JP3449605B2 - Heat dissipation housing for electronic equipment - Google Patents
Heat dissipation housing for electronic equipmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電子機器用放熱筐体
に係り、特に高密度実装電子機器を自然空冷する場合に
おいて好適な放熱筐体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat dissipating housing for electronic equipment, and more particularly to a heat dissipating housing suitable for naturally air-cooling high-density mounted electronic equipment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体部品やトランス等の電気部品にお
いては使用中に発熱し高温度に達するのでこれを冷却す
ることが必要になる。このような電気部品を冷却する際
に、図６に示す如く、アルミニュウム等の熱伝導率の良
い材質で多数の櫛形の放熱フィン３４を有する放熱筐体
３３を構成し、そのベースプレート３２に、このような
電気部品である熱源３１を取付け、この熱源３１からの
発熱を放熱フィン３４より放熱し、これを冷却してい
る。2. Description of the Related Art Electric parts such as semiconductor parts and transformers generate heat during use and reach a high temperature, so that it is necessary to cool them. When cooling such an electric component, as shown in FIG. 6, a heat radiating housing 33 having a large number of comb-shaped heat radiating fins 34 is made of a material having a high thermal conductivity such as aluminum, and the base plate 32 is provided with the heat radiating housing 33. A heat source 31 which is such an electric component is attached, and the heat generated from the heat source 31 is radiated from the radiation fins 34 to cool it.
【０００３】ところで櫛形の放熱フィンを改良して冷却
効果を向上させることが、特開平６−２２１７９１号公
報に記載されている。これには格子状の断面のフィンを
有する放熱体と、発熱体を有する構造体とが別々に構成
されており、これらを互いに接触させて一体に結合させ
ている。By the way, the improvement of the cooling effect by improving the comb-shaped radiating fin is described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-221791. In this structure, a radiator having fins having a lattice-shaped cross section and a structure having a heating element are separately configured, and these are brought into contact with each other and integrally coupled.
【０００４】同様な冷却装置が特開昭６２−１４７７５
０号公報に記載されている。これには格子状の放熱フィ
ンの板厚を中央部は厚く、端部は薄くしたものが記載さ
れている。A similar cooling device is disclosed in JP-A-62-14775.
No. 0 publication. In this document, a grid-shaped heat radiation fin is made thicker at the center and thinner at the ends.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
如き、櫛形冷却フィンの場合、その製造上の問題から、
フィン間隔を必要以上に小さくすることが出来ないた
め、放熱に必要な表面積が不足する。また表面積を増大
させるようにすると小型化することが困難である。By the way, in the case of a comb-shaped cooling fin as shown in FIG.
Since the fin spacing cannot be made smaller than necessary, the surface area required for heat dissipation is insufficient. Further, if the surface area is increased, it is difficult to reduce the size.
【０００６】また前記特開平６−２２１７９１号公報に
記載された冷却フィンの場合は、放熱部分と発熱体部分
とが別構造のため、これらの間には熱抵抗が生じ、放熱
効率が低下するものとなる。Further, in the case of the cooling fin described in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 6-221791, since the heat radiation portion and the heat generating portion have different structures, a thermal resistance is generated between them and the heat radiation efficiency is lowered. Will be things.
【０００７】また前記特開昭６２−１４７７５０号公報
に記載された冷却フィンでは、冷却フィンの中央部の板
厚が厚くなっているため、両端から中子を引き抜くか、
あるいは切削により製造しなければならないため、製造
上困難であるという問題があった。Further, in the cooling fin described in the above-mentioned JP-A-62-147750, since the plate thickness of the central portion of the cooling fin is thick, the core is pulled out from both ends, or
Alternatively, there is a problem in that it is difficult to manufacture because it has to be manufactured by cutting.
【０００８】したがって本発明の目的は、これらの問題
点を改善した電子機器用放熱筐体を提供することであ
る。Therefore, it is an object of the present invention to provide a heat dissipation housing for electronic equipment which solves these problems.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の原理構成を図１
により簡単に説明する。図１において、１は発熱電子部
品である熱源、２はベースプレート、３は放熱用筐体、
４は格子状放熱フィン、５は横方向フィン、６は縦方向
フィン、７は中子である。FIG. 1 shows the principle configuration of the present invention.
Will be briefly described. In FIG. 1, 1 is a heat source that is a heat-generating electronic component, 2 is a base plate, 3 is a heat dissipation housing,
Reference numeral 4 is a grid-shaped heat radiation fin, 5 is a horizontal fin, 6 is a vertical fin, and 7 is a core.
【００１０】本発明では一方から中子を引き抜くことが
出来るフィン間隔構造となっており、空気の対流を阻害
することがないように設定される。また本発明は、放熱
体と発熱部分を有する構造体との間に熱抵抗が生じない
ように、これらが同一部品の一体成型で構成され、放熱
フィンが表面積を拡大することが出来るように格子形状
に構成されている。In the present invention, the fin spacing structure allows the core to be pulled out from one side, and is set so as not to obstruct air convection. In addition, the present invention is formed by integrally molding the same parts so that heat resistance does not occur between the heat radiator and the structure having the heat generating portion, and the heat radiation fins can increase the surface area. It is configured in shape.
【００１１】本発明の前記目的は下記（１）、（２）の
構成により達成される。The above object of the present invention is achieved by the following constitutions (1) and (2).
【００１２】（１）発熱電子部品１を実装した電子機器
用放熱筐体３において、放熱筐体３に形成した冷却放熱
用フィン４の格子形状開口部の断面積の大きい方を小さ
い方よりも重力方向下側として放熱筐体３を設置するこ
とにより、冷却空気の流入する空気流入口は大きく、冷
却空気の流出する空気流出口は小さくしたことを特徴と
する。(1) In the heat dissipating housing 3 for electronic equipment in which the heat generating electronic component 1 is mounted , the larger the cross-sectional area of the lattice-shaped opening of the cooling heat dissipating fins 4 formed in the heat dissipating housing 3, the smaller the cross-sectional area.
Install the heat dissipation housing 3 on the lower side in the direction of gravity than the other one.
And, the air inlet for inflow of cooling air is large, cold
The feature is that the air outlet through which the reject air flows out is made small.
【００１３】（２）前記（１）において、発熱電子部品
１を実装した実装部２と冷却用放熱フィン４が一体化さ
れたことを特徴とする。(2) In the above (1), the mounting portion 2 on which the heat-generating electronic component 1 is mounted and the cooling radiation fin 4 are integrated.
【００１４】これにより下記の作用効果を奏することが
出来る。As a result, the following operational effects can be obtained.
【００１５】（１）放熱フィンを格子形状としているた
め、放熱部分の包絡体積を増加することなく、放熱部分
の表面積を増大し、その結果小型、軽量化が可能とな
る。しかも格子の冷却空気流入口面積を大きく、冷却空
気流出口面積を小さくしたので、出口部に近づく程空気
の流速を速める効果があり、放熱に要する対流を空気の
浮力に頼らざるをえない自然空冷において、対流を促進
し放熱効果を向上させることが出来る。(1) Since the heat radiation fins have a lattice shape, the surface area of the heat radiation portion is increased without increasing the envelope volume of the heat radiation portion, and as a result, the size and weight can be reduced. Moreover, since the cooling air inlet area of the grid is large and the cooling air outlet area is small, there is an effect that the flow velocity of the air becomes faster as it approaches the outlet, and the convection required for heat dissipation must rely on the buoyancy of the air. In air cooling, convection can be promoted and the heat dissipation effect can be improved.
【００１６】（２）発熱電子部品を実装した実装部と冷
却用放熱フィンが一体成型で構成されているので、これ
らの間に熱抵抗が生ずることなく、発熱電子部品から発
生する熱が接触熱抵抗による影響を受けることなく放熱
フィンを有する放熱体に移動し、放熱フィンより大気に
効果的に放熱することができる。(2) Since the mounting portion on which the heat-generating electronic component is mounted and the cooling radiating fin are integrally formed, heat generated between the heat-generating electronic component and the contact heat does not occur between them. It is possible to move to a radiator having a radiation fin without being affected by resistance and to effectively radiate heat to the atmosphere from the radiation fin.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１〜図
３にもとづき詳述する。図１は本発明の一実施の形態、
図２は格子フィン説明図、図３は格子フィンにおけるフ
ィン間隔とフィン部分断面積の関係説明図である。図に
おいて、１は半導体部品やトランスの如き発熱電子部品
である熱源、２はこの熱源が配置されるベースプレー
ト、３は放熱用筐体であって前記ベースプレート２及び
格子状放熱フィン４を有するもの、５は格子状放熱フィ
ン４を構成する横方向フィン、６は同じく縦方向フィ
ン、７は格子状放熱フィン４を製作するときに使用する
中子である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the lattice fins, and FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the fin spacing and the fin partial sectional area in the lattice fins. In the figure, 1 is a heat source which is a heat-generating electronic component such as a semiconductor component or a transformer, 2 is a base plate on which this heat source is arranged, 3 is a case for heat dissipation, which has the base plate 2 and the grid-like heat dissipation fins 4, Reference numeral 5 is a horizontal fin that constitutes the grid-shaped heat radiation fin 4, 6 is a vertical fin, and 7 is a core used when the grid-shaped heat radiation fin 4 is manufactured.
【００１８】図２に示す如く、発熱電子部品である熱源
１を実装するベースプレート２と、複数の格子状放熱フ
ィン４を有する放熱用筐体３を、例えばダイキャストに
よる一体成型により製作する。これによりベースプレー
ト２と格子状放熱フィン４とを一体成型により構成する
ので、熱抵抗を最少にし、効率的に熱源１からの熱を格
子状放熱フィン４に伝えることができる。この放熱用筐
体３は、高熱伝導率で軽量かつ一体成型可能なアルミニ
ュウム合金やマグネシュウム合金で製作される。As shown in FIG. 2, a base plate 2 for mounting a heat source 1 which is a heat-generating electronic component and a heat radiating housing 3 having a plurality of grid-like heat radiating fins 4 are integrally formed by die casting, for example. As a result, the base plate 2 and the grid-shaped radiating fins 4 are integrally formed, so that the heat resistance can be minimized and the heat from the heat source 1 can be efficiently transmitted to the grid-shaped radiating fins 4. The heat-dissipating housing 3 is made of an aluminum alloy or a magnesium alloy that has a high thermal conductivity, is lightweight, and can be integrally molded.
【００１９】格子状放熱フィン４は、ベースプレート２
に平行な横方向フィン５と、ベースプレート２に垂直な
縦方向フィン６により構成されている。The grid-shaped radiating fins 4 are the base plates 2
And a vertical fin 6 perpendicular to the base plate 2.
【００２０】いま格子形状の奥行きが例えば１３０ｍｍ
のとき、図２における格子形状の１つの大きさを示す間
隔Ｌが１３ｍｍ以下の場合、一方から中子７を引き抜く
ことの出来る一体成型が不可能になる。Now, the depth of the lattice shape is, for example, 130 mm
At this time, if the interval L indicating one size of the lattice shape in FIG. 2 is 13 mm or less, the integral molding in which the core 7 can be pulled out from one side becomes impossible.
【００２１】一方から中子７を引き抜くことにより格子
を製造すると、抜き勾配により、格子形状の開口部面積
に差が生じる。空気の流入口を広く、流出口が狭くなる
ような設置方向にすると、出口部に近づく程空気の流速
が速く、対流を促進し放熱効果を向上できる。なお図１
では説明簡略化のため中子７は１体のみ表示した。When the lattice is manufactured by pulling out the core 7 from one side, a difference occurs in the area of the lattice-shaped opening due to the draft. When the installation direction is such that the air inlet is wide and the air outlet is narrow, the flow velocity of the air becomes faster as it approaches the outlet, and convection can be promoted to improve the heat dissipation effect. Figure 1
In order to simplify the explanation, only one core 7 is shown.
【００２２】また図２に示すように、包絡体積を一定に
して、幅Ｗを２２０ｍｍ、格子状放熱フィン４の高さＨ
を３４ｍｍのとき、図３に示す如く、２段にするとフィ
ン間隔が２０ｍｍ以上の場合は格子状放熱フィン４の表
面積が減少し、放熱効果が良くない。なお図３において
縦軸はフィン部分断面積つまりフィン４の表面積を示
す。また縦軸の１．２０Ｅ−０３は、１．２０×１０-3
を示す。以下同様である。これらのことより、格子形状
の１つの間隔Ｌは１３ｍｍ〜２０ｍｍ程度が望ましい。Further, as shown in FIG. 2, the envelope volume is kept constant, the width W is 220 mm, and the height H of the grid-like heat radiation fins 4 is H.
When the height is 34 mm, as shown in FIG. 3, when the fin spacing is 20 mm or more, the surface area of the grid-shaped heat radiation fins 4 decreases, and the heat radiation effect is not good. In FIG. 3, the vertical axis represents the fin partial sectional area, that is, the surface area of the fin 4. Also, 1.20E-03 on the vertical axis is 1.20 × 10 −3.
Indicates. The same applies hereinafter. From these things, it is desirable that one lattice-shaped interval L is about 13 mm to 20 mm.
【００２３】ベースプレート２上の熱源１から発生され
た熱は、ベースプレート２を伝わり、格子状放熱フィン
４へと伝達される。この熱は、格子状放熱フィン４の間
を通過する空気により放熱される。その際、空気の流動
力を空気の浮力しか期待できない自然空冷においても、
格子状放熱フィン４の隙間が１３ｍｍ〜２０ｍｍと開口
面積が十分なため、空気がよどむことなく流速が確保さ
れる。The heat generated from the heat source 1 on the base plate 2 is transmitted through the base plate 2 and is transmitted to the lattice-shaped heat radiation fins 4. This heat is radiated by the air passing between the grid-shaped heat radiation fins 4. At that time, even in natural air cooling, where only the buoyancy of air can be expected as the fluid force of air,
Since the gap between the grid-shaped heat radiation fins 4 is 13 mm to 20 mm and the opening area is sufficient, the flow velocity is secured without air stagnation.
【００２４】さらに−Ｙ方向を重力方向下側として設置
したとき、格子部分のフィン開口面積は、空気の流入口
より流出口の方が開口面積は小さいため空気の流速が増
し、さらなる放熱効果を得ることができる。Further, when the −Y direction is installed as the lower side in the direction of gravity, the fin opening area of the lattice portion is smaller at the outlet than at the air inlet, so that the flow velocity of air is increased and a further heat dissipation effect is obtained. Obtainable.
【００２５】本発明の第２の実施の形態を図４にもとづ
き説明する。前記図１では格子状放熱フィンが１面にの
み形成された状態であるが、本発明はこれに限定される
ものではなく、図４に示す如く、上下の面に格子状放熱
フィン４、４を形成してもよい。これにより放熱面積が
増大し、複数の熱源１の発熱を放熱することができる。
なお図４において、８は放熱用筐体左面を示し、９は放
熱用筐体右面を示す。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the grid-shaped heat radiation fins are formed on only one surface, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 4, the grid-shaped heat radiation fins 4 and 4 are formed on the upper and lower surfaces. May be formed. As a result, the heat radiation area is increased, and the heat generated by the plurality of heat sources 1 can be radiated.
In FIG. 4, 8 indicates the left side of the heat dissipation casing, and 9 indicates the right side of the heat dissipation casing.
【００２６】本発明の第３の実施の形態を図５にもとづ
き説明する。図５に示す例では格子状放熱フィンを下面
のみならず放熱用筐体左面８及び放熱用筐体右面９にも
設けた場合を示す。このようにして、放熱面積を増加す
ることにより、複数の熱源１の発熱を効果的に放熱する
ことができる。A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the example shown in FIG. 5, the lattice-shaped heat radiation fins are provided not only on the lower surface but also on the heat radiation housing left surface 8 and the heat radiation housing right surface 9. In this way, by increasing the heat dissipation area, the heat generated by the plurality of heat sources 1 can be effectively dissipated.
【００２７】勿論本発明では上下左右の各面に格子状放
熱フィンを形成することもできる。Of course, in the present invention, grid-shaped heat radiation fins can be formed on the upper, lower, left and right surfaces.
【００２８】このように本発明によれば下記のメリット
が得られる。As described above, according to the present invention, the following merits are obtained.
【００２９】熱源を実装するプレート部と放熱するフィ
ン部を一体構造としたので熱抵抗が少なく放熱効率が良
い。Since the plate portion for mounting the heat source and the fin portion for radiating heat are integrated, the heat resistance is small and the heat radiation efficiency is good.
【００３０】また放熱フィンを格子形状としているの
で、放熱部分の包絡体積を増すことなく、放熱部分の表
面積を増大することができ、小型化が可能となる。Further, since the heat radiation fins have a lattice shape, the surface area of the heat radiation portion can be increased without increasing the envelope volume of the heat radiation portion, and the size can be reduced.
【００３１】一つの格子の大きさを１３ｍｍ〜２０ｍｍ
とすることで、一方から中子を引き抜く構造とする製造
方法で製作することができる。The size of one grating is 13 mm to 20 mm
Thus, the core can be pulled out from one side by the manufacturing method.
【００３２】一方から中子を引き抜くことにより、抜き
勾配により自然空冷時の格子内において空気の流速が増
加し、冷却効果が向上できる。By pulling out the core from one side, the flow velocity of the air in the lattice during natural air cooling increases due to the draft and the cooling effect can be improved.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明により下記の効果を奏するものと
することができる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【００３４】（１）放熱フィンを格子形状としているた
め、放熱部分の包絡体積を増加することなく、放熱部分
の表面積を増大し、その結果小型、軽量化が可能とな
る。しかも格子の冷却空気流入口面積を大きく、冷却空
気流出口面積を小さくしたので、出口部に近づく程空気
の流速を速める効果があり、放熱に要する対流を空気の
浮力に頼らざるをえない自然空冷において、対流を促進
し放熱効果を向上させることが出来る。(1) Since the heat radiation fins have a lattice shape, the surface area of the heat radiation portion is increased without increasing the envelope volume of the heat radiation portion, and as a result, the size and weight can be reduced. Moreover, since the cooling air inlet area of the grid is large and the cooling air outlet area is small, there is an effect that the flow velocity of the air becomes faster as it approaches the outlet, and the convection required for heat dissipation must rely on the buoyancy of the air. In air cooling, convection can be promoted and the heat dissipation effect can be improved.
【００３５】（２）発熱電子部品を実装した実装部と冷
却用放熱フィンが一体成型で構成されているので、これ
らの間に熱抵抗が生ずることなく、発熱電子部品から発
生する熱が接触熱抵抗による影響を受けることなく放熱
フィンを有する放熱体に移動し、放熱フィンより大気に
効果的に放熱することができる。(2) Since the mounting portion on which the heat-generating electronic component is mounted and the cooling radiating fin are integrally formed, heat generated between the heat-generating electronic component and the contact heat does not occur between them. It is possible to move to a radiator having a radiation fin without being affected by resistance and to effectively radiate heat to the atmosphere from the radiation fin.
【図１】本発明の一実施の形態である。FIG. 1 is an embodiment of the present invention.
【図２】格子フィン説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a lattice fin.
【図３】格子フィンにおけるフィン間隔とフィン部分断
面積の関係説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a relationship between a fin interval and a fin partial cross-sectional area in a lattice fin.
【図４】本発明の第２の実施の形態である。FIG. 4 is a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施の形態である。FIG. 5 is a third embodiment of the present invention.
【図６】従来例である。FIG. 6 is a conventional example.
１ 熱源 ２ ベースプレート ３ 放熱用筐体 ４ 格子状放熱フィン ５ 横方向フィン ６ 縦方向フィン ７ 中子 1 heat source 2 base plate 3 Heat dissipation housing 4 Lattice-shaped radiating fins 5 lateral fins 6 vertical fins 7 core
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−42477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−147750（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−40718（ＪＰ，Ａ) 特開2001−85579（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−64568（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−2096（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/34 - 23/473 H05K 7/20 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continued from the front page (56) References JP-A-51-42477 (JP, A) JP-A-62-147750 (JP, A) JP-A-11-40718 (JP, A) JP-A-2001-85579 (JP, A) JP-A-9-64568 (JP, A) Actual development 4-2096 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 23 / 34-23 / 473 H05K 7/20
Claims (2)
体において、 放熱筐体に形成した冷却放熱用フィンの格子形状開口部
の断面積の大きい方を小さい方よりも重力方向下側とし
て放熱筐体を設置することにより、冷却空気の流入する
空気流入口は大きく、冷却空気の流出する空気流出口は
小さくしたことを特徴とする自然空冷の電子機器用放熱
筐体。1. A heat dissipation case for electronic equipment, in which heat generating electronic parts are mounted, wherein a grid-shaped opening of a cooling heat dissipation fin formed in the heat dissipation case.
The larger cross-sectional area is the lower side in the gravity direction than the smaller one.
Cooling air flows in by installing a heat dissipation housing
Air inlet is large, the exiting air outlet is small and the heat radiating housing for electronic equipment of natural air cooling, characterized in that the cooling air.
た実装部と冷却用放熱フィンが一体化されたことを特徴
とする自然空冷の電子機器用放熱筐体。2. A natural air-cooling heat dissipation case for electronic equipment according to claim 1, wherein a mounting portion on which a heat-generating electronic component is mounted and a heat dissipation fin for cooling are integrated.
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