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JP2002280779A - 電子機器の冷却装置 - Google Patents

電子機器の冷却装置

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JP2002280779A
JP2002280779A JP2001075520A JP2001075520A JP2002280779A JP 2002280779 A JP2002280779 A JP 2002280779A JP 2001075520 A JP2001075520 A JP 2001075520A JP 2001075520 A JP2001075520 A JP 2001075520A JP 2002280779 A JP2002280779 A JP 2002280779A
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cooling
wind tunnel
tunnel cover
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Masayuki Kobayashi
正幸 小林
Ryoji Sunami
良二 砂見
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Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の発熱電子部品を効果的に冷却する強制空
冷却用のヒートシンクを使用した電子機器の冷却装置を
提供すること。 【解決手段】このため、ヒートシンク1に複数の電子部
品を配置し、ヒートシンクを強制冷却する電子機器の冷
却装置において、ヒートシンク1の外側に風洞カバー6
を設け、冷却風が風洞カバー6の外側に漏れないように
この風洞カバーの内側に冷却風を発生するファン7、7
を設け、前記ヒートシンク1には複数の冷却フィン3を
形成するとともに、その風上側のフィンに部分的に切り
欠き部4を設け、前記ヒートシンク1には前記切り欠き
部4を設けた側に、前記複数の電子部品5−1、5−2
のうちの発熱量の大きい電子部品5−2を配置したこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種発熱体の冷却
に用いられる強制空冷用ヒートシンク冷却装置に係り、
特に電子機器に用いられる発熱を伴う電子部品を取り付
けたシートシンクの冷却に好適な強制空冷用ヒートシン
ク冷却装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】複数の発熱電子部品を空気冷却する場
合、図6に示す如く、例えばアルミニュウム合金製のヒ
ートシンク基板101に多数の冷却用のフィン102を
形成してヒートシンク100を構成し、この基板101
に、パワートランジスタやパワーダイオードの如き発熱
を伴う電子部品103を取り付けた放熱装置が用いられ
ていた。
【0003】また、発熱を伴う電子部品を取り付けたヒ
ートシンクに対し、冷却風を効果的にあてる技術とし
て、ヒートシンクの一部を削除し冷たい空気を電子部品
の真下の冷却用ピンにあてる手法が特開平11−307
705号公報に記載され、またヒートシンクの外側をカ
バーで覆う手法が特開平9−153573号公報、特開
2000−294695号公報に記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図6に示す
従来のヒートシンク100においては、電子部品102
の発熱を放熱するために大きな放熱面積が必要となり、
ヒートシンク100が大型化、重量化し、近年の小型・
軽量化の要求に沿うことができなかった。
【0005】また特開平9−153573号公報に記載
されたものでは冷却風を送るファンの位置や、電子部品
の位置が限定され、また冷却風もフィンの横からもれる
ので冷却効果が低い。また特開2000−294695
号公報に記載のものはカバーの外に冷却ファンが配置さ
れ、カバーと冷却ファンの間に存在する空隙部分から冷
却風が漏れて冷却効果が低い。
【0006】特開平11−307705号公報に記載の
ものは、冷却ピンに一部切り欠き部や短長部を形成して
あるが、これはヒートシンクに1個の電子部品しか配置
しないものであって、その電子部品の下部の冷却ピンに
冷たい空気があたるようにして中央部の熱伝達率を周辺
より大きくして放熱効率の向上を狙ったものであり、ヒ
ートシンクには1個のLSIやパワートランジスタ等の
発熱素子が装着されるものにすぎず、複数の電子部品を
効率良く冷却することを目的とするものではない。
【0007】したがって本発明の目的は、このような問
題点を改善した電子機器の冷却装置を提供するものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の概略を図3によ
り説明する。図3において、1はヒートシンク、2はヒ
ートシンク基板、3はフィン、4は切り欠き部、5−1
は電子部品、5−2は発熱量の大きい電子部品、6は風
洞カバー、7はファンである。本発明の前記目的は、下
記(1)、(2)の構成により達成することができる。
【0009】(1)ヒートシンク1に複数の電子部品5
−1、5−2を配置し、ヒートシンク1を強制冷却する
電子機器の冷却装置において、ヒートシンクの外側に風
洞カバー6を設け、冷却風が風洞カバー6の外側に漏れ
ないようにこの風洞カバー6の内側に冷却風を発生する
ファン7を設け、前記ヒートシンク1には複数の冷却フ
ィン3を形成するとともに、その風上側のフィンに部分
的に切り欠き部4を設け、前記ヒートシンク1には前記
切り欠き部4を設けた側に、前記複数の電子部品5−
1、5−2のうちの発熱量の大きい電子部品5−2を配
置したことを特徴とする電子機器の冷却装置。
【0010】(2)ヒートシンクに複数の電子部品を配
置し、ヒートシンクを強制冷却する電子機器の冷却装置
において、ヒートシンクの外側に風洞カバーを設け、冷
却風が風洞カバーの外側に漏れないように、この風洞カ
バーの内側に冷却風を発生するファンを設け、前記ヒー
トシンクには複数の冷却ピンを形成するとともに、その
風上側の冷却ピンが部分的に存在しない切り欠き部を設
け、前記ヒートシンクには前記切り欠き部を設けた側
に、前記複数の電子部品のうちの発熱量の大きいものを
配置したことを特徴とする電子機器の冷却装置。
【0011】これにより下記の作用効果を奏することが
できる。
【0012】(1)ヒートシンクの外側に風洞カバーを
設け、冷却風が風洞カバーの外側に漏れないように風洞
カバーの内側に冷却風発生用のファンを設け、またヒー
トシンクに形成した風上側のフィンに部分的に切り欠き
部を設けたので、切り欠き部の存在する側の風速を大き
くすることができ、この部分に配置した発熱量の大きい
電子部品を効果的に冷却することができる。
【0013】(2)ヒートシンクの外側に風洞カバーを
設け、冷却風が風洞カバーの外側に漏れないように風洞
カバーの内側に冷却風発生用のファンを設け、またヒー
トシンクに形成した風上側の冷却ピンが部分的に存在し
ない切り欠き部を設けたので、切り欠き部の存在する側
の風速を大きくすることができ、この部分に配置した発
熱量の大きい電子部品を効果的に冷却することができ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1〜図
4に説明する。図1は本発明に係るヒートシンクの一
例、図2は本発明の一実施の形態の電子機器の冷却装置
の外観図、図3は本発明の一実施の形態の電子機器の冷
却装置の分解説明図、図4は本発明の一実施の形態の電
子機器の冷却装置の側面図である。
【0015】図中1はヒートシンク、2はヒートシンク
基板、3はフィン、4は切り欠き部、5−1は電子部
品、5−2は発熱量の大きい電子部品、6は風洞カバ
ー、7はファンである。
【0016】ヒートシンク1は、ヒートシンク基板2
と、このヒートシンク基板2の片面に形成された、放熱
用のフィン3により構成されている。この放熱用のフィ
ン3の一部には、図1に示す如く、ヒートシンク基板2
より削除又は欠除された切り欠き部4が存在している。
【0017】このヒートシンク1は、銅やアルミニウム
合金等で構成され、軽量が要求される場合はMg合金を
使用されるが、これらに限定されるものではない。
【0018】ヒートシンク1の基板2上には、複数の電
子部品5−1、5−1、5−2が取り付けられるが、そ
の数はこれに限定されるものではない。
【0019】このヒートシンク1には風洞カバー6を装
着する。風洞カバー6の一端には冷却風を発生するファ
ン7、7が取り付けられる。ファン7、7の発生する冷
却風の風向きが、図3に示す矢印方向の場合、ファン
7、7の位置は切り欠き部4の側に位置するように、す
なわち冷却風の風上側に切り欠き部4が位置するように
配置されている。図2に示す如く、風洞カバー6がヒー
トシンク基板2に電子部品5−1、5−2が実装されて
いるヒートシンク1に装置されたとき、ファン7、7の
冷却風は、フィン3を通過するまで風洞カバー6によ
り、外に漏れないように構成されている。
【0020】このように風洞カバー6がヒートシンク1
に装置されたとき、図4に示す如く、風洞カバー6は、
フィン3と風洞カバー6の側面との空隙g2 と、フィン
3と風洞カバーの底面との空隙g3 とが、ヒートシンク
のフィン3、3間の空隙g1よりいずれも小さい、つま
りg1 >g2 、g1 >g3 となるように構成されてい
る。
【0021】これによりファン7、7より発生する冷却
風はフィン3の外側からも電子部品5−1、5−2の実
装されているヒートシンクのフィン3に吹き込むことが
可能となる。
【0022】本発明では、ヒートシンク1のフィン3の
一部には切り欠き部4が形成されている。しかもこの切
り欠き部4は風上側に形成されているため、ファン7、
7により発生された冷却風は切り欠き部4の存在する部
分と存在しない部分とで圧力損失の差が生じ、圧力損失
の少ない切り欠き部4側により多くの冷却風が流れ込
み、風速が大きくなる。
【0023】したがって切り欠き部4側に、電子部品5
−1よりも大きい発熱量を持つ電子部品5−2を配置す
れば、これを効果的に冷却することができる。つまりフ
ィン3の切り欠き部4を設けた側に発熱電子部品を多く
実装しておけば、切り欠き部のない側よりも切り欠き部
の存在する側の風速が大きいため効果的に冷却すること
ができる。このようにして装置全体の小型・軽量化が可
能となる。
【0024】なお前記説明では、切り欠き部としてフィ
ンの一部をヒートシンク基板部分より削除または初めか
ら存在しない欠除した例について説明したが、切り欠き
部は、このようにフィンの一部をヒートシンク基板部分
より削除または欠除したものに限定されるものではな
く、ヒートシンク基板部分にフィンの一部を短長部とし
て残した形状のものを使用することもできる。
【0025】本発明の第2の実施の形態を図5にもとづ
き説明する。図5は、冷却用のフィンを使用する代わり
に、ピンを使用したものである。すなわち、ヒートシン
ク基板11に多数の冷却用のピン12を設ける。そして
このヒートシンク基板の一部に冷却風の風上側に切り欠
き部13を設けたものである。電子部品は、図5で示し
たヒートシンク基板11の反対側に配置され、前記と同
様に風洞カバーによりカバーされ、ファンにより強制冷
却される。
【0026】切り欠き部13として、図5に示す如く、
冷却用のピンをヒートシンク基板11部分より削除また
は欠除したものに限定されるものではなく、冷却用のピ
ンの一部をヒートシンク基板部分に短長部として残した
ものを使用してもよい。
【0027】
【発明の効果】本発明により下記の効果を奏することが
できる。
【0028】(1)ヒートシンクの外側に風洞カバーを
設け、冷却風が風洞カバーの外側に漏れないように風洞
カバーの内側に冷却風発生用のファンを設け、またヒー
トシンクに形成した風上側のフィンに部分的に切り欠き
部を設けたので、切り欠き部の存在する側の風速を大き
くすることができ、この部分に配置した発熱量の大きい
電子部品を効果的に冷却することができる。
【0029】(2)ヒートシンクの外側に風洞カバーを
設け、冷却風が風洞カバーの外側に漏れないように風洞
カバーの内側に冷却風発生用のファンを設け、またヒー
トシンクに形成した風上側の冷却ピンを部分的に切り欠
いた切り欠き部を設けたので、切り欠き部の存在する側
の風速を大きくすることができ、この部分に配置した発
熱量の大きい電子部品を効果的に冷却することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るヒートシンクの一例を示す。
【図2】本発明の一実施の形態の電子機器の冷却装置の
外観図を示す。
【図3】本発明の一実施の形態の電子機器の冷却装置の
分解説明図を示す。
【図4】本発明の一実施の形態の電子機器の冷却装置の
側面図を示す。
【図5】本発明の第2の実施の形態のヒートシンクの例
を示す。
【図6】従来例を示す。
【符号の説明】
1 ヒートシンク 2 ヒートシンク基板 3 フィン 4 切り欠き部 5−1 電子部品 5−2 発熱量の大きい電子部品 6 風洞カバー 7 ファン 10 ヒートシンク 11 ヒートシンク基板 12 ピン 13 切り欠き部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒートシンクに複数の電子部品を配置し、
    ヒートシンクを強制冷却する電子機器の冷却装置におい
    て、 ヒートシンクの外側に風洞カバーを設け、 冷却風が風洞カバーの外側に漏れないようにこの風洞カ
    バーの内側に冷却風を発生するファンを設け、 前記ヒートシンクには複数の冷却フィンを形成するとと
    もに、その風上側のフィンに部分的に切り欠き部を設
    け、 前記ヒートシンクには前記切り欠き部を設けた側に、前
    記複数の電子部品のうちの発熱量の大きい電子部品を配
    置したことを特徴とする電子機器の冷却装置。
  2. 【請求項2】ヒートシンクに複数の電子部品を配置し、
    ヒートシンクを強制冷却する電子機器の冷却装置におい
    て、 ヒートシンクの外側に風洞カバーを設け、 冷却風が風洞カバーの外側に漏れないように、この風洞
    カバーの内側に冷却風を発生するファンを設け、 前記ヒートシンクには複数の冷却ピンを形成するととも
    に、その風上側の冷却ピンが部分的に存在しない切り欠
    き部を設け、 前記ヒートシンクには前記切り欠き部を設けた側に、前
    記複数の電子部品のうちの発熱量の大きいものを配置し
    たことを特徴とする電子機器の冷却装置。
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