JP3169367U

JP3169367U - 放熱装置

Info

Publication number: JP3169367U
Application number: JP2011002682U
Authority: JP
Inventors: 信宏林; 猛大森
Original assignee: 微端電子股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2021-05-16
Also published as: TW201226824A; TWI400422B

Abstract

【課題】放熱対象に設置されて該放熱対象の発熱を吸収する放熱装置であって、その放熱効率が従来に比べて高い放熱装置を提供する。【解決手段】内部に吸熱空間３２５を有する中空の吸熱ケース３１の一面に、放熱ケース３２が該一面と直交するように設けられており、該放熱ケース３２は、内部において放熱空間が前記吸熱空間と連通し、且つ外周面に放熱フィン３２２が突出するように形成されており、また、該放熱空間内に、伝熱用パッキング３２４が設けられている。【選択図】図７

Description

本考案は放熱装置に関し、特に、放熱対象に設置されて該放熱対象の発熱を吸収して発散させる放熱装置に関する。

図１及び図２に示されているのは、特許文献１により開示された従来の放熱装置の一例であり、そのうち図１はその斜視図であり、図２はその内部構成が示されている横断面図である。

図１に示されているように、該従来の放熱装置１は、底板１０を放熱対象に設置することによって、該放熱対象から熱を吸収し、底板１０の上面に形成されている多数の放熱フィンによって放熱するものである。

また、図２に図示されているように、底板１０の内部には中空１００が形成されており、この中空１００は複数の冷媒流路１０１が縦横交錯するように構成されている。

底板１０が放熱対象から吸収した熱によって加熱された冷媒は、冷媒流路１０１に沿って対流しながら、熱を底板１０の上面に形成されている放熱フィンに伝えて発散させることができる。

しかし、この従来の放熱装置１は、通常決まった流れ方向を有しない冷媒を冷媒流路１０１内に対流させることによる放熱を意図したものであるが、その構成において、冷媒の温度の高低に応じた対流を可能とするための高低差が十分ではない。このため、蒸発した気体の冷媒は気化前の液体冷媒とともに冷媒流路１０１内に滞留し、冷媒の相転移を放熱のために効率的に利用することができない事例がしばしばあり、放熱装置１には進歩の余地が大幅に残されている。

また、図３に示されるのは、特許文献２により開示されたもう１つの従来の放熱装置の一例である。この放熱装置は放熱対象を包む内管体２１と、内管体２１が内挿されている外管体２３と、内管体２１と外管体２３との間に配置されている金属製伝熱用パッキング２２と、内管体２１と外管体２３との間に充填され金属製伝熱用パッキング２２の周囲に満ちている冷媒と、からなり、伝熱用パッキング２２と冷媒とが接触する面積を増やすことによって放熱の効率を向上させるものである。

この従来の管状放熱装置は、上記放熱装置１に形成されている放熱フィンに該当する構成を有していないばかりでなく、上記放熱装置１と同様に、気体冷媒と液体冷媒とが冷媒流路内に滞留し、冷媒の相転移を放熱に効率的に利用することができない事例がしばしば存在する。

台湾新型特許第Ｍ２６１９７２号明細書台湾新型特許第Ｍ３６０５５１号明細書

上記問題点に鑑みて、本考案は、放熱対象に設置されることによって該放熱対象の放熱を吸収し、且つ発散させる放熱装置であって、その冷媒の相転移が従来に比べて円滑であり、放熱効率を十分に向上できる放熱装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本考案は、内部に吸熱空間を有する中空の吸熱ケースの一面に、放熱ケースが該一面と直交するように設けられ、該放熱ケースは、内部において放熱空間が前記吸熱空間と連通し、且つ外周面に放熱フィンが突出するように形成され、また該放熱空間内に伝熱用パッキングが設けられていることを特徴とする放熱装置を提供する。

また上記放熱装置の実施形態として、上下両面を有し、且つ内部に吸熱空間が形成され、さらに該吸熱空間内に熱を吸収して気化する冷媒が充填されている中空の吸熱ケースと、内部に前記吸熱空間と連通する放熱空間を有し、前記吸熱ケースの上面に突出しながら横断するように設けられ、且つ横断方向の両側面に放熱フィンが水平的に突出するように形成されている放熱ケースと、を有し、また該放熱空間内に伝熱用パッキングとしての金属網が設けられる放熱装置が挙げられる。この構成により、前記吸熱ケースの下面を上から放熱対象と接触させ、前記吸熱空間内における冷媒を放熱対象から熱を吸収して気化させることで前記放熱対象を冷却させ、また前記金属網、前記放熱ケース、及び前記放熱フィンからの放熱によって、気化して前記放熱空間内に侵入して上昇する冷媒を凝縮させ、さらに前記金属網及び前記放熱ケースの内壁に沿って下の前記吸熱空間へ流入するように戻すことができる。

上記放熱装置において、前記吸熱ケース内における前記吸熱空間としては互いに連通していないものが２つあり、前記放熱ケース内における前記放熱空間としても互いに連通していないものが２つあり、前記２つの吸熱空間は、前記２つの放熱空間とそれぞれ連通していることが好ましい。

上記放熱装置において、前記放熱ケースの前記両側面に、いずれも上方へ斜めに延伸した第１のプレートと、下方へ斜めに延伸した第２のプレートとが更にあり、前記第１のプレートの上面に複数の放熱フィンが上方へ垂直的に突出するように形成され、下面に複数の放熱フィンが水平的に突出するように形成され、前記第２のプレートの下面に複数の放熱フィンが下方へ垂直的に突出するように形成され、上面に複数の放熱フィンが水平に突出するように形成されていることが好ましい。

上記放熱装置は、前記放熱ケースを二つ以上有しており、それぞれの放熱空間が前記吸熱空間と連通していることが好ましい。

上記放熱装置において、前記吸熱ケースの上面に更に中実の放熱板が形成されており、該放熱板の両側面にも複数の水平放熱フィンが水平に延伸するように形成されていることが好ましい。

上記放熱装置において、前記放熱ケースの上端部に延伸プレートが水平に延伸するように形成されており、前記吸熱ケース及び前記延伸プレートの水平方向の端部に連結手段が形成されており、該連結手段と同じ構成を有する他の放熱装置の連結手段とが接続可能であることが好ましい。

上記構成により本考案の放熱装置は、放熱ケースと、該放熱ケース内に配置されている伝熱用パッキングとを有し、これにより、冷媒と伝熱材料との接触面積を増やすと共に、放熱空間においても冷媒の蒸発や凝縮の相転移に応じた十分な高度差を持たせるため、従来に比べて放熱効率が良い放熱装置を提供することができる。

従来の放熱装置の一例の斜視図である。図１における放熱装置の内部構成が示されている横断面図である。従来の放熱装置のもう一例の内部構成が示されている説明図である。本考案の放熱装置の第１の好ましい実施形態例の縦断面図である。図４における放熱ケースの内部構成が示されている縦断面図である。本考案の放熱装置の第２の好ましい実施形態例の縦断面図である。本考案の放熱装置の第３の好ましい実施形態例の縦断面図である。本考案の放熱装置の第４の好ましい実施形態例の縦断面図である。本考案の放熱装置の第５の好ましい実施形態例の縦断面図である。

以下で各図面を参照しながら、本考案の好ましい実施形態について詳しく説明する。

図４及び図５は本考案の放熱装置の第１の好ましい実施形態例の縦断面図であり、図示されているように、この放熱装置３は吸熱ケース３１と、放熱ケース３２とからなる。

吸熱ケース３１は上面３１１と下面３１２とを有するほぼ平板状のものであって、内部に吸熱空間３１３が形成され、さらに該吸熱空間３１３内には熱を吸収して気化する冷媒が充填されている。

放熱ケース３２も中空に形成された平板状のものであって、内部に放熱空間３２１が形成されている。この放熱ケース３２は、吸熱ケース３１の上面３１１を横断して突出すると共に、その放熱空間３２１が吸熱ケース３１の吸熱空間３１３と連通しており、また前記横断方向の両側面にそれぞれ複数の放熱フィン３２２が水平的に突出するように構成されている。そして、図５に示されているように、放熱ケース３２の放熱空間３２１内には伝熱用パッキングとしての金属網３２３が設けられている。

上記構成により、本考案の放熱装置３は、吸熱ケース３１の下面３１２を上から放熱対象９に接触させ、吸熱空間３１３内における冷媒を放熱対象９から熱を吸収して気化させることにより、前記放熱対象を冷却させることが可能である。そして熱を吸収して気化した冷媒は放熱空間３２１に沿って上昇すると共に、放熱空間３２１内に設けられている金属網３２３と接触し、熱が金属網３２３及び放熱フィン３２２などの金属材料に伝わることで、再び液体に凝縮され、放熱ケース３２の内壁に沿って下方にある吸熱空間３１３へ流れ込むことが可能である。

このように、本考案の放熱装置３は冷媒の相転移を円滑に利用することにより、冷媒の量が同じでも従来に比べて多くの熱量を放熱させることができるので、従来よりも高い放熱効率を持つことができる。

図６は本考案の放熱装置の第２の好ましい実施形態例の縦断面図であり、図示されているように、この第２の好ましい実施形態例は第１の好ましい実施形態と類似する構成を有しており、以下は第１の好ましい実施形態例と相違する構成のみを説明する。

本考案の放熱装置の第２の好ましい実施形態例では、吸熱ケース３１内における吸熱空間３１３としては互いに連通していないものが２つあり、そして放熱ケース３２内における放熱空間３２１としても互いに連通していないものが２つあり、この２つの放熱空間３２１は、吸熱ケース３１にある２つの吸熱空間３１３とそれぞれ連通している。

この第２の実施形態例は、第１の実施形態と同等な効果を発揮することができる。

図７は本考案の放熱装置の第３の好ましい実施形態例の縦断面図であり、図示されているように、この第３の好ましい実施形態例は第１の好ましい実施形態例と類似する構成を有しており、以下は第１の好ましい実施形態例と相違する構成のみを説明する。

本考案の放熱装置の第３の好ましい実施形態例では、放熱ケース３２の前記両側面に、いずれも上方へ斜めに延伸した第１のプレート３２４と、下方へ斜めに延伸した第２のプレート３２５とが更にあり、第１のプレート３２４の上面に複数の放熱フィン３２２が上方へ垂直的に突出するように形成され、下面に複数の放熱フィン３２２が水平的に突出するように形成されており、また、第２のプレート３２５の下面にも複数の放熱フィン３２２が下方へ垂直的に突出するように形成され、上面に複数の放熱フィン３２２が水平に突出するように形成されている。また、放熱ケース３２の横断方向の両側面における第１のプレート３２４と第２のプレート３２５との間の部分にも、それぞれ複数の放熱フィン３２２が水平的に突出するように形成されている。

この第３の実施形態例は、第１の実施形態と同等以上の効果を発揮することができる。

図８は本考案の放熱装置の第４の好ましい実施形態例の縦断面図であり、図示されているように、この第４の好ましい実施形態例は第１の好ましい実施形態例と類似する構成を有しており、以下は第１の好ましい実施形態例と相違する構成のみを説明する。

本考案の放熱装置の第４の好ましい実施形態例は、放熱ケース３２を２つ有しており、それぞれの放熱空間３２１は吸熱ケース３１にある吸熱空間３１３と連通している。また、各放熱ケース３２の横断方向の両側面にもそれぞれ複数の放熱フィン３２２が水平的に突出するように形成されている。更にまた、この実施形態例では吸熱ケース３１の上面３１１に更に中実の放熱板３３が突出し、且つ上面３１１を横断するように形成されており、該放熱板３３の両側面にも複数の水平放熱フィン３３１が水平に延伸するように形成されている。

この第４の実施形態は、第１の実施形態と同等以上の効果を発揮することができる。

ちなみに、この第４の好ましい実施形態例における放熱ケース３２や放熱板３３の数は何ら制限がなく、必要に応じて更に増設することも可能である。

図９は本考案の放熱装置の第５の好ましい実施形態例の縦断面図であり、図示されているように、この第５の好ましい実施形態例は第１の好ましい実施形態例と類似する構成を有する２つの放熱装置を接続したものであり、以下は第１の好ましい実施形態と相違する構成のみを説明する。

本考案の放熱装置の第５の好ましい実施形態例における２つの放熱装置では、それぞれ放熱ケース３２の上端部に延伸プレート３２６が水平に延伸するように形成されており、吸熱ケース３１及び延伸プレート３２６の水平方向の端部に、凸部３４と凹部３５との一種からなる連結手段が形成される。これらの凸部３４と凹部３５との嵌合により、放熱装置は互いに接続される。

この第５の実施形態例は、第１の実施形態例と同等以上の効果を発揮することができ、さらに必要に応じてその延伸プレート３２６を片方だけでなく、両方に設けることで、使用する放熱装置を無限数に組み合わせることができる。

上記構成により本考案の放熱装置は、放熱ケースと、該放熱ケース内に配置されている伝熱用パッキングとを有し、これにより冷媒と伝熱材料との接触面積を増やすと共に、その放熱空間に冷媒の蒸発や凝縮に応じた十分な高度差を持たせるので、従来に比べて放熱効率が高い放熱装置を提供することができる。

３放熱装置
３１吸熱ケース
３１１上面
３１２下面
３１３吸熱空間
３２放熱ケース
３２１放熱空間
３２２放熱フィン
３２３金属網
３２４第１のプレート
３２５第２のプレート
３２６延伸プレート
３３放熱板
３３１水平放熱フィン
３４凸部
３５凹部

Claims

内部に吸熱空間を有する中空の吸熱ケースの一面に、放熱ケースが該一面と直交するように設けられており、
該放熱ケースは、内部において放熱空間が前記吸熱空間と連通し、且つ外周面に放熱フィンが突出するように形成されており、
前記放熱空間内に、伝熱用パッキングが設けられていることを特徴とする放熱装置。
上下両面を有し、且つ内部に吸熱空間が形成され、さらに該吸熱空間内に熱を吸収することで気化する冷媒が充填されている中空の吸熱ケースと、
内部に前記吸熱空間と連通する放熱空間を有し、前記吸熱ケースの上面に突出しながら横断するように設けられ、且つ横断方向の両側面に放熱フィンが水平的に突出するように形成されている放熱ケースと、を有しており、
また、前記放熱空間内に、伝熱用パッキングとしての金属網が設けられており、
この構成により、前記吸熱ケースの下面を上から放熱対象と接触させ、前記吸熱空間内の冷媒を前記放熱対象から熱を吸収して気化させることにより、前記放熱対象を冷却させ、また前記金属網、前記放熱ケース、及び前記放熱フィンからの放熱によって、気化して前記放熱空間内に侵入して上昇する前記冷媒を凝縮させ、さらに該冷媒を前記金属網及び前記放熱ケースの内壁に沿って下の前記吸熱空間へ流入するように戻すことができることを特徴とする放熱装置。
前記吸熱ケース内には、２つの前記吸熱空間が形成され、前記２つの吸熱空間の連通は遮断され、前記放熱ケース内には、２つの前記放熱空間が形成され、前記２つの放熱空間の連通は遮断され、
前記２つの吸熱空間は、前記２つの放熱空間にそれぞれ連通していることを特徴とする請求項２に記載の放熱装置。
前記放熱ケースの前記両側面に、いずれも上方へ斜めに延伸した第１のプレートと、下方へ斜めに延伸した第２のプレートとが更にあり、
前記第１のプレートの上面に複数の放熱フィンが上方へ垂直的に突出するように形成され、下面に複数の放熱フィンが水平的に突出するように形成されており、
前記第２のプレートの下面に複数の放熱フィンが下方へ垂直的に突出するように形成され、上面に複数の放熱フィンが水平に突出するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の放熱装置。
前記放熱ケースを二つ以上有しており、それぞれの前記放熱空間が前記吸熱空間と連通していることを特徴とする請求項２に記載の放熱装置。
前記吸熱ケースの上面に更に中実の放熱板が突出するように形成されており、該放熱板の両側面にも複数の前記放熱フィンが水平に延伸するように形成されていることを特徴とする請求項５に記載の放熱装置。
前記放熱ケースの上端部に延伸プレートが水平に延伸するように形成されており、前記吸熱ケース及び前記延伸プレートの水平方向の端部に連結手段が形成されており、該連結手段と同じ構成を有する他の放熱装置の連結手段とを接続可能であることを特徴とする請求項２に記載の放熱装置。