JP6500450B2 - 放熱方法及び放熱装置 - Google Patents

Description

本願の開示する技術は放熱方法及び放熱装置に関する。

ヒートパイプと、このヒートパイプの一方の部分に取り付けられた受熱ブロックと、他方の部分に取り付けられた放熱フィンと、を備えた冷却装置がある。

また、フィンに設けられた熱伝導性部材挿入溝にヒートパイプが挿入され、このヒートパイプがバネ部材によりフィンの挿入溝に押圧された構造がある。

さらに、ヒートシンクの矩形状の開口部の上下面にフランジ部を形成し、ヒートパイプを開口部に挿入して上下から押し付け固定する構造がある。

特開２００３−１２４４１３号公報 特開２００２−２９９５３６号公報 特開２００４−１８６３６６号公報

基板上の複数の電子部品の熱を、電子部品のそれぞれに対応する受熱部材で受け、複数のヒートパイプから共通のヒートシンクに伝熱して放熱する構造を採ることがある。

また、複数の電子部品の上面の基板からの高さが、電子部品のそれぞれで異なることがある。この場合、ヒートシンクに対しヒートパイプを一定の高さで固定すると、電子部品と受熱部材との間隔の大きな箇所が生じ、熱抵抗が大きくなる。たとえば、電子部品と受熱部材との間に伝熱シートを介在させた構造であっても、伝熱シートが相対的に厚い箇所では、電子部品から受熱部材への熱抵抗が大きい。

本願の開示技術は、１つの側面として、複数の電子部品の熱を受熱部材およびヒートパイプにより共通のヒートシンクに伝熱して放熱すると共に、電子部品から受熱部材への熱抵抗を小さくすることが目的である。

本願の開示する技術では、基板に搭載される複数の電子部品にそれぞれ受熱部材を配置し、電子部品の熱を受熱部材で受ける。そして、受熱部材にそれぞれ固定される複数のヒートパイプを、ヒートシンクに形成された複数の挿通部にそれぞれ挿通してヒートパイプからヒートシンクへ熱伝導する。挿通部は、ヒートパイプの被挿通部分よりも基板の法線方向に大きくされている。ヒートパイプのそれぞれをヒートシンクに対し、基板の法線方向に位置調整することで、複数の受熱部材を電子部品に接近させて配置する。

複数の電子部品の熱を受熱部材およびヒートパイプにより共通のヒートシンクに伝熱して放熱すると共に、電子部品から受熱部材への熱抵抗を小さくすることができる。

図１は第一実施形態の放熱装置を備えた基板ユニットを示す斜視図である。 図２は第一実施形態の放熱装置を部分的に拡大して示す斜視図である。 図３は第一実施形態の放熱装置を備えた基板ユニットを図１の矢印Ａ方向に見た図である。 図４は第一実施形態の放熱装置を備えた基板ユニットを部分的に示す側面図である。 図５は第一実施形態の放熱装置を備えた基板ユニットを部分的に示す側面図である。 図６は第一実施形態の放熱装置を備えた基板ユニットを部分的に示す側面図である。 図７は第一実施形態の伝熱部材を示す斜視図である。 図８は第一実施形態のヒートパイプを示す斜視図である。 図９は第一実施形態のヒートシンクの開口部の近傍をヒートパイプと共に拡大して示す斜視図である。 図１０は第一実施形態のヒートシンクの開口部の近傍をヒートパイプと共に拡大して示す図９の１０−１０線断面図である。 図１１は第一実施形態のヒートシンクの開口部の近傍を拡大して示す斜視図である。 図１２は第二実施形態のヒートシンクの開口部の近傍をヒートパイプ及びブッシュと共に拡大して示す斜視図である。 図１３は第二実施形態のヒートシンクの開口部の近傍をヒートパイプ及びブッシュと共に拡大して示す分解斜視図である。 図１４は第二実施形態のブッシュを示す斜視図である。 図１５は第二実施形態のヒートシンクの開口部の近傍をヒートパイプ及びブッシュと共に拡大して示す図１２の１５−１５線断面図である。 図１６は第三実施形態のヒートシンクの開口部の近傍を拡大して示す斜視図である。 図１７は第四実施形態のヒートシンクの開口部の近傍を拡大して示す斜視図である。 図１８は第一実施形態の放熱装置を備えた基板ユニットが搭載される電子機器を示す斜視図である。

第一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１には、第一実施形態の放熱装置１２を備えた基板ユニット１４が示されている。基板ユニット１４は、プリント基板１６を有する。基板ユニット１４は、後述するように、電子機器６６のラック６８に搭載される。図１８に示す例では、基板ユニット１４は縦向きでラック６８に搭載される。

以下では、図１に示すように、プリント基板１６を略水平にした状態において幅方向（矢印Ｗ方向）、奥行方向（矢印Ｄ方向）及び上下方向（矢印Ｈ方向）を定義する。これらの方向は、説明の便宜のための方向であり、実際の基板ユニット１４の使用状態は、これらの方向に制限されない。なお、プリント基板１６は平板状であり、上記の上下方向は、プリント基板１６における法線方向と一致する。

プリント基板１６の上面１６Ａには、複数（図１に示す例では３つ）の電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃが搭載される。以下、電子部品を特に区別しないときは、電子部品１８として説明する。

本実施形態では、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの上面の位置には高低差がある。図３に示す例では、左側の電子部品１８Ａが最も低く、中央の電子部品１８Ｃが最も高い。電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのこのような高低差は、たとえば、電子部品１８が異なる種類の電子部品であることで生じる。あるいは、同じ種類の電子部品であっても、部品個々の形状のばらつきや、プリント基板１６に対する実装高さのばらつき等に起因して、上記した高低差が生じることもある。

図１に示すように、プリント基板１６上には、電子部品１８が搭載されていない部分に、ヒートシンク２０が取り付けられている。第一実施形態では、ヒートシンク２０は、複数の放熱フィン２２を有する。放熱フィン２２のそれぞれは、長方形状のフィン本体部２４と、このフィン本体部２４の上下方向（矢印Ｈ方向）両端から直角方向に伸びるフランジ部２６と、を有する。複数の放熱フィン２２は、フィン本体部２４が奥行方向（矢印Ｄ方向）一定の間隔をあけて平行に並ぶように、プリント基板１６上に立設される。フランジ部２６の先端が隣り合うフィン本体部２４に接触することで、フィン本体部２４の上記間隔が一定に維持される。

放熱装置１２は、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのそれぞれに対応する伝熱部材２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを有する。以下、伝熱部材を特に区別しないときは、伝熱部材２８として説明する。

図７に示すように、伝熱部材２８は、受熱部材３０と、この受熱部材３０に接合されるヒートパイプ３２を有する。

受熱部材３０は、金属等の熱伝導性及び剛性の高い材料で形成されており、本実施形態では板状である。図３〜図６にも示すように、受熱部材３０は、電子部品１８の上面と対向して、または電子部品１８の上面に接触して配置されることで、電子部品１８の熱を受ける。本実施形態では、電子部品１８の上面と受熱部材３０の下面との間に伝熱シート３４が介在される。伝熱シート３４は、熱伝導性及び弾性を有する膜状の部材である。

受熱部材３０は、電子部品１８よりも幅方向（矢印Ｗ方向）に張り出す張出部３６を有する。張出部３６には、ネジ３８（図３〜図６参照）が挿通されるネジ孔４４が形成される。プリント基板１６にも、ネジ３８が挿通されるネジ孔（図示省略）が形成される。

また、プリント基板１６の下面側には、受熱部材３０のそれぞれに対応する反り防止金具４０が配置される。反り防止金具４０には、ネジ３８に対応する雌ネジ（図示省略）が形成される。

張出部３６のネジ孔４４及びプリント基板１６のネジ孔４４にネジ３８を挿通し、ネジ３８を反り防止金具４０の雌ネジ４２にねじ込む。これにより、プリント基板１６との間に電子部品１８及び伝熱シート３４を挟んで、受熱部材３０がプリント基板１６に固定される。

ネジ３８にはコイルバネ４６が装着される。コイルバネ４６の弾性力を受熱部材３０に作用させることで、受熱部材３０をプリント基板１６に強く押し付けることができる。

図８に示すように、ヒートパイプ３２は、全体として棒状で、内部に作動流体が密封された中空状の部材である。

ヒートパイプ３２の一端側は、上下方向（矢印Ｈ方向）に長い第一扁平部４８である。ヒートパイプ３２の他端側は、幅方向（矢印Ｗ方向）に長い第二扁平部５０である。そして、第一扁平部４８と第二扁平部５０の間は、長手方向と直交する断面が円形の中間部５２である。中間部５２には２箇所の屈曲部５４が形成されており、第二扁平部５０は第一扁平部４８に対し平行で、且つプリント基板１６から遠い位置（高い位置）にある。

受熱部材３０の上面には、収容溝５６が形成されている。収容溝５６に、ヒートパイプ３２の第一扁平部４８の一部が収容された状態で、ヒートパイプ３２と受熱部材３０とが、かしめ、はんだ接合、接着等により固定される。

図１及び図２に示すように、放熱フィン２２のフィン本体部２４のそれぞれには、伝熱部材２８（ヒートパイプ３２）に対応した数（図１に示す例では３つ）の開口部５８が形成される。開口部５８は、フィン本体部２４のそれぞれを板厚方向に貫通する。

図９及び図１１に詳細に示すように、第一実施形態では、開口部５８は、奥行方向（矢印Ｄ方向）に見て長方形状である。開口部５８の内寸の高さＨ１は、ヒートパイプ３２の第二扁平部５０の高さＨ２より高い。たとえば、図９に示すように、開口部５８の上下方向の中央にヒートパイプ３２の第二扁平部５０を挿入すると、第二扁平部５０と開口部５８との間には、上下に間隙Ｇ１が生じる。したがって、図２に矢印Ｍ１で示すように、第二扁平部５０を開口部５８に挿入した状態で、ヒートパイプ３２はヒートシンク２０に対し、この間隙Ｇ１の範囲で上下方向（矢印Ｈ方向）に移動可能である。

図１０にも示すように、開口部５８の幅Ｗ１は、ヒートパイプ３２の第二扁平部５０の幅Ｗ２より広い。

開口部５８の側部からは、一対のバネ板６０が延出される。本実施形態では、バネ板６０は、フィン本体部２４において開口部５８を形成した際の切り残し部分を、ヒートパイプの挿入方向と同方向（矢印Ｓ１方向）に変形させて形成している。

具体的には、バネ板６０は、湾曲部６０Ｃと、平面部６０Ｆとを有する。湾曲部６０Ｃは、フィン本体部２４側に位置し、開口部５８の内側に向かうにしたがって、ヒートパイプ３２の挿入方向（矢印Ｓ１方向）に湾曲する。平面部６０Ｆは、湾曲部６０Ｃの先端側から矢印Ｓ１方向に延びている。そして、平面部６０Ｆのそれぞれは、挿入されたヒートパイプの第二扁平部５０に面接触する。

図１１に示すように、一対のバネ板６０の間に第二扁平部５０が挿入されていない状態での間隔Ｗ３は、第二扁平部５０の幅Ｗ２（図９及び図１０参照）よりも狭い。そして、バネ板６０の間に第二扁平部５０が挿入されている状態では、一対のバネ板６０が第二扁平部５０に接触し、第二扁平部５０を弾力で挟み込む。ただし、一対のバネ板６０が第二扁平部５０を挟む力は、ヒートパイプ３２の矢印Ｍ１方向への移動を許容する（移動に抵抗を生じさせる）程度に設定されている。

図１に示すように、基板ユニット１４は、手前側に前パネル６２を有する。図１８に示すように、基板ユニット１４が電子機器６６のラック６８内に搭載された状態で、前パネル６２は、手前側に位置し、電子機器６６の前面を成す。特に、複数の基板ユニット１４をラック６８内に搭載すると、前パネル６２のそれぞれが、手前側において同一平面に位置する。

基板ユニット１４は、奥側にコネクタ６４を有する。電子機器６６は、ラック６８内の奥側に接続基板７０を有する。接続基板７０には、基板ユニット１４のそれぞれに対し、コネクタ６４と接続されるコネクタ（図示省略）が設けられる。基板ユニット１４をラック６８内の所定位置まで挿入すると、基板ユニット１４のコネクタ６４が、接続基板７０のコネクタと電気的に接続される。

電子機器６６のラック６８内には、ファン７２が備えられる。ファン７２の駆動により、ラック６８内に空気流が生成される。そして、この空気流がヒートシンク２０を冷却する。

次に、本実施形態における放熱装置１２の作用及び放熱方法について説明する。

プリント基板１６の上面に搭載された電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの熱は、伝熱シート３４を介して、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃに対応した受熱部材３０に伝わる。それぞれの受熱部材３０の熱は、ヒートパイプ３２によって移動される。ヒートパイプ３２の第二扁平部５０には、放熱フィン２２のバネ板６０が接触しているので、ヒートパイプ３２の熱がヒートシンク２０（放熱フィン２２）に伝わる。そして、ファン７２により生成された空気流がヒートシンク２０にあたり、ヒートシンクが冷却される。すなわち、複数の電子部品１８の熱を、電子部品１８のそれぞれに対応して設けられた受熱部材３０及びヒートパイプ３２で、共通のヒートシンク２０に伝熱して、放熱できる。

図３〜図６に示すように、本実施形態では、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃにおいて、プリント基板１６の上面１６Ａからの高さに差（高低差）が生じている。

ここで、比較例として、ヒートシンクにヒートパイプが固定され、ヒートパイプの高さ調整が不能な構造の放熱装置を考える。比較例の放熱装置では、ヒートパイプの高さ調整ができないので、複数の電子部品の上面位置に高低差がある場合に、ヒートパイプと一体化された受熱部材を、最も高位置にある電子部品の上面に合わせる。

しかし、このように、ヒートパイプ及び受熱部材を高い位置に設けると、たとえば最も低位置にある電子部品の上面と受熱部材との間には大きな隙間が生じ、熱抵抗が大きくなる。電子部品の上面と受熱部材の下面との間に伝熱シートを介在させる構造であっても、伝熱シートの厚みが増大すると、熱抵抗が大きくなる。

これに対し、本実施形態の放熱装置１２では、図９に示すように、ヒートシンク２０の放熱フィン２２に形成された開口部５８の内寸高さＨ１は、ヒートパイプ３２の第二扁平部５０（開口部５８への挿入部分）の高さＨ２よりも高い。このため、ヒートパイプ３２は、開口部５８と第二扁平部５０との上下方向の隙間の範囲内で、上下に移動可能である。受熱部材３０とヒートパイプ３２とは固定されているので、受熱部材３０も、伝熱部材２８のそれぞれにおいて、ヒートシンク２０に対し、上下方向に移動可能である。

そして、このように、ヒートパイプ３２及び受熱部材３０の高さ（上下位置）を調整することで、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの上面位置に高低差があっても、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの上面と受熱部材３０の下面との間隔を一定にすることが可能である。

特に、いずれの伝熱部材２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃにおいても、受熱部材３０を、対応する電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃに接近させた位置とすることで、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃから受熱部材３０への熱抵抗を小さくすることが可能である。

具体的には、図３の左側の電子部品１８Ａの高さは低い。したがって、図４に示すように、対応する受熱部材３０及びヒートパイプ３２を低くする。

これに対し、図３の中央の電子部品１８Ｂの高さは高い。したがって、図５に示すように、対応する受熱部材３０及びヒートパイプ３２を高くする。

図３の右側の電子部品１８Ｃの高さは、電子部品１８Ａの高さと電子部品１８Ｂの高さの中間である。したがって、図６に示すように、対応する受熱部材３０及びヒートパイプ３２も中間の高さとする。

そして、たとえば、伝熱シート３４の厚みを、いずれの電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃと受熱部材３０の間においても１ｍｍ程度にすることが可能である。このように、伝熱シート３４を薄くすることで、伝熱シートが厚い構造と比較して、伝熱シート自体による熱抵抗が小さくなる。

また、ヒートパイプ３２がヒートシンク２０に固定された構造では、固定部分に大きな応力が作用するおそれがある。そして、固定部分に作用した応力による破損を防止するために、より強固に固定する構造が必要になる。これに対し、本実施形態では、ヒートパイプ３２がヒートシンク２０に対し移動可能であり、ヒートパイプ３２はヒートシンク２０に固定されないので、上記した応力による破損のおそれが小さい。

そして、たとえば、伝熱シート３４の厚みを、いずれの電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃと受熱部材３０の間においても１ｍｍ程度にすることが可能である。このように、伝熱シート３４を薄くすることで、伝熱シートが厚い構造と比較して、伝熱シート自体による熱抵抗が小さくなる。

第一実施形態では、ヒートシンク２０（放熱フィン２２）がバネ板６０を有しているので、ヒートパイプ３２の熱はバネ板６０に伝わり、さらにヒートシンク２０に伝わる。なお、これに対し、バネ板６０を設けず、たとえば、開口部５８の幅を、ヒートパイプ３２の第二扁平部５０に直接接触する幅に設定することでも、ヒートパイプ３２の熱をヒートシンク２０に伝えることは可能である。また、開口部５８と第二扁平部５０とに隙間Ｇ１（図９参照）が生じていれば、ヒートシンク２０に対するヒートパイプ３２の上下位置を調整することも可能である。本実施形態のように、バネ板６０を有する構造では、バネ板６０の弾性によってヒートパイプ３２を保持するので、ヒートパイプ３２のヒートシンク２０に対する位置ズレを抑制できる。

特に、熱伝導部材の一例であるバネ板６０はヒートシンク２０と一体成形されているので、別体の構造と比較して、部品単数が少ない。バネ板６０はヒートシンク２０と一体成形されているので、熱伝導部材をヒートシンク２０に装着する作業も不要である。

しかも、一対のバネ板６０の間にヒートパイプ３２を挿入するので、ヒートパイプ３２をバネ板６０で挟みつけて保持できる。バネ板６０の弾性でヒートパイプ３２を保持するので、ヒートパイプ３２とバネ板６０の接触状態を安定的に維持できる。

第一実施形態では、ヒートパイプ３２の第二扁平部５０（開口部５８への挿入部分）は、上下に長い扁平形状である。そして、バネ板６０の平面部６０Ｆが、第二扁平部５０に面接触する。したがって、平面部６０Ｆや、第二扁平部５０が形成されていない構造と比較して、バネ板６０とヒートパイプ３２との接触面積が広い。このため、ヒートパイプ３２からヒートシンク２０への効率的な伝熱が可能である。

そして、第一実施形態では、バネ板６０を、第二扁平部５０に横方向から接触させる。第二扁平部５０をバネ板６０によって上下方向に挟み込まないので、ヒートパイプ３２のヒートシンク２０に対する上下方向の移動に与える影響は小さい。

バネ板６０は、フィン本体部２４から、ヒートパイプ３２の挿入方向（図９及び図１０に示す矢印Ｓ１方向）に沿って斜めに延出されており、バネ板６０の先端が互いに接近している。バネ板６０の湾曲部６０Ｃは平面部６０Ｆよりも広がっているので、ヒートパイプ３２を開口部５８に矢印Ｓ１方向に挿入するときの挿入口が広く、挿入が容易である。また、開口部５８をヒートパイプ３２の挿入側（図１０の右側）から見ると、ヒートパイプ３２の挿入範囲は、湾曲部６０Ｃにより、挿入方向に向かって徐々に狭くなる。このため、ヒートパイプ３２は、開口部５８に挿入されるとき、湾曲部６０Ｃに沿って、幅方向中央に案内される。

次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態において、第一実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第二実施形態において、放熱装置の全体的構造は第一実施形態と同様であるので、図示を省略する。

第二実施形態の放熱装置８２では、図１２及び図１３に示すように、ヒートパイプ８４の他端側の形状が円筒状である。換言すれば、ヒートパイプ８４の他端側の外形は、長手方向を法線とする断面で見て、直径Ｄ１の円形部８５である。

また、第二実施形態では、ヒートシンク２０の放熱フィン２２のフィン本体部２４に形成される開口部８６が円形である。開口部８６の内径Ｄ２は、ヒートパイプ８４の他端側の直径Ｄ１よりも大きい。

開口部８６には、ブッシュ８８が装着される。ブッシュ８８は、熱伝導性及び弾性を有する材料（たとえば熱伝導ゴム）によって、全体として環状に形成されている。

図１４及び図１５に詳細に示すように、ブッシュ８８は、軸方向（矢印Ｊ１方向）中央の小径部９０と、軸方向両側の２つの大径部９２とを有する。

図１５に示すように、小径部９０の外径Ｄ３は、開口部８６の内径Ｄ２と同程度、もしくは内径Ｄ２よりもわずかに大きい。

これに対し、大径部９２は、開口部８６の内径Ｄ２よりも大きい外径Ｄ４を有している。大径部９２及び小径部９０の内径Ｄ５は、ヒートパイプ８４の他端側の直径Ｄ１よりも小さい。

ブッシュ８８は弾性を有しているので、大径部９２のいずれか一方を圧縮変形させつつ開口部８６内に通し、小径部９０が開口部８６に達したところで圧縮解除すれば、フィン本体部２４の両側に大径部９２が接触する。そして、ブッシュ８８が放熱フィン２２に保持され、装着される。この状態で、小径部９０の外周部が、開口部８６の内周部に接触する。

また、ブッシュ８８が放熱フィン２２に装着された状態で、２つの大径部９２の対向面が、フィン本体部２４に接触する。

第二実施形態では、このように放熱フィン２２に装着されたブッシュ８８の内部にヒートパイプ８４が他端側から挿入される。大径部９２及び小径部９０の内径Ｄ５は、ヒートパイプ８４の他端側の直径Ｄ１よりも小さいので、ブッシュ８８の内面はヒートパイプ８４の外面に密着する。これにより、ヒートパイプ８４の他端側は、開口部８６に挿入された状態で、ヒートシンク２０に保持される。第二実施形態では、ヒートパイプ８４の熱は、ブッシュ８８を介してヒートシンク２０に伝わる。

ブッシュ８８は弾性を有しているので、ヒートパイプ８４の他端側は、ブッシュ８８に保持された状態で、ヒートシンク２０に対し、径方向（上下方向、幅方向及びこれらを合成した方向）に移動可能である。電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ（図１、図３〜図６参照）の上面に高低差があっても、ヒートパイプ８４をヒートシンク２０に対し上下方向に移動させることで、ヒートパイプ８４及び受熱部材３０の高さを調整し、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの上面と受熱部材３０の下面との間隔を一定にすることが可能である。そして、受熱部材３０を、対応する電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃに接近させた位置とすることで、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃから受熱部材３０への熱抵抗を小さくすることが可能である。

第二実施形態では、熱伝導部材の一例であるブッシュ８８がヒートシンク２０と別体である。したがって、ブッシュ８８の形状を変更することで、ヒートパイプ８４の種々の形状に対応させてヒートパイプ８４からヒートシンク２０へ伝熱する構造を容易に実現できる。

第二実施形態では、開口部８６の形状が円形であり、ヒートパイプ８４の他端側の断面形状も円形である。そして、開口部８６の内径Ｄ２は、ヒートパイプ８４の他端側（開口部８６への挿入部分）の直径Ｄ１より大きい。これにより、上下方向（矢印Ｈ方向）、幅方向（矢印Ｗ方向）及びこれらを合成した方向において、ヒートシンク２０に対するヒートパイプ８４の位置ズレを吸収できる。

第二実施形態において、ブッシュ８８は環状であり、ヒートパイプ８４の他端側を全周で取り囲む。したがって、ヒートパイプ８４からヒートシンク２０へ効率的に伝熱できる。

第二実施形態では、ブッシュ８８は、それぞれの放熱フィン２２の開口部５８に装着され、ヒートパイプ３２の熱を放熱フィン２２に伝える。これにより、たとえば１枚の放熱フィン２２にのみブッシュ８８が装着される構造と比較して、ヒートパイプ３２から放熱フィン２２へ熱伝導する面積が広いので、効率的な熱伝導が可能である。

次に、第三実施形態について説明する。第三実施形態においても、第一実施形態又は第二実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第三実施形態において、放熱装置の全体的構造は第一実施形態と同様であるので、図示を省略する。

第三実施形態の放熱装置１０２は、図１６に示すように、第二実施形態と同様に、他端側の断面形状が円形のヒートパイプ８４を有する。

第三実施形態の放熱装置１０２では、ヒートシンク１０４が放熱フィン２２とベース部材１０６とを有する。ベース部材１０６は、熱伝導性及び剛性を有する材料（たとえば放熱フィン２２と同じ材料）により、直方体のフロック状に形成される。

ベース部材１０６には、ヒートパイプ８４の他端側が挿入される貫通孔１０８が形成される。貫通孔１０８の内径は、ヒートパイプ８４の他端側の外径より大きい。

貫通孔１０８と、ヒートパイプ８４の他端側の間には、チューブ１１０が配置される。チューブ１１０は、熱伝導性及び弾性を有する材料で円筒状に形成される。チューブ１１０の外径は貫通孔１０８の内径よりわずかに大きく、チューブ１１０の内径はヒートパイプ８４の他端側の外径よりわずかに小さい。

チューブ１１０は、貫通孔１０８内にあらかじめ収容され、このチューブ１１０内にヒートパイプ８４の他端側を挿入してもよいし、ヒートパイプ８４の他端側にチューブ１１０を装着し、このヒートパイプ８４を貫通孔１０８に挿入してもよい。

第三実施形態では、チューブ１１０が、ヒートパイプ８４とヒートシンク１０４（ベース部材１０６）との間に存在しているので、ヒートパイプ８４の熱をチューブ１１０を介してベース部材１０６に伝えることができる。されに、この熱は、ベース部材１０６から放熱フィン２２に移動し放熱される。

チューブ１１０は弾性を有しているので、ヒートパイプ８４の他端側は、ブッシュ８８に保持された状態で、ヒートシンク２０に対し、径方向（上下方向、幅方向及びこれらを合成した方向）に移動可能である。これにより、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ（図１、図３〜図６参照）の上面に高低差があっても、ヒートパイプ８４及び受熱部材３０の高さを調整し、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの上面と受熱部材３０の下面との間隔を一定にすることが可能である。受熱部材３０を、対応する電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃに接近させた位置とし、電子部品１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃから受熱部材３０への熱抵抗を小さくすることが可能である。

第三実施形態では、熱伝導部材の一例であるチューブ１１０がヒートシンク１０４と別体である。したがって、チューブ１１０の形状を変更することで、ヒートパイプ８４の種々の形状に対応させてヒートパイプ８４からヒートシンク１０４へ伝熱する構造を実現できる。

第三実施形態では、貫通孔１０８を矢印Ｄ方向に見た形状が円形であり、ヒートパイプ８４の他端側の断面形状も円形である。そして、貫通孔１０８の内径は、ヒートパイプ８４の他端側（貫通孔１０８への挿入部分）より大径である。これにより、ヒートパイプ８４の幅方向（矢印Ｗ方向）や、これらを合成した方向においても、ヒートシンク１０４に対するヒートパイプ８４の位置ズレを吸収できる。

第三実施形態において、チューブ１１０は筒状であり、ヒートパイプ８４の他端側を全周で取り囲む。したがって、ヒートパイプ８４からヒートシンク１０４へ効率的に伝熱できる。

第三実施形態では、ヒートシンク１０４がベース部材１０６を有する。ベース部材１０６はブロック状であり、大きな熱容量を有する。このため、ヒートパイプ８４から大量の熱が伝わった場合でも、この熱を一時的に蓄熱できる。特に、ヒートパイプ８４はベース部材１０６の貫通孔１０８に挿入されるので、ヒートパイプ８４からの熱を最初に、電子部品から離れた位置にあるベース部材１０６に蓄熱できる。

そして、ベース部材１０６はブロック状であるので、ヒートシンク１０４としては、奥行方向の全体で、ヒートパイプ８４からの熱を受ける。これにより、ヒートパイプ８４からヒートシンク１０４へ広い面積で熱伝導するので、電子部品１８を効率的に冷却できる。

次に、第四実施形態について説明する。第四実施形態においても、第一実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第四実施形態において、放熱装置の全体的構造は第一実施形態と同様であるので、図示を省略する。

第四実施形態の放熱装置１２２では、図１７に示すように、放熱フィン１２４のフィン本体部１２６の幅方向の縁部１２６Ｅに、凹部１２８が形成される。凹部１２８は、幅方向外側に向かって開放されている。凹部１２８の内寸の高さＨ３は、ヒートパイプ３２の第二扁平部５０の高さＨ２より高い。

第四実施形態では、放熱フィン１２４にブラケット１３０が固定される。ブラケット１３０は、放熱フィン１２４に接合される上下一対の接合片１３２と、これら接合片１３２と幅方向外側で連続する保持片１３４とを有する、横向きの扁平なＵ字形状である。そして、奥行方向（矢印Ｄ方向）にみて、凹部１２８において、ブラケット１３０の間の部分が、ヒートパイプ３２の他端部が挿入される挿通部１３６となる。

凹部１２８の側部からは、バネ板１３８が延出される。バネ板１３８は、フィン本体部１２６の凹部１２８を形成した際の切り残し部分を、ヒートパイプ３２の挿入方向（矢印Ｓ１方向）と同方向に湾曲させて形成している。

ヒートパイプ３２の第二扁平部５０を挿通部１３６に挿入していない状態では、バネ板１３８と保持片１３４との間隔Ｗ４は、第二扁平部５０の幅Ｗ２よりも狭い。そして、挿通部１３６に第二扁平部５０が位置している状態では、バネ板１３８が第二扁平部５０に接触し、保持片１３４との間で第二扁平部５０を弾力で挟み込む。第四実施形態では、バネ板１３８及び保持片１３４が、保持部材の一例である。

また、第四実施形態では、バネ板１３８は熱伝導部材の一例である。バネ板１３８によって、ヒートパイプ３２からヒートシンク２０に十分に熱伝導できる場合は、保持片１３４の熱伝導性は低くてもよい。ただし、保持片１３４の熱伝導性を高めることで、ヒートパイプ３２から、バネ板１３８だけでなく保持片１３４によってもヒートシンク２０に熱伝導できる構造としてもよい。

第四実施形態では、ヒートパイプ３２が、ヒートシンク２０（放熱フィン１２４）における幅方向の端部に位置する。したがって、たとえば、ヒートパイプ３２の位置に制約がある（ヒートシンク２０の幅方向中央寄りの位置にヒートパイプ３２を配置できない）場合であっても、ヒートパイプ３２からヒートシンク２０へ熱を伝えることが可能である。

第四実施形態では、凹部１２８に挿通されたヒートパイプ８４をバネ板１３８及び保持片１３４（保持部材の一例）で保持するので、ヒートシンク２０に対するヒートパイプ３２の位置を安定的に保持できる。

上記各実施形態では、ヒートパイプ３２と開口部５８、８６（ヒートシンク２０、１０４）の間に、熱伝導部材の例であるバネ板６０、１３８、ブッシュ８８あるいはチューブ１１０が配置されている。したがって、ヒートパイプ３２、８４からヒートシンク２０、１０４へ熱を伝えると共に、ヒートパイプ３２、８４をヒートシンク２０、１０４に対し所望の位置で安定的に保持できる。

上記各実施形態において、伝熱シート３４に代えて、たとえば熱伝導性の粘性体（サーマルグリス等）を用いてもよい。この構造であっても、粘性体の厚みを薄くすることで、電子部品１８から受熱部材３０への熱伝導における熱抵抗を小さくできる。

さらに、電子部品１８に受熱部材３０が直接的に接触する構造でもよい。

さらに、上記では、受熱部材３０及びヒートパイプ３２（第一扁平部４８及び第二扁平部５０）がプリント基板１６と平行である例を示した。特に、電子部品１８の上面がプリント基板１６と平行であれば、受熱部材３０をプリント基板１６と平行にすれば、電子部品１８の上面と受熱部材３０の下面とが平行になり、熱伝導の偏りを少なくできる。これに対し、たとえば、図３〜６に示す側面図で、受熱部材３０及びヒートパイプ３２（第一扁平部４８及び第二扁平部５０）がプリント基板１６に対し傾斜していてもよい。

上記各実施形態では、複数の電子部品１８（図示の例では３つ）に対し、共通化した１つのヒートシンク２０が設けられる。電子部品１８のそれぞれにヒートシンクを設けた構造と比較して、ヒートシンク２０を大型化することが可能である。大型のヒートシンク２０を用いて放熱することで、効率的に電子部品を冷却できる。そして、電子部品１８を高密度に配置することで、基板ユニット１４の小型化を図ることも可能である。

以上、本願の開示する技術の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

本明細書は、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
基板に搭載される複数の電子部品にそれぞれ受熱部材を配置して前記電子部品の熱を前記受熱部材で受け、
前記受熱部材にそれぞれ固定される複数のヒートパイプを、ヒートシンクに形成され前記ヒートパイプの被挿通部分よりも前記基板の法線方向に大きくされた複数の挿通部にそれぞれ挿通して前記ヒートパイプから前記ヒートシンクへ熱伝導し、
前記ヒートパイプのそれぞれを前記ヒートシンクに対し前記法線方向に位置調整することで複数の前記受熱部材を前記電子部品に接近させて配置する、
放熱方法。
（付記２）
前記ヒートパイプと前記挿通部の間に熱伝導部材を設け、前記熱伝導部材により前記ヒートパイプのそれぞれから前記ヒートシンクに熱伝導する付記１に記載の放熱方法。
（付記３）
前記熱伝導部材が弾性を有し前記ヒートパイプを前記挿通部に保持する付記２に記載の放熱方法。
（付記４）
前記挿通部が、前記ヒートシンクを貫通する開口部である付記３に記載の放熱方法。
（付記５）
前記熱伝導部材が前記ヒートシンクと一体形成された一対のバネ板であり、
前記ヒートパイプを一対の前記バネ板の間に挿入する付記３に記載の放熱方法。
（付記６）
前記ヒートパイプの一対の前記バネ板の間への挿入部分が前記法線方向に長い断面であり、
一対の前記バネ板を前記挿入部分に接触させて前記ヒートパイプを挟む付記５に記載の放熱方法。
（付記７）
前記熱伝導部材が前記ヒートシンクと別体のブッシュであり、
前記ブッシュを前記ヒートパイプと前記ヒートシンクとに接触させる付記３に記載の放熱方法。
（付記８）
前記ヒートパイプの前記開口部への挿入部分が円形の断面であり、
前記開口部が前記挿入部分よりも大径の円形の断面であり、
前記開口部に前記ヒートパイプの前記挿入部分を挿入する付記７に記載の放熱方法。
（付記９）
前記ブッシュが環状であり前記挿入部分を取り囲む付記８に記載の放熱方法。
（付記１０）
前記ヒートシンクが、
前記基板に取り付けられ前記挿通部が形成されるベース部材と、
前記ベース部材に立設される複数の放熱フィンと、
を有し、
前記挿通部に前記ヒートパイプを挿入する付記１〜付記９のいずれか１つに記載の放熱方法。
（付記１１）
基板に搭載される複数の電子部品にそれぞれ配置され前記電子部品の熱を受ける複数の受熱部材と、
前記受熱部材にそれぞれ固定され前記受熱部材の熱を移送する複数のヒートパイプと、
前記ヒートパイプがそれぞれ挿通される複数の挿通部が形成され、前記挿通部にそれぞれ挿通された前記ヒートパイプから熱伝導され、前記挿通部が前記基板の法線方向で前記ヒートパイプの挿通部分よりも大きいヒートシンクと、
を有する放熱装置。
（付記１２）
前記ヒートパイプと前記挿通部の間に設けられる熱伝導部材を有する付記１１に記載の放熱装置。
（付記１３）
前記熱伝導部材が、前記ヒートシンクと一体形成され前記ヒートパイプに接触するバネ板である付記１２に記載の放熱装置。
（付記１４）
前記熱伝導部材が、前記ヒートシンクと別体で前記ヒートシンクに装着されるブッシュである付記１２に記載の放熱装置。
（付記１５）
前記ヒートシンクが、
前記基板に取り付けられるベース部材と、
前記ベース部材に設けられる複数の放熱フィンと、
を有し、
前記挿通部が前記ベース部材に形成される付記１１に記載の放熱装置。
（付記１６）
前記挿通部が、前記ヒートシンクの縁部の凹部であり、
前記凹部に挿通された前記ヒートパイプを保持する保持部材を有する付記１１に記載の放熱装置。

１２ 放熱装置
１４ 基板ユニット
１６ プリント基板（基板の一例）
１８ 電子部品
２０ ヒートシンク
２２ 放熱フィン
３０ 受熱部材
３２ ヒートパイプ
４８ 第一扁平部
５０ 第二扁平部（被挿通部分の一例）
５８ 開口部（挿通部の一例）
６０ バネ板（熱伝導部材の一例）
８２ 放熱装置
８４ ヒートパイプ
８６ 開口部（挿通部の一例）
８８ ブッシュ（熱伝導部材の一例）
１０２ 放熱装置
１０４ ヒートシンク
１０６ ベース部材
１０８ 貫通孔（挿通部の一例）
１１０ チューブ（熱伝導部材の一例）
１２２ 放熱装置
１２４ 放熱フィン
１２８ 凹部
１３０ ブラケット（保持部材の一例）
１３４ 保持片（保持部材の一例）
１３８ バネ板（熱伝導部材の一例）

Claims (6)

1. 基板に搭載される複数の電子部品にそれぞれ受熱部材を配置して前記電子部品の熱を前記受熱部材で受け、
   前記受熱部材にそれぞれ固定される複数のヒートパイプを、ヒートシンクに形成され前記ヒートパイプの被挿通部分よりも前記基板の法線方向に大きくされた複数の挿通部にそれぞれ挿通して前記ヒートパイプから前記ヒートシンクへ熱伝導し、
   前記ヒートパイプのそれぞれを前記ヒートシンクに対し前記法線方向に位置調整することで複数の前記受熱部材を前記電子部品に接近させて配置する、
   放熱方法。
2. 前記ヒートパイプと前記挿通部の間に熱伝導部材を設け、前記熱伝導部材により前記ヒートパイプのそれぞれから前記ヒートシンクに熱伝導する請求項１に記載の放熱方法。
3. 前記熱伝導部材が弾性を有し前記ヒートパイプを前記挿通部に保持する請求項２に記載の放熱方法。
4. 前記熱伝導部材が前記ヒートシンクと一体形成された一対のバネ板であり、
   前記ヒートパイプを一対の前記バネ板の間に挿入する請求項３に記載の放熱方法。
5. 前記熱伝導部材が前記ヒートシンクと別体のブッシュであり、
   前記ブッシュを前記ヒートパイプと前記ヒートシンクとに接触させる請求項３に記載の放熱方法。
6. 基板に搭載され上面位置の高さが異なる複数の電子部品にそれぞれ配置され前記電子部品の熱を受ける複数の受熱部材と、
   前記受熱部材にそれぞれ固定され前記受熱部材の熱を移送する複数のヒートパイプと、
   前記ヒートパイプがそれぞれ挿通される複数の挿通部が形成され、前記挿通部にそれぞれ挿通された前記ヒートパイプから熱伝導され、前記挿通部が前記基板の法線方向で前記ヒートパイプの被挿通部分よりも大きいヒートシンクと、
   を有し、
   前記法線方向における前記被挿通部分と前記挿通部との隙間により、複数の前記ヒートパイプのうち前記上面位置が低い前記電子部品から受熱する前記受熱部材に固定される前記ヒートパイプよりも、前記上面位置が高い前記電子部品から受熱する前記受熱部材に固定される前記ヒートパイプが、前記法線方向で前記基板から高い位置とされて固定されている放熱装置。