JP3172184U - 放熱器、および放熱器用の空気流調整フレーム - Google Patents

Abstract

【課題】ファンと回路板との間の乱流を低減する放熱器用の空気流調整フレーム及び放熱器を提供する。【解決手段】放熱器１０は、ヒートシンクフィン２００と空気流調整フレーム１００とファン３００を備える。空気流調整フレームは、ヒートシンクフィンに取り付けられる第１の取り付け板と、第１の取り付け板に枢支され、ファンに取り付けられる第２の取り付け板を含む。ファンの空気流角度は、空気流調整フレームによって調整される。【選択図】図２

Description

本考案は、放熱器およびその空気流調整フレームに関し、特に、コンピュータ用の放熱器、およびその空気流調整フレームに関する。

近年では、技術の進歩に伴い、電子デバイスを開発および製造する方法が十分に向上している。電子デバイスは、軽量化および小型化の方向に進むだけでなく、同時に優れた機能を有する方向にも進んでいる。

コンピュータを例に挙げると、半導体技術の進歩に伴い、コンピュータ内の集積回路が小型化している。集積回路がより多くのデータを処理できるようにするために、現在の集積回路は、同じサイズの過去の集積回路よりも複数倍多くの演算素子を収容することができる。集積回路がより多くの演算素子をその内部に収容すると、動作中に、より多くの熱エネルギーが発生する。

したがって、演算素子から発生する熱を除去するヒート・シンク・モジュールが重要である。ディスプレイ・カード上のヒート・シンク・モジュールを例に挙げると、ほとんどのヒート・シンク・モジュールは、熱伝導率の高い金属製のヒートシンクフィンである。ヒートシンクフィンは、演算チップが発生する熱を吸収するためにディスプレイ・カードの演算チップ上に配置される。ヒート・シンク・モジュールの放熱能力を向上させるには、さらにファンをヒートシンクフィン上に設置して、ファンが生成する強制対流がヒートシンクフィンの熱を放散する。

しかし、ファンは、一般に、ヒートシンクフィン上に積み重ねられ、ファンの排気方向は常にディスプレイ・カードの回路板に対し直交している。したがって、ファンが生成した空気流が回路板に流れるとき、その空気流は回路板が妨げとなってはね返る。はね返った空気流と、ファンが生成する空気流とが互いに干渉し、その結果、ファンと回路板との間に乱流が発生する。このため、ヒート・シンク・モジュールの放熱能力は大幅に低減され、ファンの動作負荷が増大する。動作負荷が増大すると、ファンの耐用年数が短くなる。

本考案は、従来のファンが送風するときに、ファンと回路板との間に簡単に乱流が発生し、その結果、放熱能力が低下し、ファンの負荷が上昇するという問題を防ぐための放熱器およびその空気流調整フレームを提供するものである。

一実施形態は、ヒートシンクフィン、空気流調整フレーム、およびファンを備えた放熱器を開示する。空気流調整フレームは、第１の取り付け板および第２の取り付け板を備える。第１の取り付け板は、ヒートシンクフィンに取り付けられており、第２の取り付け板は、第１の取り付け板に枢支されている。ファンは、第２の取り付け板に取り付けられており、ファンの空気流角度は、空気流調整フレームによって調整される。

別の実施形態は、ヒートシンクフィンに対するファンの空気流角度を変更するようにヒートシンクフィンをファンと連結するための空気流調整フレームを開示する。空気流調整フレームは、第１の取り付け板および第２の取り付け板を備える。第１の取り付け板は、ヒートシンクフィンに取り付けられ、第２の取り付け板は、第１の取り付け板に枢支され、ファンを取り付けるために使用される。

上記の放熱器およびその空気流調整フレームによれば、空気流調整フレームによってファンがヒートシンクフィンに対して枢動して、ファンの空気流角度を調整することができる。したがって、ファンが生成する空気流と回路板が生成する空気流との垂直方向の干渉を防ぐことができ、ファンと回路板との間の乱流を低減することもできる。さらに、ファンの作業負荷を軽減することによって放熱器の放熱能力が強化される。

本考案は、本明細書で以下に提示する詳細な説明からより完全に理解されるであろう。その詳細な説明は、単なる例示であり、したがって、本考案を限定しない。

本考案の一実施形態に係る放熱器の概略構造図である。 本考案の一実施形態に係る放熱器の概略分解構造図である。 本考案の一実施形態に係る空気流調整フレームの概略分解構造図である。 本考案の一実施形態に係る放熱器の空気流の概略図である。 本考案の別の実施形態に係る空気流調整フレームの概略分解構造図である。 本考案の別の実施形態に係る空気流調整フレームの概略分解構造図である。 本考案の別の実施形態に係る空気流調整フレームの概略分解構造図である。 本考案の別の実施形態に係る放熱器の概略構造図である。

図１は、本考案の一実施形態に係る放熱器の概略構造図であり、図２は、本考案の一実施形態に係る放熱器の概略分解構造図である。

図１および図２に示すように、本実施形態の放熱器１０は、電子デバイス２０から発生した熱を放散するために使用される。電子デバイス２０は、コンピュータ内部で使用されるグラフィックス・カードであるが、これに限定されるものではない。例えば、電子デバイス２０は、コンピュータ内部のメイン・ボードでもよい。電子デバイス２０は、回路板２２と、回路板２２上に配置された熱源２１とを備える。熱源２１は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）またはグラフィック・チップといった演算チップでよい。

この実施形態の放熱器１０は、ヒートシンクフィン２００、２つの空気流調整フレーム１００、およびファン３００を備える。ヒートシンクフィン２００は、熱源２１と対向する第１の面２０１と、第１の面２０１と相対する側の第２の面２０２とを有する。ファン３００は、ヒートシンクフィン２００の第２の面２０２上に配置され、空気出口３１０と、空気出口３１０と相対する側の空気入口３２０とを有する。この実施形態では、空気出口３１０はヒートシンクフィン２００と対向し、空気入口３２０はヒートシンクフィン２００と相対する側にある。ヒートシンクフィン２００に対する空気出口３１０および空気入口３２０の位置は、本開示に限定されないものであることに留意されたい。いくつかの実施形態では、空気出口３１０がヒートシンクフィン２００と相対する側にあってもよく、空気入口３２０がヒートシンクフィン２００と対向していてもよい。

この実施形態の空気流調整フレーム１００は、ヒートシンクフィン２００に対するファン３００の空気流角度を変更するために、ヒートシンクフィン２００およびファン３００にそれぞれ取り付けられている。ファン３００を、空気流調整フレーム１００によってヒートシンクフィン２００に対して枢支して、ヒートシンクフィン２００へのファン３００の空気出口３１０の角度を調整することができる。さらに、ヒートシンクフィン２００に対するファン３００の枢軸方向は、電子デバイス２０の長尺側に平行であるが、上記のファン３００の枢軸方向は、この開示に限定されるものではない。当業者は、ヒートシンクフィン２００に対するファン３００の枢軸方向を、実際の要件に応じて調整することができる。例えば、実施形態によっては、ヒートシンクフィン２００に対するファン３００の枢軸方向は、図８に示すように電子デバイス２０の短尺側に平行でもよい。

ヒートシンクフィン２００の第２の面２０２は円錐様の突出構造であり、第２の面２０２の中心は第２の面２０２の相対する２つの端部よりも高い。したがって、ファン３００がヒートシンクフィン２００に対してある角度で枢動するときに、ファン３００とヒートシンクフィン２００との衝突および干渉が避けられる。

この実施形態の放熱器１０では、ヒートシンクフィン２００は、２つの空気流調整フレーム１００を介してファン３００に連結されているが、空気流調整フレーム１００の数は本開示に限定されるものではないことに留意されたい。本考案の別の実施形態では、放熱器１０は、ヒートシンクフィン２００をファン３００と連結するために空気流調整フレーム１００を１つしか有さなくてもよい。

図３は、本考案の一実施形態に係る空気流調整フレームの概略分解構造図である。

図３および図２に示すように、この実施形態の空気流調整フレーム１００は、第１の取り付け板１１０および第２の取り付け板１２０を備える。空気流調整フレーム１００はさらに、ピボット１４０および保持板１３０を備える。第１の取り付け板１１０および第２の取り付け板１２０は、ピボット１４０を介して相互に枢支される。第１の取り付け板１１０はヒートシンクフィン２００に取り付けられ、第２の取り付け板１２０および保持板１３０は相互に結合している。ピボット１４０は、第２の取り付け板１２０が第１の取り付け板１１０に対しユーザが望む位置に枢動しその位置に留まることを可能とする減衰式のピボットでよい。

この実施形態の第１の取り付け板１１０は、取り付け孔１１２を２つ有し、第１の取り付け板１１０は、２つの取り付け孔１１２を貫通する２つのロック部材１１１によってヒートシンクフィン２００に固定される。取り付け孔１１２はネジ孔でよいが、これに限定されるものではなく、ロック部材１１１はネジでよいが、これに限定されるものではない。

保持板１３０は、板体１３０１と、板体１３０１の相対する２つの端部に位置する２つの取り付け部１３４とを備える。板体１３０１は、その上に取り付け孔１３３を２つ有し、第２の取り付け板１２０は取り付け孔１２２を２つ有する。空気流調整フレーム１００では、保持板１３０および第２の取り付け板１２０は、取り付け孔１３３および取り付け孔１２２を貫通する２つのロック部材１２１によって相互に結合している。取り付け孔１２２および取り付け孔１３３は貫通孔でよいが、これに限定されるものではなく、ロック部材１２１はリベットでよいが、これに限定されるものではない。保持板１３０の２つの取り付け部１３４はそれぞれ、取り付け孔１３２を有し、空気流調整フレーム１００は、取り付け孔１３２を貫通する２つのロック部材１３１によってファン３００に固定され、そのため、ファン３００および空気流調整フレーム１００が互いに結合される。

保持板１３０の２つの取り付け部１３４間の距離は、ファン３００のサイズに応じて設計されている。ファン３００が大きいときは、２つの取り付け部１３４間の間隔が広い保持板１３０を使用する。一方、ファン３００が小さいときは、２つの取り付け部１３４間の間隔が狭い別の保持板１３０を使用する。すなわち、様々なサイズのファン３００と協働するために、２つの取り付け部１３４間の間隔が異なる保持板１３０を用意することができる。

保持板１３０を有する上記の空気流調整フレーム１００は本開示に限定されるものではないことに留意されたい。いくつかの実施形態では、空気流調整フレーム１００は、如何なる保持板１３０も有しておらず、第２の取り付け板１２０は、ファン３００に直接結合されている。

図４は、本考案の一実施形態に係る放熱器の空気流の概略図である。図４に示すように、この実施形態では、回路板２２は水平に配置されている。この実施形態のファン３００は、空気流調整フレーム１００によってヒートシンクフィン２００に対して枢動することができ、そのため、ファン３００のうち空気出口３１０を有する側の面と水平面との間に角度θが形成される。さらに、角度θは鋭角である。言い換えると、ファン３００のうち空気出口３１０を有する側の面と回路板２２との間に鋭角が形成され、そのため、ファン３００が生成する、空気流路から回路板２２への入射角は、直角ではなく鋭角である。空気流路から回路板２２への入射角が鋭角であるため、空気流は、空気出口３１０から熱源２１に流れ回路板２２に当たるときに、回路板２２から鋭角の出射角ではね返る。したがって、回路板２２によってはね返った空気流と、ファン３００によって生成された空気流との間の干渉が避けられる。そのとき、ファン３００と回路板２２との間の乱流が低減され、それにより、放熱能力が改善される。したがって、この実施形態の放熱器１００によれば、放熱器１００が最適な放熱能力を実現できるように、ヒートシンクフィン２００に対するファン３００の枢動角度を様々なヒート・シンク条件に従って調整することができる。

この実施形態の放熱構造１０はさらに、熱伝導板２１０と、ヒート・パイプなど、複数の熱伝導管２２０とを有する。熱伝導板２１０は、熱源２１と熱接触し、熱伝導管２２０は、熱伝導板２１０およびヒートシンクフィン２００に連結される。熱伝導板２１０は、熱源２１からの熱を吸収し、熱伝導管２２０を介してその熱をヒートシンクフィン２００に伝達する。いくつかの実施形態では、ヒートシンクフィン２００を熱伝導板２１０上に直接形成してもよいことに留意されたい。

図５は、本考案の別の実施形態に係る空気流調整フレームの概略分解構造図である。この実施形態は図３の実施形態と同様の構造を有するので、同じ部分はここでは繰り返さない。

図２とともに図５に示すように、保持板１３０は、板体１３０１と、板体１３０１の相対する２つの端部に位置する２つの取り付け部１３４とを備える。取り付け部１３４と板体１３０１とは互いに独立の部材である。板体１３０１はスロット１３７を２つ有し、さらに取り付け部１３４はそれぞれ、１つのスロット１３７に対応する取り付け孔１３４１を１つずつ有する。取り付け部１３４は、スロット１３７および取り付け孔１３４１を貫通するロック部材１３５によって板体１３０１に固定される。さらに、スロット１３７は細長いスロットであり、取り付け部１３４をスロット１３７に沿って移動させることで板体１３０１に対する取り付け部１３４の位置を変更することができる。したがって、板体１３０１に取り付けられた２つの取り付け部１３４の位置を変更することによって、保持板１３０が様々なサイズのファン３００と協働できるように、２つの取り付け部１３４間の距離を調整することができる。

図６は、本考案の別の実施形態に係る空気流調整フレームの概略分解構造図である。この実施形態は図３の実施形態と同様の構造を有するので、同じ部分はここでは繰り返さない。

図６および図２に示すように、この実施形態の空気流調整フレーム１００は、第１の取り付け板１１０および第２の取り付け板１２０を備える。空気流調整フレーム１００はさらに、ピボット１４０および保持板１３０を備える。

保持板１３０は、板体１３０１と、板体１３０１の相対する２つの端部に位置する２つの取り付け部１３４とを備える。板体１３０１はスロット１３８を２つ有し、第２の取り付け板１２０の２つの取り付け孔１２２が、それらのスロット１３８に対応する。保持板１３０は、スロット１３８および取り付け孔１２２を貫通するロック部材１２１によって第２の取り付け板１２０に固定される。さらに、スロット１３８は水平方向に細長いスロットであり、保持板１３０を移動させることでスロット１３８に対する第２の取り付け板１２０の位置を変更することができる。したがって、保持板１３０に対する第２の取り付け板１２０の相対位置を変更することによって、放熱器１０の最適な放熱効果を実現するようにヒートシンクフィン２００に対するファン３００の水平方向の移動を調整する。

図７は、本考案の別の実施形態に係る空気流調整フレームの概略分解構造図である。この実施形態は図３の実施形態と同様の構造を有するので、同じ部分はここでは繰り返さない。

図７および図２に示すように、この実施形態の空気流調整フレーム１００は、第１の取り付け板１１０および第２の取り付け板１２０を備える。空気流調整フレーム１００はさらに、ピボット１４０および保持板１３０を備える。

保持板１３０は、板体１３０１と、板体１３０１の相対する２つの端部に位置する２つの取り付け部１３４とを備える。板体１３０１はスロット１３９を２つ有し、第２の取り付け板１２０の２つの取り付け孔１２２が、それらのスロット１３９に対応する。保持板１３０は、スロット１３９および取り付け孔１２２を貫通するロック部材１２１によって第２の取り付け板１２０に固定される。さらに、スロット１３９は垂直方向に細長いスロットであり、第２の取り付け板１２０をスロット１３９に沿って移動させることで保持板１３０に対する第２の取り付け板１２０の位置を変更することができる。したがって、第２の取り付け板１２０と保持板１３０との相対位置を変更することによって、放熱器１０の最適な放熱効果を実現するようにヒートシンクフィン２００に対するファン３００の垂直方向の移動を調整する。

上記の実施形態の放熱器、およびその放熱器用の空気流調整フレームによれば、ファンはヒートシンクフィンに対して枢動して、空気流調整フレームによってファンの空気流角度を調整することができる。したがって、ファンが生成する空気流路が回路板に対し直交すること、ファンが生成する空気流と、回路板からはね返る空気流とが衝突すること、ファンと回路板との間で乱流が発生することを含む問題を防ぐことができる。したがって、上記の実施形態の空気流調整フレームの設計によって、ファンと回路板との間の乱流を低減することができ、それにより放熱器の放熱効果が改善され、ファンの作業負荷が軽減される。

１０ 放熱器
２０ 電子デバイス
２１ 熱源
２２ 回路板
１００ 空気流調整フレーム
１１０ 第１の取り付け板
１２０ 第２の取り付け板
１３０ 保持板
１４０ ピボット
２００ ヒートシンクフィン
３００ ファン

Claims (10)

1. ヒートシンクフィンと、
   前記ヒートシンクフィンに取り付けられた第１の取り付け板と、当該第１の取り付け板に枢支された第２の取り付け板とを有する空気流調整フレームと、
   前記第２の取り付け板に取り付けられるファンであって、当該第２の取り付け板を有する前記空気流調整フレームによってファンの空気流角度が調整されるファンと、
   を備えることを特徴とする放熱器。
2. 前記空気流調整フレームは、板体と、当該板体に設けられた少なくとも１つの取り付け部とを有する保持板をさらに有し、
   前記板体は前記第２の取り付け板と相互に結合し、前記取り付け部には前記ファンが取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の放熱器。
3. 前記少なくとも１つの取り付け部は２つの取り付け部であり、
   前記空気流調整フレームは２つのロック部材をさらに有し、
   前記板体は２つのスロットを有し、前記２つの取り付け部はそれぞれ１つの取り付け孔を有し、前記２つの取り付け孔は前記２つのスロットにそれぞれ対応し、
   前記２つのロック部材の各々が対応する前記スロットおよび対応する前記取り付け孔を貫通し、前記板体に対する各前記取り付け部の位置が対応する前記スロットに沿って変更される
   ことを特徴とする請求項２に記載の放熱器。
4. 前記空気流調整フレームは少なくとも１つのロック部材をさらに有し、
   前記板体は少なくとも１つのスロットを有し、前記第２の取り付け板は少なくとも１つの取り付け孔を有し、
   前記ロック部材が前記スロットおよび前記取り付け孔を貫通し、前記板体に対する前記第２の取り付け板の位置が前記スロットに沿って変更される
   ことを特徴とする請求項２に記載の放熱器。
5. 前記空気流調整フレームは減衰式ピボットをさらに有し、
   前記第１の取り付け板および前記第２の取り付け板が前記減衰式ピボットを介して相互に枢支されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の放熱器。
6. ヒートシンクフィンに対するファンの空気流角度を変更するように前記ヒートシンクフィンと前記ファンとを連結する空気流調整フレームであって、
   前記ヒートシンクフィンに取り付けるための第１の取り付け板と、
   前記第１の取り付け板に枢支された、前記ファンを取り付けるための第２の取り付け板と、
   を備えることを特徴とする空気流調整フレーム。
7. 板体と、当該板体に設けられた少なくとも１つの取り付け部とを有する保持板をさらに備え、
   前記板体は前記第２の取り付け板と相互に結合し、前記取り付け部には前記ファンが取り付けられている
   ことを特徴とする請求項６に記載の空気流調整フレーム。
8. ２つのロック部材をさらに備え、
   前記板体は２つのスロットを有し、前記２つの取り付け部はそれぞれ１つの取り付け孔を有し、前記２つの取り付け孔は前記２つのスロットにそれぞれ対応し、
   前記２つのロック部材の各々が対応する前記スロットおよび対応する前記取り付け孔を貫通し、前記板体に対する各前記取り付け部の位置が対応する前記スロットに沿って変更される
   ことを特徴とする請求項７に記載の空気流調整フレーム。
9. 少なくとも１つのロック部材をさらに備え、
   前記板体は少なくとも１つのスロットを有し、前記第２の取り付け板は少なくとも１つの取り付け孔を有し、
   前記ロック部材が前記スロットおよび前記取り付け孔を貫通し、前記板体に対する前記第２の取り付け板の位置が当該スロットに沿って変更される
   ことを特徴とする請求項７に記載の空気流調整フレーム。
10. 減衰式ピボットをさらに備え、
    前記第１の取り付け板および前記第２の取り付け板が前記減衰式ピボットを介して相互に枢支されている
    ことを特徴とする請求項６に記載の空気流調整フレーム。

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