TW201537135A - 散熱座裝置及附有控制裝置之馬達 - Google Patents

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Kenji Kato
Takashi Yonezawa
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

基座之表面係沿著y方向，3分割成第1區間、第2區間、及夾於第1區間與第2區間之間之第3區間，立設在第1區間之第1鰭片及立設在第2區間之第2鰭片係構成為與y-z平面平行，立設在第3區間之第3鰭片係構成為與y-z平面平行，立設在第3鰭片之第4鰭片及第5鰭片係構成為平行於未與y-z平面平行之平面，第4鰭片及第5鰭片係以不接觸基座之方式，相對於基座之表面具有z方向之間隙。

Description

散熱座裝置及附有控制裝置之馬達
本發明係關於一種設置有用以冷卻控制電路內之發熱元件之散熱鰭片(以下簡稱為鰭片)的散熱座裝置及具有該散熱座裝置之附有控制裝置之馬達。
以往，半導體元件等之電子零件(發熱元件)係藉由設置有複數個鰭片之散熱座裝置來冷卻。再者，有將設置於散熱座裝置內之收納部的控制電路所控制之驅動裝置與散熱座裝置一體化之情形。
具體而言，可列舉一體地安裝在收納控制電路之框體的外表面設置鰭片之散熱座裝置的馬達(例如參照專利文獻1)。在此，於專利文獻1所記載之先前技術中，係構成為不論與散熱座裝置一體化之馬達的設置方向為何，皆藉由散熱座裝置而使馬達自然氣冷。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開平11-122875號公報(第6頁、 第5圖)
然而，在先前技術中具有以下之課題。
在設置與散熱座裝置一體化之驅動裝置時，會有一部分之鰭片的冷卻性能或散熱能力因驅動裝置之設置方向而降低，整體而言，會有冷卻性能降低的問題。
更具體地說明，在專利文獻1所述之先前技術中，當變更馬達之設置方向時，一部分之鰭片可進行自然冷卻，但一部分之鰭片的冷卻性能或散熱能力會降低，整體而言，冷卻性能會降低。結果，會有控制電路內之半導體元件等電子零件(冷卻對象部)之溫度上升的問題。
本發明係用以解決上述課題而研創者，其目的在於獲致一種即使變更一體化之驅動裝置的設置方向，亦可有效率地冷卻驅動裝置之散熱座裝置及具備該散熱座裝置之附有控制裝置之馬達。
本發明之散熱座裝置係在基座之表面立設有複數個鰭片，且進行冷卻對象部之散熱的散熱座裝置，在由x方向、y方向及z方向所構成之空間中，基座之表面係沿著y方向，3分割成第1區間、第2區間、及夾於第1區間與第2區間之間之第3區間，立設在第1區間之第1鰭片及立設在第2區間之第2鰭片係構成為與y-z平面平行，立設在第3區間之第3鰭片係構成為與y-z平面 平行，立設在第3鰭片之第4鰭片及第5鰭片係構成為平行於未與y-z平面平行之平面，第4鰭片及第5鰭片係以不接觸基座之方式，相對於基座之表面具有z方向之間隙。
再者，本發明之附有控制裝置之馬達係具備：前述之散熱座裝置；及安裝有散熱座裝置之馬達；該散熱座裝置係具有：框體；及控制裝置，係包含與基座密接之冷卻對象部，控制馬達之動作，並收納於框體之內部。
依據本發明，將基座之表面3分割為第1區間、第2區間及第3區間，依各區間使立設於各個區間之鰭片的形狀及配置變化，藉此使自然對流之進氣面積擴大。因此可獲致一種即使變更一體化之驅動裝置的設置方向，亦可有效率地冷卻驅動裝置之散熱座裝置及具備該散熱座裝置之附有控制裝置之馬達。
1‧‧‧馬達
2‧‧‧馬達框架
3‧‧‧控制裝置
4‧‧‧框體
5‧‧‧散熱座裝置
6‧‧‧基座
7‧‧‧前部鰭片(第1鰭片)
8‧‧‧後部鰭片(第2鰭片)
9‧‧‧中央第一鰭片(第3鰭片)
10‧‧‧中央第二鰭片(第4鰭片及第5鰭片)
11‧‧‧間隙
12‧‧‧半導體元件
13‧‧‧導熱性材料
14‧‧‧電子零件
15‧‧‧基板
16‧‧‧冷卻風
17‧‧‧L緣座
第1圖係將本發明實施形態1之附有控制裝置之馬達予以水平設置時之立體圖。
第2圖係從y軸方向觀看本發明實施形態1之第1圖之附有控制裝置之馬達的剖面圖。
第3圖係從x軸方向觀看本發明實施形態1之第1圖之附有控制裝置之馬達的剖面圖。
第4圖係將本發明實施形態1之附有控制裝置之馬達予以垂直設置時之立體圖。
第5圖係將本發明實施形態2之附有控制裝置之馬達相對於水平傾斜設置時之立體圖。
第6圖係係將本發明實施形態3之附有控制裝置之馬達予以水平設置時之立體圖。
第7圖係將本發明實施形態3之附有控制裝置之馬達予以垂直設置時之立體圖。
第8圖係將本發明實施形態4之附有控制裝置之馬達予以水平設置時之立體圖。
第9圖係將本發明實施形態4之附有控制裝置之馬達予以垂直設置時之立體圖。
第10圖係將本發明實施形態5之附有控制裝置之馬達予以水平設置時之立體圖。
第11圖係將本發明實施形態5之附有控制裝置之馬達予以垂直設置時之立體圖。
以下，依據較佳實施形態，利用圖式，說明本發明之散熱座裝置及具備該散熱座裝置之附有控制裝置之馬達。此外，在圖式之說明中，對於同一要素標示同一符號，並省略重複之說明。
再者，在以下之各實施形態中，為了具體地顯現由本發明所得之效果，係一面例示馬達(附有控制裝置之馬達)，一面詳細地說明本案發明所適用之驅動裝置的具體例。再者，在以下之各實施形態中，在說明立設於散熱座裝置之基座的各鰭片之形狀、配置等之際，係以下述 狀態為基準加以說明：在由彼此正交之x方向、y方向及z方向所構成之3次元空間中，使與本案發明之散熱座裝置一體化之馬達的軸方向與y方向一致，並使散熱座裝置之基座與x-y平面平行地配置。
實施形態1
第1圖係將本發明之實施形態1之附有控制裝置之馬達予以水平設置時之立體圖，第2圖係從馬達軸方向之中央附近的y軸方向觀看之剖面圖。
如第1圖所示，在馬達1之馬達框架2之上表面安裝有散熱座裝置5。再者，散熱座裝置5係具備：控制裝置3、框體4、基座6、前部鰭片7(第1鰭片)、後部鰭片8(第2鰭片)、中央第一鰭片9(第3鰭片)、及中央第二鰭片10(第4鰭片及第5鰭片)。
在散熱座裝置5之框體4內(框體4之收納部)，收納有控制馬達1之動作的控制裝置3，在框體4之上部，一體成型有散熱座。再者，在散熱座裝置5之基座6的表面，立設有複數個鰭片之前部鰭片7、後部鰭片8、中央第一鰭片9、及中央第二鰭片10。
在此，本實施形態1之散熱座裝置5係具有以下技術特徵：在由x方向、y方向及z方向所構成之空間中，沿著y方向將基座6之表面3分割成第1區間、第2區間、及夾於第1區間與第2區間之間之第3區間，依每一區間使立設在各個區間之鰭片的形狀及配置變化。
亦即，在本實施形態1中，立設在第1區間 之前部鰭片7、及立設在第2區間之後部鰭片8係構成為與y-z平面平行。再者，立設在第3區間之中央第一鰭片9係構成為與y-z平面平行。再者，分別對稱地立設在中央第一鰭片9之兩側面之中央第二鰭片10係構成為平行於未與y-z平面平行之平面。以下，針對立設在基座6之各鰭片，更詳細地加以說明。
在散熱座裝置5之基座6的y軸方向之前部(第1區間)，朝向與馬達1之軸(旋轉軸)平行之方向，設置有複數片之前部鰭片7，在後部(第2區間)係朝向與馬達1之軸平行之方向，設置有複數片之後部鰭片8。此外，由第1圖得知，後部鰭片8之各個鰭片寬度係比前部鰭片7之各個鰭片寬度更長。亦即，後部鰭片8之y軸方向的長度係比前部鰭片7更長。
在散熱座裝置5之基座6的y軸方向之中央部(第3區間)，朝向與馬達1之軸平行之方向，設置有一片之中央第一鰭片9。再者，在中央第一鰭片9之兩側面，以朝向與馬達1之軸垂直之方向且未基座6相接之方式，設置有複數個中央第二鰭片10，構成為在基座6與中央第二鰭片10之間產生間隙11。此外，由第1圖得知，中央第一鰭片9之鰭片厚度(厚度)係比中央第二鰭片10之鰭片厚度更大。
在散熱座裝置5中，包含散熱座(各鰭片)之框體4係由例如鋁所形成。再者，框體4、前部鰭片7、後部鰭片8、中央第一鰭片9及中央第二鰭片10較佳為一 體地形成。
如第2圖所示，控制裝置3之內部中，在基板15之雙面安裝有控制馬達1之旋轉動作的電子零件14，其中之發熱的半導體元件12係以隔介導熱性材料13與基座6密接之方式安裝。此外，導熱性材料13係採用例如導熱膏或導熱片。再者，半導體元件12係在從y軸方向觀看時，較佳為配置成與中央第一鰭片9重疊。
依據該構成，在半導體元件12發生之熱係從散熱座裝置5之基座6傳導至前部鰭片7、後部鰭片8、中央第一鰭片9。傳導至中央第一鰭片9之熱係傳導至中央第二鰭片10。
在重力方向為-z方向時，會產生朝第1圖中箭頭所示之方向流動之冷卻風16。具體而言，在前部鰭片7之周圍中，周圍空氣之溫度會因傳導之熱而上升，因空氣之密度差而產生從框體4之前面(-y方向)進氣且通過前部鰭片7之間並朝上(+z方向)流動之冷卻風16。同樣地，在後部鰭片8之周圍中，周圍空氣之溫度會因傳導之熱而上升，因空氣之密度差而產生從框體4之後面(+y方向)進氣且通過後部鰭片8之間並朝上(+z方向)流動之冷卻風16。
再者，在中央第二鰭片10之周圍中，周圍空氣之溫度會因傳導之熱而上升，因空氣之密度差而產生從框體之側面(±x方向)進氣且通過中央第二鰭片10及中央第一鰭片9之間並朝上(+z方向)流動之冷卻風16。藉由 該冷卻風16，基座6、前部鰭片7、後部鰭片8、中央第一鰭片9、及中央第二鰭片10係藉由自然氣冷冷卻，而將半導體元件12予以冷卻。
將本發明之散熱座裝置5適用於馬達1時，如第1圖所示，係以前部鰭片7與後部鰭片8朝向與馬達1之軸平行的方向(y軸方向)配置鰭片，以中央第二鰭片10朝向與馬達1之軸垂直之方向(x軸方向)配置鰭片之方式，將散熱座裝置5安裝在馬達1。藉此，可從控制裝置3之前面、後面、側面的全方向進行冷卻風16之進氣。並且，藉由擴大進氣面積，而可使自然氣冷之冷卻風量増加，使散熱特性提升。
再者，藉由使中央第一鰭片9之鰭片厚度比中央第二鰭片10之鰭片厚度更大，提升中央第一鰭片9之鰭片效率。再者，半導體元件12之熱從中央第一鰭片9傳達至中央第二鰭片10之熱阻會變小，可有效率地將熱傳導至中央第二鰭片10，因此散熱特性會提升。
第3圖係顯示從x軸方向觀看將馬達1安裝在L緣座17之狀態之側視圖。
如第3圖所示，馬達1常會將前面固定在L緣座17而使用。如此，將馬達1固定在L緣座17時，可能會因前部鰭片7之進氣部與L緣座17接近而造成進氣部之壓力損失變大。
對此，散熱座裝置5中，藉由將後部鰭片8之鰭片寬度設定為比前部鰭片7之鰭片寬度更長，以謀求 將馬達1之前面固定在L緣座17來使用時之對策。
亦即，由於後部鰭片8之進氣部係開放，因而進氣部之壓力損失較小。因此，流動在前部鰭片7之間的冷卻風16會變少，而流動在後部鰭片8之間的冷卻風16會變多。因此，藉由將後部鰭片8之鰭片寬度設定為比前部鰭片7之鰭片寬度更長，即可有效率地進行冷卻，且散熱特性會提升。
第4圖係顯示馬達1以馬達1之軸成為重力方向(+y方向)之方式配置之狀態的立體圖。
以往，將馬達之設置方向從第1圖所示之水平狀態變更為第3圖所示之垂直狀態時，一部分之鰭片係可進行自然冷卻，但一部分之鰭片之冷卻性能或散熱能力會降低，整體而言，有冷卻性能降低的問題。
對此，在散熱座裝置5中，藉由在中央第二鰭片10與基座6之間設置間隙11，以謀求變更馬達之設置方向時之對策。
亦即，如第4圖所示，即便以重力方向成為+y軸方向之方式將馬達1朝垂直方向配置，冷卻風16亦會流動於間隙11而進行自然氣冷，而可冷卻基座6，散熱特性會提升。
以上，依據本實施之形態1，在由x方向、y方向及z方向所構成之3次元空間中，與x-y平面平行之基座表面中之第1區間中立設之第1鰭片(前部鰭片)、及第2區間中立設之第2鰭片(後部鰭片)係構成為與y-z平面 平行，第3區間中立設之第3鰭片(中央第一鰭片)係構成為與y-z平面平行。
立設於第3鰭片之第4鰭片及第5鰭片(中央第二鰭片)係構成為平行於未與y-z平面平行之平面(在實施形態1中為x-z平面)，第4鰭片及第5鰭片係以不接觸基座之方式，相對於基座之表面具有z方向之間隙。
藉此，將本發明適用於馬達時，由於散熱座裝置之鰭片的方向在馬達之前部、後部與馬達之中央部變化，因此自然對流之進氣面積會擴大，通過鰭片間之風量會増加，而使冷卻性能提升。再者，藉由在中央第二鰭片與基座之間設置間隙，當將馬達朝垂直方向設置時，冷卻風亦會流通在鰭片間，而使冷卻性能提升。
亦即，由於可從框體之前面、後面、側面進氣，因此散熱特性會提升。再者，由於在中央第二鰭片與基座之間設置間隙，即使將驅動裝置本體朝垂直方向配置(即使配置成使馬達之軸成為重力方向)，空氣亦可流通於間隙而冷卻基座。
再者，第3鰭片之鰭片厚度係構成為比第4鰭片及第5鰭片之各個鰭片厚度更厚。藉此，半導體元件之熱通過中央第一鰭片而傳導至中央第二鰭片之熱阻會變小，冷卻性能會提升。
再者，第2鰭片之y方向的鰭片寬度係構成為比第1鰭片之y方向的鰭片寬度更長。因此，即使將本發明適用於馬達，且將與散熱座裝置一體化之馬達的前面 固定於L緣座時，亦可提升冷卻性能。亦即，藉由採用該構成，在前部鰭片中，雖具有馬達之安裝緣座等而使空氣難以流入，但因後部鰭片周邊為開放的情況，空氣容易流入，後部鰭片之散熱面積較大且冷卻性能會提升。
實施形態2
第5圖係將本發明實施形態2之附有控制裝置之馬達相對於水平傾斜設置時之立體圖。如第5圖所示，中央第一鰭片9之鰭片高度係設定為與設置在中央第二鰭片10與基座之間的間隙之高度相同，並在中央第一鰭片9之z方向的上部端面立設中央第二鰭片10。亦即，與先前之實施形態1相比較，係使中央第一鰭片9之z軸方向的長度變短，作為至相接於中央第二鰭片10之下表面之位置為止的高度。
依據上述構成，以重力方向成為+x方向之方式設置馬達1時，半導體元件12所產生之熱係從散熱座裝置5之基座6傳導至中央第一鰭片9，而傳導至中央第一鰭片9之熱係傳導至中央第二鰭片10。
在中央第二鰭片10之周圍，周圍空氣之溫度會因傳來之熱而上升，因空氣之密度差，而產生從+x方向進氣且通過中央第二鰭片10之間並朝-x方向流動之冷卻風16。藉由該冷卻風16，基座6、及中央第二鰭片10係因自然氣冷冷卻，而將半導體元件12冷卻。
在散熱座裝置5中，由於使中央第一鰭片9之z軸方向的長度變短，因而不會阻礙朝x軸方向流動於 中央第二鰭片10之間的冷卻風16之流動，因此壓力損失較低，冷卻風量會増加，且散熱特性會提升。
再者，與先前之實施形態1同樣地，藉由使中央第一鰭片9之鰭片厚度比中央第二鰭片10之鰭片厚度更厚，中央第一鰭片9之鰭片效率會提升。並且，半導體元件12之熱從中央第一鰭片9傳導至中央第二鰭片10之熱阻會變小，可將熱有效率地傳導至中央第二鰭片10，因此散熱特性會提升。
以上，依據本實施形態2，第3鰭片之z方向的鰭片高度係與間隙相同，且構成為在第3鰭片之z方向的上部端面立設第4鰭片及第5鰭片。
藉此，由於即便使散熱座裝置傾斜亦不會阻礙朝x軸方向流動於中央第二鰭片之間的冷卻風之流動，因此壓力損失較低，冷卻風量會増加，且散熱特性會提升。更具體而言，將本發明適用於馬達時，即便朝馬達軸之圓周方向傾斜，空氣亦會流動於中央第二鰭片間，而使冷卻性能提升。
實施形態3
第6圖及第7圖係顯示本發明實施形態3之附有控制裝置之馬達之立體圖。其中，第6圖係顯示以重力方向成為-z方向之方式設置之情形，第7圖係顯示以重力方向成為+y方向之方式設置之情形。
如第6圖及第7圖所示，在散熱座裝置5之基座6之y軸方向的中央部，朝向與馬達1之軸平行的 方向，設置有一片之中央第一鰭片9，且在中央第一鰭片9之側面，以不會與基座6相接之方式設置有複數片之中央第二鰭片10。
在此，相對於先前之實施形態1中，中央第二鰭片10係與x-z平面平行，而本實施形態3中，係如以下所述地構成中央第二鰭片10。亦即，立設在中央第一鰭片9之一端面的中央第二鰭片10，係構成為平行於以z方向為中心，使x-z平面朝+y方向旋轉之平面。並且，立設於中央第一鰭片9之另一端面的中央第二鰭片10，係構成為平行於以z方向為中心，使x-z平面朝-y方向旋轉之平面。
再者，在第6圖中，特別是中央第二鰭片10係以相較於與中央第一鰭片9相接之根部位置，前端之位置係朝向馬達1之軸方向之前部方向(-y方向)之方式傾斜配置，從z軸方向觀看時，以中央第二鰭片10成為V字形之方式而構成。其他構成係與實施形態1相同。
依據該構成，如第6圖所示，重力方向為-z方向時亦可獲得與實施形態1同樣之效果。
另一方面，如第7圖所示，重力方向為+y方向時，半導體元件12所產生之熱係從散熱座裝置5之基座6傳導至前部鰭片7、後部鰭片8、及中央第一鰭片9。傳導至中央第一鰭片9之熱係傳導至中央第二鰭片10。
重力方向為+y方向時，在前部鰭片7之周圍，周圍空氣之溫度會因傳來之熱而上升，因空氣之密度 差，而產生從框體4之上表面(+z方向)進氣且通過前部鰭片7之間並朝前面(-y方向)流動的冷卻風16。
在後部鰭片8之周圍，周圍空氣之溫度會因傳來之熱而上升，因空氣之密度差，而產生從框體4之後面(+y方向)進氣且通過後部鰭片8之間並朝上表面(+z方向)及中央第二鰭片10方向(-y方向)流動之冷卻風16。
再者，在中央第二鰭片10之周圍，周圍空氣之溫度會因傳來之熱而上升，因空氣之密度差，而產生從框體4之上表面(+z方向)進氣且通過中央第二鰭片10及中央第一鰭片9之間並朝側面(±x方向)流動之冷卻風16。藉由該冷卻風16，基座6、前部鰭片7、後部鰭片8、中央第一鰭片9、中央第二鰭片10係自然氣冷冷卻，而將半導體元件12冷卻。
如此，在本實施形態3之散熱座裝置5中，中央第二鰭片10係以相較於與中央第一鰭片9相接之根部位置，前端之位置係朝向馬達1之軸方向之前部方向(-y方向)的方式傾斜，從z軸方向觀看時，以中央第二鰭片10成為V字形之方式配置。因此，即使重力方向成為+y方向，亦會產生從框體4之上部進氣且從側面排氣之冷卻風16的流動，因而可使因自然氣冷所產生之散熱特性提升。
再者，與先前實施形態1同樣地，藉由使中央第一鰭片9之鰭片厚度比中央第二鰭片10之鰭片厚度更厚，中央第一鰭片9之鰭片效率會提升，半導體元件12 之熱從中央第一鰭片9傳導至中央第二鰭片10之熱阻會變小，可有效率地將熱傳導至中央第二鰭片10，因此散熱特性會提升。
再者，與先前實施形態1同樣地，在散熱座裝置5中，藉由將後部鰭片8之鰭片寬度設定為比前部鰭片7之鰭片寬度更長，即使將馬達1之前部固定於L緣座17，亦可有效率地進行冷卻，使散熱特性提升。
再者，與先前實施形態2同樣地，藉由將散熱座裝置5之中央第一鰭片9之鰭片高度縮短，而作為至相接於中央第二鰭片10之下表面之位置為止的高度，即使重力方向為x方向之情形時，亦不會阻礙朝x軸方向流動於中央第二鰭片10之間的冷卻風16之流動，因此壓力損失較低，冷卻風量會増加，且散熱特性會提升。
以上，依據本實施形態3，對於立設在第3鰭片之第4鰭片及第5鰭片，係以下述方式構成。亦即，第4鰭片係構成為平行於未與y-z平面平行之平面(在實施形態3中係以z方向為中心，使x-z平面朝+y方向旋轉之平面)。再者，第5鰭片係構成為平行於未與y-z平面平行之平面(在實施形態3中係以z方向為中心，使x-z平面朝-y方向旋轉之平面)。
藉此，由於即便將散熱座裝置傾斜，亦會產生從框體之上部進氣且從側面排氣之冷卻風的流動，因此可使因自然氣冷所產生之散熱特性提升。更具體而言，將本發明適用於馬達時，即便將馬達朝垂直方向配置(即便 配置成使馬達軸成為重力方向)，亦由於從框體之鰭片的側面將空氣予以排氣，因此冷卻性能會提升。
實施形態4
第8圖及第9圖係顯示本發明實施形態4之附有控制裝置之馬達的立體圖。其中，第8圖係顯示以重力方向成為-z方向之方式設置之情形，第9圖係顯示以重力方向成為+y方向之方式設置之情形。
如第8圖及第9圖所示，在散熱座裝置5之基座6之y軸方向的中央部，朝向與馬達1之軸平行的方向，設置有一片之中央第一鰭片9，在中央第一鰭片9之側面，以不與基座6相接之方式，設置有複數片之中央第二鰭片10。
其中，在本實施形態4中，中央第二鰭片10係構成為平行於以x方向為中心，使x-z平面朝-y方向旋轉之平面。亦即，中央第二鰭片10係構成為以鰭片上部比鰭片下部更靠近馬達1之前部方向的方式傾斜。其他構成係與先前實施形態1相同。
依據該構成，如第8圖所示，在重力方向為-z方向之情形下，可獲得與先前實施形態1相同之效果。
另一方面，如第9圖所示重力方向為+y方向時，半導體元件12產生之熱係從散熱座裝置5之基座6傳導至前部鰭片7、後部鰭片8、及中央第一鰭片9。傳導至中央第一鰭片9之熱係傳導至中央第二鰭片10。
當重力方向為+y方向時，在前部鰭片7之 周圍，周圍空氣之溫度會因傳來之熱而上升，因空氣之密度差，而產生從框體4之上表面(+z方向)進氣且通過前部鰭片7之間並朝前面(-y方向)流動之冷卻風16。
在後部鰭片8之周圍，周圍空氣之溫度會因傳來之熱而上升，因空氣之密度差，而產生從框體4之後面(+y方向)進氣且通過後部鰭片8之間並朝上表面(+z方向)及中央第二鰭片10方向(-y方向)流動之冷卻風16。
再者，在中央第二鰭片10之周圍，周圍空氣之溫度會因傳來之熱而上升，因空氣之密度差，而產生從框體4之側面(±x方向)及間隙11進氣且通過中央第二鰭片10及中央第一鰭片9之間並朝上表面(+z方向)流動之冷卻風16。藉由該冷卻風16，基座6、前部鰭片7、後部鰭片8、中央第一鰭片9、及中央第二鰭片10係藉由自然氣冷冷卻，而將半導體元件12冷卻。
如此，在本實施形態4之散熱座裝置5中，中央第二鰭片10係構成為以鰭片上部比鰭片下部更靠近馬達1之前部方向的方式傾斜。因此，即便重力方向為+y方向，亦會產生從框體4之側面及間隙11進氣且從上表面排氣之冷卻風16的流動，因而可使因自然氣冷所產生之散熱特性提升。
再者，與先前實施形態1同樣地，藉由使中央第一鰭片9之鰭片厚度比中央第二鰭片10之鰭片厚度更厚，中央第一鰭片9之鰭片效率會提升，半導體元件12之熱從中央第一鰭片9傳導至中央第二鰭片10之熱阻會變 小，可有效率地將熱傳導至中央第二鰭片10，因此散熱特性會提升。
再者，與先前實施形態1同樣地，在散熱座裝置5中，藉由將後部鰭片8之鰭片寬度設定為比前部鰭片7之鰭片寬度更長，即使將馬達1之前部固定於L緣座17，亦可有效率地進行冷卻，使散熱特性提升。
再者，與先前實施形態2同樣地，藉由將散熱座裝置5之中央第一鰭片9之鰭片高度縮短，而作為至相接於中央第二鰭片10之下表面之位置為止的高度，即使重力方向為x方向之情形時，亦不會阻礙朝x軸方向流動於中央第二鰭片10之間的冷卻風16之流動，因此壓力損失較低，冷卻風量會増加，且散熱特性會提升。
以上，依據本實施形態4，第4鰭片及第5鰭片係構成為平行於未與y-z平面平行之平面(在實施形態4中係以x方向為中心，使x-z平面朝-y方向旋轉之平面)。
藉此，由於即便將散熱座裝置傾斜，亦會產生從框體之側面及間隙進氣且從上表面排氣之冷卻風的流動，因此可使因自然氣冷所產生之散熱特性提升。更具體而言，將本發明適用於馬達時，即便將馬達朝垂直方向配置(即便配置成使馬達軸成為重力方向)，亦由於從中央第二鰭片之側面進氣且從馬達之相反側的端部排氣，因此冷卻性能會提升。
實施形態5
第10圖及第11圖係顯示本發明實施形態5之附有控 制裝置之馬達的立體圖。其中，第10圖係顯示以重力方向成為-z方向之方式設置之情形，第11圖係顯示以重力方向成為+y方向之方式設置之情形。
如第10圖及第11圖所示，在散熱座裝置5之基座6之y軸方向的中央部，朝向與馬達1之軸平行的方向，設置有一片之中央第一鰭片9，在中央第一鰭片9之側面，以不與基座6相接之方式，設置有複數片之中央第二鰭片10。
其中，在本實施形態5中，中央第二鰭片10係構成為平行於以x方向為中心，使x-z平面朝+y方向旋轉之平面。亦即，中央第二鰭片10係構成為以鰭片上部比鰭片下部更靠近馬達1之後部方向的方式傾斜。其他構成係與實施形態1相同。
依據該構成，如第10圖所示，在重力方向為-z方向之情形下，可獲得與實施形態1相同之效果。
另一方面，如第11圖所示，重力方向為+y方向時，半導體元件12產生之熱係從散熱座裝置5之基座6傳導至前部鰭片7、後部鰭片8、及中央第一鰭片9。傳導至中央第一鰭片9之熱係傳導至中央第二鰭片10。
當重力方向為+y方向時，在前部鰭片7之周圍，周圍空氣之溫度會因傳來之熱而上升，因空氣之密度差，而產生從框體4之上表面(+z方向)進氣且通過前部鰭片7之間並朝前面(-y方向)流動之冷卻風16。
在後部鰭片8之周圍，周圍空氣之溫度會因 傳來之熱而上升，因空氣之密度差，而產生從框體4之後面(+y方向)進氣且通過後部鰭片8之間並朝上表面(+z方向)及中央第二鰭片10方向(-y方向)流動之冷卻風16。
再者，在中央第二鰭片10之周圍，周圍空氣之溫度會因傳來之熱而上升，因空氣之密度差，而產生從框體4之上表面(+z方向)進氣且通過中央第二鰭片10及中央第一鰭片9之間並朝側面(±x方向)及間隙11流動之冷卻風16。藉由該冷卻風16，基座6、前部鰭片7、後部鰭片8、中央第一鰭片9、及中央第二鰭片10係藉由自然氣冷冷卻，而將半導體元件12冷卻。
如此，在本實施形態5之散熱座裝置5中，中央第二鰭片10係構成為以鰭片上部比鰭片下部更靠近馬達1之後部方向之方式傾斜。因此，即便重力方向為+y方向，亦會產生從框體4之上表面進氣且從側面及間隙11排氣之冷卻風16的流動，因此可使因自然氣冷所產生之散熱特性提升。
再者，與先前實施形態1同樣地，藉由使中央第一鰭片9之鰭片厚度比中央第二鰭片10之鰭片厚度更厚，中央第一鰭片9之鰭片效率會提升，半導體元件12之熱從中央第一鰭片9傳導至中央第二鰭片10之熱阻會變小，可有效率地將熱傳導至中央第二鰭片10，因此散熱特性會提升。
再者，與先前實施形態1同樣地，在散熱座裝置5中，藉由將後部鰭片8之鰭片寬度設定為比前部鰭 片7之鰭片寬度更長，即使將馬達1之前部固定於L緣座17，亦可有效率地進行冷卻，而使散熱特性提升。
再者，與先前實施形態2同樣地，藉由將散熱座裝置5之中央第一鰭片9之鰭片高度縮短，而作為至相接於中央第二鰭片10之下表面之位置為止的高度，即使重力方向為x方向之情形時，亦不會阻礙朝x軸方向流動於中央第二鰭片10之間的冷卻風16之流動，因此壓力損失較低，冷卻風量會増加，且散熱特性會提升。
以上，依據本實施形態5，第4鰭片及第5鰭片係構成為平行於未與y-z平面平行之平面(在實施形態5中係以x方向為中心，使x-z平面朝+y方向旋轉之平面)。
藉此，即便重力方向為+y方向，亦會產生從框體之上表面進氣且從側面及間隙排氣之冷卻風的流動，因此可使因自然氣冷所產生之散熱特性提升。更具體而言，將本發明適用於馬達時，即便將馬達朝垂直方向配置(即便配置成使馬達軸成為重力方向)，亦由於從中央第二鰭片之馬達的相反側之端部進氣且從側面及基座與中央第二鰭片之間隙排氣，因此冷卻性能會提升。
1‧‧‧馬達
2‧‧‧馬達框架
3‧‧‧控制裝置
4‧‧‧框體
5‧‧‧散熱座裝置
6‧‧‧基座
7‧‧‧前部鰭片(第1鰭片)
8‧‧‧後部鰭片(第2鰭片)
9‧‧‧中央第一鰭片(第3鰭片)
10‧‧‧中央第二鰭片(第4鰭片及第5鰭片)
11‧‧‧間隙
16‧‧‧冷卻風

Claims (17)

  1. 一種散熱座裝置，係在由x方向、y方向及z方向所構成3維空間中，在設置成與x-y平面平行之基座的表面立設有複數個鰭片，並且進行冷卻對象部之散熱者，前述基座之表面係沿著前述y方向，3分割成第1區間、第2區間、及夾於前述第1區間與前述第2區間之間之第3區間，立設在前述第1區間之第1鰭片、及立設在前述第2區間之第2鰭片係構成為與y-z平面平行，立設在前述第3區間之第3鰭片係構成為與前述y-z平面平行，立設在前述第3鰭片之第4鰭片及第5鰭片係構成為平行於未與前述y-z平面平行之平面，前述第4鰭片及前述第5鰭片係以不接觸前述基座之方式，相對於前述基座之表面具有前述z方向之間隙。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱座裝置，其中，前述第4鰭片及前述第5鰭片係構成為與x-z平面平行，以作為未與前述y-z平面平行之平面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之散熱座裝置，其中，前述第4鰭片係構成為平行於以前述z方向為中心而使前述x-z平面朝+y方向旋轉之平面，以作為未與前述y-z平面平行之平面，前述第5鰭片係構成為平行於以前述z方向為中心 而使前述x-z平面朝-y方向旋轉之平面，以作為未與前述y-z平面平行之平面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之散熱座裝置，其中，前述第4鰭片及前述第5鰭片係構成為平行於以前述x方向為中心而使前述x-z平面朝+y方向或-y方向旋轉之平面，以作為未與前述y-z平面平行之平面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之散熱座裝置，其中，前述第3鰭片之鰭片厚度係比前述第4鰭片及前述第5鰭片之各個鰭片厚度更厚。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之散熱座裝置，其中，前述第3鰭片之鰭片厚度係比前述第4鰭片及前述第5鰭片之各個鰭片厚度更厚。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之散熱座裝置，其中，前述第3鰭片之鰭片厚度係比前述第4鰭片及前述第5鰭片之各個鰭片厚度更厚。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之散熱座裝置，其中，前述第3鰭片之鰭片厚度係比前述第4鰭片及前述第5鰭片之各個鰭片厚度更厚。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之散熱座裝置，其中，前述第2鰭片之前述y方向之鰭片寬度係比前述第1鰭片之前述y方向的鰭片寬度更長。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之散熱座裝置，其中，前述第2鰭片之前述y方向之鰭片寬度係比前述第1鰭片之前述y方向的鰭片寬度更長。
  11. 如申請專利範圍第3項所述之散熱座裝置，其中，前述第2鰭片之前述y方向的鰭片寬度係比前述第1鰭片之前述y方向的鰭片寬度更長。
  12. 如申請專利範圍第4項所述之散熱座裝置，其中，前述第2鰭片之前述y方向的鰭片寬度係比前述第1鰭片之前述y方向的鰭片寬度更長。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之散熱座裝置，其中，前述第3鰭片之前述z方向的鰭片高度係與前述間隙相同，而在前述第3鰭片之前述z方向的上部端面立設前述第4鰭片及前述第5鰭片。
  14. 如申請專利範圍第2項所述之散熱座裝置，其中，前述第3鰭片之前述z方向的鰭片高度係與前述間隙相同，而在前述第3鰭片之前述z方向的上部端面立設前述第4鰭片及前述第5鰭片。
  15. 如申請專利範圍第3項所述之散熱座裝置，其中，前述第3鰭片之前述z方向的鰭片高度係與前述間隙相同，而在前述第3鰭片之前述z方向的上部端面立設前述第4鰭片及前述第5鰭片。
  16. 如申請專利範圍第4項所述之散熱座裝置，其中，前述第3鰭片之前述z方向的鰭片高度係與前述間隙相同，而在前述第3鰭片之前述z方向的上部端面立設前述第4鰭片及前述第5鰭片。
  17. 一種附有控制裝置之馬達，係具備：申請專利範圍第1項至第16項中任一項所述之散 熱座裝置；及安裝有前述散熱座裝置之馬達；前述散熱座裝置係具有：框體；及控制裝置，係包含與前述基座密接之前述冷卻對象部，控制前述馬達之動作，並收納於前述框體之內部。
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