(57)【要約】【課題】寸法や重量を大きくすることなく、より多くの熱を効率的に放熱することが可能となるヒートシンクを提供する。【解決手段】ヒートシンク１０は、板状のベースプレート１１と、ベースプレート１１に対して垂直に配設される、複数の放熱フィン２１・２１・・・と、を備え、ベースプレート１１から放熱フィン２１・２１・・・と同じ側に延出される伝熱部１２・１２・・・が、ベースプレート１１に対して垂直に延出され、伝熱部１２・１２・・・は、ベースプレート１１の略中央部において複数個が円環状に並んで延出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のベースプレートと、該ベースプレートに対して垂直に配設される、複数の放熱フィンと、を備えるヒートシンクであって、
前記ベースプレートからは、前記放熱フィンと同じ側に延出される伝熱部が、前記ベースプレートに対して垂直に延出され、
前記放熱フィンは、前記伝熱部と接触した状態で該伝熱部に支持される、ことを特徴とする、ヒートシンク。
【請求項２】
前記放熱フィンは矩形状に形成され、前記放熱フィンが前記ベースプレート及び前記伝熱部のそれぞれに接触する、ことを特徴とする、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記放熱フィンは、異方性のある高熱伝導性素材で形成される、ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記ベースプレートは円形の板状に形成され、
前記伝熱部は、前記ベースプレートにおいて複数個が円環状に並んで延出され、
前記放熱フィンは、前記複数個の伝熱部から放射状に、それぞれの前記伝熱部の間隙に圧入される、ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記ベースプレートは矩形の板状に形成され、
前記伝熱部は、その並び方向が前記ベースプレートにおける一辺に対して平行となるように、複数個が一方向に並んで延出され、
前記放熱フィンは、その面が前記伝熱部の並び方向に対して直交するように並んで、それぞれの前記伝熱部の間隙に圧入される、ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクの放熱効果を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電化製品や工作機械等において製品からの熱を放熱するために、ベースプレートに複数の放熱フィンを立設したヒートシンクが用いられている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５３７６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の如く構成されたヒートシンクによれば、放熱フィンを大きくしたり、放熱フィンの枚数を多くしたりすることにより、より多くの熱を効率的に放熱することが可能となる。しかし、上記の如く構成すると、ヒートシンクの大型化につながるため、スペース確保が困難となったり、重量が増加したりするという問題があった。
【０００５】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものである。
すなわち、本発明が解決しようとする課題は、寸法や重量を大きくすることなく、より多くの熱を効率的に放熱することが可能となるヒートシンクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、板状のベースプレートと、該ベースプレートに対して垂直に配設される、複数の放熱フィンと、を備えるヒートシンクであって、前記ベースプレートからは、前記放熱フィンと同じ側に延出される伝熱部が、前記ベースプレートに対して垂直に延出され、前記放熱フィンは、前記伝熱部と接触した状態で該伝熱部に支持されるものである。
【０００８】
請求項２においては、前記放熱フィンは矩形状に形成され、前記放熱フィンが前記ベースプレート及び前記伝熱部のそれぞれに接触するものである。
【０００９】
請求項３においては、前記放熱フィンは、異方性のある高熱伝導性素材で形成されるものである。
【００１０】
請求項４においては、前記ベースプレートは円形の板状に形成され、前記伝熱部は、前記ベースプレートにおいて複数個が円環状に並んで延出され、前記放熱フィンは、前記複数個の伝熱部から放射状に、それぞれの前記伝熱部の間隙に圧入されるものである。
【００１１】
請求項５においては、前記ベースプレートは矩形の板状に形成され、前記伝熱部は、その並び方向が前記ベースプレートにおける一辺に対して平行となるように、複数個が一方向に並んで延出され、前記放熱フィンは、その面が前記伝熱部の並び方向に対して直交するように並んで、それぞれの前記伝熱部の間隙に圧入されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ヒートシンクの寸法や重量を大きくすることなく、より多くの熱を効率的に放熱することが可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一実施形態に係るヒートシンクを示す斜視図。
【図２】同じくヒートシンクの構造を示す斜視図。
【図３】同じくヒートシンクを示す平面図。
【図４】同じくヒートシンクの放熱フィンにおける熱伝導状態を示す図。
【図５】第二実施形態に係るヒートシンクを示す平面図。
【図６】第三実施形態に係るヒートシンクを示す斜視図。
【図７】同じくヒートシンクの構造を示す斜視図。
【図８】同じくヒートシンクの放熱フィンにおける熱伝導状態を示す図。
【図９】第四実施形態に係るヒートシンクの放熱フィンにおける熱伝導状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず、図１から図４を用いて、本発明の第一実施形態に係るヒートシンク１０について説明する。
ヒートシンク１０は、電化製品や工作機械等において製品からの熱を放熱するため用いられる。ヒートシンク１０は図１に示す如く、板状のベースプレート１１と、ベースプレート１１に対して垂直に配設される、複数枚（本実施形態においては１８枚）の放熱フィン２１・２１・・・と、を備える。本実施形態においては、ベースプレート１１は平面視で円形の板状に形成されている。なお、放熱フィン２１・２１・・・の枚数については本実施形態に限定するものではなく、他の枚数で構成することも可能である。
【００１５】
図２に示す如く、ベースプレート１１からは、放熱フィン２１・２１・・・と同じ側（図１及び図２に示す上側）に延出される伝熱部１２・１２・・・が、ベースプレート１１に対して垂直に延出されている。本実施形態における伝熱部１２・１２・・・は、ベースプレート１１の略中央部において複数個（本実施形態においては１８個）が円環状に並んで延出される。換言すれば、円筒部を１８分割したものが伝熱部１２・１２・・・として形成されている。本実施形態において、ベースプレート１１及び伝熱部１２・１２・・・はアルミニウムで一体的に形成されている。
【００１６】
そして、放熱フィン２１・２１・・・は、伝熱部１２・１２・・・と接触した状態で伝熱部１２・１２・・・に支持される。具体的には図１及び図３に示す如く、放熱フィン２１・２１・・・は、伝熱部１２・１２・・・から放射状に、それぞれの伝熱部１２・１２・・・の間隙１１ａに圧入されるのである（図２中の矢印Ａを参照）。
【００１７】
図２及び図４に示す如く、本実施形態における放熱フィン２１は矩形状に形成されている。そして、それぞれの放熱フィン２１における隣接する二個の辺（本実施形態においては下辺及び内周側の辺）がベースプレート１１及び伝熱部１２のそれぞれに接触している。本実施形態において、放熱フィン２１は異方性のある（平面方向への熱伝導性が高い）高熱伝導性素材で形成されている。具体的には、グラファイト等の炭素性素材とアルミニウム（又は銅）との複合材で形成される。より詳細には、焼成により形成されたブロック状の高熱伝導性素材をスライスすることにより、板状の放熱フィン２１を形成するのである。
【００１８】
上記の如く構成することにより、ヒートシンク１０は製品からの熱を放熱する。具体的には、ベースプレート１１の下面（放熱フィン２１・２１・・・が配設されていない側の面）を製品に当接し、ベースプレート１１で吸熱する。そして、図４中の矢印ｈ１に示す如く、ベースプレート１１から放熱フィン２１に伝熱し、放熱フィン２１から空気中に放熱する。加えて、図４中の矢印Ｈに示す如く、ベースプレート１１からは伝熱部１２にも伝熱する。そして、図４中の矢印ｈ２に示す如く、伝熱部１２から放熱フィン２１に伝熱し、放熱フィン２１から空気中に放熱するのである。
【００１９】
本実施形態に係るヒートシンク１０によれば、上記の如く構成することにより、放熱効果を向上させることが可能となる。つまり、ベースプレート１１から放熱フィン２１に伝熱する際に、ベースプレート１１から直接放熱フィン２１に伝熱するだけではなく、ベースプレート１１から延出された伝熱部１２を介して放熱フィン２１に伝熱する構成としている。これにより、放熱フィン２１に熱を伝える部分を従来技術と比較して多くすることができるため、ヒートシンク１０における放熱効果を高めることができるのである。即ち、ヒートシンク１０は、従来技術と比較して寸法や重量を大きくすることなく、より多くの熱を効率的に放熱することが可能となる。換言すれば、従来技術と同程度の放熱効果を確保する場合には、ヒートシンク１０の寸法や重量を小さくすることが可能となる（本実施形態においては、高さを３５％、重量を６１％低減させることに成功した）のである。
【００２０】
また、本実施形態に係るヒートシンク１０によれば、伝熱部１２が形成されている部分（ヒートシンク１０における中央部分）は、その周囲と比較して、伝熱部１２による伝熱性が部分的に高いため、放熱効果をより向上させることができる。このため、製品における高温部に伝熱部１２が対応するようにヒートシンク１０を配置することにより、より放熱効果を高めることが可能となるのである。
【００２１】
また、本実施形態に係るヒートシンク１０によれば、矩形状に形成された放熱フィン２１における隣接する二個の辺がベースプレート１１及び伝熱部１２のそれぞれに接触するように構成されている。これにより、図４中の矢印ｈ１及びｈ２に示す如く、ベースプレート１１及び伝熱部１２から放熱フィン２１へ伝熱する長さを従来技術と比較して長くできるため、ヒートシンク１０における放熱効果を高めることができる。
【００２２】
また、本実施形態に係るヒートシンク１０において、放熱フィン２１は異方性のある高熱伝導性素材で形成されている。これにより、放熱フィン２１の内周側の辺及び下辺からの熱伝導性を高くすることができるため、ヒートシンク１０における放熱効果を高めることができる。
【００２３】
次に、図５を用いて、本発明の第二実施形態に係るヒートシンク１１０について説明する。以下の説明において、既出の実施形態に係るヒートシンクと同様の構成についてはその詳細な説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００２４】
ヒートシンク１１０は図５に示す如く、板状のベースプレート１１１と、ベースプレート１１１に対して垂直に配設される、複数枚（本実施形態においては１８枚）の放熱フィン１２１・１２１・・・と、を備える。本実施形態においては、ベースプレート１１１は円形の板状に形成されている。
【００２５】
図５に示す如く、ベースプレート１１１からは、放熱フィン１２１・１２１・・・と同じ側に延出される伝熱部１１２・１１２・・・が、ベースプレート１１１に対して垂直に延出されている。本実施形態における伝熱部１１２・１１２・・・は、ベースプレート１１１の略中央部から偏心した箇所において複数個が円環状に並んで延出される。
【００２６】
そして、放熱フィン１２１・１２１・・・は、伝熱部１１２・１１２・・・と接触した状態で伝熱部１１２・１１２・・・に支持される。具体的には図５に示す如く、放熱フィン１２１・１２１・・・は、伝熱部１１２・１１２・・・から放射状に、それぞれの長さに対応して、伝熱部１１２・１１２・・・の間隙に圧入されるのである。
【００２７】
本実施形態に係るヒートシンク１１０によれば、上記の如く構成することにより、放熱効果をより向上させることが可能となる。つまり、伝熱部１１２・１１２・・・をベースプレート１１１の略中央部から偏心した箇所で延出させることにより、製品における高温部に伝熱部１１２が対応するようにヒートシンク１１０を構成することができるため、より放熱効果を高めることが可能となるのである。
【００２８】
次に、図６から図８を用いて、本発明の第三実施形態に係るヒートシンク２１０について説明する。
ヒートシンク２１０は図６に示す如く、板状のベースプレート２１１と、ベースプレート１１に対して垂直に配設される、複数枚（本実施形態においては１０枚）の放熱フィン２２１・２２１・・・と、を備える。本実施形態においては、ベースプレート２１１は平面視で矩形の板状に形成されている。
【００２９】
図７に示す如く、ベースプレート２１１からは、放熱フィン２２１・２２１・・・と同じ側（図６及び図７に示す上側）に延出される伝熱部２１２・２１２・・・が、ベースプレート２１１に対して垂直に延出されている。本実施形態における伝熱部２１２・２１２・・・は、その並び方向がベースプレート２１１における短辺に対して平行となるように、ベースプレート２１１の長手方向における略中央部において複数個（本実施形態においては１１個）が短辺方向に並んで延出される。換言すれば、１１個の板状部分が伝熱部２１２・２１２・・・として形成されている。本実施形態において、ベースプレート２１１及び伝熱部２１２・２１２・・・はアルミニウムで一体的に形成されている。
【００３０】
そして、放熱フィン２２１・２２１・・・は、伝熱部２１２・２１２・・・と接触した状態で伝熱部２１２・２１２・・・に支持される。具体的には図６及び図７に示す如く、放熱フィン２２１・２２１・・・は、その面が伝熱部２１２・２１２・・・の並び方向であるベースプレート２１１の短辺方向に対して直交するように（ベースプレート２１１の長辺方向と平行となるように）並んで、それぞれの伝熱部２１２・２１２・・・の間隙に圧入されるものである（図７中の矢印Ｂを参照）。
【００３１】
図７及び図８に示す如く、本実施形態における放熱フィン２２１は矩形状に形成されている。そして、それぞれの放熱フィン２１における下辺及び長手方向中央部がベースプレート２１１及び伝熱部２１２のそれぞれに接触している。本実施形態においても、放熱フィン２２１は異方性のある高熱伝導性素材で形成されている。
【００３２】
上記の如く構成することにより、ヒートシンク２１０は製品からの熱を放熱する。具体的には、ベースプレート２１１の下面を製品に当接し、ベースプレート２１１で吸熱する。そして、図８中の矢印ｈ１に示す如く、ベースプレート２１１から放熱フィン２２１に伝熱し、放熱フィン２２１から空気中に放熱する。加えて、図８中の矢印Ｈに示す如く、ベースプレート２１１からは伝熱部２１２にも伝熱する。そして、図８中の矢印ｈ２に示す如く、伝熱部２１２から放熱フィン２２１に伝熱し、放熱フィン２２１から空気中に放熱するのである。
【００３３】
本実施形態に係るヒートシンク２１０によれば、上記の如く構成することにより、放熱効果を向上させることが可能となる。つまり、ベースプレート２１１から放熱フィン２２１に伝熱する際に、ベースプレート２１１から直接放熱フィン２２１に伝熱するだけではなく、ベースプレート２１１から延出された伝熱部２１２を介して放熱フィン２２１に伝熱する構成としている。これにより、放熱フィン２２１に熱を伝える部分を従来技術と比較して多くすることができるため、ヒートシンク２１０における放熱効果を高めることができるのである。即ち、ヒートシンク２１０は、従来技術と比較して寸法や重量を大きくすることなく、より多くの熱を効率的に放熱することが可能となる。換言すれば、従来技術と同程度の放熱効果を確保する場合には、ヒートシンク２１０の寸法や重量を小さくすることが可能となるのである。
【００３４】
また、本実施形態に係るヒートシンク２１０によれば、伝熱部２１２が形成されている部分（ヒートシンク２１０における長手方向略中央部分）は、その周囲と比較して、伝熱部２１２による伝熱性が部分的に高いため、放熱効果をより向上させることができる。このため、製品における高温部に伝熱部１２が対応するようにヒートシンク２１０を配置することにより、より放熱効果を高めることが可能となるのである。
【００３５】
次に、図９を用いて、本発明の第四実施形態に係るヒートシンク３１０について説明する。
ヒートシンク３１０は図９に示す如く、板状のベースプレート３１１と、ベースプレート３１１に対して垂直に配設される、複数枚の放熱フィン３２１・３２１・・・と、を備える。本実施形態においては、ベースプレート３１１は矩形の板状に形成されている。
【００３６】
図９に示す如く、ベースプレート３１１からは、放熱フィン３２１・３２１・・・と同じ側に延出される伝熱部３１２・３１２・・・が、ベースプレート３１１に対して垂直に延出されている。本実施形態における伝熱部３１２・３１２・・・は、ベースプレート３１１の長手方向略中央部から偏心した箇所において複数個が一列に並んで延出される。
【００３７】
そして、放熱フィン３２１・３２１・・・は、伝熱部３１２・３１２・・・と接触した状態で伝熱部３１２・３１２・・・に支持される。具体的には図９に示す如く、放熱フィン３２１・３２１・・・は、それぞれの長さに対応して、伝熱部３１２・３１２・・・の間隙に圧入されるのである。
【００３８】
本実施形態に係るヒートシンク３１０によれば、上記の如く構成することにより、放熱効果をより向上させることが可能となる。つまり、伝熱部３１２・３１２・・・をベースプレート３１１の略中央部から偏心した箇所で延出させることにより、製品における高温部に伝熱部３１２が対応するようにヒートシンク３１０を構成することができるため、より放熱効果を高めることが可能となるのである。
【符号の説明】
【００３９】
１０      ヒートシンク
１１      ベースプレート
１２      伝熱部
２１      放熱フィン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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