JPH0364950A - 電気絶縁ヒートパイプ - Google Patents
電気絶縁ヒートパイプInfo
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- JPH0364950A JPH0364950A JP20202189A JP20202189A JPH0364950A JP H0364950 A JPH0364950 A JP H0364950A JP 20202189 A JP20202189 A JP 20202189A JP 20202189 A JP20202189 A JP 20202189A JP H0364950 A JPH0364950 A JP H0364950A
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電力用半導体素子、パワートランジスタ等を冷
却する電気絶縁し−トパイプに関し、特に、ヒートパイ
プの構造を簡略化して製造を容易にすると共に伝熱特性
を向上して被冷却部品の局部過熱による破損等をなくし
た電気絶縁ヒートパイプに関する。
却する電気絶縁し−トパイプに関し、特に、ヒートパイ
プの構造を簡略化して製造を容易にすると共に伝熱特性
を向上して被冷却部品の局部過熱による破損等をなくし
た電気絶縁ヒートパイプに関する。
従来の電気絶縁ヒートパイプとして、例えば、第４図に
示されるものがあり、銅等からなるヒートパイプ１は入
熱部ＩＡと、放熱部ＩＢを有し、放熱部ＩＢには複数枚
の放熱フィン２が取り付けられ、入熱部ＩＡは銅等から
なる伝熱ブロック３内に埋め込まれて、はんだ付けされ
ている。ヒートパイプ１の内部には純水等の作動液が封
入されている。ヒートパイプ１の途中には伝熱ブロック
３と電気的絶縁を図り、かつ、断熱の作用も行うセラ逅
ツクスからなる電気絶縁部材４が設けられ、その下部に
はヒートパイプ１の熱膨張を吸収する熱膨張緩和部材５
が設けられている。
示されるものがあり、銅等からなるヒートパイプ１は入
熱部ＩＡと、放熱部ＩＢを有し、放熱部ＩＢには複数枚
の放熱フィン２が取り付けられ、入熱部ＩＡは銅等から
なる伝熱ブロック３内に埋め込まれて、はんだ付けされ
ている。ヒートパイプ１の内部には純水等の作動液が封
入されている。ヒートパイプ１の途中には伝熱ブロック
３と電気的絶縁を図り、かつ、断熱の作用も行うセラ逅
ツクスからなる電気絶縁部材４が設けられ、その下部に
はヒートパイプ１の熱膨張を吸収する熱膨張緩和部材５
が設けられている。
このように槽底される電気絶縁ヒートパイプは、伝熱ブ
ロック３を半導体素子等の電気部品９に接触させると、
電気部品９から発生した熱が伝熱ブロック３を介してヒ
ートパイプ１の入熱部ＩＡに伝わり、入熱部ＩＡＯ熱は
作動液の気化により放熱部ＩＢに伝熱する。このため、
放熱部１Ｂの放熱フィン２から放熱され、これによって
電気部品９が冷却される。
ロック３を半導体素子等の電気部品９に接触させると、
電気部品９から発生した熱が伝熱ブロック３を介してヒ
ートパイプ１の入熱部ＩＡに伝わり、入熱部ＩＡＯ熱は
作動液の気化により放熱部ＩＢに伝熱する。このため、
放熱部１Ｂの放熱フィン２から放熱され、これによって
電気部品９が冷却される。
しかし、従来の電気絶縁し−トパイプによると、ヒート
パイプの途中に断熱兼用電気絶縁部材、熱膨張歪緩和部
材を設けているため、ヒートパイプの構造が複雑化して
製造が煩雑になると共にコストアップの原因になるとい
う不都合がある。また、熱伝達容量の関係から伝熱ブロ
ックを大きくする必要がある場合には、伝熱ブロックの
均熱性が悪くなり、局部過熱が生じて半導体素子等の電
気部品を破損させる恐れがある。
パイプの途中に断熱兼用電気絶縁部材、熱膨張歪緩和部
材を設けているため、ヒートパイプの構造が複雑化して
製造が煩雑になると共にコストアップの原因になるとい
う不都合がある。また、熱伝達容量の関係から伝熱ブロ
ックを大きくする必要がある場合には、伝熱ブロックの
均熱性が悪くなり、局部過熱が生じて半導体素子等の電
気部品を破損させる恐れがある。
従って、本発明の目的はヒートパイプの構造を簡略化す
ることができる電気絶縁ヒートパイプを提供することで
ある。
ることができる電気絶縁ヒートパイプを提供することで
ある。
本発明の他の目的は伝熱ブロックを大きくした場合でも
均熱性を維持することができる電気絶縁し−トパイプを
提供することである。
均熱性を維持することができる電気絶縁し−トパイプを
提供することである。
本発明は以上述べた目的を実現するため、内部に作動液
が密封状態で封入され、被冷却部品に接触する密閉容器
に作動液が封入されたヒートパイプの入熱部を電気絶縁
部材を介して気密的に取り付けた電気絶縁し−トバイプ
を提供するものである。
が密封状態で封入され、被冷却部品に接触する密閉容器
に作動液が封入されたヒートパイプの入熱部を電気絶縁
部材を介して気密的に取り付けた電気絶縁し−トバイプ
を提供するものである。
即ち、本発明の電気絶縁ヒートパイプは、伝熱ブロック
のヒートパイプ取付部にセラミックス等の電気絶縁部材
、およびコバール等の熱膨張歪緩和材を介してヒートパ
イプを取り付けるため、ヒートパイプに電気絶縁部材や
熱膨張歪緩和材を設ける必要がなくなり、これによって
構造を簡略化することができる。また、伝熱ブロックは
内部にフロン等の作動液を封入したヒートパイプ構造に
なっているため、大幅に伝熱特性を向上することができ
、これによって熱伝達容量を大きくしても均熱性を維持
することができ、局部過熱による被冷却部品の損傷を防
ぐことができる。
のヒートパイプ取付部にセラミックス等の電気絶縁部材
、およびコバール等の熱膨張歪緩和材を介してヒートパ
イプを取り付けるため、ヒートパイプに電気絶縁部材や
熱膨張歪緩和材を設ける必要がなくなり、これによって
構造を簡略化することができる。また、伝熱ブロックは
内部にフロン等の作動液を封入したヒートパイプ構造に
なっているため、大幅に伝熱特性を向上することができ
、これによって熱伝達容量を大きくしても均熱性を維持
することができ、局部過熱による被冷却部品の損傷を防
ぐことができる。
〔実施例）
以下、本発明の電気絶縁ヒートパイプを詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例を示し、銅製の円筒体からな
るヒートパイプ１１は、グループウィックタイプ（内面
溝によって毛細管現象を伴うもの）で入熱部１１Ａと、
放熱部１１Ｂを有し、内部には純水による作動液１７が
封入されている。放熱部１１Ｂには複数枚の放熱フィン
１２が取り付けられており、入熱部１１Ａは銅製の容器
型の伝熱ブロック１３の内部に収められ、伝熱ブロック
１３の上部に固定されている。即ち、ヒートパイプ１１
は伝熱ブロック１３に、メタライズ加工されたセラミッ
クスからなる電気絶縁部材１４と、その内外周に配置さ
れたコバールからなる熱膨張歪緩和部材１５を介して硬
ロウ付によって気密的に取り付けられており、伝熱ブロ
ック１３の内部にはフロンＲ１１３を作動液１日として
封入している。この作動液１８は伝熱ブロック１３の上
部に設けられたノズル１６から注入し、沸騰法により不
凝縮ガスを追い出した後、ノズル１６をカシメて密封す
る。
るヒートパイプ１１は、グループウィックタイプ（内面
溝によって毛細管現象を伴うもの）で入熱部１１Ａと、
放熱部１１Ｂを有し、内部には純水による作動液１７が
封入されている。放熱部１１Ｂには複数枚の放熱フィン
１２が取り付けられており、入熱部１１Ａは銅製の容器
型の伝熱ブロック１３の内部に収められ、伝熱ブロック
１３の上部に固定されている。即ち、ヒートパイプ１１
は伝熱ブロック１３に、メタライズ加工されたセラミッ
クスからなる電気絶縁部材１４と、その内外周に配置さ
れたコバールからなる熱膨張歪緩和部材１５を介して硬
ロウ付によって気密的に取り付けられており、伝熱ブロ
ック１３の内部にはフロンＲ１１３を作動液１日として
封入している。この作動液１８は伝熱ブロック１３の上
部に設けられたノズル１６から注入し、沸騰法により不
凝縮ガスを追い出した後、ノズル１６をカシメて密封す
る。
以上の構成において、電気部品９に伝熱ブロック１３を
接触させるか、あるいは複数の伝熱ブロック１３で電気
部品９を挟み込むと、電気部品９から発生した熱が伝熱
ブロック１３に伝わる。このため、作動液８が加熱され
て蒸発し、蒸発した冷媒がヒートパイプ１１の入熱部１
１Ａに効率良く伝熱する。
接触させるか、あるいは複数の伝熱ブロック１３で電気
部品９を挟み込むと、電気部品９から発生した熱が伝熱
ブロック１３に伝わる。このため、作動液８が加熱され
て蒸発し、蒸発した冷媒がヒートパイプ１１の入熱部１
１Ａに効率良く伝熱する。
このため、入熱部１１Ａの作動液１７が蒸発してその熱
を放熱部１１Ｂに伝熱する。これによって放熱部１１Ｂ
の放熱フィン１２から放熱され、電気部品９を冷却する
ことができる。伝熱作用を終了した蒸発作動液は液化し
て入熱部１１Ａに戻る。このように伝熱ブロック１３が
ヒートパイプ構造になっているため、伝熱特性を向上す
ることができると共に均熱性を維持することができ、こ
れによって局部過熱等がなくなるため、電気部品を破損
させることなく効率良く冷却することができる。また、
ヒートパイプ１１と伝熱ブロック１３の間に電気絶縁部
材１４、および熱膨張歪緩和部材１５を介在したため、
ヒートパイプ１１に電気的絶縁を図る構成、および機械
的に熱膨張歪を緩和する構成をもたせる必要がなくなり
、ヒートパイプ１１の構造を簡略化することができ、製
造を容易にしてコストダウンを図ることができる。
を放熱部１１Ｂに伝熱する。これによって放熱部１１Ｂ
の放熱フィン１２から放熱され、電気部品９を冷却する
ことができる。伝熱作用を終了した蒸発作動液は液化し
て入熱部１１Ａに戻る。このように伝熱ブロック１３が
ヒートパイプ構造になっているため、伝熱特性を向上す
ることができると共に均熱性を維持することができ、こ
れによって局部過熱等がなくなるため、電気部品を破損
させることなく効率良く冷却することができる。また、
ヒートパイプ１１と伝熱ブロック１３の間に電気絶縁部
材１４、および熱膨張歪緩和部材１５を介在したため、
ヒートパイプ１１に電気的絶縁を図る構成、および機械
的に熱膨張歪を緩和する構成をもたせる必要がなくなり
、ヒートパイプ１１の構造を簡略化することができ、製
造を容易にしてコストダウンを図ることができる。
尚、ヒートパイプ、伝熱ブロックの材質は銅に限定する
ものではなく、銅合金、アルミ、アルミ合金、ステンレ
ス鋼、セラミックス、プラスチック等であっても良い。
ものではなく、銅合金、アルミ、アルミ合金、ステンレ
ス鋼、セラミックス、プラスチック等であっても良い。
ヒートパイプの断面形状も円筒状に限定するものではな
く、矩形、三角形、楕円形であっても良く、ヒートパイ
プの構造もウィック構造の他に金網型、焼結粒子型、ウ
ィックレス型でも良い。また、放熱部に取り付けられた
放熱フィンはアルミの他にアルミ合金、銅、銅合金、ス
テンレス等でも良く、また、フィンの他に波付、スリッ
ト入りのもの、あるいは冷却ジャケット等を設けたもの
でも良い。更に、電気絶縁部材はセラミックスの他にＯ
リング等のシール部材を使用しても良い。
く、矩形、三角形、楕円形であっても良く、ヒートパイ
プの構造もウィック構造の他に金網型、焼結粒子型、ウ
ィックレス型でも良い。また、放熱部に取り付けられた
放熱フィンはアルミの他にアルミ合金、銅、銅合金、ス
テンレス等でも良く、また、フィンの他に波付、スリッ
ト入りのもの、あるいは冷却ジャケット等を設けたもの
でも良い。更に、電気絶縁部材はセラミックスの他にＯ
リング等のシール部材を使用しても良い。
また、以上説明したヒートパイプ１は１本の場合を説明
したが、電気部品の発熱量やヒートパイプの最大輸送量
との関係から数本のヒートパイプを必要とする場合には
、第２図に示すように、伝熱ブロック１３を大きくして
、これに複数本のヒートパイプ１１を前述したように電
気絶縁部材、熱膨張歪緩和材の複合体１９を介して取り
付けるようにしても良い。
したが、電気部品の発熱量やヒートパイプの最大輸送量
との関係から数本のヒートパイプを必要とする場合には
、第２図に示すように、伝熱ブロック１３を大きくして
、これに複数本のヒートパイプ１１を前述したように電
気絶縁部材、熱膨張歪緩和材の複合体１９を介して取り
付けるようにしても良い。
更に、第３図に示すように、ヒートパイプ１１の入熱部
１１Ａに集熱フィン２０を取り付けても良く、この場合
、集熱性が良くなるので伝熱特性を向上することができ
、電気部品の冷却を効率良く行うことができる。また、
集熱フィン９は横フィンであるが、縦フィンを取り付け
ても良い。
１１Ａに集熱フィン２０を取り付けても良く、この場合
、集熱性が良くなるので伝熱特性を向上することができ
、電気部品の冷却を効率良く行うことができる。また、
集熱フィン９は横フィンであるが、縦フィンを取り付け
ても良い。
以上説明した通り、本発明の電気絶縁ヒートパイプによ
ると、内部に作動液が密封状態で封入され、被冷却部品
に接触する密閉容器に作動液が封入されたヒートパイプ
の入熱部を断熱兼用電気絶縁部材を介して気密的に取り
付けたため、ヒートパイプの構造を簡略化することがで
き、製造を容易にしてコストダウンを図ることができ、
また、伝熱ブロックの伝熱特性、即ち、均熱性を向上す
ることができ、電力用半導体素子、パワートランジスタ
等の電気部品の局部過熱による損傷を防ぐことができる
。
ると、内部に作動液が密封状態で封入され、被冷却部品
に接触する密閉容器に作動液が封入されたヒートパイプ
の入熱部を断熱兼用電気絶縁部材を介して気密的に取り
付けたため、ヒートパイプの構造を簡略化することがで
き、製造を容易にしてコストダウンを図ることができ、
また、伝熱ブロックの伝熱特性、即ち、均熱性を向上す
ることができ、電力用半導体素子、パワートランジスタ
等の電気部品の局部過熱による損傷を防ぐことができる
。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は本発
明の第２の実施例を示す説明図、第３図は本発明の第３
の実施例を示す説明図、第４図は従来の電気絶縁ヒート
パイプを示す説明図。 符号の説明 １．１１−・−・・−−−−−−・・ヒートバイプＩＡ
、ＩＩＡ 入熱部 １ Ｂ、ＩＩＢ−放熱部 ２．１２ ・−・放熱フィン ３．１３・−−−−−−・・−・〜・伝熱ブロック４．
１４ セラミックス
明の第２の実施例を示す説明図、第３図は本発明の第３
の実施例を示す説明図、第４図は従来の電気絶縁ヒート
パイプを示す説明図。 符号の説明 １．１１−・−・・−−−−−−・・ヒートバイプＩＡ
、ＩＩＡ 入熱部 １ Ｂ、ＩＩＢ−放熱部 ２．１２ ・−・放熱フィン ３．１３・−−−−−−・・−・〜・伝熱ブロック４．
１４ セラミックス
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電力用半導体素子、パワートランジスタ等を冷却する電
気絶縁ヒートパイプにおいて、 銅等の伝熱性が優れた材料からなり、内部に作動液が封
入され、被冷却部品に接触する密閉容器と、 前記密閉容器内に気密的に取り付けられる入熱部と、前
記密閉容器から突出した放熱部を有し、内部に作動液が
封入されたヒートパイプとから成り、 前記ヒートパイプと前記密閉容器との間に電気絶縁部材
が介在していることを特徴とする電気絶縁ヒートパイプ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20202189A JPH0364950A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | 電気絶縁ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20202189A JPH0364950A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | 電気絶縁ヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0364950A true JPH0364950A (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=16450610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20202189A Pending JPH0364950A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | 電気絶縁ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0364950A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06204369A (ja) * | 1992-11-11 | 1994-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体冷却器 |
| JPH0849944A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-20 | Samsung Electronics Co Ltd | 吸収式冷暖房機 |
| US6062299A (en) * | 1997-07-08 | 2000-05-16 | Choo; Kok Fah | Heat sink |
| JP2013508669A (ja) * | 2009-10-26 | 2013-03-07 | アルストム・テクノロジー・リミテッド | 絶縁されたヒートパイプを利用することによって中電圧装置を冷却するための冷却装置 |
-
1989
- 1989-08-03 JP JP20202189A patent/JPH0364950A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06204369A (ja) * | 1992-11-11 | 1994-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体冷却器 |
| JP2791270B2 (ja) * | 1992-11-11 | 1998-08-27 | 三菱電機株式会社 | 半導体冷却器 |
| JPH0849944A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-20 | Samsung Electronics Co Ltd | 吸収式冷暖房機 |
| US6062299A (en) * | 1997-07-08 | 2000-05-16 | Choo; Kok Fah | Heat sink |
| JP2013508669A (ja) * | 2009-10-26 | 2013-03-07 | アルストム・テクノロジー・リミテッド | 絶縁されたヒートパイプを利用することによって中電圧装置を冷却するための冷却装置 |
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