JPH0590169U - ヒートパイプ式冷却器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 封止端部がパイプ挿入時に破損すること無
く、ヒートパイプの長さ調整も容易なヒートパイプ式冷
却器を提供すること。 【構成】 ヒートパイプ１の封止端１０側を、受熱ブロ
ック２に穿孔したパイプ挿入孔２０に挿入し、他端側に
多数枚の放熱フィン３を挿入して構成されている。前記
パイプ挿入孔２０の底部２１には肩部２１１と小径部２
１３とが設けられ、ヒートパイプ１の縮径部１１が前記
肩部２１１と当接し、封止部１２が小径部２１３に収納
される構成とされている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電力用半導体素子等の冷却用として有用な、ヒートパイプと受熱ブ ロックとを備えたヒートパイプ式冷却器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えばパワートランジスタやサイリスタ等の電力用半導体素子の放熱冷却用と して、図３に示すようなヒートパイプ１の一端を吸熱部となる受熱ブロック２に 設けたパイプ挿入孔２０に溶融ハンダ４等を介して挿入・固着し、ヒートパイプ １の他端側（放熱部）に多数枚の放熱フィン３を挿着してなるヒートパイプ式冷 却器が知られている。該冷却器の受熱ブロック２上に発熱素子を載置すれば、該 素子が発した熱をブロック２が吸熱し、この熱をヒートパイプ１が他端側に伝達 すると共に放熱フィン３が熱を放散するので、上記のような発熱素子を冷却する ことができる。

【０００３】 ところでヒートパイプ１は、一般的に一端が開口した金属管内に作動液を注入 後、前記開口端を圧潰するなどの方法で封止して製造される。従って、当該封止 部は肉厚が薄くなり、表出させると外力で破損する恐れがある。そこで図３に示 すように、ヒートパイプ１の封止端部１０側を受熱ブロック２のパイプ挿入孔２ ０内に配置するか、あるいは封止端部を放熱側に配置する場合は（図示せず）、 該封止端部に保護キャップを被せている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、パイプ挿入孔２０に単にヒートパイプ１の封止端部１０を挿着する 方法では、封止端部１０を挿入した際にパイプ挿入孔２０の底部と衝突して該封 止端部１０が破損してしまう可能性があった。そこで、封止端部１０が挿入孔２ ０の底部と接触しない状態で固着されることが好ましいが、複数本のヒートパイ プ１を有する冷却器の場合、各ヒートパイプ同士の長さ調整（ヒートパイプ１の 挿入長を各パイプ一定の長さとする調整）が困難であり、生産性が悪化するとい う問題があった。また、保護キャップを被着するタイプでは、冷却器の構成部品 及び製造工程の増加を招き、やはり生産性を悪化させるという欠点があった。

【０００５】 従って本考案は、ヒートパイプの封止端部側を受熱ブロックに挿入するタイプ において、封止端部がパイプ挿入時に破損すること無く、ヒートパイプの長さ調 整も容易なヒートパイプ式冷却器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案のヒートパイプ式冷却器は、一端に縮径部を設けて封止部を形成したヒ ートパイプの前記封止端側を、受熱ブロックに設けたパイプ挿入孔に挿着してな り、前記パイプ挿入孔の底部には前記ヒートパイプの縮径部と当接する肩部と、 該肩部に連設され前記ヒートパイプの封止部が収納可能な小径部とが設けられて いることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

上記構成によれば、受熱ブロックのパイプ挿入孔の底部と直接接触するのはヒ ートパイプの封止端における縮径部であり、肉厚が薄く機械的強度が脆い封止部 はパイプ挿入孔底部に設けた小径部に収納されるのみで直接接触しないようにで きる。またパイプ挿入孔の肩部とヒートパイプの縮径部とが当接するので、ヒー トパイプの受熱ブロックへの挿入長を一定化させることが容易となる。

【０００８】

【実施例】

以下図面に基づいて本考案の実施例を詳細に説明する。 図１は本考案にかかるヒートパイプ式冷却器１を示す一部破断正面図であって 、銅やアルミパイプ中に水やパーフロロカーボン等の作動液Ｒを封入してなるヒ ートパイプ１の封止端１０側を、アルミニウム等の熱伝導性に優れた板状体から なる受熱ブロック２に穿孔したパイプ挿入孔２０に挿入し、他端側に多数枚の放 熱フィン３を挿入して構成されている。なお４は、ヒートパイプ１と受熱ブロッ ク２とを固着及び熱結合させるための低融点金属である。

【０００９】 図２は図１におけるＡ部の拡大図を示している。ヒートパイプ１の封止端１０ は、例えば一端が開口した金属パイプの該開口部に、スウェージング加工等の絞 り加工により縮径部１１及びこれに連なる細管部を形成し、作動液を注入した後 細管部を圧潰する等の手段で圧着封止して封止部１２を形成することにより構成 されている。

【００１０】 一方受熱ブロック２のパイプ挿入孔２０は、ヒートパイプ１の外径よりもやや 大きな外径を有し、その底部２１には上記ヒートパイプ１の縮径部１１と当接す るように、パイプ挿入孔２０の中心軸方向に突出した肩部２１１と、該肩部２１ １に連設されヒートパイプ１の封止部１２を収納する小径部２１３とが設けられ ている。

【００１１】 上記肩部２１１と小径部２１３との連接部は、鋭角的であっても構わないが、 好ましくは図示するようなテーパ部２１２を設け、ヒートパイプ縮径部１１との 接触面を広くして縮径部１１を可及的に損傷させない形状とすることが望ましい 。このようなテーパ部２１２を設けることにより、ヒートパイプ１の挿入時にそ の封止部１２をガイドさせ得るので、パイプ挿入作業も容易となる。また、肩部 ２１１全体をテーパ状としても良い。

【００１２】 パイプ挿入孔底部２１の小径部２１３は、ヒートパイプ１挿入時においてその 封止部１２が突き当たることがないような深さを具備させる必要がある。かかる 構成とすることにより、ヒートパイプ１の封止端１０のうちパイプ挿入孔底部２ １と直接接触するのは、封止部１２に比べて比較的強度に優れる縮径部１１のみ であるので、封止端１０の損傷を防止できる。またヒートパイプ１の受熱ブロッ ク２への挿入長は、縮径部１１と肩部２１１との当接により自ずと決定されるの で、パイプ挿入長を一定化させることが容易となる。

【００１３】 本考案のヒートパイプ式冷却器は、例えば次の方法で製造することができる。 まず受熱ブロック２に、図２に示すような肩部２１１及び小径部２１３を備えた パイプ挿入孔２０を設け、該パイプ挿入孔２０に溶融ハンダ等の溶融状態とされ た低融点金属４を所定量注湯する。その後、先端を封止したヒートパイプ１の封 止端１０側をこのパイプ挿入孔２０へ挿入して冷却する。しかる後放熱フィン３ をヒートパイプ１の放熱部側に取付けることにより、本考案のヒートパイプ式冷 却器が完成する。

【００１４】 本考案のヒートパイプ式冷却器は、例えば受熱ブロック２の表面に電力用半導 体素子を載置して使用することができる。この場合、半導体素子が発する熱は、 受熱ブロック２及びヒートパイプ１を介して放熱フィン３から放熱させることが できる。なおヒートパイプ１の数は１本であっても複数本であっても良く、また パイプ中間部に筒状碍子などを有する電気絶縁型であっても良い。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明した通りの本考案のヒートパイプ式冷却器によれば、ヒートパイプの 封止端を損傷させることなく受熱ブロックのパイプ挿入孔に挿入させることがで きるので、不良品の発生率を低下させることができる。またヒートパイプの長さ 調整が容易であるので、従来タイプに比べて生産性を向上させることができ、さ らにキャップ被着タイプのように構成部品及び製造工程が増加することがない等 、本考案は優れた実用的効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかるヒートパイプ式冷却器の一例を
示す一部破断正面図である。

【図２】図１のＡ部の拡大断面図である。

【図３】従来のヒートパイプ式冷却器を示す一部破断正
面図である。

【符号の説明】

１ ヒートパイプ １０ 封止端 １１ 縮径部 １２ 封止部 ２ 受熱ブロック ２０ パイプ挿入孔 ２１ パイプ挿入孔底部 ２１１ 肩部 ２１２ テーパ部 ２１３ 小径部 ３ 放熱フィン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に縮径部を設けて封止部を形成した
   ヒートパイプの前記封止端側を、受熱ブロックに設けた
   パイプ挿入孔に挿着してなり、前記パイプ挿入孔の底部
   には前記ヒートパイプの縮径部と当接する肩部と、該肩
   部に連設され前記ヒートパイプの封止部が収納可能な小
   径部とが設けられていることを特徴とするヒートパイプ
   式冷却器。