JP2000039272A - ヒートパイプの固定構造 - Google Patents

ヒートパイプの固定構造

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JP2000039272A
JP2000039272A JP20998698A JP20998698A JP2000039272A JP 2000039272 A JP2000039272 A JP 2000039272A JP 20998698 A JP20998698 A JP 20998698A JP 20998698 A JP20998698 A JP 20998698A JP 2000039272 A JP2000039272 A JP 2000039272A
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heat
heat pipe
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JP20998698A
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Yuji Saito
祐士 斎藤
Masataka Mochizuki
正孝 望月
Koichi Masuko
耕一 益子
Katsuo Eguchi
勝夫 江口
Nuyen Tan
ニューエン タン
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の減少および工程数の減少を図り、
生産性を向上させる。またヒートパイプと伝熱板との間
での全体としての熱伝達効率を向上させる。 【解決手段】 密閉したコンテナ7の内部に脱気した状
態で凝縮性流体を作動流体として封入したヒートパイプ
5が、伝熱板4に対して沿わされた状態で熱授受可能に
固定されたヒートパイプの固定構造であって、伝熱板4
の表面から突出した状態に伝熱板4と一体に形成され、
かつ先端部15が伝熱板4と熱授受可能に連結された保
持片が設けられている。この保持片13によって、ヒー
トパイプ5がその外面側から包み込まれて固定されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、作動流体の蒸発
潜熱として熱輸送するヒートパイプに関し、特にヒート
パイプを板状体に対して組み付けた構成のヒートパイプ
の固定構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知の通りヒートパイプは、脱気した状
態の密閉金属パイプなどの容器(コンテナ)の内部に純
水あるいはアルコールなどの凝縮性流体を作動流体とし
て封入したものであり、その見掛け上の熱伝導率が銅ま
たはアルミニウム等の金属に比べて数倍ないし数十倍優
れているから、例えば冷却素子として各種の熱関連機器
に採用されている。
【0003】ところでヒートパイプが熱関連機器に適用
される場合、放熱板あるいは吸熱板に沿わせた状態で固
定されることがある。そしてその場合には、当然、ヒー
トパイプと放熱板あるいは吸熱板との間での熱伝達効率
がよく、かつ組み付け強度が高いことが好ましい。
【0004】そこでヒートパイプの固定構造の一例を、
図5および図6を参照して説明する。伝熱板1の上面部
には、ヒートパイプ2が沿わされた状態で設けられてお
り、ヒートパイプ2の下面部と伝熱板1の上面部とが互
いに密着した状態となっている。このヒートパイプ2の
長さ方向での所定箇所には、コンテナの両側面部および
上面部を覆う形状のカバー3が設けられている。更にこ
のカバー3と伝熱板1との重なり合う部分には、バーリ
ング加工(バーリングフランジ成形)が施されていて、
カバー3が伝熱板1に結合されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の固定構造では、ヒートパイプ2を伝熱板1に対して固
定するにあたり、実質的な組み付けの対象物品であるヒ
ートパイプ2と伝熱板1との他に、これらとは独立した
構成のカバー3が必要とされた構成であり、そのうえバ
ーリング加工を行うよりも前にカバー3をヒートパイプ
2の長さ方向での所定箇所に仮組み状態にセットする工
程が必要であった。このように上記従来の固定構造で
は、部品点数ならびに工程数が多く、そのため生産性に
劣る不都合があった。
【0006】ところで上記従来の固定構造では、ヒート
パイプ2と伝熱板1との間での熱の授受は、互いに密着
した箇所において行われることは勿論、カバー3を介し
ても行われる。しかしながらバーリング加工によって強
固に組み付けられてはいるものの、別部材であるカバー
3と伝熱板1との間における熱抵抗は大きく、したがっ
て上記従来の固定構造では、ヒートパイプ2と伝熱板1
との間での全体としての熱伝達効率に劣る不都合があっ
た。
【0007】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、生産性の向上ならびにヒートパイプと伝熱板
との間における全体としての熱抵抗の低減を図ることの
できるヒートパイプの固定構造を提供することを目的と
している。
【0008】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記の課
題を解決するための手段として、密閉したコンテナの内
部に脱気した状態で凝縮性流体を作動流体として封入し
たヒートパイプが、伝熱板に対して沿わされた状態で熱
授受可能に固定されたヒートパイプの固定構造におい
て、前記伝熱板の表面から突出した状態に該伝熱板と一
体に形成され、かつ先端部が前記伝熱板と熱授受可能に
連結された保持片によって、前記ヒートパイプがその外
面側から包み込まれて固定されていることを特徴とする
ものである。
【0009】したがってこの発明によれば、保持片の先
端部と伝熱板との機械的連結によって、伝熱板から離隔
する方向へのヒートパイプの移動が規制されている。更
に保持片とヒートパイプとの間の摩擦抵抗およびヒート
パイプと伝熱板との間の摩擦抵抗によって、長さ方向お
よび太さ方向へのヒートパイプの移動が規制されてい
る。
【0010】またこの発明においては、ヒートパイプの
他に伝熱板から独立した構成の部材がないから、部品点
数が少なく、またそれに伴って工程数が少ない。更にこ
の発明では、保持片のうちのいわゆる基端部と伝熱板と
の間での熱抵抗が無視できる程度に小さいから、ヒート
パイプと伝熱板との間における全体としての熱伝達効率
が良好である。
【0011】
【発明の実施の形態】つぎにこの発明の一具体例を、図
1および図2を参照して説明する。銅(Cu)あるいは
アルミニウム(Al)等の金属平板材からなる放熱板4
の図1での上面部には、ヒートパイプ5の凝縮部6とな
る端部が沿わされた状態で設けられている。換言すれ
ば、凝縮部6が放熱板4の上面部8に密着した状態に布
設されている。これに対して、ヒートパイプ5の蒸発部
は、放熱板4に接触しない状態で適宜の発熱源(共に図
示せず)に連結されている。
【0012】ヒートパイプ5のコンテナ7は、一例とし
て矩形断面を成している。すなわちコンテナ7の図2で
の上面部8と下面部9ならびに左右の側面部10が、そ
れぞれ平坦面に形成されている。またコンテナ7の図2
での幅Wが、高さHよりも僅かに大きく設定されてい
る。なおコンテナ7の内部には、作動流体が封入されて
おり、また必要に応じてウィック(共に図示せず)が備
えられている。そしてヒートパイプ5は、先端面11と
図2での右側の側面部10とを放熱板4の縁部12にそ
れぞれ揃えた状態で配設されている。
【0013】凝縮部6の外周部には、保持片13が設け
られている。この保持片13は、放熱板4の図2での右
側の縁部12から延びた平板体であって、ヒートパイプ
5の長さ方向にある程度の幅を有している。保持片13
の基端部14は、前述の縁部12に一体に形成されてい
る。これに対して保持片13の中間部は、コンテナ7の
両方の側面部10と上面部8および放熱板4とそれぞれ
密着している。更に保持片13の先端部15は、放熱板
4の上面部に面接触した状態で配設されている。
【0014】保持片13の先端部15には、円形の貫通
孔16が形成されていて、その貫通孔16の内部には、
放熱板4と一体に形成された円柱形状の突起部17が隙
間のない状態で通されている。換言すれば、放熱板4の
うちの貫通孔16と対応した位置に、外径が貫通孔16
の内径と等しい設定の突起部17が図2での鉛直上方に
向けた姿勢で設けられている。
【0015】更に突起部17の先端部、つまり貫通孔1
6から突出した部分には、半径方向での外側に延びた円
形のフランジ部18が形成されている。このフランジ部
18は、貫通孔16の周囲に対してカシメられている。
すなわち保持片13の先端部15と放熱板4との重なり
合う部分が、バーリング加工によって強固に連結してい
る。
【0016】したがってこの具体例では、保持片13の
先端部15と放熱板4との機械的連結によって、ヒート
パイプ5が放熱板4から離れる方向において固定されて
いる。また保持片13の内面とコンテナ7の両側面部1
0および上面部8との間での摩擦抵抗によって、ヒート
パイプ5がその長さ方向および幅W方向において固定さ
れている。なおバーリング加工に替わる先端部15と放
熱板4との連結手段としては、例えばネジ止あるいはリ
ベット止めまたはロウ付け等の手段が挙げられる。
【0017】ここで上記の構成において、ヒートパイプ
5を放熱板4に固定するまでの手順の一例について説明
する。まず放熱板4および保持片13の材料となる平板
材を用意する。そしてその平板材の一縁部を切断して、
保持片13となる矩形の延出部分を形成する。つぎに延
出部分を、対象とするヒートパイプ5の断面形状に倣う
形状に成形して保持片13とする。その手段としては、
従来知られたプレス加工あるいは手作業などが挙げられ
る。
【0018】一方、保持片13の先端部15に貫通孔1
6を形成する。これに対して放熱板4のうち貫通孔16
に対応した位置に、突起部17を形成する。つぎに保持
片13の内側の空間内にヒートパイプ5を配置させ、そ
の状態で突起部17を貫通孔16内に通すとともに、先
端部を押し潰してフランジ部18を形成するとともに、
保持片13に対してカシメる。
【0019】その場合、保持片13が放熱板4に対して
固定されているから、ヒートパイプ5との相対的な位置
決めを簡単に行うことができる。以上の工程によって、
ヒートパイプ5の固定作業が完了する。
【0020】つぎに図1および図2に示す構成の作用に
ついて説明する。発熱源の熱がヒートパイプ5の蒸発部
に伝達されると、コンテナ7の内部に封入されている作
動流体が加熱されて蒸発し、その蒸気が内部圧力の低い
凝縮部6に向けて流動し、そこで放熱板4のうちコンテ
ナ7の下面部9に密着した部分ならびに保持片13の内
面に放熱して凝縮する。つまり発熱源の熱が、ヒートパ
イプ5および保持片13を介して放熱板4に供給され
る。
【0021】保持片13に伝達された発熱源の熱は、基
端部14および先端部15を経て放熱板4に伝えられ
る。先端部15と伝熱板とは、外見上では面接触してい
るものの、両者の間には微小な隙間が不可避的に形成さ
れているから、ある程度の熱抵抗がある。これに対し
て、基端部14と放熱板4の縁部12とは一体に形成さ
れているから、両者の間での熱抵抗が無視できる程度に
小さい。
【0022】したがって上記の具体例は、保持片13と
放熱板4との間での熱抵抗が従来よりも低減し、それに
伴ってヒートパイプ5と放熱板4との間での全体として
の熱伝達効率が向上する。
【0023】このように上記の具体例によれば、バーリ
ング加工によって保持片13の先端部15を放熱板4に
対して連結した構成であり、例えば先端部15をヒート
パイプ5のコンテナ7に対してカシメた構成ではないか
ら、伝熱板とヒートパイプ5との固定強度が高い。
【0024】更に上記の具体例では、いわゆる止めシロ
となる放熱板4と保持片13との連結箇所が、ヒートパ
イプ5の幅W方向での一方のみに形成されているから、
放熱板4の表面上における保持片13の占有面積が小さ
く、したがって例えばノートブック型パソコンの内部な
どの極めて狭いスペースへの配置が好適になる利点も生
じる。
【0025】つぎにこの発明の他の具体例を、図3およ
び図4を参照して説明する。この具体例は、保持片13
の基端部14を放熱板4の縁部12ではなく、上面部と
一体に形成した例である。なお上記具体例と同じ部材に
は同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。放熱板
4の上面部には、コンテナ7が円形断面を成すヒートパ
イプ5の凝縮部6が沿わされた状態で配設されている。
【0026】凝縮部6の外周部には、保持片13が設け
られている。具体的には、保持片13はヒートパイプ5
と直交した姿勢で放熱板4の上面部から突出し、かつヒ
ートパイプ5の外径よりも幅の広い矩形の板状体であ
る。また保持片13は、その基端部14を境界にしてヒ
ートパイプ5側に向けて折り曲げられるとともに、放熱
板4の上面部に密着している。また保持片13の先端部
15と伝熱板との重なり合った部分が、バーリング加工
によって連結されている。つまりヒートパイプ5を挟ん
で対向する位置にバーリング加工が施されている。
【0027】したがってこの具体例においても、図1に
示す構成の具体例と同様に部品点数および工程数の低減
に伴う生産性の向上を図ることができるなどの効果を奏
し、そのうえ保持片13の基端部14にコンテナ7の先
端面11を当接させた構成であるから、図4での左方向
へのヒートパイプ5の移動がより確実に規制され、つま
り図1の具体例に比べて前述の方向への固定力を向上さ
せることができる。
【0028】なお上記各具体例では、ヒートパイプのう
ち凝縮部のみを放熱板に固定した構成を例示したが、こ
の発明はこれらの具体例に限定されるものではなく、例
えばヒートパイプを全長に亘って伝熱板に固定した構
成、あるいは放熱部のみを伝熱板に固定した構成とする
こともできる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、表面から突出した
状態に伝熱板と一体に形成され、かつ先端部が伝熱板と
連結された保持片によって、ヒートパイプが外面側から
包み込まれて固定されており、ヒートパイプの他に伝熱
板から独立した部材がないから、部品点数および工程数
の減少に伴う生産性の向上を図ることができる。また保
持片と伝熱板との間での熱抵抗が従来に比べて小さいか
ら、ヒートパイプと伝熱板との間での全体としての熱伝
達効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一具体例を示す概略図である。
【図2】 ヒートパイプと保持片との組み付け状態を示
す断面図である。
【図3】 この発明の他の具体例を示す概略図である。
【図4】 図3に示す具体例においてヒートパイプと保
持片との組み付け状態を示す断面図である。
【図5】 従来技術の一例を示す概略図である。
【図6】 ヒートパイプとカバーとの組み付け状態を示
す断面図である。
【符号の説明】
4…放熱板、 5…ヒートパイプ、 6…凝縮部、 7
…コンテナ、 12…縁部、 13…保持片、 14…
基端部、 15…先端部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益子 耕一 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 江口 勝夫 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 タン ニューエン 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉したコンテナの内部に脱気した状態
    で凝縮性流体を作動流体として封入したヒートパイプ
    が、伝熱板に対して沿わされた状態で熱授受可能に固定
    されたヒートパイプの固定構造において、 前記伝熱板の表面から突出した状態に該伝熱板と一体に
    形成され、かつ先端部が前記伝熱板と熱授受可能に連結
    された保持片によって、前記ヒートパイプがその外面側
    から包み込まれて固定されていることを特徴とするヒー
    トパイプの固定構造。
JP20998698A 1998-07-24 1998-07-24 ヒートパイプの固定構造 Pending JP2000039272A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015522459A (ja) * 2012-04-30 2015-08-06 エアバス・ディフェンス・アンド・スペース・リミテッドAirbus Defence And Space Limited ヒートパイプをパネルに搭載するための装置および方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015522459A (ja) * 2012-04-30 2015-08-06 エアバス・ディフェンス・アンド・スペース・リミテッドAirbus Defence And Space Limited ヒートパイプをパネルに搭載するための装置および方法
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