JP3150877U - ヒートパイプ式放熱器 - Google Patents

Abstract

【課題】熱特性を向上させ、かつ、ヒートパイプの破損を防止したヒートパイプ式放熱器を提供することを課題とする。【解決手段】第１実施形態に係るヒートパイプ式放熱器１は、矩形状の放熱板２と、放熱板２上に立設した複数の放熱フィン４と、放熱板２の一側面たる下面部２ｓに複数凹設した固定溝３と、固定溝３の形状に合致する形状で形成され、固定溝３内に固定されたヒートパイプ５と、固定溝３の開口部３ａの形状と合致するように形成され、ヒートパイプ５を覆うように開口部３ａに固定される金属薄板部材である蓋体６と、ヒートパイプ５の周囲に充填される充填材７と、を有し、蓋体６は、開口部３ａに固定された状態で、その表面が、放熱板２の下面部２ｓと略面一となることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本考案は、トランジスタやＬＳＩ、マイクロプロセッサ等の、使用により発熱する半導体素子の冷却に用いられる放熱器に関し、特に、ヒートパイプを利用した放熱器に関する。

半導体素子を放熱する放熱器には、種々の形態があるが、従来、ヒートパイプを利用した放熱器が知られている。ここで、図５は、（ａ）は、従来のヒートパイプ式放熱器を下方から見上げた様子を示す全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。なお、以下の説明において上下前後左右は、図面中に記載した方向と同じであるものとする。

図５（ａ）および(ｂ)に示すように、従来のヒートパイプ式放熱器１００は、矩形状の放熱板１０２と、前面部１０２ａから放熱板１０２の内部をくり抜き複数形成された長孔状の固定孔１０３と、放熱板１０２の上面部１０２ｕに立設された平板状の複数の放熱フィン１０４と、複数の固定孔１０３に合致する形状で複数形成された、両端部が封鎖された細管状のヒートパイプ１０５と、を有して構成される。
固定孔１０３は、放熱板１０２の前後方向に沿って、平面視で直線状に形成されており、放熱板１０２の左辺側と右辺側にそれぞれ二本ずつ配置されている。

固定孔１０３には、固定孔１０３の形状に合致するように形成された固定孔１０３の径よりやや小径のヒートパイプ１０５が、放熱板１０２の前面部１０２ａ側から固定孔１０３内にそれぞれ挿入されている。
さらに、ヒートパイプ１０５と放熱板１０２との密着度を向上し、接触熱抵抗を低減するため、固定孔１０３とヒートパイプ１０５の隙間に、接着剤やはんだなどの充填材１０７が充填されている。この充填材１０７が常温または加熱下で硬化または接合することにより、ヒートパイプ１０５が放熱板１０２に固定されるようになっている。

図５（ｂ）に示すように、ヒートパイプ式放熱器１００は、電子基板（図示せず）に固定されたときに、放熱板１０２の下面部１０２ｓの左辺側と電子基板（図示せず）の間、右辺側と電子基板（図示せず）の間に、破線で示す平板状の熱源Ｈがそれぞれ配置されるようになっている。熱源Ｈと下面部１０２ｓとは、接着剤などにより相互に接着している。

このようなヒートパイプ式放熱器１００によれば、熱源Ｈで発生した熱を、ヒートパイプ１０５から放熱板１０２の全体に広げて複数の放熱フィン１０４へ移動させ、複数の放熱フィン１０４から空気中に放熱させることができるようになっている。

また、他の従来のヒートパイプ式放熱器について図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は、従来の他のヒートパイプ式放熱器を下方から見上げた様子を示す全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

図６（ａ）および(ｂ)に示すように、ヒートパイプ式放熱器１１０は、矩形状の放熱板１１２と、放熱板１１２の下面部１１２ｓに複数凹設された固定溝１１３と、放熱板１１２上に立設した複数の放熱フィン１１４と、固定溝１１３の形状と合致するように平面視で直線状に形成され、固定溝１１３内に固定されたヒートパイプ１１５と、ヒートパイプ１１５の周囲に充填された充填材１１７と、を備えて構成される。
固定溝１１３は、放熱板１１２の長手方向に沿って、平面視で直線状に形成されており、放熱板１１２の左辺側と右辺側にそれぞれ二本ずつ配置されている。

充填材１１７は、例えば接着剤やはんだなどであり、この充填材１０７が常温または加熱下で硬化または接合することにより、ヒートパイプ１１５の上面が一部露出した状態で、放熱板１１２に固定されるようになっている。そして、ヒートパイプ１１５の表面を含む下面部１１２ｓの表面全体を切削することにより、下面部１１２ｓの全体が平坦に均されている。

図６（ｂ）に示すように、このようなヒートパイプ式放熱器１１０は、電子基板（図示せず）に固定されたときに、放熱板１１２の下面部１１２ｓの左辺側と電子基板（図示せず）の間、右辺側と電子基板（図示せず）の間には、破線で示す平板状の熱源Ｈがそれぞれ配置されるようになっている。
また、特許文献１には、他の従来のヒートパイプ式放熱器の一例が記載されている。

実用新案登録第３１３８８４７号公報

ところで、ヒートパイプ式放熱器の熱特性を向上させるためには、熱源との密着度を向上させることが必要である。このため、ヒートパイプ式放熱器において、熱源と接する側の放熱板の表面が平坦となっていることが好ましい。

しかしながら、前記した従来のヒートパイプ式放熱器１００では、固定孔１０３の内部にヒートパイプ１０５を挿入した状態で、固定孔１０３の前端部分から充填材１０７を充填するため、固定孔１０３とヒートパイプ１０５との間に形成された隙間の全てに十分に充填材１０７が行き渡らなかったり、不均一に充填されてしまったりする場合があった。このため、温度ムラが生じやすく、熱特性にロスが生じやすかった。
また、前記した従来の他のヒートパイプ式放熱器１１０では、充填材１１７を硬化させると、充填材１１７に形成された空気により表面に気泡が生じやすかった。これにより、充填材１１７の表面に起伏ができることにより、下面部１１２ｓとの間に段差が生じてしまい、熱源Ｈを装着した際に、熱源Ｈと下面部１１２ｓとの間に隙間が形成されてしまうことにより、熱特性にロスが生じる場合があった。特許文献１に記載のヒートパイプ式放熱器においても同様であった。

さらに、前記した従来の他のヒートパイプ式放熱器１１０では、固定溝１１３にヒートパイプ１１５を挿入した状態で充填材１１７を充填するため、ヒートパイプ１１５が固定溝１１３内で動いて傾斜してしまう場合があり、この状態で充填材１１７を硬化させると、ヒートパイプ１１５の表面と下面部１１２ｓとに段差が生じてしまう場合があった。また、前記したように、充填材１１７から気泡が生じることにより、充填材１１７と下面部１１２ｓとの間に段差が生じてしまう場合があった。
このような段差を解消するために、充填材１１７を硬化させた後に、ヒートパイプ１１５の表面を含む下面部１１２ｓの表面全体を切削することにより、下面部１１２ｓの表面全体を平坦に均す処理を行うことも考えられるが、ヒートパイプ１１５の表面を切削することにより、ヒートパイプ１１５が破損してしまう場合があった。特許文献１に記載のヒートパイプ式放熱器においても同様であった。

本考案は、前記課題に鑑みてなされたものであり、熱特性を向上し、かつ、放熱板の表面全体を切削した場合であっても、ヒートパイプの破損を防止することができるヒートパイプ式放熱器を提供することを目的とする。

前記課題を解決した本考案のヒートパイプ式放熱器は、複数の放熱フィンを立設した放熱板の一側面に凹設した固定溝内にヒートパイプを配置し、前記ヒートパイプの周囲に充填材を充填したヒートパイプ式の放熱器であって、前記固定溝の開口部に固定され、前記放熱板の前記一側面と面一となる蓋体を有することを特徴とする。なお、前記一側面が、前記放熱板の前記複数の放熱フィンを立設した面とであっても良いし、前記一側面が、前記放熱板の前記複数の放熱フィンを立設した面と反対側の面であっても良い。

本考案によれば、放熱板の一側面に凹設された固定溝とヒートパイプの周囲には充填材が充填されているため、固定溝とヒートパイプとの密着度を向上させることができ、熱特性を向上することができる。また、固定溝の開口部に固定された状態で、放熱板の一側面と面一となる蓋体を設けたことにより、蓋体の表面と放熱板の一側面とに段差が生じることを防止することができ、熱源との密着度を向上させることができる。このため、熱特性を向上することができる。

また、蓋体を、ヒートパイプを覆うように固定溝の開口部に固定したため、放熱板の表面を平坦に均す処理の過程で、ヒートパイプの表面を直接切削するのではなく、その表面を覆う蓋体を切削することとなるので、この処理によりヒートパイプが破損することを防止することができる。

また、前記した本考案のヒートパイプ式放熱器において、蓋体は、その深さ方向に貫通する貫通孔を有すると好ましい。これによれば、蓋体が、その深さ方向に貫通する貫通孔を有するため、この貫通孔から固定溝内に充填された余分な充填材と固定溝内の空気とを良好に取り除くことができる。このため、固定溝からヒートパイプへの熱伝導効率を向上させることができ、ひいては、ヒートパイプ式放熱器の熱特性を向上することができる。

またさらに、前記した本考案のヒートパイプ式放熱器において、充填材は、実質的に気泡を含まないことが好ましい。
これによれば、充填材が実質的に気泡を含まないため、固定溝からヒートパイプへの熱伝導効率を向上させることができ、ひいては、ヒートパイプ式放熱器の熱特性を向上することができる。

本考案のヒートパイプ式放熱器によれば、熱特性を向上することができ、かつ、ヒートパイプの破損を防止することができる。

（ａ）は、本考案の第１実施形態に係るヒートパイプ式放熱器を下方から見上げた様子を示す全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）の蓋体の拡大図である。 本考案の第１実施形態に係るヒートパイプ式放熱器における複数のヒートパイプおよび複数の蓋体を、充填材を介して放熱板に固定する様子を説明する図である。 （ａ）は、本考案の第２実施形態に係るヒートパイプ式放熱器を上方から見下ろした様子を示す分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 本考案の変形例に係るヒートパイプ式放熱器の側断面図である。 （ａ）は、従来のヒートパイプ式放熱器を下方から見上げた様子を示す全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）は、従来の他のヒートパイプ式放熱器を上方から見下ろした様子を示す全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

次に、本考案に係るヒートパイプ式放熱器を実施するための形態について図１を参照して説明する。なお、以下の説明において、上下前後左右は、図面中に記載した方向と同じとする。

図１（ａ）に示すように、第１実施形態に係るヒートパイプ式放熱器１は、放熱板２と、放熱板２上に立設した放熱フィン４と、放熱板２の一側面たる下面部２ｓに所定間隔で相互に平行に複数凹設した固定溝３と、この固定溝３にそれぞれ固定されるヒートパイプ５と、ヒートパイプ５をそれぞれ覆う蓋体６と、ヒートパイプ５の周囲に充填される充填材７と、を有して構成される。

放熱板２は、複数の放熱フィン４を固定する基台となるとともに、熱源Ｈで発生した熱を、複数の放熱フィン４に伝えるためのものであり、矩形状に形成されている。
放熱板２は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの熱伝導性に優れた素材により形成されている。また、放熱板２は、接着剤やねじ止めなどにより下面部２ｓを下側にして、高さ方向に所定間隔を空けて電子基板（図示せず）に固定されている。下面部２ｓと電子基板（図示せず）の間には、熱源Ｈが配置される。第１実施形態では、ヒートパイプ式放熱器１が電子基板（図示せず）に固定されたときに、放熱板２の下面部２ｓの左辺側と右辺側に、破線で示すＣＰＵ等の熱源Ｈがそれぞれ配置されるようになっている。なお、熱源Ｈの配置は、適宜変更することができる。

固定溝３は、ヒートパイプ５を固定するためのものであり、第１実施形態では、放熱板２の長手方向に沿って、下面部２ｓの表面から上面部２ｕ側に向かって断面視で略Ｕ字状に複数凹設されている。固定溝３は、第１実施形態では、平面視で直線状に形成されており、放熱板２の下面部２ｓの左辺側と右辺側にそれぞれ二本ずつ形成されている。

なお、固定溝３は、ヒートパイプ５を固定したときに、それぞれのヒートパイプ５の少なくとも一箇所が熱源Ｈの配置される位置に配置されるように形成されていれば良く、設置方向、設置本数や形状は、特に限定されない。例えば、固定溝３を、放熱板２の長手方向に直交する方向に形成しても良いし、下面部２ｓに等間隔で３本設けても良い。

ここで、固定溝３の深さ寸法は、ヒートパイプ５の径の寸法よりもやや大きくなっている。このようにすると、固定溝３とヒートパイプ５との隙間に後記する充填材７を充填しても、ヒートパイプ５の一部が放熱板２の下面部２ｓから突出しないようにすることができる。このような固定溝３は、例えば、切削加工などにより形成することができる。

複数の放熱フィン４は、熱源Ｈで発生した熱を空気中に放熱するためのものであり、第１実施形態では、平板部材であり、放熱板２の長手方向に沿って、上面部２ｕに所定間隔で複数立設されている。複数の放熱フィン４は、例えば、接着剤やはんだ付けなどにより、その下端側が上面部２ｕに固定されている。このような複数の放熱フィン４は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの熱伝導性に優れた素材により形成されている。複数の放熱フィン４の長さは、放熱板２の長さと略同じとなっている。

図１（ｂ）に示すように、ヒートパイプ５は、充填材７を介して固定溝３に固定されて熱源Ｈで発生した熱を放熱板２に伝えるためのものであり、固定溝３の形状に合致するように形成された細管状の部材である。ヒートパイプ５は、両端部が封鎖されており、中空状の内部には、作動液が真空封入されている。

また、ヒートパイプ５は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの熱伝導性に優れた素材により形成される。ヒートパイプ５としては、ウィック式やサーモサイホン式のものを好適に用いることができる。

蓋体６は、ヒートパイプ５を覆うためのものであり、開口部３ａに固定される金属薄板部材である。蓋体６は、固定溝３の開口部３ａの形状に合致するように形成されており、第１実施形態では、後記する充填材７を介して開口部３ａに固定されている。

蓋体６は、第１実施形態では、図１（ｃ）に示すように、その深さ方向に貫通する貫通孔６ａが、蓋体６の一端部分と中央部分と他端部分にそれぞれ一つずつ形成されている。なお、貫通孔６ａは、形成しなくても良いが、形成することによって、後記する手法により固定溝３内に充填材７を充填したときに、この貫通孔６ａから固定溝３内の余分な充填材７と空気とを取り除きやすくなる。貫通孔６ａの数や位置は、適宜変更することができるが、例えば図１（ｃ）に示すように蓋体６の一端部分と中央部分と他端部分に均等に設けておくと、固定溝３内の余分な充填材７と空気とを均等に固定溝３外に排出することができるので、蓋体６を略水平にすることができ、より好ましい。
また、貫通孔６ａの形状は、横断面が円状のものに限らず、矩形状や楕円状となっていても良く、特に限定されない。
また、蓋体６は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、開口部３ａに固定された状態で放熱板２の下面部２ｓと面一になっている。蓋体６は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの熱伝導性に優れた素材により形成される。

充填材７は、固定溝３内のヒートパイプ５の周囲に隙間無く充填されることによりヒートパイプ５と固定溝３との密着度を向上し、接触熱抵抗を低減するためのものであり、実質的に気泡を含まないものである。また、充填材７は、蓋体６を固定溝３の開口部３ａに固定するのに用いることもできる。充填材７が実質的に気泡を含まないとは、充填材７に形成された気泡を取り除いた状態をいう。充填材７が実質的に気泡を含まない状態とする方法については、後記する。

充填材７としては、例えば、熱伝導性のグリースや、熱伝導性の接着剤、はんだなどが該当する。充填材７は、一種類に限られるものではなく、二種類以上を組み合わせて用いても良い。なお、充填材７は、熱硬化性であっても良いし、常温で硬化するものであっても良いし、また、硬化しないものであっても良い。

このように構成されたヒートパイプ５を、固定溝３に固定し、また、蓋体６を、開口部３ａ（図１（ｂ）参照）に固定する様子について図２（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、固定溝３の上方から、ヒートパイプ５を固定溝３内に配置する。この状態で、図２（ｃ）に示すように、充填材７を、ヒートパイプ５の周囲に充填する。そして、図２（ｄ）に示すように、蓋体６を固定溝３の上方から開口部３ａ（図１（ｂ）参照）に配置すると共に、蓋体６に上方から圧力を加えることにより、充填材７に形成された空気を取り除き、実質的に気泡を含まない状態とする。このとき、蓋体６に設けられた貫通孔６ａ（図１（ｃ）参照）から、固定溝３内の余分な充填材７と空気とを固定溝３外に均等に排出することができる。貫通孔６ａから固定溝３外に排出された余分な充填材７は、すぐにふき取っても良いし、後記する下面部２ｓの全体を平坦に均す処理によって除去しても良い。

ここで、例えば充填材７として接着剤を用いる場合には、この状態で、常温または加熱下で硬化させる。また例えば、充填材７としてはんだを用いる場合には、この状態で加熱し、固定溝３とヒートパイプ５とを接合し、または、蓋体６と固定溝３の開口部３ａとを接合する。
さらに例えば、充填材７としてグリースを用いる場合には、例えば次のようにして、蓋体６を放熱板２に固定することができる。例えば、まず、充填材７として接着剤もしくははんだを用いて、ヒートパイプ５の一部を固定溝３に固定し、さらに、充填材７としてグリースを用いて、固定溝３とヒートパイプ５との隙間に充填し、そして、蓋体６に上方から圧力を加えることにより、充填材７（この場合は、グリース）に形成された空気を取り除き、実質的に気泡を含まない状態とする。なお、蓋体６に貫通孔６ａを設ける場合には、貫通孔６ａから固定溝３内の余分な充填材７（この場合は、グリース）と空気とを取り除くことができる。

さらに、図２（ｅ）に示すように、蓋体６の表面を含む下面部２ｓの全体を切削することにより、下面部２ｓの全体を平坦に均す処理を行う。
以上のようにして、ヒートパイプ５を固定溝３に固定し、蓋体６を開口部３ａに固定することができる。
なお、蓋体６を開口部３ａに固定したときに放熱板２の下面部２ｓと面一となるように、蓋体６の寸法を予め設計しておくか、もしくは、固定溝３の深さ寸法を、ヒートパイプ５の径の寸法と蓋体６の厚み寸法とを合わせた寸法と略同等となるように設定しておくと、蓋体６の表面を含む下面部２ｓの全体を平坦に均す処理を行わなくて良くなるため、より好適である。

このように構成されたヒートパイプ式放熱器１は、次のように作用する。すなわち、熱源Ｈから発生した熱を、この熱源Ｈの近傍に配置されたヒートパイプ５の少なくとも一箇所から、それぞれの端部まで伝えることにより、熱を放熱板２の全体に伝える。そして、放熱板２の全体に伝えられた熱を、放熱板２から複数の放熱フィン４に伝え、複数の放熱フィン４から空気中に放熱する。

第１実施形態に係るヒートパイプ式放熱器１によれば、実質的に気泡を含まない充填材７をヒートパイプ５の周囲に充填したため、充填材７に形成された気泡による熱特性のロスの発生を防止することができる。このため、接触熱抵抗を効果的に低減することができ、熱特性を向上することができる。また、固定溝３は、下面部２ｓに開口部３ａを有するため、充填材７を供給する際、作業者が目視で全体へ充填されているかを確認できるので、充填材７が不均一に充填されることによる温度ムラの発生を防止することができる。このため、熱特性を向上することができる。

また、ヒートパイプ５を覆う蓋体６を有するため、下面部２ｓを平坦に均す処理の過程で、ヒートパイプ５の表面を切削する必要が無くなるので、ヒートパイプ５が破損することを防止することができる。
また、蓋体６の表面は、放熱板２の下面部２ｓと面一となっているため、熱源Ｈとの密着度を向上させることができ、熱源Ｈで発生した熱を、ヒートパイプ５を通じて放熱板２の全体に広げ、放熱板２から複数の放熱フィン４に伝えやすくすることができる。

また、蓋体６を開口部３ａに固定したときに下面部２ｓと面一となるように、予め蓋体６の寸法を設計しておくか、もしくは、固定溝３の深さ寸法を、ヒートパイプ５の径の寸法と蓋体６の厚み寸法とを合わせた寸法と略同等となるように設定しておくと、蓋体６の表面を含む放熱板２の下面部２ｓの全体を平坦に均す処理を行う必要がないため、製造工程が簡素化され、ヒートパイプ式放熱器１が安価となる。
また、蓋体６に貫通孔６ａを設けた場合には、貫通孔６ａから固定溝３内の余分な充填材７を固定溝３外に排出することができるので、固定溝３内に充填材７を余分に充填しておくことができる。このため、固定溝３とヒートパイプ５との間に形成された隙間の全てに、より確実に充填材７を行き渡らせることができる。

またさらに、前記した従来のヒートパイプ式放熱器１００では、ヒートパイプ１０５の表面が開放されているため、使用時に高温化により内圧が上昇することによって、ヒートパイプ１０５が膨張して開放側へ変形したり、膨張が限界に達すると破裂したりしてしまうおそれがあったが、第１実施形態に係るヒートパイプ式放熱器１によれば、蓋体６を、ヒートパイプ５を覆うように固定溝３の開口部３ａに固定することで、固定溝３の開口部３ａを密封することができるので、使用時に高温化によりヒートパイプの内圧が上昇した場合にも、膨張して開放側へ変形したり、破裂したりするのを防止することができる。このようにして、ヒートパイプの耐圧性を向上させることができる。

次に本考案の第２実施形態に係るヒートパイプ式放熱器について図３を参照しながら説明する。第２実施形態に係るヒートパイプ式放熱器は、第１実施形態に係るヒートパイプ式放熱器における複数の固定溝の設置位置を変更したものであるので、その他の重複する構成については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第２実施形態に係るヒートパイプ式放熱器１Ｂは、上面部２Ｂｕに所定間隔で相互に平行に複数凹設した固定溝３Ｂを有する矩形状の放熱板２Ｂと、放熱板２Ｂの上面部２Ｂｕ上に立設した複数の放熱フィン４と、充填材７を介して固定溝３Ｂにそれぞれ固定されたヒートパイプ５と、ヒートパイプ５上にそれぞれ配置された蓋体６と、を有して構成される。

ヒートパイプ式放熱器１Ｂは、固定溝３Ｂを、放熱板２Ｂにおける複数の放熱フィン４が立設される面と同じ面、すなわち上面部２Ｂｕに形成したことを特徴とする。ここで、ヒートパイプ５および蓋体６は、第１実施形態と同様の手法により、固定溝３Ｂおよび開口部３Ｂａにそれぞれ固定される。複数の放熱フィン４は、ヒートパイプ５および蓋体６が固定溝３Ｂおよび開口部３Ｂａにそれぞれ固定された後で、接着剤やはんだ付けなどにより上面部２Ｂｕに固定される。

このようなヒートパイプ式放熱器１Ｂによれば、第１実施形態に係るヒートパイプ式放熱器１の作用に加え、固定溝３Ｂを放熱板２Ｂの上面部２Ｂｕに形成したため、放熱板２Ｂの下面部２Ｂｓを平坦とすることができ、熱源Ｈとの密着度をより高めることができる。このため、下面部２Ｂｓ側に配置された熱源Ｈで発生した熱を、ヒートパイプ５を通じて放熱板２の全体に広げ、放熱板２から複数の放熱フィン４に伝えやすくすることができる。また、放熱板２Ｂの下面部２Ｂｓを平坦に均す処理を行う必要がないため、製造工程が簡素化され、ヒートパイプ式放熱器１Ｂが、より安価となる。

以上、本考案の実施形態について説明したが、本考案は前記した各実施形態に限定されるものではない。
例えば、前記した各実施形態では、複数の放熱フィン４を平板状に形成したが、これに限られるものではない。例えば、金属薄板の中間部をＵ字状に折り曲げ、両端部を所定間隔で対向させて形成したフィンとしても良いし、また例えば、コルゲートフィンとしてもよい。

また例えば、前記した各実施形態では、一つの固定溝に一つのヒートパイプを配置する例を示したが、これに限られず、一つの固定溝に複数のヒートパイプを配置しても良いことはもちろんである。例えば、一つの固定溝の幅を、複数のヒートパイプを並べて配置できる幅で形成しておき、この固定溝に複数のヒートパイプを幅方向に並べて配置しても良い。これによれば、固定溝の本数を削減することができるので、ヒートパイプ式放熱器の製造が容易となる。
さらに例えば、ヒートパイプの形状は、前記した各実施形態に限られず、ベーパーチャンバなどの平面状のヒートパイプを用いても良い。
また、前記した各実施形態では、蓋体を充填材により固定溝の開口部に固定したが、これによらず、蓋体を接着剤やはんだ付けにより固定溝の開口部近傍の内壁に直接固定しても良い。

また、前記した各実施形態に係るヒートパイプ式放熱器を次のように変形しても良い。次に、前記した各実施形態に係るヒートパイプ式放熱器の変形例について図４を参照して説明する。
次に、変形例に係るヒートパイプ式放熱器について説明する。ここでは、第１実施形態に係るヒートパイプ式放熱器を変形した場合を例にとって説明する。
変形例に係るヒートパイプ式放熱器は、ヒートパイプを圧潰した状態で固定溝に固定するものである。変形例に係るヒートパイプ式放熱器は、第１実施形態に係るヒートパイプ式放熱器から、ヒートパイプ、固定溝および蓋体の構成を変更している。以下では、その他の重複する構成については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図４に示すように、変形例に係るヒートパイプ式放熱器１Ｃは、下面部２Ｃｓに所定間隔で相互に平行に複数凹設した固定溝３Ｃを有する矩形状の放熱板２Ｃと、放熱板２Ｃの上面部２Ｃｕ上に立設した複数の放熱フィン４と、充填材７を介して固定溝３Ｃにそれぞれ固定されたヒートパイプ５Ｃと、ヒートパイプ５Ｃ上にそれぞれ配置された蓋体６Ｃと、を有して構成される。

ヒートパイプ５Ｃは、断面視略半円状となっている。第３実施形態では、円管状のヒートパイプ（図示せず）を、固定溝３Ｃに配置した状態で蓋体６Ｃによって押圧することにより、この円管状のヒートパイプ（図示せず）が蓋体６Ｃの平面の形状に沿って圧潰され、断面視半円状のヒートパイプ５Ｃが形成されるようになっている。詳しくは、後記する。
蓋体６Ｃは、平板状であって、円管状のヒートパイプの径よりも幅広に形成されている。第１実施形態と同様に、蓋体６Ｃに、深さ方向に貫通する貫通孔（図示せず）を設けることが望ましい。

固定溝３Ｃは、変形例では、ヒートパイプを収容するための収容部３Ｃｂと、収容部３Ｃｂに連続して形成される、蓋体６Ｃが配置される位置決め部３Ｃｃとを有して構成されている。
収容部３Ｃｂは、断面視略半円状に形成されており、径が、円管状のヒートパイプ（図示せず）の径よりも幅広に形成され、深さが、円管状のヒートパイプ（図示せず）の径よりも浅く形成されている。
位置決め部３Ｃｃは、蓋体６を位置決めするためのものであり、上面部２Ｃｕから収容部３Ｃｂの開口端にかけて凹設されている。位置決め部３Ｃｃは、ここでは蓋体６の側面部分と平面部分の形状に合致する形状で形成されている。また、位置決め部３Ｃｃは、その開口幅、つまり、固定溝３Ｃの開口部３Ｃａの幅が、蓋体６Ｃの幅と略同等となっている。なお、位置決め部３Ｃｃの形状は、蓋体６の形状の変更に合わせて適宜変更することができる。

このように構成されたヒートパイプ５Ｃを、充填材７を介して固定溝３Ｃに固定し、また、蓋体６Ｃを、充填材７を介して位置決め部３Ｃｃに固定する様子について説明する。なお、固定の際は、放熱板２の下面部２Ｃｓ側を上向きにして行う。
まず、固定溝３Ｃの上方から円管状のヒートパイプ（図示せず）を収容部３Ｃｂ内に配置する。ここで、収容部３Ｃｂは、円管状のヒートパイプの径よりも浅く形成されているため、収容部３Ｃｂ内に円管状のヒートパイプを配置すると、この円管状のヒートパイプ（いずれも図示せず）の一部が、位置決め部３Ｃｃ側に突出することとなる。

この状態で、充填材７（例えば接着剤）を、円管状のヒートパイプ（図示せず）の周囲に充填する。そして、蓋体６Ｃを位置決め部３Ｃｃに配置し、上方から圧力を加えることで、充填材７に形成された空気を取り除き、実質的に気泡を含まない状態とする。蓋体６Ｃに貫通孔（図示せず）を設けた場合には、この貫通孔（図示せず）から固定溝３内の余分な充填材７と、固定溝３内の空気とを良好に取り除くことができる。
このとき、位置決め部３Ｃｃには、前記したように、円管状のヒートパイプ（図示せず）の一部が突出しているので、この突出した部分を、蓋体６Ｃの平面が位置決め部３Ｃｃの底面部分に当接するまで圧潰することで、円管状のヒートパイプ（図示せず）を幅方向及び下方に押し広げて断面視略半円状のヒートパイプ５Ｃを形成するとともに、蓋体６Ｃの全体を位置決め部３Ｃｃ内に配置する。

そして、充填材７を硬化させた後に、蓋体６Ｃの表面を含む下面部２Ｃｓの全体を切削することにより、下面部２Ｃｓの全体を平坦に均す処理を行う。これにより、ヒートパイプ５Ｃを固定溝３Ｃに固定し、蓋体６Ｃを開口部３Ｃａに固定することができる。なお、蓋体６Ｃを位置決め部３Ｃｃに配置したときに、放熱板２Ｃの下面部２Ｃｓと面一となるように、位置決め部３Ｃｃの高さ寸法を、予め設計した場合、蓋体６Ｃの表面を含む下面部２Ｃｓの全体を平坦に均す処理を行わなくて良くなるため、より好適である。

変形例では、ヒートパイプ式放熱器１Ｃの製造工程で断面視略半円状のヒートパイプ５Ｃを形成したが、これに限られず、予め断面視略半円状に成形されたヒートパイプを用いても良いことはもちろんである。例えば円管状のヒートパイプをプレス機等で圧潰することにより、断面視略半円状のヒートパイプを形成することができる。
この場合、固定溝に位置決め部を設けなくても良い。また、蓋体の幅は、固定溝の開口部の幅と略同等とする。また、固定溝の深さは、断面視略半円状のヒートパイプの高さよりも若干深くし、幅は、蓋体と略同等とする。

このように、予めヒートパイプを断面視略半円状に成形しておくと、ヒートパイプの変形量を考慮して固定溝の形成寸法を設計する必要がないため、設計が容易となる。一方で、円管状のヒートパイプを、製造工程で断面視略半円状に成形すると、予めヒートパイプを断面視半円状に成形しておく場合と比較して、製造工程を簡素化することができる。
なお、変形例は、第２実施形態に係るヒートパイプ式放熱器にも適用することができるのはもちろんである。すなわち、放熱板２Ｃの上面部２Ｃｕ側に固定溝３Ｃを設ける構成としても良い。
このように、断面視略半円状のヒートパイプを用いることで、円管状のヒートパイプを用いる場合と同等の熱伝導効率を得ることができる上に、円管状のヒートパイプを用いる場合と比較して、固定溝の深さ寸法を小さくすることができる。これにより、放熱板の厚みをより薄くすることが可能となり、ヒートパイプ式放熱器がより安価となる。また、ヒートパイプ式放熱器の下方に配置される熱源への負荷を軽減することが可能となる。

以上の変形例では、蓋体６Ｃを充填材７により固定溝３Ｃの開口部３Ｃａに固定したが、これに限られず、蓋体６Ｃをねじなどの固定部材によって固定溝３Ｃの開口部３Ｃａに固定しても良い。
例えば、固定部材としてねじを用いる場合、位置決め部３Ｃｃの底面部分に、固定部材の主に胴部が収容されるねじ溝を凹設し、蓋体６Ｃに、深さ方向に貫通し、固定部材の主に頭部が収容されるねじ挿入用孔を設ける。ここで、ねじ挿入用孔は、蓋体６Ｃを位置決め部３Ｃｃに配置したときに、位置決め部３Ｃｃに凹設されたねじ溝と対応する位置に、形成する。これにより、蓋体６Ｃを位置決め部３Ｃｃに配置したときに、ねじ挿入用孔とねじ溝とが深さ方向に連続することとなる。このようなねじ挿入用孔及びねじ溝に、ねじ挿入用孔の上方から固定部材を挿入し、螺合することで、蓋体６Ｃを固定溝３Ｃの開口部３Ｃａに固定することができる。
例えば、ねじ挿入用孔とねじ溝とが深さ方向に連続した状態で作り出される空間が、固定部材の全体の形状と合致するようにねじ挿入用孔とねじ溝を形成し、固定部材として、皿ねじなどの頭頂部が平坦なものを用いると、この皿ねじの全体をねじ溝及びねじ挿入用孔に挿入し、螺合したときに、皿ねじの頭頂部と下面部２Ｃｓとが略面一となるので、下面部２Ｃｓを平坦に均す処理を行わなくて良くなるため好ましい。
なお、熱源Ｈと干渉するおそれがない位置にねじ挿入用孔とねじ溝を設ける場合、ねじ挿入用孔とねじ溝に固定部材を挿入し、螺合した場合に、固定部材の一部が下面部２Ｃｓから突出していても良い。また、固定部材として、頭頂部が平坦なものを用いなくても良い。

これによれば、充填材７として、例えばグリースなどの硬化しないものを用いた場合にも、蓋体６Ｃを固定溝３Ｃに安定させて固定することができる。また、位置決め部３Ｃｃを設けることで、蓋体６Ｃの位置決めが容易となる。なお、充填材７として、例えば接着剤などの硬化するものを用いても良いことはもちろんである。その場合、充填材７と固定部材とにより、蓋体６Ｃを固定溝３Ｃに、より強固に固定することができる。

１、１Ｂ、１Ｃ ヒートパイプ式放熱器
２、２Ｂ、２Ｃ 放熱板
２ｕ、２Ｂｕ、２Ｃｕ 上面部
２ｓ、２Ｂｓ、２Ｃｓ 下面部
３、３Ｂ、３Ｃ 固定溝
４ 放熱フィン
５、５Ｃ ヒートパイプ
６、６Ｃ 蓋体
６ａ 貫通孔
Ｈ 熱源

Claims (5)

1. 複数の放熱フィンを立設した放熱板の一側面に凹設した固定溝内にヒートパイプを配置し、前記ヒートパイプの周囲に充填材を充填したヒートパイプ式の放熱器であって、
   前記固定溝の開口部に固定され、前記放熱板の前記一側面と面一となる蓋体を有することを特徴とするヒートパイプ式放熱器。
2. 前記一側面が、前記放熱板の前記複数の放熱フィンを立設した面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式放熱器。
3. 前記一側面が、前記放熱板の前記複数の放熱フィンを立設した面と反対側の面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式放熱器。
4. 前記蓋体は、その深さ方向に貫通する貫通孔を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヒートパイプ式放熱器。
5. 前記充填材は、実質的に気泡を含まないことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のヒートパイプ式放熱器。

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