JP2006279004A - Heat sink with heat pipe - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数枚の放熱フィンを挿通するヒートパイプ、および、遠心ファンを備えたヒートシンク、特に、高さを抑え、コンパクトで放熱効率の高いヒートパイプ付ヒートシンクに関する。 The present invention relates to a heat pipe through which a plurality of radiating fins are inserted and a heat sink provided with a centrifugal fan, and more particularly, to a heat sink with a heat pipe that has a reduced height and is compact and has high heat dissipation efficiency.
CPU、素子等の発熱量、発熱密度の増大によって、放熱効率に優れた高性能のヒートシンクが求められている。更に、パソコン、ゲーム機器等の電子機器では、高さが制限され、コンパクト、低騒音で、放熱効率の高いヒートシンクが求められている。従来、製造コストの安価なアルミニウムの押し出し材によるヒートシンクが利用されてきた。押し出し材によるヒートシンクは、受熱ブロックと放熱フィンとが一体的に形成されるので、製造は容易であるが、製造上の制限によって放熱フィンのピッチが限定され細かなピッチでフィンを形成することが技術的に困難であった。 There is a need for a high-performance heat sink with excellent heat dissipation efficiency due to an increase in heat generation amount and heat generation density of CPUs and elements. Furthermore, electronic devices such as personal computers and game machines are required to have a heat sink with a limited height, a compact size, low noise, and high heat dissipation efficiency. Conventionally, heat sinks made of extruded aluminum material, which are inexpensive to manufacture, have been used. The heat sink made of extruded material is easy to manufacture because the heat receiving block and the heat radiating fins are integrally formed. However, the pitch of the heat radiating fins is limited due to manufacturing restrictions, and the fins can be formed at a fine pitch. Technically difficult.
更に、受熱ブロックと放熱フィンの組み合わせだけでは発熱量の増大に対応することが難しくなり、ヒートパイプを組み合わせたヒートシンクが使用されるようになった。その中でも、受熱ブロックに一端が取り付けられた垂直に配置された複数のヒートパイプに、薄板状の多数の放熱フィンが挿通されたタイプのヒートシンクが広く使用されるようになってきた。このようにヒートパイプを使用することによって、放熱面積とフィン効率を向上し、高発熱量の放熱が可能になる。 Furthermore, it is difficult to cope with an increase in the amount of heat generated only by the combination of the heat receiving block and the heat radiating fins, and a heat sink combined with a heat pipe has been used. Among them, a heat sink of a type in which a plurality of thin plate-like heat radiation fins are inserted into a plurality of vertically arranged heat pipes having one end attached to a heat receiving block has been widely used. By using the heat pipe in this way, the heat radiation area and fin efficiency are improved, and heat radiation with a high calorific value is possible.
ヒートパイプの内部には作動流体の流路となる空間が設けられ、その空間に収容された作動流体が、蒸発、凝縮等の相変化や移動をすることによって、熱の移動が行われる。即ち、ヒートパイプの吸熱側において、ヒートパイプを構成する容器の材質中を熱伝導して伝わってきた被冷却部品が発する熱により、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。放熱側においては、作動流体の蒸気は冷却され再び液相状態に戻る。このように液相状態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行われる。 A space serving as a flow path for the working fluid is provided inside the heat pipe, and the working fluid accommodated in the space undergoes a phase change or movement such as evaporation or condensation, thereby transferring heat. That is, on the heat absorption side of the heat pipe, the working fluid evaporates due to the heat generated by the parts to be cooled that are conducted through the material of the container constituting the heat pipe, and the vapor moves to the heat radiation side of the heat pipe. To do. On the heat radiating side, the working fluid vapor is cooled and returned to the liquid phase again. The working fluid that has returned to the liquid phase in this way moves (refluxs) again to the heat absorption side. Heat is transferred by such phase transformation and movement of the working fluid.
通常、受熱ブロックに接続され、垂直に配置された複数のヒートパイプに多数の放熱フィンが挿通されたタイプのヒートシンクを使用する強制冷却方式のヒートシンクの場合には、放熱フィンの側面部にファンを取り付けて、被冷却部品の熱をヒートパイプによって放熱フィンに移動し、冷却用ファンによって強制的に冷却する。特許文献1には示されていないが、ファンも含めた実際の構成は、例えば図9に示すようなものが一般的である。図9(a)はその左側面図、図9(b)はその正面図である。
しかし、上述した冷却用ファンを備えた従来のヒートシンクは、フィンの前面の面積が軸流ファンの面積に匹敵し、ファンの高さが高くなりがちである。このようなヒートシンクを、パソコン、ゲーム機器等の高さが制限される電子機器に使用する場合には、放熱フィンの高さを低くする代わりに横寸法を大きくした横長のヒートシンクになり、放熱フィンが広くなり、それを冷却するためには小径のファンを多数並べることになり、組み合わせるファンの数が多くなってしまう。それと共に騒音が高くなる、更には、電子機器の排気口が大きくなり、各種端末類の設置場所の確保と相俟って筐体も大型化してしまうという問題点がある。 However, in the conventional heat sink including the cooling fan described above, the area of the front surface of the fin is comparable to the area of the axial fan, and the height of the fan tends to be high. When such heat sinks are used in electronic devices where the height is limited, such as personal computers and game machines, instead of reducing the height of the heat dissipation fins, the heat sink becomes a horizontally long heat sink, In order to cool it, many small-diameter fans are arranged, and the number of fans to be combined increases. At the same time, there is a problem that the noise becomes high, the exhaust port of the electronic device becomes large, and the housing becomes large in combination with securing the installation place of various terminals.
従って、この発明の目的は、パソコン、ゲーム機器等の高さが制限される電子機器に使用する場合においても、高さを抑え、低騒音かつコンパクトで、放熱効率の高いヒートパイプ付ヒートシンクを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat pipe with a heat pipe that suppresses the height, is low in noise, is compact, and has high heat dissipation efficiency even when used in electronic devices where the height is limited, such as personal computers and game machines. There is to do.
発明者は、上述した従来の問題点を解決するために研究を重ねた。その結果、複数枚を積層配置した環状放熱フィンの内側に形成される空洞部に遠心ファンを設置し、被冷却部品の熱を受熱ブロックから、放熱フィンを挿通するように垂直配置された複数のヒートパイプによって、熱を移動し、遠心ファンによって、上下部から空気を取り込み、放熱フィンに吹付けることによって、高さを抑え、低騒音かつコンパクトで、放熱効率の高いヒートパイプ付ヒートシンクが得られることが判明した。 The inventor has conducted research in order to solve the conventional problems described above. As a result, a centrifugal fan is installed in the cavity formed inside the annular heat dissipating fins arranged in a plurality of layers, and the heat of the part to be cooled is vertically inserted so that the heat dissipating fins are inserted from the heat receiving block. Heat is transferred by the heat pipe, air is taken in from the upper and lower parts by the centrifugal fan, and blown to the heat radiating fins to reduce the height, achieve low noise and compact heat sink with heat pipe with high heat dissipation efficiency. It has been found.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの第1の態様は、冷却を要する一個または複数の発熱体と熱的に接続する一個または複数の受熱ブロックと、
前記受熱ブロックと熱的に接続し受熱ブロックから熱を輸送する複数のヒートパイプと、
前記ヒートパイプが挿通して熱的に接続し、並列配置されてその内部に空洞部を形成する複数の環状薄板状フィンからなる放熱フィン部と、
遠心ファンの回転軸が前記環状薄板状フィンと略垂直になるように、前記空洞部に配置され、前記放熱フィン部の上および/または下方向から空気を取り入れ、前記放熱フィン部の側方に向かって空気を排出する遠心ファンとを備えたヒートパイプ付ヒートシンクである。
The first aspect of the heat pipe with heat pipe of the present invention includes one or a plurality of heat receiving blocks that are thermally connected to one or a plurality of heating elements that require cooling,
A plurality of heat pipes thermally connected to the heat receiving block and transporting heat from the heat receiving block;
The heat pipe is inserted through and thermally connected, and a heat dissipating fin portion composed of a plurality of annular thin plate-like fins arranged in parallel to form a hollow portion therein, and
Arranged in the cavity so that the rotation axis of the centrifugal fan is substantially perpendicular to the annular thin plate-like fin, air is taken in from above and / or below the radiating fin, and to the side of the radiating fin. It is a heat sink with a heat pipe provided with the centrifugal fan which discharges | emits air toward.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの第2の態様は、前記複数のヒートパイプが前記受熱ブロックと熱的に接続する部分において交差する交差部を備えており、前記交差部において、個々の前記ヒートパイプが偏平加工され、交差した複数のヒートパイプ全体の高さが、個々のヒートパイプの交差しない部分の高さと略同一である、ヒートパイプ付ヒートシンクである。 According to a second aspect of the heat pipe with heat pipe of the present invention, the plurality of heat pipes include intersections that intersect at a portion where the plurality of heat pipes are thermally connected to the heat receiving block, and each of the heat pipes is at the intersection. Is a heat sink with a heat pipe in which the overall height of a plurality of intersecting heat pipes is substantially the same as the height of the non-intersecting portions of the individual heat pipes.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの第3の態様は、前記放熱フィン部の周囲を覆うカバーを更に備えており、前記カバーの一部に、前記遠心ファンで発生した空気流を外部に排出するための穴部を備えた、ヒートパイプ付ヒートシンクである。 According to a third aspect of the heat sink with a heat pipe of the present invention, a cover for covering the periphery of the radiating fin portion is further provided, and an air flow generated by the centrifugal fan is discharged to a part of the cover to the outside. It is a heat sink with a heat pipe provided with the hole part.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの第4の態様は、前記カバーが、並列配置された前記複数の薄板状フィンの各々の一部を延長して折り曲げることによって形成されている、ヒートパイプ付ヒートシンクである。 A fourth aspect of the heat sink with heat pipe of the present invention is a heat sink with heat pipe, wherein the cover is formed by extending and bending a part of each of the plurality of thin plate fins arranged in parallel. is there.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの第5の態様は、前記カバーは、前記薄板状フィンを通過した空気流を排出するためのダクトを、前記薄板状フィンの外端部近傍に形成し、前記ダクトは前記空気流を外部に排出するための穴部に向かって断面積が徐々に拡大している、ヒートパイプ付ヒートシンクである。 According to a fifth aspect of the heat sink with a heat pipe of the present invention, the cover is formed with a duct for discharging an air flow that has passed through the thin plate fins in the vicinity of an outer end portion of the thin plate fins. Is a heat sink with a heat pipe whose cross-sectional area gradually increases toward the hole for discharging the air flow to the outside.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの第6の態様は、前記遠心ファン側から見た前記放熱フィン部の奥行きが、前記空気流を外部に排出するための穴部に向かって徐々に拡大している、ヒートパイプ付ヒートシンクである。 In a sixth aspect of the heat sink with a heat pipe according to the present invention, the depth of the radiating fin portion viewed from the centrifugal fan side is gradually enlarged toward the hole portion for discharging the airflow to the outside. It is a heat sink with a heat pipe.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの第7の態様は、前記空気流を外部に排出するための穴部に向かって、前記複数のヒートパイプの配置密度が高くなっている、ヒートパイプ付ヒートシンクである。 7th aspect of the heat sink with a heat pipe of this invention is a heat sink with a heat pipe with which the arrangement density of these heat pipes is high toward the hole part for discharging | emitting the said air flow outside. .
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの第8の態様は、前記受熱ブロックに、さらに別の放熱フィンが熱的に接続して設けられ、前記遠心ファンが前記放熱フィン部の一方から空気を取り入れる際に、前記別の放熱フィンによって一部放熱がなされる、ヒートパイプ付ヒートシンクである。 According to an eighth aspect of the heat pipe with heat pipe of the present invention, when the heat receiving block is provided with another heat radiating fin thermally connected thereto, and the centrifugal fan takes in air from one of the heat radiating fin portions. A heat sink with a heat pipe that is partially radiated by the other radiating fin.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの第9の態様は、冷却を要する一個または複数の発熱体と熱的に接続する一個または複数の受熱ブロックと、
前記受熱ブロックと熱的に接続し受熱ブロックから熱を輸送する複数のヒートパイプであって、前記複数のヒートパイプが前記受熱ブロックと熱的に接続する部分において交差する交差部を備えており、前記交差部において、個々の前記ヒートパイプが偏平加工され、交差した複数のヒートパイプ全体の高さが、個々のヒートパイプの交差しない部分の高さと略同一であるヒートパイプと、
前記ヒートパイプが挿通し熱的に接続する複数の薄板状フィンからなるフィン部と、
ファンとからなるヒートパイプ付ヒートシンクである。
The ninth aspect of the heat pipe-attached heat sink of the present invention includes one or more heat receiving blocks that are thermally connected to one or more heating elements that require cooling,
A plurality of heat pipes that are thermally connected to the heat receiving block and transport heat from the heat receiving block, the plurality of heat pipes including an intersecting portion that intersects at a portion that is thermally connected to the heat receiving block; At the intersection, the individual heat pipes are flattened, and the overall height of the plurality of intersecting heat pipes is substantially the same as the height of the non-intersecting portions of the individual heat pipes;
A fin portion composed of a plurality of thin plate fins through which the heat pipe is inserted and thermally connected;
It is a heat pipe heat sink with a fan.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクによると、積層配置した複数の環状薄板フィンに、一部が受熱ブロックに接続された例えばU字形の丸型ヒートパイプを挿通し、そして、環状薄板フィンの内側に形成される空洞部に遠心ファンを配置するので、フィンの占める高さと幅を小さく抑えながらフィンの面積を広くし、被冷却部品の熱をヒートパイプによって放熱フィン部に効率的に移動し、1個の遠心ファンによって放熱することができる。従って、高さを抑え、低騒音かつコンパクトで、放熱効率の高いヒートパイプ付ヒートシンクを提供することができる。更に、フィン外周にカバーを設けることで空気排出方向に指向性を持たせ、筐体外へ直接排出することで、発熱体の発熱による筐体内空気温度上昇を抑えることもできる。 According to the heat sink with a heat pipe of the present invention, a plurality of annular thin plate fins arranged in layers are inserted through, for example, a U-shaped round heat pipe partially connected to the heat receiving block, and formed inside the annular thin plate fin. Since the centrifugal fan is placed in the cavity, the area of the fin is widened while keeping the height and width occupied by the fin small, and the heat of the part to be cooled is efficiently transferred to the radiating fin by the heat pipe. Heat can be dissipated by the centrifugal fan. Therefore, it is possible to provide a heat sink with a heat pipe that suppresses the height, is low in noise, is compact, and has high heat dissipation efficiency. Further, by providing a cover on the outer periphery of the fin, directivity is provided in the air discharge direction, and direct discharge to the outside of the housing can suppress an increase in air temperature in the housing due to heat generated by the heating element.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクを図面を参照しながら説明する。
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの1つの態様は、冷却を要する一個または複数の発熱体と熱的に接続する一個または複数の受熱ブロックと、
前記受熱ブロックと熱的に接続し受熱ブロックから熱を輸送する複数のヒートパイプと、
前記ヒートパイプが挿通して熱的に接続し、並列配置されてその内部に空洞部を形成する複数の環状薄板状フィンからなる放熱フィン部と、
遠心ファンの回転軸が前記環状薄板状フィンと略垂直になるように、前記空洞部に配置され、前記放熱フィン部の上および/または下方向から空気を取り入れ、前記放熱フィン部の側方に向かって空気を排出する遠心ファンとを備えたヒートパイプ付ヒートシンクである。
A heat sink with a heat pipe of the present invention will be described with reference to the drawings.
One aspect of the heat sink with a heat pipe of the present invention includes one or more heat receiving blocks that are thermally connected to one or more heating elements that require cooling;
A plurality of heat pipes thermally connected to the heat receiving block and transporting heat from the heat receiving block;
The heat pipe is inserted through and thermally connected, and a heat dissipating fin portion composed of a plurality of annular thin plate-like fins arranged in parallel to form a hollow portion therein, and
Arranged in the cavity so that the rotation axis of the centrifugal fan is substantially perpendicular to the annular thin plate-like fin, air is taken in from above and / or below the radiating fin, and to the side of the radiating fin. It is a heat sink with a heat pipe provided with the centrifugal fan which discharges | emits air toward.
図1は、この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの1つの態様を示す図である。図1(a)はその平面図であり、図1(b)はその側面図である。図1(a)、図1(b)に示すように、ヒートパイプ付ヒートシンク1は、冷却を要する発熱体と熱的に接続される受熱面を備えた受熱ブロック2と、受熱ブロック2に一部が熱的に接続され、受熱ブロックから熱を移動する複数本の例えば丸型ヒートパイプ3、4、5と、垂直方向に並列配置されてその内部に空洞部を形成する複数の環状薄板状フィンからなる放熱フィン部6と、空洞部に配置され、放熱フィン部の上下方向から空気を取り入れ、放熱フィン部の側方に向かって空気を排出する遠心ファン8とを備えている。
FIG. 1 is a view showing one embodiment of a heat sink with a heat pipe according to the present invention. FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a side view thereof. As shown in FIGS. 1A and 1B, a heat sink 1 with a heat pipe includes a
即ち、図1(a)に示すように、環状薄板フィン6は、内部が概ね円形で外側は所定の形状からなっている。同一形状の環状薄板フィン6が垂直方向に並列して配置されて空洞部9を形成する。このように形成された空洞部内に、回転軸が環状薄板フィンと垂直になるように遠心ファン8が配置される。空洞部の大きさは、遠心ファン8のインペラー7が回転軸の周りに回転することができる大きさである。即ち、環状薄板フィンの内端部と、遠心ファンのインペラーの外端部とは、放熱フィンに移動された熱が最も効率的に放熱されるように設定される。遠心ファンにおいては、図1(b)に示すように、遠心ファンのインペラーに上下部から垂直に風が入り(10、11)、インペラーと平行に360度に放熱フィンに向かって風が排出される(12)。
That is, as shown in FIG. 1A, the annular
この態様においては、ヒートパイプ3、4、5は、U字形丸型ヒートパイプ、L型丸型ヒートパイプ等を組み合わせて、その一部を受熱ブロック2に熱的に接続させる。ヒートパイプ3、4、5は、受熱ブロック2から横方向に延伸した後、湾曲して垂直方向に延伸する。垂直に延伸したヒートパイプの部分に上述したように、環状薄板フィンが挿通され熱的に接続される。
In this embodiment, the
上述したように、この発明のヒートパイプ付ヒートシンクにおいては、放熱フィン部の内側に遠心ファンが配置され、受熱ブロックからヒートパイプによって放熱フィン部に移動された熱を、遠心ファンによって全周に放散する。換言すれば、インペラーに垂直に風が入り、インペラーと並行に360度の方向に排出する遠心ファンの特性を生かして、高さを抑え且つ開口部が広い放熱フィン部をサークル状に、遠心ファンの外周に配置し、円周形状の放熱フィンに効率よく熱を拡散するために、受熱ブロック(熱源)と放熱フィン部とをヒートパイプで熱的に接続している。 As described above, in the heat sink with heat pipe of the present invention, the centrifugal fan is disposed inside the heat radiating fin portion, and the heat transferred from the heat receiving block to the heat radiating fin portion by the heat pipe is dissipated to the entire circumference by the centrifugal fan. To do. In other words, taking advantage of the characteristics of a centrifugal fan that winds vertically into the impeller and discharges in the direction of 360 degrees in parallel with the impeller, the radiating fin part with a wide opening and a reduced height is formed into a circle shape. The heat receiving block (heat source) and the radiating fin portion are thermally connected by a heat pipe in order to efficiently diffuse heat to the circumferential radiating fin.
従って、環状薄板フィンと遠心ファンの組み合わせによって、開口部を広くし、奥行きを狭くすることができ、単位体積当りの放熱効率が向上する。 Therefore, the combination of the annular thin plate fin and the centrifugal fan can widen the opening and reduce the depth, thereby improving the heat dissipation efficiency per unit volume.
上述した態様においては、全周にわたって放熱フィンの熱が放出される。この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの1つの態様において、放熱フィンの熱を特定の方向に規制する手段を備えていてもよい。 In the aspect mentioned above, the heat of a radiation fin is discharge | released over the perimeter. In one aspect of the heat pipe-attached heat sink of the present invention, there may be provided means for regulating the heat of the radiating fins in a specific direction.
図2は、この発明のこの発明のヒートパイプ付ヒートシンクの他の1つの態様を示す図である。図2(a)はその平面図であり、図2(b)はその側面図である。図2に示す態様においては、放熱フィンの熱を特定の方向に規制する手段として、カバーを備えている。即ち、図2(a)に示すように、上述した態様と同様に、内部が概ね円形で外側は所定の形状からなっている同一形状の環状薄板フィン6が垂直方向に並列して配置されて空洞部9を形成し、このように形成された空洞部内に、回転軸が環状薄板フィンと垂直になるように遠心ファン8が配置される。放熱フィン部に熱を効率よく拡散するために、この態様においても、受熱ブロックと放熱フィン部とをヒートパイプで熱的に接続している。
FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of a heat sink with a heat pipe according to the present invention. FIG. 2A is a plan view thereof, and FIG. 2B is a side view thereof. In the embodiment shown in FIG. 2, a cover is provided as means for regulating the heat of the radiating fins in a specific direction. That is, as shown in FIG. 2 (a), similar to the above-described embodiment, the annular
更に、ヒートパイプの垂直部に挿通された放熱フィン部の外側を覆うようにカバー13が設けられている。カバー13の一部には、遠心ファンで発生した空気流を外部に排出するための穴部を備えている。カバー13は、積層配置された複数の環状薄板フィン6の内側に形成される空洞部9を除き、放熱フィン部の上下および外周部を覆う。なお、カバーは所望の効果を得るために適宜設定できる。例えば、カバーの上下部は、遠心ファン8の外周部の一部を覆うように設けてもよい。図2(b)に示すように、遠心ファン8のインペラー7に上下部から垂直に風が入り、インペラー7と平行に360度に放熱フィンに向かって風が流れる。このように放熱フィンに沿って流れた風は、カバー13によってその方向が規制され誘導されて、図2(a)に矢印32で示すように、穴部を通ってヒートシンク外に排出される。
Furthermore, the
放熱フィンの熱を特定の方向に規制する手段として、カバーを環状薄板フィンを加工して形成してもよい。
図3は、この発明のこの発明のヒートパイプ付ヒートシンクの他の1つの態様を示す図である。図3(a)はその平面図であり、図3(b)はその側面図である。図3(c)は、加工された環状薄板フィンを示す斜視図である。図3に示す態様においては、放熱フィンの熱を特定の方向に規制する手段として、カバーを備え、カバーが、並列配置された複数の薄板状フィンの各々の一部を延長して折り曲げることによって形成されている。
As a means for restricting the heat of the radiating fins in a specific direction, the cover may be formed by processing an annular thin plate fin.
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the heat sink with a heat pipe according to the present invention. FIG. 3A is a plan view thereof, and FIG. 3B is a side view thereof. FIG. 3C is a perspective view showing the processed annular thin plate fin. In the embodiment shown in FIG. 3, as means for regulating the heat of the radiating fins in a specific direction, a cover is provided, and the cover extends and bends a part of each of the plurality of thin plate-like fins arranged in parallel. Is formed.
即ち、図3(a)に示すように、上述した態様と同様に、内部が概ね円形で外側は所定の形状からなっている同一形状の環状薄板フィン6が垂直方向に並列して配置されて空洞部9を形成し、このように形成された空洞部内に、回転軸が環状薄板フィンと垂直になるように遠心ファン8が配置される。放熱フィン部に熱を効率よく拡散するために、この態様においても、受熱ブロック2と放熱フィン部6とをヒートパイプ3、4、5で熱的に接続している。
That is, as shown in FIG. 3 (a), similar to the above-described embodiment, annular
図3(c)に示すように、内部が概ね円形の空間9が形成された各環状薄板フィン6は、その外周部が一方向に折り曲げられて垂直部分61が形成されている。このように形成された垂直部61が隣接する環状薄板フィンの上面60と接して、環状薄板フィンの端部を閉塞する。その結果、図3(b)に示すように、放熱フィン部の外端部が全体として、実質的にカバーを設けたと同じようは形状になる。
As shown in FIG. 3 (c), each annular
この態様においては、遠心ファン8のインペラー7に上下部から垂直に風が入り、インペラー7と平行に360度に放熱フィンに向かって風が流れる。このように放熱フィンに沿って流れた風は、外端部に形成された垂直部によって流れが規制され誘導されて、図3(a)に矢印32で示すように、穴部を通ってヒートシンク外に排出される。
In this embodiment, wind enters the
更に、放熱フィンの熱を特定の方向に規制する手段として、カバーを設け、環状薄板フィンの外周部にダクトを形成してもよい。
図4は、この発明のこの発明のヒートパイプ付ヒートシンクの他の1つの態様を示す図である。この態様のヒートパイプ付ヒートシンクにおいては、上述したカバーは、薄板状フィンを通過した空気流を排出するためのダクトを、薄板状フィンの外端部近傍に形成し、ダクトは空気流を外部に排出するための穴部に向かって断面積が徐々に拡大している。
Further, a cover may be provided as a means for regulating the heat of the radiating fin in a specific direction, and a duct may be formed on the outer peripheral portion of the annular thin plate fin.
FIG. 4 is a view showing another embodiment of a heat sink with a heat pipe according to the present invention. In the heat sink with a heat pipe of this aspect, the cover described above forms a duct for discharging the air flow that has passed through the thin plate fin in the vicinity of the outer end portion of the thin plate fin, and the duct sends the air flow to the outside. The cross-sectional area gradually increases toward the hole for discharging.
図4に示すように、上述した態様と同様に、この態様においても、内部が概ね円形で外側も概ね円形からなっている同一形状の環状薄板フィン6が垂直方向に並列して配置されて空洞部9を形成し、このように形成された空洞部内に、回転軸が環状薄板フィンと垂直になるように遠心ファン8が配置される。放熱フィン部6に熱を効率よく拡散するために、この態様においても、(図示しない)受熱ブロックと放熱フィン部6とをヒートパイプ3、4、5で熱的に接続している。
As shown in FIG. 4, similar to the above-described embodiment, in this embodiment, annular
ヒートパイプの垂直部に挿通された放熱フィン部の外側を覆うようにカバー13が設けられている。カバー13の一部には、遠心ファンで発生した空気流を外部に排出するための穴部を備えている。カバー13は、積層配置された複数の環状薄板フィン6の内側に形成される空洞部に配置された遠心ファン8の外周部の一部を覆うように設けられている。図4に示すように、環状薄板フィンの外周部とカバーの内周部との間にダクト15が形成されている。ダクトの断面積は一定でもよいが、この態様では、空気流を外部に排出するための穴部に向かって断面積が徐々に拡大している。即ち、ダクトはカバーの穴部の側15−2とその反対側15−1において断面積が異なっている。即ち、穴部の反対側では、Aで示すように、ダクトの断面積が小さく、一方穴部の近傍では、Bで示すように、ダクトの断面積が大きくなるように設定されている。
A
この態様においては、遠心ファン8のインペラー7に上下部から垂直に風が入り、インペラー7と平行に360度に放熱フィンに向かって風が流れる。このように放熱フィンに沿って流れた風は、環状薄板フィンの外端部近傍に形成された、穴部に向かって断面積が徐々に拡大するダクトを通って環状薄板フィンの外周部に沿って流れ、図4に矢印32で示すように、穴部を通ってヒートシンク外に排出される。このようにダクトを形成することによって、放熱フィンを通過して上温した空気を速やかにヒートシンク外に排出し、放熱効率を高めることができる。
In this embodiment, wind enters the
次に、受熱ブロックからヒートパイプによって放熱フィンに移動された熱のより効率的な放熱について説明する。
図5は、この発明のこの発明のヒートパイプ付ヒートシンクの他の1つの態様を示す図である。図5(a)はその平面図であり、図5(b)はその側面図である。この態様のヒートパイプ付ヒートシンクにおいては、上述した遠心ファン側から見た放熱フィン部の奥行きが、空気流を外部に排出するための穴部に向かって徐々に拡大している。即ち、環状薄板フィンの形状が変化している。
Next, more efficient heat radiation of the heat transferred from the heat receiving block to the heat radiation fin by the heat pipe will be described.
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of a heat sink with a heat pipe according to the present invention. FIG. 5A is a plan view thereof, and FIG. 5B is a side view thereof. In the heat sink with a heat pipe of this aspect, the depth of the radiating fin portion viewed from the centrifugal fan side described above gradually expands toward the hole portion for discharging the airflow to the outside. That is, the shape of the annular thin plate fin is changed.
図5に示すように、上述した態様と同様に、この態様においても、内部が概ね円形で外側も概ね円形からなっている同一形状の環状薄板フィン6が垂直方向に並列して配置されて空洞部9を形成し、このように形成された空洞部内に、回転軸が環状薄板フィンと垂直になるように遠心ファン8が配置される。放熱フィン部6に熱を効率よく拡散するために、この態様においても、受熱ブロック2と放熱フィン部6とをヒートパイプ3、4、5(2本のU字形丸型ヒートパイプと1本のL型ヒートパイプ)で熱的に接続している。
As shown in FIG. 5, similar to the above-described embodiment, in this embodiment, annular
ヒートパイプの垂直部に挿通された放熱フィン部の外側を覆うようにカバー13が設けられている。カバー13の一部には、遠心ファンで発生した空気流を外部に排出するための穴部を備えている。カバー13は、積層配置された複数の環状薄板フィン6の内側に形成される空洞部に配置された遠心ファン8の外周部の一部を覆うように設けられている。
A
図5(a)に示すように、環状薄板フィン6は、内部が概ね円形で外側は、非対称の形状からなっている。即ち、遠心ファン側から見て、環状薄板フィン部の奥行きが、空気流を外部に排出するための穴部の反対側16−1では小さく、徐々に拡大して、穴部近傍6−2では大きくなっている。
As shown in FIG. 5 (a), the annular
この態様においては、遠心ファン8のインペラー7に上下部から垂直に風が入り、インペラー7と平行に360度に放熱フィンに向かって風が流れる。このように放熱フィンに沿って流れた風は、空気流を外部に排出するための穴部に沿って、図5に矢印32で示すように、流れ穴部を通ってヒートシンク外に排出される。このように環状薄板フィンを形成することによって、外部に空気流を排出する穴部側に熱を広く拡散して、放熱効率を高めることができる。
In this embodiment, wind enters the
更に、ヒートパイプの配置密度を変化させて、放熱フィンへの熱の拡散を効率的にすることについて説明する。
図6は、この発明のこの発明のヒートパイプ付ヒートシンクの他の1つの態様を示す図である。図6(a)はその平面図であり、図6(b)はその側面図である。この態様のヒートパイプ付ヒートシンクにおいては、受熱ブロックの熱を、ヒートパイプの配置密度を変化させて、放熱フィンへの熱の拡散を、より一層効率的にしている。即ち、空気流を外部に排出するための穴部に向かって、複数のヒートパイプの配置密度が高くなっている。
Furthermore, changing the arrangement density of the heat pipes to make the diffusion of heat to the radiation fins efficient will be described.
FIG. 6 is a view showing another embodiment of the heat sink with a heat pipe of the present invention. FIG. 6A is a plan view thereof, and FIG. 6B is a side view thereof. In the heat sink with heat pipe of this aspect, the heat density of the heat receiving block is changed by changing the arrangement density of the heat pipes, so that the heat is more efficiently diffused to the radiation fins. That is, the arrangement density of the plurality of heat pipes increases toward the hole for discharging the airflow to the outside.
図6に示すように、この態様においても、内部が概ね円形で外側も概ね円形からなっている同一形状の環状薄板フィン6が垂直方向に並列して配置されて空洞部9を形成し、このように形成された空洞部内に、回転軸が環状薄板フィンと垂直になるように遠心ファン8が配置される。放熱フィン部6に熱を効率よく拡散するために、この態様においても、受熱ブロック2と放熱フィン部6とをヒートパイプで熱的に接続している。但し、図6(a)に示すように、環状薄板フィンを挿通するヒートパイプが、空気流を外部に排出するための穴部に向かって、ヒートパイプの配置密度が高くなっている。即ち、大部分のヒートパイプ3、23、4、22が穴部近傍に配置されている。例えば、2本のU字形丸型ヒートパイプと、3本のL字形丸型ヒートパイプを組み合わせる。
As shown in FIG. 6, also in this embodiment, annular
ヒートパイプの垂直部に挿通された放熱フィン部の外側を覆うようにカバー13が設けられている。カバー13の一部には、遠心ファンで発生した空気流を外部に排出するための穴部を備えている。カバー13は、積層配置された複数の環状薄板フィン6の内側に形成される空洞部に配置された遠心ファン8の外周部の一部を覆うように設けられている。
A
この態様においては、遠心ファン8のインペラー7に上下部から垂直に風が入り、インペラー7と平行に360度に放熱フィンに向かって風が流れる。このように放熱フィンに沿って流れた風は、空気流を外部に排出するための穴部に沿って、図6に矢印32で示すように、流れ穴部を通ってヒートシンク外に排出される。このようにヒートパイプの配置密度を変化させることによって、外部に空気流を排出する穴部側の放熱フィンに熱を多く拡散して、放熱効率を高めることができる。
In this embodiment, wind enters the
上述した態様においては、受熱ブロックとヒートパイプの一部が熱的に接続しているが、受熱ブロックと熱的に接続する複数のヒートパイプを交差させてもよい。
図7は、この発明のこの発明のヒートパイプ付ヒートシンクの他の1つの態様を説明する図である。図7(a)はその平面図であり、図7(b)はその側面図である。図7(c)は、図7(a)におけるA−A’断面図である。図7(d)は、図7(a)におけるB−B’断面図である。この態様のヒートパイプ付ヒートシンクにおいては、複数のヒートパイプが受熱ブロックと熱的に接続する部分において交差する交差部を備えており、交差部において、個々のヒートパイプが偏平加工され、交差した複数のヒートパイプ全体の高さが、個々のヒートパイプの交差しない部分の高さと略同一である。
In the embodiment described above, a part of the heat receiving block and the heat pipe are thermally connected, but a plurality of heat pipes that are thermally connected to the heat receiving block may be crossed.
FIG. 7 is a diagram for explaining another aspect of the heat sink with heat pipe of the present invention. FIG. 7A is a plan view thereof, and FIG. 7B is a side view thereof. FIG.7 (c) is AA 'sectional drawing in Fig.7 (a). FIG.7 (d) is BB 'sectional drawing in Fig.7 (a). In the heat sink with heat pipe of this aspect, a plurality of heat pipes are provided with intersecting portions that intersect at a portion where the heat pipes are thermally connected to the heat receiving block. The overall height of the heat pipe is substantially the same as the height of the non-intersecting portion of the individual heat pipes.
図7(a)には、空洞部に遠心ファンが配置されていない状態を示している。図7(a)に示すように、受熱ブロックに、例えば、2本のU字形丸型ヒートパイプ3、4と1本のL字形丸型ヒートパイプ5が交差して熱的に接続されている。即ち、3本のヒートパイプの交差部が、受熱ブロックと熱的に接続する部分に存在している。各ヒートパイプは受熱ブロックから横方向に延伸し、湾曲して垂直に延伸し、垂直部が環状薄板フィン6を挿通して熱的に接続している。
FIG. 7A shows a state where no centrifugal fan is disposed in the cavity. As shown in FIG. 7A, for example, two U-shaped
図7(d)に示すように、交差部以外の部分では、受熱ブロック2に溝部が形成され、ヒートパイプ3が溝部に埋め込まれて、熱抵抗を小さくしている。図7(c)に示すように、交差部では、同様に受熱ブロックに溝が形成され、一本のヒートパイプを中央に、他の2本のヒートパイプを上下に配置して、一本のヒートパイプを2本のヒートパイプで上下から覆うようにしている。各ヒートパイプはそれぞれ扁平加工されて、交差した3本のヒートパイプ全体の高さが、1本のヒートパイプの交差しない部分の高さと略同一であるように配置する。図7(c)に示すように、中央のヒートパイプ3は、両側から扁平加工する。上側のヒートパイプ5は、下側から上方に向かって扁平加工し、下側のヒートパイプ4は、上側から下方に向かって扁平加工する。このように扁平加工して組み合わせることによって、交差部に膨らみが生じないようにする。
As shown in FIG. 7D, a groove portion is formed in the
受熱ブロックと熱的に接続する部分に交差部を設けることによって、受熱ブロック中央部にヒートパイプを配置することができ、放熱効率をより一層高めることができる。
上述した複数のヒートパイプが受熱ブロックと熱的に接続する部分において交差する交差部を備えており、交差部において、個々のヒートパイプが偏平加工され、交差した複数のヒートパイプ全体の高さが、個々のヒートパイプの交差しない部分の高さと略同一である特徴は、図1から図6を参照して説明した態様にも適用することができる。
By providing the intersection at the portion thermally connected to the heat receiving block, the heat pipe can be arranged at the center of the heat receiving block, and the heat radiation efficiency can be further enhanced.
The plurality of heat pipes described above includes an intersecting portion that intersects at a portion where the heat pipe is thermally connected to the heat receiving block. At the intersecting portion, the individual heat pipes are flattened, and the height of the plurality of intersecting heat pipes is The feature that is substantially the same as the height of the non-intersecting portion of the individual heat pipes can also be applied to the embodiment described with reference to FIGS.
更に、この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの別の態様において、受熱ブロックに、さらに別の放熱フィンが熱的に接続して設けられている。この場合には、遠心ファンが放熱フィン部の一方から空気を取り入れる際に、別の放熱フィンによって、一部の熱の放熱がなされる。この特徴も図1から図6を参照して説明した態様にも適用することができる。 Furthermore, in another aspect of the heat sink with a heat pipe of the present invention, another heat radiating fin is thermally connected to the heat receiving block. In this case, when the centrifugal fan takes in air from one of the radiating fin portions, a part of the heat is radiated by another radiating fin. This feature can also be applied to the embodiment described with reference to FIGS.
更に、この発明のヒートパイプ付ヒートシンクの別の態様は、冷却を要する発熱体と熱的に接続する受熱ブロックと、
前記受熱ブロックと熱的に接続し受熱ブロックから熱を輸送する複数のヒートパイプであって、前記複数のヒートパイプが前記受熱ブロックと熱的に接続する部分において交差する交差部を備えており、前記交差部において、個々の前記ヒートパイプが偏平加工され、交差した複数のヒートパイプ全体の高さが、個々のヒートパイプの交差しない部分の高さと略同一であるヒートパイプと、
前記ヒートパイプが挿通し熱的に接続する複数の薄板状フィンからなるフィン部と、
ファンとからなるヒートパイプ付ヒートシンクである。
Further, another aspect of the heat sink with a heat pipe of the present invention is a heat receiving block that is thermally connected to a heating element that requires cooling,
A plurality of heat pipes that are thermally connected to the heat receiving block and transport heat from the heat receiving block, the plurality of heat pipes including an intersecting portion that intersects at a portion that is thermally connected to the heat receiving block; At the intersection, the individual heat pipes are flattened, and the overall height of the plurality of intersecting heat pipes is substantially the same as the height of the non-intersecting portions of the individual heat pipes;
A fin portion composed of a plurality of thin plate fins through which the heat pipe is inserted and thermally connected;
It is a heat pipe heat sink with a fan.
この態様のヒートパイプ付ヒートシンクにおいては、上述した複数のヒートパイプが受熱ブロックと熱的に接続する部分において交差する交差部を備えており、交差部において、個々のヒートパイプが偏平加工され、交差した複数のヒートパイプ全体の高さが、個々のヒートパイプの交差しない部分の高さと略同一である特徴は、複数の環状薄板フィンと、環状薄板フィンの内部に形成される空洞部に遠心ファンを配置するヒートシンクだけでなく、空洞部を備えない複数の薄板フィンとその側方または上方に配置されるファンとの組み合わせにも広く適用することができる。 In the heat sink with a heat pipe of this aspect, the plurality of heat pipes described above include an intersecting portion that intersects at a portion that is thermally connected to the heat receiving block, and at each intersecting portion, the individual heat pipes are flattened and intersected. The overall height of the plurality of heat pipes is substantially the same as the height of the non-intersecting parts of the individual heat pipes. The centrifugal fan is formed in the plurality of annular thin plate fins and the cavity formed inside the annular thin plate fins. The present invention can be widely applied not only to a heat sink that arranges a plurality of thin plate fins but also to a combination of a plurality of thin plate fins that do not have a cavity and a fan that is arranged on the side or above the thin plate fin.
この態様のヒートパイプ付ヒートシンクに、放熱フィンの熱を特定の方向に規制する手段(カバー、ダクト、フィンの端部の加工)を適用することができる。更に、放熱効果を高めるためのヒートパイプの配置密度の変化、放熱フィンの面積の変化等も同様に適用することができる。
なお、受熱ブロック2はアルミニウム、銅等の熱伝導性に優れた金属材料から作製されており、その形状は、円柱、四角柱、多角柱等、発熱素子の形状に応じて適切に選ぶことができる。なお、高さの異なる複数の発熱素子に接続する場合には、発熱素子に対応して、受熱面に凹凸を形成してもよい。
Means (processing of the end portions of the cover, duct, and fin) for restricting the heat of the radiating fin in a specific direction can be applied to the heat sink with heat pipe of this aspect. Furthermore, a change in the arrangement density of the heat pipes for enhancing the heat radiation effect, a change in the area of the heat radiation fin, and the like can be similarly applied.
The
上述したように、受熱ブロックとヒートパイプとの接続を容易にするために、対応する溝部を設け、ヒートパイプとの間の接触面積を広げて熱伝導性を高めてもよい。ヒートパイプとして、それに限定されることはないが、丸型ヒートパイプを用いることが好ましい。 As described above, in order to facilitate the connection between the heat receiving block and the heat pipe, a corresponding groove portion may be provided to increase the contact area between the heat pipe and increase the thermal conductivity. The heat pipe is not limited to this, but it is preferable to use a round heat pipe.
この発明のヒートパイプ付ヒートシンクにおいて、発熱体およびそれに熱的に接続される受熱部ブロックがそれぞれ複数であってもよい。図8は、この発明のこの発明のヒートパイプ付ヒートシンクの他の1つの態様を説明する図である。この態様においては、2つの発熱体にそれぞれ熱的に接続される2つの受熱ブロックを備えている。図8(a)は表(上)側から見た斜視図であり、図8(b)は裏(下)側から見た斜視図である。なお、詳細に説明しないが、受熱ブロックは3個以上の発熱体に対応するように3個以上であってもよい。
図8(a)に示すように、内部が概ね円形で外側は所定の形状からなっている同一形状の環状薄板フィン6が垂直方向に並列して配置されて空洞部9を形成し、このように形成された空洞部内に、回転軸が環状薄板フィンと垂直になるように(図示しない)遠心ファンが配置される。放熱フィン部に熱を効率よく拡散するために、2つの受熱ブロック2a、2bと放熱フィン部6とをヒートパイプ3、4、5で熱的に接続している。即ち、2つの受熱部2a、2bは、例えば、放熱フィン部の両側部に位置する2つの発熱素子にそれぞれ熱的に接続するように配置されている。各受熱部にはそれぞれ3本の丸型ヒートパイプの一方の端部が埋め込まれ、他方の端部が複数の環状薄板フィンを貫通して熱的に接続される。このようにして、2つの発熱素子の熱が放熱フィン部に効率よく移動される。
In the heat pipe-attached heat sink of the present invention, there may be a plurality of heating elements and a plurality of heat receiving part blocks thermally connected thereto. FIG. 8 is a diagram for explaining another aspect of the heat sink with heat pipe of the present invention. In this embodiment, two heat receiving blocks are provided which are thermally connected to the two heating elements, respectively. 8A is a perspective view seen from the front (upper) side, and FIG. 8B is a perspective view seen from the back (lower) side. Although not described in detail, the number of heat receiving blocks may be three or more so as to correspond to three or more heating elements.
As shown in FIG. 8 (a), annular
なお、内部が概ね円形の空間9が形成された各環状薄板フィン6は、図3(c)を参照して説明したように、その外周部が一方向に折り曲げられて垂直部分61が形成され、このように形成された垂直部61が隣接する環状薄板フィンの上面60と接して、環状薄板フィンの端部を閉塞する形態でもよく、また、図5(b)を参照して説明したように、ヒートパイプの垂直部に挿通された放熱フィン部の外側を覆うようにカバー13が設けられていてもよい。
In addition, as described with reference to FIG. 3C, each of the annular
この態様においても、空洞部9内に配置される遠心ファンのインペラーに上下部から垂直に風が入り、インペラーと平行に360度に放熱フィンに向かって風が流れる。このように放熱フィンに沿って流れた風は、外端部に形成された垂直部、または、カバーによって流れが規制され誘導されて、ヒートシンク外に排出される。この態様によると、複数の発熱素子の熱を効率的に放熱することができる。
Also in this aspect, wind enters the impeller of the centrifugal fan disposed in the
実施例 Example
図7に示すように、この発明のヒートパイプ付ヒートシンクを作製した。即ち、外径φ130mm、内径φ100mm(中心は5mm偏心)肉厚0.3mm、材質アルミニウムの環状薄板フィン(放熱フィン)15枚を調製した。更に、φ5mmの銅製のU字形ヒートパイプを2本、L字形ヒートパイプを1本、それぞれ調製した。このように調製した放熱フィンを等間隔で積層して、各ヒートパイプの5箇所の放熱部を、積層した放熱フィンに圧入して固定した。即ち、放熱フィンとヒートパイプは熱的に接続され固定されている。次いで、銅製受熱ブロック2に溝を設け、ヒートパイプをカシメにて固定した。勿論、半田、接着材で固定してもよい。
尚、3本のヒートパイプは、放熱効率を一層高めるために受熱部において交差させた。3本のヒートパイプの交差部は、それぞれのヒートパイプの厚さを1.5mmまで扁平した。中央に位置するヒートパイプは両側から扁平し、下側に位置するヒートパイプは上側から扁平し、上側に位置するヒートパイプは下側から扁平した。上述したように組み合わせて、ヒートシンク本体を作製した。
このように作製されたヒートシンク本体に、インペラー外径98mm、厚さ28.3mm、枚数18枚の遠心ファンと、アルミニウム製、肉厚1mm、外周67R(上下に吸入口あり)高さ32.3mmのカバーとを組み合わせた。全体の高さは58mmであった。
ファンはDC5Vで、毎分2000回転駆動とした。
このように作製されたヒートパイプ付ヒートシンクの受熱ブロックに、半導体を模擬したアルミニウム製ヒーターを取り付けて、次の条件で性能を測定した。
入力:100W
環境温度:25℃
ファン5V(2000回転)
以上の条件で熱ブロック中央部の温度は約35℃を示した。騒音は27dbであった。熱抵抗は約0.1℃/Wであった。
なお、ヒートパイプの交差部を設けないで、ヒートパイプを所定のRで曲げて受熱ブロックに接続した場合には、熱抵抗は約0.12℃/Wであった。
上述したところから明らかなように、ヒートパイプに交差部を設けることによって、放熱効率が一層高まることがわかる。
以上に説明したように、この発明によると、高さを抑え、低騒音かつコンパクトで、放熱効率の高いヒートパイプ付ヒートシンクを提供することができる。
As shown in FIG. 7, a heat sink with a heat pipe of the present invention was produced. That is, 15 sheets of annular thin plate fins (radiation fins) made of aluminum with an outer diameter of 130 mm, an inner diameter of 100 mm (center is 5 mm eccentricity) and a thickness of 0.3 mm were prepared. Furthermore, two U-shaped copper heat pipes with a diameter of 5 mm and one L-shaped heat pipe were prepared. The heat radiation fins thus prepared were laminated at equal intervals, and the five heat radiation portions of each heat pipe were press-fitted into the laminated heat radiation fins and fixed. That is, the radiating fin and the heat pipe are thermally connected and fixed. Next, a groove was provided in the copper
The three heat pipes were crossed at the heat receiving part in order to further improve the heat radiation efficiency. At the intersection of the three heat pipes, the thickness of each heat pipe was flattened to 1.5 mm. The heat pipe located at the center was flattened from both sides, the heat pipe located below was flattened from above, and the heat pipe located above was flattened from below. The heat sink main body was produced by combining as described above.
The heat sink body thus manufactured has an impeller outer diameter of 98 mm, a thickness of 28.3 mm, a number of 18 centrifugal fans, an aluminum product, a thickness of 1 mm, an outer periphery 67R (with suction ports on the top and bottom), a height of 32.3 mm. Combined with the cover. The overall height was 58 mm.
The fan was DC 5 V and was driven at 2000 rpm.
An aluminum heater simulating a semiconductor was attached to the heat receiving block of the heat pipe heat sink produced in this way, and the performance was measured under the following conditions.
Input: 100W
Environmental temperature: 25 ° C
Fan 5V (2000 rpm)
Under the above conditions, the temperature at the center of the heat block was about 35 ° C. The noise was 27 db. The thermal resistance was about 0.1 ° C./W.
In addition, when the heat pipe was bent at a predetermined R and connected to the heat receiving block without providing the intersecting portion of the heat pipe, the thermal resistance was about 0.12 ° C./W.
As is apparent from the above description, it can be seen that the heat radiation efficiency is further increased by providing the intersections in the heat pipe.
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a heat pipe heat sink with reduced height, low noise, compact size, and high heat dissipation efficiency.
1 この発明のヒートパイプ付ヒートシンク
2 受熱ブロック
3 ヒートパイプ
4 ヒートパイプ
5、21、22、23 ヒートパイプ
6 環状薄板フィン(放熱フィン部)
7 インペラー
8 遠心ファン
9 空洞部
10 吸入空気
11 吸入空気
12、32排出空気
13 カバー
15 ダクト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat sink with
7
Claims (12)
前記受熱ブロックと熱的に接続し受熱ブロックから熱を輸送する複数のヒートパイプと、
前記ヒートパイプが挿通して熱的に接続し、並列配置されてその内部に空洞部を形成する複数の環状薄板状フィンからなる放熱フィン部と、
遠心ファンの回転軸が前記環状薄板状フィンと略垂直になるように、前記空洞部に配置され、前記放熱フィン部の上および/または下方向から空気を取り入れ、前記放熱フィン部の側方に向かって空気を排出する遠心ファンとを備えたヒートパイプ付ヒートシンク。 One or more heat-receiving blocks that are thermally connected to one or more heating elements that require cooling;
A plurality of heat pipes thermally connected to the heat receiving block and transporting heat from the heat receiving block;
The heat pipe is inserted through and thermally connected, and a heat dissipating fin portion composed of a plurality of annular thin plate-like fins arranged in parallel to form a hollow portion therein, and
Arranged in the cavity so that the rotation axis of the centrifugal fan is substantially perpendicular to the annular thin plate-like fin, air is taken in from above and / or below the radiating fin, and to the side of the radiating fin. A heat sink with a heat pipe, which is equipped with a centrifugal fan that discharges air.
前記受熱ブロックと熱的に接続し受熱ブロックから熱を輸送する複数のヒートパイプであって、前記複数のヒートパイプが前記受熱ブロックと熱的に接続する部分において交差する交差部を備えており、前記交差部において、個々の前記ヒートパイプが偏平加工され、交差した複数のヒートパイプ全体の高さが、個々のヒートパイプの交差しない部分の高さと略同一であるヒートパイプと、
前記ヒートパイプが挿通し熱的に接続する複数の薄板状フィンからなるフィン部と、
ファンとからなるヒートパイプ付ヒートシンク。 One or more heat-receiving blocks that are thermally connected to one or more heating elements that require cooling;
A plurality of heat pipes that are thermally connected to the heat receiving block and transport heat from the heat receiving block, the plurality of heat pipes including an intersecting portion that intersects at a portion that is thermally connected to the heat receiving block; At the intersection, the individual heat pipes are flattened, and the overall height of the plurality of intersecting heat pipes is substantially the same as the height of the non-intersecting portions of the individual heat pipes;
A fin portion composed of a plurality of thin plate fins through which the heat pipe is inserted and thermally connected;
Heat sink with heat pipe consisting of a fan.
The heat sink with a heat pipe according to claim 10 or 11, wherein an arrangement density of the plurality of heat pipes increases toward a hole for discharging the air flow to the outside.
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