JPH054496U - ヒートパイプ放熱用フイン挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】放熱用フィンの位置決めが容易に達成し得ると
共に、フィンを湾曲させること無くヒートパイプに装着
することができるフィン挿入装置を提供すること。 【構成】フィン挿入装置１のブロック３にヒートパイプ
装置の金属ベース７を固定する。そして放熱用フィン８
をヒートパイプ６上端部に載置し、スライダー５を下降
させてフィン押圧体５１にてフィン８をヒートパイプ６
に押圧挿入する。制御機構９によりスライダー５の上下
動が制御できるので、フィンの位置決めも達成すること
ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ヒートパイプを用いた冷却装置を製造するに際し、放熱用のフィン をヒートパイプに挿着するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

電気鉄道車両等に使用されるサイリスタやパワートランジスタ等の平型半導体 素子の冷却用として、ヒートパイプを使用した冷却装置が採用されている。

【０００３】 一般に半導体用ヒートパイプ式冷却装置１０は図４に示すように、半導体素子 の熱を受ける金属ベース７に、多数の放熱用フィン８を備えた複数本のヒートパ イプ６の一端６１を挿入固定してなる構造である。このような冷却装置１０の金 属ベース７の間に半導体素子を挟み、該素子が発する熱をヒートパイプ６の吸熱 −放熱作用を利用して放散させるものである。

【０００４】 ところで、上記のようなヒートパイプ式冷却装置１０を製造するには、先ず水 等の作動液を封入したヒートパイプ６の一端６１を金属ベース７に設けた孔に挿 入すると共にハンダ付け等で固定する。そして図５に示すようにヒートパイプ６ の他端６２（作動液封入端）側から、放熱用のフィン８１，８２，８３……を順 次所定のピッチで挿入して固定するという作業を繰り返し、図４に示すような冷 却装置１０を得るものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の放熱用フィン８１，８２，８３……の挿着作業は、従来 は手作業で行われていた。すなわち、第１のフィン８１をヒートパイプ６の所定 位置に挿入しハンダ付け等で固定した後、定規等を使用して第１のフィン８１と の所定ピッチを計尺しながら第２のフィン８２の位置決めを行い固定するという 作業を、各フィン毎に順次繰り返していた。このような作業は非常に手間がかか り、極めて作業効率が悪いものであった。

【０００６】 更に、フィンに設けられているヒートパイプ６の貫通孔８０とヒートパイプ６ の外径とは、フィンを挿入したときにズレ落ちないようほぼ一致させているか、 貫通孔８０のほうが若干径小とされている。また一般的に放熱用フィンは厚さ１ mm程度の薄い銅板が使用される。このためフィンをヒートパイプ６に挿入する際 は、貫通孔８０がヒートパイプ６外周を滑動するよう比較的強い力で、かつフィ ン全体に均一に力を加えねばならない。

【０００７】 しかし、手作業で上記のようなフィン挿入条件を満たすのは困難であり、フィ ン自体も剛性に欠けるので、手作業で行うとフィンが湾曲しやすく、極めて見映 えが悪くなると言う不都合があった。

【０００８】

【考案の目的】

従って本考案は、ヒートパイプ式冷却装置を製造する際に、放熱用フィンの位 置決めが容易に達成し得ると共に、フィンを湾曲させること無く綺麗にヒートパ イプに装着することができるフィン挿入装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成すべくなされたもので、その要旨とするところは、金 属ベースに一本又は複数本のヒートパイプの一端が固定されたヒートパイプ装置 に前記ヒートパイプの他端側より放熱用フィンを挿入するための装置であって、 基台と、基台上に載置される上記金属ベースの固定用ブロックと、基台上に立設 されるガイド体と、ヒートパイプ通過孔を有するフィン押圧体が一体化され前記 ガイド体に沿って上下動するスライダーと、前記スライダーの上外動を制御する 制御機構とを具備することを特徴とするヒートパイプ放熱用フィン挿入装置にあ る。

【００１０】

【作用】 金属ベースにヒートパイプの一端を固定したのみの状態で、前記金属ベースは 当該フィン挿入装置の固定用ブロックに装着される。スライダーは制御機構によ ってその上下動を制御されるので、放熱用フィンを前記ヒートパイプの他端側か ら挿入した後、スライダーと一体のフィン押圧体でフィンを押し、制御機構を利 用してスライダーを所望位置で停止させることにより、各フィンの挿入及び位置 決めが自動的に行われるものである。

【００１１】

【実施例】

以下図面に基づいて本考案の一実施例を詳細に説明する。 図１は本考案にかかるフィン挿入装置１を表す斜視図であり、基台２上にはヒ ートパイプ式冷却装置の金属ベース固定用のブロック３及びスライダー５を上下 動させるガイド体４が載置固定されている。ブロック３には上記金属ベースを収 納するための挿入孔３２がブロック３の上面に開口するように設けられており、 またブロック３の側面から前記挿入孔３２へ貫通するネジ体であって、金属ベー スを収納したときにネジ締してその先端部を当接させることにより金属ベースを 固定する固定ボルト３１が設けられている。

【００１２】 ガイド体４は、その全面両側部にレール部４１，４１を有しており、該レール 部４１，４１にスライダー５の嵌合部５３がはめ合わされていると共に、スライ ダー５自体がレール部４１，４１に沿って摺動自在とされている。５１はスライ ダー５と一体化されたフィン押圧体であり、該フィン押圧体５１は、挿入すべき 放熱用フィン全面を均一な力で押圧挿入できるよう、フィンよりも大きい面積の ものが使用されている。また５２はヒートパイプ通過孔であり、フィンを下方ま で押圧したときにヒートパイプが該通過孔５２を貫通するようになっている。

【００１３】 ガイド体４上部の横には、ＤＣサーボモーター９１及び操作パネル９２からな り、スライダー５の上下動を（すなわちフィン押圧体５１の上下動）を制御する ための制御機構９が設けられている。ガイド体４にはボールスクリューが内蔵さ れており、前記サーボモーター９１とはタイミングプーリーベルトにより接続さ れ、上記ボールスクリュー及びサーボモーター９１からなる駆動機構によってス ライダーの上下動が行われる。

【００１４】 次いで、上記のフィン挿入装置１を使用した放熱用フィンの挿入動作を、図２ 及び図３に基づいて説明する。

【００１５】 先ず、金属ベース７に作動液を封入したヒートパイプ６複数本を装着した状態 のものを予め作成しておき、ブロック３の挿入孔３２ヘ金属ベース７を収納する と共に、固定ボルト３１を締め付けてブロック３に金属ベース７を固定する。そ してヒートパイプ６の上端側に、ヒートパイプ６の整列状態に合致した貫通孔８ ０を有する放熱用フィン８を載置する。ここで、フィン８の貫通孔８０の内径は 、ヒートパイプ６の外径と同径か僅かに小さいものにするか、或いはヒートパイ プ６の外形形状と若干異ならせる等、フィン８を載置したときにズレ落ちないよ うな工夫を施す必要がある。

【００１６】 次いで、操作パネル９２を操作してスライダー５をレール部４１，４１に沿っ て下降させる。するとスライダー５に一体化されていると共にヒートパイプ通過 孔５２を有するフィン押圧体５１が、フィン８を下方に押圧挿入することになる 。なお、前記ヒートパイプ通過孔５２は、ヒートパイプ６の配列状態に応じて位 置合わせして設け、またヒートパイプ６の配列状態に若干の誤差があっても容易 に対応できるよう、ヒートパイプ６の外形よりも数ミリ程度大きい径としておく ことが望ましい。

【００１７】 放熱用フィン８を所定位置まで押圧挿入したら、スライダー５を上昇させて貫 通孔８０周辺をハンダ付けする等の方法でヒートパイプ６とフィン８とを強固に 固定する。そして次のフィン８を上記と同様にしてヒートパイプ６の上端側に載 置し、再びスライダー５を下降させてフィン８を所定位置まで押圧挿入し固定す る。このような作業を繰り返し、フィン８複数枚をヒートパイプ６に順次装着す るものである。

【００１８】 各放熱用フィン８は図３に示すように、一定の間隔Ｄを置いた等ピッチでヒー トパイプ６に装着させることが、熱放散効率の点及び見映えの点から重要である 。このようにフィン８を装着するには、スライダー５の上下動を制御機構９にて 制御する必要がある。

【００１９】 一例を挙げると、最初に挿入されるフィン８（金属ベースに最も接近するフィ ン８）と金属ベース７上端面との所定の間隔ｄとフィン８の厚さｔとを加えたポ イントを、スライダー５のフィン押圧体５１下面の動作下限としておき、２枚目 のフィン８を挿入する場合は上記ポイントより間隔Ｄだけ上のポイントをフィン 押圧体５１の動作下限とするという具合にすれば良い。

【００２０】 すなわち、１枚目のフィン８を挿入するときのフィン押圧体５１の動作上限か らの移動距離をＸとすると、２枚目のフィン８以降は順次（Ｘ−Ｄ），（Ｘ−２ Ｄ），（Ｘ−３Ｄ），……，（Ｘ−ｎＤ）というように移動距離が縮小するよう 、フィン押圧体５１の上下動、すなわちサーボモーター９１のそれぞれのフィン 挿入時の稼動時間を制御する如きプログラムを、操作パネル９２内に組み込めば 良い。

【００２１】 以上本考案の一実施例について説明したが、例えば金属ベース７の固定用ブロ ック３における固定手段、スライダー５の形状及び駆動機構等は、本実施例以外 の方法であっても良い。またフィン押圧体５１をスライダー５から取り外し自在 としておき、ヒートパイプ６の配列状態に応じた貫通孔８０を有するフィン押圧 体に取換えできるようにしておくことが望ましい。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明した通りの本考案のフィン挿入装置によれば、ヒートパイプへのフィ ン押圧挿入作業をスライダーの上下動によって自動化することができ、制御機構 にてスライダーの移動距離を制御することにより、各フィンの位置決めも容易に 達成することができる。またフィン押圧体を使用することによって、フィン全面 に均等な力を加えつつ押圧挿入することができるので、手作業の場合のようにフ ィンが変型することがない等、本考案は優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかるフィン挿入装置の一例をを示す
斜視図である。

【図２】図１のフィン挿入装置の使用状態を示す正面図
である。

【図３】スライダーによるフィンの押圧挿入状態を示す
拡大正面図である。

【図４】一般的なヒートパイプ式冷却装置を示す正面図
である。

【図５】従来のフィン挿入方法を説明するための斜視図
である。

【符号の説明】

１ フィン挿入装置 ２ 基台 ３ 固定用ブロック ４ ガイド体 ５ スライダー ５１ フィン押圧体 ５２ ヒートパイプ通過孔 ６ ヒートパイプ ７ 金属ベース ８ 放熱用フィン ９ 制御機構

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 金属ベースに一本又は複数本のヒートパ
   イプの一端が固定されたヒートパイプ装置に前記ヒート
   パイプの他端側より放熱用フィンを挿入するための装置
   であって、基台と、基台上に載置される上記金属ベース
   の固定用ブロックと、基台上に立設されるガイド体と、
   ヒートパイプ通過孔を有するフィン押圧体が一体化され
   前記ガイド体に沿って上下動するスライダーと、前記ス
   ライダーの上外動を制御する制御機構とを具備すること
   を特徴とするヒートパイプ放熱用フィン挿入装置。