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JPH10150284A - 制御ユニット - Google Patents

制御ユニット

Info

Publication number
JPH10150284A
JPH10150284A JP32614896A JP32614896A JPH10150284A JP H10150284 A JPH10150284 A JP H10150284A JP 32614896 A JP32614896 A JP 32614896A JP 32614896 A JP32614896 A JP 32614896A JP H10150284 A JPH10150284 A JP H10150284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat sink
heat
cooling
control unit
semiconductor element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32614896A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Koga
弘之 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP32614896A priority Critical patent/JPH10150284A/ja
Publication of JPH10150284A publication Critical patent/JPH10150284A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • H05K7/20918Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components the components being isolated from air flow, e.g. hollow heat sinks, wind tunnels or funnels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートシンクを大きくすることなく、冷却フ
ィン間に冷気を流通させて半導体素子を確実に冷却す
る。 【解決手段】 半導体素子が取付けられたヒートシンク
をケースの底板に取付け、ヒートシンクの冷却フィンに
冷却風を流通させて冷却する制御ユニットにおいて、発
熱量の大きい半導体素子4を取付けた第1のヒートシン
ク2と、発熱量の比較的小さい半導体素子7を取付けた
第2のヒートシンク5と、風洞9を形成する覆板8と、
冷却風を導く整流板13とを有し、第1のヒートシンク
2は空間を介して第2のヒートシンク5を配設され、覆
板8は両ヒートシンクを覆って底板1aとの間に風洞9
を形成し、整流板13は斜辺部を有する部材からなり第
1のヒートシンク2の側面と第2のヒートシンク5の側
面に跨がって配置され、一方端を第2のヒートシンク5
の側面に取付け、他方端を第1のヒートシンク2の側面
に取付けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を取付
けたヒートシンクを有する制御ユニットに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の制御ユニットの構成は、図5ない
し図7に示すように構成してある。図において、20は
コ字状に形成したケースで、このケース20の底板20
aにヒートシンク21が取付けてある。前記ヒートシン
ク21の裏面に断面を山形にした冷却フィン22が設け
られ、表面にトランジスタのように発熱量が大きい半導
体素子23および整流ダイオードのように発熱量の小さ
い半導体素子24が取付けられている。25は前記ヒー
トシンク21の冷却フィン22を覆う覆板で、前記ケー
ス20の底板20aとの間に風洞26を形成している。
27は前記風洞26の一方端に設けた冷却フアンであ
る。前記冷却フアンによる冷気は、風洞26の端部の吸
入口28から吸入し、前記ヒートシンク21の冷却フィ
ン22間を流通して風洞26の端部に設けた排気口29
から外部に排出するように構成してある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の制御
ユニットは、発熱量の大きい半導体素子23と発熱量の
比較的小さい半導体素子4とを1つのヒートシンク21
に取付けている。このため、前記発熱量の大きい半導体
素子23の発熱量を基準に、冷却フィンの長手方向の長
さが一定の長さを有する冷却フィン22を有するヒート
シンク21を選定しているため、ヒートシンク21の長
さが長くなり、ヒートシンクが大形化する欠点があっ
た。また、冷却フアンによる冷却風が発熱量の比較的小
さい半導体素子24を取付けた部分のヒートシンククの
冷却フィンの表面を流通して温められる。この温められ
た冷却風と冷却フィンに接触していない温められていな
い冷却風とが混ざり合うことなく層状になって、発熱量
の大きい半導体素子23を取付けた部分のヒートシンク
の冷却フィンに温められた冷却風が接しながら流通する
ため、発熱量の大きい半導体素子を取付けた部分のヒー
トシンクの冷却フィンの冷却が十分に行われず、発熱量
の大きい半導体素子は十分に冷却されない。このため、
発熱量の大きい半導体素子の定格出力を確保することが
できなかった。本発明は、ヒートシンクを大形化するこ
となく、ヒートシンクを確実に冷却してトランジスタの
定格出力を確保することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、種々の発熱量をもつ半導体素子が取付
けられたヒートシンクをケースの底板に取付け、前記ヒ
ートシンクの冷却フィンに冷却フアンによる冷却風を流
通させて冷却する制御ユニットにおいて、発熱量の大き
い半導体素子を取付けた第1のヒートシンクと、発熱量
の比較的小さい半導体素子を取付けた第2のヒートシン
クと、風洞を形成する覆板と、冷却風を導く整流板とを
有し、前記第1のヒートシンクは空間を介して第2のヒ
ートシンクの風下に配設され、前記覆板は両ヒートシン
クを覆ってケースに取付けられるとともに前記ケースの
底板との間に風洞を形成し、前記整流板は斜辺部を有す
る部材からなり前記第1のヒートシンクの側面と第2の
ヒートシンクの側面に跨がって配置され、風上側の一方
端の内側面を前記第2のヒートシンクの幅方向の側面に
取付け、かつ、風下側の他方端の内側面を前記第1のヒ
ートシンクの幅方向の側面に取付けている。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施例に
基づいて説明する。図1は、本発明の実施例を示す制御
ユニットの斜視図、図2は、本発明の実施例を示す制御
ユニットの縦断面側面図、図3は、図2のA−A線に沿
う断面図、図4は、図3のB−B線に沿う断面図であ
る。図において、1はコ字状に形成したケースで、底板
1aにロ字状の切り欠き穴1c、1dが設けられ、上面
にカバー1bが取付けられている。2は第1のヒートシ
ンクで、裏面に断面を山形にした冷却フィン3が複数個
設けられ、表面を前記ケース1の底板1aに取付けてあ
る。前記底板1aの切り欠き穴1cに位置する第1のヒ
ートシンク2の表面にはトランジスタ等の発熱量の大き
い半導体素子4を複数個、例えば6個取付けてある。5
は第2のヒートシンクで、裏面に断面を山形にした冷却
フィン6を複数個有し、表面を前記ケース1の底板1a
に取付けてある。前記底板1aの切り欠き穴1dに位置
する前記第2のヒートシンク5の表面には整流ダイオー
ド等の発熱量の小さい半導体素子7を複数個、例えば6
個取付けてある。前記発熱量の大きい半導体素子4を取
付けた第1のヒートシンク2は、発熱量の比較的小さい
半導体素子7を取付けた第2のヒートシンク5の風下に
空間をおいて配置してある。8はコ字状に形成し、前記
ケース1の底板1aに取付けた覆板で、前記ヒートシン
ク2の冷却フィン3および第2のヒートシンク5の冷却
フィン6を囲い、前記ケース1の底板1aとの間に風洞
9を形成するように構成してある。10は前記風洞9の
一方側に設け、前記ケース1の底板1aに取付けられた
冷却フアン、11は風洞9に設けた吸気口である。12
は風洞9に設けた排気口である。13は前記風洞9内に
設けた整流板で、斜辺部を有する部材からなり前記第1
のヒートシンク2の側面と第2のヒートシンク5の側面
に跨がって配置され、風上側の一方端の内側面を第2の
ヒートシンク5の幅方向の側面に取付け、風下側の他方
端の内側面を前記第1のヒートシンク2の幅方向の側面
に取付けてある。14は抵抗等の電気部品を取付け電気
部品相互をプリント配線したプリント基板で、前記ケー
ス1に取付けてある。15は覆板8の底面に取付けた案
内板で、板面を前記冷却フィン6および冷却フィン3の
高さ方向の先端に当接させてある。つぎに、制御ユニッ
トの冷却作用について説明をする。冷却フアン10を始
動すると、風洞9の一端の吸気口11から吸入した冷却
風が第2のヒートシンク5の冷却フィン6間を流通す
る。前記冷却フィン6の間を冷却風が流通すると、第2
のヒートシンク5に発熱量の比較的小さい半導体素子7
からの熱で高温になった冷却フィン6との間で熱交換を
行い、前記冷却フィン6を介して発熱量の比較的小さい
半導体素子を冷却する。前記冷却フィン6間を流通して
温められた冷却風の熱は、整流板13と案内板15およ
び底板1aで囲われた空間に流入して温められていない
冷却風に拡散されて冷却風の温度が低下する。この温度
が低下した冷却風を第1のヒートシンク2の冷却フィン
3の間を流通させて前記第1のヒートシンク2に取付け
た発熱量の大きい半導体素子4により高温となった冷却
フィン3との間で熱交換を行い、前記冷却フィン3を介
して発熱量の大きい半導体素子4を冷却して排気口12
より冷却風を外部に排出する。このように、第1のヒー
トシンク2と第2のヒートシンク5との間に整流板13
と案内板15とケース1の底板1aとにより区画された
空間を設け、この空間の断面積を第2のヒートシンク5
の冷却フィン6を流通する流通路の断面積より広くして
いる。このため、第2のヒートシンク5の冷却フィン6
で温められた冷却風と温められていない冷却風とがこの
空間に流れこむと温められた冷却風と温められていない
冷却風とが混合されて冷却風の温度を下げる。この温度
が下がった冷却風が第1のヒートシンク2の冷却フィン
3間を流通するので、第1のヒートシンク2を確実に冷
却することができる。前記案内板15を、第2のヒート
シンク5の冷却フィン6の先端および第1のヒートシン
ク2の冷却フィン3の先端に当接させたので、冷却風が
前記冷却フィン3、6のフィン間を確実に流通して冷却
フィンを冷却することができる。図1では案内板15を
設けたが、案内板を設けず覆板8を冷却フィン6の先端
に当接させてケース1の底板1aに取付けてもよい。
【0006】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によればつぎ
のような効果がある。 発熱量の大きい半導体素子と発熱量の小さい半導体
素子の発熱量に応じてヒートシンクを選定するので、ヒ
ートシンクを小形にできる。 ヒートシンクを分割し、分割したヒートシンクの間
に空間を設け、この空間の断面積をヒートシンクの冷却
フィンの流通路の断面積より大きくして、冷却フィン間
を流通した温められた冷却風を温められていない冷却風
と混合して冷却風の温度を下げるので、冷却効率を向上
でき、半導体素子の定格出力を確保できる。 案内板を第1および第2のヒートシンクの冷却フィ
ンの先端に当接させたので、冷却風が前記冷却フィンの
フィン間を確実に流通して冷却フィンを効率よく冷却す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す制御ユニットの斜視図で
ある。
【図2】本発明の実施例を示す制御ユニットの縦断面側
面図である。
【図3】図2のA−A線に沿う断面図である。
【図4】図2のB−B線に沿う断面図である。
【図5】従来の制御ユニットの縦断面側面図である。
【図6】図5のC−C線に沿う断面図である。
【図7】図5のD−D線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 ケース、 1a 底板、 1b カバー、 1c
切り欠き穴、1d 切り欠き穴、 2 第1のヒートシ
ンク、 3 冷却フィン、4 半導体素子、 5 第2
のヒートシンク、 6 冷却フィン、7 半導体素子、
8 覆板、 9 風洞、 10 冷却フアン、11
吸気口、 12 排気口、 13 整流板、 14
プリント基板、15 案内板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 種々の発熱量をもつ半導体素子が取付け
    られたヒートシンクをケースの底板に取付け、前記ヒー
    トシンクの冷却フィンに冷却フアンによる冷却風を流通
    させて冷却する制御ユニットにおいて、発熱量の大きい
    半導体素子を取付けた第1のヒートシンクと、発熱量の
    比較的小さい半導体素子を取付けた第2のヒートシンク
    と、風洞を形成する覆板と、冷却風を導く整流板とを有
    し、前記第1のヒートシンクは空間を介して第2のヒー
    トシンクの風下に配設され、前記覆板は前記両ヒートシ
    ンクを覆ってケースに取付けられるとともに前記ケース
    の底板との間に風洞を形成し、前記整流板は斜辺部を有
    する部材からなり前記第1のヒートシンクの側面と第2
    のヒートシンクの側面に跨がって配置され、風上側の一
    方端の内側面を前記第2のヒートシンクの幅方向の側面
    に取付け、かつ、風下側の他方端の内側面を前記第1の
    ヒートシンクの幅方向の側面に取付けていることを特徴
    とする制御ユニット。
  2. 【請求項2】 前記覆板の底面に前記両ヒートシンクの
    冷却フィンの高さ方向の先端部に当接する案内板を取付
    けたことを特徴とする請求項1記載の制御ユニット。
JP32614896A 1996-11-20 1996-11-20 制御ユニット Pending JPH10150284A (ja)

Priority Applications (1)

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JP32614896A JPH10150284A (ja) 1996-11-20 1996-11-20 制御ユニット

Applications Claiming Priority (1)

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JP32614896A JPH10150284A (ja) 1996-11-20 1996-11-20 制御ユニット

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JPH10150284A true JPH10150284A (ja) 1998-06-02

Family

ID=18184594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32614896A Pending JPH10150284A (ja) 1996-11-20 1996-11-20 制御ユニット

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