JP2015173163A - heat dissipation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放熱装置に関する。 The present invention relates to a heat dissipation device.
電子機器が備える電子部品はその稼動に際し発熱を伴う。そのため、放熱することによって電子部品を冷却する冷却装置、冷却構造が種々提案されている。例えば、発熱体に取り付けられる放熱体と、この放熱体の前端部に対向して設けられる冷却ファンとを有し、この放熱体の形状を冷却ファンから離れるにしたがって高く形成した冷却構造が知られている(例えば特許文献1参照)。このような冷却構造には、放熱効果を高めることが期待される。 An electronic component included in an electronic device generates heat during its operation. Therefore, various cooling devices and cooling structures for cooling electronic components by radiating heat have been proposed. For example, a cooling structure is known that has a heat dissipating body attached to a heat generating body and a cooling fan provided facing the front end of the heat dissipating body, and the shape of the heat dissipating body is increased as the distance from the cooling fan increases. (For example, refer to Patent Document 1). Such a cooling structure is expected to enhance the heat dissipation effect.
しかしながら、特許文献1開示の冷却構造は、高さが嵩張るため、電子機器の薄型化に対応し難いことが想定される。
However, since the cooling structure disclosed in
1つの側面では、本明細書開示の放熱装置は、電子機器の薄型化に対応することができる形状を維持しつつ放熱効果を高めることを課題とする。 In one aspect, it is an object of the heat dissipation device disclosed in the present specification to enhance a heat dissipation effect while maintaining a shape that can cope with a reduction in thickness of an electronic device.
本明細書開示の放熱装置は、放熱風が吹き込まれる入口側の幅が前記放熱風を吹き出す出口側の幅よりも狭く、前記入口側から前記出口側に向かって広がる放射状に配列される複数の単体放熱フィンを備える。 The heat dissipating device disclosed in the present specification has a plurality of radial arrangements in which the width of the inlet side into which the heat radiation is blown is narrower than the width of the outlet side from which the heat radiation is blown, and is spread radially from the inlet side toward the outlet side Equipped with a single heat dissipation fin.
本明細書開示の放熱装置によれば、電子機器の薄型化に対応することができる形状を維持しつつ放熱効果を高めることができる。 According to the heat dissipating device disclosed in the present specification, the heat dissipating effect can be enhanced while maintaining a shape that can cope with the thinning of the electronic device.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, in the drawings, the dimensions, ratios, and the like of each part may not be shown so as to completely match the actual ones. Further, depending on the drawings, components that are actually present may be omitted for convenience of explanation, or dimensions may be exaggerated from the actual drawing.
(第1実施形態)
図1乃至図5を参照しつつ、第1実施形態の放熱装置100について説明する。図1は第1実施形態の放熱装置100の平面図である。図2(A)は第1実施形態の放熱装置1を放熱風の出口100out側から見た斜視図であり、図2(B)は第1実施形態の放熱装置100を放熱風の入口100in側から見た斜視図である。図3は第1実施形態の放熱装置100における単体放熱フィン1の5面図であり、図3(A)は平面図、図3(B)は左側面図、図3(C)は右側面図、図3(D)は正面図、図3(E)は背面図である。ここで、正面図は、単体放熱フィン1の入口側から見た図であり、背面図は、単体放熱フィン1の出口側から見た図である。図4(A)は単体放熱フィン1を放熱風の出口1out側から見た斜視図であり、図4(B)は単体放熱フィン1を放熱風の入口1in側から見た斜視図である。図5は第1実施形態の放熱装置100における単体放熱フィン1の配列を模式的に示す説明図である。
(First embodiment)
A heat radiating
まず、放熱装置100の概略構成について説明する。図1及び図2(A)、(B)を参照すると、放熱装置100は、複数の単体放熱フィン1を幅方向に連ねて形成されている。ここで、幅方向とは、図1において、放熱装置1の入口100inの寸法を示す幅Wfininや、出口100outの幅Wfinoutに沿う方向である。図3(A)を参照すると、単体放熱フィン1は、放熱風が吹き込まれる入口1in側の幅Winが放熱風を吹き出す出口1out側の幅Woutよりも狭くなっている。このような単体放熱フィン1は、入口1in側から出口1out側に向かって広がる放射状に配列されている。ここで、単体放熱フィン1は、隣接する単体放熱フィン1に対し、入口1inから出口1outに向かう放熱風の流通方向に相互にずらして配列されている。また、この際、単体放熱フィン1は、それぞれの単体放熱フィン1の入口1in側の角部1Lまたは角部1Rが直線状に整列するように配列されている。角部1Lは、単体放熱フィン1を入口1inから出口1outに向かって見たときに、入口1inの左側に位置する角部である。同様に、角部1Rは、入口1inの右側に位置する角部である。ここで、放熱風は、図1において仮想的に破線で示した放熱ファン150の吹出口にから吹き出す送風を想定している。以下、このような単体放熱フィン1及び放熱装置100につき、詳細に説明する。
First, a schematic configuration of the
上述のように、単体放熱フィン1は、放熱ファン150から放熱風が吹き込まれる入口1in側の幅Winが、放熱風を吹き出す出口1out側の幅Woutよりも狭くなっている。すなわち、図3(A)に示す平面視において、単体放熱フィン1は、台形形状を有している。単体放熱フィン1は、熱伝導性に優れるアルミ製の板材を折り曲げて成型されており、天板部1a、底板部1b及び側板部1cを備える。単体放熱フィン1の材質は、熱伝導性に優れるものが好ましいが、アルミ製に限定されるものではなく、例えば、銅製であってもよいし、さらに他の材質であってもよい。単体放熱フィン1は、板材を絞り加工によって、各部を折り曲げることによって成型されている。放熱装置100は、例えば、鋳造や押し出し加工によって製造することも考えられるが、これらの製造方法では、金型が必要となり、コスト高となることが考えられる。これに対し、本実施形態の放熱装置100は、絞り加工によって同一物を大量に製造することができる単体放熱フィン1を用いているため、コスト面で有利である。
As described above, in the single radiating
単体放熱フィン1において側板部1cと対向する側は、壁を形成しておらず、開放された開放部1dとなっている。単体放熱フィン1の長さ、すなわち、入口1inから出口1outまでの長さは、L0である。単体放熱フィン1は、入口1in側に右側の角部1Rと左側の角部1Lを備える。単体放熱フィン1は、入口1inと出口1outの中程において、傾斜面を備えている。これにより、入口1in側が、出口1outよりも段差高さh1だけ高くなっている。このように段差が設けられていることにより、後に説明する熱伝導部材の一例に相当するヒートパイプ20を配置するスペースが確保されている。なお、単体放熱フィン1は、入口1inの幅Winが出口1outの幅Woutよりも狭いという関係を有していれば、このような段差を備えていなくてもよい。
The side facing the
放熱装置100は、同一形状の複数の単体放熱フィン1を、幅方向に連ね、入口1in側から出口1out側に向かって広がる放射状に配列することによって形成されている。同一形状の単体放熱フィン1を用いることにより、量産性が優れる。放熱装置100は、具体的に、図5に示すように、中心を中心線cに合わせて配置した中心単体放熱フィン1centerの右側及び左側に順次単体放熱フィン1を配置する。単体放熱フィン1は、台形形状を有するため、一の単体放熱フィン1の側板部1cと、隣接する他の単体放熱フィン1の開放部1dとを沿わせるように並べると、放射状に広がった形状となる。すなわち、中心単体放熱フィン1centerの左側に位置する単体放熱フィン1は、中心線1に対し、左側に傾斜した状態となり、中心単体放熱フィン1centerの右側に位置する単体放熱フィン1は、中心線1に対し、左側に傾斜した状態となる。このように、単体放熱フィン1は、放射状に広がった形状に配置される。本実施形態の放熱装置1では、さらに、単体放熱フィン1は、隣接する単体放熱フィン1に対し、放熱風の流通方向に相互にずらして配列されている。具体的に、図5に示すように、放熱装置100の中心部に配置された中心単体放熱フィン1centerの左側に配置された単体放熱フィン1にあっては、角部1Lを基準線Lbase上に位置させる。一方、中心単体放熱フィン1centerの右側に配置された単体放熱フィン1にあっては、角部1Rを基準線Lbase上に位置させる。単体放熱フィン1は、このように、それぞれの単体放熱フィン1の入口1in側の角部1Lまたは角部1Rが直線状に整列するように配列されている。これにより、放熱装置100は、隣接する単体放熱フィン1間に段差が形成されることになるが、図1に示すような略台形に成型される。このように、それぞれの単体放熱フィン1の入口1in側の角部1Lまたは角部1Rが直線状に整列するように配列して放熱装置100の形状を略台形とすることにより、スペース効率が向上する。また、放熱装置100の入口100inを直線状とすることにより、入口100inを放熱ファン150の吹出口150aと対向させることで、入口100inの全域において、入口100inと吹出口150aとの距離を縮めやすくなる。本実施形態の放熱装置100では、それぞれの単体放熱フィン1が別個にヒートパイプ20に接合されることによって、配列が維持され、略台形に成型されている。なお、隣接する単体放熱フィン1同士をハンダやその他の手段によって、接合し、略台形に成型してもよいが、それぞれの単体放熱フィン1をヒートパイプ20に接合することで、単体放熱フィン1同士を接合する手間を省くことができる。なお、ヒートパイプ20は、内部に充填された熱媒体により伝熱するものであるが、熱伝導性が良好な板材であってもよい。
The
このような放熱装置100は、入口100inの幅がWfininであり、出口100outの幅がWfinoutとされている。幅Wfinoutは、幅Wfininよりも広い。放熱装置100の長さ、すなわち、入口100inから出口100outまでの長さは、Lfinである。このように、本実施形態の放熱装置100では、出口100outの幅Wfinoutが、入口100inの幅Wfininよりも広いため、放熱風の流れがスムーズになり、放熱効果が向上する。
In such a
つぎに、図6を参照して、電子機器200に本実施形態の放熱装置100が装着された状態について説明する。電子機器200は、タブレット型のパーソナルコンピュータであるが、冷却すべき電子部品を備える他の電子機器とすることもできる。電子機器200は、筐体200a内にCentral Processing Unit(CPU)10を備える。CPU10は、駆動されることにより発熱する。すなわち、CPU10は、冷却対象部品のひとつであり、冷却することが求められる。なお、CPU10以外の電子部品であっても、冷却が必要となるものについては、冷却対象とすることができる。そこで、電子機器200は、筐体200a内に放熱ファン150と放熱装置100を備える。放熱装置100は、その入口100inを放熱ファン150の吹出口150aと対向させた状態で設置されている。放熱装置100には、ヒートパイプ20の一端部が設置されている。ヒートパイプ20の他端部は、CPU10上に設置されている。ヒートパイプ20は、CPU10が発する熱を放熱装置100側へ伝える。放熱装置100に伝えられた熱は、放熱ファン150によって吹き出された放熱風が放熱装置100内を通過することによって放出される。これにより、CPU10が冷却される。ヒートパイプ20は、放熱装置100の出口100out側の一段下がった領域に設置されているため、高さ方向の寸法が嵩張ることなく筐体200aに収納されている。
Next, with reference to FIG. 6, a state in which the
放熱装置100の入口100inの幅Wfinoutは、放熱ファン150の吹出口150aの幅Wfunoutと略同一とされている。これにより、放熱ファン150によって吹き出された風を無駄なく放熱装置100内に導入することができる。ここで、図7に示す比較例の放熱装置110について説明する。放熱装置110は、本実施例の放熱装置100と同様に単体放熱フィン111を幅方向に連ねた構成を有する。放熱装置110は、入口110aの幅寸法と出口110bの幅寸法が同一である。これは、放熱装置110が備える単体放熱フィン111が本実施形態の単体放熱フィン1と異なり、矩形であるためである。筐体200aの厚み方向の寸法の制約があるなかで、このような矩形の放熱装置110の放熱効果を向上させようとすると、幅方向の寸法を拡大することが考えられる。しかしながら、放熱ファン150の寸法に制約がある場合、放熱装置110の幅方向の寸法を拡大すると、放熱ファン150の吹出口150aの外側まで広がる。吹出口150aの外側まで広がった部分は、放熱ファン150から吹き出された空気が導入され難く、放熱装置110による放熱効果の向上に寄与しにくい。また、吹出口150aの外側まで広がった部分は、筐体200a内にスペース効率の面でも不利である。
The width Wfinout of the inlet 100in of the
このような比較例の放熱装置110に対し、本実施形態の放熱装置100は、放熱ファン150から吹き出される放熱風を効率よく内部に導入することができる。さらに、放熱装置100は、出口100out側に向かって放射状に広がる台形形状を備えるため、放熱風の流れがスムーズになり、放熱効果が向上する。
In contrast to the
このように、本実施形態の放熱装置100によれば、厚み方向の寸法の制約がある場合であっても、放熱風のスムーズな流れを実現し、放熱降下を向上させることができる。すなわち、本実施形態の放熱装置100は、電子機器200の薄型化に対応することができる形状を維持しつつ放熱効果を高めることができる。
Thus, according to the
(第2実施形態)
つぎに、図8乃至図10を参照しつつ、第2実施形態の放熱装置120について説明する。図8は第2実施形態の放熱装置120の平面図である。図9は第2実施形態の放熱装置120を放熱風の出口120out側から見た斜視図である。図10は第1実施形態の放熱装置における単体放熱フィン1の配列を模式的に示す説明図である。第1実施形態の放熱装置100と第2実施形態の放熱装置120とは、単体放熱フィン1の配列の態様が異なる。第2実施形態の放熱装置120は、第1実施形態の放熱装置100と同様に、台形形状の単体放熱フィン1を幅方向に連ねた構成とされている。また、ヒートパイプ20に接合されて配列される点も第1実施形態と同様である。図10に示すように、放熱装置120における単体放熱フィン1は、隣接する単体放熱フィン1を放熱風の流通方向にずらすことなく配列されている。換言すれば、体放熱フィン1は、放射状に配列されて扇形を形成している。この場合、放熱装置120の両端部以外では、基本的に一の単体放熱フィン1の角部1Lの位置は隣接する単体放熱フィン1の角部1Rの位置と一致している。この結果、放熱装置120の入口120inと出口120outはそれぞれ連続した弧を描いている。また、中心単体放熱フィン1centerの入口側の位置を基準線Lbaseとすると、放熱装置120の入口側の端部は、図面上、Lbaseよりも下側に位置している。このような単体放熱フィン1の配列を有する放熱装置120の各部の寸法を第1実施形態の放熱装置100と比較すると以下の如くである。まず、入口120inの幅寸法Wfinin及び出口120outの幅寸法Wfinoutは、第1実施形態の放熱装置100の対応する寸法よりも狭い。一方、放熱装置120の長さ、すなわち、入口120inから出口120outまでの長さLfinは、第1実施形態の放熱装置100の対応する寸法よりも長い。このように、第1実施形態の放熱装置100と第2実施形態の放熱装置120では、外形寸法が異なる。このように、第1実施形態の放熱装置100と外形寸法が異なっていても、第2実施形態の放熱装置120も第1実施形態と同様に電子機器200の薄型化に対応することができる形状を維持しつつ放熱効果を高めることができる。このため、筐体200a内の形状や寸法に応じて、第1実施形態の放熱装置100と第2実施形態の放熱装置120を適宜選択すればよい。
(Second Embodiment)
Next, the
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications, within the scope of the gist of the present invention described in the claims, It can be changed.
1 単体放熱フィン
1center 中心単体放熱フィン
1a 天板部
1b 底板部
1c 側板部
1d 開放部
1l 左側角部
1r 右側角部
1in 入口
1out 出口
10 CPU
20 ヒートパイプ
100、110、120 放熱装置
150 放熱ファン
150a 吹出口
200 電子機器
200a 筐体
1
20
Claims (6)
The heat dissipating device according to any one of claims 1 to 5, wherein the single heat dissipating fins are respectively joined and arranged on a heat conducting member that conducts heat from a component to be cooled.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109768018A (en) * | 2019-02-28 | 2019-05-17 | 昆山新力精密五金有限公司 | Tilting cooling fin group |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63501326A (en) * | 1986-06-30 | 1988-05-19 | ユニシス・コーポレーシヨン | Staggered radiating fin heat sink device for integrated circuit packages |
JP3084184U (en) * | 2001-08-21 | 2002-03-08 | 超▲しゅう▼科技股▲ふん▼有限公司 | Fin structure of heat sink |
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JPS63501326A (en) * | 1986-06-30 | 1988-05-19 | ユニシス・コーポレーシヨン | Staggered radiating fin heat sink device for integrated circuit packages |
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