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公開番号2024168548
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023085312
出願日2023-05-24
発明の名称冷却装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類H01L 23/427 20060101AFI20241128BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】冷却装置の冷却性能のさらなる向上を図る。
【解決手段】冷却装置は、発熱体からの熱を受ける受熱部と、受熱部から延びる長尺状の熱輸送部と、熱輸送部の延びる方向に互いに間隔をあけて配置される複数のフィンと、を備え、複数のフィンのそれぞれは、第1方向の端である第1端と第1方向とは反対の第2方向の端である第2端とを有し、第1端と第2端との間で熱輸送部に固定される板状のベース部と、第1端に接続されており、第1方向に向かうに従って受熱部に近づくようにベース部に対して傾斜する第1傾斜部と、第2端に接続されており、第2方向に向かうに従って受熱部から遠ざかるようにベース部に対して傾斜する第2傾斜部と、を有し、第2傾斜部の第1方向での端が第2端よりも第1方向に位置し、第2傾斜部の第1方向での端と第2端との間の距離は、第1傾斜部の第2方向での端と第1端との間の距離よりも長い。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
冷却対象となる発熱体からの熱を受ける受熱部と、
前記受熱部から延びる長尺状の熱輸送部と、
前記熱輸送部に接続されており、前記熱輸送部の延びる方向に互いに間隔をあけて配置される複数のフィンと、を備え、
前記複数のフィンのそれぞれは、
第１方向の端である第１端と前記第１方向とは反対の第２方向の端である第２端とを有し、前記第１端と前記第２端との間で前記熱輸送部に固定される板状のベース部と、
前記第１端に接続されており、前記第１方向に向かうに従って前記受熱部に近づくように前記ベース部に対して傾斜する第１傾斜部と、
前記第２端に接続されており、前記第２方向に向かうに従って前記受熱部から遠ざかるように前記ベース部に対して傾斜する第２傾斜部と、を有し、
前記第２傾斜部の前記第１方向での端が前記第２端よりも前記第１方向に位置し、
前記第２傾斜部の前記第１方向での端と前記第２端との間の距離は、前記第１傾斜部の前記第２方向での端と前記第１端との間の距離よりも長い、
冷却装置。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記第２傾斜部の前記第１方向での端と前記第２端との間の距離は、前記第１端と前記第２端との間の距離に等しい、
請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記第１端の長さは、前記第２端の長さよりも長い、
請求項１または請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記ベース部は、前記第１端の両端と前記第２端の両端とを直線的に結ぶ１対の側面をさらに有する、
請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記第２傾斜部の前記第２方向での端と前記第２端との間の距離は、前記第１傾斜部の前記第１方向での端と前記第１端との間の距離よりも短い、
請求項１に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記ベース部に対する前記第２傾斜部の傾斜角度は、前記ベース部に対する前記第１傾斜部の傾斜角度よりも大きい、
請求項１に記載の冷却装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷却装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、空気の対流を利用した放熱により半導体素子等の発熱体を冷却する自冷式の冷却装置が記載される。特許文献１に記載の冷却装置は、冷却対象となる発熱体からの熱を受ける受熱部と、受熱部から上方に延びる長尺状の熱輸送部と、互いに間隔をあけて熱輸送部に沿って設けられる複数のフィンと、を備える。ここで、複数のフィンのそれぞれは、熱輸送部に固定される板状の第１部分と、第１部分の一端に連なる板状の第２部分と、第１部分の他端に連なる板状の第３部分と、を備える。第２部分は、前記第１部分に連なる一端が反対側の他端よりも上方に位置するように傾斜する。第３部分は、前記第１部分に連なる一端が反対側の他端よりも下方に位置するように傾斜する。複数のフィンのそれぞれにおいて、第３部分の長さが第２部分の長さよりも短い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３―１４６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の装置では、第３部分の冷却に対する寄与が第２部分の冷却に対する寄与よりも小さいことから、前述のように第３部分の長さを第２部分の長さよりも短くすることにより、冷却性能の向上と低コスト化との両立が図られる。
【０００５】
しかし、特許文献１では、第３部分の形状と冷却に対する寄与との関係について何ら言及されていない。このため、特許文献１に記載の装置では、第３部分の形状が最適化されておらず、さらなる冷却性能の向上を図るうえで改善の余地がある。
【０００６】
以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、冷却装置のさらなる冷却性能の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る冷却装置は、冷却対象となる発熱体からの熱を受ける受熱部と、前記受熱部から延びる長尺状の熱輸送部と、前記熱輸送部に接続されており、前記熱輸送部の延びる方向に互いに間隔をあけて配置される複数のフィンと、を備え、前記複数のフィンのそれぞれは、第１方向の端である第１端と前記第１方向とは反対の第２方向の端である第２端とを有し、前記第１端と前記第２端との間で前記熱輸送部に固定される板状のベース部と、前記第１端に接続されており、前記第１方向に向かうに従って前記受熱部に近づくように前記ベース部に対して傾斜する第１傾斜部と、前記第２端に接続されており、前記第２方向に向かうに従って前記受熱部から遠ざかるように前記ベース部に対して傾斜する第２傾斜部と、を有し、前記第２傾斜部の前記第１方向での端が前記第２端よりも前記第１方向に位置し、前記第２傾斜部の前記第１方向での端と前記第２端との間の距離は、前記第１傾斜部の前記第２方向での端と前記第１端との間の距離よりも長い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る冷却装置の構成例を示す側面図である。
第１実施形態のフィンの斜視図である。
第１実施形態のフィンの側面図である。
第１実施形態のフィンを平面に展開した状態を示す図である。
フィンのベース部の幅比とフィンの後縁部の温度の相対値との関係を示す図である。
フィンのベース部の幅比とフィンの熱伝達率の相対値との関係を示す図である。
フィンのベース部の幅比とフィンの放熱量の相対値との関係を示す図である。
第２実施形態のフィンの斜視図である。
第２実施形態のフィンの側面図である。
第２実施形態のフィンを平面に展開した状態を示す図である。
変形例１のフィンの斜視図である。
変形例１のフィンの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
【００１０】
１．第１実施形態
１－１．冷却装置の概要
図１は、第１実施形態に係る冷却装置１の構成例を示す側面図である。冷却装置１は、発熱体１００を冷却する自冷式の冷却装置である。「自冷式」とは、送風機等を用いた強制冷却ではなく、空気の自然対流を利用して冷却対象を冷却する方式のことをいう。図１には、冷却装置１の冷却対象である発熱体１００が二点鎖線で示される。
（【００１１】以降は省略されています）

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