JPH0723966Y2 - 低い熱抵抗を有する電気部品の放熱構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は電源等に用いられる放熱構造に係り、特に低い
熱抵抗を有するような構造の改良に関する。

〈従来の技術〉 第５図は本出願人が従来より製造している装置の部品斜
視図、第６図は組立て状態の説明図で、プリント基板の
使用ができないほど大電流を使用しているので本出願人
は『立体コンバータ』と呼んでいる。図において、電子
部品10は電力用のトランジスタやダイオードなどの発熱
するもので、動作を継続するには所定の温度以下に維持
する必要がある。入力バスバー20は電子部品10に電力を
供給するもので、例えば安定化されていない直流電圧が
印加される。出力バスバー30は電子部品10の出力する電
力を負荷に送電するもので、例えば安定化した直流電圧
が流れている。ヒートシンク40は電子部品10で発生する
熱を放熱するもので、熱交換が容易になるようにひだ状
の突起を多数備えている。取付けブラケット50は一端が
図示しない筐体に固定され、他端がヒートシンク40と固
定されるもので、ヒートシンク40の筐体への取付けに使
用する。

サーマルシート41は出力バスバー30とヒートシンク40と
の絶縁をし、絶縁ブッシュ42は出力バスバー30と取付け
ネジ44との絶縁をし、絶縁ブッシュ43は入力バスバー20
と取付けネジ44との絶縁をしている。取付けネジ44は電
子部品10、入力バスバー20、出力バスバー30及びヒート
シンク40の固定と電気的な接続を行い、取付けネジ45は
ヒートシンク40と取付けブラケット50との固定をしてい
る。

この様な構成によれば、ヒートシンク40を取付けブラケ
ット50に組み付ける際に、各種の絶縁材を用いてヒート
シンク40に電位を持たせない様にしている。

第７図は熱抵抗を模式的に説明する図である。発熱量Pl
ossは電子部品10の熱抵抗θjc、サーマルシート41の熱
抵抗θcb、出力バスバー30の熱抵抗θbf及びヒートシン
ク40の熱抵抗θｆで接地され、然して、電子部品10の温
度上昇Δt0を生じる。

第８図は電子部品10の説明図である。入力端子11はダイ
オード12のアノード側に接続され、出力端子13はカソー
ド側に接続されている。

第９図はこの様な構造が使用される電源の回路図であ
る。トランスの一次側には直流電圧Vinが印加され、ス
イッチング素子Ｑによりオンオフされる。するとトラン
ス二次側にはスイッチング信号が誘起されるので、これ
を整流ダイオードによって整流しコンデンサで平滑化し
て負荷に直流電圧Voutを供給している。電子部品10は例
えばこの整流ダイオードである。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかし従来装置では、次の課題がある。

絶縁と放熱という相反する条件を満たすためにサー
マルシート41等の高価な部品を使用するので、部品コス
トが増大する。

ヒートシンク40への組込みで考察すると、図示する
ような８層構造となっていて相互の組付け誤差や各部品
の寸法許容値の管理が必要になり、管理コストが増大す
る。

８層もの組付けになるので、組立て作業が複雑であ
る。

電子部品10からヒートシンク40への放熱経路にサー
マルシート41の熱抵抗が加わり、最終放熱を行うヒート
シンク40の熱抵抗を小さくする関係でヒートシンク40が
大形化して部品コストが増大する。

本考案はこのような課題を解決したもので、立体コンバ
ータでありながら低い熱抵抗を有し簡単な構造の電気部
品の放熱構造を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このような目的を達成する本考案は、発熱する電子部品
と、この電子部品の入力端子に接続される入力バスバー
と、この電子部品の出力端子に接続される出力バスバー
と、この電子部品と出力バスバーを介して固定され当該
電子部品の冷却をするヒートシンクと、このヒートシン
クを筐体に取付ける取付けブラケットとよりなる電気部
品の放熱構造において、次の構成としたものである。

即ち、前記出力バスバーと前記ヒートシンクを導電状態
で取付けると共に、前記ヒートシンクと前記取付けブラ
ケットとの間に電気的な絶縁材を介在させたことを特徴
としている。

〈作用〉 本考案の各構成要素はつぎの作用をする。電子部品は入
力バスバーより供給された電力を出力バスバーに出力す
る。ヒートシンクは直接出力バスバーと接触しているの
で、電子部品との熱抵抗が小さい。ヒートシンクが電位
を有しているので、取付けブラケットとの間に絶縁材を
介在させている。

〈実施例〉 以下図面を用いて、本考案を説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す部品斜視図、第２図は
組立て状態の説明図である。尚第１図及び第２図におい
て、前記第５図及び第６図と同一作用をするものには同
一符号をつけ説明を省略する。

図において、ヒートシンク40は出力バスバー30とサーマ
ルシート41を介在させることなく直接接触し、然して出
力バスバー30と同一の電位を有している。従って絶縁ブ
ッシュ42を用いることなく、取付けネジ44は電子部品10
と出力バスバー30とを固定している。絶縁材46はヒート
シンク40と取付けブラケット50との間に介在し、電気的
な絶縁のみを行う。熱抵抗に関する考慮が不要であるか
ら、サーマルシート41のような高価な材料を用いる必要
がない。取付けネジ45の接続には、ヒートシンク40と絶
縁をとる必要があることから絶縁ブッシュ47を用いてい
る。

このように構成された装置の動作を次に説明する。第３
図は熱抵抗を模式的に説明する図である。発熱量Ploss
は電子部品10の熱抵抗θjc、出力バスバー30の熱抵抗θ
bf及びヒートシンク40の熱抵抗θｆで接地され、第７図
と比較するとサーマルシート41の熱抵抗θcb分だけ熱抵
抗が減少している。然して、電子部品10の温度上昇Δt1
は第７図における温度上昇Δt0に比較してΔt2低い値に
なっている。逆にいうと、熱抵抗θcb分だけヒートシン
ク40の熱抵抗θｆを大きくすることが可能となり、小型
のヒートシンク40で差支えなくなる。

第４図はこの装置の要部接続図である。入力バスバー20
から入力電流I0が電子部品10に供給され、整流して出力
バスバー30に出力される。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば電子部品10とヒー
トシンク40の熱抵抗を小さくしたので、次のような実用
上の効果がある。

サーマルシート41に相当する熱抵抗分のヒートシン
ク40の小形化が可能になり、部品コストが低下する。

出力バスバー30とヒートシンク40が同じ電位になる
ので、絶縁ブッシュ42が省略でき低コスト化に寄与す
る。

部品点数の減少により構造が単純化され、組立て容
易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す部品斜視図、第２図は
組立て状態の説明図、第３図は熱抵抗を模式的に説明す
る図、第４図はこの装置の要部接続図である。 第５図は本出願人が従来より製造している装置の部品斜
視図、第６図は組立て状態の説明図、第７図は熱抵抗を
模式的に説明する図、第８図は電子部品10の説明図、第
９図はこの様な構造が使用される電源の回路図である。 10…電子部品、20…入力バスバー、30…出力バスバー、
40…ヒートシンク、46…絶縁材、50…取付けブラケッ
ト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱する電子部品と、この電子部品の入力
   端子に接続される入力バスバーと、この電子部品の出力
   端子に接続される出力バスバーと、この電子部品と出力
   バスバーを介して固定され当該電子部品の冷却をするヒ
   ートシンクと、このヒートシンクを筐体に取付ける取付
   けブラケットとよりなる電気部品の放熱構造において、 前記出力バスバーと前記ヒートシンクを導電状態で取付
   けると共に、 前記ヒートシンクと前記取付けブラケットとの間に電気
   的な絶縁材を介在させたこと、 を特徴とする低い熱抵抗を有する電気部品の放熱構造。