JP2006237366A - Heat sink - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、パワーモジュールなどの電子機器を冷却するためのヒートシンクに関するものである。 The present invention relates to a heat sink for cooling an electronic device such as a power module.
従来のヒートシンクでは、ヒートシンクの小型化を図るためにファンをヒートシンク本体の内部に配備している(例えば、特許文献1)。 In a conventional heat sink, a fan is provided inside the heat sink body in order to reduce the size of the heat sink (for example, Patent Document 1).
ヒートシンクの単位容積あたりの放熱能力を大きくするためには、ヒートシンク全体におけるファンの容積を小さくし、放熱部であるフィンの容積を大きくする必要がある。しかしながら、ファンを内部に設置したヒートシンクの場合、図10に示すように、ファンの直径dよりも両端に設置したフィン間の距離Gfを長くすると、フィンの列方向においてファンより外側の領域には、空気が流れず、ヒートシンクの放熱能力を増大することができないという問題が生じていた。また、軸流ファンを用いた場合には、軸流ファンの中心直下は、空気が流れにくく放熱量が小さいので、ヒートシンクに設置した電子機器を均一に冷却することができないという問題もあった。 In order to increase the heat dissipation capability per unit volume of the heat sink, it is necessary to reduce the fan volume in the entire heat sink and increase the volume of the fins that are heat dissipation portions. However, in the case of a heat sink in which fans are installed, as shown in FIG. 10, if the distance Gf between the fins installed at both ends is longer than the diameter d of the fan, the region outside the fans in the row direction of the fins However, there is a problem that the air does not flow and the heat dissipation capability of the heat sink cannot be increased. In addition, when an axial fan is used, there is a problem in that the electronic equipment installed on the heat sink cannot be uniformly cooled because air does not flow easily and the amount of heat radiation is small immediately below the center of the axial fan.
この発明は、上記のような問題点を解決するためのものであり、放熱能力を増大することができ、ヒートシンクに設置した電子機器を均一に冷却することができるヒートシンクを得るものである。 The present invention is for solving the above-described problems, and provides a heat sink that can increase the heat dissipation capability and can uniformly cool an electronic device installed on the heat sink.
この発明に係るヒートシンクは、ベース板と、ベース板に垂直に設置された対向する1対の側板と、1対の側板の間に側板と平行にベース板に設置された複数の板状のフィンと、側板にベース板と対向して設置された上板と、両端に設置されたフィン間の距離よりも小さい直径を有し、ベース板と上板との間に上板に接して設置された軸流ファンと、
軸流ファンの下部を通り、一方の側板から他方の側板までを結ぶ通風路とを備えたものである。
A heat sink according to the present invention includes a base plate, a pair of opposing side plates installed perpendicular to the base plate, and a plurality of plate-like fins installed on the base plate in parallel with the side plates between the pair of side plates. The side plate has a diameter smaller than the distance between the upper plate installed opposite to the base plate and the fins installed at both ends, and is installed in contact with the upper plate between the base plate and the upper plate. An axial fan,
A ventilation path that passes through the lower part of the axial flow fan and connects from one side plate to the other side plate is provided.
この発明によれば、放熱能力を増大することができ、ヒートシンクに設置した電子機器を均一に冷却することができる。 According to the present invention, the heat dissipation capability can be increased, and the electronic device installed on the heat sink can be uniformly cooled.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1におけるヒートシンクとこのヒートシンクに設置した電子機器の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a heat sink and electronic equipment installed on the heat sink in
図1に示すように、ヒートシンク1において、ベース板3の両端に、ベース板3と垂直に、対向する一対の側板4が設置されており、この一対の側板4の間に側板4と平行に、複数の板状のフィン5がベース板3の上に設置されている。また、側板4に、ベース板3と対向するように上板6が設置されている。この上板6とベース板3との間であって、上板6の中央に軸流ファン7がハウジング11を介して設置されており、軸流ファン7の上部に設けられた入口9から吸い込んだ空気をフィン5、側板4およびベース板3に送る。ベース板3、側板4、フィン5および上板6は、アルミニウム、銅などの熱伝導率が高い金属で構成されることが望ましい。発熱体である電子機器2は、ベース板3のフィン5を設置した面と反対側の面に設置されている。
As shown in FIG. 1, in the
ヒートシンク1の詳細な構造について説明する。図2(a)はヒートシンクのA−A断面図、すなわち、側板と平行な方向の断面図である。図2(b)はヒートシンクのB−B断面図、すなわち、側板と垂直な方向の断面図である。
The detailed structure of the
図2に示すように、ヒートシンク1においては、フィン5は、その列方向において軸流ファン7の外側にも設置されており、軸流ファン7の直径dは、両端に設置されたフィン5間の距離Gfよりも小さくなっている。また、通風路8は、軸流ファン7の下部を通り、側板4と垂直な方向に一方の側板4から他方の側板4までを結び、フィン5の列方向において軸流ファン7の外側に設置されたフィン5にも空気を送るよう配置されている。フィン5、側板4およびベース板3に送られた空気は、フィン5の両端に設けられた空気の出口10から放出される。
As shown in FIG. 2, in the
図2(a)に示すように、個々のフィン5は、その高さHfに関して、2つの領域に分けられる。軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分C(L=0)からの距離が軸流ファン7の幅Lfの半分以下の領域(−Lf/2≦L≦Lf/2)を領域Dとする。また、軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分Cからの距離が軸流ファン7の幅Lfの半分より離れた領域(L<−Lf/2,Lf/2<L)を領域Eとする。
As shown in FIG. 2A, each
ここで、軸流ファン7の幅Lfとは、側板4と平行な方向のハウジング11の幅である。なお、軸流ファン7は、必ずしもハウジング11に収納されている必要はない。軸流ファン7がハウジング11に収納されていない場合には、軸流ファン7の幅Lfとは、軸流ファン7の半径(d/2)に軸流ファン7の羽根とフィン5とが当たらないように設けられた隙間を足し合わせた長さである。
Here, the width Lf of the
個々のフィン5の高さHfは、軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分Cで最も低く、領域Dでは、部分Cから離れるに従って高くなっている。また、領域Eでは、個々のフィン5の高さHfは、ベース板3と上板6との距離に等しく、一定となっている。
The height Hf of each
一方、通風路8では、側板4と平行な通風断面の形状は三角形をしており、通風路8の底部から上板6までの高さHwは、軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分Cが最も高く、側板4と平行な方向に変化し、部分Cから離れるに従って低くなっている。
On the other hand, in the
電子機器2が発する熱は、ベース板3を介してフィン5および側板4に伝わる。入口9から軸流ファン7に吸い込まれた空気は、図2(b)に点線の矢印で示すように、通風路8を通り、2つの側板4の間に設置されたすべてのフィン5に送られるとともに、フィン5と同様に電子機器2からの熱を放出する役割を持つ側板4にも送られる。空気は、隣り合ったフィン5の間およびフィン5と側板4との間を流れる際に、フィン5、側板4およびベース板3から熱を奪い、出口10から放出され、電子機器2は冷却される。
Heat generated by the
ここで、個々のフィン5の高さHfが部分Cから離れるに従って高くなっているので、軸流ファン7によって送られた空気は、図2(a)に矢印で示すように、部分Cに向かって流れ、軸流ファンの中心直下にも空気が流れやすくなる。
Here, since the height Hf of each
以上のように、この実施の形態1に示すヒートシンク1では、軸流ファンの下部を通り、一方の側板4から他方の側板4までを結ぶ通風路8が設けられているので、フィン5の列方向において軸流ファン7の両側に設置されたフィン5にも空気を送ることができ、ヒートシンク1の放熱能力を増大することができる。
As described above, in the
また、個々のフィン5の高さHfは、軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分Cで最も低く、領域Dでは、部分Cから離れるに従って高くなっている。すなわち、通風路8の側板4と平行な通風断面における底部から上板6までの高さHwは、軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分Cで最も高く、部分Cから離れるに従って低くなっている。このため、空気の流れにくい軸流ファン7の中心直下にも空気が流れやすくなり、ヒートシンク1に設置した電子機器2を均一に冷却することができる。
Further, the height Hf of each
この実施の形態1のヒートシンク1においては、図2(a)に示すように、通風路8の通風断面の形状は三角形であるが、通風断面の形状はこれに限られるものではなく、台形でもよい。図3は、ヒートシンクの側板と平行な方向の断面図である。
In the
図3に示すヒートシンク1では、通風路8の側板4と平行な通風断面の形状は、台形である。したがって、個々のフィン5の高さHfは、部分C(L=0)の近傍では、部分Cと同じ高さで一定となっており、部分Cの近傍を除く領域D(−Lf/2≦L≦Lf/2)では、部分Cから離れるに従って高くなっている。このように、部分Cの近傍では、部分Cと同じ高さで一定となっていても、空気の流れにくい軸流ファン7の中心直下にも空気が流れやすくなり、ヒートシンク1に設置した電子機器2を均一に冷却することができる。
In the
また、この実施の形態1のヒートシンク1においては、図2に示すように、個々のフィン5の形状は、すべて同じであるが、異なっていてもよい。図4は、ヒートシンク1の側板4と垂直な方向の断面図である。また、図5(a)は図4に示したヒートシンク1のA−A断面図、図5(b)は図4に示したヒートシンク1のX−X断面図、図5(c)は図4に示したヒートシンク1のY−Y断面図である。
Moreover, in the
図4および図5において、軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分Cのフィンの高さHfは、フィン5の列方向に軸流ファン7の回転軸12から離れるに従って高くなっている。なお、図4および図5に示すヒートシンク1においても、個々のフィン5の高さHfは、部分Cで最も低く、領域Dでは、部分Cから離れるに従って高くなっていることに変わりはない。
In FIG. 4 and FIG. 5, the fin height Hf of the portion C including the
以上のように、個々のフィン5の形状が異なっている場合においても、軸流ファンの下部を通り、一方の側板4から他方の側板4までを結ぶ通風路8が設けられているので、フィン5の列方向において軸流ファン7の両側に設置されたフィン5にも空気を送ることができ、ヒートシンク1の放熱能力を増大することができる。
As described above, even when the shapes of the
また、個々のフィン5の高さHfは、軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分Cで最も低く、領域Dでは、部分Cから離れるに従って高くなっている。すなわち、通風路8の側板4と平行な通風断面における底部から上板6までの高さHwは、部分Cで最も高く、部分Cから離れるに従って低くなっている。このため、空気の流れにくい軸流ファン7の中心直下にも空気が流れやすくなり、ヒートシンク1に設置した電子機器2を均一に冷却することができる。
Further, the height Hf of each
実施の形態2.
実施の形態2に実施の形態1で示したヒートシンク1の変形例を示す。図6は、この実施の形態2におけるヒートシンクの側板と平行な方向の断面図である。
A modified example of the
実施の形態1に示したヒートシンク1では、個々のフィン5の高さは、領域D(−Lf/2≦L≦Lf/2)では、部分C(L=0)から離れるに従って直線的に高くなっている。図5に示すヒートシンク1は、個々のフィン5の高さHfが、領域Dでは、部分Cから離れるに従って曲線的に高くなっている点で、実施の形態1で示したヒートシンク1と異なっている。
In the
このため、通風路8では、側板4と平行な通風断面の形状は半楕円形をしており、通風路8の底部から上板6までの高さHwは、軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分Cが最も高く、側板4と平行な方向に変化し、部分Cから離れるに従って曲線的に低くなっている。
Therefore, in the
その他の構成および機能は、実施の形態1に示したヒートシンク1と同様であり、個々のフィン5の高さHfは、部分Cが最も低い点においても同様である。
Other configurations and functions are the same as those of the
以上のように、実施の形態2に示すヒートシンク1においては、個々のフィン5の高さHfは、領域Dでは、軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分Cから離れるに従って曲線的に高くなっている。すなわち、通風路8の側板4と平行な通風断面における底部から上板6までの高さHwは、軸流ファン7の回転軸12を含み側板4に対して垂直な面と交わる部分Cから離れるに従って曲線的に低くなっている。このため、実施の形態1に示したヒートシンク1と同様に、ヒートシンク1に設置した電子機器2を均一に冷却することができる。
As described above, in the
実施の形態3.
図7は、この実施の形態3に示すヒートシンクの側板と平行な方向の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view in a direction parallel to the side plate of the heat sink shown in the third embodiment.
実施の形態1に示すヒートシンク1においては、個々のフィン5の高さHfは、領域E(L<−Lf/2,Lf/2<L)では、ベース板3と上板6との距離に等しく、一定となっていた。これに対して、実施の形態3に示すヒートシンク1では、個々のフィン5の高さHfは、領域Eにおいても、部分C(L=0)から離れるに従って高くなっている点で実施の形態1に示したヒートシンク1と異なっている。すなわち、この実施の形態3に示すヒートシンク1では、個々のフィン5の高さHfは、フィン5の端部に近づくに従って高くなっている。その他の構成および機能は、実施の形態1に示したヒートシンク1と同様である。
In the
軸流ファン7から送られる空気は、図7に点線の矢印で示すように、軸流ファン7の出口で一度絞られた後、フィン6に沿って次第に広がる。ところが、フィン5の領域Eの上部では、空気の流速が遅く、放熱効果にほとんど寄与しない。
The air sent from the
そこで、この実施の形態3に示すヒートシンク1では、領域Eの上部にはフィン5を設置していない。したがって、個々のフィン5の高さHfは、領域Eにおいても、部分Cから離れるに従って高く、すなわち、フィン5の端部に近づくに従って高くなっている。このため、放熱効果を低下することなく、ヒートシンク1の重量を低減し、製造コストを削減することができる。
Therefore, in the
なお、図7に示すように、空気がフィン5の間およびフィン5と側板4との間を流れずに、フィン5と上板6との間の空間13を流れることを防ぐために、軸流ファン7のハウジング11とフィン5とを接するように設置している。
In order to prevent air from flowing between the
図7に示すヒートシンク1では、領域Eにおいて、個々のフィン5の高さHfは、部分Cから離れるに従って、すなわちフィン5の端部に近づくに従って、直線的に高くなっている。図8は、ヒートシンクの側板と平行な方向の断面図である。図8に示すように、個々のフィン5の高さHfが、部分Cから離れるに従って、すなわちフィン5の端部に近づくに従って、曲線的に高くなっていてもよい。個々のフィン5の高さHfが、部分Cから離れるに従って、すなわちフィン5の端部に近づくに従って、曲線的に高くなっている場合も、放熱効果を低下することなく、ヒートシンク1の重量を低減し、製造コストを削減することができる。
In the
実施の形態4.
図9は、この実施の形態4に示すヒートシンクの側板と平行な方向の断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view in a direction parallel to the side plate of the heat sink shown in the fourth embodiment.
実施の形態3に示すヒートシンク1では、側板4と平行な方向のほぼ中央に軸流ファン7が設置されている。図9に示すように、この実施の形態4に示すヒートシンク1は、軸流ファン7が側板4と平行な方向の端部に設置されている点で、実施の形態3に示すヒートシンク1と異なっている。また、この実施の形態4に示すヒートシンク1は、ベース板3の側面であって、フィン5の端部の一方にベース板3に対して垂直に封鎖板14が設置されており、空気の出口10は、封鎖板14とは逆側のフィン5の端部のみとなっている点も、実施の形態3に示すヒートシンク1と異なっている。
In the
図9において、個々のフィン5の高さHfは、封鎖板14と接している端部(L=0)が最も低く、空気の出口10側の端部に向かうに従って高くなっている。このため、通風路8の底部から上板6までの高さHwは、封鎖板14と接している端部で最も高く、側板4と平行な方向に変化し、封鎖板14と接している端部から離れるに従って低くなっている。
In FIG. 9, the height Hf of each
ここで、軸流ファン7から送られる空気の流れは、図9に点線の矢印で示すように、軸流ファン7の出口で一度絞られた後、フィン5に沿って次第に広がる。ところが、領域E(L>Lf/2)の上部は、空気の流速が遅く、放熱効果にほとんど寄与しない。
Here, the air flow sent from the
そこで、この実施の形態4に示すヒートシンク1では、領域Eの上部にはフィン5を設置していない。したがって、個々のフィン5の高さHfは、領域Eにおいて、封鎖板14と接している端部から離れるに従って高く、すなわち、フィン5の端部に近づくに従って高くなっている。このため、放熱効果を低下することなく、ヒートシンク1の重量を低減し、製造コストを削減することができる。
Therefore, in the
なお、図9に示すように、空気が隣り合ったフィン5の間およびフィン5と側板4との間を流れずに、フィン5と上板6と間の空間13を流れることを防ぐために、軸流ファン7のハウジング11をフィン5と接するように設置している。
As shown in FIG. 9, in order to prevent air from flowing between the
1 ヒートシンク、 2 電子機器、 3 ベース板、 4 側板、 5 フィン、 6 上板、 7 軸流ファン、 8 通風路、 9入口、 10 出口、 11 ハウジング、 12 回転軸、 13 空間、 14 封鎖板。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ベース板に垂直に設置された対向する1対の側板と、
前記1対の側板の間に前記側板と平行に前記ベース板に設置された複数の板状のフィンと、
前記側板に前記ベース板と対向して設置された上板と、
両端に設置されたフィン間の距離よりも小さい直径を有し、前記ベース板と前記上板との間に前記上板に接して設置された軸流ファンと、
前記軸流ファンの下部を通り、一方の側板から他方の側板までを結ぶ通風路とを備えたことを特徴とするヒートシンク。 A base plate,
A pair of opposing side plates installed perpendicular to the base plate;
A plurality of plate-like fins installed on the base plate in parallel with the side plate between the pair of side plates;
An upper plate installed opposite to the base plate on the side plate;
An axial fan having a diameter smaller than the distance between the fins installed at both ends, and installed in contact with the upper plate between the base plate and the upper plate;
A heat sink comprising a ventilation path that passes through a lower portion of the axial fan and connects from one side plate to the other side plate.
The heat sink according to claim 1 or 4, wherein the height of each fin increases as it approaches the end of the fin.
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JP2005051259A JP2006237366A (en) | 2005-02-25 | 2005-02-25 | Heat sink |
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JP2006237366A true JP2006237366A (en) | 2006-09-07 |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102917571A (en) * | 2012-09-28 | 2013-02-06 | 深圳麦格米特电气股份有限公司 | Power supply power device radiation structure |
US8982559B2 (en) | 2008-02-08 | 2015-03-17 | Fuchigami Micro Co., Ltd. | Heat sink, cooling module and coolable electronic board |
JP2019012772A (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 日本電産サンキョー株式会社 | Motor control device |
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2005
- 2005-02-25 JP JP2005051259A patent/JP2006237366A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8982559B2 (en) | 2008-02-08 | 2015-03-17 | Fuchigami Micro Co., Ltd. | Heat sink, cooling module and coolable electronic board |
CN102917571A (en) * | 2012-09-28 | 2013-02-06 | 深圳麦格米特电气股份有限公司 | Power supply power device radiation structure |
CN102917571B (en) * | 2012-09-28 | 2016-06-22 | 深圳麦格米特电气股份有限公司 | A kind of power device heat dissipation structure |
JP2019012772A (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 日本電産サンキョー株式会社 | Motor control device |
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