JP2015164166A - Radiator and manufacturing method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、トランジスタやＬＳＩ、マイクロプロセッサなどの、使用により発熱する電子部品の冷却に用いる放熱器であって、特に、放熱フィンを備えた放熱器及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a radiator that is used for cooling electronic components that generate heat when used, such as transistors, LSIs, and microprocessors, and more particularly to a radiator that includes a radiation fin and a method for manufacturing the same.
一般的に、一方の面に電子部品が当接される金属製の基板と、この基板の他方の面に立設される金属薄板状の放熱フィンとを備えた放熱器が知られている。このような放熱器は、電子部品で発生した熱を基板から放熱フィンに伝え、放熱フィンから空気中に放出する。さらに、近年、冷却ファン等により放熱フィン間に送り込んだ冷却流体によって、放熱フィンから熱を奪うことで、放熱器の放熱効率を向上させることが試みられている。 2. Description of the Related Art Generally, a radiator including a metal substrate with which an electronic component is brought into contact with one surface and a thin metal plate-like heat radiation fin standing on the other surface of the substrate is known. Such a heat radiator transmits heat generated in the electronic component from the substrate to the heat radiating fin and releases the heat from the heat radiating fin into the air. Furthermore, in recent years, attempts have been made to improve the heat dissipation efficiency of the radiator by taking heat away from the heat dissipation fins by the cooling fluid sent between the heat dissipation fins by a cooling fan or the like.
例えば、図２５（ａ）に示すように、特許文献１に示す放熱器３０１は、支持基板３１０の上面部３１１に複数立設された放熱フィン３２０を有しており、放熱フィン３２０，３２０間には、冷却流体が通過可能な隙間が設定されている。この放熱器３０１は、放熱フィン３２０，３２０間における冷却流体の通過方向（図２５（ａ）の矢印方向）の入口および出口の少なくとも一方の端部同士が、冷却流体の通過方向の異なる位置に設定されている。このような放熱器３０１によれば、図２５（ａ）の矢印方向から放熱フィン３２０，３２０間に送り込んだ冷却流体によって、放熱フィン３２０，３２０…から熱を奪っている。
For example, as shown in FIG. 25A, the
また、特許文献２には、ベース部４１０に立設した各フィン列の伝熱フィン４２０を、流体流れの主流方向（図２５（ｂ）の矢印方向）に沿って上流側から見たときに、上流側の伝熱フィン４２０と下流側の伝熱フィン４２０とが重なるように配置した放熱器４０１が記載されている。このような放熱器４０１は、上流側に配置された伝熱フィン４２０を通過した層流を、下流側に配置された伝熱フィン４２０の上流側の端面に衝突させて乱流域に遷移させている。
Further, in
しかしながら、前記した特許文献１に記載の放熱器では、放熱フィン間における冷却流体の流れが層流域であるため、次のような問題があった。
具体的には、冷却流体が放熱フィンの表面を沿って流れることで温度境界層が形成され、熱伝達率が低下していた。つまり、放熱フィンの表面付近を通過する冷却流体は、高温になった放熱フィンから熱を奪うことで温度が上昇する。一方、放熱フィンの表面から離れたところを通過する冷却流体は、高温になった放熱フィンと接することがないので、温度の上昇が緩やかである。このように放熱フィンの表面を通過する高温の冷却流体と放熱フィンの表面から離れたところを通過する低温の冷却流体との温度差により温度境界層が形成される。そして、この温度境界層は、冷却流体の流入側から流出側に向かって連続的に成長する（高温の冷却流体が増え、低温の冷却流体が減る）。そのため、冷却流体の流出側では放熱フィンから熱を十分に奪うことができず、放熱効率の低下を招いていた。
However, the radiator described in
Specifically, the temperature boundary layer is formed by the cooling fluid flowing along the surface of the heat radiating fin, and the heat transfer coefficient is lowered. That is, the temperature of the cooling fluid passing near the surface of the radiating fin rises by taking heat away from the radiating fin that has become hot. On the other hand, the cooling fluid that passes away from the surface of the radiating fin does not come into contact with the radiating fin that has reached a high temperature, so the temperature rises slowly. Thus, a temperature boundary layer is formed by the temperature difference between the high-temperature cooling fluid that passes through the surface of the radiating fin and the low-temperature cooling fluid that passes away from the surface of the radiating fin. The temperature boundary layer continuously grows from the cooling fluid inflow side to the outflow side (high temperature cooling fluid increases and low temperature cooling fluid decreases). For this reason, heat cannot be sufficiently removed from the heat dissipating fins on the cooling fluid outflow side, resulting in a decrease in heat dissipating efficiency.
ここで、一般的に、放熱フィンの表面からの熱伝達による放熱量は、放熱量Ｑ［Ｗ］＝熱伝達率［Ｗ／ｍ２Ｋ］×放熱フィンの表面積［ｍ２］×放熱フィンの表面と空気との温度差［Ｋ］で表される。これに基づき、例えば、特許文献１に記載の放熱器において、放熱量Ｑを増加し、放熱効率および熱特性を向上させるための改良方法を考える。
例えば、特許文献１に記載の放熱器において、放熱フィンの設置数を増やすと、前記式における放熱フィンの表面積（放熱面積）を増加させることができる。
Here, in general, the amount of heat released by heat transfer from the surface of the radiating fin is radiated amount Q [W] = heat transfer coefficient [W / m 2 K] × surface area of the radiating fin [m 2 ] × radiation fin It is represented by a temperature difference [K] between the surface and air. Based on this, for example, an improved method for increasing the heat dissipation amount Q and improving the heat dissipation efficiency and thermal characteristics in the radiator disclosed in
For example, in the radiator disclosed in
しかし、一方で、冷却流体が放熱フィンの表面と摩擦することによる圧力損失が増大する。そのため、冷却装置の出力（電圧）を同一とした場合、放熱フィンの設置数を変えない場合よりも放熱フィンの設置数を増やしたときの方が、放熱フィン間を通過する冷却流体の風速が低下し、熱伝達率が低下することになる。 However, on the other hand, the pressure loss due to the friction of the cooling fluid against the surface of the radiating fin increases. Therefore, when the output (voltage) of the cooling device is the same, the wind speed of the cooling fluid passing between the radiation fins is greater when the number of radiation fins is increased than when the number of radiation fins is not changed. The heat transfer rate will decrease.
また例えば、特許文献１に記載の放熱器において、放熱フィンの設置数を減らした場合、放熱フィンの表面と冷却流体との摩擦による圧力損失の増大を抑制することができる。そのため、冷却装置の出力（電圧）を同一とした場合、放熱フィンの設置数を変えない場合よりも放熱フィンの設置数を減らしたときの方が、放熱フィン間を通過する冷却流体の風速を上昇させることができる。したがって、特許文献１に記載の放熱器において、放熱フィンの設置数を減らすことで、前記式における熱伝達率の向上が期待できる。
For example, in the radiator disclosed in
しかし、一方で、放熱フィンの表面積（放熱面積）が減少するため、放熱効率が低下する。また、冷却装置の出力を増やして冷却流体の風速を上昇させると、放熱器が振動し、振動音が発生するおそれがある。さらに、放熱器は、出来る限り製造費用を抑えることが求められていることから、冷却装置の出力を増やすことは、費用の観点から現実的でない。このように、従来の放熱器において、放熱効率および熱伝達率を向上させることには限界があった。 However, on the other hand, since the surface area (heat radiation area) of the radiation fin is reduced, the heat radiation efficiency is lowered. Further, when the output of the cooling device is increased to increase the wind speed of the cooling fluid, the radiator may vibrate and vibration noise may be generated. Furthermore, since it is required to reduce the manufacturing cost as much as possible, increasing the output of the cooling device is not practical from the viewpoint of cost. Thus, in the conventional heat radiator, there was a limit in improving the heat radiation efficiency and the heat transfer coefficient.
また、特許文献２に記載の放熱器は、前列の放熱フィン間を通過した冷却流体が後列の放熱フィンの端面（厚さ部分）の全体に衝突する。このように、冷却流体の衝突面積が大きいと、圧力損失が増大し、熱伝達率が低下することになる。
In the radiator disclosed in
そこで、本発明は、放熱効率および熱伝達率を向上させることが可能な放熱器及びその製造方法を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the heat radiator which can improve heat dissipation efficiency and a heat transfer rate, and its manufacturing method.
前記課題を解決した本発明の放熱器は、一面部の奥行き長さ方向に、所定間隔で平行に複数凹設された固定溝を有する支持基板と、複数の前記固定溝内にそれぞれ立設して固定される薄板状の放熱フィンと、を有する放熱器であって、前記放熱フィンは、放熱面が、前記固定溝の前記奥行き長さ方向に沿う向きで、前記奥行き長さ方向に所定間隔を空けて複数列固定されており、前記複数の固定溝間で前記奥行き長さ方向の同じ列にそれぞれ固定された前記放熱フィンの集合で放熱フィン群が構成されており、複数の前記放熱フィン群のうち、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記放熱フィン群同士で、前記支持基板の一面部に対する前記放熱面の傾斜角度が異なっており、前記奥行き長さ方向の一方側から見たときに、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記放熱フィン群の前記放熱フィン同士が支持基板上で交差していることを特徴とする。 The heatsink of the present invention that has solved the above problems is provided with a support substrate having a plurality of fixed grooves recessed in parallel at a predetermined interval in the depth length direction of one surface portion, and standing in each of the plurality of fixed grooves. A heat sink having a thin plate shape, the heat dissipating fin having a heat dissipating surface in a direction along the depth length direction of the fixing groove and a predetermined interval in the depth length direction. A plurality of the radiation fins are configured by a group of the radiation fins fixed to the same row in the depth direction between the plurality of fixing grooves. Among the groups, the radiating fin groups adjacent in the depth length direction have different inclination angles of the heat radiating surface with respect to one surface portion of the support substrate, and when viewed from one side in the depth length direction. , In the depth length direction Ri said radiation fins to each other of the heat dissipation fin group fit is characterized in that intersect on the support substrate.
かかる構成によれば、放熱器は、複数の固定溝間で奥行き長さ方向の同じ列に固定された複数の放熱フィンの集合である放熱フィン群のうち、奥行き長さ方向で隣り合う放熱フィン群同しで、支持基板の一面部に対する放熱面の傾斜角度が異なっている。また、放熱器の奥行き長さ方向の一方側から見たときに、隣り合う放熱フィン群の端面同士が支持基板上で交差している。 According to such a configuration, the radiator is a radiating fin adjacent in the depth length direction among the radiating fin groups that are a set of the plurality of radiating fins fixed in the same row in the depth length direction between the plurality of fixing grooves. The inclination angle of the heat radiating surface with respect to the one surface portion of the support substrate is different in the group. Further, when viewed from one side in the depth length direction of the radiator, the end surfaces of adjacent radiating fin groups intersect on the support substrate.
そのため、放熱器によれば、前列の放熱フィン群を層流域で通過した冷却流体が、後列の放熱フィン群へと流入するときに、後列の放熱フィン群を構成する放熱フィンの端面（放熱フィンの板厚部分）に衝突する。これによって、放熱器は、冷却流体を支持基板の一面側に垂直な方向にかきまぜて流れを乱すことができる。そして、放熱器によれば、冷却流体が前列の放熱フィン群を層流域で通過する過程で徐々に成長した温度境界層を、冷却流体が後列の放熱フィン群に流入するときに乱流域に遷移させることで崩すことができる。つまり、放熱器は、低温の冷却流体と高温の冷却流体とを混ぜ合わせることができるため、放熱フィンの表面に低温の冷却流体を接触させやすくすることができる。したがって、放熱器によれば、放熱フィンから冷却流体への熱伝達率を向上させることができる。 Therefore, according to the radiator, when the cooling fluid that has passed through the radiating fin group in the front row in the laminar flow area flows into the radiating fin group in the rear row, the end surfaces of the radiating fins that constitute the radiating fin group in the rear row (radiation fins) The plate thickness part). As a result, the radiator can disturb the flow by stirring the cooling fluid in a direction perpendicular to the one surface side of the support substrate. According to the radiator, the temperature boundary layer that gradually grows in the process in which the cooling fluid passes through the radiating fin group in the front row in the laminar flow region transitions to the turbulent flow region when the cooling fluid flows into the radiating fin group in the rear row. Can be broken. That is, since the heat radiator can mix the low-temperature cooling fluid and the high-temperature cooling fluid, the low-temperature cooling fluid can be easily brought into contact with the surface of the radiation fin. Therefore, according to the radiator, the heat transfer rate from the radiation fin to the cooling fluid can be improved.
また、放熱器によれば、冷却流体が、放熱器の奥行き長さ方向の一方側（流入側・上流側）から他方側（流出側・下流側）に向かって複数列の放熱フィン群を通過する間に、複数回、温度境界層を崩すことができる。そのため、放熱器によれば、温度境界層の成長を放熱フィン群毎に断続的にすることができるので、放熱器全体における温度境界層の成長を抑制することができる。したがって、放熱器によれば、冷却流体の流入側だけでなく、冷却流体の流出側においても、放熱フィンから冷却流体への熱伝達率を向上させることができる。つまり、放熱器によれば、冷却流体の流出側においても、冷却流体が放熱フィンからの熱を効率よくうばうことができるので、放熱効率を向上することができる。 Further, according to the radiator, the cooling fluid passes through a plurality of rows of radiating fins from one side (inflow side / upstream side) in the depth direction of the radiator toward the other side (outflow side / downstream side). In the meantime, the temperature boundary layer can be broken several times. Therefore, according to the radiator, the growth of the temperature boundary layer can be made intermittent for each group of radiating fins, so that the growth of the temperature boundary layer in the entire radiator can be suppressed. Therefore, according to the radiator, the heat transfer rate from the radiation fins to the cooling fluid can be improved not only on the cooling fluid inflow side but also on the cooling fluid outflow side. That is, according to the radiator, the cooling fluid can efficiently transfer the heat from the radiation fins even on the outflow side of the cooling fluid, so that the heat radiation efficiency can be improved.
さらに、放熱器によれば、放熱フィンが薄板状であるため、冷却流体が、後列の放熱フィン群の放熱フィンの端面（放熱フィンの板厚部分）に衝突したときの圧力損失の増大を抑制することができる。 Furthermore, according to the radiator, since the radiation fins are thin, the increase in pressure loss when the cooling fluid collides with the end surfaces of the radiation fins in the rear row radiation fin group (the thickness of the radiation fins) is suppressed. can do.
さらに、本発明は、支持基板と、前記支持基板の一面部にそれぞれ立設して固定される薄板状の複数の放熱フィンと、前記支持基板の熱を前記放熱フィンの先端側に伝達するヒートパイプと、を有する放熱器であって、前記支持基板の幅方向に互いに間隔を空けて配列された前記複数の放熱フィンの集合で放熱フィン群が形成され、前記放熱フィン群は、前記幅方向と直交する奥行き長さ方向に隣り合って複数設置され、複数の前記放熱フィン群のうち、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記放熱フィン群同士で、前記支持基板の一面部に対する前記放熱面の傾斜角度が異なっており、前記奥行き長さ方向の一方側から見たときに、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記放熱フィン群を構成する前記放熱フィン同士が支持基板上で交差しており、複数の前記放熱フィン群は、前記一面部に垂直な方向に対し放熱面が傾斜する傾斜フィン群を有し、前記ヒートパイプは、前記傾斜フィン群の基端側で前記支持基板の一面部に設置される受熱部と、前記傾斜フィン群の先端側に貫通設置される放熱部と、前記放熱部と前記受熱部とを接続する湾曲部と、を備えることを特徴とする。 Furthermore, the present invention provides a support substrate, a plurality of thin plate-like heat radiation fins that are erected and fixed to one surface portion of the support substrate, and a heat that transmits heat of the support substrate to the front end side of the heat radiation fins. And a heat sink having a pipe, wherein a plurality of heat radiation fins are arranged in the width direction of the support substrate so as to be spaced from each other, and the heat radiation fin group is formed in the width direction. A plurality of the heat radiating fin groups adjacent to each other in the depth length direction among the plurality of heat radiating fin groups, The inclination angles are different, and when viewed from one side of the depth length direction, the radiation fins constituting the radiation fin group adjacent in the depth length direction intersect on a support substrate, The radiating fin group includes a plurality of inclined fin groups whose radiating surfaces are inclined with respect to a direction perpendicular to the one surface portion, and the heat pipe is provided on one surface portion of the support substrate on the base end side of the inclined fin group. It is characterized by comprising a heat receiving portion to be installed, a heat radiating portion penetratingly installed on the tip side of the inclined fin group, and a curved portion connecting the heat radiating portion and the heat receiving portion.
さらにまた、前記したヒートパイプを有する放熱器の製造方法であって、前記傾斜フィン群を形成する複数の前記放熱フィンの先端側に前記ヒートパイプの放熱部を貫通させて、複数の前記放熱フィンを前記放熱部に所定の傾斜角度で取り付ける放熱フィン取付工程と、複数の前記放熱フィンが前記放熱部に所定の傾斜角度で取り付けられた前記ヒートパイプの受熱部と、複数の前記放熱フィンの基端部と、を前記支持基板の一面部に取り付ける支持基板取付工程と、を備えることを特徴とする。 Furthermore, in the method of manufacturing a radiator having the heat pipe described above, a plurality of the heat radiating fins are formed by penetrating the heat radiating portions of the heat pipes at the front end sides of the plurality of radiating fins forming the inclined fin group. A heat dissipating fin mounting step for attaching the heat dissipating part to the heat dissipating part at a predetermined inclination angle, a heat receiving part of the heat pipe in which the plurality of heat dissipating fins are attached to the heat dissipating part at a predetermined inclination angle, and a base of the plurality of heat dissipating fins A support substrate attaching step for attaching the end portion to one surface portion of the support substrate.
さらにまた、本発明は、支持基板と、前記支持基板上に立設された複数の第１放熱フィンと、前記支持基板から前記第１放熱フィンの上方に延出し前記支持基板の熱を伝達する扁平型ヒートパイプと、前記第１放熱フィンの上方に配置され前記扁平型ヒートパイプ上に立設された複数の第２放熱フィンと、を備えた放熱器であって、前記支持基板の幅方向に互いに間隔を空けて配列された前記複数の第１放熱フィン及び前記複数の第２放熱フィンの集合で複数の第１放熱フィン群及び複数の第２放熱フィン群がそれぞれ形成され、前記複数の第１放熱フィン群及び前記複数の第２放熱フィン群のそれぞれは、前記幅方向と直交する奥行き長さ方向に隣り合って複数設置され、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記第１放熱フィン群同士及び前記第２放熱フィン群同士で、基準面に対する前記放熱面の傾斜角度が異なっており、前記奥行き長さ方向の一方側から見たときに、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記第１放熱フィン同士及び前記第２放熱フィン同士が交差していることを特徴とする。 Furthermore, the present invention provides a support substrate, a plurality of first radiating fins erected on the support substrate, and extends from the support substrate to above the first radiating fins to transfer heat of the support substrate. A radiator including a flat heat pipe and a plurality of second heat radiation fins arranged above the first heat radiation fin and erected on the flat heat pipe, the width direction of the support substrate A plurality of first radiating fin groups and a plurality of second radiating fin groups are respectively formed by a set of the plurality of first radiating fins and the plurality of second radiating fins arranged at intervals from each other. Each of the first radiating fin group and the plurality of second radiating fin groups are installed adjacent to each other in the depth length direction orthogonal to the width direction, and are adjacent to each other in the depth length direction. And each other The two heat dissipating fin groups have different inclination angles of the heat dissipating surface with respect to the reference surface, and when viewed from one side of the depth length direction, the first heat dissipating fins adjacent in the depth length direction and The second radiating fins intersect each other.
本発明の放熱器によれば、放熱フィンから冷却流体への熱伝達率を向上させることができる。また、本発明の放熱器によれば、冷却流体の流出側においても放熱フィンから効率よく熱を奪うことができるので、放熱効率を向上させることができる。さらに、本発明の放熱器によれば、冷却流体が、流入側から流出側へと流れる間において、圧力損失の増大を抑制することができる。したがって、本発明の放熱器によれば、放熱器の放熱量を増加し、放熱器の熱特性を向上させることができる。 According to the radiator of the present invention, the heat transfer rate from the radiation fins to the cooling fluid can be improved. Further, according to the radiator of the present invention, heat can be efficiently taken from the radiating fin even on the cooling fluid outflow side, so that the radiating efficiency can be improved. Furthermore, according to the radiator of the present invention, an increase in pressure loss can be suppressed while the cooling fluid flows from the inflow side to the outflow side. Therefore, according to the radiator of the present invention, the heat dissipation amount of the radiator can be increased, and the thermal characteristics of the radiator can be improved.
さらに、傾斜フィン群にヒートパイプを備えた放熱器によれば、ヒートパイプは、傾斜フィン群の基端側で支持基板の一面部に設置される受熱部と、傾斜フィン群の先端側に貫通設置される放熱部と、放熱部と受熱部とを接続する湾曲部と、を備えるので、支持基板の熱を傾斜フィン群の先端側に伝達して冷却効率を高めることができる。これに加えて、ヒートパイプの放熱部が傾斜フィン群の先端側に貫通設置されていることで、傾斜フィン群が放熱部に支持されるので、傾斜フィン群を安定させることができる。 Further, according to the radiator having a heat pipe in the inclined fin group, the heat pipe penetrates through the heat receiving part installed on one surface portion of the support substrate on the proximal end side of the inclined fin group and the distal end side of the inclined fin group. Since the heat dissipating part to be installed and the curved part connecting the heat dissipating part and the heat receiving part are provided, the heat of the support substrate can be transmitted to the tip side of the inclined fin group to increase the cooling efficiency. In addition to this, the inclined fin group is supported by the heat dissipating part because the heat dissipating part of the heat pipe is installed through the tip side of the inclined fin group, so that the inclined fin group can be stabilized.
さらにまた、前記したヒートパイプを有する放熱器の製造方法によれば、放熱フィン取付工程において、複数の放熱フィンを所定の傾斜角度でヒートパイプの放熱部に取り付けた上で、支持基板取付工程において、ヒートパイプの受熱部と放熱フィンの基端部とを支持基板の一面部に取り付けるので、傾斜フィン群を有する放熱器を容易に製造することができる。 Furthermore, according to the method of manufacturing a radiator having a heat pipe as described above, in the radiation fin mounting step, after mounting a plurality of radiation fins to the heat radiation portion of the heat pipe at a predetermined inclination angle, Since the heat receiving portion of the heat pipe and the base end portion of the radiating fin are attached to the one surface portion of the support substrate, the radiator having the inclined fin group can be easily manufactured.
さらにまた、扁平型ヒートパイプを備えた放熱器によれば、比較的高さ寸法が小さくフィン効率の良い放熱フィン群を多段に積層し、扁平型ヒートパイプで上段の放熱フィン群に熱を輸送するので、高効率の放熱器（ヒートシンク）を実現することができる。また、傾斜フィンを用いることで、フィンの長さ（すなわち放熱面の面積）を保ちながら放熱器の高さ寸法を抑制することができる。 Furthermore, according to the radiator with a flat heat pipe, heat radiation fins with relatively small height and good fin efficiency are stacked in multiple stages, and heat is transferred to the upper heat radiation fins with the flat heat pipe. Therefore, a highly efficient radiator (heat sink) can be realized. Further, by using the inclined fins, the height dimension of the radiator can be suppressed while maintaining the fin length (that is, the area of the heat radiation surface).
＜第１実施形態＞
次に、本発明の第１実施形態に係る放熱器について、図１および図２を参照して説明する。以下の説明において、放熱器の上下方向（高さ方向）、前後方向（奥行き方向）、左右方向（幅方向）は、図１に示したとおりである。
<First Embodiment>
Next, a radiator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the following description, the vertical direction (height direction), front-rear direction (depth direction), and left-right direction (width direction) of the radiator are as shown in FIG.
図１および図２に示すように、放熱器１は、平坦な上面部（一面部）１１に、奥行き長さ方向に所定間隔で平行に複数凹設された固定溝１３と、固定溝１３の両側に設けられたかしめ溝部１４と、を有する支持基板１０と、固定溝１３にそれぞれ立設される金属薄板状の放熱フィン２０と、を有している。ここで、奥行き長さ方向とは、図１に示した放熱器１の前後方向のことである。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
この放熱器１の近傍には、冷却ファン等（図示せず）が設置されている。この冷却ファン等（図示せず）によって、図１に示すＡ方向から放熱器１の放熱フィン２０に送り込まれた冷却流体により、放熱フィンの熱が奪われる。
以下では、放熱器１の奥行き長さ方向の一方側を流入側と呼称し、他方側を流出側と呼称する場合もある。なお、冷却ファン等（図示せず）は、放熱器１における流入側に向かって均一の流速の流体流れを発生させるように構成されている。
A cooling fan or the like (not shown) is installed in the vicinity of the
Below, the one side of the depth direction of the
図１に示すように、支持基板１０は、放熱器１の基台となるものであり、所定の厚みで形成される金属製の矩形状部材である。支持基板１０は、前記したように、予め上面部１１に凹設される固定溝１３を有している。なお、支持基板１０の下面部１２には、半導体素子等の発熱部品（図示省略）が当接される。また、支持基板１０の長さ寸法および幅寸法は、放熱器１が使用される発熱部品に合わせて適宜設定することができる。
As shown in FIG. 1, the
図２（ｂ），（ｃ）に示すように、固定溝１３は、平坦な上面部１１に、支持基板１０の奥行き長さ方向に沿って所定の設置間隔で形成された凹状の溝であり、底面が上面部１１と略平行となっている。固定溝１３の幅は、内部に固定される放熱フィン２０の厚さと略同等か若干大きくなっている。
As shown in FIGS. 2B and 2C, the fixing
固定溝１３の設置間隔（隣り合う固定溝１３，１３間の上面部１１の幅）は、適宜設定できる。固定溝１３の設置間隔は、フィンピッチと等しい。固定溝１３は、例えば、押出加工により、支持基板１０の上面部１１に所定の設置間隔で複数凹設される。
The installation interval of the fixed grooves 13 (the width of the
図２（ｂ），（ｃ）に示すように、かしめ溝部１４は、固定溝１３内に放熱フィン２０を嵌合固定するものである。
かしめ溝部１４は、固定溝１３の両側に、固定溝１３に沿って凹設される溝であり、固定溝１３の深さ以下で形成されている。このかしめ溝部１４は、固定溝１３に放熱フィン
２０の下端部が嵌合された状態で、固定溝１３の両側をかしめ加工することで形成される。なお、かしめ溝部１４の形状は、特に限定されない。
As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), the
The
It is formed by caulking both sides of the fixing
図１に示すように、放熱フィン２０は、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の熱伝導性の高い素材からなる矩形状の薄板部材である。
放熱フィン２０は、各固定溝１３，１３…の奥行き長さ方向（前後方向）に沿って複数列固定されている。ここでは、図１および図２（ａ）に示すように、１つの固定溝１３に放熱フィン２０が９列固定されている。なお、奥行き長さ方向に隣り合う放熱フィン２０，２０間には、所定間隔が空いている。したがって、放熱フィン２０の放熱面２０ｓの奥行き長さは、固定溝１３の奥行き長さの１／９以下となっている。ここで、放熱面２０ｓとは、放熱フィン２０が支持基板１０に固定された状態で、上面部１１よりも上方に突出する部分を指す。また、傾斜角度βとは、上面部１１と放熱面２０ｓとでなす角度（内角）を指す。
As shown in FIG. 1, the
The
同じ固定溝１３に固定された、奥行き長さ方向で隣り合って配置された放熱フィン２０，２０は、支持基板１０の上面部１１に対する放熱面２０ｓの傾斜角度β（上面部１１と放熱面２０ｓとがなす角度）が互いに異なっている。
The radiating
図１および図２（ｂ）に示すように、放熱器１の１つの固定溝１３の奥行き長さ方向で隣り合って配置された放熱フィン２０，２０は、１列目の放熱フィン２０の放熱面２０ｓが、上面部１１に対し垂直な方向（固定溝１３の幅方向中央を通って延びる法線Ｍ（図２（ｂ）参照）方向に沿って直立している。
そして、２列目の放熱フィン２０の放熱面２０ｓが、固定溝１３の両側（左右側）の上面部１１のうちの左側にある上面部１１に対し、所定角度β（例えばβ＝−θ）だけ、法線Ｍ側に起き上がって傾斜している。具体的には、放熱面２０ｓと固定溝１３の左側にある上面部１１とでなす角度βが−θとなっている。この角度βは、固定溝１３の左側にある上面部１１からの、放熱面２０ｓの起き上がり角度である。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2B, the
Then, the
以下では、法線Ｍと固定溝１３の左側または右側の上面部１１とでなす角度はそれぞれ９０度であるものとする。また、上面部１１に沿った方向を０度とし、法線Ｍ方向を９０度としたときに、法線Ｍの一方側（法線Ｍの左側）の領域を−とし、法線Ｍの他方側（法線Ｍの右側）の領域を＋とする。
したがって、１つの固定溝１３において、法線Ｍの左側にある上面部１１と、当該上面部１１側に傾斜した放熱面２０ｓとがなす角度には−の符号を付けて表記する。同様に、１つの固定溝１３において、法線Ｍの右側にある上面部１１と、当該上面部１１側に傾斜した放熱面２０ｓとがなす角度には＋の符号を付けて表記する。
In the following, it is assumed that the angle formed between the normal M and the
Therefore, in one fixed
図１および図２（ｂ）に示すように、他方の放熱フィン２０の放熱面２０ｓは、下端部分が固定溝１３に固定された状態で、固定溝１３の左上端と、法線Ｍの左側にある上面部１１との間の稜線部分を基点として、法線Ｍに対し当該上面部１１側に傾斜している。
As shown in FIGS. 1 and 2B, the
つまり、図１および図２（ｂ）に示すように、放熱器１の固定溝１３には、放熱面２０ｓが、法線Ｍに沿って直立する放熱フィン２０と、放熱面２０ｓが、法線Ｍに対し傾斜する放熱フィン２０とが、放熱器１の奥行き長さ方向に１列おきに（交互に）固定されている。
That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 (b), in the fixing
よって、複数の固定溝１３，１３…において、奥行き長さ方向の同じ列に固定された複数の放熱フィン２０，２０（放熱フィン群）…は、放熱面２０ｓ，２０ｓ…の傾斜角度が互いに等しくなっている。これとともに、１つの固定溝１３において、奥行き長さ方向で隣り合って配置された固定された放熱フィン２０，２０は、放熱面２０ｓ，２０ｓの傾斜角度が互いに異なっている。
Therefore, in the plurality of fixing
図１および図２（ａ）に示すように、ここでは、放熱面２０ｓが上面部１１に垂直な方向（法線Ｍ）に対し傾斜して固定された放熱フィン２０の集合である放熱フィン群を、「放熱フィン群２０１」と呼称する。同様に、放熱面２０ｓが法線Ｍに沿って直立して固定された放熱フィン２０の集合である放熱フィン群を、「放熱フィン群２０２」と呼称する。ここでは、支持基板１０上に、５つの放熱フィン群２０１と４つの放熱フィン群２０２の合計９つの放熱フィン群が形成されている。
以下では、放熱フィン群２０１を構成する各放熱フィンを放熱フィン２０Ａと呼称し、放熱フィン群２０２を構成する各放熱フィンを放熱フィン２０Ｂと呼称する。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2A, here, a heat radiating fin group is a set of
Below, each radiation fin which comprises the
図１および図２（ｂ）に示すように、放熱器１は、前列の放熱フィン群２０１と後列の放熱フィン群２０２とにおいて、同じ固定溝１３に固定された放熱フィン２０Ａ，２０Ｂ同士で、放熱面２０ｓ，２０ｓの上端部の位置がずれている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2B, the
つまり、図１および図２（ｂ）に示すように、放熱器１を奥行き長さ方向の一方側から見たときに、１つの固定溝１３に固定された、放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓの上端部が、この固定溝１３の２つ左隣の固定溝１３に固定された、放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓと重なり合っている。これによれば、冷却流体が放熱フィン群２０１，２０２を通過したときに、高い乱流促進効果を得ることができる。
That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 2B, when the
また、放熱器１の変形例として、放熱フィン２０Ａの傾斜角度βを図１および図２（ｂ）に示す放熱器１と異ならせた放熱器１Ａを図２（ｃ）に示した。
図２（ｃ）に示すように、放熱器１Ａを奥行き長さ方向の一方側から見たときに、１つの固定溝１３に固定された、放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓの上端部が、この固定溝１３の１つ隣の固定溝１３に固定された、放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓと重なり合っている。これによれば、放熱フィン２０Ａ，２０Ｂへの負荷を軽減しつつ、冷却流体が放熱フィン群２０１，２０２を通過したときに、乱流促進効果を得ることができる。
As a modification of the
As shown in FIG. 2C, when the
次に、図３を参照し、本発明の放熱器１における放熱フィン間の冷却流体の流れについて、比較例の放熱器と対比しながら説明する。
図３（ａ）に、比較例の放熱器１０１における放熱フィンの配置を表した一部側面図を示し、図３（ｂ）に、（ａ）に示す放熱器１０１を冷却流体の流入側から見たときの一部正面図を示した。なお、比較例の放熱器１０１は、放熱フィンの形状以外の構成は本発明の放熱器１と同様であるものとする。
Next, with reference to FIG. 3, the flow of the cooling fluid between the radiation fins in the
FIG. 3A shows a partial side view showing the arrangement of the radiation fins in the
図３（ａ）に示すように、比較例の放熱器１０１は、全ての放熱フィン１２０の放熱面１２０ｓが、固定溝１１３の中央を通って延びる法線Ｍに沿って直立している。また、図３（ｂ）に示すように、比較例の放熱器１０１を冷却流体の流入側から見たときに、前列の放熱フィン１２０，１２０の放熱面１２０ｓ，１２０ｓの端面の間に、後列の放熱フィン１２０の放熱面１２０ｓの端面が配置された千鳥状の配列となっている。
As shown in FIG. 3A, in the
このような放熱器１０１において、冷却流体は、図３（ａ）に示すＡ方向から、前列の放熱フィン１２０，１２０間に流入される。これにより、冷却流体は、放熱器１０１の放熱面１２０ｓ，１２０ｓに沿って層流域を流れる。そして、冷却流体は、放熱器１０１前列の放熱フィン１２０，１２０間を通過して、後列の放熱フィン１２０に流入されるときに、後列の放熱フィン１２０における放熱面２０ｓの端面に衝突して流れが乱されることで乱流域に遷移する。さらに、冷却流体は、放熱器１０１の後列の放熱フィン１２０の端面に衝突することで流れが分岐され、後列の放熱フィン１２０の両側の空間に流入する。
In such a
一方、図３（ｃ）に示すのは、本発明の第１実施形態に係る放熱器１における放熱フィ
ンの配置を表した一部側面図であり、図３（ｄ）に示すのは、（ｃ）に示す放熱器１を冷却流体の流入側から見たときの一部正面図である。
On the other hand, FIG. 3 (c) shows a heat radiation performance in the
FIG. 3D is a partial front view when the
本発明の第１実施形態に係る放熱器１において、冷却流体は、図３（ｃ）に示すＡ方向から前列の放熱フィン群２０１の放熱フィン２０Ａ，２０Ａ間に流入される。これにより、冷却流体は、放熱器１の放熱面２０ｓ，２０ｓに沿って層流域を流れる。
そして、冷却流体は、前列の放熱フィン群２０１の放熱フィン２０Ａ，２０Ａの間を通過して、後列の放熱フィン群２０２に流入するときに、後列の放熱フィン群２０２の放熱フィン２０Ｂの端面に衝突して流れが乱されることで、乱流域に遷移する。さらに、冷却流体は、後列の放熱フィン群２０２の放熱フィン２０Ｂの端面に衝突することで流れが分岐され、放熱フィン２０Ｂの両側の空間に流入する。
In the
Then, when the cooling fluid passes between the
このように、本発明の第１実施形態に係る放熱器１と比較例の放熱器１０１は、前列の放熱フィンを通過した冷却流体を、後列の放熱フィンにおける放熱面２０ｓの端面に衝突させることで、当該冷却流体を乱流域に遷移させる点で共通する。
As described above, the
しかし、図３（ｂ）に示すように、比較例の放熱器１０１は、全ての放熱フィン１２０の放熱面１２０ｓが法線Ｍに沿って直立（上面部１１１に対する傾斜角度β＝９０度：図示省略）している。そのため、図３（ｂ）に示すように、前列の放熱フィン１２０の放熱面１２０ｓに沿って流れた冷却流体が、そのまま後列の放熱フィン１２０における放熱面１２０ｓの端面全体に衝突することになるので、冷却流体の衝突面積（衝突範囲）が大きくなる。具体的には、図３（ｂ）に斜線で示した領域に冷却流体が衝突する。このように、比較例の放熱器１０１では、冷却流体が後列の放熱フィン１２０における放熱面２０ｓ端面の広範囲に衝突することで、冷却流体の圧力損失が増大するという問題がある。
However, as shown in FIG. 3B, in the
また、比較例の放熱器１０１では、放熱面１２０ｓ，１２０ｓ間の狭い空間に流入された冷却流体が、放熱面１２０ｓ，１２０ｓの上端側から外側の広い空間の方へと逃げやすいため、放熱面１２０ｓ，１２０ｓの下端側に冷却流体を送り込みにくい。そのため、比較例の放熱器１０１では、放熱フィン１２０における放熱面１２０ｓの下端側の熱を、冷却流体によって効率よく奪うことができないという問題がある。
Further, in the
これに対し、第１実施形態に係る放熱器１は、図３（ｃ）に示すように、１列目の放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓが、固定溝１３の左側にある上面部１１に対し、所定角度β（例えばβ＝−θ）だけ、法線Ｍ側に起き上がって傾斜している。つまり、放熱面２０ｓと固定溝１３の左側にある上面部１１とでなす角度が角度β（β＝−θ）となっている。一方、図３（ｃ）に示すように、２列目の放熱フィン２０の放熱面２０ｓが、法線Ｍに沿って直立（上面部１１に対する傾斜角度β＝９０度：図示省略）している。
On the other hand, in the
そのため、図３（ｄ）に示すように、冷却流体の流入側から見たときに、前列の放熱フィン群２０１の放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓ（放熱フィン２０Ａの端面部分）と、後列の放熱フィン群２０２の放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓ（放熱フィン２０Ｂの端面部分）とが交差した状態となる。
Therefore, as shown in FIG. 3D, when viewed from the inflow side of the cooling fluid, the
これにより、第１実施形態に係る放熱器１では、図３（ｄ）に示すように、前列の放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓの上端部の位置が、２つ隣の固定溝１３に固定された後列の放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの上端部の位置よりも低くなる。
Thereby, in the
そして、冷却流体は、前記したように、前列の放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓに沿って流れる。
したがって、このような流路を通って前列の放熱フィン２０Ａを通過した冷却流体がそ
のまま後列の放熱フィン２０Ｂに流入されると、放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの上端部近傍の端面には衝突しない。例えば、図３（ｄ）に斜線で示したように、前列の放熱フィン２０Ａを通過した冷却流体は、後列の放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの端面全体のうち、放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓの上端部よりも低い位置にある部分にのみ衝突する。なお、図３（ｄ）では、放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの端面への冷却流体の衝突範囲のみを図示している。
As described above, the cooling fluid flows along the
Accordingly, the cooling fluid that has passed through the
If it flows into the radiating
このように、第１実施形態に係る放熱器１は、冷却流体が衝突する範囲を、後列の放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの端面全体のうちの一部に制限することができる。つまり、本発明の放熱器１によれば、比較例の放熱器１０１に比べて、冷却流体の衝突面積（衝突範囲）を小さくすることができるので、冷却流体の圧力損失を低減することができる。
Thus, the
また、第１実施形態に係る放熱器１は、前列の放熱フィン２０Ａの上端部よりも低い位置（下側）を流れた冷却流体が、そのまま後列の放熱フィン２０Ｂに流入されることで、放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓの下端側（根元側）に、冷却流体を送りこみやすくなる。これにより、放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓの下端側の熱を効率よく放熱することができる。
In addition, the
さらに、第１実施形態に係る放熱器１は、前列の放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓと、後列の放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓとの上面部１１に対する傾斜角度が異なるため、放熱フィン２０Ａを通過した冷却流体が放熱フィン２０Ｂの端面に衝突したときに、より流れを乱しやすくすることができる。
Further, the
なお、図２（ｃ）に示す放熱器１Ａにおいても、図２（ｂ）に示す放熱器１と同様に、圧力損失を低減することができる。ただし、図２（ｂ）に示す放熱器１の方が、図２（ｃ）に示す放熱器１Ａよりも、前列の放熱フィン２０Ａの傾斜角度βが大きいので、前列の放熱フィン２０Ａと後列の放熱フィン２０Ｂとの交点がより下側へと下がる。そのため、図２（ｂ）に示す放熱器１の方が、図２（ｃ）に示す放熱器１Ａに比べて冷却流体が、放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの端面部分に衝突する範囲をより小さくすることができ、より圧力損失を低減することができる。また、放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの下端側へ、冷却流体をより送り込みやすくなる。
In addition, in the
以上説明した第１実施形態に係る放熱器１において、放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓの上面部１１に対する傾斜角度βは、およそ−２０度〜−８０度の範囲で適宜設定することができる。例えば、冷却流体の流入側から放熱器１を見たときに、１つの固定溝１３に固定された、放熱フィン２０Ａの端面の上端部分が、この固定溝１３の３つ以上隣の固定溝１３に固定された、放熱フィン２０Ｂの端面と重なり合うように、傾斜角度βが設定されていてもよい。これによれば、冷却流体の乱流促進効果がより得やすくなる。
In the
ただし、放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓの傾斜角度βは、フィンピッチと放熱フィン群２０１，２０２の放熱フィン２０Ａ，２０Ｂの放熱面２０ｓの長さ、得られる効果（圧力損失の減少効果、乱流促進効果）、放熱フィンへの負荷や製造費用などを考慮して適切な範囲に設定する。
However, the inclination angle β of the
つまり、放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓの傾斜角度βが大きいと、圧力損失の減少や乱流促進効果が大きくなる。一方で、放熱フィン２０Ａへの負担が大きくなるとともに、放熱フィン２０Ａを形成するために必要なかしめ力が大きくなるため、その分、製造費用が高くなる。
That is, if the inclination angle β of the
放熱フィン２０Ａの傾斜角度βが小さいと、圧力損失の減少や乱流促進効果が小さくなり、後列の放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの下端部に冷却流体を送り込みにくくなるため、放熱効率が低減する。一方で、放熱フィン２０Ａを形成するために必要なかしめ力を小さくすることができるため、製造費用を抑えることができるとともに、放熱フィン２０Ａの折り曲げ基点にかかる負荷を小さくすることができる。
したがって、放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓの傾斜角度βは、このような点を考慮して適切な値に設定するとよい。
When the inclination angle β of the radiating
Therefore, the inclination angle β of the
放熱フィン群２０１，２０２を構成する放熱フィン２０Ａ，２０Ｂのフィンピッチ（固定溝１３の設置間隔）は、例えば、１〜２ｍｍ程度とすると好ましい。このようにすると、隣り合う放熱フィン２０Ａ，２０Ａ（２０Ｂ，２０Ｂ）間に適度な隙間を形成することができるとともに、支持基板１０上の放熱フィンの設置数を増やすことができ、放熱面積を効果的に増やすことができる。
It is preferable that the fin pitch of the radiating
放熱フィン群２０１，２０２を構成する放熱フィン２０Ａ，２０Ｂは、設置強度を確保することができる範囲で厚さができる限り薄いことが好ましい。例えば、放熱フィン２０Ａ，２０Ｂの厚さ（端面の厚さ）を０．８ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とすると好ましい。このように放熱フィン２０Ａ，２０Ｂを薄肉とすることで、フィンピッチが小さくても、隣り合う固定溝１３，１３に固定された放熱フィン２０Ａ，２０Ａ（２０Ｂ，２０Ｂ）間に冷却流体を通過させるための空間を十分確保することができる。
また、放熱フィン２０Ａ，２０Ｂの厚さを薄くすることができるので、冷却流放熱が放熱面２０ｓ，２０ｓの端面に衝突したときの圧力損失を低減することができる。
The radiating
Further, since the thickness of the
放熱器１において、１つの固定溝１３の奥行き長さ方向で隣り合って配置された放熱フィン２０Ａ，２０Ａ（２０Ｂ，２０Ｂ）同士の間隔は、少なくとも５ｍｍ以下とするとよい。ここでの間隔とは、前列の放熱フィンの後端面と後列の放熱フィンの前端面との距離のことである。この間隔が５ｍｍ以下であると、前列の放熱フィン群２０１を通過した冷却流体が、後列の放熱フィン群２０２に流入する間も、乱流域の状態を維持することができるので、乱流促進効果を持続的に得ることができる。
In the
次に、第１実施形態に係る放熱器１を形成する工程のうち、特に放熱フィンの形成について、図１および図２を適宜参照して説明する。
まず、図１に示すような固定溝１３が複数凹設された基板を準備する。そして、図１に示す放熱フィン２０の寸法、厚さで形成した薄板部材の下端部を固定溝１３に嵌合する。例えば１つの固定溝１３に、９枚の薄板部材を、所定間隔を空けながら固定溝の奥行き長さ方向に沿って並べて配置する。
Next, in the process of forming the
First, a substrate having a plurality of fixing
次に、かしめ機に取り付けた、先端が垂直断面視Ｖ字状に尖ったかしめ刃（図示せず）で、基板の固定溝１３の両側を所定量圧潰して、図１に示すかしめ溝部１４，１４を形成する。これにより、図１に示す支持基板１０が完成する。また、このようなかしめ溝部１４，１４の形成により、固定溝１３の側壁面に対し、幅方向内側への押圧力が作用する。この固定溝１３の側壁面から伝えられた押圧力によって、固定溝１３内に嵌合された薄板部材の下端部が、固定溝１３に堅固に圧接固定される。
Next, a predetermined amount of both sides of the fixing
そして、かしめ機に取り付けた、先端の角度が傾斜角度βと等しいかしめ刃（図示せず）により、固定溝１３の奥行き長さ方向の最も手前側に配置された薄板部材から１列おきに、薄板部材の表面を支持基板１０の上面部１１側へと押圧する。これにより、薄板部材の表面を、固定溝１３の上端部と上面部１１との境界である稜線部分を基点として所定量倒すように折り曲げる。このようにして、放熱フィン２０Ａが形成される。また、残りの薄板部材、つまり、支持基板１０上に直立して固定された薄板部材が、放熱フィン２０Ｂ
となる。
And every other row from the thin plate member arranged on the most front side in the depth direction of the fixing
It becomes.
このようにして、図１および図２に示すような、５つの放熱フィン群２０１と４つの放熱フィン群２０２が形成されるとともに、放熱器１が得られる。
In this way, five radiating
次に、図１に示す放熱器１の全体における冷却流体の流れについて説明する。図１に示すＡ方向から供給された冷却流体は、最も前列の放熱フィン群２０１の放熱フィン２０Ａ，２０Ａ間に流入し、放熱フィン２０Ａ，２０Ａの壁面に沿って、放熱面２０ｓから熱をうばいながら層流域で流れる。
Next, the flow of the cooling fluid in the
そして、放熱フィン群２０１を通過した冷却流体は、後列の放熱フィン群２０２に流入する。このとき、冷却流体は、後列の放熱フィン群２０２の放熱フィン２０Ｂの端面に衝突して乱流域に遷移する。これによって、温度境界層が崩されて、前列の放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓの近傍を通過し高温となった冷却流体と、放熱面２０ｓから離れて通過し低温のままの冷却流体とが混ぜ合わされる。
The cooling fluid that has passed through the radiating
さらに、冷却流体は、放熱フィン群２０２の放熱フィン２０Ｂ，２０Ｂ間に流入し、放熱フィン２０Ｂ，２０Ｂの前端部から後端部に向かうにつれて、放熱面２０ｓから熱をうばいながら徐々に乱流域から層流域へと変化して流れる。
Further, the cooling fluid flows between the
そして、放熱フィン群２０２を通過した冷却流体は、さらに後列の放熱フィン群２０１に流入する。このとき、冷却流体が放熱フィン群２０１の放熱フィン２０Ａの端面に衝突して乱流域に遷移する。これによって、温度境界層が崩されて、前列の放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓの近傍を通過し高温となった冷却流体と、当該放熱面２０ｓから離れて通過し低温のままの冷却流体とが混ぜ合わされる。冷却流体はこのような動きを繰り返しながら、放熱器１における奥行き長さ方向の一方側から他方側へと流れる。
The cooling fluid that has passed through the radiating
以上説明した第１実施形態に係る放熱器１によれば、固定溝１３の奥行き長さ方向で隣り合う放熱フィン群２０１の放熱フィン２０Ａと、放熱フィン群２０２の放熱フィン２０Ｂとの傾斜角度が異なっている。そのため、前列の放熱フィン２０Ａを通過した冷却流体が、後列の放熱フィン２０Ｂに流入するときに、冷却流体を後列の放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの端面に衝突させることで、乱流域に遷移させることができる。
According to the
また、放熱器１によれば、放熱器１の奥行き長さ方向に放熱フィン群２０１，２０２を、所定間隔を空けて複数設けたことにより、放熱フィン群単位で温度境界層の成長を断続的にすることができる。これにより、放熱器１の全体における温度境界層の成長を抑制することができる。
Further, according to the
さらに、放熱器１によれば、前列の放熱フィン群２０１を通過した冷却流体が、後列の放熱フィン群２０２に流入するときに、後列の放熱フィン群２０２の放熱フィン２０Ｂの端面において、冷却流体が衝突する範囲を制限することができる。これにより、冷却流体の圧力損失を低減することができる。
Furthermore, according to the
放熱器１によれば、このようにして、放熱フィンから冷却流体への熱伝達率を飛躍的に向上させることができる。
According to the
そして、放熱器１によれば、放熱フィンの下端部（根元部分）に冷却流体を送り込みやすくなる。そのため、放熱フィンの下端部の熱も冷却流体によって放熱させることができるので、放熱効率を向上させることができる。
And according to the
したがって、第１実施形態に係る放熱器１によれば、放熱量を増加し、熱特性を向上させることができる。
Therefore, according to the
なお、第１実施形態では、放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓが、固定溝１３の左側にある上面部１１に対し、傾斜角度β＝−θだけ法線Ｍ側に起き上がって傾斜することとしたが、これに限られない。例えば、放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓが、固定溝１３の右側にある上面部１１に対し、傾斜角度β＝＋θだけ法線Ｍ側に起き上がって傾斜していてもよい。
In the first embodiment, the
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る放熱器について、図４および図５を参照して説明する。第２実施形態に係る放熱器は、第１実施形態に係る放熱器の放熱フィンの構成を変更したものであるので、その他の共通する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a radiator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. Since the heat radiator according to the second embodiment is obtained by changing the configuration of the heat dissipating fins of the heat radiator according to the first embodiment, the other common components are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are provided. Omitted.
図４に示すように、第２実施形態に係る放熱器１Ａは、支持基板１０と、放熱フィン２０とを備えている。図５（ａ）に示すように、放熱フィン２０は、１つの固定溝１３に所定間隔を空けて９枚（９列）固定されている。
As shown in FIG. 4, the
図５（ｂ）に示すように、１つの固定溝１３の奥行き長さ方向で隣り合う放熱フィン２０，２０は、１列目の放熱フィン２０の放熱面２０ｓが、固定溝１３の左側にある上面部１１に対し、所定角度β（例えばβ＝−θ：図５（ｂ）参照）だけ、固定溝１３の中央を通る法線Ｍ側に起き上がって傾斜している。具体的には、放熱面２０ｓと固定溝１３の左側の上面部１１とでなす角度（放熱面２０ｓの傾斜角度）βが−θとなっている。
As shown in FIG. 5B, the
また、図５（ｂ）に示すように、２列目の放熱フィン２０の放熱面２０ｓが、固定溝１３の右側にある上面部１１に対し、所定角度β（例えばβ＝＋θ：図５（ｂ）参照）だけ、固定溝１３の中央を通る法線Ｍ側に起き上がって傾斜している。具体的には、放熱面２０ｓと固定溝１３の右側の上面部１１とでなす角度（放熱面２０ｓの傾斜角度）βが＋θとなっている。なお、傾斜角度βの表記の仕方は、第１実施形態と同様である。
Further, as shown in FIG. 5B, the
ここでは、図５（ａ），（ｂ）に示すように、−θ方向に傾斜した放熱フィン２０の集合を放熱フィン群２０１とし、＋θ方向に傾斜した放熱フィン２０の集合を放熱フィン群２０２とする。以下では、放熱器１Ａの放熱フィン群２０１，２０２をそれぞれ構成する放熱フィンをそれぞれ放熱フィン２０Ａ，２０Ｂと呼称する。
Here, as shown in FIGS. 5A and 5B, a set of radiating
ここで、図１に示した第１実施形態に係る放熱器１では、放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓは、法線Ｍに沿って直立（上面部１１に対する傾斜角度β＝９０度）していた。一方、図５（ｂ）に示すように、第２実施形態に係る放熱器１Ｂでは、放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓは、放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓの傾斜方向と反対方向に傾斜している点で異なる。ここで、反対方向とは、放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓと放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓとが支持基板１０上で互いに近づく方向・向かい合う方向のことである。
Here, in the
例えば、放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓは、法線Ｍに対し、固定溝１３の左側にある上面部１１に近づくように傾斜しており、放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓは、法線Ｍに対し、固定溝１３の右側にある上面部１１に近づくように傾斜している。なお、放熱フィン２０Ａと放熱フィン２０Ｂとで、θの値は必ずしも一致していなくてもよい。放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓの傾斜角度（放熱面２０ｓと固定溝１３の左側の上面部１１とでなす角度）βは、およそ−２０度〜−８０度の範囲で適宜設定することができる。放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの傾斜角度（放熱面２０ｓと固定溝１３の右側の上面部１１とでなす角度）βは＋２０度〜＋８０度の範囲で適宜設定することができる。
For example, the
ここでは、図５（ｂ）に示すように、放熱器１Ａを冷却流体の流入側から見たときに、１つの固定溝１３に固定された、放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓにおける上端部が、この固定溝１３の２つ隣の固定溝１３に固定された、放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓと重なり合うように、傾斜角度βが設定されている。
Here, as shown in FIG. 5 (b), when the
同様に、図５（ｂ）に示すように、放熱器１Ａを冷却流体の流入側から見たときに、１つの固定溝１３に固定された、放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓが傾斜した状態で、その上端部が、この固定溝１３の２つ隣の固定溝１３に固定された、放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓと重なり合うように、傾斜角度βが設定されている。
Similarly, as shown in FIG. 5B, when the
つまり、放熱器１Ｂは、図５（ｂ）に示すように、前列の放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓと後列の放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓとが支持基板１０（図４参照）上で交差して一部が重なり合っている。
That is, in the
このような放熱器１Ｂによれば、前列の放熱フィン２０Ａを通過した冷却流体が、後列の放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの端面に衝突する範囲を、例えば、図５（ｂ）に斜線で示す領域に制限することができる。なお、図５（ｂ）では、後列の放熱フィン２０Ｂにおける放熱面２０ｓの端面への冷却流体の衝突範囲のみを図示している。
以上のように、放熱器１Ｂによれば、冷却流体の衝突面積（衝突範囲）を小さくすることができるので、冷却流体の圧力損失を低減することができる。
According to such a
As described above, according to the
このような第２実施形態に係る放熱器１Ｂは、前記した第１実施形態に係る放熱器１（１Ａ）の作用効果と同様の作用効果が得られる。
また、第２実施形態に係る放熱器１Ｂは、放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓと、放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓとが、支持基板１０上で互いに反対方向に傾斜している。そのため、第２実施形態に係る放熱器１Ｂは、図１に示した第１実施形態に係る放熱器１よりも、乱流促進効果がより一層期待できる。
The
In the
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る放熱器について、図６を参照して説明する。第３実施形態に係る放熱器は、第１，第２実施形態に係る放熱器の放熱フィンの構成を変更したものであるので、その他の共通する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a radiator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since the radiator according to the third embodiment is obtained by changing the configuration of the radiation fins of the radiator according to the first and second embodiments, the other common components are denoted by the same reference numerals, and overlapped. Description to be omitted is omitted.
図６（ａ），（ｂ）に示すように、第３実施形態に係る放熱器１Ｃは、支持基板１０と、放熱フィン２０とを備えている。放熱器１Ｃの放熱フィン２０は、ここでは図示を省略するが、第１実施形態と同様に、１つの固定溝１３に所定間隔を空けて９枚（９列）固定されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
図６（ｂ）に示すように、放熱器１Ｃは、１つの固定溝１３の奥行き長さ方向の１列目の放熱フィン２０の放熱面２０ｓが、当該固定溝１３の左側の上面部１１に対し、所定角度β（β＝−θ：図６（ｂ）参照）だけ固定溝１３の中央を通る法線Ｍ側に起き上がって傾斜している。具体的には、放熱面２０ｓと固定溝１３の左側の上面部１１とでなす角度（放熱面２０ｓの傾斜角度）βが−θとなっている。
また、放熱器１Ｃは、２列目の放熱フィン２０の放熱面２０ｓが、法線Ｍに沿って直立している。
さらに、放熱器１Ｃは、３列目の放熱フィン２０の放熱面２０ｓが、固定溝１３の右側の上面部１１に対し、所定角度β（β＝＋θ：図６（ｂ）参照）だけ法線Ｍ側に起き上がって傾斜している。具体的には、放熱面２０ｓと固定溝１３の右側の上面部１１とでなす角度（放熱面２０ｓの傾斜角度）βが＋θとなっている。なお、傾斜角度βの表記の仕方は、第１実施形態と同様である。
As shown in FIG. 6B, the
In the
Further, in the
ここでは、図６（ａ）に示すように、支持基板１０上において、放熱面２０ｓと固定溝１３の左側にある上面部１１とでなす角度βが−θである放熱フィン２０の集合を、放熱フィン群２０１とする。また、放熱面２０ｓが法線Ｍに沿って直立した（放熱面２０ｓと上面部１１とでなす角度βが９０度（図示省略））である放熱フィン２０の集合を、放熱フィン群２０２とする。さらに、放熱面２０ｓと固定溝１３の右側にある上面部１１とでなす角度βが＋θである放熱フィン２０の集合を、放熱フィン群２０３とする。以下では、放熱器１Ｃの放熱フィン群２０１〜２０３をそれぞれ構成する放熱フィンを、それぞれ放熱フィン２０Ａ〜２０Ｃと呼称する。
なお、放熱フィン２０Ａと放熱フィン２０Ｃとで、θの値は一致していてもよいし、一致していなくてもよい。
Here, as shown in FIG. 6A, on the
Note that the values of θ may or may not match between the
このとき、放熱フィン２０Ａにおける放熱面２０ｓの上面部１１に対する傾斜角度βは、およそ−２０度〜−８０度の範囲で適宜設定することができ、放熱フィン２０Ｃにおける放熱面２０ｓの上面部１１に対する傾斜角度βは、２０度〜８０度の範囲で適宜設定することができる。
At this time, the inclination angle β of the
このような放熱器１Ｃによれば、前列の放熱フィン群２０１を通過した冷却流体が後列の放熱フィン群２０２に流入するときに放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓの端面において冷却流体が衝突する範囲を、例えば、図６（ｂ）に斜線で示す領域に制限することができる。同様に、放熱フィン群２０２を通過した冷却流体が後列の放熱フィン群２０３に流入するときに、放熱フィン２０Ｃの放熱面２０ｓの端面において冷却流体が衝突する範囲を、例えば、図６（ｂ）に斜線で示す領域に制限することができる。なお、図６（ｂ）では、前後の放熱フィン２０Ａ，２０Ｂまたは２０Ｂ，２０Ｃ同士が交差した部分における、後列の放熱フィン２０Ｂまたは２０Ｃの端面への冷却流体の衝突範囲のみを図示している。
According to the
このような第３実施形態に係る放熱器１Ｃは、前記した第１、第２実施形態に係る放熱器１（１Ａ）、１Ｂの作用効果と同様の作用効果が得られる。
また、第３実施形態に係る放熱器１Ｃは、支持基板１０上に３種類の放熱フィン群２０１，２０２，２０３が形成されており、３段階で放熱フィンの傾斜角度が変化している。そのため、第３実施形態に係る放熱器１Ｃは、図１，図５に示した第１，第２実施形態に係る放熱器１，１Ｂよりも、乱流促進効果がより一層期待できる。
Such a
Further, in the
＜変形例１＞
以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
<
Although the first to third embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、図７に示すのは、第１〜第３実施形態に係る放熱器の変形例に係る放熱器１Ｄである。変形例に係る放熱器１Ｄは、第１〜第３実施形態に係る放熱器１（１Ａ），１Ｂ，１Ｃ（図１〜６参照）に対し、放熱フィン２０の形状および固定溝１３の形状が相違する。ここでは、第１〜第３実施形態に係る放熱器１（１Ａ），１Ｂ，１Ｃ（図１〜６参照）と共通する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
For example, FIG. 7 shows a
図７に示すように、変形例に係る放熱器１Ｄは、支持基板１０と、放熱フィン２
０とを備えている。放熱器１Ｄの放熱フィン２０は、ここでは図示を省略するが、第１実施形態と同様に、１つの固定溝１３に所定間隔を空けて９枚（９列）固定されている。
As shown in FIG. 7, the
0. Although not shown here, the
また、図７に示すように、ここでは、放熱フィン２０は、下端部で折り返されて断面視Ｖ字状となっており、折り返された一方側と他方側がそれぞれ放熱面２０ｓとなっている。なお、この放熱フィン２０の詳細は、本願出願人の既出願に係る実願２０１３−００２５１８に記載のとおりである。
In addition, as shown in FIG. 7, here, the radiating
放熱器１Ｄにおける放熱フィン２０のフィンピッチは、適宜設定することができるが、例えば、第１〜第３実施形態の放熱フィン２０のフィンピッチと同様とすることができる。
放熱フィン２０の開き角度（一方の放熱面２０ｓと他方の放熱面２０ｓとでなす角度）は、適宜設定することができる。ただし、放熱面積の全体を有効に活用するためには、一方の放熱面２０ｓと他方の放熱面２０ｓとが支持基板１０上で重なり合う範囲ができる限り少なくなることが好ましいため、これを考慮して開き角度を設定するとよい。
Although the fin pitch of the
The opening angle of the radiating fins 20 (the angle formed by the
一方の放熱面２０ｓと他方の放熱面２０ｓの厚さは、適宜設定することができるが、それぞれ０．５ｍｍ程度であると、放熱フィン２０の強度を確保しつつ、放熱器１Ｄを軽量化することができるため好ましい。つまり、放熱器１Ｄは、放熱フィン２０の片方の放熱面２０ｓの厚さが、第１〜第３実施形態に係る放熱器１（１Ａ），１Ｂ，１Ｃ（図１〜６参照）における放熱フィン２０の放熱面２０ｓの厚さよりも薄くなっている。これにより、放熱器１Ｄの重量を放熱器１（１Ａ），１Ｂ，１Ｃ（図１〜６参照）の重量とほとんど差がない程度に抑えることができる。
The thicknesses of the one
放熱器１Ｄにおける放熱フィン２０の下端部の厚さは、片方の放熱面２０ｓの厚さの略２倍（１．０ｍｍ程度）となっている。また、支持基板１０の固定溝１３の幅は、放熱フィン２０の下端部の厚さと略同等か若干大きくなっている。
The thickness of the lower end portion of the
ここでは、図７に示すように、放熱器１Ｄは、１つの固定溝１３の奥行き長さ方向の１列目の放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓが、当該固定溝１３の左側の上面部１１に対し、所定角度β（β＝−θ）だけ、固定溝１３の中央を通る法線方向に起き上がって傾斜している。具体的には、放熱面２０ｓと固定溝１３の左側の上面部１１とでなす角度（放熱面２０ｓの傾斜角度）βが−θとなっている。
Here, as shown in FIG. 7, in the
また、放熱器１Ｄは、２列目の放熱フィン２０の放熱面２０ｓが、固定溝１３の左側の上面部１１に対し、所定角度β（β＝＋θ）だけ、固定溝１３の中央を通る法線方向に起き上がって傾斜している。具体的には、放熱面２０ｓと固定溝１３の右側の上面部１１とでなす角度（放熱面２０ｓの傾斜角度）βが＋θとなっている。なお、傾斜角度βの表記の仕方は、第１実施形態と同様である。
Further, the
このような放熱器１Ｄによれば、放熱フィン２０が断面視Ｖ字状となっており、２つの放熱面２０ｓ，２０ｓを備えるため、第１〜第３実施形態に係る放熱器１（１Ａ），１Ｂ，１Ｃの放熱フィン２０に比べて、放熱面積を２倍近くまで増やすことができる。
According to such a
また、放熱器１Ｄによれば、放熱フィン２０の下端部が、上端部側へ折り返されているため、下端部を固定溝１３内に嵌合すると、固定溝１３内で折り返された部分がスプリングバックして固定溝１３の側壁面を幅方向外側へと押圧する。これにより、放熱フィン２０と固定溝１３（支持基板１０）との密着度をより向上させることができる。そのため、放熱器１Ｄによれば、支持基板１０から放熱フィン２０への熱伝達率をより向上させることができる。
Further, according to the
＜変形例２＞
また、例えば、図８に示すのは、第１〜第３実施形態に係る放熱器の変形例に係る放熱器１Ｅである。変形例に係る放熱器１Ｅは、第１〜第３実施形態に係る放熱器に対し、放熱フィン２０が、下端部に折り返し部２３を有する点および固定溝１３の形状が相違する。
<
For example, FIG. 8 shows a
図８に示すように、折り返し部２３は、放熱フィン２０の下端部を長さ方向全体に亘って、上端部に向かって所定量折り返してなる。ここで、折り返し部２３は、折り返し高さが固定溝１３の深さよりも大きいことが望ましい。これによって、かしめ溝部１４，１４の形成により固定溝１３の側壁面に幅方向内側への押圧力が作用したとしても、固定溝１３の変形を防止し、内部に嵌合された放熱フィン２０の姿勢を良好に維持することができる。なお、この放熱フィン２０の詳細は、本願出願人の既出願に係る登録実用新案公報第３１４９８９４号に記載のとおりである。
As shown in FIG. 8, the folded
放熱フィン２０は、放熱面２０ｓの厚さが、０．５〜０．６ｍｍ程度であると、放熱フィン２０の強度を確保しつつ、放熱器１Ｅを軽量化することができるため好ましい。放熱フィン２０の下端部の厚さは、放熱面２０ｓの厚さの略２倍となっている。
The
図８に示すように、放熱器１Ｅは、支持基板１０の固定溝１３の形状が、放熱フィン２０の下端部に合わせて断面視Ｕ字状となっている。また、固定溝１３の幅は、放熱フィン２０の下端部の厚さに合わせて形成されている。
As shown in FIG. 8, in the
ここでは、放熱器１Ｅは、１つの固定溝１３の奥行き長さ方向の１列目の放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓが、当該固定溝１３の左側の上面部１１に対し、所定角度β（β＝−θ：図８参照）だけ、固定溝１３の中央を通る法線方向に起き上がって傾斜している。具体的には、放熱面２０ｓと固定溝１３の左側の上面部１１とでなす角度（放熱面２０ｓの傾斜角度）βが−θとなっている。
また、放熱器１Ｅは、２列目の放熱フィン２０の放熱面２０ｓが、法線方向に沿って直立（上面部１１に対する傾斜角度β＝９０度）している。なお、傾斜角度βの表記の仕方は、第１実施形態と同様である。
Here, in the
Further, in the
放熱器１Ｅによれば、放熱フィン２０の下端部を固定溝１３内に嵌合すると、固定溝１３内で折り返し部２３がスプリングバックして固定溝１３の側壁面を押圧する。これにより、放熱フィン２０と固定溝１３（支持基板１０）との密着度をより向上させることができる。したがって、放熱フィン２０と固定溝１３（支持基板１０）との密着度をより向上させることができる。そのため、放熱器１Ｅによれば、支持基板１０から放熱フィン２０への熱伝達率をより向上させることができる。
According to the
図８では、放熱フィン２０を、折り返し部２３が放熱面２０ｓの左側に位置する向きで固定溝１３に固定しているが、これに限られず、放熱フィン２０を、折り返し部２３が放熱面２０ｓの右側に位置する向きで固定溝１３に固定してもよい。
In FIG. 8, the radiating
また、放熱フィン２０Ａの放熱面２０ｓが、固定溝１３の左側の上面部１１に対し、所定角度β（例えばβ＝−θ）だけ、法線方向に起き上がって傾斜し、放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓが、固定溝１３の右側の上面部１１に対し、所定角度β（例えばβ＝＋θ）だけ、法線方向に起き上がって傾斜していてもよい。このとき、放熱フィン２０Ａ，２０Ｂの傾斜角度βを入れ替えてもよい。
Further, the
なお、前記した第１〜第３実施形態で説明した放熱フィン２０Ｂ，２０Ｃが折り返し部
２３を有する場合、放熱面２０ｓの傾斜方向は、折り返し部２３と反対方向（離れる方向）とする。
The radiating
23, the inclination direction of the
＜その他の変形例＞
さらに、前記した実施形態において、放熱フィン２０は、固定溝１３の両側に形成されたかしめ溝部１４，１４により固定溝１３内（支持基板１０）に固定されていたが、これに限られない。例えば、放熱フィン２０は、グリース、ろう付けや接着などにより固定溝１３に固定されていても構わない。その場合、支持基板１０にかしめ溝部１４を形成する必要がなくなるので、放熱フィン２０を固定溝１３内（支持基板１０）に、より簡単に固定することができる。
<Other variations>
Further, in the above-described embodiment, the radiating
また、放熱器１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，１Ｅにおいて、放熱フィン群２０１と放熱フィン群２０２との奥行き長さ方向の並び順を入れ替えてもよい。
さらに、放熱器１Ｃにおいて、放熱フィン群２０１，２０２，２０３の奥行き長さ方向の並び順は、図５に示した例に限られず、適宜変更することができる。
Further, in the
Furthermore, in the
また、前記した実施形態では、放熱フィン２０と支持基板１０とが別体となっていたが、これに限られず、一体となっていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
＜シミュレーション＞
本発明の放熱器の性能を確かめるために、本発明の実施例１〜３の放熱器と比較例の放熱器とについて、冷却流体の風速を変化させたときの熱抵抗を測定するシミュレーションを行った。図９を参照して、シミュレーションに用いた測定装置について説明する。
<Simulation>
In order to confirm the performance of the radiator of the present invention, a simulation is performed to measure the thermal resistance when the air velocity of the cooling fluid is changed for the radiators of Examples 1 to 3 of the present invention and the radiator of the comparative example. It was. With reference to FIG. 9, the measuring apparatus used for the simulation will be described.
図９に示すように、本シミュレーションでは、本発明の放熱器１、１Ｂ、１Ｅの変形例、または、比較例の放熱器のいずれか１つを風洞Ｗ内に配置した。風洞Ｗは、断面視矩形状の細管状部品であり、内部（空洞）を、図９に示す矢印方向に沿って冷却流体が通過するようになっている。風洞Ｗ内の長さ方向の略中央に、放熱器（図９では放熱器１）を、支持基板側を上側にして配置し、冷却流体の流出側の端部に、冷却ファンＦを配置した。
As shown in FIG. 9, in this simulation, any one of the modified examples of the
ここでは、風洞Ｗは、冷却流体の流出側の開口寸法が、冷却ファンＦの寸法に合わせて、その他の部分の開口寸法よりも大きい。風洞Ｗのその他の部分は、高さが、放熱器の高さと略同等か若干大きく、幅を、放熱器の幅と略同等か若干大きい。このような風洞Ｗ内に放熱器を配置すると、内部に配置した放熱器の高さ方向と幅方向において、風洞Ｗとの間に隙間がほとんど形成されないため、より精密な測定が可能となる。 Here, the opening size of the cooling fluid outflow side of the wind tunnel W is larger than the opening size of other portions in accordance with the size of the cooling fan F. The other part of the wind tunnel W has a height substantially equal to or slightly larger than the height of the radiator, and a width substantially equal to or slightly larger than the width of the radiator. When a radiator is arranged in such a wind tunnel W, a gap is hardly formed between the radiator and the wind tunnel W arranged in the height direction and the width direction, so that more accurate measurement is possible.
また、冷却ファンＦの寸法（幅×長さ×高さ）は、８０×８０×３８ｍｍとし、風洞Ｗの幅方向に２つ並列して配置した。なお、図９では、手前側の冷却ファンＦのみを図示している。冷却ファンＦの最大出力（電圧）は、１２Ｖとした。 The dimensions (width × length × height) of the cooling fan F were 80 × 80 × 38 mm, and two were arranged in parallel in the width direction of the wind tunnel W. In FIG. 9, only the cooling fan F on the front side is illustrated. The maximum output (voltage) of the cooling fan F was 12V.
さらに、風洞Ｗの外表面における放熱器１の設置位置の真上となる位置に、熱源（発熱部品）Ｈを当接した。熱源Ｈの発熱面積（幅×長さ）は、４５×９０ｍｍとし、風洞Ｗの長さ方向に２つ配置した。熱源Ｈの１つ当たりの発熱量（熱負荷）は、２００Ｗとした。
Further, a heat source (heat generating component) H was brought into contact with a position on the outer surface of the wind tunnel W immediately above the installation position of the
シミュレーションに用いる放熱器の寸法（幅×長さ×高さ）は、１８０×２３０×４０ｍｍとした。このうち、支持基板の高さ（厚さ）は、７ｍｍとし、放熱フィンの高さ（長さ）は、２１０ｍｍとした。また、放熱器は、支持基板をＪＩＳＨ４０００に規定のＡ６０６３に係るアルミニウム合金で形成し、放熱フィンをＪＩＳＨ４０００に規定のＡ１０５０に係るアルミニウムで形成した。 The size (width × length × height) of the radiator used for the simulation was 180 × 230 × 40 mm. Among these, the height (thickness) of the support substrate was 7 mm, and the height (length) of the radiation fins was 210 mm. Moreover, the heat radiator formed the support substrate with the aluminum alloy which concerns on A6063 prescribed | regulated to JISH4000, and formed the radiation fin with the aluminum which concerns on A1050 prescribed | regulated to JISH4000.
本シミュレーションでは、冷却ファンＦを駆動して、風洞Ｗの開口部である流入口付近の空気（冷却流体）を吸い込むことで、冷却流体を、図９に矢印で示す流入側から流出側へと通過させ、放熱フィンを強制空冷した。
そして、冷却ファンの出力（電圧）を６〜１２Ｖの間で変化させることで風速を１．０〜２．９［ｍ／ｓ］の間で変化させたときの、風速と熱抵抗との関係について調べた。風速は、冷却流体の流入側で測定した（前面風速）。熱抵抗［Ｋ／Ｗ］＝放熱器上昇温度［Ｋ］／熱負荷［Ｗ］であるものとする。放熱器の温度は、風洞の外表面における放熱器の設置位置の近傍に、図示しない温度センサを設置して測定した。
In this simulation, the cooling fan F is driven to suck air (cooling fluid) in the vicinity of the inflow port that is the opening of the wind tunnel W, so that the cooling fluid is changed from the inflow side to the outflow side indicated by arrows in FIG. Passed and forced air cooling of the radiating fins.
The relationship between the wind speed and the thermal resistance when the wind speed is changed between 1.0 and 2.9 [m / s] by changing the output (voltage) of the cooling fan between 6 and 12V. Investigated about. The wind speed was measured on the cooling fluid inflow side (front wind speed). It is assumed that thermal resistance [K / W] = radiator rising temperature [K] / thermal load [W]. The temperature of the radiator was measured by installing a temperature sensor (not shown) in the vicinity of the installation position of the radiator on the outer surface of the wind tunnel.
図１０（ａ），（ｂ）に示すのは、前記した測定装置による測定結果の表とグラフである。
図１０（ａ）に示すように、比較例の放熱器は、放熱フィンの厚さを０．８ｍｍ（０．８ｔ）とした。また、支持基板上に４１個の固定溝を設け、この固定溝に放熱フィンを９列ずつ固定した。したがって、１つの放熱フィン群が４１枚の放熱フィンで構成されている。また、放熱フィンの放熱面は、全て、支持基板の上面部に対し垂直となっている。その他の構成は、図１に示した第１実施形態に係る放熱器１と同様である。
10A and 10B are a table and a graph of measurement results obtained by the above-described measuring apparatus.
As shown to Fig.10 (a), the heat radiator of the comparative example made the thickness of the radiation fin 0.8mm (0.8t). In addition, 41 fixing grooves were provided on the support substrate, and radiating fins were fixed to the fixing grooves by nine rows. Therefore, one radiating fin group is composed of 41 radiating fins. Further, the heat radiation surfaces of the heat radiation fins are all perpendicular to the upper surface portion of the support substrate. Other configurations are the same as those of the
実施例１の放熱器は、図１に示した放熱器１と同様の構成となっている。実施例１の放熱器は、放熱フィンの厚さを０．８ｍｍ（０．８ｔ）とした。また、支持基板上に４１個の固定溝を設け、この固定溝に放熱フィンを９列ずつ固定した。したがって、１つの放熱フィン群が４１枚の放熱フィンで構成されている。さらに、支持基板上に、放熱面が、支持基板の上面部に対し垂直な放熱フィンと、放熱面が、支持基板の上面部に対し７５度傾斜した放熱フィンとが、放熱器の奥行き長さ方向に１列おきに配置されているものとした。
The radiator of Example 1 has the same configuration as the
実施例２の放熱器は、図４に示した放熱器１Ｂと同様の構成となっている。実施例２の放熱器は、放熱フィンの厚さを０．８ｍｍ（０．８ｔ）とした。また、支持基板上に４１個の固定溝を設け、この固定溝に放熱フィンを９列ずつ固定した。したがって、１つの放熱フィン群が４１枚の放熱フィンで構成されている。さらに、支持基板上に、上面部と放熱面とでなす角度が＋７５度の放熱フィンと、上面部と放熱面とでなす角度が−７５度の放熱フィンとが、放熱器の奥行き長さ方向に１列おきに配置されているものとした。
The radiator of Example 2 has the same configuration as the
実施例３の放熱器は、図８に示した放熱器１Ｅの変形例に係るものである。実施例３の放熱器は、図８に示した放熱器１Ｅにおいて、放熱フィン２０Ｂの放熱面２０ｓが、固定溝１３の右側の上面部１１に対し、所定角度β（β＝＋θ）だけ、固定溝１３の中央を通る法線方向に起き上がって傾斜している点が異なる。その他については、図８を参照して説明した放熱器１Ｅと同様の構成である。
The radiator of the third embodiment is related to a modification of the
実施例３の放熱器は、放熱フィンの厚さを０．６ｍｍ（０．６ｔ）とした。また、支持基板上に４１個の固定溝を設け、この固定溝に放熱フィンを９列ずつ固定した。したがって、１つの放熱フィン群が４１枚の放熱フィンで構成されている。この放熱フィンは、下端部に折り返し部を有している。さらに、支持基板上に、上面部と放熱面とでなす角度が＋７５度の放熱フィンと、上面部と放熱面とでなす角度が−７５度の放熱フィンとが、放熱器の奥行き長さ方向に１列おきに配置されているものとした。 In the radiator of Example 3, the thickness of the radiation fin was 0.6 mm (0.6 t). In addition, 41 fixing grooves were provided on the support substrate, and radiating fins were fixed to the fixing grooves by nine rows. Therefore, one radiating fin group is composed of 41 radiating fins. This radiating fin has a folded portion at the lower end. Further, on the support substrate, a heat radiation fin having an angle of +75 degrees between the upper surface portion and the heat radiation surface and a heat radiation fin having an angle of −75 degrees between the upper surface portion and the heat radiation surface are in the depth direction of the radiator. It is assumed that every other row is arranged.
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、比較例および実施例１〜３のいずれの場合においても、風速が上昇するにつれて、熱抵抗が低下することが分かる。
また、いずれの風速の場合においても、比較例よりも実施例１〜３の方が、熱抵抗値が低く、優れた放熱特性を備えることを確認した。特に、実施例３の放熱器は、熱抵抗値が
最も低く推移しており、極めて優れた放熱特性を備えることを確認した。
As shown in FIGS. 10A and 10B, it can be seen that the thermal resistance decreases as the wind speed increases in any of the comparative examples and Examples 1 to 3.
Moreover, in any case of wind speed, it was confirmed that Examples 1 to 3 had lower thermal resistance values and superior heat dissipation characteristics than Comparative Examples. In particular, the radiator of Example 3 has a thermal resistance value.
It was confirmed that it had the lowest heat transition and extremely excellent heat dissipation characteristics.
ここで、図１０（ａ）の表に示す熱抵抗の低下率［％］は、比較例の放熱器において、所定の風速のときに測定された熱抵抗値に対する、実施例１〜３の放熱器において、同様の風速のときに測定された熱抵抗値の比率を一部抜粋して表すものである。 Here, the reduction rate [%] of the thermal resistance shown in the table of FIG. 10A is the heat dissipation of Examples 1 to 3 with respect to the thermal resistance value measured at a predetermined wind speed in the radiator of the comparative example. In the vessel, a part of the ratio of the thermal resistance values measured at the same wind speed is extracted and expressed.
図１０（ａ）に示すように、比較例の放熱器において、風速が１．０ｍ／ｓのときの熱抵抗値０．１７４Ｋ／Ｗを基準１とし、風速が１．５ｍ／ｓのときの熱抵抗値０．１３８Ｋ／Ｗを基準２とした。また、風速が２．０のときの熱抵抗値０．１１８Ｋ／Ｗを基準３とし、風速が２．６のときの熱抵抗値０．１１０Ｋ／Ｗを基準４とした。以下に示すように、実施例１〜３のそれぞれについて、基準１〜４との対比を行った。
As shown in FIG. 10 (a), in the radiator of the comparative example, the thermal resistance value 0.174 K / W when the wind speed is 1.0 m / s is set as the
［基準１との対比］
実施例１では、風速１．０ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．１５４Ｋ／Ｗであり、基準１に対し、熱抵抗が約１１．５％低下することを確認した。
実施例２では、風速１．０ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．１５０Ｋ／Ｗであり、基準１に対し、熱抵抗が約１３．８％低下することを確認した。
実施例３では、風速１．０ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．１３５Ｋ／Ｗであり、基準１に対し、熱抵抗が約２２．５％低下することを確認した。
[Contrast with Standard 1]
In Example 1, the thermal resistance value at a wind speed of 1.0 m / s was 0.154 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 11.5% with respect to the
In Example 2, the thermal resistance value at a wind speed of 1.0 m / s was 0.150 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 13.8% with respect to
In Example 3, the thermal resistance value at a wind speed of 1.0 m / s was 0.135 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 22.5% with respect to the
［基準２との対比］
実施例１では、風速１．５ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．１２３Ｋ／Ｗであり、基準２に対し、熱抵抗が約１０．９％低下することを確認した。
実施例２では、風速１．５ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．１１５Ｋ／Ｗであり、基準２に対し、熱抵抗が約１６．７％低下することを確認した。
実施例３では、風速１．５ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．１０５Ｋ／Ｗであり、基準２に対し、熱抵抗が約２３．９％低下することを確認した。
[Contrast with Standard 2]
In Example 1, the thermal resistance value at a wind speed of 1.5 m / s was 0.123 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 10.9% with respect to the
In Example 2, the thermal resistance value at a wind speed of 1.5 m / s was 0.115 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 16.7% with respect to
In Example 3, the thermal resistance value at a wind speed of 1.5 m / s was 0.105 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 23.9% with respect to the
［基準３との対比］
実施例１では、風速２．０ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．１０１Ｋ／Ｗであり、基準３に対し、熱抵抗が約１４．４％低下することを確認した。
実施例２では、風速２．０ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．０９３Ｋ／Ｗであり、基準３に対し、熱抵抗が約２１．２％低下することを確認した。
実施例３では、風速２．０ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．０８５Ｋ／Ｗであり、基準３に対し、熱抵抗が約２８．０％低下することを確認した。
[Contrast with Standard 3]
In Example 1, the thermal resistance value at a wind speed of 2.0 m / s was 0.101 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 14.4% with respect to the
In Example 2, the thermal resistance value at a wind speed of 2.0 m / s was 0.093 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 21.2% with respect to the
In Example 3, the thermal resistance value at a wind speed of 2.0 m / s was 0.085 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 28.0% with respect to
［基準４との対比］
実施例１では、風速２．６ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．０８３Ｋ／Ｗであり、基準４に対し、熱抵抗が約２４．５％低下することを確認した。
実施例２では、風速２．６ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．０７７Ｋ／Ｗであり、基準４に対し、熱抵抗が約３０．０％低下することを確認した。
実施例３では、風速２．６ｍ／ｓのときの熱抵抗値は０．０７０Ｋ／Ｗであり、基準４に対し、熱抵抗が約３６．４％低下することを確認した。
[Contrast with Standard 4]
In Example 1, the thermal resistance value at a wind speed of 2.6 m / s was 0.083 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 24.5% with respect to the
In Example 2, the thermal resistance value at a wind speed of 2.6 m / s was 0.077 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 30.0% with respect to the
In Example 3, the thermal resistance value at a wind speed of 2.6 m / s was 0.070 K / W, and it was confirmed that the thermal resistance was reduced by about 36.4% with respect to
以上のように、実施例１〜３の放熱器によれば、比較例の放熱器と比較して、熱抵抗を効果的に低下させることができる。つまり、熱伝導率を向上することができる。よって、実施例１〜３の放熱器は、優れた放熱特性を備えることを確認した。 As mentioned above, according to the heat radiator of Examples 1-3, compared with the heat radiator of a comparative example, a thermal resistance can be reduced effectively. That is, the thermal conductivity can be improved. Therefore, it was confirmed that the radiators of Examples 1 to 3 were provided with excellent heat dissipation characteristics.
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る放熱器及びその製造方法について、図１１から図１６を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符合を付し、重複する説明を省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a radiator and a manufacturing method thereof according to the fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the description, the same reference numerals are given to the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
図１１に示すように、第４実施形態に係る放熱器５００は、主に、ヒートパイプ５３０を備えている点が、前記した第１実施形態と異なっている。
As shown in FIG. 11, the
図１１、図１２に示すように、放熱器５００は、支持基板５１０と、支持基板５１０の一面部５１１にそれぞれ立設して固定される薄板状の複数の放熱フィン５２０と、支持基板５１０の熱を放熱フィン５２０の先端側に伝達するヒートパイプ５３０と、を有する。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
放熱フィン５２０は、支持基板５１０の一面部５１１に対して垂直に起立する複数の放熱フィン（以下、「垂直フィン５２１」という場合がある）と、支持基板５１０の一面部５１１に垂直な方向に対して放熱面が傾斜する複数の放熱フィン（以下、「傾斜フィン５２２」という場合がある）と、を有している。放熱フィン５２０の厚さ寸法は、特に限定されるものではないが、例えば０．８ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とするのが好ましい。
The heat radiating fins 520 include a plurality of heat radiating fins (hereinafter sometimes referred to as “
第４実施形態では、支持基板５１０の幅方向（左右方向）に互いに間隔を空けて配列された複数の垂直フィン５２１の集合で２つの放熱フィン群５２０Ｇ（以下、「垂直フィン群５２１Ｇ」という場合がある）が形成されている。また、支持基板５１０の幅方向（左右方向）に互いに間隔を空けて配列された複数の傾斜フィン５２２の集合で、２つの放熱フィン群５２０Ｇ（以下、「傾斜フィン群５２２Ｇ」という場合がある）が形成されている。放熱フィン群５２０Ｇを構成する放熱フィン５２０同士の間隔は、特に限定されるものではないが、例えば１〜２ｍｍ程度とするのが好ましい。
In the fourth embodiment, a group of a plurality of
２つの垂直フィン群５２１Ｇと２つの傾斜フィン群５２２Ｇとは、幅方向と直交する奥行き長さ方向（前後方向）に交互に配置されている。そして、図１２に示すように、これら４つの放熱フィン群５２０Ｇを奥行き長さ方向の一方側から見たときに、奥行き長さ方向に隣り合う垂直フィン５２１と傾斜フィン５２２とが支持基板５１０上で交差している。
The two
図１３（ａ）（ｂ）に示すように、垂直フィン５２１は、垂直フィン５２１の先端側に形成された貫通孔５２１ａと、垂直フィン５２１の基端側に形成された半円状の凹欠部５２１ｂと、を有している。また、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、傾斜フィン５２２は、支持基板５１０の一面部５１１に垂直な方向に対して傾斜した傾斜部５２２ｃと、傾斜フィン５２２の先端側に形成された貫通孔５２２ａと、傾斜フィン５２２の基端側に形成された半円状の凹欠部５２２ｂと、を有している。垂直フィン５２１及び傾斜フィン５２２の基端側の端部は、例えばはんだ付け、ろう付け等の接着手法によって支持基板５１０に固定されている。
As shown in FIGS. 13A and 13B, the
傾斜フィン５２２の貫通孔５２２ａは、後記するヒートパイプ５３０の放熱部５３１が貫通設置される孔である。凹欠部５２２ｂは、後記するヒートパイプ５３０の受熱部５３２に嵌合する部位である。貫通孔５２２ａと凹欠部５２２ｂとの間隔は、傾斜フィン５２２をヒートパイプ５３０に取り付けたときに傾斜フィン５２２がヒートパイプ５３０に対して所定の傾斜角度γとなるように調節されている。また、貫通孔５２２ａは、図１４（ａ）に示すように、放熱部５３１の軸線方向からみたときに放熱部５３１の断面形状（例えば円形）と同形状となるように形成されている。換言すれば、貫通孔５２２ａは、傾斜部５２２ｃの法線方向からみたときに楕円形状となるように形成されている。これにより、傾斜フィン５２２が放熱部５３１に対して傾斜した状態で、貫通孔５２２ａの周縁が放熱部５３１の外周面に密着する。
The through
図１５に示すように、支持基板５１０は、上面である一面部５１１に、後記するヒートパイプ５３０の受熱部５３２に嵌合する４つの凹溝部５１２を有している。各凹溝部５１２は、支持基板５１０の奥行き長さ方向に互いに間隔を空けて、支持基板５１０の幅方向に沿って延設されている。
なお、第４実施形態の支持基板５１０は、第１実施形態のような固定溝１３（図２参照）を有していない。
As shown in FIG. 15, the
Note that the
図１１、図１２（主に図１２）に示すように、ヒートパイプ５３０は、正面視で横Ｕ字形状を呈する管状部材である。ヒートパイプ５３０は、支持基板５１０から熱を受け取る受熱部５３２と、放熱フィン５２０の先端側に熱を受け渡す放熱部５３１と、受熱部５３２と放熱部５３１とを接続する湾曲部５３３と、を備えている。図示は省略するが、ヒートパイプ５３０は、作動流体が減圧封入された二重管構造になっており、受熱部５３２で蒸発した作動流体が二重管の内側を流れて放熱部５３１に到達し、放熱部５３１で放熱して凝縮した作動流体が二重管の外側を流れて受熱部５３２まで戻る仕組みになっている。ヒートパイプ５３０は、４つの放熱フィン群５２０Ｇに対して１つずつ設置されている。
As shown in FIG. 11 and FIG. 12 (mainly FIG. 12), the
受熱部５３２は、放熱フィン５２０の配列方向に沿って支持基板５１０の一面部５１１に設置されている。具体的には、受熱部５３２の支持基板５１０側の側面は、支持基板５１０の凹溝部５１２に嵌合している。また、受熱部５３２の放熱フィン５２０側の側面は、支持基板５１０の一面部５１１から突出（膨出）しており、この部分に、放熱フィン５２０の基端側に設けられた凹欠部５２１ｂ，５２２ｂが嵌合している。受熱部５３２は、支持基板５１０の一面部５１１と平行に設置されている。
The
放熱部５３１は、放熱フィン５２０の配列方向に沿って、放熱フィン５２０の先端側に設けられた貫通孔５２１ａ，５２２ａに貫通設置されている。放熱部５３１は、例えば、貫通孔５２１ａ，５２２ａの周縁にはんだ付け等で固定されている。放熱部５３１は、支持基板５１０の一面部５１１と平行に設置されている。
The
湾曲部５３３は、受熱部５３２の右端部と放熱部５３１の右端部とを接続する円弧状の部位である。図１２に示すように、湾曲部５３３は、最も右側の放熱フィン５２０よりも外側（右側）に配置されている。
The
第４実施形態に係る放熱器５００は、以上のように構成されるものであり、次に、第４実施形態に係る放熱器５００の製造方法について、図１６を参照して詳細に説明する。
第４実施形態に係る放熱器５００の製造方法は、放熱フィン取付工程と、支持基板取付工程と、を備えている。
The
The manufacturing method of the
＜放熱フィン取付工程＞
図１６（ａ）に示すように、放熱フィン取付工程では、傾斜フィン群５２２Ｇを形成する各傾斜フィン５２２を、ヒートパイプ５３０に対して所定の間隔を空けて順次取り付ける。具体的には、傾斜フィン５２２の貫通孔５２２ａにヒートパイプ５３０の放熱部５３１を挿入すると共に、傾斜フィン５２２の凹欠部５２２ｂをヒートパイプ５３０の受熱部５３２の上半部に嵌合させる。貫通孔５２２ａと凹欠部５２２ｂとの間隔は、貫通孔５２２ａと凹欠部５２２ｂとをヒートパイプ５３０に取り付けたときに、傾斜フィン５２２がヒートパイプ５３０に対して所定の傾斜角度γとなるように調節されている。そのため、この取付作業によって、傾斜フィン５２２が自動的に所定の傾斜角度γでヒートパイプ５３０に取り付けられる。
<Heat radiation fin installation process>
As shown in FIG. 16A, in the radiation fin mounting step, the
＜支持基板取付工程＞
図１６（ｂ）に示すように、支持基板取付工程では、傾斜フィン群５２２Ｇが取り付けられたヒートパイプ５３０の受熱部５３２の下半部を、支持基板５１０の凹溝部５１２に嵌合させる。その上で、傾斜フィン５２２の下端部と支持基板５１０の一面部５１１とをはんだ材で接合する。これにより、図１６（ｃ）に示すように、支持基板５１０と傾斜フィン群５２２Ｇとヒートパイプ５３０とが一体化する。
<Support substrate mounting process>
As shown in FIG. 16B, in the support substrate attaching step, the lower half of the
また、図示は省略するが、垂直フィン群５２１Ｇについても、傾斜フィン群５２２Ｇと同様に、ヒートパイプ５３０に垂直フィン５２１を順次取り付けた上で、支持基板５１０の凹溝部５１２にヒートパイプ５３０の受熱部５３２を取り付ける。
傾斜フィン群５２２Ｇと垂直フィン群５２１Ｇの取り付けを複数回（第４実施形態では２回ずつ）繰り返すことにより、第４実施形態に係る放熱器５００が完成する。
Although not shown, the
The
以上説明したように、第４実施形態に係る放熱器５００によれば、前記した第１実施形態に係る放熱器１Ａの作用効果に加えて、次のような作用効果を奏する。
すなわち、第４実施形態に係る放熱器５００によれば、ヒートパイプ５３０は、傾斜フィン群５２２Ｇの基端側で支持基板５１０の一面部５１１に設置される受熱部５３２と、傾斜フィン群５２２Ｇの先端側に貫通設置される放熱部５３１と、放熱部５３１と受熱部５３２とを接続する湾曲部５３３と、を備えるので、ヒートパイプ５３０を介して支持基板５１０の熱を傾斜フィン群５２２Ｇの先端側に伝達して冷却効率を高めることができる。
As described above, according to the
That is, according to the
さらに、ヒートパイプ５３０の放熱部５３１が傾斜フィン群５２２Ｇの先端側に貫通設置されているので、傾斜フィン群５２２Ｇが放熱部５３１に支持される。そのため、傾斜フィン群５２２Ｇを安定させることができる。特に、傾斜フィン５２２は、厚さ寸法が小さいので基端側のみの片持支持だと傾斜角度γが変化し易いが、傾斜フィン５２２の先端側がヒートパイプ５３０の放熱部５３１によって支持されるので、傾斜フィン５２２の傾斜角度γと傾斜フィン５２２同士の間隔が安定する。そのため、放熱器５００に設計通りの熱特性を発揮させることができる。
Furthermore, since the
さらに、第４実施形態に係る放熱器５００によれば、放熱部５３１を貫通孔５２２ａに貫通設置するとともに、受熱部５３２の放熱フィン５２０側の側面に凹欠部５２２ｂを嵌合させることで、複数の傾斜フィン５２２を、ヒートパイプ５３０に対して所定の傾斜角度γで容易に取り付けることができる。そして、支持基板５１０は、凹溝部５１２を一面部５１１に有しているので、ヒートパイプ５３０の受熱部５３２の支持基板５１０側の側面を当該凹溝部５１２に嵌合させることができる。これにより、傾斜フィン群５２２Ｇを形成する複数の傾斜フィン５２２を、所定の傾斜角度γで支持基板５１０に容易に取り付けることができる。
Furthermore, according to the
また、第４実施形態に係る放熱器５００によれば、放熱フィン５２０を支持基板５１０にはんだ付けする際に、放熱フィン５２０がヒートパイプ５３０に支持されているので、ヒートパイプ５３０がない場合に比較して、放熱フィン５２０を支持基板５１０に容易にはんだ付けすることができる。特に、複数の傾斜フィン５２２を支持基板５１０に対して所定の傾斜角度γで正確にはんだ付けすることができる。
Further, according to the
また、第４実施形態に係る放熱器５００の製造方法によれば、放熱フィン取付工程において、複数の傾斜フィン５２２を所定の傾斜角度γでヒートパイプ５３０の放熱部５３１に取り付けた上で、支持基板取付工程において、ヒートパイプ５３０の受熱部５３２と傾斜フィン５２２の基端部とを支持基板５１０の一面部５１１に取り付けるので、傾斜フィン群５２２Ｇを有する放熱器５００を容易に製造することができる。特に、放熱フィン５２０を支持基板５１０に取り付けてから、放熱フィン５２０を折り曲げて傾斜フィン群５２２Ｇを形成する場合に比較して、傾斜フィン群５２２Ｇを容易かつ精度よく形成することができる。
Moreover, according to the manufacturing method of the
次に、第４実施形態に係る放熱器５００の変形例３−６について、図１７乃至図２２を参照して詳細に説明する。
Next, Modification 3-6 of the
＜変形例３＞
変形例３に係る放熱器５００は、図１７、図１８に示すように、傾斜フィン５２２の貫通孔５２２ａの周縁に、はんだ材５２３を設置するための切欠部５２２ｄを有している。
図１７に示すように、切欠部５２２ｄは、トンネル状の凹部であり、貫通孔５２２ａの上側に形成されている。図１８に示すように、ヒートパイプ５３０の放熱部５３１と傾斜フィン５２２とを接合する場合は、貫通孔５２２ａに放熱部５３１を挿通するとともに、切欠部５２２ｄに線状のはんだ材５２３を設置する。この状態で、傾斜フィン５２２と放熱部５３１とはんだ材５２３とを加熱することにより、貫通孔５２２ａの周縁と放熱部５３１の外周面との間にはんだ材５２３が溶け広がり、両者が所定の傾斜角度γで密接に接合される。
<
As shown in FIGS. 17 and 18, the
As shown in FIG. 17, the
変形例３に係る放熱器５００によれば、切欠部５２２ｄにはんだ材５２３を設置して貫通孔５２２ａの周縁と放熱部５３１とを容易にはんだ付けすることができる。また、貫通孔５２２ａの周縁と放熱部５３１とがはんだ付けによって密着するので、放熱器５００の放熱特性を向上させることができる。また、はんだ付けによって、傾斜フィン５２２がヒートパイプ５３０に所定の傾斜角度γで固定されるので、ヒートパイプ５３０を支持基板５１０に取り付けるときに、傾斜フィン５２２の傾斜角度γがずれ難い。
According to the
なお、垂直フィン５２１の貫通孔５２１ａにも切欠部（図示省略）を設け、垂直フィン５２１とヒートパイプ５３０とをはんだ付けするようにしてもよい。
Note that notches (not shown) may be provided in the through
＜変形例４＞
変形例４に係る放熱器５００は、図１９、図２０に示すように、傾斜フィン５２２の貫通孔５２２ａの周縁から突出する円筒状の突出部５２４を有している。そして、傾斜フィン５２２の放熱面に対する突出部５２４の傾斜角度δは、傾斜フィン５２２の放熱面に対する放熱部５３１の傾斜角度γに略等しい（γ＝δ）。そのため、傾斜フィン５２２の貫通孔５２２ａと突出部５２４にヒートパイプ５３０の放熱部５３１を挿通すると、傾斜フィン５２２が放熱部５３１に対して所定の傾斜角度γになる。なお、突出部５２４をかしめることによって、傾斜フィン５２２を放熱部５３１に固定してもよい。
<
As shown in FIGS. 19 and 20, the
変形例４に係る放熱器５００によれば、傾斜フィン５２２の放熱面に対する突出部５２４の傾斜角度δが、傾斜フィン５２２の放熱面に対する放熱部５３１の傾斜角度γに略等しいので（γ＝δ）、ヒートパイプ５３０に対して所定の傾斜角度γで傾斜フィン５２２を取り付けることが容易になる。また、突出部５２４をかしめた場合には、傾斜フィン５２２と放熱部５３１との密着性が向上するので、放熱器５００の放熱特性が向上する。
According to the
＜変形例５＞
図２１に示すように、変形例５に係る放熱器５００は、ヒートパイプ５３０の断面形状が上下方向に扁平な四角形である点、及び、支持基板５１０が凹溝部５１２を有していない点が、第４実施形態と異なっている。
<
As shown in FIG. 21, the
変形例５では、ヒートパイプ５３０の断面形状が四角形であるのに伴い、貫通孔５２２ａ及び凹欠部５２２ｂも四角形状に形成されている。また、凹欠部５２２ｂは、ヒートパイプ５３０の受熱部５３２の高さ寸法と同じ深さ寸法に形成されている。そのため、傾斜フィン５２２の下端部は受熱部５３２の下面と面一になっている。また、傾斜フィン５２２の下端部と受熱部５３２の下面とは、平坦面に形成された支持基板５１０の一面部５１１にはんだ付け、ろう付けなどで接着されている。垂直フィン５２１についても同様である。なお、ヒートパイプ５３０の断面形状は、支持基板５１０の一面部５１１との接触面が平坦であればよく、上下方向に扁平な四角形に限定されるものではない。
In
変形例５に係る放熱器５００によれば、ヒートパイプ５３０に傾斜フィン５２２を所定の傾斜角度γで容易に取り付けることができる。また、傾斜フィン群５２２Ｇが取り付けられたヒートパイプ５３０を支持基板５１０に取り付けることで、傾斜フィン群５２２Ｇを有する放熱器５００を容易に製造することができる。また、支持基板５１０に凹溝部５１２（図１５参照）を設ける必要がないので、支持基板５１０の加工性が向上すると共に、他の製品との共通化等が容易になる。
According to the
＜変形例６＞
図２２に示すように、変形例６に係る放熱器５００は、ヒートパイプ５３０の断面形状が上下方向に扁平な四角形である点、及び、傾斜フィン５２２が凹欠部５２２ｂを有していない点が、第４実施形態と異なっている。
<
As shown in FIG. 22, the
変形例６では、傾斜フィン５２２の基端側の端部が、直線状（平坦）に形成されている。また、ヒートパイプ５３０の断面形状が四角形であるのに伴い、貫通孔５２２ａが四角形状に形成されている。傾斜フィン５２２は、貫通孔５２２ａを放熱部５３１に嵌合させるとともに、傾斜フィン５２２の基端側の端部を受熱部５３２の上面に当接させることで、所定の傾斜角度γとなるように、貫通孔５２２ａの位置が調節されている。
In the modified example 6, the end portion on the proximal end side of the
支持基板５１０の凹溝部５１２は、受熱部５３２と同一の断面形状に形成されている。したがって、凹溝部５１２に受熱部５３２を嵌め込むと、支持基板５１０の一面部５１１と受熱部５３２の上面とが面一になるとともに、傾斜フィン５２２の基端側の端部が支持基板５１０の一面部５１１に密着する。そのため、支持基板５１０と傾斜フィン５２２のはんだ付けが容易になるとともに、両者の熱伝達効率が向上する。なお、ヒートパイプ５３０の断面形状は、凹溝部５１２に受熱部５３２を嵌め込んだときに、支持基板５１０の一面部５１１と受熱部５３２の上面とが面一になればよく、上下方向に扁平な四角形に限定されるものではない。
The recessed
変形例６に係る放熱器５００によれば、ヒートパイプ５３０に傾斜フィン５２２を所定の傾斜角度γで容易に取り付けることができる。また、傾斜フィン群５２２Ｇが取り付けられたヒートパイプ５３０を支持基板５１０に取り付けることで、傾斜フィン群５２２Ｇを有する放熱器５００を容易に製造することができる。また、傾斜フィン５２２に凹欠部５２２ｂを形成する必要がないので、傾斜フィン５２２の加工性が向上する。
According to the
なお、図２２に示す変形例６のようにヒートパイプ５３０の受熱部５３２をすべて支持基板５１０に埋没させるよりも、図１１に示す第４実施形態のように、ヒートパイプ５３０の受熱部５３２を支持基板５１０に半分だけ埋没させたほうが、支持基板５１０の加工自由度が増加し、半導体などの発熱体を取り付ける際の制約も少なくなる。
In addition, rather than burying all the
以上、第４実施形態及び変形例３−６に係る放熱器５００およびその製造方法について、図１１乃至図２２を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
As described above, the
例えば、第４実施形態では、放熱フィン５２０をヒートパイプ５３０に取り付けた後に、ヒートパイプ５３０に支持基板５１０を取り付けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放熱フィン５２０を支持基板５１０に取り付けた後に、ヒートパイプ５３０を放熱フィン５２０及び支持基板５１０に取り付けてもよい。このようにすれば、放熱フィン５２０を支持基板５１０に取り付ける際に、ヒートパイプ５３０が邪魔になることがないので、第１実施形態のように、支持基板５１０に固定溝１３（図２参照）を設けて、放熱フィン５２０を支持基板５１０にかしめ固定することが容易になる。
For example, in the fourth embodiment, the
また、第４実施形態では、傾斜フィン群５２２Ｇと垂直フィン群５２１Ｇとを交互に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、垂直フィン群５２１Ｇに替えて、図４に示す第２実施形態のように、傾斜フィン群５２２Ｇと逆向きに傾斜する他の傾斜フィン群を設置してもよい。
In the fourth embodiment, the
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態に係る放熱器７００の構造について図面を参照して詳細に説明する。説明において、第４実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図２３、図２４に示すように、第５実施形態に係る放熱器７００は、扁平型ヒートパイプ６００を備える点、及び、放熱フィン群５２０Ｇが上下に複数段設置されている点、が前記した第４実施形態に係る放熱器５００と主に異なっている。
<Fifth Embodiment>
Next, the structure of the
As shown in FIGS. 23 and 24, the
放熱器７００は、支持基板５１０と、支持基板５１０に取り付けられた扁平型ヒートパイプ６００と、扁平型ヒートパイプ６００に支持されて複数段（第５実施形態では３段）に配置された放熱フィン群５２０Ｇと、を主に備えている。
The
扁平型ヒートパイプ６００は、支持基板５１０の熱を各放熱フィン群５２０Ｇに伝達する薄板状の金属製部材である。扁平型ヒートパイプ６００は、支持基板５１０から上方に離間した位置に放熱フィン群５２０Ｇを支持する機能を有している。扁平型ヒートパイプ６００の前後方向の寸法は、支持基板５１０の前後方向（奥行き長さ方向）の寸法に略等しい。
The
図２３に示すように、扁平型ヒートパイプ６００は、支持基板５１０の上面に設置される受熱部６０１と、受熱部６０１の右端部から立ち上がる第１壁部６０２と、第１壁部６０２の上端から受熱部６０１の上方に延出する第１放熱部６０３と、受熱部６０１の左端部から立ち上がる第２壁部６０４と、第２壁部６０４の上端から第１放熱部６０３の上方に延出する第２放熱部６０５と、これらの内部に形成された作動流体通路６１０（図２４参照）と、作動流体通路６１０に減圧封入された作動流体（図示せず）と、を有している。
As shown in FIG. 23, the
受熱部６０１は、例えばはんだ付け、ろう付けなどの接着手法によって支持基板５１０に固定されて一体化している。受熱部６０１と第１放熱部６０３と第２放熱部６０５とは、互いに平行である。例えば、受熱部６０１に平行な仮想平面を各放熱フィンの傾斜角度に関する基準面とすることができる。第１壁部６０２の上端は、１段目の放熱フィン群５２０Ｇよりも上まで延出している。第２壁部６０４の上端は、２段目の放熱フィン群５２０Ｇよりも上まで延出している。
The
受熱部６０１の上面には、２つの傾斜フィン群５２２Ｇと２つの垂直フィン群５２１Ｇとが前後方向に交互に配置されており、１段目の放熱フィン群５２０Ｇを形成している。また、第１放熱部６０３の上面及び第２放熱部６０５の上面も同様であり、それぞれ２段目、３段目の放熱フィン群５２０Ｇを形成している。前後方向に見て、傾斜フィン群５２２Ｇの傾斜フィン５２２は、垂直フィン群５２１Ｇの垂直フィン５２１と交差している。これにより、温度境界層の形成が抑制される。ちなみに、扁平型ヒートパイプ６００と放熱フィン群５２０Ｇとの固定方法は特に限定されるものではなく、例えばはんだ付け等によって固定されている。
Two
なお、受熱部６０１上の傾斜フィン群５２２Ｇと垂直フィン群５２１Ｇとが、特許請求の範囲における「複数の第１放熱フィン群」に相当する。また、受熱部６０１上の傾斜フィン５２２と垂直フィン５２１とが、特許請求の範囲における「複数の第１放熱フィン」に相当する。
The
また、第１放熱部６０３上又は第２放熱部６０５上の傾斜フィン群５２２Ｇと垂直フィン群５２１Ｇとが、特許請求の範囲における「複数の第２放熱フィン群」に相当する。また、第１放熱部６０３上又は第２放熱部６０５上の傾斜フィン５２２と垂直フィン５２１とが、特許請求の範囲における「複数の第２放熱フィン」に相当する。
Further, the
図２４に示すように、作動流体通路６１０は、不図示の作動流体が減圧封入された環状（無端状）の密閉空間である。作動流体は例えば水である。作動流体通路６１０は、扁平型ヒートパイプ６００の内部を蛇行している。具体的には、作動流体通路６１０は、前後方向に互いに離間して設けられた複数の直線部６１１と、隣り合う直線部６１１の端部同士を繋ぐ複数の折り返し部６１２と、最も前側の直線部６１１の端部と最も後ろ側の直線部６１１の端部とを繋ぐ端部連通部６１３と、を有している。直線部６１１は、左右方向（第１、第２壁部６０２，６０４では上下方向）に延設されている。端部連通部６１３は、第１放熱部６０３の先端部に沿って延設されている。作動流体は、作動流体通路６１０の内部を一方向に還流しながら、受熱部６０１での気化（蒸発）と、第１、第２放熱部６０３，６０５での凝固（凝縮）を繰り返す。
As shown in FIG. 24, the working fluid passage 610 is an annular (endless) sealed space in which a working fluid (not shown) is sealed under reduced pressure. The working fluid is, for example, water. The working fluid passage 610 meanders inside the
多段に設置された放熱フィン群５２０Ｇは、前記した第４実施形態の放熱フィン群５２０Ｇよりも、高さ寸法が小さく形成されている。換言すれば、放熱器７００は、高さ寸法の小さい放熱フィン群５２０Ｇを多段積みすることで、フィン効率の高いヒートシンクを実現している。また、傾斜フィン５２２は、傾斜することで高さ寸法が小さくなるので、フィン効率を高めながら放熱器７００を小型化することができる。
The heat
次に、第５実施形態に係る放熱器７００の動作について説明する。なお、図示は省略するが、支持基板５１０は、熱源の上部に設置されており、放熱器７００には前方から後方に向かって冷却風が吹き掛けられている。
Next, the operation of the
図２３に示すように、図示しない熱源から支持基板５１０を介して受熱部６０１が熱を受けると、受熱部６０１に設けられた作動流体通路６１０内で作動流体が気化（蒸発）する。また、一部の熱は、１段目の放熱フィン群５２０Ｇに伝達されて放熱される。蒸発した作動流体は、例えば第１壁部６０２を上方に向かって流れ、第１放熱部６０３に到達する。第１放熱部６０３に到達した作動流体は、第１放熱部６０３を介して２段目の放熱フィン群５２０Ｇに熱を放熱し、凝固して液化する。液化した作動流体は、第１壁部６０２を下向きに流れ、再び受熱部６０１に到達する。
As shown in FIG. 23, when the
受熱部６０１に戻ってきた作動流体は、受熱部６０１で再び気化されて第２壁部６０４を上向きに流れ、第２放熱部６０５に到達する。第２放熱部６０５に到達した作動流体は、第２放熱部６０５を介して３段目の放熱フィン群５２０Ｇに熱を放熱し、凝固して液化する。液化した作動流体は、第２壁部６０４を下向きに流れ、再び受熱部６０１に到達する。以下、このような作動流体の移動が扁平型ヒートパイプ６００の全域にわたって繰り返される。ちなみに、作動流体が気体から液体になる気相の移動によって潜熱が輸送され、核沸騰による液相の自励振動によって顕熱が輸送される。
The working fluid that has returned to the
第５実施形態に係る放熱器７００によれば、第１実施形態等で説明した作用効果の他に次のような作用効果を奏する。
すなわち、放熱器７００は、比較的高さ寸法が小さくフィン効率の良い放熱フィン群５２０Ｇを多段に積層し、扁平型ヒートパイプ６００で上段の放熱フィン群５２０Ｇに熱を輸送するので、高効率の放熱器（ヒートシンク）を実現することができる。
また、傾斜フィン５２２を用いることで、フィンの長さ（すなわち放熱面の面積）を保ちながら放熱器７００の高さ寸法を抑制することができる。
The
That is, the
Further, by using the
なお、第５実施形態では、扁平型ヒートパイプ６００と支持基板５１０とを別体に形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、支持基板５１０に受熱部６０１と同等の機能を組み込んで一体化してもよい。この場合、支持基板５１０の左右端部から第１壁部６０２及び第２壁部６０４が立ち上がる構成となる。
In the fifth embodiment, the
また、第５実施形態では、支持基板５１０と１段目の放熱フィン群５２０Ｇとの間に受熱部６０１が介在することで、１段目の放熱フィン群５２０Ｇが間接的に支持基板５１０に取り付けられていたが、前記のように支持基板５１０に受熱部６０１と同等の機能を組み込んで一体化した場合には、支持基板５１０の上面に１段目の放熱フィン群５２０Ｇが直接取り付けられた状態となる。
In the fifth embodiment, the
また、第５実施形態では、扁平型ヒートパイプ６００に第１放熱部６０３と第２放熱部６０５とを設けて、放熱フィン群５２０Ｇを３段に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２壁部６０４と第２放熱部６０５とを省略して放熱フィン群５２０Ｇを２段積みにしてもよい。
In the fifth embodiment, the
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 放熱器
１０ 支持基板
１１ 上面部（一面部）
１２ 下面部
１３ 固定溝
１４ かしめ溝部
２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ） 放熱フィン
２０１，２０２，２０３ 放熱フィン群
２３ 折り返し部
５００ 放熱器
５１０ 支持基板
５１１ 一面部
５１２ 凹溝部
５２０ 放熱フィン
５２１ 垂直フィン
５２２ 傾斜フィン
５２１ａ，５２２ａ 貫通孔
５２１ｂ，５２２ｂ 凹欠部
５２２ｃ 傾斜部
５２０Ｇ 放熱フィン群
５２１Ｇ 垂直フィン群
５２２Ｇ 傾斜フィン群
５３０ ヒートパイプ
５３１ 放熱部
５３２ 受熱部
５３３ 湾曲部
７００ 放熱器
６００ 扁平型ヒートパイプ
６０１ 受熱部
６０２ 第１壁部
６０３ 第１放熱部
６０４ 第２壁部
６０５ 第２放熱部
６１０ 作動流体通路
1A, 1B, 1C, 1D, 1E radiator
10
12
500
Claims (12)
前記放熱フィンは、放熱面が、前記固定溝の前記奥行き長さ方向に沿う向きで、前記奥行き長さ方向に所定間隔を空けて複数列固定されており、
前記複数の固定溝間で前記奥行き長さ方向の同じ列にそれぞれ固定された前記放熱フィンの集合で放熱フィン群が構成されており、複数の前記放熱フィン群のうち、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記放熱フィン群同士で、前記支持基板の一面部に対する前記放熱面の傾斜角度が異なっており、前記奥行き長さ方向の一方側から見たときに、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記放熱フィン群を構成する前記放熱フィン同士が支持基板上で交差していることを特徴とする放熱器。 A support substrate having a plurality of fixing grooves recessed in parallel at a predetermined interval in the depth length direction of the one surface portion, and a thin plate-like heat radiation fin fixed and erected in each of the plurality of fixing grooves. A radiator having
The heat radiating fins are fixed in a plurality of rows at a predetermined interval in the depth length direction, with a heat radiating surface in a direction along the depth length direction of the fixing groove.
A group of radiating fins is configured by a set of the radiating fins fixed to the same row in the depth length direction between the plurality of fixing grooves, and among the plurality of radiating fin groups, in the depth length direction. The adjacent heat radiating fin groups have different inclination angles of the heat radiating surface with respect to one surface portion of the support substrate, and are adjacent in the depth length direction when viewed from one side of the depth length direction. A heat radiator, wherein the heat radiation fins constituting the heat radiation fin group intersect on a support substrate.
前記ヒートパイプは、前記傾斜フィン群の下方で前記支持基板の一面部に設置される受熱部と、前記傾斜フィン群の先端側に貫通設置される放熱部と、前記放熱部と前記受熱部とを接続する湾曲部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放熱器。 The heat radiation surface further includes a heat pipe that transmits heat of the support substrate to the inclined fin group that is the heat radiation fin group that is inclined with respect to a direction perpendicular to the one surface portion.
The heat pipe includes a heat receiving portion installed on one surface portion of the support substrate below the inclined fin group, a heat radiating portion penetratingly installed on a tip side of the inclined fin group, the heat radiating portion, and the heat receiving portion. The heat radiator according to any one of claims 1 to 4, further comprising a curved portion that connects the two.
前記支持基板の幅方向に互いに間隔を空けて配列された前記複数の放熱フィンの集合で放熱フィン群が形成され、
前記放熱フィン群は、前記幅方向と直交する奥行き長さ方向に隣り合って複数設置され、
複数の前記放熱フィン群のうち、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記放熱フィン群同士で、前記支持基板の一面部に対する放熱面の傾斜角度が異なっており、前記奥行き長さ方向の一方側から見たときに、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記放熱フィン群を構成する前記放熱フィン同士が支持基板上で交差しており、
複数の前記放熱フィン群は、前記一面部に垂直な方向に対し放熱面が傾斜する傾斜フィン群を有し、
前記ヒートパイプは、前記傾斜フィン群の基端側で前記支持基板の一面部に設置される受熱部と、前記傾斜フィン群の先端側に貫通設置される放熱部と、前記放熱部と前記受熱部とを接続する湾曲部と、を備えることを特徴とする放熱器。 Heat dissipation having a support substrate, a plurality of thin plate-like heat radiation fins standing and fixed on one surface portion of the support substrate, and a heat pipe for transmitting heat of the support substrate to the front end side of the heat radiation fins A vessel,
A group of radiating fins is formed by a set of the plurality of radiating fins arranged at intervals in the width direction of the support substrate,
A plurality of the heat dissipating fin groups are installed adjacent to each other in the depth length direction orthogonal to the width direction,
Among the plurality of radiating fin groups, the radiating fin groups adjacent to each other in the depth length direction have different inclination angles of the radiating surface with respect to one surface portion of the support substrate, and from one side in the depth length direction. When viewed, the radiating fins constituting the radiating fin group adjacent in the depth length direction intersect on a support substrate,
The plurality of radiating fin groups have inclined fin groups whose radiating surfaces are inclined with respect to a direction perpendicular to the one surface portion,
The heat pipe includes a heat receiving portion installed on one surface portion of the support substrate on a proximal end side of the inclined fin group, a heat radiating portion penetratingly installed on a distal end side of the inclined fin group, the heat radiating portion, and the heat receiving portion. And a curved portion connecting the portions.
前記傾斜フィン群を形成する複数の前記放熱フィンは、前記受熱部の前記放熱フィン側の側面に嵌合する凹欠部と、前記放熱部が貫通設置される貫通孔と、を有することを特徴とする請求項６に記載の放熱器。 The support substrate has a concave groove portion that fits on a side surface of the heat receiving portion on the support substrate side, on the one surface portion,
The plurality of radiating fins forming the inclined fin group include a recessed portion that fits into a side surface of the heat receiving portion on the radiating fin side, and a through hole through which the heat radiating portion is installed. The heat radiator according to claim 6.
前記放熱フィンの放熱面に対する前記突出部の傾斜角度は、前記放熱フィンの放熱面に対する前記放熱部の傾斜角度に略等しいことを特徴とする請求項７に記載の放熱器。 The plurality of heat radiating fins forming the inclined fin group have a cylindrical protruding portion protruding from a peripheral edge of the through hole,
The radiator according to claim 7, wherein an inclination angle of the protrusion with respect to a heat radiating surface of the heat radiating fin is substantially equal to an inclination angle of the heat radiating portion with respect to a heat radiating surface of the heat radiating fin.
前記傾斜フィン群を形成する複数の前記放熱フィンの先端側に前記ヒートパイプの放熱部を貫通させて、複数の前記放熱フィンを前記放熱部に所定の傾斜角度で取り付ける放熱フィン取付工程と、
複数の前記放熱フィンが前記放熱部に所定の傾斜角度で取り付けられた前記ヒートパイプの受熱部と、複数の前記放熱フィンの基端部と、を前記支持基板の一面部に取り付ける支持基板取付工程と、
を備えることを特徴とする放熱器の製造方法。 It is a manufacturing method of a heat radiator given in any 1 paragraph of Claims 6-9,
A heat dissipating fin mounting step of attaching a plurality of the heat dissipating fins to the heat dissipating part at a predetermined inclination angle by penetrating the heat dissipating part of the heat pipe to the tip side of the heat dissipating fins forming the inclined fin group,
A support substrate attachment step of attaching a heat receiving portion of the heat pipe in which a plurality of the radiation fins are attached to the heat radiation portion at a predetermined inclination angle and a base end portion of the plurality of the radiation fins on one surface portion of the support substrate. When,
The manufacturing method of the heat radiator characterized by comprising.
前記貫通孔に前記放熱部を貫通させるとともに、前記凹欠部に前記受熱部の前記放熱フィン側の側面を嵌合させることで、複数の前記放熱フィンを前記ヒートパイプに所定の傾斜角度でそれぞれ取り付ける放熱フィン取付工程と、
複数の前記放熱フィンが取り付けられた前記ヒートパイプの前記受熱部の前記支持基板側の側面に、前記支持基板の凹溝部を嵌合させる支持基板取付工程と、
を備えることを特徴とする放熱器の製造方法。 It is a manufacturing method of the heat radiator according to any one of claims 7 to 9,
The heat radiating part is penetrated through the through hole, and a side surface of the heat receiving part on the side of the heat radiating fin is fitted into the recessed part, whereby a plurality of the heat radiating fins are respectively inclined to the heat pipe at a predetermined inclination angle. Mounting process of heat dissipating fins;
A support substrate attachment step of fitting a recessed groove portion of the support substrate to a side surface of the heat receiving portion of the heat pipe to which the plurality of heat radiation fins are attached on the support substrate side;
The manufacturing method of the heat radiator characterized by comprising.
前記支持基板の幅方向に互いに間隔を空けて配列された前記複数の第１放熱フィン及び前記複数の第２放熱フィンの集合で複数の第１放熱フィン群及び複数の第２放熱フィン群がそれぞれ形成され、
前記複数の第１放熱フィン群及び前記複数の第２放熱フィン群のそれぞれは、前記幅方向と直交する奥行き長さ方向に隣り合って複数設置され、
前記奥行き長さ方向で隣り合う前記第１放熱フィン群同士及び前記第２放熱フィン群同士で、基準面に対する放熱面の傾斜角度が異なっており、前記奥行き長さ方向の一方側から見たときに、前記奥行き長さ方向で隣り合う前記第１放熱フィン同士及び前記第２放熱フィン同士が交差していることを特徴とする放熱器。 A support substrate, a plurality of first heat radiation fins erected on the support substrate, a flat heat pipe extending from the support substrate above the first heat radiation fin and transmitting heat of the support substrate; A plurality of second radiating fins disposed above the first heat radiating fins and erected on the flat heat pipe,
A plurality of first radiating fin groups and a plurality of second radiating fin groups are each a set of the plurality of first radiating fins and the plurality of second radiating fins arranged at intervals in the width direction of the support substrate. Formed,
Each of the plurality of first radiating fin groups and the plurality of second radiating fin groups are installed adjacent to each other in the depth length direction orthogonal to the width direction,
When the first radiating fin group and the second radiating fin group adjacent to each other in the depth length direction have different inclination angles of the radiating surface with respect to a reference surface, when viewed from one side in the depth length direction. Further, the first heat radiating fins and the second heat radiating fins adjacent to each other in the depth direction intersect each other.
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