(57)【要約】【課題】板材に放熱口を形成することにより放熱性を高めるのに十分な多数のエッヂを形成するとともに、製造に多くの手数を要さない簡易な構成とすることにより、廉価な製造を容易に行うことを可能とする。【解決手段】複数個の放熱口3を開口した板材2を、一対の対向した側壁6を有する長尺な立体形状に折曲して立体部7を形成することによりフィン部材1とする。そして、このフィン部材1の側壁6をヒートシンク本体11に接続固定する。【選択図】図１
2007180353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の放熱口を開口した板材を、一対の対向した側壁を有する長尺な立体形状に折曲して立体部を形成することによりフィン部材とし、このフィン部材の側壁をヒートシンク本体に接続固定したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
フィン部材は、ろう付け、溶接又は接着により側壁をヒートシンク本体に接続固定したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項３】
フィン部材は、側壁の先端部をヒートシンク本体内に埋設することにより接続固定したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項４】
フィン部材は、側壁の先端部を外方に折曲してヒートシンク本体への固定部としたことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項５】
フィン部材は、板材の全体を一個の立体部としたことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項６】
フィン部材は、板材に複数個の立体部を、間隔を設けて形成したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子素子等を配置した発熱体に接触配置して、発熱体の熱を放熱フィンにより放出して冷却したり、ヒートパイプの凝縮部に接続し、ヒートパイプにより移送される熱を外部に放出するヒートシンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−１５１１号公報
【特許文献２】特開２００２−１９０５５８号公報
【特許文献３】特開２００１−５１０８３号公報
【特許文献４】特許第２８２８２３４号公報
【０００３】
従来、コンピュータ等の電子機器等では、半導体等の電子素子の発熱量が膨大であり、これを効果的に冷却するために、上記特許文献１〜４に示す如く、ヒートシンクを使用した熱交換器が広く用いられている。このヒートシンクは、例えば受熱部としてのヒートシンク本体を電子素子等の発熱体の表面に直に配置し、ビス等の固定手段により発熱体に固定することにより使用するものである。
【０００４】
このような従来のヒートシンクは、特許文献１及び２に示す如く、複数の板状のフィン部材を長さ方向に起立させた状態で、このフィン部材の下端をヒートシンク本体に個々に埋設したものが存在する。また、特許文献３に示す如く、板材を折曲して平面クランク形状の立体部を設け、表面積を広くして放熱性を高めることを目的としたものが公知となっている。また、特許文献４に示す如く、板材を冷間鍛造して放熱用のピン状のフィン部材を形成したヒートシンクも知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に示す如きヒートシンクにおいて、複数の板状のフィン部材をヒートシンク本体に個々に配置する作業は大変な手間がかかるものであった。また、特許文献３に示す如きヒートシンクは複雑な形状であるため、製造工程が煩雑となり、製造に手間がかかるとともに、製造コストも高いものとなっていた。また、一般的にフィン部材を冷間鍛造成型するヒートシンクでは、ヒートシンク本体が厚くなるため伝熱性が悪く、放熱性が劣るとともに、製造工程が煩雑で、製造に手間が掛かるものであった。そしてヒートシンク本体を薄くするためには、上記特許文献４の如くフィン部材の鍛造成型後にヒートシンク本体を切削加工する必要があり、製造コストを高くするものであった。
【０００６】
そこで本発明は、上述の如き課題を解決しようとするものであって、切削加工等の複雑な手段を採ることなくヒートシンク本体を薄くしてフィン部材への伝熱性を良くし、このフィン部材からの放熱性を高めることができるとともに、廉価な製造コストで、多くの手数を要することなく容易に製造可能なヒートシンクを得ようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述の如き課題を解決するため、複数個の放熱口を開口した板材を、一対の対向した側壁を有する長尺な立体形状に折曲して立体部を形成することによりフィン部材とし、このフィン部材の側壁をヒートシンク本体に接続固定したものである。
【０００８】
また、フィン部材は、ろう付け、溶接又は接着により側壁をヒートシンク本体に接続固定したものであってもよい。
【０００９】
また、フィン部材は、側壁の先端部をヒートシンク本体内に埋設することにより接続固定したものであってもよい。
【００１０】
また、フィン部材は、側壁の先端部を外方に折曲してヒートシンク本体への固定部としたものであってもよい。
【００１１】
また、フィン部材は、板材の全体を一個の立体部としたものであってもよい。
【００１２】
また、フィン部材は、板材に複数個の立体部を、間隔を設けて形成したものであってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上述の如く構成したものであって、ヒートシンク本体を薄くすることができ、フィン部材への伝熱性に優れたものとすることができるとともに、板材に放熱口を形成することにより放熱性を高めるのに十分な多数のエッヂをフィン部材に形成することができる。また、製造に多くの手数を要しない簡易な構成とすることにより、廉価な製造を容易に行うことができるものである。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の実施例１を図１〜図３において説明すると、(１)はフィン部材であり、ステンレス、アルミニウム、銅若しくはニッケル又はこれらの基合金等の素材から成る長方形の板材(２)で形成したものである。このフィン部材(１)の形成方法について以下詳細に説明すると、図２に示す如く、板材(２)の幅方向に長い長方形の放熱口(３)を複数個、板材(２)の長さ方向に一定間隔を介して開口する。このとき、各放熱口(３)は同一寸法としてそれぞれ平行に配置し、各放熱口(３)の長さ方向両端が板材(２)の軸線方向に於いて揃うように形成している。また、板材(２)の幅方向の両側部に、放熱口(３)を開口しない一定幅の非形成部(５)を設けている。このように板材(２)を形成することにより、板材(２)は非形成部(５)において連続した状態となるとともに、放熱口(３)を開口した部分においては、放熱口(３)の存在によって非連続の状態となる。
【００１５】
そして、図２の一点鎖線に示す如く、板材(２)の放熱口(３)に掛かる部分の２箇所を、板材(２)の長さ方向に一定の間隔を介してそれぞれ直角に折曲することにより、図３に示す如く、一対の対向する側壁(６)を有した断面コ字型の長尺な立体部(７)を形成する。また、図２の二点鎖線に示す如く、側壁(６)の先端部(８)に該当する部分をそれぞれ板材(２)の長さ方向で外方に折曲し、図３に示す如く、側壁(６)の固定部(１０)とする。なお、前記立体部(７)は先端部(８)の折曲位置を適宜変えることにより、形成される立体部(７)の高さを自在に調整することができる。そのため、使用目的等に応じた高さの立体部(７)を形成することが可能となるとともに、放熱量が制御可能となる。
【００１６】
以上のように板材(２)を折曲することにより、図３に示す如く１本の断面コ字型の立体部(７)を有するフィン部材(１)が形成される。また、この立体部(７)に形成している放熱口(３)の存在により多数のエッヂが形成されるとともに、このエッヂにより、フィン部材(１)の表面の流体に乱流を発生させて流体を攪拌し、境界層を剥離させることができ、放熱性を高めることが可能となる。
【００１７】
そして、図１に示す如く、アルミニウムにて形成したヒートシンク本体(１１)の表面に、上記フィン部材(１)を複数個、互いの立体部(７)が平行となるように配置するとともに、フィン部材(１)の固定部(１０)とヒートシンク本体(１１)の表面とを面接触させた状態でろう付け、溶接、接着剤による接着等の手段により接続して、フィン部材(１)をヒートシンク本体(１１)に固定する。これにより、ヒートシンク本体(１１)の表面にフィン部材(１)が配置され、このヒートシンク本体(１１)からの熱が固定部(１０)を介してフィン部材(１)全体に広く伝達されるため、フィン部材(１)全体からの放熱性を高めることができるとともに、効率よく放熱を行うことができる。
【００１８】
また、上記の如く多数のエッヂが形成されたフィン部材(１)をヒートシンク本体(１１)に容易に接続固定することができるため、フィン部材(１)の周辺を流れる流体の流れの向きに合わせてフィン部材(１)を容易に調整して接続固定することが可能となる。また、上述の如き製造工程で製造することにより、肉の厚いヒートシンク本体(１１)を大きな力で押圧してフィン部材(１)を突出形成する冷間鍛造等の煩雑な製造工程や手間を要することなく、フィン部材(１)の高さを自由に設計でき、放熱量を制御可能としたヒートシンクを、廉価な製造コストで容易に製造することができる。
【実施例２】
【００１９】
また、上記実施例１では、図１に示す如く、板材(２)の幅方向に１本の立体部(７)を設けたフィン部材(１)を、ヒートシンク本体(１１)の表面に複数個配置しているが、実施例２では、図４に示す如く、複数本の立体部(７)を設けた１個のフィン部材(１)を、ヒートシンク本体(１１)の表面に配置することにより形成するものである。即ち、図４に示す如く、板材(２)に一定間隔を介して上記実施例１の立体部(７)を３列平行に形成し、この立体部(７)の間隔を固定部(１０)としてフィン部材(１)を形成し、このフィン部材(１)をヒートシンク本体(１１)に１個接続固定している。このように、１個のフィン部材(１)をヒートシンク本体(１１)に接続固定することにより、複数本の立体部(７)をヒートシンク本体(１１)に配置することができるものとなる。したがって、上記実施例１のように複数個のフィン部材(１)をそれぞれヒートシンク本体(１１)に接続固定するという手間を省略できるため、上記実施例１と比較してヒートシンクの製造作業の効率を上げるとともに製品のコストを抑えることが可能となる。
【００２０】
また、上記実施例１では、図１に示す如く、隣接するフィン部材(１)の固定部(１０)相互間に隙間を設けているが、本実施例では図４に示す如く、隣り合う立体部(７)間の固定部(１０)を連続し、上記固定部(１０)相互間の隙間をなくしている。したがって、この連続した固定部(１０)により、ヒートシンク本体(１１)とフィン部材(１)との接触面積を大きくし、ヒートシンク本体(１１)からフィン部材(１)への伝熱性をより優れたものとしている。
【実施例３】
【００２１】
また、上記実施例１及び２では、立体部(７)を断面コ字型とするとともに、フィン部材(１)の側壁(６)を折曲して設けた固定部(１０)をヒートシンク本体(１１)の表面にろう付け等で接続固定しているが、実施例３では、フィン部材(１)の立体部(７)の形状を断面Ｕ字型とするとともに、折曲した固定部(１０)を設けず、フィン部材(１)の側壁(６)の先端部(８)をヒートシンク本体(１１)に埋設することにより、フィン部材(１)をヒートシンク本体(１１)に接続固定している。
【００２２】
本実施例３を図５及び図６において詳細に説明すると、上記実施例１と同様に、板材(２)の幅方向に長い長方形の放熱口(３)を複数個開口する。そして、図５及び図６に示す如く、板材(２)の幅方向の中央部を板材(２)の長さ方向に湾曲して折り曲げて、一対の対向する側壁(６)を有する断面Ｕ字型の長尺な立体部(７)を形成する。また、上記実施例１及び２とは異なり、側壁(６)の先端部(８)には固定部(１０)を設けないものとしている。
【００２３】
そして、ヒートシンク本体(１１)を半溶融状態とし、この半溶融状態のヒートシンク本体(１１)に、上述の如く形成したフィン部材(１)の側壁(６)を埋込配置し、この状態でヒートシンク本体(１１)を完全に固化させる。これにより、図５及び図６に示す如く、ヒートシンク本体(１１)の内部に側壁(６)の先端部(８)が埋め込まれた状態でフィン部材(１)がヒートシンク本体(１１)に固定されるものとなる。このように側壁(６)の先端部(８)を埋込配置することにより、フィン部材(１)を、より安定した状態でヒートシンク本体(１１)の表面に接続固定することができるとともに、ろう付けや接着などの作業が不要となるため、製造を容易なものとすることができる。また、フィン部材(１)がヒートシンク本体(１１)の内部に埋め込まれているため、ヒートシンク本体(１１)の内部の熱をフィン部材(１)に伝達して放熱することができ、効率的な放熱が可能となる。
【００２４】
なお、本実施例では、図５に示す如く、放熱口(３)の長さ方向両端の開口端部(１２)がヒートシンク本体(１１)の表面より上方に位置するよう、フィン部材(１)の側壁(６)の先端部(８)を埋設している。しかし、他の異なる実施例においては、開口端部(１２)がヒートシンク本体(１１)の表面と面一に位置するよう前記先端部(８)をヒートシンク本体(１１)内に埋設することも可能である。また、開口端部(１２)がヒートシンク本体(１１)内に埋没するまで先端部(８)をヒートシンク本体(１１)内に埋設することも可能である。このように先端部(８)を埋設する深さを変えることにより、フィン部材(１)の立体部(７)の高さを自在に調整でき、使用目的等に応じた任意の高さの立体部(７)が形成されたヒートシンクを得ることができるものとなる。
【００２５】
また、本実施例では上記の如く、固定部(１０)を形成しないフィン部材(１)の側壁(６)の先端部(８)をヒートシンク本体(１１)内に埋設して固定したが、他の異なる実施例では、フィン部材(１)の側壁(６)の先端部(８)を、板材(２)の長さ方向で外方に折曲して固定部(１０)を形成し、この固定部(１０)をヒートシンク本体(１１)内に埋設することもできる。この場合はより強固にフィン部材(１)とヒートシンク本体(１１)が固定されるため、フィン部材(１)を安定してヒートシンク本体(１１)に配置することができるとともに、フィン部材(１)とヒートシンク本体(１１)との接触面積を大きくし、ヒートシンク本体(１１)からフィン部材(１)への熱伝導効率を向上させることができるものとなる。
【実施例４】
【００２６】
また、上記実施例１〜３では、フィン部材(１)の放熱口(３)の形状を長方形としていたが、実施例４では、図７に示す如く、長方形の長辺を波形に湾曲させた形状としている。そして、このような放熱口(３)を開口した板材(２)の幅方向の中央部を、板材(２)の長さ方向に湾曲して折り曲げ、断面Ｕ字型の立体部(７)を形成したものである。このような形状とすることにより、上記実施例１〜３の放熱口(３)よりも長辺のエッヂの長さを長くすることができる。したがって、放熱性を高めるのに十分なエッヂの長さを有するフィン部材(１)を得ることができるものとなる。また、この実施例に於いても側壁(６)は先端部(８)を折曲して固定部(１０)を形成している。
【実施例５】
【００２７】
また、上記実施例１〜４では、フィン部材(１)の放熱口(３)の形状を長方形又は長方形の長辺を波形としたものであったが、放熱効果を高めるためには多数のエッヂを形成できれば良いため、放熱口(３)の形状は長方形等に限定されるものではない。そこで実施例５では、図８に示す如く、フィン部材(１)の放熱口(３)の形状を、略十字形状と、この略十字形状の四方に円形の開口が位置するよう形成したものである。このような放熱口(３)とすることによっても、放熱性を高めるのに十分な多数のエッヂを形成することが可能となる。また、本実施例の如く簡易な形状の放熱口(３)を板材(２)に開口することは容易であるため、製造コストを低く抑えることができるものとなる。
【００２８】
また、上記実施例１〜４のフィン部材(１)は、立体部(７)の側壁(６)の高さと側壁(６)間の天板(１３)の幅を略同比率としているが、この比率は略同比率に限定されるものではなく、実施例５に於いては、図８に示す如く、側壁(６)の高さよりも天板(１３)の幅を大きな比率とした扁平状に形成している。この実施例では、フィン部材(１)の高さが低くなるため、上記実施例１〜４のフィン部材(１)よりもヒートシンク本体(１１)への接続安定性が良いものとなる。また、ヒートシンク本体(１１)に近接する部材への干渉を少なくすることができる。
【実施例６】
【００２９】
また、実施例６では、図９に示す如く、長方形の板材(２)に複数の円形の放熱口(３)を形成し、この板材(２)を折曲して断面コ字型の立体部(７)を設けてフィン部材(１)を形成したものである。このような放熱口(３)を開口することにより、放熱性を高めるのに十分な多数のエッヂを形成することができる。また、この本実施例の放熱口(３)の形状は、上記実施例５に示す如き放熱口(３)の形状よりも簡易なものとしているため、上記実施例５の場合よりも更に容易に板材(２)に放熱口(３)を開口することができ、製造コストを低く抑えることが可能となる。また、本実施例では、図９に示す如く、フィン部材(１)の両側端に半円状の切欠を設けている。これにより、この両側端のエッジの形状を複雑化することができ、この両側端の表面でも流体に乱流を引き起こして境界層を剥離し、放熱性を高めることができるものとなる。
【実施例７】
【００３０】
また、上記実施例１〜６では、立体部(７)の断面形状をコ字型又はＵ字型としているが、実施例７では、Ｍ字型とすることも可能である。すなわち、図１０に示す如く、板材(２)の幅方向の中央部に菱形の放熱口(３)を複数個開口する。そして、この板材(２)を折曲して、図１０に示す如く、一対の対向する側壁(６)を有するとともに菱形の放熱口(３)が天板(１３)に位置するよう断面Ｍ字型の立体部(７)を形成する。また、側壁(６)の先端部(８)を、板材(２)の長さ方向で直角に折曲して固定部(１０)を形成する。これにより、上記実施例１〜６のフィン部材(１)よりも表面積を広げることができ、この広い表面からの放熱を可能とするとともに、放熱性を高めるのに十分な多数のエッヂを形成することができるものとなる。
【実施例８】
【００３１】
また、上記実施例１〜７では、フィン部材(１)の側壁(６)をヒートシンク本体(１１)に対して略垂直に形成しているが、本実施例では、図１１に示す如く、側壁(６)を外方に傾斜して形成する。これにより、フィン部材(１)の成型工程は上記実施例１〜７と比較して複雑となるが、フィン部材(１)の天板(１３)の幅と比較して固定部(１０)間に形成される対向間隔(１４)の幅を狭くすることが可能となる。したがって、側壁(６)の高さを低くしながら立体部(７)の表面積を大きくするとともに、ヒートシンク本体(１１)との接触面積を大きくすることが可能となり、他の部材と干渉することが少なく、伝熱性に優れたフィン部材(１)とすることができる。
【００３２】
また、上記実施例１〜８においては、立体部(７)の断面形状はコ字型、Ｕ字型又は略Ｍ字型としているが、他の異なる実施例では、Ｖ字型とすることも可能であるし、これら以外の任意の形状を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例１を示す斜視図。
【図２】実施例１における成形前の板材の平面図。
【図３】実施例１におけるフィン部材の斜視図。
【図４】本発明の実施例２を示す斜視図。
【図５】本発明の実施例３を示す斜視図。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図。
【図７】本発明の実施例４のフィン部材を示す斜視図。
【図８】本発明の実施例５のフィン部材を示す斜視図。
【図９】本発明の実施例６のフィン部材を示す斜視図。
【図１０】本発明の実施例７のフィン部材を示す斜視図。
【図１１】本発明の実施例８のフィン部材を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３４】
１  フィン部材
２  板材
３  放熱口
６  側壁
７  立体部
８  先端部
１０  固定部
１１  ヒートシンク本体
【図１】
2007180353.tif 000003
【図２】
2007180353.tif 000004
【図３】
2007180353.tif 000005
【図４】
2007180353.tif 000006
【図５】
2007180353.tif 000007
【図６】
2007180353.tif 000008
【図７】
2007180353.tif 000009
【図８】
2007180353.tif 000010
【図９】
2007180353.tif 000011
【図１０】
2007180353.tif 000012
【図１１】
2007180353.tif 000013