JP3146845U - 電子機器冷却用放熱器 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効率を向上した電子機器用放熱器。
【解決手段】発熱原となる電子機器に密着する中央支持部を具え、該中央支持部他面には、複数の放熱フィン片を間隔を開けて配列する。前述フィン片はそのほぼ中央箇所底部で、前述の中央支持部に立設され、さらに前述の中央支持部両側から相対して突出形成する。この構造により前述中央支持部の両側にはこれらの間隔を開けて突出したフィン列により櫛状の冷却流体流通路が形成され、冷却流体は前述の中央支持部両側から前述のフィン片底部へ進入し、前述の櫛状冷却流体流通路を通過して外へ排出される。
【選択図】図３

Description

本考案は、電子機器冷却用の放熱器に関するもので、特に電子設備内に応用する放熱器に係わる。

半導体技術の進歩に伴い、半導体集積回路の体積もまたますます小さくなっており、中央処理装置の半導体集積回路電子部品にとって処理スピードが速くなればなるほど、その単位時間に発生する熱量は更に多くなる。仮にその熱量を排出しないでいると、温度が高くなり、動作が安定しなくなる。中央処理装置及び様々な国で作られたチップの温度を下げるため、その上には放熱器を設置して放熱を助ける。

図１，２は、公知の技術放熱器の斜視図及び側面図で、図に示す公知の放熱器１は、放熱底台１１を具え、放熱底台１１の上端面１１１上には複数個の柱状の放熱柱１１１１（もしくは放熱フィン片）を設置し、別に放熱底台１１の下端面１１２は平面で発熱源２と接触して熱を伝導する。前述放熱器１は、放熱底台１１を通して熱源を放熱器１全体に伝え、その後放熱柱１１１１によって放射方式で放熱するため、放熱効率が甚だしく低い。発熱源２が熱源２１を外に拡散する時、放熱器１は前述発熱源２上方に接しており、且つ発熱源２周囲空間１３は非常に狭いため、発熱源２の熱源２１が周囲に向けて拡散しにくく、熱が発熱源２の周囲に滞留しやすい。前述放熱器１周囲に流動する気流３は発熱源２周囲空間１３が狭く、且つ前述放熱器１が気流３を阻んで直接前述発熱源２に対してスムーズに放熱できないか、もしくは前述放熱器１の周りの放熱を補助するだけで、発熱源２に対して放熱效果をもたらすことができない。そのため、熱は前述発熱源２周囲で対流して外へ拡散できず、発熱源２の温度が高いままで、最終的には発熱源２内のチップを壊してしまい、発熱源２の放熱効率に大きな影響を与えている。
特許第４０９３６８７号公報 特公平１−５７５０２号公報

解決しようとする問題点は、放熱効率が悪く、発熱源附近に熱が対流しやすく、発熱源自身の放熱効率が低くなり、そして熱交換効率低が低く、自然対流ができない点の解消である。

上述の公知技術の各欠点に対して、本考案を提供することによって改善することを本考案の課題とする。

本考案は、中央支持部を具える。該中央支持部から複数の放熱フィン片を間隔を開けて立設して配列し、前述中央支持部表面に延長して形成する。前述フィン片は、その中央箇所底部が前述中央支持部にあり、さらに前述の中央支持部両側から外方に向けて延長突出して形成する。その結果、前述の中央支持部の両側から突出するフィン列は櫛状冷却流体流通路を形成し、冷却流体を前述中央支持部両側から前述フィン片底部箇所へ進入させ、フィン片を経由した熱気流は前述の櫛状冷却流体流通路を通過して外へ排出される。前述の冷却流体によって本考案放熱器の構造は自然対流による放熱効果を達成することを最も主要な特徴とする。

本考案の放熱器は、放熱効率がよく、熱源が発熱源に滞留しない。また熱交換効率が高く、大放熱面積と放熱空間を具え、多方向放熱特性を具え、熱が外に拡散して効率が高く、冷却流体が自然対流を発生させる構造を具えるという利点がある。

放熱器周囲の冷却気流に自然対流効果を発生させることを本考案の主な目的とする。

上述の目的を達成するため、本考案は、発熱ユニットと接触して放熱効果を向上した放熱器を提供する。前述放熱器は、中央支持部を具え、該中央支持部から複数の放熱フィン片を立設する。複数の該フィン片は間隔を開けて配列し、前述中央支持部表面から延長して形成される。前述フィン片のほぼ中央箇所底部は、前述中央支持部にあり、さらに前述フィン片の前述中央支持部両側から外方に向けて延長して突出して形成される。その結果、前述中央支持部から突出して形成されたフィン列はその両側に櫛状の冷却流体流通路が形成され、冷却流体を前述中央支持部両側から前述フィン片底部箇所へ進入させ、中央支持部に伝導した熱エネルギーを、フィン片を経て外へ排出し、該排出した熱気体は前述の櫛状冷却流体流通路を通過して外へ排出し、前述放熱器の放熱機能を大幅に向上させる。

本考案の上述目的及びその構造と機能上の特性を、図式と共に良好な実施例を挙げて説明する。

図３，４，５，６，７は、本考案の良好な実施例の立体分解図と組立及び状態指示図である。図から見るとおり、本考案の放熱器４は、発熱体に接する中央支持部４１を具える。該中央支持部４１は複数の放熱フィン片４２を具え、複数の該フィン片４２は間隔をあけて配列され、前述中央支持部４１側表面から延長して形成される。前述フィン片４２のほぼ中央箇所の底部は、前述の中央支持部４１から立設して形成され、更に前述のフィン片４２の前述の中央支持部４１から両側外方向に向けて相対して突出形成される。その結果、前述中央支持部４１の相対する両側外方向には突出したフィン列により櫛状の冷却流体流通路４２１が形成され、前述の中央支持部４１とこれらの複数の該フィン片４２を俯瞰すると、魚骨形状を形成し、冷却流体７を前述の中央支持部４１両側の相対する前述フィン片４２底部箇所から進入させ、前述の櫛状冷却流体流通路４２１を通過させて、放熱器４の熱を伴って流出させる。更に、前述複数の各フィン片４２は、凹状の切欠部４２２を具え、これら複数の該凹状切欠部４２２は該フィン片４２の列を縦方向に凹陥して冷却流体流通路が形成され、前述凹状切欠部４２２によって形成される冷却流体流通路は前述の櫛状冷却流体流通路４２１に連通し、前述凹状切欠部４２２によって前述複数フィン片４２の放熱面積を増やす。

前述放熱器４を発熱ユニット５上に設置し、前述中央支持部４１の底部４１１に該発熱ユニット５を密着することにより、中央支持部４１を通じて熱源５１を前述の複数フィン片４２へ伝達する。前述各フィン片４２は放射方式で外側へ放熱拡散し、前述の放熱器４と発熱ユニット５上方もしくは周囲の冷却流体７は、前述の櫛状冷却流体流通路４２１を通って前述中央支持部４１の両側区域へ進入し、フィン片４２から伝熱されて、前述放熱器４もしくは発熱ユニット５を経由した熱流体５２をスムーズ且つ障害を受けずに上もしくは外へ拡散し、前述放熱器４の放熱効率を大幅に向上させる。

前述発熱ユニット５もしくは放熱器４を経た熱流体５２が外へ拡散する時、前述複数フィン片４２間を通り抜ける櫛状冷却流体流通路４２１によって上向きに拡散してもよく、放熱効率を向上する。同時に熱流体５２は、発熱ユニット５もしくは放熱器４の附近周囲に滞留せず、且つ前述冷却流体を前述放熱器４の構造設計によって自然対流させる。

前述放熱器４の構造体は、一体成型により構成してもよく、熱の伝導効率を向上することが出来る。
以上の本考案によって公知の技術的欠点の数々を改善し、良好な放熱効率を具える。

図８，９，１０は、本考案別の一実施例の立体分解と組立図である。本実施例と上述の異なる箇所は、図に示すとおり、前述中央支持部４１の底部４１１に導熱管６を収容する案内溝４１１１及び該導熱管６を固定する底板８を嵌合する凹部４１１２を形成し、且つ前述案内溝４１１１と前述凹部４１１２は、それぞれ該中央支持部４１縦・横方向に交差
して連通する。該案内溝４１１１は、前述の中央支持部４１の前端面４１２から後端面４１３へ連通し、凹部４１１２は前述の案内溝４１１１と垂直に交錯して連通するため、前述凹部４１１２は側面４１４、４１５方向に横断して形成される。
更に、導熱管６は導熱端６１を具え、前述の前端面４１２と後端面４１３に貫通して連通する案内溝４１１１に収容される。
該導熱端６１は、前述の案内溝４１１１内に収容され、さらに凹部４１１２には、底板８が嵌合する。
前述底板８は、発熱ユニット５に接触する接触面８１を具え、前述接触面８１の他面には導熱管６を嵌合する凹状切欠部８２を設け、該凹状切欠部８２に導熱管６を嵌合して底板により導熱管６を案内溝４１１１内に固定する。

前述導熱端６１は、中央支持部４１からの熱伝導効率を向上するため扁平な断面形状であって、図８，９に示すとおり、中央支持部４１及び上記床板に接する扁平な二つの相対する接触面６１１、６１と両側の短い側辺６１３、６１４を具える。前述接触面６１１、６１２は平面であって該接触面６１１、６１２のうちの一方が案内溝４１１１密着し、他の面は発熱ユニット５（図未提示）に密着して導熱管６による加速熱源５１の熱伝導速度が向上して放熱効果を高める。

前述導熱管６１と案内溝４１１１及び凹状切欠部８２の間は、熱を伝導するロウ材（例として半田ペースト等）で結合する。

以上、上述の本考案は良好な実施例であり、本考案を制限するものではない。本考案の構想に依る変更は本考案の精神範囲から乖離せず、例として構造形状もしくは設置形態の変更、各種の変化、修飾と応用、それに依る同効果の作用はすべて本考案の請求範囲に含まれることとする。

上述に示すとおり、本考案の放熱器は、使用することにより、その効果及び目的を達成することができる。本考案は実用性に優れた考案であるため、実用新案登録の申請条件に符合し、ここに申請する。

公知の放熱器ユニット立体状態指示図である。 公知の放熱器ユニット状態指示側面図 本考案の実施例の立体分解図である。 本考案の実施例の立体組立図である。 本考案の実施例の立体組立図である。 本考案の実施例の状態指示図である。 本考案の実施例の状態指示側面図である。 本考案の別の一実施例の立体分解図である。 本考案の別の一実施例の立体組立図である。 本考案の導熱管の正面図である。

符号の説明

４ 放熱器
４１ 中央支持部
４１１ 底部
４１１１ 案内溝
４１１２ 凹部
４１２ 前端面
４１３ 後端面
４１４ 側面
４１５ 側面
４２ フィン片
４２１ 櫛状冷却流体流通路
４２２ 凹状切欠部
５ 発熱ユニット
５１ 熱源
５２ 熱流体
６ 導熱管
６１ 導熱端
６１１ 接触面
６１２ 接触面
６１３ 側辺
６１４ 側辺
７ 冷却流体
８ 底板
８１ 接触面
８２ 凹状切欠部

Claims (7)

1. 放熱器において、
   中央支持部を具え、該中央支持部は複数放熱フィン片を立設し、これらの複数の該フィン片は間隔を開けて配列すると共に、前述中央支持部表面にあって前述フィン片のやや中央箇所底部で前述中央支持部に立設し、さらに、前述の中央支持部両側外方に相対して突出延長して形成されることにより、前述中央支持部の相對する両側にフィン列からなる櫛状の冷却流体流通路を形成し、冷却流体を前述中央支持部両側から前述フィン片底部箇所へ進入させ、前述櫛状冷却流体流通路を通過して放熱器の熱を排出することを特徴とする電子機器冷却用放熱器。
2. 前記複数の各フィン片は、それぞれ一以上の凹状切欠部を具え、複数の該凹状切欠部からなる凹陥した溝は前述の櫛状冷却流体流通路に連通することを特徴とする請求項１記載の電子機器冷却用放熱器。
3. 前記凹状切欠部は、前述のフィン片を貫通分断しないことを特徴とする請求項２記載の電子機器冷却用放熱器。
4. 前記中央支持部は、導熱管を収容する案内溝及び該導熱管を固定する底板を嵌合する凹部を具え、両溝は相互に交錯して連通することを特徴とする請求項１記載の電子機器冷却用放熱器。
5. 前記中央支持部は、上述フィン片と一体成型することを特徴とする請求項１記載の電子機器冷却用放熱器。
6. 前記凹部は、底板に対応して嵌合し、該底板は更に発熱ユニットに接触する接触面と、上述の接触面の反対面に導熱管を嵌合する凹状切欠部を具えることを特徴とする請求項４記載電子機器冷却用放熱器。
7. 前記導熱管、案内溝及び底板は熱伝導性のロウ材によって接合することを特徴とする請求項６記載の電子機器冷却用放熱器。

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