JPH10135381A - 潜熱利用型ヒートシンク - Google Patents
潜熱利用型ヒートシンクInfo
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- JPH10135381A JPH10135381A JP28401696A JP28401696A JPH10135381A JP H10135381 A JPH10135381 A JP H10135381A JP 28401696 A JP28401696 A JP 28401696A JP 28401696 A JP28401696 A JP 28401696A JP H10135381 A JPH10135381 A JP H10135381A
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- heat storage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発熱体で発生した熱を筺体外部へ放熱してい
るため、発熱体が筺体の内部に位置する場合はヒートシ
ンクが複雑な形状となる。その結果、十分な対流が発生
せず、ファンによる強制冷却が必要であった。 【解決手段】 プリント基板２の電子デバイス３の表面
と蓄熱材７を収容したケース４のプレート６ａとが接触
するように、筺体１内に配置されたプリント基板２にケ
ース４が固定されている。
るため、発熱体が筺体の内部に位置する場合はヒートシ
ンクが複雑な形状となる。その結果、十分な対流が発生
せず、ファンによる強制冷却が必要であった。 【解決手段】 プリント基板２の電子デバイス３の表面
と蓄熱材７を収容したケース４のプレート６ａとが接触
するように、筺体１内に配置されたプリント基板２にケ
ース４が固定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潜熱を利用したヒ
ートシンクに関し、電子機器の筺体や基板、その他発熱
体が周期性を持つ場合（例えば、通信器の加入者側基地
局では１日のうち昼間は通話量が多いため発熱するが、
夜はほとんど発熱しない。）の冷却に用いられるヒート
シンクに関する。
ートシンクに関し、電子機器の筺体や基板、その他発熱
体が周期性を持つ場合（例えば、通信器の加入者側基地
局では１日のうち昼間は通話量が多いため発熱するが、
夜はほとんど発熱しない。）の冷却に用いられるヒート
シンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のヒートシンクは特開平３
−５８４９９号公報に示されているように、発熱体から
の放熱を筺体外部へ発散させるため、発熱体と筺体外壁
間が伝熱性の高い媒体（間隙の空気は除く）で接続され
る必要があった。
−５８４９９号公報に示されているように、発熱体から
の放熱を筺体外部へ発散させるため、発熱体と筺体外壁
間が伝熱性の高い媒体（間隙の空気は除く）で接続され
る必要があった。
【０００３】この特開平３−５８４９９号公報に記載の
従来のヒートシンクを含む電子機器の斜視図を図５に示
す。また、図６は図５中のＡ部の拡大図、図７は対流式
ヒートシンクを備えた場合の電子機器内の冷却構造を示
す図である。
従来のヒートシンクを含む電子機器の斜視図を図５に示
す。また、図６は図５中のＡ部の拡大図、図７は対流式
ヒートシンクを備えた場合の電子機器内の冷却構造を示
す図である。
【０００４】図５に示される電子機器は、ヒートシンク
１０４を筺体１０１と基板１０２の間または、基板１０
２と基板１０２の間に挟み込むことにより、各基板１０
２に搭載されている発熱体１０３を冷却する構造を持
つ。このヒートシンク１０４の発熱体１０３側の面には
凹凸が設けられており、このうち凸部は発熱体１０３と
直接接触し、凹部は冷却するための空気流路１０５にな
っている。また、ヒートシンク１０４は、伝導式の場合
は熱伝導性の高い絶縁性固体材料からなり、対流式の場
合は絶縁性フィルムを袋状にし冷却液を封入してなる。
１０４を筺体１０１と基板１０２の間または、基板１０
２と基板１０２の間に挟み込むことにより、各基板１０
２に搭載されている発熱体１０３を冷却する構造を持
つ。このヒートシンク１０４の発熱体１０３側の面には
凹凸が設けられており、このうち凸部は発熱体１０３と
直接接触し、凹部は冷却するための空気流路１０５にな
っている。また、ヒートシンク１０４は、伝導式の場合
は熱伝導性の高い絶縁性固体材料からなり、対流式の場
合は絶縁性フィルムを袋状にし冷却液を封入してなる。
【０００５】このような構造では、伝導式の場合、発熱
体１０３で発生した熱はヒートシンク１０４から筺体１
０１の外壁に伝わり、筺体１０１の外部へ放熱される。
対流式の場合では、発熱体１０３で発生した熱はヒート
シンク１０４へ熱伝導し、ヒートシンク１０４内での冷
却液の対流によって筺体１０１の外壁へ伝わり、筺体１
０１の外部へ放熱される。
体１０３で発生した熱はヒートシンク１０４から筺体１
０１の外壁に伝わり、筺体１０１の外部へ放熱される。
対流式の場合では、発熱体１０３で発生した熱はヒート
シンク１０４へ熱伝導し、ヒートシンク１０４内での冷
却液の対流によって筺体１０１の外壁へ伝わり、筺体１
０１の外部へ放熱される。
【０００６】特にヒートシンク１０４が対流式の場合
は、図７に示すようにヒートシンク１０４が並列もしく
は直列に接続ホース１０６にて接続され、ヒートシンク
１０４内の冷却液が循環ポンプ１０７で流れる。ヒート
シンク１０４と循環ポンプ１０７の間には、冷却液の冷
却に使用する熱交換器１０８が配設され、この熱交換器
１０８はファン１０９で冷却される。
は、図７に示すようにヒートシンク１０４が並列もしく
は直列に接続ホース１０６にて接続され、ヒートシンク
１０４内の冷却液が循環ポンプ１０７で流れる。ヒート
シンク１０４と循環ポンプ１０７の間には、冷却液の冷
却に使用する熱交換器１０８が配設され、この熱交換器
１０８はファン１０９で冷却される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来のヒートシンクは、基板と筺体または、基板と基板
の間に配置した発熱体１０３で発生した熱を筺体外部へ
放熱しているため、図５に示したように筺体の外壁と対
面する位置にある発熱体に対しては冷却効率が良いが、
図７に示すように発熱体が筺体の内部に位置する場合は
ヒートシンクが複雑な形状となる。そのため対流式の場
合は、十分な対流が発生せず、筺体外部への放熱効果は
低減するので、図７に示すようなファンによる強制冷却
方式が必要となる場合もある。
従来のヒートシンクは、基板と筺体または、基板と基板
の間に配置した発熱体１０３で発生した熱を筺体外部へ
放熱しているため、図５に示したように筺体の外壁と対
面する位置にある発熱体に対しては冷却効率が良いが、
図７に示すように発熱体が筺体の内部に位置する場合は
ヒートシンクが複雑な形状となる。そのため対流式の場
合は、十分な対流が発生せず、筺体外部への放熱効果は
低減するので、図７に示すようなファンによる強制冷却
方式が必要となる場合もある。
【０００８】本発明の目的は、上述した従来技術の問題
点に鑑み、内部発熱に周期性がある場合、その放熱を筺
体内部にて行ない、放熱構造の単純化を達成させること
ができる潜熱利用型ヒートシンクを提供することにあ
る。
点に鑑み、内部発熱に周期性がある場合、その放熱を筺
体内部にて行ない、放熱構造の単純化を達成させること
ができる潜熱利用型ヒートシンクを提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の潜熱利用型ヒートシンクは、高熱伝導性のプ
レートが一つの面を構成するように、断熱材で形成され
た収容部の開口を該プレートにより密封してなる密閉容
器と、前記密閉容器内に収容された蓄熱材と、回路基板
に実装された発熱体が前記プレートと接触するように、
該回路基板と前記密閉容器を固定するための固定手段
と、を備え、前記固定手段により前記発熱体と前記プレ
ートが接触するように固定した状態で前記発熱体からの
熱を前記プレートを通じて前記蓄熱材に伝え、前記蓄熱
材の対流を利用して前記蓄熱材の融解を進行させること
により、前記発熱体からの熱を前記蓄熱材に吸熱させ、
前記蓄熱材の融点を利用して前記発熱体の温度を一定値
以下に保つように構成したを特徴とするものや、また、
断熱材で形成された収容部の開口を、発熱体が実装され
ていない側の面で密封する高熱伝導性の回路基板と、前
記回路基板に前記収容部を固定するための固定手段と、
前記回路基板と前記収容部とで囲われた内部空間に収容
された蓄熱材と、を備え、前記固定手段により前記収容
部に前記回路基板を固定した状態で前記発熱体からの熱
を前記回路基板を通じて前記蓄熱材に伝え、前記蓄熱材
の対流を利用して前記蓄熱材の融解を進行させることに
より、前記発熱体からの熱を前記蓄熱材に吸熱させ、前
記蓄熱材の融点を利用して前記発熱体の温度を一定値以
下に保つように構成したことを特徴とするものである。
に本発明の潜熱利用型ヒートシンクは、高熱伝導性のプ
レートが一つの面を構成するように、断熱材で形成され
た収容部の開口を該プレートにより密封してなる密閉容
器と、前記密閉容器内に収容された蓄熱材と、回路基板
に実装された発熱体が前記プレートと接触するように、
該回路基板と前記密閉容器を固定するための固定手段
と、を備え、前記固定手段により前記発熱体と前記プレ
ートが接触するように固定した状態で前記発熱体からの
熱を前記プレートを通じて前記蓄熱材に伝え、前記蓄熱
材の対流を利用して前記蓄熱材の融解を進行させること
により、前記発熱体からの熱を前記蓄熱材に吸熱させ、
前記蓄熱材の融点を利用して前記発熱体の温度を一定値
以下に保つように構成したを特徴とするものや、また、
断熱材で形成された収容部の開口を、発熱体が実装され
ていない側の面で密封する高熱伝導性の回路基板と、前
記回路基板に前記収容部を固定するための固定手段と、
前記回路基板と前記収容部とで囲われた内部空間に収容
された蓄熱材と、を備え、前記固定手段により前記収容
部に前記回路基板を固定した状態で前記発熱体からの熱
を前記回路基板を通じて前記蓄熱材に伝え、前記蓄熱材
の対流を利用して前記蓄熱材の融解を進行させることに
より、前記発熱体からの熱を前記蓄熱材に吸熱させ、前
記蓄熱材の融点を利用して前記発熱体の温度を一定値以
下に保つように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】上記のとおりの発明では、例えば電子デバ
イスなどの発熱体が発熱し始めた場合、その熱は熱伝導
性の高い材質のプレートもしくは回路基板を通じて、蓄
熱材に伝わる。そして、この蓄熱材への入熱により蓄熱
材と前記プレートもしくは回路基板との接合面が蓄熱材
の融点に達すると融解が始まる。その後、蓄熱材内では
自然対流により固体から液体へと相変化が生じる。その
間、蓄熱材における液体部分の温度は、発熱体から発生
する熱を蓄熱材が潜熱として吸収するため、一定の値と
なる。すなわち蓄熱材が融解している間、前記プレート
もしくは回路基板と接する発熱体の温度はほぼ蓄熱材の
融点近傍の温度になる。したがって、従来技術のような
筺体の外部への放熱や強制冷却の無い簡単な構造で、発
熱体の温度を一定値以下に保つことができる。
イスなどの発熱体が発熱し始めた場合、その熱は熱伝導
性の高い材質のプレートもしくは回路基板を通じて、蓄
熱材に伝わる。そして、この蓄熱材への入熱により蓄熱
材と前記プレートもしくは回路基板との接合面が蓄熱材
の融点に達すると融解が始まる。その後、蓄熱材内では
自然対流により固体から液体へと相変化が生じる。その
間、蓄熱材における液体部分の温度は、発熱体から発生
する熱を蓄熱材が潜熱として吸収するため、一定の値と
なる。すなわち蓄熱材が融解している間、前記プレート
もしくは回路基板と接する発熱体の温度はほぼ蓄熱材の
融点近傍の温度になる。したがって、従来技術のような
筺体の外部への放熱や強制冷却の無い簡単な構造で、発
熱体の温度を一定値以下に保つことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１２】図１は本発明のヒートシンクの一実施形態
を含む電子機器の分解斜視図、図２は図１に示したケー
スのＡ−Ａ線断面図で、本発明のヒートシンクの一実施
形態の構造を最もよく表したものである。
を含む電子機器の分解斜視図、図２は図１に示したケー
スのＡ−Ａ線断面図で、本発明のヒートシンクの一実施
形態の構造を最もよく表したものである。
【００１３】本実施形態のヒートシンクは図１に示すよ
うに、例えば電子機器の筺体１内の、発熱体であるＣＰ
Ｕなどの電子デバイス３を実装したプリント基板（回路
基板）２に固定されるもので、密閉容器であるケース４
と、ケース４をプリント基板２に固定するための固定手
段とからなる。
うに、例えば電子機器の筺体１内の、発熱体であるＣＰ
Ｕなどの電子デバイス３を実装したプリント基板（回路
基板）２に固定されるもので、密閉容器であるケース４
と、ケース４をプリント基板２に固定するための固定手
段とからなる。
【００１４】具体的にケース４は図２に示すように、断
熱材からなる収容部６ｂと、収容部６ｂの開口を密封し
てケース４の一面を構成する熱伝導性の高い材質のプレ
ート６ａとから成る。固定手段はケース４を構成する収
容部６ｂの開口縁に設けられたタップ９と、プリント基
板２を貫通してタップ９にねじ合う固定用ねじ（不図
示）とから成り、プリント基板２にケース４を固定した
時に電子デバイス（発熱体）３とプレート６ｂが接触す
る。また、蓄熱材７は低温溶融塩などの化学的に安定し
た物質からなる。
熱材からなる収容部６ｂと、収容部６ｂの開口を密封し
てケース４の一面を構成する熱伝導性の高い材質のプレ
ート６ａとから成る。固定手段はケース４を構成する収
容部６ｂの開口縁に設けられたタップ９と、プリント基
板２を貫通してタップ９にねじ合う固定用ねじ（不図
示）とから成り、プリント基板２にケース４を固定した
時に電子デバイス（発熱体）３とプレート６ｂが接触す
る。また、蓄熱材７は低温溶融塩などの化学的に安定し
た物質からなる。
【００１５】このような構成のヒートシンクは図１に示
すプリント基板２のみの設置に限らず、その他のプリン
ト基板（例えばプリント基板２と隣り合ったプリント基
板５）に各々配置されていても勿論構わない。また、固
定手段は、ケース４のプレート６ａと電子デバイス３の
表面とを接触させる固定方式を採るものであれば、タッ
プ９と固定用ねじによるものに限られない。
すプリント基板２のみの設置に限らず、その他のプリン
ト基板（例えばプリント基板２と隣り合ったプリント基
板５）に各々配置されていても勿論構わない。また、固
定手段は、ケース４のプレート６ａと電子デバイス３の
表面とを接触させる固定方式を採るものであれば、タッ
プ９と固定用ねじによるものに限られない。
【００１６】蓄熱材７の物性面の条件としては、デバイ
ス３が発熱時にデバイス３のジャンクション温度が定格
（デバイスの正常動作を保証する値）以下になる融点を
持つことが必要である。つまり、蓄熱材７として、デバ
イス３における定格以下のジャンクション温度で融解す
る物質を選定する必要がある。
ス３が発熱時にデバイス３のジャンクション温度が定格
（デバイスの正常動作を保証する値）以下になる融点を
持つことが必要である。つまり、蓄熱材７として、デバ
イス３における定格以下のジャンクション温度で融解す
る物質を選定する必要がある。
【００１７】また、機器使用条件として、デバイス３の
連続発熱時間ｔは蓄熱材７が完全に融解するまでの時間
Ｔ以下であることが必要である。
連続発熱時間ｔは蓄熱材７が完全に融解するまでの時間
Ｔ以下であることが必要である。
【００１８】次に、本実施形態によるヒートシンクの作
用について説明する。
用について説明する。
【００１９】図３は本発明のヒートシンクの一実施形態
による作用を説明するための断面図である。この図に示
されるように、プリント基板２を通した固定用ねじ８を
収容部６ｂのタップ９にねじ込むことで、ケース４のプ
レート６ａはプリント基板２の電子デバイス（発熱体）
３の表面に接触し固定される。
による作用を説明するための断面図である。この図に示
されるように、プリント基板２を通した固定用ねじ８を
収容部６ｂのタップ９にねじ込むことで、ケース４のプ
レート６ａはプリント基板２の電子デバイス（発熱体）
３の表面に接触し固定される。
【００２０】このような状態で発熱体である電子デバイ
ス３が発熱し始めた場合、その熱はケース４の、熱伝導
性の高い材質からなるプレート６ａを通じて、ケース４
内の蓄熱材７に伝わる。そして、この蓄熱材７への入熱
により蓄熱材７とプレート６ａとの接合面が蓄熱材７の
融点に達すると融解が始まる。その後、蓄熱材７内では
自然対流により固体から液体へと相変化が生じる。その
間、蓄熱材７における液体部分の温度は、電子デバイス
３から発生する熱を蓄熱材７が潜熱として吸収するた
め、一定の値となる。すなわち蓄熱材７が融解している
間、ケース４のプレート６ａと接する発熱体３の表面温
度はほぼ蓄熱材７の融点近傍の温度になる。したがっ
て、筺体１の外部への放熱や強制冷却無しに、電子デバ
イス３のジャンクション温度を定格以下で運用すること
が可能となる。
ス３が発熱し始めた場合、その熱はケース４の、熱伝導
性の高い材質からなるプレート６ａを通じて、ケース４
内の蓄熱材７に伝わる。そして、この蓄熱材７への入熱
により蓄熱材７とプレート６ａとの接合面が蓄熱材７の
融点に達すると融解が始まる。その後、蓄熱材７内では
自然対流により固体から液体へと相変化が生じる。その
間、蓄熱材７における液体部分の温度は、電子デバイス
３から発生する熱を蓄熱材７が潜熱として吸収するた
め、一定の値となる。すなわち蓄熱材７が融解している
間、ケース４のプレート６ａと接する発熱体３の表面温
度はほぼ蓄熱材７の融点近傍の温度になる。したがっ
て、筺体１の外部への放熱や強制冷却無しに、電子デバ
イス３のジャンクション温度を定格以下で運用すること
が可能となる。
【００２１】（その他の実施形態）図４は本発明のヒー
トシンクの他の実施形態の構造を最もよく表す部分断面
図である。この図では、図１乃至３に示した実施形態と
同一の構成要素に同一符号を付してある。
トシンクの他の実施形態の構造を最もよく表す部分断面
図である。この図では、図１乃至３に示した実施形態と
同一の構成要素に同一符号を付してある。
【００２２】本実施形態のヒートシンクは図４に示すよ
うに、図２に示したプレート６ａに代え、蓄熱材７を収
容する収容部６ｂの開口縁を直接、熱伝導性の高いメタ
ルコア基板からなるプリント基板１３に固定したもので
ある。収容部６ｂの開口縁には、プリント基板１３の電
子デバイス３が実装されていない側の面が固定されてい
る。また、収容部６ｂの開口縁には固定用ねじ８とねじ
合うタップ９と共に、パッキン１０を格納するパッキン
溝１１が形成されている。このパッキン１０は、プリン
ト基板１３を収容部６ｂの開口縁に固定用ねじ８の締結
力により固定した時、収容部６ｂとプリント基板１３と
で囲われた内部空間を密閉に保つ。
うに、図２に示したプレート６ａに代え、蓄熱材７を収
容する収容部６ｂの開口縁を直接、熱伝導性の高いメタ
ルコア基板からなるプリント基板１３に固定したもので
ある。収容部６ｂの開口縁には、プリント基板１３の電
子デバイス３が実装されていない側の面が固定されてい
る。また、収容部６ｂの開口縁には固定用ねじ８とねじ
合うタップ９と共に、パッキン１０を格納するパッキン
溝１１が形成されている。このパッキン１０は、プリン
ト基板１３を収容部６ｂの開口縁に固定用ねじ８の締結
力により固定した時、収容部６ｂとプリント基板１３と
で囲われた内部空間を密閉に保つ。
【００２３】このような構成では、電子デバイス３の熱
はプリント基板１３を通じ、収容部６ｂとプリント板１
３で囲われた密閉空間内の蓄熱材７に伝わる。そして、
この蓄熱材７への入熱によりプリント基板１３と蓄熱材
７との接合面が蓄熱材７の融点に達すると融解が始ま
る。その後は上述の実施の形態の場合と同様である。簡
単に説明すると、蓄熱材７内では自然対流により固体か
ら液体へと相変化が生じる。その間、蓄熱材７における
液体部分の温度は、電子デバイス３から発生する熱を蓄
熱材７が潜熱として吸収するため、一定の値となる。
はプリント基板１３を通じ、収容部６ｂとプリント板１
３で囲われた密閉空間内の蓄熱材７に伝わる。そして、
この蓄熱材７への入熱によりプリント基板１３と蓄熱材
７との接合面が蓄熱材７の融点に達すると融解が始ま
る。その後は上述の実施の形態の場合と同様である。簡
単に説明すると、蓄熱材７内では自然対流により固体か
ら液体へと相変化が生じる。その間、蓄熱材７における
液体部分の温度は、電子デバイス３から発生する熱を蓄
熱材７が潜熱として吸収するため、一定の値となる。
【００２４】
【実施例】次に、図１乃至図３で示した形態について実
施例を挙げて説明する。
施例を挙げて説明する。
【００２５】この実施例ではプリント基板２はガラス・
エポキシ製、電子デバイス３はＣＰＵ（最大発熱量Ｐ＝
２Ｗ）、ケースのプレート６ａは銅板、ケースの収容部
６ｂはテフロン製とした。また、蓄熱材７は低温溶融塩
ＮＨ4Ａｌ（ＳＯ4）2・１２Ｈ2Ｏ（融点Ｔｍ＝９３．５
℃、比熱（固体時）Ｃ＝１．８ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）、潜
熱ΔＨｍ＝２６９ｋＪ／ｋｇ）とした。
エポキシ製、電子デバイス３はＣＰＵ（最大発熱量Ｐ＝
２Ｗ）、ケースのプレート６ａは銅板、ケースの収容部
６ｂはテフロン製とした。また、蓄熱材７は低温溶融塩
ＮＨ4Ａｌ（ＳＯ4）2・１２Ｈ2Ｏ（融点Ｔｍ＝９３．５
℃、比熱（固体時）Ｃ＝１．８ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）、潜
熱ΔＨｍ＝２６９ｋＪ／ｋｇ）とした。
【００２６】次に、本実施例の材質を用いたヒートシン
クの作用について、図３を参照して説明する。
クの作用について、図３を参照して説明する。
【００２７】筺体１の外壁内の空気１２は雰囲気温度で
ある。電子デバイス３はＣＰＵの作動によって２Ｗの熱
を発生する。ＣＰＵからの熱はプレート６ａである銅板
を介し蓄熱材７に伝わる。蓄熱材７はＣＰＵの熱により
雰囲気温度から融点になるまで時間Ｔ１をかけて上昇す
る。この間の蓄熱量をＱ１［Ｊ］とする。
ある。電子デバイス３はＣＰＵの作動によって２Ｗの熱
を発生する。ＣＰＵからの熱はプレート６ａである銅板
を介し蓄熱材７に伝わる。蓄熱材７はＣＰＵの熱により
雰囲気温度から融点になるまで時間Ｔ１をかけて上昇す
る。この間の蓄熱量をＱ１［Ｊ］とする。
【００２８】次に、蓄熱材７の、プレート６ａである銅
板に接する面は融点に達しているので、図３の（ｂ）に
示すように融解を始める。蓄熱材７が融解して液体にな
った部分は図３では白い部分で表してある。更に融解が
進むと図３の（ｃ）に示す状態になる。融解し始め、図
３の（ｃ）に示した状態を経て、蓄熱材７が完全に融解
するまでの時間をＴ２とする。その間に蓄熱材７はＱ２
［Ｊ］の熱を蓄熱する。
板に接する面は融点に達しているので、図３の（ｂ）に
示すように融解を始める。蓄熱材７が融解して液体にな
った部分は図３では白い部分で表してある。更に融解が
進むと図３の（ｃ）に示す状態になる。融解し始め、図
３の（ｃ）に示した状態を経て、蓄熱材７が完全に融解
するまでの時間をＴ２とする。その間に蓄熱材７はＱ２
［Ｊ］の熱を蓄熱する。
【００２９】ここで、本実施例の効果を定量的に示す。
【００３０】初期条件として、蓄熱材７および空気１２
の温度をＴｉ＝６０℃とし、蓄熱材７の質量をｍ＝０．
１ｋｇとする。
の温度をＴｉ＝６０℃とし、蓄熱材７の質量をｍ＝０．
１ｋｇとする。
【００３１】
【数１】Ｔ１は Ｔ１＝（Ｃ×１０００）×ｍ×（Ｔｍ−Ｔｉ）／Ｐ ＝１．８×１０００×０．１×（９３．５−６０）／２
／３６００ ＝０．８３［ｈ］ Ｔ２は Ｔ２＝（ΔＨｍ×１０００）×ｍ／Ｐ ＝２９６×１０００×０．１／２／３６００ ＝３．７［ｈ］ Ｔ１＋Ｔ２＝４．６［ｈ］となる。
／３６００ ＝０．８３［ｈ］ Ｔ２は Ｔ２＝（ΔＨｍ×１０００）×ｍ／Ｐ ＝２９６×１０００×０．１／２／３６００ ＝３．７［ｈ］ Ｔ１＋Ｔ２＝４．６［ｈ］となる。
【００３２】すなわち、ＣＰＵが発熱してから蓄熱材７
が完全に融解するまでの時間は４．６［ｈ］である。
が完全に融解するまでの時間は４．６［ｈ］である。
【００３３】また図３に示したように、発熱体である電
子デバイス３を熱伝導性の高いプレート６ａの下部に設
置することにより、蓄熱材７が融解している間、発熱体
３の表面温度はほぼ蓄熱材７の融点近傍の温度に接す
る。
子デバイス３を熱伝導性の高いプレート６ａの下部に設
置することにより、蓄熱材７が融解している間、発熱体
３の表面温度はほぼ蓄熱材７の融点近傍の温度に接す
る。
【００３４】このようにして、電子デバイス３の最大稼
動状態（例えば、通信器の加入者側基地局における通話
量の多い昼間の時間帯）での表面温度を４．６時間一定
に保つことができる。すなわち、筺体１の外部への放熱
や強制冷却無しに、電子デバイス３のジャンクション温
度を定格以下で運用することが可能となる。
動状態（例えば、通信器の加入者側基地局における通話
量の多い昼間の時間帯）での表面温度を４．６時間一定
に保つことができる。すなわち、筺体１の外部への放熱
や強制冷却無しに、電子デバイス３のジャンクション温
度を定格以下で運用することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、発熱体よ
り発生した熱を発熱体近傍で潜熱として蓄える構成にし
たことにより、従来技術のような筺体外部への伝熱や、
ファンによる強制冷却などの必要がなくなるので、放熱
構造が簡単化できる。
り発生した熱を発熱体近傍で潜熱として蓄える構成にし
たことにより、従来技術のような筺体外部への伝熱や、
ファンによる強制冷却などの必要がなくなるので、放熱
構造が簡単化できる。
【図１】本発明のヒートシンクの一実施形態を含む電子
機器の分解斜視図である。
機器の分解斜視図である。
【図２】図１に示したケースのＡ−Ａ線断面図で、本発
明のヒートシンクの一実施形態の構造を最もよく表した
ものである。
明のヒートシンクの一実施形態の構造を最もよく表した
ものである。
【図３】本発明のヒートシンクの一実施形態による動作
を説明するための断面図である。
を説明するための断面図である。
【図４】本発明のヒートシンクの他の実施形態の構造を
最もよく表す部分断面図である。
最もよく表す部分断面図である。
【図５】特開平３−５８４９９号公報に記載の従来のヒ
ートシンクを含む電子機器を示す斜視図である。
ートシンクを含む電子機器を示す斜視図である。
【図６】図５中のＡ部の拡大図である。
【図７】対流式ヒートシンクを備えた場合の従来の電子
機器内の冷却構造を示す図である。
機器内の冷却構造を示す図である。
１ 筺体 ２、５、１３ プリント基板（回路基板） ３ 電子デバイス（発熱体） ４ ケース ６ａ プレート ６ｂ 収容部 ７ 蓄熱材 ８ 固定用ねじ ９ タップ １０ パッキン １１ パッキン溝 １２ 空気
Claims (2)
- 【請求項１】 高熱伝導性のプレートが一つの面を構成
するように、断熱材で形成された収容部の開口を該プレ
ートにより密封してなる密閉容器と、 前記密閉容器内に収容された蓄熱材と、 回路基板に実装された発熱体が前記プレートと接触する
ように、該回路基板と前記密閉容器を固定するための固
定手段と、を備え、 前記固定手段により前記発熱体と前記プレートが接触す
るように固定した状態で前記発熱体からの熱を前記プレ
ートを通じて前記蓄熱材に伝え、前記蓄熱材の対流を利
用して前記蓄熱材の融解を進行させることにより、前記
発熱体からの熱を前記蓄熱材に吸熱させ、前記蓄熱材の
融点を利用して前記発熱体の温度を一定値以下に保つよ
うに構成した潜熱利用型ヒートシンク。 - 【請求項２】 断熱材で形成された収容部の開口を、発
熱体が実装されていない側の面で密封する高熱伝導性の
回路基板と、 前記回路基板に前記収容部を固定するための固定手段
と、 前記回路基板と前記収容部とで囲われた内部空間に収容
された蓄熱材と、を備え、 前記固定手段により前記収容部に前記回路基板を固定し
た状態で前記発熱体からの熱を前記回路基板を通じて前
記蓄熱材に伝え、前記蓄熱材の対流を利用して前記蓄熱
材の融解を進行させることにより、前記発熱体からの熱
を前記蓄熱材に吸熱させ、前記蓄熱材の融点を利用して
前記発熱体の温度を一定値以下に保つように構成した潜
熱利用型ヒートシンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28401696A JP2845221B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 潜熱利用型ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28401696A JP2845221B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 潜熱利用型ヒートシンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10135381A true JPH10135381A (ja) | 1998-05-22 |
| JP2845221B2 JP2845221B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=17673215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28401696A Expired - Fee Related JP2845221B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 潜熱利用型ヒートシンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2845221B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504907A (ja) * | 2004-07-02 | 2008-02-21 | ディスカス デンタル インプレッションズ インコーポレーテッド | 改良ヒートシンクを有する歯科用ライト装置 |
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-
1996
- 1996-10-25 JP JP28401696A patent/JP2845221B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2845221B2 (ja) | 1999-01-13 |
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