JP5472955B2 - 放熱モジュール - Google Patents

放熱モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP5472955B2
JP5472955B2 JP2013024248A JP2013024248A JP5472955B2 JP 5472955 B2 JP5472955 B2 JP 5472955B2 JP 2013024248 A JP2013024248 A JP 2013024248A JP 2013024248 A JP2013024248 A JP 2013024248A JP 5472955 B2 JP5472955 B2 JP 5472955B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
fluid pipe
base
pipe
heat dissipation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013024248A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013165272A (ja
Inventor
孟平 陳
清 何
Original Assignee
華碩電脳股▲分▼有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 華碩電脳股▲分▼有限公司 filed Critical 華碩電脳股▲分▼有限公司
Publication of JP2013165272A publication Critical patent/JP2013165272A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5472955B2 publication Critical patent/JP5472955B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/467Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Description

本発明は放熱モジュールに関するものであり、特に、空冷式及び水冷式を結合した放熱モジュールに関するものである。
コンピュータの作動効率及び機能に対する要求が日々増大するにつれ、処理速度はますます速くなり、コンピュータのマザーボード上に取り付けられた中央プロセッサや、その他の電子素子を一定時間継続的に使用すると、高周波発振、或は電磁的影響のため過熱現象を生じ、迅速な放熱処理を行わないと、電子素子のダメージを容易に引き起こし、或はその効率に悪影響を生じさせる恐れもある。
従来一般的な放熱方式は、放熱を必要とする発熱源上に放熱器を設置し、発熱源に生成した熱を放熱器の放熱フィン上に伝導し、更に空気の循環とファンとによる冷空気を放熱器の放熱フィン上に吹き付け、その熱を外部に放散させるようになっている。現在、一般的に使われる放熱器は、電子素子と結合するベースと、ベース上に設置する複数の放熱フィンとを備える。ベースは、通常平滑な導熱金属板であり、電子素子の表面と接触させることによって、電子素子より生成した熱エネルギーを直接吸収し、その熱エネルギーを熱伝導で、放熱フィンに伝達して周囲に放散させるようになっている。しかしながら、この場合はシステム内部温度と重量上の制限を受けるだけでなく、高ワット数(例えば、130W以上)の中央プロセッサに応用した時、高回転速度のファンを更に使用する必要があり、そのため、騒音を生じたり、放熱能力が不足する状況を引き起こす虞がある。
また、ポンプ(Pump)を用いて冷水と熱水を循環させて熱交換を行い、熱を放散させる水冷放熱方式が現在でも利用されている。しかしながら、高レベルシステム、或は電子装置において、装置の体積と使用環境を考慮してみると、単に空気を直接吹き付ける場合の放熱効果や、中央プロセッサの作動によって生成した熱を水冷放熱方式を使用して放散させる効果には、依然として限界がある。
本発明は、現在使用されている放熱モジュールの素子の複雑度を簡素化できるだけでなく、更に、限られたスペースの中で空冷及び水冷式の放熱方式の長所を結合することによって、全体の放熱効率を高め、電子装置の作動機能を効果的に維持し、電子装置に応用できる放熱モジュールを提供することを課題とする。
本発明で開示された放熱モジュールは、ベースと、少なくとも一つの熱伝導素子と、少なくとも一つの流体パイプと、放熱フィンセットとを備える。熱伝導素子はベースに設置される。流体パイプは熱伝導素子の隣に設けられる。流体パイプはベースに設置する。放熱フィンセットは熱伝導素子と流体パイプを覆う。放熱フィンセットの少なくとも一部がベースに接続される。放熱フィンセットは複数の放熱フィンを有する。放熱モジュールは、回路基板に設置することを特徴とする。
一実施例において、流体パイプの二つの末端は、それぞれジョイントを有する。
一実施例において、熱伝導素子は、ヒートパイプ、或は熱伝導シートのいずれかを更に備える。
一実施例において、ベースは少なくとも二つの凹部を有し、これら複数の凹部には熱伝導素子と流体パイプがそれぞれ接続かつ収納され、前記複数の凹部は、ベースの同一平面上に設けられる。
一実施例において、放熱モジュールは、流体パイプに連結される流体アセンブリを更に備える。
一実施例において、複数の放熱フィンは、少なくとも二つの凹部をそれぞれ有し、これら複数の凹部には熱伝導素子と流体パイプがそれぞれ接続する。
一実施例において、流体パイプは、x-y-z三次元のそれぞれの軸方向においては一体成形される。
本発明で開示されたもう一つの放熱モジュールは、ベースと、少なくとも一つの熱伝導素子と、放熱フィンセットと、少なくとも一つの流体パイプとを備える。熱伝導素子はベースに設置する。放熱フィンセットは熱伝導素子を覆い、且つ少なくとも一部がベースに接続する。放熱フィンセットは、複数の放熱フィンを有する。放熱フィンは複数の凹部をそれぞれ有する。流体パイプは、放熱フィンの凹部に設けられる。放熱フィンセットの両面は熱伝導素子と流体パイプをそれぞれ覆う。
一実施例において、流体パイプの二つの末端は、それぞれジョイントを有する。
一実施例において、熱伝導素子は、ヒートパイプ、或は熱伝導シートのいずれかを備える。
一実施例において、ベースは少なくとも一つの凹部を有し、凹部には熱伝導素子が接続かつ収納される。
一実施例において、放熱モジュールは、流体パイプに連結される流体アセンブリを更に備える。
一実施例において、放熱フィンセットの凹部は、流体パイプに接続する。
一実施例において、流体パイプは、x-y-z三次元のそれぞれの軸方向においては一体成形される。
本発明は、元来空冷式、或は水冷式のみであった放熱モジュールを組み合わせて、一つの放熱モジュールの限られたスペースの中に、熱伝導素子と流体パイプを同時に適切に配置する方式を採用したことによって、熱の放散速度を大幅に加速することができる。さらに、上記の特殊な配置方式によって、熱エネルギー放散のルートを増加しかつ放熱効率を高めることができる。
本発明の好ましい実施例1に係る放熱モジュールの分解図である。 図1Aに示す放熱モジュールの組立図である。 図1Bに示す放熱モジュールの断面図である。 本発明の好ましい実施例2の放熱モジュールの断面図である。 本発明の好ましい実施例3に係る放熱モジュールを応用した電子装置の一部の外観図である。 本発明の好ましい実施例3に係る放熱モジュールを応用した電子装置の一部の分解図である。 本発明のもう一つの好ましい実施例4に係る放熱モジュールの分解図である。 図4Aに示す放熱モジュールの組立図である。 本発明の更にもう一つの好ましい実施例5に係る放熱モジュールの分解図である。 図5Aに示す放熱モジュールの組立図である。
関連する図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例に係る放熱モジュールを以下に説明し、ここで、同じ部材は同じ符号を付して説明する。
図1Aは本発明の実施例1に係る放熱モジュールの分解図である。図1Bは図1Aに示す放熱モジュールの組み合せ図である。図1Aと図1Bを同時に参照すれば、放熱モジュールAは、ベース1と少なくとも一つの熱伝導素子Tとを備える。本実施例において、熱伝導素子はヒートパイプ2と、少なくとも一つの流体パイプ3と、一つの放熱フィンセット4とを備える。以下は、ヒートパイプ2を熱伝導素子Tの例として、詳しく述べる。本発明の放熱モジュールAはベース1によって、回路基板、或はその他の発熱源(例えば、電子素子)上に設置する。放熱モジュールAの電子装置に合わせた実際の応用は後に詳述し、以下は、まず、上記放熱モジュールAの構造上の特徴と各部素子について説明をする。
図1Aと図1Bに示す如く、ヒートパイプ2と流体パイプ3はベース1の同一面上に隣接して設置する。本実施例において、ベース1はアルミ板であるが、これに限定するものではない。実際応用上において、ベース1はその他の熱伝導率の高い材料とすることができるが、例えば、銅、銀、アルミニウム、或はその合金で作られた熱伝導材料に限定されない。ベース1の下方は通常電子装置の中の発熱源に直接接続し、この発熱源は中央プロセッサ、チップセット、受動素子等の発熱素子である。
ベース1を介して、電子装置中の発熱源によって生成する熱エネルギーを伝導する。また、ベース1にヒートパイプ2と流体パイプ3の収納スペースを設置することができ、ベース1とヒートパイプ2、及び流体パイプ3の接触面積を増加することによって、発熱源で生成した熱を均一に、且つヒートパイプ2と流体パイプ3によって迅速に伝導させ、放熱することができることで、好ましい放熱効果を達成することができる。
ベース1は二つの凹部11を有し、ベース1の二つの凹部11はヒートパイプ2と流体パイプ3をそれぞれ接触且つ収納するのに用いられる。詳しく言えば、ベース1の二つの凹部11はベース1の同じ片側に設置する。一方、ヒートパイプ2と流体パイプ3はベース1の二つの凹部11にそれぞれ設置し、ここの二つの凹部11の設置側は、発熱源と接するもう一つの片側に相対することを指す。ベース1によって、二つの凹部11を形成し、一部を用いて、ヒートパイプ2と流体パイプ3を収納し、ヒートパイプ2と流体パイプ3をベース1にしっかり固定させ、且つヒートパイプ2、及び流体パイプ3とベース1の接触面積を増加させ、ヒートパイプ2とベース1との間、及び流体パイプ3とベース1との間の伝熱機能を高めることができる。
本実施例において、ヒートパイプ2は、細長く、中空で、二つの端部が閉じられた長い金属管であるが、ヒートパイプ2の形状、サイズのいずれもこれに制限されるものではなく、その設置の環境、スペース、熱伝導量と温度によって決定される。ヒートパイプ2の内壁は、ウィック(Wick)を設け、ウィック内は液体で水浸し、このような液体は伝熱管の作動媒体(Working medium)と呼ばれる。
流体パイプ3は同様に中空チューブであり、滑らかな内壁を有する。本実施例において、流体パイプ3は内部に毛細構造を有するチューブであることが好ましく、これにより水冷の放熱効果を効果的に高めることができるが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他、冷却液が流動するチューブも使用することができる。
上記のヒートパイプ2と流体パイプ3は半田付け方式によりベース1に設置し、実際に応用する時、まず、ベース1の凹部11に、スズ半田、スズ、或は半田ペースト等の半田材料を置き、次に、ヒートパイプ2と流体パイプ3をベース1の凹部11内に置き、更に接合させることが好ましいが、これに限定されるものではなく、ヒートパイプと流体パイプをベースに設置するその他の方式も使用することができる。
本実施例において、流体パイプ3の二つの末端はそれぞれジョイント31を有し、ジョイント31は半田付け方式により流体パイプ3の末端に設置することが好ましい、それを介して、実際応用する時に、流体パイプ3をその他の水冷式の放熱方式の部材(例えば、水タンク、ポンプ等)と接続するのに役立つから、水冷式の放熱方式を応用して放熱を行うことができる。前記流体パイプはx-y-zの三次元の各軸方向においては一体成形である。しかし、上記ジョイント31と流体パイプ3の固定方式は限定されるものではなく、その他の実施例において、例えば、嵌め合い、ロッキングの方式を用いて、いずれも流体パイプ3の末端にジョイント31を固定することができる。
放熱フィンセット4はヒートパイプ2と流体パイプ3を覆うように設置される。放熱フィンセット4は複数の放熱フィン41を有する。放熱フィン41は少なくとも二つの凹部411を有し、放熱フィン41の凹部411は、ヒートパイプ2と流体パイプ3をそれぞれ覆い且つそれらと接触する。放熱ベース1上の凹部11の構造と同じであり、放熱フィン41の凹部411は前記と同様にその一部を用いてヒートパイプ2と流体パイプ3を収納することによって、ヒートパイプ2と流体パイプ3を前記複数の放熱フィン41と接触させ、ヒートパイプ2、及び流体パイプ3と放熱フィン41の接触面積を増加させて、ヒートパイプ2と放熱フィン41との間、及び流体パイプ3と放熱フィン41との間の熱伝導機能を高める。放熱フィン41は、例えば、アルミ押出方式、或はアルミダイカスト方式によって製作することが好ましいが、本発明はこれに限定されず、放熱フィンの製造工程はこの発明に属する技術分野において通常知識を有するものが理解できることであるので、ここでは繰り返して述べない。
図1Aと図1Bに示すように、本実施例において、放熱フィンセット4は、放熱フィン41が斜め方向の等間隔に分布する形で形成されるが、放熱フィン41の数、サイズ、及び排列はこれに限定されず、放熱フィン41が、水平、或は垂直に等間隔に分布する方式で放熱フィンセットを形成するようにしてもよく、電子装置の構造に合わせ、その他の放熱素子の配置方式、及び全体の放熱要求に応じて設計することができる。
本実施例において、放熱フィンセット4の少なくとも一部が前記ベース1に接続され、半田付けの方式によって、ヒートパイプ2と流体パイプ3、及びベース1と接合を行うようにすることができる。しかし、その他の実施例において、放熱フィンセット4は嵌め合い、係合、係止、及び接着等の方式によって、ヒートパイプ2と流体パイプ3、及びベース1に設置することができ、本発明は特定の方式に限定されるものではない。
図1Cは、図1Bに示した放熱モジュールの断面図であり、この図1Cを参照すれば、上記の放熱モジュールAに対して発熱源Sを更に取り付け、その熱エネルギーは本発明の放熱モジュールAへの伝導ルートが形成されていることを説明する。本実施例において、ヒートパイプ2と流体パイプ3は接触していない。まず、発熱源Sは発熱部材(例えば、中央プロセッサ)であり、ベース1が比較的に高温の発熱源Sに接触した時、伝熱現象が生成し始め、その熱は高温の発熱源Sからベース1に伝導した後、さらにヒートパイプ2と流体パイプ3にそれぞれ伝達される。
上記の如く、熱エネルギーはルートL1を通ってヒートパイプ2に伝導すると同時に、ルートL2を通っても流体パイプ3に伝導する。また、熱エネルギーはルートL1を通ってヒートパイプ2に伝導した後、さらにルートL3を通って複数の放熱フィン41に伝導し、且つその他の追加の放熱装置(例えば、ファン)によって放散されることで、放熱効果を達成する。更に重要なことは、放熱フィン41に伝導した熱エネルギーは空冷式によって放熱効果を達成することができる以外に、さらにルートL4を通して流体パイプ3に熱伝導が行われ、水冷式の放熱方式によって熱エネルギーを放散することも可能である。
つまり、本発明のヒートパイプ2と流体パイプ3は隣接設置の設計によって、熱エネルギーが通過する媒介を減少することが可能であり、放熱効率を高めることができると同時に、全体の放熱モジュールが熱エネルギーを放散する放熱ルートを増加させる。また、隣接する設置によって、放熱モジュールの体積を効果的に縮小することができ、電子装置はこれに付設される放熱モジュールのスペースを節約することができる。
上記ヒートパイプ2によっての空冷式放熱方式、及び流体パイプ3によっての水冷式放熱方式はいずれもこの発明に属する技術分野において通常知識を有するものが理解できることであるので、ここでは繰り返して述べない。
図2は本発明の好ましい実施例2の放熱モジュールの断面図である。図2に示すように、本実施例において、放熱モジュールA'は上記実施例の放熱モジュールとほぼ同じ構造と特徴を有するが、ベース1'上に設置するヒートパイプ2'は流体パイプ3'と接触するように構成される。発熱源Sからの熱の放熱モジュールA'においての伝導ルートは、上記実施例のルートと同じであるが、この実施例2ではルートL5を更に含む。また、本実施例2について、ヒートパイプ2'は熱伝導素子Tを例として、更に詳しく説明する。
ヒートパイプ2'が流体パイプ3'と接触する設置方式を採用したことによって、熱エネルギーはルートL5を通って、ヒートパイプ2'から流体パイプ3'に直接伝導することができる。そのため、ルートL3とルートL4で示すように、放熱フィンセット4'の複数の放熱フィン41'を経由してから流体パイプ3'に伝導する必要がない。従って、この方式によって、熱エネルギー伝導に必要な媒介を更に減少し、且つ放熱ルートを短縮することができ、全体の放熱効果を高める効果が達成できる。
下記に、本発明の放熱モジュールを実際の電子装置に応用した例を用いて本発明の放熱モジュールの実施方式を説明する。図3Aは、本発明の好ましい実施例3の放熱モジュールを応用した電子装置の一部の外観図であり、図3Bは本発明の実施例3の放熱モジュールを応用した電子装置の一部の分解図である。
図3Aと図3Bを同時に参照すれば、電子装置Eは少なくとも一つの回路基板Iと少なくとも一つの放熱モジュールAを備える。放熱モジュールAと上記実施例の放熱モジュールはほぼ同じ構造と特徴を有するため、ここでは繰り返して述べない。放熱モジュールAは回路基板I上の電子素子dと接触する状態で電子素子d上に設置される。本実施例において、電子装置Eはメインボードであるが、その他の発熱電子素子を有する電子装置であることが好ましく、ただしそれに限定されるものではない。電子素子dは作動時に発熱するから、放熱モジュールAを設けることにより電子素子dの作動時に生成する廃エネルギーを放散することができ、これにより電子素子dを正常の作動温度範囲に維持できる。
本実施例において、放熱モジュールAは流体アセンブリ5を更に備える。流体アセンブリ5はパイプPを介して、流体パイプ3の末端のジョイント31に連結される。流体アセンブリ5は流体容器(例えば、水タンク)及びポンプを備えることが好ましい。流体パイプ3は流体アセンブリ5に連結され、流体アセンブリ5のポンプにより、流体を駆動して流動させることで、流体冷却循環メカニズムを形成する。以上の水冷式の放熱方式は当技術分野において通常知識を有するものが理解できることなので、ここでは繰り返して述べない。
本実施例において、流体パイプ3はジョイント31と流体アセンブリ5を用いて、パイプPによって連結を行う。また、放熱フィンセット4の末端はそれぞれ孔42を有する。ジョイント31と孔42は係合の方式によって、放熱フィンセット4をヒートパイプ2と流体パイプ3の上方にしっかりと設置するから、放熱フィン41とヒートパイプ2、及び流体パイプ3の接触面積を増加させ、更に放熱効果を高めることができる。しかし、上記ジョイント31と孔42の固定方式は限定されるものではなく、その他の実施例において、嵌め合い、ロッキング、更に、簡易取り外しのジョイントを設置する方式を、いずれも流体パイプと放熱フィンの固定方式として用いることができる。
放熱モジュールAは直接に電子素子d上に設置することができ、且つベース1によって、電子素子dと接続する。接続の方式は係合、嵌め合い、或は半田付けの方式を用いることができるが、本発明はこれに限定されない。また、ヒートパイプ2と流体パイプ3のサイズ、数、及び実際な連結関係は、いずれも電子装置の放熱要求と構造に基づいて決定され、特定の形態に限定されるものではない。その他の実施例において、電子装置はその他の放熱素子を更に備えることができる。例えば、ファンを設置することである。
図4Aは本発明のもう一つの好ましい実施例4の放熱モジュールの分解図であり、図4Bは図4Aに示す放熱モジュールの組立図である。図4Aと図4Bを同時に参照すれば、本実施例において、放熱モジュールA1は上記実施例の放熱モジュールAとほぼ同じ構造と特徴を有するが、本実施例において、熱伝導素子は熱伝導シート6を備える。以下は熱伝導シート6を熱伝導素子Tの例として詳しく説明する。熱伝導シート6は流体パイプ3に隣接し、ベース1aに設置される。さらに、本実施例において、放熱フィンセット4aとベース1aは凹部411、11をそれぞれ有し、それによって、流体パイプ3を接触且つ収納する。熱伝導シート6を設置することによって、ベース1aからの熱エネルギーを更に均等に複数の放熱フィン41aに伝導し、放熱効果を高めることができる。
本実施例において、熱伝導シート6は直方体のシート本体であり、材質は熱伝導材であることが好ましいが、本発明はこれに限定されない(例えば、金属、合金等であるが、それらに限定するものでない)。熱伝導シート6を介して放熱の各種要求に対応でき、サイズの調整も柔軟に対応でき、実際応用する時、熱伝導シート6はベース1aと一体構造とでき、これにより、熱エネルギーが通るメディアを減少させ、熱伝導効率を効果的に高めることができる。
図5Aは本発明の更にもう一つの好ましい実施例5の放熱モジュールの分解図であり、図5Bは図5Aに示す放熱モジュールの組立図である。図5Aと図5Bを同時に参照すれば、本実施例において、放熱モジュールA2は上記実施例の放熱モジュールAとほぼ同じ部材を有するが、細部構造が若干異なる。ベース1bは少なくとも一つの凹部11を有し、熱伝導素子Tに接触、且つこれを収納する。本実施例において、熱伝導素子Tはヒートパイプ2であり、ベース1bの凹部11の設置側は、発熱源と接するもう一つの片側に相対する面である。また、本実施例において、放熱フィンセット4bは、同様にヒートパイプ2上にヒートパイプ2を覆うよう設置される。放熱フィンセット4bは、少なくとも二つの凹部411b、412bを有し、これら二つの凹部411bと412bは、放熱フィンセット4bの相対する側に設置される。放熱フィン上の第一辺の凹部411bは放熱フィンセット4b上のヒートパイプ2に臨む側に設置され、ヒートパイプ2の片側に隣接し、放熱フィンセット4bの一部は、第一辺の凹部411bを介してヒートパイプ2を収納する。さらに、放熱フィンセット4bの第二辺の凹部412bの一部は、流体パイプ3を収納し、それを介してヒートパイプ2と流体パイプ3を複数の放熱フィン41bと接触させ、且つヒートパイプ2、及び流体パイプ3と放熱フィン41bの接触面積を増加させ、ヒートパイプ2と放熱フィン41bとの間、及び流体パイプ3と放熱フィン41bとの間の伝熱効果を高めることができる。
本実施例において、上記ベース1bとヒートパイプ2との間、ヒートパイプ2と放熱フィンセット4bとの間、及び放熱フィンセット4bと流体パイプ3との間はいずれも半田付けの方式によって接続することができるが、本発明はこれに限定されず、例えば、粘着材による接着、ねじロックなどのその他の組み合わせ接続方式も使用することができる。
上記をまとめると、本発明の放熱モジュールは空冷式と水冷式の放熱方式を同時に結合することで、電子装置の放熱モジュールとしたものである。即ち、本発明の放熱モジュールは、まず、熱伝導性のベースによって、発熱源(例えば、電子素子)の生成した熱を発熱源と接する側とは反対側に均一に伝導させ、且つヒートパイプと流体パイプの共同設置によって、熱エネルギーをヒートパイプのパスウェイに従って、放熱フィンに伝導することができ、更にその他の放熱装置(例えば、ファン)を併用して、熱エネルギーを放散させる。もう一つの本発明の放熱モジュールは、ベースを介して熱エネルギーを流体パイプに直接伝導し、或はヒートパイプによって熱エネルギーを放熱フィンに伝導した後に流体パイプなどのルートに伝導する。熱エネルギーが上記の方式によって、流体パイプに伝導した後、水冷式の放熱方式を用いて、熱エネルギーを有する流体に対して循環を行うことで、発熱源の熱を発散させる。
上記は例示的なものであって、本発明を限定するためのものではない。本発明の技術的思想および範囲から逸脱することなく行われる等価の修正または変更は、いずれも別紙の特許請求の範囲に含まれる。
本発明は以上の如く構成したため、本発明は、現在使用されている放熱モジュールの素子の複雑度を簡素化することができるだけでなく、更に限られたスペースの中で空冷及び水冷式の放熱方式の長所を結合することによって、全体の放熱効率を高め、電子装置の作動機能を効果的に維持し、電子装置に応用可能な放熱モジュールを提供し得るものである。
1、1'、1a、1b ベース
11、411、411b、412b 凹部
2、2' ヒートパイプ
3、3' 流体パイプ
31 ジョイント
4、4'、4a、4b 放熱フィンセット
41、41'、41a、41b 放熱フィン
42 孔
5 流体アセンブリ
6 熱伝導シート
A、A1、A2 放熱モジュール
d 電子素子
E 電子装置
I 回路基板
L1〜L5 ルート
P パイプ
S 発熱源
T 熱伝導素子

Claims (14)

  1. 回路基板上に設置する放熱モジュールであって、
    ベースと、
    前記ベースに設置する少なくとも一つの熱伝導素子と、
    前記熱伝導素子に隣接し、且つ前記ベースに設置する少なくとも一つの流体パイプと、
    前記熱伝導素子と前記流体パイプを覆う放熱フィンセットとを備え、
    前記放熱フィンセットの少なくとも一部は前記ベースに接続され、前記放熱フィンセットは複数の放熱フィンを有すること、を特徴とする放熱モジュール。
  2. 前記流体パイプの二つの末端は、それぞれジョイントを有することを特徴とする請求項1に記載の放熱モジュール。
  3. 前記熱伝導素子は、ヒートパイプ、或は熱伝導シートのいずれかを備えることを特徴とする請求項1に記載の放熱モジュール。
  4. 前記ベースは、少なくとも二つの凹部を有し、これら複数の凹部には前記熱伝導素子と前記流体パイプがそれぞれ接続かつ収納され、前記複数の凹部は、前記ベースの同一平面上に設けられることを特徴とする請求項1に記載の放熱モジュール。
  5. 前記流体パイプは、当該流体パイプに連結される流体アセンブリを更に備えることを特徴とする請求項1に記載の放熱モジュール。
  6. 前記複数の放熱フィンは、少なくとも二つの凹部をそれぞれ有し、これら複数の凹部には前記熱伝導素子と前記流体パイプがそれぞれ接続されることを特徴とする請求項1に記載の放熱モジュール。
  7. 前記流体パイプは、x−y−z三次元のそれぞれの軸方向においては一体成形されることを特徴とする請求項1に記載の放熱モジュール。
  8. 回路基板上に設置する放熱モジュールであって、
    ベースと、
    前記ベースに設置する少なくとも一つの熱伝導素子と、
    前記熱伝導素子を覆い、且つ少なくとも一部が前記ベースに接続する放熱フィンセットと、
    前記複数の放熱フィンの前記凹部に設置する少なくとも一つの流体パイプとを備え、
    前記放熱フィンセットは、複数の放熱フィンを有し、前記複数の放熱フィンは、それぞれ複数の凹部を有し、前記放熱フィンセットの前記複数の凹部は前記熱伝導素子と前記流体パイプをそれぞれ覆うこと、を特徴とする放熱モジュール。
  9. 前記流体パイプの二つの末端は、それぞれジョイントを有することを特徴とする請求項8に記載の放熱モジュール。
  10. 前記熱伝導素子は、ヒートパイプ、或は熱伝導シートのいずれかを備えることを特徴とする請求項8に記載の放熱モジュール。
  11. 前記ベースは、少なくとも一つの凹部を有し、前記凹部には前記熱伝導素子が接続かつ収納されることを特徴とする請求項8に記載の放熱モジュール。
  12. 前記流体パイプは、当該流体パイプに連結される流体アセンブリを更に備えることを特徴とする請求項8に記載の放熱モジュール。
  13. 前記放熱フィンセットの前記凹部は、前記流体パイプに接触することを特徴とする請求項8に記載の放熱モジュール。
  14. 前記流体パイプは、x−y−z三次元のそれぞれの軸方向においては一体成形されることを特徴とする請求項8に記載の放熱モジュール。
JP2013024248A 2012-02-13 2013-02-12 放熱モジュール Active JP5472955B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261597844P 2012-02-13 2012-02-13
US61/597,844 2012-02-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013165272A JP2013165272A (ja) 2013-08-22
JP5472955B2 true JP5472955B2 (ja) 2014-04-16

Family

ID=47720359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013024248A Active JP5472955B2 (ja) 2012-02-13 2013-02-12 放熱モジュール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130206367A1 (ja)
EP (1) EP2626899A3 (ja)
JP (1) JP5472955B2 (ja)
CN (1) CN103249281A (ja)
TW (1) TW201334679A (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103763889B (zh) * 2014-01-07 2016-04-06 成都科普尔电子散热器有限公司 用于机房的散热装置
US10455729B2 (en) 2014-01-10 2019-10-22 Reno Technologies, Inc. Enclosure cooling system
US10431428B2 (en) 2014-01-10 2019-10-01 Reno Technologies, Inc. System for providing variable capacitance
CN108227870B (zh) * 2016-12-09 2021-04-16 讯凯国际股份有限公司 一种用于计算设备的冷却装置
US9750160B2 (en) * 2016-01-20 2017-08-29 Raytheon Company Multi-level oscillating heat pipe implementation in an electronic circuit card module
KR101796544B1 (ko) 2016-06-02 2017-11-14 (주)티에이치엔 리액터용 방열 장치
CN107223009B (zh) * 2017-07-27 2024-04-09 西安特来电智能充电科技有限公司 一种电源模块及其散热系统
US10746476B2 (en) * 2018-11-30 2020-08-18 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Underwater remote cooling apparatus
US11051428B2 (en) * 2019-10-31 2021-06-29 Hamilton Sunstrand Corporation Oscillating heat pipe integrated thermal management system for power electronics
TWI744043B (zh) * 2020-10-20 2021-10-21 奇鋐科技股份有限公司 散熱裝置
US11564329B2 (en) 2020-11-03 2023-01-24 Asia Vital Components Co., Ltd. Heat dissipation device with multiple heat dissipation zones

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62131492U (ja) * 1986-02-12 1987-08-19
US6189601B1 (en) * 1999-05-05 2001-02-20 Intel Corporation Heat sink with a heat pipe for spreading of heat
US20090218072A1 (en) * 2005-05-06 2009-09-03 Andre Sloth Eriksen Cooling system for a computer system
CN101080158A (zh) * 2006-05-26 2007-11-28 华硕电脑股份有限公司 散热装置
US7600558B2 (en) * 2006-08-22 2009-10-13 Shyh-Ming Chen Cooler
US20080115914A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Foxconn Technology Co., Ltd. Heat dissipation device with heat pipes
US7802616B2 (en) * 2007-06-01 2010-09-28 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. Heat dissipation apparatus with heat pipes
JP2009059801A (ja) * 2007-08-30 2009-03-19 Toshiba Corp 電子機器
US7866376B2 (en) * 2007-10-29 2011-01-11 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. Heat dissipation device with U-shaped and S-shaped heat pipes
US7613001B1 (en) * 2008-05-12 2009-11-03 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. Heat dissipation device with heat pipe
JP2011138974A (ja) * 2009-12-29 2011-07-14 Fujitsu Ltd ヒートシンク
JP5701506B2 (ja) * 2010-01-18 2015-04-15 カルソニックカンセイ株式会社 冷却器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2626899A3 (en) 2017-03-22
US20130206367A1 (en) 2013-08-15
TW201334679A (zh) 2013-08-16
JP2013165272A (ja) 2013-08-22
EP2626899A2 (en) 2013-08-14
CN103249281A (zh) 2013-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5472955B2 (ja) 放熱モジュール
JP2010122887A (ja) サーバ装置
US9318410B2 (en) Cooling assembly using heatspreader
JP2001159931A (ja) コンピュータ
WO2014049805A1 (ja) 冷却システム、及びそれを用いた電気機器
JPWO2006095436A1 (ja) 吸熱部材、冷却装置及び電子機器
JP4720688B2 (ja) 電子制御装置の冷却装置
JP5262473B2 (ja) 電子機器及びそのコンポーネント
JP2004111969A (ja) 角度付きヒートパイプを備えたヒートシンク
JP6276959B2 (ja) 相変化モジュール及びそれを搭載した電子機器装置
JP2010267912A (ja) 冷却装置
JP2006339223A (ja) Cpuの放熱構造
JP5297353B2 (ja) 電子機器装置
JP2010073998A (ja) 電子機器
JP2019003965A (ja) 電子機器
JP2007042906A (ja) ヒートシンク付き回路基板
TWM524499U (zh) 散熱模組
JP2018162968A (ja) ヒートシンク構造
JP2004022786A (ja) ファンユニット
JP3153906U (ja) ヒートパイプを用いた液体冷却放熱装置
CN210143212U (zh) 散热组件
JP4002249B2 (ja) 発熱部品冷却用放熱装置
WO2022270024A1 (ja) 電子機器
JP2011014837A (ja) 電子機器
JP2005093969A (ja) 半導体素子冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5472955

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250