JP3952026B2 - 熱放出装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱放出装置に係り、より詳細には、電気部品の放熱に使用される熱放出装置に係る。

コンピュータ産業の進歩と共に、ＣＰＵに配置される電気部品は、益々小型になり、益々熱を発するようになった。電気部品が機能する通常の温度を保つために、大面積の熱放出装置が電気部品に配置され、電気部品の一般的な動作を保ちながら熱を放出している。

図１を参照すれば、従来の熱放出装置は、ヒートシンク１０と、ファン１１と、ファンアダプタ１２とを備えている。ヒートシンク１０は、アルミニウム又は銅材料で形成され、複数のフィン１３が配置される。ヒートシンク１０は、電気部品（図示せず）に配置されて、適当な器具により接続され、電気部品から発生された熱は、ヒートシンク１０へ伝達されて、そこから放出される。

ファン１１は、ヒートシンク１０の側部に接続され、ファンアダプタ１２がヒートシンク１０を包囲している。ファンアダプタ１２は、Ｕ字型であり、入口１４及び出口１５がその後部及び前部に各々形成されている。ファン１１が動作して流れを推進する間に、その流れは、入口１４から入って、フィン１３を通って熱を消散し、そして出口１５から熱を放出する。

しかしながら、出口１４は、入口１５と断面積が同じであり、入口１５を通る流れの量は、出口１４に等しく、熱が出口１４の周りに留まって消散せず、電気部品に悪影響を及ぼす。
従って、このような欠点を克服するような公知技術の改善が要求される。

それ故、本発明の目的は、排出流を強力に増加すると共に乱流を発生するための次第に断面積が減少する部分を有するファンアダプタを備えた熱放出装置であって、熱が出口の周りに留まることがなく、それにより、熱放出装置に配置される電気部品が影響を受けないようにした熱放出装置を提供することである。

本発明の別の目的は、次第に断面積が減少する部分を有するファンアダプタを備えた熱放出装置であって、回路板に配置される電気部品とは異なる別の電気部品を配置するために上記次第に断面積が減少する部分の下にスペースが形成された熱放出装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、放熱面積を増加すると共に放熱作用を改善するために後部から延びた突出部分を有するフィンを備えた熱放出装置を提供することである。

本発明によれば、これらの目的は、発熱電気部品の放熱を行う熱放出装置において、
上記電気部品に配置することのできるベース及び該ベース上に立設され平行に設けられた複数の平板状のフィンを備えるヒートシンクと、
まっすぐに配置された２つの対向側壁、水平に配置されてこれら２つの側壁を結合する上壁、前部に形成された入口、後部から後方に延びる次第に断面積が減少する部分、及び上記入口に対面する位置に設けられ上記次第に断面積が減少する部分の後部に形成された出口を含むファンアダプタであって、上記入口から上記出口の方向に上記フィンの表面が平行となるように該フィンを包囲しているファンアダプタと、
上記ファンアダプタの入口に配置され空気を上記入口から上記フィン間を通し上記出口から放出するファンと、
を一体に組み立てて構成することで達成される。
従って、熱放出装置が配置された電気部品の周りの熱は、次第に断面積が減少する部分を通過する流体の流れによって運び去られる。

本発明を更に理解するために、本発明の実施形態について以下に詳細に説明する。本発明の重要な特徴は、上記で広範囲に要約した。これにより、以下の詳細な説明が良く理解されるであろうし、又、この技術への貢献が明らかとなろう。本発明の要旨を構成する本発明の付加的な特徴も以下に述べる。本発明は、種々の形態で実施できるが、本発明の原理を例示する特定の実施形態について説明する。これは、本発明を何ら限定するものではない。

図２、図３及び図４を参照すれば、本発明の熱放出装置は、ヒートシンク２０、ファンアダプタ３０及びファン４０を備えている。ヒートシンク２０は、アルミニウムや銅のような高伝導性の材料で形成される。ヒートシンク２０は、ベース２１と、このベース２１に１部片で一体的に配置されるか又は取り外し可能に組み立てられるように配置された複数のフィン２２とを備えている。フィン２２の形式は、なんら制約及び限定がない。

熱放出装置は、その前部に形成された入口２２１と、その後部に形成された出口２２２とを有し、フィン２２は、入口２２１と出口２２２との間に配置される。入口２２１は、ファン支持領域２３を設けるためにベース２１の前縁から適切な距離にある。ファン４０は、ファン支持領域２３に配置される。フィン２２の各々は、ベース２１の後縁に整列する後部を有するか、又はその後縁から後方に延びる突出部分２２３を有する。この実施形態によれば、フィン２２の各々は、放熱面積を増加するためにファンアダプタ４０に受け入れられる突出部分２２３を含む。熱放出装置は、肩部２４を設けるためにベース２１の両側縁から各々離れてベース２１に形成された２つの適当な距離を有する。

ファンアダプタ３０は、金属プレートで作られ、まっすぐに配置された２つの対向する側壁３１と、水平に配置されてこれら２つの側壁３１を接続する上壁３２とを有し、Ｕ字型に構成される。ファンアダプタ３０は、その前部に形成された入口３３と、ファン４０に固定するためにこの入口３３の付近で４隅に配置された４つの方向付け穴３４とを有する。

ファンアダプタ３０は、その後部から後方に適当な長さにわたって延びて、次第に断面積が減少される部分３５を形成する。この次第に断面積が減少される部分３５は、上面、下面及び２つの側面をもつ中空の管である。この次第に断面積が減少される部分３５は、傾斜壁３６を底部に有すると共に、その後部に形成された出口３７を有し、該出口３７は、入口３３よりも断面積が小さく、更に、この次第に断面積が減少される部分３５は、傾斜壁３６の下にスペースが形成され、これは、回路板上に配置されたものとは異なる別の電気部品を受け入れるものである。ファンアダプタ３０は、ヒートシンク２０を包囲し、そしてファンアダプタ３０の入口３３及び出口３７は、ヒートシンク２０の入口２２１及び出口２２２に各々対応する。突出部分２２３は、次第に断面積が減少される部分３５に対応し、本発明は、更に、ファンアダプタ３０を貫通して、ファンアダプタ３０をヒートシンク２０に固定する複数のネジ３８を備えている。図３から明らかなように、フィン２２の形状は、ファンアダプタ３０の形状に一致し、フィン２２の出口部分２２２がファンアダプタ３０の出口３７へと延びるのが好ましい。

ファン４０は、ヒートシンク２０のファン支持領域２３に配置される。ファン４０は、ヒートシンク２０の入口２２１とファンアダプタ３０の入口３３を、４隅に固定される４本のスクリュー４１で接続する。
図５及び図６を参照すれば、本発明は、熱放出装置に対して配置された電気部品５０からの熱放出を与える。ベース２１の底面は、電気部品５０の上面に接触し、従って、熱は電気部品５０からヒートシンク２０へ伝達される。

電気部品５０は、回路板６０に配置される。回路板６０には、電気部品５０の周りにシート７０が配置される。本発明は、更に、シート７０の２つの対向側部を固定する２つのバックル器具８０を備え、これら２つのバックル器具８０は、ヒートシンク２０の底部の２つの肩部２４を弾力で押し付けて、電気部品５０の上面にぴったり接触させる。

ファン４０が空気の流れを発生して推進する間に、冷たい空気がファンアダプタ３０の入口３３から入って、最も放熱を与えるヒートシンク２０のフィン２２を通過し、そして高温の空気となってファンアダプタ３０の出口３７から放出される。

次第に断面積が減少する部分３５があるために、ファンアダプタ３０の出口３７は、その断面積が入口３３より小さくて、出口３７の周りに乱流を発生し、従って、強い流れで熱を運び去ることができ、熱がそこに留まって電気部品５０に悪影響を及ぼすことはない。

更に、次第に断面積が減少する部分３５の下に形成されたスペースは、他の電気部品５０を収容するのに使用することができ、その表面上に熱放出装置が取り付けられ、スペースを節約することができる。各フィン２２の突出部分２２３は、放熱面積を効果的に増加し、効率改善が達せられる。

本発明の好適な実施形態を図示して説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに多数の変更や修正がなされ得ることが当業者に明らかであろう。

従来の熱放出装置の分解図である。 本発明の熱放出装置の分解図である。 本発明の熱放出装置の斜視図である。 本発明の熱放出装置の別の角度から見た斜視図である。 本発明の熱放出装置、電気部品、シート及びバックル器具の分解図である。 本発明の熱放出装置、電気部品、シート及びバックル器具の斜視図である。

Claims (5)

1. 発熱電気部品の放熱を行う熱放出装置において、
   上記電気部品に配置することのできるベース及び該ベース上に立設され平行に設けられた複数の平板状のフィンを備えるヒートシンクと、
   まっすぐに配置された２つの対向側壁、水平に配置されてこれら２つの側壁を結合する上壁、前部に形成された入口、後部から後方に延びる次第に断面積が減少する部分、及び上記入口に対面する位置に設けられ上記次第に断面積が減少する部分の後部に形成された出口を含むファンアダプタであって、上記入口から上記出口の方向に上記フィンの表面が平行となるように該フィンを包囲しているファンアダプタと、
   上記ファンアダプタの入口に配置され空気を上記入口から上記フィン間を通し上記出口から放出するファンと、
   を一体に組み立てて構成した熱放出装置。
2. 上記ヒートシンクは、その前部に形成された入口及びその後部に形成された出口を有し、上記フィンは、上記ヒートシンクの入口と出口との間に配置され、そして上記入口は、上記ファンが配置されるファン支持領域を与えるために上記ベースの前縁から適切な距離を有する請求項１に記載の熱放出装置。
3. 上記フィンの各々は、上記ファンアダプタに受け入れられるように上記次第に断面積が減少する部分に対応してその後部から後方に延びる突出部分を有する請求項１に記載の熱放出装置。
4. 上記ヒートシンクは、肩部を形成するように上記ベースの２つの側縁から各々離間されて上記ベースに形成された２つの適切な距離を有し、上記電気部品は、回路板に配置され、該回路板には、上記電気部品を取り巻くシートが配置され、２つのバックル器具が該シートの２つの対向側部を固定し、これら２つのバックル器具は、上記ヒートシンクの底部の上記２つの肩部を各々弾力で押し付けて、電気部品の上面にぴったり接触させる請求項１に記載の熱放出装置。
5. 上記次第に断面積が減少する部分は、傾斜壁を底部に有し、そしてその傾斜壁の下の領域を使用して電気部品を受け入れられるようにスペースが形成された請求項１に記載の熱放出装置。

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