JP2685918B2 - ヒートパイプ式冷却器 - Google Patents
ヒートパイプ式冷却器Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
- F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
-
- 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
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体素子などの発熱を、ヒートパイプを
用いて拡散させて、強制空冷するヒートパイプ式冷却器
に関するものである。
用いて拡散させて、強制空冷するヒートパイプ式冷却器
に関するものである。
サイリスタ，パワートランジスタなどの発熱量が中容
量の半導体素子の冷却は、ファンを用いた強制空冷方式
のものが多い。
量の半導体素子の冷却は、ファンを用いた強制空冷方式
のものが多い。
第12図は、従来の強制空冷式冷却器の一例を示した斜
視図である。
視図である。
冷却ブロック７は、銅またはアルミニウムなどの熱伝
導性材料を用いて、押出成形や鋳造により、ベース部7a
とフィン部7bをもつような形状に作製されたものであ
る。発熱素子６は、冷却ブロック７のベース部7aの表側
の平面に密着して搭載されており、ファン４によりフィ
ン部7bを強制空冷していた。
導性材料を用いて、押出成形や鋳造により、ベース部7a
とフィン部7bをもつような形状に作製されたものであ
る。発熱素子６は、冷却ブロック７のベース部7aの表側
の平面に密着して搭載されており、ファン４によりフィ
ン部7bを強制空冷していた。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、前述した従来の冷却器では、発熱素子の放熱
量が増大するに伴って、冷却ブロック７の重量が重くな
るとともに、形状も大型になるという問題があった。
量が増大するに伴って、冷却ブロック７の重量が重くな
るとともに、形状も大型になるという問題があった。
また、冷却ブロック７のフィン部7bのピッチを一定間
隔以下に狭くできず、容量が一定の場合には、放熱面積
に制限を受け、冷却能力が低下するという問題があっ
た。
隔以下に狭くできず、容量が一定の場合には、放熱面積
に制限を受け、冷却能力が低下するという問題があっ
た。
一方、電子機器などの場合には、限られた内部空間に
他の素子などとともに配置されるので、冷却器の基本的
な形状はそのままにして、冷却性能を向上させるととも
に、占有体積の減少や軽量化を実現しなければならな
い。
他の素子などとともに配置されるので、冷却器の基本的
な形状はそのままにして、冷却性能を向上させるととも
に、占有体積の減少や軽量化を実現しなければならな
い。
本発明の目的は、前述の課題を解決し、冷却性能を向
上させるとともに、小型かつ軽量なヒートパイプ式冷却
器を提供することである。
上させるとともに、小型かつ軽量なヒートパイプ式冷却
器を提供することである。
前記課題を解決するために、本発明によるヒートパイ
プ式冷却器は、表面に発熱素子６が搭載される熱伝導性
のよいベース板１と、蒸発部が前記ベース板１の裏面に
沿って取り付けられ、凝縮部が前記ベース板１の裏面か
ら曲げ起こされたヒートパイプ２と、前記ヒートパイプ
２の凝縮部へ当該凝縮部と交叉する状態に取り付けられ
た複数枚のフィン３と、前記ベース板１の側面へ前記フ
ィン３相互の間をエアが強制的に吹き抜ける状態に取り
付けられた強制空冷用のファン４とから構成されてい
る。
プ式冷却器は、表面に発熱素子６が搭載される熱伝導性
のよいベース板１と、蒸発部が前記ベース板１の裏面に
沿って取り付けられ、凝縮部が前記ベース板１の裏面か
ら曲げ起こされたヒートパイプ２と、前記ヒートパイプ
２の凝縮部へ当該凝縮部と交叉する状態に取り付けられ
た複数枚のフィン３と、前記ベース板１の側面へ前記フ
ィン３相互の間をエアが強制的に吹き抜ける状態に取り
付けられた強制空冷用のファン４とから構成されてい
る。
前記構成によれば、ベース板１の表面に搭載された発
熱素子からの熱は、ヒートパイプ２を通じて末端のフィ
ンまで効率よく輸送され、前記ファン４により強制冷却
される。
熱素子からの熱は、ヒートパイプ２を通じて末端のフィ
ンまで効率よく輸送され、前記ファン４により強制冷却
される。
また、ヒートパイプ２の凝縮部はベース板１の裏面か
ら曲げ起こされているので、冷却用のフィン３取り付け
のために発熱素子搭載面に沿ってフィン３の取り付け空
間を拡大する必要がなく、より小型な冷却器が構成され
る。
ら曲げ起こされているので、冷却用のフィン３取り付け
のために発熱素子搭載面に沿ってフィン３の取り付け空
間を拡大する必要がなく、より小型な冷却器が構成され
る。
以下、図面等を参照して、実施例について、本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図〜第７図は、本発明によるヒートパイプ式冷却
器の実施例を示した図であって、第１図は斜視図、第２
図は平面図、第３図は背面図、第４図は側面図、第５図
は正面図、第６図はヒートパイプの取付部を示した斜視
図、第７図はフィンの取付部を示した斜視図である。
器の実施例を示した図であって、第１図は斜視図、第２
図は平面図、第３図は背面図、第４図は側面図、第５図
は正面図、第６図はヒートパイプの取付部を示した斜視
図、第７図はフィンの取付部を示した斜視図である。
ベース板１は、銅またはアルミニウムなどの熱伝導性
の材料を用いて、押出法またはダイキャスト法等により
作製されており、外側にはフラットな素子搭載面1aが形
成され、内側には取付凹部1bが形成されている。ベース
板１の素子搭載面1aには、サイリスタやパワートランジ
スタなどの発熱素子６が１個または複数個搭載されてい
る。
の材料を用いて、押出法またはダイキャスト法等により
作製されており、外側にはフラットな素子搭載面1aが形
成され、内側には取付凹部1bが形成されている。ベース
板１の素子搭載面1aには、サイリスタやパワートランジ
スタなどの発熱素子６が１個または複数個搭載されてい
る。
ヒートパイプ２は、断面が円形，矩形，異形の銅製コ
ンテナの内面に溝が形成されたり、メッシュ等のウイッ
クが挿入されたものであり、内部には作動液として純水
等が封入されたものである。このヒートパイプ２は、Ｕ
字形に曲げ加工されており、蒸発部となる基部2aがベー
ス板１の取付凹部1bに挿入され、固定板1cで上側から覆
ってねじ止めすることにより、密着して固定されている
（第６図）。ヒートパイプ２は、ベース板１の取付凹部
1bに取り付けられるので、接触面積を十分にとれるとと
もに、基部2aと取付凹部1bおよび固定板1cの間には熱伝
導性グリースなどを塗布することにより、外側の素子搭
載面1aに搭載された発熱素子６からの熱を内側のヒート
パイプ２に効率的に伝達できる。
ンテナの内面に溝が形成されたり、メッシュ等のウイッ
クが挿入されたものであり、内部には作動液として純水
等が封入されたものである。このヒートパイプ２は、Ｕ
字形に曲げ加工されており、蒸発部となる基部2aがベー
ス板１の取付凹部1bに挿入され、固定板1cで上側から覆
ってねじ止めすることにより、密着して固定されている
（第６図）。ヒートパイプ２は、ベース板１の取付凹部
1bに取り付けられるので、接触面積を十分にとれるとと
もに、基部2aと取付凹部1bおよび固定板1cの間には熱伝
導性グリースなどを塗布することにより、外側の素子搭
載面1aに搭載された発熱素子６からの熱を内側のヒート
パイプ２に効率的に伝達できる。
ファン３は、ヒートパイプ２の凝縮部となる腕部2b
に、圧入またはロウ付けなどにより取り付けられている
（第７図）。このフィン３は、銅またはアルミニウムな
どの金属を、0.1〜0.5mm程度の薄肉板状に加工したもの
であり、１〜5mm程度の比較的小さいピッチで、必要な
枚数だけ取り付けられている。
に、圧入またはロウ付けなどにより取り付けられている
（第７図）。このフィン３は、銅またはアルミニウムな
どの金属を、0.1〜0.5mm程度の薄肉板状に加工したもの
であり、１〜5mm程度の比較的小さいピッチで、必要な
枚数だけ取り付けられている。
ファン４は、強制空冷用のものであり、軸流ファン等
が用いられており、ベース板１の側面、つまり、フィン
３と直交するいずれかの面に取り付けられている。
が用いられており、ベース板１の側面、つまり、フィン
３と直交するいずれかの面に取り付けられている。
ケーシング５は、ファン４による冷却風airの流入口I
Nと流出口OUTを除いた残りの開口を全て覆うようにした
ものであり、例えば、断面をコの字形に曲げ加工した
鉄，アルミニウムなどの金属板、あるいはプラスチック
等の樹脂製板を用いることができる。
Nと流出口OUTを除いた残りの開口を全て覆うようにした
ものであり、例えば、断面をコの字形に曲げ加工した
鉄，アルミニウムなどの金属板、あるいはプラスチック
等の樹脂製板を用いることができる。
なお、ベース板１と平行に配置されるケーシング５
は、フィン３の最も外側のもので兼用することができ
る。
は、フィン３の最も外側のもので兼用することができ
る。
第８図、第９図は、本発明によるヒートパイプ式冷却
器の変形例を示した斜視図である。
器の変形例を示した斜視図である。
第８図のように、ヒートパイプ2Aは、Ｌ字形に曲げ加
工して、蒸発部である基部2c側をベース板1Aの取付凹部
1dにロウ材1eにより、接合することができる。このヒー
トパイプ2Aの凝縮部となる腕部2dに、第７図と同様にフ
ィン３を取り付ければよい。
工して、蒸発部である基部2c側をベース板1Aの取付凹部
1dにロウ材1eにより、接合することができる。このヒー
トパイプ2Aの凝縮部となる腕部2dに、第７図と同様にフ
ィン３を取り付ければよい。
第９図のように、２本のヒートパイプ2B,2Cを、１枚
のベース板1Bに取り付けるようにしてもよい。
のベース板1Bに取り付けるようにしてもよい。
なお、Ｕ字形のヒートパイプ２をロウ付けしてもよい
し、Ｌ字形のヒートパイプ2Aを固定板1cで固定してもよ
い。２本のヒートパイプ2B,2Cも、Ｌ字形でもよいし、
取付方法も、第６図または第８図のいずれの方法でもよ
い。
し、Ｌ字形のヒートパイプ2Aを固定板1cで固定してもよ
い。２本のヒートパイプ2B,2Cも、Ｌ字形でもよいし、
取付方法も、第６図または第８図のいずれの方法でもよ
い。
第10図，第11図は、本発明によるヒートパイプ式冷却
器の実施例の送風方向を説明するための斜視図である。
器の実施例の送風方向を説明するための斜視図である。
ファン４やケーシング５などの取付位置によって、送
風方向を変化させることができる。
風方向を変化させることができる。
例えば、第10図に示したように、ファン４の両側の直
交する側面を全てケーシング５で覆ってしまえば、ファ
ン４と対向する面から冷却風airを直線的に排気するこ
とができる。
交する側面を全てケーシング５で覆ってしまえば、ファ
ン４と対向する面から冷却風airを直線的に排気するこ
とができる。
また、第11図に示したように、ファン４の対向する面
をケーシング５で覆い、ファン４に直交する側面のいず
れか１面を解放にして他の面をケーシング５で覆ってお
けば、冷却風airを直角に屈曲して排気することができ
る。
をケーシング５で覆い、ファン４に直交する側面のいず
れか１面を解放にして他の面をケーシング５で覆ってお
けば、冷却風airを直角に屈曲して排気することができ
る。
このように送風方向を選択できるので、本発明による
ヒートパイプ式冷却器を電子機器などに組み込む場合
に、冷却風airの流入および流出方向が限定されるとき
でも、容易に取り付けることができる。
ヒートパイプ式冷却器を電子機器などに組み込む場合
に、冷却風airの流入および流出方向が限定されるとき
でも、容易に取り付けることができる。
本発明によれば、ベース板１の表面に搭載した発熱素
子から発生した熱を、蒸発部が前記ベース板１の裏面に
沿って取り付けられ、凝縮部が当該ベース板１の裏面か
ら曲げ起こされたヒートパイプ２によって、効率的にベ
ース板１と平行な末端のフィン３に至るまで輸送するこ
とができる。したがって、フィン効率が大幅に改善され
るとともに、フィン設置面積を拡大させないで冷却能力
を向上させることができる。
子から発生した熱を、蒸発部が前記ベース板１の裏面に
沿って取り付けられ、凝縮部が当該ベース板１の裏面か
ら曲げ起こされたヒートパイプ２によって、効率的にベ
ース板１と平行な末端のフィン３に至るまで輸送するこ
とができる。したがって、フィン効率が大幅に改善され
るとともに、フィン設置面積を拡大させないで冷却能力
を向上させることができる。
また、フィンを極めて薄くしてその取り付けピッチを
狭くすることができるので、冷却能力との関係において
フィンの占有領域と重量とを大幅に減少させることがで
きる。
狭くすることができるので、冷却能力との関係において
フィンの占有領域と重量とを大幅に減少させることがで
きる。
さらに、冷却風の流れ方向を多様化させることができ
るから、冷却器の取り付け場所の選択その他の設計の自
由度が拡大する。
るから、冷却器の取り付け場所の選択その他の設計の自
由度が拡大する。
第１図〜第７図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器
の実施例を示した図であって、第１図は斜視図、第２図
は平面図、第３図は背面図、第４図は側面図、第５図は
正面図、第６図はヒートパイプの取付部を示した斜視
図、第７図はフィンの取付部を示した斜視図である。 第８図、第９図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器
の変形例を示した斜視図である。 第10図，第11図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器
の実施例の送風方向を説明するための図である。 第12図は、従来の強制空冷式冷却器の一例を示した斜視
図である。 １……ベース板 ２……ヒートパイプ ３……フィン ４……ファン ５……ケーシング ６……発熱素子
の実施例を示した図であって、第１図は斜視図、第２図
は平面図、第３図は背面図、第４図は側面図、第５図は
正面図、第６図はヒートパイプの取付部を示した斜視
図、第７図はフィンの取付部を示した斜視図である。 第８図、第９図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器
の変形例を示した斜視図である。 第10図，第11図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器
の実施例の送風方向を説明するための図である。 第12図は、従来の強制空冷式冷却器の一例を示した斜視
図である。 １……ベース板 ２……ヒートパイプ ３……フィン ４……ファン ５……ケーシング ６……発熱素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荻原 進 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 (72)発明者 村瀬 孝志 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 (72)発明者 松本 厚二 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 (56)参考文献 特開 昭63−199（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−103845（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】表面に発熱素子６が搭載される熱伝導性の
よいベース板１と、 蒸発部が前記ベース板１の裏面に沿って取り付けられ、
凝縮部が前記ベース板１の裏面から曲げ起こされたヒー
トパイプ２と、 前記ヒートパイプ２の凝縮部へ当該凝縮部と交叉する状
態に取り付けられた複数枚のフィン３と、 前記ベース板１の側面へ前記フィン３相互の間をエアが
強制的に吹き抜ける状態に取り付けられた強制空冷用の
ファン４とを備えた、 ヒートパイプ式冷却器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1234199A JP2685918B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | ヒートパイプ式冷却器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1234199A JP2685918B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | ヒートパイプ式冷却器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0396258A JPH0396258A (ja) | 1991-04-22 |
| JP2685918B2 true JP2685918B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=16967242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1234199A Expired - Fee Related JP2685918B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | ヒートパイプ式冷却器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2685918B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4105615C1 (ja) * | 1991-02-22 | 1992-03-26 | Eduard Kuesters Maschinenfabrik Gmbh & Co Kg, 4150 Krefeld, De | |
| JPH11121667A (ja) | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Fujitsu Ltd | ヒートパイプ式冷却装置 |
| US7106589B2 (en) * | 2003-12-23 | 2006-09-12 | Aall Power Heatsinks, Inc. | Heat sink, assembly, and method of making |
| US7059391B2 (en) * | 2004-04-09 | 2006-06-13 | Aavid Thermalloy, Inc. | Multiple evaporator heat pipe assisted heat sink |
| JP5249434B2 (ja) | 2012-01-11 | 2013-07-31 | ファナック株式会社 | 直交する２組の放熱フィンを有する放熱用ヒートシンクを備えたサーボアンプ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60103845U (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-15 | 三菱電機株式会社 | 半導体の冷却装置 |
| JPS63199A (ja) * | 1986-06-19 | 1988-01-05 | 富士通株式会社 | 電子装置における電子回路部品の放熱構造 |
-
1989
- 1989-09-08 JP JP1234199A patent/JP2685918B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0396258A (ja) | 1991-04-22 |
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