JPH0396258A - ヒートパイプ式冷却器 - Google Patents

ヒートパイプ式冷却器

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JPH0396258A
JPH0396258A JP1234199A JP23419989A JPH0396258A JP H0396258 A JPH0396258 A JP H0396258A JP 1234199 A JP1234199 A JP 1234199A JP 23419989 A JP23419989 A JP 23419989A JP H0396258 A JPH0396258 A JP H0396258A
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heat pipe
heat
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type cooler
fan
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Shinichi Ishida
石田 新一
Masakatsu Suzuki
鈴木 征勝
Hiroshi Yatabe
谷田部 博
Susumu Ogiwara
荻原 進
Takashi Murase
孝志 村瀬
Koji Matsumoto
厚二 松本
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Furukawa Electric Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular 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
    • F28F1/24Tubular 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
    • F28F1/32Tubular 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体素子などの発熱を、ヒートパイプを用
いて拡散させて、強制空冷するヒートパイプ式冷却器に
関するものである。
〔従来の技術〕
サイリスク,パワートランジスタなどの発熱量が中容量
の半導体素子の冷却は、ファンを用いた強制空冷方弐の
ものが多い。
第l2図は、従来の強制空冷式冷却器の一例を示した斜
視図である。
冷却ブロック7は、銅またはアルミニウムなどの熱伝導
性材料を用いて、押出戒形や鋳造により、ベース部7a
とフィン部7bをもつような形状に作製されたものであ
る.発熱素子6は、冷却ブロック7のベー,ス部7aの
表側の平面に密着して搭載されており、ファン4により
フィン部7bを強制空冷していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、前述した従来の冷却器では、発熱素子の放熱量
が増大するに伴って、冷却ブロック7の重量が重くなる
とともに、形状も大型になるという問題があった。
また、冷却ブロック7のフィン部7bのピッチを一定間
隔以下に狭くできず、容量が一定の場合には、放熱面積
に制限を受け、冷却能力が低下するという問題があった
一方、電子機器などの場合には、限られた内部空間に他
の素子などとともに配置されるので、冷却器の基本的な
形状はそのままにして、冷却性能を向上させるとともに
、占有体積の減少や軽量化を実現しなければならない。
本発明の目的は、前述の課題を解決し、冷却性能を向上
させるとともに、小型かつ軽量なヒートパイプ式冷却器
を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
前記課題を解決するために、本発明によるヒートパイプ
式冷却器は、外側に素子搭載面が設けられ内側にヒート
パイプ取付部が設けられたベース板と、前記ベース仮の
ヒートパイプ取付部に蒸発部が取り付けられ凝縮部が曲
げ起こされたヒートパイプと、前記ヒートパイプの凝縮
部に取り付られた複数枚のフィンと、前記ベース板の側
面で前記フィンと直交する面に設けられた強制空冷用の
ファンとから構成されている. 〔作用〕 前記構戒によれば、ベース板に搭載された発熱素子から
の熱をヒートパイプを用いて末端のフィンにまで効率よ
く伝達できるとともに、ファンにより強制冷却すること
ができる。
〔実施例〕
以下、図面等を参照して、実施例について、本発明を詳
細に説明する。
第1図〜第7図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器
の実施例を示した図であって、第1図は斜視図、第2図
は平面図、第3図は背面図、第4図は側面図、第5図は
正面図、第6図はヒートパイプの取付部を示した斜視図
、第7図はフィンの取付部を示した斜視図である。
ベース{反lは、銅またはアノレミニウムなどの熱伝導
性の材料を用いて、押出法またはグイキャスト法等によ
り作製されており、外側にはフラントな素子搭載面1a
が形威され、内側には取付凹部lbが形威されている。
ヘース仮1の素子搭載面laには、サイリスクやパワー
トランジスタなどの発熱素子6がl個または複数個搭載
されている。
ヒートパイプ2は、断面が円形,矩形.異形の銅製コン
テナの内面に溝が形威されたり、メッシ二等のウイソク
が挿入されたものであり、内部には作動液として純水等
が封入されたものである。
このヒートパイプ2は、U字形に曲げ加工されており、
蒸発部となる基部2aがベース板lの取付凹部1bに挿
入され、固定板1cで上側から覆ってねし止めすること
により、密着して固定されている(第6図)。ヒートパ
イプ2は、ベース板1の取付凹部1bに取り付けられる
ので、接触面積を十分にとれるとともに、基部2aと取
付凹部lbおよび固定板1cの間には熱伝導性グリース
などを塗布することにより、外側の素子搭載面1aに搭
載された発熱素子6からの熱を内側のヒートバイプ2に
効率的に伝達できる。
フィン3は、ヒートバイプ2の凝縮部となる腕部2bに
、圧入またはロウ付けなどにより取り付けられている(
第7図)。このフィン3は、銅またはアルミニウムなど
の金属を、O. 1〜0.5mm程度の薄肉板状に加工
したものであり、1〜5mm程度の比較的小さいピッチ
で、必要な枚数だけ取り付けられている。
ファン4は、強制空冷用のものであり、軸流ファン等が
用いられており、ベース板1の側面、つまり、フィン3
と直交するいずれかの面に取り付けられている。
ケーシング5は、ファン4による冷却風airの流入口
]Nと流出口OUTを除いた残りの開口を全て覆うよう
にしたものであり、例えば、断面をコの字形に曲げ加工
した鉄1アル稟ニウムなどの金属板、あるいはプラスチ
ック等の樹脂製板を用いることができる。
なお、ベース板1と平行に配置されるケーシング5は、
フィン3の最も外側のもので兼用することができる。
第8図、第9図は、本発明によるヒートバイプ式冷却器
の変形例を示した斜視図である。
第8図のように、ヒートパイプ2Aは、L字形に曲げ加
工して、蒸発部である基部2c側をへ一ス板1Aの取付
凹部1dにロウ材1eにより、接合することができる。
このヒートバイプ2Aの凝縮部となる腕部2dに、第7
図と同様にフィン3を取り付ければよい。
第9図のように、2木のヒートバイプ2B,2Cを、1
枚のベースFi.I Bに取り付けるようにしてもよい
なお、U字形のヒートパイプ2をロウ付けしてもよいし
、L字形のヒートパイプ2Aを固定板ICで固定しても
よい。2本のヒートパイプ2B,2Cも、L字形でもよ
いし、取付方法も、第6図または第8図のいずれの方法
でもよい.第10図,第11図は、本発明によるヒート
パイプ式冷却器の実施例の送風方向を説明するための斜
視図である。
ファン4やケーシング5などの取付位置によって、送風
方向を変化させることができる。
例えば、第10図に示したように、ファン4の両側に直
交する側面を全てケーシング5で覆ってしまえば、ファ
ン4と対向する面から冷却風airを直線的に排気する
ことができる. また、第11図に示したように、ファン4の対向する面
をケーシング5で覆い、ファン4に直交する側面のいず
れか1面を解放にして他の面をケーシング5で覆ってお
けば、冷却風airを直角に屈曲して排気することがで
きる。
このように送風方向を選択できるので、本発明によるヒ
ートパイプ式冷却器を電子機器などに組み込む場合に、
冷却風airの流入および流出方向が限定されるときで
も、容易に取り付けることができる. 〔発明の効果〕 以上詳しく説明したように、本発明によれば、ベース板
に搭載した発熱素子からの熱をヒートパイプを用いて拡
散して末端のフィンに至るまで伝達できるので、フィン
効率が改善され、従来の冷却器に比較して、フィンの占
有する体積を大幅に減少させることができる。
また、フィンを極めて薄くでき、フィンを取り付けるピ
ンチを狭くできるので、占有する体積の減少とあいまっ
て、同一容積では重量を大幅に減少させることができる
したがって、同一の冷却能力では占有体積と重量の両者
を大幅に減少させることができる。
さらに、冷却風の流れ方向を多様化させることができる
ので、取付場所の自由度が広がる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第7図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器
の実施例を示した図であって、第1図は斜視図、第2図
は平面図、第3図は背面図、第4図は側面図、第5図は
正面図、第6図はヒートパイプの取付部を示した斜視図
、第7図はフィンの取付部を示した斜視図である. 第8図、第9図は、本発明によるヒートパイプ式冷却器
の変形例を示した斜視図である。 第10図.第11図は、本発明によるヒートパイプ式冷
却器の実施例の送風方向を説明するための図である. 第12図は、従来の強制空冷式冷却器の一例を示した斜
視図である. l・・・ベース板 2・・・ヒートパイプ 3・・・フィン 4・・・ファン 5・・・ケーシング 6・・・発熱素子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 外側に素子搭載面が設けられ内側にヒートパイプ取付部
    が設けられたベース板と、前記ベース板のヒートパイプ
    取付部に蒸発部が取り付けられ凝縮部が曲げ起こされた
    ヒートパイプと、前記ヒートパイプの凝縮部に取り付ら
    れた複数枚のフィンと、前記ベース板の側面で前記フィ
    ンと直交する面に設けられた強制空冷用のファンとから
    構成したヒートパイプ式冷却器。
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