JP3101663U - 二層式熱放散構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２つのヒートシンクの接続の強化を図った二層式熱放散構造を提供する。
【解決手段】 二層式熱放散構造１は、第１と第２のヒートシンク１１、１２と、接続部１０１、１０２、曲がり部１０３を備え熱伝導のために両ヒートシンクを相互に接続するヒートパイプ１０と、を含む。ヒートシンクの各々は、基板１１０、１２０と、エンドプレート１１１、１２１と、を有する。基板の各々は、接続部の位置決めをするために、同じ側の２つの対応するエンドプレートを貫通するスロット１１３、１２３を含む。エンドプレートの各々は、曲がり部の部分的な移動のため、スロットに関して開口１１５、１２５を含む。両ヒートシンクのエンドプレートは相互に位置合わせされる。各エンドプレートの末端にはスナップタイプの接続構造１１４、１２４が形成される。この接続構造によって両ヒートシンクが相互に接続され、接続ジョイントにはハンダ材料が埋め込まれて接続が強化される。
【選択図】 図２

Description

本考案は、二層式熱放散構造に係り、さらに詳しくは、２つのヒートシンクの間にヒートパイプを用い、２つのヒートシンクの間の接続を強化した二層式熱放散構造に関するものである。

コンピュータ技術の発達は、様々なタイプの高精度電子デバイスをもたらしている。これら電子デバイスの向上した機能および操作速度は、その結果として大きな熱量を生じている。電子デバイスによって作り出された熱をいかに有効に放散させ、電子デバイスの操作温度をいかに維持するかは、工業上の重要な課題となっている。

図１は、従来の熱放散構造１ａを示している。この従来の熱放散構造１ａは、２つのヒートシンク１１ａ、１２ａを連続的に接続するヒートパイプ１０ａを使用している。下方側のヒートシンク１２ａが熱を生成する電子デバイスと接触しているときには、熱の一部が上方側のヒートシンク１１ａの方に導かれ、熱放散エリアが拡大され、熱放散効率が高められる。

しかしながら、上記の熱放散構造１ａにあっては、ヒートシンク１１ａ、１２ａの接続はヒートパイプ１０ａだけによって維持されている。そのような構造には、接着剤や接合構造は適用されない。ヒートパイプの強度は一般に弱いので、従来の熱放散構造１ａは、落下試験にほとんどパスすることができず、外力が加わってしまう。

本考案は、相互に接続される２つのヒートシンクを有し、当該２つのヒートシンクの接続の強化を図った二層式熱放散構造を提供することにある。

本考案の二層式熱放散構造は、相互に位置合わせされた第１ヒートシンクおよび第２ヒートシンクと、第１と第２のヒートシンクを相互に接続するための接続部および曲がり部を備えるヒートパイプと、を含んでいる。第１と第２のヒートシンクのそれぞれは、基板と、当該基板の２つの対向端部から垂直に突出する２つのエンドプレートと、を含んでいる。２つの基板のそれぞれは、接続部を位置決めするために、同じ側の２つの対応するエンドプレートを貫通する少なくとも一つのスロットを含んでいる。対応するエンドプレートのそれぞれは、曲がり部の部分的な移動のために、スロットに関して開口を含んでいる。さらに、第２ヒートシンクのエンドプレートは、位置合わせされ、第１ヒートシンクのエンドプレートに係合されている。

本考案によれば、相互に接続される２つのヒートシンクを有し、当該２つのヒートシンクの接続の強化を図った二層式熱放散構造を提供できる。

図２は、本考案の第１の実施形態に係る二層式熱放散構造１を示す分解斜視図、図３は、同二層式熱放散構造１を示す斜視図、図４は、同二層式熱放散構造１を示す断面図、図５は、図４における部分Ａの拡大図である。

図示するように、二層式熱放散構造１は、第１ヒートシンク１１と、第２ヒートシンク１２と、少なくとも一つのヒートパイプ１０とを含んでいる。

第１と第２のヒートシンク１１、１２は、銅やアルミニウムのような良好な熱伝導率を有する材料から形成され得る。第１と第２のヒートシンク１１、１２のそれぞれは、基板１１０、１２０と、一対のエンドプレート１１１、１２１と、それぞれのエンドプレート１１１、１２１の間の多数の平行のフィン１１２、１２２と、を含んでいる。この実施形態において、基板１１０、１２０は矩形形状を有している。エンドプレート１１１、１２１は、基板１１０、１２０の２つの対向端部から垂直に突出し、それぞれ外部フィンとして機能している。複数のフィン１１２、１２２は、それぞれ、エンドプレート１１１、１２１の間に位置する基板１１０、１２０から垂直に突出している。フィン１１２、１２２は、熱伝導性接着剤あるいはすずのような他のハンダ材料によって、取り外せない方法で基板１１０、１２０に接続されている。

第２ヒートシンク１２の基板１２０の一部には、受け入れスロット１２６を形成するために凹所が形成されている。熱伝導性ブロック１３が、受け入れスロット１２６で第２ヒートシンク１２に埋設ないし埋め込まれている。熱伝導性ブロック１３は、好ましくは、第２ヒートシンク１２の熱伝導率より良い熱伝導率を有する材料から製作されている。例えば、第２ヒートシンク１２をアルミニウム材から製作するときには、熱伝導性ブロック１３を銅材から形成することができる。熱伝導性ブロック１３は、中央処理装置（図示せず）のような熱を生成する電子デバイスに直接およびスムーズに取り付けるために平坦なプレート状をなしている。

ヒートパイプ１０は、２つの平行な水平延伸部材１０１、１０２を含み、これら水平延伸部材１０１、１０２は、２つの曲線部材１０３によって垂直延伸部材１００に相互に接続されている。上部および下部の水平延伸部材１０１、１０２がそれぞれ放熱部分および受熱部分として機能する一方、曲線部材１０３は、熱伝導部分として使用されている。好ましくは、上部の水平延伸部材１０１、下部の水平延伸部材１０２および垂直な相互接続部材１００は、一体的に形成されている。上部の水平延伸部材１０１は第１ヒートシンク１１に接続され、下部の水平延伸部材１０２は第２ヒートシンク１２に接続されている。基板１１０、１２０の同じ側部には、エンドプレート１１１、１２１を貫通するスロット１１３、１２３が形成されている。これらスロット１１３、１２３のそれぞれに、、上下の水平延伸部材１０１、１０２のそれぞれが挿通自在となっている。一方、熱伝導性ブロック１３上には、第２ヒートシンク１２のスロット１２３の位置に対応して連続するスロット１３０が形成され、下部の水平延伸部材１０２がスロット１２３、１３０に位置決めされるようになっている。

第１と第２のヒートシンク１１、１２をアセンブルしている間、エンドプレート１１１はエンドプレート１２１に位置合わせされ、位置合わせされた一対のエンドプレート１１１、１２１のそれぞれの末端は相互に接触することになる。位置合わせされた一対のエンドプレート１１１、１２１のそれぞれの末端は、一対のスナッピング構造を有し、当該スナッピング構造によって、第１と第２のヒートシンク１１、１２は、相互に取り付けられ得る。さらに、位置合わせされたエンドプレート１１１、１２１の末端同士の間のジョイント中にハンダ材料が注入され、当該ハンダ材料はその後に硬化する。これにより、第１と第２のヒートシンク１１、１２の接続強度が強化される。

図４および図５に示すように、それぞれのエンドプレート１１１の末端上には凹所チャネル１１４が形成され、それぞれのエンドプレート１２１の末端上には突出リブ１２４が形成されている。凹所チャネル１１４および突出リブ１２４の両者は、それぞれ、エンドプレート１１１、１２１の末端の全長にわたって伸びている。突出リブ１２４は凹所チャネル１１４の中に嵌め込まれ、対をなすエンドプレート１１１、１２１の間にはギャップが残っている。それから、このギャップはハンダ材料で満たされ、それから、当該ハンダ材料はエンドプレート１１１、１２１間の接続を強化するために硬化する。

上記の実施形態において、突出リブ１２４は、楕円形ないし卵形などの略円形の断面形状を有している。

図２〜図４を再度参照して、ヒートパイプ１０における２つの水平延伸部材１０１、１０２および垂直延伸部材１００のために、それらの間を直角に接続することはできない。その結果、上述の曲線部材１０３が提供されている。しかしながら、曲線部材１０３は、定められた曲率および曲げ弧度を有している。すなわち、ヒートパイプ１０が備え付けられるとき、垂直延伸部材１００は、第１と第２のヒートシンク１１、１２に近接して動くことができない。垂直延伸部材１００とヒートシンク１１、１２との間の間隔が大きくなると、この熱放散アセンブリ体の容積が大きくなってしまう。そのため、図４に示すように、ヒートシンク１１、１２のエンドプレート１１１、１２１上にスロット１１３、１２３に関してないし対応して開口１１５、１２５をそれぞれ形成してある。これによって、ヒートパイプ１０における曲線部材１０３が、垂直延伸部材１００とヒートシンク１１、１２との間の間隔を短くするために、開口１１５、１２５内においてある程度動くことができるようにしてある。

このようにして、二層式熱放散構造１が形成されている。

図６および図７は、本考案の第２の実施形態を示している。図６は、本考案の第２の実施形態に係る二層式熱放散構造１を示す断面図、図７は、図６における部分Ａの拡大図である。

この第２の実施形態においては、突出リブ１２４は、ありつぎ形の断面形状を有し、凹所チャネル１１４は、ありつぎ形断面形状に一致するように形作られている。

図８は、本考案の第３の実施形態を示している。図８は、本考案の第３の実施形態に係る二層式熱放散構造１を示す分解斜視図である。

この第３の実施形態においては、第１と第２のヒートシンク１１、１２は、アルミニウム製の押し出し成形されたヒートシンクである。それぞれのフィン１１２、１２２は、基板１１０、１２０のそれぞれに一体的に形成されている。

図９および図１０は、本考案の第４の実施形態を示している。図９は、本考案の第４の実施形態に係る二層式熱放散構造１を示す分解斜視図、図１０は、押圧した後における、エンドプレートのスリットおよび突起の変形を示す断面図である。

この第４の実施形態におけるスナッピング構造は、スリット１１６と、突起１２７とを含んでいる。スリット１１６および突起１２７は、ヒートシンク１１、１２の２つの対応するエンドプレート１１１、１２１のそれぞれに形成されている。例えば、第１ヒートシンク１１は、エンドプレート１１１のそれぞれに形成したスリット１１６および突起１２７を有し、第２ヒートシンク１２は、対応するエンドプレート１２１上に形成した突起１２７およびスリット１１６を有している。したがって、ヒートシンク１１、１２を同一形状に成形し得る。図１０に示すように、ヒートシンク１１、１２が相互に取り付けられた後、それらヒートシンク１１、１２のスリット１１６および突起１２７の嵌め合いは、スリット１１６および突起１２７を変形させるようにエンドプレート１１１、１２１を単に押圧することによって好適に実行される。

上記の開示は、本考案の代表的な実施形態を示したものであり、これらの開示によって、本考案の範囲が限定されるものではない。形状、構造、寸法、材料のタイプあるいは製作プロセスに関する改変のような種々の改変は、上記の説明により明確に開示あるいは示唆されているかどうかに拘わらず、上記の開示からみて当業者により実行され得るものである。

従来の熱放散構造を示す図である。 本考案の第１の実施形態に係る二層式熱放散構造を示す分解斜視図である。 同二層式熱放散構造を示す斜視図である。 同二層式熱放散構造を示す断面図である。 図４における部分Ａの拡大図である。 本考案の第２の実施形態に係る二層式熱放散構造を示す断面図である。 図６における部分Ａの拡大図である。 本考案の第３の実施形態に係る二層式熱放散構造を示す分解斜視図である。 本考案の第４の実施形態に係る二層式熱放散構造を示す分解斜視図である。 押圧した後における、エンドプレートのスリットおよび突起の変形を示す断面図である。

符号の説明

１ 二層式熱放散構造、
１０ ヒートパイプ、
１１ 第１ヒートシンク、
１２ 第２ヒートシンク、
１３ 熱伝導性ブロック、
１００ 垂直延伸部材、
１０１、１０２ 水平延伸部材（接続部）
１０３ 曲線部材（曲がり部）
１１０、１２０ 基板、
１１１、１２１ エンドプレート、
１１２、１２２ 平行フィン、
１１３、１２３ スロット、
１１４ 凹所チャネル、
１１５、１２５ 開口、
１１６ スリット、
１２４ 突出リブ、
１２７ 突起、
１１４と１２４ スナップタイプ接続構造（スナッピング構造）、
１１６と１２７ スナップタイプ接続構造（スナッピング構造）。

Claims (10)

1. 相互に位置合わせされた第１ヒートシンク（１１）および第２ヒートシンク（１２）と、第１と第２のヒートシンク（１１、１２）を相互に接続するための接続部（１０１、１０２）および曲がり部（１０３）を備えるヒートパイプ（１０）と、を含み、
   第１と第２のヒートシンク（１１、１２）のそれぞれは、基板（１１０、１２０）と、当該基板（１１０、１２０）の２つの対向端部から垂直に突出する２つのエンドプレート（１１１、１２１）と、を含み、
   ２つの基板（１１０、１２０）のそれぞれは、接続部（１０１、１０２）を位置決めするために、同じ側の２つの対応するエンドプレート（１１１、１２１）を貫通する少なくとも一つのスロット（１１３、１２３）を含み、
   対応するエンドプレート（１１１、１２１）のそれぞれは、曲がり部（１０３）の部分的な移動のために、スロット（１１３、１２３）に関して開口（１１５、１２５）を含み、
   第２ヒートシンク（１２）のエンドプレート（１２１）は、位置合わせされて第１ヒートシンク（１１）のエンドプレート（１１１）に係合されてなる二層式熱放散構造。
2. 第１と第２のヒートシンク（１１、１２）のエンドプレート（１１１、１２１）同士が、各エンドプレート（１１１、１２１）の末端に形成したスナッピング構造（１１４と１２４、１１６と１２７）を介して相互に係合してなる請求項１に記載の二層式熱放散構造。
3. 第１と第２のヒートシンク（１１、１２）のエンドプレート（１１１、１２１）間に形成された多数の平行フィン（１１２、１２２）をさらに有してなる請求項１に記載の二層式熱放散構造。
4. 第２ヒートシンク（１２）が、当該第２ヒートシンク（１２）の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する熱伝導性ブロック（１３）を含んでなる請求項１に記載の二層式熱放散構造。
5. 第１ヒートシンク（１１）におけるエンドプレート（１１１）のそれぞれが、凹所チャネル（１１４）を含み、
   第２ヒートシンク（１２）におけるエンドプレート（１２１）のそれぞれが、第１ヒートシンク（１１）における対応するエンドプレート（１１１）の凹所チャネル（１１４）の中に嵌まり合う突出リブ（１２４）を含んでなる請求項１に記載の二層式熱放散構造。
6. 突出リブ（１２４）が、略円形の断面形状を備えてなる請求項５に記載の二層式熱放散構造。
7. 突出リブ（１２４）が、ありつぎ形の断面形状を備えてなる請求項５に記載の二層式熱放散構造。
8. 第１ヒートシンク（１１）および第２ヒートシンク（１２）の２つの対応するエンドプレート（１１１、１２１）は、それぞれ、係合するために相互に合致した形状のスリット（１１６）および突起（１２７）を含んでなる請求項１に記載の二層式熱放散構造。
9. 係合は、スリット（１１６）および突起（１２７）を変形させるために、２つの対応するエンドプレート（１１１、１２１）を押圧することにより実行されてなる請求項８に記載の二層式熱放散構造。
10. ヒートパイプ（１０）は、２つの曲線部材（１０３）のそれぞれによって、一の垂直延伸部材（１００）に相互接続される２つの水平延伸部材（１０１、１０２）を含んでなる請求項１に記載の二層式熱放散構造。

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