JP2001110969A - 電子素子の放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子素子から金属板を介して放熱させる構造
であって、電子素子と確実に密着する構造を提供する。 【解決手段】 ヒートパイプ２の一部が、放熱用金属板
１に添わせた状態で取り付けられている。またヒートパ
イプ２の他の部分には、放熱用金属板１の厚さ方向に突
出しかつ電子素子９との接触部位となる受熱ブロック６
が熱授受可能に取り付けられている。更に受熱ブロック
６と放熱用金属板１との間には、弾性体７が設けられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、中央演算処理装
置（ＣＰＵ）などの電子素子を冷却するための放熱構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近では、ＣＰＵなどの電子素子の高速
化、大容量化によってその発熱量が多くなってきてお
り、それに伴って温度上昇による誤動作や破損などを回
避するために、より効果的に放熱・冷却することが求め
られるようになってきている。コンピュータやサーバー
などは、可及的に小型であることが要求されるので、電
子素子の温度上昇を防ぐためには、冷却よりもむしろ放
熱の手段が採用されている。例えばＣＰＵなどの電子素
子にヒートシンクを重ねて取り付け、更には空冷ファン
を取り付けて熱放散を積極化している。

【０００３】後者の構造は、電力の消費や騒音などの問
題があり、これに対して前者の自然空冷を行なう構造で
はそのような不都合が生じない。しかしながら最近で
は、その自然空冷による放熱量を超える発熱量の電子素
子が使用されるようになってきている。そこで各種の部
品を取り付けるベースを兼ねる金属板にそれよりも厚い
金属ブロックを取り付け、その金属ブロックを電子素子
に対して密着させる構成の放熱構造が開発されている。
その一例としては、ヒートパイプの一端部を金属ブロッ
クに連結させるとともに、そのヒートパイプの他方の端
部を金属板に添わせた状態に取り付けた構造がある。

【０００４】この放熱構造は、例えば基盤に設けられた
電子素子に対して金属ブロックを接触させた状態でパー
ソナルコンピュータ（以下、パソコンと記す）等のケー
ス内部に組み込まれる。したがって電子素子から熱が生
じると、その熱が金属ブロックを介してヒートパイプに
伝達され、更にそのヒートパイプによって金属板の面方
向に運ばれつつ、金属板の反対面から外部に向けて放散
され、その結果、電子素子の温度上昇が抑制される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の放熱
構造が組み込まれるパソコン等の電子機器では、通常、
同じ品番の製品であってもケース内における電子素子の
配置には公差があり、すなわち電子素子の配置には個体
差がある。

【０００６】また一方、上記従来の放熱構造は、アルミ
ニウムや銅等の比較的軟質の金属からなるとしても、結
局、いわゆる剛体であり、特に金属ブロックを備えた部
位が最も厚肉となっていて厚さ方向への可撓性に乏しい
構成であるから、ケース内の所期の位置に組み付けたと
しても前述の公差に基づく微小な隙間が受熱ブロックと
電子素子との間に形成されるおそれが多分にあった。つ
まり上記従来の放熱構造では、位置決めされた状態の電
子素子に対して金属ブロックを必ずしも密着させること
ができず、その場合には、ケース内での配置の微調整を
余儀なくされる不都合があった。

【０００７】この発明は、上記の事情を背景にして成さ
れたものであり、電子素子との接触性に優れる放熱構造
を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載した発明は、電子
素子から発生する熱を放熱用金属板に伝達するととも
に、この放熱用金属板から放散させる電子素子の放熱構
造において、密閉金属管の内部に非凝縮性ガスを脱気し
た状態で凝縮性流体を封入したヒートパイプの一部が、
前記放熱用金属板に添わせた状態で取り付けられるとと
もに、前記放熱用金属板の厚さ方向に突出しかつ前記電
子素子との接触部位となる受熱ブロックが、前記ヒート
パイプの他の部分に熱授受可能に取り付けられ、更に前
記受熱ブロックと前記放熱用金属板との間に弾性体が設
けられていることを特徴とするものである。

【０００９】したがって請求項１に記載した発明によれ
ば、例えば固定された状態の電子素子に対して受熱ブロ
ックの頂面部が接触させられる。すると弾性体がその厚
さを減少するように変形し、受熱ブロックが電子素子に
よって放熱用金属板側に押圧された状態となる。その場
合、弾性体に厚さを増大させるような反力が作用するか
ら、受熱ブロックと電子素子とが互いに密着した状態に
保持される。すなわち電子素子の配置の公差を受熱ブロ
ックの厚さ方向での変位によって吸収し得る構成となっ
ている。

【００１０】また請求項１に記載した発明によれば、電
子素子から発した熱が受熱ブロックに対して良好に伝達
される。受熱ブロックに供給された熱の一部は、弾性体
を介して放熱用金属板の片面に伝達され、その反対面か
ら外部に向けて放散される。また熱の一部が、受熱ブロ
ックからヒートパイプに伝達され、それに伴ってヒート
パイプ動作が開始する。すなわちコンテナにおける受熱
ブロックに保持された範囲内において作動流体が加熱さ
れて蒸発し、その作動流体蒸気がコンテナにおける内部
圧力の低い部分に向けて流動するとともに、放熱用金属
板に片面に放熱して凝縮する。そしてその熱が、放熱用
金属板の反対面から外部に向けて放散される。その結
果、電子素子の温度上昇が抑制される。

【００１１】また請求項２に記載した発明は、請求項１
の発明に加えて、前記ヒートパイプにおける長さ方向で
の前記受熱ブロックとの境界部分に、そのヒートパイプ
における他の部分よりも可撓性に富む可撓性部分が形成
されていることを特徴とするものである。

【００１２】したがって請求項２に記載した発明によれ
ば、受熱ブロックが電子素子によって放熱用金属板側に
押圧された際に、可撓性部分がコンテナの他の部分に先
行して変形するから、受熱ブロックの移動が促進され、
それに伴って特にヒートパイプにおける放熱用金属板と
の取り付け部分に対して過度の応力が作用しなくなる。
そのため、その連結部分の損傷が未然に防止される。

【００１３】更に請求項３に記載した発明は、請求項１
の発明に加えて、前記ヒートパイプにおける前記熱拡散
板に添わせた部分が、円形断面に形成されるとともに、
その中心軸線を中心とした回動が可能な状態に保持され
ていることを特徴とするものである。

【００１４】したがって請求項１に記載した発明によれ
ば、受熱ブロックが電子素子によって放熱用金属板側に
押圧された際に、ヒートパイプにおける熱拡散板に添わ
せた部分が中心軸線を中心として回動するから、受熱ブ
ロックの移動が促進され、それに伴ってヒートパイプに
おける放熱用金属板との取り付け部分に対して過度の応
力が作用しなくなる。したがって連結部分の損傷が未然
に防止される。

【００１５】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図面に示す具体
例に基づいて説明する。図１および図２において符号１
は、アルミニウムもしくはその合金などの金属からなる
熱拡散板（この発明の金属板に相当する）を示し、この
熱拡散板１は方形状もしくは矩形状の薄い平板材であ
り、特には図示していないが、周縁部に必要な切欠き部
を設け、あるいはねじ孔や貫通孔または切り起こし片な
どを適宜に形成することができる。

【００１６】熱拡散板１の片面（図１での下面部）に
は、ヒートパイプ２の一端部が添わされた状態で取り付
けられている。なおその取り付け手段としては、図２に
示す金属バンド３をリベット４で止める手段には限定さ
れず、例えばエポキシ系接着剤によってコンテナ５を直
接接着させる手段あるいは熱拡散板１に形成した溝に嵌
め込む手段などが挙げられる。

【００１７】これに対してヒートパイプ２の他端部は、
熱拡散板１から平行に離隔するように折り曲げられてお
り、その先端箇所には立方体あるいは直方体を成す受熱
ブロック６が取り付けられている。すなわち１本のヒー
トパイプ２が、いわゆる片持ち状態で熱拡散板１に保持
されている。なお受熱ブロック６は、銅あるいはアルミ
ニウム等の金属からなるものであり、その側面部に形成
された直線状の貫通孔にヒートパイプ２の一端部を挿入
して一体に保持する構造となっている。

【００１８】ここでヒートパイプ２としては、例えば円
形断面の銅製コンテナ５の内部に作動流体として純水を
封入したものが採用されている。なおこのヒートパイプ
２は、熱拡散板１の面方向において直線状を成してい
る。そのヒートパイプ２のコンテナ５のうち熱拡散板１
から離隔し、かつ受熱ブロック６から露出した範囲が、
焼きなまし処理によってコンテナ５における他の部分よ
りも可撓性に富んだ構造となっている。そしてこの範囲
が可撓性部分７となっている。

【００１９】また焼きなまし処理に替わる可撓性部分７
の形成手段としては、特には図示しないが、例えば動作
に支障のない程度にコンテナ５の壁面の肉厚を部分的に
薄く形成したり、あるいは熱拡散板１と平行な方向にコ
ンテナ５を圧潰して部分的な扁平箇所を形成したり、ま
たは部分的にコルゲート構造とすることなどが挙げられ
る。

【００２０】受熱ブロック６の図１での上面部には、サ
ーマルパッド８が密着した状態に配置されていて、この
サーマルパッド８の上面部が、熱拡散板１の下面部に対
して密着している。またサーマルパッド８は、熱拡散板
１あるいは受熱ブロック６の少なくとも一方に対して適
宜手段によって取り付けられている。つまり受熱ブロッ
ク６と熱拡散板１とが、サーマルパッド８を介して熱授
受可能に連結されている。またこのサーマルパッド８を
介して受熱ブロック６が、熱拡散板１と接近・離隔自在
に連結されている。一例としてサーマルパッド８は、熱
伝導性エラストマーからなるものであり、受熱ブロック
６の形状および大きさに倣った矩形状あるいは方形状を
成している。なおサーマルパッド８とヒートパイプ２と
熱拡散板１と受熱ブロック６とによって１個の放熱ユニ
ット２０が構成されている。

【００２１】ここでサーマルパッド８の具体的な成分組
成および構成としては、酸化アルミニウムの粒子を充填
したシリコンエラストマーのシートに、熱伝導性を備え
た強化材（カプトン）を貼り合わせて耐久性を向上させ
た第１の構成と、酸化アルミニウムを充填したシリコン
エラストマーのシートの表面に、アルミ箔を被覆した第
２の構成と、低硬度の放熱シリコーンゴムと放熱シリコ
ーンゴムとを重合して一体成形した第３の構成と、低硬
度放熱シリコーンゴムの単体をシート状に成形した第４
の構成とが挙げられる。

【００２２】第１の構成ないし第４の構成は、高い熱伝
導性（熱伝導率：１Ｗ／ｍ・ｋ〜８Ｗ／ｍ・ｋ程度）お
よび柔軟性を備え、かつ電気的には絶縁性を備え、更に
は優れた熱拡散機能を備えている。また第１の構成ない
し第４の構成は、柔軟性および粘着性に富んでいるか
ら、受熱ブロック６および熱拡散板１に対する密着性が
良好である。

【００２３】そして放熱ユニット２０は、受熱ブロック
６をＣＰＵ９の上面部に載せた状態で図示しないパソコ
ンケースの内部に組み込まれている。またこの発明の電
子素子に相当するＣＰＵ９が、例えば基盤（図示せず）
の上面部に取り付けられていて、その基盤と共にパソコ
ンケースの内部における所期の位置に組み込まれてい
る。なおＣＰＵ９の高さ方向での配置の公差よりも受熱
ブロック６の厚さ方向への変位量が若干大きく設定され
ている。

【００２４】したがって図１に示す構造によれば、例え
ばＣＰＵ９が公差の範囲内で図１での上側に配置されて
いることに起因して受熱ブロック６がＣＰＵ９と当接す
ると、受熱ブロック６が図１での上方に押圧されて、サ
ーマルパッド８がその厚さを減少するように変形すると
ともに、可撓性部分７を基点としてヒートパイプ２のい
わゆる自由端が熱拡散板１に向けて接近し、受熱ブロッ
ク６と熱拡散板１との間隔が狭められる。その場合、サ
ーマルパッド８にＣＰＵ９側への反力が作用するため
に、受熱ブロック６とＣＰＵ９とが互いに密着した状態
に保持される。なお可撓性部分７がコンテナ５の両端部
によりも率先して変形するから、ヒートパイプ２のうち
金属バンド３に保持された部分に対して応力が過度には
作用せず、したがって変形あるいは損傷などが未然に防
止される。

【００２５】また一方、図１に示す構造によれば、ＣＰ
Ｕ９から熱が生じると、その熱が受熱ブロック６の下面
部に伝達される。受熱ブロック６に供給された熱の一部
が、サーマルパッド８に伝達され、更に熱拡散板１にお
ける接触面に伝達される。その熱は、熱拡散板１中を伝
導してその反対面から外部に向けて放散される。受熱ブ
ロック６の上面部が全面に亘ってサーマルパッド８と接
触しているために、受熱ブロック６と熱拡散板１との間
での熱伝達が効率よく行なわれる。

【００２６】また受熱ブロック６に供給された熱の一部
が、ヒートパイプ２の一端部に伝達される。この状態で
ヒートパイプ２の両端部に温度差が生じるため、ヒート
パイプ動作が自動的に開始される。すなわちコンテナ５
内における受熱ブロック６に保持された範囲で作動流体
が蒸発し、その作動流体蒸気が熱拡散板１に添わされた
端部に向けて流動するとともに、熱拡散板１の下面部に
放熱して凝縮する。その熱は、熱拡散板１の面方向に伝
導されつつ、熱拡散板１の上面部から外部に向けて放散
される。その結果、ＣＰＵ９の温度上昇が抑制あるいは
防止される。

【００２７】このように図１に示す構造によれば、受熱
ブロック６の熱拡散板１側への変位によって、ＣＰＵ９
の高さ方向での配置の公差が吸収されるから、放熱ユニ
ット２０をパソコンケース内の所期の位置に組み付けて
も受熱ブロック６をＣＰＵ９に対して確実に密着させる
ことができる。換言すれば、放熱ユニット２０の高さ方
向での配置の微調整が不要となる。

【００２８】つぎに図３を参照してこの発明の他の具体
例について説明する。ここに示す例は、ヒートパイプ２
をいわゆる両持ち状態で熱拡散板１に保持させた例であ
る。なおここでは、図１に示す具体例との相違箇所につ
いて詳細に説明し、共通の構成についてはその説明を省
略する。熱拡散板１における一部の範囲が、図３での上
方に向けて矩形状あるいは方形状に窪まされていて、こ
こが窪み部１０となっている。この窪み部１０の平面図
上での大きさは、対象とする受熱ブロック６の平面図上
での大きさよりも若干大きく設定されている。窪み部１
０の底面は、熱拡散板１と平行な平坦面を成していて、
ここにサーマルパッド８が取り付けられている。なお窪
み部１０は、例えばプレス加工によって簡単に形成する
ことが可能である。

【００２９】サーマルパッド８の下面部側には、受熱ブ
ロック６が密着した状態で設けられている。この受熱ブ
ロック６には、図３での左右の側面部に貫通する円形の
取り付け孔が形成されていて、その取り付け孔の内部に
はヒートパイプ２の中間部が挿入されて保持されてい
る。つまりヒートパイプ２の中間部に受熱ブロック６が
配置されている。このヒートパイプ２のコンテナ５は、
直線状を成していて、その両端部が熱拡散板１の表面に
添わされた状態で取り付けられている。

【００３０】すなわち受熱ブロック６におけるサーマル
パッド８側の部分が、窪み部１０の内側に入り込んだ状
態となっている。またヒートパイプ２のうち受熱ブロッ
ク６から露出し、かつ窪み部１０の側壁部との境界箇所
までの範囲が、可撓性部分７となっている。つまり受熱
ブロック６の図３での左右両側に可撓性部分７が備えら
れている。

【００３１】したがって図３に示す構造によれば、ＣＰ
Ｕ９が公差の範囲内で図３での上側に配置されているこ
とに起因して受熱ブロック６がＣＰＵ９と当接すると、
サーマルパッド８がその厚さを減少させるように変形
し、またコンテナ５における可撓性部分７が窪み部１０
の内側に入り込むように撓む。上述の通り、可撓性部分
７が受熱ブロック６を挟んだ両側に形成されているか
ら、受熱ブロック６が熱拡散板１と平行な姿勢を保持し
たまま図３での上方に移動する。それに伴ってサーマル
パッド８に図３での下側に向けた反力が作用するため、
ＣＰＵ９の上面部と受熱ブロック６の下面部とが密着す
る。

【００３２】このように図３に示す構造によれば、図１
に示す具体例と同様に放熱ユニット２０の高さ方向での
配置の微調整を行なうことなく受熱ブロック６をＣＰＵ
９に対して密着させることができる。そのうえコンテナ
５が直線状を成す一般的なヒートパイプ２を採用でき、
換言すれば、コンテナ５の曲げ加工が不要となる利点が
ある。また窪み部１０を備えているために、熱拡散板１
におけるサーマルパッド８の取付位置が明確になり、そ
れに伴って生産性が良好になる。

【００３３】つぎに図４を参照してこの発明の更に他の
具体例について説明する。ここに示す例は、サーマルパ
ッド８に替えてコイルスプリング１１を採用した例であ
る。平板状を成す熱拡散板１の下面部には、ヒートパイ
プ２の一端部が添わされた状態で取り付けられている。
このヒートパイプ２の他端部は、熱拡散板１から平行に
離隔していて、受熱ブロック６に連結されている。

【００３４】受熱ブロック６と熱拡散板１との間には、
複数のコイルスプリング１１が設けられている。より具
体的には、熱拡散板１の図４での下面部には、備えるべ
きコイルスプリング１１と同じ数の環状の細溝１２が形
成されている。そして各細溝１２には各コイルスプリン
グ１１の上端部が嵌め込まれている。これに対して受熱
ブロック６の上面部における各細溝１２と対向した位置
には、環状の細溝１２がそれぞれ形成されている。そし
て各細溝１２には、各コイルスプリング１１の下端部が
嵌め込まれている。

【００３５】したがって図４に示す構造によれば、ＣＰ
Ｕ９が公差の範囲内で図１での上側に配置されているこ
とに起因して受熱ブロック６がＣＰＵ９と当接すると、
各コイルスプリング１１が圧縮されるとともに、コンテ
ナ５における可撓性部分７が熱拡散板１側に傾倒するよ
うに撓む。それに伴って各コイルスプリング１１に図４
での下側に向けた反力が作用するから、ＣＰＵ９の上面
部と受熱ブロック６の下面部とが密着状態に保持され
る。

【００３６】このように図４に示す構造によれば、図１
の具体例と同様の効果を奏することに加えて、部材とし
てのコイルスプリング１１の重量がサーマルパッド８よ
りも軽いために、図１に示す具体例よりも放熱ユニット
２０が軽量になる利点が生じる。

【００３７】以下、図５を参照してこの発明の更に他の
具体例について説明する。ここに示す例は、コイルスプ
リング１１用のガイド機構を備えた例である。平板状を
成す熱拡散板１の図２での下面部には、鉛直下方に突出
したガイドピン１３が２本形成されている。各ガイドピ
ン１３は、円柱状を成していて熱拡散板１と一体に形成
されている。

【００３８】これに対して受熱ブロック６における各ガ
イドピン１３と対向する部分には、円形の凹部１４がそ
れぞれ形成されている。各凹部１４の径は、各ガイドピ
ン１３の径よりも大きく設定されている。また一方、各
凹部１４の深さは、各ガイドピン１３の長さよりも若干
大きく設定されている。更に各凹部１４の内部には、コ
イルスプリング１１の一端部がそれぞれ嵌め込まれてい
る。また一方、各コイルスプリング１１の他端部が、各
ガイドピン１３の外周部に嵌め込まれている。なお各ガ
イドピン１３の先端部が、各凹部１４の内部に非接触状
態で僅かに入り込んでいる。

【００３９】したがって図５に示す構造によれば、図４
に示す具体例と同じ効果を奏することに加えて、受熱ブ
ロック６に対して横方向（熱拡散板１における面方向）
の力が作用しても、各ガイドピン１３が各凹部１４の側
壁面に当接してそれ以上の移動が規制されるから、受熱
ブロック６がＣＰＵ９の接触面から面方向にズレること
が未然に防止される。その結果、ＣＰＵ９との接触性を
より向上させることができる。

【００４０】以下、図６を参照してこの発明の更に他の
具体例について説明する。ここに示す例は、弾性体とし
て皿バネ１５を採用した例である。熱拡散板１の一部に
は、窪み部１０が形成されていて、この窪み部１０の底
面には、大径側の開口縁を下側に向けた姿勢で複数個の
皿バネ１５が取り付けられている。なお各皿バネ１５の
厚さが、窪み部１０の深さと同じに設定されており、つ
まり各皿バネ１５の下縁部（大径側の開口縁）と熱拡散
板１の下面部とがほぼ面一となっている。

【００４１】更に各皿バネ１５の下縁部は、受熱ブロッ
ク６の上面部と接触している。受熱ブロック６には、直
線状を成すヒートパイプ２の一端部が挿入されて保持さ
れている。このヒートパイプ２の他端部が、熱拡散板１
の下側面に添って取り付けられている。またヒートパイ
プ２のうち受熱ブロック６から露出し、かつ窪み部１０
の側壁部との境界箇所までの範囲が可撓性部分７となっ
ている。

【００４２】したがって図６に示す構造によれば、ＣＰ
Ｕ９が公差の範囲内で図６での上側に配置されているこ
とに起因して受熱ブロック６がＣＰＵ９と当接すると、
各皿バネ１５が潰れるように変形し、またコンテナ５に
おける可撓性部分７が熱拡散板１側に傾倒するように撓
む。それにともなって各皿バネ１５に図６での下側に向
けた反力が作用するから、ＣＰＵ９の上面部と受熱ブロ
ック６の下面部とが密着し、更にその状態が保持され
る。

【００４３】このように図６に示す構造では、図１に示
す具体例と同様の効果を得ることができる。そのうえい
わゆる一体物である皿バネ１５の熱伝導性が、長さ方向
に隙間を有する構造のコイルスプリング１１に比べて高
いために、図４に示す具体例に比べて受熱ブロック６か
ら熱拡散板１への直接の熱伝達がより効率よく行なわれ
る利点がある。

【００４４】つぎに図７を参照してこの発明の他の具体
例について説明する。ここに示す例は、皿バネ１５用の
ガイド機構を備えた例である。熱拡散板１における受熱
ブロック６と対向する範囲が、図７での上方に向けて矩
形状あるいは方形状に窪まされていて、ここが窪み部１
０となっている。窪み部１０の底面には、図７での上方
に向けて小径となるテーパの付けられた円形の窪み１６
が２個形成されており、各窪み１６には、皿バネ１５が
下側に向けた姿勢でそれぞれ取り付けられている。

【００４５】これに対して受熱ブロック６における各皿
バネ１５と対向した部分には、深さの小さい円形の凹部
１４がそれぞれ形成されている。各凹部１４の径は、皿
バネ１５の外径よりも若干大きく設定されている。そし
て各凹部１４の内部には、各皿バネ１５が開口端を凹部
１４の底部と接触させた状態で入り込んでいる。つまり
各凹部１４が、皿バネ１５と受熱ブロック６とを位置決
めするガイドとなる。なお熱拡散板１と受熱ブロック６
とが隙間をおいて配置されている。

【００４６】したがって図７に示す構造によれば、図６
に示す具体例と同じ効果を奏することに加えて、受熱ブ
ロック６に対して横方向（熱拡散板１における面方向）
の力が作用しても、各皿バネ１５の開口縁が各凹部１４
の側壁面に当接してそれ以上の移動が規制されるから、
受熱ブロック６がＣＰＵ９の接触面から面方向にズレる
ことが未然に防止され、その結果、ＣＰＵ９との接触性
をより向上させることができる。

【００４７】つぎに図８を参照してこの発明の更に他の
例について説明する。ここに示す例は、コンテナ５に可
撓性部分７を備えない例である。平板状を成す熱拡散板
１の片面（上面部）には、コンテナ５の全体形状が平面
図上でコ字状を成すヒートパイプ２が設けられている。
より詳細には、このヒートパイプ２は、コンテナ５が円
形断面を成すものであり、その一端部が添わされた状態
で熱拡散板１に対して取り付けられている。その取付手
段としては、一例として金属バンド３をリベット４によ
って熱拡散板１に固定する手段が採られており、この手
段によってヒートパイプ２はコンテナ５の中心軸線を中
心とした回動が可能な状態に保持されている。

【００４８】更にヒートパイプ２の長さ方向での中間部
が、金属バンド３によって保持された端部に対してほぼ
直角に屈曲している。更にヒートパイプ２の他端部が、
中間部に対してほぼ直角に屈曲している。つまりヒート
パイプ２は、両端部同士が平面図上で平行に対向する構
成となっている。ヒートパイプ２の先端部は、熱拡散板
１から平行に離隔するように折り曲げられていて、そこ
には受熱ブロック６が取り付けられている。そしてこの
放熱ユニットは２０は、一例として受熱ブロック６の上
面部をパソコンケースの内部に備えられたＣＰＵ９の下
面部に対して接触させるようになっている。なお上記各
具体例で挙げた可撓性部分７は、このヒートパイプ２に
は備えられておらず、つまりコンテナ５の可撓性が全長
に亘って実質的に等しい構造となっている。

【００４９】また受熱ブロック６と熱拡散板との間に
は、サーマルパッド８が設けられている。このサーマル
パッド８としては、図１に示す具体例と同じ構成のもの
を採用でき、受熱ブロック６あるいは熱拡散板１の少な
くとも一方に対して取り付けられている。すなわちヒー
トパイプ２が、金属バンド３によって保持された端部を
回動中心として回動することに伴って、受熱ブロック６
が熱拡散板１と接近・離隔する構成となっている。

【００５０】したがって図８に示す構造によれば、例え
ばパソコンケースの内部でのＣＰＵ９と熱拡散板１との
間隔が所期の値よりも狭い場合に、受熱ブロック６がＣ
ＰＵ９によって図８での下側部に押圧されることによっ
て、ヒートパイプ２が金属バンド３に保持された端部の
中心軸線を中心として回動し、またサーマルパッド８が
その厚さを減少させるように変形する。それに伴ってサ
ーマルパッド８に図８での上側に向けた反力が作用する
から、ＣＰＵ９の下面部と受熱ブロック６の上面部とが
密着状態に保持される。

【００５１】このように図８に示す構造によれば、放熱
ユニット２０の高さ方向での配置の微調整を行なうこと
なく受熱ブロック６をＣＰＵ９に対して密着させること
ができる。また更にコンテナ５が全体としてコ字状を成
していて、熱拡散板１の面方向でのヒートパイプ２の広
がりが大きいから、コンテナ５が直線状を成すヒートパ
イプ２を採用する各具体例よりも受熱ブロック６の横方
向へのズレが抑制される利点がある。また可撓性部分を
備えた特殊な構造のヒートパイプに替えて、一般的なヒ
ートパイプ２を採用しているから、コストの低廉化を図
ることができる。

【００５２】なお上述した各具体例では、電子素子やヒ
ートパイプあるいは受熱ブロックなどを直接熱拡散板に
取り付けるように構成したが、この発明における「直
接」とは、いわゆるサーマルジョイントなどの熱伝達を
媒介する充填材を介在させてもよいことも含むのであ
り、従来一般に行なわれているこの種の介在物の存在を
排除するものではない。またこの発明で対象とする電子
素子は、ＣＰＵに限定されないのであって、通電して動
作することにより発熱する広く一般の電子部品を含む。
更に上記各具体例では、１個の受熱ブロックに対して１
本の単管型ヒートパイプを連結させるように構成した
が、これには限定されず、例えば１個の受熱ブロックに
対して２本の単管型ヒートパイプを並列させて連結させ
てもよく、あるいはループ型ヒートパイプを採用するこ
ともできる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項３のいずれの発明においても、ヒートパイプの一部が
放熱用金属板に添わせた状態で取り付けられ、その放熱
用金属板の厚さ方向に突出しかつ電子素子との接触部位
となる受熱ブロックがヒートパイプの他の部分に取り付
けられ、更に受熱ブロックと放熱用金属板との間に弾性
体が設けられていて、組み込むべき装置内での電子素子
の配置の公差を受熱ブロックの厚さ方向での変位によっ
て吸収することが可能であるから、受熱ブロックを電子
素子に対して確実に密着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一具体例を示す概略図である。

【図２】 その具体例における各部材の配置関係を示す
概略図である。

【図３】 直線状のヒートパイプが採用された具体例を
示す概略図である。

【図４】 コイルスプリングが弾性体として採用された
具体例を示す概略図である。

【図５】 コイルスプリング用のガイド機構が備えられ
た具体例を示す概略図である。

【図６】 皿バネが弾性体として採用された具体例を示
す概略図である。

【図７】 皿バネ用のガイド機構が備えられた具体例を
示す概略図である。

【図８】 ヒートパイプが中心軸線を中心に回動自在に
保持された具体例を示す概略図である。

【符号の説明】

１…熱拡散板、 ２…ヒートパイプ、 ５…コンテナ、
６…受熱ブロック、７…可撓性部分、 ８…サーマル
パッド、 ９…ＣＰＵ、 １１…コイルスプリング、
１５…皿バネ、 ２０…放熱ユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 祐士 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 益子 耕一 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BB21 BB43 BB60 BC08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子素子から発生する熱を放熱用金属板
   に伝達するとともに、この放熱用金属板から放散させる
   電子素子の放熱構造において、 密閉金属管の内部に非凝縮性ガスを脱気した状態で凝縮
   性流体を封入したヒートパイプの一部が、前記放熱用金
   属板に添わせた状態で取り付けられるとともに、前記放
   熱用金属板の厚さ方向に突出しかつ前記電子素子との接
   触部位となる受熱ブロックが、前記ヒートパイプの他の
   部分に熱授受可能に取り付けられ、更に前記受熱ブロッ
   クと前記放熱用金属板との間に弾性体が設けられている
   ことを特徴とする電子素子の放熱構造。
2. 【請求項２】 前記ヒートパイプにおける長さ方向での
   前記受熱ブロックとの境界部分に、そのヒートパイプに
   おける他の部分よりも可撓性に富む可撓性部分が形成さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載した電子素子
   の放熱構造。
3. 【請求項３】 前記ヒートパイプにおける前記熱拡散板
   に添わせた部分が、円形断面に形成されるとともに、そ
   の中心軸線を中心とした回動が可能な状態に保持されて
   いることを特徴とする請求項１に記載した電子素子の放
   熱構造。