JP6117288B2 - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6117288B2
JP6117288B2 JP2015140194A JP2015140194A JP6117288B2 JP 6117288 B2 JP6117288 B2 JP 6117288B2 JP 2015140194 A JP2015140194 A JP 2015140194A JP 2015140194 A JP2015140194 A JP 2015140194A JP 6117288 B2 JP6117288 B2 JP 6117288B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat pipe
group
radiating fin
cooling device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015140194A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017020742A (ja
Inventor
正大 目黒
正大 目黒
伊藤 信一
信一 伊藤
川畑 賢也
賢也 川畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Original Assignee
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD. filed Critical THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority to JP2015140194A priority Critical patent/JP6117288B2/ja
Priority to CN201690000988.4U priority patent/CN208269706U/zh
Priority to PCT/JP2016/070774 priority patent/WO2017010536A1/ja
Priority to TW105122342A priority patent/TWI649530B/zh
Publication of JP2017020742A publication Critical patent/JP2017020742A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6117288B2 publication Critical patent/JP6117288B2/ja
Priority to US15/866,688 priority patent/US10571199B2/en
Priority to US16/797,501 priority patent/US11150028B2/en
Priority to US17/355,647 priority patent/US11867467B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20409Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367Cooling facilitated by shape of device
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20127Natural convection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

本発明は、発熱体を冷却する冷却装置に関するものである。
電子機器の高機能化に伴い、電子機器内部には、電子部品等の発熱体が高密度に搭載されている。さらに、電子部品等の機能の相違に応じて、各電子部品等の発熱量も多種多様となっている。従って、発熱量の大きい発熱体であっても確実にかつ効率的に冷却するために、発熱量の異なる複数の発熱体を、均一に冷却することが求められている。
そこで、第1の発熱部品を冷却するためのヒートシンクと、前記第1の発熱部品と前記ヒートシンクとを熱的に接続する第1のヒートパイプと、第2の発熱部品に熱的に接続する第1の端部と、前記ヒートシンクの近傍に位置する第2の端部と、を有する第2のヒートパイプと、を含む電子機器が提案されている(特許文献1)。
しかし、特許文献1では、第2のヒートパイプは、ヒートシンクから分離しており、第1の発熱部品と第2の発熱部品の冷却を均一化する機能を有していない、という問題があった。
特開2008−130037号公報
上記事情に鑑み、本発明は、発熱量の異なる複数の発熱体に対する、冷却の均一化に優れた冷却装置を提供することを目的とする。
本発明の態様は、第1の発熱体と一方の端部が熱的に接続され、複数の第1の放熱フィンを有する第1の放熱フィン群及び複数の第2の放熱フィンを有する第2の放熱フィン群と他方の端部が熱的に接続された第1のヒートパイプと、前記第1の発熱体よりも前記第2の放熱フィン群側に設けられた第2の発熱体と一方の端部が熱的に接続され、前記第2の放熱フィン群及び複数の第3の放熱フィンを有する第3の放熱フィン群と他方の端部が熱的に接続された第2のヒートパイプと、を有し、前記第2の放熱フィン群は、前記第1のヒートパイプを介して前記第1の放熱フィン群と対向し、前記第2の放熱フィン群は、前記第2のヒートパイプを介して前記第3の放熱フィン群と対向することにより、前記第1の放熱フィン群、前記第2の放熱フィン群及び前記第3の放熱フィン群が積層構造を形成し、前記第1のヒートパイプの他方の端部が、前記第2のヒートパイプの他方の端部よりも上方に位置する冷却装置である。
本明細書中、「上方」とは、第1の発熱体の設置面に対して、直交する方向のうち、第1の発熱体の設置側を意味する。
本発明の態様は、第1の発熱体と一方の端部が熱的に接続され、複数の第1の放熱フィンを有する第1の放熱フィン群及び複数の第2の放熱フィンを有する第2の放熱フィン群と他方の端部が熱的に接続された第1のヒートパイプと、前記第1の発熱体よりも前記第2の放熱フィン群側に設けられた第2の発熱体と一方の端部が熱的に接続され、前記第2の放熱フィン群と他方の端部が熱的に接続された第2のヒートパイプと、を有し、前記第2の放熱フィン群は、前記第1のヒートパイプを介して前記第1の放熱フィン群と対向することにより、前記第1の放熱フィン群及び前記第2の放熱フィン群が積層構造を形成し、前記第1のヒートパイプの他方の端部が、前記第2のヒートパイプの他方の端部よりも上方に位置する冷却装置である。
上記態様では、第3の放熱フィン群は設けられていないので、前記第2の放熱フィン群は、前記第2のヒートパイプを介して他の放熱フィン群と対向する態様ではない。
本発明の態様は、第1の発熱体と一方の端部が熱的に接続され、複数の第2の放熱フィンを有する第2の放熱フィン群と他方の端部が熱的に接続された第1のヒートパイプと、前記第1の発熱体よりも前記第2の放熱フィン群側に設けられた第2の発熱体と一方の端部が熱的に接続され、前記第2の放熱フィン群及び複数の第3の放熱フィンを有する第3の放熱フィン群と他方の端部が熱的に接続された第2のヒートパイプと、を有し、前記第2の放熱フィン群は、前記第2のヒートパイプを介して前記第3の放熱フィン群と対向することにより、前記第2の放熱フィン群及び前記第3の放熱フィン群が積層構造を形成し、前記第1のヒートパイプの他方の端部が、前記第2のヒートパイプの他方の端部よりも上方に位置する冷却装置である。
上記態様では、第1の放熱フィン群は設けられていないので、前記第2の放熱フィン群は、前記第1のヒートパイプを介して他の放熱フィン群と対向する態様ではない。
本発明の態様は、第1のヒートパイプが、第1の放熱フィン間に形成された開口部側から導入されている冷却装置である。
本発明の態様は、第1のヒートパイプが、第2の放熱フィン間に形成された開口部側から導入されている冷却装置である。
本発明の態様は、第2のヒートパイプが、第3の放熱フィン間に形成された開口部側から導入されている冷却装置である。
本発明の態様は、第2のヒートパイプが、第2の放熱フィン間に形成された開口部側から導入されている冷却装置である。
本発明の態様は、前記第1のヒートパイプが、複数、並列に設けられることにより、第1のヒートパイプ群が形成されている冷却装置である。
本発明の態様は、前記第2のヒートパイプが、複数、並列に設けられることにより、第2のヒートパイプ群が形成されている冷却装置である。
本発明の態様は、前記第1のヒートパイプ群の少なくとも1つの前記第1のヒートパイプが、前記第2のヒートパイプ群の少なくとも1つの前記第2のヒートパイプと平面視において重なり合う位置関係に配置されている冷却装置である。
本発明の態様は、前記第1のヒートパイプ群を形成する前記第1のヒートパイプのいずれもが、前記第2のヒートパイプ群を形成する前記第2のヒートパイプのいずれとも、平面視において重なり合う位置関係に配置されていない冷却装置である。なお、本明細書中、「平面視」とは、放熱フィン群の積層方向に対して平行方向のうち、前記上方側の方向から視認した態様を意味する。
本発明の態様は、前記第1のヒートパイプの、前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部分に、曲げ部が形成されている冷却装置である。
本発明の態様は、前記第2のヒートパイプの、前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部分に、曲げ部が形成されている冷却装置である。
本発明の態様は、前記第1のヒートパイプ群の、前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部位が、左右対称に配置されている冷却装置である。
本発明の態様は、前記第2のヒートパイプ群の、前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部位が、左右対称に配置されている冷却装置である。
本発明の態様は、前記第1のヒートパイプの前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部位及び/または前記第2のヒートパイプの前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部位が、扁平加工されている冷却装置である。
本発明の態様は、演算素子冷却用である冷却装置である。
本発明の態様によれば、第1の発熱体に熱的に接続された第1のヒートパイプと第2の発熱体に熱的に接続された第2のヒートパイプとが、いずれも、第2の放熱フィン群と熱的に接続されているので、第1の発熱体の発熱量と第2の発熱体の発熱量が相違しても、第2の放熱フィン群により、第1の発熱体と第2の発熱体の冷却を均一化できる。第1の発熱体の発熱量と第2の発熱体の発熱量との相違により、第1の放熱フィン群の熱的負荷と第3の放熱フィン群の熱的負荷とが相違しても、第2の放熱フィン群が、第1の放熱フィン群と第3の放熱フィン群のうち相対的に大きな熱的負荷を与えられた放熱フィン群と熱的に接続されたヒートパイプから受熱することにより、第1の放熱フィン群と第3の放熱フィン群の熱的負荷を均一化できる。従って、第2の放熱フィン群が、相対的に大きな熱的負荷を与えられた放熱フィン群と熱的に接続されたヒートパイプからの熱を、より多く放出することができる。また、本発明の態様によれば、相対的に大きな熱的負荷を与えられた放熱フィン群と熱的に接続されたヒートパイプからの熱を、第2の放熱フィン群がより多く放出でき、結果として、複数の発熱体の冷却を均一化できるので、発熱体の信頼性を長期化できる。
また、本発明の態様によれば、第1の放熱フィン、第2の放熱フィン及び第3の放熱フィンの面積比を調整することにより、第1の発熱体と第2の発熱体とをより均一に冷却できる。また、本発明の態様によれば、第1の発熱体の位置と第2の発熱体の位置との間にずれがあっても、第1のヒートパイプと第2のヒートパイプが撓むことより、発熱体とヒートパイプ間の良好な熱的接続性を維持することができ、放熱効率の低下を防止できる。
本発明の態様によれば、ヒートパイプが放熱フィン間に形成された開口部側から導入されることにより、放熱フィンの表面に対して平行方向または略平行方向に送られた冷却風によって、放熱フィン群と熱的に接続されたヒートパイプの他方の端部と放熱フィン群だけでなく、ヒートパイプの中央部も、冷却することができる。
本発明の態様によれば、第1のヒートパイプ群が形成及び/または第2のヒートパイプ群が形成されていることにより、第1の発熱体及び/または第2の発熱体の発熱量が増大しても、確実に冷却することができる。また、第1のヒートパイプ群を構成する第1のヒートパイプ、第2のヒートパイプ群を構成する第2のヒートパイプの本数を調整することにより、第1の発熱体と第2の発熱体の発熱量が相違しても、両発熱体の冷却を均一化することができる。
本発明の態様によれば、第1のヒートパイプが、第2のヒートパイプと平面視において重なり合う位置関係に配置されていることにより、冷却装置、特に、ヒートパイプの中央部の配置部分を省スペース化しつつ、放熱フィンの表面に対して平行方向または略平行方向に送られた冷却風によって、ヒートパイプの中央部を冷却することができる。
本発明の態様によれば、ヒートパイプの、放熱フィン群と熱的に接続された部分に曲げ部が形成されることにより、ヒートパイプの長軸方向の寸法を低減しつつ、放熱フィン群を形成する複数の放熱フィンのそれぞれに対して、ヒートパイプを熱的に接続することができる。
本発明の態様によれば、ヒートパイプ群の、放熱フィン群と熱的に接続された部位が、左右対称に配置されていることにより、放熱フィン群を形成する各放熱フィンが、確実に発熱体の冷却に寄与することができる。
本発明の態様によれば、ヒートパイプの、放熱フィン群と熱的に接続された部位が、扁平加工されていることにより、放熱フィンに対するヒートパイプの接触面積が増大して、冷却効率を向上させることができる。また、上記扁平加工により、放熱フィン群内における冷却風の圧力損失を低減できる。
本発明の第1実施形態例に係る冷却装置の斜視図である。 本発明の第1実施形態例に係る冷却装置の平面図である。 本発明の第1実施形態例に係る冷却装置の底面図である。 本発明の第1実施形態例に係る冷却装置の側面図である。 本発明の第1実施形態例に係る冷却装置の正面図である。 本発明の第1実施形態例に係る冷却装置の背面図である。 本発明の第2実施形態例に係る冷却装置の斜視図である。 本発明の第3実施形態例に係る冷却装置の斜視図である。 本発明の第3実施形態例に係る冷却装置の底面図である。 本発明の第4実施形態例に係る冷却装置の斜視図である。 本発明の第4実施形態例に係る冷却装置の底面図である。 本発明の第5実施形態例に係る冷却装置の斜視図である。 本発明の第5実施形態例に係る冷却装置の底面図である。 本発明の第6実施形態例に係る冷却装置の斜視図である。 本発明の第6実施形態例に係る冷却装置の背面図である。
以下に、本発明の第1実施形態例に係る冷却装置について、図面を用いながら説明する。図1に示すように、第1実施形態例に係る冷却装置1は、第1の発熱体(図示せず)と熱的に接続されている第1のヒートパイプ11と、第2の発熱体(図示せず)と熱的に接続されている第2のヒートパイプ13と、を備えている。第1のヒートパイプ11と第2のヒートパイプ13は、いずれも、冷却装置1の共通の放熱部20と熱的に接続されている。放熱部20は、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26とを備えている。
図1では、第1の放熱フィン群22、第2の放熱フィン群24、第3の放熱フィン群26のうち、第1の放熱フィン群22は、発熱体の設置面に対して上方に最も遠い位置にあり、第3の放熱フィン群26は、発熱体の設置面に対して最も近い位置にある。
第1のヒートパイプ11は、第1の発熱体から放出された熱を、一方の端部にて受熱し、冷却装置1の放熱部20のうち、第1のヒートパイプ11の他方の端部と熱的に接続された第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24へ輸送する。第1の発熱体から第1のヒートパイプ11を介して第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24へ輸送された熱は、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24から外部へ放出される。第2のヒートパイプ13は、第2の発熱体から放出された熱を、一方の端部にて受熱し、冷却装置1の放熱部20のうち、第2のヒートパイプ13の他方の端部と熱的に接続された第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26へ輸送する。第2の発熱体から第2のヒートパイプ13を介して第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26へ輸送された熱は、第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26から外部へ放出される。
図1、2、3に示すように、第1のヒートパイプ11は複数(図では4本)、長軸方向に対して直交方向に並列に配置されて第1のヒートパイプ群12を形成している。複数の第1のヒートパイプ11は、いずれも、隣接する他の第1のヒートパイプ11と側部にて対向した状態となっている。また、複数の第1のヒートパイプ11は、いずれも、一方の端部が第1の発熱体(図示せず)と熱的に接続されていることで、第1のヒートパイプ群12の一方の端部が、第1の発熱体と熱的に接続されている。冷却装置1では、第1のヒートパイプ群12の一方の端部を第1の発熱体表面と、第1のカバー31を用いて直接または間接的に接触させることにより、第1のヒートパイプ群12の一方の端部と第1の発熱体とを熱的に接続させている。
図1、2、3に示すように、第2のヒートパイプ13は複数(図では4本)、長軸方向に対して直交方向に並列に配置されて第2のヒートパイプ群14を形成している。複数の第2のヒートパイプ13は、いずれも、隣接する他の第2のヒートパイプ13と側部にて対向した状態となっている。また、複数の第2のヒートパイプ13は、いずれも、一方の端部が第2の発熱体(図示せず)と熱的に接続されていることで、第2のヒートパイプ群14の一方の端部が、第2の発熱体と熱的に接続されている。冷却装置1では、第2のヒートパイプ群14の一方の端部を第2の発熱体表面と、第2のカバー32を用いて直接または間接的に接触させることにより、第2のヒートパイプ群14の一方の端部と第2の発熱体とを熱的に接続させている。
また、図6に示すように、冷却装置1では、コンテナが丸形の管材である第1のヒートパイプ11について、一方の端部は、第1の発熱体側が平面状に変形加工されているので、背面視逆U字状となっている。また、コンテナが丸形の管材である第2のヒートパイプ13について、一方の端部は、第2の発熱体側が平面状に変形加工されているので、背面視逆U字状となっている。なお、熱的接続性を向上させるために、ヒートパイプ群と発熱体との間に受熱板を設けることで、ヒートパイプ群と発熱体を間接的に接触させてもよく、冷却装置1では、第1のヒートパイプ11の背面視逆U字状の平面部と第1の発熱体との間、第2のヒートパイプ13の背面視逆U字状の平面部と第2の発熱体との間に、それぞれ、受熱板33、34が設けられている。ヒートパイプ群と発熱体とを接触させるカバーの固定方法は、特に限定されず、例えば、ねじ止め等を挙げることができる。
図1、2、3に示すように、第1の発熱体と第2の発熱体が直線上(かつ同一面上)に配置されていることに対応して、冷却装置1では、第1のヒートパイプ群12と熱的に接続された第1のカバー31と第2のヒートパイプ群14と熱的に接続された第2のカバー32は、直線上(かつ同一面上)に配置されている。冷却装置1では、第1のカバー31と第2のカバー32を結ぶ直線は、外観形状が略直方体である放熱部20の長手方向と直交している。さらに、第1のカバー31と第2のカバー32を結ぶ直線は、放熱部20の長手方向の中心部と交わっている。なお、冷却装置1では、第2のカバー32が、第1のカバー31よりも放熱部20側に設けられている。
上記の通り、第1のヒートパイプ11の他方の端部が、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24に熱的に接続されていることで、第1のヒートパイプ群12の他方の端部が、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24に熱的に接続されている。また、第2のヒートパイプ13の他方の端部が、第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26に熱的に接続されていることで、第2のヒートパイプ群14の他方の端部が、第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26に熱的に接続されている。また、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14は、いずれも、一方の端部と他方の端部の間の部位(中央部)は、平面視直線状となっている。
第2のカバー32は第1のカバー31よりも放熱部20側に設けられているので、第1のヒートパイプ群12は第2のヒートパイプ群14よりも長尺となっている。また、第1のヒートパイプ群12には、第2のヒートパイプ群14の一方の端部と他方の端部の間の部位及び第2のカバー32を避けるための段差部27が形成されている。段差部27によって、第2のヒートパイプ群14の一方の端部と他方の端部の間の部位の頂部上及び第2のカバー32の頂部上に、第1のヒートパイプ群12の一方の端部と他方の端部の間の部位が位置することが可能となっている。
従って、図2、3に示すように、第2のヒートパイプ群14の一方の端部と他方の端部の間の部位は、第1のヒートパイプ群12の一方の端部と他方の端部の間の部位と、平面視及び底面視において重なり合う位置関係となっている。
第1の発熱体の位置と第2の発熱体の位置との間にずれが生じても、第1のヒートパイプ群12の一方の端部と他方の端部の間の部位(例えば、段差部27)と、第2のヒートパイプ群14の一方の端部と他方の端部の間の部位と、が撓むことより、発熱体と第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14との間の良好な熱的接続性を維持することができ、放熱効率の低下を防止できる。第2のヒートパイプ群14の一方の端部と他方の端部の間の部位は、第1のヒートパイプ群12の一方の端部と他方の端部の間の部位と、平面視及び底面視において重なり合う位置関係となっているので、ヒートパイプの配置部分を省スペース化することもできる。
図1に示すように、外観形状が略直方体である放熱部20は、外観形状が略直方体である第1の放熱フィン群22と、第1の放熱フィン群22に隣接した外観形状が略直方体である第2の放熱フィン群24と、第2の放熱フィン群24に隣接した外観形状が略直方体である第3の放熱フィン群26とを備えている。さらに、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26とが、積層された配置となっている。すなわち、本発明の冷却装置では、放熱部は複数の放熱フィン群を有するので多層構造であり、冷却装置1の放熱部20では、3つの放熱フィン群を有するので3層の積層構造となっている。
第1の放熱フィン群22は、第1の支持体41と複数の第1の放熱フィン21を備えている。第1の支持体41に各第1の放熱フィン21が取り付けられていることで、第1の支持体41と各第1の放熱フィン21とが、熱的に接続されている。また、第1の放熱フィン21は、それぞれ、放熱部20の長手方向に対して平行方向に配列されている。さらに、各第1の放熱フィン21は、その表面が、平面視直線状である、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14の、一方の端部と他方の端部の間の部位に対して、平行方向となるように第1の支持体41に取り付けられている。従って、各第1の放熱フィン21の表面が、放熱部20及び第1の放熱フィン群22の短手方向を形成している。
第2の放熱フィン群24は、第2の支持体42と複数の第2の放熱フィン23を備えている。第2の支持体42に各第2の放熱フィン23が取り付けられていることで、第2の支持体42と各第2の放熱フィン23とが、熱的に接続されている。また、第2の放熱フィン23は、それぞれ、放熱部20の長手方向に対して平行方向に配列されている。さらに、各第2の放熱フィン23は、その表面が、平面視直線状である、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14の、一方の端部と他方の端部の間の部位に対して、平行方向となるように第2の支持体42に取り付けられている。従って、各第2の放熱フィン23の表面が、放熱部20及び第2の放熱フィン群24の短手方向を形成している。
第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24との間に、第1のヒートパイプ群12の他方の端部が配置されている。第1のヒートパイプ群12の他方の端部が第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24に直接または間接的に接触していることで、第1のヒートパイプ群12が第1の放熱フィン群22及び第2の放熱フィン群24と熱的に接続されている。すなわち、放熱部20は、第1のヒートパイプ群12の他方の端部を境に、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24とが形成され、第2の放熱フィン群24は、第1のヒートパイプ群12を介して、第1の放熱フィン群22と対向した配置となっている。また、冷却装置1では、第2の放熱フィン23の頂部が第1の支持体41と接触しているので、第1の支持体41を介して、第1の放熱フィン21と第2の放熱フィン23が熱的に接続された態様となっている。
また、第1の放熱フィン群22には、第1の放熱フィン21と隣接する他の第1の放熱フィン21との間に、第1の開口部51が形成されており、第1のヒートパイプ群12が、第1の開口部51側から放熱部20内へ、すなわち、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24との間へ導入されている。同様に、第2の放熱フィン群24には、第2の放熱フィン23と隣接する他の第2の放熱フィン23との間に、第2の開口部52が形成されており、第1のヒートパイプ群12が、第2の開口部52側から放熱部20内へ、すなわち、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24との間へ導入されている。
各第1の放熱フィン21の表面及び各第2の放熱フィン23の表面は、平面視直線状である、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14の、一方の端部と他方の端部の間の部位に対して、平行方向に配置されているので、第1の開口部51及び第2の開口部52ともに、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14の、一方の端部と他方の端部の間の部位に対して、平行方向に開口している。
従って、冷却装置1では、第1の開口部51の開口及び第2の開口部52の開口に対して平行方向から、すなわち、放熱部20の長手方向に対して直交方向から、第1のヒートパイプ群12が放熱部20内へ導入されている。
第3の放熱フィン群26は、第3の支持体43と複数の第3の放熱フィン25を備えている。第3の支持体43に各第3の放熱フィン25が取り付けられていることで、第3の支持体43と各第3の放熱フィン25とが、熱的に接続されている。また、第3の放熱フィン25は、それぞれ、放熱部20の長手方向に対して平行方向に配列されている。さらに、各第3の放熱フィン25は、その表面が、平面視直線状である、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14の、一方の端部と他方の端部の間の部位に対して、平行方向となるように第3の支持体43に取り付けられている。従って、各第3の放熱フィン25の表面が、放熱部20及び第3の放熱フィン群26の短手方向を形成している。なお、冷却装置1では、第2の支持体42と第3の支持体43は共通の部材、すなわち、第3の支持体43は第2の支持体42と共用している態様となっている。
第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26との間に、第2のヒートパイプ群14の他方の端部が配置されている。第2のヒートパイプ群14の他方の端部が第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26に直接または間接的に接触していることで、第2のヒートパイプ群14が第2の放熱フィン群24及び第3の放熱フィン群26と熱的に接続されている。すなわち、放熱部20は、第2のヒートパイプ群14の他方の端部を境に、第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26とが形成され、第2の放熱フィン群24は、第2のヒートパイプ群14を介して、第3の放熱フィン群26と対向した配置となっている。また、冷却装置1では、第3の放熱フィン25の頂部が第2の支持体42と接触しているので、第2の支持体42を介して、第2の放熱フィン23と第3の放熱フィン25が熱的に接続された態様となっている。
従って、第2の放熱フィン群24は、第2のヒートパイプ群14と第1のヒートパイプ群12との間に位置している。
また、第3の放熱フィン群26には、第3の放熱フィン25と隣接する他の第3の放熱フィン25との間に、第3の開口部53が形成されており、第2のヒートパイプ群14が、第3の開口部53側から放熱部20内へ、すなわち、第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26との間へ導入されている。
各第3の放熱フィン25の表面は、平面視直線状である、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14の、一方の端部と他方の端部の間の部位に対して、平行方向に配置されているので、第3の開口部53も、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14の、一方の端部と他方の端部の間の部位に対して、平行方向に開口している。
従って、冷却装置1では、第2の開口部52の開口及び第3の開口部53の開口に対して平行方向から、すなわち、放熱部20の長手方向に対して直交方向から、第2のヒートパイプ群14が放熱部20内へ導入されている。
図1に示すように、冷却装置1では、第1の放熱フィン群22は、発熱体の設置面に対して上方に最も遠い位置にあり、第3の放熱フィン群26は、発熱体の設置面に対して最も近い位置にあるので、第1のヒートパイプ群12の他方の端部は、第2のヒートパイプ群14の他方の端部よりも上方から放熱部20内へ導入されている。
図2に示すように、冷却装置1では、第1のヒートパイプ群12を形成する4本の第1のヒートパイプ11について、第1の放熱フィン群22及び第2の放熱フィン群24と熱的に接続された部分に、曲げ部が形成されている。従って、第1のヒートパイプ11は、いずれも、平面視略L字状となっている。また、右側2本の第1のヒートパイプ11は右方向の曲げであるのに対し、左側2本の第1のヒートパイプ11は左方向の曲げである。つまり、左側に位置する第1のヒートパイプ11と右側に位置する第1のヒートパイプ11について、曲げ部の曲げ方向が反対となっている。
よって、図2、4に示すように、4本の第1のヒートパイプ11は、いずれも、曲げ部により、放熱部20の長手方向に対して平行方向に他方の端部が延びる態様となっている。冷却装置1では、放熱部20の長手方向に対して平行方向に延びる第1のヒートパイプ11の他方の端部が、いずれも、放熱部20の長手方向の端部まで達している。
また、図2に示すように、第1のヒートパイプ群12の両端部に位置する第1のヒートパイプ11の曲げ部の曲率半径は、隣接する第1のヒートパイプ11の曲げ部の曲率半径よりも小さく、第1のヒートパイプ11が第1のヒートパイプ群12の内側に位置するに従って、曲げ部の曲率半径が大きくなっている。さらに、第1のヒートパイプ群12の、第1の放熱フィン群22及び第2の放熱フィン群24と熱的に接続された他方の端部は、放熱部20の長手方向の中心線を境に平面視にて左右対称に配置されている。従って、第1の放熱フィン群22及び第2の放熱フィン群24を形成する各放熱フィンが、確実に発熱体の冷却に寄与するので、第1の放熱フィン群22及び第2の放熱フィン群24全体にて、効率的に放熱することができる。
図3に示すように、冷却装置1では、第2のヒートパイプ群14を形成する4本の第2のヒートパイプ13について、第2の放熱フィン群24及び第3の放熱フィン群26と熱的に接続された部分に、曲げ部が形成されている。従って、第2のヒートパイプ13は、いずれも、平面視略L字状となっている。また、右側2本の第2のヒートパイプ13は右方向の曲げであるのに対し、左側2本の第2のヒートパイプ13は左方向の曲げである。つまり、左側に位置する第2のヒートパイプ13と右側に位置する第2のヒートパイプ13について、曲げ部の曲げ方向が反対となっている。
よって、図3、4に示すように、4本の第2のヒートパイプ13は、いずれも、曲げ部により、放熱部20の長手方向に対して平行方向に他方の端部が延びる態様となっている。冷却装置1では、放熱部20の長手方向に対して平行方向に延びる第2のヒートパイプ13の他方の端部が、いずれも、放熱部20の長手方向の端部まで達している。
また、図3に示すように、第2のヒートパイプ群14の両端部に位置する第2のヒートパイプ13の曲げ部の曲率半径は、隣接する第2のヒートパイプ13の曲げ部の曲率半径よりも小さく、第2のヒートパイプ13が第2のヒートパイプ群14の内側に位置するに従って、曲げ部の曲率半径が大きくなっている。さらに、第2のヒートパイプ群14の、第2の放熱フィン群24及び第3の放熱フィン群26と熱的に接続された他方の端部は、放熱部20の長手方向の中心線を境に底面視にて左右対称に配置されている。従って、第2の放熱フィン群24及び第3の放熱フィン群26を形成する各放熱フィンが、確実に発熱体の冷却に寄与するので、第2の放熱フィン群24及び第3の放熱フィン群26全体にて、効率的に放熱することができる。
なお、図1に示すように、冷却装置1では、第1の放熱フィン21の第2の放熱フィン群24に対向した側に、第1のヒートパイプ群12の他方の端部の寸法・形状と配置に対応した切り欠き部29が形成されており、該切り欠き部29を介して、第1のヒートパイプ群12の他方の端部が放熱部20内へ導入されている。また、第3の放熱フィン25の第2の放熱フィン群24に対向した側に、第2のヒートパイプ群14の他方の端部の寸法・形状と配置に対応した切り欠き部29が形成されており、該切り欠き部29を介して、第2のヒートパイプ群14の他方の端部が放熱部20内へ導入されている。
冷却装置1では、第1のヒートパイプ11及び第2のヒートパイプ13のコンテナは丸型の管材であるが、図5に示すように、第1のヒートパイプ11の放熱部20と熱的に接続された他方の端部及び第2のヒートパイプ13の放熱部20と熱的に接続された他方の端部は、扁平加工されている。扁平加工により、放熱部20に対する第1のヒートパイプ11及び第2のヒートパイプ13の接触面積が増大して、冷却効率を向上させることができる。また、扁平加工により、放熱部20内における冷却風の圧力損失を低減できる。
なお、冷却装置1では、第1のヒートパイプ群12を形成する第1のヒートパイプ11は、いずれも、同じ径となっており、第2のヒートパイプ群14を形成する第2のヒートパイプ13は、いずれも、同じ径となっている。また、第1のヒートパイプ11の径と第2のヒートパイプ13の径は、いずれも同じとなっている。
第1の放熱フィン21、第2の放熱フィン23、第3の放熱フィン25の材質は特に限定されず、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属を挙げることができる。冷却装置1では、放熱部20が優れた放熱効率を有するので、銅と比較して熱伝導率に劣るものの軽量であるアルミニウムを用いることで、冷却装置を軽量化しつつ、良好な放熱効率も維持することができる。また、第1の支持体41、第2の支持体42、第3の支持体43、第1のカバー31、第2のカバー32の材質は特に限定されず、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属を挙げることができる。
さらに、第1のヒートパイプ11及び第2のヒートパイプ13のコンテナの材質は特に限定されず、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属を挙げることができる。また、第1のヒートパイプ11及び第2のヒートパイプ13に封入する作動液としては、例えば、水、代替フロン、パーフルオロカーボン、シクロペンタン等を挙げることができる。
上記の通り、冷却装置1では、第1の発熱体に熱的に接続された第1のヒートパイプ群12と第2の発熱体に熱的に接続された第2のヒートパイプ群14とが、いずれも、第2の放熱フィン群24と熱的に接続されている。従って、第1の発熱体の発熱量と第2の発熱体の発熱量との相違により、第1の放熱フィン群22の受熱量と第3の放熱フィン群26の受熱量が相違しても、第2の放熱フィン群24が、第1の放熱フィン群22と第3の放熱フィン群26のうち、相対的に大きな熱的負荷を受けた放熱フィン群と熱的に接続されたヒートパイプ群から受熱できるので、第1の放熱フィン群22と第3の放熱フィン群26の熱的負荷を均一化でき、結果、第1の発熱体と第2の発熱体の冷却を均一化できる。
さらに、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14が第1の開口部51、第2の開口部52、第3の開口部53の側から放熱部20内へ導入されることにより、第1の放熱フィン21、第2の放熱フィン23、第3の放熱フィン25の表面に対して平行方向または略平行方向に供給される冷却風(例えば、ファン由来の冷却風)によって、放熱部20と熱的に接続された第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14の他方の端部や放熱部20だけでなく、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14の一方の端部と他方の端部の間の部位も冷却することができる。
さらに、冷却装置1では、実施形態例として、第1の放熱フィン21、第2の放熱フィン23及び第3の放熱フィン25の面積比は約1:1.5:1であるが、第1の発熱体と第2の発熱体の発熱量の違いに応じて、該面積比は適宜選択可能であり、該面積比を適宜調整することにより、第1の発熱体と第2の発熱体とをより均一に冷却できる。
次に、本発明の第2実施形態例に係る冷却装置について、図面を用いながら説明する。なお、第1実施形態例に係る冷却装置1と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。
図7に示すように、第2実施形態例に係る冷却装置2は、複数(図では6本)の第2のヒートパイプ113を有する第2のヒートパイプ群114の一方の端部と他方の端部の間の部位が、複数(図では6本)の第1のヒートパイプ11を有する第1のヒートパイプ群12の一方の端部と他方の端部の間の部位と、平面視において重なり合わない位置関係となっている。すなわち、第1の発熱体と第2の発熱体は、同一面上ではあるが、外観形状が略直方体である放熱部20の長手方向と直交している直線上には配置されていない。これに対応して、冷却装置2では、第1のヒートパイプ群12と熱的に接続された第1のカバー31と第2のヒートパイプ群114と熱的に接続された第2のカバー132は、上記直線上に配置されていない。
冷却装置2では、第1のヒートパイプ群12は、冷却装置1と同様に、放熱部20の長手方向の中心部から、放熱部20内、すなわち、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24との間へ導入されている。一方で、第2のヒートパイプ群114は、放熱部20の長手方向の中心部ではなく、端部近傍から、放熱部20内、すなわち、第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26との間へ導入されている。
従って、図示しないが、第1のヒートパイプ群12は、冷却装置1と同様に、放熱部20内において平面視にて左右対称に第1のヒートパイプ11が配置されている。一方で、第2のヒートパイプ群114は、放熱部20の長手方向の端部近傍から、放熱部20内へ導入されているので、第2のヒートパイプ113は、放熱部20と熱的に接続された部分に、曲げ部が形成されているが、放熱部20内において平面視にて左右対称に配置されてはいない。また、冷却装置2では、コンテナが丸形の管材である第1のヒートパイプ11及び第2のヒートパイプ113について、いずれも、発熱体と熱的に接続された端部(つまり、一方の端部)側は、変形加工されていない。
上記第2実施形態例の冷却装置2でも、第1の発熱体の発熱量と第2の発熱体の発熱量との相違により、第1の放熱フィン群22の受熱量と第3の放熱フィン群26の受熱量が相違しても、第2の放熱フィン群24が、第1の放熱フィン群22と第3の放熱フィン群26のうち、相対的に大きな熱的負荷を受けた放熱フィン群と熱的に接続されたヒートパイプ群から受熱できるので、第1の放熱フィン群22と第3の放熱フィン群26の熱的負荷を均一化でき、結果、第1の発熱体と第2の発熱体の冷却を均一化できる。
次に、本発明の第3実施形態例に係る冷却装置について、図面を用いながら説明する。なお、第1実施形態例に係る冷却装置1と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。
第1実施形態例に係る冷却装置1では、第1のヒートパイプ群12、第2のヒートパイプ群14ともに、放熱部20の長手方向の中心部から、放熱部20内へ導入されていたが、図8、9に示すように、第3実施形態例に係る冷却装置3では、第1のヒートパイプ群212、第2のヒートパイプ群214ともに、放熱部20の長手方向の中心部ではなく、端部近傍から、放熱部20内へ導入されている。冷却装置3では、第1のヒートパイプ群212、第2のヒートパイプ群214ともに、同じ端部近傍側から、放熱部20内へ導入されている。なお、冷却装置3では、6本の第1ヒートパイプ211から第1ヒートパイプ群212が形成され、6本の第2ヒートパイプ213から第2ヒートパイプ群214が形成されている。
第1のヒートパイプ群212、第2のヒートパイプ群214ともに、放熱部20の長手方向の端部近傍から、放熱部20内へ導入されているので、第1のヒートパイプ211、第2のヒートパイプ213は、いずれも、放熱部20と熱的に接続された部分に、曲げ部が形成されているが、放熱部20内において平面視にて左右対称に配置されてはいない。
また、冷却装置3では、コンテナが丸形の管材である第1のヒートパイプ211及び第2のヒートパイプ213について、いずれも、発熱体と熱的に接続された端部(つまり、一方の端部)側は、変形加工されていない。冷却装置3でも、第2実施形態例の冷却装置2と同様に、第1の発熱体と第2の発熱体の冷却を均一化できる。
次に、本発明の第4実施形態例に係る冷却装置について、図面を用いながら説明する。なお、第1実施形態例に係る冷却装置1と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。
図10、11に示すように、第4実施形態例に係る冷却装置4では、第1のヒートパイプ311を有する第1のヒートパイプ群312の一方の端部と他方の端部の間の部位が、第2のヒートパイプ13を有する第2のヒートパイプ群14の一方の端部と他方の端部の間の部位と、平面視において重なり合わない位置関係となっている。すなわち、第2のヒートパイプ群13は、冷却装置1と同様に、放熱部20の長手方向の中心部から、放熱部20内へ導入されているのに対し、第1のヒートパイプ群312は、放熱部20の長手方向の中心部ではなく、端部近傍から、放熱部20内へ導入されている。なお、冷却装置4では、6本の第1ヒートパイプ311から第1ヒートパイプ群312が形成され、6本の第2ヒートパイプ13から第2ヒートパイプ群14が形成されている。
従って、第2のヒートパイプ群14は、冷却装置1と同様に、放熱部20内において平面視にて左右対称に第2のヒートパイプ13が配置されている。一方で、第1のヒートパイプ群312は、放熱部20の長手方向の端部近傍から、放熱部20内へ導入されているので、第1のヒートパイプ311は、放熱部20と熱的に接続された部分に、曲げ部が形成されているが、放熱部20内において平面視にて左右対称に配置されてはいない。冷却装置4では、放熱部20の長手方向の端部側2本の第1のヒートパイプ311の曲げ部は、曲げ方向が放熱部20の長手方向の端部方向であり、放熱部20の中央部側4本の第1のヒートパイプ311の曲げ部は、曲げ方向が放熱部20の中央部方向となっている。
また、冷却装置4では、コンテナが丸形の管材である第1のヒートパイプ311及び第2のヒートパイプ13について、いずれも、発熱体と熱的に接続された端部(つまり、一方の端部)側は、変形加工されていない。冷却装置4の態様でも、第2実施形態例の冷却装置2と同様に、第1の発熱体と第2の発熱体の冷却を均一化できる。
次に、本発明の第5実施形態例に係る冷却装置について、図面を用いながら説明する。なお、第1実施形態例に係る冷却装置1と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。
図12、13に示すように、第5実施形態例に係る冷却装置5では、発熱体が3つ(すなわち、カバーが3つ)であることに対応して、ヒートパイプ群は3つであり、放熱部は4つの放熱フィン群を有する4層構造となっている。冷却装置5では、第1の発熱体(図示せず)と第2の発熱体(図示せず)が直線上(かつ同一面上)に配置されていることに加えて、第3の発熱体(図示せず)も第1の発熱体及び第2の発熱体と直線上(かつ同一面上)に配置されているのに対応して、第1のヒートパイプ群12と熱的に接続された第1のカバー31と第2のヒートパイプ群14と熱的に接続された第2のカバー32に加えて、第3のヒートパイプ群416と熱的に接続された第3のカバー430も、第1のカバー31及び第2のカバー32と直線上(かつ同一面上)に配置されている。
冷却装置5では、第3のヒートパイプ415が、複数(図では、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14と同じ6本)、長軸方向に対して直交方向に並列に配置されて第3のヒートパイプ群416を形成している。また、冷却装置5では、放熱部420から最も離れた位置に第3のカバー430があるので、第3のヒートパイプ415が、最も長尺となっている。
図12に示すように、外観形状が略直方体である放熱部420は、外観形状が略直方体である第1の放熱フィン群22と、第1の放熱フィン群22に隣接した外観形状が略直方体である第2の放熱フィン群24と、第2の放熱フィン群24に隣接した外観形状が略直方体である第3の放熱フィン群26とに加えて、第1の放熱フィン群22に隣接した外観形状が略直方体である第4の放熱フィン群28を備えている。さらに、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26と第4の放熱フィン群28が、積層された配置となっている。なお、第4の放熱フィン群28は、第1の放熱フィン群22、第2の放熱フィン群24及び第3の放熱フィン群26と同様の構造となっている。
冷却装置5では、第1の放熱フィン群22と第2の放熱フィン群24との間に、第1のヒートパイプ群12の他方の端部が配置され、第2の放熱フィン群24と第3の放熱フィン群26との間に、第2のヒートパイプ群14の他方の端部が配置されていることに加えて、第1の放熱フィン群22と第4の放熱フィン群28との間に、第3のヒートパイプ群416の他方の端部が配置されている。放熱部420は、第3のヒートパイプ群416の他方の端部を境に、第1の放熱フィン群22と第4の放熱フィン群28とが形成され、第4の放熱フィン群28は、第3のヒートパイプ群416を介して、第1の放熱フィン群22と対向した配置となっている。また、第3のヒートパイプ群416の他方の端部は、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14と同様に、放熱部420内において平面視にて左右対称に配置されている。
また、冷却装置5では、コンテナが丸形の管材である第1のヒートパイプ11、第2のヒートパイプ13及び第3のヒートパイプ415について、いずれも、発熱体と熱的に接続された端部(つまり、一方の端部)側は、変形加工されていない。
冷却装置5では、3つの発熱体の発熱量が相違しても、第2の放熱フィン群24だけでなく第1の放熱フィン群22も、相対的に大きな熱的負荷を受けた放熱フィン群と熱的に接続されたヒートパイプ群から受熱できるので、冷却装置1と同様に、複数(図11、12では3つ)の発熱体の冷却を均一化できる。
次に、本発明の第6実施形態例に係る冷却装置について、図面を用いながら説明する。なお、第1実施形態例に係る冷却装置1と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。
図14、15に示すように、第6実施形態例に係る冷却装置6では、放熱部520内において、第1のヒートパイプ群12の側面方向には第1の放熱フィン21は設けられておらず、第2のヒートパイプ群14の側面方向にも第3の放熱フィン25は設けられていない。つまり、第2の放熱フィン23の頂部は第1の支持体41と接触しておらず、第1の放熱フィン21は、第1の支持体41を介しては、第2の放熱フィン23と熱的に接続されていない態様となっている。また、第3の放熱フィン25の頂部は第2の支持体42と接触しておらず、第2の放熱フィン23は、第2の支持体42を介しては、第3の放熱フィン25と熱的に接続されていない態様となっている。従って、冷却装置6では、第3の放熱フィン25が取り付けられた第3の支持体43は、第2の支持体42と共用していない態様となっている。
なお、冷却装置6では、6本の第1ヒートパイプ11から第1のヒートパイプ群12が形成され、6本の第2ヒートパイプ13から第2のヒートパイプ群14が形成されている。また、冷却装置6の放熱部520の形状は、冷却装置1と比較して、短手方向の長さに対して長手方向の長さがより長い略直方体となっている。さらに、図15に示すように、冷却装置6では、コンテナが丸形の管材である第1のヒートパイプ11及び第2のヒートパイプ13について、いずれも、発熱体と熱的に接続された端部(つまり、一方の端部)側は、変形加工されていない。また、冷却装置6では、第1のヒートパイプ群12と第1の発熱体(図示せず)との間、第2のヒートパイプ群14と第2の発熱体(図示せず)との間に、それぞれ、受熱板33、34が設けられている。冷却装置6では、受熱板33には、第1のヒートパイプ群12の発熱体側を収容するための溝部が形成され、受熱板34には、第2のヒートパイプ群14の発熱体側を収容するための溝部が形成されている。
冷却装置6であっても、第1の発熱体に熱的に接続された第1のヒートパイプ11と第2の発熱体に熱的に接続された第2のヒートパイプ13とが、いずれも、第2の放熱フィン群24と熱的に接続されていることとなるので、第1の発熱体の発熱量と第2の発熱体の発熱量が相違しても、第2の放熱フィン群24により、第1の発熱体と第2の発熱体の冷却を均一化できる。
次に、本発明の冷却装置の使用方法例について説明する。本発明の冷却装置の用途は、特に限定されず、例えば、コンピュータ、サーバ等、発熱体となる電子部品を搭載した機器の他、バッテリ等の冷却装置として使用できる。上記各実施形態例に係る冷却装置は、第1のヒートパイプ11及び第2のヒートパイプ13、113の放熱部20と熱的に接続された部分に、曲げ部が形成されることによって、第1のヒートパイプ群12及び第2のヒートパイプ群14、114の長軸方向の寸法が低減されつつ、放熱部20の長手方向の寸法が確保されている形態なので、例えば、サーバに搭載された複数の発熱体の冷却に適している。
次に、本発明の冷却装置の他の実施態様例について、説明する。上記各実施形態例では、第1のヒートパイプ群及び第2のヒートパイプ群を構成するヒートパイプの本数は、4本または6本であったが、ヒートパイプの本数は、発熱体の発熱量に応じて適宜選択可能であり、1本でもよく、2〜3本、5本または7本以上でもよい。また、第1のヒートパイプ群を構成するヒートパイプの本数及び第2のヒートパイプ群を構成するヒートパイプの本数は、同じでも異なっていてもよい。
また、上記各実施形態例では、第1のヒートパイプ群は、放熱部の長手方向に対して直交方向から放熱部内へ導入されていたが、第1のヒートパイプ群は、放熱部のうち、放熱フィン間の開口部が形成されている側から放熱部内へ導入されていればよく、放熱部の長手方向に対して鈍角の方向から放熱部内へ導入されてもよい。同じく、上記各実施形態例では、第2のヒートパイプ群は、放熱部の長手方向に対して直交方向から放熱部内へ導入されていたが、第2のヒートパイプ群は、放熱部のうち、放熱フィン間の開口部が形成されている側から放熱部内へ導入されていればよく、放熱部の長手方向に対して鈍角の方向から放熱部内へ導入されてもよい。
また、上記各実施形態例では、発熱体が2つまたは3つであることに対応して、ヒートパイプ群は2つまたは3つであり、放熱部は3つまたは4つの放熱フィン群を有する3層または4層の構造であったが、ヒートパイプ群の数は特に限定されず、例えば、4つ以上でもよく、これに対応して、放熱部は5つ以上の放熱フィン群を有する5層以上の構造としてもよい。
また、上記各実施形態例では、第1のヒートパイプ群を形成する第1のヒートパイプは、いずれも同じ径であったが、必要に応じて、適宜、異なる径としてもよい。同様に、第2のヒートパイプ群を形成する第2のヒートパイプは、いずれも同じ径であったが、必要に応じて、適宜、異なる径としてもよい。また、上記各実施形態例では、第1のヒートパイプの径と第2のヒートパイプの径は同じであったが、第1の発熱体と第2の発熱体の発熱量に応じて、適宜、異なる径としてもよい。
また、上記各実施形態例では、放熱部の長手方向の中心部から放熱部20内へヒートパイプ群の他方の端部が導入される場合、放熱部内において平面視にて左右対称に配置されていたが、発熱体の発熱状態に応じて、左右対称の配置でなくてもよい。また、上記各実施形態例では、支持体に放熱フィンが取り付けられていたが、放熱フィンは、はんだ付け等の方法により、第1のヒートパイプまたは第2のヒートパイプに、支持体を用いずに、直接、取り付けても良い。
上記各実施形態例の放熱部には、第2ヒートパイプ群と熱的に接続された第3の放熱フィン群が設けられていたが、第2ヒートパイプ群の熱的負荷が相対的に極めて小さい等、使用状況に応じて、第3の放熱フィン群は設けなくてもよい。また、上記各実施形態例の放熱部には、第1ヒートパイプ群と熱的に接続された第1の放熱フィン群が設けられていたが、第1ヒートパイプ群の熱的負荷が相対的に極めて小さい等、使用状況に応じて、第1の放熱フィン群は設けなくてもよい。
本発明の冷却装置は、広汎な分野で利用可能であるが、放熱部の長手方向の寸法を確保しつつ、ヒートパイプの長軸方向の寸法を低減することができるので、例えば、サーバに搭載された演算素子等の発熱体の冷却分野で、特に利用価値が高い。
1、2、3、4、5、6 冷却装置
11、211、311 第1のヒートパイプ
12、212、312 第1のヒートパイプ群
13、113、213 第2のヒートパイプ
14、114、214 第2のヒートパイプ群
21 第1の放熱フィン
22 第1の放熱フィン群
23 第2の放熱フィン
24 第2の放熱フィン群
25 第3の放熱フィン
26 第3の放熱フィン群
51 第1の開口部
52 第2の開口部
53 第3の開口部

Claims (13)

  1. 第1の発熱体と一方の端部が熱的に接続され、複数の第1の放熱フィンを有する第1の放熱フィン群及び複数の第2の放熱フィンを有する第2の放熱フィン群と他方の端部が熱的に接続された第1のヒートパイプと、
    前記第1の発熱体よりも前記第2の放熱フィン群側に設けられた第2の発熱体と一方の端部が熱的に接続され、前記第2の放熱フィン群及び複数の第3の放熱フィンを有する第3の放熱フィン群と他方の端部が熱的に接続された第2のヒートパイプと、を有し、
    前記第2の放熱フィン群は、前記第1のヒートパイプを介して前記第1の放熱フィン群と対向し、前記第2の放熱フィン群は、前記第2のヒートパイプを介して前記第3の放熱フィン群と対向することにより、前記第1の放熱フィン群、前記第2の放熱フィン群及び前記第3の放熱フィン群が積層構造を形成し、
    前記第1のヒートパイプの他方の端部が、前記第2のヒートパイプの他方の端部よりも上方に位置する冷却装置。
  2. 第1のヒートパイプが、第1の放熱フィン間に形成された開口部側から導入されている請求項1に記載の冷却装置。
  3. 第2のヒートパイプが、第3の放熱フィン間に形成された開口部側から導入されている請求項1に記載の冷却装置。
  4. 前記第1のヒートパイプが、複数、並列に設けられることにより、第1のヒートパイプ群が形成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の冷却装置。
  5. 前記第2のヒートパイプが、複数、並列に設けられることにより、第2のヒートパイプ群が形成されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の冷却装置。
  6. 前記第1のヒートパイプ群の少なくとも1つの前記第1のヒートパイプが、前記第2のヒートパイプが、複数、並列に設けられることにより形成されている第2のヒートパイプ群の少なくとも1つの前記第2のヒートパイプと平面視において重なり合う位置関係に配置されている請求項4に記載の冷却装置。
  7. 前記第1のヒートパイプ群を形成する前記第1のヒートパイプのいずれもが、前記第2のヒートパイプが、複数、並列に設けられることにより形成されている第2のヒートパイプ群前記第2のヒートパイプのいずれとも、平面視において重なり合う位置関係に配置されていない請求項4に記載の冷却装置。
  8. 前記第1のヒートパイプの、前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部分に、曲げ部が形成されている請求項1乃至7のいずれか1項に記載の冷却装置。
  9. 前記第2のヒートパイプの、前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部分に、曲げ部が形成されている請求項1乃至8のいずれか1項に記載の冷却装置。
  10. 前記第1のヒートパイプ群の、前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部位が、左右対称に配置されている請求項4に記載の冷却装置。
  11. 前記第2のヒートパイプ群の、前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部位が、左右対称に配置されている請求項5に記載の冷却装置。
  12. 前記第1のヒートパイプの前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部位及び/または前記第2のヒートパイプの前記第2の放熱フィン群と熱的に接続された部位が、扁平加工されている請求項1乃至11のいずれか1項に記載の冷却装置。
  13. 演算素子冷却用である請求項1乃至12のいずれか1項に記載の冷却装置。
JP2015140194A 2015-07-14 2015-07-14 冷却装置 Active JP6117288B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015140194A JP6117288B2 (ja) 2015-07-14 2015-07-14 冷却装置
PCT/JP2016/070774 WO2017010536A1 (ja) 2015-07-14 2016-07-14 冷却装置
TW105122342A TWI649530B (zh) 2015-07-14 2016-07-14 Cooling device
CN201690000988.4U CN208269706U (zh) 2015-07-14 2016-07-14 冷却装置
US15/866,688 US10571199B2 (en) 2015-07-14 2018-01-10 Cooling device with superimposed fin groups
US16/797,501 US11150028B2 (en) 2015-07-14 2020-02-21 Cooling device with superimposed fin groups and parallel heatpipes
US17/355,647 US11867467B2 (en) 2015-07-14 2021-06-23 Cooling device with superimposed fin groups

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015140194A JP6117288B2 (ja) 2015-07-14 2015-07-14 冷却装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017020742A JP2017020742A (ja) 2017-01-26
JP6117288B2 true JP6117288B2 (ja) 2017-04-19

Family

ID=57758232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015140194A Active JP6117288B2 (ja) 2015-07-14 2015-07-14 冷却装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10571199B2 (ja)
JP (1) JP6117288B2 (ja)
CN (1) CN208269706U (ja)
TW (1) TWI649530B (ja)
WO (1) WO2017010536A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170303441A1 (en) * 2016-04-15 2017-10-19 Google Inc. Cooling electronic devices in a data center

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018173193A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 古河電気工業株式会社 ヒートシンク
CN107172854B (zh) * 2017-05-17 2019-04-02 南京林业大学 基于板翅式热管散热器的车载集成控制器冷却系统
CN107885295A (zh) 2017-11-08 2018-04-06 北京图森未来科技有限公司 一种散热系统
CN107765795A (zh) 2017-11-08 2018-03-06 北京图森未来科技有限公司 一种计算机服务器
WO2019142310A1 (ja) * 2018-01-19 2019-07-25 住友精密工業株式会社 沸騰式冷却器
JP6688936B2 (ja) * 2018-01-31 2020-04-28 古河電気工業株式会社 ヒートシンク
US10842054B2 (en) 2018-03-20 2020-11-17 Quanta Computer Inc. Extended heat sink design in server
JP6582114B1 (ja) * 2018-11-30 2019-09-25 古河電気工業株式会社 ヒートシンク
US10677535B1 (en) 2018-11-30 2020-06-09 Furukawa Electric Co., Ltd. Heat sink
JP1643634S (ja) * 2018-12-28 2020-10-12
TWI700472B (zh) * 2019-04-29 2020-08-01 大陸商昆山廣興電子有限公司 散熱模組
US11191187B2 (en) * 2019-04-30 2021-11-30 Deere & Company Electronic assembly with phase-change material for thermal performance
CN111954432B (zh) * 2019-05-15 2023-10-13 中科寒武纪科技股份有限公司 散热装置和板卡
JP1662414S (ja) * 2019-09-12 2020-06-29
CN212906119U (zh) * 2020-08-10 2021-04-06 北京硅基远航科技有限公司 服务器
CN213841858U (zh) * 2020-11-05 2021-07-30 亚浩电子五金塑胶(惠州)有限公司 热管及具有其的散热结构
US11412638B2 (en) * 2020-12-01 2022-08-09 Quanta Computer Inc. Cooling for server with high-power CPU
US11320876B1 (en) 2020-12-07 2022-05-03 Dell Products L.P. Information handling system handle with integrated thermal rejection system
US11733742B2 (en) 2020-12-07 2023-08-22 Dell Products L.P. Information handling system integrated speaker with variable volume sound chamber
US11262821B1 (en) * 2020-12-07 2022-03-01 Dell Products L.P. Information handling system with articulated cooling fins between interleaved and separated positions
JP7029009B1 (ja) * 2021-03-09 2022-03-02 古河電気工業株式会社 ヒートシンク
US11758689B2 (en) * 2021-04-28 2023-09-12 Cisco Technology, Inc. Vapor chamber embedded remote heatsink
US20230247799A1 (en) * 2022-02-01 2023-08-03 Cisco Technology, Inc. Heat pipe with localized heatsink

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5229915A (en) * 1990-02-07 1993-07-20 Ngk Insulators, Ltd. Power semiconductor device with heat dissipating property
JP3020790B2 (ja) * 1993-12-28 2000-03-15 株式会社日立製作所 ヒートパイプ式冷却装置とこれを用いた車両制御装置
US5513070A (en) * 1994-12-16 1996-04-30 Intel Corporation Dissipation of heat through keyboard using a heat pipe
JP4719079B2 (ja) * 2006-05-19 2011-07-06 株式会社東芝 電子機器
US7606036B2 (en) * 2006-05-25 2009-10-20 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. Heat dissipation device
CN101166408A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 富准精密工业(深圳)有限公司 散热模组
JP4762120B2 (ja) * 2006-11-24 2011-08-31 株式会社東芝 電子機器、冷却装置
TWM317746U (en) * 2007-03-01 2007-08-21 Cooler Master Co Ltd Heat sink with circularly arrayed fins
US8422218B2 (en) * 2007-04-16 2013-04-16 Stephen Samuel Fried Liquid cooled condensers for loop heat pipe like enclosure cooling
US20080289799A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Foxconn Technology Co., Ltd. Heat dissipation device with a heat pipe
JP2009104241A (ja) * 2007-10-19 2009-05-14 Toshiba Corp 電子機器
JP4357569B2 (ja) 2008-01-31 2009-11-04 株式会社東芝 電子機器
US8002019B2 (en) * 2008-03-20 2011-08-23 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. Heat dissipation device
US20100065247A1 (en) * 2008-09-17 2010-03-18 Meyer Iv George Anthony Cooling mechanism for electronic devices
US8020611B2 (en) * 2008-09-19 2011-09-20 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. Heat dissipating device having G-shaped heat pipes and heat sinks
US20100157522A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Gamal Refai-Ahmed Alternative Form Factor Computing Device with Cycling Air Flow
JP2010153443A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Fujitsu Ltd 冷却装置、冷却装置の製造方法及び電子機器
IN2012DN01366A (ja) * 2009-07-17 2015-06-05 Sheetak Inc
JP2011077403A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Toshiba Corp 電子機器
CN102111985A (zh) * 2009-12-23 2011-06-29 富准精密工业(深圳)有限公司 散热装置
JP2012141082A (ja) * 2010-12-28 2012-07-26 Fujitsu Ltd 冷却装置及び電子機器
JP4843737B2 (ja) * 2011-03-15 2011-12-21 株式会社東芝 電子機器
CN102768568B (zh) * 2011-05-05 2015-09-02 华硕电脑股份有限公司 散热模块及其散热方法
TW201304671A (zh) * 2011-07-13 2013-01-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 散熱器組合
TW201324095A (zh) * 2011-12-02 2013-06-16 Giga Byte Tech Co Ltd 散熱裝置及具散熱裝置之介面卡
CN103167780B (zh) * 2011-12-16 2016-06-08 台达电子企业管理(上海)有限公司 功率模块用复合式散热器组件
JP5769307B2 (ja) * 2011-12-28 2015-08-26 日本モレックス合同会社 照明装置
US20130291368A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Niall Thomas Davidson Cooled Part for Expansion Circuit Board Cooling
US9773718B2 (en) * 2013-08-07 2017-09-26 Oracle International Corporation Winged heat sink
US20160018139A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-21 Phononic Devices, Inc. Integration of thermosiphon tubing into accept heat exchanger
TWI545300B (zh) * 2015-01-19 2016-08-11 A heat dissipation structure with a double insulated tube

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170303441A1 (en) * 2016-04-15 2017-10-19 Google Inc. Cooling electronic devices in a data center
US10349561B2 (en) * 2016-04-15 2019-07-09 Google Llc Cooling electronic devices in a data center

Also Published As

Publication number Publication date
US11150028B2 (en) 2021-10-19
JP2017020742A (ja) 2017-01-26
US20200191494A1 (en) 2020-06-18
CN208269706U (zh) 2018-12-21
US20180128552A1 (en) 2018-05-10
TWI649530B (zh) 2019-02-01
US10571199B2 (en) 2020-02-25
TW201706553A (zh) 2017-02-16
WO2017010536A1 (ja) 2017-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6117288B2 (ja) 冷却装置
TWI722736B (zh) 散熱裝置
US11543189B2 (en) Heat sink
US6978829B1 (en) Radiator assembly
US11867467B2 (en) Cooling device with superimposed fin groups
TWI458927B (zh) heat sink
JP6738226B2 (ja) 冷却装置
WO2019131814A1 (ja) ヒートシンク
JP6062516B1 (ja) ヒートシンク
WO2017061408A1 (ja) ヒートシンク
JP6203165B2 (ja) アレイモジュール
JP2008311282A (ja) ヒートパイプ式冷却器
JP5589647B2 (ja) 冷却装置
JP2006203014A (ja) 放熱部品
JP6391749B2 (ja) ヒートシンク
JP5117303B2 (ja) ヒートシンク
JP4585881B2 (ja) 素子冷却用ヒートシンク
JP2011258874A (ja) パワーコンディショナ
WO2018181933A1 (ja) ヒートシンク
JP2010141270A (ja) 冷却装置
JP2017183590A (ja) ヒートシンク
JP2014027232A (ja) 冷却部品
JP2006203015A (ja) 放熱部品
JP2019041076A (ja) 放熱装置用フィン及び放熱装置
JP2014126249A (ja) ヒートシンク

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160216

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20160216

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20160516

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160523

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160616

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161011

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20161011

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20161130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170306

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170322

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6117288

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350