JP4438526B2 - パワー部品冷却装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2記載の発明は、CPUなどの発熱部品に対する過負荷を防ぎつつ高い放熱効果を得ることのできる放熱装置を得るもので、そのために、弾性を有する薄板状の金属製放熱板を二枚重ねにし、CPUと金属製放熱板との間に高熱伝導性ラバーを設けるようにしている。
図3は従来のパワー部品冷却装置の上面図、図4は正面図である。
図3および図4において、11はユニット構成部品であり背面に冷却フィン11aを備えたヒートシンクで、12はヒートシンクに固定されたパワー基板、13はパワー基板12に実装される例えばIPM等の高発熱のパワー部品、15はパワー基板12に実装される例えば整流ダイオード等の中発熱のパワー部品、16はパワー基板12に実装される例えばシャント抵抗等の中発熱のパワー部品である。これらの構成において、各パワー部品の冷却をパワー部品放熱面に密着するヒートシンクにて行っていた。
また、高発熱部品、中発熱部品を同一面に配置するため、温度分布が均一とならずヒートシンクの能力を効率良く利用できない問題も抱えていた。
そこで本発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、省スペースでヒートシンクにパワー部品を配置するとともにヒートシンク能力の効率的利用を可能とするパワー部品冷却装置を提供することを目的とする。
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のパワー部品冷却装置に係るもので、前記冷却フィンが複数個、前記ヒートシンクベースに垂直に立設していることを特徴としている。
また、請求項3記載の発明は、請求項2記載のパワー部品冷却装置に係るもので、前記発熱パワー部品を固定する冷却フィンを前記発熱パワー部品を固定していない他の冷却フィンよりも肉厚としたことを特徴としている。
さらに、請求項4記載の発明は、請求項2記載のパワー部品冷却装置に係るもので、前記ヒートシンクベースに固定された発熱パワー部品を実装したパワー基板と、前記冷却フィンに固定された発熱パワー部品を実装したパワー基板と、を別々にしたことを特徴としている。
そして、請求項5記載の発明は、請求項4記載のパワー部品冷却装置に係るもので、前記ヒートシンクベースに固定された発熱パワー部品を実装したパワー基板に対して前記冷却フィンに固定された発熱パワー部品を実装したパワー基板が垂直関係になるように前記2つのパワー基板が前記ヒートシンクに配置されることを特徴としている。
請求項2記載の発明によれば、冷却フィンが複数個、ヒートシンクベースに垂直に立設しているので、省スペースでヒートシンク能力の効率的利用が可能となる。
また、請求項3記載の発明によれば、発熱パワー部品を固定する冷却フィンを前記発熱パワー部品を固定していない他の冷却フィンよりも肉厚としたので、発熱パワー部品の冷却が効率よく行われる。
さらに、請求項4記載の発明によれば、2つのパワー基板を別々にしたので、省スペースとなる位置にそれぞれを設けることができる。
そして、請求項5記載の発明によれば、2つのパワー基板が互いに垂直関係になるようにヒートシンクに配置することで、最も省スペースに寄与することとなる。
図1は本発明の実施例を示すパワー部品冷却装置の上面図である。
図2は本発明の実施例を示すパワー部品冷却装置の正面図である。
図1および図2において、1はユニット構成部品であり複数枚の冷却フィン1aを取付基部(ヒートシンクベース)1bとから構成されたヒートシンク、2はIPM等の高発熱のパワー部品を実装している高発熱用パワー基板、3は高発熱用パワー基板2に実装された例えばIPM等の高発熱のパワー部品、4は高発熱用パワー基板2と垂直方向にヒートシンクに固定された中発熱用パワー基板、5は中発熱用パワー基板4に実装された例えば整流ダイオード等の中発熱のパワー部品、6は中発熱用パワー基板4に実装された例えばシャント抵抗等の別の中発熱のパワー部品である。
本構成において、ヒートシンク1の冷却フィン1aの一部をヒートシンクベース1cとして利用し、ここに中発熱部品5および6を取付けるようにしている。
また、冷却フィン1cを他の冷却フィン1aよりも肉厚として、ヒートシンクベース1bの肉厚に近くし、又は必要に応じてそれ以上としている。
また従来のパワー基板を高発熱用パワー基板2と中発熱用パワー基板4の2枚に分割し、これらを互いに垂直置き構成としているため、ヒートシンクサイズを小型化することができる。
また、高発熱のパワー部品3の放熱は主としてヒートシンク1の背面に垂直に立設された冷却フィン1aで行い、中発熱のパワー部品5および6の冷却は主としてヒートシンクベース1cの平板で行うため、ヒートシンク冷却性能のバランスがとれるためヒートシンクの冷却能力を効率的に利用できる。
さらに、ヒートシンクベースとして利用する冷却フィンの一部を他の冷却フィンよりも肉厚としたので、中発熱のパワー部品の冷却が効率よく行われ、高発熱用パワー基板と、中発熱用パワー基板とを別々にし、これらが互いに垂直関係になるようにヒートシンクに配置したので、省スペースに寄与することとなる。
このように、本発明によれば、ヒートシンクの小型化が可能となるとともにヒートシンク能力の効率的利用ができる等の効果が得られる。
1a 冷却フィン
1b ヒートシンクベース
2.高発熱用パワー基板
3.高発熱パワー部品
4.中発熱用パワー基板
5.中発熱パワー部品
6.別の中発熱パワー部品
Claims (5)
- ヒートシンクベースと該ヒートシンクベースに設けられた冷却フィンとからなるヒートシンクと、
前記ヒートシンクベースに固定された発熱パワー部品と、
前記冷却フィンに固定され、前記発熱パワー部品とは発熱パワーの弱い別の発熱パワー部品と、
から成ることを特徴とするパワー部品冷却装置。 - 前記冷却フィンは複数個が前記ヒートシンクベースに垂直に立設していることを特徴とする請求項1記載のパワー部品冷却装置。
- 前記発熱パワー部品を固定する冷却フィンを前記発熱パワー部品を固定していない他の冷却フィンよりも肉厚としたことを特徴とする請求項2記載のパワー部品冷却装置。
- 前記ヒートシンクベースに固定された発熱パワー部品を実装したパワー基板と、前記冷却フィンに固定された発熱パワー部品を実装したパワー基板と、を別々にしたことを特徴とする請求項2記載のパワー部品冷却装置。
- 前記ヒートシンクベースに固定された発熱パワー部品を実装したパワー基板に対して前記冷却フィンに固定された発熱パワー部品を実装したパワー基板が垂直関係になるように前記2つのパワー基板が前記ヒートシンクに配置されることを特徴とする請求項4記載のパワー部品冷却装置。
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