JP7079169B2

JP7079169B2 - Cooling system

Info

Publication number: JP7079169B2
Application number: JP2018141731A
Authority: JP
Inventors: 千佳佐々木; 昌裕松尾
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2022-06-01
Anticipated expiration: 2038-07-27
Also published as: JP2020016425A

Description

本発明は、冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device.

従来、半導体素子等の発熱体を冷却する冷却装置として、密閉のコンテナに封入された作動流体が相変化する際の潜熱を利用して発熱体を冷却するヒートシンク、すなわち、熱輸送機能を有するヒートパイプを使用したヒートシンクが用いられている。
ところで、このようなヒートシンクが寒冷地で用いられた場合には、ヒートパイプの凝縮部で気相から液相へ相変化した作動流体がヒートパイプの蒸発部へ還流する前に凝縮部にて凍結してしまい、ヒートパイプの熱輸送機能が低下してしまう場合がある。 Conventionally, as a cooling device for cooling a heating element such as a semiconductor element, a heat sink that cools the heating element by utilizing latent heat when the working fluid enclosed in a closed container changes phase, that is, a heat having a heat transport function. A heat sink using a pipe is used.
By the way, when such a heat sink is used in a cold region, the working fluid whose phase has changed from the gas phase to the liquid phase in the condensing part of the heat pipe freezes in the condensing part before returning to the evaporating part of the heat pipe. This may reduce the heat transport function of the heat pipe.

そこで、寒冷地向けの冷却装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の冷却装置では、発熱体からの熱を受熱する受熱部の温度を受熱部温度センサにて測定するとともに、ヒートパイプの先端部（凝縮部）の温度を放熱部温度センサにて測定する。また、当該冷却装置では、受熱部温度センサの測定値と放熱部温度センサの測定値とに基づいて、ヒートパイプに封入された作動流体が凍結しているか否かを演算部にて判断する。そして、当該冷却装置では、演算部にて作動流体が凍結していると判断された場合には、当該凍結した作動流体に熱を付与して当該作動流体を融解させる。これにより、寒冷地においてもヒートパイプの熱輸送機能の低下を防止している。 Therefore, a cooling device for cold regions has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
In the cooling device described in Patent Document 1, the temperature of the heat receiving part that receives heat from the heating element is measured by the heat receiving part temperature sensor, and the temperature of the tip portion (condensed part) of the heat pipe is used as the heat dissipation part temperature sensor. To measure. Further, in the cooling device, the calculation unit determines whether or not the working fluid enclosed in the heat pipe is frozen based on the measured value of the heat receiving unit temperature sensor and the measured value of the heat radiating unit temperature sensor. Then, in the cooling device, when the calculation unit determines that the working fluid is frozen, heat is applied to the frozen working fluid to melt the working fluid. This prevents the heat transport function of the heat pipe from deteriorating even in cold regions.

特開２０１４－１３８４７５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-138475

しかしながら、特許文献１に記載の冷却装置では、作動流体が凍結しているか否かを判断するために、受熱部温度センサ、放熱部温度センサ、及び演算部を別途、設ける必要がある。すなわち、冷却装置の構造が複雑化してしまう。
そこで、構造の簡素化を図りつつ、気温の低い土地や時期においてもヒートパイプの熱輸送機能の低下を防止することができる技術が要望されている。 However, in the cooling device described in Patent Document 1, it is necessary to separately provide a heat receiving unit temperature sensor, a heat radiating unit temperature sensor, and a calculation unit in order to determine whether or not the working fluid is frozen. That is, the structure of the cooling device becomes complicated.
Therefore, there is a demand for a technique capable of preventing deterioration of the heat transport function of the heat pipe even in a land and a time when the temperature is low while trying to simplify the structure.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構造の簡素化を図りつつ、気温の低い土地や時期においてもヒートパイプの熱輸送機能の低下を防止することができる冷却装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is a cooling device capable of preventing deterioration of the heat transport function of a heat pipe even in a land and a time when the temperature is low, while simplifying the structure. The purpose is to provide.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る冷却装置は、ヒートシンクと、前記ヒートシンクを囲み、当該ヒートシンクに向けて空気を流通させるダクト部材とを備え、前記ヒートシンクは、発熱体に対して熱的に接続する背面部を有するベースブロックと、前記ベースブロックの正面部に固定されるとともに、当該正面部から立設する主ヒートパイプと、前記正面部に固定されるとともに、当該正面部から立設する伝熱部材と、前記主ヒートパイプ及び前記伝熱部材の立設方向に並列する複数のフィンとを備え、前記複数のフィンは、前記主ヒートパイプ及び前記伝熱部材にそれぞれ接触する第１のフィンと、前記第１のフィンよりも前記伝熱部材の基端側に配置され、前記主ヒートパイプ及び前記伝熱部材のうち当該主ヒートパイプにのみ接触する第２のフィンとを備え、前記ダクト部材は、空気を内部に流入させるための流入口、及び内部の空気を流出させるための流出口を有し、当該流入口から当該流出口に向けて鉛直方向に延在し、前記主ヒートパイプ及び前記伝熱部材は、それぞれ複数、設けられるとともに、鉛直方向に並列し、複数の前記伝熱部材のうち最も上側に位置する最上位置伝熱部材と最も下側に位置する最下位置伝熱部材との間に位置する前記主ヒートパイプの数は、当該最上位置伝熱部材よりも上側、及び当該最下位置伝熱部材よりも下側に位置する前記主ヒートパイプの数よりも多いことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the cooling device according to the present invention includes a heat sink and a duct member that surrounds the heat sink and allows air to flow toward the heat sink, and the heat sink generates heat. A base block having a back surface that is thermally connected to the body, a main heat pipe that is fixed to the front portion of the base block, and a main heat pipe that stands up from the front portion, and is fixed to the front portion. A heat transfer member erected from the front portion and a plurality of fins parallel to the main heat pipe and the heat transfer member in the erection direction are provided, and the plurality of fins are the main heat pipe and the heat transfer member. A first fin that comes into contact with each other and a second fin that is arranged closer to the base end side of the heat transfer member than the first fin and that contacts only the main heat pipe of the main heat pipe and the heat transfer member. The duct member has an inlet for allowing air to flow in and an outlet for allowing air to flow out, and the duct member has a vertical direction from the inlet to the outlet. A plurality of each of the main heat pipe and the heat transfer member are provided, and the heat transfer member is arranged in parallel in the vertical direction. The number of the main heat pipes located between the lowermost position heat transfer member and the lowermost position heat transfer member is located above the uppermost position heat transfer member and below the lowermost position heat transfer member. It is characterized by having more heat pipes .

また、本発明に係る冷却装置では、上記発明において、前記第１のフィンには、前記主ヒートパイプが挿通されるとともに縁部が当該主ヒートパイプに接触する第１の開口部と、前記伝熱部材が挿通されるとともに縁部が当該伝熱部材に接触する第２の開口部とが設けられ、前記第２のフィンには、前記主ヒートパイプが挿通されるとともに縁部が当該主ヒートパイプに接触する第３の開口部と、前記伝熱部材が挿通されるとともに縁部が当該伝熱部材に接触しない第４の開口部とが設けられていることを特徴とする。 Further, in the cooling device according to the present invention, in the above invention, the first fin is inserted with the main heat pipe, and the edge portion is in contact with the main heat pipe. A second opening is provided in which the heat member is inserted and the edge portion comes into contact with the heat transfer member. The main heat pipe is inserted into the second fin and the edge portion is the main heat. It is characterized by being provided with a third opening that contacts the pipe and a fourth opening through which the heat transfer member is inserted and whose edge does not contact the heat transfer member.

また、本発明に係る冷却装置では、上記発明において、前記伝熱部材は、前記正面部からの立設方向の長さ寸法が前記主ヒートパイプよりも短いことを特徴とする。 Further, in the cooling device according to the present invention, in the above invention, the heat transfer member is characterized in that the length dimension in the vertical direction from the front portion is shorter than that of the main heat pipe.

また、本発明に係る冷却装置では、上記発明において、前記伝熱部材は、ヒートパイプであることを特徴とする。 Further, in the cooling device according to the present invention, in the above invention, the heat transfer member is a heat pipe.

また、本発明に係る冷却装置では、上記発明において、前記ダクト部材は、空気を内部に流入させるための流入口、及び内部の空気を流出させるための流出口を有し、当該流入口から当該流出口に向けて直線状に延在し、前記流入口は、前記ダクト部材の延在方向に沿って見た場合に、前記主ヒートパイプ及び前記伝熱部材の先端側にのみ設けられ、前記第１のフィンは、前記ダクト部材の延在方向に沿って見た場合に、前記流入口に重なる位置に配置されていることを特徴とする。 Further, in the cooling device according to the present invention, in the above invention, the duct member has an inflow port for allowing air to flow in and an outflow port for allowing air to flow out from the inside, and the duct member has an inflow port. It extends linearly toward the outlet, and the inlet is provided only on the tip side of the main heat pipe and the heat transfer member when viewed along the extending direction of the duct member. The first fin is characterized in that it is arranged at a position overlapping the inflow port when viewed along the extending direction of the duct member.

本発明に係る冷却装置によれば、構造の簡素化を図りつつ、気温の低い土地や時期においてもヒートパイプの熱輸送機能の低下を防止することができる。 According to the cooling device according to the present invention, it is possible to prevent deterioration of the heat transport function of the heat pipe even in a land and a time when the temperature is low, while simplifying the structure.

図１は、実施の形態に係る冷却装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a cooling device according to an embodiment. 図２は、ヒートシンクの全体構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration of the heat sink. 図３は、図２の一部の領域を拡大した図である。FIG. 3 is an enlarged view of a part of FIG. 2. 図４は、ヒートシンクの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a heat sink. 図５は、主ヒートパイプの構成を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the main heat pipe. 図６は、第１の副ヒートパイプの構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the first sub heat pipe. 図７は、第２の副ヒートパイプの構成を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the second sub heat pipe. 図８は、第１のフィン及び第３のフィンの構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the first fin and the third fin. 図９は、第２のフィンの構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the second fin.

以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実と異なる場合がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. Further, in the description of the drawings, the same parts are designated by the same reference numerals. In addition, the drawings are schematic, and the relationship between the dimensions of each element, the ratio of each element, and the like may differ from reality. Further, even between the drawings, there may be a portion where the relationship and ratio of the dimensions of the drawings are different from each other.

〔冷却装置の概略構成〕
図１は、本実施の形態に係る冷却装置１の構成を示す図である。
なお、図１において、Ｚ軸は、鉛直方向に平行な軸（＋Ｚ軸側が上側、－Ｚ軸側が下側）を示している。また、Ｘ軸及びＹ軸は、Ｚ軸に直交する２つの軸である。図２以降の図面も同様である。
冷却装置１は、発熱体である半導体素子等の電気部品１００（図１）を冷却する冷却装置である。この冷却装置１は、図１に示すように、ダクト部材２と、ヒートシンク３とを備える。 [Outline configuration of cooling device]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a cooling device 1 according to the present embodiment.
In FIG. 1, the Z-axis indicates an axis parallel to the vertical direction (the + Z-axis side is the upper side and the −Z-axis side is the lower side). Further, the X-axis and the Y-axis are two axes orthogonal to the Z-axis. The same applies to the drawings after FIG. 2.
The cooling device 1 is a cooling device that cools an electric component 100 (FIG. 1) such as a semiconductor element which is a heating element. As shown in FIG. 1, the cooling device 1 includes a duct member 2 and a heat sink 3.

ダクト部材２は、ヒートシンク３を囲み、当該ヒートシンク３に向けて空気を流通させる部材である。このダクト部材２は、図１に示すように、鉛直方向に延在する筒形状を有し、上端に空気を内部に流入させる流入口２１１が設けられ、下端に内部の空気を流出させる流出口２２１が設けられている。そして、ダクト部材２は、当該ダクト部材２の上側に配設されたブロワ（図示略）から吐出された空気を、流入口２１１を介して流入し、鉛直方向に流通させた後、流出口２２１を介して流出する。 The duct member 2 is a member that surrounds the heat sink 3 and allows air to flow toward the heat sink 3. As shown in FIG. 1, the duct member 2 has a tubular shape extending in the vertical direction, has an inflow port 211 for inflowing air into the inside at the upper end, and an outflow port for outflowing the internal air at the lower end. 221 is provided. Then, the duct member 2 flows in the air discharged from the blower (not shown) disposed on the upper side of the duct member 2 through the inflow port 211 and circulates in the vertical direction, and then the outflow port 221. Outflow through.

本実施の形態では、ダクト部材２において、流入口２１１が設けられた上側の部位２１は、図１に示すように、流出口２２１が設けられた下側の部位２２よりもＸＹ平面に沿う断面が小さく設定されている。また、上側の部位２１におけるＸＹ平面に沿う断面の中心は、下側の部位２２におけるＸＹ平面に沿う断面の中心よりも＋Ｘ軸側に位置する。すなわち、ダクト部材２は、Ｙ軸に沿って見た場合に、Ｌ字形状を有する。
以下では、説明の便宜上、ダクト部材２の内部において、Ｚ軸に沿って見た場合に、流入口２１１に重なる領域を先端側領域Ａｒ１（図１）と記載し、当該先端側領域Ａｒ１よりも－Ｘ軸側に位置し、流入口２１１に重ならない領域を基端側領域Ａｒ２（図１）と記載する。
また、下側の部位２２において、－Ｘ軸側の側面には、図１に示すように、ダクト部材２の内外を連通する窓孔２２２が設けられている。 In the present embodiment, in the duct member 2, the upper portion 21 provided with the inflow port 211 has a cross section along the XY plane more than the lower portion 22 provided with the outflow port 221 as shown in FIG. Is set small. Further, the center of the cross section along the XY plane in the upper portion 21 is located on the + X axis side with respect to the center of the cross section along the XY plane in the lower portion 22. That is, the duct member 2 has an L-shape when viewed along the Y axis.
In the following, for convenience of explanation, the region overlapping the inflow port 211 when viewed along the Z axis inside the duct member 2 is described as the tip side region Ar1 (FIG. 1), and is more than the tip side region Ar1. The region located on the X-axis side and not overlapping the inflow port 211 is referred to as the proximal end side region Ar2 (FIG. 1).
Further, in the lower portion 22, a window hole 222 that communicates the inside and outside of the duct member 2 is provided on the side surface on the −X-axis side, as shown in FIG.

ヒートシンク３は、熱輸送機能を有するヒートパイプを使用したヒートシンクであり、図１に示すように、下側の部位２２の内部に配置される。そして、ヒートシンク３は、電気部品１００からの熱をベースブロック４で受熱し、ヒートパイプ及びフィンにより当該熱を放熱する。以下、ヒートシンク３の詳細な構成について説明する。 The heat sink 3 is a heat sink using a heat pipe having a heat transport function, and is arranged inside the lower portion 22 as shown in FIG. 1. Then, the heat sink 3 receives the heat from the electric component 100 by the base block 4, and dissipates the heat by the heat pipe and the fins. Hereinafter, the detailed configuration of the heat sink 3 will be described.

〔ヒートシンクの構成〕
図２は、ヒートシンク３の全体構成を示す斜視図である。図３は、図２に示した領域Ａｒを拡大した図である。図４は、ヒートシンク３の構成を示す図である。具体的に、図４は、ヒートシンク３の一部分をＸＺ平面に沿って切断した断面図である。
ヒートシンク３は、図１ないし図４に示すように、ベースブロック４と、ヒートパイプ群５と、フィン群６と、支持部材７（図１，図２）とを備える。 [Heat sink configuration]
FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration of the heat sink 3. FIG. 3 is an enlarged view of the region Ar shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the heat sink 3. Specifically, FIG. 4 is a cross-sectional view of a part of the heat sink 3 cut along the XZ plane.
As shown in FIGS. 1 to 4, the heat sink 3 includes a base block 4, a heat pipe group 5, a fin group 6, and a support member 7 (FIGS. 1 and 2).

ベースブロック４は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属材料で構成された板体である。そして、ベースブロック４は、図１に示すように、下側の部位２２の内部から窓孔２２２を閉塞するように当該下側の部位２２に固定される。
ここで、ベースブロック４において、窓孔２２２を介して下側の部位２２の外部に露出する－Ｘ軸側の板面は、本発明に係る背面部４ａ（図１～図４）に相当する。また、ベースブロック４において、下側の部位２２の内部に面する＋Ｘ軸側の板面は、本発明に係る正面部４ｂ（図１～図４）に相当する。そして、背面部４ａには、図１ないし図４に示すように、電気部品１００が熱的に接続される。 The base block 4 is a plate made of a metal material such as aluminum, an aluminum alloy, copper, or a copper alloy. Then, as shown in FIG. 1, the base block 4 is fixed to the lower portion 22 so as to close the window hole 222 from the inside of the lower portion 22.
Here, in the base block 4, the plate surface on the X-axis side exposed to the outside of the lower portion 22 through the window hole 222 corresponds to the back surface portion 4a (FIGS. 1 to 4) according to the present invention. .. Further, in the base block 4, the plate surface on the + X-axis side facing the inside of the lower portion 22 corresponds to the front portion 4b (FIGS. 1 to 4) according to the present invention. Then, as shown in FIGS. 1 to 4, the electric component 100 is thermally connected to the back surface portion 4a.

ヒートパイプ群５は、図１ないし図４に示すように、複数の主ヒートパイプ５１と、複数の第１の副ヒートパイプ５２と、複数の第２の副ヒートパイプ５３とを備える。ここで、第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３は、本発明に係る伝熱部材に相当する。
そして、主ヒートパイプ５１及び第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３は、Ｚ軸方向に並列している。本実施の形態では、主ヒートパイプ５１及び第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３は、Ｚ軸方向に全部で１３列、設けられている。具体的な図示は省略したが、上側から１番目の列には、４本の主ヒートパイプ５１がＹ軸方向に並列している。上側から２番目、４番目、６～９番目、１１番目、及び１３番目の列には、３本の主ヒートパイプ５１がＹ軸方向にそれぞれ並列している。上側から３番目及び１２番目の列には、４本の第１の副ヒートパイプ５２がＹ軸方向にそれぞれ並列している。上側から５番目及び１０番目の列には、４本の第２の副ヒートパイプ５３がＹ軸方向にそれぞれ並列している。すなわち、ヒートパイプ群５は、４４本のヒートパイプで構成されている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the heat pipe group 5 includes a plurality of main heat pipes 51, a plurality of first sub heat pipes 52, and a plurality of second sub heat pipes 53. Here, the first and second sub heat pipes 52 and 53 correspond to the heat transfer member according to the present invention.
The main heat pipe 51 and the first and second sub heat pipes 52 and 53 are arranged in parallel in the Z-axis direction. In the present embodiment, the main heat pipe 51 and the first and second sub heat pipes 52 and 53 are provided in a total of 13 rows in the Z-axis direction. Although specific illustration is omitted, four main heat pipes 51 are arranged in parallel in the Y-axis direction in the first row from the upper side. In the second, fourth, sixth to ninth, eleventh, and thirteenth rows from the top, three main heat pipes 51 are arranged in parallel in the Y-axis direction, respectively. In the third and twelfth rows from the upper side, four first subheat pipes 52 are arranged in parallel in the Y-axis direction, respectively. In the fifth and tenth rows from the upper side, four second subheat pipes 53 are arranged in parallel in the Y-axis direction, respectively. That is, the heat pipe group 5 is composed of 44 heat pipes.

以下では、説明の便宜上、複数の第１の副ヒートパイプ５２のうち、上側から３番目の列に設けられた第１の副ヒートパイプを最上位置副ヒートパイプ５２ａと記載し、上側から１２番目の列に設けられた第１の副ヒートパイプを最下位置副ヒートパイプ５２ｂと記載する。当該最上位置副ヒートパイプ５２ａは、本発明に係る最上位置伝熱部材に相当する。また、当該最下位置副ヒートパイプ５２ｂは、本発明に係る最下位置伝熱部材に相当する。
そして、最上位置副ヒートパイプ５２ａ及び最下位置副ヒートパイプ５２ｂの間に位置する主ヒートパイプ５１の数（１８本）は、最上位置副ヒートパイプ５２ａよりも上側、及び最下位置副ヒートパイプ５２ｂよりも下側に位置する主ヒートパイプ５１の数（１０本）よりも多い。また、第２の副ヒートパイプ５３は、最上位置副ヒートパイプ５２ａ及び最下位置副ヒートパイプ５２ｂの間に位置付けられている。 In the following, for convenience of explanation, among the plurality of first sub heat pipes 52, the first sub heat pipe provided in the third row from the upper side is referred to as the highest position sub heat pipe 52a, and is the twelfth from the upper side. The first sub-heat pipe provided in the row is referred to as the lowest position sub-heat pipe 52b. The uppermost position sub heat pipe 52a corresponds to the uppermost position heat transfer member according to the present invention. Further, the lowest position sub heat pipe 52b corresponds to the lowest position heat transfer member according to the present invention.
The number (18) of the main heat pipes 51 located between the uppermost position sub heat pipe 52a and the lowest position sub heat pipe 52b is higher than the uppermost position sub heat pipe 52a and the lowermost position sub heat pipes 52a. It is larger than the number of main heat pipes 51 (10) located below 52b. Further, the second sub heat pipe 53 is positioned between the uppermost position sub heat pipe 52a and the lowermost position sub heat pipe 52b.

図５は、主ヒートパイプ５１の構成を示す断面図である。具体的に、図５は、主ヒートパイプ５１をＹ軸に沿う平面にて切断した断面図である。
主ヒートパイプ５１は、図４または図５に示すように、第１の筒部５１１ａ及び一対の第２の筒部５１１ｂを有するコンテナ５１１と、当該コンテナ５１１の内部に封入された作動流体５１２（図５）とを備える。
第１の筒部５１１ａは、直線状に延在した筒体である。
ここで、正面部４ｂには、図４または図５に示すように、Ｙ軸方向に延在した凹溝４１が設けられている。そして、第１の筒部５１１ａは、当該凹溝４１に嵌合している。また、当該嵌合した部分をはんだ等の接合手段（図示略）で固定することで、主ヒートパイプ５１は、正面部４ｂに固定される。これにより、主ヒートパイプ５１は、ベースブロック４に熱的に接続する。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the main heat pipe 51. Specifically, FIG. 5 is a cross-sectional view of the main heat pipe 51 cut along a plane along the Y axis.
As shown in FIG. 4 or 5, the main heat pipe 51 includes a container 511 having a first tubular portion 511a and a pair of second tubular portions 511b, and a working fluid 512 enclosed inside the container 511. It is provided with FIG. 5).
The first tubular portion 511a is a tubular body extending in a straight line.
Here, as shown in FIG. 4 or 5, the front portion 4b is provided with a concave groove 41 extending in the Y-axis direction. The first tubular portion 511a is fitted in the concave groove 41. Further, the main heat pipe 51 is fixed to the front portion 4b by fixing the fitted portion with a joining means (not shown) such as solder. As a result, the main heat pipe 51 is thermally connected to the base block 4.

一対の第２の筒部５１１ｂは、第１の筒部５１１ａの両端から互いに平行に直線状に延在するとともに、当該第１の筒部５１１ａにそれぞれ連通した筒体である。これら一対の第２の筒部５１１ｂの長さ寸法は、同一に設定されている。また、一対の第２の筒部５１１ｂの各先端５１１ｃ（図５）の端面は、それぞれ封止されている。本実施の形態では、一対の第２の筒部５１１ｂは、図１または図４に示すように、＋Ｘ軸方向に向かうにしたがって上側に傾斜するように配置されている。このように、一対の第２の筒部５１１ｂが上側に傾斜するように配置されていることによって、作動流体５１２が第１の筒部５１１ａ側に流入し易くしている。また、一対の第２の筒部５１１ｂは、正面部４ｂから下側の部位２２における＋Ｘ軸側の側面に近接する位置まで延在している。すなわち、一対の第２の筒部５１１ｂは、先端側領域Ａｒ１及び基端側領域Ａｒ２の全体におけるＸ軸方向の長さ寸法と略同一の長さ寸法を有する。
以上のように、コンテナ５１１は、全体略Ｕ字形状を有する。なお、コンテナ５１１は、Ｕ字形状に限らず、Ｌ字形状であってもよい。 The pair of second tubular portions 511b are tubular bodies that extend linearly in parallel with each other from both ends of the first tubular portion 511a and communicate with the first tubular portion 511a. The length dimensions of the pair of second tubular portions 511b are set to be the same. Further, the end faces of the respective tips 511c (FIG. 5) of the pair of second tubular portions 511b are sealed. In the present embodiment, as shown in FIG. 1 or 4, the pair of second tubular portions 511b are arranged so as to be inclined upward toward the + X axis direction. In this way, the pair of second tubular portions 511b are arranged so as to be inclined upward, so that the working fluid 512 can easily flow into the first tubular portion 511a side. Further, the pair of second tubular portions 511b extend from the front surface portion 4b to a position close to the side surface on the + X axis side in the lower portion 22. That is, the pair of second tubular portions 511b have substantially the same length dimension as the length dimension in the X-axis direction in the entire tip end side region Ar1 and the proximal end side region Ar2.
As described above, the container 511 has a substantially U-shape as a whole. The container 511 is not limited to the U-shape, but may be an L-shape.

そして、コンテナ５１１の内面には、具体的な図示は省略したが、一方の先端５１１ｃから他方の先端５１１ｃまで、ウィック構造体が設けられている。すなわち、当該ウィック構造体は、コンテナ５１１の長手方向に延在している。また、当該ウィック構造体としては、毛細管力を生じる構造体であればよく、コンテナ５１１の長手方向に延在した複数の細溝（グルーブ）、金属粉の焼結体、金属繊維の焼結体、金属メッシュ等を例示することができる。 A wick structure is provided on the inner surface of the container 511 from one tip 511c to the other tip 511c, although specific illustration is omitted. That is, the wick structure extends in the longitudinal direction of the container 511. Further, the wick structure may be a structure that generates capillary force, and may be a plurality of fine grooves extending in the longitudinal direction of the container 511, a metal powder sintered body, or a metal fiber sintered body. , Metal mesh and the like can be exemplified.

なお、コンテナ５１１の材質としては、熱伝導率に優れた点から銅、銅合金、軽量性の点からアルミニウム、アルミニウム合金等を例示することができる。
また、作動流体５１２としては、コンテナ５１１の材料との適合性に応じて、適宜選択可能であり、水、代替フロン、パーフルオロカーボン、シクロペンタン等を例示することができる。 Examples of the material of the container 511 include copper and copper alloys from the viewpoint of excellent thermal conductivity, and aluminum and aluminum alloys from the viewpoint of light weight.
Further, the working fluid 512 can be appropriately selected depending on the compatibility with the material of the container 511, and water, CFC substitutes, perfluorocarbons, cyclopentane and the like can be exemplified.

図６は、第１の副ヒートパイプ５２の構成を示す断面図である。具体的に、図６は、第１の副ヒートパイプ５２をＹ軸に沿う平面にて切断した断面図である。
第１の副ヒートパイプ５２は、主ヒートパイプ５１と同様の構成を有する。すなわち、第１の副ヒートパイプ５２は、図４または図６に示すように、コンテナ５１１（第１，第２の筒部５１１ａ，５１１ｂ及びウィック構造体（図示略）を含む）及び作動流体５１２と同様のコンテナ５２１（第１の筒部５２１ａ、第２の筒部５２１ｂ及びウィック構造体（図示略）を含む）及び作動流体５２２（図６）を備える。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the first sub heat pipe 52. Specifically, FIG. 6 is a cross-sectional view of the first subheat pipe 52 cut along a plane along the Y axis.
The first sub heat pipe 52 has the same configuration as the main heat pipe 51. That is, as shown in FIG. 4 or 6, the first sub-heat pipe 52 includes a container 511 (including the first and second tubular portions 511a and 511b and a wick structure (not shown)) and a working fluid 512. The same container 521 (including the first tubular portion 521a, the second tubular portion 521b, and the wick structure (not shown)) and the working fluid 522 (FIG. 6) are provided.

そして、第１の副ヒートパイプ５２は、図４に示すように、主ヒートパイプ５１と同様に、正面部４ｂに設けられた凹溝４１に第１の筒部５２１ａが嵌合し、当該嵌合した部分をはんだ等の接合手段（図示略）で固定することで、正面部４ｂに固定される。これにより、第１の副ヒートパイプ５２は、ベースブロック４に熱的に接続する。この状態では、一対の第２の筒部５２１ｂは、一対の第２の筒部５１１ｂと平行となる。
ここで、一対の第２の筒部５２１ｂは、図１に示すように、第２の筒部５１１ｂよりも長さ寸法が小さく設定されている。このため、一対の第２の筒部５２１ｂは、各先端５２１ｃが下側の部位２２における＋Ｘ軸側の側面から離間し、基端側領域Ａｒ２に位置する長さ寸法の方が先端側領域Ａｒ１に位置する長さ寸法よりも長くなっている。 Then, as shown in FIG. 4, in the first sub heat pipe 52, the first tubular portion 521a is fitted into the concave groove 41 provided in the front portion 4b in the same manner as the main heat pipe 51, and the fitting thereof is performed. By fixing the combined portion with a joining means (not shown) such as solder, it is fixed to the front portion 4b. As a result, the first sub-heat pipe 52 is thermally connected to the base block 4. In this state, the pair of second tubular portions 521b are parallel to the pair of second tubular portions 511b.
Here, as shown in FIG. 1, the pair of second cylinder portions 521b are set to have a smaller length dimension than the second cylinder portion 511b. Therefore, in the pair of second tubular portions 521b, each tip 521c is separated from the side surface on the + X axis side in the lower portion 22, and the length dimension located in the proximal end side region Ar2 is the distal end side region Ar1. It is longer than the length dimension located in.

図７は、第２の副ヒートパイプ５３の構成を示す断面図である。具体的に、図７は、第２の副ヒートパイプ５３をＹ軸に沿う平面にて切断した断面図である。
第２の副ヒートパイプ５３は、主ヒートパイプ５１と同様の構成を有する。すなわち、第２の副ヒートパイプ５３は、図４または図７に示すように、コンテナ５１１（第１の筒部５１１ａ、第２の筒部５１１ｂ及びウィック構造体（図示略）を含む）及び作動流体５１２と同様のコンテナ５３１（第１の筒部５３１ａ、第２の筒部５３１ｂ及びウィック構造体（図示略）を含む）及び作動流体５３２（図７）を備える。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the second sub heat pipe 53. Specifically, FIG. 7 is a cross-sectional view of the second subheat pipe 53 cut along a plane along the Y axis.
The second sub heat pipe 53 has the same configuration as the main heat pipe 51. That is, as shown in FIG. 4 or 7, the second sub-heat pipe 53 includes a container 511 (including a first tubular portion 511a, a second tubular portion 511b, and a wick structure (not shown)) and an operation. It comprises a container 531 similar to the fluid 512 (including a first tubular portion 531a, a second tubular portion 531b and a wick structure (not shown)) and a working fluid 532 (FIG. 7).

そして、第２の副ヒートパイプ５３は、図４に示すように、主ヒートパイプ５１と同様に、正面部４ｂに設けられた凹溝４１に第１の筒部５３１ａが嵌合し、当該嵌合した部分をはんだ等の接合手段で固定することで、正面部４ｂに固定される。これにより、第２の副ヒートパイプ５３は、ベースブロック４に熱的に接続する。この状態では、一対の第２の筒部５３１ｂは、一対の第２の筒部５１１ｂと平行となる。
ここで、一対の第２の筒部５３１ｂは、図１に示すように、第２の筒部５１１ｂよりも長さ寸法が小さく、かつ、第２の筒部５２１ｂよりも長さ寸法が大きく設定されている。このため、一対の第２の筒部５３１ｂは、各先端５３１ｃが下側の部位２２における＋Ｘ軸側の側面から離間し、基端側領域Ａｒ２に位置する長さ寸法の方が先端側領域Ａｒ１に位置する長さ寸法よりも長くなっている。 Then, as shown in FIG. 4, in the second sub heat pipe 53, the first tubular portion 531a is fitted into the concave groove 41 provided in the front portion 4b, and the fitting thereof is the same as in the main heat pipe 51. By fixing the combined portion with a joining means such as solder, it is fixed to the front portion 4b. As a result, the second sub heat pipe 53 is thermally connected to the base block 4. In this state, the pair of second tubular portions 531b is parallel to the pair of second tubular portions 511b.
Here, as shown in FIG. 1, the pair of second cylinder portions 531b is set to have a smaller length dimension than the second cylinder portion 511b and a larger length dimension than the second cylinder portion 521b. Has been done. Therefore, in the pair of second tubular portions 531b, each tip 531c is separated from the side surface on the + X axis side in the lower portion 22, and the length dimension located in the proximal end side region Ar2 is the distal end side region Ar1. It is longer than the length dimension located in.

フィン群６は、図１ないし図７に示すように、複数の第１のフィン６１と、複数の第２のフィン６２と、複数の第３のフィン６３（図１，図２，図５～図７）とを備える。
図８は、第１のフィン６１及び第３のフィン６３の構成を示す図である。
複数の第１のフィン６１及び複数の第３のフィン６３は、同一の形状を有する。本実施の形態では、複数の第１のフィン６１及び複数の第３のフィン６３は、薄い平板形状をそれぞれ有し、アルミニウム等の金属材料で構成されている。そして、複数の第１のフィン６１及び複数の第３のフィン６３は、先端側領域Ａｒ１において、板面がＹＺ平面にそれぞれ平行となる姿勢でＸ軸方向に特定のピッチＰｉ１（図１，図４～図７）で並列している。ここで、複数の第１のフィン６１は、図１に示すように、先端側領域Ａｒ１において、先端５３１ｃよりも－Ｘ軸側に配置されている。一方、複数の第３のフィン６３は、先端側領域Ａｒ１において、先端５３１ｃよりも＋Ｘ軸側に配置されている。
なお、本実施の形態では、図８に示すように、同一のＹＺ平面に位置する第１のフィン６１を２枚で構成しているが、これに限らず、当該２枚同士を接続した１枚で構成しても構わない。第３のフィン６３も同様である。 As shown in FIGS. 1 to 7, the fin group 6 includes a plurality of first fins 61, a plurality of second fins 62, and a plurality of third fins 63 (FIGS. 1, FIG. 2, FIGS. 5 to 5 to 5). It is provided with FIG. 7).
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the first fin 61 and the third fin 63.
The plurality of first fins 61 and the plurality of third fins 63 have the same shape. In the present embodiment, the plurality of first fins 61 and the plurality of third fins 63 each have a thin flat plate shape and are made of a metal material such as aluminum. The plurality of first fins 61 and the plurality of third fins 63 have a specific pitch Pi1 in the X-axis direction in a posture in which the plate surface is parallel to the YZ plane in the tip side region Ar1 (FIGS. 1 and 1). 4 to 7) are arranged in parallel. Here, as shown in FIG. 1, the plurality of first fins 61 are arranged on the −X axis side of the tip 531c in the tip side region Ar1. On the other hand, the plurality of third fins 63 are arranged on the + X axis side of the tip 531c in the tip side region Ar1.
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the first fin 61 located on the same YZ plane is composed of two pieces, but the present invention is not limited to this, and the two pieces are connected to each other1. It may be composed of sheets. The same applies to the third fin 63.

第１のフィン６１には、図８に示すように、複数の第１の開口部６１１と、複数の第２の開口部６１２とが設けられている。
複数の第１の開口部６１１は、第１のフィン６１の表裏をそれぞれ貫通する孔であり、複数の主ヒートパイプ５１における各第２の筒部５１１ｂに対応した位置にそれぞれ設けられている。本実施の形態では、第１の開口部６１１は、バーリング孔で構成されている。そして、第１の開口部６１１には、図５に示すように、第２の筒部５１１ｂが嵌挿される。すなわち、第１の開口部６１１の縁部は、第２の筒部５１１ｂに接触する。これにより、第１のフィン６１は、主ヒートパイプ５１に熱的に接続する。 As shown in FIG. 8, the first fin 61 is provided with a plurality of first openings 611 and a plurality of second openings 612.
The plurality of first openings 611 are holes that penetrate the front and back surfaces of the first fin 61, and are provided at positions corresponding to the second tubular portions 511b in the plurality of main heat pipes 51. In the present embodiment, the first opening 611 is composed of a burring hole. Then, as shown in FIG. 5, a second tubular portion 511b is fitted into the first opening 611. That is, the edge portion of the first opening 611 comes into contact with the second tubular portion 511b. As a result, the first fin 61 is thermally connected to the main heat pipe 51.

複数の第２の開口部６１２は、第１のフィン６１の表裏をそれぞれ貫通する孔であり、複数の第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３における各第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂに対応した位置にそれぞれ設けられている。本実施の形態では、第２の開口部６１２は、第１の開口部６１１と同様に、バーリング孔で構成されている。
以下では、説明の便宜上、複数の第１のフィン６１のうち、先端５２１ｃよりも－Ｘ軸側に位置する第１のフィンを基端側フィン６１ａ（図１，図２，図５～図７）と記載し、先端５２１ｃよりも＋Ｘ軸側に位置する第１のフィンを先端側フィン６１ｂ（図１，図２，図５～図７）と記載する。 The plurality of second openings 612 are holes that penetrate the front and back surfaces of the first fin 61, respectively, and are formed in the second tubular portions 521b and 531b of the plurality of first and second sub heat pipes 52 and 53, respectively. It is provided at each corresponding position. In the present embodiment, the second opening 612 is composed of a burring hole like the first opening 611.
In the following, for convenience of explanation, among the plurality of first fins 61, the first fin located on the −X-axis side of the tip 521c is referred to as the base end side fin 61a (FIGS. 1, FIG. 2, FIGS. 5 to 7). ), And the first fin located on the + X-axis side of the tip 521c is described as the tip side fin 61b (FIGS. 1, FIG. 2, FIG. 5 to FIG. 7).

そして、基端側フィン６１ａにおける複数の第２の開口部６１２には、図６または図７に示すように、各第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂがそれぞれ嵌挿される。すなわち、当該複数の第２の開口部６１２の縁部は、各第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂにそれぞれ接触する。これにより、基端側フィン６１ａは、第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３に熱的にそれぞれ接続する。
また、先端側フィン６１ｂにおける複数の第２の開口部６１２のうち、各第２の筒部５３１ｂに対応した位置に設けられた第２の開口部６１２には、当該第２の筒部５３１ｂが嵌挿される。すなわち、当該第２の開口部６１２の縁部は、第２の筒部５３１ｂに接触する。これにより、先端側フィン６１ｂは、第２の副ヒートパイプ５３に熱的に接続する。なお、各第２の筒部５２１ｂは、図６に示すように、先端側フィン６１ｂには届かない。このため、先端側フィン６１ｂにおける複数の第２の開口部６１２のうち、各第２の筒部５２１ｂに対応した位置に設けられた第２の開口部６１２には、何も挿通されない。 Then, as shown in FIG. 6 or 7, the second tubular portions 521b and 531b are fitted into the plurality of second openings 612 in the proximal end side fins 61a, respectively. That is, the edges of the plurality of second openings 612 come into contact with the second tubular portions 521b and 531b, respectively. As a result, the base end side fins 61a are thermally connected to the first and second auxiliary heat pipes 52 and 53, respectively.
Further, among the plurality of second openings 612 in the tip end side fin 61b, the second cylinder portion 531b is provided in the second opening 612 provided at the position corresponding to each second cylinder portion 531b. It is inserted. That is, the edge portion of the second opening 612 comes into contact with the second tubular portion 531b. As a result, the tip end side fin 61b is thermally connected to the second auxiliary heat pipe 53. As shown in FIG. 6, each second tubular portion 521b does not reach the tip end side fin 61b. Therefore, of the plurality of second openings 612 in the tip end side fin 61b, nothing is inserted into the second opening 612 provided at the position corresponding to each second tubular portion 521b.

第３のフィン６３は、上述したように、第１のフィン６１と同一の形状を有する。すなわち、第３のフィン６３には、図８に示すように、複数の第１の開口部６１１及び複数の第２の開口部６１２とそれぞれ同様の複数の第５の開口部６３１及び複数の第６の開口部６３２が設けられている。
そして、第５の開口部６３１には、図５に示すように、第２の筒部５１１ｂが嵌挿される。すなわち、第５の開口部６３１の縁部は、第２の筒部５１１ｂに接触する。これにより、第３のフィン６３は、主ヒートパイプ５１に熱的に接続する。
また、各第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂは、図６または図７に示すように、第３のフィン６３には届かない。このため、複数の第６の開口部６３２には、何も挿通されない。なお、第３のフィン６３としては、第６の開口部６３２が形成されていない形状としてもよい。この場合、第１のフィン６１と第３のフィン６３とは、異なる形状となる。 As described above, the third fin 63 has the same shape as the first fin 61. That is, as shown in FIG. 8, the third fin 63 has a plurality of fifth openings 631 and a plurality of fifth openings similar to the plurality of first openings 611 and the plurality of second openings 612, respectively. The opening 632 of 6 is provided.
Then, as shown in FIG. 5, a second tubular portion 511b is fitted into the fifth opening 631. That is, the edge portion of the fifth opening 631 comes into contact with the second tubular portion 511b. As a result, the third fin 63 is thermally connected to the main heat pipe 51.
Further, each of the second tubular portions 521b and 531b does not reach the third fin 63 as shown in FIG. 6 or FIG. 7. Therefore, nothing is inserted through the plurality of sixth openings 632. The third fin 63 may have a shape in which the sixth opening 632 is not formed. In this case, the first fin 61 and the third fin 63 have different shapes.

図９は、第２のフィン６２の構成を示す図である。
複数の第２のフィン６２は、同一の形状を有する。本実施の形態では、複数の第２のフィン６２は、薄い平板形状をそれぞれ有し、アルミニウム等の金属材料で構成されている。そして、複数の第２のフィン６２は、基端側領域Ａｒ２において、板面がＹＺ平面にそれぞれ平行となる姿勢でＸ軸方向にピッチＰｉ１よりも大きいピッチＰｉ２（図１，図４～図７）で並列している。
なお、本実施の形態では、図９に示すように、同一のＹＺ平面に位置する第２のフィン６２を２枚で構成しているが、これに限らず、当該２枚同士を接続した１枚で構成しても構わない。 FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the second fin 62.
The plurality of second fins 62 have the same shape. In the present embodiment, the plurality of second fins 62 each have a thin flat plate shape and are made of a metal material such as aluminum. The plurality of second fins 62 have a pitch Pi2 (FIGS. 1, FIGS. 4 to 7) larger than the pitch Pi1 in the X-axis direction in a posture in which the plate surface is parallel to the YZ plane in the proximal end side region Ar2. ) In parallel.
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the second fin 62 located on the same YZ plane is composed of two pieces, but the present invention is not limited to this, and the two pieces are connected to each other1. It may be composed of sheets.

この第２のフィン６２には、図９に示すように、複数の第３の開口部６２１と、複数の第４の開口部６２２とが設けられている。
複数の第３の開口部６２１は、第２のフィン６２の表裏をそれぞれ貫通する孔であり、複数の主ヒートパイプ５１における各第２の筒部５１１ｂに対応した位置にそれぞれ設けられている。本実施の形態では、第３の開口部６２１は、バーリング孔で構成されている。そして、第３の開口部６２１には、図３または図５に示すように、第２の筒部５１１ｂが嵌挿される。すなわち、当該第３の開口部６２１の縁部は、第２の筒部５１１ｂに接触する。これにより、第２のフィン６２は、主ヒートパイプ５１に熱的に接続する。 As shown in FIG. 9, the second fin 62 is provided with a plurality of third openings 621 and a plurality of fourth openings 622.
The plurality of third openings 621 are holes that penetrate the front and back surfaces of the second fin 62, respectively, and are provided at positions corresponding to the respective second tubular portions 511b in the plurality of main heat pipes 51. In the present embodiment, the third opening 621 is composed of a burring hole. Then, as shown in FIG. 3 or 5, a second tubular portion 511b is fitted into the third opening 621. That is, the edge portion of the third opening 621 comes into contact with the second tubular portion 511b. As a result, the second fin 62 is thermally connected to the main heat pipe 51.

複数の第４の開口部６２２は、第２のフィン６２の表裏をそれぞれ貫通する孔や切欠きであり、複数の第１の副ヒートパイプ５２及び複数の第２の副ヒートパイプ５３における各第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂに対応した位置にそれぞれ設けられている。本実施の形態では、第４の開口部６２２は、各第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂの外径寸法よりも大きいサイズの孔や切欠きで構成されている。そして、複数の第４の開口部６２２には、図３、図６または図７に示すように、各第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂがそれぞれ挿通される。なお、当該複数の第４の開口部６２２の縁部は、各第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂに接触しない。すなわち、第２のフィン６２は、第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３に熱的に接続しない。 The plurality of fourth openings 622 are holes or notches penetrating the front and back surfaces of the second fin 62, respectively, and each of the plurality of first subheat pipes 52 and the plurality of second subheat pipes 53. It is provided at a position corresponding to the cylinder portions 521b and 531b of No. 2, respectively. In the present embodiment, the fourth opening 622 is composed of a hole or a notch having a size larger than the outer diameter of each of the second tubular portions 521b and 531b. Then, as shown in FIGS. 3, 6 or 7, the second tubular portions 521b and 531b are inserted into the plurality of fourth openings 622, respectively. The edges of the plurality of fourth openings 622 do not come into contact with the second tubular portions 521b and 531b, respectively. That is, the second fin 62 is not thermally connected to the first and second sub heat pipes 52 and 53.

支持部材７は、平板形状を有し、複数の主ヒートパイプ５１における各第２の筒部５１１ｂの先端部分をそれぞれ支持する。そして、支持部材７は、下側の部位２２における＋Ｘ軸側の側面に固定される。 The support member 7 has a flat plate shape and supports the tip portions of the second tubular portions 511b of the plurality of main heat pipes 51, respectively. Then, the support member 7 is fixed to the side surface on the + X-axis side of the lower portion 22.

〔作動流体の凍結時におけるヒートシンクの作動メカニズム〕
次に、夜間の電気部品１００の動作停止時等に作動流体５１２，５２２，５３２が凍結してしまった場合でのヒートシンク３の作動メカニズムについて説明する。
すなわち、作動流体５１２，５２２，５３２が凍結している場合には、ヒートパイプ群５は、熱輸送機能を発揮することができない状態（熱輸送機能が低下した状態）となっている。
この状態において、電気部品１００が動作すると、ベースブロック４は、当該電気部品１００に発生した熱を受熱する。そして、ベースブロック４に伝達された熱は、ヒートパイプ群５における各第１の筒部５１１ａ，５２１ａ，５３１ａにそれぞれ伝達される。これにより、各第１の筒部５１１ａ，５２１ａ，５３１ａの内部で凍結した作動流体５１２，５２２，５３２は、解凍される。 [Operating mechanism of heat sink when working fluid freezes]
Next, the operation mechanism of the heat sink 3 when the working fluid 512,522,532 freezes when the operation of the electric component 100 is stopped at night will be described.
That is, when the working fluids 521, 522, 532 are frozen, the heat pipe group 5 is in a state in which the heat transport function cannot be exerted (a state in which the heat transport function is deteriorated).
When the electric component 100 operates in this state, the base block 4 receives the heat generated in the electric component 100. Then, the heat transferred to the base block 4 is transferred to the first tubular portions 511a, 521a, 531a of the heat pipe group 5, respectively. As a result, the working fluid 521,522,532 frozen inside each of the first tubular portions 511a, 521a, 531a is thawed.

ここで、第２の筒部５１１ｂ，５２１ｂ，５３１ｂの長さ寸法は、上述した通り、第２の筒部５１１ｂ＞第２の筒部５３１ｂ＞第２の筒部５２１ｂ、の関係である。
すなわち、第２の筒部５２１ｂが最も短いため、以下に示すように、先ず、当該第２の筒部５２１ｂの内部における先端５２１ｃ側で凍結した作動流体５２２が解凍される。
具体的に、ベースブロック４から第１の筒部５２１ａに伝達された熱は、第２の筒部５２１ｂの肉厚分の熱伝導により、当該第２の筒部５２１ｂの基端側から先端側に向かい、先端５２１ｃ側で凍結した作動流体５２２に伝達される。そして、当該先端５２１ｃ側で凍結した作動流体５２２が徐々に解凍される。
また、ベースブロック４からの熱により加熱されることで第１の筒部５２１ａの内部で蒸発した作動流体５２２は、第２の筒部５２１ｂの内部で基端側から先端側に向かい、先端５２１ｃ側で凍結した作動流体５２２を徐々に解凍する。そして、解凍された作動流体５２２がウィック構造体を辿って、第１の筒部５２１ａに戻り、再び蒸発する。以上の蒸発、液化、及び蒸発を繰り返すことにより、先端５２１ｃ側で凍結した作動流体５２２が徐々に解凍される。ここで、第１の副ヒートパイプ５２では、第１の筒部５２１ａがベースブロック４からの熱によって加熱される蒸発部として機能し、第２の筒部５２１ｂが第１の筒部５２１ａからの熱を放出する凝縮部として機能する。
以上のように、先端５２１ｃ側で凍結した作動流体５２２は、第２の筒部５２１ｂの肉厚分の熱伝導、及び第１の副ヒートパイプ５２におけるヒートパイプ本来の熱輸送機能の双方により、解凍される。 Here, the length dimension of the second tubular portion 511b, 521b, 531b is the relationship of the second tubular portion 511b> the second tubular portion 531b> the second tubular portion 521b, as described above.
That is, since the second tubular portion 521b is the shortest, first, as shown below, the working fluid 522 frozen on the tip 521c side inside the second tubular portion 521b is thawed.
Specifically, the heat transferred from the base block 4 to the first tubular portion 521a is from the base end side to the tip end side of the second tubular portion 521b due to heat conduction corresponding to the wall thickness of the second tubular portion 521b. Is transmitted to the working fluid 522 frozen on the tip 521c side. Then, the working fluid 522 frozen on the tip 521c side is gradually thawed.
Further, the working fluid 522 that evaporates inside the first tubular portion 521a by being heated by the heat from the base block 4 goes from the proximal end side to the distal end side inside the second tubular portion 521b, and the tip end 521c. The working fluid 522 frozen on the side is gradually thawed. Then, the thawed working fluid 522 follows the wick structure, returns to the first tubular portion 521a, and evaporates again. By repeating the above evaporation, liquefaction, and evaporation, the working fluid 522 frozen on the tip 521c side is gradually thawed. Here, in the first auxiliary heat pipe 52, the first tubular portion 521a functions as an evaporation portion heated by the heat from the base block 4, and the second tubular portion 521b is from the first tubular portion 521a. It functions as a condensing part that releases heat.
As described above, the working fluid 522 frozen on the tip 521c side is provided with both the heat conduction of the thickness of the second tubular portion 521b and the heat transport function of the heat pipe in the first sub heat pipe 52. It will be decompressed.

また、第２の筒部５３１ｂが２番目に短いため、当該第２の筒部５３１ｂの内部における先端５３１ｃ側で凍結した作動流体５３２は、第２の筒部５２１ｂの内部における先端５２１ｃ側で凍結した作動流体５２２の解凍タイミングから遅れて解凍される。
なお、当該先端５３１ｃ側で凍結した作動流体５３２が解凍される仕組みは、上述した先端５２１ｃ側で凍結した作動流体５２２が解凍される仕組みと同様である。すなわち、当該先端５３１ｃ側で凍結した作動流体５３２は、第２の筒部５３１ｂの肉厚分の熱伝導、及び第２の副ヒートパイプ５３におけるヒートパイプ本来の熱輸送機能の双方により、解凍される。ここで、第２の副ヒートパイプ５３では、第１の筒部５３１ａがベースブロック４からの熱によって加熱される蒸発部として機能し、第２の筒部５３１ｂが第１の筒部５３１ａからの熱を放出する凝縮部として機能する。 Further, since the second tubular portion 531b is the second shortest, the working fluid 532 frozen on the tip 531c side inside the second tubular portion 531b freezes on the tip 521c side inside the second tubular portion 521b. The working fluid 522 is thawed later than the thaw timing.
The mechanism by which the working fluid 532 frozen on the tip 531c side is thawed is the same as the mechanism by which the working fluid 522 frozen on the tip 521c side is thawed. That is, the working fluid 532 frozen on the tip 531c side is thawed by both the heat conduction of the wall thickness of the second tubular portion 531b and the heat transport function originally of the heat pipe in the second sub heat pipe 53. To. Here, in the second auxiliary heat pipe 53, the first tubular portion 531a functions as an evaporation portion heated by the heat from the base block 4, and the second tubular portion 531b is from the first tubular portion 531a. It functions as a condensing part that releases heat.

また、第２の筒部５１１ｂは、最も長い。このため、第２の筒部５１１ｂでは、中腹部から先端５１１ｃにかけては、当該第２の筒部５１１ｂの肉厚分の熱伝導の影響を受け難い。また、主ヒートパイプ５１では、当該中腹部から先端５１１ｃにかけて冷えているため、ベースブロック４からの熱により加熱されることで第１の筒部５１１ａの内部で蒸発した作動流体５１２は、当該中腹部あたりで冷やされて液化した後、再び凍結する。すなわち、第１の筒部５１１ａまで作動流体５１２が戻ってこないため、主ヒートパイプ５１の熱輸送機能がうまく機能しない。ここで、主ヒートパイプ５１では、第１の筒部５１１ａがベースブロック４からの熱によって加熱される蒸発部として機能し、第２の筒部５１１ｂが第１の筒部５１１ａからの熱を放出する凝縮部として機能する。 Further, the second tubular portion 511b is the longest. Therefore, the second tubular portion 511b is less likely to be affected by the heat conduction corresponding to the wall thickness of the second tubular portion 511b from the middle abdomen to the tip 511c. Further, since the main heat pipe 51 is cooled from the middle abdomen to the tip 511c, the working fluid 512 that evaporates inside the first tubular portion 511a by being heated by the heat from the base block 4 is in the middle. It is cooled around the abdomen, liquefied, and then frozen again. That is, since the working fluid 512 does not return to the first tubular portion 511a, the heat transport function of the main heat pipe 51 does not function well. Here, in the main heat pipe 51, the first tubular portion 511a functions as an evaporation portion heated by the heat from the base block 4, and the second tubular portion 511b releases the heat from the first tubular portion 511a. Functions as a condensing part.

そして、第２の筒部５１１ｂの内部において、中腹部から先端５１１ｃにかけて凍結した作動流体５１２は、以下に示すように、解凍される。
第２の筒部５２１ｂの肉厚分の熱伝導により先端５２１ｃに向けて伝達された熱、及び第１の副ヒートパイプ５２の熱輸送機能により先端５２１ｃに向けて輸送された熱は、基端側フィン６１ａを介して、第２の筒部５１１ｂに伝達される。同様に、第２の筒部５３１ｂの肉厚分の熱伝導により先端５３１ｃに向けて伝達された熱、及び第２の副ヒートパイプ５３の熱輸送機能により先端５３１ｃに向けて輸送された熱は、第１のフィン６１を介して、第２の筒部５１１ｂに伝達される。
ここで、第１のフィン６１は、先端側領域Ａｒ１において、第２の筒部５１１ｂの中腹部に位置する。
このため、第２の筒部５１１ｂに伝達された熱は、当該第２の筒部５１１ｂの肉厚分の熱伝導により、中腹部から先端５１１ｃにかけて凍結した作動流体５１２に伝達される。そして、当該中腹部から先端５１１ｃにかけて凍結した作動流体５１２が徐々に解凍される。また、主ヒートパイプ５１の熱輸送機能が徐々に発揮されることにより、当該中腹部から先端５１１ｃにかけて凍結した作動流体５１２が徐々に解凍される。 Then, inside the second tubular portion 511b, the working fluid 512 frozen from the middle abdomen to the tip 511c is thawed as shown below.
The heat transferred toward the tip 521c by the heat conduction of the thickness of the second tubular portion 521b and the heat transferred toward the tip 521c by the heat transport function of the first sub heat pipe 52 are the base end. It is transmitted to the second tubular portion 511b via the side fin 61a. Similarly, the heat transferred toward the tip 531c by the heat conduction corresponding to the wall thickness of the second tubular portion 531b and the heat transferred toward the tip 531c by the heat transport function of the second auxiliary heat pipe 53 are , Is transmitted to the second tubular portion 511b via the first fin 61.
Here, the first fin 61 is located in the middle abdomen of the second tubular portion 511b in the distal end side region Ar1.
Therefore, the heat transferred to the second tubular portion 511b is transferred to the frozen working fluid 512 from the middle abdomen to the tip 511c by heat conduction corresponding to the wall thickness of the second tubular portion 511b. Then, the frozen working fluid 512 is gradually thawed from the middle abdomen to the tip 511c. Further, as the heat transport function of the main heat pipe 51 is gradually exerted, the frozen working fluid 512 is gradually thawed from the middle abdomen to the tip 511c.

そして、ヒートパイプ群５の熱輸送機能が発揮されると、主ヒートパイプ５１の熱輸送機能により輸送された熱は、第２のフィン６２及び第１のフィン６１を介して、ダクト部材２の内部を流通する空気に放熱される。また、第１の副ヒートパイプ５２の熱輸送機能により輸送された熱は、基端側フィン６１ａを介して、ダクト部材２の内部を流通する空気に放熱される。さらに、第２の副ヒートパイプ５３の熱輸送機能により輸送された熱は、第１のフィン６１を介して、ダクト部材２の内部を流通する空気に放熱される。 Then, when the heat transport function of the heat pipe group 5 is exerted, the heat transferred by the heat transport function of the main heat pipe 51 is transferred to the duct member 2 via the second fin 62 and the first fin 61. It is dissipated to the air circulating inside. Further, the heat transported by the heat transport function of the first sub heat pipe 52 is radiated to the air flowing inside the duct member 2 via the base end side fin 61a. Further, the heat transferred by the heat transport function of the second sub heat pipe 53 is dissipated to the air flowing inside the duct member 2 via the first fin 61.

なお、第２の筒部５３１ｂの内部における先端５３１ｃ側で凍結した作動流体５３２が解凍される仕組みは、環境温度によっては、第１の筒部５１１ｂの内部における中腹部から先端５１１ｃにかけて凍結した作動流体が解凍される仕組みと同様になる場合がある。 The mechanism by which the working fluid 532 frozen on the tip 531c side inside the second tubular portion 531b is thawed is an operation in which the frozen working fluid 532 is frozen from the middle abdomen to the tip 511c inside the first tubular portion 511b depending on the environmental temperature. It may be similar to the mechanism by which the fluid is thawed.

以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
本実施の形態に係るヒートシンク３では、フィン群６は、主ヒートパイプ５１及び第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３にそれぞれ接触する第１のフィン６１と、当該第１のフィン６１よりも－Ｘ軸側に配置され、主ヒートパイプ５１、第１の副ヒートパイプ５２、及び第２の副ヒートパイプ５３のうち当該主ヒートパイプ５１にのみ接触する第２のフィン６２とを備える。
このため、ベースブロック４から第１の筒部５２１ａ，５３１ａに伝達された熱を、第１の筒部５２１ａ，５３１ａ～第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂ～第１のフィン６１～第２の筒部５１１ｂの熱伝達経路を辿って、第２の筒部５１１ｂの先端まで伝達させることができる。すなわち、第２の筒部５１１ｂの内部で凍結した作動流体５１２を解凍することができる。したがって、第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３を設けるとともに当該第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３とフィン群６との接触及び非接触の構造を工夫するだけで、主ヒートパイプ５１の熱輸送機能を発揮させることができる。
以上のことから、本実施の形態に係るヒートシンク３及び冷却装置１によれば、構造の簡素化を図りつつ、気温の低い土地や時期においても主ヒートパイプ５１の熱輸送機能の低下を防止することができる、という効果を奏する。また、第１の副ヒートパイプ５２及び第２の副ヒートパイプ５３は、ヒートパイプで構成されているため、主ヒートパイプ５１内（例えば、中腹部から先端側）で凍結している作動流体５１２を解凍する機能のみならず、発熱体である電気部品１００からの熱を放熱する機能も有する。 According to the present embodiment described above, the following effects are obtained.
In the heat sink 3 according to the present embodiment, the fin group 6 is composed of the first fin 61 in contact with the main heat pipe 51 and the first and second sub heat pipes 52 and 53, respectively, and the first fin 61. Also provided on the -X-axis side, with a main heat pipe 51, a first sub heat pipe 52, and a second fin 62 of the second sub heat pipes 53 that contacts only the main heat pipe 51.
Therefore, the heat transferred from the base block 4 to the first cylinder portions 521a, 531a is transferred to the first cylinder portions 521a, 531a to the second cylinder portions 521b, 531b to the first fins 61 to the second cylinder. The heat can be transferred to the tip of the second tubular portion 511b by following the heat transfer path of the portion 511b. That is, the working fluid 512 frozen inside the second tubular portion 511b can be thawed. Therefore, the main heat is simply provided by providing the first and second sub heat pipes 52 and 53 and devising a contact and non-contact structure between the first and second sub heat pipes 52 and 53 and the fin group 6. The heat transport function of the pipe 51 can be exerted.
From the above, according to the heat sink 3 and the cooling device 1 according to the present embodiment, the heat transport function of the main heat pipe 51 is prevented from deteriorating even in a land and a time when the temperature is low, while simplifying the structure. It has the effect of being able to do it. Further, since the first sub-heat pipe 52 and the second sub-heat pipe 53 are composed of heat pipes, the working fluid 512 is frozen in the main heat pipe 51 (for example, from the middle abdomen to the tip side). It has not only the function of thawing but also the function of dissipating heat from the electric component 100 which is a heating element.

ところで、第２のフィン６２が主ヒートパイプ５１の他、第１の副ヒートパイプ５２及び第２の副ヒートパイプ５３にも接触する構成とした場合には、以下の問題が生じてしまう。
上述した場合には、ベースブロック４から第１の筒部５２１ａ，５３１ａに伝達された熱は、第２のフィン６２を介して、ダクト部材２の内部を流通する空気に放熱されてしまう。すなわち、上述した熱伝達経路を辿って第２の筒部５１１ｂに伝達される熱量が低減してしまう。このため、第２の筒部５１１ｂの内部で凍結した作動流体５１２を解凍することができない。
本実施の形態に係るヒートシンク３では、第２のフィン６２が主ヒートパイプ５１にのみ接触する構成としているため、上述した熱伝達経路を辿って第２の筒部５１１ｂに伝達される熱量を十分に確保し、当該第２の筒部５１１ｂの内部で凍結した作動流体５１２を効果的に解凍することができる。 By the way, when the second fin 62 is configured to be in contact with the first sub heat pipe 52 and the second sub heat pipe 53 in addition to the main heat pipe 51, the following problems occur.
In the above case, the heat transferred from the base block 4 to the first tubular portions 521a and 531a is radiated to the air circulating inside the duct member 2 via the second fin 62. That is, the amount of heat transferred to the second tubular portion 511b by following the heat transfer path described above is reduced. Therefore, the frozen working fluid 512 cannot be thawed inside the second tubular portion 511b.
Since the second fin 62 is configured to contact only the main heat pipe 51 in the heat sink 3 according to the present embodiment, the amount of heat transferred to the second cylinder portion 511b by following the heat transfer path described above is sufficient. The working fluid 512 frozen inside the second tubular portion 511b can be effectively thawed.

また、本実施の形態に係るヒートシンク３では、第２のフィン６２には、主ヒートパイプ５１が挿通されるとともに縁部が当該主ヒートパイプ５１に接触する第３の開口部６２１と、第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３が挿通されるとともに縁部が当該第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３に接触しない第４の開口部６２２とが設けられている。
すなわち、第２のフィン６２は、主ヒートパイプ５１にのみ接触する構造としながらも、その表面積を十分に大きくすることができる。このため、気温の低い土地や時期においても主ヒートパイプ５１の熱輸送機能の低下を防止しつつ、第２のフィン６２の表面積を大きくすることでヒートシンク３の冷却性能を十分に高めることができる。 Further, in the heat sink 3 according to the present embodiment, the second fin 62 has a third opening 621 through which the main heat pipe 51 is inserted and the edge portion contacts the main heat pipe 51, and the first. , A fourth opening 622 is provided through which the second sub heat pipes 52 and 53 are inserted and whose edges do not come into contact with the first and second sub heat pipes 52 and 53.
That is, the surface area of the second fin 62 can be sufficiently increased while having a structure in which the second fin 62 is in contact with only the main heat pipe 51. Therefore, the cooling performance of the heat sink 3 can be sufficiently improved by increasing the surface area of the second fin 62 while preventing the heat transport function of the main heat pipe 51 from deteriorating even in a land or time when the temperature is low. ..

ところで、ブロワ（図示略）を駆動した場合（以下、強制空冷の場合と記載）において、ダクト部材２の内部を流通する空気は、当該ダクト部材２の形状により、先端側領域Ａｒ１で高い風速となり、基端側領域Ａｒ２で低い風速となる。当該高い風速とは、例えば、２ｍ／ｓである。当該低い風速とは、例えば、１ｍ／ｓである。
ここで、第２の筒部５１１ｂは、先端側領域Ａｒ１及び基端側領域Ａｒ２の全体におけるＸ軸方向の長さ寸法と略同一の長さ寸法を有する。このため、第２の筒部５１１ｂは、先端側領域Ａｒ１において高い風速で流通する空気に晒される長さ寸法が長いため、当該空気により冷やされ、内部で凍結した作動流体５１２が解凍し難いものとなっている。
そして、例えば、第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂの長さ寸法を第２の筒部５１１ｂと同一の長さ寸法とした場合には、当該第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂは、先端側領域Ａｒ１において高い風速で流通する空気に晒される長さ寸法が長いため、当該空気により冷やされてしまう。すなわち、上述した熱伝達経路を辿って第２の筒部５１１ｂに伝達される熱量を十分に確保することが難しく、当該第２の筒部５１１ｂの内部で凍結した作動流体５１２を効果的に解凍することが難しい。 By the way, when the blower (not shown) is driven (hereinafter, referred to as the case of forced air cooling), the air flowing inside the duct member 2 has a high wind speed in the tip side region Ar1 due to the shape of the duct member 2. , The wind speed is low in the proximal region Ar2. The high wind speed is, for example, 2 m / s. The low wind speed is, for example, 1 m / s.
Here, the second tubular portion 511b has a length dimension substantially the same as the length dimension in the X-axis direction in the entire tip end side region Ar1 and the proximal end side region Ar2. Therefore, since the second tubular portion 511b has a long length that is exposed to the air flowing at a high wind speed in the tip side region Ar1, the working fluid 512 that has been cooled by the air and frozen inside is difficult to thaw. It has become.
Then, for example, when the length dimension of the second cylinder portion 521b, 531b is the same as the length dimension of the second cylinder portion 511b, the second cylinder portion 521b, 531b is the tip side region Ar1. Since the length dimension exposed to the air circulating at a high wind speed is long, the air is cooled by the air. That is, it is difficult to sufficiently secure the amount of heat transferred to the second tubular portion 511b by following the heat transfer path described above, and the working fluid 512 frozen inside the second tubular portion 511b is effectively thawed. Difficult to do.

本実施の形態に係るヒートシンク３では、第２の筒部５１１ｂ，５２１ｂ，５３１ｂの長さ寸法は、第２の筒部５１１ｂ＞第２の筒部５３１ｂ＞第２の筒部５２１ｂ、の関係である。
このため、第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂは、先端側領域Ａｒ１において高い風速で流通する空気に晒される長さ寸法が短いため、当該空気により冷やされ難い。すなわち、上述した熱伝達経路を辿って第２の筒部５１１ｂに伝達される熱量を十分に確保することができ、当該第２の筒部５１１ｂの内部で凍結した作動流体５１２を効果的に解凍することができる。 In the heat sink 3 according to the present embodiment, the length dimension of the second tubular portion 511b, 521b, 531b is such that the second tubular portion 511b> the second tubular portion 531b> the second tubular portion 521b. be.
Therefore, the second tubular portions 521b and 531b are difficult to be cooled by the air because the length dimension of the second tubular portions 521b and 531b exposed to the air flowing at a high wind speed in the tip side region Ar1 is short. That is, it is possible to sufficiently secure the amount of heat transferred to the second tubular portion 511b by following the heat transfer path described above, and effectively thaw the working fluid 512 frozen inside the second tubular portion 511b. can do.

また、本実施の形態に係るヒートシンク３では、第１のフィン６１は、先端側領域Ａｒ１に配置されている。
このため、上述した熱伝達経路を辿って、先端側領域Ａｒ１において高い風速で流通する空気に晒されて作動流体５１２が解凍し難い箇所に効果的に熱を伝達することができる。このため、当該作動流体５１２を効果的に解凍することができる。 Further, in the heat sink 3 according to the present embodiment, the first fin 61 is arranged in the tip side region Ar1.
Therefore, following the heat transfer path described above, heat can be effectively transferred to a portion where the working fluid 512 is difficult to thaw when exposed to the air flowing at a high wind speed in the tip side region Ar1. Therefore, the working fluid 512 can be effectively thawed.

また、本実施の形態に係るヒートシンク３では、本発明に係る伝熱部材として、ヒートパイプで構成された第１の副ヒートパイプ５２及び第２の副ヒートパイプ５３を採用している。
このため、上述した熱伝達経路を辿る熱伝導の他、第１の副ヒートパイプ５２及び第２の副ヒートパイプ５３の熱輸送機能により、第２の筒部５１１ｂに伝達される熱量を高めることができる。したがって、当該第２の筒部５１１ｂの内部で凍結した作動流体５１２をさらに効果的に解凍することができる。 Further, in the heat sink 3 according to the present embodiment, the first sub-heat pipe 52 and the second sub-heat pipe 53 configured by the heat pipe are adopted as the heat transfer member according to the present invention.
Therefore, in addition to the heat conduction following the heat transfer path described above, the heat transfer function of the first sub-heat pipe 52 and the second sub-heat pipe 53 increases the amount of heat transferred to the second cylinder portion 511b. Can be done. Therefore, the working fluid 512 frozen inside the second tubular portion 511b can be thawed more effectively.

ところで、強制空冷の場合には、第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂの熱は、上述した熱伝達経路を辿る他、ダクト部材２の内部の空気の対流によって、上側から下側（鉛直方向）に向かう。一方、ブロワ（図示略）を駆動していない場合（以下、自然空冷の場合と記載）には、第２の筒部５２１ｂ，５３１ｂの熱は、上述した熱伝達経路を辿る他、ダクト部材２の内部の空気の対流によって、上記とは逆に、下側から上側に向かう。
本実施の形態に係るヒートシンク３では、最上位置副ヒートパイプ５２ａ及び最下位置副ヒートパイプ５２ｂの間に位置する主ヒートパイプ５１の数（１８本）は、最上位置副ヒートパイプ５２ａよりも上側及び最下位置副ヒートパイプ５２ｂよりも下側に位置する主ヒートパイプ５１の数（１０本）よりも多い。
このため、強制空冷の場合には、最上位置副ヒートパイプ５２ａ及び最下位置副ヒートパイプ５２ｂにおける各第２の筒部５２１ｂの熱は、上述した熱伝達経路を辿る他、ダクト部材２の内部の空気の対流によって、最上位置副ヒートパイプ５２ａよりも下側に位置する主ヒートパイプ５１の第２の筒部５１１ｂにそれぞれ伝達される。一方、自然空冷の場合には、最上位置副ヒートパイプ５２ａ及び最下位置副ヒートパイプ５２ｂにおける各第２の筒部５２１ｂの熱は、上述した熱伝達経路を辿る他、ダクト部材２の内部の空気の対流によって、最下位置副ヒートパイプ５２ｂよりも上側に位置する主ヒートパイプ５１の第２の筒部５１１ｂにそれぞれ伝達される。
したがって、強制空冷及び自然空冷の双方の場合において、上述した空気の対流による熱を略全ての主ヒートパイプ５１の第２の筒部５１１ｂに伝達することができる。すなわち、略全ての主ヒートパイプ５１における各第２の筒部５１１ｂの内部で凍結した作動流体５１２を効果的に解凍することができる。 By the way, in the case of forced air cooling, the heat of the second tubular portions 521b and 531b follows the heat transfer path described above, and also from the upper side to the lower side (vertical direction) due to the convection of the air inside the duct member 2. Head. On the other hand, when the blower (not shown) is not driven (hereinafter, referred to as the case of natural air cooling), the heat of the second tubular portions 521b and 531b follows the heat transfer path described above, and the duct member 2 Due to the convection of the air inside, from the lower side to the upper side, contrary to the above.
In the heat sink 3 according to the present embodiment, the number (18) of the main heat pipes 51 located between the uppermost position sub heat pipe 52a and the lowest position sub heat pipe 52b is higher than the uppermost position sub heat pipe 52a. And the number of main heat pipes 51 located below the lowermost position sub heat pipes 52b (10).
Therefore, in the case of forced air cooling, the heat of each of the second tubular portions 521b in the uppermost position sub heat pipe 52a and the lowermost position sub heat pipe 52b follows the heat transfer path described above, and also the inside of the duct member 2. By the convection of the air in the above position, the heat is transmitted to the second tubular portion 511b of the main heat pipe 51 located below the uppermost position sub heat pipe 52a. On the other hand, in the case of natural air cooling, the heat of each of the second tubular portions 521b in the uppermost position sub heat pipe 52a and the lowermost position sub heat pipe 52b follows the above-mentioned heat transfer path and is inside the duct member 2. By the convection of air, the heat is transmitted to the second tubular portion 511b of the main heat pipe 51 located above the lowermost position sub heat pipe 52b.
Therefore, in both the forced air cooling and the natural air cooling cases, the heat due to the convection of air described above can be transferred to the second tubular portion 511b of substantially all the main heat pipes 51. That is, the working fluid 512 frozen inside each second tubular portion 511b in almost all main heat pipes 51 can be effectively thawed.

（その他の実施形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態では、主ヒートパイプ５１の一対の第２の筒部５１１ｂの長さが同じ構成について説明したが、長さが異なる構成でもよい。例えば、主ヒートパイプ５１は、一方の第２の筒部５１１ｂを図５に示すように長尺の筒部とし、他方の第２の筒部５１１ｂを図７に示すように中尺の筒部（第２の筒部５３１ｂ）とする構成が考えられる。また、主ヒートパイプ５１は、一方の第２の筒部５１１ｂを図５に示すように長尺の筒部とし、他方の第２の筒部５１１ｂを図６に示すように短尺の筒部（第２の筒部５２１ｂ）とする構成が考えられる。このような構成の場合、他方の第２の筒部５１１ｂが本発明に係る伝熱部材となるので、第１の副ヒートパイプ５２と第３の福ヒートパイプ５４を不要とすることができる利点がある。 (Other embodiments)
Although the embodiments for carrying out the present invention have been described so far, the present invention should not be limited only to the above-described embodiments.
In the above-described embodiment, the configuration in which the pair of second tubular portions 511b of the main heat pipe 51 have the same length has been described, but the configurations may be different. For example, in the main heat pipe 51, one second tubular portion 511b is a long tubular portion as shown in FIG. 5, and the other second tubular portion 511b is a medium-sized tubular portion as shown in FIG. (Second tubular portion 531b) can be considered. Further, in the main heat pipe 51, one second tubular portion 511b is a long tubular portion as shown in FIG. 5, and the other second tubular portion 511b is a short tubular portion as shown in FIG. A configuration with a second tubular portion 521b) is conceivable. In the case of such a configuration, since the other second tubular portion 511b is the heat transfer member according to the present invention, there is an advantage that the first sub heat pipe 52 and the third fortune heat pipe 54 can be eliminated. There is.

上述した実施の形態では、第２のフィン６２は、孔や切欠きで構成された第４の開口部６２２により第１，第２の副ヒートパイプ５２，５３に接触しない構成としていたが、これに限らない。第１の副ヒートパイプ５２及び第２の副ヒートパイプ５３に接触しない形状であれば、第２のフィン６２をその他の形状で構成しても構わない。 In the above-described embodiment, the second fin 62 is configured so as not to come into contact with the first and second auxiliary heat pipes 52 and 53 by the fourth opening 622 made of holes and notches. Not limited to. The second fin 62 may be configured in any other shape as long as it has a shape that does not contact the first sub heat pipe 52 and the second sub heat pipe 53.

上述した実施の形態では、本発明に係る伝熱部材として、ヒートパイプで構成された第１の副ヒートパイプ５２及び第２の副ヒートパイプ５３を採用していたが、これに限らず、ヒートパイプ以外の構成、例えば、熱伝導性の高い材料で構成された柱状の部材（例えば、銅製の棒状部材等）で構成しても構わない。さらに、本発明に係る伝熱部材の長さ寸法は、主ヒートパイプ５１よりも短い構成に限らず、主ヒートパイプ５１と同一としてもよく、あるいは、主ヒートパイプ５１よりも長くしても構わない。また、本発明に係る伝熱部材として、異なる２種類の長さの副ヒートパイプについて説明したが、この構成に限らず、３種類以上の長さの異なる副ヒートパイプにより構成されてもよい。 In the above-described embodiment, as the heat transfer member according to the present invention, the first sub-heat pipe 52 and the second sub-heat pipe 53 configured by the heat pipe are adopted, but the heat is not limited to this. It may be composed of a structure other than the pipe, for example, a columnar member made of a material having high thermal conductivity (for example, a rod-shaped member made of copper). Further, the length dimension of the heat transfer member according to the present invention is not limited to the configuration shorter than that of the main heat pipe 51, and may be the same as that of the main heat pipe 51, or may be longer than that of the main heat pipe 51. do not have. Further, as the heat transfer member according to the present invention, the sub-heat pipes having two different lengths have been described, but the present invention is not limited to this configuration, and three or more sub-heat pipes having different lengths may be configured.

上述した実施の形態において、主ヒートパイプ５１、第１の副ヒートパイプ５２、第２の副ヒートパイプ５３、第１のフィン６１、及び第２のフィン６２の数は、上述した実施の形態で説明した数に限らず、その他の数で構成しても構わない。また、第１のフィン６１、第２のフィン６２、及び第３のフィン６３のピッチは、上述した例に限らず、全て等間隔でもよいし、先端に向かうにしたがって間隔を徐々に狭くする、あるいは、先端に向かうにしたがって間隔を徐々に拡げる等、様々な形態が考えられる。 In the above-described embodiment, the numbers of the main heat pipe 51, the first sub-heat pipe 52, the second sub-heat pipe 53, the first fin 61, and the second fin 62 are the same as those in the above-described embodiment. The number is not limited to the number described, and may be composed of other numbers. Further, the pitches of the first fin 61, the second fin 62, and the third fin 63 are not limited to the above-mentioned examples, and may all be at equal intervals, and the intervals are gradually narrowed toward the tip. Alternatively, various forms are conceivable, such as gradually increasing the interval toward the tip.

１冷却装置
２ダクト部材
３ヒートシンク
４ベースブロック
４ａ背面部
４ｂ正面部
５ヒートパイプ群
６フィン群
７支持部材
２１上側の部位
２２下側の部位
４１凹溝
５１主ヒートパイプ
５２第１の副ヒートパイプ（伝熱部材）
５２ａ最上位置副ヒートパイプ（最上位置伝熱部材）
５２ｂ最下位置副ヒートパイプ（最下位置伝熱部材）
５３第２の副ヒートパイプ（伝熱部材）
６１第１のフィン
６１ａ基端側フィン
６１ｂ先端側フィン
６２第２のフィン
６３第３のフィン
１００電気部品
２１１流入口
２２１流出口
２２２窓孔
５１１，５２１，５３１コンテナ
５１１ａ，５２１ａ，５３１ａ第１の筒部
５１１ｂ，５２１ｂ，５３１ｂ第２の筒部
５１１ｃ，５２１ｃ，５３１ｃ先端
５１２，５２２，５３２作動流体
６１１第１の開口部
６１２第２の開口部
６２１第３の開口部
６２２第４の開口部
６３１第５の開口部
６３２第６の開口部
Ａｒ領域
Ａｒ１先端側領域
Ａｒ２基端側領域
Ｐｉ１，Ｐｉ２ピッチ 1 Cooling device 2 Duct member 3 Heat sink 4 Base block 4a Back part 4b Front part 5 Heat pipe group 6 Fin group 7 Support member 21 Upper part 22 Lower part 41 Lower part 41 Concave groove 51 Main heat pipe 52 First sub heat pipe (Heat transfer member)
52a Top position sub heat pipe (top position heat transfer member)
52b Bottom position sub heat pipe (bottom position heat transfer member)
53 Second sub heat pipe (heat transfer member)
61 First fin 61a Base end fin 61b Tip end fin 62 Second fin 63 Third fin 100 Electrical components 211 Inlet 221 Outlet 222 Window hole 511, 521, 531 Container 511a, 521a, 531a First Cylinder part 511b, 521b, 531b Second cylinder part 511c, 521c, 531c Tip 512,522,532 Working fluid 611 First opening 612 Second opening 621 Third opening 622 Fourth opening 631 Fifth opening 632 Sixth opening Ar region Ar1 Tip side region Ar2 Base end side region Pi1, Pi2 Pitch

Claims

ヒートシンクと、
前記ヒートシンクを囲み、当該ヒートシンクに向けて空気を流通させるダクト部材とを備え、
前記ヒートシンクは、
発熱体に対して熱的に接続する背面部を有するベースブロックと、
前記ベースブロックの正面部に固定されるとともに、当該正面部から立設する主ヒートパイプと、
前記正面部に固定されるとともに、当該正面部から立設する伝熱部材と、
前記主ヒートパイプ及び前記伝熱部材の立設方向に並列する複数のフィンとを備え、
前記複数のフィンは、
前記主ヒートパイプ及び前記伝熱部材にそれぞれ接触する第１のフィンと、
前記第１のフィンよりも前記伝熱部材の基端側に配置され、前記主ヒートパイプ及び前記伝熱部材のうち当該主ヒートパイプにのみ接触する第２のフィンとを備え、
前記ダクト部材は、
空気を内部に流入させるための流入口、及び内部の空気を流出させるための流出口を有し、当該流入口から当該流出口に向けて鉛直方向に延在し、
前記主ヒートパイプ及び前記伝熱部材は、
それぞれ複数、設けられるとともに、鉛直方向に並列し、
複数の前記伝熱部材のうち最も上側に位置する最上位置伝熱部材と最も下側に位置する最下位置伝熱部材との間に位置する前記主ヒートパイプの数は、
当該最上位置伝熱部材よりも上側、及び当該最下位置伝熱部材よりも下側に位置する前記主ヒートパイプの数よりも多い
ことを特徴とする冷却装置。 With a heat sink
A duct member that surrounds the heat sink and allows air to flow toward the heat sink is provided.
The heat sink is
A base block with a back that thermally connects to a heating element,
The main heat pipe, which is fixed to the front part of the base block and stands up from the front part,
A heat transfer member fixed to the front portion and erected from the front portion,
The main heat pipe and a plurality of fins parallel to each other in the vertical direction of the heat transfer member are provided.
The plurality of fins
The first fins in contact with the main heat pipe and the heat transfer member, respectively.
It is provided with a main heat pipe and a second fin of the heat transfer members that is arranged on the base end side of the heat transfer member with respect to the first fin and is in contact with only the main heat pipe .
The duct member is
It has an inlet for inflowing air and an outlet for letting out air inside, and extends vertically from the inlet to the outlet.
The main heat pipe and the heat transfer member
Multiple of each are provided, and they are arranged in parallel in the vertical direction.
The number of the main heat pipes located between the uppermost heat transfer member located at the uppermost side and the lowest position heat transfer member located at the lowermost side among the plurality of heat transfer members is determined by the number of the main heat pipes.
More than the number of main heat pipes located above the top heat transfer member and below the bottom heat transfer member
A cooling device characterized by that.

前記第１のフィンには、
前記主ヒートパイプが挿通されるとともに縁部が当該主ヒートパイプに接触する第１の開口部と、前記伝熱部材が挿通されるとともに縁部が当該伝熱部材に接触する第２の開口部とが設けられ、
前記第２のフィンには、
前記主ヒートパイプが挿通されるとともに縁部が当該主ヒートパイプに接触する第３の開口部と、前記伝熱部材が挿通されるとともに縁部が当該伝熱部材に接触しない第４の開口部とが設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。 The first fin has
A first opening through which the main heat pipe is inserted and an edge contacting the main heat pipe, and a second opening through which the heat transfer member is inserted and the edge contacts the heat transfer member. And are provided,
The second fin has
A third opening through which the main heat pipe is inserted and an edge contacting the main heat pipe, and a fourth opening through which the heat transfer member is inserted and the edge portion does not contact the heat transfer member. The cooling device according to claim 1, wherein the cooling device is provided with and.

前記伝熱部材は、
前記正面部からの立設方向の長さ寸法が前記主ヒートパイプよりも短い
ことを特徴とする請求項１または２に記載の冷却装置。 The heat transfer member is
The cooling device according to claim 1 or 2, wherein the length dimension in the vertical direction from the front portion is shorter than that of the main heat pipe.

前記伝熱部材は、
ヒートパイプである
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の冷却装置。 The heat transfer member is
The cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the cooling device is a heat pipe.

前記ダクト部材は、
空気を内部に流入させるための流入口、及び内部の空気を流出させるための流出口を有し、当該流入口から当該流出口に向けて直線状に延在し、
前記流入口は、
前記ダクト部材の延在方向に沿って見た場合に、前記主ヒートパイプ及び前記伝熱部材の先端側にのみ設けられ、
前記第１のフィンは、
前記ダクト部材の延在方向に沿って見た場合に、前記流入口に重なる位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の冷却装置。 The duct member is
It has an inlet for inflowing air and an outlet for letting out air inside, and extends linearly from the inlet to the outlet.
The inlet is
When viewed along the extending direction of the duct member, it is provided only on the tip side of the main heat pipe and the heat transfer member.
The first fin is
The cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the cooling device is arranged at a position overlapping the inflow port when viewed along the extending direction of the duct member.