JPH022700A - 絶縁型ヒートパイプ放熱器 - Google Patents
絶縁型ヒートパイプ放熱器Info
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- JPH022700A JPH022700A JP14872188A JP14872188A JPH022700A JP H022700 A JPH022700 A JP H022700A JP 14872188 A JP14872188 A JP 14872188A JP 14872188 A JP14872188 A JP 14872188A JP H022700 A JPH022700 A JP H022700A
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- Pending
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Landscapes
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体素子や電子機器などの冷却に用いられる
絶縁型ヒートパイプ放熱器に関するものである。
絶縁型ヒートパイプ放熱器に関するものである。
半導体素子や電子機器の発熱部の冷却にはヒートパイプ
式放熱器が用いられている。このヒートパイプ式放熱器
は、熱を集合或いは分散するためのブロック（ヒートシ
ンク）に孔をあけてヒートパイプを挿入し、この部分を
蒸発部とし、凝縮部にフィンを設けて放熱部とし、ブロ
ック部の熱を放熱部により放熱するものである。そして
ヒートパイプの蒸発部と凝縮部の熱流束変換のため、伝
熱管長比を変更したり、蒸発部と凝縮部の管径を変化さ
せたものである。また近年サイリスク等の加工技術が向
上して半導体素子の大容量化が進み、例えば鉄道車輌用
として使用されるようになった。
式放熱器が用いられている。このヒートパイプ式放熱器
は、熱を集合或いは分散するためのブロック（ヒートシ
ンク）に孔をあけてヒートパイプを挿入し、この部分を
蒸発部とし、凝縮部にフィンを設けて放熱部とし、ブロ
ック部の熱を放熱部により放熱するものである。そして
ヒートパイプの蒸発部と凝縮部の熱流束変換のため、伝
熱管長比を変更したり、蒸発部と凝縮部の管径を変化さ
せたものである。また近年サイリスク等の加工技術が向
上して半導体素子の大容量化が進み、例えば鉄道車輌用
として使用されるようになった。
鉄道車輌用の場合のような安全性が重要視される環境に
おいては接触する恐れのある場所は電気的に絶縁してお
くことが望ましく蒸発部と凝縮部の間に絶縁部を設けた
ものが用いられている。この絶縁型ヒートパイプ放熱器
は、第３図に示すようにヒートパイプブ（１）とフィン
（２）とフ゛ロング（３）と客色縁体（７）とからなリ
ヒートパイプの内部に絶縁性流体の作動液が封入されて
おり蒸発部のブロック（３）の表面に取付けられた半導
体素子（図示せず）の熱は作動液の蒸発、凝縮のヒート
パイプの作動により凝縮部のフィンにより放熱されて、
半導体素子が冷却される。この絶縁型ヒートパイプ放熱
器を作製するには第４図に示すように蒸発部となる径の
太い蒸発部の管体（４）と、４ｔｌＷ部となる径の異な
る凝縮部管体（５）をＦｅ−Ｎｉ合金の封着材料の中間
体（６）、（６′）により、アルミナ、セラミックなど
の電気絶縁体（７）と接続して一体化し、管体先端のノ
ズル（８）部とから作動液（９）を封入してヒートバイ
ブ化したものを、第５図に示すようにブロック（３）に
あけられた孔に挿入しハンダＧＯ）などにより接合して
絶縁型ヒートバイブ放熱器としたものである。
おいては接触する恐れのある場所は電気的に絶縁してお
くことが望ましく蒸発部と凝縮部の間に絶縁部を設けた
ものが用いられている。この絶縁型ヒートパイプ放熱器
は、第３図に示すようにヒートパイプブ（１）とフィン
（２）とフ゛ロング（３）と客色縁体（７）とからなリ
ヒートパイプの内部に絶縁性流体の作動液が封入されて
おり蒸発部のブロック（３）の表面に取付けられた半導
体素子（図示せず）の熱は作動液の蒸発、凝縮のヒート
パイプの作動により凝縮部のフィンにより放熱されて、
半導体素子が冷却される。この絶縁型ヒートパイプ放熱
器を作製するには第４図に示すように蒸発部となる径の
太い蒸発部の管体（４）と、４ｔｌＷ部となる径の異な
る凝縮部管体（５）をＦｅ−Ｎｉ合金の封着材料の中間
体（６）、（６′）により、アルミナ、セラミックなど
の電気絶縁体（７）と接続して一体化し、管体先端のノ
ズル（８）部とから作動液（９）を封入してヒートバイ
ブ化したものを、第５図に示すようにブロック（３）に
あけられた孔に挿入しハンダＧＯ）などにより接合して
絶縁型ヒートバイブ放熱器としたものである。
しかしこのような絶縁型ヒートパイプ放熱器は凝縮部の
径の異なる管体（５）はスェージング加工等により予め
加工を要するものであり、またブロックと管体をハンダ
付けするため熱抵抗が増加して性能が低下するなどの問
題があった。
径の異なる管体（５）はスェージング加工等により予め
加工を要するものであり、またブロックと管体をハンダ
付けするため熱抵抗が増加して性能が低下するなどの問
題があった。
［発明が解決しようとする課Ｈ］
本発明は上記の問題について検討の結果、蒸発部と凝縮
部の径の異なるヒートバイブにおいて、製造が容易でか
つ熱抵抗が少なく特性の優れた絶縁型ヒートパイプ放熱
器を開発したものである。
部の径の異なるヒートバイブにおいて、製造が容易でか
つ熱抵抗が少なく特性の優れた絶縁型ヒートパイプ放熱
器を開発したものである。
〔課題を解決するための手段および作用］本発明は熱伝
導性のブロックに１または２以上の管状の孔を設けてこ
れを蒸発部とし、該蒸発部の径より細い管体にフィンを
設けて凝縮部とし、蒸発部と凝縮部の間を絶縁体または
中間体のいずれかを異なる径にした絶縁体と中間体で接
続し、内部に絶縁性の作動液を封入してなる絶縁型ヒー
トパイプ放熱器である。すなわち本発明は第１図に示す
ように銅などの熱伝導性の良いブロック（３）に１個ま
たは２個以上の管状の孔を設けてこの孔を蒸発部（ＩＩ
）とし、この蒸発部の径より細い管に多数のフィン（２
）を設けて凝縮部管体（５）とし、この蒸発部と凝縮部
の間をアルミナ、セラミンクなどの絶縁体（力および到
着材料からなる中間体（６）、（６′）のいずれかを異
なった径とした！ｆｉ 縁体（７）と中間体（６）、（
６′）で接続し内部に絶縁性のフロンＲ１１３などの作
動液（９）を封入して絶縁型ヒートパイプ放熱器とした
ものである。
導性のブロックに１または２以上の管状の孔を設けてこ
れを蒸発部とし、該蒸発部の径より細い管体にフィンを
設けて凝縮部とし、蒸発部と凝縮部の間を絶縁体または
中間体のいずれかを異なる径にした絶縁体と中間体で接
続し、内部に絶縁性の作動液を封入してなる絶縁型ヒー
トパイプ放熱器である。すなわち本発明は第１図に示す
ように銅などの熱伝導性の良いブロック（３）に１個ま
たは２個以上の管状の孔を設けてこの孔を蒸発部（ＩＩ
）とし、この蒸発部の径より細い管に多数のフィン（２
）を設けて凝縮部管体（５）とし、この蒸発部と凝縮部
の間をアルミナ、セラミンクなどの絶縁体（力および到
着材料からなる中間体（６）、（６′）のいずれかを異
なった径とした！ｆｉ 縁体（７）と中間体（６）、（
６′）で接続し内部に絶縁性のフロンＲ１１３などの作
動液（９）を封入して絶縁型ヒートパイプ放熱器とした
ものである。
しかして上記の蒸発部と凝縮部の接続は、第２図（ａ）
に示すように凝縮管体（５）と蒸発部（１りの間に内径
の異なる（凝縮部側が細い）絶縁体（７）を挿入しこの
両側を封着材料の中間体（６）、（６′）で封着し、中
間体（６）、（６′）と凝縮管体（５）および中間体（
６）と蒸発部０１）と突合わせ、或いは嵌合した上、銀
ろう、真鍮ろうなどにより溶接するものである。この場
合上記の絶縁体（７）は、その内径を細い凝縮管体（５
）の内径に合わせるためにテーパーを付けたものを使用
したものであるが、要は絶縁体または中間体のいずれか
で凝縮管体側が細くするような接続手段を採用すればよ
く、例えば同図（Ｃ）のように絶縁体（７）の内径は変
えることなく中間体（６）に凝縮部側が細くなるような
テーパーを付けてもよい。また同図（ｄ）のように、中
間体（６′）の凝縮部側を細く絞り加工したものを使用
してもよい。なお同図（ｂ）に示すものは絶縁体（７）
の外径にテーパーを付けて沿面距離を変えることにより
耐電圧を変化させることもできる。
に示すように凝縮管体（５）と蒸発部（１りの間に内径
の異なる（凝縮部側が細い）絶縁体（７）を挿入しこの
両側を封着材料の中間体（６）、（６′）で封着し、中
間体（６）、（６′）と凝縮管体（５）および中間体（
６）と蒸発部０１）と突合わせ、或いは嵌合した上、銀
ろう、真鍮ろうなどにより溶接するものである。この場
合上記の絶縁体（７）は、その内径を細い凝縮管体（５
）の内径に合わせるためにテーパーを付けたものを使用
したものであるが、要は絶縁体または中間体のいずれか
で凝縮管体側が細くするような接続手段を採用すればよ
く、例えば同図（Ｃ）のように絶縁体（７）の内径は変
えることなく中間体（６）に凝縮部側が細くなるような
テーパーを付けてもよい。また同図（ｄ）のように、中
間体（６′）の凝縮部側を細く絞り加工したものを使用
してもよい。なお同図（ｂ）に示すものは絶縁体（７）
の外径にテーパーを付けて沿面距離を変えることにより
耐電圧を変化させることもできる。
本発明は上記したように絶縁体または中間体に径の異な
るものを使用することにより、凝縮管体を異径にする加
工を省略してコストの低減を図ると共に、ブロックに蒸
発部となる孔を設け、これを直接にヒートバイブの蒸発
容器としたもので従来のように蒸発管体とブロックとの
ハンダ付けを不要としたので熱抵抗が少なく、−段と特
性の優れた絶縁型ヒートパイプ放熱器が得られるもので
ある。
るものを使用することにより、凝縮管体を異径にする加
工を省略してコストの低減を図ると共に、ブロックに蒸
発部となる孔を設け、これを直接にヒートバイブの蒸発
容器としたもので従来のように蒸発管体とブロックとの
ハンダ付けを不要としたので熱抵抗が少なく、−段と特
性の優れた絶縁型ヒートパイプ放熱器が得られるもので
ある。
以下に本発明の一実施例について説明する。
第１図に示すように中１００ｍｍ、高さ１００ｍｍ。
厚さ３０Ｉｎｆｆｌの銅ブロック（３）に内径２０ｍｍ
φ、深さ９０ＩＩｌｆｆｉの孔を３個あけて、これを７
発部とした。
φ、深さ９０ＩＩｌｆｆｉの孔を３個あけて、これを７
発部とした。
一方向径１４舗φ、厚さ１．２閣、長さ２５０＋ｎ＋ｏ
の３本の鋼管にフィンを多数設け、ノズルを付けて凝縮
管体（５）とした、この凝縮管体と銅ブロックの間に第
２図（ａ）に示すようなアルミナ製の内径が２０ｍｍと
１４ｍｍのテーパーを有する絶縁体（７）をＦｅＮｉ合
金の封着材料からなる中間体（６）、（６′）により封
着し、この中間体をそれぞれ１発部の銅ブロック（３）
および凝縮管体（５）と限ろうによりろう付けし、ノズ
ルからフロンＲ１１３を注入して封し切り絶縁型ヒート
パイプ放熱器とした。この放熱器の銅ブロツク表面に放
熱量約ｓｏｏｗのサイリスクを１個取付けて試験を行な
った結果、従来の同寸法の放熱器よりも熱抵抗が熱抵抗
が１０％程度減少し性能が向上した。
の３本の鋼管にフィンを多数設け、ノズルを付けて凝縮
管体（５）とした、この凝縮管体と銅ブロックの間に第
２図（ａ）に示すようなアルミナ製の内径が２０ｍｍと
１４ｍｍのテーパーを有する絶縁体（７）をＦｅＮｉ合
金の封着材料からなる中間体（６）、（６′）により封
着し、この中間体をそれぞれ１発部の銅ブロック（３）
および凝縮管体（５）と限ろうによりろう付けし、ノズ
ルからフロンＲ１１３を注入して封し切り絶縁型ヒート
パイプ放熱器とした。この放熱器の銅ブロツク表面に放
熱量約ｓｏｏｗのサイリスクを１個取付けて試験を行な
った結果、従来の同寸法の放熱器よりも熱抵抗が熱抵抗
が１０％程度減少し性能が向上した。
〔効果］
以上に説明したように本発明によれば製造が容易でかつ
特性の優れた絶縁型ヒートパイプ放熱器が得られるもの
で工業上顕著な効果を奏するものである。
特性の優れた絶縁型ヒートパイプ放熱器が得られるもの
で工業上顕著な効果を奏するものである。
第１図は本発明の一実施例に係る絶縁型ヒートバイブ放
熱器の断面図、第２図は接続部の断面図、第３図は従来
の絶縁型ヒートバイブ放熱器の側面図、第４図は従来の
絶縁型ヒートパイプの側面図、第５図は従来の絶縁型ヒ
ートバイブ放熱器の蒸発部の断面図である。 １・・・ヒートパイプ、 ２・・・フィン、 ３・
・・ブロク、 ４・・・蒸発部管体、 ５・・・凝縮部
管体、 ６゜６′・・・中間体、 ７・・・絶縁体、
８・・・ノズル、９・・・作動液、 １０・・・ハン
ダ、 １１・・・蒸発部。 ４蒸発部管体 第４図 ９作動液 第１図 第２図
熱器の断面図、第２図は接続部の断面図、第３図は従来
の絶縁型ヒートバイブ放熱器の側面図、第４図は従来の
絶縁型ヒートパイプの側面図、第５図は従来の絶縁型ヒ
ートバイブ放熱器の蒸発部の断面図である。 １・・・ヒートパイプ、 ２・・・フィン、 ３・
・・ブロク、 ４・・・蒸発部管体、 ５・・・凝縮部
管体、 ６゜６′・・・中間体、 ７・・・絶縁体、
８・・・ノズル、９・・・作動液、 １０・・・ハン
ダ、 １１・・・蒸発部。 ４蒸発部管体 第４図 ９作動液 第１図 第２図
Claims (1)
- 熱伝導性のブロックに１または２以上の管状の孔を設け
てこれを蒸発部とし、該蒸発部の径より細い管体にフィ
ンを設けて凝縮部とし、蒸発部と凝縮部の間を絶縁体ま
たは中間体のいずれかを異なる径にした絶縁体と中間体
で接続し、内部に絶縁性の作動液を封入してなる絶縁型
ヒートパイプ放熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14872188A JPH022700A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 絶縁型ヒートパイプ放熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14872188A JPH022700A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 絶縁型ヒートパイプ放熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022700A true JPH022700A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15459117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14872188A Pending JPH022700A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 絶縁型ヒートパイプ放熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022700A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5851743A (en) * | 1995-12-28 | 1998-12-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Colored packaging material for photosensitive material, method for producing same, and packaged photosensitive material |
| US5981048A (en) * | 1995-12-08 | 1999-11-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Completely light-shielding packaging material for photosensitive material and package using same |
| US6060137A (en) * | 1996-07-18 | 2000-05-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Package easy-to-open for photosensitive material |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP14872188A patent/JPH022700A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5981048A (en) * | 1995-12-08 | 1999-11-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Completely light-shielding packaging material for photosensitive material and package using same |
| US5851743A (en) * | 1995-12-28 | 1998-12-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Colored packaging material for photosensitive material, method for producing same, and packaged photosensitive material |
| US6060137A (en) * | 1996-07-18 | 2000-05-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Package easy-to-open for photosensitive material |
| US6268029B1 (en) | 1996-07-18 | 2001-07-31 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Package easy-to-open for photosensitive material |
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