(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱部に密接して配置される放熱プレートと、
この放熱プレートの上面側に熱的結合する薄板状のコルゲートフィンと、
前記コルゲートフィンに対向配置され、コルゲートフィンを通過する冷却風を生じさせるブロワーと、このブロワーを覆い冷却風のガイドを行なうブロワーケースとを有し、
前記ブロワーケースは、前記放熱プレートとの間に前記コルゲートフィンを挟んで、接続部材を介して前記放熱プレートに連結されるとともに、前記接続部材には、前記放熱プレート側に向けて伸び、自身の弾性力によって前記放熱プレートに取り付けられ、前記ブロワーケースと前記放熱プレートとを連結する脚部を有し、当該脚部には、前記放熱プレートの上面側に当接する当接部を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記放熱プレートは取付穴を有しており、前記脚部はこの取付穴に嵌装されることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
前記コルゲートフィンはコルゲートフィン内を冷却風が通過可能な如くルーバーが切り起こし形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記脚部は、前記放熱プレートの、放熱部に密接する面よりも前記コルゲートフィン側において係止されることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一つに記載の冷却装置。
【請求項５】
前記コルゲートフィンはコルゲートフィン内を冷却風が通過可能な如くルーバーが切り起こし形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項６】
前記脚部は、前記コルゲートフィンのうち前記ルーバーが形成されていない部位と対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記ブロワーケースは難燃性の樹脂よりなることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項８】
前記脚部は、その断面形状が前記ブロワーにより生ずる風の流れ方向にそった形状となっていることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１つに記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はマイクロプロセッサーユニットＩＧＢＴダイオードブリッジ等の放熱を伴う電子部品の冷却に用いて好適な冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロプロセッサーユニットの冷却を行う冷却装置として、例えば特開平８−８３８７３号公報に開示されたようなものが知られている。これは、放熱プレートより放熱フィンを一体的に切り起こし形成したものである。しかしながら、このように、フィンと放熱プレートとを一体形成したのでは、十分な放熱面積をとることができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、放熱を行うフィンをコルゲートフィンとすることで放熱面積を大幅に増大し、全体として小型軽量化できるようにすることを、その課題とする。さらにコルゲートフィンを用いる結果、外力を受けてフィンがつぶれたりすることがないように、フィンの保護を十分に図ることをその課題とする。
【０００４】
併せて、本発明は、放熱プレートと、ブロワーを保持するブロワーケースとの取付を簡便な構造で行えるようにすることをその課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記課題を達成するため、請求項１に記載の発明の冷却装置においては、放熱部に密接して配置される放熱プレートと、この放熱プレートの上面側に熱的結合する薄板状のコルゲートフィンと、
前記コルゲートフィンに対向配置され、コルゲートフィンを通過する冷却風を生じさせるブロワーと、このブロワーを覆い冷却風のガイドを行なうブロワーケースとを有し、前記ブロワーケースは、前記放熱プレートとの間に前記コルゲートフィンを挟んで、接続部材を介して前記放熱プレートに連結されるとともに、前記接続部材には、前記放熱プレート側に向けて伸び、自身の弾性力によって前記放熱プレートに取り付けられ、前記ブロワーケースと前記放熱プレートとを連結する脚部を有し、当該脚部には、前記放熱プレートの上面側に当接する当接部を有することを特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明によれば、放熱用にコルゲートフィンを用いるため、放熱面積が大幅に増大し、効率の良い放熱冷却が行える。また、接続部材に設けられた脚部によりコルゲートフィンが覆われているため、コルゲートフィンの保護が図られる。さらに、本発明では、脚部の弾性力を利用して、放熱プレートに結合されるため簡単な構造によって固着させることができ、全体として安価な構成とすることができる。さらに、脚部に設けられた当接部が、放熱プレートの上面に当接するため、ブロワーケースと放熱プレートとが所定の間隔となるよう組付けることが可能となり、組み付け時、コルゲート形状のフィンが変形してしまうことを防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１乃至５は本発明の第１の実施形態を示すもので、図示しない電子部品を冷却する冷却装置である。
【０００９】
図中１はアルミニウム合金製の放熱プレートである。このアルミニウム合金は、肉厚が１乃至５ｍｍ程度で、一辺が５ｃｍ程度の大きさとなっている。
【００１０】
２はこの放熱プレート１にろう付けなど熱的に結合された同じくアルミニウム合金製のコルゲートフィンである。このコルゲートフィン２は肉厚が０．１ｍｍ程度の条材からなる。そして放熱プレート１のうちコルゲートフィン２と対向する面にはあらかじめろう材がクラッドされており、図のように放熱プレート１上にコルゲートフィン２が配置された状態で炉中に搬入され一体ろう付される。なお、放熱プレート１のコルゲートフィン２がろう付けされない面は、冷却装置１０を電子部品に取り付けるための取付面１ａとなっている。
【００１１】
このコルゲートフィン２にはルーバー２ａが切り起こし形成されている。
【００１２】
３はこのコルゲートフィン２に冷却風を送るブロワーである。このブロワー３は直径が３から８ｃｍ程度の小型ブロワーで、内部に直流ブラシレスモーター（図示しない）を有している。そしてこのブラシレスモーターは１から３ワット程度の小型モーターで、このモーターによりブロワー３が回転する。
【００１３】
４はこのブロワー３を覆い、ブロワー３により生ずる冷却風のガイド機能を有するブロワーケースである。このブロワーケース４は、例えば飽和ポリエステルやＡＢＳ樹脂等により形成される。
【００１４】
ブロワーケース４のうち、コルゲートフィン２の波方向両側には脚部６が一体的に吐出形成されている。図示した形態では、一方の面に両側及び中央の３箇所脚部６が形成されており、両方の面で合わせて脚部６は６箇所となっている。一方、放熱プレート１には、この脚部６と対向する位置に取付穴５が形成されており、脚部６は取付穴５内に挿入される。脚部６の先端は抜け止め用の係止部７が形成されている。そして、脚部６が取付穴５に嵌着した状態では係止部７によりブロワーケース４と放熱プレート１との結合が保持される。
【００１５】
次に本実施の形態における冷却装置１０の作動を説明する。
【００１６】
図示しないスイッチ投入によりブラシレスモーターが回転するとブロワー３がブロワーケース４内で回転する。このブロワー３及びブロワーケース４により生ずる冷却風はコルゲートフィン２側に流れる。そしてコルゲートフィン２内のルーバーを通過する際に冷却風とコルゲートフィン２との間の熱交換がなされる。
【００１７】
放熱プレート１は電子部品等の発熱部材に密接配置されているため、電子部品からの熱を受けて高温となっており、その熱は熱的結合したコルゲートフィン２側に伝達される。そして、上記のようにコルゲートフィン２でブロワー３からの冷却風と熱交換が行なわれる結果、放熱プレート１を介して伝達した電子部品の熱は放熱されることになる。
【００１８】
ここで、コルゲートフィン２は、その放熱性能を高める上でも、肉厚０．１ｍｍ程度の極めて薄いアルミニウム板材で形成されており、かつそのコルゲートフィン２内には多数のルーバー２ａが切り起こされている。特にルーバー２ａは外力に対して極めて弱いため、ルーバー２ａが直接外部に露出しないようにすることが望まれる。
【００１９】
そこで、本実施の形態では、このルーバー２ａの形成されている面、すなわちコルゲートフィン２の波形状の両側の面にブロワーケース４の脚部６（請求項における保護部材）がコルゲートフィン２を覆うように一体形成されている。
【００２０】
換言すれば、コルゲートフィン２の両側のさらに外方にブロワーケース４の脚部６が位置することになり、この脚部６によりコルゲートフィン２の特にルーバー２ａが保護される。
【００２１】
しかも、本実施形態ではブロワーケース４から一体形成された脚部６が、その樹脂の弾性力により放熱プレート１と結合する結果、ブロワーケース４と放熱プレート１との間の結合を極めて簡単な構造で達成することができる。すなわち、ブロワーケース４と放熱プレート１とをビス等の別部材で結合した場合に比べ、部品点数の削減のみならず組付け工数の低減も図ることができる。
【００２２】
なお、ブロワーケース４及び脚部６は、樹脂の弾力性が十分活用できるよう、その肉厚は１〜３ｍｍ程度としてある。
【００２３】
図４に図示した実施形態では、冷却風が周囲方向に良好に流れる様、ルーバー２ａはＶ字状に切り起こしてあり、従って図５の右側のルーバー２ａと左側のルーバー２ａとの間にはルーバー２ａの形成されていない部位２ｂが存在する。またコルゲートフィン２の端部にも、ルーバー２ａの形成されない部位２ｂが存在する。そして、脚部６はこのルーバー２ａの形成されない部位２ｂと対向するように配置されている。その結果、図５に示すようにルーバー２ａ内を通過した冷却風は脚部６によりその流れが大きく阻害されることはない。
【００２４】
なお、図６及び図７は図５の両端にある脚部６の形状の他の例を示すもので、冷却風の流れをよりスムーズとするため、脚部６の断面形状をルーバー２ａを通過した冷却風流れに沿った形状としている。
【００２５】
（第２の実施形態）
第１の実施の形態では、脚部の係止部が放熱プレートの取付面よりも突出した状態で係止される実施形態について述べたが、このような構造であると、電子部品と冷却装置の取付面との間に隙間が生じ、両者間での密着性が不十分となり、冷却性能を十分に得ることができない場合もある。そこで、第２の実施形態では、この点に着目し、以下に述べるような、脚部の係止部が係止する放熱プレートの部分が取付面に対して段差を有する構造とした。
【００２６】
図８乃至１１は本実施の形態における冷却装置を示す。なお、第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
脚部６の係止部７が係止される取付部１１は、放熱プレート１０の取付面１０ａから立設されており、係止部７が係止される部分は、図中ｂで示すだけコルゲートフィン２側となるように設けられている。そのため、先端が放熱プレート１０の取付面１０ａよりも突出することなく、脚部６は放熱プレート１１に嵌着される。それによって、本冷却装置が取り付けられる電子部品と本冷却装置の取付面１０ａとの密着性を向上させることができ、より冷却性能を向上させることができる。
【００２８】
また、上述したような構造とすることによって、放熱プレート１０の取付穴１０ｂの開口縁のうち、係止部７が係止されない部分については取付面１０ａとして用いることができるので、伝熱する上で有効な面積を大きくすることができる。
【００２９】
また、脚部６の先端を取付面１０ａよりも突出させない他の実施形態として、図１１に示すように、脚部６の取付穴１０ｂが形成される部分を折り曲げ、取付面１０ａよりも図１０中符号ｂで示すだけ、コルゲートフィン２側となるような段差が形成される構造としてもよい。
【００３０】
（第３の実施形態）
第１、第２の実施形態では、保護部材である脚部をブロワーケースに一体成形した実施の形態について示したが、以下に述べるように、ブロワーケースと別部品としてもよい。
【００３１】
図１２乃至１７は本実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに、その詳細な説明は省略する。なお、図１４、１６、１７図では、ブロワー３は省略されている。
【００３２】
２０は、ブロワー３を覆い、ブロワー３により生ずる冷却風のガイド機能を有するブロワーケースである。ブロワーケース２０は、例えば、飽和ポリエステルやＡＢＳ樹脂等から形成される。ブロワーケース２０の四隅には、後述する接続部材を嵌着させる取付穴２０ａが形成されている。
【００３３】
２１は、飽和ポリエステルＡＢＳ樹脂等からなる樹脂サポート（請求項における接続部材）であり、一対の樹脂サポート２１によってブロワーケース２０と放熱プレート１とは連結される。各樹脂サポート２１は、ブロワーケース２０内部とコルゲートフィン２とを連通させる開口部の一部が形成される平板部２２と、この平板部２２の一方の面からの伸びる１つの脚部２３と、平板部２２の他方の面から伸びる２つの結合部２４とを有している。
【００３４】
脚部２３は、樹脂サポート２１が放熱プレート１に組付けられた際に、放熱プレート１側に伸びるように形成されている。脚部２３の先端は２股に分かれており、抜け止め用の係止部２３ａがそれぞれ形成されている。なお、脚部２３は、樹脂サポート２１が放熱プレート１に組付けられた際に、コルゲートフィン２の波方向先頭側または後方側となるような位置に設けられている。
【００３５】
一方、結合部２４は、樹脂サポート２１がブロワケース２０に組付けられた際に、ブロワケース２０側に伸びるように形成されている。結合部２４の先端は２股に分かれており、抜け止め用の係止部２４ａがそれぞれ形成されている。なお、結合部２４は、樹脂サポート２１がブロワケース２０に組付けられる際に、ブロワーケース２０の取付穴２０ａに挿入可能な位置に設けられている。
【００３６】
脚部２３が弾性変形し、放熱プレート１の取付穴１ａに嵌着されることによって、樹脂サポート２１と放熱プレート１とが連結される。一方、結合部２４が弾性変形し、ブロワーケース２０の取付穴２０ａに嵌着されることによって、樹脂サポート２１とブロワーケース２０とが連結される。その結果、樹脂サポート２１を介して、放熱プレート１とブロワーケース２０とは接続される。
【００３７】
本実施の形態では、コルゲートフィン２のルーバー２ａの形成されている面、すなわちコルゲートフィン２の波形状の両側の面には、樹脂サポート２１の脚部２３が配され、コルゲートフィン２を覆うような状態となっている。
【００３８】
換言すれば、コルゲートフィン２の両側のさらに外方に樹脂サポート２１の脚部２３が位置することになり、この脚部２３によりコルゲートフィン２の特にルーバー２ａが保護される。
【００３９】
なお、本実施の形態の他の形態として、図１４、１５に示すように、脚部２３、結合部２４の先端が２股に分かれていない形状としたり、脚部２３を複数設けた構造としてもよい。また、図１６、１７に示すように、樹脂サポート２１によりブロワーケース２０と放熱プレート１とを挟み込むように組付けた構造としてもよい。
【００４０】
（第４の実施の形態）
また、樹脂サポートの脚部に鍔状の当接部を形成し、放熱プレートに当接させる構造としてもよい。
【００４１】
図２０、２１は本実施の形態を示す図であるが、上述した実施の形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
ブロワケース２０は２つの樹脂サポート２１によって組付けられる。樹脂サポート２１には結合部２４が形成され、この結合部２４によって樹脂サポート２１はブロワーケース２０に結合される。樹脂サポート２１は、先端に係止部２３ａ、鍔部２３ｂ（請求項における当接部）が形成された脚部２３を有している。脚部２３は放熱プレート１の取付穴５に嵌着される。この際、放熱プレート１の上面に鍔部２３ｂが当接し、ブロワーケース２０と放熱プレート１とが所定の間隔となるよう組付けられる。そのため、組付時、コルゲート形状のフィン２が変形してしまうことを防止することができる。
【００４３】
なお、本実施の形態の他の形態として、図２２に示すように、平面部２２に結合部２４および脚部２３が形成された樹脂サポート２１に鍔部２３ｂを形成してもよい。また、図２３〜２６に示すように、放熱プレート１０の端部に取付部１１に樹脂サポート２１を組付ける構造としてもよい。
【００４４】
また、図２５に示すように、脚部２３の係止部２３ａを取付部１１の外側から組付けた構造としてもよい。さらに、図２６に示すように、脚部２３の係止部２３ｃを２股に分け、取付部１１の両側から組付けた構造してもよい。このような構造の場合、２つの係止部２３ｃの分岐した部分が鍔部と同様に放熱プレート１０に当接する当接部として機能する。また、図２７に示すように、ブロワーケース４に脚部６を一体的に形成構造としてもよい。
【００４５】
なお、図２０（ｃ）、２３〜２６では、ブロワーケース２０内のブロワー３は省略されている。
【００４６】
なお、上述した第１の実施形態では、ブロワーケースに一体形成した脚部６は、放熱プレート１との連結及びフィンの保護を行なったが、図１８及び図１９に示すように、この脚部６を用いて電子部品のカートリッジ１０の固定を行なうようにしてもよい。上述のように、放熱プレート１は電子部品に密着配置されるため、この図１７及び１８の例のように形成すれば、放熱プレート１と電子部品カートリッジ１０との間の密着結合が確実に達成される。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コルゲートフィンの波方向の両側を、ブロワーケース４と一体形成された脚が覆う構造としたため、コルゲートフィンの外力に対する保護が確実になされる。
【００４８】
更に、本発明では、保護部材である、ブロワーケースから一体形成した、または樹脂サポートに設けられる脚部が、自身の弾性力により放熱プレート１と結合するため、放熱プレート、ブロワーケースの連結を安易な構造で達成することができ、全体として安価でかつ組付け性のよい構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図３】図１に示した実施形態の側面図である。
【図４】図１に図示にした実施形態の縦断面図である。
【図５】図１に図示した実施形態の要部断面図である。
【図６】本発明の変形例を示す断面図である。
【図７】本発明のさらなる変形例を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を示す正面図である。
【図９】図８に示した実施形態の側面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の変形例の要部断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態を示す図面であり、図１２（ａ）は冷却装置の正面図であり、図１２（ｂ）は冷却装置をコルゲートフィンの波方向に対して垂直な方向から見た側面図であり、図１２（ｃ）は冷却装置のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１３】樹脂サポートを示す図面であり、図１３（ａ）は樹脂サポートの正面図であり、図１３（ｂ）は矢印Ｃ方向から見た樹脂サポートの側面図であり、図１３（ｃ）は矢印Ｄ方向から見た樹脂サポートの側面図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図１８】本発明の第１の実施形態の変形例を示す側面図である。
【図１９】図１８の一部断面図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態を示す図面であり、図２０（ａ）は冷却装置の正面図であり、図２０（ｂ）は冷却装置をコルゲートフィンの波方向に対して垂直な方向から見た側面図であり、図２０（ｃ）は冷却装置を矢印Ｆ方向から見た側面図である。
【図２１】樹脂サポートを示す図面であり、図２１（ａ）は樹脂サポートの正面図であり、図２１（ｂ）は矢印Ｇ方向から見た樹脂サポートの側面図であり、図２１（ｃ）は樹脂サポートのＨ−Ｈ断面図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態の変形例を示す側面図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図２４】本発明の第４の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図２５】本発明の第４の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図２６】本発明の第４の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図２７】本発明の第４の実施形態の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  放熱プレート
２  コルゲートフィン
３  ブロワー
４  ブロワーケース
６  脚部
【図１】
0003951528.tif 000002
【図２】
0003951528.tif 000003
【図３】
0003951528.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003951528.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003951528.tif 000016
【図１６】
0003951528.tif 000017
【図１７】
0003951528.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0003951528.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
0003951528.tif 000022
【図２２】
0003951528.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
0003951528.tif 000025
【図２５】
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【図２６】
0003951528.tif 000027
【図２７】
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