JP3135914U - 放熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱装置を提供する。
【解決手段】
複数の放熱のひれと、複数の熱導管と、一つのベースと、一枚の熱伝導薄片と緊密になるように結合される。熱導管の選定箇所に、平らに押圧して成型される押平部が設けられて、ベースの底面から露出される。ベースの底面に熱伝導薄片が結ばれるので、熱伝導薄片と熱導管は熱の膨張で、極めて緊密接触のように貼り付けられる。さらに、電子チップの放熱部位に貼り付けると、熱伝導薄片は電子チップの熱温度を快速的に熱導管へ伝導する。そうすると、熱導管は優れた放熱効果を発揮し、快速的に熱伝導及び放熱の目的を遂げる。また、全体のコンポーネントが緊密になるように結合されるので、半田付けがいらなくて環境保護の概念に合致する。
【選択図】図５

Description

本案は放熱装置に係り、特に、各主要なコンポーネントが緊密に結合され、ベースの底面における熱伝導薄片がもっと電子チップの放熱部位に接触して貼り付けられ、熱温度を快速に熱導管へ伝導することにより、熱導管が優れた放熱効果を有する放熱装置の構成に関する。

従来から、熱導管から組成される既知の放熱装置は複数の熱導管熱導管を持つ以外、複数の放熱のひれ、一つのベースもあった。放熱のひれは、通常アルミニウム又は銅の材質を使った。既知の熱導管は両端のクローズド金属管であり、内部に、作業液体を装填した。ベースもアルミニウム又は銅の材質を用いた。でも、従来から、既知の放熱装置のモジュールは熱導管とベースが異なる材質のせいで、事前に、ニッケルのめっきの加工処理でフラックス又は粘着剤を半田付けの媒介として、熱導管とベースを半田付けなければならない。ついに、複雑の整体のアセンブリ及び製造、高いコスト、高すぎる不良率、ベースと熱導管との悪い熱伝導効率、半田付けの招きやすい環境汚染、環境保護の要求に合わないことなど欠陥がある。

また、銅の材質の熱伝導性がアルミニウムのベースよりよいが、近年以来、銅の値段が激しく上げられて、銅のベースの製造コストもたえずに高まっている。業者のコスト負担が重いので、続々と低い値段のアルミニウムを採用し、ベースを作った。つまり、アルミニウムのベースで、銅のベースを取り代える。どころが、アルミニウムのベースの熱伝導性が悪い。要するに、コストと伝導効果との両者が兼ねて包容できない。

したがって、本考案の主な目的は放熱装置の構成改良を提供することにある。それは複数の放熱のひれと、複数の熱導管と、一つのベースと、一枚の熱伝導薄片と緊密になるように結合される。熱導管の管体に、平らに押圧して成型される押平部が設けられて、ベースの底面から露出される。ベースの底面に熱伝導性が優れた熱伝導薄片（例えば銅の薄片）が結ばれるので、熱導管を覆う。熱伝導薄片と熱導管とは熱の膨張で、極めて緊密に接触して貼り付けられる。さらに、電子チップの放熱部位に貼り付けると、熱伝導薄片は電子チップの熱温度を快速的に熱導管へ伝導する。そうすると、熱導管は優れた放熱効果を発揮し、快速的に熱伝導及び放熱の目的を遂げる。

本案のもう一つの目的は、放熱装置の構成改良を提供することにある。各コンポーネントは互いに、緊密になるように結合されるので、熱の膨張で極めて緊密に接触するように貼り付けられる。そして、熱の伝導、放熱効率の向上に手伝う。全体の構成によれば、半田付けがいらなくて、ニッケルのメッキの加工処理もいらないので、環境の汚染の恐れがなくて、環境保護の要求に合致する。

本案のもう一つの目的は、放熱装置の構成改良を提供することにある。それは値段の合理化のアルミニウムベースに適用できる。アルミニウムベースは立派な熱の伝導性の銅材質の熱伝導薄片を用いる。熱伝導薄片を経由して、熱温度を快速に熱導管へ伝導する。それで、有効的にコストを低減すると同時に、優れた熱伝導性を考えるという二重の効果を兼ねに包容し、銅の値段が大幅に変動することに影響されない。

本案のもう一つの目的は、放熱装置の構成改良を提供することにある。熱伝導薄片はリベットの接合や嵌合や押合を経由して、ベースの底面に快速に結合される。それで、放熱のひれ、熱の伝導管、ベース及び熱伝導薄片を同時に緊密になるように結んで、各コンポーネントの間の結合安定性を向上する。その結果、各コンポーネントが温度又は運搬など、外在要因の影響で招いた弛み又は脱落の恐れを避ける。整体のアセンブリ、製造はもっと簡単でコストを省く。

本案のもう一つの目的は、放熱装置の構成改良を提供することにある。そのベースの底面に、熱導管に合わせる複数の開放状の嵌め溝を設置する。各嵌め溝の間に、細長い挟み肋がある。熱導管を対応する嵌め溝に入れた後で、細長い挟み肋の挟みで、安定かつ丈夫なように位置決めする。

本案のもう一つの目的は、放熱装置の構成改良を提供することにある。その熱導管は異なるベースの形態に応じて、事前に選定の箇所を押して、平に押し付ける部位になる。熱導管は対応の嵌め溝に入れた後で、適当に露出され熱伝導薄片に接触、貼り付けるように結合される。

以上の目的を達成するためには、本考案に係る放熱装置は複数の放熱のひれと、複数の熱導管と、一つのベースと、一枚の熱伝導薄片と緊密になるように結合される。熱導管の選定箇所に平らに押圧して成型される押平部が設けられて、ベースの底面から露出される。ベースの底面に熱伝導薄片が結ばれるので、熱伝導薄片と熱導管は熱の膨張で、極めて緊密接触のように貼り付けられる。さらに、電子チップの放熱部位に貼り付けると、熱伝導薄片は電子チップの熱温度を快速的に熱導管へ伝導する。そいう形で、熱導管は優れた放熱効果を発揮し、快速的に熱伝導及び放熱の目的を遂げる。また、整体のコンポーネントが緊配合のように結合されるので、半田付けがいらなくて、環境保護の概念にまったく合致する。

本考案の目的、特徴を遂げて、採用される技術手段及び効果などをご理解なさるために、以下、さらに具体的な実施例に図面をあわせて詳細に説明する。

まずは図１から図３をご参照されたい。本考案の放熱装置は複数の放熱のひれ１と、複数の熱導管２と、一つのベース３と、一枚の熱伝導薄片４とからなる。複数の放熱のひれ１は隣接する間隔で積み重ねされて、ブロック状に排列する放熱台座１０になる。放熱のひれ１には、貫通孔１１を開けて、熱導管２を緊密に結合するように、ブロック状に排列する放熱台座１０に貫通する。放熱のひれ１は下縁に、適当な形状のノッチ１２が設けられ、ベース３の上面に合わせるように嵌合する。

複数の熱導管２は公知のコンポーネントとして、両端のクローズドの折り曲げ管である。管体は内部には作業液体を装填し、形状が制限されない。熱導管２の形態はベース３の形態に応じて、対応する選定箇所（管体の延伸アーム又は折り曲げ部）に、平らに押圧する押圧部２１を成型する。熱導管２を緊密に結合するようにベース３に嵌めたあとで、押平部２１の底面は、ベース３の底面と揃って対応し適当に露出される。

ベース３はソリッドの金属台座（銅又はアルミニウム材質）である。その上面には、ブロック状に排列する放熱台座１０の下縁に向き合う溝面３１がある。その下面には、熱導管２に合わせる開放状の嵌め溝３２が設置される。各嵌め溝３２の間には、細長い挟み肋３３を配置する。熱導管２を対応する嵌め溝３２に入れた後で、細長い挟み肋３３の挟みで位置決めする。ところが実施の場合に、ベース３は他の異なる変化形態がある（詳細は後述する）。

熱伝導薄片４は熱伝導性が優れた金属薄片（例えば銅の薄片）である。その形状サイズはほぼベース３の下面と対応する。それでベース３の底面に貼り付けて、熱導管２を緊密に結合するように覆う。結局、熱伝導薄片４は両面がそれぞれ熱導管２の押平部２１、電子チップの発熱部位に接触される。（当該電子チップはＣＰＵ又はＧＰＵであり、図面に示せず）。熱伝導薄片４はリベット接合（例えばベース３の底面にはリベット接合点３４を設け、熱伝導薄片４の対応箇所にはリベット接合孔４１を設ける）や嵌合や他の押合方式で、快速かつ簡便になるように、緊密な結合としてベース３の底面に結ぶ。

以上のコンポーネントで、複数の放熱のひれ１と、複数の熱導管２と、一つのベース３と、一枚の熱伝導薄片４は互いに緊密な結合になるように構成される。熱伝導薄片４と熱導管２とは熱膨張の反応で、極めて緊密になるように接触して貼り付けられる。その理由は、熱導管２の熱伝導係数が熱伝導薄片４の熱伝導係数より大きいからである。そして、熱伝導薄片４はまったく電子チップの放熱部位に貼り付けるので、熱温度を快速的に熱導管２へ伝導する。そうすると、熱導管２は優れた放熱効果を発揮し、快速的に熱伝導及び放熱の目的を果たす。

本考案の各コンポーネントは相互に緊密に結合されるように構成されるので、立派な結合安定性があって、弛み又は脱落の恐れがない。そのアセンブリ、製造も簡易、快速でコストも低い。熱伝導薄片４が大きな面積で電子チップの発熱部位に貼り付けるので、熱膨張のときに発熱部位との接触はもっと緊密になる。その結果、各コンポーネントの間の熱伝導、放熱効率を大幅に向上させる。また、全体の構成によれば、半田付けがいらなくて環境保護の概念にまったく合致している。

前記ベース３の底面には、複数の開放状の嵌め溝３２がある。各嵌め溝３２の間における細長い挟み肋３３には図４に示すように、予め延伸状の叉状溝３３１を設ける。熱導管２を対応の嵌め溝３２に入れたあとで、叉状溝３３１の両側の変形で押し合うと、叉状溝３３１は両側へ分岐、折り曲げられ、緊密に熱導管２に貼り付けられる。さらに、熱導管２をよく覆って位置決めする。（図５、図６をご参照されたい）

本考案の設計コンセプトに基づいて、ベース３のコンポーネントは図１から図４の実施例における形態がある以外、別の実施形態もある。つまりベース３は銅材質の銅ベースに適合するが、実施の場合に他の異なる形態にも適用できる。熱導管２は異なるベースの形態に応じて、緊密に嵌められる。

図７から図１０をご参照されたい。それは本考案のもう一つの実施例である。図示するのは異なる形態のアルミニウム材質のベース３ａである。それで複数の放熱のひれ１と、複数の熱導管２と、一枚の熱伝導薄片４に合わせると、緊密に結合されるように構成される。ベース３ａもソリッドの金属台座（例えば、アルミニウムの押し出しもの）である。その上面には、間隔で排列する放熱のひれ板３５ａを追加する。その下面には、熱導管２に合わせる開放状の嵌め溝３２ａが設置される。嵌め溝３２ａの両側には、図７に示すように、それぞれひとつのノッチ３２１ａがあって、熱導管２の折り曲げ部を嵌めいれる。各嵌め溝３２ａの間における細長い挟み肋３３ａには予め、延伸状の叉状溝３３１ａを設ける。熱導管２を対応する嵌め溝３２ａに入れたあとで、叉状溝３３１ａの両側の変形で押し合うと、叉状溝３３１ａは両側へ分岐、折り曲げられ、緊密に熱導管２を覆って位置決めする。（図８を参照）。さらに、ベース３ａの底面には、熱伝導薄片４を貼り付けると熱導管２をまったく覆う。熱伝導薄片４の両面はそれぞれ熱導管２の押平部２１、電子チップの発熱部位に接触する。熱伝導薄片４の大きな面積接触を経由して、快速な熱伝導、放熱の効果が得られる。

上述したアルミニウム材質のベース３ａの実施形態は主に、安価なアルミニウム材質のベース３ａを考えて、銅の材質の熱伝導薄片４に緊密に結合されるように構成される。熱伝導薄片４と熱導管２との熱膨張反応で、緊密に接触して貼り付けるばかりでなく、電子チップの放熱部位にもまったく接触する。ゆえに、熱伝導薄片４を経由して、快速に熱温度を熱導管２へ伝導する。結局、ベースの材料コストを低減し、やはり素敵な熱伝導効果を有し、ベースはけっして銅の値段の上げに不利な影響を受けない。

以上の内容をまとめると、図１から図６に示すのは本考案の第一実施例である。熱導管２は片側の延伸アーム２２を緊密に複数の放熱ひれ１（すなわち放熱の台座１０）に貫通し、別側の延伸アーム２３を（底面が押平部２１）緊密に結合するようにベース３の底面に入れたあとで熱伝導薄片４で覆う。図７から図１０に示すのは本考案の第二実施例である。熱導管２は両側の延伸アーム２２，２３を同時に緊密に複数の放熱ひれ１（すなわち放熱の台座１０）に貫通する。熱導管２の折り曲げ部２４としては（押平部２１がその代わりに、折り曲げ部２４の底面に設けられ）、ベース３ａの底面における嵌め溝３２ａに嵌め入れられる。熱導管２の二本の延伸アーム２２，２３は両側のノッチ３２１ａを通過し、熱伝導薄片４でベース３ａの底面に結んで、熱導管２の折り曲げ部１４を緊密に結合して覆う。

上述したのは本考案の実施例の一部だけである。当業者がいずれの局部の変更、修飾をしても、皆は本考案請求の範囲に含まれる。

本考案に係る実施例一のアセンブリを示す立体図 本考案に係る実施例一の熱導管とベースを示す分解立体図 本考案に係る実施例一のアセンブリを示す分解立体図 本考案に係る実施例一のアセンブリの局部を示す分解立体図 本考案に係る実施例一における別の角度から見たアセンブリの立体図 本考案に係る実施例一のアセンブリを示す断面図 本考案に係る実施例二の熱導管とベースを示す分解立体図 本考案に係る実施例二のアセンブリを示す分解立体図 本考案に係る実施例二のアセンブリを示す立体図 本考案に係る実施例二における別の角度から見たアセンブリの立体図。

符号の説明

１ 放熱のひれ
２ 熱の伝導管
３ ベース
３ａ ベース
４ 熱伝導薄片
１０ 放熱台座
１１ 貫通孔
１２ ノッチ
２１ 押平部
２２ 延伸アーム
２３ 延伸アーム
２４ 折り曲げ部
３１ 溝面
３２ 嵌め溝
３２ａ 嵌め溝
３２１ａ ノッチ
３３ 長細い挟み肋
３３ａ 長細い挟み肋
３３１ 叉状溝
３３１ａ 叉状溝
３４ リベット接合点
３５ａ ひれ板
４１ リベット接合孔

Claims (14)

1. 複数の放熱のひれと、複数の熱導管と、一つのベースと、一枚の熱伝導薄片とからなる放熱装置であって；前記複数の放熱のひれは、隣接する間隔で積み重ねされてブロック状に排列される放熱台座を呈し、前記熱導管に密着に貫通して結合し；前記複数の熱導管は、前記ベースに応じて対応する選定箇所に、平らに押圧して成型される押平部を設け、かつ前記ベースに密着に嵌めたあとで、前記押平部の底面が前記ベースの底面に対応して揃って、露出され；前記ベースは、ソリッドの金属台座であり、前記ベースの上面が前記放熱台座の下縁に対応するように向き合って、前記ベースの下面には、前記熱導管に相互に緊密に合わせる開放状の嵌め溝が設置され、前記嵌め溝に前記熱導管を密着に嵌入し；前記熱伝導薄片は、熱伝導性に優れた金属薄片であり、前記ベースの底面に貼り付けて、前記熱導管を密着に覆い；さらに前記熱伝導薄片を前記ベースの底面に貼り付けて結び、しかも、前記放熱のひれと、前記熱導管と、前記ベースと、前記熱伝導薄片を互いに緊密に結合することを特徴とする、放熱装置。
2. 前記複数の放熱のひれは、間隔排列して積み重ねされて放熱台座を形成し、その下縁には、前記ベースの上面に対応して嵌合する嵌合ノッチがあることを特徴とする、請求項1に記載の放熱装置。
3. 前記熱導管には管体の延伸アームがあることを特徴とする、請求項1に記載の放熱装置。
4. 前記熱導管には管体の折り曲げ部があることを特徴とする、請求項1記載の放熱装置。
5. 前記ベースは銅又はアルミニウム材質で構成されることを特徴とする、請求項1記載の放熱装置。
6. 前記ベースの各開放状嵌め溝の間には、細長い挟み肋があることを特徴とする、請求項1に記載の放熱装置。
7. 前記細長い挟み肋には、延伸状の叉状溝を設ける、前記叉状溝の両側を変形させて、前記熱導管に押圧して位置決めすることを特徴とする、請求項６に記載の放熱装置。
8. 前記熱伝導薄片は銅の薄片であることを特徴とする、請求項１に記載の放熱装置。
9. 前記熱伝導薄片はリベット接合、嵌合又は押合方式のいずれかで、前記ベースの底面に結合することを特徴とする、請求項１に記載の放熱装置。
10. 前記ベースはアルミニウムの押し出しで成型され、その上面には間隔で排列された複数の放熱のひれ板があることを特徴とする、請求項１に記載の放熱装置。
11. 前記押し出しで成型されたベースにおいて、下面の開放状嵌め溝の両側には、それぞれノッチが設けられ、前記熱導管の折り曲げ部に緊密に嵌入されることを特徴とする、請求項１０に記載の放熱装置。
12. 前記押し出しで成型されたベースにおいて、下面の開放状嵌め溝の間の細長い挟み肋には予め、叉状溝を設けることを特徴とする、請求項１１に記載の放熱装置。
13. 前記押し出しで成型されたベースにおいて、前記熱導管は一方の片側の延伸アームで、複数の放熱のひれに貫通、結合し、他方のもう一つ側の延伸アームの底面は前記押平部であり、前記ベースの底面に嵌入したあとで、前記熱伝導薄片で、緊密になるように覆われることを特徴とする、請求項１に記載の放熱装置。
14. 前記押し出しで成型されたベースにおいて、前記熱導管は両側の延伸アームで、同時に複数の放熱のひれから形成される放熱台座に貫通、結合し、前記押平部は前記熱導管の折り曲げ部に設けることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。