特許 6367251 放熱器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6367251

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】放熱器

(51)【国際特許分類】

   F28D 15/02 20060101AFI20180723BHJP

【ＦＩ】

   F28D15/02 D

   F28D15/02 G

   F28D15/02 101A

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-8658(P2016-8658)

(22)【出願日】2016年1月20日

(65)【公開番号】特開2017-72354(P2017-72354A)

(43)【公開日】2017年4月13日

【審査請求日】2016年2月10日

(31)【優先権主張番号】201510650595.X

(32)【優先日】2015年10月9日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】505446862

【氏名又は名称】▲黄▼ 崇賢

(74)【代理人】

【識別番号】100093779

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 雅紀

(72)【発明者】

【氏名】▲黄▼ 崇賢

【審査官】 山田 裕介

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３１３６３５０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００００６４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 登録実用新案第３１７８０８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１９８３１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０３１８４８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 登録実用新案第３１３７５７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００１６０２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特許第５６８４２２８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００６７５５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２６０７８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１３−５０５４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３８９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１３２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１６８４３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１５４１０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００４３００６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 登録実用新案第３１４２０１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第６８５３５５５（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０３１９８８０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ １５／０２

Ｈ０１Ｌ ２３／３４−２３／４６

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の放熱フィンと、台座と、少なくとも３つのヒートパイプとを備え、
各前記放熱フィンは、台座の上端面に結合するように植設されていると共に前記ヒートパイプに貫通される貫通孔を有し、
前記台座は、下端面において、中央にストレート形嵌め溝が開設されており、両側に互いに対称であるＵ形嵌め溝がそれぞれ開設されており、
３つの前記ヒートパイプのうち、１つがＵ形ヒートパイプであり、２つが互いに対称であり複数回湾曲している湾曲形状のヒートパイプであり、
前記Ｕ形ヒートパイプは、上段部が各前記放熱フィンの貫通孔を貫通し、中段部が湾曲状であり、下段部が前記台座の中央の前記ストレート形嵌め溝に緊密に嵌入されており、
互いに対称である２つの前記湾曲形状のヒートパイプは、上段部が共に各前記放熱フィンの前記貫通孔を貫通し、下段部が共に湾曲されており水平なＵ形パイプを形成すると共に前記台座の下端面の両側の前記Ｕ形嵌め溝にそれぞれ緊密に嵌入されており、
３つの前記ヒートパイプは、下段部における前記ストレート形嵌め溝及び前記Ｕ形嵌め溝に嵌入されている全ての部位が外部に露出されており、前記台座の下端面において平坦な平面となるよう形成されており、
複数の前記放熱フィンは、少なくとも一つが前記台座の一端の最も外側に結合するように植設されており、その他の少なくとも一つが前記台座の他端の最も外側に結合するように植設されており、
前記台座の一端の最も外側に結合されている前記放熱フィンは、前記Ｕ形ヒートパイプの中段部に対応する孔部を有し、
前記台座の他端の最も外側に結合されている前記放熱フィンは、前記湾曲形状のヒートパイプの中段部に対応する２つの孔部を有することを特徴とする放熱器。

【請求項2】

２つの前記湾曲形状のヒートパイプは、中段部が外側に向いて反対側に折れ曲がっており、互いに対称となるよう、各前記放熱フィンの両側の位置を貫通することを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。

【請求項3】

前記Ｕ形ヒートパイプは、２つの前記湾曲形状のヒートパイプの間に設置されており、上段部が前記放熱フィンを貫通する位置と、２つの前記湾曲形状のヒートパイプの貫通位置との間に同じ距離の間隔を有す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Ｕ形ヒートパイプが前記放熱フィンを貫通する位置は前記放熱フィンの中央位置であり、
２つの前記湾曲形状のヒートパイプが前記放熱フィンを貫通する位置は前記放熱フィンの両側の位置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5】

前記ストレート形嵌め溝は前記台座の下端面の中央に設けられており、
前記Ｕ形嵌め溝は前記台座の下端面の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。

【請求項6】

前記台座は、３つの前記ヒートパイプの折曲部位に対応する切欠き部が開設されていることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。

【請求項7】

前記台座の両側の前記Ｕ形嵌め溝におけるそれぞれのＵ形の内側の直線部位を湾曲部位側に延長した加工溝が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱を上に向けて上昇させるように伝熱させると共に放熱フィンの中央及び両側の部位箇所に均等に分散させる放熱器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のヒートパイプが付装される放熱器は、複数の放熱フィンと、台座と、１つ以上のヒートパイプとで主に構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】台湾特許第Ｉ２６０９６２号明細書

【特許文献2】台湾特許第Ｉ３５９２５４号明細書

【特許文献3】台湾特許第Ｉ２６０９６２号明細書

【特許文献4】台湾特許第Ｉ４２８５５２号明細書

【特許文献2】台湾実用新案第Ｍ３３７２３０号明細書

【特許文献3】台湾実用新案第Ｉ２６０９６２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前述した従来の技術では、例えば特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載されている発明は、共に複数のヒートパイプが放熱器の台座の下端面に平行に嵌入され、ヒートパイプの他端は台座の上端或いは一側の放熱フィンセットを貫通させる。また、複数のヒートパイプが通過させる台座の範囲は局部に制限されており、多くの場合は２つ或いは３つのヒートパイプが平行に間隔を空けて台座の中央部位箇所に集中的に設置されている。このため、伝熱経路が台座或いは放熱フィンの中央部位箇所に偏重し、発熱部材の熱を台座及び放熱フィンの両側に向けて同時に高速に伝熱させるのが困難になり、放熱フィンセットが有効的且つ全面的に均等な放熱効果を発揮できなかった。通常は、ヒートパイプが通過させる台座の中央部位箇所及び放熱フィンの中間部位箇所の範囲の部分的な領域にのみ伝熱及び放熱作用が発生し、台座及び複数の放熱フィンについては、全面的且つ均等な吸熱及び放熱効果を達成できていない。

【0005】

なお、例えば特許文献３、特許文献４及び特許文献５に記載されている発明は、主に湾曲するヒートパイプが台座と放熱フィンとの間に埋設され、且つ溶接により結合されて装設される必要があり、これでは環境保護及び安全性の面で不適格である。特に、ヒートパイプが外に露出されていないため、ヒートパイプが熱源に直接接触できず、ヒートパイプには間接的な伝熱機能しかなくなり、全体的な放熱効率は好ましくない。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発明の提案に到った。

【0006】

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、放熱器を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

複数の放熱フィンと、台座と、少なくとも３つ以上のヒートパイプとを備える。各放熱フィンは台座の上端面に結合するように植設され、放熱フィンは各ヒートパイプの上段部に貫通される貫通孔を有し、台座の下端面には少なくとも１つのストレート形嵌め溝及び両側のＵ形嵌め溝が開設される。３つのヒートパイプのうち、少なくとも１つがＵ形ヒートパイプであり、残りの二つが互いに対称であり複数回湾曲している湾曲形状のヒートパイプである。少なくとも１つのＵ形ヒートパイプの下段部は台座のストレート形嵌め溝に緊密に嵌入される。他の２つの湾曲形状のヒートパイプは対称な湾曲形状を呈し、中段部は共に外側に向けて反対に折れ曲がり、下段部は共に湾曲されて水平なＵ形パイプが形成されると共に台座の両側のＵ形嵌め溝にそれぞれ緊密に嵌入される。また、各ヒートパイプの下段部は台座の下端面と平坦になるよう縁取りされ、ヒートパイプが外に露出されて発熱部材の熱源に直接貼り付けられる。これにより、台座により吸収される熱が上に向けて上昇するように伝熱されて放熱フィンの中央及び両側の部位箇所に均等に分散され、高速に放熱させる目的を達成させる。熱の吸収及び伝熱が台座及び放熱フィンの中央部位箇所のみに集中しなくなり、各放熱フィンが全面的な放熱効果を十分に発揮させ、台座及び放熱フィンの局部領域に制限されず、放熱器の全体的な放熱効率が高まる。

【0008】

本発明の他の目的は、放熱器を提供する。即ち、前記放熱器は３つのヒートパイプを備え、台座の下端面には１つのストレート形嵌め溝及び両側にであるＵ形嵌め溝が開設され、前記ストレート形嵌め溝は２つのＵ形嵌め溝の間に設けられ、前記３つのヒートパイプの下段部は台座のストレート形嵌め溝及び両側のＵ形嵌め溝にそれぞれ緊密に嵌入され、３つのヒートパイプを有する放熱器が構成される。

【0009】

本発明のさらなる他の目的は、放熱器を提供する。即ち、前記放熱器は４つのヒートパイプを備え、台座の下端面には２つのストレート形嵌め溝及び両側にであるＵ形嵌め溝が開設され、前記４つのヒートパイプの下段部は台座のストレート形嵌め溝及び両側のＵ形嵌め溝にそれぞれ緊密に嵌入され、４つのヒートパイプを有する放熱器が構成される。

【0010】

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、複数の放熱フィンと、台座と、少なくとも３つ以上のヒートパイプとを備え、各放熱フィンは台座の上端面に植設され、放熱フィンは共にヒートパイプに貫通される貫通孔を有する。特に、台座の下端面には少なくとも１つのストレート形嵌め溝及び両側のＵ形嵌め溝がそれぞれ開設される。少なくとも１つのＵ形ヒートパイプの下段部は台座の中央のストレート形嵌め溝に緊密に嵌入され、他の２つのヒートパイプは対称な湾曲形状を呈し、各中段部は共に外側に向けて反対に折れ曲がり、各下段部は共に湾曲されて水平なＵ形パイプが形成されると共に台座の両側のＵ形嵌め溝にそれぞれ緊密に嵌入され、各ヒートパイプの下段部は台座の下端面と平坦になるように縁取りされる。

【0011】

本発明によれば、発熱部材の熱源に直接貼り付けられ、熱が上に向けて上昇するように伝熱されて放熱フィンの中央及び両側の部位箇所に均等に分散され、高速に放熱を行う目的を達成させる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態による放熱器の構成を示す外観斜視図である。

【図2】本発明の放熱器の構成を他の角度から見た外観斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態による放熱器の構成を示す側面図である。

【図4】本発明の第１実施形態による放熱器の構成を示す底面図である。

【図5】本発明の第１実施形態による放熱器の構成を示す左側面図である。

【図6】本発明の第１実施形態による放熱器の構成を示す右側面図である。

【図7】本発明の第１実施形態による放熱器の構成を示す上面図である。

【図8】本発明の第１実施形態による三つのヒートパイプが展開を呈する概念図である。

【図9】本発明の第１実施形態のヒートパイプが結合されていない状態の概念図である。

【図10】本発明の第２実施形態による放熱器の構成を示す外観斜視図である。

【図11】本発明の第２実施形態による放熱器の構成を示す側面図である。

【図12】本発明の第２実施形態による放熱器の構成を示す前面図である。

【図13】本発明の第２実施形態による放熱器の構成を示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

【0014】

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜９に基づいて説明する。本発明に係る放熱器の第１実施形態の構成は、複数の放熱フィン１と、台座２と、少なくとも３つ以上のヒートパイプ３１、３２、３３とを備える(図８参照)。前記各放熱フィン１は台座２の上端面に結合するように植設され(図１乃至図３参照)、各放熱フィン１はヒートパイプ３１、３２、３３に対応されて貫通される貫通孔１１を有する。台座２は、図９に示すように、下端面にストレート形嵌め溝２１及び両側に対称であるＵ形嵌め溝２２、２３がそれぞれ開設され、前記ストレート形嵌め溝２１は台座２の下端面の中央に設けられ、Ｕ形嵌め溝２２、２３は台座２の下端面の両側にそれぞれ設けられる。

【0015】

３つのヒートパイプ３１、３２、３３はそれぞれＵ形ヒートパイプ３１及び２つの対称であり複数回湾曲している湾曲形状のヒートパイプ３２、３３である(図８参照)。前記Ｕ形ヒートパイプ３１の上段部３１１は各放熱フィン１(１Ａ、１Ｂ)の貫通孔１１を貫通させ、中段部３１２は湾曲状になり、下段部３１３は台座２の中央のストレート形嵌め溝２１に緊密に嵌入され、他の２つの湾曲形状のヒートパイプ３２、３３の各上段部３２１、３３１は共に各放熱フィン１の貫通孔１１を貫通させる。ただし、各湾曲形状のヒートパイプ３２、３３の下段部３２３、３３３は共に湾曲されて水平なＵ形パイプが形成されると共に台座２の下端面の両側のＵ形嵌め溝２２、２３にそれぞれ緊密に嵌入される。また、各ヒートパイプ３１、３２、３３の下段部３１３、３２３、３３３は共に外に露出されると共に台座２の下端面と平坦になるように縁取りされて形成される。これにより、発熱部材の熱源に直接貼り付けられ、Ｕ形ヒートパイプ３１が発熱部材の熱源の熱を台座２及び各放熱フィン１の中央部位箇所に伝熱させ、前記両側の湾曲形状のヒートパイプ３２、３３により発熱部材の熱源の熱が台座２及び各放熱フィン１の両側の部位箇所に分散されるように伝熱され、熱の吸収及び伝熱が台座２及び放熱フィン１の中央部位箇所のみに過度に集中されなくなり、同時に台座２及び各放熱フィン１の中央部位箇所と両側の部位箇所でも吸熱及び伝熱される。このように、放熱フィン１及び台座２が全面的な放熱効果を十分に発揮させ、一部の領域に制限されず、放熱器の全体的な放熱効率が顕著に高まる。
上述の３つのヒートパイプ３１、３２、３３の上段部３１１、３２１、３３１は共に各放熱フィン１の貫通孔１１を貫通させ、両側の湾曲形状のヒートパイプ３２、３３の中段部３２２、３３２はまず外側に向けて反対に折れ曲がった後に各放熱フィン１の両側の位置を対称に貫通させ(図６参照)、溶接技術を使用せずとも緊密な結合が形成される。

【0016】

上述のＵ形ヒートパイプ３１は、２つの湾曲形状のヒートパイプ３２、３３の間に設置され、その上段部３１１は放熱フィン１の位置を貫通させ、これは２つの湾曲形状のヒートパイプ３２、３３の貫通位置と同じ間隔を呈する。

【0017】

また、上述のＵ形ヒートパイプ３１が貫通させる放熱フィン１の位置は放熱フィン１の中央位置であり、２つの湾曲形状のヒートパイプ３２、３３が貫通させる放熱フィン１の位置は放熱フィン１の両側の位置である。このため、前記３つのヒートパイプ３１、３２、３３、は台座２及び放熱フィン１の中央部位箇所と両側の部位箇所を同時に通過させ、熱源の熱が上に向けて上昇して放熱フィン１の中央及び両側の部位箇所に均等に分散され、全面的且つ高速な放熱が行われる。

【0018】

上述の台座２は、２つの湾曲形状のヒートパイプ３２、３３の折曲部位箇所に対応される切欠き部２４が開設され、各湾曲形状のヒートパイプ３２、３３の折曲される中段部３２２、３３２は台座２内に隠され、好ましい保護を獲得して外力による衝撃を受けるのを回避させる(図２参照)。

【0019】

図１に示すように、１つ或いは１つ以上の放熱フィン１Ａが台座２の最も外側に結合するように植設され、且つ放熱フィン１ＡはＵ形ヒートパイプの中段部と相互に対応される孔部１２Ａを有し(図５参照)、Ｕ形ヒートパイプ３１の中段部３１２が放熱フィン１Ａ内に隠され、好ましい保護を獲得する。

【0020】

同様に、図６に示すように、１つ或いは１つ以上の放熱フィン１Ｂが台座２の他の最も外側に結合するように植設され、且つ放熱フィン１Ｂは湾曲形状のヒートパイプ３２、３３の中段部３２２、３３２と相互に対応される２つ孔部１２Ｂを有し、湾曲形状のヒートパイプ３２、３３の中段部３２２、３３２が放熱フィン１Ｂ内に隠され、好ましい保護を獲得する。

【0021】

また、上述の台座２の両側の対称なＵ形嵌め溝２２、２３はＵ形の湾曲部位箇所の内側に連通される加工溝２２１、２３１がそれぞれ形成され、前記加工溝２２１、２３１は主にＵ形嵌め溝２２、２３の成型加工を行いやすくする(図９参照)。

【0022】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の構成を図１０から図１３に示す。複数の放熱フィン２'と、台座２ａと、４つのヒートパイプ３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３３ａとを備える。前記放熱フィン２'及び台座２ａの構成の構造原理は上述の第１実施形態と同じであり、以下に差異のみ詳述する。

【0023】

台座２ａは下端面に２つのストレート形嵌め溝２１ａ、２１ｂ及び両側の対称なＵ形嵌め溝２２ａ、２３ａがそれぞれ開設され、４つのヒートパイプ３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３３ａの下段部３１３ａ、３１３ｂ、３２３ａ、３３３ａは台座２ａのストレート形嵌め溝２１ａ、２１ｂ及び両側のＵ形嵌め溝２２ａ、２３ａにそれぞれ緊密に嵌入される。前記台座２ａには４つのヒートパイプ３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３３ａの折曲部位箇所に対応される２つの切欠き部２４ａ、２４ｂが開設され、各ヒートパイプ３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３３ａの折曲される中段部３１２ａ、３１２ｂ、３２２ａ、３３２ａが台座２ａ内に隠され、好ましい保護を獲得し、外力による衝撃を受けるのを回避させる。

【0024】

４つのヒートパイプ３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３３ａは２つのＵ形ヒートパイプ３１ａ、３１ｂ及び２つの対称であり複数回湾曲している湾曲形状のヒートパイプ３２ａ、３３ａをそれぞれ備え、前記２つのＵ形ヒートパイプ３１ａ、３１ｂの下段部３１３ａ、３１３ｂは２つの湾曲形状のヒートパイプ３２ａ、３３ａの下段部３２３ａ、３３３ａの一側にそれぞれ近接される(図１３参照)。

【0025】

上述の第２実施形態では、台座２ａは２つの切欠き部２４ａ、２４ｂの間に隔離部２５ａが設けられ、台座２ａの４つの端角及び前記隔離部２５ａの前端と後端には螺合孔２６ａがそれぞれ設けられ、基板に固結される。

【0026】

本発明に係る複数の放熱フィン１及び台座２、２ａの植設結合は、従来の技術範囲に含まれるため、説明は省く。

【0027】

本発明の放熱器の構成は、前記複数の放熱フィン１、２'、台座２、２ａ、３つのヒートパイプ３１、３２、３３(或いは４つのヒートパイプ３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３３ａ)が、共に緊密に結合されて構成される。よって、熱膨張時には、全体の結合がより緊密で堅固になり、導熱及び放熱効率が高まる。また、全体の組み立てには錫を用いての溶接が不要であり、電解ニッケルめっき加工処理も不要であり、このため、環境保護及び安全性の面で非常に有利である。

【0028】

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】

【0029】

１、１'、１Ａ、１Ｂ 放熱フィン
１１ 貫通孔
１２Ａ、１２Ｂ 孔部
２、２ａ 台座
２１、２１ａ、２１ｂ ストレート形嵌め溝
２２、２３、２２ａ、２３ａ Ｕ形嵌め溝
２２１、２３１ 加工溝
２４、２４ａ、２４ｂ 切欠き部
３１、３２、３３、３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３３ａ ヒートパイプ
３１、３１ａ、３１ｂ Ｕ形ヒートパイプ
３２、３３、３２ａ、３３ａ 湾曲形状のヒートパイプ
３１１、３２１、３３１ 上段部
３１２、３２２、３３２、３１２ａ、３１２ｂ、３２２ａ、３３２ａ 中段部
３１３、３２３、３３３、３１３ａ、３１３ｂ、３２３ａ、３３３ａ 下段部
２５ａ 隔離部
２６ａ 螺合孔

【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13】