放熱器
【課題】 導流面を有する放熱器であり、従来の放熱装置中で使用する放熱器の放熱効果がよくないことを解決する放熱器を提供する。
【解決手段】 ファンを搭載して使用するのに適する。放熱器は接続部材及び接続部材上で間隔をあけて設けられる複数個の導流用のフィンを含み、それぞれの導流用のフィン上には導流面を有する。導流面はファンによって発生される気流をガイドし、気流の流動方向を第１軸方向から第２軸方向に変更することを特徴とする。
【解決手段】 ファンを搭載して使用するのに適する。放熱器は接続部材及び接続部材上で間隔をあけて設けられる複数個の導流用のフィンを含み、それぞれの導流用のフィン上には導流面を有する。導流面はファンによって発生される気流をガイドし、気流の流動方向を第１軸方向から第２軸方向に変更することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱器に関し、より詳しくは、導流面を有する放熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、中央処理装置（central processing unit、CPU）、グラフィック・プロセッシング・ユニット（graphic
processing unit、GPU）やメモリーなどの大多数の電子素子は、データ演算を行う時に熱エネルギーを放出する。作動中の電子素子が効果的に発散される熱エネルギーを排除できない場合、これらの電子素子上に累積される熱エネルギーは電子素子の作動に影響し、電子素子の演算速度の低下を引き起こす。さらに、温度が電子素子の耐久温度を超える場合、電子素子の作動が不安定になるだけでなく、温度が高くなりすぎることにより焼損することもある。従って、容易に大量の熱エネルギーを発散させる電子素子に言わせれば、その放熱効果は特に重要である。
【０００３】
電子素子上の熱エネルギーの累積を除去するため、よく見られる温度を降下させる方法は、放熱装置を電子素子上に設けることである。現在、一般的に使用されている放熱装置は放熱器及び放熱器に合わせて使用されるファンを含み、放熱器は放熱座及び放熱座上に間隔をあけて設けられる複数個の放熱用のフィンからなる。使用する場合、電子素子表面と放熱座を接触させ、これにより電子素子の熱エネルギーを放熱座に伝導させ、この後さらに放熱座によって熱エネルギーをそれぞれの放熱用のフィン上に伝導させる。この過程により、ファンは放熱座と垂直の方向に沿って気流を吹き出し、気流が複数個の放熱フィンの間を流動すると共に放熱座表面に接触するようにし、気流により熱エネルギーは放熱座及び放熱用のフィン上から離れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５６２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなファン搭載放熱器の使用による方法は、熱エネルギーを電子素子上から除去できるが、気流が放熱座に向かって流動する時、気流は放熱座と垂直な方向に沿って放熱座表面に衝突する。従って、気流が放熱座表面で反発して折り返され、原気流が流れる方向と互いに抵抗する反対方向の気流が形成され、さらに原気流と複数個の放熱用のフィンの間で風の抵抗風抵抗及び乱流現象が形成される。このように、原気流の風圧消耗を増加させ、その流速を減少させるのであれば、放熱器はファンが吹き出す気流を十分に利用して熱エネルギーを除去することができず、良好な放熱効果を達成できない。
【０００６】
従って、気流が放熱器に向かって流れる気流場合を改善する時、容易に気流が放熱座表面で反発し折り返され、原気流による逆方向の気流となりと互いに抵抗し、放熱器がファンから吹き出される気流を十分に利用できないことが起こり、放熱効果がよくないといった問題が引き起こされる。これは現在関係者が解決したい課題の１つである。
【０００７】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、従来の放熱装置中で使用される放熱器において、ファンが気流を放熱器へ吹き出す時、容易に放熱器上で反発や折り返しが発生し、原気流と互いに抵抗し、さらにファンが発生させる気流の風圧消耗及び気流流速の減少を増加させ、放熱器の放熱効果がよくないということが引き起こされるといった問題を解決する放熱器を提供することを主目的とする。
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る放熱器は第１軸方向に気流を吹き出すファンを搭載して使用するのに適し、
接続部材と、
前記接続部材上に間隔をあけて設けられる複数個の導流用のフィンと、を含み、
それぞれの前記導流用のフィンは、前記導流用のフィンの上に傾斜して設けられる導流面を有し、前記導流面は前記第１軸方向において前記気流と接触し、前記気流を第２軸方向にガイドすることを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明に係る放熱器は第１軸方向に気流を吹き出すファンを搭載して使用するのに適し、
接続部材と、
前記接続部材上に環状で設けられると共に前記接続部材表面に間隔をあけて配列される複数個の放熱用のフィンと、
それぞれ隣接する２つの前記放熱用のフィンの間に設けられる複数個の導流用のフィンと、を含み、
それぞれの前記導流用のフィンは、前記導流用のフィンの上に傾斜して設けられる導流面を有し、前記導流面は前記第１軸方向において前記気流と接触し、前記気流を第２軸方向にガイドすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導流用のフィンの導流面によってファンが吹き出す気流をガイドし、気流の流動方向は導流面のガイドに沿って、第１軸方向から第２軸方向に流動するよう変更される。気流が、放熱器の接続部材または放熱器下方に設けられる電子素子と衝突し、反発により折り返すことを避けることにより、ファンが吹き出す気流は十分な風圧が保たれる。同時に、気流が第２軸方向に流動するようにガイドされた後、第２軸方向の気流はさらに複数個の導流用のフィンの間を流動する気流を押し動かし、放熱器周囲の空気を流動させる。これにより放熱器にファンが吹き出す気流を十分に利用できるようにし、良好な放熱効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態による立体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による使用状態を示す概略図である。
【図３】本発明の別な実施形態による立体概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態による立体概略図である。
【図５】本発明の第２実施形態による使用状態を示す概略図である。
【図６】本発明の第２実施形態による複数個の導流用のフィンの相対する二側にそれぞれ複数個の放熱用のフィンを設ける立体概略図である。
【図７】本発明の第３実施形態による分解概略図である。
【図８】本発明の第３実施形態による使用状態を示す概略図である。
【図９】本発明の第４実施形態による上面概略図である。
【図１０】本発明の第４実施形態による部分断面概略図である。
【図１１】本発明の第５実施形態による分解概略図である。
【図１２】本発明の第５実施形態による使用状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照して本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の放熱器の第１実施形態について説明する。図１によると、本発明の第１実施形態が開示する放熱器１００は、接続部材１１０と複数個の導流用のフィン１２０とを含む。ここでは、接続部材１１０及び複数個の導流用のフィン１２０は、アルミニウム或いは銅などの金属材料によって構成される金属片か金属板であるが、材質はこれに限られない。複数個の導流用のフィン１２０は、間隔を開けて配列される方式で接続部材１１０上に立てられると共に接続部材１１０上から延長形成され、接続部材１１０上で一体形成されるか、溶接や熔接などの接合方法によって接続部材１１０上に間隔を開けて設けられる。ここでは、それぞれの導流用のフィン１２０は接続部材１１０の一側から離れた２つの導流面１２１を有し、２つの導流面１２１はそれぞれ導流用のフィン１２０の相対する二端において形成され、接続部材１１０に向かって傾斜して設けられ、２つの導流面１２１は傾斜面或いは曲面の形式で導流用のフィン１２０上に形成される。
【００１４】
図１及び図２によると、本発明の第１実施形態が開示する放熱器１００はファン２００と合わせて使用される。放熱器１００はファン２００と回路基板３００の間に設けられ、接続部材１１０によって回路基板３００の主な電子素子３１０上、回路基板３００上に設けられる中央処理装置（central processing unit、CPU）や、グラフィック・プロセッシング・ユニット（graphic
processing unit、GPU）などに接触するか、覆うように貼り付けられる。従って、回路基板３００の主な電子素子３１０が作動開始する時、主な電子素子３１０が発生する熱エネルギーは、放熱器１００の接続部材１１０を経由してそれぞれの導流用のフィン１２０上に伝達される。この時、合わせられるファン２００は気流を発生し、ファン２００はその軸心と平行な第１軸方向Ａ１に沿って気流を放熱器１００へ吹き出す。気流は複数個の導流用のフィン１２０の間を流れるようにし、複数個の導流用のフィン１２０の間の空気を撹乱し、複数個の導流用のフィン１２０の間の空気と外界の空気が熱交換を行うようにし、回路基板３００の主な電子素子３１０が発生させる熱エネルギーを発散する。
【００１５】
これ以外に、気流が第１軸方向Ａ１に沿って導流用のフィン１２０の導流面１２１に接触すると共に衝突する時、気流は導流面１２１のガイドを受け、第１軸方向Ａ１から第２軸方向Ａ２に向かって流れるよう変更され、気流が第１軸方向Ａ１に垂直か傾斜する方向に向かって流動する。例えば、気流は回路基板３００表面の水平方向に平行して流動する。従って、一部の気流は導流用のフィン１２０の導流面１２１のガイドを受けて回路基板３００表面に吹き出され、回路基板３００表面に設けられる他の電子素子３２０（例えば、コンデンサや抵抗など）に対して放熱を行う。なお、気流が第１軸方向Ａ１に沿って流動する過程で、一部の気流は複数個の導流用のフィン１２０の間で接続部材１１０表面に衝突して反発する。しかし、反発する気流は向きを反して導流用のフィン１２０の導流面１２１付近に流動する際に、第２軸方向Ａ２に沿った気流の連動を受けて、第２軸方向Ａ２に向かって流動し、正しい方向に流動する気流と反対方向に流動する気流が相互に抵抗し乱流が発生する状況が発生することを減少させる。従って、好ましい状況は第１軸方向Ａ１が第２軸方向Ａ２とほぼ垂直であるが、第１軸方向Ａ１と第２軸方向Ａ２の交わる角度は限定を受けず、鋭角や鈍角のどちらでもよい。これに基づき、気流が第１軸方向Ａ１上を流動する時、接続部材１１０に向かって流動する気流とファン２００に向かって流動する気流が相互に干渉して発生する風の抵抗風抵抗を減少でき、放熱器１００の放熱効果を増加させる。
【００１６】
これ以外に、本発明が開示する第１実施形態では、それぞれの導流用のフィン１２０上に２つの導流面１２１を設けたものを例に挙げて説明したが、本発明の別な実施形態では、図３のように、それぞれの導流用のフィン１２０の同一端だけに単一の導流面１２１を設け、気流が導流面１２１のガイドを受け流動方向を変更させ、気流が接続部材表面や回路基板表面にて乱流を発生させる状況を避ける。従って、本発明の導流用のフィン上に設けられる導流面数は、例えば回路基板上に設けられる電子素子の分布方向及び範囲といった、実際に使用される状況によるものであり、製造時に異なる数量の設置が行われるが、本発明の実施形態に開示する数量に限られない。
【００１７】
次に、本発明の放熱器の第２実施形態について説明する。図４と図５によると、本発明の第２実施形態が開示する放熱器１００は接続部材１１０と、複数個の導流用のフィン１２０と、複数個の放熱用のフィン１３０とを含む。ここでは、接続部材１１０、複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０はアルミニウム或いは銅などの金属材料によって構成される金属片か金属板であるが、材質はこれに限られない。本実施形態では、複数個の導流用のフィン１２０の構成材料は銅であり、複数個の放熱用のフィン１３０の構成材料はアルミニウムである例で説明する。複数個の導流用のフィン１２０は間隔を開けて配列される方式で接続部材１１０上に立てられる。ここで、複数個の導流用のフィン１２０は接続部材１１０上から延長形成され、接続部材１１０上に一体形成させるが、形成方法はこれに限られない。これ以外に、それぞれの導流用のフィン１２０は接続部材１１０の一側から離れた２つの導流面１２１を有し、２つの導流面１２１はそれぞれ導流用のフィン１２０の相対する二端において接続部材１１０に向かって傾斜して設けられ、２つの導流面１２１は傾斜面或いは曲面の形式で導流用のフィン１２０上に形成される。
【００１８】
使用する場合、放熱器１００は回路基板３００上に設けられるファン２００を合わせ、放熱器１００の接続部材１１０と複数個の導流用のフィン１２０は回路基板３００及びファン２００の間に配置され、接続部材１１０によって回路基板３００上に設けられる主な電子素子３１０上に覆うように貼り付けられる。複数個の放熱用のフィン１３０は回路基板３００上に間隔をあけて設けられ、隣接する２つの放熱用のフィンの間に気流通路１３１を形成させる。同時に、複数個の放熱用のフィン１３０は複数個の導流用のフィン１２０の片側、或いは、複数個の導流用のフィン１２０の相対する両側（図６）に設けられるが、これに限られず、複数個の導流用のフィン１２０の気流通路１３１は複数個の導流用のフィン１２０の導流面１２１に集中する。
【００１９】
従って、ファン２００が気流を発生し、気流がその軸心と平行な第１軸方向Ａ１に沿って放熱器１００の接続部材１１０及び複数個の導流用のフィン１２０に吹き出す時、気流は複数個の導流用のフィン１２０の間を流れ、複数個の導流用のフィン１２０の間の空気が撹乱を受けるようにし、外部空気との熱交換を発生させる。さらに、回路基板３００の主な電子素子３１０が発生する熱エネルギーは外部環境に発散され、回路基板３００の主な電子素子３１０の温度は低下する際に、その作動効果は高められる。同時に、一部の気流は第１軸方向に沿って、導流用のフィン１２０の導流面１２１と接触すると共に衝突し、気流の流れる方向は導流面１２１のガイドを受け、第１軸方向Ａ１から回路基板３００表面と平行な第２軸方向Ａ２に変更され流動し、さらに気流は複数個の放熱用のフィン１３０の間の気流通路１３１内に吹き出され、気流通路１４１に沿って、回路基板３００表面に流れる。気流は放熱器１００の接続部材１１０及び複数個の導流用のフィン１２０を離れた後、気流通路１４１内に集められ流れるため、気流通路１３１のガイドを受け、決められた方向に流動する。
【００２０】
従って、本発明の第２実施形態で開示する放熱器１００では、複数個の導流用のフィン１２０の導流面１２１が気流の流れる向きを第１軸方向Ａ１から第２軸方向Ａ２へガイドすることによって、気流が放熱器１００の接続部材１１０表面や回路基板３００表面で形成する風の抵抗風抵抗を減少させるのみならず、回路基板３００表面を流動する空気の熱交換効果を増加し、気流を集めて回路基板３００上の他の電子素子３２０に吹き出し、気流の回路基板３００に対する放熱範囲を増加させる。
【００２１】
次に、本発明の放熱器の第３実施形態について説明する。図７によると、本発明の第３実施形態が開示する放熱器１００は、接続部材１１０と、複数個の導流用のフィン１２０と、複数個の放熱用のフィン１３０とを含む。ここでは、複数個の導流用のフィン１２０はプラスチックによって構成されるプラスチック片かプラスチック板であり、複数個の放熱用のフィン１３０はアルミニウム或いは銅などの金属材料によって構成される金属片か金属板であるが、材質はこれに限られない。複数個の導流用のフィン１２０は接続部材１１０の一側表面上に間隔をあけて配列され、複数個の導流用のフィン１２０は射出形成方法で接続部材１１０表面に一体形成され、複数個の導流用のフィン１２０を接続部材１１０上にくし状構造で形成させる。これ以外に、それぞれの導流用のフィン１２０が接続される接続部材１１０の一側の長さは離れた接続部材１１０の一側の長さより短く、それぞれの導流用のフィン１２０が台形構造で接続部材１１０上に接続するようにさせ、それぞれの導流用のフィン１２０の相対する二端にはそれぞれ外向きに傾斜する傾斜面が構成され、導流用のフィン１２０の導流面１２１とする。
【００２２】
複数個の放熱用のフィン１３０は複数個の導流用のフィン１２０の間に挟まれ、複数個の放熱用のフィン１３０は同様に間隔をあけて配列される方法で接続部材１１０表面に接続されるか、或いは複数個の導流用のフィン１２０の間に接続される。ここで、複数個の放熱用のフィン１３０は第１軸方向Ａ１に沿って、複数個の導流用のフィン１２０の間に嵌め込まれる。すなわち、複数個の導流用のフィン１２０から離れた接続部材１１０の一側は接続部材１１０に接続される一側に向かって複数個の導流用のフィン１２０の間に嵌め込まれる。さらに、複数個の放熱用のフィン１３０の相対する二端はそれぞれ第１軸方向Ａ１と垂直な第２軸方向Ａ２とに沿って延長し、複数個の放熱用のフィン１３０の間には細長い形の隙間を有し、気流流動をガイドする気流通路１３１として用いられる。
【００２３】
図７及び図８によると、本発明の第３実施形態が開示する放熱器１００がファン２００を合わせて回路基板３００に対して放熱作用を行う時、放熱器１００はファン２００と回路基板３００の間に設けられ、複数個の放熱用のフィン１３０によって回路基板３００の主な電子素子３１０（例えば、グラフィック・プロセッシング・ユニット）上に接触する。従って、ファン２００が気流を発生し、第１軸方向Ａ１に沿って回路基板３００へ吹き出す時、ファン２００が発生する気流は第１軸方向Ａ１に沿って導流用のフィン１２０の導流面１２１に接触すると共に衝突し、気流は導流面１２１のガイドを受けて第１軸方向Ａ１から第２軸方向Ａ２に変更され流動し、気流は複数個の放熱用のフィン１３０の間に形成される気流通路１３１内に集められて流れ、気流が強制的に第２軸方向Ａ２に向かって決まった方向で流動する。回路基板３００の主な電子素子３１０によって発生する熱エネルギーの除去速度を高め、放熱器１００の放熱範囲が回路基板３００上に設けられる他の電子素子３２０を覆う以外にも、気流が回路基板３００表面において乱流を発生させる可能性を大幅に減少する。
【００２４】
次に、本発明の放熱器の第４実施形態について説明する。図９から図１０において、本発明の第４実施形態の構成を示す。本発明の第４実施形態が開示する放熱器１００は、接続部材１１０と、複数個の導流用のフィン１２０と、複数個の放熱用のフィン１３０とを含む。ここで、接続部材１１０は円柱体だが、接続部材の形態はこれに限られない。複数個の放熱用のフィン１３０は接続部材１１０上に環状に設けられ、間隔をあけて配列される方式で接続部材１１０表面に設けられる。いずれか２つの隣接する放熱用のフィン１３０の間には気流通路１３１があり、放熱用のフィン１３０は接続部材１１０上に一体形成されるか、溶接や熔接などの方法で接続部材１１０上に接合されるが、形成方法はこれに限られない。これ以外に、放熱用のフィン１３０はアルミニウム或いは銅などの金属材料によって構成される金属片か金属板であるが、これに限られず、導流用のフィン１２０はアルミ、銅、或いはプラスチックなどの材料によって構成される金属片、金属板かプラスチック板などでもよい。
【００２５】
複数個の導流用のフィン１２０はそれぞれ複数個の放熱用のフィン１３０中の隣接する２つの放熱用のフィン１３０の間の気流通路１３１内に設けられ、導流用のフィン１２０は取り外し可能な方法で２つの放熱用のフィンの間に挟んで固定されるか、取り外し可能な方法で接続部材１１０表面に接続される。ここで、導流用のフィン１２０の面積は放熱用のフィン１３０の面積より小さく、それぞれの導流用のフィン１２０の接続部材１１０に相対する別の一側には導流面１２１を有し、導流面１２１は導流用のフィン１２０上に傾斜して設けられる。導流用のフィン１２０の外観構造は斜面を有する三角形か台形構造であるが、構造はこれに限られない。
【００２６】
図９と図１０によれば、本発明の第４実施形態が開示する放熱器１００はファン２００を合わせて回路基板３００に対して放熱作用を行い、放熱器１００はファン２００と回路基板３００との間に設けられる。接続部材１１０上の複数個の放熱用のフィン１３０と隣接する側面は回路基板３００の主な電子素子３１０（例えば、グラフィック・プロセッシング・ユニット）と接触し、接続部材１１０によって主な電子素子３１０が作動する時に発生される熱エネルギーを放熱用のフィン１３０に伝達させる。これ以外に、ファン２００が放熱器１００及び回路基板３００に対して吹き出す気流を発生させる時、気流はファン２００の軸心と平行な第１軸方向Ａ１に沿って放熱器１００へ吹き出し、気流が複数個の放熱用のフィン１３０の間の気流通路１３１内で空気を撹乱するようにさせ、外部空気と熱交換を行うようにする。さらに回路基板３００の主な電子素子３１０が発生させる熱エネルギーを外部環境に発散し、回路基板３００の主な電子素子３１０の温度を低下させ、作動効率を高める。
【００２７】
同時に、気流は気流通路１３１内の空気が撹乱を受けるようにする以外に、第１軸方向Ａ１に沿って気流通路１３１中に位置する導流用のフィン１２０に接触すると共に衝突する。気流が導流用のフィン１２０の導流面１２１に接触する時、気流は導流面１２１のガイドを受け第１軸方向Ａ１から第２軸方向Ａ２へ変更され流動し、例えば、回路基板３００表面と垂直な方向から回路基板３００表面と平行な水平方向に流動し、気流通路のガイドを受け放熱器外へと発散される。なお、一部の気流は回路基板３００や主な電子素子３１０と衝突する時反発作用を発生するが、反発する気流は向きを反して導流用のフィン１２０の導流面１２１付近に流動する時、第２軸方向Ａ２に沿った気流の連動を受け、強制的に第２軸方向Ａ２に流動する。従って、気流が気流通路１３１内で乱流を発生する状況の発生が減少する。これ以外に、放熱用のフィン１３０を接続部材上で放射線状に配列することにより、気流は導流用のフィン１２０の導流面１２１のガイドにより、主な電子部材３１０の四方周囲に排出され、気流が放射線状で回路基板３００表面に吹き出され、さらに気流が吹き出される時に覆う領域範囲を拡大し、これによりファン２００気流の使用効果を高められる。
【００２８】
次に、本発明の放熱器の第５実施形態について説明する。図１１によると、本発明の第５実施形態が開示する放熱器１００は、少なくとも１つの接続部材１１０と、複数個の導流用のフィン１２０と、複数個の放熱用のフィン１３０と、を含む。ここで、接続部材１１０は、くぎ、ねじ、ボルトとナットの組み合わせなどであるが、接続部材はこれに限られない。本実施形態では、接続部材はねじ１１１とナット１１２の組み合わせを例に挙げて説明する。複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０はアルミニウム或いは銅など金属材料によって構成される金属片や金属板であるが、材質はこれに限られず、本実施形態では複数個の導流用のフィン１２０の構成材料は銅であり、複数個の放熱用のフィン１３０の構成材料はアルミニウムである例を挙げて説明する。ここでは、放熱用のフィン１３０の長さは導流用のフィン１２０の長さよりも長く、それぞれの導流用のフィン１２０の両側に相対する長さは異なる長辺及び短辺であり、それぞれの導流用のフィン１２０の相対する両端にはそれぞれ短辺から長辺に向かって傾斜する導流面１２１が形成される。例えば、傾斜面或いは曲面であり、さらに導流用のフィン１２０は台形構造を構成する。
【００２９】
組み立てる場合、単一の接続部材１１０のねじ１１１は複数個の導流用のフィン１２０の隣接する短辺の一側を貫通し、さらに接続部材１１０のナット１１２によって複数個の導流用のフィン１２０を貫通したねじの一端に固定され、複数個の導流用のフィン１２０は間隔をあけて配列される方式で接続部材１１０上に直列接続される。続いて、それぞれの放熱用のフィン１３０は隣接する２つの導流用のフィン１２０の間に嵌め込まれ、複数個の導流用のフィン１２０と複数個の放熱用のフィン１３０の間に交互方式で相互に堆積配列される。その後、さらに接続部材１１０のナット１１２を締め、複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０はねじ１１１及びナット１１２の押締めを受け、緊密に相互に張り合わせられ、さらにそれぞれの放熱用のフィン１３０は隣接する２つの導流用のフィン１２０の間に挟まれ固定される。
【００３０】
これ以外に、放熱器１００の組み立て操作は、まず複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０を相互に交互配列し、複数個の接続部材１１０のねじ１１１によって複数個の導流用のフィン１２０の隣接する短辺の一側及び複数個の放熱用のフィンを貫通させ、複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０は間隔をあけて配列される方式でねじ１１１上に直列接続される。その後、さらに接続部材１１０のナット１１２によって導流用のフィン１２０及び放熱用のフィン１３０の一端を突き抜けたねじ１１１に固定し、複数個の導流用のフィン１２０の長辺及び複数個の放熱用のフィン１３０の側辺は（図１２に示すような）接触面１４０を共同形成する。同時に、放熱用のフィン１３０の長さは導流用のフィン１２０の長さより長いため、複数個の放熱用のフィン１３０は交互配列方法で複数個の導流用のフィン１２０の間に挟んで固定される時、隣接する２つの放熱用のフィン１３０の間にある隙間は気流通路１３１となる。
【００３１】
図１１及び図１２によると、本発明の第５実施形態が開示する放熱器１００は、ファン２００及び回路基板３００の間に設けられる。放熱器１００は複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０によって共同形成される接触面１４０であり、回路基板３００上に設けられる主な電子素子３１０上を覆うように、例えば中央処理装置或いはグラフィック・プロセッシング・ユニット上を覆うように貼り付けられ、回路基板３００の主な電子素子３１０が作動する時に発生される熱エネルギーを接触面１４０によって、それぞれの導流用のフィン１２０及びそれぞれの放熱用のフィン１３０上に伝達させる。この時、合わせられるファン２００は気流を発生させ、気流はファン２００の軸心と平行な第１軸方向Ａ１に沿って放熱器１００へ吹き出される。気流が第１軸方向Ａ１に沿って導流用のフィン１２０の導流面１２１と接触すると共に衝突する時、気流は導流面１２１のガイドを受けて第１軸方向Ａ１から第1軸方向と垂直或いは傾斜した第２軸方向Ａ２に変更され流動する。さらに気流は複数個の放熱用のフィン１３０の間に形成される気流通路１３１内に集めて流れ、気流通路１３１のガイドを受けて第２軸方向Ａ２の所定の向きに流動する。回路基板３００の主な電子素子３１０が発生する熱エネルギーは、回路基板３００上から外部環境に伝達されることにより、回路基板３００の主な電子素子３１０の作動温度を低下させ、回路基板３００上に設けられる他の電子素子３２０の放熱目的を達成する。
【００３２】
この過程において、ファン２００から発生する気流方向は強制的に第１軸方向Ａ１から第２軸方向Ａ２に変換して流動するため、複数個の放熱用のフィン１３０の気流通路１３１のガイドに伴って、気流の第２軸方向Ａ２に向かう流動の速度が加速する。従って、一部の気流が複数個の放熱用のフィン１３０の間を経由し、第１軸方向Ａ１に沿って、複数個の導流用のフィン１２０表面或いは回路基板３００表面に衝突して反対方向流動の気流が発生する時、これら第１軸方向Ａ１に沿ってファン２００向きに流動する反対方向気流は上述の第２軸方向Ａ２に沿って流動する気流と連動して、強制的に第２軸方向Ａ２に流動する。これにより、効果的にファン２００が発生させる気流は第１軸方向Ａ１上の風の抵抗風抵抗を減少させ、気流が導流用のフィン１２０表面或いは回路基板３００表面で乱流を形成する状況が発生することを避ける。従って、放熱器１００の回路基板３００上の主な電子素子３１０及び他の電子素子３２０の放熱効果を増加させる助けとなる。
【００３３】
上述の本発明の放熱器は導流用のフィンの導流面によってファンが吹き出す気流をガイドし、気流が放熱器或いは回路基板上で反発し風の抵抗風抵抗を発生させることを避ける。同時に、導流用のフィンの導流面によってガイドされた後の気流はさらに放熱器周囲の気流及び放熱用のフィンの間の気流を撹乱し、ファンによって発生される気流は十分に使用され、放熱器の放熱効果を増進させる。これ以外に、導流用のフィンと放熱用のフィンの相互接触、及び異なる材質上の相互搭載により、さらに放熱器の熱伝導効果及び放熱効果を増加させる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１００ … 放熱器
１１０ … 接続部材
１１１ … ねじ
１１２ … ナット
１２０ … 導流用のフィン
１２１ … 導流面
１３０ … 放熱用のフィン
１３１ … 気流通路
１４０ … 接触面
２００ … ファン
３００ … 回路基板
３１０ … 主な電子素子
３２０ … 他の電子素子
Ａ１ … 第一軸方向
Ａ２ … 第二軸方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱器に関し、より詳しくは、導流面を有する放熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、中央処理装置（central processing unit、CPU）、グラフィック・プロセッシング・ユニット（graphic
processing unit、GPU）やメモリーなどの大多数の電子素子は、データ演算を行う時に熱エネルギーを放出する。作動中の電子素子が効果的に発散される熱エネルギーを排除できない場合、これらの電子素子上に累積される熱エネルギーは電子素子の作動に影響し、電子素子の演算速度の低下を引き起こす。さらに、温度が電子素子の耐久温度を超える場合、電子素子の作動が不安定になるだけでなく、温度が高くなりすぎることにより焼損することもある。従って、容易に大量の熱エネルギーを発散させる電子素子に言わせれば、その放熱効果は特に重要である。
【０００３】
電子素子上の熱エネルギーの累積を除去するため、よく見られる温度を降下させる方法は、放熱装置を電子素子上に設けることである。現在、一般的に使用されている放熱装置は放熱器及び放熱器に合わせて使用されるファンを含み、放熱器は放熱座及び放熱座上に間隔をあけて設けられる複数個の放熱用のフィンからなる。使用する場合、電子素子表面と放熱座を接触させ、これにより電子素子の熱エネルギーを放熱座に伝導させ、この後さらに放熱座によって熱エネルギーをそれぞれの放熱用のフィン上に伝導させる。この過程により、ファンは放熱座と垂直の方向に沿って気流を吹き出し、気流が複数個の放熱フィンの間を流動すると共に放熱座表面に接触するようにし、気流により熱エネルギーは放熱座及び放熱用のフィン上から離れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５６２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなファン搭載放熱器の使用による方法は、熱エネルギーを電子素子上から除去できるが、気流が放熱座に向かって流動する時、気流は放熱座と垂直な方向に沿って放熱座表面に衝突する。従って、気流が放熱座表面で反発して折り返され、原気流が流れる方向と互いに抵抗する反対方向の気流が形成され、さらに原気流と複数個の放熱用のフィンの間で風の抵抗風抵抗及び乱流現象が形成される。このように、原気流の風圧消耗を増加させ、その流速を減少させるのであれば、放熱器はファンが吹き出す気流を十分に利用して熱エネルギーを除去することができず、良好な放熱効果を達成できない。
【０００６】
従って、気流が放熱器に向かって流れる気流場合を改善する時、容易に気流が放熱座表面で反発し折り返され、原気流による逆方向の気流となりと互いに抵抗し、放熱器がファンから吹き出される気流を十分に利用できないことが起こり、放熱効果がよくないといった問題が引き起こされる。これは現在関係者が解決したい課題の１つである。
【０００７】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、従来の放熱装置中で使用される放熱器において、ファンが気流を放熱器へ吹き出す時、容易に放熱器上で反発や折り返しが発生し、原気流と互いに抵抗し、さらにファンが発生させる気流の風圧消耗及び気流流速の減少を増加させ、放熱器の放熱効果がよくないということが引き起こされるといった問題を解決する放熱器を提供することを主目的とする。
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る放熱器は第１軸方向に気流を吹き出すファンを搭載して使用するのに適し、
接続部材と、
前記接続部材上に間隔をあけて設けられる複数個の導流用のフィンと、を含み、
それぞれの前記導流用のフィンは、前記導流用のフィンの上に傾斜して設けられる導流面を有し、前記導流面は前記第１軸方向において前記気流と接触し、前記気流を第２軸方向にガイドすることを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明に係る放熱器は第１軸方向に気流を吹き出すファンを搭載して使用するのに適し、
接続部材と、
前記接続部材上に環状で設けられると共に前記接続部材表面に間隔をあけて配列される複数個の放熱用のフィンと、
それぞれ隣接する２つの前記放熱用のフィンの間に設けられる複数個の導流用のフィンと、を含み、
それぞれの前記導流用のフィンは、前記導流用のフィンの上に傾斜して設けられる導流面を有し、前記導流面は前記第１軸方向において前記気流と接触し、前記気流を第２軸方向にガイドすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導流用のフィンの導流面によってファンが吹き出す気流をガイドし、気流の流動方向は導流面のガイドに沿って、第１軸方向から第２軸方向に流動するよう変更される。気流が、放熱器の接続部材または放熱器下方に設けられる電子素子と衝突し、反発により折り返すことを避けることにより、ファンが吹き出す気流は十分な風圧が保たれる。同時に、気流が第２軸方向に流動するようにガイドされた後、第２軸方向の気流はさらに複数個の導流用のフィンの間を流動する気流を押し動かし、放熱器周囲の空気を流動させる。これにより放熱器にファンが吹き出す気流を十分に利用できるようにし、良好な放熱効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態による立体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による使用状態を示す概略図である。
【図３】本発明の別な実施形態による立体概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態による立体概略図である。
【図５】本発明の第２実施形態による使用状態を示す概略図である。
【図６】本発明の第２実施形態による複数個の導流用のフィンの相対する二側にそれぞれ複数個の放熱用のフィンを設ける立体概略図である。
【図７】本発明の第３実施形態による分解概略図である。
【図８】本発明の第３実施形態による使用状態を示す概略図である。
【図９】本発明の第４実施形態による上面概略図である。
【図１０】本発明の第４実施形態による部分断面概略図である。
【図１１】本発明の第５実施形態による分解概略図である。
【図１２】本発明の第５実施形態による使用状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照して本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の放熱器の第１実施形態について説明する。図１によると、本発明の第１実施形態が開示する放熱器１００は、接続部材１１０と複数個の導流用のフィン１２０とを含む。ここでは、接続部材１１０及び複数個の導流用のフィン１２０は、アルミニウム或いは銅などの金属材料によって構成される金属片か金属板であるが、材質はこれに限られない。複数個の導流用のフィン１２０は、間隔を開けて配列される方式で接続部材１１０上に立てられると共に接続部材１１０上から延長形成され、接続部材１１０上で一体形成されるか、溶接や熔接などの接合方法によって接続部材１１０上に間隔を開けて設けられる。ここでは、それぞれの導流用のフィン１２０は接続部材１１０の一側から離れた２つの導流面１２１を有し、２つの導流面１２１はそれぞれ導流用のフィン１２０の相対する二端において形成され、接続部材１１０に向かって傾斜して設けられ、２つの導流面１２１は傾斜面或いは曲面の形式で導流用のフィン１２０上に形成される。
【００１４】
図１及び図２によると、本発明の第１実施形態が開示する放熱器１００はファン２００と合わせて使用される。放熱器１００はファン２００と回路基板３００の間に設けられ、接続部材１１０によって回路基板３００の主な電子素子３１０上、回路基板３００上に設けられる中央処理装置（central processing unit、CPU）や、グラフィック・プロセッシング・ユニット（graphic
processing unit、GPU）などに接触するか、覆うように貼り付けられる。従って、回路基板３００の主な電子素子３１０が作動開始する時、主な電子素子３１０が発生する熱エネルギーは、放熱器１００の接続部材１１０を経由してそれぞれの導流用のフィン１２０上に伝達される。この時、合わせられるファン２００は気流を発生し、ファン２００はその軸心と平行な第１軸方向Ａ１に沿って気流を放熱器１００へ吹き出す。気流は複数個の導流用のフィン１２０の間を流れるようにし、複数個の導流用のフィン１２０の間の空気を撹乱し、複数個の導流用のフィン１２０の間の空気と外界の空気が熱交換を行うようにし、回路基板３００の主な電子素子３１０が発生させる熱エネルギーを発散する。
【００１５】
これ以外に、気流が第１軸方向Ａ１に沿って導流用のフィン１２０の導流面１２１に接触すると共に衝突する時、気流は導流面１２１のガイドを受け、第１軸方向Ａ１から第２軸方向Ａ２に向かって流れるよう変更され、気流が第１軸方向Ａ１に垂直か傾斜する方向に向かって流動する。例えば、気流は回路基板３００表面の水平方向に平行して流動する。従って、一部の気流は導流用のフィン１２０の導流面１２１のガイドを受けて回路基板３００表面に吹き出され、回路基板３００表面に設けられる他の電子素子３２０（例えば、コンデンサや抵抗など）に対して放熱を行う。なお、気流が第１軸方向Ａ１に沿って流動する過程で、一部の気流は複数個の導流用のフィン１２０の間で接続部材１１０表面に衝突して反発する。しかし、反発する気流は向きを反して導流用のフィン１２０の導流面１２１付近に流動する際に、第２軸方向Ａ２に沿った気流の連動を受けて、第２軸方向Ａ２に向かって流動し、正しい方向に流動する気流と反対方向に流動する気流が相互に抵抗し乱流が発生する状況が発生することを減少させる。従って、好ましい状況は第１軸方向Ａ１が第２軸方向Ａ２とほぼ垂直であるが、第１軸方向Ａ１と第２軸方向Ａ２の交わる角度は限定を受けず、鋭角や鈍角のどちらでもよい。これに基づき、気流が第１軸方向Ａ１上を流動する時、接続部材１１０に向かって流動する気流とファン２００に向かって流動する気流が相互に干渉して発生する風の抵抗風抵抗を減少でき、放熱器１００の放熱効果を増加させる。
【００１６】
これ以外に、本発明が開示する第１実施形態では、それぞれの導流用のフィン１２０上に２つの導流面１２１を設けたものを例に挙げて説明したが、本発明の別な実施形態では、図３のように、それぞれの導流用のフィン１２０の同一端だけに単一の導流面１２１を設け、気流が導流面１２１のガイドを受け流動方向を変更させ、気流が接続部材表面や回路基板表面にて乱流を発生させる状況を避ける。従って、本発明の導流用のフィン上に設けられる導流面数は、例えば回路基板上に設けられる電子素子の分布方向及び範囲といった、実際に使用される状況によるものであり、製造時に異なる数量の設置が行われるが、本発明の実施形態に開示する数量に限られない。
【００１７】
次に、本発明の放熱器の第２実施形態について説明する。図４と図５によると、本発明の第２実施形態が開示する放熱器１００は接続部材１１０と、複数個の導流用のフィン１２０と、複数個の放熱用のフィン１３０とを含む。ここでは、接続部材１１０、複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０はアルミニウム或いは銅などの金属材料によって構成される金属片か金属板であるが、材質はこれに限られない。本実施形態では、複数個の導流用のフィン１２０の構成材料は銅であり、複数個の放熱用のフィン１３０の構成材料はアルミニウムである例で説明する。複数個の導流用のフィン１２０は間隔を開けて配列される方式で接続部材１１０上に立てられる。ここで、複数個の導流用のフィン１２０は接続部材１１０上から延長形成され、接続部材１１０上に一体形成させるが、形成方法はこれに限られない。これ以外に、それぞれの導流用のフィン１２０は接続部材１１０の一側から離れた２つの導流面１２１を有し、２つの導流面１２１はそれぞれ導流用のフィン１２０の相対する二端において接続部材１１０に向かって傾斜して設けられ、２つの導流面１２１は傾斜面或いは曲面の形式で導流用のフィン１２０上に形成される。
【００１８】
使用する場合、放熱器１００は回路基板３００上に設けられるファン２００を合わせ、放熱器１００の接続部材１１０と複数個の導流用のフィン１２０は回路基板３００及びファン２００の間に配置され、接続部材１１０によって回路基板３００上に設けられる主な電子素子３１０上に覆うように貼り付けられる。複数個の放熱用のフィン１３０は回路基板３００上に間隔をあけて設けられ、隣接する２つの放熱用のフィンの間に気流通路１３１を形成させる。同時に、複数個の放熱用のフィン１３０は複数個の導流用のフィン１２０の片側、或いは、複数個の導流用のフィン１２０の相対する両側（図６）に設けられるが、これに限られず、複数個の導流用のフィン１２０の気流通路１３１は複数個の導流用のフィン１２０の導流面１２１に集中する。
【００１９】
従って、ファン２００が気流を発生し、気流がその軸心と平行な第１軸方向Ａ１に沿って放熱器１００の接続部材１１０及び複数個の導流用のフィン１２０に吹き出す時、気流は複数個の導流用のフィン１２０の間を流れ、複数個の導流用のフィン１２０の間の空気が撹乱を受けるようにし、外部空気との熱交換を発生させる。さらに、回路基板３００の主な電子素子３１０が発生する熱エネルギーは外部環境に発散され、回路基板３００の主な電子素子３１０の温度は低下する際に、その作動効果は高められる。同時に、一部の気流は第１軸方向に沿って、導流用のフィン１２０の導流面１２１と接触すると共に衝突し、気流の流れる方向は導流面１２１のガイドを受け、第１軸方向Ａ１から回路基板３００表面と平行な第２軸方向Ａ２に変更され流動し、さらに気流は複数個の放熱用のフィン１３０の間の気流通路１３１内に吹き出され、気流通路１４１に沿って、回路基板３００表面に流れる。気流は放熱器１００の接続部材１１０及び複数個の導流用のフィン１２０を離れた後、気流通路１４１内に集められ流れるため、気流通路１３１のガイドを受け、決められた方向に流動する。
【００２０】
従って、本発明の第２実施形態で開示する放熱器１００では、複数個の導流用のフィン１２０の導流面１２１が気流の流れる向きを第１軸方向Ａ１から第２軸方向Ａ２へガイドすることによって、気流が放熱器１００の接続部材１１０表面や回路基板３００表面で形成する風の抵抗風抵抗を減少させるのみならず、回路基板３００表面を流動する空気の熱交換効果を増加し、気流を集めて回路基板３００上の他の電子素子３２０に吹き出し、気流の回路基板３００に対する放熱範囲を増加させる。
【００２１】
次に、本発明の放熱器の第３実施形態について説明する。図７によると、本発明の第３実施形態が開示する放熱器１００は、接続部材１１０と、複数個の導流用のフィン１２０と、複数個の放熱用のフィン１３０とを含む。ここでは、複数個の導流用のフィン１２０はプラスチックによって構成されるプラスチック片かプラスチック板であり、複数個の放熱用のフィン１３０はアルミニウム或いは銅などの金属材料によって構成される金属片か金属板であるが、材質はこれに限られない。複数個の導流用のフィン１２０は接続部材１１０の一側表面上に間隔をあけて配列され、複数個の導流用のフィン１２０は射出形成方法で接続部材１１０表面に一体形成され、複数個の導流用のフィン１２０を接続部材１１０上にくし状構造で形成させる。これ以外に、それぞれの導流用のフィン１２０が接続される接続部材１１０の一側の長さは離れた接続部材１１０の一側の長さより短く、それぞれの導流用のフィン１２０が台形構造で接続部材１１０上に接続するようにさせ、それぞれの導流用のフィン１２０の相対する二端にはそれぞれ外向きに傾斜する傾斜面が構成され、導流用のフィン１２０の導流面１２１とする。
【００２２】
複数個の放熱用のフィン１３０は複数個の導流用のフィン１２０の間に挟まれ、複数個の放熱用のフィン１３０は同様に間隔をあけて配列される方法で接続部材１１０表面に接続されるか、或いは複数個の導流用のフィン１２０の間に接続される。ここで、複数個の放熱用のフィン１３０は第１軸方向Ａ１に沿って、複数個の導流用のフィン１２０の間に嵌め込まれる。すなわち、複数個の導流用のフィン１２０から離れた接続部材１１０の一側は接続部材１１０に接続される一側に向かって複数個の導流用のフィン１２０の間に嵌め込まれる。さらに、複数個の放熱用のフィン１３０の相対する二端はそれぞれ第１軸方向Ａ１と垂直な第２軸方向Ａ２とに沿って延長し、複数個の放熱用のフィン１３０の間には細長い形の隙間を有し、気流流動をガイドする気流通路１３１として用いられる。
【００２３】
図７及び図８によると、本発明の第３実施形態が開示する放熱器１００がファン２００を合わせて回路基板３００に対して放熱作用を行う時、放熱器１００はファン２００と回路基板３００の間に設けられ、複数個の放熱用のフィン１３０によって回路基板３００の主な電子素子３１０（例えば、グラフィック・プロセッシング・ユニット）上に接触する。従って、ファン２００が気流を発生し、第１軸方向Ａ１に沿って回路基板３００へ吹き出す時、ファン２００が発生する気流は第１軸方向Ａ１に沿って導流用のフィン１２０の導流面１２１に接触すると共に衝突し、気流は導流面１２１のガイドを受けて第１軸方向Ａ１から第２軸方向Ａ２に変更され流動し、気流は複数個の放熱用のフィン１３０の間に形成される気流通路１３１内に集められて流れ、気流が強制的に第２軸方向Ａ２に向かって決まった方向で流動する。回路基板３００の主な電子素子３１０によって発生する熱エネルギーの除去速度を高め、放熱器１００の放熱範囲が回路基板３００上に設けられる他の電子素子３２０を覆う以外にも、気流が回路基板３００表面において乱流を発生させる可能性を大幅に減少する。
【００２４】
次に、本発明の放熱器の第４実施形態について説明する。図９から図１０において、本発明の第４実施形態の構成を示す。本発明の第４実施形態が開示する放熱器１００は、接続部材１１０と、複数個の導流用のフィン１２０と、複数個の放熱用のフィン１３０とを含む。ここで、接続部材１１０は円柱体だが、接続部材の形態はこれに限られない。複数個の放熱用のフィン１３０は接続部材１１０上に環状に設けられ、間隔をあけて配列される方式で接続部材１１０表面に設けられる。いずれか２つの隣接する放熱用のフィン１３０の間には気流通路１３１があり、放熱用のフィン１３０は接続部材１１０上に一体形成されるか、溶接や熔接などの方法で接続部材１１０上に接合されるが、形成方法はこれに限られない。これ以外に、放熱用のフィン１３０はアルミニウム或いは銅などの金属材料によって構成される金属片か金属板であるが、これに限られず、導流用のフィン１２０はアルミ、銅、或いはプラスチックなどの材料によって構成される金属片、金属板かプラスチック板などでもよい。
【００２５】
複数個の導流用のフィン１２０はそれぞれ複数個の放熱用のフィン１３０中の隣接する２つの放熱用のフィン１３０の間の気流通路１３１内に設けられ、導流用のフィン１２０は取り外し可能な方法で２つの放熱用のフィンの間に挟んで固定されるか、取り外し可能な方法で接続部材１１０表面に接続される。ここで、導流用のフィン１２０の面積は放熱用のフィン１３０の面積より小さく、それぞれの導流用のフィン１２０の接続部材１１０に相対する別の一側には導流面１２１を有し、導流面１２１は導流用のフィン１２０上に傾斜して設けられる。導流用のフィン１２０の外観構造は斜面を有する三角形か台形構造であるが、構造はこれに限られない。
【００２６】
図９と図１０によれば、本発明の第４実施形態が開示する放熱器１００はファン２００を合わせて回路基板３００に対して放熱作用を行い、放熱器１００はファン２００と回路基板３００との間に設けられる。接続部材１１０上の複数個の放熱用のフィン１３０と隣接する側面は回路基板３００の主な電子素子３１０（例えば、グラフィック・プロセッシング・ユニット）と接触し、接続部材１１０によって主な電子素子３１０が作動する時に発生される熱エネルギーを放熱用のフィン１３０に伝達させる。これ以外に、ファン２００が放熱器１００及び回路基板３００に対して吹き出す気流を発生させる時、気流はファン２００の軸心と平行な第１軸方向Ａ１に沿って放熱器１００へ吹き出し、気流が複数個の放熱用のフィン１３０の間の気流通路１３１内で空気を撹乱するようにさせ、外部空気と熱交換を行うようにする。さらに回路基板３００の主な電子素子３１０が発生させる熱エネルギーを外部環境に発散し、回路基板３００の主な電子素子３１０の温度を低下させ、作動効率を高める。
【００２７】
同時に、気流は気流通路１３１内の空気が撹乱を受けるようにする以外に、第１軸方向Ａ１に沿って気流通路１３１中に位置する導流用のフィン１２０に接触すると共に衝突する。気流が導流用のフィン１２０の導流面１２１に接触する時、気流は導流面１２１のガイドを受け第１軸方向Ａ１から第２軸方向Ａ２へ変更され流動し、例えば、回路基板３００表面と垂直な方向から回路基板３００表面と平行な水平方向に流動し、気流通路のガイドを受け放熱器外へと発散される。なお、一部の気流は回路基板３００や主な電子素子３１０と衝突する時反発作用を発生するが、反発する気流は向きを反して導流用のフィン１２０の導流面１２１付近に流動する時、第２軸方向Ａ２に沿った気流の連動を受け、強制的に第２軸方向Ａ２に流動する。従って、気流が気流通路１３１内で乱流を発生する状況の発生が減少する。これ以外に、放熱用のフィン１３０を接続部材上で放射線状に配列することにより、気流は導流用のフィン１２０の導流面１２１のガイドにより、主な電子部材３１０の四方周囲に排出され、気流が放射線状で回路基板３００表面に吹き出され、さらに気流が吹き出される時に覆う領域範囲を拡大し、これによりファン２００気流の使用効果を高められる。
【００２８】
次に、本発明の放熱器の第５実施形態について説明する。図１１によると、本発明の第５実施形態が開示する放熱器１００は、少なくとも１つの接続部材１１０と、複数個の導流用のフィン１２０と、複数個の放熱用のフィン１３０と、を含む。ここで、接続部材１１０は、くぎ、ねじ、ボルトとナットの組み合わせなどであるが、接続部材はこれに限られない。本実施形態では、接続部材はねじ１１１とナット１１２の組み合わせを例に挙げて説明する。複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０はアルミニウム或いは銅など金属材料によって構成される金属片や金属板であるが、材質はこれに限られず、本実施形態では複数個の導流用のフィン１２０の構成材料は銅であり、複数個の放熱用のフィン１３０の構成材料はアルミニウムである例を挙げて説明する。ここでは、放熱用のフィン１３０の長さは導流用のフィン１２０の長さよりも長く、それぞれの導流用のフィン１２０の両側に相対する長さは異なる長辺及び短辺であり、それぞれの導流用のフィン１２０の相対する両端にはそれぞれ短辺から長辺に向かって傾斜する導流面１２１が形成される。例えば、傾斜面或いは曲面であり、さらに導流用のフィン１２０は台形構造を構成する。
【００２９】
組み立てる場合、単一の接続部材１１０のねじ１１１は複数個の導流用のフィン１２０の隣接する短辺の一側を貫通し、さらに接続部材１１０のナット１１２によって複数個の導流用のフィン１２０を貫通したねじの一端に固定され、複数個の導流用のフィン１２０は間隔をあけて配列される方式で接続部材１１０上に直列接続される。続いて、それぞれの放熱用のフィン１３０は隣接する２つの導流用のフィン１２０の間に嵌め込まれ、複数個の導流用のフィン１２０と複数個の放熱用のフィン１３０の間に交互方式で相互に堆積配列される。その後、さらに接続部材１１０のナット１１２を締め、複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０はねじ１１１及びナット１１２の押締めを受け、緊密に相互に張り合わせられ、さらにそれぞれの放熱用のフィン１３０は隣接する２つの導流用のフィン１２０の間に挟まれ固定される。
【００３０】
これ以外に、放熱器１００の組み立て操作は、まず複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０を相互に交互配列し、複数個の接続部材１１０のねじ１１１によって複数個の導流用のフィン１２０の隣接する短辺の一側及び複数個の放熱用のフィンを貫通させ、複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０は間隔をあけて配列される方式でねじ１１１上に直列接続される。その後、さらに接続部材１１０のナット１１２によって導流用のフィン１２０及び放熱用のフィン１３０の一端を突き抜けたねじ１１１に固定し、複数個の導流用のフィン１２０の長辺及び複数個の放熱用のフィン１３０の側辺は（図１２に示すような）接触面１４０を共同形成する。同時に、放熱用のフィン１３０の長さは導流用のフィン１２０の長さより長いため、複数個の放熱用のフィン１３０は交互配列方法で複数個の導流用のフィン１２０の間に挟んで固定される時、隣接する２つの放熱用のフィン１３０の間にある隙間は気流通路１３１となる。
【００３１】
図１１及び図１２によると、本発明の第５実施形態が開示する放熱器１００は、ファン２００及び回路基板３００の間に設けられる。放熱器１００は複数個の導流用のフィン１２０及び複数個の放熱用のフィン１３０によって共同形成される接触面１４０であり、回路基板３００上に設けられる主な電子素子３１０上を覆うように、例えば中央処理装置或いはグラフィック・プロセッシング・ユニット上を覆うように貼り付けられ、回路基板３００の主な電子素子３１０が作動する時に発生される熱エネルギーを接触面１４０によって、それぞれの導流用のフィン１２０及びそれぞれの放熱用のフィン１３０上に伝達させる。この時、合わせられるファン２００は気流を発生させ、気流はファン２００の軸心と平行な第１軸方向Ａ１に沿って放熱器１００へ吹き出される。気流が第１軸方向Ａ１に沿って導流用のフィン１２０の導流面１２１と接触すると共に衝突する時、気流は導流面１２１のガイドを受けて第１軸方向Ａ１から第1軸方向と垂直或いは傾斜した第２軸方向Ａ２に変更され流動する。さらに気流は複数個の放熱用のフィン１３０の間に形成される気流通路１３１内に集めて流れ、気流通路１３１のガイドを受けて第２軸方向Ａ２の所定の向きに流動する。回路基板３００の主な電子素子３１０が発生する熱エネルギーは、回路基板３００上から外部環境に伝達されることにより、回路基板３００の主な電子素子３１０の作動温度を低下させ、回路基板３００上に設けられる他の電子素子３２０の放熱目的を達成する。
【００３２】
この過程において、ファン２００から発生する気流方向は強制的に第１軸方向Ａ１から第２軸方向Ａ２に変換して流動するため、複数個の放熱用のフィン１３０の気流通路１３１のガイドに伴って、気流の第２軸方向Ａ２に向かう流動の速度が加速する。従って、一部の気流が複数個の放熱用のフィン１３０の間を経由し、第１軸方向Ａ１に沿って、複数個の導流用のフィン１２０表面或いは回路基板３００表面に衝突して反対方向流動の気流が発生する時、これら第１軸方向Ａ１に沿ってファン２００向きに流動する反対方向気流は上述の第２軸方向Ａ２に沿って流動する気流と連動して、強制的に第２軸方向Ａ２に流動する。これにより、効果的にファン２００が発生させる気流は第１軸方向Ａ１上の風の抵抗風抵抗を減少させ、気流が導流用のフィン１２０表面或いは回路基板３００表面で乱流を形成する状況が発生することを避ける。従って、放熱器１００の回路基板３００上の主な電子素子３１０及び他の電子素子３２０の放熱効果を増加させる助けとなる。
【００３３】
上述の本発明の放熱器は導流用のフィンの導流面によってファンが吹き出す気流をガイドし、気流が放熱器或いは回路基板上で反発し風の抵抗風抵抗を発生させることを避ける。同時に、導流用のフィンの導流面によってガイドされた後の気流はさらに放熱器周囲の気流及び放熱用のフィンの間の気流を撹乱し、ファンによって発生される気流は十分に使用され、放熱器の放熱効果を増進させる。これ以外に、導流用のフィンと放熱用のフィンの相互接触、及び異なる材質上の相互搭載により、さらに放熱器の熱伝導効果及び放熱効果を増加させる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１００ … 放熱器
１１０ … 接続部材
１１１ … ねじ
１１２ … ナット
１２０ … 導流用のフィン
１２１ … 導流面
１３０ … 放熱用のフィン
１３１ … 気流通路
１４０ … 接触面
２００ … ファン
３００ … 回路基板
３１０ … 主な電子素子
３２０ … 他の電子素子
Ａ１ … 第一軸方向
Ａ２ … 第二軸方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸方向に気流を吹き出すファンを搭載して使用するのに適する放熱器であって、
接続部材と、
前記接続部材上に間隔を開けて設けられる複数個の導流用のフィンと、を含み、
それぞれの前記導流用のフィンは、前記導流用のフィンの上に傾斜して設けられる導流面を有し、前記導流面は前記第１軸方向において前記気流と接触し、前記気流を第２軸方向にガイドすることを特徴とする、放熱器。
【請求項２】
さらに、前記導流用のフィンの一側に設けられる複数個の放熱用のフィンを含み、それぞれの前記放熱用のフィンは前記第２軸方向に向かって延長し、前記導流面は前記気流を前記第２軸方向に沿って、隣接する２つの前記放熱用のフィンの間を流動させることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項３】
さらに複数個の放熱用のフィンを含み、それぞれの前記放熱用のフィンは隣接する２つの前記導流用のフィンの間を挟むと共に前記第２軸方向に向かって延長し、それぞれの前記導流面は前記気流を前記第２軸方向に沿って、隣接する２つの前記放熱用のフィンの間を流動させることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項４】
前記導流用のフィンは、前記接続部材上に直列接続されることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項５】
前記接続部材と前記導流用のフィンは、一体形成されることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項６】
前記接続部材及び前記導流用のフィンの構成材料は金属材料またはプラスチック材料であることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項７】
前記導流面は曲面または傾斜面であることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項８】
第１軸方向に気流を吹き出すファンを搭載して使用するのに適する放熱器であって、
接続部材と、
前記接続部材上に環状で設けられると共に前記接続部材表面に間隔を開けて配列される複数個の放熱用のフィンと、
それぞれ隣接する２つの前記放熱用のフィンの間に設けられる複数個の導流用のフィンと、を含み、
それぞれの前記導流用のフィンは、前記導流用のフィンの上に傾斜して設けられる導流面を有し、前記導流面は前記第１軸方向において前記気流と接触し、前記気流を第２軸方向にガイドすることを特徴とする、放熱器。
【請求項９】
前記放熱用のフィンと前記接続部材は一体形成されることを特徴とする、請求項８に記載の放熱器。
【請求項１０】
前記導流面は、曲面或いは傾斜面であることを特徴とする、請求項８に記載の放熱器。
【請求項１】
第１軸方向に気流を吹き出すファンを搭載して使用するのに適する放熱器であって、
接続部材と、
前記接続部材上に間隔を開けて設けられる複数個の導流用のフィンと、を含み、
それぞれの前記導流用のフィンは、前記導流用のフィンの上に傾斜して設けられる導流面を有し、前記導流面は前記第１軸方向において前記気流と接触し、前記気流を第２軸方向にガイドすることを特徴とする、放熱器。
【請求項２】
さらに、前記導流用のフィンの一側に設けられる複数個の放熱用のフィンを含み、それぞれの前記放熱用のフィンは前記第２軸方向に向かって延長し、前記導流面は前記気流を前記第２軸方向に沿って、隣接する２つの前記放熱用のフィンの間を流動させることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項３】
さらに複数個の放熱用のフィンを含み、それぞれの前記放熱用のフィンは隣接する２つの前記導流用のフィンの間を挟むと共に前記第２軸方向に向かって延長し、それぞれの前記導流面は前記気流を前記第２軸方向に沿って、隣接する２つの前記放熱用のフィンの間を流動させることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項４】
前記導流用のフィンは、前記接続部材上に直列接続されることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項５】
前記接続部材と前記導流用のフィンは、一体形成されることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項６】
前記接続部材及び前記導流用のフィンの構成材料は金属材料またはプラスチック材料であることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項７】
前記導流面は曲面または傾斜面であることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。
【請求項８】
第１軸方向に気流を吹き出すファンを搭載して使用するのに適する放熱器であって、
接続部材と、
前記接続部材上に環状で設けられると共に前記接続部材表面に間隔を開けて配列される複数個の放熱用のフィンと、
それぞれ隣接する２つの前記放熱用のフィンの間に設けられる複数個の導流用のフィンと、を含み、
それぞれの前記導流用のフィンは、前記導流用のフィンの上に傾斜して設けられる導流面を有し、前記導流面は前記第１軸方向において前記気流と接触し、前記気流を第２軸方向にガイドすることを特徴とする、放熱器。
【請求項９】
前記放熱用のフィンと前記接続部材は一体形成されることを特徴とする、請求項８に記載の放熱器。
【請求項１０】
前記導流面は、曲面或いは傾斜面であることを特徴とする、請求項８に記載の放熱器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−５５３３２（Ｐ２０１３−５５３３２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１７４５８０（Ｐ２０１２−１７４５８０）
【出願日】平成２４年８月７日（２０１２．８．７）
【出願人】（５０２３６１７０６）技嘉科技股▲ふん▼有限公司 (111)
【氏名又は名称原語表記】ＧＩＧＡ−ＢＹＴＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．６，Ｂａｏ Ｃｈｉａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｈｓｉｎ−Ｔｉｅｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｎｅｗ Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ ２３１，Ｔａｉｗａｎ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月７日（２０１２．８．７）
【出願人】（５０２３６１７０６）技嘉科技股▲ふん▼有限公司 (111)
【氏名又は名称原語表記】ＧＩＧＡ−ＢＹＴＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．６，Ｂａｏ Ｃｈｉａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｈｓｉｎ−Ｔｉｅｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｎｅｗ Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ ２３１，Ｔａｉｗａｎ
【Ｆターム（参考）】
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