JP2001314074A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JP2001314074A
JP2001314074A JP2000128015A JP2000128015A JP2001314074A JP 2001314074 A JP2001314074 A JP 2001314074A JP 2000128015 A JP2000128015 A JP 2000128015A JP 2000128015 A JP2000128015 A JP 2000128015A JP 2001314074 A JP2001314074 A JP 2001314074A
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篤睦 野田
Katsuyuki Sugimura
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファンユニットをプリント回路基板上に実装
された他の部品と同様に一部品と扱えるようにすると共
に、ピン型ヒートシンクの冷却効果を向上させること。 【解決手段】 ヒートシンクベース部3aの一方の面か
らほぼ垂直に延びる複数のほぼ等しい長さの放熱ピン3
bを備えるピン型ヒートシンク3とヒートシンクベース
部3aの他方の面に取り付けられた電子部品と所定の部
品などを搭載してなるプリント回路基板6とを備えた電
源装置において、ピン型ヒートシンク3はヒートシンク
ベース部3aがプリント回路基板6に対してほぼ垂直
で、放熱ピン3bがほぼ平行するようにプリント回路基
板6に取り付けられ、ピン型ヒートシンク3の放熱ピン
3bの先端に密接に又はスペーサ8を介してファンユニ
ット7を取り付けた電源装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、発熱部品の熱を
電源ケース外部に放熱するための放熱機構を有する電源
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】 電源装置を含む電子機器などにあって
は、主回路電子部品であるFET,IGBT又はダイオ
ードなど発熱の大きな電子部品の放熱が大きな問題とな
ることが多い。このような場合には、一般に強制的に発
熱の大きな主回路電子部品を強制冷却することが行われ
ている。強制冷却の方法は、発熱の大きな主回路電子部
品をアルミニウム合金のような熱伝導性の良好なヒート
シンクに発熱の大きな主回路電子部品を取り付け、その
ヒートシンクに液体を流して冷却する液冷方法と空気流
により羽根タイプのヒートシンクを冷却する空冷方法と
がある。液冷は冷却効果は大きいが、冷却液が漏れない
ように封止しなければならず、冷却構造が大型化した
り、冷却コストが高くつくなどの問題点があることか
ら、通常の電源装置においては強制空冷が採用されてい
る。
【0003】 強制空冷の場合には、空気の流れを作る
ために電源の筐体又はハウジング(以下、電源ケースと
いう)電源ケースの内壁にファンユニットを取り付け、
電子部品の発熱により温度上昇した電源ケース内の空気
を排気穴から電源ケースの外に排出している。この場
合、一般的に羽根タイプのヒートシンクは電源ケース内
の空気の流れが比較的良好な箇所に配置されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら従来の
ものにあっては、前述のように電源ケースの内壁にファ
ンユニットが固定され、電源ケース内の温度上昇した空
気を外に排気することに主眼が置かれているので、ヒー
トシンクの冷却が十分とは言えない。また、電源ケース
の内壁にファンユニットを固定し、コネクタを通して給
電しているので、組立時にプリント回路基板上の一電子
部品として取り扱うことができず、製造上不便があるな
どの問題がある。
【0005】 本発明は、このような従来の問題点を除
去し、放熱効果を増大させることを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】 この課題を解決するた
めに、請求項1の発明は、ヒートシンクベース部の一方
の面からほぼ垂直に延びる複数のほぼ等しい長さの放熱
ピンを備えるピン型ヒートシンクと前記ヒートシンクベ
ース部の他方の面に取り付けられた電子部品と所定の部
品などを搭載してなるプリント回路基板とを備えた電源
装置において、前記ピン型ヒートシンクは前記ヒートシ
ンクベース部が前記プリント回路基板に対してほぼ垂直
で、前記放熱ピンがほぼ平行するように前記プリント回
路基板に取り付けられ、前記ピン型ヒートシンクの放熱
ピンの先端に密接に又はスペーサを介してファンユニッ
トを取り付けた電源装置を提案するものである。
【0007】 この課題を解決するために、請求項2の
発明は、請求項1において、前記放熱ピンに対応する前
記プリント回路基板の面域に空気穴を設けた電源装置を
提案するものである。
【0008】 この課題を解決するために、請求項3の
発明は、請求項1又は請求項2において、前記ピン型ヒ
ートシンクベース部をL字状の形状のL型金具で前記プ
リント回路基板に固定して前記ピン型ヒートシンクを前
記プリント回路基板に取り付けた電源装置を提案するも
のである。
【0009】 この課題を解決するために、請求項4の
発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、
前記プリント回路基板及びその上に搭載された部品は排
気穴を有する電源ケース内に収納され、前記ファンユニ
ットは前記排気穴の近傍に配置されて、前記電源ケース
内の空気を前記放熱ピンの間を通して前記排気穴から排
気する電源装置を提案するものである。
【0010】
【発明の実施の形態及び実施例】 図1ないし図4によ
り本発明に係る冷却構造をもつ電源装置の一実施例につ
いて説明する。図1に示す電源ケース1は従来とほぼ同
様なものであり、電源ケース内部の空気を排気する排気
孔2を一つの面に備える。電源ケース1には必要に応じ
て種々の大きさや形状のスリットが設けられる場合が多
いが、ここでは図示していない。
【0011】 図2において、ヒートシンク3はピンタ
イプのものであり、ヒートシンクベース部3aとヒート
シンクベース部3aの一方の面からその面に対してほぼ
垂直に延びる多数の放熱ピン3bとからなる。各放熱ピ
ン3bの長さはほぼ等しく、隣接するそれらの間の間隙
もほぼ等しく作られている。ヒートシンクベース部3a
の他方の面はほぼ平坦であり、その面に主回路電子部品
であるFET,IGBT又はダイオードのような電子部
品4が通常の方法で取り付けられている。図3及び図4
からも分かるように、ヒートシンク3はL字形状のL型
金具5によってプリント回路基板6に固定される。これ
はL型金具5の一方の面をヒートシンクベース部3aに
ねじ止めし、その一方の面に直角な他方の面をプリント
回路基板6に固定することにより取り付けられる。ヒー
トシンク3のプリント回路基板6への取り付け位置は、
後述するように電源ケース1の排気孔2の位置によって
決まる。
【0012】 ファンユニット7はヒートシンク3の多
数の放熱ピン3bの先端が形成する面に配置され、ヒー
トシンク3のヒートシンクベース部3aから長ねじによ
り固定される。このとき、ヒートシンクベース部3aは
放熱ピン3bの先端に密接して取り付けられても良い
が、種々の実験によると、放熱ピン3bの先端から1〜
2mm程度離れていた方が、ヒートシンク3の冷却効果
が数%程度向上するので、この実施例においては1mm
程度の厚みのスペーサ8を介してファンユニット7を取
り付けた。回路構成の関係からヒートシンク3がある電
位をもつ場合には、ファンユニット7をヒートシンク3
から電気絶縁するために、スペーサ8は電気絶縁材料か
らなる。また、ファンユニット7をヒートシンク3に固
定するための前記長ねじも電気絶縁材料で構成される。
このように、従来では電源ケースの内壁に取り付けてい
たファンユニットをプリント回路基板6に固定されたヒ
ートシンク3の放熱ピン3bの先端に取り付けているの
で、ファンユニットもプリント回路基板6に搭載された
一つの部品として扱うことができる。
【0013】 ここで、ファンユニット7はその前面が
プリント回路基板6の一方の端面とほぼ同等になるよう
組み立てられる。これにより、プリント回路基板6を電
源ケース1に組み込んだとき、ファンユニット7はその
排気孔2のほぼ正面に位置すると共に電源ケース1の内
壁面から数mmないし5mm程度離れた位置に配置され
ることになり、ファンユニット7の動作により電源ケー
ス1内の空気の排気は従来と同程度に行われる。
【0014】 次に図4において鎖線で示すように、ヒ
ートシンク3の放熱ピン3bの位置するプリント回路基
板6の面域が切り取られ、空気穴9が形成されている。
したがって、ファンユニット7が動作するとき、ファン
ユニット7はヒートシンク3の放熱ピン3bの前面から
空気を吸引することになり、放熱ピン3bの延びる方向
とは垂直な4方向から放熱ピン3bの間を通って空気が
排出されることになり、冷却効果が更に向上する。プリ
ント回路基板6に空気穴9が形成されていない場合に
は、空気は放熱ピン3bのの底面側を除く3方向から放
熱ピン3bの間を通って排出されることになり、その分
だけ冷却効果は落ちる。したがって、この構造では電源
ケース1内の温まった空気を外に排出しながら、ヒート
シンク3を極めて効果的に冷却することができる。な
お、放熱ピン3bは角柱状ピンでも丸柱状ピンでも良
い。
【0015】
【発明の効果】 以上述べたように本発明によれば、ピ
ン型ヒートシンクの放熱ピンの先端面にファンユニット
を取り付けているので、ファンユニットをプリント回路
基板上に実装された他の部品と同様に一部品と扱うこと
ができ、したがって組立時に便利であって能率良く組立
を行うことができ、またピン型ヒートシンクの冷却を大
幅に向上させることができるなど、実用上の効果が大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 電源ケースの一例を示す図である。
【図2】 本発明の一実施例を説明するための側面側か
ら見た図である。
【図3】 本発明の一実施例を説明するための裏面側か
ら見た図である。
【図4】 本発明の一実施例を説明するための上面側か
ら見た図である。
【符号の説明】
1・・・電源ケース 2・・・排気
穴 3・・・ピン型ヒートシンク 3a・・・ヒ
ートシンクベース部 3b・・・ヒートシンク3の放熱ピン 4・・・電子
部品 5・・・L型金具 6・・・プリ
ント回路基板 7・・・ファンユニット 8・・・スペ
ーサ 9・・・プリント回路基板の空気穴

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒートシンクベース部の一方の面からほ
    ぼ垂直に延びる複数のほぼ等しい長さの放熱ピンを備え
    るピン型ヒートシンクと前記ヒートシンクベース部の他
    方の面に取り付けられた電子部品と所定の部品などを搭
    載してなるプリント回路基板とを備えた電源装置におい
    て、 前記ピン型ヒートシンクは前記ヒートシンクベース部が
    前記プリント回路基板に対してほぼ垂直で、前記放熱ピ
    ンがほぼ平行するように前記プリント回路基板に取り付
    けられ、 前記ピン型ヒートシンクの放熱ピンの先端に密接に又は
    スペーサを介してファンユニットを取り付け、たことを
    特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記放熱ピンに対応する前記プリント回路基板の面域に
    空気穴を設けたことを特徴とする電源装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2において、 前記ピン型ヒートシンクベース部をL字状の形状のL型
    金具で前記プリント回路基板に固定して前記ピン型ヒー
    トシンクを前記プリント回路基板に取り付けたことを特
    徴とする電源装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかにお
    いて、 前記プリント回路基板及びその上に搭載された部品は排
    気穴を有する電源ケース内に収納され、前記ファンユニ
    ットは前記排気穴の近傍に配置されて、前記電源ケース
    内の空気を前記放熱ピンの間を通して前記排気穴から排
    気することを特徴とする電源装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014195020A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Tdk Corp 電源装置
EP2991466A3 (de) * 2014-08-28 2016-03-16 Elmeko GmbH + Co. KG Temperiereinrichtung zum regulieren der temperatur in einem raum und schaltschrank mit einer derartigen temperiereinrichtung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2991466A3 (de) * 2014-08-28 2016-03-16 Elmeko GmbH + Co. KG Temperiereinrichtung zum regulieren der temperatur in einem raum und schaltschrank mit einer derartigen temperiereinrichtung

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