JPH06236945A - Heat sink - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To enhance the head-dissipating property of a heat sink and to increase the rigidity so as to eliminate resonance by a method wherein the heat sink of a chimney structure provided with a plurality of chimney spaces is formed and the plurality of chimney spaces are formed as large and small spaces having partitions in a curved shape. CONSTITUTION:A base 21A provided with a mounting face 21 on which electronic circuit elements are mounted is installed in a heat sink 20. Curved partitions 24, 25 are installed so as to be respectively crossing shapes on the back side of the mounting face 21 of the base 21A. A plurality of small chimney spaces 26 and large spaces 27 are formed by the crossing shapes. Rectlinear partitions 22, 23 and the curved partitions 24, 25 are formed in such a way that their thickness becomes thin as they are separated form the base 21A. Thereby, heat generated from the individual electronic circuit elements 31 can be taken away high efficiency, the rigidity of the heat sink can be increased and the generation of resonance can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器におけるパワ
ートランジスタやＩＣ等の電子回路素子の放熱に用いる
ヒートシンクに係り、特に無共振のための剛性を改善し
たヒートシンクに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat sink used for radiating heat from electronic circuit elements such as power transistors and ICs in electronic equipment, and more particularly to a heat sink having improved rigidity for no resonance.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ヒートシンクは、アルミニウム等の熱伝
導性の優れた金属素材の放熱効果を利用して、電子機器
におけるパワートランジスタやＩＣ等の電子回路素子を
冷却させるものであり、たとえば図１に示すようなもの
が知られている。すなわち、同図（ａ）はフィン押出し
型のヒートシンクであり、同図（ｂ）はフィンかしめ型
であり、同図（ｃ）はフィン削出し型のヒートシンクで
ある。2. Description of the Related Art A heat sink cools an electronic circuit element such as a power transistor or an IC in an electronic device by utilizing the heat radiation effect of a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum. The ones shown are known. That is, FIG. 1A shows a fin extrusion type heat sink, FIG. 1B shows a fin crimping type heat sink, and FIG. 1C shows a fin cut-out type heat sink.

【０００３】これらのヒートシンクは、いずれもベース
部１に対して複数のフィン２が水平方向に突設された形
状をなし、突設されているそれぞれのフィン２の表面と
空気との間で熱交換が行われることにより、ベース部１
に取付けられたパワートランジスタやＩＣ等の電子回路
素子から発生する熱が放散されるようになっている。Each of these heat sinks has a shape in which a plurality of fins 2 are horizontally projected from the base portion 1, and heat is generated between the surface of each fin 2 and the air. Due to the replacement, the base portion 1
The heat generated from an electronic circuit element such as a power transistor or an IC attached to the is dissipated.

【０００４】ところが、このような構成のヒートシンク
では、それぞれのフィン２の長さを長くして放熱面積を
かせいでいることから、個々のフィン２に振動を生じ易
く、特にスピーカからの音圧やトランジスタのうなり、
更にはケミカルコンデンサの振動等の外部振動が加わる
と、各フィン２の振動が助長されてしまう。このような
場合、個々のフィン２の振動がパワートランジスタ等に
伝導すると、このパワートランジスタ等に逆起電力を与
える結果となり、再生音を劣化させてしまうという不具
合があった。However, in the heat sink having such a structure, since the length of each fin 2 is increased to occupy the heat radiation area, the individual fins 2 are apt to vibrate, especially sound pressure from the speaker and Growling of a transistor,
Further, when external vibration such as vibration of the chemical capacitor is applied, vibration of each fin 2 is promoted. In such a case, if the vibration of each fin 2 is transmitted to the power transistor or the like, a counter electromotive force is applied to the power transistor or the like, which causes a problem that the reproduced sound is deteriorated.

【０００５】そこで、本出願人は、特開昭６４−１２５
６２号公報として、放熱効果に優れ、振動が伝播しにく
いヒートシンクを提案している。すなわち、図２に示す
ように、ヒートシンク１０には、パワートランジスタ等
の電子回路素子（図示省略）を取付けるための取付け面
１１を有したベース１１Ａが設けられている。ベース１
１Ａには、画壁１３，１４によって形成された５角形状
のチムニー空間１２と画壁１４によって形成された６角
形状のチムニー空間１５とが設けられている。また、画
壁１４は画壁１３に比べて肉厚が薄く形成されており、
ベース１１Ａから最遠部分の画壁１４の肉厚が最も薄く
形成されている。Therefore, the present applicant has filed Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-125.
As a publication No. 62, a heat sink is proposed, which has an excellent heat dissipation effect and does not easily propagate vibration. That is, as shown in FIG. 2, the heat sink 10 is provided with a base 11A having a mounting surface 11 for mounting an electronic circuit element (not shown) such as a power transistor. Base 1
In 1A, a pentagonal chimney space 12 formed by the painting walls 13 and 14 and a hexagonal chimney space 15 formed by the painting wall 14 are provided. In addition, the wall thickness of the drawing wall 14 is smaller than that of the drawing wall 13,
The wall thickness of the wall 14 farthest from the base 11A is formed to be the thinnest.

【０００６】このような構成のヒートシンク１０では、
ベース１１Ａに取付けられたパワートランジスタ等の電
子回路素子の発生する熱は、ベース１１Ａから画壁１３
を伝わってベース１１Ａから最遠部分の画壁１４側に伝
導される。このとき、各チムニー空間１２，１５内部の
空気は、画壁１３，１４を伝わる熱により温度上昇し、
上昇気流となるが、いわゆるチムニー効果により対流が
促進されるので、パワートランジスタ等の電子回路素子
の発生する熱が効率よく放熱される。また、このような
構成のヒートシンク１０では、各チムニーの断面がハニ
カム形状とされているため剛性が高く、図１で説明した
外部振動等による再生音の劣化という不具合が解消され
る。In the heat sink 10 having such a structure,
The heat generated by an electronic circuit element such as a power transistor attached to the base 11A is transferred from the base 11A to the drawing wall 13
Is transmitted from the base 11A to the farthest portion of the drawing wall 14 side. At this time, the temperature of the air inside each chimney space 12, 15 rises due to the heat transmitted through the image walls 13, 14.
Although it is an ascending air current, convection is promoted by the so-called chimney effect, so that heat generated by electronic circuit elements such as power transistors is efficiently radiated. Further, in the heat sink 10 having such a configuration, since each chimney has a honeycomb shape in cross section, the chimney has high rigidity, and the problem of deterioration of reproduced sound due to external vibration or the like described in FIG. 1 is solved.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のヒートシンク１０では、たとえば図３に示すよう
に、ベース１１Ａに突設されている画壁１３に対し、パ
ワートランジスタ等の電子回路素子１６の中心をずらし
た状態でネジ１６ａにより取り付ける必要がある。これ
は、電子回路素子１６を取付けるためのネジ穴が画壁１
３部分には設けられていないためであり、このような場
合には電子回路素子１６から発せられた熱を左右均一に
奪いとることが困難となってしまう。By the way, in the above-mentioned conventional heat sink 10, for example, as shown in FIG. 3, an electronic circuit element 16 such as a power transistor is provided to the image wall 13 protruding from the base 11A. It is necessary to attach with the screw 16a with the center displaced. This is because the screw hole for mounting the electronic circuit element 16 has a wall 1
This is because it is not provided in the three parts, and in such a case, it becomes difficult to uniformly remove the heat generated from the electronic circuit element 16 from side to side.

【０００８】また、上記のヒートシンク１０では、各画
壁１３，１４によって形成される５角形状及び６角形状
のチムニー空間１２，１５には、それぞれ平行面が存在
する。従って、それぞれのチムニー空間１２，１５内部
に定在波が発生し易く、各チムニー空間１２，１５内部
の空気を振動させてしまう。この場合、各チムニー空間
１２，１５を形成する各画壁１３，１４の各辺は平板で
あるので、たわみに対しての剛性が低く、共振も生じ易
い。In the heat sink 10 described above, the pentagonal and hexagonal chimney spaces 12 and 15 formed by the image walls 13 and 14 have parallel surfaces. Therefore, a standing wave is easily generated inside the chimney spaces 12 and 15, and the air inside the chimney spaces 12 and 15 is vibrated. In this case, since each side of each of the picture walls 13 and 14 forming each of the chimney spaces 12 and 15 is a flat plate, the rigidity against bending is low and resonance is likely to occur.

【０００９】更には、各チムニー空間１２，１５がベー
ス１１Ａから見てそれぞれ近傍、遠方と２列になってお
り、互いの空気の流通がないからチムニー空間１２，１
５内部の空気間の温度差が大きくなる。すなわちあたか
も断熱層を設けたようになり、電子回路素子１６から発
せられる熱を効率良く奪いとることが困難となってしま
う。Further, each of the chimney spaces 12, 15 has two rows, that is, near and far from the base 11A, and there is no air flow between them.
5 The temperature difference between the air inside becomes large. That is, it becomes as if a heat insulating layer were provided, and it becomes difficult to efficiently remove the heat generated from the electronic circuit element 16.

【００１０】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、放熱性の向上及び無共振化のための剛性を
高めることができるヒートシンクを提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a heat sink capable of improving heat dissipation and increasing rigidity for eliminating resonance.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、複数のチムニー空間を有したチムニー構
造のヒートシンクであって、前記複数のチムニー空間
は、湾曲した形状の画壁によって大小の空間とされてい
ることを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a chimney structure heat sink having a plurality of chimney spaces, wherein the plurality of chimney spaces are formed by a curved drawing wall. It is characterized as a large and small space.

【００１２】[0012]

【作用】本発明のヒートシンクでは、複数のチムニー空
間が湾曲した形状の画壁によって大小の空間とされてい
ることから、それぞれのチムニー空間に平行面が形成さ
れないので、定在波の発生が無い。しかも画壁の剛性が
アーチ効果によって高くなり共振点が高くなるので、共
振の発生を小さくすることができる。また、チムニー空
間を成す画壁が湾曲している分チムニー空間の断面積は
大きくなるので、それぞれのチムニー効果が高められ
る。In the heat sink of the present invention, since the plurality of chimney spaces are made large and small by the curved image walls, parallel planes are not formed in each chimney space, so that no standing wave is generated. . Moreover, since the rigidity of the image wall is increased by the arch effect and the resonance point is increased, the occurrence of resonance can be reduced. Moreover, since the cross-sectional area of the chimney space is increased due to the curved wall of the chimney space, each chimney effect is enhanced.

【００１３】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。図４は、本発明のヒートシンクの一実施例
を示すもので、ヒートシンク２０には、パワートランジ
スタ等の電子回路素子（図示省略）を取付けるための取
付け面２１を有したベース２１Ａが設けられている。ベ
ース２１Ａの取付け面２１の背面側には、湾曲画壁２
４，２５がそれぞれ交差形状に設けられており、これに
より複数の小チムニー空間２６及び大チムニー空間２７
が形成されている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 4 shows an embodiment of the heat sink of the present invention. The heat sink 20 is provided with a base 21A having an attachment surface 21 for attaching an electronic circuit element (not shown) such as a power transistor. . On the rear side of the mounting surface 21 of the base 21A, the curved wall 2
4 and 25 are provided in an intersecting shape, whereby a plurality of small chimney spaces 26 and large chimney spaces 27 are provided.
Are formed.

【００１４】ベース２１Ａの両端部には、直線状の画壁
２２，２３と湾曲画壁２４，２５とによって大チムニー
空間２８が形成されている。更に、これら直線画壁２
２，２３及び湾曲画壁２４，２５は、ベース２１Ａから
離れるに従い、その肉厚が薄くなるように形成されてい
る。これにより、材料の節減が図れる。なお、画壁２
２，２３を直線状としたのは本発明の主旨ではなくレイ
アウト上の都合による。湾曲画壁２４と２５とのクロス
点２９は、画壁が湾曲しているから必然的に湾曲画壁２
４と２５との先端のクロス点３０とベース２１Ａとの間
の中心位置よりも遠くに設定される。Large chimney spaces 28 are formed at both ends of the base 21A by the straight image walls 22 and 23 and the curved image walls 24 and 25. Furthermore, these straight drawing walls 2
2, 23 and the curved picture walls 24, 25 are formed so that the wall thickness thereof becomes thinner as the distance from the base 21A increases. This can save material. The wall 2
It is not the gist of the present invention that the lines 2 and 23 are linear, but for the convenience of the layout. The cross point 29 between the curved image walls 24 and 25 is inevitable because the curved image wall is curved.
It is set farther than the center position between the cross point 30 at the tip of 4 and 25 and the base 21A.

【００１５】図５は、ベース２１Ａへのパワートランジ
スタ等の電子回路素子の取付け状態を示すもので、各電
子回路素子３１の中心が湾曲画壁２４，２５のクロス点
２９の正面、すなわち小チムニー空間の背面中央に位置
するよう配設され、ネジ３１ａで固定されている。これ
により各電子回路素子３１を湾曲画壁２４，２５に対し
て近接してかつ均等になるように取付けることが可能と
なる。その結果、各電子回路素子３１から発せられた熱
は、湾曲画壁２４と２５とによって均等にその先端部側
に伝導される。なお、大チムニー空間の背面中央に固定
することもできる。FIG. 5 shows a state in which electronic circuit elements such as power transistors are attached to the base 21A. The center of each electronic circuit element 31 is in front of the cross point 29 of the curved image walls 24, 25, that is, a small chimney. It is arranged so as to be located at the center of the back surface of the space and is fixed by a screw 31a. As a result, the electronic circuit elements 31 can be attached to the curved image walls 24 and 25 in close proximity and evenly. As a result, the heat generated from each electronic circuit element 31 is evenly conducted to the tip end side by the curved image walls 24 and 25. It is also possible to fix it in the center of the back surface of the large chimney space.

【００１６】このような構成のヒートシンク２０では、
ベース２１Ａに取付けられたパワートランジスタ等の電
子回路素子の発生する熱が、ベース２１Ａから湾曲画壁
２４及び２５を伝わり、先端部で外気に放熱されると共
に、小チムニー空間と大チムニー空間の双方の空気を画
壁の表裏で同時に熱し、チムニー効果により放熱を促
す。ここで、湾曲画壁２４と２５とのクロス点２９は、
湾曲画壁２４と２５との先端のクロス点３０とベース２
１Ａとの間の中心位置よりも遠い、すなわち小チムニー
空間と大チムニー空間の双方に接する画壁の長さが長く
なるので、この効果が十分となる。これにより放熱器全
体の温度勾配を低く、言い換えるとベース２１Ａから見
た熱抵抗を小さくすることができる。In the heat sink 20 having such a structure,
The heat generated by the electronic circuit element such as the power transistor attached to the base 21A is transmitted from the base 21A through the curved image walls 24 and 25, and is radiated to the outside air at the tip portion, and both the small chimney space and the large chimney space are provided. Simultaneously heat the air on the front and back of the wall to promote heat dissipation by the chimney effect. Here, the cross point 29 between the curved picture walls 24 and 25 is
The cross point 30 at the tip of the curved picture walls 24 and 25 and the base 2
This effect is sufficient because the length of the drawing wall that is farther than the center position between 1A and that is in contact with both the small chimney space and the large chimney space becomes long. As a result, the temperature gradient of the entire radiator can be made low, in other words, the thermal resistance seen from the base 21A can be made small.

【００１７】本実施例の小チムニーは三角形であり剛性
が高く、その頂点であるクロス点２９と大チムニーの頂
点であるクロス点３０間の画壁も三角形をなすから剛性
が高い。すなわちヒートシンク２０全体の剛性が高い。
また、それぞれのチムニー空間には平行面が形成され
ず、内部空気の定在波の発生が無い。しかも画壁が湾曲
しているからアーチ効果により、その剛性が高くなり、
共振点が高くなるので、画壁自体の共振の発生も小さ
い。更には、湾曲画壁２４，２５が湾曲している分それ
ぞれのチムニー空間２６，２７の断面積が大きくなりチ
ムニー効果が高められる。この結果、熱伝導の効率が上
がり、各電子回路素子３１から発せられる熱を効率良く
奪いとることができるとともに、剛性が高められるの
で、共振の発生を小さくすることができる。The small chimney of this embodiment is triangular and has high rigidity, and the image wall between the cross point 29 which is the apex thereof and the cross point 30 which is the apex of the large chimney also has a triangular shape, and therefore has high rigidity. That is, the rigidity of the entire heat sink 20 is high.
Further, no parallel plane is formed in each chimney space, and no standing wave of internal air is generated. Moreover, since the wall of the drawing is curved, its rigidity is increased due to the arch effect,
Since the resonance point becomes high, the resonance of the image wall itself is small. Furthermore, the cross-sectional areas of the chimney spaces 26 and 27 corresponding to the curved curved walls 24 and 25 are increased, and the chimney effect is enhanced. As a result, the efficiency of heat conduction is improved, the heat generated from each electronic circuit element 31 can be efficiently removed, and the rigidity is increased, so that the occurrence of resonance can be reduced.

【００１８】ちなみに、図６は、本実施例のヒートシン
ク２０の剛性を高めた結果による減衰特性を従来のハニ
カム形状のものと対比させて示すものであり、ヒートシ
ンクの先端にインパクトハンマで衝撃を加えた後の振動
を加速度ピックアップにより測定したものである。同図
（ａ），（ｂ）から明かな通り、本実施例では振動が速
やかに減衰していることが解る。これに対し、従来のも
のでは、振動の減衰が遅い。By the way, FIG. 6 shows the damping characteristic of the heat sink 20 of this embodiment, which is obtained by increasing the rigidity, in comparison with that of the conventional honeycomb shape. The vibration after the measurement is measured by an acceleration pickup. As is clear from FIGS. 7A and 7B, it is understood that the vibration is quickly damped in this embodiment. On the other hand, the conventional one has a slow vibration damping.

【００１９】なお、上記の各大小のチムニー空間２６，
２７，２８の形状については、上記実施例に限らず、た
とえば図７に示すように、湾曲画壁２４と２５とのクロ
ス点２９，３０に肉盛りして円弧状にして補強するよう
にしてもよい。また図８に示すような瓢箪形状や図９に
示すような半円弧状であってもよく、いずれにしてもそ
れぞれのチムニー空間に平行面が形成されない形状であ
ればよい。なお、以上の実施例のヒートシンクはいずれ
も押出成形により製造できる。The above-mentioned chimney spaces 26 of various sizes are provided.
The shapes of 27 and 28 are not limited to those in the above-mentioned embodiment, and as shown in FIG. 7, for example, the cross points 29 and 30 of the curved image walls 24 and 25 are laid up to be arcuate and reinforced. Good. Further, it may have a gourd shape as shown in FIG. 8 or a semi-circular shape as shown in FIG. 9, and any shape may be used as long as a parallel plane is not formed in each chimney space. The heat sinks of the above examples can be manufactured by extrusion molding.

【００２０】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のヒートシ
ンクによれば、複数のチムニー空間を湾曲した形状の画
壁によって大小の空間としたので、放熱性の向上及び無
共振化のための剛性を高めることができる。As described above, according to the heat sink of the present invention, the plurality of chimney spaces are made into large and small spaces by the curved image walls, so that the rigidity for improving the heat dissipation and eliminating resonance can be obtained. Can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】従来のヒートシンクを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a conventional heat sink.

【図２】従来のハニカム形状のヒートシンクを示す斜視
図である。FIG. 2 is a perspective view showing a conventional honeycomb-shaped heat sink.

【図３】図２のヒートシンクに電子回路素子を取付けた
状態を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a state in which an electronic circuit element is attached to the heat sink of FIG.

【図４】本発明のヒートシンクを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a heat sink of the present invention.

【図５】図４のヒートシンクに電子回路素子を取付けた
状態を示す平面図である。5 is a plan view showing a state in which an electronic circuit element is attached to the heat sink of FIG.

【図６】図４のヒートシンクと従来のヒートシンクとの
減衰特性を対比させて示す図である。FIG. 6 is a diagram showing attenuation characteristics of the heat sink of FIG. 4 and a conventional heat sink in comparison with each other.

【図７】図４のヒートシンクの形状を変えた場合の他の
ヒートシンクを示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing another heat sink when the shape of the heat sink of FIG. 4 is changed.

【図８】図４のヒートシンクの形状を変えた場合の他の
ヒートシンクを示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing another heat sink when the shape of the heat sink of FIG. 4 is changed.

【図９】図４のヒートシンクの形状を変えた場合の他の
ヒートシンクを示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing another heat sink when the shape of the heat sink of FIG. 4 is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２０ ヒートシンク ２１ 取付け面 ２１Ａ ベース ２２，２３ 直線画壁 ２４，２５ 湾曲画壁 ２６，２７，２８ チムニー空間 ２９，３０ クロス点 ３１ 電子回路素子 20 Heat Sink 21 Mounting Surface 21A Base 22,23 Linear Image Wall 24,25 Curved Image Wall 26,27,28 Chimney Space 29,30 Cross Point 31 Electronic Circuit Element

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 複数のチムニー空間を有したチムニー構
造のヒートシンクであって、 前記複数のチムニー空間は、湾曲した形状の画壁によっ
て大小の空間とされていることを特徴とするヒートシン
ク。1. A heat sink having a chimney structure having a plurality of chimney spaces, wherein the plurality of chimney spaces are made into large and small spaces by curved drawing walls.