JP2005277193A - Heatsink with fan - Google Patents

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JP2005277193A JP2004089821A JP2004089821A JP2005277193A JP 2005277193 A JP2005277193 A JP 2005277193A JP 2004089821 A JP2004089821 A JP 2004089821A JP 2004089821 A JP2004089821 A JP 2004089821A JP 2005277193 A JP2005277193 A JP 2005277193A
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Masataka Mochizuki
正孝 望月
Koichi Masuko
耕一 益子
Yuji Saito
祐士 斎藤
Nuyen Tan
ニューエン タン
Etanmagi Purason
エタンマギ プラソン
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Fujikura Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heatsink with fan that is excellent in heat radiating ability and is good in manufacturability. <P>SOLUTION: In the heatsink 1 with fan in which a plurality of sheet metal fins 3 is arranged at prescribed intervals and an axial fan 6 which blows air into the spaces 5 formed by the sheet metal fins 3 is arranged to face the spaces 5, a core 2 is provided on the central axial line of the fan 6 and the fins 3 are provided in the radial direction with respect to the core 2. At the same time, the upper ends 11 of the fins 3 on the side of the axial fan 6 are inclined with respect to the central axial line of the fan 6, so that the upper ends 11 may be positioned on the rear side than the lower ends 12 of the fins 11 on the opposite side of the upper ends 11 in the rotating direction of the fan 6. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、フィンに対して送風するためのファンを一体に設けたファン付きヒートシンクに関するものである。   The present invention relates to a heat sink with a fan in which a fan for blowing air to a fin is integrally provided.

最近では、電子機器の急速な発達に伴い、電子部品の高速化、大容量化がますます進行している。このため、前記電子部品の発熱量が多くなってきており、それに伴って温度上昇による誤動作または破損などを回避するために、より効果的に放熱・冷却することが求められるようになってきている。   Recently, with the rapid development of electronic devices, the speed and capacity of electronic components are increasing. For this reason, the amount of heat generated by the electronic components has increased, and accordingly, in order to avoid malfunctions or damage due to temperature rise, it has been required to more effectively dissipate and cool. .

そこで従来では、前記電子部品を冷却するために、ヒートシンクが配置された冷却装置が前記電子機器に設けられている。一般に、ヒートシンクは発熱部材もしくは高温部に接触されて、これら発熱部材や高温部の実質的な放熱面積を拡大する機能を備えたものである。   Therefore, conventionally, in order to cool the electronic component, a cooling device in which a heat sink is arranged is provided in the electronic device. In general, the heat sink has a function of expanding a substantial heat radiation area of the heat generating member or the high temperature part by contacting the heat generating member or the high temperature part.

この種のヒートシンクによれば、放熱面積が拡大するので、多量の熱を放散させることができるが、放熱量をさらに増大するためには、フィンに向けて送風する強制冷却をおこなうことが好ましい。その場合、冷却風を各放熱フィンの間の空隙部に送り込むことになるが、ヒートシンク全体としての放熱効率や送風機の取り付けの自由度を考慮すると、放熱フィンの先端側、すなわち放熱フィンを挟んでベース部とは反対側に送風機(ファン)を配置することになる。そのヒートシンクの一例として、上記の構造のヒートシンクにおけるベース部と反対側の端部に、軸流型ファンが取り付けられている構造のものが知られている。したがって、このファン付きヒートシンクでは、前記軸流型ファンによって、ヒートシンクの外部の空気が吸引されて各薄板状フィン同士の間隙に吹き込まれ、強制冷却が行われる。このような構造のヒートシンクの一例が特許文献1に記載されている。   According to this kind of heat sink, since the heat radiation area is enlarged, a large amount of heat can be dissipated, but in order to further increase the heat radiation amount, it is preferable to perform forced cooling to blow air toward the fins. In that case, cooling air will be sent into the gaps between the heat sink fins, but considering the heat dissipation efficiency of the heat sink as a whole and the freedom of mounting the blower, A blower (fan) is disposed on the side opposite to the base portion. As an example of the heat sink, there is known a structure in which an axial flow type fan is attached to an end portion on the side opposite to the base portion in the heat sink having the above structure. Therefore, in this heat sink with a fan, air outside the heat sink is sucked by the axial flow fan and blown into the gaps between the thin plate fins to perform forced cooling. An example of such a heat sink is described in Patent Document 1.

上記の構造のヒートシンクでは、ベース部に伝達された熱が、薄板状フィンに伝達されると同時に、軸流型ファンによって冷却空気が薄板状フィンの間隙に吹き込まれる。そして、薄板状フィンによって昇温された薄板状フィンの近傍の高温空気と、前記冷却空気とが熱交換され、もしくは入れ替わった後、その温度の高い空気をヒートシンクの外部に吹き出す。したがって、上記の構造のヒートシンクでは、薄板状フィンの間の間隙で冷却空気が入れ替わるので、薄板状フィンからの放熱量が多くなり、その結果、発熱部材からの昇温を抑制することができる。
特開2001−319998号公報
In the heat sink having the above structure, the heat transmitted to the base portion is transmitted to the thin plate fins, and at the same time, the cooling air is blown into the gaps of the thin plate fins by the axial fan. Then, the high-temperature air in the vicinity of the thin-plate fin heated by the thin-plate fin and the cooling air are heat-exchanged or replaced, and then the high-temperature air is blown out of the heat sink. Therefore, in the heat sink having the above structure, since the cooling air is exchanged in the gap between the thin plate fins, the amount of heat released from the thin plate fins increases, and as a result, the temperature rise from the heat generating member can be suppressed.
JP 2001-319998 A

ところで、ヒートシンクの放熱効率を高くするには、可及的に多数のフィンを設けて放熱面積を増加することになる。その結果、上述した構造のファン付きヒートシンクでは、前記フィンの間隔が狭くなる。したがって、放熱面積を増加するため、前記フィンを増加して前記フィンの間隔を狭くしすぎてしまうと、強制空冷するべく送風しても、いわゆる絞り作用を受けて空気流がヒートシンクの内部に入り難くなってしまう。その結果、フィン同士の間を流れる空気量が制約され、放熱効果が損なわれるおそれがあるので、前記フィンを増加して放熱面積を増加することには限界があった。   By the way, in order to increase the heat radiation efficiency of the heat sink, as many fins as possible are provided to increase the heat radiation area. As a result, in the heat sink with a fan having the above-described structure, the interval between the fins is narrowed. Therefore, in order to increase the heat radiation area, if the fins are increased to make the gap between the fins too narrow, the air flow enters the heat sink due to the so-called throttling action even if the air is forced to cool. It will be difficult. As a result, the amount of air flowing between the fins is restricted, and the heat dissipation effect may be impaired, so there is a limit to increasing the heat dissipation area by increasing the fins.

一方、ヒートシンクの放熱効率を高くするために、薄板状フィンの向きを軸流型ファンから供給される空気流の向きに合わせることが考えられる。しかしながら、このような構成では、その製造性が著しく悪くなり、その結果、製造コストが高くなる不都合があった。   On the other hand, in order to increase the heat dissipation efficiency of the heat sink, it is conceivable to match the direction of the thin plate fins with the direction of the air flow supplied from the axial fan. However, in such a configuration, the manufacturability is remarkably deteriorated, and as a result, the manufacturing cost is increased.

この発明は上記の事情を背景にしてなされたものであり、放熱能力に優れ、しかも安価に製造できるヒートシンクを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a heat sink that has excellent heat dissipation capability and can be manufactured at low cost.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、複数の薄板状フィンが所定の間隔を空けて配列され、前記薄板状フィン同士によって形成される間隙に空気を吹き込む軸流型ファンが、前記間隙に対向して配置されたファン付きヒートシンクにおいて、前記軸流型ファンの中心軸線上にコア部が設けられ、前記コア部に対して放射方向に前記薄板状フィンが設けられるとともに、前記薄板状フィンの軸流型ファン側の端部が、前記ファン側の端部とは反対側の端部よりも前記ファンの回転方向での後方側に位置するように、前記軸流型ファンの中心軸線に対して傾斜していることを特徴とするファン付きヒートシンクである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an axial flow type fan in which a plurality of thin plate-like fins are arranged at a predetermined interval and air is blown into a gap formed by the thin plate-like fins. In the heat sink with a fan disposed to face the gap, a core portion is provided on a central axis of the axial fan, and the thin fins are provided in a radial direction with respect to the core portion. The axial flow fan side end of the thin plate fin is located on the rear side in the rotation direction of the fan from the end opposite to the fan side end. A heat sink with a fan, which is inclined with respect to a central axis.

したがって、請求項1の発明では、コア部を中心に前記薄板状フィンが放射形状に配置されているので、前記コア部から効率よく前記薄板状フィンに熱拡散が行われる。そのため、各薄板状フィンからの放熱が促進されてヒートシンクの冷却効率が向上する。また、薄板状フィンの軸流型ファン側の端部が、反対側の部分よりも軸流型ファンの回転方向での後方側に位置するように、軸流型ファンの中心軸線を含む平面に対して傾斜されている。そのため、軸流型ファンから送風される冷却空気が、軸流型ファン側の端部によってガイドされて、前記薄板状フィン同士によって形成される間隙に積極的に流入される。   Therefore, in the invention of claim 1, since the thin plate fins are arranged in a radial shape around the core portion, the thermal diffusion is efficiently performed from the core portion to the thin plate fin. Therefore, heat dissipation from each thin plate-like fin is promoted, and the cooling efficiency of the heat sink is improved. Further, the end of the thin plate fin on the axial flow fan side is positioned on a plane including the central axis of the axial flow fan so that the end on the axial flow fan rotation direction is located behind the opposite side portion. It is inclined with respect to. Therefore, the cooling air blown from the axial flow fan is guided by the end portion on the axial flow fan side and actively flows into the gap formed by the thin plate fins.

また、請求項2の発明は、請求項1の構成に加えて、前記放射方向に設けられる前記薄板状フィンの上端円をつないで形成される包絡面が、中心部分に向けて窪む面とされていることを特徴とするファン付きヒートシンクである。   In addition to the structure of claim 1, the invention of claim 2 is characterized in that an envelope surface formed by connecting upper end circles of the thin plate-like fins provided in the radial direction is recessed toward the center portion. This is a heat sink with a fan.

したがって、請求項2の発明では、請求項1の作用に加えて、前記薄板状フィンの上端円をつないで形成される包絡面が、中心部分に向けて窪む面とされている。そのため、前記軸流型ファンから前記薄板状フィンに対して送風される際、前記間隙にさらに冷却空気が入り易くなる。   Therefore, in the invention of claim 2, in addition to the action of claim 1, the envelope surface formed by connecting the upper end circles of the thin plate-like fins is a surface recessed toward the center portion. For this reason, when air is blown from the axial flow fan to the thin plate fins, cooling air is more likely to enter the gap.

また、請求項3の発明は、請求項1または2の構成に加えて、前記コア部が、中空部分にプラグ部を嵌め込まれて形成されていることを特徴とするファン付きヒートシンクである。   According to a third aspect of the present invention, in addition to the structure of the first or second aspect, the core portion is a heat sink with a fan, wherein the plug portion is fitted into the hollow portion.

したがって、請求項3の発明では、前記コア部が、中空部分にプラグ部を嵌め込んで形成されるので、ヒートシンクの構造が簡略化する。   Therefore, in the invention of claim 3, since the core portion is formed by fitting the plug portion into the hollow portion, the structure of the heat sink is simplified.

また、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの構成に加えて、前記コア部の一端部に、電子部品が熱授受可能に取り付けられる台座部が設けられていることを特徴とするファン付きヒートシンクである。   According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the structure of any one of the first to third aspects, a pedestal portion to which an electronic component is attached so as to be able to transfer heat is provided at one end portion of the core portion. It is a heat sink with a fan.

したがって、請求項4の発明では、前記コア部に電子部品が熱授受可能に取り付けられるので、前記コア部が、従来のヒートシンクにおけるベース部と熱拡散板との2つの機能を有する。そのため、ファン付きヒートシンクの部品点数が減少する。   Therefore, in the invention of claim 4, since the electronic component is attached to the core portion so as to be able to exchange heat, the core portion has two functions of a base portion and a heat diffusion plate in a conventional heat sink. Therefore, the number of parts of the heat sink with a fan is reduced.

また、請求項5の発明は、請求項3または4の構成に加えて、前記プラグ部が、ヒートパイプとされていることを特徴とする記載のファン付きヒートシンクである。   According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third or fourth aspect, the plug portion is a heat pipe.

したがって、請求項5の発明では、前記プラグ部がヒートパイプとされているので、熱が効率よく各薄板状フィンに伝達される。   Therefore, in the invention of claim 5, since the plug portion is a heat pipe, heat is efficiently transmitted to each thin plate fin.

以上説明したように、請求項1の発明によれば、前記軸流型ファンから前記薄板状フィンに対して送風される際、前記コア部に伝達された熱を放射形状に配置された前記フィンに拡散することができる。したがって、前記軸流型ファンから前記フィンに対して送風されると、各平板状フィンから効率よく放熱できる。その結果、ファン付きヒートシンクの放熱効率を向上することができる。また、薄板状フィンの軸流型ファン側の所定長さの部分が、前記軸流型ファンの中心軸線に対して傾斜されているので、冷却空気が複数のフィンによって形成される間隙に入り易くなる。そのため、前記間隙を流通する冷却空気の流量を増加することができる。その結果、各薄板状フィンと冷却空気との熱交換を効率良く行うことができるので、ヒートシンクの冷却性能を向上することができる。   As described above, according to the first aspect of the present invention, when the air is blown from the axial fan to the thin fins, the heat transferred to the core portion is radially arranged. Can diffuse. Therefore, when air is blown from the axial flow fan to the fins, heat can be efficiently radiated from each flat fin. As a result, the heat dissipation efficiency of the heat sink with a fan can be improved. In addition, since the portion of the thin plate-like fin having a predetermined length on the axial flow fan side is inclined with respect to the central axis of the axial flow fan, the cooling air easily enters the gap formed by the plurality of fins. Become. Therefore, the flow rate of the cooling air flowing through the gap can be increased. As a result, heat exchange between the thin plate fins and the cooling air can be performed efficiently, so that the cooling performance of the heat sink can be improved.

また、請求項2の発明によれば、薄板状フィンの上端円をつないで形成される包絡面が、中心部分に向けて窪む面とされている。そのため、前記ファンから前記フィンに対して送風される際、間隙にさらに冷却空気を入り易くすることができる。その結果、ファン付きヒートシンクの放熱効率を向上することができる。   According to the invention of claim 2, the envelope surface formed by connecting the upper end circles of the thin plate fins is a surface that is recessed toward the center portion. Therefore, when air is blown from the fan to the fins, the cooling air can be more easily entered into the gap. As a result, the heat dissipation efficiency of the heat sink with a fan can be improved.

また、請求項3の発明によれば、ヒートシンクの構造を簡略化し、ファン付きヒートシンクの製造コストを低減することができる。   According to the invention of claim 3, the structure of the heat sink can be simplified, and the manufacturing cost of the heat sink with a fan can be reduced.

また、請求項4の発明によれば、前記コア部に電子部品が熱授受可能に取り付けられるので、前記コア部が、従来のヒートシンクにおけるベース部と熱拡散板との2つの機能を有する。そのため、ファン付きヒートシンクの部品点数を減少することができる。その結果、ファン付きヒートシンクの製造コストをを低減することができる。   According to the invention of claim 4, since the electronic component is attached to the core portion so as to be able to exchange heat, the core portion has two functions of a base portion and a heat diffusion plate in a conventional heat sink. Therefore, the number of parts of the heat sink with a fan can be reduced. As a result, the manufacturing cost of the heat sink with a fan can be reduced.

また、請求項5の発明によれば、前記薄板状フィンに効率良く熱を伝達することができる。そのため、前記ファン付きヒートシンクの冷却性能を向上することができる。   According to the invention of claim 5, heat can be efficiently transferred to the thin plate fin. Therefore, the cooling performance of the heat sink with a fan can be improved.

以下、本発明を実施した最良の形態について説明する。ヒートシンク1は、コア部2と複数の薄板状フィン3と台座部4とから構成されている。ヒートシンク1は、薄板状フィン3同士によって形成されている間隙5に、ファン6から空気流を送られて放熱する構造となっている。ファン6は、ブレード7(羽根)の中心軸線方向から冷却空気を流入し、軸方向に流出するいわゆる軸流型ファンである。コア部2の中心軸線は、ブレード7の中心軸線上に配置されている。   The best mode for carrying out the present invention will be described below. The heat sink 1 includes a core portion 2, a plurality of thin plate fins 3, and a pedestal portion 4. The heat sink 1 has a structure in which an air flow is sent from a fan 6 to a gap 5 formed by thin plate-like fins 3 to dissipate heat. The fan 6 is a so-called axial fan that flows in the cooling air from the central axis direction of the blade 7 (blade) and flows out in the axial direction. The central axis of the core portion 2 is disposed on the central axis of the blade 7.

図2に示すように、コア部2は、ヒートシンク1の中央部に形成される円筒状の中空部8にプラグ部9を嵌め込んで形成されている。プラグ部9は熱伝導性の良い金属で円柱状に形成されている。このプラグ部9の軸線方向での下端には台座部4が形成されており、電子部品10が熱授受可能に取り付けられるようになっている。なお、コア部2は円柱状に限定されず、他の形状に形成されていてもよい。   As shown in FIG. 2, the core portion 2 is formed by fitting a plug portion 9 into a cylindrical hollow portion 8 formed at the center portion of the heat sink 1. The plug portion 9 is made of a metal having good thermal conductivity and is formed in a cylindrical shape. A pedestal portion 4 is formed at the lower end of the plug portion 9 in the axial direction, and the electronic component 10 is attached so as to be able to exchange heat. In addition, the core part 2 is not limited to column shape, You may form in other shapes.

前記プラグ部9の周囲には、複数の薄板状フィン3が配置されている。言い換えると、前記コア部2を中心にして、薄板状フィン3が放射状に配置されている。このコア部2の中心軸線は、ブレード7の中心軸線上に配置されている。この各薄板状フィン3の間隙5が冷却空気の流路とされている。   A plurality of thin plate-like fins 3 are arranged around the plug portion 9. In other words, the thin plate-like fins 3 are radially arranged around the core portion 2. The central axis of the core portion 2 is disposed on the central axis of the blade 7. A gap 5 between the thin plate fins 3 serves as a cooling air flow path.

薄板状フィン3は、アルミニウムなどの熱伝導性の良好な金属製の板材を湾曲して形成されている。また、薄板状フィン3のうち、コア部2側の端部、すなわち内側の端部には、固定代3Aが形成されている。また、薄板状フィン3の下端部には、固定代3Bが形成されている。コア部2では、前記薄板状フィン3の固定代3Aと、プラグ部9の周囲とがハンダによって接合されている。さらに、薄板状フィン3の固定代3Bと、台座部4とがハンダによって接合されている。なお、このコア部2と薄板状フィン3との接合方法は、適宜の方法を使用することができる。   The thin plate-like fins 3 are formed by bending a metal plate material having good thermal conductivity such as aluminum. Further, among the thin plate-like fins 3, a fixing margin 3 </ b> A is formed at an end portion on the core portion 2 side, that is, an inner end portion. A fixing allowance 3B is formed at the lower end of the thin plate-like fin 3. In the core portion 2, the fixing margin 3 </ b> A of the thin plate-like fin 3 and the periphery of the plug portion 9 are joined by solder. Further, the fixing margin 3B of the thin plate fin 3 and the pedestal portion 4 are joined by solder. In addition, the joining method of this core part 2 and the thin-plate fin 3 can use an appropriate method.

軸流型ファン6の軸線方向であって、薄板状フィン3の上端部11は、中央のコア部2に向かって傾斜している。そのため、上端部11をつないで形成される包絡面が、中心部分に向けて窪む面とされている。また、薄板状フィン3の上端部11は、ブレード7の中心軸線と平行な軸線に対して、所定角度屈曲している。そのため、フィン3の上端部11は、軸流型ファン6からの空気流の回転方向に傾斜して配列されている。その結果、上端部11の前記軸線方向で反対側に位置する下端部12よりも、軸流型ファン6の回転方向での、前記軸流型ファン6側の端部よりも後方側に位置している。   The upper end portion 11 of the thin fin 3 is inclined toward the central core portion 2 in the axial direction of the axial flow type fan 6. Therefore, the envelope surface formed by connecting the upper end portions 11 is a surface that is recessed toward the center portion. Further, the upper end portion 11 of the thin plate-like fin 3 is bent at a predetermined angle with respect to an axis parallel to the central axis of the blade 7. Therefore, the upper end portions 11 of the fins 3 are arranged so as to be inclined in the rotational direction of the airflow from the axial flow type fan 6. As a result, it is located rearward of the end on the axial flow fan 6 side in the rotational direction of the axial flow fan 6 relative to the lower end 12 positioned on the opposite side of the upper end portion 11 in the axial direction. ing.

間隙5は、フィン部3における上端と下端と外周端とに開口されている。このフィン部3の上端、言い換えると、軸流型ファン6の吐き出し口に対向して配置される薄板状フィン3の上端部11は、間隙5の流入口13とされている。また、薄板状フィン3の下部が、前記間隙5の流出口14とされている。また、ヒートシンク1の周囲に配置される薄板状フィン3の端部が、前記間隙5の流出口とされている。   The gap 5 is opened at the upper end, the lower end, and the outer peripheral end of the fin portion 3. The upper end portion of the fin portion 3, in other words, the upper end portion 11 of the thin plate-like fin 3 disposed so as to face the discharge port of the axial fan 6 serves as an inflow port 13 for the gap 5. Further, the lower part of the thin plate-like fin 3 is an outlet 14 of the gap 5. Further, the end of the thin plate-like fin 3 disposed around the heat sink 1 is used as an outlet of the gap 5.

上記のファン付きヒートシンク1の作用を説明する。まず、電子部品10で発生した熱がコア部2の底部に伝達される。コア部2に伝達された熱は、コア部2の底部から温度差のある上昇方向へ熱伝導する。そして、コア部2から各薄板状フィン3に熱が移動する。ファン付きヒートシンク1では、コア部2を中心に放射状に配列されている複数の薄板状フィン3の端部と前記コア部2とが熱伝達可能に接続されているので、前記コア部2から効率よく薄板状フィン3に熱拡散が行われる。そのため、各薄板状フィン3からの放熱が促進されてファン付きヒートシンク1の冷却効率が向上する。また、前記薄板状フィン3の軸流型ファン6側の所定長さの部分が、前記軸線に対して傾斜されている。したがって、軸流型ファン6から送風される冷却空気が、軸流型ファン側の上端部11によってガイドされて、薄板状フィン3同士によって形成される間隙に積極的に流入される。   The operation of the heat sink 1 with a fan will be described. First, heat generated in the electronic component 10 is transferred to the bottom of the core 2. The heat transferred to the core part 2 is conducted from the bottom of the core part 2 in the rising direction with a temperature difference. Then, heat moves from the core portion 2 to each thin plate-like fin 3. In the heat sink 1 with a fan, since the end portions of the plurality of thin plate fins 3 arranged radially around the core portion 2 and the core portion 2 are connected so as to be able to transfer heat, the efficiency from the core portion 2 is increased. Thermal diffusion is often performed on the thin plate-like fins 3. Therefore, heat dissipation from each thin plate-like fin 3 is promoted, and the cooling efficiency of the heat sink 1 with a fan is improved. Further, a portion of the thin plate fin 3 having a predetermined length on the axial flow fan 6 side is inclined with respect to the axis. Therefore, the cooling air blown from the axial flow type fan 6 is guided by the upper end portion 11 on the axial flow type fan side and positively flows into the gap formed by the thin plate fins 3.

一方、強制冷却するため、軸流型ファン6からファン付きヒートシンク1に向けて送風が行われる。軸流型ファン6によって送られる冷却空気は、螺旋状に回転しながらファン付きヒートシンク1の薄板状フィン3の端部によって形成されている流入口13に向かって進む。薄板状フィン3の上端部11は、軸流型ファン6の中心軸線に対して傾斜して配置されている。したがって、流入口13も軸流型ファン6の中心軸線に対して傾斜している。つまり、冷却空気の流動する方向に流入口13は傾斜している。そのため、流入口13が、冷却空気を間隙5の内部に導くためのガイドの機能を奏し、間隙5に吹き込まれる冷却空気の流量が増加する。   On the other hand, for forced cooling, air is blown from the axial fan 6 toward the heat sink 1 with a fan. The cooling air sent by the axial flow type fan 6 advances toward the inlet 13 formed by the end of the thin plate-like fin 3 of the heat sink 1 with the fan while rotating spirally. The upper end portion 11 of the thin plate fin 3 is disposed so as to be inclined with respect to the central axis of the axial fan 6. Therefore, the inlet 13 is also inclined with respect to the central axis of the axial flow fan 6. That is, the inlet 13 is inclined in the direction in which the cooling air flows. Therefore, the inflow port 13 functions as a guide for guiding the cooling air into the gap 5, and the flow rate of the cooling air blown into the gap 5 is increased.

間隙5の内部に進入した冷却空気は、間隙5の壁部である薄板状フィン3に沿って移動する。薄板状フィン3には、コア部2から電子部品などの発熱体に生じる熱が伝達されている。そのため、薄板状フィン3は昇温されている。この昇温された薄板状フィン3に沿って前記冷却空気が流通することにより、冷却空気と薄板状フィン3とで熱交換が行われる。   The cooling air that has entered the gap 5 moves along the thin plate-like fins 3 that are the walls of the gap 5. Heat generated from the core portion 2 to a heating element such as an electronic component is transmitted to the thin plate-like fin 3. Therefore, the temperature of the thin plate fin 3 is increased. As the cooling air flows along the thin plate-like fins 3 whose temperature has been increased, heat exchange is performed between the cooling air and the thin plate-like fins 3.

その後、冷却空気は、薄板状フィン3に沿って間隙5内部に進み、薄板状フィン3の外周端および流出口14から排出される。流出口14は間隙5の下端に配置された開口のため、冷却空気の一部は間隙5を直線的に進んで排出される。その結果、間隙5での抵抗が低減されて冷却空気の流動が促進される。一方、残りの冷却空気は、コア部2の表面に衝突して、薄板状フィン3に沿って間隙5内部に進み、流出口14から排出される。   Thereafter, the cooling air travels along the thin plate-like fin 3 into the gap 5 and is discharged from the outer peripheral end of the thin plate-like fin 3 and the outlet 14. Since the outflow port 14 is an opening disposed at the lower end of the gap 5, a part of the cooling air advances straight through the gap 5 and is discharged. As a result, the resistance in the gap 5 is reduced and the flow of cooling air is promoted. On the other hand, the remaining cooling air collides with the surface of the core portion 2, proceeds along the thin plate fins 3 into the gap 5, and is discharged from the outlet 14.

また、コア部2を中心に薄板状フィン3が放射状に配置されて、薄板状フィン3の一端部がコア部2の周囲に接続されている。そのため、コア部2に伝達された熱は、放射状に配置された薄板状フィン3に拡散される。薄板状フィン3は、空気流に直接曝されるので、ヒートシンク1の強制空冷が促進され、その冷却効率が向上する。したがって、電子部品10の熱が、コア部2によって効率よく薄板状フィン3に伝達されて放熱される。   Further, the thin plate-like fins 3 are arranged radially around the core portion 2, and one end portion of the thin plate-like fin 3 is connected to the periphery of the core portion 2. Therefore, the heat transmitted to the core part 2 is diffused to the thin plate-like fins 3 arranged radially. Since the thin plate-like fins 3 are directly exposed to the air flow, forced air cooling of the heat sink 1 is promoted, and the cooling efficiency is improved. Therefore, the heat of the electronic component 10 is efficiently transmitted to the thin plate-like fin 3 by the core portion 2 and radiated.

また、コア部2のうち軸流型ファン6の中心に対向するきわめて狭い領域に空気流に曝されない部分が生じるが、この部分にコア部2が配置され、薄板状フィン3と連結されている。したがって、それ以外の部分は、空気流に直接曝されるので、コア部2の強制空冷が促進され、その冷却効率が向上する。また、前記電子部品10の熱が、熱伝導部材であるコア部2によって効率よく薄板状フィン3に伝達され、放熱される。   In addition, a portion of the core portion 2 that is not exposed to the airflow is generated in a very narrow region facing the center of the axial flow fan 6. The core portion 2 is disposed in this portion and connected to the thin plate fin 3. . Therefore, since the other part is directly exposed to the air flow, forced air cooling of the core part 2 is promoted, and the cooling efficiency is improved. Further, the heat of the electronic component 10 is efficiently transmitted to the thin plate-like fins 3 by the core portion 2 which is a heat conducting member, and is radiated.

また、コア部2を中心に薄板状フィン3が放射状に配置されて、薄板状フィン3の一端部がコア部2の周囲に接続されている。そのため、軸流型ファン6から間隙5に対して送風される際、コア部2に熱が伝達される。コア部2に移動した熱は、放射状に配置された薄板状フィン3に拡散される。薄板状フィン3は、空気流に直接曝されるので、コア部2の強制空冷が促進され、その冷却効率が向上する。したがって、コア部2の熱が熱伝導部材によって効率よく薄板状フィン3に伝達されて放熱される。   Further, the thin plate-like fins 3 are arranged radially around the core portion 2, and one end portion of the thin plate-like fin 3 is connected to the periphery of the core portion 2. Therefore, heat is transmitted to the core portion 2 when the air is blown from the axial flow type fan 6 to the gap 5. The heat transferred to the core portion 2 is diffused to the thin plate-like fins 3 arranged radially. Since the thin fins 3 are directly exposed to the air flow, forced air cooling of the core portion 2 is promoted, and the cooling efficiency is improved. Therefore, the heat of the core part 2 is efficiently transmitted to the thin fins 3 by the heat conducting member and radiated.

また、薄板状フィン3の上端部11をつないで形成される包絡面が、中心部分に向けて窪む面とされている。そのため、前記間隙5にさらに冷却空気が入り易くなる。   Further, the envelope surface formed by connecting the upper end portions 11 of the thin plate-like fins 3 is a surface that is recessed toward the center portion. Therefore, it becomes easier for cooling air to enter the gap 5.

上述のヒートシンク1によると、コア部2を中心に放射状に配列されている薄板状の複数の薄板状フィン3の端部と前記コア部2とが熱伝達可能に接続されているので、前記コア部2から効率よく前記薄板状フィン3に熱拡散が行われる。そのため、各薄板状フィン3からの放熱が促進されてファン付きヒートシンク1の冷却効率が向上する。また、前記薄板状フィン3の前記軸流型ファン6側の所定長さの部分が、前記軸線に対して傾斜されているので、前記冷却空気が複数のフィン3によって形成される間隙に入り易くなる。そのため、前記間隙を流通する冷却空気の流量を増加することができる。その結果、各薄板状フィン3と冷却空気との熱交換を効率良く行うことができるので、ファン付きヒートシンク1の冷却性能を向上することができる。   According to the heat sink 1 described above, the ends of the plurality of thin plate-like fins 3 arranged radially around the core portion 2 and the core portion 2 are connected so as to be able to transfer heat. Thermal diffusion is efficiently performed from the portion 2 to the thin plate-like fin 3. Therefore, heat dissipation from each thin plate-like fin 3 is promoted, and the cooling efficiency of the heat sink 1 with a fan is improved. In addition, since a portion of the thin plate fin 3 having a predetermined length on the axial flow fan 6 side is inclined with respect to the axis, the cooling air easily enters a gap formed by the plurality of fins 3. Become. Therefore, the flow rate of the cooling air flowing through the gap can be increased. As a result, the heat exchange between each thin plate-like fin 3 and the cooling air can be performed efficiently, so that the cooling performance of the heat sink 1 with a fan can be improved.

また、コア部2と薄板状フィン3とを簡単に熱伝達可能に接続することができる。その結果、ファン付きヒートシンク1の製造性を向上できる。   Moreover, the core part 2 and the thin plate-shaped fin 3 can be easily connected so that heat transfer is possible. As a result, the manufacturability of the heat sink 1 with a fan can be improved.

また、コア部2によって、従来設けられていたベース部が省略される。そのため、熱抵抗を低減することができる。また、部品点数を減らすことができるので、製造コストを低減することができる。   Further, the base portion that has been conventionally provided is omitted by the core portion 2. Therefore, the thermal resistance can be reduced. In addition, since the number of parts can be reduced, the manufacturing cost can be reduced.

また、台座部4と薄板状フィン3とを簡単に熱伝達可能に接続することができる。その結果、ファン付きヒートシンク1の冷却性能を向上することができると同時にファン付きヒートシンク1の製造性を向上できる。   Moreover, the base part 4 and the thin plate-like fin 3 can be easily connected so as to be able to transfer heat. As a result, the cooling performance of the heat sink 1 with a fan can be improved, and at the same time, the manufacturability of the heat sink 1 with a fan can be improved.

また、薄板状フィン3に固定代3Aおよび固定代3Bが形成されていることにより、簡単にプラグ部9とフィン3とが接合される。そのため、ファン付きヒートシンク1の製造性をさらに向上することができる。   Further, since the fixing allowance 3A and the fixing allowance 3B are formed on the thin plate-like fin 3, the plug portion 9 and the fin 3 are easily joined. Therefore, the manufacturability of the heat sink 1 with a fan can be further improved.

また、コア部2が、熱伝達効率の良い材料で形成されていることにより、電子部品10の熱を効率良く薄板状フィン3に伝達することができる。その結果、ヒートシンク1の放熱効率を向上することができる。   Moreover, since the core part 2 is formed of a material having a good heat transfer efficiency, the heat of the electronic component 10 can be efficiently transferred to the thin plate-like fins 3. As a result, the heat dissipation efficiency of the heat sink 1 can be improved.

また、薄板状フィン3の外周端の他に流出口14からも空気流を排出することができる。そのため、間隙5を通過する空気の流量を増加することができるので、熱交換を効率良く行うことができる。その結果、ヒートシンク1の冷却性能を向上することができる。   In addition to the outer peripheral end of the thin plate-like fin 3, the air flow can be discharged from the outlet 14. Therefore, since the flow rate of the air passing through the gap 5 can be increased, heat exchange can be performed efficiently. As a result, the cooling performance of the heat sink 1 can be improved.

また、フィン3の上端部11をつないで形成される包絡面が、中心部分に向けて窪む面とされている。そのため、軸流型ファン6からフィン3に対して送風される際、間隙5にさらに冷却空気を入り易くすることができる。その結果、ファン付きヒートシンク1の放熱効率を向上することができる。   The envelope surface formed by connecting the upper end portions 11 of the fins 3 is a surface that is recessed toward the center portion. Therefore, when the air is blown from the axial flow type fan 6 to the fins 3, the cooling air can be further easily entered into the gap 5. As a result, the heat dissipation efficiency of the heat sink 1 with a fan can be improved.

なお、上述の具体例では、薄板状フィン3がアルミニウムで形成されたが、この薄板状フィンの材料は、上述のアルミニウムに限定されない。例えば、薄板状フィン3が銅で形成されていてもよい。   In the above specific example, the thin plate-like fins 3 are made of aluminum, but the material of the thin plate-like fins is not limited to the above-mentioned aluminum. For example, the thin plate-like fins 3 may be made of copper.

また、上述の具体例では、プラグ部9が銅部材で中実構造となっているが、この発明のプラグ部は、上述の構造に限定されない。例えば、プラグ部がヒートパイプによって形成されていてもよい。図6に示すヒートシンク15では、この発明のプラグ部に相当する円柱状のヒートパイプ16が、中空部8に嵌め込まれており、そのヒートパイプ16の底面に、電子部品10が熱授受可能に取り付けられるようになっている。   In the above-described specific example, the plug portion 9 is a copper member and has a solid structure, but the plug portion of the present invention is not limited to the above-described structure. For example, the plug part may be formed of a heat pipe. In the heat sink 15 shown in FIG. 6, a columnar heat pipe 16 corresponding to the plug portion of the present invention is fitted in the hollow portion 8, and the electronic component 10 is attached to the bottom surface of the heat pipe 16 so as to be able to transfer heat. It is supposed to be.

図7にヒートパイプ16を示す。このヒートパイプ16は、気密状態に密閉したコンテナ(中空密閉容器)17の内部に、空気などの非凝縮性ガスを脱気した状態で水などの凝縮性の流体を作動流体18として封入し、さらに図示しないウイックなどを内部に設けて構成されている熱伝導装置である。ヒートパイプ16のコンテナ17は円柱状に形成されている。このコンテナ17の下端部に台座部4が形成され、さらに台座部4に電子部品10が熱授受可能に取り付けられている。   FIG. 7 shows the heat pipe 16. This heat pipe 16 encloses a condensable fluid such as water as a working fluid 18 in a state where a non-condensable gas such as air is deaerated inside a container (hollow sealed container) 17 sealed in an airtight state. Further, the heat conduction device is configured by providing a wick or the like (not shown) inside. The container 17 of the heat pipe 16 is formed in a cylindrical shape. A pedestal portion 4 is formed at a lower end portion of the container 17, and an electronic component 10 is attached to the pedestal portion 4 so as to be able to transfer heat.

ヒートシンク15では、電子部品10で生じた熱が、ヒートパイプ16に伝達される。このヒートパイプ16に熱が伝達される部分がヒートパイプ16の入熱部とされる。この入熱部に熱が伝えられると、コンテナ17の内部の作動流体18が蒸発し、その蒸気が温度および圧力の低い、ヒートパイプ16の上方に移動する。したがって、ヒートパイプ16の上方が放熱部とされる。ヒートパイプ16の上方は、各薄板状フィン3の端部と接続されているので、ヒートパイプ16から各薄板状フィン3に熱が伝達される。そして、各薄板状フィン3とファン6からの冷却空気との熱交換が行われる。一方、熱が伝達された前記放熱部の内部では、作動流体18の有する熱が放熱され、その作動流体18が凝縮して液化する。その後、作動流体は、毛細管作用または重力によって前記入熱部側に還流され、電子部品10の熱によって再度蒸発する。   In the heat sink 15, heat generated in the electronic component 10 is transmitted to the heat pipe 16. A portion where heat is transmitted to the heat pipe 16 is a heat input portion of the heat pipe 16. When heat is transferred to the heat input section, the working fluid 18 inside the container 17 evaporates, and the vapor moves above the heat pipe 16 having a low temperature and pressure. Therefore, the upper part of the heat pipe 16 is a heat radiating part. Since the upper part of the heat pipe 16 is connected to the end of each thin plate-like fin 3, heat is transmitted from the heat pipe 16 to each thin plate-like fin 3. Then, heat exchange between each thin plate-like fin 3 and the cooling air from the fan 6 is performed. On the other hand, the heat of the working fluid 18 is dissipated inside the heat radiating part to which heat has been transmitted, and the working fluid 18 is condensed and liquefied. Thereafter, the working fluid is refluxed to the heat input portion side by capillary action or gravity, and is evaporated again by the heat of the electronic component 10.

したがって、ヒートシンク15では、ヒートパイプ16によって、薄板状フィン3に効率良く熱を伝達することができる。そのため、ヒートシンク15の冷却性能を向上することができる。   Therefore, in the heat sink 15, heat can be efficiently transferred to the thin plate-like fin 3 by the heat pipe 16. Therefore, the cooling performance of the heat sink 15 can be improved.

この発明のヒートシンクの一具体例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one specific example of the heat sink of this invention. 図1のヒートシンクを示す正面図である。It is a front view which shows the heat sink of FIG. 図1のヒートシンクの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the heat sink of FIG. 図1のフィンを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fin of FIG. 図1のフィンによる空気の流れを示す簡略図である。FIG. 2 is a simplified diagram showing the air flow by the fins of FIG. 1. この発明のヒートシンクの他の具体例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other specific example of the heat sink of this invention. この発明のプラグ部の一具体例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows one specific example of the plug part of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ファン付きヒートシンク、 2…コア部、 3…薄板状フィン、 4…台座部、 5…間隙、 6…軸流型ファン、 7…ブレード、 8…中空部、 9…プラグ部、 10…電子部品、 11…上端部、 12…下端部、 16…ヒートパイプ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat sink with a fan, 2 ... Core part, 3 ... Thin-plate fin, 4 ... Base part, 5 ... Gap, 6 ... Axial fan, 7 ... Blade, 8 ... Hollow part, 9 ... Plug part, 10 ... Electronics Components: 11 ... upper end, 12 ... lower end, 16 ... heat pipe.

Claims (5)

複数の薄板状フィンが所定の間隔を空けて配列され、前記薄板状フィン同士によって形成される間隙に空気を吹き込む軸流型ファンが、前記間隙に対向して配置されたファン付きヒートシンクにおいて、
前記軸流型ファンの中心軸線上にコア部が設けられ、前記コア部に対して放射方向に前記薄板状フィンが設けられるとともに、前記薄板状フィンの軸流型ファン側の端部が、前記ファン側の端部とは反対側の端部よりも前記ファンの回転方向での後方側に位置するように、前記軸流型ファンの中心軸線に対して傾斜していることを特徴とするファン付きヒートシンク。
A heat sink with a fan in which a plurality of thin plate-like fins are arranged at predetermined intervals, and an axial flow fan that blows air into a gap formed by the thin plate-like fins is disposed opposite to the gap.
A core portion is provided on a central axis of the axial flow fan, the thin fins are provided in a radial direction with respect to the core portion, and an end of the thin fins on the axial flow fan side is A fan that is inclined with respect to the central axis of the axial-flow fan so as to be located on the rear side in the rotational direction of the fan with respect to the end opposite to the end on the fan side With heat sink.
前記放射方向に設けられる前記薄板状フィンの上端円をつないで形成される包絡面が、中心部分に向けて窪む面とされていることを特徴とする請求項1に記載のファン付きヒートシンク。   The heat sink with a fan according to claim 1, wherein an envelope surface formed by connecting upper end circles of the thin plate-like fins provided in the radial direction is a surface recessed toward a central portion. 前記コア部が、中空部分にプラグ部を嵌め込まれて形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のファン付きヒートシンク。   The heat sink with a fan according to claim 1 or 2, wherein the core portion is formed by fitting a plug portion into a hollow portion. 前記コア部の一端部に、電子部品が熱授受可能に取り付けられる台座部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のファン付きヒートシンク。   The heat sink with a fan according to any one of claims 1 to 3, wherein a pedestal portion to which an electronic component is attached so as to be capable of transferring heat is provided at one end portion of the core portion. 前記プラグ部が、ヒートパイプとされていることを特徴とする請求項3または4に記載のファン付きヒートシンク。   The heat sink with a fan according to claim 3 or 4, wherein the plug portion is a heat pipe.
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