JPH04346251A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、発熱性電気部品の温
度上昇を抑制するための冷却装置に係り、さらに詳しく
は、発熱性電気部品よりの熱が伝導して強制空冷される
冷却体の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のこの種冷却装置の構成例を
示す斜視図である。図において、１は冷却体であり、１
ａは被冷却体の設置面、１ｂは冷却体１の放熱板として
機能する複数の冷却フィン、ｔは冷却フィン１ｂの厚さ
、ｗはフィン間の幅である。なお、冷却体１はアルミニ
ウム系合金を素材として図示のような櫛形断面の押出し
成型材を所定長さに切断して形成し、成型面のそり等に
よる平面度の矯正のために設置面１ａを切削などにより
平面加工を行なっている。２ａ，２ｂ及び２ｃはそれぞ
れ発熱性電気部品である電力用半導体であり、冷却体１
の設置面１ａにねじ３によって密着させて締着されてい
る。４は冷却ファンであり、空冷を行うために冷却フィ
ン１ｂへ送風を行う。

【０００３】上記のような構成の冷却装置において、発
熱性電気部品である電力用半導体２ａ，２ｂ，２ｃは作
動中に生じる熱により温度が上昇するが、この温度上昇
は電力用半導体２ａ，２ｂ，２ｃよりの熱が冷却体１に
伝熱され、冷却フィン１ｂで放熱される。この冷却フィ
ン１ｂは表面積が大きく、自然放熱もできるが、放熱を
促進し、冷却能力を増大させるために冷却ファン４を用
いて冷却フィン１ｂへ強制的に冷却風を流し、大気へ放
熱して電力用半導体２ａ，２ｂ，２ｃを使用許容温度以
下の適性な温度条件に保持している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の冷
却装置では、冷却体１の櫛形断面形状が押出成型加工に
よって得られるので、加工上の制約から冷却フィン１ｂ
の厚さｔに対してフィン間の幅ｗの寸法が大きくなり、
櫛形断面の幅の割には冷却フィン１ｂの形成数が限定さ
れる。このため、冷却フィン１ｂ総数の表面積（全放熱
面積）を広くして、冷却効率を高める冷却体が得られな
いという問題があった。

【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、放熱効率が優れ、かつ安価で小形
化が可能な発熱性電気部品の冷却装置を得ることを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る冷却装置
は、ほぼ矩形状の複数の金属板と短冊状の複数の金属板
との一辺をそろえて交互に積層して一体に固定し、そろ
えた一辺がなす面に発熱性電気部品を設置するようにし
たものである。

【０００７】また、ほぼ矩形状の複数の金属板の一辺を
折り曲げ、この折り曲げた一辺をそろえて積層して一体
に固定し、そろえた一辺がなす面に発熱性電気部品を設
置するようにしたものである。

【０００８】

【作用】この発明における冷却フィンのピッチは、金属
板のスペーサの厚さ又は冷却フィンの折り曲げ部の厚さ
によって定まるので、押出し成型材による冷却フィンの
ピッチよりも短いピッチで多数の冷却フィンを設けるこ
とにより、冷却フィンの放熱面積が増大し、冷却効率が
高くなる。

【０００９】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の全体構成を示す
斜視図、図２は図１の要部を示す斜視図である。なお、
図１，図２において、従来例を示した図４の２ａ〜２ｃ
，３及び４と同符号の部分はこれと同一又は相当部分で
あり、説明を省略する。１１は冷却体を構成する冷却フ
ィンで、所定の板厚の例えばアルミニウム系合金板をほ
ぼ矩形状に加工して形成したものである。１２はフィン
間隔を設けるためのスペーサで、所定のフィン間隔寸法
の板厚の例えばアルミニウム系合金板を短冊状に加工し
て形成したものである。１１ａはフィン１１に設けられ
たボルト穴、１２ａはスペーサ１２にボルト穴１１ａに
対応して設けられたボルト穴である。

【００１０】１３は冷却体組立品で、冷却フィン１１と
スペーサ１２とを交互に積層してなり、ボルト穴１１ａ
，１２ａにボルト１４を挿通してナット１５によって締
着し、従来例と同様に設置面１３ａを切削などにより平
面加工を行なっている。また、電力用半導体２ａ，２ｂ
，２ｃは従来例と同様に平面加工後の設置面１３ａに密
着させ、熱の伝導効率が良好になるようにねじ３によっ
て締着されている。

【００１１】上記のように構成したこの発明において、
作動時の電力用半導体２ａ，２ｂ，２ｃにより生じる熱
が冷却体組立品１３に伝熱し、冷却ファン４による複数
の冷却フィン１１に対する強制空冷によって大気中に放
熱を行い、電力用半導体２ａ，２ｂ，２ｃの作動上昇温
度が所定値以上にならないように抑制する基本的な放熱
作用は従来例と同様である。

【００１２】しかし、従来例のように冷却フィン１１の
厚さとフィン間距離との比率が加工上の理由で制約され
ることがなく、自由に選択でき、フィン間を通過する冷
却ファン４よりの通風量に応じて冷却フィン１１のピッ
チを形成することにより、従来例と比較して冷却フィン
１１の総数の表面積（全放熱面積）を広くすることがで
きる。すなわち、一定の放熱機能であれば、従来例のも
のより冷却体容積の小さい構造の冷却装置が得られる。 また、冷却フイン１１及びスペーサ１２を市販の板材よ
り選定した素材で形成すれば、個々の放熱機能に応じた
安価な冷却装置を得ることができる。

【００１３】図３はこの発明の他の実施例の要部を示す
斜視図である。図３において、２１は冷却体を構成する
冷却フィンで、所定の板厚の例えばアルミニウム系合金
板をほぼ矩形状に加工して形成したものである。２１ａ
は冷却フィン２１の端部を２回折り曲げて形成したスペ
ーサ部、２１ｂは冷却フィン２１を積層して締着するボ
ルトが挿通するボルト穴である。

【００１４】上記の冷却フィン２１を所定数積層し、図
１の実施例の場合と同様にボルト及びナットで締着し、
平面加工した設置面に電力用半導体をねじで締着すると
、第１の実施例の冷却装置に相当する構成の冷却装置が
得られる。

【００１５】上記のような構成のこの実施例による冷却
装置においては、冷却体を形成する複数の冷却フィン２
１の厚さと、これらの冷却フィン２１の間隔を定めるス
ペーサ部２１ａの厚さとがほぼ１：２の比率となるので
、図１の実施例の場合と同様に、一定の放熱機能であれ
ば従来例のものより冷却体容積の小さい構造の冷却装置
が得られるとともに、冷却フィン２１を市販の板材より
選定した素材で形成すれば、個々の放熱機能に応じた安
価な冷却装置を得ることができる。

【００１６】なお、上記の各実施例では、冷却フィン１
１とスペーサ１２又は冷却フィン２１の積層体をボルト
、ナットで固定した例を示したが、ボルト穴１１ａある
いはボルト穴２１ｂに棒材を挿通してカシメにより固定
してもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、市販
されている板材を素材とし、冷却体の冷却フィン及びス
ペーサを形成して積層、固定し、押出成型品の冷却体よ
りも冷却フィン間のピッチを短くして全放熱面積を大き
くするようにしたので、冷却効率のよい小形で安価な冷
却装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の全体構成を示す斜視図であ
る。

【図２】図１の要部を示す斜視図である。

【図３】この発明の他の実施例の要部を示す斜視図であ
る。

【図４】従来の冷却装置の全体構成を示す斜視図である
。

【符号の説明】

２ａ，２ｂ，２ｃ　　電力用半導体（発熱性電気部品）
１１　　冷却フィン １２　　スペーサ １３ａ　　設置面 ２１　　冷却フィン ２１ａ　　スペーサ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属板をほぼ矩形状に形成した複数の
   冷却フィンと、金属板を短冊状に形成した複数のスペー
   サとの一辺をそろえて交互に積層して一体に固定し、上
   記一辺がなす面を発熱性電気部品の設置面としたことを
   特徴とする冷却装置。
2. 【請求項２】　　金属板をほぼ矩形状に形成した複数の
   冷却フィンの一辺を折り曲げ、この折り曲げた一辺をそ
   ろえて積層して一体に固定し、上記一辺がなす面を発熱
   性電気部品の設置面としたことを特徴とする冷却装置。