JP2018147953A - Heat radiation unit and electric/electronic device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源回路、パワーコンディショナー等をはじめとする電気・電子機器に用いられる放熱ユニット及びその放熱ユニットを備えた電気・電子機器に関する。 The present invention relates to a heat radiating unit used in electric / electronic devices such as a power supply circuit and a power conditioner, and an electric / electronic device including the heat radiating unit.
従来より、電気・電子機器(以下、単に機器ともいう)において、発熱量の多い部品や発熱に弱い部品のように放熱を必要とする部品(以下、放熱対象部品という)及びその周辺部品の過度の発熱を防止する技術が知られている。 Conventionally, in electrical and electronic equipment (hereinafter also referred to simply as equipment), excessive heat generation of parts that require heat dissipation (hereinafter referred to as heat dissipation target parts), such as parts that generate a large amount of heat or parts that are susceptible to heat generation, and surrounding parts A technique for preventing the heat generation of the is known.
例えば、放熱対象部品の周りにヒートシンクを配置したり、放熱対象部品自体をヒートシンクに取り付けたりすることが行われている。また、例えば特許文献1,2に示されているような冷却ファンを用いた空冷技術が知られている。特許文献1では、電力増幅器の電源トランスから検出した温度に基づいて冷却ファンの回転数を連続的に変化させている。また、特許文献2では、機械装置の電源回路に流れる電流量に応じてファンモータの回転速度を制御している。また、一般的に、ヒートシンクと冷却ファンとを組み合わせて冷却効果を高めることが行われている。 For example, a heat sink is arranged around the heat radiation target component, or the heat radiation target component itself is attached to the heat sink. Further, for example, an air cooling technique using a cooling fan as disclosed in Patent Documents 1 and 2 is known. In Patent Document 1, the rotation speed of the cooling fan is continuously changed based on the temperature detected from the power transformer of the power amplifier. Moreover, in patent document 2, the rotational speed of a fan motor is controlled according to the electric current amount which flows into the power supply circuit of a mechanical apparatus. In general, a cooling effect is enhanced by combining a heat sink and a cooling fan.
ここで、特許文献1,2のような従来技術では、放熱対象部品の発熱量が増えると冷却ファンの回転数を増加させているが、その冷却能力には限界がある。そこで、一般的には、最大発熱量に基づいてヒートシンクのサイズを決定することで、冷却効果を十分に確保することが行われている。しかしながら、ヒートシンクのサイズを大きくすれば、それに応じて機器のサイズが大きくなるという問題がある。 Here, in the prior arts such as Patent Documents 1 and 2, the rotation speed of the cooling fan is increased as the heat generation amount of the heat radiation target component increases, but the cooling capacity is limited. Therefore, generally, the cooling effect is sufficiently ensured by determining the size of the heat sink based on the maximum heat generation amount. However, if the size of the heat sink is increased, there is a problem that the size of the device increases accordingly.
また、例えば、最大発熱量に対して機器の通常運転時の発熱量が低いような場合、最大発熱量に基づくヒートシンクのサイズ設計を行うと、ヒートシンクのサイズが必要以上に大きくなる場合がある。 For example, when the heat generation amount during normal operation of the device is lower than the maximum heat generation amount, if the heat sink size design based on the maximum heat generation amount is performed, the size of the heat sink may be larger than necessary.
上記問題に鑑み、本発明は、上記課題を解決し、ヒートシンクを大きくすることなく所望の冷却効果を得ることができる放熱ユニットを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a heat dissipation unit that can obtain a desired cooling effect without increasing the size of a heat sink.
本発明の第1態様に係る電気・電子機器用の放熱ユニットは、ヒートシンクと、ヒートシンクに沿って延び、前記ヒートシンクに固定された固定部及び該固定部と異なる位置に設けられた変形端部を有する放熱補助板とを備え、前記放熱補助板は、所定の変形温度以上になると前記変形端部が該ヒートシンクから離れる方向に変形することを特徴とする。 A heat dissipation unit for an electric / electronic device according to the first aspect of the present invention includes a heat sink, a fixed portion that extends along the heat sink, is fixed to the heat sink, and a deformed end provided at a position different from the fixed portion. The heat dissipation auxiliary plate has a deformation end portion that is deformed in a direction away from the heat sink when the heat dissipation auxiliary plate reaches a predetermined deformation temperature or higher.
この態様に係る放熱ユニットでは、所定の変形温度以上になると放熱補助板がヒートシンクから離れる方向に変形するので、その周辺にある空気に触れる面積を増やすことができる。すなわち、放熱補助板の温度が上昇した際に、その温度に応じて、冷却効果を高めることができる。これにより、ヒートシンクの大きさを最適化(小型化)することができる。 In the heat radiating unit according to this aspect, when the temperature becomes equal to or higher than a predetermined deformation temperature, the heat radiating auxiliary plate is deformed in a direction away from the heat sink, so that the area in contact with the air around it can be increased. That is, when the temperature of the heat dissipation auxiliary plate rises, the cooling effect can be enhanced according to the temperature. Thereby, the size of the heat sink can be optimized (miniaturized).
前記ヒートシンクは、ベース板と、ベース板に所定のピッチで立設された複数のフィンとを備え、前記放熱補助板の固定部及び変形端部は、前記フィンの両側端間を結ぶ通風方向に沿って並んでいる、としてもよい。 The heat sink includes a base plate and a plurality of fins erected on the base plate at a predetermined pitch, and the fixed portion and the deformed end portion of the heat radiation auxiliary plate are arranged in a ventilation direction connecting between both side ends of the fin. It may be lined up along.
この態様によると、放熱補助板は、通風方向に通る風を幅広面で受けるように変形する。そのため、放熱ユニットの冷却効果を高めることができるようになる。 According to this aspect, the heat dissipation auxiliary plate is deformed so that the wind passing in the ventilation direction is received by the wide surface. Therefore, the cooling effect of the heat radiating unit can be enhanced.
本発明の第2態様に係る電気・電子機器は、第1態様に記載された放熱ユニットが収容された筐体を有し、該筐体には該筐体内外を連通させる少なくとも2つの通気口が形成されている。そして、前記放熱ユニットは、前記通気口間に形成される通風路上で、かつ、前記放熱補助板の固定部が前記通風路に沿った通風方向の下流側に、前記変形端部が該通風方向の上流側にくるように配置されている、ことを特徴とする。 An electric / electronic device according to a second aspect of the present invention has a housing in which the heat dissipation unit described in the first aspect is accommodated, and the housing has at least two vent holes for communicating the inside and outside of the housing. Is formed. The heat radiating unit is on a ventilation path formed between the vents, the fixing portion of the heat radiation auxiliary plate is on the downstream side of the ventilation direction along the ventilation path, and the deformation end is in the ventilation direction. It is arrange | positioned so that it may come to the upstream of.
この態様によると、第1態様と同様に、放熱ユニットの放熱補助板が、その周辺にある空気に触れる面積を増やすことができる。すなわち、放熱補助板の温度が上昇した際に、その温度に応じて、放熱ユニットの冷却効果を高めることができるように構成されている。これにより、放熱ユニット(ヒートシンク)の大きさを最適化(小型化)することができ、ひいてはその放熱ユニットを搭載する電気・電子機器のサイズダウンやコスト削減を実現することができる。 According to this aspect, similarly to the first aspect, the heat dissipation auxiliary plate of the heat dissipation unit can increase the area in contact with the air around it. That is, when the temperature of the heat dissipation auxiliary plate rises, the cooling effect of the heat dissipation unit can be enhanced according to the temperature. Thereby, the size of the heat radiating unit (heat sink) can be optimized (miniaturized), and as a result, the size and cost of the electric / electronic device on which the heat radiating unit is mounted can be reduced.
第2態様に記載の電気・電子機器において、前記放熱補助板の変形端部より前記通風方向の上流側の位置において、前記ヒートシンクに接するように電子部品が取り付けられていてもよい。 In the electrical / electronic device according to the second aspect, an electronic component may be attached so as to be in contact with the heat sink at a position upstream of the deformed end portion of the heat dissipation auxiliary plate in the ventilation direction.
この態様によると、変形端部より通風方向の上流側の位置に電子部品が取り付けられているため、通風路を通る風が変形後の変形端部から固定部に向かう方向に、すなわち、放熱対象部品に向かって流れるようになるため、放熱対象部品の冷却効果を高めることができる。 According to this aspect, since the electronic component is attached at a position upstream of the deformation end portion in the ventilation direction, the wind passing through the ventilation path is directed to the fixed portion from the deformation end portion after deformation, that is, the heat dissipation target. Since it flows toward the component, the cooling effect of the component to be radiated can be enhanced.
第2態様に記載の電気・電子機器において、前記筐体内において、複数の前記放熱ユニットが前記通風方向に沿って並べて配置されており、前記複数の放熱ユニットにおいて、それぞれを構成する前記放熱補助板の変形温度が互いに異なるようにしてもよい。 In the electrical / electronic device according to the second aspect, in the housing, a plurality of the heat radiating units are arranged side by side along the ventilation direction, and the heat radiating auxiliary plate constituting each of the plurality of heat radiating units. The deformation temperatures may be different from each other.
この態様によると、通風方向に沿って並べて配置された放熱補助板の変形温度が互いに異なるため、放熱補助板の立ち上がるタイミングをずらすことができる。これにより、各放熱ユニットを効果的に冷却することができるようになる。したがって、放熱ユニット及び放熱ユニットを組み付けるためのシャーシ(台座)、並びに、これらを収容するための筐体やケース等を小さくすることができる。 According to this aspect, since the deformation temperatures of the heat radiation auxiliary plates arranged side by side along the ventilation direction are different from each other, the timing at which the heat radiation auxiliary plates rise can be shifted. Thereby, each thermal radiation unit can be cooled effectively. Therefore, it is possible to reduce the size of the heat radiating unit, the chassis (base) for assembling the heat radiating unit, and the housing or case for housing them.
第2態様に記載の電気・電子機器において、前記複数の放熱ユニットは、通風方向から見てそれぞれを構成する前記放熱補助板の位置が前記通風方向と直交する通風直交方向に互いに異なるように、配置されている、としてもよい。 In the electrical / electronic device according to the second aspect, the plurality of heat radiating units are different from each other in the direction orthogonal to the ventilation perpendicular to the direction of ventilation. It may be arranged.
この態様によると、放熱補助板が同時に立ち上がるような場合においても、同時進行で冷却を行うことができる。 According to this aspect, even when the heat radiation auxiliary plate stands up at the same time, cooling can be performed simultaneously.
本発明によると、放熱ユニットが所定の温度以上になったときに放熱補助板(放熱ユニット)が空気に触れる面積を増やすことができるので、ヒートシンクの大きさを増大させることなく放熱ユニットの冷却効果を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to increase the area where the heat radiation auxiliary plate (heat radiation unit) comes into contact with air when the heat radiation unit reaches a predetermined temperature or more, so that the cooling effect of the heat radiation unit can be increased without increasing the size of the heat sink. Can be increased.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the invention, its application, or its application.
<電源装置(機器)及び放熱ユニットの構成>
図1は本実施形態に係る放熱ユニットを備えた電気・電子機器としての電源装置の概略構成を示す透過斜視図である。なお、以下の説明では、図1の手前側を正面とし、上下左右の各方向は、図面と同じであるものとする。また、他の図面においても同様とする。
<Configuration of power supply device (equipment) and heat dissipation unit>
FIG. 1 is a transparent perspective view showing a schematic configuration of a power supply device as an electric / electronic device including a heat dissipation unit according to the present embodiment. In the following description, it is assumed that the front side of FIG. 1 is a front surface, and that the upper, lower, left and right directions are the same as those in the drawing. The same applies to other drawings.
図1に示すように、電源装置10は、矩形状の筐体20と、筐体20内に収容された回路基板30とを備えている。筐体20の左右の両側壁には、筐体20の内外を連通させる通気口21が貫通形成されている。筐体20の左側壁の通気口21には、外気を筐体20内に導入するためのファン22が取り付けられている。筐体20の右側壁の通気口21は、ファン22によって筐体20内に導入された空気を排出するための排気口である。これにより、筐体20の左側壁(ファン22)から右側壁(通気口(排気口)21)に向かって延びる通風路WLが形成されている。なお、ファン22を設けずに、両側壁に設けられた通気口21間の自然対流による空冷を行うようにしてもかまわない。この場合、筐体20の両側壁に設ける通気口21の高さ位置を互いに異ならせて気流が生じやすいようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, the
回路基板30は、通風路WLに沿う通風方向WD(図1では左右方向)に沿って延びており、筐体20の底板上に立設された土台23にねじ止め(図示省略)等により固定されている。回路基板30上には、各種電子部品31が実装されている。また、電子部品31のうちの一部である放熱対象部品31a(放熱を必要とする部品)は、放熱ユニット40に密着固定された状態で実装されている。図1では、回路基板30上に同じ形状の3個の放熱ユニット40が、通風方向WDに沿って列をなすように配置されている例を示している。なお、取り付ける放熱ユニット40の数は特に限定されるものではなく、3個未満であってもよいし、4個以上であってもよい。
The
各放熱ユニット40は、ヒートシンク41と、ヒートシンク41に固定された放熱補助板42とを備えている。ヒートシンク41は、平板状のベース板41aと、ベース板41a上に所定のピッチで立設された複数のフィン41bとを有する。両外端のフィン41b(外端フィン41b)は、ベース板41aの両端から立ち上がっている。そして、各放熱ユニット40は、一方の外端フィン41b(以下、下端フィン41cという)の外壁面を回路基板30の表面に当接させた状態でねじ止め(図示省略)等により固定されている。また、他方の外端フィン41b(以下、上端フィン41dという)の上面(外壁面)には、放熱補助板42がねじ止め等により取り付け固定されている。
Each
放熱補助板42は、上端フィン41dの上面に沿って延びる矩形状の板であり、常温において、その下面が上端フィン41dの上面に接するように配置されている。その状態において、放熱補助板42の固定部としての基端部42a(通風方向下流側の端部)は、上端フィン41dにねじ止め等により固定されている。以下の説明では、上記のような常温時の状態を定常状態と呼ぶものとする。なお、43は、固定用のねじを示している。
The heat radiation
放熱補助板42は、あらかじめ設定された変形温度以上になると、変形端部としての先端部42b(通風方向WDの上流側端部)が上端フィン41dの上面から離れる方向に変形し、上端フィン41dから立ち上がった状態になるように構成されている。以下の説明では、放熱補助板42が上端フィンから立ち上がった状態を、放熱ユニット40が冷却加速状態にある、または、単に冷却加速状態というものとする。
When the auxiliary
この冷却加速状態における放熱補助板42の立ち上がり量は、放熱補助板42に伝わった温度の高さに応じて増えるようになっている。また、冷却加速状態になった後、ヒートシンク41の温度が低下する等して、放熱補助板42の温度が変形温度未満まで下がると、放熱補助板42は元の定常状態に戻るように構成されている。
The rising amount of the heat radiation
ここで、放熱補助板42の変形温度は、任意に設定することができ、特に限定されるものではない。例えば、放熱対象部品31aの耐熱温度から所定のマージン温度を差し引いて変形温度としてもよい。このような変形温度の設定は、例えば、放熱補助板42をバイメタルで形成し、バイメタルに使用する素材や板厚の組み合わせ等を変えることにより行うことができる。
Here, the deformation temperature of the heat radiation
放熱補助板42の強度は、ファン22から送られてくる風に抗して、立ち上がった状態を維持できるように設定されているのが好ましい。
The strength of the heat radiation
<電源装置の動作>
以下において、電源装置10の動作について説明する。まずは、単体の放熱ユニット40の動作を中心に説明する。なお、電源装置10の電源が投入される直前の状態は、定常状態(常温)であるものとして説明する。
<Operation of power supply>
Hereinafter, the operation of the
電源装置10に電源が投入されると、ファン22が回転するとともに、回路基板30に電源が供給されて、各種電子部品31(放熱対象部品31aを含む)や回路パターン(図示省略)等に電流が流れる。
When the
この状態において、放熱ユニット40の冷却は、主にファン22から筐体20内に導入され、ヒートシンク41のフィン41b間を通過する空気によって実現される。このフィン41b間を通過する空気によって十分な冷却効果が得られている場合、すなわち、放熱補助板42の温度が変形温度未満の場合、放熱ユニット40は定常状態が維持される。
In this state, the cooling of the
一方で、放熱対象部品31aの発熱等に起因して、ヒートシンク41の温度が上昇し、その熱が伝わって放熱補助板42の温度が変形温度以上になると、放熱補助板42が立ち上がるように変形し、放熱ユニット40は冷却加速状態となる(図2参照)。そうすると、上記フィン41b間を通過する空気による冷却に加えて、上端フィン41dの直上を通過する空気を受けた放熱補助板42が冷却され、ねじ止め部分を介して冷却熱が伝わり、ヒートシンク41が冷却される。さらに、放熱補助板42に当たった空気は、先端部42bから基端部42aに向かう傾斜面42cを介して流れるので、上端フィン41dに向かう方向の気流が生じ、ヒートシンク41の冷却が加速される。
On the other hand, when the temperature of the
放熱ユニット40が、冷却加速状態になった後、放熱ユニット40が十分に冷却されると、放熱補助板42の温度が変形温度未満まで下がり、放熱補助板42は元の定常状態に戻る。そして、再度、ヒートシンク41(放熱補助板42)の温度が変形温度まで上昇すると、放熱ユニット40は、再び冷却加速状態となる。電源装置10の電源が投入されている間、上記の動作が自動的にかつ繰り返し実行される。
When the
以上のように、本態様に係る放熱ユニット40は、放熱補助板42が温度上昇に応じて立ち上がるように変形して、冷却効果を高めることができるように構成されているため、ヒートシンクの大きさを最適化(小型化)することができる。具体的には、従来技術は、放熱対象部品31a等の最大発熱量に応じてヒートシンク41のサイズを設計する必要があったが、本態様では放熱補助板42込みの冷却能力に基づいて放熱ユニット40(ヒートシンク41)のサイズを設定することができる。
As described above, the
さらに、従来技術では、運転期間中の特定時間限定(局所的)で放熱対象部品31a等の温度が上昇するような場合においても、その状態が特定時間限定か否かに拘わらず、放熱対象部品31a等の最大発熱量に応じてヒートシンク41のサイズを設計する必要があった。これに対して、本態様の技術では、例えば、定常的な状態における放熱対象部品31aの発熱量(必要な冷却量)に基づいてヒートシンクのサイズを設定し、運転期間中の局所的な温度上昇については、放熱ユニット40を冷却加速状態にすることで対応するように使い分けることができる。
Furthermore, in the prior art, even when the temperature of the heat
次に、複数(図1,2では3個)の放熱ユニット40の動作について具体的に説明する。以下の説明において、放熱ユニット40に関し、互いを区別して説明する場合には、気流方向WDの上流側から下流側に向かって順に、前段ユニット40a、中段ユニット40b、後段ユニット40cと呼ぶものとする。
Next, the operation of a plurality (three in FIGS. 1 and 2) of the
図2(a)では、前段ユニット40aが冷却加速状態にある様子を示している。同様に、図2(b)では、中段ユニット40bが冷却加速状態にあり、図2(c)では、後段ユニット40cが冷却加速状態にある様子を示している。このように、同形状の複数の放熱ユニット40を、通風方向WDに沿って列をなすように取り付けることにより、冷却加速状態において使用する気流を共用化することができる。具体的に、図2に示すように、放熱ユニット40の直上を通過する風(気流)を共用化することができ、電源装置10の体積が増加することを防ぐことができる。
FIG. 2A shows a state in which the
このような構成は、例えば、運転期間中において、前段ユニット40a、中段ユニット40b及び後段ユニット40cで、冷却加速状態になるタイミングが互いに異なるような場合に、特に有用である。すなわち、例えば、最初に前段ユニット40aが冷却加速状態になり(図2(a)参照)、前段ユニット40aが定常状態に戻った後に中段ユニット40bが冷却加速状態になり(図2(b)参照)、中段ユニット40bが定常状態に戻った後に後段ユニット40cが冷却加速状態になるように構成すればよい。これにより、効率の良い冷却を実現することができる。そうすると、放熱ユニット40及び放熱ユニット40を組み付けるためのシャーシ(図示省略)を小さくすることができ、ひいては、回路基板30、筐体20を小型化することができる。
Such a configuration is particularly useful when, for example, the timing of entering the cooling acceleration state is different between the
例えば、放熱対象部品31aの温度上昇特性や温度上昇のタイミングが異なるような場合に、通風方向WDの上流側から下流側に向かって、温度上昇の早いものから順に並べて置くようにしてもよい。また、例えば、同じ発熱特性の放熱対象部品31aを使用するような場合に、各放熱ユニット40を構成するヒートシンク41のサイズを互いに異ならせて、その温度上昇のタイミングをずらすようにしてもよい。
For example, when the temperature rise characteristics and the temperature rise timing of the heat dissipating
なお、並べて配置された放熱ユニット40の間で、冷却加速状態になるタイミングが同時であってもかまわない。例えば、前段ユニット40aと中段ユニット40bとが同時に冷却加速状態になった場合について説明する。
In addition, the timing which will be in a cooling acceleration state may be simultaneous between the
この場合、まず、両方の放熱ユニット40(40a,40b)において、放熱補助板42が立ち上がる。その後、最初に、前段ユニット40aの放熱補助板42に風が当たる。そして、前段ユニット40aが十分に冷却されれば、前段ユニット40aが定常状態に戻る。次いで、中段ユニット40bの放熱補助板42に風が当たり、中段ユニット40bが十分に冷却されれば、中段ユニット40bが定常状態に戻る。このとき、例えば、前段ユニット40aと中段ユニット40bとで同時に放熱補助板42が立ち上がった場合に、その状態をモニタして、後側の放熱ユニット40(ここでは中段ユニット40b)に取り付けられた放熱対象部品31aの供給電流を絞るようにしてもよい。
In this case, first, the heat radiation
以上、本発明の好ましい実施形態及びその変形例について説明したが、本開示に係る技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え等を行った実施形態にも適用が可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。 The preferred embodiments of the present invention and the modifications thereof have been described above, but the technology according to the present disclosure is not limited thereto, and can be applied to embodiments that have been appropriately changed, replaced, and the like. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated by the said embodiment into a new embodiment.
−その他の実施形態−
図1に示す放熱ユニット40では、放熱対象部品31aがベース板41aに取り付けられ、放熱補助板42が上端フィン41dに取り付けられている例について示したが、これに限定されない。例えば、放熱対象部品31aと放熱補助板42とをベース板41a又はフィン41bの同一面上に取り付けるようにしてもよい。図3では、放熱対象部品31aと放熱補助板42とを外端フィン41bの外面(放熱ユニット40の側面)に取り付け固定した例を示している。
-Other embodiments-
In the
具体的には、図3に示す放熱ユニット40では、ベース板41aが回路基板30上に固定され、そのベース板41aの上面から複数のフィン41bが所定のピッチで一体的に立設されている。そして、外端フィン41bの外面(図3では手前側の側面)に放熱対象部品31a及び放熱補助板42が取り付けられている。
Specifically, in the
放熱補助板42は、通風方向下流側に配置された基端部42aがヒートシンクにねじ止め固定され、所定の変形温度以上になると先端部42bがヒートシンク41から離れる方向に変形するように構成されている。図3では、変形後の状態を示している。また、放熱補助板42の通風方向WDの上流側には、放熱対象部品31aがねじ止め等により固定されている。
The heat radiation
これにより、放熱補助板42に当たった風は、先端部42bから基端部42aに向かう傾斜面42cを介して放熱対象部品31a側に向かって流れるため、冷却効果をより高めることができる。
As a result, the wind hitting the heat radiation
図4では、図1と通気口21及びファン22の位置が異なっている例を示している。具体的に、図4に示すように、筐体20の図面右手前側にファン22が設けられ、図面左奥側に通気口21(排気口)が貫通形成されている。すなわち、図4では、図面右手前側から図面左奥側に向かう通風路WLが形成されている。
FIG. 4 shows an example in which the positions of the
また、図1と比較して、ヒートシンク41の方向が水平方向に沿って90度回転している点が異なる。すなわち、ヒートシンク41は、その両側端間を結ぶ直線と通風方向とを揃えて、ファン22から筐体20内に導入された空気がヒートシンク41のフィン41bの間を通り抜けるように配置されている。そして、上端フィン41dの上面には、放熱補助板42が取り付け固定されている。放熱補助板42は、基端部42aが通風方向の下流側に、先端部42bが通風方向の上流側にくるように配置され、基端部42aが上端フィン41dに対してねじ止め固定されている。
Also, the difference from FIG. 1 is that the direction of the
そして、前述の実施形態と同様に、ヒートシンク41が加熱され、放熱補助板42が所定の変形温度以上になると、その先端部42bがヒートシンク41から離れる方向に立ち上がる。その後、放熱補助板42(ヒートシンク41)の温度が変形温度未満に戻ると、放熱補助板42は元の状態(定常状態)に戻る。
As in the above-described embodiment, when the
以上のように、図4の構成では、複数の放熱ユニット40が通風路WLに沿う通風方向WDと直交する方向(以下、通風直交方向という)に並べて配置されている。これにより、並べて配置された放熱ユニット40の放熱補助板42が同時に立ち上がるような場合においても、同時進行で冷却を行うことができるメリットがある。なお、複数の放熱ユニット40の配置として、それぞれを構成する放熱補助板42の位置が通風直交方向に互いに異なっていれば、図4と同様の効果が得られる。すなわち、通風方向WDから見て、放熱ユニット40の位置の一部または全部が重なっていてもかまわない。さらに、図1の構成と、図4の構成とを組み合わせた構成として、例えば、複数列の放熱ユニット40を通風方向WDに沿って列をなすように並べて配置するようにしてもよい。
As described above, in the configuration of FIG. 4, the plurality of
また、図2では、複数の放熱ユニット40のヒートシンク41の高さがすべて同じであるものとして説明したが、その高さが互いに異なっていてもよい。具体的な図示は、省略するが、例えば、図2において、前段ユニット40aのヒートシンク41について、フィン41b間の間隔は変えずにフィン41bの数を上端から2枚減らすようにする。同様に、中段ユニット40bのフィン41bの数を上端から1枚減らすようにする。そうすると、複数の放熱ユニット40は、通風路WLに沿って手前から奥に向かって高くなるような階段状になる。そして、それぞれの放熱ユニット40の上端フィン41dに放熱補助板42を取り付ける。これにより、放熱補助板42の上下方向の位置が放熱ユニット40(40a,40b,40c)間で互いに異なるため、すべての放熱ユニット40(40a,40b,40c)に設けられた放熱補助板42が同時に立ち上がるような場合においても、同時進行で冷却を行うようにすることができる。
In FIG. 2, the heat sinks 41 of the plurality of
また、放熱補助板42の形状について、上記実施形態では、通風方向WDの長さが通風直交方向に比べて長い矩形状の板であるものとしたが、放熱補助板42は、通風直交方向の方が長い板でもかまわない。この場合においても、放熱補助板42の通風方向WDの下流側(基端部42a)をねじ止め等によって固定するのが好ましい。これにより、放熱補助板42が変形温度以上になった時に、幅広面(傾斜面42c)で風を受けることができ、実施形態と同様に冷却効果を高めることができるようになる。
In addition, regarding the shape of the heat dissipation
また、各ヒートシンク41に取り付ける放熱補助板42の数は、複数であってもよい。この場合、放熱補助板42の配置は、ヒートシンク41の形状に合わせて任意に設定すればよい。例えば、複数の放熱補助板42を通風方向WDに並べて配置してもよいし、通風直交方向に並べて配置してもよい。
Also, the number of auxiliary
また、放熱補助板42は、基端部42aが通風方向の下流側に、先端部42bが通風方向の上流側になるように配置されるものとしたが、これに限定されない。具体的には、放熱補助板42の変形によって、通風路WLを通る風に触れる面積が増加するような配置であれば他の配置であってもよい。例えば、放熱補助板42について、基端部42aが通風方向WDの上流側に、先端部42bが通風方向WDの下流側にくるように配置してもよいし、通風直交方向に沿って基端部42aと先端部42bが並ぶように配置してもよい。ただし、放熱補助板42の基端部42aを通風方向の下流側に配置することで、放熱補助板42の傾斜面42cでヒートシンク41に向かう気流を作ることができ、より高い冷却効果を得ることができる。
Further, although the heat radiation
また、ヒートシンク41は、フィン41bを有しているものとしたが、フィン41bがないようなプレート状のヒートシンク41であってもよい。この場合においても、上記実施形態と同様にヒートシンク41に放熱補助板42を固定することで同様の効果が得られる。
Further, the
また、図示は省略するが、放熱対象部品31aが平板状である場合に、図1及び図4において、放熱対象部品31aを下端フィン41cと回路基板30との間に挟み込むように取り付けてもかまわない。
Although illustration is omitted, when the heat
また、上記実施形態では、放熱対象部品31aがヒートシンク41に直接的に固定されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、放熱対象部品31aが回路基板30や筐体20に取り付けられ、その状態でヒートシンク41と接するように配置されていてもよく、同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the example in which the heat
さらに、放熱ユニット40を備えた電気・電子機器として電源装置10を例に挙げて説明したが、適用対象の機器は、特に限定されるものではない。例えば、本開示の技術は、電源装置以外の電気・電子機器にも適用することができ、同様の効果を得ることができる。
Furthermore, although the
また、上記実施形態では、放熱補助板42の基端部42aが上端フィン41dに固定されている、すなわち、固定部が放熱補助板42の基端部42aに設けられているものとしたがこれに限定されない。例えば、固定部を設ける位置は、放熱補助板42の長手方向の中間部であってもよいし、該中間部及び基端部42aの両方であってもよい。このような場合においても、放熱補助板42は、所定の変形温度以上になると、固定部による固定位置とは異なる位置にある端部(変形端部)がヒートシンク41から離れる方向に変形する。例えば、放熱補助板42の長手方向の中央に固定部を設け、該固定部をねじ等により上端フィン41dに固定した場合には、放熱補助板42は、その固定部を中心として長手方向の両端部(変形端部)がヒートシンク41から離れる方向に変形する。
In the above embodiment, the
本発明は、電源装置等の機器において、ヒートシンクの大きさを増大させることなく冷却効果を高めることができ、放熱ユニットの大きさを最適化(小型化)することができるので、極めて有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is extremely useful in a device such as a power supply device because the cooling effect can be enhanced without increasing the size of the heat sink and the size of the heat radiating unit can be optimized (miniaturized). .
10 電源装置(電気・電子機器)
20 筐体
21 通気口
31a 放熱対象部品(電子部品)
40 放熱ユニット
41 ヒートシンク
42 放熱補助板
42a 基端部(固定部)
42b 先端部(変形端部)
10 Power supply (electrical / electronic equipment)
20
40
42b Tip (deformed end)
Claims (6)
ヒートシンクと、
前記ヒートシンクに沿って延び、前記ヒートシンクに固定された固定部及び該固定部と異なる位置に設けられた変形端部を有する放熱補助板とを備え、
前記放熱補助板は、所定の変形温度以上になると前記変形端部が前記ヒートシンクから離れる方向に変形する
ことを特徴とする放熱ユニット。 A heat dissipation unit for electrical and electronic equipment,
A heat sink,
A heat radiation auxiliary plate that extends along the heat sink and has a fixed portion fixed to the heat sink and a deformed end provided at a position different from the fixed portion;
The heat dissipation unit is characterized in that the deformed end portion is deformed in a direction away from the heat sink when the heat dissipating auxiliary plate reaches a predetermined deformation temperature or higher.
前記ヒートシンクは、ベース板と、該ベース板に所定のピッチで立設された複数のフィンとを備え、
前記放熱補助板の固定部及び変形端部は、前記フィンの両側端間を結ぶ通風方向に沿って並んでいる
ことを特徴とする放熱ユニット。 The heat dissipating unit according to claim 1,
The heat sink includes a base plate and a plurality of fins standing on the base plate at a predetermined pitch,
The heat radiating unit according to claim 1, wherein the fixed portion and the deformed end portion of the heat radiation auxiliary plate are arranged along a ventilation direction connecting both side ends of the fin.
前記放熱ユニットは、前記通気口間に形成される通風路上で、かつ、前記放熱補助板の固定部が前記通風路に沿った通風方向の下流側に、前記変形端部が該通風方向の上流側にくるように配置されている
ことを特徴とする電気・電子機器。 It has a housing in which the heat dissipation unit according to claim 1 is accommodated, and the housing is formed with at least two vent holes for communicating inside and outside the housing,
The heat radiating unit is on a ventilation path formed between the vents, the fixing portion of the heat radiation auxiliary plate is on the downstream side in the ventilation direction along the ventilation path, and the deformed end is upstream in the ventilation direction. An electrical / electronic device characterized by being placed on the side.
前記放熱補助板の変形端部より前記通風方向の上流側の位置において、前記ヒートシンクに接するように電子部品が取り付けられている
ことを特徴とする電気・電子機器。 The electric / electronic device according to claim 3.
An electrical / electronic device, wherein an electronic component is attached in contact with the heat sink at a position upstream of the deformed end portion of the heat dissipation auxiliary plate in the ventilation direction.
前記筐体内において、複数の前記放熱ユニットが前記通風方向に沿って並べて配置されており、
前記複数の放熱ユニットにおいて、それぞれを構成する前記放熱補助板の変形温度が互いに異なる
ことを特徴とする電気・電子機器。 The electric / electronic device according to claim 3.
Within the housing, a plurality of the heat dissipation units are arranged side by side along the ventilation direction,
In the plurality of heat dissipating units, the deformation temperatures of the heat dissipating auxiliary plates constituting each of the heat dissipating units are different from each other.
複数の前記放熱ユニットが、通風方向から見てそれぞれを構成する前記放熱補助板の位置が前記通風方向と直交する通風直交方向に互いに異なるように、配置されている
ことを特徴とする電気・電子機器。 The electric / electronic device according to claim 3.
A plurality of the heat radiating units are arranged so that positions of the heat radiating auxiliary plates constituting each of the heat radiating units are different from each other in a direction perpendicular to the ventilation direction orthogonal to the ventilation direction. machine.
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