JP7154022B2 - 電子機器ユニット及び電子機器装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子機器ユニット及び電子機器装置に関する。

特許文献１には、角形筒状に形成されたヒートシンク（放熱器）のうちヒートシンクの軸方向に直交する一方向に並ぶ二つの壁部の外面にパワートランジスタ等の発熱部品（発熱体）を配し、ヒートシンクの内部に冷却用の空気を流す構成が開示されている。この構成では、ヒートシンクに伝わった発熱部品の熱が、ヒートシンク内部に流れる空気に伝達されることで、発熱部品を冷却することができる。

特開平１０－２００２８１号公報

しかしながら、上記従来の構成では、筒状に形成されたヒートシンクのうち発熱部品を配した壁部（部位）のみが発熱部品の冷却に寄与し、ヒートシンクの他の壁部（部位）は発熱部品の冷却に有効に利用されていない。すなわち、筒状に形成されたヒートシンクの外面に発熱部品を配した構成では、発熱部品の冷却効率を高める余地がある。

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、発熱部品の冷却効率を高めることができる電子機器ユニット及び電子機器装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、内部に冷却用の空気を流す筒状に形成されたヒートシンクと、前記ヒートシンクの軸方向に直交する第一直交方向に向く前記ヒートシンクの第一部位及び第二部位に対応する前記ヒートシンクの二つの外面領域にそれぞれ配された発熱部品と、を備え、前記ヒートシンクの内部に、前記第一部位から前記軸方向及び前記第一直交方向に直交する第二直交方向に向く前記ヒートシンクの第三部位のみに熱を伝える第一熱伝導部と、前記第二部位から前記第二直交方向において前記第三部位と間隔をあけて位置する前記ヒートシンクの第四部位のみに熱を伝える第二熱伝導部と、を設けた電子機器ユニットである。

また、本発明の一態様は、上記の電子機器ユニットと、前記冷却用の空気が流れ出す前記ヒートシンクの流出口側に隣り合わせて配される電子部品と、を備える電子機器装置である。

本発明によれば、ヒートシンク全体を発熱部品の冷却に有効に活用することが可能となり、発熱部品の冷却効率を高めることができる。

本発明の第一実施形態に係る電子機器ユニットを示す斜視図である。 図１の電子機器ユニットをヒートシンクの軸方向から見た断面図である。 図２のIII－III線矢視断面で示すヒートシンクを含む電子機器装置を示す断面図である。 第一実施形態に係る電子機器ユニットの第一変形例をヒートシンクの軸方向から見た正面図である。 第一実施形態に係る電子機器ユニットの第二変形例をヒートシンクの軸方向から見た正面図である。 第一実施形態に係る電子機器ユニットの第三変形例を示す断面図である。 第一実施形態に係る電子機器ユニットの第四変形例を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係る電子機器装置を示す断面図である。 本発明の第三実施形態に係る電子機器装置の第一例を示す断面図である。 本発明の第三実施形態に係る電子機器装置の第二例を示す断面図である。 本発明の第四実施形態に係る電子機器装置を示す断面図である。 図１１のXII－XII矢視断面図である。 図１１のXIII－XIII矢視断面図である。

〔第一実施形態〕
以下、図１～３を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図１，２に示すように、本実施形態に係る電子機器ユニット１は、ヒートシンク２と、発熱部品３，４と、第一熱伝導部５と、第二熱伝導部６と、を備える。

ヒートシンク２は、熱伝導率が高い材料によって形成されている。本実施形態のヒートシンク２は、アルミニウム等の金属によって形成されている。
ヒートシンク２は、内部に冷却用の空気を流す筒状に形成されている。ヒートシンク２は、その軸方向（Ｘ軸方向）に直交する第一直交方向（Ｙ軸方向）に向く第一部位１１及び第二部位１２を有する。第一部位１１及び第二部位１２は、第一直交方向において互いに間隔をあけて配列されている。また、ヒートシンク２は、その軸方向及び第一直交方向に直交する第二直交方向（Ｚ軸方向）に向く第三部位１３及び第四部位１４を有する。第三部位１３及び第四部位１４は、第二直交方向において互いに間隔をあけて配列されている。第一部位１１、第三部位１３、第二部位１２、第四部位１４がこの順番でヒートシンク２の周方向に連なることで、筒状のヒートシンク２が構成される。

軸方向から見たヒートシンク２の形状は、円形、多角形など任意であってよい。このため、ヒートシンク２の第一～第四部位１４は、例えばヒートシンク２の軸方向から見て湾曲した板状、折れ曲がった板状など任意の形状に形成されてよい。本実施形態において、ヒートシンク２の軸方向から見たヒートシンク２の形状は、矩形状である。また、第一～第四部位１１～１４は、それぞれ平板状に形成されている。また、第一部位１１及び第二部位１２は矩形状であるヒートシンク２の長辺をなし、第三部位１３及び第四部位１４はヒートシンク２の短辺をなす。すなわち、ヒートシンク２の周方向における第一部位１１及び第二部位１２の長さは、第三部位１３及び第四部位１４よりも長い。

本実施形態において、ヒートシンク２は、後述する発熱部品３，４を接続する回路基板１０１に取り付けられる。ヒートシンク２と回路基板１０１との間には、絶縁部材１０２が配されている。絶縁部材１０２は、ヒートシンク２と回路基板１０１とを電気的に絶縁する。図示例では、ヒートシンク２の第三部位１３が回路基板１０１に対向しているが、例えば第四部位１４が回路基板１０１に対向してもよい。

発熱部品３，４は、ヒートシンク２の第一部位１１及び第二部位１２に対応するヒートシンク２の二つの外面領域１５，１６にそれぞれ配される。第一発熱部品３は、ヒートシンク２の外周面のうち第一部位１１に対応するヒートシンク２の第一外面領域１５に配される。また、第二発熱部品４は、ヒートシンク２の外周面のうち第二部位１２に対応するヒートシンク２の第二外面領域１６にも配される。

発熱部品３，４は、例えばパワートランジスタ等のように通電により発熱するものである。発熱部品３，４の具体的な構成は任意であってよい。本実施形態の発熱部品３，４は、本体部２１と、本体部２１から延びるリード２２を有する。
本体部２１は、通電によって主に発熱する部分であり、所定の容積を有する塊である。本体部２１は任意の形状に形成されてよいが、本実施形態では平面視長方形の板状に形成されている。本体部２１の内部には、主な発熱源である半導体素子（不図示）が設けられる。半導体素子の電極は、リード２２に接続される。

本実施形態では、発熱部品３，４の本体部２１がヒートシンク２の外面領域１５，１６に配される。本体部２１は任意の手法でヒートシンクに固定されてよい。本実施形態において、本体部２１はネジによってヒートシンク２に固定される。
本体部２１を外面領域１５，１６に配した状態において、発熱部品３，４のリード２２は、本体部２１から外面領域１５，１６に沿って延びる。リード２２の先端部は、回路基板１０１に接続（図示例ではスルーホール接続）される。

発熱部品３，４の本体部２１は、例えばヒートシンク２の外面領域１５，１６に直接接触してもよい。本実施形態では、ヒートシンク２の外面領域１５，１６が、絶縁シート２４によって覆われている。本体部２１は、絶縁シート２４を介してヒートシンク２の外面領域１５，１６に配される。このため、絶縁シート２４は、熱伝導率の高い材料で構成されるとよい。
ヒートシンク２と本体部２１との間に絶縁シート２４が介在することで、仮にヒートシンク２に対向する本体部２１の表面に導電性を有する部位が露出していても、ヒートシンク２と本体部２１との電気的な絶縁を確保することができる。また、ヒートシンク２とリード２２との間にも絶縁シート２４が介在することで、ヒートシンク２とリード２２との電気的な絶縁も確保できる。

ヒートシンク２の各外面領域１５，１６には、少なくとも一つの発熱部品３，４が配されればよい。本実施形態では、ヒートシンク２の各外面領域１５，１６に、複数（図示例では二つ）の発熱部品３，４が配されている。各外面領域１５，１６に配される複数の発熱部品３，４は、ヒートシンク２の軸方向に並んでいる。
ヒートシンク２の軸方向における発熱部品３，４の位置は、第一外面領域１５に配される第一発熱部品３と、第二外面領域１６に配される第二発熱部品４との間で互いに異なっていてもよいが、本実施形態では、第一発熱部品３と第二発熱部品４との間で互いに一致する。

第一熱伝導部５及び第二熱伝導部６は、いずれもヒートシンク２の内部に設けられる。
第一熱伝導部５は、ヒートシンク２の第一部位１１から第三部位１３に熱を伝えるように設けられる。すなわち、第一熱伝導部５は、ヒートシンク２の内部において第一部位１１及び第三部位１３に接続される。図２における符号３１は、第一部位１１に接続される第一熱伝導部５の接続領域を示している。
第一熱伝導部５は、少なくとも第一部位１１及び第三部位１３の各一部に接続されればよい。第一熱伝導部５は、第一部位１１のうち第一部位１１の厚さ方向において第一発熱部品３と重なる部分に接続されることがより好ましい。本実施形態の第一熱伝導部５は、軸方向におけるヒートシンク２の一端から他端まで延びて形成されている。すなわち、第一熱伝導部５は、ヒートシンク２の軸方向において第一部位１１及び第三部位１３の全体に接続されている。

図１～３に示すように、第二熱伝導部６は、ヒートシンク２の第二部位１２から第四部位１４に熱を伝えるように設けられる。すなわち、第二熱伝導部６は、ヒートシンク２の内部において第二部位１２及び第三部位１３に接続される。図２，３における符号３２は、第二部位１２に接続される第二熱伝導部６の接続領域を示している。
第二熱伝導部６は、少なくとも第二部位１２及び第四部位１４の各一部に接続されればよい。第二熱伝導部６は、第二部位１２のうち第二部位１２の厚さ方向において第二発熱部品４と重なる部分に接続されることがより好ましい。本実施形態の第二熱伝導部６は、軸方向におけるヒートシンク２の一端から他端まで延びて形成されている（図３参照）。すなわち、第二熱伝導部６は、ヒートシンク２の軸方向において第二部位１２及び第四部位１４の全体に接続されている。

上記した第一熱伝導部５及び第二熱伝導部６は、ヒートシンク２の軸方向に直交する方向において互いに間隔をあけて位置する。これにより、第一熱伝導部５と第二熱伝導部６との隙間３３（第一隙間３３）には、軸方向におけるヒートシンク２の一端から他端まで冷却用の空気を通すことができる。

第一熱伝導部５及び第二熱伝導部６は、ヒートシンク２と同様に熱伝導率が高い材料によって形成されている。第一熱伝導部５、第二熱伝導部６は、例えばヒートシンク２に一体に形成されてよい。本実施形態において、第一熱伝導部５、第二熱伝導部６は、ヒートシンク２と別個に形成された上で、ヒートシンク２の内部に取り付けられている。

さらに、本実施形態の電子機器ユニット１において、第一部位１１から第三部位１３に至る第一熱伝導部５の長手方向の中途部は、ヒートシンク２の内周と間隔をあけて位置する。すなわち、第一熱伝導部５の中途部とヒートシンク２との間には、隙間３４（第二隙間３４）が形成されている。第二隙間３４は、ヒートシンク２の軸方向から見て、ヒートシンク２の第一部位１１及び第三部位１３と、第一熱伝導部５とによって囲まれて形成されている。

また、第二部位１２から第四部位１４に至る第二熱伝導部６の長手方向の中途部は、ヒートシンク２の内周と間隔をあけて位置する。すなわち、第二熱伝導部６の中途部とヒートシンク２との間には、隙間３５（第三隙間３５）が形成されている。第三隙間３５は、ヒートシンク２の軸方向から見て、ヒートシンク２の第二部位１２及び第四部位１４と、第一熱伝導部５とによって囲まれて形成されている。
これら第二隙間３４、第三隙間３５には、第一隙間３３と同様に、軸方向におけるヒートシンク２の一端から他端まで冷却用の空気を通すことができる。

上記した本実施形態の電子機器ユニット１は、図３に示すように、電子部品１０３と共に電子機器装置１００を構成する。
電子部品１０３は、冷却用の空気が流れ出すヒートシンク２の流出口１８側に隣り合わせて配される。電子部品１０３は、例えばチョークコイル等のように通電によって発熱する部品である。本実施形態において、電子部品１０３は、発熱部品３，４を接続した回路基板１０１に搭載されているが、これに限ることはない。

さらに、本実施形態の電子機器装置１００は、ヒートシンク２の内部に冷却用の空気を流すためのファン１０４を備える。ファン１０４は、例えばヒートシンク２の流出口１８側に配されてもよいが、本実施形態では冷却用の空気が流れ込むヒートシンク２の流入口１７側に配されている。すなわち、本実施形態のファン１０４は、ヒートシンク２の流入口１７に向けて冷却用の空気を流す。ファン１０４の具体的な構成は任意であってよい。図３における符号Ｆ１、ファン１０４によって誘起される冷却用の空気の流れ方向を示している。

以上説明したように、本実施形態の電子機器ユニット１によれば、発熱部品３，４の熱を、ヒートシンク２のうち発熱部品３，４を配した第一部位１１や第二部位１２だけでなく、第一、第二熱伝導部５，６によって発熱部品３，４が配されていないヒートシンク２の第三部位１３や第四部位１４にも伝えることができる。そして、ヒートシンク２の第一～第四部位１１～１４に伝わった発熱部品３，４の熱が、ヒートシンク２内部に流れる空気に伝達されることで、発熱部品３，４を冷却できる。すなわち、ヒートシンク２全体を発熱部品３，４の冷却に有効に活用することができる。
また、ヒートシンク２の第一、第二部位１１，１２に配された二つの発熱部品３，４の熱は、第一、第二熱伝導部５，６によってヒートシンク２の互いに異なる部位（第三部位１３、第四部位１４）に伝わる。これにより、二つの発熱部品３，４の熱を効率よくヒートシンク２に伝えることができる。
以上のことから、発熱部品３，４の冷却効率を高めることができる。

また、本実施形態の電子機器ユニット１によれば、第一、第二熱伝導部５，６の長手方向の中途部とヒートシンク２の内周との各間に、第二隙間３４、第三隙間３５が形成されている。このため、これら第二隙間３４、第三隙間３５に冷却用の空気を流すことで、発熱部品３，４から各熱伝導部５，６に伝わった熱もヒートシンク２内部に流れる空気に効率よく伝達することができる。したがって、発熱部品３，４の冷却効率をさらに高めることができる。

さらに、本実施形態の電子機器ユニット１を含む電子機器装置１００によれば、ヒートシンク２の流出口１８側に電子部品１０３が配されている。このため、ヒートシンク２の流出口１８から流れ出た冷却用の空気を電子部品１０３に到達させることができる。これにより、冷却用の空気の流れ方向Ｆ１においてヒートシンク２よりも下流側に配された電子部品１０３も冷却することができる。

第一実施形態では、例えば図４に示すように、各熱伝導部５Ａ，６Ａの中途部とヒートシンク２の内周との間に隙間（第二隙間３４、第三隙間３５；図２参照）が形成されなくてもよい。すなわち、第一熱伝導部５Ａが第一部位１１と第三部位１３との接続部分に対応するヒートシンク２の内周に接していてもよい。同様に、第二熱伝導部６Ａが第二部位１２と第四部位１４との接続部分に対応するヒートシンク２の内周に接していてもよい。図４に例示する構成では、第一、第二熱伝導部５Ａ，６Ａが、ヒートシンク２に一体に形成されている。

第一実施形態では、例えば図５に示すように、ヒートシンク２Ｂ、第一熱伝導部５Ｂ及び第二熱伝導部６Ｂが、枠体４１Ｂと、枠体４１Ｂの内部に挿入される挿入体４２Ｂとによって構成されてもよい。
枠体４１Ｂは、ヒートシンク２Ｂのうち主に外周側の部位を構成する筒状に形成されている。すなわち、枠体４１Ｂは、ヒートシンク２Ｂの第一部位１１Ｂ、第二部位１２Ｂ、第三部位１３Ｂ、第四部位１４Ｂの各一部に対応するする第一板状部４３Ｂ、第二板状部４４Ｂ、第三板状部４５Ｂ、第四板状部４６Ｂを有する。例えば、枠体４１Ｂが円筒状である場合、第一～第四板状部４３Ｂ～４６Ｂはそれぞれ湾曲した板状に形成されてよい。図示例の枠体４１Ｂは矩形筒状であるため、第一～第四板状部４３Ｂ～４６Ｂはそれぞれ平板状に形成されている。

挿入体４２Ｂは、ヒートシンク２Ｂの内周側の一部の部位、第一熱伝導部５Ｂ及び第二熱伝導部６Ｂを構成する。挿入体４２Ｂは、一対の第五板状部４７Ｂ、一対の第六板状部４８Ｂ及び一対の第七板状部４９Ｂを一体に形成して構成されている。
一対の第五板状部４７Ｂは、第一直交方向（Ｙ軸方向）に互いに間隔をあけて位置し、それぞれ枠体４１Ｂの第一板状部４３Ｂ、第二板状部４４Ｂの内側に重ねて配される。各第五板状部４７Ｂは、第二直交方向（Ｚ軸方向）に延びている。これにより、一対の第五板状部４７Ｂは、それぞれ第一板状部４３Ｂ、第二板状部４４Ｂと共にヒートシンク２Ｂの第一部位１１Ｂ、第二部位１２Ｂを構成する。

一対の第六板状部４８Ｂは、第二直交方向に互いに間隔をあけて位置し、それぞれ枠体４１Ｂの第三板状部４５Ｂ、第四板状部４６Ｂの内側に重ねて配される。これにより、一対の第六板状部４８Ｂは、それぞれ第三板状部４５Ｂ、第四板状部４６Ｂと共にヒートシンク２Ｂの第三部位１３Ｂ、第四部位１４Ｂを構成する。
具体的に、一対の第六板状部４８Ｂは、第二直交方向における各第五板状部４７Ｂの一方の端部から第一直交方向において互いに逆向きに延びる。すなわち、各第六板状部４８Ｂは、一方の第五板状部４７Ｂから他方の第五板状部４７Ｂに向けて延びる。ただし、各第六板状部４８Ｂの延長方向の先端は、他方の第五板状部４７Ｂに対して間隔をあけて位置する。このため、一対の第六板状部４８Ｂは、ヒートシンク２Ｂの第三部位１３Ｂ、第四部位１４Ｂのうち内側の部位の一部を構成する。

一対の第七板状部４９Ｂは、各第六板状部４８Ｂの先端から、第二直交方向における他方の第五板状部４７Ｂの中途部まで延びる。また、一対の第七板状部４９Ｂは互いに間隔をあけて位置する。これにより、一対の第七板状部４９Ｂは、それぞれ第一熱伝導部５Ｂ、第二熱伝導部６Ｂを構成する。また、一対の第七板状部４９Ｂの間の隙間が、ヒートシンク２Ｂの内部において冷却用の空気が流れる第一隙間３３Ｂとして構成される。また、第一直交方向において各第七板状部４９Ｂと他方の第五板状部４７Ｂとの間に形成される隙間が、各熱伝導部５Ｂ，６Ｂの中途部とヒートシンク２Ｂの内周との隙間（第二隙間３４Ｂ、第三隙間３５Ｂ）として構成される。

第一実施形態では、例えば図６に示すように、第一熱伝導部５及び第二熱伝導部６の少なくとも一方が、ヒートシンク２の軸方向（Ｘ軸方向）において互いに間隔をあけて複数配列されてもよい。図示例では、第一熱伝導部５及び第二熱伝導部６が、それぞれヒートシンク２の軸方向に二つ配列されている。
図６における符号３１は、第一部位１１に接続される第一熱伝導部５の接続領域を示している。また、符号３２は、第二部位１２に接続される第二熱伝導部６の接続領域を示している。図６においては、第一熱伝導部５と第二熱伝導部６とが第一直交方向（Ｙ軸方向）において互いに重ならないように位置しているが、これに限ることはない。

図６に例示した構成では、ヒートシンク２の第一部位１１や第二部位１２において複数の発熱部品３，４がヒートシンク２の軸方向に並んでいても、軸方向に配列された複数の発熱部品３，４の熱を互いに異なる熱伝導部５，６に伝えることができる。例えば、第一部位１１において軸方向に配列された二つの第一発熱部品３の熱を、互いに異なる第一熱伝導部５に伝えることができる。このため、第一部位１１に配された複数の第一発熱部品３に関し、一の第一発熱部品３から第一熱伝導部５への熱の伝達が、他の第一発熱部品３から第一熱伝導部５に伝わった熱によって阻害されることを抑制できる。この点は、第二部位１２に配された複数の第二発熱部品４に関しても同様である。したがって、軸方向に並ぶ複数の発熱部品３，４の放熱効率の向上を図ることができる。

第一実施形態では、例えば図７に示すように、第一、第二熱伝導部５，６に加え、ヒートシンク２の内部に、第三熱伝導部７Ｄと、第四熱伝導部８Ｄとをさらに設けてもよい。第三熱伝導部７Ｄ及び第四熱伝導部８Ｄは、第一、第二熱伝導部５，６と同様に熱伝導率が高い材料によって形成されればよい。

第三熱伝導部７Ｄは、第二熱伝導部６に対してヒートシンク２の軸方向（Ｘ軸方向）に間隔をあけて配される。第三熱伝導部７Ｄは、ヒートシンク２の第一部位１１から第四部位１４に熱を伝えるように、ヒートシンク２の内部に設けられる。図７における符号３６Ｄは、第一部位１１に接続される第三熱伝導部７Ｄの接続領域を示している。第三熱伝導部７Ｄは、図７に例示するようにヒートシンク２の軸方向において第一熱伝導部５と同じ位置に配されてよい。この場合、ヒートシンク２の第一部位１１に配された第一発熱部品３の熱を、ヒートシンク２の第三部位１３、第四部位１４の両方に伝えることができる。すなわち、第一発熱部品３を効率よく冷却することが可能となる。

第四熱伝導部８Ｄは、第一熱伝導部５に対してヒートシンク２の軸方向に間隔をあけて配される。第四熱伝導部８Ｄは、ヒートシンク２の第二部位１２から第三部位１３に熱を伝えるように、ヒートシンク２の内部に設けられる。図７における符号３７Ｄは、第二部位１２に接続される第四熱伝導部８Ｄの接続領域を示している。図７において、第四熱伝導部８Ｄは、ヒートシンク２の軸方向において第二熱伝導部６と異なる位置に配されているが、例えば第二熱伝導部６と同じ位置に配されてもよい。この場合には、第二部位１２に配された第二発熱部品４の熱を、ヒートシンク２の第三部位１３、第四部位１４の両方に伝えることができる。すなわち、第二発熱部品４を効率よく冷却することが可能となる。

また、図７に例示する構成では、ヒートシンク２の軸方向における第三熱伝導部７Ｄの長さが、第一熱伝導部５の長さよりも長く形成されている。また、図７に例示する第三熱伝導部７Ｄは、ヒートシンク２の軸方向において、軸方向に配列された一つの第一熱伝導部５及び第四熱伝導部８Ｄと同じ位置に配されている。すなわち、図７に例示する第三熱伝導部７Ｄは、第一熱伝導部５や第四熱伝導部８Ｄよりも大きく形成されている。このため、第一発熱部品３の発熱量が大きくても、第一発熱部品３を効率よく冷却することができる。

ヒートシンク２の軸方向において第三熱伝導部７Ｄと第四熱伝導部８Ｄとが同じ位置に配される場合、第四熱伝導部８Ｄに対応するヒートシンク２の第二部位１２に配される第二発熱部品４の発熱量は、前述の第一発熱部品３よりも小さいとよい。
上記のように一の熱伝導部の大きさを他の熱伝導部よりも大きく形成することは、第三熱伝導部７Ｄに限らず、第一、第二、第四熱伝導部５，６，８Ｄであってもよい。

〔第二実施形態〕
次に、図８を参照して本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態では、第一実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態の電子機器装置１００Ｅは、第一実施形態と同様に、電子機器ユニット１Ｅと、電子部品１０３と、ファン１０４と、を備える。図８では、第一実施形態で説明したヒートシンク２内部の構成（例えば第一、第二熱伝導部５，６（図３等参照））を省略している。

本実施形態の電子機器ユニット１Ｅは、流入口拡大部５１Ｅをさらに備える。流入口拡大部５１Ｅは、ヒートシンク２の流入口１７に接続されることで、ヒートシンク２の内部に連なる筒状に形成されている。流入口拡大部５１Ｅは、軸方向（Ｘ軸方向）においてヒートシンク２から離れるにしたがって軸方向に直交する内部の断面積（流路断面積）が大きくなるように形成されている。

流入口拡大部５１Ｅの具体的な構成は、任意であってよい。本実施形態において、ヒートシンク２の流入口１７に接続される流入口拡大部５１Ｅの接続部５２Ｅは、ヒートシンク２の内周に対応する形状に形成され、流入口１７からヒートシンク２の内部に挿入される。図示例では、第二直交方向（Ｚ軸方向）における流入口拡大部５１Ｅの内部の寸法が、軸方向においてヒートシンク２から離れるにしたがって大きくなるように形成されている。例えば、第一直交方向（Ｙ軸方向）における流入口拡大部５１Ｅの内部の寸法が、軸方向においてヒートシンク２から離れるにしたがって大きくなるように形成されてもよい。

本実施形態の電子機器ユニット１Ｅは、流出口縮小部５３Ｅをさらに備える。流出口縮小部５３Ｅは、ヒートシンク２の流出口１８に設けられる。流出口縮小部５３Ｅは、軸方向においてヒートシンク２の流入口１７側から流出口１８側（Ｘ軸正方向）に向かうにしたがって、軸方向に直交する内部の断面積（流路断面積）が小さくなるように形成されている。

流出口縮小部５３Ｅの具体的な構成は、任意であってよい。流出口縮小部５３Ｅは、例えばヒートシンク２の流出口１８から外側に突出するように設けられてよい。この場合、流出口縮小部５３Ｅは、その内部において軸方向に直交する断面積が、Ｘ軸正方向に向かうにしたがって小さくなるように形成されればよい。
本実施形態の流出口縮小部５３Ｅは、ヒートシンク２の内部のうち流出口１８の近傍に設けられる。このため、流出口縮小部５３Ｅは、ヒートシンク２内部において冷却用の空気が軸方向（Ｘ軸正方向）に流れる流路の断面積が、Ｘ軸正方向に向かうにしたがって小さくなるように形成される。図示例において、流出口縮小部５３Ｅは、ヒートシンク２の第三部位１３側に位置する流路の内面がＸ軸正方向においてＺ軸負方向側に傾斜するように、かつ、第四部位１４側に位置する流路の内面がＸ軸正方向においてＺ軸正方向側に傾斜するように形成されている。

第二実施形態に係る電子機器ユニット１Ｅ及び電子機器装置１００Ｅでは、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第二実施形態に係る電子機器ユニット１Ｅでは、ヒートシンク２の流入口１７に設けられた流入口拡大部５１Ｅによって、より多くの冷却用の空気をヒートシンク２の流入口１７から内部に流入させることができる。このため、例えば図８に示すように、ヒートシンク２の流入口１７側に他の電子部品１０５などの障害物が隣り合わせて配置されていても、より多くの冷却用の空気をヒートシンク２の内部に流入させて、発熱部品３，４を効率よく冷却することができる。

また、第二実施形態に係る電子機器ユニット１Ｅでは、ヒートシンク２の流出口１８に流出口縮小部５３Ｅが設けられる。このため、ヒートシンク２の流出口１８から流れ出る冷却用の空気の流速を高めることができる。これにより、ヒートシンク２の流出口１８側に隣り合わせて配された電子部品１０３を効率よく冷却することが可能となる。

第二実施形態の流入口拡大部５１Ｅや流出口縮小部５３Ｅは、図１～３に例示した構成に限らず、図４～７に例示した構成にも適用可能である。

〔第三実施形態〕
次に、図９，１０を参照して本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態では、第一、第二実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。

図９，１０に示すように、本実施形態の電子機器装置１００Ｆ，１００Ｇは、第一実施形態と同様に、電子機器ユニット１Ｆ，１Ｇと、電子部品１０３と、ファン１０４と、を備える。図９，１０では、第一実施形態で説明したヒートシンク２内部の構成（例えば第一、第二熱伝導部５，６（図３等参照））を省略している。また、本実施形態の電子機器ユニット１Ｆ，１Ｇは、第二実施形態と同様の流入口拡大部５１Ｅを備える。

本実施形態の電子機器ユニット１Ｆ，１Ｇは、流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇをさらに備える。流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇは、ヒートシンク２の流出口１８に設けられる。流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇは、流出口１８から流れ出す冷却用の空気の流れ方向を、ヒートシンク２の内部における冷却用の空気の流れ方向Ｆ２から変更する。
流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇは、ヒートシンク２の内部において軸方向（Ｘ軸正方向）に流れる冷却用の空気の流れ方向Ｆ２を、例えばＸ軸正方向に向かうにしたがってＹ軸方向に傾斜する方向に変更するように構成されてよい。

図９に例示する電子機器ユニット１Ｆの流れ方向変更部５４Ｆは、ヒートシンク２の内部においてＸ軸正方向に流れる冷却用の空気の流れ方向Ｆ２を、Ｘ軸正方向に向かうにしたがってＺ軸負方向に傾斜する方向（符号Ｆ３で示す方向）に変更するように構成されている。この場合、ヒートシンク２の流出口１８から流れ出した冷却用の空気は、電子部品１０３のうち回路基板１０１の近くに位置する部位（基端部）に向けて流れる。

図１０に例示する電子機器ユニット１Ｇの流れ方向変更部５４Ｇは、ヒートシンク２の内部においてＸ軸正方向に流れる冷却用の空気の流れ方向Ｆ２を、Ｘ軸正方向に向かうにしたがってＺ軸正方向に傾斜する方向（符号Ｆ４で示す方向）に変更するように構成されている。この場合、ヒートシンク２の流出口１８から流れ出した冷却用の空気は、電子部品１０３のうち回路基板１０１から離れて位置する部位（先端部）に向けて流れる。

流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇの具体的な構成は、任意であってよい。流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇは、例えばヒートシンク２の流出口１８から外側に突出するように設けられてよい。本実施形態の流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇは、ヒートシンク２の内部のうち流出口１８の近傍に設けられる。
そして、図９に例示する流れ方向変更部５４Ｆは、ヒートシンク２の第三部位１３側に位置する流路の内面が、Ｘ軸正方向においてＺ軸負方向側に傾斜するように形成されている。また、図１０に例示する流れ方向変更部５４Ｇは、ヒートシンク２の第四部位１４側に位置する流路の内面が、Ｘ軸正方向においてＺ軸正方向側に傾斜するように形成されている。このため、本実施形態の流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇは、第三実施形態の流出口縮小部５３Ｅと同様に、ヒートシンク２内部のうち流出口１８の近傍において冷却用の空気が軸方向（Ｘ軸正方向）に流れる流路の断面積（流路断面積）が、Ｘ軸正方向に向かうにしたがって小さくなるように形成されている。

第三実施形態に係る電子機器ユニット１Ｆ，１Ｇ及び電子機器装置１００Ｆ，１００Ｇでは、第一、第二実施形態と同様の効果を奏する。
また、第三実施形態に係る電子機器ユニット１Ｆ，１Ｇでは、ヒートシンク２の流出口１８に流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇが設けられる。このため、流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇによって流出口１８から流れ出す冷却用の空気を、電子部品１０３の所望の部位（例えば電子部品１０３の基端部、先端部）に向けて流すことができる。すなわち、電子部品１０３の所望の部位を効率よく冷却することが可能となる。
また、仮に電子部品１０３が流出口１８に対してヒートシンク２の軸方向に並んでいなくても、流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇによって流出口１８から流れ出す空気を電子部品１０３に向けて流すこともできる。したがって、ヒートシンク２に対する電子部品１０３の配置の自由度を向上しながら、電子部品１０３を効率よく冷却することもできる。

第三実施形態の流れ方向変更部５４Ｆ，５４Ｇは、図１～３に例示した構成に限らず、図４～７に例示した構成にも適用可能である。

〔第四実施形態〕
次に、図１１～１３を参照して本発明の第四実施形態について説明する。第四実施形態では、第一実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。

図１１～１３に示すように、本実施形態の電子機器装置１００Ｈは、第一実施形態と同様に、電子機器ユニット１Ｈと、電子部品１０３と、ファン１０４と、を備える。本実施形態の電子機器ユニット１Ｈは、第一実施形態と同様のヒートシンク２及び発熱部品３，４を備える。また、本実施形態の電子機器ユニット１Ｈは、第一実施形態と同様の機能を有する第一熱伝導部５Ｈ及び第二熱伝導部６Ｈを備える。
本実施形態において、第一熱伝導部５Ｈ及び第二熱伝導部６Ｈは、ヒートシンク２の流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがって、流入口１７から流出口１８まで冷却用の空気を流すヒートシンク２内の流路の断面積を小さくするように形成されている。本実施形態における「ヒートシンク２内の流路」は、第一熱伝導部５Ｈと第二熱伝導部６Ｈとの隙間３３Ｈ（第一隙間３３Ｈ）である。

具体的に、第一熱伝導部５Ｈは、第一熱伝導部５Ｈのうち第一隙間３３Ｈを形成する面３８Ｈ（第一形成面３８Ｈ）において第一部位１１から第三部位１３に至る長さが、ヒートシンク２の流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがって長くなるように形成されている。より具体的に、第一熱伝導部５Ｈの第一形成面３８Ｈと第一部位１１の内面との第一接続線３８１Ｈが、ヒートシンク２の軸方向において流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがってヒートシンク２の第三部位１３側から第四部位１４側（Ｚ軸負方向）に向かうように、ヒートシンク２の軸方向に対して傾斜している。同様に、第一形成面３８Ｈと第三部位１３の内面との第二接続線３８２Ｈが、流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがってヒートシンク２の第一部位１１側から第二部位１２側（Ｙ軸負方向）に向かうように、ヒートシンク２の軸方向に対して傾斜している。

第二熱伝導部６Ｈは、第二熱伝導部６Ｈのうち第一隙間３３Ｈを形成する面３９Ｈ（第二形成面３９Ｈ）において第二部位１２から第四部位１４に至る長さが、ヒートシンク２の流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがって長くなるように形成されている。より具体的に、第二熱伝導部６Ｈの第二形成面３９Ｈと第二部位１２の内面との第三接続線３９１Ｈが、ヒートシンク２の軸方向において流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがってヒートシンク２の第四部位１４側から第三部位１３側（Ｚ軸正方向）に向かうように、ヒートシンク２の軸方向に対して傾斜している。同様に、第二形成面３９Ｈと第四部位１４の内面との第四接続線３９２Ｈが、流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがってヒートシンク２の第二部位１２側から第一部位１１側（Ｙ軸正方向）に向かうように、ヒートシンク２の軸方向に対して傾斜している。

以上のように、第一熱伝導部５Ｈ、第二熱伝導部６Ｈが形成されていることで、ヒートシンク２の軸方向に直交する第一熱伝導部５Ｈと第二熱伝導部６Ｈとの第一隙間３３Ｈの断面積（流路断面積）が、ヒートシンク２の流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがって小さくなる。

また、本実施形態においては、第一実施形態と同様に、第一熱伝導部５Ｈの中途部とヒートシンク２の内周との間に第二隙間３４Ｈが形成されている。同様に、第二熱伝導部６Ｈの中途部とヒートシンク２の内周との間には第三隙間３５Ｈが形成されている。
ヒートシンク２の軸方向に直交する第二隙間３４Ｈ、第三隙間３５Ｈの断面積（流路断面積）は、流入口１７から流出口１８に向けて第二隙間３４Ｈ、第三隙間３５Ｈを通る冷却用の空気の流速が減速されないように、ヒートシンク２の軸方向において一定とするとよい。

しかし、本実施形態の第一熱伝導部５Ｈ、第二熱伝導部６Ｈは、それぞれ第一形成面３８Ｈ、第二形成面３９Ｈに直交する方向を板厚方向とする平板状に形成されている。このため、上記した第二隙間３４Ｈ、第三隙間３５Ｈの流路断面積は、流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがって大きくなってしまう。
そこで、本実施形態では、第二隙間３４Ｈや第三隙間３５Ｈの一部領域（特に流出口１８側の領域）を埋めて、第二隙間３４Ｈ、第三隙間３５Ｈの流路断面積を一定とする挿入部材６１Ｈ，６２Ｈを、ヒートシンク２の内部に設けている。

図示例において、第二隙間３４Ｈの一部領域を埋める第一挿入部材６１Ｈは、ヒートシンク２の第一部位１１及び第三部位１３に接している。このため、第一挿入部材６１Ｈは、第一熱伝導部５Ｈと同様に、熱を第一部位１１から第三部位１３に伝える機能を有してよい。また、第三隙間３５Ｈの一部領域を埋める第二挿入部材６２Ｈは、ヒートシンク２の第二部位１２及び第四部位１４に接している。このため、第二挿入部材６２Ｈは、第二熱伝導部６Ｈと同様に、熱を第二部位１２から第四部位１４に伝える機能を有してよい。

第四実施形態に係る電子機器ユニット１Ｈ及び電子機器装置１００Ｈでは、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第四実施形態に係る電子機器ユニット１Ｈでは、第一熱伝導部５Ｈ、第二熱伝導部６Ｈがヒートシンク２の流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがって、流入口１７から流出口１８まで冷却用の空気を流すヒートシンク２内の流路（第一隙間３３Ｈ）の断面積を小さくするように形成されている。このため、流入口１７側から流出口１８側に向けてヒートシンク２内の流路（第一隙間３３Ｈ）を通る冷却用の空気の流速を加速させることができる。これにより、発熱部品３，４が第一部位１１や第二部位１２においてヒートシンク２の軸方向に複数並んでいても、流入口１７側に位置する発熱部品３，４だけではなく、流出口１８側に位置する発熱部品３，４も効率よく冷却することができる。

第四実施形態において、第二隙間３４Ｈ、第三隙間３５Ｈの流路断面積を軸方向において一定とするためには、例えば、第一熱伝導部５Ｈ、第二熱伝導部６Ｈの厚みが流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがって大きくなるように、第一熱伝導部５Ｈ、第二熱伝導部６Ｈを形成してもよい。この場合、ヒートシンク２の内部に挿入部材６１Ｈ，６２Ｈを設けなくてもよい。

第四実施形態において、ヒートシンク２の流入口１７側から流出口１８側に向かうにしたがって、流入口１７から流出口１８まで冷却用の空気を流すヒートシンク２内の流路（第一隙間３３Ｈ）の断面積を小さくする形状は、例えば第一熱伝導部５Ｈ及び第二熱伝導部６Ｈの一方のみに適用されてもよい。

第四実施形態の構成は、図１～３に例示した構成に限らず、図４～１０に例示した構成にも適用可能である。

以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

１，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ 電子機器ユニット
２，２Ｂ ヒートシンク
３，４ 発熱部品
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｈ 第一熱伝導部
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｈ 第二熱伝導部
１１，１１Ｂ 第一部位
１２，１２Ｂ 第二部位
１３，１３Ｂ 第三部位
１４，１４Ｂ 第四部位
１５，１６ 外面領域
１７ 流入口
１８ 流出口
３３Ｈ 第一隙間（流路）
５１Ｅ 流入口拡大部
５３Ｅ 流出口縮小部
５４Ｆ，５４Ｇ 流れ方向変更部
１００，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ，１００Ｈ 電子機器装置
１０３ 電子部品

Claims (8)

1. 内部に冷却用の空気を流す筒状に形成されたヒートシンクと、
   前記ヒートシンクの軸方向に直交する第一直交方向に向く前記ヒートシンクの第一部位及び第二部位に対応する前記ヒートシンクの二つの外面領域にそれぞれ配された発熱部品と、を備え、
   前記ヒートシンクの内部に、前記第一部位から前記軸方向及び前記第一直交方向に直交する第二直交方向に向く前記ヒートシンクの第三部位のみに熱を伝える第一熱伝導部と、前記第二部位から前記第二直交方向において前記第三部位と間隔をあけて位置する前記ヒートシンクの第四部位のみに熱を伝える第二熱伝導部と、を設けた電子機器ユニット。
2. 前記第一部位から前記第三部位に至る前記第一熱伝導部の長手方向の中途部が、前記ヒートシンクの内周と間隔をあけて位置し、
   前記第二部位から前記第四部位に至る前記第二熱伝導部の長手方向の中途部が、前記ヒートシンクの内周と間隔をあけて位置する請求項１に記載の電子機器ユニット。
3. 前記第一熱伝導部及び前記第二熱伝導部の少なくとも一方が、前記ヒートシンクの軸方向において間隔をあけて複数配列されている請求項１又は請求項２に記載の電子機器ユニット。
4. 前記第一熱伝導部及び前記第二熱伝導部の少なくとも一方は、前記冷却用の空気が流れ込む前記ヒートシンクの流入口側から前記冷却用の空気が流れ出す前記ヒートシンクの流出口側に向かうにしたがって、前記流入口から前記流出口まで前記冷却用の空気を流す前記ヒートシンク内の流路の断面積を小さくするように形成されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子機器ユニット。
5. 前記冷却用の空気が流れ込む前記ヒートシンクの流入口に接続されることで前記ヒートシンクの内部に連なる筒状に形成され、前記軸方向において前記ヒートシンクから離れるにしたがって前記軸方向に直交する内部の断面積が大きくなる流入口拡大部を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子機器ユニット。
6. 前記冷却用の空気が流れ出す前記ヒートシンクの流出口に設けられ、前記軸方向において前記ヒートシンクの流入口側から流出口側に向かうにしたがって、前記軸方向に直交する内部の断面積が小さくなる流出口縮小部を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子機器ユニット。
7. 前記冷却用の空気が流れ出す前記ヒートシンクの流出口に設けられ、前記流出口から流れ出す前記冷却用の空気の流れ方向を、前記ヒートシンクの内部における前記冷却用の空気の流れ方向から変更する流れ方向変更部を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電子機器ユニット。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電子機器ユニットと、
   前記冷却用の空気が流れ出す前記ヒートシンクの流出口側に隣り合わせて配される電子部品と、を備える電子機器装置。

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