(57)【要約】【課題】放熱部の手前に高い発熱量を有する部品がある場合においても、効率よく放熱部に熱を伝達し高い冷却効率が得られる放熱板を得る。【解決手段】放熱板１０は、基板１２に搭載された部品３０に接触して部品３０から熱を受け取る受熱部（突出部）２４と、容器体１６に設けられた溝部４２内に収容され、受熱部２４の熱を溝部４２を介して容器体１６に伝達する放熱部（脚部）２２とを備えている。又、受熱部２４と放熱部２２との間に設けられ、受熱部２４から放熱部２２に熱を伝達する主熱伝達経路１０１と、受熱部２４と放熱部２２との間に、主熱伝達経路１０と異なる経路で設けられ、受熱部２４、及び主伝達経路１０１の熱伝導率より高い熱伝導率を有する高熱伝導率路３４と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に搭載された部品に接触し、前記部品から熱を受け取る受熱部と、
容器体に設けられた溝部内に収容され、前記受熱部の熱を前記溝部を介して前記容器体に伝達する放熱部と、
前記受熱部と前記放熱部との間に設けられ、前記受熱部から前記放熱部に熱を伝達する主熱伝達経路と、
前記受熱部と前記放熱部との間に、前記主熱伝達経路と異なる経路で設けられ、前記受熱部、及び前記主伝達経路の熱伝導率より高い熱伝導率を有する高熱伝導率路と、を備えたことを特徴とする間接冷却用の放熱板。
【請求項２】
前記高熱伝導率路は、前記放熱部と前記受熱部との間に設けられた、前記受熱部より受熱量の大きい高受熱部を迂回して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の間接冷却用の放熱板。
【請求項３】
前記高熱伝導率路は、前記受熱部及び前記主伝達経路の熱伝導率より高い熱伝導率を有する部材を前記放熱板に設けて形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の間接冷却用の放熱板。
【請求項４】
前記放熱部、前記受熱部及び前記主伝達経路は、アルミニウム材からなり、前記高熱伝導率路は、銅材から形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の間接冷却用の放熱板。
【請求項５】
前記放熱板は、航空機に搭載される間接冷却電子機器の放熱板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の間接冷却用の放熱板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、基板に搭載された部品から熱を吸収し、吸収した熱を容器体に伝達して部品を冷却させる間接冷却用の放熱板に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機等、使用環境が厳しい移動体に取り付ける電子機器では、容器内に基板を収納し、基板に搭載された部品を間接冷却で冷却することが行われている。かかる間接冷却法は、密閉可能な容器内部に溝部を形成し、基板を取り付けた放熱板を溝部に収納し、部品で発生した熱を放熱板の放熱部から溝部に伝え、更に溝部から容器のシャーシに熱を伝達させて、部品を冷却させている。
【０００３】
近年、機能の向上等から基板に発熱量の大きい部品が取り付けられることがある。また、高密度化を図るため、発熱量の大きい部品を、放熱部に近い基板の両端近傍に配置するとともに、その手前に他の部品を配置し、発熱量の大きい部品で発生した熱を放熱部から効率よくシャーシに伝達させるようにした例も知られている。
【０００４】
しかしながら、発熱量の大きい部品を、基板の両端近傍に配置すると、発熱量の大きい部品の手前に配置された部品は、放熱部に熱を伝達させにくくなるおそれが生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５６２３０号公報
【特許文献２】特開２００９−２８３４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、放熱部の手前に発熱量の大きい部品がある場合においても、効率よく熱を放熱部に伝達し高い冷却効率が得られる間接冷却用の放熱板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の間接冷却用の放熱板は、次のように構成されている。基板に搭載された部品に接触して部品から熱を受け取る受熱部と、容器体に設けられた溝部内に収容され、受熱部の熱を溝部を介して容器体に伝達する放熱部とを備えている。又、受熱部と放熱部との間に設けられ、受熱部から放熱部に熱を伝達する主熱伝達経路と、受熱部と放熱部との間に、主熱伝達経路と異なる経路で設けられ、受熱部、及び主伝達経路の熱伝導率より高い熱伝導率を有する高熱伝導率路と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態の間接冷却用の放熱板と基板とからなる基板モジュールの全体構成を示す斜視図。
【図２】同基板モジュールの上面を示す平面図。
【図３】同基板モジュールを収容した容器体を、基板モジュールと垂直な面で破断して示す断面図。
【図４】同基板モジュールを収容する状態を一部破断して容器体の内部を示す容器体の断面斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態の間接冷却用の放熱板１０について、図面を用いて説明する。図１は、本実施形態の放熱板１０と基板１２とから形成された基板モジュール１４の全体構成を示す斜視図であり、図２は、基板モジュール１４の上面を示す平面図であり、図３は、基板モジュール１４を収容した容器体１６を、基板モジュールを通る基板モジュールと垂直な面で破断して示す断面図であり、図４は、容器体１６を一部破断して内部を示す斜視図である。
【００１０】
放熱板１０は、放熱板本体２０と脚部２２とを備え、共に基本的にアルミニウム材から形成されている。放熱板本体２０は、平板状で、基板１２に実装されている各種部品３０に適合して、裏面の一部に受熱部としての突出部２４や凹部２６や平坦部２８等を備えている。放熱板本体２０の突出部２４及び凹部２６は、基板１２に搭載されている部品３０に対応して形成されている。
【００１１】
脚部２２は、全体が、図２に示すように側面視でクランク状に形成されている。脚部２２は、放熱板本体２０の長手方向両端に、突出部２４等を備えた裏面側に突出するようにねじで固定されている。脚部２２の端部は、放熱部に対応している。尚、放熱板本体２０と脚部２２は、分割可能でなく、予め一体で形成してもよい。
【００１２】
基板１２は、例えば配線がプリントされたプリント配線基板であり、各種の電子部品とともに、６個の発熱する部品３０が実装されている。部品３０は、第１部品３０ａ、第２部品３０ｂ、第３部品３０ｃ、第４部品３０ｄの４種類あり、それらが計６個基板１２上に配置されている。
【００１３】
第１部品３０ａは、部品３０の中で最も高さ幅が小さく、放熱板本体２０の突出部２４に対応した位置に取り付けられている。第２部品３０ｂは、部品３０の中で最も高さ幅が大きく、凹部２６に対応した位置に取り付けられている。第３部品３０ｃ、第４部品３０ｄは、第１部品３０ａと第２部品３０ｂの中間の高さ幅を有し、平坦部２８、２９に対応した位置に取り付けられている。
【００１４】
すなわち、突出部２４、凹部２６、平坦部２８、２９は、それぞれ部品３０ａ、ｂ、ｃ、ｄに対応し、放熱板１０を基板１２に一体に固定したとき、図２に示すように部品３０ａ、ｂ、ｃ、ｄの各上面と、突出部２４、凹部２６、平坦部２８、２９の下面が密着するように形成されている。更に、第１部品３０ａと第２部品３０ｂは、第３部品３０ｃ及び第４部品３０ｄより、作動時の発熱量が大きく、高温になり易い部品である。
【００１５】
更に、放熱板本体２０には、第１高熱伝導率路３４と第２高熱伝導率路３６が設けられている。第１高熱伝導率路３４と第２高熱伝導率路３６は、放熱板本体２０を構成しているアルミニウム材より熱伝導率の高い部材である銅材から形成されている。
【００１６】
第１高熱伝導率路３４と第２高熱伝導率路３６は、放熱板本体２０に凹みを設け、凹み内部に銅材を埋め込んで形成してある。尚、第１高熱伝導率路３４と第２高熱伝導率路３６の形成方法は、これに限るものではない。例えば、銅片等熱伝導率の高い部材を、高熱伝導率の接着材等で貼り付けて形成してもよい。又、熱伝導率の高い部材は、銅材に限るものではなく、他の素材であってもよい。更に、第１高熱伝導率路３４等の横幅は、一定でなく、適宜変更してよい。
【００１７】
第１高熱伝導率路３４は、高受熱部としての突出部２４の近傍であって、放熱板本体２０の長手方向中心側と横幅方向の中心側の辺に沿って、Ｌ字状に設けてある。
【００１８】
第２高熱伝導率路３６は、高受熱部としての凹部２６の近傍であって、放熱板本体２０の長手方向中心側と、横幅方向の中心側及び外方側の双方と、放熱板本体２０の長手方向の外方側の各辺に設けてある。なお、放熱板本体２０の長手方向の外方側の第２高熱伝導率路３６は、短く形成されている。これは、凹部２６の辺であって、放熱板本体２０の長手方向の外方側に位置する辺と、放熱板本体２０の長手方向外側の辺縁との間を直角に結ぶ面内に第２高熱伝導率路３６が含まれないように短く形成されている。
【００１９】
次に、本実施形態にかかる放熱板１０の作用、効果について説明する。放熱板本体２０の長手方向端部に脚部２２をそれぞれ一体に固定し、放熱板１０を形成する。放熱板１０を基板１２に取り付け、基板モジュール１４を構成する。
【００２０】
基板モジュール１４は、図４に示すように容器体１６に順次収容する。容器体１６には、溝部４２が複数、対向して設けられ、基板モジュール１４の脚部２２を、その溝部４２内に収納する。
【００２１】
又、容器体１６の側壁４４には、通路４６（図３参照）がそれぞれ形成されている。通路４６は、図３に示すように、一端が送風機４８に連通し、他端が排出口５０に連通している。溝部４２は、通路４６を形成する一方の壁体５２に、通路４６と反対側に設けられている。
【００２２】
基板モジュール１４は、溝部４２に差し入れられると、リテーナ５４により溝部４２の内面に脚部２２が押し付けられ、放熱部として溝部４２に密着する。図３に、各基板モジュール１４を溝部４２内に収容し、リテーナ５４で固定した状態を示す。容器体１６には、蓋体５６（図４参照。）が取り付けられ、容器体１６の内部を密閉する。
【００２３】
基板１２を搭載した電子機器を作動させて、部品３０が発熱作用を起こすと、第１部品３０ａで発生した熱は、放熱板１０の突出部２４に伝わり、突出部２４から矢印１０１に示す主熱伝達経路を通って脚部２２に伝わり、脚部２２から溝部４２に放熱される。溝部４２は、通路４６を通る外気により冷却されているので、第１部品３０ａで発生した熱は順次放散される。
【００２４】
又、第２部品３０ｂで発生した熱は、放熱板１０の凹部２６に伝わり、凹部２６から矢印１０３に示す主熱伝達経路を通って脚部２２に伝わり、脚部２２から溝部４２に放熱される。
【００２５】
一方、第３部品３０ｃで発生した熱は、放熱板１０の平坦部２８に伝わり、平坦部２８から第１高熱伝導率路３４に伝わり、一部は、放熱板１０の幅方向端部を通って、矢印１０５のように脚部２２に伝達される。更に、第３部品３０ｃで発生した熱は、平坦部２８からＬ字状の第１高熱伝導率路３４を伝わり移動され、放熱板１０の長手方向に延びる第１高熱伝導率路３４を通り、矢印１０７のように脚部２２に伝わり、脚部２２から溝部４２に放熱される。
【００２６】
又、第４部品３０ｄで発生した熱は、他方の平坦部２９に伝わり、平坦部２９から第２高熱伝導率路３６に伝わり、一部は、放熱板１０の幅方向外側の第２高熱伝導率路３６を通って、矢印１０９のように脚部２２に伝達される。又、第４部品３０ｄで発生した熱は、平坦部２９から第２高熱伝導率路３６に伝わり、放熱板１０の幅方向中心側の第２高熱伝導率路３６を通って、矢印１１１のように脚部２２に伝達される。
【００２７】
更に、放熱板本体２０の長手方向の外方側には、第２高熱伝導率路３６が短く形成されているので、第２部品３０ｂから放散された熱が第２高熱伝導率路３６に伝わることが少なく、第４部品３０ｄで発生した熱が効率よく脚部２２に伝達される。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の放熱板１０によれば、放熱板１０の放熱部の近傍に、発熱量の大きい第１部品３０ａや第２部品３０ｂが設けられており、その内側に第１部品３０ａ等より発熱量が小さい第３部品３０ｃや第４部品３０ｄが設けられている場合であっても、第１高熱伝導率路３４や第２１高熱伝導率路３６により、第３部品３０ｃ及び第４部品３０ｄで発生した熱を放熱板１０の放熱部に効率よく伝達することができる。
【００２９】
したがって、高密度で、しかも高い発熱量の部品３０を端部に配置した基板モジュール１４においても、高い発熱量の第１部品３０ａを適切に冷却でき、しかも、高い発熱量の第１部品３０ａの内側に配置された第３部品３０ｃも効率よく冷却させることができる。
【００３０】
尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。又、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１０…放熱板、１２…基板、１４…基板モジュール、１６…容器体、２０…放熱板本体、２２…脚部、２４…突出部、２６…凹部、２８．２９…平坦部、３０…部品、３０ａ、ｂ、ｃ、ｄ…部品、３４、３６…高熱伝導率路、４２…溝部、４６…通路、４８…送風機、５０…排出口、５４…リテーナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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