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TWI692613B - 散熱器 - Google Patents

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TWI692613B
TWI692613B TW105130121A TW105130121A TWI692613B TW I692613 B TWI692613 B TW I692613B TW 105130121 A TW105130121 A TW 105130121A TW 105130121 A TW105130121 A TW 105130121A TW I692613 B TWI692613 B TW I692613B
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TW
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heat sink
base plate
heat
fins
fin
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TW105130121A
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TW201719103A (zh
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川畑賢也
目黑正大
朱光裕
曾宏偉
Original Assignee
日商古河電氣工業股份有限公司
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Publication date
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Abstract

本發明提供一種散熱器，抑制散熱片的表面形成邊界層，並具有優秀的散熱效率。本發明的散熱器，包括：平板狀的基底盤，與發熱體熱連接；第1散熱片，與該基底盤熱連接；以及第2散熱片，與該第1散熱片的側端部鄰接，並與該基底盤熱連接，其中該第1散熱片的表面並不平行於該第2散熱片的表面。

Description

散熱器
本發明係有關於用以冷卻發熱體的散熱器，且特別有關於用於冷卻搭載在鐵軌車輛、飛機、汽車等的移動體或電子機器中的電子零件的散熱器。
習知的散熱器，有一種散熱裝置，具備第1散熱管、第1基底、複數的第1散熱片、第2基體、複數的第2散熱片。該第1散熱管具有第1端部、為接續該第1端部延伸的直線狀的管的第1直線部、為接續該第1直線部延伸的曲線狀的管的彎曲部、為接續該彎曲部且平行於該第1直線部延伸的直線狀的管的第2直線部、延續該第2直線部的第2端部。該第1基底連接到電路，且位於該電路的相反側的第1面連接到該第1直線部。該複數的散熱片是垂直於該第1直線部的板狀，且與該第2直線部相交，且設置於該第1面上。該第2基底具有垂直於該第1基底及該第1直線部的第2面，且與該第1散熱管接合。該複數的第2散熱片垂直於該第2面，且設置於該第2面上(專利文獻1)。
專利文獻1中，除了具備複數的第1散熱片的第1散熱器以外，也設置了具備相對於第1散熱器垂直配置的複數的第2散熱片的第2散熱器，藉此提升散熱效率。
然而，專利文獻1中，因為平板狀的第1散熱片以既定間隔平行配置，所以第1散熱片的表面會形成冷卻風的氣流的停滯的邊界層，而形成了在第1散熱片表面的下風側的部位放熱特性過低的問題。
又，對側視圖中為U字狀的散熱管安裝平板狀的散熱片，使得U字平行於冷卻風的方式來設置散熱管的情況下，在位於U字的直線部間的散熱片的部位之中，其中央部附近距離散熱管的直線部較遠，因此會有散熱片的散熱效率過低的問題。
專利文獻1：日本特開2011-94888號公報
有鑑於上述的問題，本發明的目的是提供一種散熱器，抑制散熱片的表面形成邊界層，並具有優秀的散熱效率。
本發明的態樣是一種散熱器，包括：平板狀的基底盤，與發熱體熱連接；第1散熱片，與該基底盤熱連接；以及第2散熱片，與該第1散熱片的側端部鄰接，並與該基底盤熱連接，其中該第1散熱片的表面並不平行於該第2散熱片的表面。
上述態樣中，第1散熱片的表面與第2散熱片的表面以彼此不平行的狀態配置，也就是第2散熱片的表面相對於第1散熱片的表面以超過0°但在90°以下的角度配置。因此，當冷卻風從第1散熱片側或第2散熱片側供給，在第1散熱片與第2散熱片之間，冷卻風的流動會產生擾動。
本發明的態樣中，該第1散熱片透過熱傳導構件與該基底盤熱連接。
「熱傳導構件」是熱傳導性優秀的構件，可舉出 散熱管、25℃的熱傳導率在100W/(m．K)以上的金屬(例如鋁、銅等)。
本發明的態樣的散熱器，更包括：第3散熱片，與該第2散熱片的側端部鄰接，並與該基底盤熱連接，其中該第3散熱片的表面並不平行於該第2散熱片的表面。
上述態樣中，第2散熱片的表面與第3散熱片的表面以彼此不平行的狀態配置，也就是第3散熱片的表面相對於第2散熱片的表面以超過0°但在90°以下的角度配置。因此，當冷卻風從第3散熱片側或第1散熱片側供給，在第2散熱片與第3散熱片之間，冷卻風的流動會產生擾動。
本發明的態樣中，該第3散熱片透過熱傳導構件與該基底盤熱連接。
本發明的態樣中，該熱傳導構件是散熱管。
本發明的態樣中，該散熱管的形狀是側視圖中U字狀、側視圖中L字狀或側視圖中
Figure 105130121-A0202-12-0003-10
字狀。
本發明的態樣中，該第2散熱片藉由在端部與該基底盤直接相接來做熱連接。
本發明的態樣中，該第2散熱片的與該基底盤直接相接的端部的相對側端部，會透過散熱管與該基底盤熱連接。
根據本發明的態樣，第1散熱片的表面與第2熱片的表面以彼此不平行的狀態配置，因此當冷卻風從第1散熱片側或第2散熱片側供給時，會抑制第1散熱片與第2散熱片之間形成邊界層，因此能夠防止散熱片的散熱效率下降。又，冷卻風在第1散熱片與第2散熱片之間的流動產生擾動，也就是產生冷卻 風的攪拌，藉此能夠提高散熱片與冷卻風之間的熱傳導率。
根據本發明的態樣，第1散熱片透過散熱管等的熱傳導構件與基底盤熱連接，因此能夠平滑地將熱從基底盤往第1散熱片輸送。
根據本發明的態樣，更具有與第2散熱片的側端部側鄰接的第3散熱片，第2散熱片的表面與第3熱片的表面以彼此不平行的狀態配置，因此當冷卻風從第1散熱片側或第3散熱片側供給時，不只是第1散熱片與第2散熱片之間，也會抑制第2散熱片與第3散熱片之間形成邊界層，因此能夠防止散熱片的散熱效率下降。又，冷卻風不只是在第1散熱片與第2散熱片之間，在第2散熱片與第3散熱片之間的流動產生擾動，因此能夠更加提高散熱片與冷卻風之間的熱傳導率
根據本發明的態樣，第3散熱片透過散熱管等的熱傳導構件與基底盤熱連接，因此能夠平滑地將熱從基底盤往第3散熱片輸送。
根據本發明的態樣，第2散熱片的端部與基底直接相接，藉此，當第2散熱片直接相接的基底盤領域的背面側與發熱體熱連接的情況下，熱從第2散熱片的基底盤側傳導到基底盤的相對側能夠更平滑。因此，能夠更加提升第2散熱片的散熱效率。
根據本發明的態樣，第2散熱片的與基底盤直接相接的端部的相對側端部，會透過散熱管與基底盤熱連接，藉此，從發熱體往基底盤傳導的熱不只是從基底盤往第2散熱片的基底盤側傳導，也會往第2散熱片的基底盤相反側輸送，因 此更加提升第2散熱片的散熱效率。
1、1’、2、3、4、5‧‧‧散熱器
10‧‧‧基底盤
11、51‧‧‧第1散熱片
11’‧‧‧第1空間
12、42‧‧‧第2散熱片
12’、42’‧‧‧第2空間
13、33、53‧‧‧第3散熱片
13’、33’‧‧‧第3空間
33-1、33-2‧‧‧側端部
14、14-1、14-2、24、44‧‧‧散熱管
14a、14b、44a‧‧‧直線部
24a‧‧‧頂部側直線部
24b‧‧‧底部側直線部
14c、44c‧‧‧底部
15‧‧‧第1空隙部
16‧‧‧第2空隙部
17、57‧‧‧第1散熱管群
18、48‧‧‧第2散熱管群
19、39、59‧‧‧第3散熱管群
51a、53a‧‧‧平板狀鰭片部
51b、51c、53b、53c‧‧‧腳部
101‧‧‧散熱片
第1圖係本發明的第1實施型態例的散熱器的立體圖。
第2圖係本發明的第1實施型態例的散熱器的正視圖。
第3圖係本發明的第2實施型態例的散熱器的立體圖。
第4圖係本發明的第3實施型態例的散熱器的立體圖。
第5圖係本發明的第4實施型態例的散熱器的立體圖。
第6圖係本發明的第5實施型態例的散熱器的立體圖。
第7(a)圖係實施例1中使用的散熱器的說明圖。
第7(b)圖係比較例1中使用的散熱器的說明圖。
第8圖係實施例2中使用的散熱器的說明圖。
第9圖係實施例3中使用的散熱器的說明圖。
以下，使用圖式來說明本發明的第1實施型態例的散熱器。如第1、2圖所示，第1實施型態例的散熱器1包括：在背面側與發熱體(未圖示)熱接觸的平板狀的基底盤10；透過與朝向基底盤10表面側方向立設的散熱管14與基底盤10熱連接的第1散熱片11；與第1散熱片11的側端部隔著第1空隙部15鄰接，且藉由直接連接到基底盤10的表面側來與基底盤10熱連接的第2散熱片12；與第2散熱片12的側端部隔著第2空隙部16鄰接，且透過與朝向基底盤10表面側方向立設的散熱管14與基底盤10熱連接的第3散熱片13。
複數的第1散熱片11形成第1散熱片群17，複數 的第2散熱片12形成第2散熱片群18，複數的第3散熱片13形成第3散熱片群19。又，第1散熱片群17、第2散熱片群18以及第3散熱片群19彼此直線地排列在基底盤10上。
散熱器1中，第1散熱片11是平板狀，複數的第1散熱片11等間隔地排列於基底盤10表面的鉛直方向，又，任一個第1散熱片11的表面會配置成平行於基底盤10表面，而形成一個第1散熱片群17。也就是，第1散熱片群17的片間距是等間隔。因此，各個第1散熱片11之間會具有一定寬度的第1空間11’相對於基底盤10的表面平行延伸。
散熱器1中，複數(圖式為2個)的散熱管14平行且並排地立設於基底盤10的表面側方向。散熱管14的形狀在側視圖中是U字狀。因此，側視圖中為U字狀的散熱管14具有彼此相向的2個直線部，也就是具有一個直線部14a與另一個直線部14b，更在一個直線部14a與另一個直線部14b之間具有底部14c。
側視圖中為U字狀的散熱管14的底部14c與基底盤10直接相接，藉此側視圖中為U字狀的散熱管14與基底盤10熱連接。散熱器1中，形成於基底盤10的背面側的凹溝會與側視圖中為U字狀的散熱管14的底部14c嵌合，藉此使側視圖中為U字狀的散熱管14與基底盤10熱連接。
又，第1散熱片11安裝於側視圖中為U字狀的散熱管14的一個直線部14a。藉由第1散熱片11與側視圖中為U字狀的散熱管14的一個直線部14a直接連接，第1散熱片11與側視圖中為U字狀的散熱管14熱連接。甚至是，第1散 熱片11會透過側視圖中為U字狀的散熱管14與基底盤10熱連接。因此，第1散熱片群17配置於散熱器1的一個端部側。
基底盤10的表面側當中，安裝了側視圖中為U字狀的散熱管14的底部14c的領域，也就是散熱器1的中央部，配置了第2散熱片12。第2散熱片12是平板狀，其端部安裝於基底盤10表面側。第2散熱片12的端部與基底盤10直接相接，藉此第2散熱片12與基底盤10熱連接。第2散熱片12安裝於基底盤10表面側的方法並沒有特別限定，但例如能夠舉出以銲錫等將第2散熱片12的端部接合到基底盤10的表面側的方法，或是將第2散熱片12嵌合到形成於基底盤10的表面側的凹溝的方法等。
散熱器1中，複數的第2散熱片12彼此等間隔地排列於基底盤10表面的平行方向，又，任一個第2散熱片12的表面會配置成垂直於基底盤10表面，且平行於第1散熱片群17、第2散熱片群18及第3散熱片群19的排列方向，而形成一個第2散熱片群18。第2散熱片群18的片間距是等間隔。因此，各個第2散熱片12之間會具有一定寬度的第2空間12’相對於基底盤10的表面垂直延伸。
側視圖中為U字狀的散熱管14的底部14c所安裝的領域會配置第2散熱片12，因此第2散熱片群18配置於散熱器1的中央部。又，第2散熱片12會配置成形成在第2散熱片12之間的第2空間12’與形成在第1散熱片11之間的第1空間11’相對。第1散熱片11的第2散熱片群18側的側端部與第2散熱片12的第1散熱片群17的側端部隔著第1空隙部15相對。
第2散熱片12的端部與基底盤10的表面側直接相接，藉此，當發熱體熱連接於基底盤10中央部的背面側的情況下，熱能夠平順地從第2散熱片12的基底盤10側(也就是第2散熱片12的底部側)傳達到基底盤10的相對側(也就是第2散熱片12的頂部側)，因此第2散熱片12發揮優秀的散熱效果。
如第2圖所示，第2散熱片12表面設置於與第1散熱片11表面垂直的方向，因此第1散熱片11與第2散熱片12在正面觀看下配置成格子狀。又，形成於第1散熱片11之間的第1空間11’的延伸方向會是形成於第2散熱片12之間的第2空間12’的延伸方向的垂直方向。另外，第2圖中，為了提高設置於基底盤10的中央部的發熱體與側視圖中為U字狀的散熱管14之間的熱連接性，側視圖中為U字狀的散熱管14的底部14c會形成朝向基底盤10的中央部方向彎曲的態樣。
如第1圖所示，平板狀的第3散熱片13安裝於側視圖中為U字狀的散熱管14的另一個直線部14b。因此，第3散熱片群13配置於散熱器1的另一個端部側。第3散熱片13與側視圖中為U字狀的散熱管14的另一個直線部14b直接相接，藉此第3散熱片13與側視圖中為U字狀的散熱管14熱連接，甚至是，第3散熱片13透過U字狀的散熱管14與基底盤10熱連接。
散熱器1中，複數的第3散熱片13等間隔地排列於基底盤10表面的鉛直方向，又，任一個第3散熱片13的表面會配置成平行於基底盤10表面，而形成一個第3散熱片群19。也就是，第3散熱片群19的片間距是等間隔。因此，各 個第3散熱片13之間會具有一定寬度的第3空間13’相對於基底盤10的表面平行延伸。
因為散熱器1的另一端部側設置了第3散熱片13，所以第3散熱片群19配置於散熱器1的另一端部側。又，第3散熱片13會配置成形成在第3散熱片13之間的第3空間13’與形成在第2散熱片12之間的第2空間12’相對。第2散熱片12的第3散熱片群19側的側端部與第3散熱片13的第2散熱片群18的側端部隔著第2空隙部16相對。
第3散熱片13表面設置於與第2散熱片12表面垂直的方向，因此第2散熱片12與第3散熱片13在後面觀看下配置成格子狀。又，形成於第2散熱片12之間的第2空間12’的延伸方向會是形成於第3散熱片13之間的第3空間13’的延伸方向的垂直方向。
又，第3散熱片13表面設置於第1散熱片11表面的平行方向。又，形成於第3散熱片13之間的第3空間13’的延伸方向會與形成於第1散熱片11之間的第1空間11’的延伸方向平行。
第1散熱片11、第2散熱片12、第3散熱片13及基底盤10任一者都是熱傳導性佳的金屬材料的平板，是以鋁、鋁合金、銅、銅合金等製造。側視圖中為U字狀的散熱管14的容器材料也與第1散熱片11、第2散熱片12、第3散熱片13及基底盤10用相同的金屬材料製造。側視圖中為U字狀的散熱管14的動作流體會以減壓狀態封入與容器材料之間具有合適性的動作流體。動作流體例如能夠舉出水、氯氟烴替代 物、全氟化碳，環戊烷等。
冷卻風在第1散熱片群17、第2散熱片全18、第3散熱片全19的排列方向以及相對於基底盤10表面平行或略平行的方向上，從第1散熱群17側或是第3散熱片群19側供給到散熱器1。另外，第1圖中，顯示冷卻風從第1散熱片群17側朝向第3散熱片群19側，也就是從散熱器1的一端部側朝向另一端部側供給的態樣。散熱器1中，因為會抑制第1散熱片11與第2散熱片12之間以及第2散熱片12與第3散熱片13之間形成邊界層，所以能夠防止散熱片的散熱效率降低。又，第1散熱片11與第2散熱片12之間以及第2散熱片12與第3散熱片13之間發生冷卻風的攪拌，因此能夠提高冷卻風之間的熱傳導效率。
又，如第1、2圖所示，側視圖中為U字狀的散熱管14中，一個直線部14a與底部14c之間的彎曲部沒有安裝第1散熱片11，另一個直線部14b與底部14c之間的彎曲部沒有安裝第3散熱片13，因此冷卻風會平順第供給到第2散熱片12的底部側及其附近。
又，散熱器1中，能夠抑制了邊界層的形成，且防止一個直線部14a與另一個直線部14b之間的散熱片的散熱效率下降，因此能夠增大側視圖中為U字狀的散熱管14的底部14c的尺寸，結果能夠減低基底盤10與側視圖中為U字狀的散熱管14之間的熱阻抗。
接著，使用圖式說明本發明的第2實施型態例。其中，與第1實施型態例的散熱器相同的構成要素會使用相同的符號來說明。
如第3圖所示，第2實施型態例的散熱器2中，取代側視圖中為U字狀的散熱管，而使用側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0011-13
字狀的散熱管24。側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0011-12
字狀的散熱管24具有彼此相向的2個直線部，也就是頂部側直線部24a及底部側直線部24b，還具有在頂部側直線部24a及底部側直線部24b之間的直線狀的側部24c。散熱器2中，設置了複數(圖式為4個)的側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0011-14
字狀的散熱管24。又，2個側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0011-16
字狀的散熱管24平行且並排地立設於基底盤10的表面側方向，形成一組，而總共有二組彼此相向配置。因此，側部24c形成沒有立設於散熱器2的中央部，而立設於散熱器2的一端部側與另一端部側的態樣。
側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0011-18
字狀的散熱管24的底部側直線部24b與基底盤10直接相接，藉此，側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0011-23
字狀的散熱管24與基底盤10熱連接。散熱器2中，側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0011-25
字狀的散熱管24的底面側直線部24b會與形成於基底盤10的背面側的凹溝嵌合，藉此使側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0011-26
字狀的散熱管24與基底盤10熱連接。
立設於散熱器2的一端部側的側部24c安裝有複數的第1散熱片11，形成第1散熱片群17。又，立設於散熱器2的另一端部側的側部24c安裝有複數的第3散熱片13，形成第3散熱片群19。
又，安裝複數的第2散熱片12而形成的第2散熱片群18的頂部會與側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0011-28
字狀的散熱管24的頂部直線部24a熱連接。因此，第2散熱片群18的與基底盤10直接相接側(也就是底部側)相對的一側(也就是頂部側)會透過側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0011-31
字狀的散熱管24與基底盤10熱連接。
散熱器2中，從未圖示的發熱體傳達到基底盤10的熱不只會從基底盤10傳達到第2散熱片群18的底部側，還會透過側視圖中為
Figure 105130121-A0202-12-0012-32
字狀的散熱管24而從基底盤10輸送到第2散熱片群18的頂部側，因此更加提升第2散熱片群18的散熱效率。
接著，使用圖式說明本發明的第3實施型態例。其中，與第1實施型態例的散熱器相同的構成要素會使用相同的符號來說明。
如第4圖所示，第3實施型態例的散熱器3中，取代第3散熱片的表面配置平行於基底盤的型態，而配置成形成於第3散熱片33之間的第3空間33’面向形成於第2散熱片12之間的第2空間12’，且第3散熱片33的表面不平行於基底盤10表面的型態。散熱器3的第3散熱片33中，面向第2散熱片群18側的側端部33-1位於比側端部33-1的相反側的側端部33-2更高的位置，也就是第3散熱片33的側端部33-2位於比側端部33-1更靠基底盤10側的位置。
第3散熱片33表面相對於基底盤10表面的角度並沒有限定，但從使第2空間12’與第3空間33’之間的冷卻風的流動平滑化的觀點來看的話，在第4圖中形成約30°。
散熱器3中，複數的第3散熱片33彼此等間隔地排列於基底盤10表面的鉛直方向，形成一個第3散熱片群39。第3散熱片群39的間距是等間隔。因此，形成於各個第3散熱片之間的固定寬度的第3空間33’會隨著遠離第2散熱片群18而朝向基底盤10表面側延伸。另外，散熱器3中，側視圖中為U字狀的散熱管14設置5個。又，側視圖中為U字狀的 散熱管14具有底部14c比較長的側視圖中為U字狀的散熱管14-1以及底部14c比較短的側視圖中為U字狀的散熱管14-2二種類，底部14c比較長的側視圖中為U字狀的散熱管14-1與底部14c比較短的側視圖中為U字狀的散熱管14-2以彼此相鄰的方式平行且並排立設。因此，一側直線部14a為交錯配置，另一側的直線部14b也是交錯配置。
第3空間33’會隨著遠離第2散熱片群18而朝向基底盤10表面側延伸，因此當冷卻風從散熱器3的第1散熱片群17側朝向第3散熱片群39的方向供給，散熱器3的下風側配置高度較低的被冷卻構件的情況下，不只有與散熱器3的基底盤10熱連接的發熱體(未圖示)，連配置於散熱器3的下風側的高度較低的被冷卻構件也能夠被冷卻風所冷卻。
接著，使用圖式說明本發明的第4實施型態例。其中，與第1實施型態例的散熱器相同的構成要素會使用相同的符號來說明。
如第5圖所示，第4實施型態例的散熱器4中，取代側視圖中為U字狀的散熱管，而使用側視圖中為L字狀的散熱管44。因此，散熱器4中，沒有設置第3散熱片群。又，散熱器4中，取代第1實施型態例的散熱器的第2散熱片表面配置成平行於第1散熱片群、第2散熱片群及第3散熱片群的排列方向的型態，而是配置成形成在第2散熱片42之間的第2空間42’面向形成於第1散熱片11之間的第1空間11’，且第2散熱片42的表面不平行於第1散熱片群17與第2散熱片群48的排列方向型態。
第2散熱片42表面相對於上述排列方向的角度並沒有限定，但從使第1空間11’與第2空間42’之間的冷卻風的流動平滑化的觀點來看的話，在第5圖中形成約30°。
散熱器4中，複數(圖式中為2個)側視圖中為L字狀的散熱管44平行且並排地立設於基底盤10的表面側方向。側視圖中為L字狀的散熱管44具有1個直線部44a與1個底部44c。
側視圖中為L字狀的散熱管44的底部44c與基底盤10直接相接，藉此側視圖中為L字狀的散熱管44與基底盤10熱連接。散熱器4中，形成於基底盤10的背面側的凹溝會與側視圖中為L字狀的散熱管44的底部44c嵌合，藉此側視圖中為L字狀的散熱管44與基底盤10熱連接。
第1散熱片11安裝於側視圖中為L字狀的散熱管44的直線部44a。藉由將複數的第1散熱片11安裝於側視圖中為L字狀的散熱管44的直線部44a，形成第1散熱片群17。散熱器4中，第1散熱片群17配置在從散熱器4的中央部到一邊的端部側之間的位置。
又，散熱器4中，任一第2散熱片42的表面會設置成與基底盤10表面垂直。第2散熱片群48配置在從散熱器4的中央部到另一邊的端部側之間的位置。
將散熱片群做成2個，即使第2散熱片42的表面不平行於第1散熱片群17與第2散熱片群48的排列方向，因為抑制了第1散熱片11與第2散熱片群42之間形成邊界層，所以能夠防止散熱片的散熱效率下降。又，藉由第1散熱片11 與第2散熱片群42之間冷卻風的流動產生擾動，能夠提高散熱片與冷卻風之間的熱傳導率。
又，冷卻風從散熱器4的第1散熱片群17側朝向第2散熱片群48的方向供給，散熱器4的斜下風側配置有被冷卻構件的情況下，不只有與散熱器4的基底盤10熱連接的發熱體(未圖示)，連配置於散熱器4的斜下風側的被冷卻構件也能夠被冷卻風所冷卻。
接著，使用圖式說明本發明的第5實施型態例。其中，與第1實施型態例的散熱器相同的構成要素會使用相同的符號來說明。
如第6圖所示，第5實施型態例的散熱器5中，沒有設置散熱管，第1散熱片51與第3散熱片53部透過散熱管等的熱傳導構件，直接與基底盤10熱連接。
第1散熱片51是由平板狀鰭片部51a與立設於該平板狀鰭片部51a的兩端側的腳部51b、51c所組成。藉由堆疊複數的第1散熱片51，形成第1散熱片群57。第1散熱片群57配置成冷卻風流通過腳部51b與腳部51c之間。平板狀鰭片部51a等間隔(也就是，腳部51b、51c的長度的間隔)地排列於基底盤10表面的鉛直方向，又，任一平板狀鰭片部51a的表面會配置成與基底盤10表面平行。散熱器5中，第1散熱片51的腳部51b、51c會與基底盤10熱連接。
第3散熱片53是由平板狀鰭片部53a與立設於該平板狀鰭片部53a的兩端側的腳部53b、53c所組成。藉由堆疊複數的第3散熱片53，形成第3散熱片群59。第3散熱片 群59配置成冷卻風流通過腳部53b與腳部53c之間。平板狀鰭片部53a等間隔(也就是，腳部53b、53c的長度的間隔)地排列於基底盤10表面的鉛直方向，又，任一平板狀鰭片部53a的表面會配置成與基底盤10表面平行。散熱器5中，第3散熱片53的腳部53b、53c會與基底盤10熱連接。
接著，說明本發明的散熱器的使用方法例。在此，使用第1實施型態例的散熱器1來說明。冷卻風從第1散熱片群17側往散熱器1供給的情況下，會設置散熱器1以使得冷卻風的流通方向是第1散熱片11的表面的平行方向或略平行方向。又，與發熱體(未圖示)熱連接的基底盤10的部位並沒有特別限定，但例如能夠舉出基底盤10的中央部，也就是對應到第2散熱片群18的中央部以及側視圖中為U字狀的散熱管14的底部14c的中央部的位置。
又，在冷卻風流動方向的平行方向或略平行方向上設置2部散熱器1的情況下，對於冷卻風的上風側的散熱器1，能夠藉由將第2散熱片12的高度做成比配置於冷卻風的下風側的散熱器1的第2散熱片12的高度低，將冷卻風平滑地往配置於冷卻風的下風側的散熱器1供給。
接著，說明本發明的散熱器的其他實施型態例。上述各實施型態例中，第2散熱片表面設置於第1散熱片表面的垂直方向，但第2散熱片表面與第1散熱片表面不要互相平行即可，例如第2散熱片的表面可以以相對於基底盤表面垂直以外的角度，也就是超過0°不滿90°的角度(例如70°~不滿90°)，也可立設於基底盤上。又，第1散熱片的表面及/或第 3散熱片的表面可以在第2散熱片的排列方向上以不平行於基底盤表面的角度，也就是在第2散熱片的排列方向上以與基底盤表面夾超過0°不滿90°的角度(例如與基底盤表面夾超過0°~不滿30°的角度)配置。
又，第1、第2、第4實施型態例的散熱器中，相同形狀及相同尺寸的散熱管的直線部會並排地立設於基底盤上，但設置3個以上散熱管，為了使散熱器內的冷卻風的流動平滑化，也可以將該等散熱管的直線部做交錯的配置。
上述第1~第4實施型態例中，使用了散熱管，但也可以取代散熱管，或者是與散熱管一起，使用25℃的熱傳導率在100W/(m．K)以上的金屬(例如鋁、銅等)。又，上述各實施型態例中，各散熱片群的間距都是等間隔，但散熱片群的散熱片的排列也可以不是等間隔，也可以在等間隔排列的複數散熱片之中拿掉一部分的散熱片，以這樣的態樣來配置。藉由拿掉一部分的散熱片的態樣，能夠供給更多的冷卻風到下風側。
又，上述各實施型態中，第2散熱片的形狀是平板狀，但為了與基底盤接合，也可以因應需要而做成L字狀或
Figure 105130121-A0202-12-0017-34
字狀。
<實施例>
接著說明本發明的實施例，但本發明只要不超過其旨趣，並不限定於這些例子。
如第7(a)圖所示，作為實施例1會使用第1實施型態例的散熱器1來評價冷卻性能。然而，側視圖中為U字狀的散熱管14會設置4根。第7(a)圖所示的散熱器1的規格如下。
[關於散熱器1]
散熱器1的高度(基底盤10的背面與配置在最上部的第1散熱片11及第3散熱片13間的尺寸)：70mm
[第1散熱片群17]
第1散熱片11的尺寸：長度35mm×寬度80mm×厚度0.3mm間距：1.6mm
第1散熱片11的片數：30片
第1散熱片11的材質：銅
[關於第2散熱片群18]
第2散熱片12的尺寸：高度60mm×長度48mm×厚度0.4mm間距：2.5mm
第2散熱片12的片數：31片
第2散熱片12的材質：銅
[關於第3散熱片群19]
第3散熱片13的尺寸：長度35mm×寬度80mm×厚度0.3mm間距：1.6mm
第3散熱片13的片數：30片
第3散熱片13的材質：銅
[關於基底盤10]
基底盤10的尺寸：寬度80mm×長度120mm×厚度10mm
基底盤10的材質：銅
[關於側視圖中為U字狀的散熱管14]
徑長：8mm
如第7(b)圖所示，比較例1的散熱器100的規格取代了實施例1的第1散熱片11、第2散熱片12及第3散熱片13，而使用配置成表面平行於基底盤表面的單板狀的散熱片101(長度120mm×寬度80mm×厚度0.3mm、間距1.6mm)30片，除此之外的規格與實施例1相同。
關於試驗條件，將25mm×25mm的未圖示的發熱體(CPU)連接到基底盤的背面側中央部，將對散熱器的入熱量設定為200W。冷卻風在實施例1中從第1散熱片群17側往第3散熱片群19側供給，在比較例1中沿著散熱片的長度方向的平行方向平行於基底盤表面供給。供給至散熱器的冷卻風的風量設定為30cfm。又，試驗的環境氣溫設定為30℃。
關於冷卻性能試驗的結果，在實施例1中，發熱體被冷卻到68.1℃，相對於此在比較例1中，發熱體只被冷卻到79.0℃。這是因為相較於比較例1，實施例1中增進了第1散熱片11與第2散熱片12之間以及第2散熱片12與第3散熱片13之間的邊界層的剝離，所以散熱片的散熱效率提升。又，實施例1中，第1散熱片11與第2散熱片12在正視圖中配置成格子狀，第2散熱片12與第3散熱片13在後視圖中配置成格子狀，因此能夠抑制冷卻風的壓力損失，又因為在第1散熱片11與第2散熱片12之間以及第2散熱片12與第3散熱片13之間產生了冷卻風的攪拌，所以能夠提升散熱片與冷卻風之間的熱傳達效率。
接著，如第8、9圖所示，設置2台實施例1中使 用的第1實施型態例的散熱器1鄰接於冷卻風的流動方向的平行方向上，然後評價其冷卻性能。也就是說，設置2台散熱器，使得設置於冷卻風流動的上風側的一台散熱器1的第3散熱片群19與設置於冷卻風流動的下風側的另一台散熱器1’的第1散熱片群17鄰接。
如第8圖所示，實施例2中，將設置於冷卻風流動的上風側的一台散熱器1的第2散熱片12的高度從60mm變更為40mm，除此之外的規格與實施例1相同，而設置於冷卻風流動的下風側的另一台散熱器1’與實施例1的規格相同。另一方面，如第9圖所示，實施例3中，一台散熱器1與另一台散熱器1’都與實施例1的規格相同。
試驗條件與上述實施例1、比較例1相同。冷卻風是從一台散熱器1的第1散熱片群17側朝向另一台散熱器1’的第3散熱片群19側，平行於基底盤10表面地供給。
關於冷卻性能試驗的結果，在實施例2中，連接到一台散熱器1的基底盤10的未圖示的發熱體(CPU)被冷卻到76.7℃，連接到另一台散熱器1’的基底盤10的未圖示的發熱體(CPU)被冷卻到82.4℃。因此，連接到一台散熱器1的基底盤10的發熱體與連接到另一台散熱器1’的基底盤10的發熱體有5.7℃的溫度差。相對於此，實施例3中，連接到一台散熱器1的基底盤10的未圖示的發熱體(CPU)被冷卻到75.4℃，連接到另一台散熱器1’的基底盤10的未圖示的發熱體(CPU)被冷卻到85.0℃。因此，上述溫度差為9.6℃。根據上述內容可知，藉由將設置於上風側的一散熱器1的第2散熱片12的高度 做成比設置於下風側的另一散熱器1’的第2散熱片12的高度低，能夠平順地將冷卻風供給到設置於下風側的另一散熱器1’，結果更加減低了發熱體(CPU)的上述溫度差。
本發明的散熱器抑制散熱片表面形成邊界層，提升放熱片與冷卻風之間的熱傳導率。藉此發揮了優秀的散熱效率，因此能夠在廣泛的領域中使用，例如在冷卻搭載在鐵軌車輛、飛機、汽車等的移動體或電子機器中的電子零件這個領域上，有極高的利用價值。
1‧‧‧散熱器
10‧‧‧基底盤
11‧‧‧第1散熱片
11’‧‧‧第1空間
12‧‧‧第2散熱片
12’‧‧‧第2空間
13‧‧‧第3散熱片
13’‧‧‧第3空間
14‧‧‧散熱管
14a、14b‧‧‧直線部
14c‧‧‧底部
15‧‧‧第1空隙部
16‧‧‧第2空隙部
17‧‧‧第1散熱管群
18‧‧‧第2散熱管群
19‧‧‧第3散熱管群

Claims (6)

  1. 一種散熱器，包括：平板狀的基底盤，與發熱體熱連接；第1散熱片，透過熱傳導構件與該基底盤熱連接；第2散熱片，與該第1散熱片的側端部鄰接，並藉由端部安裝於該基底盤而與該基底盤熱連接；以及第3散熱片，與該第2散熱片的側端部鄰接，並透過該熱傳導構件與該基底盤熱連接，其中該第1散熱片的表面並不平行於該第2散熱片的表面，該第3散熱片的表面並不平行於該第2散熱片的表面；該第1散熱片、該第2散熱片、以及該第3散熱片係排列在該基底盤上；該第2散熱片藉由不透過與該基底盤熱連接的熱傳導構件而只與該基底盤熱連接；該第1散熱片與該第3散熱片不接觸該基底盤；冷卻風在該第1散熱片、該第2散熱片、以及該第3散熱片的排列方向以及相對於該基底盤之表面平行的方向上，從該第1散熱片側供給到該第3散熱片側。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱器，其中該第2散熱片係不透過熱傳導構件與該基底盤直接地熱連接。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之散熱器，其中該熱傳導構件是散熱管。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之散熱器，其中該散熱管的形 狀是側面觀看為U字狀、側面觀看為L字狀或側面觀看為
    Figure 105130121-A0305-02-0026-1
    字狀。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之散熱器，其中該第2散熱片藉由在端部與該基底盤直接相接來做熱連接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之散熱器，其中該第2散熱片的與該基底盤直接相接的端部的相對側端部，會透過散熱管與該基底盤熱連接。
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