JPH04225790A - ヒートパイプ式放熱器およびその製造方法 - Google Patents
ヒートパイプ式放熱器およびその製造方法Info
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- JPH04225790A JPH04225790A JP2416730A JP41673090A JPH04225790A JP H04225790 A JPH04225790 A JP H04225790A JP 2416730 A JP2416730 A JP 2416730A JP 41673090 A JP41673090 A JP 41673090A JP H04225790 A JPH04225790 A JP H04225790A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-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
- F28D15/02—Heat-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
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子などの発熱
を拡散させるヒートパイプ式放熱器およびその製造方法
に関するものである。
を拡散させるヒートパイプ式放熱器およびその製造方法
に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】サイリスタ，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には、空冷式の放熱器を用
いたものが多い。図１１は、従来の放熱器の一例を示し
た斜視図である。この放熱器９０は、銅またはアルミニ
ウムなどの熱伝導性材料を用いて、押出成形や鋳造によ
り、ベース部９１とフィン部９２をもつような形状に作
製されたものである。発熱素子Ｃは、放熱器９０のベー
ス部９１の一方側の平面に密着して搭載されており、フ
ィン部９２によって放熱されていた。
発熱量が中容量の半導体素子には、空冷式の放熱器を用
いたものが多い。図１１は、従来の放熱器の一例を示し
た斜視図である。この放熱器９０は、銅またはアルミニ
ウムなどの熱伝導性材料を用いて、押出成形や鋳造によ
り、ベース部９１とフィン部９２をもつような形状に作
製されたものである。発熱素子Ｃは、放熱器９０のベー
ス部９１の一方側の平面に密着して搭載されており、フ
ィン部９２によって放熱されていた。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の放熱器では、発熱素子の放熱量が増大するに伴って、
放熱器９０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、放熱器９０のフィン部９
２のピッチを一定間隔以下に狭くできず、容量が一定の
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。
の放熱器では、発熱素子の放熱量が増大するに伴って、
放熱器９０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、放熱器９０のフィン部９
２のピッチを一定間隔以下に狭くできず、容量が一定の
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。
【０００３】また、電子機器などの場合には、限られた
内部空間に多数の発熱素子が搭載されるときに、それら
を均一に冷却することができなかった。
内部空間に多数の発熱素子が搭載されるときに、それら
を均一に冷却することができなかった。
【０００４】本発明の目的は、多数の発熱素子を搭載し
、均一に放熱できる小型かつ軽量なヒートパイプ式放熱
器およびその製造方法を提供することである。
、均一に放熱できる小型かつ軽量なヒートパイプ式放熱
器およびその製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるヒートパイ
プ式放熱器は、片面に素子搭載部をもち、片面または両
面の一方向またはそれと交差する方向に複数のヒートパ
イプ取付部が形成された金属製のベース部と、前記ベー
ス部のヒートパイプ取付部に蒸発部が取り付けられ、Ｌ
字またはＵ字状に凝縮部が曲げ起こされた第１のヒート
パイプと、前記第１のヒートパイプの凝縮部に１枚以上
取り付けられた放熱用のフィンと、前記ベース部のヒー
トパイプ取付部に取り付けられ、そのベース部の面方向
の均熱化を行う第２のヒートパイプとから構成してある
。
プ式放熱器は、片面に素子搭載部をもち、片面または両
面の一方向またはそれと交差する方向に複数のヒートパ
イプ取付部が形成された金属製のベース部と、前記ベー
ス部のヒートパイプ取付部に蒸発部が取り付けられ、Ｌ
字またはＵ字状に凝縮部が曲げ起こされた第１のヒート
パイプと、前記第１のヒートパイプの凝縮部に１枚以上
取り付けられた放熱用のフィンと、前記ベース部のヒー
トパイプ取付部に取り付けられ、そのベース部の面方向
の均熱化を行う第２のヒートパイプとから構成してある
。
【０００６】この場合に、前記ベース部は、１枚から４
枚組み合わせた構成とすることができる。また、前記ベ
ース部に設けられ、前記フィンに平行方向に送風する強
制冷却用のファンを設けた構成とすることができる。
枚組み合わせた構成とすることができる。また、前記ベ
ース部に設けられ、前記フィンに平行方向に送風する強
制冷却用のファンを設けた構成とすることができる。
【０００７】一方、本発明によるヒートパイプ式放熱器
の製造方法は、前述したヒートパイプ式放熱器を製造す
るヒートパイプ式放熱器の製造方法において、前記ベー
ス部には、前記ヒートパイプ取付部が、予め、押出加工
，ダイキャスト法，鋳造若しくは鍛造またはこれらの組
み合わせによって、形成する構成としてある。
の製造方法は、前述したヒートパイプ式放熱器を製造す
るヒートパイプ式放熱器の製造方法において、前記ベー
ス部には、前記ヒートパイプ取付部が、予め、押出加工
，ダイキャスト法，鋳造若しくは鍛造またはこれらの組
み合わせによって、形成する構成としてある。
【０００８】
【作用】本発明によれば、ベース板に取り付けられた第
１ヒートパイプとフィンによって、発熱素子の熱拡散を
させ、第２ヒートパイプによってベース部の面方向の熱
の均一化することができる。
１ヒートパイプとフィンによって、発熱素子の熱拡散を
させ、第２ヒートパイプによってベース部の面方向の熱
の均一化することができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面等を参照して、実施例について、
本発明を詳細に説明する。図１は、本発明によるヒート
パイプ式放熱器の第１の実施例を一方側から見た斜視図
であって、図２は、他方側からみた斜視図である。第１
の実施例の放熱器は、ベース板１１と、第１のヒートパ
イプ１２と、フィン１３と、第２のヒートパイプ１４と
から構成されている。
本発明を詳細に説明する。図１は、本発明によるヒート
パイプ式放熱器の第１の実施例を一方側から見た斜視図
であって、図２は、他方側からみた斜視図である。第１
の実施例の放熱器は、ベース板１１と、第１のヒートパ
イプ１２と、フィン１３と、第２のヒートパイプ１４と
から構成されている。
【００１０】ベース板１１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、押出法またはダイキャス
ト法等により作製されており、外側にはフラットな素子
搭載面１１ａが形成され、内側には取付凹部１１ｂが形
成されている。ベース板１１の素子搭載面１１ａには、
サイリスタやパワートランジスタなどの発熱素子Ｃが複
数個搭載されている。
どの熱伝導性の材料を用いて、押出法またはダイキャス
ト法等により作製されており、外側にはフラットな素子
搭載面１１ａが形成され、内側には取付凹部１１ｂが形
成されている。ベース板１１の素子搭載面１１ａには、
サイリスタやパワートランジスタなどの発熱素子Ｃが複
数個搭載されている。
【００１１】第１ヒートパイプ１２は、断面が円形，矩
形，異形の銅製コンテナの内面に溝が形成されたり、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。第１ヒー
トパイプ１２は、Ｌ字形に曲げ加工されており、蒸発部
となる基部１２ａがベース板１１の取付凹部１１ｂに挿
入され、密着して固定されている。
形，異形の銅製コンテナの内面に溝が形成されたり、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。第１ヒー
トパイプ１２は、Ｌ字形に曲げ加工されており、蒸発部
となる基部１２ａがベース板１１の取付凹部１１ｂに挿
入され、密着して固定されている。
【００１２】第１ヒートパイプ１２は、ベース板１１の
取付凹部１１ｂ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、基部１２ａと取付凹部１１ｂとの間
には熱伝導性グリース等を塗布、又は熱伝導性接着剤、
低融点ロー材等を介在させることにより、外側の素子搭
載面１１ａに搭載された発熱素子Ｃからの熱を内側の第
１ヒートパイプ１２に効率的に伝達できる。
取付凹部１１ｂ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、基部１２ａと取付凹部１１ｂとの間
には熱伝導性グリース等を塗布、又は熱伝導性接着剤、
低融点ロー材等を介在させることにより、外側の素子搭
載面１１ａに搭載された発熱素子Ｃからの熱を内側の第
１ヒートパイプ１２に効率的に伝達できる。
【００１３】フィン１３は、第１ヒートパイプ１２の凝
縮部となる腕部１２ｂに、圧入またはロウ付け等により
取り付けられている。このフィン１３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。
縮部となる腕部１２ｂに、圧入またはロウ付け等により
取り付けられている。このフィン１３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。
【００１４】第２ヒートパイプ１４は、ベース板１１の
面方向の均熱化を行うためのものであり、構造的には第
１ヒートパイプ１１と同じものでよいが、ベース板１１
の取付凹部１１ｂに長手方向に沿って挿入できる長尺の
ものが使用されている。
面方向の均熱化を行うためのものであり、構造的には第
１ヒートパイプ１１と同じものでよいが、ベース板１１
の取付凹部１１ｂに長手方向に沿って挿入できる長尺の
ものが使用されている。
【００１５】図３は、本発明によるヒートパイプ式放熱
器の第２の実施例を一方側から見た斜視図、図４は他方
側から見た斜視図である。なお、以下に説明する各実施
例では、第１の実施例と同一の機能をはたす部分には、
末尾の符号を統一して付けて、重複する説明は省略する
。
器の第２の実施例を一方側から見た斜視図、図４は他方
側から見た斜視図である。なお、以下に説明する各実施
例では、第１の実施例と同一の機能をはたす部分には、
末尾の符号を統一して付けて、重複する説明は省略する
。
【００１６】第２の実施例の放熱器２０は、第１ヒート
パイプ２２が取り付けられた面の反対側の面、すなわち
、素子搭載面２１ａ側に第２ヒートパイプ２４を取り付
けたものである。
パイプ２２が取り付けられた面の反対側の面、すなわち
、素子搭載面２１ａ側に第２ヒートパイプ２４を取り付
けたものである。
【００１７】図５〜図１０は、本発明によるヒートパイ
プ式放熱器の第３〜８の実施例を示した斜視図である。 第３の実施例の放熱器３０（図５）は、第１ヒートパイ
プ３２として、Ｕ字型のものを用いている。また、第４
の実施例の放熱器４０（図６）は、第３の実施例と同様
にＵ字型のヒートパイプ４２を用いているが、第２ヒー
トパイプ４４と直交する方向に配置してある。第３およ
び第４の実施例では、第１ヒートパイプ３２，４２がＵ
字型であるので、１本のヒートパイプで放熱部分を２箇
所に設けることができる。
プ式放熱器の第３〜８の実施例を示した斜視図である。 第３の実施例の放熱器３０（図５）は、第１ヒートパイ
プ３２として、Ｕ字型のものを用いている。また、第４
の実施例の放熱器４０（図６）は、第３の実施例と同様
にＵ字型のヒートパイプ４２を用いているが、第２ヒー
トパイプ４４と直交する方向に配置してある。第３およ
び第４の実施例では、第１ヒートパイプ３２，４２がＵ
字型であるので、１本のヒートパイプで放熱部分を２箇
所に設けることができる。
【００１８】第５の実施例の放熱器５０（図７）は、断
面Ｌ字型のベース板５１に、取付凹部５１ｂを設け、Ｕ
字型の第１ヒートパイプ５２の第１腕部５２ａと中間部
５２ｂをベース板５１に取り付け、第２腕部５２ｃにフ
ィン５３を取り付けたものである。第５の実施例の放熱
器５０によれば、搭載する素子の数を増加させることが
できる。
面Ｌ字型のベース板５１に、取付凹部５１ｂを設け、Ｕ
字型の第１ヒートパイプ５２の第１腕部５２ａと中間部
５２ｂをベース板５１に取り付け、第２腕部５２ｃにフ
ィン５３を取り付けたものである。第５の実施例の放熱
器５０によれば、搭載する素子の数を増加させることが
できる。
【００１９】第６の実施例の放熱器６０（図８）は、２
点鎖線で示した断面コの字型のベース板６１に、２本の
Ｕ字型の第１ヒートパイプ６２の第１腕部６２ａと中間
部６２ｂをベース板６１に取り付け、２つの第２腕部６
２ｃにフィン６３を取り付けたものである。第６の実施
例では、更に、搭載する素子の数を増加することができ
る。
点鎖線で示した断面コの字型のベース板６１に、２本の
Ｕ字型の第１ヒートパイプ６２の第１腕部６２ａと中間
部６２ｂをベース板６１に取り付け、２つの第２腕部６
２ｃにフィン６３を取り付けたものである。第６の実施
例では、更に、搭載する素子の数を増加することができ
る。
【００２０】第７の実施例の放熱器７０（図９）は、２
点鎖線で示した断面ロの字型のベース板７１に、第５の
実施例と同様な第１ヒートパイプ７２とフィン７３のユ
ニットを対称に設けたものである。
点鎖線で示した断面ロの字型のベース板７１に、第５の
実施例と同様な第１ヒートパイプ７２とフィン７３のユ
ニットを対称に設けたものである。
【００２１】第８の実施例の放熱器８０（図１０）は、
軸流ファン等の強制空冷用のファン８５が設けられてお
り、このファン８５は、ベース板８１の一端であって、
フィン８３と直交する面に取り付けられている。
軸流ファン等の強制空冷用のファン８５が設けられてお
り、このファン８５は、ベース板８１の一端であって、
フィン８３と直交する面に取り付けられている。
【００２２】なお、以上説明した実施例は、これに限定
される種々の変更や、実施例どうしの要素の組み換えを
することができ、それらも本発明の範囲内である。例え
ば、ベース板への接合は、予め低コストの方法で作製し
てある取付凹部に挿入するれば、加工が容易で安価に製
造できる。また、取り付ける第１および第２ヒートパイ
プなどの数量は、発熱量などによって選択でき、設計の
自由度は大である。さらに、ベース板は、予め押し出し
や鍛造、鋳造等で加工して材料を準備しておき、必要に
応じて長さを方向の切断などを行って利用でき、各ヒー
トパイプも予め幾種類か容易しておけば、それらを組み
合わせることにより、柔軟な対応ができる。
される種々の変更や、実施例どうしの要素の組み換えを
することができ、それらも本発明の範囲内である。例え
ば、ベース板への接合は、予め低コストの方法で作製し
てある取付凹部に挿入するれば、加工が容易で安価に製
造できる。また、取り付ける第１および第２ヒートパイ
プなどの数量は、発熱量などによって選択でき、設計の
自由度は大である。さらに、ベース板は、予め押し出し
や鍛造、鋳造等で加工して材料を準備しておき、必要に
応じて長さを方向の切断などを行って利用でき、各ヒー
トパイプも予め幾種類か容易しておけば、それらを組み
合わせることにより、柔軟な対応ができる。
【００２３】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、ベース板に取り付けられた第１ヒートパイプとフ
ィンによって、発熱素子の熱拡散をさせ、第２ヒートパ
イプによってベース部の面方向の熱の均一化を図ること
ができる。また、強制空冷用のファンを取り付ければ、
さらに、放熱効果を上げることができる。従って、小型
、軽量化が図れるうえ、多数の発熱素子を搭載した場合
にも、均一かつ効率よく放熱することができる。
れば、ベース板に取り付けられた第１ヒートパイプとフ
ィンによって、発熱素子の熱拡散をさせ、第２ヒートパ
イプによってベース部の面方向の熱の均一化を図ること
ができる。また、強制空冷用のファンを取り付ければ、
さらに、放熱効果を上げることができる。従って、小型
、軽量化が図れるうえ、多数の発熱素子を搭載した場合
にも、均一かつ効率よく放熱することができる。
【図１】図１は、本発明によるヒートパイプ式放熱器の
第１の実施例を一方側から見た斜視図である。
第１の実施例を一方側から見た斜視図である。
【図２】図２は、本発明によるヒートパイプ式放熱器の
第１の実施例を他方側から見た斜視図である。
第１の実施例を他方側から見た斜視図である。
【図３】図３は、本発明によるヒートパイプ式放熱器の
第２の実施例を一方側から見た斜視図である。
第２の実施例を一方側から見た斜視図である。
【図４】図４は、本発明によるヒートパイプ式放熱器の
第２の実施例を他方側から見た斜視図である。
第２の実施例を他方側から見た斜視図である。
【図５】図５は、本発明によるヒートパイプ式放熱器の
第３の実施例を示した斜視図である。
第３の実施例を示した斜視図である。
【図６】図６は、本発明によるヒートパイプ式放熱器の
第４の実施例を示した斜視図である。
第４の実施例を示した斜視図である。
【図７】図７は、本発明によるヒートパイプ式放熱器の
第５の実施例を示した斜視図である。
第５の実施例を示した斜視図である。
【図８】図８は、本発明によるヒートパイプ式放熱器の
第６の実施例を示した斜視図である。
第６の実施例を示した斜視図である。
【図９】図９は、本発明によるヒートパイプ式放熱器の
第７の実施例を示した斜視図である。
第７の実施例を示した斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明によるヒートパイプ式放熱
器の第８の実施例を示した斜視図である。
器の第８の実施例を示した斜視図である。
【図１１】図１１は、従来の放熱器の一例を示した斜視
図である。
図である。
１０〜８０ ヒートパイプ放熱器
１１〜８１ ベース板
１２〜８２ 第１ヒートパイプ
１３〜８３ フィン
１４〜８４ 第２ヒートパイプ
８５ ファン
Claims (4)
- 【請求項１】 片面に素子搭載部をもち、片面または
両面の一方向またはそれと交差する方向に複数のヒート
パイプ取付部が形成された金属製のベース部と、前記ベ
ース部のヒートパイプ取付部に蒸発部が取り付けられ、
Ｌ字またはＵ字状に凝縮部が曲げ起こされた第１のヒー
トパイプと、前記第１のヒートパイプの凝縮部に１枚以
上取り付けられた放熱用のフィンと、前記ベース部のヒ
ートパイプ取付部に取り付けられ、そのベース部の面方
向の均熱化を行う第２のヒートパイプとから構成したヒ
ートパイプ式放熱器。 - 【請求項２】 前記ベース部は、１枚から４枚組み合
わせたことを特徴とする請求項１記載のヒートパイプ式
放熱器。 - 【請求項３】 前記ベース部に設けられた前記フィン
に平行方向に送風する強制冷却用のファンを設けたこと
を特徴とする請求項１または２記載のヒートパイプ式放
熱器。 - 【請求項４】 請求項１〜３記載のヒートパイプ式放
熱器を製造するヒートパイプ式放熱器の製造方法におい
て、前記ベース部には、前記ヒートパイプ取付部が、予
め、押出加工，ダイキャスト法，鋳造若しくは鍛造また
はこれらの組み合わせによって、形成されていることを
特徴とするヒートパイプ式放熱器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416730A JPH04225790A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | ヒートパイプ式放熱器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416730A JPH04225790A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | ヒートパイプ式放熱器およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04225790A true JPH04225790A (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=18524929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2416730A Pending JPH04225790A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | ヒートパイプ式放熱器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04225790A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5925929A (en) * | 1992-07-03 | 1999-07-20 | Hitachi, Ltd. | Cooling apparatus for electronic elements |
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