JP3142012U - 熱パイプ付き放熱器 - Google Patents

Abstract

【課題】熱パイプの平面部を電子素子の熱エネルギーに接触させ、熱パイプを介して素早い放熱を実現する一種の熱パイプ付き放熱器
【解決手段】主に放熱モジュール１、台座２及び１本以上の熱パイプ３を含め、各放熱フィン１１の末端部に褶曲根元部１１２を設け、台座の上部面は押し出し成形金型により複数の取付溝を設け、放熱フィンの褶曲根元部１１２を台座の取付溝に嵌め込んで密着しリベット継ぎ合わせ、台座の底面に一つ以上のさねはぎ溝を開け、熱パイプを合わせて取り付け、締めつけて平にして、密着して嵌め込み、熱パイプの底面に平面部を形成し、該平面部と台座の底面をカットして平面部を形成する。
【選択図】図１

Description

本考案は一種の熱パイプ付き放熱器に係わるものであって、主に放熱フィンの末端部に褶曲根元部を設け、熱パイプを合わせて取付け、締めつけた後、平にして密着し、熱パイプの底面に平面部を形成して、熱パイプの平面部を電子素子に密着することにより、熱パイプを介して素早く放熱を実現する。

公知技術の熱パイプ付き放熱器は、主に放熱モジュール、台座及び１本以上の熱パイプより構成する。そのうち、放熱モジュールは複数の放熱フィン（ヒートシンクともいう）を積み重ねて配列により構成した上、放熱モジュールに１本以上の熱パイプを通してつないで、熱パイプ付き放熱器を組み合わせる。前記の放熱器は、通常、半田ペストを媒体として、放熱フィンを台座又は放熱フィンと熱パイプを半田付けして結合する方法が使われている。

しかし、熱パイプと台座に異なるアルミ部材を使用するとき、アルミ部材をあらかじめに電気ニッケルメッキ処理しなければならない。このため、組み合わせ工程が複雑になり、製造コストが高く、不良率も高い。その上、台座と放熱モジュールの又は熱パイプとの熱伝導率を低下するほか、環境保護の潮流に反する。

さらに、公知技術の熱パイプ付き放熱器は、台座の底面を電子素子の放熱部に貼り付けるため、電子素子の熱エネルギーはまず台座に伝えてから、熱パイプと放熱モジュールに伝導する仕組みでした。しかし、アルミ製又は銅製台座の熱伝導係数（Ｋ値）は熱パイプの熱伝導係数（Ｋ値）に対してかなり低い。また、熱パイプは直接電子素子より放出する熱エネルギーに接触できないため、熱伝導効率の低い台座によって熱エネルギーを伝導する。このため、全体の熱エネルギー伝送速度が遅くなり、理想とはいえない。

放熱モジュール、台座及び１本以上の熱パイプより構成し、各放熱フィンの末端部は褶曲根元部をリベット継ぎにより台座の上部面に嵌め込み、熱パイプは合わせて台座底面であらかじめに設けられたさねはぎ溝に挿入し、締めつけて平にして密着し嵌め込む。さらに、熱パイプの底面に台座底面とカットされた平面部を形成する。これにより、熱パイプは第一時間に電子素子の熱エネルギーに直接接触し、高熱伝導係数の熱パイプより熱エネルギーを素早く伝導させ、高速放熱の効果を図る、一種の熱パイプ付き放熱器を提供することを本考案の主な目的とする。

主に台座の底面に一つ以上のさねはぎ溝を開け、熱パイプはこれに合わせて取付けた上、締めつけて平にして、熱パイプの平にした管体は、さねはぎ溝に嵌め込んで、さねはぎ溝に密着し釣り合い状態を構成し、安定に結合する、一種の熱パイプ付き放熱器を提供することを本考案の次の目的とする。

該放熱モジュールの放熱フィンと台座、熱パイプとも密着して構成するため、熱膨張により全体の結合をより確実となり、熱伝導、放熱効果を向上できる。さらに、全体の組み合わせは、半田付けの必要がなく、ニッケルのメッキ加工処理不要のため、環境に影響がなく、環境保護に適する、一種の熱パイプ付き放熱器を提供することを本考案もう一つの目的とする。

該放熱器フィン末端部の褶曲根元部は、折り返す又は折り曲げ加工により所定形状の褶曲根元部を形成する。該褶曲根元部の形状を制限しない。根元部を折り返して、圧着して成形するか、又は根元部を折り返してＬ型、三角形、多角形、逆Ｔ型、あるいは根元部を折り返してから、圧着してカール状態しても良い。これらの加工は簡単にできるため、実施のとき特定の形状に制限されない、一種の熱パイプ付き放熱器を提供することを本考案のまた一つの目的とする。

一種の熱パイプ付き放熱器であって、主に放熱モジュール、台座及び１本以上の熱パイプを含め、各放熱フィンに褶曲根元部を設け、台座の上部面に押し出し成形により複数の取付溝を設け、放熱フィンの褶曲根元部を台座のさねはぎ溝に嵌め込んで密着してリベット継ぎ合わせ、台座の底面に一つ以上のさねはぎ溝を開け、熱パイプを合わせて取り付け、締めつけて平にして、密着して嵌め込み、熱パイプの底面に平面部を形成し、該平面部と台座の底面をカットして平面部を形成することにより、熱パイプの平面部を電子素子の熱エネルギーに接触させ、熱パイプを介して素早い放熱を実現する。

以下、添付図面を参照して本考案の実施の形態を詳細に説明する。

図１ないし図３は本考案の熱パイプ付き放熱器を示す。主に放熱モジュール１、台座２及び１本以上の熱パイプ３より構成する。そのうち、

放熱モジュール１は、複数の放熱フィン１１同士に間隔を置いて、積み重ね合わせた塊状の放熱台座であり、放熱フィン１１に貫通孔１１１を開けて、熱パイプ３を密着して通す。各放熱フィン１同士は同じ又は異なる形状を形成し、各放熱フィン１１の末端部に褶曲根元部１１２を形成する。

台座２、アルミ製、銅製その他熱伝導部材の金属台座を設ける。その上部面に押し出し成形により、複数の放熱フィン１の褶曲根元部１１２を設け、釣り合った複数の取付溝２１を形成するか、又はさらに取付溝２１同士の隣り合う壁面に断面を追加してＶ型細長い溝２２を設ける。一方、該台座２の底面２３に一つ以上のさねはぎ溝２４を開けて、熱パイプ３を合わせて取り付け締めつけて平にして、密着の嵌め込み状態を形成する。

１本以上の熱パイプ３、両端とも密閉されたエルボー（図示ものはU型エルボー）とし、管体内部に作動液を充填する。管体に２本の延長アーム３１、３２を設け、そのうち１本の延長アーム３１は各放熱フィン１１の貫通孔１１１を貫通し、もう１本の延長アーム３２は台座２底面２３のさねはぎ溝２４に合わせて取付け締めつけて平にして、密着して嵌め込む。さらに、熱パイプ３の底面に平面部３３を設け、平面部３３と台座２の底面２３をカットし平にして、平面部３３を台座２の底面２３より露出させる。

前記した構成要素により、放熱フィン１１末端部の褶曲根元部１１２を台座２の上部面にリベット継ぎし、熱パイプ３を台座２底面２３のさねはぎ溝２４を取付け締めつけて平にして平面部３３を形成するため、熱パイプ３の平面部３３を第一時間に電子素子の熱エネルギーに接触させ、高熱伝導係数の熱パイプ３を介して、熱エネルギーを伝導させ、素早い放熱効果を実現する。

図４に示す通り、前記した放熱フィン１１の褶曲根元部１１２は台座２の取付溝２１に取り付けた後、細長い溝２２により
（図４の矢印方向）に圧迫して、台座２の取付溝２１と放熱フィン１１の褶曲根元部１１２と密着してリベット継ぎ合わせ状態にし、放熱フィン１１と台座２と素早く組み合わせできる。全体の組み合わせは簡単、かつ高速にできるほか、結合が非常に丈夫で、電気メッキ加工、半田ペスト又はその他媒体の接着剤使用しないため、環境保護の原則を満足できる。台座２に設ける複数の取付溝２１は、あらかじめに押し出し成形することで、溝開けの後加工工程を省けられる。

図５は本考案を２本の熱パイプ３の実施例を示す。該２本の熱パイプ３はＶ型を配列し、２本の熱パイプ３の平面部３３を寄せ集める。同じく、３本の熱パイプ３の実施例において、３本の熱パイプ３はＷ型を配列する。さらに、３本以上の熱パイプ３の実施例においても、各熱パイプ３の平面部３３を寄せ集めて、電子素子の熱エネルギー発生部に密着させ、高速熱伝導効果を実現する。

このほか、該台座２に開けるさねはぎ溝２４の形状は、特に制限しない。さねはぎ溝２４は主に熱パイプ３を合わせて取付け圧迫して平にして、熱パイプ３の平に成形された管体をさねはぎ溝２４に嵌め込んで、さねはぎ溝２４と釣り合い形状を形成する。よって、平面部３３の管体形状はさねはぎ溝２４の形状により任意改変しても、熱パイプ３の平に成形された管体は、さねはぎ溝２４と安定した密着結合を形成できる。図６又は図７の実施例において、該平面部３３の管体は多辺形の組み合わせ形態、又は任意の幾何形状（三角形など）、あるいはその他不規則形状に実施することができる。

同じく、前記した放熱フィン１１の末端部に設ける褶曲根元部１１２形状を適宜に改変できる。例えば、褶曲根元部１１２を折り曲げて密着結合、又は褶曲根元部１１２を折り曲げてから、Ｌ型（図８）に密着結合、あるいは褶曲根元部１１２を折り曲げてから密着して三角形（図９）に結合、もしくは褶曲根元部１１２を折り曲げて密着して、逆Ｔ型（図１０）に結合、又は褶曲根元部１１２を折り曲げて、カール状に密着結合（図１１）するなど、実施するときに褶曲根元部１１２の密着結合形状は制限の必要がない。

本考案による熱パイプ付き放熱器は、該放熱モジュール１、台座２及び熱パイプ３とも密着結合により構成するため、熱膨張によりその結合をより緊密するほか、熱伝導効果を向上できる。なお、組み合わせのときも半田ペスト、ニッケルの電気メッキ加工処理が不要のため、環境保護に適合し、環境に影響する心配はない。

当然ながら、本考案は公知技術の締結具、ブラケット又はその他組み合わせできる任意タイプの締め付け筐体と組み合わせて、本考案の熱パイプ付き放熱器を回路板又は所定の場所に取り付けて、様々な電子素子に応じて締結具形状を改変できる。放熱器と電子素子周辺部に良好な結合を形成すれば良い。放熱機能をさらに増強する場合、一組又は以上のファンを組み合わせできる。ただし、これらは公知技術の範疇であることを申し上げる。

本考案の立体組み合わせ図 本考案による放熱モジュールと台座の分解図 本考案による熱パイプ未装入状態の概略図 本考案の組み合わせ断面図 本考案による側面位置の組み合わせ概略図 本考案による台座のさねはぎ溝と熱パイプ平面部の管体を多辺形にした組み合わせ概略図 本考案による台座のさねはぎ溝と熱パイプ平面部の管体を他の形状にした組み合わせ概略図で 本考案によるフィンの褶曲根元部の第２成形形態の実施態様図 本考案によるフィンの褶曲根元部の第３成形形態の実施態様図 本考案によるフィンの褶曲根元部の第４成形形態の実施態様図 本考案によるフィンの褶曲根元部の第５成形形態の実施態様図

符号の説明

１ 放熱モジュール
３ 熱パイプ
１１１ 貫通孔
２１ 取付溝
２３ 下部表面
３１ 延長アーム
３２ 延長アーム
２ 台座
１１ 放熱フィン
１１２ 褶曲根元部
２２ 細長い溝
２４ さねはぎ溝
３３ 平面部

Claims (10)

1. 放熱モジュール、台座及び１本の熱パイプを備え、
   放熱モジュール、複数の放熱フィン同士を間隔に置き積み重ね合わせた塊状の放熱台座を形成、放熱フィンに貫通孔を設け、各放熱フィンの末端部に折り返した褶曲根元部を形成し、
   台座、金属台座を用いて、該上部面は押し出し成形により複数の放熱フィン褶曲根元部と釣り合って複数の取付溝を設け、台座の底面に一つ以上のさねはぎ溝を開け、
   １本以上の熱パイプ、両端とも密閉されたエルボーとし、管体内部に作動液を充填、管体に２本の延長アームを設け、そのうち１本の延長アームは各放熱フィンの貫通孔を貫通し、もう１本の延長アームは台座の底面のさねはぎ溝に合わせて取付け締めつけて平にして密着して嵌め込み、さらに、熱パイプの底面に平面部を設け、平面部と台座の底面をカットし平にして、平面部を台座の底面より露出させ、
   前記した構成要素により、放熱フィン末端部の褶曲根元部は台座の上部面にリベット継ぎ合わせにより、熱パイプを台座の底面に備えたさねはぎ溝にはめ込んだ上、圧着して平にして平面部を形成することにより、熱パイプの平面部を第一時間に電子素子の熱エネルギーに接触させ、素早く熱エネルギーの伝導及び放熱を行えることを特徴とする熱パイプ付き放熱器。
2. 前記台座は各取付溝同士の隣り合う壁面に細長い溝を設けることを特徴とする、請求項１記載の熱パイプ付き放熱器。
3. 前記細長い溝の断面はＶ型を形成することを特徴とする、請求項２記載の熱パイプ付き放熱器。
4. 前記１本以上の熱パイプの平面部同士は互いに寄せ集めて、電子素子の熱エネルギー部に集中することを特徴とする、請求項１記載の熱パイプ付き放熱器。
5. 前記熱パイプに備える平面部の管体は台座のさねはぎ溝に嵌め込み、さねはぎ溝と釣り合い形状を成形することを特徴とする、請求項１記載の熱パイプ付き放熱器。
6. 前記各放熱フィンの褶曲根元部は折り返して密着結合して形成することを特徴とする、請求項１記載の熱パイプ付き放熱器。
7. 前記各放熱フィンの褶曲根元部は折り返して密着結合してＬ型を形成することを特徴とする、請求項１記載の熱パイプ付き放熱器。
8. 前記各放熱フィンの褶曲根元部は折り返して密着結合して三角形を形成することを特徴とする、請求項１記載の熱パイプ付き放熱器。
9. 前記各放熱フィンの褶曲根元部は折り返して密着結合して逆Ｔ型を形成することを特徴とする、請求項１記載の熱パイプ付き放熱器。
10. 前記各放熱フィンの褶曲根元部は折り返して密着結合してカール形状を形成することを特徴とする、請求項１記載の熱パイプ付き放熱器。