JP2002280504A - 熱拡管法によるヒートシンクの製造方法 - Google Patents
熱拡管法によるヒートシンクの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒートパイプの形状が良好で冷却特性に優れ
るヒートシンクを熱拡管法により製造する。 【解決手段】 作動液が封入されたヒートパイプ１を伝
熱部材２、３のヒートパイプ挿通孔４、５に挿通し、次
いでヒートパイプ１を加熱して内部の作動液を蒸発さ
せ、その蒸気圧でヒートパイプ１を拡径方向に塑性変形
させて伝熱部材２、３をヒートパイプ１に接合するヒー
トシンクの製造方法において、ヒートパイプ１の加熱
を、ヒートパイプ１の露出部分を固定型で固定して行
い、前記ヒートパイプ１の露出部分８が膨出するのを防
止する。
るヒートシンクを熱拡管法により製造する。 【解決手段】 作動液が封入されたヒートパイプ１を伝
熱部材２、３のヒートパイプ挿通孔４、５に挿通し、次
いでヒートパイプ１を加熱して内部の作動液を蒸発さ
せ、その蒸気圧でヒートパイプ１を拡径方向に塑性変形
させて伝熱部材２、３をヒートパイプ１に接合するヒー
トシンクの製造方法において、ヒートパイプ１の加熱
を、ヒートパイプ１の露出部分を固定型で固定して行
い、前記ヒートパイプ１の露出部分８が膨出するのを防
止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートパイプの形
状が良好で冷却特性に優れるヒートシンクを熱拡管法に
より製造する方法に関する。
状が良好で冷却特性に優れるヒートシンクを熱拡管法に
より製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヒートシンクは、例えば、図４に示すよ
うに、偏平ヒートパイプ（以下ヒートパイプと略記す
る）１の一端側を放熱フィン２のヒートパイプ挿通孔４
に、他端側を金属ブロック３のヒートパイプ挿通孔５に
それぞれ熱的に接合して構成される。ここでＣＰＵなど
の発熱体は金属ブロック３に熱接触されて冷却され、ま
た放熱フィン２は、通常、ファン（図示せず）により風
冷される。前記ヒートパイプ１は、真空脱気した容器
（偏平パイプなど）内に水などの作動液を封入したもの
で、前記容器の両端部において温度差が生じることによ
り動作し、高温部で蒸発した作動液が低温部に移動して
放熱し凝縮する潜熱の授受により熱輸送が行われる。こ
のヒートパイプ１は、その見掛け上の熱伝導率が銅やア
ルミニウムの数十倍もあるためパソコンなどに内蔵され
ている発熱量の大きいＣＰＵなどの冷却に使用されてい
る。
うに、偏平ヒートパイプ（以下ヒートパイプと略記す
る）１の一端側を放熱フィン２のヒートパイプ挿通孔４
に、他端側を金属ブロック３のヒートパイプ挿通孔５に
それぞれ熱的に接合して構成される。ここでＣＰＵなど
の発熱体は金属ブロック３に熱接触されて冷却され、ま
た放熱フィン２は、通常、ファン（図示せず）により風
冷される。前記ヒートパイプ１は、真空脱気した容器
（偏平パイプなど）内に水などの作動液を封入したもの
で、前記容器の両端部において温度差が生じることによ
り動作し、高温部で蒸発した作動液が低温部に移動して
放熱し凝縮する潜熱の授受により熱輸送が行われる。こ
のヒートパイプ１は、その見掛け上の熱伝導率が銅やア
ルミニウムの数十倍もあるためパソコンなどに内蔵され
ている発熱量の大きいＣＰＵなどの冷却に使用されてい
る。
【０００３】ところで、ヒートパイプ１を伝熱部材（放
熱フィン２、金属ブロック３など）のヒートパイプ挿通
孔４、５に熱的に接合する方法には、圧入法または半田
付法があるが、いずれにも欠点がある。即ち、前者は、
伝熱部材２、３のヒートパイプ挿通孔４、５の内径をヒ
ートパイプ１の外径に近づけて高精度に仕上げ、前記挿
通孔４、５にヒートパイプ１を圧入する方法であるが、
加工費が嵩む欠点がある。後者は、伝熱部材２、３のヒ
ートパイプ挿通孔４、５とヒートパイプ１を半田付けす
る方法であるが、半田付け作業が煩雑で生産性に劣る欠
点がある。
熱フィン２、金属ブロック３など）のヒートパイプ挿通
孔４、５に熱的に接合する方法には、圧入法または半田
付法があるが、いずれにも欠点がある。即ち、前者は、
伝熱部材２、３のヒートパイプ挿通孔４、５の内径をヒ
ートパイプ１の外径に近づけて高精度に仕上げ、前記挿
通孔４、５にヒートパイプ１を圧入する方法であるが、
加工費が嵩む欠点がある。後者は、伝熱部材２、３のヒ
ートパイプ挿通孔４、５とヒートパイプ１を半田付けす
る方法であるが、半田付け作業が煩雑で生産性に劣る欠
点がある。
【０００４】このようなことから、ヒートパイプを伝熱
部材のヒートパイプ挿通孔に挿通してヒートシンク組付
体を作製し、この組付体のヒートパイプを加熱してヒー
トパイプ内の作動液を蒸発させ、その蒸気圧で前記ヒー
トパイプを拡径方向に塑性変形させて接合する方法が提
案された。この方法は、伝熱部材の内径を高精度に仕上
げる必要がなく加工費が安い。
部材のヒートパイプ挿通孔に挿通してヒートシンク組付
体を作製し、この組付体のヒートパイプを加熱してヒー
トパイプ内の作動液を蒸発させ、その蒸気圧で前記ヒー
トパイプを拡径方向に塑性変形させて接合する方法が提
案された。この方法は、伝熱部材の内径を高精度に仕上
げる必要がなく加工費が安い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、例えば、図５（イ）に示すヒートパイプ１の露出部
分８、つまり放熱フィン２のヒートパイプ挿通孔４に挿
通されていない部分は、拡径加熱時に、図５（ロ）に示
すように膨出するため形状が不良であり、またこの膨出
部分９は放熱フィン２を風冷する際の風の流れを乱して
その冷却効果を低下させたり、ヒートパイプ１の内面に
凹凸が生じて凝縮した作動液の蒸発部側への戻りが遅く
なったりして所望の冷却効果が得られなくなるという問
題がある。本発明は、このような状況に鑑みなされたも
ので、その目的とするところは、ヒートパイプの形状が
良好で冷却特性に優れるヒートシンクを熱拡管法により
製造することにある。
は、例えば、図５（イ）に示すヒートパイプ１の露出部
分８、つまり放熱フィン２のヒートパイプ挿通孔４に挿
通されていない部分は、拡径加熱時に、図５（ロ）に示
すように膨出するため形状が不良であり、またこの膨出
部分９は放熱フィン２を風冷する際の風の流れを乱して
その冷却効果を低下させたり、ヒートパイプ１の内面に
凹凸が生じて凝縮した作動液の蒸発部側への戻りが遅く
なったりして所望の冷却効果が得られなくなるという問
題がある。本発明は、このような状況に鑑みなされたも
ので、その目的とするところは、ヒートパイプの形状が
良好で冷却特性に優れるヒートシンクを熱拡管法により
製造することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、作動液が封入
されたヒートパイプを伝熱部材のヒートパイプ挿通孔に
挿通し、次いで前記ヒートパイプを加熱して内部の作動
液を蒸発させ、その蒸気圧で前記ヒートパイプを拡径方
向に塑性変形させて前記伝熱部材を前記ヒートパイプに
接合するヒートシンクの製造方法において、前記ヒート
パイプの加熱を、前記ヒートパイプの露出部分を固定型
で固定して行い、前記ヒートパイプの露出部分が膨出す
るのを防止することを特徴とする熱拡管法によるヒート
シンクの製造方法である。
されたヒートパイプを伝熱部材のヒートパイプ挿通孔に
挿通し、次いで前記ヒートパイプを加熱して内部の作動
液を蒸発させ、その蒸気圧で前記ヒートパイプを拡径方
向に塑性変形させて前記伝熱部材を前記ヒートパイプに
接合するヒートシンクの製造方法において、前記ヒート
パイプの加熱を、前記ヒートパイプの露出部分を固定型
で固定して行い、前記ヒートパイプの露出部分が膨出す
るのを防止することを特徴とする熱拡管法によるヒート
シンクの製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を図を参照して具
体的に説明する。なお、本発明を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。図１は本発明の製造方法の
第１の実施形態を示す、（イ）はヒートシンク組付体の
斜視図、（ロ）は固定型の斜視図、（ハ）はヒートシン
ク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図である。偏
平ヒートパイプ１の両端側をそれぞれ放熱フィン２と金
属ブロック３のヒートパイプ挿通孔４、５に挿通してヒ
ートシンク組付体６を作製し、この組付体６を図１
（ロ）に示す２分割式の固定型７に嵌入する。固定型７
内では、組付体６は図１（ハ）に示すようにヒートパイ
プ１の露出部分８が固定型７の内面と接している。
体的に説明する。なお、本発明を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。図１は本発明の製造方法の
第１の実施形態を示す、（イ）はヒートシンク組付体の
斜視図、（ロ）は固定型の斜視図、（ハ）はヒートシン
ク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図である。偏
平ヒートパイプ１の両端側をそれぞれ放熱フィン２と金
属ブロック３のヒートパイプ挿通孔４、５に挿通してヒ
ートシンク組付体６を作製し、この組付体６を図１
（ロ）に示す２分割式の固定型７に嵌入する。固定型７
内では、組付体６は図１（ハ）に示すようにヒートパイ
プ１の露出部分８が固定型７の内面と接している。
【０００８】この組付体６を嵌入した固定型７を加熱炉
（図示せず）に入れて拡径温度に加熱すると、ヒートパ
イプ１は拡径方向に塑性変形して、伝熱部材２、３と熱
的に接合する。一方ヒートパイプ１の露出部分８は固定
型７の内面に接しているためその膨出が抑えられる。従
って、前記拡径加熱後には、形状が良好で、伝熱部材
２、３と良好に熱的接合した冷却特性に優れるヒートシ
ンクが得られる。この発明では、前記固定型７に発熱体
（図示せず）を備えておけば、加熱炉が無用となる。
（図示せず）に入れて拡径温度に加熱すると、ヒートパ
イプ１は拡径方向に塑性変形して、伝熱部材２、３と熱
的に接合する。一方ヒートパイプ１の露出部分８は固定
型７の内面に接しているためその膨出が抑えられる。従
って、前記拡径加熱後には、形状が良好で、伝熱部材
２、３と良好に熱的接合した冷却特性に優れるヒートシ
ンクが得られる。この発明では、前記固定型７に発熱体
（図示せず）を備えておけば、加熱炉が無用となる。
【０００９】図２は本発明の製造方法の第２の実施形態
を示すヒートシンク組付体を固定型で固定した状態の縦
断面図である。ヒートシンク組付体６の放熱フィン２部
分とヒートパイプ露出部分８が固定型１７内に嵌入され
ているが、金属ブロック３部分は固定型１７の外にあ
る。この固定型１７を金属ブロック３部分とともに加熱
炉に入れて拡径温度に加熱すると、ヒートパイプ１は拡
径方向に塑性変形して伝熱部材２、３と熱的に接合し、
ヒートパイプ１の露出部分８は固定型１７の内面により
その膨出が抑えられる。従って、形状が良好で伝熱部材
２、３と良好に熱的接合した冷却特性に優れるヒートシ
ンクが得られる。このものは、図１に示した方法に較べ
て固定型１７が小さく加熱炉内に組付体６を多数収納で
き生産性が向上する。
を示すヒートシンク組付体を固定型で固定した状態の縦
断面図である。ヒートシンク組付体６の放熱フィン２部
分とヒートパイプ露出部分８が固定型１７内に嵌入され
ているが、金属ブロック３部分は固定型１７の外にあ
る。この固定型１７を金属ブロック３部分とともに加熱
炉に入れて拡径温度に加熱すると、ヒートパイプ１は拡
径方向に塑性変形して伝熱部材２、３と熱的に接合し、
ヒートパイプ１の露出部分８は固定型１７の内面により
その膨出が抑えられる。従って、形状が良好で伝熱部材
２、３と良好に熱的接合した冷却特性に優れるヒートシ
ンクが得られる。このものは、図１に示した方法に較べ
て固定型１７が小さく加熱炉内に組付体６を多数収納で
き生産性が向上する。
【００１０】図３は、本発明の製造方法の第３の実施形
態を示す縦断面図である。ヒートシンク組付体６は、ヒ
ートパイプ１の露出部分８にのみ小型の２分割式固定型
２７が取付けられている。この２分割式固定型２７は、
ボルト１０とナット１１でヒートパイプ１の露出部分８
に取付けられ、このようにして固定型２７を取付けた組
付体６を加熱炉に入れて拡径温度に加熱すると、ヒート
パイプ１は拡径方向に塑性変形して、伝熱部材２、３と
熱的に接合し、露出部分８は固定型２７の内面に接して
いるためその膨出が抑えられる。従って、形状が良好で
伝熱部材２、３と良好に熱的接合した冷却特性に優れる
ヒートシンクが得られる。この方法では、固定型２７が
小型なため加熱炉内に組付体６を大量に収納でき図２に
示したものよりさらに生産性が向上する。
態を示す縦断面図である。ヒートシンク組付体６は、ヒ
ートパイプ１の露出部分８にのみ小型の２分割式固定型
２７が取付けられている。この２分割式固定型２７は、
ボルト１０とナット１１でヒートパイプ１の露出部分８
に取付けられ、このようにして固定型２７を取付けた組
付体６を加熱炉に入れて拡径温度に加熱すると、ヒート
パイプ１は拡径方向に塑性変形して、伝熱部材２、３と
熱的に接合し、露出部分８は固定型２７の内面に接して
いるためその膨出が抑えられる。従って、形状が良好で
伝熱部材２、３と良好に熱的接合した冷却特性に優れる
ヒートシンクが得られる。この方法では、固定型２７が
小型なため加熱炉内に組付体６を大量に収納でき図２に
示したものよりさらに生産性が向上する。
【００１１】前記固定型７、１７、２７には、拡径温度
が高温でもヒートパイプの熱膨張を抑え得る強度を有
し、かつ熱膨張係数がヒートパイプに近似した材料であ
れば、金属材料、高分子材料、無機材料などの中から任
意の材料が使用できる。
が高温でもヒートパイプの熱膨張を抑え得る強度を有
し、かつ熱膨張係数がヒートパイプに近似した材料であ
れば、金属材料、高分子材料、無機材料などの中から任
意の材料が使用できる。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、ヒ
ートシンク組付体を固定型に入れヒートパイプの露出部
分が固定型の内面に接した状態で拡径加熱するので、前
記拡径加熱時に前記ヒートパイプ露出部分の膨出が抑え
られ、形状が良好で冷却特性に優れるヒートシンクが得
られる。依って、工業上顕著な効果を奏する。
ートシンク組付体を固定型に入れヒートパイプの露出部
分が固定型の内面に接した状態で拡径加熱するので、前
記拡径加熱時に前記ヒートパイプ露出部分の膨出が抑え
られ、形状が良好で冷却特性に優れるヒートシンクが得
られる。依って、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】本発明の製造方法の第１の実施形態を示す
（イ）はヒートシンク組付体の斜視図、（ロ）は固定型
の斜視図、（ハ）はヒートシンク組付体を固定型で固定
した状態の縦断面図である。
（イ）はヒートシンク組付体の斜視図、（ロ）は固定型
の斜視図、（ハ）はヒートシンク組付体を固定型で固定
した状態の縦断面図である。
【図２】本発明の製造方法の第２の実施形態を示すヒー
トシンク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図であ
る。
トシンク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図であ
る。
【図３】本発明の製造方法の第３の実施形態を示すヒー
トシンク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図であ
る。
トシンク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図であ
る。
【図４】ヒートシンクの斜視図である。
【図５】（イ）、（ロ）は、それぞれ、従来の製造方法
におけるヒートシンク組付体の加熱前後のヒートパイプ
の状態を示す説明図である。
におけるヒートシンク組付体の加熱前後のヒートパイプ
の状態を示す説明図である。
１ ヒートパイプ ２ 放熱フィン ３ 金属ブロック ４ 放熱フィンのヒートパイプ挿通孔 ５ 金属ブロックのヒートパイプ挿通孔 ６ ヒートシンク組付体 ７ 固定型 ８ ヒートパイプの露出部分 ９ ヒートパイプの膨出部分 １０ ボルト １１ ナット １７ 固定型 ２７ 固定型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 裕昭 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BB05 BB60
Claims (1)
- 【請求項１】 作動液が封入されたヒートパイプを伝熱
部材のヒートパイプ挿通孔に挿通し、次いで前記ヒート
パイプを加熱して内部の作動液を蒸発させ、その蒸気圧
で前記ヒートパイプを拡径方向に塑性変形させて前記伝
熱部材を前記ヒートパイプに接合するヒートシンクの製
造方法において、前記ヒートパイプの加熱を、前記ヒー
トパイプの露出部分を固定型で固定して行い、前記ヒー
トパイプの露出部分が膨出するのを防止することを特徴
とする熱拡管法によるヒートシンクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001077176A JP4514349B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 熱拡管法によるヒートシンクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001077176A JP4514349B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 熱拡管法によるヒートシンクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002280504A true JP2002280504A (ja) | 2002-09-27 |
| JP4514349B2 JP4514349B2 (ja) | 2010-07-28 |
Family
ID=18933969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001077176A Expired - Fee Related JP4514349B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 熱拡管法によるヒートシンクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4514349B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101077286B1 (ko) * | 2009-09-28 | 2011-10-27 | 주식회사 에이팩 | 냉각 장치와 그 제조 방법 |
| JP2012084907A (ja) * | 2005-07-08 | 2012-04-26 | Fuji Electric Co Ltd | パワーモジュールの冷却装置 |
| CN114812235A (zh) * | 2021-05-14 | 2022-07-29 | 北京中石伟业科技宜兴有限公司 | 一种变径热管及其制作方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05106978A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-04-27 | Hitachi Cable Ltd | ヒートパイプ式熱交換器の製造方法 |
| JPH07198280A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ヒートパイプの製造方法 |
-
2001
- 2001-03-16 JP JP2001077176A patent/JP4514349B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05106978A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-04-27 | Hitachi Cable Ltd | ヒートパイプ式熱交換器の製造方法 |
| JPH07198280A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ヒートパイプの製造方法 |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2012084907A (ja) * | 2005-07-08 | 2012-04-26 | Fuji Electric Co Ltd | パワーモジュールの冷却装置 |
| KR101077286B1 (ko) * | 2009-09-28 | 2011-10-27 | 주식회사 에이팩 | 냉각 장치와 그 제조 방법 |
| CN114812235A (zh) * | 2021-05-14 | 2022-07-29 | 北京中石伟业科技宜兴有限公司 | 一种变径热管及其制作方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4514349B2 (ja) | 2010-07-28 |
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