冷却装置

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【発明の名称】	冷却装置
【発明者】	【氏名】林孝幸【氏名】加福一彰【氏名】山口浩生【氏名】大河内隆樹
【要約】	【課題】ブロワーにより生ずる冷却風が、圧力損失の高い使用環境で用いられても、放熱プレートに沿って良好に流れるようにする。【解決手段】そのためブロワーを覆うブロワーケースにリング状のシュラウド部を設け、シュラウド部のうちブロワーに向かい合う面の端部を、その断面形状が径方向に漸増もしくは漸減する形状とする。このシュラウド部の断面形状により、ブロワーにより生じた軸流流れが、放熱プレートの面に沿う斜流流れにスムーズに移行し、良好な冷却風流れとすることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】発熱体に密接し発熱体からの熱を放熱する放熱プレートと、この放熱プレートに熱的結合し放熱プレートの放熱を促進するフィンと、このフィンに対向配置され、フィンを通過する冷却風を発生させるブロワーと、このブロワーと前記フィンとの間に配され、前記ブロワーにより発生した冷却風が通過する空気流路とを備え、この空気流路は、冷却風の流れ方向において、流路面積が漸増または漸減する形状であることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】前記ブロワーを覆うブロワーケースと、このブロワーケースに組付けられ、前記フィンおよび前記放熱プレートとを保持する放熱部ケーシングとを備え、この放熱部ケーシングに前記空気流路が形成されることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】前記ブロワーを覆うリング状のシュラウド部を有するブロワーケースを備え、前記シュラウド部によって前記空気流路が形成されるとともに、前記シュラウド部の断面形状は、冷却風の流れ方向に沿って、径方向厚さが漸減もしくは漸増する形状であることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項４】前記ブロワーは、冷却風をブロワーより前記フィンに向けて送り出すタイプの押し込みファンであることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の冷却装置。
【請求項５】前記ブロワーは、冷却風を前記フィン側から前記ブロワー側に向けて流す吸い込みファンであることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の冷却装置。
【請求項６】前記ブロワーケースのシュラウド部は、その断面形状が径方向厚さが漸減もしくは漸増するベルマウス形状であることを特徴とする請求項３ないし５いずれか記載の冷却装置。
【請求項7】前記フィンは、冷却風が内部を通過するルーバーを多数切り起こし形成したコルゲートフィンであることを特徴とする請求項１ないし6いずれか記載の冷却装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品等の発熱体の冷却に用いて良好な冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子部品等の発熱体の冷却を行うため、特開平８－８３８７３号公報に記載のもののように、小型のブロワーを用い、ブロワーからの冷却風を利用することは知られている。
【０００３】そして、従来のものは、ブロワーの保持を行うため、ブロワーおよびモーターはブロワーケースに覆われていた。
【０００４】しかしながら、従来のブロワーは、図１に示すように、円筒状のシュラウド部１により覆われているのみで、このシュラウド部とブロワー２とにより冷却風を良好にガイドさせるという点の考慮はなされていなかった。しかしながら、電子部品の高密度化が進むに従い、ブロワー２により生じる冷却風の圧力損失は増大する傾向にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電子部品等が高密度化し、ブロワーにより生ずる冷却風の圧力損失が高くなってきた状態であっても、冷却風流れをシュラウド部内面に沿って軸流から斜流に良好に変化させ、充分な冷却性能を発揮できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達成するため、電子部品等の発熱部材に当接する放熱プレートへと送風される冷却風が通過する空気流路を、冷却風流れ方向に沿って、その流路面積が漸減もしくは漸増する形状としている。
【０００７】
【作用】これにより、本発明では、ブロワーが冷却風を放熱プレート側に向けて押し出す押し込みファンタイプのものであっても、逆に、冷却風を放熱プレート側から吸い込む吸い込みファンタイプのものであっても、ブロワーから押し出される冷却風もしくはブロワーに吸い込まれる冷却風が、軸流流れから斜流流れもしくは斜流流れから軸流流れへと空気流路の形状に沿って良好に変更させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【０００９】（第1実施形態）図２ないし図４は本発明の第１実施の形態を示し、図において２はブロワーで、円筒状ボス部３の周囲に放射状に多数のファンが形成されている。ボス部３の背面には直流ブラシレスモーター４が配置されており、ブロワー２はこのモーターにより、回転駆動される。なおこのモーター４は１～３ワット程度の小型モーターを採用している。
【００１０】１はブロワー２を覆うブロワーケースで、飽和ポリエステルやＡＢＳ樹脂等で一体形成されている。このブロワーケース１には、ブロワー２を覆うようにして円筒状のシュラウド部１ａが形成されている。シュラウド部１ａの断面形状は、ブロワー２と向かい合う側の面が滑らかに傾斜するベルマウス形状となっている。
【００１１】図４の例では、冷却風５はブロワー２から放熱プレート６に向けて図中下方向に流れている。つまり、本実施形態では、シュラウド部１ａは、冷却風が通過する空気流路となっている。そして、この例では、シュラウド部１ａの上流側の端面がＲ形状となり径方向厚さが漸増する形状となっている。一方、空気流れ５の下流側ではシュラウド部１ａの径方向厚さは冷却風流れに沿って漸減するベルマウス形状となっている。そのため、ブロワー２に向かって流入する冷却風は上流側端１ｂのＲ形状に沿ってスムーズにガイドされる。また、ブロワー２から押し出される冷却風も下流側端１ｃのベルマウス形状に沿って、軸流流れから斜流流れへと良好にガイドされることとなる。
【００１２】そのため、図３に示すように、ブロワー２の下流に、コルゲートフィン７を配置し、冷却風がこのコルゲートフィン７のルーバー７ａ内を介して流れるような、比較的圧力損失の高い冷却風流れであっても、ブロワー２を特に大型化することなく充分な冷却風を発生させることができる。
【００１３】すなわち、ブロワー２により、コルゲートフィン７側へ押し出された冷却風は、その後放熱プレート６の面に沿ってプレートの外周側に流れ、その際コルゲートフィン７のルーバー７ａ間を通過することになるが、冷却風が半径方向外方に向かうことを、シュラウド部１ａの出口側間１ｃに形成されたベルマウス形状により確実に促進することとなる。
【００１４】なおコルゲートフィン７は、肉厚０．１mm程度のアルミニウム合金性板材よりなり、このコルゲートフィン７は、同じくアルミニウム合金製の放熱プレート６にろう付け等により熱的結合している。
【００１５】また、放熱プレート６は図示しない電子部品に密接し、電子部品により発生する熱を伝導性よく受ける構造となっている。
【００１６】（第2実施形態）上述した第1実施形態では、シュラウド部に空気流路が形成された実施形態について述べたが、本発明者らの検討によると、放熱コアがブロワーケースより大きい場合に於いて、高い冷却性能を確保する為に、本実施の形態では、放熱プレートを保持する保持ケーシングをブロワーケースとは別体に設け、この保持ケーシングに空気流路を形成することにより、より簡単な構造とするものである。
【００１７】以下、図５ないし図７に基づいて、本実施の形態について述べる。なお、第1実施形態と同様の構成をなす部材については同一の符号を付すとともに、その詳細な説明については省略する。
【００１８】１０はブロワー２を覆うブロワーケースであり、第1実施形態におけるブロワーケース２と同様の材質で一体成形されている。ブロワーケース１０には、ブロワー2を覆うように円筒状のシュラウド部１０ａが形成されている。
【００１９】１１は保持ケーシングであり、複数の脚部１１ａが一体的に形成されている。脚部１１ａの先端に形成された係止部を放熱プレート６に係止させることにより、放熱プレート６および放熱プレート６にろう付けされたコルゲートフィン７は保持ケーシングに保持された状態となる。なお、この際、脚部１１ａはコルゲートフィン７の波形状両側の面を覆うように放熱プレート6に取り付けられる。
【００２０】保持ケーシング１１の図７中上方となる面は、ブロワーケース１０が組付けられる組付面１１ｂとなっており、ブロワーケース１０を組付けるためのビス１２が取り付けられる組付穴１１ｃが形成されている。また、この組付面１１ｂには、ブロワーケーシング１０が保持ケーシング１０に組付けられた際にブロワー2と対向する部位にブロワー２の径以上の大きさの開口部１１ｄが形成されている。
【００２１】保持ケーシング１１は、底面が開口した略角錐台形状を有しており、底面に相当する部分にコルゲートフィン７の図７中上方となる側（放熱プレート６がろう付けされる面と対向する側）が位置するように保持される。組付面１１ｂからコルゲートフィン７に至る保持ケーシング１１の部分はブロワー２により発生した冷却風が通過する空気流路１３となっており、コルゲートフィン７側となるにつれて、その流路面積が漸増するような形状を有している。
【００２２】続いて、本実施の形態の作動について述べる。
【００２３】ブロワー２が作動すると、図７中矢印で示すように、ブロワー２から開口部１１ｄを介して空気流路１３に冷却風が流入する。空気流路１３を通過した冷却風は放熱プレート6に向けて図７中矢印で示すように流れる。空気流路１３は、コルゲートフィン７側となるにつれて、その流路面積が漸増するような形状を有しているので、冷却風は空気流路１３の形状に沿ってスムーズに流れるとともに、軸流流れを斜流流れとすることができる。
【００２４】本実施の形態では、空気流路１３は保持ケーシング１１に形成されるため、シュラウド部として円筒状のシュラウド部１０ａを用いることができる。その結果、ブロアケース１０を単純な形状とすることができる。また、空気流路１３が形成される保持ケーシング１１も角錐台形状といった単純な形状であるため、冷却装置全体として容易に製造可能な形状とすることができる。
【００２５】なお、上述した実施形態では、ブロワー２により生じた冷却風がコルゲートフィン７および放熱プレート６側に向かう、いわゆる押し込みタイプファンとしたが、図８に示すような吸い込みタイプファンとしてもよい。この場合、冷却風は放熱プレート６の表面に沿い、コルゲートフィン７間を通過して吸入され、ファンシュラウド部１ａ下端１ｃのベルマウス形状部を経てブロワー２に吸い込まれる。
【００２６】また上述した第1実施形態では、樹脂性のブロワーケース１をアルミニウム合金性の放熱プレート６に対しビス８を用いて係合するようにしている。しかし、この係合はビス８に限ることなく、放熱プレート６もしくはブロワーケース１自身の弾力性を利用する嵌着としてもよいことは勿論である。
【００２７】なお、上述した第2実施形態では、保持ケーシング１１を略角錐台形状としたが、冷却風の流れ方向に沿って流路面積が漸減または漸増するような形状であればよく、その形状は略角錐台形状に限定されるものではないことは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、ブロアによって発生した冷却風が通過する空気流路の形状を流路面積が漸増もしくは漸減する形状としたので、冷却風のガイドが良好になされる。従って、本発明の冷却装置が、圧力損失の高い状態で使用される場合であっても、ブロワーにより生じる軸流流れを放熱プレート６に沿った良好な斜流流れとすることができ、ブロワーやモーターの大型化をきたさなくても充分な冷却を行うことができる。

【出願人】	【識別番号】０００００４２６０【氏名又は名称】株式会社デンソー
【出願日】	平成１１年４月２日（１９９９．４．２）
【代理人】	【識別番号】１０００９６９９８【弁理士】【氏名又は名称】碓氷裕彦
【公開番号】	特開２０００－２４４１６２（Ｐ２０００－２４４１６２Ａ）
【公開日】	平成１２年９月８日（２０００．９．８）
【出願番号】	特願平１１－９６８４４