放熱組立体
【課題】安価且つ簡単な構成により発熱体の冷却効率を高めることができる放熱組立体を提供することを課題とする。
【解決手段】実施形態によれば、正方形の接触面を介してパワーアンプ２をヒートシンク４に取り付けた放熱組立体１０であって、ヒートシンク４の放熱フィン８と交差する方向に接触面２ａの対角線が沿う姿勢でＰＡ２をヒートシンク４に斜めに取り付けた放熱組立体１０を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、正方形の接触面を介してパワーアンプ２をヒートシンク４に取り付けた放熱組立体１０であって、ヒートシンク４の放熱フィン８と交差する方向に接触面２ａの対角線が沿う姿勢でＰＡ２をヒートシンク４に斜めに取り付けた放熱組立体１０を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば、デジタル放送システムの送信機に組み込まれた電力増幅器（ＰＡ：パワーアンプ）などの発熱体を空冷する放熱組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、デジタル放送システムの送信機に組み込まれたＰＡは、比較的高温に発熱することが知られている。このように高温になる電子部品の放熱手段として、例えば、比較的構造が単純で安価な空冷式の放熱器が用いられる。この種の放熱器の一例として、ＰＡなどの発熱体を取り付けた面と反対の面に複数枚の放熱フィンを有するものが知られている。放熱フィンには、発熱体からの熱が伝達され、放熱フィンの間を流通する空気によってこの熱が大気中に放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４２６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の放熱器は、できるだけ簡単な構成で効率良く発熱体を冷却することが望ましい。冷却効率を高めるためには、放熱フィンの間隔を狭くしたり、放熱フィンの間に流す冷却風の流速を上げたり、放熱フィンの高さを高くしたりする方法が考えられる。
【０００５】
しかし、放熱フィンの間隔を狭くし過ぎると、空気の流れが悪くなって冷却効率が低下してしまう。また、冷却風の流速を高めるため、より能力の高いファンを用いた場合、騒音が発生してしまったり、装置コストが高くなったりする。さらに、放熱フィンを高く（大きく）した場合、装置構成が大型化してしまう。
【０００６】
よって、安価且つ簡単な構成により発熱体の冷却効率を高めることができる放熱組立体の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、矩形の接触面を介して発熱体を放熱体に取り付けた放熱組立体であって、放熱フィンの並び方向に接触面の対角線が沿う姿勢で発熱体を放熱体に斜めに取り付けた放熱組立体を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る放熱組立体の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の放熱組立体を矢印IIＡ方向から見た側面図（ａ）、および図１の放熱組立体を矢印IIＢ方向から見た底面図（ｂ）である。
【図３】図３は、図２に対応した比較例の側面図（ａ）、および底面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１には、実施形態に係る放熱組立体１０の斜視図を示してある。また、図２（ａ）には、この放熱組立体１０を図１中矢印IIＡ方向から見た側面図を示してあり、図２（ｂ）には、この放熱組立体１０を図１中矢印IIＢ方向から見た底面図を示してある。
【００１０】
本実施形態の放熱組立体１０は、例えば、デジタル放送システムの送信機（図示せず）に組み込まれた電力増幅器２（ＰＡ：パワーアンプ）（以下、単にＰＡ２と称する）と、ヒートシンク４と、を密着させて組み合わせた構造を有する。ＰＡ２は、発熱体として機能し、ヒートシンク４は、放熱体として機能する。
【００１１】
ＰＡ２は、薄い正方形のブロック形状を有し、ヒートシンク４の平らな取付面４ａに全面で接触する平らな接触面２ａを有する。ＰＡ２が正方形のブロック形状であるため、この接触面２ａも正方形である。
【００１２】
ヒートシンク４は、熱伝導率が良好なアルミニウムや銅などの金属、或いはセラミックなどにより形成されている。また、ヒートシンク４は、ＰＡ２を取り付ける取付面４ａを有する薄い矩形ブロック形状のベース板６、および取付面４ａと反対のベース板６の裏面６ａから一体に互いに等しいピッチで突設された複数枚（本実施形態では９枚）の同じ形の放熱フィン８を有する。
【００１３】
本実施形態では、複数枚の放熱フィン８は、ベース板６と一体に成形されている。しかし、これら複数枚の放熱フィン８は、ベース板６に対してロウ付けやカシメなどにより別体として固定されても良い。
【００１４】
複数枚の放熱フィン８は、互いに平行にベース板６の裏面６ａから垂直に立設され、図２（ｂ）に矢印で示す冷却風の方向に沿って延設されている。言い換えると、上述した放熱組立体１０は、複数枚の放熱フィン８が冷却風の流れ方向に沿う姿勢で図示しない送信機に組み込まれる。冷却風は、送信機に組み込まれたファン（図示せず）によって形成され、その流量および流速は、当該ヒートシンクの放熱効率を最高にできる値に設定されている。
【００１５】
しかして、ＰＡ２で発生した熱は、その接触面２ａを介してヒートシンク４の取付面４ａに伝達されてベース板６で拡散される。そして、ベース板６で拡散された熱は、複数枚の放熱フィン８へ伝達される。さらに、複数枚の放熱フィン８に伝達された熱は、これら複数枚の放熱フィン８の間を流通する空気によって大気中へ放熱される。これにより、ＰＡ２が効果的に冷却される。
【００１６】
放熱組立体１０における上記のような熱の伝わり方を考えると、ＰＡ２の熱がヒートシンク４に伝達されるとき、ヒートシンク４のベース板６の中央近く、すなわちＰＡ２が対向した領域の温度が先に上昇し、徐々にベース板６の外側に熱が広がることが理解できる。このため、ＰＡ２に対向した位置に突設された放熱フィン８ａ（図２ａ）の方が、ＰＡ２に対向していない位置に突設された放熱フィン８ｂ（図２ａ）より先に温度が上昇し、熱の伝達効率が高くなる。
【００１７】
言い換えると、ＰＡ２に対向していない放熱フィン８ｂには、ベース板６の面方向に拡散した熱が伝達されることになり、ＰＡ２に対向している放熱フィン８ａへの伝熱（ＰＡ２の熱が直接的に伝えられる）と比較して、熱の伝達効率が悪くなる。
【００１８】
このため、例えば、図３（ａ）および図３（ｂ）に比較例として示すように、ＰＡ２をヒートシンク４に対して真っ直ぐ取り付けると、ＰＡ２に対向する放熱フィン８ａの枚数が少なくなり、十分な放熱性能を発揮できない。
【００１９】
これに対し、本実施形態のように、ＰＡ２の接触面２ａの対角線が、冷却風の流れ方向と直交する方向、すなわち放熱フィン８の並び方向に沿う姿勢で、ＰＡ２をヒートシンク４に斜めに取り付けることで、ＰＡ２に対向する放熱フィン８ａの枚数を増やすことができ、放熱効果を高めることができる。
【００２０】
具体的には、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す比較例のようにＰＡ２を真っ直ぐ取り付けた場合、ＰＡ２に対向する放熱フィン８ａの枚数は３枚であるが、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す本実施形態のようにＰＡ２を斜めに取り付けた場合、ＰＡ２に対向する放熱フィン８ａの枚数は５枚になり、その分、放熱効果を高めることができる。
【００２１】
以上のように、本実施形態によると、ヒートシンク４（放熱体）の形状やサイズを変えることなく、ＰＡ２（発熱体）のヒートシンク４に対するレイアウトを変更するだけで、放熱組立体１０としての放熱効果を高めることができ、安価且つ簡単な構成でＰＡ２の冷却効率を高めることができる。
【００２２】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００２３】
例えば、上述した実施形態では、放送システムのＰＡ２を冷却するための放熱組立体１０に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、比較的高温になる他の発熱体を冷却するため、本発明を適用することができる。
【００２４】
また、上述した実施形態では、正方形の接触面２ａを有する発熱体２の放熱構造について説明したが、これに限らず、発熱体の形状は矩形であればいかなる形状であっても良い。
【符号の説明】
【００２５】
２…パワーアンプ、２ａ…接触面、４…ヒートシンク、４ａ…取付面、６…ベース板、８…放熱フィン、８ａ…ＰＡに対向した放熱フィン、８ｂ…ＰＡに対向していない放熱フィン、１０…放熱組立体。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば、デジタル放送システムの送信機に組み込まれた電力増幅器（ＰＡ：パワーアンプ）などの発熱体を空冷する放熱組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、デジタル放送システムの送信機に組み込まれたＰＡは、比較的高温に発熱することが知られている。このように高温になる電子部品の放熱手段として、例えば、比較的構造が単純で安価な空冷式の放熱器が用いられる。この種の放熱器の一例として、ＰＡなどの発熱体を取り付けた面と反対の面に複数枚の放熱フィンを有するものが知られている。放熱フィンには、発熱体からの熱が伝達され、放熱フィンの間を流通する空気によってこの熱が大気中に放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４２６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の放熱器は、できるだけ簡単な構成で効率良く発熱体を冷却することが望ましい。冷却効率を高めるためには、放熱フィンの間隔を狭くしたり、放熱フィンの間に流す冷却風の流速を上げたり、放熱フィンの高さを高くしたりする方法が考えられる。
【０００５】
しかし、放熱フィンの間隔を狭くし過ぎると、空気の流れが悪くなって冷却効率が低下してしまう。また、冷却風の流速を高めるため、より能力の高いファンを用いた場合、騒音が発生してしまったり、装置コストが高くなったりする。さらに、放熱フィンを高く（大きく）した場合、装置構成が大型化してしまう。
【０００６】
よって、安価且つ簡単な構成により発熱体の冷却効率を高めることができる放熱組立体の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、矩形の接触面を介して発熱体を放熱体に取り付けた放熱組立体であって、放熱フィンの並び方向に接触面の対角線が沿う姿勢で発熱体を放熱体に斜めに取り付けた放熱組立体を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る放熱組立体の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の放熱組立体を矢印IIＡ方向から見た側面図（ａ）、および図１の放熱組立体を矢印IIＢ方向から見た底面図（ｂ）である。
【図３】図３は、図２に対応した比較例の側面図（ａ）、および底面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１には、実施形態に係る放熱組立体１０の斜視図を示してある。また、図２（ａ）には、この放熱組立体１０を図１中矢印IIＡ方向から見た側面図を示してあり、図２（ｂ）には、この放熱組立体１０を図１中矢印IIＢ方向から見た底面図を示してある。
【００１０】
本実施形態の放熱組立体１０は、例えば、デジタル放送システムの送信機（図示せず）に組み込まれた電力増幅器２（ＰＡ：パワーアンプ）（以下、単にＰＡ２と称する）と、ヒートシンク４と、を密着させて組み合わせた構造を有する。ＰＡ２は、発熱体として機能し、ヒートシンク４は、放熱体として機能する。
【００１１】
ＰＡ２は、薄い正方形のブロック形状を有し、ヒートシンク４の平らな取付面４ａに全面で接触する平らな接触面２ａを有する。ＰＡ２が正方形のブロック形状であるため、この接触面２ａも正方形である。
【００１２】
ヒートシンク４は、熱伝導率が良好なアルミニウムや銅などの金属、或いはセラミックなどにより形成されている。また、ヒートシンク４は、ＰＡ２を取り付ける取付面４ａを有する薄い矩形ブロック形状のベース板６、および取付面４ａと反対のベース板６の裏面６ａから一体に互いに等しいピッチで突設された複数枚（本実施形態では９枚）の同じ形の放熱フィン８を有する。
【００１３】
本実施形態では、複数枚の放熱フィン８は、ベース板６と一体に成形されている。しかし、これら複数枚の放熱フィン８は、ベース板６に対してロウ付けやカシメなどにより別体として固定されても良い。
【００１４】
複数枚の放熱フィン８は、互いに平行にベース板６の裏面６ａから垂直に立設され、図２（ｂ）に矢印で示す冷却風の方向に沿って延設されている。言い換えると、上述した放熱組立体１０は、複数枚の放熱フィン８が冷却風の流れ方向に沿う姿勢で図示しない送信機に組み込まれる。冷却風は、送信機に組み込まれたファン（図示せず）によって形成され、その流量および流速は、当該ヒートシンクの放熱効率を最高にできる値に設定されている。
【００１５】
しかして、ＰＡ２で発生した熱は、その接触面２ａを介してヒートシンク４の取付面４ａに伝達されてベース板６で拡散される。そして、ベース板６で拡散された熱は、複数枚の放熱フィン８へ伝達される。さらに、複数枚の放熱フィン８に伝達された熱は、これら複数枚の放熱フィン８の間を流通する空気によって大気中へ放熱される。これにより、ＰＡ２が効果的に冷却される。
【００１６】
放熱組立体１０における上記のような熱の伝わり方を考えると、ＰＡ２の熱がヒートシンク４に伝達されるとき、ヒートシンク４のベース板６の中央近く、すなわちＰＡ２が対向した領域の温度が先に上昇し、徐々にベース板６の外側に熱が広がることが理解できる。このため、ＰＡ２に対向した位置に突設された放熱フィン８ａ（図２ａ）の方が、ＰＡ２に対向していない位置に突設された放熱フィン８ｂ（図２ａ）より先に温度が上昇し、熱の伝達効率が高くなる。
【００１７】
言い換えると、ＰＡ２に対向していない放熱フィン８ｂには、ベース板６の面方向に拡散した熱が伝達されることになり、ＰＡ２に対向している放熱フィン８ａへの伝熱（ＰＡ２の熱が直接的に伝えられる）と比較して、熱の伝達効率が悪くなる。
【００１８】
このため、例えば、図３（ａ）および図３（ｂ）に比較例として示すように、ＰＡ２をヒートシンク４に対して真っ直ぐ取り付けると、ＰＡ２に対向する放熱フィン８ａの枚数が少なくなり、十分な放熱性能を発揮できない。
【００１９】
これに対し、本実施形態のように、ＰＡ２の接触面２ａの対角線が、冷却風の流れ方向と直交する方向、すなわち放熱フィン８の並び方向に沿う姿勢で、ＰＡ２をヒートシンク４に斜めに取り付けることで、ＰＡ２に対向する放熱フィン８ａの枚数を増やすことができ、放熱効果を高めることができる。
【００２０】
具体的には、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す比較例のようにＰＡ２を真っ直ぐ取り付けた場合、ＰＡ２に対向する放熱フィン８ａの枚数は３枚であるが、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す本実施形態のようにＰＡ２を斜めに取り付けた場合、ＰＡ２に対向する放熱フィン８ａの枚数は５枚になり、その分、放熱効果を高めることができる。
【００２１】
以上のように、本実施形態によると、ヒートシンク４（放熱体）の形状やサイズを変えることなく、ＰＡ２（発熱体）のヒートシンク４に対するレイアウトを変更するだけで、放熱組立体１０としての放熱効果を高めることができ、安価且つ簡単な構成でＰＡ２の冷却効率を高めることができる。
【００２２】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００２３】
例えば、上述した実施形態では、放送システムのＰＡ２を冷却するための放熱組立体１０に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、比較的高温になる他の発熱体を冷却するため、本発明を適用することができる。
【００２４】
また、上述した実施形態では、正方形の接触面２ａを有する発熱体２の放熱構造について説明したが、これに限らず、発熱体の形状は矩形であればいかなる形状であっても良い。
【符号の説明】
【００２５】
２…パワーアンプ、２ａ…接触面、４…ヒートシンク、４ａ…取付面、６…ベース板、８…放熱フィン、８ａ…ＰＡに対向した放熱フィン、８ｂ…ＰＡに対向していない放熱フィン、１０…放熱組立体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の接触面を有する発熱体と、
この発熱体の上記接触面を接触せしめて取り付けた取付面を有し、冷却風の流れ方向に沿って延びた複数枚の放熱フィンを上記取付面と反対の面から突設した放熱体と、を有し、
上記流れ方向と交差する上記複数の放熱フィンの並び方向に上記接触面の対角線が沿う姿勢で上記発熱体を上記放熱体に斜めに取り付けた放熱組立体。
【請求項２】
上記発熱体は、正方形の接触面を有する請求項１の放熱組立体。
【請求項１】
矩形の接触面を有する発熱体と、
この発熱体の上記接触面を接触せしめて取り付けた取付面を有し、冷却風の流れ方向に沿って延びた複数枚の放熱フィンを上記取付面と反対の面から突設した放熱体と、を有し、
上記流れ方向と交差する上記複数の放熱フィンの並び方向に上記接触面の対角線が沿う姿勢で上記発熱体を上記放熱体に斜めに取り付けた放熱組立体。
【請求項２】
上記発熱体は、正方形の接触面を有する請求項１の放熱組立体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１０４７０５（Ｐ２０１２−１０４７０５Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５２９０６（Ｐ２０１０−２５２９０６）
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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