JP2001144232A - Heat-dissipating box for electronic apparatus - Google Patents
Heat-dissipating box for electronic apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電子機器用放熱筐体
に係り、特に高密度実装電子機器を自然空冷する場合に
おいて好適な放熱筐体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat radiating housing for electronic equipment, and more particularly to a heat radiating housing suitable for cooling air-cooled electronic equipment by natural air.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体部品やトランス等の電気部品にお
いては使用中に発熱し高温度に達するのでこれを冷却す
ることが必要になる。このような電気部品を冷却する際
に、図６に示す如く、アルミニュウム等の熱伝導率の良
い材質で多数の櫛形の放熱フィン３４を有する放熱筐体
３３を構成し、そのベースプレート３２に、このような
電気部品である熱源３１を取付け、この熱源３１からの
発熱を放熱フィン３４より放熱し、これを冷却してい
る。2. Description of the Related Art Electric parts such as semiconductor parts and transformers generate heat during use and reach high temperatures, so that it is necessary to cool them. When such an electric component is cooled, as shown in FIG. 6, a heat radiating housing 33 having a number of comb-shaped heat radiating fins 34 made of a material having good thermal conductivity such as aluminum is formed. The heat source 31 which is an electric component as described above is attached, and the heat generated from the heat source 31 is radiated from the radiating fins 34 and cooled.
【０００３】ところで櫛形の放熱フィンを改良して冷却
効果を向上させることが、特開平６−２２１７９１号公
報に記載されている。これには格子状の断面のフィンを
有する放熱体と、発熱体を有する構造体とが別々に構成
されており、これらを互いに接触させて一体に結合させ
ている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-221791 describes that a comb-shaped heat radiation fin is improved to improve a cooling effect. In this apparatus, a heat radiator having fins having a lattice-shaped cross section and a structure having a heat generator are separately formed, and they are brought into contact with each other and integrally connected.
【０００４】同様な冷却装置が特開昭６２−１４７７５
０号公報に記載されている。これには格子状の放熱フィ
ンの板厚を中央部は厚く、端部は薄くしたものが記載さ
れている。A similar cooling device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-14775.
No. 0 publication. This document describes that the lattice-shaped radiating fins are thicker at the center and thinner at the ends.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
如き、櫛形冷却フィンの場合、その製造上の問題から、
フィン間隔を必要以上に小さくすることが出来ないた
め、放熱に必要な表面積が不足する。また表面積を増大
させるようにすると小型化することが困難である。By the way, in the case of a comb-shaped cooling fin as shown in FIG.
Since the fin interval cannot be made smaller than necessary, the surface area required for heat dissipation is insufficient. If the surface area is increased, it is difficult to reduce the size.
【０００６】また前記特開平６−２２１７９１号公報に
記載された冷却フィンの場合は、放熱部分と発熱体部分
とが別構造のため、これらの間には熱抵抗が生じ、放熱
効率が低下するものとなる。In the case of the cooling fin described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-221791, the heat radiating portion and the heat generating portion have different structures, so that heat resistance is generated between them and the heat radiating efficiency is reduced. It will be.
【０００７】また前記特開昭６２−１４７７５０号公報
に記載された冷却フィンでは、冷却フィンの中央部の板
厚が厚くなっているため、両端から中子を引き抜くか、
あるいは切削により製造しなければならないため、製造
上困難であるという問題があった。In the cooling fin described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-147750, since the plate thickness at the center of the cooling fin is large, the core is pulled out from both ends, or
Alternatively, there is a problem in that it is difficult to manufacture because it must be manufactured by cutting.
【０００８】したがって本発明の目的は、これらの問題
点を改善した電子機器用放熱筐体を提供することであ
る。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heat radiating housing for electronic equipment in which these problems are solved.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の原理構成を図１
により簡単に説明する。図１において、１は発熱電子部
品である熱源、２はベースプレート、３は放熱用筐体、
４は格子状放熱フィン、５は横方向フィン、６は縦方向
フィン、７は中子である。FIG. 1 shows the principle configuration of the present invention.
This will be described more simply. In FIG. 1, 1 is a heat source as a heat-generating electronic component, 2 is a base plate, 3 is a heat-radiating housing,
Reference numeral 4 denotes a lattice-shaped heat radiation fin, 5 denotes a horizontal fin, 6 denotes a vertical fin, and 7 denotes a core.
【００１０】本発明では一方から中子を引き抜くことが
出来るフィン間隔構造となっており、空気の対流を阻害
することがないように設定される。また本発明は、放熱
体と発熱部分を有する構造体との間に熱抵抗が生じない
ように、これらが同一部品の一体成型で構成され、放熱
フィンが表面積を拡大することが出来るように格子形状
に構成されている。In the present invention, the fin is structured so that the core can be pulled out from one side, and is set so as not to hinder the convection of air. In addition, the present invention is configured such that the heat radiator and the structure having the heat generating portion are integrally formed of the same component so that thermal resistance does not occur between the heat radiator and the structure having the heat generating portion. It is configured in shape.
【００１１】本発明の前記目的は下記（１）、（２）の
構成により達成される。The above object of the present invention is attained by the following constitutions (1) and (2).
【００１２】（１）発熱電子部品１を実装した電子機器
用放熱筐体３において、放熱筐体３に形成した冷却放熱
用フィン４の格子形状断面積を、冷却空気流入口は大き
く、空気流出口は小さくしたことを特徴とする。(1) In the heat dissipating housing 3 for electronic equipment on which the heat-generating electronic components 1 are mounted, the lattice-shaped cross-sectional area of the cooling and heat dissipating fins 4 formed in the heat dissipating housing 3 is set so that the cooling air inlet is large and The outlet is characterized by being small.
【００１３】（２）前記（１）において、発熱電子部品
１を実装した実装部２と冷却用放熱フィン４が一体化さ
れたことを特徴とする。(2) In the above (1), the mounting part 2 on which the heat-generating electronic component 1 is mounted and the cooling fins 4 are integrated.
【００１４】これにより下記の作用効果を奏することが
出来る。Thus, the following functions and effects can be obtained.
【００１５】（１）放熱フィンを格子形状としているた
め、放熱部分の包絡体積を増加することなく、放熱部分
の表面積を増大し、その結果小型、軽量化が可能とな
る。しかも格子の冷却空気流入口面積を大きく、冷却空
気流出口面積を小さくしたので、出口部に近づく程空気
の流速を速める効果があり、放熱に要する対流を空気の
浮力に頼らざるをえない自然空冷において、対流を促進
し放熱効果を向上させることが出来る。(1) Since the radiating fins are formed in a lattice shape, the surface area of the radiating portion is increased without increasing the envelope volume of the radiating portion. As a result, the size and weight can be reduced. In addition, the cooling air inflow area of the grid is large and the cooling air outflow area is small, so the effect of increasing the flow velocity of the air nearer to the outlet is that the convection required for heat radiation must rely on the buoyancy of the air. In air cooling, convection can be promoted and the heat radiation effect can be improved.
【００１６】（２）発熱電子部品を実装した実装部と冷
却用放熱フィンが一体成型で構成されているので、これ
らの間に熱抵抗が生ずることなく、発熱電子部品から発
生する熱が接触熱抵抗による影響を受けることなく放熱
フィンを有する放熱体に移動し、放熱フィンより大気に
効果的に放熱することができる。(2) Since the mounting part on which the heat-generating electronic components are mounted and the cooling radiating fins are integrally formed, there is no thermal resistance between them, and the heat generated from the heat-generating electronic components generates the contact heat. It can move to the radiator having the radiating fins without being affected by the resistance, and can effectively radiate heat to the atmosphere from the radiating fins.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１〜図
３にもとづき詳述する。図１は本発明の一実施の形態、
図２は格子フィン説明図、図３は格子フィンにおけるフ
ィン間隔とフィン部分断面積の関係説明図である。図に
おいて、１は半導体部品やトランスの如き発熱電子部品
である熱源、２はこの熱源が配置されるベースプレー
ト、３は放熱用筐体であって前記ベースプレート２及び
格子状放熱フィン４を有するもの、５は格子状放熱フィ
ン４を構成する横方向フィン、６は同じく縦方向フィ
ン、７は格子状放熱フィン４を製作するときに使用する
中子である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of a lattice fin, and FIG. 3 is an explanatory view of a relationship between a fin interval and a fin partial cross-sectional area in the lattice fin. In the figure, 1 is a heat source which is a heat-generating electronic component such as a semiconductor component or a transformer, 2 is a base plate on which the heat source is arranged, 3 is a heat-dissipating housing having the base plate 2 and lattice-shaped heat-dissipating fins 4, Reference numeral 5 denotes a horizontal fin constituting the lattice-shaped heat radiation fins 4, 6 denotes a vertical fin similarly, and 7 denotes a core used when manufacturing the lattice heat radiation fins 4.
【００１８】図２に示す如く、発熱電子部品である熱源
１を実装するベースプレート２と、複数の格子状放熱フ
ィン４を有する放熱用筐体３を、例えばダイキャストに
よる一体成型により製作する。これによりベースプレー
ト２と格子状放熱フィン４とを一体成型により構成する
ので、熱抵抗を最少にし、効率的に熱源１からの熱を格
子状放熱フィン４に伝えることができる。この放熱用筐
体３は、高熱伝導率で軽量かつ一体成型可能なアルミニ
ュウム合金やマグネシュウム合金で製作される。As shown in FIG. 2, a base plate 2 on which a heat source 1, which is a heat-generating electronic component, is mounted, and a heat-radiating housing 3 having a plurality of lattice-shaped heat-radiating fins 4 are manufactured by integral molding, for example, by die casting. Thus, since the base plate 2 and the lattice-shaped radiating fins 4 are formed by integral molding, the heat resistance can be minimized and the heat from the heat source 1 can be efficiently transmitted to the lattice-shaped radiating fins 4. The heat radiating housing 3 is made of an aluminum alloy or a magnesium alloy which has a high thermal conductivity and is lightweight and can be integrally molded.
【００１９】格子状放熱フィン４は、ベースプレート２
に平行な横方向フィン５と、ベースプレート２に垂直な
縦方向フィン６により構成されている。The lattice-shaped radiating fins 4 are provided on the base plate 2.
And a vertical fin 6 perpendicular to the base plate 2.
【００２０】いま格子形状の奥行きが例えば１３０ｍｍ
のとき、図２における格子形状の１つの大きさを示す間
隔Ｌが１３ｍｍ以下の場合、一方から中子７を引き抜く
ことの出来る一体成型が不可能になる。Now, the depth of the lattice shape is, for example, 130 mm.
At this time, if the interval L indicating one size of the lattice shape in FIG. 2 is 13 mm or less, it becomes impossible to integrally mold the core 7 from one side.
【００２１】一方から中子７を引き抜くことにより格子
を製造すると、抜き勾配により、格子形状の開口部面積
に差が生じる。空気の流入口を広く、流出口が狭くなる
ような設置方向にすると、出口部に近づく程空気の流速
が速く、対流を促進し放熱効果を向上できる。なお図１
では説明簡略化のため中子７は１体のみ表示した。When the lattice is manufactured by extracting the core 7 from one side, a difference occurs in the opening area of the lattice due to the draft angle. If the air inlet is widened and the outlet is narrowed, the air flow speed becomes faster as the air outlet is approached, the convection is promoted and the heat radiation effect can be improved. FIG. 1
Then, only one core 7 is shown for the sake of simplicity.
【００２２】また図２に示すように、包絡体積を一定に
して、幅Ｗを２２０ｍｍ、格子状放熱フィン４の高さＨ
を３４ｍｍのとき、図３に示す如く、２段にするとフィ
ン間隔が２０ｍｍ以上の場合は格子状放熱フィン４の表
面積が減少し、放熱効果が良くない。なお図３において
縦軸はフィン部分断面積つまりフィン４の表面積を示
す。また縦軸の１．２０Ｅ−０３は、１．２０×１０-3
を示す。以下同様である。これらのことより、格子形状
の１つの間隔Ｌは１３ｍｍ〜２０ｍｍ程度が望ましい。As shown in FIG. 2, the width W is set to 220 mm, and the height H
When the distance between the fins is 34 mm, as shown in FIG. 3, when the fin spacing is 20 mm or more, the surface area of the lattice-shaped radiating fins 4 decreases when the fin spacing is 20 mm or more, and the heat radiation effect is not good. In FIG. 3, the vertical axis indicates the fin partial cross-sectional area, that is, the surface area of the fin 4. 1.20E-03 on the vertical axis is 1.20 × 10 −3.
Is shown. The same applies hereinafter. From these facts, it is desirable that one interval L of the lattice shape is about 13 mm to 20 mm.
【００２３】ベースプレート２上の熱源１から発生され
た熱は、ベースプレート２を伝わり、格子状放熱フィン
４へと伝達される。この熱は、格子状放熱フィン４の間
を通過する空気により放熱される。その際、空気の流動
力を空気の浮力しか期待できない自然空冷においても、
格子状放熱フィン４の隙間が１３ｍｍ〜２０ｍｍと開口
面積が十分なため、空気がよどむことなく流速が確保さ
れる。The heat generated from the heat source 1 on the base plate 2 is transmitted through the base plate 2 and transmitted to the grid-shaped radiating fins 4. This heat is radiated by the air passing between the lattice-shaped radiating fins 4. At that time, even in natural air cooling where only the buoyancy of air can be expected as the fluidity of air,
Since the opening area of the lattice-shaped radiating fins 4 is 13 mm to 20 mm, which is sufficient, the air velocity can be secured without stagnation of air.
【００２４】さらに−Ｙ方向を重力方向下側として設置
したとき、格子部分のフィン開口面積は、空気の流入口
より流出口の方が開口面積は小さいため空気の流速が増
し、さらなる放熱効果を得ることができる。When the −Y direction is set as the lower side in the direction of gravity, the fin opening area of the lattice portion is smaller at the outflow port than at the inflow port of the air, so that the flow velocity of the air is increased, and the radiating effect is further increased. Obtainable.
【００２５】本発明の第２の実施の形態を図４にもとづ
き説明する。前記図１では格子状放熱フィンが１面にの
み形成された状態であるが、本発明はこれに限定される
ものではなく、図４に示す如く、上下の面に格子状放熱
フィン４、４を形成してもよい。これにより放熱面積が
増大し、複数の熱源１の発熱を放熱することができる。
なお図４において、８は放熱用筐体左面を示し、９は放
熱用筐体右面を示す。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Although FIG. 1 shows a state in which the lattice-shaped heat radiation fins are formed on only one surface, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. May be formed. Thereby, the heat radiation area increases, and the heat generated by the plurality of heat sources 1 can be radiated.
In FIG. 4, reference numeral 8 denotes a left surface of the heat radiating housing, and reference numeral 9 denotes a right surface of the heat radiating housing.
【００２６】本発明の第３の実施の形態を図５にもとづ
き説明する。図５に示す例では格子状放熱フィンを下面
のみならず放熱用筐体左面８及び放熱用筐体右面９にも
設けた場合を示す。このようにして、放熱面積を増加す
ることにより、複数の熱源１の発熱を効果的に放熱する
ことができる。A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The example shown in FIG. 5 shows a case where the grid-like heat radiation fins are provided not only on the lower surface but also on the heat radiation housing left surface 8 and the heat radiation housing right surface 9. In this way, the heat generated by the plurality of heat sources 1 can be effectively radiated by increasing the heat radiation area.
【００２７】勿論本発明では上下左右の各面に格子状放
熱フィンを形成することもできる。Of course, in the present invention, grid-like heat radiation fins can be formed on each of the upper, lower, left and right surfaces.
【００２８】このように本発明によれば下記のメリット
が得られる。As described above, according to the present invention, the following advantages can be obtained.
【００２９】熱源を実装するプレート部と放熱するフィ
ン部を一体構造としたので熱抵抗が少なく放熱効率が良
い。Since the plate portion on which the heat source is mounted and the fin portion for radiating heat are integrated, the heat resistance is small and the heat radiation efficiency is good.
【００３０】また放熱フィンを格子形状としているの
で、放熱部分の包絡体積を増すことなく、放熱部分の表
面積を増大することができ、小型化が可能となる。Further, since the heat dissipating fins have a lattice shape, the surface area of the heat dissipating portion can be increased without increasing the envelope volume of the heat dissipating portion, and the size can be reduced.
【００３１】一つの格子の大きさを１３ｍｍ〜２０ｍｍ
とすることで、一方から中子を引き抜く構造とする製造
方法で製作することができる。The size of one grid is 13 mm to 20 mm
By doing so, it can be manufactured by a manufacturing method in which the core is pulled out from one side.
【００３２】一方から中子を引き抜くことにより、抜き
勾配により自然空冷時の格子内において空気の流速が増
加し、冷却効果が向上できる。By pulling out the core from one side, the draft increases the flow velocity of the air in the grid during natural air cooling, thereby improving the cooling effect.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明により下記の効果を奏するものと
することができる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【００３４】（１）放熱フィンを格子形状としているた
め、放熱部分の包絡体積を増加することなく、放熱部分
の表面積を増大し、その結果小型、軽量化が可能とな
る。しかも格子の冷却空気流入口面積を大きく、冷却空
気流出口面積を小さくしたので、出口部に近づく程空気
の流速を速める効果があり、放熱に要する対流を空気の
浮力に頼らざるをえない自然空冷において、対流を促進
し放熱効果を向上させることが出来る。(1) Since the radiating fins are formed in a lattice shape, the surface area of the radiating portion is increased without increasing the envelope volume of the radiating portion. As a result, the size and weight can be reduced. In addition, the cooling air inflow area of the grid is large and the cooling air outflow area is small, so the effect of increasing the flow velocity of the air nearer to the outlet is that the convection required for heat radiation must rely on the buoyancy of the air. In air cooling, convection can be promoted and the heat radiation effect can be improved.
【００３５】（２）発熱電子部品を実装した実装部と冷
却用放熱フィンが一体成型で構成されているので、これ
らの間に熱抵抗が生ずることなく、発熱電子部品から発
生する熱が接触熱抵抗による影響を受けることなく放熱
フィンを有する放熱体に移動し、放熱フィンより大気に
効果的に放熱することができる。(2) Since the mounting portion on which the heat-generating electronic components are mounted and the cooling radiating fins are integrally formed, there is no thermal resistance between them, and the heat generated from the heat-generating electronic components generates contact heat. It can move to the radiator having the radiating fins without being affected by the resistance, and can effectively radiate heat to the atmosphere from the radiating fins.
【図１】本発明の一実施の形態である。FIG. 1 is an embodiment of the present invention.
【図２】格子フィン説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of a lattice fin.
【図３】格子フィンにおけるフィン間隔とフィン部分断
面積の関係説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a fin interval and a fin partial cross-sectional area in a lattice fin.
【図４】本発明の第２の実施の形態である。FIG. 4 is a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施の形態である。FIG. 5 is a third embodiment of the present invention.
【図６】従来例である。FIG. 6 is a conventional example.
１ 熱源 ２ ベースプレート ３ 放熱用筐体 ４ 格子状放熱フィン ５ 横方向フィン ６ 縦方向フィン ７ 中子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat source 2 Base plate 3 Heat radiating case 4 Lattice radiating fin 5 Horizontal fin 6 Vertical fin 7 Core
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 綱 隆満 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AB11 BA01 BA05 5F036 AA01 BA04 BA26 BB05 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on front page (72) Inventor Takamitsu Tsuna 1-13-1 Nihombashi, Chuo-ku, Tokyo TDK Corporation F-term (reference) 5E322 AA01 AB11 BA01 BA05 5F036 AA01 BA04 BA26 BB05
Claims (2)
体において、 放熱筐体に形成した冷却放熱用フィンの格子形状断面積
を、冷却空気流入口は大きく、空気流出口は小さくした
ことを特徴とする自然空冷の電子機器用放熱筐体。1. A heat dissipation casing for electronic equipment on which heat-generating electronic components are mounted, wherein the cooling heat dissipation fin formed on the heat dissipation casing has a large lattice-shaped cross-sectional area at the cooling air inlet and a small air outlet. A heat-radiating enclosure for electronic equipment with natural air cooling.
た実装部と冷却用放熱フィンが一体化されたことを特徴
とする自然空冷の電子機器用放熱筐体。2. A heat radiating housing for a natural air-cooled electronic device according to claim 1, wherein a mounting portion on which the heat-generating electronic component is mounted and a heat radiating fin for cooling are integrated.
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|---|---|---|---|
| JP31963799A JP3449605B2 (en) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | Heat dissipation housing for electronic equipment |
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| JP31963799A JP3449605B2 (en) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | Heat dissipation housing for electronic equipment |
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| JP2001144232A true JP2001144232A (en) | 2001-05-25 |
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ID=18112528
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