JPH1038484A - 平面型ヒートパイプ - Google Patents

平面型ヒートパイプ

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JPH1038484A
JPH1038484A JP8312980A JP31298096A JPH1038484A JP H1038484 A JPH1038484 A JP H1038484A JP 8312980 A JP8312980 A JP 8312980A JP 31298096 A JP31298096 A JP 31298096A JP H1038484 A JPH1038484 A JP H1038484A
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flat
aluminum
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雅章 山本
Jun Niekawa
潤 贄川
Yuichi Kimura
裕一 木村
Kenichi Nanba
研一 難波
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    • 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
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱パワ−素子を搭載するための、任意の形
状の熱移動用回路を高精度に形成でき、薄型でフィンの
取付けが容易な平面型ヒートパイプを提供する。 【解決手段】 少なくとも２枚の略平行に配されたアル
ミプレートが、その間に熱移動用回路を形成するように
ろう付けされており、前記熱移動用回路内に作動液が封
入されている平面型ヒートパイプ。 【効果】 熱移動用回路25をプレス成形、打抜き、レー
ザー加工、切取り等の加工法により形成するので、種々
形状の熱移動用回路を微細に高精度に形成できる。又薄
型化が可能で柔軟な平面型ヒートパイプが得られ用途が
拡大する。熱移動用回路内にグルーブやウィックを設け
ることができ熱伝導性が向上する。表面がフラットなの
でフィンを容易に取つけられ、良好な放熱効果が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＧＢＴ(Insulat
ed Gate Bipolar Transister) 、ＩＰＭ(Interigent Po
wer Module) 、サイリスター等のパワー素子（トランジ
スタ）や整流素子等の発熱電子部品を冷却するのに適し
た、小型で、製造が容易で、しかも伝熱性に優れた平面
型ヒートパイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器や電力機器等に使用され
るパワーエレクトロニクス関連の電子部品の有力な冷却
手段として、ロールボンドパネルが提案されている。前
記ロールボンドパネルは、図23(a) 、(b) に示すよう
に、２枚のアルミニュウムプレート80、81を熱通路25と
する部分に剥離剤を介在させて熱圧着し、その後、剥離
剤部分を空気圧により膨らませて製造されている。この
ため、前記ロールボンドパネルの形状は、熱通路25部分
が突出したものとなり、前記ロールボンドパネルの表面
は凹凸状になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この為、前記ロールボ
ンドパネルには、次のような問題があった。 熱通路25を空気圧で膨らませて形成する為、回路25の
寸法精度を高くできない。又回路25を薄く形成するのが
困難である。 熱圧着させる為、グルーブ（細溝）やウィックを設け
ることができず、高い熱伝導性が得られない。 アルミニュウムプレート80、81の表面が凹凸状の為、
放熱性向上に有益なフィンの取付けが困難である。
【０００４】そこで、本発明は任意の形状の熱通路を高
精度に形成でき、薄型化が可能で、グルーブやウィック
を設けることができ、フィンの取付けが容易な平面型ヒ
ートパイプの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決する手段】第１の発明の態様は、少なくと
も２枚の略平行に配されたアルミニュウムプレートが、
間に熱通路を形成してろう付けされており、前記熱通路
内に作動液が封入されていることを特徴とする平面型ヒ
ートパイプである。
【０００６】第２の発明の態様は、前記２枚のアルミニ
ュウムプレート間にコルゲート状に加工されたアルミニ
ュウムプレートが配されている平面型ヒートパイプであ
る。
【０００７】第３の発明の態様は、前記コルゲート状に
加工されたアルミニュウムプレートがアルミニュウムブ
レージングシートである平面型ヒートパイプである。
【０００８】第４の発明の態様は、前記コルゲート状に
加工されたアルミニュウムプレートの凹凸部の側壁に貫
通孔が開けられている平面型ヒートパイプである。
【０００９】第５の発明の態様は、前記熱通路の開口端
に金属チューブがろう付けされており、前記金属チュー
ブの所定箇所が圧着又は／及び溶接により封止されてい
る平面型ヒートパイプである。
【００１０】第６の発明の態様は、前記少なくとも２枚
の略平行に配されたアルミニュウムプレート間に、支持
体が配されている平面型ヒートパイプである。
【００１１】第７の発明の態様は、前記少なくとも２枚
の略平行に配されたアルミニュウムプレートの、一方の
アルミニュウムプレートに凸部が所要数形成されてお
り、前記凸部の先端部分が他方のアルミニュウムプレー
トに接合されている平面型ヒートパイプである。
【００１２】第８の発明の態様は、前記熱通路の内面に
グルーブが形成されているか又は／及び前記熱通路内に
ウィックが配されている平面型ヒートパイプである。
【００１３】第９の発明の態様は、前記ウィックが、前
記アルミニュウムプレートの内面に形成された溝、又は
前記アルミニュウムプレートの内面を形成するろう材が
溶融後凝固して形成された凹凸部である平面型ヒートパ
イプである。
【００１４】第１０の発明の態様は、前記ウィックが前
記アルミニュウムプレートににろう付けされた波形プレ
ート、円筒状金網、平板金網、又は相互に隣接した多数
個の球のいずれかである平面型ヒートパイプである。
【００１５】第１１の発明の態様は、前記少なくとも２
枚の略平行に配されたアルミニュウムプレートの、一方
のアルミニュウムプレートに凸部を設け、他方のアルミ
ニュウムプレートには孔加工を行い、前記凸部を前記孔
に挿入して前記アルミニュウムプレートの位置決めをす
る平面型ヒートパイプである。
【００１６】第１２の発明の態様は、前記アルミニュウ
ムプレートの表面にフィンがろう付けされていることを
特徴とする平面型ヒートパイプである。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の平面型ヒートパイプは、
基本的に、平行に配されたアルミニュウムプレートが、
その間に熱通路を形成するようにろう付けされており、
前記熱通路内に作動液が封入されている構造を有してい
る。
【００１８】上記発明において、アルミニュウムプレー
トには、例えば0.2 mm〜5mm 程度の厚さのJIS-A-1000番
台の高熱伝導性のアルミニュウム板材、又はブレージン
グシートが用いられる。一般に、表面にはアルミニュウ
ムプレートが用いられ、内部にはブレージングシートが
用いられる。
【００１９】ブレージングシートには、例えば、厚さが
0.5 mm〜10mmの、芯材の両側にろう材を付着させた両面
接着型のもの等が適用できる。例えば、JIS-BA12PC（芯
材3003、ろう材BA4343［Al-6〜8wt ％Si合金］）、JIS-
BA22PC（芯材6951、ろう材BA4343) 、JIS-BA24PC（芯材
6951、ろう材BA4045［Al-9〜11wt％Si合金］）等であ
る。また、ブレージングシートには、片面接着型のもの
も適用できる。２枚以上のブレージングシートを配置す
れば、必要に応じて接着強度を高めることもできる。接
着のためのろう付けは６００℃程度の温度に加熱して行
う。
【００２０】作動液には水、アルコール類、無公害フロ
ン、不凍液、フロリナート（住友スリーエム社製のフッ
素系不活性液体）等の通常の熱媒体が適用できる。熱通
路の壁面にグルーブを形成するか、回路内にウィックを
配しておくと、本発明の平面型ヒートパイプを水平に配
置した場合でも、作動液の補給が迅速になされ伝熱特性
が向上する。ウィックには、メッシュ、フェルト、不織
布状のもの等、通常品が適用できる。
【００２１】本発明の平面型ヒートパイプは、表面がフ
ラットなためフィンの取付けが容易である。フィンをろ
う付けして取り付けると、シリコーン樹脂で接合する場
合に較べて、平面型ヒートパイプ本体とフィンとの間の
熱伝導性がよくなり、フィンの放熱効果が一段と向上す
る。
【００２２】アルミニュウムプレートの皿状成形や、ブ
レージングシートの凹凸部の成形はプレス成形により行
われる。ブレージングシートの孔開け等には、加工材の
厚さが比較的厚い場合（１mm程度以上）は、プレス打抜
き、切削加工、水噴流式カッター、レーザー加工等の方
法が用いられ、薄い場合は、通常の機械式カッター、レ
ーザー加工機等が用いられる。
【００２３】本発明の平面型ヒートパイプの熱通路は、
その断面寸法を0.5mm ×0.5mm 以上又はそれに相当する
断面積以上にすると、作動液が十分に循環して高い伝熱
性が得られるため、好ましい。
【００２４】本発明において、少なくとも２枚のアルミ
ニュウムプレートは、ろう付けにより接合されて熱通路
が形成される。アルミニュウムプレートのうちのいずれ
かにブレージングシートを用いると、ろう付けが容易に
行える。ろう付けの加熱は、アルミニュウムプレート間
にブレージンフシートを挟み、各々がずれない程度の軽
い圧力を加えながら行う。加熱温度はブレージングシー
トの種類によって異なる。一般的には600 ℃前後の温度
に加熱してろう付けを行う。加熱は、通常、加熱炉内に
入れて行う。この際、フィンのろう付けも一緒に行うと
能率的である。
【００２５】本発明において、熱通路の少なくとも１カ
所に開口部を設けておき、この開口部から作動液を注入
する。開口部にアルミニュウム又はアルミニュウム合金
等の金属製チューブを気密に取付けておくと、作動液の
注入、注入後の封止が容易に行える。封止は、圧着又は
溶接により行うのが簡便であるが、ろう付けで行っても
良い。圧着に溶接を併用すると封止が確実に行えて好ま
しい。作動液の種類は使用温度等に応じて適宜変更す
る。
【００２６】本発明において、熱通路の内面にグルーブ
を形成したり、熱通路内にウィックを配しておくと作動
液の循環が迅速になされる。本発明では、前記グルーブ
はアルミニュウムプレートの圧延時又はプレス成形時等
に容易に形成でき、又形成されたグルーブが、後工程で
消滅するようなことはない。又種々の形状のウィックを
容易に配することができる。
【００２７】本発明において、アルミニュウムプレート
の一方に凸部を設け、他方に孔部を設け、凸部を孔部に
挿入することにより両アルミニュウムプレートの位置決
めを行えば、形成される平面型ヒートパイプの寸法精度
を向上することができる。
【００２８】図１は、本発明の平面型ヒートパイプの第
１の実施例を示す組立説明図である。両面接着型のブレ
ージングシート10には、多数の長穴13が平行に形成さ
れ、桟14には、桟14を横断する窪み15が桟14の表裏面に
交互に形成されている。このブレージングシート10の表
面および裏面にアルミニュウムプレート20、21を重ねて
所定温度に加熱すると三者は一体ろう付けされる。
【００２９】このブレージングシート10は、先に窪み15
を形成し、次に長穴13をプレス打抜きして加工すれば形
成できる。また、長穴13と桟14の窪み15を１回のプレス
加工で形成することもできる。この平面型ヒートパイプ
の特徴は下記の通りである。 上下のアルミニュウムプレートが両面接着型のブレー
ジングシートで完全にろう付けされるので、高い内圧に
も耐えられる。 桟の幅方向に窪みが形成されているため、作動液は長
穴13と窪み15部分を通って、面方向に連続して流れる。 桟の幅方向に窪みが形成されているため、アルミニュ
ウムプレートを多数枚重ねる必要がなく、３枚のアルミ
ニュウムプレートで形成できる。
【００３０】図２（ａ）は、本発明の平面型ヒートパイ
プの第２の実施例を示す横断面図である。この平面型ヒ
ートパイプは、断面台形状にコルゲート加工されたブレ
ージングシート10の上下面にアルミニュウムプレート2
0、21を配したものである。補強のために、アルミニュ
ウムプレート20、21の両側端部に打抜加工品30がろう付
けされている。ブレージングシート10の端部は打抜加工
品30とアルミニュウムプレート20、21の間に挟まれてい
る。
【００３１】図２（ｂ）は、上記ブレージングシート10
の斜視図である。ブレージングシート10の台形部分の側
面には窓が多数開けられている。図２（ｂ）に示したブ
レージングシート10を適用した平面型ヒートパイプで
は、熱通路25は面方向に連続したものとなる。このブレ
ージングシート10は、予め、ブレージングシート10に窓
16を開け、次いで断面形状にコルゲート加工して形成さ
れる。
【００３２】図３は、本発明の平面型ヒートパイプの第
３の実施例を示す横断面図である。この平面型ヒートパ
イプは、上記コルゲート加工されたブレージングシート
10の端部を打抜加工品30とアルミニュウムプレート20、
21との間に挟むことはせずに、打抜加工品30をアルミニ
ュウムプレート20、21に直接ろう付けしたものである。
ブレージングシート10は打抜加工品30とは独立に、アル
ミニュウムプレート20、21に直接ろう付けされている。
【００３３】図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の平面型ヒ
ートパイプの第４の態様を示す平面透視図及び横断面図
である。この平面型ヒートパイプは、所要箇所が断面四
角状にコルゲート加工されたブレージングシート10の上
下面にアルミニュウムプレート20、21が配されたもので
ある。
【００３４】図４（ａ）の40は、作動液を注入するアル
ミニュウムチューブである。図４（ｃ）は、このブレー
ジングシート10の斜視図である。断面四角状の凹凸部列
41が、間隔を開けて複数個所に列形成されている。この
凹凸部列41を形成する個々の凸部42は両端が開放されて
いる。従ってこの平面型ヒートパイプでは、熱通路25が
面方向に連続するように形成される。このブレージング
シート10は、ブレージングシート10の凸部42形成箇所の
端部43に切込みを入れ、次いで凸部42形成箇所をプレス
成形により突出させて加工される。
【００３５】図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の平面型ヒ
ートパイプの第５の実施例を示す平面透視図及び横断面
図である。この平面型ヒートパイプは、皿状に成形した
アルミニュウムプレート22とフラットなままのアルミニ
ュウムプレート20からなり、両者20と22を重ね、周縁部
をろう付けして、中央部に空間（熱通路）が空くように
したものである。前記空間部分の所要個所には、使用時
の内圧に耐えるように支持体50がろう付けされている。
この支持体50は使用条件によっては用いなくても良い。
図５（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）には、前記支持体
50の実施例を示す。図５（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、
（ｆ）はそれぞれ、円柱状支持体、バレル状支持体、鼓
状支持体、球状支持体の斜視図である。
【００３６】図６（ａ）は、本発明の平面型ヒートパイ
プの第６の実施例を示す組立説明図である。アルミニュ
ウムプレート20上に、中央部分が鍵型に打抜かれたブレ
ージングシート10が配されている。前記打抜部分の内側
の所要箇所に、使用時の内圧に耐えるようにブレージン
グシート製の内枠60がろう付けされている。
【００３７】図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ矢視図
である。内枠60の中央部に開けた孔61を、アルミニュウ
ムプレート20にあけたバーリング加工孔部23に嵌合させ
て、内枠60の位置決めを行っている。内枠の位置決め
は、アルミニュウムプレートの内側に窪みを設け、この
窪みに内枠を入れて行っても良い。
【００３８】このブレージングシート10及び内枠60上に
アルミニュウムプレート22を配し、これらをろう付け温
度に加熱して平面型ヒートパイプが形成される。バーリ
ング加工孔部23の上面とアルミニュウムプレート22の内
面とは、ワイヤ状のろう材を用いて気密にろう付けす
る。熱移動用回路は、ブレージングシートの外壁部10と
内枠60との間に形成される。この熱移動用回路は面方向
に連続して形成される。図６（ａ）の40は作動液を注入
するためのアルミニュウムチューブである。
【００３９】図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の平面型ヒ
ートパイプの第７の実施例を示すそれぞれ斜視図及び部
分縦断面図である。この平面型ヒートパイプは、２枚の
略平行に配されたアルミニュウムプレートの、一方のア
ルミニュウムプレート23に円錐台状の凸部90が所定間隔
を開けて多数形成されており、この円錐台状凸部90の先
端部分が他方のアルミニュウムプレート21にろう付けさ
れている。アルミニュウムプレート21は片面ろう材のブ
レージングシートで、ろう材側を上にして配されてい
る。アルミニュウムプレート21には、アルミニュウムプ
レート23の周縁部分91と凸部の先端部分92がろう付けさ
れる。
【００４０】この平面型ヒートパイプは耐内圧強度に優
れる。又図５に示したものと異なり支持体を用いないの
で、両アルミニュウムプレート21、23の接合が容易に行
える。更に、凸部を形成した側のアルミニュウムプレー
ト23の表面も略フラットな形状であり、発熱素子をアル
ミニュウムプレート21、23のどちらの面に接続しても、
高い熱伝導効率が得られる。
【００４１】凸部の形状及び個数は用途に応じて任意に
選択できるが、小径の凸部を多数形成すると、高強度と
なり、熱伝導性も均一になる。凸部の形状は、前記の円
錐台状の他、円（楕円）柱状、角柱状、円（楕円）錐
状、六角錐状、四角錐状等、任意である。
【００４２】図８には、本発明の平面型ヒートパイプの
第７の実施例の製造方法の一例を示す。図８（ａ）のよ
うに２枚のアルミニュウムプレートの、一方のアルミニ
ュウムプレート23を皿状にプレス成形し、次いで（ｂ）
のように皿状に突出した側の所要箇所をプレスにより円
錐状に凹ませて反対側に円錐状凸部90を形成し、更に
（ｃ）のようにこのアルミニュウムプレート23を円錐状
凸部90を下にして、他方のアルミニュウムプレート21上
に載せ、これを所定温度に加熱した炉内に保持して両ア
ルミニュウムプレート21、23をろう付けする。この場
合、アルミニュウムプレート23の皿部の深さと凸部90の
高さは同一にし、他方のアルミニュウムプレート21には
片面ろう材のブレージングシートを用いてろう側を上に
して配する。前記皿状と凸部のプレス成形は同時に行う
こともできる。
【００４３】図９に、本発明の平面型ヒートパイプのろ
う付けと、放熱フィンのろう付けを同時に行う方法を示
す。最下段に片面ろう材のブレージングシートからなる
アルミニュウムプレート21をろう材側を上にして配し、
その上に凸部を有する皿状のアルミニュウムプレート23
を凸部を下に向けて配し、その上に両面ろう材のブレー
ジングシート10を配し、その上に４個のブロック状のフ
ィン70を配し、これを炉内に入れてろう付けする。この
際ブレージングシート21、10のろう材面にフラックスを
塗布しておくと接合強度が増す。
【００４４】図10に示すように、左右相隣るフィン70
は、フィン70の山部が前後にずれるように配すると熱伝
導性が向上する。このフィン付き平面型ヒートパイプ
は、例えば、ＭＣＭ（マルチチップモジュール）の上に
載せるだけで、ＭＣＭを良好に冷却することができる。
ＭＣＭの上に平面型ヒートパイプを載せる場合は、フィ
ンが上になるように配置する。
【００４５】図11は、本発明の平面型ヒートパイプの第
８の実施例を示す横断面図である。この平面型ヒートパ
イプは、図１に示した平面型ヒートパイプ本体の表面の
一方の側にフィン70がブレージングシート11によりろう
付けされている。又他方の側に発熱電子部品71がろう付
けされている。図11中の40は作動液注入用のアルミニュ
ウムチューブである。
【００４６】平面型ヒートパイプを形成するためのろう
付けを行う際に、フィンを一緒にろう付けすると効率的
である。フィンをろう付けすると、平面型ヒートパイプ
本体とフィンとが金属的に接合される為、従来の熱伝導
性樹脂を塗布する方法に較べて両者間の熱伝導性が優
れ、フィンの放熱効果が向上する。
【００４７】図12（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、平面型
ヒートパイプの作動液封入部の実施例を示す。（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ平面図、側面図、及び正面図
である。平面型ヒートパイプの熱移動用回路の開口部に
アルミニュウムチューブ40が挿入され、アルミニュウム
チューブ40は該開口部の周面にろう材46により気密にろ
う付けされている。前記アルミニュウムチューブ40は、
所定箇所がかしめられ、更にその先が溶接により封止さ
れている。
【００４８】図13、14、15には、本発明の平面型ヒート
パイプの製造方法の実施例を示す。図13（ａ）、（ｂ）
に示した２枚のアルミニュウムプレート21、23を用いて
平面型ヒートパイプを形成する。この際、図９に示した
ように、フィンを同時に平面型ヒートパイプにろう付け
する。図13（ａ）のアルミニュウムプレート23は、円錐
状凸部90を有する皿状成形プレートであり、図13（ｂ）
のアルミニュウムプレート21は、片側ろう材のブレージ
ングシートである。
【００４９】図14（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、作動液
の注入及び封止の方法を示す。開口端94を突出させて設
け（ａ）、この突出開口端94から作動液を注入したの
ち、前記突出開口端94の中間部分を上下からかしめ
（ｂ）、更に先端を溶接して封止する（ｃ）。溶接には
ＴＩＧ溶接、プラズマ溶接、レーザー溶接等が適当であ
る。突出開口端94の先端は、図14（ｄ）に示すように、
ヒートパイプの外周より若干内側に位置させる。このよ
うにすると封止後の突出開口端94が外力を受けて破損す
る恐れが少なくなり、信頼性が向上する。この平面型ヒ
ートパイプでは、突出開口端94の両側がフリーなため
（ａ）、上下からかしめたときにアルミニュウムが横方
向に自由にはみ出るのでかしめが確実に行える。
【００５０】図15は、本発明の平面型ヒートパイプの第
９の実施例であり、上記製造方法により製造したフィン
付き平面型ヒートパイプの斜視図である。このようにし
て製造したフィン付き平面型ヒートパイプを、図15に示
すように垂直に配置し、所定箇所をヒーター93で加熱し
て熱抵抗を測定した。該フィン付き平面型ヒートパイプ
の熱抵抗は、平面型ヒートパイプと同じ寸法形状のアル
ミニュウム筐体に放熱フィンをろう付けしたものの熱抵
抗の2/3 であった。
【００５１】次に、グルーブの形成例およびウィックの
配置例について説明する。図16にはグルーブの形成例
を、図17にはウィックの配置例を示す。図16（ａ）、
（ｂ）には、本発明の平面型ヒートパイプの第10、第11
の実施例を示す。本実施例は、グルーブが形成された平
面型ヒートパイプである。図16（ａ）の平面型ヒートパ
イプは、２枚のアルミニュウムプレート20、21の内面に
グルーブとなる溝51を形成したものである。この溝51は
エッチング法や金型プレスにより形成できる。作動液は
この溝に沿って自由に流れる。アルミニュウムプレート
20、21はろう材46により接合されている。
【００５２】図16（ｂ) の平面型ヒートパイプは、２枚
のアルミニュウムプレート20、21の内面がろう材46で形
成され、前記ろう材46の表面が一旦溶融したのち凝固し
て表面が凹凸状に粗面化したもので、この表面の凹凸部
52がグルーブとなる。この凹凸部52は２枚のアルミニュ
ウムプレート20、21をろう付けする際に形成される。凹
凸部52の形状はろう材の厚さやろう付け温度により制御
される。凹凸はろう材が厚い程、ろう付け温度が高い程
深くなる。
【００５３】図17（ａ）は、本発明の平面型ヒートパイ
プの第12の実施例を示したものである。この実施例で
は、２枚のアルミニュウムプレート20、21の間に波形プ
レート53をウィックとして配しており、前記波形プレー
ト53は２枚のアルミニュウムプレート20、21にろう付け
され、アルミニュウムプレート20、21と波形プレート53
の接合部近辺54が冷媒通路となる。図17（ｂ）は、本発
明の平面型ヒートパイプの第13の実施例を示したもので
ある。この実施例では、２枚のアルミニュウムプレート
20、21の間にウィックとして複数枚平板状金網55を配し
てある。前記金網55は１枚でも良い。
【００５４】図17（ｃ）は、本発明の平面型ヒートパイ
プの第14の実施例を示したものである。この実施例で
は、２枚のアルミニュウムプレート20、21の間にウィッ
クとして円筒状金網56を配してある。図17（ｄ）は、本
発明の平面型ヒートパイプの第15の実施例を示したもの
である。この実施例では、２枚のアルミニュウムプレー
ト20、21の間に多数個の球57を相互に隣接させて配して
ある。
【００５５】図18には、図17（ｂ）に示した平面型ヒー
トパイプにフィンを取付けたものの製造方法を示す。ブ
レージングシート原板を所定形状にプレス加工し、この
加工されたブレージングシート10の上に平板状金網55
を、その上にブレージングシート10を、その上にフィン
70を配し、これをろう付け炉に通してろう付け品とし、
これに作動液を入れ真空封止する。内部にグルーブ又は
ウィックを形成し外部にフィンを取り付けた平面型ヒー
トパイプをこの製造方法により製造して、図15と同様に
この熱抵抗を測定したところ、グルーブ又はウィックを
形成しないものの熱抵抗より10〜20％減少した。
【００５６】図19、20、21、22には、本発明の平面型ヒ
ートパイプの第16の実施例を示す。この実施例は２枚の
アルミニュウムプレートから形成されており、一方のア
ルミニュウムプレートには凸部を設け、他方のアルミニ
ュウムプレートには孔を設けており、この凸部を孔に挿
入することによって、アルミニュウムプレートの位置合
わせを行う。図19は、位置合わせ用の凸部と孔を設けた
平面型ヒートパイプの上視図である。平面型ヒートパイ
プはＬ字状に形成されており、位置合わせ101 は２個所
設けられている。
【００５７】図20に、位置合わせの一実施例の断面図を
示す。平面型ヒートパイプは２枚のアルミニュウムプレ
ート102 、103 で形成されている。下側アルミニュウム
プレート102 に凸部104 を設け、上側アルミニュウムプ
レート103 に孔加工部105 を設ける。凸部104 を孔加工
部105 に挿入して上下両アルミニュウムプレート102、1
03 の位置合わせを行う。凸部104 と孔加工部105 のク
リアランスを小さくすれば寸法精度をより高くすること
ができる。
【００５８】図21に、位置合わせの他の実施例の断面図
を示す。本実施例では、下側アルミニュウムプレート11
0 の凸部112 をテーパー状にして、上側アルミニュウム
プレート111 の孔113 を小さ目にしており、凸部112 が
孔113 に食い込む形状となるため、位置合わせの精度を
高くすることができるようになっている。
【００５９】図22に、位置合わせの実施例の斜視図を示
す。本実施例では上側アルミニュウムプレート121 の外
形寸法を下側アルミニュウムプレート122 より０．１mm
〜０．５mm程度小さくしてあり、前記位置合わせを位置
合わせ部123 で行っている。このため、位置合わせに多
少ずれが生じても、平面型ヒートパイプの寸法は下側ア
ルミニュウムプレート122 の外形寸法を逸脱することが
なく、寸法精度が向上する。したがって、ロボットなど
で自動的に平面型ヒートパイプをパワー素子等にねじを
用いて装着する場合にも、寸法精度が高いためねじ孔の
位置がずれにくくなる。
【００６０】なお、凸部と孔部による位置合わせは必要
に応じて１個所もしくは複数個所で利用することができ
る。また、上側アルミニュウムプレートに凸部と孔部を
設け、下側アルミニュウムプレートにはこれに互いに挿
入できるように対応する孔部と凸部を設けることもでき
る。
【００６１】アルミニュウムプレート又はブレージング
シートを３枚以上用いて平面型ヒートポンプを形成する
場合には、例えば１枚のアルミニュウムプレートには凸
部を設け、他の２枚のアルミニュウムプレートには孔部
を設けて、該凸部を該孔部に貫通させることにより３枚
以上のアルミニュウムプレート又はブレージングシート
の位置決めを行うこともできる。また、対応する凸部と
孔部を隣接するアルミニュウムプレート又はブレージン
グシートにそれぞれ設けてもよい。
【００６２】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の平面型ヒ
ートパイプは、熱移動用回路をプレス成形、打抜き、レ
ーザー加工、切取り等の加工法により形成するので、種
々形状の熱移動用回路を微細に高精度に形成できる。又
薄型化が可能で柔軟な平面型ヒートパイプが得られ用途
が拡大する。熱移動用回路内にグルーブやウィックを設
けることができ熱伝導性が向上する。表面がフラットな
のでフィンを容易に取付けられ、良好な放熱効果が得ら
れる。アルミニュウムプレートの位置合わせに孔と凸部
を設けることができ寸法精度が向上する。依って工業上
顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の平面型ヒートパイプの第１の実施例
を示す組立説明図である。
【図２】 本発明の平面型ヒートパイプの第２の実施例
を示す横断面図（ａ）、及び前記平面型ヒートパイプで
用いるコルゲート加工されたブレージングシートの斜視
図（ｂ）である。
【図３】 本発明の平面型ヒートパイプの第３の実施例
を示す横断面図である。
【図４】 本発明の平面型ヒートパイプの第４の実施例
を示す平面透視図（ａ）、横断面図（ｂ）、及び前記平
面型ヒートパイプで用いる回路形成用ブレージングシー
トの斜視図（ｃ）である。
【図５】 本発明の平面型ヒートパイプの第５の実施例
を示す平面透視図（ａ）、図５イにおけるＡ−Ａ矢視断
面図（ｂ）、前記平面型ヒートパイプで用いる支持体の
斜視図（ｃ）である。
【図６】 本発明の平面型ヒートパイプの第６の実施例
を示す組立説明図（ａ）、図６イにおけるＢ−Ｂ矢視断
面図（ｂ）である。
【図７】 本発明の平面型ヒートパイプの第７の実施例
を示す側面図（ａ）、横断面図（ｂ）である。
【図８】 本発明の平面型ヒートパイプの製造方法の実
施例を示す工程説明図である。
【図９】 本発明の平面型ヒートパイプの他の製造方法
の実施例を示す工程説明図である。
【図１０】 本発明の平面型ヒートパイプ上にフィンを
配置する実施例を示す平面図である。
【図１１】 本発明の平面型ヒートパイプの第８の実施
例を示す平面図である。
【図１２】 本発明の平面型ヒートパイプの作動液封入
部分の実施例を示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）及び正
面図（ｃ）である。
【図１３】 本発明の平面型ヒートパイプの製造方法の
実施例を示す説明図である。
【図１４】 本発明の平面型ヒートパイプに作動液を注
入し封止する方法の説明図である。
【図１５】 本発明の平面型ヒートパイプの第９の実施
例を示す斜視図である。
【図１６】 本発明の平面型ヒートパイプの第10、11の
実施例を示す縦断面図である。
【図１７】 本発明の平面型ヒートパイプの第12、13、
14、15の実施例を示す縦断面図である。
【図１８】 本発明の平面型ヒートパイプの第13の実施
例の製造工程列を示す説明図である。
【図１９】 本発明の平面型ヒートパイプの第16、17の
実施例を示す上面図である。
【図２０】 本発明の平面型ヒートパイプの第16の実施
例を示す断面図である。
【図２１】 本発明の平面型ヒートパイプの第17の実施
例を示す断面図である。
【図２２】 本発明の平面型ヒートパイプの第16、17の
実施例を示す斜視図である。
【図２３】 従来の平面型ヒートパイプの平面図
（ａ）、図イにおけるＣ−Ｃ矢視断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
10、11 ブレ−ジングシ−ト 13 長穴 14 桟 15 窪み 16 窓 20、21、22、23 アルミニウムプレ−ト 25 熱移動用回路 30 抜打加工品 40 アルミニウムチュウブ 41 凹凸部列 42 凹部 43 凹部形成箇所の端
部 46 ろう材 50 支持部 51 溝 52 凹凸部 53 波形プレ−ト 54 接合部近辺 55 平面状金網 56 円筒状金網 57 球 60 内枠 61 内枠の中央部に開けた孔 70 フィン 71 発熱電子部品 80、81 凹凸状に形成したアルミニウム板 90 円錐台状の凸部 91 アルミニウムプレ−ト
の周辺部 92 円錐状凸部の先端部分 93 ヒ−タ 94 突出開口端 102 、103 、110 、111 、121 、122 アルミニウムプレ
−ト 104 、112 凸部 105 孔加工部 113 孔 123 位置合わせ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 難波 研一 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平行に配されたアルミニュウムプレート
    が、その間に熱通路を形成するようにろう付けされてお
    り、前記熱通路内に作動液が封入されていることを特徴
    とする平面型ヒートパイプ。
  2. 【請求項２】 前記アルミニュウムプレート間にコルゲ
    ート状に加工されたアルミニュウムプレートが配設され
    ていることを特徴とする請求項２記載の平面型ヒートパ
    イプ。
  3. 【請求項３】 前記コルゲート状に加工されたアルミニ
    ュウムプレートがアルミニュウムブレージングシートで
    あることを特徴とする請求項２記載の平面型ヒートパイ
    プ。
  4. 【請求項４】 前記コルゲート状に加工されたアルミニ
    ュウムプレートの凹凸部の側壁に貫通孔が開けられてい
    ることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の平面型
    ヒートパイプ。
  5. 【請求項５】 前記熱通路の開口端に金属チューブがろ
    う付けされており、前記金属チューブの所定箇所が圧着
    又は／及び溶接により封止されていることを特徴とする
    請求項１記載の平面型ヒートパイプ。
  6. 【請求項６】 前記少なくとも２枚の略平行に配された
    アルミニュウムプレート間に、該アルミニウムプレ−ト
    が所定の間隔を保つように支持体が配されていることを
    特徴とする請求項１記載の平面型ヒートパイプ。
  7. 【請求項７】 前記少なくとも２枚の略平行に配された
    アルミニュウムプレートの、一方のアルミニュウムプレ
    ートに凸部が所要数形成されており、前記凸部の先端部
    分が他方のアルミニュウムプレートに接合されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の平面型ヒートパイプ。
  8. 【請求項８】 前記熱通路の内面にグループが形成され
    ているか又は／及び前記熱通路内にウィックが配されて
    いることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか
    に記載の平面型ヒートパイプ。
  9. 【請求項９】 前記ウィックが、前記アルミニュウムプ
    レートの内面に形成された溝、又は前記アルミニュウム
    プレートの内面を形成するろう材が溶融後凝固して形成
    された凹凸部であることを特徴とする請求項８記載の平
    面型ヒートパイプ。
  10. 【請求項１０】 前記ウィックが、前記アルミニュウム
    プレートにろう付けされた波形プレート、円筒状金網、
    平板状金網、又は相互に隣接した多数個の球のいずれか
    であることを特徴とする請求項８記載の平面型ヒートパ
    イプ。
  11. 【請求項１１】 前記少なくとも２枚の略平行に配され
    たアルミニュウムプレートの、一方のアルミニュウムプ
    レートに凸部を設け、他方のアルミニュウムプレートに
    は孔加工を行い、前記凸部を前記孔に挿入して前記アル
    ミニュウムプレートの位置決めをすることを特徴とする
    請求項１記載の平面型ヒートパイプ。
  12. 【請求項１２】 前記アルミニュウムプレートの表面の
    一部又は全部にフィンがろう付けされていることを特徴
    とする請求項１乃至請求項11のいずれかに記載の平面型
    ヒートパイプ。
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