JP2001223308A - ヒートシンク - Google Patents
ヒートシンクInfo
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- heat pipe
- heat sink
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-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
- F28D15/02—Heat-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
- F28D15/0233—Heat-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 the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で高い放熱効率を有するヒートシンクを
提供する。 【解決手段】 ヒートシンク１のプレート型ヒートパイ
プ５は、一部がベース板３に熱的に取り付けられて抜熱
部１１となっている。同ヒートパイプ５は、この抜熱部
１１の一端から折り曲げられて抜熱部１１と平行して対
向する放熱部１３となっている。第一放熱フィン７aは
抜熱部１１に、第二放熱フィン７ｂは放熱部１３に取り
付けられている。放熱フィンを、抜熱部と、抜熱部から
離れた位置の放熱部の二箇所に設けることで、ヒートシ
ンク自身の寸法を小さく抑えながらフィンの設置面積を
増大させることができる。
提供する。 【解決手段】 ヒートシンク１のプレート型ヒートパイ
プ５は、一部がベース板３に熱的に取り付けられて抜熱
部１１となっている。同ヒートパイプ５は、この抜熱部
１１の一端から折り曲げられて抜熱部１１と平行して対
向する放熱部１３となっている。第一放熱フィン７aは
抜熱部１１に、第二放熱フィン７ｂは放熱部１３に取り
付けられている。放熱フィンを、抜熱部と、抜熱部から
離れた位置の放熱部の二箇所に設けることで、ヒートシ
ンク自身の寸法を小さく抑えながらフィンの設置面積を
増大させることができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板上に配置
された半導体素子等の発熱体から生じる熱を放熱するヒ
ートシンクに関する。特には、小型で高い熱輸送効率を
有するヒートシンクに関する。
された半導体素子等の発熱体から生じる熱を放熱するヒ
ートシンクに関する。特には、小型で高い熱輸送効率を
有するヒートシンクに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電子機
器に搭載される半導体素子等の発熱体の冷却には、従来
よりヒートシンクが使用されている。このヒートシンク
の一種として、発熱体が取り付けられるベース板と、ベ
ース板に取り付けられるヒートパイプから主に構成され
ているものがある。ヒートパイプとは、内部の密閉空間
を真空に引いた後に、水やブタン、アルコール等の作動
流体を封入したものである。発熱体が取り付けられたベ
ース板の部分は抜熱部となり、発熱体から熱が伝えられ
る。抜熱部に伝えられた熱は、抜熱部のヒートパイプ内
の作動流体を蒸発させる。蒸気はヒートパイプの放熱部
に移動して放熱し、蒸気は液体に戻る。この密閉空間内
の作動流体の相の変化や移動により、発熱体の熱を拡散
させる。放熱部にはフィン等が設けられており、熱を有
効に拡散させる。
器に搭載される半導体素子等の発熱体の冷却には、従来
よりヒートシンクが使用されている。このヒートシンク
の一種として、発熱体が取り付けられるベース板と、ベ
ース板に取り付けられるヒートパイプから主に構成され
ているものがある。ヒートパイプとは、内部の密閉空間
を真空に引いた後に、水やブタン、アルコール等の作動
流体を封入したものである。発熱体が取り付けられたベ
ース板の部分は抜熱部となり、発熱体から熱が伝えられ
る。抜熱部に伝えられた熱は、抜熱部のヒートパイプ内
の作動流体を蒸発させる。蒸気はヒートパイプの放熱部
に移動して放熱し、蒸気は液体に戻る。この密閉空間内
の作動流体の相の変化や移動により、発熱体の熱を拡散
させる。放熱部にはフィン等が設けられており、熱を有
効に拡散させる。
【０００３】なお、放熱フィンは数を多くしたり、フィ
ンとヒートパイプとの接触面積を広くすることで放熱が
促進されて放熱効率が向上する。しかし、放熱フィンを
長くすると、放熱フィン内の伝熱長さが長くなり、フィ
ン先端の温度が上昇して放熱効率が下がる。
ンとヒートパイプとの接触面積を広くすることで放熱が
促進されて放熱効率が向上する。しかし、放熱フィンを
長くすると、放熱フィン内の伝熱長さが長くなり、フィ
ン先端の温度が上昇して放熱効率が下がる。
【０００４】近年では、電子機器に搭載される部品の集
積度や搭載密度の増加にともない、ヒートシンクの小型
化や熱輸送効率の向上が求められている。このようなヒ
ートシンクとして、特開平１１−３５１７６９号や特開
２０００−１８８５３号等に開示されているものがあ
る。
積度や搭載密度の増加にともない、ヒートシンクの小型
化や熱輸送効率の向上が求められている。このようなヒ
ートシンクとして、特開平１１−３５１７６９号や特開
２０００−１８８５３号等に開示されているものがあ
る。
【０００５】図９は、特開平１１−３５１７６９号に開
示されたヒートシンクの構造の一例を模式的に示す図で
ある。このヒートシンク１００はベース板１０３にＵ字
型ヒートパイプ１０５の底辺がはめ込まれている。ヒー
トパイプ１０５のベース板１０３から立ち上がる左右の
他辺部には複数の第一フィン１０７ｂが差し込まれてお
り、さらに最下部の第一フィン１０７'とベース板１０
３の間に第二フィン１０７aが取り付けられている。従
来間隙であったベース板１０３と最下部の第一フィン１
０７'間に第二フィン１０７aを取り付けることで、高い
放熱性能を得ることができる。
示されたヒートシンクの構造の一例を模式的に示す図で
ある。このヒートシンク１００はベース板１０３にＵ字
型ヒートパイプ１０５の底辺がはめ込まれている。ヒー
トパイプ１０５のベース板１０３から立ち上がる左右の
他辺部には複数の第一フィン１０７ｂが差し込まれてお
り、さらに最下部の第一フィン１０７'とベース板１０
３の間に第二フィン１０７aが取り付けられている。従
来間隙であったベース板１０３と最下部の第一フィン１
０７'間に第二フィン１０７aを取り付けることで、高い
放熱性能を得ることができる。
【０００６】特開平１１−３５１７６９号のＵ字型ヒー
トパイプ１０５は円筒状のヒートパイプが使用されてい
る。同号では、プレート型ヒートパイプの適用について
は言及されていない。また、同号のヒートシンクでは、
Ｕ字型ヒートパイプ１０５がベース板１０３にはめ込ま
れた状態で、第二フィン１０７aをベース板１０３から
立設させる工程は複雑であり、組み立てに時間やコスト
がかかる。さらに、第一フィン１０７ｂはベース板１０
３と平行に配置されている。このように第一フィン１０
７ｂに円筒状ヒートパイプを圧入した場合、圧入部の接
触熱抵抗が大きくなり、効率が悪くなることがある。
トパイプ１０５は円筒状のヒートパイプが使用されてい
る。同号では、プレート型ヒートパイプの適用について
は言及されていない。また、同号のヒートシンクでは、
Ｕ字型ヒートパイプ１０５がベース板１０３にはめ込ま
れた状態で、第二フィン１０７aをベース板１０３から
立設させる工程は複雑であり、組み立てに時間やコスト
がかかる。さらに、第一フィン１０７ｂはベース板１０
３と平行に配置されている。このように第一フィン１０
７ｂに円筒状ヒートパイプを圧入した場合、圧入部の接
触熱抵抗が大きくなり、効率が悪くなることがある。
【０００７】図１０は、特開２０００−１８８５３号に
開示されたヒートシンクの構造の一例を模式的に示す図
である。このヒートシンク２００は、プレート型ヒート
パイプ２０５の一端に、発熱部品２０９が取り付けられ
る熱伝導板２０３（ベース板）が配置されており、他方
の端部にはフィン２０７が取り付けられている。熱伝導
板２０３に伝えられた熱はさらにプレート型ヒートパイ
プ２０５に伝わって移動し、フィン２０７から放熱され
る。
開示されたヒートシンクの構造の一例を模式的に示す図
である。このヒートシンク２００は、プレート型ヒート
パイプ２０５の一端に、発熱部品２０９が取り付けられ
る熱伝導板２０３（ベース板）が配置されており、他方
の端部にはフィン２０７が取り付けられている。熱伝導
板２０３に伝えられた熱はさらにプレート型ヒートパイ
プ２０５に伝わって移動し、フィン２０７から放熱され
る。
【０００８】上述の構造では、熱伝導板２０３の接する
ヒートパイプ２０５の部分（抜熱部）に放熱フィンが配
置されていない。このため、放熱性が劣り、全体として
放熱効率が低くなる。
ヒートパイプ２０５の部分（抜熱部）に放熱フィンが配
置されていない。このため、放熱性が劣り、全体として
放熱効率が低くなる。
【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、小型で高い放熱効率を有するヒートシ
ンクを提供することを目的とする。
たものであって、小型で高い放熱効率を有するヒートシ
ンクを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のヒートシンクは、 発熱体が取り付けられ
るベース板と、 該ベース板に一部（抜熱部）が接続さ
れており、他の一部（放熱部）が該ベース板から離れた
位置に延びるように構成されているプレート型ヒートパ
イプと、 該ヒートパイプの表面に接続された放熱フィ
ンと、を具備するヒートシンクであって； 上記ヒート
パイプ抜熱部の反ベース板側の面に、第一の群の放熱フ
ィンが立設されており、 上記ヒートパイプ放熱部に、
第二の群の放熱フィンが、上記ベース板に対してほぼ垂
直に立設されていることを特徴とする。放熱フィンを、
抜熱部と、抜熱部から離れた位置の放熱部の二箇所に設
けることで、ヒートシンク自身の寸法を小さく抑えなが
らフィンの設置面積を増大させることができる。また、
放熱部の位置や方向を選択することにより、ヒートシン
クが設置される周囲の空間を有効に利用することができ
る。さらに、プレート型ヒートパイプを使用しているこ
とにより効率的に熱を輸送することができる。このため
小型で高い熱輸送効率のヒートシンクを提供できる。
め、本発明のヒートシンクは、 発熱体が取り付けられ
るベース板と、 該ベース板に一部（抜熱部）が接続さ
れており、他の一部（放熱部）が該ベース板から離れた
位置に延びるように構成されているプレート型ヒートパ
イプと、 該ヒートパイプの表面に接続された放熱フィ
ンと、を具備するヒートシンクであって； 上記ヒート
パイプ抜熱部の反ベース板側の面に、第一の群の放熱フ
ィンが立設されており、 上記ヒートパイプ放熱部に、
第二の群の放熱フィンが、上記ベース板に対してほぼ垂
直に立設されていることを特徴とする。放熱フィンを、
抜熱部と、抜熱部から離れた位置の放熱部の二箇所に設
けることで、ヒートシンク自身の寸法を小さく抑えなが
らフィンの設置面積を増大させることができる。また、
放熱部の位置や方向を選択することにより、ヒートシン
クが設置される周囲の空間を有効に利用することができ
る。さらに、プレート型ヒートパイプを使用しているこ
とにより効率的に熱を輸送することができる。このため
小型で高い熱輸送効率のヒートシンクを提供できる。
【００１１】本発明の具体的態様のヒートシンクは、
発熱体が取り付けられるベース板と、 該ベース板に一
部（抜熱部）が接続されており、他の一部（放熱部）が
該ベース板から離れた位置に延びるように構成されてい
るプレート型ヒートパイプと、 該ヒートパイプの表面
に接続された放熱フィンと、を具備するヒートシンクで
あって； 上記プレート型ヒートパイプが上記抜熱部と
放熱部との間で折り曲げられており、 上記ヒートパイ
プ抜熱部の反ベース板側の面に、第一の群の放熱フィン
が立設されており、 上記ヒートパイプ放熱部に、第二
の群の放熱フィンが立設されていることを特徴とする。
抜熱部と放熱部間を折り曲げることで、ヒートシンクが
設置される空間に合わせて放熱部を配置し、放熱フィン
の設置面積を増大させることができる。したがって小型
で高い熱輸送効率のヒートシンクを提供することができ
る。
発熱体が取り付けられるベース板と、 該ベース板に一
部（抜熱部）が接続されており、他の一部（放熱部）が
該ベース板から離れた位置に延びるように構成されてい
るプレート型ヒートパイプと、 該ヒートパイプの表面
に接続された放熱フィンと、を具備するヒートシンクで
あって； 上記プレート型ヒートパイプが上記抜熱部と
放熱部との間で折り曲げられており、 上記ヒートパイ
プ抜熱部の反ベース板側の面に、第一の群の放熱フィン
が立設されており、 上記ヒートパイプ放熱部に、第二
の群の放熱フィンが立設されていることを特徴とする。
抜熱部と放熱部間を折り曲げることで、ヒートシンクが
設置される空間に合わせて放熱部を配置し、放熱フィン
の設置面積を増大させることができる。したがって小型
で高い熱輸送効率のヒートシンクを提供することができ
る。
【００１２】この態様においては、上記ヒートパイプ放
熱部が、上記抜熱部に対してほぼ平行するとともに対向
して多層状に配置されていることが好ましい。放熱部と
抜熱部を多層とすることで、ヒートシンクの寸法を小型
化することができる。さらに、 上記多層状に配置され
ている上記ヒートパイプ放熱部と抜熱部（放熱フィン含
む）との間に断熱層が介装されていることが好ましい。
抜熱部から放熱部への不規則な熱伝達を防ぐことがで
き、熱輸送効率を向上させる。
熱部が、上記抜熱部に対してほぼ平行するとともに対向
して多層状に配置されていることが好ましい。放熱部と
抜熱部を多層とすることで、ヒートシンクの寸法を小型
化することができる。さらに、 上記多層状に配置され
ている上記ヒートパイプ放熱部と抜熱部（放熱フィン含
む）との間に断熱層が介装されていることが好ましい。
抜熱部から放熱部への不規則な熱伝達を防ぐことがで
き、熱輸送効率を向上させる。
【００１３】また、 上記ヒートパイプ放熱部が、上記
抜熱部に対してほぼ垂直に延びるように配置されている
こととしてもよい。放熱部上方の空間が空いている場
合、その空間を利用する縦長型として好適である。
抜熱部に対してほぼ垂直に延びるように配置されている
こととしてもよい。放熱部上方の空間が空いている場
合、その空間を利用する縦長型として好適である。
【００１４】また、 上記ヒートパイプ放熱部が、上記
抜熱部に対してほぼ平行に延びるように配置されている
こととしてもよい。放熱部側方の空間が空いている場
合、その空間を利用する横長型として好適である。
抜熱部に対してほぼ平行に延びるように配置されている
こととしてもよい。放熱部側方の空間が空いている場
合、その空間を利用する横長型として好適である。
【００１５】本発明の他の態様のヒートシンクは、 発
熱体が取り付けられるベース板と、該ベース板に一部
（抜熱部）が接続されており、他の一部（放熱部）が該
ベース板から離れた位置に延びるように構成されている
プレート型ヒートパイプと、該ヒートパイプの表面に接
続された放熱フィンと、を具備するヒートシンクであっ
て； 上記プレート型ヒートパイプが上記抜熱部と放熱
部との間で折り曲げられており、 上記ヒートパイプ放
熱部が、上記抜熱部に対してほぼ平行するとともに対向
して多層状に配置されており、 該放熱部に放熱フィン
が設けられていることを特徴とする。複数の発熱体が平
行に配置されて、その周囲にヒートシンクを取り付ける
空間がない場合等に、この発熱体に対してヒートシンク
を設けることができるとともに、抜熱部の反ベース板側
の空間に別の発熱体を配置させることができる。
熱体が取り付けられるベース板と、該ベース板に一部
（抜熱部）が接続されており、他の一部（放熱部）が該
ベース板から離れた位置に延びるように構成されている
プレート型ヒートパイプと、該ヒートパイプの表面に接
続された放熱フィンと、を具備するヒートシンクであっ
て； 上記プレート型ヒートパイプが上記抜熱部と放熱
部との間で折り曲げられており、 上記ヒートパイプ放
熱部が、上記抜熱部に対してほぼ平行するとともに対向
して多層状に配置されており、 該放熱部に放熱フィン
が設けられていることを特徴とする。複数の発熱体が平
行に配置されて、その周囲にヒートシンクを取り付ける
空間がない場合等に、この発熱体に対してヒートシンク
を設けることができるとともに、抜熱部の反ベース板側
の空間に別の発熱体を配置させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明の第一実施例に係るヒートシンクの
構造を示す側面図である。このヒートシンク１は、ベー
ス板３と、同ベース板３に熱的に接続されているプレー
ト型ヒートパイプ５、及び、同プレート型ヒートパイプ
５に熱的に接続されている放熱フィン７等から構成され
ている。
る。図１は、本発明の第一実施例に係るヒートシンクの
構造を示す側面図である。このヒートシンク１は、ベー
ス板３と、同ベース板３に熱的に接続されているプレー
ト型ヒートパイプ５、及び、同プレート型ヒートパイプ
５に熱的に接続されている放熱フィン７等から構成され
ている。
【００１７】ベース板３の発熱体９が取り付けられる部
分は、発熱体９から熱が伝達される。ベース板３は熱伝
導率の高いアルミニウム等の金属で作られる。発熱体９
は、高熱伝導性の接着剤等の熱伝導性の高い手段により
ベース板に固定される。
分は、発熱体９から熱が伝達される。ベース板３は熱伝
導率の高いアルミニウム等の金属で作られる。発熱体９
は、高熱伝導性の接着剤等の熱伝導性の高い手段により
ベース板に固定される。
【００１８】プレート型ヒートパイプ５は、蛇行細管が
比較的薄い平板の中に作りこまれた蛇行細管ヒートパイ
プ等が使用される。蛇行細管ヒートパイプとは、以下の
特性を有するヒートパイプのことである（特開平４−１
９００９０号参照）。 （１）細管の両端末が相互に流通自在に連結されて密閉
されている。 （２）細管のある部分は受熱部（抜熱部）、他のある部
分は放熱部となっている。 （３）受熱部と放熱部が交互に配置されており、両部の
間を細管が蛇行している。 （４）細管内には２相凝縮性流体が封入されている。 （５）細管の内壁は、上記作動流体が常に管内を閉塞し
た状態のままで循環または移動することができる最大直
径以下の径をもつ。
比較的薄い平板の中に作りこまれた蛇行細管ヒートパイ
プ等が使用される。蛇行細管ヒートパイプとは、以下の
特性を有するヒートパイプのことである（特開平４−１
９００９０号参照）。 （１）細管の両端末が相互に流通自在に連結されて密閉
されている。 （２）細管のある部分は受熱部（抜熱部）、他のある部
分は放熱部となっている。 （３）受熱部と放熱部が交互に配置されており、両部の
間を細管が蛇行している。 （４）細管内には２相凝縮性流体が封入されている。 （５）細管の内壁は、上記作動流体が常に管内を閉塞し
た状態のままで循環または移動することができる最大直
径以下の径をもつ。
【００１９】プレート型ヒートパイプ５は、一部がベー
ス板３にロウ付けや接着剤、グリス等の熱伝導率の高い
方法で取り付けられており、この部分が抜熱部１１とな
っている。同ヒートパイプ５は、この抜熱部１１の一端
からほぼ直角に上向きに折り曲げられて立ち上がってお
り、さらに抜熱部１１と平行で抜熱部１１と対向するよ
うにほぼ直角に折り曲げられている。この抜熱部１１と
平行な部分は放熱部１３となる。同ヒートパイプ５はさ
らに、放熱部１３の先端部（図の右端部）においてほぼ
直角に上向きに折り曲げられている。なお、放熱部１３
を２層・３層と設けてもよい。
ス板３にロウ付けや接着剤、グリス等の熱伝導率の高い
方法で取り付けられており、この部分が抜熱部１１とな
っている。同ヒートパイプ５は、この抜熱部１１の一端
からほぼ直角に上向きに折り曲げられて立ち上がってお
り、さらに抜熱部１１と平行で抜熱部１１と対向するよ
うにほぼ直角に折り曲げられている。この抜熱部１１と
平行な部分は放熱部１３となる。同ヒートパイプ５はさ
らに、放熱部１３の先端部（図の右端部）においてほぼ
直角に上向きに折り曲げられている。なお、放熱部１３
を２層・３層と設けてもよい。
【００２０】放熱フィン７は、この例では、熱伝導性の
高いアルミニウム等の金属をプレスにより折り曲げ加工
したコルゲートフィンである。第一放熱フィン７aは、
プレート型ヒートパイプ５の抜熱部１１（ベース板の反
対側の面）に、第二放熱フィン７ｂは放熱部１３に、ロ
ウ付けや接着剤、グリス等の熱伝導性の高い方法で取り
付けられる。
高いアルミニウム等の金属をプレスにより折り曲げ加工
したコルゲートフィンである。第一放熱フィン７aは、
プレート型ヒートパイプ５の抜熱部１１（ベース板の反
対側の面）に、第二放熱フィン７ｂは放熱部１３に、ロ
ウ付けや接着剤、グリス等の熱伝導性の高い方法で取り
付けられる。
【００２１】プレート型ヒートパイプ５の抜熱部１１に
取り付けられている放熱フィン７aの上面と、同プレー
ト型ヒートパイプ５の放熱部１３の裏面間の、同ヒート
パイプの折り曲げ部と反対側の端部付近には断熱材１５
が挟み込まれている。断熱材１５はウレタンシート等で
あり、フィンの折り曲げ部上面と放熱部の裏面に断熱性
及び耐熱性を有する接着剤で接着されている。
取り付けられている放熱フィン７aの上面と、同プレー
ト型ヒートパイプ５の放熱部１３の裏面間の、同ヒート
パイプの折り曲げ部と反対側の端部付近には断熱材１５
が挟み込まれている。断熱材１５はウレタンシート等で
あり、フィンの折り曲げ部上面と放熱部の裏面に断熱性
及び耐熱性を有する接着剤で接着されている。
【００２２】図２は、図１のヒートシンクの熱輸送作用
を説明する図である。ベース板３に取り付けられている
発熱部品９の発熱量をＱtotal、抜熱部１１の第一フィ
ン７aから放熱される熱量をＱfin、プレート型ヒートパ
イプ５を通って放熱部１３に伝えられた熱が第二フィン
７ｂから放熱される熱量をＱheatpipeとすると、Ｑtota
l＝Ｑfin＋Ｑheatpipeとなる。すなわち、発熱部品９の
熱量（Ｑtotal）はベース板３を通ってプレート型ヒー
トパイプ５の抜熱部１１に伝えられる。抜熱部１１に伝
えられた熱量の一部は、第一フィン７aから放熱される
（Ｑfin）。第一フィン７aから放熱されなかった分の熱
量は、プレート型ヒートパイプ５を通り放熱部１３に伝
えられる。この熱量は放熱部１３で第二フィン７ｂから
放熱される（Ｑheatpipe）。断熱材１５は、抜熱部１１
の第一フィン７aの先端から放熱部１３へ直接熱が伝わ
ることを防ぎ、抜熱部１１の熱量をプレート型ヒートパ
イプ５を介して均等に放熱部１３に伝える。このため、
熱量が第一フィン７aに集中することが抑えられ、均等
に放熱部１３に伝えられて放熱させることができる。
を説明する図である。ベース板３に取り付けられている
発熱部品９の発熱量をＱtotal、抜熱部１１の第一フィ
ン７aから放熱される熱量をＱfin、プレート型ヒートパ
イプ５を通って放熱部１３に伝えられた熱が第二フィン
７ｂから放熱される熱量をＱheatpipeとすると、Ｑtota
l＝Ｑfin＋Ｑheatpipeとなる。すなわち、発熱部品９の
熱量（Ｑtotal）はベース板３を通ってプレート型ヒー
トパイプ５の抜熱部１１に伝えられる。抜熱部１１に伝
えられた熱量の一部は、第一フィン７aから放熱される
（Ｑfin）。第一フィン７aから放熱されなかった分の熱
量は、プレート型ヒートパイプ５を通り放熱部１３に伝
えられる。この熱量は放熱部１３で第二フィン７ｂから
放熱される（Ｑheatpipe）。断熱材１５は、抜熱部１１
の第一フィン７aの先端から放熱部１３へ直接熱が伝わ
ることを防ぎ、抜熱部１１の熱量をプレート型ヒートパ
イプ５を介して均等に放熱部１３に伝える。このため、
熱量が第一フィン７aに集中することが抑えられ、均等
に放熱部１３に伝えられて放熱させることができる。
【００２３】図３は、本発明の第二実施例に係るヒート
シンクの構造を示す側面図である。このヒートシンク
は、図１のヒートシンクのコルゲートフィンの替りに格
子状フィン１７a、１７ｂが用いられたものである。格
子状フィンは一般にアルミニウムの押し出し成形で作ら
れる。
シンクの構造を示す側面図である。このヒートシンク
は、図１のヒートシンクのコルゲートフィンの替りに格
子状フィン１７a、１７ｂが用いられたものである。格
子状フィンは一般にアルミニウムの押し出し成形で作ら
れる。
【００２４】図４は、本発明の第三実施例に係るヒート
シンクの構造を示す側面図である。このヒートシンク
は、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の両側から
ほぼ直角に上方に折り曲げられて立ち上げられ、２つの
放熱部１３−１、１３−２を形成している。抜熱部１１
には放熱フィン１９aが設けられている。放熱部の互い
に向かい合う面には、抜熱部１１と平行になるように放
熱フィン１９ｂ、１９ｃが設けられている。この例のヒ
ートシンクは放熱部を二箇所に設けることができるた
め、特に放熱効率を向上させることができる。さらに、
発熱部上方の縦長の空間を有効に利用することができ
る。
シンクの構造を示す側面図である。このヒートシンク
は、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の両側から
ほぼ直角に上方に折り曲げられて立ち上げられ、２つの
放熱部１３−１、１３−２を形成している。抜熱部１１
には放熱フィン１９aが設けられている。放熱部の互い
に向かい合う面には、抜熱部１１と平行になるように放
熱フィン１９ｂ、１９ｃが設けられている。この例のヒ
ートシンクは放熱部を二箇所に設けることができるた
め、特に放熱効率を向上させることができる。さらに、
発熱部上方の縦長の空間を有効に利用することができ
る。
【００２５】図５は、本発明の第四実施例に係るヒート
シンクの構造を示す断面図である。このヒートシンク
は、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の両側から
ほぼ直角に上方に折り曲げられて立ち上がっている。さ
らにこの立ち上がり部からほぼ直角に外方向に折り曲げ
られて、抜熱部１１とほぼ平行な２つの放熱部１３−
１、１３−２を形成している。抜熱部１１には放熱フィ
ン２１aが設けられている。放熱部の下面には放熱フィ
ン２１ｂ、２１ｃが設けられている。この例のヒートシ
ンクは放熱部を二箇所に設けることができるため、特に
放熱効率を向上させることができる。さらに、発熱部側
方の横長の空間を有効に利用することができる。
シンクの構造を示す断面図である。このヒートシンク
は、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の両側から
ほぼ直角に上方に折り曲げられて立ち上がっている。さ
らにこの立ち上がり部からほぼ直角に外方向に折り曲げ
られて、抜熱部１１とほぼ平行な２つの放熱部１３−
１、１３−２を形成している。抜熱部１１には放熱フィ
ン２１aが設けられている。放熱部の下面には放熱フィ
ン２１ｂ、２１ｃが設けられている。この例のヒートシ
ンクは放熱部を二箇所に設けることができるため、特に
放熱効率を向上させることができる。さらに、発熱部側
方の横長の空間を有効に利用することができる。
【００２６】図６は、本発明の第五実施例に係るヒート
シンクの構造を示す断面図である。このヒートシンク
は、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の片側か
ら、同ヒートパイプと同面上に延びて放熱部１３を形成
している。抜熱部１１と放熱部１３には各々放熱フィン
２３a、２３ｂが取り付けられている。この例のヒート
シンクは、特に発熱体の片側に空間があるときにこの空
間を有効に利用することができる。
シンクの構造を示す断面図である。このヒートシンク
は、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の片側か
ら、同ヒートパイプと同面上に延びて放熱部１３を形成
している。抜熱部１１と放熱部１３には各々放熱フィン
２３a、２３ｂが取り付けられている。この例のヒート
シンクは、特に発熱体の片側に空間があるときにこの空
間を有効に利用することができる。
【００２７】図７は、本発明の第六実施例に係るヒート
シンクの構造を示す側面図である。このヒートシンク
は、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の片側から
ほぼ直角に折り曲げられて立ち上がり、さらにほぼ直角
に抜熱部１１と平行で対向するように延びて放熱部１３
−１を形成している。同ヒートパイプ５はこの放熱部１
３−１からほぼ直角に折り曲げられて立ち上がり、さら
に放熱部１３−１と平行になるように折り返されて第二
の放熱部１３−２を形成している。すなわち、放熱部が
２層に形成されている。各放熱部には放熱フィン２５
a、２５ｂが設けられている。抜熱部１１には放熱フィ
ンは設けられておらず、空間２７となっている。この例
のヒートシンクは、発熱体が平行に配置されている場合
等において、上述の空間２７に別の発熱体等を配置する
ことができる。
シンクの構造を示す側面図である。このヒートシンク
は、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の片側から
ほぼ直角に折り曲げられて立ち上がり、さらにほぼ直角
に抜熱部１１と平行で対向するように延びて放熱部１３
−１を形成している。同ヒートパイプ５はこの放熱部１
３−１からほぼ直角に折り曲げられて立ち上がり、さら
に放熱部１３−１と平行になるように折り返されて第二
の放熱部１３−２を形成している。すなわち、放熱部が
２層に形成されている。各放熱部には放熱フィン２５
a、２５ｂが設けられている。抜熱部１１には放熱フィ
ンは設けられておらず、空間２７となっている。この例
のヒートシンクは、発熱体が平行に配置されている場合
等において、上述の空間２７に別の発熱体等を配置する
ことができる。
【００２８】図８は、本発明の第七実施例に係るヒート
シンクの構造を示す側面図である。このヒートシンク
は、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の片側から
ほぼ直角に折り曲げられて立ち上がり、さらにほぼ直角
に抜熱部１１と平行で対向するように延びている。さら
に、この対向部と抜熱部１１の間の空間を、側面からみ
て螺旋状に折り曲げられて、抜熱部１１と平行な２層の
放熱部１３−１、１３−２を形成している。抜熱部１１
には放熱フィン２９aが設けられている。各放熱部には
放熱フィン２９ｂ、２９ｃが設けられている。
シンクの構造を示す側面図である。このヒートシンク
は、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の片側から
ほぼ直角に折り曲げられて立ち上がり、さらにほぼ直角
に抜熱部１１と平行で対向するように延びている。さら
に、この対向部と抜熱部１１の間の空間を、側面からみ
て螺旋状に折り曲げられて、抜熱部１１と平行な２層の
放熱部１３−１、１３−２を形成している。抜熱部１１
には放熱フィン２９aが設けられている。各放熱部には
放熱フィン２９ｂ、２９ｃが設けられている。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ヒートパイプを折り曲げ等により加工して抜
熱部と放熱部の位置を離し、放熱フィンを、抜熱部と、
抜熱部から離れた位置の放熱部の二箇所に設けること
で、ヒートシンク自身の寸法を小さく抑えながらフィン
の設置面積を増大させることができる。また、放熱部の
位置や方向を選択することにより、シートシンクが設置
される周囲の空間を有効に利用することができる。さら
に、プレート型ヒートパイプを使用していることにより
効率的に熱を輸送することができる。このため小型で高
い熱輸送効率のヒートシンクを提供できる。
によれば、ヒートパイプを折り曲げ等により加工して抜
熱部と放熱部の位置を離し、放熱フィンを、抜熱部と、
抜熱部から離れた位置の放熱部の二箇所に設けること
で、ヒートシンク自身の寸法を小さく抑えながらフィン
の設置面積を増大させることができる。また、放熱部の
位置や方向を選択することにより、シートシンクが設置
される周囲の空間を有効に利用することができる。さら
に、プレート型ヒートパイプを使用していることにより
効率的に熱を輸送することができる。このため小型で高
い熱輸送効率のヒートシンクを提供できる。
【図１】本発明の第一実施例に係るヒートシンクの構造
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図２】図１のヒートシンクの熱輸送作用を説明する図
である。
である。
【図３】本発明の第二実施例に係るヒートシンクの構造
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図４】本発明の第三実施例に係るヒートシンクの構造
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図５】本発明の第四実施例に係るヒートシンクの構造
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図６】本発明の第五実施例に係るヒートシンクの構造
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図７】本発明の第六実施例に係るヒートシンクの構造
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図８】本発明の第七実施例に係るヒートシンクの構造
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図９】特開平１１−３５１７６９号に開示されたヒー
トシンクの構造の一例を模式的に示す図である。
トシンクの構造の一例を模式的に示す図である。
【図１０】特開２０００−１８８５３号に開示されたヒ
ートシンクの構造の一例を模式的に示す図である。
ートシンクの構造の一例を模式的に示す図である。
１ ヒートシンク ３ ベース板 ５ ヒートパイプ ７ 放熱フィン ９ 発熱体 １１ 抜熱面 １３ 放熱面 １５ 断熱材
Claims (7)
- 【請求項１】 発熱体が取り付けられるベース板と、 該ベース板に一部（抜熱部）が接続されており、他の一
部（放熱部）が該ベース板から離れた位置に延びるよう
に構成されているプレート型ヒートパイプと、 該ヒートパイプの表面に接続された放熱フィンと、を具
備するヒートシンクであって；上記ヒートパイプ抜熱部
の反ベース板側の面に、第一の群の放熱フィンが立設さ
れており、 上記ヒートパイプ放熱部に、第二の群の放熱フィンが、
上記ベース板に対してほぼ垂直に立設されていることを
特徴とするヒートシンク。 - 【請求項２】 発熱体が取り付けられるベース板と、 該ベース板に一部（抜熱部）が接続されており、他の一
部（放熱部）が該ベース板から離れた位置に延びるよう
に構成されているプレート型ヒートパイプと、 該ヒートパイプの表面に接続された放熱フィンと、を具
備するヒートシンクであって；上記プレート型ヒートパ
イプが上記抜熱部と放熱部との間で折り曲げられてお
り、 上記ヒートパイプ抜熱部の反ベース板側の面に、第一の
群の放熱フィンが立設されており、 上記ヒートパイプ放熱部に、第二の群の放熱フィンが立
設されていることを特徴とするヒートシンク。 - 【請求項３】 上記ヒートパイプ放熱部が、上記抜熱部
に対してほぼ平行するとともに対向して多層状に配置さ
れていることを特徴とする請求項２記載のヒートシン
ク。 - 【請求項４】 上記多層状に配置されている上記ヒート
パイプ放熱部と抜熱部（放熱フィン含む）との間に断熱
層が介装されていることを特徴とする請求項３記載のヒ
ートシンク。 - 【請求項５】 上記ヒートパイプ放熱部が、上記抜熱部
に対してほぼ垂直に延びるように配置されていることを
特徴とする請求項２記載のヒートシンク。 - 【請求項６】 上記ヒートパイプ放熱部が、上記抜熱部
に対してほぼ平行に延びるように配置されていることを
特徴とする請求項２記載のヒートシンク。 - 【請求項７】 発熱体が取り付けられるベース板と、 該ベース板に一部（抜熱部）が接続されており、他の一
部（放熱部）が該ベース板から離れた位置に延びるよう
に構成されているプレート型ヒートパイプと、該ヒート
パイプの表面に接続された放熱フィンと、を具備するヒ
ートシンクであって；上記プレート型ヒートパイプが上
記抜熱部と放熱部との間で折り曲げられており、 上記ヒートパイプ放熱部が、上記抜熱部に対してほぼ平
行するとともに対向して多層状に配置されており、 該放熱部に放熱フィンが設けられていることを特徴とす
るヒートシンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000029051A JP4426684B2 (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000029051A JP4426684B2 (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | ヒートシンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001223308A true JP2001223308A (ja) | 2001-08-17 |
| JP4426684B2 JP4426684B2 (ja) | 2010-03-03 |
Family
ID=18554371
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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-
2000
- 2000-02-07 JP JP2000029051A patent/JP4426684B2/ja not_active Expired - Fee Related
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