JP2002353668A

JP2002353668A - 電子部品冷却装置および電子部品冷却システム

Info

Publication number: JP2002353668A
Application number: JP2001162036A
Authority: JP
Inventors: Satoru Iwata; 哲岩田
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】水冷および空冷の放熱ユニットを有し、サイ
リスタやパワートランジスタ等の電子部品から生じた熱
を、熱伝導により放熱フィンに直に伝える。放熱フィン
の熱飽和分を冷却水に伝えることにより、放熱効率が向
上し、工作機械の制御機器・通信機器等に適用した場合
に、電子部品から発生する大きな熱量を外部へ速やかに
放出し得る電子部品冷却装置および冷却システムを提供
する。【解決手段】片面に放熱フィン１１を有する熱伝導プ
レート２と、熱伝導プレート２の他面に密着状に取り付
けられた冷却水路形成部材３とを備え、冷却水路形成部
材３に、冷却水路用凹部４の底面から熱伝導プレート２
に接触する高さを有する熱伝導架橋部６が冷却水路５に
囲まれるように設けられ、電子部品８より生じた熱が、
冷却水路形成部材３の熱伝導架橋部６および熱伝導プレ
ート２を介して放熱フィン１１に伝達されて、外部に放
出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水冷および空冷の
双方の放熱ユニットを有する電子部品冷却装置および電
子部品冷却システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、サイリスタやパワートランジスタ
等の電子部品の性能の向上は著しく、それに対応して電
子部品（発熱素子）からの発熱量が大きくなっている。
一方、例えば工作機械の制御機器・通信機器等は、ます
ます小型かつ薄型が要求されており、その中で動作の安
定を保つために、発生する大きな熱量を外部へ速やかに
放出するための冷却装置が非常に重要になってきてい
る。

【０００３】制御機器用電子部品の冷却には、ヒートシ
ンク、空冷ファン、ヒートパイプ、水冷ユニット等が単
独又は組み合わせて使用されている。特に発熱が大きい
場合には、水冷ユニットが用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水冷式の電子部品冷却装置では、その構造上、電子部品
より生じた熱を受ける受熱部と放熱フィンとの間に冷却
水路が設けられ、冷却水を介した熱伝達となっており、
放熱フィンによる放熱が充分でなく、また冷却水への熱
伝達を良好にするために冷却水路内にフィンを設ける
と、冷却水の通路抵抗が増加し、冷却水が流れ難くな
り、放熱性能が低下するという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、上記の従来技術の問題を
解決し、水冷および空冷の双方の放熱ユニットを有する
電子部品冷却装置について、サイリスタやパワートラン
ジスタ等の電子部品から生じた熱を、熱伝導により放熱
フィンに直に伝えるとともに、放熱フィンの熱飽和分を
冷却水に伝えることにより、放熱効率が向上し、工作機
械の制御機器・通信機器等に適用した場合にも、電子部
品から発生する大きな熱量を外部へ速やかに放出するこ
とができる、電子部品冷却装置および電子部品冷却シス
テムを提供しようとすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１による電子部品冷却装置は、片
面に放熱フィンを有する熱伝導プレートと、熱伝導プレ
ートの他面に密着状に取り付けられかつ冷却水路用凹部
を有する冷却水路形成部材とを備えており、冷却水路形
成部材に、冷却水路用凹部の底面から熱伝導プレートに
接触する高さを有する熱伝導架橋部が、熱伝導プレート
と冷却水路形成部材との間に形成された冷却水路に囲ま
れるように設けられ、熱伝導プレートと反対側において
熱伝導架橋部に対応する冷却水路形成部材の壁面部分に
取り付けられた電子部品より生じた熱が、冷却水路形成
部材の熱伝導架橋部および熱伝導プレートを介して放熱
フィンに伝達されるようになされていることを特徴とし
ている。

【０００７】従って、電子部品より生じた熱は、放熱フ
ィンから外部に放出されるとともに、放熱フィンの熱飽
和分が、熱伝導架橋部を囲む水路の冷却水に吸収されて
外部に搬出されるようになされている。

【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１記載の
電子部品冷却装置において、熱伝導架橋部が、冷却水路
形成部材の素材と一体に形成されて、冷却水路形成部材
の冷却水路用凹部の底面から立上がり状に設けられてい
る。

【０００９】なお、熱伝導架橋部は、冷却水路形成部材
の素材とは別体に形成され、冷却水路形成部材の冷却水
路用凹部の底面の所定箇所に固定されていても良い。こ
の場合、熱伝導架橋部の固定手段としては、例えばろう
付けによる方法、あるいはまた冷却水路形成部材の冷却
水路用凹部の底面所定箇所に、熱伝導架橋部の嵌合凹所
を設けておき、該嵌合凹所に熱伝導架橋部の一部を嵌め
込んで固定する機械的方法などがある。

【００１０】熱伝導架橋部は、熱伝導架橋部を囲む水路
の冷却水が流れやすいように、円柱状もしくは楕円柱状
の形状を有するものであるのが、好ましい。

【００１１】冷却水路形成部材の熱伝導架橋部は、工作
機械の制御機器等の回路基板に取り付けられた電子部品
に対応する箇所に設けられているのが、好ましい。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１記載の電子部
品冷却装置において、冷却水路形成部材の壁面に、熱伝
導性を有する熱拡散板（いわゆるスプレッダプレート）
を介して電子部品が取り付けられている。

【００１３】また、請求項７の発明は、請求項１記載の
電子部品冷却装置において、放熱フィンが、波形フィン
よりなるとともに、横断面略コ形のフィンカバーによっ
て覆われて、フィンカバーと熱伝導プレートとによって
ダクトが形成され、ダクトの下端寄り部分に空冷ファン
が配置されて、空冷ファンからの風がダクト内の放熱フ
ィンに向かって吹き付けられるようになされている。

【００１４】さらに、請求項８による電子部品冷却シス
テムの発明は、密閉筺体の右側壁部に第１熱伝導プレー
トが取り付けられ、第１熱伝導プレートの外面に第１放
熱フィンが取り付けられ、同第１熱伝導プレートの内面
に冷却水路用凹部を有する第１冷却水路形成部材が密着
状に取り付けられて、熱伝導プレートと冷却水路形成部
材との間に第１冷却水路が形成され、第１冷却水路形成
部材に、冷却水路用凹部の底面から第１熱伝導プレート
に接触する高さを有する熱伝導架橋部が、熱伝導プレー
トと冷却水路形成部材との間に形成された冷却水路に囲
まれるように設けられ、第１熱伝導プレートと反対側に
おいて熱伝導架橋部に対応する冷却水路形成部材の壁面
部分に取り付けられた電子部品より生じた熱が、第１冷
却水路形成部材の熱伝導架橋部および第１熱伝導プレー
トを介して第１放熱フィンに伝達されるようになされ、
密閉筺体の左側壁部に第２熱伝導プレートが取り付けら
れ、第２熱伝導プレートの外面に第２放熱フィンが取り
付けられ、同第２熱伝導プレートの内面に冷却水路用凹
部を有する第２冷却水路形成部材が密着状に取り付けら
れて、熱伝導プレートと冷却水路形成部材との間に第２
冷却水路が形成され、第１冷却水路および第２冷却水路
の下端部同士が下部パイプを介して互いに連通せしめら
れるとともに、第１冷却水路および第２冷却水路の上端
部同士が上部パイプを介して互いに連通せしめられ、下
部パイプの長さの中間部分に水冷ポンプが介在させられ
ており、電子部品より生じた熱が、第１放熱フィンから
外部に放出されるとともに、その非除去分の熱が、熱伝
導架橋部を囲む第１冷却水路の冷却水に吸収され、水冷
ポンプの作動により、第１冷却水路内の冷却水が上部パ
イプを通って第２冷却水路へと流送され、そこで冷却水
の保有する熱が、第２放熱フィンから外部に放出され、
冷却された第２冷却水路内の冷却水が、水冷ポンプの作
動により、下部パイプを通って第１冷却水路へと循環す
るようになされていることを特徴としている。

【００１５】また、請求項９の発明は、請求項８記載の
電子部品冷却システムにおいて、第１放熱フィンが、波
形フィンよりなるとともに、横断面略コ形の第１フィン
カバーによって覆われて、第１フィンカバーと第１熱伝
導プレートと筺体右側壁部とによって第１ダクトが形成
され、第１ダクトの下端部に第１空冷ファンが配置され
て、第１空冷ファンからの風が第１ダクト内の放熱フィ
ンに向かって吹き付けられるようになされ、第２放熱フ
ィンが、波形フィンよりなるとともに、横断面略コ形の
第２フィンカバーによって覆われて、第２フィンカバー
と第２熱伝導プレートと筺体左側壁部とによって第２ダ
クトが形成され、第２ダクトの下端部に第２空冷ファン
が配置されて、第２空冷ファンからの風が第２ダクト内
の放熱フィンに向かって吹き付けられるようになされて
いる。

【００１６】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。

【００１７】この明細書において、左右および上下は、
図１を基準とし、左とは図１の左側、右とは同右側をい
ゝ、また前とは同図図面紙葉の表側、後とは同裏側をい
ゝ、また上とは同図の上側、下とは同下側をいうものと
する。

【００１８】図１と図２は、本発明の電子部品冷却装置
および電子部品冷却システムの実施形態を示している。

【００１９】同図を参照すると、例えば工作機械の制御
機器の回路基板(9) に取り付けられたサイリスタやパワ
ートランジスタ等の電子部品（発熱素子）(8) は、工場
内の空気等により汚染されないようにするために、工場
の床(F) 上に設置された制御機器の縦型の密閉筺体(1)
内に収められている。本発明による電子部品冷却装置(1
0)は、これらの電子部品(8) を冷却するためのものであ
って、密閉筺体(1) の右側壁部(1a)および左側壁部(1b)
に備えられている。電子部品冷却装置(10)は、例えばア
ルミニウム（アルミニウム合金を含む）または銅（銅合
金を含む）などの熱伝導性の優れた材料によりつくられ
ている。

【００２０】本発明による電子部品冷却装置および電子
部品冷却システムにおいて、密閉筺体(1) の右側壁部(1
a)に第１熱伝導プレート(2) が取り付けられ、この第１
熱伝導プレート(2) の外面には、波形フィンよりなる第
１放熱フィン(11)が取り付けられ、同第１熱伝導プレー
ト(2) の内面には、冷却水路用凹部(4) を有する第１冷
却水路形成部材(3) が密着状に取り付けられて、熱伝導
プレート(2) と冷却水路形成部材(3) との間に第１冷却
水路(5) が形成されている。

【００２１】第１冷却水路形成部材(3) に、冷却水路用
凹部(4) の底面から第１熱伝導プレート(2) に接触する
高さを有する熱伝導架橋部(6) が、熱伝導プレート(2)
と冷却水路形成部材(3) との間に形成された冷却水路
(5) に囲まれるように設けられている。そして、第１熱
伝導プレート(2) と反対側において熱伝導架橋部(6) に
対応する冷却水路形成部材(3) の壁面部分に取り付けら
れた電子部品（発熱素子）(8) より生じた熱が、第１冷
却水路形成部材(3) の熱伝導架橋部(6) および第１熱伝
導プレート(2) を介して第１放熱フィン(11)に伝達され
るようになされている。なお、この実施形態では、熱伝
導架橋部(6) を囲む水路(5) の冷却水が流れやすいよう
に、熱伝導架橋部(6) は略円柱状の形状を有していると
ともに、熱伝導架橋部(6) が、冷却水路形成部材(3) の
素材と一体に形成されて、冷却水路形成部材(3) の冷却
水路用凹部(4) の底面から立上がり状に設けられてい
る。

【００２２】このような冷却水路形成部材(3) の熱伝導
架橋部(6) は、工作機械の制御機器等の回路基板(9) に
取り付けられた電子部品(8) に対応する箇所に設けられ
ているものである。

【００２３】さらに、この実施形態では、制御機器の回
路基板(9) に取り付けられた電子部品(8) が、冷却水路
形成部材(3) の所定の壁面部分に熱伝導性の高い正面よ
りみて方形の金属製熱拡散板（スプレッダプレート）(1
6)を介して取り付けられている。

【００２４】また、図２に詳しく示すように、第１冷却
水路(5) 内は、冷却水路用凹部(4)の底面から第１熱伝
導プレート(2) に接触する高さを有する垂直状および水
平状の水流規制兼熱伝導架橋用凸条(7) によって流路が
分かれており、かつ熱伝導架橋部(6) を囲むように環状
流路部が形成されている。また、第１冷却水路形成部材
(3) の下端部の一側縁部に冷却水導入用開口部(15)が設
けられている。

【００２５】上記第１熱伝導プレート(2) の外面に取り
付けられた波形フィンよりなる第１放熱フィン(11)は、
横断面略コ形のフィンカバー(12)によって覆われてお
り、第１放熱フィン(11)の曲面状の右側縁部は、フィン
カバー(12)の右側壁(12a) の内面に接合され、フィンカ
バー(12)の前後両側壁部(12b)(12b)の側縁部は、密閉筺
体(1) の右側壁部(1a)に接合されていて、フィンカバー
(12)と、熱伝導プレート(2) と、筺体右側壁部(1a)との
間に第１ダクト(13)が形成されている。この第１ダクト
(13)の下端部には、第１空冷ファン(14)が配置され、第
１空冷ファン(14)からの上向きの風が第１放熱フィン(1
1)に向かって吹き付けられるようになされている。

【００２６】一方、密閉筺体(1) の左側壁部(1b)に第２
熱伝導プレート(22)が取り付けられ、この第２熱伝導プ
レート(22)の外面には、波形フィンよりなる第２放熱フ
ィン(31)が取り付けられ、同第２熱伝導プレート(22)の
内面には、冷却水路用凹部(24)を有する第２冷却水路形
成部材(23) が密着状に取り付けられて、熱伝導プレー
ト(22)と冷却水路形成部材(23)との間に第２冷却水路(2
5)が形成されている。

【００２７】上記第２熱伝導プレート(22)の外面に取り
付けられた波形フィンよりなる第２放熱フィン(31)は横
断面略コ形のフィンカバー(32)によって覆われており、
第２放熱フィン(31)の曲面状の左側縁部は、フィンカバ
ー(32)の左側壁(32a) の内面に接合され、フィンカバー
(32)の前後両側壁部(32b)(32b)の側縁部は、密閉筺体
(1) の左側壁部(1b)に接合されていて、フィンカバー(3
2)と、熱伝導プレート(22)と、筺体左側壁部(1b)との間
に第２ダクト(33)が形成されている。この第２ダクト(3
3)の下端部には、第２空冷ファン(34)が配置され、第２
空冷ファン(34)からの上向きの風が第２放熱フィン(31)
に向かって吹き付けられるようになされている。

【００２８】また、密閉筺体(1) 内の下端部において、
第１冷却水路形成部材(3) の下端部と第２冷却水路形成
部材(23)の下端部とが下部パイプ(26)によって連結され
て、第１冷却水路(5) および第２冷却水路(25)の下端部
同士がこの下部パイプ(26)を介して互いに連通せしめら
れるとともに、下部パイプ(26)の長さの中間部分に水冷
ポンプ(20)が介在させられている。これに対し、密閉筺
体(1) 内の上端部において、第１冷却水路形成部材(3)
の上端部と第２冷却水路形成部材(23)の上端部とが上部
パイプ(27)によって連結されて、第１冷却水路(5) およ
び第２冷却水路(25)の上端部同士がこの上部パイプ(27)
を介して互いに連通せしめられている。

【００２９】上記電子部品冷却装置および電子部品冷却
システムにおいて、工作機械の密閉筺体(1) 内に収めら
れた制御機器に取り付けられたサイリスタやパワートラ
ンジスタ等の電子部品（発熱素子）(8) から生じた熱
は、第１冷却水路形成部材(3)の熱伝導架橋部(6) およ
び第１熱伝導プレート(2) を介して第１放熱フィン(11)
に直に伝達されて、第１放熱フィン(11)から外部に放出
され、第１放熱フィン(11)に予定している冷却能力を発
揮させることができるようになされている。そして、第
１空冷ファン(14)の作動によって空冷ファン周辺の大気
が第１ダクト(13)を通って、これの内部の第１放熱フィ
ン(11)に向けて吹き付けられ、空気は一方向に流速の大
きい状態で流れることができるために、高い効率で冷却
することができる。

【００３０】従って、電子部品(8) より生じた熱は、第
１放熱フィン(11)から外部に放出されるとともに、非除
去分の熱、換言すれば放熱フィン(11)の熱飽和分を冷却
水に伝えるために、熱伝導架橋部(6) が第１冷却水路
(5) 内の環状水路の水流により囲まれているとともに、
冷却水流方向が規制されることにより、上記熱飽和分
が、熱伝導架橋部(6) を囲む水路(5) の冷却水に吸収さ
れて外部に搬出されるようになされており、従って、空
冷および水冷の双方により冷却されるため、放熱効率を
向上することができるものである。

【００３１】また、この実施形態では、電子部品（発熱
素子）(8) が、比較的表面積の広い熱伝導性の高い熱拡
散板（スプレッダプレート）(16)を介して冷却水路形成
部材(3) に取り付けられている。このように、電子部品
(8) から発生する熱を、高い熱伝導性を有しかつ広い面
積のアルミニウム製または銅製熱拡散板（スプレッダプ
レート）(16)により拡散させられるため、さらに高い冷
却効率を得ることができる。

【００３２】さらに、この実施形態においては、第１冷
却水路(5) 内の冷却水は、下部パイプ(26)の長さの中間
部分に介在させられた水冷ポンプ(20)の作動により、第
１冷却水路(5) の上端部および第２冷却水路(25)の上端
部同士を連通する上部パイプ(27)を通って、密閉筺体
(1) の左側壁部(1b)に設けられた第２冷却水路(25)へと
流送され、そこで、冷却水の保有する熱は、第２熱伝導
プレート(22)およびこれの外面に取り付けられた波形フ
ィンよりなる第２放熱フィン(31)に伝達されて、第２放
熱フィン(31)から外部に放出されるとともに、第２空冷
ファン(34)の作動によって空冷ファン周辺の大気が第２
ダクト(33)を通って、これの内部の第２放熱フィン(31)
に向けて吹き付けられ、空気は一方向に流速の大きい状
態で流れることができるために、高い効率で冷却するこ
とができる。

【００３３】こうして、第２冷却水路(25)内において冷
却された冷却水は、水冷ポンプ(20)の作動により、第２
冷却水路(25)の下端部および第１冷却水路(5) の下端部
同士を連通する下部パイプ(26)を通って、密閉筺体(1)
の右側壁部(1a)の第１冷却水路(5) へと循環するもので
ある。このように、本発明の電子部品冷却装置および電
子部品冷却システムによれば、水冷ポンプ(20)および空
冷ファン(14)(34)の組み合わせによる作用により、熱の
放散効率が極めて高く、狭い部所での部品の冷却にすぐ
れた効果を発揮することができる。

【００３４】なお、上記実施形態において、電子部品冷
却装置および電子部品冷却システムの第１および第２冷
却水路(5)(25) 内に空気が入ると、水冷ポンプ(20)が破
損するおそれがあるので、冷却水路(5)(25) 内は水が満
液状態となされている。

【００３５】また、上記実施形態においては、制御機器
の電子部品(8) が収められている密閉筺体(1) が縦型で
あるが、これは横型であっても、勿論良い。

【００３６】上記の本発明の電子部品冷却装置および電
子部品冷却システムによれば、水冷および空冷の双方の
放熱ユニットを有しており、放熱フィン(11)に予定して
いる冷却能力を発揮させるために、電子部品（発熱素
子）(8) が当接するべき冷却水路形成部材(3) の所定の
壁部分に熱伝導架橋部(6) が設けられ、さらにその外部
に放熱フィン(11)が配置されて、電子部品（発熱素子）
(8) から生じた熱が、熱伝導架橋部(6) および熱伝導プ
レート(2) を介して放熱フィン(11)に直に伝えられると
ともに、非除去分の熱、換言すれば放熱フィン(11)の熱
飽和分を冷却水に伝えるために、熱伝導架橋部(6) 周辺
に水路(5) が設けられ、さらに冷却水流方向を規制する
ことにより、熱伝導架橋部(6) が水流で囲まれており、
従って、電子部品(8) より生じた熱は、放熱フィン(11)
から外部に放出されるとともに、放熱フィン(11)の熱飽
和分が、熱伝導架橋部(6) を囲む水路の冷却水に吸収さ
れて外部に搬出され、放熱効率を大幅に向上させること
ができて、例えば工作機械の制御機器、通信機器等の電
子部品の冷却装置として最適に使用することができるも
のである。

【００３７】なお、上記実施形態においては、熱伝導架
橋部(6) が、冷却水路形成部材(3)の素材と一体に形成
されているが、熱伝導架橋部(6) は、冷却水路形成部材
(3)の素材とは別体に形成されて、冷却水路形成部材(3)
の冷却水路用凹部(4) の底面の所定箇所に固定されて
いても良い。この場合、熱伝導架橋部(6) の固定手段と
しては、例えばろう付けによる方法、あるいはまた冷却
水路形成部材(3) の冷却水路用凹部(4) の底面所定箇所
に、熱伝導架橋部(6) の嵌合凹所（図示略）を設けてお
き、該嵌合凹所に熱伝導架橋部(6) の一部を嵌め込んで
固定する機械的方法などがある。

【００３８】また、上記実施形態では、熱伝導架橋部
(6) は、これを囲む水路(5) の冷却水が流れやすいよう
に、熱伝導架橋部(6) は円柱状の形状を有しているが、
熱伝導架橋部(6) は楕円柱状の形状を有するものであっ
ても良い。

【００３９】さらに、上記実施形態では、第１冷却水路
(5) 内が、垂直状および水平状に配置された水流規制兼
熱伝導架橋用凸条(7) によって流路が分けられている
が、水流規制兼熱伝導架橋用凸条(7) は、斜めに配置さ
れたものであっても、勿論良い。

【００４０】なお、本発明による電子部品冷却装置は、
工作機械の制御機器、通信機器等の電子部品(8) の冷却
装置として最適に使用することができる他、パソコンの
電子部品の冷却装置にも、同様に適用可能である。

【００４１】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の電子部品冷却装
置は、上述のように、片面に放熱フィンを有する熱伝導
プレートと、熱伝導プレートの他面に密着状に取り付け
られかつ冷却水路用凹部を有する冷却水路形成部材とを
備えており、冷却水路形成部材に、冷却水路用凹部の底
面から熱伝導プレートに接触する高さを有する熱伝導架
橋部が、熱伝導プレートと冷却水路形成部材との間に形
成された冷却水路に囲まれるように設けられ、熱伝導プ
レートと反対側において熱伝導架橋部に対応する冷却水
路形成部材の壁面部分に取り付けられた電子部品より生
じた熱が、冷却水路形成部材の熱伝導架橋部および熱伝
導プレートを介して放熱フィンに伝達されるようになさ
れているもので、本発明によれば、水冷および空冷の双
方の放熱ユニットを有する電子部品冷却装置について、
サイリスタやパワートランジスタ等の電子部品から生じ
た熱を、熱伝導により放熱フィンに直に伝えるととも
に、放熱フィンの熱飽和分を冷却水に伝えることによ
り、空冷および水冷の双方により冷却されるため、放熱
効率が向上し、工作機械の制御機器・通信機器等に適用
した場合にも、電子部品から発生する大きな熱量を外部
へ速やかに放出することができ、ひいては工作機械の制
御機器・通信機器等の小型化および薄型化、さらにはそ
の中で機器動作の安定性の保持の要望に応えることがで
きるという効果を奏する。

【００４２】また、本発明の請求項６記載の電子部品冷
却装置は、上述のように、冷却水路形成部材の壁面に、
熱伝導性を有する熱拡散板（いわゆるスプレッダプレー
ト）を介して電子部品が取り付けられているものである
から、電子部品（発熱素子）から生じた熱を、高い熱伝
導性を有しかつ広い面積の熱拡散板（スプレッダプレー
ト）により拡散させられるため、さらに高い冷却効率を
得ることができるという効果を奏する。

【００４３】本発明の請求項８記載の電子部品冷却シス
テムは、上述のように、密閉筺体の右側壁部に第１熱伝
導プレートが取り付けられ、第１熱伝導プレートの外面
に第１放熱フィンが取り付けられ、同第１熱伝導プレー
トの内面に冷却水路用凹部を有する第１冷却水路形成部
材が密着状に取り付けられて、熱伝導プレートと冷却水
路形成部材との間に第１冷却水路が形成され、第１冷却
水路形成部材に、冷却水路用凹部の底面から第１熱伝導
プレートに接触する高さを有する熱伝導架橋部が、熱伝
導プレートと冷却水路形成部材との間に形成された冷却
水路に囲まれるように設けられ、第１熱伝導プレートと
反対側において熱伝導架橋部に対応する冷却水路形成部
材の壁面部分に取り付けられた電子部品より生じた熱
が、第１冷却水路形成部材の熱伝導架橋部および第１熱
伝導プレートを介して第１放熱フィンに伝達されるよう
になされ、密閉筺体の左側壁部に第２熱伝導プレートが
取り付けられ、第２熱伝導プレートの外面に第２放熱フ
ィンが取り付けられ、同第２熱伝導プレートの内面に冷
却水路用凹部を有する第２冷却水路形成部材が密着状に
取り付けられて、熱伝導プレートと冷却水路形成部材と
の間に第２冷却水路が形成され、第１冷却水路および第
２冷却水路の下端部同士が下部パイプを介して互いに連
通せしめられるとともに、第１冷却水路および第２冷却
水路の上端部同士が上部パイプを介して互いに連通せし
められ、下部パイプの長さの中間部分に水冷ポンプが介
在させられており、電子部品より生じた熱が、第１放熱
フィンから外部に放出されるとともに、その非除去分の
熱が、熱伝導架橋部を囲む第１冷却水路の冷却水に吸収
され、水冷ポンプの作動により、第１冷却水路内の冷却
水が上部パイプを通って第２冷却水路へと流送され、そ
こで冷却水の保有する熱が、第２放熱フィンから外部に
放出され、冷却された第２冷却水路内の冷却水が、水冷
ポンプの作動により、下部パイプを通って第１冷却水路
へと循環するようになされているもので、本発明によれ
ば、水冷および空冷の双方の放熱ユニットを有する電子
部品冷却システムについて、サイリスタやパワートラン
ジスタ等の電子部品から生じた熱を、熱伝導により第１
放熱フィンに直に伝えるとともに、第１放熱フィンの熱
飽和分を第１冷却水路の冷却水に伝え、水冷ポンプの作
動により、第１冷却水路内の冷却水を、さらに第２冷却
水路へと流送して、そこで冷却水の保有する熱を第２放
熱フィンに伝えて、外部に放出し、冷却後の第２冷却水
路内の冷却水を第１冷却水路へと循環させるものである
から、放熱効率がより一層向上し、工作機械の制御機器
・通信機器等に適用した場合にも、電子部品から発生す
る大きな熱量を外部へきわめて速やかに放出することが
でき、ひいては工作機械の制御機器・通信機器等の小型
化および薄型化、さらにはその中で機器動作の安定性の
保持の要望に応えることができるという顕著な効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す電子部品冷却装置およ
び電子部品冷却システムの概略縦断面である。

【図２】同電子部品冷却装置の要部分解斜視図である。

【符号の説明】１密閉筺体１ａ右側壁部１ｂ左側壁部２第１熱伝導プレート（熱伝導プレート）３第１冷却水路形成部材（冷却水路形成部材）４冷却水路用凹部５第１冷却水路（冷却水路）６熱伝導架橋部７水流規制兼熱伝導架橋用凸条８電子部品９回路基板１０電子部品冷却装置１１第１放熱フィン（放熱フィン）１２横断面略コ形のフィンカバー１３第１ダクト１４第１空冷ファン（空冷ファン）１６熱拡散板（スプレッダプレート）２０水冷ポンプ２２第２熱伝導プレート２３第２冷却水路形成部材２４冷却水路用凹部２５第２冷却水路２６下部パイプ２７上部パイプ３１第１放熱フィン（放熱フィン）３２横断面略コ形のフィンカバー３３第２ダクト３４第２空冷ファン（空冷ファン）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片面に放熱フィンを有する熱伝導プレー
トと、熱伝導プレートの他面に密着状に取り付けられか
つ冷却水路用凹部を有する冷却水路形成部材とを備えて
おり、冷却水路形成部材に、冷却水路用凹部の底面から
熱伝導プレートに接触する高さを有する熱伝導架橋部
が、熱伝導プレートと冷却水路形成部材との間に形成さ
れた冷却水路に囲まれるように設けられ、熱伝導プレー
トと反対側において熱伝導架橋部に対応する冷却水路形
成部材の壁面部分に取り付けられた電子部品より生じた
熱が、冷却水路形成部材の熱伝導架橋部および熱伝導プ
レートを介して放熱フィンに伝達されるようになされて
いる、電子部品冷却装置。
【請求項２】熱伝導架橋部が、冷却水路形成部材の素
材と一体に形成されて、冷却水路形成部材の冷却水路用
凹部の底面から立上がり状に設けられている、請求項１
記載の電子部品冷却装置。
【請求項３】熱伝導架橋部が、冷却水路形成部材の素
材とは別体に形成され、冷却水路形成部材の冷却水路用
凹部の底面の所定箇所に固定されている、請求項１記載
の電子部品冷却装置。
【請求項４】熱伝導架橋部が、円柱状もしくは楕円柱
状の形状を有するものである、請求項１〜３のうちのい
ずれか一項記載の電子部品冷却装置。
【請求項５】冷却水路形成部材の熱伝導架橋部が、工
作機械の制御機器等の基板に取り付けられた電子部品に
対応する箇所に設けられている、請求項１〜４のうちの
いずれか一項記載の電子部品冷却装置。
【請求項６】冷却水路形成部材の壁面に、熱伝導性を
有する熱拡散板を介して電子部品が取り付けられてい
る、請求項１〜５のうちのいずれか一項記載の電子部品
冷却装置。
【請求項７】放熱フィンが、波形フィンよりなるとと
もに、横断面略コ形のフィンカバーによって覆われて、
フィンカバーと熱伝導プレートとによってダクトが形成
され、ダクトの下端寄り部分に空冷ファンが配置され
て、空冷ファンからの風がダクト内の放熱フィンに向か
って吹き付けられるようになされている、請求項１記載
の電子部品冷却装置。
【請求項８】密閉筺体の右側壁部に第１熱伝導プレー
トが取り付けられ、第１熱伝導プレートの外面に第１放
熱フィンが取り付けられ、同第１熱伝導プレートの内面
に冷却水路用凹部を有する第１冷却水路形成部材が密着
状に取り付けられて、熱伝導プレートと冷却水路形成部
材との間に第１冷却水路が形成され、第１冷却水路形成
部材に、冷却水路用凹部の底面から第１熱伝導プレート
に接触する高さを有する熱伝導架橋部が、熱伝導プレー
トと冷却水路形成部材との間に形成された冷却水路に囲
まれるように設けられ、第１熱伝導プレートと反対側に
おいて熱伝導架橋部に対応する冷却水路形成部材の壁面
部分に取り付けられた電子部品より生じた熱が、第１冷
却水路形成部材の熱伝導架橋部および第１熱伝導プレー
トを介して第１放熱フィンに伝達されるようになされ、
密閉筺体の左側壁部に第２熱伝導プレートが取り付けら
れ、第２熱伝導プレートの外面に第２放熱フィンが取り
付けられ、同第２熱伝導プレートの内面に冷却水路用凹
部を有する第２冷却水路形成部材が密着状に取り付けら
れて、熱伝導プレートと冷却水路形成部材との間に第２
冷却水路が形成され、第１冷却水路および第２冷却水路
の下端部同士が下部パイプを介して互いに連通せしめら
れるとともに、第１冷却水路および第２冷却水路の上端
部同士が上部パイプを介して互いに連通せしめられ、下
部パイプの長さの中間部分に水冷ポンプが介在させられ
ており、電子部品より生じた熱が、第１放熱フィンから
外部に放出されるとともに、その非除去分の熱が、熱伝
導架橋部を囲む第１冷却水路の冷却水に吸収され、水冷
ポンプの作動により、第１冷却水路内の冷却水が上部パ
イプを通って第２冷却水路へと流送され、そこで冷却水
の保有する熱が、第２放熱フィンから外部に放出され、
冷却された第２冷却水路内の冷却水が、水冷ポンプの作
動により、下部パイプを通って第１冷却水路へと循環す
るようになされていることを特徴とする、電子部品冷却
システム。
【請求項９】第１放熱フィンが、波形フィンよりなる
とともに、横断面略コ形の第１フィンカバーによって覆
われて、第１フィンカバーと第１熱伝導プレートと筺体
右側壁部とによって第１ダクトが形成され、第１ダクト
の下端部に第１空冷ファンが配置されて、第１空冷ファ
ンからの風が第１ダクト内の放熱フィンに向かって吹き
付けられるようになされ、第２放熱フィンが、波形フィ
ンよりなるとともに、横断面略コ形の第２フィンカバー
によって覆われて、第２フィンカバーと第２熱伝導プレ
ートと筺体左側壁部とによって第２ダクトが形成され、
第２ダクトの下端部に第２空冷ファンが配置されて、第
２空冷ファンからの風が第２ダクト内の放熱フィンに向
かって吹き付けられるようになされている、請求項８記
載の電子部品冷却システム。