JP5817552B2

JP5817552B2 - 電子装置

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Publication number: JP5817552B2
Application number: JP2012011308A
Authority: JP
Inventors: 敏雄中村
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Current assignee: NEC Corp
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Publication date: 2015-11-18
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Description

本発明は、電子装置に関し、例えば電力増幅装置のように、電子基板を冷却する冷却板を有する電子装置に関する。

電子装置の一例として、一般的な電力増幅装置２０００を説明する。図１１は、一般的な電力増幅装置の構成を示す断面図である。

図１１に示されるように、一般的な電力増幅装置２０００は、冷却板２１００と、電子基板２２００と、シールド蓋２３００とを備えている。

電子基板２２００は、基材２２１０上に、電解コンデンサ２２２０や電界効果トランジスタ（Field effect transistor：ＦＥＴ）２２３０を有している。

電界効果トランジスタ２２３０は、熱および電磁波を発生し、これらを周囲に輻射する。一般的な電力増幅装置２０００では、水冷流路２１１０を有する冷却板２１００が設けられている。そして、この水冷流路２１１０内に冷却水を流すことにより、電子基板２１００を冷却している。また、電界効果トランジスタ２２３０の伝熱板２２３１を冷却板２１００に直接的に接触させて、電界効果トランジスタ２２３０を冷却している。

また、一般的な電力増幅装置２０００では、シールド蓋２３００が設けられている。このシールド蓋２３００と冷却板２１００との間で電子基板２２００を密閉することにより、熱や電磁波の輻射を抑止している。また、複数の電界効果トランジスタ２２３０が基材２２１０上に実装される場合には、電界効果トランジスタ２２３０間に仕切り板（不図示）を設けることにより、複数の電界効果トランジスタ２２３０の間の電磁波の干渉を抑止している。

なお、関連技術として、例えば、シールド蓋（ケース２１）と冷却板１の間で密閉された電子基板（部品取付板１０）を、冷却板１内の冷却流路（給水パイプ４、排水パイプ５）に冷却水を流すことによって、冷却する技術が特許文献１に開示されている。

特開平８−１４９６２１号公報

しかしながら、一般的な電力増幅装置２０００では、シールド蓋２３００を設けたことによって、電界効果トランジスタ２２３０が発する高温の熱がシールド蓋２３００と冷却板２１００の間で充満してしまう。このため、冷却板２１００の水冷流路２１２０内に冷却水を流したとしても、電子基板２２００が電力増幅装置２０００外の温度や冷却板２１００の温度よりも高くなってしまうことがあった。この結果、電解コンデンサ２２２０のように熱に弱い電子部品は、高温の環境下に晒されてしまい、破損したり、寿命が短くなったりする問題があった。この場合、電解コンデンサ２２２０の交換頻度が高くなってしまう問題も生じる。

また、近年、電力増幅装置２０００に対しては、高出力が仕様として要求される傾向にある。また、これに伴って、電解コンデンサ２２２０も高耐圧、高容量が仕様として要求される傾向にある。このため、電解コンデンサ２２２０の容量や高さも大きくなり、電子基板２２００の基材２２１０とシールド蓋２３００の天面との間の距離を大きくする必要が生じ、電力増幅装置２０００の大きさも大きくなってしまう問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、例えば電力増幅装置など、密閉された装置内で使用される電子部品として、例えば電解コンデンサのように熱に弱い電子部品が高温下に晒されてしまい、破損が生じたり、寿命が短くなったりすることと、例えば電力増幅装置の出力などの仕様の要求により電子部品が大きくなり装置全体が大きくなってしまうという課題を解決する電子装置を提供することにある。

本発明の電子装置は、第１の電子部品が実装された電子基板と、熱伝導性を有し、前記電子基板の熱を冷却するように前記電子基板の背面側に設けられた冷却板と、前記冷却板との間で、前記電子基板を密閉して収容するシールド蓋と、前記電子基板の面に沿って前記冷却板内に貫通して形成され、外部の空気を通す空冷流路とを備え、前記第１の電子部品は、前記空冷流路内に配置されている。

本発明にかかる電子装置によれば、密閉された装置内に配置された電子部品の温度環境が高温にならないように維持して装置全体の品質を高くできるとともに、電子部品の大きさが装置全体の大きさに与える影響を低減できる。

本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置の構成を透過して示す透過斜視図である。本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置の構成を透過して示す透過平面図である。図２のＡ−Ａ切断線における断面を示す断面図である。電子基板の構成を示す図である。図４（ａ）は電子基板の断面図である。図４（ｂ）は電子基板の平面図である。冷却板の構成を示す平面図である。シールド蓋の構成を内側から示す平面図である。本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置と冷却装置との関係を示す図である。本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置をテレビ送信機用のラックに収容した例を用いて、本発明の効果を説明する図である。図８（ａ）は、一般的な電力増幅装置をテレビ送信機用のラックに収容した例を示す。図８（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置をテレビ送信機用のラックに収容した例を示す。本発明の第２の実施の形態における電力増幅装置の構成を示す断面図である。本発明の第３の実施の形態における電力増幅装置の構成を透過して示す透過斜視図である。一般的な電力増幅装置の構成を示す断面図である。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置１０００の構成について、図に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置１０００の構成を透過して示す透過斜視図である。図２は、電力増幅装置１０００の構成を透過して示す透過平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ切断線における断面を示す断面図である。図４は、電子基板２００の構成を示す図である。図４（ａ）は電子基板２００の断面図である。図４（ｂ）は電子基板２００の平面図である。図５は、冷却板１００の構成を示す平面図である。図６は、シールド蓋３００の構成を内側から示す平面図である。

図１〜図２に示されるように、電力増幅装置１０００は、冷却板１００と、電子基板２００と、シールド蓋３００とを含んで構成されている。

以下に、電子基板２００、シールド蓋３００および冷却板１００の各構成について、図に基づいて、順次説明する。

まず、電子基板２００の構成について説明する。図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、電子基板２００は、基材２１０と、第１の電子部品２２０と、第２の電子部品２３０とを含んで構成されている。図１〜図３に示されるように、電子基板２００は、冷却板１００上に取り付けられる。なお、電子基板２００は、通常、冷却板１００上に複数取り付けられるが、ここでは説明の便宜上、１つの電子基板２００が冷却板１００上に設けられている例を示す。

基材２１０は、例えば、板状に形成されたプリント配線基板である。基材２１０の材料には、ガラスエポキシ板材やポリイミドフィルムなどが用いられる。また、図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、基材２１０には、開口部２１１が形成されている。この開口部２１１の大きさは、第２の電子部品２３０の大きさに対応している。そして、第２の電子部品２２０が開口部２１１内に収容される。

第１の電子部品２２０は、例えば電解コンデンサなど、温度制約のある電子部品である。すなわち、第１の電子部品２２０は、高温下で使用すると、寿命が短縮したり破損したりするおそれがある電子部品である。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、第１の電子部品２２０は、回路部２２１と端子２２２とを有する。回路部２２１は、電子回路（不図示）を樹脂などにより被覆して構成されている。第１の電子部品２２０が例えば電解コンデンサの場合には、回路部２２１内部には電極板や誘電体などが収容される。端子２２２は、回路部２２１内の電子回路に電気的に接続されている。端子２２２は、基材２１０上に設けられた電極部２１３に半田（不図示）などにより接続される。

第２の電子部品２３０は、例えば電界効果トランジスタである。この電界効果トランジスタは、電磁波を周囲に輻射するとともに、ＲＦ信号を増幅する際に自ら大量の熱を発生し、この熱を周囲に輻射する。なお、第１の電子部品２３０は、発熱素子であればよく、電界効果トランジスタの他に、例えば中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）や、集積回路（Multi-chip Module：ＭＣＭ）等であってもよい。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、第２の電子部品２３０は、伝熱部２３１と回路部２３２と端子２３３を有している。伝熱部２３１は、金属などの伝熱部材により形成されている。伝熱部２３１は、図３に示されるように、冷却板１００に設けられた受熱部１３０にグリース等により貼り付けられる。これにより、伝熱部２３１と受熱部１３０とが接触し、熱的に接続する。そして、第２の電子部品２３０の熱が、伝熱部２３１および受熱部１３０を介して、冷却板１００へ伝達される。回路部２３２は、電子回路（不図示）を樹脂などにより被覆して構成されている。端子２３３は、回路部２３２内の電子回路（不図示）に電気的に接続されている。端子２３３は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、基材２１０上に設けられた電極部２１２に半田（不図示）などにより接続される。

以上、電子基板２００の構成について説明した。

次に、シールド蓋３００の構成について、図に基づいて説明する。

図６に示されるように、シールド蓋３００は、天板３１０と、側板３２０と、仕切板３３０とを含んで構成される。側板３２０は、天板３１０の外周に沿って設けられている。シールド蓋３００には、例えばアルミニウムなどの金属板や、樹脂成形部材にアルミニウムなどの金属メッキを施した部材などを用いることができる。

図１〜図３に示されるように、シールド蓋３００は、冷却板１００との間で、電子基板２００を密閉する。すなわち、電子基板２００は、シールド蓋３００と冷却板１００との間で構成される密閉空間内に収容される。これにより、電界効果トランジスタ等の第２の電子部品２２０や電子基板２００から放射される電磁波が、電力増幅装置１０００の外部に放出されることを抑止できる。

仕切板３３０は、天板３１０および側板３２０に連結されている。例えば電界効果トランジスタのように電磁波を輻射するような電子部品を複数個設ける場合などに、当該電子部品間に仕切板３３０を設ける。これにより、電子部品間での電磁波の干渉を抑止することができる。

以上、シールド蓋３００の構成について説明した。

次に、冷却板１００の構成について、図に基づいて説明する。

図１、図２、図３および図５に示されるように、冷却板１００は、矩形の平板状に形成されている。また、冷却板１００は、例えばアルミニウムなどの熱伝導性を有する部材により構成されている。冷却板１００は、図２に示されるように、電子基板２００の背面側に設けられており、電子基板２００の熱を冷却する。すなわち、電子基板２００は、冷却板１００の表面側に取り付けられる。

図５に示されるように、冷却板１００は、水冷流路１１０と、空冷流路１２０と、受熱部１３０とを含んで構成される。

水冷流路１１０は、図５に示されるように、冷却板１００内に設けられている。図５では、水冷流路１１０は、空冷流路１２０の両側に、英字の「Ｕ」の字状に、形成されている。なお、図１および図５に示されるように、水冷流路１１０の一部は、空冷流路１２０と干渉しないように、冷却板１００から露出されている。水冷流路１１０は１本に繋がっており、その両端には給水管１１１および排水管１１２が設けられている。

給水管１１１は、水冷流路１１０内に冷却水を供給するための入口である。排水管１１２は、冷却流露１１０内を循環した後の冷却水を排出するための出口である。

図１、図２、図３および図５に示されるように、空冷流路１２０は、電子基板２００の面に沿って冷却板１００内に貫通して形成されている。空冷流路１２０は、外部の空気を通すことができる。また、開口部１２１は、空冷流路１２０の途中であって、電子基板１００上の第１の電子部品２２０が配置される位置に対応する領域に、形成されている。そして、図２および図３に示されるように、第１の電子部品２２０が、開口部１２１を介して、空冷流路１２０内に配置される。空冷流路１２０内は外部の空気によって冷却される。このため、空冷流路１２０内に配置される第１の電子部品２２０は、常に外部の空気により冷却された環境下に配置される。これにより、密閉された電力増幅装置１０００内に配置された電子基板２００上の第１の電子部品２２０の温度環境が高温にならないように維持することができる。この結果、当該電子部品の寿命が短くなったり、破損したりすることを抑制できる。

また、第１の電子部品２２０が空冷流路１２０内に配置されることにより、電子基板２００の表面（図３の上側の面）上に他の電子部品を実装する領域を確保できる。また、第１の電子部品２２０が電子基板２００の表面側から無くなったことにより、この領域に対応するシールド蓋３００の高さ（具体的には、図３にて冷却板１００の表面からシールド蓋３００の上面までの距離Ｄ）を小さくすることができ、電力増幅装置１０００の大きさを小さくすることができる。このことは、特に、第１の電子部品２２０が、電子基板２００の表面上に実装された他の電子部品と比較して、最も高い電子部品であった場合に、有効である。すなわち、例えば、第１の電子部品２２０が電解コンデンサのように背の高い部品であった場合に、当該第１の電子部品２２０が電子基板２００の表面上から無くなることにより、第１の電子部品２２０の高さに影響を受けることなく、シールド蓋３００の高さDを当該シールド蓋３００全体に亘って小さくすることができる。この結果、電力増幅装置１０００の大きさを全体的に小さくすることができる。

図３および図５に示されるように、受熱部１３０は、冷却板１００の表面側に凹形状に設けられている。受熱部１３０には、第２の電子部品２３０の伝熱部２３１が収容される。したがって、受熱部１３０の大きさや深さは、第２の電子部品２３０の伝熱部２３１の大きさや高さに対応している。また、第２の電子部品２３０の伝熱部２３１は、受熱部１３０に収容されたときに、当該受熱部１３０に接触する。そして、第２の電子部品２３０の発熱が、伝熱部２３１および受熱部１３０を介して、冷却板１００へ伝達する。これより、第２の電子部品２３０の熱が、冷却板１１０内で放熱される。

また、図２、図３および図５に示されるように、受熱部１３０は、水冷流路１１０が設けられた位置に対応して、形成されている。受熱部１３０は、水冷流路１１０に対向するように設けられている。すなわち、受熱部１３０は、水冷流路１１０に近接して設けられている。前述の通り、水冷流路１２０には、冷却水が供給される。したがって、第２の電子部品２３０の熱は、伝熱部２３１および受熱部１３０を介して冷却板１１０へ伝達した後、さらに水冷流路１１０内を流れる冷却水に伝達される。これにより、第２の電子部品２３０の熱が放熱される。

以上、冷却板１００の構成について説明した。

次に、本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置１０００の動作について、図に基づいて説明する。電力増幅装置１０００は、次に説明する通り、冷却装置３０００に接続して使用される。

図７は、電力増幅装置１０００と冷却装置３０００との関係を示す図である。図７に示されるように、電力増幅装置１０００と冷却装置３０００は、２本の接続管４１００、４２００により接続されている。

ここでは、まず、冷却装置３０００の構成を説明し、次に電力増幅装置１０００と冷却装置３０００の接続関係を説明し、その後に電力増幅装置１０００の動作を説明する。

まず、冷却装置３０００の構成について図に基づいて説明する。

図７に示されるように、冷却装置３０００は、冷却管３１００と、ファン部３２００と、筐体３３００を含んで構成されている。

冷却管３１００は、図７に示されるように、外部の空気に晒されるように露出されて、筐体３３００に取り付けられている。冷却管３１００は、筐体３３００の端部間（図７の紙面にて左右端部）を交互に行き来するように、形成されている。

冷却管３１００の両端部には、給水管３１０１および排水管３１０２が取り付けられている。

ファン部３２００は、冷却管３１００に対向するように、筐体３３００に取り付けられている。ファン部３２００は、冷却管３１００に直接、風を当てる。このように、ファン部３２００は、冷却管３１００に対して送風することにより、冷却管３１００内を流れる冷却水を冷却する。

以上、冷却装置３０００の構成について説明した。

次に、電力増幅装置１０００と冷却装置３０００の接続関係について説明する。

図７に示されるように、給水管３１０１と、電力増幅装置１０００の排水管１１２とが、接続管４２００により接続されている。また、排出管３１０２と、電力増幅装置１０００の給水管１１１とが、接続管４１００により接続されている。

電力増幅装置１０００の排水管１１２から排出される冷却水は、図７の矢印ａで示すように、給水管３１０１から冷却装置３０００内に流入する。このとき、電力増幅装置１０００の排水管１１２から排出される冷却水は、電子基板２００の熱を吸熱している。冷却装置３０００内に流入した冷却水は、冷却管３１００内を流れる。このとき、冷却管３１００は外気に晒されているので、冷却管３１００内を流れる冷却水は外気によって冷却される。冷却管３１００内で冷却された冷却水は、排水管３１０２から排出される。冷却装置３０００の排水管３１０２から排出された冷却水は、図７の矢印ｂで示すように、給水管１１１から電力増幅装置１０００内に流入する。このように、冷却水が、電力増幅装置１０００と冷却装置３０００の間を循環する。このとき、冷却水は、電力増幅装置１０００内で電子基板２００等の熱を吸熱し、冷却装置３０００内でファン部３２００により冷却される。

以上、電力増幅装置１０００と冷却装置３０００の接続関係について説明した。

次に、電力増幅装置１０００の動作について、図に基づいて説明する。

電力増幅装置１０００と冷却装置３０００の電源が入ると、冷却水が電力増幅装置１０００と冷却装置３０００の間で循環し始めるとともに、ファン部３２００が作動する。

図３に示されるように、電力増幅装置１０００内では、第２の電子部品２３０の伝熱部２３１と、冷却板１００の受熱部１３０が、互いに接触しており、熱的に接続している。したがって、第２の電子部品２３０の発熱が、伝熱部２３１および受熱部１３０を介して、冷却板１００へ伝達する。これより、第２の電子部品２３０の発熱が、冷却板１００内で放熱される。

また、図３に示されるように、水冷流路１１０は、受熱部１３０の近傍に配置されている。この水冷流路１１０内には、冷却装置３０００により冷却された冷却水が流れている。このため、第２の電子部品２３０の発熱は、伝熱部２３１および受熱部１３０を介して冷却板１００へ伝達した後、さらに水冷流路１１０内を流れる冷却水に伝達される。これにより、第２の電子部品２３０の熱が放熱される。

さらに、図３に示されるように、第１の電子部品２２０が、開口部１２１を介して、空冷流路１２０内に配置される。この空冷流路１２０は、冷却板１００を貫通して形成されているので、外部の空気を通す。このため、空冷流路１２０は、外部の空気によって冷却されている。したがって、第１の電子部品２２０は、外部の空気により冷却された空冷流路１２０内に配置される。

第２の電子部品２３０の熱を吸熱した冷却水は、冷却板１００内の水冷流路１１０内を流れた後、図７に示されるように、接続管４２００を介して冷却装置３０００内に流入する。

そして、冷却装置３０００内では、電力増幅装置１０００から流入した冷却水が、冷却管３１００を通った後、接続管４１００を介して電力増幅装置１０００に流入する。このとき、冷却管３１００内を流れる冷却水は、ファン部３２００による送風によって、冷却される。

以上、電力増幅装置１０００の動作について説明した。

以上の通り、本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置１０００は、電子基板２００と、冷却板１００と、シールド蓋３００と、空冷流路１２０とを備えている。電子基板２００には、第１の電子部品２２０が実装されている。冷却板１００は、熱伝導性を有し、電子基板２００の熱を冷却するように電子基板２００の背面側に設けられている。シールド蓋３００は、冷却板１００との間で、電子基板２００を密閉して収容する。空冷流路１２０は、電子基板２００の面に沿って冷却板１００内に貫通して形成され、外部の空気を通す。そして、第１の電子部品２２０は、空冷流路１２０内に配置されている。

このように、電子基板２００は、電力増幅装置１０００内にて、冷却板１００とシールド蓋３００の間で密閉された空間内に配置されている。密閉空間内の電子基板２００上に実装された第１の電子部品２２０は、空冷流路１２０内に配置されている。空冷流路１２０は、電子基板２００の面に沿って冷却板１００内に貫通して形成されており、外部の空気が通る。したがって、空冷流路１２０内は外部の空気によって冷却されるので、第２の電子部品２３０は常に外部の空気により冷却された環境下に配置される。

これにより、密閉された装置１０００内に配置された第１の電子部品２２０の温度環境が高温にならないように維持することができ、当該電子部品の寿命が短くなったり破損したりすることを抑制できる。この結果、電力増幅装置１０００全体の品質も高く維持できる。

本実施形態における電力増幅装置１０００によれば、シールド蓋３００と冷却板１００の間で電子基板２００を密閉することで、電磁波の輻射を防ぐためにシールド性を維持しつつ、環境温度によって部品寿命が変化するなどの制約がある第１の電子部品２２０（電解コンデンサやコイル）を空冷流路１２０内に配置することにより、当該第１の電子部品２２０を温度の低い環境下に配置することができる。これにより、メンテナンス作業の１つとして実施していた電力増幅装置１０００内の電解コンデンサやコイル等の第１の電子部品２２０の交換の期間を長期化したり、装置１０００の運用期間の条件によっては当該電子部品２２０の交換を省略したりすることができる。

ここで、第１の電子部品２２０が電解コンデンサであった場合を想定する。電解コンデンサの寿命は、アレニウスの法則に従って、温度が約１０度低くなると、寿命が約２倍になることが知られている。したがって、第１の電子部品２２０として、電解コンデンサを空冷流路１２０内に配置することにより、当該電解コンデンサの環境温度が約１０度以上低くできた場合には、当該電解コンデンサの寿命を約２倍以上に延ばすことができる。

また、第１の電子部品２２０が空冷流路１２０内に配置されることにより、第１の電子部品２２０が電子基板１００の表面上から無くなる。これにより、この領域についてシールド蓋３００の高さ（具体的には、図３で示す高さＤ）を小さくすることができ、電力増幅装置１０００の大きさを小さくすることができる。このことは、特に、第１の電子部品２２０が電子基板２００の表面上に実装された他の電子部品と比較して、最も高い電子部品であった場合に有効である。すなわち、例えば、第１の電子部品２２０が電解コンデンサのように高い部品であった場合に、当該第１の電子部品２２０が電子基板２００の表面上から無くなることにより、第１の電子部品２２０の高さに影響されることなく、シールド蓋３００全体の高さを小さくすることができる。この結果、電力増幅装置１０００の大きさを全体的に小さくすることができる。このように、第１の電子部品２２０の大きさが電力増幅装置１０００全体の大きさに与える影響を低減できる。

以上の通り、本発明にかかる電力増幅装置１０００によれば、密閉された装置１０００内に配置された電子部品（第１の電子部品２２０）の温度環境が高温にならないように維持して装置１０００全体の品質を高くできるとともに、電子部品（第１の電子部品２２０）の大きさが装置１０００全体の大きさに与える影響を低減できる。

前述の通り、第１の電子部品２２０が空冷流路１２０内に配置されることにより、シールド蓋３００の高さＤ（図３参照）が小さくなると、電力増幅装置１０００の大きさを小さくすることができる。この効果について、更に図を用いて、詳しく説明する。

図８は、本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置１０００をテレビ送信機用のラックに収容した例を用いて、本発明の効果を説明する図である。図８（ａ）は、一般的な電力増幅装置２０００をテレビ送信機用のラック５０００に収容した例を示す。図８（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置１０００をテレビ送信機用のラック５０００に収容した例を示す。なお、図８（ａ）と図８（ｂ）に示すラック５０００は、細部においては構成が異なるが、ここではラックの高さが同じであることに着目して、同一の符号５０００を付している。

図８（ａ）および図８（ｂ）を対比する。図８（ｂ）に示される電力増幅装置１０００の高さＴ１は、図８（ａ）に示される電力増幅装置２０００の高さＴ２よりも小さい。したがって、同じ高さのラック５０００を使用した場合、明らかに、図８（ｂ）に示される電力増幅装置１０００の方が、図８（ａ）に示される電力増幅装置２０００と比較して、より多くラック５０００に収容される。

本発明の電力増幅装置１０００によれば、第１の電子部品２２０を空冷流路１２０内に配置するので、電力増幅装置１０００の高さを低くすることができる。このため、テレビ送信機のラック５０００のように、限られたスペースに何台もの電力増幅装置１０００を重ねて収容する場合に、より多くの電力増幅装置１０００を収容できる。また、テレビ送信機のラック５０００に収容された電力増幅装置１０００の出力電力は、合成して出力される。したがって、本実施形態の電力増幅装置１０００のように、高さが低いと、１架のラック５０００に収容できる電力増幅装置１０００の個数を多くすることができる。この結果、ラック１架あたりの出力電力を高めることができる。

また、本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置１０００は、第２の電子部品２３０と、水冷流路１１０とを更に備えている。第２の電子部品２３０は、電子基板２００に実装され、冷却板１００に接触するように設けられている。水冷流路１１０は、冷却板１００内に設けられ、冷却水を通す。そして、第２の電子部品２３０は、水冷流路１１０に近接して配置されている。これにより、第２の電子部品２３０の発熱は、冷却板１００へ伝達した後、さらに水冷流路１１０内を流れる冷却水に伝達される。これにより、第２の電子部品２３０の熱を放熱することができる。

また、本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置１０００において、第１の電子部品２２０は、電解コンデンサまたはコイルである。電解コンデンサやコイルは、特に温度制約のある電子部品であり、高温下で使用すると寿命が短縮したり破損したりするおそれがある電子部品である。したがって、第１の電子部品２２０として、電解コンデンサやコイルを、冷却板１００の空冷流路１２０内に配置することにより、これら電子部品の寿命が短くなったり破損したりすることをより効果的に抑制できる。

また、本発明の第１の実施の形態における電力増幅装置１０００において、第２の電子部品２３０は、発熱素子である。これにより、第２の電子部品２３０としての発熱素子の熱を効率よく放熱できる。そして、より具体的には、発熱素子は、中央演算処理装置、集積回路または電界効果トランジスタのいずれかである。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における電力増幅装置１０００Ａの構成について、図に基づいて説明する。

図９は、本発明の第２の実施の形態における電力増幅装置１０００Ａの構成を示す断面図である。この図９は、図３に対応する断面図である。なお、図９では、図１〜図８に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図８に示した符号と同等の符号を付している。

図３と図９を比較する。図９では、断熱部１４０が空冷流路１２０の内面に設けられている点で、図３と異なる。

断熱部１４０は、前述の通り、空冷流路１２０の内面に設けられている。この断熱部１４０は、冷却板１００内を伝導する熱を遮断する。このため、冷却板１００内を伝導する電子基板２００の熱（特に第２の電子部品２３０の熱）が空冷流路１２０内に伝達することを抑止できる。

冷却板１００の水冷流路１１０内を流れる冷却水の温度は、第２の電子部品２３０の熱を吸熱するため、通常、電力増幅装置１０００の外気の温度よりも高い（例えば、第２の電子部品２３０に電界効果トランジスタを用いた場合、数度〜十数度程度、高い）。冷却板１００の温度も、水冷流路１１０内を流れる冷却水の温度と同程度にまで上昇する。

また、冷却板１００は、前述の通り、熱伝導性を有する部材により形成されている。このため、断熱部１４０を設けない場合、冷却板１００内を伝導する熱が空冷流路１２０内に伝達してしまい、空冷流路１２０が電力増幅装置１０００の外気の温度よりも高くなってしまうおそれがあった。

そこで、本実施の形態では、断熱部１４０を空冷流路１２０の内面に設けることにより、冷却板１００内を伝導する熱を断熱部１４０で遮断している。これにより、冷却板１００内を伝導する熱が空冷流路１２０内に伝達することを抑止している。

以上の通り、本発明の第２の実施の形態における電力増幅装置１０００Ａは、空冷流路１２０の内面に設けられた断熱部１４０をさらに備えている。これにより、冷却板１００内を伝導する熱を断熱部１４０で遮断する。そして、冷却板１００内を伝導する熱が空冷流路１２０内に伝達することを抑止できる。この結果、空冷流路１２０内に配置された第１の電子部品２２０の温度環境が高温にならないように、より確実に維持することができ、当該電子部品の寿命が短くなったり破損したりすることをより効率よく抑制できる。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態における電力増幅装置１０００Ｂの構成について、図に基づいて説明する。

図１０は、本発明の第３の実施の形態における電力増幅装置１０００Ｂの構成を透過して示す透過斜視図である。この図１０は、図１に対応する斜視図である。なお、図１０では、図１〜図９に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図９に示した符号と同等の符号を付している。

図１と図１０を比較する。図１０では、ファン部４００が空冷流路１２０の入口に設けられている点で、図１と異なる。

ファン部４００は、空冷流路１２０内に外部の空気を強制的に流入させる機能を果たす。なお、図１０では、ファン部４００は空冷流路１２０の入口側（図１０の紙面左下側）の開口に対向して配置している。ただし、ファン部４００は、少なくとも上述の機能を果たせば、空冷流路１２０の出口側（図１０の紙面右上側）の開口に対向して設けられてもよいし、さらに空冷流路１２０内に設けられてもよい。

以上の通り、本発明の第３の実施の形態における電力増幅装置１０００Ｂは、空冷流路１２０内に外部の空気を強制的に流入させるファン部４００をさらに備えている。これにより、空冷流路１２０内をより効率よく冷却することができる。この結果、空冷流路１２０内に配置された第１の電子部品２２０の温度環境が高温にならないように、より確実に維持することができ、当該電子部品の寿命が短くなったり破損したりすることをより効率よく抑制できる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００冷却板
１１０水冷流路
１１１給水管
１１２排水管
１２０空冷流路
１２１開口部
１３０受熱部
１４０断熱部
２００電子基板
２１０基材
２１１開口部
２１２電極部
２２０第１の電子部品
２２１回路部
２２２端子
２３０第２の電子部品
２３１伝熱部
２３２回路部
２３３端子
３００シールド蓋
３１０天板
３２０側板
３３０仕切板
４００ファン部
１０００電力増幅装置
１０００Ａ電力増幅装置
１０００Ｂ電力増幅装置
３０００冷却装置
３１００冷却管
３１０１給水管
３１０２排水管
３２００ファン部
３３００筐体

Claims

第１の電子部品が実装された電子基板と、
熱伝導性を有し、前記電子基板の熱を冷却するように前記電子基板の背面側に設けられた冷却板と、
前記冷却板との間で、前記電子基板を密閉して収容するシールド蓋と、
前記電子基板の面に沿って前記冷却板内に貫通して形成され、外部の空気を通す空冷流路とを備え、
前記第１の電子部品は、前記空冷流路内に配置された電子装置。
前記空冷流路の内面に設けられた断熱部を備えた請求項１に記載の電子装置。
前記電子基板に実装され、前記冷却板に接触するように設けられた第２の電子部品と、
前記冷却板内に設けられ、冷却水を通す水冷流路とを更に備え、
前記第２の電子部品は、前記水冷流路に近接して配置された請求項１または２に記載の電子装置。
前記空冷流路内に外部の空気を強制的に流入させるファン部を備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子装置。
前記第１の電子部品は、電解コンデンサまたはコイルである請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子装置。
前記第２の電子部品は、発熱素子である請求項３〜５のいずれか１項に記載の電子装置。
前記発熱素子は、中央演算処理装置、集積回路または電界効果トランジスタのいずれかである請求項６に記載の電子装置。