JP2014179382A - Heat sink - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示する技術は、発熱体の冷却を行うヒートシンクに関する。 The technology disclosed herein relates to a heat sink that cools a heating element.
特許文献1、2には、走行風式のヒートシンクが記載されている。このヒートシンクは、鉄道車両に搭載されかつ、鉄道車両の走行に伴い発生する走行風を冷却風として、電力変換装置である発熱体の冷却を行うようにしている。ヒートシンクは、具体的には、発熱体が取り付けられたベースに複数のフィンを取り付け、隣り合うフィン同士の間に形成されるスリット状流路を冷却風が流れることによって、各フィンを通じた熱伝達により発熱体の熱を放熱するよう構成されている。また、特許文献3には、ヒートシンクをダクト内に配置し、送風機からの冷却風をダクトを通じてヒートシンクに供給するようにした、いわゆる強制空冷式のヒートシンクが記載されている。
ところで、特許文献1、2に記載されているようなヒートシンクにおいては、複数の発熱体を、冷却風の主流方向(つまり、スリット状流路が延びる方向)に並べて配置している。この構成では、スリット状流路の入口からの距離が各発熱体によって異なること、及び、各発熱体の熱負荷が相違すること、に起因して、ヒートシンクは、主流方向について、高い冷却性能が必要となる部位と、相対的に低い冷却性能が許容される部位とに区分され得る。
By the way, in the heat sink as described in
ここで、ヒートシンクの設計においては、高い冷却性能が必要となる部位において所望の冷却性能が確保されるように、例えばフィンの数や、フィンの面積等の各種パラメータを設定することが一般的である。しかしながら、そのように高い冷却性能が必要となる部位を基準として、フィン数等を設定した場合には、例えばフィンの数が増える結果、隣り合うフィン同士の間に形成されるスリット状流路の幅が狭くなってヒートシンク全体の圧力損失が増大してしまう場合がある。圧力損失の増大は、特許文献3に記載されているような、強制空冷式のヒートシンクにおいては、送風機の動力を高くしなければならないという不都合を招く。
Here, in the design of the heat sink, it is common to set various parameters such as the number of fins and the area of the fins so that desired cooling performance is ensured in a portion where high cooling performance is required. is there. However, when the number of fins is set on the basis of such a part that requires high cooling performance, for example, as a result of an increase in the number of fins, the slit-like flow path formed between adjacent fins In some cases, the width becomes narrow and the pressure loss of the entire heat sink increases. The increase in the pressure loss causes a disadvantage that the power of the blower must be increased in the forced air cooling heat sink as described in
ここに開示する技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高い冷却性能が必要となる部位において所望の冷却性能を確保しつつ、ヒートシンクの圧力損失を低減することにある。 The technology disclosed herein has been made in view of such a point, and the object is to reduce the pressure loss of the heat sink while ensuring the desired cooling performance in a portion where high cooling performance is required. There is to do.
本願発明者らは、冷却風の主流方向に複数の発熱体を並べて配置したヒートシンクにおいては、前述の通り、主流方向について、高い冷却性能が必要となる部位と、相対的に低い冷却性能が許容される部位とに区分され得るが、高い冷却性能が必要となる部位についてのみ、冷却風の流速を局所的に高めて冷却性能を高くする一方で、相対的に低い冷却性能が許容される部位については、冷却風の流速を相対的に低くして圧力損失を下げるような構成にすれば、高い冷却性能が必要となる部位において所望の冷却性能を確保しつつ、ヒートシンク全体の圧力損失を低減することが可能になることに着目して、本願発明を完成するに至ったものである。 In the heat sink in which a plurality of heating elements are arranged side by side in the main flow direction of the cooling air, the inventors of the present application allow a portion requiring high cooling performance and a relatively low cooling performance in the main flow direction as described above. However, only for parts that require high cooling performance, the cooling air flow rate is locally increased to increase cooling performance, while relatively low cooling performance is allowed. With regard to, if the configuration is such that the flow velocity of the cooling air is relatively lowered to reduce the pressure loss, the pressure loss of the entire heat sink is reduced while ensuring the desired cooling performance in the part where high cooling performance is required. Focusing on the fact that this is possible, the present invention has been completed.
ここに開示する技術は、一方の面に発熱体が取り付けられるよう構成されたベース、及び、前記ベースの他方の面に立設された複数のフィンを含んで構成された放熱部、を有するヒートシンク本体と、前記ヒートシンク本体に供給された冷却風の流れ方向を、前記放熱部を通過する主流方向に規制するよう構成された規制部と、を備えたヒートシンクに係る。 The technology disclosed herein includes a base configured to have a heating element attached to one surface, and a heat radiating unit configured to include a plurality of fins standing on the other surface of the base. The present invention relates to a heat sink comprising: a main body; and a restricting portion configured to restrict a flow direction of cooling air supplied to the heat sink main body in a main flow direction passing through the heat radiating portion.
前記フィンは、前記ベースの前記他方の面に当接する基端から先端に向かって起立方向に延びていると共に、前記主流方向の上流端に対応する前端から、その下流端に対応する後端に向かって前記主流方向に延びており、前記放熱部には、複数の前記フィンが、前記主流方向に直交する並び方向に所定間隔を空けて配置されることによって、隣り合う前記フィン同士の間に、当該フィンの前端、後端及び先端のそれぞれにおいて開口する複数のスリット状流路が、前記主流方向に延びるように区画形成され、前記ベースには、複数の前記発熱体が、前記主流方向に所定の配置で並んで取り付けられており、それによって、前記ヒートシンク本体は、前記主流方向について、前記発熱体の熱負荷及び配置に基づいて高い冷却性能が必要な第1部位と、当該第1部位よりも低い冷却性能が許容される第2部位とに区分される。 The fin extends in a standing direction from the proximal end that contacts the other surface of the base toward the distal end, and extends from a front end corresponding to the upstream end in the main flow direction to a rear end corresponding to the downstream end. The plurality of fins are arranged at predetermined intervals in the arrangement direction orthogonal to the main flow direction in the heat radiating portion, so that the fins are arranged between the adjacent fins. A plurality of slit-like flow paths that open at the front end, the rear end, and the front end of the fin are partitioned so as to extend in the main flow direction, and a plurality of the heating elements are formed in the base in the main flow direction. The heat sink body is mounted in a predetermined arrangement side by side, whereby the heat sink body is a first part that requires high cooling performance based on the heat load and arrangement of the heating element in the mainstream direction. When, is divided into a second portion where the lower cooling performance than the first region is allowed.
そして、前記規制部は、前記放熱部の前記フィン先端側で、当該放熱部の前記主流方向の全域に亘って、前記ベースに対し前記起立方向に向かい合うように配置される対向壁面を有し、前記第1部位に対応する位置の第1の前記対向壁面は、前記ベースとの間隔が狭くかつ、前記第2部位に対応する位置の第2の前記対向壁面は、前記ベースとの間隔が、前記第1部位の間隔よりも広く設定されている。 And the regulation part has an opposing wall surface arranged so as to face the standing direction with respect to the base over the entire region in the mainstream direction of the heat dissipation part on the fin tip side of the heat dissipation part, The first opposing wall surface at a position corresponding to the first part has a narrow interval with the base, and the second opposing wall surface at a position corresponding to the second part has an interval with the base, It is set wider than the interval between the first portions.
ここで、「第1部位」及び「第2部位」は、ベースに取り付けられた複数の発熱体の熱負荷の高低と、放熱部に形成されたスリット状流路の前端入口からの距離と、に応じて設定される。具体的に、熱負荷が相対的に高い発熱体が配置された部位は、相対的に高い冷却性能が要求される第1部位となり得る。また、高い熱負荷の発熱体同士であっても、前端入口に近い位置に配置された発熱体は、冷却風の温度がそもそも低温であるため、十分に冷却可能になる一方、前端入口から遠い位置では、冷却風の温度が相対的に高まるため、そこに配置された発熱体は温度が高くなり易く、より高い冷却性能が要求される。従って、前端入口から遠い位置に配置された発熱体に対応する部位は、第1部位となり得る。こうした第1部位は、ヒートシンク本体について、1箇所のみ(例えば最高温度となる部位)設定してもよいし、複数箇所、設定してもよい。 Here, the “first part” and the “second part” are the level of the thermal load of the plurality of heating elements attached to the base, the distance from the front end inlet of the slit-shaped flow path formed in the heat radiating part, Is set according to Specifically, the part where the heating element having a relatively high heat load is arranged can be a first part that requires a relatively high cooling performance. In addition, even if the heating elements have high heat loads, the heating elements arranged near the front end inlet can be sufficiently cooled because the temperature of the cooling air is low in the first place, but far from the front end inlet. At the position, since the temperature of the cooling air is relatively increased, the temperature of the heating element disposed therein is likely to be high, and higher cooling performance is required. Therefore, the part corresponding to the heating element arranged at a position far from the front end entrance can be the first part. Such a first part may be set at only one place (for example, a part having the highest temperature) or at a plurality of places in the heat sink body.
前記の構成によると、ヒートシンク本体に供給された冷却風は、規制部によって、放熱部を通過する主流方向に流れるように、その流れ方向が規制される。具体的に規制部は、放熱部のフィン先端側で、ヒートシンク本体の主流方向の全域に亘って、ベースに対し起立方向に向かい合うように配置される対向壁面を有している。つまり、冷却風は、ヒートシンク本体のベースと対向壁面との間を流れる。ベースに取り付けられた各発熱体の熱がベースから各フィンを通じて、放熱される。 According to the above configuration, the flow direction of the cooling air supplied to the heat sink body is regulated by the regulating unit so as to flow in the mainstream direction passing through the heat radiating unit. Specifically, the restricting portion has an opposing wall surface disposed so as to face the base in the standing direction over the entire region in the mainstream direction of the heat sink body on the fin tip side of the heat radiating portion. That is, the cooling air flows between the base of the heat sink body and the opposing wall surface. The heat of each heating element attached to the base is radiated from the base through each fin.
ベースには、冷却風の主流方向に複数の発熱体が並んで配置されており、ヒートシンク本体は、主流方向について、各発熱体の熱負荷及び配置に基づいて高い冷却性能が必要な第1部位と、当該第1部位よりも低い冷却性能が許容される第2部位と、に区分される。 A plurality of heating elements are arranged side by side in the main flow direction of the cooling air on the base, and the heat sink body is a first part that requires high cooling performance based on the heat load and arrangement of each heating element in the main flow direction. And a second part that allows lower cooling performance than the first part.
そうして、前記の構成では、高い冷却性能が必要な第1部位に対応する位置の第1の対向壁面は、ベースとの間隔が相対的に狭い一方で、低い冷却性能が許容される第2部位に対応する位置の第2の対向壁面は、ベースとの間隔が相対的に広い。この構成により、前述したように、冷却風は、ベースと対向壁面との間を流れるが、第1部位に対応する位置では、冷却風が流れる流路の断面積が相対的に狭くなることと等価になるため、冷却風の流速が高まり、冷却性能の向上に有利になる。その結果、第1部位においては、高い冷却性能が確保される。これに対し、第2部位に対応する位置では、冷却風が流れる流路の断面積が相対的に広くなることと等価になるため、冷却風の流速は低下し、冷却性能は、第1部位と比較して低くなる。一方で、圧力損失は低下する。その結果、第2部位は、ヒートシンク本体の全体としての圧力損失の低下に寄与する。従って、第1部位と第2部位とを適宜設定し、それに対応するように、第1及び第2の対向壁面の位置を設定することによって、ヒートシンクにおいて、必要箇所(つまり、第1部位)での高い冷却性能の確保と、ヒートシンク全体についての圧力損失の低減とが、両立する。ここで、各発熱体の主流方向の長さと、第1部位や第2部位の主流方向の長さは、一致させてもよいが、必ずしも一致させる必要はない。 Thus, in the above configuration, the first opposing wall surface at the position corresponding to the first portion requiring high cooling performance has a relatively narrow distance from the base, while low cooling performance is allowed. The second opposing wall surface at a position corresponding to the two parts is relatively wide from the base. With this configuration, as described above, the cooling air flows between the base and the opposing wall surface, but the cross-sectional area of the flow path through which the cooling air flows is relatively narrow at the position corresponding to the first portion. Since they are equivalent, the flow velocity of the cooling air is increased, which is advantageous for improving the cooling performance. As a result, high cooling performance is ensured in the first part. On the other hand, the position corresponding to the second part is equivalent to a relatively large cross-sectional area of the flow path through which the cooling air flows, so that the flow velocity of the cooling air is reduced and the cooling performance is It becomes low compared with. On the other hand, the pressure loss decreases. As a result, the second portion contributes to a decrease in pressure loss as the entire heat sink body. Accordingly, by appropriately setting the first part and the second part and setting the positions of the first and second opposing wall surfaces so as to correspond to the first part and the second part, in the heat sink, at a necessary part (that is, the first part). This ensures both high cooling performance and reduced pressure loss for the entire heat sink. Here, the length in the main flow direction of each heating element and the length in the main flow direction of the first part and the second part may be matched, but it is not always necessary to match.
前記規制部は、前記放熱部を収容すると共に、前記主流方向に延びて前記第2の対向壁面を構成するダクトと、前記ダクト内における、前記ヒートシンク本体の前記第1部位に対応する位置に配置されかつ、前記ダクトの前記第2の対向壁面よりも前記ベースに近い位置で、前記第1の対向壁面を構成する整風部と、を有し、前記整風部は、前記ダクト内を前記主流方向に流れる前記冷却風に干渉することによって、前記第1の対向壁面よりも上流側において、前記冷却風の流れ方向を前記ダクトの第2の対向壁面から前記放熱部に向かう方向に変更するよう構成されている、としてもよい。 The restricting portion accommodates the heat radiating portion and is disposed at a position corresponding to the first portion of the heat sink main body in the duct extending in the main flow direction and constituting the second opposing wall surface. And a wind regulating portion that constitutes the first opposed wall surface at a position closer to the base than the second opposed wall surface of the duct, and the wind conditioned portion passes through the duct in the main flow direction. The flow direction of the cooling air is changed from the second opposing wall surface of the duct toward the heat radiating portion on the upstream side of the first opposing wall surface by interfering with the cooling air flowing through It is good as it is.
こうすることで、ヒートシンク本体に対しては、ダクトを通じて冷却風が供給される。冷却風は、ダクトの内周面によってその流れ方向が規制され、ダクトの内周面の一部が、ヒートシンク本体のベースに向かい合うように配置されることで、主流方向に延びる第2の対向壁面を構成する。 By doing so, cooling air is supplied to the heat sink body through the duct. The flow direction of the cooling air is regulated by the inner peripheral surface of the duct, and a part of the inner peripheral surface of the duct is disposed so as to face the base of the heat sink body, so that the second opposing wall surface extending in the main flow direction. Configure.
ダクト内にはまた、第1の対向壁面を構成する整風部が、ヒートシンク本体の第1部位に対応する位置に配置されている。この整風部の第1の対向壁面は、ダクトの第2の対向壁面よりもベースに近い位置に配置される。それによって、整風部の第1の対向壁面とベースとの間隔は相対的に狭くなり、ダクトの第2の対向壁面とベースとの間隔は相対的に広くなる。また、整風部は、ダクト内を主流方向に流れる冷却風と干渉することによって、第1の対向壁面よりも上流側で冷却風の流れ方向をダクトの第2の対向壁面から放熱部に向かう流れに変更する。つまり、整風部は、主流方向に流れる冷却風が、そのまま主流方向に流れてしまうことを遮ることで、冷却風の流れ方向を強制的に変更する機能を有する。こうして、整風部が配置された第1部位においては、第1の対向壁面とベースとの間を冷却風が流れるようになり、流路断面が一時的に絞られた状態になるから、ダクト内を主流方向に流れる冷却風は、この第1部位において一時的に増速する。その結果、第1部位においては相対的に高い冷却性能が確保される。 In the duct, a wind control portion constituting the first opposing wall surface is also disposed at a position corresponding to the first portion of the heat sink body. The first facing wall surface of the air conditioning section is disposed at a position closer to the base than the second facing wall surface of the duct. Thereby, the distance between the first opposing wall surface of the air conditioning unit and the base is relatively narrow, and the distance between the second opposing wall surface of the duct and the base is relatively wide. Further, the air conditioning unit interferes with the cooling air flowing in the main flow direction in the duct, so that the flow direction of the cooling air flows from the second opposing wall surface of the duct toward the heat radiating unit on the upstream side of the first opposing wall surface. Change to That is, the air conditioning unit has a function of forcibly changing the flow direction of the cooling air by blocking that the cooling air flowing in the main flow direction flows in the main flow direction as it is. Thus, in the first portion where the air conditioning section is arranged, the cooling air flows between the first opposing wall surface and the base, and the cross section of the flow path is temporarily restricted. The cooling air flowing in the mainstream direction temporarily increases at this first portion. As a result, relatively high cooling performance is ensured in the first part.
尚、ダクト内に整風部を配置する代わりに、ダクトの形状そのものを変更するようにしてもよい。つまり、ダクトによって構成される対向壁面の内、第1部位に対応する位置の対向壁面が、第2部位に対応する位置の対向壁面よりもベースに近くなるように、ダクトの横断面形状を、その途中で一時的に絞るようにしてもよい。こうした構成でも、第1部位においては相対的に高い冷却性能を確保する一方で、ヒートシンクの全体として圧力損失を低下させることが可能になる。 In addition, you may make it change the shape of a duct itself instead of arrange | positioning an air conditioning part in a duct. That is, the cross-sectional shape of the duct is set so that the opposing wall surface at the position corresponding to the first part of the opposing wall surface constituted by the duct is closer to the base than the opposing wall surface at the position corresponding to the second part. You may make it squeeze temporarily in the middle. Even in such a configuration, it is possible to reduce the pressure loss as a whole of the heat sink while ensuring relatively high cooling performance in the first portion.
前記放熱部と前記ダクトの前記第2の対向壁面との間には、前記主流方向に延びる隙間が設けられており、前記整風部は、前記隙間に配置されている、としてもよい。 A gap extending in the main flow direction may be provided between the heat radiating part and the second opposing wall surface of the duct, and the air conditioning part may be disposed in the gap.
放熱部とダクトの第2の対向壁面との間に隙間を設けることによって、ヒートシンク全体としての圧力損失が低下する一方で、第1部位に対応する位置では、その隙間に整風部を配置することによって、前述の通り、流路断面を一時的に絞って冷却風を増速させることが可能になり、第1部位について、相対的に高い冷却性能を確保することが可能になる。 By providing a gap between the heat dissipating part and the second opposing wall surface of the duct, the pressure loss as a whole heat sink is reduced, while at the position corresponding to the first part, an air conditioning part is arranged in the gap. Thus, as described above, it becomes possible to temporarily narrow the cross section of the flow path to increase the cooling air speed, and it is possible to ensure a relatively high cooling performance for the first part.
前記整風部は、前記第1部位に対応する位置の前記放熱部の前記フィン先端付近において前記主流方向に延びて前記第1の対向壁面を構成する板材と、当該板材と前記ダクトの前記第2の対向壁面との間を連結することで、当該板材と当該第2の対向壁面との間を閉塞する連結部と、を有して構成されている、としてもよい。 The air conditioning unit includes a plate member that extends in the main flow direction in the vicinity of the fin tip of the heat radiating unit at a position corresponding to the first part and forms the first opposing wall surface, and the plate member and the second of the duct. It is good also as having a connection part which obstruct | occludes between the said board | plate material and the said 2nd opposing wall surface by connecting between these opposing wall surfaces.
この構成の整風部は、板材とダクトの第2の対向壁面との間を連結する連結部が、この板材とダクトの第2の対向壁面との間を閉塞して冷却風が通過することを阻止するから、ダクト内を主流方向に流れる冷却風は、この整風部が配置された第1部位の位置においては、板材によって構成される第1の対向壁面とベースとの間を通過することになる。従って、第1部位においては、流路断面が一時的に絞られて冷却風が増速する結果、高い冷却性能が確保される。 In the air conditioning unit having this configuration, the connecting part that connects the plate material and the second opposing wall surface of the duct closes the space between the plate material and the second opposing wall surface of the duct so that the cooling air passes. Therefore, the cooling air flowing in the duct in the main flow direction passes between the first opposing wall surface constituted by the plate material and the base at the position of the first portion where the air conditioning section is disposed. Become. Therefore, in the first portion, the flow passage cross section is temporarily restricted and the cooling air speed is increased, so that high cooling performance is ensured.
また、この構成の整風部は、板材と連結部とによって構成されるから軽量化が図られる。このことは、当該ヒートシンクが、例えば鉄道車両等の移動体に搭載される場合において、有利な構成となる。 Moreover, since the wind control part of this structure is comprised by a board | plate material and a connection part, weight reduction is achieved. This is an advantageous configuration when the heat sink is mounted on a moving body such as a railway vehicle.
前記整風部は、前記ダクト内において、前記放熱部の前記並び方向一端から他端まで延びて配設されている、としてもよい。 The air conditioning unit may be arranged to extend from one end to the other end of the heat radiating unit in the duct.
整風部は、前述したように、ダクト内において主流方向に流れる冷却風と干渉するため、整風部をダクト内に配置することに伴い圧力損失が高まる。ここで、当該整風部を、ダクト内において、フィンの並び方向の一部分にのみ配置すると、圧力損失が、並び方向に均等にならず、圧力損失の分布が生じることになる。このことは、ダクト内を流れる冷却風が並び方向に偏って流れることを招き、発熱体の配置如何によっては、ヒートシンクの冷却性能に悪影響を及ぼす可能性もある。 As described above, the air conditioning unit interferes with the cooling air flowing in the main flow direction in the duct, so that the pressure loss increases as the air conditioning unit is disposed in the duct. Here, if the air conditioning section is arranged only in a part of the fin arrangement direction in the duct, the pressure loss is not uniform in the arrangement direction, and a distribution of the pressure loss occurs. This causes the cooling air flowing in the duct to flow in an uneven direction, and may adversely affect the cooling performance of the heat sink depending on the arrangement of the heating elements.
これに対し、整風部を、ダクト内において並び方向の一端から他端まで延びて配設することは、圧力損失を並び方向に均等にし、その結果、ヒートシンクの冷却性能を適切に確保することを可能にする。 On the other hand, the arrangement of the air conditioned part extending from one end to the other end in the duct in the duct makes the pressure loss even in the line direction, and as a result, ensures the cooling performance of the heat sink appropriately. to enable.
前記ヒートシンク本体は、送風機からの前記冷却風が供給される強制空冷式である、としてもよい。 The heat sink body may be a forced air cooling type to which the cooling air from a blower is supplied.
強制空冷式のヒートシンクにおいて圧力損失の低減は、送風機の動力低減を可能にするという利点がある。また、圧力損失の低減は、その分、例えば放熱部におけるフィンピッチを狭くしたりすることで、冷却性能向上の伸び代が確保される。つまり、ヒートシンクの設計自由度が高まるという利点もある。 In the forced air-cooled heat sink, the reduction in pressure loss has the advantage that the power of the blower can be reduced. Further, the pressure loss can be reduced by, for example, narrowing the fin pitch in the heat dissipating section, thereby securing an increase in cooling performance. That is, there is an advantage that the degree of freedom in designing the heat sink is increased.
以上説明したように、前記のヒートシンクによると、高い冷却性能が必要となる第1部位においては、対向壁面とベースとの間隔を狭くすることで冷却風の増速を図り、所望の高い冷却性能を確保しつつ、低い冷却性能が許容される第2部位においては、対向壁面とベースとの間隔を広くすることで、ヒートシンク全体の圧力損失の低減を図ることができる。 As described above, according to the heat sink described above, in the first portion where high cooling performance is required, the cooling air speed is increased by narrowing the distance between the opposing wall surface and the base, and the desired high cooling performance. In the second portion where low cooling performance is allowed while securing the above, it is possible to reduce the pressure loss of the entire heat sink by widening the gap between the opposing wall surface and the base.
以下、ヒートシンクの実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は例示である。図1は、(a)がヒートシンクの一部断面図、(b)がヒートシンクの底面図を示し、図2は、図1(a)のII−II断面図を示している。このヒートシンク1は、鉄道車両の駆動に用いられるパワー半導体素子等の、発熱体21、22を冷却するための冷却器である。但し、これ以外の用途に利用してもよい。
Hereinafter, an embodiment of a heat sink will be described based on the drawings. In addition, the following description of preferable embodiment is an illustration. 1A is a partial sectional view of a heat sink, FIG. 1B is a bottom view of the heat sink, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. The
ヒートシンク1は、ヒートシンク本体と、ヒートシンク本体を収容するダクト61とを備えて構成されている。尚、以下の説明においては、ヒートシンク本体を単に、「ヒートシンク」と呼び、符号1を付与する。ダクト61は、図示省略の送風機に接続されており、図1に矢印(図1(a)では実線の矢印、(b)では一点鎖線の矢印)で示すように、送風機からの冷却風がダクト61を通じて、ヒートシンク1に供給される。尚、以下において、ダクト61内における冷却風の流れ方向を、主流方向と呼び、これは、図1における紙面左から右の方向である。このヒートシンク1は、強制空冷型のヒートシンク1であり、ヒートシンク1は、発熱体21、22の熱を放熱して、当該発熱体21、22を冷却する。ヒートシンク1は、発熱体21、22が取り付けられるベース11と、ベース11に対して立設された複数のフィン31を含んで構成される放熱部3と、を備えている。
The
ベース11は、ダクト61の方向に対応する前後方向(つまり、主流方向)、及び、その前後方向に直交する並び方向に拡がると共に、所定厚みを有する平板である。ベース11は、発熱体21、22が取り付けられる取付面(つまり、図1(a)における下面)111と、フィン31が立設する放熱面(つまり、図1(a)における上面)112とが、その厚み方向に相対して構成されている。ベース11の取付面111には、複数の発熱体21、22が、熱伝導性の高いグリス等を介在させた状態で当該取付面111に接触して取り付けられている。図例では、前後方向に4個でかつ、並び方向に4個となるように、合計16個の発熱体21、22がマトリックス状に配置されている。これらの発熱体21、22の内、前側の2列に配置された発熱体21は、相対的に熱負荷が高く、後側の2列に配置された発熱体22は、相対的に熱負荷が低くされている。こうして、主流方向に並んで配置される各発熱体21、22の熱負荷が異なること、及び、後述する放熱部3の各スリット状流路30の前端入口からの距離が、各発熱体21、22で異なることに起因して、このヒートシンク1では、図1(b)に示すように、主流方向について、相対的に高い冷却性能が要求される部位(つまり、第1部位)と、相対的に低い冷却性能であっても許容される部位(つまり、第2部位)とに区分されることになる。ここで、熱負荷が高い発熱体21が配置される部位は、第1部位になり得る一方で、熱負荷が同じであっても、スリット状流路30の前端入口に近い位置(つまり、前後方向の一列目に対応)に配置された発熱体21は、冷却風の温度が相対的に低いため、必要な冷却性能が確保し易いのに対し、前端入口から遠い位置(つまり、前後方向の二列目に対応)に配置された発熱体21は、冷却風の温度が相対的に高くなるため、必要な冷却性能が確保し難くなり、特に高い冷却性能が要求される第1部位となる。この例では、当該ヒートシンク1において最高温度となる部位を、第1部位として設定している。尚、第1部位の前後方向の長さと、発熱体21、22の前後方向長さとは、一致するとは限らず、第1部位と発熱体とは、少なくともその一部が、主流方向に重なるように設定される。また、図例では、第1部位を1箇所のみ設定しているが、複数箇所の第1部位を設定する場合もある。さらに、図1は、発熱体の配置例にすぎず、発熱体の配置は適宜設定される。発熱体の配置に応じて、第1部位及び第2部位が設定されるため、第1部位及び第2部位の設定も、図1とは相違する場合がある。
The
各フィン31は、一定の厚みを有する平板状であって、ベース11の放熱面112に当接する基端から先端に向かって、当該放熱面112に対して直交する方向(つまり、起立方向)に延びるように放熱面112に立設されていると共に、前後方向に延びて配設されている。尚、各フィン31の形状は図例に限定されるものではなく、その高さ、前後方向長さ及び厚みの比率は、適宜設定することが可能である。
Each
複数のフィン31は、ベース11の放熱面112に対し、並び方向に所定の等間隔を空けて並設されている。図例では、23枚のフィン31が並設されているが、放熱部3のフィン31の枚数はこれに限定されるものではない。放熱部3には、隣り合うフィン31の側面同士の間に、前後方向に沿って延びるスリット状流路30が区画形成される(図2参照)。この各スリット状流路30は、フィン31の前端(図1(a)における左端)、後端(図1(a)における右端)及び先端(図1(a)における上端)のそれぞれにおいて開口することになる。尚、スリット状流路30の流路幅は、適宜の幅に設定することが可能であり、図例に限定されない。
The plurality of
ヒートシンク1は、熱伝導性の高い材料、例えばアルミニウムやアルミニウム合金によって形成される。また、ヒートシンク1は、ベース11に対して、各フィン31を溶接、ろう付け及び接着剤等の各種の、適宜の手段によって接合することで成形すればよい。
The
ここで、図1等では図示を省略するが、図9(a)又は(b)に示すように、各フィン31の一方の側面、つまり片面には、フィン31の側面から突出するように、複数個の凸部51が、所定の配置で設けられている。図9(a)、(b)では、凸部51の配置パターンが異なっている。このような凸部51は、例えばプレス成形によって形成してもよい。
Here, although not shown in FIG. 1 and the like, as shown in FIG. 9A or 9B, one side of each
複数個の凸部51は、スリット状流路30内の流れを乱流にすることで伝熱を促進する機能を有している。また、所定の配置で設けられた複数個の凸部51は、スリット状流路30の前端入口から流入した冷却風を、図9(a)に矢印で示すように、フィン31の基端側に向かって流して、ヒートシンク1のベース11付近の流速を高める機能を有している。このことは、発熱体21、22の冷却効果を高める上で有利になる。
The plurality of
こうして凸部51を設けることにより、ベース11付近の流速を高めることは、後述する整風部63が流路断面を絞ることと組み合わさって、ヒートシンク1の冷却性能を大幅に向上させることになる。尚、こうした凸部51の形成を省略することも可能である。
By providing the
図1、2に戻り、ヒートシンク1の放熱部3におけるフィン先端部には、取付座62が取り付けられており、ダクト61は、この取付座62を介して、ヒートシンク1に固定されている。
Returning to FIGS. 1 and 2, a mounting
取付座62は、図例では、横断面矩形状でかつ、放熱部3の並び方向の一端から他端までの全域に亘って延びる角棒状である。取付座62は、放熱部3における前端、後端、及び、中央の3箇所それぞれに配置されている。取付座62は、溶接、ろう付け及び接着剤等の各種の、適宜の手段によって、放熱部3に接合することが可能である。例えばベース11に対して各フィン31をろう付けする際に、3つの取付座62を、各フィン31に対し同時に、ろう付けするようにしてもよい。
In the illustrated example, the mounting
ダクト61は、図2に示すように、横断面略ハット状に形成されており、ヒートシンク1の放熱部3を覆うように配置されて、前記の取付座62とベース11とのそれぞれに接合されている。このことで、ヒートシンク1の放熱部3をダクト61内に収納した状態で、ダクト61及びヒートシンク1が互いに結合されている。取付座62を介してダクト61とヒートシンク1とを結合することは、高い寸法精度が要求されずに、両者を結合することを可能にするという利点がある。また、こうした取付座62は、ヒートシンク1の強度を高め、全体の剛性向上に寄与する。
As shown in FIG. 2, the
ここで、ダクト61内の天井面は、取付座62が介在している分だけ、ヒートシンク1の放熱部3におけるフィン先端とは離れて配置されている。これによって、放熱部3とダクト61の天井面との間には、所定の隙間が、ダクト61に沿って主流方向に延びるように設けられていると共に、この主流方向に延びる隙間は、放熱部の前端、中央、及び後端の3箇所に配置された取付座62のそれぞれによって閉塞されることになる。こうして、放熱部3の前端に取り付けられた取付座62(以下、前端取付座ともいう)によって隙間が閉塞されていることで、ダクト61内を流れる冷却風は、放熱部3の前端に開口する各スリット状流路30内に流入するものの、前端取付座62よりも下流側においては、各スリット状流路30の先端開口を通じて、冷却風の一部が、放熱部3とダクト61の天井面との隙間に向かって流れ、その隙間内を主流方向に流れるようになる。
Here, the ceiling surface in the
同様に、放熱部3の中央に取り付けられた中央取付座62も、隙間を閉塞しているから、隙間内を主流方向に流れていた冷却風は、先端開口を通じて各スリット状流路30内に流入し、各スリット状流路30において、中央取付座62とベース11との間を流れるようになる。また、中央取付座62よりも下流側では、冷却風の一部が、隙間内を流れるようになると共に、後端取付座62において再び、全ての冷却風が、各スリット状流路30内の後端取付座62とベース11との間で流れるようになる。
Similarly, since the central mounting
従って、冷却風は、ヒートシンク1内において、前端取付座62と中央取付座62との間、及び、中央取付座62及び後端取付座62との間ではそれぞれ、ダクト61の天井面とベース11との間を通過する一方、前端取付座62、中央取付座62及び後端取付座62の取付位置においては、それらの取付座62とベース11との間を通過するようになる。ダクト61は、ヒートシンク1に供給された冷却風の流れ方向を、放熱部3を通過する主流方向に規制するよう構成された規制部を構成し、ダクト61の天井面は、放熱部3のフィン先端側で、当該放熱部3の主流方向の全域に亘って、放熱部3を挟んでベース11に対し起立方向に向かい合うように配置される対向壁面の一部を構成する(つまり、第2の対向壁面に相当する)。
Accordingly, in the
このような構成では、冷却風の一部が、放熱部3とダクト61の天井面との隙間を通ることで、圧力損失が低下するものの、冷却性能もまた低下し得る。その結果、高い冷却性能が要求される第1部位において、所望の冷却性能が確保できない場合も起こり得る。
In such a configuration, although a part of the cooling air passes through the gap between the
そこで、このヒートシンク1においては、第1部位において部分的に冷却性能を高めるように、ダクト61内に整風部63を配置している。図1、2の例では、この整風部63を、2列目の発熱体21に対応する部位(言い換えると第1部位)に配置しており、整風部63は、中央取付座62と、この中央取付座62に連続する板材64とによって構成されている。
In view of this, in the
板材64は、図1、2に示すように(尚、図1(b)では、板材64を一点鎖線で示す)、中央取付座62の前端から前方に向かって所定の距離(第1部位に対応する距離)だけ延びると共に、中央取付座62と同様に、放熱部3における並び方向の一端から他端までの全域に亘って拡がるよう構成されている。板材64は、図例では、放熱部3の各フィン31の先端に当接して配設されており、これによって、各スリット状流路30の先端開口は塞がれている。尚、板材64と各フィン31の先端との間に若干の隙間を空けてもよく、その場合も後述する増速効果と実質的に同じ作用効果を奏することが可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2 (in FIG. 1B, the
板材64は、基本的には、伝熱性が要求されないため、その材質についての制約は特になく、適宜の材質によって構成することが可能である。板材64は、例えばねじ止め、接着、及び、かしめ等の機械的な結合手段を利用して、中央取付座62に取り付けてもよいし、中央取付座62のろう付けと同時に、各フィン31及び中央取付座62に対してろう付けするようにしてもよい。
Basically, the
このような構成の整風部63によって、前端取付座62の下流側において、放熱部3とダクト61の天井面との隙間を流れる冷却風は、中央取付座62が隙間を閉塞していることから、図1に白抜きの矢印で示すように。板材64の前端よりも上流側において、ダクト61の天井面から放熱部3に向かう方向に流れ方向が変更され、先端開口を通じて各スリット状流路30内への流入するようになる。そうして、この整風部63の配設位置においては、板材64の下面とベース11との間を冷却風が流れる。その結果、整風部63が配設された第1部位においては、冷却風の流れる流路の断面が絞られることになるから、冷却風が一時的に増速する。こうして、第1部位において、高い冷却性能を確保することが可能になる。従って、板材64の下面が、放熱部3のフィン先端付近において、主流方向に延びて配置されかつ、放熱部3を挟んでベース11に対し起立方向に向かい合う第1の対向壁面を構成し、中央取付座62が、板材64とダクト61の天井面(つまり、第2の対向壁面)との間を連結することで、この板材64と第2の対向壁面との間を閉塞する連結部を構成する。
The cooling air flowing through the gap between the
また、整風部63は、第1部位に対応する位置にのみ設けられており、第2部位に対応する位置では、冷却風は、ダクト61の天井面と放熱部3の先端との間の隙間を含めて、当該天井面とベース11との間を流れることになる。これは、冷却風の流れる流路の断面が相対的に広いことと等価になるから、冷却風の速度が相対的に低下すると共に、圧力損失も低下する。従って、第1部位では、高い冷却性能を確保しつつ、ヒートシンク1の全体としては圧力損失を低く抑えることが可能になる。このことは、強制空冷式のヒートシンク1において、送風機の動力低減を可能にするという利点がある。送風機の動力低減は
、消費電力の低減や、騒音低下に有利であり、また、廉価な送風機を利用可能になるという利点もある。さらに、圧力損失の低減は、その分、例えば放熱部3におけるフィンピッチを狭くしたりすることで、冷却性能向上の伸び代を確保することも可能になる。
Further, the
(変形例)
図3は、整風部63の変形例を示している。尚、図3においては、発熱体の図示を省略している。同図(a)に示すように、板材64は、取付座62の後端から後方に向かって所定の距離だけ伸びるように構成してもよい。この構成では、同図に白抜きの矢印で示すように、取付座62の前端よりも上流側において、ダクト61の天井面から放熱部3に向かう方向に、冷却風の流れ方向が変更され、その後、板材64の下面とベース11との間を冷却風が流れるようになる。つまり、図3(a)に示す整風部63も、図1等に示す整風部63と、実質的に同じ作用効果を奏する。
(Modification)
FIG. 3 shows a modification of the
また、図3(b)に示す整風部63の変形例は、板材64を、取付座62の前端から前方に向かって所定の距離だけ伸びるように取り付けると共に、取付座62の後端から後方に向かって所定の距離だけ伸びるように取り付けている。
3 (b), the
さらに、図3(c)に示す変形例は、板材64を省略する一方で、取付座62の主流方向の長さを長くすることにより、この取付座62の下面によって、第1の対向壁面を構成する例である。このような整風部(つまり、取付座62そのもの)でも、同様の作用効果を奏する。但し、前述した、板材64を利用する整風部63は、軽量化が可能であるため、鉄道車両等の移動体に搭載されるヒートシンクには有利である。
Further, in the modification shown in FIG. 3C, the
尚、図1〜3に示す構成は、ダクト61用の取付座62を利用して整風部63を構成しているが、整風部63は、取付座62と同様にフィン31の先端側に取り付けられて、フィン剛性を高めるための剛性部材を利用して構成することも可能である。
The configuration shown in FIGS. 1 to 3 uses the mounting
図4に示す変形例は、取付座を利用しない整風部65の構成例を示している。尚、図4においても、発熱体の図示を省略している。つまり、図4(a)に示すように、この整風部65は、板材651と、板材651とダクト61の天井面との間を連結する連結部652とを有して構成されている。連結部652は、板材651の前端で、この板材651と一体にされており、整風部65は、全体としてL字状の断面を有している。このような構成の整風部65も、連結部652が放熱部3とダクト61の天井面との間を塞いでいるため、前述した整風部63と同様の作用効果を奏する。こうした整風部65は、取付座62とは独立して、ダクト61内に配置することが可能であるから、発熱体21、22の配置によって決定される第1部位と、取付座62との位置がずれてしまう場合に、有効である。
The modification shown in FIG. 4 has shown the structural example of the
整風部65はまた、図4(b)に示すように、連結部652を板材651の後端に配置して構成してもよいし、図4(c)に示すように、連結部652を板材651の中央に配置して、逆T字状に構成してもよい。さらに、図4(d)に示すように、連結部652、652を板材651の前端及び後端のそれぞれに配置して、U字状に構成してもよい。
As shown in FIG. 4B, the
図5は、整風部についての、並び方向の配置に係る変形例を示している。図1に示す整風部63は、並び方向について、前後方向に同じ位置に配置しているが、図5に示す整風部66は、並び方向の一方側と他方側とで2つに分割した上で、前後方向にずれて配置している。これは、図5に示すように、相対的に熱負荷の高い発熱体21の配置が、並び方向の一方側と他方側と異なることに伴い、高い冷却性能が要求される第1部位が、並び方向の一方側と他方側とで前後方向にずれる場合に有効である。例えば、整風部の前後方向の長さを長くすれば、前後方向にずれている2箇所の第1部位を、1つの整風部で対応することも可能であるが、そうした場合、整風部の配置領域が拡大してしまうことになる。これは、圧力損失を高くし得る。前記の構成は、ヒートシンク1の全体で、整風部66を配置する領域が最小限になるから、ヒートシンク1全体の圧力損失を、できるだけ低く設定する上で有利になる。
FIG. 5 shows a modified example related to the arrangement in the arrangement direction of the air conditioning unit. The
図6は、整風部についての、並び方向の配置に係る、さらに別の変形例を示している。同図に仮想的に示すように、整風部67は、例えば、並び方向の一端から他端までの全域に亘って配置するのではなく、図6に示すように、相対的に熱負荷の高い発熱体21が並び方向の一部に配置されることに対応して、並び方向の一部分にのみ配置してもよい。図例では、並び方向の中央部にのみ、整風部67を配置している。こうすることでも、当該整風部67を配置した部位においては、冷却風が増速し、冷却性能を高めることが可能になる。但し、並び方向の一部にのみ整風部67を配置する構成は、ダクト61内において、圧力損失が、並び方向に対し不均等になる結果、冷却風の偏流が生じる可能性がある。図6に示す構成は、そうした冷却風の偏流の影響が問題とならない構成において適用することが好ましい。
FIG. 6 shows still another modified example related to the arrangement in the arrangement direction of the air conditioning unit. As shown virtually in the figure, for example, the
図7に示す変形例は、ダクト内に整風部を配設するのではなく、ダクトの形状そのものを変更することによって、整風部と同様の作用効果を奏するようにしたものである。つまり、図7に示すダクト68は、第1部位に対応する箇所において、その天井壁に凹部681を設けており、この凹部681は、同図における紙面に直交する方向である並び方向に延びて設けられている。この凹部681によって、ダクト68内の天井面は、第1の対向壁面、及び、第2の対向壁面の双方を構成することになる。従って、ダクト68内で、ダクト68の第2の対向壁面を構成する天井面と放熱部3の先端との間を主流方向に流れる冷却風は、同図に白抜きの矢印で示すように、凹部681よりも上流側において、その流れ方向を変更し、凹部681の位置においては、第1の対向壁面とベース11との間の、流路断面が一時的に絞られた箇所を流れることになる。こうして、第1部位においては、高い冷却性能を確保しつつ、圧力損失の低減が可能になる。
The modified example shown in FIG. 7 does not have the air conditioning part disposed in the duct, but has the same effect as the air conditioning part by changing the shape of the duct itself. That is, the
図8は、ヒートシンク1のフィンに関する変形例を示している。この変形例では、ダクト61の天井面と放熱部3の先端との間に隙間を設けずに、フィン32の先端を、ダクト61の天井面に当接している。また、各フィン32において、第1部位に対応する箇所には、その先端から基端に向かって凹陥した凹部321を形成している。この凹部321内に、図8(a)に示す例では、図4(b)に示す構成と同じ構成の整風部65を配設している。このような構成は、図4(b)に示すヒートシンク1において、整風部65の配設箇所以外の箇所において、フィン31の高さを高くすることによって、ダクト61の天井面と放熱部3との隙間を無くした構成である、と言い換えることができる。図8(b)に示す例では、フィン32に設けた凹部321内に、図3(c)に示す構成と同じ構成の整風部(図3(c)では取付座)62を配設している。凹部321内に配置する整風部は、図1、図3(a)〜(c)及び図4(a)〜(d)のいずれの構成を採用してもよい。
FIG. 8 shows a modification regarding the fins of the
図8(a)(b)に示すヒートシンク1では、放熱部3の各スリット状流路内を流れる冷却風が、整風部62、65が配設された凹部321を通過することができないため、流路断面が一時的に絞られるようになり、冷却風が増速することになる。その結果、第1部位においては高い冷却性能を確保しつつ、ヒートシンク全体の圧力損失を低減することが可能になる。図8に示す変形例は、フィン32の伝熱面積を、可能な限り広くすることになる。
In the
尚、図8に示す構成において、フィン32に凹部321を形成し、そこに並び方向に延びる整風部62、65を配置するのではなく、1つ1つのスリット状流路内に、個別に、整風部を配置する構成を採用してもよい。
In the configuration shown in FIG. 8, the
また、前述した各構成では、強制空冷式のヒートシンクについて、本技術を適用しているが、ここに開示する技術は、走行風式のヒートシンクにも適用可能である。 In each of the above-described configurations, the present technology is applied to a forced air-cooled heat sink. However, the technology disclosed herein can also be applied to a traveling-air heat sink.
次に、ヒートシンク1の圧力損失及び冷却性能に関し実際に行った実施例について説明する。先ず、従来例、比較例及び実施例に係るヒートシンクのモデルを作成し、それらについて、風量と圧力損失との関係を比較した(図10参照)。いずれのモデルにおいても、図1(b)に示すように、主流方向及び並び方向のそれぞれに4つの発熱体を並べて合計16個の発熱体を配置すると共に、前側の2列の発熱体は相対的に熱負荷を高く、後側の2列の発熱体は相対的に熱負荷を低く設定した。従って、前から2列目の発熱体の配設位置が、最高温度となる第1部位として設定される。図10において白丸で示される実施例は、図1、2に示すように、板材64を含む整風部63を、第1部位に対応する位置でダクト61の天井面と放熱部3との間に配置した例であり、黒四角で示される従来例は、ダクト61の天井面と放熱部3との間の隙間に、整風部を配置しない例であり、白三角で示される比較例は、ダクト61の天井面と放熱部3との間に隙間を設けない例である。
Next, practical examples regarding the pressure loss and cooling performance of the
図10によると、従来例は、圧力損失が最も低くなり、比較例は、圧力損失が最も高くなる一方で、実施例は、圧力損失が、従来例と比較例との間になっている。つまり、ヒートシンク1全体の圧力損失の増大が抑制されている。
According to FIG. 10, the pressure loss is the lowest in the conventional example, and the pressure loss is the highest in the comparative example, while the pressure loss is between the conventional example and the comparative example in the example. That is, an increase in pressure loss of the
次に、前記の従来例、比較例及び実施例のそれぞれについて、ヒートシンク1における、スリット状流路30の前端入口からの距離と、温度上昇値との関係を比較した(図11参照)。ここで、温度上昇値は、ヒートシンク1の各位置における発熱体21、22の取付面の温度から、前端入口での温度を差し引いた値である。同図によると、黒四角で示される従来例は、前述の通り圧力損失は低いものの、温度上昇値は最も高く、特に第1部位においては、要求される冷却性能を確保することができない。一方、白三角に示す比較例は、温度上昇値は最も低いものの、前述の通り圧力損失が高くなる。
Next, for each of the conventional example, the comparative example, and the example, the relationship between the distance from the front end inlet of the slit-
これに対し、実施例は、第1部位における温度上昇値が、従来例と比較して低くなり、要求される冷却性能を確保することができる。また、実施例は、特にスリット状流路30の出口側(第2の部位)において、温度が従来例と同程度まで高くなるが、第2の部位において許容される冷却性能は確保されている。従って、実施例は、第1部位においては、要求される高い冷却性能を確保しつつ、ヒートシンク全体の圧力損失を低減することが可能になる。
On the other hand, in the example, the temperature rise value in the first part is lower than that in the conventional example, and the required cooling performance can be ensured. In addition, in the example, particularly on the outlet side (second part) of the slit-
以上説明したように、ここに開示したヒートシンクは、高い冷却性能が必要となる部位において所望の冷却性能を確保しつつ、ヒートシンクの圧力損失を低減することができるから、各種の発熱体の冷却を行うヒートシンクとして有用である。 As described above, the heat sink disclosed here can reduce the pressure loss of the heat sink while ensuring the desired cooling performance in a portion where high cooling performance is required. Useful as a heat sink to perform.
1 ヒートシンク(ヒートシンク本体)
11 ベース
3 放熱部
30 スリット状流路
31 フィン
32 フィン
61 ダクト(規制部、第2の対向壁面)
62 取付座(連結部)
63 整風部
64 板材(第1の対向壁面)
65 整風部
651 板材
652 連結部
66 整風部
67 整風部
68 ダクト(規制部、第1の対向壁面、第2の対向壁面)
1 Heat sink (heat sink body)
11
62 Mounting seat (connecting part)
63
65
Claims (6)
前記ヒートシンク本体に供給された冷却風の流れ方向を、前記放熱部を通過する主流方向に規制するよう構成された規制部と、を備えたヒートシンクであって、
前記フィンは、前記ベースの前記他方の面に当接する基端から先端に向かって起立方向に延びていると共に、前記主流方向の上流端に対応する前端から、その下流端に対応する後端に向かって前記主流方向に延びており、
前記放熱部には、複数の前記フィンが、前記主流方向に直交する並び方向に所定間隔を空けて配置されることによって、隣り合う前記フィン同士の間に、当該フィンの前端、後端及び先端のそれぞれにおいて開口する複数のスリット状流路が、前記前後方向に延びるように区画形成され、
前記ベースには、複数の前記発熱体が、前記主流方向に所定の配置で並んで取り付けられており、それによって、前記ヒートシンク本体は、前記主流方向について、前記発熱体の熱負荷及び配置に基づいて高い冷却性能が必要な第1部位と、当該第1部位よりも低い冷却性能が許容される第2部位とに区分され、
前記規制部は、前記放熱部の前記フィン先端側で、当該放熱部の前記主流方向の全域に亘って、前記ベースに対し前記起立方向に向かい合うように配置される対向壁面を有し、
前記第1部位に対応する位置の第1の前記対向壁面は、前記ベースとの間隔が狭くかつ、前記第2部位に対応する位置の第2の前記対向壁面は、前記ベースとの間隔が、前記第1部位の間隔よりも広く設定されているヒートシンク。 A heat sink body having a base configured to attach a heating element to one surface, and a heat radiating portion configured to include a plurality of fins standing on the other surface of the base;
A heat sink comprising: a restricting portion configured to restrict a flow direction of the cooling air supplied to the heat sink body in a main flow direction passing through the heat radiating portion;
The fin extends in a standing direction from the proximal end that contacts the other surface of the base toward the distal end, and extends from a front end corresponding to the upstream end in the main flow direction to a rear end corresponding to the downstream end. Extending in the mainstream direction,
A plurality of the fins are arranged at predetermined intervals in the arrangement direction orthogonal to the mainstream direction in the heat radiating portion, so that the front end, the rear end, and the front end of the fins are adjacent to each other between the fins. A plurality of slit-like flow paths that are open in each of them are partitioned to extend in the front-rear direction,
A plurality of the heating elements are attached to the base in a predetermined arrangement in the main flow direction, whereby the heat sink body is based on the heat load and arrangement of the heating elements in the main flow direction. Are divided into a first part that requires high cooling performance and a second part that allows lower cooling performance than the first part,
The restricting portion has an opposing wall surface disposed so as to face the base in the standing direction over the entire region in the main flow direction of the heat radiating portion on the fin tip side of the heat radiating portion,
The first opposing wall surface at a position corresponding to the first part has a narrow interval with the base, and the second opposing wall surface at a position corresponding to the second part has an interval with the base, A heat sink that is set wider than the interval between the first portions.
前記規制部は、
前記放熱部を収容すると共に、前記主流方向に延びて前記第2の対向壁面を構成するダクトと、
前記ダクト内における、前記ヒートシンク本体の前記第1部位に対応する位置に配置されかつ、前記ダクトの前記第2の対向壁面よりも前記ベースに近い位置で、前記第1の対向壁面を構成する整風部と、を有し、
前記整風部は、前記ダクト内を前記主流方向に流れる前記冷却風に干渉することによって、前記第1の対向壁面よりも上流側において、前記冷却風の流れ方向を前記ダクトの第2の対向壁面から前記放熱部に向かう方向に変更するよう構成されているヒートシンク。 The heat sink according to claim 1.
The regulation part is
A duct that houses the heat dissipating part and extends in the mainstream direction to form the second opposing wall surface;
The wind control which is arrange | positioned in the said duct in the position corresponding to the said 1st site | part of the said heat sink main body, and comprises the said 1st opposing wall surface in the position near the said base rather than the said 2nd opposing wall surface of the said duct. And
The air conditioning unit interferes with the cooling air flowing in the main flow direction in the duct, thereby changing the flow direction of the cooling air to the second opposing wall surface of the duct on the upstream side of the first opposing wall surface. A heat sink configured to change in a direction toward the heat radiating portion.
前記放熱部と前記ダクトの前記第2の対向壁面との間には、前記主流方向に延びる隙間が設けられており、
前記整風部は、前記隙間に配置されているヒートシンク。 The heat sink according to claim 2,
A gap extending in the mainstream direction is provided between the heat radiating portion and the second opposing wall surface of the duct,
The air conditioning unit is a heat sink disposed in the gap.
前記整風部は、前記第1部位に対応する位置の前記放熱部の前記フィン先端付近において前記主流方向に延びて前記第1の対向壁面を構成する板材と、当該板材と前記ダクトの前記第2の対向壁面との間を連結することで、当該板材と当該第2の対向壁面との間を閉塞する連結部と、を有して構成されているヒートシンク。 The heat sink according to claim 2 or 3,
The air conditioning unit includes a plate member that extends in the main flow direction in the vicinity of the fin tip of the heat radiating unit at a position corresponding to the first part and forms the first opposing wall surface, and the plate member and the second of the duct. A heat sink comprising: a connecting portion that closes between the plate member and the second opposing wall surface by connecting between the opposite wall surfaces.
前記整風部は、前記ダクト内において、前記放熱部の前記並び方向一端から他端まで延びて配設されているヒートシンク。 The heat sink according to any one of claims 2 to 4,
The air conditioning unit is a heat sink that extends from one end to the other end of the heat dissipating unit in the duct.
前記ヒートシンク本体は、送風機からの前記冷却風が供給される強制空冷式であるヒートシンク。 The heat sink according to any one of claims 1 to 5,
The heat sink body is a heat sink that is a forced air cooling type to which the cooling air from a blower is supplied.
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