JP3345855B2 - ヒートシンク - Google Patents
ヒートシンクInfo
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- heat pipe
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- fins
- fin
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種電子・電気機器
に搭載される電子機器やその部品の放熱、冷却に用いら
れるヒートシンク、特に変電所で使用する電力素子（大
型サイリスタ）冷却用に適したヒートシンクの改良に関
するものである。
に搭載される電子機器やその部品の放熱、冷却に用いら
れるヒートシンク、特に変電所で使用する電力素子（大
型サイリスタ）冷却用に適したヒートシンクの改良に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンピューター等に代表される各種電子
・電気機器に搭載されている半導体素子等の小型部品の
冷却、あるいは変電用整流器や車両用電源装置に用いら
れる半導体素子等の大型部品に対する冷却の問題は、近
年、重要課題として注目されてきている。このような冷
却が必要な半導体素子等の冷却方法として、それが搭載
される機器筐体にファンを取り付け、その機器筐体内の
空気を冷却する方法や、その冷却すべき半導体素子等に
冷却体（ヒートシンク）を取り付けて冷却する方法等が
代表的である。
・電気機器に搭載されている半導体素子等の小型部品の
冷却、あるいは変電用整流器や車両用電源装置に用いら
れる半導体素子等の大型部品に対する冷却の問題は、近
年、重要課題として注目されてきている。このような冷
却が必要な半導体素子等の冷却方法として、それが搭載
される機器筐体にファンを取り付け、その機器筐体内の
空気を冷却する方法や、その冷却すべき半導体素子等に
冷却体（ヒートシンク）を取り付けて冷却する方法等が
代表的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】冷却すべき半導体素子
等の部品（以下、被冷却部品と言う）を冷却するヒート
シンクとしては従来各種のものが提案され実用化されて
いる。このようなヒートシンクとして図７に示す構造の
ものが提案され、実用化されている。図７に示すヒート
シンク７１は銅管やアルミ管、鉄管、ステンレス管等の
伝熱管やヒートパイプ（以下総称してヒートパイプとい
う）７２にフィン７３として薄い平板を複数枚、ヒート
パイプ７２に対して直角に取り付けたものである。かか
るヒートシンク７１による被冷却部品７５の冷却は、被
冷却部品７５をヒートパイプ７２の受熱ブロック７４に
接触するように取り付ける。被冷却部品７５からの熱は
ヒートパイプ７２の受熱ブロック７４から放熱側へと移
動し、フィン７３を介して外気へ放熱する。フィン７３
は外気の自然対流で空冷され、被冷却部品７５の熱を放
熱する。この構造のヒートシンク７１はヒートパイプ７
２の周囲に薄板のフィン７３を直接取り付けているので
伝熱面積を大きく取れ、従って、装置を小型化すること
が容易であるという利点がある。
等の部品（以下、被冷却部品と言う）を冷却するヒート
シンクとしては従来各種のものが提案され実用化されて
いる。このようなヒートシンクとして図７に示す構造の
ものが提案され、実用化されている。図７に示すヒート
シンク７１は銅管やアルミ管、鉄管、ステンレス管等の
伝熱管やヒートパイプ（以下総称してヒートパイプとい
う）７２にフィン７３として薄い平板を複数枚、ヒート
パイプ７２に対して直角に取り付けたものである。かか
るヒートシンク７１による被冷却部品７５の冷却は、被
冷却部品７５をヒートパイプ７２の受熱ブロック７４に
接触するように取り付ける。被冷却部品７５からの熱は
ヒートパイプ７２の受熱ブロック７４から放熱側へと移
動し、フィン７３を介して外気へ放熱する。フィン７３
は外気の自然対流で空冷され、被冷却部品７５の熱を放
熱する。この構造のヒートシンク７１はヒートパイプ７
２の周囲に薄板のフィン７３を直接取り付けているので
伝熱面積を大きく取れ、従って、装置を小型化すること
が容易であるという利点がある。
【０００４】しかしながら、上記ヒートシンク７１はヒ
ートパイプ７２に対してフィン７３を略直角に取り付け
ているために、ヒートパイプ７２を鉛直に設置するとフ
ィン７３は水平となる。このため、ヒートパイプ７２か
らの熱でフィン７３の温度が上昇し、フィンの温度上昇
で温められた外気が上方に移動しようとすると上側のフ
ィンに邪魔されてスムーズに移動できず、温められた外
気はフィン表面に沿って水平方向に移動することとな
る。このように、温められた外気と温められていない外
気（フィン周辺の外気）との対流がスムーズに行われ
ず、この現象はフィンの間隔を狭めて配置する程顕著と
なり、ヒートシンク全体の放熱効率を著しく損なう結果
となっている。
ートパイプ７２に対してフィン７３を略直角に取り付け
ているために、ヒートパイプ７２を鉛直に設置するとフ
ィン７３は水平となる。このため、ヒートパイプ７２か
らの熱でフィン７３の温度が上昇し、フィンの温度上昇
で温められた外気が上方に移動しようとすると上側のフ
ィンに邪魔されてスムーズに移動できず、温められた外
気はフィン表面に沿って水平方向に移動することとな
る。このように、温められた外気と温められていない外
気（フィン周辺の外気）との対流がスムーズに行われ
ず、この現象はフィンの間隔を狭めて配置する程顕著と
なり、ヒートシンク全体の放熱効率を著しく損なう結果
となっている。
【０００５】このため、自然対流による空冷をスムーズ
にするためにヒートシンク７１のヒートパイプ７２をほ
ぼ水平に設置し、フィン７３が鉛直に近くなるように配
置して放熱効率を良くする配置方法をとることがある。
しかしながら、ヒートシンク７１のヒートパイプ７２を
水平方向に配置すると横方向に長くなるため、床上面の
設置面積が大きくなり、床の面積占有率が悪くなるとい
う問題点がある。
にするためにヒートシンク７１のヒートパイプ７２をほ
ぼ水平に設置し、フィン７３が鉛直に近くなるように配
置して放熱効率を良くする配置方法をとることがある。
しかしながら、ヒートシンク７１のヒートパイプ７２を
水平方向に配置すると横方向に長くなるため、床上面の
設置面積が大きくなり、床の面積占有率が悪くなるとい
う問題点がある。
【０００６】このような問題点を解決するためにフィン
の形状を種々変えて対処している。その一例が特開平１
１−５４６８０号公報に開示されている。しかしなが
ら、かかるフィン構造は、図８に示すように、フィン８
３として矩形状のフィン材を打ち抜き、フィン８３の表
面積を犠牲にして通風口８６を設けるとともに折り曲げ
加工した構造としている。このため、通風による放熱効
率は向上するものの、表面積の減少による放熱効果の減
少は回避できない状況にある。また、ヒートパイプ８２
とフィン８３との取付部８７に通風口８６を設けた構造
となっているためにフィン全体への熱の伝わりが悪くな
り、また、通風口８６を設けたことによりそれぞれのヒ
ートパイプ８２、８２間を所定距離開けなければなら
ず、床の面積占有率が悪くなるという問題点がある。
の形状を種々変えて対処している。その一例が特開平１
１−５４６８０号公報に開示されている。しかしなが
ら、かかるフィン構造は、図８に示すように、フィン８
３として矩形状のフィン材を打ち抜き、フィン８３の表
面積を犠牲にして通風口８６を設けるとともに折り曲げ
加工した構造としている。このため、通風による放熱効
率は向上するものの、表面積の減少による放熱効果の減
少は回避できない状況にある。また、ヒートパイプ８２
とフィン８３との取付部８７に通風口８６を設けた構造
となっているためにフィン全体への熱の伝わりが悪くな
り、また、通風口８６を設けたことによりそれぞれのヒ
ートパイプ８２、８２間を所定距離開けなければなら
ず、床の面積占有率が悪くなるという問題点がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
のヒートシンクの問題点を解消し、放熱効率に優れ、床
占有面積を取らないヒートシンクを提供するものであ
る。本願の第１の発明は、複数本のヒートパイプと、該
ヒートパイプの放熱部に取り付けた矩形フィン材で形成
されたフィンとからなり、該フィンは、矩形フィン材の
一辺よりに複数本のヒートパイプを装着する複数個の貫
通孔を設けたヒートパイプ装着部と、該ヒートパイプ装
着部に向けてその対抗辺から貫通孔近傍まで切り込みを
入れ、かつ該切り込み先端から左右にヒートパイプ装着
部を越える所定長の切り込みを入れ、該左右の切り込み
端からヒートパイプ装着部に対して所定角度折り曲げた
左右の放熱フィンとで構成されてなることを特徴とする
ヒートシンクである。
のヒートシンクの問題点を解消し、放熱効率に優れ、床
占有面積を取らないヒートシンクを提供するものであ
る。本願の第１の発明は、複数本のヒートパイプと、該
ヒートパイプの放熱部に取り付けた矩形フィン材で形成
されたフィンとからなり、該フィンは、矩形フィン材の
一辺よりに複数本のヒートパイプを装着する複数個の貫
通孔を設けたヒートパイプ装着部と、該ヒートパイプ装
着部に向けてその対抗辺から貫通孔近傍まで切り込みを
入れ、かつ該切り込み先端から左右にヒートパイプ装着
部を越える所定長の切り込みを入れ、該左右の切り込み
端からヒートパイプ装着部に対して所定角度折り曲げた
左右の放熱フィンとで構成されてなることを特徴とする
ヒートシンクである。
【０００８】また、本願の第２の発明は、複数本のヒー
トパイプと、該ヒートパイプの放熱部に取り付けた矩形
フィン材で形成されたフィンとからなり、該フィンは、
矩形フィン材の中央部に複数本のヒートパイプを装着す
る複数個の貫通孔を設けたヒートパイプ装着部と、該ヒ
ートパイプ装着部に向けて対抗辺からそれぞれ貫通孔近
傍まで切り込みを入れるとともに該切り込み先端から左
右にヒートパイプ装着部を越える所定長の切り込みを入
れ、該左右の切り込み端からヒートパイプ装着部に対し
て所定角度折り曲げた左右の放熱フィンとで構成されて
なることを特徴とするヒートシンクである。
トパイプと、該ヒートパイプの放熱部に取り付けた矩形
フィン材で形成されたフィンとからなり、該フィンは、
矩形フィン材の中央部に複数本のヒートパイプを装着す
る複数個の貫通孔を設けたヒートパイプ装着部と、該ヒ
ートパイプ装着部に向けて対抗辺からそれぞれ貫通孔近
傍まで切り込みを入れるとともに該切り込み先端から左
右にヒートパイプ装着部を越える所定長の切り込みを入
れ、該左右の切り込み端からヒートパイプ装着部に対し
て所定角度折り曲げた左右の放熱フィンとで構成されて
なることを特徴とするヒートシンクである。
【０００９】前記ヒートパイプと放熱フィンとの接合
は、前記放熱フィンにバーリング加工等によりヒートパ
イプ貫通孔を設け、かつ、該貫通孔がヒートパイプ装着
部に対して所定角度傾斜したバリ部を設け、該傾斜バリ
部を有するバーリング加工ヒートパイプ貫通孔にヒート
パイプを挿入し、バリ部の角度によりヒートパイプ装着
部をヒートパイプに対して傾斜して取り付けたるように
構成してもよい。
は、前記放熱フィンにバーリング加工等によりヒートパ
イプ貫通孔を設け、かつ、該貫通孔がヒートパイプ装着
部に対して所定角度傾斜したバリ部を設け、該傾斜バリ
部を有するバーリング加工ヒートパイプ貫通孔にヒート
パイプを挿入し、バリ部の角度によりヒートパイプ装着
部をヒートパイプに対して傾斜して取り付けたるように
構成してもよい。
【００１０】本発明は上述したように、ヒートパイプに
取り付ける放熱フィンの角度をヒートパイプに対して傾
斜させて設けたため、放熱フィンに伝わった被冷却部品
からの熱は外気に伝わり、温められた外気は傾斜してい
る放熱フィンに沿って速やかに大気に流出し、フィン周
囲の冷えた空気は放熱フィンに沿ってフィン間に流入で
きるので大気の対流はスムーズとなり、放熱効率は向上
する。また、一枚の矩形フィン材を加工して放熱フィン
をヒートパイプに対して所定角度傾斜して設けるため
に、ヒートシンク自体は高さ方向にはやや高くなるが水
平方向には短くなり、床面の占有面積は減少し、従っ
て、放熱効率の改良と合わせてヒートシンク自体を小型
に設計することが可能となるとともに、本発明ヒートシ
ンクを組み込む電気・電子機器の床占有面積をも小さく
することができるものである。
取り付ける放熱フィンの角度をヒートパイプに対して傾
斜させて設けたため、放熱フィンに伝わった被冷却部品
からの熱は外気に伝わり、温められた外気は傾斜してい
る放熱フィンに沿って速やかに大気に流出し、フィン周
囲の冷えた空気は放熱フィンに沿ってフィン間に流入で
きるので大気の対流はスムーズとなり、放熱効率は向上
する。また、一枚の矩形フィン材を加工して放熱フィン
をヒートパイプに対して所定角度傾斜して設けるため
に、ヒートシンク自体は高さ方向にはやや高くなるが水
平方向には短くなり、床面の占有面積は減少し、従っ
て、放熱効率の改良と合わせてヒートシンク自体を小型
に設計することが可能となるとともに、本発明ヒートシ
ンクを組み込む電気・電子機器の床占有面積をも小さく
することができるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示
すもので、１はヒートシンクで、銅管やアルミ管、鉄
管、ステンレス管等の伝熱管やヒートパイプ等の熱輸送
または熱伝導体（ヒートパイプ）２と複数枚のフィン３
とからなっている。図２はフィン３の一実施形態を示す
もので、該フィン３はアルミニウム、銅等の良熱伝導体
からなる１枚の矩形状のフィン材を同図（イ）に示すよ
うに一方の長辺３１の中央部にヒートパイプ２を装着す
る複数の貫通孔３５を、また、前記長辺３１に対抗する
長辺３２の中央部から貫通孔３５方向に向けて貫通孔３
５近傍まで切り込み３６を、該切り込み３６から左右に
複数の貫通孔３５の両外側貫通孔を越える位置までの切
り込み３７を例えばプレス加工等で設ける。次いで、切
り込み３７の先端部分から図２（ロ）に示すようにフィ
ン材の短辺３３、３４が上または下になるように所定角
度折り曲げ、放熱フィン３８、３９を構成する。なお、
放熱フィン３８、３９の向きは図示するように一方の短
辺３３が上を向き、他方の短辺３４が下を向くように折
り曲げる他に、図示しないが両方の短辺ともに下、ある
いは上を向くようにしてもよく、また、長辺３２からの
切り込み○○は中央から入れることに限定されず、左右
にずらせて入れ、左右の放熱フィン３８、３９をアンバ
ランスとすることも可能であり、使用状態、設置場所等
の制約により適宜設計することができる。
の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示
すもので、１はヒートシンクで、銅管やアルミ管、鉄
管、ステンレス管等の伝熱管やヒートパイプ等の熱輸送
または熱伝導体（ヒートパイプ）２と複数枚のフィン３
とからなっている。図２はフィン３の一実施形態を示す
もので、該フィン３はアルミニウム、銅等の良熱伝導体
からなる１枚の矩形状のフィン材を同図（イ）に示すよ
うに一方の長辺３１の中央部にヒートパイプ２を装着す
る複数の貫通孔３５を、また、前記長辺３１に対抗する
長辺３２の中央部から貫通孔３５方向に向けて貫通孔３
５近傍まで切り込み３６を、該切り込み３６から左右に
複数の貫通孔３５の両外側貫通孔を越える位置までの切
り込み３７を例えばプレス加工等で設ける。次いで、切
り込み３７の先端部分から図２（ロ）に示すようにフィ
ン材の短辺３３、３４が上または下になるように所定角
度折り曲げ、放熱フィン３８、３９を構成する。なお、
放熱フィン３８、３９の向きは図示するように一方の短
辺３３が上を向き、他方の短辺３４が下を向くように折
り曲げる他に、図示しないが両方の短辺ともに下、ある
いは上を向くようにしてもよく、また、長辺３２からの
切り込み○○は中央から入れることに限定されず、左右
にずらせて入れ、左右の放熱フィン３８、３９をアンバ
ランスとすることも可能であり、使用状態、設置場所等
の制約により適宜設計することができる。
【００１２】上述したフィン３は図２（ハ）に示すよう
に放熱フィン３８、３９がヒートパイプ２に対して斜め
に傾斜して取り付けられている。斜めに傾斜させる角度
θは使用目的、使用場所等による熱放散効率を考慮して
設定されるが、１５°〜７０°程度が最適である。フィ
ン３の傾斜角度θが１５°よりも小さいと気流の対流効
果が期待できず、７０°以上になると傾斜がきつくなり
過ぎ、かつ隣り合う放熱フィン同士の間隔が短くなりす
ぎて放熱効率が悪くなるためである。なお、図中３０は
貫通孔３５を設けたヒートパイプ装着部、４は受熱ブロ
ック、５は被冷却部品である。図１に示すようにヒート
パイプ２に装着するフィン３のピッチ（取り付け間隔）
は自然対流（自冷）の時には８〜３０ｍｍ、強制対流に
対しては２〜２０ｍｍとするとよい。
に放熱フィン３８、３９がヒートパイプ２に対して斜め
に傾斜して取り付けられている。斜めに傾斜させる角度
θは使用目的、使用場所等による熱放散効率を考慮して
設定されるが、１５°〜７０°程度が最適である。フィ
ン３の傾斜角度θが１５°よりも小さいと気流の対流効
果が期待できず、７０°以上になると傾斜がきつくなり
過ぎ、かつ隣り合う放熱フィン同士の間隔が短くなりす
ぎて放熱効率が悪くなるためである。なお、図中３０は
貫通孔３５を設けたヒートパイプ装着部、４は受熱ブロ
ック、５は被冷却部品である。図１に示すようにヒート
パイプ２に装着するフィン３のピッチ（取り付け間隔）
は自然対流（自冷）の時には８〜３０ｍｍ、強制対流に
対しては２〜２０ｍｍとするとよい。
【００１３】ヒートパイプ２とフィン３との取り付け
は、ヒートパイプ貫通孔３５をバーリング加工して接合
させ、あるいは接着剤（半田付け等）で取り付け、バー
リング加工と接着剤による接合とを併用することも可能
である。接着剤として半田を使用して接合する場合は、
ヒートパイプが損傷されない温度範囲（例えば１５０°
Ｃ〜２３０°Ｃ）で実施する必要がある。ヒートパイプ
２とフィン３とを良伝熱性の接着剤により接合すること
によりヒートパイプ２とフィン３とは熱的に極めて良好
に接続され、ヒートパイプ２からの熱はフィン３に効率
よく伝わり、ヒートシンクとしての機能が一層良好にな
る。
は、ヒートパイプ貫通孔３５をバーリング加工して接合
させ、あるいは接着剤（半田付け等）で取り付け、バー
リング加工と接着剤による接合とを併用することも可能
である。接着剤として半田を使用して接合する場合は、
ヒートパイプが損傷されない温度範囲（例えば１５０°
Ｃ〜２３０°Ｃ）で実施する必要がある。ヒートパイプ
２とフィン３とを良伝熱性の接着剤により接合すること
によりヒートパイプ２とフィン３とは熱的に極めて良好
に接続され、ヒートパイプ２からの熱はフィン３に効率
よく伝わり、ヒートシンクとしての機能が一層良好にな
る。
【００１４】図３（イ）はフィン材に設ける貫通孔を斜
めバーリング加工により設けたもので、斜めにバーリン
グ加工することにより生じる斜めのバリ部５５によりヒ
ートパイプ２に取り付ける。このように、バーリング加
工により生じるバリ部を斜めのバリ部５５とすることに
より複数枚のフィン３を同図（ロ）に示すようにヒート
パイプ装着部３０が一定の傾斜角度をもって精度良く、
しかも容易にヒートパイプ装着部３０が傾斜した状態で
取り付けられるので、気流の流れがヒートパイプ装着部
３０で阻害されることなく流通し、ヒートシンクとして
の性能がより一層向上する。
めバーリング加工により設けたもので、斜めにバーリン
グ加工することにより生じる斜めのバリ部５５によりヒ
ートパイプ２に取り付ける。このように、バーリング加
工により生じるバリ部を斜めのバリ部５５とすることに
より複数枚のフィン３を同図（ロ）に示すようにヒート
パイプ装着部３０が一定の傾斜角度をもって精度良く、
しかも容易にヒートパイプ装着部３０が傾斜した状態で
取り付けられるので、気流の流れがヒートパイプ装着部
３０で阻害されることなく流通し、ヒートシンクとして
の性能がより一層向上する。
【００１５】図４は本発明フィンの他の実施形態を示す
もので、該フィンは図４（イ）に示すように、１枚の矩
形状のフィン材４２の中央部分にヒートパイプ２を装着
する複数の貫通孔４５を、また、両方の短辺４３、４４
（または長辺４１、４２）の中央部から貫通孔４５方向
に向けて貫通孔４５近傍まで切り込み４６を設けるとと
もに該切り込み４６先端部分から貫通孔４５の両外側貫
通孔を越える位置までの切り込み４７を例えばプレス加
工等で設ける。次いで、切り込み４７の先端部分から図
４（ロ）に示すようにフィン材の長辺４１、４２（また
は短辺４３、４４）が上または下になるように所定角度
折り曲げ、放熱フィン４８、４９を構成する。なお、放
熱フィン４８、４９の向きは図示するように両短辺４
３、４４が上と下とを向く向きに、あるいは図示しない
が両方ともに上を向き、または下を向く方向としてもよ
く、使用状態、設置場所等の制約により適宜設計するこ
とができる。
もので、該フィンは図４（イ）に示すように、１枚の矩
形状のフィン材４２の中央部分にヒートパイプ２を装着
する複数の貫通孔４５を、また、両方の短辺４３、４４
（または長辺４１、４２）の中央部から貫通孔４５方向
に向けて貫通孔４５近傍まで切り込み４６を設けるとと
もに該切り込み４６先端部分から貫通孔４５の両外側貫
通孔を越える位置までの切り込み４７を例えばプレス加
工等で設ける。次いで、切り込み４７の先端部分から図
４（ロ）に示すようにフィン材の長辺４１、４２（また
は短辺４３、４４）が上または下になるように所定角度
折り曲げ、放熱フィン４８、４９を構成する。なお、放
熱フィン４８、４９の向きは図示するように両短辺４
３、４４が上と下とを向く向きに、あるいは図示しない
が両方ともに上を向き、または下を向く方向としてもよ
く、使用状態、設置場所等の制約により適宜設計するこ
とができる。
【００１６】図５は本発明の他の実施形態を示すもの
で、同図（イ）は図２に対応し、同図（ハ）は図４に対
応するもので、それぞれからの違いは貫通孔３５、４５
を二段に構成した点である。このように構成することに
よりヒートシンク１を横長から矩形に近い形状とするこ
とができ、設置場所等を考慮した設計ができる。なお、
上記実施形態は二段に幾何学的に貫通孔を設けたが、貫
通孔３５、４５の位置はこの実施形態に限定されること
なく、自由に設計、配置することができることは勿論で
ある。
で、同図（イ）は図２に対応し、同図（ハ）は図４に対
応するもので、それぞれからの違いは貫通孔３５、４５
を二段に構成した点である。このように構成することに
よりヒートシンク１を横長から矩形に近い形状とするこ
とができ、設置場所等を考慮した設計ができる。なお、
上記実施形態は二段に幾何学的に貫通孔を設けたが、貫
通孔３５、４５の位置はこの実施形態に限定されること
なく、自由に設計、配置することができることは勿論で
ある。
【００１７】図６は本発明ヒートシンクの使用状態を示
すもので、同図（イ）は２つのヒートシンク１、１の間
に被冷却部品５を挟み込んだ実施形態であり、このよう
にすることにより被冷却部品５を効率よく冷却すること
ができる。また、同図（ロ）は長さの違うヒートシンク
１、１で被冷却部品５を冷却する実施形態であり、同図
（ハ）はヒートシンク１の受熱ブロック４の両側に被冷
却部品をそれぞれ接触して取り付け冷却する実施形態で
あり、発熱量によりヒートシンク１の長さ、ヒートパイ
プ２の本数等を適宜組み合わせて使用できる例を示して
いる。
すもので、同図（イ）は２つのヒートシンク１、１の間
に被冷却部品５を挟み込んだ実施形態であり、このよう
にすることにより被冷却部品５を効率よく冷却すること
ができる。また、同図（ロ）は長さの違うヒートシンク
１、１で被冷却部品５を冷却する実施形態であり、同図
（ハ）はヒートシンク１の受熱ブロック４の両側に被冷
却部品をそれぞれ接触して取り付け冷却する実施形態で
あり、発熱量によりヒートシンク１の長さ、ヒートパイ
プ２の本数等を適宜組み合わせて使用できる例を示して
いる。
【００１８】本発明は上述したように、ヒートパイプ２
に１枚のフィン材に切り込みを入れ、折り曲げ加工して
放熱フィンを形成したフィン３を取り付け、かつ、該フ
ィン３はヒートパイプ２を取り付けるヒートパイプ装着
部３０（４０）を除いた部分が全てヒートパイプに対し
て所定角度傾斜した放熱フィンとなっている。このた
め、熱を帯びたヒィン３を冷却して温められ、上昇する
気流に対しては極一部のヒートパイプ装着部３０（４
０）のみが上昇の障害となるが、この障害は放熱フィン
全体面積に対してその割合がそれほど大きくなく、自然
対流に対しても、または強制対流に対してもそれほど障
害とはならず、被冷却部品５からの熱を効率よく放熱す
ることができる。また、ヒートパイプ装着部３０（４
０）が自然対流の障害となるような場合には、図３に示
すようにヒートパイプ装着部３０（４０）も傾斜させて
ヒートパイプに取り付けることにより、この障害は取り
除くことができ、従って、被冷却部品５の冷却を極めて
効率よく実施することができる。従って、装置全体を小
型化することができ、また、フィン３を折り曲げ加工す
ることにより床の面積占有率を改良することができる。
に１枚のフィン材に切り込みを入れ、折り曲げ加工して
放熱フィンを形成したフィン３を取り付け、かつ、該フ
ィン３はヒートパイプ２を取り付けるヒートパイプ装着
部３０（４０）を除いた部分が全てヒートパイプに対し
て所定角度傾斜した放熱フィンとなっている。このた
め、熱を帯びたヒィン３を冷却して温められ、上昇する
気流に対しては極一部のヒートパイプ装着部３０（４
０）のみが上昇の障害となるが、この障害は放熱フィン
全体面積に対してその割合がそれほど大きくなく、自然
対流に対しても、または強制対流に対してもそれほど障
害とはならず、被冷却部品５からの熱を効率よく放熱す
ることができる。また、ヒートパイプ装着部３０（４
０）が自然対流の障害となるような場合には、図３に示
すようにヒートパイプ装着部３０（４０）も傾斜させて
ヒートパイプに取り付けることにより、この障害は取り
除くことができ、従って、被冷却部品５の冷却を極めて
効率よく実施することができる。従って、装置全体を小
型化することができ、また、フィン３を折り曲げ加工す
ることにより床の面積占有率を改良することができる。
【００１９】上述したようにヒートパイプ装着部３０
（４０）をヒートパイプ２に直交するように取り付けて
構成した本発明ヒートパイプは、概ね垂直に配置されて
も、該ヒートパイプ２に取り付けられたフィン３のヒー
トパイプ２との取り付け面（ヒートパイプ装着部３０）
のみがヒートパイプ２と直交する水平面となるのみで、
放熱フィン３８、３９（４８、４９）はヒートパイプ２
とは所定の角度傾斜した面となっているので温められた
上昇気流は妨げられることなく上方へ廃棄され、冷たい
外気を放熱フィンに常に供給できるようになっているの
で冷却効率の優れたヒートシンクを提供することができ
る。また、本発明において、ヒートパイプ貫通孔３５
（４５）を斜めバーリング加工することによりヒートパ
イプ装着部３０（４０）をヒートパイプ２に対して斜め
に装着することができ、ヒートパイプ装着部がヒートパ
イプに対して斜めに装着されることにより温められた上
昇気流はヒートパイプ装着部にも邪魔されずに上昇で
き、冷却効率はさらに上昇する。
（４０）をヒートパイプ２に直交するように取り付けて
構成した本発明ヒートパイプは、概ね垂直に配置されて
も、該ヒートパイプ２に取り付けられたフィン３のヒー
トパイプ２との取り付け面（ヒートパイプ装着部３０）
のみがヒートパイプ２と直交する水平面となるのみで、
放熱フィン３８、３９（４８、４９）はヒートパイプ２
とは所定の角度傾斜した面となっているので温められた
上昇気流は妨げられることなく上方へ廃棄され、冷たい
外気を放熱フィンに常に供給できるようになっているの
で冷却効率の優れたヒートシンクを提供することができ
る。また、本発明において、ヒートパイプ貫通孔３５
（４５）を斜めバーリング加工することによりヒートパ
イプ装着部３０（４０）をヒートパイプ２に対して斜め
に装着することができ、ヒートパイプ装着部がヒートパ
イプに対して斜めに装着されることにより温められた上
昇気流はヒートパイプ装着部にも邪魔されずに上昇で
き、冷却効率はさらに上昇する。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のヒートシ
ンクは放熱効果が優れ、フィン形状を切り込みと折り曲
げという単純な加工で任意に選定できるので機器に合っ
た設計が可能になる。このように設計の自由度が増加す
ることにより機器（設備）全体をコンパクトにでき、床
占有面積も小さくでき、トータルコストを低減すること
ができる。
ンクは放熱効果が優れ、フィン形状を切り込みと折り曲
げという単純な加工で任意に選定できるので機器に合っ
た設計が可能になる。このように設計の自由度が増加す
ることにより機器（設備）全体をコンパクトにでき、床
占有面積も小さくでき、トータルコストを低減すること
ができる。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】（イ）、（ロ）、（ハ）はそれぞれ本発明フィ
ンの一実施形態を示す説明図である。
ンの一実施形態を示す説明図である。
【図３】（イ）、（ロ）はそれぞれ本発明フィンの第２
の実施形態を示す説明図である。
の実施形態を示す説明図である。
【図４】（イ）、（ロ）はそれぞれ本発明フィンの第３
の実施形態を示す説明図である。
の実施形態を示す説明図である。
【図５】（イ）、（ロ）はそれぞれ本発明フィンの第４
の実施形態を示す説明図である。
の実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明ヒートシンクの使用状態を示す説明図で
ある。
ある。
【図７】従来のヒートシンクの一つの例を示す説明図で
ある。
ある。
【図８】従来のヒートシンクの他の例を示す説明図であ
る。
る。
１ ヒートシンク ２ ヒートパイプ ３ フィン ４ 受熱ブロック ５ 被冷却部品 ３０ ヒートパイプ装着部 ３１ 長辺 ３２ 長辺 ３３ 短辺 ３４ 短辺 ３５ 貫通孔 ３６ 切り込み ３７ 切り込み ３８ 放熱フィン ３９ 放熱フィン ４０ ヒートパイプ装着部 ４１ 長辺 ４２ 長辺 ４３ 短辺 ４４ 短辺 ４５ 貫通孔 ４６ 切り込み ４７ 切り込み ４８ 放熱フィン ４９ 放熱フィン ５５ （斜めの）バリ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−283670（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−36055（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F28D 15/02 H01L 23/427 H05K 7/20
Claims (3)
- 【請求項１】 複数本のヒートパイプと、該ヒートパイ
プの放熱部に取り付けた矩形フィン材で形成されたフィ
ンとからなり、該フィンは、矩形フィン材の一辺よりに
複数本のヒートパイプを装着する複数個の貫通孔を設け
たヒートパイプ装着部と、該ヒートパイプ装着部に向け
てその対抗辺から貫通孔近傍まで切り込みを入れ、かつ
該切り込み先端から左右にヒートパイプ装着部を越える
所定長の切り込みを入れ、該左右の切り込み端からヒー
トパイプ装着部に対して所定角度折り曲げた左右の放熱
フィンとで構成されてなることを特徴とするヒートシン
ク。 - 【請求項２】 複数本のヒートパイプと、該ヒートパイ
プの放熱部に取り付けた矩形フィン材で形成されたフィ
ンとからなり、該フィンは、矩形フィン材の中央部に複
数本のヒートパイプを装着する複数個の貫通孔を設けた
ヒートパイプ装着部と、該ヒートパイプ装着部に向けて
対抗辺からそれぞれ貫通孔近傍まで切り込みを入れると
ともに該切り込み先端から左右にヒートパイプ装着部を
越える所定長の切り込みを入れ、該左右の切り込み端か
らヒートパイプ装着部に対して所定角度折り曲げた左右
の放熱フィンとで構成されてなることを特徴とするヒー
トシンク。 - 【請求項３】 前記フィンのヒートパイプ装着部がヒー
トパイプに対して所定角度傾斜して取り付けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のヒートシン
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20100899A JP3345855B2 (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20100899A JP3345855B2 (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | ヒートシンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001028417A JP2001028417A (ja) | 2001-01-30 |
| JP3345855B2 true JP3345855B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=16433975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20100899A Expired - Lifetime JP3345855B2 (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | ヒートシンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3345855B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3680040B2 (ja) | 2002-04-22 | 2005-08-10 | 三菱電機株式会社 | ヒートパイプ |
| CN101556033B (zh) * | 2008-04-11 | 2013-04-24 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 照明装置及其光引擎 |
-
1999
- 1999-07-14 JP JP20100899A patent/JP3345855B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001028417A (ja) | 2001-01-30 |
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