JPS5916440B2 - 電子部品用冷却装置 - Google Patents
電子部品用冷却装置Info
- Publication number
- JPS5916440B2 JPS5916440B2 JP51118165A JP11816576A JPS5916440B2 JP S5916440 B2 JPS5916440 B2 JP S5916440B2 JP 51118165 A JP51118165 A JP 51118165A JP 11816576 A JP11816576 A JP 11816576A JP S5916440 B2 JPS5916440 B2 JP S5916440B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- duct
- printed board
- heating element
- temperature
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プリント板に実装された電子部品を冷却する
ための流体による冷却装置に関する。
ための流体による冷却装置に関する。
一般に電子部品（集積回路等）には、信頼性の点から厳
しい温度制限を有し、また電子部品の論理動作上、電子
部品間の温度差が小さいことが必要である。このため電
子部品の温度上昇をできる限り低くするために電子部品
の冷却用ダクトを使用し、このダクト内に流体（例えば
空気）を流して冷却をしていた°このような冷却用ダク
トの構造を第１ａ図と第１ｂ図とに示す。
しい温度制限を有し、また電子部品の論理動作上、電子
部品間の温度差が小さいことが必要である。このため電
子部品の温度上昇をできる限り低くするために電子部品
の冷却用ダクトを使用し、このダクト内に流体（例えば
空気）を流して冷却をしていた°このような冷却用ダク
トの構造を第１ａ図と第１ｂ図とに示す。
この図で使用されている参照番号は、両図とも共通であ
る。この図で示すように電子部品１が実装されたプリン
ト板２０の実装面に対して平行で、ダクト内の冷却用流
体の流れに対し垂直な断面の面積は一定である。ここで
電子部品１すなわち発熱体の温度は、ダクト入口温度、
ダクトの入口からの温度上昇及び、発熱体の周囲温度か
ら発熱体までの熱抵抗に起因５ する温度差との和で決
まる。このうち後者の２点は、冷却構造に関係する。ダ
クト入口からの流体温度上昇は流量に反比例する。一方
発熱体の周囲流体から発熱体までの熱抵抗は、発熱体周
囲の流速に関係し、流速の増加にともない熱抵抗は小さ
’ｏ くなるが、その割合は一定でなく、ある流速まで
はその流速に逆比例して急激に熱抵抗が減少し、それ以
上の流速においてはその割合が鈍化する傾向にある。冷
却構造の設計に当つては、この点に着目し熱’５ 抵抗
の減少の割合が鈍化し始める点の流速が得られるような
送流機を選定する。
る。この図で示すように電子部品１が実装されたプリン
ト板２０の実装面に対して平行で、ダクト内の冷却用流
体の流れに対し垂直な断面の面積は一定である。ここで
電子部品１すなわち発熱体の温度は、ダクト入口温度、
ダクトの入口からの温度上昇及び、発熱体の周囲温度か
ら発熱体までの熱抵抗に起因５ する温度差との和で決
まる。このうち後者の２点は、冷却構造に関係する。ダ
クト入口からの流体温度上昇は流量に反比例する。一方
発熱体の周囲流体から発熱体までの熱抵抗は、発熱体周
囲の流速に関係し、流速の増加にともない熱抵抗は小さ
’ｏ くなるが、その割合は一定でなく、ある流速まで
はその流速に逆比例して急激に熱抵抗が減少し、それ以
上の流速においてはその割合が鈍化する傾向にある。冷
却構造の設計に当つては、この点に着目し熱’５ 抵抗
の減少の割合が鈍化し始める点の流速が得られるような
送流機を選定する。
より速い流速を得るためにはこの送流機をより性能のよ
いものに交換する方法がある。より性能のよいものであ
るためには、一般的にｒｏエネルギーの消費量が高くな
つたり、場合によつては騒言が大きくなつたり、このた
めに送流機が大型化する等の欠点があつた。
いものに交換する方法がある。より性能のよいものであ
るためには、一般的にｒｏエネルギーの消費量が高くな
つたり、場合によつては騒言が大きくなつたり、このた
めに送流機が大型化する等の欠点があつた。
本発明の目的はダクト途中または全体に案内板を設けて
冷却用媒体の通路面積を変え、流速を加■５ 速させる
ことによつて、発熱体との熱交換を効率よく行ない、発
熱体の最高温度を低く押えると共に発熱体間の温度差を
小さくできることを特徴とする冷却装置を提供するもの
である。
冷却用媒体の通路面積を変え、流速を加■５ 速させる
ことによつて、発熱体との熱交換を効率よく行ない、発
熱体の最高温度を低く押えると共に発熱体間の温度差を
小さくできることを特徴とする冷却装置を提供するもの
である。
本発明の構成は、複数の電子部品を実装したプリント板
と、このプリント板に実装されたコの字状のカバーと、
前記プリント板と前記カバーとによつて形成されるダク
トに、冷却用流体を通過させるため、前記ダクトは、前
記ダクトの入口断面積よりも小さい出口断面積を有する
ことを特徴とする電子部品用冷却装置である。
と、このプリント板に実装されたコの字状のカバーと、
前記プリント板と前記カバーとによつて形成されるダク
トに、冷却用流体を通過させるため、前記ダクトは、前
記ダクトの入口断面積よりも小さい出口断面積を有する
ことを特徴とする電子部品用冷却装置である。
以下実施例の説明において流体の一種である空気を用い
て本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
て本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第１ａ図はＬＳＩ（大規模集積回路）等の高密度・高電
力発熱体１を多数実装したプリント板２の一般的な冷却
ダクト構造の斜視図を示す。
力発熱体１を多数実装したプリント板２の一般的な冷却
ダクト構造の斜視図を示す。
第１ｂ図はその側断面図を示す。プリント板２の端に冷
却用の送風機３があり、送風機３から吐出された空気は
ダクト４を通つて排出され、その途中で発熱体１の冷却
を行なう。第２図は本発明による冷却構造の一実施例で
あり、第１ｂ図で示される冷却構造と比較してダクト４
で形成される通風断面積が空気の出口側で小さくなつて
いることが特徴である０一般に空気の温度上昇は風量に
反比例し、発熱体の温度は空気温度、風速及び風量の関
数で空気温度が低い程、風速が速い程、また風量が多い
程発熱体の温度は低くなる。特に風速については、風速
に対する発熱体の周囲空気から発熱体までの熱抵抗が一
定でなく、ある風速までは急激に減少し、それ以上にな
ると減少の割合が鈍化する傾向がある。第１ｂ図に示す
従来のダクト４の場合、ダクト４内を通る風量をＱ１、
ダクト４内の風速をＶ１、各発熱体Ａ，ｂ，ｃ，ｄ通過
後の空気温度をそれぞれ△Ｔａｌ，△Ｔｂｌ，ΔＴＣｌ
，△Ｔｄｌ、発熱体の温度をそれぞれＴａｌ，Ｔｂｌ，
ＴＣｌ，Ｔｄｌとすると、空気温度は△Ｔａｌ，△Ｔｂ
ｌ，△ＴＣｌ，△Ｔｄｌの順に上昇し、また発熱体の温
度もＴａｌ，Ｔｂｌ，Ｔｃｌ，Ｔｄｌの順に高くなる。
即ちＴｄｌが最も高温となる。一方第２図に示す本発明
の冷却構造を取つた場合の風量をＱ２、ダクト４の入口
付近の風速をＶ２、ダクト４の出口付近の風速をＶ２′
以下第１図の場合と同様に空気温度を△Ｔａ２，△Ｔｂ
２，△ＴＣ２，ΔＴｄ２、発熱体の温度をＴａ２，Ｔｂ
２，ＴＣ２，Ｔｄ２とすると、ダクト４内の空気抵抗が
第１図の場合に比べて増加するので、風量は若千減少す
るが、ダクト４入口から出口に向つて断面積が減少する
ので風速は出口に向う程早くなる。ダクト４の入口付近
の風速はＶｌＺＶ２となるので、発熱体ａの温度はＴａ
ｌたＴａ２であるが、ダクト４出口付近の風速はＶ１〈
Ｖ２′となり前述のような、風速に対する熱抵抗の減少
が急激な範囲においては、風量の若千の減少にもかかわ
らず発熱体ｄの温度はＴｄｌ〉Ｔｄ２となる。さらに第
１ｂ図のダクト４においては発熱体と熱交換せずに通過
してしまう発熱体上方の比較的温度が低い空気を、第２
図のダクト４では出口付近で有効に使うことができるこ
とも本発明の特徴である。以上説明した構造により発熱
体の最高温度を低く押えると同時に発熱体間の温度差を
小さくすることができる。次に発熱体の発熱量が均一で
なく、場所により差がある場合、例えば第１ｂ図Ｃの位
置における発熱体の発熱量が特に多い場合、またダクト
出口付近（ｄの位置）の発熱量が極端に多い場合におけ
る、本発明の冷却構造の効果的な実施例をそれぞれ第３
図，第４図に示す。
却用の送風機３があり、送風機３から吐出された空気は
ダクト４を通つて排出され、その途中で発熱体１の冷却
を行なう。第２図は本発明による冷却構造の一実施例で
あり、第１ｂ図で示される冷却構造と比較してダクト４
で形成される通風断面積が空気の出口側で小さくなつて
いることが特徴である０一般に空気の温度上昇は風量に
反比例し、発熱体の温度は空気温度、風速及び風量の関
数で空気温度が低い程、風速が速い程、また風量が多い
程発熱体の温度は低くなる。特に風速については、風速
に対する発熱体の周囲空気から発熱体までの熱抵抗が一
定でなく、ある風速までは急激に減少し、それ以上にな
ると減少の割合が鈍化する傾向がある。第１ｂ図に示す
従来のダクト４の場合、ダクト４内を通る風量をＱ１、
ダクト４内の風速をＶ１、各発熱体Ａ，ｂ，ｃ，ｄ通過
後の空気温度をそれぞれ△Ｔａｌ，△Ｔｂｌ，ΔＴＣｌ
，△Ｔｄｌ、発熱体の温度をそれぞれＴａｌ，Ｔｂｌ，
ＴＣｌ，Ｔｄｌとすると、空気温度は△Ｔａｌ，△Ｔｂ
ｌ，△ＴＣｌ，△Ｔｄｌの順に上昇し、また発熱体の温
度もＴａｌ，Ｔｂｌ，Ｔｃｌ，Ｔｄｌの順に高くなる。
即ちＴｄｌが最も高温となる。一方第２図に示す本発明
の冷却構造を取つた場合の風量をＱ２、ダクト４の入口
付近の風速をＶ２、ダクト４の出口付近の風速をＶ２′
以下第１図の場合と同様に空気温度を△Ｔａ２，△Ｔｂ
２，△ＴＣ２，ΔＴｄ２、発熱体の温度をＴａ２，Ｔｂ
２，ＴＣ２，Ｔｄ２とすると、ダクト４内の空気抵抗が
第１図の場合に比べて増加するので、風量は若千減少す
るが、ダクト４入口から出口に向つて断面積が減少する
ので風速は出口に向う程早くなる。ダクト４の入口付近
の風速はＶｌＺＶ２となるので、発熱体ａの温度はＴａ
ｌたＴａ２であるが、ダクト４出口付近の風速はＶ１〈
Ｖ２′となり前述のような、風速に対する熱抵抗の減少
が急激な範囲においては、風量の若千の減少にもかかわ
らず発熱体ｄの温度はＴｄｌ〉Ｔｄ２となる。さらに第
１ｂ図のダクト４においては発熱体と熱交換せずに通過
してしまう発熱体上方の比較的温度が低い空気を、第２
図のダクト４では出口付近で有効に使うことができるこ
とも本発明の特徴である。以上説明した構造により発熱
体の最高温度を低く押えると同時に発熱体間の温度差を
小さくすることができる。次に発熱体の発熱量が均一で
なく、場所により差がある場合、例えば第１ｂ図Ｃの位
置における発熱体の発熱量が特に多い場合、またダクト
出口付近（ｄの位置）の発熱量が極端に多い場合におけ
る、本発明の冷却構造の効果的な実施例をそれぞれ第３
図，第４図に示す。
これらはダクト４の途中に案内板５を設けたもので、第
１ｂ図に示すダクトにおいてはそれぞれＴｃｌ，Ｔｄｌ
が更に顕著に高くなつてしまうが、第３図のダクトの場
合前述のようにＣの位置における風速の大幅な増加と、
発熱体と熱交換していない冷気の効果的な混入により、
ＴＣ３を低く押えることができ、さらに第４図の場合も
同様にＴｄ４を低く押えることができる。このように発
熱体の発熱量の分布によつて、案内板５の位置を変える
ことにより冷却空気を有効に利用し、最も高温となる発
熱体の最高温度を低く押えると共に発熱体間の温度差を
小さくすることができる。なお、本実施例では、冷却用
媒体として気体を想定したが、これは液体でもよく、流
体であれば気体の場合と同様な具体的手段により同様な
効果を生ずる。
１ｂ図に示すダクトにおいてはそれぞれＴｃｌ，Ｔｄｌ
が更に顕著に高くなつてしまうが、第３図のダクトの場
合前述のようにＣの位置における風速の大幅な増加と、
発熱体と熱交換していない冷気の効果的な混入により、
ＴＣ３を低く押えることができ、さらに第４図の場合も
同様にＴｄ４を低く押えることができる。このように発
熱体の発熱量の分布によつて、案内板５の位置を変える
ことにより冷却空気を有効に利用し、最も高温となる発
熱体の最高温度を低く押えると共に発熱体間の温度差を
小さくすることができる。なお、本実施例では、冷却用
媒体として気体を想定したが、これは液体でもよく、流
体であれば気体の場合と同様な具体的手段により同様な
効果を生ずる。
ただし、電子部品に液体が直接触れるため導通する危険
性がある場合は、液体と電子部品、プリント板の回路と
の間に絶縁のための対策をたてる必要がある。
性がある場合は、液体と電子部品、プリント板の回路と
の間に絶縁のための対策をたてる必要がある。
例えば絶縁性の油を使用してもよい〇なお、本実施例で
は、案内板５を１ケ所しか設定していないが、これを多
数設けても何ら本発明の効果を減少させるものではない
。本発明は以上説明したように電子部品等発熱体の冷却
において、冷却能力の増加及び発熱体間の温度差の減少
という電子装置の冷却において非常に重要な点を改善で
きる効果がある。
は、案内板５を１ケ所しか設定していないが、これを多
数設けても何ら本発明の効果を減少させるものではない
。本発明は以上説明したように電子部品等発熱体の冷却
において、冷却能力の増加及び発熱体間の温度差の減少
という電子装置の冷却において非常に重要な点を改善で
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図は従来の冷却ダクト構造の斜視図、第１ｂ図は
その側断面図、第２図，第３図及び第４図は本発明の実
施例を示す。 図において、１・・・・・・高密度・高電力発熱体、２
・・・・・・プリント板、３・・・・・・送風機、４・
・・・・・ダクト、５・・・・・・案内板。
その側断面図、第２図，第３図及び第４図は本発明の実
施例を示す。 図において、１・・・・・・高密度・高電力発熱体、２
・・・・・・プリント板、３・・・・・・送風機、４・
・・・・・ダクト、５・・・・・・案内板。
Claims (1)
- １ 複数の電子部品を実装したプリント板と、このプリ
ント板に実装されたコの字状のカバーとを備え、前記プ
リント板と前記カバーにより形成されるダクトに冷却用
流体の出口部分に相当する電子部品が実装された前記プ
リント板と前記カバーとにより形成されるダクトの第２
の断面積を前記プリント板の厚さ方向の高さを低くして
前記冷却用流体の入口部分に相当する電子部品が実装さ
れた前記プリント板と前記カバーとによつて形成される
第１の断面積より小さくしたことを特徴とする電子部品
用冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51118165A JPS5916440B2 (ja) | 1976-09-30 | 1976-09-30 | 電子部品用冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51118165A JPS5916440B2 (ja) | 1976-09-30 | 1976-09-30 | 電子部品用冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5342360A JPS5342360A (en) | 1978-04-17 |
| JPS5916440B2 true JPS5916440B2 (ja) | 1984-04-16 |
Family
ID=14729707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51118165A Expired JPS5916440B2 (ja) | 1976-09-30 | 1976-09-30 | 電子部品用冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916440B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61151579U (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-19 | ||
| JPH0289944U (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-17 | ||
| JPH02116851U (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-19 | ||
| JPH0427841U (ja) * | 1990-06-29 | 1992-03-05 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60124264U (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-21 | 株式会社東芝 | モ−タ−フアン |
| JPS6187721A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-05-06 | Toray Ind Inc | エポキシ系球状微粒子の製造方法 |
| US10442285B2 (en) | 2015-11-24 | 2019-10-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling apparatus for vehicle |
| JP6149987B2 (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-21 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用冷却装置 |
| JP6880776B2 (ja) * | 2017-01-27 | 2021-06-02 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5527279U (ja) * | 1978-08-10 | 1980-02-21 |
-
1976
- 1976-09-30 JP JP51118165A patent/JPS5916440B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61151579U (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-19 | ||
| JPH0289944U (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-17 | ||
| JPH02116851U (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-19 | ||
| JPH0427841U (ja) * | 1990-06-29 | 1992-03-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5342360A (en) | 1978-04-17 |
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