JP2008171840A - Liquid-cooling heat sink and design method thereof - Google Patents

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JP2008171840A
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JP2007000752A
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Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Nozaki
Satoru Sakuma
Takashi Ueno
Tsutomu Wada
Ken Yanagawa
孝史 上野
哲 佐久間
努 和田
謙 柳川
正敏 野崎
Original Assignee
T Rad Co Ltd
株式会社ティラド
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To design a heat sink optimally based on the capacity, or the like of each electronic component when arranging a plurality of electronic components on the surface of the heat sink while separating the electronic components.
SOLUTION: The heat transfer area of a fin is increased, or the flow rate or flow velocity of coolant circulating immediately below the fin is increased for improving heat transfer properties in a heating element having a larger calorific value or that positioned at a downstream side.
COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発熱量の大きいパワーIC等の半導体その他の電子部品を冷却する液冷ヒートシンクおよびその設計方法に関する。 The present invention relates to a liquid cooled heat sink and a design method thereof for cooling the semiconductor and other electronic components of large power IC, etc. of the heat generation amount.

パワーIC等の発熱量の大きな電子部品は、内部に冷却液が流通するヒートシンク本体の外面に取付けられる。 Large electronic component heating value such as power IC, the internal cooling liquid is attached to the outer surface of the heat sink body flowing. その電子部品が複数の場合には、互いに離間させ、夫々の電子部品の発熱量および大きさに応じて最適な冷却条件を設定する必要がある。 When the electronic part is a plural, mutually separate from each other, it is necessary to set the optimum cooling conditions according to the calorific value and the size of the electronic component of each.

ところがヒートシンクに複数の電子部品を互いに離間して取付けた場合、複数の要因が重なり合って影響を及ぼすため、各電子部品毎に最適な冷却性能を得ることが困難である。 However when mounted spaced plurality of electronic components to each other in the heat sink, for influencing overlap several factors, it is difficult to obtain an optimum cooling performance for each electronic component. 即ち、各電子部品はその発熱量やサイズ或いは用途が異なること、冷却液の上流側と下流側で液温が異なること、冷却液の流量が各電子部品直下で均一にならないこと、隣接する電子部品どうしの距離等により互いに熱的影響を及ぼすこと、ヒートシンクの表面と電子部品との接着状態が均一にならないこと、その他の要因により、各電子部品の冷却を最適設計にすることは極めて困難である。 That is, the electronic components may vary its calorific value or size or use, liquid temperature differs between the upstream side and the downstream side of the cooling fluid, the flow rate of the cooling fluid is not uniform immediately below the electronic parts, adjacent electron it thermal influence from each other by parts to each other such as a distance, that the state of adhesion between the surface and the electronic components of the heat sink is not uniform and other factors, it is extremely difficult to optimize the design of the cooling of the electronic component is there.

特開2001−168569号公報 JP 2001-168569 JP

そこで従来、最も温度の高くなる可能性の高いの電子部品を基準に、全体の冷却設計を行っている。 Therefore, conventionally, based on the highest temperature becomes higher likely of electronic parts is performed across the cooling design. すると、それによって他の電子部品に対しては過剰な伝熱面積の確保が生じ、ヒートシンクのコスト高や重量の増大、圧力損失の増大等をまねいていた。 Then, securing of excessive heat transfer area is generated, an increase in cost and weight of the heat sink, had led to an increase etc. of the pressure loss with respect to it by other electronic components.
そこで、本発明は係る問題点を解決することを課題とする。 Therefore, the invention aims to solve the problems of.

請求項1に記載の本発明は、偏平なヒートシンク本体(1)の内部にインナーフィン(2)が介装され、内部に冷却液(3) が流通すると共に、ヒートシンク本体(1)の平坦な外表面の一部に複数の電子部品(4)が接触固定される複数の取付面を有する液冷ヒートシンクにおいて、 The present invention of claim 1 is internally interposed inner fin (2) is flat heatsink body (1), together with the cooling liquid (3) flows inside, flat heat sink body (1) in liquid cooling heat sink having a plurality of mounting surfaces having a plurality of electronic components on a part of the outer surface (4) is contacted secured,
第1の取付面(5a)に取り付ける電子部品(4)の発熱量が第2の取付面(5b)のそれより大であるとき、 When the heating value of the electronic component (4) attached to the first mounting surface (5a) is greater than that of the second mounting surface (5b),
または前記発熱量が同一で第1の取付面(5a)が冷却液(3)の下流側に位置し、第2の取付面(5b)がその上流側に位置するとき、 Or the first mounting surface heating value are the same (5a) is located downstream of the cooling liquid (3), when the second mounting surface (5b) is located on the upstream side,
前記第1の取付面(5a)の直下の前記インナーフィン(2a) の伝熱性が第2の取付面(5b)のインナーフィン(2b)のそれより大になるように構成した液冷ヒートシンクである。 In the liquid cooling heat sink heat transfer is configured to be larger than that of the inner fins of the second mounting surface (5b) (2b) of inner fins (2a) immediately below said first mounting surface (5a) is there.

請求項2に記載の本発明は、請求項1において、 The present invention according to claim 2, in claim 1,
前記インナーフィン(2)全体が波形に曲折したコルゲートタイプのものであって、 It said inner fins (2) entirely be of corrugated type bent in waveform,
前記第1の取付面(5a)の直下のインナーフィン(2a)の伝熱面積が、第2の取付面(5b)の直下の前記フィン(2b)のそれに比べて大となるように、下記のいずれか一以上の構成を有する液冷ヒートシンク。 As heat transfer area of ​​the inner fins (2a) immediately below said first mounting surface (5a) becomes large as compared with that of the fin immediately below the second mounting surface (5b) (2b), the following any liquid cooling heat sink having one or more aspects of the.
フィンピッチが小さい、フィンの振幅が大きい、フィンの板厚が厚い、フィンにルーバが設けられている、フィン材料の熱伝導率が高い、他の部分にはフィンが存在しないものである。 Fin pitch is small, the amplitude of the fins is large, the thickness of the fins is thicker, louver fins are provided, a high thermal conductivity of the fin material, the other portions in which no fins.

請求項3に記載の本発明は、請求項1において、 The present invention according to claim 3, in claim 1,
前記インナーフィン(2)は、両側に側枠部(7)を有し、その側枠部(7)間を傾斜した多数の互いに離間した傾斜骨(8)または波形に曲折された波骨(6)からなる骨部で連結され、それらが面一に配置された少なくとも一対存在し、それらが厚み方向に積層されて、その隣り合うインナーフィン(2)の前記骨部が互いに交差するように構成したヘリボーンタイプのものであり、 Said inner fins (2), both sides have side frame (7), the side frame (7) a number of mutually spaced inclined bone which is inclined between (8) or waves bone which is bent in the waveform ( is connected with a bone portion consisting of 6), they are at least a pair there is arranged flush, they are stacked in the thickness direction, such that the bone part of the adjacent inner fins (2) cross each other are those of the configuration the helicopter bone type,
前記第1の取付面(5a)の直下の前記骨部の伝熱面積が、第2の取付面(5b)の直下の前記骨部のそれに比べて大となるように、下記のいずれか一以上の構成を有する液冷ヒートシンク。 Heat transfer area of ​​the bone immediately below the first mounting surface (5a) is so large as compared with that of the bone immediately below the second mounting surface (5b), one any of the following liquid cooling heat sink having the above configuration.
傾斜骨または波骨のピッチが小さい、傾斜骨または波骨の幅が広い、傾斜骨または波骨の熱伝達率が高い、段数が多い、他の部分には傾斜骨または波骨が存在しないものである。 The pitch of the inclined bone or wave bone is small, wider tilt bone or wave bone, inclined bone or waves bone heat transfer rate is high, the number of stages is large, the other portion that does not exist inclined bone or wave bone it is.

請求項4に記載の本発明は、請求項1〜請求項3のいずれかにおいて、 The present invention according to claim 4, in any one of claims 1 to 3,
ヒートシンク本体(1)の冷却液(3)の流通方向の上流端部と下流端部とに一対の前記取付面(5a)(5b)が存在し、中間部に取付面が存在しない構成において、 There is a heat sink body (1) of the coolant (3) a pair of the mounting surface into an upstream end and a downstream end of the flow direction of (5a) (5b), in a configuration in which the mounting surface to the intermediate portion does not exist,
各取付面(5a)(5b)直下の前記フィンの伝熱面積が中間部の直下のそれに比べて大となるように、下記のいずれかの条件とする液冷ヒートシンク。 As heat transfer area of ​​the fin immediately below the mounting surface (5a) (5b) becomes larger than that immediately below the intermediate portion, the liquid cooling heat sink with any of the following conditions.
前記コルゲートフィンタイプの場合 In the case of the corrugated fin type
フィンピッチが小さい、フィンの振幅が大きい、フィンの板厚が厚い、フィンにルーバが設けられている、フィン材料の熱伝導率が高い、中間部の直下部分にはフィンが存在しない。 Fin pitch is small, the amplitude of the fins is large, the thickness of the fins is thicker, louver fins are provided, a high thermal conductivity of the fin material, the portion beneath the intermediate portion does not exist fins.
前記ヘリボーンタイプのインナーフィンの場合 In the case of the inner fin of the helicopter bone type
前記各取付面(5a)(5b)の直下の前記骨部 は、中間部直下の前記骨部 に比べて、下記のいずれか一以上の構成を有するもの。 Wherein the bone immediately below the mounting surface (5a) (5b), as compared to the bone immediately below the intermediate part, having any one or more of the following configurations.
傾斜骨または波骨のピッチが小さい、傾斜骨または波骨の幅が広い、傾斜骨または波骨の熱伝達率が高い、段数が多い、他の部分には傾斜骨または波骨が存在しないものである。 The pitch of the inclined bone or wave bone is small, wider tilt bone or wave bone, inclined bone or waves bone heat transfer rate is high, the number of stages is large, the other portion that does not exist inclined bone or wave bone it is.

請求項5に記載の本発明は、請求項3において、 The present invention according to claim 5, in claim 3,
前記インナーフィン(2)は、両側枠部(7)間でその側枠部(7)の方向に設けた仕切部(9) を有し、その仕切部(9)と両側枠部(7)間が多数の前記骨部で連結された少なくも一対有し、それらが厚み方向に積層されて、その隣り合う前記インナーフィン(2)は、前記骨部が平面的に互いに交差すると共に、前記側枠部(7)および仕切部(9)が整合して積層され、その積層体の外周が一対のプレートまたは偏平チューブからなるヒートシンク本体で閉塞され、 Said inner fins (2), each side frame section (7) that the side frame portions between partition portion provided in the direction of (7) have a (9), and both side frame portions thereof partition portion (9) (7) during has less pair linked by a number of the bone, they are stacked in the thickness direction, along with its adjacent ones inner fins (2), the bone intersect in a plane with each other, wherein side frame portions (7) and the partition part (9) are stacked in alignment, is closed by the heat sink body outer periphery of the laminate consisting of a pair of plates or flat tubes,
前記仕切部(9) の両側に第1流通部(10)と第2流通部(11)とを有すると共に、両流通部(10)(11)の両端に入口側マニホールド部(12)と出口側マニホールド部(13)とを有し、その入口側マニホールド(12)で前記冷却液(3)が第1流通部(10)と第2流通部(11)とに分流して導かれると共に、出口側マニホールド部(13)でそれが合流するように構成され、 The first flowing part on both sides of the partition portion (9) (10) and a second flowing part which has a (11), and both distribution unit (10) inlet side manifold section at each end of (11) (12) outlet and a side manifold portion (13), together with the coolant in the inlet side manifold (12) (3) is guided branched into the first flow part (10) second circulation unit (11), it is configured to merge at the outlet side manifold portion (13),
その入口側マニホールド部(12)で仕切部(9)の端またはその近傍に流路縮小手段(14)を設けて、第2流通部(11)への冷却液(3)の流通を制限した液冷ヒートシンクである。 An inlet-side manifold (12) by the partition portion the channel reduction unit on the edge or near the (9) (14) is provided, to limit the flow of cooling fluid to the second flow section (11) (3) liquid cooling is a heat sink.

請求項6に記載の本発明は、請求項3において、 The present invention described in claim 6 resides in that in Claim 3,
少なくとも3枚の前記インナーフィン(2)は、それぞれ両側枠部(7)間でその一方の側枠部(7)側に第1の前記骨部を有し、他方側に第2の骨部を有し、 At least three of said inner fin (2) are each either side frame part (7) while the side frame portions between (7) side has a first of said bone part, the second bone portion on the other side have,
それらが厚み方向に積層されて、そのうち二枚の隣り合う前記インナーフィン(2)は、第1の骨部の傾斜骨(8a)または波骨が平面的に互いに重なり合い、第2の骨部の傾斜骨(8b)または波骨が互いに交差すると共に、前記側枠部(7)および仕切部(9)が整合して積層され、 They are stacked in the thickness direction, the inner fin (2) is adjacent of them two, inclined bone first bone portion (8a) or wave bone planarly overlap with each other, the second bone portion with inclined bone (8b) or wave bone cross each other, the side frame section (7) and the partition part (9) are stacked in alignment,
少なくとも残りの一枚のインナーフィン(2) とそれに隣接するインナーフィン(2) は、第1の骨部の傾斜骨(8a)または波骨および、第2の骨部の傾斜骨(8b)または波骨がそれぞれ互いに交差すると共に、前記側枠部(7)および仕切部(9)が整合して積層され、 At least the rest of the single inner fin (2) inner fins adjacent thereto (2) is inclined bone first bone portion (8a) or waves bone and inclination bone second bone portion (8b) or with waves bone cross each other, the side frame section (7) and the partition part (9) are stacked in alignment,
その積層体の外周が一対のプレートまたは偏平チューブからなるヒートシンク本体で閉塞され、 Its outer periphery of the laminated body is closed by the heat sink body made of a pair of plates or flat tubes,
前記第1の骨部側に第1流通部(10)が設けられ、第2の骨部側に第2流通部(11)が設けられると共に、両流通部(10)(11)の両端に入口側マニホールド部(12)と出口側マニホールド部(13)とを有し、その入口側マニホールド(12)で前記冷却液(3)が第1流通部(10)と第2流通部(11)とに分流して導かれると共に、出口側マニホールド部(13)でそれが合流するように構成された液冷ヒートシンクである。 The first flowing part (10) is provided in the first bone portion, the second flowing part (11) is provided in the second bone portion, at opposite ends of the two distribution portions (10) (11) inlet-side manifold portion (12) and the outlet manifold (13) and a, its inlet side the cooling liquid in the manifold (12) (3) is first flowing part (10) and the second circulation unit (11) with guided branched into bets, a liquid cooled heat sink configured to merge it with the outlet side manifold portion (13).

請求項7に記載の本発明は、請求項3において、 The present invention according to claim 7, in claim 3,
前記インナーフィン(2)は、両側枠部(7)間でその側枠部(7)の方向に設けた仕切部(9) を有し、その仕切部(9)と両側枠部(7)間が前記骨部で連結された少なくも一対有し、それらが厚み方向に積層されて、その隣り合う前記インナーフィン(2)は、前記骨部が平面的に互いに交差し、その積層体の外周が一対のプレートまたは偏平チューブからなるヒートシンク本体で閉塞され、 Said inner fins (2), each side frame section (7) that the side frame portions between partition portion provided in the direction of (7) have a (9), and both side frame portions thereof partition portion (9) (7) during has less pair coupled by said bone part, they are stacked in the thickness direction, that the adjacent inner fins (2), the bone part is planar manner to cross each other, the laminate periphery is closed by the heat sink body made of a pair of plates or flat tubes,
前記仕切部の両側に第1流通部(10)と第2流通部(11)とを有し、 Wherein a first flowing part on both sides of the partition portion (10) and the second flow section (11),
前記仕切部(9) の両側に第1流通部(10)と第2流通部(11)とを有すると共に、両流通部(10)(11)の両端に入口側マニホールド部(12)と出口側マニホールド部(13)とを有し、その入口側マニホールド(12)で前記冷却液(3)が第1流通部(10)と第2流通部(11)とに分流して導かれると共に、出口側マニホールド部(13)でそれが合流するように構成され、 The first flowing part on both sides of the partition portion (9) (10) and a second flowing part which has a (11), and both distribution unit (10) inlet side manifold section at each end of (11) (12) outlet and a side manifold portion (13), together with the coolant in the inlet side manifold (12) (3) is guided branched into the first flow part (10) second circulation unit (11), it is configured to merge at the outlet side manifold portion (13),
その仕切部(9)の幅および/または前記側枠(7) の幅が増幅されて、第1流通部(10)と第2流通部(11)の一部に流路断面を縮小する流速増速部(22)が設けられ、その流速増速部(22)の直上に電子部品の取付面(5)が配置される液冷ヒートシンクである。 Flow rate width of the partition portion width and / or the side frame (9) (7) is amplified, reducing the channel cross-section first flow part (10) on a part of the second flow section (11) accelerating section (22) is provided, a liquid cooling heat sink mounting surface of the electronic component (5) is disposed immediately above the flow rate acceleration portion (22).

請求項8に記載の本発明は、偏平なヒートシンク本体(1)の内部にインナーフィン(2)が介装され、内部に冷却液(3) が流通すると共に、ヒートシンク本体(1)の平坦な外表面の一部に複数の電子部品(4)が接触固定される複数の取付面を有する液冷ヒートシンクの製造方法において、 The present invention of claim 8 is internally interposed inner fin (2) is flat heatsink body (1), together with the cooling liquid (3) flows inside, flat heat sink body (1) in the manufacturing method of the liquid cooling heat sink having a plurality of mounting surfaces having a plurality of electronic components on a part of the outer surface (4) is contacted secured,
それぞれの取付面(5)に電子部品(4)を取付て、前記冷却液(3)を流通させたとき、最も温度が高くなる電子部品(4)の直下の前記インナーフィンの伝熱部の熱交換量を他の電子部品(4)の直下のそれより大になるように、伝熱面積を大としまたは、冷却液の流量を大とするように調整したことを特徴とする液冷ヒートシンクの設計方法である。 The respective mounting surfaces (5) have been installed an electronic component (4), when allowed to flow said cooling fluid (3), the heat transfer portion of the inner fins just below the highest temperature is higher electronic component (4) so that the heat exchange amount greater than that immediately below the other electronic components (4), a liquid cooling heat sink, characterized in that to adjust the heat transfer area large city or the flow rate of the coolant to a large which is a design method.

本発明は、取付け面5aに取付ける電子部品4の発熱量が取付け面5bに取付ける電子部品4より大きいか、冷却液3の下流側に位置する第2の取付面5aの直下部分のインナーフィン2の伝熱性を上流側に位置するインナーフィン2より大になるように構成したから、一部の電子部品4が異常に高温になることを防止し、それらの温度を均一化することができる。 The present invention relates to an electronic component 4 is larger than the heating value of the electronic component 4 attached to the mounting surface 5a is attached to the mounting surface 5b, the cooling liquid 3 of the inner fin portion immediately below the second mounting surface 5a located on the downstream side 2 the thermally conductive because configured to be larger than the inner fin 2 located on the upstream side, prevents the part of the electronic component 4 becomes abnormally high temperature, it can be made uniform their temperature.

上記構成において、冷却液3の流通方向の上流端部と下流端部とに電子部品4の第1の取付面5a,第2の取付面5bが存在し、中間部にはそれが存在しない場合、第1の取付面5a,第2の取付面5bの直下のインナーフィン2の伝熱面積を、中間部の直下のそれに比べて大となるように構成することができる。 In the above structure, the first mounting surface 5a of the electronic component 4 on the upstream and downstream ends of the flow direction of the cooling liquid 3, the second attachment surface 5b is present, the intermediate portion when it does not exist , first mounting surface 5a, the heat transfer area of ​​the inner fin 2 immediately below the second attachment surface 5b, can be configured to be larger than that immediately below the intermediate portion.
この場合には、各取付面5a,5bにおける電子部品4の冷却を効率的に行うと共に、冷却液3の流通方向中間部においては流通抵抗を小とし、冷却液3を円滑に流通し得る。 In this case, the mounting surface 5a, together efficiently to cool the electronic component 4 in 5b, small city flow resistance in the flow direction middle portion of the cooling liquid 3 can smoothly flow the coolant 3. そして、その中間部の存在により、両取付面5a、5bを互いに離間し、両者の熱的影響が互いに及ぼすのを可及的に小とし得る。 And that the intermediate portion exists, two mounting surfaces 5a, 5b and spaced apart from one another, may be a small thermal influence of both the exerts each other as much as possible. それにより、両取付面5a,5bに取り付けられる各電子部品4を確実に冷却することが可能となる(請求項4)。 Thereby, it becomes possible to reliably cool the both mounting surface 5a, each electronic component 4 attached to 5b (claim 4).

ヘリボーンタイプのインナーフィン2において、仕切部9を設け、その両側に第1流通部10とタンク第2流通部11とを設け、その仕切部9の端またはその近傍に流路縮小部14を設けて第2流通部11への冷却液3の流通を制限することができる。 In helicopter bone type inner fin 2, the partition portion 9 is provided, and a first flowing part 10 and the tank a second flowing part 11 on both sides is provided, the flow path reduction unit 14 provided at the end or near the partition portion 9 the flow of the cooling liquid 3 to the second flowing part 11 can be limited Te.
この場合には、積極的に第1流通部10により多くの冷却液3を流通させ、第1流通部10における電子部品4の冷却効果を増大させることができる(請求項5)。 In this case, positively allowed to flow more cooling liquid 3 by the first circulation unit 10, it is possible to increase the cooling effect of the electronic component 4 in the first flowing part 10 (claim 5).

上記構成において、二枚の隣り合う前記インナーフィン2の第1の骨部の傾斜骨8a(波骨6を含む、以下同じ)を平面的に互いに重なり合わせ、第2の骨部の傾斜骨8bを互いに交差し、残りのインナーフィン2とそれに隣接するインナーフィン2の第1の骨部の傾斜骨8aおよび、第2の骨部の傾斜骨8bをそれぞれ互いに交差したものにおいては、第1の骨部側の冷却液の攪拌効果を第2のそれに比べて抑制し、第2の骨部側の冷却を促進し、その部分に取付られる電子部品の冷却効果を第1のそれより向上することができる(請求項6)。 In the above configuration, two of the adjacent (including a wave bone 6, hereinafter the same) first inclined bone 8a of the bone portion of the inner fin 2 planarly not overlap each other, a second bone portion of the inclined bone 8b the cross each other, the rest of the first inclined bone 8a of the bone portion of the inner fin 2 and the inner fin 2 adjacent thereto and, in the second bone portion of the inclined bone 8b that respectively intersect each other, the first the stirring effect of the cooling liquid of the bone portion side is suppressed as compared with the second it, the second to facilitate cooling of the bone portion, the cooling effect of the electronic component is mounted can be improved than the first it to that part can (claim 6).

上記構成において、その仕切部8の幅および/または前記側枠7の幅を増幅して、第1流通部10と第2流通部11の一部に流路断面を縮小する流速増速部22を設け、その流速増速部22の直上に電子部品の取付面5を配置したものにおいては、その流速増速部22上の電子部品の冷却効果を他の部分のそれよりも向上することができる(請求項7)。 In the above structure, the width of the partition portion 8 and / or amplifies the width of the side frame 7, the flow rate acceleration portion 22 to reduce the channel cross section to a portion of the first flow part 10 and the second flow part 11 the provided, in that arranged mounting surface 5 of the electronic component directly on the flow rate acceleration portion 22 can be improved than that of the electronic component cooling effect other parts of its flow rate acceleration portion 22 can (claim 7).

本発明の液冷ヒートシンクの設計方法によれば、ヒートシンク本体1の外面の各取付面5に複数の電子部品4を取付けて、冷却液3を内部に流通させたとき、最も温度が高くなる電子部品4の直下のインナーフィン2の伝熱部の熱交換量を他の電子部品4の直下のそれより大となるように、その伝熱面積を大としまたは冷却液の流通を大とするように調整するものであるから、効率良く且つ迅速に最適な液冷ヒートシンクを設計できる。 According to the liquid-cooled heat sink design method of the present invention, mounted a plurality of electronic components 4 on the mounting surface 5 of the outer surface of the heatsink body 1, when allowed to flow cooling fluid 3 therein, electrons most temperature increases the heat exchange amount of the heat transfer portion of the inner fin 2 directly under the component 4 so as to be larger than that immediately below the other electronic components 4, so that a large distribution of the heat transfer area large city or coolant since it is used to adjust the, it can be designed to efficiently and quickly optimized liquid cooling heat sink.
即ち、ヒートシンクの上面に異なる発熱量の複数の電子部品4が設けられている場合において、各電子部品4の温度を均一になるように迅速に設計できる(請求項8)。 That is, when a plurality of electronic components 4 of different heating value on the upper surface of the heat sink is provided, can be quickly designed to be uniform the temperature of the electronic parts 4 (claim 8).

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。 It will now be described embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の第1の実施の形態を示すヒートシンクの分解斜視略図であり、図2はその組立て状態で、その上側のプレート16を取り除いた平面図である。 Figure 1 is an exploded schematic perspective view of a heat sink showing a first embodiment of the present invention, FIG 2 is in its assembled state, is a plan view obtained by removing the plate 16 of the upper.
このヒートシンクは、一対のヘリボーンタイプのインナーフィン2とその上下両面に配置される一対のプレート16,17を有する。 The heat sink has a pair of plates 16, 17 disposed between the inner fin 2 of the pair of edge bone type in its upper and lower surfaces. そしてそれらが厚み方向に積層され、各接触部が一体的にろう付け固定されるものである。 Then they are stacked in the thickness direction, the contact portions are intended to be brazed together. そしてプレート16の外表面に設けた複数の取付面5上に、夫々電子部品4が互いに離間して配置される。 And on the plurality of mounting surface 5 provided on the outer surface of the plate 16, respectively the electronic components 4 are arranged separately from each other. そしてこの例では下側のプレート17の入口パイプ18から冷却液3として水が一対のプレート16,17間のインナーフィン2内に流通して、それが出口パイプ19から流出するものである。 And in this example the water as a coolant 3 from the inlet pipe 18 of the lower plate 17 flows into the inner fins within 2 between the pair of plates 16 and 17, it is intended to flow out from the outlet pipe 19.

各インナーフィン2は金属板のプレス打ち抜き成形体からなり、外周が一対づつの側枠部7および端枠部20によって略方形の平面を有すると共に、その一方の対角線の両隅部に冷却液流出入用の突出枠部が形成されている。 Each inner fin 2 is made of press-stamping of the metal plate, the outer periphery has a planar substantially square by the side frame portions 7 and Tanwaku portion 20 of a pair at a time, cooling liquid outflow in both corners of the diagonal line of the one projecting frame portion of the necessity is formed. また一対の側枠部7の中間に仕切部9が配置され、仕切部9と左側の側枠部7との間に第1流通部10が配置され、仕切部9と右側の側枠部7との間に第2流通部11が配置されている。 The partition portion 9 is disposed intermediate the pair of side frame portions 7, the first circulation unit 10 is disposed between the partition portion 9 and the left side frame 7, the partition portion 9 and the right side frame portions 7 the second flowing part 11 is disposed between the.
第1流通部10には多数の傾斜骨8が互いに平行に仕切部9および側枠部7と一体に形成され、第2流通部11にはその上流部および下流部に夫々多数の波骨6が互いに平行に配置され、夫々の波骨6の上流部と下流部との間に多数の傾斜骨8が配置されている。 The first flowing part 10 a plurality of tilt bone 8 is formed parallel integrally with the partition portion 9 and the side frame 7 to one another, the second flowing part 11 its upstream portion and respectively to the downstream portion s multiple waves bone 6 There are arranged parallel to each other, a plurality of tilt bone 8 is arranged between the upstream portion and the downstream portion of the wave bone 6 each. なお、第2流通部11における傾斜骨8の間隔は、第1流通部10におけるそれの間隔よりも大である。 The distance between the inclined Bone 8 in the second flowing part 11 is larger than that of the interval in the first flow section 10.
また、図示されていないが各波骨6間の間隔は、第1流通部10における傾斜骨8の間隔よりも小に且つ、傾斜骨8の幅を広く形成して伝熱面積を広くしている。 Further, although not shown spacing between each wave bone 6, and the small than the spacing of the inclined Bone 8 in the first flowing part 10, the width of the inclined bone 8 to the wider wide heat transfer area there. さらに、各流通部10、11の下流部の伝熱面積は上流部のそれより大にしている。 Furthermore, the heat transfer area of ​​the downstream portion of the circulation portion 10, 11 has a larger than that of the upstream portion. なお、これらの伝熱面積を同一とすることもできる。 It is also possible to make these heat transfer area the same.

次に、積層方向の上側に位置するインナーフィン2と下側に位置するインナーフィン2とは、その傾斜骨8の向きが逆向きである。 Then, the inner fin 2 is located in the inner fin 2 and the lower positioned above the stacking direction, the direction of the inclination bone 8 are opposite. また、波骨6はその波の位相が上下のインナーフィン2で半ピッチ位置ずれしている。 Further, the wave bone 6 phase of the wave is shifted by a half pitch position and below the inner fin 2. また、仕切部9の先端は最上流側の波骨6および傾斜骨8よりも突出し、それに対向する端枠部20は仕切部9側に突出し、それらによって上流側マニホールド部12の流路縮小部14を形成する。 The tip of the partition part 9 protrudes than the wave bone 6 and inclined bone 8 of the most upstream side Tanwaku portion 20 an opposed, protrudes partition portion 9 side, the flow path reduction portion of the upstream manifold 12 by them 14 to the formation. そして各波骨6,傾斜骨8,側枠部7,端枠部20は面一に且つ、一体に形成され、上下の仕切部9並びにインナーフィン2、端枠部20は互いに整合する。 And each wave bone 6, inclined bone 8, the side frame portions 7, Tanwaku portion 20 and flush, integrally formed, and below the partition portion 9 and the inner fin 2, Tanwaku portion 20 conform to each other. これらの傾斜骨および波骨6により骨部を構成し、その上流側に上流側マニホールド部12が設けられ、下流側に下流側マニホールド部13が設けられている。 The tilted bone and Namikotsu 6 constitutes a bone portion, the upstream manifold portion 12 is provided on the upstream side, a downstream side manifold portion 13 is provided on the downstream side.
そして複数のインナーフィン2および各プレート16、17が厚み方向に積層され、各接触部間が一体にろう付け固定される。 The plurality of inner fins 2 and each plate 16, 17 are stacked in the thickness direction, between the contact portions are brazed together. なお、積層方向の最下側のプレート17には一対の入口パイプ18,出口パイプ19の端部が連通する。 The pair of inlet pipe 18, an end portion of the outlet pipe 19 is communicated with the lowermost side of the plate 17 in the stacking direction.

このようにしてなるヒートシンクのプレート16上の各取付面5には、互いに離間し電子部品4がハンダ付け等の手段により取付けられる。 Each mounting surface 5 of the thus on the heat sink plate 16 formed by, spaced electronic component 4 is mounted by means of soldering or the like to each other. なお、電子部品4がパワーIC等の場合には、通常その電子部品4の下面側は図示しない伝熱性の絶縁基板を介して取付面5に接合される。 The electronic component 4 in the case, such as a power IC is usually bonded to the mounting surface 5 via an insulating substrate of thermally conductive not shown the lower surface of the electronic component 4.
そして冷却液3が入口パイプ18から一対のインナーフィン2のマニホールド部13に供給され、それが第1流通部10および第2流通部11の傾斜骨8間および波骨6間の隙間を上下方向に蛇行して流通し、下流側のマニホールド部13から出口パイプ19に導かれ外部に流出する。 The coolant 3 is supplied from the inlet pipe 18 to the manifold portion 13 of a pair of inner fins 2, it vertically the gaps between the between the inclined bone 8 and Namikotsu 6 of the first circulation unit 10 and the second flow part 11 tortuous and distributed to, derived from the downstream side of the manifold 13 to the outlet pipe 19 flows to the outside.

外部に流出した冷却液3は図示しない熱交換器により冷却され、再び入口パイプ18から内部に流入して循環する。 Coolant 3 flows out to the outside is cooled by a heat exchanger (not shown), it circulates flows into from the inlet pipe 18 again. そして冷却液3がヒートシンク内部を流通する間に、各電子部品4からの熱を吸熱する。 And while the coolant 3 flows through the internal heat sink and absorbs heat from the electronic component 4.
夫々の電子部品4は、その発熱量サイズおよび用途が異なると共に、冷却液3の流通方向上流側に位置するものと下流側に位置するものとがある。 Each electronic component 4, together with its heating value sizes and different applications, there are those located in the flow direction upstream side of the cooling liquid 3 as located on the downstream side. また、第1流通部10と第2流通部11とは流路縮小部14の存在および流路抵抗の違いにより流量が異なる。 Further, a first flowing part 10 and the second flowing part 11 flow rate is different due to differences in the presence and flow resistance of the flow path reduction unit 14. また、各流路の各部でフィンの放熱面積が異なる。 Further, heat radiation area of ​​the fins is different among the respective units of the respective flow paths. それら各部における熱交換量の違い、電子部品4の発熱量の違い、その他により各電子部品4の表面温度は比較的高いものと低いものとが並存することになる。 The difference of the heat exchange quantity in their respective units, the heating value of the difference of the electronic component 4, the surface temperature of the electronic parts 4 by others and relatively high and low is to coexist.

この場合、本発明は、最も表面温度の高い電子部品4の直下のフィンの伝熱面積を大として調整することとする。 In this case, the present invention is to adjust the heat transfer area of ​​the fin immediately below the highest surface temperature of the electronic component 4 as large. 即ち、図1のヘリボーンタイプにおいては、その幅を同一とするならば波骨6または傾斜骨8のピッチを短くする。 That is, in the edge-bone type of FIG. 1, to shorten the pitch of the wave bone 6 or inclined bone 8 if the width the same. 或いはそれらの板厚を厚くする。 Or to increase the thickness thereof. さらには、熱伝達率の良いものとすることもできる。 Furthermore, it is also possible to have good thermal conductivity. それらの複数の組合せをとることもできる。 They can take their multiple combinations. それらにより各電子部品4からの吸熱を最適状態にし、各電子部品4の表面温度を均一化することができる。 The optimum state endothermic from the electronic parts 4 They make it possible to make uniform the surface temperature of each electronic component 4.

なお、このヒートシンクの設計に当たって、次のことが考慮される。 Incidentally, in designing of the heat sink, the following things are considered.
第1の取付面5aに取付ける電子部品4の発熱量が第2の取付面5bのそれより大であるとき、または発熱量が同一で第1の第1の取付面5aが冷却液3の下流側に位置し、第2の取付面5bのそれが上流側に位置するときには、第1の取付面5aの直下のフィン2aの伝熱性を第2の取付面5bの直下のフィン2bのそれより大とする。 First when the calorific value of the electronic component 4 attached to the mounting surface 5a is larger than that of the second attachment surface 5b, or the first of the first mounting surface 5a calorific value at the same downstream of the cooling liquid 3 located on the side, when it in the second attachment surface 5b is positioned on the upstream side, than the heat transfer fins 2a directly below the first mounting surface 5a of the fin 2b immediately below the second attachment surface 5b and large.
また、インナーフィン2に仕切部9を有する場合には、仕切部9を挟んでその両側に位置する電子部品4において、いずれかより発熱量の大きい方の流量をより大きくするように上流側マニホールド部12に流路縮小部14を設けて調節する。 Further, if it has a partition portion 9 to the inner fin 2, the upstream manifold as in the electronic component 4 located on both sides of the partition portion 9, a larger larger flow rate of the heat value than any the flow path reduction unit 14 modulates provided part 12.

なお、第2流通部11において、その上流端部と下流端部とに設けた波骨6からなるフィンの密集度は中間の傾斜骨8のそれより大である。 In the second circulation unit 11, the density of the fins made of the wave bone 6 which is provided on its upstream end and a downstream end is greater than that of the intermediate slope bone 8. それと共に、第2流通部11の傾斜骨8における流路抵抗は小となる。 At the same time, the flow resistance in the tilt bone 8 of the second flowing part 11 becomes small. このように構成することにより、波骨6の集合体上の電子部品4の直下における伝熱性を向上させて、その冷却効果を増大させると共に、第2流通部11の中流域における圧力損失を減少させ且つ、その中流域を設けることにより上流側の電子部品4と下流側の電子部品4との熱的影響を可能な限り少なくすることができる。 With this configuration, to improve the heat transfer immediately below the electronic component 4 on the assembly of the wave bone 6, the increase its cooling effect, reducing the pressure loss in the basin in the second flowing part 11 is allowed and can be reduced as much as possible the thermal effects of the electronic component 4 and the electronic component 4 on the downstream side of the upstream side by providing a basin therein.
また、第2流通部11における傾斜骨8はそれを取り除いても良い。 The inclination bone 8 in the second flowing part 11 may remove it. さらには、第1流通部10における中流域においても傾斜骨8を取り除くことができる。 Furthermore, it can also remove the slope bone 8 in midstream of the first flowing part 10. それにより第1流通部10における中流域の圧力損失を減少させると共に、上流側の電子部品4と下流側の電子部品4との熱的影響を可及的に少なくすることができる。 Thereby while decreasing the pressure loss of the midstream region of the first flowing part 10, it is possible to reduce the thermal influence of the electronic component 4 and the electronic component 4 on the downstream side of the upstream side as much as possible.

次に、図3は本発明の第2の実施の形態を示すヒートシンクの分解斜視図であり、この例のインナーフィン2は金属板を波型に曲折したコルゲートフィン型のものである。 Next, FIG. 3 is an exploded perspective view of a heat sink showing a second embodiment of the present invention, the inner fin 2 in this example is of the corrugated fin type is bent a metal plate into corrugated. そして、上流に位置するインナーフィン2bと下流部に位置するインナーフィン2aは夫々フィンピッチが小さく、中流部に位置するインナーフィン2は大きくなっている。 The inner fin 2a positioned in the inner fin 2b and a downstream portion located upstream each fin pitch is small, the inner fin 2 is located in the middle portion is larger. なお、この例では各インナーフィン2b、2aの波の振幅は同一である。 Each inner fin 2b In this example, the amplitude of the wave of 2a are the same.
これらのインナーフィン2がヒートシンク本体1内に収納され、その両端が端蓋21で閉塞されると共に、そのヒートシンク本体1の長手方向両端側部(または下部)に入口パイプ18,出口パイプ19が連通されたものである。 These inner fin 2 is housed in the heatsink body 1, with its ends is closed by end cover 21, communicates the inlet pipe 18, outlet pipe 19 in the longitudinal direction both end sides of the heatsink body 1 (or lower) it is those that have been.

そしてこの例では、ヒートシンク本体1の上流部の取付面5と下流部の取付面5とに夫々電子部品4が取付けられる。 And in this example, each electronic component 4 is mounted on the mounting surface 5 of the mounting surface 5 and the downstream portion of the upstream portion of the heatsink body 1. そして入口パイプ18から冷却液3が内部に導かれ、各インナーフィン2を流通して出口パイプ19からそれが流出する。 The cooling fluid 3 from the inlet pipe 18 is guided into, it flows out from the outlet pipe 19 and flows through the inner fin 2. 夫々冷却液3の上流部および下流部には、伝熱面積が大となるインナーフィン2a、2bが配置され、そこに配置された電子部品4からの熱を効率よく吸熱する。 Respectively upstream and downstream portions of the cooling liquid 3, inner fins 2a which heat transfer area is large, 2b are arranged, the heat from the electronic components 4 arranged therein efficiently absorbs heat.

このようなコルゲート型のインナーフィン2の設計においても、前記ヘリボーンタイプのインナーフィン2と同様のフィンの設計が可能である。 In such a corrugated type of design inner fin 2, it is possible to design a similar fin and the inner fin 2 of the helicopter bone types. 例えば、冷却液3の下流側に位置する電子部品4の冷却液3の温度は上流側のそれよりも高温であるので、上流側と下流側とで同一の電子部品4の場合には、下流側のインナーフィン2aの放熱面積を上流側のそれより大とする必要がある。 For example, the temperature of the cooling liquid 3 of the electronic component 4 located downstream of the cooling liquid 3 is at a temperature higher than that of the upstream side, in the case between the upstream and downstream sides of the same electronic component 4, the downstream it is necessary to heat dissipation area of ​​the side of the inner fins 2a and larger than that of the upstream side. それによって、夫々の電子部品4の表面温度を均一化することができる。 Thereby, it is possible to equalize the surface temperature of the device 4 each. そのために、さらに下流側のインナーフィン2のピッチを小さくし、伝熱面積を向上させればよい。 Therefore, further to reduce the pitch of the inner fins 2 on the downstream side, it is sufficient to increase the heat transfer area.

なお、フィンピッチに代えて或いはそれと共に、次の手段を講じることもできる。 Instead of the fin pitch or the same time, it is also next take steps. フィンの板厚を厚くすること、フィンにルーバを設けること、フィン材料の熱伝達の高いものを選ぶこと、上記何れか1以上の構成をとることができる。 Thickening the plate thickness of the fin, the provision of the louver fin, choosing a higher heat transfer fin material can take any one or more of the configurations described above. それにより、上流側の電子部品4と下流側の電子部品4との表面温度を均一化することができる。 Thereby, it is possible to equalize the surface temperature of the electronic component 4 of the upstream electronic component 4 and the downstream side.
また、ヒートシンク本体1内の幅方向中間に図示しない仕切を設け、その両側に異なるインナーフィンを配置し、各インナーフィンの直上に電子部品を取り付けることができる。 Further, a partition (not shown) in the width direction intermediate in the heatsink body 1 is provided, arranged different inner fins on both sides, it is possible to mount the electronic components directly on the inner fin. この場合、仕切の両側でその流量を変えたり、フィンの伝熱面積を変えて各電子部品の冷却を最適にすることができる。 In this case, it is possible to optimize or change the flow on both sides of the partition, the cooling of the electronic components by changing the heat transfer area of ​​the fins.

次に、図4は本発明の第3の実施の形態を示し、その(A)はヒートシンクの分解斜視図、(B)はその組立て状態を示す縦断面図である。 Next, FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, the (A) is an exploded perspective view of a heat sink, (B) is a longitudinal sectional view showing the assembled state.
この例のコルゲートフィンはオフセット型のものであり、波の進行方向および稜線方向に夫々多数の切り起こし部が形成されたものである。 Corrugated fins in this example is of the offset type, in which a large number of cut-and-raised portions each are formed in the traveling direction and the ridge line direction of the waves. この例では、上流側のインナーフィン2の振幅が、下流側の振幅より大に形成されている。 In this example, the amplitude of the inner fin 2 on the upstream side is formed larger than the amplitude of the downstream side.
この例においては、下流側の第1の取付面5aの電子部品4が上流側のそれに比べて発熱量が著しく小さい例である。 In this example, the electronic component 4 of the first mounting surface 5a of the downstream side is significantly smaller examples calorific value than that of the upstream side. そこで、出口パイプ19に近い下流側のインナーフィン2の振幅を小さくし、その放熱面積を小さくしても、下流側の電子部品4の発熱を充分に吸熱することができる。 Therefore, to reduce the amplitude of the inner fin 2 on the downstream side closer to the outlet pipe 19, it is possible that even the heat radiation area is reduced, absorbs sufficient heat generation of the electronic component 4 on the downstream side. なお、この例では上流側と下流側との中間である中流部においてはインナーフィン2が存在しない。 Incidentally, there is no inner fin 2 is in the intermediate a is middle portion of the upstream side and the downstream side in this example.
このようにすることにより、上流側の電子部品4と下流側の電子部品4とが互いに熱的影響を与えることなく且つ、中流部において冷却液3の圧力損失を減少させることができる。 By this way, and without the electronic component 4 on the upstream side and the downstream side electronic component 4 gives thermal influence each other, it is possible to reduce the pressure loss of the cooling liquid 3 in the middle section.

次に、図5は本発明の第4の液冷ヒートシンクの実施の形態であり、その(A)は同ヒートシンクの分解斜視略図、(B)はその左から第2番目インナーフィン2と第3番目のインナーフィン2との組合せ状態を示す斜視説明図である。 Next, FIG 5 is a fourth embodiment of the liquid cooling heat sink of the present invention, the (A) an exploded perspective schematic representation of the heat sink, (B) a second second inner fins 2 and the third from the left th is a perspective view showing a combined state between the inner fin 2.
この例では、6枚のインナーフィン2(最少3枚あればよい)を有し、各インナーフィン2は、それぞれその幅方向の中間に仕切部9を有し、その両側に第1の前記骨部と第2の骨部とを有する。 In this example, it has the six inner fin 2 (suffices three minimum), the inner fin 2 each have a partition portion 9 in the middle in the width direction, the first of the bone on both sides having parts and the second bone portion.
そして、各インナーフィン2が厚み方向に積層される。 Each inner fin 2 are stacked in the thickness direction. この例では左から1〜3番目と、4〜6番目の各組で、隣り合う前記インナーフィン2どうしは、図で左側に位置する第1の骨部の傾斜骨8a(または図示しない波骨、以下同じ)が平面的に互いに重なり合い(図5(B)参照)、右側に位置する第2の骨部の傾斜骨8bは全てが互いに交差する。 A 1-3-th from the left in this example, at 4-6-th each set, is if the adjacent inner fins 2, the wave bone without first bone portion of the inclined bone 8a (or shown on the left side in FIG. , hereinafter the same) is planarly overlap with each other reference (FIG. 5 (B)), the second inclined bone 8b of bone located on the right side, all intersect each other. それと共に、前記側枠部7および仕切部9が整合する。 At the same time, the side frame portions 7 and the partition portion 9 are aligned.
左から1〜3番目と、4〜6番目の各組どうしは、左側に位置する第1の傾斜骨8aどうしも互いに交差する。 And 1-3 leftmost, 4-6 th each set each other intersect each other servant if the first inclined bone 8a located on the left side. それらのインナーフィン2の積層体の両側には一対のプレート17、18が被着される。 On both sides of the laminate thereof of the inner fin 2 a pair of plates 17, 18 is deposited.

そして、第1の骨部側に第1流通部10が設けられ、第2の骨部側に第2流通部11が設けられると共に、両流通部10、11の両端に入口側マニホールド部12と出口側マニホールド部13とを有し、その入口側マニホールド12で冷却液3が第1流通部10と第2流通部11とに分流して導かれると共に、出口側マニホールド部13でそれが合流するように構成されている。 The first flowing part 10 is provided in the first bone portion, the second flowing part 11 is provided in the second bone portion, an inlet-side manifold 12 to both ends of both the distribution section 10 and 11 and an outlet-side manifold 13 and at its inlet side manifold 12 cooling fluid 3 is guided branched into a first flow part 10 and the second flow part 11, to merge it with the outlet-side manifold 13 It is configured to.
このように構成することにより、第1の骨部側の冷却液の攪拌効果を第2のそれに比べて抑制し、第2の骨部側の冷却を促進し、その部分に取付られる電子部品の冷却効果を第1のそれより向上することができる。 With this configuration, first the stirring effect of the cooling liquid of the bone portion side is suppressed as compared with the second it, the second to facilitate cooling of the bone side, of the electronic component is attached to that portion the cooling effect can be improved more than the first it.

次に、図6は本発明の液冷ヒートシンクの第5の実施の形態を示す分解斜視略図である。 Next, FIG. 6 is an exploded schematic perspective view showing a fifth embodiment of the liquid cooled heat sink of the present invention. この液冷ヒートシンクは一対のヘリボーンタイプのインナーフィン2と一対のプレート16、17とを有する。 The liquid cooling heat sink has an inner fin 2 and a pair of plates 16, 17 of the pair of edge bone types. 各インナーフィン2は、その幅方向の中間に仕切部9を有し、その仕切部9と両側枠部7間が骨部で連結されている。 Each inner fin 2 has a partition portion 9 in the middle of the width direction, between the partition portion 9 and the side frames 7 are connected with a bone portion. 各インナーフィン2は、前記骨部が平面的に互いに交差する。 Each inner fin 2, the bone is planarly intersect with each other.
前記仕切部の両側に第1流通部10と第2流通部11とを有し、両流通部10、11の両端に入口側マニホールド部12と出口側マニホールド部13とを有する。 Wherein on both sides of the partitioning portion includes a first flow portion 10 and a second flow portion 11, having an inlet-side manifold 12 and the outlet-side manifold 13 to both ends of both the distribution section 10 and 11. その仕切部9の幅および側枠7の幅が長手方向の中間で増幅されて、第1流通部10と第2流通部11の一部に流路断面を縮小する流速増速部22が設けられ、その流速増速部22の直上に放熱量の大きな電子部品4の取付面5が配置され、他の部分に放熱量の小さい電子部品4が取付られる。 The width of the width and the side frame 7 of the partition portion 9 is amplified in the longitudinal direction of the intermediate, the flow rate acceleration portion 22 to reduce the channel cross-section is provided in the first flowing part 10 portion of the second flowing part 11 is, the mounting surface 5 of the large electronic components 4 of the heat radiation amount immediately above the flow rate acceleration portion 22 is disposed, the electronic component 4 small heat radiation amount in the other part is attached. これは、その流速増速部22の冷却液の流速が大となり、そこの真上の取付面5の単位面積あたりの吸熱量が増大するからである。 This is because the flow velocity of the cooling fluid flow rate acceleration portion 22 becomes large, the amount of heat absorbed per unit area of ​​the attachment surface 5 of the immediately above there is increased.

本発明のヒートシンクの第1の実施の形態を示す分解斜視略図。 It exploded perspective schematic view of a first embodiment of a heat sink of the present invention. 同ヒートシンクの組立て状態であってプレート16を取り除いた平面図。 Plan view obtained by removing the plate 16 a assembled state of the heat sink. 本発明のヒートシンクの第2の実施の形態を示す分解斜視図。 The second exploded perspective view showing an embodiment of the heat sink of the present invention. 本発明のヒートシンクの第3の実施の形態を示す分解斜視図およびその組立て状態を示す縦断面図。 Third longitudinal sectional view exploded perspective view and showing the assembled state showing an embodiment of the heat sink of the present invention. 本発明のヒートシンクの第4の実施の形態を示す分解斜視図および、インナーフィンの組合せ状態を示す斜視説明図。 And exploded perspective view showing a fourth embodiment of a heat sink of the present invention, perspective view showing a combined state of the inner fin. 本発明のヒートシンクの第5の実施の形態を示す分解斜視図。 5 an exploded perspective view showing an embodiment of the heat sink of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ヒートシンク本体 2 インナーフィン 1 heatsink body 2 the inner fin
2a インナーフィン 2a inner fin
2b インナーフィン 3 冷却液 4 電子部品 5 取付面 2b inner fin 3 cooling liquid 4 the electronic component 5 mounted surface

5a 第1の取付面 5a first attachment surface
5b 第2の取付面 6 波骨 7 側枠部 8 傾斜骨 5b side frame portion 8 inclined Bone second mounting surface 6 waves bone 7
8a 傾斜骨 8a inclination bone
8b 傾斜骨 9 仕切部 8b inclination bone 9 partition portion
10 第1流通部 10 first flow part
11 第2流通部 11 and the second distribution unit

12 入口側マニホールド部 12 inlet side manifold portion
13 出口側マニホールド部 13 outlet manifold
14 流路縮小部 14 flow path reduction unit
16 プレート 16 plate
17 プレート 17 plate
18 入口パイプ 18 inlet pipe
19 出口パイプ 19 outlet pipe
20 端枠部 20 Tanwaku part
21 端蓋 21 end cap
22 流速増速部 22 flow rate speed-up section
23 中央幅広部 23 central wide portion
24 側部幅広部 24 side wide portion

Claims (8)

  1. 偏平なヒートシンク本体(1)の内部にインナーフィン(2)が介装され、内部に冷却液(3) が流通すると共に、ヒートシンク本体(1)の平坦な外表面の一部に複数の電子部品(4)が接触固定される複数の取付面を有する液冷ヒートシンクにおいて、 It is internally interposed inner fin (2) is flat heatsink body (1), together with the cooling liquid (3) flows inside, a plurality of electronic components in a part of the flat outer surface of the heat sink body (1) (4) in the liquid cooled heat sink having a plurality of mounting surfaces are contacted secured,
    第1の取付面(5a)に取り付ける電子部品(4)の発熱量が第2の取付面(5b)のそれより大であるとき、 When the heating value of the electronic component (4) attached to the first mounting surface (5a) is greater than that of the second mounting surface (5b),
    または前記発熱量が同一で第1の取付面(5a)が冷却液(3)の下流側に位置し、第2の取付面(5b)がその上流側に位置するとき、 Or the first mounting surface heating value are the same (5a) is located downstream of the cooling liquid (3), when the second mounting surface (5b) is located on the upstream side,
    前記第1の取付面(5a)の直下の前記インナーフィン(2a) の伝熱性が第2の取付面(5b)のインナーフィン(2b)のそれより大になるように構成した液冷ヒートシンク。 The liquid cooling heat sink heat transfer is configured to be larger than that of the inner fins of the second mounting surface (5b) (2b) of inner fins (2a) immediately below said first mounting surface (5a).
  2. 請求項1において、 According to claim 1,
    前記インナーフィン(2)全体が波形に曲折したコルゲートタイプのものであって、 It said inner fins (2) entirely be of corrugated type bent in waveform,
    前記第1の取付面(5a)の直下のインナーフィン(2a)の伝熱面積が、第2の取付面(5b)の直下の前記フィン(2b)のそれに比べて大となるように、下記のいずれか一以上の構成を有する液冷ヒートシンク。 As heat transfer area of ​​the inner fins (2a) immediately below said first mounting surface (5a) becomes large as compared with that of the fin immediately below the second mounting surface (5b) (2b), the following any liquid cooling heat sink having one or more aspects of the.
    フィンピッチが小さい、フィンの振幅が大きい、フィンの板厚が厚い、フィンにルーバが設けられている、フィン材料の熱伝導率が高い、他の部分にはフィンが存在しない。 Fin pitch is small, the amplitude of the fins is large, the thickness of the fins is thicker, louver fins are provided, a high thermal conductivity of the fin material, the other part does not exist fins.
  3. 請求項1において、 According to claim 1,
    前記インナーフィン(2)は、両側に側枠部(7)を有し、その側枠部(7)間を傾斜した多数の互いに離間した傾斜骨(8)または波形に曲折された波骨(6)からなる骨部で連結され、それらが面一に配置された少なくとも一対存在し、それらが厚み方向に積層されて、その隣り合うインナーフィン(2)の前記骨部が互いに交差するように構成したヘリボーンタイプのものであり、 Said inner fins (2), both sides have side frame (7), the side frame (7) a number of mutually spaced inclined bone which is inclined between (8) or waves bone which is bent in the waveform ( is connected with a bone portion consisting of 6), they are at least a pair there is arranged flush, they are stacked in the thickness direction, such that the bone part of the adjacent inner fins (2) cross each other are those of the configuration the helicopter bone type,
    前記第1の取付面(5a)の直下の前記骨部の伝熱面積が、第2の取付面(5b)の直下の前記骨部のそれに比べて大となるように、下記のいずれか一以上の構成を有する液冷ヒートシンク。 Heat transfer area of ​​the bone immediately below the first mounting surface (5a) is so large as compared with that of the bone immediately below the second mounting surface (5b), one any of the following liquid cooling heat sink having the above configuration.
    傾斜骨または波骨のピッチが小さい、傾斜骨または波骨の幅が広い、傾斜骨または波骨の熱伝達率が高い、段数が多い、他の部分には傾斜骨または波骨が存在しない。 The pitch of the inclined bone or wave bone is small, the width of the inclined bone or wave bone is wide, high gradient bone or waves bone heat transfer rate, the number of stages is large, the other portion does not exist inclined bone or waves bone.
  4. 請求項1〜請求項3のいずれかにおいて、 In any one of claims 1 to 3,
    ヒートシンク本体(1)の冷却液(3)の流通方向の上流端部と下流端部とに一対の前記取付面(5a)(5b)が存在し、中間部に取付面が存在しない構成において、 There is a heat sink body (1) of the coolant (3) a pair of the mounting surface into an upstream end and a downstream end of the flow direction of (5a) (5b), in a configuration in which the mounting surface to the intermediate portion does not exist,
    各取付面(5a)(5b)直下の前記フィンの伝熱面積が中間部の直下のそれに比べて大となるように、下記のいずれかの条件とする液冷ヒートシンク。 As heat transfer area of ​​the fin immediately below the mounting surface (5a) (5b) becomes larger than that immediately below the intermediate portion, the liquid cooling heat sink with any of the following conditions.
    前記コルゲートフィンタイプの場合 In the case of the corrugated fin type
    フィンピッチが小さい、フィンの振幅が大きい、フィンの板厚が厚い、フィンにルーバが設けられている、フィン材料の熱伝導率が高い、中間部の直下部分にはフィンが存在しない。 Fin pitch is small, the amplitude of the fins is large, the thickness of the fins is thicker, louver fins are provided, a high thermal conductivity of the fin material, the portion beneath the intermediate portion does not exist fins.
    前記ヘリボーンタイプのインナーフィンの場合 In the case of the inner fin of the helicopter bone type
    前記各取付面(5a)(5b)の直下の前記骨部 は、中間部直下の前記骨部 に比べて、下記のいずれか一以上の構成を有するもの。 Wherein the bone immediately below the mounting surface (5a) (5b), as compared to the bone immediately below the intermediate part, having any one or more of the following configurations.
    傾斜骨または波骨のピッチが小さい、傾斜骨または波骨の幅が広い、傾斜骨または波骨の熱伝達率が高い、段数が多い、他の部分には傾斜骨または波骨が存在しない。 The pitch of the inclined bone or wave bone is small, the width of the inclined bone or wave bone is wide, high gradient bone or waves bone heat transfer rate, the number of stages is large, the other portion does not exist inclined bone or waves bone.
  5. 請求項3において、 According to claim 3,
    前記インナーフィン(2)は、両側枠部(7)間でその側枠部(7)の方向に設けた仕切部(9) を有し、その仕切部(9)と両側枠部(7)間が多数の前記骨部で連結された少なくも一対有し、それらが厚み方向に積層されて、その隣り合う前記インナーフィン(2)は、前記骨部が平面的に互いに交差すると共に、前記側枠部(7)および仕切部(9)が整合して積層され、その積層体の外周が一対のプレートまたは偏平チューブからなるヒートシンク本体で閉塞され、 Said inner fins (2), each side frame section (7) that the side frame portions between partition portion provided in the direction of (7) have a (9), and both side frame portions thereof partition portion (9) (7) during has less pair linked by a number of the bone, they are stacked in the thickness direction, along with its adjacent ones inner fins (2), the bone intersect in a plane with each other, wherein side frame portions (7) and the partition part (9) are stacked in alignment, is closed by the heat sink body outer periphery of the laminate consisting of a pair of plates or flat tubes,
    前記仕切部(9) の両側に第1流通部(10)と第2流通部(11)とを有すると共に、両流通部(10)(11)の両端に入口側マニホールド部(12)と出口側マニホールド部(13)とを有し、その入口側マニホールド(12)で前記冷却液(3)が第1流通部(10)と第2流通部(11)とに分流して導かれると共に、出口側マニホールド部(13)でそれが合流するように構成され、 The first flowing part on both sides of the partition portion (9) (10) and a second flowing part which has a (11), and both distribution unit (10) inlet side manifold section at each end of (11) (12) outlet and a side manifold portion (13), together with the coolant in the inlet side manifold (12) (3) is guided branched into the first flow part (10) second circulation unit (11), it is configured to merge at the outlet side manifold portion (13),
    その入口側マニホールド部(12)で仕切部(9)の端またはその近傍に流路縮小手段(14)を設けて、第2流通部(11)への冷却液(3)の流通を制限した液冷ヒートシンク。 An inlet-side manifold (12) by the partition portion the channel reduction unit on the edge or near the (9) (14) is provided, to limit the flow of cooling fluid to the second flow section (11) (3) liquid cooling heat sink.
  6. 請求項3において、 According to claim 3,
    少なくとも3枚の前記インナーフィン(2)は、それぞれ両側枠部(7)間でその一方の側枠部(7)側に第1の前記骨部を有し、他方側に第2の骨部を有し、 At least three of said inner fin (2) are each either side frame part (7) while the side frame portions between (7) side has a first of said bone part, the second bone portion on the other side have,
    それらが厚み方向に積層されて、そのうち二枚の隣り合う前記インナーフィン(2)は、第1の骨部の傾斜骨(8a)または波骨が平面的に互いに重なり合い、第2の骨部の傾斜骨(8b)または波骨が互いに交差すると共に、前記側枠部(7)および仕切部(9)が整合して積層され、 They are stacked in the thickness direction, the inner fin (2) is adjacent of them two, inclined bone first bone portion (8a) or wave bone planarly overlap with each other, the second bone portion with inclined bone (8b) or wave bone cross each other, the side frame section (7) and the partition part (9) are stacked in alignment,
    少なくとも残りの一枚のインナーフィン(2) とそれに隣接するインナーフィン(2) は、第1の骨部の傾斜骨(8a)または波骨および、第2の骨部の傾斜骨(8b)または波骨がそれぞれ互いに交差すると共に、前記側枠部(7)および仕切部(9)が整合して積層され、 At least the rest of the single inner fin (2) inner fins adjacent thereto (2) is inclined bone first bone portion (8a) or waves bone and inclination bone second bone portion (8b) or with waves bone cross each other, the side frame section (7) and the partition part (9) are stacked in alignment,
    その積層体の外周が一対のプレートまたは偏平チューブからなるヒートシンク本体で閉塞され、 Its outer periphery of the laminated body is closed by the heat sink body made of a pair of plates or flat tubes,
    前記第1の骨部側に第1流通部(10)が設けられ、第2の骨部側に第2流通部(11)が設けられると共に、両流通部(10)(11)の両端に入口側マニホールド部(12)と出口側マニホールド部(13)とを有し、その入口側マニホールド(12)で前記冷却液(3)が第1流通部(10)と第2流通部(11)とに分流して導かれると共に、出口側マニホールド部(13)でそれが合流するように構成された液冷ヒートシンク。 The first flowing part (10) is provided in the first bone portion, the second flowing part (11) is provided in the second bone portion, at opposite ends of the two distribution portions (10) (11) inlet-side manifold portion (12) and the outlet manifold (13) and a, its inlet side the cooling liquid in the manifold (12) (3) is first flowing part (10) and the second circulation unit (11) with guided branched into preparative liquid cooling heat sink it is configured to merge at the outlet side manifold portion (13).
  7. 請求項3において、 According to claim 3,
    前記インナーフィン(2)は、両側枠部(7)間でその側枠部(7)の方向に設けた仕切部(9) を有し、その仕切部(9)と両側枠部(7)間が前記骨部で連結された少なくも一対有し、それらが厚み方向に積層されて、その隣り合う前記インナーフィン(2)は、前記骨部が平面的に互いに交差し、その積層体の外周が一対のプレートまたは偏平チューブからなるヒートシンク本体で閉塞され、 Said inner fins (2), each side frame section (7) that the side frame portions between partition portion provided in the direction of (7) have a (9), and both side frame portions thereof partition portion (9) (7) during has less pair coupled by said bone part, they are stacked in the thickness direction, that the adjacent inner fins (2), the bone part is planar manner to cross each other, the laminate periphery is closed by the heat sink body made of a pair of plates or flat tubes,
    前記仕切部の両側に第1流通部(10)と第2流通部(11)とを有し、 Wherein a first flowing part on both sides of the partition portion (10) and the second flow section (11),
    前記仕切部(9) の両側に第1流通部(10)と第2流通部(11)とを有すると共に、両流通部(10)(11)の両端に入口側マニホールド部(12)と出口側マニホールド部(13)とを有し、その入口側マニホールド(12)で前記冷却液(3)が第1流通部(10)と第2流通部(11)とに分流して導かれると共に、出口側マニホールド部(13)でそれが合流するように構成され、 The first flowing part on both sides of the partition portion (9) (10) and a second flowing part which has a (11), and both distribution unit (10) inlet side manifold section at each end of (11) (12) outlet and a side manifold portion (13), together with the coolant in the inlet side manifold (12) (3) is guided branched into the first flow part (10) second circulation unit (11), it is configured to merge at the outlet side manifold portion (13),
    その仕切部(9)の幅および/または前記側枠(7) の幅が増幅されて、第1流通部(10)と第2流通部(11)の一部に流路断面を縮小する流速増速部(22)が設けられ、その流速増速部(22)の直上に電子部品の取付面(5)が配置される液冷ヒートシンク。 Flow rate width of the partition portion width and / or the side frame (9) (7) is amplified, reducing the channel cross-section first flow part (10) on a part of the second flow section (11) accelerating section (22) is provided, a liquid cooling heat sink mounting surface of the electronic component (5) is disposed immediately above the flow rate acceleration portion (22).
  8. 偏平なヒートシンク本体(1)の内部にインナーフィン(2)が介装され、内部に冷却液(3) が流通すると共に、ヒートシンク本体(1)の平坦な外表面の一部に複数の電子部品(4)が接触固定される複数の取付面を有する液冷ヒートシンクの製造方法において、 It is internally interposed inner fin (2) is flat heatsink body (1), together with the cooling liquid (3) flows inside, a plurality of electronic components in a part of the flat outer surface of the heat sink body (1) (4) in the manufacturing method of the liquid cooling heat sink having a plurality of mounting surfaces are contacted secured,
    それぞれの取付面(5)に電子部品(4)を取付て、前記冷却液(3)を流通させたとき、最も温度が高くなる電子部品(4)の直下の前記インナーフィンの伝熱部の熱交換量を他の電子部品(4)の直下のそれより大になるように、伝熱面積を大としまたは、冷却液の流量を大とするように調整したことを特徴とする液冷ヒートシンクの設計方法。 The respective mounting surfaces (5) have been installed an electronic component (4), when allowed to flow said cooling fluid (3), the heat transfer portion of the inner fins just below the highest temperature is higher electronic component (4) so that the heat exchange amount greater than that immediately below the other electronic components (4), a liquid cooling heat sink, characterized in that to adjust the heat transfer area large city or the flow rate of the coolant to a large design method.
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