WO2023228438A1 - ヒートシンク - Google Patents

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Abstract

ベースプレートの主表面に立設された板状放熱フィンは、ベースプレートの主表面に沿って板状放熱フィン の幅方向の一端から他端まで延在した、ベースプレートの主表面に接続されたフィン根元部と、フィン根元 部から板状放熱フィンの高さ方向へ連続して設けられ、ベースプレートの主表面方向へ傾斜したねじれ部と を有し、ねじれ部は、板状放熱フィンの高さ方向に沿って、フィン根元部から線状に伸延したねじれ開始部 と、ねじれ開始部に対向した一端の少なくとも一部であり、ねじれ開始部に対してベースプレートの主表面 方向へ角度θ1傾斜した一端部と、フィン根元部に対向したフィン先端の少なくとも一部であり、フィン根 元部の伸延方向に対して、ねじれ開始部から一端部へ向かってベースプレートの主表面の延在方向に沿って 角度θ2傾斜したフィン先端部と、で画定された平面領域を有する。

Description

ヒートシンク
 本発明は、電子部品等の発熱体を冷却する、放熱フィンを備えたヒートシンクに関するものである。
 電子機器の高機能化に伴い、電子機器の内部には、電子部品等の発熱体が高密度に搭載されている。電子部品等の発熱体を冷却する手段としてヒートシンクが使用される場合がある。また、ヒートシンクには送風ファン等による強制空冷が実施される、すなわち、ヒートシンクに冷却風が供給されることで、ヒートシンクの冷却性能を向上させることがある。
 近年、電子機器の高機能化に伴って電子部品等の発熱体の発熱量が増大しており、ヒートシンクの冷却性能を向上させることがますます重要となっている。ヒートシンクの冷却性能を向上させるために、放熱フィンのフィン効率を向上させることが提案されている。そこで、奥行き長さ方向で隣り合う放熱フィン群同士で、ベースプレートの一面部に対する放熱面の傾斜角度が異なっており、ヒートシンクの奥行き長さ方向の一方側から見たときに、隣り合う放熱フィン群の端面同士が支持基板上で交差しているヒートシンクが提案されている(特許文献1)。
 特許文献1のヒートシンクでは、放熱フィンがオフセット配置されていることで、冷却風が、前方の放熱フィン群を通過する過程で徐々に成長した温度境界層を、後方の放熱フィン群に流入するときに乱流となって温度境界層を崩して、低温の冷却風と高温の冷却風とを混ぜ合わせる。これにより、放熱フィンの表面に低温の冷却風を接触させやすくして、放熱フィンのフィン効率を向上させるというものである。
 しかし、特許文献1のヒートシンクでは、放熱フィンがオフセット配置されており、放熱面の傾斜角度が異なっている放熱フィン群を通過する際に、冷却風に乱流が生じるものの、冷却風の圧力損失が増大して、冷却風の流れが分散してしまうという問題、また、放熱フィン間の冷却風の風速が低下してしまうという問題があった。その結果、特許文献1のヒートシンクでは、放熱特性が十分向上しない傾向があるという問題があった。
 また、放熱フィンのフィン効率は、フィン効率=(放熱フィンの平均温度-周囲温度)/(フィン根元部の温度-周囲温度)にて定義されることから、放熱フィンのフィン効率を向上させるためには、発熱体に最も近く最も高温となる放熱フィンのフィン根元部の温度を放熱フィンの平均温度になるべく近づける必要がある。しかし、特許文献1のヒートシンクでは、放熱フィンのうち、最も高温となるフィン根元部における冷却風の流速は、発熱体に最も遠く最も低温になるフィン先端における冷却風の流速よりも、ベースプレートの存在によって小さい傾向にあることから、フィン根元部が高温になりやすい。従って、特許文献1のヒートシンクでは、放熱フィンのフィン根元部の温度が放熱フィンの平均温度よりも著しく高くなってしまい、依然として、優れたフィン効率が得られないという問題があった。
 また、電子機器の内部には、電子部品等の発熱体が高密度に搭載されており、ヒートシンクの設置可能容積が限定されているので、それぞれの放熱フィンの表面積を増大させることで、ヒートシンクの放熱特性を向上させることは難しい。また、それぞれの放熱フィンの表面積を増大させる代わりに、放熱フィンの設置枚数を増やすと、冷却風の圧力損失が増大して、放熱フィン間の冷却風の風速が低下してしまうという問題があった。また、冷却風の圧力損失が増大するのを補うために、冷却風の風量を大きくしても、やはり、放熱フィンのフィン根元部の温度と放熱フィンの平均温度との差が大きくなり、優れたフィン効率が得られないという問題があった。加えて、冷却風の風量を大きくすると、消費電力が増大して環境への負荷が増し、また、騒音発生の原因となるという問題があった。
特開2015-164166号公報
 上記事情に鑑み、本発明は、冷却風の流れが放熱フィンのフィン根元部に誘導されてフィン根元部における冷却風の流速がフィン先端における冷却風の流速よりも速くなることで、フィン根元部の温度と放熱フィンの平均温度との差を低減して優れたフィン効率が得られ、また、冷却風がフィン先端とその近傍にも流れやすいことで冷却風の圧力損失の増大を防止できるヒートシンクを提供することを目的とする。
 本発明の構成の要旨は、以下の通りである。
 [1]発熱体と熱的に接続されるベースプレートと、前記ベースプレートの主表面上に立設された、前記ベースプレートと熱的に接続された複数の板状放熱フィンと、を備えたヒートシンクであり、
 幅方向と高さ方向を有する前記板状放熱フィンが、
前記ベースプレートの主表面に沿って前記板状放熱フィンの幅方向の一端から他端まで延在したフィン根元部と、
前記フィン根元部から前記板状放熱フィンの高さ方向へ連続して設けられ、前記ベースプレートの主表面方向へ傾斜した、ねじれ部と、を有し、
 前記ねじれ部が、
前記板状放熱フィンの高さ方向に沿って、前記フィン根元部から線状に伸延した、ねじれ開始部と、
前記ねじれ開始部に対向した前記一端の少なくとも一部であり、前記ねじれ開始部に対して前記ベースプレートの主表面方向へ角度θ1傾斜した一端部と、
前記フィン根元部に対向したフィン先端の少なくとも一部であり、前記フィン根元部の伸延方向に対して、前記ねじれ開始部から前記一端部へ向かって前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って角度θ2傾斜した、フィン先端部と、
で画定された平面領域を有する、ヒートシンク。
 [2]前記ねじれ開始部が、前記他端に位置する[1]に記載のヒートシンク。
 [3]前記ねじれ開始部が、前記一端と前記他端の間に位置する[1]に記載のヒートシンク。
 [4]前記フィン根元部の幅方向に沿って複数の前記板状放熱フィンが配置され、前記板状放熱フィンの前記フィン根元部の幅方向の端部が、隣接する他の前記板状放熱フィンの前記フィン根元部の幅方向の端部と接続されることで、複数の前記板状放熱フィンが一体化されている[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [5]前記板状放熱フィンの前記ねじれ部と隣接する他の前記板状放熱フィンの前記ねじれ部との間が、空隙である[4]に記載のヒートシンク。
 [6]前記板状放熱フィンの前記ねじれ部が、隣接する他の前記板状放熱フィンの前記ねじれ部と連結部を介して接続されている[4]に記載のヒートシンク。
 [7]前記ねじれ部が、
 前記ねじれ開始部に対向した前記一端の少なくとも一部であり、前記ねじれ開始部に対して前記ベースプレートの主表面方向へ角度θ1傾斜した前記一端部と、前記フィン根元部に対向した前記フィン先端の一部であり、前記フィン根元部の伸延方向に対して、前記ねじれ開始部から前記一端部へ向かって前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って角度θ2傾斜した、第1のフィン先端部と、
で画定された第1の平面領域と、
 前記ねじれ開始部に対向した前記他端の少なくとも一部であり、前記ねじれ開始部に対して前記ベースプレートの主表面方向へ角度θ3傾斜した他端部と、
前記フィン根元部に対向した前記フィン先端の一部であり、前記フィン根元部の伸延方向に対して、前記ねじれ開始部から前記他端部へ向かって前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って角度θ4傾斜した、第2のフィン先端部と、
で画定された第2の平面領域と、
を有する[3]に記載のヒートシンク。
 [8]前記ねじれ開始部に対する角度θ1の傾斜方向が、前記ねじれ開始部に対する角度θ3の傾斜方向と反対であり、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ2の傾斜方向が、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ4の傾斜方向と反対である[7]に記載のヒートシンク。
 [9]前記ねじれ開始部に対する角度θ1の傾斜方向が、前記ねじれ開始部に対する角度θ3の傾斜方向と同じであり、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ2の傾斜方向が、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ4の傾斜方向と同じである[7]に記載のヒートシンク。
 [10]前記フィン根元部が、前記板状放熱フィンの幅方向に前記一端から前記他端まで延在した平面部を有する[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [11]前記フィン先端から、さらに平面状の天面部が延出している[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [12]前記天面部が、隣接する他の前記板状放熱フィンの前記フィン先端と当接することで、複数の前記板状放熱フィンから形成された放熱フィン群に天面が形成されている[11]に記載のヒートシンク。
 [13]前記フィン根元部の底部から、前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って、さらに平面状の底面部が延出している[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [14]前記底面部が、隣接する他の前記板状放熱フィンの前記フィン根元部と当接することで、複数の前記板状放熱フィンから形成された放熱フィン群に底面が形成されている[13]に記載のヒートシンク。
 [15]前記板状放熱フィンの高さに対する前記フィン根元部の高さが、5%以上30%以下である[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [16]角度θ1が、2.0°以上20°以下である[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [17]角度θ1が、2.0°以上20°以下であり、角度θ3が、2.0°以上20°以下である[7]に記載のヒートシンク。
 [18]角度θ2が、2.0°以上20°以下である[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [19]角度θ2が、2.0°以上20°以下であり、角度θ4が、2.0°以上20°以下である[7]に記載のヒートシンク。
 [20]前記板状放熱フィンの幅方向に、前記一端から前記他端へ向かって冷却風が供給される[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、板状放熱フィンが、ベースプレートの主表面に沿って前記板状放熱フィンの幅方向の一端から他端まで延在したフィン根元部と、前記フィン根元部から前記板状放熱フィンの高さ方向へ連続して設けられ、前記ベースプレートの主表面方向へ傾斜した、ねじれ部と、を有し、前記ねじれ部が、前記板状放熱フィンの高さ方向に沿って、前記フィン根元部から線状に伸延した、ねじれ開始部と、前記ねじれ開始部に対向した前記一端の少なくとも一部であり、前記ねじれ開始部に対して前記ベースプレートの主表面方向へ角度θ1傾斜した一端部と、前記フィン根元部に対向したフィン先端の少なくとも一部であり、前記フィン根元部の伸延方向に対して、前記ねじれ開始部から前記一端部へ向かって前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って角度θ2傾斜した、フィン先端部と、で画定された平面領域を有することにより、ねじれ部によって冷却風の流れが板状放熱フィンのフィン根元部に誘導されて、フィン根元部における冷却風の流速がフィン先端における冷却風の流速よりも速くなることで、フィン根元部の温度と放熱フィンの平均温度との差を低減して優れたフィン効率が得られる。また、本発明のヒートシンクの態様によれば、ねじれ部の平面領域が、ねじれ開始部から板状放熱フィンの一端部まで及びフィン根元部との境界からフィン先端部まで延在しているので、冷却風の流れが板状放熱フィンのフィン根元部に誘導されつつも、冷却風がフィン先端とその近傍にも流れやすいことで冷却風の圧力損失の増大を防止できる。従って、本発明のヒートシンクは、優れた放熱特性を発揮することができる。
 また、本発明のヒートシンクの態様によれば、板状放熱フィンが、上記したねじれ部を有することにより、板状放熱フィンがオフセット配置されていなくても、冷却風が並列配置されている隣接した板状放熱フィン間へ円滑に送られるので、冷却風に乱流を生じさせて、放熱効率の向上に寄与できる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ねじれ開始部が前記他端の少なくとも一部に位置することにより、ねじれ部が板状放熱フィンの幅方向の一端から他端にわたって延在するので、ねじれ部による冷却風のフィン根元部への誘導がさらに促進され、フィン効率がさらに向上する。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記フィン根元部の幅方向に沿って複数の前記板状放熱フィンが配置され、前記板状放熱フィンの前記フィン根元部の幅方向の端部が、隣接する他の前記板状放熱フィンの前記フィン根元部の幅方向の端部と接続されることで、複数の前記板状放熱フィンのフィン根元部が一体化されていることにより、一体化されたフィン根元部において冷却風の流れが連続的な高速流となる。従って、フィン根元部の温度と板状放熱フィンの平均温度との差をさらに低減して、さらに優れたフィン効率が得られる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、複数の前記板状放熱フィンのフィン根元部が一体化され、且つ前記板状放熱フィンの前記ねじれ部と隣接する他の前記板状放熱フィンの前記ねじれ部との間が空隙であることにより、複数の前記板状放熱フィンが一体化されていても、冷却風が空隙を流通することができるので、冷却風の圧力損失の増大を確実に防止できる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、複数の前記板状放熱フィンのフィン根元部が一体化され、且つ前記板状放熱フィンの前記ねじれ部が隣接する他の前記板状放熱フィンの前記ねじれ部と連結部を介して接続されていることにより、連結部を含めた板状放熱フィンの表面積が増大して放熱量の向上に寄与できる。また、前記板状放熱フィンの前記ねじれ部が隣接する他の前記板状放熱フィンの前記ねじれ部と連結部を介して接続されていることにより、冷却風が板状放熱フィンを流通する際の騒音発生をより確実に防止できる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ねじれ開始部が前記一端と前記他端の間に位置し、前記ねじれ部が、前記ねじれ開始部に対向した前記一端の少なくとも一部であり、前記ねじれ開始部に対して前記ベースプレートの主表面方向へ角度θ1傾斜した前記一端部と、前記フィン根元部に対向した前記フィン先端の一部であり、前記フィン根元部の伸延方向に対して、前記ねじれ開始部から前記一端部へ向かって前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って角度θ2傾斜した、第1のフィン先端部と、で画定された第1の平面領域と、前記ねじれ開始部に対向した前記他端の少なくとも一部であり、前記ねじれ開始部に対して前記ベースプレートの主表面方向へ角度θ3傾斜した他端部と、前記フィン根元部に対向した前記フィン先端の一部であり、前記フィン根元部の伸延方向に対して、前記ねじれ開始部から前記他端部へ向かって前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って角度θ4傾斜した、第2のフィン先端部と、で画定された第2の平面領域と、を有することにより、フィン根元部における高流速な冷却風の発生位置を調整できるので、発熱体の熱的に接続される位置がベースプレートの中央部ではなくても、発熱体をより効率的に冷却することができる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ねじれ開始部に対する角度θ1の傾斜方向が、前記ねじれ開始部に対する角度θ3の傾斜方向と反対であり、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ2の傾斜方向が、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ4の傾斜方向と反対であることにより、第1の平面領域及び/または第2の平面領域にて、フィン先端方向への冷却風の流れが促進されるので、冷却風の圧力損失の増大をさらに防止できる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ねじれ開始部に対する角度θ1の傾斜方向が、前記ねじれ開始部に対する角度θ3の傾斜方向と同じであり、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ2の傾斜方向が、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ4の傾斜方向と同じであることにより、第1の平面領域及び第2の平面領域の両方の領域にて、冷却風の流れが板状放熱フィンのフィン根元部に誘導されてフィン根元部における冷却風の流速が高速化されるので、フィン根元部の温度と放熱フィンの平均温度との差をさらに低減できる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記フィン根元部が、前記板状放熱フィンの幅方向に前記一端から前記他端まで延在した平面部を有することにより、フィン根元部における高流速な冷却風の流れが円滑化されて、フィン根元部の温度と板状放熱フィンの平均温度との差をさらに低減できる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記フィン先端から、さらに平面状の天面部が延出していることにより、天面部を隣接する板状放熱フィンに当接させることで、複数の板状放熱フィンから形成される放熱フィン群の機械的強度が向上する。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記フィン根元部の底部から、前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って、さらに平面状の底面部が延出していることにより、ベースプレートと板状放熱フィンとの熱的接続性が向上する。また、本発明のヒートシンクの態様によれば、底面部を隣接する板状放熱フィンに当接させることで、複数の板状放熱フィンから形成される放熱フィン群の機械的強度が向上する。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記板状放熱フィンの高さに対する前記フィン根元部の高さが、30%以下であることにより、冷却風の流れが板状放熱フィンのフィン根元部により確実に誘導されてフィン根元部における冷却風の流れが確実に高速化されつつ、冷却風がフィン先端方向へも流れやすいことで冷却風の圧力損失の増大を確実に防止できる。
本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの側面図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの平面図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンのねじれ部における傾斜角度の正面側における説明図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンのねじれ部における傾斜角度の背面側における説明図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの側面図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンのねじれ部の説明図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの正面側における冷却風の流れの説明図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの背面側における冷却風の流れの説明図である。 本発明の第2実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。 本発明の第2実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの斜視図である。 本発明の第2実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの正面側における冷却風の流れの説明図である。 本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの斜視図である。 本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの平面図である。 本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの側面図である。 本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの正面側における冷却風の流れの説明図である。 本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。 本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクの正面図である。 本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクの平面図である。 本発明の第5実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。 本発明の第5実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの斜視図である。 本発明の第6実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。 本発明の第6実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの側面図である。 本発明の第6実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの斜視図である。 本発明の第7実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの斜視図である。
 以下に、本発明の実施形態例に係るヒートシンクに付いて、図面を用いながら説明する。先ず、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。なお、図1は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの側面図である。図3は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの平面図である。図4は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンのねじれ部における傾斜角度の正面側における説明図である。図5は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンのねじれ部における傾斜角度の背面側における説明図である。図6は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの側面図である。図7は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンのねじれ部の説明図である。図8は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの正面側における冷却風の流れの説明図である。図9は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの背面側における冷却風の流れの説明図である。
 図1~3に示すように、第1実施形態例に係るヒートシンク1は、平板状のベースプレート20と、ベースプレート20上に立設された複数の板状放熱フィン10、10、10・・・と、を備えている。板状放熱フィン10がベースプレート20の主表面21上に、直接、取り付けられることで、板状放熱フィン10がベースプレート20と熱的に接続されている。板状放熱フィン10は、ベースプレート20の主表面21上に、ベースプレート20の主表面21の延在方向に対して所定の角度にて立設されてベースプレート20と熱的に接続されている。また、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・が、ベースプレート20の主表面21上に並列配置されて、放熱フィン群11を形成している。
 ベースプレート20は、冷却対象である発熱体100と熱的に接続される。発熱体100が、ベースプレート20の、主表面21と対向した受熱面22と当接することで、ベースプレート20は、発熱体100と熱的に接続される。ベースプレート20は、熱伝導部材で形成されている。熱伝導部材としては、例えば、銅、銅合金等の金属部材が挙げられる。
 板状放熱フィン10は、主表面12と側面13を有している。板状放熱フィン10の主表面12は、幅方向Wと高さ方向Hを有している。板状放熱フィン10は、主に、主表面12が板状放熱フィン10の放熱に寄与する。側面13の幅が、板状放熱フィン10の厚さを構成する。板状放熱フィン10の材質は、特に限定されず、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を挙げることができる。
 図1~3に示すように、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・は、その主表面12、12、12・・・の延在方向に対して略平行方向に、また、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・の主表面12、12、12・・・が略同一平面上となるように、並列配置されている。より具体的には、後述するように、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・のフィン根元部31、31、31・・・が、相互に、略平行方向且つ略同一平面上となるように、並列配置されている。また、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・は、その主表面12の延在方向に対して略直交方向に、略直線上に並列配置されている。より具体的には、後述するように、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・のフィン根元部31、31、31・・・が、その延在方向に対して略直交方向に、略直線上に並列配置されている。上記から、板状放熱フィン10の主表面12が、隣接する他の板状放熱フィン10の主表面12に対し略平行に並ぶように配置されている。従って、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・は、オフセット配置ではなく整列配置となって、放熱フィン群11を形成している。また、ヒートシンク1を構成する複数の板状放熱フィン10、10、10・・・が、ベースプレート20の一端から他端まで、略等間隔に並列配置されている。
 また、図1~3に示すように、板状放熱フィン10の主表面12は、平面部の延在方向が異なる複数の領域を有している。従って、板状放熱フィン10の主表面12は、同一平面上には延在していない。
 図4~7に示すように、板状放熱フィン10の主表面12は、平面部の延在方向が異なる複数の領域として、フィン根元部31と、フィン根元部31に対して傾斜しているねじれ部32と、を有している。
 フィン根元部31は、ベースプレート20の主表面21に沿って板状放熱フィン10の幅方向Wの一端35から他端36まで延在している。フィン根元部31は、ベースプレート20の主表面21に接続された部位である。ヒートシンク1では、フィン根元部31は、板状放熱フィン10の幅方向Wに板状放熱フィン10の一端35から板状放熱フィン10の他端36まで延在した平面部となっている。フィン根元部31は、ベースプレート20の主表面21に沿って直線状に延在している。フィン根元部31は、板状放熱フィン10のベースプレート20に対する熱的接続部であり、板状放熱フィン10は、フィン根元部31にてベースプレート20に取り付けられている。ヒートシンク1では、フィン根元部31は、平坦面となっている。また、ヒートシンク1では、板状放熱フィン10のフィン根元部31は、板状放熱フィン10の幅方向Wに一端35から他端36まで略同じ高さで延在している。
 ヒートシンク1では、フィン根元部31は、ベースプレート20の主表面21の延在方向に対して鉛直方向に立設されている。
 ねじれ部32は、フィン根元部31から板状放熱フィン10の高さ方向Hへ連続して設けられた部位である。また、ねじれ部32は、フィン根元部31に対してベースプレート20の主表面21方向へ傾斜した部位である。
 図4、5に示すように、ねじれ部32は、フィン根元部31との境界40と、板状放熱フィン10の高さ方向Hに沿って、フィン根元部31から線状に伸延したねじれ開始部41と、ねじれ開始部41に対向した板状放熱フィン10の一端35の一部であり、ねじれ開始部41に対してベースプレート20の主表面方向21へ角度θ1傾斜した一端部45と、フィン根元部31に対向したフィン先端37の少なくとも一部であり、フィン根元部31の伸延方向(すなわち、板状放熱フィン10の幅方向W)に対して、ねじれ開始部41から一端部45へ向かってベースプレート20の主表面21の延在方向(すなわち、ベースプレート20の主表面21に対して平行方向)に沿って、角度θ2傾斜した、フィン先端部47と、で画定された平面領域33である。上記から、ねじれ部32は、板状放熱フィン10のうち、境界40と、ねじれ開始部41と、板状放熱フィン10の一端35の一部である一端部45と、フィン先端部47と、で囲まれた平面部である。板状放熱フィン10のうち、境界40と、ねじれ開始部41と、板状放熱フィン10の一端35の一部である一端部45と、フィン先端部47とから、ねじれ部32の外縁が形成されている。なお、ねじれ開始部41は、フィン根元部31と同一平面上に板状放熱フィン10の高さ方向Hへ伸延した直線状の部位であり、板状放熱フィン10の高さ方向Hにおけるねじれ部32の起点となる部位である。
 ヒートシンク1では、ねじれ部32のねじれ開始部41は、ベースプレート20の主表面21の延在方向に対して鉛直方向に直線状に伸延している。また、ねじれ開始部41は、板状放熱フィン10の高さ方向Hに沿って、境界40を起点にして、フィン根元部31の伸延方向と同方向に、フィン根元部31からフィン先端37まで伸延している。また、ねじれ開始部41は、板状放熱フィン10の一端35のうちのフィン根元部31の部位に対して平行方向に伸延している。
 ヒートシンク1では、ねじれ開始部41は、板状放熱フィン10の他端36に位置し、他端36の一部となっている。従って、板状放熱フィン10の他端36は、その全体が直線状に伸延している態様となっている。また、ねじれ部32は、板状放熱フィン10の幅方向Wに板状放熱フィン10の一端35から他端36まで延在している。
 ねじれ部32の一端部45は、境界40を起点にして、ねじれ開始部41に対してベースプレート20の主表面方向21へ所定の角度θ1にて傾斜している。ねじれ部32の一端部45は、直線状にフィン先端37まで伸延している。上記から、ねじれ部32の一端部45は、ねじれ開始部41の伸延方向に対して角度θ1の方向に伸延している。また、ねじれ部32の一端部45は、板状放熱フィン10の一端35のうちのフィン根元部31の部位に対してベースプレート20の主表面方向21へ角度θ1傾斜している。従って、板状放熱フィン10の一端35は、境界40において角度θ1にて屈曲している態様となっている。
 ねじれ部32のフィン先端部47は、ねじれ開始部41を起点にして、板状放熱フィン10の幅方向Wにおけるフィン根元部31の伸延方向に対して、ねじれ開始部41から一端部45へ向かってベースプレート20の主表面21の延在方向に沿って所定の角度θ2にて傾斜している。ねじれ部32のフィン先端部47は、直線状にねじれ開始部41から一端部45まで伸延している。上記から、ねじれ部32のフィン先端部47は、板状放熱フィン10の幅方向Wにおけるフィン根元部31の伸延方向に対して、角度θ2の方向に伸延している。ヒートシンク1では、フィン根元部31に対向した板状放熱フィン10のフィン先端37の全体が、ねじれ部32のフィン先端部47となっている。従って、板状放熱フィン10のフィン先端37は、その全体が直線状に伸延している。
 上記から、図6、7に示すように、板状放熱フィン10の他端36は、フィン根元部31とねじれ部32を含めた全体が直線状に伸延しているのに対し、板状放熱フィン10の一端35は、境界40において屈曲して伸延している。また、ねじれ部32のフィン先端部47が、ねじれ開始部41から一端部45までフィン根元部31の幅方向とは異なる方向に直線状に伸延している。ベースプレート20の主表面21の延在方向について、ねじれ部32の一端部45は、境界40からフィン先端部47へ向かうに従ってフィン根元部31から離れていき、ねじれ部32のフィン先端部47は、ねじれ開始部41から一端部45へ向かうに従ってフィン根元部31から離れていく。
 ヒートシンク1では、板状放熱フィン10の高さは、一端35から他端36まで、略同じ高さとなっている。また、板状放熱フィン10の幅方向Wにおいて、板状放熱フィン10のフィン根元部31の幅は、板状放熱フィン10のフィン先端37の幅と略同じとなっている。
 図8、9に示すように、送風ファン(図示せず)からヒートシンク1へ供給される冷却風Fは、板状放熱フィン10の一端35から他端36の方向へ流通するように供給される。すなわち、板状放熱フィン10の幅方向Wに、一端35から他端36へ向かって冷却風Fが供給される。ヒートシンク1へ冷却風Fが供給されることで、ヒートシンク1は優れた冷却性能を発揮できる。冷却風Fは、ベースプレート20の主表面21に沿うように、一端35における板状放熱フィン10の側面13と対向する側からヒートシンク1へ、すなわち、隣接する板状放熱フィン10の主表面12間に形成された空間へ供給される。ヒートシンク1へ供給された冷却風Fが、ベースプレート20の主表面21の延在方向に、板状放熱フィン10の主表面12に沿って流通することで、ヒートシンク1を冷却する。
 図8、9に示すように、ヒートシンク1の板状放熱フィン10では、フィン根元部31とは延在方向が異なっている平面領域33であるねじれ部32が、冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31の方向へ誘導する。主に、ねじれ開始部41に対してベースプレート20の主表面方向21へ角度θ1傾斜した一端部45が板状放熱フィン10に形成されていることにより、冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31の方向へ誘導する。
 また、板状放熱フィン10では、上記の通り、ねじれ部32の正面側が冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31の方向へ誘導することから、ねじれ部32の背面側においても、ねじれ部32の背面側に対向した隣接する他の板状放熱フィン(図8、9では図示せず)におけるねじれ部の正面側が冷却風Fをフィン先端からフィン根元部の方向へ誘導する。従って、ねじれ部32の背面側においても、冷却風Fがフィン先端37からフィン根元部31の方向へ誘導される。
 ヒートシンク1では、ねじれ部32によって冷却風Fの流れが板状放熱フィン10のフィン根元部31に誘導されて、フィン根元部31における冷却風Fの流速がフィン先端37における冷却風Fの流速よりも速くなることで、板状放熱フィン10のうち、ベースプレート20に最も近く、最も高温となりやすいフィン根元部31における冷却風Fの流速が速くなり、ベースプレート20に最も遠く、最も高温となりにくいフィン先端37における冷却風Fの流速が適度に抑えられる。従って、フィン根元部31の温度と板状放熱フィン10全体の平均温度との差が低減されるので、板状放熱フィン10は、優れたフィン効率を有する。
 さらに、ヒートシンク1では、ねじれ部32の平面領域33が、ねじれ開始部41から板状放熱フィン10の一端部45まで及びフィン根元部31との境界40からフィン先端部47まで延在しているので、板状放熱フィン10の一端35から他端36へ向かって供給される冷却風Fが、板状放熱フィン10のフィン根元部31へ誘導されつつも、一端部45からねじれ開始部41へ流れていくに従って、フィン先端37とその近傍の方向へも流れやすくなる。主に、ねじれ部32のフィン先端部47が、ねじれ開始部41を起点にしてフィン根元部31の伸延方向に対して角度θ2の方向に伸延していることにより、冷却風Fが一端部45からねじれ開始部41へ流れていくに従って、フィン先端37とその近傍の方向へも流れやすくなる。その結果、ヒートシンク1では、板状放熱フィン10を流通する冷却風Fの圧力損失の増大を防止できる。従って、ヒートシンク1では、優れた放熱特性を発揮することができる。
 また、ヒートシンク1では、板状放熱フィン10が、フィン根元部31とねじれ部32とを有することにより、ねじれ部32は、フィン根元部31に対してベースプレート20の主表面21に対して平行方向に突出した部位となっているので、冷却風Fは板状放熱フィン10の主表面12から剥離されやすい。従って、板状放熱フィン10がオフセット配置されておらず整列配置されていても、冷却風Fは、並列配置されている隣接した板状放熱フィン10間へ円滑に送られる。上記から、板状放熱フィン10では、冷却風Fに乱流を生じさせて、ヒートシンク1の放熱効率の向上に寄与できる。
 また、ヒートシンク1では、ねじれ開始部41が他端36の少なくとも一部に位置することにより、ねじれ部32が板状放熱フィン10の幅方向Wの一端35から他端36にわたって延在するので、ねじれ部32による冷却風Fのフィン根元部31への誘導がさらに促進され、板状放熱フィン10のフィン効率がさらに向上する。また、ヒートシンク1では、フィン根元部31が、板状放熱フィン10の幅方向Wに一端35から他端36まで延在した平面部であることにより、フィン根元部31における高流速な冷却風Fの流れが円滑化されて、フィン根元部31の温度と板状放熱フィン10の平均温度との差をさらに低減できる。
 板状放熱フィン10の高さに対するフィン根元部31の高さの割合は、特に限定されないが、冷却風Fの流れが板状放熱フィン10のフィン根元部31により確実に誘導されてフィン根元部31における冷却風Fの流れが確実に高速化されつつ、冷却風Fがフィン先端37方向へも流れやすいことで冷却風Fの圧力損失の増大を確実に防止できる点から、30%以下が好ましい。なお、板状放熱フィン10の幅方向Wに一端35から他端36まで延在した平面部であるフィン根元部31では、板状放熱フィン10の高さに対するフィン根元部31の高さの割合の下限値は、0%超であれば、特に限定されないが、冷却風Fがフィン先端37方向へもさらに流れやすくなる点で、5%が好ましい。
 境界40を起点にした、一端部45とねじれ開始部41とのなす角度である角度θ1は、0°超であれば、特に限定されないが、その下限値は、ねじれ部32が冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31の方向へより確実に誘導することができる点から、2.0°が好ましく、5.0°がより好ましい。一方で、角度θ1の上限値は、冷却風Fの圧力損失の増大をより確実に防止して、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・間の冷却風Fの風速の低下をより確実に防止できる点から、20°が好ましく、15°がより好ましい。
 ねじれ開始部41を起点にした、ねじれ部32のフィン先端部47とフィン根元部31の伸延方向とのなす角度である角度θ2は、0°超であれば、特に限定されないが、その下限値は、ねじれ部32が冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31の方向へより確実に誘導することができる点から、2.0°が好ましく、5.0°がより好ましい。一方で、角度θ2の上限値は、冷却風Fをフィン先端37とその近傍の方向へも流れやすくして冷却風Fの圧力損失の増大をより確実に防止できる点から、20°が好ましく、15°がより好ましい。
 図1~9に示すように、ヒートシンク1の板状放熱フィン10では、板状放熱フィン10の幅方向Wに直線状に伸延しているフィン先端37から、さらに平面状の天面部50が延出している。天面部50は、直線状に、板状放熱フィン10の一端35から他端36まで設けられている。天面部50は、ベースプレート20の主表面21の延在方向に対して略平行方向に延出している。
 また、図1~3に示すように、天面部50が、隣接する他の板状放熱フィン10のフィン先端37と当接することで、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・から形成された放熱フィン群11に天面51が形成されている。フィン先端37から、さらに平面状の天面部50が延出していることにより、天面部50を隣接する他の板状放熱フィン10に当接させることで、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・から形成される放熱フィン群11の機械的強度が向上する。
 天面部50が隣接する他の板状放熱フィン10のフィン先端37と当接している場合、板状放熱フィン10の天面部50の延出方向の寸法が、板状放熱フィン10と隣接する他の板状放熱フィン10との間の空間幅を規定している。なお、板状放熱フィン10の天面部50は、放熱フィン群11の機械的強度が向上することが主たる機能であるので、板状放熱フィン10のフィン効率を向上させる点からは、天面部50は設けなくてもよい。
 図2及び図4~9に示すように、ヒートシンク1の板状放熱フィン10では、フィン根元部31の底部から、さらに平面状の底面部52が延出している。底面部52は、板状放熱フィン10の一端35から他端36まで設けられている。底面部52は、ベースプレート20の主表面21の延在方向に沿って延出している。
 また、図2に示すように、底面部52が、隣接する他の板状放熱フィン10のフィン根元部31と当接することで、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・から形成された放熱フィン群11に底面53が形成されている。フィン根元部31の底部から、ベースプレート20の主表面21の延在方向に沿って、さらに平面状の底面部52が延出していることにより、ベースプレート20と板状放熱フィン10との熱的接続性が向上し、また、底面部52を隣接する板状放熱フィン10のフィン根元部31に当接させることで、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・から形成される放熱フィン群11の機械的強度が向上する。
 底面部52の延出方向の寸法は、天面部50の延出方向の寸法と略同じであり、底面部52が隣接する他の板状放熱フィン10のフィン根元部31と当接している場合、板状放熱フィン10の底面部52の延出方向の寸法も、板状放熱フィン10と隣接する他の板状放熱フィン10との間の空間幅を規定している。なお、板状放熱フィン10の底面部52は、ベースプレート20との熱的接続性と放熱フィン群11の機械的強度が向上することが主たる機能であるので、板状放熱フィン10のフィン効率を向上させる点からは、底面部52は設けなくてもよい。
 ヒートシンク1では、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・は、板状放熱フィン10の幅方向Wについて、フィン根元部31が略平行方向に、且つフィン根元部31が略同一平面上に位置するように、並列配置されている。また、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・は、板状放熱フィン10の幅方向Wについて、フィン根元部31が略直交方向に、且つフィン根元部31が略直線上に位置するように、並列配置されている。ヒートシンク1では、板状放熱フィン10の一端35は、隣接する他の板状放熱フィン10の他端36とは接していない。板状放熱フィン10の幅方向Wについて、フィン根元部31が略平行方向に並列配置されている複数の板状放熱フィン10、10、10・・・では、板状放熱フィン10と隣接する他の板状放熱フィン10との間には、空隙が形成されている。
 板状放熱フィン10は、ベースプレート20の主表面21上に、ベースプレート20の主表面21の延在方向に対して所定の角度にて立設されている。平面部を有するフィン根元部31の、ベースプレート20の主表面21の延在方向に対する立設角度は、特に限定されないが、その下限値は、板状放熱フィン10の設置が可能な空間における板状放熱フィン10の設置枚数を確実に確保する点から、70°が好ましく、80°が特に好ましい。一方で、平面部を有するフィン根元部31の、ベースプレート20の主表面21の延在方向に対する立設角度の上限値は、90°、すなわち、ベースプレート20の主表面21に対してフィン根元部31が垂直となるように板状放熱フィン10が立設されることが好ましい。なお、平面部を有するフィン根元部31の立設角度は、板状放熱フィン10の両主表面12のうち、フィン根元部31に対してねじれ部32が突出している側の主表面12における、フィン根元部31のベースプレート20の延在方向に対する立設角度を意味する。
 次に、本発明の第2実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第2実施形態例に係るヒートシンクは、第1実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図10は、本発明の第2実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。図11は、本発明の第2実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの斜視図である。図12は、本発明の第2実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの正面側における冷却風の流れの説明図である。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、板状放熱フィン10の幅方向Wに対して略平行方向に並列配置されている板状放熱フィン10について、板状放熱フィン10と隣接する他の板状放熱フィン10との間には空隙が形成されており、板状放熱フィン10と隣接する他の板状放熱フィン10は別体であったが、これに代えて、図10に示すように、第2実施形態例に係るヒートシンク2では、板状放熱フィン10と隣接する他の板状放熱フィン10が一体となっている。
 ヒートシンク2では、フィン根元部31の幅方向(すなわち、板状放熱フィン10の幅方向W)に沿って複数の板状放熱フィン10、10、10・・・が配置され、板状放熱フィン10のフィン根元部31の幅方向の端部が、隣接する他の板状放熱フィン10のフィン根元部31の幅方向の端部と接続されることで、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・が一体化されて、一体化板状放熱フィン60が形成されている。上記から、一体化板状放熱フィン60は、板状放熱フィン10のフィン根元部31の複数が一体化された態様である、一体化フィン根元部61を有している。一体化板状放熱フィン60を構成する板状放熱フィン10の数は特に限定されないが、ヒートシンク2では、説明の便宜上、2つの板状放熱フィン10が一体化されて、一体化板状放熱フィン60が形成されている。
 図10に示すように、ヒートシンク2では、板状放熱フィン10の幅方向Wにおいて、ベースプレート20の中央部には、複数の一体化板状放熱フィン60、60、60・・・が、板状放熱フィン10の幅方向Wに対して略直交方向に、略直線上となるように、並列配置されている。また、ベースプレート20の両縁部には、複数の一体化されていない板状放熱フィン10、10、10・・・が、板状放熱フィン10の幅方向Wに対して略直交方向に、略直線上となるように、並列配置されている。なお、図10では、一体化板状放熱フィン60と一体化されていない板状放熱フィン10を用いているが、一体化されていない板状放熱フィン10を用いずに、全ての板状放熱フィンが、一体化板状放熱フィン60でもよい。
 図11に示すように、一体化板状放熱フィン60は、フィン根元部31において板状放熱フィン10-1の幅方向Wの一端35が、フィン根元部31において隣接する他の板状放熱フィン10-2の幅方向Wの他端36と接続されることで、複数の板状放熱フィン10が一体化されている。フィン根元部31において、板状放熱フィン10-1の幅方向Wの一端35は、隣接する他の板状放熱フィン10-2の幅方向Wの他端36と、接続部62を介して接続されている。他の板状放熱フィン10-2の幅方向Wの一端35が、一体化板状放熱フィン60の一端65であり、板状放熱フィン10-1の幅方向Wの他端36が、一体化板状放熱フィン60の他端66である。
 ヒートシンク2では、板状放熱フィン10-1のねじれ部32と隣接する他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32との間は、空隙63となっている。従って、板状放熱フィン10-1のねじれ部32と隣接する他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32は、別体となっている。ヒートシンク2でも、板状放熱フィン10の幅方向Wに直線状に伸延しているフィン先端37から、さらに平面状の天面部50が延出している。天面部50は、直線状に、放熱フィン10の幅方向Wに伸延している。ヒートシンク2では、板状放熱フィン10-1の天面部50は、板状放熱フィン10-1の一端35から他端36まで設けられている。他の板状放熱フィン10-2の天面部50は、他の板状放熱フィン10-2の一端35から他端36まで設けられている。また、板状放熱フィン10-1の天面部50と他の板状放熱フィン10-2の天面部50は接続されていないので、板状放熱フィン10-1の天面部50と他の板状放熱フィン10-2の天面部50は、別体となっている。一方で、板状放熱フィン10-1の底面部52と他の板状放熱フィン10-2の底面部52は接続されており、板状放熱フィン10-1の底面部52と他の板状放熱フィン10-2の底面部52は一体となって、一体化底面部64が形成されている。
 図12に示すように、送風ファン(図示せず)からヒートシンク2へ供給される冷却風Fは、一体化板状放熱フィン60の一端65、すなわち、他の板状放熱フィン10-2の一端35から一体化板状放熱フィン60の他端66、すなわち、板状放熱フィン10-1の他端36の方向へ流通するように供給される。上記から、一体化板状放熱フィン60の幅方向Wに、一端65から他端66へ向かって冷却風Fが供給される。ヒートシンク2へ冷却風Fが供給されることで、ヒートシンク2は優れた冷却性能を発揮できる。冷却風Fは、ベースプレート20の主表面21に沿うように、一体化板状放熱フィン60の一端65における板状放熱フィン10-2の側面13と対向する側からヒートシンク2へ供給される。ヒートシンク2へ供給された冷却風Fが、ベースプレート20の主表面21の延在方向に、他の板状放熱フィン10-2の主表面12及び板状放熱フィン10-1の主表面12に沿って流通することで、ヒートシンク2を冷却する。
 図12に示すように、ヒートシンク2の一体化板状放熱フィン60では、一体化フィン根元部61とは延在方向が異なっている他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32が、冷却風Fを他の板状放熱フィン10-2のフィン先端37からフィン根元部31(一体化フィン根元部61)の方向へ誘導する。主に、他の板状放熱フィン10-2に、ねじれ開始部41に対してベースプレート20の主表面方向21へ角度θ1傾斜した一端部45が形成されていることにより、冷却風Fを他の板状放熱フィン10-2のフィン先端37からフィン根元部31(一体化フィン根元部61)の方向へ誘導する。
 また、一体化板状放熱フィン60では、他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32と板状放熱フィン10-1のねじれ部32との間の空隙63によって、フィン根元部31からフィン先端37の方向への冷却風Fの流れが形成されても、他の板状放熱フィン10-2の風下に位置する板状放熱フィン10-1の、一体化フィン根元部61とは延在方向が異なっているねじれ部32が、冷却風Fを板状放熱フィン10-1のフィン先端37からフィン根元部31(一体化フィン根元部61)の方向へ誘導する。主に、板状放熱フィン10-1に、ねじれ開始部41に対してベースプレート20の主表面方向21へ角度θ1傾斜した一端部45が形成されていることにより、冷却風Fを板状放熱フィン10-1のフィン先端37からフィン根元部31(一体化フィン根元部61)の方向へ誘導する。
 また、一体化板状放熱フィン60では、上記の通り、ねじれ部32の正面側が冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31(一体化フィン根元部61)の方向へ誘導することから、ねじれ部32の背面側においても、ねじれ部32の背面側に対向した隣接する他の一体化板状放熱フィン(図12では図示せず)におけるねじれ部の正面側が冷却風Fをフィン先端からフィン根元部の方向へ誘導する。従って、ねじれ部32の背面側においても、冷却風Fがフィン先端37からフィン根元部31(一体化フィン根元部61)の方向へ誘導される。
 ヒートシンク2では、複数の板状放熱フィン10のフィン根元部31が一体化されて一体化板状放熱フィン60が形成されていることにより、一体化フィン根元部61において冷却風Fの流れが連続的な高速流となるので、フィン根元部31の温度と板状放熱フィン10の平均温度との差をさらに低減して、さらに優れたフィン効率が得られる。
 また、ヒートシンク2では、板状放熱フィン10-1のねじれ部32と隣接する他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32との間が空隙63であることにより、複数の板状放熱フィン10が一体化されていても、冷却風Fが空隙63を流通することで、冷却風Fの圧力損失の増大を確実に防止できる。
 次に、本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第3実施形態例に係るヒートシンクは、第1、第2実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1、第2実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図13は、本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの斜視図である。図14は、本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの平面図である。図15は、本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの側面図である。図16は、本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの正面側における冷却風の流れの説明図である。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、ねじれ開始部41は、板状放熱フィン10の他端36に位置し、他端36の一部であったが、これに代えて、図13、14に示すように、第3実施形態例に係るヒートシンク3では、ねじれ開始部41が、板状放熱フィン10の一端35と他端36の間に位置している。
 ヒートシンク3では、板状放熱フィン10のねじれ部32が、平面領域33として、ねじれ開始部41を境界として、第1の平面領域33-1と、第1の平面領域33-1とはフィン根元部31に対する傾斜の方向及び/または傾斜の程度が異なる第2の平面領域33-2と、を有している。ヒートシンク3では、ねじれ部32のうち、板状放熱フィン10の一端35からねじれ開始部41までが第1の平面領域33-1であり、ねじれ開始部41から板状放熱フィン10の他端36までが第2の平面領域33-2となっている。
 図13、14に示すように、第1の平面領域33-1は、フィン根元部31との境界40と、ねじれ開始部41と、ねじれ開始部41に対向した板状放熱フィン10の一端35の一部であり、ねじれ開始部41に対してベースプレート20の主表面21の方向へ角度θ1傾斜した一端部45と、フィン根元部31に対向したフィン先端37の一部であり、フィン根元部31の伸延方向に対して、ねじれ開始部41から一端部45へ向かってベースプレート20の主表面21の延在方向に沿って角度θ2傾斜した、第1のフィン先端部47-1と、で画定されている。
 また、第2の平面領域33-2は、フィン根元部31との境界40と、ねじれ開始部41と、ねじれ開始部41に対向した板状放熱フィン10の他端36の一部であり、ねじれ開始部41に対してベースプレート20の主表面21の方向へ角度θ3傾斜した他端部46と、フィン根元部31に対向したフィン先端37の一部であり、フィン根元部31の伸延方向に対して、ねじれ開始部41から他端部46へ向かってベースプレート20の主表面21の延在方向に沿って角度θ4傾斜した、第2のフィン先端部47-2と、で画定されている。
 図13~15に示すように、ヒートシンク3では、第1の平面領域33-1における、ねじれ開始部41に対する一端部45の角度θ1の傾斜方向が、第2の平面領域33-2における、ねじれ開始部41に対する他端部46の角度θ3の傾斜方向と反対である。また、第1の平面領域33-1における、フィン根元部31の伸延方向に対する第1のフィン先端部47-1の角度θ2の傾斜方向が、第2の平面領域33-2における、フィン根元部31の伸延方向に対する第2のフィン先端部47-2の角度θ4の傾斜方向と反対である。
 図16に示すように、送風ファン(図示せず)からヒートシンク3へ供給される冷却風Fは、板状放熱フィン10の一端35から他端36の方向へ流通するように供給される。すなわち、板状放熱フィン10の幅方向に、一端35から他端36へ向かって冷却風Fが供給される。ヒートシンク3へ冷却風Fが供給されることで、ヒートシンク3は優れた冷却性能を発揮できる。冷却風Fは、ベースプレート20の主表面21に沿うように、一端35における板状放熱フィン10の側面13と対向する側からヒートシンク3へ、すなわち、隣接する板状放熱フィン10の主表面12間に形成された空間へ供給される。ヒートシンク3へ供給された冷却風Fが、ベースプレート20の主表面21の延在方向に、板状放熱フィン10の主表面12に沿って流通することで、ヒートシンク3を冷却する。
 図16に示すように、ヒートシンク3の板状放熱フィン10では、フィン根元部31とは延在方向が異なっているねじれ部32の第1の平面領域33-1が、冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31の方向へ誘導する。主に、ねじれ開始部41に対してベースプレート20の主表面方向21へ角度θ1傾斜した一端部45が板状放熱フィン10に形成されていることにより、冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31の方向へ誘導する。
 一方で、フィン根元部31とは延在方向が異なっているねじれ部32の第2の平面領域33-2が、冷却風Fをフィン根元部31からフィン先端37の方向へ誘導する。主に、ねじれ開始部41に対してベースプレート20の主表面方向21へ、角度θ1の傾斜方向とは反対方向へ角度θ3傾斜した他端部46が板状放熱フィン10に形成されていることにより、冷却風Fをフィン根元部31からフィン先端37の方向へ誘導する。
 また、板状放熱フィン10では、上記の通り、ねじれ部32の第1の平面領域33-1の正面側が冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31の方向へ誘導することから、ねじれ部32の第1の平面領域33-1の背面側においても、ねじれ部32の第1の平面領域33-1の背面側に対向した隣接する他の板状放熱フィン(図示せず)における第1の平面領域の正面側が冷却風Fをフィン先端からフィン根元部の方向へ誘導する。従って、第1の平面領域33-1の背面側においても、冷却風Fがフィン先端37からフィン根元部31の方向へ誘導される。また、上記の通り、ねじれ部32の第2の平面領域33-2の正面側が冷却風Fをフィン根元部31からフィン先端37の方向へ誘導することから、ねじれ部32の第2の平面領域33-2の背面側においても、ねじれ部32の第2の平面領域33-2の背面側に対向した隣接する他の板状放熱フィンにおける第2の平面領域の正面側が冷却風Fをフィン根元部からフィン先端の方向へ誘導する。従って、第2の平面領域33-2の背面側においても、冷却風Fがフィン根元部31からフィン先端37の方向へ誘導される。
 ヒートシンク3では、フィン根元部31における高流速な冷却風Fの発生位置を調整できる。具体的には、ヒートシンク3では、高流速な冷却風Fの発生位置を板状放熱フィン10の一端35の方向へ移動させることができる。従って、ヒートシンク3では、発熱体100の熱的に接続される位置がベースプレート20の中央部ではなくても、発熱体100をより効率的に冷却することができる。
 また、ヒートシンク3では、第1の平面領域33-1における、ねじれ開始部41に対する一端部45の角度θ1の傾斜方向が、第2の平面領域33-2における、ねじれ開始部41に対する他端部46の角度θ3の傾斜方向と反対であることにより、第2の平面領域33-2にて、フィン先端37方向への冷却風Fの流れが促進されるので、冷却風Fの圧力損失の増大をさらに防止できる。
 境界40を起点にした、一端部45とねじれ開始部41とのなす角度である角度θ1は、0°超であれば、特に限定されないが、その下限値は、ねじれ部32の第1の平面領域33-1が冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31の方向へより確実に誘導することができる点から、2.0°が好ましく、5.0°がより好ましい。一方で、角度θ1の上限値は、冷却風Fの圧力損失の増大をより確実に防止して、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・間の冷却風Fの風速の低下をより確実に防止できる点から、20°が好ましく、15°がより好ましい。
 境界40を起点にした、一端部45の傾斜方向とは反対方向へ傾斜した他端部46とねじれ開始部41とのなす角度である角度θ3は、0°超であれば、特に限定されないが、その下限値は、冷却風Fの圧力損失の増大をさらに防止できる点から、2.0°が好ましく、5.0°がより好ましい。一方で、角度θ3の上限値は、第1の平面領域33-1において冷却風Fがフィン先端37からフィン根元部31の方向へより確実に誘導される点から、20°が好ましく、15°がより好ましい。なお、一端部45とねじれ開始部41とのなす角度である角度θ1は、他端部46とねじれ開始部41とのなす角度である角度θ3と同じでもよく、異なっていてもよい。角度θ1と角度θ3が同じ角度である場合には、ねじれ開始部41は、板状放熱フィン10の一端35と他端36の間の中央部に位置し、角度θ1が角度θ3よりも大きい場合には、ねじれ開始部41は、板状放熱フィン10の一端35と他端36の間の中央部よりも他端36方向に位置し、角度θ1が角度θ3よりも小さい場合には、ねじれ開始部41は、板状放熱フィン10の一端35と他端36の間の中央部よりも一端35方向に位置する。
 ねじれ開始部41を起点にした、第1の平面領域33-1の第1のフィン先端部47-1とフィン根元部31の伸延方向とのなす角度である角度θ2は、0°超であれば、特に限定されないが、その下限値は、第1の平面領域33-1が冷却風Fをフィン先端37からフィン根元部31の方向へより確実に誘導することができる点から、2.0°が好ましく、5.0°がより好ましい。一方で、角度θ2の上限値は、冷却風Fをフィン先端37とその近傍の方向へも流れやすくして冷却風Fの圧力損失の増大をより確実に防止できる点から、20°が好ましく、15°がより好ましい。
 ねじれ開始部41を起点にした、第2の平面領域33-2の第2のフィン先端部47-2とフィン根元部31の伸延方向とのなす角度である角度θ4は、0°超であれば、特に限定されないが、その下限値は、冷却風Fの圧力損失の増大をさらに防止できる点から、2.0°が好ましく、5.0°がより好ましい。一方で、角度θ4の上限値は、第1の平面領域33-1において冷却風Fがフィン先端37からフィン根元部31の方向へより確実に誘導される点から、20°が好ましく、15°がより好ましい。なお、第1の平面領域33-1の第1のフィン先端部47-1とフィン根元部31の伸延方向とのなす角度である角度θ2は、第2の平面領域33-2の第2のフィン先端部47-2とフィン根元部31の伸延方向とのなす角度である角度θ4と同じでもよく、異なっていてもよい。角度θ2と角度θ4が同じ角度である場合には、ねじれ開始部41は、板状放熱フィン10の一端35と他端36の間の中央部に位置し、角度θ2が角度θ4よりも大きい場合には、ねじれ開始部41は、板状放熱フィン10の一端35と他端36の間の中央部よりも他端36方向に位置し、角度θ2が角度θ4よりも小さい場合には、ねじれ開始部41は、板状放熱フィン10の一端35と他端36の間の中央部よりも一端35方向に位置する。
 次に、本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第4実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第3実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第3実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図17は、本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。図18は、本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクの正面図である。図19は、本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクの平面図である。
 第2実施形態例に係るヒートシンク2では、一体化板状放熱フィン60の板状放熱フィン10-1のねじれ部32と隣接する他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32との間は、空隙63となっていたが、これに代えて、図17、18に示すように、第4実施形態例に係るヒートシンク4では、板状放熱フィン10-1のねじれ部32が、隣接する他の前記板状放熱フィン10-2のねじれ部32と連結部70を介して接続されている。従って、ヒートシンク4では、板状放熱フィン10-1のねじれ部32が、隣接する他の前記板状放熱フィン10-2のねじれ部32と、一体となっている。
 ヒートシンク4でも、第2実施形態例に係るヒートシンク2と同じく、フィン根元部31の幅方向(すなわち、板状放熱フィン10の幅方向W)に沿って複数の板状放熱フィン10、10、10・・・が配置され、板状放熱フィン10のフィン根元部31の幅方向の端部が、隣接する他の板状放熱フィン10のフィン根元部31の幅方向の端部と接続されることで、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・が一体化されて、一体化板状放熱フィン60が形成されている。上記から、一体化板状放熱フィン60は、板状放熱フィン10のフィン根元部31の複数が一体化された態様である、一体化フィン根元部61を有している。ヒートシンク4では、2つの板状放熱フィン10が一体化されて、一体化板状放熱フィン60が形成されている。
 図17、18に示すように、一体化板状放熱フィン60は、フィン根元部31において板状放熱フィン10-1の幅方向Wの一端35が、フィン根元部31において隣接する他の板状放熱フィン10-2の幅方向Wの他端36と接続されることで、複数の板状放熱フィン10が一体化されている。フィン根元部31において、板状放熱フィン10-1の幅方向Wの一端35は、隣接する他の板状放熱フィン10-2の幅方向Wの他端36と、接続部62を介して接続されている。他の板状放熱フィン10-2の幅方向Wの一端35が、一体化板状放熱フィン60の一端65であり、板状放熱フィン10-1の幅方向Wの他端36が、一体化板状放熱フィン60の他端66である。
 図19に示すように、ヒートシンク4では、板状放熱フィン10-1の天面部50と他の板状放熱フィン10-2の天面部50は、連結部70の天面部71を介して接続されている。従って、板状放熱フィン10-1の天面部50と他の板状放熱フィン10-2の天面部50は、一体となっている。また、板状放熱フィン10-1の底面部(図示せず)と他の板状放熱フィン10-2の底面部(図示せず)も接続されており、板状放熱フィン10-1の底面部と他の板状放熱フィン10-2の底面部は一体となって、一体化底面部が形成されている。
 ヒートシンク4の一体化板状放熱フィン60でも、一体化フィン根元部61とは延在方向が異なっている他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32が、冷却風を他の板状放熱フィン10-2のフィン先端37からフィン根元部31(一体化フィン根元部61)の方向へ誘導する。また、他の板状放熱フィン10-2の風下に位置する板状放熱フィン10-1の、一体化フィン根元部61とは延在方向が異なっているねじれ部32が、冷却風Fを板状放熱フィン10-1のフィン先端37からフィン根元部31(一体化フィン根元部61)の方向へ誘導する。
 ヒートシンク4でも、複数の板状放熱フィン10のフィン根元部31が一体化されて一体化板状放熱フィン60が形成されていることにより、一体化フィン根元部61において冷却風の流れが連続的な高速流となるので、フィン根元部31の温度と板状放熱フィン10の平均温度との差をさらに低減して、さらに優れたフィン効率が得られる。
 また、ヒートシンク4では、複数の板状放熱フィン10のフィン根元部31が一体化され、且つ板状放熱フィン10-1のねじれ部32が隣接する他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32と連結部70を介して接続されていることにより、連結部70を含めた板状放熱フィン10の表面積が増大して放熱量の向上に寄与できる。また、板状放熱フィン10-1のねじれ部32が隣接する他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32と連結部70を介して接続されていることにより、冷却風が板状放熱フィン10を流通する際の騒音発生をより確実に防止できる。
 次に、本発明の第5実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第5実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第4実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第4実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図20は、本発明の第5実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。図21は、本発明の第5実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの斜視図である。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、板状放熱フィン10の高さは、一端35から他端36まで、略同じ高さとなっていたが、これに代えて、図20、21に示すように、第5実施形態例に係るヒートシンク5では、板状放熱フィン10の一端35の高さと他端36の高さが異なる態様となっている。ヒートシンク5では、板状放熱フィン10の他端36高さが、一端35の高さよりも高い態様となっている。また、ヒートシンク5では、板状放熱フィン10の一端35から他端36へ向かうに従って、高くなる態様となっている。
 ヒートシンク5でも、第1実施形態例に係るヒートシンク1と同様に、ねじれ部32のうち、一端部45は、境界40を起点にして、ねじれ開始部41に対してベースプレート20の主表面方向21へ所定の角度θ1にて傾斜しており、ねじれ開始部41は、ベースプレート20の主表面21の延在方向に対して鉛直方向に直線状に伸延している。また、ねじれ部32のフィン先端部47は、ねじれ開始部41を起点にして、フィン根元部31の伸延方向に対して、ねじれ開始部41から一端部45へ向かってベースプレート20の主表面21の延在方向に沿って所定の角度θ2にて傾斜している。
 ヒートシンク5でも、フィン根元部31は、板状放熱フィン10の幅方向に一端35から他端36まで略同じ高さで延在している。
 板状放熱フィン10の一端35の高さと他端36の高さが異なるヒートシンク5でも、ねじれ部32によって冷却風の流れが板状放熱フィン10のフィン根元部31に誘導されて、フィン根元部31における冷却風の流速がフィン先端37における冷却風の流速よりも速くなることで、板状放熱フィン10のうち、ベースプレート20に最も近く、最も高温となりやすいフィン根元部31における冷却風の流速が速くなり、ベースプレート20に最も遠く、最も高温となりにくいフィン先端37における冷却風の流速が適度に抑えられる。従って、フィン根元部31の温度と板状放熱フィン10全体の平均温度との差が低減されるので、板状放熱フィン10は、優れたフィン効率を有する。
 さらに、板状放熱フィン10の一端35の高さと他端36の高さが異なるヒートシンク5でも、ねじれ部32の平面領域33が、ねじれ開始部41から板状放熱フィン10の一端部45まで及びフィン根元部31との境界40からフィン先端部47まで延在しているので、板状放熱フィン10の一端35から他端36へ向かって供給される冷却風が、板状放熱フィン10のフィン根元部31へ誘導されつつも、一端部45からねじれ開始部41へ流れていくに従って、フィン先端37とその近傍の方向へも流れやすくなる。その結果、ヒートシンク5でも、板状放熱フィン10を流通する冷却風の圧力損失の増大を防止できる。従って、ヒートシンク5でも、優れた放熱特性を発揮することができる。
 次に、本発明の第6実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第6実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第5実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第5実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図22は、本発明の第6実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。図23は、本発明の第6実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの側面図である。図24は、本発明の第6実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの斜視図である。
 第2実施形態例に係るヒートシンク2では、板状放熱フィン10-1の天面部50は、板状放熱フィン10-1の一端35から他端36まで設けられ、他の板状放熱フィン10-2の天面部50は、他の板状放熱フィン10-2の一端35から他端36まで設けられていたが、これに代えて、図22~24に示すように、第6実施形態例に係るヒートシンク6では、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・が一体化されて形成された一体化板状放熱フィン60において、板状放熱フィン10-1の天面部50は、板状放熱フィン10-1の一端35にのみ設けられ、他の板状放熱フィン10-2の天面部50は、他の板状放熱フィン10-2の一端35にのみ設けられている。すなわち、ヒートシンク6では、板状放熱フィン10-1の天面部50は、板状放熱フィン10-1の他端36には設けられておらず、他の板状放熱フィン10-2の天面部50は、他の板状放熱フィン10-2の他端36には設けられていない。このように、本発明のヒートシンクでは、板状放熱フィン10の天面部50は、板状放熱フィン10の一端35から他端36まで設けられていてもよく、板状放熱フィン10の幅方向Wの一部領域(例えば、板状放熱フィン10の一端35または他端36)にのみ設けられていてもよい。
 なお、ヒートシンク6では、説明の便宜上、4つの板状放熱フィン10が一体化されて、一体化板状放熱フィン60が形成されている。一体化板状放熱フィン60は、板状放熱フィン10-1と他の板状放熱フィン10-2が、交互に2つずつ配置されている。また、ヒートシンク6でも、板状放熱フィン10-1の天面部50と他の板状放熱フィン10-2の天面部50は接続されていないので、板状放熱フィン10-1の天面部50と他の板状放熱フィン10-2の天面部50は、別体となっている。一方で、ヒートシンク6でも、板状放熱フィン10-1の底面部52と他の板状放熱フィン10-2の底面部52は接続されており、板状放熱フィン10-1の底面部52と他の板状放熱フィン10-2の底面部52は一体となって、一体化底面部64が形成されている。
 図23、24に示すように、ヒートシンク6では、板状放熱フィン10-1の天面部50の延在方向は、一体化底面部64の延在方向と略同じ方向且つ略平行方向となっている。他の板状放熱フィン10-2の天面部50も、一体化底面部64の延在方向と略同じ方向且つ略平行方向となっている。また、板状放熱フィン10-1の天面部50は、一体化フィン根元部61の平面部に対して鉛直方向へ延在している。他の板状放熱フィン10-2の天面部50も、一体化フィン根元部61の平面部に対して鉛直方向へ延在している。従って、板状放熱フィン10-1の主表面12のうち、天面部50近傍の角部領域72は、ねじれ部32ではなく、一体化フィン根元部61の平面部と略同一平面上に位置している部位となっている。上記から、ヒートシンク6の板状放熱フィン10-1では、フィン先端37は、一端35の近傍に、板状放熱フィン10-1の幅方向Wに曲げ部38を有している。また、他の板状放熱フィン10-2の主表面12のうち、天面部50近傍の角部領域72は、ねじれ部32ではなく、一体化フィン根元部61の平面部と略同一平面上に位置している部位となっている。上記から、ヒートシンク6の他の板状放熱フィン10-2では、フィン先端37は、一端35の近傍に、他の板状放熱フィン10-2の幅方向Wに曲げ部38を有している。
 図22に示すように、ヒートシンク6では、板状放熱フィン10の幅方向Wにおいて、ベースプレート20には、複数の一体化板状放熱フィン60、60、60・・・が、板状放熱フィン10の幅方向Wに対して略直交方向に、略直線上となるように、並列配置されている。
 ヒートシンク6でも、送風ファン(図示せず)からヒートシンク6へ供給される冷却風は、一体化板状放熱フィン60の一端65、すなわち、他の板状放熱フィン10-2の一端35から一体化板状放熱フィン60の他端66、すなわち、板状放熱フィン10-1の他端36の方向へ流通するように供給される。上記から、一体化板状放熱フィン60の幅方向Wに、一端65から他端66へ向かって冷却風が供給される。ヒートシンク6へ冷却風が供給されることで、ヒートシンク6は優れた冷却性能を発揮できる。ヒートシンク6へ供給された冷却風が、ベースプレート20の主表面21の延在方向に、他の板状放熱フィン10-2の主表面12及び板状放熱フィン10-1の主表面12に沿って流通することで、ヒートシンク6を冷却する。
 ヒートシンク6の一体化板状放熱フィン60でも、一体化フィン根元部61とは延在方向が異なっている他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32が、冷却風を他の板状放熱フィン10-2のフィン先端37から一体化フィン根元部61の方向へ誘導する。また、一体化板状放熱フィン60では、他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32と板状放熱フィン10-1のねじれ部32との間の空隙63によって、一体化フィン根元部61からフィン先端37の方向への冷却風の流れが形成されても、他の板状放熱フィン10-2の風下に位置する板状放熱フィン10-1の、一体化フィン根元部61とは延在方向が異なっているねじれ部32が、冷却風を板状放熱フィン10-1のフィン先端37から一体化フィン根元部61の方向へ誘導する。
 また、ヒートシンク6でも、一体化板状放熱フィン60が形成されていることにより、一体化フィン根元部61において冷却風の流れが連続的な高速流となるので、一体化板状放熱フィン60の温度と板状放熱フィン10の平均温度との差をさらに低減して、さらに優れたフィン効率が得られる。
 また、ヒートシンク6でも、板状放熱フィン10-1のねじれ部32と隣接する他の板状放熱フィン10-2のねじれ部32との間が空隙63であることにより、複数の板状放熱フィン10、10、10・・・が一体化されていても、冷却風が空隙63を流通することで、冷却風の圧力損失の増大を確実に防止できる。
 次に、本発明の第7実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第7実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第6実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第6実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図25は、本発明の第7実施形態例に係るヒートシンクに備えられた板状放熱フィンの斜視図である。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、板状放熱フィン10天面部50は、板状放熱フィン10の一端35から他端36まで設けられていたが、これに代えて、図25に示すように、第7実施形態例に係るヒートシンク7では、板状放熱フィン10の天面部50は、板状放熱フィン10の一端35にのみ設けられている。すなわち、ヒートシンク7では、板状放熱フィン10の天面部50は、板状放熱フィン10の他端36には設けられていない。
 図24に示すように、ヒートシンク7では、板状放熱フィン10の天面部50の延在方向は、底面部52の延在方向と略同じ方向且つ略平行方向となっている。また、板状放熱フィン10の天面部50は、平面部であるフィン根元部31に対して鉛直方向へ延在している。従って、板状放熱フィン10の主表面12のうち、天面部50近傍の角部領域72は、ねじれ部32ではなく、フィン根元部31と略同一平面上に位置している部位となっている。上記から、ヒートシンク7の板状放熱フィン10では、フィン先端37は、一端35の近傍に、板状放熱フィン10の幅方向Wに曲げ部38を有している。
 ヒートシンク7でも、ねじれ部32によって冷却風の流れが板状放熱フィン10のフィン根元部31に誘導されて、フィン根元部31における冷却風の流速がフィン先端37における冷却風の流速よりも速くなることで、板状放熱フィン10のうち、ベースプレート20に最も近く、最も高温となりやすいフィン根元部31における冷却風の流速が速くなり、ベースプレート20に最も遠く、最も高温となりにくいフィン先端37における冷却風の流速が適度に抑えられる。従って、フィン根元部31の温度と板状放熱フィン10全体の平均温度との差が低減されるので、板状放熱フィン10は、優れたフィン効率を有する。
 さらに、ヒートシンク7でも、板状放熱フィン10の一端35から他端36へ向かって供給される冷却風が、ねじれ部32によって、板状放熱フィン10のフィン根元部31へ誘導されつつも、フィン先端37とその近傍の方向へも流れやすくなる。その結果、ヒートシンク7でも、板状放熱フィン10を流通する冷却風の圧力損失の増大を防止できる。従って、ヒートシンク7でも、優れた放熱特性を発揮することができる。
 次に、本発明のヒートシンクの他の実施形態例について説明する。
 上記各実施形態例に係るヒートシンクでは、フィン根元部は、板状放熱フィンの幅方向に板状放熱フィンの一端から他端まで平面状に延在していたが、これに代えて、フィン根元部は、板状放熱フィンの幅方向に板状放熱フィンの一端から他端まで線状に延在していてもよい。
 第3実施形態例に係るヒートシンクでは、第1の平面領域における、ねじれ開始部に対する一端部の角度θ1の傾斜方向が、第2の平面領域における、ねじれ開始部に対する他端部の角度θ3の傾斜方向と反対であり、第1の平面領域における、フィン根元部の伸延方向に対する第1のフィン先端部の角度θ2の傾斜方向が、第2の平面領域における、フィン根元部の伸延方向に対する第2のフィン先端部の角度θ4の傾斜方向と反対であったが、これに代えて、第1の平面領域における、ねじれ開始部に対する角度θ1の傾斜方向が、第2の平面領域における、ねじれ開始部に対する角度θ3の傾斜方向と同じであり、第1の平面領域における、フィン根元部の伸延方向に対する角度θ2の傾斜方向が、第2の平面領域における、フィン根元部の伸延方向に対する角度θ4の傾斜方向と同じであってもよい。
 上記態様により、第1の平面領域及び第2の平面領域の両方にて、冷却風の流れが板状放熱フィンのフィン根元部に誘導されてフィン根元部における冷却風の流速が高速化されるので、フィン根元部の温度と放熱フィンの平均温度との差をさらに低減できる。
 第3実施形態例に係るヒートシンクでは、ねじれ開始部が、板状放熱フィンの一端と他端の間に位置し、板状放熱フィンのねじれ部が、平面領域として、ねじれ開始部を境界として、第1の平面領域と第2の平面領域とを有していたが、これに代えて、ねじれ開始部が、板状放熱フィンの一端と他端の間に位置し、第2の平面領域はねじれ部を構成していなくてもよい。すなわち、第2の平面領域は、フィン根元部との境界と、ねじれ開始部と、ねじれ開始部に対向した、ねじれ開始部に対してベースプレートの主表面の方向へ傾斜していない(ねじれ開始部と略平行である)他端部と、フィン根元部に対向したフィン先端の一部であり、フィン根元部の伸延方向に対して、ねじれ開始部から他端部へ向かってベースプレートの主表面の延在方向に沿って傾斜していない(フィン根元部と略平行である)第2のフィン先端部と、で画定されていてもよい。
 本発明のヒートシンクは、ヒートシンクの設置スペースが制限される環境下、フィン根元部の温度と放熱フィンの平均温度との差を低減して優れたフィン効率が得られ、また、冷却風がフィン先端とその近傍にも流れやすいことで冷却風の圧力損失の増大を防止できるので、例えば、狭小空間に設置された回路基板に搭載された高発熱量の電子部品、例えば、中央演算処理装置等の電子部品を冷却する分野で利用価値が高い。
 1、2、3、4、5、6、7   ヒートシンク
 10              放熱フィン
 20              ベースプレート
 21              主表面
 31              フィン根元部
 32              ねじれ部
 35              一端
 36              他端
 41              ねじれ開始部
 45              一端部
 47              フィン先端部

Claims (20)

  1.  発熱体と熱的に接続されるベースプレートと、前記ベースプレートの主表面上に立設された、前記ベースプレートと熱的に接続された複数の板状放熱フィンと、を備えたヒートシンクであり、
     幅方向と高さ方向を有する前記板状放熱フィンが、
    前記ベースプレートの主表面に沿って前記板状放熱フィンの幅方向の一端から他端まで延在したフィン根元部と、
    前記フィン根元部から前記板状放熱フィンの高さ方向へ連続して設けられ、前記ベースプレートの主表面方向へ傾斜した、ねじれ部と、を有し、
     前記ねじれ部が、
    前記板状放熱フィンの高さ方向に沿って、前記フィン根元部から線状に伸延した、ねじれ開始部と、
    前記ねじれ開始部に対向した前記一端の少なくとも一部であり、前記ねじれ開始部に対して前記ベースプレートの主表面方向へ角度θ1傾斜した一端部と、
    前記フィン根元部に対向したフィン先端の少なくとも一部であり、前記フィン根元部の伸延方向に対して、前記ねじれ開始部から前記一端部へ向かって前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って角度θ2傾斜した、フィン先端部と、
    で画定された平面領域を有する、ヒートシンク。
  2.  前記ねじれ開始部が、前記他端に位置する請求項1に記載のヒートシンク。
  3.  前記ねじれ開始部が、前記一端と前記他端の間に位置する請求項1に記載のヒートシンク。
  4.  前記フィン根元部の幅方向に沿って複数の前記板状放熱フィンが配置され、前記板状放熱フィンの前記フィン根元部の幅方向の端部が、隣接する他の前記板状放熱フィンの前記フィン根元部の幅方向の端部と接続されることで、複数の前記板状放熱フィンが一体化されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  5.  前記板状放熱フィンの前記ねじれ部と隣接する他の前記板状放熱フィンの前記ねじれ部との間が、空隙である請求項4に記載のヒートシンク。
  6.  前記板状放熱フィンの前記ねじれ部が、隣接する他の前記板状放熱フィンの前記ねじれ部と連結部を介して接続されている請求項4に記載のヒートシンク。
  7.  前記ねじれ部が、
     前記ねじれ開始部に対向した前記一端の少なくとも一部であり、前記ねじれ開始部に対して前記ベースプレートの主表面方向へ角度θ1傾斜した前記一端部と、
    前記フィン根元部に対向した前記フィン先端の一部であり、前記フィン根元部の伸延方向に対して、前記ねじれ開始部から前記一端部へ向かって前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って角度θ2傾斜した、第1のフィン先端部と、
    で画定された第1の平面領域と、
     前記ねじれ開始部に対向した前記他端の少なくとも一部であり、前記ねじれ開始部に対して前記ベースプレートの主表面方向へ角度θ3傾斜した他端部と、
    前記フィン根元部に対向した前記フィン先端の一部であり、前記フィン根元部の伸延方向に対して、前記ねじれ開始部から前記他端部へ向かって前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って角度θ4傾斜した、第2のフィン先端部と、
    で画定された第2の平面領域と、
    を有する請求項3に記載のヒートシンク。
  8.  前記ねじれ開始部に対する角度θ1の傾斜方向が、前記ねじれ開始部に対する角度θ3の傾斜方向と反対であり、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ2の傾斜方向が、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ4の傾斜方向と反対である請求項7に記載のヒートシンク。
  9.  前記ねじれ開始部に対する角度θ1の傾斜方向が、前記ねじれ開始部に対する角度θ3の傾斜方向と同じであり、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ2の傾斜方向が、前記フィン根元部の伸延方向に対する角度θ4の傾斜方向と同じである請求項7に記載のヒートシンク。
  10.  前記フィン根元部が、前記板状放熱フィンの幅方向に前記一端から前記他端まで延在した平面部を有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  11.  前記フィン先端から、さらに平面状の天面部が延出している請求項1乃至3のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  12.  前記天面部が、隣接する他の前記板状放熱フィンの前記フィン先端と当接することで、複数の前記板状放熱フィンから形成された放熱フィン群に天面が形成されている請求項11に記載のヒートシンク。
  13.  前記フィン根元部の底部から、前記ベースプレートの主表面の延在方向に沿って、さらに平面状の底面部が延出している請求項1乃至3のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  14.  前記底面部が、隣接する他の前記板状放熱フィンの前記フィン根元部と当接することで、複数の前記板状放熱フィンから形成された放熱フィン群に底面が形成されている請求項13に記載のヒートシンク。
  15.  前記板状放熱フィンの高さに対する前記フィン根元部の高さが、30%以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  16.  角度θ1が、2.0°以上20°以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  17.  角度θ1が、2.0°以上20°以下であり、角度θ3が、2.0°以上20°以下である請求項7に記載のヒートシンク。
  18.  角度θ2が、2.0°以上20°以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  19.  角度θ2が、2.0°以上20°以下であり、角度θ4が、2.0°以上20°以下である請求項7に記載のヒートシンク。
  20.  前記板状放熱フィンの幅方向に、前記一端から前記他端へ向かって冷却風が供給される請求項1乃至3のいずれか1項に記載のヒートシンク。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5184370U (ja) * 1974-12-27 1976-07-06
JPS57201844U (ja) * 1981-06-17 1982-12-22
JPS6336887U (ja) * 1986-08-27 1988-03-09
JPH0521451U (ja) * 1991-08-28 1993-03-19 昭和アルミニウム株式会社 放熱板
JP2001503198A (ja) * 1996-08-09 2001-03-06 アービッド サーマル テクノロジーズ インコーポレイテッド ヒートシンク
JP2002329821A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Toshiyuki Arai ヒートシンク

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AR058408A1 (es) 2006-01-02 2008-01-30 Basf Ag Compuestos de piperazina con accion herbicida
JP6336887B2 (ja) 2014-10-22 2018-06-06 日本電子株式会社 試料作製装置及び試料作製方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5184370U (ja) * 1974-12-27 1976-07-06
JPS57201844U (ja) * 1981-06-17 1982-12-22
JPS6336887U (ja) * 1986-08-27 1988-03-09
JPH0521451U (ja) * 1991-08-28 1993-03-19 昭和アルミニウム株式会社 放熱板
JP2001503198A (ja) * 1996-08-09 2001-03-06 アービッド サーマル テクノロジーズ インコーポレイテッド ヒートシンク
JP2002329821A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Toshiyuki Arai ヒートシンク

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