JP2000091776A - 電子機器用放熱フィン - Google Patents

電子機器用放熱フィン

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JP2000091776A
JP2000091776A JP10254860A JP25486098A JP2000091776A JP 2000091776 A JP2000091776 A JP 2000091776A JP 10254860 A JP10254860 A JP 10254860A JP 25486098 A JP25486098 A JP 25486098A JP 2000091776 A JP2000091776 A JP 2000091776A
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JP
Japan
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cooling air
cooling
fins
fin
downstream side
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JP10254860A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Kondo
義広 近藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】下流側の発熱素子に上流側で温度上昇した冷却
風が供給されたり、発熱素子の実装位置を変え、その構
造を複雑にしなければならなければならず、シリーズ実
装した発熱素子群に搭載する放熱フィンの冷却性能の向
上に関しては何ら考慮されていない。 【解決手段】冷却風の流れ方向にシリーズ実装した発熱
素子群に搭載する放熱フィンの幅を、冷却風の下流側へ
行くほど広げたり、冷却風の流れ方向に対し、上流側に
位置する放熱フィンの下流側には、下流側に位置する放
熱フィンを設けなくしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータなど
の電子機器における放熱フィンに関するが、一般の冷却
装置にも適用できる。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ等の電子機器装置では、複
数の半導体素子が冷却風の流れ方向にシリーズに実装さ
れる場合がある。このシリーズに実装された複数の半導
体素子の中の冷却風上流側のものは、風温上昇を伴わな
い、新鮮な冷却風で冷却される。一方、冷却風の下流側
に位置する半導体素子は、上流側の半導体素子の放熱に
より、温度上昇した冷却風で冷却される。従って、上流
側と下流側の半導体素子には温度分布を生じる。
【0003】この温度分布を少なくするために多くの事
例がある。例えば、実開昭61−156241号公報に記載のよ
うに、温度上昇した冷却風が案内板により外れるように
した。また、特開平6−315265 号公報に記載のように、
放熱フィン周りの通風面積が入口から出口に向かって小
さくなるように放熱フィンを傾斜している。
【0004】また、特開昭64−25225 号公報に記載のよ
うに、複数の発熱素子の実装位置にある角度を持たせ、
それに合わせて冷却フィンも角度を持たせた。また、実
開昭57−159256号公報に記載のように、冷却風の流入側
から流出側に向かってフィン厚さを薄く形成している。
さらに、特開平4−12559号公報に記載のように、放熱フ
ィンの形状を冷却風の流れ方向に対し、変化させ、放熱
フィン後方の冷却風が冷却に有効に流れるようにした。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、発熱
素子が冷却風の流れ方向にシリーズに実装された場合、
下流側の発熱素子に温度上昇した冷却風が供給された
り、発熱素子の実装を複雑にしなければならなければな
らず、その点に関しては何ら考慮されていない。
【0006】本発明の目的は、冷却風の流れ方向にシリ
ーズ実装した発熱素子群の冷却性能を向上させる電子機
器用放熱フィンを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、冷却風の流れ方向にシリーズ実装した発熱素子群に
搭載する放熱フィンの幅を、冷却風の下流側へ行くほど
広げたり、冷却風の流れ方向に対し、上流側に位置する
放熱フィンの下流側には、下流側に位置する放熱フィン
を設けなくしたものである。
【0008】即ち、冷却風の流れ方向にシリーズ実装し
た発熱素子群に搭載する放熱フィンの幅を、冷却風の下
流側へ行くほど広げることにより、上流側の放熱フィン
間に流入しなかった新鮮な冷却風が下流側の放熱フィン
に入りこむことができ、熱交換を有効に行うことができ
る。また、冷却風の流れ方向に対し、上流側に位置する
放熱フィンの下流側には、下流側に位置する放熱フィン
を設けなくすることにより、上流側の放熱フィンに対
し、下流側の放熱フィンが抵抗とならず、上流側の放熱
フィン間の風速の低下を防止でき、熱交換を有効に行う
ことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の構成およ
びその作用効果を説明する。まず、図1(a)と(b)は
本発明の一実施例の2個の発熱素子が冷却風の流れ方向
にシリーズに実装された場合の側面図と上側平面図を示
したものである。電子基板1には発熱素子であるLSI
2a,LSI2bが2個、冷却風3の流れ方向にシリー
ズに直列実装される。
【0010】LSI2a,LSI2bにはそれぞれ、放
熱フィン4a,4bが搭載される。上流側のLSI2a
に搭載する放熱フィン4aは、LSI2aの外形寸法と
ほぼ同じ形状である。すなわち、上流側のLSI2aで
はその上部の領域で熱交換を行う。
【0011】一方、下流側のLSI2bに搭載する放熱
フィン4bは、上流側の放熱フィン4aよりも、冷却風
3の流れ方向に直交する方向(幅方向)の形状が大きく
なっている。また、下流側の放熱フィン4bは、上流側
の放熱フィン4aの幅で、冷却風3方向への投影方向に
対して、同じ位置には平板上の放熱フィンを設けていな
い。
【0012】上流側の放熱フィン4aの幅よりも下流側
の放熱フィン4bの幅が大きいことにより、上流側の放
熱フィン4a間に流入せず、上流側の放熱フィン4aの
外側をバイパスして流れる新鮮な冷却風3を下流側の放
熱フィン4b間に流すことができる。
【0013】さらに、下流側の放熱フィン4bでは、上
流側の放熱フィン4aの幅と同じ位置に放熱フィンを設
けないことにより、上流側の放熱フィン4aから流出し
た冷却風3が下流側の放熱フィン4bに影響を受けな
い。
【0014】従って、上流側の放熱フィン4a間を通過
する冷却風3の風速は、上流側の放熱フィン4aを1
個、電子基板1に実装した場合と同じ風速となり、効率
的に上流側のLSI2aを冷却できる。また、下流側の
放熱フィン4bには、上流側のLSI2aに寄与しない
新鮮な冷却風3を供給できるため、下流側のLSI4b
を効率よく冷却できる。
【0015】図2に図1のA−Aの位置から見た図、図
3に図1のB−Bから見た図を示す。図2より、冷却風
の最上流側から見た場合、上流側の放熱フィン4a,下
流側の放熱フィン4bで重複するフィンがないことがわ
かる。従って、冷却風を有効に活用できる。さらに、図
3より、放熱フィン4bは上流側の放熱フィンに重なら
ず、下流側のLSI2bの幅よりも大きい形状となって
いる。すなわち、上流側の放熱フィン4aの流体対抗に
ならず、また、上流側のLSI2aの冷却に寄与しない
冷却風を活用できる。
【0016】次に、図4(a)および(b)は図1の下
流側に、1個の発熱素子が追加された場合で、3個の発
熱素子が冷却風の流れ方向にシリーズに実装された場合
の側面図と上面図を示したものである。上流側の2個の
LSIは図1の場合と同様の効果が得られるため、最下
流側のLSI2cについてのみ説明する。最下流側のL
SI2cは他のLSIの場合と同様、電子基板1に実装
されている。最下流側のLSI2cには放熱フィン4c
が搭載されている。
【0017】この放熱フィン4cの冷却風3に直交する
方向(幅方向)の寸法は、上流側の他の2個の放熱フィ
ン4a,4bのそれよりも大きくなっている。さらに、
放熱フィン4cの羽根のある位置は、他の上流側の放熱
フィン4a,4bの幅よりも大きな領域である。
【0018】図1の場合と同様、上流側の放熱フィン4
a,4bの幅よりも最下流側の放熱フィン4cの幅が大
きいことにより、上流側の放熱フィン4a,4b間に流
入せず、上流側の放熱フィン4a,4bの外側をバイパ
スして流れる新鮮な冷却風3を最下流側の放熱フィン4
c間に流すことができる。
【0019】さらに、最下流側の放熱フィン4cでは、
上流側の放熱フィン4a,4bの幅と同じ位置に放熱フ
ィンを設けないことにより、上流側の放熱フィン4a,
4bから流出した冷却風3が最下流側の放熱フィン4c
に影響を受けない。従って、上流側の放熱フィン4a,
4b間を通過する冷却風3の風速は、上流側の放熱フィ
ン4a,4bをそれぞれ1個、電子基板1に実装した場
合と同じ風速となり、効率的に上流側のLSI2a,L
SI2bを冷却できる。
【0020】また、最下流側の放熱フィン4cには、上
流側のLSI2a,LSI2bに寄与しない新鮮な冷却
風3を供給できるため、最下流側のLSI4cを効率よ
く冷却できる。
【0021】図5に図3のA−Aの位置から見た図、図
6に図3のC−Cから見た図を示す。図5より、冷却風
の最上流側から見た場合、それぞれの放熱フィン4a,
4b,4cで重複するフィンがないことがわかる。従っ
て、冷却風を有効に活用できる。さらに、図6より、最
下流の放熱フィン4cは上流側の放熱フィンに重なら
ず、最下流側のLSI2cの幅よりも大きい形状となっ
ている。すなわち、上流側の放熱フィン4a,4bの流
体対抗にならず、また、上流側のLSI2a,LSI2
bの冷却に寄与しない冷却風を活用できる。
【0022】なお、今回の場合、平板状の放熱フィンを
示したが、他のピン状のフィン,コルゲート状のフィン
等を用いても良い。
【0023】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
るので以下に記載されるような効果を奏する。
【0024】冷却風の流れ方向にシリーズ実装した発熱
素子群に搭載する放熱フィンの幅を、冷却風の下流側へ
行くほど広げることにより、上流側の放熱フィン間に流
入しなかった新鮮な冷却風が下流側の放熱フィンに流入
でき、熱交換を有効に行うことができた。また、冷却風
の流れ方向に対し、上流側に位置する放熱フィンの下流
側には、下流側に位置する放熱フィンを設けなくするこ
とにより、上流側の放熱フィンに対し、下流側の放熱フ
ィンが抵抗とならず、上流側の放熱フィン間の風速の低
下を防止でき、熱交換を有効に行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)及び(b)は本発明の一実施例である2
個の発熱素子がシリーズに電子基板に実装された側断面
図及び同図(a)の上面側平面図である。
【図2】図1のA−A面から見た断面図である。
【図3】図1のB−B面から見た断面図である。
【図4】(a)及び(b)は本発明の一実施例を示す、
3個の発熱素子がシリーズに電子基板に実装された側面
図及び上面側平面図である。
【図5】図4のA−A面から見た断面図である。
【図6】図4のC−C面から見た断面図である。
【符号の説明】
1…電子基板、2a…上流側LSI、2b…下流側LS
I、2c…最下流側LSI、3…冷却風、4a…上流側
放熱フィン、4b…下流側放熱フィン、4c…最下流側
放熱フィン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも2個以上の半導体素子が電子基
    板にシリーズに実装され、該半導体素子には冷却用の放
    熱フィンを搭載した電子機器装置において、該半導体素
    子に搭載された該放熱フィンの幅が、冷却風の流れ下流
    側に向けて、大きくなり、かつ、上流側の放熱フィンの
    冷却風流れ方向に投影する領域には、下流側に搭載する
    放熱フィンを設けないことを特徴とする電子機器用放熱
    フィン。
JP10254860A 1998-09-09 1998-09-09 電子機器用放熱フィン Pending JP2000091776A (ja)

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