JP2584772Y2 - ヒートシンク構造 - Google Patents
ヒートシンク構造Info
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- JP2584772Y2 JP2584772Y2 JP1992065763U JP6576392U JP2584772Y2 JP 2584772 Y2 JP2584772 Y2 JP 2584772Y2 JP 1992065763 U JP1992065763 U JP 1992065763U JP 6576392 U JP6576392 U JP 6576392U JP 2584772 Y2 JP2584772 Y2 JP 2584772Y2
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- Japan
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- heat
- heat transfer
- heat sink
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
- H01L23/467—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
- H01L23/3672—Foil-like cooling fins or heat sinks
-
- 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
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- Power Engineering (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、主に冷却用のヒートシ
ンクに関する。
ンクに関する。
【０００２】
【従来技術】一般に半導体素子特に大動力素子のような
大きな発熱を伴う素子は、正常に動作する所定温度以下
に保つべく素子の熱放散を増加するヒートシンクに素子
を取り付けている。
大きな発熱を伴う素子は、正常に動作する所定温度以下
に保つべく素子の熱放散を増加するヒートシンクに素子
を取り付けている。
【０００３】従来のヒートシンク01はアルミニューム材
を押出し加工したもので、図８に示すように所定間隔を
存して配列された複数の伝熱板02と上下端板03とが一体
に成形されており、一方の開放面からファン04により空
気を伝熱板02の間に送り込み強制冷却する。
を押出し加工したもので、図８に示すように所定間隔を
存して配列された複数の伝熱板02と上下端板03とが一体
に成形されており、一方の開放面からファン04により空
気を伝熱板02の間に送り込み強制冷却する。
【０００４】発熱体は、端板03に取り付けられる。発熱
体の熱は、端板03を介して伝熱板02に伝達され、冷却風
により対流放熱される。
体の熱は、端板03を介して伝熱板02に伝達され、冷却風
により対流放熱される。
【０００５】
【解決しようとする課題】しかるにファンによる送風
は、伝熱板の開放面に対して垂直方向になされ、発熱体
側を通る空気は入口から出口にかけて一貫して発熱体側
を通り、その他の送風空気も発熱体から略等距離を維持
して流れる。
は、伝熱板の開放面に対して垂直方向になされ、発熱体
側を通る空気は入口から出口にかけて一貫して発熱体側
を通り、その他の送風空気も発熱体から略等距離を維持
して流れる。
【０００６】したがってヒートシンク01の温度分布をみ
ると、図９に示すように発熱体側から遠ざかるにつれ急
激に温度が下がり、温度差が大きい。図９におけるグラ
フは、上中下流の３箇所での温度分布を測定した結果で
あり、空気の流れ方向を温度Ｔ，同方向と直角の方向を
熱源側からの距離Ｄとしている。発熱体から遠い個所を
通る空気は対流放熱にあまり寄与せず、全体的に放熱効
率がよくない。
ると、図９に示すように発熱体側から遠ざかるにつれ急
激に温度が下がり、温度差が大きい。図９におけるグラ
フは、上中下流の３箇所での温度分布を測定した結果で
あり、空気の流れ方向を温度Ｔ，同方向と直角の方向を
熱源側からの距離Ｄとしている。発熱体から遠い個所を
通る空気は対流放熱にあまり寄与せず、全体的に放熱効
率がよくない。
【０００７】なお伝熱板どうしの間にコルゲートフィン
を介装したものがあるが、空気の流れは同じなので、温
度分布は前記例と同様で放熱効率は必ずしもよくない。
を介装したものがあるが、空気の流れは同じなので、温
度分布は前記例と同様で放熱効率は必ずしもよくない。
【０００８】本考案は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処はヒートシンクの温度分布を可及
的に均一化して放熱効率の優れたヒートシンク構造を供
する点にある。
で、その目的とする処はヒートシンクの温度分布を可及
的に均一化して放熱効率の優れたヒートシンク構造を供
する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用効果】上記目的
を達成するために、本考案は、互いに所要間隔を存して
平行に配列された多数の矩形伝熱板により形成される４
つの開放面のうち対向する２面を端板で塞ぎ一方または
双方の端板に熱源を取り付けるものとし他の２つの開放
面を各々空気入口側と空気出口側としたヒートシンクに
おいて、対向する伝熱板どうしの間に空気入口側から空
気出口側へ互いに相対的に角度をもって斜め方向に空気
の流れを案内する一対の通路を構成する空気ガイド部材
を介装したことを特徴とするヒートシンク構造とした。
を達成するために、本考案は、互いに所要間隔を存して
平行に配列された多数の矩形伝熱板により形成される４
つの開放面のうち対向する２面を端板で塞ぎ一方または
双方の端板に熱源を取り付けるものとし他の２つの開放
面を各々空気入口側と空気出口側としたヒートシンクに
おいて、対向する伝熱板どうしの間に空気入口側から空
気出口側へ互いに相対的に角度をもって斜め方向に空気
の流れを案内する一対の通路を構成する空気ガイド部材
を介装したことを特徴とするヒートシンク構造とした。
【００１０】対向する伝熱板どうしの間に空気入口側か
ら空気出口側へ互いに相対的に角度をもって斜め方向に
空気の流れを案内する一対の通路を構成する空気ガイド
部材を介装したので、一方の通路により熱源より遠い低
温度の空気が熱源側へ送られ、他方の通路により熱源に
近く熱を奪い高温度となった空気が熱源より遠くへ送ら
れるため、ヒートシンク全体の温度分布は均一化される
傾向にあって放熱効率の向上を図ることができる。
ら空気出口側へ互いに相対的に角度をもって斜め方向に
空気の流れを案内する一対の通路を構成する空気ガイド
部材を介装したので、一方の通路により熱源より遠い低
温度の空気が熱源側へ送られ、他方の通路により熱源に
近く熱を奪い高温度となった空気が熱源より遠くへ送ら
れるため、ヒートシンク全体の温度分布は均一化される
傾向にあって放熱効率の向上を図ることができる。
【００１１】
【実 施 例】以下図１ないし図２に図示した本考案の
一実施例について説明する。
一実施例について説明する。
【００１２】図１は、本実施例のヒートシンク１の斜視
図であり、上下の端板２の間に伝熱板３が上下に分かれ
て配列されている。その一部の分解斜視図を示すと図３
のようであり、 伝熱板３は矩形の合金板をコ字状に屈
曲して対向する側壁間を所定間隔に保ったものである。
図であり、上下の端板２の間に伝熱板３が上下に分かれ
て配列されている。その一部の分解斜視図を示すと図３
のようであり、 伝熱板３は矩形の合金板をコ字状に屈
曲して対向する側壁間を所定間隔に保ったものである。
【００１３】そして同対向する側壁間にチャンネル状の
空気ガイド部材４、５が一対介装されている。空気ガイ
ド部材４、５は、矩形板部材の両側部を同方向に折曲
し、さらにその両端部を外側に折曲しチャンネル状を形
成したもので、両空気ガイド部材４、５を互いにその背
面を合わせて約50度程度の角度に交叉させ、前記伝熱板
３の対向した側壁間に介装する。
空気ガイド部材４、５が一対介装されている。空気ガイ
ド部材４、５は、矩形板部材の両側部を同方向に折曲
し、さらにその両端部を外側に折曲しチャンネル状を形
成したもので、両空気ガイド部材４、５を互いにその背
面を合わせて約50度程度の角度に交叉させ、前記伝熱板
３の対向した側壁間に介装する。
【００１４】両空気ガイド部材４、５ともに、その外側
へ折曲した両端部が伝熱板３の側壁の内面に当接して通
路を形成している。空気ガイド部材４、５どうしの当接
部および伝熱板３との当接部はろう付けされる。
へ折曲した両端部が伝熱板３の側壁の内面に当接して通
路を形成している。空気ガイド部材４、５どうしの当接
部および伝熱板３との当接部はろう付けされる。
【００１５】こうして空気ガイド部材４、５を介装した
伝熱板３を端板２に開口を上にして平行に互いに当接し
て複数個配列する。伝熱板３と端板２は、ボルト６によ
り固着されるが、ろう付けしてもよい。このように端板
２に複数の伝熱板３が取付けられたものを、上下伝熱板
３の開口側を互いに向き合わせて対向させ、左右の側板
７で両者を連結している。そして熱源８は、上下の端板
２に取付けられる。
伝熱板３を端板２に開口を上にして平行に互いに当接し
て複数個配列する。伝熱板３と端板２は、ボルト６によ
り固着されるが、ろう付けしてもよい。このように端板
２に複数の伝熱板３が取付けられたものを、上下伝熱板
３の開口側を互いに向き合わせて対向させ、左右の側板
７で両者を連結している。そして熱源８は、上下の端板
２に取付けられる。
【００１６】以上のように構成されたヒートシンク１を
側面視すると図２のようであり、一方の開放面に対し
て、ファン９が配設され、ファン９により伝熱板３の側
壁間に空気が送られる。
側面視すると図２のようであり、一方の開放面に対し
て、ファン９が配設され、ファン９により伝熱板３の側
壁間に空気が送られる。
【００１７】伝熱板３の側壁間に送られた空気は一部は
空気ガイド部材４、５の通路内に入り、一部は空気ガイ
ド部材４、５の通路外でも空気ガイド部材４、５に沿っ
て流れ他方の開放面から流出する。
空気ガイド部材４、５の通路内に入り、一部は空気ガイ
ド部材４、５の通路外でも空気ガイド部材４、５に沿っ
て流れ他方の開放面から流出する。
【００１８】したがって熱源８により遠い中央に流入し
た低温度の空気は空気ガイド部材４によって斜めに熱源
側へ近づき端板７に吹き付けて熱を奪い、また熱源８側
で流入して温度が上昇した空気は空気ガイド部材５によ
って斜めに熱源から遠ざかり流出する。
た低温度の空気は空気ガイド部材４によって斜めに熱源
側へ近づき端板７に吹き付けて熱を奪い、また熱源８側
で流入して温度が上昇した空気は空気ガイド部材５によ
って斜めに熱源から遠ざかり流出する。
【００１９】従来のごとく上流から下流へ一様に流れる
のではなく、斜めに流れて低温の空気が熱源側に吹き付
け高温となって空気が熱源から遠ざかるように流れるの
で、ヒートシンク１全体の温度分布が均一化される傾向
にあって全体で高い放熱効果を示すことができる。
のではなく、斜めに流れて低温の空気が熱源側に吹き付
け高温となって空気が熱源から遠ざかるように流れるの
で、ヒートシンク１全体の温度分布が均一化される傾向
にあって全体で高い放熱効果を示すことができる。
【００２０】次に各種の変形例を示す。図４に示すヒー
トシンク10は、前記伝熱板３の一方の側壁を欠落させた
もので、矩形板をＬ字状に折曲した伝熱板12を基板11上
に配列したもので、隣り合う伝熱板12どうしの間で交叉
した１対の空気ガイド部材13、14が介装されるものであ
る。
トシンク10は、前記伝熱板３の一方の側壁を欠落させた
もので、矩形板をＬ字状に折曲した伝熱板12を基板11上
に配列したもので、隣り合う伝熱板12どうしの間で交叉
した１対の空気ガイド部材13、14が介装されるものであ
る。
【００２１】また図５に示すヒートシンク20は、端板21
間に複数の伝熱板22が配列され、隣り合う伝熱板22どう
しの間で交叉する２対の空気ガイド部材23、24が介装さ
れたものである。したがってヒートシンク20内を流れる
空気は熱源に近づく通路と熱源から遠ざかる通路がそれ
ぞれ２通路ずつ伝熱板間に構成されている。
間に複数の伝熱板22が配列され、隣り合う伝熱板22どう
しの間で交叉する２対の空気ガイド部材23、24が介装さ
れたものである。したがってヒートシンク20内を流れる
空気は熱源に近づく通路と熱源から遠ざかる通路がそれ
ぞれ２通路ずつ伝熱板間に構成されている。
【００２２】また図６には、コ字状に折り曲げられた伝
熱板30の間に介装される空気ガイド部材が多孔管31、32
で構成されたもので、多孔管31、32は断面が長円状をし
て中央の矩形孔その両隣りに半円孔が形成されたもの
で、２個の多孔管31、32が交叉して伝熱板30の側壁間に
介装されたものである。
熱板30の間に介装される空気ガイド部材が多孔管31、32
で構成されたもので、多孔管31、32は断面が長円状をし
て中央の矩形孔その両隣りに半円孔が形成されたもの
で、２個の多孔管31、32が交叉して伝熱板30の側壁間に
介装されたものである。
【００２３】さらに図７に示すように、この多孔管31の
代わりに断面が矩形の筒体である角パイプ41、42を伝熱
板40の側壁間に介装してもよい。なお前記多孔管31、3
2、角パイプ41、42は押出し形成で製造でき伝熱板へは
ろう付けにより固着する。
代わりに断面が矩形の筒体である角パイプ41、42を伝熱
板40の側壁間に介装してもよい。なお前記多孔管31、3
2、角パイプ41、42は押出し形成で製造でき伝熱板へは
ろう付けにより固着する。
【００２４】
【考案の効果】本考案は、空気ガイド部材がヒートシン
ク内を流れる空気を斜めに案内する通路を構成するの
で、ヒートシンク全体の温度分布を均一化して放熱効果
を向上させることができる。
ク内を流れる空気を斜めに案内する通路を構成するの
で、ヒートシンク全体の温度分布を均一化して放熱効果
を向上させることができる。
【図１】本考案に係る一実施例のヒートシンクの斜視図
である。
である。
【図２】同ヒートシンクおよび熱源の側面図である。
【図３】同ヒートシンクの一部分解斜視図である。
【図４】別実施例のヒートシンクの一部斜視図である。
【図５】また別の実施例のヒートシンクの一部斜視図で
ある。
ある。
【図６】さらに別の実施例のヒートシンクの一部斜視図
である。
である。
【図７】さらにまた別の実施例のヒートシンクの一部斜
視図である。
視図である。
【図８】従来のヒートシンクの斜視図である。
【図９】同ヒートシンクの温度分布を示す説明図であ
る。
る。
１…ヒートシンク、２…端板、３…伝熱板、４、５…空
気ガイド部材、６…ボルト、７…側板、８…熱源、９…
ファン、10…ヒートシンク、11…基板、12…伝熱板、1
3、14…空気ガイド部材、20…ヒートシンク、21…端
板、22…伝熱板、23、24…空気ガイド部材、30…伝熱
板、31、32…多孔管、40…伝熱板、41、42…角パイプ。
気ガイド部材、６…ボルト、７…側板、８…熱源、９…
ファン、10…ヒートシンク、11…基板、12…伝熱板、1
3、14…空気ガイド部材、20…ヒートシンク、21…端
板、22…伝熱板、23、24…空気ガイド部材、30…伝熱
板、31、32…多孔管、40…伝熱板、41、42…角パイプ。
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに所要間隔を存して平行に配列され
た多数の矩形伝熱板により形成される４つの開放面のう
ち対向する２面を端板で塞ぎ一方または双方の端板に熱
源を取り付けるものとし他の２つの開放面を各々空気入
口と空気出口側としたヒートシンクにおいて、対向する
伝熱板どうしの間に空気入口側から空気出口側へ互いに
相対的に角度をもって斜め方向に空気の流れを案内する
一対の通路を構成する空気ガイド部材を介装したことを
特徴とするヒートシンク構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992065763U JP2584772Y2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | ヒートシンク構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992065763U JP2584772Y2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | ヒートシンク構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0623257U JPH0623257U (ja) | 1994-03-25 |
| JP2584772Y2 true JP2584772Y2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=13296392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992065763U Expired - Fee Related JP2584772Y2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | ヒートシンク構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584772Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4881583B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2012-02-22 | 株式会社豊田自動織機 | パワーモジュール用ヒートシンク |
| JP2012033966A (ja) * | 2011-10-31 | 2012-02-16 | Toyota Industries Corp | パワーモジュール用ヒートシンク |
| EP4199077B1 (en) * | 2021-12-14 | 2024-02-07 | Hitachi Energy Ltd | Flow inverter and power semiconductor component |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01204498A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-17 | Fujitsu Ltd | 強制冷却用ヒートシンク |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP1992065763U patent/JP2584772Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0623257U (ja) | 1994-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |