JP5085429B2 - Circuit unit heat dissipation structure - Google Patents
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Description
この発明は、例えば航空機等の飛翔体に搭載される通信機器等を構成する回路ユニットの放熱構造に関する。 The present invention relates to a heat dissipation structure for a circuit unit constituting a communication device or the like mounted on a flying object such as an aircraft.
一般に、回路ユニットは、電子部品等の発熱部品がプリント配線基板に実装されて、通信機器等の所望の電子機器が構成されている。このような回路ユニットは、複数ユニットが、機器筐体に設けた複数の収容溝にそれぞれ収容されて並設配置され、所望の電子機器システムが構築される。 In general, in a circuit unit, a heat generating component such as an electronic component is mounted on a printed wiring board to constitute a desired electronic device such as a communication device. In such a circuit unit, a plurality of units are respectively housed in a plurality of housing grooves provided in the device housing and arranged side by side to construct a desired electronic device system.
ところで、このような回路ユニットは、そのプリント配線基板に実装した発熱部品が駆動されると、発熱し、温度が高くなると、性能が低下されることで、所望の性能を確保するために、発熱部品の熱制御が必要とされている。 By the way, such a circuit unit generates heat when a heat-generating component mounted on the printed wiring board is driven, and when the temperature rises, the performance deteriorates. There is a need for thermal control of components.
そこで、この回路ユニットにおいては、複数ユニットを同時に熱制御可能に、各ユニットの発熱部品からの熱を,熱伝導部材を介して機器筐体にそれぞれ熱輸送し、この機器筐体に熱輸送された熱を、機器筐体外部に排熱する、いわゆる間接空冷方式の放熱構造を用いて熱制御が行われている。 Therefore, in this circuit unit, heat from the heat-generating components of each unit is transported to the device housing via the heat conducting member so that heat can be controlled at the same time, and is transported to the device housing. Heat control is performed using a so-called indirect air-cooling heat dissipation structure that discharges the heat outside the device housing.
このような放熱構造としては、例えばシャーシにガイド溝を有したガイドプレートを設けて、電子回路モジュールの波状をした接触面を有したリテーナを、ガイドプレートのガイド溝に挿着して、その接触面を接触させることにより、電子回路モジュールの熱を、リテーナを介してガイドプレートのガイド溝に熱輸送する構成のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。そして、このシャーシのガイドプレート内には、外部から冷風が供給され、この冷風が、シャーシの排気口から排気されることで、電子回路モジュールの熱制御が行われる。
しかしながら、上記特許文献1に開示される放熱構造では、リテーナの波状の接触面をシャーシのガイド溝に接触させて接触部における熱抵抗を小さくして放熱効率を高めるように構成しているが、最近、要請されているように発熱部品の性能を高めて、その発熱が、さらに増加されると、その熱制御が困難となるという問題を有する。
However, the heat dissipation structure disclosed in
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、接触熱抵抗の軽減を図り得るようにして、小形化を確保したうえで、放熱効率の向上を実現し得るようにした回路ユニットの放熱構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to reduce the contact thermal resistance with a simple configuration, so that improvement in heat dissipation efficiency can be realized while ensuring miniaturization. An object of the present invention is to provide a heat dissipation structure for a circuit unit.
この発明は、発熱部品がプリント配線基板に実装された回路ユニットと、この回路ユニットが挿着される収容溝が設けられた機器筐体と、前記回路ユニットの部品搭載面上に載置されるものであって、前記収容溝に収容される熱結合部を有したフレーム部材と、このフレーム部材上に被着されて熱結合されるものであって、前記フレーム部材の熱結合部に間隙を有して対峙されて前記機器筐体の収容溝に収容される熱結合部が設けられた前記回路ユニットの発熱部品からの熱が伝導される熱伝導部材と、前記フレーム部材及び熱伝導部材を前記回路ユニットに固定する固定手段と、前記熱伝導部材の熱結合部と前記フレーム部材の熱結合部との間に締付け自在に介在されて前記収容溝に収容され、その締付け調整により前記両方の熱結合部を押圧し、前記機器筐体の収容溝の両側壁の異なる側壁に分けて圧接させる取付部材とを備えて回路ユニットの放熱構造を構成した。 The present invention is mounted on a circuit unit in which a heat generating component is mounted on a printed wiring board, a device housing provided with a receiving groove into which the circuit unit is inserted, and a component mounting surface of the circuit unit. A frame member having a thermal coupling portion accommodated in the accommodation groove, and a frame member that is attached to the frame member and thermally coupled thereto, wherein a gap is formed in the thermal coupling portion of the frame member. A heat conducting member for conducting heat from the heat generating component of the circuit unit provided with a heat coupling portion that is opposed to and accommodated in a housing groove of the device housing, and the frame member and the heat conducting member. A fixing means for fixing to the circuit unit, and a heat coupling portion of the heat conducting member and a heat coupling portion of the frame member are interposed between the heat coupling portion and freely accommodated in the accommodating groove . Thermal coupling Pressure, to constitute a heat dissipation structure of a circuit unit and a mounting member for pressing is divided into side walls of different side walls of the housing groove of the equipment cabinet.
上記構成によれば、回路ユニットは、フレーム部材及び熱伝導部材が固定手段を介して固定された状態で、各熱結合部が、取付部材により独立して機器筐体の収容溝に圧接されて2経路で熱的に結合されることにより、機器筐体との接触面積を大きく採ることができて、熱輸送経路における熱接触抵抗を小さく設定することができる。従って、小形化を確保したうえで、高効率な放熱が実現されて、発熱部品の性能の向上を容易に図ることが可能となる。 According to the above configuration, in the circuit unit, with the frame member and the heat conducting member being fixed via the fixing means, each thermal coupling portion is press-contacted to the housing groove of the device casing independently by the mounting member. By being thermally coupled in two paths, a large contact area with the device casing can be taken, and the thermal contact resistance in the heat transport path can be set small. Therefore, high-efficiency heat dissipation can be realized while ensuring miniaturization, and the performance of the heat-generating component can be easily improved.
以上述べたように、この発明によれば、簡易な構成で、接触熱抵抗の軽減を図り得るようにして、小形化を確保したうえで、放熱効率の向上を実現し得るようにした回路ユニットの放熱構造を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a circuit unit that can reduce the contact thermal resistance with a simple configuration, and can achieve improvement in heat dissipation efficiency while ensuring miniaturization. The heat dissipation structure can be provided.
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、この発明の一実施の形態に係る回路ユニットの放熱構造を示すもので、機器筐体10は、例えば航空機に搭載されて使用に供され、その内壁の対向する面には、対を構成する凹状の収容溝11が複数対、所定の間隔に並設されている。
FIG. 1 shows a heat dissipation structure for a circuit unit according to an embodiment of the present invention. An
また、機器筐体10には、その上記複数対の収容溝11の各基部に、収容溝11の並設方向に形成された空気路12が2系統、略平行に設けられている。この2系統の空気路12には、例えばフィンが内装されており、その一方端が機器筐体10の一方の壁面に設けられた図示しない空気取入口に連通され、他方端が機器筐体10の他方の壁面に設けられた空気排気口13に連通されている。
In addition, in the
これにより、2系統の空気路12は、上記空気取入口(図示せず)に冷風が供給されると、この冷風がフィン間を通り移動しながら周囲の熱を奪って空気排気口13から排気され、この冷風で、後述するように機器筐体10の対の収容溝11に熱輸送された熱を、外部に排熱する。
As a result, when the cold air is supplied to the air intake port (not shown), the two
上記機器筐体10の複数対の収容溝11間には、回路ユニット14が、例えば架設する如くそれぞれ挿着されて並設収容される。この回路ユニット14は、発熱部品である電子回路部品141がプリント配線基板142上に実装されて所望の電子回路が形成されている。そして、この回路ユニット14の部品搭載面上には、枠状のフレーム部材15及び板状の熱伝導部材16が順に被着される(図2参照)。
Between the plurality of pairs of receiving
このうちフレーム部材15は、例えば上記回路ユニット14の電子回路部品141の実装位置をよけるように二つの領域が連設されて形成されており、その両端部に熱結合部151が上記機器筐体10の一対の収容溝11に着脱可能に設けられる。そして、このフレーム部材15には、複数の取付孔152が上記回路ユニット14のプリント配線基板142に設けられた取付孔143に対応して形成されている。
Among them, the
なお、上記フレーム部材15としては、二つの領域に分離形成したフレーム構造に限るものでなく、例えば回路ユニット14の電子回路部品141の実装構造等に応じて、その電子部品回路141を囲むことのできるフレーム形状に形成したものが用いられる。
Note that the
上記熱伝導部材16には、図3乃至図5に示すように複数の取付孔161が上記プリント配線基板142の取付孔143及びフレーム部材15の取付孔152に対応して形成されている。そして、この熱伝導部材16の両側部には、熱結合部162が上記機器筐体10の一対の収容溝11に対応してそれぞれ設けられている。
As shown in FIGS. 3 to 5, a plurality of
この熱結合部162は、例えば変形自在に設けられ(図5参照)、上記収容溝11に収容された状態で、周知のウエッジロックと称する締付け自在な取付部材17を挟んで上記フレーム部材15の熱結合部151と対向配置される。そして、このフレーム部材15の熱結合部151及び熱伝導部材16の熱結合部162は、上記取付部材17が締付けられると、該取付部材17に押圧されて収容溝11の側壁に圧接され、機器筐体10の収容溝11の側壁に熱結合される。
The
この際、熱伝導部材16の熱結合部162は、取付部材17により、弾性力に抗して押圧されて弾性変形されていることで、収容溝11の側壁に圧接されて小さな熱接触抵抗で確実に接触配置することができる。
At this time, the
上記構成において、上記フレーム部材15及び熱伝導部材16は、回路ユニット14のプリント配線基板142の部品搭載面上に順に載置され、相互の熱結合部151,162間に取付部材17が介在される。
In the above configuration, the
この状態で、熱伝導部材16は、例えば熱伝導部材16の取付孔161から螺子部材18が挿入されて、該螺子部材18がフレーム部材15の取付孔152に螺着されてフレーム部材15の一方の面に取付けられる。そして、このフレーム部材15は、その取付孔152に対して上記回路ユニット14のプリント配線基板142の取付孔143に挿通された螺子部材19が螺着されて、その他方の面側に該プリント配線基板142が取付けられる(図2参照、但し、この螺子部材19は、上記螺子部材18に対して紙面方向にずれた状態で螺着されている)。このようにして、フレーム部材15及び熱伝導部材16は、回路ユニット14と一体的に組付けられる。
In this state, for example, the
なお、上記フレーム部材15及び熱伝導部材16は、その他、例えば熱伝導部材16の取付孔161から螺子部材18を挿入して、フレーム部材15の取付孔152に挿通させた後、さらにプリント配線基板142の取付孔143に挿通させる。そして、この螺子部材18の先端部には、ナット部材を螺着してフレーム部材15及び熱伝導部材16を回路ユニット14に一体的に組付けるようにしてもよい。
Note that the
ここで、上記フレーム部材15及び熱伝導部材16の熱結合部151,162間に介在させた取付部材17が締付けられる。すると、熱伝導部材16の熱結合部162は、取付部材27により、弾性力に抗して付勢されて撓み代を有するように広がる方向に弾性変形される。
Here, the
そして、回路ユニット14は、そのフレーム部材15の熱結合部151及び熱伝導部材16の熱結合部162が機器筐体10の対の収容溝11に挿着されて、複数ユニットが機器筐体10内に所定の間隔に並設収容される。
In the
ここで、収容溝11に挿着されたフレーム部材15及び熱伝導部材16の熱結合部は、取付部材17により、収容溝11の側壁にそれぞれ圧接され、回路ユニット14がそれぞれ収容溝11に対して2経路で接触されて熱結合される。この際、熱伝導部材16の熱結合部162は、その撓み代の作用により、機器筐体10の収容溝11の壁面に、強く接触されて高品質な熱接触が行われる。
Here, the thermal coupling portions of the
この機器筐体10内に並設配置された回路ユニット14は、その電子回路部品141が駆動されると、発熱される。すると、この熱は、フレーム部材15を介して機器筐体10の対の収容溝11の各一方側の壁面に熱輸送されると共に、熱伝導部材16を介して機器筐体10の対の収容溝11の各他方側の壁面の2経路で熱輸送される。そして、この機器筐体10の空気路12には、その上記空気供給口(図示せず)から冷風が供給され、この冷風が空気排気口13から外部に排気される。
The
ここで、機器筐体10の収容溝11に熱輸送された回路ユニット14からの熱は、空気路12を通過する冷風により奪われて、その空気と共に空気排気口13から外部に排熱される。これにより、機器筐体10内に並設収容された複数の回路ユニット14は、その電子回路部品141が所望の温度に熱制御される。
Here, the heat from the
このように、上記回路ユニットの放熱構造は、回路ユニット14の部品搭載面に機器筐体10の収容溝11に収容される熱結合部151を有したフレーム部材15及び上記機器筐体10の収容溝11に収容される熱結合部162を有した熱伝導部材16を順に積重して、この熱伝導部材16の熱結合部162とフレーム部材15の熱結合部151との間に、相互の熱結合部151,162を機器筐体10の収容溝11の壁面に圧接して熱的に結合させる取付部材17を介在し,回路ユニット14の電子回路部品141からの熱をフレーム部材15及び熱伝導部材16の熱結合部151,162の2経路で排熱するように構成した。
Thus, the heat dissipation structure of the circuit unit includes the
これによれば、回路ユニット14は、フレーム部材15及び熱伝導部材16に熱的に結合された状態で、各熱結合部151,162が、取付部材17により独立して機器筐体10の収容溝11に圧接されて2経路で熱的に結合されることにより、機器筐体10との接触面積を大きく採ることができて、熱輸送経路における熱接触抵抗を軽減させて小さく設定することができる。
According to this, in the state where the
これにより、機器筐体10の小形化を確保したうえで、高効率な放熱が実現されて、電子回路部品の性能の向上を容易に図ることが可能となる。
Thereby, after ensuring the downsizing of the
なお、上記実施の形態では、機器筐体に凹状の収容溝を複数対、設けて、その一対の収容溝に回路ユニットを挿着する収容溝構造に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、その他の収容溝構造のものにおいても適用可能である、
また、上記実施の形態では、空冷構造として、空気路12を機器筐体10に収容溝11の基部に設けるように構成した場合について説明したが、この空冷構造に限ることなく、その他、各種の空冷構造を用いて構成することも可能である。
In the above embodiment, a case has been described in which the device housing is applied to a housing groove structure in which a plurality of pairs of recessed housing grooves are provided and a circuit unit is inserted into the pair of housing grooves. Without limitation, it can be applied to other housing groove structures.
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where it comprised so that the
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。 Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the effect of the invention can be obtained. In such a case, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
10…機器筐体、11…収容溝、12…空気路、13…空気排気口、14…回路ユニット、141…電子回路部品、142…プリント配線基板、143…取付孔、15…フレーム部材、151…熱結合部、152…取付孔、16…熱伝導部材、161…取付孔、162…熱結合部、17…取付部材、18…螺子部材、19…ナット部材。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
この回路ユニットが挿着される収容溝が設けられた機器筐体と、
前記回路ユニットの部品搭載面上に載置されるものであって、前記収容溝に収容される熱結合部を有したフレーム部材と、
このフレーム部材上に被着されて熱結合されるものであって、前記フレーム部材の熱結合部に間隙を有して対峙されて前記機器筐体の収容溝に収容される熱結合部が設けられた前記回路ユニットの発熱部品からの熱が伝導される熱伝導部材と、
前記フレーム部材及び熱伝導部材を前記回路ユニットに固定する固定手段と、
前記熱伝導部材の熱結合部と前記フレーム部材の熱結合部との間に締付け自在に介在されて前記収容溝に収容され、その締付け調整により前記両方の熱結合部を押圧し、前記機器筐体の収容溝の両側壁の異なる側壁に分けて圧接させる取付部材と、
を具備することを特徴とする回路ユニットの放熱構造。 A circuit unit in which a heat generating component is mounted on a printed wiring board;
A device housing provided with a housing groove into which the circuit unit is inserted;
A frame member that is mounted on a component mounting surface of the circuit unit and has a thermal coupling portion that is accommodated in the accommodation groove;
A thermal coupling portion is provided which is deposited on the frame member and thermally coupled, and is opposed to the thermal coupling portion of the frame member with a gap and is accommodated in the accommodation groove of the device casing. A heat conducting member through which heat from the heat generating component of the circuit unit is conducted;
Fixing means for fixing the frame member and the heat conducting member to the circuit unit;
Clamped between the thermal coupling portion of the heat conducting member and the thermal coupling portion of the frame member and accommodated in the accommodation groove, and presses both of the thermal coupling portions by adjusting the tightening, and A mounting member that is pressed into different side walls on both side walls of the body housing groove;
A heat dissipation structure for a circuit unit, comprising:
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