JPH1137678A - ヒートパイプ式放熱器 - Google Patents
ヒートパイプ式放熱器Info
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- JPH1137678A JPH1137678A JP9195694A JP19569497A JPH1137678A JP H1137678 A JPH1137678 A JP H1137678A JP 9195694 A JP9195694 A JP 9195694A JP 19569497 A JP19569497 A JP 19569497A JP H1137678 A JPH1137678 A JP H1137678A
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- heat pipe
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放熱効率のより一層の向上を図ることができ
るヒートパイプ式放熱器の提供。 【解決手段】 作動液の入れられる内部の中空部２が、
発熱体３からの熱を受けて作動液を蒸発させる液溜め中
空部４と、両端を液溜め中空部４に連通させたループ状
の中空通路部５とを有し、ループ状中空通路部５は、液
溜め中空部４を挟む一方の側５ａと他方の側５ｂとで通
路断面積を大小異にして、液溜め中空部４内で蒸発され
たガスがループ状中空通路部５を循環し、液化して液溜
め中空部４に返流されるものとなされている。
るヒートパイプ式放熱器の提供。 【解決手段】 作動液の入れられる内部の中空部２が、
発熱体３からの熱を受けて作動液を蒸発させる液溜め中
空部４と、両端を液溜め中空部４に連通させたループ状
の中空通路部５とを有し、ループ状中空通路部５は、液
溜め中空部４を挟む一方の側５ａと他方の側５ｂとで通
路断面積を大小異にして、液溜め中空部４内で蒸発され
たガスがループ状中空通路部５を循環し、液化して液溜
め中空部４に返流されるものとなされている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、パーソナ
ルコンピュータのマイクロプロセッシングユニット（Ｍ
ＰＵ）などの放熱に用いられるヒートパイプ式放熱器に
関する。
ルコンピュータのマイクロプロセッシングユニット（Ｍ
ＰＵ）などの放熱に用いられるヒートパイプ式放熱器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、パーソナルコンピュータのＭＰ
Ｕは、その高性能化が急速に進められているが、この高
性能化を実現していくためには、ＭＰＵから発生する熱
を効率良く放熱させうる放熱器が必要である。そのた
め、従来より、複数枚の金属板が積層接合され、隣り合
う金属板の積層境界面に中空部が形成され、該中空部に
ヒートパイプ作動液が封入されたヒートパイプ式の放熱
器が種々提案されている。
Ｕは、その高性能化が急速に進められているが、この高
性能化を実現していくためには、ＭＰＵから発生する熱
を効率良く放熱させうる放熱器が必要である。そのた
め、従来より、複数枚の金属板が積層接合され、隣り合
う金属板の積層境界面に中空部が形成され、該中空部に
ヒートパイプ作動液が封入されたヒートパイプ式の放熱
器が種々提案されている。
【０００３】このようなヒートパイプ式の放熱器とし
て、従来、並列状に設けられた複数の直管状中空部と、
全ての直管状中空部の端部どうしを連通させる２つの連
通用長尺直管状中空部と、隣り合う直管状中空部どうし
を長さの中間部で連通させる複数の短尺直管状中空部が
形成され、全ての短尺直管状中空部が平面視千鳥配置状
に設けられたものが知られている。
て、従来、並列状に設けられた複数の直管状中空部と、
全ての直管状中空部の端部どうしを連通させる２つの連
通用長尺直管状中空部と、隣り合う直管状中空部どうし
を長さの中間部で連通させる複数の短尺直管状中空部が
形成され、全ての短尺直管状中空部が平面視千鳥配置状
に設けられたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようしする課題】しかしながら、上記の
ような従来のヒートパイプ式放熱器では、長方形の環状
通路が連続して複数形成されていることになるので、蒸
発部で蒸発したガスの流れと凝縮液化して蒸発部へと返
流する液の流れが逆向きとなる中空部が多数存在し、こ
のため蒸発ガスと凝縮液が相互に相手の流れを妨げる結
果、ガスは発熱体から十分に離れた低温部分まで行き渡
らず、発熱体に近い比較的高温部分を循環する結果、放
熱効率が良くないという欠点があった。
ような従来のヒートパイプ式放熱器では、長方形の環状
通路が連続して複数形成されていることになるので、蒸
発部で蒸発したガスの流れと凝縮液化して蒸発部へと返
流する液の流れが逆向きとなる中空部が多数存在し、こ
のため蒸発ガスと凝縮液が相互に相手の流れを妨げる結
果、ガスは発熱体から十分に離れた低温部分まで行き渡
らず、発熱体に近い比較的高温部分を循環する結果、放
熱効率が良くないという欠点があった。
【０００５】このため、放熱器を垂直状配置にて使用
し、凝縮した液を重力を利用して蒸発部へと強制的に流
下返流させることによりガスと液との流れを規制するこ
とも行われているが、放熱器の使用姿勢に制限を受ける
という別の問題があった。
し、凝縮した液を重力を利用して蒸発部へと強制的に流
下返流させることによりガスと液との流れを規制するこ
とも行われているが、放熱器の使用姿勢に制限を受ける
という別の問題があった。
【０００６】本発明は、上記のような技術背景に鑑み、
使用姿勢に制限を受けることなく放熱効率のより一層の
向上を図ることができるヒートパイプ式放熱器を提供す
ることを課題とする。
使用姿勢に制限を受けることなく放熱効率のより一層の
向上を図ることができるヒートパイプ式放熱器を提供す
ることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、複数枚の金
属板が積層接合され、隣り合う金属板の積層境界面に中
空部が形成され、該中空部にヒートパイプ作動液が封入
されたヒートパイプ式放熱器であって、前記中空部が、
発熱体からの熱を受けて作動液を蒸発させる作動液蒸発
用の液溜め中空部と、両端を前記液溜め中空部に連通さ
せたループ状の中空通路部とを有し、かつ、前記ループ
状中空通路部は、液溜め中空部を挟む一方の側と他方の
側とで通路断面積を大小異にして、液溜め中空部内で蒸
発されたガスがループ状の中空通路部を循環し、液化し
て液溜め中空部に返流されるものとなされていることを
特徴とするヒートパイプ式放熱器によって解決される。
属板が積層接合され、隣り合う金属板の積層境界面に中
空部が形成され、該中空部にヒートパイプ作動液が封入
されたヒートパイプ式放熱器であって、前記中空部が、
発熱体からの熱を受けて作動液を蒸発させる作動液蒸発
用の液溜め中空部と、両端を前記液溜め中空部に連通さ
せたループ状の中空通路部とを有し、かつ、前記ループ
状中空通路部は、液溜め中空部を挟む一方の側と他方の
側とで通路断面積を大小異にして、液溜め中空部内で蒸
発されたガスがループ状の中空通路部を循環し、液化し
て液溜め中空部に返流されるものとなされていることを
特徴とするヒートパイプ式放熱器によって解決される。
【０００８】このヒートパイプ式放熱器では、ループ状
中空通路部を、液溜め中空部を挟む一方の側と他方の側
とで通路断面積を大小異にする構成とされているから、
液溜め中空部内で蒸発された作動ガスは、相対的に圧力
損失の低い通路断面積大の通路部へと優先的に送り出さ
れて発熱体からの距離を大きくしていき暫時液化されて
いく。この液化された作動液が通路断面積小の通路部へ
と毛細管力により引き込まれていき、作動液は、この通
路断面積小の通路部を通じて優先的に液溜め中空部へと
返流される。このように、ループ状中空通路部内に作動
流体の一方向への規則的な循環流れが形成されるから、
ボトムヒートモードであるか、トップヒートモードであ
るか、あるいは水平状配置であるかを問わず、いかなる
保持姿勢においても、蒸発したガスを蒸発用の液溜め中
空部から十分離れた比較的温度の低い部位に導いてそこ
で放熱させることができ、放熱効率が向上する。
中空通路部を、液溜め中空部を挟む一方の側と他方の側
とで通路断面積を大小異にする構成とされているから、
液溜め中空部内で蒸発された作動ガスは、相対的に圧力
損失の低い通路断面積大の通路部へと優先的に送り出さ
れて発熱体からの距離を大きくしていき暫時液化されて
いく。この液化された作動液が通路断面積小の通路部へ
と毛細管力により引き込まれていき、作動液は、この通
路断面積小の通路部を通じて優先的に液溜め中空部へと
返流される。このように、ループ状中空通路部内に作動
流体の一方向への規則的な循環流れが形成されるから、
ボトムヒートモードであるか、トップヒートモードであ
るか、あるいは水平状配置であるかを問わず、いかなる
保持姿勢においても、蒸発したガスを蒸発用の液溜め中
空部から十分離れた比較的温度の低い部位に導いてそこ
で放熱させることができ、放熱効率が向上する。
【０００９】また、上記放熱器において、中空部は、積
層圧着された隣り合う金属板の少なくともいずれか一方
を外方に膨出変形させて形成されたもの、即ち、いわゆ
るロールボンド法にて形成されたものであるのが良い。
これにより、中空部内の周縁部に狭い入込み部が形成さ
れ、作動液に効果的な毛細管作用を及ぼして、作動液の
熱輸送を活発に行わせることができる。従って、高性能
な熱輸送が行われ、より一層の高性能化が実現される。
しかも、このようにロールボンド法によるものとするこ
とで、中空部領域以外の部分の余分な肉が欠落されて、
耐圧強度を十分なものにしながらも軽量化され、外部と
の熱応答性も向上される。のみならず、膨出変形による
外面部の凹凸形状によって伝熱面積が拡大され、熱応答
性がより一層向上される。
層圧着された隣り合う金属板の少なくともいずれか一方
を外方に膨出変形させて形成されたもの、即ち、いわゆ
るロールボンド法にて形成されたものであるのが良い。
これにより、中空部内の周縁部に狭い入込み部が形成さ
れ、作動液に効果的な毛細管作用を及ぼして、作動液の
熱輸送を活発に行わせることができる。従って、高性能
な熱輸送が行われ、より一層の高性能化が実現される。
しかも、このようにロールボンド法によるものとするこ
とで、中空部領域以外の部分の余分な肉が欠落されて、
耐圧強度を十分なものにしながらも軽量化され、外部と
の熱応答性も向上される。のみならず、膨出変形による
外面部の凹凸形状によって伝熱面積が拡大され、熱応答
性がより一層向上される。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１１】本実施形態は、パーソナルコンピュータの
ＭＰＵ用の放熱器として構成されている。図１に示され
る第１実施形態の平面方形状のヒートパイプ式放熱器
（１）において、（２）は中空部であり、この中空部
（２）は、発熱体としてのＭＰＵ（３）からの熱を受け
て作動液を蒸発させる液溜め中空部（４）と、ループ状
の中空通路部（５）とからなる。
ＭＰＵ用の放熱器として構成されている。図１に示され
る第１実施形態の平面方形状のヒートパイプ式放熱器
（１）において、（２）は中空部であり、この中空部
（２）は、発熱体としてのＭＰＵ（３）からの熱を受け
て作動液を蒸発させる液溜め中空部（４）と、ループ状
の中空通路部（５）とからなる。
【００１２】この中空部（２）は、積層接合された２枚
の金属板（７）（８）の積層境界面に形成されたもので
ある。本実施形態では、そのような中空部（２）を、積
層圧着された２枚の金属板（７）（８）のうちの一方
（７）を外方に膨出変形させて形成している。即ち、２
枚の金属板（７）（８）をその対向面に所定のパターン
に圧着防止剤を塗布して積層圧着し、圧着防止剤の塗布
されたパターン部を膨管する、いわゆるロールボンド法
によって形成したものである。
の金属板（７）（８）の積層境界面に形成されたもので
ある。本実施形態では、そのような中空部（２）を、積
層圧着された２枚の金属板（７）（８）のうちの一方
（７）を外方に膨出変形させて形成している。即ち、２
枚の金属板（７）（８）をその対向面に所定のパターン
に圧着防止剤を塗布して積層圧着し、圧着防止剤の塗布
されたパターン部を膨管する、いわゆるロールボンド法
によって形成したものである。
【００１３】具体的には、例えば、一方の金属板（７）
としてＡ１１００アルミニウム合金材を用いると共に、
もう一方の金属板（８）としてＺｒを含むアルミニウム
合金材を用い、これらのうちの一方の金属板の対向側の
面に、中空部（２）の平面形状に対応したパターンに圧
着防止剤を塗布する。塗布はパターン印刷により行うの
が一般的である。圧着防止剤としては、例えば、１ミク
ロン以下のコロイド状グラファイトを主成分とするイン
キが用いられる。その後、両金属板（７）（８）を重ね
合わせ積層し、冷間ないし熱間にて圧延圧接する。これ
により、圧着防止剤の付着していない部分のみが圧接さ
れる。しかるのち、両金属板（７）（８）の焼鈍温度の
差を利用し、圧着防止剤の付着されている塗布パターン
部に圧縮空気を吹き込んで金型膨管により金属板（７）
のみを片面膨出変形させる。以上のようにして、中空部
（２）が形成される。
としてＡ１１００アルミニウム合金材を用いると共に、
もう一方の金属板（８）としてＺｒを含むアルミニウム
合金材を用い、これらのうちの一方の金属板の対向側の
面に、中空部（２）の平面形状に対応したパターンに圧
着防止剤を塗布する。塗布はパターン印刷により行うの
が一般的である。圧着防止剤としては、例えば、１ミク
ロン以下のコロイド状グラファイトを主成分とするイン
キが用いられる。その後、両金属板（７）（８）を重ね
合わせ積層し、冷間ないし熱間にて圧延圧接する。これ
により、圧着防止剤の付着していない部分のみが圧接さ
れる。しかるのち、両金属板（７）（８）の焼鈍温度の
差を利用し、圧着防止剤の付着されている塗布パターン
部に圧縮空気を吹き込んで金型膨管により金属板（７）
のみを片面膨出変形させる。以上のようにして、中空部
（２）が形成される。
【００１４】ヒートパイプ式放熱器（１）は、この中空
部（２）内を真空状態にし、内部にＰＦＣ、ＨＦＣ１３
４ａ、ＣＦＣ１１３、ＨＣＦＣ１２３等によるヒートパ
イプ作動液を５〜７５％封入し、中空部（２）内を密閉
状態に封じることによって完成される。
部（２）内を真空状態にし、内部にＰＦＣ、ＨＦＣ１３
４ａ、ＣＦＣ１１３、ＨＣＦＣ１２３等によるヒートパ
イプ作動液を５〜７５％封入し、中空部（２）内を密閉
状態に封じることによって完成される。
【００１５】この中空部（２）において、液溜め中空部
（４）は、耐圧性確保等の理由から格子状の通路部によ
って構成されており、その平面サイズはＭＰＵ（３）の
サイズと概ね同じサイズの平面視方形状に形成され、放
熱器（１）のいずれかの辺部がわに偏ってその辺部の中
央部に備えられている。ＭＰＵ（３）は、膨出変形され
ていない側の面において、液溜め中空部（４）に重ね合
わせるようにして取り付けられる。
（４）は、耐圧性確保等の理由から格子状の通路部によ
って構成されており、その平面サイズはＭＰＵ（３）の
サイズと概ね同じサイズの平面視方形状に形成され、放
熱器（１）のいずれかの辺部がわに偏ってその辺部の中
央部に備えられている。ＭＰＵ（３）は、膨出変形され
ていない側の面において、液溜め中空部（４）に重ね合
わせるようにして取り付けられる。
【００１６】そして、ループ状中空通路部（５）は、そ
の両端が液溜め中空部（４）に連通されており、その中
間部が、液溜め中空部（４）とは反対側の辺部がわへと
巡らされて液溜め中空部（４）から充分に距離をおいて
備えられている。ＭＰＵ（３）の熱は、液溜め中空部
（４）内の作動液に吸収され、作動液は蒸発してループ
状中空通路部（５）に送り出され、ループ状中空通路部
（５）において放熱して凝縮液化した後、液溜め中空部
（４）に返流され、以下同様の動作が繰り返されること
によって、ＭＰＵ（３）の熱が拡散される。
の両端が液溜め中空部（４）に連通されており、その中
間部が、液溜め中空部（４）とは反対側の辺部がわへと
巡らされて液溜め中空部（４）から充分に距離をおいて
備えられている。ＭＰＵ（３）の熱は、液溜め中空部
（４）内の作動液に吸収され、作動液は蒸発してループ
状中空通路部（５）に送り出され、ループ状中空通路部
（５）において放熱して凝縮液化した後、液溜め中空部
（４）に返流され、以下同様の動作が繰り返されること
によって、ＭＰＵ（３）の熱が拡散される。
【００１７】本発明は、この作動流体の一連の動作が、
作動流体をループ状中空通路部（５）内で一方向に循環
させることによって遂行されるようになされている。こ
のようにループ状中空通路部（５）内で作動流体を一方
向に循環させることにより、ＭＰＵ（３）からの熱を、
液溜め中空部（４）内の作動液に効率良く吸熱させるこ
とができ、しかも、液溜め中空部（４）内で蒸発しルー
プ状中空通路部（５）に送り出された作動ガスを液溜め
中空部（４）から遠くへと送りえて、ＭＰＵ（３）によ
る熱の影響を受けることなく、充分に放熱されて液溜め
中空部（４）に返流され、ＭＰＵ（３）の熱を効率良く
吸収し、放熱効率を非常に高いものにできる。
作動流体をループ状中空通路部（５）内で一方向に循環
させることによって遂行されるようになされている。こ
のようにループ状中空通路部（５）内で作動流体を一方
向に循環させることにより、ＭＰＵ（３）からの熱を、
液溜め中空部（４）内の作動液に効率良く吸熱させるこ
とができ、しかも、液溜め中空部（４）内で蒸発しルー
プ状中空通路部（５）に送り出された作動ガスを液溜め
中空部（４）から遠くへと送りえて、ＭＰＵ（３）によ
る熱の影響を受けることなく、充分に放熱されて液溜め
中空部（４）に返流され、ＭＰＵ（３）の熱を効率良く
吸収し、放熱効率を非常に高いものにできる。
【００１８】そのための手段として、ループ状中空通路
部（５）において、液溜め中空部（４）を挟む一方の通
路部（５ａ）と他方の通路（５ｂ）とで、それらの通路
断面積を大小異ならせている。これにより、液溜め中空
部（４）内で蒸発された作動ガスは、相対的に圧力損失
の低い通路断面積大の通路部（５ｂ）へと優先的に送り
出されてＭＰＵ（３）からの距離を大きくして、暫時液
化していく。この液化した作動液が通路断面積小の通路
部（５ａ）へと毛細管力により引き込まれるとともに通
路内でブリッジを作って保持されていき、作動液は優先
的にこの通路断面積小の通路部（５ａ）を通じて液溜め
中空部（４）へと返流される。これにより、ループ状中
空通路部（５）内に作動流体の循環流れが形成される。
部（５）において、液溜め中空部（４）を挟む一方の通
路部（５ａ）と他方の通路（５ｂ）とで、それらの通路
断面積を大小異ならせている。これにより、液溜め中空
部（４）内で蒸発された作動ガスは、相対的に圧力損失
の低い通路断面積大の通路部（５ｂ）へと優先的に送り
出されてＭＰＵ（３）からの距離を大きくして、暫時液
化していく。この液化した作動液が通路断面積小の通路
部（５ａ）へと毛細管力により引き込まれるとともに通
路内でブリッジを作って保持されていき、作動液は優先
的にこの通路断面積小の通路部（５ａ）を通じて液溜め
中空部（４）へと返流される。これにより、ループ状中
空通路部（５）内に作動流体の循環流れが形成される。
【００１９】通路断面積の小さい方の通路部（５ａ）に
ついては、幅ｂ1 が例えば３．５ｍｍ以下に設定される
と共に、高さｈ1 が例えば３．５ｍｍ以下に設定され、
これに対し、通路断面積の大きい方の通路部（５ｂ）に
ついては、幅ｂ2 が例えば２０ｍｍ以下に設定されると
共に、高さｈ2 が例えば１０ｍｍ以下に設定されるのが
好ましい。通路断面積の小さい方の通路部（５ａ）にお
いて、幅ｂ1 が３．５ｍｍを越え、高さｈ1 が３．５ｍ
ｍを越えて大きくなると毛細管力が低くなり通路内に作
動液を保持できなくなる恐れがあり、また高さｈ1 が
３．５ｍｍを越えて大きくなると耐圧性能も悪化してし
まう。また、通路断面積の大きい方の通路部（５ｂ）に
おいて、幅ｂ2 が２０ｍｍを越え、高さｈ2 が１０ｍｍ
を越えて大きくなると耐圧性能が悪化してしまう。いず
れの通路部（５ａ）（５ｂ）についても幅ｂ1 、ｂ2 は
それぞれ７ｍｍ以下、高さｈ1 、ｈ2 は３ｍｍ以下であ
るのが、より好ましい。
ついては、幅ｂ1 が例えば３．５ｍｍ以下に設定される
と共に、高さｈ1 が例えば３．５ｍｍ以下に設定され、
これに対し、通路断面積の大きい方の通路部（５ｂ）に
ついては、幅ｂ2 が例えば２０ｍｍ以下に設定されると
共に、高さｈ2 が例えば１０ｍｍ以下に設定されるのが
好ましい。通路断面積の小さい方の通路部（５ａ）にお
いて、幅ｂ1 が３．５ｍｍを越え、高さｈ1 が３．５ｍ
ｍを越えて大きくなると毛細管力が低くなり通路内に作
動液を保持できなくなる恐れがあり、また高さｈ1 が
３．５ｍｍを越えて大きくなると耐圧性能も悪化してし
まう。また、通路断面積の大きい方の通路部（５ｂ）に
おいて、幅ｂ2 が２０ｍｍを越え、高さｈ2 が１０ｍｍ
を越えて大きくなると耐圧性能が悪化してしまう。いず
れの通路部（５ａ）（５ｂ）についても幅ｂ1 、ｂ2 は
それぞれ７ｍｍ以下、高さｈ1 、ｈ2 は３ｍｍ以下であ
るのが、より好ましい。
【００２０】図２に示される第２実施形態は、複数のル
ープ状中空通路部（５）がそれらの通路を一部共有しあ
うように備えられているものである。このような構成に
より、通路部の通路断面積を小さくして通路部の耐圧性
能を高いものにしながら、作動流体の循環動作を活発に
行わせ高い放熱性能を発揮することができる。
ープ状中空通路部（５）がそれらの通路を一部共有しあ
うように備えられているものである。このような構成に
より、通路部の通路断面積を小さくして通路部の耐圧性
能を高いものにしながら、作動流体の循環動作を活発に
行わせ高い放熱性能を発揮することができる。
【００２１】図３に示される第３実施形態は、ヒートパ
イプ式放熱器（１）の平面形状をＬ形としたものであ
る。このように放熱器（１）は各種平面形状に製作され
てよい。なお、本実施形態のヒートパイプ式放熱器
（１）の中空部（２）は、ロールボンド法によりＡ１１
００アルミニウム合金板（７）（７）の両方を外方に膨
出変形させて形成されている。
イプ式放熱器（１）の平面形状をＬ形としたものであ
る。このように放熱器（１）は各種平面形状に製作され
てよい。なお、本実施形態のヒートパイプ式放熱器
（１）の中空部（２）は、ロールボンド法によりＡ１１
００アルミニウム合金板（７）（７）の両方を外方に膨
出変形させて形成されている。
【００２２】因みに、第３実施形態の形式のヒートパイ
プ式放熱器（１）において、通路面積の小さい方の通路
部（５ａ）の幅ｂ1 を３．５ｍｍ、高さｈ1 を３ｍｍ、
通路面積の大きい方の通路部（５ｂ）の幅ｂ2 を７ｍ
ｍ、高さｈ2 を３ｍｍとし、液溜め中空部（４）の片面
側から熱量１０Ｗを与えたところ、液溜め中空部（４）
の部分の温度と、この液溜め中空部（４）から最も離れ
た部分の温度との差は、同じ平面形状のアルミニウム単
板では約３５℃であったのに対し、約５℃であった。ま
た、液溜め中空部（４）の部分の温度と室温（２５℃）
との差は、同じ平面形状のアルミニウム単板では約６８
℃であったのに対し、約５０℃であった。このことか
ら、本発明のヒートパイプ式放熱器（１）によれば、Ｍ
ＰＵ（３）に要求される耐熱性を１８℃下げる効果があ
ることを確認し得た。
プ式放熱器（１）において、通路面積の小さい方の通路
部（５ａ）の幅ｂ1 を３．５ｍｍ、高さｈ1 を３ｍｍ、
通路面積の大きい方の通路部（５ｂ）の幅ｂ2 を７ｍ
ｍ、高さｈ2 を３ｍｍとし、液溜め中空部（４）の片面
側から熱量１０Ｗを与えたところ、液溜め中空部（４）
の部分の温度と、この液溜め中空部（４）から最も離れ
た部分の温度との差は、同じ平面形状のアルミニウム単
板では約３５℃であったのに対し、約５℃であった。ま
た、液溜め中空部（４）の部分の温度と室温（２５℃）
との差は、同じ平面形状のアルミニウム単板では約６８
℃であったのに対し、約５０℃であった。このことか
ら、本発明のヒートパイプ式放熱器（１）によれば、Ｍ
ＰＵ（３）に要求される耐熱性を１８℃下げる効果があ
ることを確認し得た。
【００２３】図４に示される第４実施形態のヒートパイ
プ式放熱器（１）は、平面視長方形状をなし、その一方
の長辺部の長手方向中央部に液溜め中空部（４）が形成
され、２つのループ状中空通路部（５）が液溜め中空部
（４）に連通され、これら２つループ状中空通路部
（５）がその通路部の一部を互いに共有しあうように構
成されている。そして、通路面積の大きい方の通路部
（５ｂ）、即ち、幅の大きい方の中空通路部（５ｂ）に
おいて、その幅方向中央部位置においてディンプル
（９）が形成されて金属板（７）（８）同士が接合され
ている。かつ、そのようなディンプル（９）が広幅通路
部（５ｂ）に沿って間隔的に多数形成されている。この
ように多数のディンプル（９）…を形成することによ
り、広幅通路部（５ｂ）の通路面積を大きく確保しなが
ら、その耐圧性を高くすることができ、しかも、作動ガ
スに攪乱を起こさせると共に金属板（７）（８）との作
動ガスの接触面積を大きくして効率良く作動ガスの凝縮
を進行させていくことができる。
プ式放熱器（１）は、平面視長方形状をなし、その一方
の長辺部の長手方向中央部に液溜め中空部（４）が形成
され、２つのループ状中空通路部（５）が液溜め中空部
（４）に連通され、これら２つループ状中空通路部
（５）がその通路部の一部を互いに共有しあうように構
成されている。そして、通路面積の大きい方の通路部
（５ｂ）、即ち、幅の大きい方の中空通路部（５ｂ）に
おいて、その幅方向中央部位置においてディンプル
（９）が形成されて金属板（７）（８）同士が接合され
ている。かつ、そのようなディンプル（９）が広幅通路
部（５ｂ）に沿って間隔的に多数形成されている。この
ように多数のディンプル（９）…を形成することによ
り、広幅通路部（５ｂ）の通路面積を大きく確保しなが
ら、その耐圧性を高くすることができ、しかも、作動ガ
スに攪乱を起こさせると共に金属板（７）（８）との作
動ガスの接触面積を大きくして効率良く作動ガスの凝縮
を進行させていくことができる。
【００２４】図５に示される第５実施形態のヒートパイ
プ式放熱器（１）は、四隅のうちのいずれか一つの隅部
に液溜め中空部（４）が形成され、１つのループ状中空
通路部（５）が液溜め中空部（４）に連通されている。
そして、通路断面積の大きい方の通路部（５ｂ）、即
ち、幅の大きい方の中空通路部（５ｂ）において、上記
第４実施形態と同様に、多数のディンプル（９）が形成
されている。
プ式放熱器（１）は、四隅のうちのいずれか一つの隅部
に液溜め中空部（４）が形成され、１つのループ状中空
通路部（５）が液溜め中空部（４）に連通されている。
そして、通路断面積の大きい方の通路部（５ｂ）、即
ち、幅の大きい方の中空通路部（５ｂ）において、上記
第４実施形態と同様に、多数のディンプル（９）が形成
されている。
【００２５】図６、図７に示される第６、第７実施形態
のヒートパイプ式放熱器（１）（１）は、第４、第５実
施形態の形式において、ディンプル（９）…に替え、長
細溝（１０）を採用したものである。
のヒートパイプ式放熱器（１）（１）は、第４、第５実
施形態の形式において、ディンプル（９）…に替え、長
細溝（１０）を採用したものである。
【００２６】以上に、本発明の実施形態を示したが、本
発明は、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更をなし
得るものであることはいうまでもない。例えば、本発明
のヒートパイプ式放熱器の適用は、ＭＰＵ用の放熱器と
して高い性能を発揮しうるものであるが、その他、各種
の発熱体の放熱器として用いられてもよい。また、本発
明のヒートパイプ式放熱器は、ロールボンド法によるも
のに限られるものではなく、その他、例えば、いずれか
少なくとも一方の金属板の対向面に溝を形成し、金属板
同士を対向接着させて内部に中空部を形成したものなど
であってもよい。また、３つの金属板を積層接合し、各
積層境界面に中空部を形成した構造であってもよい。
発明は、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更をなし
得るものであることはいうまでもない。例えば、本発明
のヒートパイプ式放熱器の適用は、ＭＰＵ用の放熱器と
して高い性能を発揮しうるものであるが、その他、各種
の発熱体の放熱器として用いられてもよい。また、本発
明のヒートパイプ式放熱器は、ロールボンド法によるも
のに限られるものではなく、その他、例えば、いずれか
少なくとも一方の金属板の対向面に溝を形成し、金属板
同士を対向接着させて内部に中空部を形成したものなど
であってもよい。また、３つの金属板を積層接合し、各
積層境界面に中空部を形成した構造であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】上述の次第で、本発明のヒートパイプ式
放熱器は、作動液の入れられる内部の中空部が、発熱体
からの熱を受けて作動液を蒸発させる作動液蒸発用の液
溜め中空部と、両端を液溜め中空部に連通させたループ
状の中空通路部とを有し、かつ、前記ループ状中空通路
部は、液溜め中空部を挟む一方の側と他方の側とで通路
断面積を大小異にして、液溜め中空部内で蒸発されたガ
スがループ状の中空通路部を循環し、液化して液溜め中
空部に返流されるものとなされているから、ガスと作動
液とが相互の流れを妨げることがなく、ループ状中空通
路部内に作動流体の一方向への規則的な循環流れを形成
することができ、従って蒸発したガスを液溜め中空部か
ら十分離れた比較的温度の低い部位に導いてそこで放熱
させることができ、放熱効率を各段に向上することがで
きる。もとより、上記のような作動流体の循環流れは、
放熱器の姿勢を問わず確保されるから、使用姿勢に制限
を受けることもない。
放熱器は、作動液の入れられる内部の中空部が、発熱体
からの熱を受けて作動液を蒸発させる作動液蒸発用の液
溜め中空部と、両端を液溜め中空部に連通させたループ
状の中空通路部とを有し、かつ、前記ループ状中空通路
部は、液溜め中空部を挟む一方の側と他方の側とで通路
断面積を大小異にして、液溜め中空部内で蒸発されたガ
スがループ状の中空通路部を循環し、液化して液溜め中
空部に返流されるものとなされているから、ガスと作動
液とが相互の流れを妨げることがなく、ループ状中空通
路部内に作動流体の一方向への規則的な循環流れを形成
することができ、従って蒸発したガスを液溜め中空部か
ら十分離れた比較的温度の低い部位に導いてそこで放熱
させることができ、放熱効率を各段に向上することがで
きる。もとより、上記のような作動流体の循環流れは、
放熱器の姿勢を問わず確保されるから、使用姿勢に制限
を受けることもない。
【００２８】また、中空部は、積層圧着された隣り合う
金属板の少なくともいずれか一方を外方に膨出変形させ
て形成されたもの、即ち、いわゆるロールボンド法にて
形成されたものとすることにより、中空部内の周縁部の
狭い入込み部にて作動液に強い毛細管作用を及ぼすこと
ができて、作動液の熱輸送を活発なものにすることがで
きる。しかも、中空部領域以外の部分の余分な肉を欠落
させえて、耐圧強度を十分なものにしながらも軽量化す
ることができ、外部との熱応答性も向上できる。のみな
らず、膨出変形による外面部の凹凸形状によって伝熱面
積を拡大しえ、熱応答性をより一層向上し得る。
金属板の少なくともいずれか一方を外方に膨出変形させ
て形成されたもの、即ち、いわゆるロールボンド法にて
形成されたものとすることにより、中空部内の周縁部の
狭い入込み部にて作動液に強い毛細管作用を及ぼすこと
ができて、作動液の熱輸送を活発なものにすることがで
きる。しかも、中空部領域以外の部分の余分な肉を欠落
させえて、耐圧強度を十分なものにしながらも軽量化す
ることができ、外部との熱応答性も向上できる。のみな
らず、膨出変形による外面部の凹凸形状によって伝熱面
積を拡大しえ、熱応答性をより一層向上し得る。
【図１】第１実施形態のヒートパイプ式放熱器を示すも
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は側面図、図（ハ）
は通路断面積小の通路部の横断面図、図（ニ）は通路断
面積大の通路部の横断面図である。
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は側面図、図（ハ）
は通路断面積小の通路部の横断面図、図（ニ）は通路断
面積大の通路部の横断面図である。
【図２】第２実施形態のヒートパイプ式放熱器を示す平
面図である。
面図である。
【図３】第３実施形態のヒートパイプ式放熱器を示すも
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は通路断面積小の通
路部の横断面図、図（ハ）は通路断面積大の通路部の横
断面図である。
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は通路断面積小の通
路部の横断面図、図（ハ）は通路断面積大の通路部の横
断面図である。
【図４】第４実施形態のヒートパイプ式放熱器を示すも
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は通路断面積小の通
路部の横断面図、図（ハ）は通路断面積大の通路部の横
断面図、図（ニ）はディンプル部分の横断面図である。
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は通路断面積小の通
路部の横断面図、図（ハ）は通路断面積大の通路部の横
断面図、図（ニ）はディンプル部分の横断面図である。
【図５】第５実施形態のヒートパイプ式放熱器を示すも
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は通路断面積小の通
路部の横断面図、図（ハ）は通路断面積大の通路部の横
断面図、図（ニ）はディンプル部分の横断面図である。
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は通路断面積小の通
路部の横断面図、図（ハ）は通路断面積大の通路部の横
断面図、図（ニ）はディンプル部分の横断面図である。
【図６】第６実施形態のヒートパイプ式放熱器を示すも
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は通路断面積小の通
路部の横断面図、図（ハ）は通路断面積大の通路部の横
断面図、図（ニ）は細長溝の横断面図である。
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は通路断面積小の通
路部の横断面図、図（ハ）は通路断面積大の通路部の横
断面図、図（ニ）は細長溝の横断面図である。
【図７】第７実施形態のヒートパイプ式放熱器を示すも
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は通路断面積小の通
路部の横断面図、図（ハ）は通路断面積大の通路部の横
断面図、図（ニ）は細長溝の横断面図である。
ので、図（イ）は平面図、図（ロ）は通路断面積小の通
路部の横断面図、図（ハ）は通路断面積大の通路部の横
断面図、図（ニ）は細長溝の横断面図である。
１…ヒートパイプ式放熱器 ２…中空部 ３…ＭＰＵ（発熱体） ４…液溜め中空部 ５…ループ状中空通路部
Claims (2)
- 【請求項１】 複数枚の金属板が積層接合され、隣り合
う金属板の積層境界面に中空部が形成され、該中空部に
ヒートパイプ作動液が封入されたヒートパイプ式放熱器
であって、 前記中空部が、 発熱体からの熱を受けて作動液を蒸発させる作動液蒸発
用の液溜め中空部と、 両端を前記液溜め中空部に連通させたループ状の中空通
路部と、を有し、 かつ、前記ループ状中空通路部は、液溜め中空部を挟む
一方の側と他方の側とで通路断面積を大小異にして、液
溜め中空部内で蒸発されたガスがループ状の中空通路部
を循環し、液化して液溜め中空部に返流されるものとな
されていることを特徴とするヒートパイプ式放熱器。 - 【請求項２】 前記中空部は、積層圧着された隣り合う
金属板の少なくともいずれか一方を外方に膨出変形させ
て形成されたものである請求項１に記載のヒートパイプ
式放熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195694A JPH1137678A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | ヒートパイプ式放熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195694A JPH1137678A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | ヒートパイプ式放熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1137678A true JPH1137678A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16345449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9195694A Pending JPH1137678A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | ヒートパイプ式放熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1137678A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002039046A1 (fr) * | 2000-11-13 | 2002-05-16 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Lamine creux et puits thermique utilisant ce lamine |
| JP2006064364A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-03-09 | Showa Denko Kk | 液冷式放熱装置およびその製造方法 |
| JP2010216676A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 冷却基板 |
| EP2431701A1 (en) * | 2009-06-17 | 2012-03-21 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Heat dissipation device and radio frequency module with same |
| WO2013005622A1 (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | 日本電気株式会社 | 冷却装置およびその製造方法 |
| JP2013130331A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Toshiba Corp | 気泡駆動冷却装置 |
| WO2013104884A1 (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | Econotherm Uk Limited | Heat exchanger |
| JP2015200465A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 富士通株式会社 | ヒートパイプ内蔵フレーム板及び電子機器 |
| CN106091744A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-11-09 | 北京百度网讯科技有限公司 | 数据中心机房、温室和能量循环系统 |
| CN106091758A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-11-09 | 北京百度网讯科技有限公司 | 用于数据中心的热量回收系统 |
| EP3477237A1 (en) | 2017-10-27 | 2019-05-01 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Loop type heat pipe |
| JP2019132486A (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 新光電気工業株式会社 | ループ型ヒートパイプ、ループ型ヒートパイプの製造方法 |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP9195694A patent/JPH1137678A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002039046A1 (fr) * | 2000-11-13 | 2002-05-16 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Lamine creux et puits thermique utilisant ce lamine |
| JP2006064364A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-03-09 | Showa Denko Kk | 液冷式放熱装置およびその製造方法 |
| JP4663440B2 (ja) * | 2004-07-26 | 2011-04-06 | 昭和電工株式会社 | 液冷式放熱装置 |
| JP2010216676A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 冷却基板 |
| EP2431701B1 (en) * | 2009-06-17 | 2017-04-26 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Heat dissipation device and radio frequency module with same |
| EP2431701A1 (en) * | 2009-06-17 | 2012-03-21 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Heat dissipation device and radio frequency module with same |
| EP2431701A4 (en) * | 2009-06-17 | 2012-04-04 | Huawei Tech Co Ltd | HEAT DISTRIBUTION DEVICE AND RF MODULE THEREFOR |
| US8792240B2 (en) | 2009-06-17 | 2014-07-29 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Heat dissipation device and radio frequency module with the same |
| WO2013005622A1 (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | 日本電気株式会社 | 冷却装置およびその製造方法 |
| JP2013130331A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Toshiba Corp | 気泡駆動冷却装置 |
| WO2013104884A1 (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | Econotherm Uk Limited | Heat exchanger |
| JP2015200465A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 富士通株式会社 | ヒートパイプ内蔵フレーム板及び電子機器 |
| CN106091744A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-11-09 | 北京百度网讯科技有限公司 | 数据中心机房、温室和能量循环系统 |
| CN106091758A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-11-09 | 北京百度网讯科技有限公司 | 用于数据中心的热量回收系统 |
| CN106091758B (zh) * | 2016-05-31 | 2018-04-13 | 北京百度网讯科技有限公司 | 用于数据中心的热量回收系统 |
| CN106091744B (zh) * | 2016-05-31 | 2018-06-19 | 北京百度网讯科技有限公司 | 数据中心机房、温室和能量循环系统 |
| EP3477237A1 (en) | 2017-10-27 | 2019-05-01 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Loop type heat pipe |
| US10976111B2 (en) | 2017-10-27 | 2021-04-13 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Loop type heat pipe |
| JP2019132486A (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 新光電気工業株式会社 | ループ型ヒートパイプ、ループ型ヒートパイプの製造方法 |
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