JP2005019792A - 電子冷却装置とそれを備えた機器 - Google Patents
電子冷却装置とそれを備えた機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005019792A JP2005019792A JP2003184201A JP2003184201A JP2005019792A JP 2005019792 A JP2005019792 A JP 2005019792A JP 2003184201 A JP2003184201 A JP 2003184201A JP 2003184201 A JP2003184201 A JP 2003184201A JP 2005019792 A JP2005019792 A JP 2005019792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- cooled
- cooling device
- electronic cooling
- heat conducting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】吸熱面10aと放熱面10bとを有する熱電モジュール10と、放熱面10bと熱的に接続する放熱部材20と、一方の面が吸熱面10aと熱的に接続し、他方の面が被冷却物40と熱的に接続した熱伝導部材30と、被冷却物40と熱伝導部材30を固定するための部材であって、熱伝導部材30に取り付けられる係合部材50とからなり、係合部材50と被冷却物40を保持している基板45と固定するため、放熱部材20からの熱伝導による侵入を防止しすることにより、冷却効率を向上することができる。また、背面から貫通孔を開けられない被冷却物40に対しても被冷却物40と熱伝導部材30とを密着することができる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はペルチェ効果や熱電子のトンネル効果などによって機能する熱電変換デバイスを利用し、コンピュータなど発熱体を備える機器を冷却する電子冷却装置と、それを備えた機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ペルチェ効果によって機能する熱電変換デバイスを利用した電子冷却装置が使用されている。
【0003】
従来の電子冷却装置は、熱電モジュールの放熱面に放熱部材を熱的に接続し、冷却面に冷却部材を熱的に接続したものがある(特許文献1参照)。
【0004】
以下、図面を参照しながら上記従来の電子冷却装置を説明する。
【0005】
図7は、従来の電子冷却装置の取付構造図である。図7に示すように、従来の電子冷却装置は、熱電モジュール1と放熱ヒートシンク2とから構成されている。
【0006】
被冷却物3は熱電モジュール1の吸熱面1aに熱的に接続されており、放熱面1bは放熱ヒートシンク2に熱的に接続されている。熱電モジュール1と放熱ヒートシンク2と被冷却物3の中央部にそれぞれ貫通孔4,5,6が設けられている。ボルト7を貫通孔4,5,6に通して、ナット8で締め付けることにより被冷却物3と熱電モジュール1及び放熱ヒートシンク2が固定されている。
【0007】
以上のように構成された電子冷却装置について、以下その動作を説明する。
【0008】
まず、熱電モジュール1に通電することにより、吸熱面1aは冷却され、被冷却物3が冷却される。一方、放熱面1bでは発熱し、放熱ヒートシンク2に熱が伝わり、ファン(図示せず)の送風により放熱される。
【0009】
この際、ボルト7とナット8により被冷却物3と熱電モジュール1と放熱ヒートシンク2を締め付けて固定されているため、吸熱面1aと被冷却物3及び放熱面1bと放熱ヒートシンク2の密着が促進され、それぞれの接触抵抗が低減されて、冷却効率が向上する。
【0010】
【特許文献1】
実開平3−10562号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、放熱側ヒートシンク2や放熱面1bの高温部材と被冷却物3がボルト7で連結されているため、ボルト7を伝って高温部材から被冷却物3に熱が伝わるため冷却効率が低下するという欠点があった。
【0012】
本発明は従来の課題を解決するもので、冷却効率が大きい電子冷却装置を提供することを目的とする。
【0013】
本発明の他の目的は、信頼性の高い電子冷却装置を提供することである。
【0014】
また、上記従来の構成では、被冷却物3に貫通孔5を設けているため、貫通孔5が設けられない被冷却物3への取付ができないという欠点があった。
【0015】
本発明の他の目的は、貫通孔が設けられない被冷却物への取付も可能とする電子冷却装置を提供することである。
【0016】
また、上記従来の構成では、被冷却物3と熱電モジュール1と放熱ヒートシンク2がボルト7とナット8で固定されているため、熱電モジュール1の吸熱面1aと放熱面2bの温度差により生じる熱応力を緩和できず、熱電モジュール1を破壊してしまい、信頼性が低いという欠点があった。
【0017】
本発明の他の目的は、信頼性の高い電子冷却装置を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の電子冷却装置の発明は、吸熱面と放熱面とを有する熱電モジュールと、前記放熱面と熱的に直接または間接的に接続する放熱部材と、一方の面が前記吸熱面と熱的に接続し、他方の面が被冷却物と熱的に直接または間接的に接続する熱伝導部材と、前記被冷却物と前記熱伝導部材を固定するための部材であって、前記熱伝導部材に取り付けられる係合部材とからなるものであり、熱伝導部材に取り付けられる係合部材と被冷却物を保持している基板等とを固定できるため、放熱部材の熱が被冷却物を保持している基板等に熱伝導することを防止して、冷却効率を向上することができる。また、背面から貫通孔を開けられない被冷却物に対しても被冷却物と熱伝導部材とを密着することができる。
【0019】
請求項2に記載の電子冷却装置の発明は、請求項1記載の発明に加えて、熱電モジュールと少なくとも熱伝導部材の前記熱電モジュール側部分とを収納する箱体を備え、放熱部材は前記箱体に固定されており、前記熱伝導部材は、前記箱体と前記熱伝導部材との間に設けられる弾性部材により前記熱電モジュールに付勢されているものであり、請求項1に記載の発明の作用に加えて、熱電モジュールの放熱面と吸熱面の温度差によって生じる熱応力を熱伝導部材を介して、弾性部材で吸収することができ、熱電モジュールの破壊が防止できるため、電子冷却装置の信頼性が向上する。
【0020】
請求項3に記載の電子冷却装置の発明は、請求項1または2に記載の発明において、係合部材は、略平板状であり熱伝導部材が貫通する孔と前記孔の周上の少なくとも一辺に前記熱伝導部材と面接触するように切り起こされた切り起こしとを備え、前記切り起こしと前記熱伝導部材とを固定手段で固定するものであり、請求項1または2に記載の発明の作用に加えて、切り起こしと熱伝導部材を接着剤やビス止め等の固定手段で接合するため、電子冷却装置の組立が簡単になり、工数の低減が図れる。
【0021】
請求項4に記載の電子冷却装置の発明は、請求項1または2に記載の発明において、熱伝導部材の被冷却物側の面と略平行に熱伝導部材に切り込みを設け、係合部材を前記切り込みと嵌合したものであり、請求項1または2に記載の発明の作用に加えて、係合部材と熱伝導部材の接合を容易にし、電子冷却装置の組立が簡単になり、工数の低減が図れる。
【0022】
請求項5に記載の電子冷却装置の発明は、請求項1または2に記載の発明における熱伝導部材が、係合部材を介して被冷却物と熱的に接続するものであり、請求項1または2に記載の発明の作用に加えて、熱伝導部材と係合部材が簡単な形状でよく、製造コストの削減が図れる。
【0023】
請求項6に記載の電子冷却装置の発明は、請求項3から5のいずれか一項に記載の発明における熱伝導部材と係合部材を接着剤により固定したものであり、請求項3から5のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、熱伝導部材と係合部材の接合を容易にし、電子冷却装置の組立が簡単になり、工数の低減が図れる。
【0024】
請求項7に記載の電子冷却装置の発明は、請求項3から5のいずれか一項に記載の発明において、熱伝導部材と係合部材を溶接又は半田付けにより固定したものであり、請求項3から5のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、熱伝導部材と係合部材との接合面の熱抵抗を小さくすることができ、電子冷却装置の冷却効率を向上できる。
【0025】
請求項8に記載の電子冷却装置の発明は、請求項3または5に記載の発明において、熱伝導部材と係合部材をビス止めにより固定したものであり、請求項3または5に記載の発明の作用に加えて、熱伝導部材と係合部材の取り外しを容易に行うことができ、サービス性が向上する。
【0026】
請求項9に記載の電子冷却装置の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明における係合部材が、熱不良導材料で構成されたものであり、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、係合部材を通して雰囲気空気中から侵入する熱量を低減することができ、冷却効率を向上できる。
【0027】
請求項10に記載の電子冷却装置の発明は、請求項9に記載の発明における係合部材を構成する熱不良導部材に、樹脂材料を用いたものであり、請求項9に記載の発明の作用に加えて、係合部材を容易に製造することができ、製造コストの低減が図れる。
【0028】
請求項11に記載の電子冷却装置の発明は、請求項5から8のいずれか一項に記載の発明における係合部材が、熱良導材料で構成されたものであり、請求項5から8のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、被冷却物から発生する熱を効率よく熱伝導部材に伝えることができ、冷却効率を向上することができる。
【0029】
請求項12に記載の電子冷却装置の発明は、請求項11に記載の発明における係合部材を構成する熱良導材料に、金属材料を用いたものであり、請求項11に記載の発明の作用に加えて、加工しやすく、工数の低減を図ることができる。
【0030】
請求項13に記載の電子冷却装置の発明は、請求項11に記載の発明における係合部材を構成する熱良導材料に、熱良導に方向性がある材料を用いたものであり、請求項11に記載の発明の作用に加えて、雰囲気温度が被冷却物温度よりも大きい場合、熱良導方向を熱伝導部材から被冷却物に向かう方向に取ることにより、雰囲気空気からの熱の侵入を防ぐことができ冷却効率が向上する。また、雰囲気温度が被冷却物温度よりも小さいとき、熱良導方向を熱伝導部材から被冷却物に向かう方向と垂直な方向にとることにより、係合部材を介して雰囲気空気中に被冷却物からの発熱を放散することができ、冷却効率を向上することができる。
【0031】
請求項14に記載の機器の発明は、被冷却物が取り付けられている基板と、請求項1から13のいずれか一項に記載の電子冷却装置とからなり、前記電子冷却装置の係合部材と前記基板を固定手段により固定したものであり、被冷却物が取り付けられている基板と係合部材を固定するため、被冷却物と係合部材とを直接取り付けられない場合でも被冷却物と係合部材とを固定することができる。ここで基板とは、基板を固定もしくは保持するためのホルダーや基板を搭載する機器への取付部材も含むものとする。
【0032】
請求項15に記載の機器の発明は、請求項14に記載の発明において、被冷却物が取り付けられている基板と係合部材をビス止めするとともに、ビス頭と前記係合部材もしくは前記被冷却物が取り付けられている前記基板間に押圧力手段を挿入したものであり、請求項14に記載の発明の作用に加えて、基板と係合部材をビス止めするため、固定が簡単に行えるとともに、ビス頭と係合部材もしくは被冷却物が取り付けられている基板間に押圧力手段を挿入したため、被冷却物と熱伝導部材とを適正な圧力で固定することができ、被冷却物の破壊を防ぐとともに、被冷却物と熱伝導部材間の接触熱抵抗を低減でき、冷却効率を向上することができる。
【0033】
請求項16に記載の発明は、請求項15に記載の発明における押圧力手段に、バネを用いたものであり、請求項15に記載の発明の作用に加えて、取り扱いがしやすく、安価なバネを用いることにより、製造コストの低減を図ることができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0035】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による電子冷却装置を備えた機器の断面図である。
【0036】
図1において、熱電モジュール10は、吸熱面10aと放熱面10bを有し、所定方向に電流を流すことにより吸熱面10aが冷却され、放熱面10bが加熱される。
【0037】
放熱部材20は放熱面10bに熱的に接続している。放熱部材20は放熱面10bからの熱を拡散し、伝熱面を広げることにより雰囲気空気中に効率よく放熱するための部材であり、ヒートシンク等が用いられる。また、材質としては、熱伝導性が優れたグラファイトや金属系の材料、例えばアルミニウムや銅及びそれらの合金が用いられる。
【0038】
また吸熱面10aは熱伝導部材30を介して被冷却物40と熱的に接続している。熱伝導部材30は熱伝導性に優れたグラファイトやアルミニウム等の金属材料が使用できる。被冷却物40はコンピュータに搭載されているCPU(中央処理装置)等が挙げられる。被冷却物40は基板45上に固定されている。
【0039】
図2は本実施の形態1に用いる係合部材50の斜視図である。係合部材50は略平板状であり熱伝導部材30が貫通する孔60と孔60の周上の少なくとも一辺に熱伝導部材30と面接触するように切り起こされた切り起こし70を設けてある。
【0040】
なお、本実施の形態1の熱伝導部材30は、角柱状であるが、円柱状の熱伝導部材30でもよく、この場合、係合部材50上に設ける孔形状は円形である。また、切り起し70は円周上の全部又は一部に設けることとなる。
【0041】
係合部材50は熱伝導部材30と固定手段80により固定されている。係合部材50は熱不良導材料で構成されており、成形のしやすさと強度の観点から樹脂材料、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)等が望ましい。本実施の形態では固定手段80にビス止めを用いており、固定手段の取り外しが容易であり、サービス性が向上する利点がある。その他、接着剤や溶接や半田付け等の固定方法を用いても良い。
【0042】
箱体90と放熱部材20とはビス止めにより固定している。また、熱電モジュール10と熱伝導部材30の熱電モジュール10との接触側の一部を収納している。箱体90と熱伝導部材30との間に設けられる弾性部材100により、熱電モジュール10に付勢されるとともに、吸熱面10aと放熱面10bの温度差により生じる熱応力を弾性部材100により緩和している。弾性部材100はゴム材料や板バネ等のバネ材料が使用できる。
【0043】
被冷却物40と熱伝導部材30は係合手段50と基板45とをビス110で締め付けることによって固定している。また、ビス頭120と係合手段50間に押圧力手段130を設けており、一定の適正な圧力で被冷却物40と熱伝導部材30を固定している。押圧力手段130はバネ材料で構成されており、取り扱いがしやすく、安価なバネを用いることにより、製造コストの低減を図ることができる。
【0044】
なお、基板45には基板45を固定または保持し、コンピューター等の本体に搭載する際、コンピューター本体に取り付けるため等のホルダーも含む。
【0045】
以上のように構成された電子冷却装置について、以下その動作を説明する。
【0046】
リード線140を通して、熱電モジュール10に通電することにより、吸熱面10aは冷却され、放熱面10bは加熱される。放熱面10bの熱は放熱部材20に伝わり、ファン(図示せず)等により送られた空気と熱交換する。
【0047】
一方、吸熱側では、被冷却物40で発生した熱は熱伝導部材30を通って、熱電モジュール10の吸熱面10aで吸熱される。この際、被冷却物40を取り付けている基板45と係合部材50とがビス110で固定しているため、被冷却物40に貫通孔を設けることなく、被冷却物40に電子冷却装置を取り付けることができる。
【0048】
また、ビス頭120と係合部材50間に押圧力手段130を設けており、適正な圧力で被冷却物40と電子冷却装置を密着させることができ、締め付けすぎによる被冷却物40の破壊を防止するとともに、密着不足による熱抵抗の増大を防止し、冷却効率を向上することができる。
【0049】
さらに、吸熱面10aと放熱面10bの温度差により、熱応力が生じ、熱電モジュール10にひずみが生じるが、この変異分を弾性部材100が吸収することにより、熱電モジュール10の破壊を防止し、信頼性が向上する。
【0050】
以上のように本実施の形態の電子冷却装置を用いた機器は、吸熱面10aと放熱面10bとを有する熱電モジュール10と、放熱面10bと熱的に接合する放熱部材20と、一方の面が吸熱面10aと熱的に接続し、他方の面が被冷却物40と熱的に接続した熱伝導部材30と、被冷却物40と熱伝導部材30を固定するための部材であって、熱伝導部材30に取り付けられる係合部材50とからなり、係合部材50と被冷却物40を保持している基板45と固定するため、放熱部材20からの熱伝導による侵入を防止しすることにより、冷却効率を向上することができる。また、背面から貫通孔を開けられない被冷却物40に対しても被冷却物40と熱伝導部材30とを密着することができる。
【0051】
また、熱電モジュール10と少なくとも熱伝導部材20の熱電モジュール10側部分とを収納した箱体90を設け、放熱部材20は箱体90に固定されており、熱伝導部材30は、箱体90と熱伝導部材30との間に設けられる弾性部材100により熱電モジュール10に付勢した構成であり、箱体90と熱伝導部材30は弾性部材100を介して係合しており、熱電モジュール110の放熱面10bと吸熱面10aの温度差によって生じる熱応力を熱伝導部材30を介して、弾性部材100で吸収することができ、熱電モジュール10の破壊を防止できるため、電子冷却装置の信頼性が向上する。
【0052】
また、係合部材50に熱伝導部材30を貫通させる孔60と孔60の周上の2辺に切り起こし70を設け、切り起こし70と熱伝導部材30を固定手段80で固定したもので、電子冷却装置の組立が簡単になり、工数の低減が図れる。
【0053】
また、係合部材50が熱不良導材料の樹脂材料PPSで構成されたものであり、係合部材50を通して雰囲気空気中から侵入する熱量を低減することができ、冷却効率を向上することができるとともに、係合部材50を容易に製造することができ、製造コストの低減が図れる。
【0054】
また、被冷却物40と被冷却物40が取り付けられている基板45とを備え、係合部材50と基板45を固定手段により固定したものであり、被冷却物40が取り付けられている基板45と係合部材50を固定するため、被冷却物40と係合部材50とを直接取り付けられない場合でも被冷却物40と係合部材50とを固定することができる。
【0055】
また、被冷却物40が取り付けられている基板45と係合部材50をビス110で固定するとともに、ビス頭120と係合部材50が取り付けられている基板45間にバネ材料で構成された押圧力手段130を挿入したものであり、基板45と係合部材50をビス110止めするため、固定が簡単に行えるとともに、ビス頭120と係合部材50と基板45間に押圧力手段130を挿入したため、被冷却物40と熱伝導部材30とを適正な圧力で固定することができ、被冷却物40の破壊を防ぐとともに、被冷却物40と熱伝導部材30間の接触熱抵抗を低減でき、冷却効率を向上することができる。
【0056】
(実施の形態2)
本実施の形態の電子冷却装置の構成で実施の形態1と同じ構成については同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0057】
図3は本実施の形態2の電子冷却装置の断面図である。
【0058】
図3において、熱電モジュール10、放熱部材20、箱体90、弾性部材100、ビス110、ビス頭120及び押圧力手段130は実施の形態1と同じ構成であるため詳細な説明は省略する。
【0059】
熱伝導部材200は熱電モジュール10の吸熱面10aと被冷却物40とを熱的に接続している。熱伝導部材200には被冷却物40との接触面と略平行に切り込み210が設けられている。
【0060】
図4は本実施の形態2で用いられている係合部材220の斜視図である。係合部材220にはコ字状の切り込み210が設けられている。熱電モジュール10と熱伝導部材200と弾性部材100を箱体90に収納し、箱体90と放熱部材20とを固定した後、切り込み210と係合部材220に設けているコ字状の切り込み210を嵌合して熱伝導部材200と固定するため、容易に熱伝導部材200と係合部材210とを固定することができ、工数の低減が図れ製造コストを低減することができる。
【0061】
以上のように構成された電子冷却装置について、以下その動作を説明する。
リード線140を通して、熱電モジュール10に通電することにより、吸熱面10aは冷却され、放熱面10bは加熱される。放熱面10bの熱は放熱部材20に伝わり、ファン(図示せず)等により送られた空気と熱交換する。一方、吸熱側では、被冷却物40で発生した熱は熱伝導部材200を通って、熱電モジュール10の吸熱面10aで吸熱される。
【0062】
この際、被冷却物40を取り付けている基板45と係合部材220とがビス110で固定しているため、被冷却物40に貫通孔を設けることなく、被冷却物40に電子冷却装置を取り付けることができる。
【0063】
また、ビス頭120と係合部材210間に押圧力手段130を設けており、適正な圧力で被冷却物40と電子冷却装置を密着させることができ、締め付けすぎによる被冷却物40の破壊を防止するとともに、密着不足による熱抵抗の増大を防止し、冷却効率を向上することができる。
【0064】
さらに、吸熱面10aと放熱面10bの温度差により、熱応力が生じ、熱電モジュール10にひずみが生じるが、この変異分を弾性部材100が吸収することにより、熱電モジュール10の破壊を防止し、信頼性が向上する。
【0065】
以上のように本実施の形態の電子冷却装置を用いた機器は、熱伝導部材200の被冷却物40側の面と略平行に熱伝導部材200に切り込み210を設け、係合部材220を切り込み210と嵌合したものであり、係合部材220と熱伝導部材200の接合を容易にし、電子冷却装置の組立が簡単になり、工数の低減を図ることができる。
【0066】
(実施の形態3)
本実施の形態の電子冷却装置の構成で実施の形態1及び実施の形態2と同じ構成については同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0067】
図5は本実施の形態3の電子冷却装置の断面図である。
【0068】
図5において、熱電モジュール10、放熱部材20、箱体90、弾性部材100、ビス110、ビス頭120及び押圧力手段130は実施の形態1と同じ構成であるため詳細な説明は省略する。
【0069】
図6は本実施の形態3で用いる係合部材310の斜視図である。係合部材310は熱伝導部材300と被冷却物40の間に配置しており、係合部材310の被冷却物40側面からビス320により熱伝導部材300と固定している。ビス320で熱伝導部材300と係合部材310を固定しているため、取り外しが簡単に行え、サービス性が向上する。
【0070】
本実施の形態3では、ビス止めにより、係合部材310と熱伝導部材300とを固定したが、接着剤により固定しても良く、接着剤を用いることにより、簡単に固定することができ、製造コストの低減が図れる。また、溶接や半田付けによる固定でも良く、接合面が強固に接合されるとともに、ロウ材は熱伝導率が大きいため、熱抵抗を大幅に低減することができ、冷却効率が向上する。
【0071】
また、係合部材310は熱良導材料で構成されており、本実施の形態3では金属系のアルミニウムで構成されている。アルミニウムは熱伝導率が大きいのに加えて、安価で、成形しやすいので、製造コストが低減できる。
【0072】
以上のように構成された電子冷却装置について、以下その動作を説明する。
【0073】
リード線140を通して、熱電モジュール10に通電することにより、吸熱面10aは冷却され、放熱面10bは加熱される。放熱面10bの熱は放熱部材20に伝わり、ファン(図示せず)等により送られた空気と熱交換する。
【0074】
一方、吸熱側では、被冷却物40で発生した熱は係合部材310に伝わり、熱伝導部材200を通って、熱電モジュール10の吸熱面10aで吸熱される。この際、被冷却物40を取り付けている基板45と係合部材310とがビス110で固定しているため、被冷却物40に貫通孔を設けることなく、被冷却物40に電子冷却装置を取り付けることができる。
【0075】
また、ビス頭120と係合部材210間に押圧力手段130を設けており、適正な圧力で被冷却物40と電子冷却装置を密着させることができ、締め付けすぎによる被冷却物40の破壊を防止するとともに、密着不足による熱抵抗の増大を防止し、冷却効率を向上することができる。
【0076】
さらに、吸熱面10aと放熱面10bの温度差により、熱応力が生じ、熱電モジュール10にひずみが生じるが、この変異分を弾性部材100が吸収することにより、熱電モジュール10の破壊を防止し、信頼性が向上する。
【0077】
さらに、係合部材310に熱良導に方向性がある材料、例えばグラファイトを用いても良く、周囲温度が被冷却物40の温度よりも大きい場合、熱良導方向を図5のy方向にとることにより、被冷却物40の発熱を熱伝導部材300に効率よく伝えることができるとともに、係合部材310をとおして侵入する熱量を低減することができ、冷却効率が向上する。
【0078】
逆に、周囲温度が被冷却物40の温度よりも小さい場合、熱良導方向を図5のx方向にとることにより、被冷却物40の発熱が熱伝導部材300のみならず係合部材310に伝わり、係合部材310を介して周囲空気に放熱することにより、冷却効率を向上することができる。
【0079】
以上のように本実施の形態の電子冷却装置を用いた機器は、熱伝導部材300が係合部材310を介して被冷却物40と熱的に接続したもので、熱伝導部材300と係合部材310が簡単な形状よく、製造コストの削減を図ることができる。
【0080】
また、熱伝導部材300と係合部材310をビス320止めにより固定したものであり、熱伝導部材300と係合部材310の取り外しを容易に行うことができ、サービス性を向上することができる。
【0081】
また、熱伝導部材300と係合部材310を接着剤により固定しても良く、接着剤で固定することにより、熱伝導部材300と係合部材310の接合を容易にし、電子冷却装置の組立が簡単になり、工数の低減が図れる。
【0082】
また、熱伝導部材300と係合部材310を溶接又は半田付けにより固定しても良く、熱伝導部材300と係合部材310との接合面の熱抵抗を小さくすることができ、電子冷却装置の冷却効率を向上することができる。
【0083】
また、係合部材310は熱良導材料であるアルミニウムであり、加工しやすく、工数の低減を図ることができるとともに、安価であるため材料コストも低減できる。
【0084】
さらに、合部材310に熱良導に方向性がある材料、例えばグラファイトを用いても良く、周囲温度が被冷却物40の温度よりも大きい場合、熱良導方向を図5のy方向にとることにより、被冷却物40の発熱を熱伝導部材300に効率よく伝えることができるとともに、係合部材310をとおして侵入する熱量を低減することができ、冷却効率が向上する。
【0085】
逆に、周囲温度が被冷却物40の温度よりも小さい場合、熱良導方向を図5のx方向にとることにより、被冷却物40の発熱が熱伝導部材300のみならず係合部材310に伝わり、係合部材310を介して周囲空気に放熱することにより、冷却効率を向上することができる。
【0086】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1記載の発明は、一方の面が熱電モジュールの吸熱面と熱的に接続し他方の面が被冷却物と熱的に直接または間接的に接続する熱伝導部材と、被冷却物とを固定するための係合部材を、前記熱伝導部材に取り付けたことにより、熱伝導部材に取り付けられる係合部材と被冷却物を保持している基板等とを固定できるため、放熱部材の熱が被冷却物を保持している基板等に熱伝導することを防止して、冷却効率を向上することができる。また、背面から貫通孔を開けられない被冷却物に対しても被冷却物と熱伝導部材とを密着することができる。
【0087】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明に加えて、熱電モジュールと少なくとも熱伝導部材の前記熱電モジュール側部分とを収納する箱体に放熱部材を固定し、前記箱体と前記熱伝導部材との間に設けた弾性部材により前記熱伝導部材を前記熱電モジュール側に付勢させることにより、熱電モジュールの放熱面と吸熱面の温度差によって生じる熱応力を熱伝導部材を介して、弾性部材で吸収することができ、熱電モジュールの破壊が防止できるため、電子冷却装置の信頼性が向上する。
【0088】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明における係合部材が、略平板状で、且つ、熱伝導部材が貫通する孔と前記孔の周上の少なくとも一辺に前記熱伝導部材と面接触するように切り起こされた切り起こしとを備え、前記切り起こしと前記熱伝導部材とを固定手段で固定するので、切り起こしと熱伝導部材を接着剤やビス止め等の固定手段で接合でき、電子冷却装置の組立が簡単になり、工数の低減が図れ、製造コストの低減を図ることができる。
【0089】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、熱伝導部材の被冷却物側の面と略平行に熱伝導部材に切り込みを設け、係合部材を前記切り込みと嵌合したので、係合部材と熱伝導部材の接合を容易にし、電子冷却装置の組立が簡単になり、工数の低減が図ることができる。
【0090】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明における熱伝導部材が、係合部材を介して被冷却物と熱的に接続するようにしたので、熱伝導部材と係合部材が簡単な形状でよく、製造コストの削減が図れる。
【0091】
また、請求項6に記載の発明は、請求項3から5のいずれか一項に記載の発明における熱伝導部材と係合部材を接着剤により固定するので、熱伝導部材と係合部材の接合を容易にし、電子冷却装置の組立が簡単になり、工数の低減が図ることができる。
【0092】
また、請求項7に記載の発明は、請求項3から5のいずれか一項に記載の発明における熱伝導部材と係合部材を溶接又は半田付けにより固定するので、熱伝導部材と係合部材との接合面の熱抵抗を小さくすることができ、電子冷却装置の冷却効率を向上できる。
【0093】
また、請求項8に記載の発明は、請求項3または5に記載の発明における熱伝導部材と係合部材をビス止めにより固定するので、熱伝導部材と係合部材の取り外しを容易に行うことができ、サービス性を向上させることができる。
【0094】
また、請求項9に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明における係合部材を、熱不良導材料で構成したので、係合部材を通して雰囲気空気中から侵入する熱量を低減することができ、冷却効率を向上させることができる。
【0095】
また、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明における係合部材を構成する熱不良導部材に、樹脂材料を用いたので、係合部材を容易に製造することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【0096】
また、請求項11に記載の発明は、請求項5から8のいずれか一項に記載の発明における係合部材を、熱良導材料で構成したので、被冷却物から発生する熱を効率よく熱伝導部材に伝えることができ、冷却効率を向上させることができる。
【0097】
また、請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の発明における係合部材を構成する熱良導材料に、金属材料を用いたので、加工しやすく、工数の低減を図ることができる。
【0098】
また、請求項13に記載の発明は、請求項11に記載の発明における係合部材を構成する熱良導材料に、熱良導に方向性がある材料を用いたので、雰囲気温度が被冷却物温度よりも大きい場合、熱良導方向を熱伝導部材から被冷却物に向かう方向に取ることにより、雰囲気空気からの熱の侵入を防ぐことができ冷却効率が向上する。また、雰囲気温度が被冷却物温度よりも小さいとき、熱良導方向を熱伝導部材から被冷却物に向かう方向と垂直な方向にとることにより、係合部材を介して雰囲気空気中に被冷却物からの発熱を放散することができ、冷却効率を向上することができる。
【0099】
また、請求項14に記載の発明は、被冷却物が取り付けられている基板と、請求項1から13のいずれか一項に記載の電子冷却装置とからなり、前記電子冷却装置の係合部材と前記基板を固定手段により固定した機器であり、被冷却物が取り付けられている基板と係合部材を固定するため、被冷却物と係合部材とを直接取り付けられない場合でも被冷却物と係合部材とを固定することができる。
【0100】
また、請求項15に記載の発明は、請求項14に記載の発明において、被冷却物が取り付けられている基板と係合部材をビス止めするとともに、ビス頭と前記係合部材もしくは前記被冷却物が取り付けられている前記基板間に押圧力手段を挿入したので、基板と係合部材をビス止めするため、固定が簡単に行えるとともに、ビス頭と係合部材もしくは被冷却物が取り付けられている基板間に押圧力手段を挿入したため、被冷却物と熱伝導部材とを適正な圧力で固定することができ、被冷却物の破壊を防ぐとともに、被冷却物と熱伝導部材間の接触熱抵抗を低減でき、冷却効率を向上させることができる。
【0101】
また、請求項16に記載の発明は、請求項15に記載の発明における押圧力手段にバネを用いたので、取り扱いがしやすく、安価なバネを用いることにより、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による電子冷却装置を備えた機器の断面図
【図2】同実施の形態の係合部材の斜視図
【図3】本発明の実施の形態2による電子冷却装置を備えた機器の断面図
【図4】同実施の形態の係合部材の斜視図
【図5】本発明の実施の形態3による電子冷却装置を備えた機器の断面図
【図6】同実施の形態の係合部材の斜視図
【図7】従来技術の電子冷却装置の断面図
【符号の説明】
10 熱電モジュール
10a 吸熱面
10b 放熱面
20 放熱部材
30,200,300 熱伝導部材
40 被冷却物
45 基板
50,220,310 係合部材
60 孔
70 切り起こし
80 固定手段
90 箱体
100 弾性部材
110 ビス
120 ビス頭
130 押圧力手段
220 切り込み
320 ビス
Claims (16)
- 吸熱面と放熱面とを有する熱電モジュールと、前記放熱面と熱的に直接または間接的に接続する放熱部材と、一方の面が前記吸熱面と熱的に接続し、他方の面が被冷却物と熱的に直接または間接的に接続する熱伝導部材と、前記被冷却物と前記熱伝導部材を固定するための部材であって、前記熱伝導部材に取り付けられる係合部材とからなる電子冷却装置。
- 熱電モジュールと少なくとも熱伝導部材の前記熱電モジュール側部分とを収納する箱体を備え、放熱部材は前記箱体に固定されており、前記熱伝導部材は、前記箱体と前記熱伝導部材との間に設けられる弾性部材により前記熱電モジュールに付勢されている請求項1記載の電子冷却装置。
- 係合部材は、略平板状であり熱伝導部材が貫通する孔と前記孔の周上の少なくとも一辺に前記熱伝導部材と面接触するように切り起こされた切り起こしとを備え、前記切り起こしと前記熱伝導部材とを固定手段で固定することを特徴とする請求項1または2に記載の電子冷却装置。
- 熱伝導部材の被冷却物側の面と略平行に熱伝導部材に切り込みを設け、係合部材を前記切り込みと嵌合したことを特徴とする請求項1または2に記載の電子冷却装置。
- 熱伝導部材は係合部材を介して被冷却物と熱的に接続する請求項1または2に記載の電子冷却装置。
- 熱伝導部材と係合部材を接着剤により固定したことを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の電子冷却装置。
- 熱伝導部材と係合部材を溶接又は半田付けにより固定したことを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の電子冷却装置。
- 熱伝導部材と係合部材をビス止めにより固定したことを特徴とする請求項3または5に記載の電子冷却装置。
- 係合部材が熱不良導材料で構成されたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電子冷却装置。
- 係合部材を構成する熱不良導部材が樹脂材料であることを特徴とする請求項9に記載の電子冷却装置。
- 係合部材が熱良導材料で構成されたことを特徴とする請求項5から8のいずれか一項に記載の電子冷却装置。
- 係合部材を構成する熱良導材料が金属材料であることを特徴とする請求項11に記載の電子冷却装置。
- 係合部材を構成する熱良導材料が熱良導に方向性がある材料であることを特徴とする請求項11に記載の電子冷却装置。
- 被冷却物が取り付けられている基板と、請求項1から13のいずれか一項に記載の電子冷却装置とからなり、前記電子冷却装置の係合部材と前記基板を固定手段により固定した機器。
- 被冷却物が取り付けられている基板と係合部材をビス止めするとともに、ビス頭と前記係合部材もしくは前記被冷却物が取り付けられている前記基板間に押圧力手段を挿入したことを特徴とする請求項14に記載の機器。
- 押圧力手段がバネであることを特徴とする請求項15に記載の機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003184201A JP4265307B2 (ja) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | 電子冷却装置とそれを備えた機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003184201A JP4265307B2 (ja) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | 電子冷却装置とそれを備えた機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005019792A true JP2005019792A (ja) | 2005-01-20 |
JP4265307B2 JP4265307B2 (ja) | 2009-05-20 |
Family
ID=34184049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003184201A Expired - Fee Related JP4265307B2 (ja) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | 電子冷却装置とそれを備えた機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4265307B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011154245A3 (de) * | 2010-06-08 | 2013-01-31 | A. Raymond Et Cie | Vorrichtung zum thermoelektrischen erzeugen von elektrischer energie |
JP2017162862A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | 古河機械金属株式会社 | 熱電変換装置 |
FR3059466A1 (fr) * | 2016-11-30 | 2018-06-01 | Sagemcom Broadband Sas | Dispositif d'evacuation de chaleur |
JP2018098350A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 株式会社デンソーテン | 放熱構造体 |
JP2018148037A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 熱電変換モジュール |
JP2019504270A (ja) * | 2015-11-04 | 2019-02-14 | 深▲せん▼光峰科技股▲分▼有限公司 | Tec放熱ユニット及び投影装置 |
KR20210056224A (ko) * | 2019-11-08 | 2021-05-18 | 엘지이노텍 주식회사 | 열전소자 |
-
2003
- 2003-06-27 JP JP2003184201A patent/JP4265307B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011154245A3 (de) * | 2010-06-08 | 2013-01-31 | A. Raymond Et Cie | Vorrichtung zum thermoelektrischen erzeugen von elektrischer energie |
JP2019504270A (ja) * | 2015-11-04 | 2019-02-14 | 深▲せん▼光峰科技股▲分▼有限公司 | Tec放熱ユニット及び投影装置 |
JP2017162862A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | 古河機械金属株式会社 | 熱電変換装置 |
FR3059466A1 (fr) * | 2016-11-30 | 2018-06-01 | Sagemcom Broadband Sas | Dispositif d'evacuation de chaleur |
WO2018099729A1 (fr) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | Sagemcom Broadband Sas | Dispositif d'evacuation de chaleur |
CN110024109A (zh) * | 2016-11-30 | 2019-07-16 | 萨基姆宽带联合股份公司 | 用于移除热量的装置 |
US10665527B2 (en) | 2016-11-30 | 2020-05-26 | Sagemcom Broadband Sas | Device for removing heat |
JP2018098350A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 株式会社デンソーテン | 放熱構造体 |
JP2018148037A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 熱電変換モジュール |
KR20210056224A (ko) * | 2019-11-08 | 2021-05-18 | 엘지이노텍 주식회사 | 열전소자 |
KR102293293B1 (ko) * | 2019-11-08 | 2021-08-25 | 엘지이노텍 주식회사 | 열전소자 |
US11980097B2 (en) | 2019-11-08 | 2024-05-07 | Lg Innotek Co., Ltd. | Thermoelectric element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4265307B2 (ja) | 2009-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20040250993A1 (en) | Heat-dissipating device | |
TWI276390B (en) | Integrated heat sink assembly | |
CN112004372B (zh) | 散热装置 | |
JP4265307B2 (ja) | 電子冷却装置とそれを備えた機器 | |
WO2020088595A1 (zh) | 电子设备及其散热装置和车辆设备 | |
JP2003264388A5 (ja) | ||
JPH09283886A (ja) | 基板実装方法及び実装基板構造並びに該実装基板構造を用いた電子機器 | |
US20230422451A1 (en) | Heat dissipating device and controller assembly | |
JP3637176B2 (ja) | 電子機器 | |
CN210671051U (zh) | 散热装置 | |
JP3748733B2 (ja) | 電子機器の放熱装置 | |
JP2004200533A (ja) | デバイスの放熱構造 | |
JPH09213852A (ja) | 発熱電子部品の放熱構造 | |
JP4807286B2 (ja) | 電子機器 | |
TWI308054B (en) | Heat dissipation module for dual heat source | |
JP3442302B2 (ja) | 電子部品の冷却構造及びこれを用いた電子機器 | |
JPH11238375A (ja) | 電子機器の放熱装置とディスクドライブ装置 | |
JP3711032B2 (ja) | 発熱性の電子部品の冷却構造 | |
CN216087403U (zh) | 以热管导热的散热结构 | |
KR100264370B1 (ko) | 히트싱크장치 | |
JP2012064705A (ja) | 放熱体取付構造及び電子機器 | |
CN112218480B (zh) | 散热模块及其组装方法 | |
JPH09321471A (ja) | 電子部品の放熱装置 | |
JP3621602B2 (ja) | 発熱電子部品の放熱装置 | |
JP3953211B2 (ja) | 電子素子の放熱構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060623 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060712 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080930 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081007 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090127 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090209 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |