JP2000304476A - ヒートパイプ取り付け構造 - Google Patents
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Abstract
単に、且つ、熱伝導性良く取りつけることができる構造
を提供する。 【解決手段】発熱体に装着される受熱プレート1に溝2
を形成し、ヒートパイプ3を取り付け、ヒートパイプ3
上部より埋め込み部材4を受熱プレート1に圧入して固
定することを特徴とする。
Description
の他発熱体の冷却を目的としたヒートシンクに関して、
熱伝導性に優れたヒートパイプを受熱プレートに取り付
ける構造に関するものである。
り付ける構造は、特開平9−260558号公報に記載
のように、受熱プレートに切り欠きを有する筒形状のヒ
ートパイプ挿入部にヒートパイプの片端を挿入し、受熱
プレートを平坦に成形することで受熱プレートにヒート
パイプを固定していた。
載のように、ヒートパイプ取り付け構造として、ねじ穴
を有する金属プレートに金属板状の押えバンドをヒート
パイプに巻き付けて、その押えバンドをねじを使用して
金属プレートに固定していた。
た従来の方法では以下ような問題があった。まず、前者
の技術では、受熱プレートに設けた挿入部にヒートパイ
プの片端を挿入することで固定するために、ヒートパイ
プを用いて受熱プレートの熱を伝達させることができる
のは、主に受熱プレートの一方向だけであり、受熱プレ
ートに対して対照的に両方向に熱を伝達させたい時は、
2本のヒートパイプが必要となる。また、ヒートパイプ
を挿入するための切り欠き部分で、熱伝達効果を犠牲に
していた。
属プレートに固定しているため、長時間使用しているう
ちに、振動や熱によって固定ねじが緩んでしまいヒート
パイプと金属プレートの密着面積が減少し、ヒートパイ
プと金属プレートの熱伝達効率が減少する問題があっ
た。
いて、ヒートパイプと金属プレートの密着性の減少を防
止し、簡単にヒートパイプを取り付ける構造を提供する
ことにある。
に、本発明のヒートパイプの取り付け構造は、発熱体に
装着される受熱プレートにヒートパイプを取り付ける溝
を設け、ヒートパイプを溝に設置し、ヒートパイプ上部
から埋め込み部材を用いてヒートパイプを受熱プレート
に固定することを特徴とする。
て、受熱プレートの溝部のヒートパイプが接触する部分
の形状と埋め込み部材のヒートパイプが接触する部分の
形状が、ヒートパイプをほぼ密着して覆う形状であるこ
とを特徴とする。
て、埋め込み部材を圧入することを特徴とする。
て、埋め込み部材の材料が、受熱プレートの材料より熱
膨張率の高い材料を用いていることを特徴とする。
溝を有する受熱プレートの溝が形成しない面に、溝を軸
とした曲げに対する剛性を強化する梁状の補強構造を有
することを特徴とする。
用いて説明する。図1はヒートパイプ3取り付け前の斜
視図を、図2はヒートパイプ3取り付け後の斜視図を示
す。図1に示すように、溝2を切削等で形成した受熱プ
レート1に、ヒートパイプ3と埋め込み部材4とを設置
し、ヒートパイプ3の上部より埋め込み部材4を溝2に
挿入してヒートパイプ3を、図2に示すように受熱プレ
ート1に固定する。受熱プレート1及び埋め込み部材4
は、アルミニウムや銅などの高熱伝導性の材料を使用し
て作られている。
部分拡大断面図を示す。また、図4(a)は断面が円形
のヒートパイプ3aを埋め込み部材4aで受熱プレート
1aに固定した場合の部分拡大断面図、(b)は断面が
方形のヒートパイプ3bを埋め込み部材4bで受熱プレ
ート1bに固定した場合の部分拡大断面図、(c)が溝
2と埋め込み部材4に突き当て面7を設けた(a)の変
形した場合の部分拡大断面図を示す。
円形のため、受熱プレート1の溝2の形状をU字とし、
このU字形状の溝2の底面部6を円弧状とし、一方、埋
め込み部材4の接触部8を円弧状に設定した。この結
果、ヒートパイプ全周を密着させてほぼ覆い、接触面積
を上げ熱伝導性を向上させることができる。また、図3
に示すような形状では溝2の上部5と、埋め込み部材4
とのはめあいが、JIS B 0401相当のしまりば
めの寸法公差を有するものとする。溝2の公差をH7と
し、埋め込み部材4の公差をp6とし、しまりばめで圧
入して半固定的に組み付ける。なお、圧入する寸法は材
料や使用条件によって異なる。
合、ヒートパイプ3と受熱プレート1と埋め込み部材4
とを固定または圧入した部分拡大断面図を図4(a)に
示したが、ヒートパイプ3の断面が方形であれば、図4
(b)に示すように、溝2も方形とした方が良い。ま
た、埋め込み部材4の加工性を良くし、埋め込み部材4
の位置決めを容易にするために、図4(c)に示すよう
に突き当て面7を、埋め込み部材4と溝2に設けること
もできる。図4(c)は、断面が円形の場合を示してい
るが、図4(b)およびその他の形状でも突き当て面7
が有効なことは言うまでもない。また、比較的柔軟なヒ
ートパイプを用いれば、ヒートパイプ自体を、直接圧入
等の手段で溝2に押し込み、方形等の溝に合わせて形状
を変化させることもできる。さらに細かい間隙を埋めて
密着性を上げるには、熱伝導性接着剤や熱伝導性ゴム等
を使用しても良い。上述した変形例は、以下に示す内容
でも同様に考えられることである。
が受熱プレート1及びヒートパイプ3の材料よりも熱膨
張係数が大きい材料を用いて作られており、発熱体に取
り付ける部分の受熱プレート1に熱が伝熱して埋め込み
部材4にも伝熱した際、埋め込み部材4が受熱プレート
1よりも膨張して、ヒートパイプ3を受熱プレート1に
対して、より強固に固定することによって熱伝達性が向
上する。また、発熱体が高発熱になるほど上記傾向は向
上する。
設けた受熱プレートを示す。受熱プレート1は、溝2を
有することで溝の長手方向を軸とした時の曲げ応力に対
する剛性を強化するために梁状の補強構造10を有す
る。また、この補強構造10は、受熱プレート1を発熱
体に設置する際の位置決め効果も有する。この梁状の補
強構造は受熱プレートと材料が異なっても良いし、同じ
でも良い。また、一体型でも別体型でも良い。なお、材
料および寸法は、使用温度環境、膨張係数、受熱プレー
トの寸法等から決定する。
の代わりに平行平板フィン9を用いて、平行平板フィン
9に図3のU字形状の溝2を形成し、ヒートパイプ3を
設置して、ヒートパイプ3を埋め込み部材4を平行平板
フィン9のU字形状溝に圧入して固定する。受熱プレー
ト1の代わりに平行平板フィン9を用いることによっ
て、受熱プレート1のヒートシンクの効果を向上させる
ことができる。平行平板フィン9のU字形状の溝2の底
面部6の形状、埋め込み部材4の形状及び材料、平行平
板フィン9の補強構造10は、上記実施例と同様であ
る。また、その組み合わせは自由に選んで組み合わせる
ことができる。また、平行平板フィン9の形状にとらわ
れることなくU字形状の溝2が形成できる形状であれ
ば、平行平板フィン9に限らず、受熱プレート1は種々
多様な形状に適用できる。
ート1に取り付けるヒートパイプ3は、図7に示すよう
にヒートパイプ3の両端にプレートフィン11などをあ
らかじめ取り付けられたヒートパイプ3を使用する。受
熱プレート1に設けられたU字形状の溝2に図7に示す
両端にプレートフィン11をあらかじめ取り付けられた
ヒートパイプ3を設置し埋め込み部材4によって固定す
る。また、ヒートパイプ3は、図7に示す両端にプレー
トフィン11があらかじめ取り付けられたヒートパイプ
3に限らず受熱プレート1に固定した時に接する長さ分
直線形状を確保されてあれば、ヒートパイプ3の形状、
長さにとらわれることなく種々多様なヒートパイプ3を
取り付けても良い。平行平板フィン9のU字形状の溝2
の底面部6の形状、埋め込み部材4の形状及び材料、平
行平板フィン9の補強構造10は、上記実施例と同様で
ある。
たが、取り付けるヒートパイプ3及びヒートパイプ3を
取り付ける受熱プレート1は、上記実施例で説明のもの
に限らず、種々多様なものに適用することが可能であ
る。
レートに取付ける場合、ヒートパイプの形状にとらわれ
ることなく、簡単に取りつけることを可能にし、ヒート
パイプと受熱プレートの密着性が向上し、ヒートパイプ
が受熱プレート1から外れることがないようにすること
ができる。また、上記のような取り付け方法をを採用す
ることで、放熱フィン型ヒートシンクとヒートパイプを
組み合わせて熱特性の非常に良いヒートシンクを構成す
ることが可能となる。
斜視図を示す。
斜視図を示す。
め込み部材の部分断面図を示す。
を示す。
する受熱プレートの図を示す。
図を示す。
図を示す。
a,3b,3c…ヒートパイプ、4,4a,4b,4c
…埋め込み部材、5…切り欠き、6…溝の上部、7…突
き当て面、8…接触部、 9…平行平板フィン、10,
10a,10b…梁状の補強構造、11…プレートフィ
ン。
Claims (5)
- 【請求項1】発熱体に装着される受熱プレートにヒート
パイプを取り付けるための溝を設け、上記ヒートパイプ
を上記溝に取り付け、埋め込み部材で上記ヒートパイプ
を上記受熱プレートに固定することを特徴とするヒート
パイプ取付構造。 - 【請求項2】前記受熱プレートと前記ヒートパイプと前
記埋め込み部材とが固定された該ヒートパイプの軸方向
と垂直な断面が、上記ヒートパイプを上記埋め込み部材
と上記受熱プレートとで密着して覆っていることを特徴
とする請求項1記載のヒートパイプ取り付け構造。 - 【請求項3】前記ヒートパイプの固定方法が前記受熱プ
レートに前記埋め込み部材を圧入することを特徴とする
請求項1ないし請求項2いずれかに記載のヒートパイプ
取り付け構造。 - 【請求項4】前記埋め込み部材の熱膨張係数が前記受熱
プレートの熱膨張係数より大きいことを特徴とする請求
項1ないし請求項3いずれかに記載のヒートパイプ取り
付け構造。 - 【請求項5】前記受熱プレートの前記溝が形成されてい
ない面に、上記溝を軸とする曲げに対して剛性を強化す
るために梁状の補強構造を1つ以上有することを特徴と
する請求項1ないし請求項4に記載のヒートパイプ取り
付け構造。
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