JP3075726U - 不均一に分配される熱負荷のための冷却素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】不均一に分配される熱負荷を効率的に冷却する
冷却素子を提供すること。 【解決手段】冷却素子４００が取付けられた電子デバイ
ス収納体１００を媒体の対流によって冷却する。冷却素
子４００は、背面板とこれに所定の距離で取付けられた
リブ４０１から構成される。リブ間の少なくとも１つの
空間４０２の幅は、場所によって異なる。 リブ間の空間４０２の幅は冷却素子を使用しようとし
ている位置に対して下方および／または側方にある冷却
素子の場所で最も広く、電子デバイス収納体１００が使
用中に多量の熱を発生する部品を収納している点におけ
る冷却素子の場所で最もせまくなるように、場所によっ
て異なる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は電子デバイスにおける冷却素子に係り、特に不均一に分配される熱負 荷の冷却が強化されるような冷却素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電子デバイスでは、電気エネルギーの一部が熱に変換され、電子デバイスがあ る場所で加熱される。収納体をもつ電子デバイスや電子部品を包含した電子デバ イスで特に強く加熱される場所は、例えば、増幅器や電気制御電力スイッチとし て使用される電力トランジスタと他の電力用半導体とがある場所である。 これらの部品の加熱によって電子デバイスの動作が損なわれないようにするに は、出来るだけ多くの熱を電子デバイスから取去る必要がある。ファンやペルチ エ素子を使った強制空冷がある場合には可能だが、冷却はほとんどの場合周囲空 気又は他の媒体の対流によって行なわれる。 図１は、多量の熱を発生する３個の部品１０１，１０２，１０３を収容した電 子デバイス収納体１００を示した図である。従来の技術による対流冷却を行うに は、これらの部品を収納体に取付け、部品からの熱を冷却素子１０５を取付けた 金属性の外壁面１０４に伝導させる。

【０００３】 図２は、冷却素子の側方からみた冷却素子を有する電子デバイスを示す図であ る。 部品１０１，１０２，１０３で発生した熱は電子デバイスの金属性外壁面を介 して冷却素子１０５へ伝導される。その結果、冷却素子１０５はある温度に加熱 される。冷却素子１０５のリブ１０６から熱が空気中に伝導され、加熱されて上 昇する。 つめたい空気が下方から入り込み、それが再び加熱されて上昇する。これによ り図２に矢印で示すような冷却対流が形成される。

【０００４】 図２に示すような方法は、冷却空気の取入れが比較的せまい領域２０１で行な われるという問題点がある。 この問題点は、冷却素子を有する電子デバイス収納体１００がラックに取付け られ、他のデバイスが丁度すぐ横に配置されたとき強調されることになる。 問題の電子デバイスのすぐ下に、ラックに取付けられた他の電子デバイスがあ った場合、下の電子デバイスから冷却リブの間を通って流れてくる空気は常に加 熱されている可能性があるため、冷却は必ずしも効率的に行なわれない。十分な 冷却を得るためには冷却素子１０５を十分に大きくしなくてはならず、そのため に空間利用効率を損ねてしまう。

【０００５】 他の方法としては、冷却については標準以下の品質でがまんし、電子デバイス の部品が高温動作に耐えるようにすることである。 しかし、これは電子デバイスの信頼性を低下させ、サービス寿命を短くしてし まう。 図３は、予め加熱された空気の問題を部分的に解決した公知の方法を示してい る。この方法では、冷却素子３０１は斜めに配置されているので、冷却空気はリ ブの間を通って少なくとも一部は電子デバイスの前面から流れる。しかしこの方 法でもやはり冷却空気の取入れは比較的せまい領域で行なわれている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は不均一に分配される熱負荷を効率的に冷却する冷却素子を提供するこ とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、互いに所定の距離を保ったリブを有する冷却素子において、リブ間 の少なくとも１つの空間の幅を場所によって異なるようにしたことを特徴とする 。 従来の冷却素子の問題点は、冷却素子が、通常、突出したアルミニウム形状に よって作製されていることに主として帰因する。突出方法を用いると、その断面 が全長に渡って同一となるような形状のみを作製することが出来る。本考案の冷 却素子は、リブは平行にも、均等に間隔を保っても配置されておらず、間隔はせ まくなったり広くなったりし、リブは湾曲している。

【０００８】 このような構成にすると、リブ間を流れる空気が案内され、多数の熱発生部品 のある電子デバイスの部分を効率的に冷却することが出来る。 湾曲したリブと広狭のある間隔とにより冷却空気の取入れを行い、可能な限り 冷却し、かつ、流れが阻害されることがない。本考案の冷却素子は例えば、射出 成型により作製することが出来る。

【０００９】

【考案の実施の形態】

以下、実施例と添付図面とを参照して本考案の好ましい実施形態について詳述 する。 従来の技術に関連して図１〜図３を引用したが、図４、図５に関しても同様の 引用を行う。同一参照符号が対応部分に関して使用されている。

【００１０】 図４において、冷却素子４００が電子デバイス収納体１００に取付けられてお り、冷却素子４００のリブ４０１は湾曲している。リブ間の間隔４０２は均一で はなく、冷却素子を使用しようとしている位置に対して下方および／または側方 にある冷却素子の場所で最も広く、電子デバイス収納体１００が使用中に多量の 熱を発生する部品を収納している点における冷却素子の場所で最もせまくなるよ うに、構成されている。 熱を発生させる部品の位置にあるリブ間の間隔をせまくすることによって、広 い部分から流れてくる空気の流れを加速させることが出来る。

【００１１】 一方、電子デバイスの下端および／または側端でリブ間の間隔を広くすること によって吸込み口を大きく形成することが出来、リブ間に多量の冷却空気を吸込 むことが出来る。 リブ間の間隔を下方又は側方に広くするようにしたのは以下の点を考慮したた めである。 熱を発生させる他の電子デバイスが、この電子デバイスの直下に配置された場 合、リブの間隔を側方に広くする方が加熱された空気の流れを吸い込まないので 有利である。

【００１２】 一方、この電子デバイスの直下に自由空間が十分にある場合には、リブ間の間 隔を下方に広くする方が有利である。なぜならリブを垂直に近づけて配置する程 、リブの表面はゴミが付着しにくくなるからである。 電子デバイス１００の筐体表面に取付けられる冷却素子４００は分離された素 子とする必要はなく、この筐体の一部とすることも出来る。リブが湾曲形状にな っていることから、冷却素子の最も有利な製造方法は射出成型である。

【００１３】 図５（ａ）〜（ｄ）は、側方からみた本考案の冷却素子の種々の異なる変形例 を示したものである。 各々の場合、最も効率的に冷却される場所は太い黒線で書いたリブ間の間隔が 最もせまくなっている場所である。 本考案において、リブによって形成される湾曲形状のパターンは図示したもの に限定されるものではない。冷却効率に加えて、買手や使用者にある種の第１印 象を与える要素として、リブによって形成される幾何学的パターンの効果を考慮 に入れることも出来る。 ［図面の簡単な説明］

【図１】 従来の冷却素子を示す図。

【図２】 図１の冷却素子の動作を説明する図。

【図３】 図１の公知の変形例を示す図。

【図４】 本考案の一実施形態を示す図。

【図５】 本考案の他の実施形態を示す図。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 背面とこの背面に所定間隔で取付けられ
   た複数のリブ（４０１）とからなり、媒体の対流によっ
   て電子デバイス収納体（１００）を冷却する冷却素子
   （４００）において、 前記リブ（４０１）間の少なくとも１つの空間（４０
   ２）の幅が場所によって異なることを特徴とする冷却素
   子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の冷却素子において、 前記リブ（４０１）が湾曲していることを特徴とする冷
   却素子。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の冷却素子において、 複数のリブ（４０１）間の前記空間（４０２）の幅が、 前記冷却素子を使用しようとしている位置に対して下方
   および／または側方にある前記冷却素子の場所で最も広
   く、 前記電子デバイス収納体（１００）が使用中に多量の熱
   を発生する部品を収納している点における前記冷却素子
   の場所で最もせまくなるように、場所によって異なるこ
   とを特徴とする冷却素子。