JP3209292U - ヒートシンク構造 - Google Patents

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【課題】電子部品に弾力的に接触させることができるヒートシンク構造を提供する。【解決手段】ヒートシンク構造100は、ヒートシンクブロック10及び熱伝導金属塊20を備える。前記ヒートシンクブロックは基板11及び前記基板上に複数設置されるフィン12を有する。前記基板は設置部及び設置部に設置される一定区間内を移動するスライドユニット14を有する。前記熱伝導金属塊は本体部21、前記本体部の片側に設置される組み合わせ部22及び前記本体部の前記組み合わせ部の反対側に設置され電子部品と接触する熱発散平面を備える。前記組み合わせ部は前記設置部に設置するのに用いられる。前記組み合わせ部は前記スライドユニットの片側を設置し前記熱発散平面の平坦性を維持する非貫通固定手段及び前記組み合わせ部の平面と前記設置部の平面の間に設置される前記熱伝導金属塊を弾力的に支えるための一以上の弾性ユニット24を備える。【選択図】図3

Description

本考案は、ヒートシンク構造に関し、特に、電子部品に弾力的に接触させることができるヒートシンク構造に関するものである。
現行の電子製品は性能の多様さ及びパフォーマンスの高さが求められているが、これら電子製品が行う繁雑な演算処理は大きな熱を発生させる。この熱はなかなか発散することがなく、発散するまでに蓄積されることで電子製品の温度を上昇させる原因となる。電子製品は高温になると処理速度の低下やオーバーヒートといった異常を引き起こす。このような状態が繰り返し発生すると、電子製品内の構成部品が破損し負荷に耐えられなくなり、以って電子製品の寿命短縮に繋がってしまう。よって、熱により電子製品が破損する問題を解決するため、高温になる構成部品の周辺にはヒートシンクを設置し、熱の発散効率を上げるのが一般的である。
通常のヒートシンクは複数のフィンの熱伝導性を利用し、熱を発散し熱の蓄積を避ける目的を達成する。ファンを設置し空気を流動させ、空冷による冷却効果により熱を発散させるヒートシンクもある。また、構成部品が瞬時に発する熱に対応するために、ヒートシンク上に熱伝導性に優れた金属片を設置し、熱が蓄積する前に素早く発散させることで、温度の上昇による電子製品の正常な作動への影響を避けることもできる。しかし、例えばネジやプッシュピン等の固定方法で金属片を設置すると、金属片の平坦性を維持することができず、熱伝導面積の減少又は構成部品の損傷等の問題を引き起こす。そこで、上述の現行の技術の欠点を解決し、ヒートシンクが熱の発散効果を存分に発揮できるようにする必要がある。
本考案は、従来の技術が金属片の平坦性を維持できず、熱の発散効果に影響を及ぼすことで、電子部品の損傷を引き起こす問題を解決することを目的とする。
前述の目的を達するため、本考案のヒートシンク構造は、ヒートシンクブロック及び熱伝導金属塊を備える。前記ヒートシンクブロックは基板及び前記基板上に複数設置されるフィンを有する。前記基板は設置部及び設置部に設置される一定区間内を移動するスライドユニットを有する。前記熱伝導金属塊は本体部、前記本体部の片側に設置される組み合わせ部及び前記本体部の前記組み合わせ部の反対側に設置され電子部品と接触する熱発散平面を備える。前記組み合わせ部は前記設置部に設置するのに用いられる。前記組み合わせ部は前記スライドユニットの片側を設置し前記熱発散平面の平坦性を維持する非貫通固定手段及び前記組み合わせ部の平面と前記設置部の平面の間に設置される前記熱伝導金属塊を弾力的に支えるための一以上の弾性ユニットを備える。
本考案の前記非貫通固定手段は、前記スライドユニットの片側をリベット締めするための定位孔である。
本考案の前記ヒートシンクブロックは、前記設置部に設置される孔を有する。前記スライドユニットは前記孔に嵌め込まれるスライドユニット本体、前記スライドユニット本体に設置され、前記基板の片側平面に移動が制限される頭部及び前記スライドユニット本体の前記頭部の反対側に設置され前記定位孔にリベット締めするのに用いるリベット部を有する。
本考案の前記ヒートシンクブロックの孔の片側には前記頭部を設置するための着座部を有する。
本考案の前記定位孔は固定孔及び前記固定孔に設置される内径が前記固定孔より大きい外環孔を有する。前記リベット部は外径が前記外環孔より小さく前記固定孔より大きく前記固定孔と干渉する変形部及び外径が前記固定孔の内径より小さく前記固定孔に嵌め込まれる定位部を有する。
本考案の前記変形部及び前記定位部の間には内側に凹んでいる前記変形部を前記固定孔にリベット締めするための環状溝を有する。
本考案の前記弾性ユニットは前記組み合わせ部に一以上設置される非貫通固定手段、一端が前記非貫通固定手段に設置される一以上の支柱及び前記支柱上に設置される一以上の弾性部品を有する。
本考案の前記設置部は前記支柱に対応する前記支柱の一端を挿入するための一以上の受け孔を有する。
本考案の前記非貫通固定手段及び/又は前記受け孔及び/又は前記設置部は熱伝導材料を有する。
本考案の前記弾性ユニットは前記設置部上に設置される一以上の非貫通固定手段、一端が前記非貫通固定手段に設置される一以上の支柱及び前記支柱に設置される一以上の弾性部品を有する。
本考案の前記組み合わせ部は前記支柱に対応する前記支柱の一端を挿入するための一以上の受け孔を有する。
本考案の前記非貫通固定手段及び/又は前記受け孔及び/又は前記設置部は熱伝導材料を有する。
本考案の前記弾性ユニットは前記熱伝導金属塊の四隅にそれぞれ設置される。
本考案の前記組み合わせ部の平面と前記設置部の平面の間に熱伝導作用を増加させる一以上の金属熱伝導柱が設置される。
本考案の前記熱伝導金属塊の組み合わせ部は前記本体部より小さいため、前記本体部との間に第一段差を形成する。前記基板の設置部の外周には前記設置部から突出する囲繞壁が設置され、前記設置部との間に第二段差を形成する。前記組み合わせ部の第一段差は前記設置部の第二段差と組み合わさることで前記組み合わせ部の位置を制限する。
本考案によれば、従来の技術より以下の点で優れた効果が得られる。
1.本考案は、スライドユニットを熱伝導金属塊にリベット締めしてヒートシンクブロック上に固定することで、熱発散平面の平坦性を維持し、電子部品が損傷する問題を防ぐことができる。
2.本考案はスライドユニット及び弾性ユニットを組み合わせることで、熱発散平面を弾力的に電子部品に接触させ、熱発散平面と電子部品との接触平面を増加させ、公差の問題を防ぐ。
本考案のヒートシンク構造の外観を示す説明図(一)である。 本考案のヒートシンク構造の外観を示す説明図(二)である。 本考案のヒートシンク構造の分解図(一)である。 本考案のヒートシンク構造の分解図(二)である。 本考案のヒートシンク構造の別の実施形態を示す分解図(一)である。 本考案のヒートシンク構造の別の実施形態を示す分解図(二)である。 本考案のスライドユニットをリベット締めする前の局部断面図である。 本考案のスライドユニットをリベット締めした後の局部断面図である。 本考案のヒートシンク構造の俯瞰図である。 本考案のヒートシンク構造を弾力的に調整する前のA−A断面図である。 本考案のヒートシンク構造を弾力的に調整した後のA−A断面図である。
以下、本考案の詳細と技術的内容を図面に基づいて説明する。なお、本考案に係る図面は説明のためのものであり、図面のとおりの比率である必要はなく、図面及び当該比率は本考案の技術的範囲を限定するものではない。
以下、本考案の一実施例を説明する。図1及び図2は本考案のヒートシンク構造の外観を示す説明図である。
本実施例のヒートシンク構造100は、ヒートシンクブロック10及び熱伝導金属塊20を備える。ヒートシンク構造100は高温になりやすい電子部品(図示せず)の周囲に設置し、当該電子部品が動作する際に発生する熱を発散させる。
図3及び図4は本考案のヒートシンク構造の分解図である。
ヒートシンクブロック10は基板11及び複数のフィン12を有する。フィン12は間隔を空けて基板11上に設置され、ヒートシンクブロック10の熱発散面積を増加させる。基板11は設置部13及びスライドユニット14を有する。スライドユニット14は設置部13上に設置され、一定区間内を移動する。
熱伝導金属塊20は本体部21、組み合わせ部22及び熱発散平面23を有する。組み合わせ部22は本体部21の片側に設置され、熱発散平面23は本体部21の組み合わせ部22の反対側に前記電子部品に接触するよう設置される。熱伝導金属塊20が前記電子部品の熱を吸収しヒートシンクブロック10へ熱を伝達することで、ヒートシンク10の複数のフィン12が熱を発散する。組み合わせ部22は設置部13に設置するのに用いられる。組み合わせ部22はスライドユニット14の片側を設置し熱発散平面23の平坦性を維持するための非貫通固定手段を有する。前記非貫通固定手段はロックナット、溶接、リベット締めその他熱伝導金属塊20を貫通せず熱発散平面23の平坦性を維持できるあらゆる方式を選択でき、本考案ではそれを制限しない。前記平坦性とは、熱伝導金属塊20を貫通しないことで熱発散平面23に凹みや出張りといった凹凸構造ができないことを指す。本実施例においては、前記非貫通固定手段はスライドユニット14の片側をリベット締めするための定位孔221である。リベット締めによりスライドユニット14と熱伝導金属塊20の密着度を強め、熱発散効率を上げることができる。
熱伝導金属塊20の組み合わせ部22は本体部21より小さいため、組み合わせ部22は本体部21との間に第一段差を形成する。基板11の設置部13の外周には設置部13から突出する囲繞壁15が設置され、設置部13との間に第二段差を形成する。組み合わせ部22の前記第一段差は設置部13の前記第二段差と組み合わさることで組み合わせ部22の位置を制限する。これにより熱伝導金属塊20がヒートシンクブロック10に対して側方向に移動するのを制限する。
組み合わせ部22の平面と設置部13の平面の間には一以上の弾性ユニット24が設置される。弾性ユニット24は熱伝導金属塊20を弾力的に支持し、且つ熱伝導効果を提供するためのもので、これにより熱伝導金属塊20はヒートシンクブロック10に対し弾力的に調整される。弾性ユニット24は熱伝導金属塊20の四隅にそれぞれ設置され、これにより熱伝導金属塊20をヒートシンクブロック10に対ししっかりと固定したまま移動させることができる。弾性ユニット24の設置位置及び設置数については製造者の必要及び応用上の効果に応じて適宜調整し得るものであり、本考案ではこれを限定しない。
本考案の弾性ユニットの設置構造について以下2つの実施例を例に説明するが、本考案の範囲はこれに限定しない。
本実施例の弾性ユニット24は組み合わせ部22に設置される一以上の非貫通固定手段、一以上の支柱241及び支柱241に設置される一以上の弾性部品242を有する。支柱241は一端が組み合わせ部22上の前記非貫通固定手段に設置される。弾性部品242はコイルばね、板ばねその他復元力をもつ弾性体であればよく、本考案ではそれを制限しない。支柱241の位置を限定し、且つ設置部13と支柱241の接触面積を増加させるため、設置部13に一以上の受け孔131を設置する。受け孔131は支柱241に対応して設置され、支柱241の一端が挿入される。定位孔221、受け孔131又は設置部13は熱伝導材料を有し、前記熱伝導材料を利用することで構造間の隙間を埋め、熱伝導効果を高めることができる。
組み合わせ部22の平面と設置部13の平面の間に一以上の金属熱伝導柱25を設置することで、ヒートシンクブロック10と熱伝導金属塊20の間の熱伝導効果を高めることができる。金属熱伝導柱25と支柱241の差異は、金属熱伝導柱25には弾性部品242を設置しないことのみであるため、金属熱伝導柱25の設置構造についてはこれ以上の説明はしない。
図5及び図6に示す実施例2と実施例1との差異は、弾性ユニット及びヒートシンク構造の位置関係のみであるため、以下では差異のある部分のみ説明を行い、同様の構造を持つ部分については説明しない。
本実施例のヒートシンク構造200は、ヒートシンクブロック10A及び熱伝導金属塊20Aを備える。ヒートシンクブロック10Aの基板11Aは設置部13Aを有する。熱伝導金属塊20Aは組み合わせ部22Aを有する。組み合わせ部22Aは設置部13Aに設置するのに用いられる。組み合わせ部22Aの平面と設置部13Aの平面の間には一以上の弾性ユニット24Aが設置される。弾性ユニット24Aは設置部13A上に設置される一以上の非貫通固定手段、一以上の支柱241A及び支柱241Aに設置される一以上の弾性部品242Aを有する。支柱241Aは一端が設置部13A上の前記非貫通固定手段に設置される。好ましい実施例には、組み合わせ部22Aは一以上の受け孔222Aを有する。受け孔222Aは支柱241Aに対応して設置され、支柱241Aの一端が挿入される。好ましい実施例には、受け孔222A又は設置部13Aは熱伝導材料を有し、前記熱伝導材料を利用することで構造間の隙間を埋め、熱伝導効果を高めることができる。
組み合わせ部22Aの平面と設置部13Aの平面の間に一以上の金属熱伝導柱25Aを設置することで、ヒートシンクブロック10Aと熱伝導金属塊20Aの間の熱伝導効果を高めることができる。金属熱伝導柱25Aと支柱241Aの差異は、金属熱伝導柱25Aには弾性部品242Aを設置しないことのみであるため、金属熱伝導柱Aの設置構造についてはこれ以上の説明はしない。
以下、本考案のスライドユニットの設置構造について説明するが、本実施例は本考案の範囲を限定するものではない。
図7及び図8は本考案のスライドユニットのリベット締め前後の局部断面図である。
図7に示すように、本考案のヒートシンクブロック10は設置部13に設置される孔132を有する。スライドユニット14はスライドユニット本体141、スライドユニット本体141に設置される頭部142及びスライドユニット本体141の頭部142の反対側に設置されるリベット部143を有する。スライドユニット14のスライドユニット本体141は孔132を通り、スライドユニット14は頭部142により基板11の片側平面に位置を制限される。リベット部143が定位孔221にリベット締めされることで、スライドユニット14により熱伝導金属塊20のヒートシンクブロック10に対する移動範囲を制限することができる。スライドユニット本体141の外径W2は孔132の内径D2よりやや小さいため、スライドユニット本体141を穴132に嵌め込むことができる。ヒートシンクブロック10の穴132の片側は着座部1321を有し、頭部142の外径W1は着座部1321の内径D1より小さく穴132の内径D2より大きいため、着座部1321は頭部142を設置することができる。
本考案の定位孔221は固定孔2211及び外環孔2212を有する。外環孔2212は固定孔2211に設置される。外環孔2212の内径D3は固定孔2211の内径D4より大きい。リベット部143は変形部1431及び定位部1432を有する。変形部1431の外径W3は外環孔2212の内径D3より小さく固定孔2211の内径D4より大きいため、これにより固定孔2211と干渉する。定位部1432の外径W4は固定孔2211のD4より小さいため、固定孔2211に嵌め込むことができる。
変形部1431と定位部1432の間には内側に窪んだリベット環状溝1433を有する。リベット環状溝1433の外径W5は定位部1432の外径W4より小さいため、変形部1431を固定孔2211にリベット締めする際に必要な空間を確保することができる。図8に示すように、スライドユニット14を熱伝導金属塊20にリベット締めする際、変形部1431と固定孔2211の間の干渉部分がリベット締めの際にかかる力により斜めに変形し、変形に必要な空間はリベット環状溝1433により確保されているため、スライドユニット14は熱伝導金属塊20に固設される。
以下は前記熱伝導金属塊が前記ヒートシンクブロックに対し移動できる限界値について説明する。図9から図11までは本考案のヒートシンク構造の俯瞰図及び位置の移動前後のA−A断面図である。図10に示す通り、ヒートシンクブロック10の下限限界値はスライドユニット本体141の長さにより決定される。スライドユニット141から定位孔221の深さと穴132の深さを引けばヒートシンクブロック10と熱伝導金属塊20の間の最大間隔H1が求められる。
図11に示す通り、ヒートシンク10の上限限界値は囲繞壁15の第二段差L2の長さにより決定される。設計上、囲繞壁15の第二段差L2が組み合わせ部22の第一段差L1より大きい場合、第二段差L2から第一段差L1を引いた長さがヒートシンクブロック10と熱伝導金属塊20の間の最小間隔H2である。囲繞壁15の第二段差L2が組み合わせ部22の第一段差L1より小さい場合、ヒートシンクブロック10と熱伝導金属塊20の間の距離は0になる。
最大間隔H1と最小間隔H2(又は0)の間の差が熱伝導金属塊20の移動範囲である。この移動範囲はヒートシンク構造の高度の設計をする際に利用することができる。
本考案をセッティングする際の構造及び動作状態について以下に説明する。
セッティングする前、弾性ユニット24は力を受けておらず、熱伝導金属塊20はヒートシンクブロック10に向かって移動していない状態にある。スライドユニット14の頭部142は着座部1321に引っ掛かり、スライドユニット14の着座部1321の反対側はヒートシンクブロック10の設置部13の平面上に飛び出した状態である。このとき、設置部13の平面から組み合わせ部22の平面の間は最大間隔H1を有する。
セッティングする際、弾性ユニット24は力を受け、熱伝導金属塊20はヒートシンクブロック10に向かって移動する。スライドユニット14の頭部142は着座部1321に引っ掛かっておらず、ヒートシンクブロック10の平面から飛び出した状態である。熱伝導金属塊20がヒートシンクブロック10に対して移動する範囲は最大間隔H1と最小間隔H2(又は0)との差より大きくなることはない。
上述のとおり、本考案はスライドユニットをリベット締めすることにより熱伝導金属塊をヒートシンクブロック上に固定することで、熱発散平面の平坦性を維持し、電子部品が損傷する問題を防ぐことができる。また、本考案はスライドユニットおよび弾性ユニットを組み合わせることにより、熱発散平面が弾力的に電子部品に接触し、熱発散平面と電子部品の接触面積を増加させ、公差の問題を減少させることができる。
上述において、本考案の説明の利便性のために最良の実施例を挙げて説明したが、実施例は本考案の請求の範囲を限定するものではなく、本考案に基づく本考案の要旨を逸脱しないあらゆる変更は本考案の請求の範囲に含まれる。
100 ヒートシンク構造
10 ヒートシンクブロック
11 基板
12 フィン
13 設置部
131 受け孔
132 孔
1321 着座部
14 スライドユニット
141 スライドユニット本体
142 頭部
143 リベット部
1431 変形部
1432 定位部
1433 環状溝
15 囲繞壁
20 熱伝導金属塊
21 本体部
22 組み合わせ部
221 定位孔
2211 固定孔
2212 外環孔
23 熱発散平面
24 弾性ユニット
241 支柱
242 弾性部品
25 金属熱伝導柱
200 ヒートシンク構造
10A ヒートシンクブロック
11A 基板
13A 設置部
20A 熱伝導金属塊
22A 組み合わせ部
222A 受け孔
24A 弾性ユニット
241A 支柱
242A 弾性部品
25A 金属熱伝導柱
D1〜D4 内径
W1〜W5 外径
H1 最大間隔
H2 最小間隔
L1 第一段差
L2 第二段差
A−A 断面

Claims (15)

  1. ヒートシンクブロック及び熱伝導金属塊を備えるヒートシンク構造であって、
    前記ヒートシンクブロックは基板及び前記基板上に複数設置されるフィンを有し、前記基板は設置部及び設置部に設置される一定区間内を移動するスライドユニットを有し、
    前記熱伝導金属塊は本体部、前記本体部の片側に設置される組み合わせ部及び前記本体部の前記組み合わせ部の反対側に設置され電子部品と接触する熱発散平面を備え、前記組み合わせ部は前記設置部に設置するのに用いられ、前記組み合わせ部は前記スライドユニットの片側を設置し前記熱発散平面の平坦性を維持する非貫通固定手段及び前記組み合わせ部の平面と前記設置部の平面の間に設置される前記熱伝導金属塊を弾力的に支えるための一以上の弾性ユニットを備えることを特徴とするヒートシンク構造。
  2. 前記非貫通固定手段は、前記スライドユニットの片側をリベット締めするための定位孔であることを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク構造。
  3. 前記ヒートシンクブロックは、前記設置部に設置される孔を有し、前記スライドユニットは前記孔に嵌め込まれるスライドユニット本体、前記スライドユニット本体に設置され前記基板の片側平面に移動が制限される頭部及び前記スライドユニット本体の前記頭部の反対側に設置され前記定位孔にリベット締めするのに用いるリベット部を有することを特徴とする請求項2に記載のヒートシンク構造。
  4. 前記ヒートシンクブロックの孔の片側には前記頭部を設置するための着座部を有することを特徴とする請求項3に記載のヒートシンク構造。
  5. 前記定位孔は固定孔及び前記固定孔に設置される内径が前記固定孔より大きい外環孔を有し、前記リベット部は外径が前記外環孔より小さく前記固定孔より大きく前記固定孔と干渉する変形部及び外径が前記固定孔の内径より小さく前記固定孔に嵌め込まれる定位部を有することを特徴とする請求項3に記載のヒートシンク構造。
  6. 前記変形部及び前記定位部の間には内側に凹んでいる前記変形部を前記固定孔にリベット締めするための環状溝を有することを特徴とする請求項5に記載のヒートシンク構造。
  7. 前記弾性ユニットは前記組み合わせ部に一以上設置される非貫通固定手段、一端が前記非貫通固定手段に設置される一以上の支柱及び前記支柱上に設置される一以上の弾性部品を有することを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク構造。
  8. 前記設置部は、前記支柱に対応する前記支柱の一端を挿入するための一以上の受け孔を有することを特徴とする請求項7に記載のヒートシンク構造。
  9. 前記非貫通固定手段及び/又は前記受け孔及び/又は前記設置部は熱伝導材料を有することを特徴とする請求項8に記載のヒートシンク構造。
  10. 前記弾性ユニットは前記設置部上に設置される一以上の非貫通固定手段、一端が前記非貫通固定手段に設置される一以上の支柱及び前記支柱に設置される一以上の弾性部品を有することを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク構造。
  11. 前記組み合わせ部は前記支柱に対応する前記支柱の一端を挿入するための一以上の受け孔を有することを特徴とする請求項10に記載のヒートシンク構造。
  12. 前記非貫通固定手段及び/又は前記受け孔及び/又は前記設置部は熱伝導材料を有することを特徴とする請求項11に記載のヒートシンク構造。
  13. 前記弾性ユニットは前記熱伝導金属塊の四隅にそれぞれ設置されることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載のヒートシンク構造。
  14. 前記組み合わせ部の平面と前記設置部の平面の間に熱伝導作用を増加させる一以上の金属熱伝導柱が設置されることを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク構造。
  15. 前記熱伝導金属塊の組み合わせ部は前記本体部より小さく、前記本体部との間に第一段差を形成し、前記基板の設置部の外周には前記設置部から突出する囲繞壁が設置され、前記設置部との間に第二段差を形成し、前記組み合わせ部の第一段差は前記設置部の第二段差と組み合わさることで前記組み合わせ部の位置を制限することを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク構造。
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