JPS583384B2 - ヒラガタハンドウタイソシノ クウレイソウチ - Google Patents
ヒラガタハンドウタイソシノ クウレイソウチInfo
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- JPS583384B2 JPS583384B2 JP50073633A JP7363375A JPS583384B2 JP S583384 B2 JPS583384 B2 JP S583384B2 JP 50073633 A JP50073633 A JP 50073633A JP 7363375 A JP7363375 A JP 7363375A JP S583384 B2 JPS583384 B2 JP S583384B2
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- cooling body
- cooling
- heat pipe
- heat
- evaporation chamber
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- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
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- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、２個の冷却体間に平形半導体素子を挾み、両
冷却体に押圧装置を用いて圧縮力を加えるようにした平
形半導体素子の空冷のための装置に関する。
冷却体に押圧装置を用いて圧縮力を加えるようにした平
形半導体素子の空冷のための装置に関する。
この場合、各冷却体はヒートパイプを備え、その蒸発室
は冷却体内にあり、両ヒートパイプは装置の同じ側に向
って冷却体から突出し、両ヒートパイプの長手軸は実質
的に平行に延びそしてヒートパイプの自由端は冷却フィ
ンを有している。
は冷却体内にあり、両ヒートパイプは装置の同じ側に向
って冷却体から突出し、両ヒートパイプの長手軸は実質
的に平行に延びそしてヒートパイプの自由端は冷却フィ
ンを有している。
このような装置は、例えば西ドイツ国特許出願公開第２
１０７００９号公報により公知である。
１０７００９号公報により公知である。
ここで、ヒートパイプなる語は、冷却技術の分野におい
て、例えば米国特許第２３５０３４８号明細書あるいは
雑誌“Ｃｈｅｍｉｅ−Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒ−Ｔｅｃｈｎ
ｉｋ，”３９．Ｊａｈｒｇａｎｇ．１９６７，Ｈｅｆｔ
ｌ．ｐｐ．２１〜２６により公知になっているような装
置を意味する。
て、例えば米国特許第２３５０３４８号明細書あるいは
雑誌“Ｃｈｅｍｉｅ−Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒ−Ｔｅｃｈｎ
ｉｋ，”３９．Ｊａｈｒｇａｎｇ．１９６７，Ｈｅｆｔ
ｌ．ｐｐ．２１〜２６により公知になっているような装
置を意味する。
このようなヒートパイプは、両端が閉じた円筒の内面に
毛細管構造の芯を設けてなっている。
毛細管構造の芯を設けてなっている。
この芯は、例えばフレオン、メタノール、エタノール、
アセトン、ベンゾールあるいは水のような液状冷媒で湿
潤される。
アセトン、ベンゾールあるいは水のような液状冷媒で湿
潤される。
ヒートパイプの蒸発室と呼ばれる部分が加熱されると、
ここで冷媒が芯から蒸発しそしてこの蒸気は温度勾配の
方向に流れる。
ここで冷媒が芯から蒸発しそしてこの蒸気は温度勾配の
方向に流れる。
この蒸気は、凝縮部と呼ばれる他の冷却された部分で凝
縮し、この場合、蒸気は気化熱を放出する。
縮し、この場合、蒸気は気化熱を放出する。
凝縮部で液化した冷媒は、芯内を、毛細管現象によりヒ
ートパイプの加熱された蒸発室に導かれる。
ートパイプの加熱された蒸発室に導かれる。
この結果、姿勢に無関係の、即ち、外部力によらずそし
て重力にさからっても作動可能な冷媒の循環路が生ずる
。
て重力にさからっても作動可能な冷媒の循環路が生ずる
。
ヒートパイプの蒸発室は、冷却体内における熱抵抗をで
きるだけ小さくしもって冷媒の良好な蒸発を行わせるた
めに、冷却体内の、平形サイリスタにできるだけ近接し
た位置に配置する必要がある。
きるだけ小さくしもって冷媒の良好な蒸発を行わせるた
めに、冷却体内の、平形サイリスタにできるだけ近接し
た位置に配置する必要がある。
上記の西ドイツ国特許公報により知られた平形半導体素
子の空冷のだめの装置の場合、ヒートパイプの冷却フィ
ンは、両ヒートパイプをできるだけ近接して配置できる
ようにし、これに伴い冷却体内の蒸発室を平形半導体素
子にできるだけ近接して配置できるようにするため、一
側において、即ち非対称的に短かくされている。
子の空冷のだめの装置の場合、ヒートパイプの冷却フィ
ンは、両ヒートパイプをできるだけ近接して配置できる
ようにし、これに伴い冷却体内の蒸発室を平形半導体素
子にできるだけ近接して配置できるようにするため、一
側において、即ち非対称的に短かくされている。
このような構成法の場合、ヒートパイプは片側で、それ
故不充分にしか冷却されないこととなる。
故不充分にしか冷却されないこととなる。
上記の西ドイツ国特許公報により公知の他の装置の場合
、ヒートパイプは互に異なる側に平形サイリスタから突
出する。
、ヒートパイプは互に異なる側に平形サイリスタから突
出する。
この構成形態は多くの空間を要しそしてコンパクトな構
成ユニット内には設けられない。
成ユニット内には設けられない。
西ドイツ国特許出願公開第２１０７００８号明細書によ
って、平形半導体素子のヒートパイプによる空冷のため
の他の装置が公知であり、この場合、複数個のパイプが
各冷却体毎に設けられ、全ヒートパイプの蒸発室が一ま
とめにされそして単に、蒸発室の一部が付属する冷却体
と熱伝導接触をなすようになっている。
って、平形半導体素子のヒートパイプによる空冷のため
の他の装置が公知であり、この場合、複数個のパイプが
各冷却体毎に設けられ、全ヒートパイプの蒸発室が一ま
とめにされそして単に、蒸発室の一部が付属する冷却体
と熱伝導接触をなすようになっている。
この実施形態の場合、１つの冷却体の全ヒートパイプの
ための蒸発室は、製造技術的に望ましくない方法で作ら
ねばならない。
ための蒸発室は、製造技術的に望ましくない方法で作ら
ねばならない。
本発明の目的は、最初に述べた形式の装置を改良し、各
冷却体毎に１本のヒートパイプを用いながら、コンパク
トなそして製造技術的に好適な構成において、充分な冷
却が達せられるようにすることにある。
冷却体毎に１本のヒートパイプを用いながら、コンパク
トなそして製造技術的に好適な構成において、充分な冷
却が達せられるようにすることにある。
この目的は、本発明によれば、付属する冷却体内の各ヒ
ートパイプの蒸発室がほぼ半径対称的にヒートパイプに
対して拡がり、そして各ヒートパイプが非対称的に付属
する冷却体内に、その長手軸が、冷却体の平形半導体素
子と接する面から、冷却体の残りの外表面より一層離れ
るようにすることで達せられる。
ートパイプの蒸発室がほぼ半径対称的にヒートパイプに
対して拡がり、そして各ヒートパイプが非対称的に付属
する冷却体内に、その長手軸が、冷却体の平形半導体素
子と接する面から、冷却体の残りの外表面より一層離れ
るようにすることで達せられる。
本発明による装置の場合、冷却体内において半径対称的
に拡げられている蒸発室は半導体に近接して配置されそ
して熱抵抗の最適化ないしは冷却体構造を配慮した熱抵
抗の最小化が達せられる。
に拡げられている蒸発室は半導体に近接して配置されそ
して熱抵抗の最適化ないしは冷却体構造を配慮した熱抵
抗の最小化が達せられる。
ヒートパイプが非対象的に冷却体内に設けられているの
で、冷却フィンはヒートパイプの長手軸に対し実質的に
対称であることができそしてヒートパイプの凝縮部の片
側冷却が行われるおそれはない。
で、冷却フィンはヒートパイプの長手軸に対し実質的に
対称であることができそしてヒートパイプの凝縮部の片
側冷却が行われるおそれはない。
さらに、冷却体を簡単に作ることができる。というのは
、この冷却体に、ヒートパイプの蒸発室を収容し、これ
を冷却体で完全に覆うためにただ１つの凹部を設ければ
よいからである。
、この冷却体に、ヒートパイプの蒸発室を収容し、これ
を冷却体で完全に覆うためにただ１つの凹部を設ければ
よいからである。
各冷却体を柱状体として作りそしてヒートパイプを柱状
体の一端面から突出させ、この場合に柱状体の断面を弓
形にしそして弓の弦が少なくとも部分的に平形サイリス
タに接するようにすると有利である。
体の一端面から突出させ、この場合に柱状体の断面を弓
形にしそして弓の弦が少なくとも部分的に平形サイリス
タに接するようにすると有利である。
この冷却体は、円形材料から作られ、この場合単に、蒸
発室のための孔を設けそして弓形の弦に沿って円形材料
の長手軸に対し平行に切断すればよい。
発室のための孔を設けそして弓形の弦に沿って円形材料
の長手軸に対し平行に切断すればよい。
このような冷却体は、それ故また、流れ生産に好適であ
る。
る。
押圧装置として、可撓性て電気絶縁性の帯を用い、その
端部を可撓性の担体にねじ止めし、この担体を冷却体の
平形サイリスタが接する面に対して実質的に平行に延ば
すと有利である。
端部を可撓性の担体にねじ止めし、この担体を冷却体の
平形サイリスタが接する面に対して実質的に平行に延ば
すと有利である。
この帯は鋼心を含むことができそして担体は板ばねであ
り得る。
り得る。
この押圧装置は、特に簡単に実用できそしてわずかの組
立費用しか必要としない。
立費用しか必要としない。
以下本発明を図示の実施例について詳しく説明する。
第１図において、１は平形半導体素子、例えばサイリス
タであり、押圧装置２を用いて２個の冷却体３間に挾持
されている。
タであり、押圧装置２を用いて２個の冷却体３間に挾持
されている。
この冷却体３の平担な面３ａは平形サイリスタ１に接す
る。
る。
第１図に部分的に断面を取って示された押圧装置２につ
いては、後でより詳しく説明する。
いては、後でより詳しく説明する。
各冷却体３の同一の端面３ｂから、それぞれ１個のヒー
トパイプ４が、冷却体３の同じ側部の方へ延び、この場
合各ヒートパイプ４の長手軸５および６は互に平行であ
る。
トパイプ４が、冷却体３の同じ側部の方へ延び、この場
合各ヒートパイプ４の長手軸５および６は互に平行であ
る。
ヒートパイプは、その自由端に、ヒートパイプ４の長手
軸５，６に対しほぼ垂直な冷却フイン７を有する。
軸５，６に対しほぼ垂直な冷却フイン７を有する。
この冷却フイン７は、ヒートパイプ４の長手軸５および
６に対してほぼ対称なように形成されており、それ故全
側方に向って、同じ幅だけヒートパイプ４から拡がって
いる。
６に対してほぼ対称なように形成されており、それ故全
側方に向って、同じ幅だけヒートパイプ４から拡がって
いる。
冷却フイン７は四辺形あるいは円形であり得る。
第１図に、１つの冷却体３がこれに付属するヒートパイ
プ４と共に断面を取って示されている。
プ４と共に断面を取って示されている。
各冷却体に凹部３Ｃがあり、これはヒートパイプ４の蒸
発室４ａの外面および一端面を完全に覆う。
発室４ａの外面および一端面を完全に覆う。
ヒートパイプ４と蒸発室４ａの内部に、芯４ｂが配置さ
れ、これはヒートパイプ４と蒸発室４ａの壁に接してい
る。
れ、これはヒートパイプ４と蒸発室４ａの壁に接してい
る。
芯として利用される材料に関して、そしてヒートパイプ
を満たす材料に関しては、上記の刊行物が詳しい。
を満たす材料に関しては、上記の刊行物が詳しい。
冷却体３と、ヒートパイプ４および蒸発室４ａの壁は、
熱良導性の金属、特に銅から作られる。
熱良導性の金属、特に銅から作られる。
この場合蒸発室４ａは冷却体の凹部３ｃ内に良好な熱的
結合が得られるように、例えばかしめ付けにより固着さ
れる。
結合が得られるように、例えばかしめ付けにより固着さ
れる。
第２図は、第１図の■−■線に沿う断面図である。
柱状をなす冷却体３は断面弓形をなし、その弦は、少な
くとも部分的にサイリスタ１のための接触面３ａとして
働く面内に存在する。
くとも部分的にサイリスタ１のための接触面３ａとして
働く面内に存在する。
この冷却体は丸棒を弓形断面の弦に沿って切り落とすこ
とで簡単に作られる。
とで簡単に作られる。
各冷却体の端面に、凹部３Ｃとして穴が設けられ、この
中に、ヒートパイブ４に対し半径方向に外方に向って幅
の拡がった蒸発室４ａが入り込んでいる。
中に、ヒートパイブ４に対し半径方向に外方に向って幅
の拡がった蒸発室４ａが入り込んでいる。
この穴は、冷却体内に特に困難を伴うことなく設けるこ
ともできる。
ともできる。
それ故、本発明による装置で用いるべき冷却体３は、大
量生産にも好適である。
量生産にも好適である。
第２図におけるヒートパイプ４の長手軸５，６の位置か
ら、ヒートパイプが冷却体内に、押圧面３ａと長手軸５
ないし６との距離が、各長手軸５ないし６と冷却体３の
残りの円形外表面との距離より大きくなるよう非対称的
に配置されていることが解る。
ら、ヒートパイプが冷却体内に、押圧面３ａと長手軸５
ないし６との距離が、各長手軸５ないし６と冷却体３の
残りの円形外表面との距離より大きくなるよう非対称的
に配置されていることが解る。
ヒートパイプ４を冷却体３内にこのように非対称的に配
置すると、一方において蒸発室４ａを平形サイリスタ１
と冷却体３間の熱伝達面に、熱抵抗の最適化が可能な程
に近接して設けることができ、他方において、ヒートパ
イプ４の自由端ないし凝縮部に、全側に向って同じ長さ
だけヒートパイプ４から延びる冷却フイン４を設けるこ
とができる。
置すると、一方において蒸発室４ａを平形サイリスタ１
と冷却体３間の熱伝達面に、熱抵抗の最適化が可能な程
に近接して設けることができ、他方において、ヒートパ
イプ４の自由端ないし凝縮部に、全側に向って同じ長さ
だけヒートパイプ４から延びる冷却フイン４を設けるこ
とができる。
このようにして、蒸発室において充分な熱を奪い去る蒸
発を行わせそしてさらに凝縮部において均一な冷却を行
わせることができる。
発を行わせそしてさらに凝縮部において均一な冷却を行
わせることができる。
ヒートパイプの製造は、このような利点が得られるにも
係らず困難にならない。
係らず困難にならない。
というのは、凝縮部分ならびに蒸発室４ａが長手軸５お
よび６に対して同心の円筒からなっているからである。
よび６に対して同心の円筒からなっているからである。
第２図に、押圧装置２の詳細な構造を示す。
押圧装置２は、電気絶縁層２ｂで覆われた鋼帯２ａから
なっている。
なっている。
鋼帯２ａの両端は、ねじ２ｃとねじ結合し、このねじ２
ｃは可撓性の担体２ｄ、例えば帯状ばねの孔を貫いて延
び、ナツト２ｅとねじ結合している。
ｃは可撓性の担体２ｄ、例えば帯状ばねの孔を貫いて延
び、ナツト２ｅとねじ結合している。
被覆された鋼帯２ａは、一方の冷却体３の円筒状外表面
３ｄの大部分の上に接し、そして第２の冷却体３の側方
案内体として働く。
３ｄの大部分の上に接し、そして第２の冷却体３の側方
案内体として働く。
担体２ｄは、第２冷却体３の周囲に接し、この場合鋼球
２ｆが、第１図に明示してある通り第２冷却体３内には
め込まれている。
２ｆが、第１図に明示してある通り第２冷却体３内には
め込まれている。
この押圧装置は、製造もまた組立ても著しく簡単であり
、そして、特に、鋼球２ｆを設けて板バネ２ｄと点接触
をするようにすることで、サイリスタに均一な押圧力を
加えることができる。
、そして、特に、鋼球２ｆを設けて板バネ２ｄと点接触
をするようにすることで、サイリスタに均一な押圧力を
加えることができる。
以上述べたように、本発明の装置によれば、きわめて簡
単な、製造技術的に非常に好適な構造によって、サイリ
スタ１の良好な冷却を行うことができる。
単な、製造技術的に非常に好適な構造によって、サイリ
スタ１の良好な冷却を行うことができる。
第１図は本発明一実施例の一部縦断側面図、第２図は第
１図の■−■線に沿う横断平面図である。 １・・・平形半導体素子、２・・・押圧装置、３・・・
冷却体、３ａ・・・冷却体の平形半導体素子との接触面
、３ｄ・・・冷却体の残りの外表面、４・・・ヒートパ
イプ、４ａ・・・蒸発室、４ｂ・・・ヒートパイブの自
由端、５，６・・ヒートパイプの長手軸、７・・・冷却
フィン。
１図の■−■線に沿う横断平面図である。 １・・・平形半導体素子、２・・・押圧装置、３・・・
冷却体、３ａ・・・冷却体の平形半導体素子との接触面
、３ｄ・・・冷却体の残りの外表面、４・・・ヒートパ
イプ、４ａ・・・蒸発室、４ｂ・・・ヒートパイブの自
由端、５，６・・ヒートパイプの長手軸、７・・・冷却
フィン。
Claims (1)
- １ ２個の冷却体間に平形半導体素子を挾み、両冷却体
に押圧装置を用いて圧縮力を加えると共に、各冷却体毎
に１つのヒートパイプを設け、平形半導体素子に対する
冷却体の接触面とほゞ平行にヒートパイプの長手軸を配
し、このヒートパイプの蒸発室を冷却体の一側に設けた
凹所に収容し、両ヒートパイプを冷却体から同じ側に、
これらがほぼ平行するように突出させ、ヒートパイプの
自由端に冷却フィンを設けたものにおいて、各ヒートパ
イプの蒸発室をそれぞれの冷却体内においてヒートパイ
プに対しほゞ半径対称的に拡げ、そして各ヒートパイプ
の蒸発室を対応する冷却体内に、各パイプの長手軸と冷
却体の平形半導体素子に対する接触面との距離の最大長
が上記長手軸と冷却体の残りの外表面との距離より大き
くなるように冷却体に対して非対称的に配置したことを
特徴とする平形半導体素子の空冷装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2429985A DE2429985A1 (de) | 1974-06-21 | 1974-06-21 | Vorrichtung zur luftkuehlung eines scheibenthyristors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5113578A JPS5113578A (ja) | 1976-02-03 |
| JPS583384B2 true JPS583384B2 (ja) | 1983-01-21 |
Family
ID=5918677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50073633A Expired JPS583384B2 (ja) | 1974-06-21 | 1975-06-17 | ヒラガタハンドウタイソシノ クウレイソウチ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS583384B2 (ja) |
| DE (1) | DE2429985A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0324946U (ja) * | 1989-07-19 | 1991-03-14 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4212349A (en) * | 1979-01-02 | 1980-07-15 | International Business Machines Corporation | Micro bellows thermo capsule |
| US4313492A (en) * | 1979-12-20 | 1982-02-02 | International Business Machines Corporation | Micro helix thermo capsule |
| JPS6126781Y2 (ja) * | 1980-01-31 | 1986-08-11 | ||
| JPH03134453A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-07 | Fujitsu Ltd | 放熱装置 |
| DE19628546A1 (de) * | 1996-07-16 | 1998-01-22 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wärmeleitrohres |
| FR2895589B1 (fr) * | 2005-12-23 | 2008-03-14 | Valeo Equip Electr Moteur | Dispositif de borne de connexion electrique notamment de machine electrique tournante et procede de realisation d'un tel dispositif de borne. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4887779A (ja) * | 1972-02-01 | 1973-11-17 | ||
| JPS4896287A (ja) * | 1972-02-25 | 1973-12-08 |
-
1974
- 1974-06-21 DE DE2429985A patent/DE2429985A1/de active Pending
-
1975
- 1975-06-17 JP JP50073633A patent/JPS583384B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4887779A (ja) * | 1972-02-01 | 1973-11-17 | ||
| JPS4896287A (ja) * | 1972-02-25 | 1973-12-08 |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0324946U (ja) * | 1989-07-19 | 1991-03-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5113578A (ja) | 1976-02-03 |
| DE2429985A1 (de) | 1976-01-08 |
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