公开(公告)号：
JPWO2021111791A1
当前申请(专利权)人地址：
東京都千代田区丸の内二丁目7番3号
摘要：
ヒートシンク（１Ａ）は、本体（１０Ａ）と、複数の円管（２０Ａ）と、を備える。本体（１０Ａ）は、少なくとも一つの発熱体（２）と接触する。複数の円管（２０Ａ）は、本体（１０Ａ）の内部に配置されている。また、複数の円管（２０Ａ）は、螺旋の形状に延在する、冷媒を流すためのものである。また、複数の円管（２０Ａ）は、螺旋の中心軸が隣り合う状態に配列されている。複数の円管（２０Ａ）のうち、螺旋の中心軸が隣り合う円管（２０Ａ）同士は、互いに絡み合っている。
权利要求：
1. 少なくとも一つの発熱体と接触する本体と、
前記本体の内部に配置され、螺旋の形状に延在する、冷媒を流すための複数の流路と、
を備え、
前記複数の流路は、前記螺旋の中心軸が隣り合う状態に配列され、
前記複数の流路のうち、前記螺旋の中心軸が隣り合う前記流路同士は、互いに絡み合っている、
ヒートシンク。
2. 前記複数の流路は、互いに絡み合うことにより網状又は編み物状である、
請求項１に記載のヒートシンク。
3. 前記螺旋の中心軸は、互いに平行であり、
前記螺旋の中心軸が隣り合う前記流路は、前記螺旋の整数周期毎に絡み合っている、
請求項１又は２に記載のヒートシンク。
4. 前記流路は、中心が前記螺旋に沿う形状に屈曲する円管の形状を有し、
前記円管の外径をφ1、前記螺旋の中心軸の長さをＬ、前記螺旋のピッチをＰ、前記螺旋の振幅をＡとし、前記螺旋の中心軸が隣り合う前記円管同士の最小距離の程度を表す距離係数をσ、媒介変数をｔとし、さらに、σとｔは、σ＜１、０≦ｔ≦１の係数であり、かつ前記螺旋の中心軸方向をＸ方向、前記螺旋の中心軸が隣り合う方向をＹ方向、前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に直交する方向をＺ方向とする場合に、
前記螺旋のピッチと前記螺旋の振幅は、式１及び式２を満たし、
前記Ｙ方向にｎ本目にある前記円管の中心の軌跡は、弧度法を用いて表した場合に、式３、式４及び式５で表される、
請求項１から３のいずれか１項に記載のヒートシンク。
Ｐ＝４φ1（σ＋１）・・・（式１）
Ａ＝φ1（σ＋１）・・・（式２）
Ｘ＝ｔＬ・・・（式３）
Ｙ＝Ａｃｏｓ｛３６０ｔＬ／Ｐ＋１８０（ｎ－１）｝＋Ａ（ｎ－１）・・（式４）
Ｚ＝Ａｓｉｎ｛３６０ｔＬ／Ｐ＋１８０（ｎ－１）｝・・・（式５）
5. 前記本体は、前記少なくとも一つの発熱体が接する屈曲面を有し、
前記流路は、屈曲し、前記屈曲面に沿って配置されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載のヒートシンク。
6. 前記少なくとも一つの発熱体は、複数の発熱体であり、
前記本体は、互いに対向し、それぞれが前記発熱体と接触する２つの面を有する、
請求項１から５のいずれか１項に記載のヒートシンク。
7. 前記本体は、螺旋の形状に屈曲する金属管が通された金属ブロックであり、
前記流路は、前記金属管の管壁面に囲まれた内部空間である、
請求項１から６のいずれか１項に記載のヒートシンク。
8. 前記本体は、第一金属材料で形成され、
前記金属管は、前記第一金属材料よりもイオン化傾向が大きい第二金属材料で形成され、
前記金属管は、前記第一金属材料よりもイオン化傾向が大きく、かつ前記第二一金属材料よりもイオン化傾向が小さいことにより、前記第二金属材料よりも前記第一金属材料にイオン化傾向が近い第三金属材料によって形成され、前記金属管の内壁を被覆する被覆膜を有する、
請求項７に記載のヒートシンク。
9. 前記流路は、流路内に向かって突出する突起を有する、
請求項１から８のいずれか１項に記載のヒートシンク。
10. 前記突起は、前記冷媒を流す方向に向かって延在する、
請求項９に記載のヒートシンク。
11. 前記突起は、前記冷媒を流す方向に垂直な断面において、コーナーが尖った矩形の形状である、
請求項９又は１０に記載のヒートシンク。
12. 前記突起は、前記冷媒を流す方向に垂直な断面において、コーナーが丸められた矩形の形状である、
請求項９又は１０に記載のヒートシンク。
13. 前記流路の、前記冷媒が供給される側の端部が接続され、前記冷媒を前記流路に分配する第一ヘッダと、
前記流路の、前記冷媒が排出される側の端部が接続され、前記流路から前記冷媒を集約する第二ヘッダと、
を備える、
請求項１から１２のいずれか１項に記載のヒートシンク。
14. 螺旋の形状に屈曲し、前記螺旋の中心軸が隣り合う状態に配列された複数の管であって、前記複数の管のうちの前記螺旋の中心軸が隣り合う管同士が互いに絡み合った前記複数の管を形成することにより、冷媒を流す流路を形成する工程と、
前記流路を形成する工程で形成された前記複数の管を第一金属材料で鋳包む工程と、
を備えるヒートシンクの製造方法。
15. 前記流路を形成する工程は、
前記複数の管のうちの一つの管である第一の管が有する一方の端部に、前記複数の管のうちのもう一つの管である第二の管が有する他方の端部を絡める、前記第一の管と前記第二の管を配置する工程と、
前記第一の管と前記第二の管を配置する工程の後に、前記第一の管を保持した状態で、前記第二の管を前記螺旋の中心軸の周りに回転させながら、前記第二の管の前記他方の端部を、前記第一の管が有する、前記一方の端部と反対の側にある他方の端部と並ぶ位置まで、前記第一の管の前記他方の端部の側へ移動させることにより、前記第一の管を前記第二の管に絡め合わせる工程と、
を有する、
請求項１４に記載のヒートシンクの製造方法。
16. 前記流路を形成する工程では、前記螺旋の中心軸を互いに平行にし、前記螺旋の中心軸が隣り合う前記複数の管を、前記螺旋の整数周期毎に絡み合わせる、
請求項１４又は１５に記載のヒートシンクの製造方法。
17. 前記流路を形成する工程では、付加製造装置によって前記複数の管を形成する、
請求項１４から１６のいずれか１項に記載のヒートシンクの製造方法。
18. 前記流路を形成する工程では、ロストワックス鋳造法によって前記複数の管を形成する、
請求項１４から１６のいずれか１項に記載のヒートシンクの製造方法。
19. 前記流路を形成する工程では、前記複数の管を第二金属材料で形成し、
前記ヒートシンクの製造方法は、
前記複数の管を第一金属材料で鋳包む工程の前に、前記複数の管の内壁を、前記第二金属材料よりも前記第一金属材料にイオン化傾向が近い第三金属材料で鍍金する工程をさらに備える、
請求項１４から１８のいずれか１項のヒートシンクの製造方法。
20. 前記流路を形成する工程では、前記複数の管を第四金属材料で形成し、
前記ヒートシンクの製造方法は、
前記複数の管を第一金属材料で鋳包む工程の後に，前記複数の管の内部に前記第四金属材料を溶解させる溶解液を流し込み、前記溶解液が前記複数の管を形成する前記第四金属材料を溶解させることにより、前記複数の管を第一金属材料で鋳包む工程で鋳込まれた前記複数の管を前記第一金属材料から除く工程をさらに備える、
請求項１４から１８のいずれか１項のヒートシンクの製造方法。
21. ブロックと、ブロックの内部に形成され、螺旋の形状に延在すると共に、該螺旋の中心軸が隣り合う状態で配列された複数の流路であって、該複数の流路のうち、前記螺旋の中心軸が隣り合う流路同士が互いに絡み合った該複数の流路と、を備えるヒートシンクの製造方法であって、
前記螺旋の中心軸に垂直な板面を有し、前記複数の流路の一部分が形成された複数の板状体を形成する工程と、
前記複数の板状体を重ね合わせることにより、前記複数の流路を有する前記ブロックを組み立てる工程と、
を備えるヒートシンクの製造方法。
技术领域：
【0001】 本開示はヒートシンク及びヒートシンクの製造方法に関する。
背景技术：
【0002】 ヒートシンクには、冷却対象の発熱体が接触する本体を冷媒で冷却することにより、発熱体を冷却する液冷式のものがある。このような液冷式のヒートシンクでは、冷媒を流すため、本体内部に流路が形成されている。
【0003】 例えば、特許文献１には、本体内部に複数の螺旋状の流路が形成されたヒートシンクが開示されている。
【0004】特開２０１７－６９５１８号公報
发明内容：
【発明が解決しようとする課題】
【0005】 ヒートシンクでは、流路の内壁の面積が大きい程、流路を流れる冷媒に放熱しやすい。このため、放熱効率を高めるため、流路の内壁の面積を大きくすることが望ましい。
【0006】 しかし、特許文献１に記載のヒートシンクでは、螺旋状の流路の中心軸が互いに平行かつ互いに離れて配置されている。このため、本体内部に流路を密に配置することが難しい。その結果、流路の内壁の面積を大きくして放熱効率を高めることが難しい。
【0007】 本開示は上記の課題を解決するためになされたもので、放熱効率が高いヒートシンク及びヒートシンクの製造方法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】
【0008】 上記の目的を達成するため、本開示に係るヒートシンクは、少なくとも一つの発熱体と接触する本体と、本体の内部に配置され、螺旋の形状に延在する、冷媒を流すための複数の流路と、を備える。複数の流路は、螺旋の中心軸が隣り合う状態に配列されている。また、複数の流路のうち、螺旋の中心軸が隣り合う流路同士は、互いに絡み合っている。
【発明の効果】
【0009】 本開示の構成によれば、複数の流路のうち、螺旋の中心軸が隣り合う流路同士が互いに絡み合っているので、本体内部での流路の密度が高い。これにより、流路全体の表面積が大きい。その結果、ヒートシンクの放熱効率が高い。