JP4370179B2 - Heat pipe heat sink - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートパイプ式ヒートシンクに係り、特に、低温環境下における放冷性能を高度に確保することが出来、且つ、鉛直方向における設置スペースを狭くすることが可能なヒートパイプ式ヒートシンクに関するものである。 The present invention relates to a heat pipe type heat sink, and more particularly to a heat pipe type heat sink that can secure a high cooling performance in a low temperature environment and can narrow an installation space in a vertical direction. is there.
従来から、電力機器や変電用機器、車両用電源装置等においては、大型の発熱部品を冷却するための冷却器が、配設されており、そのような冷却器の一つとして、ヒートパイプ式シートシンクを挙げることが出来る。かかるヒートパイプ式シートシンクは、ヒートパイプに多数の放熱フィンを一体的に取り付けてなる組付体を、発熱体(被冷却部材)に設置される受熱ブロックに対して、上方に向かって延出するように取り付けてなるものであって、発熱体で発生した熱は、発熱体から受熱ブロックへ伝達され、そして、受熱ブロックに伝達された熱が、受熱ブロックに取り付けられたヒートパイプの一方の端部(吸熱部側)から他端側(放熱部側)へ移動し、放熱フィンを介して、外気に放出されることによって、放熱乃至は除熱されるようになっている。 Conventionally, in power equipment, substation equipment, vehicle power supply devices, etc., a cooler for cooling large heat-generating parts has been provided, and one of such coolers is a heat pipe type. A sheet sink can be mentioned. Such a heat pipe type seat sink extends upward from a heat receiving block installed on a heating element (cooled member) by assembling an assembly in which a large number of heat radiation fins are integrally attached to the heat pipe. The heat generated in the heating element is transferred from the heating element to the heat receiving block, and the heat transferred to the heat receiving block is transmitted to one of the heat pipes attached to the heat receiving block. By moving from the end (heat-absorbing part side) to the other end side (heat-dissipating part side) and being released to the outside air through the heat-dissipating fins, heat is radiated or removed.
ところで、近年においては、環境問題への対策として、ヒートパイプ内に、作動流体(作動液)として、水を使用するケースが増えてきている。しかしながら、作動流体として水を使用する場合、低温環境下、つまり、周囲温度が0℃以下で用いられると、作動流体である水が凍結して、ヒートパイプとしての機能を奏し得なくなるという問題があった。そして、このような低温環境下において、発熱体(被冷却部材)を内蔵する装置を作動させて、ヒートパイプ式ヒートシンクを使用すると、次のような不具合が生じていたのである。即ち、先ず、作動流体である水は、ヒートパイプ内の受熱ブロック側で凍結しており、発熱体からの熱により溶け出す。そして、温度が更に上昇すると、水は蒸発し、蒸気となってヒートパイプの放熱フィン側へ移動する。次いで、放熱フィン側に移動した蒸気は、ヒートパイプのコンテナ(容器)に接触することによって、凝縮し、熱をコンテナに放出する。この際、コンテナ温度が低く、0℃以上になるための熱容量が作動流体の全潜熱を上回ると、受熱ブロック側で蒸発した作動流体全てが、ヒートパイプ内の放熱フィン側で凍結し、受熱ブロック側の作動流体がなくなってしまう。このため、ヒートパイプとしての機能を奏し得なくなり、その結果、発熱体から発生する熱が充分に放出され得なくなって、発熱体に大きなダメージが与えられる恐れがあったのである。 By the way, in recent years, as a countermeasure against environmental problems, cases of using water as a working fluid (working fluid) in a heat pipe are increasing. However, when water is used as the working fluid, there is a problem that when the water is used in a low temperature environment, that is, at an ambient temperature of 0 ° C. or less, the water as the working fluid is frozen and cannot function as a heat pipe. there were. In such a low temperature environment, when a device including a heating element (cooled member) is operated and a heat pipe type heat sink is used, the following problems have occurred. That is, first, water, which is a working fluid, is frozen on the heat receiving block side in the heat pipe and melts by the heat from the heating element. And if temperature rises further, water will evaporate and it will become a vapor | steam and will move to the radiation fin side of a heat pipe. Next, the steam that has moved to the heat radiating fin side condenses by coming into contact with the container (container) of the heat pipe, and releases heat to the container. At this time, if the heat capacity for lowering the container temperature to 0 ° C or higher exceeds the total latent heat of the working fluid, all the working fluid evaporated on the heat receiving block side will freeze on the heat radiating fin side in the heat pipe, and the heat receiving block The working fluid on the side will disappear. For this reason, the function as a heat pipe cannot be achieved, and as a result, heat generated from the heating element cannot be sufficiently released, and there is a fear that the heating element is seriously damaged.
このため、そのような問題の発生を回避するために、従来においては、凍結防止用のヒーターが使用されていたのであるが、凍結防止用ヒーターを使用する場合には、凍結が懸念される間、特に、夜間から被冷却部材を内蔵する装置の運転開始まで、ヒーター用電力が必要となり、また、装置によっては、電力に余裕がなく、そのような凍結防止用ヒーターを使用できない場合があった。 For this reason, in order to avoid the occurrence of such a problem, a freeze-preventing heater has been used in the past. However, when using a freeze-preventing heater, there is a concern about freezing. In particular, heater power is required from the night until the start of operation of the device incorporating the member to be cooled. Also, depending on the device, there is not enough power, and such a freeze prevention heater may not be used. .
また、作動流体である水の凍結を防止するために、特許文献1においては、上記した構造の通常のヒートパイプと、ヒートパイプのコンテナ内に、作動流体(純水)と共に非凝縮性ガスを封入した可変コンダクタンスヒートパイプ(VCHP:Variable Conductance Heat Pipe)とを併用したヒートパイプ式ヒートシンクの使用が、提案されている。そこでは、非凝縮性ガスが封入されていない通常のヒートパイプとVCHPとが、吸熱ブロックに対して、並列に配置されている。
Further, in order to prevent freezing of water, which is a working fluid, in
ここにおいて、ヒートパイプ式ヒートシンクの周囲の温度が0℃から大幅に下がった状態で発熱体が熱を発すると、VCHPにおいても、前記通常のヒートパイプと同様に、凍結した作動流体が解けてその一部が蒸発することとなるが、VCHPのコンテナ内には、非凝縮性ガスが封入されているため、分圧の低い水蒸気は上方の他端側へ移動することが出来ない。このため、放熱フィンの部位で作動流体が凍結するようなことが防止され、以て、低温環境下においてもヒートパイプの本来の機能を維持することが出来るようになっている。 Here, when the heating element generates heat in the state where the temperature around the heat pipe heat sink is greatly lowered from 0 ° C., the frozen working fluid is melted in the VCHP as well as the normal heat pipe. Although a part will evaporate, since the non-condensable gas is enclosed in the container of VCHP, the water vapor | steam with a low partial pressure cannot move to the other upper end side. For this reason, it is prevented that the working fluid freezes at the portion of the heat dissipating fin, so that the original function of the heat pipe can be maintained even in a low temperature environment.
しかしながら、特許文献1のヒートパイプ式ヒートシンクにあっては、VCHPと通常のヒートパイプとを併用しているところから、低温環境下では、VCHPは機能するものの、通常のヒートパイプは機能しなくなり、ヒートパイプの設置本数の割りに、放冷性能は低いものとなる。
However, in the heat pipe type heat sink of
また、VCHPは、従来より、鉛直若しくは鉛直に近い角度となるように配設されることが多く、水平面に対するVCHPを配置する際の傾斜角度は、これまで、特に規定されてきていない。しかしながら、VCHPには、一般に、受熱ブロックの取付側とは反対側の端部に、ガス溜め部が設けられているところから、VCHPを鉛直に配設すると、高さ方向において、大きな設置スペースが必要となるといった欠点があった。特に、電力機器や変電用機器、車両用電源装置等の装置においては、用途上、ヒートパイプ式ヒートシンクの設置スペースに制約がある場合が多いところから、低温環境下における凍結防止が図られても、上述せる如き装置に適用することが困難であったり、更には、配設することが出来ず、適用できない場合があるといった問題を内在している。 In addition, VCHP is often arranged so as to be vertical or close to an angle from the past, and an inclination angle when arranging VCHP with respect to a horizontal plane has not been specified so far. However, the VCHP is generally provided with a gas reservoir at the end opposite to the heat receiving block mounting side. Therefore, when the VCHP is disposed vertically, a large installation space is required in the height direction. There was a drawback that it was necessary. Especially in devices such as electric power equipment, substation equipment, and vehicle power supply devices, there are many cases where the installation space of the heat pipe heat sink is limited due to its use. However, it is difficult to apply to the apparatus as described above, and further, there is a problem that it cannot be arranged and cannot be applied.
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、低温環境下における放冷性能を高度に確保することが出来、且つ、鉛直方向における設置スペースを狭くすることが可能なヒートパイプ式ヒートシンクを、提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is that it is possible to ensure high cooling performance in a low temperature environment and in the vertical direction. An object of the present invention is to provide a heat pipe type heat sink capable of reducing the installation space.
そして、本発明は、上述の如き課題を解決するために為されたものであって、その要旨とするところは、長手のヒートパイプと、該ヒートパイプの吸熱側となる一方の端部に取り付けられた受熱ブロックと、該ヒートパイプの放熱側の部位に、該ヒートパイプの長手方向に対してフィン面が直角となるように取り付けられた放熱フィンとから構成されるヒートパイプ式ヒートシンクにして、該ヒートパイプを、作動流体としての水と共に、非凝縮性ガスが封入されてなる可変コンダクタンスヒートパイプにて構成し、且つ、該ヒートパイプの前記受熱ブロック取付側の端部が他方の端部よりも下方に位置するようにして、該ヒートパイプを、水平面に対して5〜20°の角度をもって傾斜させて、配置せしめてなる構造と為すと共に、該ヒートパイプの他方の端部に、該ヒートパイプの長手方向に対して略直角となるように折曲した形態において、前記放熱フィンのフィン面の周縁から外方に突出することなく、上方に向かうガス溜め部を配設せしめたことを特徴とするヒートパイプ式ヒートシンクにある。
And this invention was made | formed in order to solve the above subjects, Comprising: The place made into the summary is attached to one end part used as the heat absorption side of a longitudinal heat pipe and this heat pipe. A heat pipe heat sink composed of a heat receiving block and a heat radiation fin attached so that a fin surface is perpendicular to the longitudinal direction of the heat pipe at a heat radiation side portion of the heat pipe , The heat pipe is composed of a variable conductance heat pipe in which a non-condensable gas is sealed together with water as a working fluid , and an end of the heat pipe on the heat receiving block mounting side is from the other end. be positioned below, the heat pipe is inclined at an angle of 5 to 20 ° to the horizontal plane, along with make placement allowed comprising structure, the heating In the form bent at the other end of the pipe so as to be substantially perpendicular to the longitudinal direction of the heat pipe, the gas is directed upward without protruding outward from the peripheral edge of the fin surface of the radiating fin. The heat pipe heat sink is characterized in that a reservoir is provided .
また、本発明に従うヒートパイプ式ヒートシンクにおける望ましい態様の一つによれば、前記ヒートパイプの複数本が水平方向又は鉛直方向に配列して設けられる一方、該複数本のヒートパイプが、前記放熱フィンの複数枚を貫通するようにして、それら放熱フィンに取り付けられてなる構成が採用され、更に、別の望ましい態様の一つによれば、該放熱フィンが矩形板形状を呈している一方、該放熱フィンの矩形の板面の長手方向に対して傾倒するように、前記ガス溜め部が設けられてなる構成が、採用されることとなる。
Also, according to one of the desirable aspects of the heat pipe heat sink according to the present invention , a plurality of the heat pipes are arranged in a horizontal direction or a vertical direction, while the plurality of heat pipes are the radiating fins. A configuration is adopted in which the plurality of sheets are attached to the radiating fins, and according to one of the other desirable modes, the radiating fins have a rectangular plate shape, A configuration in which the gas reservoir is provided so as to be inclined with respect to the longitudinal direction of the rectangular plate surface of the radiation fin is adopted.
そして、かくの如き本発明に従うヒートパイプ式ヒートシンクにあっては、ヒートパイプとして、可変コンダクタンスヒートパイプ(VCHP)が用いられているところから、非凝縮性ガスが封入されていない通常のヒートパイプのみを用いる場合や通常のヒートパイプを併用する場合とは異なり、低温環境下における作動流体の、放熱側での凍結を確実に防止することが可能となる。このため、そのような低温環境下においても、ヒートパイプの機能を有利に発揮することが出来、少ないヒートパイプの設置本数で、ヒートパイプ式ヒートシンクの冷却能力乃至は放冷能力を、高度に確保することが出来る。 In the heat pipe heat sink according to the present invention as described above, since a variable conductance heat pipe (VCHP) is used as the heat pipe, only a normal heat pipe in which non-condensable gas is not enclosed is used. Unlike the case of using or using a normal heat pipe, it is possible to surely prevent the working fluid in the low temperature environment from freezing on the heat radiating side. For this reason, even in such a low temperature environment, the function of the heat pipe can be demonstrated to an advantage, and the cooling capacity or the cooling capacity of the heat pipe heat sink is highly secured with a small number of installed heat pipes. I can do it.
また、本発明に従うヒートパイプ式ヒートシンクにおいては、VCHPが、水平面に対して5〜20°という小さな傾斜角度で配置されているところから、鉛直や鉛直に近い角度で配置する従来の場合に比して、高さ方向の設置スペースを小さくすることが可能となっている。 Further, in the heat pipe type heat sink according to the present invention, the VCHP is arranged at a small inclination angle of 5 to 20 ° with respect to the horizontal plane, compared to the conventional case where the VCHP is arranged at an angle close to vertical or near vertical. Thus, the installation space in the height direction can be reduced.
しかも、上述せる如き傾斜角度が採用されることにより、ヒートパイプの長手方向に対して垂直に取り付けられる複数枚の放熱フィンが、水平面(設置面)に対して略垂直に配置されることとなり、自然対流の空気が、放熱フィン間に流れ易くなって、放熱フィンの通風抵抗を小さくすることが出来、ヒートパイプ式ヒートシンクの放冷性能が向上され得るといった利点も得られることとなる。 In addition, by adopting the inclination angle as described above, a plurality of heat radiation fins mounted perpendicular to the longitudinal direction of the heat pipe are arranged substantially perpendicular to the horizontal plane (installation surface). Natural convection air easily flows between the radiation fins, the ventilation resistance of the radiation fins can be reduced, and the cooling performance of the heat pipe heat sink can be improved.
このように、本発明に従うヒートパイプ式ヒートシンクにあっては、ヒートパイプ内の作動流体が凍結するような低温環境下においても、正常に作動し、その放冷性能を高度に発揮することが出来ると共に、鉛直方向における設置スペースも狭くすることが可能となっているのである。 As described above, the heat pipe heat sink according to the present invention operates normally even in a low temperature environment in which the working fluid in the heat pipe freezes, and can exhibit high cooling performance. At the same time, the installation space in the vertical direction can be reduced.
加えて、本発明によれば、ガス溜め部が、ヒートパイプの長手方向に対して略直角となるように、折曲した形態で配設されているところから、ヒートパイプ式ヒートシンクの長手方向における設置スペースも、小さくすることが出来る。
In addition, according to the onset bright, gas storage unit is such that a substantially right angle to the longitudinal direction of the heat pipe, from where are arranged in bent form, the longitudinal direction of the heat pipe type heat sink The installation space in can also be reduced.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、図1には、本発明に従う構造を有するヒートパイプ式ヒートシンクの一例が、被冷却部材である発熱体(図示せず)に装着される等して、配設された状態を示す正面図において、概略的に示されている。かかる図1からも明らかなように、ヒートパイプ式ヒートシンク10は、長手のヒートパイプ12と、かかるヒートパイプ12の吸熱側となる一方の端部に一体的に取り付けられた受熱ブロック14と、該ヒートパイプ12の放熱側の部位に一体的に取り付けられた複数枚の放熱フィン16とから、構成されている。
First, FIG. 1 is a front view showing a state in which an example of a heat pipe type heat sink having a structure according to the present invention is mounted on a heating element (not shown) as a member to be cooled. In FIG. As is clear from FIG. 1, the heat pipe
より具体的には、本実施形態に係るヒートパイプ12は、従来と同様に、長手の円筒状パイプの両端部が密閉されてなる構造を有するコンテナ(容器)にて、構成されている。そして、そのようなコンテナの内部は、減圧により真空状態とされており、かかるヒートパイプ12のコンテナ内には、所定量の作動流体が封入されていると共に、所定量の非凝縮性ガスが封入されている。更に、そのような非凝縮性ガスの存在によって、作動流体が凝固する低温環境下においても、作動流体がヒートパイプ12の放熱部で凍結するようなことが有利に防止され得、以て、低温環境下においても、ヒートパイプ12の性能、ひいては、ヒートパイプ式ヒートシンク10の熱輸送性能を有利に発現することが可能となるのである。また、非凝縮性ガスの存在によって、センサー等を用いなくとも、ヒートパイプ12の吸熱部(図1中、ヒートパイプ12の左側の部位)が或る特定の温度に達しない限り、実質的に作動しない、換言すれば、ヒートパイプ12の吸熱部の温度によって、熱輸送量を可変に制御することが出来るようになっている。つまり、本実施形態においては、ヒートパイプ12として、所謂、可変コンダクタンスヒートパイプ(VCHP)が採用されるのである。
More specifically, the
このように、ヒートパイプ式ヒートシンク10を構成するヒートパイプ12として、VCHPを採用することにより、低温環境下における作動流体の、放熱側での凍結を確実に防止することが可能となって、非凝縮性ガスが封入されていない通常のヒートパイプのみを用いる場合や通常のヒートパイプとVCHPとを併用する場合に比して、ヒートパイプ12の機能を最大限に活かすことが出来、より少ないヒートパイプの設置本数で、大きな冷却能力を得ることが出来るようになる。
Thus, by adopting VCHP as the
また、ヒートパイプ12は、非凝縮性ガスが封入されたVCHPであるところから、従来のVCHPと同様に、受熱ブロック14取付側の端部とは反対の吸熱側の端部部位に、非凝縮性ガスを溜めるガス溜め部18が設けられているが、本実施形態においては、特に、ヒートパイプ12のコンテナの端部が、上方に向かって、その長手方向(図1中、イ方向)に対して略直角に折り曲げられ、そのようにして折曲された端部部位が、ヒートパイプ12に封入される非凝縮性ガスのガス溜め部18とされている。
Further, since the
ところで、上述せる如きヒートパイプ12内に封入される作動流体としては、環境に優しく、且つ熱の輸送性能にも優れているという観点から、水が好適に採用されることとなる。また一方、非凝縮性ガスとしては、使用環境下において凝縮しない気体であれば、特に限定されるものではなく、具体例として、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等を挙げることが出来る。
By the way, as the working fluid sealed in the
また、上述せる如きヒートパイプ12の材質にあっても、特に限定されるものではなく、一般に、熱伝導性に優れた金属材料等が適宜に選択されて用いられることとなる。
Moreover, even if it exists in the material of the
そして、本実施形態においては、そのようなヒートパイプ(VCHP)12の4本が、図2(図1におけるA矢視図)に示されるように、所定距離を隔てて平行に配置されており、それらのヒートパイプ12の吸熱部(図2中、左側の端部)の所定長さの部分には、厚肉矩形板形状の受熱ブロック14が固定的に取り付けられている一方、かかる吸熱部から所定距離だけ離れた放熱部の所定長さの部分には、ヒートパイプ12の長手方向に所定の距離を隔てて配された、薄肉矩形板形状を呈する複数枚の放熱フィン16が、該放熱フィン16の面とヒートパイプ12の長手方向との為す角が直角となるように、従来と同様にして固定的に取り付けられている。
And in this embodiment, four such heat pipes (VCHP) 12 are arrange | positioned in parallel at predetermined distance, as FIG. 2 (A arrow line view in FIG. 1) shows. Further, a thick rectangular plate-shaped
ここにおいて、ヒートパイプ12の吸熱側に固定される受熱ブロック14は、従来と同様に、熱伝導性に優れた材料にて形成されており、その平面の略中央部には、厚さ方向に所定の深さにおいて、円形状の穴20が形成されている。なお、かかる穴20は、図示しない発熱体(被冷却部材)を取り付けるための取付穴とされており、発熱体から発せられる熱が、受熱ブロック14を介して、ヒートパイプ12の吸熱部に伝導されるようになっているのである。また一方、ヒートパイプ12の放熱側に固定される放熱フィン16にあっても、従来と同様に、熱伝導性に優れた材料にて形成されており、ここでは、図3に示されるように、その薄肉板状面の略中央部に、4本のヒートパイプ12を取り付けるための4つの取付孔22が、長手方向に所定の距離を隔てて形成されている。
Here, the
そして、上述せる如きヒートパイプ12や受熱ブロック14、放熱フィン16にて構成される本実施形態のヒートパイプ式ヒートシンク10にあっては、図1に示されるように、特に、ヒートパイプ12と水平面(図1中、H)との為す角(図1中、θ)が、5〜20°、例えば、7°程度となるように、傾斜して配設されているのである。この際、ヒートパイプ12の受熱ブロック14取付側の端部が、他方の端部よりも下方に位置するように配置される構成が採用されるのであり、これにて、作動流体の還流が良好に実現されることとなる。
And in the heat pipe
かくして、本実施形態にあっては、ヒートパイプ12を、水平面(H)に対して特定の角度となるように傾斜せしめているところから、高さ方向におけるヒートパイプ式ヒートシンク10全体の設置スペースを、従来のVCHPを用いたものに比して、極めて小さくすることが出来る。しかも、ヒートパイプ12の長手方向に対して直交するように取り付けられた放熱フィン16が、設置面に対して略垂直に配設されることとなり、自然対流の空気が、放熱フィン16間に流れ易くなって、放熱フィン16の通風抵抗を小さくすることが出来ると共に、ヒートパイプ式ヒートシンク10の放冷性能が更に向上され得るのである。
Thus, in the present embodiment, since the
なお、水平方向に対するヒートパイプ12の長手方向の角度(θ)が、上記した範囲より小さい場合には、作動流体がヒートパイプ12の吸熱部に還流し難くなって、熱輸送性能が低下する。更に、作動流体の封入量にも依存するものの、蒸発していない液状の作動流体が、放熱部である放熱フィン16の部位まで達してしまう。このため、低温環境下において作動させると、一部の作動流体が凍結したままとなるので、例え、ヒートパイプ12としてVCHPを採用しても、低温立ち上げ時に支障を来たすことが懸念されるのである。一方、水平面(H)に対するヒートパイプ12の傾斜角度(θ)が、上記した範囲を超える場合には、高さ方向乃至は鉛直方向(図1中、上下方向)におけるヒートパイプ式ヒートシンク10の設置スペースが大きくなると共に、放熱フィン16の通風抵抗が大きくなって、自然対流によって空気が放熱フィン16間を流れる量が著しく少なくなるため、ヒートパイプ式ヒートシンク10の性能が大きく低下し、放熱効率が悪化するようになる。
When the angle (θ) in the longitudinal direction of the
また、本実施形態に従うヒートパイプ式ヒートシンク10にあっては、非凝縮性ガスを溜めるガス溜め部18が、前述せるように、ヒートパイプ12の端部部位に、折曲した形態において配設されているところから、ヒートパイプ式ヒートシンク10の長手方向における設置スペースも、小さくなっている。更に、ガス溜め部18は、図3に示されるように、放熱フィン16の板面の長手方向に対して傾斜するように、且つ、かかる板面の四辺から外方に突出しないように設けられているところから、ガス溜め部18の長さが充分に確保され得ると共に、ヒートパイプ式ヒートシンク10全体の設置スペースの更なる縮小化が極めて効果的に図られているのである。
Further, in the heat
そして、上述せる如きヒートパイプ式ヒートシンク10は、例えば、電力機器、変電用機器、車両用電源装置等の装置に内蔵される発熱体(被冷却部材)を冷却するための冷却器として、好適に用いられることとなるのであり、これまで、設置スペースの制約から、適用することが不可能であった装置に対しても、有利に適用することが可能となる。
The heat
以上、本発明の代表的な実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。 The exemplary embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the embodiments are merely examples, and the present invention is limited in any way by specific descriptions according to such embodiments. It should be understood that it is not interpreted.
例えば、上記の実施形態のヒートパイプ式ヒートシンク10にあっては、4本のヒートパイプ12が水平方向(図1中、紙面に直交する方向)に所定距離を隔てて配置されていたが、本発明においては、高さ方向乃至は鉛直方向の設置スペースの低減が有利に図られているところから、4本のヒートパイプ12が鉛直方向に並ぶように配置することも可能である(図4参照)。なお、この場合、ヒートパイプ12の端部に配設されたガス溜め部18は、通常、上方に向かうように位置せしめられることとなる。
For example, in the heat
また、上例では、ヒートパイプ式ヒートシンク10が、一つのヒートシンク構成体にて形成されていたが、図4〜図6に示されるように、上記ヒートパイプ式ヒートシンク10と同様な構造を有し、且つ互いに対称的な構造を有する二つのヒートシンク構成体24a,24bを、発熱体26を介して組付けることによって、ヒートパイプ式ヒートシンク30を構成することも可能である。更に、かかる図4〜図6においては、二つのヒートシンク構造体24a,24bが、水平方向に並設されているが、本発明においては、上述せるように、高さ方向乃至は鉛直方向の設置スペースの低減が実現されているところから、ヒートシンク構造体24a,24bを、鉛直方向に並設することも可能である。尤も、そのような場合にあっても、前述せるように、ヒートパイプ12の吸熱部が放熱部よりも下方に位置するようにして、ヒートパイプと水平面(H)との為す角(θ)が、5〜20°とされる必要がある。
In the above example, the heat
何れにしても、本発明に従うヒートパイプ式ヒートシンクにあっては、ヒートパイプとして、VCHPが採用されると共に、ヒートパイプの吸熱部が放熱部よりも下方に位置するように、且つ、ヒートパイプが、水平面(H)に対して5〜20°となるように配置されておれば、ヒートパイプ、放熱フィン、受熱ブロック、及びヒートシンク構造体等の形状や配設個数等は、例示のものに何等限定されるものではない。従って、従来から公知の各種の形状のヒートパイプ、放熱フィン、受熱ブロック、及びヒートシンク構造体等が、何れも採用され得るものであり、また、それらは、必要に応じて、その配設個数が適宜に設定されることとなる。 In any case, in the heat pipe type heat sink according to the present invention, VCHP is adopted as the heat pipe, the heat absorption part of the heat pipe is positioned below the heat radiation part, and the heat pipe is As long as it is arranged so as to be 5 to 20 ° with respect to the horizontal plane (H), the shape and number of arrangements of the heat pipe, the heat radiating fin, the heat receiving block, the heat sink structure, etc. It is not limited. Accordingly, conventionally known various shapes of heat pipes, heat radiating fins, heat receiving blocks, heat sink structures, etc. can be adopted, and the number of them can be arranged as necessary. It will be set appropriately.
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。 In addition, although not listed one by one, the present invention can be implemented in a mode with various changes, modifications, improvements, and the like based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.
10,30 ヒートパイプ式ヒートシンク
12 ヒートパイプ
14 受熱ブロック
16 放熱フィン
18 ガス溜め部
20 穴
22 取付孔
24a,24b ヒートシンク構成体
26 発熱体
10,30 heat pipe heat sink
12
18
Claims (3)
該ヒートパイプを、作動流体としての水と共に、非凝縮性ガスが封入されてなる可変コンダクタンスヒートパイプにて構成し、且つ、該ヒートパイプの前記受熱ブロック取付側の端部が他方の端部よりも下方に位置するようにして、該ヒートパイプを、水平面に対して5〜20°の角度をもって傾斜させて、配置せしめてなる構造と為すと共に、該ヒートパイプの他方の端部に、該ヒートパイプの長手方向に対して略直角となるように折曲した形態において、前記放熱フィンのフィン面の周縁から外方に突出することなく、上方に向かうガス溜め部を配設せしめたことを特徴とするヒートパイプ式ヒートシンク。 A longitudinal heat pipe, a heat receiving block attached to one end on the heat absorption side of the heat pipe , and a fin surface at a right angle with respect to the longitudinal direction of the heat pipe at a heat radiation side portion of the heat pipe in the heat pipe type heat sink composed of a radiating fin which is attached such that,
The heat pipe is composed of a variable conductance heat pipe in which a non-condensable gas is sealed together with water as a working fluid , and an end of the heat pipe on the heat receiving block mounting side is from the other end. The heat pipe is inclined at an angle of 5 to 20 ° with respect to a horizontal plane so that the heat pipe is disposed at the other end of the heat pipe. In a form bent so as to be substantially perpendicular to the longitudinal direction of the pipe, the gas reservoir portion is provided so as to face upward without protruding outward from the peripheral edge of the fin surface of the radiating fin. Heat pipe type heat sink.
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