JP2010226114A - 放熱装置及びその固定モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】簡便に組み立てることができ、且つコストが低い放熱装置及びその固定モジュールを提供する。
【解決手段】固定モジュール５０は、押圧固定部５３及び押圧固定部の両側に位置する２つの端部５４を有し、且つ２つの端部にはそれぞれ１つの取付孔５５２が設置され、取付孔の周縁から取付孔の中央に向かって複数の当接シート５５３が突出している固定シートと、軸方向の中部に係合溝が形成される２つの柱状の固定部材５８と、を備え、２つの固定部材は別々に固定シートの２つの取付孔に取り付けられ、固定シートの取付孔内の複数の当接シートは、固定部材の係合溝に係合される。放熱装置は、放熱器と、吸熱板と、放熱器と吸熱板との間に連接されるヒートパイプと、固定モジュールと、を備え、固定モジュールの押圧固定部は、ヒートパイプの端部を吸熱板に押圧固定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、放熱装置に関するものであって、特に前記放熱装置を固定するための固定モジュールに関するものである。
周知のように、ＣＰＵ（中央処理装置）などの電子部品が作動する時に生じる熱が電子部品の作動に悪い影響をもたらす。従って前記電子部品の上に放熱装置を装着して前記電子部品を冷却しなければならない。
従来の技術において、通常スプリングねじのような固定部材で放熱装置を回路基板に固定して、発熱電子部品に対して放熱する。具体的に説明すると、放熱装置に内径がねじ山の外径より大きいがスプリングの外径より小さい複数の貫通孔を開設するため、ねじは前記貫通孔を貫いて回路基板の対応するねじ孔に螺合される。前記スプリングねじと前記放熱装置とを組み立ててから、ねじにワッシャを被せて、前記スプリングねじの脱落を防止する。しかし、前記固定部材を構成する素子が多く、組立工程も複雑であるため、材料コスト及び組立コストが増加し、特に前記ワッシャが金属材質である場合、装着不良によるワッシャの脱落は、回路基板のショートを招く。
本発明の目的は、前記課題を解決し、簡便に組み立てることができ、且つコストが低い放熱装置及びその固定モジュールを提供することである。
本発明に係る固定モジュールは、中間に位置する押圧固定部及び前記押圧固定部の両側に位置する２つの端部を有し、且つ前記２つの端部にはそれぞれ１つの取付孔が設置され、各々の取付孔の周縁から前記取付孔の中央に向かって複数の当接シートが突出する固定シートと、軸方向の中部に係合溝が形成される２つの柱状の固定部材と、を備え、前記２つの固定部材は別々に前記固定シートの２つの取付孔に取り付けられ、前記固定シートの取付孔内の複数の当接シートは、前記固定部材の係合溝に係合されて、前記固定部材が前記取付孔から外れることを防止する。
本発明に係る放熱装置は、放熱器と、吸熱板と、前記放熱器と前記吸熱板との間に連接されるヒートパイプと、前記固定モジュールと、を備え、前記固定モジュールの押圧固定部は、前記ヒートパイプの端部を前記吸熱板に押圧固定する。
従来の技術と比べると、本発明の放熱装置の固定モジュールの組立過程において、固定部材の一端で固定シートの取付孔内の当接シートを押圧すると、前記当接シートの端末が前記取付孔の周縁に向かって弾性変形し、前記固定部材の一端が前記取付孔を貫くことにより、前記当接シートに印加される外力が除去されて、前記当接シートの端末が弾性回復するとともに前記固定部材の係合溝内に係合されて、前記固定部材が前記固定シートの取付孔から外れないようになる。前記固定モジュールは、構成素子が少なく、構造が簡単であって、組み立て易く、且つワッシャが不要なため、ワッシャの材料コストと組立コストが減少するとともに、ワッシャの脱落による回路基板のショートがなくなる。
本発明の実施形態に係る放熱装置の立体組立図である。 図１に示す放熱装置の立体分解図である。 図２に示す放熱装置の固定モジュールの立体図ある。 図３に示す固定モジュールの別の視角からの立体図ある。 図３に示す固定モジュールの上面図ある。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１及び図２を参照すると、本発明の実施形態に係る放熱装置は、放熱器２０と、該放熱器２０の片側に設置されて該放熱器２０に強制気流を提供する遠心ファン１０と、発熱電子素子（図示せず）に接触する吸熱板４０と、前記放熱器２０と前記吸熱板４０との間に連接されるヒートパイプ３０と、前記ヒートパイプ３０を前記吸熱板４０に接続し且つ前記吸熱板４０を発熱電子素子を有する回路基板（図示せず）に固定するために用いられる固定モジュール５０と、を備える。
前記遠心ファン１０は、導風カバー１２と、前記導風カバー１２の内部に収容されるインペラー１８と、を備える。前記導風カバー１２は、円形の給気口１４０が形成されている上板１４と、前記上板１４に平行する下板１６と、前記上板１４と前記下板１６との間に垂直的に連接する側壁１５と、を備える。前記上板１４、前記下板１６及び前記側壁１５が共に囲み収容空間（図示せず）を形成する。前記インペラー１８は、前記収容空間内に収容されており、且つ前記給気口１４０に対向して設置される。前記導風カバー１２の側面に直線状の排気口１５０が形成されている。前記排気口１５０の片側に導風板１７が設置されており、前記導風板１７の上下両端は別々に前記上板１４及び前記下板１６に接続する。前記導風板１７が所在する側の前記側壁１５と前記導風板１７との間に切欠部１７０が形成される。前記下板１６の外周縁から複数の固定部１６２が水平的に突出されており、前記固定部１６２には、固定素子１６０を貫かせる貫通孔（図示せず）が設置される。
前記放熱器２０は、互いに平行し且つ垂直設置される複数の放熱フィン２２からなる。前記放熱器２０、前記遠心ファン１０の排気口１５０に設置される。
前記吸熱板４０は、略方形の板状であって、銅、アルミニウムのような優れる導熱性能を有する金属からなるため、前記発熱電子素子からの熱量をその底面４４から頂面４２に迅速に伝送できる。
前記ヒートパイプ３０は、略Ｚ字状であって、その長手方向に沿って蒸発段３２及び凝縮段３４が形成される。
図２〜図５を参照すると、前記固定モジュール５０は、１つの固定シート５２及び２つの固定部材５８を備える。前記固定シート５２は、中間に位置する押圧固定部５３及び該押圧固定部５３の両側に位置する２つの端部５４を備える。前記押圧固定部５３は、前記ヒートパイプ３０及び前記吸熱板４０を押圧固定することに用いられる。前記押圧固定部５３の外囲輪郭は、略長方形であって、その四角にはそれぞれ１つのリベット孔５３０が設置される。前記押圧固定部５３の中央部が上に向かって折り曲がりアーチ部５３２を形成し、前記アーチ部５３２と前記吸熱板４０との間に前記ヒートパイプ３０が通る。前記アーチ部５３２の中央には開口５３１が開設される。前記固定シート５２の２つの端部５４は、別々に前記押圧固定部５３の２つの辺縁から両側へ伸ばして形成され、前記押圧固定部５３に相対して上へ向かって反る。
前記固定シート５２の２つの端部５４の端末には、それぞれ１つの取付部５５が設置される。前記取付部５５の辺縁輪郭はアーチ形を呈し、前記取付部５５の外周縁が下に向かって折り曲がり折曲辺５５１を形成する。前記折曲辺５５１が前記取付部５５の強度を増加するため、前記取付部５５は変形し難い。前記取付部５５の中部には、略円形の取付孔５５２が開設される。前記取付孔５５２の周縁から前記取付孔５５２の中央に向かって四つの当接シート５５３が突出している。前記四つの当接シート５５３は、前記取付孔５５２の周縁に等間隔に均一に分布される。前記当接シート５５３は、前記取付孔５５２の中央に向かって下へ斜めに延在し、且つ前記取付孔５５２の下方に自由端を形成する。前記当接シート５５３の自由端の辺縁は、内へ凹んでアーチ形を呈する。前記四つの当接シート５５３の自由端の辺縁が不連続な円周を構成して、前記取付孔５５２の中央に円形貫通孔５５４を形成する。前記四つの当接シート５５３に垂直に外力を印加すると、これらの当接シート５５３の自由端は前記取付孔５５２の周縁に向かって弾性変形するが、外力を除去すると、これらの当接シート５５３の自由端は内へ弾性回復される。
前記２つの固定部材５８の構造は同じであって、各々の固定部材５８は略柱状であって、押圧部５８１と、係合部５８３と、前記押圧部５８１と前記係合部５８３との間に位置する連接部５８２と、を備える。前記押圧部５８１は、前記固定部材５８の頂部に位置し、前記係合部５８３は、前記固定部材５８の底部に位置する。前記押圧部５８１の横断面は六角形である。前記押圧部５８１の外径が最大であって、前記係合部５８３の外径は、前記押圧部５８１の外径より小さく、前記連接部５８２の外径は、前記係合部５８３の外径より小さいため、前記連接部５８２の外囲に環状係合溝が形成される。前記押圧部５８１の外径は、前記固定シート５２の取付孔５５２の直径より大きく、前記係合部５８３の外径は、前記固定シート５２の取付孔５５２の直径より小さいが貫通孔５５４の直径より大きく、前記連接部５８２の外径は、前記固定シート５２の貫通孔５５４の直径に相当する。前記固定部材５８の底部の中央には、前記固定部材５８の軸方向に沿ってねじ孔５８０が形成される。回路基板の上のねじを前記固定部材５８のねじ孔５８０に螺合することにより、前記固定部材５８を回路基板に緊密に固定する。
前記固定モジュール５０を組み立てる時、前記固定部材５８に外力を印加して、前記固定部材５８の係合部５８３が前記固定シート５２の取付孔５５２を貫く。前記固定シート５２の貫通孔５５４の直径が前記係合部５８３の外径より小さいため、前記係合部５８３に底部は前記貫通孔５５４の周囲の当接シート５５３を押圧して、前記当接シート５５３の自由端が弾性変形する。前記連接部５８２の外径が前記貫通孔５５４の直径に相当するため、前記係合部５８３が前記貫通孔５５４を貫いて、前記当接シート５５３に印加する押圧力が除去されると、前記当接シート５５３の自由端は、弾性回復するとともに前記連接部５８２の外囲の環状係合溝内に係合されて、前記係合部５８３の上に向かう移動を制限し、前記係合部５８３が前記取付孔５５２から外れないようにする。前記固定部材５８の押圧部５８１の底面が前記固定シート５２の取付孔５５２の外囲に当接するため、前記固定部材５８は下に向かって移動できず、従って前記固定部材５８を前記固定シート５２に簡便に取り付けることができる。前記固定モジュール５０の構成素子が少なく、構造が簡単であるため、組み立て易く、運送し易い。従来のスプリングねじのような固定モジュールに比べて、本発明の固定モジュール５０は、スプリングの材料コスト及び組立コストが減少するため、コストを低減する。
前記放熱装置を組み立てる時、先ず、前記放熱器２０を前記遠心ファン１０の排気口１５０に固定する。次に、前記吸熱板４０の底面４４を発熱電子素子に接触させて、前記吸熱板４０を発熱電子素子の上に貼付する。次に、前記ヒートパイプ３０の蒸発段３２を前記吸熱板４０の頂面４２に貼付し、前記ヒートパイプ３０の凝縮段３４を前記放熱器２０の底部に貼付し且つ前記複数の放熱フィン２２の配列方向に沿って伸ばす。次に、前記固定モジュール５０を前記吸熱板４０及び前記ヒートパイプ３０の上に置き、前記固定モジュール５０の２つの端部５４を前記吸熱板４０の両側に位置させる。次に、前記ヒートパイプ３０の蒸発段３２に隣り合う端部を前記固定モジュール５０のアーチ部５３２と前記吸熱板４０との間に通し、前記ヒートパイプ３０の前記固定モジュール５０の押圧固定部５３に対応する部分が、前記アーチ部５３２内に収容される。最後に、リベット（図示せず）を前記押圧固定部５３のリベット孔５３０に貫かせて、前記固定シート５２を前記吸熱板４０に連接する。
溶接方式を採用して、前記ヒートパイプ３０の両端を別々に前記吸熱板４０と前記放熱器２０に連接することができる。前記吸熱板４０と前記ヒートパイプ３０の蒸発段３２を溶接する場合、クリップで前記ヒートパイプ３０の前記固定シート５２の開口５３１から露出する部分と前記吸熱板４０を挟んで、前記ヒートパイプ３０を前記吸熱板４０に緊密に接触させると、溶接効果がさらに安定する。
前記放熱装置を回路基板に固定する場合、ねじのような固定素子１６０を前記遠心ファン１０の固定部１６２の貫通孔に貫かせて、前記遠心ファン１０を回路基板に固定し、且つ前記固定モジュール５０の２つの固定部材５８のねじ孔５８０を回路基板の上のねじに螺合させる。前記固定シート５２の２つの端部が上に向かって反っているため、前記固定シート５２の両端に位置する２つの固定部材５８を押圧すると、前記固定シート５２の押圧固定部５３の下方の吸熱板４０が圧力を受けて電子素子に緊密に貼付される。
前記放熱装置が作動する時、前記吸熱板４０は、発熱電子素子からの熱量を吸収して前記ヒートパイプ３０の蒸発段３２に伝送し、続いて前記ヒートパイプ３０の凝縮段３４によって熱量を前記放熱器２０に伝送する。前記放熱フィン２２の大きい熱交換面積を利用して熱量が放出され、且つ前記遠心ファン１０のインペラー１８の駆動によって生じる大部分の気流は前記排気口１５０に位置する前記放熱器２０に吹き出し前記放熱器２０の放熱速度を高める。同時に前記インペラー１８の駆動によって生じる小部分の気流は前記導風板１７にガイドされて前記切欠口１７０から吹出して、前記切欠口１７０の周囲に設置される他の発熱電子部品に対して放熱する。
以上本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種種変更可能であることは勿論であって、本発明の技術的範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。
１０ 放熱器
１２ 導風カバー
１４ 上板
１５ 側壁
１６ 下板
１７ 導風板
１８ インペラー
２０ 放熱器
２２ 放熱フィン
３０ ヒートパイプ
３２ 蒸発段
３４ 凝縮段
４０ 吸熱板
４２ 頂面
４４ 底面
５０ 固定モジュール
５２ 固定シート
５３ 押圧固定部
５４ 端部
５５ 取付部
５８ 固定部材
１４０ 給気口
１５０ 排気口
１６０ 固定素子
１６２ 固定部
１７０ 切欠部
５３０ リベット孔
５３１ 開口
５３２ アーチ部
５５１ 折曲辺
５５２ 取付孔
５５３ 当接シート
５５４ 貫通孔
５８１ 押圧部
５８２ 連接部
５８３ 係合部

Claims (5)

  1. 中間に位置する押圧固定部及び前記押圧固定部の両側に位置する２つの端部を有し、且つ前記２つの端部にはそれぞれ１つの取付孔が設置され、各々の取付孔の周縁から前記取付孔の中央に向かって複数の当接シートが突出する固定シートと、
    軸方向の中部に係合溝が形成された２つの柱状の固定部材と、
    を備え、
    前記２つの固定部材は別々に前記固定シートの２つの取付孔に取り付けられ、前記固定シートの取付孔内の複数の当接シートは、前記固定部材の係合溝に係合されて、前記固定部材が前記取付孔から外れることを防ぐことを特徴とする固定モジュール。
  2. 前記固定部材は、押圧部と、係合部と、前記押圧部と前記係合部との間に位置する連接部と、を備え、前記係合部の外径は前記押圧部の外径より小さく、前記連接部の外径は前記係合部の外径より小さく、前記連接部の外囲に前記係合溝が形成されることを特徴とする請求項１に記載の固定モジュール。
  3. 前記複数の当接シートは、前記取付孔の中央に向かって延在して自由端を形成し、前記複数の当接シートの自由端は互いに離間して囲んで貫通孔を形成し、前記貫通孔の直径は前記連接部の外径と相当することを特徴とする請求項２に記載の固定モジュール。
  4. 前記押圧部の外径は、前記取付孔の直径より大きく、前記係合部の外径は、前記取付孔の直径より小さいが前記複数の当接シートの貫通孔の直径より大きく、前記固定部材の底部の中央には、前記固定部材の軸方向に沿ってねじ孔が形成されることを特徴とする請求項２に記載の固定モジュール。
  5. 放熱器と、
    吸熱板と、
    前記放熱器と前記吸熱板との間に連接されるヒートパイプと、
    請求項１〜請求項４のいずれの一項に記載の固定モジュールと、
    を備え、前記固定モジュールの押圧固定部は、前記ヒートパイプの端部を前記吸熱板に押圧固定することを特徴とする放熱装置。
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