JP2001162341A - フィン放熱器およびその製造方法 - Google Patents
フィン放熱器およびその製造方法Info
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Abstract
ン放熱器を提供する。 【解決手段】 ベースプレート1にフィン34が取り付
けられたフィン放熱器において、ベースプレート1にコ
ルゲート状フィン34が、ベースプレート1のフィン取
り付け面2に設けられた溝部3にコルゲート状フィン3
4の折り曲げ部35を折り曲げ部35の内側で金属部材
5を塑性変形させることによりかしめて、取り付けられ
ているフィン放熱器。 【効果】 ベースプレート1にフィン34が、金属部材
5を塑性変形させることによりかしめて取り付けられて
いるので、従来法のように、フィン放熱器が軟化したり
酸化したりせず、また熱伝導性が悪くなったりせず、良
好な放熱特性が得られる。
Description
熱伝導性に優れるフィン放熱器、およびその製造方法に
関する。
放熱器は、従来、ベースプレートとフィンを一体に押出
す方法により製造されていたが、放熱効率の向上と軽量
化の観点からフィンが薄肉化し、押出法では製造できな
くなった。このためベースプレートに溝条を設け、この
溝条にフィン基部を嵌合し、その後各溝条の間の部分を
圧潰してベースプレートの肉を溝条側に押し寄せてフィ
ン基部を固定する方法が提案された(実案登録番号第3
037422号)。しかし、この方法は溝条の幅をフィ
ンの厚さに合わせて幅狭(0.2mm程度)に形成する
必要があり加工が困難であった。このようなことから、
現在は、(1)フィンをベースメタルにろう付けまたは
半田付けする方法、(2)接着剤で貼着する方法、
(3)ネジやクリップで締結する方法などが採用されて
いる。
それぞれ次のような問題がある。即ち、(1)ろう付け
法などは、ろう付け時の加熱でベースプレートおよびフ
ィンが軟化したり酸化したりして十分な強度或いは表面
品質が得られない。(2)接着剤を用いる方法は接着剤
が介在するため熱伝導性に劣る。(3)ネジやクリップ
で締結する方法はベースプレートとフィンとを均一に密
着させるのが困難で熱伝導性に劣る。本発明は、強度、
表面品質、熱伝導性に優れるフィン放熱器、およびその
製造方法の提供を目的とする。
スプレートにフィンが取り付けられたフィン放熱器にお
いて、ベースプレートにフィンが、ベースプレートのフ
ィン取り付け面に設けられた溝部にフィンの一部を前記
溝部内で金属部材を塑性変形させることにより取り付け
られていることを特徴とするフィン放熱器である。ここ
で、フィンとは、平板状フィン、ピン状フィン、異形板
状フィンなどの折り曲げ部を有さないものの総称であ
る。
ンが取り付けられたフィン放熱器において、ベースプレ
ートにU字状フィンまたはコルゲート状フィンが、ベー
スプレートのフィン取り付け面に設けられた溝部にU字
状フィンまたはコルゲート状フィンの折り曲げ部を前記
折り曲げ部の内側で金属部材を塑性変形させることによ
り取り付けられていることを特徴とするフィン放熱器で
ある。
明において、金属部材がベースプレートまたはフィンと
同じ材料からなることを特徴とするフィン放熱器であ
る。
において、ベースプレートの溝部とフィンの間、または
ベースプレートの溝部とU字状フィン或いはコルゲート
状フィンの折り曲げ部との間に熱伝導性物質が介在され
ていることを特徴とするフィン放熱器。熱伝導性物質が
介在されていることを特徴とするフィン放熱器である。
において、溝部の横断面形状が開口側より底面側におい
て拡大していることを特徴とするフィン放熱器である。
ンが取り付けられたフィン放熱器において、ベースプレ
ートにフィンが、ベースプレートのフィン取り付け面に
設けられた凸部にフィンの一部が、前記ベースプレート
の凸部またはフィンの一部を塑性変形させることにより
取り付けられていることを特徴とするフィン放熱器であ
る。
において、ベースプレートが押出し、溝圧延またはダイ
ス引抜きの1種または2種以上を用いて作製されている
ことを特徴とするフィン放熱器である。
ン取り付け面に設けられた溝部にフィンの一部を配置す
る工程、前記フィンの一部を配置した溝部内に金属部材
を挿入する工程、前記金属部材を塑性変形させて前記フ
ィンの一部を前記ベースプレートの前記溝部に取り付け
る工程を順に施すことを特徴とする請求項1記載のフィ
ン放熱器の製造方法である。
ン取り付け面に設けられた溝部にU字状フィンまたはコ
ルゲート状フィンの折り曲げ部を配置する工程、前記折
り曲げ部の内側に金属部材を挿入する工程、前記金属部
材を塑性変形して前記折り曲げ部を前記溝部に取り付け
る工程を順に施すことを特徴とする請求項2記載のフィ
ン放熱器の製造方法である。
ィン取り付け面に設けられた凸部部分にフィンの一部を
配置する工程、前記凸部またはフィンの一部を塑性変形
して前記フィンの一部を前記凸部に取り付ける工程を順
に施すことを特徴とする請求項6記載のフィン放熱器の
製造方法である。
体的に説明する。図1(イ)、(ロ)は、本発明のフィ
ン放熱器の第1の実施形態を示すそれぞれ平面図および
横断面図である。ベースプレート1のフィン取り付け面
2に設けられた溝部3に、平板状フィン4の一部(端
部)が、溝部3内で別に用意した金属部材5を塑性変形
させることによりかしめられている。ここで“かしめ”
とは、金属部材5を溝部3に挿入し塑性変形させること
により、平板状フィン4の一部をベースプレート1の溝
部3に密着させ固定することを言う。以下“かしめ”と
いう言葉は同様の意味で用いる。前記金属部材5には金
属製棒材や針金などが用いられる。
〜(ハ)に示すように、ベースプレート1のフィン取り
付け面2に設けられた溝部3に平板状フィン4の端部を
配置し(図2イ)、次に溝部3内に金属部材5を挿入し
(図2ロ)、最後に溝部3内の金属部材5を押圧具6で
押圧して塑性変形させて、平板状フィン4の端部をベー
スプレート1の溝部3にかしめて製造される(図2
ハ)。図2(イ)で平板状フィン4は上方に支持体(図
示せず)を配置し支持する。
施形態を示す横断面図である。このフィン放熱器は、平
板状フィンの一端が直角に屈曲している他は、図1に示
したフィン放熱器と同じである。このフィン放熱器は、
製造時にフィン14を支持体を用いずに支持することが
可能であり、また図1に示したものに比べて、ベースプ
レート1とフィン14との接触面積が広いため熱伝導性
に優れる。以上、図1〜3では、平板状フィンについて
説明したが、ピン状フィンや異形板状フィンなどにも同
様にして適用できる。
熱器の第3の実施形態を示すそれぞれ平面図および横断
面図である。ベースプレート1のフィン取り付け面2に
設けられた溝部3に、U字状フィン24の折り曲げ部2
5が、折り曲げ部25の内側で金属部材5を塑性変形さ
せることによりかしめられている。
〜(ハ)に示すように、ベースプレート1のフィン取り
付け面2に設けられた溝部3にU字状フィン24の折り
曲げ部25を配置し(図5イ)、次に折り曲げ部25の
内側に金属部材5を挿入し(図5ロ)、最後に折り曲げ
部25内側に挿入された金属部材5を押圧具6で押圧し
て塑性変形させて、U字状フィン24の折り曲げ部15
をベースプレート1の溝部3にかしめて製造される(図
5ハ)。図5(イ)でU字状フィン24は必要に応じ支
持体(図示せず)により支持する。
熱器の第4の実施形態を示す平面図および横断面図であ
る。ベースプレート1のフィン取り付け面2に設けられ
た溝部3に、コルゲート状フィン34の折り曲げ部35
が、折り曲げ部35の内側で金属部材5を塑性変形させ
ることによりかしめられている。
〜(ハ)に示すように、ベースプレート1のフィン取り
付け面2に設けられた溝部3にコルゲート状フィン34
の折り曲げ部35を配置し(図7イ)、次に折り曲げ部
35の内側に金属部材5を挿入し(図7ロ)、最後に折
り曲げ部35内側の金属部材5を押圧具6で押圧し塑性
変形させて、コルゲート状フィン34の折り曲げ部35
をベースプレート1の溝部3にかしめて製造される(図
7ハ)。ここではコルゲート状フィン34は自立するた
め支持体は不要である。
形態を示す横断面図である。このフィン放熱器は、図6
に示したフィン放熱器において、ベースプレート1のフ
ィン取り付け面2に設けられた溝部3とコルゲート状フ
ィン34の折り曲げ部35との間に熱伝導性物質7を介
在させたもので、このものはベースプレート1の溝3内
面とコルゲート状フィン34との間の僅かな隙間にも熱
伝導性物質7が充満するので、より良好な熱伝導性が得
られる。熱伝導性物質7には、導電性金属片やカーボン
繊維、カーボン粉などを混合したペースト状物などが適
用できる。この発明は、フィンが平板状、U字状の場合
に適用しても同様の効果が得られる。
銅材料が用いられ、特に軽量化が要求される場合はアル
ミニウム材料が用いられる。フィンには通常アルミニウ
ム材料が用いられ、特に熱伝導性を重視する場合は銅材
料が用いられる。請求項1の発明では、金属部材には、
ベースプレートとフィンの材料が異なる場合はどちらか
一方の材料と同じにし、ベースプレートとフィンの材料
が同じ場合はベースプレートとフィンの材料と同じ材料
にする。請求項2の発明では、金属部材はフィンの材料
と同じ材料にする。このようにすると、熱サイクルを受
けた際に熱歪みや隙間の発生が抑制され、また電食を抑
制または防止できる。
器の第6、7の実施形態を示すそれぞれ横断面図であ
る。ベースプレート1のフィン取り付け面に設けられた
溝部3の横断面形状が、開口側より底面9側において拡
大している。このため塑性変形した金属部材5が抜け難
くなり、平板状フィン4(図9イ)またはコルゲート状
フィン34(図9ロ)は溝部3に、より安定して密着し
固定される。
実施形態を示す横断面図である。ベースプレート1のフ
ィン取り付け面2に設けられた直線状の凸部8の両側
に、開口部先端が内側に直角に屈曲したU字状フィン4
4の屈曲部46が位置し、屈曲部46が凸部8に、凸部
8が塑性変形することによりかしめられている。
ように、ベースプレート1のフィン取り付け面2に設け
られた凸部8の両側に、開口部先端が内側に直角に屈曲
したU字状フィン44の屈曲部46を位置させ、凸部8
を押圧具6により押圧して塑性変形させ、屈曲部46を
塑性変形した凸部8でかしめて製造される。凸部8の頂
面に切り欠きを入れておくと塑性変形が容易に行える。
実施形態を示す斜視説明図である。ベースプレート1の
フィン取り付け面2に設けられた多数の直線状の凸部8
が、コルゲート状フィン34の折り曲げ部35に所定間
隔を開けて設けられた凹部36に挿入され、かつ凸部8
が凹部36内で塑性変形されてコルゲート状フィン34
の折り曲げ部35がベースプレート1の凸部8にかしめ
られる。
ば、図13(イ)〜(ハ)に示すようにしてかしめられ
る。即ち、コルゲート状フィン34の凹部36の幅T1
とベースプレート1の凸部8の幅t1 との関係をT1 >
t1 とし、かつ凹部36の断面積S1 と凸部8の断面積
s1 との関係をS1 <s1 とし(図13イ)、次にコル
ゲート状フィン34の凹部36にベースプレート1の凸
部8を挿入し(図13ロ)、次に両者を押圧してコルゲ
ート状フィン34の非凹部とベースプレート1の非凸部
とを面接触させ、この際コルゲート状フィン34の凹部
36内でベースプレート1の凸部8が塑性変形してかし
められる(図13ハ)。このものはフィンが硬質材
(銅、鉄など)でベースプレートが軟質材(アルミニウ
ムなど)の場合に適する。
は、図14(イ)、(ロ)に示すようにしてもかしめら
れる。即ち、コルゲート状フィン34の凹部36の側壁
には開口部37に向けて広がるテーパーを付けておき、
ベースプレートの凸部8の側壁には頂部38に向けて狭
まるテーパーを付けておき、また前記凹部36の開口部
の幅T2 と前記凸部8の基部の幅t2 の関係をT2 <t
2 とし、さらに前記凹部36の深さHと前記凸部の高さ
hの関係をH>hとし(図14イ)、次に両者を押圧し
てコルゲート状フィン34の非凹部とベースプレート1
の非凸部とを面接触させ、この際コルゲート状フィン3
4の凹部36の開口部37近辺をベースプレート1の凸
部8の基部39で塑性変形させてかしめる(図14
ロ)。このものはフィンが軟質材でベースプレートが硬
質材の場合に適する。
けられたベースプレートは、押出し、溝圧延またはダイ
ス引抜きの1種または2種以上を用いて容易に製造する
ことができる。
に取り付けて用いたところ、本発明のフィン放熱器は強
度、表面品質および熱伝導性に優れているため、良好な
放熱特性が安定して得られた。
トにフィンが、別に用意した金属部材またはベースプレ
ートに設けた凸部を塑性変形させることによりかしめて
取り付けられているので良好な放熱特性が安定して得ら
れる。またかしめに用いる金属部材を接触するベースプ
レートまたはフィンと同じ材料にしておくと、熱サイク
ルを受けた際に熱歪みや隙間の発生が抑制され、また電
食が抑制または防止される。またベースプレートの溝部
と平板状フィンとの間、または前記溝部とU字状或いは
コルゲート状フィンの折り曲げ部との間に熱伝導性物質
を介在させることにより、より良好な熱伝導性が得られ
る。さらにベースプレートの溝部の横断面形状を開口側
より底面側において拡大させておくと、塑性変形した金
属部材が抜け難くなり、平板状フィンまたはコルゲート
状フィンは溝部に安定して密着し固定される。本発明の
フィン放熱器は金属部材またはベースプレートに設けた
凸部などを塑性変形させることにより容易に製造するこ
とができる。依って、工業上顕著な効果を奏する。
の実施形態を示すそれぞれ平面図および横断面図であ
る。
製造工程説明図である。
横断面図である。
の実施形態を示すそれぞれ平面図および横断面図であ
る。
製造工程説明図である。
の実施形態を示すそれぞれ平面図および横断面図であ
る。
製造工程説明図である。
横断面図である。
6、7の実施形態を示すそれぞれ横断面図である。
す横断面図である。
明図である。
す斜視説明図である。
器におけるかしめの工程説明図である。
器における他のかしめの工程説明図である。
部 37 コルゲート状フィンの凹部の開口部 38 ベースプレートの凸部の頂部 39 ベースプレートの凸部の基部 44 開口部先端が屈曲したU字状フィン 46 U字状フィンの開口部先端の屈曲部
Claims (10)
- 【請求項1】 ベースプレートにフィンが取り付けられ
たフィン放熱器において、ベースプレートにフィンが、
ベースプレートのフィン取り付け面に設けられた溝部に
フィンの一部を前記溝部内で金属部材を塑性変形させる
ことにより取り付けられていることを特徴とするフィン
放熱器。 - 【請求項2】 ベースプレートにフィンが取り付けられ
たフィン放熱器において、ベースプレートにU字状フィ
ンまたはコルゲート状フィンが、ベースプレートのフィ
ン取り付け面に設けられた溝部にU字状フィンまたはコ
ルゲート状フィンの折り曲げ部を前記折り曲げ部の内側
で金属部材を塑性変形させることにより取り付けられて
いることを特徴とするフィン放熱器。 - 【請求項3】 請求項1または2の発明において、金属
部材がベースプレートまたはフィンと同じ材料からなる
ことを特徴とするフィン放熱器。 - 【請求項4】 請求項1乃至3の発明において、ベース
プレートの溝部とフィンの間、またはベースプレートの
溝部とU字状フィン或いはコルゲート状フィンの折り曲
げ部との間に熱伝導性物質が介在されていることを特徴
とするフィン放熱器。熱伝導性物質が介在されているこ
とを特徴とするフィン放熱器。 - 【請求項5】 請求項1乃至4の発明において、溝部の
横断面形状が開口側より底面側において拡大しているこ
とを特徴とするフィン放熱器。 - 【請求項6】 ベースプレートにフィンが取り付けられ
たフィン放熱器において、ベースプレートにフィンが、
ベースプレートのフィン取り付け面に設けられた凸部に
フィンの一部が、前記ベースプレートの凸部またはフィ
ンの一部を塑性変形させることにより取り付けられてい
ることを特徴とするフィン放熱器。 - 【請求項7】 請求項1乃至6の発明において、ベース
プレートが押出し、溝圧延またはダイス引抜きの1種ま
たは2種以上を用いて作製されていることを特徴とする
フィン放熱器。 - 【請求項8】 ベースプレートのフィン取り付け面に設
けられた溝部にフィンの一部を配置する工程、前記フィ
ンの一部を配置した溝部内に金属部材を挿入する工程、
前記金属部材を塑性変形させて前記フィンの一部を前記
ベースプレートの前記溝部に取り付ける工程を順に施す
ことを特徴とする請求項1記載のフィン放熱器の製造方
法。 - 【請求項9】 ベースプレートのフィン取り付け面に設
けられた溝部にU字状フィンまたはコルゲート状フィン
の折り曲げ部を配置する工程、前記折り曲げ部の内側に
金属部材を挿入する工程、前記金属部材を塑性変形して
前記折り曲げ部を前記溝部に取り付ける工程を順に施す
ことを特徴とする請求項2記載のフィン放熱器の製造方
法。 - 【請求項10】 ベースプレートのフィン取り付け面に
設けられた凸部部分にフィンの一部を配置する工程、前
記凸部またはフィンの一部を塑性変形して前記フィンの
一部を前記凸部に取り付ける工程を順に施すことを特徴
とする請求項6記載のフィン放熱器の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35048699A JP2001162341A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | フィン放熱器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35048699A JP2001162341A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | フィン放熱器およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001162341A true JP2001162341A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18410822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35048699A Pending JP2001162341A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | フィン放熱器およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001162341A (ja) |
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JP2005291693A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-10-20 | Showa Denko Kk | 偏平管製造用板状体、偏平管、熱交換器および熱交換器の製造方法 |
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1999
- 1999-12-09 JP JP35048699A patent/JP2001162341A/ja active Pending
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