JP2006194548A

JP2006194548A - ヒートパイプジョイント及びヒートパイプジョイント付ヒートパイプ

Info

Publication number: JP2006194548A
Application number: JP2005008546A
Authority: JP
Inventors: Ken Koyata; 憲小八田
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】所定の格納場所に格納する場合にもヒートパイプを曲げ加工する必要がなく、ヒートパイプを取り付ける作業領域が限られている場合にも容易に格納でき、更にはヒートパイプと発熱体等との位置ズレを吸収できるヒートパイプジョイント及びヒートパイプジョイント付ヒートパイプを提供することを目的とする。
【解決手段】可撓性及び伝熱性を有する可撓性伝熱部と、ヒートパイプを熱的に接続するためのヒートパイプ接続部とから成るヒートパイプジョイント及びヒートパイプ接続部を介してヒートパイプ部を可撓性伝熱部に熱的に接続したヒートパイプジョイント付ヒートパイプである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートパイプジョイント及びヒートパイプジョイント付ヒートパイプに関するものである。

ヒートパイプは発熱体の放熱対策に使用されるものであり、ヒートパイプの基本構造は長尺体の密閉管体に作動液を封入したものからなっている。ヒートパイプの一端は吸熱部、他端は放熱部となっており、発熱体から吸熱部に加えられた熱を放熱部で放熱することにより発熱体の放熱処理を行う。

ところでヒートパイプは剛性の大きな長尺体であるため、ヒートパイプの格納場所と発熱体又は放熱体とが近接していない場合やヒートパイプの格納場所と発熱体又は放熱体との間に障害物等が存在している場合には、ヒートパイプを予め曲げ加工等してから使用していた。曲げ加工を施したヒートパイプを用いた例としては、例えば特許文献１記載がある。

特開平８−８７３４８号公報

上記のように曲げ加工したヒートパイプを用いる場合であっても、ヒートパイプを取り付けるための作業領域があまり取れない場合には、決められた格納場所に曲げ加工されたヒートパイプを格納することは非常に困難且つ慎重を要する作業となり作業性が悪かった。更に、予め曲げ加工されたヒートパイプを用いても、発熱体等と接続する場合に位置ズレが生じてしまう場合には接続が困難であり、最悪の場合は接続できないという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、所定の格納場所に格納する場合にもヒートパイプを曲げ加工する必要がなく、ヒートパイプを取り付ける作業領域が限られている場合にも容易に格納でき、更にはヒートパイプと発熱体等との位置ズレを吸収できるヒートパイプジョイント及びヒートパイプジョイント付ヒートパイプを提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく本発明の請求項１及び５に記載のヒートパイプジョイント及びヒートパイプジョイント付ヒートパイプは、可撓性及び伝熱性を有する可撓性伝熱部と、ヒートパイプを熱的に接続するためのヒートパイプ接続部とから成るヒートパイプジョイント及びヒートパイプ接続部を介してヒートパイプ部を可撓性伝熱部に熱的に接続したヒートパイプジョイント付ヒートパイプである。

ヒートパイプジョイント及びヒートパイプジョイント付ヒートパイプを用いることにより、曲げが要求される箇所には可撓性伝熱部を配置させることで、ヒートパイプ自体は曲げ加工を施す必要がない。また、格納場所には長尺体のヒートパイプを差し込むだけで良く、ヒートパイプジョイントの可撓性伝熱部は容易に変形させられることから、取り付け用の作業領域が取れない場合でもヒートパイプと発熱体等との間を容易に接続することができる。更に、組み立て工程において、ヒートパイプとヒートパイプを接続する発熱体等とに位置ズレが生じた場合でも、可撓性伝熱部でその位置ズレを吸収することができる。

更に、前記目的を達成すべく本発明の請求項２に記載のヒートパイプジョイントは、請求項１記載のヒートパイプジョイントにおいて、前記可撓性伝熱部を構成する材料は、銅またはアルミニウムまたはカーボンのうちいずれかの単体、もしくはそれらのうちいずれかを主とする合金または複合材であり、さらに前記可撓性伝熱部の構造は、細線または細線の束、もしくは薄板または薄板の積層体であることを特徴とするものである。

上記ヒートパイプジョイントによれば、可撓性伝熱体の材料として、良好な熱伝導性及び可撓性を有する銅またはアルミまたはカーボンのうちいずれかの単体、もしくはそれらのうちいずれかを主とする合金または複合材で形成することで、発熱体等とヒートパイプとの間に可撓性伝熱体を介在させる場合でも発熱体等からヒートパイプへの熱の伝達を良好に行うことができる。また、可撓性伝熱体の構造を細線または細線の束、もしくは薄板または薄板の積層体とすることで、ヒートパイプと発熱体又は放熱体との間に障害物等が存在する場合等でも可撓性伝熱体を容易に変形させて障害物を避けることができる。

更に、本発明の請求項３に記載のヒートパイプジョイントは、請求項１記載のヒートパイプジョイントにおいて、前記可撓性伝熱部は可撓性を有するヒートパイプであることを特徴とするものである。

可撓性を有するヒートパイプとしては、薄板状のヒートパイプや外観を波付状に形成した波付ヒートパイプ等が知られているが、薄板状ヒートパイプや波付ヒートパイプは加工が難しく製造コストが高いため、現時点では用途等が限定されてしまう。本発明に於いて、可撓性が要求される部分にのみ可撓性伝熱部としての薄板状ヒートパイプや波付ヒートパイプを用い、大部分は通常の長尺体のヒートパイプとすれば、薄板状ヒートパイプや波付ヒートパイプの使用量を最小限に抑えることができる。薄板状ヒートパイプや波付ヒートパイプの使用量が少なくなることでヒートパイプジョイントの製造コストを低くできるとともに、良好な伝熱性及び可撓性を得ることが可能となる。

更に、本発明の請求項５に記載のヒートパイプジョイントは、請求項１ないし４に記載のヒートパイプジョイントにおいて、前記可撓性伝熱部又は前記ヒートパイプ接続部は分岐部を有していることを特徴とするものである。

例えば、可撓性伝熱部を途中で３分岐した場合、可撓性伝熱部の集約側を発熱体に接続させ、３分岐側をそれぞれ放熱フィンに接続した場合には、発熱体から吸熱した熱を３つの放熱フィンにて放熱させることが可能となる。その反対に３つの発熱体を各々３分岐側に、放熱フィンを集約側に接続すれば、３つの発熱体から吸熱した熱を可撓性伝熱部にて集約して１箇所で放熱することが可能となる。尚、同様の分岐部はヒートパイプ接続部に設けても良い。

以上のように本願発明によれば、所定の格納場所に格納する場合にもヒートパイプを曲げ加工する必要がなく、ヒートパイプを取り付ける作業領域が限られている場合にも容易に格納でき、更にはヒートパイプと発熱体等との位置ズレを吸収でき、長期に安定してヒートパイプの放熱機能を果たすことができるヒートパイプジョイント及びヒートパイプジョイント付ヒートパイプを提供することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明に係るヒートパイプジョイント付ヒートパイプの実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
図１は、ヒートパイプジョイント付ヒートパイプ１１にヒートパイプ４を接続した状態を示す斜視図である。ここでヒートパイプジョイント付ヒートパイプ１１は、可撓性伝熱体２の両端にヒートパイプ接続部３を設け、一方のヒートパイプ接続部３にヒートパイプ部１４を設けたものであり、ヒートパイプ４はヒートパイプ部１４を形成していないヒートパイプ接続部３にヒートパイプ４を接続している。本実施の形態に係るヒートパイプジョイント付ヒートパイプ１１では、可撓性伝熱体２として、銅の細線束を用いている。また、ヒートパイプ接続部３、ヒートパイプ４及びヒートパイプ部１４のいずれも銅で形成し、各々は半田にて接続した。更にヒートパイプ接続部３は、ヒートパイプ４及びヒートパイプ部１４の径よりやや大きい挿入孔５を有しており、この挿入孔５にヒートパイプ４及びヒートパイプ部１４を差込んだ後に挿入孔５に半田を流し込むことでヒートパイプ４及びヒートパイプ部１４を固定した。

本実施の形態においては、可撓性伝熱体２、ヒートパイプ接続部３、ヒートパイプ４及びヒートパイプ部１４はいずれも伝熱性の良好な銅を用いて半田付にて接続しているため、効率良く熱が伝達される。また、銅は良好な可撓性を有しているため、ヒートパイプ４と発熱体又は放熱体との間に障害物等が存在する場合でも、可撓性伝熱体２を変形させて障害物を避けながらヒートパイプ４と発熱体又は放熱体とを容易に熱的に接続することができる。

ここで本実施の形態では可撓性伝熱体２、ヒートパイプ接続部３、ヒートパイプ４及びヒートパイプ部１４として銅製のものを用いたが、銅に限定される必要はなく伝熱性が良いものであれば例えば、アルミニウムまたはカーボンのうちいずれかの単体、もしくはそれらと銅のうちいずれかを主とする合金または複合材等でも良い。また、可撓性伝熱体２の形状としては、細線束に限定されず細線単体やシート及びシートを積層したもの等でも良い。

更に、可撓性伝熱体２、ヒートパイプ接続部３、ヒートパイプ４及びヒートパイプ部１４は各々半田にて接続したが、半田付けに限定する必要はなく、例えば溶接、圧着、機械的な接続、熱伝導性のグリス及び接着剤等を用いても良い。また、ヒートパイプ接続部３に挿入孔５を設けることに限定する必要はなく、ヒートパイプ接続部３とヒートパイプ４またはヒートパイプ部１４とに互いに係止する係止部を設けて着脱可能に接続するのでも良い。更に、可撓性伝熱体２にヒートパイプ４及びヒートパイプ部１４を直接半田付けや溶接することも可能である。尚、この場合は半田及び溶接部がヒートパイプ接続部３の機能を果たしていると考えれば良い。尚、電気的に絶縁したい場合には、ヒートパイプ接続部３とヒートパイプ４またはヒートパイプ接続部３とヒートパイプ部１４との間に電気絶縁性のゴムシート等を挟んでも良い。

以上の構成からなるヒートパイプジョイント付ヒートパイプ１１を使用する場合には、予めヒートパイプジョイント１をヒートパイプ部１４と一体化したヒートパイプジョイント付ヒートパイプ１１を用い、ヒートパイプ部１４を所望の場所に格納した後にヒートパイプ部１４を本来であれば直接接続したかった発熱体、放熱体、別のヒートパイプ４等に可撓性伝熱体２を介して熱的に接続することでも良い。一方ヒートパイプジョイント１として使用する場合には、先ずはヒートパイプ４を所望の場所に格納し、次にヒートパイプジョイント１をヒートパイプ４に熱的に接続、更に、ヒートパイプジョイント１の一部を発熱体、放熱体又は別のヒートパイプ４等に熱的に接続する。

（実施の形態２）
以下、本発明に係るヒートパイプジョイント付ヒートパイプ１１の実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。
図２は本発明の実施の形態２に係るヒートパイプジョイント付ヒートパイプ１１を示す斜視図である。実施の形態２のヒートパイプジョイント付ヒートパイプ１１が実施の形態１と異なる部分は、可撓性伝熱体２においてヒートパイプ部１４を接続していない側の端部にはヒートパイプ接続部３を形成せずに、直接放熱フィン６を接続させていることである。尚、この場合はヒートパイプ接続部３にはヒートパイプ部１４の放熱側を接続する。ここで、放熱フィン６はアルミニウム製の筒状体の外周に同じくアルミニウム製の薄板から成る複数の円盤状体を一体に形成したものである。この可撓性伝熱体２と放熱フィン６とは、放熱フィン６の筒状体の内部に可撓性伝熱体２を挿入した後に筒状体をかしめることで圧着されている。

本実施の形態では、放熱フィン６とヒートパイプ部１４との間に可撓性のある可撓性伝熱体２が配されているので、放熱フィン６が奥まった空間に配置されていてヒートパイプ４を直接接続できない場合であっても、可撓性伝熱体２を適宜変形させることによりヒートパイプ部１４と放熱フィン６とを熱的に接続することができ、ヒートパイプ部１４の放熱部からの熱を放熱フィン６に伝達することができる。

また、第２の実施形態の変形例は、ヒートパイプジョイント付ヒートパイプ１１の可撓性伝熱体２の一端に放熱フィン６の代わりに発熱体を接続したものである。この場合はヒートパイプ接続部３にはヒートパイプ部１４の吸熱側を接続する。

（実施の形態３）
次に、本発明に係るヒートパイプジョイント１の実施の形態３について図３を用いて説明する。図３は、可撓性伝熱体２として３枚の薄型シート状ヒートパイプ部１２（特開２００４−２８５５７号）を積層したものの両端にヒートパイプ接続部３を設けたヒートパイプジョイント１の一端にヒートパイプ４を接続した状態を示したものである。本実施の形態３のヒートパイプジョイント１は、長尺体のヒートパイプ４同士を連結する場合に、ヒートパイプ４の組み込み工程において連結したいヒートパイプ４同士の間に位置ズレが生じてそのままでは連結できない場合等に用いると効果的である。例えば、２つのヒートパイプ４の組み込み工程において、対向するはずのヒートパイプ４が対向せずに位置ズレが発生し、そのままでは連結できない場合に、ヒートパイプジョイント１を用いて、２つのヒートパイプ４を薄型シート状ヒートパイプ部１２を介して熱的に連結させれば良い。

（実施の形態４）
更に、本発明に係るヒートパイプジョイント１の実施の形態４を図４に示す。図４は、ヒートパイプ接続部３として１対２の分岐型に形成した分岐型ヒートパイプ接続部１３を用いたヒートパイプジョイント１に１本のヒートパイプ４を接続した状態を示す斜視図である。本実施の形態４に係るヒートパイプジョイント１では、分岐型ヒートパイプ接続部１３の分岐側には銅の細線束で形成された可撓性伝熱体２を２本形成し、その先端にはヒートパイプ接続部３を各々形成している。ヒートパイプ接続部３に接続されたヒートパイプから伝達された熱は、分岐型ヒートパイプ接続部１３にて集約され、分岐型ヒートパイプ接続部１３の集約部に接続された１本のヒートパイプ４に伝達される。

本実施の形態４では分岐の方法として分岐型ヒートパイプ接続部１３を用いたが、可撓性伝熱体２を途中で分岐させることにより分岐させても良い。また、本実施の形態４では分岐側にヒートパイプ接続部３を形成したがこの形態に限定される必要はなく、例えば、分岐側に複数の放熱フィン６を接続し、集約側にヒートパイプを接続する等でも良い。この場合はヒートパイプから伝達されてきた熱を複数の放熱フィンで放熱することが可能となる。また、放熱フィン６の代わりに発熱体を接続した場合には、複数の発熱体から吸熱した熱を例えば１つのヒートパイプ４に集約して放熱処理することが可能となる。

尚、本実施の形態のいずれも、ヒートパイプ４及びヒートパイプ部１４として、曲げ加工されていないヒートパイプ４及びヒートパイプ部１４を用いたが、予め曲げ加工等したヒートパイプ４に本発明に係るヒートパイプジョイント１を接続しても良いし、本発明に係るヒートパイプジョイント付ヒートパイプ１１のヒートパイプ部１４として、予め曲げ加工等したヒートパイプ４を用いるのでも良い。

以上のように本発明によれば、所定の格納場所に格納する場合にもヒートパイプを曲げ加工する必要がなく、ヒートパイプを取り付ける作業領域が限られている場合にも容易に格納でき、更にはヒートパイプと発熱体等との位置ズレを吸収できるヒートパイプジョイント及びヒートパイプジョイント付ヒートパイプを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係るヒートパイプジョイント付ヒートパイプを示す斜視図である。本発明の実施の形態２に係るヒートパイプジョイント付ヒートパイプを示す斜視図である。本発明の実施の形態３に係るヒートパイプジョイントを示す斜視図である。本発明の実施の形態４に係るヒートパイプジョイントを示す斜視図である。

符号の説明

１ヒートパイプジョイント
２可撓性伝熱体
３ヒートパイプ接続部
４ヒートパイプ
５挿入孔
６放熱フィン
１１ヒートパイプジョイント付ヒートパイプ
１２薄型シート状ヒートパイプ部
１３分岐型ヒートパイプ接続部
１４ヒートパイプ部

Claims

可撓性及び伝熱性を有する可撓性伝熱部と、ヒートパイプを熱的に接続するためのヒートパイプ接続部とから成るヒートパイプジョイント。
前記可撓性伝熱部を構成する材料は、銅またはアルミニウムまたはカーボンのうちいずれかの単体、もしくはそれらのうちいずれかを主とする合金または複合材であり、さらに前記可撓性伝熱部の構造は、細線または細線の束、もしくは薄板または薄板の積層体であることを特徴とする、請求項1に記載のヒートパイプジョイント
前記可撓性伝熱部は可撓性を有するヒートパイプであることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプジョイント。
前記可撓性伝熱部又は前記ヒートパイプ接続部は分岐部を有していることを特徴とする請求項１ないし３に記載のヒートパイプジョイント。
ヒートパイプ部と可撓性及び伝熱性を有する可撓性伝熱部とヒートパイプを接続するためのヒートパイプ接続部とから成るヒートパイプジョイント付ヒートパイプに於いて、前記ヒートパイプ部は前記ヒートパイプ接続部を介して可撓性伝熱部に熱的に接続されていることを特徴とするヒートパイプジョイント付ヒートパイプ。