JPH11233977A

JPH11233977A - 電子機器の放熱構造とこの放熱構造を用いた電源装置

Info

Publication number: JPH11233977A
Application number: JP5292398A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Otomo; 高敏大伴; Yasuhiro Tsubota; 康弘坪田; Tsunetoshi Oba; 恒俊大場; Katsutaka Tanabe; 勝隆田邊
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】合成樹脂製のケースを備えていても、放熱効
果を向上させることができる電子機器の放熱構造を提供
する。【解決手段】ケース２内に設けられて、このケース２
の内部の発熱部品１７から伝導された熱を放熱する中空
なヒートシンク１５と、ケース２の下方からヒートシン
ク１５の内部を経てケース２の上方に抜ける空気の流動
経路とを備え、この空気の流動経路を、ケース２の上、
下面部２Ｃ、２Ｄに、ケース側スリット３、３−１を所
定の方向に所定の間隔をおいて複数個形成して成るケー
ス側スリット列Ａ、Ｂを設けると共に、ヒートシンク１
５の上、下面部１５Ｅ、１５Ｆに、ケース側スリット列
Ａ、Ｂと同じ大きさで同じ形状のヒートシンク側スリッ
ト列Ｃ、Ｄを設けて、このヒートシンク側スリット列
Ｃ、Ｄをケース側スリット列Ａ、Ｂに一致させて構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の放熱構
造とこの放熱構造を用いた電源装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電源装置２０にあっては、例え
ば、図５に示すようにケース２１に内蔵された基板２２
には電解コンデンサ２３、トランス２４、半導体のよう
な発熱部品２５等の多数の電子部品が搭載してある。そ
して、この発熱部品２５は発熱量が大きく、この発熱部
品２５が発生させる熱を放熱する必要がある。

【０００３】従来の電源装置における放熱構造として
は、図５及び図６に示すように、例えば、電源装置２０
のケース２１を金属製にして、このケース２１に発熱部
品２５を接触させるか、または、別個に、ケース２１に
金属性のヒートシンク２７を取り付けて、このヒートシ
ンク２７の内面に半導体２５を接触させるようにしてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の電源装置における放熱構造にあっては、ケース
２１が合成樹脂製である場合には、このケース２１に放
熱させることができず、別個に、ケース２１にヒートシ
ンク２７を取り付ける対応になってしまい、このヒート
シンク２７がケース２１の内部の大気の循環を妨げ、放
熱効果を向上させることができないという問題点があっ
た。

【０００５】本発明は、上記の問題点に着目して成され
たものであって、その第１の目的とするところは、合成
樹脂製のケースを備えていても、放熱効果を向上させる
ことができる電子機器の放熱構造を提供することにあ
る。

【０００６】また、本発明の第２の目的とするところ
は、合成樹脂製のケースを備えていても、その放熱効果
を向上させることができる電源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】上記の第１の目的を達成
するために、請求項１の発明に係る電子機器の放熱構造
は、ケース内に設けられて、このケースの内部の発熱部
品から伝導された熱を放熱する中空なヒートシンクと、
前記ケースの一方から前記ヒートシンクの内部を経て前
記ケースの他方に抜ける空気の流動経路とを備えたこと
を特徴とする。

【０００８】かかる構成により、空気は、ケースの一方
からヒートシンクの内部を経てケースの他方に抜ける空
気の流動経路を流れるようになって、空気の流動経路
が、あたかも煙突のように形成（確保）されることにな
る。

【０００９】このために、発熱部品により発せられる熱
はヒートシンクに伝導されて、このヒートシンクの内方
における熱放射によって暖められた空気は、ヒートシン
クの内方を流動する空気の流れにより運び出されて、ヒ
ートシンクからは常に放熱が行われるようになり、合成
樹脂製のケースを備えていても、放熱効果を向上させる
ことができる。

【００１０】また、上記の第１の目的を達成するため
に、請求項２の発明に係る電子機器の放熱構造は、請求
項１に記載の電子機器の放熱構造において、前記空気の
流動経路を、前記ケースの一方及び他方の面部にそれぞ
れケース側開口部を設けると共に、前記ヒートシンク
の、前記ケースの一方及び他方の面部に対向する面部に
ヒートシンク側開口部をそれぞれ設け、前記一方のヒー
トシンク側開口部を前記一方のケース側開口部に一致さ
せると共に、前記他方のヒートシンク側開口部を前記他
方のケース側開口部に一致させて構成した。

【００１１】かかる構成により、一方のヒートシンク側
開口部を一方のケース側開口部に一致させると共に、他
方のヒートシンク側開口部を他方のケース側開口部に一
致させて空気の流動経路を構成することができる。この
ために、空気の流れは、一方のケース側開口部、一方の
ヒートシンク側開口部からヒートシンク内に入り、他方
のケース側開口部、他方のヒートシンク側開口部から他
方に抜けるようになって、空気の流動経路（通り道）
が、あたかも煙突のように形成（確保）されることにな
る。

【００１２】このために、発熱部品により発せられる熱
はヒートシンクに伝導されて、このヒートシンクの内方
における熱放射によって暖められた空気は、ヒートシン
クの内方を流動する空気の流れにより運び出されて、ヒ
ートシンクからは常に放熱が行われるようになり、合成
樹脂製のケースを備えていても、放熱効果を向上させる
ことができる。

【００１３】また、上記の第１の目的を達成するため
に、請求項３の発明に係る電子機器の放熱構造は、請求
項２に記載の電子機器の放熱構造において、前記一方及
び他方のケース側開口部が、前記ケースの上、下面部に
形成されたケース側スリットを所定の方向に所定の間隔
をおいて複数個並べたケース側スリット列であり、前記
一方及び他方のヒートシンク側開口部が、前記ヒートシ
ンクの上、下面部に形成されて、前記ケース側スリット
列と同じ大きさで同じ形状のヒートシンク側スリット列
である。

【００１４】かかる構成により、ヒートシンクの上、下
面部のヒートシンク側スリット列がケースの上、下面部
のケース側スリット列に一致し、スリット同士が重なり
合っているために、空気の流れは、下側のケース側及び
ヒートシンク側スリット列からヒートシンク内に入り、
上側のケース側及びヒートシンク側スリット列から上方
に抜けるようになって、空気の流動経路（対流経路）
（通り道）が、あたかも煙突のように下から上に形成
（確保）されることになる。

【００１５】このために、発熱部品により発せられる熱
はヒートシンクに伝導されて、このヒートシンクの内方
における熱放射によって暖められた空気は、ヒートシン
クの内方を上昇する空気の流れにより運び出されて、ヒ
ートシンクからは常に放熱が行われるようになり、合成
樹脂製のケースを備えていても、放熱効果を向上させる
ことができる。

【００１６】また、上記の第１の目的を達成するため
に、請求項４の発明に係る電子機器の放熱構造は、請求
項３に記載の電子機器の放熱構造において、前記ヒート
シンクの上、下面部を前記ケースの上、下面部に密着さ
せた。

【００１７】かかる構成により、上記した請求項３の発
明の作用効果と同様な作用効果を奏し得るばかりか、ヒ
ートシンクの上、下面部がケースの上、下面部に密着し
ていて、ケースのスリット列形成部分の強度を高めるこ
とができる。

【００１８】また、上記の第１の目的を達成するため
に、請求項５の発明に係る電子機器の放熱構造は、請求
項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４に記載の電
子機器の放熱構造において、前記ケース内に複数個の前
記ヒートシンクを収容して、それぞれのヒートシンクに
おいて前記ケースと共に、前記空気の流動経路を構成
し、前記ヒートシンクを機器本体の補強部材として使用
した。

【００１９】かかる構成により、上記した請求項１の発
明の作用効果と同様な作用効果を奏し得るばかりか、複
数個のヒートシンクの存在により機器本体の全体の強度
を高めることができる。

【００２０】また、上記の第２の目的を達成するため
に、請求項６の発明に係る電源装置は、請求項１乃至請
求項５の電子機器の放熱構造のいずれかを使用した。

【００２１】かかる構成により、合成樹脂製のケースを
備えた電源装置であっても、その放熱効果を向上させる
ことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る放熱構造を有
する電源装置の縦断面図である。

【００２３】電子機器である電源装置１は合成樹脂製の
ケース２を備えており、このケース２は、前、後面部２
Ａ、２Ｂ、上、下面部２Ｃ、２Ｄ及び左、右面部２Ｅ、
２Ｆを有していて、上面部２Ｃには、左右方向に長いス
リット（ケース側スリット）３を前後方向に所定の間隔
をおいて複数個形成して成るケース側開口部であるケー
ス側スリット列Ａが３列形成してあり、また、下面部２
Ｄには、左右方向に長いスリット（ケース側スリット）
３−１を前後方向に所定の間隔をおいて複数個形成して
成るケース側開口部であるケース側スリット列Ｂが３列
形成してある。また、ケース２の前面部２Ａには、多数
の端子１３Ａを有する端子台部１３が設けてある。

【００２４】また、ケース２の後面部２Ｂにはレール係
合部Ｆが設けてある。このレール係合部Ｆは、図４に示
すようにレール挿入溝部４を備えており、このレール挿
入溝部４の下方にはレール係合部材摺動溝部５が形成し
てあり、このレール係合部材摺動溝部５の左、右側壁部
には断面コ字形状の摺動溝部６が形成してあり、レール
係合部材摺動溝部６の底面部には、センターＳから左右
に等距離に位置させて突起部７Ａ、７Ｂが形成してあ
る。

【００２５】また、レール係合部材８は、部材本体８Ａ
の左、右縁部にレール部９を形成し、部材本体８Ａの中
央部に柱状部１０を、また、この柱状部１０の左右に位
置させて逆ハ字状に成るばね片部１１Ａ、１１Ｂをそれ
ぞれ形成し、部材本体８Ａの上縁部に，この部材本体８
Ａの上端面部より上方に突出する係合爪部１２を形成し
て構成してある。

【００２６】そして、レール係合部材８を、その左右の
レール部９を摺動溝部６に摺動可能に挿入してレール係
合部材摺動溝部５に取り付けて、左のばね片部１１Ａを
左の突起部７Ａに、右のばね片部１１Ｂを右の突起部７
Ｂにそれぞれ摺接させてある。

【００２７】また、前記ケース２に内蔵される基板１４
には、その中央に位置させてヒートシンク１５が配置し
てある。このヒートシンク１５は中空な四角柱体（ホッ
クス形状）をしていて、その上面部１５Ｅには、左右方
向に長いスリット（ヒートシンク側スリット）１６を前
後方向に所定の間隔をおいて複数個形成して成るヒート
シンク側開口部であるヒートシンク側スリット列Ｃが形
成してあり、また、下面部１５Ｆには、左右方向に長い
スリット（ヒートシンク側スリット）１６−１を前後方
向に所定の間隔をおいて複数個形成して成るヒートシン
ク側開口部であるヒートシンク側スリット列１Ｄが形成
してある。これらのスリット１６、１６−１は、ケース
２に設けたスリット３、３−１と同じ寸法であり、ま
た、ヒートシンク側スリット列Ｃ、Ｄにおけるスリット
１６、１６−１間の間隔も、ケース側スリット列Ａ、Ｂ
におけるスリット３、３−１間の間隔と同じ寸法であ
る。

【００２８】そして、ヒートシンク１５は、その後面部
を基板１４に接して、この基板１４に搭載してある。ま
た、基板１４には、半導体のような発熱部品１７、電解
コンデンサで代表される非発熱部品等の多数の電子部品
が搭載（実装）してあって、発熱部品１７はヒートシン
ク１５の右面部１５Ｄに接触している。

【００２９】そして、ヒートシンク１５及び発熱部品１
７、非発熱部品等の多数の電子部品が搭載（実装）した
基板１４は前記ケース２内に挿入固定してある。この場
合、ヒートシンク１５の上面部１５Ｅがケース２の上面
部２Ｃの下面に密着していて、ヒートシンク１５の上面
部１５Ｅのヒートシンク側スリット列Ｃがケース２の上
面部２Ｃの中間のケース側スリット列Ａに一致し、スリ
ット１６がスリット３に重なり合い、また、ヒートシン
ク１５の下面部１５Ｆがケース２の下面部２Ｄの上面に
密着していて、ヒートシンク１５の下面部１５Ｆのヒー
トシンク側スリット列Ｄがケース２の下面部２Ｄの中間
のケース側スリット列Ｂに一致していて、スリット１６
がスリット３に重なり合っている。

【００３０】このように構成された電源装置１は、その
ケース２の後面部２Ｂのレール係合部Ｆでレール（ＤＩ
Ｎレール）Ｒに取り付けてある。この場合、ケース１の
裏側をレールＲに沿わせて、係合爪部１２の外面をレー
ルＲの下縁部に当てて、電源装置１をレールＲに押し付
けることにより、係合爪部１２の外面が傾斜面になって
いるために、押付け力が係合爪部１２を押し下げる力に
変換されて、レール係合部材８が押し下げられ、ばね片
部１１Ａ、１１Ｂが左右の突起部７Ａ、７Ｂにより内方
に寄せられてばね力を蓄える。

【００３１】上記のようにレール係合部材８が押し下げ
られることにより、電源装置１のレール用溝部４にレー
ルＲが挿入される。そして、電源装置１を少し下げるこ
とにより、レール挿入溝部４の上側壁部に設けた係合爪
部１２Ａの内面とレール用溝部４の底面部との間にレー
ルＲの上縁部が挿入され、また、レール係合部材８は、
左右のばね片部１１Ａ、１１Ｂの付勢力により押上げら
れて、レール係合部材８のレール当接面がレールＲの下
縁部に当接して、係合爪部１２がレールＲに係合され
る。このようにして、電源装置１がレールＲに取り付け
られている。

【００３２】このようにレール（ＤＩＮレール）Ｒに取
り付けられた電源装置１にあっては、ヒートシンク１５
の上、下面部１５Ｅ、１５Ｆがケース２の上、下面部２
Ｃ、２Ｄに密着していて、ヒートシンク１５の上、下面
部１５Ｅ、１５Ｆのヒートシンク側スリット列Ｃ、Ｄが
ケース２の上、下面部２Ｃ、２Ｄの中間のケース側スリ
ット列Ａ、Ｂに一致し、スリット１６，１６−１がスリ
ット３、３−１に重なり合っているために、空気の流れ
イは、図１の矢印に示すように、下側のスリット３−
１、６−１からヒートシンク１５内に入り、上側のスリ
ット６、３から上方に抜けるようになって、空気の流動
経路（通り道）（対流経路）が、あたかも煙突のように
下から上に形成（確保）されることになる。

【００３３】このために、発熱部品１７により発せられ
る熱は、この発熱部品１７が接触しているヒートシンク
１５の右面部１５Ｄに伝導されて、このヒートシンク１
５の内方における熱放射によって暖められた空気は、ヒ
ートシンク１５の内方を上昇する空気の流れイにより運
び出されて、ヒートシンク１５からは常に放熱が行われ
るようになり、合成樹脂製のケース２を備えていても、
放熱効果を向上させることができる。

【００３４】また、ケース２の上、下面部２Ｃ、２Ｄに
は、上記したヒートシンク１５に重なるスリット列Ａ、
Ｂの他に、このスリット列Ａを挟んだ左右にケース側ス
リット列Ａ、Ｂがあるために、空気は、下側のケース側
スリット列Ｂのスリット３からヒートシンク１５内に入
り、上側のケース側スリット列Ａのスリット３から上方
に抜けるように流れて、発熱部品１７及びヒートシンク
１５の左、右面部１５Ｃ、１５Ｄからの熱放射によって
暖められた空気を運び出して、ヒートシンク１５からは
常に放熱が行われるようになり、合成樹脂製のケース２
を備えていても、放熱効果を向上させることができる。

【００３５】また、前記ケース１内に複数個のヒートシ
ンク１５を収容して、それぞれのヒートシンク１５にお
いてケース２と共に、上記した空気の流動経路を構成
し、ヒートシンク１５を機器本体（ケース２）の補強部
材として使用して、機器本体の全体の強度を高めること
ができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電子
機器の放熱構造によれば、空気の流れは、ケースの一方
からヒートシンクの内部を経てケースの他方に抜ける空
気の流動経路を抜けるようになって、空気の流動経路
が、あたかも煙突のように形成（確保）されることにな
る。

【００３７】このために、発熱部品により発せられる熱
はヒートシンクに伝導されて、このヒートシンクの内方
における熱放射によって暖められた空気は、ヒートシン
クの内方を流動する空気の流れにより運び出されて、ヒ
ートシンクからは常に放熱が行われるようになり、合成
樹脂製のケースを備えていても、放熱効果を向上させる
ことができる。

【００３８】また、前記空気の流動経路を、前記ケース
の一方及び他方の面部にそれぞれケース側開口部を設け
ると共に、前記ヒートシンクの、前記ケースの一方及び
他方の面部に対向する面部にヒートシンク側開口部をそ
れぞれ設け、前記一方のヒートシンク側開口部を前記一
方のケース側開口部に一致させると共に、前記他方のヒ
ートシンク側開口部を前記他方のケース側開口部に一致
させて構成することにより、一方のヒートシンク側開口
部を一方のケース側開口部に一致させると共に、他方の
ヒートシンク側開口部を他方のケース側開口部に一致さ
せて空気の流動経路を構成することができる。

【００３９】このために、空気の流れは、一方のケース
側開口部、一方のヒートシンク側開口部からヒートシン
ク内に入り、他方のケース側開口部、他方のヒートシン
ク側開口部から他方に抜けるようになって、空気の流動
経路（通り道）が、あたかも煙突のように形成（確保）
されることになる。

【００４０】このために、発熱部品により発せられる熱
はヒートシンクに伝導されて、このヒートシンクの内方
における熱放射によって暖められた空気は、ヒートシン
クの内方を流動する空気の流れにより運び出されて、ヒ
ートシンクからは常に放熱が行われるようになり、合成
樹脂製のケースを備えていても、放熱効果を向上させる
ことができる。

【００４１】また、前記一方及び他方のケース側開口部
が、前記ケースの上、下面部に形成されたケース側スリ
ットを所定の方向に所定の間隔をおいて複数個並べたケ
ース側スリット列であり、前記一方及び他方のヒートシ
ンク側開口部が、前記ヒートシンクの上、下面部に形成
されて、前記ケース側スリット列と同じ大きさで同じ形
状のヒートシンク側スリット列であることにより、ヒー
トシンクの上、下面部のヒートシンク側スリット列がケ
ースの上、下面部のケース側スリット列に一致し、スリ
ット同士が重なり合っているために、空気の流れは、下
側のケース側及びヒートシンク側スリット列からヒート
シンク内に入り、上側のケース側及びヒートシンク側ス
リット列から上方に抜けるようになって、空気の流動経
路（対流経路）（通り道）が、あたかも煙突のように下
から上に形成（確保）されることになる。

【００４２】このために、発熱部品により発せられる熱
はヒートシンクに伝導されて、このヒートシンクの内方
における熱放射によって暖められた空気は、ヒートシン
クの内方を上昇する空気の流れにより運び出されて、ヒ
ートシンクからは常に放熱が行われるようになり、合成
樹脂製のケースを備えていても、放熱効果を向上させる
ことができる。

【００４３】また、前記ヒートシンクの上、下面部を前
記ケースの上、下面部に密着させたことにより、ケース
のスリット列形成部分の強度を高めることができる。

【００４４】また、前記ケース内に複数個の前記ヒート
シンクを収容して、それぞれのヒートシンクにおいて前
記ケースと共に、前記空気の対流経路を構成し、前記ヒ
ートシンクを機器本体の補強部材として使用したことに
より、複数個のヒートシンクの存在により機器本体の全
体の強度を高めることができる。

【００４５】また、本発明に係る電源装置によれば、請
求項１乃至請求項５の電子機器の放熱構造のいずれかを
使用したことにより、合成樹脂製のケースを備えた電源
装置であっても、その放熱効果を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放熱構造を有する電源装置の斜視
図である。

【図２】同電源装置の一部省略した分解状態の斜視図で
ある。

【図３】ヒートシンクの下面部の斜視図である。

【図４】同電源装置のレール係止部の正面図である。

【図５】従来の放熱構造を有する電源装置の縦断面図で
ある。

【図６】従来の放熱構造を有する電源装置の説明図であ
る。

【符号の説明】

１電源装置（電子機器）２ケース２Ｃ上面部２Ｄ下面部３ケース側スリット３−１ケース側スリット６ヒートシンク側スリット６−１ヒートシンク側スリット１５ヒートシンク１５Ｅ上面部１５Ｆ下面部１７発熱部品Ａケース側スリット列Ｂケース側スリット列Ｃヒートシンク側スリット列Ｄヒートシンク側スリット列

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田邊勝隆京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケース内に設けられて、このケースの内
部の発熱部品から伝導された熱を放熱する中空なヒート
シンクと、前記ケースの一方から前記ヒートシンクの内部を経て前
記ケースの他方に抜ける空気の流動経路とを備えたこと
を特徴とする電子機器の放熱構造。
【請求項２】前記空気の流動経路を、前記ケースの一
方及び他方の面部にそれぞれケース側開口部を設けると
共に、前記ヒートシンクの、前記ケースの一方及び他方
の面部に対向する面部にヒートシンク側開口部をそれぞ
れ設け、前記一方のヒートシンク側開口部を前記一方の
ケース側開口部に一致させると共に、前記他方のヒート
シンク側開口部を前記他方のケース側開口部に一致させ
て構成した請求項１に記載の電子機器の放熱構造。
【請求項３】前記一方及び他方のケース側開口部が、
前記ケースの上、下面部に形成されたケース側スリット
を所定の方向に所定の間隔をおいて複数個並べたケース
側スリット列であり、前記一方及び他方のヒートシンク
側開口部が、前記ヒートシンクの上、下面部に形成され
て、前記ケース側スリット列と同じ大きさで同じ形状の
ヒートシンク側スリット列である請求項２に記載の電子
機器の放熱構造。
【請求項４】前記ヒートシンクの上、下面部を前記ケ
ースの上、下面部に密着させた請求項３に記載の電子機
器の放熱構造。
【請求項５】前記ケース内に複数個の前記ヒートシン
クを収容して、それぞれのヒートシンクにおいて前記ケ
ースと共に、前記空気の流動経路を構成し、前記ヒート
シンクを機器本体の補強部材として使用した請求項１又
は請求項２又は請求項３又は請求項４に記載の電子機器
の放熱構造。
【請求項６】請求項１乃至請求項５の電子機器の放熱
構造のいずれかを使用した電源装置。