JP2012015389A - Cooler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対向する第1フィン部の間に第1フィン流路が形成された第1フィン部材と、対向する第2フィン部の間に第2フィン流路が形成された第2フィン部材が、フレームにオフセットさせた状態で配置された冷却器に関する。 The present invention relates to a first fin member in which a first fin channel is formed between opposing first fin portions, and a second fin member in which a second fin channel is formed between opposing second fin portions. Relates to a cooler arranged in an offset state to the frame.
従来、フィン部材をフレームに位置決めするためのものとして、図9に示す、特許文献1に記載する熱交換器100、及び、図10に示す、特許文献2の半導体冷却装置200がある。
図9に示すように、熱交換器100は、6つのフィン101とフィン101を固定するためのフレーム102を備える。フィン101は多数の垂直に立脚したフィン部104を有し、対向するフィン部104によりフィン流路105が形成される。フレーム102は、フィン101を固定するために、フレーム102の内部に、フィン101を保持する凹部103を備えている。凹部103は、隣り合うフィン101が前の列のフィン101に対して、後ろの列のフィン101を対向するフィン部104の幅である間隔Pの半分の長さだけずらすようにオフセットして配置されるように、形成されている。
したがって、フィン101をフレーム102の凹部103に嵌合させることにより、フィン101を、オフセットし位置決めすることができる。
Conventionally, there are a
As shown in FIG. 9, the
Therefore, the
また、図10に示すように、半導体冷却装置200は、3つに分割されたフィン201とフィン201を固定するためのフレーム202を備える。フィン201はフィン部204を有し、対向するフィン部204によりフィン流路205が形成される。フレーム202には、フィン201を取付け固定するための突起部203が形成されている。フィン201の角の対角線上の2点に凹部201Aが形成されている。突起部203にフィン201の凹部201Aが嵌合することにより、フィン201は、フレーム202に位置決めされる。フィン201が位置決めされた位置は、前の列のフィン201に対して、後ろの列のフィン201をフィン部204の幅である間隔Rの半分の長さだけずらすようにオフセットし位置決めされた位置である。
フレーム202に突起部203を設けることで、フィン201の寸法を調整し、フィン201をフレーム202の一定のオフセットした位置に位置決めすることができる。
As shown in FIG. 10, the
By providing the
しかしながら、従来技術には、以下の問題があった。
すなわち、特許文献1の熱交換器100では、フレーム102の凹部103の寸法によりフィン101の位置決めがされるため、フレーム102の寸法精度を確保する必要がある。
一方、特許文献2の半導体冷却装置200では、フィン201の角の対角線上の2点に形成された凹部201Aとフレーム202の突起部203により位置決めされる。そのため、フィン201とフレーム202の寸法精度を確保する必要がある。
しかし、フィンとフレームはプレス加工により成形されるものである。フィンとフレームはサイズが大きなものであるため、プレス加工により寸法精度を確保することは困難である。プレス加工により寸法精度を確保しようとすると、コストが高くなるため問題となる。
そのため、サイズが大きなものをプレス加工し安く寸法精度を確保することの困難性から、フィンのオフセットの位置決めに関し、コストが高くなる問題が生じていた。
However, the prior art has the following problems.
That is, in the
On the other hand, in the
However, the fin and the frame are formed by press working. Since the fin and the frame are large in size, it is difficult to ensure dimensional accuracy by press working. An attempt to ensure dimensional accuracy by press working is problematic because the cost increases.
For this reason, there has been a problem that the cost of the fin offset positioning is increased due to the difficulty in pressing a large size to ensure low dimensional accuracy.
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は安価にフィンのオフセットの位置決め精度を高めた冷却器を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cooler with high fin offset positioning accuracy at low cost.
上記目的を達成するために、本発明の一態様における冷却器は、以下の構成を有する。
(1)対向する第1フィン部の間に第1フィン流路が形成された第1フィン部材と、対向する第2フィン部の間に第2フィン流路が形成された第2フィン部材が、フレームにオフセットさせた状態で配置された冷却器において、前記冷却器は、前記第1フィン部材と前記第2フィン部材をオフセットさせる位置決め部材を有すること、前記位置決め部材は、前記第1フィン部に嵌合する第1位置決め部と、前記第2フィン部に嵌合する第2位置決め部と、前記第1位置決め部と前記第2位置決め部を連結する連結部を備えること、を特徴とするものである。
(2)(1)に記載する冷却器において、前記連結部が前記第1位置決め部及び前記第2位置決め部より太く、前記位置決め部材が段差を持った形状となること、を特徴とするものである。
(3)(1)に記載する冷却器において、前記位置決め部材の形状がクランク形状であること、を特徴とするものである。
(4)(1)に記載する冷却器において、前記第1位置決め部と前記第2位置決め部が、前記対向する第1フィン部及び前記対向する第2フィン部の幅の半分の長さ分流路の幅方向にずれて形成されていること、を特徴とするものである。
(5)(1)に記載する冷却器において、前記第1フィン部材と前記第2フィン部材の間隔が、前記連結部の長さと同じであること、を特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a cooler in one embodiment of the present invention has the following configuration.
(1) A first fin member in which a first fin channel is formed between opposing first fin portions, and a second fin member in which a second fin channel is formed between opposing second fin portions. In the cooler disposed in an offset state on the frame, the cooler includes a positioning member that offsets the first fin member and the second fin member, and the positioning member includes the first fin portion. A first positioning portion that fits into the second fin portion, a second positioning portion that fits into the second fin portion, and a connecting portion that connects the first positioning portion and the second positioning portion. It is.
(2) In the cooler described in (1), the connecting portion is thicker than the first positioning portion and the second positioning portion, and the positioning member has a stepped shape. is there.
(3) The cooler described in (1) is characterized in that the positioning member has a crank shape.
(4) In the cooler described in (1), the first positioning portion and the second positioning portion are flow paths corresponding to half the width of the opposing first fin portion and the opposing second fin portion. It is characterized by being shifted in the width direction.
(5) The cooler described in (1) is characterized in that an interval between the first fin member and the second fin member is the same as a length of the connecting portion.
上記冷却器の作用及び効果について説明する。
(1)対向する第1フィン部の間に第1フィン流路が形成された第1フィン部材と、対向する第2フィン部の間に第2フィン流路が形成された第2フィン部材が、フレームにオフセットさせた状態で配置された冷却器において、前記冷却器は、前記第1フィン部材と前記第2フィン部材をオフセットさせる位置決め部材を有すること、前記位置決め部材は、前記第1フィン部に嵌合する第1位置決め部と、前記第2フィン部に嵌合する第2位置決め部と、前記第1位置決め部と前記第2位置決め部を連結する連結部を備えることにより、安価にオフセットの位置決め精度を高めた冷却器を製造することができる。
その理由は、位置決め部材は、フィンやフレームと比較して小型であるため、簡単な曲げ加工により精度良く成型することができる。そのため、フィンやフレームをプレス加工により精度良く成形する場合と比較して、安価で、かつ、オフセットの位置決め精度を高めた冷却器を製造することができるためである。
(2)前記連結部が前記第1位置決め部及び前記第2位置決め部より太く、前記位置決め部材が段差を持った形状となる。連結部を第1位置決め部及び第2位置決め部よりも太くすることでオフセットの位置決め精度を容易に高めることができる。そのため、安価かつ容易にオフセットの位置決め精度を高めた冷却器を製造することができる。
また、長い棒を加工するのではなく、金型成型で成型することができるため、コストを低減することができる。
(3)前記位置決め部材の形状がクランク形状であることにより、位置決め部材が段差を持った形状となる。すなわち、第1位置決め部と第2位置決め部とが段差を持った形状となる。第1位置決め部と第2位置決め部とが段差を持つことにより、安価かつ容易にオフセットの位置決め精度を高めた冷却器を製造することができる。
また、長い棒を加工することで、フィン部材が複数である場合に位置決めするのが容易である。
(4)前記第1位置決め部と前記第2位置決め部が、前記対向する第1フィン部及び前記対向する第2フィン部の幅の半分の長さ分流路の幅方向にずれて形成されていることにより、最も乱流が生じやすい位置に第1フィン部材と第2フィン部材を位置させることができる。
その理由は、対向する第1フィン部及び対向する第2フィン部の幅の半分の長さ分流路の幅方向にずれて形成されていることにより、第1フィン部の間の流路の延長線上に第2フィン部が形成される。第1フィン部の間の流路を流体が流れると第2フィン部に衝突し乱流が生じる。以上から、乱流が生じやすい位置に第1フィン部材及び第2フィン部材を位置させることができる。
(5)前記第1フィン部材と前記第2フィン部材の間隔が、前記連結部の長さと同じであることにより、第1フィン部材と第2フィン部材の間の間隔の調整を簡単かつ正確にすることができる。
その理由は、位置決め部材を製造する際に連結部の長さを調整することにより、第1フィン部材と第2フィン部材の間の間隔を調整することができるからである。そのため、第1フィン部材と第2フィン部材の間の間隔の調整が簡単かつ正確にできる。第1フィン部材と第2フィン部材の間の間隔幅を調整することにより、フィン流路を流れる冷却媒体の乱流の大きさが変わってくるため有効である。
The operation and effect of the cooler will be described.
(1) A first fin member in which a first fin channel is formed between opposing first fin portions, and a second fin member in which a second fin channel is formed between opposing second fin portions. In the cooler disposed in an offset state on the frame, the cooler includes a positioning member that offsets the first fin member and the second fin member, and the positioning member includes the first fin portion. A first positioning part that fits into the second positioning part, a second positioning part that fits into the second fin part, and a connecting part that connects the first positioning part and the second positioning part. A cooler with improved positioning accuracy can be manufactured.
The reason is that since the positioning member is smaller than the fins and the frame, it can be accurately molded by a simple bending process. For this reason, it is possible to manufacture a cooler that is less expensive and has higher offset positioning accuracy than the case where fins and frames are accurately formed by press working.
(2) The connecting portion is thicker than the first positioning portion and the second positioning portion, and the positioning member has a stepped shape. By making the connecting part thicker than the first positioning part and the second positioning part, the offset positioning accuracy can be easily increased. Therefore, it is possible to manufacture a cooler in which the offset positioning accuracy is increased easily and inexpensively.
Moreover, since a long rod can be formed by die molding rather than being processed, the cost can be reduced.
(3) Since the positioning member has a crank shape, the positioning member has a stepped shape. That is, the first positioning part and the second positioning part have a stepped shape. Since the first positioning portion and the second positioning portion have a step, it is possible to manufacture a cooler with improved offset positioning accuracy inexpensively and easily.
Further, by processing a long bar, positioning is easy when there are a plurality of fin members.
(4) The first positioning portion and the second positioning portion are formed so as to be shifted in the width direction of the flow path by a length that is half the width of the opposing first fin portion and the opposing second fin portion. Thus, the first fin member and the second fin member can be positioned at a position where turbulent flow is most likely to occur.
The reason is that the extension of the flow path between the first fin portions is formed by being shifted in the width direction of the flow path by half the width of the opposing first fin portion and the opposing second fin portion. A second fin portion is formed on the line. When a fluid flows through the flow path between the first fin portions, it collides with the second fin portion and a turbulent flow is generated. From the above, the first fin member and the second fin member can be positioned at a position where turbulent flow is likely to occur.
(5) Since the interval between the first fin member and the second fin member is the same as the length of the connecting portion, the adjustment of the interval between the first fin member and the second fin member can be easily and accurately performed. can do.
The reason is that the distance between the first fin member and the second fin member can be adjusted by adjusting the length of the connecting portion when the positioning member is manufactured. Therefore, adjustment of the space | interval between a 1st fin member and a 2nd fin member can be performed easily and correctly. This is effective because the size of the turbulent flow of the cooling medium flowing through the fin channel is changed by adjusting the interval width between the first fin member and the second fin member.
次に、本発明に係る冷却器の一実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
<冷却器の全体構成>
図6に、冷却器1の外観斜視図を示す。図5に、冷却器の製造工程図(2)であり、図6の冷却器1から天板14を取り外した状態の外観斜視図を示す。図4に、冷却器の製造工程図(1)であり、図5からフィン部材3を取り外した状態の外観斜視図を示す。
図6に示すように、冷却器1は、フレーム12、及び、天板14により構成される。また、天板14の上部には、ヒートスプレッダ15を介して、発熱部16が接合されている。
フレーム12は、箱形状であり天板14を接合させることにより密閉された状態になる。フレーム12は、図5に示す、底面12Aと、底面12Aの4つの端面に垂直に接続する4つの面を有する。4つの面は、図5中の正面方向にある入口面12B、入口面12Bの反対に位置する出口面12C、右側に位置する右側面12D、及び図5中の左側に位置する左側面12Eを備える。入口面12B、出口面12C、右側面12D、及び左側面12Eが、底面12Aの端面に垂直に接続することにより、フレーム12は箱形状となる。
図5に示すように、入口面12Bに図示しない冷却媒体導入路と連通する冷却媒体入口121Bが形成されている。出口面12Cに図示しない冷却媒体排出路と連通する冷却媒体出口121Cが形成されている。冷却媒体入口121Bに流入した冷却媒体は、フレーム12内のフィン組立体3のフィン流路314を流通し、冷却媒体出口121Cから冷却媒体排出路へと流出する。
Next, an embodiment of a cooler according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
<Overall configuration of cooler>
In FIG. 6, the external appearance perspective view of the
As shown in FIG. 6, the
The
As shown in FIG. 5, a cooling
<位置決め部材の構成>
図1にフィン部材3、及び位置決め部材2の上面図を示す。図2に、図1中の一点鎖線Qの一部拡大図を示す。図1及び図2においては、フィン部材3のフィン部の厚みを省略して実線で記載しているが、本実施形態においては、0.3mmの厚みを有する。
図4に示すように、底面12Aの上部には、位置決め部材2が固着されている。位置決め部材2は、長い円柱の棒を曲げ加工することによりクランク形状に成型される。位置決め部材2の径は、本実施形態においては、0.6mmである。本実施形態においては、位置決め部材2は円柱の棒としたが、矩形状、正方形状、又は三角形状等の棒であってもよい。位置決め部材2の径は、対向するフィン部により形成されるフィン流路の幅により決定する。
位置決め部材2は、棒を曲げ加工することにより成型することができるため、原材料が安く済む。また、棒を曲げ加工するだけで成型することができるため、プレス加工を行う場合と比較してコストを低減することができる。
<Configuration of positioning member>
FIG. 1 shows a top view of the
As shown in FIG. 4, the positioning
Since the
本実施形態においては、フィン部材が4つある例を説明する。
位置決め部材2は、図1に示すように、フィン部材3を位置決めする4つの位置決め部、位置決め部材2の両端に位置する第1端部231、第2端部241、及び4つの位置決め部を連結する5つの連結部220を有する。
4つの位置決め部は、第1位置決め部211、第2位置決め部212、第3位置決め部213、及び第4位置決め部214である。図1に示すように、第1位置決め部211、乃至第4位置決め部214の軸心方向の長さは、それぞれフィン部材3の流路方向の第1フィン部313の流路方向の長さである幅Sの長さと同じ長さである。
第1位置決め部211と第3位置決め部213、第2位置決め部212と第4位置決め部214は同じ軸心線上に位置する。第1位置決め部211、及び第3位置決め部213と、第2位置決め部212及び第4位置決め部214の軸心は平行の位置関係にある。
In the present embodiment, an example in which there are four fin members will be described.
As shown in FIG. 1, the positioning
The four positioning units are a
The
連結部は、5つの連結部220を有する。連結部220は、第1端部231と第1位置決め部211、第1位置決め部211と第2位置決め部212、第2位置決め部212と第3位置決め部213、第3位置決め部213と第4位置決め部214、及び、第4位置決め部214と第2端部241を連結する。
図2に示すように、連結部220は、第3位置決め部213と第4位置決め部214を連結している。連結部220に連結されることにより、第3位置決め部213の軸心と第4位置決め部214の軸心が長さX分ずれる。本実施形態においては、長さXは、0.45mmである。第3位置決め部213の軸心と第4位置決め部214の軸心が長さX分ずれるのは、連結部220が、図2に示すように断面平行四辺形形状をしているためである。連結部220のうち第3位置決め部213と接する右辺221Aと第4位置決め部214と接する左辺221Bの中心が、0.45mm分ずれている。そのため、連結部220に当接する第3位置決め部213の軸心と第4位置決め部214の軸心が0.45mm分ずれる。
連結部220の傾斜角度により、第3位置決め部213の軸心と第4位置決め部214の軸心のずれる距離を変更することができる。
The connecting part has five connecting
As shown in FIG. 2, the connecting
Depending on the inclination angle of the connecting
連結部220は、同様に断面平行四辺形の形状をしているため、第1位置決め部211の軸心と第2位置決め部212の軸心が0.45mm分ずれている。また、第2位置決め部212の軸心と第3位置決め部213の軸心が0.45mm分ずれている。他の連結部220も、上記第3位置決め部213と第4位置決め部214を連結する場合と同様の作用効果を有する。
また、図1に示すように、第1フィン部材31と第2フィン部材32の間、第2フィン部材32と第3フィン部材33の間、第3フィン部材33と第4フィン部材34の間には、隙間330が形成されている。隙間330の間隔は、連結部220の右辺221Aから左辺221Bまでの長さと同じ長さである。
なお、本実施形態においては、第1端部231と第2端部241をフレーム12に固定することにより、位置決め部材2を固定している。他方、フィン部材3をフレーム12内側に位置決めする場合には、フレーム12と固定するための第1端部231と第2端部241が必要ない。そのため、フィン部材3をフレーム12内側に位置決めする場合には、第1端部231と第2端部241、第1位置決め部211と第1端部231を連結する連結部220、及び、第4位置決め部214と第2端部241を連結する連結部220は必要ない。位置決め部材2の端部になる第1位置決め部211と第4位置決め部214はまっすぐの状態となる。フィン部材3をフレーム12内側に位置決めする場合には、第1位置決め部211と第4位置決め部214がフィン部材3からはみ出さないように短い形状とすることに留意する。
また、本実施形態においては連結部220の形状を斜めの形状としたが、クランク形状であれば連結部220が例えば直角でもよい。連結部220の形状を変更することで、連結部220の長さが変わるため、例えば第1フィン部材31と第2フィン部材32との隙間の幅を調整することができる。
Similarly, since the connecting
Further, as shown in FIG. 1, between the
In the present embodiment, the positioning
Further, in the present embodiment, the shape of the connecting
<フィンの構成>
図3に、フィン部材3の外観斜視図を示す。図3において、フィン部材3の構成が理解しやすいように図5の状態からフレーム12を省略して記載した。
図3に示すようにフィン部材3は、第1フィン部材31(請求項中の「第1フィン部材」)、第2フィン部材32(請求項中の「第2フィン部材」)、第3フィン部材33、及び第4フィン部材34を有する。
第1フィン部材31は、天板14と接触する第1フィン凸部311と、底面部12Aと接触する第1フィン凹部312と、第1フィン凸部311と第1フィン凹部312との間を連結する第1フィン部313が形成されている。第1フィン部313は、隣り合う第1フィン部313との間に、第1フィン流路314を形成する。本実施形態においては、第1フィン流路314の長さは、0.6mmである。
本実施形態において、対向する第1フィン部313の幅の長さMは、0.9mmである。対向する第1フィン部313の幅の長さMとは、第1フィン部313の厚みと第1フィン流路314の流路幅を加算したものである。したがって、図7に示すように、1つの第1フィン部313の厚みである0.3mmに、第1フィン流路314の流路幅である0.6mmを加算した幅である、0.9mmが幅の長さMとなる。幅の長さMは、フィン部の厚み及びフィン流路の流路幅の変更により変化するものである。
その他、本実施形態において、対向する第2フィン部323、対向する第3フィン部333、及び、対向する第4フィン部343の幅の長さも同様に、0.9mmである。
<Fin configuration>
FIG. 3 shows an external perspective view of the
As shown in FIG. 3, the
The
In the present embodiment, the length M of the width of the opposing
In addition, in the present embodiment, the width of the opposing
第1フィン部材31は、熱伝導性が良い部材が用いられる。例えば、本実施例においては、アルミニウムを用いる。アルミニウムは熱伝導性が良いため、冷却媒体によりフィン部材3が冷却され、フィン部材3の低い温度をフィン部材3に当接する天板14に伝えることができる。そして、天板14が冷却されることで、ヒートスプレッダ5、発熱部16と冷却することができる。第1フィン部材31の厚みが、0.3〜0.9mmであり、本実施形態においては、厚みを0.3mmとする。
第1フィン部材31以外の、第2フィン部材32、第3フィン部材33、第4フィン部材34は、第1フィン部材31と同様の構成を有するため説明を割愛する。
As the
Since the
図1及び図3に示すように、第1フィン部材31のうち向かい合う2つの第1フィン部313の間に、位置決め部材2の第1位置決め部211が嵌合している。第2フィン部材32のうち向かい合う2つの第2フィン部323の間に、位置決め部材第2位置決め部212が嵌合している。第1位置決め部211と第1フィン部313、及び第2位置決め部212と第2フィン部323が嵌合している。そのため、本実施形態においては、第1フィン部材31と第2フィン部材32は、長さMの半分の長さの0.45mmずれてオフセットされ配設される。
第2フィン部材32のうち向かい合う2つの第2フィン部323の間に、位置決め部材2の第2位置決め部212が嵌合している。第3フィン部材33のうち向かい合う2つのフィン部333の間に、位置決め部材第3位置決め部213が嵌合している。第2位置決め部212と第2フィン部323、及び第3位置決め部213と第3フィン部333が嵌合している。そのため、本実施形態においては、第2フィン部材32と第3フィン部材33は、長さMの半分の長さ分の0.45mmずれてオフセットされ配設される。
第3フィン部材33のうち向かい合う2つの第3フィン部333の間に、位置決め部材2の第3位置決め部213が嵌合している。第4フィン部材34のうち向かい合う2つのフィン部343の間に、位置決め部材第4位置決め部214が嵌合している。第3位置決め部213と第3フィン部333、及び第4位置決め部214と第4フィン部343が嵌合している。そのため、本実施形態においては、第3フィン部材33と第4フィン部材34は、長さMの半分の長さ分の0.45mmずれてオフセットされ配設される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
The
The
<冷却器の組立工程>
(第1工程)
図4に示すように、フレーム12の底面12Aの上部に、位置決め部材2を接着剤等により固着させる。本実施形態においては、接着剤で固着させたが、位置決め部材2の両端を入口面12Bと出口面12Cに固定することによっても、固設することができる。
位置決め部材2の第1位置決め部211、第2位置決め部212、第3位置決め部213、及び第4位置決め部214が、右側面12D、及び左側面12Eと平行になるように固着する。右側面12D、及び左側面12Eと平行とすることで、後工程でフィン部材3を嵌合させると、フィン部材3の側面を右側面12D、及び左側面12Eと平行にすることができる。さらに、フィン部材3は、矩形状であるため、フィン部材3の正面、及び背面を、入口面12B、及び出口面12Cと平行にすることができる。
<Cooler assembly process>
(First step)
As shown in FIG. 4, the positioning
The
(第2工程)
図5に示すように、フィン部材3を位置決め部材2に嵌合させる。具体的には、第1フィン部材31のうち向かい合う2つの第1フィン部313を第1位置決め部211に嵌合させる。第2フィン部材32のうち向かい合う2つの第2フィン部323を第2位置決め部212に嵌合させる。第3フィン部材33のうち向かい合う2つの第3フィン部333を第3位置決め部213に嵌合させる。第4フィン部材34のうち向かい合う2つの第4フィン部343を第4位置決め部214に嵌合させる。
フィン部材3を位置決め部材2に嵌合させることによりフィン部材3を位置決めすることができる。フィン部材3の位置は、第1フィン部材31及び第3フィン部材33と、第2フィン部材32と第4フィン部材34がピッチの幅の長さMの半分の長さ分の0.45mmずれた配置となる。
(Second step)
As shown in FIG. 5, the
The
第1フィン部材31と第2フィン部材32、第2フィン部材32と第3フィン部材33、第3フィン部材33と第4フィン部材34とが、長さMの半分の長さ分の0.45mmずれた配置となることにより、オフセットされる。
すなわち、位置決め部材2を用いることにより、第2フィン部材32を、前の列の第1フィン部材31に対し、その後の第1フィン部材31のうち向かい合う第1フィン部313の間隔の半分の長さである0.45mmだけずらすようにオフセットされ位置決めがされる。その他の第2フィン部材32と第3フィン部材33、第3フィン部材33と第4フィン部材34も同様に0.45mmオフセットされ位置決めされる。
The
That is, by using the
(第3工程)
図5のフィン部材3の凸部にろう付けをする。図6に示すように、天板14をフレーム12の上部に覆うように接着させる。フィン部材3のろう付け部分が天板14と接着される。それにより、冷却器1が完成する。
(Third step)
The convex part of the
<冷却器の作用効果>
上記冷却器1の製造方法により製造された冷却器1の作用効果について説明する。
図6に示すように、冷却媒体入口121Bから冷却媒体を流入させる。冷却媒体入口121Bから流入した冷却媒体は、フィン部材3のうち向かい合うフィン部により形成されるフィン流路の間を流れ、図示しない冷却媒体出口121Cへ流出する。
<Operation effect of cooler>
The effect of the
As shown in FIG. 6, the cooling medium is caused to flow from the cooling
図7に、図1の流路を一部拡大し流体の流れを表した図を示す。
本実施例においては、図1に示すように、第1フィン部材31及び第3フィン部材33と、第2フィン部材32及び第4フィン部材34がフィン流路の幅である長さMの半分の0.45mm分ずれてオフセットされた位置で位置決めされている。
図7に示すように、フィン流路の長さMの半分の0.45mm分ずれオフセットされていることにより、第1フィン部材31のうち向かい合う第1フィン流路314を流れる冷却媒体Jは、第2フィン部材32の第2フィン部323に衝突する。第1フィン部材31の第1フィン流路314の流路の延長線上の中心には、第2フィン部材32の第2フィン部323が形成されている。そのため、第1フィン部材31の第1フィン流路314を流れた冷却媒体Jは、必ず第2フィン部材32の第2フィン部323に衝突する。
冷却媒体Jが第2フィン部材32の第2フィン部323に衝突すると、冷却媒体Jに乱流Kが生じる。冷却媒体Jに乱流Kが生じることによりフィン部材3に接触する流れが多くなる。そのため、フィン部材3の冷却効率を上げることができ、天板14を介して、発熱部16を冷却することができる。乱流Kは、乱流となり、冷却媒体Lの方向へ流れる。
FIG. 7 shows a diagram in which a part of the flow path of FIG. 1 is enlarged to show the flow of fluid.
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 7, by being offset by 0.45 mm, which is half the length M of the fin channel, the cooling medium J flowing through the
When the cooling medium J collides with the
図8に、本実施形態における冷却器1のフィンにオフセットを設けた場合と設けていない場合の熱伝達率を表した棒グラフを示す。図8の縦軸は、熱伝達率を示す。フィンをオフセットしていない場合の熱伝達率を1として、フィンをオフセットした場合の熱伝達率の上昇具合を相対比較する。
図8に示すように、本実施形態のようにフィン部材をオフセットした場合の熱伝達率は、フィン部材をオフセットしない場合と比較して、熱伝達率が1.92倍となる。したがって、フィン部材をオフセットしていない場合と比較して、熱伝達率が1.92倍となるため、フィン部材の温度を発熱部16に伝えやすくなる。そのため、発熱部16の温度上昇を低減することができる。
In FIG. 8, the bar graph showing the heat transfer rate when not providing with the case where offset is provided in the fin of the
As shown in FIG. 8, the heat transfer coefficient when the fin member is offset as in this embodiment is 1.92 times that of the case where the fin member is not offset. Therefore, since the heat transfer coefficient is 1.92 times that in the case where the fin member is not offset, the temperature of the fin member can be easily transmitted to the
以上詳細に説明したように、第1実施形態の冷却器1によれば、以下の効果を有する。
すなわち、対向する第1フィン部313の間に第1フィン流路314が形成された第1フィン部材31と、対向する第2フィン部323の間に第2フィン流路324が形成された第2フィン部材32が、フレーム12にオフセットさせた状態で配置された冷却器1において、冷却器1は、第1フィン部材31と第2フィン部材32をオフセットさせる位置決め部材2を有すること、位置決め部材2は、第1フィン部313に嵌合する第1位置決め部211と、第2フィン部323に嵌合する第2位置決め部212と、第1位置決め部211と第2位置決め部212を連結する連結部220を備え、第1位置決め部211と第2位置決め部212が、対向する第1フィン部313、及び対向する第2フィン部323の幅の長さMの半分の長さ分流路の幅方向にずれて形成されていることにより、安価にオフセットの位置決め精度を高めた冷却器1を製造することができる。
その理由は、位置決め部材2は、フィン部材3やフレーム12と比較して小型であるため、簡単な曲げ加工により精度良く成型することができる。そのため、フィン部材3やフレーム12をプレス加工により精度良く成形する場合と比較して、安価で、かつ、オフセットの位置決め精度を高めた冷却器を製造することができるためである。
As described above in detail, the
That is, the
The reason is that since the
隙間330の幅が連結部220の長さと同じ長さであることにより、第1フィン部材31と第2フィン部材32の間の隙間330の幅の調整を簡単かつ正確にすることができる。その理由は、位置決め部材2を製造する際に連結部220の長さを調整することにより、第1フィン部材31と第2フィン部材32の間の隙間330の幅を調整することができる。そのため、第1フィン部材31と第2フィン部材32の間の隙間330の幅の調整が簡単かつ正確にできる。
Since the width of the
(第2実施形態)
第2実施形態に係る冷却器は、第1実施形態に係る冷却器1と比較して、冷却器1のフィン部材3を位置決めするのに用いられる位置決め部材5以外に異なるところがない。そのため、第2実施形態においては位置決め部材5を説明することにより、その他の部分の説明を割愛する。
なお、第2実施形態ではその他の部分の説明を割愛するが、第1実施形態と同様の作用、及び効果を有する。
(Second Embodiment)
The cooler according to the second embodiment is different from the
In addition, although description of another part is omitted in 2nd Embodiment, it has an effect | action and effect similar to 1st Embodiment.
図9に、冷却器の位置決め部材5が理解できる一部正面図を示す。図10に、図9の一点鎖線Uの一部拡大図を示す。
位置決め部材5は、第1位置決め部材51、第2位置決め部材52、及び第3位置決め部材53を有する。第1位置決め部材51は、第1フィン部材31と第2フィン部材32の位置決めを行う。第2位置決め部材52は、第2フィン部材32と第3フィン部材33の位置決めを行う。第3位置決め部材53は、第3フィン部材33と第4フィン部材34の位置決めを行う。
第1位置決め部材51乃至第3位置決め部材53の形状は同様であるため、第3位置決め部材53の形状を説明することで、他の形状の説明を割愛する。
In FIG. 9, the partial front view which can understand the
The positioning
Since the shapes of the
第3位置決め部材53は、金属をプレス成型することにより成型される。第3位置決め部材53の径は、本実施形態においては、0.6mmである。本実施形態においては、第3位置決め部材53は円柱の形状としたが、矩形状、正方形状、又は三角形状等の棒であってもよい。第3位置決め部材53の径は、対向するフィン部により形成されるフィン流路の幅により決定する。
第3位置決め部材53は、プレス成型により成型することができるため、大量に生産することができる。そのため、製造コストを低減することができる。また、第3位置決め部材53は、小さいものであるため、曲げ加工を行うよりもプレス加工による方が製造コストを低減できるからである。
また、本実施形態においては、プレス成型により成型したが、第1実施形態と同様の曲げ加工によっても成型することができる。
The
Since the
Moreover, in this embodiment, although shape | molded by press molding, it can also shape | mold also by the bending process similar to 1st Embodiment.
本実施形態においては、フィン部材が4つある例を説明する。
第3位置決め部材53は、図10に示すように、第1位置決め部531、第2位置決め部532、連結部533を有する。
第1位置決め部531と第2位置決め部532の軸心方向の長さは、それぞれフィン部材3の流路方向の第1フィン部313の流路方向の長さである幅Sの長さの半分以下の長さである。幅Sの長さの半分以下の長さであることにより、第3位置決め部材53と隣り合う第2位置決め部材52と接触することなく、嵌合させることができるからである。
第1位置決め部531と第2位置決め部532の軸心は平行の位置関係にある。
In the present embodiment, an example in which there are four fin members will be described.
As shown in FIG. 10, the
The lengths of the
The axial centers of the
図10に示すように、連結部533は、第1位置決め部531と第2位置決め部532を連結している。連結部533に連結されることにより、第1位置決め部531の軸心と第2位置決め部532の軸心が長さX分ずれる。本実施形態においては、長さXは、0.45mmである。第1位置決め部531の軸心と第2位置決め部532の軸心が長さX分ずれるのは、連結部533が、第1位置決め部531及び第2位置決め部532よりも1.5倍程度太い形状をしているためである。連結部533が1.5倍程度太い形状をしていることにより、第1位置決め部531と第2位置決め部532の中心が、0.45mm分ずれる。
連結部533の太さを調整することにより第1位置決め部531の軸心と第2位置決め部532の軸心のずれる距離を変更することができる。太さを調整することで軸心のずれ幅を調整できるため、容易かつ安価にオフセットを行うことができる。
また、図10に示すように、第3フィン部材33と第4フィン部材34の間の間には、隙間330が形成されている。隙間330の間隔は、連結部533の右辺533Aから左辺533Bまでの長さと同じ長さである。
また、第2実施形態における連結部533が太い形状の位置決め部材5を第1実施形態における、連結部220と相互に変更することができる。相互に連結部を変更したとしても、同様の作用、効果を得ることができる。
As shown in FIG. 10, the connecting
By adjusting the thickness of the connecting
Further, as shown in FIG. 10, a
Further, the positioning
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、連結部220の長さを短くすることにより、第1フィン部材31と第2フィン部材32の隙間330の距離を小さくすることができる。第1フィン部材31と第2フィン部材32の隙間330の距離を小さくすることにより、第1フィン流路314から流れる冷却媒体が、隙間330の距離が大きい場合と比較して早く第2フィン部323に衝突する。隙間330の距離が大きい場合と比較して早く第2フィン部323に衝突することにより、乱流Kが大きくなる。乱流Kが大きくなることにより、フィン部材3の冷却効率を上げることができ、天板14を介して、発熱部16を冷却することができる。
位置決め部材2は、曲げ加工のほか、プレス加工によっても製造することができる。位置決め部材2は、フィンやフレームと比較して小さい部品であるためプレス加工によっても、寸法精度を高くするのにコストが低くて済む。そのため、位置決め部材2をプレス加工により製造した場合であっても、コストを低減することができる。
また、本実施形態の冷却器の組立工程においては、位置決め部材を先に組み付けた後に、フィン部材を組み付けたが、フィン部材が先で後から位置決め部材を組み付けることも可能である。
また、本実施形態の冷却器においては、位置決め部材を一つしか用いていないが、複数個用いることも可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various applications are possible without departing from the spirit of the invention.
For example, the distance of the
The positioning
In the assembling process of the cooler of the present embodiment, the fin member is assembled after the positioning member is assembled first, but the positioning member can also be assembled after the fin member first.
Moreover, in the cooler of this embodiment, although only one positioning member is used, it is also possible to use two or more.
1 冷却器
2 位置決め部材
211 第1位置決め部
212 第2位置決め部
220 連結部
12 フレーム
31 第1フィン部材
313 第1フィン部
314 第1フィン流路
32 第2フィン部材
323 第2フィン部
324 第2フィン流路
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記冷却器は、前記第1フィン部材と前記第2フィン部材をオフセットさせる位置決め部材を有すること、
前記位置決め部材は、前記第1フィン部に嵌合する第1位置決め部と、前記第2フィン部に嵌合する第2位置決め部と、前記第1位置決め部と前記第2位置決め部を連結する連結部を備えること、
を特徴とする冷却器。 A first fin member in which a first fin channel is formed between opposing first fin portions and a second fin member in which a second fin channel is formed between opposing second fin portions are formed on the frame. In the cooler placed in an offset state,
The cooler has a positioning member for offsetting the first fin member and the second fin member;
The positioning member includes a first positioning portion that fits into the first fin portion, a second positioning portion that fits into the second fin portion, and a connection that connects the first positioning portion and the second positioning portion. Providing a part,
A cooler characterized by.
前記連結部が前記第1位置決め部及び前記第2位置決め部より太く、前記位置決め部材が段差を持った形状となること、
を特徴とする冷却器。 The cooler according to claim 1, wherein
The connecting portion is thicker than the first positioning portion and the second positioning portion, and the positioning member has a stepped shape;
A cooler characterized by.
前記位置決め部材の形状がクランク形状であること、
を特徴とする冷却器。 The cooler according to claim 1, wherein
The shape of the positioning member is a crank shape;
A cooler characterized by.
前記第1位置決め部と前記第2位置決め部が、前記対向する第1フィン部及び前記対向する第2フィン部の幅の半分の長さ分流路の幅方向にずれて形成されていること、
を特徴とする冷却器。 The cooler according to claim 1, wherein
The first positioning portion and the second positioning portion are formed so as to be shifted in the width direction of the flow path by half the width of the opposing first fin portion and the opposing second fin portion;
A cooler characterized by.
前記第1フィン部材と前記第2フィン部材の間隔が、前記連結部の長さと同じであること、
を特徴とする冷却器。 The cooler according to claim 1, wherein
An interval between the first fin member and the second fin member is the same as a length of the connecting portion;
A cooler characterized by.
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