JPH05218250A - 熱伝達率可変型放熱器 - Google Patents
熱伝達率可変型放熱器Info
- Publication number
- JPH05218250A JPH05218250A JP5628492A JP5628492A JPH05218250A JP H05218250 A JPH05218250 A JP H05218250A JP 5628492 A JP5628492 A JP 5628492A JP 5628492 A JP5628492 A JP 5628492A JP H05218250 A JPH05218250 A JP H05218250A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat transfer
- radiator
- grease
- temperature
- Prior art date
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- Withdrawn
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子部品等の発熱を伴う素子は、その性能を
正常に保つために本体に放熱フィンを設けた放熱器に取
り付けて使用しているが、周囲の空気温度が低いときに
は過冷却になって、正常に動作しないことがある。そこ
で、この欠点を解決する。 【構成】 放熱器の本体１の内部に空隙３を設けその中
に発熱素子５が正常に動作する温度領域に対応する融点
ＴM を有するグリース４を充填すること。
正常に保つために本体に放熱フィンを設けた放熱器に取
り付けて使用しているが、周囲の空気温度が低いときに
は過冷却になって、正常に動作しないことがある。そこ
で、この欠点を解決する。 【構成】 放熱器の本体１の内部に空隙３を設けその中
に発熱素子５が正常に動作する温度領域に対応する融点
ＴM を有するグリース４を充填すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱伝達率可変型放熱器
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来使用されている放熱器の一例を図５
斜視図及び側面図に示す。すなわち同図において、放熱
器は放熱器本体１と、放熱フィン２とで構成され、放熱
器本体１には発熱素子５が取付けられており、発熱素子
５から発熱した熱は当接する放熱器本体の内部を伝導に
よって移動し、放熱フィン２から空中に放散される。ま
た、従来、放熱器本体と発熱素子との当接面にグリース
を塗布するものも知られている（実開昭５７−３５０４
９，実開昭６３−４３４５０，実開昭６４−２２９６５
等参照。）が、これはこの面に形成される空気層を排除
することによって、伝熱性の向上を図ったものである。
斜視図及び側面図に示す。すなわち同図において、放熱
器は放熱器本体１と、放熱フィン２とで構成され、放熱
器本体１には発熱素子５が取付けられており、発熱素子
５から発熱した熱は当接する放熱器本体の内部を伝導に
よって移動し、放熱フィン２から空中に放散される。ま
た、従来、放熱器本体と発熱素子との当接面にグリース
を塗布するものも知られている（実開昭５７−３５０４
９，実開昭６３−４３４５０，実開昭６４−２２９６５
等参照。）が、これはこの面に形成される空気層を排除
することによって、伝熱性の向上を図ったものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示したこの従来の放熱器では、取付けられた発熱素子の
温度が周囲空気の温度の低下と共に低下してしまう。こ
のような発熱素子の多くは正常に動作する温度範囲があ
り、従来の放熱器では周囲の温度が低下しすぎると、過
冷却のために発熱素子が正常に動作しなくなるという問
題がある。
示したこの従来の放熱器では、取付けられた発熱素子の
温度が周囲空気の温度の低下と共に低下してしまう。こ
のような発熱素子の多くは正常に動作する温度範囲があ
り、従来の放熱器では周囲の温度が低下しすぎると、過
冷却のために発熱素子が正常に動作しなくなるという問
題がある。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たものであり、取付けた発熱素子が正常に動作する温度
範囲のうち、高温域においては十分な冷却作用を有し、
しかもその低温域においては冷却作用を抑えて過冷却に
なることを防止するような高性能の熱伝達率可変型放熱
器を提供することを目的とする。
たものであり、取付けた発熱素子が正常に動作する温度
範囲のうち、高温域においては十分な冷却作用を有し、
しかもその低温域においては冷却作用を抑えて過冷却に
なることを防止するような高性能の熱伝達率可変型放熱
器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのため本発明は、ブロ
ック状の本体に放熱フィンを設けるとともに、発熱素子
を取付けた放熱器において、前記本体内部に空隙を設
け、該空隙中に発熱素子が正常に動作する温度領域に対
応する融点を有するグリースを充填したことを特徴とす
る。
ック状の本体に放熱フィンを設けるとともに、発熱素子
を取付けた放熱器において、前記本体内部に空隙を設
け、該空隙中に発熱素子が正常に動作する温度領域に対
応する融点を有するグリースを充填したことを特徴とす
る。
【０００６】
【作用】このような構成によると、放熱器本体内部の空
隙に充填されたグリースは融点より高い温度で相変化に
より液体となり、熱は伝導によるものに加えて対流によ
っても伝熱するので放熱器の熱伝達率は大きくなる。ま
た、グリースは融点よりも低い温度で相変化により固体
となり、熱は伝導によってのみ伝熱するので放熱器の熱
伝達率は小さくなる。したがって放熱器周囲の空気の温
度が高いために、放熱器の温度がグリースの融点より高
いときには、放熱器全体の熱伝達率は大きくなり、放熱
器周囲の空気の温度が低いために、放熱器の温度がグリ
ースの融点より低いときには、放熱器全体の熱伝達率は
低くなる。よって、放熱器の周囲の空気の温度がグリー
スの融点より低いとき、放熱器から放熱される熱量は小
さくなる。その結果、グリースの融点より低温域におい
てこの熱伝達率可変型放熱器に取付けられた発熱素子の
温度は、従来の放熱器に取付けられた発熱素子の温度よ
り高い温度に保たれることとなる。
隙に充填されたグリースは融点より高い温度で相変化に
より液体となり、熱は伝導によるものに加えて対流によ
っても伝熱するので放熱器の熱伝達率は大きくなる。ま
た、グリースは融点よりも低い温度で相変化により固体
となり、熱は伝導によってのみ伝熱するので放熱器の熱
伝達率は小さくなる。したがって放熱器周囲の空気の温
度が高いために、放熱器の温度がグリースの融点より高
いときには、放熱器全体の熱伝達率は大きくなり、放熱
器周囲の空気の温度が低いために、放熱器の温度がグリ
ースの融点より低いときには、放熱器全体の熱伝達率は
低くなる。よって、放熱器の周囲の空気の温度がグリー
スの融点より低いとき、放熱器から放熱される熱量は小
さくなる。その結果、グリースの融点より低温域におい
てこの熱伝達率可変型放熱器に取付けられた発熱素子の
温度は、従来の放熱器に取付けられた発熱素子の温度よ
り高い温度に保たれることとなる。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその斜視図及び断面図、図２は図１のグリー
スの温度と熱伝達率との関係を示す線図、図３は周囲空
気の温度と放熱器全体の熱伝達率との関係を示す線図、
図４は周囲空気の温度と取付けた素子のそれとの関係を
示す線図である。
と、図１はその斜視図及び断面図、図２は図１のグリー
スの温度と熱伝達率との関係を示す線図、図３は周囲空
気の温度と放熱器全体の熱伝達率との関係を示す線図、
図４は周囲空気の温度と取付けた素子のそれとの関係を
示す線図である。
【０００８】まず図１において、本発明に係る熱伝達率
可変型放熱器は放熱器本体１と、放熱フィン２と、本体
内部空隙３と、内部空隙３に充填するグリース４とで構
成される。放熱器本体１には発熱素子５が取付けられて
いる。放熱器本体１の内部空隙３に充填されたグリース
４は融点ＴM を有し、グリースの温度ＴG が融点ＴM よ
り低いときにはグリース４は固体となる。このときグリ
ース４内の伝熱は伝導となり、図２に示すように、熱伝
達率αGSは小さくなる。また、グリースの温度ＴGが融
点ＴM より高いとき、グリース４は液体となり、このと
き、グリース４内の伝熱は対流となり熱伝達率αGlは大
きくなる。
可変型放熱器は放熱器本体１と、放熱フィン２と、本体
内部空隙３と、内部空隙３に充填するグリース４とで構
成される。放熱器本体１には発熱素子５が取付けられて
いる。放熱器本体１の内部空隙３に充填されたグリース
４は融点ＴM を有し、グリースの温度ＴG が融点ＴM よ
り低いときにはグリース４は固体となる。このときグリ
ース４内の伝熱は伝導となり、図２に示すように、熱伝
達率αGSは小さくなる。また、グリースの温度ＴGが融
点ＴM より高いとき、グリース４は液体となり、このと
き、グリース４内の伝熱は対流となり熱伝達率αGlは大
きくなる。
【０００９】ところで、放熱器本体１に取付けられた発
熱素子５の発熱した熱は、発熱素子５に接した放熱器本
体１に伝導で伝熱し、グリース４を介して放熱フィン２
から周囲の空気へ放熱される。放熱器全体の熱伝達率α
H は放熱器本体１の内部空隙３に充填したグリース４の
熱伝達率αG の影響で放熱器本体１の周囲の空気温度Ｔ
A に対して図３に示すようになる。本発明に係る熱伝達
率可変型放熱器の場合には実線９で示すように、周囲の
空気の温度ＴA がグリース４の融点ＴM より低いと、放
熱器全体の熱伝達率αH は小さくなり、周囲の空気の温
度ＴA がグリース４の融点ＴM より高いと放熱器全体の
熱伝達率αH は大きくなる。
熱素子５の発熱した熱は、発熱素子５に接した放熱器本
体１に伝導で伝熱し、グリース４を介して放熱フィン２
から周囲の空気へ放熱される。放熱器全体の熱伝達率α
H は放熱器本体１の内部空隙３に充填したグリース４の
熱伝達率αG の影響で放熱器本体１の周囲の空気温度Ｔ
A に対して図３に示すようになる。本発明に係る熱伝達
率可変型放熱器の場合には実線９で示すように、周囲の
空気の温度ＴA がグリース４の融点ＴM より低いと、放
熱器全体の熱伝達率αH は小さくなり、周囲の空気の温
度ＴA がグリース４の融点ＴM より高いと放熱器全体の
熱伝達率αH は大きくなる。
【００１０】また、図４に周囲の空気の温度ＴA と熱伝
達率可変型放熱器に付加した素子５の温度ＴS の関係を
示す。本発明に係る熱伝達率可変型放熱器の場合は、実
線１１で示すように、放熱器本体１に取付けた発熱素子
５の素子の温度ＴS は放熱器の周囲の空気の温度ＴA が
グリース４の凝固温度ＴM より低くなると、放熱器全体
の熱伝達率αH が小さくなるので、従来の放熱器に取付
けた場合に比べて、素子の温度ＴS は高くなる。
達率可変型放熱器に付加した素子５の温度ＴS の関係を
示す。本発明に係る熱伝達率可変型放熱器の場合は、実
線１１で示すように、放熱器本体１に取付けた発熱素子
５の素子の温度ＴS は放熱器の周囲の空気の温度ＴA が
グリース４の凝固温度ＴM より低くなると、放熱器全体
の熱伝達率αH が小さくなるので、従来の放熱器に取付
けた場合に比べて、素子の温度ＴS は高くなる。
【００１１】
【発明の効果】要するに本発明によれば、ブロック状の
本体に放熱フィンを設けるとともに、発熱素子を取付け
た放熱器において、前記本体内部に空隙を設け、該空隙
中に発熱素子が正常に動作する温度領域に対応する融点
を有するグリースを充填したことにより、取付けた発熱
素子が正常に動作する温度範囲のうち、高温域において
は十分な冷却作用を有し、しかもその低温域においては
冷却作用を抑えて過冷却になることを防止するような高
性能の熱伝達率可変型放熱器を得るから、本発明は産業
上極めて有益なものである。
本体に放熱フィンを設けるとともに、発熱素子を取付け
た放熱器において、前記本体内部に空隙を設け、該空隙
中に発熱素子が正常に動作する温度領域に対応する融点
を有するグリースを充填したことにより、取付けた発熱
素子が正常に動作する温度範囲のうち、高温域において
は十分な冷却作用を有し、しかもその低温域においては
冷却作用を抑えて過冷却になることを防止するような高
性能の熱伝達率可変型放熱器を得るから、本発明は産業
上極めて有益なものである。
【図１】本発明の一実施例の斜視図及び断面図である。
【図２】グリースの温度と熱伝達率との関係を示す線図
である。
である。
【図３】周囲空気の温度と放熱器全体の熱伝達率との関
係を示す線図である。
係を示す線図である。
【図４】周囲空気の温度と取付けた素子の温度との関係
を示す線図である。
を示す線図である。
【図５】従来使用されている放熱器を例示した斜視図及
び側面図である。
び側面図である。
１ 放熱器本体 ２ 放熱フィン ３ 本体内部空隙 ４ グリース ５ 発熱素子 ９ 本発明の放熱器の熱伝達率特性 １０ 従来の放熱器の熱伝達率特性 １１ 本発明の放熱器を用いた発熱体の温度特性 １２ 従来の放熱器を用いた発熱体の温度特性 ＴM グリースの融点 ＴG グリースの温度 αG グリースの熱伝達率 αH 放熱器全体の熱伝達率 ＴA 周囲空気の温度
Claims (1)
- 【請求項１】 ブロック状の本体に放熱フィンを設ける
とともに、発熱素子を取付けた放熱器において、前記本
体内部に空隙を設け、該空隙中に発熱素子が正常に動作
する温度領域に対応する融点を有するグリースを充填し
たことを特徴とする熱伝達率可変型放熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5628492A JPH05218250A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 熱伝達率可変型放熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5628492A JPH05218250A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 熱伝達率可変型放熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218250A true JPH05218250A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=13022804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5628492A Withdrawn JPH05218250A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 熱伝達率可変型放熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05218250A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001004950A1 (de) * | 1999-07-12 | 2001-01-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur entwärmung von halbleiterbauelementen beim auftreten von belastungsspitzen |
| EP1162659A2 (de) * | 2000-06-08 | 2001-12-12 | MERCK PATENT GmbH | Einsatz von PCM in Kühlern für elektronische Bauteile |
| WO2001069677A3 (en) * | 2000-03-14 | 2002-02-14 | Intel Corp | Apparatus and method for passive phase change thermal management |
| GB2380057A (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-26 | Thermosonic Technology Inc | Heat dissipation structure with cavity for improved heat transfer |
| WO2004023857A1 (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-18 | Sun Microsystems, Inc. | Heat spreader with surface cavity |
| EP2738803A3 (en) * | 2012-11-30 | 2017-12-27 | GE Aviation Systems LLC | Phase change heat sink for transient thermal management |
-
1992
- 1992-02-06 JP JP5628492A patent/JPH05218250A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001004950A1 (de) * | 1999-07-12 | 2001-01-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur entwärmung von halbleiterbauelementen beim auftreten von belastungsspitzen |
| WO2001069677A3 (en) * | 2000-03-14 | 2002-02-14 | Intel Corp | Apparatus and method for passive phase change thermal management |
| US6672370B2 (en) | 2000-03-14 | 2004-01-06 | Intel Corporation | Apparatus and method for passive phase change thermal management |
| US7316265B2 (en) | 2000-03-14 | 2008-01-08 | Intel Corporation | Method for passive phase change thermal management |
| US7886809B2 (en) | 2000-03-14 | 2011-02-15 | Intel Corporation | Apparatus and method for passive phase change thermal management |
| EP1162659A2 (de) * | 2000-06-08 | 2001-12-12 | MERCK PATENT GmbH | Einsatz von PCM in Kühlern für elektronische Bauteile |
| EP1162659A3 (de) * | 2000-06-08 | 2005-02-16 | MERCK PATENT GmbH | Einsatz von PCM in Kühlern für elektronische Bauteile |
| GB2380057A (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-26 | Thermosonic Technology Inc | Heat dissipation structure with cavity for improved heat transfer |
| WO2004023857A1 (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-18 | Sun Microsystems, Inc. | Heat spreader with surface cavity |
| EP2738803A3 (en) * | 2012-11-30 | 2017-12-27 | GE Aviation Systems LLC | Phase change heat sink for transient thermal management |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |