JP4374186B2

JP4374186B2 - Fins and fin assemblies

Info

Publication number: JP4374186B2
Application number: JP2002365166A
Authority: JP
Inventors: 隆吉江; 正孝望月; 耕一益子
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2022-12-17
Also published as: JP2004200289A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚積み重ねられてヒートシンクを形成するためのフィンおよびフィンを複数枚積み重ねたフィン組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＰＵ等の発熱する素子を冷却するための冷却装置には、金属製の薄板から成るフィンを複数枚積み重ねたヒートシンクとしてのフィン組立体が用いられる。フィン組立体はＣＰＵ等の発熱板に取り付けられる。
従来から知られている放熱用のフィンと、それを用いたフィン組立体（ヒートシンク）の構造については、登録実用新案公報第３０７３１８４号に記載されている。
【０００３】
従来から知られているフィン組立体を図１１に示す。
フィン組立体１０を構成するフィン９は、平板状のプレート部８と、プレート部８の縁部を垂直方向に折り曲げるようにして立ち上げた起立部６とが形成されている。また、フィン９を複数枚積み重ねるために起立部６には係合構造５が形成されている。
【０００４】
係合構造５は、起立部６から突出する爪部４と、起立部６の立ち上げ部分が切り欠かれて形成された穴３とから成る。
このような係合構造５を有するフィン９同士が積み重ねられることによって、爪部４が隣り合うフィン９の穴３に係合し、フィン９からフィン組立体１０を組み立てることがきわめて容易に行なえる。また組み立てた後もフィン９同士の係合が解除されにくく、強固な組立体とすることができる。
【０００５】
フィン組立体１０は、各フィン９の起立部６が同一平面となるように形成され、この起立部６が放熱板１２に接触するよう取り付けられる。すなわち、フィン組立体１０が放熱板１２に取り付けられると、プレート部８が放熱板１２に対して垂直になる。
フィン組立体１０による放熱は、隣り合うプレート部８間に生じる隙間１３にエアを流入させることによって行なうようにしている。
【０００６】
従来のフィン組立体１０による放熱の際のエアの流路は、各フィン９の隣り合うプレート部８の間の隙間１３に形成され、プレート部８に平行にエアが流れるような構造になっている。
なお、放熱用のエアは、コンピュータ等の機器の場合、通常は放熱用のファン（送風機）によって発生させられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＰＵ等の発熱する素子の高機能化等に伴い、発熱量も従来と比較して増大している現状において、更に冷却効率を高めるフィン組立体が要求されている。
冷却効率を高めるには、単純にフィン自体を大型化すればいという考えもあるが、ＣＰＵ等を搭載したコンピュータ等の機器は従来よりも小型化される傾向があり、単にフィンを大型化することを採用することはできない。
したがって、ヒートシンクとしてのフィン組立体において、従来と同じ大きさかまたはそれよりも小さい大きさで、冷却効率を上げなくてはならないという課題があった。
【０００８】
本発明者等は、従来の課題を解決すべく検討した結果、フィンのエアの流入に対する開口面積を大きくすれば冷却効率が上がるので、エアの流入方向とプレート部とが平行にならないようにして、エアが十分にプレートに当たるようにすれば、フィン自体の大きさを変更せずに冷却効率を上げることができることに想到した。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、ヒートシンクとしてのフィン組立体の大きさを従来と同じかまたはそれよりも小さくしても、冷却効率を上げることができるフィン組立体、およびこのフィン組立体を構成するフィンを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明にかかるフィンによれば、積み重ねた際に隣り合うフィンに当接するように、周縁部が積み重ね方向に立ち上げられた起立部と、起立部の先端縁から積み重ね方向に突出して形成された複数個の爪部と、該爪部と対応する位置の前記起立部の立ち上げ部分が切欠かれて形成され、隣り合うフィンの各爪部と係合可能な複数個の穴とが形成され、複数枚積み重ねられてヒートシンクを形成するフィンにおいて、前記爪部の形成位置と前記穴の形成位置とが、前記起立部の面上で積み重ね方向に対して横方向にずれて形成されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の作用は以下の通りである。
この構成のフィンを複数枚積み重ねると、爪部の位置と穴の位置とがずれているので、フィンは積み重ねていくと、積み重ね方向にまっすぐにならず、爪部と穴のずれ分だけ積み重ね方向から横へずれる。ただし、爪部と穴の位置のずれは起立部の面上でのことなので各起立部は同一平面に構成される。
すなわち、本発明のフィンを用いてフィン組立体を組み立てると、フィン組立体は、各フィンが積み重ね方向から横方向にずれ、斜角柱状のフィン組立体となる。
【００１２】
本発明にかかるフィン組立体によれば、請求項１記載のフィンが、隣り合うフィン同士で積み重ね方向に対して横方向にずれて複数枚積層されて成る。
また、本発明にかかるフィン組立体によれば、請求項１記載のフィンが複数枚積層されて成り、全体が斜各柱状に形成されている。
このようなフィン組立体を、プレート部において起立部が形成されていない辺の端部を結んだ線が、放熱板においてエアが流入する側の辺と平行になるように起立部を放熱板に取り付ける。そして、隣り合うプレート部の間にエアを流入させようとすると、従来のフィン組立体よりもエアが流入する開口面積が大きくなる。このため、全体を大型化しなくとも冷却効率を上げることができる。
【００１３】
また、複数枚のフィンの各起立部は同一平面上に配置されて成るようにすれば、全体形状が斜角柱状等に形成されていたとしても、起立部を放熱板等の取り付け面とすれば構造上安定してヒートシンクとして用いることができる。
【００１４】
本発明にかかるフィンによれば、積み重ねた際に隣り合うフィンに当接するように、周縁部が積み重ね方向に立ち上げられた起立部と、起立部の先端縁から積み重ね方向に突出して形成された複数個の爪部と、該爪部と対応する位置の前記起立部の立ち上げ部分が切欠かれて形成され、隣り合うフィンの各爪部と係合可能な複数個の穴とが形成され、複数枚積み重ねられてヒートシンクを形成するフィンにおいて、前記穴は、前記爪部が入り込んだときに、起立部の面上で積み重ね方向に対して横方向に爪部がスライド移動可能な大きさに形成されていることを特徴としている。
【００１５】
上記フィンの作用は以下の通りである。
このフィンを積層して構成されたフィン組立体は、各フィンを積み重ね方向に対して横方向にスライドさせることができる。すなわち、このようなフィン組立体は、各フィンをスライドすることで、従来通り積み重ね方向に対してまっすぐに積層されたフィン組立体と同一の形状と、各フィンが横方向にずれて斜角柱状に形成されたフィン組立体と、両方の形状を有することができる。
したがって、フィンのプレス加工による製造工程終了時に、フィンをそのまま積み重ねていくことで、容易にフィン組立体を組み立てることができる。そしてフィン組立体をヒートシンクとして用いる場合には、各フィンを積み重ね方向に対して横方向にずらしていくことで、各フィンが積み重ね方向から横方向にずれて斜角柱状のフィン組立体となる。
つまり、このようなフィン組立体は製造容易であり、且つ冷却効率が高いフィン組立体とすることができる。
【００１６】
本発明にかかるフィン組立体によれば、請求項５記載のフィンが積層されて成り、隣り合うフィン同士が起立部の面上で積み重ね方向に対して横方向にスライド移動可能であることを特徴とする。
また、本発明にかかるフィン組立体によれば、請求項５記載のフィンが積層されて成り、全体の形状が角柱状と斜角柱状と変更可能である。
この構成によれば、積み重ね方向にまっすぐ積み重ねることで容易に製造可能であり、且つヒートシンクとして用いる場合には斜角柱状に変形させて冷却効率を上げることができる。
なお、複数枚のフィンの各起立部は同一平面上に配置されて成るようにすれば、構造上安定してヒートシンクとして用いることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
（フィンの第１実施形態）
まず、図１〜図４に基づいてフィンの第１実施形態について説明する。第１実施形態は、アルミニウムまたは銅等の金属製の薄板にプレス加工を施して形成されたフィンであり、複数枚のフィンを互いに係合させて積み重ねることによってフィン組立体を構成するものである。
ここで、図１はフィンの平面図、図２は図１のフィンをＡ方向から見たところを、図３は図１のＢ−Ｂ断面で示したフィンを積み重ねる説明図を、図４は爪部の拡大図を示す。
【００１８】
フィン３０は、平板状のプレート部３２と、外周端部をプレート部３２に対して垂直方向に折り曲げるようにして立ち上げた起立部３４とから構成される。
起立部３４の高さａは、フィン３０を積み重ねた際の各フィン同士の間隔と同じ高さとなるように形成されている。このため、フィン同士を積み重ねた際に起立部３４が隣り合うフィンに当接し、起立部３４によって隣り合うフィンを支持することができる。また、ヒートシンクを形成した際の強度維持にも役立つ。
【００１９】
起立部３４の先端縁所定位置には、起立部３４からさらに上方に向けて突出する爪部３６が形成されている。
また、少なくとも本実施形態ではプレート部３２を挟んで対向するように２個の爪部３６が形成されている。
【００２０】
爪部３６が形成されている位置の、起立部３４の立ち上がり部分（起立部３４がプレート部３２から折り曲げられている部分）付近には、爪部３６を収納可能な大きさの穴４０が形成されている。
本実施形態における穴４０の大きさは、爪部３６の大きさとほぼ同じ大きさに形成されている。
穴４０は、起立部３４のうちの一部分を切り取ったような形状を呈しており、プレート部３２の端縁３２ａが見えるように形成されている。
【００２１】
起立部３４の爪部３６が形成されている位置と穴４０が形成されている位置とが、フィン３０の積み重ね方向Ｃ（起立部３４が起立している方向：本実施形態ではプレート部３２に対して垂直な方向）に対して同一軸線上にはなく、起立部３４の面上において、長さαだけ横方向Ｄにずれるように設けられている。
言い換えると、爪部３６の起立部３４の面上における横方向Ｄの端部の位置と、穴４０の起立部３４の面上における横方向Ｄの端部の位置とが、それぞれ異なる位置に形成されている。
【００２２】
爪部３６と穴４０との係合について説明する。
起立部３４の先端に形成された爪部３６には、突起２６が形成されている。
突起２６は、穴４０が形成された起立部３４の内壁面３４ａよりも内側に突出するように設けられている。
また、爪部３６には、突起２６が穴４０内に挿入することを容易に行えるようなテーパ面２８が形成されている。すなわち、突起２６は、爪部３６の先端から内方に向かって徐々に突出するように設けられている。
【００２３】
このように、爪部３６の先端から突起２６向かって徐々に内側に突出するようなテーパ面２８が形成されているので、突起２６の穴４０への係合もスムーズに行なうことができる。
つまり、フィン同士を係合させようと、爪部３６を他のフィンの起立部３４へ当接させると、爪部３６の先端から形成されたテーパ面２８が、爪部３６を起立部３４の外壁面へスムーズに導入する。
【００２４】
そして、起立部３４に接する爪部３６がテーパ面２８に沿って徐々に外方に広がって、突起２６の穴４０内への進入を容易にする。次いで突起２６が、穴４０内のプレート部３２の端縁３２ａを乗り越えて収納される。
すると、広がっていた爪部３６が元の状態に戻って、爪部３６と起立部３４とが同一平面に位置するようになる。このように、フィン３０の係合は爪部３６のバネ性によるものであるともいえる。
このようにすると、穴４０から爪部３６を引き抜こうとしても穴４０内のプレート部３２の端縁に突起２６が引っかかるのでフィン同士が係合するのである。
【００２５】
なお、上述してきたようなフィン同士の係合としては、突起２６とテーパ面２８とを形成させるものに限定するものではなく、突起としてはテーパ面が形成されていない単なる突起であってもよい（図示せず）。
この場合でも、突起が穴内のプレート部３２の端縁３２ａを乗り越えて爪部３６が穴４０内に収納され、穴４０から爪部３６を引き抜こうとしても穴４０内のプレート部３２の端縁３２ａに突起が引っかかるのでフィン同士が係合する。
さらに、穴４０の幅を爪部３６の幅よりも若干せまくしておき、爪部３６を穴４０に嵌め込むことで係合させるような場合も考えられる（図示せず）。
【００２６】
また、爪部３６には突起を設けなくとも、爪部３６が内側に傾斜するように設けてもよい（図示せず）。
このようにしても内側に傾斜した爪部３６がプレート部３２の端縁３２ａに当接し、プレート部３２を挟んで対向する爪部３６同士によりプレート部３２の端縁３２ａを把持するので、隣り合うフィン同士が係合することができるのである。
【００２７】
（フィン組立体の第１実施形態）
上述したような第１実施形態のフィンを積み重ねた、フィン組立体の第１実施形態について図５〜図６に基づいて説明する。
図３に、フィン３０を複数枚互いに係合させて積み重ねたフィン組立体４８を示す。
フィン組立体４８においてのフィン３０は、隣合うフィン同士の間を所定間隔ずつあけてそれぞれ平行に積み重ねられる。フィン同士の間隔は起立部３４の高さａと同じ間隔にしているので、起立部３４がフィン同士を支持してフィン同士の間隔が常に一定に保持できる。
【００２８】
フィン３０を積み重ねていくと、積み重ね方向Ｃに対して積み重ねたフィン３０は起立部３４の面上で横方向Ｄにずれていく。なお、積み重ね方向Ｃは、フィン３０のプレート部３２に対して垂直な方向である。すなわち、フィン３０が積み重ね方向Ｃに対してそれぞれ横方向Ｄにずれていくことで、各プレート部３２が同一軸線上になく、全体として傾斜した斜角柱状になる。
【００２９】
フィン組立体４８の横方向Ｄへのずれの大きさはβは、各フィン３０における爪部３６の位置と穴４０の位置のずれαに、積み重ねたフィンの数ｎから１を引いたｎ―１を乗算した大きさとなる。
したがって、爪部３６と穴４０との位置のずれαが小さいほど斜角柱の傾斜は小さいものとなり、爪部３６と穴４０との位置のずれαが大きいほど斜角柱の傾斜は大きくなる。
【００３０】
このような形状のフィン組立体４８をヒートシンクとして用いる場合には、従来のフィン組立体がプレート部３２に対してエアが平行に流通するように配置されるのに対し、起立部３４の横方向Ｄの端部（すなわち、プレート部３２において起立部３４が形成されていない辺の端部）を各フィン毎に結んだ斜辺４８ａがエアの流入方向Ｅに対して直交するように配置される。つまり、フィン組立体４８は、プレート部３２がエアの流入方向Ｅに対して所定の角度θを有して配置される。ここで、角度θは、ｔａｎθ＝α／ａとなるような角度である。
【００３１】
斜角柱状のフィン組立体４８の斜辺４８ａをエアの流入方向Ｅに対して直交する方向に配置することによって、エアの流入方向Ｅに対する開口面積を大きくとることができる。
すなわち、従来のようにプレート部がエアの流入方向Ｅと直交するフィン組立体の長さは、（本来は開口面積を考えるべきであるが、ここでは紙面に垂直方向の長さは従来の物と本実施形態とでは変らないことを前提としており、積み重ね方向の長さだけを考える）起立部３４の高さａにフィンの数をかけたｎａで表せる。
一方、斜角柱状のフィン組立体４８の斜辺４８ａの長さは、（ａ／ｃｏｓθ）ｎで表せる。
（ａ／ｃｏｓθ）ｎ＞ｎａであるので、斜角柱状のフィン組立体４８の方が、エアの流入方向Ｅに直交する長さが大きくなり、開口面積が大きくなる。
したがって、斜角柱状のフィン組立体４８をヒートシンクとして用いると、エアに対する開口面積が大きくなるので、冷却効率を上げることができる。
【００３２】
（フィンの第２実施形態）
次に、フィンの第２実施形態について説明する。
図７が本実施形態のフィンの側面図である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。また、ここでは図示しないが、爪部４６の形状および穴５２への係合の方式等も第１実施形態と同一であるので説明は省略する。
フィン５０に形成された穴５２は、爪部４６の幅ｘよりも幅広に形成されている。ただし、爪部４６の幅方向の一方の端部と、穴５２の幅方向の一方の端部はほぼ同じ位置に形成され、穴５２の他方の端部は、爪部４６の幅方向の他方の端部から、横方向Ｄに距離αだけ離れた位置に形成される。
このようにすればフィン５０をそれぞれ係合させることによって、隣り合う穴５２に係合させた爪部４６が穴５２内で自由にスライド移動可能となる。
【００３３】
（フィン組立体の第２実施形態）
次に第２実施形態のフィンを積み重ねたフィン組立体の第２実施形態について、図８〜図１０に基づいて説明する。
フィン組立体５５は、図７に示したフィン５０を複数枚積み重ねて互いに係合させたものである。このようなフィン組立体５５は、各フィン５０を組立て後に積み重ね方向Ｃに対して横方向Ｄに移動させることによって、全体形状を角柱状から斜角柱状に変形させることができる。
すなわち、フィン５０を積み重ね方向Ｃに対してそれぞれ横方向Ｄにずらしていくことで、各プレート部３２が同一軸線上になく、全体として傾斜した斜角柱状になる。
【００３４】
このようなフィン組立体５５は、図示しない製造装置によって製造することができる。製造装置としては金型装置を用いたプレス加工装置が用いられる。このような製造装置は従来から一般的に知られているものである。
【００３５】
以下、フィン組立体の製造について、簡単に説明する。
プレス加工装置の最終工程には、フィンを積み重ねる工具としてのストッカー（図示せず）が設けられている。
ストッカーはプレス加工によって完成したフィンを積み重ねる工具であり、従来から知られているものである。
具体的には、搬送されてきたフィンを１枚ずつ下方に落とし込み、上方に向けて積み重ねていくような構造となっている。こうしてフィン５０が１枚ずつ製造され、先に製造されたフィン５０と係合しながら積み重ねられていくことによって、フィン５０が複数枚積み重なって成るフィン組立体５５が形成されていく。
【００３６】
なお、上述したようなストッカーとしては、フィン５０が落下中に傾いてしまったりせずに確実に積み重ねていくことができるように、フィン５０の大きさとほぼ同じ大きさの落下スペースに積み重ねていく必要がある。
したがって、人手によらず、製造装置内で自動的にフィン５０を積み重ねる際には、図８に示したように積み重ね方向Ｃに対してまっすぐ（横方向へのずれがないように）積み重ねるようにすることが必要である。
【００３７】
したがって、フィン組立体５５のような構成を採用すれば、積み重ね時には製造装置を用いて自動的にフィン組立体５５を製造することができるので、製造は容易に行なうことができ、且つ製造したフィン組立体５５をヒートシンクとして用いる場合には、フィン５０をずらして斜角柱状にして冷却効率の高いフィン組立体とすることができる。
【００３８】
なお、上述してきたフィンの平面形状は、図１に示したような形状に限定することはなく、他の形状であってもよい。
また斜角柱とは、四角柱が傾斜した形状、五角柱が傾斜した形状等、様々な角柱が傾斜した形状を含むものである。
【００３９】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係るフィンによれば、本発明のフィンを用いてフィン組立体を組み立てると、フィン組立体は、各フィンが積み重ね方向から横方向にずれ、斜角柱状のフィン組立体となる。
【００４１】
請求項２または請求項３記載のフィン組立体によれば、このようなフィン組立体を、起立部を放熱板に取り付け、隣り合うプレート部の間にエアを流入させようとすると、従来のフィン組立体よりもエアが流入する開口面積が大きくなる。このため、全体を大型化しなくとも冷却効率を上げることができる。
【００４２】
また、請求項４記載のフィン組立体によれば、フィンの各起立部は同一平面上に配置されて成るようにすれば、全体形状が斜角柱状等に形成されていたとしても、起立部を放熱板等の取り付け面とすれば構造上安定してヒートシンクとして用いることができる。
【００４３】
本発明にかかる請求項５記載のフィンによれば、このフィンを積層して構成されたフィン組立体は、各フィンを積み重ね方向に対して横方向にスライドさせることができる。すなわち、このようなフィン組立体は、各フィンをスライドすることで、従来通り積み重ね方向に対してまっすぐに積層されたフィン組立体と同一の形状と、各フィンが横方向にずれて斜角柱状に形成されたフィン組立体と、両方の形状を有することができる。
したがって、フィンのプレス加工による製造工程終了時に、フィンをそのまま積み重ねていくことで、容易にフィン組立体を組み立てることができる。そしてフィン組立体をヒートシンクとして用いる場合には、各フィンを積み重ね方向に対して横方向にずらしていくことで、各フィンが積み重ね方向から横方向にずれて斜角柱状のフィン組立体となる。
このように、製造容易で且つ冷却効率が高いフィン組立体とすることができる。
【００４４】
請求項６または請求項７記載のフィン組立体によれば、積み重ね方向にまっすぐ積み重ねることで容易に製造可能であり、且つヒートシンクとして用いる場合には斜角柱状に変形させて冷却効率を上げることができる。
請求項８記載のフィン組立体によれば、複数枚のフィンの各起立部は同一平面上に配置されて成るようにすれば、構造上安定してヒートシンクとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第１実施形態のフィンの平面図である。
【図２】図１に示したフィンをＡ方向からみた側面図である。
【図３】図１に示したフィンを積み重ねていくところを示す説明図である。
【図４】爪部の拡大説明図である。
【図５】第１実施形態のフィン組立体の側面図である。
【図６】図５に示したフィン組立体の開口面積について説明する説明図である。
【図７】本発明にかかる第２実施形態のフィンの側面図である。
【図８】第２実施形態のフィン組立体において角柱状のときの側面図である。
【図９】第２実施形態のフィン組立体において各フィンをスライドさせて斜角柱状になったときの側面図である。
【図１０】図９に示したフィン組立体の開口面積について説明する説明図である。
【図１１】従来のフィン組立体を放熱板に取り付けたところを示す説明図である。
【符号の説明】
２６突起
２８テーパ面
３０，５０フィン
３２プレート部
３２ａ端縁
３４起立部
３４ａ内壁面
３６，４６爪部
４０，５２穴
４８，５５フィン組立体
４８ａ斜辺[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fin assembly in which a plurality of fins are stacked and a plurality of fins are stacked to form a heat sink.
[0002]
[Prior art]
A fin assembly as a heat sink in which a plurality of fins made of metal thin plates are stacked is used for a cooling device for cooling a heat generating element such as a CPU. The fin assembly is attached to a heat generating plate such as a CPU.
Conventionally known heat radiation fins and the structure of a fin assembly (heat sink) using the fins are described in Registered Utility Model Publication No. 3073184.
[0003]
A conventionally known fin assembly is shown in FIG.
The fins 9 constituting the fin assembly 10 are formed with a flat plate portion 8 and upright portions 6 raised so that the edge of the plate portion 8 is bent in the vertical direction. Further, an engaging structure 5 is formed on the standing portion 6 in order to stack a plurality of fins 9.
[0004]
The engagement structure 5 includes a claw portion 4 protruding from the upright portion 6 and a hole 3 formed by cutting out the rising portion of the upright portion 6.
By stacking the fins 9 having such an engagement structure 5, the claw portions 4 engage with the holes 3 of the adjacent fins 9 and the fin assembly 10 can be assembled from the fins 9 very easily. . Further, even after assembly, the fins 9 are not easily released from each other, and a strong assembly can be obtained.
[0005]
The fin assembly 10 is formed so that the upright portions 6 of the fins 9 are in the same plane, and the upright portions 6 are attached so as to contact the heat radiating plate 12. That is, when the fin assembly 10 is attached to the heat sink 12, the plate portion 8 is perpendicular to the heat sink 12.
Heat dissipation by the fin assembly 10 is performed by flowing air into the gap 13 formed between the adjacent plate portions 8.
[0006]
The air flow path when heat is radiated by the conventional fin assembly 10 is formed in the gap 13 between the adjacent plate portions 8 of the fins 9 so that the air flows parallel to the plate portions 8. Yes.
In the case of equipment such as a computer, heat radiation air is usually generated by a heat radiation fan (blower).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
With the increasing functionality of elements that generate heat, such as a CPU, the amount of heat generation is also increasing compared to the prior art, and a fin assembly that further increases cooling efficiency is required.
In order to increase the cooling efficiency, there is an idea that the fin itself should simply be enlarged, but computers such as CPUs tend to be smaller than before, and simply enlarge the fin. Cannot be adopted.
Therefore, in the fin assembly as a heat sink, there has been a problem that the cooling efficiency must be increased by the same size as or smaller than the conventional size.
[0008]
As a result of studying to solve the conventional problems, the present inventors have improved the cooling efficiency by increasing the opening area of the fin against the inflow of air, so that the air inflow direction and the plate portion are not parallel. It was conceived that if the air sufficiently hits the plate, the cooling efficiency could be increased without changing the size of the fin itself.
[0009]
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is to increase the cooling efficiency even if the size of the fin assembly as the heat sink is the same as or smaller than that of the conventional fin assembly. An object of the present invention is to provide a fin assembly and a fin constituting the fin assembly.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the fin according to the present invention, the peripheral portion is raised in the stacking direction so as to come into contact with adjacent fins when stacked, and the protruding portion protrudes in the stacking direction from the leading edge of the standup portion. A plurality of claw portions formed, and a rising portion of the upright portion at a position corresponding to the claw portion is formed by notching, and a plurality of holes engageable with the claw portions of adjacent fins are formed. In the fin that is stacked to form a heat sink, the formation position of the claw portion and the formation position of the hole are formed on the surface of the upright portion so as to be shifted laterally with respect to the stacking direction. It is characterized by that.
[0011]
The operation of the present invention is as follows.
When multiple fins with this configuration are stacked, the position of the claw and the position of the hole are misaligned, so when the fins are stacked, they do not straighten in the stacking direction, but the stacking direction is the same as the shift between the nail and the hole. Shift sideways. However, since the displacement of the position of the claw portion and the hole is on the surface of the standing portion, each standing portion is configured on the same plane.
That is, when a fin assembly is assembled using the fins of the present invention, each fin is shifted laterally from the stacking direction to form a prismatic fin assembly.
[0012]
According to the fin assembly of the present invention, a plurality of the fins according to claim 1 are stacked while being shifted laterally with respect to the stacking direction between adjacent fins.
Further, according to the fin assembly of the present invention, a plurality of the fins according to claim 1 are laminated, and the whole is formed in an oblique column shape.
In such a fin assembly, the rising part is used as a heat sink so that the line connecting the ends of the side where the standing part is not formed in the plate part is parallel to the side on the side where air flows in the heat sink. Install. And if it is going to let air flow in between the adjacent plate parts, the opening area into which air flows will become larger than the conventional fin assembly. For this reason, the cooling efficiency can be increased without increasing the overall size.
[0013]
Further, if the standing parts of the plurality of fins are arranged on the same plane, the standing part can be used as a mounting surface for a heat sink, etc. If it is structurally stable, it can be used as a heat sink.
[0014]
According to the fin according to the present invention, the peripheral portion is formed so as to abut on the adjacent fin when stacked, and the peripheral portion is raised in the stacking direction, and is protruded in the stacking direction from the leading edge of the rising portion. A plurality of claw portions and a raised portion of the upright portion at a position corresponding to the claw portions are formed by notching, and a plurality of holes engageable with each claw portion of the adjacent fin are formed; In the fins that are stacked to form a heat sink, the hole is formed in such a size that the claw can slide and move laterally with respect to the stacking direction on the surface of the standing part when the claw enters. It is characterized by being.
[0015]
The action of the fin is as follows.
The fin assembly configured by stacking the fins can slide the fins in the lateral direction with respect to the stacking direction. That is, such a fin assembly has the same shape as the fin assembly that is laminated straight in the stacking direction as usual by sliding each fin, and each fin is shifted in the lateral direction to form an oblique prism. And a fin assembly formed on both sides.
Therefore, the fin assembly can be easily assembled by stacking the fins as they are at the end of the manufacturing process by pressing the fins. When the fin assembly is used as a heat sink, each fin is shifted laterally with respect to the stacking direction, whereby each fin is shifted laterally from the stacking direction to form an oblique columnar fin assembly.
That is, such a fin assembly is easy to manufacture and can be a fin assembly with high cooling efficiency.
[0016]
According to the fin assembly of the present invention, the fins according to claim 5 are laminated, and adjacent fins are slidable laterally with respect to the stacking direction on the surface of the standing portion. And
Further, according to the fin assembly of the present invention, the fins according to claim 5 are laminated, and the overall shape can be changed between a prismatic shape and an oblique prism shape.
According to this configuration, it can be easily manufactured by stacking straightly in the stacking direction, and when used as a heat sink, it can be deformed into an oblique column shape to increase the cooling efficiency.
In addition, if each standing part of a plurality of fins is arranged on the same plane, it can be stably used as a heat sink in terms of structure.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(Fin first embodiment)
First, a first embodiment of the fin will be described with reference to FIGS. The first embodiment is a fin formed by pressing a thin metal plate such as aluminum or copper, and a fin assembly is formed by stacking a plurality of fins engaged with each other. .
Here, FIG. 1 is a plan view of the fins, FIG. 2 is a view of the fins of FIG. 1 viewed from the direction A, FIG. 3 is an explanatory view of stacking the fins shown in the BB cross section of FIG. The enlarged view of a nail | claw part is shown.
[0018]
The fin 30 includes a flat plate portion 32 and an upright portion 34 raised so that an outer peripheral end portion is bent in a direction perpendicular to the plate portion 32.
The height a of the standing part 34 is formed to be the same height as the interval between the fins when the fins 30 are stacked. For this reason, when the fins are stacked, the upright portion 34 abuts on the adjacent fin, and the adjacent fin can be supported by the upright portion 34. It also helps maintain strength when the heat sink is formed.
[0019]
A claw portion 36 that protrudes further upward from the standing portion 34 is formed at a predetermined position of the leading edge of the standing portion 34.
Further, at least in this embodiment, two claw portions 36 are formed so as to face each other with the plate portion 32 interposed therebetween.
[0020]
A hole 40 having a size capable of accommodating the claw portion 36 is formed near the rising portion of the standing portion 34 (the portion where the standing portion 34 is bent from the plate portion 32) at the position where the claw portion 36 is formed. Has been.
In the present embodiment, the size of the hole 40 is substantially the same as the size of the claw portion 36.
The hole 40 has a shape obtained by cutting a part of the upright portion 34, and is formed so that the edge 32 a of the plate portion 32 can be seen.
[0021]
The position in which the claw portion 36 of the standing portion 34 is formed and the position in which the hole 40 is formed are defined by the stacking direction C of the fins 30 (the direction in which the standing portion 34 stands: in the present embodiment, the plate portion 32). It is provided not to be on the same axis line with respect to the vertical direction) but to be shifted in the lateral direction D by a length α on the surface of the upright portion 34.
In other words, the position of the end portion in the lateral direction D on the surface of the standing portion 34 of the claw portion 36 and the position of the end portion in the lateral direction D on the surface of the standing portion 34 of the hole 40 are formed at different positions. Has been.
[0022]
The engagement between the claw portion 36 and the hole 40 will be described.
A protrusion 26 is formed on the claw portion 36 formed at the tip of the standing portion 34.
The protrusion 26 is provided so as to protrude inward from the inner wall surface 34a of the standing part 34 in which the hole 40 is formed.
Further, the claw portion 36 is formed with a tapered surface 28 so that the protrusion 26 can be easily inserted into the hole 40. In other words, the protrusion 26 is provided so as to gradually protrude inward from the tip of the claw portion 36.
[0023]
Thus, since the tapered surface 28 is formed so as to gradually protrude inward from the tip of the claw portion 36 toward the protrusion 26, the engagement of the protrusion 26 with the hole 40 can be performed smoothly.
That is, when the claw portion 36 is brought into contact with the upright portion 34 of another fin so as to engage the fins, the tapered surface 28 formed from the tip of the claw portion 36 causes the claw portion 36 to be in the upright portion 34. Smooth introduction to the outer wall.
[0024]
And the claw part 36 which touches the standing part 34 spreads outward gradually along the taper surface 28, and the entrance into the hole 40 of the protrusion 26 is made easy. Next, the projection 26 is stored over the edge 32 a of the plate portion 32 in the hole 40.
Then, the nail | claw part 36 which spread has returned to the original state, and the nail | claw part 36 and the standing part 34 come to be located in the same plane. Thus, it can be said that the engagement of the fin 30 is due to the spring property of the claw portion 36.
If it does in this way, even if it is going to pull out the nail | claw part 36 from the hole 40, since the protrusion 26 is caught by the edge of the plate part 32 in the hole 40, fins will engage.
[0025]
Note that the fin-to-fin engagement as described above is not limited to the formation of the protrusion 26 and the tapered surface 28, and the protrusion may be a simple protrusion having no tapered surface. (Not shown).
Even in this case, even if the projections get over the edge 32a of the plate part 32 in the hole and the claw part 36 is accommodated in the hole 40 and the claw part 36 is pulled out from the hole 40, the edge of the plate part 32 in the hole 40 Since the protrusion is caught by 32a, the fins are engaged with each other.
Furthermore, the case where the width of the hole 40 is slightly narrower than the width of the claw portion 36 and the claw portion 36 is engaged by being fitted into the hole 40 (not shown) may be considered.
[0026]
Further, the claw portion 36 may be provided so that the claw portion 36 is inclined inward without providing a protrusion (not shown).
Even in this way, the claw portion 36 inclined inwardly contacts the edge 32a of the plate portion 32, and the edge 32a of the plate portion 32 is gripped by the claw portions 36 facing each other across the plate portion 32. Matching fins can be engaged with each other.
[0027]
(First embodiment of fin assembly)
1st Embodiment of the fin assembly which accumulated the fin of 1st Embodiment as mentioned above is described based on FIGS.
FIG. 3 shows a fin assembly 48 in which a plurality of fins 30 are engaged with each other and stacked.
The fins 30 in the fin assembly 48 are stacked in parallel at predetermined intervals between adjacent fins. Since the interval between the fins is the same as the height a of the upright portion 34, the upright portion 34 supports the fins, and the interval between the fins can always be kept constant.
[0028]
When the fins 30 are stacked, the fins 30 stacked in the stacking direction C are shifted in the lateral direction D on the surface of the standing part 34. Note that the stacking direction C is a direction perpendicular to the plate portion 32 of the fin 30. That is, as the fins 30 are displaced in the lateral direction D with respect to the stacking direction C, the plate portions 32 are not on the same axis, but are inclined diagonally as a whole.
[0029]
The amount of displacement of the fin assembly 48 in the lateral direction D is β, which is obtained by subtracting 1 from the number n of stacked fins to the displacement α of the position of the claw portion 36 and the position of the hole 40 in each fin 30. The size is multiplied by 1.
Therefore, the inclination of the oblique prism becomes smaller as the positional deviation α between the claw part 36 and the hole 40 is smaller, and the inclination of the oblique prism becomes larger as the positional deviation α between the claw part 36 and the hole 40 is larger.
[0030]
When the fin assembly 48 having such a shape is used as a heat sink, the conventional fin assembly is arranged so that air flows in parallel to the plate portion 32, whereas the upright portion 34 has a lateral direction. The hypotenuse 48a that connects the end of D (that is, the end of the side where the upstanding portion 34 is not formed in the plate portion 32) for each fin is arranged so as to be orthogonal to the air inflow direction E. That is, the fin assembly 48 is arranged such that the plate portion 32 has a predetermined angle θ with respect to the air inflow direction E. Here, the angle θ is an angle such that tan θ = α / a.
[0031]
By arranging the hypotenuse 48a of the oblique columnar fin assembly 48 in a direction orthogonal to the air inflow direction E, an opening area with respect to the air inflow direction E can be increased.
That is, the length of the fin assembly in which the plate portion is orthogonal to the air inflow direction E as in the prior art (the original opening area should be considered, but here the length in the direction perpendicular to the paper surface is the conventional length) (Considering only the length in the stacking direction), the height a of the upright portion 34 is multiplied by the number of fins.
On the other hand, the length of the hypotenuse 48a of the oblique columnar fin assembly 48 can be expressed by (a / cos θ) n.
Since (a / cos θ) n> na, the oblique prism-shaped fin assembly 48 is longer in the direction perpendicular to the air inflow direction E, and the opening area is larger.
Therefore, when the oblique pillar-shaped fin assembly 48 is used as a heat sink, the opening area for air is increased, so that the cooling efficiency can be increased.
[0032]
(Second Embodiment of Fin)
Next, a second embodiment of the fin will be described.
FIG. 7 is a side view of the fin of this embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as 1st Embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted. Although not shown here, the shape of the claw portion 46 and the method of engaging with the hole 52 are the same as those in the first embodiment, so that the description thereof is omitted.
The hole 52 formed in the fin 50 is formed wider than the width x of the claw portion 46. However, one end portion in the width direction of the claw portion 46 and one end portion in the width direction of the hole 52 are formed at substantially the same position, and the other end portion of the hole 52 is the other end in the width direction of the claw portion 46. Is formed at a position that is a distance α in the horizontal direction D.
In this way, by engaging the fins 50, the claw portions 46 engaged with the adjacent holes 52 can freely slide within the holes 52.
[0033]
(Second Embodiment of Fin Assembly)
Next, 2nd Embodiment of the fin assembly which piled up the fin of 2nd Embodiment is described based on FIGS.
The fin assembly 55 is obtained by stacking a plurality of fins 50 shown in FIG. Such a fin assembly 55 can change the overall shape from a prismatic shape to a prismatic shape by moving each fin 50 in the lateral direction D with respect to the stacking direction C after assembling.
In other words, by shifting the fins 50 in the lateral direction D with respect to the stacking direction C, the plate portions 32 are not on the same axis, but are formed into inclined columnar shapes as a whole.
[0034]
Such a fin assembly 55 can be manufactured by a manufacturing apparatus (not shown). As a manufacturing apparatus, a press working apparatus using a mold apparatus is used. Such a manufacturing apparatus is generally known conventionally.
[0035]
Hereinafter, the manufacture of the fin assembly will be briefly described.
The final process of the press working apparatus is provided with a stocker (not shown) as a tool for stacking fins.
The stocker is a tool for stacking fins completed by pressing, and is conventionally known.
Specifically, the structure is such that the fins that have been conveyed are dropped one by one and stacked upward. In this manner, the fins 50 are manufactured one by one and stacked while being engaged with the previously manufactured fins 50, thereby forming a fin assembly 55 in which a plurality of fins 50 are stacked.
[0036]
In addition, as a stocker as described above, the fins 50 are stacked in a drop space that is approximately the same size as the fins 50 so that the fins 50 can be reliably stacked without being tilted during the fall. There is a need.
Therefore, when automatically stacking the fins 50 in the manufacturing apparatus without depending on the hand, as shown in FIG. 8, the fins 50 should be stacked straight (so as not to be displaced in the lateral direction) with respect to the stacking direction C. It is necessary to.
[0037]
Therefore, if the configuration like the fin assembly 55 is adopted, the fin assembly 55 can be automatically manufactured by using a manufacturing apparatus at the time of stacking, so that the manufacturing can be easily performed and the manufactured fins are used. When the assembly 55 is used as a heat sink, the fins 50 can be shifted to form an oblique column shape to provide a fin assembly with high cooling efficiency.
[0038]
Note that the planar shape of the fins described above is not limited to the shape shown in FIG. 1 and may be another shape.
In addition, the oblique prism includes shapes in which various prisms are inclined, such as a shape in which a quadrangular prism is inclined and a shape in which a pentagonal prism is inclined.
[0039]
While the present invention has been described in detail with reference to a preferred embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and it goes without saying that many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .
[0040]
【The invention's effect】
According to the fin according to the present invention, when the fin assembly is assembled using the fin of the present invention, each fin is shifted laterally from the stacking direction to form an oblique columnar fin assembly.
[0041]
According to the fin assembly according to claim 2 or 3, when such a fin assembly is attached to the heat radiating plate and the air is caused to flow between the adjacent plate portions, the conventional fin assembly is used. The opening area into which air flows is larger than that of the assembly. For this reason, the cooling efficiency can be increased without increasing the overall size.
[0042]
According to the fin assembly of claim 4, if the standing parts of the fins are arranged on the same plane, even if the overall shape is formed as an oblique column or the like, the standing parts Can be used as a heat sink in a structurally stable manner.
[0043]
According to the fin of the fifth aspect of the present invention, the fin assembly formed by stacking the fins can slide each fin in the lateral direction with respect to the stacking direction. That is, such a fin assembly has the same shape as the fin assembly that is laminated straight in the stacking direction as usual by sliding each fin, and each fin is shifted in the lateral direction to form an oblique prism. And a fin assembly formed on both sides.
Therefore, the fin assembly can be easily assembled by stacking the fins as they are at the end of the manufacturing process by pressing the fins. When the fin assembly is used as a heat sink, each fin is shifted laterally with respect to the stacking direction, whereby each fin is shifted laterally from the stacking direction to form an oblique columnar fin assembly.
Thus, a fin assembly that is easy to manufacture and has high cooling efficiency can be obtained.
[0044]
According to the fin assembly of claim 6 or claim 7, it can be easily manufactured by stacking straightly in the stacking direction, and when used as a heat sink, it can be deformed into a prismatic column to increase the cooling efficiency. it can.
According to the fin assembly of the eighth aspect, if the standing portions of the plurality of fins are arranged on the same plane, the fin assembly can be used as a heat sink with a stable structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a fin according to a first embodiment of the present invention.
2 is a side view of the fin shown in FIG. 1 as viewed from the direction A. FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing a state where the fins shown in FIG. 1 are stacked.
FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a claw portion.
FIG. 5 is a side view of the fin assembly of the first embodiment.
6 is an explanatory view for explaining an opening area of the fin assembly shown in FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is a side view of a fin according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side view of the fin assembly according to the second embodiment when it is prismatic.
FIG. 9 is a side view of the fin assembly according to the second embodiment when each fin is slid into an oblique column shape.
10 is an explanatory view for explaining an opening area of the fin assembly shown in FIG. 9; FIG.
FIG. 11 is an explanatory view showing a conventional fin assembly attached to a heat sink.
[Explanation of symbols]
26 Projection 28 Tapered surface 30, 50 Fin 32 Plate portion 32a End edge 34 Standing portion 34a Inner wall surface 36, 46 Claw portion 40, 52 Hole 48, 55 Fin assembly 48a Oblique side

Claims

An upright portion whose peripheral edge is raised in the stacking direction so as to abut against adjacent fins when stacked;
A plurality of claws formed to protrude in the stacking direction from the leading edge of the standing part;
In the fin that is formed by notching the rising part of the upright part, forming a plurality of holes that can be engaged with each claw part of adjacent fins, and stacking a plurality of sheets to form a heat sink,
The fin, wherein a position where the claw portion is formed and a position where the hole is formed are formed so as to be shifted laterally with respect to the stacking direction on the surface of the upright portion.

2. A fin assembly comprising a plurality of the fins according to claim 1, wherein a plurality of fins adjacent to each other are stacked in a lateral direction with respect to the stacking direction.

A fin assembly comprising a plurality of the fins according to claim 1, wherein the fin is formed in an oblique column shape.

4. The fin assembly according to claim 2, wherein the plurality of standing portions of the fins are arranged on the same plane.

An upright portion whose peripheral edge is raised in the stacking direction so as to abut against adjacent fins when stacked;
A plurality of claws formed to protrude in the stacking direction from the leading edge of the standing part;
In the fin that is formed by notching the rising part of the upright part, forming a plurality of holes that can be engaged with each claw part of adjacent fins, and stacking a plurality of sheets to form a heat sink,
The hole is
A fin having a size such that when the claw portion enters, the claw portion is slidable in a direction transverse to the stacking direction on the surface of the standing portion.

6. A fin assembly comprising the fins according to claim 5 stacked together, wherein adjacent fins are slidable laterally with respect to the stacking direction on the surface of the upright portion.

A fin assembly comprising a plurality of the fins according to claim 5, wherein the entire shape can be changed between a prismatic shape and a prismatic shape.

8. The fin assembly according to claim 6 or 7, wherein the upright portions of the plurality of fins are arranged on the same plane.