JP2008170060A - Herringbone type liquid cooled heat sink - Google Patents
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Description
本発明は、複数のヘリボーンタイプのインナーフィンを有するヒートシンクにおいて、その外表面にある一対のプレートまたはチューブの発熱体取付部における熱を、各インナーフィンおよび裏面側のプレート等に迅速に伝熱し得るヒートシンクに関する。 In the heat sink having a plurality of helicone type inner fins, the present invention can quickly transfer the heat at the heating element mounting portion of a pair of plates or tubes on the outer surface to each inner fin and the plate on the back side. Regarding heat sink.
ヘリボーンタイプのヒートシンクとして、下記特許文献1に記載のものが知られている。これは内部に収納される一対のインナーフィンとして、夫々四周に枠部が形成されると共に、長手方向両端部に連通孔を有する。そして、枠内に網目状の突条が形成されている。さらに一対のインナーフィンは、その網目の各孔が整合しないように位置ずれして重ね合わされ、一対のインナーフィンの上側および下側にプレートを配置し、プレートの長手方向両端部に冷却液の出入口を設け、それを各インナーフィンの連通孔に連通されたものである。
As a helibone type heat sink, one described in
上記ヒートシンクは、発熱体の受熱面から各インナーフィンへの伝熱および、受熱面のインナーフィンに対する反対側の面への伝熱が充分ではない欠点があった。即ち、インナーフィンは多数の細い網目状のリブを有するが、発熱体に整合する位置のリブの面積が比較的小であるためインナーフィンへの伝熱が悪い欠点があった。
そこで本発明は、係る欠点を取り除き、発熱体から各インナーフィンへの伝熱を迅速に行えるものを提供することを課題とする。
The heat sink has a drawback that heat transfer from the heat receiving surface of the heating element to each inner fin and heat transfer from the heat receiving surface to the surface opposite to the inner fin are not sufficient. That is, the inner fin has a large number of thin mesh-like ribs, but has a drawback that heat transfer to the inner fin is poor because the area of the rib aligned with the heating element is relatively small.
Then, this invention makes it a subject to remove the said fault and to provide what can perform the heat transfer from a heat generating body to each inner fin rapidly.
請求項1に記載の本発明は、幅方向の両縁に一対の平行で平坦な細長い縁部(1) が設けられ、両縁部(1) の間にその縁部に対して斜めに多数の細長い傾斜条部(2) が設けられ、各傾斜条部(2) 間にそれぞれスリット(3) が開口され、各傾斜条部(2) と前記縁部(1) とが面一に形成された少なくとも一対のインナーフィン(4) を有し、
一対の前記インナーフィン(4) はその傾斜条部(2) が互いに交差するように重ね合わされて、それらのインナーフィン(4) が一対のプレート(5) 間またはチューブ(6) 内に配置され、前記一対のプレート(5) 間または前記チューブ(6) 内に冷却液が流通し、それらの外面に発熱体(7) が接触固定されるヘリボーンタイプ液冷ヒートシンクにおいて、
前記発熱体(7) が前記プレート(5) またはチューブ(6) 外面に固定される取付部(8) に整合する位置で、それぞれの前記インナーフィン(4) に伝熱促進用の島部(9) が前記傾斜条部(2) または前記縁部(1) に連結され且つ、それらと面一に設けられたことを特徴とするヘリボーンタイプ液冷ヒートシンクである。
According to the present invention, a pair of parallel flat elongated edges (1) are provided on both edges in the width direction, and a large number of the edges (1) are inclined with respect to the edges. The slanted strips (2) are provided, slits (3) are opened between the slanted strips (2), and the slanted strips (2) and the edge (1) are flush with each other. At least a pair of inner fins (4) formed,
The pair of inner fins (4) are overlapped so that the inclined strips (2) cross each other, and the inner fins (4) are disposed between the pair of plates (5) or in the tube (6). In the helibone type liquid cooling heat sink in which the coolant flows between the pair of plates (5) or in the tube (6), and the heating element (7) is fixed in contact with the outer surface thereof,
In the position where the heating element (7) is aligned with the mounting portion (8) fixed to the outer surface of the plate (5) or the tube (6), each of the inner fins (4) has an island portion for promoting heat transfer ( 9) is a helicone type liquid-cooled heat sink, characterized in that it is connected to the inclined strip (2) or the edge (1) and is flush with them.
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
前記一対のインナーフィン(4) は同一形状に形成され、それらが互いに表裏または長手方向の前後を反対側に位置して重ね合わされたヘリボーンタイプ液冷ヒートシンクである。
請求項3に記載の本発明は、請求項2において、
前記各インナーフィン(4) は一対の前記縁部(1) 間に、それらに平行な中心条部(10) が存在するヘリボーンタイプ液冷ヒートシンクである。
The present invention according to
The pair of inner fins (4) is a helicone type liquid cooling heat sink formed in the same shape and superposed on each other with the front and back sides or the front and rear in the longitudinal direction positioned opposite to each other.
The present invention described in
Each of the inner fins (4) is a helibone type liquid cooling heat sink in which a central strip (10) parallel to the pair of edges (1) is present.
本は発明のヒートシンクは、発熱体7の取付部8に整合する位置でインナーフィン4に伝熱促進用の島部9が設けられたものであるから、発熱体7の熱が島部9を介して直接各インナーフィン4に伝熱されると共に、そのインナーフィンに対し取付部8の反対側におけるプレート5またはチューブ6に伝熱され、ヒートシンク各部における熱交換を促進し得る。それにより、熱交換性の高いヒートシンクとなり得る。
一例として、図2において、発熱体7で発熱した熱21はそれに隣接する上面のプレート5および島部9の積層体からなる伝熱柱18を通り、各インナーフィン4に迅速に伝熱されると共に、下面のプレート5に伝熱される。そして、各プレートおよびインナーフィン4と冷却液11との間に熱交換が行われるものである。
Since the heat sink of the present invention is such that the heat sink 7 is provided with the
As an example, in FIG. 2, the
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図1は本発明のヒートシンクの要部分解斜視図である。また、図2はその組立て状態における横断面説明図であって、図3のII−II矢視断面図、図3は積層されたインナーフィン4の交差状態を示す平面図、図4はヒートシンクの縦断面図であって、図3のIV−IV矢視断面略図である。
このヒートシンクは、図1に示す如く複数のインナーフィン4(この例では4枚)と上下一対のプレート5との積層体からなる。各インナーフィン4は、四周に細長い縁部1が設けられると共に、その幅方向中間位置に中心条10が設けられ且つ、幅方向の両縁部1と中心条10とが多数の斜めに傾斜した細長い傾斜条部2で連結され、それら縁部1,中心条10,傾斜条部2が面一に形成されたものである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of a heat sink according to the present invention. 2 is a cross-sectional explanatory view in the assembled state, taken along the line II-II in FIG. 3, FIG. 3 is a plan view showing the crossed state of the laminated
As shown in FIG. 1, the heat sink is composed of a laminate of a plurality of inner fins 4 (four in this example) and a pair of upper and
そして、中心条10の適宜位置に円板状の島部9が一体に設けられている。この島部9の位置は、プレート5の外面に取付けられる発熱体7(図2)に整合する取付部8の位置に形成され、発熱体7以上の大きさである。なお、この島部9の形状は円形であるが、それを方形または矩形にすることもできる。さらに島部9は、縁部1に隣接して配置してもよい。
また、この例では各インナーフィン4は同一形状のものが用いられ、それらの互いに隣接する面が表裏逆向きに重ねあわされるものである。その結果、一対の隣接するインナーフィン4は、図3に示す如く夫々の傾斜条部2が互いに交差する。
A disc-
In this example, the
なお、各インナーフィン4の長手方向両端位置には、傾斜条部2が存在しないタンク部19が設けられている。また、この例では、下側のプレート5の長手方向両端には開口12が設けられ、そこに入口パイプ13,出口パイプ14(図4参照)が接続されている。
このようにしてなる複数のインナーフィン4,一対のプレート5間は、互いに一体的にろう付け固定される。そして各インナーフィン4の島部9は互いに整合し、全体として厚み方向に伝熱柱18を形成する。そして、その伝熱柱18に整合するプレート5の取付部8に発熱体7が接合される。この例では、発熱体7の基部16とセラミック15の絶縁板とがろう付けまたはハンダ付け接合され、セラミック15とプレート5とが熱応力吸収プレート17を介して一体的にろう付け固定されている。
In addition, the
The plurality of
なお、この熱応力吸収プレート17は複数の図示しない弧状スリットが同心円上に配置され、セラミック15とプレート5との熱膨張差を熱応力吸収プレート17の変形により吸収するものである。そして図4において、液冷ヒートシンク20の入口パイプ13から冷却液11が流入し、各インナーフィン4のタンク部19から互いに交差する傾斜条部2間を上下方向に蛇行して迂回しながら、各インナーフィン4の他方のタンク部19より出口パイプ14に導かれ、その出口パイプ14から図示しない冷却液11の冷却用熱交換器を通過し、再び入口パイプ13に循環される。
そして図2において、発熱体7で発熱した熱21はそれに隣接する上面のプレート5および島部9の積層体からなる伝熱柱18を通り、各インナーフィン4に迅速に伝熱されると共に、下面のプレート5に伝熱される。そして、各プレートおよびインナーフィン4と冷却液11との間に熱交換が行われるものである。
The thermal
In FIG. 2, the
(変形例)
次に、図5は上下一対のインナーフィン4の傾斜条部2が平面山形に形成されてなり、その傾斜条部2の適宜位置に島部9が設けられている。このような同一形状の一対のインナーフィン4を長手方向に前後反転し、各傾斜条部2が互いに交差するように交互に配置したものである。
(Modification)
Next, in FIG. 5, the
次に、図6は本発明のヒートシンクの他の例であり、この例は夫々のインナーフィン4の長手方向両端部が開放され、一対のインナーフィン4がチューブ6に嵌入し、各接触部間が一体にろう付け固定されるものである。そしてインナーフィン4の島部9に整合する位置で、チューブ6の取付部8に発熱体7が接合固定されるものである。
Next, FIG. 6 shows another example of the heat sink of the present invention. In this example, both end portions in the longitudinal direction of each
1 縁部
2 傾斜条部
3 スリット
4 インナーフィン
5 プレート
6 チューブ
7 発熱体
8 取付部
9 島部
DESCRIPTION OF
10 中心条
11 冷却液
12 開口
13 入口パイプ
14 出口パイプ
15 セラミック
16 基部
17 熱応力吸収プレート
18 伝熱柱
19 タンク部
20 液冷ヒートシンク
21 熱
10 Central strip
11 Coolant
12 opening
13 Inlet pipe
14 Outlet pipe
15 Ceramic
16 base
17 Thermal stress absorbing plate
18 Heat transfer pillar
19 Tank section
20 liquid cooling heat sink
21 fever
Claims (3)
一対の前記インナーフィン(4) はその傾斜条部(2) が互いに交差するように重ね合わされて、それらのインナーフィン(4) が一対のプレート(5) 間またはチューブ(6) 内に配置され、前記一対のプレート(5) 間または前記チューブ(6) 内に冷却液が流通し、それらの外面に発熱体(7) が接触固定されるヘリボーンタイプ液冷ヒートシンクにおいて、
前記発熱体(7) が前記プレート(5) またはチューブ(6) 外面に固定される取付部(8) に整合する位置で、それぞれの前記インナーフィン(4) に伝熱促進用の島部(9) が前記傾斜条部(2) または前記縁部(1) に連結され且つ、それらと面一に設けられたことを特徴とするヘリボーンタイプ液冷ヒートシンク。 A pair of parallel flat elongated edges (1) are provided on both edges in the width direction, and a number of elongated inclined strips (2) are provided between the edges (1) obliquely with respect to the edges. And at least a pair of inner fins (4) in which slits (3) are opened between the inclined strips (2), and the inclined strips (2) and the edge (1) are formed flush with each other. Have
The pair of inner fins (4) are overlapped so that the inclined strips (2) cross each other, and the inner fins (4) are disposed between the pair of plates (5) or in the tube (6). In the helibone type liquid cooling heat sink in which the coolant flows between the pair of plates (5) or in the tube (6), and the heating element (7) is fixed in contact with the outer surface thereof,
In the position where the heating element (7) is aligned with the mounting portion (8) fixed to the outer surface of the plate (5) or the tube (6), each of the inner fins (4) has an island portion for promoting heat transfer ( 9) A helicone-type liquid-cooled heat sink, characterized in that 9) is connected to the inclined strip (2) or the edge (1) and is provided flush with them.
前記一対のインナーフィン(4) は同一形状に形成され、それらが互いに表裏または長手方向の前後を反対側に位置して重ね合わされたヘリボーンタイプ液冷ヒートシンク。 In claim 1,
The pair of inner fins (4) is formed in the same shape, and is a helibone type liquid-cooled heat sink in which the front and back sides or the front and rear in the longitudinal direction are superposed on each other.
前記各インナーフィン(4) は一対の前記縁部(1) 間に、それらに平行な中心条部(10) が存在するヘリボーンタイプ液冷ヒートシンク。 In claim 2,
Each of the inner fins (4) is a helibone type liquid cooling heat sink in which a central strip (10) parallel to the pair of edges (1) is present.
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