JP3694351B2 - 放熱器及びその製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートパイプ回路を利用して電子部品等の発熱体の熱を放熱するための放熱器及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、工作機械、あるいは複写機等のOA機器における電子部品等の放熱を行うためのアルミニウム製の放熱器が知られている。
【0003】
図4に示すように、この種の従来の放熱器200は、多数のひだ状部が形成されたアルミニウム製の押出し型材からなるフィン55a,55bを有し、これらのフィン55a,55bの間にロールボンドパネル等からなるパネル本体53の凝縮部63bを挟み、このパネル本体53の蒸発部63aにはプレート57が取り付けられ、このプレート57には、放熱を行うべき電子部品等(図示せず)の発熱体が取り付けられるようになっている。
【0004】
この種の放熱器において、パネル本体53はヒートパイプ回路を構成し、作動流体を循環させる回路が形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の放熱器200では、フィン55a又は55bとプレート57とはそれぞれ独立した別部材であるために、フィン55a又は55bとプレート57との境界にあたるパネル本体53の部分Aにおいては、曲げ荷重等が作用した場合に、その荷重を、パネル本体53のみで受けなければならず、この部分Aは、フィン55a又は55bやプレート57によって補強されていないので、ほかの部分に比べてかなり機械的強度が低く、その部分Aが折損するおそれが高いという問題がある。また、上記従来の放熱器200では、フィン55a又は55bとプレート57とはそれぞれ独立した別部材であるために、部品点数が多くなり、当然に製造コストが割高になるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、上記の問題を解決するために、構造上機械的強度が高く、部品点数の少ない放熱器及びその製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載した発明は、作動流体を封入したヒートパイプ回路の蒸発部に電子部品等の発熱体取り付け用プレートと、前記ヒートパイプ回路の凝縮部に押出形状製のフィンとを取り付け、前記フィンの長さよりも前記プレートが短い放熱器において、多数のひだ状部分からなるフィン部と平板状のプレート予定部とを有するアルミニウム製の原材を押出し加工により製造し、この原材のプレート予定部の一部を切断加工して、前記フィンと前記プレートとを一体に形成したことを特徴とする。
【0007】
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記プレートを含むアルミニウム製の原材にヒートパイプ回路を支持させたことを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載した発明は、請求項1又は2記載のものにおいて、プレート及びフィンを一体化した部材と、ヒートパイプ回路とをブレージングし、これら三者を一体に接合したことを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載した発明は、請求項1乃至3のいずれか一項記載のものにおいて、二つのフィンのそれぞれにプレートを一体化したことを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載した発明は、請求項1乃至4のいずれか一項記載のものにおいて、ヒートパイプ回路がロールボンドパネルであることを特徴とする。
【0011】
請求項6に記載した発明は、請求項1乃至4のいずれか一項記載のものにおいて、ヒートパイプ回路が、二枚の板の少なくとも一方に回路用の溝凹部を形成し、他方の板と合わせて接合して形成されていることを特徴とする。
【0012】
請求項7に記載した発明は、請求項1乃至6のいずれか一項記載のものにおいて、放熱器が、工作機械における電子部品等の放熱を行うためのアルミニウム製の放熱器であることを特徴とする。
【0013】
請求項8に記載した発明は、請求項1乃至6のいずれか一項記載のものにおいて、放熱器が、OA機器における電子部品等の放熱を行うためのアルミニウム製の放熱器であることを特徴とする。
【0014】
請求項9に記載した発明は、作動流体を封入したヒートパイプ回路の蒸発部に電子部品等の発熱体取り付け用プレートと、前記ヒートパイプ回路の凝縮部に押出形状製のフィンとを取り付け、前記フィンの長さよりも前記プレートが短い放熱器の製造方法において、多数のひだ状部分からなるフィン部と平板状のプレート予定部とを有するアルミニウム製の原材を押出し加工により製造し、この原材のプレート予定部の一部を切断加工してフィンとプレートとからなる部材を製造し、パネル本体と、同様の製法により製造されるもう一方の部材とを重ね合わせ、ろう付け炉に入れてブレージングして三者を一体に接合することを特徴とするものである。
【0015】
これら発明によれば、いずれにしても、プレートとフィンとが一体に形成されるので、従来のように、プレートとフィンとの間に介在するヒートパイプ回路の、弱点部(プレートとフィンとの間の部分)に無理な力が加わるような不都合はなくなるので、構造上、機械的強度が高くなり、部品点数の少ない放熱器を形成することができるようになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、この明細書において、「アルミニウム」の語は、純アルミニウムのほかに、各種アルミニウム合金をも含むものとする。
【0017】
図1において、100は放熱器を示し、この放熱器100は、ロールボンド製法により製造されるパネル(後述する)からなり、ヒートパイプ回路を有するパネル本体3と、このパネル本体3を両側から挟持する1対のフィン5,5と、電子部品等の発熱体(図示せず)を支持するプレート7,7とを備えている。この実施の形態では、一方のプレート7は一方のフィン5と一体になっており、他方のプレート7は他方のフィン5と一体になっている。
【0018】
ヒートパイプ回路は、回路に封入された作動流体を介して熱交換を行う回路であり、蒸発部13aと凝縮部13bとを有している。
【0019】
ヒートパイプ回路内には、水等の作動流体が封入されており、蒸発部13aに密着したプレート7,7を通じて伝導される電子部品等の発熱体からの熱を凝縮部13bに搬送し、この凝縮部13bに密着するフィン5,5を通じて空気中へ熱を放散させるようにしている。
【0020】
なお、上述したロールボンド製法により製造されるパネルとは、平板状のアルミニウム板に圧着防止剤を用いて回路をプリントし、その上に、回路をプリントしていない平板状のアルミニウム板を重ね合わせ、これらを圧延、圧着し、その後に、上記回路に高圧空気を導入し、当該回路を膨管し、この回路内に、水等の作動流体を封入して製造したものである。
【0021】
上記のように構成することにより、プレート7,7はフィン5,5と一体に形成されるので、パネル本体3は、そのいずれの部分においてもフィン5,5又はプレート7,7の2つの部材に挟持されることになり、いずれの部分も断面が増大し補強されることになり、曲げ荷重等が作用したとしても、どの部分も十分な機械的強度を発揮する。
【0022】
また、プレート7,7はフィン5,5と一体化された部材であるために、部品点数も少なくなり、製造コストも低廉になる。さらに、電子部品からの熱をプレートからフィンに熱伝導により直接伝えることができ、その分、放熱効果を向上させることができる、という利点もある。
【0023】
次に、上記した放熱器100を製造する方法について説明する。
【0024】
図2(A)に示すように、まず、多数のひだ状部分からなるフィン部25と平板状のプレート予定部27とを有するアルミニウム製の原材20を、押出し加工によって製造する。次に、図2(B)に示すように、平板状のプレート部27の一部を切断加工するとともに、所要のねじ孔を形成し、図1に示すようなフィン5とそれに一体化されたプレート7とからなる部材30を製造する。
【0025】
ついで、ロールボンド製法により回路3aを有するパネル本体3を製造する。この際に、図示は省略するが、平板状のアルミニウム板を二枚準備し、一枚のアルミニウム板に圧着防止剤を用いて回路をプリントし、その上に、回路をプリントしていない二枚目のアルミニウム板を重ね合わせ、これらを圧延、圧着し、その後に、圧着されないで残存する上記回路に高圧空気を導入し、当該回路を膨管し、この回路内に、水等の作動流体を封入して製造する。
【0026】
次に、図2(C)に示すように、上記の部材30と、ロールボンドパネルからなるパネル本体3と、上記の部材30と同様の製法により製造される、もう一方の部材31とを重ね合わせ、ろう付け炉に入れてブレージングし、これら三者を一体に接合する。この実施の形態においては、部材31と部材30とは同様の方法で製造しているが、これに限定されるものではなく、部材31はフィン部のみからなる部材として押出し成型したものでもよい。
【0027】
図3は別の実施の形態を示している。
【0028】
この実施の形態によれば、図3(A)(B)(C)からも明らかなように、この放熱器は、それぞれアルミニウム製の一方の部材40と、ロールボンドパネルからなるパネル本体33と、他方の部材41とにより構成される。
【0029】
また、この実施の形態によれば、ロールボンドパネルからなるパネル本体33の回路は、二系統の二つの回路33a,33bで構成される。
【0030】
したがって、各部材40,41には、フィン5のほかに二つのプレート7a,7bが一体に形成される。各部材40,41の製造方法について説明すると、まず、多数のひだ状部分からなるフィン部35と平板状のプレート予定部37とを有するアルミニウム製の原材300を押出し成型し(図3(A))、ついで、この原材300のプレート予定部37の一部を切断加工するとともに、所要のねじ孔を形成し(図3(B))、これにより図示するようなフィン5とそれに一体化されたプレート7a,7bとからなる部材40,41を製造する。そして、各部材40,41の間にパネル本体33を挟み、ろう付け炉に入れてブレージングし、これら三者を一体に接合する(図3(C))。
【0031】
これによっても、プレート7a,7bはフィン5と一体に形成されるので、パネル本体33は、そのいずれの部分においてもフィン5,5又はプレート7a,7bの2つの部材に挟持されることになり、いずれの部分も断面が増大し補強されることになり、曲げ荷重等が作用したとしても、どの部分も十分な機械的強度を発揮するという効果を奏する。
【0032】
以上、本発明の一実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでないことは明らかである。
【0033】
例えば、図1に示す実施の形態では、二つのフィン5のそれぞれに、プレート7が一体化された例について説明したが、本発明はこれには限定されず、例えば、フィン5の一方にのみプレートが一体化されるようにしてもよい。また、ヒートパイプはロールボンドパネルによるものに限定されない。2枚の板の少なくとも一方にプレス加工等により回路用の溝凹部を形成し、他方の板と合わせて接合して形成してもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、プレートはフィンと一体化された部材であるため、ヒートパイプ回路の部分は、フィン又はプレートに挟持されることにより断面が増大し補強され、曲げ荷重等が作用した場合に、どの部分も十分な機械的強度を発揮する。また、プレートはフィンと一体化された部材であるため、部品点数も少なくなり、製造コストも低廉になる。さらに、電子部品からの熱をプレートからフィンに熱伝導により直接伝えることができ、その分放熱効果が向上する、などの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である放熱器の全体構成を示す分解斜視図である。
【図2】(A)〜(C)は図1に示す放熱器の製造方法を示す図である。
【図3】(A)〜(C)は別の実施の形態による放熱器の製造方法を示す図である。
【図4】従来の放熱器の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
3 パネル本体
5,5a,5b フィン
7,7a,7b プレート
13a 蒸発部
13b 凝縮部
20 原材
25 フィン部
27 プレート予定部
30,31 挟持部材
100 放熱器

Claims (9)

  1. 作動流体を封入したヒートパイプ回路の蒸発部に電子部品等の発熱体取り付け用プレートと、前記ヒートパイプ回路の凝縮部に押出形状製のフィンとを取り付け、前記フィンの長さよりも前記プレートが短い放熱器において、
    多数のひだ状部分からなるフィン部と平板状のプレート予定部とを有するアルミニウム製の原材を押出し加工により製造し、この原材のプレート予定部の一部を切断加工して、前記フィンと前記プレートとを一体に形成したことを特徴とする放熱器。
  2. 前記プレートを含むアルミニウム製の原材にヒートパイプ回路を支持させたことを特徴とする請求項1に記載の放熱器。
  3. プレート及びフィンを一体化した部材と、ヒートパイプ回路とをブレージングし、これら三者を一体に接合したことを特徴とする請求項1又は2記載の放熱器。
  4. 二つのフィンのそれぞれにプレートを一体化したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載の放熱器。
  5. ヒートパイプ回路がロールボンドパネルであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項記載の放熱器。
  6. ヒートパイプ回路が、二枚の板の少なくとも一方に回路用の溝凹部を形成し、他方の板と合わせて接合して形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項記載の放熱器。
  7. 放熱器が、工作機械における電子部品等の放熱を行うためのアルミニウム製の放熱器であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項記載の放熱器。
  8. 放熱器が、OA機器における電子部品等の放熱を行うためのアルミニウム製の放熱器であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項記載の放熱器。
  9. 作動流体を封入したヒートパイプ回路の蒸発部に電子部品等の発熱体取り付け用プレートと、前記ヒートパイプ回路の凝縮部に押出形状製のフィンとを取り付け、前記フィンの長さよりも前記プレートが短い放熱器の製造方法において、
    多数のひだ状部分からなるフィン部と平板状のプレート予定部とを有するアルミニウム製の原材を押出し加工により製造し、この原材のプレート予定部の一部を切断加工してフィンとプレートとからなる部材を製造し、パネル本体と、同様の製法により製造されるもう一方の部材とを重ね合わせ、ろう付け炉に入れてブレージングして三者を一体に接合することを特徴とする放熱器の製造方法。
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