JP4494398B2

JP4494398B2 - 放熱構造

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Publication number: JP4494398B2
Application number: JP2006355044A
Authority: JP
Inventors: 洋光武藤; 浩一崎田; 美暁石本
Original assignee: Ｔｄｋラムダ株式会社
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: JP2008166531A

Description

本発明は、送風装置からの送風を利用して強制空冷される放熱構造に関し、強制空冷されるスイッチング電源装置に組込まれる放熱構造に関する。

一般に、この種のスイッチング電源装置などに代表される各種電気機器の内部には、半導体素子などの発熱部品を内蔵しており、こうした発熱部品の著しい温度上昇を防ぐために、本願出願人が既に提案した特許文献１には、発熱部品の背面と接触する受熱部と、この受熱部の上方に形成された放熱フィンとを備えた放熱器が開示されている。

図４や図５は、上述したような放熱器と、大電流を流すのに好適なバスバーとを兼用した放熱構造を示している。これらの各図において、１０１Ａ〜１０１Ｆはスイッチング電源装置の二次側整流回路を構成する発熱部品としてのダイオード素子で、これらのダイオード素子１０１Ａ〜１０１Ｆは、ブロック状の素子本体１０２と、素子本体１０２より延設した複数本のリード端子１０３とにより構成される。１１１は銅などの電気伝導性及び熱伝導性に優れた部材で構成されるバスバーで、このバスバー１１１の適所には、例えばトランス（図示せず）の二次巻線端子や、他のバスバーとのねじによる接続を可能にする貫通孔１１２付きの接続部１１３が設けられる。一方、前記各ダイオード素子１０１Ａ〜１０１Ｆの素子本体１０２背面はカソード電極が露出形成されており、それぞれの素子本体１０２の背面がバスバー１１１の平板部１１４に接触することで、アノード電極を構成するリード端子１０３の一部から、素子本体１０２を通じてバスバー１１１に電流が流れ込む構造になっている。なお、１１５は各素子本体１０２をバスバー１１１の平板部１１４に取付け固定するためのねじであり、このねじ１１５に対応して、平板部１１４には図示しないねじ孔が設けられている。

１２１は、板状の基部１２２に複数の放熱フィン１２３を形成してなる放熱体である。この放熱体１２１は、熱伝導性に優れた例えばアルミニウムなどで形成される。そして、前記各ダイオード素子１０１Ａ〜１０１Ｆの素子本体１０２が、バスバー１１１の平板部１１４の一側面に取付け固定されるのに対して、放熱フィン１２３の基部１２２は、スバー１１１の平板部１１４の他側面に取付け固定される。

そして、ここには図示していないが、放熱フィン１２３間の溝部に空気がスムースに流れるように、送風装置であるファンを配置すると、各ダイオード素子１０１Ａ〜１０１Ｆの素子本体１０２からバスバー１１１を介して放熱体１２１に伝導した熱が、放熱フィン１２３においてファンにより取り込まれた冷たい空気に接触して熱交換される。これにより、各ダイオード素子１０１Ａ〜１０１Ｆの温度上昇を抑制すると共に、バスバー１１１を通してダイオード素子１０１Ａ〜１０１Ｆに電流を流すことが可能になる。
特開２００５−１７５２２５号公報

しかし、上述した従来の放熱構造では、次のような問題点を生じる。

スイッチング電源装置の二次側回路を低電圧，大電流化する要求に応えて、個々のダイオード素子１０１Ａ〜１０１Ｆに流れる電流が増大すると、それに伴なう各ダイオード素子１０１Ａ〜１０１Ｆの損失も大きくなり、熱分散や電流定格などを考慮して、バスバー１１１の平板部１１４に並設したダイオード素子１０１Ａ〜１０１Ｆの数量を増やす必要性が生じる。ところがその場合には、バスバー１１１や放熱体１２１も同様に横方向に延ばさざるを得なくなり、限られた収容スペースの中で配置される放熱構造が、非常に長くて大きなものとなってしまう。そのため、スイッチング電源装置の一部として、当該放熱構造が非常にバランスの悪い部品配置となり、電気的な特性が悪化するなどの弊害を生じていた。

本発明は上記の各問題点に着目してなされたもので、限られた収容スペースの中でバランスよく配置できると共に、発熱部品の温度上昇を効果的に抑制できる放熱構造を提供することを、その目的とする。

本発明における請求項１の放熱構造は、上記第１の目的を達成するために、熱伝導性を有する外郭部材により、送風装置からの風を通過させる筒型の風洞を形成すると共に、並設された複数の発熱部品からの熱を受ける受熱部を、前記外郭部材の少なくとも２つ以上の表面に形成して構成される。

また、前記放熱構造は、トランスと二次側整流回路とその後段の二次側回路とを備えるスイッチング電源装置に組み込まれ、前記外郭部材が、前記二次側整流回路を構成する発熱部品としてのダイオード素子のカソード電極から前記二次側回路に電流を流すカソードバスバー、および、前記トランスの二次巻線端子から前記ダイオード素子のアノード電極に電流を流すアノードバスバーとして設けられている。

また、請求項２の放熱構造は、前記風洞にヒートシンクを設けている。

また、請求項３の放熱構造は、前記外郭部材に、前記風洞への空気の取り込みを可能にする孔を設けている。

また、請求項４の放熱構造は、前記風洞の大きさを変更可能にする調節機構を備えている。

請求項１の放熱構造によれば、空気の流れが集中する風洞を取り囲む壁部の２つ以上の表面から、発熱部品からの熱をそれぞれ受けて、従来よりも少ない並設数で多くの発熱部品から一度に効率よく熱を奪うことができる。そのため、限られた収容スペース内でバランスよく配置でき、併せて発熱部品の温度上昇を効果的に抑制できる。

また、外郭部材は、各発熱部品から発生する熱を、風洞を通過する風の流れに接触させるだけでなく、各発熱部品に電流を流すバスバーとしての機能を兼用させることができる。そのため、大電流を流すのに適したコンパクトな放熱構造とすることができる。

請求項２の放熱構造によれば、各発熱部品からヒートシンクに熱を伝導させて、より広い面積で風洞内を流れる空気と熱交換を行うことが可能になる。

請求項３の放熱構造によれば、孔から風洞内に空気が引き込まれて、風洞内の風速を増加させることができ、各発熱部品に対する冷却性能を向上させることができる。

請求項４の放熱構造によれば、風洞の大きさを変更可能にする調節機構によって、風洞内を流れる空気の流速の調整が簡単に可能になり、発熱部品を望ましい温度上昇に抑えることができる。

以下、本発明における放熱構造の好ましい一実施形態について、添付図面である図１と図２を参照しながら詳細に説明する。

これらの各図において、１Ａ〜１Ｐはスイッチング電源装置の二次側整流回路を構成する発熱部品としてのダイオード素子である。本実施例では、１６個のダイオード素子１Ａ〜１Ｐを４つずつ４列に並べて配置しているが、発熱部品の全体及び各列の個数や、列数については特に限定しない。各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐは、従来例のものと同じく、ブロック状の素子本体２と、素子本体２より外方に並んで延設した複数本のリード端子３とにより構成される。また、素子本体２の背面はカソード電極が露出形成される。本実施例では、各素子本体２にそれぞれ３本のリード端子３が取付けられているが、その中で左右両端にある２本のリード端子３がアノード電極を構成し、中央にある１本のリード端子３がカソード電極を構成している。なお、発熱部品として例えばサイリスタ，パワートランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴなど、ダイオード素子１Ａ〜１Ｐ以外のものを適用してもよい。

１１Ａは、前記ダイオード素子１Ａ〜１Ｈのカソード電極と電気的に導通するカソードバスバーであり、また１１Ｂは、ダイオード素子１Ｉ〜１Ｐのカソード電極と電気的に導通する別なカソードバスバーである。カソードバスバー１１Ａ，１１Ｂは、後述する空気Ｆの流れに沿う方向に、間隔を有して向かい合うように配置された平板状の壁部１３，１４と、この壁部１３，１４の基端どうしをつなぎ、同じく空気Ｆの流れに沿う方向に配置された連結部１５とにより、全体がＵ字状に形成される。また、カソードバスバー１１Ａの壁部１３は、ダイオード素子１Ａ〜１Ｄの素子本体２から熱を受ける受熱部として構成され、カソードバスバー１１Ａの壁部１４は、ダイオード素子１Ｅ〜１Ｈの素子本体２から熱を受ける受熱部として構成され、カソードバスバー１１Ｂの壁部１３は、ダイオード素子１Ｉ〜１Ｌの素子本体２から熱を受ける受熱部として構成され、カソードバスバー１１Ｂの壁部１４は、ダイオード素子１Ｍ〜１Ｐの素子本体２から熱を受ける受熱部として構成される。カソードバスバー１１Ａの壁部１３は、少なくとも一方向に並べて配置されるダイオード素子１Ａ〜１Ｄの素子本体２の背面全体が、その外表面に当接できるような大きさに形成すればよい。これは、他のカソードバスバー１１Ａの壁部１４や、カソードバスバー１２Ａの壁部１３，１４についても同じことが言える。

１６は、各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐの素子本体２を、カソードバスバー１１Ａ，１１Ｂの壁部１３，１４にそれぞれ取付け固定するためのねじである。各素子本体２には、ねじ１６が挿通可能な挿通孔（図示せず）が設けられていると共に、この挿通孔に対向して、カソードバスバー１１Ａ，１１Ｂの壁部１３，１４にはねじ孔１７が形成されており、ねじ１６の雄ねじ部を素子本体２の挿通孔に挿通して、これをねじ孔１７に螺着することにより、ねじ１６の頭部とカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂの壁部１３，１４に挟まれた状態で、各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐの素子本体２が取付け固定される。なお、ねじ１６以外の止着部材によって、同様の取付け固定構造を実現してもよい。

１２Ａは、ダイオード素子１Ａ〜１Ｈのアノード電極と電気的に導通するアノードバスバーであり、また１２Ｂは、ダイオード素子１Ｉ〜１Ｐのアノード電極と電気的に導通する別なアノードバスバーである。これらのアノードバスバー１２Ａ，１２Ｂは平板状で、Ｕ字状に形成されたカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂの開放端部を塞ぐように配置される。カソードバスバー１１Ａ，１１Ｂおよびアノードバスバー１２Ａ，１２Ｂは、何れも電気伝導性と熱伝導性に優れた好ましくは銅からなる部材で構成される。また、アノードバスバー１２Ａ，１２Ｂは、カソードバスバー１１Ａ，１１Ｂの開放端部に対向して配置される蓋部２１と、この蓋部２１の一方即ち前方に位置して、図示しないトランスの二次巻線端子とのねじによる接続を可能にする貫通孔２２付きの接続部２３と、蓋部２１の両側から外方に延びて形成され、各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐのリード端子３との半田付けによる接続を可能にするピン接続部２４と、蓋部２１の略中央に形成されたスリット状の孔２５と、により何れも構成される。そして、カソードバスバー１１Ａとアノードバスバー１２Ａとにより、また別なカソードバスバー１１Ｂとアノードバスバー１２Ｂとにより、ここでは壁部１３，１４と、連結部１５と、蓋部２１とにより四辺を成す角形筒状の空洞部２７が形成される。

本実施例では、カソードバスバー１１Ａとアノードバスバー１２Ａが接触しないように、またカソードバスバー１１Ｂとアノードバスバー１２Ｂが接触しないように、双方の部材が若干の隙間を有して配置される。但し、電気的な制約がなければ、これらの部材間を接触させ、さらには止着部材を利用して固定させてもよい。また、空洞部２７は角形のような決められた形状である必要はなく、例えば空洞部２７を大きく確保するために、蓋部２１を外方に膨らませた湾曲状に形成してもよい。

３１は、左右に分離したカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂを電気的及び機構的に連結する平板状の接続バスバーである。接続バスバー３１は、素子本体２が取付けられていないカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂの連結部１５外表面に、その左右両側が固着される。これらの各バスバー１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ，３１の板厚は、本実施例では何れも３ｍｍに形成しているが、そこを流れる電流の大きさを考慮して適宜決定すればよい。また、本実施例におけるパスバー３１も、電気伝導性と熱伝導性に優れた好ましくは銅からなる部材で構成されるが、カソードバスバー１１Ａ，１１Ｂ間の電気的接続を必要としない場合には、各々のカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂに放熱フィン付きの放熱体を分離して設けてもよい。本実施例では、左右の空洞部２７，２７間に形成した空間３２を利用して、ダイオード素子１Ａ〜１Ｐと共にスイッチング電源装置の二次側回路を構成するチョークコイル（図示せず）が収容される。したがって、空間３２の大きさは、チョークコイルなどの収容部品の容積を考慮して適宜決定すればよい。

その他、アノード電極となるリード端子３には、ノイズを抑制するための円環状のコアビーズ３４が挿通される。また３５は、並列に接続されるダイオード素子１Ａ〜１Ｈと、ダイオード素子１Ｉ〜１Ｐのアノード電極とカソード電極間にそれぞれ接続されるスナバ回路の基板である。

４１は、本実施例における放熱構造と共にスイッチング電源装置の筐体５１に収容搭載される送風装置である。この送風装置４１は、例えば筐体５１の内部から外部に空気を送り出す吐き出し式の軸流ファンなどで構成され、筐体５１内に強制的な空気の流れＦを形成する。また、この送風装置４１による空気の流れＦが、左右の空洞部２７を支障なく通過するように、この空気の流れＦに沿って空洞部２７が形成される。これにより、本来はカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂとアノードバスバー１２Ａ，１２Ｂにより囲まれた空洞部２７が、送風装置４１からの風即ち空気の流れＦを円滑に通過させる風洞として機能する。

次に、上記構成についてその作用を説明する。スイッチング電源装置として、図示しない負荷に電力供給が行なわれるようになると、トランスの二次巻線端子に接続した左右のアノードバスバー１２Ａ，１２Ｂから、ダイオード素子１Ａ〜１Ｈの素子本体２と、ダイオード素子１Ｉ〜１Ｐの素子本体２を通って、それらのカソード電極に接続するカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂに電流が流れ、各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐがスイッチング電源装置の筐体５１内で発熱する。カソードバスバー１１Ａ，１１Ｂに流れ込んだ電流は、共通する接続バスバー３１に達し、そこから後段の二次側回路に送り出される。

一方、スイッチング電源装置としての上記動作が開始すると、送風装置４１のファンモータ（図示せず）にも電力が供給され、筺体５１内で強制的な空気の流れＦが形成される。筺体５１内では、左右の空洞部２７，２７間の空間３２に収容部品であるチョークコイルが配置されている関係で、この空間３２を通過しようとする空気の流れＦが阻止され、空洞部２７，２７に自ずと冷たい空気の流れＦが集中するようになる。各ダイオード素子１Ａ〜１Ｈの素子本体２と、ダイオード素子１Ｉ〜１Ｐの素子本体２で発生した熱は、それぞれ熱伝導性の良好なカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂの壁部１３，１４外表面から、カソードバスバー１１Ａ，１１Ｂの全体に伝わって、空洞部２７，２７を通る冷たい空気の流れＦと速やかに熱交換される。こうして、空洞部２７，２７内で温められた空気は、送風装置４１を通って筺体５１の外部に排出され、ダイオード素子１Ａ〜１Ｐの温度上昇を抑制する。

本実施例で注目すべきは、一方の空洞部２７を形成する外郭部材の一部であるカソードバスバー１１Ａの、少なくとも２つ以上の壁部１３，１４の表面を、ダイオード素子１Ａ〜１Ｄと、ダイオード素子１Ｅ〜１Ｈからの熱をそれぞれ受ける受熱部としている点である。つまり、熱伝導性を有する外郭部材であるカソードバスバー１１Ａとアノードバスバー１２Ａにより、送風装置４１からの空気の流れＦを通過させる筒型の風洞としての空洞部２７を形成すると共に、並設された複数のダイオード素子１Ａ〜１Ｈからの熱を受ける受熱部を、カソードバスバー１１Ａの少なくとも２つ以上の壁部１３，１４の表面に形成すれば、空気の流れＦが集中する空洞部２７を取り囲む２つ以上の壁部１３，１４の表面から、ダイオード素子１Ａ〜１Ｄおよびダイオード素子１Ｅ〜１Ｈからの熱をそれぞれ受けて、従来よりも少ない並設数で多くのダイオード素子１Ａ〜１Ｈから一度に効率よく熱を奪うことができる。そのため、限られた筺体５１の収容スペース内で、本実施例の放熱構造をバランスよく配置でき、併せて発熱部品であるダイオード素子１Ａ〜１Ｈの温度上昇を効果的に抑制できる。

そしてこれは、別なカソードバスバー１１Ｂとアノードバスバー１２Ｂとにより他方の空洞部２７を形成し、カソードバスバー１１Ｂの少なくとも２つ以上の壁部１３，１４の表面を、ダイオード素子１Ｉ〜１Ｐの受熱部として形成した構成でも、同じようなことが言える。

なお、ここでいう外郭部材の表面とは、空洞部２７に面した内面をも含む。例えば、図１において、カソードバスバー１１Ａの壁部１３，１４の内表面に、ダイオード素子１Ａ〜１Ｈの素子本体２を熱的に接続したり、カソードバスバー１１Ｂの壁部１３，１４の内表面に、ダイオード素子１Ｉ〜１Ｐの素子本体２を熱的に接続したりして、これらの部位を受熱部としてもよく、その場合は、各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐに直接的に空気の流れＦを当てるようにして、放熱効果を促進することができる。また、カソードバスバー１１Ａ，１１Ｂの壁部１３，１４のみならず、連結部１５にも別な電子部品と熱的に接続する受熱部を設けてもよい。

また、特に本実施例では、空洞部２７，２７を形成する外郭部材が、各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐに電流を流すバスバーであるカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂや、アノードバスバー１２Ａ，１２Ｂとして設けられている。こうすると、外郭部材は、各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐで発生する熱を、空洞部２７，２７を通過する空気の流れＦに接触させるだけでなく、ダイオード素子１Ａ〜１Ｐに電流を流すバスバーとしての機能を兼用させることができる。そのため、大電流を流すのに適したコンパクトな放熱構造とすることができる。なお、外郭部材をバスバーと兼用させる場合、熱伝導性のみならず電気伝導性に優れた部材である銅などを、外郭部材の材料として用いるのが好ましい。

本実施例では、アノードバスバー１２Ａ，１２Ｂの上方も、空気の流れＦが比較的阻害されることなく送風装置４１に向けて形成されるが、この空気の流れＦに沿ってスリット状の孔２５が開いているので、そこから空洞部２７，２７内にも空気が引き込まれて、空洞部２７，２７内の風速が増加する。つまり孔２５は、空洞部２７，２７への空気の取り込みを可能にするために設けられている。

このように、アノードバスバー１２Ａ，１２Ｂと筺体５１との間に、ある程度の空気の流れＦを可能にする空間が確保されていれば、その空気の流れＦに沿って、空洞部２７，２７内への空気の取り込みを可能にする孔２５を設けるのが好ましい。こうすると、孔２５から空洞部２７，２７内に空気が引き込まれて、空洞部２７，２７内の風速を増加させることができ、各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐに対する冷却性能を向上させることができる。孔２５は、空洞部２７，２７に空気をスムースに取り込むために、好ましくは空気の流れＦに沿ってスリット状に形成されるが、一乃至複数の丸孔として設けてもよく、同様の効果が得られれば、その形状は特に限定しない。また、カソードバスバー１１Ａ，１１Ｂに同様の孔２５を設けてもよい。

さらに、一方の空洞部２７を形成する外郭部材の一部であるカソードバスバー１１Ａと、他方の空洞部２７を形成する外郭部材の一部であるカソードバスバー１１Ｂが、熱伝導性および電気伝導性の良好な連結部材である接続バスバー３１により、熱的にも電気的にも接続されている、こうすると、仮に一方のカソードバスバー１１Ａに取付けられるダイオード素子１Ａ〜１Ｈと、他方のカソードバスバー１１Ｂに取付けられるダイオード素子１Ｉ〜１Ｐとの間で、熱的なアンバランスが生じても、接続バスバー３１がカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂ間の温度差を緩和して、ダイオード素子１Ａ〜１Ｐ全体の温度上昇を均一に抑制させることができる。

次に、上記実施例と同じ概念を有する別な変形例を、図３に基づき説明する。なお、図１や図２と共通する箇所には共通する符号を付し、そうした共通する部分の説明は、重複を避けるために極力省略する。

この変形例では、各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐのカソード電極に接続するバスバーとして、前記図１や図２のカソードバスバー１１Ａ，１１Ｂおよび接続バスバー３１に代わって、空気の流れＦの方向から見て、Ｕ字状に形成された１個の固定カソードバスバー６１と、同じく空気の流れＦの方向から見て、Ｌ字状に形成された２個の可変カソードバスバー６２，６３が設けられる。これらの固定カソードバスバー６１や可変カソードバスバー６２，６３は、何れも電気伝導性と熱伝導性に優れた好ましくは銅からなる部材で構成される。

固定カソードバスバー６１は、その外表面がダイオード素子１Ａ〜１Ｄからの熱を受ける受熱部として形成された平板状の壁部７１と、別なダイオード素子１Ｍ〜１Ｐからの熱を受ける受熱部として形成された平板状の壁部７２と、これらの壁部７１，７２を繋ぐ平板状の連結部７３と、により構成される。また、一方の可変カソードバスバー６２は、前記固定カソードバスバー６１の連結部７３上に設けられる底板部７５と、この底板部７５の基端より垂直に立ち上がり、その外表面がダイオード素子１Ｅ〜１Ｈからの熱を受ける受熱部として形成され、前記壁部７１と向かい合う平板状の壁部７６とを備えて構成されると共に、他方の可変カソードバスバー６３は、前記固定カソードバスバー６１の連結部７３上に設けられる底板部７７と、この底板部７７の基端より垂直に立ち上がり、その外表面がダイオード素子１Ｉ〜１Ｌからの熱を受ける受熱部として形成され、前記壁部７２と向かい合う平板状の壁部７８とを備えて構成される。

そしてここでは、固定カソードバスバー６１の壁部７１と、可変カソードバスバー６２の底板部７５及び壁部７６と、アノードバスバー１２Ａの蓋部２１とからなる外郭部材により、角形筒状を成す一方の空洞部２７が形成され、固定カソードバスバー６１の壁部７２と、可変カソードバスバー６３の底板部７７及び壁部７８と、アノードバスバー１２Ｂの蓋部２１とからなる外郭部材により、角形筒状を成す他方の空洞部２７が形成される。

そしてこの変形例でも、スイッチング電源装置としての上記動作が開始すると、送風装置４１により筺体５１内で強制的な空気の流れＦが形成される。筺体５１内では、左右の空洞部２７，２７間の空間３２に収容部品であるチョークコイルが配置されている関係で、この空間３２を通過しようとする空気の流れＦが阻止され、空洞部２７，２７に自ずと冷たい空気の流れＦが集中するようになる。それと共に、ダイオード素子１Ａ〜１Ｄの素子本体２から発生した熱が、固定カソードバスバー６１の壁部７１の外表面から、固定カソードバスバー６１の一側全体に伝わり、別なダイオード素子１Ｅ〜１Ｈの素子本体２から発生した熱が、可変カソードバスバー６２の壁部７６の外表面から、可変カソードバスバー６２の全体に伝わって、一方の空洞部２７を通る冷たい空気の流れＦと速やかに熱交換される。同様に、ダイオード素子１Ｍ〜１Ｐの素子本体２から発生した熱が、固定カソードバスバー６１の壁部７２の外表面から、固定カソードバスバー６１の他側全体に伝わり、別なダイオード素子１Ｉ〜１Ｌの素子本体２から発生した熱が、可変カソードバスバー６３の壁部７８の外表面から、可変カソードバスバー６３の全体に伝わって、他方の空洞部２７を通る冷たい空気の流れＦと速やかに熱交換される。こうして、空洞部２７，２７内で温められた空気は、送風装置４１を通って筺体５１の外部に排出され、ダイオード素子１Ａ〜１Ｐの温度上昇を抑制する。

また、一方の空洞部２７に着目すると、熱伝導性を有する外郭部材である固定カソードバスバー６１の壁部７１と、可変カソードバスバー６２の底板部７５及び壁部７６と、アノードバスバー１２Ａとにより、送風装置４１からの空気の流れＦを通過させる筒型の風洞としての空洞部２７を形成すると共に、並設された複数のダイオード素子１Ａ〜１Ｈからの熱を受ける受熱部を、少なくとも２つ以上の壁部７１，７６の表面に形成している。こうすると、空気の流れＦが集中する空洞部２７を取り囲む２つ以上の壁部７１，７６の表面から、ダイオード素子１Ａ〜１Ｄおよびダイオード素子１Ｅ〜１Ｈからの熱をそれぞれ受けて、従来よりも少ない並設数で多くのダイオード素子１Ａ〜１Ｈから一度に効率よく熱を奪うことができる。そのため、限られた筺体５１の収容スペース内で、本実施例の放熱構造をバランスよく配置でき、併せて発熱部品であるダイオード素子１Ａ〜１Ｈの温度上昇を効果的に抑制できる。

そしてこれは、固定カソードバスバー６１の壁部７２と、可変カソードバスバー６３の底板部７７及び壁部７８と、アノードバスバー１２Ｂとにより、他方の空洞部２７を形成し、少なくとも２つ以上の壁部７２，７８の表面を、ダイオード素子１Ｉ〜１Ｐの受熱部として形成した構成でも、同じようなことが言える。

また、この変形例では、固定カソードバスバー６１に対する可変カソードバスバー６２，６３の取付け位置が可変できるようになっており、これにより各空洞部２７，２７の大きさである壁部７１，７６間の幅や、壁部７２，７８間の幅を変えることができる。このように、空洞部２７，２７の大きさを変更可能にする調節機構としての可変カソードバスバー６２，６３を備えることで、空洞部２７，２７内を流れる空気の流速の調整が簡単に可能になり、ダイオード素子１Ａ〜１Ｐを望ましい温度上昇に抑えることができる。

なお、ここでいう空洞部２７，２７の大きさとは、その幅だけでなく例えば高さや直径などを含む。例えば空洞部２７，２７の高さを調節する場合には、アノードバスバー１２Ａ，１２Ｂの高さを可変する調節機構を設ければよい。

それ以外に、この変形例では、アノードバスバー１２Ａ，１２Ｂに孔２５を設けておらず、空洞部２７，２７の一辺はアノードバスバー１２Ａ，１２Ｂによってその全体が塞がれている。つまり、孔２５の大きさを変えるだけでなく、孔２５の有無によっても、空洞部２７，２７内を流れる空気の流速を調整できる。例えば、アノードバスバー１２Ａ，１２Ｂと筺体５１との間に、空気の流れＦを可能にする空間が殆ど形成されていない場合は、孔２５を意図的に設けないほうが、空洞部２７，２７内からの無駄な空気の漏れが少なくなって好ましい。

この変形例や上記実施例では、図３に示すように空洞部２７内にヒートシンク８１を設けてもよい。このヒートシンク８１は熱伝導性の良好な部材で構成され、好ましくは空気の流れＦを妨げない方向に一乃至複数のフィン８２が形成される。ヒートシンク８１の形状や材質、また空洞部２７内のどの位置にヒートシンク８１を取付け固定するかは、特に限定しない。このようなヒートシンク８１が空洞部２７内に設けられていれば、各ダイオード素子１Ａ〜１Ｐからヒートシンク８１に熱を伝導させて、より広い面積で空洞部２７内を流れる空気と熱交換を行うことが可能になる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可能である。実施例では、スイッチング電源装置に実装される発熱部品の放熱構造について説明したが、それ以外の各種電子機器の発熱部品にも同様に適用できることはいうまでもない。また、空洞部２７の大きさを変更可能にする調節機構として、ここでは移動する可変カソードバスバー６２，６３を例示したが、より複雑で精巧な調節機構を組み込んでもよい。

本発明の好ましい一実施例における放熱構造の外観斜視図である。同上、図１とは別な方向から見た放熱構造の外観斜視図である。同上、別な変形例を示す放熱構造の外観斜視図である。従来例を示す放熱構造の外観斜視図である。従来例を示す図４とは別な方向から見た放熱構造の外観斜視図である。

１Ａ〜１Ｐダイオード素子（発熱部品）
１１Ａ，１１Ｂカソードバスバー（外郭部材）
１２Ａ，１２Ｂアノードバスバー（外郭部材）
１３，１４壁部（受熱部）
２５孔
２７空洞部（風洞）
４１送風装置

Claims

熱伝導性を有する外郭部材により、送風装置からの風を通過させる筒型の風洞を形成すると共に、並設された複数の発熱部品からの熱を受ける受熱部を、前記外郭部材の少なくとも２つ以上の表面に形成した放熱構造において、
前記放熱構造は、トランスと二次側整流回路とその後段の二次側回路とを備えるスイッチング電源装置に組み込まれ、
前記外郭部材が、前記二次側整流回路を構成する発熱部品としてのダイオード素子のカソード電極から前記二次側回路に電流を流すカソードバスバー、および、前記トランスの二次巻線端子から前記ダイオード素子のアノード電極に電流を流すアノードバスバーとして設けられていることを特徴とする放熱構造。
前記風洞にヒートシンクを設けたことを特徴とする請求項１記載の放熱構造。
前記外郭部材に、前記風洞への空気の取り込みを可能にする孔を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の放熱構造。
前記風洞の大きさを変更可能にする調節機構を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の放熱構造。