JP2677265B2 - ヒートシンク装置 - Google Patents
ヒートシンク装置Info
- Publication number
- JP2677265B2 JP2677265B2 JP8189122A JP18912296A JP2677265B2 JP 2677265 B2 JP2677265 B2 JP 2677265B2 JP 8189122 A JP8189122 A JP 8189122A JP 18912296 A JP18912296 A JP 18912296A JP 2677265 B2 JP2677265 B2 JP 2677265B2
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- Japan
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- heat sink
- fan
- fins
- heat
- heating element
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワートランジス
タ等の発熱素子の冷却の為に用いられるヒートシンク装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、パワートランジスタ、パワー
ＩＣ、セメント抵抗等の発熱素子が発生する熱を放熱
し、これら素子の過度な温度上昇を防ぐ為にヒートシン
クが使用されている。 【０００３】図４は発熱素子が取り付けられたヒートシ
ンクの斜視図であり、図に於て１１はパワートランジス
タ等の発熱素子であり、１２はアルミニウム等、熱伝導
性の良好な材質にて形成されると共に複数のフィン１２
ａが一体に形成されたヒートシンクである。 【０００４】ところで、上記したパワートランジスタ等
の発熱素子に対し連続的に通電し、全体温度が平衡状態
に達している場合、この発熱素子の温度は次式に従うこ
とが知られている。 【０００５】（Ｔ−ｔ）∝Ｑ／（ｋ＊Ａ） ここで、Ｔ：発熱素子温度 ｔ：周囲温度 Ｑ：ヒートシンクに取り付けた発熱素子の総発熱量 ｋ：放熱効率 Ａ：ヒートシンク表面積 従って、ヒートシンクにより発熱素子の温度をより下げ
るためには、ヒートシンク表面積を増大させるか、或は
放熱効率を高めるため冷却ファンを併用する等の手段が
用いられている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷却フ
ァンを用いない前者の方法では自然対流による放熱が主
であり放熱効率が悪く、充分な冷却能力を得るにはヒー
トシンク表面積が大きくなり、スペース上大きな問題と
なっている。 【０００７】また、後者のように冷却ファンを併用する
場合に於ては、図５に示す様に冷却ファン１３を本体１
４の外箱に取付けるものと、図６に示すように機器本体
１４の内部に発熱素子と冷却ファンを近接させて配置す
るものとがあるが、冷却ファンを外箱に取り付けるもの
に於てはその取付け位置によってはヒートシンク１２と
の距離が離れ、ファンによる風が拡散しヒートシンク１
２への送風量が減少し冷却効果が悪くなるということが
ある。また、機器本体１４の内部に冷却ファンとヒート
シンクとを近接させて配置するものに於てはヒートシン
クへの送風量は十分となるが、機器本体１４の内部で冷
却ファン１３がスペースを占有するので、他の部品の実
装上非常な制約となるという問題点があった。 【０００８】そこで、本発明は、上記した種々の問題点
を解決し、ヒートシンクの冷却能力の向上と省スペース
化を実現することを目的とするものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明のヒートシンク装置は、略四辺形状で一端面
に発熱素子を取付可能としたヒートシンク基盤と、前記
ヒートシンク基盤の他端面に複数立設されたフィンと、
前記ヒートシンク基盤のフィンを立設した側に備えられ
たファンと、前記ファンを回転する駆動手段とを備え、
前記フィンは前記ファンの側面の少なくとも一部と直接
対向するとともに前記複数のフィンは外端輪郭形状が略
四角形で、前記ファンの回転により前記ヒートシンク基
盤のフィンを立設した側の垂直方向から空気を吸い込
み、前記フィンに沿って四方向に空気を吹き出すように
設けた構成としている。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、略四辺形状で一端面に発熱素子を取付可能としたヒ
ートシンク基盤と、前記ヒートシンク基盤の他端面に複
数立設されたフィンと、前記ヒートシンク基盤のフィン
を立設した側に備えられたファンと、前記ファンを回転
する駆動手段とを備え、前記フィンは前記ファンの側面
の少なくとも一部と直接対向するとともに前記複数のフ
ィンは外端輪郭形状が略四角形で、前記ファンの回転に
より前記ヒートシンク基盤のフィンを立設した側の垂直
方向から空気を吸い込み、前記フィンに沿って四方向に
空気を吹き出すように設けたものであり、ヒートシンク
基盤の大きさが同一の場合にヒートシンクの長さを長く
することができ、ヒートシンクの面積を大きくすること
ができ、さらに、空気を四方に吹き出すので空気の拡散
がスムーズに行えるので、ヒートシンク装置の形状を大
型化することなく冷却能力を向上させることができると
ともに、機器内部への実装の際の省スペース化が図れ、
また、放熱効率が同一の場合には、ヒートシンク装置の
小型・薄型化が図れるという作用を有する。 【００１１】以下、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。 （実施の形態１）図１乃至図３は本発明のヒートシンク
装置の第１の実施の形態である。図に於て１はヒートシ
ンク基盤であり、このヒートシンク基盤１の一方の側面
には冷却ファン装置２のモータ２ａが装着・ビス締め・
圧入等の固着法により固定されており、他方の側面には
発熱素子３を取り付けることができるようになってい
る。また、ヒートシンク基盤より突設された複数のフィ
ン１ａは前記モータ２ａの回転軸に固定されたファン２
ｂを囲むように配設されており、このフィン１ａは前記
ファン２ｂのファンケーシングの役割もはたす。 【００１２】以上のように構成された本実施例のヒート
シンク装置に於て、発熱素子３から発生した熱はフィン
１ａを含むヒートシンク基盤１全体に熱伝導により拡散
する。ファン２ｂにより誘起された風は、図１、図２に
於て矢印で示したようにフィン１ａの外壁に沿って流れ
る間に熱を奪い、ヒートシンク基盤外へ流出するのであ
る。また、モータ２ａの熱もヒートシンク基盤１全体に
熱伝導により拡散しファン２ｂの風により熱が奪われ
る。 【００１３】ところで、本実施例に於てはヒートシンク
と冷却ファン装置とを一体に構成しているので、ファン
２ｂの風を直接効果的にフィン１ａに当てることがで
き、フィン１ａからの放熱効率を飛躍的に増大させるこ
とができる。 【００１４】従って、ヒートシンクの冷却能力を同一に
した場合にはヒートシンクの形状を小型化・薄型化する
ことが可能である。 【００１５】さらに、ファン２ｂのファンケーシングを
フィン１ａによって構成しているためヒートシンク基盤
１と冷却ファン装置を一体にしたにも拘わらず、全体と
しての大きさはそれほど変化しない。 【００１６】従って、機器本体内部に本ヒートシンク装
置を配置しても他の部品に対し実装上の制約を与えるこ
ともなく、前述したところのヒートシンクの小型化と相
まって大幅な省スペースが実現でき、機器の小型化・薄
型化をはかることができる。 【００１７】尚、使用するファンの種類としては、軸流
・遠心・斜流・横流式等のいずれを使用しても良いこと
はもちろんである。 【００１８】 【発明の効果】以上の説明にて明らかとなったように、
本発明のヒートシンク装置は、略四辺形状で一端面に発
熱素子を取付可能としたヒートシンク基盤と、前記ヒー
トシンク基盤の他端面に複数立設されたフィンと、前記
ヒートシンク基盤のフィンを立設した側に備えられたフ
ァンと、前記ファンを回転する駆動手段とを備え、前記
フィンは前記ファンの側面の少なくとも一部と直接対向
するとともに前記複数のフィンは外端輪郭形状が略四角
形で、前記ファンの回転により前記ヒートシンク基盤の
フィンを立設した側の垂直方向から空気を吸い込み、前
記フィンに沿って四方向に空気を吹き出すように設けら
れているため、空気の拡散がスムーズに行え、冷却効率
に優れるとともに、フィンがファンのケーシングの役割
もはたすので、大幅な省スペース化が図れるという優れ
た効果を奏する。
タ等の発熱素子の冷却の為に用いられるヒートシンク装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、パワートランジスタ、パワー
ＩＣ、セメント抵抗等の発熱素子が発生する熱を放熱
し、これら素子の過度な温度上昇を防ぐ為にヒートシン
クが使用されている。 【０００３】図４は発熱素子が取り付けられたヒートシ
ンクの斜視図であり、図に於て１１はパワートランジス
タ等の発熱素子であり、１２はアルミニウム等、熱伝導
性の良好な材質にて形成されると共に複数のフィン１２
ａが一体に形成されたヒートシンクである。 【０００４】ところで、上記したパワートランジスタ等
の発熱素子に対し連続的に通電し、全体温度が平衡状態
に達している場合、この発熱素子の温度は次式に従うこ
とが知られている。 【０００５】（Ｔ−ｔ）∝Ｑ／（ｋ＊Ａ） ここで、Ｔ：発熱素子温度 ｔ：周囲温度 Ｑ：ヒートシンクに取り付けた発熱素子の総発熱量 ｋ：放熱効率 Ａ：ヒートシンク表面積 従って、ヒートシンクにより発熱素子の温度をより下げ
るためには、ヒートシンク表面積を増大させるか、或は
放熱効率を高めるため冷却ファンを併用する等の手段が
用いられている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷却フ
ァンを用いない前者の方法では自然対流による放熱が主
であり放熱効率が悪く、充分な冷却能力を得るにはヒー
トシンク表面積が大きくなり、スペース上大きな問題と
なっている。 【０００７】また、後者のように冷却ファンを併用する
場合に於ては、図５に示す様に冷却ファン１３を本体１
４の外箱に取付けるものと、図６に示すように機器本体
１４の内部に発熱素子と冷却ファンを近接させて配置す
るものとがあるが、冷却ファンを外箱に取り付けるもの
に於てはその取付け位置によってはヒートシンク１２と
の距離が離れ、ファンによる風が拡散しヒートシンク１
２への送風量が減少し冷却効果が悪くなるということが
ある。また、機器本体１４の内部に冷却ファンとヒート
シンクとを近接させて配置するものに於てはヒートシン
クへの送風量は十分となるが、機器本体１４の内部で冷
却ファン１３がスペースを占有するので、他の部品の実
装上非常な制約となるという問題点があった。 【０００８】そこで、本発明は、上記した種々の問題点
を解決し、ヒートシンクの冷却能力の向上と省スペース
化を実現することを目的とするものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明のヒートシンク装置は、略四辺形状で一端面
に発熱素子を取付可能としたヒートシンク基盤と、前記
ヒートシンク基盤の他端面に複数立設されたフィンと、
前記ヒートシンク基盤のフィンを立設した側に備えられ
たファンと、前記ファンを回転する駆動手段とを備え、
前記フィンは前記ファンの側面の少なくとも一部と直接
対向するとともに前記複数のフィンは外端輪郭形状が略
四角形で、前記ファンの回転により前記ヒートシンク基
盤のフィンを立設した側の垂直方向から空気を吸い込
み、前記フィンに沿って四方向に空気を吹き出すように
設けた構成としている。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、略四辺形状で一端面に発熱素子を取付可能としたヒ
ートシンク基盤と、前記ヒートシンク基盤の他端面に複
数立設されたフィンと、前記ヒートシンク基盤のフィン
を立設した側に備えられたファンと、前記ファンを回転
する駆動手段とを備え、前記フィンは前記ファンの側面
の少なくとも一部と直接対向するとともに前記複数のフ
ィンは外端輪郭形状が略四角形で、前記ファンの回転に
より前記ヒートシンク基盤のフィンを立設した側の垂直
方向から空気を吸い込み、前記フィンに沿って四方向に
空気を吹き出すように設けたものであり、ヒートシンク
基盤の大きさが同一の場合にヒートシンクの長さを長く
することができ、ヒートシンクの面積を大きくすること
ができ、さらに、空気を四方に吹き出すので空気の拡散
がスムーズに行えるので、ヒートシンク装置の形状を大
型化することなく冷却能力を向上させることができると
ともに、機器内部への実装の際の省スペース化が図れ、
また、放熱効率が同一の場合には、ヒートシンク装置の
小型・薄型化が図れるという作用を有する。 【００１１】以下、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。 （実施の形態１）図１乃至図３は本発明のヒートシンク
装置の第１の実施の形態である。図に於て１はヒートシ
ンク基盤であり、このヒートシンク基盤１の一方の側面
には冷却ファン装置２のモータ２ａが装着・ビス締め・
圧入等の固着法により固定されており、他方の側面には
発熱素子３を取り付けることができるようになってい
る。また、ヒートシンク基盤より突設された複数のフィ
ン１ａは前記モータ２ａの回転軸に固定されたファン２
ｂを囲むように配設されており、このフィン１ａは前記
ファン２ｂのファンケーシングの役割もはたす。 【００１２】以上のように構成された本実施例のヒート
シンク装置に於て、発熱素子３から発生した熱はフィン
１ａを含むヒートシンク基盤１全体に熱伝導により拡散
する。ファン２ｂにより誘起された風は、図１、図２に
於て矢印で示したようにフィン１ａの外壁に沿って流れ
る間に熱を奪い、ヒートシンク基盤外へ流出するのであ
る。また、モータ２ａの熱もヒートシンク基盤１全体に
熱伝導により拡散しファン２ｂの風により熱が奪われ
る。 【００１３】ところで、本実施例に於てはヒートシンク
と冷却ファン装置とを一体に構成しているので、ファン
２ｂの風を直接効果的にフィン１ａに当てることがで
き、フィン１ａからの放熱効率を飛躍的に増大させるこ
とができる。 【００１４】従って、ヒートシンクの冷却能力を同一に
した場合にはヒートシンクの形状を小型化・薄型化する
ことが可能である。 【００１５】さらに、ファン２ｂのファンケーシングを
フィン１ａによって構成しているためヒートシンク基盤
１と冷却ファン装置を一体にしたにも拘わらず、全体と
しての大きさはそれほど変化しない。 【００１６】従って、機器本体内部に本ヒートシンク装
置を配置しても他の部品に対し実装上の制約を与えるこ
ともなく、前述したところのヒートシンクの小型化と相
まって大幅な省スペースが実現でき、機器の小型化・薄
型化をはかることができる。 【００１７】尚、使用するファンの種類としては、軸流
・遠心・斜流・横流式等のいずれを使用しても良いこと
はもちろんである。 【００１８】 【発明の効果】以上の説明にて明らかとなったように、
本発明のヒートシンク装置は、略四辺形状で一端面に発
熱素子を取付可能としたヒートシンク基盤と、前記ヒー
トシンク基盤の他端面に複数立設されたフィンと、前記
ヒートシンク基盤のフィンを立設した側に備えられたフ
ァンと、前記ファンを回転する駆動手段とを備え、前記
フィンは前記ファンの側面の少なくとも一部と直接対向
するとともに前記複数のフィンは外端輪郭形状が略四角
形で、前記ファンの回転により前記ヒートシンク基盤の
フィンを立設した側の垂直方向から空気を吸い込み、前
記フィンに沿って四方向に空気を吹き出すように設けら
れているため、空気の拡散がスムーズに行え、冷却効率
に優れるとともに、フィンがファンのケーシングの役割
もはたすので、大幅な省スペース化が図れるという優れ
た効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるヒートシンク装
置の正面図 【図２】同実施の形態におけるヒートシンク装置の断面
図 【図３】同実施の形態におけるヒートシンク装置の背面
図 【図４】従来のヒートシンクの斜視図 【図５】冷却ファンを機器の外箱に装着した状態を示す
図 【図６】冷却ファンを機器内部においてヒートシンクと
対向させて配置した状態を示す図 【符号の説明】 １ ヒートシンク基盤 １ａ フィン ２ 冷却ファン ２ａ モータ ２ｂ ファン ３ 発熱素子
置の正面図 【図２】同実施の形態におけるヒートシンク装置の断面
図 【図３】同実施の形態におけるヒートシンク装置の背面
図 【図４】従来のヒートシンクの斜視図 【図５】冷却ファンを機器の外箱に装着した状態を示す
図 【図６】冷却ファンを機器内部においてヒートシンクと
対向させて配置した状態を示す図 【符号の説明】 １ ヒートシンク基盤 １ａ フィン ２ 冷却ファン ２ａ モータ ２ｂ ファン ３ 発熱素子
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．略四辺形状で一端面に発熱素子を取付可能としたヒ
ートシンク基盤と、前記ヒートシンク基盤の他端面に複
数立設されたフィンと、前記ヒートシンク基盤のフィン
を立設した側に備えられたファンと、前記ファンを回転
する駆動手段とを備え、前記フィンは前記ファンの側面
の少なくとも一部と直接対向するとともに前記複数のフ
ィンは外端輪郭形状が略四角形で、前記ファンの回転に
より前記ヒートシンク基盤のフィンを立設した側の垂直
方向から空気を吸い込み、前記フィンに沿って四方向に
空気を吹き出すことを特徴とするヒートシンク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189122A JP2677265B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | ヒートシンク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189122A JP2677265B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | ヒートシンク装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6268604A Division JP2713554B2 (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | ヒートシンク装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08330481A JPH08330481A (ja) | 1996-12-13 |
| JP2677265B2 true JP2677265B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=16235767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8189122A Expired - Lifetime JP2677265B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | ヒートシンク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677265B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852686Y2 (ja) * | 1979-05-09 | 1983-12-01 | 三菱電機株式会社 | 強制冷却スタツク |
-
1996
- 1996-07-18 JP JP8189122A patent/JP2677265B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08330481A (ja) | 1996-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RVTR | Cancellation of determination of trial for invalidation |