JPS63128793A - Method of improving heat absorption capability of cold plate - Google Patents
Method of improving heat absorption capability of cold plateInfo
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- JPS63128793A JPS63128793A JP27414486A JP27414486A JPS63128793A JP S63128793 A JPS63128793 A JP S63128793A JP 27414486 A JP27414486 A JP 27414486A JP 27414486 A JP27414486 A JP 27414486A JP S63128793 A JPS63128793 A JP S63128793A
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は宇宙船、人口衛生等の宇宙機器に於いて、トラ
ンス、パワートランジスタ等からの発熱を吸収する為に
設けられるコールドプレートの吸熱能力向上方法に関す
るものである。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to the heat absorption capacity of a cold plate provided to absorb heat generated from transformers, power transistors, etc. in space equipment such as spacecraft and artificial hygiene. It is about how to improve.
〈従来の技術〉
宇宙に於いては真空、無重力であるので、空気の対流現
象による熱伝達を期待することができない。更に熱の放
熱場所は宇宙空間であり、最終的には熱輻射によらなけ
ればならない。<Prior art> Since space is a vacuum and there is no gravity, heat transfer through air convection cannot be expected. Furthermore, the place where heat is radiated is outer space, and ultimately it must be through thermal radiation.
従って、トランス等の発熱体からの熱を宇宙機器の外部
に露出させて設けた放熱器へ熱を移動させる手段が必要
であり、この熱移動の手段のひとつとしてコールドプレ
ートが設けられる。Therefore, a means is required to transfer heat from a heat generating element such as a transformer to a radiator provided in an exposed manner outside the space equipment, and a cold plate is provided as one means for this heat transfer.
現在コールドプレートとしては第2図、第3図に示され
るものが考えられている。Currently, cold plates shown in FIGS. 2 and 3 are being considered.
中空平板状のコールドプレート 1の一端部に水、フレ
オン等の冷媒を流入せしめる配管2が接続され、他端部
に流出用の配管3が接続されている。又コールドプレー
ト 1の内部には流路形成を兼ねるフィン4が設けられ
ている。冷媒は図示しないポンプによって放熱器とコー
ルドプレート間を循環する様になっている。A pipe 2 for inflowing a refrigerant such as water or Freon is connected to one end of a hollow flat cold plate 1, and a pipe 3 for outflow is connected to the other end. Further, inside the cold plate 1, fins 4 are provided which also serve to form a flow path. The refrigerant is circulated between the radiator and the cold plate by a pump (not shown).
トランス、パワートランジスタ等の発熱体5からの熱は
コールドプレート1に熱伝導し、コールドプレート 1
の熱は内部を流れる冷媒に熱伝達され、冷媒の熱は放熱
器により熱輻射で宇宙空間へ放熱させる様になっている
。Heat from a heating element 5 such as a transformer or a power transistor is thermally conducted to the cold plate 1.
The heat is transferred to the refrigerant flowing inside, and the heat of the refrigerant is radiated into space by a radiator.
一般に発熱体5をコールドプレートへ取付ける方法とし
ては、発熱体5を直接コールドプレートに当接させた後
コールドプレート 1に多数穿設されたボルト穴6を貫
通するボルト等の締結具を使用して固着している。従っ
て、発熱体5とコールドプレート 1との熱移動は両者
の機械的接触を介して行われ、両者間の熱伝達率は両者
間の接触面に於いて隙間なく密着している有効接触面の
割合に大きく影響される。Generally, the method of attaching the heating element 5 to the cold plate is to bring the heating element 5 into direct contact with the cold plate, and then use fasteners such as bolts that pass through numerous bolt holes 6 drilled in the cold plate 1. It's stuck. Therefore, heat transfer between the heating element 5 and the cold plate 1 is carried out through mechanical contact between the two, and the heat transfer coefficient between the two is determined by the effective contact surface where the two are in close contact with each other without any gaps. It is greatly influenced by the ratio.
従来、前記発熱体5とコールドプレート 1との接触面
に於ける熱抵抗を低減させる為、ボルトをモータ駆動等
″によるレンチで締付けて接触圧力を高めることも考慮
されている。Conventionally, in order to reduce the thermal resistance at the contact surface between the heating element 5 and the cold plate 1, consideration has been given to increasing the contact pressure by tightening the bolt with a wrench driven by a motor or the like.
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら上述の如き取付方法では熱伝達が有効に行
われる接触面はボルトの周辺に限定され、従って有効接
触面積を増加させ所望の熱伝達を得ようとするには、ボ
ルト本数を大巾に増加させねばならず、そのため装置全
体の重量が太き(なり、宇宙船等の打上げコスト上昇に
つながるとともに、発熱体5の種類によっては取付ボル
トの本数をあまり増せない場合もあるし、ボルト本数増
加によりコールドプレート内の冷媒の流通が妨げられる
ことも考慮せねばならない。<Problems to be Solved by the Invention> However, in the above-mentioned mounting method, the contact surface where heat transfer occurs effectively is limited to the area around the bolt, and therefore the effective contact area must be increased to obtain the desired heat transfer. , the number of bolts must be greatly increased, which increases the weight of the entire device (which leads to an increase in the cost of launching a spacecraft, etc.), and depending on the type of heating element 5, the number of mounting bolts may not be too large. In some cases, it may not be possible to increase the number of bolts, and it must be taken into consideration that increasing the number of bolts may impede the flow of refrigerant within the cold plate.
〈発明の目的〉
本発明は上記問題点に鑑み案出されたもので、接触面に
軟質金属を介在させて有効接触面積を増加させることに
より、コールドプレートの吸熱能力を向上させる方法を
提供することを目的とする。<Objective of the Invention> The present invention was devised in view of the above problems, and provides a method for improving the heat absorption ability of a cold plate by interposing a soft metal on the contact surface to increase the effective contact area. The purpose is to
〈問題点を解決するための手段〉
上記目的を達成するため本発明のコールドプレートの吸
熱能力向上方法は、コールドプレートの発熱体との接触
面および発熱体のコールドプレートとの接触面の内少な
くともいずれか一方に所要厚さの軟金属を付着し、熱伝
達が有効に行われる有効接触面積を増加するようにした
ことを特徴とするものである。<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the method for improving the heat absorption capacity of a cold plate of the present invention provides at least one of the contact surfaces of the cold plate with the heating element and the contact surface of the heating element with the cold plate. It is characterized in that a soft metal of a required thickness is attached to one of the two to increase the effective contact area where heat transfer is effectively carried out.
〈作 用〉
接触面の一方または両方に金等の軟質金属をメッキまた
は蒸着等により付着させであるので、発熱体とコールド
プレートをボルト等で強く締付けると、軟質金属の表面
が変形して互いに相手の接触面とよく密着するので有効
接触面積が増加し熱伝達率が向上し、コールドプレート
の吸熱能力が向上する。<Function> Since soft metal such as gold is attached to one or both of the contact surfaces by plating or vapor deposition, if the heating element and cold plate are strongly tightened with bolts, etc., the surface of the soft metal will deform and cause them to touch each other. Since it makes good contact with the other contact surface, the effective contact area increases, the heat transfer rate improves, and the heat absorption ability of the cold plate improves.
く実 施 例〉
以下図面を参照しつつ本発明のコールドプレートの吸熱
能力向上方法を説明する。第1図は本発明のコールドプ
レートの吸熱能力向上方法を具体化した図面である。図
において1はコールドプレート、5は発熱体、6は貫通
ボルト孔、7はナツト付ボルト、10は付着した軟金属
で、発熱体5に付着したちの10a、コールドプレート
1に付着したちの10bからなる。Embodiments The method for improving the heat absorption capacity of a cold plate according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a drawing embodying the method of improving the heat absorption capacity of a cold plate according to the present invention. In the figure, 1 is a cold plate, 5 is a heating element, 6 is a through bolt hole, 7 is a bolt with a nut, and 10 is an attached soft metal. Consisting of 10b.
軟金属10は金、鉛等の金属で、0.01〜0.5n+
m厚さに蒸着またはメッキしである。The soft metal 10 is a metal such as gold or lead, and has a value of 0.01 to 0.5n+
It is vapor deposited or plated to a thickness of m.
次に作用を説明する。Next, the effect will be explained.
一般にコールドプレート1や発熱体5の表面は完全な平
坦面ではなくわずかの凸凹がありまたボルト・ナツトに
よる締付によってもわずかに変形する。そのため2つの
接触面の間では、完全に密着している有効接触面の全接
触面に対する面積の割合は比較的少ない。有効接触面以
外の部分ではわずかの隙間が存在し伝熱抵抗が極端に大
きいので、発熱体5からコールドプレート 1の伝熱は
ほとんど有効接触面を通して行われることになる。Generally, the surfaces of the cold plate 1 and the heating element 5 are not completely flat, but have slight irregularities, and are also slightly deformed when tightened with bolts and nuts. Therefore, between two contact surfaces, the ratio of the area of the effective contact surface that is in perfect contact to the total contact surface is relatively small. Since a small gap exists in areas other than the effective contact surface and the heat transfer resistance is extremely large, most of the heat transfer from the heating element 5 to the cold plate 1 is performed through the effective contact surface.
本発明によれば、発熱体5およびコールドプレート 1
とをナツト付ボルト 7により締付けており、互いの接
触面に付着した軟金属10表面が変形して互いに相手の
接触面とよく密着するので、有効接触面積が増加し、熱
伝達率が向上しコールドプレート 1の吸熱能力が向上
することになる。According to the invention, the heating element 5 and the cold plate 1
and are tightened by bolts 7 with nuts, and the surfaces of the soft metal 10 adhering to each other's contact surfaces are deformed and come into close contact with each other's contact surfaces, increasing the effective contact area and improving the heat transfer coefficient. The heat absorption capacity of the cold plate 1 will be improved.
尚、軟金属の付着はコールドプレート1の接触面または
発熱体5の接触面のいずれか一方でもよい。また発熱体
5のコールドプレート 1への取付はコールドプレート
に貫通ポル1一孔6を設けなくて、両者を挟む図示しな
い治具等によって行ってもよい。Note that the soft metal may be attached to either the contact surface of the cold plate 1 or the contact surface of the heating element 5. Furthermore, the heat generating element 5 may be attached to the cold plate 1 by using a jig (not shown) or the like that sandwiches the two, without providing the through holes 1 and 6 in the cold plate.
〈発明の効果〉
本発明のコールドプレートの吸熱能力向上方法には以下
の効果がある。<Effects of the Invention> The method for improving the heat absorption capacity of a cold plate according to the present invention has the following effects.
〈1) コールドプレートおよび/または発熱体の接
触面に軟金属を付着させたので、コールドプレートの吸
熱能力が向上し、接触面積を少なくすることができて装
置全体の重量が軽減し、宇宙船打上げのための費用が大
11」に減少する。(1) By attaching soft metal to the contact surface of the cold plate and/or the heating element, the heat absorption ability of the cold plate is improved, the contact area can be reduced, and the weight of the entire device is reduced, making it easier for spacecraft. Launch costs will be reduced by 11%.
■ 取付ボルト・ナツトの本数を少なくできるので重役
が軽減する。■ The number of mounting bolts and nuts can be reduced, reducing the burden on executives.
第1図は本発明のコールドプレートの吸熱能力向上方法
を具体化した図面、第2図は従来のコールドプレートの
平面図、第3図は第2図の■−■矢視断面図である。
1・・・・・・コールドプレート
5・・・・・・発 熱 体
10・・・・・・接触面に付着した軟金属代理人 弁
理士 島 村 芳 明。
ヒ、−1’、
第1図
第2図
に
第3図FIG. 1 is a drawing embodying the method of improving the heat absorption capacity of a cold plate according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of a conventional cold plate, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line -■ in FIG. 1...Cold plate 5...Heat generating body 10...Soft metal agent attached to the contact surface Patent attorney Yoshiaki Shimamura. H, -1', Figure 1, Figure 2, Figure 3
Claims (1)
コールドプレートとの接触面の内少なくともいずれか一
方に所要厚さの軟金属を付着し、熱伝達が有効に行われ
る有効接触面積を増加するようにしたことを特徴とする
コールドプレートの吸熱能力向上方法。A soft metal of a required thickness is attached to at least one of the contact surface of the cold plate with the heating element and the contact surface of the heating element with the cold plate, so as to increase the effective contact area where heat transfer occurs effectively. A method for improving the heat absorption capacity of a cold plate, characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27414486A JPS63128793A (en) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | Method of improving heat absorption capability of cold plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27414486A JPS63128793A (en) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | Method of improving heat absorption capability of cold plate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128793A true JPS63128793A (en) | 1988-06-01 |
Family
ID=17537639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27414486A Pending JPS63128793A (en) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | Method of improving heat absorption capability of cold plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63128793A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570190U (en) * | 1992-02-20 | 1993-09-21 | ネミック・ラムダ株式会社 | Power supply cooling structure |
| JP2005203732A (en) * | 2003-12-18 | 2005-07-28 | Denso Corp | Cooler |
| US8151868B2 (en) | 2003-12-18 | 2012-04-10 | Denso Corporation | Easily assembled cooler |
-
1986
- 1986-11-19 JP JP27414486A patent/JPS63128793A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570190U (en) * | 1992-02-20 | 1993-09-21 | ネミック・ラムダ株式会社 | Power supply cooling structure |
| JP2005203732A (en) * | 2003-12-18 | 2005-07-28 | Denso Corp | Cooler |
| US8151868B2 (en) | 2003-12-18 | 2012-04-10 | Denso Corporation | Easily assembled cooler |
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