JP3110866U - ヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィン構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィン構造を提供する。
【解決手段】ヒートパイプ式円形ヒートシンクを形成する扇形フィン構造において、ヒートパイプを複数片の扇形フィン本体に貫通して挿入することにより、多数の放熱フィンを平行に配置する。該本体上下端縁を折り曲げてそれぞれ扇状の折エッジを形成し、ヒートパイプを湾曲させてフィン列を扇形に配列させたとき、フィン上下縁の折りエッジの隣接する端縁が相互に接して面一の平面を形成するように、各々の折エッジを扇形に形成すると共に、フィン列を扇形に展開したときフィン相互の当初の間隔より間隔が小さくなる扇型の中心近傍では、折エッジのフィン本体に直角に形成し、その間隔が広がる外方では折エッジが重なり合うように本体となす角度を広く取ってなり、扇状に展開後に中心部の小エッジに併せてその角度を修正して面一とし、これを放熱ベースと接合して円形ヒートシンクとする。
【選択図】図７

Description

本考案はヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィン構造に関し、特に組立て時間を節約し、大きな放熱能力を発揮することができるヒートシンクのフィン構造に関する。

３Ｃ産業の発展に伴い製品設計は軽薄短小の趨勢にあるなかで、マイクロプロセッサ、チップなどの電子デバイスの発熱量は高くなる一方で、冷却は製品システムの正常な作動を維持する上で重要な課題となっている。システムの冷却方法は、通常放熱フィンを電子発熱デバイス表面に付け、更にファンで熱をシステムの外へ排除することにより、デバイスの過熱による損傷を防止すると共にデバイスの使用寿命を延長している。一般に用いるヒートシンクの種類は平行タイプ（図１に示す）と円形タイプ（図２に示す）があり、フィンの製造方法はアルミ押出法、ダイカスト法、積層法の三種がある。

平行タイプヒートシンクは、これらの三種の製法のいずれも適用されるが、アルミ押出或いはダイカストによるヒートシンクの製造は、機械加工能力に制限されるため、厚みを薄くすることができない。そのため複数片のフィンを配設する密度（単位体積あたりの総放熱面積）が低くなる。積層法は薄くでき、密度も高いため、単位体積あたりの総放熱面積も大きくなり、放熱力も大きくなる。
円形タイプは現在大多数がアルミ押出かダイカストでフィンを製造しており、積層法で製造することは稀である。 積層法は組立てに時間がかかり、コストが高いためである。

以上から分かるように、上述のヒートシンクは放熱効率と組立てにおいて改善の余地がある。
本考案では、台湾実用新案第１９６９７３号（公告第００５０８０５８号）の扇形フィンを積層して円形ヒートシンク（図３に示す）に形成する構造を改良し、またヒートパイプ式平行積層放熱フィン（図４に示す）の構造を改良する。
台湾新型専利第１９６９７３号（公告第００５０８０５８号） 特開２００４−１３４７４２号公報

上記公知のヒートシンクの構造を改良した、ヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィン構造を提供することを課題とする。真っ直ぐなヒートパイプを複数片の扇形フィンに貫通装入した後、環状に彎曲させ、放熱ベースと接合して円形ヒートシンクを形成し、従来の平行積層型フィンにヒートパイプを挿入した構造に対して、空間の制限に応じて扇形フィンのカーブを調整して設計することができ、放熱効率が高くなる。

ヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィン構造を提供する。複数片の扇形フィンから構成し、該扇形フィンは本体にヒートシンク挿入孔を設けると共に、本体上下両端縁から延長してそれぞれ屈曲させて形成した折エッジを具え、それぞれの折りエッジは扇型に展開したときの外方の扇形大エッジと中心部近傍の扇形小エッジとからなる。

１）先ず真っ直ぐなヒートパイプを複数片の扇形フィンに挿入し（図６に示す）、この時各フィン本体の各間隔は相互に平行であり、扇形小エッジ上のC（図５に示す）を接合部とし、各フィンの接合部の形成する円弧がヒートパイプと同心に成るように設計する。
２）扇形大エッジとフィン本体をある適当な角度（上下に拡げて）に形成し、この角度は扇形の彎曲のカーブ率に応じて調整することにより、彎曲前のヒートパイプを貫通装入する際の扇形外方に位置する扇形フィンが相互に平行に近接しているときには、扇形大エッジが相互に干渉しないようにする。
３）ヒートパイプを貫通装入した複数片の扇形フィンを環状に彎曲すると（図７に示す）、扇形中心部近傍の各フィンの間の扇形小エッジの接合部ＣＤ（図５に示す）は相互に緊密に接する。
４）扇形大小両エッジと本体との挟む角度の大きさは異なり、小エッジと本体との挟角は当初から扇形の上面を形成するよう一定角度とし、大エッジはフィン列を扇型に湾曲後屈曲して挟角を変えて、大小両エッジと本体との挟角が同じになるようにし、大小両エッジが同一平面上になるようにする。
５）ヒートパイプを貫通装入した複数片の扇形フィンを彎曲して環状にし、大小両エッジが同一平面上にあるため、放熱ベースと接合して円形ヒートシンクを形成することができる。
６）ある程度彎曲したヒートパイプを直接使用して複数片の扇形フィンに貫通装入してもよく、各フィンの間の扇形小エッジの接合部ＣＤ（図５に示す）は所定角度の扇型に湾曲することによって緊密に接し、大エッジは湾曲後に屈曲して挟角を変え、大小両エッジが同一平面上になるようにした後、放熱ベースに接合して円形ヒートシンクとする（図８に示す）。

本考案の扇形フィン構造で製造するヒートパイプ式円形ヒートシンクは、組立て時間を節約し、空間の制限に応じて扇形フィンのカーブを調整して設計することができ、高い放熱能力を発揮することができる。

図４から図８に、本考案の扇形フィン構造で構成するヒートパイプ式円形ヒートシンクを示す。
１）先ず真っ直ぐなヒートパイプ１２を複数片の扇形フィン１１に挿入し（図６に示す）、この時各フィン本体１１１の間は相互に平行であり、扇形小エッジ１１２上のC（図５に示す）を接合部とし、各フィンの小エッジの接合部が形成する円弧がヒートパイプ１２と同心に成るように設計する。
２）扇形大エッジ１１３とフィン本体１１１をある適当な角度Ｂに形成し、この角度は扇形の彎曲のカーブ率に応じて調整しておき、この角度を維持することにより、彎曲前の、ヒートパイプ１２を貫通装入してある複数片の扇形フィン１１が相互に平行な関係で近接しているときには、扇形大エッジ１１３が相互に干渉しないようにする。
３）ヒートパイプ１２を貫通装入した複数片の扇形フィン１１を環状に彎曲すると（図７に示す）、各フィン１１の間の扇形小エッジ１１２の接合部ＣＤ（図５に示す）は相互に緊密に接する。
４）扇形大小両エッジと本体１１１との挟角の大きさは異なるようにし、小エッジ１２と本体１１１との挟角は湾曲後のヒートシンク上面が面一となる一定角度とし、湾曲加工後、大エッジ１１３を屈曲して挟角Ｂを変えて、大小両エッジと本体との挟角が同じになるようにし、大小両エッジが同一平面上になるようにする。
５）ヒートパイプ１２を貫通装入した複数片の扇形フィン１１を彎曲して環状にし（図７に示す）たとき、大小両エッジが同一平面上にあるため、放熱ベース１３と接合して円形ヒートシンクを形成することができる。
６）ある程度彎曲したヒートパイプ１２を直接使用して複数片の扇形フィン１１に貫通
装入してもよく、各フィンの間の扇形小エッジ１１２の接合部ＣＤ（図５に示す）は緊 密嵌合し、大エッジ１１３を屈曲して挟角Ｂを変え、大小両エッジが同一平面上になるようにした後、放熱ベース１３と接合して円形ヒートシンクとする（図８に示す）。

公知の平行タイプヒートシンクの立体図である。 公知のアルミ押出円形ヒートシンクの立体図である。 公知の積層タイプ円形ヒートシンクの立体図である。 公知のヒートパイプ式平行積層ヒートシンク構造の立体図である。 本考案の単一扇形フィン構造の立体図である。 本考案のまっすぐなヒートパイプ式ヒートシンクの扇型フィン構造の立体図である。 本考案のヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィン構造の立体図である。 本考案のヒートパイプ式円形ヒートシンクの立体図である。

符号の説明

１ ヒートシンク
１１ 単一フィン
１１１ 本体
１１１a 孔
１１２ 小エッジ
A 挟角
C 接合部
ＣＤ 接合部
１１３ 大エッジ
Ｂ 挟角
１２ ヒートパイプ
１３ 放熱ベース

Claims (6)

1. ヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィンの構造において、
   該扇形フィンは金属片をプレス成型して成り、フィン本体にヒートパイプ挿入孔を設けると共に、該本体の上下端縁からそれぞれ延長屈曲させて扇形の折エッジを設け、その外側を大エッジ、中心側を小エッジに分割して形成し、
   ヒートパイプを該複数片の扇形フィンに貫通装入後、湾曲させてフィン列を扇型に形成したとき、各フィンの間の扇形大小エッジの接合部は相互に密着して接するようにするべく、
   屈曲した扇形エッジと本体の間の挟角の大きさを複数片の扇形フィン列の形成する彎曲のカーブ率により調整し、各フィンの間の扇形小エッジの接合部が相互に接したとき、面一となるよう扇形小エッジの挟角を一定とし、
   複数片の扇形フィンの大エッジは湾曲前のフィン相互の間隔が狭いとき互いに干渉しないように挟角を調整できるようにして成ることを特徴とするヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィンの構造。
2. 上記ヒートパイプは、任意の材質からなり、パイプ内の作動物質は任意の流体であることを特徴とする請求項１記載のヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィンの構造。
3. ヒートパイプ断面は、任意の形状とすることができ、ヒートパイプ材質は熱伝導材質からなることを特徴とする請求項１記載のヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィンの構造。
4. ヒートパイプ装入前に、複数片の扇形フィンを組立やすくするため、予め連結してなことを特徴とする請求項１記載のヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィンの構造。
5. 大エッジは機械加工で彎曲させて小エッジと同一平面に形成して放熱ベース上に接合することができるようにして成ることを特徴とする請求項１記載のヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィンの構造。
6. ヒートパイプと複数片の扇形フィンの間は緊密嵌合、接着或いは溶接の方法で接合することができるようにして成ることを特徴とする請求項１１記載のヒートパイプ式円形ヒートシンクの扇形フィンの構造。

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