JP2004251611A

JP2004251611A - 周囲流体内で動くよう駆動可能な放散フィンを有する熱放散装置

Info

Publication number: JP2004251611A
Application number: JP2003193325A
Authority: JP
Inventors: Ho Kan; 鵬簡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2004-09-09
Also published as: US20040035556A1; TW551028B

Abstract

【課題】高効率で最高の熱放散効果を達成可能な熱放散装置を提供する。
【解決手段】熱源（３、３´）に接触するよう適応され、且つ、内部に熱伝導流体（１２）を受容する中空のハウジングと、熱伝導流体（１２）に接触する熱伝導部材（２２）と、周囲流体内で動くよう駆動され、それにより、フィンユニットから周囲流体へ熱を放散する熱放散フィンユニットを含む熱放散装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱放散装置に関り、より具体的には、装置の熱放散効率を促進するよう周囲流体内で動くよう駆動可能な熱放散フィンを含む熱放散装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱放散装置は、一般的に、熱源に接触する熱伝導部材と、熱伝導部材から空気といった周囲流体に熱を放散するよう熱伝導部材に固定される複数の熱放散フィンと、フィンに向けて空気を吹き付けるファンを含む。風速冷却効果により、ファンからフィンへ流れる気流の速度が、毎秒１００メートルで増加しても、空気とフィンとの制限された相対速度を考えると、フィンの表面温度は、約１℃ずつしか下がらない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、熱源が比較的高い温度を有する場合、高速の気流を形成するには大きい寸法のファンが必要であり、それにより、従来の熱放散装置の容積及び製造費用を増加してしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、周囲流体とフィンとの相対速度をかなり増加するよう周囲流体内で動くよう駆動可能な複数の熱放散フィンを含み、それにより、装置の熱放散効率を促進する熱放散装置を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明によると、熱放散装置は、熱源に接触するよう適応され、且つ、内部に熱伝導流体を受容する中空のハウジングと、熱伝導流体に接触する熱伝導部材と、空気といった周囲流体内で動くよう駆動可能であり、それにより熱をフィンユニットから周囲流体に放散する熱放散フィンユニットとを含む。従って、風速冷却効果を高めるよう周囲流体と熱放散ユニットとの比較的高い相対速度が得られ、それにより、熱放散効率を顕著に増加する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
好適な実施例に関連しながら本発明を詳細に説明する前に、同様の構成要素及び構造は、開示全体を通して同じ参照番号によって示すことを明記する。
【０００７】
図１を参照するに、本発明の熱放散装置の第１の好適な実施例は、熱吸収機構１及び熱放散機構２を含むものとして示す。
【０００８】
熱吸収機構１は、熱伝導材料から形成され、ＣＰＵチップといった第１の熱源３に接触するよう適応され、それにより、第１の熱源３から１次ハウジング１１への熱伝達を可能にする中空の１次ハウジング１１と、１次ハウジング１１内に受容され、それにより、１次ハウジング１１から熱伝導流体１２への熱伝達を可能にする熱伝導流体１２とを含む。１次ハウジング１１は、第１の熱源３に接触する接触壁１１１と、接触壁１１１と平行である取付け壁１１２とを有する。取付け壁１１２には取付け壁１１２を貫通する穴１１３が形成される。熱伝導流体１２は、気体、液体、又は、冷却剤であってよい。
【０００９】
熱放散機構２は、駆動ユニット２１と、熱伝導部材２２と、軸受ユニット２３と、コネクタ２４と、２つの熱放散フィン２５で構成される熱放散フィンユニットを含む。駆動ユニット２１は、電気モータとして構成される。熱伝導部材２２は、駆動ユニット２１によって回転され、第１の端２２１及び第２の端２２２を有するモータシャフトとして構成される。第１の端２２１は、軸受ユニット２３によって１次ハウジング１１上に軸支され、１次ハウジング１１の取付け壁１１２の円形穴１１３を通して１次ハウジング１１内に延在する。第２の端２２２は、コネクタ２４によって駆動ユニット２１に接続される。フィン２５は、熱伝導部材２２の第２の端２２２に固定して接続され、そこから半径方向に外側に延在する。熱伝導部材２２の第１の端２２１には外向きフランジ２２４が形成される。外向きフランジ２２４は、熱伝導流体１２に接触するよう１次ハウジング１１内に配置され、それにより、熱伝導流体１２から熱伝導部材２２への熱伝達を可能にする。外向きフランジ２２４は、１次ハウジング１１の円形穴１１３の直径より大きい直径を有し、それにより、熱伝導部材２２が１次ハウジング１１から外れることを阻止する。フィン２５は、周囲流体、即ち、空気内で露出される。従って、駆動ユニット２１を実行すると、フィン２５は、風速冷却効果を高めるよう周囲流体に対し比較的高い速度で熱伝導部材２２について回転し、それにより、フィン２５から周囲流体への高速熱伝達を可能にする。或いは、フィン２５は、往復する直線動作、スイング動作、又は、任意の他の同様の動作を、第１の熱源３に対し行うよう駆動されることが可能である。
【００１０】
図２及び図３は、本発明の熱放散装置の第２の好適な実施例を示す。第２の好適な実施例は、その構成において第１の好適な実施例と類似する。しかし、第１の好適な実施例とは異なり、熱伝導部材２２は中空であり、中央ボア２２０が形成され、また、熱放散機構２は更に、それぞれフィン２５に固定して接続される２つの管２６を含む。中央ボア２２０は、１次ハウジング１１内の内部室１１０に流体連通する開いた端２２１と、駆動ユニット２１に近接する閉じた端２２２を有する。各管２６は、対応するフィン２５上のスパイラル経路に沿って延在し、閉じた外端２６１と、熱伝導部材２２内の中央ボア２２０と流体連通する開いた内端２６２を有する。
【００１１】
図４は、本発明の熱放散装置の第３の好適な実施例を示す。第３の好適な実施例は、その構成において第２の好適な実施例と類似する。しかし、第２の実施例とは異なり、管２６は設けられておらず、各フィン２５は中空であり、閉じたラジアル外端２５１と、熱伝導部材２２内の中央ボア２２０と流体連通する開いたラジアル内端２５２を有する内部空間２５０が形成される。
【００１２】
図５は、本発明の熱放散装置の第４の好適な実施例を示す。第４の好適な実施例は、その構成において第３の実施例と類似する。しかし、第３の実施例とは異なり、熱吸収機構１は更に、第２の熱源３´から２次ハウジング１３への熱伝達を可能にするよう、第２の熱源３´に接触するよう適応される中空の２次ハウジング１３と、１次ハウジング１１と２次ハウジング１３と着脱可能に接続され、且つ、流体連通する管路１４を含む。第１の熱源３及び第２の熱源３´は、熱源ユニットを構成する。
【００１３】
上述した発明に対し、本発明の範囲及び技術的思想から逸脱することなく多数の修正及び変更をすることが可能であることは明らかである。従って、本発明は、特許請求の範囲によってのみ制限されるものとする。
【００１４】
［発明の効果］
本発明の熱放散装置は、周囲流体内で放散フィンを動かすことによって最高の熱放散効果を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱放散装置の第１の好適な実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の熱放散装置の第２の好適な実施例を示す断面図である。
【図３】第２の好適な実施例の２つの熱放散フィンを示す平面図である。
【図４】本発明の熱放散装置の第３の好適な実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の熱放散装置の第４の好適な実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１熱吸収機構
１１１次ハウジング
１１０内部室
１１１接触壁
１１２取付け壁
１１３円形穴
１２熱伝導流体
１３中空の２次ハウジング
１４管路
２熱放散機構
２１駆動ユニット
２２熱伝導部材
２２０中央ボア
２２１第１の端、開いた端
２２２第２の端、閉じた端
２３軸受ユニット
２４コネクタ
２５熱放散フィン
２５０内部空間
２５１閉じたラジアル外端
２５２開いたラジアル内端
２６管
２６１閉じた外端
２６２開いた内端
３第１の熱源
３´ 第２の熱源

Claims

熱源ユニット（３、３´）から周囲流体に熱を放散する熱放散装置であって、
熱伝導材料から形成され、上記熱源ユニット（３、３´）に接触するよう適応され、それにより、上記熱源ユニット（３、３´）から１次ハウジング（１１）への熱伝達を可能にする１次ハウジング（１１）と、上記１次ハウジング（１１）内に受容され、それにより、上記１次ハウジング（１１）から熱伝導流体（１２）への熱伝達を可能にする熱伝導流体（１２）とを含む熱吸収機構（１）と、
上記熱伝導流体（１２）に接触し、それにより、上記熱伝導流体（１２）から熱伝導部材（２２）への熱伝達を可能にする熱伝導部材（２２）と、上記熱伝導部材（２２）に取付けられ、それにより、上記熱伝導部材（２２）から熱放散フィンユニットへの熱伝達を可能にし、且つ、上記周囲流体に露出されるよう適応され、それにより、上記熱放電フィンユニットから上記周囲流体への熱伝達を可能にする熱放散フィンユニットと、上記熱放散フィンユニットに接続され、それにより、上記周囲流体内で動くよう上記熱放散フィンユニットを駆動させる駆動ユニット（２１）とを含む熱放散機構（２）と、を含むことを特徴とする装置。
上記駆動ユニット（２１）は、電気モータとして構成され、
上記熱伝導部材（２２）は、上記電気モータによって回転されるモータシャフトとして構成され、
上記熱放散フィンユニットは、上記モータシャフトに固定して接続され、上記モータシャフトから半径方向に且つ外側に延在する複数のフィン（２５）を含み、従って、上記電気モータは、上記モータシャフトについて、上記フィンを回転させることが可能であることを特徴とする請求項１記載の熱放散装置。
上記１次ハウジング（１１）は、上記熱伝導流体（１２）をその内部に受容するための内部室（１１０）を有し、
上記モータシャフトは、中空であり、且つ、上記電気モータに近接する閉じた端と上記１次ハウジング（１１）内の上記内部室（１１０）と流体連通する開いた端とを有する中央ボア（２２０）が形成されることを更に特徴とする請求項２記載の熱放散装置。
上記熱放散機構（２）は更に、上記フィン（２５）のそれぞれに固定して接続される複数の管（２６）を含み、
各管（２６）は、閉じた外端（２６１）と、上記モータシャフト内の上記中央ボア（２２０）と流体連通する開いた内端（２６２）を有する請求項３記載の熱放散装置。
各管（２６）は、各フィン（２５）上のスパイラル経路に沿って延在することを特徴とする請求項４記載の熱放散装置。
各フィン（２５）は、中空であり、且つ、閉じたラジアル外端（２５１）と上記モータシャフト内の中央ボア（２２０）と流体連通する開いたラジアル内端（２５２）とを有する内部空間（２５０）が形成されることを特徴とする請求項３記載の熱放散装置。
上記熱吸収機構（１）は更に、上記熱源ユニット（３、３´）に接触するよう適応され、それにより、上記熱源ユニット（３、３´）から２次ハウジング（１３）への熱伝達を可能にする中空の２次ハウジング（１３）と、上記１次ハウジング（１１）と上記２次ハウジング（１３）と着脱可能に接続し、且つ、流体連通する管路（１４）と、を含むことを特徴とする請求項６記載の熱放散装置。
上記熱放散機構（２）は更に、軸受ユニット（２３）を含み、
上記モータシャフトは、上記軸受ユニット（２３）によって上記１次ハウジング（１１）に軸支され、
上記１次ハウジング（１１）は、上記熱源ユニット（３、３´）に接触するよう適応される接触壁（１１１）と、上記接触壁（１１１）と平行であり、円形穴（１１３）が形成される取付け壁（１１２）とを含み、
上記モータシャフトは、上記円形穴（１１３）を通り上記１次ハウジング（１１）内に延在し、且つ、上記１次ハウジング（１１）内に配置され、上記１次ハウジング（１１）の上記円形穴（１１３）の直径より大きい直径を有する外向きフランジ（２２４）が形成され、それにより、上記モータシャフトが上記１次ハウジング（１１）から外れることを阻止することを特徴とする請求項２記載の熱放散装置。