台湾专利TW201307784A 散熱器以及散熱器的使用方法

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专利摘要:
發熱部件熱連接的實質鉛直放置的底板上，立設有用於向冷卻用空氣傳熱的多個針鰭所形成的自然空氣冷卻用散熱器，所述多個針鰭在底板上立設為相隔預定間隔的針鰭排列成線狀所形成的列的對，構成為朝上方開口的略V字形。
公开号:TW201307784A
申请号:TW101105434
申请日:2012-02-20
公开日:2013-02-16
发明作者:Tetsurou HATA；Mikio OOTAKA
申请人:Furukawa Sky Aluminum Corp；
IPC主号:H01L23-00

专利说明:
散熱器以及散熱器之使用方法
本發明有關於散熱器和散熱器的使用方法，尤其有關於用於冷卻包括CPU、積體電路、半導體元件等電子設備的各種類型的冷卻對象。
散熱器，用於包括CPU、積體電路、半導體元件等電子設備的各種設備中，用於散熱。近年來，伴隨著例如電子設備的高密度化等，這些設備的發熱量和發熱密度有增大的傾向，因此尋求更優良冷卻性能的高性能散熱器。
尤其是這些設備搭載於機動車使用之情況下，對於輕量化的要求極其强烈。因此，較佳的是不需冷卻風扇，僅由自然空氣冷卻可以實現期望性能的散熱器。
此外，近年來各種設備趨向於小型化，因此，即使可以將散熱器安裝於作為發熱體的CPU、積體電路、半導體元件等電子設備，但也有不少很難確保冷卻風扇的安裝空間的情況。從這個觀點來看，也期望有僅由自然空氣冷卻就可實現期望性能之散熱器。
如果可以獲得不需使用冷卻風扇也可實現期望性能之散熱器，從製造成本的減少來看也當然是令人滿意的。從上述理由來看，强烈需求不使用冷卻風扇僅由自然空氣冷卻就可實現期望性能的更高性能之散熱器。
對於僅由自然空氣冷卻之散熱器，目前為止，提案有專利文獻1-4所述之散熱器。
另外，提案也有專利文獻5所述之不一定適於自然空氣冷卻之散熱器。專利文獻
【專利文獻1】：特開平08-88301號公報
【專利文獻2】：特開平06-104583號公報
【專利文獻3】：特開2010-251730號公報
【專利文獻4】：特開平05-102357號公報
【專利文獻5】：特開2008-205421號公報
迄今為止的自然空氣冷卻用散熱器較多的是使用專利文獻1-專利文獻4中所示之板狀散熱片(fin)。聲稱“鰭片(pin)型散熱器”之專利文獻4排列多個放熱散熱片於自冷卻對象傳導熱之受熱板上，但各個鰭片之橫截面的形狀為厚度較薄的寬幅的平角形狀或者帶狀形狀的平板狀鰭片(專利文獻4的段落0008)，其使用板狀散熱片。
板狀散熱片之放熱面積大，冷卻性能較好，但是，因為是板狀其具有相應的重量。
本發明考慮上述課題，目的是獲得輕量且冷卻性能優良之散熱器。
本發明為了獲得輕量的散熱器，不使用板狀散熱片，而是使用針鰭(pin-fin)。一般來說，使用針鰭的話，與使用板狀散熱片相比，放熱面積減小冷卻性能降低。另一方面，達到與板狀散熱片相同放熱面積的程度的高密度配置針鰭的話，不僅不能實現最初的輕量化目的，而且相對冷卻用空氣的流動摩擦變得過大，相反冷卻性能下降，完全不現實。
為了實現本發明之目的，即使使用針鰭也使其具有不遜色於板狀散熱片程度的放熱性能，重要的是設法進一步加快增加冷卻用空氣的流動，且以進一步提高空氣與散熱片的熱交換效率的方式提高散熱片的功能。
下文將說明作為從這個觀點出發討論的結果之本發明的具體內容。
即，根據本發明第一方面之散熱器，是用於冷卻冷卻對象之散熱器，其中，包括：底板，其立設為使所述冷卻對象發出的熱所產生的上升氣流沿板面流動；以及針鰭群，其由在所述底板之板面上配設的多個針鰭構成，其中，所述針鰭群具有一對針鰭列，針鰭列為多個針鰭相互空開間隔排成的列，在相對水平方向上以該一對針鰭列的列針鰭之間的間隔朝鉛直上方漸漸變大的方式進行配設。
所述多個針鰭的截面形狀較佳為圓形或橢圓形。
另外，所述多個針鰭的截面形狀較佳為長寬比為1.0以上5.0以下的圓形或橢圓形。
另外，所述多個針鰭的截面形狀較佳為，從所述一對針鰭列的外側鉛直下方朝向內側鉛直上方的長橢圓形。
所述針鰭群可於水平方向上重複設計2對以上的所述一對針鰭列。
所述一對針鰭列的各個針鰭列中，針鰭的排列方向上的針鰭之間所成角度較佳為40°以下。
根據本發明第二方面之散熱器之使用方法，該散熱器包括底板和在底板的板面上排列之多個針鰭所形成的針鰭群，所述針鰭群具有一對針鰭列，針鰭列為多個針鰭相互空開間隔排成的列，以該一對針鰭列的列針鰭之間的間隔漸漸變大的方式對向配設，該使用方法配設所述散熱器為使冷卻對象發出的熱所產生的上升氣流沿所述底板的板面流動的同時，相對水平方向上所述一對針鰭列的列針鰭之間的間隔朝鉛直上方漸漸變大，且用於自然空氣冷卻。
所述多個針鰭的截面形狀較佳為圓形或橢圓形。
另外，所述多個針鰭的截面形狀較佳為長寬比為1.0以上5.0以下的圓形或橢圓形。
另外，所述多個針鰭的截面形狀較佳為，所述針鰭列中橫穿針鰭的排列方向的方向上的長橢圓形。
所述針鰭群設計2對以上的所述一對針鰭列，較佳的是配設所述散熱器為於水平方向上重複配設2對以上所述一對針鰭列。
所述一對針鰭列的各個針鰭列中，針鰭的排列方向上的針鰭之間所成角度較佳為40°以下。
這裏，“立設底板為使冷卻對象發出的熱產生的上升氣流沿板面流動”和“冷卻對象發出的熱產生的上升氣流沿底板板面流動”是指，“實質上鉛直立設底板”，具體來說，底板面的傾斜度是在鉛直方向+45°到-45°之範圍，在+30°到-30°之範圍可以獲得良好的冷卻性能。進一步在+10°到-10°之範圍內可以獲得非常好的冷卻性能。
另外，“所述針鰭群具有一對針鰭列，針鰭列為多個針鰭相互空開間隔排成的列，在相對水平方向上以該一對針鰭列的列針鰭之間的間隔朝鉛直上方漸漸變大的方式進行配設”是指，明白地說，所述針鰭列的對在所述底板上立設為構成朝上方開口的略V字形的構造。
這裏，“略V字形”的記載並不必須是像“V”字形那樣V字形的前端部完全閉合，例如，從製造方便等其他理由來說，V字形的前端部可適當的留出空隙。因此在之前加上了“略”的字眼。
根據本發明，可以獲得輕量且高冷卻性能的散熱器，特別是獲得通過自然空氣冷卻也具有優良的冷卻性能之散熱器。
以下，參照附圖說明實施本發明的形態的示例。
以下各個示例中的本發明的散熱器較好的是利用鋁、鋁合金、銅、銅合金等熱傳導性良好的材質製成。
此外，為了提高冷卻性能，本發明之散熱器的表面上較佳地是進行提高熱輻射的表面處理。尤其是在本發明之散熱器用於自然空氣冷卻的情況下，對流熱傳導率必然很小且常常停止，輻射熱傳導率的貢獻相對較大，所以認為進行提高熱輻射之表面處理，對提高輻射熱傳導率特別有效。例如，散熱器之材質為鋁或鋁合金的情況下，作為可以提高輻射熱傳導率的方法，包括黑色鉻處理的鉻處理方法很簡便，而且是適於處理複雜的形狀的方法。 (第1實施形態)
圖20A-20D表示本發明之第1實施形態之散熱器的概略正面圖，圖20E表示比較例之散熱器的概略正面圖。此外，圖21表示對應於圖20C的本發明第1實施形態之散熱器的立體圖。
第1實施形態之散熱器10中，在實質鉛直放置的底板1(寬61mm，長(高)70mm，板厚3mm)的板面上，立設有向冷卻用空氣傳熱的多個針鰭2(直徑2.5mm，高25mm的圓柱狀)。所述多個針鰭2均相隔預定的間隔(1.8mm)，且其按直線狀配置形成的列(針鰭列)的對(一對針鰭列)，構成為向上方開口呈略V字形，即，前述底板1的板面上的多個針鰭2立設為：分別形成對的針鰭列的鉛直上方的列端部的針鰭對之間的距離，相比鉛直下方的列端部的針鰭對之間的距離更大。換句話說，散熱器10中，於底板1上將一對針鰭列配設為列與列之間的間隔朝鉛直上方漸漸變大。在本實施形態中，於水平方向上設計排列有三對構成略V字形的成對的針鰭列(即，6列針鰭列)。
使得略V字形的開口角α(指略V字形的頂端處的頂角)一點點增大，以在0-10°變化。但是，圖1E中開口角α為0°的示例只是用於比較，不屬於本發明的實施形態。而且，開口角α相當於針鰭列中針鰭的排列方向上的針鰭之間所形成之角度。
圖20A-圖20E中增加開口角α之方法為，三組(三對)針鰭列中各自2列針鰭列自沿鉛直方向相互平行配置的狀態(參照圖20E)，藉由將各針鰭列朝互相相反方向一點點旋轉來進行。這裏，為了使得即使開口角α變化，底板1中配置之針鰭2的總數也不變，使得各個針鰭列以針鰭列的鉛直方向的中央位置為中心旋轉。本實施形態中，一對針鰭列的鉛直方向中央的針鰭之間的距離設為相隔8.3mm。
圖20A-20E中未圖示的發熱部件3，其連接於底板1的背面(針鰭2立設側的相反側)全面。
圖20E所示之比較例針鰭型散熱器(α=0°)中，因為針鰭列沿鉛直方向相互平行排列，所以變暖的空氣的上升氣流就那樣在上方流動。
相對於此，開口角α比0°大或者具有開口角的圖20A-20D的示例中，針鰭列在相對鉛直方向傾斜(α/2)之方向上延展。以此傾斜度配設的針鰭列相對鉛直方向上上升的上升空氣形成開口角一半(α/2)的攻擊角，所以變暖的空氣的上升氣流與前述針鰭列相衝撞，由此一部分穿過該針鰭列，到達相反側(一對針鰭列的內側)。這裏，暫且稱此為“攻擊角衝撞效應”。然而，如圖20A-20D所示之開口角α較小的情況下，預想此效果甚微。
但是，如下所詳細說明的那樣，上述“攻擊角衝撞效應”因為存在其他理由，即使開口角α很小，如果使得一對針鰭列在鉛直方向上具有比0°大的開口角(參照圖20A-20D)，與針鰭列在鉛直方向上排列的情況(圖20E)相比，相比預想更多的空氣可以穿過針鰭列到達相反側。
為了確認第1實施形態之散熱器的冷卻性能優良，進行模擬計算。
圖22表示說明模擬計算中使用的計算模型的立體圖。在散熱器10上安裝風洞3的狀態下進行模擬計算。風洞3為鉛直方向貫通的長方體狀，前後左右4面為壁，上下2面形成為開口面。於散熱器10的上下端處開始相隔15mm(圖22中，a，b=15mm)，針鰭2的頂端部開始相隔5mm(圖22中，c=5mm)的位置處，安裝風洞3。
此外，因為散熱器10成鏡像對稱(圖20A-20E中，左右對稱)，所以為了縮短計算時間，模擬計算對從鏡像對稱面開始的單側一半進行計算。由此，圖22中顯示了散熱器10的單側一半。
圖23A-圖23E表示對圖20A-圖20E的各個構造進行模擬計算獲得的空氣速度分佈的結果。空氣速度分佈的結果顯示了針鰭2的1/2高度處的鉛直平面(本實施形態中是與底板1相隔12.5mm的位置)處之空氣速度分佈。圖23中以空氣速度越大黑色越濃的方式表示。此外，圖中顯示了各個情況下的底板最高溫度上升值⊿T。
模擬計算條件為，發熱部的發熱量10W，風洞材質為樹脂，散熱器材質為鋁合金，風洞下部的邊界條件為大氣壓25℃。
從圖23A-圖23E可知，各針鰭列所夾的任一區域中越往上方速度越大，考慮這是因為上升空氣在流動過程中也被持續加熱，一受到更大的浮力就被加速。另外，各針鰭列所夾的任一區域，因為左右兩側由針鰭列所保護，所以在此處產生一種所謂“煙囪效應”。
而且更深入觀察，發現從圖23E到圖23A-圖23D，伴隨著開口角α從0°依次增大，朝上方開口的略V字形(即，越往上越大)的內側空間的空氣速度依次變大，相反，朝上方開口的略V字形的外側空間，即朝下方開口的略V字形(即，越往上越窄)的內側空間的空氣速度依次變小。
即，開口角α為非0°的情況下，朝上方開口的略V字形的內側和外側的空氣速度不同。一般來說，空氣高速流動，壓力減小(貝努裏定理)。由此，基於空氣流動速度，壓力減小的程度也不同，朝上方開口略V字形的內側比起外側壓力減小更明顯。結果，略V字形的內外產生壓力差，從外側向內側引入空氣的力起作用。
從上述的說明很明顯的得到，開口角α為0°的時候不產生該效果，而在開口角α大於0°的時候開始有該效果，所以稱其為“開口角壓力差效應”。
而且，如上所述，朝上方開口略V字形的內側的空間部分中，越往上方空氣流動的越快是因為，在煙囪效應之外，越往上方流動路線呈逐漸擴展狀變得越廣，因此伴隨著空氣上升流體摩擦力變小。而且，其逐漸擴展程度與開口角α的大小成比例關係。結果如圖23A-圖23D所示，伴隨著開口角α增大，空氣速度也變大。
另一方面，朝上方開口略V字形的外側部分(即，朝下方開口略V字形的內側部分)中，與上述完全相反，越往上方，空氣流動越慢是因為，越往上方流動路線呈逐漸變窄狀變得更狹窄，因此伴隨著空氣上升，流體摩擦力也變得越大。而且，其逐漸變窄的程度與開口角α的大小成比例關係。結果如圖23A-圖23D所示，伴隨著開口角α增大，空氣速度也隨即變小。
在第1實施形態中，示出了於水平方向上設置三對針鰭列的情況，該針鰭列的對構成朝上方開口略V字形，但從上述說明可以理解的是，在僅有一組構成朝上方開口略V字形的針鰭列的對的情況下，也產生“開口角壓力差效應”。即，於朝上方開口略V字形的內側的空間部分，如上所述越往上方流動路線呈逐漸擴展狀變得越廣、空氣以更快的速度流動，與此相比，上述略V字形的外側的空間部分不具有那樣的效果，所以與略V字形的外側相比，內側的空氣速度變得更快。
而且，即使開口角α為0°，也產生所謂“煙囪效應”。簡單來說，“煙囪效應”主要與在鉛直方向(沿針鰭列的方向)的空氣移動相關，但“開口角壓力差效應”主要與水平方向(橫穿針鰭列的方向)的空氣移動相關。
因為存在該“開口角壓力差效應”，構成上述針鰭列的針鰭與針鰭之間的間隔即使狹窄，空氣通過也比預想的要好。因此，針鰭與空氣間效率良好的進行熱交換，達到高冷卻性能。
從圖23A-圖23E所示之空氣速度分佈來看，開口角α自0°開始僅僅增加一點，就已經開始顯現該“開口角壓力差效應”，伴隨著開口角α的增加，效果也隨即變得更加顯著。
此外，從圖23A-圖23E所示之底板1的最高溫度上升值⊿T的結果來看，圖20所示之針鰭2的配置下，α=2°時清楚看到⊿T的變化，而且α=5°時，⊿T的變化已經很明顯。 (第2實施形態)
圖24A-圖24D表示本發明之第2實施形態的散熱器的概略正面圖，圖24E表示比較例之散熱器的概略正面圖。
第2實施形態之散熱器比第1實施形態之針鰭列中的針鰭之間的間隔要更大。而且，其他方面與第1實施形態的散熱器基本對應。
第2實施形態之散熱器在實質鉛直放置的底板1(寬85mm，長(高)70mm，板厚3mm)的板面上，立設有向冷卻用空氣傳熱的多個針鰭2(直徑4.2mm，高25mm的圓柱狀)，所述多個針鰭2均相隔預定的間隔(9mm)，所述多個針鰭2按直線狀配置形成的列(針鰭列)的對(一對針鰭列)，構成向上方開口略V字形，即，多個針鰭2在前述底板1的板面上立設為：與分別形成對的針鰭列的鉛直下方的列端部的針鰭對之間的距離相比，鉛直上方的列端部的針鰭對之間的距離更大。第2實施形態與第1實施形態一樣，設計為於水平方向上排列3對構成略V字形的成對的針鰭列(即，針鰭列為6列)。
圖24A-圖24E中增加開口角α之方法與第1實施形態一樣，使得各個針鰭列以針鰭列的中央位置為中心旋轉。本實施形態中，一對針鰭列的鉛直方向中央的針鰭對的距離設為相隔10mm。
圖25A-圖25E表示對圖24A-圖24E的各個構造進行模擬計算獲得的空氣速度分佈的結果。此外，圖中也表示了各個情況下的底板最高溫度上升值⊿T。而且，模擬計算條件與第1實施形態對應。
從圖25A-圖25E可知，第2實施形態之散熱器與使用圖23A-圖23E說明的第1實施形態的散熱器相同，各針鰭列所夾的任一區域中，越往上方速度越大，而且，伴隨著開口角α自0°依次增大，朝上方開口的略V字形(即，越往上越大)的內側空間的空氣速度依次變大，相反，朝下方開口的略V字形(即，越往上越窄)的內側空間(朝上方開口的略V字形的外側空間)的空氣速度依次變小。
從圖25A-圖25E所示之空氣速度分佈的變化狀態來看，開口角α自0°開始僅僅增加一點，就已經開始顯現“開口角壓力差效應”，伴隨著開口角α的增加，效果也隨即變得更加顯著。
此外，從圖25A-圖25E所示的底板1的最高溫度上升值⊿T的結果來看，圖24所示的針鰭2的配置下，α=5°時清楚看到⊿T的變化，而且α=10°時，⊿T的變化已經很明顯。
如上所述，第1實施形態和第2實施形態在開口角α自0°開始僅僅增加一點，就產生“開口角壓力差效應”。
而且，第1實施形態中α=2°時已經清楚看到底板1的最高溫度上升值⊿T的變化，α=5°時⊿T的變化已經很明顯，第2實施形態中，α=5°時清楚看到⊿T的變化，α=10°時⊿T的變化已經很明顯。
從上述圖20A-圖20E中所示之散熱器10和圖24A-圖24E所示之散熱器10可以看出，⊿T的變化很明顯時的開口角α是根據各個具體的散熱器(即，針鰭列)的構造而可變的。而且，從上述結果來看，至少在α=2°時可以看到散熱器的性能提高，α=5°時性能進一步提高，α=10°時性能更進一步提高。
而且，如上所述，需留意的是針鰭列正因為具有開口角所以產生“開口角壓力差效應”。從而，例如各個針鰭列以相對鉛直方向β角度(以下稱為“攻擊角”)的傾斜方向配置，而相鄰針鰭列也同樣配置在攻擊角β的傾斜方向，兩針鰭列相互平行(即，開口角=0°)的情況下，不會產生“開口角壓力差效應”。
以下說明上述情況的確認結果。
圖26A和圖26B與上述圖20D和圖20E相同，開口角分別為10°和0°。換種方式看圖26A，也可看作攻擊角β=5°和β=-5°的針鰭列交替配置。
相對於此，圖26C是將圖26A中的β=-5°的針鰭列朝+β方向旋轉10°而配置在β=5°的示圖。也就是說，相當於所有的針鰭列以攻擊角β=5°相互平行的配置。
圖27A-圖27C表示對圖26A-圖26C之各個構造通過模擬計算獲得的空氣速度分佈結果。此外，同圖中也表示了各個情況下的底板最高溫度上升值⊿T。而且，模擬計算條件與第1實施形態對應。
從圖27A-圖27C可知，圖27C所示之所有針鰭列的攻擊角β均為5°，空氣速度和⊿T與圖27B中所示的所有針鰭列沿鉛直方向排列(α=0°)的情況幾乎一致。也就是說，如上所述，這種情況下不產生“開口角壓力差效應”。
此外，圖27C所示之所有針鰭列的攻擊角β均為5°，與圖27B中所示之所有針鰭列沿鉛直方向排列的情況幾乎一致是指，所述“攻擊角衝撞效應”沒有太大影響，或者說，影響極其小。
此外，圖28A-圖28C以及圖29A-圖29C中也顯示了相對第2實施形態之散熱器的討論結果。如圖29A-圖29C所示，對於第2實施形態之散熱器也得到對上述圖27A-圖27C所示之第1實施形態的散熱器的相同結果，所有的針鰭列以攻擊角β=5°相互平行的配置的圖29C中確認沒有“開口角壓力差效應”。 (第3實施形態)
圖1A和圖1B係表示本發明之第3實施形態的散熱器的立體圖和正面圖。
本發明之第3實施形態的散熱器在實質鉛直放置的底板1(寬35mm，長(高)70mm，板厚3mm)的板面上，立設有向冷卻用空氣傳熱的多個針鰭2(直徑2.5mm，高25mm的圓柱狀)。在前述底板1的板面上所述多個針鰭立設為：均相隔預定間隔(1.8mm)的所述多個針鰭按直線狀配置形成的列的對，構成為向上方開口略V字形。
這裏，多個針鰭2可設計為V字形的頂端完全閉合的V字形。然而，例如在使用壓鑄法作為在底板1上立設針鰭2的方法時，針鰭2之間的間隔需要空出約2mm，如果圖1所示之2個針鰭列的下端的針鰭對之間空出少許空間(例如大約2mm左右)的話，製造會變得容易些。另外，如果此2個針鰭列的下端的針鰭對之間相分離的話，以對稱線為界可以對單側區域進行模擬，散熱器之設計也會變得容易。因此，本實施形態中，2個針鰭列的下端的針鰭對之間稍微分離。另外，針鰭列的對所構成的略V字形的開口角α為20°。
圖1A和圖2B中未圖示發熱部件3(寬20mm，長(高)=20mm)，但其連接於底板1的背面(針鰭2所立設側的相反側)的大體中央部位。
通過模擬計算確認第3實施形態之散熱器的冷卻性能優良之處。具體說明確認結果。
為了進行比較，對圖2A的立體圖和圖2B的正面圖所示的均勻分散方式立設針鰭的散熱器也進行模擬計算。為了比較，這些散熱器中立設相同總數的相同截面形狀且相同散熱片高度的針鰭，且重量也相同。
圖3表示說明模擬計算中使用的計算模型的立體圖。在散熱器10上安裝風洞3的狀態下進行模擬計算。風洞3為長方體狀，僅前後左右4面為壁，上下2面形成為通透狀。於散熱器10的上下端處開始相隔15mm(圖3中，a，b)，針鰭的頂端部開始相隔5mm(圖3中，c)的位置處，安裝風洞3。
此外，因為散熱器10成鏡像對稱，所以為了縮短計算時間，模擬計算對鏡像對稱面的單側一半進行計算。由此，圖3中顯示了散熱器10的單側一半。
模擬計算條件為，發熱部的發熱量10W，風洞材質為樹脂，散熱器材質為鋁合金，風洞下部的邊界條件為大氣壓25℃。
下面為模擬計算結果。相比於比較例之散熱器中的75.3℃，本發明之第3實施形態的散熱器的底板的最高溫度上升值⊿T為72.4℃，本發明之第3實施形態的冷卻性能更加優良。
分析其原因。圖4A和圖4B中顯示了針鰭的1/2高度處的鉛直平面處的空氣速度分佈。圖4A和圖4B中空氣速度越大以越濃的黑色顯示。從圖4A可知，比較例的針鰭配置下，空氣的流動被橫竪林立分佈的針鰭所遮擋，摩擦增大，速度沒有加快。
與此相對，從圖4B可知，本發明第3實施形態之散熱器中，空氣在前述略V字形的內側快速流動。這是因為下面的原因導致。即，背面所連接的發熱部件週邊的底板1發出熱量，底板1的週邊的空氣變暖，產生上升氣流。上升氣流首先與前述針鰭2衝撞，然後，通過針鰭2之間的間隙，到達略V字形的內側，在該處空間上升。上升氣流受到浮力隨即速度加快。而且，因為上述略V字形的內側成為自由的空間，沒有比較例那樣的由於針鰭縱橫林立分佈導致的流動摩擦。而且不僅如此，上述略V字形的內側的上方開放為自由空間的同時，左右兩側由構成上述略V字形的線狀配置的針鰭所保護，產生一種所謂的“煙囪效應”，受到浮力的上升空氣的流動進一步被加快，高速向上方流動。
而且，該處空間(上述略V字形的內側)的空氣高速向上方流動，壓力就下降，所以略V字形的外側的空氣被引向略V字形的內側。這裏，該散熱器因為V字形的頂端幾乎閉合，所以空氣主要通過上述針鰭之間的間隙流入。略V字形的內側比外側空氣速度要快，所以也當然作用有“開口角壓力差效應”。即，通過構成略V字形的線狀配置的針鰭之間間隙的空氣進一步加快。因為存在這些效果，即使針鰭之間間隔狹窄空氣也能很好地通過，所以本發明之第3實施形態中，針鰭與空氣之間高效率的進行熱交換，冷卻性能變得更加優良。
上述略V字形的內側中基於上述線狀配置針鰭的保護效果，產生“煙囪效應”，決定該保護效果的有效性的上述略V字形的開口角α的大小，被認為對本發明之散熱器的冷卻性能具有重大影響。
由此，為了調查略V字形的開口角的影響，使得α如10°→15°→20°→25°→30°→40°→50°變化，通過模擬計算進行討論。模擬計算的前提條件與上述圖1-圖4的情況相對應。而且使得略V字形的開口角α變大的時候，也使得針鰭配置不從底板伸出那樣，將底板尺寸設為寬70mm，長(高)70mm，板厚3mm。
圖5顯示了作為開口角α與底板的最高溫度上升值⊿T之間的關係所得到的結果。另外，圖6-圖12顯示了各個開口角α時的空氣速度分佈。
從圖6-圖8明顯看出，伴隨著α的10°→15°→20°的增加，通過構成略V字形的線狀配置的針鰭之間間隙的空氣趨勢，非常明顯的逐漸增强。這是因為，產生“煙囪效應”的略V字形的內側區域的範圍逐漸變廣，空氣變得更容易流動，“煙囪效應”本身也變得更强，因為上升氣流以更高的速度向上方流動，該區域的壓力下降，所以略V字形的外側空氣被引入V字形的內側的趨勢變得更强。與此相對應的是，從圖5可知，伴隨著α的10°→15°→20°的增加，⊿T顯著下降，冷卻性能得到進一步提高。
另一方面，從圖5可以看出，當開口角α超過20°時，⊿T逐漸上升，相反冷卻性能逐漸變差。從與此對應的圖9-圖12可知，α為25°以上時，略V字形內側的上方出現空氣速度慢的區域(該圖中的白色部分)。而且，伴隨著α的25°→30°→40°→50°的增加，這個速度慢區域實質擴大，α=50°時，空氣速度慢的區域幾乎佔據略V字形的內側整體。這是因為開口角α開得過大已經不是“煙囪”，“煙囪效應”也變小。因而，α必須為40°以下。由上可知，V字形的頂端閉合的實施形態中，略V字形的開口角α較佳為10°<α40°。
而且，開口角α較佳為選擇為15°α30°，空氣速度整體很快，可以抑制⊿T在較低水平。
而且，α為較小的情況下，將上述略V字形配置於底板的例如中央部位時，底板的兩側出現完全沒有針鰭的區域。這時，為了進一步提高冷卻性能，較佳地將略V字形也排列配置於其兩側區域中，設計為於水平方向上重複2次以上上述略V字形的針鰭配置。
如前面說明的那樣，本發明之散熱器中，重要的是在構成為上述略V字形的線狀配置的針鰭之間間隙之間通過的空氣流動。因此，下面通過模擬計算具體討論，本發明之第3實施形態中針鰭之間間隙的大小變化時冷卻性能如何變化。
底板尺寸與上述討論時相同，設為寬70mm，長(高)70mm，板厚3mm。上述討論中，冷卻性能最佳時開口角α為20°。於是，以開口角α為20°，在上述尺寸的底板上因為產生完全沒有針鰭的區域，所以於水平方向上排列2個略V字形的針鰭配置的形狀下進行討論。而且，因為改變在預定尺寸的底板上的針鰭之間間隙，所以相應於間隙大小改變針鰭數目。
圖13與圖14A-圖14C中顯示了討論結果。圖13顯示了針鰭間隙與底板最高溫度上升值⊿T之間的關係，由其看出針鰭之間的間隙存在合適的大小，如果過大或者過小冷卻性能降低。這裏，間隙為2.55mm時達到最高特性⊿T為46.8℃。
從圖14A-圖14C所示之空氣速度分佈的模擬結果來看，如圖14A所示間隙1.25mm時，針鰭間隙與V字形內側的空氣速度明顯變慢。針鰭之間間隙變得如此小時，空氣很難穿過該間隙，由此冷卻性能降低。
另一方面，如圖14B與圖14C所示，針鰭間隔變大冷卻性能降低的原因是，在所規定尺寸的底板上能够立設的針鰭總數減少，散熱總面積減少。
從上述針鰭間隙對冷卻性能的影響的考察可以說明以下幾點。即，對於所規定尺寸的底板上能够立設的針鰭總數來說，針鰭間隙越小越好。但是，針鰭間隙越小，就有空氣變得很難穿過、冷卻性能降低的問題。因此，在保持預定尺寸的底板上立設的針鰭總數，例如針鰭立設位置的基礎上，如果可以改善空氣很難穿過的問題，就可能進一步提高冷卻性能。
作為實現的一個手段，例如，將上述各針鰭的截面形狀(與較長方向垂直的截面的形狀)設為圓形，與其為四角形的情況相比，空氣更平滑且很容易的通過上述針鰭之間的間隙。這樣的話，使得各針鰭的配置位置以及各針鰭的截面面積大小相同，也就是使得針鰭整體的總數以及總重量相同，冷卻性能進一步提高。
進一步，保持針鰭的立設位置，可以考慮將各針鰭的截面形狀自圓形，改變為沿空氣流動方向伸長的橢圓形。即，改變為以上述略V字形的外側與內側的結合延展方向(外側到內側方向)為長軸，以沿著上述略V字形針鰭列方向為短軸的橢圓形。這樣做的話，相較於圓形的情況，針鰭之間間隙擴大，空氣變得更容易通過，同時空氣通過針鰭之間間隙時，空氣與針鰭之間的接觸距離，即接觸面積變大，冷卻性能變得更佳。
而且，上述長軸與短軸的方向不需與“略V字形的外側和內側的結合方向”和“沿略V字形針鰭列的方向”完全一致，反倒是使得空氣(上升氣流)更容易平滑地通過略V字形針鰭列那樣，長軸以傾斜橫切“沿略V字形針鰭列的方向”的狀態，即，從略V字形的外側的鉛直下方朝內側的鉛直上方傾斜配置更佳。
這裏，接下來在針鰭的截面形狀自圓形逐漸變為細長的橢圓形，變化橢圓長寬比的情況下通過模擬計算進行討論。此時，為了儘量純粹把握僅伴隨著橢圓化的變化，保持各針鰭的立設位置(截面中心位置)，於將各針鰭的截面形狀自圓形逐漸變為細長橢圓形時保持截面面積本身大小相同，以及保持針鰭整體的總數與總重量相同。
另外，作為出發點的圓形針鰭，選擇間隙1.8mm(⊿T=47.4℃)，其比圖13的討論中獲得最高特性的間隙2.5mm(⊿T=46.8℃)更狹窄。
圖15顯示了作為橢圓長寬比與底板的最高溫度上升值⊿T之間關係的上述模擬計算獲得的結果。另外，圖16顯示了橢圓長寬比為3.26與4.82時的空氣速度分佈。
從圖15可知，自圓形(長寬比1.00)開始，伴隨著提高橢圓長寬比隨即橢圓化，⊿T顯著向下降低，冷卻性能穩健提高。這是因為伴隨著橢圓長寬比的增大，針鰭之間間隙擴大，空氣更容易通過，同時空氣通過針鰭之間間隙時空氣與針鰭間的接觸面積變大。
即使將橢圓長寬比設為1.44(長軸3.0mm，短軸2.1mm)，也獲得⊿T=45.6℃，已經驚人地大大超過圖13獲得之最高特性(⊿T=46.8℃)。
然而，特性提高程度慢慢變緩，而且於長寬比3.26(長軸4.5mm，短軸1.4mm)處獲得最高特性⊿T=43.5℃，之後特性緩緩降低。
圖16A與圖16B顯示了橢圓長寬比3.26與4.28時的空氣速度分佈，相比於前者(橢圓長寬比3.26)，後者(橢圓長寬比4.28)於散熱片附近淡顏色部分較多，即空氣速度變慢。這樣，橢圓長寬比增大後，自針鰭逐漸變為板狀散熱片，空氣通過針鰭之間間隙時空氣與針鰭間的接觸距離變得過長，冷卻用空氣的流速降低，由此冷卻性能下降。
而且，上面以針鰭的截面形狀為橢圓形進行了討論，但不言而喻也可以設為其他期望形狀，其擴大針鰭之間間隙，空氣更容易通過，同時空氣通過針鰭之間間隙時針鰭與空氣之間的接觸面積變大，例如流線形，樹葉形狀，鶏蛋狀等等。
上面說明了本發明之第3實施形態的散熱器冷卻性能優良的理由，這裏考慮且考察作為要點的關鍵點的同時，整理與之前揭示的各現有技術文獻的不同點。
自然空气冷卻之散热器中最重要的是设法进一步加速．增进冷卻用空气的流动，本實施形態中通过．於底板上立设有配置构成“略V字形”(1)的“针鳍”(2)、以及．将底板“實質上铅直方向”放置(3)，这两个命題所产生之所谓“煙囱效应”，實現空气中的上升气流趋势。其中作為要點的關鍵點是標記為(1)(2)(3)的三個部分。
上述(1)(2)(3)為關鍵點的理由如下。
首先，上述“略V字形”的配置(1)為引起上述“煙囪效應”的根源。
其次，關於上述“針鰭”(2)，於“自然空氣冷卻”中“板狀散熱片”中具有以下問題。如上所述由於“煙囪效應”，通過針鰭之間間隙的空氣的趨勢變强，但是“自然空氣冷卻”中其終歸僅來自變暖的空氣的上升氣流，自身存有界限。因此，例如散熱片為板狀物的話，與使用風扇的“强制空氣製冷”不同，通過散熱片之間間隙時的流動路線摩擦過大，空氣的趨勢較弱。即使是“自然空氣製冷”，也僅是散熱片為“針鰭(pin-fin)”時能具有上述“煙囪效應”。
另外，關於上述“鉛直”(3)，如果期待對流導致的“自然空氣冷卻”的話，將底板“鉛直”放置的必要性不言而喻。
相反，將底板“水平”放置的散熱器中，較多的是必須使用風扇等“强制空氣冷卻”裝置，這種情況下將“針鰭”使用作為散熱片時，對氣流强度進行比較的話，散熱片的密度過於稀疏，效率比較低，所以還不如使用“板狀散熱片”更好。
如上所述，需要銘記的是，本發明之第3實施形態可以得到有效果的自然空氣冷卻，是因為滿足上述(1)(2)(3)的要因才成為可能。
這裏，說明本發明之實施形態的散熱器與上述專利文獻1-專利文獻5中的散熱器的不同之處。
專利文獻1中首先使用板狀散熱片，與使用針鰭的本發明不同。
另外，專利文獻1之圖4中顯示了類似於朝上方開口略V字形的形狀，乍一眼看上去會看錯為類似於本發明的實施形態。但是，專利文獻1所示的略V字形實際上是各個板狀散熱片各自的朝向方式，與本發明之實施形態的散熱片的整體的配置無關，原本兩者就是完全不同。另外，專利文獻1採用其散熱片朝向方式的目的是，上升空氣與散熱片衝撞，以在該處發生亂流。這一點也是與本發明的實施形態的根本不同之處，本發明目的是通過使得散熱片整體成略V字形，產生“開口角壓力差效應”與“煙囪效應”。
另外，專利文獻2-專利文獻4首先使用板狀散熱片，與使用針鰭的本發明不同。而且，專利文獻2-專利文獻4中完全沒有記載和暗示將散熱片的集合體配置為如本發明的實施形態的朝上開口的略V字形，與本發明的實施形態根本不同。
而且，專利文獻4之散熱器中，散熱片群的配設是具有朝上方閉合式的傾斜角，而本發明實施形態之散熱器中，散熱片的配設是具有朝上方開口式的開口角，兩者是完全相反的思想和構造。
接下來，專利文獻5的圖8顯示了底板部上多個板狀散熱片，在縱方向以預定間隔配置成八字形的熱交換器(散熱器)。
然而，專利文獻5也使用板狀散熱片，與使用針鰭的本發明實施形態不同。即，從專利文獻5的各個權利要求中記載可知，“散熱片部”是必須的構成要件，該“散熱片部”是如其段落0027中記載之“散熱片部”是圖1所示的在縱方向上排成一列配置的多個“板狀散熱片”3的整體”那樣的“板狀散熱片”，專利文獻5與“板狀散熱片”相關。
另外，從專利文獻5的各個申請專利範圍以及“用於解決課題的手段”之記載可知，歸结起来，“為了提高放熱效率，需要合適的衡量板狀散熱片的間隔，板狀散熱片的長度，板狀散熱片之間流動的冷卻空氣的流速的關係”(段落0008)，必須達成“降低板狀散熱片間流動的冷卻空氣的流速，溫度邊界層．．．互相重疊”(段落0007)，對每個板狀散熱片而言“冷卻用空氣在各散熱片間減速以大體“相同”速度流動”(各申請專利範圍)的發明。
即，專利文獻5為“降低板狀散熱片”之間流動的“冷卻空氣的流速”，使得各散熱片之間的冷卻用空氣“減速”且以大體“相同”速度流動的散熱器。實際上，其記載的各個實施形態與“最佳實施形態”部分揭示的皆係對“板狀散熱片”之描述，而且皆係使得各散熱片之間的冷卻用空氣“減速”且以大體“相同”速度流動。
然而，“自然空氣冷卻”之散熱器中常常出現的問題是冷卻用空氣的流速慢。這裏，“自然空氣冷卻”之散熱器與專利文獻5揭示的散熱器相反，實際情況是費盡心思在如何提高流速上，本發明就是朝著這樣的目標討論研究中獲得的。即，本發明的實施形態與專利文獻5原本方向相反，兩者本質上不同。
順帶來說，專利文獻5之散熱器中，與其說是如上所述般降低在散熱片之間流動的冷卻用空氣的流速，應該是進入到散熱片之冷卻用空氣的流速原本就相當快。與各個申請專利範圍中記載的““用於送入冷卻用空氣”的入口部”的記載相輔，專利文獻5的發明中强烈暗示了使用風扇等的强制冷卻散熱器的設想。
專利文獻5的段落0057中大體記載了“此發明也可以應用於“自然空氣冷卻”、水冷卻之任一熱交換器”，但是如上所述，另外專利文獻5所示的熱交換器(散熱器)是指向與“自然空氣冷卻”用散熱器完全相反方向，實際上，本技術領域之普通技術人員都會懷疑專利文獻5中的熱交換器(散熱器)作為“自然空氣冷卻”使用。
另外，專利文獻5中所示的八字形散熱器的情況下，從其申請專利範圍4與圖9可知，自入口部朝排出口逐漸變窄配置的八字形。從圖9可以明確，這是對應於送入冷卻用空氣的構造。
與此相對的是，本發明實施形態之散熱器係，與此完全相反，朝上方(即，與上述“排出口”對應)開口的略V字形。成為如之前本發明實施形態之冷卻機制部分說明的那樣，在略V字形的內側利用上升氣流與“煙囪效應”的對應結構。
由此，專利文獻5與本發明的實施形態乍看似乎具有相似的散熱片配置(八字形，略V字形)，但其功能和作用完全不同。
即，如上所詳細說明的，專利文獻5與本發明的實施形態乍看上去會錯看為相同，但在很多方面都實質不同，兩者的研究方向反倒是具有完全相反的側面。 (第4實施形態)
圖17係表示本發明之第4實施形態的散熱器的正面圖。與本發明之第3實施形態相比不同之處在於，向左右外側外凸的曲線狀配置的針鰭列的對構成了朝上方開口的略V字形。這樣構成上述略V字形的針鰭的線狀排列並不一定必須為直線狀，也可以彎曲。特別地，如圖17那樣配置為向左右外側外凸之曲線狀，略V字形的內側與“煙囪效應”諧調，相當合適。
此處，針鰭之截面形狀為圓形。 (第5實施形態)
圖18係表示本發明之第5實施形態的散熱器的正面圖。與本發明之第3實施形態相比不同之處在於，向左右內側內凸的曲線狀配置的針鰭列的對構成了朝上方開口的略V字形。此處，針鰭之截面形狀為圓形。 (第6實施形態)
圖19係表示本發明之第6實施形態的散熱器的正面圖。其將第3實施形態之略V字形的針鰭配置為於水平方向重複配置2次。針鰭之截面形狀在此處為橢圓形。
從上述圖5之結果可知較佳為略V字形的開口角α為10°<α40°，優選為15°α30°，但是例如底板的寬度比較大的情況下，這樣銳角略V字形配置不能覆蓋底板整體。此時，如果與第6實施形態一樣，將略V字形針鰭配置為於水平方向上重複配置多個，使用開口角α落入上述範圍的銳角略V字形配置，則可以覆蓋底板整體。
例如如第1實施形態、第2實施形態以及第6實施形態那樣，將朝上方開口之略V字形針鰭配置為於水平方向上重複配置，並不是必須將相同的略V字形的針鰭配置與緊鄰的相同針鰭配置相鄰接，可以鄰接相互不同的略V字形的針鰭配置。另外，也可以在一個略V字形的針鰭配置與另一略V字形的針鰭配置之間夾雜配置平行的針鰭列(即，略V字形的開口角相當於α=0°)。
另外，可以在鉛直方向上重複配置2次以上朝上方開口的略V字形針鰭配置。產業上可應用性：
本發明之散熱器可以用於通過自然空氣冷卻來冷卻包括電子設備的各種設備的發熱體。因為可以不使用冷卻風扇僅使用自然空氣冷就可以獲得高冷卻性能，所以特別適合於對機動車搭載等輕量化要求極强的用途的利用。
1‧‧‧底座
2‧‧‧針鰭
3‧‧‧風洞
10‧‧‧散熱器
包括附圖以提供對於本發明之進一步理解，且附圖併入本說明書中並且構成本說明書的一部份。附圖說明本發明之示範性實施例。在諸圖中：圖1A係表示根據本發明的第3實施形態的散熱器的立體圖；圖1B係表示第3實施形態的散熱器的正面圖；圖2A係表示比較例的散熱器的立體圖；圖2B係表示比較例的散熱器的正面圖；圖3係說明模擬計算用的計算模型的立體圖；圖4A係表示比較例的散熱器的模擬計算獲得的空氣速度分佈的示圖；圖4B係表示第3實施形態的散熱器的模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖5係表示模擬計算獲得的，略V字形的開口角α與底板的最高溫度上升值⊿T的關係的示圖；圖6係表示開口角α為10°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖7係表示開口角α為15°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖8係表示開口角α為20°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖9係表示開口角α為25°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖10係表示開口角α為30°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖11係表示開口角α為40°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖12係表示開口角α為50°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖13係表示模擬計算獲得的，針鰭(pin-fin)間隙與底板的最高溫度上升值⊿T的關係的示圖；圖14A係表示間隙為1.25mm時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖14B係表示間隙為2.5mm時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖14C係表示間隙為3.5mm時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖15係表示模擬計算獲得的，橢圓長寬比與底板的最高溫度上升值⊿T的關係的示圖；圖16A係表示橢圓長寬比為3.26時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖16B係表示橢圓長寬比為4.82時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖17係表示本發明第4實施形態的散熱器的正面圖；圖18係表示本發明第5實施形態的散熱器的正面圖；圖19係表示本發明第6實施形態的散熱器的正面圖；圖20A係本發明第1實施形態的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為2°的示例；圖20B係第1實施形態的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為3°的示例；圖20C係第1實施形態的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為5°的示例；圖20D係第1實施形態的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為10°的示例；圖20E係開口角α為0°的比較例的散熱器的概略正面圖；圖21係表示開口角α為10°時第1實施形態的散熱器的立體圖；圖22係說明模擬計算用計算模型的立體圖；圖23A係表示開口角α為2°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖23B係表示開口角α為3°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖23C係表示開口角α為5°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖23D係表示開口角α為10°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖23E係表示開口角α為0°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖24A係第2實施形態的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為2°的示例；圖24B係第2實施形態的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為3°的示例；圖24C係第2實施形態的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為5°的示例；圖24D係第2實施形態的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為10°的示例；圖24E係比較例的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為0°的示例；圖25A係表示開口角α為2°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖25B係表示開口角α為3°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖25C係表示開口角α為5°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖25D係表示開口角α為10°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖25E係表示開口角α為0°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖26A係本發明第3實施形態的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為10°的示例；圖26B係比較例的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為0°的示例；圖26C係表示比較的散熱器的概略正面圖，表示了針鰭列一致以攻擊角β設置的示例；圖27A係表示開口角為10°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖27B係表示開口角為0°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖27C係表示攻擊角為5°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖28A係本發明第4實施形態的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為10°的示例；圖28B係比較例的散熱器的概略正面圖，表示了開口角α為0°的示例；圖28C係表示比較的散熱器的概略正面圖，表示了針鰭列一致以攻擊角β設置的示例；圖29A係表示開口角為10°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；圖29B係表示開口角為0°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖；以及圖29C係表示攻擊角為5°時模擬計算獲得的空氣速度分佈示圖。
1‧‧‧底座
2‧‧‧針鰭
10‧‧‧散熱器

权利要求:
Claims (16)
[1] 一種散熱器，用於冷卻冷卻對象，所述散熱器包括：底板，其立設為使所述冷卻對象發出的熱所產生的上升氣流沿板面流動；以及針鰭群，其由在所述底板的板面上配設的多個針鰭構成，其中，所述針鰭群具有一對針鰭列，多個針鰭相互空開間隔排成一列以形成所述針鰭列，在相對於水平方向，該一對針鰭列配設為列與列的針鰭之間的距離朝鉛直上方逐漸變大。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之散熱器，其中，所述多個針鰭的截面形狀為圓形或橢圓形。
[3] 如申請專利範圍第2項所述之散熱器，其中，所述多個針鰭的截面形狀為長寬比為1.0以上5.0以下的圓形或橢圓形。
[4] 如申請專利範圍第2項所述之散熱器，其中，所述多個針鰭的截面形狀為，自所述一對針鰭列的外側鉛直下方朝向內側鉛直上方的長橢圓形。
[5] 如申請專利範圍第3項所述之散熱器，其中，所述多個針鰭的截面形狀為，自所述一對針鰭列的外側鉛直下方朝向內側鉛直上方的長橢圓形。
[6] 如申請專利範圍第1-5項中任一項所述之散熱器，其中，所述針鰭群於水平方向上重複配設2對以上的所述一對針鰭列。
[7] 如申請專利範圍第1-5項中任一項所述之散熱器，其中，所述一對針鰭列的各個針鰭列中，針鰭之排列方向上的針鰭之間所成角度為40°以下。
[8] 如申請專利範圍第6項所述之散熱器，其中，所述一對針鰭列的各個針鰭列中，針鰭之排列方向上的針鰭之間所成角度為40°以下。
[9] 一種散熱器之使用方法，其中，使用該方法之散熱器包括底板和針鰭群，針鰭群由在所述底板的板面上配設的多個針鰭構成，所述針鰭群具有一對針鰭列，多個針鰭相互空開間隔排成一列形成所述針鰭列，以列與列的針鰭之間的距離逐漸變大的方式對向配設該一對針鰭列，將散熱器配設為使自所述冷卻對象發出的熱所產生的上升氣流沿所述底板的板面流動，同時相對於水平方向，以列與列的針鰭之間的距離朝鉛直上方逐漸變大的方式配設所述一對針鰭列，並用於自然空氣冷卻。
[10] 如申請專利範圍第9項所述之散熱器之使用方法，其中，所述多個針鰭的截面形狀為圓形或橢圓形。
[11] 如申請專利範圍第10項所述之散熱器之使用方法，其中，所述多個針鰭的截面形狀為長寬比為1.0以上5.0以下的圓形或橢圓形。
[12] 如申請專利範圍第10項所述之散熱器之使用方法，其中，所述多個針鰭的截面形狀為，所述針鰭列中橫穿針鰭排列方向的方向上的長橢圓形。
[13] 如申請專利範圍第11項所述之散熱器之使用方法，其中，所述多個針鰭的截面形狀為，所述針鰭列中橫穿針鰭排列方向的方向上的長橢圓形。
[14] 如申請專利範圍第9-13中任一項所述之散熱器之使用方法，其中，所述針鰭群中重複配設2對以上的所述一對針鰭列，以於水平方向上重複配設2對以上所述一對針鰭列的方式配設所述散熱器。
[15] 如申請專利範圍第9-13中任一項所述之散熱器之使用方法，其中，所述一對針鰭列的各個針鰭列中，針鰭的排列方向上的針鰭之間所成角度為40°以下。
[16] 如申請專利範圍第14項所述之散熱器之使用方法，其中，所述一對針鰭列的各個針鰭列中，針鰭的排列方向上的針鰭之間所成角度為40°以下。

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法律状态:

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

JP2011035200||2011-02-21||

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