(57)【要約】【課題】  ヒートシンクの煙突構造の提供。【解決手段】  ヒートシンクベースの第２側面のフィンにチャネルが設けられ、且つ該チャネルが開口端と閉口端を具え、該閉口端のサイズが該開口端のサイズより大きく、これによりチャネルが煙突形状を形成し、煙突効果（スタック効果）とベルヌーイ（Bernoulli ）の定理により、フィンが受熱後に、チャネル内の閉口端の気体を膨張させ、開口端に向けて流動させることにより、ヒートシンク内の空気対流効率が高められる。【選択図】        図１
0003116663.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ベースを包含し、該ベースは第１側面と第２側面を具え、該第１側面は複数のフィンを具え、該第２側面は一つのフィンを具え、該フィンはチャネルを具え、該チャネルは開口端と閉口端を具え、該閉口端のサイズは該開口端のサイズより大きく、煙突形状を形成していることを特徴とする、煙突構造を具えたヒートシンク。
【請求項２】
請求項１記載の煙突構造を具えたヒートシンクにおいて、閉口端の幅が開口端の幅より大きいことを特徴とする、煙突構造を具えたヒートシンク。
【請求項３】
請求項１記載の煙突構造を具えたヒートシンクにおいて、開口端が重力場と反対方向に設けられたことを特徴とする、煙突構造を具えたヒートシンク。
【請求項４】
請求項１記載の煙突構造を具えたヒートシンクにおいて、開口端が重力場と反対方向に設けられ、且つ９０度範囲内の傾斜角度を呈することを特徴とする、煙突構造を具えたヒートシンク。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は一種の煙突構造を具えたヒートシンクに係り、特に、電子製品中に使用されるヒートシンクの空気熱対流効率を高める煙突構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子製品中にあって、アクティブ装置の放熱のために、ほとんどの場合、非常に多くの形式の放熱器が使用され、例えば、クーリングチップ、水冷式、気冷式の放熱器が使用されている。クーリングチップは使用電力が大きく、ゆえにコンピュータのＣＰＵの冷却に応用される場合は非常に少ない。水冷式のものは、パーソナルコンピュータのＣＰＵの冷却に最近使用されるようになったが、水冷式のものは比較的多くの部品を必要とし、このためパーソナルコンピュータを小型化できなくなり、却って重量が増してしまう。気冷式のものは現在最もよく使用され、特にＣＰＵにヒートシンクとファンを取り付けて放熱するものは、価格或いは熱伝導の効率に関わらず、現在使用者に受け入れられている。
【０００３】
基本的に、熱の伝送（Ｈｅａｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）には、（１）熱伝導（Ｈｅａｔ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ）、（２）熱輻射（Ｈｅａｔ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）、（３）熱対流（Ｈｅａｔ  Ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ）を包含し、放熱対策に努力する業者は、現存技術ではいずれも材料の特性により高い熱伝導係数或いは黒体輻射係数を高めている。熱対流領域下では少なからぬ文献があり、比較的よく目にされる熱対流放熱方式は、放熱フィンにファンを組み合わせることで熱対流係数を増している。特許文献１には、複数の平行な溝と複数のフィンを具えて空気の熱対流を利用して放熱する技術が記載されている。
【０００４】
しかし、多くの電子制限は形状及びサイズの制限を受け、ヒートシンクの設計は、有限な空間中で最大の放熱効果を達成できるものでなければならず、例えばＣＤドライブ中のピックアップヘッドヒートシンクは、ピックアップヘッドが相当に小さいため、このヒートシンクの体積も相当に小さく、このため放熱効果も不良であり、ピックアップヘッドの過熱により信号読み書きエラーの状況を発生しうる。
【０００５】
ゆえに本考案では、上述の小空間或いは小体積のヒートシンクの放熱効果不良の欠点を解決するため、一種の煙突構造を具えたヒートシンクを提供し、それはヒートシンクの空気熱対流効率を加速し、合理的で且つ有効に上述の欠点を解決できるものとする。
【０００６】
【特許文献１】台湾特許公告第５６９６６０号明細書
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の主要な目的は、ヒートシンク上の空気対流効率を高めることができ、放熱効果が高められた、一種の煙突構造を具えたヒートシンクを提供することにある。
【０００８】
上述の目的を達成するため、本考案によると、ヒートシンクはベースを具え、該ベースは第１側面と第２側面を具え、該第１側面は複数のフィンを具え、該第２側面は一つのフィンを具えている。該フィンはチャネルを具え、且つ該チャネルは開口端と閉口端を具え、該閉口端のサイズは該開口端のサイズより大きく、該閉口端の幅は該開口端の幅より大きい。本考案は煙突効果（スタック効果；Ｓｔａｃｋ  Ｅｆｆｅｃｔ）とベルヌーイ（Bernoulli ）の定理を利用し、フィンの開口部分を縮口設計となし、煙突のような形状の設計としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の考案は、ベースを包含し、該ベースは第１側面と第２側面を具え、該第１側面は複数のフィンを具え、該第２側面は一つのフィンを具え、該フィンはチャネルを具え、該チャネルは開口端と閉口端を具え、該閉口端のサイズは該開口端のサイズより大きく、煙突形状を形成していることを特徴とする、煙突構造を具えたヒートシンクとしている。
請求項２の考案は、請求項１記載の煙突構造を具えたヒートシンクにおいて、閉口端の幅が開口端の幅より大きいことを特徴とする、煙突構造を具えたヒートシンクとしている。
請求項３の考案は、請求項１記載の煙突構造を具えたヒートシンクにおいて、開口端が重力場と反対方向に設けられたことを特徴とする、煙突構造を具えたヒートシンクとしている。
請求項４の考案は、請求項１記載の煙突構造を具えたヒートシンクにおいて、開口端が重力場と反対方向に設けられ、且つ９０度範囲内の傾斜角度を呈することを特徴とする、煙突構造を具えたヒートシンクとしている。
【考案の効果】
【００１０】
総合すると、本考案は煙突効果とベルヌーイの定理を利用し、フィンのチャネルの開口端を縮口設計として煙突形状となすことで、伝統的なフィンよりも優れた熱伝送効果を達成し、且つ周知の設計とは異なり、全体の使用価値を高め、またその構造はその出願前に未公開であり、特許の要件に符合する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
本考案はＣＤドライブ中のピックアップヘッドヒートシンクを実施例として説明される。図１及び図２はピックアップヘッドとヒートシンクの立体組合せ図及び立体分解図である。本考案のヒートシンク１０は、ピックアップヘッド機構（図示せず）中に取り付けられ、該ピックアップヘッド機構のピックアップヘッド２０は作業時に高熱を発生しうるため、ピックアップヘッド２０にヒートシンク１０を取り付けることにより放熱作用を提供する必要がある。
【００１２】
図２に示されるように、ヒートシンク１０は貫通溝１１を具え、該貫通溝１１にピックアップヘッド２０が取り付けられる。該ピックアップヘッド２０は作業時に即ち熱源とされ、ゆえにヒートシンク１０により放熱する必要がある。該ヒートシンク１０はベース１２を包含し、該ベース１２は第１側面１２１と第２側面１２２を具え、該第１側面１２１は複数のフィン１３を具え、即ち複数のフィン１３が閉口にベース１２の第１側面１２１上に設置される。
【００１３】
これにより、熱対流を行わせる時に、非常に急速に熱を奪い去る。該第２側面１２２はフィン１４を具え、該フィン１４はチャネル１５を具えている。該熱源の熱は該ヒートシンク１０に伝送され、且つヒートシンク１０の両側に向けて伝わり、ベース１２の第１側面１２１に伝わった熱は複数のフィン１３により熱対流の方式で放出される。ベース１２の第２側面１２２のフィン１４に伝わった熱はフィン１４自身のほか、チャネル１５によっても放出される。
【００１４】
該ベース１２の第２側面１２２はピックアップヘッド機構に取り付けるのに符合するものとされ、これにより第１側面１２１のように複数のフィン１３を設置できない。ゆえにフィン１４に該チャネル１５が設置されることで放熱の作業を助ける。
図１に示すように、チャネル１５は開口端１７と閉口端１６を具え、該閉口端１６のサイズは開口端１７のサイズより大きい。言い換えると、該閉口端１６の幅は該開口端１７の幅より大きく、これによりチャネル１５が煙突の構造を形成する。
【００１５】
本考案は煙突効果（スタック効果；ｓｔａｃｋ  ｅｆｆｅｃｔ）とベルヌーイ（Bernoulli ）の定理を利用し、該チャネル１５の開口端１７の設計を、重力場の反対方向に向けて縮口する設計となし、ゆえに形状は煙突に相似する。この縮口設計はまた９０度範囲内の傾斜角度を呈するものとされうる。
【００１６】
ベルヌーイ（Bernoulli ）の定理から、分かるその公式は以下のとおりである：
Ｐ１＋（１／２）ρ１ｖ１２＋ρ１ｇ１Ｈ１＝Ｐ２＋（１／２）ρ２ｖ２２＋ρ２ｇ２Ｈ２
【００１７】
そのうち、Ｐは圧力、ρは密度、ｇは重力加速度、Ｈは高さである。
【００１８】
熱対流の熱伝送の方程式は以下のとおりである：
Ｑ＝ｈ×Ａ×△Ｔ
そのうち、ｈは熱対流係数（Ｆｉｌｍ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｏｎ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ａｎｄ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，Ｔは温度である）。
【００１９】
上述の公式から分かるように、チャネル１５のフィン１４に熱が伝わる時、全体のフィン１４に伝わり得て、チャネル１５内の空気が、熱を受けて膨張し、密度が下がる。これによりチャネル１５内の熱空気が熱気球が上昇する原理と同様に、閉口端１６の熱空気が膨張して開口端１７に向けて流動し、該チャネル１５が煙突チャネルの形状であることから、対流が加速され、該チャネル１５の閉口端１６部分と開口端１７部分に圧力差が発生して流速が増し、即ちチャネル１５の面積が大から小となり、熱対流熱伝送公式から分かるように、対流係数が高くなり、ゆえに熱対流効率が高くなる。
【００２０】
図３は伝統的なヒートシンクのフィンのチャネルの表示図である。図４及び図５は本考案の煙突構造を具えたヒートシンクと伝統的なフィンを具えたヒートシンクの放熱効果を示すシミュレート状態である。そのシミュレート状態から分かるように、図４のヒートシンクにおける熱分布の色は図５のそれより比較的薄く、明らかに本考案の煙突チャネル設計は一般のチャネル設計に比べて熱伝送効果が良好であることが分かる。
【００２１】
図６は本考案のヒートシンクの自然対流放熱下での伝統的なヒートシンクとの比較図である。図に示されるように、本考案の煙突チャネルを具えたヒートシンクと伝統的なフィンを具えたヒートシンク、及びフィンのないヒートシンクの三者を比較すると、自然対流放熱が不良の条件下で、本考案の煙突チャネルを具えたヒートシンクは伝統的なフィンの放熱方式よりも放熱効果が良好である。
【００２２】
図７は本考案のヒートシンクと伝統的なヒートシンクのフィンのないヒートシンクとの効果比較図である。本考案の煙突チャネルを具えたフィンを具えたヒートシンクは伝統的なフィンを具えたヒートシンク及びフィンのないヒートシンクを比較すると、本考案の煙突チャネルの優越性が分かる。
【００２３】
図８は本考案のヒートシンクと伝統的なフィンを具えたヒートシンクの相対比較の表示図であり、係数が約１０（Ｗ／ｍ２ｋ）より低い時、煙突チャネル具備のフィンは伝統的なフィンと比べて３〜１１Ｋの放熱効果を有し、これにより本考案は十分に煙突効果を発揮し、自然対流不良時における優越性を具えていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案のヒートシンクの実施例の立体組合せ図である。
【図２】本考案のヒートシンクの実施例の立体分解図である。
【図３】伝統的なヒートシンクのフィンのチャネルの表示図である。
【図４】本考案の煙突構造を具えたヒートシンクの放熱効果を示すシミュレート状態である。
【図５】伝統的なフィンを具えたヒートシンクの放熱効果を示すシミュレート状態である。
【図６】本考案のヒートシンクの自然対流放熱下での伝統的なヒートシンクとの比較図である。
【図７】本考案のヒートシンクと伝統的なヒートシンクのフィンのないヒートシンクとの効果比較図である。
【図８】本考案のヒートシンクと伝統的なフィンを具えたヒートシンクの相対比較の表示図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ヒートシンク
１１  貫通孔
１２  ベース
１２１  第１側面
１２２  第２側面
１３  フィン
１４  フィン
１５  チャネル
１６  閉口端
１７  開口端
２０  ピックアップヘッド
【図１】
0003116663.tif 000003
【図２】
0003116663.tif 000004
【図３】
0003116663.tif 000005
【図４】
0003116663.tif 000006
【図５】
0003116663.tif 000007
【図６】
0003116663.tif 000008
【図７】
0003116663.tif 000009
【図８】
0003116663.tif 000010