JP2011101005A

JP2011101005A - 放熱装置

Info

Publication number: JP2011101005A
Application number: JP2010242081A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Ryu; 恒劉; Jing Zhang; 晶張
Original assignee: Fuzhun Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Foxconn Technology Co Ltd
Current assignee: Fuzhun Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Foxconn Technology Co Ltd
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2011-05-19
Also published as: CN102056463A; US20110108236A1; US8430152B2

Abstract

【課題】本発明は、組立過程が簡単であり、組立信頼性が高い放熱装置を提供することである。
【解決手段】本発明に係る放熱装置は、放熱器及び前記放熱器を収容する固定フレームを備え、前記固定フレームの内側には複数の位置決め部が突設され、前記放熱器は前記固定フレームの内部に収容され、前記放熱器の周面には、複数の前記位置決め部を貫かせる複数の切欠部が形成され、前記放熱器が第一状態にあると、複数の前記位置決め部は、複数の前記切欠部にそれぞれ対応し、前記放熱器が第二状態にあると、前記位置決め部は、前記切欠部からずれて前記放熱器の底部に当接する。
【選択図】図７

Description

本発明は、放熱装置に関し、特に固定フレームを持つ放熱装置に関するものである。

電子産業の急速な発展に伴って、中央処理装置（ＣＰＵ）などの電子部品の演算速度が大幅に向上して、発生する熱も激増する。電子部品の正常な動作を確保するために、電子部品が発生する熱を放熱する必要がある。中央処理装置（ＣＰＵ）が動作する時に発生する熱を効果的に放熱するために、一般的に電子部品の表面に放熱装置を設置して、電子部品の温度を正常な範囲内に維持する。

放熱装置は、一般的に固定フレームに収容され、且つ固定フレームを介して回路基板に装着される。従来の固定フレームは、自身の弾性係止構造によって放熱装置と係合する。しかし、固定フレームは支持構造として強度が高いので、放熱装置と係合するためには、固定フレームに大きな力を加えて固定フレームを変形させる必要がある。従って、放熱装置を回路板に装着する過程が困難であり、固定フレームの破損率も高い。

本発明の目的は、前記課題を解決し、組立過程が簡単であり、組立信頼性が高い放熱装置を提供することである。

本発明に係る放熱装置は、放熱器及び前記放熱器を収容する固定フレームを備え、前記固定フレームの内側には、複数の位置決め部が突設され、前記放熱器は前記固定フレームの内部に収容され、前記放熱器の周面には、複数の前記位置決め部を貫かせる複数の切欠部が形成され、前記放熱器が第一状態にある場合、複数の前記位置決め部は、複数の前記切欠部にそれぞれに対応し、前記放熱器が第二状態にある場合、前記位置決め部は、前記切欠部からずれて前記放熱器の底部に当接することを特徴とする。

従来の技術に比べて、本発明に係る放熱装置の放熱器の周面には切欠部が形成されているので、固定フレームの内側に形成されている位置決め部は、変形しなくても上から下へ前記放熱器１０を貫かせることができ、その後前記放熱器を回転させることにより、前記放熱器及び固定フレームを固定させることができ、大きな力を加えなくても前記固定フレーム及び前記放熱器を固定させることができ、組立ての過程が簡単で、組立ての信頼性が高い。

本発明に係る放熱装置が回路基板上の電子部品に装着された後の組立図である。図１に示す放熱装置の分解図である。図２に示す放熱装置の固定フレームの別の角度から見た拡大図である。図１に示す放熱器と固定フレームとがロックされていない状態での別の角度から見た図である。図１に示す放熱器と固定フレームとがロックされた状態での別の角度から見た図である。図４に示す放熱器と固定フレームとがロックされていない状態での底面図である図５に示す放熱器と固定フレームとがロックされた状態での底面図である

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１及び図２を参照すると、本発明の実施例に係る放熱装置は、回路基板４０に取り付けられている発熱電子部品４２（例えば、コンピューターのＣＰＵ）が動作する際に発生する熱を放熱するために用いられる。前記放熱装置は、放熱器１０と、前記放熱器１０を前記回路基板４０に固定するための固定フレーム２０と、を備える。本実施例において、前記放熱装置は、前記固定フレーム２０の頂部に装着されるファン３０をさらに備える。前記ファン３０は、前記放熱器１０に送風することにより、前記放熱器１０の放熱効率を向上させることができる。

本実施例において、前記放熱器１０は、円柱状を呈し、低コストの押出法（例えば、アルミ押出、銅押出）を採用して成形する。前記放熱器１０は、円柱状の熱伝導柱１２及び前記熱伝導柱１２の周面から放射状に延伸する複数の放熱フィン１４を備える。前記熱伝導柱１２の底面は、前記電子部品４２に接触して、前記電子部品４２からの熱を吸熱する。放熱面積を増加させるために、各々の前記放熱フィン１４の前記熱伝導柱１２の周面から離れている部分は、２つの分枝片１４０に分かれる。前記放熱フィン１４及び前記分枝片１４０は、時計回り方向或いは反時計回り方向に沿って湾曲している。前記放熱器１０の周面には、複数の切欠部１６が形成されており、前記切欠部１６に対応する複数の放熱フィン１４が外方に延在する長さは、他の放熱フィン１４が外方に延在する長さより短い。

前記ファン３０は、正方形状のハウジング３２を備え、前記ハウジング３２の四隅には、それぞれ上下方向に離間し且つ互いに平行する２つの固定部３４が形成されている。下部に位置する前記固定部３４は、前記ハウジング３２の底面と同じ平面に位置し、且つ前記固定フレーム２０に固定される。前記固定部３４は、略直角三角形であり、それを貫通する固定孔３４０を有する。

図３を参照すると、前記固定フレーム２０は、プラスチック材料によって一体成型され、前記放熱器１０を収容するための環状のケーシング２２を備える。前記ケーシング２２の頂部には通気口２４が設けられており、前記ケーシング２２に装着される前記ファン３０は前記通気口２４を通して前記放熱器１０に送風する。前記通気口２４の具体的な形状は、前記ケーシング２２の上端から前記ケーシング２２の内部に向って水平に延在する４つのバッフル（図示せず）によって調整することができる。前記ケーシング２２の頂面には、前記ファン３０の４つの固定部３４を支持するために用いられる４つの耳部２６が前記ケーシング２２の上端から水平方向に沿って外方に延在している。前記耳部２６には、前記耳部２６に直交して前記ファン３０に向かって延在する固定柱２６０が形成されており、前記固定柱２６０は、下部に位置する前記固定部３４の固定孔３４０に挿入するために用いられる。前記耳部２６における前記固定柱２６０の片側には、前記耳部２６に直交して前記ファン３０に向かって延在する締め具２６２が形成されており、前記締め具２６２の端部の内側には、フック２６４が突設されている。前記固定柱２６０が下部に位置する前記固定部３４の固定孔３４０に挿入されると、前記フック２６４は下部に位置する前記固定部３４の頂面に当接して、前記ファン３０は、前記固定フレーム２０に固定される。

前記ケーシング２２の底面には、前記放熱器１０の切欠部１６に対応して前記回路基板４０に向かって延在する複数の固定足２８が設置されている。本実施例において、前記固定足２８及び前記切欠部１６の数量は、４つである。前記固定足２８の外側には、固定筒２８０が設置されており、前記固定筒２８０を、固定部材１００が貫通する。前記固定部材１００が、前記固定筒２８０を貫通して前記回路基板４０の電子部品４２の周囲の取付孔４４に固定されることによって、前記放熱器１０を前記電子部品４２に固定することができる。前記固定足２８の内側には位置決め部２５が突設され、前記位置決め部２５は、前記固定足２８の底部近くに位置し、前記放熱器１０が前記ケーシング２２に収容されると、前記位置決め部２５の頂面と前記放熱器１０の放熱フィン１４の底面とは同じ平面に位置する。

図３を参照すると、前記ケーシング２２の内壁には、複数の支持凸部２３が突設されており、前記支持凸部２３は、前記バッフルに近接し且つ前記放熱器１０の放熱フィン１４の頂面に当接する。前記ケーシング２２の内壁には、少なくとも一対の第一凸部２７及び第二凸部２９が互いに離間して突設されており、前記第一凸部２７及び第二凸部２９の各対は、前記バッフルに直交し且つ隣り合う２つの固定足２８の間に位置する。前記第二凸部２９は、隣り合う２つの固定足２８の間の中間位置に位置し、前記第一凸部２７は、前記第二凸部２９と前記固定足２８との間に位置する。本実施例において、前記ケーシング２２の内壁には、２対の第一凸部２７及び第二凸部２９が突設しており、２つの第一凸部２７及び２つの第二凸部２９は、それぞれに前記ケーシング２２の中心軸に対して対称的に設置される。他の実施例において、前記第一凸部２７及び第二凸部２９の位置は、具体的な情況によって変更することができる。一対の第一凸部２７及び第二凸部２９において、前記第一凸部２７の前記第二凸部２９から離れている側面には、第一阻止面２７０が形成されており、前記第二凸部２９の前記第一阻止面２７０から離れている側面には、第二阻止面２９０が形成されている。前記第一阻止面２７０及び前記第二阻止面２９０は、前記放熱器１０の時計回り方向に沿う回動或いは前記放熱器１０の反時計回り方向に沿う回動をそれぞれに制限するために用いられる。前記第二凸部２９の前記第二阻止面２９０に対向する他の側面には、弧状の案内面２９２が形成されている。前記第二凸部２９の前記第二阻止面２９０及び前記案内面２９２の設置方向は、前記放熱フィン１４の湾曲方向と関係があり、例えば、本実施例において、前記放熱フィン１４が反時計回り方向に沿って湾曲する場合、前記案内面２９２は前記放熱フィン１４の湾曲面に向かっており、即ち、前記第二阻止面２９０から前記案内面２９２までの方向は、前記放熱フィン１４の湾曲方向と同じ、換言すると反時計回り方向である。従って、前記放熱フィン１４は、前記案内面２９２からスライドしてから前記第二阻止面２９０に当接して回転できない。

図４乃至図７を参照すると、放熱器１０を組立てる過程において、まず、前記ファン３０を前記固定フレーム２０に固定する。次に、前記放熱器１０を前記固定フレーム２０のケーシング２２に収容し、且つ、前記固定フレーム２０の固定足２８の内側の位置決め部２５が、前記放熱器１０の周面の複数の切欠部１６内にそれぞれ収容され、前記固定フレーム２０の内壁の第一凸部２７は、前記放熱器１０の周面の複数の切欠部１６の内にそれぞれ収容され且つ前記切欠部１６の一側に近く、前記固定フレーム２０の内壁の第二凸部２９は、前記隣り合う２つの放熱フィン１４の間に位置する。このとき、図４及び図６に示したように、前記放熱器１０は、前記固定フレーム２０にロックされていない状態にある。次に、前記放熱器１０を回転させて、前記放熱器１０を前記固定フレーム２０にロックされた状態にする。このとき、図５及び図７に示したように、前記放熱器１０の切欠部１６と前記固定フレーム２０の内側の位置決め部２５とは、互いにずれており、前記位置決め部２５の頂部は、前記放熱器１０の放熱フィン１４の底部に当接し、同時に、前記固定フレーム２０の内壁の第一凸部２７は、前記切欠部１６の一側に近い箇所から前記切欠部１６の他側に近い箇所に移動し、且つ、前記放熱器１０が回転されると、前記第二凸部２９に隣接する部分の放熱フィン１４の端部は、弾性的な変形により前記第二凸部２９からスライドする。

前記放熱器１０の周面には、切欠部１６が形成されているので、前記固定フレーム２０の固定足２８の内側に形成されている位置決め部２５を変形しなくても上から下へ前記放熱器１０を挿入することができる。それから、前記放熱器１０を回転させることにより、前記放熱器１０及び固定フレーム２０を固定させ、大きな力を加えなくても前記固定フレーム２０及び前記放熱器１０を固定させることができる。

前記放熱器１０を回転させる場合、前記固定フレーム２０の内壁の第一凸部２７は、前記放熱器１０の切欠部１６の一側から他側に移動して当接し、従って、前記放熱器１０の回転幅を限定することができる。同時に、前記放熱器１０の時計回り方向に沿う回動を防止することができ、なお、前記第二凸部２９は、前記隣り合う２つの放熱フィン１４の間に位置し、且つ、前記第二凸部２９の第二阻止面２９０の方向は、前記第一阻止面２７０の方向と相反するので、前記放熱器１０の反時計回り方向に沿う回動を防止することができる。前記第一凸部２７及び前記第二凸部２９は、前記フィン３０などの高速で作動する部品の振動によって回転が発生して前記固定フレーム２０から脱落することを防止することができる。

なお、前記放熱器１０を回転させる場合、前記部分の放熱フィン１４の端部は、弾性変形が生じて前記第二凸部２９からスライドした後、前記第二凸部２９は、隣り合う２つの放熱フィン１４の間に位置し、前記放熱フィン１４は、強度が弱く、弾性に優れるアルミニウムの薄片であるので、前記放熱器１０を回転させる過程で、破損が発生することがなく、前記放熱器１０と前記固定フレーム２０との組立ての過程は、安全で、信頼性が高い。

最後に、前記放熱装置を回路基板４０の電子部品４２に設置し、前記固定部材１００を介して固定フレーム２０の固定足２８を前記回路基板４０の取付孔４４に固定し、従って、前記放熱装置を前記電子部品４２に固定する。

１０放熱器
１２熱伝導柱
１４放熱フィン
１４０分枝片
１６切欠部
２０固定フレーム
２２ケーシング
２３支持凸部
２４通気口
２５位置決め部
２６耳部
２６０固定柱
２６４フック
２７第一凸部
２７０第一阻止面
２８固定足
２８０固定筒
２９第二凸部
２９０第二阻止面
２９２案内面
３０ファン
３２ハウジング
３４固定部
３４０固定孔
４０回路基板
４２電子部品
４４取付孔
１００固定部材

Claims

放熱器及び前記放熱器を収容する固定フレームを備える放熱装置において、前記固定フレームの内側には、複数の位置決め部が突設され、前記放熱器は前記固定フレームの内部に収容され、前記放熱器の周面には、複数の前記位置決め部を貫かせる複数の切欠部が形成され、前記放熱器が第一状態にあると、複数の前記位置決め部は、複数の前記切欠部にそれぞれに対応し、前記放熱器が第二状態にあると、前記位置決め部は、前記切欠部からずれて前記放熱器の底部に当接することを特徴とする放熱装置。
前記固定フレームの内壁には、前記放熱器の周面と係合して前記放熱器の回転を制限する少なくとも一対の第一凸部及び第二凸部が互いに離間して突設されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
前記第一状態は、ロックされていない状態であり、前記第二状態は、ロックされた状態であり、前記第一凸部は、前記放熱器がロックされていない状態からロックされた状態に回転すると、前記切欠部の一側から他側に移動することを特徴とする請求項２に記載の放熱装置。
前記放熱器は、熱伝導柱及び前記熱伝導柱の周面から放射状に延伸する複数の放熱フィンを備え、前記第二凸部は、隣り合う２つの放熱フィンの間に位置し、前記放熱器が回転するとき、前記放熱フィンは、弾性変形により前記第二凸部からスライドすることを特徴とする請求項３に記載の放熱装置。
前記第一凸部の前記第二凸部から離れている側面には、前記放熱フィンの移動を阻止する第一阻止面が形成され、前記第二凸部の前記第一阻止面から離れている側面には、前記放熱フィンの移動を阻止する第二阻止面が形成され、前記第一阻止面と前記第二阻止面とは、前記放熱器の異なる方向に沿う回動をそれぞれ制限することを特徴とする請求項４に記載の放熱装置。
前記第二凸部の前記第二阻止面に対向する他の側面には、弧状の案内面が形成され、前記放熱フィンは、前記放熱器が前記ロックされていない状態からロックされた状態に回転すると、前記案内面からスライドすることを特徴とする請求項５に記載の放熱装置。
前記切欠部に対応する複数の放熱フィンの外方に延在する長さは、他の放熱フィンの外方に延在する長さより短いことを特徴とする請求項４に記載の放熱装置。
前記固定フレームは、前記放熱器を収容するための環状のケーシング及び前記ケーシングの底部から下方へ延在する固定足を備え、前記位置決め部は、前記固定足の内側に突設され、前記第一凸部及び前記第二凸部は、前記ケーシングの内壁に設置され、第一凸部及び前記第二凸部の各対は、互いに平行して隣り合う２つの前記固定足間に位置することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の放熱装置。
前記放熱装置は、前記固定フレームの頂部に装着されるファンをさらに備え、前記ケーシングの内壁には、前記放熱器の頂面に当接する複数の支持凸部が突設され、前記ケーシングの頂面には、前記ファンの四隅を支持するために用いられる４つの耳部が前記ケーシングの上端から水平方向に沿って外方に延在していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の放熱装置。
前記耳部には、前記耳部に直交して前記ファンに向かって延在する固定柱が形成され、前記固定柱は、前記ファンの四隅に挿入され、前記耳部における前記固定柱の片側には、前記耳部に直交して前記ファンに向かって延在する締め具が形成され、前記締め具の端部の内側には、前記フィンに当接するフックが突設されていることを特徴とする請求項９に記載の放熱装置。