JP3105270U

JP3105270U - ヒートシンク装置

Info

Publication number: JP3105270U
Application number: JP2004002727U
Authority: JP
Inventors: シーバムフォードウイリアム; シーウォトリングブレイン; ティーウィレアグレゴリー
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2006-08-30
Also published as: MXPA00008166A; EP1081760A2; CN1299553C; US6851467B1; US20040200601A1; TW498993U; EP1081760A3; JP2001102509A; CN1286593A

Abstract

【課題】低価格でかつ高性能な新規であり改良されたヒートシンク装置を提供する。
【解決手段】両端縁３０、３２を有する離間したフィン２８を規定する交互の突条２４と凹部２６に折り畳まれた熱導電性シート２２で構成される熱交換部１８であって、折り畳まれた熱導電性シート２２を円筒形状に形成し、凹部２６がセグメント化された内側のシリンダ３４を形成し、突条２４が内側のシリンダ３４と同心のセグメント化された外側のシリンダ３６を形成する熱交換部１８と、凹部２６により規定されるセグメント化された内側のシリンダ３４内の熱導電性ロッド４０で構成される。
【選択図】図２

Description

この考案は、熱交換器等の冷却装置に関するもので、特に改良された熱交換手段を有するヒートシンク装置に関するものである。

コンピュータ産業等の種々の産業において、マイクロプロセッサまたは半導体等の構成部品を冷却するために低価格高性能の熱交換器が必要とされている。多くの半導体は、熱が取り除かれない場合には取り返しのつかないほど半導体に損傷を与える可能性がある非常に多量の熱を発生する。従って、熱を半導体から引き離しその熱を大気に分散させるために、ヒートシンクを用いる熱交換器が使用されている。

本考案は、このようなヒートシンク装置の改良に関するものである。
従って、本考案の目的は、上述した従来技術を改良できるヒートシンクを提供することにある。

本考案の一つの実施例において、熱発生電子装置からの熱を分散させるために使用されるヒートシンク装置は、両端縁を有する平行に離間したフィンを規定する交互の突条および凹部に折り畳まれた熱導電性シートを有している熱交換部で構成されている。折り畳まれた熱導電性シートは円筒形状に形成され、それにより、凹部がセグメント化された内側のシリンダを形成し、突条が内側のシリンダと同心のセグメント化された外側シリンダを形成する。熱交換部は、フィンの少なくとも一つの凹部と熱接続される熱導電性通路を介して熱発生電子装置と熱接触される。

本考案において、ヒートシンク装置は折り畳まれた熱導電性シートの凹部により規定されるセグメント化された内側シリンダよりも大きな直径を有し該シリンダ（３４）内に挿入される円筒状の熱導電性ロッド（４０）であって前記凹部（２６）部分の隣接する熱導電性シート（２２）間の隙間が狭まった状態で前記隙間以外の全周で前記凹部（２６）部分が外周面に接触する熱導電性ロッドを有する構成とすることができる。熱導電性ロッドは、凹部に係合可能なように寸法決めされており、フィンは熱導電性ロッドに対して平行となっている。熱伝導性ロッドは中空または中実であるか、または流体充填ヒートパイプで構成することができる。

ヒートシンク装置は、熱発生電子装置に対して反対側の熱交換部の端部に取り付けられる円形状ファン装置を有する熱交換器の一部として図示されている。熱発生電子装置に近接したフィンの端縁は、円形状ファン装置が熱交換部を介して冷却用空気を完全に環流可能なように熱発生電子装置から離間している。もう一つの方法として、ヒートシンク装置の全体の長さが設計駆動体である場合には、フィンの端縁を熱発生電子装置上に配置可能なようにフィンの突条に孔をあけることができ、フィンの突条の孔により熱交換部を介して完全に空気を環流させることができる。

また、本考案は、円形状ファン装置に対して反対側の端部に熱導電性ベースプレートを有する構成とすることができる。

上記のように、本考案によれば、マイクロプロセッサまたは半導体等において、熱が取り除かれない場合には取り返しのつかないほど構成部品に損傷を与える可能性がある非常に多量の熱を引き離しその熱を大気に分散させるために、低価格でかつ高性能な熱交換器を提供することが可能となる。

図面についてより詳細に説明すれば、参照符号１０で示される本考案による一つの実施例のヒートシンク装置が示されている。ヒートシンク装置１０は円形状ファン装置１２を有している。円形状ファン装置１２は、円形状ファン装置１２から延びて電気コネクタ１６で終端となるリード線１４を有している。円形状ファン装置１２は、参照符号１８で示される熱交換部の上部に取り付けられる。次に、熱交換部１８は参照符号２０で示されるベース装置の上に取り付けられる。

さらに、熱交換部１８は、参照符号２２で示される熱導電性シートを有している。熱導電性シート２２は、両端縁３０および３２を有する平行に離間したフィン２８を規定する交互の突条２４と凹部２６に折り畳まれている。図２に最も良く示したように、折り畳まれた熱導電性シート２２は円筒形状に形成され、凹部２６がセグメント化された内側のシリンダ３４を形成し、突条２４が内側のシリンダ３４と同心のセグメント化された外側のシリンダ３６を形成している。内側および外側のシリンダ３４、３６は、連続して滑らかな面により規定されていないため「セグメント化」され、それにより空気をフィン２８の側面を通って環流させることができる。換言すれば、突条２４および凹部２６は、内側および外側のシリンダ３４、３６の軸線方向に延びる放射線状に離間したセグメントを形成している。また、フィン２８の端縁３０が熱発生電子装置３８と直接接触する場合、またはヒートシンク装置１０の冷却必要条件を満たすために付加的な空気逃し通路を必要とする場合には、突条２４はフィン２８の内側に収容される空気を逃がすために孔２９を有する構成とすることができる。

また、ヒートシンク装置１０は、熱交換部１８の凹部２６により規定される内側のシリンダ３４内に配置される円筒状の熱導電性ロッド４０を有している。図２において、熱導電性ロッド４０は内側のシリンダ３４よりも大きな直径を有していることが分かる。熱導電性ロッド４０が熱交換部１８の内側のシリンダ３４内に挿入されると、熱交換部１８の折り畳まれた熱導電性シート２２がアコーディオン状に広がり、凹部２６は熱導電性ロッド４０の外側の円筒面との係合方向に付勢される。換言すれば、熱交換部１８を形成する折り畳まれた熱導電性シート２２が熱導電性ロッド４０を把持し、その間に良好な熱伝導度が与えられる。熱導電性ロッド４０は、中実構造か中空構造であるか、または流体充填ヒートパイプから成る構成とすることができる。好適実施例において、熱導電性ロッド４０は、熱発生電子装置３８と直接接触される。

ヒートシンク装置１０を冷却される熱発生電子装置３８に取り付けるために、参照符号４２で示されるバネブラケット（図２）を使用する構成とすることができる。バネブラケット４２は、中央リング部４４と、孔あきラッチフック４８で終端となる一対の放射線方向に配置されたアーム４６を有している。中央リング部４４は、熱導電性ロッド４０の底面から離間した熱導電性ロッド４０を中心とする円形状の外周溝５０内にスナップ係合する。アーム４６の先端の孔あきラッチフック４８は、ベース装置２０の両側の一対のフック状ラッチボス５２の上にスナップ係合する。バネブラケット４２は、熱導電性ロッド４０の下側端部４０ａを熱発生電子装置３８との熱係合方向へ付勢するのに有効なものである。また、バネブラケット４２は、円形状ファン装置１２がフィン２８を介して冷却用空気を完全に環流させるように、折り畳まれた熱導電性シート２２の下側端部の端縁３０をベース装置２０の上方に離間させるのに有効なものである。

また、参照符号５４で示されるファン取付ブラケット（図２）は、熱導電性ロッド４０の上端部に適当に固定されるリング部５６を有している。四本のアーム５８は、リング部５６から外向きに四方に広がっており、四本の取付ポスト６０で終端となっている。（図示しない）適当な係止具を円形状ファン装置１２の四つの孔６２を貫通して取付ポスト６０内に挿入して、円形状ファン装置１２をファン取付ブラケット５４上に保持し、次に熱導電性ロッド４０の上部に取り付ける。

ベース装置２０内のマイクロプロセッサや半導体等の熱発生電子装置３８から発生される熱は、熱導電性ロッド４０に導かれ、フィン２８が熱を大気に分散する熱交換部１８内に導かれる。円形状ファン装置１２により、大気からのより冷たい空気がフィン２８間およびその回りで熱を交換するように環流される。

また、ヒートシンク装置１０は、（図示しない）熱導電性ベースプレートを有する構成とすることができる。熱導電性ベースプレートは熱導電性ロッド４０の下側端部４０ａに取り付けられて、分散される熱を熱導電性ロッド４０に伝達するものである。熱交換部１８の下側端部のフィン２８の端縁３０は、熱導電性ベースプレートの上に配置される。溶着や、ろう付けまたはエポキシ等により、熱導電性ロッド４０の下側端部４０ａを熱導電性ベースプレートに直接取り付ける構成とすることができるか、または、熱導電性ロッド４０および熱導電性ベースプレートが一つの一体構造から成る構成とすることができる。

本考案によるヒートシンク装置を含む熱交換器の上側斜視図である。図１の熱交換器の分解斜視図である。

符号の説明

１２円形状ファン装置
１８熱交換部
２２熱導電性シート
２４突条
２６凹部
２８フィン
３０、３２端縁
３４内側のシリンダ
３６外側のシリンダ
４０熱導電性ロッド

Claims

両端縁（３０、３２）を有する離間したフィン（２８）を規定する交互の突条（２４）および凹部（２６）に折り畳まれた熱導電性シート（２２）で構成される熱交換部（１８）であって、前記折り畳まれた熱導電性シート（２２）を円筒形状に形成し、前記凹部（２６）がセグメント化された内側のシリンダ（３４）を形成し、前記突条（２４）が前記内側のシリンダ（３４）と同心のセグメント化された外側のシリンダ（３６）を形成する熱交換部（１８）と、前記凹部（２６）により規定される前記内側のシリンダ（３４）よりも大きな直径を有し該シリンダ（３４）内に挿入される円筒状の熱導電性ロッド（４０）であって前記凹部（２６）部分の隣接する熱導電性シート（２２）間の隙間が狭まった状態で前記隙間以外の全周で前記凹部（２６）部分が外周面に接触する円筒状の熱導電性ロッド（４０）で構成されるヒートシンク装置。
前記熱導電性ロッド（４０）は、流体充填ヒートパイプで構成されることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク装置。
少なくとも一つの前記突条（２４）が孔（２９）を有することを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク装置。
第一および第二の端縁（３０、３２）を有する離間したフィン（２８）を規定する交互の突条（２４）と凹部（２６）に折り畳まれた熱導電性シート（２２）で構成される熱交換部（１８）であって、前記折り畳まれた熱導電性シート（２２）を円筒形状に形成し、前記凹部（２６）がセグメント化された内側のシリンダ（３４）を形成し、前記突条（２４）が前記内側のシリンダ（３４）と同心のセグメント化された外側のシリンダ（３６）を形成する熱交換部（１８）と、
該熱交換部（１８）が上に取り付けられる熱導電性ベースプレートであって、円筒形状に折り畳まれた前記熱導電性シート（２２）の前記フィン（２８）の前記第一の端縁（３０）が前記熱導電性ベースプレートと前記フィン（２８）の前記第二の端縁（３２）との間にある熱導電性ベースプレートと、
前記凹部（２６）により規定される前記内側のシリンダ（３４）よりも大きな直径を有し該シリンダ（３４）内に挿入される円筒状の熱導電性ロッド（４０）であって前記凹部（２６）部分の隣接する熱導電性シート（２２）間の隙間が狭まった状態で前記隙間以外の全周で前記凹部（２６）部分が外周面に接触する熱導電性ロッド（４０）と、
前記熱導電性ベースプレートに対して反対側の前記熱交換部（１８）の端部に取り付けられる円形状ファン装置（１２）で構成されるヒートシンク装置。