JP2020061509A - ヒートシンク、その製造方法及び熱交換器 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ベース板における前記発熱体搭載面の背面に配置された複数のフィンと、を有し、
前記フィンは、
前記ベース板から突出し、前記ベース板の外周端縁におけるいずれか一辺に平行な方向である第1方向に互いに間隔をあけて配置されるとともに、前記第1方向と直交する第2方向に延在したフィン基部と、
前記フィン基部から突出し、前記第2方向に間隔をあけて配置された複数のピンと、を有しており、
前記第2方向における前記ピン同士の間隔Wpが前記第1方向における前記フィン基部同士の間隔Wbよりも狭く、
前記ピンの高さHpに対する前記フィン基部の高さHbの比Hb/Hpが0<Hb/Hp<0.20を満たす、ヒートシンクにある。
前記ジャケットは、
前記ヒートシンクの前記フィンに対面して配置される底壁部と、
前記底壁部の外周縁部から立設され、前記ヒートシンクのベース板を保持する周壁部と、
前記ベース板、前記底壁部及び前記周壁部によって囲まれる空間からなる冷媒流路と、
前記周壁部における、複数の前記フィンのうち前記第1方向の一端に配置されたフィンに対面する位置に配置された冷媒導入口と、
前記周壁部における、複数の前記フィンのうち前記第1方向の他端に配置されたフィンに対面し、かつ、前記第2方向において前記冷媒導入口とは異なる位置に配置された冷媒導出口と、を有する、熱交換器にある。
複数の前記フィン予定部に前記押出方向とは異なる方向に延びる直線に沿って切削加工を施して前記フィンを形成する、ヒートシンクの製造方法にある。
底壁部の外周縁部から立設され、ヒートシンクのベース板を保持する周壁部と、
ベース板、底壁部及び周壁部によって囲まれる空間からなる冷媒流路と、
周壁部における、複数の前記フィンのうち第1方向の一端に配置されたフィンに対面する位置に配置された冷媒導入口と、
周壁部における、複数の前記フィンのうち第1方向の他端に配置されたフィンに対面し、かつ、第2方向において冷媒導入口とは異なる位置に配置された冷媒導出口と、を有している。
前記ヒートシンクの実施例について、図を用いて説明する。図1及び図2に示すように、ヒートシンク1は、厚み方向から視た平面視において長方形状を呈し、発熱体が搭載される発熱体搭載面21を備えたベース板2と、ベース板2における発熱体搭載面21の背面に配置された複数のフィン3と、を有している。フィン3は、ベース板2から突出したフィン基部31と、フィン基部31から突出した複数のピン32と、を有している。
本例においては、第1方向から見て先細り形状を備えたピン34を有するヒートシンク102を説明する。なお、本例以降において用いる符号のうち、既出の実施例等と同一の符号については、特に説明のない限り既出の実施例等と同様の構成要素等を示す。
本例は、ヒートシンク1を備えた熱交換器4の例である。図7及び図8に示すように、本例の熱交換器4は、ヒートシンク1と、ヒートシンク1を保持するジャケット5と、を有している。図8に示すように、ジャケット5は、ヒートシンク1のフィン3に対面して配置される底壁部51と、底壁部51の外周縁部から立設され、ヒートシンク1のベース板2を保持する周壁部52と、を有している。
本例では、ヒートシンク1におけるフィン基部31及びピン32の寸法を種々変更した場合の圧力損失及び冷却性能を、熱流体解析シミュレーションによって評価する。解析に用いた構造モデルは、フィン基部31同士の間隔Wb、ピン32同士の間隔Wp、フィン基部31の高さHb、ピン32の高さHp、フィン基部31の厚みA及び第2方向Yにおけるピン32の幅Hpを表1に示す値とした以外は、実施例3と同様である。
・冷媒:50%エチレングリコール水溶液(温度20℃、密度1057.4kg/m3、粘度8.8×10-4Pa・s、比熱3349.2K/(kg・K)、熱伝導度0.411W/(m・K))
・冷媒温度:20℃
・冷媒流量:10L/min
・発熱体の発熱量:100W
Rth=(Tmax−20)/100
2 ベース板
21 発熱体搭載面
3、303 フィン
31、33 フィン基部
32、34 ピン
Claims (5)
- 厚み方向から視た平面視において長方形状を呈し、発熱体が搭載される発熱体搭載面を備えたベース板と、
前記ベース板における前記発熱体搭載面の背面に配置された複数のフィンと、を有し、
前記フィンは、
前記ベース板から突出し、前記ベース板の外周端縁におけるいずれか一辺に平行な方向である第1方向に互いに間隔をあけて配置されるとともに、前記第1方向と直交する第2方向に延在したフィン基部と、
前記フィン基部から突出し、前記第2方向に間隔をあけて配置された複数のピンと、を有しており、
前記第2方向における前記ピン同士の間隔Wpが前記第1方向における前記フィン基部同士の間隔Wbよりも狭く、
前記ピンの高さHpに対する前記フィン基部の高さHbの比Hb/Hpが0<Hb/Hp<0.20を満たす、ヒートシンク。 - 前記フィンの厚みが1.5mm〜2.5mmであり、前記第2方向における前記ピンの幅が1.1〜1.6mmであり、前記ピン同士の間隔Wpが0.8〜1.8mmであり、前記フィン基部同士の間隔Wbが1.0〜2.4mmであり、前記フィン基部同士の間隔Wbに対する前記ピン同士の間隔Wpの比Wp/Wbが0<Wp/Wb<0.80を満たす、請求項1に記載のヒートシンク。
- 請求項1または2記載のヒートシンクと、前記ヒートシンクを保持するジャケットと、を備えた熱交換器であって、
前記ジャケットは、
前記ヒートシンクの前記フィンに対面して配置される底壁部と、
前記底壁部の外周縁部から立設され、前記ヒートシンクのベース板を保持する周壁部と、
前記ベース板、前記底壁部及び前記周壁部によって囲まれる空間からなる冷媒流路と、
前記周壁部における、複数の前記フィンのうち前記第1方向の一端に配置されたフィンに対面する位置に配置された冷媒導入口と、
前記周壁部における、複数の前記フィンのうち前記第1方向の他端に配置されたフィンに対面し、かつ、前記第2方向において前記冷媒導入口とは異なる位置に配置された冷媒導出口と、を有する、熱交換器。 - 前記冷媒導入口は前記フィンにおける前記第2方向の一端に対面する位置に配置されており、前記冷媒導出口は前記フィンにおける前記第2方向の他端に対面する位置に配置されている、請求項3に記載の熱交換器。
- 請求項1または2に記載のヒートシンクの製造方法であって、
押出成形により、前記ベース板と、前記ベース板から突出し、板状を呈するとともに押出方向に直角な方向に互いに間隔をあけて配置された複数のフィン予定部とを備えた押出形材を作製し、
複数の前記フィン予定部に前記押出方向とは異なる方向に延びる直線に沿って切削加工を施して前記フィンを形成する、ヒートシンクの製造方法。
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