JP3148018U - フィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】フィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュールを提供する。【解決手段】排熱管１、排熱フィンセット２及び排熱盤３から構成され、複数個のフィン２１は輻射状の排列方式をもって排熱管１の外周壁に嵌め込み鋲止めされ、かつ各隣接するフィン２１は互いに嵌め付け結合し、排熱盤３は排熱管１の下端に固定され、それは発熱ユニット５（例えばＬＥＤ発光ユニットまたはＣＰＵ）との貼り付け接触に供されることを特徴とする。これにより、よりよい排熱効率を提供することができ、並びにＬＥＤランプへの設置応用に適合するので、ＬＥＤランプの排熱効率を高め、照明の仕事率を向上させることができる。【選択図】図２

Description

本考案は排熱モジュールの構造に係り、特にフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュールに関する。

周知の排熱モジュールは排熱フィンセットと底座から構成され、それは通常はアルミニウム、銅の材料を選択使用し、複数個のフィンをもって隣接した排熱フィンセットに排列し、並びにフィンを溶接（ろう付け）して底座に結合させるので、錫ペーストまたは粘着剤をもって溶接結合の媒介としなければならなく、材質が違う場合は事前にニッケル(nickel)めっき処理を行ってから溶接するので、全体的組み合わせ取り付けは複雑不便であり、製造コスト(cost)が高いし、不良率も高く、かつ伝導効率はよくなく、ニッケルめっき処理にも汚染性があるので、環境保全の原則に符合しない。

このほか、例えば伝統的ＬＥＤ投射ランプには低い電気消耗量があるが、ＬＥＤ発光体の耐熱度が低いので、如何にしてＬＥＤ投射ランプの高温排熱問題を解決するかも重要な仕事の一つである。

本考案の主要目的はフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュールの設計を提供するもので、それは排熱管、排熱フィンセット及び排熱盤から構成され、排熱フィンセットを構成する複数個のフィンは輻射状の排列方式をもって排熱管の外周壁に嵌め込み鋲止めされ、かつ各隣接するフィンは互いに嵌め付け結合し、排熱盤は排熱管の下端に固定され、それの組み合わせは堅固であり、排熱盤は発熱ユニットに貼り付け接触し、更に排熱管を通じて高温を排熱フィンセットに伝送し、排熱は迅速に完成されるので排熱の効率は極めて高い。

本考案の次の目的はＬＥＤランプへの設置応用に非常に適合し、排熱盤と複数個のＬＥＤが直列構成した発光ユニットを用いて直接貼り付け接触するので、発光ユニットの高温は迅速に排熱管を経て排熱フィンセットに伝送され、快速排熱の効果が達成され、ＬＥＤランプの排熱効率を高め、ランプ照明の仕事率を増進することができるフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュールの設計の提供である。

本考案のもう一つの目的は排熱フィンセットの各フィンの上端部と底端部にそれぞれ一組以上の対応して組み合わせられる嵌め付け片が設けられ、それによって隣接するフィンは互いに嵌め付け結合し、かつ底端部の嵌め付け片は排熱盤周縁の階段面に沿って分布され、それによって嵌め付け片は排熱盤周縁の階段面に貼り付けられてフィンと排熱盤の接触面積を増やし、高温伝送の効率を高めることができるフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュールの設計の提供である。

本考案の更に一つの目的は排熱フィンセットの各フィンの内壁端には排熱管の外周壁に鋲止めできる組み合わせ嵌め溝との対応に用いられる圧襞根部が形成され、それによって各フィンは快速堅固に嵌め込み鋲止めされ、並びにフィン根部と排熱管の接触面積を増やし、伝熱効率を有効に高めることができるフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュールの設計の提供である。

本考案の又一つの目的は排熱フィンセットの各フィンの内壁端に形成される圧襞根部は相対折り、または折り曲げ加工を経て選定形状の圧襞根部を形成することができ、その圧襞根部の形状は拘わらず、例えば、根部を反転逆折りして直接貼り付け折り曲げ成形し、または根部を反転逆折してからＬ形、三角形、多角形、逆Ｔ形に貼り付け折り曲げ成形し、または根部を反転逆折してから巻き曲げ成形し、以上の圧襞根部の形態はすべて簡単かつ容易に行えるもので、特定形状の制限のないフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュールの設計の提供である。

本考案の又一つの目的は排熱フィンセットの排熱管は中空の管であるので、ダイキャスト技術を用いて管壁に複数の嵌め溝を成形し、排熱管の製造を簡略化することができ、大量生産に非常に適合し、かつコストを低減することができるフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュールの設計の提供である。

フィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュールの設計で、それの主要は排熱管、排熱フィンセット及び排熱盤から構成され、複数個のフィンは輻射状の排列方式をもって排熱管の外周壁に嵌め込まれて堅固な鋲止めを形成し、かつ各隣接するフィンは互いに嵌め付け結合し、排熱盤は排熱管の下端に固定して設けられて発熱ユニット（例えばＬＥＤ発光ユニットまたはＣＰＵ）との貼り付け接触に用いられ、本件の排熱モジュールはよりよい排熱効率を提供することができ、かつＬＥＤランプへの配置使用に適合し、ＬＥＤランプの排熱効率を高め、照明の仕事率を増進することができる。

図１から図３に示すのは本考案「フィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール」がＬＥＤランプ１０の組み合わせに適宜応用された具体的実施例であり、実際的に、本考案が適宜応用される対象または使用領域はＬＥＤランプに制限されなく、およそ他の発熱ユニット（例えばＣＰＵ）もすべて同様に応用することができ、ここに前もって陳明する。図面の実施例に示す如く、本考案が行う「フィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール」の設計の主要は、排熱管１、排熱フィンセット２及び排熱盤３から構成され、これら部材は銅またはアルミニウムまたはその他排熱性のある金属材用から製造される。

図２及び図４に示す如く、排熱管１は中空の管であり、管の外周壁には複数個の隣接する嵌め溝１１が設けられ、かつ隣接する二つの嵌め溝１１の間にはＶ形の加工溝が予め設けられ、管の内周壁には複数個の延伸した締め付け孔１３が設けられ、嵌め溝１１は排熱フィンセット２のフィン２１の逐一埋め込みに用いられ（図５、図６の如く）、更に加工溝１２の加工変形を用いて各フィン２１を管の外周壁に嵌め込み鋲止めし、管上端の締め付け孔１３はＬＥＤランプ１０の電気連接部１０１との締め付け連結に用いられる（図２の如く）。

排熱フィンセット２は複数個のフィン２１が輻射状に排列されて構成され、図２、図５に示す如く、各フィン２１の内壁端２１１は排熱管１の嵌め溝１１と組み合わせ嵌め込まれ、並びに加工溝１２の加工変形を通じて排熱管１の外周壁に取り巻き鋲止めされ、堅固な結合を形成する。

排熱盤３は排熱管１の下端に固定して設けられ、並びに排熱フィンセット２と嵌め止め状態の結合を形成し、排熱盤３の下側は発熱ユニットと貼り付け結合を形成し、実施例に開示された如く、前記発熱ユニットはＬＥＤ基板４及び一組の複数個ＬＥＤが直列に構成した発光ユニット５を指し、その発光ユニット５は高温を発生するが、高温は排熱盤３を通じて排熱フィンセット２に送られ、必要の場合、その発熱ユニットはＣＰＵでもよく、ＬＥＤランプの発光ユニット５に限らない。このほか、図２、図３に示す如く、排熱盤３は周辺に多階段部３１を備える平盤に実施され、盤の表面には複数個の締め付け孔３２、３３が設けられ、それはそれぞれ排熱管１下端の延伸締め付け孔１３に締め付け固定され、及びＬＥＤ基板４の締め付け固定を提供する。

前記排熱管１、排熱フィンセット２及び排熱盤３を用いて構成された排熱モジュール、それの主要は排熱盤３を組み合わせ対応する発熱ユニットに貼り付け接触し、発熱ユニットが高熱を発生すると順番に排熱盤３及び排熱管１通じて高温を排熱フィンセット２へ送るので、快速かつ高い効率で排熱を完成することができる。図面に示すのは排熱モジュールをＬＥＤランプ１０に配置したもので、ＬＥＤランプ１０の発光ユニット５が高熱を発生すると、ＬＥＤ基板４、排熱盤３、排熱管１を通じて高温を快速に排熱フィンセット２へ伝送して排熱を完成し、その全体的排熱効率は極めて高いので、相対的にＬＥＤランプ１０の照明仕事率を増やすことができる。それと同じく、このような排熱モジュールはＣＰＵ等各種発熱ユニットにも適用することができ、排熱盤３をＣＰＵの発熱エリア(area)に貼り付け接触するだけで同じ排熱効果を生じることができる。

前記ＬＥＤランプ１０の電気連接部１０１、ＬＥＤ基板４または発光ユニット５はすべて周知の部材であり、本考案の排熱効率は極めて高いので、前記発光ユニット５は多くの複数のＬＥＤを直列して構成することができ、これによって照明の仕事率を増やす。

図６に示す如く、前記排熱フィンセット２の各フィン２１の上端部と底端部にそれぞれ一組または一組以上の対応して組み合わせられる嵌め付け片２１２、２１３が設けられ、それによって隣接するフィン２１は互いに嵌め付け結合し、更に進んで図２に示す如くの排熱フィンセット２を構成することができる。また上端部と底端部の嵌め付け片２１２、２１３にはそれぞれ嵌め孔２１２１、２１３１及び突起２１２２、２１３２が設けられ、その内の突起２１２２と突起２１３２はそれぞれ下向きと上向きの違う突起であるので、排熱フィンセット２の全体的嵌め付け結合は更に堅固になる。

前記各フィン２１の底端部の複数個の嵌め付け片２１３は排熱盤３の多階段部３１の階段面に沿って高低に組み合わせ分布され、図面中に示す欠け口２１４は主としてねじ４１を避けるために設けられたものである。前記底端部の嵌め付け片２１３は互いに嵌め付ける結合機能を備えるほか、尚且つ各フィン２１と排熱盤３の接触面積を増やし、高温伝送の効率を高めることができる。また、排熱フィンセット２の底端口は排熱盤３に結合されるほか、透明なランプカバー６（lamp cover）に付着結合することもできる。

図７と図８に示す如く、前記各フィン２１の内壁端は圧襞根部２１１ａに形成されてもよく、それは排熱管１の外周壁に対応して嵌め込み鋲止めに用いられて結合をより堅固にし、かつフィン２１根部と排熱管１の接触面積を増やし、伝熱効率を更に有効に向上する。

前記圧襞根部２１１ａの形態には特定な形状の制限がなく、およそ対折または折り曲げ加工を経て成型された圧襞根部はすべて行い可能であり、例えば図９と図１０に示すＬ形の圧襞根部２１１ｂ、図１１と図１２に示す三角形の圧襞根部２１１ｃ、図１３と図１４に示す巻き曲げ形の圧襞根部２１１ｄ、または図１５と図１６に示す逆Ｔ形の圧襞根部２１１ｅはそれぞれ形状の違う圧襞根部２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ、２１１ｅを開示している。

このほか、本考案の排熱管１は型押し技術を用いて管壁に複数の嵌め溝１１及び交差した加工溝１２を成型し、それによって排熱管１の製造を簡略化することができ、大量生産に適合し、コストを低減することができる。

図１７と図１８に示す如く、本考案がＬＥＤランプの組み合わせに応用された場合、それは排熱フィンセット２の外側に更に碗形の外殻座７を組み合わせ設置してもよく、外殻座７と排熱フィンセット２は緊迫嵌め付け、または嵌め込み結合等方式をもって取り付け構成され、また外殻座７には高温排熱のための複数個の排熱孔７１が設けられてある。図１９に示すのは別の外殻座８の形態であり、それは簡単な環巻き形状に現れ、同じく排熱フィンセット２の最外端に取り付け結合されて排熱フィンセット２の露出部分が多くなり、排熱効果は更によくなる。

本考案の設計精神により、前記排熱管１は必要時に於いて実体の管を用いて取り替えることができ、その実体管の外周壁に隣接する複数個の嵌め溝及びかわるがわるに交差する加工溝が設けられているので、排熱管１は中空または実体の管でよく、甚だしくはその排熱管１の形状は円管に限らず、例えば三角形、四角形、多辺形またはその他幾何形状はすべて採用可能であり、特別な制限がない。また、各フィンの形状、サイズ(size)または仕様、または各フィンの排列構成形態にも特別に制限する必要がなく、排列構成された排熱フィンセットはもちろん任意に変更することができ、およそ同じ技術内容に基づいて簡単な変化または同等効果の入れ替わり行為は、すべて本考案が請求する技術範疇を離脱しないものである。

本考案がＬＥＤランプに応用された組み合わせ立体図 本考案がＬＥＤランプに応用された分解立体図 本考案がＬＥＤランプに応用された組み合わせ断面図 本考案の排熱管の局部拡大説明図 本考案の排熱管とフィンの鋲止めの断面図 本考案の単一フィンの立体図 本考案のフィンの内壁端に圧襞根部が設け加えられた実施例の局部説明図 図７に示すフィンと排熱管の鋲止めの断面図 本考案のフィンの内壁端にＬ形圧襞根部が設け加えられた実施例の局部説明図 図９に示すフィンと排熱管の鋲止めの断面図 本考案のフィンの内壁端に三角形圧襞根部が設け加えられた実施例の局部説明図 図１１に示すフィンと排熱管の鋲止めの断面図 本考案のフィンの内壁端に巻き曲げ形圧襞根部が設け加えられた実施例の局部説明図 図１３に示すフィンと排熱管の鋲止めの断面図 本考案のフィンの内壁端に逆Ｔ形圧襞根部が設け加えられた実施例の局部説明図 図１５に示すフィンと排熱管の鋲止めの断面図 本考案がＬＥＤランプに応用された場合、排熱フィンセットの外側に更に外殻座が設けられた別の実施例の分解図 図１７の組み合わせ立体図 本考案がＬＥＤランプに応用された場合、排熱フィンセットの外側に更に別の外殻座が設けられたもう一つの実施例の分解図

符号の説明

１０ ＬＥＤランプ
１０１ 電気連接部
１ 排熱管
２ 排熱フィンセット
３ 排熱盤
４ ＬＥＤ基板
５ 発光ユニット
６ ランプカバー
７ 外殻座
８ 外殻座
１１ 嵌め溝
１２ 加工溝
１３ 締め付け孔
２１ フィン
２１１ 内壁端
２１１ａ 圧襞根部
２１１ｂ 圧襞根部
２１１ｃ 圧襞根部
２１１ｄ 圧襞根部
２１１ｅ 圧襞根部
２１２ 嵌め付け片
２１３ 嵌め付け片
２１２１ 嵌め孔
２１３１ 嵌め孔
２１２２ 突起
２１３２ 突起
２１４ 欠け口
３１ 多階段部
３２ 締め付け孔
３３ 締め付け孔
４１ ねじ
７１ 排熱孔

Claims (10)

1. 排熱管、排熱フィンセットと排熱盤とからなる、フィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュールであって、
   前記排熱管は管体の一種で、管体の外周壁には排熱フィンセットのフィンの植え込みに供される隣接する複数個の嵌め溝が設けられ、
   前記排熱フィンセットは複数個のフィンが輻射状に排列されて構成され、各フィンの内壁端は前記排熱管の嵌め溝と組み合わせ嵌め込み、並びに取り巻き嵌め込んで前記排熱管の外周壁に鋲止めされ、かつ各フィンの上端部と底端部にはそれぞれ一組以上の対応して組み合わせられる嵌め付け片が設けられ、それによって隣接するフィンは互いに嵌め付け結合を形成し、
   前記排熱盤は前記排熱管の下端に固定して設けられ、前記排熱盤の下側は発熱ユニットと貼り付け結合を形成し、
   前記排熱管、前記排熱フィンセット及び前記排熱盤を用いて構成された排熱モジュールは排熱盤をもって組み合わせ対応する発熱ユニットに貼り付け接触し、前記発熱ユニットに高熱が発生した場合は順番に前記排熱盤及び前記排熱管を通じて高温を排熱管組に伝送し、快速かつ高能率に排熱を完成することを特徴とするフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール。
2. 前記排熱管、前記排熱フィンセット及び前記排熱盤は銅、アルミニウムまたは排熱性のある金属材料のいずれか一つの材料から作られることを特徴とする請求項１記載のフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール。
3. 前記排熱管の各隣接する二つの嵌め溝の間には加工変形可能な加工溝が予め設けられてあることを特徴とする請求項１記載のフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール。
4. 前記排熱管の管内周壁には複数個の延伸した締め付け孔が設けられてあることを特徴とする請求項１記載のフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール。
5. 前記排熱管の管上端には電気連接部が締め付け結合され、発熱ユニットはＬＥＤ基板及び一組の複数個のＬＥＤから直列構成された発光ユニットで、かつ排熱盤に締め付け固定されることを特徴とする請求項１記載のフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール。
6. 前記排熱フィンの上端部と底端部の嵌め付け片には、それぞれ嵌め孔及び突起が設けられてあることを特徴とする請求項１記載のフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール。
7. 前記排熱盤は周辺に多階段部を備える平盤であり、かつ各フィンの底端部の嵌め付け片は排熱盤の多階段部の階段面に沿って高低の組み合わせ分布に現れることを特徴とする請求項１記載のフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール。
8. 前記各フィンの内壁端は排熱管の外周壁の圧襞根部に対応して嵌め込み鋲止めできることを特徴とする請求項１記載のフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール。
9. 前記排熱管は型押し技術を用いて管壁に複数の嵌め溝及び交差した加工溝が成型されてあることを特徴とする請求項１記載のフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール。
10. 前記排熱フィンセットの外側には外殻座が組み合わせ取り付けられてあることを特徴とする請求項１記載のフィンが環状に嵌め合い構成される排熱モジュール。