JPH054497U - 大容量半導体装置の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換効率良好な大容量半導体装置の冷却構
造を提供すること。 【構成】 風洞３内を仕切板６で複数の通風路８，９，
１０に仕切り、トランジスタ１を設置した複数のヒート
パイプ式ヒートシンク１１を設け、複数のヒートパイプ
式ヒートシンク１１における複数のヒートパイプフィン
１２，１３，１４を全体として平均的に分散するよう複
数の通風路８，９，１０内に臨ませて構成したこと。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、大容量の半導体応用装置であるトランジスタを用いた可変速装置 等における冷却構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、大容量の半導体応用装置では、トランジスタを並列接続することによ って、その容量の増大を図るのが普通である。このような並列接続した多数のト ランジスタに対し、１つのヒートシンクを取り付けることとすると、そのヒート シンクは大形化し、その加工が困難になるばかりでなく、組立時の作業も困難と なる。

【０００３】 そこで、従来の装置では、図３に例示したトランジスタ可変速装置の逆変換部 の如く、これに用いる多数のトランジスタ１をＵ相，Ｖ相、及びＷ相の３つのブ ロックに分割する。そして、図４に例示する如く各ブロックのトランジスタ１を 各々１つのヒートシンク２に設置する。さらに、図５に例示する如く、３つのヒ ートシンク２に設置したトランジスタ１を、３段に重ねるように配置し、これら のヒートシンク２部分を風洞３で覆う。この風洞３の下部には冷却風取入口４を 設け、その上部には送風機５を設置し、この送風機５を働かせて風洞３内に冷却 風を通し、各ヒートシンク２を冷却するようにしていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述の如き従来の大容量半導体装置の冷却構造では、トランジスタ１が大容量 となればそれだけ発熱ロスも大きくなるので、冷却能力を向上する必要があり、 静圧の高い出力の大きな送風機５を用いねばならない。しかし、このような大形 の送風機は高価であり、設備費が高くなってしまい、しかも騒音が大きくなると いう問題があった。

【０００５】 本考案は上述の点に鑑み、トランジスタが大容量となってその冷却ブロックが 増えても大形の送風機を用いることなく、低騒音で十分に冷却可能な大容量半導 体装置の冷却構造を新たに提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の大容量半導体装置の冷却構造は、風洞内に複数の通風路を形成し、ト ランジスタを設置した複数のヒートパイプ式ヒートシンクを形成し、これらのヒ ートパイプ式ヒートシンクの複数のヒートパイプフィンを、全体として平均的に 分散するように、複数の通風路内に配置して構成したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

上述のように構成することにより、各通風路内に分流する冷却風が、各々の通 風路内にあるヒートパイプフィンに当たってこれらを冷却するようにし、これら 複数のヒートパイプフィンが全体として相等しい排熱するようにするという作用 を奏する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の大容量半導体装置の冷却構造の一実施例を図１及び図２によっ て説明する。なお、この図１及び図２において、前述した図３ないし図５に示す 従来例に対応する部分には同一符号を付すこととし、その詳細な説明を省略する 。図１は本例装置の縦断面概略構成図であり、図で１はトランジスタ、３は風洞 である。風洞３には、その下部に冷却風取入口４を設け、その上部に一般に汎用 されている送風機５を設置する。風洞３の内部は、２つの仕切板６，７によって 等しく縦に仕切った３つの通風路８，９，１０を形成する。

【０００９】 また、トランジスタ１は、各ヒートパイプ式ヒートシンク１１に、前述した図 ４に示す如く複数並列して設置する。すなわち、本例装置ではＵ相，Ｖ相，Ｗ相 の各ブロックごとに用意したヒートパイプ式ヒートシンク１１を風洞３の前面部 に３段に亘って設置する。そして、各ヒートパイプ式ヒートシンク１１から引き 出したヒートパイプフィン１２，１３，１４を図示するように各々別々の通風路 ８，９，１０内に臨ませて構成する。これにより、各通風路８，９，１０に各々 １つのヒートパイプフィン１２，１３，１４が存在することになるので、各通風 路８，９，１０に分流する冷却風が各ヒートパイプフィン１２，１３，１４を相 等しく冷却する。よって、従来の如く、風洞の下部で冷却風が温まり、上段のヒ ートシンクにその温風が当たることとなって各ヒートシンクを相等しく冷却する ことができなくなるようなことを防止できるものである。

【００１０】 また、半導体装置をさらに大容量化する場合には、図２に例示する如く構成し てもよい。すなわち、風洞３を縦に長尺に構成し、その前面にヒートパイプ式ヒ ートシンク１１を６段に亘って設置する。そして、第１の通風路８内には、上か ら１番目と４番目のヒートパイプフィン１２を配置し、第２の通風路９内には、 上から２番目と５番目のヒートパイプフィン１３を配置し、第３の通風路１０内 には、上から３番目と６番目のヒートパイプフィン１４を配置するように構成す る。このようにすることによって、各ヒートパイプ式ヒートシンク１１が平均的 に冷却するようにできるものである。

【００１１】 また、上述の実施例では、送風機５を用いたものについて説明したが、自然冷 却としようとした場合でも、風洞下部からの排熱の影響が無視できる程少ないの で、十分に対応できるものである。

【００１２】 尚、本考案は上述の実施例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱し ない範囲内においてその他種々の構成を取り得ることは勿論である。

【００１３】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案の大容量半導体装置の冷却構造によれば、風洞内に 複数の通風路を形成し、トランジスタを設置した複数のヒートパイプ式ヒートシ ンクを形成し、これらのヒートパイプ式ヒートシンクの複数のヒートパイプフィ ンを、全体として平均的に分散するように、複数の通風路内に配置して構成した ので、各通風路内に分流する冷却風が、各々の通風路内にあるヒートパイプフィ ンに当たってこれらを冷却するようにし、これら複数のヒートパイプフィンが全 体として相等しく排熱するので、効率の良い冷却構造を実現できるという効果が ある。よって、小形の送風機を用いても十分な冷却効果が得られるので、この送 風機の大形化による騒音を低減でき、設備費を軽減できるという効果がある。さ らに、冷却効率が良いので、自然冷却構造に改良することも可能とするという効 果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の大容量半導体装置の冷却構造の一実施
例を示す縦断面概略構成図。

【図２】上記実施例の他の構成例を例示する縦断面概略
構成図。

【図３】従来の大容量半導体装置のトランジスタのブロ
ック分けを例示する説明線図。

【図４】従来装置のトランジスタを設置したヒートシン
ク部分を取り出して示す要部斜視図。

【図５】従来の大容量半導体装置の冷却構造を例示する
縦断面概略構成図。

【符号の説明】

１…トランジスタ、３…風洞、４…冷却風取入口、５…
送風機、６，７…仕切板、８，９，１０…通風路、１１
…ヒートパイプ式ヒートシンク、１２，１３，１４…ヒ
ートパイプフィン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 風洞内を仕切板で仕切ることにより複数
   の通風路を構成し、トランジスタを設置した複数のヒー
   トパイプ式ヒートシンクを構成し、当該複数のヒートパ
   イプ式ヒートシンクにおける複数のヒートパイプフィン
   を、全体として平均的に分散するように、前記複数の通
   風路内に配置して構成したことを特徴とする大容量半導
   体装置の冷却構造。