JPH0917926A - 半導体素子冷却機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子の発熱を有効に利用し、かつ稼動
コストを減少させる。 【構成】 半導体素子１を電気式冷却手段４により冷却
する半導体素子冷却機構において、熱発電素子２を用い
て、半導体素子１の発熱から熱起電力を得、その熱起電
力により前記電気式冷却手段４を稼動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体素子をファン
などの電気式冷却手段により冷却する半導体素子冷却機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイオード等のモールドタイプの半導体
素子は使用中に温度が上昇すると、能力が低下したり、
ひどい場合は破壊したりする。

【０００３】そこで従来、半導体素子を冷却するため、
それを放熱器に取り付けて発熱を大気中に放熱する機構
がとられているとともに、冷却効率をさらに高めるた
め、電気式冷却手段、例えばファンなどが配置される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ファンなどの
電気式冷却手段では当然ながらそれ専用の電源が必要と
なるほか、放熱器だけの単純な冷却機構と比較して稼動
コストも上昇する。

【０００５】一方、近時、省資源、省エネルギーの見地
から、廃熱等の有効活用も盛んに叫ばれるようになって
きている。

【０００６】この発明は、以上のような点に鑑み創案さ
れたもので、半導体素子の発熱を有効に利用し、かつ稼
動コストを減少させることのできる半導体素子冷却機構
を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、半導
体素子を電気式冷却手段により冷却する半導体素子冷却
機構において、熱発電素子を用いて、半導体素子の発熱
から熱起電力を得、その熱起電力により前記電気式冷却
手段を稼動させることを特徴とする。

【０００８】

【作用】半導体素子が使用中に発熱すると、その熱エネ
ルギーは熱発電素子により熱起電力として電気エネルギ
ーに変換される。その電気エネルギーを用いて、例えば
電気ファンなどの電気式冷却手段を稼動させる。したが
って、電気式冷却手段の稼動コストは独立の電源のみを
用いる構成と比較して格段に減少する。

【０００９】

【実施例】本発明の具体的実施例を図面に基づき説明す
る。

【００１０】図１は第１実施例を示し、半導体素子１の
上部に、ペルチェ素子よりなる熱発電機２を配置し、そ
の上部に放熱器３、その上部に電気式ファン４を配置す
る。熱発電機２とファン４とはコード５によって電気的
に接続される。この構成において、半導体素子１が発熱
すると、その熱と放熱器３との温度差により、双方に接
触しているペルチェ素子から熱起電力が生じ、その電力
を利用してファン４が回転する。これにより放熱器３が
冷却され、放熱効果が高められる。

【００１１】図２は第２実施例を示し、半導体素子１と
ペルチェ素子よりなる熱発電機２は筺状放熱器６に載置
され、その筺状放熱器６の側面に電気式ファン４が配置
される。熱発電機２上にはフィン付の放熱器７が載置さ
れる。熱発電機２とファン４とはコード５によって電気
的に接続される。この構成において、半導体素子１が発
熱すると、その熱は筺状放熱器６を介して熱発電機２で
あるペルチェ素子に伝わり、その熱と上部の放熱器７と
の温度差により、ペルチェ素子から熱起電力が生じ、そ
の電力を利用してファン４が回転する。これにより筺状
放熱器６が冷却され、放熱効果が高められる。

【００１２】図３は第３実施例を示し、２個の筺状放熱
器８,９がヒートパイプ10を介して接続され、一方の放
熱器９からさらにフィン11を備えたヒートパイプ12が延
出している。放熱器８上には半導体素子１が載置される
とともに、放熱器９上にはペルチェ素子よりなる熱発電
機２、その上にフィン付の放熱器７が載置される。前記
フィン11を備えたヒートパイプ12上にはその放熱効果を
高めるため電気式ファン４が配置される。熱発電機２と
ファン４とはコード５によって電気的に接続される。こ
の構成において、半導体素子１が発熱すると、その熱は
筺状放熱器８、ヒートパイプ10、筺状放熱器９を介して
熱発電機２であるペルチェ素子に伝わり、その熱と上部
の放熱器７との温度差により、ペルチェ素子から熱起電
力が生じ、その電力を利用してファン４が回転する。こ
れによりヒートパイプ12が冷却され、放熱効果が高めら
れる。

【００１３】以上のようにいずれの実施例でも、半導体
素子１の発熱を単に放熱するのでなく、その熱を利用し
てファン４を稼動させるものとしており、従来廃熱に過
ぎなかった熱エネルギーの有効利用を図って、省エネル
ギーが達成できるものとなっている。また、半導体素子
１の発熱温度と放熱器３,７の温度との差とでファン４
を駆動させており、すなわち温度差がない場合は自動的
に停止する構造となっているので、ファン４の寿命を長
持ちさせることにもなる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体素子冷却機構によれば、冷却手段の電源が不要となっ
て機構が簡易になるとともに、稼動コストが低減し、さ
らにその稼動エネルギーは従来単に放熱していた熱エネ
ルギーであるので、廃熱の有効活用が図れることになっ
て省エネルギーの見地からもきわめて好ましいものとな
っている。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を示す斜視図である。

【図２】第２実施例を示す斜視図である。

【図３】第３実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 半導体素子 ２ 熱発電機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子を電気式冷却手段により冷却
   する半導体素子冷却機構において、熱発電素子を用い
   て、半導体素子の発熱から熱起電力を得、その熱起電力
   により前記電気式冷却手段を稼動させることを特徴とす
   る半導体素子冷却機構。