JPH0410697Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、平板状ヒートパイプを利用して例え
ば大容量のサイリスタや半導体等の発熱体を冷却
するヒートシンクに関するものである。

（従来技術及びその問題点） 本件出願人は、アルミ押出型材製の平板状ヒー
トパイプを開発し、既に出願している（特願昭60
−265569号、出願日：昭和60年11月25日）。また、
このヒートパイプを使用したヒートシンクについ
ても、既に出願済みである（実願昭60−181632
号、出願日：昭和60年11月25日）。

これらの先願に記載されているヒートシンクの
構造は、いずれもパス部を熱媒体が上下方向の一
方向にのみ流通する構造であり、さらに伝熱能率
を向上させる余地がある。

また、幅の狭い空間にヒートシンクを収容しな
ければならない場合には、ヒートシンクの外形が
大きいという問題がある。

（考案の目的） 本考案は、パス部に熱媒体を左右両方向に流通
させて伝熱能率を向上させるとともに、幅の狭い
空間にも収容することができる平板状ヒートパイ
プ製のヒートシンクを提供することを目的として
いる。

（考案の構成） (1) 技術的手段 本考案は、発熱体が直接的に固定される平板状
のシート部と、内部に熱媒体を封入する通路が設
けられたパス部とからなる組を、一体的に複数組
配列し、かつシート部及びパス部の片面を同一平
面上に配置したアルミ押出型材で形成された平板
状ヒートパイプを、前記複数組のシート部とパス
部を略垂直の面内に配列し、かつパス部が横方向
に伸びる姿勢で配置し、パス部の両端開口部をヘ
ツダ管に連通し、ヒートパイプの下部中央部のシ
ート部に発熱体を配置したことを特徴とする平板
状ヒートパイプ製のヒートシンクである。

(2) 作用 発熱体はヒートパイプの下部中央部のシート部
に固定されているので、発熱体からの熱で蒸発し
た熱媒体はパス部を左右に流れ、ヘツダ管を経て
ヒートパイプの上部のパス部に至り、ここで冷却
されて凝縮し、再びヒートパイプの下部へ還流す
る。

（実施例） 本考案を採用した半導体冷却用のヒートシンク
の正面図である第１図において、１０は平板状の
ヒートパイプである。このヒートパイプ１０は詳
しくは後述するようにアルミ押出型材製であり、
所謂屏風状に長手方向を横方向に配置して略垂直
の姿勢で立てられている。

ヒートパイプ１０の図中の左右方向両端部に
は、それぞれヘツダ管１２，１４がヒートパイプ
１０に連通して設けられている。ヘツダ管１２の
上端部には密封プラグ１６で密封されており、ヘ
ツダ管１２の下端部は溶接部１８で密封されてい
る。１４の上下両端も密封プラグ１６で密封され
ている。このヘツダ管１２，１４の内部には、エ
アーを吸引した後に例えばフロンR12等の熱媒体
を容積化で50％程度、液面Ｌまで封入してある。

また、ヒートパイプ１０の正面側端面（第２図
中では上面）にはフイン２０が設けられている。
フイン２０は第２図に示すように、略門形枠状を
なし、ヒートパイプ１０の長手方向に等間隔を隔
てて多数配列されている。

これらのヘツダ管１２，１４、密封プラグ１
６、フイン２０は、表面にろう材を被覆した所謂
ブレージング材製であり、全体を所定の形状に組
立てた後に、真空炉中で加熱してろう付けする所
謂真空ブレージング法でろう付けしてある。

前記ヒートパイプ１０は、第３図に示すよう
に、平板状のシート部２２と内部に通路２４が設
けられたパス部２６を一体的に、かつシート部２
２とパス部２６の第３図中の下面である密着面２
８を同一平面に揃えて形成したアルミ押出型材で
ある。シート部２２とパス部２６は１組に組合せ
られており、第１図に示すようにヒートパイプ１
０には例えば４組のシート部２２とパス部２６が
連続して形成されている。

ヒートパイプ１０は、４組のシート部２２、パ
ス部２６を略垂直面内に配置し、パス部２６の長
手方向すなわち熱媒体の流通方向を略水平（横方
向）に配置し、第１図中の矢印Ｕを上、矢印Ｐを
下に向けた前述の屏風状に配置されている。

このように配置されたヒートパイプ１０の下部
中央部には例えばタブマウント形の２個のサイリ
スタ３０（発熱体）がシート部２２を貫通するビ
ス３２で固定されている。サイリスタ３０と密着
面２８の間には、サイリスタ３０と密着面２８の
密着性を一層よくするために例えばシリコン樹脂
等の充填材が塗布されている。このサイリスタ３
０が設けられている部分のヒートパイプ１０には
フイン２０が設けられていない。

次に作用を説明する。以上のようなヒートシン
クでは、ヒートパイプ１０を所謂屏風状の姿勢で
配置し、サイリスタ３０をヒートパイプ１０の下
部中央部に固定したので、サイリスタ３０で加熱
されたヒートパイプ１０の下部のパス部２６内の
熱媒体は蒸発して、第１図の左右２方向にパス部
２６を流れ、両端のヘツダ管１２，１４内を上昇
し、ヒートパイプ１０の上部のパス部２６に達す
る。ここで熱媒体は冷却されて液状に凝縮し、再
びヒートパイプ１０の下部に還流する。

したがつて、サイリスタ３０からの熱はヒート
パイプ１０の下部の２本のパス部２６を左右２方
向に流れるので、熱媒体は４本の通路を通つて熱
量を伝逹し、伝熱能率が向上する。このため、ヒ
ートパイプ１０の表面温度は従来と比較して略均
一に平均化する。

以上のヒートパイプ１０では１本のヒートパイ
プ１０に例えば４本のパス部２４を設け、それぞ
れのパス部２４に熱媒体の通路２０が形成されて
いるので、ヒートパイプ１０の伝熱容量が大き
い。

パス部２４とシート部２２はアルミ押出加工で
一体に形成され、金属組織が連続しているので、
伝熱抵抗が小さく、パス部２４からの熱流は急速
にシート部２２に伝わる。シート部２２に伝わつ
た熱流は、シート部２２の下面２５に密接してい
るサイリスタ３０に伝わり、サイリスタ３０を冷
却する。

しかもヒートパイプ１０の第２図、第３図中で
の下面２５、すなわち密着面２８は同一平面であ
り、サイリスタ３０とヒートパイプ１０は全面に
わたつて密接し、シート部２２の下面２５のみな
らずパス部２４の下面２５からも熱が伝わる。し
たがつて、ヒートパイプ１０とサイリスタ３０と
の間の熱流は、シート部２２及びパス部２４の下
面２５の広い伝熱面から伝わり、サイリスタ３０
を一層急速に冷却する。

（考案の効果） 以上説明したように本考案では、ヒートパイプ
１０を前述の所謂屏風状の姿勢で配置し、ヒート
パイプ１０の下部中央部にサイリスタ３０を固定
したので、サイリスタ３０で加熱されたヒートパ
イプ１０の下部のパス部２６内の熱媒体は蒸発し
て、第１図の左右２方向にパス部２６を流れ、両
端のヘツダ管１２，１４内を上昇し、ヒートパイ
プ１０の上部のパス部２６に達し、ここで熱媒体
は冷却されて液状に凝縮し、再びヒートパイプ１
０の下部に還流させることができる。

したがつて、サイリスタ３０からの熱はヒート
パイプ１０の下部の２本のパス部２６を左右２方
向に流れるので、熱媒体は４本の通路を通つて熱
量を伝達することができ、伝熱能率を向上させる
ことができる。このため、ヒートパイプ１０の表
面温度は従来と比較して略均一に平均化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を採用したヒートシンクの正面
図、第２図は第１図の矢視図、第３図は第２図
の−断面部分図である。 １０……ヒートパイプ、１２，１４……ヘツダ
管、２２……シート部、２６……パス部、３０…
…サイリスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発熱体が直接的に固定される平板状のシート部
   と、内部に熱媒体を封入する通路が設けられたパ
   ス部とからなる組を、一体的に複数組配列し、か
   つシート部及びパス部の片面を同一平面上に配置
   したアルミ押出型材で形成された平板状ヒートパ
   イプを、前記複数組のシート部とパス部を略垂直
   の面内に配列し、かつパス部が横方向に伸びる姿
   勢で配置し、パス部の両端開口部をヘツダ管に連
   通し、ヒートパイプの下部中央部のシート部に発
   熱体を配置したことを特徴とする平板状ヒートパ
   イプ製のヒートシンク。