JP6044157B2 - Cooling parts - Google Patents

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Description

実施形態は、発熱部品を冷却するための冷却部品に関する。   Embodiments relate to a cooling component for cooling a heat-generating component.

電子装置等において、CPUの性能向上に伴い、CPUからの放熱量が増大している。一方、電子装置には小型化・薄型化が求められており、CPU等の電子部品を薄型化することに加え、CPUを冷却するためのヒートシンクにも薄型化が求められている。ヒートシンクには、周囲の空気に熱を放出するための放熱フィンを有するものが多い。放熱フィンの放熱効率を上げることで、放熱フィンを小型化・薄型化することができる。   In electronic devices and the like, the amount of heat released from the CPU is increasing as the performance of the CPU is improved. On the other hand, electronic devices are required to be reduced in size and thickness. In addition to reducing the thickness of electronic components such as a CPU, a heat sink for cooling the CPU is also required to be reduced in thickness. Many heat sinks have heat radiation fins for releasing heat to the surrounding air. By increasing the heat radiation efficiency of the heat radiation fin, the heat radiation fin can be reduced in size and thickness.

図1は従来の放熱フィンを有するヒートシンクの一例を示す斜視図である。図2は図1に示すヒートシンクが組み込まれた電子装置の内部を示す斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view showing an example of a heat sink having a conventional radiation fin. FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the electronic device in which the heat sink shown in FIG. 1 is incorporated.

図1に示すヒートシンク1は、CPU等の発熱部品に接触するダイプレート2が設けられたベースプレート3と、放熱フィン5と、ダイプレート2と放熱フィン5とを接続するヒートパイプ4とを有する。図2に示すように、ベースプレート3は、電子装置10の回路基板11に搭載されているCPU(被冷却部品)の上面にダイプレート2が接触するように、回路基板11に取り付けられる。図2では、CPUはダイプレート2に覆われているので、図中には現れていない。   A heat sink 1 shown in FIG. 1 includes a base plate 3 provided with a die plate 2 that comes into contact with a heat-generating component such as a CPU, a heat radiating fin 5, and a heat pipe 4 that connects the die plate 2 and the heat radiating fin 5. As shown in FIG. 2, the base plate 3 is attached to the circuit board 11 so that the die plate 2 is in contact with the upper surface of the CPU (cooled component) mounted on the circuit board 11 of the electronic device 10. In FIG. 2, since the CPU is covered with the die plate 2, it does not appear in the figure.

ダイプレート2から延在するヒートパイプ4に取り付けられた放熱フィン5は、電子装置10のシャーシに取り付けられる。放熱フィン5の近傍にファン13が設けられ、ファン13からの空気流で放熱フィン5を空冷する。放熱フィン5は多数の薄い金属板(フィン)が所定のピッチで整列して構成され、ファン13からの空気が放熱フィン5のフィンの間を流れて電子装置の筐体外部に排出される。   The heat radiating fins 5 attached to the heat pipe 4 extending from the die plate 2 are attached to the chassis of the electronic device 10. A fan 13 is provided in the vicinity of the radiating fin 5, and the radiating fin 5 is air-cooled by an air flow from the fan 13. The radiating fins 5 are formed by arranging a large number of thin metal plates (fins) at a predetermined pitch, and the air from the fan 13 flows between the fins of the radiating fins 5 and is discharged outside the casing of the electronic device.

なお、図2に示す電子装置10は例えばパーソナルコンピュータであり、筐体内部に、メモリ14、ハードディスクドライブ15、オプチカルディスクドライブ16等の多数の機能部品が収容されている。   2 is, for example, a personal computer, and a large number of functional components such as a memory 14, a hard disk drive 15, and an optical disk drive 16 are accommodated in a housing.

以上のような構成の電子装置10において、放熱フィン5は比較的大きな容積を占める部品である。そこで、放熱フィン5の放熱効率を改善して、放熱フィン5を小型化することにより、電子装置10の小型化・薄型化に寄与することができる。あるいは、同じ大きさの放熱フィン5を用いて、被冷却部品(ここでは、CPU)をより効率的に冷却して温度を低くすることができる。   In the electronic device 10 configured as described above, the heat radiating fins 5 are components that occupy a relatively large volume. Therefore, by improving the heat dissipation efficiency of the heat dissipation fin 5 and reducing the size of the heat dissipation fin 5, it is possible to contribute to the reduction in size and thickness of the electronic device 10. Alternatively, by using the radiation fins 5 of the same size, it is possible to cool the component to be cooled (here, the CPU) more efficiently and lower the temperature.

そこで、放熱フィンのフィン形状や配列を工夫することで放熱効率を改善することが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   Thus, it has been proposed to improve the heat dissipation efficiency by devising the fin shape and arrangement of the heat dissipation fins (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開平01−215098号公報Japanese Patent Laid-Open No. 01-215098 特開2003−86742号公報JP 2003-86742 A 実案登録第3148593号Registration No. 3148593

図3は図1に示す放熱フィン5の側面図である。図1に示すヒートシンク1に組み込まれた放熱フィン5では、ヒートパイプ4が取り付けられた側5aに、放熱フィン5から放出すべき熱が供給される。熱は薄い金属板により形成されたフィン5bを伝わって、ヒートパイプ4が取り付けられた側5aとは反対側5cに至る。フィン5bを伝わる間に熱の一部はフィン5bの周囲に放出されるので、ヒートパイプ4が取り付けられた側5aの温度が最も高く、ヒートパイプ4が取り付けられた側5aとは反対側5cの温度は、ヒートパイプ4が取り付けられた側5aの温度より低くなる。   FIG. 3 is a side view of the radiation fin 5 shown in FIG. In the radiating fin 5 incorporated in the heat sink 1 shown in FIG. 1, heat to be released from the radiating fin 5 is supplied to the side 5a to which the heat pipe 4 is attached. The heat is transmitted through the fin 5b formed by a thin metal plate, and reaches the side 5c opposite to the side 5a to which the heat pipe 4 is attached. Since part of the heat is released around the fin 5b while being transmitted through the fin 5b, the temperature of the side 5a to which the heat pipe 4 is attached is the highest, and the side 5c opposite to the side 5a to which the heat pipe 4 is attached. Is lower than the temperature of the side 5a to which the heat pipe 4 is attached.

放熱量(放熱効率)は温度差に比例するので、ヒートパイプ4が取り付けられた側5aの反対側5cでの放熱効率は、ヒートパイプ4が取り付けられた側5aでの放熱効率より低くなる。   Since the heat radiation amount (heat radiation efficiency) is proportional to the temperature difference, the heat radiation efficiency on the side 5c opposite to the side 5a to which the heat pipe 4 is attached is lower than the heat radiation efficiency on the side 5a to which the heat pipe 4 is attached.

そこで、ヒートパイプ4が取り付けられた側5aの反対側5cに伝わる熱量を多くすれば、ヒートパイプ4が取り付けられた側5aの反対側5cの温度を上昇させることができる。これにより、ヒートパイプ4が取り付けられた側5aの反対側5cにおける放熱効率も上昇させることができ、その結果、放熱フィン5全体での放熱効率も上昇させることができる。   Therefore, if the amount of heat transferred to the opposite side 5c of the side 5a to which the heat pipe 4 is attached is increased, the temperature of the opposite side 5c of the side 5a to which the heat pipe 4 is attached can be raised. Thereby, the heat radiation efficiency in the opposite side 5c of the side 5a to which the heat pipe 4 is attached can be increased, and as a result, the heat radiation efficiency in the entire heat radiation fin 5 can also be increased.

ところが、従来の放熱フィンでは、フィン5bの厚みとフィン5bのピッチは、放熱フィン5全体の体積と、フィン5bの間を通る空気流に基づいて、放熱効率が高くなる最適値に決められている。すなわち、上述のようにヒートパイプ4が取り付けられた側5aの反対側5cに効率的に熱を伝えることは考慮されていない。   However, in the conventional radiating fin, the thickness of the fin 5b and the pitch of the fin 5b are determined to be optimum values that increase the radiating efficiency based on the entire volume of the radiating fin 5 and the air flow passing between the fins 5b. Yes. That is, it is not considered to efficiently transfer heat to the opposite side 5c of the side 5a to which the heat pipe 4 is attached as described above.

実施形態によれば、被冷却部品から熱を吸収する吸熱部材と、
前記吸熱部材が吸収した熱を放熱すると共に、互いに平行に延在する複数の第1のフィンが整列して設けられた放熱部材とを有し、前記第1のフィンの一部は、前記第1のフィンの他の部分より大きな厚みを有し、前記第1のフィンは所定の間隔で整列し、複数の前記第1のフィンが接触して重なり合うことで、前記第1のフィンの前記一部が形成され、前記第1のフィンの延在方向に直交して延在する第2のフィンが設けられた冷却部品が提供される。
According to the embodiment, an endothermic member that absorbs heat from the component to be cooled;
The heat absorbing member dissipates heat absorbed by the heat absorbing member, and a heat dissipating member in which a plurality of first fins extending in parallel with each other are provided, and a part of the first fin includes the first fin have a greater thickness than other portions of the first fin, said first fin are aligned at a predetermined interval, that overlap in contact with the plurality of said first fin, said first fin A cooling part is provided in which a portion is formed and a second fin extending perpendicularly to the extending direction of the first fin is provided .

フィンの厚みを部分的に厚くすることで、放熱部材の熱供給側から反対側まで伝わる熱量を大きくすることができ、放熱部材全体での放熱効率を改善することができる。   By partially increasing the thickness of the fin, the amount of heat transmitted from the heat supply side to the opposite side of the heat dissipation member can be increased, and the heat dissipation efficiency of the entire heat dissipation member can be improved.

ヒートシンクの斜視図である。It is a perspective view of a heat sink. 図1に示すヒートシンクが組み込まれた電子装置の内部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inside of the electronic device incorporating the heat sink shown in FIG. 放熱フィンの側面図である。It is a side view of a radiation fin. 一実施形態によるヒートシンクの斜視図である。It is a perspective view of the heat sink by one Embodiment. 図4に示すヒートシンクが組み込まれた電子装置の内部の一部を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a part of the inside of the electronic device in which the heat sink shown in FIG. 4 is incorporated. 放熱フィンの斜視図である。It is a perspective view of a radiation fin. 放熱フィンの正面図である。It is a front view of a radiation fin. 肉厚のフィン部を形成するための折り曲げ加工された金属板の分解図である。It is an exploded view of the bent metal plate for forming a thick fin part. 放熱フィンの冷却性能をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having calculated | required the cooling performance of the radiation fin by simulation.

次に、実施形態について図面を参照しながら説明する。   Next, embodiments will be described with reference to the drawings.

図4は一実施形態によるヒートシンク(冷却部品)の斜視図である。図5は図4に示すヒートシンクが組み込まれた電子装置の内部の一部を示す斜視図である。図4及び図5において、図1及び図2に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付す。   FIG. 4 is a perspective view of a heat sink (cooling component) according to an embodiment. FIG. 5 is a perspective view showing a part of the inside of the electronic device in which the heat sink shown in FIG. 4 is incorporated. 4 and 5, parts that are the same as the parts shown in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals.

図4に示すヒートシンク20は、CPU等の発熱部品に接触して熱を吸収するダイプレート2(吸熱部材)が設けられたベースプレート3(支持部材)と、放熱フィン30(放熱部材)と、ダイプレート2と放熱フィン30とを接続するヒートパイプ4(熱移送部材)とを有する。図5に示すように、ベースプレート3は、電子装置10の回路基板11に搭載されているCPU(被冷却部品)の上面にダイプレート2が接触するように、回路基板11に取り付けられる。ベースプレート3は略3角形状の金属板であり、その中央部分にダイプレート2が支持されている。ベースプレート3の3つの隅には、ベースプレート3を固定してダイプレート2をCPU上に固定するための取り付け部として、ネジ6が挿入されるネジ挿通部3aが設けられている。なお。図5において、被冷却部品の一例であるCPUはダイプレート2に覆われているので、図中には現れていない。   The heat sink 20 shown in FIG. 4 includes a base plate 3 (support member) provided with a die plate 2 (heat absorbing member) that contacts a heat-generating component such as a CPU and absorbs heat, a heat radiating fin 30 (heat radiating member), a die It has the heat pipe 4 (heat transfer member) which connects the plate 2 and the radiation fin 30. As shown in FIG. 5, the base plate 3 is attached to the circuit board 11 so that the die plate 2 is in contact with the upper surface of the CPU (cooled component) mounted on the circuit board 11 of the electronic device 10. The base plate 3 is a substantially triangular metal plate, and the die plate 2 is supported at the center thereof. At three corners of the base plate 3, screw insertion portions 3a into which screws 6 are inserted are provided as attachment portions for fixing the base plate 3 and fixing the die plate 2 on the CPU. Note that. In FIG. 5, the CPU that is an example of the component to be cooled is not shown in the drawing because it is covered with the die plate 2.

熱移送部材の一例であるヒートパイプ4の一端4aは、ベースプレート3に支持されたダイプレート2に接続される。ヒートパイプ4の他端4bは放熱フィン30に接続される。ヒートパイプ4が取り付けられた放熱フィン30は、電子装置10の筐体又はシャーシに取り付けられる。放熱フィン30の近傍にファン13が設けられ、ファン13からの空気流で放熱フィン30を空冷する。ファン13から送り出された空気が放熱フィン30のフィンの間を流れて電子装置10の筐体外部に排出される。   One end 4 a of the heat pipe 4, which is an example of a heat transfer member, is connected to the die plate 2 supported by the base plate 3. The other end 4 b of the heat pipe 4 is connected to the radiation fin 30. The heat radiating fins 30 to which the heat pipes 4 are attached are attached to the housing or chassis of the electronic device 10. A fan 13 is provided in the vicinity of the radiating fin 30, and the radiating fin 30 is air-cooled by an air flow from the fan 13. Air sent out from the fan 13 flows between the fins of the heat radiating fins 30 and is discharged outside the casing of the electronic device 10.

次に、本実施形態による放熱フィン30についてさらに詳細に説明する。図6は放熱フィン30の斜視図である。図7は放熱フィン30の正面図である。放熱部材の一例である放熱フィン30は、略直方体形状であり、第1の面30aと第1の面30aの反対側の第2の面30bとを有する。第1の面30aと第2の面30bの間に、複数の第1のフィン32が所定の間隔を置いて互いに平行に整列して設けられている。   Next, the radiation fin 30 according to the present embodiment will be described in more detail. FIG. 6 is a perspective view of the radiation fin 30. FIG. 7 is a front view of the radiation fin 30. The heat radiating fin 30 as an example of the heat radiating member has a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a first surface 30a and a second surface 30b opposite to the first surface 30a. A plurality of first fins 32 are arranged in parallel with each other at a predetermined interval between the first surface 30a and the second surface 30b.

本実施形態では、第1の面30aと第2の面30bの間のほぼ中央の位置に、第2のフィン34が、第1のフィン32に直交する方向に延在するように形成されている。後述のように第2のフィン34は第1のフィン32の一部に、厚みの大きな部分を形成するために設けられる部分であり、第1のフィン32の延在方向に対して直交する方向に延在する。すなわち、第2のフィン34は、製造上の理由で必要な部分である
放熱フィン30の第1の面30aには、ヒートパイプ4の他端4bが接続され、ヒートパイプ4内で移送されてきた熱が第1の面30aに伝わる。したがって、放熱フィン30から見れば、第1の面30aはヒートパイプ4から熱が供給される熱供給面となる。もちろん、熱供給面であっても、第1の面30aからも周囲の空気に熱を放出している。
In the present embodiment, the second fin 34 is formed so as to extend in a direction orthogonal to the first fin 32 at a substantially central position between the first surface 30a and the second surface 30b. Yes. As will be described later, the second fin 34 is a part provided to form a part having a large thickness in a part of the first fin 32, and a direction orthogonal to the extending direction of the first fin 32. Extend to. In other words, the second fin 34 is a necessary part for manufacturing reasons. The other end 4 b of the heat pipe 4 is connected to the first surface 30 a of the heat radiating fin 30 and transferred in the heat pipe 4. Heat is transmitted to the first surface 30a. Therefore, when viewed from the radiation fins 30, the first surface 30 a is a heat supply surface to which heat is supplied from the heat pipe 4. Of course, even the heat supply surface releases heat to the surrounding air from the first surface 30a.

放熱フィン30の第1の面30bには、第1のフィン32及び第2のフィン34を伝わって熱が供給され、その熱が周囲の空気に放出される。したがって、第2の面30bは熱放出面となる。第1のフィン32及び第2のフィン34を伝わってくる間に熱の一部は第1のフィン32及び第2のフィン34からも周囲の空気に放出される。   Heat is supplied to the first surface 30b of the heat radiating fin 30 through the first fin 32 and the second fin 34, and the heat is released to the surrounding air. Therefore, the second surface 30b becomes a heat release surface. A part of heat is transferred from the first fin 32 and the second fin 34 to the surrounding air while being transmitted through the first fin 32 and the second fin 34.

本実施形態では、放熱フィン30は、曲げ加工を施した複数の金属板を重ねてつなぎ合わせることで形成されている。複数の金属板を重ねてつなぎ合わせて形成された放熱フィンは図1に示すように周知の構成であり、ここでは特に金属板をつなぎ合わせて略直方体の放熱フィンを形成する製造方法についての説明は省略する。   In this embodiment, the radiation fin 30 is formed by overlapping and joining a plurality of bent metal plates. The heat dissipating fins formed by joining together a plurality of metal plates have a well-known configuration as shown in FIG. 1, and here, in particular, a description of a manufacturing method for forming heat dissipating fins having a substantially rectangular parallelepiped shape by connecting metal plates. Is omitted.

放熱フィン30を形成する複数の金属板としては、例えば熱伝導率及び熱伝達率が大きい銅板やアルミ板を用いることができる。放熱フィン30を形成するための金属板としては、銅板やアルミ板に限られず、例えば鉄板や鋼板、これらにめっきを施したものなど様々な材料を用いることができる。   As the plurality of metal plates forming the heat radiation fins 30, for example, a copper plate or an aluminum plate having a high thermal conductivity and a high heat transfer rate can be used. The metal plate for forming the heat radiating fins 30 is not limited to a copper plate or an aluminum plate, and various materials such as an iron plate, a steel plate, and a material obtained by plating them can be used.

本実施形態では、第1のフィン32の各々は、第1の面30a側のフィン部32aと、第2の面30b側のフィン部32bに分かれており、フィン部32aとフィン部32bが整列して接合されて第1のフィン32の各々が形成される。また、複数のフィン部32aが重なって接合された部分として肉厚フィン部32cが形成される。肉厚フィン部32cは、第1の面30aから第2の面30bに向けて延在し、第1の面30aと第2の面30bの間のほぼ中央まで延在している。   In the present embodiment, each of the first fins 32 is divided into a fin portion 32a on the first surface 30a side and a fin portion 32b on the second surface 30b side, and the fin portion 32a and the fin portion 32b are aligned. Thus, each of the first fins 32 is formed. Moreover, the thick fin part 32c is formed as a part which the several fin part 32a overlapped and joined. The thick fin portion 32c extends from the first surface 30a toward the second surface 30b and extends to approximately the center between the first surface 30a and the second surface 30b.

肉厚フィン部32cの先端からは、第2のフィン34が直交する方向に延在する。第2のフィンは、第1のフィン32を形成するための金属板を、フィン部32aを重ね合わせて肉厚にしたフィン部32cを形成するために折り曲げた部分に相当する。   From the tip of the thick fin portion 32c, the second fin 34 extends in a direction perpendicular to the second fin 34. The second fin corresponds to a portion where a metal plate for forming the first fin 32 is bent to form a fin portion 32c in which the fin portions 32a are overlapped and thickened.

本実施形態では、放熱フィン30の放熱効率を高めるために、例えば0.2mmの金属板を用い、金属板と金属板の間隔(すなわち、整列した第1のフィン32のピッチ)を例えば1.5mmとする。金属板の厚み(即ち、フィンの厚み)と金属板の間隔(即ち、フィンのピッチ)は、フィンの間を流れる空気流による放熱が高くなる値に設定されている。   In the present embodiment, in order to increase the heat radiation efficiency of the heat radiation fins 30, for example, a 0.2 mm metal plate is used, and the distance between the metal plates and the metal plate (that is, the pitch of the aligned first fins 32) is, for example, 1. 5 mm. The thickness of the metal plate (i.e., the thickness of the fin) and the interval between the metal plates (i.e., the pitch of the fins) are set to values that increase heat dissipation due to the airflow flowing between the fins.

以上のような金属板の厚み寸法と間隔の寸法を考慮し、ピッチ一つ分の厚みのフィン部32cを形成する。このためには、8枚の金属板が重なってフィン部32cを形成するように金属板を折り曲げ加工する。   Considering the thickness dimension and the interval dimension of the metal plate as described above, the fin portion 32c having a thickness corresponding to one pitch is formed. For this purpose, the metal plates are bent so that the eight metal plates overlap to form the fin portion 32c.

図8は肉厚のフィン部32cを形成するための折り曲げ加工された金属板の分解図である。肉厚フィン部32cを形成するための8枚の金属板は、第1のフィン32の下側の部分であるフィン部32bが形成された金属板である。8枚の金属板の各々は、フィン部32bの上端においてフィン部32bに直交する方向に折り曲げられ、さらに、フィン部32cがフィン部32bと同じ方向になるように折り曲げられている。   FIG. 8 is an exploded view of the bent metal plate for forming the thick fin portion 32c. The eight metal plates for forming the thick fin portions 32 c are metal plates on which fin portions 32 b that are lower portions of the first fins 32 are formed. Each of the eight metal plates is bent at the upper end of the fin portion 32b in a direction perpendicular to the fin portion 32b, and further, the fin portion 32c is bent in the same direction as the fin portion 32b.

また、8枚の金属板の各々は、フィン部32bの下端において、フィン部32bに直交する方向に折り曲げられて平面部32dが形成されている。この平面部32dは、金属板が重ね合わされると連結して平面となり、放熱フィン30の第2の面30bを形成する。   Each of the eight metal plates is bent at a lower end of the fin portion 32b in a direction orthogonal to the fin portion 32b to form a flat portion 32d. When the metal plates are overlaid, the flat portion 32 d is connected to become a flat surface, and forms the second surface 30 b of the radiating fin 30.

フィン部32cの左右にはそれぞれフィン部32aを形成する金属板がそれぞれ3枚づつ配置される。フィン部32aの上端はフィン部32aに直交する方向に折り曲げられて平面部32eが形成されている。また、フィン部32cを形成する一番右側の金属板の上端はフィン部32cと直交する方向に折り曲げられて平面部32fが形成されている。平面部32e及び平面部32fは、金属板が重ね合わされると連結して平面となり、放熱フィン30の第1の面30aを形成する。   Three metal plates each forming the fin portion 32a are arranged on the left and right sides of the fin portion 32c. The upper end of the fin portion 32a is bent in a direction orthogonal to the fin portion 32a to form a flat portion 32e. In addition, the upper end of the rightmost metal plate forming the fin portion 32c is bent in a direction orthogonal to the fin portion 32c to form a flat portion 32f. The planar portion 32e and the planar portion 32f are connected to each other when the metal plates are overlapped to form a first surface 30a of the radiating fin 30.

図8に示すように折り曲げられた金属板を組み合わせて接合することで、8枚のフィン部32bが形成され、それらの中央の上に一枚の肉厚フィン部32cが形成され、肉厚フィン部32cの両脇にフィン部32aが3枚ずつ形成された放熱フィン30が形成される。図6に示す放熱フィン30は、図9に示す金属板で形成した放熱フィンを5個繋いで形成したものである。   As shown in FIG. 8, by bending and joining metal plates that are bent, eight fin portions 32b are formed, and one thick fin portion 32c is formed on the center thereof, and the thick fins Radiating fins 30 each having three fin portions 32a formed on both sides of the portion 32c are formed. The radiating fin 30 shown in FIG. 6 is formed by connecting five radiating fins formed of a metal plate shown in FIG.

以上のように、本実施形態では、第1のフィン32の一部の厚みを大きくして肉厚フィン部32cを形成しているので、第1のフィン32による伝熱面積が増大し、より多くの熱量を第1の面30a側から第2の面30b側に移動させることができる。これにより、放熱フィン30の第2の面30b側の温度が上昇して第1の面30a側の温度に近くなり、第2の面30b側の放熱効率が高くなる。したがって、放熱フィン30全体での放熱効率が向上し、より多くの熱を放出することができるので、ヒートシンク20の冷却効率が向上する。これにより、ヒートシンク20を小型化・薄型化することができる。   As described above, in the present embodiment, since the thick fin portion 32c is formed by increasing the thickness of a part of the first fin 32, the heat transfer area by the first fin 32 increases, and more A large amount of heat can be moved from the first surface 30a side to the second surface 30b side. As a result, the temperature on the second surface 30b side of the radiating fin 30 rises and approaches the temperature on the first surface 30a side, and the heat radiation efficiency on the second surface 30b side increases. Therefore, the heat radiation efficiency of the entire heat radiation fin 30 is improved and more heat can be released, so that the cooling efficiency of the heat sink 20 is improved. Thereby, the heat sink 20 can be reduced in size and thickness.

より多くの熱量を第1の面30a側から第2の面側に移動させることができるのは、伝熱面積を増大させたことばかりではなく、第1のフィン32の一部を肉厚としたことが寄与している。板状の部材を伝わる熱の伝熱特性において、部材の断面において表面側よりは内側のほうが伝熱量が多くなるという特性がある。薄いフィンであると表面付近を伝わる熱が多いが、厚いフィンにすると、表面にくらべて内側(断面において中心に近い部分)を伝わる熱が多く、その分伝熱量が増える。したがって、例えば、8枚のフィンを互いに分離した状態で伝熱させるより、8枚のフィンを重ね合わせて接合した状態で伝熱させたほうが、フィンの内部を伝わる熱が多くなり、全体として伝熱量が増えることとなる。本実施形態では、8枚の金属板を重ねた部分で肉厚フィン部32cを形成しているので、伝熱量をより多くすることができ、その分放熱効率を向上させることができる。   More heat can be moved from the first surface 30a side to the second surface side, not only by increasing the heat transfer area, but also by making a part of the first fin 32 thicker. Has contributed. In heat transfer characteristics of heat transmitted through the plate-shaped member, there is a characteristic that the amount of heat transfer is larger on the inner side than on the surface side in the cross section of the member. If the fin is thin, more heat is transmitted near the surface. However, if the fin is thick, more heat is transmitted on the inside (portion closer to the center in the cross section) than on the surface, and the amount of heat transfer increases accordingly. Therefore, for example, heat transfer in a state where eight fins are overlapped and joined rather than heat transfer in a state where the eight fins are separated from each other increases the heat transferred inside the fins, and thus the heat transfer as a whole. The amount of heat will increase. In the present embodiment, since the thick fin portion 32c is formed by overlapping the eight metal plates, the amount of heat transfer can be increased, and the heat dissipation efficiency can be improved accordingly.

肉厚フィン部32cは、第1のフィンの延在方向でどの位置に設けてもよいが、より多くの熱を伝える熱供給側である第1の面30aから延在させることが好ましい。本実施形態では、肉厚フィン部32cは、第1の面30aから第2の面30bまでの間のほぼ中央の位置まで延在しているが、中央に限ることなく、適宜設定することが好ましい。肉厚フィン部32cが長すぎると、空気が通る部分が少なくなり、その分放熱効率が減少してしまうので、放熱フィン全体での放熱効率を考慮しながら適宜設定することが好ましい。また、肉厚のフィン部32cの厚みについても同様であり、厚みが大きいとフィン部32cでの伝熱効率は上昇するが、空気が通る部分が少なくなり、その分放熱効率が減少してしまう。したがって、肉厚フィン部32cの厚みについても、放熱フィン30全体での放熱効率を考慮しながら適宜設定することが好ましい。   The thick fin portion 32c may be provided at any position in the extending direction of the first fin, but is preferably extended from the first surface 30a on the heat supply side for transmitting more heat. In the present embodiment, the thick fin portion 32c extends to a substantially central position between the first surface 30a and the second surface 30b, but is not limited to the center and may be set as appropriate. preferable. If the thick fin portion 32c is too long, the portion through which air passes is reduced, and the heat dissipation efficiency is reduced accordingly. Therefore, it is preferable to appropriately set the heat dissipation efficiency in consideration of the entire heat dissipation fin. The same applies to the thickness of the thick fin portion 32c. If the thickness is large, the heat transfer efficiency in the fin portion 32c increases, but the portion through which air passes decreases, and the heat dissipation efficiency decreases accordingly. Therefore, it is preferable to set the thickness of the thick fin portion 32 c as appropriate while considering the heat radiation efficiency of the entire heat radiation fin 30.

なお、第2のフィン34は、肉厚フィン部32cから直交する方向に延在しながら、複数のフィン部32bに繋がっている。これにより、肉厚フィン部32cを伝わってきた熱を複数のフィン部32bに分散させることができ、肉厚フィン部32cからフィン部32bを介して第2の面30bへの熱の移動をより効率的にしている。   The second fin 34 is connected to the plurality of fin portions 32b while extending in a direction orthogonal to the thick fin portion 32c. Thereby, the heat transmitted through the thick fin portion 32c can be dispersed to the plurality of fin portions 32b, and the heat transfer from the thick fin portion 32c to the second surface 30b via the fin portion 32b is further improved. Be efficient.

フィンを形成する材料としてアルミ板(A1050)を用いて、図1に示す放熱フィン5と図4及び図6に示す本実施形態による放熱フィン30による熱伝導のシミュレーションを行い、熱供給面となる第1の面30aの温度と放熱面となる第2の面30bの温度を比較した。シミュレーションでは、35WのCPUからの熱がヒートパイプ4で移送されて放熱フィンに供給されることとした。また、放熱フィンの周囲の温度は35℃とした。   The aluminum plate (A1050) is used as a material for forming the fins, and the heat conduction is simulated by the heat dissipating fins 5 shown in FIG. 1 and the heat dissipating fins 30 according to the present embodiment shown in FIG. 4 and FIG. The temperature of the 1st surface 30a and the temperature of the 2nd surface 30b used as a thermal radiation surface were compared. In the simulation, the heat from the 35 W CPU is transferred by the heat pipe 4 and supplied to the radiation fins. The temperature around the heat radiating fins was 35 ° C.

シミュレーションの結果、図1に示す放熱フィン5では、熱供給側である第1の面30aの温度は61.1℃であり、放熱側である第2の面30bの温度は51.4℃であり、温度差が9.7℃あることがわかった。一方、図4及び図6に示す本実施形態による放熱フィン30では、熱供給側である第1の面30aの温度は59.1℃であり、放熱側である第2の面30bの温度は53.5℃であり、温度差が5.6℃に低減されていることがわかった。すなわち、図4及び図6に示す本実施形態による放熱フィン30では、肉厚フィン部32cを設けたことにより、第1の面30aと第2の面30bの間の熱抵抗が減少し、第1の面30aから第2の面30bにより多くの熱が伝わり、温度差が低減されているものと考えられる。   As a result of the simulation, in the radiating fin 5 shown in FIG. 1, the temperature of the first surface 30a on the heat supply side is 61.1 ° C., and the temperature of the second surface 30b on the radiating side is 51.4 ° C. There was a temperature difference of 9.7 ° C. On the other hand, in the radiation fin 30 according to the present embodiment shown in FIGS. 4 and 6, the temperature of the first surface 30a on the heat supply side is 59.1 ° C., and the temperature of the second surface 30b on the heat dissipation side is It was 53.5 ° C., and it was found that the temperature difference was reduced to 5.6 ° C. That is, in the radiation fin 30 according to the present embodiment shown in FIGS. 4 and 6, the provision of the thick fin portion 32 c reduces the thermal resistance between the first surface 30 a and the second surface 30 b, and It is considered that a large amount of heat is transmitted from the first surface 30a to the second surface 30b, and the temperature difference is reduced.

ここで、図1に示す放熱フィン5を用いた場合と、図4及び図6に示す本実施形態による放熱フィン30を用いた場合の冷却性能をシミュレーションで求め、比較した結果について説明する。図9は冷却性能をシミュレーションにより求めた結果を示す。   Here, the cooling performance in the case of using the radiation fin 5 shown in FIG. 1 and the case of using the radiation fin 30 according to the present embodiment shown in FIGS. FIG. 9 shows the result of the cooling performance obtained by simulation.

シミュレーションでは、銅板(C1100)、アルミ板(A1050)及びアルミ板(A5052)の3種類の金属板で作成した放熱フィンについて、図1に示す構造(従来FIN)と図4及び図6に示す構造(新構造FIN)による冷却性能を求めた。そして、図1に示す構造(従来FIN)での冷却性能に対する図4及び図6に示す構造(新構造FIN)での冷却性能の改善率を求めた。放熱フィンの周囲の温度Taは35℃とし、被冷却部品として35WのCPUを用いた。   In the simulation, the structure shown in FIG. 1 (conventional FIN) and the structure shown in FIG. 4 and FIG. 6 are used for the heat radiating fins made of three types of metal plates: a copper plate (C1100), an aluminum plate (A1050), and an aluminum plate (A5052). The cooling performance by (new structure FIN) was determined. And the improvement rate of the cooling performance in the structure (new structure FIN) shown in FIG.4 and FIG.6 with respect to the cooling performance in the structure (conventional FIN) shown in FIG. 1 was calculated | required. The temperature Ta around the radiating fin was 35 ° C., and a 35 W CPU was used as a component to be cooled.

銅板(C1100)を用いた場合、冷却性能の改善率は1.4%であり、図4及び図6に示す構造(新構造FIN)での冷却性能に改善が見られた。アルミ板(A1050)を用いた場合、冷却性能の改善率は4.0%であり、図4及び図6に示す構造(新構造FIN)での冷却性能に大きな改善が見られた。また、アルミ板(A5052)を用いた場合、冷却性能の改善率は5.7%に達し、図4及び図6に示す構造(新構造FIN)での冷却性能にさらに大きな改善が見られた。このような冷却性能の改善は、肉厚フィン部32cを設けたことによる効果であると推測される。   When the copper plate (C1100) was used, the improvement rate of the cooling performance was 1.4%, and the cooling performance with the structure (new structure FIN) shown in FIGS. 4 and 6 was improved. When the aluminum plate (A1050) was used, the improvement rate of the cooling performance was 4.0%, and the cooling performance with the structure (new structure FIN) shown in FIGS. 4 and 6 was greatly improved. Further, when the aluminum plate (A5052) was used, the improvement rate of the cooling performance reached 5.7%, and the cooling performance with the structure (new structure FIN) shown in FIGS. 4 and 6 was further improved. . Such an improvement in cooling performance is presumed to be an effect due to the provision of the thick fin portion 32c.

なお、上述の実施の形態の変形例として、例えば、ヒートパイプタイプの冷却部品ではなく、被冷却部品に直載されるような冷却部品に上述の実施の形態を適用することもできる。この場合、冷却部品が被冷却部品に直に取り付けられるので、熱移送部品は不要となる。   As a modification of the above-described embodiment, for example, the above-described embodiment can be applied to a cooling component that is directly mounted on a component to be cooled instead of a heat pipe type cooling component. In this case, since the cooling component is directly attached to the component to be cooled, the heat transfer component becomes unnecessary.

以上のように、本明細書は以下の事項を開示する。
(付記1)
被冷却部品から熱を吸収する吸熱部材と、
前記吸熱部材が吸収した熱を放熱すると共に、互いに平行に延在する複数の第1のフィンが整列して設けられた放熱部材と
を有し、
前記第1のフィンの一部は、前記第1のフィンの他の部分より大きな厚みを有する
冷却部品。
(付記2)
付記1記載の冷却部品であって、
前記吸熱部材が吸収した熱を放熱部材に移送する熱移送部材を更に有し、
前記第1のフィンの一部は、前記第1のフィンの延在方向において前記熱移送部材が接続された側に設けられる冷却部品。
(付記3)
付記1又は2記載の冷却部品であって、
前記第1のフィンは所定の間隔で整列し、複数の前記第1のフィンが接触して重なり合うことで、前記第1のフィンの前記一部が形成された冷却部品。
(付記4)
付記1乃至3のうちいずれか一項記載の冷却部品であって、
前記第1のフィンの延在方向に直交して延在する第2のフィンが設けられた冷却部品。
(付記5)
付記4記載の冷却部品であって、
前記第2のフィンは、前記第1のフィンの前記一部の端部に相当する位置で前記第1のフィンに直交して延在する冷却部品。
(付記6)
付記4又は5記載の冷却部品であって、
前記第1のフィン及び前記第2のフィンは金属板を折り曲げて形成された冷却部品。
(付記7)
付記1乃至6記載のうちいずれか一項記載の冷却部品であって、
前記熱移送部材はヒートパイプである冷却部品。
(付記8)
付記1乃至7記載のうちいずれか一項記載の冷却部品であって、
前記吸熱部材は熱伝導性の金属板である冷却部品。
(付記9)
付記1乃至8記載のうちいずれか一項記載の冷却部品であって、
前記吸熱部材を支持する支持部材をさらに有し、
前記支持部材は、前記吸熱部材を前記被冷却部品に接触させた状態が維持されるように固定する取り付け部を有する冷却装置。
As described above, the present specification discloses the following matters.
(Appendix 1)
An endothermic member that absorbs heat from the component to be cooled;
A heat dissipating member that dissipates heat absorbed by the heat absorbing member and that is provided with a plurality of first fins extending in parallel with each other;
A part of the first fin has a larger thickness than the other part of the first fin.
(Appendix 2)
The cooling component according to appendix 1,
A heat transfer member that transfers heat absorbed by the heat absorption member to the heat dissipation member;
A part of the first fin is a cooling component provided on the side where the heat transfer member is connected in the extending direction of the first fin.
(Appendix 3)
The cooling component according to appendix 1 or 2,
The cooling component in which the first fins are aligned at a predetermined interval, and a plurality of the first fins come into contact with each other and overlap to form the part of the first fin.
(Appendix 4)
The cooling part according to any one of appendices 1 to 3,
A cooling component provided with a second fin extending perpendicularly to the extending direction of the first fin.
(Appendix 5)
The cooling component according to appendix 4,
The second fin is a cooling component that extends perpendicular to the first fin at a position corresponding to the end of the part of the first fin.
(Appendix 6)
The cooling component according to appendix 4 or 5,
The first fin and the second fin are cooling parts formed by bending a metal plate.
(Appendix 7)
The cooling component according to any one of appendices 1 to 6,
The heat transfer member is a cooling component that is a heat pipe.
(Appendix 8)
The cooling part according to any one of appendices 1 to 7,
The heat absorbing member is a cooling component that is a heat conductive metal plate.
(Appendix 9)
The cooling component according to any one of appendices 1 to 8,
A support member for supporting the heat absorbing member;
The said support member is a cooling device which has an attachment part which fixes so that the state which made the said heat absorption member contact the said to-be-cooled component may be maintained.

2 ダイプレート
3 ベースプレート
3a ネジ挿通孔
4 ヒートパイプ
6 ネジ
10 電子装置
11 回路基板
13 ファン
20 ヒートシンク
30 放熱フィン
30a 第1の面
30b 第2の面
32 第1のフィン
32a フィン部
32b フィン部
32c 肉厚フィン部
34 第2のフィン
2 die plate 3 base plate 3a screw insertion hole 4 heat pipe 6 screw 10 electronic device 11 circuit board 13 fan 20 heat sink 30 heat radiating fin 30a first surface 30b second surface 32 first fin 32a fin portion 32b fin portion 32c meat Thick fin part 34 Second fin

Claims (3)

被冷却部品から熱を吸収する吸熱部材と、
前記吸熱部材が吸収した熱を放熱すると共に、互いに平行に延在する複数の第1のフィンが整列して設けられた放熱部材と
を有し、
前記第1のフィンの一部は、前記第1のフィンの他の部分より大きな厚みを有し、
前記第1のフィンは所定の間隔で整列し、複数の前記第1のフィンが接触して重なり合うことで、前記第1のフィンの前記一部が形成され、
前記第1のフィンの延在方向に直交して延在する第2のフィンが設けられた
冷却部品。
An endothermic member that absorbs heat from the component to be cooled;
A heat dissipating member that dissipates heat absorbed by the heat absorbing member and that is provided with a plurality of first fins extending in parallel with each other;
Part of the first fin, have a greater thickness than other portions of said first fin,
The first fins are aligned at a predetermined interval, and a plurality of the first fins come into contact with each other to form the part of the first fins.
A cooling component provided with a second fin extending perpendicularly to the extending direction of the first fin .
請求項1記載の冷却部品であって、
前記吸熱部材が吸収した熱を放熱部材に移送する熱移送部材を更に有し、
前記第1のフィンの前記一部は、前記第1のフィンの延在方向において前記熱移送部材が接続された側に設けられる冷却部品。
The cooling component according to claim 1,
A heat transfer member that transfers heat absorbed by the heat absorption member to the heat dissipation member;
Wherein a portion of the first fin, said first fin the heat cooling parts transfer member is provided on the side connected in the extending direction of the.
請求項1又は2記載の冷却部品であって、
前記第1のフィンは、折曲部を介して繋がる第1の部位と第2の部位とを含む金属板の前記第1の部位であり、前記第2のフィンは、前記金属板の前記第2の部位である冷却部品。
The cooling component according to claim 1 or 2,
The first fin is the first part of a metal plate including a first part and a second part connected via a bent portion, and the second fin is the first part of the metal plate. The cooling part which is 2 parts.
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