JP2020150258A - Heat sink - Google Patents
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Abstract
Description
本開示はヒートシンクに関する。 The present disclosure relates to heat sinks.
ヒートシンクには、発熱体と接触する板状のベースと、ベースの一方の面から突出し、その間に流体が流れる流路を形成する複数のフィンと、を備えるものがある。このヒートシンクでは、流路を流れる流体にフィンの熱を吸熱させることにより、放熱する。 Some heat sinks include a plate-shaped base that contacts the heating element and a plurality of fins that project from one surface of the base and form a flow path for fluid to flow between them. In this heat sink, the heat of the fins is absorbed by the fluid flowing through the flow path to dissipate heat.
このようなヒートシンクでは、流体が流路を単に流れるだけでは、フィンの熱を流体に十分伝えることができない。そこで、熱伝導率を向上させるため、ベースから流路に突出して、流体の流れを攪拌する突起を備えるヒートシンクが開発されている。 In such a heat sink, the heat of the fins cannot be sufficiently transferred to the fluid simply by flowing the fluid through the flow path. Therefore, in order to improve the thermal conductivity, a heat sink having a protrusion protruding from the base into the flow path to agitate the flow of the fluid has been developed.
例えば、特許文献1には、ベースから流路に流線形状に突出する突起を備えるヒートシンクが開示されている。
For example,
また、特許文献2には、ベースから流路に筋状に突出した突起を備えるヒートシンクが開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a heat sink having protrusions protruding from the base into the flow path in a streak pattern.
ヒートシンクでは、流路の一端と他端の両方から流体が流入することがある。この場合、特許文献1及び2に記載のヒートシンクでは、一端側からの流体の流れと他端側からの流体の流れが衝突してその流れがよどんでしまう。その結果、ヒートシンクの放熱性能が低下してしまう。
In a heat sink, fluid may flow in from both one end and the other end of the flow path. In this case, in the heat sinks described in
また、一端側からの流体の流れと他端側からの流体の流れが衝突するよどみの位置は、流れの強さに依存する。このため、流れの強さの変化によってよどみの位置が変化する。その結果、よどみの位置から発熱体までの距離が変化する。このため、ヒートシンクの放熱性能が安定しない。 Further, the position of the stagnation at which the fluid flow from one end side and the fluid flow from the other end side collide depends on the strength of the flow. Therefore, the position of the stagnation changes according to the change in the strength of the flow. As a result, the distance from the stagnation position to the heating element changes. Therefore, the heat dissipation performance of the heat sink is not stable.
本開示は上記の課題を解決するためになされたもので、流路の一端側、他端側の両方から流体が流れた場合でも、放熱性能が高く、その放熱性能が安定したヒートシンクを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and provides a heat sink having high heat dissipation performance and stable heat dissipation performance even when a fluid flows from both one end side and the other end side of the flow path. The purpose is.
上記の目的を達成するため、本開示に係るヒートシンクは、発熱体と接触するベースと、ベースの一方の面から突出する複数のフィンと、一方の面に垂直かつ一方の面から複数のフィン以上の高さまで突出する壁と、を備える。フィンは、その間に流体を流す流路を形成する。壁は、流路内に配置され、流路を流れる流体を一方の面に対して垂直な方向へ流す。 In order to achieve the above object, the heat sink according to the present disclosure includes a base in contact with a heating element, a plurality of fins protruding from one surface of the base, and a plurality of fins perpendicular to one surface and a plurality of fins from one surface. It has a wall that protrudes to the height of. The fins form a flow path for the fluid to flow between them. The wall is arranged in the flow path and allows the fluid flowing through the flow path to flow in a direction perpendicular to one surface.
本開示の構成によれば、壁が流路を流れる流体をベースの一方の面に対して垂直な方向へ向けて流すので、流路の一端側と他端側の両方から流体が流れた場合でも、それらの流体の流れが流路内で衝突しにくい。その結果、流路内でよどみが発生しにくく、ヒートシンクの放熱性能が高い。また、放熱性能が変動しにくく、安定している。 According to the configuration of the present disclosure, the wall allows the fluid flowing through the flow path to flow in a direction perpendicular to one surface of the base, so that when the fluid flows from both one end side and the other end side of the flow path. However, the flows of those fluids are unlikely to collide in the flow path. As a result, stagnation is less likely to occur in the flow path, and the heat dissipation performance of the heat sink is high. In addition, the heat dissipation performance is less likely to fluctuate and is stable.
以下、本開示の実施の形態に係るヒートシンクについて図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。図に示す直交座標系XYZにおいて、矩形状のフィンの長手方向を左右方向に向けたときの、その長手方向をX軸、上下方向がZ軸、X軸とZ軸とに直交する方向がY軸である。以下、適宜、この座標系を引用して説明する。 Hereinafter, the heat sink according to the embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the figure, the same or equivalent parts are designated by the same reference numerals. In the Cartesian coordinate system XYZ shown in the figure, when the longitudinal direction of the rectangular fin is directed to the left and right, the longitudinal direction is the X axis, the vertical direction is the Z axis, and the direction orthogonal to the X axis and the Z axis is Y. The axis. Hereinafter, this coordinate system will be referred to and described as appropriate.
(実施の形態1)
実施の形態1に係るヒートシンクは、流体の流れの向きを変えるため、フィンとフィンの間の流路に壁が設けられたヒートシンクである。図1及び図2を参照して、ヒートシンクの構成について説明する。続いて、そのヒートシンクの作用について説明する。
(Embodiment 1)
The heat sink according to the first embodiment is a heat sink in which a wall is provided in the flow path between the fins in order to change the direction of the fluid flow. The configuration of the heat sink will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Subsequently, the operation of the heat sink will be described.
図1は、実施の形態1に係るヒートシンク1Aの斜視図である。図2は、図1に示すII−II切断線の断面図である。
FIG. 1 is a perspective view of the
図1に示すように、ヒートシンク1Aは、板状のベース10Aと、ベース10A上に配置され、背面から正面に向かう方向、すなわち+Y方向に配列された複数のフィン20Aと、+Y方向に延在して、フィン20Aとフィン20Aの間を仕切る壁30Aと、を備える。
As shown in FIG. 1, the
ベース10Aは、伝熱性を高めるため、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属で形成されている。そして、ベース10Aは、平面視矩形状に形成され、その板面を水平にしている。すなわち、ベース10Aは、板面を上下方向に向けている。その板面の下面側かつ左右方向中央には、図2に示すように、電力が供給されることにより発熱する電子機器40が配置されている。
The
電子機器40の上面は、ベース10Aの下面に接触している。そして、電子機器40は、ベース10Aに固定されている。これにより、ベース10Aに電子機器40の熱が伝えられている。
The upper surface of the
なお、電子機器40は、本明細書でいうところの熱を発する発熱体の一例である。また、ベース10Aの上面は、本明細書でいうところのベース10Aの一方の面の一例である。
The
一方、ベース10Aの上面側には、図1に示すように、切削によりベース10Aと一体的に形成されたフィン20Aが複数個、配置されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a plurality of
フィン20Aは、矩形状の板の形状を有し、その板面を正面側に向けている。そして、フィン20Aとフィン20Aは、互いに平行かつ一定の間隔で正面側から背面側に向かって並べられている。これにより、フィン20Aとフィン20Aの間には、流体、詳細には空気を流すための流路200が形成されている。
The fin 20A has the shape of a rectangular plate, and the plate surface thereof faces the front side. The
また、フィン20Aは、伝熱性を高めるため、ベース10Aと同じアルミニウム、アルミニウム合金等の金属で形成されている。フィン20Aは、流路200に空気が流れることにより、ベース10Aから伝わる熱を空気に放熱する。放熱性を高めるため、フィン20Aとフィン20Aの間の左右方向中央には、図2に示すように、ベース10A及びフィン20Aと一体的に形成された壁30Aが設けられている。
Further, the fin 20A is made of the same metal as the
壁30Aは、板状に形成され、その板面を左右方向に向けている。これにより、壁30Aは、流路200をベース10Aの上面に対して垂直に仕切っている。また、壁30Aは、ベース10Aの上面からフィン20Aと同じ高さまで延在している。これにより、壁30Aは、流路200の右端から空気が流れ、さらに流路200の左端から空気が流れてきた場合に、すなわち、流路200のX方向の一端と他端の両方から空気が流れてきた場合に、それらの空気の流れが互いにぶつかって流れがよどむことを防止している。また、壁30Aは、空気の流れの向きをベース10Aの上面に対して垂直な方向、すなわち、上方に変える。その結果、壁30Aは、空気の流動性を高めてヒートシンク1Aの放熱性を高めている。
The
壁30Aは、上述したように、フィン20Aの左右方向中央に位置している。これにより、壁30Aは、上述した電子機器40の真上で流路200を仕切っている。また、壁30Aは、ベース10A及びフィン20Aと同じく、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属で形成されている。その結果、壁30Aは、伝熱性が高く、電子機器40の熱が伝えられやすい。壁30Aは、その熱を流路200の空気に放熱する。続いて、壁30Aの作用について詳細に説明する。
As described above, the
ヒートシンク1Aは、図示しないが、電気機器の筐体の内部に配置される。そして、筐体には、図2に示す送風機60が設けられる。流路200のX方向の一端側と他端側のそれぞれには、すなわち、流路200の右側と左側のそれぞれには、送風機60から空冷用の空気が送風される。
Although not shown, the
なお、送風機60は、本明細書でいうところの回転羽根の一例である。
The
このとき、右側から送風された空気は、図2の矢印ARに示すように、流路200内を左に向かって流れる。そして、空気の流れは、壁30Aによって上方向にその向きが変更される。また、左側から送風された空気は、矢印ALに示すように、流路200内を右に向かって流れる。その後、その空気の流れは、壁30Aによって上方向へその向きが変更される。
At this time, the air blown from the right side flows to the left in the
壁30Aの上端は、フィン20Aと同じ高さまで延在しているので、それら空気は、フィン20Aの上まで流される。これにより、右側から送風された空気と左側から送風された空気は、流路200内で衝突せず、混ざり合うことがない。その結果、流路200内で、それらの空気が衝突してよどむことがない。これにより、流路200に供給された空気が、壁30Aによって安定してフィン20Aの上へ排出される。その結果、ヒートシンク1Aの放熱効率が低下しにくい。また、ヒートシンク1Aの放熱効率が安定する。
Since the upper end of the
一方、壁30Aの下側では、ベース10Aに電子機器40が接触している。このため、壁30Aとその壁30A近傍の、フィン20Aの一部には、電子機器40の熱が伝わりやすい。これに対して、壁30Aの近傍では、空気が壁30Aに当たって壁30Aに沿って上へ移動する。これにより、壁30Aと壁30A近傍の、フィン20Aの一部に伝わった熱が空気に放熱される。その結果、ヒートシンク1Aでは、高い効率で、電子機器40の熱が放熱される。
On the other hand, below the
以上のように、実施の形態1に係るヒートシンク1Aでは、壁30Aが流路200を流れる空気をベース10Aの上側に向けて流すので、流路200の右側と左側それぞれから空気が供給された場合でも、それら空気の流れが流路200内で衝突しない。これにより、流路200内で空気のよどみが発生しない。その結果、ヒートシンク1Aの放熱性能が高い。また、放熱性能が変動しにくく、安定している。
As described above, in the
また、フィン20Aのほか、壁30Aからも熱を放熱することができるので、ヒートシンク1Aの放熱性能が高い。
Further, since heat can be radiated from the
(実施の形態2)
実施の形態1に係るヒートシンク1Aでは、壁30Aがフィン20Aと同じ高さに形成されている。また、壁30Aがベース10A及びフィン20Aと一体である。しかし、ヒートシンク1Aはこれに限定されない。実施の形態2に係るヒートシンク1Bでは、壁30Bが、フィン20Bよりも高い。また、壁30Bは、ベース10B及びフィン20Bと別体である。以下、図3−図4を参照して、実施の形態2に係るヒートシンク1Bについて説明する。なお、実施の形態2では、実施の形態1と異なる構成について説明する。
(Embodiment 2)
In the
図3は、実施の形態2に係るヒートシンク1Bの断面図である。図4は、ヒートシンク1Bの部品構成図である。なお、図3では、図1に示すII−II切断線と同じ箇所を切断する切断線の断面を示している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
図3に示すように、ヒートシンク1Bは、フィン20Bの上端よりも上に延在する壁30Bを備えている。
As shown in FIG. 3, the
壁30Bは、図4に示すように、櫛歯状に形成されている。詳細には、壁30Bは、短手方向の長さがフィン20Bの高さHよりも大きい矩形の板の形状を有する。そして、壁30Bの長手方向に延びる辺には、フィン20Bの高さHと同じ長さを有し、フィン20Bの幅Wと同じ幅を有するスリット300がフィン20Bと同数個だけ形成されている。
The
壁30Bは、スリット300それぞれにフィン20Bそれぞれが嵌め合わされることにより、フィン20Bに取り付けられている。さらに、壁30Bは、ロウ材によってフィン20Bに接合されている、又は接着剤によってフィン20Bに接着されている。これにより、壁30Bは、図3に示すように、フィン20Bとフィン20Bの間の流路200を横断して、流路200を仕切っている。また、壁30Bは、フィン20Bよりも上に突出している。このため、流路200の右側と左側それぞれから空気が供給された場合に、それらの空気の流れが流路200内で衝突することがない。また、それら空気は、壁30Bに沿って流れて、フィン20Bよりもさらに上に移動する。このため、それら空気は、壁30Bを超えて再度流路200内に入り込みにくい。その結果、ヒートシンク1Bでは、流路200内で空気がよどみにくい。
The
以上のように、実施の形態2に係るヒートシンク1Bでは、壁30Bがフィン20Bよりも高い位置まで延在している。このため、流路200の右側と左側それぞれから空気が供給された場合に、その空気は、壁30Bに沿って移動して、流路200の外に排出される。その結果、ヒートシンク1Bでは、再度流路200内に戻りにくい。そして、流路200内での空気のよどみをより確実に防止することができる。
As described above, in the
ヒートシンク1Bでは、壁30Bとベース10B及びフィン20Bとが、別々に形成されているので、その形状に適した製法を採用することができる。例えば、壁30Bをプレス成型、ベース10B及びフィン20Bを切削で作製して製造コストを下げることができる。
In the
なお、壁30Bは、フィン20Bにロウ付けされ又は接着されているが、ベース10Bに機械的に固定されてもよい。
Although the
図5は、ヒートシンク1Bの変形例の部品構成図である。
FIG. 5 is a component configuration diagram of a modified example of the
詳細には、図5に示すように、壁30Bは、ネジ、ボルト等の締結具31によってベース10Bに固定されてもよい。この場合、壁30Bは、その壁30Bを形成する金属板が+Y方向視L字状に折り曲げられた脚部32を有し、その脚部32が締結具31によってベース10Bに固定されるとよい。このような変形例でも、流路200内での空気のよどみをより確実に防止することができる。
Specifically, as shown in FIG. 5, the
また、壁30Bは、スリット300が形成され、そのスリット300にフィン20Bが嵌め合わされることにより、フィン20Bに組み付けられているが、壁30Bは、フィン20Bにスリットが形成されることにより、フィン20Bに組み付けられてもよい。
Further, the
図6は、ヒートシンク1Bのさらに別の変形例の部品構成図である。
FIG. 6 is a component configuration diagram of still another modification of the
詳細には、図6に示すように、フィン20Bそれぞれにスリット250が形成され、そのスリット250に壁30Bが嵌め合わされてもよい。このような変形例でも、図5に示す変形例と同様に、流路200内での空気のよどみをより確実に防止することができる。
Specifically, as shown in FIG. 6, slits 250 may be formed in each of the
図6に示す変形例の場合、スリット250は、壁30Bを嵌め合うため、壁30Bの厚みTと同じ幅に形成されるとよい。さらに、スリット250同士は、平板状の壁30Bを嵌めるため、左右方向の位置が同じで、正面から背面の方向、すなわち前後方向に配列すると良い。また、スリット250は、壁30Bを上下方向に向けるため、上記幅のまま上下方向へ直線的に延在するとよい。
In the case of the modified example shown in FIG. 6, since the
(実施の形態3)
実施の形態2に係るヒートシンク1Bでは、壁30Bの下端がベース10Bに当接している。しかし、ヒートシンク1Bはこれに限定されない。実施の形態3に係るヒートシンク1Cでは、壁30Cの下端が電子機器40に当接している。以下、図7を参照して、実施の形態3に係るヒートシンク1Cについて説明する。なお、実施の形態3では、実施の形態1及び2と異なる構成について説明する。
(Embodiment 3)
In the
図7は、実施の形態3に係るヒートシンク1Cの断面図である。なお、図7では、図1に示すII−II切断線と同じ箇所を切断する切断線の断面を示している。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
図7に示すように、ヒートシンク1Cは、スリット11が形成されたベース10Cと、スリット11に嵌め込まれた壁30Cと、を備えている。
As shown in FIG. 7, the
ベース10Cは、実施の形態1のベース10Aと同じ外形を有する。その左右方向中央には、上下方向に貫通するスリット11が形成されている。
The
スリット11は、壁30Cの厚みTと同じ幅と、図示しないが、壁30Cの前後方向の長さと同じ長さと、を有する。そして、スリット11には、壁30Cの下端が嵌め込まれている。そして、そのスリット11でベース10Cと壁30Cがロウ付けされている、又は接着されている。
The
壁30Cは、伝熱性を高めるため、銅で形成されている。一方、ベース10Cは、アルミニウム、アルミニウム合金で形成されている。このため、壁30Cは、ベース10Cよりも伝熱性が高い。そして、壁30Cは、スリット11を通って、ベース10Cの下側にある電子機器40に当接している。このため、壁30Cと電子機器40との間の熱抵抗が小さい。その結果、壁30Cに電子機器40の熱が伝わりやすい。
The
一方、壁30Cの大部分は、スリット11よりも上側、すなわち、ベース10Cよりも上側の流路200内に位置している。このため、壁30Cに伝わった熱は、流路200内の空気に放熱される。その結果、ヒートシンク1Cでは、放熱効率が高い。
On the other hand, most of the
以上のように、実施の形態3に係るヒートシンク1Cでは、壁30Cの下端が電子機器40に当接しているので、壁30Cと電子機器40との間の熱抵抗が小さい。その結果、ヒートシンク1Cの放熱効率が高い。
As described above, in the
なお、壁30Cは、ベース10Cが有するスリット11に嵌め込まれているが、壁30Cは、2分割されたベース10Cの間に挟み込まれてもよい。
The
図8は、ヒートシンク1Cの変形例の部品構成図である。
FIG. 8 is a component configuration diagram of a modified example of the
図8に示すように、壁30Cは、ベース110Rとベース110Lの間に下端が配置されることにより、ベース110Rとベース110Lに挟持されてもよい。詳細には、ヒートシンク1Cが、それ自体を左右方向に2分割した形状のヒートシンクユニット100R、100Lを備え、壁30Cは、それらヒートシンクユニット100R、100Lのベース110R、110Lの間に挟持されてもよい。このような形態であっても、壁30Cと電子機器40との間の熱抵抗を小さくして、ヒートシンク1Cの放熱効率を高めることができる。
As shown in FIG. 8, the
この場合、ベース110R、110Lは、左右方向にベース10Cが2分割された形状であるとよい。そして、ベース110R、110Lそれぞれで、フィン20Cが平面視で左右方向に延在し、かつ前後方向に配列しているとよい。壁30Cは、平面視で前後方向に延在して、それらフィン20Cと直交するとよい。
In this case, the
さらに、壁30Cは、ベース110Rとベース110Lの間に挟持された状態で、ロウ付け又は接着により、ベース110R、110Lに接合されているとよい。
Further, the
或いは、壁30Cは、ベース110R、110Lに締結具31によって固定されていてもよい。
Alternatively, the
図9は、ヒートシンク1Cのさらに別の変形例の部品構成図である。
FIG. 9 is a component configuration diagram of still another modification of the
詳細には、図9に示すように、壁30Cの下端にフランジ35が設けられ、そのフランジ35が締結具31によってベース110R、110Lに固定されるとよい。この場合、ベース110Rの左端の下側とベース110Lの右端の下側に、フランジ35の右端と左端が嵌合可能な凹部120R、120Lが形成されているとよい。そして、凹部120R、120Lにフランジ35の右端、左端が嵌合した状態で、電子機器40と当接しやすくするため、ベース110R、110Lの下面とフランジ35の下面が同一平面を形成するとよい。この状態で、締結具31によってフランジ35がベース110R、110Lに固定されているとよい。
Specifically, as shown in FIG. 9, it is preferable that a
また、壁30Cは、伝熱性を高めるため、銅で形成されているが、ベース10Cと同じ材料で形成されてもよい。すなわち、壁30Cがアルミニウム、アルミニウム合金で形成されていてもよい。なお、壁30Cとベース10Cが銅で形成されていてもよい。
Further, although the
(実施の形態4)
実施の形態1−3に係るヒートシンク1A−1Cでは、フィン20A−20Cが左右方向に延在し、壁30A−30Cが正面から背面の方向に延在している。その結果、壁30A−30Cが、平面視でフィン20A−20Cに直交している。しかし、ヒートシンク1A−1Cはこれに限定されない。実施の形態4に係るヒートシンク1Dでは、壁30Dが、フィン20と平面視で斜めに交差している。以下、図10及び図11を参照して、実施の形態4に係るヒートシンク1Dについて説明する。なお、実施の形態4では、実施の形態1−3と異なる構成について説明する。
(Embodiment 4)
In the
図10は、実施の形態4に係るヒートシンク1Dの斜視図である。図11は、ヒートシンク1Dの平面図である。なお、図11に記載の矢印R1−R5及びL1−L5は、ヒートシンク1Dの右側及び左側から空気が供給された場合の、その空気の流速を示している。
FIG. 10 is a perspective view of the
図10に示すように、ヒートシンク1Dでは、フィン20Dに対して壁30Dが斜めに延在している。すなわち、フィン20Dが左右方向に延在するのに対して、壁30Dが右へ傾斜している。これにより、図11に示すように、ベース10Dの左領域では、流路200の、左端から壁30Dまでの長さが、背面側に向かうに従って長い。一方、ベース10Dの右領域では、流路200の、右端から壁30Dまでの長さが、正面側に向かうに従って長い。なお、壁30Dは、フィン20Dよりも高い。
As shown in FIG. 10, in the
一方、図11に示すように、ヒートシンク1Dは、流路200の右側と左側にそれぞれ送風機60が設けられている。ヒートシンク1Dには、それら送風機60によって、左側から背面側に向かうに従い速くなる流速分布の空気が供給される。また、右側から正面側に向かうに従い速くなる流速分布の空気が供給される。ヒートシンク1Dでは、上述したように、ベース10Dの左領域で、流路200左端から壁30Dまでの長さが、背面側に向かうに従って長く、ベース10Dの右領域で、流路200の右端から壁30Dまでの長さが、正面側に向かうに従って長い。このため、ヒートシンク1Dでは、流速の速い空気をより長い距離、流路200内に留めて、換言すると、流速の速い空気をより長い時間、流路200内に留めて、熱交換を促進することができる。その結果、ヒートシンク1Dの放熱効率が高い。
On the other hand, as shown in FIG. 11, the
以上のように、実施の形態4に係るヒートシンク1Dでは、平面視で壁30Dがフィン20Dに対して傾斜している。このため、ヒートシンク1Dでは、その傾斜に応じた流速の空気を流路200の右端及び左端から供給することにより、放熱効率を高めることができる。
As described above, in the
(実施の形態5)
実施の形態1−4に係るヒートシンク1A−1Dでは、壁30A−30Dの厚みが一定である。しかし、ヒートシンク1A−1Dはこれに限定されない。実施の形態5に係るヒートシンク1Eでは、空気を上方に案内するため、壁30Aの下端部が、上に向かうに従い薄くなる形状を有する。以下、図12を参照して、実施の形態5に係るヒートシンク1Eについて説明する。なお、実施の形態5では、実施の形態1−4と異なる構成について説明する。
(Embodiment 5)
In the
図12は、実施の形態5に係るヒートシンク1Eの断面図である。なお、図12では、図1に示すII−II切断線と同じ箇所を切断する切断線の断面を示している。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the
図12に示すように、ヒートシンク1Eは、下端部に傾斜面33R、33Lを有する壁30Eを備えている。
As shown in FIG. 12, the
壁30Eの下端部の右側では、傾斜面33Rが左に向かって傾斜している。一方、壁30Eの下端部の左側では、傾斜面33Lが右に向かって傾斜している。これら傾斜面33R、33Lは、平面である。これにより、壁30Eでは、下端部側、すなわち、流路200内のベース10E側の空気を壁30Eに向かうに従い、上方へ流す。換言すると、壁30Eでは、傾斜面33R、33Lが空気を案内する案内部として機能する。その結果、壁30Eは、壁30Eに向かって流れる空気の流れを上方へ向ける。
On the right side of the lower end of the
ここで、フィン20Eは、実施の形態1のフィン20Aと同様の構成を備える。このため、実施の形態5では、フィン20Eの説明を省略する。
Here, the
以上のように、実施の形態5に係るヒートシンク1Eでは、壁30Eが上に向かうに従い薄くなる形状に形成されているため、壁30Eに向かって流れる、流路200内の空気を上方へ流すことができる。また、空気の圧力損失を小さくすることができ、その結果、空気の流速が低下しにくく、冷却性能が低下しにくい。
As described above, in the
なお、壁30Eの傾斜面33R、33Lは、平面であるが、傾斜面33R、33Lは曲面であってもよい。
The
図13は、ヒートシンク1Eの変形例の断面図である。なお、図13でも、図12と同じく、図1に示すII−II切断線と同じ箇所を切断する切断線の断面を示している。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a modified example of the
図13に示すように、壁30Eは、曲面状の傾斜面34R、34Lを備えていてもよい。この場合、傾斜面34R、34Lは、壁30Eの左右方向中央に向かって窪んだ曲面であるとよい。また、逆に壁30Eの右方向又は左方向に凸状の曲面であってもよい。このような変形例でも、流路200内の空気を上方へ流して、空気の圧力損失を小さくすることができる。
As shown in FIG. 13, the
(実施の形態6)
実施の形態1−5では、壁30A−30Eの壁面が平らである。しかし、ヒートシンク1A−1Eはこれに限定されない。実施の形態6に係るヒートシンク1Fでは、壁30Fの壁面に突起36R、36Lが形成されている。以下、図14及び図15を参照して、実施の形態6に係るヒートシンク1Fについて説明する。なお、実施の形態6では、実施の形態1−5と異なる構成について説明する。
(Embodiment 6)
In the 1-5th embodiment, the wall surface of the
図14は、実施の形態6に係るヒートシンク1Fの斜視図である。図15は、図14に示すXV−XV切断線でヒートシンク1Fを切断したときの、その切断面の拡大斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view of the
図14及び図15に示すように、ヒートシンク1Fが備える壁30Fは、右壁面に設けられた複数個の突起36Rと、左壁面に設けられた複数個の突起36Lと、を有する。
As shown in FIGS. 14 and 15, the
突起36R、36Lそれぞれは、正四角柱状に形成されている。その正四角柱は、正四角の一辺がフィン20F間に設けられた前後方向の隙間Gの大きさよりも小さく、その正四角の形状のまま、上下方向に延在する形状である。突起36R、36Lそれぞれは、隙間G内の前後方向中央に配置されている。そして、突起36Rは、壁30Fの右壁面から右へ突出している。また、突起36Lは、壁30Fの左壁面から左へ突出している。これにより、突起36R、36Lそれぞれの前後方向に、空気を流すための空間が形成されている。実施の形態1−5で説明した流路200は、この空間とつながっている。このため、突起36R、36Lは、その流路200を流れる空気と触れる。
Each of the
なお、図15に示すように、突起36R、36Lの上端は、壁30Fの上端近傍に位置し、突起36R、36Lの下端は、ベース10Fの上面近傍に位置している。
As shown in FIG. 15, the upper ends of the
一方、突起36R、36Lは、壁30Fと一体的に形成されている。その壁30Fは、図示しない電子機器40が当接するベース10Fと一体である。これにより、ベース10Fに伝わった電子機器40の熱が、壁30Fを介して突起36R、36Lに伝わる。上述したように、突起36R、36Lとフィン20Fとの間には、流路200とつながった、空気を流すための空間が形成されている。このため、突起36R、36Lに伝わった熱は、その空間の空気に放出される。これにより、突起36R、36Lは、ヒートシンク1Fの放熱効率を高めている。
On the other hand, the
また、突起36R、36Lは、フィン20FのピッチPと同じピッチで前後方向に向かって配列している。これにより、突起36R、36Lは、フィン20Fとフィン20Fの間の流路200それぞれに配置されている。その結果、流路200それぞれで、突起36R、36Lそれぞれが放熱する。これにより、突起36R、36Lは、ヒートシンク1Fの放熱効率をより高める。
Further, the
以上のように、実施の形態6に係るヒートシンク1Fは、壁30Fから流路200に突出して、放熱する突起36R、36Lを備える。このため、ヒートシンク1Fは、放熱効率が高い。
As described above, the
なお、突起36R、36Lは、正四角柱状に形成されているが、突起36R、36Lは、壁30Fから流路200に突出していればよい。
The
図16は、実施の形態6に係るヒートシンク1Fの変形例の斜視図である。図17は、図16に示すXVII−XVII切断線でヒートシンク1Fの変形例を切断したときの、その切断面の拡大斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view of a modified example of the
図16及び図17に示すように、突起36R、36Lは、例えば、球欠状に形成されてもよい。この場合、突起36R、36Lは、流路200それぞれに複数個配置され、上下方向に配列するとよい。このような変形例でも、ヒートシンク1Fの放熱効率を高めることができる。
As shown in FIGS. 16 and 17, the
また、突起36R、36Lは、流路200に突出した形状であれば良いので、図示しないが、錐台状、角錐状等の形状であってもよい。また、突起36R、36Lは、正四角柱状のほか、柱断面矩形状の四角柱状、三角柱状等の多角柱状であってもよい。換言すると、突起36R、36Lは、柱状であるとよい。
Further, the
以上、本開示の実施の形態を説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態1−6では、フィン20A−20Fが板状であるが、フィン20A−20Fはこれに限定されない。フィン20A−20Fは、ベース10A−10Fの一方の面から突出し、その間に空気を流す流路200を形成するものである限り、その形状は任意である。
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments. For example, in the first to sixth embodiments, the
図18は、実施の形態1に係るヒートシンク1Aの変形例の斜視図である。
FIG. 18 is a perspective view of a modified example of the
図18に示すように、フィン50は、ベース10Gの上面から突出する円柱の形状に形成されてもよい。ここで、ベース10Gの上面は、上記のベース10A−10Fの一方の面の一例である。そして、フィン50とフィン50の間に隙間が設けられ、その隙間に空気が流れることが可能であるとよい。この場合も、壁30Gは、フィン50と同じ高さであるか、又はフィン50よりも高いとよい。
As shown in FIG. 18, the
実施の形態1−6では、壁30A−30Fが平板状であるが、壁30A−30Gはこれに限定されない。壁30A−30Gは、流路200を流れる空気をベース10A−10Gの一方の面に対して垂直な方向に向けて流す形状であれば良い。例えば、壁30A−30Gは、一方の面が上面である場合、流路200を流れる空気を上へ向けて流す形状であれば良い。壁30A−30Gの形状は、この条件を満たす限りにおいて任意である。
In the first to sixth embodiments, the
例えば、壁30A−30Gは、平面視で屈曲した曲面状の板であってもよい。詳細には、壁30A−30Gは、平面視で、壁30A−30G中央に向かうに従い、窪んでいく凹状であってもよい。その場合、壁30A−30Gは、中央に向かうに従い高くなる傾斜を有するとよい。
For example, the
ここで、垂直な方向とは、ベース10A−10Eの一方の面に対して厳密に垂直な、90°の方向のほか、その90°の方向に対して±10°、±20°等のある程度傾斜した方向を含む。
Here, the vertical direction is a direction of 90 °, which is strictly perpendicular to one surface of the
実施の形態4では、壁30Dは、X軸に対して斜め方向に直線的に延在している。すなわち、壁30Dは、平面視で流路200が延在する方向に対して斜めに直線的に延在している。しかし、ヒートシンク1A−1Fが備える壁30A−30Gはこれに限定されない。壁30A−30Gは、ベース10A−10Gの一方の面の側から視て、フィン20A−20Fが一方向に延在する場合に、その一方向に対して傾斜しているとよい。ここで、ベース10A−10Gの一方の面とは、例えば、ベース10A−10Gの上面又は下面のことである。一方向とは、例えば、左右方向、前後方向等の特定の方向のことである。
In the fourth embodiment, the
この場合、ヒートシンク1A−1Fは、壁30A−30Gが傾斜する方向に向かうに従い速くなる流速分布の空気を流路200に供給する送風機60を備えているとよい。換言すると、ヒートシンク1A−1Fは、壁30A−30Fが特定の形状に形成されている場合に、その形状に応じた流速分布の空気を流路200に供給する送風機60を備えているとよい。例えば、壁30A−30Fが−Y方向に向かうに従い+X方向に傾斜する曲線の形状に延在している場合、ヒートシンク1A−1Eは、その曲線のX座標に比例する流速の空気を供給する送風機60を備えているとよい。このような形態であっても、流速の速い空気を長く流路200内に留めて熱交換を促進することができる。
In this case, the
実施の形態1、2では、ベース10A、10B、フィン20A、20B及び、壁30A、30Bがアルミニウム、アルミニウム合金等の金属で形成されている。実施の形態3では、壁が銅で形成されている。しかし、ヒートシンク1A−1Eは、これに限定されない。ベース10A、10B、フィン20A、20B、壁30A、30Bは、熱伝導性の高い材料で形成されていればよい。例えば、これらの部材は、鉄鋼で形成されていてもよい。
In the first and second embodiments, the
実施の形態1−5では、流路200に空気が流れている。しかし、ヒートシンク1A−1Eはこれに限定されない。ヒートシンク1A−1Eでは、流路200に気体、液体等の流体が流れていればよい。この場合でも、ヒートシンク1A−1Eで電子機器40の熱を放熱することができる。
In the first to fifth embodiments, air is flowing through the
1A−1F ヒートシンク、10A−10G ベース、11 スリット、20A−20F フィン、30A−30G 壁、31 締結具、32 脚部、33L,33R,34L,34R 傾斜面、35 フランジ、36L,36R 突起、40 電子機器、50 フィン、60 送風機、100L,100R ヒートシンクユニット、110L,110R ベース、120L,120R 凹部、200 流路、250,300 スリット、AL,AR 矢印、G 隙間、H 高さ、W 幅、L1−L5,R1−R5 矢印、P ピッチ。 1A-1F heat sink, 10A-10G base, 11 slits, 20A-20F fins, 30A-30G walls, 31 fasteners, 32 legs, 33L, 33R, 34L, 34R inclined surfaces, 35 flanges, 36L, 36R protrusions, 40 Electronic equipment, 50 fins, 60 blowers, 100L, 100R heat sink unit, 110L, 110R base, 120L, 120R recess, 200 flow paths, 250, 300 slits, AL, AR arrow, G gap, H height, W width, L1 -L5, R1-R5 Arrow, P pitch.
Claims (8)
前記ベースの一方の面から突出し、その間に流体を流す流路を形成する複数のフィンと、
前記流路内に配置され、前記一方の面に垂直かつ前記一方の面から前記複数のフィン以上の高さまで突出して前記流路を流れる流体を前記一方の面に対して垂直な方向へ流す壁と、
を備える、
ヒートシンク。 With the base in contact with the heating element,
A plurality of fins protruding from one surface of the base and forming a flow path for flowing a fluid between them.
A wall that is arranged in the flow path and is perpendicular to the one surface and projects from the one surface to a height of a plurality of fins or more to allow a fluid flowing through the flow path to flow in a direction perpendicular to the one surface. When,
To prepare
heatsink.
前記壁は、前記一方の面の側から視た場合に、前記一方向に対して傾斜している、
請求項1に記載のヒートシンク。 The fins extend in one direction when viewed from the side of one of the surfaces.
The wall is inclined with respect to the one direction when viewed from the side of the one surface.
The heat sink according to claim 1.
請求項2に記載のヒートシンク。 Further provided are rotary vanes that supply the flow path with a fluid having a flow velocity distribution that increases in the direction in which the wall is inclined.
The heat sink according to claim 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載のヒートシンク。 The wall is arranged on the base side and has an inclined surface inclined with respect to the one surface.
The heat sink according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から3のいずれか1項に記載のヒートシンク。 The wall is arranged on the base side and has a curved surface that gradually rises from one of the surfaces.
The heat sink according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から5のいずれか1項に記載のヒートシンク。 Further provided with protrusions protruding from the wall toward the flow path.
The heat sink according to any one of claims 1 to 5.
請求項6に記載のヒートシンク。 The protrusions are formed in a columnar shape.
The heat sink according to claim 6.
請求項6に記載のヒートシンク。 The protrusions are formed in a spherical shape.
The heat sink according to claim 6.
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