JPS5932852Y2 - 放熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はヒートパイプを利用した放熱装置に関し、外周
に複数の放熱用プレートを有する放熱器の中心にヒート
パイプを略完全に埋没させ、かつ上記放熱用プレートに
発熱部品を取り付けることにより、放熱効果を向上する
ようにしたものである。

従来よりヒートパイプと呼ばれる装置を利用してパワー
トランジスタの放熱を効率良く行うようにした放熱装置
が知られている。

第１図ａはそのような従来の放熱装置を示すものであり
、１はヒートパイプ、２はヒートパイプ１の加熱部に相
当する一端に取り付けられた支持体、３は支持体２に取
り付けられたパワートランジスタ等の発熱部品、４はヒ
ートパイプ１の放熱部に相当する他端に取り付けられた
放熱用フィンである。

第１図すはヒートパイプ１の構造を示すものであり、密
閉管５の内壁に毛細管現象をもつ多孔質材６を設けると
ともに、この密閉管５の中を減圧し、ここに適量の動作
液７を封入したものである。

そして一般に、熱変化に着目して、一端１ａを加熱部、
他端１ｂを放熱部と呼び、また動作液７の変化に着目し
て加熱部１ａに対応する端部１Ｃを蒸発部、放熱部１ｂ
に対応する端部１ｄを凝縮部、その間１ｅを断熱部と呼
ぶ。

上記構成において、いま発熱部品３が発熱すると、支持
体２および密閉管５を介して動作液７が加熱され、この
動作液７は管壁から熱を奪って蒸発する。

その結果、蒸発部１Ｃの蒸気圧が上昇し、動作液７は断
熱部１ｅを通って圧力の低い凝縮部１ｄへ移動する。

ここで高温の蒸気は管壁へ熱を放出し、凝縮して液体に
戻る。

凝縮した動作液７は多孔質材６の毛細管現象により蒸発
部１Ｃへ戻り、再び加熱される。

このように動作液７が加熱→蒸発→放熱→凝縮を繰り返
すことにより、熱抵抗のきわめて低い放熱装置が実現さ
れる。

ところが、第１図ａに示す放熱装置においては、発熱部
品３とフィン４とが単にヒートパイプ１を介して熱的に
結合されているだけであるから、発熱部品３からフィン
４に直接熱を伝えることはできず、しかも放熱用のフィ
ン４もヒートパイプ１の凝縮部１ｄに取り付けられてい
るだけであるから、フィン４自体も小型になり、十分な
放熱効果が期待できないという問題もある。

本考案はこのような従来の問題を解決するようにした放
熱装置を提供するものである。

以下本考案の一実施例について第２図ａ、ｂ、第３図と
ともに説明する。

図において８は放熱器、９はヒートパイプ、１０はパワ
ートランジクタ等の発熱部品である。

そして放熱器８には、中心に中空部分８ａが、外周に放
熱用プレート８ｂと放熱用フィン８Ｃが放射状に形成さ
れており、これらがアルミを押し出し成形することによ
り一体に形成されている。

そして第２図すに示すようにプレート８ｂは軸心方向の
全長にわたって設けられ、その下端には、発熱部品１０
が、できる限り中空部分８ａの管壁に近接するように取
り付けられている。

また、第２図すに示すように、フィン８Ｃは発熱部品１
０の取り付けが行えるだけの必要最小限の量だけ下端か
ら削除されている。

そして第３図に示すように上記中空部分８ａにはヒート
パイプ９が密着した状態で挿入され、接着等の手段て固
着されている。

また図面からも明らかなように、放熱器８の中空部分８
ａとプレー）８ｂの軸心方向の長さは、ヒートポンプ９
の全長と実質的に等しくなるよう構成されている。

このように構成すれば、発熱部品１０からの熱は放熱器
８を通して動作液１１を加熱し、気化した高温の動作液
１１は下部の圧力上昇にしたがって上方へ移動し、ここ
でプレート８ｂとフィン８Ｃに熱を伝え、凝縮液化して
重力により再び下降する。

この動作により、ヒートパイプ本来の機能に基づく放熱
が行われるが、このときプレー）８ｂもフィン８Ｃもヒ
ートパイプ９の全長と略等しい長さであるため、第１図
ａに示した従来の放熱装置に比べて放熱効果をより優れ
たものにすることができる。

しかも、発熱部品３は放熱器８のプレート８ｂに取り付
けられているから、発熱部品３からの熱はヒートパイプ
９のみならず直接プレー）８ｂやフィン８Ｃに伝達され
る。

このためヒートパイプ９による放熱と直接プレート８ｂ
やフィン８Ｃに伝えられる放熱とによってさらに優れた
放熱効果を期待することができる。

また放熱器８を全体として円柱状に形成し、放射状のプ
レー）８ｂとフィン８Ｃの中心にヒートパイプ９を挿入
するようにしているから、発熱源を実質的に放熱器８の
軸心に集中させることができ、ここから放射状に放熱が
行われるから、この点でも放熱効果を高めることができ
る。

第４図ａ、ｌ）は本考案の他の実施例を示すものであり
、放熱器８の占有空間を四角にし、スペースの有効利用
が図れるようにしたものである。

第５図ａ、ｌ）は発熱部品１０の取り付は部分が中空部
分８ａの管壁により近くなるようにするために、管壁の
一部をプレート８ｂとしてここに発熱部１０を取り付け
、かつ発熱部１０の取り付けのためにフィン８Ｃの配置
を考慮して、熱抵抗が少なく、また加工工数の削減によ
り安価に構成できるようにしたものである。

第６図ａ、ｌ）はブレート８ｂとフィン８Ｃに内接する
風洞１２を設け、発熱部品１０を取り付けた側とは反対
側の端部からフィン１３によって強制的に外気を通過さ
せることにより、放熱効果を増大させるようにしたもの
である。

なお、第４図〜第６図において、第２図、第３図と同一
符号の部分は同一機能を有している。

またいずれの実施例においても放熱器８とヒートパイプ
９を実質的に同一の長さとしたが、放熱器８の方が長く
てもよいことは明らかである。

また、ヒートパイプ９を沿直方向に配置する限り、従来
のように内部に多孔質材を設ける必要はない。

以上のように本考案は、放熱器の中空部分およびプレー
トの長さをヒートパイプの全長と実質的に等しいかまた
はそれより長くシ、上記中空部分にヒートパイプを密着
して挿入するようにしたものであるから、ヒートパイプ
による放熱を、十分な大きさをもったプレートを利用し
て効率良く行うことができる。

しかも発熱部品をプレートに取り付けるようにしている
から、発熱部品からの熱はヒートパイプを介して放熱用
プレートに伝えられるだけでなく、直接放熱用プレート
に伝えられ、この機能によっても放熱が促進される。

さらに放熱器自体が円柱、角柱等の柱状に形成され、そ
の軸心に発熱源が集中し、この熱が複数のプレートを介
して全周に均一に放熱される。

このため、これらすべての放熱機能を綜合することによ
り、全体として放熱効果を著しく優れたものにすること
ができる。

また発熱部品をプレートの一端でヒートパイプに最も近
い位置に取付けているから、ヒートパイプと発熱部品の
距離を短くシ、それだけ放熱効率を高めることができる
。

【図面の簡単な説明】 第１図ａ、ｂは従来の放熱装置とそれに用いるヒートパ
イプを示す斜視図および断面図、第２図ａ、ｌ）は本考
案の一実施例を示す上面図および側面図、第３図はその
断面図、第４図ａ、ｌ）、第５図ａ、ｌ）、第６図ａ、
ｌ）は本考案の第２．第３．第４０実施例を示す図であ
る。 ８・・・・・・放熱器、８ａ・・・・・・中空部分、８
ｂ・・・・・・放熱用プレー１〜．８Ｃ・・・・・・放
熱用フィン、９・・・・・・ヒートパイプ、１０・・・
・・・発熱部品。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に動作液を密封したヒートパイプと、中央に中空部
   分を有しその外周の軸心方向に上記中空部分とほぼ等し
   い長さをもつ複数のプレートを有する一体成形された放
   熱器とを備え、上記中空部分と上記プレートの軸心方向
   の長さを、上記ヒートパイプの全長と実質的に等しいか
   またはそれよりわずかに長くシ、上記中空部分に上記ヒ
   ートパイプを密着して挿入するとともに、上記プレート
   の一端で上記ヒートパイプに最も近い位置に発熱部品を
   取り付けてなる放熱装置。