JP2004095684A

JP2004095684A - Heat sink

Info

Publication number: JP2004095684A
Application number: JP2002252080A
Authority: JP
Inventors: Masataka Mochizuki; 望月　正孝; Koichi Masuko; 益子　耕一
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-25

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and lightweight heat sink having a high thermal characteristic. SOLUTION: In the heat sink having a plate type heat pipe 3 constituted of sealing working fluid in a thin plate-like container 2 formed by a press working body 2A and a cover plate 2B, an outer frame 8 is formed on the outer peripheral edge of the container 2, the outer frame 8 is attached to the outer peripheral edge of the press working body 2A, and the cover plate 2B is attached so as to cover the press working body 2A and the outer frame 8. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、薄板状のコンテナに作動流体が封入されているヒートパイプに、放熱フィンが取り付けられている構造のヒートシンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ヒートシンクは発熱部材もしくは高温部に接触されて、これら発熱部材や高温部の実質的な放熱面積を拡大する機能を備えたものである。したがって、この種のヒートシンクにおいては、放熱面を形成するフィンが可及的に多数設けられていればよいが、冷却対象物に対する汎用性を持たせるためにベース部に放熱フィンを装着した構造のものが一般に使用されている。
【０００３】
上記の構造に形成されるヒートシンクは、冷却対象物である発熱部材と放熱フィンが設けられている放熱部とが離隔しているので、両者の間で効率よく熱を伝達する必要がある。そのために、前記ベース部が、アルミニウムなどの熱伝導性の高い材料で形成されている。このようなベース部であれば、取り付けられている発熱部材の熱を、効率良く前記放熱フィンに伝導して放熱を行うことができる。また、このベース部としてヒートパイプを使用することも行われている。このヒートパイプを用いたベース部であれば、熱抵抗を減少することができるので、さらに効率良く放熱フィンに熱伝導を行うことができる。
【０００４】
前記ヒートパイプは、密閉した容器（コンテナ）の内部に、水やアルコールなどの凝縮性の流体を作動流体として封入し、外部からの入熱によってその作動流体を蒸発させるとともに、その蒸気を低温・低圧部に流動させた後、放熱させて凝縮させ、さらにその液化した作動流体を蒸発の生じる箇所に、毛細管圧力などによって還流させるように構成した伝熱装置である。そのコンテナとしては必要に応じて各種のものを採用することができ、例えば、平板型ヒートパイプでは、中空平板構造のコンテナによって密閉された空間部を形成し、その空間部に空気などの非凝縮性ガスを脱気した状態で凝縮性の流体を作動流体として封入したものである。この種のヒートパイプは、表面が平坦になるので、熱交換対象物との接触面積が広くなり、その結果、熱伝達性能あるいは熱交換性能が向上し、また冷却のための手段として使用する場合には、広い放熱面積を確保することができるなどの利点がある。
【０００５】
上記の平板型ヒートパイプは、ベーパーチャンバーと称されることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したヒートパイプを用いたヒートシンクにおいては、ベース部とされているヒートパイプまたは平板型ヒートパイプが、ベース部から放熱フィンへの熱伝達を媒介し、しかもその熱伝達が作動流体の潜熱の形で行われるので、ベース部から放熱フィンに至る部分での熱抵抗を小さくすることができる。
【０００７】
ところで、上記のような構造のヒートシンクの用途を拡大するには、小型で軽量なヒートシンクであることが望ましい。その場合、前記ベース部も小さく形成される。したがって、前記ベース部とされている前記ヒートパイプもしくは平板型ヒートパイプのコンテナが小さく形成される。一方、前記コンテナ内部の中空部分には、作動流体が封入されているが、前記ヒートパイプもしくは平板型ヒートパイプの熱伝達性能を担保するには、前記作動流体が所定量必要とされる。そのため、前記コンテナ内部の中空部分は、所定の大きさを確保しておく必要がある。
【０００８】
したがって、前記コンテナを小型化するためには、前記コンテナの板厚を薄くする必要があり、さらに前記中空部分が真空状態とされているので、前記コンテナの剛性が低くなってしまうという不都合があった。そのため、放熱フィンの取り付け時等に前記コンテナが変形するおそれがあった。また、前記コンテナに熱応力が加わった場合に破損してしまうおそれがあった。
【０００９】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、熱的特性に優れしかも、小型で軽量なヒートシンクを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段およびその作用】
この発明は、上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、薄板状のコンテナに作動流体が封入されたヒートパイプに、放熱フィンが取り付けられているヒートシンクにおいて、前記ヒートパイプが平板型ヒートパイプとされるとともに、前記コンテナの外周縁に外枠が設けられていることを特徴とするヒートシンクである。
【００１１】
したがって、請求項１の発明では、薄板状のコンテナ内部に作動流体が封入されているヒートパイプによってヒートシンクが形成されている。このヒートパイプにおける前記コンテナの外周縁に外枠が取り付けられている。そのため、前記コンテナの剛性が向上する。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記コンテナが、プレス加工によって形成されているプレス加工成形体と蓋板とから形成され、この蓋板が前記外枠を覆うように形成されていることを特徴とするヒートシンクである。
【００１３】
したがって、請求項２の発明では、前記コンテナが、プレス加工により成形されているプレス加工成形本体と、蓋板とから形成されている。そのため、前記コンテナの本体部分が、プレス加工によって一部品として形成されるので剛性が向上される。また、蓋板が前記外枠を覆うように形成されている。その結果、前記コンテナの側面部分が、前記プレス加工成形本体と前記外枠とによって二重とされるとともに、その側面部分の端部を前記蓋板が前記外枠を覆うように形成される。したがって、さらに前記平板型ヒートパイプの剛性が向上する。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記コンテナの中空部分に孔あき焼結板ウイックと柱状の焼結ウイックとが設けられていることを特徴とするヒートシンクである。
【００１５】
したがって、請求項３の発明では、前記コンテナの中空部分に、孔あき焼結板ウイックと柱状の焼結ウイックとが設けられているので、前記コンテナ内部における作動流体の還流性が向上する。
【００１６】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記放熱フィンが、一枚の板を九十九折りにされて形成されるフォールデッドフィンとされ、前記平板型ヒートパイプの少なくとも二つの面に設けられていることを特徴とするヒートシンクである。
【００１７】
したがって、請求項４の発明では、前記放熱フィンが、一枚の板を九十九折りにして形成されるフォールデッドフィンとされている。このフォールデッドフィンが、前記平板型ヒートパイプの少なくとも二つの面に設けられているので、前記ヒートシンクの放熱面積が増加する。また、前記ヒートシンクの剛性がさらに向上する。
【００１８】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記放熱フィンが薄板状とされ、前記平板型ヒートパイプの少なくとも二つの面に配置されていることを特徴とするヒートシンクである。
【００１９】
したがって、請求項５の発明では、前記放熱フィンが薄板状とされ、前記平板型ヒートパイプの少なくとも二つの面に設けられているので、前記ヒートシンクの放熱面積が増加する。
【００２０】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの構成に加えて、前記放熱フィンが薄板状とされ、前記平板型ヒートパイプの少なくとも二つの面に配置されていることを特徴とするヒートシンクである。
【００２１】
したがって、請求項６の発明では、前記ヒートシンクに設けられた取り付け部に発熱部材が取り付けられて、前記発熱部材の冷却が行われる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明の具体例を説明する。図１に示すヒートシンク１は、発熱部材の一例である電子部品５Ａを冷却するように構成した例であり、図１はその全体的な構成を示す斜視図である。このヒートシンク１が、コンテナ２に作動流体が封入されている平板型ヒートパイプ３と、平板状の放熱フィン４とから形成されている。具体的には、放熱フィン４が、平板型ヒートパイプ３の対向する面である面３Ａおよび面３Ｂに、所定の間隔で平行に配置されている。面３Ｂには、この放熱フィン４の他に、図示しない電子部品などの発熱部材が取り付けられる取り付け部５が設けられている。
【００２３】
コンテナ２は、熱伝導性のよい銅で形成されており、プレス機によって形成されているプレス加工本体２Ａと蓋板２Ｂとから形成されている。具体的には、プレス加工本体２Ａには、いわゆる絞り加工が施されている。なお、この発明のプレス加工とは、プレス機によって行われるすべての加工を含む。また、プレス加工本体２Ａと蓋板２Ｂとから形成されるコンテナ２の内部には、前記作動流体の他に、多孔質の焼結部材で形成されている孔あき焼結板ウイック６と柱状焼結ウイック７とが挿入されている。コンテナ２が形成されると、この孔あき焼結板ウイック６の孔６Ａには、柱状焼結ウイック７が嵌め込まれるようになっている。
【００２４】
また、コンテナ２の周縁部には、アルミニウムで形成されている外枠８が設けられている。詳細には、外枠８が、プレス加工本体２Ａの外周縁に取り付けられているとともに、蓋板２Ｂがプレス加工本体２Ａおよび外枠８を覆うように形成されている。
【００２５】
また、コンテナ２および外枠８には、平板型ヒートパイプ３の外側まで貫通されている貫通孔９が設けられている。この貫通孔９にノズル１０が設けられている。
【００２６】
また、コンテナ２および外枠８には、平板型ヒートパイプ３の外側まで貫通されている貫通孔９が設けられている。この貫通孔９にノズル１０が設けられている。
【００２７】
また、コンテナ２および外枠８の周縁部分には、コンテナ２の平板部分に直角方向に、複数の切り欠き１１が設けられている。この切り欠き１１によって、ヒートシンク１を予め定められた所定の場所に固定する際に、工具の先端が入り易くなり容易に固定される。
【００２８】
各放熱フィン４の一端部には、ほぼ直角に折り曲げた屈曲片４Ａが形成されている。この屈曲片４Ａは、放熱フィン４の一端部にその幅の全体に亘って形成してもよいが、図１に示す例では、左右両端部側に屈曲片４Ａが形成されている。なお、この発明のフィンの接続には、適宜の方法を用いることができる。したがって、放熱フィン４に前記屈曲片の構成がなくてもよい。
【００２９】
また、各屈曲片４Ａの先端中央部には突起部が形成されている。この突起部に対応する形状の貫通孔が、各屈曲片４Ａの基端部で、かつ各突起部に対応する箇所に形成されている。この貫通孔は、隣接する突起部を嵌合させて隣接する放熱フィン４の一端部同士を連結するためのものである。
【００３０】
具体的には、上記の屈曲片４Ａの突出長さとほぼ等しい間隔を空けて放熱フィン４を相互に平行に配列することにより、屈曲片４Ａの先端部が隣接する放熱フィン４の一端部の背面側に当接し、放熱フィン４の一端部の間隔が一定間隔に保たれる。その状態で、前記突起部が隣接する放熱フィンにおける貫通孔に嵌合する。その状態で突起部を貫通孔の内部に押し込む方向に押圧力あるいは打撃力を突起部に加えると、突起部の先端側の部分が、貫通孔の内部に沈み込み、貫通孔の内部に現れている放熱フィン４の一端エッジ部に噛み合った状態、すなわち係合した状態となる。
【００３１】
こうして連結された放熱フィン４の一端部の左右両端側には、各屈曲片４Ａが連続して並ぶことによりそれらの屈曲片４Ａで平板部４Ｂが形成され、その平板部４Ｂに挟まれた開口部４Ｃが、幅方向での中央部に形成される。そして、各フィン４同士の間の隙間が、この開口部４Ｃによって上方向に開口している。
【００３２】
つぎに、上記のヒートシンク１の作用を説明する。コンテナ２内部に作動流体が封入されている平板型ヒートパイプ３によってヒートシンク１が形成されている。このコンテナ２の外周縁に外枠８が取り付けられている。そのため、コンテナ２の剛性が向上する。
【００３３】
また、平板型ヒートパイプ３に放熱フィン４が取り付けられて前記ヒートシンク１が形成されている。この平板型ヒートパイプ３におけるコンテナ２の外周縁に、外枠８が取り付けられている。そのため、平板型ヒートパイプ３の剛性が向上する。
【００３４】
また、前記コンテナ２が、プレス加工により成形されているプレス加工成形本体２Ａと、蓋板２Ｂとから形成されている。そのため、コンテナ２の本体部分が、プレス加工によって一部品として形成されるので剛性が向上される。また、蓋板２Ｂが前記外枠８を覆うように形成されている。その結果、コンテナ２の側面部分が、プレス加工成形本体２Ａと外枠８とによって二重とされるとともに、その側面部分の端部を蓋板２Ｂが外枠８を覆うように形成される。したがって、さらに前記平板型ヒートパイプ３の剛性が向上する。
【００３５】
また、コンテナ２の中空部分に、孔あき焼結板ウイック６と柱状の焼結ウイック７とが設けられているので、前記コンテナ内部における作動流体の還流性が向上する。
【００３６】
また、放熱フィン４が平板状とされ、平板型ヒートパイプ３の対向する両面に設けられているので、前記ヒートシンク１の放熱面積が増加する。
【００３７】
また、前記ヒートシンク１に設けられた取り付け部５に図示しない発熱部材が取り付けられて、前記発熱部材の冷却が行われる。
【００３８】
上述の具体例によれば、ヒートパイプ１のコンテナ２に外枠が設けられることによって、前記コンテナ２の剛性を向上することができる。そのため、前記コンテナ２を薄く形成することができる。その結果、熱伝導性を担保しつつ、ヒートパイプ３を小型化することができる。
【００３９】
また、前記ヒートパイプが平板型ヒートパイプ３とされ、この平板型ヒートパイプにおけるコンテナの外周縁に外枠８が取り付けられているので、コンテナ２の剛性を向上することができる。その結果、平板型ヒートパイプ３を薄く形成することができるので、ヒートシンク１を小型化することができる。
【００４０】
また、前記コンテナ２が、プレス加工により成形されているプレス加工成形本体２Ａと、蓋板２Ｂとから形成されている。そのため、前記コンテナ２の本体部分が、プレス加工によって一部品として形成されるので剛性を向上することができる。また、蓋板２Ｂが外枠８を覆うように形成されているので、コンテナ２の側面部分が、プレス加工成形本体２Ａと外枠８とによって二重とされるとともに、その側面部分の端部を蓋板２Ｂが外枠８を覆うように形成される。したがって、さらに平板型ヒートパイプ３の剛性を向上することができる。
【００４１】
また、前記コンテナ２の中空部分に、孔あき焼結板ウイック６と柱状の焼結ウイック７とが設けられているので、コンテナ２内部における作動流体の還流性を向上することができる。そのため、ヒートパイプの熱伝導性を向上することができる。その結果、ヒートシンク１の冷却性能を向上することができる。
【００４２】
また、前記放熱フィン４が平板状とされ、前記平板型ヒートパイプ３の対向する両面に設けられているので、前記ヒートシンクの放熱面積を増加することができる。その結果、前記ヒートシンク１の放熱性を向上することができる。
【００４３】
また、前記ヒートシンク１に設けられた取り付け部５に、発熱部材が取り付けられて、冷却を行うことができる。
【００４４】
また、前記ヒートシンク１に設けられたノズル１０から、コンテナ２内部の非凝縮性ガスを脱気することができる。また、作動流体をに注入することができる。その結果、ヒートパイプ３の製造性が向上し、さらに、ヒートシンク１の製造性も向上することができる。
【００４５】
また、前記ヒートシンク１に切り欠き１１が設けられていることにより、所定の箇所に簡単に取り付けることができる。
【００４６】
つぎにこの発明の他の具体例を説明する。図２に示すヒートシンク１２は、発熱部材を冷却するように構成した例であり、上述した平板型ヒートパイプ３の面３Ａおよび３Ｂに、一枚の金属板を九十九折りして形成されているフォールデッドフィン１３を取り付けた構造とされている。図２はその全体的な構成を示す斜視図である。このヒートシンク１２が、平板型ヒートパイプ３と、フォールデッドフィン１３とから形成されている。面３Ｂには、この放熱フィン４の他に、発熱部材が取り付けられる取り付け部５が設けられている。
【００４７】
また、平板型ヒートパイプ３のコンテナ２の周縁部には、アルミニウムなどの金属で形成されている外枠８が設けられている。詳細には、外枠８が、プレス加工本体２Ａの外周縁に取り付けられているとともに、蓋板２Ｂがプレス加工本体２Ａおよび外枠８を覆うように形成されている。
【００４８】
また、コンテナ２および外枠８の周縁部分には、コンテナ２の平板部分に直角方向に、複数の穴１４および切り欠き１１が設けられている。この複数の穴１４および切り欠き１１によって、ヒートシンク１２を予め定められた所定の場所に固定する際に、工具の先端が入り易くなり容易に固定される。
【００４９】
上記のヒートシンク１２によると、放熱フィンが、一枚の板を九十九折りにして形成されるフォールデッドフィン１３とされている。このフォールデッドフィン１３が、前記平板型ヒートパイプ３の対向する面３Ａおよび３Ｂに設けられているので、前記ヒートシンク１２の放熱面積が増加する。また、ヒートシンク１２の部品点数が減少する。
【００５０】
上述の他の具体例によると、前記放熱フィンが、一枚の板を九十九折りにして形成されるフォールデッドフィン１３とされている。このフォールデッドフィン１３が、平板型ヒートパイプ３の対向する両面に設けられているので、ヒートシンク１２の放熱面積を増加することができる。そのため、ヒートシンク１２の放熱性を向上することができる。
【００５１】
また、コンテナ２の周縁部には、アルミニウムで形成されている外枠８が設けられているので、剛性を向上することができる。その結果、熱伝導性を担保しつつ、ヒートパイプ３を小型化することができるので、ヒートシンク１２全体を小型化することができる。
【００５２】
また、放熱フィンがフォールデッドフィン１３とされることにより、部品点数を減少させることができる。その結果、ヒートシンク１２の製造性を向上することができる。
【００５３】
また、前記ヒートシンク１２に、切り欠き１１および穴１４が設けられていることにより、所定の箇所に簡単に取り付けることができる。
【００５４】
なお、上記の具体例では、枠８がアルミニウムで形成されたが、この発明の枠の材料は、このアルミニウムに限定されない。例えば、枠８が銅で形成されていてもよい。要は、コンテナ２を補強できるものであればよい。したがって、枠の材料は、適宜のものとすることができる。
【００５５】
また、上記の具体例では、コンテナ２が銅で形成されたが、この発明のヒートパイプにおけるコンテナの材料は、この銅に限定されない。例えば、コンテナ２がアルミニウムで形成されていてもよい。要は、熱伝導性の高い部材でコンテナ２が形成されていればよい。したがって、コンテナの材料は、適宜のものとすることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、平板型ヒートパイプの薄板状のコンテナに外枠が設けられることによって、前記コンテナの剛性を向上することができる。そのため、前記コンテナを薄く形成することができる。その結果、熱伝導性を担保しながら、平板型ヒートパイプを小型化することができるので、ヒートシンクを小型化することができる。
【００５７】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果に加えて、前記コンテナが、プレス加工により成形されているプレス加工成形本体と、蓋板とから形成されている。そのため、前記コンテナの本体部分が、プレス加工によって一部品として形成されるので剛性を向上することができる。また、蓋板が前記外枠を覆うように形成されているので、前記コンテナの側面部分が、前記プレス加工成形本体と前記外枠とによって二重とされるとともに、その側面部分の端部を前記蓋板が前記外枠を覆うように形成される。したがって、さらに前記平板型ヒートパイプの剛性を向上することができる。
【００５８】
また、請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明による効果に加えて、前記コンテナの中空部分に、孔あき焼結板ウイックと柱状の焼結ウイックとが設けられているので、前記コンテナ内部における作動流体の還流性を向上することができる。そのため、ヒートパイプの熱伝導性を向上することができる。その結果、ヒートシンクの冷却性能を向上することができる。
【００５９】
また、請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明による効果に加えて、前記放熱フィンが、一枚の板を九十九折りにして形成されるフォールデッドフィンとされている。このフォールデッドフィンが、前記平板型ヒートパイプの対向する両面に設けられているので、前記ヒートシンクの放熱面積を増加することができる。その結果、前記ヒートシンクの放熱性を向上することができる。また、前記放熱フィンがフォールデッドフィンとされることにより、部品点数を減少させることができる。その結果、前記ヒートシンクの製造性を向上することができる。
【００６０】
また、請求項５の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明による効果に加えて、前記放熱フィンが平板状とされ、前記平板型ヒートパイプの対向する両面に設けられているので、前記ヒートシンクの放熱面積を増加することができる。その結果、前記ヒートシンクの放熱性を向上することができる。
【００６１】
また、請求項６の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明による効果に加えて、前記ヒートシンクに設けられた取り付け部に発熱部材が取り付けられて、前記発熱部材の冷却を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のヒートシンクの一例を示す斜視図である。
【図２】この発明のヒートシンクの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１２…ヒートシンク、　２…コンテナ、　２Ａ…プレス加工本体、　２Ｂ…蓋板、　３…平板型ヒートパイプ、　４…放熱フィン、　５…取り付け部、　６…孔あき焼結板ウイック、　７…柱状焼結ウイック、　８…外枠、　９…フォールデッドフィン、　１０…ノズル、　１３…フォールデッドフィン。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat sink having a structure in which a heat radiating fin is attached to a heat pipe in which a working fluid is sealed in a thin plate-shaped container.
[0002]
[Prior art]
Generally, a heat sink is provided with a function of expanding a substantial heat radiation area of the heat generating member or the high temperature portion by being brought into contact with the heat generating member or the high temperature portion. Therefore, in this type of heat sink, it is only necessary to provide as many fins as possible to form a heat radiating surface, but in order to have versatility for an object to be cooled, a heat fin is mounted on a base portion. Things are commonly used.
[0003]
In the heat sink formed in the above-described structure, the heat generating member, which is the object to be cooled, and the heat radiating portion provided with the heat radiating fins are separated from each other. Therefore, the base is formed of a material having high thermal conductivity such as aluminum. With such a base portion, the heat of the attached heat-generating member can be efficiently conducted to the radiating fins to radiate heat. A heat pipe is also used as the base. With the base using the heat pipe, the thermal resistance can be reduced, so that heat can be more efficiently conducted to the radiation fins.
[0004]
The heat pipe encloses a condensable fluid such as water or alcohol as a working fluid in a closed container (container), evaporates the working fluid by heat input from the outside, and reduces the temperature of the steam to a low temperature. This is a heat transfer device configured to flow heat to a low-pressure section, radiate heat and condense the liquefied working fluid, and return the liquefied working fluid to a location where evaporation occurs by capillary pressure or the like. Various containers can be used as needed.For example, in the case of a flat plate heat pipe, a space enclosed by a container having a hollow flat plate structure is formed, and non-condensing such as air is formed in the space. In this case, a condensable fluid is sealed as a working fluid in a state in which the conductive gas is degassed. This type of heat pipe has a flat surface, so the contact area with the heat exchange object is widened, resulting in improved heat transfer performance or heat exchange performance, and when used as a cooling means. Has such an advantage that a large heat radiation area can be secured.
[0005]
The above-mentioned flat heat pipe may be referred to as a vapor chamber.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the heat sink using the heat pipe described above, the heat pipe or the flat heat pipe serving as the base portion mediates heat transfer from the base portion to the radiating fins, and the heat transfer forms the latent heat of the working fluid. Therefore, the thermal resistance in the portion from the base portion to the radiation fins can be reduced.
[0007]
By the way, in order to expand the use of the heat sink having the above structure, it is desirable that the heat sink is small and lightweight. In that case, the base portion is also formed small. Therefore, the container of the heat pipe or the flat heat pipe serving as the base portion is formed small. On the other hand, a working fluid is sealed in the hollow portion inside the container, but a predetermined amount of the working fluid is required to ensure the heat transfer performance of the heat pipe or the flat heat pipe. Therefore, the hollow portion inside the container needs to have a predetermined size.
[0008]
Therefore, in order to reduce the size of the container, it is necessary to reduce the thickness of the container. Further, since the hollow portion is in a vacuum state, the rigidity of the container is reduced. Was. For this reason, there is a possibility that the container may be deformed at the time of attaching the radiation fin or the like. Further, there is a possibility that the container may be damaged when a thermal stress is applied to the container.
[0009]
The present invention has been made in view of the technical problem described above, and has as its object to provide a small and lightweight heat sink having excellent thermal characteristics.
[0010]
Means for Solving the Problems and Their Functions
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a heat sink in which a radiating fin is attached to a heat pipe in which a working fluid is sealed in a thin plate-like container. A heat sink, wherein the heat sink is a mold heat pipe and an outer frame is provided on an outer peripheral edge of the container.
[0011]
Therefore, in the first aspect of the present invention, the heat sink is formed by the heat pipe in which the working fluid is sealed inside the thin plate-shaped container. An outer frame is attached to the outer periphery of the container in the heat pipe. Therefore, the rigidity of the container is improved.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the container is formed from a press-formed body and a cover plate formed by press working, and the cover plate covers the outer frame. Characterized in that the heat sink is formed as described above.
[0013]
Therefore, in the invention of claim 2, the container is formed by a press-formed main body formed by press working and a lid plate. Therefore, the rigidity is improved because the main body of the container is formed as one part by pressing. Further, a cover plate is formed so as to cover the outer frame. As a result, a side portion of the container is doubled by the press-formed body and the outer frame, and an end of the side portion is formed such that the lid plate covers the outer frame. Therefore, the rigidity of the flat heat pipe is further improved.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, a heat sink having a perforated sintered plate wick and a columnar sintered wick provided in a hollow portion of the container. It is.
[0015]
Therefore, according to the third aspect of the invention, since the perforated sintered plate wick and the columnar sintered wick are provided in the hollow portion of the container, the recirculation of the working fluid inside the container is improved.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to third aspects, the heat radiation fin is a folded fin formed by folding a single plate into ninety-nine. A heat sink provided on at least two surfaces of a flat heat pipe.
[0017]
Therefore, in the invention of claim 4, the heat radiation fin is a folded fin formed by folding one plate into ninety-nine. Since the folded fins are provided on at least two surfaces of the flat heat pipe, the heat radiating area of the heat sink increases. Further, the rigidity of the heat sink is further improved.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to third aspects, the radiating fins are formed in a thin plate shape and are arranged on at least two surfaces of the flat plate heat pipe. It is a heat sink.
[0019]
Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, since the radiation fins are formed in a thin plate shape and provided on at least two surfaces of the flat heat pipe, the radiation area of the heat sink increases.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to fifth aspects, the radiating fin is formed in a thin plate shape and is disposed on at least two surfaces of the flat heat pipe. It is a heat sink.
[0021]
Therefore, in the invention according to claim 6, the heat-generating member is mounted on the mounting portion provided on the heat sink, and the heat-generating member is cooled.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a specific example of the present invention will be described. The heat sink 1 shown in FIG. 1 is an example configured to cool an electronic component 5A, which is an example of a heat generating member, and FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration. The heat sink 1 is formed of a flat heat pipe 3 in which a working fluid is sealed in a container 2 and a flat radiating fin 4. Specifically, the radiation fins 4 are arranged at predetermined intervals in parallel with the surfaces 3A and 3B, which are opposite surfaces of the flat heat pipe 3. In addition to the radiation fins 4, the surface 3 B is provided with a mounting portion 5 to which a heating member such as an electronic component (not shown) is mounted.
[0023]
The container 2 is made of copper having good heat conductivity, and is made up of a pressed body 2A formed by a press and a cover plate 2B. Specifically, so-called drawing is performed on the pressed body 2A. The press working of the present invention includes all workings performed by a press. Further, in addition to the working fluid, a perforated sintered plate wick 6 formed of a porous sintered member and a columnar sintered plate wick 6 are provided inside the container 2 formed by the pressed body 2A and the lid plate 2B. The tying wick 7 is inserted. When the container 2 is formed, the columnar sintered wick 7 is fitted into the hole 6A of the perforated sintered plate wick 6.
[0024]
Further, an outer frame 8 made of aluminum is provided on a peripheral portion of the container 2. In detail, the outer frame 8 is attached to the outer peripheral edge of the pressed body 2A, and the cover plate 2B is formed so as to cover the pressed body 2A and the outer frame 8.
[0025]
Further, the container 2 and the outer frame 8 are provided with through holes 9 penetrating to the outside of the flat heat pipe 3. A nozzle 10 is provided in the through hole 9.
[0026]
Further, the container 2 and the outer frame 8 are provided with through holes 9 penetrating to the outside of the flat heat pipe 3. A nozzle 10 is provided in the through hole 9.
[0027]
A plurality of cutouts 11 are provided in the peripheral portion of the container 2 and the outer frame 8 in a direction perpendicular to the flat portion of the container 2. When the heat sink 1 is fixed to a predetermined place, the notch 11 makes it easier for the tip of the tool to enter, so that the heat sink 1 is easily fixed.
[0028]
At one end of each heat radiation fin 4, a bent piece 4 A bent substantially at a right angle is formed. The bent piece 4A may be formed at one end of the radiation fin 4 over the entire width thereof, but in the example shown in FIG. 1, the bent pieces 4A are formed at both left and right end portions. Note that an appropriate method can be used for connecting the fins of the present invention. Therefore, the radiation fins 4 may not have the bent piece configuration.
[0029]
A projection is formed at the center of the tip of each bent piece 4A. A through hole having a shape corresponding to the projection is formed at the base end of each bent piece 4A and at a location corresponding to each projection. The through holes are used to connect the adjacent projections to each other to connect one end of the adjacent radiation fin 4.
[0030]
Specifically, the radiation fins 4 are arranged in parallel with each other with a spacing substantially equal to the protruding length of the bent piece 4A, so that the distal end of the bent piece 4A has a back surface at one end of the adjacent radiation fin 4. And the space between the one ends of the heat radiation fins 4 is kept at a constant space. In this state, the protrusions fit into the through holes of the adjacent heat radiation fins. In this state, when a pressing force or a striking force is applied to the projection in the direction of pushing the projection into the through-hole, the tip portion of the projection sinks into the through-hole and appears inside the through-hole. One end edge portion of the radiating fin 4 is engaged with, ie, engaged with, the edge portion.
[0031]
At each of the left and right ends of one end of the radiation fins 4 connected in this manner, the bent pieces 4A are continuously arranged to form a flat plate portion 4B with the bent pieces 4A, and an opening sandwiched between the flat plate portions 4B. The portion 4C is formed at the center in the width direction. The gap between the fins 4 is opened upward by the opening 4C.
[0032]
Next, the operation of the heat sink 1 will be described. The heat sink 1 is formed by the flat heat pipe 3 in which the working fluid is sealed inside the container 2. An outer frame 8 is attached to the outer peripheral edge of the container 2. Therefore, the rigidity of the container 2 is improved.
[0033]
Further, the heat sink 1 is formed by attaching the radiation fins 4 to the flat heat pipe 3. An outer frame 8 is attached to the outer peripheral edge of the container 2 in the flat heat pipe 3. Therefore, the rigidity of the flat heat pipe 3 is improved.
[0034]
Further, the container 2 is formed from a press-formed main body 2A formed by press working and a cover plate 2B. Therefore, the rigidity is improved because the main body of the container 2 is formed as one part by press working. Further, a cover plate 2B is formed so as to cover the outer frame 8. As a result, the side portion of the container 2 is doubled by the press-formed main body 2A and the outer frame 8, and the end of the side portion is formed so that the cover plate 2B covers the outer frame 8. Therefore, the rigidity of the flat heat pipe 3 is further improved.
[0035]
Further, since the perforated sintered plate wick 6 and the columnar sintered wick 7 are provided in the hollow portion of the container 2, the recirculation of the working fluid inside the container is improved.
[0036]
Further, since the heat radiation fins 4 are formed in a flat plate shape and provided on both opposing surfaces of the flat heat pipe 3, the heat radiation area of the heat sink 1 is increased.
[0037]
In addition, a heat generating member (not shown) is mounted on the mounting portion 5 provided on the heat sink 1, and the heat generating member is cooled.
[0038]
According to the specific example described above, the rigidity of the container 2 can be improved by providing the outer frame in the container 2 of the heat pipe 1. Therefore, the container 2 can be formed thin. As a result, the heat pipe 3 can be reduced in size while ensuring thermal conductivity.
[0039]
Further, since the heat pipe is the flat heat pipe 3 and the outer frame 8 is attached to the outer peripheral edge of the container in the flat heat pipe, the rigidity of the container 2 can be improved. As a result, the flat heat pipe 3 can be formed thin, so that the heat sink 1 can be downsized.
[0040]
Further, the container 2 is formed from a press-formed main body 2A formed by press working and a cover plate 2B. Therefore, the rigidity can be improved because the main body of the container 2 is formed as one part by press working. Further, since the cover plate 2B is formed so as to cover the outer frame 8, the side portion of the container 2 is doubled by the press-formed main body 2A and the outer frame 8, and the end portion of the side portion is formed. Is formed so that the cover plate 2B covers the outer frame 8. Therefore, the rigidity of the flat heat pipe 3 can be further improved.
[0041]
Further, since the perforated sintered plate wick 6 and the columnar sintered wick 7 are provided in the hollow portion of the container 2, the recirculation of the working fluid inside the container 2 can be improved. Therefore, the heat conductivity of the heat pipe can be improved. As a result, the cooling performance of the heat sink 1 can be improved.
[0042]
Further, since the heat radiation fins 4 are formed in a flat plate shape and provided on both opposing surfaces of the flat heat pipe 3, the heat radiation area of the heat sink can be increased. As a result, the heat radiation of the heat sink 1 can be improved.
[0043]
Further, a heat generating member is mounted on the mounting portion 5 provided on the heat sink 1 to perform cooling.
[0044]
Further, the non-condensable gas inside the container 2 can be degassed from the nozzle 10 provided on the heat sink 1. Further, the working fluid can be injected into the working fluid. As a result, the productivity of the heat pipe 3 is improved, and the productivity of the heat sink 1 can be improved.
[0045]
Further, since the notch 11 is provided in the heat sink 1, the heat sink 1 can be easily attached to a predetermined location.
[0046]
Next, another specific example of the present invention will be described. The heat sink 12 shown in FIG. 2 is an example configured to cool the heat generating member, and is formed by folding a single metal plate on the surfaces 3A and 3B of the flat heat pipe 3 described above. The folded fins 13 are attached. FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration. The heat sink 12 is formed from the flat heat pipe 3 and the folded fins 13. In addition to the radiation fins 4, the surface 3 B is provided with a mounting portion 5 to which a heat generating member is mounted.
[0047]
Further, an outer frame 8 made of metal such as aluminum is provided on a peripheral portion of the container 2 of the flat heat pipe 3. In detail, the outer frame 8 is attached to the outer peripheral edge of the pressed body 2A, and the cover plate 2B is formed so as to cover the pressed body 2A and the outer frame 8.
[0048]
A plurality of holes 14 and cutouts 11 are provided in the peripheral portion of the container 2 and the outer frame 8 in a direction perpendicular to the flat portion of the container 2. With the plurality of holes 14 and the notches 11, when the heat sink 12 is fixed to a predetermined place, the tip of the tool is easily inserted and is easily fixed.
[0049]
According to the heat sink 12 described above, the radiation fins are the folded fins 13 formed by folding one sheet into ninety-nine. Since the folded fins 13 are provided on the opposing surfaces 3A and 3B of the flat heat pipe 3, the heat radiation area of the heat sink 12 increases. Further, the number of components of the heat sink 12 is reduced.
[0050]
According to another specific example described above, the heat radiation fins are folded fins 13 formed by folding one sheet into ninety-nine. Since the folded fins 13 are provided on both opposing surfaces of the flat heat pipe 3, the heat radiation area of the heat sink 12 can be increased. Therefore, the heat radiation of the heat sink 12 can be improved.
[0051]
In addition, since the outer frame 8 made of aluminum is provided on the peripheral edge of the container 2, rigidity can be improved. As a result, the heat pipe 3 can be downsized while ensuring thermal conductivity, so that the entire heat sink 12 can be downsized.
[0052]
Further, since the radiation fins are the folded fins 13, the number of components can be reduced. As a result, the productivity of the heat sink 12 can be improved.
[0053]
Further, since the notch 11 and the hole 14 are provided in the heat sink 12, the heat sink 12 can be easily attached to a predetermined location.
[0054]
In the above specific example, the frame 8 is formed of aluminum, but the material of the frame of the present invention is not limited to aluminum. For example, the frame 8 may be formed of copper. In short, what is necessary is just to be able to reinforce the container 2. Therefore, the material of the frame can be made appropriate.
[0055]
Further, in the above specific example, the container 2 is formed of copper, but the material of the container in the heat pipe of the present invention is not limited to copper. For example, the container 2 may be formed of aluminum. The point is that the container 2 may be formed of a member having high thermal conductivity. Therefore, the material of the container can be made appropriate.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the rigidity of the container can be improved by providing the outer frame in the thin plate-shaped container of the flat heat pipe. Therefore, the container can be formed thin. As a result, the size of the flat heat pipe can be reduced while ensuring thermal conductivity, so that the size of the heat sink can be reduced.
[0057]
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, the container is formed of a press-formed body formed by press working and a cover plate. Therefore, the rigidity can be improved because the main body of the container is formed as one part by pressing. Further, since the lid plate is formed so as to cover the outer frame, the side portion of the container is doubled by the press-formed body and the outer frame, and the end of the side portion is formed. The cover plate is formed to cover the outer frame. Therefore, the rigidity of the flat heat pipe can be further improved.
[0058]
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect of the present invention, a perforated sintered plate wick and a columnar sintered wick are provided in the hollow portion of the container. The recirculation of the working fluid inside the container can be improved. Therefore, the heat conductivity of the heat pipe can be improved. As a result, the cooling performance of the heat sink can be improved.
[0059]
According to the invention of claim 4, in addition to the effect of any one of the inventions of claims 1 to 3, the radiating fins may be folded fins formed by folding a single plate ninety-nine. Have been. Since the folded fins are provided on both opposing surfaces of the flat heat pipe, the heat radiation area of the heat sink can be increased. As a result, the heat dissipation of the heat sink can be improved. Further, since the radiation fins are folded fins, the number of components can be reduced. As a result, the productivity of the heat sink can be improved.
[0060]
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of any one of the first to third aspects, the radiating fins are formed in a flat plate shape and provided on both opposing surfaces of the flat plate heat pipe. Therefore, the heat radiation area of the heat sink can be increased. As a result, the heat dissipation of the heat sink can be improved.
[0061]
According to the invention of claim 6, in addition to the effect of any one of the inventions of claims 1 to 5, a heat generating member is mounted on the mounting portion provided on the heat sink to cool the heat generating member. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a heat sink according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing another example of the heat sink of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 12 heat sink, 2 container, 2A pressed body, 2B lid plate, 3 flat heat pipe, 4 radiating fin, 5 mounting part, 6 perforated sintered plate wick, 7 columnar Sintered wick, 8 ... Outer frame, 9 ... Folded fin, 10 ... Nozzle, 13 ... Folded fin.

Claims

In a heat sink in which a radiation fin is attached to a heat pipe in which a working fluid is sealed in a thin plate-like container,
A heat sink, wherein the heat pipe is a flat heat pipe and an outer frame is provided on an outer peripheral edge of the container.

2. The heat sink according to claim 1, wherein the container is formed from a press-formed body formed by press working and a cover plate, and the cover plate is formed so as to cover the outer frame. 3. .

The heat sink according to claim 1 or 2, wherein a perforated sintered plate wick and a columnar sintered wick are provided in a hollow portion of the container.

The radiating fins are folded fins formed by folding a single plate into ninety-nine, and are provided on at least two surfaces of the flat plate heat pipe. 3. The heat sink according to any one of 3.

The heat sink according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat radiating fins are formed in a thin plate shape and are arranged on at least two surfaces of the flat heat pipe.

The heat sink according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat pipe is provided with a mounting portion for a heat generating member.