JP2015132398A - Heat transfer unit for radiation - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat transfer unit for radiation constituted to easily and reliably connect a cooled object and a cooling unit.SOLUTION: A heat transfer unit for radiation constituted to transport heat of a cooled object 1 to a cleaning unit 15 by heat pipes 3 and 4, includes a flat heat receiving plate 2 connected to parts 3a and 4a of the heat pipes 3 and 4 at one face 2a, and connected to the cooled object 1 at the other face 2b, flat radiation plates 5 and 6 connected to the other parts 3b, 4b, 3c and 4c of the heat pipes 3 and 4, and bent portions disposed between the parts 3a and 4a and the other parts 3b, 4b, 3c and 4c to permit bending deformation of the heat pipes 3 and 4. The other parts 3b, 4b, 3c and 4c of the heat pipes 3 and 4 extend to a side part of the heat receiving plate 2.

Description

この発明は、コンテナの内部に封入した作動流体によって熱を輸送するように構成されたヒートパイプに関し、特にヒートパイプによって冷却対象物の熱をクーリングユニットに熱輸送するように構成された装置に関するものである。   The present invention relates to a heat pipe configured to transport heat by a working fluid enclosed in a container, and more particularly to an apparatus configured to transport heat of an object to be cooled to a cooling unit by a heat pipe. It is.

この種の装置の一例が特許文献１に記載されている。その構成について簡単に説明すると、基板に実装された第１の発熱体に対向して第１のサブヒートパイプの一端部が配置されている。第１のサブヒートパイプの他端部はメインヒートパイプにハンダ付けされている。具体的には、上記の一端部は、第１の発熱体の上面を覆う大きさに形成されており、また、板ばねとして機能する第１の押圧部材によって第１の発熱体に押し付けられている。そして第１の押圧部材の押圧力によって第１の発熱体の形状に沿って撓ませられて、第１の発熱体に密着させられている。これと同様に、基板に実装された第２の発熱体と第２のサブヒートパイプの一端部とが密着させられている。なお、第２のサブヒートパイプの他端部はメインヒートパイプにハンダ付けされている。特許文献１に記載された構成では、このように各サブヒートパイプを撓ませることにより、高さの異なる第１の発熱体と第２の発熱体とをメインヒートパイプに接続するように構成されている。なお、メインヒートパイプは各押圧部材によって実質的に撓まない剛性を有している。   An example of this type of device is described in Patent Document 1. Briefly describing the configuration, one end of the first sub-heat pipe is disposed so as to face the first heating element mounted on the substrate. The other end of the first sub heat pipe is soldered to the main heat pipe. Specifically, the one end portion is formed to have a size that covers the upper surface of the first heating element, and is pressed against the first heating element by a first pressing member that functions as a leaf spring. Yes. And it is bent along the shape of the 1st exothermic body by the pressing force of the 1st press member, and is stuck to the 1st exothermic body. Similarly, the second heating element mounted on the substrate and the one end of the second sub heat pipe are brought into close contact with each other. The other end of the second sub heat pipe is soldered to the main heat pipe. The configuration described in Patent Document 1 is configured to connect the first heat generator and the second heat generator having different heights to the main heat pipe by bending each sub heat pipe in this way. ing. The main heat pipe has a rigidity that is not substantially bent by each pressing member.

特開２０１１−１０６７９３号公報JP 2011-106793 A

特許文献１に記載された構成では、第１のサブヒートパイプを第１の発熱体の形状に沿って撓ませることによりこれらの部材同士を密着させている。しかしながら、それらの部材同士を密着させた後は、第１のサブヒートパイプの一端部を再度変形させないと、第１のサブヒートパイプを第１の発熱体から取り外すことができない。また、第１のサブヒートパイプの他端部は、メインヒートパイプにハンダ付けされているため、ハンダを再度溶融させないと、第１のサブヒートパイプをメインヒートパイプから取り外すことができない。つまり第１のサブヒートパイプの取り付けおよび取り外しが困難であり、その作業性が悪い。   In the configuration described in Patent Document 1, these members are brought into close contact with each other by bending the first sub-heat pipe along the shape of the first heating element. However, after the members are brought into close contact with each other, the first sub heat pipe cannot be removed from the first heating element unless one end of the first sub heat pipe is deformed again. In addition, since the other end of the first sub heat pipe is soldered to the main heat pipe, the first sub heat pipe cannot be removed from the main heat pipe unless the solder is melted again. That is, it is difficult to attach and remove the first sub heat pipe, and its workability is poor.

また、基板から取り外した第１の発熱体と、基板に新たに実装された第１の発熱体との大きさや高さが僅かに異なると、上記のように撓ませた第１のサブヒートパイプの一端部を新たに実装された第１の発熱体に押し付けても、これらの間に隙間が生じてしまう可能性がある。そのため、これらの部材間の熱抵抗が増大する可能性がある。なお、第２の発熱体と第２のサブヒートパイプの一端部とを密着させた場合も同様の課題がある。   In addition, if the first heating element removed from the substrate and the first heating element newly mounted on the substrate are slightly different in size and height, the first sub heat pipe bent as described above is used. Even if one end portion of this is pressed against the newly mounted first heating element, a gap may be generated between them. Therefore, the thermal resistance between these members may increase. The same problem occurs when the second heating element and one end of the second sub heat pipe are brought into close contact with each other.

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、冷却対象物とクーリングユニットとを容易にかつ確実に接続することができるように構成された放熱用熱伝達ユニットを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made by paying attention to the above technical problem, and provides a heat dissipating heat transfer unit configured so that an object to be cooled and a cooling unit can be connected easily and reliably. It is for the purpose.

上記の目的を達成するために、この発明は、密閉されたコンテナ内に加熱されて蒸発し放熱して凝縮する作動流体が封入され、前記作動流体の潜熱によって熱輸送するヒートパイプを備え、前記ヒートパイプによって冷却対象物の熱をクーリングユニットに熱輸送するように構成された放熱用熱伝達ユニットにおいて、いずれか一方の面に前記ヒートパイプにおける一部分が熱伝達可能に接続されかついずれか他方の面に前記冷却対象物が熱伝達可能に接続される平坦な受熱プレートと、前記ヒートパイプにおける他の部分に熱伝達可能に接続される平坦な放熱プレートと、前記ヒートパイプにおける一部分と前記ヒートパイプにおける他の部分との間に設けられ、前記ヒートパイプの曲げ変形を許容する屈曲部とを備え、前記ヒートパイプにおける他の部分が前記受熱プレートの側方に延び出ていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention includes a heat pipe that encloses a working fluid that is heated, evaporated, dissipated and condenses in a sealed container, and includes heat pipes that transport heat by the latent heat of the working fluid, In the heat dissipating heat transfer unit configured to heat-transfer the heat of the object to be cooled to the cooling unit by the heat pipe, a part of the heat pipe is connected to one of the surfaces so as to be able to transfer heat, and the other A flat heat receiving plate to which the object to be cooled is connected so that heat can be transferred to a surface; a flat heat radiating plate connected to other parts of the heat pipe so as to transfer heat; a portion of the heat pipe; and the heat pipe And a bent portion that allows bending deformation of the heat pipe. In which definitive other portions is equal to or extending out to the side of the heat receiving plate.

また、この発明における前記クーリングユニットは、前記放熱プレートに密着させられる平坦な熱接触面が形成された冷却ブロックと、前記冷却ブロック内に形成されかつ冷却用流体が供給される中空部と、前記中空部に前記冷却用流体を流通させる配管とを備え、前記放熱プレートと前記冷却用流体との間で熱交換を行うように構成されていてよい。   The cooling unit according to the present invention includes a cooling block formed with a flat thermal contact surface to be in close contact with the heat radiating plate, a hollow portion formed in the cooling block and supplied with a cooling fluid, A pipe for circulating the cooling fluid in the hollow portion may be provided, and heat exchange may be performed between the heat radiating plate and the cooling fluid.

この発明によれば、冷却対象物と受熱プレートとの間に隙間がある場合に、屈曲部においてヒートパイプが曲げ変形することにより冷却対象物と受熱プレートとが密着させられる。また受熱プレートは平坦であるから、冷却対象物との接触面積を拡大することができ、これにより冷却対象物の熱を効果的にヒートパイプの一部分に熱伝達することができる。そのため、これらの間の熱抵抗を低減することができる。それらの結果、ロットごとのバラツキがあって冷却対象物の高さが異なる場合であっても、ヒートパイプが曲げ変形することにより各冷却対象物と受熱プレートとを確実に密着させることができる。また熱伝達可能に接続される部材間の熱抵抗を小さくして熱輸送能力に優れた放熱用熱伝達ユニットを得ることができる。   According to this invention, when there is a gap between the object to be cooled and the heat receiving plate, the object to be cooled and the heat receiving plate are brought into close contact with each other by bending the heat pipe at the bent portion. In addition, since the heat receiving plate is flat, the contact area with the object to be cooled can be increased, whereby the heat of the object to be cooled can be effectively transferred to a part of the heat pipe. Therefore, the thermal resistance between them can be reduced. As a result, even if there is variation among lots and the heights of the objects to be cooled are different, the objects to be cooled and the heat receiving plate can be brought into close contact with each other by bending the heat pipe. Further, it is possible to obtain a heat radiating heat transfer unit excellent in heat transport capability by reducing the thermal resistance between members connected so as to be able to transfer heat.

また、この発明によれば、ヒートパイプの他の部分に接続された平坦な放熱プレートはクーリングユニットの冷却ブロックに形成された平坦な熱接触面に密着させられる。そのため、これらの間の接触面積を拡大できるとともに、これらの間の熱抵抗を低減することができる。上記の冷却ブロックはその内部に冷却用流体が供給される中空部が形成されており、その冷却用流体は配管を介して中空部に供給される。つまりクーリングユニットは、ヒートパイプを介して熱輸送された冷却対象物の熱と、冷却用流体の熱とを交換するように構成されている。その結果、冷却対象物の熱はクーリングユニットを介して冷却用流体に放熱されるため、冷却対象物を冷却することができる。   Moreover, according to this invention, the flat heat radiating plate connected to the other part of the heat pipe is brought into close contact with the flat heat contact surface formed on the cooling block of the cooling unit. Therefore, the contact area between them can be expanded, and the thermal resistance between them can be reduced. The cooling block has a hollow portion in which a cooling fluid is supplied, and the cooling fluid is supplied to the hollow portion via a pipe. In other words, the cooling unit is configured to exchange the heat of the cooling object heat-transported through the heat pipe and the heat of the cooling fluid. As a result, the heat of the object to be cooled is radiated to the cooling fluid via the cooling unit, so that the object to be cooled can be cooled.

この発明に係る放熱用熱伝達ユニットの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the heat transfer unit for thermal radiation which concerns on this invention. この発明に係る放熱用熱伝達ユニットの一例の正面図である。It is a front view of an example of the heat transfer unit for heat dissipation concerning this invention. 図２に示すIII-III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line | wire shown in FIG. 図２に示すIV-IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line | wire shown in FIG. この発明に係る放熱用熱伝達ユニットの一例の背面図である。It is a rear view of an example of the heat transfer unit for heat dissipation concerning this invention.

つぎにこの発明を具体的に説明する。図１は、この発明に係る放熱用熱伝達ユニットの一例を示す斜視図である。この発明に係る放熱用熱伝達ユニットは、回路が形成されているマザーボードなどの基板上に設けられた電子部品１に接触する熱拡散板２を備えている。熱拡散板２は電子部品１に接触してその熱を拡散させるためのものであり、したがって、電子部品１よりも大きくかつ平坦に形成されている。図１に示す例では、熱拡散板２は正方形に形成されており、その下面２ｂの中央部が、電子部品１の上面１ａに熱伝達可能に密着させられる。なお、上記の電子部品１がこの発明における冷却対象物に相当し、熱拡散板２がこの発明における受熱プレートに相当している。   Next, the present invention will be specifically described. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a heat transfer unit for heat radiation according to the present invention. The heat transfer unit for heat radiation according to the present invention includes a heat diffusion plate 2 that comes into contact with an electronic component 1 provided on a substrate such as a mother board on which a circuit is formed. The heat diffusing plate 2 is for contacting the electronic component 1 and diffusing the heat. Therefore, the heat diffusing plate 2 is larger and flatter than the electronic component 1. In the example shown in FIG. 1, the heat diffusing plate 2 is formed in a square shape, and the center portion of the lower surface 2 b is brought into close contact with the upper surface 1 a of the electronic component 1 so that heat can be transferred. The electronic component 1 corresponds to the object to be cooled in the present invention, and the heat diffusion plate 2 corresponds to the heat receiving plate in the present invention.

図２に示すように、長さの異なる２本の扁平型ヒートパイプ３，４の中央部３ａ，４ａが互いに隣接して熱拡散板２の上面２ａに接続されている。それらのヒートパイプ３，４の基本的な構成は、従来知られている通りであり、その構成を簡単に説明すると、ヒートパイプ３，４は気密状態に密閉された所定長さのコンテナの内部に、空気などの非凝縮ガスを脱気した状態で作動流体が封入されて構成されている。そのコンテナは、要は、気密性のある中空の容器であり、またその内部と外部との間で熱を伝達する必要があるので、熱伝導性を有する素材で構成されていることが好ましく、例えば銅管を使用することが好ましい。作動流体としては、水やアルコール、アンモニア、代替フロンなどの目的とする温度範囲で蒸発および凝縮する凝縮性の流体が使用される。なお、コンテナの内部に、作動流体の流路となり、また毛細管力を発生するウイックや溝を設けることが好ましい。   As shown in FIG. 2, central portions 3 a and 4 a of two flat heat pipes 3 and 4 having different lengths are adjacent to each other and connected to the upper surface 2 a of the heat diffusing plate 2. The basic configuration of the heat pipes 3 and 4 is as conventionally known. To briefly describe the configuration, the heat pipes 3 and 4 are inside a container of a predetermined length sealed in an airtight state. In addition, a working fluid is sealed in a state where non-condensable gas such as air is degassed. The container is essentially a hermetic hollow container, and since it is necessary to transfer heat between the inside and the outside, the container is preferably made of a material having thermal conductivity, For example, it is preferable to use a copper pipe. As the working fluid, a condensable fluid that evaporates and condenses in a target temperature range, such as water, alcohol, ammonia, or alternative chlorofluorocarbon, is used. In addition, it is preferable to provide a wick or a groove that serves as a flow path for the working fluid and generates a capillary force inside the container.

上述した構成のヒートパイプ３，４では、コンテナの一部に熱を加え、かつ他の一部を冷却すると、作動流体が加熱されて蒸発し、その蒸気が温度および圧力の低い箇所に向けて流動し、その後、放熱して凝縮する。上記の加熱部分がヒートパイプ３，４の蒸発部となり、冷却部分がヒートパイプ３，４の凝縮部となっている。凝縮した作動流体は例えばウイックを介して蒸発部に還流される。ここに示す例では、ヒートパイプ３，４の中央部３ａ，４ａが熱拡散板２に熱伝達可能に接続されている。そのため、各中央部３ａ，４ａが、上述した蒸発部となっている。各端部３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃが後述するクーリングユニットに熱伝達可能に接続されており、そのため、各端部３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃが、上述した凝縮部となっている。なお、上記の中央部３ａ，４ａに熱伝達可能に接続される熱拡散板２の上面２ａが、この発明における受熱プレートのいずれか一方の面に相当し、電子部品１に熱伝達可能に接続される熱拡散板２の下面２ｂが、この発明における受熱プレートのいずれか他方の面に相当している。   In the heat pipes 3 and 4 having the above-described configuration, when heat is applied to a part of the container and the other part is cooled, the working fluid is heated and evaporated, and the steam is directed toward a place where the temperature and pressure are low. It flows and then dissipates heat and condenses. The heating part is an evaporating part of the heat pipes 3 and 4, and the cooling part is a condensing part of the heat pipes 3 and 4. The condensed working fluid is returned to the evaporating unit through, for example, a wick. In the example shown here, the center portions 3a and 4a of the heat pipes 3 and 4 are connected to the heat diffusion plate 2 so as to be able to transfer heat. Therefore, each center part 3a, 4a becomes the evaporation part mentioned above. Each end 3b, 4b, 3c, 4c is connected to a cooling unit, which will be described later, so that heat can be transferred. Therefore, each end 3b, 4b, 3c, 4c is the above-described condensing part. The upper surface 2a of the heat diffusing plate 2 connected to the central portions 3a and 4a so as to be able to transfer heat corresponds to one of the surfaces of the heat receiving plate in the present invention, and is connected to the electronic component 1 so as to be able to transfer heat. The lower surface 2b of the heat diffusing plate 2 corresponds to one of the other surfaces of the heat receiving plate in the present invention.

各ヒートパイプ３，４は、図１ないし図４に示すように、扁平化されており、また屈曲されている。具体的には、ヒートパイプ３の各端部３ｂ，３ｃは、図４に示すように、熱拡散板２の側方に延びている。また、各端部３ｂ，３ｃは、図２の左右方向にほぼ平行に配置されている中央部３ａに対して図２の上方に屈曲されている。つまり中央部３ａが配置される平面上で、中央部３ａの長手方向に対して直交する位置に各端部３ｂ，３ｃが配置されるように、ヒートパイプ３が屈曲されている。ヒートパイプ４はヒートパイプ３よりも短く形成されている。その各端部４ｂ，４ｃは図４に示すように、熱拡散板２の側方に延びており、また、各端部４ｂ，４ｃは、図２の左右方向にほぼ平行に配置されている中央部４ａに対して図２の下方に屈曲されている。このように、ヒートパイプ４もヒートパイプ３と同様に、屈曲されている。   Each of the heat pipes 3 and 4 is flattened and bent as shown in FIGS. Specifically, each end 3b, 3c of the heat pipe 3 extends to the side of the heat diffusing plate 2 as shown in FIG. Further, the end portions 3b and 3c are bent upward in FIG. 2 with respect to the central portion 3a disposed substantially parallel to the left-right direction in FIG. That is, the heat pipe 3 is bent so that the end portions 3b and 3c are arranged at positions orthogonal to the longitudinal direction of the central portion 3a on the plane where the central portion 3a is arranged. The heat pipe 4 is formed shorter than the heat pipe 3. As shown in FIG. 4, the end portions 4 b and 4 c extend to the side of the heat diffusion plate 2, and the end portions 4 b and 4 c are arranged substantially parallel to the horizontal direction in FIG. 2. It is bent downward in FIG. 2 with respect to the central portion 4a. Thus, the heat pipe 4 is bent similarly to the heat pipe 3.

また各ヒートパイプ３，４の各中央部３ａ，４ａと各端部３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃとの間の部分が、図４の上下方向に湾曲あるいは屈曲されるように構成されており、この曲げ変形する部分が屈曲部３ｄ，４ｄとなっている。例えば、図４の上下方向に各中央部３ａ，４ａと各端部３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃとの間隔を拡大させる場合には、主として屈曲部３ｄ，４ｄが曲げ変形することにより前記間隔が拡大される。つまり、この発明における各ヒートパイプ３，４は柔軟性を有している。なお、図４に示す例では、クランク形状に予め湾曲あるいは屈曲されており、図４の上下方向で各端部３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃよりも下方に各中央部３ａ，４ａが配置されている。   Moreover, the part between each center part 3a, 4a and each edge part 3b, 4b, 3c, 4c of each heat pipe 3, 4 is comprised so that it may be bent or bent in the up-down direction of FIG. The bent portions are bent portions 3d and 4d. For example, when the interval between the central portions 3a, 4a and the end portions 3b, 4b, 3c, 4c is increased in the vertical direction of FIG. 4, the bent portions 3d, 4d mainly bend and deform to cause the intervals. Enlarged. That is, each heat pipe 3, 4 in the present invention has flexibility. In the example shown in FIG. 4, the crank portion is curved or bent in advance, and the central portions 3a, 4a are arranged below the end portions 3b, 4b, 3c, 4c in the vertical direction of FIG. Yes.

このようなヒートパイプ３，４の柔軟性は、一例として熱処理により得ることができる。その熱処理について簡単に説明すると、先ず、ヒートパイプ３，４を６５０℃まで加熱する。そして、この状態を１時間、保持する。その後、常温まで冷却する。なお、ここに示す例では、上述した構成のヒートパイプ３，４は、直径６．０ｍｍ、厚さ０．２５から０．３ｍｍの丸パイプ型ヒートパイプを半径方向に潰して構成される。その扁平化した各ヒートパイプ３，４の幅は１１．１ｍｍ、厚みは３．０ｍｍに設計されている。   Such flexibility of the heat pipes 3 and 4 can be obtained by heat treatment as an example. The heat treatment will be briefly described. First, the heat pipes 3 and 4 are heated to 650 ° C. This state is maintained for 1 hour. Then, cool to room temperature. In the example shown here, the heat pipes 3 and 4 having the above-described configuration are formed by crushing a round pipe type heat pipe having a diameter of 6.0 mm and a thickness of 0.25 to 0.3 mm in the radial direction. The flattened heat pipes 3 and 4 are designed to have a width of 11.1 mm and a thickness of 3.0 mm.

さらに、図４に示すように、放熱プレート５，６の上面５ａ，６ａに各端部３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃが熱伝達可能に接続されている。各放熱プレート５，６は、一例として平坦な板状部材であって、作動流体の潜熱の形で各端部３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃに伝達された熱を拡散するように構成されている。なお、各放熱プレート５，６は、幅２６．０ｍｍ、長さ９６．０ｍｍ、厚み１．６ｍｍに設計されている。ヒートパイプ３，４に取り付けた各放熱プレート５，６の下面５ｂ，６ｂから電子部品１に接触する熱拡散板２の下面２ｂとの間は１０．８ｍｍに設計されている。   Further, as shown in FIG. 4, the end portions 3b, 4b, 3c, 4c are connected to the upper surfaces 5a, 6a of the heat radiating plates 5, 6 so that heat can be transferred. The heat radiating plates 5 and 6 are flat plate-like members as an example, and are configured to diffuse the heat transmitted to the end portions 3b, 4b, 3c, and 4c in the form of latent heat of the working fluid. . Each of the heat radiation plates 5 and 6 is designed to have a width of 26.0 mm, a length of 96.0 mm, and a thickness of 1.6 mm. The distance between the lower surfaces 5b and 6b of the heat radiating plates 5 and 6 attached to the heat pipes 3 and 4 and the lower surface 2b of the heat diffusing plate 2 in contact with the electronic component 1 is designed to be 10.8 mm.

また各ヒートパイプ３，４はベースプレート７に取り付けられ、そのベースプレート７を介して基板に固定される。上記のベースプレート７は、例えば長方形に形成されており、そのベースプレート７に、長手方向に延びる溝部８が形成されている。その溝部８に、上記のように屈曲させた扁平型ヒートパイプ３，４の中央部３ａ，４ａが配置されている。また、それらの中央部３ａ，４ａをベースプレート７に固定する押さえ部材９が設けられている。その押さえ部材９には、図３に示すように、溝部１０が形成されており、その幅は隣接して配置される各中央部３ａ，４ａの各幅を合算した幅とほぼ同じになっている。また、図２の上下方向における押さえ部材９の高さあるいは幅は、溝部８の高さあるいは幅とほぼ同じに形成されている。したがって、押さえ部材９はその溝部１０にヒートパイプ３，４の中央部３ａ，４ａを嵌合させ、また押さえ部材９がベースプレート７の溝部８に嵌合することにより、ヒートパイプ３，４をベースプレート７に一体化させるように構成されている。   The heat pipes 3 and 4 are attached to the base plate 7 and fixed to the substrate via the base plate 7. The base plate 7 is formed in a rectangular shape, for example, and a groove portion 8 extending in the longitudinal direction is formed in the base plate 7. Center portions 3a and 4a of the flat heat pipes 3 and 4 bent as described above are disposed in the groove portion 8. Further, a pressing member 9 that fixes the central portions 3 a and 4 a to the base plate 7 is provided. As shown in FIG. 3, the holding member 9 is formed with a groove portion 10, and the width thereof is substantially the same as the sum of the widths of the central portions 3a and 4a arranged adjacent to each other. Yes. Further, the height or width of the pressing member 9 in the vertical direction in FIG. 2 is formed to be substantially the same as the height or width of the groove 8. Accordingly, the holding member 9 is fitted into the groove 10 with the central portions 3a and 4a of the heat pipes 3 and 4, and the holding member 9 is fitted into the groove 8 of the base plate 7 so that the heat pipes 3 and 4 are connected to the base plate. 7 to be integrated.

また、溝部８の中央部に、正方形の取付孔１１が形成されている。その取付孔１１は、図５に示すように、上述した熱拡散板２と同じサイズに構成されている。つまり、取付孔１１に熱拡散板２が嵌合するようになっている。さらに上述したベースプレート７はボルトなどの締結部材によって基板に固定されるようになっている。具体的には、ベースプレート７の各角部に貫通孔１２が形成されており、各貫通孔１２にバネ１３とともに挿入されたボルト１４によって基板にベースプレート７が固定されている。またその場合に、電子部品１に過剰な応力が掛からないようにするために、バネ１３の弾性力は基板からベースプレート７を離隔するように作用している。なお、ベースプレート７は幅１０６．０ｍｍ、高さ７５．２ｍｍ、厚み７．９ｍｍに設計され、取付孔１１は深さ３．０ｍｍ、その一辺が３８．０ｍｍに設計されている。さらに押さえ部材９の上面と熱拡散板２の下面２ｂとの間が９．１ｍｍに設計されている。熱拡散板２の下面２ｂの平面度公差は０．０５ｍｍ以下であることが好ましい。   A square mounting hole 11 is formed at the center of the groove 8. As shown in FIG. 5, the mounting hole 11 is configured to have the same size as the heat diffusion plate 2 described above. That is, the heat diffusion plate 2 is fitted into the mounting hole 11. Further, the base plate 7 described above is fixed to the substrate by a fastening member such as a bolt. Specifically, through holes 12 are formed in each corner of the base plate 7, and the base plate 7 is fixed to the substrate by bolts 14 inserted into the through holes 12 together with springs 13. In that case, the elastic force of the spring 13 acts to separate the base plate 7 from the substrate in order to prevent excessive stress from being applied to the electronic component 1. The base plate 7 is designed to have a width of 106.0 mm, a height of 75.2 mm, and a thickness of 7.9 mm, and the mounting hole 11 is designed to have a depth of 3.0 mm and one side thereof of 38.0 mm. Furthermore, the space between the upper surface of the pressing member 9 and the lower surface 2b of the heat diffusion plate 2 is designed to be 9.1 mm. The flatness tolerance of the lower surface 2b of the heat diffusing plate 2 is preferably 0.05 mm or less.

上述した放熱プレート５，６の下面５ｂ，６ｂのそれぞれに、この発明におけるクーリングユニット１５が熱伝達可能に接続される。そのクーリングユニット１５は、角柱形状の冷却ブロック１６を備えている。その冷却ブロック１６の外周面における放熱プレート５，６の下面５ｂ，６ｂに対向している面が、それらの下面５ｂ，６ｂに熱伝達可能に接触する熱接触面１７となっている。その熱接触面１７に放熱プレート５，６が例えばボルトによって固定される。上記の冷却ブロック１６の内部にはその長手方向に延びる中空部１８が形成されている。この中空部１８に配管１９が連結されており、これらの配管１９および中空部１８を所定の冷却用流体が流動するように構成されている。つまりクーリングユニット１５は、放熱プレート５，６と冷却用流体との間で熱交換をおこなうことにより、ヒートパイプ３，４や放熱プレート５，６を介して伝達された電子部品１の熱を、冷却用流体に放熱するように構成されている。なお、上記の各端部３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃに熱伝達可能に接続される放熱プレート５，６の上面５ａ，６ａが、この発明における放熱プレートのいずれか一方の面に相当し、クーリングユニット１５に熱伝達可能に接続される放熱プレート５，６の下面５ｂ，６ｂが、この発明における放熱プレートのいずれか他方の面に相当している。   The cooling unit 15 according to the present invention is connected to each of the lower surfaces 5b and 6b of the heat radiation plates 5 and 6 so as to be able to transfer heat. The cooling unit 15 includes a prismatic cooling block 16. The surface of the outer peripheral surface of the cooling block 16 facing the lower surfaces 5b and 6b of the heat radiating plates 5 and 6 is a thermal contact surface 17 that contacts the lower surfaces 5b and 6b so that heat can be transferred. The heat radiating plates 5 and 6 are fixed to the heat contact surface 17 by, for example, bolts. A hollow portion 18 extending in the longitudinal direction is formed inside the cooling block 16. A pipe 19 is connected to the hollow portion 18, and a predetermined cooling fluid flows through the pipe 19 and the hollow portion 18. In other words, the cooling unit 15 exchanges heat between the heat radiating plates 5 and 6 and the cooling fluid, so that the heat of the electronic component 1 transmitted through the heat pipes 3 and 4 and the heat radiating plates 5 and 6 is It is configured to dissipate heat to the cooling fluid. The upper surfaces 5a and 6a of the heat radiating plates 5 and 6 connected to the respective end portions 3b, 4b, 3c and 4c so as to be able to transfer heat correspond to one of the surfaces of the heat radiating plate in the present invention, and cooling The lower surfaces 5b and 6b of the heat radiating plates 5 and 6 connected to the unit 15 so as to be capable of transferring heat correspond to the other surface of the heat radiating plate in the present invention.

次に、上記のように構成されたこの発明に係る放熱用熱伝達ユニットの取り付け方法について説明する。先ず、一対のクーリングユニット１５の間に、電子部品１を取り付けた基板を挿入する。またこの発明に係る放熱用熱伝達ユニットを、一対のクーリングユニット１５の間に取り付ける。その場合に、熱拡散板２の下面２ｂに電子部品１を対向させて配置する。次いで、冷却ブロック１６に各放熱プレート５，６を固定する。またボルト１４によってベースプレート７を基板に固定する。ここで、例えば冷却ブロック１６に各放熱プレート５，６を固定した状態で、熱拡散板２の下面２ｂと電子部品１の上面１ａとの間に隙間がある場合には、ボルト１４を基板にねじ込んでいくにつれて、各屈曲部３ｄ，４ｄが曲げ変形することにより図４での下方にベースプレート７が移動する。そして熱拡散板２の下面２ｂと電子部品１の上面１ａとの隙間が次第に小さくなり、ついには、電子部品１と熱拡散板２とが熱伝達可能に密着する。これに対して、図４の上下方向で熱拡散板２の下面２ｂと各放熱プレート５，６の下面５ｂ，６ｂとの間隔よりも、各熱接触面１７と電子部品１の上面１ａとの間隔が狭い場合には、上述した冷却ブロック１６に各放熱プレート５，６を固定する際に、各屈曲部３ｄ，４ｄで曲げ変形が生じることにより熱拡散板２の下面２ｂと各放熱プレート５，６の下面５ｂ，６ｂとの間隔が最適化される。その結果、放熱プレート５，６とクーリングユニット１５とが熱伝達可能に密着するとともに、電子部品１と熱拡散板２とが熱伝達可能に密着する。さらに、ヒートパイプ３，４を挟んで両側に配置される各クーリングユニット１５における冷却ブロック１６の高さが異なる場合には、各クーリングユニット１５に放熱プレート５，６を取り付けたり、ベースプレート７を基板に固定するためにボルト１４を巻き締めたりする際に、上述したように各屈曲部３ｄ，４ｄが変形する。そしてこれにより、図４の上下方向における熱拡散板２の下面２ｂと各放熱プレート５，６の下面５ｂ，６ｂとの間隔が最適化される。その結果、電子部品１と熱拡散板２とが熱伝達可能に密着するとともに、放熱プレート５，６とクーリングユニット１５とが熱伝達可能に密着する。   Next, the attachment method of the heat transfer unit for heat radiation according to the present invention configured as described above will be described. First, a substrate on which the electronic component 1 is attached is inserted between the pair of cooling units 15. Further, the heat transfer unit for heat radiation according to the present invention is attached between the pair of cooling units 15. In that case, the electronic component 1 is disposed facing the lower surface 2b of the heat diffusing plate 2. Next, the heat radiating plates 5 and 6 are fixed to the cooling block 16. Further, the base plate 7 is fixed to the substrate by the bolts 14. Here, for example, when there is a gap between the lower surface 2b of the heat diffusing plate 2 and the upper surface 1a of the electronic component 1 in a state where the heat radiating plates 5 and 6 are fixed to the cooling block 16, the bolt 14 is attached to the substrate. As the screws are screwed in, the bent portions 3d and 4d are bent and deformed to move the base plate 7 downward in FIG. Then, the gap between the lower surface 2b of the heat diffusing plate 2 and the upper surface 1a of the electronic component 1 is gradually reduced. Finally, the electronic component 1 and the heat diffusing plate 2 are in close contact with each other so as to be able to transfer heat. On the other hand, the distance between each thermal contact surface 17 and the upper surface 1a of the electronic component 1 is larger than the distance between the lower surface 2b of the heat diffusing plate 2 and the lower surfaces 5b, 6b of the heat radiating plates 5, 6 in the vertical direction of FIG. When the interval is narrow, when the heat radiation plates 5 and 6 are fixed to the cooling block 16, the lower surface 2b of the heat diffusing plate 2 and the heat radiation plates 5 are caused by bending deformation at the bent portions 3d and 4d. , 6 is optimized with respect to the lower surface 5b, 6b. As a result, the heat radiating plates 5 and 6 and the cooling unit 15 are in close contact with each other so that heat can be transferred, and the electronic component 1 and the heat diffusing plate 2 are in close contact with each other so that heat can be transferred. Further, when the cooling blocks 16 in the cooling units 15 arranged on both sides of the heat pipes 3 and 4 have different heights, the heat radiation plates 5 and 6 are attached to the cooling units 15 or the base plate 7 is mounted on the substrate. When the bolts 14 are tightened to be fixed to each other, the bent portions 3d and 4d are deformed as described above. As a result, the distance between the lower surface 2b of the heat diffusing plate 2 and the lower surfaces 5b and 6b of the heat radiating plates 5 and 6 in the vertical direction in FIG. 4 is optimized. As a result, the electronic component 1 and the heat diffusing plate 2 are in close contact with each other so that heat can be transferred, and the heat radiating plates 5 and 6 and the cooling unit 15 are in close contact with each other so as to be able to transfer heat.

したがって、この発明に係る放熱用熱伝達ユニットによれば、上記のようにヒートパイプ３，４が変形することにより電子部品１と熱拡散板２とを熱伝達可能に密着させることができる。また、クーリングユニット１５と放熱プレート５，６とを熱伝達可能に密着させることができる。さらにヒートパイプ３，４の端部３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃに放熱プレート５，６が設けられているため、クーリングユニット１５に対して熱を伝達する面積を拡大することができる。そしてこれにより、ヒートパイプ３，４とクーリングユニット１５との間における熱抵抗を低減することができる。それらの結果、電子部品１の熱をヒートパイプ３，４を介してクーリングユニット１５に効果的に放熱することができる   Therefore, according to the heat transfer unit for heat dissipation according to the present invention, the heat pipes 3 and 4 are deformed as described above, whereby the electronic component 1 and the heat diffusion plate 2 can be brought into close contact with each other so as to be able to transfer heat. Further, the cooling unit 15 and the heat radiating plates 5 and 6 can be brought into close contact with each other so that heat can be transferred. Furthermore, since the heat radiating plates 5 and 6 are provided at the end portions 3b, 4b, 3c and 4c of the heat pipes 3 and 4, the area for transferring heat to the cooling unit 15 can be increased. Thereby, the thermal resistance between the heat pipes 3 and 4 and the cooling unit 15 can be reduced. As a result, the heat of the electronic component 1 can be effectively radiated to the cooling unit 15 through the heat pipes 3 and 4.

なお、図１ないし図５に示す例では、長さの異なるヒートパイプ３，４を用いている。そのため、各放熱プレート５，６に対してベースプレート７が偏って配置されているが、同じ長さのヒートパイプを用い、かつ、それらのヒートパイプの端部を同様に屈曲させた場合には各放熱プレート５，６の中央部にベースプレート７を配置することができる。   In the example shown in FIGS. 1 to 5, heat pipes 3 and 4 having different lengths are used. For this reason, the base plate 7 is arranged so as to be biased with respect to the heat radiating plates 5 and 6. However, when heat pipes having the same length are used and the ends of the heat pipes are bent in the same manner, The base plate 7 can be arranged at the center of the heat dissipation plates 5 and 6.

１…電子部品、 ２…熱拡散板、 ２ａ…熱拡散板の上面、 ２ｂ…熱拡散板の下面、 ３，４…ヒートパイプ、 ３ａ，４ａ…ヒートパイプの中央部、 ３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃ…ヒートパイプの各端部、 ５，６…放熱プレート、 １５…クーリングユニット。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic component, 2 ... Thermal diffusion plate, 2a ... Upper surface of thermal diffusion plate, 2b ... Lower surface of thermal diffusion plate, 3, 4 ... Heat pipe, 3a, 4a ... Central part of heat pipe, 3b, 4b, 3c, 4c: each end of the heat pipe, 5, 6 ... heat dissipation plate, 15 ... cooling unit.

上記の目的を達成するために、この発明は、密閉されたコンテナ内に加熱されて蒸発し放熱して凝縮する作動流体が封入され、前記作動流体の潜熱によって熱輸送するヒートパイプを備え、前記ヒートパイプによって冷却対象物の熱をクーリングユニットに熱輸送するように構成された放熱用熱伝達ユニットにおいて、いずれか一方の面に前記ヒートパイプの長さ方向における中央部が熱伝達可能に接続されかついずれか他方の面に前記冷却対象物に熱伝達可能に接続される平坦な受熱プレートと、前記ヒートパイプにおける各端部に熱伝達可能に接続されかつ前記受熱プレートとは異なる高さに配置された平坦な放熱プレートと、前記ヒートパイプの長さ方向における中央部と前記ヒートパイプにおける各端部との間に設けられ、前記ヒートパイプの曲げ変形を許容する屈曲部とを備え、前記クーリングユニットは、前記冷却対象物の両側に配置され、かつ、前記放熱プレートに密着させられる平坦な熱接触面が形成された冷却ブロックと、前記冷却ブロック内に形成されかつ前記放熱プレートと前記冷却用流体との間で熱交換を行う冷却用流体が供給される中空部と、前記中空部に前記冷却用流体を流通させる配管とを備え、前記ヒートパイプにおける各端部は、前記受熱プレートの側方に前記放熱プレートに向けて延び出ており、かつ、前記放熱プレートとの高さを合わせるように前記ヒートパイプの長さ方向における中央部に対して上下方向に屈曲されており、さらに、前記ヒートパイプにおける各端部は共に前記ヒートパイプの長さ方向に対して直交する同一方向に屈曲されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes a heat pipe that encloses a working fluid that is heated, evaporated, dissipated and condenses in a sealed container, and includes heat pipes that transport heat by the latent heat of the working fluid, in the produced radiation heat transfer unit to heat transport the heat of the cooling object to the cooling unit by a heat pipe, or central heat transfer capable on one side that put the length of the Hitopai flop a flat heat receiving plates which are heat transfer connected to connected and the object of cooling to the other side, which is connected thermally conductive manner on each end that put the heat pipe and said heat receiving plate different and the Tan Taira heat dissipation plate disposed at a height, provided between the ends that put on the heat pipe and the central portion that put the longitudinal direction of the Hitopai flop, the heating And a bent portion that allows the pipe bending deformation, the cooling unit, and the arranged on both sides of the object to be cooled, and cooling block planar heat contact surface brought into close contact with the heat dissipation plate is formed, A hollow portion formed in the cooling block and supplied with a cooling fluid for exchanging heat between the heat radiating plate and the cooling fluid; and a pipe for circulating the cooling fluid in the hollow portion. each end that put before Symbol heat pipe, before SL and extending beauty toward the heat dissipation plate on the side of the heat receiving plate, and said heat pipes to match the height of the heat radiating plate It is bent in the vertical direction with respect to the central portion in the length direction, and each end portion of the heat pipe is bent in the same direction perpendicular to the length direction of the heat pipe. Is it and is characterized in Rukoto.

また、この発明では、前記ヒートパイプより長さの短い他のヒートパイプを備え、前記他のヒートパイプの長さ方向における中央部が前記受熱プレートにおける前記いずれか一方の面に熱伝達可能に接続され、前記他のヒートパイプにおける各端部が前記放熱プレートに熱伝達可能に接続されており、前記他のヒートパイプの長さ方向における中央部と前記他のヒートパイプにおける各端部との間に前記他のヒートパイプの曲げ変形を許容する他の屈曲部が設けられており、前記他のヒートパイプにおける各端部は、前記受熱プレートの側方に前記放熱プレートに向けて延び出ており、かつ、前記放熱プレートとの高さを合わせるように前記ヒートパイプの長さ方向における中央部に対して上下方向に屈曲されており、さらに、前記他のヒートパイプにおける各端部は共に前記他のヒートパイプの長さ方向に対して直交するように、同一方向に屈曲されており、前記他のヒートパイプにおける各端部の長さは、前記ヒートパイプにおける各端部の長さよりも短く、かつ、前記ヒートパイプにおける各端部と前記他のヒートパイプにおける各端部とは互いに反対方向に延びていてよい。 Further, in this inventions, the include other heat pipe shorter length than the heat pipe, the one heat transfer can be on one side central portion in the length direction of the other heat pipe in the heat receiving plate Connected, and each end of the other heat pipe is connected to the heat radiating plate so as to be able to transfer heat, and a center portion in the length direction of the other heat pipe and each end of the other heat pipe In the meantime, other bent portions that allow bending deformation of the other heat pipe are provided, and each end portion of the other heat pipe extends to the side of the heat receiving plate toward the heat radiating plate. And is bent in the vertical direction with respect to the central portion in the length direction of the heat pipe so as to match the height of the heat radiating plate, and the other heat Each end of the pipe is bent in the same direction so as to be orthogonal to the length direction of the other heat pipe, and the length of each end of the other heat pipe is the same as that of the heat pipe. It is shorter than the length of each end, and each end in the heat pipe and each end in the other heat pipe may extend in opposite directions .

Claims (2)

密閉されたコンテナ内に加熱されて蒸発し放熱して凝縮する作動流体が封入され、前記作動流体の潜熱によって熱輸送するヒートパイプを備え、前記ヒートパイプによって冷却対象物の熱をクーリングユニットに熱輸送するように構成された放熱用熱伝達ユニットにおいて、
いずれか一方の面に前記ヒートパイプにおける一部分が熱伝達可能に接続されかついずれか他方の面に前記冷却対象物に熱伝達可能に接続される平坦な受熱プレートと、
前記ヒートパイプにおける他の部分に熱伝達可能に接続される平坦な放熱プレートと、
前記ヒートパイプにおける一部分と前記ヒートパイプにおける他の部分との間に設けられ、前記ヒートパイプの曲げ変形を許容する屈曲部とを備え、
前記ヒートパイプにおける他の部分が前記受熱プレートの側方に延び出ていることを特徴とする放熱用熱伝達ユニット。 A working fluid that is heated, evaporated, dissipated and condensed in a sealed container is enclosed, and includes a heat pipe that transports heat by the latent heat of the working fluid, and the heat pipe heats the cooling target to the cooling unit. In the heat transfer unit for heat dissipation configured to be transported,
A flat heat receiving plate that is connected to any one surface of the heat pipe so as to be able to transfer heat and is connected to either one of the surfaces so as to be able to transfer heat to the object to be cooled;
A flat heat dissipating plate connected to the other part of the heat pipe so that heat can be transferred;
Provided between a portion of the heat pipe and another portion of the heat pipe, and a bent portion allowing bending deformation of the heat pipe,
The heat transfer unit for heat radiation, wherein another portion of the heat pipe extends to the side of the heat receiving plate. 前記クーリングユニットは、前記放熱プレートに密着させられる平坦な熱接触面が形成された冷却ブロックと、前記冷却ブロック内に形成されかつ冷却用流体が供給される中空部と、前記中空部に前記冷却用流体を流通させる配管とを備え、前記放熱プレートと前記冷却用流体との間で熱交換を行うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱用熱伝達ユニット。   The cooling unit includes a cooling block having a flat thermal contact surface that is brought into close contact with the heat radiating plate, a hollow portion that is formed in the cooling block and to which a cooling fluid is supplied, and the cooling portion is provided with the cooling unit. The heat-radiating heat transfer unit according to claim 1, further comprising: a pipe through which a working fluid is circulated, wherein heat exchange is performed between the heat-radiating plate and the cooling fluid.
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