JPS5837491A - ヒ−トパイプ式放熱器 - Google Patents
ヒ−トパイプ式放熱器Info
- Publication number
- JPS5837491A JPS5837491A JP13626181A JP13626181A JPS5837491A JP S5837491 A JPS5837491 A JP S5837491A JP 13626181 A JP13626181 A JP 13626181A JP 13626181 A JP13626181 A JP 13626181A JP S5837491 A JPS5837491 A JP S5837491A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat radiating
- heat pipe
- air
- radiating fins
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
- F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
- F28F1/325—Fins with openings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は放熱フィンの形状を改良したヒートパイプ式放
熱器に関するものである。
熱器に関するものである。
近年、半導体などの発熱素子の冷却に、急速な熱伝達作
用を有するヒートパイプを利用した放熱器が多く利用さ
れるようになってきた。
用を有するヒートパイプを利用した放熱器が多く利用さ
れるようになってきた。
従来のし一ドパイブ式放熱器としては、例えば水平に配
置したヒートパイプの中央部に半導体などの発熱素子を
取付ける金属製の発熱体取付はブロックを歇け、ヒート
パイプの両端側にはこれと−直に所定の間隔で複数枚の
放熱フィンを上下方向に取付けた構造のものが用いられ
ている。
置したヒートパイプの中央部に半導体などの発熱素子を
取付ける金属製の発熱体取付はブロックを歇け、ヒート
パイプの両端側にはこれと−直に所定の間隔で複数枚の
放熱フィンを上下方向に取付けた構造のものが用いられ
ている。
しかしながら、上記の加金従来構造のものは放熱フィン
が板状に形成され、所定の間隔でヒートパイプの長手方
向に沿って上下方向化配置されており、隣接する放熱フ
ィン間を上昇する空気は、放熱フィンの面方向と平行に
整流されて上昇するため冷却効果が少なく、十分な放熱
特性が得られず、放熱フィンが大量となる問題があった
。本発明は、かかる点に鑑み種々研究を行なった結果、
放熱フィンに設けられた通気孔により空気の乱流効果を
与えて放熱特性を向上させ、放熱フィンの小狐化を可能
にしたヒートパイプ式放熱器を開発したものである。
が板状に形成され、所定の間隔でヒートパイプの長手方
向に沿って上下方向化配置されており、隣接する放熱フ
ィン間を上昇する空気は、放熱フィンの面方向と平行に
整流されて上昇するため冷却効果が少なく、十分な放熱
特性が得られず、放熱フィンが大量となる問題があった
。本発明は、かかる点に鑑み種々研究を行なった結果、
放熱フィンに設けられた通気孔により空気の乱流効果を
与えて放熱特性を向上させ、放熱フィンの小狐化を可能
にしたヒートパイプ式放熱器を開発したものである。
即ち本発明は、ヒートパイプの長手方向に沿って、これ
と働直に放熱フィンを取付け、且つ前記放熱フィンに通
気孔を開口したことを特徴とするものである。
と働直に放熱フィンを取付け、且つ前記放熱フィンに通
気孔を開口したことを特徴とするものである。
以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
第１図■よび第＊＊は本発明の一実施例を示すもので、
図にセいてｌはし一ドパイブでこのヒートパイプｌの中
央部にアルミニウム製の発熱体取付はブロック２，１が
、両側から挾持するようにｌｉｔ！８れている。１は放
熱フィンで、アルミニウム板、銅板などの四角形状をな
す金属板で形成され、その中央部にヒートパイプ挿着孔
４が開孔されていると共に、四隅のコーナ一部には夫々
円形の通気孔５・・・が開孔されている。放熱フィン１
の總面積に対する各通気孔５の総合計面積の割合、即ち
線間孔率は２〜９％の範囲になるように形成されている
。
図にセいてｌはし一ドパイブでこのヒートパイプｌの中
央部にアルミニウム製の発熱体取付はブロック２，１が
、両側から挾持するようにｌｉｔ！８れている。１は放
熱フィンで、アルミニウム板、銅板などの四角形状をな
す金属板で形成され、その中央部にヒートパイプ挿着孔
４が開孔されていると共に、四隅のコーナ一部には夫々
円形の通気孔５・・・が開孔されている。放熱フィン１
の總面積に対する各通気孔５の総合計面積の割合、即ち
線間孔率は２〜９％の範囲になるように形成されている
。
―記放熱フイント・・はヒートパイプｌの両端側に所定
の間隔で、これと−直に上下方向に取付けられている。
の間隔で、これと−直に上下方向に取付けられている。
な右図にセいてＧは半導体などの発熱素子で、発熱体取
付はブロック２の表面に取付けられるようになっている
。
付はブロック２の表面に取付けられるようになっている
。
上記構造のヒートパイプ式放熱器は、発ｆｌｋｍ子Ｉか
もの俺熱を、俺熱体堆付はブロック２を介してｂ−ドパ
イブｌの中央部に伝達し、内部に封入した作動液の蒸発
、凝縮作用によって水平方向（長手方向）Ｖ−急速に伝
達された後、このヒートパイプｌと接続する放熱フィン
１により［に上下方向に機運されて、放熱フィン１の全
面から放熱される。
もの俺熱を、俺熱体堆付はブロック２を介してｂ−ドパ
イブｌの中央部に伝達し、内部に封入した作動液の蒸発
、凝縮作用によって水平方向（長手方向）Ｖ−急速に伝
達された後、このヒートパイプｌと接続する放熱フィン
１により［に上下方向に機運されて、放熱フィン１の全
面から放熱される。
この鳩舎、空気は第２図に示すように放熱フィン１の表
面に触れて加熱され、隣接する放熱フィンＸ、Ｚ間を上
昇するが、上昇した空気の一部は通気孔ｌを通過して放
熱フィン１の反対側に入り込み、このとき乱流を生じる
。この乱Ｉｌりより空気と放熱フィン３との接触状態が
不規則に乱れて自然対流熱伝達率が増大し、放熱効率が
向上する。
面に触れて加熱され、隣接する放熱フィンＸ、Ｚ間を上
昇するが、上昇した空気の一部は通気孔ｌを通過して放
熱フィン１の反対側に入り込み、このとき乱流を生じる
。この乱Ｉｌりより空気と放熱フィン３との接触状態が
不規則に乱れて自然対流熱伝達率が増大し、放熱効率が
向上する。
この場合、放熱フィン１の温度分布はヒートパイプ２の
堆付部を中心に円周分布しており、ヒートパイプｌの近
傍はど高温で放熱量も多いが、比較的温度の低い周辺部
（コーナーＳ）に通気孔５が開孔され乱流効果を与えて
いるので全体として放熱特性が向上する。
堆付部を中心に円周分布しており、ヒートパイプｌの近
傍はど高温で放熱量も多いが、比較的温度の低い周辺部
（コーナーＳ）に通気孔５が開孔され乱流効果を与えて
いるので全体として放熱特性が向上する。
また、天板や置板が放熱フィンＪＫ近接しているアンプ
などに実装した場合、加熱された空気が通気孔Ｉを通っ
て横方向にも移動するたへ天板の温度上昇が抑えられ、
全体的な熱性能が向上し、轡に薄渥アンプの場合に効果
が大きい。
などに実装した場合、加熱された空気が通気孔Ｉを通っ
て横方向にも移動するたへ天板の温度上昇が抑えられ、
全体的な熱性能が向上し、轡に薄渥アンプの場合に効果
が大きい。
次に具体的な実施例について説明し、本発明の効果を確
認する。
認する。
内＠１１．Ｙｍφ、長さ３０Ｇ諺の鋼管をヒートパイプ
素管とし、内部を脱気して作動液として水を封入し、ヒ
ートパイプｌを作成した。
素管とし、内部を脱気して作動液として水を封入し、ヒ
ートパイプｌを作成した。
またξれと１２別に幅５０■、高さ４０■、厚さｏ、ｍ
ｓｍの長方形状をなすアルミニウム板を用意し、この
中央部にヒートパイプ挿着孔４を開孔すると共に、四隅
のコーナ一部から１ｍ内側の所に内ａＳ■φの通気孔５
・・・を夫々開孔して總一孔率６．６・シの放熱フィン
１を作成した。
ｓｍの長方形状をなすアルミニウム板を用意し、この
中央部にヒートパイプ挿着孔４を開孔すると共に、四隅
のコーナ一部から１ｍ内側の所に内ａＳ■φの通気孔５
・・・を夫々開孔して總一孔率６．６・シの放熱フィン
１を作成した。
前記ヒートパイプ１の中央部にアルミニウム製の発熱体
取付はブロック２．１を固定し、この表面に発熱素子ｄ
としてトランジスターを職付けると共に、ヒートパイプ
２の左右両端側に前記放熱フィン１を一一間隔で２０枚
、計４０枚取付けて第１図に示すように組立てた。
取付はブロック２．１を固定し、この表面に発熱素子ｄ
としてトランジスターを職付けると共に、ヒートパイプ
２の左右両端側に前記放熱フィン１を一一間隔で２０枚
、計４０枚取付けて第１図に示すように組立てた。
この状態でトランジスターの発熱量Ｑ（Ｗ）を変えて、
前記ブロックｌのトランジスター堆付画上昇温１１ｊ’
Ｔ（’Ｃ）を固定したところ、第３図のグラフに実線で
示すような関係が得られた。
前記ブロックｌのトランジスター堆付画上昇温１１ｊ’
Ｔ（’Ｃ）を固定したところ、第３図のグラフに実線で
示すような関係が得られた。
これに対しで通気孔Ｉを開孔していない他は、同形状の
放熱フィンを職付けた従来の放熱器についても同様の測
定を行なったところ、第３＠のグラフに破線で示す関係
が得られる。
放熱フィンを職付けた従来の放熱器についても同様の測
定を行なったところ、第３＠のグラフに破線で示す関係
が得られる。
上記の結果から明らかな如く本発明品はトランジスター
の発熱量５０Ｗのと台上昇温＊７’ｒは１０℃であり、
従来品に比べて１０”Ｃも低く、乱流効果による放熱特
性が向上していることが確認された口 また通気孔５のＩＩＷＩＡ孔率１’（％〕を０〜１ｏ％
の範囲で変えた放熱フィン１を取付けたヒートパイプ式
放熱器を作成し、線間孔率Ｐ（％〕とプロック２のトラ
ンジスター取付面上昇温度Δｉ（’Ｃ）との関係につい
ても測定し、その結果を第４１１のグラフに示した。
の発熱量５０Ｗのと台上昇温＊７’ｒは１０℃であり、
従来品に比べて１０”Ｃも低く、乱流効果による放熱特
性が向上していることが確認された口 また通気孔５のＩＩＷＩＡ孔率１’（％〕を０〜１ｏ％
の範囲で変えた放熱フィン１を取付けたヒートパイプ式
放熱器を作成し、線間孔率Ｐ（％〕とプロック２のトラ
ンジスター取付面上昇温度Δｉ（’Ｃ）との関係につい
ても測定し、その結果を第４１１のグラフに示した。
上記の結果から明らかな如く、線間孔率が２〜９％の範
囲で、上昇温度ΔＴ（”Ｃ）が、従来品ＳＯ℃に比べて
５℃以上も低く、最も効果的であることが確認された。
囲で、上昇温度ΔＴ（”Ｃ）が、従来品ＳＯ℃に比べて
５℃以上も低く、最も効果的であることが確認された。
この場合、通気孔５の開孔率が２％未満では乱流効果が
少なく、また１％を越えると、放熱フィン１の裏表面積
が減少し、全体として放熱量が減少するため、上記の範
囲が好ましい。
少なく、また１％を越えると、放熱フィン１の裏表面積
が減少し、全体として放熱量が減少するため、上記の範
囲が好ましい。
第１図は本発明の他の実施例を示すもので、ヒートパイ
プｌの一端側に発熱体取付はブロック２を固定し、他端
側に餉記実施例と同様の通気孔５をコーナ一部に開孔し
た複数枚の放熱フィン１を所定の間隔で上下方向に取付
けたものである。
プｌの一端側に発熱体取付はブロック２を固定し、他端
側に餉記実施例と同様の通気孔５をコーナ一部に開孔し
た複数枚の放熱フィン１を所定の間隔で上下方向に取付
けたものである。
第６＠は異なる他の実施例を示すもので、金属板の左右
両端を折−して断面コ字形状とし、且つその上下両端の
長手方向に沿って複数個の通気孔Ｉ・・・を開孔して放
熱フィン１とし、この放熱フィン１の中央部に水平にヒ
ートパイプｌを取付けたものである。
両端を折−して断面コ字形状とし、且つその上下両端の
長手方向に沿って複数個の通気孔Ｉ・・・を開孔して放
熱フィン１とし、この放熱フィン１の中央部に水平にヒ
ートパイプｌを取付けたものである。
な右上記実施例では通気孔５の形状が円形の場合につい
て示したが、三角形、四角形、台形あるいは楕円形でも
良くその個数も任意に選定できる。また通気孔ｌは完全
な打ち抜き成！１に限らず、第７図に示すように内周縁
の一部を連結して切り起し、この切り起し片１を外側に
突出させることにより、放熱面積の拡大と乱流効果の一
層の増大を図り、ｌｃ放熱Ｉｌ＃性を向上させることが
できる。
て示したが、三角形、四角形、台形あるいは楕円形でも
良くその個数も任意に選定できる。また通気孔ｌは完全
な打ち抜き成！１に限らず、第７図に示すように内周縁
の一部を連結して切り起し、この切り起し片１を外側に
突出させることにより、放熱面積の拡大と乱流効果の一
層の増大を図り、ｌｃ放熱Ｉｌ＃性を向上させることが
できる。
また放熱フィン１の形状は四角形に限らず円形でも良く
、その材質、厚さも実装状態に応じて任意に定めること
がで會る。
、その材質、厚さも実装状態に応じて任意に定めること
がで會る。
なお上記実施例は半導体の冷却に用いた場合について説
明したが、電子機器、回転電機や、その他尭熱する機械
類の冷却にも広く本発明を利用することがで会る。
明したが、電子機器、回転電機や、その他尭熱する機械
類の冷却にも広く本発明を利用することがで会る。
以上説明した如く１本発明に係るヒートパイプ式放熱Ｍ
ＩＪこよれば、放熱フィンに設けられた通気孔により空
気の乱流効果を与えて放熱特性を向上させ、放熱フィン
の小部化を可能にできるなど顕著な効果を有するもので
ある。
ＩＪこよれば、放熱フィンに設けられた通気孔により空
気の乱流効果を与えて放熱特性を向上させ、放熱フィン
の小部化を可能にできるなど顕著な効果を有するもので
ある。
第１１１１１は本発明の一実施例によるヒートパイプ式
放熱器の斜視図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第
３図は発熱量きトランジスター取付面上昇温度との関係
を示すグラフ、第４図は図は本発明の他の実施例による
ヒートパイプ式放熱器を示す斜視図、第７図は他の実施
例による放熱フィンの斜視図である。 ２・・・ヒートパイプ、２・・・ブロック、１・・・放
熱フィン、４・・・挿着孔、ｇ−・・通気孔、ｄ・・・
発熱素子、ｒ・・・切り起し片。 出願人代理人 弁塩士 鈴 江 武 彦第１１１ 第２図
放熱器の斜視図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第
３図は発熱量きトランジスター取付面上昇温度との関係
を示すグラフ、第４図は図は本発明の他の実施例による
ヒートパイプ式放熱器を示す斜視図、第７図は他の実施
例による放熱フィンの斜視図である。 ２・・・ヒートパイプ、２・・・ブロック、１・・・放
熱フィン、４・・・挿着孔、ｇ−・・通気孔、ｄ・・・
発熱素子、ｒ・・・切り起し片。 出願人代理人 弁塩士 鈴 江 武 彦第１１１ 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１ヒートパイプの長手方向に沿って、これと働直化
放熱フィンを取付け、且つ前記放熱フィン化通気孔を開
孔したことを特徴とするヒートパイプ式放熱器。 （２）通気孔の総開口率を、放熱フィンの全面積の３〜
−ラとしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項、記
載のヒートパイプ式放熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13626181A JPS5837491A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | ヒ−トパイプ式放熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13626181A JPS5837491A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | ヒ−トパイプ式放熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837491A true JPS5837491A (ja) | 1983-03-04 |
Family
ID=15171044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13626181A Pending JPS5837491A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | ヒ−トパイプ式放熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837491A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6148905A (en) * | 1999-04-30 | 2000-11-21 | Motorola, Inc. | Two-phase thermosyphon including air feed through slots |
| KR100674135B1 (ko) | 2005-04-18 | 2007-01-24 | (주) 대홍기업 | 히트 싱크 |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP13626181A patent/JPS5837491A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6148905A (en) * | 1999-04-30 | 2000-11-21 | Motorola, Inc. | Two-phase thermosyphon including air feed through slots |
| KR100674135B1 (ko) | 2005-04-18 | 2007-01-24 | (주) 대홍기업 | 히트 싱크 |
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