JP2003188321A - ヒートシンク - Google Patents

ヒートシンク

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JP2003188321A
JP2003188321A JP2001384432A JP2001384432A JP2003188321A JP 2003188321 A JP2003188321 A JP 2003188321A JP 2001384432 A JP2001384432 A JP 2001384432A JP 2001384432 A JP2001384432 A JP 2001384432A JP 2003188321 A JP2003188321 A JP 2003188321A
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JP
Japan
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fins
heat
heat sink
air layer
leeward side
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JP2001384432A
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English (en)
Inventor
Naoki Kimura
直樹 木村
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の発熱素子を効果的に冷却することができ
る、放熱特性に優れたヒートシンクを提供する。 【解決手段】風下側における発熱素子から空気層への熱
抵抗が、風上側における発熱素子から空気層への熱抵抗
よりも低い、ベースプレートおよびフィンからなる、複
数の発熱素子が取り付けられるヒートシンク。例えば、
風上側のフィンの表面にフィンよりも熱伝導率が低い部
材が配置されることによって、風下側における発熱素子
から空気層への熱抵抗が、風上側における発熱素子から
空気層への熱抵抗よりも低くしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発熱電子部品の冷
却、特に、半導体素子等の各種電子部品を冷却するため
のヒートシンクに関する。
【0002】
【従来の技術】パソコン等の各種機器や電子設備等の電
気・電子機器に搭載されている半導体素子等の電子部品
は、その使用によってある程度の発熱が避けがたく、近
年はその冷却が重要な技術課題となりつつある。冷却を
要する電気・電子素子を冷却する方法として、例えば機
器にファンを取り付け、機器筐体内の空気の温度を下げ
る方法や、発熱素子、例えば、発熱電子部品に冷却体を
取り付けることによって、その被冷却素子を冷却する方
法等が代表的に知られている。
【0003】上述した冷却体としては、熱伝性の金属
材、例えば板、ブロック等があり、発熱素子からの熱を
金属ブロック、または、ベースプレートで受け、更に、
金属ブロック、または、ベースプレートに取付けれた放
熱フィンによって、放熱する。限られた包絡体積によっ
て、軽量かつ、放熱面積を増やすためには、コルゲート
フィン(山型)カシメフィン等が有効な場合であり、広
く利用されている。熱伝導性を高めるために発熱素子
と、金属材との間には、熱伝導性ラバー等が用いられ
る。更に、上述した金属ブロックに放熱フィンを取付け
る方法として、ろう付け、半田付け、カシメ、または、
接着材、両面テープによる接着、更に、ビス止め等が用
いられている。
【0004】
【発明が解決しょうとする課題】図6は、ベースプレー
トおよびベースプレートに取り付けられたフィンからな
る、複数の発熱素子が熱的に接続された従来のヒートシ
ンクを示す図である。図6(a)に示すように、従来の
ヒートシンク100は、ベースプレート102およびベ
ースプレート上に平行に取り付けられた複数枚のフィン
103からなっている。フィンは、同一大きさのアルミ
ニウム、銅材等の熱伝導性に優れた部材からなってい
る。図6(b)に示すように、ベースプレート102の
フィン103が取り付けられた面と反対側の面には、複
数の発熱素子101が熱的に接続されている。
【0005】ヒートシンクには、図6(b)に矢印で示
す方向に冷却風が流れる。図6に示す従来のヒートシン
クにおいて、矢印の方向に冷却風が流れると、フィンの
風上側の部分には温度の低い冷却風が当って、風上側の
発熱素子は、効果的に冷却されるけれども、風上側の発
熱素子の冷却によって、冷却風の温度が上昇し、温度が
上昇した冷却風が、フィンの風下側の部分に当る。従っ
て、風下側の発熱素子の冷却が効果的に行われず、風下
側の発熱素子の温度が著しく上昇してしまうという問題
点があった。
【0006】従って、この発明の目的は、上述した従来
の問題点を解決して、複数の発熱素子を効果的に冷却す
ることができる、放熱特性に優れたヒートシンクを提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した従
来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、
従来のヒートシンクにおいては、風上側および風下側に
おける発熱素子から空気層への熱抵抗が概ね同一である
ために、フィンの風上側の部分には温度の低い冷却風が
当って、風上側の発熱素子は、効果的に冷却されるけれ
ども、風上側の発熱素子の冷却によって、冷却風の温度
が上昇し、温度が上昇した冷却風が、フィンの風下側の
部分に当り、風下側の発熱素子が効果的に冷却されない
という状態が生起していることが判明した。
【0008】従って、風下側における発熱素子から空気
層への熱抵抗を、風上側における発熱素子から空気層へ
の熱抵抗よりも低くすることによって、複数の発熱素子
を効果的に冷却することができる、放熱特性に優れたヒ
ートシンクを得ることができることを知見した。
【0009】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、この発明のヒートシンクの第1の態様
は、風下側における発熱素子から空気層への熱抵抗が、
風上側における発熱素子から空気層への熱抵抗よりも低
い、ベースプレートおよびフィンからなる、複数の発熱
素子が取り付けられるヒートシンクである。
【0010】この発明のヒートシンクの第2の態様は、
前記ベースプレートおよび前記フィンが押し出し材を機
械加工することによって一体的に作製されている、ヒー
トシンクである。
【0011】この発明のヒートシンクの第3の態様は、
風上側のフィンの表面にフィンよりも熱伝導率が低い部
材が配置されることによって、風下側における発熱素子
から空気層への熱抵抗が、風上側における発熱素子から
空気層への熱抵抗よりも低くしている、ヒートシンクで
ある。
【0012】この発明のヒートシンクの第4の態様は、
風上側のフィンの配置密度が、風下側のフィンの配置密
度よりも小さいことによって、風下側における発熱素子
から空気層への熱抵抗が、風上側における発熱素子から
空気層への熱抵抗よりも低くしている、ヒートシンクで
ある。
【0013】この発明のヒートシンクの第5の態様は、
風上側のフィンの熱伝導率が、風下側のフィンの熱伝導
率よりも低いことにより、風下側における発熱素子から
空気層への熱抵抗が、風上側における発熱素子から空気
層への熱抵抗よりも低くしている、ヒートシンクであ
る。
【0014】この発明のヒートシンクの第6の態様は、
前記フィンが、高さおよび/または材質が異なる2種類
以上のコルゲートフィンからなっている、ヒートシンク
である。
【0015】この発明のヒートシンクの第7の態様は、
風上側の前記コルゲートフィンの表面にコルゲートフィ
ンよりも熱伝導率が低い部材が配置されることによっ
て、風下側における発熱素子から空気層への熱抵抗が、
風上側における発熱素子から空気層への熱抵抗よりも低
くしている、ヒートシンクである。
【0016】この発明のヒートシンクの第8の態様は、
前記フィンが、高さおよび/または材質が異なる2種類
以上のクリンプトフィンからなっている、ヒートシンク
である。
【0017】この発明のヒートシンクの第9の態様は、
風下側における発熱素子から空気層への熱抵抗が、風上
側における発熱素子から空気層への熱抵抗よりも低い、
ヒートパイプおよび前記ヒートパイプに取り付けられる
フィンからなる、複数の発熱素子が取り付けられるヒー
トシンクである。
【0018】この発明のヒートシンクのその他の態様
は、風下側の前記フィンの間に、コルゲートフィンを配
置した、ヒートシンクである。
【0019】
【発明の実施の形態】この発明のヒートシンクの態様に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。この発明の
ヒートシンクは、風下側における発熱素子から空気層へ
の熱抵抗が、風上側における発熱素子から空気層への熱
抵抗よりも低い、ベースプレートおよびフィンからな
る、複数の発熱素子が取り付けられるヒートシンクであ
る。この発明のヒートシンクの1つの態様においては、
上述したベースプレートおよびフィンが押し出し材を機
械加工することによって一体的に作製されている。
【0020】更に、この発明のヒートシンクにおいて
は、風上側のフィンの配置密度が、風下側のフィンの配
置密度よりも小さいことによって、風下側における発熱
素子から空気層への熱抵抗が、風上側における発熱素子
から空気層への熱抵抗よりも低くしている。
【0021】図1は、この発明のヒートシンクの1つの
態様を示す図である。図1(a)はこの発明のヒートシ
ンクの概略斜視図である。図1(b)はこの発明のヒー
トシンクの側面図である。図1(a)に示すように、ヒ
ートシンク1は、ベースプレートおよび放熱フィンから
なっており、ベースプレート2の上に、同一大きさの放
熱フィン3、4が異なった密度で配置されている。即
ち、図1(b)に示すように、2個の発熱素子5が取り
付けられたベースプレート2の面と反対側の面のそれぞ
れ対応する位置に、放熱フィン3および4が、風の方向
に沿って所定の間隔を置いて、配置されている。図1
(a)に示すように、風上側のフィンの配置密度が、風
下側のフィンの配置密度よりも小さい。その結果、風下
側における発熱素子から空気層への熱抵抗が、風上側に
おける発熱素子から空気層への熱抵抗よりも低い。
【0022】このように、風上側のフィンの配置密度
が、風下側のフィンの配置密度よりも小さくすることに
よって、従来問題であった、フィンの風上側の部分には
温度の低い冷却風が当って、風上側の発熱素子は、効果
的に冷却されるけれども、風上側の発熱素子の冷却によ
って、冷却風の温度が上昇し、温度が上昇した冷却風
が、フィンの風下側の部分に当り、風下側の発熱素子が
効果的に冷却されないという状態が生起することなく、
複数の発熱素子を効果的に冷却することができる。
【0023】更に、この発明のヒートシンクにおいて、
風上側のフィンの表面にフィンよりも熱伝導率が低い部
材が配置されることによって、風下側における発熱素子
から空気層への熱抵抗が、風上側における発熱素子から
空気層への熱抵抗よりも低くしている。
【0024】図2は、この発明のヒートシンクの他の態
様を示す図である。図2(a)はこの発明のヒートシン
クの概略斜視図である。図2(b)はこの発明のヒート
シンクの側面図である。この発明のヒートシンクは、ベ
ースプレートおよびベースプレートに取り付けられたフ
ィンからなり、複数の発熱素子が熱的に接続されてい
る。図2(a)に示すように、ヒートシンク11は、ベ
ースプレート12およびベースプレート上に平行に取り
付けられた複数枚のフィンからなっている。フィンは、
同一大きさのアルミニウム、銅材等の熱伝導性に優れた
部材からなっており、風上側のフィンの表面に、斜線で
示すように、フィンよりも熱伝導率が低い部材が配置さ
れている。
【0025】即ち、図2(b)に示すように、2個の発
熱素子15が取り付けられたベースプレート12の面と
反対側の面のそれぞれ対応する位置に、風上側のフィン
の表面にフィンよりも熱伝導率が低い部材が配置された
部分13およびフィン部14が配置されている。フィン
よりも熱伝導率が低い部材としては、プラスチック、シ
リコンゴム、アクリルゴムがあり、ゴムが好ましい。
【0026】この発明のヒートシンクによると、風上側
のフィンの表面にフィンよりも熱伝導率が低い部材が配
置されているので、風下側における発熱素子から空気層
への熱抵抗が、風上側における発熱素子から空気層への
熱抵抗よりも低くなるように設定されている。
【0027】従って、図2に示すこの発明のヒートシン
クにおいて、矢印の方向に冷却風が流れると、フィンの
風上側の部分にはフィンの表面にフィンよりも熱伝導率
が低い部材が配置されているので、温度の低い冷却風が
当っても、風上側の発熱素子の冷却は比較的抑制され、
風上側の発熱素子の冷却によって、冷却風の温度上昇が
抑制され、風下側の発熱素子の冷却に際して、温度上昇
が抑制された冷却風が、フィンの風下側の部分に当る。
その結果、風上側および風下側の発熱素子の冷却が効果
的に行われる。
【0028】このように、フィンの風上側の部分にはフ
ィンの表面にフィンよりも熱伝導率が低い部材を配置す
ることによって、従来問題であった、フィンの風上側の
部分には温度の低い冷却風が当って、風上側の発熱素子
は、効果的に冷却されるけれども、風上側の発熱素子の
冷却によって、冷却風の温度が上昇し、温度が上昇した
冷却風が、フィンの風下側の部分に当り、風下側の発熱
素子が効果的に冷却されないという状態が生起すること
なく、複数の発熱素子を効果的に冷却することができ
る。
【0029】更に、この発明のヒートシンクの他の態様
において、風上側のフィンの熱伝導率が、風下側のフィ
ンの熱伝導率よりも低いことにより、風下側における発
熱素子から空気層への熱抵抗が、風上側における発熱素
子から空気層への熱抵抗よりも低くしている。
【0030】図3は、この発明のヒートシンクの他の態
様を示す図である。図3(a)はこの発明のヒートシン
クの概略斜視図である。図3(b)はこの発明のヒート
シンクの側面図である。この発明のヒートシンクは、ベ
ースプレートおよびベースプレートに取り付けられたフ
ィンからなり、複数の発熱素子が熱的に接続されてい
る。図3(a)に示すように、ヒートシンク21は、ベ
ースプレート22およびベースプレート上に平行に取り
付けられた複数枚のフィン23、24からなっている。
風上側および風下側において、同一大きさの、熱伝導率
が異なる部材からなるフィンが同一密度で配置されてい
る。風上側のフィンの熱伝導率は、風下側のフィンの熱
伝導率よりも低い。
【0031】即ち、図3(b)に示すように、2個の発
熱素子15が取り付けられたベースプレート12の面と
反対側の面のそれぞれ対応する位置に、熱伝導率の低い
風上側のフィン23、および、熱伝導率の高い風下側の
フィン34が配置されている。風上側の熱伝導率が低い
部材としては、プラスチック、シリコンゴム、アクリル
ゴムがあり、ゴムが好ましい。
【0032】この発明のヒートシンクによると、風上側
のフィンの熱伝導率が、風下側のフィンの熱伝導率より
も低いので、風下側における発熱素子から空気層への熱
抵抗が、風上側における発熱素子から空気層への熱抵抗
よりも低くなるように設定されている。
【0033】従って、図3に示すこの発明のヒートシン
クにおいて、矢印の方向に冷却風が流れると、風上側の
フィンの熱伝導率が、風下側のフィンの熱伝導率よりも
低いので、温度の低い冷却風が当っても、風上側の発熱
素子の冷却は比較的抑制され、風上側の発熱素子の冷却
によって、冷却風の温度上昇が抑制され、風下側の発熱
素子の冷却に際して、温度上昇が抑制された冷却風が、
フィンの風下側の部分に当る。その結果、風上側および
風下側の発熱素子の冷却が効果的に行われる。
【0034】このように、風上側のフィンの熱伝導率
を、風下側のフィンの熱伝導率よりも低くすることによ
って、従来問題であった、フィンの風上側の部分には温
度の低い冷却風が当って、風上側の発熱素子は、効果的
に冷却されるけれども、風上側の発熱素子の冷却によっ
て、冷却風の温度が上昇し、温度が上昇した冷却風が、
フィンの風下側の部分に当り、風下側の発熱素子が効果
的に冷却されないという状態が生起することなく、複数
の発熱素子を効果的に冷却することができる。
【0035】更に、この発明のヒートシンクの他の態様
において、フィンが、高さおよび/または材質が異なる
2種類以上のコルゲートフィンからなっている。図4
は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す図であ
る。図4(a)はこの発明のヒートシンクの概略斜視図
である。図4(b)はこの発明のヒートシンクの側面図
である。この発明のヒートシンクは、ベースプレートお
よびベースプレートに取り付けられたフィンからなり、
複数の発熱素子が熱的に接続されている。図4(a)に
示すように、ヒートシンク31は、ベースプレート32
およびベースプレート上に平行に取り付けられた複数枚
のコルゲートフィン33、34からなっている。風上側
および風下側において、高さの異なる、同一熱伝導率の
部材からなるコルゲートフィンが同一密度で配置されて
いる。風上側のコルゲートフィンの高さは、風下側のコ
ルゲートフィンの高さよりも低い。
【0036】即ち、図4(b)に示すように、2個の発
熱素子35が取り付けられたベースプレート32の面と
反対側の面のそれぞれ対応する位置に、高さの低い風上
側のコルゲートフィン33、および、高さの高い風下側
のコルゲートフィン34が配置されている。
【0037】この発明のヒートシンクによると、風上側
のコルゲートフィンの高さが、風下側のコルゲートフィ
ンの高さよりも低いので、風下側における発熱素子から
空気層への熱抵抗が、風上側における発熱素子から空気
層への熱抵抗よりも低くなるように設定されている。
【0038】従って、図4に示すこの発明のヒートシン
クにおいて、矢印の方向に冷却風が流れると、風上側の
コルゲートフィンの高さが、風下側のコルゲートフィン
の高さよりも低いので、温度の低い冷却風が当っても、
風上側の発熱素子の冷却は比較的抑制され、風上側の発
熱素子の冷却によって、冷却風の温度上昇が抑制され、
風下側の発熱素子の冷却に際して、温度上昇が抑制され
た冷却風が、フィンの風下側の部分に当る。その結果、
風上側および風下側の発熱素子の冷却が効果的に行われ
る。
【0039】このように、風上側のコルゲートフィンの
高さを、風下側のコルゲートフィンの高さよりも低くす
ることによって、従来問題であった、フィンの風上側の
部分には温度の低い冷却風が当って、風上側の発熱素子
は、効果的に冷却されるけれども、風上側の発熱素子の
冷却によって、冷却風の温度が上昇し、温度が上昇した
冷却風が、フィンの風下側の部分に当り、風下側の発熱
素子が効果的に冷却されないという状態が生起すること
なく、複数の発熱素子を効果的に冷却することができ
る。
【0040】更に、この発明のヒートシンクの他の態様
において、風上側のコルゲートフィンの表面にコルゲー
トフィンよりも熱伝導率が低い部材が配置されることに
よって、風下側における発熱素子から空気層への熱抵抗
が、風上側における発熱素子から空気層への熱抵抗より
も低くしている。図示しないけれども、この態様におい
て、同一大きさのアルミニウム、銅材等の熱伝導性に優
れた部材からなるコルゲートフィンを使用し、風上側の
コルゲートフィンの表面に、図2において斜線で示した
ように、コルゲートフィンよりも熱伝導率が低い部材が
配置されている。
【0041】この態様においても、風上側のコルゲート
フィンの表面にコルゲートフィンよりも熱伝導率が低い
部材が配置されているので、風下側における発熱素子か
ら空気層への熱抵抗が、風上側における発熱素子から空
気層への熱抵抗よりも低くなるように設定されている。
【0042】従って、ヒートシンクに冷却風が流れる
と、コルゲートフィンの風上側の部分にはコルゲートフ
ィンの表面にコルゲートフィンよりも熱伝導率が低い部
材が配置されているので、温度の低い冷却風が当って
も、風上側の発熱素子の冷却は比較的抑制され、風上側
の発熱素子の冷却によって、冷却風の温度上昇が抑制さ
れ、風下側の発熱素子の冷却に際して、温度上昇が抑制
された冷却風が、フィンの風下側の部分に当る。その結
果、風上側および風下側の発熱素子の冷却が効果的に行
われる。
【0043】更に、この発明のヒートシンクの他の態様
は、風下側における発熱素子から空気層への熱抵抗が、
風上側における発熱素子から空気層への熱抵抗よりも低
い、ヒートパイプおよびヒートパイプに取り付けられる
フィンからなる、複数の発熱素子が取り付けられるヒー
トシンクである。
【0044】図5は、この発明のヒートシンクの他の態
様を示す図である。図5(a)はこの発明のヒートシン
クの概略斜視図である。図5(b)はこの発明のヒート
シンクの側面図である。この発明のヒートシンクは、ヒ
ートパイプおよびヒートパイプに取り付けられたフィン
からなり、複数の発熱素子が熱的に接続されている。図
5(a)に示すように、ヒートシンク41は、板型ヒー
トパイプ42およびヒートパイプ上に平行に取り付けら
れた複数枚のフィン43、44からなっている。風上側
および風下側において、同一大きさの、熱伝導率が異な
る部材からなるフィンが同一密度で配置されている。風
上側のフィンの熱伝導率は、風下側のフィンの熱伝導率
よりも低い。
【0045】即ち、図5(b)に示すように、2個の発
熱素子45が取り付けられた板型ヒートパイプ42の上
面に、熱伝導率の低い風上側のフィン43、および、熱
伝導率の高い風下側のフィン44が配置されている。
【0046】この発明のヒートシンクによると、風上側
のフィンの熱伝導率が、風下側のフィンの熱伝導率より
も低いので、風下側における発熱素子から空気層への熱
抵抗が、風上側における発熱素子から空気層への熱抵抗
よりも低くなるように設定されている。
【0047】ヒートパイプは、密封された空洞部を備え
ており、その空洞部に収容された作動流体の相変態と移
動により熱の輸送が行われる。熱の一部は、ヒートパイ
プを構成する容器(コンテナ)を直接伝わって運ばれる
が、大部分の熱は、作動流体による相変態と移動によっ
て移動される。
【0048】ヒートパイプの吸熱側において、発熱素子
45からの熱は、ヒートパイプを構成する容器(コンテ
ナ)の材質中を熱伝導して伝わってきた熱により、作動
流体が蒸発し、その蒸気がヒートパイプの放熱側に移動
する。放熱側では、作動流体の蒸気は冷却され再び液相
状態に戻る。そして、液相に戻った作動流体は再び吸熱
側に移動(還流)する。このような作動流体の相変態や
移動によって、熱の移動がなされる。
【0049】ヒートパイプ内の作動流体としては通常、
水や水溶液、アルコール、その他有機溶剤等が使用され
る。特殊な用途としては水銀を作動流体に用いる場合も
ある。前述したようにヒートパイプは内部の作動流体の
相変態等の作用を利用するものであるので、密封された
内部への作動流体以外のガス等の混入をなるべく避ける
ように製造されることになる。このような混入物は、通
常、製造途中に混入する大気(空気)や作動流体中に溶
在している炭酸ガス等である。ヒートパイプで移動した
熱は、フィンによって大気中に放熱される。
【0050】従って、図5に示すこの発明のヒートシン
クにおいて、矢印の方向に冷却風が流れると、風上側の
フィンの熱伝導率が、風下側のフィンの熱伝導率よりも
低いので、温度の低い冷却風が当っても、風上側の発熱
素子の冷却は比較的抑制され、風上側の発熱素子の冷却
によって、冷却風の温度上昇が抑制され、風下側の発熱
素子の冷却に際して、温度上昇が抑制された冷却風が、
フィンの風下側の部分に当る。その結果、風上側および
風下側の発熱素子の冷却が効果的に行われる。
【0051】このように、風上側のフィンの熱伝導率
を、風下側のフィンの熱伝導率よりも低くすることによ
って、従来問題であった、フィンの風上側の部分には温
度の低い冷却風が当って、風上側の発熱素子は、効果的
に冷却されるけれども、風上側の発熱素子の冷却によっ
て、冷却風の温度が上昇し、温度が上昇した冷却風が、
フィンの風下側の部分に当り、風下側の発熱素子が効果
的に冷却されないという状態が生起することなく、複数
の発熱素子を効果的に冷却することができる。
【0052】更に、この発明のヒートシンクの他の態様
において、上述した風下側のフィンの間に、コルゲート
フィンを配置してもよい。風下側のフィンの間に、コル
ゲートフィンを配置することによって、風下側のフィン
放熱効果を一層高めることができる。
【0053】なお、発熱素子およびフィンがそれぞれ2
個の場合について説明したが、発熱素子およびフィンの
数は2個に限定されることなく、3個以上であってもよ
い。上述したように、この発明のヒートシンクによる
と、風下側の熱抵抗を下げることにより、温度マージン
の厳しい発熱素子の温度を下げることができる。即ち、
素子の最大温度上昇値が減少している。従って、圧損を
著しく増やすことなく、風下側の素子の温度を下げるこ
とができる。次に、この発明のヒートシンクを実施例に
よって更に説明する。
【0054】
【実施例】同一大きさのベースプレートの上に、同一サ
イズのフィンを使用し、風上側、風下側のフィンの枚数
を変化させて、素子の温度上昇状況を調べた。 実施例1 風上側フィン21枚、風下側フィン24枚のとき、風上
側の素子の温度上昇値は8.73℃、風下側の素子の温
度上昇値は12.13℃であった。 実施例2 風上側フィン20枚、風下側フィン25枚のとき、風上
側の素子の温度上昇値は8.95℃、風下側の素子の温
度上昇値は11.96℃であった。 比較例 風上側フィンおよび風下側フィンを共に22枚としたと
き、風上側の素子の温度上昇値は8.50℃、風下側の
素子の温度上昇値は12.51℃であった。なお、圧損
は風速1m/sあたり1.5Pa程度でほぼ同等であ
り、ファンに対する負担も同等である。上述したところ
から明らかなように、本発明の実施例においては、圧損
を殆ど変えることなく、素子の温度上昇を抑えることが
できた。
【0055】
【発明の効果】上述したように、この発明によると、風
下側における発熱素子から空気層への熱抵抗を、風上側
における発熱素子から空気層への熱抵抗よりも低くする
ことによって、複数の発熱素子を効果的に冷却すること
ができる、放熱特性に優れたヒートシンクを提供するこ
とができ、産業上利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明のヒートシンクの1つの態様
を示す図である。図1(a)はこの発明のヒートシンク
の概略斜視図である。図1(b)はこの発明のヒートシ
ンクの側面図である。
【図2】図2は、この発明のヒートシンクの他の態様を
示す図である。図2(a)はこの発明のヒートシンクの
概略斜視図である。図2(b)はこの発明のヒートシン
クの側面図である。
【図3】図3は、この発明のヒートシンクの他の態様を
示す図である。図3(a)はこの発明のヒートシンクの
概略斜視図である。図3(b)はこの発明のヒートシン
クの側面図である。
【図4】図4は、この発明のヒートシンクの他の態様を
示す図である。図4(a)はこの発明のヒートシンクの
概略斜視図である。図4(b)はこの発明のヒートシン
クの側面図である。
【図5】図5は、この発明のヒートシンクの他の態様を
示す図である。図5(a)はこの発明のヒートシンクの
概略斜視図である。図5(b)はこの発明のヒートシン
クの側面図である。
【図6】図6は、ベースプレートおよびベースプレート
に取り付けられたフィンからなる、複数の発熱素子が熱
的に接続された従来のヒートシンクを示す図である。
【符号の説明】
1.ヒートシンク 2.ベースプレート 3.風上側フィン 4.風下側フィン 5.発熱素子 11.ヒートシンク 12.ベースプレート 13.フィンの風上側部分 14.フィンの風下側部分 15.発熱素子 21.ヒートシンク 22.ベースプレート 23.風上側のフィン 24.風下側のフィン 25.発熱素子 31.ヒートシンク 32.ベースプレート 33.風上側のコルゲートフィン 34.風下側のコルゲートフィン 35.発熱素子 41.ヒートシンク 42.板型ヒートパイプ 43.風上側のフィン 44.風下側のフィン 45.発熱素子

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】風下側における発熱素子から空気層への熱
    抵抗が、風上側における発熱素子から空気層への熱抵抗
    よりも低い、ベースプレートおよびフィンからなる、複
    数の発熱素子が取り付けられるヒートシンク。
  2. 【請求項2】前記ベースプレートおよび前記フィンが押
    し出し材を機械加工することによって一体的に作製され
    ている、請求項1に記載のヒートシンク。
  3. 【請求項3】風上側のフィンの表面にフィンよりも熱伝
    導率が低い部材が配置されることによって、風下側にお
    ける発熱素子から空気層への熱抵抗が、風上側における
    発熱素子から空気層への熱抵抗よりも低くしている、請
    求項1または2の何れか1項に記載のヒートシンク。
  4. 【請求項4】風上側のフィンの配置密度が、風下側のフ
    ィンの配置密度よりも小さいことによって、風下側にお
    ける発熱素子から空気層への熱抵抗が、風上側における
    発熱素子から空気層への熱抵抗よりも低くしている、請
    求項1または2の何れか1項に記載のヒートシンク。
  5. 【請求項5】風上側のフィンの熱伝導率が、風下側のフ
    ィンの熱伝導率よりも低いことにより、風下側における
    発熱素子から空気層への熱抵抗が、風上側における発熱
    素子から空気層への熱抵抗よりも低くしている、請求項
    1または2の何れか1項に記載のヒートシンク。
  6. 【請求項6】前記フィンが、高さおよび/または材質が
    異なる2種類以上のコルゲートフィンからなっている、
    請求項1に記載のヒートシンク。
  7. 【請求項7】風上側の前記コルゲートフィンの表面にコ
    ルゲートフィンよりも熱伝導率が低い部材が配置される
    ことによって、風下側における発熱素子から空気層への
    熱抵抗が、風上側における発熱素子から空気層への熱抵
    抗よりも低くしている、請求項1または2の何れか1項
    に記載のヒートシンク。
  8. 【請求項8】前記フィンが、高さおよび/または材質が
    異なる2種類以上のクリンプトフィンからなっている、
    請求項1に記載のヒートシンク。
  9. 【請求項9】風下側における発熱素子から空気層への熱
    抵抗が、風上側における発熱素子から空気層への熱抵抗
    よりも低い、ヒートパイプおよび前記ヒートパイプに取
    り付けられるフィンからなる、複数の発熱素子が取り付
    けられるヒートシンク。
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Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006009267A1 (ja) * 2004-07-20 2006-01-26 Furukawa-Sky Aluminum Corp. ヒートパイプヒートシンク
JP2006050742A (ja) * 2004-08-03 2006-02-16 Toshiba Corp 強制風冷式電力変換装置および電気車
JP2006228888A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 素子冷却用ヒートシンク
JP2007208116A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Fuji Electric Systems Co Ltd 風冷式冷却体
JP2008027371A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Fujitsu Ltd 液冷ユニット用熱交換器および液冷ユニット並びに電子機器
JP2009508328A (ja) * 2005-09-09 2009-02-26 ヴィディーオー オートモーティヴ アクチエンゲゼルシャフト 電子機器ケーシングのためのヒートシンク
JP2010034253A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Furukawa-Sky Aluminum Corp ヒートシンクおよびその製造方法
WO2011087117A1 (ja) * 2010-01-18 2011-07-21 古河電気工業株式会社 ヒートシンク
JP2011181882A (ja) * 2010-02-08 2011-09-15 Furukawa Electric Co Ltd:The 複数のフィンピッチを有する冷却装置
JP2011259536A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Hitachi Ltd 冷却装置,電力変換装置,鉄道車両
CN102984925A (zh) * 2012-11-27 2013-03-20 中国北车集团大连机车研究所有限公司 间断错位风冷散热器
JP2013135106A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Mitsubishi Electric Corp 電流補助部材およびこれを用いた電流補助アセンブリ
CN103369932A (zh) * 2013-07-16 2013-10-23 株洲智热技术有限公司 一种功率器件散热器的散热片排布方法及散热器
KR101319660B1 (ko) * 2006-09-06 2013-10-29 가부시키가이샤 야스카와덴키 모터 제어장치
KR101319758B1 (ko) * 2006-09-04 2013-10-29 가부시키가이샤 야스카와덴키 모터 제어장치
JP2014017488A (ja) * 2013-07-10 2014-01-30 Hitachi Ltd 電力変換装置及びこれを搭載した鉄道車両
JP2014170883A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Mitsubishi Electric Corp ジャンパバスバーおよびこれを用いた実装アセンブリ
JP2015528890A (ja) * 2012-07-27 2015-10-01 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 空気冷却式のエンジン表面冷却器
JP2015201471A (ja) * 2014-04-04 2015-11-12 トヨタ自動車株式会社 冷却器
CN105118811A (zh) * 2015-07-27 2015-12-02 电子科技大学 一种采用均热板及微通道对多热源器件散热的均温装置
US20150366103A1 (en) * 2014-06-16 2015-12-17 Hitachi Metals, Ltd. Signal Transmission Device and Cooling Device
WO2015198642A1 (ja) * 2014-06-23 2015-12-30 日本電気株式会社 ヒートシンク及びヒートシンクを用いた放熱方法
JP2016178208A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 日本電気株式会社 ヒートシンク、放熱構造、冷却構造及び装置
JP2016184639A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 放熱装置
CN106455423A (zh) * 2016-09-26 2017-02-22 株洲中车时代电气股份有限公司 一种用于轨道交通变流器的低流阻均温散热器
WO2017109424A1 (fr) * 2015-12-23 2017-06-29 Renault S.A.S Dispositif de mise en temperature d'un objet
WO2017131688A1 (en) * 2016-01-28 2017-08-03 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Heat transfer adapter plate
CN107105595A (zh) * 2016-02-19 2017-08-29 恩佐科技股份有限公司 利用散热体排列达低风压需求、低噪音、高效能的散热器
WO2018016315A1 (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 株式会社マキタ 電動作業機
JP2018148188A (ja) * 2017-03-09 2018-09-20 アンリツ株式会社 冷却装置
JP2018148187A (ja) * 2017-03-09 2018-09-20 アンリツ株式会社 ヒートシンク
WO2019031448A1 (ja) * 2017-08-09 2019-02-14 ダイキン工業株式会社 冷凍装置の室外ユニット
WO2019187385A1 (ja) * 2018-03-28 2019-10-03 株式会社日立産機システム 電力変換装置
CN111916410A (zh) * 2019-05-10 2020-11-10 株洲中车时代电气股份有限公司 一种散热器

Cited By (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7921663B2 (en) 2004-07-20 2011-04-12 Furukawa-Sky Aluminum Corp. Heat pipe heat sink
JP2006032798A (ja) * 2004-07-20 2006-02-02 Furukawa Sky Kk ヒートパイプヒートシンク
EP1780789A1 (en) * 2004-07-20 2007-05-02 Furukawa-Sky Aluminum Corporation Heat pipe heat sink
WO2006009267A1 (ja) * 2004-07-20 2006-01-26 Furukawa-Sky Aluminum Corp. ヒートパイプヒートシンク
JP4714434B2 (ja) * 2004-07-20 2011-06-29 古河スカイ株式会社 ヒートパイプヒートシンク
EP1780789A4 (en) * 2004-07-20 2010-06-02 Furukawa Sky Aluminum Corp HEAT PIPES TYPE HEATING PIPE
JP2006050742A (ja) * 2004-08-03 2006-02-16 Toshiba Corp 強制風冷式電力変換装置および電気車
JP2006228888A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 素子冷却用ヒートシンク
JP4585881B2 (ja) * 2005-02-16 2010-11-24 住友精密工業株式会社 素子冷却用ヒートシンク
JP2009508328A (ja) * 2005-09-09 2009-02-26 ヴィディーオー オートモーティヴ アクチエンゲゼルシャフト 電子機器ケーシングのためのヒートシンク
JP2007208116A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Fuji Electric Systems Co Ltd 風冷式冷却体
JP2008027371A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Fujitsu Ltd 液冷ユニット用熱交換器および液冷ユニット並びに電子機器
KR101319758B1 (ko) * 2006-09-04 2013-10-29 가부시키가이샤 야스카와덴키 모터 제어장치
KR101319660B1 (ko) * 2006-09-06 2013-10-29 가부시키가이샤 야스카와덴키 모터 제어장치
JP2010034253A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Furukawa-Sky Aluminum Corp ヒートシンクおよびその製造方法
WO2011087117A1 (ja) * 2010-01-18 2011-07-21 古河電気工業株式会社 ヒートシンク
CN102473696A (zh) * 2010-01-18 2012-05-23 古河电气工业株式会社 散热器
JP2011181882A (ja) * 2010-02-08 2011-09-15 Furukawa Electric Co Ltd:The 複数のフィンピッチを有する冷却装置
CN102884877A (zh) * 2010-05-18 2013-01-16 古河电气工业株式会社 具有多个翅片间距的冷却装置
EP2574159A4 (en) * 2010-05-18 2016-11-30 Furukawa Electric Co Ltd COOLING DEVICE WITH A PLURALITY OF STEPS OF THE FINS
US20130112373A1 (en) * 2010-05-18 2013-05-09 Hiroyuki Fukai Cooling device with a plurality of fin pitches
CN102884877B (zh) * 2010-05-18 2015-09-30 古河电气工业株式会社 具有多个翅片间距的冷却装置
WO2011145640A1 (ja) * 2010-05-18 2011-11-24 古河電気工業株式会社 複数のフィンピッチを有する冷却装置
JP2011259536A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Hitachi Ltd 冷却装置,電力変換装置,鉄道車両
JP2013135106A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Mitsubishi Electric Corp 電流補助部材およびこれを用いた電流補助アセンブリ
JP2015528890A (ja) * 2012-07-27 2015-10-01 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 空気冷却式のエンジン表面冷却器
CN102984925A (zh) * 2012-11-27 2013-03-20 中国北车集团大连机车研究所有限公司 间断错位风冷散热器
JP2014170883A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Mitsubishi Electric Corp ジャンパバスバーおよびこれを用いた実装アセンブリ
JP2014017488A (ja) * 2013-07-10 2014-01-30 Hitachi Ltd 電力変換装置及びこれを搭載した鉄道車両
CN103369932A (zh) * 2013-07-16 2013-10-23 株洲智热技术有限公司 一种功率器件散热器的散热片排布方法及散热器
JP2015201471A (ja) * 2014-04-04 2015-11-12 トヨタ自動車株式会社 冷却器
US20150366103A1 (en) * 2014-06-16 2015-12-17 Hitachi Metals, Ltd. Signal Transmission Device and Cooling Device
WO2015198642A1 (ja) * 2014-06-23 2015-12-30 日本電気株式会社 ヒートシンク及びヒートシンクを用いた放熱方法
JPWO2015198642A1 (ja) * 2014-06-23 2017-04-20 日本電気株式会社 ヒートシンク及びヒートシンクを用いた放熱方法
JP2016178208A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 日本電気株式会社 ヒートシンク、放熱構造、冷却構造及び装置
US9759496B2 (en) 2015-03-20 2017-09-12 Nec Corporation Heat sink, heat dissipating structure, cooling structure and device
JP2016184639A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 放熱装置
CN105118811A (zh) * 2015-07-27 2015-12-02 电子科技大学 一种采用均热板及微通道对多热源器件散热的均温装置
WO2017109424A1 (fr) * 2015-12-23 2017-06-29 Renault S.A.S Dispositif de mise en temperature d'un objet
FR3046220A1 (fr) * 2015-12-23 2017-06-30 Renault Sas Dispositif de mise en temperature d'un objet
WO2017131688A1 (en) * 2016-01-28 2017-08-03 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Heat transfer adapter plate
US10672683B2 (en) 2016-01-28 2020-06-02 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Heat transfer adapter plate
CN107105595A (zh) * 2016-02-19 2017-08-29 恩佐科技股份有限公司 利用散热体排列达低风压需求、低噪音、高效能的散热器
CN109476009A (zh) * 2016-07-20 2019-03-15 株式会社牧田 电动作业机
WO2018016315A1 (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 株式会社マキタ 電動作業機
JP2018012154A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 株式会社マキタ 電動作業機
CN106455423A (zh) * 2016-09-26 2017-02-22 株洲中车时代电气股份有限公司 一种用于轨道交通变流器的低流阻均温散热器
JP2018148188A (ja) * 2017-03-09 2018-09-20 アンリツ株式会社 冷却装置
JP2018148187A (ja) * 2017-03-09 2018-09-20 アンリツ株式会社 ヒートシンク
JP2019032141A (ja) * 2017-08-09 2019-02-28 ダイキン工業株式会社 冷凍装置の室外ユニット
WO2019031448A1 (ja) * 2017-08-09 2019-02-14 ダイキン工業株式会社 冷凍装置の室外ユニット
US20200182491A1 (en) * 2017-08-09 2020-06-11 Daikin Industries, Ltd. Outdoor unit for refrigeration apparatus
AU2018313441B2 (en) * 2017-08-09 2021-04-01 Daikin Industries, Ltd. Outdoor unit for refrigeration apparatus
AU2018313441C1 (en) * 2017-08-09 2021-07-29 Daikin Industries, Ltd. Outdoor unit for refrigeration apparatus
WO2019187385A1 (ja) * 2018-03-28 2019-10-03 株式会社日立産機システム 電力変換装置
JP2019176594A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 株式会社日立産機システム 電力変換装置
CN111916410A (zh) * 2019-05-10 2020-11-10 株洲中车时代电气股份有限公司 一种散热器

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