JP6815562B1 - ヒートシンク - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかるヒートシンク1を示す正面図である。以下、ヒートシンク1の幅方向をX軸方向とし、ヒートシンク1の高さ方向をY軸方向とし、ヒートシンク1の奥行方向をZ軸方向とする。X軸方向とY軸方向とZ軸方向とは、互いに直交する。X軸方向およびZ軸方向は、水平方向と一致する。Y軸方向は、鉛直方向と一致する。以下の説明では、X軸方向を水平方向と称し、Y軸方向を鉛直方向と称することもある。発熱体である半導体モジュール4は、例えば、電力を変換する半導体素子がモールド樹脂などで覆われたモジュールである。半導体モジュール4が駆動されたときに、半導体モジュール4から熱が発生する。なお、発熱体は、半導体モジュール4に限定されず、例えば、昇圧トランス、リアクトルでもよい。
H4=r・tan(θ/2) ・・・(1)
H1=2・H4 ・・・(2)
図10は、本発明の実施の形態2にかかるヒートシンク1Aを示す正面図である。本実施の形態では、第1の面2aに第2の溝26をさらに形成した点が実施の形態1と相違する。なお、実施の形態2では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図11は、本発明の実施の形態3にかかるヒートシンク1Bを示す正面図である。図12は、本発明の実施の形態3にかかるヒートシンク1Bを示す背面図である。図13は、図12に示されたXIII−XIII線に沿ったヒートシンク1Bの断面図である。図14は、図11に示された第1の溝22および壁23を拡大した図である。図15は、図12に示された貫通孔27およびガイド面28を拡大した図である。図16は、図13に示された第1の溝22、壁23、貫通孔27およびガイド面28を拡大した断面図である。本実施の形態では、ヒートシンク1Bに貫通孔27およびガイド面28をさらに形成した点が実施の形態1と相違する。なお、実施の形態3では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
Claims (6)
- 発熱体が取り付けられる取付領域を含む第1の面を有し、前記第1の面の第1の辺が鉛直方向に延びるように設置されるヒートシンクであって、
前記取付領域には、オイルを含有する放熱グリスが塗布されており、
前記第1の面のうち前記取付領域よりも下方には、水平方向に延びる複数の第1の溝が形成されており、
複数の前記第1の溝は、鉛直方向に互いに間隔を空けて設けられており、
各前記第1の溝の内壁は、溝上面と、前記溝上面の下方に前記溝上面と離れて配置される溝下面と、を有しており、
水平方向における各前記第1の溝の長さは、水平方向における前記第1の面の長さよりも短く、
前記第1の面には、前記第1の面から突出する複数の壁が形成されており、
複数の前記壁は、鉛直方向に互いに間隔を空けて設けられており、
各前記壁は、水平方向に延びる第1の壁と、前記第1の壁のうち水平方向の両端部にそれぞれ連結されて前記第1の壁から水平方向に離れるにつれて上方に位置するように傾斜する第2の壁と、を有し、
前記第1の面の前記第1の辺が鉛直方向に延びるように配置されたときに、前記第1の壁が、各前記第1の溝の開口縁のうち下方部分に位置するように、かつ、前記第2の壁が、各前記第1の溝の開口縁のうち側方部分に位置するように、複数の前記第1の溝および複数の前記壁が配置されていることを特徴とするヒートシンク。 - 表面張力により液滴となって前記溝上面に保持された前記オイルが前記溝下面に落下する直前の高さを第1の高さとして、前記溝下面に保持された前記オイルが表面張力を維持したまま液滴となって盛り上がる最大の高さを第2の高さとしたときに、
鉛直方向における前記第1の溝の高さは、前記第1の高さと前記第2の高さとを足した第3の高さ以下に設定されることを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。 - 鉛直方向における前記第1の溝の高さは、前記溝下面の材質、前記溝下面の表面状態、前記溝下面に保持された前記オイルの液滴の半径、および、前記溝下面に保持された前記オイルの液滴の接触角に基づいて算出した高さであることを特徴とする請求項1または2に記載のヒートシンク。
- 鉛直方向における前記第1の溝の高さは、前記溝下面の材質、前記溝下面の表面状態、前記溝下面に保持された前記オイルの液滴の半径、および、前記溝下面に保持された前記オイルの液滴の接触角に基づいて算出した高さであり、
鉛直方向における前記第1の溝の高さをH1、前記溝下面に保持された前記オイルが表面張力を維持したまま液滴となって盛り上がる最大の高さをH4、前記溝下面に保持された前記オイルの液滴の半径をr、前記溝下面に保持された前記オイルの液滴の接触角をθとしたときに、
前記溝下面に保持された前記オイルが表面張力を維持したまま液滴となって盛り上がる最大の高さH4は、以下の式(1)により算出した高さであり、
鉛直方向における前記第1の溝の高さH1は、以下の式(2)により算出した高さであることを特徴とする請求項1または2に記載のヒートシンク。
H4=r・tan(θ/2) ・・・(1)
H1=2・H4 ・・・(2) - 前記第1の面には、前記取付領域とは異なる位置に、前記第1の溝よりも狭い第2の溝が形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のヒートシンク。
- 前記第1の面とは反対を向く第2の面をさらに備え、
前記ヒートシンクには、前記第1の面から前記第2の面に貫通する貫通孔が形成されており、
前記貫通孔は、前記第1の面のうち前記取付領域よりも下方に開口していることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のヒートシンク。
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