JP3186711B2 - 電気機器の冷却構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気機器の冷却構造
に関し、特に集中発熱し、高温となるトランジスタの冷
却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の電気機器の冷却構造を示す
平面図、図８は同冷却構造のＢ−Ｂ断面図、図９は同冷
却構造のＡ−Ａ断面図である。

【０００３】この図７〜図９を参照して従来の電気機器
の冷却構造について説明する。図７〜図９は、一例とし
て集中発熱し、高温となるトランジスタの冷却構造を示
している。

【０００４】トランジスタ５１は、断面クランク（ｃｒ
ａｎｋ）状の放熱器５２の一端とヒートシンク５３とに
ネジ５４にて共締めされている。

【０００５】同様に、トランジスタ６１は、断面クラン
ク（ｃｒａｎｋ）状の放熱器６２の一端とヒートシンク
５３とにネジ６４にて共締めされている。

【０００６】そして、放熱器５２及び６２の他端は夫々
ビス５４及び６４にてユニットカバー７１に取付けられ
ている。

【０００７】さらに、冷却ファン７２によりヒートシン
ク５３が強制空冷されている。図９の矢印７３は冷却フ
ァン７２による冷却風の進行方向を示している。

【０００８】この従来の冷却構造の放熱ルートは、ヒー
トシンク５３による第１のルートと、トランジスタ５
１，６１の取付けネジ５４，６４と共締めした放熱器５
２，６２をトランジスタ５１，６１の上側に出しユニッ
トカバー７１に取付けることで、放熱器５２，６２を介
しユニットカバー７１からトランジスタ５２，６２の熱
を逃がす第２のルートとから構成されていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の冷
却構造は、第１にトランジスタ５１，６１の上側に放熱
器５２，６２が延出するため、この放熱器５２，６２か
らの熱によりトランジスタ５１，６１の電気的特性に影
響が生じ特性劣化を招くという欠点があった。

【００１０】第２にユニットカバー７１には、冷却風７
３が当たらないため、トランジスタ５１，６１の熱が放
熱器５２，６２を介して十分逃げることができないとい
う欠点があった。

【００１１】そこで本発明の目的は、トランジスタの特
性劣化を防止し、かつ十分な放熱効果が得られる電気機
器の冷却構造を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、発熱体と、この発熱体の一面に取付けられ
る第１放熱手段と、前記発熱体の他の面に取付けられる
第２放熱手段とが含まれ、前記第１放熱手段には貫通孔
が形成され、前記第２放熱手段は第１部材と、この第１
部材と直角方向に延出する第２部材とからなり、前記第
２放熱手段の第２部材が前記第１放熱手段の貫通孔を貫
通するよう形成されることを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、第２の放熱手段を第１の
放熱手段の延出方向に延出させることにより、トランジ
スタの上側に第２の放熱手段による熱が導出されるのを
防止することができるため、トランジスタの特性劣化を
防止することができる。

【００１４】又、第１放熱手段の延出部分に冷却風を当
てれば、その冷却風は第２放熱手段の延出部分にも当た
るため、十分な放熱効果が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】まず、本発明の概要について説明
する。図１を参照して、集中発熱し、高温となるトラン
ジスタ５１，６１の取付けネジ５４，６４を利用し、放
熱器１とヒートシンク２とを共締めする。

【００１６】この放熱器１は、ヒートシンク２側へ出す
ことにより強制空冷される。又、トランジスタ５１，６
１の熱は、ヒートシンク２の放熱ルートとは別に放熱器
１からも放熱される。

【００１７】この放熱器１からの放熱ルートを用いるこ
とによりトランジスタ５１，６１は、電気的な特性劣化
を招くことなく、効果的に放熱を行うことが可能とな
る。

【００１８】以下、本発明の実施の形態について添付図
面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る電気機
器の冷却構造の最良の実施の形態の平面図、図２は同冷
却構造のＢ−Ｂ断面図、図３は同冷却構造の底面図、図
４は同冷却構造のＡ−Ａ断面図である。

【００１９】なお、同図中従来例（図７〜図９）と同様
の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。

【００２０】図１〜図４を参照して、被冷却ユニット１
１にはトランジスタ５１，６１、放熱器１及びヒートシ
ンク２が実装されている。

【００２１】トランジスタ５１は、放熱器１の一端とヒ
ートシンク２とにネジ５４にて共締めされている。

【００２２】ヒートシンク２には複数のフィン２ａが形
成されている。さらに、ヒートシンク２にはこれを貫通
する貫通孔２ｂが形成されている。

【００２３】一方、放熱器１はネジ５４でネジ止めする
ためのネジ孔（不図示）が形成される第１部材１ａと、
この第１部材１ａと直角方向に延出する第２部材１ｂと
からなり、第１部材１ａと第２部材１ｂとは一体形成さ
れている。

【００２４】そして、その第２部材１ｂがヒートシンク
２の貫通孔２ｂを貫通するよう構成されている。

【００２５】同様に、トランジスタ６１も、放熱器１の
一端とヒートシンク２とにネジ６４にて共締めされてい
る。放熱器１とヒートシンク２の構造は前述のトランジ
スタ５１に使用したものと同様なので説明を省略する。

【００２６】さらに、冷却ファン３によりヒートシンク
２及び放熱器１の第２部材１ｂが強制空冷されている。
図４の矢印４は冷却ファン３による冷却風の進行方向を
示している。

【００２７】次に図１〜図４を参照して本実施の形態の
放熱ルートを説明する。トランジスタ５１，６１は、集
中発熱し、高温となっているため、ヒートシンク２に冷
却ファン３からの冷却風を流し、トランジスタ５１，６
１の発熱をヒートシンク２から放熱している。

【００２８】しかし、この放熱ルートだけではヒートシ
ンク２の大きさ及び、冷却風量を抑えながらトランジス
タ５１，６１を一定温度以下に保ち、信頼性を維持する
ことは困難である。

【００２９】そこで、ヒートシンク２の放熱ルートとは
別に放熱器１を使用した放熱ルートを設ける。

【００３０】放熱器１は、ヒートシンク２側（トランジ
スタ５１，６１の下方向）から出し、強制空冷すること
によりトランジスタ５１，６１を効果的に放熱し、信頼
性を維持することが可能となる。

【００３１】即ち、放熱ルートに関し、放熱器１を使用
することで、トランジスタ５１，６１の上方向の放熱ル
ートを使用せず、ヒートシンク２側（トランジスタ５
１，６１の下方向）を使用する。

【００３２】この放熱ルートによりトランジスタ５１，
６１の電気的特性を劣化させることなく、さらに、放熱
器１には冷却風が当たるため効果的にトランジスタ５
１，６１の温度を下げることが可能となる。

【００３３】次に、本発明の実施例について説明する。

【００３４】

【実施例】まず、第１実施例から説明する。図５は第１
実施例の構成図である。図５は放熱器１の第２部材１ｂ
をその延出方向と直角方向に断面した図を示している。
同図に示すように第２部材１ｂは円筒状に形成されてい
る。

【００３５】トランジスタ５１，６１の発熱量が比較的
小さい場合は第２部材１ｂをこのような円筒状に形成す
ることにより、製作費の低減を図ることが可能となる。

【００３６】次に、第２実施例について説明する。図６
は第２実施例の構成図である。図６も放熱器１の第２部
材１ｂをその延出方向と直角方向に断面した図を示して
いる。同図に示すように第２部材１ｂの表面は凹凸状に
形成されている。

【００３７】トランジスタ５１，６１の発熱量が比較的
大きい場合は第２部材１ｂの表面をこのような凹凸状に
形成することにより、放熱効果の向上を図ることが可能
となる。

【００３８】次に、第３実施例について説明する。第３
実施例は放熱器１の材質に関する物である。

【００３９】放熱器１の材質として、例えばアルミニウ
ム又は銅等の金属の使用が可能である。両者は重量、価
格、熱伝導率が相違するため、必要に応じていずれかを
選択することにより、重量、価格、放熱効果の面で最適
なものを得ることができる。

【００４０】以上、３つの実施例について説明したが、
ヒートシンク２とともに放熱器１を設けることにより、
ヒートシンク２の大きさ及び冷却風量を抑えることも可
能となる。

【００４１】なお、特開平７−２９７３２８号公報（図
２参照）に、ヒートシンク１２側の放熱ルートを使用し
て、停留フィン１２ｂ経由で発熱体９３のピン８０に冷
却ファン２２から吐出される対流を当て、放熱効果を高
める技術が開示されている。

【００４２】この発明は放熱効果を高めるという点で本
発明と目的が共通するものの、放熱手段はフィン１２だ
けであり第２のフィンは設けられていないこと、及び停
留フィン１２ｂ経由の対流は発熱体９３方向に向けられ
ていること等、構成が本発明と全く相違する。

【００４３】従って、この公報記載の技術から得られる
作用・効果も本発明と全く相違する。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、発熱体と、この発熱体
の一面に取付けられる第１放熱手段と、前記発熱体の他
の面に取付けられかつ前記第１放熱手段が延出する方向
に延出する第２放熱手段とを含んで電気機器の冷却構造
を構成したため、トランジスタの特性劣化を防止し、か
つ十分な放熱効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気機器の冷却構造の最良の実施
の形態の平面図である。

【図２】同冷却構造のＢ−Ｂ断面図である。

【図３】同冷却構造の底面図である。

【図４】同冷却構造のＡ−Ａ断面図である。

【図５】第１実施例の構成図である。

【図６】第２実施例の構成図である。

【図７】従来の電気機器の冷却構造を示す平面図であ
る。

【図８】同冷却構造のＢ−Ｂ断面図である。

【図９】同冷却構造のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ 放熱器 ２ ヒートシンク ３ 冷却ファン １１ 被冷却ユニット ５１，６１ トランジスタ ５４，６４ ネジ

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱体と、この発熱体の一面に取付けら
   れる第１放熱手段と、前記発熱体の他の面に取付けられ
   る第２放熱手段とが含まれ、 前記第１放熱手段には貫通孔が形成され、前記第２放熱
   手段は第１部材と、この第１部材と直角方向に延出する
   第２部材とからなり、前記第２放熱手段の第２部材が前
   記第１放熱手段の貫通孔を貫通するよう形成される こと
   を特徴とする電気機器の冷却構造。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２放熱手段の延出部分を
   強制空冷する強制空冷手段をさらに含むことを特徴とす
   る請求項１記載の電気機器の冷却構造。
3. 【請求項３】 前記発熱体には前記第１放熱手段をネジ
   止めするためのネジ孔が形成され、このネジ孔を介して
   前記第２放熱手段が前記第１放熱手段とともにネジ止め
   されることを特徴とする請求項１又は２記載の電気機器
   の冷却構造。
4. 【請求項４】 前記第２放熱手段の第１部材には前記ネ
   ジ止め用のネジ孔が形成されることを特徴とする請求項
   ３記載の電気機器の冷却構造。
5. 【請求項５】 前記第２部材は円筒状に形成されること
   を特徴とする請求項１から４いずれかに記載の電気機器
   の冷却構造。
6. 【請求項６】 前記第２部材はその表面が凹凸状に形成
   されることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載
   の電気機器の冷却構造。
7. 【請求項７】 前記発熱体は能動素子であることを特徴
   とする請求項１から６いずれかに記載の電気機器の冷却
   構造。