電子部品の放熱構造
【課題】筐体に搭載される電子部品を効率的に放熱することができる、電子部品の放熱構造を提供する。
【解決手段】本発明は、筐体２に搭載される電子部品１０の放熱構造であって、筐体２の床面３ａに熱的に結合した底部１２ａ、及び筐体２の少なくとも１つの内側面４ａに熱的に結合した側部１２ｂを有する板状ヒートパイプ１２を備え、電子部品１０が、板状ヒートパイプ１２の底部１２ａの上面に熱的に結合していることを特徴とする。
【解決手段】本発明は、筐体２に搭載される電子部品１０の放熱構造であって、筐体２の床面３ａに熱的に結合した底部１２ａ、及び筐体２の少なくとも１つの内側面４ａに熱的に結合した側部１２ｂを有する板状ヒートパイプ１２を備え、電子部品１０が、板状ヒートパイプ１２の底部１２ａの上面に熱的に結合していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、無線通信システムの基地局においては、小型化と通信の高速大容量化に伴い、基地局に内蔵された電子部品からの熱を効率的に放熱する構造が望まれている。従来の放熱構造として、電子部品などの発熱体の底面及び側面を、平坦な板状ヒートパイプと熱的に結合させることにより、両者の熱的結合面の面積を大きくし、これにより該結合面での熱抵抗を低減させるものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基地局の筐体の床面上に平坦な板状ヒートパイプを設け、該板状ヒートパイプ上に複数の電子部品を設けて放熱する場合、全ての電子部品を該床面を介して放熱しなければならないため、これらを効率的に放熱することができないという問題がある。このような問題は、基地局に限らず、発熱する電子部品を搭載する各種の電子機器においても、同様に生じるものである。
【０００５】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、筐体に搭載される電子部品を効率的に放熱することができる、電子部品の放熱構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成する第１の観点に係る電子部品の放熱構造の発明は、
筐体に搭載される電子部品の放熱構造であって、
前記筐体の床面に熱的に結合した底部、及び前記筐体の少なくとも１つの内側面に熱的に結合した側部を有する板状ヒートパイプを備え、
前記電子部品が、前記板状ヒートパイプの前記底部の上面に熱的に結合していることを特徴とするものである。
【０００７】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る電子部品の放熱構造において、
前記板状ヒートパイプの前記底部は、熱伝導シートを介して前記筐体の前記床面と熱的に結合していることを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、第３の観点に係る発明は、第１または第２の観点に係る電子部品の放熱構造において、
前記板状ヒートパイプの前記側部の外面に固定された、熱伝導性の取り付け板をさらに備え、
前記取り付け板は、止めねじの軸部が遊びをもって貫通する大径穴を備え、前記筐体の側壁に対して位置調整可能に、前記大径穴を通して前記止めねじにより前記筐体の前記側壁に固定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、筐体に搭載される電子部品を、効率的に放熱することができる、電子部品の放熱構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子部品の放熱構造を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電子部品の放熱構造の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る電子部品の放熱構造を示す斜視図である。図１では、基地局等の電子機器１の筐体２の底壁３と１つの側壁４との内面である、それぞれ床面３aと内側面４aとを示している。筐体２の床面３ａ上には、複数の電子部品１０、３０が搭載されている。図２は、図１に示す筐体２の底壁３を通るＡ−Ａ断面図である。図３は、図１に示す筐体２の側壁４を通るＢ−Ｂ断面図である。筐体２は、熱伝導性材料で形成され、その底壁３又は側壁４の外面には、図示しない熱伝導性のフィンを設けることができる。
【００１３】
電子機器１の床面３a上に搭載された電子部品１０、３０は、電子機器１の稼動中に発熱するため、これらを故障させないためにこれらの放熱が必要である。ここで、仮に電子部品１０、３０の両方を筐体２の底壁３のみを介して放熱すると、発熱量が比較的小さな電子部品３０が、発熱量が比較的大きな電子部品１０により熱せられる結果となり、両者を効率的に放熱できないおそれがある。そこで、本実施の形態では、発熱量が比較的大きな電子部品１０を、Ｌ型板状ヒートパイプ１２を用いて筐体２の底壁３と側壁４の両方を介して放熱する。一方、発熱量が比較的小さな電子部品３０は、従来から既知の平坦型板状ヒートパイプ３２を用いて、筐体２の底壁３のみを介して放熱する。
【００１４】
Ｌ型板状ヒートパイプ１２は、筐体２の床面３ａと熱的に結合される底部１２ａと、筐体２の内側面４ａと熱的に結合される側部１２ｂとを、一体的に形成したものである。Ｌ型板状ヒートパイプ１２の内部には、底部１２ａと側部１２ｂとの間で連続する空洞部（図示せず）が形成され、その空洞部に作動流体が封入されている。この空洞部は真空引きされており、これにより作動流体の蒸発を起きやすくしている。作動流体としては、Ｌ型板状ヒートパイプ１２の材質との適合性を考慮して、水、シクロペンタン、アルコール、代替フロン等を用いることができる。
【００１５】
電子部品１０は、密着用の熱伝導シート１１を用いて、Ｌ型板状ヒートパイプ１２の底部１２aの上面に密着される。また、Ｌ型板状ヒートパイプ１２の底部１２ａは、熱抵抗調整用の熱伝導シート１３を介して、筐体２の床面３ａ上に設けられる。熱伝導シート１３は、電子機器１の製造時にその材料、厚さ、又は面積などを変更することにより、その熱抵抗率が調整される。
【００１６】
Ｌ型板状ヒートパイプ１２の側部１２ｂは、銅などの熱伝導性の取り付け板２０を介して、筐体２の内側面４ａに取り付けられる。具体的には、Ｌ型板状ヒートパイプ１２の側部１２ｂの外面に、接着剤を塗布するなどして取り付け板２０が固定され、その後、取り付け板２０を止めねじ２１により筐体２の側壁４に固定される。図３に示すように、取り付け板２０を止めねじ２１により筐体２の側壁４に取り付けるために、側壁４にはねじ穴４ｂが形成される。また、取り付け板２０には、止めねじ２１の軸部が遊びをもって貫通する大径穴２０ａが形成される。これにより、筐体２の側壁４に対する取り付け板２０の取り付け位置を調整することができる。よって、例えば、筐体２の床面３ａからの電子部品１０の取付け高さが定められている場合、電子部品１０の高さ方向の寸法にバラつきがあっても、取付け板２０の取り付け高さを調整することで、電子部品１０の取付け高さを一定にすることができる。すなわち、電子部品１０の取り付け高さを一定にするために、密着用の熱伝導シート１１の厚さを調整する必要がなくなる。したがって、熱伝導シート１１の熱伝導率を一定に保つことができる。
【００１７】
発熱量が比較的小さな電子部品３０は、密着用の熱伝導シート３１を用いて、平坦型板状ヒートパイプ３２の上面に密着される。また、平坦型板状ヒートパイプ３２は、筐体２の床面３ａ上に設けられる。ここで、平坦型板状ヒートパイプ３２と筐体２との間には、熱抵抗調整用の熱伝導シートを設けない。
【００１８】
上記のように構成した電子機器１の作用を説明する。電子機器１が稼動されると、電子部品１０、３０が発熱する。Ｌ型板状ヒートパイプ１２の内部では、発熱量が比較的大きな電子部品１０からの熱により、筐体２と反対側で作動流体が蒸発し、筐体２と近接側で作動流体が凝縮することによって、熱がＬ型板状ヒートパイプ１２の底部１２ａ及び側部１２ｂの全体に拡散する。このようにして、Ｌ型板状ヒートパイプ１２を介して、電子部品１０と筐体２の底壁３及び側壁４との間の熱交換が行われる。ここで、熱伝導シート１３の熱抵抗率が高ければ高いほど、電子部品１０と筐体２の底壁３との間の熱交換が制限され、電子部品１０と側壁４との間の熱交換が促進される。一方、発熱量が比較的小さな電子部品３０から発生する熱は、同様にして平坦型板状ヒートパイプ３２の全体に拡散する。これにより、平坦型板状ヒートパイプ３２を介して、電子部品３０と筐体２の底壁３との間の熱交換が行われる。
【００１９】
以上より、発熱量が比較的大きな電子部品１０を、Ｌ型板状ヒートパイプ１２を用いて放熱することにより、電子部品１０からの熱の一部を筐体２の側壁４を介して放熱するため、効率的に電子部品１０の放熱を行うことができる。
【００２０】
また、Ｌ型板状ヒートパイプ１２の底部１２ａと筐体２の底壁３との間に、熱抵抗調整用の熱伝導シート１３を設けることにより、電子部品１０と筐体２の底壁３との間の熱交換を制限することができるので、電子部品１０からの熱が電子部品３０に及ぶのを抑制することができる。よって、効率的に電子部品１０、３０の放熱を行うことができる。
【００２１】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、複数の電子部品１０、３０の発熱量が同等である場合は、これらをＬ型板状ヒートパイプ１２に搭載することもできる。これにより、電子部品１０、３０からの熱の一部を筐体２の側壁４を介して放熱するため、効率的に電子部品１０、３０の放熱を行うことができる。
【００２２】
また、上記実施の形態では、筐体２の床面３ａと１つの内側面４aとに熱的に結合されるＬ型板状ヒートパイプ１２を用いたが、その代わりに、筐体２の床面３aと複数の内側面４aに熱的に結合されるあらゆる形状の板状ヒートパイプを用いることもできる。また、板状ヒートパイプは、筐体２の床面３aと内側面４aとに加えて、筐体２の天井面にも熱的に結合させるように構成することもできる。
【符号の説明】
【００２３】
１ 電子機器
２ 筐体
３ 底壁
３ａ 床面
４ 側壁
４ａ 内側面
４ｂ ねじ穴
１０、３０ 電子部品
１１、３１ 密着用の熱伝導シート
１２ Ｌ型板状ヒートパイプ
１２ａ 底部
１２ｂ 側部
１３ 熱抵抗調整用の熱伝導シート
２０ 取り付け板
２０ａ 大径穴
２１ 止めねじ
３２ 平坦型板状ヒートパイプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、無線通信システムの基地局においては、小型化と通信の高速大容量化に伴い、基地局に内蔵された電子部品からの熱を効率的に放熱する構造が望まれている。従来の放熱構造として、電子部品などの発熱体の底面及び側面を、平坦な板状ヒートパイプと熱的に結合させることにより、両者の熱的結合面の面積を大きくし、これにより該結合面での熱抵抗を低減させるものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基地局の筐体の床面上に平坦な板状ヒートパイプを設け、該板状ヒートパイプ上に複数の電子部品を設けて放熱する場合、全ての電子部品を該床面を介して放熱しなければならないため、これらを効率的に放熱することができないという問題がある。このような問題は、基地局に限らず、発熱する電子部品を搭載する各種の電子機器においても、同様に生じるものである。
【０００５】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、筐体に搭載される電子部品を効率的に放熱することができる、電子部品の放熱構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成する第１の観点に係る電子部品の放熱構造の発明は、
筐体に搭載される電子部品の放熱構造であって、
前記筐体の床面に熱的に結合した底部、及び前記筐体の少なくとも１つの内側面に熱的に結合した側部を有する板状ヒートパイプを備え、
前記電子部品が、前記板状ヒートパイプの前記底部の上面に熱的に結合していることを特徴とするものである。
【０００７】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る電子部品の放熱構造において、
前記板状ヒートパイプの前記底部は、熱伝導シートを介して前記筐体の前記床面と熱的に結合していることを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、第３の観点に係る発明は、第１または第２の観点に係る電子部品の放熱構造において、
前記板状ヒートパイプの前記側部の外面に固定された、熱伝導性の取り付け板をさらに備え、
前記取り付け板は、止めねじの軸部が遊びをもって貫通する大径穴を備え、前記筐体の側壁に対して位置調整可能に、前記大径穴を通して前記止めねじにより前記筐体の前記側壁に固定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、筐体に搭載される電子部品を、効率的に放熱することができる、電子部品の放熱構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子部品の放熱構造を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電子部品の放熱構造の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る電子部品の放熱構造を示す斜視図である。図１では、基地局等の電子機器１の筐体２の底壁３と１つの側壁４との内面である、それぞれ床面３aと内側面４aとを示している。筐体２の床面３ａ上には、複数の電子部品１０、３０が搭載されている。図２は、図１に示す筐体２の底壁３を通るＡ−Ａ断面図である。図３は、図１に示す筐体２の側壁４を通るＢ−Ｂ断面図である。筐体２は、熱伝導性材料で形成され、その底壁３又は側壁４の外面には、図示しない熱伝導性のフィンを設けることができる。
【００１３】
電子機器１の床面３a上に搭載された電子部品１０、３０は、電子機器１の稼動中に発熱するため、これらを故障させないためにこれらの放熱が必要である。ここで、仮に電子部品１０、３０の両方を筐体２の底壁３のみを介して放熱すると、発熱量が比較的小さな電子部品３０が、発熱量が比較的大きな電子部品１０により熱せられる結果となり、両者を効率的に放熱できないおそれがある。そこで、本実施の形態では、発熱量が比較的大きな電子部品１０を、Ｌ型板状ヒートパイプ１２を用いて筐体２の底壁３と側壁４の両方を介して放熱する。一方、発熱量が比較的小さな電子部品３０は、従来から既知の平坦型板状ヒートパイプ３２を用いて、筐体２の底壁３のみを介して放熱する。
【００１４】
Ｌ型板状ヒートパイプ１２は、筐体２の床面３ａと熱的に結合される底部１２ａと、筐体２の内側面４ａと熱的に結合される側部１２ｂとを、一体的に形成したものである。Ｌ型板状ヒートパイプ１２の内部には、底部１２ａと側部１２ｂとの間で連続する空洞部（図示せず）が形成され、その空洞部に作動流体が封入されている。この空洞部は真空引きされており、これにより作動流体の蒸発を起きやすくしている。作動流体としては、Ｌ型板状ヒートパイプ１２の材質との適合性を考慮して、水、シクロペンタン、アルコール、代替フロン等を用いることができる。
【００１５】
電子部品１０は、密着用の熱伝導シート１１を用いて、Ｌ型板状ヒートパイプ１２の底部１２aの上面に密着される。また、Ｌ型板状ヒートパイプ１２の底部１２ａは、熱抵抗調整用の熱伝導シート１３を介して、筐体２の床面３ａ上に設けられる。熱伝導シート１３は、電子機器１の製造時にその材料、厚さ、又は面積などを変更することにより、その熱抵抗率が調整される。
【００１６】
Ｌ型板状ヒートパイプ１２の側部１２ｂは、銅などの熱伝導性の取り付け板２０を介して、筐体２の内側面４ａに取り付けられる。具体的には、Ｌ型板状ヒートパイプ１２の側部１２ｂの外面に、接着剤を塗布するなどして取り付け板２０が固定され、その後、取り付け板２０を止めねじ２１により筐体２の側壁４に固定される。図３に示すように、取り付け板２０を止めねじ２１により筐体２の側壁４に取り付けるために、側壁４にはねじ穴４ｂが形成される。また、取り付け板２０には、止めねじ２１の軸部が遊びをもって貫通する大径穴２０ａが形成される。これにより、筐体２の側壁４に対する取り付け板２０の取り付け位置を調整することができる。よって、例えば、筐体２の床面３ａからの電子部品１０の取付け高さが定められている場合、電子部品１０の高さ方向の寸法にバラつきがあっても、取付け板２０の取り付け高さを調整することで、電子部品１０の取付け高さを一定にすることができる。すなわち、電子部品１０の取り付け高さを一定にするために、密着用の熱伝導シート１１の厚さを調整する必要がなくなる。したがって、熱伝導シート１１の熱伝導率を一定に保つことができる。
【００１７】
発熱量が比較的小さな電子部品３０は、密着用の熱伝導シート３１を用いて、平坦型板状ヒートパイプ３２の上面に密着される。また、平坦型板状ヒートパイプ３２は、筐体２の床面３ａ上に設けられる。ここで、平坦型板状ヒートパイプ３２と筐体２との間には、熱抵抗調整用の熱伝導シートを設けない。
【００１８】
上記のように構成した電子機器１の作用を説明する。電子機器１が稼動されると、電子部品１０、３０が発熱する。Ｌ型板状ヒートパイプ１２の内部では、発熱量が比較的大きな電子部品１０からの熱により、筐体２と反対側で作動流体が蒸発し、筐体２と近接側で作動流体が凝縮することによって、熱がＬ型板状ヒートパイプ１２の底部１２ａ及び側部１２ｂの全体に拡散する。このようにして、Ｌ型板状ヒートパイプ１２を介して、電子部品１０と筐体２の底壁３及び側壁４との間の熱交換が行われる。ここで、熱伝導シート１３の熱抵抗率が高ければ高いほど、電子部品１０と筐体２の底壁３との間の熱交換が制限され、電子部品１０と側壁４との間の熱交換が促進される。一方、発熱量が比較的小さな電子部品３０から発生する熱は、同様にして平坦型板状ヒートパイプ３２の全体に拡散する。これにより、平坦型板状ヒートパイプ３２を介して、電子部品３０と筐体２の底壁３との間の熱交換が行われる。
【００１９】
以上より、発熱量が比較的大きな電子部品１０を、Ｌ型板状ヒートパイプ１２を用いて放熱することにより、電子部品１０からの熱の一部を筐体２の側壁４を介して放熱するため、効率的に電子部品１０の放熱を行うことができる。
【００２０】
また、Ｌ型板状ヒートパイプ１２の底部１２ａと筐体２の底壁３との間に、熱抵抗調整用の熱伝導シート１３を設けることにより、電子部品１０と筐体２の底壁３との間の熱交換を制限することができるので、電子部品１０からの熱が電子部品３０に及ぶのを抑制することができる。よって、効率的に電子部品１０、３０の放熱を行うことができる。
【００２１】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、複数の電子部品１０、３０の発熱量が同等である場合は、これらをＬ型板状ヒートパイプ１２に搭載することもできる。これにより、電子部品１０、３０からの熱の一部を筐体２の側壁４を介して放熱するため、効率的に電子部品１０、３０の放熱を行うことができる。
【００２２】
また、上記実施の形態では、筐体２の床面３ａと１つの内側面４aとに熱的に結合されるＬ型板状ヒートパイプ１２を用いたが、その代わりに、筐体２の床面３aと複数の内側面４aに熱的に結合されるあらゆる形状の板状ヒートパイプを用いることもできる。また、板状ヒートパイプは、筐体２の床面３aと内側面４aとに加えて、筐体２の天井面にも熱的に結合させるように構成することもできる。
【符号の説明】
【００２３】
１ 電子機器
２ 筐体
３ 底壁
３ａ 床面
４ 側壁
４ａ 内側面
４ｂ ねじ穴
１０、３０ 電子部品
１１、３１ 密着用の熱伝導シート
１２ Ｌ型板状ヒートパイプ
１２ａ 底部
１２ｂ 側部
１３ 熱抵抗調整用の熱伝導シート
２０ 取り付け板
２０ａ 大径穴
２１ 止めねじ
３２ 平坦型板状ヒートパイプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に搭載される電子部品の放熱構造であって、
前記筐体の床面に熱的に結合した底部、及び前記筐体の少なくとも１つの内側面に熱的に結合した側部を有する板状ヒートパイプを備え、
前記電子部品が、前記板状ヒートパイプの前記底部の上面に熱的に結合していることを特徴とする電子部品の放熱構造。
【請求項２】
前記板状ヒートパイプの前記底部は、熱伝導シートを介して前記筐体の前記床面と熱的に結合していることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の放熱構造。
【請求項３】
前記板状ヒートパイプの前記側部の外面に固定された、熱伝導性の取り付け板をさらに備え、
前記取り付け板は、止めねじの軸部が遊びをもって貫通する大径穴を備え、前記筐体の側壁に対して位置調整可能に、前記大径穴を通して前記止めねじにより前記筐体の前記側壁に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の放熱構造。
【請求項１】
筐体に搭載される電子部品の放熱構造であって、
前記筐体の床面に熱的に結合した底部、及び前記筐体の少なくとも１つの内側面に熱的に結合した側部を有する板状ヒートパイプを備え、
前記電子部品が、前記板状ヒートパイプの前記底部の上面に熱的に結合していることを特徴とする電子部品の放熱構造。
【請求項２】
前記板状ヒートパイプの前記底部は、熱伝導シートを介して前記筐体の前記床面と熱的に結合していることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の放熱構造。
【請求項３】
前記板状ヒートパイプの前記側部の外面に固定された、熱伝導性の取り付け板をさらに備え、
前記取り付け板は、止めねじの軸部が遊びをもって貫通する大径穴を備え、前記筐体の側壁に対して位置調整可能に、前記大径穴を通して前記止めねじにより前記筐体の前記側壁に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の放熱構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１０５９６２（Ｐ２０１３−１０５９６２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５００６７（Ｐ２０１１−２５００６７）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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