JP2001102504A - Control device - Google Patents

Control device

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JP2001102504A
JP2001102504A JP28109999A JP28109999A JP2001102504A JP 2001102504 A JP2001102504 A JP 2001102504A JP 28109999 A JP28109999 A JP 28109999A JP 28109999 A JP28109999 A JP 28109999A JP 2001102504 A JP2001102504 A JP 2001102504A
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fins
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fin
fans
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良裕 加柴
Kunihiko Kaga
邦彦 加賀
Hiroshi Chiba
博 千葉
Mitsuyasu Kachi
光康 加知
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device which can effectively allow heat generated by a power module to escape. SOLUTION: This device is related to performance improvement for a control device which is provided with warped fins 4a and 4b provided in a radial state by standing and with cooling parts 8a and 8b forming spaces 5a and 5b, which are enclosed by internal terminals of each said fins 4a and 4b, provided on a single surface of a heat sink base 1. Through this means virtual cooling performance for the heat generated by the power module 7 is improved, and the cooling performance for a same volume as a heat sink device 7 is improved significantly. Additionally, air flow which deviates near a fin base surface is moved to the upper of the fins 4a and 4b and a flow velocity distribution between fins is equalized, so that a heat conductive area is maintained effectively over the whole height direction and the cooling performance is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械や産業用
ロボットに利用されるサーボモータの駆動用等の制御装
置に関するものであり、特にパワーモジュールの発熱を
効率よく逃がすことが可能な制御装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for driving a servomotor used for a machine tool or an industrial robot, and more particularly to a control device capable of efficiently releasing heat from a power module. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の制御装置に用いられるヒートシン
ク装置について図12に示す。図12は、特開昭62−
49700号公報に記載の従来のヒートシンクであり、
ヒートシンクベース21と、前記ヒートシンクベース2
1に直接固定した駆動モータ22と、前記駆動モータ2
2より回転する軸流ファン23と、前記ファン側面の少
なくとも一部と直接対向し、しかも前記ファン23を囲
むように設けられた一様な肉厚を有するフィン24を有
する。本従来例は、ファン23に駆動された気流が、隣
接し合うフィン24により形成される風路を通過する間
に、フィン24との間で熱交換を行い、ヒートシンクベ
ース21が冷却される。
2. Description of the Related Art FIG. 12 shows a heat sink device used in a conventional control device. FIG.
No. 49700, a conventional heat sink,
Heat sink base 21 and heat sink base 2
A drive motor 22 directly fixed to the drive motor 1;
An axial fan 23 rotating more than 2 and fins 24 having a uniform thickness and directly surrounding at least a part of the side surface of the fan and surrounding the fan 23 are provided. In this conventional example, while the airflow driven by the fan 23 passes through the air path formed by the adjacent fins 24, heat exchange is performed between the fins 24 and the heat sink base 21 is cooled.

【0003】また、特開平9−254214号公報に記
載の従来例によれば、制御装置のヒートシンクをダクト
を兼ねるケーシングに収容することによって、ファンの
設置台数の低減およびこれによる装置の小型化が図られ
ている。これによれば、ヒートシンクと、前記ヒートシ
ンクと固着されたサーボアンプ、駆動モータ、ファン、
ケーシングで構成されており、ケーシングが空気取入れ
口と空気排出口を有するダクトを兼ねている。
According to the conventional example described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-254214, the heat sink of the control device is housed in a casing which also serves as a duct, so that the number of fans to be installed can be reduced and the size of the device can be reduced. It is planned. According to this, a heat sink, a servo amplifier fixed to the heat sink, a drive motor, a fan,
It is composed of a casing, and the casing also serves as a duct having an air intake and an air exhaust.

【0004】さらに、本発明者らによる特開平11−3
1770号公報においては、複数の湾曲した放熱フィン
を放射状に配設すると共に、フィンの内側の端面で囲ま
れる送風口に対向した送風ファンを有する、高効率の冷
却装置が提案されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent Publication No. 1770 proposes a high-efficiency cooling device having a plurality of curved radiating fins arranged radially and having a blower fan facing a blower opening surrounded by an inner end surface of the fins.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図12に示す従来例に
よれば、ファン23により駆動された気流は、ファン直
下のヒートシンクベース21に衝突した後、ヒートシン
クベース面に沿った方向に偏向させられ、ヒートシンク
ベース端部に向かって流れ去るので、ファン24の中心
部分に配置されたモータ直下では、基本的には気流の流
れが発生せず、この部分での冷却性能が確保できないと
いう問題があった。
According to the conventional example shown in FIG. 12, the airflow driven by the fan 23 is deflected in the direction along the heat sink base surface after colliding with the heat sink base 21 immediately below the fan. However, since the gas flows away toward the end of the heat sink base, there is a problem that the airflow does not basically occur immediately below the motor disposed in the center portion of the fan 24, and the cooling performance in this portion cannot be secured. Was.

【0006】また、気流がヒートシンクベース21に衝
突して偏向した際に遠心力の作用でヒートシンクベース
面側に縮流して速度が増加して、実質的な気流通過断面
が減少する。したがって、図12のフィン24に囲まれ
る風路の内、高さ方向の流速分布を考えると、実際に気
流が存在するのはヒートシンクベース21の近傍のみで
あり、実質的な伝熱面積は小さい。したがって、フィン
24の高さを増しても実質的な伝熱面積を増加させられ
ないため、性能向上には限界があるという問題点があっ
た。
Further, when the air flow collides with the heat sink base 21 and is deflected, the air flow contracts toward the heat sink base surface side due to the action of the centrifugal force to increase the speed, thereby reducing the substantial air flow passage cross section. Therefore, considering the flow velocity distribution in the height direction among the air paths surrounded by the fins 24 in FIG. 12, the air flow actually exists only in the vicinity of the heat sink base 21, and the substantial heat transfer area is small. . Therefore, even if the height of the fins 24 is increased, the substantial heat transfer area cannot be increased, and there is a problem that the performance improvement is limited.

【0007】実質的な表面積を増加させるためには、フ
ィンの枚数を増やす、あるいはフィンの厚みを増して相
対的に風路幅を減少させ摩擦抗力を増大化させることに
より、フィンの上部に気流を導くことが考えられるが、
使用環境中に存在する粉塵などがフィン面上に堆積して
フィン間風路が閉塞するおそれがあるためフィンの枚数
が制限されることから、限界がある。また、風路幅を一
様に減少させると全体として圧力損失が大きくなり風量
が低下するために結局、満足な性能が得られないという
問題点があった。
[0007] In order to increase the substantial surface area, the number of fins is increased, or the thickness of the fins is increased to relatively reduce the width of the air path and increase the frictional drag. Can be considered,
There is a limit because the number of fins is limited because dust or the like existing in the use environment may accumulate on the fin surface and block the air passage between the fins. Further, if the width of the air passage is reduced uniformly, the pressure loss becomes large as a whole, and the air volume is reduced. As a result, satisfactory performance cannot be obtained.

【0008】さらにはフィンの枚数を増やすと、製造上
の制約が生じた。すなわち、一般的にヒートシンクはダ
イカスト若しくはろう付で製造されるが、安価に製造す
るにはダイカスト法が用いられる。しかし、ダイカスト
法は周知の通り金型にアルミの溶湯を注入して製造する
ため、フィンの枚数が増える、すなわちフィンピッチが
狭くなると、金型のピッチも狭くなり、金型の肉厚が薄
くなる。その結果、アルミの溶湯による熱サイクルで金
型が破損してしまい、生産コストが大幅にアップしてダ
イカストのメリットがなくなってしまうという問題があ
った。
Further, when the number of fins is increased, there is a limitation in manufacturing. That is, the heat sink is generally manufactured by die casting or brazing, but a die casting method is used for inexpensive manufacturing. However, as is well known, the die casting method is performed by injecting a molten aluminum into a mold, so that the number of fins increases, that is, when the fin pitch becomes narrow, the pitch of the mold also becomes narrow, and the thickness of the mold becomes thin. Become. As a result, there is a problem that the mold is damaged by the heat cycle by the molten aluminum, and the production cost is greatly increased, and the advantage of die casting is lost.

【0009】また、図12による従来例によれば、モー
タファンの設置台数は減るものの、パワーモジュールの
発熱量の増大に対応して放熱量を増加させるためにはフ
ィンの表面積を大きくする必要があり、その結果フィン
高さが高くなり、小型化の要求に対しては十分応えるこ
とができなかった。
Further, according to the conventional example shown in FIG. 12, although the number of motor fans installed is reduced, it is necessary to increase the surface area of the fins in order to increase the amount of heat radiation in response to the increase in the amount of heat generated by the power module. As a result, the fin height is increased, and it has not been possible to sufficiently meet the demand for miniaturization.

【0010】この発明は、以上のような問題点に鑑みて
なされたものであり、パワーモジュールの発熱を効率よ
く逃がすことが可能な制御装置を提供することを目的と
する。
[0010] The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a control device capable of efficiently releasing heat generated by a power module.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る制御装置
は、パワーモジュールと、該パワーモジュールと裏面に
おいて近接するヒートシンクベースと、上記ヒートシン
クベースの表面に対向して設置された複数のファンと、
上記ヒートシンクベース表面の複数のファンがそれぞれ
対向する位置から湾曲しながら延在するように、上記ヒ
ートシンクベース表面に立設された複数のフィンとを備
えたものである。
According to the present invention, there is provided a control device comprising: a power module; a heat sink base adjacent to the power module on a back surface thereof; and a plurality of fans disposed opposite to a surface of the heat sink base.
And a plurality of fins erected on the surface of the heat sink base so that the plurality of fans on the surface of the heat sink base extend while curving from positions facing each other.

【0012】又、ヒートシンクベース表面の複数のファ
ンがそれぞれ対向する位置が、上記ヒートシンクベース
表面のパワーモジュールを単体で動作させた場合に最大
温度となる領域から外れているものである。
The position on the surface of the heat sink base where the plurality of fans face each other deviates from the region where the temperature becomes maximum when the power module on the surface of the heat sink base is operated alone.

【0013】又、複数のファンの各吸い込み口の縁から
延在して、複数のフィンを覆う隔壁板を備えたものであ
る。
[0013] Further, a partition plate extending from an edge of each suction port of the plurality of fans and covering the plurality of fins is provided.

【0014】又、複数のファンのうちの隣接する一対の
ファンはその回転方向が互いに逆向きであり、複数のフ
ィンは、ヒートシンクベース表面の上記一対のファンが
それぞれ対向する位置から互いに反対方向に湾曲しなが
ら延在するものである。
The rotation direction of a pair of adjacent fans among the plurality of fans is opposite to each other, and the plurality of fins are opposite to each other from the position on the heat sink base surface where the pair of fans face each other. It extends while bending.

【0015】又、複数のファンのうちの隣接する一対の
ファンの一方がヒートシンクベース表面と対向する位置
から延在するフィンと、上記一対のファンの他方がヒー
トシンクベース表面と対向する位置から延在するフィン
との間に、整流用のフィンを設けたものである。
A fin extending from a position where one of a pair of adjacent fans of the plurality of fans faces the heat sink base surface, and a fin extending from a position where the other of the pair of fans faces the heat sink base surface. The fins for rectification are provided between the fins.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は本発明の第
1の実施の形態による制御装置を表す模式図である。
尚、図1(a)は上記制御装置の断面模式図であり、図
1(b)は、説明の便宜のため、ファン3a、3b及び
モータ2a、2bを取り外した状態の上記制御装置を、
パワーモジュール7が取り付けられている側と反対側か
ら見た平面模式図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of the control device, and FIG. 1B shows the control device with the fans 3a and 3b and the motors 2a and 2b removed for convenience of explanation.
FIG. 3 is a schematic plan view seen from a side opposite to a side on which the power module 7 is mounted.

【0017】この実施の形態では、1個のヒートシンク
ベース1に、それぞれフィン4a、4及び空間5a、5
bから成る一対の冷却部8a,8bが配置されており、
それぞれの冷却部8a、8bにファン3a、3bとモー
タ2a、2bが対向して設けられており、ヒートシンク
ベース1に対して冷却部8a、8bの反対側には、パワ
ーモジュール7が直接もしくは熱伝導性グリース(図示
せず)を介して固着されている。
In this embodiment, fins 4a, 4 and spaces 5a, 5
b, a pair of cooling units 8a and 8b
Fans 3a, 3b and motors 2a, 2b are provided opposite to the respective cooling units 8a, 8b, and the power module 7 is directly or thermally mounted on the opposite side of the heat sink base 1 from the cooling units 8a, 8b. It is fixed via conductive grease (not shown).

【0018】ここで、フィン4a,4bはそれぞれ湾曲
して放射状に立設するとともに、冷却部8a、8bの中
心部には各フィン4a、4bの内面の端部に囲まれた空
間5a,5bが形成されている。尚、上記放射状に立設
されたフィン4a,4bと空間5a、5bで構成される
冷却部8a,8bは、互いに10mm程度の隙間を確保
した状態で並設されている。
Here, the fins 4a, 4b are respectively curved and erected radially, and the spaces 5a, 5b surrounded by the ends of the inner surfaces of the fins 4a, 4b are provided at the center of the cooling portions 8a, 8b. Are formed. The cooling units 8a and 8b, which are composed of the fins 4a and 4b and the spaces 5a and 5b, which are erected radially, are arranged side by side with a gap of about 10 mm therebetween.

【0019】次に動作について説明する。ファン3a、
3bから吹き出された気流は、ファン直下のヒートシン
クベース1に衝突して方向を変え、フィン間内周部より
流入し、外周に向かって流れる。このとき空気はモータ
2a、2bの回転方向に方向性をもって流れるため、こ
れが抵抗なく導けるようにモータ2a、2bの中心軸に
対して放射状ではなく、フィン4a、4bの内面の端部
は図1(b)に示すように偏向している。
Next, the operation will be described. Fan 3a,
The airflow blown out from 3b collides with the heat sink base 1 immediately below the fan, changes its direction, flows in from the inner periphery between the fins, and flows toward the outer periphery. At this time, since the air flows directionally in the rotation direction of the motors 2a and 2b, the air is not radially directed to the central axes of the motors 2a and 2b so that the air can be guided without resistance. It is deflected as shown in FIG.

【0020】さらに、ファン3a、3bから吹き出され
た気流は、フィンの出口においては、基本的に湾曲した
フィン4a、4bに沿って放射状に外に向かって流れる
が、冷却部8a、8bの隣接する辺においては、冷却部
8b、8aからの空気同志が衝突が発生するため、並設
した冷却部8a、8bの間には、上述したようにフィン
4a、4bのない領域を設けている。そのため、気流は
横に抜ける。
Further, the airflow blown out from the fans 3a, 3b basically flows outward at the fin outlets along the curved fins 4a, 4b, but is adjacent to the cooling portions 8a, 8b. On the side where the air flows from the cooling units 8b and 8a collide, a region without the fins 4a and 4b is provided between the juxtaposed cooling units 8a and 8b as described above. Therefore, the airflow escapes sideways.

【0021】次に、冷却部8a、8bの放熱特性につい
て述べる。上述したように、まず気流はファン直下のヒ
ートシンクベース1に衝突するため、ここでヒートシン
クベース1から100W/m2K近い熱を奪う。ヒート
シンクベース1に衝突した後、気流はフィン側に向かい
フィンの内面端部に衝突し、ここでも100W/m2
程度の熱を奪うことができる。さらに、気流はフィン4
a、4bに沿って流れ、フィン側面およびヒートシンク
ベース1から数十W/m2K程度の熱を奪うことができ
る。なお、モーター直下は気流が流れないため、放熱特
性は他の部分に比べると極端に悪くなる。
Next, the heat radiation characteristics of the cooling units 8a and 8b will be described. As described above, first, the airflow collides with the heat sink base 1 immediately below the fan, so that the heat sink takes away nearly 100 W / m 2 K of heat from the heat sink base 1 here. After colliding with the heat sink base 1, the airflow collides with the inner surface end of the fin toward the fin side, again at 100 W / m 2 K.
Can take away a degree of heat. Furthermore, the airflow is fin 4
a, and heat of about several tens of W / m 2 K can be taken from the fin side surface and the heat sink base 1. In addition, since the airflow does not flow directly under the motor, the heat radiation characteristic is extremely deteriorated as compared with other parts.

【0022】以上のように、冷却部8a、8bの各位置
によって放熱特性は異なることが明らかとなった。とく
に、パワーモジュール7のように発熱密度が高く半導体
チップ直下の放熱構造が半導体チップの過渡的な温度上
昇に影響する場合は、冷却部8a、8bのパワーモジュ
ール7に対する相対的な配置を限定することによって、
半導体チップ7の破壊を防止することができる。
As described above, it has been clarified that the heat radiation characteristics differ depending on the positions of the cooling units 8a and 8b. In particular, when the heat radiation structure having a high heat generation density such as the power module 7 and directly below the semiconductor chip affects a transient temperature rise of the semiconductor chip, the relative arrangement of the cooling units 8a and 8b with respect to the power module 7 is limited. By
The destruction of the semiconductor chip 7 can be prevented.

【0023】以下に、冷却部とパワーモジュールとの相
対的な位置関係について詳述する。図2に示すように、
パワーモジュールを単体で動作させると中心部分の温度
が周辺部分より高い山形の温度分布形状となる。ここ
で、図2はパワーモジュールの位置に対する温度分布を
表すグラフである。
Hereinafter, the relative positional relationship between the cooling unit and the power module will be described in detail. As shown in FIG.
When the power module is operated alone, the temperature in the central portion becomes higher than that in the peripheral portion, resulting in a mountain-shaped temperature distribution shape. Here, FIG. 2 is a graph showing the temperature distribution with respect to the position of the power module.

【0024】冷却部を固着することによって温度は低く
なるが、冷却部の空間領域に位置する場所の冷却効率は
悪いため、パワーモジュールの中心部と冷却部の中心部
を概略一致させると、最も冷却したい箇所がモータ直下
の空間領域となり、パワーモジュールの中心部のみが過
熱して使用温度を超えてしまうことがあり問題となる。
Although the temperature is lowered by fixing the cooling portion, the cooling efficiency of the portion located in the space region of the cooling portion is poor. Therefore, when the center portion of the power module and the center portion of the cooling portion are substantially matched, the most. The part to be cooled is a space area immediately below the motor, and only the central part of the power module may overheat and exceed the operating temperature, which is a problem.

【0025】しかし、冷却部を2カ所配してパワーモジ
ュールの最大温度となる領域近傍に、放熱効率の良い部
分、すなわち冷却部においてファンの内面の端部を配置
させることによって、均熱化が図れ上記問題は解決でき
る。なお、ここで、ファンおよびモータが2個必要とな
るが、風量の小さな安価なより小型のファンが使えるの
で、工業的に大きな問題とはならない。
However, by arranging two cooling parts near the area where the temperature of the power module reaches the maximum, and arranging a part having good heat radiation efficiency, that is, the end of the inner surface of the fan in the cooling part, it is possible to achieve a uniform temperature. Hopefully the above problem can be solved. Here, two fans and two motors are required. However, since an inexpensive smaller fan having a small air volume can be used, this does not pose a major industrial problem.

【0026】尚、図1においては、ファン3a、3bを
冷却部8a、8bのほぼ中心に対向するように設け、そ
の下に空間5a、5bができるようにフィン4a、4b
を立設しているが、図3に示すように、ファン3a、3
bを冷却部8c、8dの中心ではなく、偏った位置に設
けても良い。特に、パワーモジュール7が冷却部8c、
8dに対して大きな場合は、図3に示すように、パワー
モジュール7が、フィン4c、4dの内面端部に対応す
る位置するの裏面に取り付けられるように、ファン3
a、3bの取り付け位置を左右対称かつ外側に偏らせる
ことで、冷却性能がさらに向上する。尚、図3(b)に
おいても、説明の便宜のため、ファン3a、3b及びモ
ータ2a、2bを取り外した状態で平面模式図を描いて
いる。
In FIG. 1, the fans 3a, 3b are provided so as to face substantially the centers of the cooling portions 8a, 8b, and the fins 4a, 4b are formed so that spaces 5a, 5b are formed thereunder.
, But as shown in FIG.
b may be provided not at the center of the cooling units 8c and 8d but at a deviated position. In particular, the power module 7 includes a cooling unit 8c,
If the power module 7 is larger than 8d, as shown in FIG. 3, the fan 3 is mounted so that the power module 7 is attached to the rear surface of the fins 4c, 4d corresponding to the inner surface ends.
The cooling performance is further improved by symmetrically displacing the mounting positions of a and 3b outward. In FIG. 3B, for convenience of description, a schematic plan view is shown with the fans 3a and 3b and the motors 2a and 2b removed.

【0027】また、本実施の形態を示す図1(a)で
は、ファン3a、3bはフィン4a、4bの最上部より
もさらに上側に設置されているが、図4(a)に示すよ
うにヒートシンクベース1に対するファン3aの対向面
の垂直位置が、フィン4aの最上部位置よりも低い位置
に設けられていても同様の効果を奏することは言うまで
もない。さらに、図1及び図2に示したファンの設置方
法に限らず、図4(b)のごとく、ファン3aがヒート
シンクベース1に対して傾斜して設けられても良く。
又、上記のように、ヒートシンクベースに2つの冷却部
を設置する構造に限らず、3つ以上の冷却部を設置して
も良いことは言うまでもない。
Further, in FIG. 1A showing the present embodiment, the fans 3a and 3b are installed further above the uppermost portions of the fins 4a and 4b, but as shown in FIG. It goes without saying that the same effect can be obtained even if the vertical position of the surface of the fan 3a facing the heat sink base 1 is lower than the uppermost position of the fin 4a. Further, the present invention is not limited to the method of installing the fans shown in FIGS. 1 and 2, and the fan 3a may be provided to be inclined with respect to the heat sink base 1 as shown in FIG.
Further, as described above, it is needless to say that three or more cooling units may be provided, instead of the structure in which two cooling units are provided on the heat sink base.

【0028】尚、実施の形態1においては、フィン形状
及びヒートシンクベースの厚さについては特段の制約を
設けていなかったが、以下の実施の形態2乃至5に示す
ごとく、フィンの形状及びヒートシンクベースの厚さに
対して制約を加えることにより、気流を風路の上方にも
流すことが可能となり、そのため、風路内の流速分布が
均一となるため、冷却性能を向上することができる。以
下に、さらなる冷却性能向上のための、フィン形状及び
ヒートシンクベースの厚さについての制約につき、実施
の形態2乃至5において、順次説明する。
In the first embodiment, no particular restrictions are imposed on the fin shape and the thickness of the heat sink base. However, as described in the following second to fifth embodiments, the fin shape and the heat sink base By restricting the thickness of the air passage, the air flow can also flow above the air passage, and therefore, the flow velocity distribution in the air passage becomes uniform, so that the cooling performance can be improved. Hereinafter, restrictions on the fin shape and the thickness of the heat sink base for further improving the cooling performance will be sequentially described in Embodiments 2 to 5.

【0029】実施の形態2.図5は本実施の形態2にお
けるフィン形状を示す断面模式図である。図5aは内周
側(即ち、風路の上流側)におけるフィン形状を、図5
(b)は外周側(即ち、風路の下流側)におけるフィン
形状をそれぞれ示すものである。尚、本実施の形態にお
いては、フィン形状を除きその他の点については実施の
形態1と同様である。
Embodiment 2 FIG. 5 is a schematic sectional view showing a fin shape according to the second embodiment. FIG. 5A shows the shape of the fin on the inner peripheral side (that is, the upstream side of the air path).
(B) shows the fin shape on the outer peripheral side (that is, the downstream side of the air path). The present embodiment is the same as the first embodiment except for the fin shape.

【0030】本実施の形態においては、フィン4の厚さ
はヒートシンクベースからの距離の増加に伴って直線的
に減少している。加えて、外周に向かってフィンの先端
部と底部のフィン厚さの割合が変化し、外周側ではフィ
ンの底部の厚さがより厚くなっている。
In the present embodiment, the thickness of the fin 4 decreases linearly as the distance from the heat sink base increases. In addition, the ratio of the fin thickness between the tip and the bottom of the fin changes toward the outer periphery, and the thickness of the bottom of the fin becomes larger on the outer periphery.

【0031】具体的には、内周側でのフィン最上部の風
路幅dt1とフィン最下部の風路幅db1の関係について
dt1>1.5×db1、外周側でのフィン最上部の風路
幅dt2とフィン最下部の風路幅db2の関係についても
dt2>1.5×db2の条件をみたしている。尚、本実
施例ではフィンの長さは70mm、フィン高さは30m
m、フィン間風路の平均風速は最下流位置で4m/s、
最下流位置でのフィン間風路幅の最大値は5mmであ
る。
More specifically, the relationship between the air path width dt 1 at the uppermost part of the fin on the inner peripheral side and the air path width db 1 at the lowermost part of the fin is dt 1 > 1.5 × db 1 , and the fin on the outer peripheral side and satisfies the condition dt 2> 1.5 × db 2 also the relationship between the top of the air passage width dt 2 and the fins at the bottom of the air passage width db 2. In this embodiment, the fin length is 70 mm and the fin height is 30 m
m, the average wind speed of the fin-to-fin air path is 4 m / s at the most downstream position,
The maximum value of the width of the air passage between the fins at the most downstream position is 5 mm.

【0032】このとき、隣り合うフィン間に形成された
風路幅はヒートシンクベース1からの垂直方向距離に応
じて拡大し、かつ前記風路に沿った方向にdt1/db1
およびdt2/db2などの拡大率が、上流側のフィン内
面端部からの距離の増加に伴って増加する。
At this time, the width of the air path formed between the adjacent fins increases in accordance with the vertical distance from the heat sink base 1 and dt 1 / db 1 in the direction along the air path.
And the enlargement ratio such as dt 2 / db 2 increases as the distance from the inner end of the fin on the upstream side increases.

【0033】次に動作について説明する。ファンから吹
き出された気流は、ファン直下のヒートシンクベースに
衝突して方向を変えフィン間内周部より流入し、外周に
向かって流れる。従来技術では、外周に向かって流れる
気流のフィン高さ方向に沿った風速分布はヒートシンク
ベース付近で局所的に風速が速いが、本実施の形態で
は、フィン間風路が上に述べたように底部で狭く先端部
で広く、かつ外周部に向かって風路の底部側と先端側の
幅の比率が下流側ほど増加しているため、フィン側面で
生じる摩擦力による流体抵抗は風路幅の狭い底部付近で
増加し、底部付近に集中した気流がフィン間風路内でフ
ィン高さ方向に拡散して、相対的にヒートシンク底部付
近の風速が減少し、ヒートシンク先端部付近の風速が増
加して風速分布が均一化する。
Next, the operation will be described. The airflow blown from the fan collides with the heat sink base immediately below the fan, changes its direction, flows in from the inner peripheral portion between the fins, and flows toward the outer periphery. In the prior art, the wind speed distribution along the fin height direction of the airflow flowing toward the outer periphery is locally high near the heat sink base, but in the present embodiment, the inter-fin air path is as described above. Since the width is narrower at the bottom and wider at the tip, and the ratio of the width between the bottom and the tip of the air passage toward the outer periphery increases toward the downstream, the fluid resistance due to the frictional force generated on the fin side surface is The airflow concentrated near the narrow bottom increased, and the airflow concentrated near the bottom diffused in the fin height direction in the fin-to-fin air passage, and the wind speed near the heat sink bottom decreased and the wind speed near the heat sink tip increased. And the wind speed distribution becomes uniform.

【0034】また、使用環境中に存在する粉塵などがフ
ィン面上に堆積してフィン間風路が閉塞しても、フィン
の上部では風路が確保され、気流は上部の風路を迂回し
て流れ下流では再びフィン全体に拡がって流れる。
Further, even if dust existing in the use environment accumulates on the fin surface and the inter-fin air passage is closed, an air passage is secured above the fin, and the air flow bypasses the upper air passage. At the downstream of the flow, it spreads again over the entire fin and flows.

【0035】本実施の形態は以上のように構成されてい
るため、フィン間風路内でヒートシンクベース面近傍に
偏っていた気流がフィンの上方にも拡散供給されフィン
間の風速分布が均一化しフィンの高さ方向全体にわたっ
て伝熱面積が有効に確保されるので実質的な冷却性能が
向上し同一体積のヒートシンクでの冷却性能が著しく向
上するという効果を奏する。また、粉塵の堆積による風
路閉塞に対しても迂回する風路が確保され、性能低下の
度合いが小さいという効果を奏する。
Since the present embodiment is configured as described above, the airflow that has been deviated near the heat sink base surface in the airflow path between the fins is also diffused and supplied above the fins, and the wind speed distribution between the fins becomes uniform. Since the heat transfer area is effectively secured throughout the height direction of the fins, the cooling performance is substantially improved, and the cooling performance of the heat sink having the same volume is significantly improved. In addition, an air path that bypasses the air path due to dust accumulation is ensured, and the degree of performance degradation is small.

【0036】なお本実施の形態では、フィン最上部の風
路幅dtとフィン最下部の風路幅dbの関係について、
dt>1.5×dbの条件を満たすように設定している
が、、フィン高さ、フィン間風路幅の平均値、フィン間
風速の平均値、風路長などの条件に応じて適切な値の範
囲が変化することは言うまでもない。
In the present embodiment, the relationship between the air path width dt at the top of the fin and the air path width db at the bottom of the fin is as follows.
It is set so as to satisfy the condition of dt> 1.5 × db, but it is appropriate according to the conditions such as the fin height, the average value of the inter-fin air passage width, the average value of the inter-fin wind speed, and the air passage length. Needless to say, the range of values varies.

【0037】実施の形態3.図6は第3の実施の形態に
おける1つの冷却部の模式図である。図6(a)は平面
図、図6(b)は冷却部を側面上方から見た拡大斜視図
である。図に示すように、風路幅をヒートシンクベース
からの垂直方向距離に応じて拡大させる手段として、フ
ィンの枚数を風路に沿った上流側より下流側で増加させ
るとともに、ヒートシンクベースからのフィン高さをフ
ィン毎に変化させている。尚、本実施の形態において
は、フィン形状を除きその他の点については実施の形態
1と同様である。
Embodiment 3 FIG. 6 is a schematic diagram of one cooling unit according to the third embodiment. FIG. 6A is a plan view, and FIG. 6B is an enlarged perspective view of the cooling unit viewed from above the side surface. As shown in the figure, as means for expanding the air path width in accordance with the vertical distance from the heat sink base, the number of fins is increased from the upstream side along the air path to the downstream side, and the fin height from the heat sink base is increased. The fins are changed for each fin. The present embodiment is the same as the first embodiment except for the fin shape.

【0038】本実施の形態では、フィンの高さは2種類
であり、背の高いフィン40と背の低いフィン41とを
交互に立設している。加えて、フィンの外周に向かう長
さを、背の高いフィン40が背の低いフィン41よりも
長くなるように設定している。実施の形態2と同様に、
フィン厚さはヒートシンクベースからの距離の増加に伴
い直線的に減少し、風路幅はフィン先端部よりもフィン
底部付近のほうが狭くなるよう設定されている。
In the present embodiment, the fins have two heights, and the fins 40 having a high height and the fins 41 having a short height are alternately provided. In addition, the length toward the outer periphery of the fin is set so that the tall fin 40 is longer than the short fin 41. As in the second embodiment,
The fin thickness is set to decrease linearly as the distance from the heat sink base increases, and the air passage width is set to be smaller near the fin bottom than at the fin tip.

【0039】つぎに動作について説明する。フィン間の
風路を流れる気流は、内周側では、フィン厚さの直線的
な変化による風路幅がフィン底部に近いほど狭いため、
実施の形態2に示したごとくフィン高さ方向の風速分布
が改善される。さらに、外周側では、背の低いフィン4
1を追加して設けているため、風路のフィンの枚数の多
いヒートシンクベースに近い位置では抵抗が大きいため
に風量が低下し、フィン上端に近い側の相対的にフィン
枚数の少ない、すなわちフィン間風路幅の広いフィンの
上部では風量が増加する。
Next, the operation will be described. The airflow flowing through the air passage between the fins is smaller on the inner peripheral side as the air passage width due to the linear change in the fin thickness is closer to the fin bottom,
As shown in the second embodiment, the wind speed distribution in the fin height direction is improved. Furthermore, on the outer peripheral side, the short fins 4
1 is additionally provided, the resistance is large at a position near the heat sink base where the number of fins is large in the air path, and the air flow is reduced. The air volume increases at the top of the fin with a wide inter-wind path.

【0040】本実施の形態は以上のように構成されてい
るので、ヒートシンクベース面近傍に偏っていた気流が
フィンの上方に移動してフィン間の風速分布が均一化
し、フィンの高さ方向全体にわたって伝熱面積が有効に
確保されるので、実質的な冷却性能が向上し同一体積で
の冷却性能が著しく向上するという効果を奏する。
Since the present embodiment is configured as described above, the airflow that has been biased in the vicinity of the heat sink base surface moves above the fins, and the wind speed distribution between the fins becomes uniform. Since the heat transfer area is effectively ensured over the entire area, the cooling performance is substantially improved, and the cooling performance with the same volume is significantly improved.

【0041】なお、本実施の形態では、フィンの高さは
2種類であるが、必要に応じて複数種類の高さを有する
フィンを交互に立設するようにしてもよい。また本実の
施形態では、風路断面積のフィン高さ方向の分布を内周
側から外周側にわたって一定に近づけるために、一定の
高さの背の低いフィン41を内周側(即ち、上流側)に
は設けないで外周側(下流側)にのみ設ける方法を採用
しているが、この増加されるフィン41の高さを内周側
から外周側へ徐々に高く変化させることで、さらに内周
側から設けてもかまわない。
In this embodiment, the fins have two kinds of heights, but fins having a plurality of kinds of heights may be alternately provided as needed. Further, in the embodiment of the present embodiment, in order to make the distribution of the cross-sectional area of the air path in the fin height direction close to a constant value from the inner peripheral side to the outer peripheral side, the short fin 41 having a constant height is provided on the inner peripheral side (ie, Although a method of providing the fin 41 only on the outer peripheral side (downstream side) without providing it on the upstream side) is adopted, by gradually increasing the height of the increased fin 41 from the inner peripheral side to the outer peripheral side, Further, it may be provided from the inner peripheral side.

【0042】実施の形態4.図7は第4の実施の形態に
おける1つの冷却部におけるヒートシンクベースの形状
を表す断面模式図である。本実施の形態においては、ヒ
ートシンクベースのファン直下の位置にの厚さを増すこ
とにより、略円錐状の導風斜面90を設けている。尚、
本実施の形態においては、フィン形状を除きその他の点
については実施の形態1と同様である。
Embodiment 4 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating the shape of a heat sink base in one cooling unit according to the fourth embodiment. In the present embodiment, a substantially conical wind guiding slope 90 is provided by increasing the thickness of the heat sink base immediately below the fan. still,
The present embodiment is the same as Embodiment 1 except for the fin shape.

【0043】次に動作について述べる。ファン3からヒ
ートシンクベース1に向かう気流は円錐状の導風斜面9
0に沿って流れフィン内周部より流入してフィン間風路
に導入される。このとき、導風斜面90により気流が外
周側に押し出されるため、外周に向かって流れる速度ベ
クトルがより上流側で形成され、導風斜面90を設けな
いケースよりもフィン4の上方部への気流の導入が促進
される。
Next, the operation will be described. The airflow from the fan 3 toward the heat sink base 1 is a conical wind guiding slope 9.
It flows from the inner peripheral part of the flow fin along 0 and is introduced into the air passage between the fins. At this time, since the airflow is pushed to the outer peripheral side by the wind guide slope 90, the velocity vector flowing toward the outer circumference is formed more upstream, and the airflow to the upper part of the fin 4 is higher than the case where the wind guide slope 90 is not provided. Is promoted.

【0044】本実施の形態は以上のように構成されてい
るので、ヒートシンクベース面近傍に偏っていた気流
が、フィン4の上方に移動してフィン間の風速分布が均
一化し、フィン4の高さ方向全体にわたって伝熱面積が
有効に確保されるので、実質的な冷却性能が向上し同一
体積での冷却性能が著しく向上するという効果を奏す
る。
Since the present embodiment is configured as described above, the airflow that has been biased in the vicinity of the heat sink base surface moves above the fins 4 so that the wind speed distribution between the fins becomes uniform, and the height of the fins 4 increases. Since the heat transfer area is effectively secured over the entire height direction, there is an effect that the cooling performance is substantially improved and the cooling performance with the same volume is significantly improved.

【0045】加えて、ファン3の直下のフィン4の存在
しないヒートシンクベース1の肉厚が増加するので、前
記ヒートシンクベース面が裏面からパワーモジュール7
により局所加熱されても、ヒートシンクベース面厚さが
厚いためヒートシンクベース面に沿った方向の熱伝導性
が良好となり、周囲のフィン4の存在する領域に熱が効
率的に拡散するため、局所的な温度上昇を引き起こしに
くいという効果を奏する。
In addition, the thickness of the heat sink base 1 without the fins 4 immediately below the fan 3 increases, so that the heat sink base surface is moved from the rear surface to the power module 7.
Even if the heat is locally heated by the heat sink base, the heat sink base has a large thickness, so that the heat conductivity in the direction along the heat sink base becomes good, and the heat is efficiently diffused to the region where the surrounding fins 4 exist. This has the effect that it is difficult to cause a significant temperature rise.

【0046】実施の形態5.図8(a)は第5の実施の
形態における1つの冷却部におけるヒートシンクベース
の形状を示す断面模式図である。本実施の形態において
は、ヒートシンクベース1におけるファン3の駆動モー
タ2の直下に略円錐台形状の同封斜面91を形成すると
ともに、前記円錐台形状の突起91のすその部分のヒー
トシンクベース1の肉厚が、外周部に向かって階段状に
減少する構成となっている。尚、本実施の形態において
は、フィン形状を除きその他の点については実施の形態
1と同様である。
Embodiment 5 FIG. FIG. 8A is a schematic cross-sectional view showing the shape of a heat sink base in one cooling unit according to the fifth embodiment. In the present embodiment, an enclosed slope 91 having a substantially truncated cone shape is formed directly below the drive motor 2 of the fan 3 in the heat sink base 1, and the thickness of the heat sink base 1 at the bottom of the truncated cone-shaped projection 91. The thickness is configured to decrease stepwise toward the outer peripheral portion. The present embodiment is the same as the first embodiment except for the fin shape.

【0047】本実施の形態は以上のように構成されてい
るので、ヒートシンクベース面近傍に偏っていた気流が
フィンの上方に移動して、フィン間の風速分布が均一化
しフィンの高さ方向全体にわたって伝熱面積が有効に確
保されるので、実質的な冷却性能が向上し同一体積での
冷却性能が著しく向上するという効果を奏する。さら
に、ファンからの気流がモータ直下に巻き込まれて渦を
発生しファンの特性が悪化して風量が低下するという問
題が生じないという効果も有する。
Since the present embodiment is configured as described above, the airflow that has been deflected near the heat sink base surface moves above the fins, the wind speed distribution between the fins becomes uniform, and the entire fin height direction is increased. Since the heat transfer area is effectively ensured over the entire area, the cooling performance is substantially improved, and the cooling performance with the same volume is significantly improved. Further, there is an effect that the problem that the airflow from the fan is caught immediately below the motor to generate a vortex and the characteristics of the fan are deteriorated and the air volume is reduced does not occur.

【0048】加えて、ヒートシンク中央から外周部に向
かってヒートシンクベース肉厚が徐々に肉厚が薄くなる
構造のために、フィン4が多数設けられた外周部に向か
って熱が伝導しやすく、中心部の風の当たらない領域で
の放熱性能がより向上するという効果を奏する。又、ヒ
ートシンクベース1の厚みは冷却すべき熱量の増加に応
じて増加させることは言うまでもない。
In addition, due to the structure in which the thickness of the heat sink base gradually decreases from the center of the heat sink toward the outer peripheral portion, heat is easily conducted toward the outer peripheral portion where a large number of fins 4 are provided. This has the effect of further improving the heat radiation performance in the area where the wind does not hit the part. Needless to say, the thickness of the heat sink base 1 is increased in accordance with an increase in the amount of heat to be cooled.

【0049】尚、本実施の形態においては、階段状にヒ
ートシンクベースの厚さを変化させているが、図8
(b)に示すように折れ線状にその厚さを減少させても
良いことは言うまでもない。
In the present embodiment, the thickness of the heat sink base is changed in a stepwise manner.
It goes without saying that the thickness may be reduced in a polygonal line as shown in FIG.

【0050】又、実施の形態1にて示したように、冷却
部が複数ある場合には、ダイカスト方法でヒートシンク
装置を製造するときに、上記実施の形態4及び5のよう
な円錐形状もしくは円錐台形状の突起90、91、92
は生産性を向上させるのに効果的である。すなわち、ダ
イカストプロセスにおいてヒートシンクベース1が凝固
収縮を始めると、この収縮を妨げるものはフィンやその
他の突起物である。ヒートシンクベース1が冷却を始め
ると、フィンは金型に抱きつくように固着してしまう。
このとき円錐形状もしくは円錐台形状の突起90、9
1、92を冷却部8a、8bの中心部に形成することに
よって、ヒートシンクベースの収縮力は突起の斜面に対
して垂直力となって働き、その結果、フィンは金型から
離れる力を受けヒートシンクベース1を歪ませることな
く金型から容易に離型することができる。金型からの離
型を容易にするには、斜面とヒートシンクベースとのな
す角は85度以下とすることが好ましい。
Also, as shown in the first embodiment, when there are a plurality of cooling units, when manufacturing the heat sink device by the die casting method, the conical shape or the conical shape as in the fourth and fifth embodiments is used. Trapezoidal projections 90, 91, 92
Is effective in improving productivity. That is, when the heat sink base 1 starts to coagulate and contract in the die casting process, fins and other protrusions prevent the contraction. When the heat sink base 1 starts to cool, the fins are firmly fixed to the mold.
At this time, projections 90 and 9 having a conical shape or a truncated cone shape
By forming 1, 92 at the center of the cooling portions 8a, 8b, the contraction force of the heat sink base acts as a normal force to the slope of the projection, and as a result, the fin receives the force separating from the mold and receives heat. The base 1 can be easily released from the mold without distortion. In order to facilitate release from the mold, it is preferable that the angle between the inclined surface and the heat sink base is 85 degrees or less.

【0051】実施の形態6.図9は本発明の第6の実施
の形態による制御装置を示す模式図である。図9(a)
は上記制御装置を示す断面模式図であり、図9(b)は
その平面模式図である。本実施の形態においては、ファ
ンの吸い込み口にそれぞれ隔壁板を固着している。その
他の点については、冷却部の数を別にすれば、実施の形
態1と同様である。
Embodiment 6 FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing a control device according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 9 (a)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the control device, and FIG. 9B is a schematic plan view thereof. In the present embodiment, partition plates are fixed to the suction ports of the fans. Other points are the same as those of the first embodiment except for the number of cooling units.

【0052】次に、動作について述べる。ファン3a〜
3cから吹き出た気流は、他の実施の形態と同様にファ
ン直下のヒートシンクベース1に衝突して方向を変えフ
ィン間内周部より流入し、外周に向かって流れる。この
とき外周側で気流はフィン4a〜4cの上部へ拡散する
ようフィン形状が設定されているため、隔壁板9a〜9
cは過度に気流が拡散して風速が低下するのを防止する
ことができる。
Next, the operation will be described. Fan 3a ~
The airflow blown out from 3c collides with the heat sink base 1 immediately below the fan, changes the direction, flows in from the inner periphery between the fins, and flows toward the outer periphery, similarly to the other embodiments. At this time, since the fin shape is set so that the air flow is diffused to the upper part of the fins 4a to 4c on the outer peripheral side, the partition plates 9a to 9c are formed.
c can prevent the air flow from excessively diffusing and the wind speed from decreasing.

【0053】また、隔壁板9a〜9cを用いることによ
って、熱交換によって加熱した空気が上部へ回り込み、
再びファンの吸入口から吸い込まれて、空気の温度が上
昇して熱交換効率が低下してしまうことを防止すること
ができる。
Further, by using the partition plates 9a to 9c, the air heated by heat exchange goes around to the upper part,
It is possible to prevent the air from being sucked in again from the suction port of the fan and the temperature of the air rising to lower the heat exchange efficiency.

【0054】又、並設された冷却部8a〜8cからフィ
ン4a〜4cに沿って気流の流れがあるが、冷却部間の
一辺は実施の形態1で示したように、気流の衝突が発生
するため、ヒートシンクベース1に平行な流れのほか上
方への気流が発生する。この上昇した気流がファンの吸
入口に吸い込まれるのを隔壁板9a〜9cは防止するこ
とができ、その結果、冷却効率の低下を防止することが
できる。
Air flows from the cooling units 8a to 8c arranged side by side along the fins 4a to 4c, but one side between the cooling units generates an air flow collision as described in the first embodiment. Therefore, in addition to a flow parallel to the heat sink base 1, an upward airflow is generated. The partition plates 9a to 9c can prevent the raised airflow from being sucked into the suction port of the fan, and as a result, a reduction in cooling efficiency can be prevented.

【0055】実施の形態7.図10は第7の実施の形態
による冷却部におけるフィンの配置を示す平面模式図で
ある。本実施の形態は、実施の形態1とフィンの配置及
びモータの回転方向を除いて同様なものである。尚、図
10は、説明の便宜のため、ファン3a、3b及びモー
タ2a、2bを取り外した状態で描いている。
Embodiment 7 FIG. FIG. 10 is a schematic plan view showing an arrangement of fins in a cooling unit according to the seventh embodiment. This embodiment is the same as Embodiment 1 except for the arrangement of the fins and the rotation direction of the motor. Note that FIG. 10 illustrates a state in which the fans 3a and 3b and the motors 2a and 2b are removed for convenience of explanation.

【0056】図1に示すように、実施の形態1において
は、フィンの湾曲方向は同一であるが、本実施の形態に
おいては、図10に示すようにフィンの湾曲方向を隣接
した冷却部で逆方向にし、同時にファンの駆動モータの
回転方向も逆にすることによって、隣接した辺の気流の
流れが同一方向となるので、圧力損失を抑制し、高い冷
却性能を確保することができる。
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, the bending directions of the fins are the same, but in the present embodiment, as shown in FIG. By reversing the direction of rotation of the fan drive motor and the direction of rotation of the fan at the same time, the flow of air flows in adjacent sides becomes the same direction, so that pressure loss can be suppressed and high cooling performance can be secured.

【0057】実施の形態8.図11は第8の実施の形態
による制御装置を示す平面模式図である。尚、図11で
は、説明の便宜のため、ファン3a、3b及びモータ2
a、2bを取り外した状態で描いている。
Embodiment 8 FIG. FIG. 11 is a schematic plan view showing a control device according to the eighth embodiment. In FIG. 11, for convenience of explanation, the fans 3a and 3b and the motor 2
a and 2b are removed.

【0058】本実施の形態においては、冷却部の隣接し
た辺に、図11に示すように冷却部間に整流フィン10
を立設することによって、湾曲したフィンからでてきた
気流が、この整流フィンに衝突する。特に、この整流フ
ィンをヒートシンクベースと同様の熱伝導の良好な材料
で構成することによって、効率の良い熱伝達が可能とな
る。これによって、パワーモジュールをより均熱化する
ことが可能となる。なお、駆動モータが同一の回転方向
においても、この整流フィンは気流の衝突による放熱効
果を同様に有することは言うまでもない。
In the present embodiment, the rectifying fins 10 are provided between the cooling units as shown in FIG.
, The air flow coming out of the curved fins collides with the rectifying fins. In particular, when the rectifying fins are made of a material having good heat conduction similar to that of the heat sink base, efficient heat transfer can be achieved. As a result, the power module can be more uniformly heated. Needless to say, even when the drive motors are in the same rotational direction, the rectifying fins also have a heat radiation effect due to airflow collision.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明に係る制御装置は、パワーモジュ
ールと、該パワーモジュールと裏面において近接するヒ
ートシンクベースと、上記ヒートシンクベースの表面に
対向して設置された複数のファンと、上記ヒートシンク
ベース表面の複数のファンがそれぞれ対向する位置から
湾曲しながら延在するように、上記ヒートシンクベース
表面に立設された複数のフィンとを備えたので、パワー
モジュール内の温度分布がわずかとなり、該パワーモジ
ュールを良好に冷却でき、パワーモジュールの性能を十
分に発揮できるという効果を奏する。
According to the present invention, there is provided a control device comprising: a power module; a heat sink base adjacent to the power module on the back surface; a plurality of fans installed facing the surface of the heat sink base; And a plurality of fins erected on the surface of the heat sink base so that the plurality of fans extend while curving from the opposing positions, so that the temperature distribution in the power module becomes small, Is cooled well, and the performance of the power module can be sufficiently exhibited.

【0060】又、ヒートシンクベース表面の複数のファ
ンがそれぞれ対向する位置が、上記ヒートシンクベース
表面のパワーモジュールを単体で動作させた場合に最大
温度となる領域から外れているので、パワーモジュール
を良好に冷却できるという効果を奏する。
Further, the position where the plurality of fans face each other on the heat sink base surface is out of the region where the temperature of the heat sink base surface reaches the maximum temperature when the power module is operated alone. This has the effect of cooling.

【0061】又、複数のファンの各吸い込み口の縁から
延在して、複数のフィンを覆う隔壁板を備えたので、熱
交換して温度上昇した気流が再びファン吸い込み口から
吸入されて、冷却効率が低下するのを防止することがで
きるという効果を奏する。
Further, since a partition plate extending from the edge of each suction port of the plurality of fans and covering the plurality of fins is provided, an airflow whose temperature has increased due to heat exchange is sucked again from the fan suction port. This has the effect that the cooling efficiency can be prevented from lowering.

【0062】又、複数のファンのうちの隣接する一対の
ファンはその回転方向が互いに逆向きであり、複数のフ
ィンは、ヒートシンクベース表面の上記一対のファンが
それぞれ対向する位置から互いに反対方向に湾曲しなが
ら延在するので、互いの気流が同一方向に流れるので、
圧力損失を抑制し、高い冷却性能を確保することができ
る。
The rotation direction of a pair of adjacent fans among the plurality of fans is opposite to each other, and the plurality of fins are opposite to each other from the position on the heat sink base surface where the pair of fans face each other. Since it extends while bending, the airflow of each other flows in the same direction,
Pressure loss can be suppressed and high cooling performance can be secured.

【0063】又、複数のファンのうちの隣接する一対の
ファンの一方がヒートシンクベース表面と対向する位置
から延在するフィンと、上記一対のファンの他方がヒー
トシンクベース表面と対向する位置から延在するフィン
との間に、整流用のフィンを設けたので、高い冷却性能
を確保することができる。
A fin extending from a position where one of a pair of adjacent fans of the plurality of fans faces the heat sink base surface, and a fin extending from a position where the other of the pair of fans faces the heat sink base surface. Since the rectifying fins are provided between the fins and the fins, high cooling performance can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施の形態1を表す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a first embodiment.

【図2】 実施の形態1の効果を表す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an effect of the first embodiment.

【図3】 実施の形態1を表す別の模式図である。FIG. 3 is another schematic diagram illustrating the first embodiment.

【図4】 実施の形態1を表す別の断面模式図である。FIG. 4 is another schematic cross-sectional view illustrating the first embodiment.

【図5】 実施の形態2を表すフィンの断面模式図であ
る。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a fin according to a second embodiment.

【図6】 実施の形態3を表す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a third embodiment.

【図7】 実施の形態4を表す断面模式図である。FIG. 7 is a schematic sectional view showing a fourth embodiment.

【図8】 実施の形態5を表す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a fifth embodiment.

【図9】 実施の形態6を表す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a sixth embodiment.

【図10】 実施の形態7を表す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a seventh embodiment.

【図11】 実施の形態8を表す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an eighth embodiment.

【図12】 従来例を表す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヒートシンクベース、 2a、2b モー
タ、3、3a、3b、3c ファン、 4、4a、4
b、4c、4d フィン、5a、5b、5c、5d 空
間、 6 ヒートシンク装置、7 パワーモジュール、
8a、8b、8c、8d 冷却部、9a、9
b、9c 隔壁板、 21 ヒートシンクベース、
22 モータ、 23 ファン、24
フィン、 40 背の高いフィン、
41 背の低いフィン、 90、91、92
突起。
1 heat sink base, 2a, 2b motor, 3, 3a, 3b, 3c fan, 4, 4a, 4
b, 4c, 4d fin, 5a, 5b, 5c, 5d space, 6 heat sink device, 7 power module,
8a, 8b, 8c, 8d Cooling unit, 9a, 9
b, 9c partition plate, 21 heat sink base,
22 motor, 23 fan, 24
Fins, 40 tall fins,
41 short fins, 90, 91, 92
Protrusions.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 博 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 加知 光康 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F036 BB05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Hiroshi Chiba, 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Mitsuyasu Kachi 2-3-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo No. Mitsubishi Electric Corporation F-term (reference) 5F036 BB05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パワーモジュールと、 該パワーモジュールと裏面において近接するヒートシン
クベースと、 上記ヒートシンクベースの表面に対向して設置された複
数のファンと、 上記ヒートシンクベース表面の複数のファンがそれぞれ
対向する位置から湾曲しながら延在するように、上記ヒ
ートシンクベース表面に立設された複数のフィンとを備
えた制御装置。
A power module, a heat sink base adjacent to the power module on the back surface, a plurality of fans installed facing the surface of the heat sink base, and a plurality of fans on the surface of the heat sink base. And a plurality of fins erected on the heat sink base surface so as to extend while bending from a position.
【請求項2】 ヒートシンクベース表面の複数のファン
がそれぞれ対向する位置が、上記ヒートシンクベース表
面のパワーモジュールを単体で動作させた場合に最大温
度となる領域から外れていることを特徴とする請求項1
記載の制御装置。
2. The heat sink base surface according to claim 2, wherein the position where the plurality of fans oppose each other is outside a region where the temperature rises to a maximum when the power module alone is operated on the heat sink base surface. 1
The control device as described.
【請求項3】 複数のファンの各吸い込み口の縁から延
在して、複数のフィンを覆う隔壁板を備えた請求項1又
は2記載の制御装置。
3. The control device according to claim 1, further comprising a partition plate extending from an edge of each suction port of the plurality of fans and covering the plurality of fins.
【請求項4】 複数のファンのうちの隣接する一対のフ
ァンはその回転方向が互いに逆向きであり、 複数のフィンは、ヒートシンクベース表面の上記一対の
ファンがそれぞれ対向する位置から互いに反対方向に湾
曲しながら延在することを特徴とする請求項1乃至3の
いずれか1項に記載の制御装置。
4. A pair of adjacent fans among the plurality of fans have rotation directions opposite to each other, and a plurality of fins are arranged in opposite directions from positions on the heat sink base surface where the pair of fans face each other. The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device extends while being curved.
【請求項5】 複数のファンのうちの隣接する一対のフ
ァンの一方がヒートシンクベース表面と対向する位置か
ら延在するフィンと、上記一対のファンの他方がヒート
シンクベース表面と対向する位置から延在するフィンと
の間に、整流用のフィンを設けたことを特徴とする請求
項1乃至4のいずれか1項に記載の制御装置。
5. A fin extending from a position where one of a pair of adjacent fans of the plurality of fans faces the heat sink base surface, and a fin extending from a position where the other of the pair of fans faces the heat sink base surface. The control device according to any one of claims 1 to 4, wherein a rectifying fin is provided between the fin and the fin.
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