JP2018509582A - ヒートパイプを含むヒートシンク及び関連する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ヒートシンクは、装置から熱を伝達し、装置を冷却するのに使用することができる。例えば、熱電モジュール(TEM)をヒートシンクに結合することができる。ヒートパイプをヒートシンクとともに使用し、ヒートシンクの熱抵抗を低下させることができる。ファンを使用して、ヒートシンクにわたって空気を方向付け、ヒートシンクの冷却効率を高めることができる。
種々の態様によると、ヒートシンク、並びに、ヒートシンクを製造及び動作させる方法の例示的な実施形態が開示される。例示的な実施形態では、ヒートシンクは、概して、少なくとも1つの熱伝導材料、及び、空気流を、熱伝導材料にわたって均一ではない分散で提供するように構成されているファンであって、熱伝導材料の1つ又は複数の区分(section)がファンからの増大した空気流を有するようにするファンを含む。ヒートシンクは、熱伝導材料内に実質的に配置される少なくとも1つのヒートパイプも含む。少なくとも1つのヒートパイプは、ファンからの増大した空気流を有する熱伝導材料の1つ又は複数の区分に向かって角度が付けられる。
ここで、添付の図面を参照して例示的な実施形態をより十分に記載する。
本発明者らは、ファン(例えば衝突ファン等)の回転によって生成されるヒートシンク(例えば熱伝導材料、熱プレート、熱材料等)の表面にわたる空気速度が、均一ではない可能性があることを認識している。均一ではない(例えば不均一な等)空気速度に起因して最高の冷却効果を有するヒートシンクの区域(複数の場合もあり)に熱を分散させるようにヒートパイプを向けることは、ヒートシンクの冷却の有効性を高める(例えば、ヒートシンクの熱抵抗を低下させる等)ことができる。例えば、角度の付いたヒートパイプを、ヒートシンクの底部プレートにおいて使用し、熱を、ファンが最大の空気流を与えるヒートシンクの区域に分散させることができる。衝突ファンの回転に起因して、空気速度は、ファンがその回転方向に空気を放出しているヒートシンクの2つの縁において最高になり得る。したがって、ヒートシンクの熱抵抗を、最大の空気流を有するヒートシンクの区域(複数の場合もあり)においてヒートパイプを使用することによって低下させることができる。
Claims (15)
- ヒートシンクであって、
少なくとも1つの熱伝導材料、
空気流を、前記熱伝導材料にわたって均一ではない分散で提供するように構成されているファンであって、前記熱伝導材料の1つ又は複数の区分が該ファンからの増大した空気流を有するようにするファン、及び
前記熱伝導材料内に実質的に配置される少なくとも1つのヒートパイプであって、前記ファンからの増大した空気流を有する前記熱伝導材料の1つ又は複数の区分に向かって角度が付けられる、少なくとも1つのヒートパイプ、
を備える、ヒートシンク。 - 前記少なくとも1つのヒートパイプが、前記熱伝導材料の底面に隣接して配置される、請求項1に記載のヒートシンク。
- 前記少なくとも1つのヒートパイプの第1の端部が、前記熱伝導材料を通って上方に延びる、請求項2に記載のヒートシンク。
- 前記少なくとも1つのヒートパイプの第1の端部が、該少なくとも1つのヒートパイプの主な部分からおよそ90度の角度で上方に延びるか、又は
前記少なくとも1つのヒートパイプの第1の端部が、前記熱伝導材料の側部に隣接して該熱伝導材料を通って上方に延びるか、又は
前記少なくとも1つのヒートパイプが、該ヒートパイプの第2の端部において前記熱伝導材料を通って上方に延び、前記第2の端部が前記ヒートパイプの第1の端部とは反対側である、請求項3に記載のヒートシンク。 - 前記少なくとも1つのヒートパイプの第1の端部が、前記ファンからの直接的な空気流を受け取るように位置決めされる、請求項3に記載のヒートシンク。
- 前記少なくとも1つのヒートパイプが、前記少なくとも1つの熱伝導材料の外面を越えて突出しない、請求項3に記載のヒートシンク。
- 前記少なくとも1つのヒートパイプが、前記熱伝導材料の少なくとも1つの側部に対して約45度の角度で配置される、請求項1に記載のヒートシンク。
- 前記少なくとも1つのヒートパイプが、少なくとも4つのヒートパイプであって、前記4つのヒートパイプのそれぞれの少なくとも一部が、前記ファンからの増大した空気流を有する熱伝導材料の1つ又は複数の区分のうちの少なくとも1つに隣接するように位置決めされる少なくとも4つのヒートパイプを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のヒートシンク。
- 前記ファンが、空気を前記熱伝導材料の上面に向かって下方に方向付けるように構成されている衝突ファンである、請求項1〜8のいずれか一項に記載のヒートシンク。
- 前記熱伝導材料に結合される少なくとも1つの熱電モジュールを更に備える、請求項1〜9のいずれか一項に記載のヒートシンク。
- ヒートシンクを製造する方法であって、
ファンを熱プレートの表面に対して位置決めすることであって、それによって、前記ファンが、前記熱プレートの表面の1つ又は複数の部分にわたって増大した空気流を提供する、位置決めすること、及び
少なくとも1つのヒートパイプを、前記ファンからの増大した空気流を受け取る前記熱プレートの1つ又は複数の部分に向かって角度をなして実質的に前記熱プレート内に位置決めすること、
を含む、方法。 - 前記少なくとも1つのヒートパイプの第1の端部を曲げ、前記熱プレートを通して垂直に延ばすことを更に含む、請求項11に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのヒートパイプの第2の端部を曲げ、前記熱プレートを通して垂直に延ばすことであって、前記少なくとも1つのヒートパイプの第2の端部が、前記少なくとも1つのヒートパイプの第1の端部とは反対側である、曲げることを更に含む、請求項12に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのヒートパイプを位置決めすることが、該少なくとも1つのヒートパイプを、前記熱プレートの側部に対しておよそ45の角度で位置決めすることを含み、又は
前記ファンが衝突ファンであり、又は
前記少なくとも1つのヒートパイプが、少なくとも4つのヒートパイプであって、前記4つのヒートパイプのそれぞれの少なくとも一部が、前記ファンからの増大した空気流を受け取る前記熱プレートの1つ又は複数の部分のうちの少なくとも1つに隣接するように位置決めされる少なくとも4つのヒートパイプを含み、又は
前記方法が熱電モジュールを前記熱プレートに結合することを更に含み、或いは
上記の組み合わせを含む、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。 - 熱材料内に配置される角度の付いたヒートパイプを有するヒートシンクを冷却する方法であって、衝突ファンを回転させ、増大した空気流を、前記角度の付いたヒートパイプを受け入れる前記熱材料の1つ又は複数の部分にわたって、及び、より少ない空気流を、前記角度の付いたヒートパイプを受け入れない前記熱材料の1つ又は複数の他の部分にわたって方向付けることを含む、方法。
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