TW201921617A

TW201921617A - 散熱器

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Publication number: TW201921617A
Application number: TW107130532A
Authority: TW
Inventors: 朱光裕; 山本雅章; 曾宏偉; 目黒正大; 渡邉雅人
Original assignee: 日商古河電氣工業股份有限公司
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2019-06-01
Also published as: WO2019044949A1; CN212725282U; TWI704656B; JP2019046904A; US20200049418A1; US10809011B2; JP6395914B1

Abstract

本發明提供一種散熱器，抑制散熱片的表面上形成交界層，在冷卻風的上風側以外的部位也具有優秀的散熱性能。本發明的散熱器包括：基底板；至少一第1散熱片，熱連接到該基底板；以及至少一第2散熱片，與該第1散熱片的側端部鄰接，熱連接到該基底板，其中該第1散熱片的表面不平行該第2散熱片的表面，該基底板表面的垂直方向上，該第2散熱片的至少一者設置於比該第1散熱片的至少一者低的位置。

Description

散熱器

本發明是有關於冷卻發熱體的散熱器，更具體來說，是有關於冷卻搭載於鐵路車輛、航空運輸機、車輛等的移動工具或電子機器上的電子零件的散熱器。

做為習知的散熱器，專利文獻1提出一種散熱裝置具備第1散熱管、第1基底、複數的第1散熱片、第2基底、以及複數的第2散熱片。第1散熱管具有第1端部、第1直線部、彎曲部、第2直線部、第2端部。第1直線部是連接該第1端部的直線狀的管。彎曲部是連接該第1直線部的曲線狀的管。第2直線部是連接該彎曲部且平行於該第1直線部的管。第2端部連接該第2直線部。第1基底連接電路且其電路的相反側的第1面接合到該第1直線部。複數的第1散熱片是垂直於該第1直線部的平板，且與該第2直線部相交，且設置於該第1面上。第2基底具有垂直於該第1基底及該第1直線部的第2面，且接合到該第1散熱管。複數的第2散熱片垂直於該第2面且設置於該第2面上。

專利文獻1的散熱裝置中，設置有具備複數的第1散熱片的第1散熱器、以及具備垂直於第1散熱器設置的複數的第2散熱片的第2散熱器，藉此提昇散熱效率。

然而，專利文獻1的散熱裝置中，平板狀的第1散熱片以既定的間隔並排配置，因此第1散熱片的表面上形成冷卻風流動停滯的交界層，特別是在散熱裝置的第1散熱片表面的下風側的部位，會有散熱特性低落的問題。

又，側面觀看為U字狀的散熱管上會安裝平板狀的散熱片，散熱管設置成使U字相對於冷卻風平行的散熱器的情況下，在位於U字的直線部之間的散熱片的部位之中，其中央部位附近因為遠離散熱管的直線部，因此會有散熱片的散熱效率低落的問題。

專利文獻1：日本特開2011-94888號公報

有鑑於上述的問題，本發明的目的是提供一種散熱器，抑制散熱片的表面上形成交界層，在冷卻風的上風側以外的部位也具有優秀的散熱性能。

本發明的態樣是一種散熱器，包括：基底板；至少一第1散熱片，熱連接到該基底板；以及至少一第2散熱片，與該第1散熱片的側端部鄰接，熱連接到該基底板，其中該第1散熱片的表面不平行該第2散熱片的表面，該基底板表面的垂直方向上，該第2散熱片的至少一者設置於比該第1散熱片的至少一者低的位置。

上述態樣中，第2散熱片的至少一者設置於比第1散熱片的至少一者低的位置，也就是基底板側的位置。又，上述態樣中，第1散熱片的表面與第2散熱片的表面配置成彼此不平行的狀態，也就是說，第2散熱片的表面配置成相對於第1散熱片的表面超過0°到90°以下的角度。因此，從第1散熱片側或者是第2散熱片側供給冷卻風的話，第1散熱片與第2散熱片之間的冷卻風流動產生紊亂。

本發明的態樣是一種散熱器，複數的該第2散熱片沿著該基底板表面排列而形成第2散熱片群，配置在該第2散熱片群的至少中央部的該第2散熱片，會設置於比該第1散熱片的至少一者更低的位置

本發明的態樣是一種散熱器，該第2散熱片在下端部與該基底板連接藉此達成熱連接。

本發明的態樣是一種散熱器，在與該第2散熱片的下端部相反的自由端側，設置遮蔽構件，將該自由端與外部環境隔離。

本發明的態樣是一種散熱器，該第1散熱片透過熱傳導構件熱連接到該基底板。

「熱傳導構件」是指熱傳導性優秀的構件，能夠舉出散熱管、25℃的熱傳導率在100W/（m‧K）以上的金屬（例如鋁、銅等）。

本發明的態樣是一種散熱器，更包括：至少一第3散熱片，與該第2散熱片的側端部鄰接，熱連接到該基底板，其中該第3散熱片的表面不平行於該第2散熱片的表面。

上述態樣中，第2散熱片的表面與第3散熱片的表面以彼此不平行的狀態配置，也就是說，第3散熱片的表面配置成相對於第2散熱片的表面超過0°到90°以下的角度。因此，從第3散熱片側或者是第1散熱片側供給冷卻風的話，第2散熱片與第3散熱片之間的冷卻風流動產生紊亂。

本發明的態樣是一種散熱器，在該基底板表面的垂直方向上，該第2散熱片的至少一者設置於比該第3散熱片的至少一者低的位置。

上述態樣中，第2散熱片的至少一者設置於比第3散熱片的至少一者更靠基底板側的位置。

本發明的態樣是一種散熱器，其中該第3散熱片透過熱傳導構件與該基底板熱連接。

本發明的態樣是一種散熱器，其中該熱傳導構件是散熱管。

本發明的態樣是一種散熱器，其中該散熱管的形狀是側面觀看U字狀、側面觀看L字狀或者是側面觀看ㄈ字狀。

根據本發明的態樣，第2散熱片的至少一者設置於比第1散熱片的至少一者低的位置，因此第2散熱片的熱密度提昇，第2散熱片會發揮優秀的散熱效率。又，第2散熱片的至少一者設置於比第1散熱片的至少一者低的位置，因此減低流通第2散熱片及第2散熱片的下風側的冷卻風的壓力損失。因此，本發明的態樣中，即使是冷卻風的上風側以外的部位也能夠具有優秀的散熱性能。又，根據本發明的態樣，第2散熱片的至少一者會設置於比第1散熱片的至少一者更低的位置，因此能夠使散熱器輕量化。

又，根據本發明的態樣，第1散熱片的表面與第2散熱片的表面以彼此不平行的狀態配置，因此從第1散熱片側或者是第2散熱片側供給冷卻風時，會抑制第1散熱片與第2散熱片之間形成交界層，因此能夠防止散熱片的散熱效率的降低。又，第1散熱片與第2散熱片之間冷卻風的流動產生紊亂，也就是說，產生冷卻風的攪拌，藉此能夠提昇散熱片與冷卻風之間的熱傳達率。

根據本發明的態樣，第2散熱片群中至少配置於中央部的第2散熱片會配置於比第1散熱片的至少一者更低的位置，藉此供給到散熱器的冷卻風能夠更有效率地流通到第2散熱片群的下風側，因此散熱性能更加提昇。

根據本發明的態樣，更加設置遮蔽構件於第2散熱片的自由端側，能夠防止被供給到散熱器的冷卻風從第2散熱片的自由端往外部流出，因此冷卻風能夠更有效率地流通到第2散熱片群，結果散熱性能更加提昇。

根據本發明的態樣，更具有與第2散熱片的側端部側鄰接的第3散熱片，第2散熱片的表面與第3散熱片的表面彼此不平行的狀態下配置，因此從第1散熱片側或第3散熱片側供給冷卻風時，不只第1散熱片與第2散熱片之間，也會抑制第2散熱片與第3散熱片之間形成交界層，因此能夠更加防止散熱片的散熱效率降低。又，不只第1散熱片與第2散熱片之間，第2散熱片與第3散熱片之間的冷卻風流動也會產生紊亂，因此能夠更加提昇散熱片與冷卻風間的熱傳導率。

以下，使用圖式來說明本發明的第1實施型態例的散熱器。

如第1圖、第2圖所示，第1實施型態例的散熱器1具備平板狀的基底板10，背面側熱連接到冷卻對象之發熱體（未圖示）；散熱管14，在基底板10表面側方向立設；第1散熱片11，透過散熱管14熱連接到基底板10；第2散熱片12，透過第1空隙部15與第1散熱片11的側端部鄰接；第3散熱片13，透過第2空隙部16與第2散熱片12的側端部鄰接。

第2散熱片12藉由與基底板10表面側直接連接，藉此與基底板10熱連接。第3散熱片13透過散熱管14與基底板10熱連接。

複數的第1散熱片11形成第1散熱片群17，複數的第2散熱片12形成第2散熱片群18，複數的第3散熱片13形成第3散熱片群17。又，第1散熱片群17、第2散熱片群18及第3散熱片群19彼此直線狀地排列在基底板10上。

散熱器1中，第1散熱片11是平板狀。複數的第1散熱片11分別在略垂直於基底板10表面的方向略等間隔地排列，而且任一個第1散熱片11的表面會略平行於基底板10表面配置，形成一個第1散熱片群17。也就是說，第1散熱片群17在基底板10表面上以既定的高度尺寸設置，第1散熱片群17的散熱片間距形成略等間隔。因此，在各個第1散熱片11之間，一定寬度的第1空間11’相對於基底板10表面略平行地延伸。

散熱器1中，複數（圖式中2個）的散熱管14略平行且並排地立設於基底板11的表面側方向。散熱管14的形狀是側面觀看為U字狀。因此，側面觀看U字狀的散熱管14具有彼此相向的2個直線部，也就是一側的直線部14a與另一側的直線部14b，又一側的直線部14a與另一側的直線部14b之間具有底部14c。

側面觀看U字狀的散熱管14的底部14c直接與基底板10連接，藉此側面觀看U字狀的散熱管14與基底板10熱連接。散熱管1中，形成於基底板10的背面側的凹溝（未圖示）會嵌合側面觀看U字狀的散熱管14的底部14c，藉此側面觀看U字狀的散熱管14與基底板10熱連接。

又，第1散熱片11安裝到側面觀看U字狀的散熱管14的一側的直線部14a。第1散熱片11直接連接到側面觀看U字狀的散熱管14的一側的直線部14a，藉此第1散熱片11與側面U字狀的散熱管14熱連接，甚至是第1散熱片11透過側面觀看U字狀的散熱管14與基底板10熱連接。因此，第1散熱片群17會配置在散熱器1的一側的端部側。

基底板10的表面側之中，側面觀看U字狀的散熱管14的底部14c安裝的領域，也就是，散熱器1的中央部，配置有第2散熱片12。第2散熱片12是平板狀，其下端部安裝於基底板10表面側。第2散熱片的下端部直接與基底板10連接，藉此第2散熱片與基底板10熱連接。第2散熱片12的相反於該下端部的端部，也就是前端部，是自由端。

第2散熱片12對基底板10表面側的安裝方法並沒有特別限定，例如可舉出將第2散熱片12的下端部以焊接等接合到基底板10的表面側的方法、將第2散熱片12的下端部嵌合到形成於基底板10的表面側的凹溝的方法等。

散熱器1中，複數的第2散熱片12分別沿著基底板10表面的方向略等間隔地排列，而且任一個第2散熱片12的表面會略垂直於基底板10表面配置，形成一個第2散熱片群18。又，任一個第2散熱片12都配置成略平行於第1散熱片群17、第2散熱片群18、第3散熱片群19的排列方向。第2散熱片群18的散熱片間距形成略等間隔。因此，在各個第2散熱片12之間，一定寬度的第2空間12’相對於基底板10表面略垂直地延伸。

側面觀看U字狀的散熱管14的底部14c所安裝的領域，配置有第2散熱片12，因此第2散熱片群18會配置到散熱器1的中央部。又，第2散熱片12會配置成形成於第2散熱片12之間的第2空間12’與形成於第1散熱片11之間的的第1空間11’相向。第1散熱片11之第2散熱片群18側的側端部以及第2散熱片12的第1散熱片群17側的側端部會透過第1空隙部15相向。

第2散熱片12的下端部直接與基底板10的表面側接觸，藉此在散熱體熱連接到基底板10中央部的背面側的情況下，第2散熱片12的基底板10側，也就是第2散熱片12的底部側，會將熱傳達到基底板10的相反側，也就是第2散熱片12的自由端側，因此，第2散熱片12會發揮希望的散熱效果。

又，如第1、2圖所示，第2散熱片12從基底板10表面算起的高度比第1散熱片群17從基底板10表面算起的高度低。也就是說，第2散熱片12的自由端位於比第1散熱片群17的從基底板10表面算起高度更低的位置。因此，第2散熱片12的自由端位於比構成第1散熱片群17的複數第1散熱片11當中至少位於最上部的第1散熱片11更靠基底板10側。另外，所謂「第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度」是指基底板10表面與位於第1散熱片群17的最上部的第1散熱片11之間的尺寸。又，所謂「第2散熱片12的從基底板10表面算起的高度」是指基底板10表面與第2散熱片12的自由端之間的尺寸。

複數的第2散熱片12當中，至少一者比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度低即可，比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度低的第2散熱片12的片數並沒有特別限定，但在散熱器1當中，複數的第2散熱片12任一者都比第1散熱群17的從基底板10表面算起的高度低。又，散熱器1當中，複數的第2散熱片12的從基底板10表面算起的高度任一者都略相同。因此，散熱器1當中，第2散熱片群18的從基底板10表面算起的高度比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度低。

藉由第2散熱片群12的從基底板10表面算起的高度比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度低這點，能夠減低流通於第2散熱片群18中及第2散熱片群18的下風側的冷卻風的壓力損失。因此，散熱器1當中，即使是比第2散熱片群18更靠冷卻風下風側的部位，也能夠發揮優秀的散熱性能。又，藉由第2散熱片群12的從基底板10表面算起的高度比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度低這點，第2散熱片12的熱密度提昇，結果第2散熱片12的每單位面積的散熱效率提昇。又，藉由第2散熱片群12的從基底板10表面算起的高度比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度低這點，能夠將散熱器輕量化。

第2散熱片群12的從基底板10表面算起的高度，相對於第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度的比例，也就是說，第2散熱片12的從基底板10表面算起的高度，相對於從基底板10表面到位於第1散熱片群17的最上部的第1散熱片之間的尺寸的比例，從流通於第2散熱片群18的下風側的冷卻風的壓力損失的減低以及第2散熱片12的散熱特性兩者取得平衡的點來看，0.20～0.80為佳，0.30～0.70更佳，0.35～0.60特佳。

如第2圖所示，第2散熱片12表面相對於第1散熱片11表面略垂直方向設置，因此第1散熱片11與第2散熱片12從正面觀看是配置成格子狀。又，形成第1散熱片11之間的第1空間11’的延伸方向相對於形成於第2散熱片12之間的第2空間12’的方向是略垂直方向。又，因為第2散熱片12的從基底板10表面算起的高度比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度低，所以比第2散熱片12的自由端更上部的位置，不存在第2散熱片12，第1散熱片11與第2散熱片12沒有配置成格子狀。

又，第2圖中，為了提高設置於基底板10的中央部的發熱體與側面觀看U字狀的散熱管14之間的熱連接性，側面觀看U字狀的散熱管14的底部14c朝向基底板10的中央部方向彎曲。

如第1圖所示，側面觀看U字狀的散熱管14的另一直線部14b上安裝有平板狀的散熱片，也就是第3散熱片13。因此，散熱器1的另一端部側配置了第3散熱片13。第3散熱片13直接連接側面觀看U字狀的散熱管14的另一直線部14b，藉此，第3散熱片13與側面觀看U字狀的散熱管14熱連接，甚至第3散熱片13透過側面觀看U字狀的散熱管14與基底板10熱連接。

散熱器1中，複數的第3散熱片13分別在略垂直於基底板10表面的方向略等間隔地排列，而且任一個第3散熱片13的表面會略平行於基底板10表面配置，形成一個第3散熱片群19。也就是說，第3散熱片群19在基底板10表面上以既定的高度尺寸設置，第3散熱片群19的散熱片間距形成略等間隔。因此，在各個第3散熱片13之間，一定寬度的第3空間13’相對於基底板10表面略平行地延伸。

散熱器1的另一端部側配置有第3散熱片13，因此第3散熱片群19會配置到散熱器1的另一端部側。又，第3散熱片13會配置成形成於第3散熱片13之間的第2空間13’與形成於第2散熱片12之間的的第2空間12’相向。第2散熱片12之第3散熱片群19側的側端部以及第3散熱片13的第2散熱片群18側的側端部會透過第2空隙部16相向。

如第1圖所示，第2散熱片12從基底板10表面算起的高度比第3散熱片群19從基底板10表面算起的高度低。因此，第2散熱片12的自由端位於比構成第3散熱片群19的複數第3散熱片13當中至少位於最上部的第3散熱片13更靠基底板10側。又，散熱器1中，第3散熱片群19從基底板10表面算起的高度與第1散熱片群17從基底板10表面算起的高度略相等。另外，所謂「第3散熱片群19的從基底板10表面算起的高度」是指基底板10表面與位於第3散熱片群19的最上部的第3散熱片13之間的尺寸。

散熱器1中，能夠減低流通於第2散熱片群18中及第2散熱片群18的下風側的冷卻風的壓力損失，因此，即使是比可能成為第2散熱片群18更靠冷卻風下風側的部位之第3散熱片群19，也能夠發揮優秀的散熱性能。

第3散熱片13表面相對於第2散熱片12表面略垂直方向設置，因此第2散熱片12與第3散熱片13從背面觀看是配置成格子狀。又，形成第2散熱片12之間的第2空間12’的延伸方向相對於形成於第3散熱片13之間的第3空間13’的方向是略垂直方向。又，因為第2散熱片12的從基底板10表面算起的高度比第3散熱片群19的從基底板10表面算起的高度低，所以比第2散熱片12的自由端更上部的位置，第3散熱片13與第2散熱片12沒有配置成格子狀。

又，第3散熱片13表面相對於第1散熱片11表面略平行設置。又，形成於第3散熱片13之間的第3空間13’的延伸方向與形成於第1散熱片11之間的第1空間11’的延伸方向略平行。

第1散熱片11、第2散熱片12、第3散熱片13及基底板10任一者都是熱傳導性加的金屬材料的平板，以鋁、鋁合金、銅、銅合金等製造。側面觀看U字狀的散熱管14的容器材料也用與第1散熱片11、第2散熱片12、第3散熱片13及基底板10相同的金屬材料製造。做為側面觀看U字狀的散熱管14的動作流體，會以減壓的狀態封入對於密閉容器有適合性的流體。動作流體例如能夠舉出水、替代氟里昂、全氟化碳、環戊烷等。

冷卻風在第1散熱片群17、第2散熱片群18、第3散熱片群19的排列方向以及相對於基底板10表面略平行的方向上，從第1散熱片群17側或者是第3散熱片群19側供給到散熱器1。另外，第1圖中，冷卻風是從第1散熱片群17側朝向第3散熱片群19側，也就是從散熱器1的一側的端部朝向另一側的端部供給。散熱器1中，抑制了第1散熱片11及第2散熱片12之間，以及第2散熱片12及第3散熱片13之間形成交界層的形成，所以能夠防止散熱片的散熱效率的降低。又，第1散熱片11與第2散熱片12之間，以及第2散熱片12及第3散熱片13之間產生冷卻風的攪拌，所以能夠提昇散熱片與冷卻風之間的熱傳達率。

又，如第1圖及第2圖所示，側面觀看U字狀的散熱管14當中，一側的直線部14a與底部14c之間的彎曲部上沒有安裝第1散熱片11，另一側的直線部14b與底部14c之間的彎曲部上沒有安裝第3散熱片13。因此，冷卻風會平滑地供給到第2散熱片12的底部側及其附近。

又，散熱器1中，能夠抑制交界層的形成，防止散熱管14的一側的直線部14a與另一側的直線部14b之間的散熱片的散熱效率低落，因此能夠加大側面觀看U字狀的散熱管14的底部14c的尺寸，結果，能夠減低基底板10與側面觀看U字狀的散熱管14之間的熱阻抗。

接著，使用圖式說明本發明第2實施型態的散熱器。其中，與第1實施型態的散熱器相同的構成要素，相使用相同的符號來說明。

如第3圖所示，第2實施型態例的散熱器2中，第2散熱片群18的部位更具備遮蔽構件60。散熱器2中，第2散熱片群18的兩橫側面部與第2散熱片12的自由端被遮蔽構件60所覆蓋。因此，第2散熱片群18的兩橫側面部與第2散熱片12的自由端會被遮蔽構件60遮蔽而與外部環境隔離。另一方面，第2散熱片群18之第1散熱片群17側的側端部以及第3散熱片群19側的側端部任一者都沒有被遮蔽構件60覆蓋，形成開放狀態。

散熱器2中，遮蔽構件60是3個平面部組成的正面觀看ㄈ字狀的構件。藉由覆蓋遮蔽構件60於第2散熱片群18，使得第2散熱片群18的兩橫側面部及第2散熱片12的自由端從外部環境隔離。遮蔽構件60的高度與第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度以及第3散熱片群19的從基底板10表面算起的高度略相同。

做為遮蔽構件60的材料，能夠舉出例如鋁、鋁合金、銅、銅合金等的熱傳導性佳的金屬材料。

第2散熱片群18的從基底板10表面算起的高度比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度以及第3散熱片群19的從基底板10表面算起的高度更低，因此冷卻風從第2散熱片群18的兩橫面部與自由端往散熱器2的外部方向流出的位置，會因為遮蔽構件60而能夠防止冷卻風的上述流出。因此，能夠有效率地將冷卻風供給到第2散熱片群18的下風側，結果散熱器2的散熱性能更進一步提昇。

接著，使用圖式說明本發明第3實施型態的散熱器。其中，與第1、第2實施型態的散熱器相同的構成要素，相使用相同的符號來說明。

第1實施型態例的散熱器1中，複數的第2散熱片12任一者都是略相同的高度，但取而代之，如第4圖所示，第3實施型態例的散熱器3中，只有配置在第2散熱片群18的中央部的第2散熱片12比第1散熱片群17的基底板10從表面算起的高度低。也就是說，配置在第2散熱片12的排列方向中央部的第2散熱片12會比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度低，配置於第2散熱片12的排列方向端部（也就是，第2散熱片群18的端部）的第2散熱片12具有與第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度略相同。

配置在第2散熱片群18的中央部的第2散熱片12的從基底板10表面算起的高度，相對於配置在第2散熱片群18的端部的第2散熱片12的從基底板10表面算起的高度的比例，從流通於第2散熱片群18的下風側的冷卻風的壓力損失的減低以及第2散熱片12的散熱特性兩者取得平衡的點來看，0.20～0.80為佳，0.30～0.70更佳，0.35～0.60特佳。

即使在散熱器3中，能夠減低流通於第2散熱片群18中及第2散熱片群18的下風側的冷卻風的壓力損失，因此，即使是比可能成為第2散熱片群18更靠冷卻風下風側的部位之第3散熱片群19，也能夠發揮優秀的散熱性能。

接著，使用圖式說明本發明第4實施型態的散熱器。其中，與第1～第3實施型態的散熱器相同的構成要素，相使用相同的符號來說明。

如第5圖所示，第4實施型態例的散熱器4中，在第3實施型態的散熱器3的第2散熱片群18的部位更設置遮蔽構件60。散熱器4中，第2散熱片12的自由端被遮蔽構件60所覆蓋。因此，第2散熱片群18的自由端會被遮蔽構件60遮蔽而與外部環境隔離。另一方面，第2散熱片群18之第1散熱片群17側的側端部、第3散熱片群19側的側端部、以及兩橫側面部任一者都沒有被遮蔽構件60覆蓋，形成開放狀態。

散熱器4中，遮蔽構件60是平板狀的構件。配置於第2散熱片群18的端部之第2散熱片12的自由端載置遮蔽構件60，藉此第2散熱片12的自由端與物環境隔離，散熱器4中，遮蔽構件60的平面觀看的形狀、尺寸與第2散熱片群18的平面觀看的形狀、尺寸略相同。

第2散熱片群18的配置在中央部的第2散熱片12的從基底板10表面算起的高度比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度以及第3散熱片群19的從基底板10表面算起的高度更低，因此冷卻風從第2散熱片群18在中央部的自由端往散熱器4的外部方向流出的位置，會因為遮蔽構件60而能夠防止冷卻風的上述流出。因此，能夠有效率地將冷卻風供給到第2散熱片群18的下風側，結果散熱器4的散熱性能更進一步提昇。

接著，使用圖式說明本發明第5實施型態的散熱器。其中，與第1～第4實施型態的散熱器相同的構成要素，相使用相同的符號來說明。

如第6圖所示，第5實施型態的散熱器5中，取代第4實施型態的散熱器4中使用的側面觀看U字狀的散熱管14，而使用側面觀看ㄈ字狀的散熱管24。側面觀看ㄈ字狀的散熱管24具有彼此相向的2個直線部，也就是頂部側直線部24a與底部側直線部24b，更具有在頂部側直線部24a及底部側直線部24b之間的直線狀的側部24c。散熱器5中，設置複數（圖中4個）的側面觀看ㄈ字狀的散熱管24。又，2個側面觀看ㄈ字狀的散熱管24略平行且並排地立設於基底板10表面側方向形成一組，然後二組彼此相向配置。因此，側部24c沒有立設於散熱器5的中央部，而是立設於散熱器5的一側的端部與另一側的端部。

側面觀看ㄈ字狀的散熱管24的底部側直線部24b直接連接基底板10，藉此側面觀看ㄈ字狀的散熱管24與基底板10熱連接。散熱器5中，側面觀看ㄈ字狀的散熱管24嵌合到形成於基底板10的背面側的凹溝（未圖示），藉此側面觀看ㄈ字狀的散熱管24與基底板10熱連接。

立設於散熱器5的一側的端部之側部24c上安裝複數的第1散熱片11，形成第1散熱片群17。又，立設於散熱器5的另一側的端部之側部24c上安裝複數的第3散熱片13，形成第3散熱片群19。

又，安裝複數的第2散熱片12所形成的第2散熱片群18當中，配置在第2散熱片群18的端部之第2散熱片12的自由端，會透過平板狀的遮蔽構件60，與側面觀看ㄈ字狀的散熱管24的頂部側直線部24a熱連接。因此，配置於第2散熱片群18的端部之第2散熱片12的自由端會透過側面觀看ㄈ字狀的散熱管24與基底板10熱連接。

散熱器5中，從未圖示的散熱體傳達到基底板10的熱，不只會從基底板10傳達到第2散熱片群18的底部側，還會透過側面觀看ㄈ字狀的散熱管24，也從基底板10傳送到第2散熱片群18的自由端側。因此，即使是具有面積小的第2散熱片18的第2散熱片群18，也能夠獲得優秀的散熱性能。

接著，使用圖式說明本發明第6實施型態的散熱器。其中，與第1～第5實施型態的散熱器相同的構成要素，相使用相同的符號來說明。

第1實施型態例的散熱器1中，第3散熱片13的表面相對於基底板10的表面略平行地配置，但取而代之地，如第7圖所示，第6實施型態例的散熱器6中，會配置成形成在第3散熱片33之間的第3空間33’與形成在第2散熱片12之間的第2空間12’相向，但第3散熱片33的表面不平行於基底板10表面。散熱器6的第3散熱片33中，與第2散熱片群18相向側的側端部33-1會位於比側端部33-1的相反側的側端部33-2更高的位置，也就是說，第3散熱片33的側端部33-2位於比側端部33-1更靠基底板10側的位置。

第3散熱片33表面相對於基底板10表面的角度並沒有特別限定，但從使流通於第2空間12’與第3空間33’的冷卻風平滑化觀點來看，在第7圖中約30°。

散熱器6中，複數的第3散熱片33分別略垂直於基底板10表面略等間隔地配置，形成一個第3散熱片群39。第3散熱片群39以既定的高度尺寸設置於基底板10表面上，第3散熱片群39的兼具是略等間隔。形成於各個第3散熱片33之間的一定寬度的第3空間33’會因應於從第2散熱片群18遠離而朝向基底板10表面側延伸。另外，散熱器6中，設置5個側面觀看U字狀的散熱管14。又，側面觀看U字狀的散熱管14有底部14c長的側面觀看U字狀的散熱管14-1、以及底部14c短的側面觀看U字狀的散熱管14-2兩種，底部14c長的側面觀看U字狀的散熱管14-1與底部14c短的側面觀看U字狀的散熱管14-2略平行並排地立設成彼此相鄰。因此，散熱管14的一側的直線部14a形成交錯配置，另一側的直線部14b也形成交錯配置。

第3空間33’會因應於遠離第2散熱片群18而朝向基底板10表面側延伸。因此，冷卻風從第1散熱片群17側往第3散熱片群39供給，且散熱器6的下風側配置有高度低的被冷卻構件的情況下，不只是與基底板10熱連接的發熱體（未圖示），配置於散熱器6的下風側的高度低的被冷卻構件也能夠藉由流通於散熱器6的冷卻風來冷卻。

接著，使用圖式說明本發明第7實施型態的散熱器。其中，與第1～第6實施型態的散熱器相同的構成要素，相使用相同的符號來說明。

如第8圖所示，第7實施型態例的散熱器7中，取代側面觀看U字狀的散熱管14，使用側面觀看L字狀的散熱管44。因此，散熱器7中，與上述各實施型態例不同，不具備第3散熱片群。又，第1實施型態例的散熱器1的第2散熱片12配置成，其表面略平行於第1散熱片群17、第2散熱片群18及第3散熱片群19的排列方向，但取而代之地，第7實施型態例的散熱器7中，形成於第2散熱片42之間的第2空間42’與形成於第1散熱片11之間的第1空間11’相向，但第2散熱片片42的表面位於不平行於第1散熱片群17及第2散熱片群48的排列方向。

第2散熱片42表面相對於上述排列方向的角度並沒有特別限定，但從使流通於第1空間11’與第2空間42’的冷卻風平滑化觀點來看，在第8圖中約30°。

散熱器7中，複數（圖中2個）的側面觀看L字狀的散熱管44略平行且並排地立設於基底板10表面側方向。側面觀看L字狀的散熱管44具有1個直線部44a與1個底部44c。

側面觀看L字狀的散熱管44的底部44c直接連接基底板10，藉此側面觀看L字狀的散熱管44與基底板10熱連接。散熱器7中，側面觀看L字狀的散熱管44的底部44c嵌合到形成於基底板10的背面側的凹溝（未圖示），藉此側面觀看L字狀的散熱管44與基底板10熱連接。

第1散熱片11安裝於側面觀看L字狀的散熱管44的直線部44a。第1散熱片11複數片安裝於側面觀看L字狀的散熱管44，藉此形成第1散熱片群17。散熱器7中，第1散熱片群17從散熱器7的中央部跨到一側的端部配置。

又，散熱器7中，任一個第2散熱片42都設置成其表面相對於基底板10表面略鉛直。第2散熱片群48從從散熱器7的中央部跨到另一側的端部配置。

即使是散熱器7，第2散熱片42的從基底板10表面算起的高度也比第1散熱片群17的從基底板10表面算起的高度低，因此能夠減低流通於第2散熱片群48及第2散熱片群48的下風側的冷卻風的壓力損失。因此，冷卻風從第1散熱片群17側往第2散熱片群48的方向供給，且被冷卻構件配置在散熱器7的斜下風側的情況下，不只與基底板10熱連接的發熱體（未圖示），配置於散熱器7的斜下風側的被冷卻構件也能夠藉由冷卻風來冷卻。

又，即使使散熱片群為2組，使第2散熱片群42的表面不平行於第1散熱片群17與第2散熱片群48的排列方向，因為第1散熱片11與第2散熱片群42之間的交界層的形成被抑制，所以能夠防止散熱片的散熱效率低落。又，藉由第1散熱片11與第2散熱片42之間的冷卻風流動產生紊亂，能夠提高散熱片與冷卻風之間的熱傳達率。

接著，使用圖式說明本發明第8實施型態的散熱器。其中，與第1～第7實施型態的散熱器相同的構成要素，相使用相同的符號來說明。

如第9圖所示，第8實施型態例的散8中，沒有設置散熱管，第1散熱片51與第3散熱片53不透過散熱管等的熱傳導構件，直接與基底板10熱連接。

第1散熱片51是由平板狀片部51a以及從該平板狀片部51a的兩端部立設的腳部51b、51c組成。藉由重複堆疊第1散熱片51，形成第1散熱片群57。第1散熱片群57配置成冷卻風流通於腳部51b與腳部51c之間。第1散熱片51的腳部51b、51c也會發揮遮蔽流通於第1散熱片群57中的冷卻風從第1散熱片群57的橫側面往第1散熱片群57外流出的遮蔽壁的功能。藉此，第1散熱片群57中，能夠更確實地將冷卻風供給到第2散熱片群18。

平板狀片部51a在略鉛直於基底板10表面的方向上以略相等的間隔（也就是，腳部51b、51c的長度的間隔）排列。又，任一平板狀片部51a也配置成其表面相對於基底板10表面略平行。散熱器8中，第1散熱片51的腳部51b、51c與基底板10熱連接。

第3散熱片53是由平板狀片部53a及立設於該平板狀片部53a的兩端部的腳部53b、53c組成。藉由重複堆疊第3散熱片53，形成第3散熱片群59。第3散熱片群59配置成冷卻風流通於腳部53b與腳部53c之間。第3散熱片53的腳部53b、53c也會發揮遮蔽流通於第3散熱片群59中的冷卻風從第3散熱片群59的橫側面往第3散熱片群59外流出的遮蔽壁的功能。藉此，第3散熱片群59中，能夠更確實地將冷卻風供給到散熱器8的下流側。

平板狀片部53a在略鉛直於基底板10表面的方向上以略相等的間隔（也就是，腳部53b、53c的長度的間隔）排列。又，任一平板狀片部53a也配置成其表面相對於基底板10表面略平行。散熱器8中，第3散熱片53的腳部53b、53c與基底板10熱連接。

接著，說明本發明的散熱器的使用方法例。在此，使用第1實施型態例的散熱器1來說明使用方法例。從第1散熱片群17側供給冷卻風到散熱器1的情況下，設置散熱器1使得冷卻風的流通方向略平行於第1散熱片11的表面。又，熱連接發熱體（未圖示）的基底板10的部位並沒有特別限定，但能夠舉出例如基底板10的中央部，也就是對應到第2散熱片12安裝的部位以及側面觀看U字狀的散熱管14的底部14c安裝的部位的位置。

接著，說明本發明的散熱器的其他的實施型態例。上述第6、第7實施型態例中，沒有設置遮蔽構件，但因應需要，也可以在第2散熱片群的部位設置遮蔽構件。做為上述遮蔽構件，例如能夠舉出3個平面部組成的正面觀看ㄈ字狀的構件，遮蔽構件的高度能夠是與第1散熱片群的從基底板表面算起的高度、以及第3散熱片群的從基底板表面算起的高度略相同的高度。

上述各實施型態例中，比第1散熱片群的從基底板表面算起的高度更低的各個第2散熱片彼此為略相同的高度，但取而代之地，只要比第1散熱片群的從基底板表面算起的高度還要低的話，也可以是不同的高度。

又，上述各實施型態例中，第2散熱片表面相對於第1散熱片表面略垂直方向設置，但第2散熱片表面與第1散熱片表面不彼此平行即可，例如第2散熱片的表面相對於基底板表面垂直以外的角度，也就是，可以以超過0°～不滿90°的角度（例如，不滿70°～90°）立設於基底板，又，第1散熱片的表面及/或第3散熱片的表面配置成在第2散熱片的排列方向上不平行於基底板表面的角度，也就是第2散熱片的排列方向上相對於基底板表面超過0°～不滿90°的角度（例如，相對於基底板表面超過0°～30°的角度）。

又，第1～第5、第7實施型態例的散熱器中，同一形狀及相同尺寸的散熱管中，其直線部並排地立設於基底板上，但取而代之地，設置3個以上的散熱管，為了使散熱器內的冷卻風的流動平滑化，也可以設置該散熱管的直線部成交錯配置。

上述第1～第7實施型例中，使用了散熱管，但取代散熱管或者是與散熱管一起，可以使用25℃的熱傳導率為100W/（m．K）以上的金屬（例如鋁、銅等）。又，上述各實施型態例中，各散熱片群的間距都是等間隔，但散熱片群的散熱片排列也可以不是等間隔，散熱片的配置也可以是等間隔排列的複數的散熱片之中抽掉一部分的散熱片的型態。藉由抽掉一部分的散熱片，能夠供給更多的冷卻風到下風側。

又，上述各實施型態中，第2散熱片的形狀是平板狀，但為了接合到基底板，也可以因應需要而做成L字狀或ㄈ字狀。

本發明的散熱器會抑制散熱片表面上形成交界層，即使是冷卻風的上風側以外的部位也具有優秀的性能，因此能夠應用於廣泛的領域，例如在冷卻搭載於鐵路車輛、航空運輸機、車輛等的移動工具或電子機器上的電子零件的領域上利用價值相當高。

1、2、3、4、5、6、7、8‧‧‧散熱器

10‧‧‧基底板

11、51‧‧‧第1散熱片

11’‧‧‧第1空間

12、42‧‧‧第2散熱片

12’、42’‧‧‧第2空間

13、33、53‧‧‧第3散熱片

13’、33’‧‧‧第3空間

14、14-1、14-2、24、44‧‧‧散熱管

14a‧‧‧一側的直線部

14b‧‧‧另一側的直線部

14c‧‧‧底部

24a‧‧‧頂部側直線部

24b‧‧‧底部側直線部

24c‧‧‧側部

17、57‧‧‧第1散熱片群

18、48‧‧‧第2散熱片群

19、39、59‧‧‧第3散熱片群

33-1、33-2‧‧‧側端部

44a‧‧‧直線部

44c‧‧‧底部

51a、53a‧‧‧平板狀片部

51b、51c、53b、53c‧‧‧腳部

60‧‧‧遮蔽構件

第1圖係本發明的第1實施型態的散熱器的立體圖。第2圖係本發明的第1實施型態的散熱器的正視圖。第3圖係本發明的第2實施型態的散熱器的立體圖。第4圖係本發明的第3實施型態的散熱器的立體圖。第5圖係本發明的第4實施型態的散熱器的立體圖。第6圖係本發明的第5實施型態的散熱器的立體圖。第7圖係本發明的第6實施型態的散熱器的立體圖。第8圖係本發明的第7實施型態的散熱器的立體圖。第9圖係本發明的第8實施型態的散熱器的立體圖。

Claims

一種散熱器，包括：基底板；至少一第1散熱片，熱連接到該基底板；以及至少一第2散熱片，與該第1散熱片的側端部鄰接，熱連接到該基底板，其中該第1散熱片的表面不平行該第2散熱片的表面，該基底板表面的垂直方向上，該第2散熱片的至少一者設置於比該第1散熱片的至少一者低的位置。
如申請專利範圍第1項所述之散熱器，其中：複數的該第2散熱片沿著該基底板表面排列而形成第2散熱片群，配置在該第2散熱片群的至少中央部的該第2散熱片，會設置於比該第1散熱片的至少一者更低的位置。
如申請專利範圍第1或2項所述之散熱器，其中：該第2散熱片在下端部與該基底板連接藉此達成熱連接。
如申請專利範圍第1至3項任一項所述之散熱器，其中：在與該第2散熱片的下端部相反的自由端側，設置遮蔽構件，將該自由端與外部環境隔離。
如申請專利範圍第1至4項任一項所述之散熱器，其中：該第1散熱片透過熱傳導構件熱連接到該基底板。
如申請專利範圍第1至5項任一項所述之散熱器，更包括：至少一第3散熱片，與該第2散熱片的側端部鄰接，熱連接到該基底板，其中該第3散熱片的表面不平行於該第2散熱片的表面。
如申請專利範圍第6項所述之散熱器，其中：在該基底板表面的垂直方向上，該第2散熱片的至少一者設置於比該第3散熱片的至少一者低的位置。
如申請專利範圍第6或7項所述之散熱器，其中：該第3散熱片透過熱傳導構件熱連接到該基底板。
如申請專利範圍第5或8項所述之散熱器，其中：該熱傳導構件是散熱管。
如申請專利範圍第9項所述之散熱器，其中：該散熱管的形狀是側面觀看U字狀、側面觀看L字狀、或者是側面觀看是ㄈ字狀。