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公開番号2024123218
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-10
出願番号2024102700,2019236470
出願日2024-06-26,2019-12-26
発明の名称ヒートシンクおよび冷却装置
出願人ニデック株式会社,株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H05K 7/20 20060101AFI20240903BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】フィンで区画される流路の数を多くして冷却効率を高めつつ、流体の流れが停滞することを抑制する冷却装置を提供する。
【解決手段】ヒートシンク1αは、上下に延びる中心軸を中心とする回転により流体の流れを発生させる流体流発生装置と共に用いられる。ヒートシンクは、流体流発生装置と上下方向に対向する上面を有する本体部と、上面から上方に延び、複数の流路を区画するフィンと、を有する。複数の流路から得られる複数の流体経路のそれぞれは、流体流発生装置から排出される流体が流入する入口131と、入口から入った流体を外部に排出する出口132と、を有する。複数の流体経路のうちの一部は、入口より下流にて第1流体経路と分岐する第1分岐部と、入口が異なる第2流体経路と第1分岐部より下流で合流する第1合流部と、を有する。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
上下に延びる中心軸を中心とする回転により流体の流れを発生させる流体流発生装置と共に用いられるヒートシンクであって、
前記流体流発生装置と上下方向に対向する上面を有する本体部と、
前記上面から上方に延び、複数の流路を区画するフィンと、
を有し、
前記上面には、前記フィンが設けられておらず、前記流体流発生装置と対向する平坦領域が含まれ、
前記フィンは、前記平坦領域の周囲に配置され、
前記中心軸と前記上面との交点で互いに交差するとともに前記上面が広がる方向に延びるＸ軸およびＹ軸で区画される４つの領域を、前記流体流発生装置の回転方向と逆方向となる順に第１領域、第２領域、第３領域、第４領域とした場合に、
前記複数の流路から得られる複数の流体経路のそれぞれは、
前記流体流発生装置から排出される前記流体が流入する入口と、
前記入口から入った前記流体を外部に排出する出口と、
を有し、
前記複数の流体経路のそれぞれが有する前記出口は、前記第１領域に設けられ、
前記複数の流体経路は、
前記入口から前記出口に至るまでに前記第２領域および前記第１領域を通る短距離経路と、
前記入口から前記出口に至るまでに前記第３領域、前記第２領域、および、前記第１領域を通る長距離経路と、
を含み、
前記長距離経路は、前記第３領域から前記第２領域に亘って延びる長距離流路を用いて構成され、
上方からの平面視において、前記長距離流路は、前記交点から離れる方向に向かって複数並び、
前記複数の長距離流路のうち、前記第２領域において前記交点から最も離れた場所に位置する最外長距離流路は、前記第２領域および前記第３領域の少なくとも一方に他の前記流路と合流する合流部を有する、ヒートシンク。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記流体流発生装置は、上下方向と直交する方向に流体を排出する、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のヒートシンクと、
前記流体流発生装置と、
を有する、冷却装置。
【請求項４】
前記流体は空気であり、
前記流体流発生装置は、上方から前記空気を流入し、上下方向と直交する方向に前記空気を排出する遠心ファンである、請求項３に記載の冷却装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクおよび冷却装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、発熱体に熱的に接続するヒートシンクと、ヒートシンクに冷却風を送風する電動ファン装置と、を備える冷却装置が知られる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ヒートシンクは、放熱体の熱を受ける受熱部および複数の放熱フィンと、冷却風が送風される冷却風路と、を備える。冷却風路は、放熱フィンに沿うように形成される。電動ファン装置は遠心式の羽根車を備える。羽根車は、空気を吸い込むとともに、吸い込んだ空気を冷却風路に向けて吐出する。冷却風路を流れる空気は、ヒートシンクと熱交換を行い、発熱体の熱を奪う主要な冷却媒体として機能する。ヒートシンクとの熱交換で温められた空気は、冷却風路の下流端から外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－２３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、放熱フィンの数を多くすると放熱面積が増え、冷却能力が増加することが期待される。しかしながら、単純に放熱フィンを増やして冷却風路の数を増やすと、空気の流れが悪くなる虞がある。特に、入口から出口までの長さが長い冷却風路においては、風路の途中に放熱フィンを配置して風路を分岐させてその数を増やすと、空気の流れが停滞する可能性が高くなる。
【０００６】
本発明は、フィンで区画される流路の数を多くして冷却効率を高めつつ、流体の流れが停滞することを抑制することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示的なヒートシンクは、上下に延びる中心軸を中心とする回転により流体の流れを発生させる流体流発生装置と共に用いられる。ヒートシンクは、前記流体流発生装置と上下方向に対向する上面を有する本体部と、前記上面から上方に延び、複数の流路を区画するフィンと、を有する。前記上面には、前記フィンが設けられておらず、前記流体流発生装置と対向する平坦領域が含まれる。前記フィンは、前記平坦領域の周囲に配置される。前記中心軸と前記上面との交点で互いに交差するとともに前記上面が広がる方向に延びるＸ軸およびＹ軸で区画される４つの領域を、前記流体流発生装置の回転方向と逆方向となる順に第１領域、第２領域、第３領域、第４領域とする。前記複数の流路から得られる複数の流体経路のそれぞれは、前記流体流発生装置から排出される前記流体が流入する入口と、前記入口から入った前記流体を外部に排出する出口と、を有する。前記複数の流体経路のそれぞれが有する前記出口は、前記第１領域に設けられる。前記複数の流体経路は、前記入口から前記出口に至るまでに前記第２領域および前記第１領域を通る短距離経路と、前記入口から前記出口に至るまでに前記第３領域、前記第２領域、および、前記第１領域を通る長距離経路と、を含む。前記長距離経路は、前記第３領域から前記第２領域に亘って延びる長距離流路を用いて構成される。上方からの平面視において、前記長距離流路は、前記交点から離れる方向に向かって複数並ぶ。前記複数の長距離流路のうち、前記第２領域において前記交点から最も離れた場所に位置する最外長距離流路は、前記第２領域および前記第３領域の少なくとも一方に他の前記流路と合流する合流部を有する。
【０００８】
本発明の例示的な冷却装置は、上記構成のヒートシンクと、前記流体流発生装置と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
例示的な本発明によれば、フィンで区画される流路の数を多くして冷却効率を高めつつ、流体の流れが停滞することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る冷却装置の平面図である。
図２は、図１のカバーを取り除いた図である。
図３は、本発明の実施形態に係る流体流発生装置の縦断面図である。
図４は、本発明の実施形態に係る冷却装置の簡易断面図である。
図５は、本発明の実施形態に係るヒートシンクの平面図である。
図６は、本発明の実施形態に係るヒートシンクが有する主経路および副経路について説明するための図である。
図７は、本発明の実施形態に係る副経路の詳細について説明するための図である。
図８は、本発明の実施形態の主経路における分岐部および合流部について説明するための図である。
図９は、図８に示す第３主経路および第４主経路に注目した図である。
図１０は、図８に示す第１主経路および第２主経路に注目した図である。
図１１は、図８に示す第１０主経路に注目した図である。
図１２は、第１変形例のヒートシンクの平面図である。
図１３は、第１変形例のヒートシンクにおける主経路の詳細について説明する図である。
図１４は、第２変形例のヒートシンクの平面図である。
図１５は、第２変形例のヒートシンクにおける主経路の詳細について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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