JP2013051320A - 電気機器の筐体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多数の電気部品を実装した基板1と、基板1を固定するヒートシンク10を備え、ヒートシンク10には、基板1を配置した面に開口するリアクトル収容窪み11と、基板1を配置した面の反対側の面に、リアクトル収容窪み11の外周を取り巻く位置にリアクトル収容窪み11の底部分に達する放熱フィンが12設けられ、リアクトル収容窪み11にリアクトル30を収容してその端子を基板1に電気的に接続した。
【選択図】図1
Description
アクトルがある。リアクトルの放熱効率を高めるために、リアクトルを熱伝導率の高い筐体に収容したり、熱伝導率の高い絶縁性樹脂によりモールドすることで放熱性の向上を図っている。これに対し、リアクトルの放熱性向上を図る技術が、例えば特許文献1で提案されている。リアクトルとヒートシンクを一体化した従来の電気機器では、ヒートシンクにリアクトル収容部があり、異部品間に熱伝達経路が跨る場合のような熱抵抗が存在しなくなるため、リアクトルの放熱効率を向上させることができる。
図1はこの発明の実施の形態1に係る電気機器の筺体を示すもので、(a)は上面図、(b)はA−A線に沿う正面断面図、(c)は下面図、(d)はB−B線に沿う側断面図である。図1において、この発明に係る電気機器の筺体は、多数の電気部品を実装した基板1と、この基板1の四隅がねじ2によって固定されたヒートシンク10を有する。ヒートシンク10は熱伝導性の良好な金属から構成されている。ヒートシンク10の、基板1を配置した面にはリアクトル30を収容する例えば直方体形状のリアクトル収容窪み11が設けられている。ヒートシンク10の、基板1を配置した面と反対の面には全面にプレート形(板状)フィン12がヒートシンク10と一体に形成されている。プレート形フィン12は、図1の例では、直方体形状のリアクトル収容窪み11の長辺方向に平行に延び、リアクトル収容窪み11の底部及びリアクトル収容窪み11の周囲に近接して、リアクトル収容窪み11を囲むように設けられている。なお、図では、リアクトル収容窪み11は、基板1が配置されたヒートシンク10の基板1と対向した部分に設けているが、基板1と対向しないヒートシンク10の延長面に設けてもよい。
図3はこの発明の実施の形態2に係る電気機器の筺体の正面断面図であり、図1、図2の要素に相当する要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態2におけるヒートシンク10Aは窪みの底部側にはフィンを有しない扁平形のものとしているが、この形状は実施の形態2に必須のものではなく、図1に10で示す形のヒートシンクを用いてもよい。実施の形態2の特徴は、ヒートシンク10Aをアルミダイキャストもしくは砂型で製造する際、ヒートシンク10Aのリアクトル収容窪みとして、抜き勾配4付きのリアクトル収容窪み11Aを形成している点である。つまりリアクトル収容窪み11Aは、底に向かうほど間隔が僅かに狭まる側面を有している。
図4はこの発明の実施の形態3を示す電気機器の筺体の正面断面図であり、図1、図2及び図3の各要素に相当する要素には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態3では、ヒートシンク10Aは、実施の形態2と同様の抜き勾配4付きのリアクトル収容窪み11Aを備えている。実施の形態2では、リアクトル30Aをリアクトル収容窪み11Aに収容したとき、リアクトル30Aがリアクトル収容窪み11Aの底に当たる位置まで挿入されているが、実施の形態3では、リアクトル30Aの4側面がリアクトル収容窪み11Aの4側面と密着した状態でも、リアクトル30Aがリアクトル収容窪み11Aの底に当たらないようになされている。なお、この場合、リアクトル30Aの4側面全てをリアクトル収容窪み11Aの4側面に密着させる必要はなく、場合によっては対向する2側面のみ密着させ、他の2面は僅かの間隔をあけておいてもよい。
図5はこの発明の実施の形態4を示す電気機器の筺体の正面断面図であり、図1、図2及び図3の各要素に相当する要素には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態4では、ヒートシンク10Aに形成されるリアクトル収容窪み11の縦または横幅(図5では
横幅)をリアクトル30の縦または横幅(図5では横幅)より大きくしている。リアクトル30の一方の側面とリアクトル収容窪み11との間の間隙には板ばね18が挿入され、板ばね18の付勢力により、リアクトル30をヒートシンク10Aに密着させる。なお、板ばねの代わりに、つるまきばねなど、他のばねを用いてもよい。
図6はこの発明の実施の形態5を示す電気機器の筺体の正面断面図であり、図1、図2及び図3の各要素に相当する要素には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態5は、ヒートシンク10Aの窪み11の両側のプレート形フィン12の底を滑らかな曲線部3にしたものである。
図7はこの発明の実施の形態6を示す電気機器の筺体の正面断面図であり、図1、図2及び図3の各要素に相当する要素には同一符号を付して説明を省略する。図7の説明の前に、図7のリアクトル30Bについて図8により説明する。リアクトル30Bはコイル31、コア32、及びボビン33からなるものであるが、ボビン33はコア32の幅内に納められ、したがってコイル31の巻回部の周辺がコア32の上下にはみ出した構造となっている。
図9はこの発明の実施の形態7に係る電気機器の筺体を示す下面図である。実施の形態
7は、図9に示すように、リアクトル収容窪み11の外側壁から延伸して設けられているプレート形フィン12A部分の前記外側壁に近い部分に、切り込み5を入れたものである。その他の構成は図1、図2、及び図3と同じである。
図10はこの発明の実施の形態8を示す電気機器の筺体の正面断面図(a)及びA−A線に沿う側断面図(b)であり、図1、図2及び図3の各要素に相当する要素には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態8では、図10に示すように、リアクトル30Bをリアクトルのコアの鉄心上限位置Zまでリアクトル収容窪み11へ挿入する。
図11を用いて本発明の実施の形態9に係る電気機器の筐体の構成について説明する。実施の形態9の電気機器の筺体は、多数の電気部品を実装した基板1と、リアクトル30と、リアクトル収容窪み11及びピン形フィン13を備えるヒートシンク10Cから構成される。なお、本明細書並びに特許請求の範囲でいうフィンとは、その形状に関わらず、冷却を促進する形状の部材を指しているものとする。
3 曲線部、 4 抜き勾配、
5 樹脂、 6 板ばね、
7 接触面、 10 ヒートシンク、
10A ヒートシンク、 10B ヒートシンク、
10C ヒートシンク、 11 リアクトル収容窪み、
11A リアクトル収容窪み、 11B リアクトル収容窪み、
12 プレート形フィン、 12A プレート形フィン(一部)、
13 ピン形フィン、 14 リブ、
17 切り込み、 18 板ばね、
19 樹脂、 20 樹脂、
30 リアクトル、 30A リアクトル、
30B リアクトル、 31 コイル、
32 コア、 33 ボビン、
34 凹部、 35 エアギャップ。
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32 コア、 33 ボビン、
34 凹部、 35 エアギャップ。
Claims (13)
- 多数の電気部品を実装した基板と、前記基板を固定するヒートシンクを備え、前記ヒートシンクには、前記基板を配置した面に開口するリアクトル収容窪みと、前記基板を配置した面の反対側の面に、前記リアクトル収容窪みの外周を取り巻く位置に前記リアクトルの底部分に達する放熱フィンが設けられ、前記リアクトル収容窪みにリアクトルを収容してその端子を前記基板に電気的に接続したことを特徴とする電気機器の筐体。
- 前記冷却フィンは、プレート形フィンであることを特徴とする請求項1に記載の電気機器の筐体。
- 前記冷却フィンは、前記ヒートシンクの前記基板に対向する面の反対側の面に植設されたピン形フィンであることを特徴とする請求項1に記載の電気機器の筐体。
- 前記リアクトルが挿入された前記リアクトル収容窪みに弾性力のある樹脂を充填したことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電気機器の筐体。
- 前記リアクトルが挿入された前記リアクトル収容窪みに弾性力のある熱伝導性を有する樹脂を充填したことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電気機器の筐体。
- 前記リアクトルは、前記基板に電気的及び機械的に接続されたリアクトルの端子と前記リアクトル収容窪みの底で位置決めされていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の電気機器の筐体。
- 前記リアクトル収容窪みはその底に前記リアクトルのコイル外周に沿う凹部が設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の電気機器の筐体。
- 前記リアクトルの外形は、前記リアクトル収容窪み形成時に生じる抜き勾配に合せて同等の傾斜が設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の電気機器の筐体。
- 前記リアクトル収容窪みの外側の壁面に接するプレート形フィンの底部を曲線状にしたことを特徴とする請求項2に記載の電気機器の筐体。
- 前記プレート形フィンの一部に切り込みを入れたことを特徴とする請求項2に記載の電気機器の筐体。
- 前記リアクトルの側面と前記リアクトル収容窪みの側面の間の一方の空隙に、前記リアクトルの側面と前記リアクトル収容窪みの側面を密着させるよう付勢するばねを挿入したことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の電気機器の筐体。
- 前記ばねの設置空間に弾性力のある樹脂を充填したことを特徴とする請求項11に記載の電気機器の筐体。
- 前記リアクトル収容窪みの外面に突出したリブを備えたことを特徴とする請求項3に記載の電気機器の筐体。
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