JP2012204829A

JP2012204829A - 発熱体冷却装置

Info

Publication number: JP2012204829A
Application number: JP2011089583A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Miyahara; 英行宮原
Original assignee: Nakamura Manufacturing Co Ltd; Nakamura Seisakusho KK
Current assignee: Nakamura Manufacturing Co Ltd; Nakamura Seisakusho KK
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】隣接する放熱フィンの間に形成される溝部の流通抵抗を小さくすることができる発熱体冷却装置を提供する。
【解決手段】金属板の一方面に板状の放熱フィン２ａが所定の間隔で多数条形成され、放熱フィン２ａの隣接間に溝部２ｃを形成した放熱板２と、放熱フィン２ａを被冠する皿状のカバー３とを備え、放熱フィン２ａを冷却流体ＣＷによって冷却するように構成されている。放熱フィン２ａは複数列に分割され、各列の間を所定間隔に離間した隙間部２ｂが設けられ、カバー３の上面には、隙間部２ｂに対応する位置に各々設けられた複数の注入口７と、放熱フィン２ａの側方に対応する位置に設けられた排出口８とを備え、放熱フィン２ａの先端側と隙間部２ｂの両端側が封止されるとともに、放熱フィン２ａの側方が開放され、複数の注入口７から隙間部２ｂに向けて冷却流体ＣＷを各々注入し、この冷却流体ＣＷを溝部２ｃに流通させて排出口８から排出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば電子部品等の発熱体から生ずる熱を効率的に冷却するための発熱体冷却装置に関し、詳しくは、放熱板に一体に起立形成した多数条の放熱フィンの各々の隣接間に冷却流体を通流させるように構成した発熱体冷却装置に関する。

例えば半導体集積回路等の電子部品からなる発熱体から生ずる熱を冷却するための発熱体冷却構造として、発熱体と熱的に接続された放熱面に複数の放熱フィンを並列配置し、この複数の放熱フィンの各々の隣接間に冷却流体を通流させて発熱体を冷却する発熱体冷却装置は、特開２００７−９３０２０号公報（特許文献１）、特開２００７−１２３５４７号公報（特許文献２）、或いは、特開２０１０−１８２９８０号公報（特許文献３）に開示されている。

特許文献１、２、３に示された発熱体冷却装置は、放熱板と、この放熱板に被冠されるカバーとの周縁どうしを互いに接合すると共に封止され、その間に中空平板状の密閉構造に形成された中空内部によって構成されている。カバーは略皿状に形成されていて、略平板状の放熱板の内面には、放熱板の金属材自体を掘り起こすことにより起立させた複数条の板状の放熱フィンが形成され、これら放熱フィンの各々の間に溝部が形成されている。そして、カバーの開口側端面と放熱板の周縁部とを接合すると共に、溶接やロー付或いは接着等の封止手段によって封止されている。

さらに、カバーには、一対の中空の筒部が突出形成され、この筒部は中空内部と外部とを連通させている。そして、一方の筒部から冷却流体を中空内部に流入して複数条の溝部を流通させた後、他方の筒部から冷却流体を流出させている。

発熱体冷却装置は、放熱板に半導体素子や集積回路等の発熱部品に接合され、この発熱部品が発熱すると、放熱板を介して複数条の板状の放熱フィンに伝達する。発熱体冷却装置の密閉構造に形成された中空内部には冷却流体が流通しているので、板状の放熱フィンを冷却することにより発熱部品の温度上昇を抑制している。

特開２００７−９３０２０号公報特開２００７−１２３５４７号公報特開２０１０−１８２９８０号公報

上述した発熱体冷却装置は、複数条の溝部に冷却流体を流通させることにより、或る程度の放熱効果を得ることができるが、発熱体冷却装置を接合する発熱部品に応じた面積を確保する場合、冷却流体を流入する一方の筒部から他方の筒部から流出まで流通させる複数条の溝部が必然的に長尺になる。ところが、上記溝部の間隔が狭いために、粘度を有する冷却流体の流通に対して抵抗となり、所定の放熱効率が得られない。また、発熱体冷却装置において、電子部品等の発熱部品から生ずる熱を高効率で放熱させるためには、放熱フィンを多くして放熱面積を大きくすることが必要となる。このため、一定のスペースの中に、隣接する放熱フィンの間隔を狭めて放熱フィンの数を多くする手段を講じていた。

しかしながら、放熱フィンの間隔が狭くなることから、必然的に流通抵抗が大きくなため、放熱フィン間の隙間への冷却流体の流通が困難になり、場合によっては停滞することがある。この傾向は、放熱効率を高めようとして放熱フィンの間隔を狭めて放熱フィンの数を多くしたときに顕著となり、必然的に発熱体冷却装置としての効率向上に限界が生ずる問題があった。

そこで、本発明の課題は、隣接する放熱フィンの間に形成される溝部の間隔を狭くしても溝部の流通長を短縮して流通抵抗を小さくすることができる発熱体冷却装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明にかかる発熱体冷却装置は、金属板の一方面に板状の放熱フィンが所定の間隔で多数条形成され、上記放熱フィンの隣接間に溝部を形成した放熱板と、上記放熱フィンを被冠する皿状のカバーとを備え、上記放熱フィンを冷却流体によって冷却するように構成されている。多数条形成された上記放熱フィンは複数列に分割され、各列の間を所定間隔に離間した隙間部が設けられ、皿状の上記カバーの上面には、上記隙間部に対応する位置に各々設けられた複数の注入口と、上記放熱フィンの側方に対応する位置に設けられた排出口とを備え、上記放熱フィンの先端側と上記隙間部の両端側が封止されるとともに、上記放熱フィンの側方が開放され、複数の上記注入口から上記隙間部に向けて上記冷却流体を各々注入し、この上記冷却流体を上記放熱フィンの隣接間に形成した溝部を流通させて上記排出口から排出させている。

また、上記放熱フィンの先端側もしくは上記隙間部の両端を封止する手段として、上記放熱フィンの先端、もしくは、上記隙間部の両端の少なくとも一方を上記カバーの内面に当接させて封止することができる。

さらに、上記放熱フィンの先端側の封止、上記隙間部の両端の封止を行う手段として、上記放熱フィンの先端と上記カバーの内面との間、もしくは、上記カバーの内側面と上記隙間部と上記カバーの内側面との間の少なくとも一方に封止用部材を介在させて上記放熱フィンの先端側と上記隙間部の両端側を封止することができる。

また、上記隙間部の両端の封止を行う手段として、上記隙間部の両端側に位置する溝部に封止用部材を挿入して封止することができる。

上記放熱板には上記放熱フィンを形成した面に上記カバーの開口端を接合し、内部に密閉された空間部を形成し、複数の上記注入口から上記隙間部に向けて上記冷却流体を各々注入し、上記空間部を上記冷却流体により充満させたのち、上記冷却流体の注入力もしくは上記排出口からの排出力のいずれか一方により、上記排出口から排出させる。

本発明にかかる発熱体冷却装置によれば、多数条形成された放熱フィンを複数列に分割したことにより、各列の放熱フィンの幅方向の寸法を短くして放熱フィンの間の溝部の寸法を短くしたので、これらの溝部における冷却流体の流通長が短くなって流通抵抗を小さくすることができる。さらに、冷却流体を各列の間に設けられた隙間部に各々注入することにより、隙間部から溝部に冷却流体が流通することができ、その後、冷却流体を速やかに排出口から排出させることができる。この結果、放熱効率を高めることができる。また、放熱効率を高めるために、隣接する放熱フィンの間隔を狭めて放熱フィンの数を多くして放熱面積を大きくしたときに、溝部の間隔が狭くなっても、溝部の流通長を短くして流通抵抗を小さくしているので、放熱効率を一層高めることが可能となる。

また、放熱フィンの先端側を封止するとともに、隙間部の両端を封止することにより、冷却流体を隙間部から注入した冷却流体を確実に溝部に流通させることができ、電子部品等の発熱部品から放熱フィンに伝達された熱を冷却流体によって速やかに放熱させることができる。これら放熱フィンの先端側の封止、隙間部の両端の封止を、カバーの内面の当接させる封止手段、あるいは、隙間部の両端の溝部に封止部材を挿入する封止手段を採用することにより、簡便に封止することができる。

さらに、放熱板とカバーによって内部に密閉された空間部を形成し、冷却流体を空間部内に充満させ状態で溝部内を流通させた後、排出口からの排出することにより、全ての放熱フィンに対して冷却流体が流通するので、放熱効率を一層高めることが可能となる。このとき、冷却流体を隙間部に向けて注入するときの注入力もしくは排出口から排出するときの排出力のいずれか一方の力により排出口から排出させることにより、冷却流体を空間部内に容易に充満させることが可能となる。

発熱体冷却装置は、金属板の一方面に板状の放熱フィンが所定の間隔で多数条形成され、上記放熱フィンの隣接間に溝部を形成した放熱板と、上記放熱フィンを被冠する皿状のカバーとを備え、上記放熱フィンを冷却流体によって冷却するように構成されている。多数条形成された上記放熱フィンは複数列に分割され、各列の間を所定間隔に離間した隙間部が設けられ、皿状の上記カバーの上面には、上記隙間部に対応する位置に各々設けられた複数の注入口と、上記放熱フィンの側方に対応する位置に設けられた排出口とを備え、上記放熱フィンの先端側と上記隙間部の両端側が封止されるとともに、上記放熱フィンの側方が開放され、複数の上記注入口から上記隙間部に向けて上記冷却流体を各々注入し、この上記冷却流体を上記放熱フィンの隣接間に形成した溝部を流通させて上記排出口から排出させている。

次に、図面を参照して本発明にかかる発熱体冷却装置について詳細に説明する。

図１は、本発明による発熱体冷却装置を示す分解斜視図である。発熱体冷却装置１は、板状の放熱フィン２ａが所定の間隔で多数条形成された放熱板２と、内部に空間を形成する皿状のカバー３によって構成されている。放熱板２は、熱伝導率が良好な、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、銅や銅合金等の金属板素材により形成されている。また、カバー３も同様に塑性加工が可能なアルミニウム、銅、あるいはステンレス鋼等の金属板素材をプレス加工することにより形成されている。このカバー３は合成樹脂によって形成しても良い。

放熱板２の一方面に形成されている多数条の板状の放熱フィン２ａは、所定の幅方向の幅を４列に分割され、各列の間には所定間隔に離間した隙間部２ｂが設けられている。さらに、４列の放熱フィン２ａの幅方向の寸法は、平坦な放熱板２の幅寸法よりも小さく形成され、また、放熱フィン２ａの各列の長手方向の寸法も放熱板２の幅寸法よりも小さく形成され、放熱フィン２ａの両側及び長手方向の両側には平坦部２ｄが形成されている。この平坦部２ｄには、４列の放熱フィン２ａを囲むように円形の溝２ｅを形成している。この溝２ｅには、後述するようにＯリング４が装着される。

この多数条の放熱フィン２ａは、素材としての上記金属板自体を切削工具により掘り起こすことによって一体に起立形成され、各々の隣接する放熱フィン２ａの隣接間には溝部２ｃが形成されている。なお、溝部２ｃと放熱板２の他方面との板厚は、上記金属板自体の板厚よりも薄く形成されている。このような溝部２ｃを形成することによって、放熱板２の他方面に発熱体を接合したときに、各々の放熱フィン２ａの基端部が放熱板２の他方面に近くなるので、発熱体から発生する熱を速やかに放熱フィン２ａに伝達できることから、放熱効率の向上に寄与している。

多数条の板状の放熱フィン２ａは、図４に示すように、所定の板厚と大きさを有する金属板素材６の一方面に切削工具５によって起立形成される。切削工具５は、底面側の先端に移動方向と直角な刃部が形成されていて、その幅は金属板素材６の幅よりも小さい所定の幅に設定されている。また、この切削工具５の刃部は、４列に分割された放熱フィン２ａの各列の幅に対応させて４個に分割され、これら４個の刃部の間には、隙間部２ｂに対応させた凹陥部が形成されている。このように形成された切削工具５を金属板素材６の一方面に対して後端側が高くなるように所定の角度で傾斜させて図示しない駆動装置に取り付けられる。この傾斜角度は、放熱フィン２ａの高さ、板厚、或いは、金属板素材６の材質等によって適宜に設定されるが、概ね５度から２０度に設定している。

そして、切削工具５の刃部を金属板素材６の一方面に当接させた後、切削工具５を駆動装置により所定の角度で矢示の方向に挿入させると、切削工具５の刃部を金属板素材６の一方面に食い込ませ、さらに所定の深さに達するまで移動させることにより、所定の高さを有する４列の放熱フィン２ａが起立形成される。次いで、切削工具５を上流側の位置に移動すると共に、所定の深さに達するまで移動させる掘り起こし工程を順次繰り返すことによって、順次４列の放熱フィン２ａが同一高さ、同一角度、かつ、同一間隔に起立形成される。このような工程により放熱板２が形成される。

なお、同一の高さの放熱フィン２を形成するには、切削工具５による掘り起こし量を一定にすれば良い。なお、放熱フィン２ａの高さは、金属板素材６の材質が同じ場合に、切削工具５の掘り起こし角度と深さを適宜に変更することにより、任意の高さに設定することができる。

このように、切削工具５によって多数条の放熱フィン２ａを形成すると、金属板素材６には、前述したように、底面が薄く形成された溝部２ｃが形成される。このように、切削工具５によって起立形成された多数条の放熱フィン２ａは、板厚が０．０１〜１．０ｍｍ、各々の隣接する放熱フィン２ａの間に形成される溝部２ｂの幅がやはり０．０１〜１．０ｍｍに形成される。このように、放熱フィン２ａの板厚を小さくするとともに、溝部２ｂの幅を小さくすることにより、放熱板２における単位面積当たりの放熱面積を大幅に増加することが可能となり、その結果、放熱効果を大幅に高めることが可能となる。

一方、カバー３は、アルミニウムやアルミニウム合金、銅や銅合金あるいはステンレス鋼等から選択された金属板素材から、プレスによる周知の絞り加工により皿状に形成される。図１に示す実施例においては、カバー３を円形に形成している。そして、カバー３の上面には、４列に分割された放熱フィン２ａの各列の間に設けられた３列の隙間部２ｂに対応した位置に３個の注入口７と、放熱フィン２ａの列の側方に対応した位置に２個の排出口８が各々設けられている。これら注入口７と排出口８は、後述するチューブを接続するために、図示のようにパイプ状に形成されている。

４列の放熱フィン２ａの先端側と隙間部２ｂの両端側は封止され、両側に形成された放熱フィン２ａの側方が開放するように構成している。図１に示す実施例では、放熱フィン２ａの先端側を封止するために手段としては、放熱フィン２ａの先端がカバー３の内面に当接させている。また、隙間部２ｂの両端側を封止する手段としては、図１に示す実施例では、隙間部２ｂの両端側に、二点鎖線で示す上面Ｄ字状の封止部材９を当接させるか、或いは、カバー３の内面の隙間部２ｂに対応するように、上面Ｄ字状の一対の封止部材９を取り付け、放熱板２を被冠した状態で隙間部２ｂの両端側に封止部材９を当接させて封止している。

このカバー３は、開口端を放熱板２の平坦部２ｄに接合し、４列の放熱フィン２ａを被冠するように固定される。これにより、カバー３と放熱板２によって内部に密閉された空間部が形成される。このとき、後述する冷却流体ＣＷが漏出しないように、放熱板２の平坦部２ｄに形成された円形の溝２ｅにＯリング４等のシール部材を装着している。なお、カバー３の開口端にも溝を形成し、この溝と放熱板２に形成した溝２ｅの間にＯリング４を装着しても良い。

以上のように構成された発熱体冷却装置１は、図２に示すように、冷却流体ＣＷを供給する装置に連結される。冷却流体ＣＷとしては、例えば純水等が使用され、冷却流体ＣＷは冷却水タンク１０に貯蔵される。冷却水タンク１０にはポンプ１１に連結され、冷却流体ＣＷを分流器１２に送出する。冷却流体ＣＷは分流器１２によって３つに分流され、各々チューブを介して、カバー３に設けられた３個の注入口７に連結される。

冷却流体ＣＷは、ポンプ１１によって所定の注入力で隙間部２ｂに向けて各々注入される。これにより、冷却流体ＣＷは図３に示すように、カバー３と放熱板２によって内部に形成された空間部に冷却流体ＣＷを充満させる。その後、冷却流体ＣＷは、図２及び図３に示すように、隙間部２ｂから溝部２ｃを流通しながら両側の排出口８から排出させる。このとき、４列の放熱フィン２ａの先端側と隙間部２ｂの両端側が封止されているために、冷却流体ＣＷの流通経路は溝部２ｃのみとなる。このように、ポンプ１１によって隙間部２ｂに向けて注入する場合、排出口８からは、冷却流体ＣＷの注入力によって排出させる。これにより、空間部の内部に常に冷却流体ＣＷを充満させることができ、さらに、冷却流体ＣＷを全ての溝部２ｃに均一の流通させることができる。溝部２ｃを流通して排出口８から排出された冷却流体ＣＷは、冷却水タンク１０に戻される。なお、冷却水タンク１０の前もしくは後に図示しない冷却器を設け、冷却流体ＣＷを冷却するようにしても良い。

なお、両側の排出口８にポンプを連結し、排出口８から冷却流体ＣＷを排出させる排出力によって冷却流体ＣＷを流通するようにしても良い。このとき、冷却流体ＣＷは３個の注入口７からは、排出力により注入する。このように、冷却流体ＣＷの注入力もしくは排出力のいずれか一方を選択して用いる。

上述した実施例においては、放熱フィン２ａの列の側方に対応した位置に２個の排出口８を各々設け、溝部２ｃを流通した冷却流体ＣＷを排出しているが、図２において点線で示すような連絡流路２ｆを設けることにより、排出口８を１個にすることができる。すなわち、連絡流路２ｆとしては、放熱フィン２ａの列の両側に位置する放熱板２の平坦部２ｄに、放熱フィン２ａの列を迂回するように形成された凹溝によって構成している。排出口８を１個にした場合、溝部２ｃを流通した冷却流体ＣＷは、一方側の排出口８から排出される。また、他方側に流出した冷却流体ＣＷは、連絡流路２ｆを流通して一方側の側方に移動し、やがて排出口８から排出される。

発熱体冷却装置１の放熱板２の他方面には、例えば半導体等の発熱体が接合される。この発熱体の熱は放熱板２に伝達され各々の放熱フィン２ａに達する。このとき、隙間部２ｂに向けて各々注入された冷却流体ＣＷが、溝部２ｃを流通しながら排出口８に向かうので、放熱フィン２ａに達した熱が冷却流体ＣＷに移行して放熱フィン２ａを冷却する。この結果、発熱体の熱は放熱フィン２ａに接する冷却流体ＣＷによって冷却される。このとき、放熱フィン２ａを複数列に分割し、その間に隙間部２ｂを形成して、各列の放熱フィン２ａの幅方向の寸法を短くしているので、放熱フィン２ａの間の溝部２ｃの流通長が短くなることから流通抵抗が小さくなり、冷却流体ＣＷを円滑に流通させることができるので、発熱体の熱を効率よく冷却することができる。また、例えば、隣接する放熱フィン２ａの間に形成される溝部２ｃの幅を０．０１〜０．０５ｍｍ程度に小さくした場合であっても、溝部２ｃの流通長が短いことから流通抵抗も小さくなり、冷却流体ＣＷを円滑に流通させることができる。このように、溝部２ｃの幅を小さくすると、放熱フィン２ａの枚数を多くすることができ、その結果、放熱面積が大きくなるので、一層放熱効率を高めることができる。

次に、上述した実施例による実験結果を示す。使用した放熱板２の放熱フィン２ａは、板厚０，１４ｍｍ、溝部２ｃの幅０．０９ｍｍ、高さ１．３ｍｍとしたときの熱抵抗を測定した。このとき、３個の注入口７からは４００ｍｌ／ｍｉｎの流量の冷却水を注入し、空間部を充満させながら流通させた。この結果、熱抵抗の値は、０．０５Ｋ／Ｗであった。因みに、従来の放熱フィン２ａを分割しない発熱体冷却装置は、０．１Ｋ／Ｗであり、本発明による発熱体冷却装置は、熱抵抗値が５０％減少した。また、放熱板２の放熱フィン２ａの高さを２．５ｍｍとしたときには、熱抵抗の値は、０．０４Ｋ／Ｗとなり、従来の放熱フィン２ａを分割しない発熱体冷却装置と比較し、熱抵抗値が５３％減少した。なお、３個の注入口７から注入する冷却水の流量を変化させた場合についても実験を行ったが、いずれのものも、流量が多くなるに従って熱抵抗値が減少するが、その差は本発明による発熱体冷却装置による熱抵抗値が５０％以上減少することが確認された。

図５は、４列の放熱フィン２ａの先端側と隙間部２ｂの両端側を封止する手段の他の実施例を示している。図５に示す実施例においては、放熱フィン２ａの先端側を封止するために手段として、放熱フィン２ａの先端とカバー３の内面との間に、封止部材１３を介在させて封止するようにしている。この封止部材１３としては、弾性または可塑性を有する合成樹脂が好ましく、放熱フィン２ａの先端を封止部材１３に当接させたときに、放熱フィン２ａの先端によって封止部材１３に若干食い込むことが望ましい。なお、封止部材１３には、前述した３個の注入口７及び２個の排出口８に対応する位置に透孔１３ａが形成され、冷却流体ＣＷが流通するようにしている。

一方、隙間部２ｂの両端側を封止する手段としては、隙間部２ｂの両端側とカバー３の側内面との間に、封止部材１４を当接させて封止するようにしている。この封止部材１４も、弾性または可塑性を有する合成樹脂が好ましい。

隙間部２ｂの両端側を封止する他の手段としては、図６に示すように、隙間部２ｂの両端近傍の溝部２ｃに板状の封止部材１５を挿入して封止するようにしても良い。封止部材１５は、少なくとも３列の隙間部２ｂを覆う幅としている。また、封止部材１５も、弾性または可塑性を有する合成樹脂が好ましい。なお、封止部材１５の幅を、隙間部２ｂの幅よりもやや大きくし、この封止部材１５を個々の隙間部２ｂの近傍の溝部２ｃに挿入するようにしても良い。

図７は、本発明にかかる発熱体冷却装置の他の実施例を示す。前述した図１に示す発熱体冷却装置と相違する点は、カバーを略四角形に形成したことである。４列に分割された多数条の板状の放熱フィン２０ａを形成した放熱板２０の周囲には平坦部２０ｄが形成され、この平坦部２０ｄには、４列の放熱フィン２０ａを囲むように略四角形の溝２０ｅが形成され、この溝２０ｅにはＯリング２１が装着されている。

一方、カバー３０は、四角形の皿状に形成され、開口端の周囲には鍔部３０ａが形成されている。そして、カバー３０の上面には、４列に分割された放熱フィン２０ａの各列の間に設けられた３列の隙間部２０ｂに対応した位置に３個の注入口４０と、放熱フィン２０ａの列の両側に各々排出口４１が設けられている。これら注入口４０と排出口４１は、チューブを接続するために、パイプ状に形成されている。また、放熱板２０の平坦部２０ｄに形成した複数の螺孔２０ｅに対応させるように、鍔部３０ａに複数の透孔３０ｂが形成されている。この透孔３０ｂに固定用のビス５０を各々挿通させて螺孔２０ｅに螺合することにより、内部に空間部が形成される。このとき、略四角形の溝２０ｅに装着したＯリング２１によって、空間部を密閉状態にしている。

また、カバー３０の内方の高さは、放熱フィン２０ａを被冠するように放熱板２０に取り付けたとき、放熱フィン２０ａの先端がカバー３０の内部底面の当接するように設定され、カバー３０の長手方向の寸法は、隙間部２０ｂの両端側をほぼ覆うように、４列の放熱フィン２０ａの板面がカバー３０の内壁面に当接するように設定されている。このように設定することにより、前述した封止部材を省略することができる。

図８は、本発明による発熱体冷却装置のさらに他の実施例を示している。前述した図１に示す発熱体冷却装置と相違する点は、放熱板６０に形成した放熱フィン６０ａの幅方向を２列に分割し、その中央に１列の隙間部６０ｂを形成したことである。さらに、皿状のカバー７０の上面には、隙間部６０ｂに対応させた位置に注入口８０が設けられ、放熱フィン６０ａの幅方向の両側の側方に対応させた位置に各々排出口８１が設けられている。この実施例においては、前述した実施例のように、放熱フィンを４列に分割する場合と比較し、放熱フィンの間に形成される溝部の流通長が長くなるが、流通抵抗を小さくすることから、放熱効率を高めることが可能である。

以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上述した発熱体冷却装置は放熱フィンを４分割や２分割としたが、２以上の分割数に変更しても良い。また、上述した実施例は、分割した放熱フィンの幅を同じにしたが、列によって幅を異ならせても良い。同様に隙間部の幅を異ならせても良い。

本発明にかかる発熱体冷却装置の一例を示す分解斜視図である。発熱体冷却装置に冷却流体を供給する装置を示す構成図である。発熱体冷却装置の内部を示す平面図である。放熱フィンの形成手段を示す斜視図である。封止部材を設けた状態を示す断面図である。本発明にかかる発熱体冷却装置の他の実施例を示す分解斜視図である。本発明にかかる発熱体冷却装置のさらに他の実施例を示す側断面図である。

１発熱体冷却装置
２放熱板
２ａ放熱フィン
２ｂ隙間部
２ｃ溝部
３カバー
７注入口
８排出口
ＣＷ冷却流体

本発明にかかる発熱体冷却装置の一例を示す分解斜視図である。発熱体冷却装置に冷却流体を供給する装置を示す構成図である。発熱体冷却装置の内部を示す平面図である。放熱フィンの形成手段を示す斜視図である。封止部材を設けた状態を示す断面図である。封止部材を設けた他の状態を示す断面図である。本発明にかかる発熱体冷却装置の他の実施例を示す分解斜視図である。本発明にかかる発熱体冷却装置のさらに他の実施例を示す側断面図である。

Claims

金属板の一方面に板状の放熱フィンが所定の間隔で多数条形成され、上記放熱フィンの隣接間に溝部を形成した放熱板と、上記放熱フィンを被冠する皿状のカバーとを備え、上記放熱フィンを冷却流体によって冷却するように構成した発熱体冷却装置であって、
多数条形成された上記放熱フィンは複数列に分割され、各列の間を所定間隔に離間した隙間部が設けられ、
皿状の上記カバーの上面には、上記隙間部に対応する位置に各々設けられた複数の注入口と、上記放熱フィンの側方に対応する位置に設けられた排出口とを備え、
上記放熱フィンの先端側と上記隙間部の両端側が封止されるとともに、上記放熱フィンの側方が開放され、
複数の上記注入口から上記隙間部に向けて上記冷却流体を各々注入し、この上記冷却流体を上記放熱フィンの隣接間に形成した溝部を流通させて上記排出口から排出させることを特徴とする発熱体冷却装置。
上記放熱フィンの先端、もしくは、上記隙間部の両端の少なくとも一方を上記カバーの内面に当接させて上記放熱フィンの先端側、もしくは、上記隙間部の両端側を封止した請求項１記載の発熱体冷却装置。
上記放熱フィンの先端と上記カバーの内面との間、もしくは、上記カバーの内側面と上記隙間部と上記カバーの内側面との間の少なくとも一方に封止用部材を介在させて上記放熱フィンの先端側と上記隙間部の両端側を封止した請求項１記載の発熱体冷却装置。
上記隙間部の両端側に位置する溝部に封止用部材を挿入して封止した請求項１記載の発熱体冷却装置。
上記放熱板には上記放熱フィンを形成した面に上記カバーの開口端を接合し、内部に密閉された空間部を形成し、複数の上記注入口から上記隙間部に向けて上記冷却流体を各々注入し、上記空間部を上記冷却流体により充満させたのち、上記冷却流体の注入力もしくは上記排出口からの排出力のいずれか一方により、上記排出口から排出させた請求項１記載の発熱体冷却装置。