JPH07321263A - ヒ−トパイプ式冷却装置 - Google Patents
ヒ−トパイプ式冷却装置Info
- Publication number
- JPH07321263A JPH07321263A JP13100994A JP13100994A JPH07321263A JP H07321263 A JPH07321263 A JP H07321263A JP 13100994 A JP13100994 A JP 13100994A JP 13100994 A JP13100994 A JP 13100994A JP H07321263 A JPH07321263 A JP H07321263A
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- Japan
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- heat
- heat pipe
- collecting plate
- cooling device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 集熱及び放熱効率が良く且つ密閉筐体内で大
きなスペ−スも必要とせず、耐熱性も良くすることの出
来るヒ−トパイプ式冷却装置を提供する。 【構成】 蒸発部に偏平面を備え且つ凝縮部に放熱フィ
ン４を取付けたヒ−トパイプ３の該偏平面を集熱プレ−
ト２に固着してなるヒ−トパイプ式冷却装置５。前記ヒ
−トパイプ３の放熱フィン近傍をコルゲ−ト加工する。
また前記ヒ−トパイプ３の偏平面を集熱プレ−ト２の斜
方向に固着する。
きなスペ−スも必要とせず、耐熱性も良くすることの出
来るヒ−トパイプ式冷却装置を提供する。 【構成】 蒸発部に偏平面を備え且つ凝縮部に放熱フィ
ン４を取付けたヒ−トパイプ３の該偏平面を集熱プレ−
ト２に固着してなるヒ−トパイプ式冷却装置５。前記ヒ
−トパイプ３の放熱フィン近傍をコルゲ−ト加工する。
また前記ヒ−トパイプ３の偏平面を集熱プレ−ト２の斜
方向に固着する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体素子及
び電子回路部品等の発熱体を内蔵する密閉筐体のヒ−ト
パイプ式冷却装置に関する。
び電子回路部品等の発熱体を内蔵する密閉筐体のヒ−ト
パイプ式冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電鉄車両制御用の電子部品の格納
箱（主変換装置）は、空気孔を備える筐体内に収納さ
れ、風を前記空気孔から取り入れて筐体内部の電子部品
を冷却するのが一般的であったが、塵埃等により電子部
品が汚染される問題があるため、近年前記筐体を密閉化
する方向に移行している。この場合、電子部品等の発熱
に起因する筐体内部の温度上昇を抑えて該電子部品等を
保護するために、冷却装置を付設する必要がある。
箱（主変換装置）は、空気孔を備える筐体内に収納さ
れ、風を前記空気孔から取り入れて筐体内部の電子部品
を冷却するのが一般的であったが、塵埃等により電子部
品が汚染される問題があるため、近年前記筐体を密閉化
する方向に移行している。この場合、電子部品等の発熱
に起因する筐体内部の温度上昇を抑えて該電子部品等を
保護するために、冷却装置を付設する必要がある。
【０００３】密閉筐体の冷却装置としては、実開昭５８
−２０５４１号で開示されているように、密閉筐体の内
・外にヒ−トパイプを貫通させ、該密閉筐体内側のヒ−
トパイプには集熱フィンを設けると共に密閉筐体外側の
ヒ−トパイプには放熱フィンを設けたり、或いは集熱フ
ィンを設けないで密閉筐体内の半導体（発熱体）に直接
ヒ−トパイプを取付けて集熱し密閉筐体外側の放熱フィ
ンで放熱するものが知られている。
−２０５４１号で開示されているように、密閉筐体の内
・外にヒ−トパイプを貫通させ、該密閉筐体内側のヒ−
トパイプには集熱フィンを設けると共に密閉筐体外側の
ヒ−トパイプには放熱フィンを設けたり、或いは集熱フ
ィンを設けないで密閉筐体内の半導体（発熱体）に直接
ヒ−トパイプを取付けて集熱し密閉筐体外側の放熱フィ
ンで放熱するものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】密閉筐体内には半導体
素子やリ−ド線或いは内部空間攪拌用のファン等が配置
されているが、ヒ−トパイプに装着した集熱用フィンは
比較的嵩張るため密閉筐体内はスペ−ス的に窮屈となる
ことが多い。また上記した従来例は半導体を載置する集
熱板に直接ヒ−トパイプを取付けることを意図している
と思われるが、集熱板等に単純にヒ−トパイプを取付け
たのではヒ−トパイプと集熱板との接触部が殆ど線接触
に近いので熱伝導度が悪い（熱抵抗が大きい）という問
題がある。更に、密閉筐体内に配置する部材であって特
に耐熱性の点で問題のあるものは密閉筐体内においても
熱的に遮蔽することが可能となれば品質や性能維持の見
地からも好ましい。
素子やリ−ド線或いは内部空間攪拌用のファン等が配置
されているが、ヒ−トパイプに装着した集熱用フィンは
比較的嵩張るため密閉筐体内はスペ−ス的に窮屈となる
ことが多い。また上記した従来例は半導体を載置する集
熱板に直接ヒ−トパイプを取付けることを意図している
と思われるが、集熱板等に単純にヒ−トパイプを取付け
たのではヒ−トパイプと集熱板との接触部が殆ど線接触
に近いので熱伝導度が悪い（熱抵抗が大きい）という問
題がある。更に、密閉筐体内に配置する部材であって特
に耐熱性の点で問題のあるものは密閉筐体内においても
熱的に遮蔽することが可能となれば品質や性能維持の見
地からも好ましい。
【０００５】この発明は上記する課題を解決するために
なされたものであり、集熱及び放熱効率が良く且つ密閉
筐体内で大きなスペ−スも必要とせず、冷却性能も良く
することの出来るヒ−トパイプ式冷却装置を提供するこ
とを目的とする。
なされたものであり、集熱及び放熱効率が良く且つ密閉
筐体内で大きなスペ−スも必要とせず、冷却性能も良く
することの出来るヒ−トパイプ式冷却装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は上記す
る課題を解決するために、ヒ−トパイプ式冷却装置が、
蒸発部に偏平面を備え且つ凝縮部に放熱フィンを取付
けたヒ−トパイプの該偏平面を集熱プレ−トに固着して
なることを特徴とする。また、前記ヒ−トパイプの放
熱フィン近傍をコルゲ−ト加工し、放熱フィンと集熱プ
レ−ト間においてヒ−トパイプを容易に曲げることが出
来る構造としたことを特徴とする。更に、前記ヒ−ト
パイプの偏平面を集熱プレ−トの斜方向に固着したこと
を特徴とする。
る課題を解決するために、ヒ−トパイプ式冷却装置が、
蒸発部に偏平面を備え且つ凝縮部に放熱フィンを取付
けたヒ−トパイプの該偏平面を集熱プレ−トに固着して
なることを特徴とする。また、前記ヒ−トパイプの放
熱フィン近傍をコルゲ−ト加工し、放熱フィンと集熱プ
レ−ト間においてヒ−トパイプを容易に曲げることが出
来る構造としたことを特徴とする。更に、前記ヒ−ト
パイプの偏平面を集熱プレ−トの斜方向に固着したこと
を特徴とする。
【０００７】
【作用】ヒ−トパイプ式冷却器を上記の手段とする
と、偏平面を有するヒ−トパイプ３と前記集熱板２とを
面接触により貼着してあるので熱伝導度が良くなり、集
熱フィンを用いなくても発熱体より集熱板２を介して効
率的に集熱し、放熱フィン４より放熱することが出来
る。この場合、密閉筐体１の内部は集熱フィンがないの
で内部スペ−スを大きくとることが出来る。またの手
段では、設置する密閉筐体のその場の状況に応じて最も
適切な方向に放熱フィン４を向けることが出来るので極
めて都合が良くなる。更にの手段によれば、ヒ−トパ
イプ３の受熱面積が大きくなるので集熱効率が良くな
る。
と、偏平面を有するヒ−トパイプ３と前記集熱板２とを
面接触により貼着してあるので熱伝導度が良くなり、集
熱フィンを用いなくても発熱体より集熱板２を介して効
率的に集熱し、放熱フィン４より放熱することが出来
る。この場合、密閉筐体１の内部は集熱フィンがないの
で内部スペ−スを大きくとることが出来る。またの手
段では、設置する密閉筐体のその場の状況に応じて最も
適切な方向に放熱フィン４を向けることが出来るので極
めて都合が良くなる。更にの手段によれば、ヒ−トパ
イプ３の受熱面積が大きくなるので集熱効率が良くな
る。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の具体的実施例について図面
を参照して説明する。図１はこの発明のヒ−トパイプ式
冷却装置を用いた密閉筐体１の全体斜視図、図２は正面
図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図、図４はＰ矢視図、図５
は図４のＢ−Ｂ矢視断面拡大図である。該密閉筐体１の
壁面の一部或いは全部は、一方の端部に放熱フィン４を
取付けたヒ−トパイプ３を集熱板２に固着してなるヒ−
トパイプ式冷却装置（以下、単に冷却装置とする）５で
形成される。該ヒ−トパイプ３は断面が楕円形であって
その平坦面（偏平面）を集熱板２に接合し低融点金属に
よるハンダ付け（鑞付け）加工により固着する。即ち、
該ヒ−トパイプ３と集熱板２とは『面接触』により固着
して集熱板２からヒ−トパイプ３への熱伝導度を良くし
てある。尚、密閉筐体１の内部には発熱体である半導体
素子６やその配線基板が配置されファン７で内部を攪拌
するようになっている。
を参照して説明する。図１はこの発明のヒ−トパイプ式
冷却装置を用いた密閉筐体１の全体斜視図、図２は正面
図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図、図４はＰ矢視図、図５
は図４のＢ−Ｂ矢視断面拡大図である。該密閉筐体１の
壁面の一部或いは全部は、一方の端部に放熱フィン４を
取付けたヒ−トパイプ３を集熱板２に固着してなるヒ−
トパイプ式冷却装置（以下、単に冷却装置とする）５で
形成される。該ヒ−トパイプ３は断面が楕円形であって
その平坦面（偏平面）を集熱板２に接合し低融点金属に
よるハンダ付け（鑞付け）加工により固着する。即ち、
該ヒ−トパイプ３と集熱板２とは『面接触』により固着
して集熱板２からヒ−トパイプ３への熱伝導度を良くし
てある。尚、密閉筐体１の内部には発熱体である半導体
素子６やその配線基板が配置されファン７で内部を攪拌
するようになっている。
【０００９】前記ヒ−トパイプ３の内部には熱を運搬す
る作動媒体が真空封入され、集熱板２に固着された部分
（偏平面部分）は作動媒体の蒸発部（受熱部）となり、
放熱フィン４を取付けた部分は作動媒体の凝縮部（放熱
部）となる。即ち、偏平面を有するヒ−トパイプ３の内
部にはアルコ−ル、フッ素系ガス、水又はパ−フロロカ
−ボン等の作動媒体（作動液）が封入されており、半導
体素子（発熱体）５から発生した熱は集熱板２から該ヒ
−トパイプ３に熱伝達され、この熱が該作動媒体を通じ
て放熱フィン４に運搬されて密閉筐体１の外部空気と熱
交換されて放熱される。尚、ヒ−トパイプ３の放熱フィ
ン４を取付けた部分は断面が偏平面でなく通常の円形と
しても良い。
る作動媒体が真空封入され、集熱板２に固着された部分
（偏平面部分）は作動媒体の蒸発部（受熱部）となり、
放熱フィン４を取付けた部分は作動媒体の凝縮部（放熱
部）となる。即ち、偏平面を有するヒ−トパイプ３の内
部にはアルコ−ル、フッ素系ガス、水又はパ−フロロカ
−ボン等の作動媒体（作動液）が封入されており、半導
体素子（発熱体）５から発生した熱は集熱板２から該ヒ
−トパイプ３に熱伝達され、この熱が該作動媒体を通じ
て放熱フィン４に運搬されて密閉筐体１の外部空気と熱
交換されて放熱される。尚、ヒ−トパイプ３の放熱フィ
ン４を取付けた部分は断面が偏平面でなく通常の円形と
しても良い。
【００１０】次に、前記集熱板２や偏平パイプ３或いは
放熱フィン４等は熱伝導度の良い銅或いは銅合金やアル
ミ合金等で製作される。また、該ヒ−トパイプ３は放熱
フィン４を取付けた近傍を所謂コルゲ−ト加工してフレ
キシブルに任意の角度で曲折して配置出来るようにして
も良い。このようにコルゲ−ト加工を施せば設置する密
閉筐体１のその場の状況に応じて最も適切な方向に放熱
フィン４を向けることが出来るので極めて都合が良くな
る。
放熱フィン４等は熱伝導度の良い銅或いは銅合金やアル
ミ合金等で製作される。また、該ヒ−トパイプ３は放熱
フィン４を取付けた近傍を所謂コルゲ−ト加工してフレ
キシブルに任意の角度で曲折して配置出来るようにして
も良い。このようにコルゲ−ト加工を施せば設置する密
閉筐体１のその場の状況に応じて最も適切な方向に放熱
フィン４を向けることが出来るので極めて都合が良くな
る。
【００１１】上記するようにこの冷却装置５は、前記集
熱板２に偏平面を有し作動液を封入したヒ−トパイプ３
を面接触により固着して構成されるので熱伝導度が良く
なり、集熱フィンを用いなくても密閉筐体１内の発熱体
より集熱板２を介して効率的に集熱し、放熱フィン４に
より放熱することが出来る。この場合、密閉筐体１の内
部は集熱フィンがないので内部スペ−スを大きくとるこ
とが出来る。
熱板２に偏平面を有し作動液を封入したヒ−トパイプ３
を面接触により固着して構成されるので熱伝導度が良く
なり、集熱フィンを用いなくても密閉筐体１内の発熱体
より集熱板２を介して効率的に集熱し、放熱フィン４に
より放熱することが出来る。この場合、密閉筐体１の内
部は集熱フィンがないので内部スペ−スを大きくとるこ
とが出来る。
【００１２】図６は前記冷却装置５の集熱板２に固着す
る偏平面を有するヒ−トパイプ３の断面形状の種々の例
を示す。即ち、ヒ−トパイプ３の断面形状は上記するよ
うに楕円形だけでなく、図６（Ａ）のように断面が半円
形のヒ−トパイプ３の平坦面と集熱板２とを固着しても
良いし、図６（Ｂ）のように矩形断面のヒ−トパイプ３
の平坦面と集熱板２とを固着しても良いし、図６（Ｃ）
のように断面三角形のヒ−トパイプ３の平坦面と集熱板
２とを固着しても良い。このようにヒ−トパイプ３はこ
れらの例に限らず偏平面を有するものであれば種々の断
面形状とすることが出来る。
る偏平面を有するヒ−トパイプ３の断面形状の種々の例
を示す。即ち、ヒ−トパイプ３の断面形状は上記するよ
うに楕円形だけでなく、図６（Ａ）のように断面が半円
形のヒ−トパイプ３の平坦面と集熱板２とを固着しても
良いし、図６（Ｂ）のように矩形断面のヒ−トパイプ３
の平坦面と集熱板２とを固着しても良いし、図６（Ｃ）
のように断面三角形のヒ−トパイプ３の平坦面と集熱板
２とを固着しても良い。このようにヒ−トパイプ３はこ
れらの例に限らず偏平面を有するものであれば種々の断
面形状とすることが出来る。
【００１３】図１或いは図２に示すように前記ヒ−トパ
イプ３は重力により作動液が還流するよう集熱板２に対
して斜方向に固着される。これによりヒ−トパイプ３が
良好に動作するのは勿論、該ヒ−トパイプ３を直線的に
取付ける場合に比べ、ヒ−トパイプ３と集熱板２との接
触面積を大きくすること出来て集熱効率が良くなるとい
う利点もある。更に、このヒ−トパイプ式冷却装置では
１組の放熱フィン４に１本のヒ−トパイプ３を取付けて
もよいが、必要なら１組の放熱フィン４へ複数本のヒ−
トパイプ３を取付けても良い。
イプ３は重力により作動液が還流するよう集熱板２に対
して斜方向に固着される。これによりヒ−トパイプ３が
良好に動作するのは勿論、該ヒ−トパイプ３を直線的に
取付ける場合に比べ、ヒ−トパイプ３と集熱板２との接
触面積を大きくすること出来て集熱効率が良くなるとい
う利点もある。更に、このヒ−トパイプ式冷却装置では
１組の放熱フィン４に１本のヒ−トパイプ３を取付けて
もよいが、必要なら１組の放熱フィン４へ複数本のヒ−
トパイプ３を取付けても良い。
【００１４】図７は前記冷却装置５により密閉筐体１の
内部を区分けする場合の使用例を示す図である。即ち、
ヒ−トパイプ３を集熱板２に固着して成る冷却装置５は
密閉筐体１の壁面を形成するように用いるだけでなく、
該密閉筐体１の内部を区分けして半導体素子のような発
熱体を配置してある空間１ａと、他方の空間１ｂとを区
分するように配置し、該他方の空間１ｂには熱的に弱い
部材を配置すれば発熱体より発生する熱を集熱板２で受
けてヒ−トパイプ３を介して密閉筐体１外部へ放熱しつ
つ密閉筐体１内の熱的に弱い部材を保護することが出来
る。勿論、複数の冷却装置５で密閉筐体１を多数に区分
けすることも可能である。
内部を区分けする場合の使用例を示す図である。即ち、
ヒ−トパイプ３を集熱板２に固着して成る冷却装置５は
密閉筐体１の壁面を形成するように用いるだけでなく、
該密閉筐体１の内部を区分けして半導体素子のような発
熱体を配置してある空間１ａと、他方の空間１ｂとを区
分するように配置し、該他方の空間１ｂには熱的に弱い
部材を配置すれば発熱体より発生する熱を集熱板２で受
けてヒ−トパイプ３を介して密閉筐体１外部へ放熱しつ
つ密閉筐体１内の熱的に弱い部材を保護することが出来
る。勿論、複数の冷却装置５で密閉筐体１を多数に区分
けすることも可能である。
【００１５】
【発明の効果】この発明のヒ−トパイプ式冷却装置は以
上詳述したような構成としたので、集熱フィンを用いる
ことなく内部の発熱体からの熱を効率的に集熱し密閉筐
体外部へ放熱することが出来る。このヒ−トパイプ式冷
却装置は密閉筐体の壁面自身が冷却構造を有し且つ内部
に集熱フィンを取付けないので筐体内に配置してもスペ
−スを取ることはない。更に、このヒ−トパイプ式冷却
装置は密閉筐体内部の半導体素子等の発熱体から発生す
る熱を集熱すると同時に熱的に弱い部材を保護する仕切
板としても用いることが出来る。
上詳述したような構成としたので、集熱フィンを用いる
ことなく内部の発熱体からの熱を効率的に集熱し密閉筐
体外部へ放熱することが出来る。このヒ−トパイプ式冷
却装置は密閉筐体の壁面自身が冷却構造を有し且つ内部
に集熱フィンを取付けないので筐体内に配置してもスペ
−スを取ることはない。更に、このヒ−トパイプ式冷却
装置は密閉筐体内部の半導体素子等の発熱体から発生す
る熱を集熱すると同時に熱的に弱い部材を保護する仕切
板としても用いることが出来る。
【図１】この発明のヒ−トパイプ式冷却装置を用いた密
閉筐体の全体斜視図である。
閉筐体の全体斜視図である。
【図２】この発明のヒ−トパイプ式冷却装置を用いた密
閉筐体の正面図である。
閉筐体の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図２のＰ矢視図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視断面拡大図である。
【図６】集熱板に固着する偏平面を有するヒ−トパイプ
の断面形状の種々の例を示す図で、図６（Ａ）はヒ−ト
パイプの断面が半円である場合を示す図であり、図６
（Ｂ）はヒ−トパイプの断面が矩形である場合を示す図
であり、図６（Ｃ）はヒ−トパイプの断面が三角形であ
る場合を示す図である。
の断面形状の種々の例を示す図で、図６（Ａ）はヒ−ト
パイプの断面が半円である場合を示す図であり、図６
（Ｂ）はヒ−トパイプの断面が矩形である場合を示す図
であり、図６（Ｃ）はヒ−トパイプの断面が三角形であ
る場合を示す図である。
【図７】この発明のヒ−トパイプ式冷却装置で密閉筐体
の内部を区分けする場合の使用例を示す図である。
の内部を区分けする場合の使用例を示す図である。
１ 密閉筐体 ２ 集熱板 ３ ヒ−トパイプ ４ 放熱フィン ５ 冷却装置 ６ 半導体素子（発熱体） ７ ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 美忠 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 石田 達美 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社伊丹製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 蒸発部に偏平面を備え且つ凝縮部に放熱
フィンを取付けたヒ−トパイプの該偏平面を集熱板に固
着してなるヒ−トパイプ式冷却装置。 - 【請求項２】 ヒ−トパイプの放熱フィン近傍をコルゲ
−ト加工した請求項第１項記載のヒ−トパイプ式冷却装
置。 - 【請求項３】 ヒ−トパイプの偏平面を集熱プレ−トの
斜方向に固着した請求項第１項若しくは第２項記載のヒ
−トパイプ式冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13100994A JPH07321263A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | ヒ−トパイプ式冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13100994A JPH07321263A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | ヒ−トパイプ式冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07321263A true JPH07321263A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=15047846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13100994A Pending JPH07321263A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | ヒ−トパイプ式冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07321263A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI471286B (zh) * | 2008-12-04 | 2015-02-01 | Constr Res & Tech Gmbh | 加速劑混合物及其使用方法 |
| WO2017208461A1 (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | 株式会社日立製作所 | 沸騰冷却装置、及びそれを搭載した電子装置 |
-
1994
- 1994-05-20 JP JP13100994A patent/JPH07321263A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI471286B (zh) * | 2008-12-04 | 2015-02-01 | Constr Res & Tech Gmbh | 加速劑混合物及其使用方法 |
| WO2017208461A1 (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | 株式会社日立製作所 | 沸騰冷却装置、及びそれを搭載した電子装置 |
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