JPH0396261A - ヒートパイプ式冷却器 - Google Patents
ヒートパイプ式冷却器Info
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Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- 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、半導体素子などの発熱を、ヒートパイプを用
いて拡散させて、強制空冷するヒートパイプ式冷却器に
関するものである． 〔従来の技術］ サイリスク，パワートランジスタなどの発熱量が中容量
の半導体素子の冷却．は、ファンを用いた強制空冷方式
のものが多い。
いて拡散させて、強制空冷するヒートパイプ式冷却器に
関するものである． 〔従来の技術］ サイリスク，パワートランジスタなどの発熱量が中容量
の半導体素子の冷却．は、ファンを用いた強制空冷方式
のものが多い。
第１２図は、従来の強制空冷式冷却器の一例を示した斜
視図である。
視図である。
冷却ブロック７は、銅またはアルミニウムなどの熱伝導
性材料を用いて、押出或形や鋳造により、ベース部７ａ
とフィン部７ｂをもつような形状に作製されたものであ
る。発熱素子６は、冷却ブロック７のベース部７ａの表
側の平面に密着して搭載されており、ファン４によりフ
ィン部７ｂを強制空冷していた． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、前述した従来の冷却器では、発熱素子の放熱量
が増大するに伴って、冷却ブロック７の重量が重くなる
とともに、形状も大型になるという問題があった。
性材料を用いて、押出或形や鋳造により、ベース部７ａ
とフィン部７ｂをもつような形状に作製されたものであ
る。発熱素子６は、冷却ブロック７のベース部７ａの表
側の平面に密着して搭載されており、ファン４によりフ
ィン部７ｂを強制空冷していた． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、前述した従来の冷却器では、発熱素子の放熱量
が増大するに伴って、冷却ブロック７の重量が重くなる
とともに、形状も大型になるという問題があった。
また、冷却ブロック７のフィン部７ｂのピッチを一定間
隔以下に狭くできず、容鼠が一定の場合には、放熱面積
に制限を受け、冷却能力が低下するという問題があった
。
隔以下に狭くできず、容鼠が一定の場合には、放熱面積
に制限を受け、冷却能力が低下するという問題があった
。
さらに、冷却ブロソク７のベース部７ａに搭載できる発
熱素子の数が、性能的にも、面積的にも限られていた。
熱素子の数が、性能的にも、面積的にも限られていた。
一方、電子４Ｍ器などの場合には、限られた内部空間に
他の素子などとともに配置されるので、冷却器の基本的
な形状はそのままにして、冷却性能を向上させるととも
に、占有体積の減少や軽量化を実現しなければならない
。
他の素子などとともに配置されるので、冷却器の基本的
な形状はそのままにして、冷却性能を向上させるととも
に、占有体積の減少や軽量化を実現しなければならない
。
本発明の目的は、前述の課題を解決し、冷却性能の向上
と、発熱素子の搭載数の増加を実現した、小型かつ軽量
なヒートパイプ式冷却器を提供することである。
と、発熱素子の搭載数の増加を実現した、小型かつ軽量
なヒートパイプ式冷却器を提供することである。
〔課題を解決するための手段］
前記課題を解決するために、本発明によるヒートバイブ
式冷却器は、外側に素子搭載面が内側にヒートパイプ取
付部がそれぞれ設けられており筒形の４面または断面コ
の字の３面と一方の側面を塞ぐ１面に配置された第１，
第２，第３および第４のベース板と、前記第Ｉ．第２，
第３および第４のベース板のしートパイプ取付部に蒸発
部が取り付けられ凝縮部が曲げ起こされた１本以上のヒ
ートパイプと、前記ヒートパイプのａ’ＬＭ部に取り付
られた複数枚のフィンと、前記フィンと直交するいずれ
かの面に設けられた強制空冷用のファンとから構或され
ている。
式冷却器は、外側に素子搭載面が内側にヒートパイプ取
付部がそれぞれ設けられており筒形の４面または断面コ
の字の３面と一方の側面を塞ぐ１面に配置された第１，
第２，第３および第４のベース板と、前記第Ｉ．第２，
第３および第４のベース板のしートパイプ取付部に蒸発
部が取り付けられ凝縮部が曲げ起こされた１本以上のヒ
ートパイプと、前記ヒートパイプのａ’ＬＭ部に取り付
られた複数枚のフィンと、前記フィンと直交するいずれ
かの面に設けられた強制空冷用のファンとから構或され
ている。
前記構或によれば、各ベース仮に搭載された発熱素子か
らの熱をヒートパイプを用いて末端のフィンにまで効率
よく伝達できるとともに、ファンにより強制冷却するこ
とができる。
らの熱をヒートパイプを用いて末端のフィンにまで効率
よく伝達できるとともに、ファンにより強制冷却するこ
とができる。
〔実施例）
以下、図面等を参照して、実施例について、本発明を詐
細に説明する。
細に説明する。
第１図〜第６図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器
の第１の実施例を示した図であって、第ｌ図は斜視図、
第２図は平面図、第３図は正面図、第４図は側面図、第
５図はヒートパイプの取付部を示した斜視図、第６図は
フィンの取付部を示した斜視図である。
の第１の実施例を示した図であって、第ｌ図は斜視図、
第２図は平面図、第３図は正面図、第４図は側面図、第
５図はヒートパイプの取付部を示した斜視図、第６図は
フィンの取付部を示した斜視図である。
ベース＋Ｊｉｌ，ＩＡ，ＩＢ，Ｉｃは、銅またはアルミ
ニウムなどの熱伝導性の材料を用いて、押出法またはグ
イキャスト法等により作製されたものであり、この実施
例では、ベース板１．１Ａとベース仮ＩＢ．ｌＣをそれ
ぞれ断面Ｌ字状に一体戒形して、筒状に組み合わせてあ
る。
ニウムなどの熱伝導性の材料を用いて、押出法またはグ
イキャスト法等により作製されたものであり、この実施
例では、ベース板１．１Ａとベース仮ＩＢ．ｌＣをそれ
ぞれ断面Ｌ字状に一体戒形して、筒状に組み合わせてあ
る。
ベース板１〜ＬＣには、それぞれ外側にフラットな素子
搭載面１ａが形威され、内側に取付凹部ｌｂが形成され
ている。ベース板１〜１Ｃの各素子搭載面１ａには、サ
イリスクやパワートランジスタなどの発熱素子６〜６Ｃ
が１個または複数個搭載されている． ヒートパイプ２Ａ，２Ｂは、断面が円形，矩形，異形の
銅製コンテナの内面に溝が形威されたり、メッシュ等の
ウイックが挿入されたものであり、内部には作動液とし
て純水等が封入されたものである。
搭載面１ａが形威され、内側に取付凹部ｌｂが形成され
ている。ベース板１〜１Ｃの各素子搭載面１ａには、サ
イリスクやパワートランジスタなどの発熱素子６〜６Ｃ
が１個または複数個搭載されている． ヒートパイプ２Ａ，２Ｂは、断面が円形，矩形，異形の
銅製コンテナの内面に溝が形威されたり、メッシュ等の
ウイックが挿入されたものであり、内部には作動液とし
て純水等が封入されたものである。
ヒートパイプ２Ａは、Ｕ字形に曲げ加工されており、蒸
発部となる腕部’ｌａ，３部２ｂがベースｖｉ．ｌ．ｌ
Ａの取付凹部１ｂにそれぞれ挿入され、固定板１ｃで上
側から覆ってねじ止めすることにより、密着して固定さ
れている（第５図）。ヒートパイプ２Ａは、ベース板１
，ＩＡの取付凹部ｌｂに取り付けられるので、接触面積
を十分にとれるとともに、腕部２ａ，７３部２ｂと取付
四部１ｂおよび固定板１ｃの間には熱伝導性グリースな
どを塗布することにより、外側の素子搭載面１ａに搭載
された発熱素子６，６Ａからの熱を内側のヒートパイプ
２Ａに効率的に伝達できる。なお、ヒートパイプ２Ｂも
同様にして、ベース板ＩＢ，ＩＣに取り付けられている
． フィン３，３Ａは、ヒートパイプ２Ａ，２Ｂの凝縮部と
なる腕部２ｃに、圧大またはロウ付けなどにより別々に
取り付けられている（第６図）。
発部となる腕部’ｌａ，３部２ｂがベースｖｉ．ｌ．ｌ
Ａの取付凹部１ｂにそれぞれ挿入され、固定板１ｃで上
側から覆ってねじ止めすることにより、密着して固定さ
れている（第５図）。ヒートパイプ２Ａは、ベース板１
，ＩＡの取付凹部ｌｂに取り付けられるので、接触面積
を十分にとれるとともに、腕部２ａ，７３部２ｂと取付
四部１ｂおよび固定板１ｃの間には熱伝導性グリースな
どを塗布することにより、外側の素子搭載面１ａに搭載
された発熱素子６，６Ａからの熱を内側のヒートパイプ
２Ａに効率的に伝達できる。なお、ヒートパイプ２Ｂも
同様にして、ベース板ＩＢ，ＩＣに取り付けられている
． フィン３，３Ａは、ヒートパイプ２Ａ，２Ｂの凝縮部と
なる腕部２ｃに、圧大またはロウ付けなどにより別々に
取り付けられている（第６図）。
このフィン３，３Ａは、銅またはアルミニウム等の金属
を、０．１〜０．５ｍｍ程度の薄肉板状に加工したもの
であり、１〜５ｍｍ程度の比較的小さいピッチで、必要
な枚数だけ取り付けられている。
を、０．１〜０．５ｍｍ程度の薄肉板状に加工したもの
であり、１〜５ｍｍ程度の比較的小さいピッチで、必要
な枚数だけ取り付けられている。
ファン４は、強制空冷用のものであり、軸流ファン等が
用いられており、フィン３．３Ａと直交するいずれかの
面に取り付けられている．第７図は、本発明によるヒー
トパイプ式冷却器の第１の実施例の変形例を示した斜視
図である。
用いられており、フィン３．３Ａと直交するいずれかの
面に取り付けられている．第７図は、本発明によるヒー
トパイプ式冷却器の第１の実施例の変形例を示した斜視
図である。
第７図に示したヒートバイブ２Ａのように、Ｕ字形に仙
げ加工して、渾発部である腕部２ａ，基部２ｂ側をベー
ス板１，ＩＡの取付凹部１ｂにロウ材１ｄにより、接合
することができる。このヒートパイプ２Ａの凝縮部とな
る腕部２ｃに、第６図と同様にフィン３を取り付ければ
よい。
げ加工して、渾発部である腕部２ａ，基部２ｂ側をベー
ス板１，ＩＡの取付凹部１ｂにロウ材１ｄにより、接合
することができる。このヒートパイプ２Ａの凝縮部とな
る腕部２ｃに、第６図と同様にフィン３を取り付ければ
よい。
なお、ヒートパイプ２Ａ．２Ｂは、熱伝遵量等を考慮し
て、３本以上の構戒でもよい。
て、３本以上の構戒でもよい。
第８図〜第１１図は、本発明によるヒートパイプ式冷却
器の第２の実施例を示した図であって、第８図は斜視図
、第９図は平面図、第１０図は正面図、第１１図は側面
図である。
器の第２の実施例を示した図であって、第８図は斜視図
、第９図は平面図、第１０図は正面図、第１１図は側面
図である。
なお、前述した第ｉの実施例と同様な機能を果たす部分
には、同一系統の符号が付してある。
には、同一系統の符号が付してある。
第２の実施例では、ベース板ＩＤ， ＩＥ， ＩＦ
を断面コの字状に配置して、その側面をヘース板１Ｇで
覆うように配置した形状であって、この実施例でも、断
面Ｌ字形に一体威形したベース板ｌＤ，ＩＥとベースｗ
．ｌＦ，ｌａとを組み合わせている。各ベース仮ｌＤ〜
ＩＧの外側の素子搭載面ｌａには、それぞれ発熱素子６
０．６Ｅ，６Ｆ，６Ｇが密着固定されている。
を断面コの字状に配置して、その側面をヘース板１Ｇで
覆うように配置した形状であって、この実施例でも、断
面Ｌ字形に一体威形したベース板ｌＤ，ＩＥとベースｗ
．ｌＦ，ｌａとを組み合わせている。各ベース仮ｌＤ〜
ＩＧの外側の素子搭載面ｌａには、それぞれ発熱素子６
０．６Ｅ，６Ｆ，６Ｇが密着固定されている。
ヒートパイプ２Ｃは、蒸発部となる腕部２ａがベース板
ｌＧの取付凹部１ｂに取り付けられ、基部２ｂがベース
＄ｉ１Ｆの取付凹部１ｂに取り付けられている（第９図
）。また、ヒー１−バイプ２Ｄは、蒸発部となる腕部２
ａがベース仮ＩＥの取付凹部１ｂに取り付けられ、基部
２ｂがヘース板ｌＤの取付凹部ｌｂに取り付けられてい
る（第１１図）。さらに、各ヒートバイブ２Ｄ，２Ｅの
凝縮部となる腕部２Ｃには、フィン３Ｃ，３Ｄが別々に
取り付けられている。
ｌＧの取付凹部１ｂに取り付けられ、基部２ｂがベース
＄ｉ１Ｆの取付凹部１ｂに取り付けられている（第９図
）。また、ヒー１−バイプ２Ｄは、蒸発部となる腕部２
ａがベース仮ＩＥの取付凹部１ｂに取り付けられ、基部
２ｂがヘース板ｌＤの取付凹部ｌｂに取り付けられてい
る（第１１図）。さらに、各ヒートバイブ２Ｄ，２Ｅの
凝縮部となる腕部２Ｃには、フィン３Ｃ，３Ｄが別々に
取り付けられている。
ベース板ＩＤ，ＩＦ，１Ｇの下側には、ファン４が設け
られている。
られている。
つぎに、本発明によるヒートバイブ式冷却器の実施例の
送風方向について説明する． ヘース＋１７ｉ２とファン４との取付位置によって、送
風方向を変化させることができる。
送風方向について説明する． ヘース＋１７ｉ２とファン４との取付位置によって、送
風方向を変化させることができる。
例えば、第ｌ図に示した第ｌの実施例のように、ファン
４の全ての側面を４枚のベース板１〜ＩＣで覆っている
ので、ファン４と対向する面から冷却風ａｉｒを直線的
に排気することができる。
４の全ての側面を４枚のベース板１〜ＩＣで覆っている
ので、ファン４と対向する面から冷却風ａｉｒを直線的
に排気することができる。
また、第８図に示した第２の実施例のように、ファン４
の対向する面がベース仮ＩＥで覆われており、フィン３
とファン４に直交する側面が解放されているので、冷却
風ａｉｒを直角に屈曲して排気することができる。
の対向する面がベース仮ＩＥで覆われており、フィン３
とファン４に直交する側面が解放されているので、冷却
風ａｉｒを直角に屈曲して排気することができる。
このように送風方向を選択できるので、本発明によるヒ
ートバイブ弐冷却器を電子機器などに組み込む場合に、
冷ｉＪｌ風ａｉｒの流入および流出方向が限定されると
きでも、容易に取り付けることができる。
ートバイブ弐冷却器を電子機器などに組み込む場合に、
冷ｉＪｌ風ａｉｒの流入および流出方向が限定されると
きでも、容易に取り付けることができる。
なお、前述した各実施例では、組み立てを容易にするた
めに、ベース板を２枚ずつ組みにして作製した例で説明
したが、４枚を一体に戒形してもよい。また、各ヒート
パイプに独立してフィンを取り付けた例を示したが、２
本のヒートパイプを同一のフィンに取り付けるよ・うに
してもよい。
めに、ベース板を２枚ずつ組みにして作製した例で説明
したが、４枚を一体に戒形してもよい。また、各ヒート
パイプに独立してフィンを取り付けた例を示したが、２
本のヒートパイプを同一のフィンに取り付けるよ・うに
してもよい。
以上詳しく説明したように、本発明によれば、ベース板
に搭載した発熱素子からの熱をヒー１パイプを用いて拡
散して末端のフィンに至るまで伝達できるので、フィン
効率が改善され、従来の゛冷却器に比較して、フィンの
占有する体積を大幅に減少させることができる． また、フィンを極めて薄くでき、フィンを取り付けるピ
ッチを狭くできるので、占有する体積の減少とあいまっ
て、同一容積では重量を大幅に減少させることができる
。
に搭載した発熱素子からの熱をヒー１パイプを用いて拡
散して末端のフィンに至るまで伝達できるので、フィン
効率が改善され、従来の゛冷却器に比較して、フィンの
占有する体積を大幅に減少させることができる． また、フィンを極めて薄くでき、フィンを取り付けるピ
ッチを狭くできるので、占有する体積の減少とあいまっ
て、同一容積では重量を大幅に減少させることができる
。
したがって、同一の冷却能力では占有体積と重量の両者
を大幅に減少させることができる。
を大幅に減少させることができる。
さらに、ベース板を４枚設けてあるので、従来と同様な
大きさで、４倍の発熱素子を搭載することができる． 一方、冷却風の流れ方向を多様化させることができるの
で、取付場所の自由度が広がる。
大きさで、４倍の発熱素子を搭載することができる． 一方、冷却風の流れ方向を多様化させることができるの
で、取付場所の自由度が広がる。
第１図〜第６図は、本発明によるヒートバイブ式冷却器
の第１の実施例を示した図であって、第１図は斜視図、
第２図は平面図、第３図は正面図、第４図は側面図、第
５図はヒートパイプの取付部を示した斜視図、第６図は
フィンの取付部を示した斜視図である。 第７図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器の第１の
実施例の変形例を示した斜視図である。 第８図〜第１１図は、本発明によるヒートパイプ式冷却
器の第２の実施例を示した図であって、第８図は斜視図
、第９図は平面図、第１０図は正面図、第１１図は側面
図である， 第１２図は、従来の強制空冷式冷却器の一例を示した斜
視図である。 １・・・ベース板 ２・・・ヒートパイプ ３・・・フィン ４・・・ファン ６・・・発熱素子
の第１の実施例を示した図であって、第１図は斜視図、
第２図は平面図、第３図は正面図、第４図は側面図、第
５図はヒートパイプの取付部を示した斜視図、第６図は
フィンの取付部を示した斜視図である。 第７図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器の第１の
実施例の変形例を示した斜視図である。 第８図〜第１１図は、本発明によるヒートパイプ式冷却
器の第２の実施例を示した図であって、第８図は斜視図
、第９図は平面図、第１０図は正面図、第１１図は側面
図である， 第１２図は、従来の強制空冷式冷却器の一例を示した斜
視図である。 １・・・ベース板 ２・・・ヒートパイプ ３・・・フィン ４・・・ファン ６・・・発熱素子
Claims (1)
- 外側に素子搭載面が内側にヒートパイプ取付部がそれ
ぞれ設けられており筒形の４面または断面コの字の３面
と一方の側面を塞ぐ１面に配置された第１、第２、第３
および第４のベース板と、前記第１、第２、第３および
第４のベース板のヒートパイプ取付部に蒸発部が取り付
けられ凝縮部が曲げ起こされた１本以上のヒートパイプ
と、前記ヒートパイプの凝縮部に取り付られた複数枚の
フィンと、前記フィンと直交するいずれかの面に設けら
れた強制空冷用のファンとから構成したヒートパイプ式
冷却器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1234202A JP2534363B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | ヒ―トパイプ式冷却器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1234202A JP2534363B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | ヒ―トパイプ式冷却器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0396261A true JPH0396261A (ja) | 1991-04-22 |
| JP2534363B2 JP2534363B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=16967291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1234202A Expired - Fee Related JP2534363B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | ヒ―トパイプ式冷却器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2534363B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09321477A (ja) * | 1996-05-31 | 1997-12-12 | Sanyo Denki Co Ltd | 発熱体冷却装置 |
| US6827136B2 (en) * | 2002-10-18 | 2004-12-07 | Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. | Heat dissipating apparatus and method for producing same |
| US7156158B2 (en) * | 1997-10-20 | 2007-01-02 | Fujitsu Limited | Heat pipe type cooler |
| GB2429846A (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-07 | Lear Corp | Heat sink |
| JP2014138442A (ja) * | 2013-01-15 | 2014-07-28 | Fanuc Ltd | 放熱器を備えたモータ駆動装置 |
-
1989
- 1989-09-08 JP JP1234202A patent/JP2534363B2/ja not_active Expired - Fee Related
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