JPS58171899A - 密閉形電子装置の冷却機構 - Google Patents
密閉形電子装置の冷却機構Info
- Publication number
- JPS58171899A JPS58171899A JP5490282A JP5490282A JPS58171899A JP S58171899 A JPS58171899 A JP S58171899A JP 5490282 A JP5490282 A JP 5490282A JP 5490282 A JP5490282 A JP 5490282A JP S58171899 A JPS58171899 A JP S58171899A
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- Japan
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- heat
- cooling
- circuit board
- flat circuit
- heat transfer
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- Pending
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、外気遮断に依る防塵形電子装置に於て、装置
内部で発生する熱量を換気すること彦しに、 ＊Ｓｔ内
部に収容されている平面回路板に直接。
内部で発生する熱量を換気すること彦しに、 ＊Ｓｔ内
部に収容されている平面回路板に直接。
発熱素子を取付固定した状態で、装置外部に熱放散する
ことを可能にした冷却方式に関する。
ことを可能にした冷却方式に関する。
本発明に依る防塵形電子装置は、箱状の密閉筐体の中に
、平面回路板を収容して居り、平面回路板に対し、排熱
を要する電気部品を直接取付固定することを可能にした
もので、平面回路板に設けられたランド（座］に、排熱
ｔ！！する電気部品のリード（足）を接続し、且つ電気
部品から発生する熱は、平面回路板と、電気部品の間に
設けられ喪もので、電気回路を構成する為の接続に、プ
リント基板等の平面回１６を使用出来るので、良好な電
気特性と、低摩コ／バクトな実装効果が得られ且つ電気
回路内に、冷却の為の外気を当てる必要が無いことで、
外気の塵埃に依る障害を皆無にすることが出来る結果、
高信頼性を得ることが出来ることを特徴としたものであ
る。
、平面回路板を収容して居り、平面回路板に対し、排熱
を要する電気部品を直接取付固定することを可能にした
もので、平面回路板に設けられたランド（座］に、排熱
ｔ！！する電気部品のリード（足）を接続し、且つ電気
部品から発生する熱は、平面回路板と、電気部品の間に
設けられ喪もので、電気回路を構成する為の接続に、プ
リント基板等の平面回１６を使用出来るので、良好な電
気特性と、低摩コ／バクトな実装効果が得られ且つ電気
回路内に、冷却の為の外気を当てる必要が無いことで、
外気の塵埃に依る障害を皆無にすることが出来る結果、
高信頼性を得ることが出来ることを特徴としたものであ
る。
従来は、排熱を要する電気部品は、熱容量の大きい金属
よりなる放熱器に吸付固定され、平面回路板に対する電
気的接続は、電線（配線ケーブル）に依り、相互間の電
気的接続を行い、電気回路部品群して米た。該、放熱器
の冷却は、通常、外気をＶｌｌ、ｎ入れ熱放散を行なっ
て居９％効果的な冷却特性が得られる。
よりなる放熱器に吸付固定され、平面回路板に対する電
気的接続は、電線（配線ケーブル）に依り、相互間の電
気的接続を行い、電気回路部品群して米た。該、放熱器
の冷却は、通常、外気をＶｌｌ、ｎ入れ熱放散を行なっ
て居９％効果的な冷却特性が得られる。
しかし、塵埃、油分、水分、金属の微粉塵等の吸入に依
る障害、飼えば、電気的短絡等、が起きやすく、著しく
信頼性を低下させている。又放熱器の大きさが実装スペ
ースを大きく専有するばか９でなく、接続配線の長さに
依るノイズの障害を生じ、且つ接続コストが？ｌ１１（
なると云う欠点があった。
る障害、飼えば、電気的短絡等、が起きやすく、著しく
信頼性を低下させている。又放熱器の大きさが実装スペ
ースを大きく専有するばか９でなく、接続配線の長さに
依るノイズの障害を生じ、且つ接続コストが？ｌ１１（
なると云う欠点があった。
排熱ｉｓする電気部品を、平面回路板に対し、直［Ｒ付
固定する為には、発生する熱量を外部に引き出し、放熱
する手段を必要とする。本発明は。
固定する為には、発生する熱量を外部に引き出し、放熱
する手段を必要とする。本発明は。
プリント基板、マルチワイヤ基板等の平面回路板に直接
排熱を要する部品を実装することのメリットと、前記の
発熱体より生ずる発熱量を１！置外に排熱する機能を合
わせ持つ外気遮断形で防塵タイプの電子装置の冷却機構
を提供するものである。
排熱を要する部品を実装することのメリットと、前記の
発熱体より生ずる発熱量を１！置外に排熱する機能を合
わせ持つ外気遮断形で防塵タイプの電子装置の冷却機構
を提供するものである。
従来の電子Ｖ＆置の排熱形態の一例を＠１図及び１１４
２図に示す。
２図に示す。
＠１図は、外観図を、＠２図は％ｔＭ１図のＸ−Ｘ′断
面を示す構造説明図である。第１図及び、＠２図に於て
、排熱を要する電気部品１は、放熱機能を有する放熱体
２、にねじ３、にて吹付固定されている。該、放熱体２
．は、一般にはヒートシンクと云われて居シ、以下本文
に於てヒートシンク２と呼称するものとする。ヒートシ
ンク２、は、放熱能力を高める為、通常は、ファン、４
を用い、該ヒートシンク２に強制的に冷却する目的で冷
却用空気を、外部より取り入れ！！置内に吹き込んでい
る。前記発熱体１の電気的接続用中継端子５は、周辺に
設けられている端子台６を介し、平面回路板７に配線８
にて接続されている。従って発熱体１と平面回路板７と
の接続に依る電気回路は該配線８に依り接続し構成され
ている。
面を示す構造説明図である。第１図及び、＠２図に於て
、排熱を要する電気部品１は、放熱機能を有する放熱体
２、にねじ３、にて吹付固定されている。該、放熱体２
．は、一般にはヒートシンクと云われて居シ、以下本文
に於てヒートシンク２と呼称するものとする。ヒートシ
ンク２、は、放熱能力を高める為、通常は、ファン、４
を用い、該ヒートシンク２に強制的に冷却する目的で冷
却用空気を、外部より取り入れ！！置内に吹き込んでい
る。前記発熱体１の電気的接続用中継端子５は、周辺に
設けられている端子台６を介し、平面回路板７に配線８
にて接続されている。従って発熱体１と平面回路板７と
の接続に依る電気回路は該配線８に依り接続し構成され
ている。
従来の機構は熱放散の目的で、ヒートシンクを使用する
為、小型化、高密度化実装が難しい丈ではな（、冷却用
に外気を電気回路内に取り入れる為、塵埃等に依る電気
的短絡事故を生じ、信頼性の低下を来たしている。
為、小型化、高密度化実装が難しい丈ではな（、冷却用
に外気を電気回路内に取り入れる為、塵埃等に依る電気
的短絡事故を生じ、信頼性の低下を来たしている。
又、平面回路板に、直接発熱体を接続することは、発熱
体の熱が、平面回路板、並びに、該平面回路板の上に実
装された電気部品の材質的劣化を米良すと云う欠点があ
る。
体の熱が、平面回路板、並びに、該平面回路板の上に実
装された電気部品の材質的劣化を米良すと云う欠点があ
る。
本発明の特徴は、前記１発熱体を配線を用いることなく
平面回路板に対し、直＊接続可能にし。
平面回路板に対し、直＊接続可能にし。
且つ排熱の問題を解決したものである。
本発明に依る密閉形電子製置の冷却機構の一実施例の装
置外Ｗ！を第３図にＹ−Ｙ断面を第４図に示す。
置外Ｗ！を第３図にＹ−Ｙ断面を第４図に示す。
＠３図及び＠４図にて、密閉形電子製置９はその内部に
電気回路部品群１０．１１と本発明に依。
電気回路部品群１０．１１と本発明に依。
る冷却方式の基本である平面回路板用伝熱板１２゜１３
．１４．１５を有する平面回路板１６，１７゜１８．１
９ｔ−収容する外気迩閉形の箱状ボックス２０と前記平
面回路板用伝熱板１２．１３，１４゜１５の放熱７４７
部２２，２３，２４．２５を強制空冷する目的のファン
２６を収納するファンダクト２１とで構成されそれぞれ
独立の機能を有すべく前記ボックス２０と前記ファンダ
ク）２１の間にパツキン２７を設けである。
．１４．１５を有する平面回路板１６，１７゜１８．１
９ｔ−収容する外気迩閉形の箱状ボックス２０と前記平
面回路板用伝熱板１２．１３，１４゜１５の放熱７４７
部２２，２３，２４．２５を強制空冷する目的のファン
２６を収納するファンダクト２１とで構成されそれぞれ
独立の機能を有すべく前記ボックス２０と前記ファンダ
ク）２１の間にパツキン２７を設けである。
前記の熱伝達の手段としての平面回路板用伝熱板１２，
１３，１４．１５としては、熱伝達効率が高いものとし
ては一般にヒートパイプと称される部材があり本発明で
は此のヒートパイプを平面板の内部に形成することで、
特に従来の２倍高い熱伝達効率を得られるよう、前記熱
伝達板１２゜１３．１４．１５に発熱量の大きい電気部
品群２８．２９，３０．３１の発熱面３２を直接当接さ
せ、且つ前記電気部品＃２８，２９．３０．３１に対し
、熱伝達効率を高めるべく周囲をヒートパイプのＷＩ３
３で囲むように形成された平面回路板用伝熱板１２，１
３，１４，１５ｆ：熱伝達の媒体とし、放熱フィン部２
２，２３，２４，２５に熱の移動を行ない、外気を強制
空冷する目的のファ／２６に依る冷却空気の流れるファ
ンダクト２１部よシ外気に放熱され装置外部に吐き出さ
れる。
１３，１４．１５としては、熱伝達効率が高いものとし
ては一般にヒートパイプと称される部材があり本発明で
は此のヒートパイプを平面板の内部に形成することで、
特に従来の２倍高い熱伝達効率を得られるよう、前記熱
伝達板１２゜１３．１４．１５に発熱量の大きい電気部
品群２８．２９，３０．３１の発熱面３２を直接当接さ
せ、且つ前記電気部品＃２８，２９．３０．３１に対し
、熱伝達効率を高めるべく周囲をヒートパイプのＷＩ３
３で囲むように形成された平面回路板用伝熱板１２，１
３，１４，１５ｆ：熱伝達の媒体とし、放熱フィン部２
２，２３，２４，２５に熱の移動を行ない、外気を強制
空冷する目的のファ／２６に依る冷却空気の流れるファ
ンダクト２１部よシ外気に放熱され装置外部に吐き出さ
れる。
すなわち、密閉空間に於る電子部品の発熱量を外部に（
み出すポンプの働きをするのが平面回路板用伝熱板１２
．１３．１４．１５であり、且つ此の熱ポンプ系の効率
を高める為！７図に示す如く、成る一定角度の傾斜を前
記、平面回路板用伝熱板１２，１３．１４．Ｉｓに与え
ることに依り繭記伝熱板内に設けられたヒートパイプ内
で働く発熱−蒸発、凝縮−液化の熱サイクルに於て液化
された冷媒を発熱部に還元しやすく出来、熱移動が円滑
に行われる。その結果、効率の良い熱移動゛が得られる
。実験に依ると、傾斜角αの［は１０゜近傍が良い効率
が得られることが確かめられている。
み出すポンプの働きをするのが平面回路板用伝熱板１２
．１３．１４．１５であり、且つ此の熱ポンプ系の効率
を高める為！７図に示す如く、成る一定角度の傾斜を前
記、平面回路板用伝熱板１２，１３．１４．Ｉｓに与え
ることに依り繭記伝熱板内に設けられたヒートパイプ内
で働く発熱−蒸発、凝縮−液化の熱サイクルに於て液化
された冷媒を発熱部に還元しやすく出来、熱移動が円滑
に行われる。その結果、効率の良い熱移動゛が得られる
。実験に依ると、傾斜角αの［は１０゜近傍が良い効率
が得られることが確かめられている。
＠５図は、本発明に用いた平面回路板用伝熱板１２と平
面回路板の組立を示す平面図を示し、第６図は側面図を
示す。第５図及び第６図に於て、平面回路板用伝熱板１
２の吸熱部１２−１に、ヒートパイプ帯３２−１に囲ま
れたランド（島）３３及び３４を設け１発熱の高い電気
部品群２８，２９゜３０．３１の発熱面３５を当設し、
前記伝熱板１２の部品当設対面に平面回路板１６を設け
、部品群のリードを該平面回路板１６のランド（座）に
ハンダ付することで、電気的及び機械的に接続される。
面回路板の組立を示す平面図を示し、第６図は側面図を
示す。第５図及び第６図に於て、平面回路板用伝熱板１
２の吸熱部１２−１に、ヒートパイプ帯３２−１に囲ま
れたランド（島）３３及び３４を設け１発熱の高い電気
部品群２８，２９゜３０．３１の発熱面３５を当設し、
前記伝熱板１２の部品当設対面に平面回路板１６を設け
、部品群のリードを該平面回路板１６のランド（座）に
ハンダ付することで、電気的及び機械的に接続される。
又電気部品群２８，２９，３０．３１に依る発熱量は前
記平面回路伝熱板１２の吸熱部１２−１部に設けられた
帯状の形状に形成されたヒートパイプ帯３２−１に吸熱
され、＃紀伝熱板の放熱部３２−２に設けられた放熱フ
ィン２２がら周囲空気中に熱放散される。
記平面回路伝熱板１２の吸熱部１２−１部に設けられた
帯状の形状に形成されたヒートパイプ帯３２−１に吸熱
され、＃紀伝熱板の放熱部３２−２に設けられた放熱フ
ィン２２がら周囲空気中に熱放散される。
本発明の特徴は、前記平面回路板用伝熱板１２の吸熱部
１２−１を、ｆｃＷＩＬ筐体の外気遮断室である密閉空
間２０に設け、且つ放熱部３２−２の放熱フィン２２１
ｒ外気を用いた強制冷却用ダクト２１内に位ＩＦさせ、
平面回路板１６１に引出し保守が行ないやすいよう、前
記密閉空間２ｏとダクト２１の間の遮断は装置筐体９の
金楓体に依る仕切壁は用いずに、パツキン２７に依り、
仕切られる構造とすることで、効率の高い冷却機能を有
する密閉形電子￥ｉ＊の冷却方式を達成したものである
。
１２−１を、ｆｃＷＩＬ筐体の外気遮断室である密閉空
間２０に設け、且つ放熱部３２−２の放熱フィン２２１
ｒ外気を用いた強制冷却用ダクト２１内に位ＩＦさせ、
平面回路板１６１に引出し保守が行ないやすいよう、前
記密閉空間２ｏとダクト２１の間の遮断は装置筐体９の
金楓体に依る仕切壁は用いずに、パツキン２７に依り、
仕切られる構造とすることで、効率の高い冷却機能を有
する密閉形電子￥ｉ＊の冷却方式を達成したものである
。
本発明の効果は、高密度化、信号の高速度化及び高信頼
性が益々高度に要求されかつ設置環境は、製造工場内の
作業現場に設置されることが要求される電子装置の冷却
方式としては最適な方式である。すなわち、電気部品群
を工場内の粉塵、オイルミスト及び水運から防御するこ
とが出来る。したがって、信号の誤動作、電気的短絡事
故を防げるのみならず、発熱の鳩いパワー素子の熱を発
熱面から直接くみ出すことが出来る為、電気部品内部の
接点温度（ジャンクシ冒ン温度〕に対し十分低い温度に
下げることが出来、その結果誤信号、低寿命から解放さ
れ１ｇ！頼性の高い長寿命の特性が得られ、且つ電気部
品の電気悟号受授の為のリード（足］が、平面回路板用
伝熱板の対面に位置させることが出来る平面回路板に直
接接続出来る為、信号の高速化、低ノイズ化が格段に改
善されたと云う非常に大きな効果を達成することが出来
た。
性が益々高度に要求されかつ設置環境は、製造工場内の
作業現場に設置されることが要求される電子装置の冷却
方式としては最適な方式である。すなわち、電気部品群
を工場内の粉塵、オイルミスト及び水運から防御するこ
とが出来る。したがって、信号の誤動作、電気的短絡事
故を防げるのみならず、発熱の鳩いパワー素子の熱を発
熱面から直接くみ出すことが出来る為、電気部品内部の
接点温度（ジャンクシ冒ン温度〕に対し十分低い温度に
下げることが出来、その結果誤信号、低寿命から解放さ
れ１ｇ！頼性の高い長寿命の特性が得られ、且つ電気部
品の電気悟号受授の為のリード（足］が、平面回路板用
伝熱板の対面に位置させることが出来る平面回路板に直
接接続出来る為、信号の高速化、低ノイズ化が格段に改
善されたと云う非常に大きな効果を達成することが出来
た。
第１図は従来用いられている排熱を要する電子ａｍの一
例を示す外観図、第２図は第１図の装置のｘ−ｘ’断面
を示す断面図、第３図は、本発明に依る電子装置の冷却
方式を有する電子装置の一例を示す外観図、＠４図は第
３図のＹ−Ｙ’断面図、第５図は本発明に依る冷却方式
に用いられる平面回路板用伝熱板、ＩＩ！６図は第５図
の側面図、第７図は本発明に依る冷却方式を示す第３図
のＸ−ｘ’断面図である。 ／／Ｘ。 代理人 弁理士 内 原 晋 ゛；卒 １
回 字２ 図
例を示す外観図、第２図は第１図の装置のｘ−ｘ’断面
を示す断面図、第３図は、本発明に依る電子装置の冷却
方式を有する電子装置の一例を示す外観図、＠４図は第
３図のＹ−Ｙ’断面図、第５図は本発明に依る冷却方式
に用いられる平面回路板用伝熱板、ＩＩ！６図は第５図
の側面図、第７図は本発明に依る冷却方式を示す第３図
のＸ−ｘ’断面図である。 ／／Ｘ。 代理人 弁理士 内 原 晋 ゛；卒 １
回 字２ 図
Claims (1)
- 内部に、発熱源を有する外気速断式防塵タイプの密閉形
電子ｔｃｍに於て、回路素子の発熱部を熱伝達板に当設
し、電気便号をｗＲり出す為の素子のリードをプリント
配線板に接続する構造の平面回路板用伝熱板を有し、該
熱伝達板は板面にヒートパイプを内蔵し、素子取付固定
部対面に冷却フィンを設け、密閉筐体の外部に咳冷却フ
ィン部を露出冷却させ、ヒートパイプ内にて気化及び凝
縮の熱サイクルを行わせるよう傾斜を持たせ装着された
ことを特徴とする密閉形電子装置筐体の冷却機構。
□
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5490282A JPS58171899A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 密閉形電子装置の冷却機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5490282A JPS58171899A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 密閉形電子装置の冷却機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58171899A true JPS58171899A (ja) | 1983-10-08 |
Family
ID=12983530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5490282A Pending JPS58171899A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 密閉形電子装置の冷却機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58171899A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60113498A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-19 | 三菱電機株式会社 | 電気機器冷却装置 |
| JP2007144590A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Seiko Epson Corp | ロボット制御装置 |
| JP2020161840A (ja) * | 2020-06-22 | 2020-10-01 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 放熱構造体 |
-
1982
- 1982-04-02 JP JP5490282A patent/JPS58171899A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60113498A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-19 | 三菱電機株式会社 | 電気機器冷却装置 |
| JPH023320B2 (ja) * | 1983-11-24 | 1990-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JP2007144590A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Seiko Epson Corp | ロボット制御装置 |
| JP4670611B2 (ja) * | 2005-11-29 | 2011-04-13 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット制御装置 |
| JP2020161840A (ja) * | 2020-06-22 | 2020-10-01 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 放熱構造体 |
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