JPH08125367A - 電子部品用冷却装置 - Google Patents
電子部品用冷却装置Info
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- JPH08125367A JPH08125367A JP25683094A JP25683094A JPH08125367A JP H08125367 A JPH08125367 A JP H08125367A JP 25683094 A JP25683094 A JP 25683094A JP 25683094 A JP25683094 A JP 25683094A JP H08125367 A JPH08125367 A JP H08125367A
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- cooling
- section
- cross
- cooling device
- sectional area
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Abstract
(57)【要約】
【目的】効率よく半導体チップなどの電子部品を冷却可
能な電子部品用冷却装置を提供する。 【構成】吸気部２３に設けられた小型ファン１２ａ〜１
２ｅにより外気を吸気し、冷却気体の流路２０ａ〜２０
ｅ内に冷却気流を発生させる。傾斜部２４は底面が傾斜
して徐々に流路２０ａ〜２０ｅの断面積を小さくしてお
り、前記冷却気流は傾斜部２４を通過することにより流
速が速められる。この冷却気流が冷却部２５内を通過す
ることにより壁面より熱を吸収し、放熱する。底面との
境界層の冷却気体の流速を速くすることができるため、
放熱体１１から冷却気体への熱の伝達効率が向上し、効
率よく冷却ができる。
能な電子部品用冷却装置を提供する。 【構成】吸気部２３に設けられた小型ファン１２ａ〜１
２ｅにより外気を吸気し、冷却気体の流路２０ａ〜２０
ｅ内に冷却気流を発生させる。傾斜部２４は底面が傾斜
して徐々に流路２０ａ〜２０ｅの断面積を小さくしてお
り、前記冷却気流は傾斜部２４を通過することにより流
速が速められる。この冷却気流が冷却部２５内を通過す
ることにより壁面より熱を吸収し、放熱する。底面との
境界層の冷却気体の流速を速くすることができるため、
放熱体１１から冷却気体への熱の伝達効率が向上し、効
率よく冷却ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品、特に半導体
チップを冷却する冷却装置に関する。
チップを冷却する冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータや周辺機器などの各種情報
機器、および、測定装置や制御装置などの各種電子機器
などにおいては、より小型でより高速な機器が要望され
ている。そして、近年の半導体技術の急速な進歩によ
り、その集積度および動作速度は飛躍的に向上し、前記
各種情報機器および電子機器の小型化・高速化が著しく
進んでいる。このように、機器が高速化・小型化したこ
と、すなわち、半導体の集積度が向上し動作速度が速く
なったことは、一方で、半導体チップの消費電力を増大
させ発熱量を増大させるという問題を生じている。特
に、ＣＰＵなどとして使用されるプロセッサチップにお
いては、消費電力が１０Ｗ以上、発熱が１００°Ｃ以上
に達する半導体チップも存在する。
機器、および、測定装置や制御装置などの各種電子機器
などにおいては、より小型でより高速な機器が要望され
ている。そして、近年の半導体技術の急速な進歩によ
り、その集積度および動作速度は飛躍的に向上し、前記
各種情報機器および電子機器の小型化・高速化が著しく
進んでいる。このように、機器が高速化・小型化したこ
と、すなわち、半導体の集積度が向上し動作速度が速く
なったことは、一方で、半導体チップの消費電力を増大
させ発熱量を増大させるという問題を生じている。特
に、ＣＰＵなどとして使用されるプロセッサチップにお
いては、消費電力が１０Ｗ以上、発熱が１００°Ｃ以上
に達する半導体チップも存在する。
【０００３】このような半導体チップを冷却するために
は、図１０に示すように、半導体チップ９００の背面
に、放熱フィン９１０を設け、さらにその上にファン９
２０を設け、このファン９２０により冷却気流を発生さ
せ、強制的に半導体チップを冷却させる方法が通常とら
れている。
は、図１０に示すように、半導体チップ９００の背面
に、放熱フィン９１０を設け、さらにその上にファン９
２０を設け、このファン９２０により冷却気流を発生さ
せ、強制的に半導体チップを冷却させる方法が通常とら
れている。
【０００４】また、本願出願人に係わる特願平６−２６
４２５号の電子部品用冷却装置においては、放熱フィン
に設けられた冷却気体の流路内に小型モータで駆動され
るファンを設置し、そのファンにより流路内に直接的に
冷却気流を発生させ半導体チップを冷却している。さら
に、同じく本願出願人に係わる特願平６−５５９８６号
の電子部品用冷却装置においては、前記小型ファンを内
部に有する冷却気体の流路と直交する方向に、冷却気体
を通過させる第２の冷却気体の流路を設け、その第２の
冷却気体の流路の方向が筐体内の冷却気体の流れる方向
になるようにその冷却装置を設置し、一層冷却効果が上
がるようにしている。
４２５号の電子部品用冷却装置においては、放熱フィン
に設けられた冷却気体の流路内に小型モータで駆動され
るファンを設置し、そのファンにより流路内に直接的に
冷却気流を発生させ半導体チップを冷却している。さら
に、同じく本願出願人に係わる特願平６−５５９８６号
の電子部品用冷却装置においては、前記小型ファンを内
部に有する冷却気体の流路と直交する方向に、冷却気体
を通過させる第２の冷却気体の流路を設け、その第２の
冷却気体の流路の方向が筐体内の冷却気体の流れる方向
になるようにその冷却装置を設置し、一層冷却効果が上
がるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、なお一層効率
よく半導体チップなどを冷却できる冷却装置が要望され
ていた。また、前述した放熱フィンの上にさらにファン
を設置する方法や、本願出願人に係わる第２の冷却気体
の流路を設ける方法においては、半導体チップの実装高
さが高くなり、容積が増大するという問題があった。
よく半導体チップなどを冷却できる冷却装置が要望され
ていた。また、前述した放熱フィンの上にさらにファン
を設置する方法や、本願出願人に係わる第２の冷却気体
の流路を設ける方法においては、半導体チップの実装高
さが高くなり、容積が増大するという問題があった。
【０００６】したがって、本発明の目的は、容積を増大
させることなく、少しでも効率よく半導体チップなどの
電子部品を冷却することができる電子部品用冷却装置を
提供することにある。
させることなく、少しでも効率よく半導体チップなどの
電子部品を冷却することができる電子部品用冷却装置を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】容積を増大させず、同じ
小型ファンを用いて冷却装置の冷却効率を少しでも改善
するために、冷却装置内部での冷却気体の流れ方を検討
し、放熱体から冷却気体に対して効率よく熱が伝達され
るような流路の構造にした。
小型ファンを用いて冷却装置の冷却効率を少しでも改善
するために、冷却装置内部での冷却気体の流れ方を検討
し、放熱体から冷却気体に対して効率よく熱が伝達され
るような流路の構造にした。
【０００８】したがって、本発明の電子部品用冷却装置
は、電子部品の放熱面に設けられる冷却流路を有する電
子部品用冷却装置であって、その冷却流路は、前記放熱
面の一辺に開口を有し、冷却気体を通過させる小型ファ
ンが収容される第１の区間と、前記放熱面の他の一辺に
開口を有し前記第１の区間の断面積より小さい断面積の
第２の区間と、前記放熱面に接する側の前記冷却流路の
内部の底面を傾斜させ前記第１の区間から前記第２の区
間に向かって断面積を徐々に小さくして前記第１の区間
と前記第２の区間を連続的に接続させる第３の区間とを
有する。
は、電子部品の放熱面に設けられる冷却流路を有する電
子部品用冷却装置であって、その冷却流路は、前記放熱
面の一辺に開口を有し、冷却気体を通過させる小型ファ
ンが収容される第１の区間と、前記放熱面の他の一辺に
開口を有し前記第１の区間の断面積より小さい断面積の
第２の区間と、前記放熱面に接する側の前記冷却流路の
内部の底面を傾斜させ前記第１の区間から前記第２の区
間に向かって断面積を徐々に小さくして前記第１の区間
と前記第２の区間を連続的に接続させる第３の区間とを
有する。
【０００９】特定的には、前記冷却流路は、各々が前記
第１の区間に相当する断面積の大きい区間と、前記第２
の区間に相当する断面積の小さい区間と、前記２つの区
間を接続させる第３の区間とを有する複数の冷却気体の
流路より構成される。
第１の区間に相当する断面積の大きい区間と、前記第２
の区間に相当する断面積の小さい区間と、前記２つの区
間を接続させる第３の区間とを有する複数の冷却気体の
流路より構成される。
【００１０】また特定的には、前記冷却流路の前記第２
の区間は、複数の冷却流路より構成され、前記冷却流路
の前記第１の区間は、前記第２の区間の複数の冷却流路
に一括的に冷却気体を通過させる各々１以上の小型ファ
ンが設けられている１以上の冷却流路より構成される。
の区間は、複数の冷却流路より構成され、前記冷却流路
の前記第１の区間は、前記第２の区間の複数の冷却流路
に一括的に冷却気体を通過させる各々１以上の小型ファ
ンが設けられている１以上の冷却流路より構成される。
【００１１】好適には、前記冷却流路の前記第３の区間
の前記底面の傾斜は、冷却気体を通過させる方向に対し
て３０°〜６０°の範囲である。
の前記底面の傾斜は、冷却気体を通過させる方向に対し
て３０°〜６０°の範囲である。
【００１２】また好適には、前記冷却流路の前記第２の
区間の断面積は、前記第１の区間の断面積の０．２５倍
から０．７５倍の範囲である。
区間の断面積は、前記第１の区間の断面積の０．２５倍
から０．７５倍の範囲である。
【００１３】さらに好適には、前記冷却流路を構成する
少なくとも前記放熱面に垂直的な壁面は、任意の形状の
凹部および凸部を有する構造である。
少なくとも前記放熱面に垂直的な壁面は、任意の形状の
凹部および凸部を有する構造である。
【００１４】特定的には、前記冷却流路を構成する少な
くとも前記放熱面に垂直的な壁面は、コルゲートルーバ
ーフィン構造である。
くとも前記放熱面に垂直的な壁面は、コルゲートルーバ
ーフィン構造である。
【００１５】
【作用】本発明の電子部品用冷却装置によれば、小型フ
ァンにより冷却気流が発生され、徐々に断面積が小さく
なる流路を通過することによりその流速が速められる。
また、その流路は、底面を傾斜させて徐々に断面積を小
さくされているため、底面側の冷却気体の流れが最も速
くなる。すなわち、放熱面に接しており最も温度が上昇
する底面との境界層での冷却気流の速さが速くなる。そ
の結果、その底面から冷却気体への熱の伝達率が向上
し、発熱体である電子部品からの熱を効率よく冷却気体
に放熱することができ、冷却効率が向上する。
ァンにより冷却気流が発生され、徐々に断面積が小さく
なる流路を通過することによりその流速が速められる。
また、その流路は、底面を傾斜させて徐々に断面積を小
さくされているため、底面側の冷却気体の流れが最も速
くなる。すなわち、放熱面に接しており最も温度が上昇
する底面との境界層での冷却気流の速さが速くなる。そ
の結果、その底面から冷却気体への熱の伝達率が向上
し、発熱体である電子部品からの熱を効率よく冷却気体
に放熱することができ、冷却効率が向上する。
【００１６】
【実施例】第１実施例 本発明の第１実施例の電子部品用冷却装置を図１〜図６
を参照して説明する。図１は、第１実施例の電子部品用
冷却装置の構造を示す図であって、図１（Ａ）は吸気口
側から見た斜視図、図１（Ｂ）は排気口から見た斜視
図、図１（Ｃ）は内部の構造を示す概略図である。図２
は図１（Ａ）のＺ−Ｚ’における垂直断面図である。図
３は、図１に示した電子部品用冷却装置の実装状態を示
す図である。
を参照して説明する。図１は、第１実施例の電子部品用
冷却装置の構造を示す図であって、図１（Ａ）は吸気口
側から見た斜視図、図１（Ｂ）は排気口から見た斜視
図、図１（Ｃ）は内部の構造を示す概略図である。図２
は図１（Ａ）のＺ−Ｚ’における垂直断面図である。図
３は、図１に示した電子部品用冷却装置の実装状態を示
す図である。
【００１７】まず、第１実施例の電子部品用冷却装置１
０の構成について説明する。電子部品用冷却装置１０
は、複数の冷却気体の流路２０ａ〜２０ｅが形成された
放熱体１１と、放熱体１１に設けられ流路２０ａ〜２０
ｅに冷却気流を発生するための小型ファン１２ａ〜１２
ｅより構成される。各々の冷却気体の流路２０ａ〜２０
ｅは、一方の開口２１ａ〜２１ｅに連なり断面積の大き
い吸気部２３と、吸気部２３に連なり底面２６が傾斜し
て徐々に断面積を小さくする傾斜部２４と、さらにその
傾斜部２４に連なり、所定の小さくなった断面積で他方
の開口２２ａ〜２２ｅまで流路を形成する冷却部２５よ
り構成される。また、吸気部２３には小型ファン１２ａ
〜１２ｅが設けられている。
０の構成について説明する。電子部品用冷却装置１０
は、複数の冷却気体の流路２０ａ〜２０ｅが形成された
放熱体１１と、放熱体１１に設けられ流路２０ａ〜２０
ｅに冷却気流を発生するための小型ファン１２ａ〜１２
ｅより構成される。各々の冷却気体の流路２０ａ〜２０
ｅは、一方の開口２１ａ〜２１ｅに連なり断面積の大き
い吸気部２３と、吸気部２３に連なり底面２６が傾斜し
て徐々に断面積を小さくする傾斜部２４と、さらにその
傾斜部２４に連なり、所定の小さくなった断面積で他方
の開口２２ａ〜２２ｅまで流路を形成する冷却部２５よ
り構成される。また、吸気部２３には小型ファン１２ａ
〜１２ｅが設けられている。
【００１８】次に、この電子部品用冷却装置１０によ
り、半導体チップが冷却される状態について説明する。
電子部品用冷却装置１０は、図３に示すように、半導体
チップ９００の背面上に重ね合わされることにより半導
体チップの発熱を吸収し冷却する。この状態で、小型フ
ァン１２ａ〜１２ｅが外気を吸引する方向に回転するこ
とにより、各流路２０ａ〜２０ｅ内に冷却気流が発生さ
れる。発生された冷却気流は、流路の断面積が小さくな
っている傾斜部２４でその速度を増して、各々冷却部２
５を通過し、壁面より熱を吸収し、排出される。
り、半導体チップが冷却される状態について説明する。
電子部品用冷却装置１０は、図３に示すように、半導体
チップ９００の背面上に重ね合わされることにより半導
体チップの発熱を吸収し冷却する。この状態で、小型フ
ァン１２ａ〜１２ｅが外気を吸引する方向に回転するこ
とにより、各流路２０ａ〜２０ｅ内に冷却気流が発生さ
れる。発生された冷却気流は、流路の断面積が小さくな
っている傾斜部２４でその速度を増して、各々冷却部２
５を通過し、壁面より熱を吸収し、排出される。
【００１９】この際、傾斜部２４においては、図２に示
すように底面が傾斜をして断面積を小さくしているの
で、底面側の冷却気流の速度の方が速くなる。すなわ
ち、小型ファン１２ａ〜１２ｅにより発生された冷却気
流の速度をｖ0 、傾斜により絞られた流路の上面側の冷
却気流の速度をｖ1 、傾斜により絞られた流路の底面側
の冷却気流の速度をｖ2 とすると、各冷却気流の速度の
関係は式１に示すようになる。
すように底面が傾斜をして断面積を小さくしているの
で、底面側の冷却気流の速度の方が速くなる。すなわ
ち、小型ファン１２ａ〜１２ｅにより発生された冷却気
流の速度をｖ0 、傾斜により絞られた流路の上面側の冷
却気流の速度をｖ1 、傾斜により絞られた流路の底面側
の冷却気流の速度をｖ2 とすると、各冷却気流の速度の
関係は式１に示すようになる。
【００２０】
【数１】 ｖ2 ＞ ｖ1 ＞ ｖ0 ・・・（１）
【００２１】したがって、この冷却気流は、底面２６と
の境界層において熱伝達率が最も高くなるため、熱をよ
く吸収し、効率よく冷却することができる。
の境界層において熱伝達率が最も高くなるため、熱をよ
く吸収し、効率よく冷却することができる。
【００２２】このような構造の電子部品用冷却装置１０
の熱の伝達特性について図４〜図６を参照して説明す
る。なお、図４〜図６の特性は、アルミニウム成形品で
ある放熱体に対して空気を冷却気体とした場合の特性で
ある。まず、電子部品用冷却装置１０の流路内の位置ｘ
と放熱体と冷却気体との熱伝達率の関係を図４に示す。
なお、横軸は図２に示すように、吸気口からの距離を示
す。図４に示すように、冷却気体の流路を本実施例のよ
うに絞り込むことにより、いずれの位置においても放熱
体と冷却気体との熱の伝達率が向上している。その結
果、冷却気体が放熱体から吸収する熱量が多くなり、冷
却効率が向上する。
の熱の伝達特性について図４〜図６を参照して説明す
る。なお、図４〜図６の特性は、アルミニウム成形品で
ある放熱体に対して空気を冷却気体とした場合の特性で
ある。まず、電子部品用冷却装置１０の流路内の位置ｘ
と放熱体と冷却気体との熱伝達率の関係を図４に示す。
なお、横軸は図２に示すように、吸気口からの距離を示
す。図４に示すように、冷却気体の流路を本実施例のよ
うに絞り込むことにより、いずれの位置においても放熱
体と冷却気体との熱の伝達率が向上している。その結
果、冷却気体が放熱体から吸収する熱量が多くなり、冷
却効率が向上する。
【００２３】次に、冷却気体の流路の断面積の差による
放熱体と冷却気体間の熱抵抗の関係を図５に示す。図５
の縦軸は、放熱体と冷却気体との熱抵抗であり、熱伝達
率の逆数に相当する。横軸は、吸気部２３と冷却部２５
の断面積の比である。ただし、第１実施例の電子部品用
冷却装置１０においては、冷却気体の流路の幅はどの位
置においても一定なので、前記断面積比は、図２に示す
ような、吸気部２３の流路の高さＲi と、冷却部２５の
流路の高さＲr の比に相当する。また、断面積比が１．
０とは、流路の絞りが無い状態を示す。
放熱体と冷却気体間の熱抵抗の関係を図５に示す。図５
の縦軸は、放熱体と冷却気体との熱抵抗であり、熱伝達
率の逆数に相当する。横軸は、吸気部２３と冷却部２５
の断面積の比である。ただし、第１実施例の電子部品用
冷却装置１０においては、冷却気体の流路の幅はどの位
置においても一定なので、前記断面積比は、図２に示す
ような、吸気部２３の流路の高さＲi と、冷却部２５の
流路の高さＲr の比に相当する。また、断面積比が１．
０とは、流路の絞りが無い状態を示す。
【００２４】図５に示すように、断面積比が０．２程度
より大きければ、流路の絞りが無い状態より熱抵抗は小
さくなる。また、断面積比が０．５程度の場合に最も熱
抵抗が小さくなる。このように、冷却気体の流路を適度
な断面積まで絞り込むことにより、放熱体と冷却気体間
の熱の伝達率が向上し、冷却効率が向上する。
より大きければ、流路の絞りが無い状態より熱抵抗は小
さくなる。また、断面積比が０．５程度の場合に最も熱
抵抗が小さくなる。このように、冷却気体の流路を適度
な断面積まで絞り込むことにより、放熱体と冷却気体間
の熱の伝達率が向上し、冷却効率が向上する。
【００２５】次に、冷却気体の流路の絞りの角度、すな
わち、傾斜部２４の底面の傾斜角度αによる放熱体と冷
却気体間の熱抵抗の関係を図６に示す。図６の縦軸は、
図５同様に放熱体と冷却気体との熱抵抗である。横軸
は、傾斜部２４の底面の冷却気体の流れる方向に対する
角度である。また、傾斜角度αが０°とは、流路の絞り
が無い状態を示す。図６に示すように、底面の傾斜角度
は６０°以下であればいずれの場合であっても流路の絞
りが無い状態より熱抵抗は小さくなる。また、絞り角度
が４５°程度の場合に最も熱抵抗が小さくなる。このよ
うに、冷却気体の流路を適切な角度で絞り込むことによ
り、放熱体と冷却気体間の熱の伝達率が向上し、冷却効
率が向上する。
わち、傾斜部２４の底面の傾斜角度αによる放熱体と冷
却気体間の熱抵抗の関係を図６に示す。図６の縦軸は、
図５同様に放熱体と冷却気体との熱抵抗である。横軸
は、傾斜部２４の底面の冷却気体の流れる方向に対する
角度である。また、傾斜角度αが０°とは、流路の絞り
が無い状態を示す。図６に示すように、底面の傾斜角度
は６０°以下であればいずれの場合であっても流路の絞
りが無い状態より熱抵抗は小さくなる。また、絞り角度
が４５°程度の場合に最も熱抵抗が小さくなる。このよ
うに、冷却気体の流路を適切な角度で絞り込むことによ
り、放熱体と冷却気体間の熱の伝達率が向上し、冷却効
率が向上する。
【００２６】以上詳細に説明したように、第１実施例の
電子部品用冷却装置によれば、冷却気体の流路を、その
半導体チップに接している底面の側から適切な角度で傾
斜させ、前記流路の断面積を適切な大きさまで小さくす
ることにより、冷却効率を上げることができる。
電子部品用冷却装置によれば、冷却気体の流路を、その
半導体チップに接している底面の側から適切な角度で傾
斜させ、前記流路の断面積を適切な大きさまで小さくす
ることにより、冷却効率を上げることができる。
【００２７】第２実施例 本発明の第２実施例の電子部品用冷却装置を図７および
図８を参照して説明する。図７および図８は、第２実施
例の電子部品用冷却装置の構造を示す図であって、図７
（Ａ）は吸気口側から見た斜視図、図７（Ｂ）は排気口
側から見た斜視図、図８（Ｃ）は図７（Ａ）のＷ−Ｗ’
における水平断面図、図８（Ｄ）は図７（Ａ）のＸ−
Ｘ’における垂直断面図である。
図８を参照して説明する。図７および図８は、第２実施
例の電子部品用冷却装置の構造を示す図であって、図７
（Ａ）は吸気口側から見た斜視図、図７（Ｂ）は排気口
側から見た斜視図、図８（Ｃ）は図７（Ａ）のＷ−Ｗ’
における水平断面図、図８（Ｄ）は図７（Ａ）のＸ−
Ｘ’における垂直断面図である。
【００２８】第２実施例の電子部品用冷却装置３０も、
放熱体３１と、冷却気流を発生するための小型ファン３
２ａ，３２ｂより構成されており、さらに、放熱体３１
は、吸気部４３、傾斜部４４、および、冷却部４５より
構成されている。しかし、電子部品用冷却装置３０にお
いては、吸気部４３と傾斜部４４については、流路の分
割をしておらず、全体として１つの流路４０ｆを形成し
ている。すなわち、一方の１つの開口４１に連なる吸気
部４３と、吸気部４３に連なり底面４６が傾斜して徐々
に断面積を小さくする傾斜部４４と、さらにその傾斜部
４４に連なり、小さくなった断面積を５等分して、各々
他方の開口４２ａ〜４２ｅまで流路を形成する冷却部４
５より構成される。また、吸気部４３には２つの小型フ
ァン３２ａ，３２ｂが設けられている。
放熱体３１と、冷却気流を発生するための小型ファン３
２ａ，３２ｂより構成されており、さらに、放熱体３１
は、吸気部４３、傾斜部４４、および、冷却部４５より
構成されている。しかし、電子部品用冷却装置３０にお
いては、吸気部４３と傾斜部４４については、流路の分
割をしておらず、全体として１つの流路４０ｆを形成し
ている。すなわち、一方の１つの開口４１に連なる吸気
部４３と、吸気部４３に連なり底面４６が傾斜して徐々
に断面積を小さくする傾斜部４４と、さらにその傾斜部
４４に連なり、小さくなった断面積を５等分して、各々
他方の開口４２ａ〜４２ｅまで流路を形成する冷却部４
５より構成される。また、吸気部４３には２つの小型フ
ァン３２ａ，３２ｂが設けられている。
【００２９】このような構成においても、第１実施例と
同様に冷却効率を向上させることができる。すなわち、
小型ファン３２ａ，３２ｂにより冷却気流を発生する吸
気部４３の断面積に対して、底面を傾斜させて徐々に断
面積を小さくした傾斜部４４と、その小さい断面積で冷
却気体を通過させる冷却部４５を有する構成であればよ
く、冷却部４５、あるいは、傾斜部４４が部分的に分割
され複数の流路よりなる構成であっても、全体としての
断面積が前記条件を満足していればよい。
同様に冷却効率を向上させることができる。すなわち、
小型ファン３２ａ，３２ｂにより冷却気流を発生する吸
気部４３の断面積に対して、底面を傾斜させて徐々に断
面積を小さくした傾斜部４４と、その小さい断面積で冷
却気体を通過させる冷却部４５を有する構成であればよ
く、冷却部４５、あるいは、傾斜部４４が部分的に分割
され複数の流路よりなる構成であっても、全体としての
断面積が前記条件を満足していればよい。
【００３０】したがって、第２実施例の電子部品用冷却
装置において、２つの小型ファン３２ａ，３２ｂが外気
を吸引する方向に回転することにより、吸気部４３内に
冷却気流が発生し、吸気部４３および傾斜部４４内の流
路４０ｆ内に冷却気流が発生される。発生された冷却気
流は、流路の断面積が小さくなっている傾斜部４４でそ
の速度を増して、冷却部４５の５つの流路４０ａ〜４０
ｅに分割して通過させられる。各流路４０ａ〜４０ｅに
おいては、第１実施例同様、その底面との境界層付近で
最もその冷却気流の速度が速くなり、底面より効率よく
吸熱しながら排出される。
装置において、２つの小型ファン３２ａ，３２ｂが外気
を吸引する方向に回転することにより、吸気部４３内に
冷却気流が発生し、吸気部４３および傾斜部４４内の流
路４０ｆ内に冷却気流が発生される。発生された冷却気
流は、流路の断面積が小さくなっている傾斜部４４でそ
の速度を増して、冷却部４５の５つの流路４０ａ〜４０
ｅに分割して通過させられる。各流路４０ａ〜４０ｅに
おいては、第１実施例同様、その底面との境界層付近で
最もその冷却気流の速度が速くなり、底面より効率よく
吸熱しながら排出される。
【００３１】このように、電子部品用冷却装置３０にお
いては、第１実施例の電子部品用冷却装置１０と同様に
効率よく冷却をすることができ、さらに、吸気部４３の
構造を簡単にし、小型ファンの数を減らすことができ
る。
いては、第１実施例の電子部品用冷却装置１０と同様に
効率よく冷却をすることができ、さらに、吸気部４３の
構造を簡単にし、小型ファンの数を減らすことができ
る。
【００３２】なお、本発明は、第１実施例および第２実
施例に限られるものではなく種々の改変が可能である。
たとえば、冷却装置の各流路を規定する壁面としては、
上述の実施例においては全て平板状の壁面としたが、こ
れに限られるものではなく種々の形状の壁面でよい。そ
のような壁面の例を図９に示す。図９は、冷却装置の壁
面の変形例を示す図であって、（Ａ）は凹凸形状の壁面
を示す図、（Ｂ）はコルゲートルーバーフィン形状の壁
面を示す図である。このような壁面にすることにより、
表面積が増え、冷却効率をあげることができる。
施例に限られるものではなく種々の改変が可能である。
たとえば、冷却装置の各流路を規定する壁面としては、
上述の実施例においては全て平板状の壁面としたが、こ
れに限られるものではなく種々の形状の壁面でよい。そ
のような壁面の例を図９に示す。図９は、冷却装置の壁
面の変形例を示す図であって、（Ａ）は凹凸形状の壁面
を示す図、（Ｂ）はコルゲートルーバーフィン形状の壁
面を示す図である。このような壁面にすることにより、
表面積が増え、冷却効率をあげることができる。
【００３３】また、第１実施例として５つの流路を有す
る電子部品用冷却装置、第２実施例として冷却部のみ５
つの流路を有する電子部品用冷却装置を示したが、本発
明の流路の構成はこれに限られるものではない。たとえ
ば、吸気部のみ５つの流路にわかれている電子部品用冷
却装置でもよい。前述したように、閉じた冷却気体の流
路を単位とした際に、冷却気流を発生する吸気部全体の
断面積に対して、底面を傾斜させて全体として徐々に断
面積を小さくした傾斜部と、全体としてその小さい断面
積で冷却気体を通過させる冷却部を有する構成であれば
よい。
る電子部品用冷却装置、第２実施例として冷却部のみ５
つの流路を有する電子部品用冷却装置を示したが、本発
明の流路の構成はこれに限られるものではない。たとえ
ば、吸気部のみ５つの流路にわかれている電子部品用冷
却装置でもよい。前述したように、閉じた冷却気体の流
路を単位とした際に、冷却気流を発生する吸気部全体の
断面積に対して、底面を傾斜させて全体として徐々に断
面積を小さくした傾斜部と、全体としてその小さい断面
積で冷却気体を通過させる冷却部を有する構成であれば
よい。
【００３４】また、傾斜部の傾斜の仕方についても、所
定の角度で直線的に傾斜している場合に限られるもので
はなく、連続的に底面側から断面積を小さくする形状で
あればよい。たとえば、曲線的な傾斜を有する形状であ
ってもよい。なお、そのような構成であっても、前述し
たように３０°〜６０°程度の傾斜を維持した傾斜部で
あることが望ましい。
定の角度で直線的に傾斜している場合に限られるもので
はなく、連続的に底面側から断面積を小さくする形状で
あればよい。たとえば、曲線的な傾斜を有する形状であ
ってもよい。なお、そのような構成であっても、前述し
たように３０°〜６０°程度の傾斜を維持した傾斜部で
あることが望ましい。
【００３５】
【発明の効果】本発明の電子部品用冷却装置によれば、
発熱体からの熱の伝導により最も高温になる冷却装置の
底面において、冷却気体の流速を速くすることができる
ため、効率よく熱を吸収し、外部に排出することができ
る。したがって、容積を増大させることなく、効率よく
半導体チップなどの電子部品を冷却することができる電
子部品用冷却装置を提供することができる。
発熱体からの熱の伝導により最も高温になる冷却装置の
底面において、冷却気体の流速を速くすることができる
ため、効率よく熱を吸収し、外部に排出することができ
る。したがって、容積を増大させることなく、効率よく
半導体チップなどの電子部品を冷却することができる電
子部品用冷却装置を提供することができる。
【図１】第１実施例の電子部品用冷却装置の構造を示す
図であって、（Ａ）は吸気口側から見た斜視図、（Ｂ）
は排気口から見た斜視図、（Ｃ）は内部の構造を示す概
略図である。
図であって、（Ａ）は吸気口側から見た斜視図、（Ｂ）
は排気口から見た斜視図、（Ｃ）は内部の構造を示す概
略図である。
【図２】図１に示した電子部品用冷却装置の図１（Ａ）
のＺ−Ｚ’における垂直断面図である。
のＺ−Ｚ’における垂直断面図である。
【図３】図１に示した電子部品用冷却装置の実装状態を
示す図である。
示す図である。
【図４】図１に示した電子部品用冷却装置の、冷却気体
の流路内の位置による熱伝達率を示すグラフである。
の流路内の位置による熱伝達率を示すグラフである。
【図５】冷却気体の流路の断面積の差による放熱体と冷
却気体間の熱抵抗の関係を示すグラフである。
却気体間の熱抵抗の関係を示すグラフである。
【図６】冷却気体の流路の絞り傾斜角度による放熱体と
冷却気体間の熱抵抗の関係を示すグラフである。
冷却気体間の熱抵抗の関係を示すグラフである。
【図７】第２実施例の電子部品用冷却装置の構造を示す
図であって、（Ａ）は吸気口側から見た斜視図、（Ｂ）
は排気口から見た斜視図である。
図であって、（Ａ）は吸気口側から見た斜視図、（Ｂ）
は排気口から見た斜視図である。
【図８】図７に示した電子部品用冷却装置の構造を示す
図であって、（Ｃ）は図７（Ａ）のＷ−Ｗ’における水
平断面図、（Ｄ）は図７（Ａ）のＸ−Ｘ’における垂直
断面図である。
図であって、（Ｃ）は図７（Ａ）のＷ−Ｗ’における水
平断面図、（Ｄ）は図７（Ａ）のＸ−Ｘ’における垂直
断面図である。
【図９】本発明の冷却装置の壁面の変形例を示す図であ
って、（Ａ）は凹凸形状の壁面を示す図、（Ｂ）はコル
ゲートルーバフィン形状の壁面を示す図である。
って、（Ａ）は凹凸形状の壁面を示す図、（Ｂ）はコル
ゲートルーバフィン形状の壁面を示す図である。
【図１０】従来の冷却方法の説明をする図である。
１０，３０…電子部品用冷却装置 １１，３１…放熱体 ２０ａ〜２０ｅ，４０ａ〜４０ｆ…流路 ２１ａ〜２１ｅ，４１…第１の開口部 ２２ａ〜２２ｅ，４２ａ〜４２ｅ…第２の開口部 ２３，４３…吸気部 ２４，４４…傾斜部 ２５，４５…冷却部 ２６，４６…底面 １２ａ〜１２ｅ，３２ａ〜３２ｂ…小型ファン ７３…コルゲートルーバーフィン ８４…凹部 ９００…半導体チップ ９１０…放熱フィン ９２０…ファン
Claims (7)
- 【請求項１】電子部品の放熱面に設けられる冷却流路を
有する電子部品用冷却装置であって、 該冷却流路は、 前記放熱面の一辺に開口を有し、冷却気体を通過させる
小型ファンが収容される第１の区間と、 前記放熱面の他の一辺に開口を有し前記第１の区間の断
面積より小さい断面積の第２の区間と、 前記放熱面に接する側の前記冷却流路の内部の底面を傾
斜させ前記第１の区間から前記第２の区間に向かって断
面積を徐々に小さくして前記第１の区間と前記第２の区
間を連続的に接続させる第３の区間とを有する電子部品
用冷却装置。 - 【請求項２】前記冷却流路は、各々が前記第１の区間に
相当する断面積の大きい区間と、前記第２の区間に相当
する断面積の小さい区間と、前記２つの区間を接続させ
る第３の区間とを有する複数の冷却気体の流路より構成
される請求項１記載の電子部品用冷却装置。 - 【請求項３】前記冷却流路の前記第２の区間は、複数の
冷却流路より構成され、 前記冷却流路の前記第１の区間は、前記第２の区間の複
数の冷却流路に一括的に冷却気体を通過させる各々１以
上の小型ファンが設けられている１以上の冷却流路より
構成される請求項１記載の電子部品用冷却装置。 - 【請求項４】前記冷却流路の前記第３の区間の前記底面
の傾斜は、冷却気体を通過させる方向に対して３０°〜
６０°の範囲である請求項１〜３いずれか記載の電子部
品用冷却装置。 - 【請求項５】前記冷却流路の前記第２の区間の断面積
は、前記第１の区間の断面積の０．２５倍から０．７５
倍の範囲である請求項１〜４いずれか記載の電子部品用
冷却装置。 - 【請求項６】前記冷却流路を構成する少なくとも前記放
熱面に垂直的な壁面は、任意の形状の凹部および凸部を
有する構造である請求項１〜５いずれか記載の電子部品
用冷却装置。 - 【請求項７】前記冷却流路を構成する少なくとも前記放
熱面に垂直的な壁面は、コルゲートルーバーフィン構造
である請求項１〜６いずれか記載の電子部品用冷却装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25683094A JPH08125367A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 電子部品用冷却装置 |
| TW084101455A TW398062B (en) | 1994-02-24 | 1995-02-17 | Cooling down device for electronic components |
| DE19506373A DE19506373A1 (de) | 1994-02-24 | 1995-02-23 | Kühleinrichtung für elektronische Teile |
| KR1019950003653A KR950035558A (ko) | 1994-02-24 | 1995-02-24 | 전자부품용 냉각장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25683094A JPH08125367A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 電子部品用冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08125367A true JPH08125367A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17298027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25683094A Withdrawn JPH08125367A (ja) | 1994-02-24 | 1994-10-21 | 電子部品用冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08125367A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1187964A (ja) * | 1997-09-09 | 1999-03-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電子回路パッケージおよびその実装体 |
| JP2009231784A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-10-08 | Kyocera Corp | 屋外用基地局筐体 |
| CN103167784A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 三星电机株式会社 | 散热器 |
| KR20180106111A (ko) * | 2017-03-17 | 2018-10-01 | 주식회사 교린 | 방열판 및 이를 포함하는 방열기 |
| JP2022034858A (ja) * | 2020-08-19 | 2022-03-04 | アンリツ株式会社 | 光測定装置 |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP25683094A patent/JPH08125367A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1187964A (ja) * | 1997-09-09 | 1999-03-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電子回路パッケージおよびその実装体 |
| JP2009231784A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-10-08 | Kyocera Corp | 屋外用基地局筐体 |
| CN103167784A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 三星电机株式会社 | 散热器 |
| EP2605277A3 (en) * | 2011-12-12 | 2013-12-25 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd | Heat sink |
| KR20180106111A (ko) * | 2017-03-17 | 2018-10-01 | 주식회사 교린 | 방열판 및 이를 포함하는 방열기 |
| JP2022034858A (ja) * | 2020-08-19 | 2022-03-04 | アンリツ株式会社 | 光測定装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |