JPH08306836A

JPH08306836A - ヒートパイプ式ヒートシンク

Info

Publication number: JPH08306836A
Application number: JP11142995A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ogawara; 博之小川原
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1995-05-10
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ヒートパイプを変形することによって、従来と
変らない放熱性能を持ちながら、軽量、低コスト化を図
る。【構成】断面真円形のヒートパイプ２を圧縮変形して偏
平にする。この断面偏平のヒートパイプ２の一端を、そ
の短い方の径を受熱ブロック１の厚さ方向に合わせて受
熱ブロック１に挿入固定する。これにより、受熱ブロッ
ク１の厚さを薄くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒートパイプ式ヒートシ
ンクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のヒートパイプ式ヒートシンク、例
えば半導体素子冷却用ヒートパイプ式ヒートシンクは、
図３に示すように、受熱ブロック１に設けた複数個のヒ
ートパイプ挿入用穴７に１本づつヒートパイプ２の一端
を挿入し、ハンダ３で隙間を充填して固定し、ヒートパ
イプ２の他端にヒートパイプ２の配列に合った穴８を設
けた下部仕切板４、放熱フィン５、上部仕切板６を順に
圧入固定して構成される。ここにヒートパイプ２は断面
真円形のものが用いられる。また、通常、受熱ブロック
１及び放熱フィン５には軽量化のためにアルミニウムを
使い、ヒートパイプ２は銅で構成し、作動液には純水を
用いる。

【０００３】受熱ブロック１に接触させた半導体素子か
らの熱は、受熱ブロック１表面に伝わり、作動液を封入
したヒートパイプ２を通り放熱フィン５を経て外気中に
放熱される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したヒ
ートパイプ式ヒートシンクにおいて、ヒートパイプに封
入した作動液による熱輸送能力を増すためにはヒートパ
イプを太くする必要がある。そのためには受熱ブロック
のヒートパイプ挿入用穴の内径を大きくしなければなら
ない。

【０００５】しかし、ヒートパイプ挿入用穴の内径を大
きくすると、受熱ブロックを厚くしなければならず、そ
の結果、大きな設置スペースが必要となるばかりか、コ
ストアップを招き、またヒートシンク全体の重量も重く
なるので取扱いが不便になる。また、受熱ブロックの体
積が大きくなると、受熱ブロックにおける蓄熱量や熱抵
抗が大きくなり、半導体素子などの発熱素子の素速い温
度変化に即応できない。

【０００６】本発明の目的は、ヒートパイプを変形する
ことによって、上述した従来技術の問題点を解消し、優
れた放熱性能を持ちながら、軽量、低コストなヒートパ
イプ式ヒートシンクを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヒートパイプ
の一端を受熱ブロックに挿入し、他端に放熱フィンを取
り付けたヒートパイプ式ヒートシンクにおいて、ヒート
パイプが断面偏平のヒートパイプで構成されているもの
である。

【０００８】共通の受熱ブロックに複数本のヒートパイ
プを挿入する場合、そのうちの全てを断面偏平とするの
ではなく、一部は断面真円形のままとしたり、あるいは
各ヒートパイプを圧縮変形させることにより任意の断面
形状とし、その場合のヒートパイプの長さ、寸法も任意
としてもよい。

【０００９】

【作用】本発明のようにヒートパイプを断面偏平にする
と、従来の断面真円形をしたものに比して、受熱ブロッ
クの厚さを薄くすることができる。それによって受熱ブ
ロックの小形、軽量化、低コスト化が図れ、熱抵抗も減
らすことができる。また、同じ受熱ブロック厚であれ
ば、従来の真円形をしたものに比して、ヒートパイプの
内部容積を大きくできるので、少ない本数で希望の熱輸
送能力を確保することができる。

【００１０】また、本発明のように断面真円形のヒート
パイプと断面偏平のヒートパイプとを組合わせて構成す
ると、真円形のヒートパイプのみで構成する場合に比し
て、熱輸送能力を増加することができる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１に本
実施例の半導体素子冷却用ヒートパイプ式ヒートシンク
の構成図を示す。図１は、図３の断面真円形のヒートパ
イプ２を断面偏平にしたものである。偏平部は少なくと
も受熱ブロック１に挿入される部分のみで足りるが、本
実施例では全長に亘って偏平にしてある。

【００１２】断面偏平形状としては、例えば、図２に示
すように楕円形（ａ）のものや、上下辺が平行で左右が
円弧状をした楕円に近い形（ｂ）のものなどがある。こ
のような偏平形状は、断面真円形のヒートパイプの表面
を、上下からロールで圧縮して変形させることによって
容易に得られる。

【００１３】なお、ヒートパイプ２を偏平にしたことに
伴い、受熱ブロック１に設けるヒートパイプ挿入用穴
７、および下部仕切板４、放熱フィン５、上部仕切板６
に設けるヒートパイプ挿通用穴８を断面偏平形状に合わ
せる。

【００１４】本実施例では、従来の断面真円形のヒート
パイプを楕円形やそれに近い形状に圧縮変形して、短径
の向きを受熱ブロック１の厚さ方向と平行になるように
受熱ブロック１に挿入固定することにより、従来のもの
と同一の放熱特性を持ちながら、受熱ブロック１の厚さ
を薄くできるため、受熱ブロック１を小さな設置スペー
スに取り付けることができる。また、小形、軽量で取扱
いが容易となり、しかも低価格のヒートシンクを得るこ
とができる。また、受熱ブロックが薄くなると体積が小
さくなり、受熱ブロックにおける蓄熱量や熱抵抗を小さ
くすることができ、通風抵抗も減らすことができる。特
に、半導体素子冷却用ヒートパイプ式ヒートシンクにあ
っては、設置スペースが限られる場合が多いため、受熱
ブロックの厚さが薄くなることのメリットは大きく、ま
た半導体素子の素速い温度変化に即応させることもでき
る。

【００１５】また、大径の真円形ヒートパイプを楕円形
やそれに近い形状に圧縮変形することにより、径の短い
方の厚さを小径の真円形ヒートパイプと同じ位の厚さに
できるため、受熱ブロック１の厚さが従来のものと同一
ありながら、従来よりも放熱特性を向上させることがで
きる。

【００１６】なお、図１においては、ヒートパイプ２は
直線的になっているが、パイプの途中で曲げられていて
も構わない。例えば、設置スペース効率を向上させるた
め、受熱ブロック１と放熱フィン取付部との間を９０度
近く曲げるような場合もある。また、圧縮変形させたヒ
ートパイプの断面形状や寸法は、もとの断面真円形のヒ
ートパイプの径やパイプ壁の厚み、またはロールでの圧
縮の仕方により様々なものとなる。そこで、１台のヒー
トシンクには、このような様々な断面形状や寸法の変形
ヒートパイプ、または変形を加えない断面真円形のヒー
トパイプなどを組合わせるようにしてもよい。また、パ
イプの長さがは全てが同一長である必要性もない。

【００１７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ヒート
パイプを偏平にしたので、従来の真円形をしたものに比
して、受熱ブロックの厚さを薄くできる。それによって
受熱ブロックを小形、軽量、安価に構成できるととも
に、受熱ブロックの熱抵抗も減らすことができる。

【００１８】また、同じ受熱ブロック厚であれば、従来
の真円形をしたものに比して、ヒートパイプの内部容積
を大きくできるので、放熱性能を向上することができ、
また、少ない本数で希望の熱輸送能力を確保することが
できる。

【００１９】請求項２に記載の発明によれば、断面真円
形のヒートパイプと断面偏平のヒートパイプとを組合わ
せて構成したので、真円形のヒートパイプのみで構成す
る場合に比して、放熱特性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒートパイプ式ヒートシンクの実施例
を示す組立図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は正面図である。

【図２】本実施例による断面偏平のヒートパイプの横断
面図であり、（ａ）は楕円形、（ｂ）はそれに近い形の
変形例である。

【図３】従来例のヒートパイプ式ヒートシンクを示す示
す組立図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は正面図である。

【符号の説明】

１受熱ブロック２ヒートパイプ５放熱フィン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒートパイプの一端を受熱ブロックに挿入
し、他端に放熱フィンを取り付けたヒートパイプ式ヒー
トシンクにおいて、上記ヒートパイプの断面を偏平にし
たことを特徴とするヒートパイプ式ヒートシンク。
【請求項２】複数本のヒートパイプの各一端を共通の受
熱ブロックに挿入し、各他端に放熱フィンを取り付けた
ヒートパイプ式ヒートシンクにおいて、上記複数本のヒ
ートパイプのうち、一部を断面真円形とし、残りを断面
偏平としたことを特徴とするヒートパイプ式ヒートシン
ク。