JP3994235B2 - Cooling structure of control device - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファンを使用する制御装置の冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の制御装置の冷却構造は、図２に示すようになっている。
図において, １は制御装置、２は制御装置の枠体を構成するヒートシンクで、ヒートシンク本体２ａと、このヒートシンク本体２ａの一方側に形成した発熱部品接触面２ｂと、他方側に設けた冷却フィン２ｃとで構成している。２ｄは前記ヒートシンク本体２ａの発熱部品接触面２ｂに突出させて設けた突出片である。３は装置外枠で、カバーで構成している。この装置外枠３と前記ヒートシンク本体２ａとで通風ダクト４を構成している。５は前記通風ダクト４の一方端において、前記ヒートシンク２に取り付けられた冷却ファンで、冷却風を前記通風ダクト内に送り込んでいる。６は通風ダクトの吸込口で、７は排出口である。８はプリント基板で、前記ヒートシンク２の発熱部品接触面２ｂと空隙を介して対向するように前記ヒートシンク２に取り付けられている。９は第１の発熱部品で、前記プリント基板８の上面に取り付けられ、上面を前記ヒートシンク２の発熱部品接触面２ｂに密着させている。１０は第２の発熱部品で、前記プリント基板８の上面の反冷却ファン側に取り付けるとともに、前記ヒートシンク２の突出片２ｄに密着させている。
このような構成において、前記第１の発熱部品と第２の発熱部品の冷却は、つぎのように行なわれる。
まず、前記第１の発熱部品９の熱は、前記第１の発熱部品９と接触している発熱部品接触面２ｂからヒートシンク本体２ａに伝えられ、第２の発熱部品１０の熱は、前記第２の発熱部品１０と接触している前記突出片２ｄからヒートシンク本体２ａに伝えられる。
つぎに、前記ヒートシンク本体２ａに伝えられた熱は、前記冷却フィン２ｃに伝わり、複数の冷却フィン２ｃの表面から、大気中に放熱される。この際、通風ダクト４内には、冷却ファン５によって、冷却風が矢印で示すように流れているので、冷却フィン２ｃの表面と大気との接触量が増加し、冷却フィン２ｃの表面からの放熱が良好に行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の制御装置の冷却構造においては、第２の発熱部品とヒートシンクの突出片が密着していないと、第２の発熱部品の熱がヒートシンクに伝わらず冷却性が悪くなるので、第２の発熱部品のプリント基板上での位置決め、および前記突出片との平行度を精度よく出す必要があり、しかも、前記第２の発熱部品は通常複数個あるので、制御装置の組立が非常に面倒であるという問題があった。
そこで、本発明は、組立が簡単で、冷却性がよい制御装置の冷却構造を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、装置枠体と、前記装置枠体と装置外枠との間に設けた通風ダクトと、前記通風ダクトの端部に設けた冷却ファンと、前記装置枠体に取り付けられ、ヒートシンク本体の一方側に発熱部品接触面を形成するとともに、他方側に前記通風ダクト内に突出する冷却フィンを設けたヒートシンクと、前記ヒートシンクの発熱部品接触面と空隙を介して対向するように、前記装置枠体に取り付けられたプリント基板と、前記プリント基板上に取り付けられ、上面を前記ヒートシンクの発熱部品接触面に密着させた第１の発熱部品と、前記プリント基板の上面の反冷却ファン側に取り付けた第２の発熱部品とを有する制御装置の冷却構造において、前記ヒートシンク本体の、前記第２発熱部品と対向する部分に、前記冷却ファン側と前記発熱部品接触面側を連通する通風穴を設け、前記通風穴の冷却ファン側の周囲に、前記第２発熱部品に向かって延びる傾斜したガイドを設けるようにしたものである。
このため、ヒートシンクの冷却フィン間を流れた風は、通風ダクトのカバとヒートシンクの貫通穴と壁によりプリント基板に搭載された発熱部品に流れて発熱部品の冷却効率が向上する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例を示す制御装置の側断面図である。なお、図２と同一符号は、同一または相当する部材を示し、説明を省略する。
本発明の制御装置の冷却構造が従来技術と異なる点は、通風ダクト４内における冷却風の流れの方向を変え、プリント基板８上の第２発熱部品１０を冷却風に直接当てて冷却するようにした点である。
そのため、本発明では、ヒートシンク本体２ａの、前記第２発熱部品１０と対向する部分に、前記冷却フィン２ｃ側と前記発熱部品接触面２ｂ側を連通する通風穴１１を設けるとともに、前記通風穴１１の冷却ファン５側の周囲に、前記第２発熱部品１０に向かって延びる傾斜したガイド１２を設けるようにしている。
また、前記装置外枠３を延長し、反冷却ファン５側に、冷却風の排出を防ぎ、かつ、冷却風を案内するための仕切部３ａを設けるようにしている。
この場合、排出口１３は、ヒートシンク本体２ａとプリント基板８との間に形成される。
このような構成において、前記第１の発熱部品９と第２の発熱部品１０の冷却は、つぎのように行われる。
［第１の発熱部品の冷却］
まず、前記第１の発熱部品９の熱は、前記第１の発熱部品９と接触している発熱部品接触面２ｂからヒートシンク本体２ａに伝えられる。つぎに、前記ヒートシンク本体２ａに伝えられた熱は、前記冷却フィン２ｃに伝わり、複数の冷却フィン２ｃの表面から、大気中に放熱される。この際、通風ダクト４内には、冷却ファン５によって、冷却風が矢印で示すように流れているので、冷却フィン２ｃの表面と大気との接触量が増加し、冷却フィン２ｃの表面からの放熱が良好に行われる。
［第２の発熱部品の冷却］
冷却ファン５で発生した冷却風は、ヒートシンク２から熱を奪った後、前記仕切部３ａに当たり方向転換するとともに、前記通風穴１１を通ってヒートシンク本体２ａの反冷却フィン側に方向を変えて流れていく。ヒートシンク本体２ａの反冷却フィン２ｃ側に流れていった冷却風は、前記ガイド１２によって第２の発熱部品１０へ向かうように誘導され、第２の発熱部品１０から熱を奪って、排出口１３から制御装置外に流れ出ていく。この場合、第２の発熱部品１０は冷却風によって直接冷却するので、ヒートシンク２に密着させる必要はなく、そのため、プリント基板８上への取り付けにあたっては、取り付け精度を厳しくする必要がない。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、冷却ファンで発生させた冷却風の流れを変えることにより、第２発熱部品を冷却風で直接冷却することができるので、従来のように、第２の発熱部品のプリント基板上での位置決め、および前記突出片との平行度を精度よく出す必要がなくなる。したがって、制御装置の組立がきわめて簡単で、かつ、制御装置の冷却性を大きく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例を示す制御装置の側断面図である。
【図２】 従来技術を示す制御装置の側断面図である。
【符号の説明】
１ 制御装置、
２ ヒートシンク、
２ａ ヒートシンク本体、
２ｂ 発熱部品接触面、
２ｃ 冷却フィン、
２ｄ 突出片、
３ 装置外枠、
３ａ 仕切部、
４ 通風ダクト、
５ 冷却ファン、
６ 吸込口、
７ 排出口、
８ プリント基板、
９ 第１の発熱部品、
１０ 第２の発熱部品、
１１ 通風穴、
１２ ガイド、
１３ 排出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling structure for a control device using a fan.
[0002]
[Prior art]
The cooling structure of the conventional control device is as shown in FIG.
In the figure, 1 is a control device, 2 is a heat sink constituting the frame of the control device, a heat sink body 2a, a heat generating component contact surface 2b formed on one side of the heat sink body 2a, and a cooling fin provided on the other side. 2c. Reference numeral 2d denotes a protruding piece provided to protrude from the heat generating component contact surface 2b of the heat sink body 2a. Reference numeral 3 denotes an outer frame of the apparatus, which is constituted by a cover. The device outer frame 3 and the heat sink main body 2a constitute a ventilation duct 4.
In such a configuration, the cooling of the first heat generating component and the second heat generating component is performed as follows.
First, the heat of the first heat generating component 9 is transmitted to the heat sink body 2a from the heat generating component contact surface 2b in contact with the first heat generating component 9, and the heat of the second
Next, the heat transmitted to the heat sink body 2a is transmitted to the cooling fins 2c and is radiated from the surfaces of the plurality of cooling fins 2c to the atmosphere. At this time, since the cooling air flows in the ventilation duct 4 as indicated by arrows by the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional cooling structure of the control device, if the second heat generating component and the protruding piece of the heat sink are not in close contact with each other, the heat of the second heat generating component is not transmitted to the heat sink and the cooling performance is deteriorated. In addition, it is necessary to accurately position the second heat generating component on the printed circuit board and to provide parallelism with the protruding piece, and there are usually a plurality of the second heat generating components. There was a problem that it was very troublesome.
Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling structure for a control device that is easy to assemble and has good cooling performance.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides an apparatus frame, a ventilation duct provided between the apparatus frame and the apparatus outer frame, a cooling fan provided at an end of the ventilation duct, and the apparatus. A heat sink attached to the frame and having a heat generating component contact surface on one side of the heat sink body and a cooling fin protruding into the ventilation duct on the other side, and a heat generating component contact surface of the heat sink and a gap A printed circuit board attached to the apparatus frame, a first heat generating component attached on the printed circuit board and having an upper surface closely attached to a heat generating component contact surface of the heat sink, and the printed circuit board In the cooling structure of the control device having the second heat generating component attached to the anti-cooling fan side of the upper surface, the front portion of the heat sink body facing the second heat generating component Ventilation hole communicating the heat generating component contact surface side and the cooling fan side provided around the cooling fan side of the ventilation hole, is obtained by so providing the inclined guide extending toward the second heat generating part.
For this reason, the air flowing between the cooling fins of the heat sink flows into the heat generating component mounted on the printed circuit board through the cover of the ventilation duct, the through hole and the wall of the heat sink, and the cooling efficiency of the heat generating component is improved.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view of a control device showing an embodiment of the present invention. 2 denote the same or corresponding members, and a description thereof will be omitted.
The cooling structure of the control device of the present invention is different from the prior art in that the direction of the cooling air flow in the ventilation duct 4 is changed and the second
Therefore, in the present invention, a ventilation hole 11 that communicates the cooling fin 2c side and the heating component contact surface 2b side is provided in a portion of the heat sink body 2a that faces the
Further, the apparatus outer frame 3 is extended, and a partition portion 3a for preventing cooling air from being discharged and guiding the cooling air is provided on the
In this case, the
In such a configuration, the cooling of the first heat generating component 9 and the second
[Cooling of first heat-generating component]
First, the heat of the first heat generating component 9 is transmitted from the heat generating component contact surface 2b in contact with the first heat generating component 9 to the heat sink body 2a. Next, the heat transmitted to the heat sink body 2a is transmitted to the cooling fins 2c and is radiated from the surfaces of the plurality of cooling fins 2c to the atmosphere. At this time, since the cooling air flows in the ventilation duct 4 as indicated by arrows by the
[Cooling of second heat generating component]
The cooling air generated by the
[0006]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the second heat-generating component can be directly cooled by the cooling air by changing the flow of the cooling air generated by the cooling fan. Therefore, it is not necessary to accurately position the heat-generating component on the printed circuit board and to provide parallelism with the protruding piece. Therefore, the assembly of the control device is extremely simple, and the cooling performance of the control device can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a control device showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of a control device showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1 control device,
2 heat sink,
2a Heat sink body,
2b Heating part contact surface,
2c cooling fins,
2d protruding piece,
3 Outer frame,
3a partition,
4 Ventilation duct,
5 Cooling fan,
6 Suction port,
7 outlet,
8 Printed circuit board,
9 First heat-generating component,
10 Second heat-generating component,
11 Ventilation holes,
12 guides,
13 Discharge port
Claims (2)
前記装置枠体と装置外枠との間に設けた通風ダクトと、
前記通風ダクトの端部に設けた冷却ファンと、
前記装置枠体に取り付けられ、ヒートシンク本体の一方側に発熱部品接触面を設けるとともに、他方側に前記通風ダクト内に突出する冷却フィンを設けたヒートシンクと、
前記ヒートシンクの発熱部品接触面と空隙を介して対向するように、前記装置枠体に取り付けられたプリント基板と、
前記プリント基板上に取り付けられ、上面を前記ヒートシンクの発熱部品接触面に密着させた第１の発熱部品と、
前記プリント基板の上面の反冷却ファン側に取り付けた第２の発熱部品とを有する制御装置の冷却構造において、
前記ヒートシンク本体の、前記第２発熱部品と対向する部分に、前記冷却ファン側と前記発熱部品接触面側を連通する通風穴を設け、前記通風穴の冷却ファン側の周囲に、前記第２発熱部品に向かって延びる傾斜したガイドを設けたことを特徴とする制御装置の冷却構造。 A device frame;
A ventilation duct provided between the device frame and the device outer frame;
A cooling fan provided at an end of the ventilation duct;
A heat sink attached to the device frame, provided with a heat generating component contact surface on one side of the heat sink body, and provided with cooling fins protruding into the ventilation duct on the other side;
A printed circuit board attached to the device frame so as to face the heat-generating component contact surface of the heat sink via a gap;
A first heat generating component mounted on the printed circuit board and having an upper surface in close contact with the heat generating component contact surface of the heat sink;
In the cooling structure of the control device having a second heat generating component attached to the anti-cooling fan side of the upper surface of the printed circuit board,
A ventilation hole that communicates the cooling fan side and the heating component contact surface side is provided in a portion of the heat sink body that faces the second heating component, and the second heat generation is provided around the cooling fan side of the ventilation hole. A cooling structure for a control device, comprising an inclined guide extending toward a component.
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