(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝達媒体が循環する回路が形成されたヒートパイプ回路を備え、このヒートパイプ回路の蒸発部に放熱するべき発熱体が載置される放熱プレートが固定され、前記ヒートパイプ回路の凝縮部にフィン部材が固定される放熱器において、前記放熱プレートにはこの放熱プレートと所定間隔をあけて対面して位置する支持プレートが設けられ、前記支持プレートには前記放熱プレートに向けて突設された複数の突起部が形成され、これらの突起部の先端が前記放熱プレートに当接してこれを支持し、前記ヒートパイプ回路の凝縮部に一対のフィン部材を備え、一対のフィン部材間にヒートパイプ回路の枠を形成するブレージングシート製の回路用枠と、ろう材とを重ねてヒートパイプ回路を構成した
ことを特徴とする放熱器。
【請求項２】
前記複数の突起部が円柱形状であることを特徴とする請求項１記載の放熱器。
【請求項３】
前記複数の突起部が四角柱の棒状であることを特徴とする請求項１記載の放熱器。
【請求項４】
前記フィン部材の回路面に補強用桟を設け、この補強用桟をフィン部材の長手方向に沿って直線状に形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の放熱器。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項記載の放熱器を備えたことを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品等の発熱体の熱を放熱するための放熱器及びそれを用いた電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、工作機械や、複写器等のＯＡ機器等には、収納されている電子部品の放熱を行うために放熱器が用いられている。この種の放熱器として、多数のフィンが形成されたアルミニウム製の押出形材の間にロールボンドパネルの放熱部を挟み、ロールボンドパネルの吸熱部に放熱が必要な電子部品等を載置した放熱プレートを固定する構成とするものが公知である。
【０００３】
この公知の放熱器において、パネル本体はヒートパイプを形成するものであり、ロールボンドパネルが用いられている。このロールボンドパネルでは、熱伝達媒体（冷媒）を循環させる通路（回路）を膨出させて形成している。かかるロールボンドパネルは、２枚の板を圧延、接合し、その２枚の板の間に高圧空気を送り込みあらかじめプリントされた回路形状の通りに回路を膨管するものである。即ち、従来の放熱器は、図４に示すように、ロールボンドパネル３１の回路を形成する膨出部３３に放熱プレート３５を載置する構成とするものであり、このロールボンドパネル３１と放熱プレート３５との接触は、ロールボンドパネル３１の膨出部３３においてのみ接触される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の放熱器では、冷媒回路を形成するロールボンドパネルの凸状部である膨出部３３にのみ放熱プレート３５が接触しているため、接触面積が限られており、このため放熱プレート等における伝熱面積も充分でなかった。
【０００５】
特に、ロールボンドパネルをヒートパイプとして用いる場合、ロールボンドパネルの製造時には、パネルを圧延及び圧着した後膨出させるが、圧延時には圧延板の面積が約４倍程度になり、その時の圧延誤差が大きいため小型のヒートシンク用にロールボンドパネルを用いようとすると、その寸法誤差を考慮して設計するため圧着部（放熱プレートに接触していない部分）３７の面積が広くならざるをえない。このため、回路部を構成する膨出部３３の面積が小さくなってしまい、放熱プレート３５における伝熱面積が小さいという問題がある。
【０００６】
従って、放熱器における冷却を、十分に得ようとすると、必然的に装置が大型化するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する問題点を解消し、放熱器の放熱効果を高めるとともに、装置の小型化を図ることができる放熱器及びそれを用いた電子部品を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、熱伝達媒体が循環する回路が形成されたヒートパイプ回路を備え、このヒートパイプ回路の蒸発部に放熱するべき発熱体が載置される放熱プレートが固定され、前記ヒートパイプ回路の凝縮部にフィン部材が固定される放熱器において、前記放熱プレートにはこの放熱プレートと所定間隔をあけて対面して位置する支持プレートが設けられ、前記支持プレートには前記放熱プレートに向けて突設された複数の突起部が形成され、これらの突起部の先端が前記放熱プレートに当接してこれを支持し、前記ヒートパイプ回路の凝縮部に一対のフィン部材を備え、一対のフィン部材間にヒートパイプ回路の枠を形成するブレージングシート製の回路用枠と、ろう材とを重ねてヒートパイプ回路を構成したものである。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、放熱プレートが支持プレートとともにヒートパイプ回路の蒸発部を直接形成する構成であり、しかも、放熱プレートにおいては、ヒートパイプ回路に沿った膨出部を形成していないから、放熱プレートの面全体がヒートパイプ回路に直接に接することができる。従って、ヒートパイプ回路との接触面積が増加し、伝熱面積が増加するので、放熱器の放熱効果を高めるとともに、小型化を図ることができる。
【００１０】
また、放熱プレートの支持プレートには放熱プレートに当接する複数の突起が形成されているので、ヒートパイプ回路を確保しつつ、蒸発部における放熱プレートの強度を高めることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記複数の突起部が円柱形状であるものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記複数の突起部が四角柱の棒状であるものである。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項記載のものにおいて、前記フィン部材の回路面に補強用桟を設け、この補強用桟をフィン部材の長手方向に沿って直線状に形成したものである。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項記載の放熱器を備えたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による放熱器及びそれを用いた電子部品の一実施例を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１において、放熱器１は、ヒートパイプ回路の凝縮部において、ヒートパイプ回路の冷媒の熱を放熱する一対のフィン部材５ａ、５ｂと、放熱するべき発熱体として電子部品が載置される放熱プレート７ａ、及び放熱プレート７ａを支持する支持プレート７ｂとから構成されている。更に、一対のフィン部材５ａ、５ｂの間には、放熱器における回路の枠を形成するための片面ブレージングシート製の回路用枠９、及びろう材としてのフィラーメタル（或いは、両面ブレージングシート）１１を重ねて構成されている。この実施の形態によれば、上述のヒートパイプ回路は、後述するように、フィン部材５ａ、５ｂ、放熱プレート７ａ、及び支持プレート７ｂにより構成されている。
【００１８】
フィン部材５ａ、５ｂには、その一側に送風された空気と熱交換するための多数のフィン１３ａ、１３ｂが立設されており、他側にはヒートパイプ回路を直接形成する回路面１５ａ、１５ｂが形成されている。
【００１９】
フィン部材５ａの回路面１５ａには、補強用桟１７が設けられている。この補強用桟１７は、他方のフィン部材５ｂに当接してフィン部材５ａ、５ｂ間にヒートパイプ回路の隙間を保持するため補強している。この補強用桟１７はフィン部材１５ａの長手方向に沿って直線状に形成されて、断面が四角形の棒状に形成されている。この補強用桟１７は、フィン部材５ａ、５ｂ間の補強をするとともに、凝縮部における冷媒回路を形成するものである。この実施の形態によれば、補強用桟１７は、押し出し成形時に、フィン部材１５ａと一体に形成され、補強用桟１７は、必要に応じて長さが切除される。
【００２０】
フィン部材１５ａ及び補強桟１７の材料としては、本実施の形態では、アルミニウムから製造されている。尚、この明細書においては、アルミニウムの語は純アルミニウムのほかにアルミニウム合金を含むものとする。
【００２１】
ヒートパイプ回路には、熱伝達媒体を通じて熱を吸収する蒸発部１８と熱を放出する凝縮部１９とが設けられている。本実施例では、蒸発部１８と凝縮部１９とにより略Ｌ字型形状に形成されており、蒸発部１８では、回路内の冷媒が蒸発して上昇し、凝縮部１９では冷媒が凝縮して下降するヒートパイプ回路を形成して、放熱するようになっている。このように、ヒートパイプ回路を形成することにより、放熱効果の向上を図ることができる。
【００２２】
蒸発部１８は、上述した放熱プレート７ａと支持プレート７ｂとにより形成され、この放熱プレート７ａに発熱体としての電子部品Ｅ（図２参照）が載置されて、電子部品の熱を蒸発部１３ａに伝達するものである。
【００２３】
放熱プレート７ａと支持プレート７ｂとはそれぞれ、フィン部材５ａ、５ｂに一体に形成されている。放熱プレート７ａと支持プレート７ｂとの間には、ヒートパイプ回路の蒸発部を形成する間隙が設けられているが、かかる蒸発部１８の回路における内圧に対する補強のために補強用突起２１が多数形成されている。これらの補強用突起２１は、その先端部が放熱プレート７ａの内側面（ヒートパイプ回路）を形成する面に当接されて支持している。このような補強用突起２１を形成することによって、ヒートパイプ回路における内圧に対して放熱プレート７ａの変形を防止し且つヒートパイプ回路を保持できる。
【００２４】
補強用突起２１は、本実施例ではフィン１３ａ側の面から放熱プレート７ａ側の面に向けて、円柱形状に押し出して形成するものであり、フィン１３ａ側が凹み放熱プレート７ａ側が突出している。
【００２５】
従って、本実施の形態では、蒸発部１８及び凝縮部１９では、ヒートパイプ回路に、フィン部材５ａ、５ｂにおける冷媒回路側の面全体が冷媒と直接接触できるので、熱伝達面積が大きくなり、熱効率の向上を図ることができる。しかも、本実施例では冷媒と、放熱プレート７ａ及びフィン部材５ａ、５ｂがヒートパイプ回路の冷媒に直接接触して介在する部材がなく、しかも放熱プレート７ａ及びフィン部材５ａ、５ｂがヒートパイプ回路の全面と接触できるから、熱伝達効率が更に優れる。特に、放熱プレート７ａにおいて、ヒートパイプ回路の回路自体に凹凸がないので、熱伝達面積が大きく熱効率が優れる。
【００２６】
しかも、本実施の形態では、放熱プレート７ａに対する支持プレート７ｂには放熱プレートに当接する複数の突起が形成されているので、蒸発部における放熱プレートの強度を高めることができる。
【００２７】
また、従来あったような膨出部と圧着部とを区別する必要がないので、放熱プレート７ａのねじ止めを容易に行なうことができる。
【００２８】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００２９】
放熱プレート７ａに載置された電子部品Ｅ（図２参照）により発せられた熱は、放熱プレート７ａを介してヒートパイプ回路の蒸発部１８に伝達される。蒸発部１８では、熱伝達媒体が熱により蒸発し、凝縮部１９で冷却されて凝縮し、これにより蒸発部１８の熱を凝縮部１９に移動し、放熱する。蒸発部１８及び放熱部１９では、図２に示すように、冷媒回路における接触面積が広く、従って、熱伝達面積が広いので、熱伝達効率が優れる。しかも、放熱プレート７ａはヒートパイプ回路の冷媒に直接接触するので熱伝達効率に優れる。このため、電子部品の十分な放熱ができ、放熱器の小型化をも図ることができる。
【００３０】
一方、放熱器１の製造時においては、図１に示すように、フィン部材５ａ、５ｂ、回路用枠９及びフィラー１１を重ね合わせて炉内でろう付けして製造する。更に、必要に応じて、放熱プレート７ａ及び支持プレート７ｂをねじ止めするが、いずれの場所においても容易にねじ止めできる。
【００３１】
図３に、別の実施の形態を示す。
【００３２】
図３に示す他の実施の形態では、放熱プレート７ａに形成する突起の形状を円柱形状でなく補強用桟１７と同様に断面が四角柱の棒状に延出させたものである。その他の点では上述の第１実施例と同様な構成である。尚、この実施の態様において、上述の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付することによって、その部分の詳細な説明を省略する。この別の実施の形態においても、上述の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００３３】
本発明は、上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、突起２１は、一方から他方に向けて円筒形状に押し出した中空のハースピアスに限らず、中実の突起であっても同様な効果を得ることができる。また、フィラーメタル１１は枠体９とフィン部材１５ｂとの間のみ限らず、枠体９とフィン部材１５ａとの間にも配置してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、放熱プレートが支持プレートとともにヒートパイプ回路の蒸発部を直接形成する構成であり、しかも、放熱プレートにおいては、ヒートパイプ回路を形成する膨出部を形成していないから、放熱プレートの面全体がヒートパイプ回路に直接に接することができる。従って、ヒートパイプ回路との接触面積が増加し、伝熱面積が増加するので、放熱器の放熱効果を高めるとともに、小型化を図ることができる。また、放熱プレートの支持プレートには放熱プレートに当接する複数の突起が形成されているので、ヒートパイプ回路を確保しつつ蒸発部における放熱プレートの強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による放熱器の分解斜視図である。
【図２】図１に示す放熱器における蒸発部の断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態による放熱器の分解斜視図である。
【図４】従来の放熱器における蒸発部の断面図である。
【符号の説明】
１  放熱器
５ａ、５ｂ  フィン部材
７ａ  放熱プレート
７ｂ  支持プレート
１８  蒸発部
２１  突起部
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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