JPH05327252A - 間隔可変形熱伝導装置 - Google Patents

間隔可変形熱伝導装置

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JPH05327252A
JPH05327252A JP13405092A JP13405092A JPH05327252A JP H05327252 A JPH05327252 A JP H05327252A JP 13405092 A JP13405092 A JP 13405092A JP 13405092 A JP13405092 A JP 13405092A JP H05327252 A JPH05327252 A JP H05327252A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat transfer
shaft
cylinder
conduction device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP13405092A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunio Tadokoro
邦夫 田所
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、伝熱部材相互間の熱伝導を行
なわせるための間隔可変形熱伝導装置に関し、伝熱部材
間相互間の間隔変動に応じて任意長さに熱伝導装置を応
動させかつ圧接させる。 【構成】 密閉形の筒体11と、該筒体の内部に液
密に充填された伝熱用の液状体13と、該液状体と接し
て上記筒体内から外部に伸縮可能でかつ軸方向に弾性的
に付勢された軸体12とからなり、上記筒体11と軸体
12との両端面間で伝熱部材2,3間相互の間隔に応じ
て伸縮介在させ圧接状態に熱伝導せしめるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、伝熱部材間に介在挿入
させて該伝熱部材間の伝熱を行なわせるための間隔可変
形熱伝導装置に関する。
【0002】たとえば、電子・通信装置などの分野では
回路機能を信頼性のよい状態として所定の動作を行なわ
せるために、装置内部の温度状態を一定以下に維持させ
ることがきわめて重要なことである。
【0003】全体の温度を強制的に冷却することは大掛
かりな規模の冷却装置を要し経済的でない。そのために
発熱源であるLSIなどの発熱を局部的に伝導放熱させ
て分散させ、この部分の温度を低下させて結果的に全体
の温度を平均化させることにより所定温度以下とするの
が得策である。
【0004】
【従来の技術】装置内に実装される回路機能はプリント
板ユニット単位に構成されるが、このようなプリント板
ユニットの従来の例を図5に示す。図5は何れもプリン
ト板の厚さ方向から見た図である。(a)図においてプ
リント板1に実装された発熱部品であるLSI2の上部
には一体化された放熱フイン3が拡がって取り付けられ
ている。
【0005】この放熱フイン3によって他の部品4が接
触することとなり、このように接触することを避けるよ
うに実装することは高密度実装することができないとい
った問題点がある。
【0006】図5の(b)図によるとLSI2の下面に
プリント板1を貫通させた熱伝導部材を接触させ、これ
からプリント板1とは離れて並行に配置された放熱フイ
ン3またはプリント板ユニットが収容されるシエルフや
筐体に伝熱して放熱させるのであるが、構造が複雑とな
りコスト高となる。
【0007】図5の(c)図に示されるものは、LSI
2の上面に接触させた熱伝導手段であるヒートパイプ5
を介してシエルフ外部の放熱フイン3に接続しこれから
放熱させるようにしている。これもまた構造が複雑化し
コスト高となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
放熱構造によれば個々のLSI2について放熱装置であ
る放熱フイン3を接続するようにしていたので、複数個
のLSIが実装される場合には種々の態様の放熱フイン
3をそれぞれに取り付けることが必要で複雑、かつコス
ト高となるものであった。また、LSIの実装高さが僅
かづつ異なることもあり得ることから一括して共通の放
熱フインを適用することができないか、きわめて困難な
ことであった。
【0009】上記のことから、このような問題点を解決
して簡潔な構造によって発熱部品の放熱を行なえるよう
な伝熱装置の提供をすることを本発明の課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明手段の構成要旨は、密閉形の筒体と、該筒体の
内部に液密に充填された伝熱用の液状体と、該液状体と
接して上記筒体内から外部に伸縮可能でかつ軸方向に弾
性的に付勢された軸体とからなり、上記筒体と軸体との
両端面間で伝熱部材間相互の間隔に応じて伸縮介在させ
圧接状態に熱伝導せしめるようにすることによって、上
記課題が解決される。
【0011】
【作用】上記本発明の構成要旨によると、密閉形の筒体
内の伝熱用の液状体を介して伸縮可能な軸体に伝熱させ
ることにより、離間している伝熱部材間を高効率に熱伝
導を行なうことができる。このように離間している伝熱
部材間に僅かな距離誤差があったとしても、筒体と軸体
が軸方向に弾性的に付勢されているために双方に圧接状
態に接触して伝熱することができる。
【0012】
【実施例】上記本発明の間隔可変形熱伝導装置を構成要
旨にもとづき、図を参照して具体的実施例で詳細に説明
する。
【0013】図1は本発明の間隔可変形熱伝導装置の第
1の一実施例の側断面図である。基本的には密閉形の筒
体11と、該筒体11を貫通する軸体12と、筒体11
内に充填され軸体12と接する液状体13と、軸体12
を軸方向へ付勢する圧縮ばね14とからなる。
【0014】筒体11は蓋体15を嵌合しOリング16
を用いてねじ17で密封構成されている。筒体11と蓋
体15とには何れも同一軸上の中心に軸孔18,19が
貫設されるとともにOリング20,21が溝22,23
に嵌められている。
【0015】この筒体11と蓋体15とで形成される内
部空間には熱伝導性の良好な液状体13が充填されてい
る。この液状体13とは液体、油性体、粘性体の何れか
であり流動性を有し体積変化をともなわない流体をい
う。
【0016】軸体12は軸孔18,19と嵌合する同一
径の軸部分24,25と、中間の大径な胴体部分26
と、先端のねじ部分27と最先端の突起28とからな
る。ねじ部分27には伝熱板29が嵌められている。
【0017】上記筒体11、蓋体15、軸体12、伝熱
板29はいずれも熱伝導性の良好な金属で構成されてい
る。軸体12の軸部分24,25と嵌合する軸孔18,
19とはOリング20,21と接することで液密状態と
なっている。この軸体12は先端の伝熱板29に圧接さ
れたばね14によって与圧を与えられて常時図示右方向
に弾性的に付勢されている。
【0018】以上の構成で、蓋体15と伝熱板29の両
端面間はばね14に抗して圧縮方向に間隔が可変であ
る。それに応じて軸体12は図示左側に移動されるが、
Oリング20,21によって液密状態が保たれる。胴体
部分26が液状体13内を移動しても同一径の軸部分2
4,25の存在により筒体11内部の空間の体積は実質
的に変化しないので胴体26部分の移動には抵抗がな
い。胴体部分26の移動にともなう液状体13の移動は
胴体部分26の外周と筒体11の内周との隙間によって
移動が行なわれる。
【0019】蓋体15と伝熱板29との端面間の間隔は
軸体12とばね14の可変範囲において任意位置に設定
可能であることは、あえて説明するまでもなく容易に理
解されるであろう。その範囲において軸方向の離間する
方向にばね付勢される。
【0020】いま、蓋体15を発熱部品であるたとえば
LSI2に接触させ、伝熱板29を放熱フイン3に接触
させるが、この間は上記可変範囲の任意間隔であるとす
る。軸体12の突起28は放熱フイン3の孔に嵌められ
る。
【0021】LSI2の発熱は蓋体15から筒体11に
伝熱し、これらから内部の液状体13を介して容易に軸
体(軸部分24,25,胴体部分26)12に伝熱して
伝熱板29から放熱フイン3へと伝熱されこれから空間
へ放熱される。
【0022】放熱フイン3に嵌まり合っている先端突起
28によって熱伝導装置10はその位置が定まり、他の
固定手段を要することなく自身で位置固定している。上
記熱の伝導方向は可逆的に行なえ、熱伝導装置10を何
れの向きにしても熱の伝導は可能である。
【0023】上記熱伝導装置10内の液状体13は完全
に密閉されているので、温度変化による体積の膨張収縮
に具えた液状体13の逃げのための空間、またはベロー
ズなどに連通させて変動を吸収させる(いずれも図示省
略)。
【0024】図2は本発明の間隔可変形熱伝導装置の第
2の一実施例の側断面図である。この実施例においても
基本的には密閉形の筒体31と、該筒体31を貫通する
軸体32と、筒体31内に充填され軸体32に接する液
状体33と、軸体32を軸方向へ付勢する圧縮ばね34
とからなる。
【0025】筒体31は端部に蓋体35をねじ嵌合によ
り結合させている。筒体31の両端には軸孔36,37
が同一軸上に貫設され、溝41,42にOリング43,
44が嵌められている。筒体31の軸孔36,37間の
内部空間には熱伝導性の良好な液状体33が充填されて
いる。この液状体33とは第1の実施例と同様に液体、
油性体、粘性体のいずれかであり、流動性を有し体積変
化をともなわない流体をいう。
【0026】軸体32は軸孔36,37と嵌合する同一
径であり、一端部にフランジ部分46と突起47とが形
成され、他端部には抜け止め板48がねじ49で固定さ
れている。
【0027】上記筒体31、蓋体35、軸体32はいず
れも熱伝導性の良好な金属で構成されている。軸体32
と嵌合する軸孔36,37とはOリング43,44と接
することで液密状態となっている。この軸体32は先端
のフランジ部分46に圧接されたばね34によって与圧
を与えられて常時図示右方向に弾性的に付勢されてい
る。
【0028】以上の構成で、蓋体35とフランジ部分4
6の両端間はばね34に抗して圧縮方向に間隔が可変で
ある。それに応じて軸体32は図示左側に移動される
が、Oリング43,44によって液密状態が保たれる。
同一径の軸体32の移動であるから液状体33の体積に
変化を与えることはなく円滑に移動可能である。
【0029】蓋体35とフランジ部分46との端面間の
間隔は軸体32とばね34の可変範囲において任意位置
に設定可能なことは前実施例と同様であるし、その範囲
では軸方向の離間方向にばね付勢される。
【0030】抜け止め板48は自由状態でばね34によ
って軸体32が筒体31から抜け出ないように制止する
ものである。ここで、蓋体35を発熱部品であるたとえ
ばLSI2に接触させ、フランジ部分46を放熱フイン
3に接触させる。しかし、この間は上記可変範囲の任意
間隔である。軸体32先端の突起47を放熱フイン3の
孔に嵌める。
【0031】LSI2の発熱は蓋体35から筒体31に
伝熱し、内部の液状体33に伝熱してフランジ部分46
から放熱フイン3へと伝導されて空間へ放熱される。放
熱フイン3に嵌まり合っている先端突起47によって熱
伝導装置30はその位置が定まり、他の固定手段を要す
ることなく自身で位置固定している。
【0032】熱の伝導方向を可逆的に行なえることは前
実施例とまったく同様である。上記熱伝導装置30内の
液状体33は完全に密閉されているので、温度変化によ
る体積の膨張収縮に具え液状体33の逃げ空間、または
ベローズなどと連通させることも前実施例と同様であ
る。
【0033】上記間隔可変形熱伝導装置10または30
の好ましい使用例について図3を参照して以下説明す
る。図3はプリント板ユニットを収容するシエルフ50
の正面から見た概略図である。プリント板ユニット51
は縦位置に並行して複数枚が挿入実装されるが、基本間
隔を15.24mmとし、そのN(正の整数)倍間隔と
なるように設定されている。
【0034】所定の一枚のプリント板ユニットに上記間
隔条件を満足するようにして共通の大形の放熱フイン5
2を支柱53によって支持固定させる。この状態の一枚
のプリント板ユニット51のみを拡大して図4に示す。
放熱フイン52はフイン側を外側として平坦面をプリン
ト板54と平行させてある。プリント板54には複数個
の発熱部品であるLSI2−1とLSI2−2とが実装
されている。
【0035】このLSI2−1とLSI2−2とは大き
さ(高さ)が異なり、LSI2−1の方が大きい。した
がって、その上面からの放熱フイン52面までの対向間
隔が異なりLSI2−2との間隔の方が大きい。
【0036】従来技術ではこのように大きさの異なる発
熱部品に対しては個々に放熱手段を適用していたが、本
発明によれば、このような発熱部品に対して共通の放熱
フイン52で対処することが可能である。
【0037】すなわち、上記熱伝導装置の第1の実施例
10を適用すると、蓋体15と伝熱板31との間隔を僅
かに圧縮した状態として、LSI2−2と放熱フイン5
2との間に挿入する。一方、蓋体15と放熱板31との
間隔を大きく圧縮した状態として、LSI2−1と放熱
フイン52との間に挿入する。この状態が図4に示され
る。
【0038】LSI2−1とLSI2−2とからの発熱
はこの2個の間隔可変形熱伝導装置10,10によって
一個の放熱フイン52の異なる場所へ熱伝達されて放熱
される。
【0039】上記間隔可変形熱伝導装置10は前述の第
2の実施例のもの30を適用することは勿論可能なこと
である。発熱部品と放熱フインとの接触間には熱伝導を
良好とするために、公知な伝熱用のサーマルコンパウン
ドを介在されることはより好ましい効果が得られる。
【0040】本発明装置は上記適用例に限らず、発熱部
品一個についても適用可能であり、より多数の発熱部品
に適用することもできる。そのほか、LSI以外の箇所
に適用できることは勿論、低温な熱伝導にも、それ以外
の熱伝導が必要な箇所には如何なる分野にも適用し得る
ものである。
【0041】
【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明の間隔
可変形熱伝導装置によれば、単位部品として扱えること
から間隔の不定な箇所への適用が可能であって、液状体
に包まれた伝熱であるから伝熱効率がよく着脱も容易で
あるなど各種各分野への応用が可能であるなど、実用上
の効果には著しいものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例
【図2】本発明の第2の実施例
【図3】本発明熱伝導装置の適用例
【図4】図3のプリント板ユニット
【図5】従来のプリント板ユニット
【符号の説明】
2 LSI 3 放熱フイン 10 間隔可変形熱伝導装置 11 筒体 12 軸体 13 液状体 14 ばね 15 蓋体 24,25 軸部分 26 胴体部分 28 突起 29 伝熱板 30 間隔可変形熱伝導装置 31 筒体 32 軸体 33 液状体 34 ばね 35 蓋体 46 フランジ部分 47 突起 50 シエルフ 51 プリント板ユニット 52 放熱フイン 53 支柱

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉形の筒体(11)と、該筒体の内部
    に液密に充填された伝熱用の液状体(13)と、該液状
    体と接して上記筒体内から外部に伸縮可能でかつ軸方向
    に弾性的に付勢された軸体(12)とからなり、 上記筒体(11)と軸体(12)との両端面間で伝熱部
    材(2)(3)間相互の間隔に応じて伸縮介在させ圧接
    状態に熱伝導せしめるようにすることを特徴とする間隔
    可変形熱伝導装置。
JP13405092A 1992-05-27 1992-05-27 間隔可変形熱伝導装置 Withdrawn JPH05327252A (ja)

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JP13405092A JPH05327252A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 間隔可変形熱伝導装置

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JP13405092A JPH05327252A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 間隔可変形熱伝導装置

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JP (1) JPH05327252A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008114444A1 (ja) * 2007-03-20 2008-09-25 Fujitsu Limited 電子装置の放熱構造及び回路基板ユニット及び筐体
CN109579589A (zh) * 2018-11-16 2019-04-05 广东墨睿科技有限公司 导热装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008114444A1 (ja) * 2007-03-20 2008-09-25 Fujitsu Limited 電子装置の放熱構造及び回路基板ユニット及び筐体
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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: 19990803