CN108633222A - 散热器以及马达驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的散热器(14)，用于对电子器件进行冷却，并具备：散热器主体(20)，其具有多个散热片(20a)；凸缘部(22)，其设在散热器主体，以便安装搭载有电子器件的散热器；以及过滤板(24)，其能够装卸地安装在散热器主体的吸气侧的端部，过滤板形成为，在安装于散热器主体的吸气侧的端部的情况下，在与散热器主体内的流体的流动方向正交的平面，过滤板的外形大于散热器主体的吸气侧的端部的外形，在凸缘部形成有能够插入过滤板的插入孔(38)，以便将过滤板从凸缘部侧安装在散热器主体的吸气侧的端部，在过滤板的与过滤板插入插入孔的插入方向相反侧的端部设有凸缘(40)，以便决定过滤板相对于散热器主体的安装位置。

Description

散热器以及马达驱动装置

技术领域

本发明涉及对电子器件进行冷却的散热器以及具有散热器的马达驱动装。

背景技术

以往为了对电子器件进行冷却而使用散热器。然而，若在尘埃或切削液飞散的环境下使用散热器，则在散热器的吸入侧的端部附着尘埃或切削液，产生堵塞。因此，流体的流动变差，冷却性能下降。

因此，在日本特开2010－056385号公报中，公开了在散热器的吸气侧的端部设置过滤器的结构，该过滤器形成为与散热器的吸气侧的端部的截面形状相同的截面形状。另外，公开了使用导轨在散热器的吸气侧的端部与风扇之间配置过滤器的结构。

在日本特开2010－056385号公报中，由于使用导轨而将过滤器(以下称为过滤板)配置在散热器的吸气侧的端部与风扇之间，因此存在用于对过滤器进行定位的结构变得复杂且产生费用的问题。另外，由于散热器的端部的截面形状与过滤器的截面形状相同，因此只有与散热器的端部的截面形状相应的量的流体才能流到散热器内，所以无法预料冷却性能的提高。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种散热器以及马达驱动装置，其能够以简单的结构对过滤板进行定位，且能够提高冷却性能。

本发明的第一方案是一种散热器，用于对电子器件进行冷却，其具备：散热器主体，其具有多个散热片；凸缘部，其设在上述散热器主体，以便安装搭载有上述电子器件的上述散热器；以及过滤板，其能够装卸地安装在上述散热器主体的吸气侧的端部，上述过滤板形成为，在安装于上述散热器主体的吸气侧的端部的情况下，在与上述散热器主体内的流体的流动方向正交的平面，上述过滤板的外形大于上述散热器主体的吸气侧的端部的外形，在上述凸缘部形成有能够插入上述过滤板的插入孔，以便能够将上述过滤板从上述凸缘部侧安装在上述散热器主体的吸气侧的端部，在上述过滤板的与上述过滤板插入上述插入孔的插入方向相反侧的端部设有凸缘，以便决定上述过滤板相对于上述散热器主体的安装位置。

本发明的第二方案是一种用于驱动马达的马达驱动装置，其具备上述第一方案的散热器和上述电子器件。

根据本发明，能够以简单的结构且简单地决定过滤板安装在散热器主体的吸气侧的端部的安装位置。并且，能够增加流入散热器主体内的流体的量，提高冷却性能。

上述的目的、特征及优点，通过参照附图说明的以下的实施方式的说明而容易理解。

附图说明

图1是表示实施方式的控制盘及马达驱动装置的结构的外观立体图。

图2是图1的II－II线的局部剖视图。

图3A是图1所示的散热器的外观立体图，是表示将过滤板安装在散热器主体的吸气侧之前的状态的图，图3B是图1所示的散热器的外观立体图，是表示将过滤板安装在散热器主体的吸气侧之后的状态的图。

图4是表示向图1所示的散热器主体内流入的流体的流动的图，是从前方观察散热器主体及过滤板的图。

图5是用于说明过滤板向散热器主体的吸气侧的端部安装的情况的图。

图6A是从下方观察散热器主体的下侧(吸气侧)的端部的图，图6B是从下方观察过滤板的图，图6C是从下方观察安装在散热器主体的吸气侧的端部的过滤板的图。

图7是表示变形例1中的过滤板的结构的立体图。

图8是表示变形例3中的固定部件的结构的图。

图9是使用变形例3中的固定部件将过滤板安装在散热器主体时的图8的IX－IX线剖视图。

图10是用于说明使用变形例4中的按压板将过滤板固定在凸缘的凸缘部的方法的图。

图11是表示变形例5中的过滤板的形状的图，是从前方观察散热器主体及过滤板的图。

具体实施方式

关于本发明的散热器以及马达驱动装置，举出适合的实施方式，以下参照附图进行详细说明。

[第一实施方式]

图1是表示控制盘10的结构的外观立体图。图2是图1的II－II线的局部剖视图。此外，在以下的说明中，按照图1所示的箭头对前后、左右、上下的方向进行说明。

在控制盘10的机箱16内，设有马达驱动装置11、以及安装马达驱动装置11的安装板12，该马达驱动装置11具备电子器件12a和对电子器件12a进行冷却的散热器14。

散热器14具有：具有多个散热片20a(参照图6A)的散热器主体20；设在散热器主体20的侧面的凸缘部22；以及能够装卸地安装在散热器主体20的下侧(吸气侧)的过滤板24。在将过滤板24安装在散热器主体20的下侧的情况下，优选以过滤板24与散热器主体20的下侧的端部(以下称为吸气侧端部)21a接触的方式安装过滤板24。在本实施方式中，过滤板24以与散热器主体20的吸气侧端部21a接触的方式，安装在散热器主体20。

此外，虽然未图示，但一般情况下，在控制盘10的机箱16的前方侧设有可开闭的门，根据本发明，操作人员通过打开该门，能够容易进行包括过滤板24的更换等的维修、保养检修。

在散热器主体20的上侧(排气侧)的端部(以下称为排气侧端部)21b设有风扇26，流体(空气等气体)利用该风扇26在散热器主体20内从下方朝向上方强制流动。散热器主体20具有大致长方体的形状，凸缘部22设在散热器主体20的前方侧的侧面。凸缘部22用于将散热器14安装在安装板12。

安装板12将机箱16内的空间沿前后方向分割(划分)成两个空间，在由安装板12分割(划分)的后方的空间内容纳有散热器主体20。在机箱16的后方侧的侧面，形成有吸气口30及排气口32。吸气口30位于比散热器主体20的吸气侧端部21a更靠下方的位置，排气口32位于比散热器主体20的排气侧端部21b更靠上方的位置。具体而言，排气口32位于比风扇26更靠上方侧的位置。从而，从吸气口30吸入的流体从下方朝向上方在散热器主体20内流动之后，通过风扇26从排气口32排出。此外，从吸气口30流入的流体中混杂有尘埃及雾状的加工液。

凸缘部22安装在安装板12。换言之，散热器主体20经由凸缘部22安装在安装板12。在安装板12形成有散热器主体20、过滤板24、以及能够插入风扇26的开口部34。凸缘部22在散热器主体20从前方侧插入开口部34的状态下，安装在安装板12。凸缘部22在凸缘部22的后方侧的面与安装板12的前方侧的面抵接的状态下，安装在安装板12。由此，通过打开设置于机箱16的前方侧的面的门，能够拆卸设有凸缘部22的散热器14。此外，开口部34比凸缘部22的形状小，凸缘部22不经过开口部34。

在凸缘部22的前方侧的面，设有作为电子器件12a的一部分的功率元件36。功率元件36是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、晶闸管、整流二极管、或者功率晶体管(功率MOSFET)的功率用半导体元件，也可以是智能功率模块(IPM)。如此，通过将发热量高的功率元件36安装在凸缘部22，或者在凸缘部22设置开口部而安装在散热器主体20，从而能够对功率元件36进行冷却。

图3A是图1所示的散热器14的外观立体图，是表示将过滤板24安装在散热器主体20的吸气侧端部21a之前的状态的图，图3B是图1所示的散热器14的外观立体图，是表示将过滤板24安装在散热器主体20的吸气侧端部21a之后的状态的图。

过滤板24形成如下，在安装于散热器主体20的吸气侧端部21a的情况下，在与散热器主体20内的流体的流动方向(上下方向)正交的平面，其外形大于上述散热器主体20的吸气侧端部21a的外形。由此，如图4所示，能够在比散热器主体20的吸气侧端部21a的面积大的范围内，使从下方向上方流动的流体向散热器主体20内流动。从而，能够增加散热器主体20内所流动的流体的量，提高冷却性能。此外，图4是表示流入散热器主体20内的流体的流动的图，是从前方观察散热器主体20及过滤板24的图，其中省略了凸缘部22及凸缘40的图示。

在凸缘部22形成有能够插入过滤板24的插入孔38，以便能够将过滤板24从前方安装在散热器主体20的吸气侧端部21a。从而，操作人员通过将过滤板24从凸缘部22的前方插入到插入孔38中，能够简单地安装在散热器主体20的吸气侧端部21a。

在过滤板24的前方侧的端部(与过滤板24插入到插入孔38的插入方向相反侧的端部)设有凸缘40。该凸缘40用于相对于散热器主体20对过滤板24进行定位。通过该过滤板24的凸缘40与凸缘部22抵接，实现过滤板24的定位。

如图5所示，设置于过滤板24的凸缘40利用固定部件(螺钉)42固定在凸缘部22。由此，能够相对于散热器主体20固定过滤板24。此外，也可以在凸缘40与凸缘部22之间设置衬垫等密封部件44。在设有密封部件44的情况下，凸缘40与凸缘部22经由密封部件44抵接。由此，能够保持凸缘40与凸缘部22的密合性。另外，能够防止用安装板12分割的后方侧的机箱16内的空间、即设有散热器主体20的空间内的流体，经过插入孔38流到用安装板12分割的前方侧的机箱16内的空间内。

图6A是从下方观察散热器主体20的吸气侧端部21a的图，图6B是从下方观察过滤板24的图，图6C是从下方观察安装在散热器主体20的吸气侧端部21a的过滤板24的图。

在散热器主体20内通过多个散热片20a形成多个流道46，该多个流道46使从下方侧流入到散热器主体20内的流体朝向上方流动(参照图6A)。在过滤板24形成有多个用于使流体向散热器主体20的吸气侧流动的通气口48(参照图6B)。在将过滤板24安装在散热器主体20的吸气侧端部21a的状态时，散热器主体20的吸气侧端部21a中的多个流道46的形状与过滤板24的多个通气口48的形状一致。从而，通过包含尘埃、雾状的加工液的流体经由过滤板24流入到散热器主体20内，尘埃、加工液附着在过滤板24上，因此能够抑制尘埃、加工液附着在散热器主体20的吸气侧端部21a。

此外，在图6C中，图示了散热器主体20的吸气侧端部21a中的多个流道46的形状与过滤板24的多个通气口48的形状完全一致的例子，但也可以不完全一致，在预定的容许范围内一致即可。

[变形例]

上述实施方式也可以按照以下方式变形。此外，在以下的变形例中，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的附图标记，仅说明不同的部分。

＜变形例1＞

图7是表示变形例1中的过滤板24A的结构的立体图。过滤板24A是在上述实施方式所说明的过滤板24设有空气过滤器50的结构。空气过滤器50既可以设在过滤板24A的流体的下游侧(散热器主体20侧)，也可以设在过滤板24A的流体的上游侧(与散热器主体20侧相反的一侧)。

在未设置空气过滤器50的情况下，经过了过滤板24的通气口48的流体中包含尘埃或雾状的加工液，因此导致尘埃或加工液附着在散热器主体20内及风扇26上。然而，在变形例1中，通过使用具有空气过滤器50的过滤板24A，能够防止尘埃或加工液附着在散热器主体20及风扇26。

此外，如上述实施方式的过滤板24那样，在过滤板24A也可以不形成多个通气口48。在该情况下，也可以在过滤板24A形成一个大的通气口，并且以覆盖该一个通气口的方式设置空气过滤器50。

＜变形例2＞

在上述实施方式及变形例1中，在散热器主体20的排气侧端部21b设置风扇26，但也可以不设置风扇26。在该情况下，开口部34也可以具有能够插入散热器主体20和过滤板24的大小。

＜变形例3＞

在上述实施方式及变形例1、2中，作为固定部件42使用螺钉将过滤板24的凸缘40固定在凸缘部22，而在变形例3中，使用螺钉以外的固定部件42A将凸缘40固定在凸缘部22。

图8是表示变形例3中的固定部件42A的结构的图，图9是使用固定部件42A将过滤板24安装在散热器主体20时的图8的IX－IX线剖视图。在过滤板24的凸缘40，设有构成固定部件42A的一部分的第一卡合部52。而且，在凸缘部22设有第二卡合部54，该第二卡合部54构成固定部件42A的一部分，且与第一卡合部52卡合。

第一卡合部52具有在凸缘40的前方侧的面且从凸缘40的左右方向的中央朝向前方延伸的两个延伸部件52a、52b。延伸部件52a设在凸缘40的上端部，延伸部件52b设在凸缘40的下端部。

第二卡合部54具有在凸缘部22的前方侧的面且从插入孔38的左右方向的中央的位置朝向前方延伸的两个延伸部件54a、54b。并且设置为，在将过滤板24安装在散热器主体20的吸气侧的情况下，延伸部件54a位于延伸部件52a的上侧，延伸部件54b位于延伸部件52b的下侧。

在延伸部件52a设有从上表面朝向上方突起的突起部54a，在延伸部件52b设有从下表面朝向下方突起的突起部54b。在延伸部件54a设有供突起部54a插入且与突起部54a卡合的贯通孔55a，在延伸部件54b设有供突起部54b插入且与突起部54b卡合的贯通孔55b。

由操作人员将过滤板24插入到形成于凸缘部22的插入孔38中，过滤板24的凸缘40与凸缘部22接触，从而突起部53a、53b与贯通孔55a、55b卡合。由此，能够相对于散热器主体20固定过滤板24。在想要拆卸过滤板24的情况下，由操作人员用手指夹住两个延伸部件52a、52b，从而突起部54a、54b与贯通孔55a、55b的卡合被解除。从而，由操作人员在用手指夹住两个延伸部件52a、52b的状态下向前方拉出，从而能够简单地将过滤板24从散热器主体20拆卸。

＜变形例4＞

在上述实施方式及变形例1～3中，使用固定部件42(或42A)将过滤板24的凸缘40固定在凸缘部22，而在变形例4中，使用按压板56将过滤板24的凸缘40固定在凸缘部22。

图10是用于说明使用按压板56将凸缘40固定在凸缘部22的方法的图。按压板56用于从过滤板24的凸缘40的前方侧朝向后方按压凸缘40。由此，过滤板24的凸缘40被按压板56向凸缘部22侧按压，并固定在凸缘部22。作为使用该按压板56的凸缘40的按压方法，利用螺钉等固定部件58将按压板56固定在凸缘部22，从而将凸缘40朝向凸缘部22侧按压。

此外，按压板56也可以是用于固定其他部件的部件，在该情况下，在固定其他部件时，由按压板56向凸缘部22侧按压过滤板24的凸缘40。

＜变形例5＞

图11是表示变形例5中的过滤板24B的形状的图，是从前方观察散热器主体20及过滤板24B的图。此外，在图11中，省略了凸缘部22及凸缘40的图示。

过滤板24B的端部朝向在散热器主体20内流动的流体的上游侧倾斜地弯曲，除了这一点以外，其他结构与上述实施方式中说明的过滤板24相同。换言之，在过滤板24B的端部形成有弯曲部(弯曲的部分)60。该过滤板24B的端部是指，在将过滤板24B安装在散热器主体20的吸气侧端部21a的情况下，在与散热器主体20内的流体的流动方向(上下方向)正交的平面，从散热器主体20的外形伸出的部分。在该过滤板24B的弯曲部60未形成通气口48。

如此，通过使用过滤板24B，能够在比散热器主体20的面积大的范围内，将从下方向上方流动的流体顺利地引导至散热器主体20内。从而，能够进一步增加在散热器主体20内流动的流体的量，进一步提高冷却性能。此外，也可以任意组合变形例5与变形例1～4中的至少一个。

〔从实施方式获得的技术思想〕

关于从上述实施方式及变形例1～5中掌握的技术思想，以下进行说明。

用于对电子器件12a进行冷却的散热器14，具备：散热器主体20，其具有多个散热片20a；凸缘部22，其设置于散热器主体20，以便安装搭载有电子器件12a的散热器14；以及过滤板24、24A、24B，其能够装卸地安装在散热器主体20的吸气侧的端部21a。过滤板24、24A、24B形成为，在安装于散热器主体20的吸气侧的端部21a的情况下，在与散热器主体20内的流体的流动方向正交的平面，其外形大于散热器主体20的吸气侧的端部21a的外形。在凸缘部22形成有能够插入过滤板24、24A、24B的插入孔38，以便能够将过滤板24、24A、24B从凸缘部22侧安装在散热器主体20的吸气侧的端部21a。在过滤板24、24A、24B的与过滤板24、24A、24B插入到插入孔38的插入方向相反侧的端部，设有凸缘40，以便决定过滤板24、24A、24B相对于散热器主体20的安装位置。

由此，能够以简单的结构且简单地决定过滤板24安装在散热器主体20的吸气侧的端部21a的安装位置。并且，能够增加流入散热器主体20内的流体的量，提高冷却性能。

也可以由多个散热片20a形成多个流道46，该多个流道46使从散热器主体20的吸气侧的端部21a流入到散热器主体20内的流体朝向排气侧流动。也可以在过滤板24、24A、24B形成有多个通气口48。也可以在将过滤板24、24A、24B安装在散热器主体20的吸气侧的端部21a的情况下，在与散热器主体20内的流体的流动方向正交的平面，过滤板24、24A、24B的多个通气口48与散热器主体20的吸气侧的端部21a中的多个流道46的形状在预定的容许范围内一致。由此，能够抑制尘埃或加工液附着在散热器主体20的吸气侧的端部21a。

过滤板24A也可以具有空气过滤器50。由此，能够进一步抑制尘埃或加工液附着在散热器主体20。

过滤板24、24A、24B的凸缘40也可以在过滤板24、24A、24B插入到插入孔38中的状态下，利用固定部件42、42A固定在凸缘部22。由此，能够简单地将过滤板24、24A、24B固定在散热器主体20。

过滤板24、24A、24B的凸缘40也可以在过滤板24、24A、24B插入到插入孔38中的状态下，利用按压板56向凸缘部22侧按压，从而固定在凸缘部22。由此，能够简单地将过滤板24、24A、24B固定在散热器主体20。

也可以在过滤板24、24A、24B的凸缘40与凸缘部22之间设置密封部件44。由此，能够保持凸缘40与凸缘部22的密合性。

在过滤板24B的端部也可以形成有朝向在散热器主体20内流动的流体的上游侧倾斜地弯曲的弯曲部60。由此，能够进一步增加流入散热器主体20内的流体的量，进一步提高冷却性能。

过滤板24B的端部也可以是，在将过滤板24B安装在散热器主体20的吸气侧的端部21a的情况下，在与散热器主体20内的流体的流动方向正交的平面，从散热器主体20的吸气侧的端部21a的外形伸出的部分。由此，能够进一步增加流入散热器主体20内的流体的量，进一步提高冷却性能。

也可以在散热器主体20的排气侧的端部21b设置风扇26。

也可以在安装散热器14的安装板12形成有能够插入散热器主体20的开口部34。凸缘部22也可以在散热器主体20插入到开口部34的状态下，安装在安装板12。由此，能够使过滤板24、24A、24B相对于安装板12的拆卸方向与散热器主体20相对于安装板12的拆卸方向相同，提高维修及保养检修的操作性。

也可以在凸缘部22的与设有散热器主体20的一侧相反的一侧的面，搭载有作为电子器件12a的一部分的功率元件36。通过在设置于散热器主体20的凸缘部22设置功率元件36，能够提高发热量高的功率元件36的冷却性能。并且，提高功率元件36的维修及保养检修的操作性。

用于驱动马达的马达驱动装置11具备散热器14和电子器件12a。

由此，能够以简单的结构且简单地决定过滤板24安装在散热器主体20的吸气侧的端部21a的安装位置。并且，能够增加流入散热器主体20内流体的量，提高冷却性能。

Claims (12)

1.一种散热器，用于对电子器件进行冷却，其特征在于，具备：

散热器主体，其具有多个散热片；

凸缘部，其设在上述散热器主体，以便安装搭载有上述电子器件的上述散热器；以及

过滤板，其能够装卸地安装在上述散热器主体的吸气侧的端部，

上述过滤板形成为，在安装于上述散热器主体的吸气侧的端部的情况下，在与上述散热器主体内的流体的流动方向正交的平面，上述过滤板的外形大于上述散热器主体的吸气侧的端部的外形，

在上述凸缘部形成有能够插入上述过滤板的插入孔，以便将上述过滤板从上述凸缘部侧安装在上述散热器主体的吸气侧的端部，

在上述过滤板的与上述过滤板插入上述插入孔的插入方向相反侧的端部设有凸缘，以便决定上述过滤板相对于上述散热器主体的安装位置。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，

由上述多个散热片形成多个流道，上述多个流道使从上述散热器主体的吸气侧的端部流入上述散热器主体内的流体朝向排气侧流动，

在上述过滤板形成有多个通气口，

在将上述过滤板安装在上述散热器主体的吸气侧的端部的情况下，在与上述散热器主体内的流体的流动方向正交的平面上，上述过滤板的上述多个通气口的形状与上述散热器主体的吸气侧的端部中的上述多个流道的形状在预定的容许范围内一致。

3.根据权利要求1或2所述的散热器，其特征在于，

上述过滤板具有空气过滤器。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的散热器，其特征在于，

在上述过滤板插入上述插入孔中的状态下，上述过滤板的上述凸缘利用固定部件固定在上述凸缘部。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的散热器，其特征在于，

在上述过滤板插入上述插入孔中的状态下，上述过滤板的上述凸缘利用按压板向上述凸缘部侧按压，从而固定在上述凸缘部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的散热器，其特征在于，

在上述过滤板的上述凸缘与上述凸缘部之间设有密封部件。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的散热器，其特征在于，

在上述过滤板的端部，形成有朝向在上述散热器主体内流动的流体的上游侧倾斜地弯曲的弯曲部。

8.根据权利要求7所述的散热器，其特征在于，

上述过滤板的端部是，在将上述过滤板安装在上述散热器主体的吸气侧的端部的情况下，在与上述散热器主体内的流体的流动方向正交的平面上，从上述散热器主体的吸气侧的端部的外形伸出的部分。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的散热器，其特征在于，

在上述散热器主体的排气侧的端部设有风扇。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的散热器，其特征在于，

在安装上述散热器的安装板，形成有能够插入上述散热器主体的开口部，

在上述散热器主体插入上述开口部的状态下，上述凸缘部安装在上述安装板。

11.根据权利要求10所述的散热器，其特征在于，

在上述凸缘部的与设有上述散热器主体的一侧相反的一侧的面，搭载有作为上述电子器件的一部分的功率元件。

12.一种用于驱动马达的马达驱动装置，其特征在于，具备：

权利要求1～11中任一项所述的散热器；以及

上述电子器件。