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JP2024166649A - heat sink - Google Patents

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JP2024166649A
JP2024166649A JP2023082871A JP2023082871A JP2024166649A JP 2024166649 A JP2024166649 A JP 2024166649A JP 2023082871 A JP2023082871 A JP 2023082871A JP 2023082871 A JP2023082871 A JP 2023082871A JP 2024166649 A JP2024166649 A JP 2024166649A
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JP
Japan
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region
heat sink
corrugated fins
downwind
upwind
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023082871A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
淳一 池田
Junichi Ikeda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sankyo Tateyama Inc
Original Assignee
Sankyo Tateyama Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sankyo Tateyama Inc filed Critical Sankyo Tateyama Inc
Priority to JP2023082871A priority Critical patent/JP2024166649A/en
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Abstract

【課題】ヒートシンクの冷却能力を向上することを課題とする。【解決手段】フィン部とベース板とを備え、フィン部は、コルゲートフィンからなり、ベース板は、同一のピッチで嵌合溝が形成されており、嵌合溝は、コルゲートフィンの基部を嵌め込むものであり、フィン部は、嵌合溝を飛ばして基部を嵌め込むことで、コルゲートフィンの密度を変えた領域を備えていることを特徴とするヒートシンク。【選択図】図1[Problem] The problem is to improve the cooling capacity of a heat sink. [Solution] A heat sink comprising a fin section and a base plate, the fin section being made of corrugated fins, the base plate having fitting grooves formed at a uniform pitch, the fitting grooves fitting the bases of the corrugated fins, the fin section having an area where the density of the corrugated fins is changed by fitting the bases skipping the fitting grooves. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、電気機器等の冷却に使用するヒートシンクに関する。 The present invention relates to a heat sink used to cool electrical equipment, etc.

従来、電気機器等の冷却には、空冷式のヒートシンクが用いられており、例えば、ベース板にコルゲートフィンを設置したヒートシンクが知られている(特許文献1)。 Conventionally, air-cooled heat sinks have been used to cool electrical equipment, and one example of a heat sink with corrugated fins on a base plate is known (Patent Document 1).

特許第3623055号公報Patent No. 3623055

従来、空冷式のヒートシンクにおいて、冷却能力を向上するためにフィンの配置が工夫されてきたが、被冷却物によっては、未だ、不十分な場合がある。
そこで、本発明は、ヒートシンクの冷却能力の向上を課題とする。
Conventionally, in air-cooled heat sinks, the arrangement of fins has been devised to improve the cooling capacity, but depending on the object to be cooled, the arrangement may still be insufficient.
Therefore, an object of the present invention is to improve the cooling capacity of a heat sink.

上述の課題を解決するために、本発明のヒートシンクは、フィン部とベース板とを備え、フィン部は、コルゲートフィンからなり、ベース板は、同一のピッチで嵌合溝が形成されており、嵌合溝は、コルゲートフィンの基部を嵌め込むものであり、フィン部は、嵌合溝を飛ばして基部を嵌め込むことで、コルゲートフィンの密度を変えた領域を備えていることを特徴とする。 To solve the above problems, the heat sink of the present invention comprises a fin section and a base plate, the fin section is made of corrugated fins, the base plate has mating grooves formed at a uniform pitch, the mating grooves are for fitting the bases of the corrugated fins, and the fin section has an area with a changed density of the corrugated fins by fitting the bases over the mating grooves.

本発明は、フィン部が、コルゲートフィンの基部を、嵌合溝を飛ばして嵌め込むことで、コルゲートフィンの密度を変えた領域を備えている構成により、冷却能力が向上したヒートシンクを提供することができる。 The present invention provides a heat sink with improved cooling capacity by having a fin section with areas of varying density of the corrugated fins, which is achieved by fitting the base of the corrugated fins through the fitting grooves.

本発明の実施形態のヒートシンク1の図である。FIG. 1 is a diagram of a heat sink 1 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態のヒートシンク1による冷却効果を示す図である。1A to 1C are diagrams illustrating the cooling effect of a heat sink 1 according to an embodiment of the present invention. 本発明の変形例1のヒートシンク1の図である。FIG. 1 is a diagram of a heat sink 1 according to a first modified example of the present invention. 本発明の変形例2のヒートシンク1の図である。FIG. 11 is a diagram of a heat sink 1 according to a second modified example of the present invention. 本発明の変形例3のヒートシンク1の図である。FIG. 11 is a diagram of a heat sink 1 according to a third modified example of the present invention. 従来のヒートシンクの図である。FIG. 1 is a diagram of a conventional heat sink. 従来のヒートシンク1による冷却効果を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating the cooling effect of a conventional heat sink 1.

[実施形態]
本発明に係るヒートシンクについて、図面を参照しながら説明する。
以下の説明では、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
[Embodiment]
A heat sink according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, the same reference numerals in different drawings indicate parts having the same functions, and duplicated descriptions in each drawing will be omitted as appropriate.

[全体構成]
図1は、本実施形態のヒートシンク1の図であり、(a)は平面図、(b)は斜視図、(c)は正面図、(d)は右側面図、(e)は(a)のB-B線断面図、(f)は(a)のA-A線断面図である。
本実施形態のヒートシンク1は、ベース板2とフィン部3とからなる。ベース板2のフィン部3が設けられた側と反対側の面が、電気機器などの被冷却物が接触する面である。
ベース板2は、高い伝熱性を有するアルミニウム合金からなり押出成形により形成され、フィン部3は、高い伝熱性を有するアルミニウム合金からなる薄板を折り返して断面略矩形波形状に形成されるコルゲートフィンにより形成されている。なお、アルミニウム合金に限らず、銅合金などの熱伝導率が高いものであれば、どのようなものでもよい。
[Overall configuration]
FIG. 1 is a diagram of a heat sink 1 of this embodiment, where (a) is a plan view, (b) is a perspective view, (c) is a front view, (d) is a right side view, (e) is a cross-sectional view taken along line B-B in (a), and (f) is a cross-sectional view taken along line A-A in (a).
The heat sink 1 of this embodiment is composed of a base plate 2 and a fin portion 3. The surface of the base plate 2 opposite to the side where the fin portion 3 is provided is the surface that comes into contact with an object to be cooled, such as an electric device.
The base plate 2 is made of an aluminum alloy having high thermal conductivity and is formed by extrusion molding, and the fin section 3 is formed of corrugated fins formed by folding back a thin plate made of an aluminum alloy having high thermal conductivity and having a substantially rectangular wave shape in cross section. Note that the material is not limited to an aluminum alloy, and any material having high thermal conductivity, such as a copper alloy, may be used.

本実施形態のヒートシンク1は、軸流ファン(図示していない)からの気流により強制空冷する冷却手段として構成されており、正面側が風上、背面側が風下である(図1(b)参照)。
なお、強制空冷による冷却手段では、軸流ファンに限らず、他のどのような種類のファンを使用してもよい。また、被冷却物は、電気機器に限らず、電子機器、電気部品、電子部品のほか、燃焼による熱、摩擦による熱などを発生する構造を有するものなどのようなものであってもよい。
The heat sink 1 of this embodiment is configured as a cooling means for forced air cooling by airflow from an axial fan (not shown), with the front side facing upwind and the rear side facing downwind (see FIG. 1(b)).
The cooling means for forced air cooling is not limited to axial fans, and any other type of fan may be used. The object to be cooled is not limited to electrical equipment, but may be electronic equipment, electrical components, or other objects that have a structure that generates heat due to combustion or friction.

[ベース板]
ベース板2は、平面視略矩形状の一方の面の全面に、同一のピッチpで、複数の嵌合溝21が、押出成形により形成されている。
嵌合溝21は、後述するフィン部3のコルゲートフィン31の基部311が嵌合するための溝である。
なお、嵌合溝21の長手方向を単に長手方向、長手方向に直交する方向を単に幅方向という。
[Base plate]
The base plate 2 has a generally rectangular shape in plan view, and a plurality of fitting grooves 21 are formed by extrusion molding over the entire surface of one of the faces at the same pitch p.
The fitting grooves 21 are grooves into which bases 311 of corrugated fins 31 of the fin portion 3, which will be described later, are fitted.
The longitudinal direction of the fitting groove 21 is simply referred to as the longitudinal direction, and the direction perpendicular to the longitudinal direction is simply referred to as the width direction.

[フィン部]
本実施形態では、フィン部3は、風上側の風上領域3Uと風下側の風下領域3Dに分けられている。また、風上側の風上領域3Uと風下側の風下領域3Dの長手方向の長さが同じになるように構成されている。
風上領域3Uと風下側の風下領域3Dは、それぞれ、長尺の薄板を折り返しながら、一部を嵌合溝21に嵌め込んで設置されたコルゲートフィン31からなる。コルゲートフィン31の嵌合溝21に嵌め込まれた部分を基部311という。
フィン部3は、幅方向断面図で、略矩形波形状をなしている。
コルゲートフィン31は、風上領域3Uでは、嵌合溝21に一つおきに嵌合されており、風下領域3Dでは、すべての嵌合溝21に嵌合されている。すなわち、風上領域3Uでは、嵌合溝21を飛ばして基部311を嵌め込むことで、すべての嵌合溝21に基部311を嵌め込んだ風下領域3Dとは、コルゲートフィン31の設置密度を変えて、設置密度を小さくした構成になっている。
このように、すべての嵌合溝21に基部311を嵌め込んだ領域である風下領域3Dと、嵌合溝21を飛ばして基部311を嵌め込んだ領域である風上領域3Uを、嵌合溝21の長手方向に並べて配置している。
なお、ベース板2の長手方向の長さは、被冷却物の大きさや発熱量に合わせて任意の長さにすることができる。また、風上領域3Uと風下領域3Dの長さも、それぞれ、被冷却物の大きさや発熱量に合わせて任意の長さにすることができ、さらに、風上領域3Uと風下領域3Dの長さは異なっていてもよい。
[Fin section]
In this embodiment, the fin section 3 is divided into a windward region 3U on the windward side and a leeward region 3D on the leeward side. The windward region 3U on the windward side and the leeward region 3D on the leeward side are configured to have the same longitudinal length.
The windward area 3U and the leeward area 3D on the leeward side are each formed of a corrugated fin 31 that is installed by folding back a long thin plate and fitting a part of it into the fitting groove 21. The part of the corrugated fin 31 that is fitted into the fitting groove 21 is called a base 311.
The fin portion 3 has a substantially rectangular wave shape in a widthwise cross section.
In the upwind region 3U, the corrugated fins 31 are fitted into every other fitting groove 21, while in the downwind region 3D, the corrugated fins 31 are fitted into all of the fitting grooves 21. That is, in the upwind region 3U, the bases 311 are fitted into the fitting grooves 21 skipping over the other fitting grooves 21, thereby changing the installation density of the corrugated fins 31 to a lower density compared to the downwind region 3D in which the bases 311 are fitted into all of the fitting grooves 21.
In this way, the downwind region 3D, which is an area where the bases 311 are fitted into all of the fitting grooves 21, and the upwind region 3U, which is an area where the bases 311 are fitted in all of the fitting grooves 21, are arranged side by side in the longitudinal direction of the fitting grooves 21.
The length of the base plate 2 in the longitudinal direction can be set to any length according to the size and amount of heat generated of the object to be cooled. The lengths of the upwind area 3U and the downwind area 3D can also be set to any length according to the size and amount of heat generated of the object to be cooled, and further, the lengths of the upwind area 3U and the downwind area 3D can be different.

この構成により、風上領域3Uのコルゲートフィン31の総面積は、風下領域3Dのコルゲートフィン31の総面積よりも小さいため、フィン部3自体の放熱能力(冷却能力)は、風上領域3Uの方が風下領域3Dよりも低くなる。
しかし、風上領域3Uでは、温度の低い空気が供給されるのに対して、風下領域3Dでは、風上領域3Uで温度が高くなった空気が供給されることにより、それぞれ、風上領域3Uの低い放熱能力と、風下領域3Dの高い放熱能力と組み合わせると、風上領域3Uと風下領域3Dでほぼ同一の冷却効果が奏されることになる。
この冷却効果の一例を図2に示す。本例では、ヒートシンク1に接触して、長手方向に3つの電気機器が配列されている。この図2から、3つの電気機器がほぼ均等な温度になっており、均熱化されていることがわかる。
With this configuration, the total area of the corrugated fins 31 in the windward region 3U is smaller than the total area of the corrugated fins 31 in the downwind region 3D, so that the heat dissipation capacity (cooling capacity) of the fin portion 3 itself is lower in the upwind region 3U than in the downwind region 3D.
However, while low-temperature air is supplied to the upwind region 3U, high-temperature air is supplied to the downwind region 3D. When combined with the low heat dissipation capacity of the upwind region 3U and the high heat dissipation capacity of the downwind region 3D, the upwind region 3U and the downwind region 3D achieve almost the same cooling effect.
An example of this cooling effect is shown in Figure 2. In this example, three electrical devices are arranged in the longitudinal direction in contact with the heat sink 1. From Figure 2, it can be seen that the three electrical devices are at approximately the same temperature, and are uniformly heated.

これに対して、図6に示す従来のヒートシンク1では、風上領域3Uと風下領域3Dでのコルゲートフィン31の設置密度が同じで、放熱能力(冷却能力)も同じである。しかし、風上領域3Uでは、温度の低い空気が供給されるのに対して、風下領域3Dでは、風上領域3Uで温度が高くなった空気が供給されることにより、風上領域3Uでの冷却効果は、風下領域3Dでの冷却効果よりも大きくなり、風上領域3Uと風下領域3Dで温度差が大きくなる。 In contrast, in the conventional heat sink 1 shown in FIG. 6, the installation density of the corrugated fins 31 is the same in the upwind region 3U and the downwind region 3D, and the heat dissipation capacity (cooling capacity) is also the same. However, while low-temperature air is supplied to the upwind region 3U, air that has been heated in the upwind region 3U is supplied to the downwind region 3D, so that the cooling effect in the upwind region 3U is greater than that in the downwind region 3D, and the temperature difference between the upwind region 3U and the downwind region 3D is large.

この冷却効果の一例を図7に示す。本例でも、ヒートシンク1に接触して、長手方向に3つの電気機器が配列されている。この図7から、3つの電気機器のうち、風上側の電気機器の温度が最も低く、風下側の電気機器の温度が最も高く、中間の電気機器の温度がこれらの中間であり、3つの電気機器の温度が大きく異なっていることがわかる。このように、従来のヒートシンク1では、3つの電気機器が均等な温度になっておらず、均熱化されていないことがわかる。
図2と図7を比較すると、本実施形態のヒートシンク1では、従来のヒートシンク1より、3つの電気機器が均等な温度になるとともに、3つの電気機器の最大の温度も、本実施形態のヒートシンク1の方が、従来のヒートシンク1より低くなることがわかる。
An example of this cooling effect is shown in Figure 7. In this example, three electrical devices are arranged in the longitudinal direction in contact with the heat sink 1. From Figure 7, it can be seen that of the three electrical devices, the electrical device on the windward side has the lowest temperature, the electrical device on the leeward side has the highest temperature, and the temperature of the intermediate electrical device is intermediate between these two, meaning that the temperatures of the three electrical devices are significantly different. Thus, it can be seen that with the conventional heat sink 1, the three electrical devices are not at equal temperatures and are not uniformly heated.
Comparing Figures 2 and 7, it can be seen that with the heat sink 1 of this embodiment, the three electrical devices have uniform temperatures compared to the conventional heat sink 1, and the maximum temperature of the three electrical devices is also lower with the heat sink 1 of this embodiment than with the conventional heat sink 1.

本実施形態のヒートシンク1と従来のヒートシンク1を対比する。
風上領域3Uでのコルゲートフィン31の設置密度は、本実施形態のヒートシンク1の方が従来のヒートシンク1より小さい。そのため、本実施形態のヒートシンク1の方が放熱能力(冷却能力)も小さくなり、冷却効果も小さい。
そのため、風上領域3Uでの放熱量は、本実施形態のヒートシンク1の方が従来のヒートシンク1よりも小さくなるため、風下領域3Dに流入する空気の温度は、本実施形態のヒートシンク1の方が従来のヒートシンク1よりも低くなる。
すると、本実施形態のヒートシンク1と従来のヒートシンク1で、風下領域3Dのコルゲートフィン31の設置密度が同じでも、冷却効果は、本実施形態のヒートシンク1の方が従来のヒートシンク1より大きくなる。
従来のヒートシンク1では、風下領域3Dの冷却効果が風上領域3Uの冷却効果より小さく、風下領域3Dの温度が風上領域3Uの温度より高くなっていたのに対して、本実施形態のヒートシンク1では、従来のヒートシンク1より、風上領域3Uの冷却効果が小さくなり、風下領域3Dの冷却効果が大きくなった結果、風上領域3Uと風下領域3Dの冷却効果がほぼ同じになり、風上領域3Uの温度と風下領域3Dの温度がほぼ均等になる。
The heat sink 1 of this embodiment will be compared with the conventional heat sink 1.
The installation density of the corrugated fins 31 in the windward region 3U of the heat sink 1 of this embodiment is smaller than that of the conventional heat sink 1. Therefore, the heat sink 1 of this embodiment has a smaller heat dissipation capacity (cooling capacity) and a smaller cooling effect.
Therefore, the amount of heat dissipation in the upwind region 3U is smaller for the heat sink 1 of this embodiment than for the conventional heat sink 1, and the temperature of the air flowing into the downwind region 3D is lower for the heat sink 1 of this embodiment than for the conventional heat sink 1.
As a result, even if the installation density of the corrugated fins 31 in the downwind region 3D is the same in the heat sink 1 of this embodiment and the conventional heat sink 1, the cooling effect of the heat sink 1 of this embodiment is greater than that of the conventional heat sink 1.
In the conventional heat sink 1, the cooling effect of the downwind region 3D was smaller than that of the upwind region 3U, and the temperature of the downwind region 3D was higher than that of the upwind region 3U. In contrast, in the heat sink 1 of the present embodiment, the cooling effect of the upwind region 3U is smaller and the cooling effect of the downwind region 3D is greater than that of the conventional heat sink 1. As a result, the cooling effects of the upwind region 3U and the downwind region 3D are approximately the same, and the temperatures of the upwind region 3U and the downwind region 3D are approximately uniform.

本実施形態では、風下領域3Dでは、すべての嵌合溝21に基部311を嵌めこむのに対して、風上領域3Uでは、嵌合溝21を1つ飛ばして基部311を嵌め込むだけで、コルゲートフィン31の設置密度を変えた領域を簡単に製造することができる。
また、フィン部3は、領域毎に、必要な設置密度でコルゲートフィン31を設置することにより形成でき、無駄な材料を使うことがないから、ヒートシンク1を軽量化できるとともに、低コストで製造することができる。さらに、少ない材料で、効率の良い冷却を行うことができる。
In this embodiment, in the downwind region 3D, the base 311 is fitted into all of the fitting grooves 21, whereas in the upwind region 3U, one fitting groove 21 is skipped and the base 311 is simply fitted into it, making it possible to easily manufacture regions with different installation densities of the corrugated fins 31.
In addition, the fin section 3 can be formed by providing the corrugated fins 31 in each region at the required density, and no unnecessary material is used, so that the heat sink 1 can be made lighter and manufactured at low cost. Furthermore, efficient cooling can be achieved with a small amount of material.

[変形例1]
図3は、本発明の変形例1のヒートシンク1の図であり、(a)は平面図、(b)は斜視図、(c)は正面図、(d)は右側面図である。
本変形例1では、実施形態のベース板2よりも、長手方向の長さが長いベース板2を使用しており、フィン部3を、風上領域3U、中央領域3C、風下領域3Dの3つに分けている。
コルゲートフィン31は、風上領域3Uと中央領域3Cでは、嵌合溝21に一つおきに嵌合されており、風下領域3Dでは、すべての嵌合溝21に嵌合されている。すなわち、風上領域3Uと中央領域3Cでは、嵌合溝21を飛ばして基部311を嵌め込むことで、すべての嵌合溝21に基部311を嵌め込んだ風下領域3Dとは、コルゲートフィン31の設置密度を変えて、設置密度を小さくした構成になっている。
このように、すべての嵌合溝21に基部311を嵌め込んだ領域である風下領域3Dと、嵌合溝21を飛ばして基部311を嵌め込んだ領域である中央領域3Cと風上領域3Uを、嵌合溝21の長手方向に並べて配置している。
[Modification 1]
3A, 3B, 3C, and 3D are diagrams of a heat sink 1 according to a first modified example of the present invention, in which (a) is a plan view, (b) is a perspective view, (c) is a front view, and (d) is a right side view.
In this first modified example, a base plate 2 having a longer longitudinal length than the base plate 2 of the embodiment is used, and the fin section 3 is divided into three areas: an upwind area 3U, a central area 3C, and a downwind area 3D.
In the windward region 3U and the central region 3C, the corrugated fins 31 are fitted into every other fitting groove 21, while in the leeward region 3D, they are fitted into all of the fitting grooves 21. That is, in the windward region 3U and the central region 3C, the bases 311 are fitted into the fitting grooves 21 skipping each other, thereby changing the installation density of the corrugated fins 31 to a lower density compared to the leeward region 3D in which the bases 311 are fitted into all of the fitting grooves 21.
In this way, the leeward region 3D, which is an area where the base 311 is fitted into all of the fitting grooves 21, and the central region 3C and the windward region 3U, which are areas where the base 311 is fitted without fitting any of the fitting grooves 21, are arranged side by side in the longitudinal direction of the fitting grooves 21.

この構成により、風上領域3Uと中央領域3Cのコルゲートフィン31の総面積は、それぞれ、風下領域3Dのコルゲートフィン31の総面積よりも小さいため、フィン部3自体の放熱能力(冷却能力)は、風上領域3Uと中央領域3Cの方が風下領域3Dよりも低くなる。
しかし、風上領域3Uと中央領域3Cでは、温度の低い空気が供給されるのに対して、風下領域3Dでは、風上領域3Uと中央領域3Cで温度が高くなった空気が供給されることにより、それぞれ、風上領域3Uと中央領域3Cの低い放熱能力と、風下領域3Dの高い放熱能力と組み合わせると、風上領域3Uと中央領域3Cと風下領域3Dでほぼ同一の冷却効果が奏されることになる。
With this configuration, the total area of the corrugated fins 31 in the windward region 3U and the central region 3C is smaller than the total area of the corrugated fins 31 in the downwind region 3D, so that the heat dissipation capacity (cooling capacity) of the fin portion 3 itself is lower in the upwind region 3U and the central region 3C than in the downwind region 3D.
However, while low-temperature air is supplied to the upwind region 3U and central region 3C, high-temperature air is supplied to the downwind region 3D. When combined with the low heat dissipation capacity of the upwind region 3U and central region 3C and the high heat dissipation capacity of the downwind region 3D, almost the same cooling effect is achieved in the upwind region 3U, central region 3C, and downwind region 3D.

実施形態と同様、本変形例1でも、風上領域3Uのコルゲートフィン31の設置密度が小さいため、風上領域3Uの冷却効果が小さくなり、中央領域3Cと風下領域3Dの冷却効果が大きくなった結果、風上領域3Uと中央領域3Cと風下領域3Dの冷却効果がほぼ同じになり、風上領域3Uの温度と中央領域3Cと風下領域3Dの温度がほぼ均等になり、均熱化される。
また、このように、長いベース板2を使用するヒートシンク1の製造においても、短いベース板2を使用するヒートシンク1の製造と共通の(同じ幅の)長尺の薄板を用いて製造することができるから、コストを低減することができる。
As in the embodiment, in this variant example 1, the installation density of the corrugated fins 31 in the windward region 3U is small, resulting in a smaller cooling effect in the windward region 3U and a larger cooling effect in the central region 3C and downwind region 3D. As a result, the cooling effects of the windward region 3U, central region 3C, and downwind region 3D are approximately the same, and the temperatures of the windward region 3U, central region 3C, and downwind region 3D are approximately uniform, resulting in uniform heating.
Furthermore, in this way, even when manufacturing a heat sink 1 that uses a long base plate 2, it is possible to use the same long thin plate (of the same width) as in the manufacture of a heat sink 1 that uses a short base plate 2, thereby reducing costs.

[変形例2]
図4は、本発明の変形例2のヒートシンク1の図であり、(a)は平面図、(b)は斜視図、(c)は正面図、(d)は右側面図、(e)は(a)のA-A線断面図である。
変形例1では、風上領域3Uと中央領域3Cでは、ともに、コルゲートフィン31が嵌合溝21に一つおきに嵌合されているが、風上領域3Uと中央領域3Cで、コルゲートフィン31の設置密度を変えてもよい。
本変形例2では、コルゲートフィン31は、風上領域3Uでは、嵌合溝21に二つおきに嵌合されており(幅方向中央部分を除く)、中央領域3Cでは、嵌合溝21に一つおきに嵌合されており、風下領域3Dでは、すべての嵌合溝21に嵌合されている。すなわち、風上領域3Uでは、嵌合溝21を二つ飛ばして(幅方向中央部分を除く)基部311を嵌め込むことで、嵌合溝21を一つ飛ばして基部311を嵌め込んだ中央領域3Cとは、また、中央領域3Cでは、嵌合溝21を一つ飛ばして基部311を嵌め込むことで、すべての嵌合溝21に基部311を嵌め込んだ風下領域3Dとは、コルゲートフィン31の設置密度を変えて、設置密度を小さくした構成になっている。
このように、すべての嵌合溝21に基部311を嵌め込んだ領域である風下領域3Dと、嵌合溝21を一つ飛ばして基部311を嵌め込んだ領域である中央領域3Cと、嵌合溝21を二つ飛ばして(幅方向中央部分を除く)基部311を嵌め込んだ領域である風上領域3Uとを、嵌合溝21の長手方向に並べて配置している。
[Modification 2]
4A to 4E are diagrams of a heat sink 1 according to a second modified example of the present invention, in which (a) is a plan view, (b) is a perspective view, (c) is a front view, (d) is a right side view, and (e) is a cross-sectional view taken along line A-A in (a).
In the first variant, in both the windward region 3U and the central region 3C, the corrugated fins 31 are fitted into the fitting grooves 21 every other one, but the installation density of the corrugated fins 31 may be different between the windward region 3U and the central region 3C.
In the present modified example 2, in the upwind region 3U, the corrugated fins 31 are fitted into every third fitting groove 21 (excluding the central portion in the width direction), in the central region 3C, the corrugated fins 31 are fitted into every other fitting groove 21, and in the downwind region 3D, the corrugated fins 31 are fitted into all of the fitting grooves 21. That is, in the upwind region 3U, the bases 311 are fitted into every second fitting groove 21 (excluding the central portion in the width direction), thereby changing the installation density of the corrugated fins 31 to a lower density compared to the central region 3C in which the bases 311 are fitted into every fitting groove 21, and also in the central region 3C in which the bases 311 are fitted into every fitting groove 21, thereby changing the installation density compared to the downwind region 3D in which the bases 311 are fitted into all of the fitting grooves 21.
In this way, the downwind region 3D, which is an area where the bases 311 are fitted into all of the fitting grooves 21, the central region 3C, which is an area where the bases 311 are fitted into every one of the fitting grooves 21, and the upwind region 3U, which is an area where the bases 311 are fitted into every two of the fitting grooves 21 (excluding the central portion in the width direction), are arranged side by side in the longitudinal direction of the fitting grooves 21.

この構成により、風上領域3Uのコルゲートフィン31の総面積は、中央領域3Cのコルゲートフィン31の総面積よりも小さく、中央領域3Cのコルゲートフィン31の総面積は、風下領域3Dのコルゲートフィン31の総面積よりも小さいため、フィン部3自体の放熱能力(冷却能力)は、風上領域3Uの方が中央領域3Cよりも低く、中央領域3Cの方が風下領域3Dよりも低くなる。
しかし、風上領域3Uでは、温度の低い空気が供給されるのに対して、中央領域3Cでは、風上領域3Uで温度が少し高くなった空気が供給され、風下領域3Dでは、風上領域3Uと中央領域3Cで温度が高くなった空気が供給されることにより、それぞれ、風上領域3Uの低い放熱能力と、中央領域3Cの中程度の放熱能力と、風下領域3Dの高い放熱能力と組み合わせると、風上領域3Uと中央領域3Cと風下領域3Dでほぼ同一の冷却効果が奏されることになる。
With this configuration, the total area of the corrugated fins 31 in the windward region 3U is smaller than the total area of the corrugated fins 31 in the central region 3C, and the total area of the corrugated fins 31 in the central region 3C is smaller than the total area of the corrugated fins 31 in the downwind region 3D, so that the heat dissipation capacity (cooling capacity) of the fin portion 3 itself is lower in the windward region 3U than in the central region 3C, and lower in the central region 3C than the downwind region 3D.
However, in the upwind region 3U, low temperature air is supplied, whereas in the central region 3C, slightly higher temperature air is supplied, and in the downwind region 3D, higher temperature air is supplied in the upwind region 3U and central region 3C. When combined with the low heat dissipation capacity of the upwind region 3U, the moderate heat dissipation capacity of the central region 3C, and the high heat dissipation capacity of the downwind region 3D, almost the same cooling effect is achieved in the upwind region 3U, central region 3C, and downwind region 3D.

本変形例2では、コルゲートフィン31の設置密度が、風上領域3Uで小さく、中央領域3Cで中程度、風下領域3Dで大きいため、風上領域3Uの冷却効果が小さくなり、中央領域3Cの冷却効果が変わらず、風下領域3Dの冷却効果が大きくなった結果、風上領域3Uと中央領域3Cと風下領域3Dの冷却効果がほぼ同じになり、風上領域3Uの温度と中央領域3Cと風下領域3Dの温度がほぼ均等になり、均熱化される。 In this second modification, the installation density of the corrugated fins 31 is small in the upwind region 3U, medium in the central region 3C, and large in the downwind region 3D, so that the cooling effect in the upwind region 3U is small, the cooling effect in the central region 3C remains unchanged, and the cooling effect in the downwind region 3D is large. As a result, the cooling effects in the upwind region 3U, central region 3C, and downwind region 3D are approximately the same, and the temperatures in the upwind region 3U, central region 3C, and downwind region 3D are approximately uniform, resulting in uniform heating.

[変形例3]
図5は、本発明の変形例3のヒートシンク1の図であり、(a)は平面図、(b)は斜視図、(c)は正面図、(d)は右側面図、(e)は(a)のB-B線断面図、(f)は(a)のA-A線断面図である。
実施形態、変形例1では、フィン部3は、幅方向には、均一の設置密度で、コルゲートフィン31を嵌合溝21に嵌め込んだものとなっている。
しかし、フィン部3の幅方向にも、設置密度を変えてもよい。
本変形例3では、実施形態と同様、フィン部3を、風上領域3Uと風下領域3Dの2つに分けたヒートシンク1において、風上領域3Uを幅方向に設置密度を変えた領域として形成している。
幅方向の両端と中央の領域では、隣接する嵌合溝21にコルゲートフィン31の基部311を嵌め込んでいるが、その他の領域では、嵌合溝21を1つ飛ばして基部311を嵌め込んでいる。すなわち、幅方向の両端と中央の領域では、すべての嵌合溝21に基部311を嵌め込んでいるのに対して、その他の領域では、嵌合溝21を飛ばして基部311を嵌め込むことで、コルゲートフィン31の設置密度を変えて、設置密度を小さくした構成になっている。
このように、すべての嵌合溝21に基部311を嵌め込んだ領域である幅方向の両端と中央の領域と、嵌合溝21を飛ばして基部311を嵌め込んだ領域であるその他の領域を、嵌合溝21の幅方向に並べて配置している。
[Modification 3]
FIG. 5 is a diagram of a heat sink 1 according to a modified example 3 of the present invention, where (a) is a plan view, (b) is a perspective view, (c) is a front view, (d) is a right side view, (e) is a cross-sectional view taken along line B-B in (a), and (f) is a cross-sectional view taken along line A-A in (a).
In the embodiment and the first modified example, the fin portion 3 has the corrugated fins 31 fitted into the fitting grooves 21 with a uniform installation density in the width direction.
However, the installation density may also be changed in the width direction of the fin portion 3 .
In the present modified example 3, as in the embodiment, the heat sink 1 has a fin portion 3 divided into two regions, an upwind region 3U and a downwind region 3D, and the upwind region 3U is formed as a region where the installation density changes in the width direction.
At both ends and the central region in the width direction, the bases 311 of the corrugated fins 31 are fitted into the adjacent fitting grooves 21, but in other regions, the bases 311 are fitted into each of the fitting grooves 21, skipping one fitting groove 21. In other words, the installation density of the corrugated fins 31 is changed and reduced by fitting the bases 311 into each of the fitting grooves 21, skipping one fitting groove 21, in other regions.
In this way, the regions at both ends and the center in the width direction, where the base 311 is fitted into all of the fitting grooves 21, and the other regions, where the base 311 is fitted in all but one of the fitting grooves 21, are arranged side by side in the width direction of the fitting groove 21.

これは、風上領域3Uであっても、幅方向の両端の領域では、軸流ファンの外縁に対応しており、ファンからの風が弱く冷却されにくく、また、幅方向の中央の領域でも、軸流ファンの回転軸に対応する箇所で、やはりファンからの風が弱く冷却されにくい。そこで、それぞれの領域で、設置密度を高くするため、隣接する嵌合溝21にコルゲートフィン31の基部311を嵌め込んでいる。
風下領域3Dでは、幅方向全域で、すべての嵌合溝21に、基部311を嵌合している。
特許文献1(特に、[0076]、図7)に記載されるように、幅方向で設置密度を変える際に、幅方向で嵌合溝自体のピッチを変えたベース板を別途成形する必要があった。しかし、変形例3では、嵌合溝21が同一のピッチpで形成されたベース板2を使用して、コルゲートフィン31の基部311を嵌め込む嵌合溝21を、幅方向で部分的に飛ばしていくだけで製造することができ、製造コストを下げることができる。
This is because even in the upwind region 3U, the regions at both ends in the width direction correspond to the outer edges of the axial fan, where the wind from the fan is weak and cooling is difficult, and even in the central region in the width direction, the wind from the fan is weak and cooling is difficult at the location corresponding to the rotation axis of the axial fan. Therefore, in order to increase the installation density in each region, the bases 311 of the corrugated fins 31 are fitted into the adjacent fitting grooves 21.
In the leeward region 3D, the base portions 311 are fitted into all of the fitting grooves 21 across the entire width direction.
As described in Patent Document 1 (particularly, [0076], FIG. 7), when changing the installation density in the width direction, it was necessary to separately mold a base plate in which the pitch of the fitting grooves themselves was changed in the width direction. However, in Modification Example 3, a base plate 2 in which the fitting grooves 21 are formed with the same pitch p is used, and the fitting grooves 21 into which the bases 311 of the corrugated fins 31 are fitted can be manufactured by simply skipping parts in the width direction, thereby reducing manufacturing costs.

以上のように、実施形態、変形例1、変形例2、変形例3で示すようなヒートシンク1では、次のような効果を奏し得る。
同一のピッチpで嵌合溝21が形成されたベース板2に、コルゲートフィン31が設置されたヒートシンク1において、嵌合溝21を飛ばして基部311を嵌め込むことで、コルゲートフィン31の設置密度を変えた領域を備えることにより、各領域において、被冷却物の大きさや発熱量に応じた冷却能力を実現することができる。このため、フィン部3は、領域毎に、必要な設置密度でコルゲートフィン31を設置することにより形成でき、無駄な材料を使うことがなく、ヒートシンク1の軽量化や低コスト化を実現できる。さらに、少ない材料で、効率の良い冷却を行うことができる。
As described above, the heat sink 1 as shown in the embodiment, modified example 1, modified example 2, and modified example 3 can provide the following effects.
In the heat sink 1 in which the corrugated fins 31 are installed on the base plate 2 in which the fitting grooves 21 are formed at the same pitch p, the fitting grooves 21 are skipped and the base portion 311 is fitted, thereby providing areas with different installation densities of the corrugated fins 31, thereby realizing a cooling capacity in each area according to the size and heat generation of the object to be cooled. Therefore, the fin portion 3 can be formed by installing the corrugated fins 31 at the required installation density in each area, and the heat sink 1 can be made lighter and less expensive without using unnecessary material. Furthermore, efficient cooling can be achieved with less material.

また、実施形態、変形例1、変形例2、変形例3では、いずれも、嵌合溝21が同一のピッチpで形成された、1種類のベース板2を使用している。
このように、複数の異なるヒートシンク1を1種類のベース板2を使用して、製造することができる。このため、1種類のベース板2で、異なる複数種類のヒートシンク1を製造することができるから、異なる複数種類のヒートシンク1を製造する際の、製造コストを下げることができる。
なお、嵌合溝21のピッチpが異なる複数種類のベース板2を用意することもできる。この場合でも、ピッチpが異なるベース板2で、それぞれ、異なる複数種類のヒートシンク1を製造することができるから、少ない種類のベース板2で、多くの種類のヒートシンク1を製造することができ、製造コストを下げることができる。
Moreover, in each of the embodiment, modified example 1, modified example 2, and modified example 3, one type of base plate 2 is used in which the fitting grooves 21 are formed at the same pitch p.
In this way, a plurality of different heat sinks 1 can be manufactured using one type of base plate 2. Therefore, a plurality of different types of heat sinks 1 can be manufactured using one type of base plate 2, and therefore the manufacturing cost when manufacturing a plurality of different types of heat sinks 1 can be reduced.
It is also possible to prepare a plurality of types of base plates 2 having different pitches p of the fitting grooves 21. Even in this case, a plurality of different types of heat sinks 1 can be manufactured using the base plates 2 having different pitches p, so that many types of heat sinks 1 can be manufactured using a small number of types of base plates 2, thereby reducing manufacturing costs.

以上、本発明に係る実施形態及び変形例を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施形態及び変形例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の変更等があっても本発明に含まれる。
また、前述の実施形態及び変形例は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
The above describes in detail the embodiments and modifications of the present invention with reference to the drawings. However, the specific configurations are not limited to these embodiments and modifications, and the present invention also includes design changes and the like that do not deviate from the gist of the present invention.
Furthermore, the above-described embodiments and modifications can be combined by utilizing each other's technologies, so long as there are no particular contradictions or problems in their purposes, configurations, and the like.

1 ヒートシンク
2 ベース板
21 嵌合溝
3 フィン部
31 コルゲートフィン
311 基部
3U 風上領域
3C 中央領域
3D 風下領域
p ピッチ
REFERENCE SIGNS 1 Heat sink 2 Base plate 21 Fitting groove 3 Fin portion 31 Corrugated fin 311 Base portion 3U Windward region 3C Central region 3D Downwind region p Pitch

Claims (1)

フィン部とベース板とを備え、
フィン部は、コルゲートフィンからなり、
ベース板は、同一のピッチで嵌合溝が形成されており、
嵌合溝は、コルゲートフィンの基部を嵌め込むものであり、
フィン部は、嵌合溝を飛ばして基部を嵌め込むことで、コルゲートフィンの密度を変えた領域を備えていることを特徴とするヒートシンク。
The fin portion and the base plate are provided.
The fin section is made of corrugated fins,
The base plate has mating grooves formed at the same pitch.
The fitting groove is for fitting the base of the corrugated fin,
A heat sink characterized in that the fin portion has an area where the density of the corrugated fins is changed by skipping the fitting groove and fitting the base portion.
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