(57)【要約】      （修正有）【課題】基板と発熱源との密着度を向上し、かつ、ヒートパイプの破損を防止し、さらに安価な放熱器を提供する。【解決手段】放熱器１は、上面部１２に放熱フィン１４を間隔を空けて複数立設し、この放熱フィン１４間に当該放熱フィン１４の板幅方向に沿って凹設される複数の溝部１５を備える基板１１と、この複数の溝部１５のうち任意の溝部１５にかしめ固定されるヒートパイプ１６とを備えて構成され、溝部１５は、溝内部の少なくとも一部の形成幅が、上面部１２に設けられた溝開口部１５ｃの形成幅よりも大きく形成されており、ヒートパイプ１６は、溝部１５の形状に即した形状でかしめ固定されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一面側に放熱フィンを間隔を空けて複数立設し、この放熱フィン間に当該放熱フィンの板幅方向に沿って凹設される複数の溝部を備える基板と、
この複数の溝部のうち任意の溝部にかしめ固定されるヒートパイプと、を備えたことを特徴とする放熱器。
【請求項２】
前記溝部は、溝内部の少なくとも一部の形成幅が、前記一面側に設けられた溝開口部の形成幅よりも大きく形成されており、
前記ヒートパイプは、前記溝部の形状に即した形状でかしめ固定されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱器。
【請求項３】
前記ヒートパイプは、両端が閉じた管材を曲げてＵ字状に形成されており、当該ヒートパイプの一の直管部が一の前記溝部内に前記溝部の形状に即した形状で固定され、当該ヒートパイプの他の直管部が他の前記溝部内に前記溝部の形状に即した形状で固定されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱器。
【請求項４】
前記放熱フィンは、前記基板と別体で形成された垂直断面視略Ｕ字状の金属薄板部材であり、前記垂直断面視Ｕ字状の底部が前記ヒートパイプと前記溝部との間に介在され、
前記ヒートパイプは、前記放熱フィンの前記垂直断面視Ｕ字状の底部を介して前記溝部の形状に即した形状でかしめ固定されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱器。
【請求項５】
前記溝部を挟んで隣り合う前記放熱フィンの少なくとも一方の底部とこの底部に連続する前記溝部の上端部との間に、前記溝開口部の少なくとも一部を覆うように突出する爪状部が形成され、
前記ヒートパイプは、前記爪状部によって前記溝部内に係合されるとともに、前記溝部の形状に即した形状でかしめ固定されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱器。
【請求項６】
前記放熱フィンは、前記基板と別体で形成される垂直断面視略Ｕ字状の金属薄板部材であって、側壁部間の空間に前記ヒートパイプを配置した状態で前記垂直断面視略Ｕ字状の底部が前記溝部に密着して固定されており、
前記側壁部に、前記ヒートパイプの少なくとも一部を覆うように突出する爪状部が形成され、
前記ヒートパイプは、前記爪状部によって前記空間内に係合されるとともに、前記溝部の形状に即した形状でかしめ固定されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、トランジスタやＬＳＩ、マイクロプロセッサ等の、使用により発熱する半導体素子の冷却に用いられる放熱器に関し、特に、ヒートパイプを利用した放熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を放熱する放熱器には、種々のタイプのものがあるが、従来、ヒートパイプを利用した放熱器が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ヒートパイプを固定するための固定溝を複数形成した矩形状の放熱板と、放熱板上に立設した複数の放熱フィンと、固定溝内に固定された複数のヒートパイプと、を備える放熱器が記載されている。この放熱器は、固定溝とヒートパイプとの間に接着材（接着剤やはんだなど）を配置してヒートパイプを固定溝に固定している。また、固定溝にヒートパイプを固定した後、必要に応じて、放熱板の下面側を平坦に均す処理を行っている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、底面にヒートパイプを埋め込む溝を有する基部と、基部底面に設けられた溝に埋め込まれるヒートパイプと、基部上面に配置される複数のフィンと、を備え、ヒートパイプ蒸発部を基部の溝上に配置し、ヒートパイプ蒸発部を押圧して、蒸発部を基部から突き出た蒸発部の部分的に凸凹な表面を有する溝に埋め込み、且つ蒸発部の突出した凸凹表面を研磨して平坦化することにより、ヒートパイプを基板に固定する構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１３８８４７号公報
【特許文献２】特開２００９−２７０７５０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記した放熱器には、さらに改良の余地が残されていた。
例えば、特許文献１、２に記載の放熱器は、ヒートパイプを、放熱板（基部）の底面側、つまり、発熱源と当接される側に固定していたため、発熱源との密着度を向上するために、ヒートパイプを固定溝（溝）に固定した後にヒートパイプを含めた放熱板（基部）の底面を切削して平坦化する工程が必要であった。しかし、このような工程を行うことにより、ヒートパイプが破損するおそれがあった。
【０００７】
また、放熱器は、出来る限り製造コストを抑えることが求められており、製造工程の削減、部品点数の削減、設備費用の節約等が重要な課題となっている。この点、特許文献１、２に記載の放熱器は、前記したように、ヒートパイプを含めた放熱板（基部）の底面を平坦化する工程が必要であったため、製造コストの高騰を招いていた。
【０００８】
さらに、特許文献１、２に記載の放熱器は、ヒートパイプを接着材のみにより固定溝（溝）に固定する方法であるため、接着材の使用が必要不可欠となる。また、接着材に含まれる気泡を取り除くことができないので、固定溝（溝）からヒートパイプへの熱伝導性が低下してしまうおそれがある。加えて、接着材が硬化するまでの間に、ヒートパイプが溝部内で動いて傾斜してしまい、そのまま固定されてしまう場合があり、ヒートパイプの表面と放熱板（基部）の底面とに段差が生じてしまうおそれがあった。このような場合、放熱板（基部）の底面を平坦化するためのヒートパイプの切削量が多くなり、ヒートパイプが破損するおそれが高くなってしまう。
【０００９】
そこで、本考案は、基板と発熱源との密着度を向上するとともにヒートパイプの破損を防止し、さらに安価な放熱器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案は、前記した課題に鑑みてなされたものであり、まず請求項１に記載の放熱器は、一面側に放熱フィンを間隔を空けて複数立設し、この放熱フィン間に当該放熱フィンの板幅方向に沿って凹設される複数の溝部を備える基板と、この複数の溝部のうち任意の溝部にかしめ固定されるヒートパイプと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、放熱器は、基板において発熱源と当接する面ではない、放熱フィンを立設する面に溝部が設けられ、この溝部にヒートパイプがかしめ固定されているため、発熱源と基板との密着度を保持することができる。
【００１２】
また、放熱器は、ヒートパイプが、基板において放熱フィンを立設する面に固定されていることにより、発熱源と基板との密着度を向上させるためにヒートパイプの表面を平坦化する処理を行わなくてよい。このため、ヒートパイプの破損を防止することができ、かつ、製造工程を削減することができ、放熱器の製造コストを低減することができる。
【００１３】
さらに、放熱器は、ヒートパイプ自体が、溝部にかしめ固定されているので、ヒートパイプと溝部との密着度を向上させることができ、熱伝導性を確保することができる。このため、発熱源から基板に伝えられた熱をヒートパイプに効率よく伝えて、ヒートパイプによって基板の全体に熱を伝導し、基板の全体から放熱フィンに熱を伝導することができるので、放熱器の放熱効率を向上させることができる。また、放熱器は、ヒートパイプを溝部に固定するために充填材を用いる必要がないので、放熱器の製造コストを低減することができる。
【００１４】
請求項２に記載の放熱器は、請求項１に記載の放熱器において、前記溝部は、溝内部の少なくとも一部の形成幅が、前記一面側に設けられた溝開口部の形成幅よりも大きく形成されており、前記ヒートパイプは、前記溝部の形状に即した形状でかしめ固定されていることを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、放熱器は、溝部の溝内部の少なくとも一部の形成幅が、一面側に設けられた溝開口部の形成幅よりも大きく形成されており、ヒートパイプは、このように形成された溝部の形状に即した形状でかしめ固定されている。このため、溝部の形状に即した形状でかしめ固定されたヒートパイプに、上下方向の押圧力が加えられたとしても、ヒートパイプの、溝開口部の形成幅よりも大きい形成幅を有する部分が溝開口部に引っかかって抜け止めとなることから、ヒートパイプが溝部から離脱するのを防止することができる。
また、ヒートパイプ自体を溝部の形状に即した形状でかしめ固定することにより、ヒートパイプと溝部との密着度を向上させることができるので、放熱器の熱伝導性を向上させることができる。このようにして、ヒートパイプを基板に密着させて堅固にかしめ固定することができる。
【００１６】
請求項３に記載の放熱器は、請求項１に記載の放熱器において、両端が閉じた管材を曲げてＵ字状に形成されており、当該ヒートパイプの一の直管部が一の前記溝部内に前記溝部の形状に即した形状で固定され、当該ヒートパイプの他の直管部が他の前記溝部内に前記溝部の形状に即した形状で固定されていることを特徴とする。
【００１７】
かかる構成によれば、例えば、ヒートパイプの一の直管部を発熱源に近接する位置に配置して、他の直管部を発熱源から離間した位置に配置することで、一の直管部から他の直管部へと熱を輸送することができるので、基板の広範囲に熱を輸送することが可能となる。このようにして、基板における発熱源から離れた箇所にも発熱源からの熱を輸送することができるので、基板及び基板上に立設された放熱フィンの全体を有効に利用して放熱させることが可能となり、放熱器の放熱効率を向上させることができる。
【００１８】
請求項４に記載の放熱器は、請求項１に記載の放熱器において、前記放熱フィンは、前記基板と別体で形成された垂直断面視略Ｕ字状の金属薄板部材であり、前記垂直断面視Ｕ字状の底部が前記ヒートパイプと前記溝部との間に介在され、前記ヒートパイプは、前記放熱フィンの前記垂直断面視Ｕ字状の底部を介して前記溝部の形状に即した形状でかしめ固定されていることを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によれば、放熱器は、放熱フィンの断面視Ｕ字状の底部が、ヒートパイプと溝部との間に介在されているので、ヒートパイプ自体が、溝部の形状に即した形状でかしめ固定されて生じる溝部の内壁部側への押圧力により、放熱フィンの垂直断面視Ｕ字状の底部が溝部に押圧されて、溝部に密着して固定されることになる。このようにして、ヒートパイプと放熱フィンとを同一工程で溝部に固定することができるので、製造工程を削減することができ、放熱器が安価となる。
【００２０】
請求項５に記載の放熱器は、請求項１に記載の放熱器において、前記溝部を挟んで隣り合う前記放熱フィンの少なくとも一方の底部とこの底部に連続する前記溝部の上端部との間に、前記溝開口部の少なくとも一部を覆うように突出する爪状部が形成され、前記ヒートパイプは、前記爪状部によって前記溝部内に係合されるとともに、前記溝部の形状に即した形状でかしめ固定されていることを特徴とする。
【００２１】
かかる構成によれば、放熱器は、ヒートパイプ自体が、爪状部によって溝部内に係合されるとともに、溝部の形状に即した形状でかしめ固定されているので、楔材等の補助材を用いなくてもヒートパイプを基板に堅固に密着固定することができる。このため、放熱器の部品点数を削減することができ、放熱器が安価となる。
【００２２】
請求項６に記載の放熱器は、請求項１に記載の放熱器において、前記放熱フィンは、前記基板と別体で形成される垂直断面視略Ｕ字状の金属薄板部材であって、側壁部間の空間に前記ヒートパイプを配置した状態で前記垂直断面視略Ｕ字状の底部が前記溝部に密着して固定されており、前記側壁部に、前記ヒートパイプの少なくとも一部を覆うように突出する爪状部が形成され、前記ヒートパイプは、前記爪状部によって前記空間内に係合されるとともに、前記溝部の形状に即した形状でかしめ固定されていることを特徴とする。
【００２３】
かかる構成によれば、放熱器は、放熱フィンが、側壁部間の空間にヒートパイプを配置した状態で垂直断面視略Ｕ字状の底部が溝部に密着して固定されており、ヒートパイプが、側壁部に設けられた爪状部によって側壁部間の空間内に係合されるとともに、溝部の形状に即した形状でかしめ固定されている。これにより、ヒートパイプ自体を放熱フィンの楔材として作用させることができる。また、ヒートパイプが放熱フィンと同一工程で溝部内に固定されている。これにより、放熱器の部品点数および製造工程を削減することができ、放熱器が安価となる。
【考案の効果】
【００２４】
本考案の放熱器によれば、ヒートパイプが、基板において発熱源と当接する面と反対側の面（放熱フィンが設けられる側の面）に設けられた複数の溝部のうちの任意の溝部にかしめ固定されているため、基板と発熱源との密着度を保持することが可能となり、また、基板と発熱源との密着度を保持するためにヒートパイプを平坦化する処理を行わなくてよいので、ヒートパイプの破損を防止することができる。
また、本考案の放熱器によれば、ヒートパイプは、楔材等の補助材を用いなくても、ヒートパイプ自体を基板に密着させて堅固にかしめ固定することができるため、材料費が削減され、放熱器が安価となる。
また、本考案の放熱器によれば、ヒートパイプを基板上に設けた複数の溝部のうちの任意の溝部にかしめ固定することができるので、様々な発熱源の位置に対応させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本考案の第１実施形態に係る放熱器の全体構成を説明するための図であり、第１実施形態に係る放熱器の垂直断面図である。
【図２】本考案の第１実施形態に係る放熱器において、ヒートパイプが基板の溝部に固定される様子を説明するための図である。
【図３】（ａ）は、本考案の第２実施形態に係る放熱器の全体構成を説明するための図であり、第２実施形態に係る放熱器を上面から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）を側面から見た場合のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本考案の第３実施形態に係る放熱器の全体構成を説明するための図であり、第３実施形態に係る放熱器の垂直断面図である。
【図５】本考案の第４実施形態に係る放熱器の全体構成を説明するための図であり、第４実施形態に係る放熱器の垂直断面図である。
【図６】本考案の第５実施形態に係る放熱器の全体構成を説明するための図であり、第５実施形態に係る放熱器の垂直断面図である。
【図７】本考案の第５実施形態に係る放熱器において、ヒートパイプが基板の溝部に固定される様子を説明するための図である。
【考案を実施するための形態】
【００２６】
＜第１実施形態＞
次に、本考案の第１実施形態に係る放熱器１について、図１および図２を参照して説明する。なお、以下の説明において、上下方向は、紙面の方向と同じであるものとする。
図１に示すように、放熱器１は、上面部１２（一面側）に薄板状の放熱フィン１４を間隔を空けて複数立設し、この放熱フィン１４間に当該放熱フィン１４の板幅方向に沿って凹設される複数の溝部１５を備える基板１１と、この複数の溝部１５のうち任意の溝部１５にかしめ固定されるヒートパイプ１６と、を備えている。なお、以下では、ヒートパイプを、溝部１５にかしめ固定される前後で区別せずに「ヒートパイプ１６」として表記しているが、溝部１５にかしめ固定された後のヒートパイプ１６が特許請求の範囲における「ヒートパイプ」に相当する。
【００２７】
ここで、「放熱フィン１４の板幅」とは、放熱フィン１４の板状の放熱面の一端部から他端部までの幅をいい、「放熱フィン１４の板幅方向」とは、基板１１の上面部１２において放熱フィン１４の放熱面が配置される方向をいうものとする。
【００２８】
基板１１は、ここでは、平板状に形成されており、上面部１２に、放熱フィン１４と、溝部１５と、が交互に複数形成されている。また基板１１の下面部１３（他面側）に、発熱源Ｈが当接される。発熱源Ｈは、例えば、ＰＣ（Personal Coｍputer）におけるＣＰＵ（Central Processing Unit）等の発熱体である。
【００２９】
溝部１５は、溝内部に、ヒートパイプ１６をかしめ固定するものであり、ここでは、隣り合う放熱フィン１４の間に１つずつ凹設されている。溝部１５は、所定間隔を空けて設けられる一対の溝側壁部１５ａと、この一対の溝側壁部１５ａと連続して設けられる溝底部１５ｂと、からなる。この溝部１５は、基板１１の一端側から他端側まで連続して形成されており、長さが、放熱フィン１４の板幅寸法と略同等の寸法となっている。
【００３０】
溝側壁部１５ａは、溝部１５の開口部分（以下、「溝開口部１５ｃ」という。）から離間するにつれて徐々に溝部１５の外側方向に向かって延び、溝部１５の深さ方向の略中央部付近から溝底部１５ｂに近接するにつれて徐々に溝部１５の内側方向に向かって延び、溝底部１５ｂに連続する円弧状に形成されている。
溝底部１５ｂは、ここでは、基板１１の上面部１２と平行となるように形成されており、形成幅が、溝開口部１５ｃの形成幅ｗ１と略同等となっている。ここで、溝開口部１５ｃの形成幅ｗ１は、溝部１５にかしめ固定される前のヒートパイプ１６の形成幅と略同等か、若干大きく形成されている。
このような溝部１５は、図２（ａ）に示すように、溝内部の形成幅ｗ２が、溝開口部１５ｃの形成幅ｗ１よりも大きくなっている。
【００３１】
放熱フィン１４は、基板１１から伝えられた熱を空気中に放熱するものであり、ここでは、基板１１の上面部１２に一体形成された金属薄板状部材である。放熱フィン１４の設置間隔や厚さは、適宜設定することができる。
【００３２】
このような基板１１は、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの熱伝導性に優れた素材からなる金属板を、例えば、押出加工することにより、その上面部１２（一面側）に、放熱フィン１４を所定間隔で複数本凹設するとともに、隣り合う放熱フィン１４の間に溝部１５をそれぞれ凹設し、所望の長さに裁断することにより形成することができる。このようにして、押出加工により基板１１と放熱フィン１４とを一体形成することで、放熱フィン１４の耐振動性が向上するため、使用中の振動等による放熱フィン１４の破損を効果的に防止することができる。このため、車両等への適用も可能となる。
【００３３】
なおここでは、基板１１を平板状としたが、基板１１の端部を垂直方向に曲折させて、放熱フィン１４に沿って延設される壁部（図示せず）を備えていてもよい。この壁部（図示せず）は、高さが、放熱器１に固定された状態の放熱フィン１４の高さと略同等か、若干大きいことが好ましい。これによれば、壁部（図示せず）により、放熱フィン１４が輸送中の振動等により他の部材と干渉して変形するのを効果的に防止することができ、放熱器１の強度を向上することができる。
【００３４】
ヒートパイプ１６は、発熱源Ｈで発生した熱を放熱フィン１４に伝えるためのものであり、基板１１に設けられた複数の溝部１５、１５・・・のうちの任意の溝部１５に、当該溝部１５の形状に即した形状でかしめ固定されている。ヒートパイプ１６は、ここでは、基板１１の下面部１３において発熱源Ｈが当接される位置と対応する位置に設けられた３つの溝部１５にそれぞれかしめ固定されている。なお、ヒートパイプ１６の設置本数は、発熱源Ｈの位置、面積や発熱量等に応じて適宜変更することができるのはもちろんである。
【００３５】
ヒートパイプ１６は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの熱伝導性に優れた素材により形成されている。このようなヒートパイプ１６としては、公知のウィック式やサーモサイホン式のものを好適に用いることができる。また、ヒートパイプ１６は、図示しないが、両端部が扁平状に閉じられ、内部に作動液が真空封入されており、溝部１５にかしめ固定される前の状態で、両端部以外の部分が断面視円形状等の公知のヒートパイプに準じた形状となっている。
【００３６】
ヒートパイプ１６は、溝部１５にかしめ固定される前の状態で、ここでは、両端部以外の部分が、断面視略円形状に形成されており、外径ｒ１が、溝部１５の溝開口部１５ｃの開口幅と略同等か、若干小さく形成されており、溝部１５の深さｄ１よりも大きく形成されている。
また、ヒートパイプ１６は、体積が、溝部１５の体積よりも大きいことが望ましい。このように設定すると、少ないかしめ力で、溝部１５の形状に即してヒートパイプ１６を変形させて溝部１５に密着させることができる。このヒートパイプ１６は、長さが、溝部１５の長さと略同等となるように形成されている。また、このヒートパイプ１６は、電食を防ぐため、表面にＮｉめっきが施されていることが好ましい。
【００３７】
次に、図２を参照して、基板１１の溝部１５にヒートパイプ１６がかしめ固定される様子について説明する。
図２（ａ）に示すように、まず、ヒートパイプ１６を、基板１１における隣り合う放熱フィン１４の間から挿入し、溝部１５に嵌合する。
続いて、図２（ｂ）に示すように、基板１１における隣り合う放熱フィン１４の間からかしめ機（図示せず）に装着されたかしめ刃５０を挿入し、溝部１５に嵌合されたヒートパイプ１６の両端部（図示省略）を除いた部分をかしめ刃５０でかしめる。これにより、ヒートパイプ１６が溝部１５の形状に即した形状に変形されて、溝部１５にかしめ固定される。
【００３８】
ここで、前記したように、溝部１５の溝内部の形成幅ｗ２は、溝開口部１５ｃの形成幅ｗ１よりも大きくなっているので、図２(ｂ)に示すように、ヒートパイプ１６において、溝内部の形状に即して変形された部分の幅が、溝開口部１５ｃの形状に即して変形された部分の幅よりも大きくなる。これにより、ヒートパイプ１６の一部が、基板１１の上面部１２と溝部１５の側壁部の上端部との間に設けられた畝部分１５ｅと当接して、この畝部分１５ｅにより溝底部１５ｂ側へと押圧されるので、ヒートパイプ１６の上下方向の移動が制止される。このため、ヒートパイプ１６が溝部１５から脱落するのを効果的に防止することができ、ヒートパイプ１６を基板１１の溝部１５に堅固に密着固定することができる。
【００３９】
さらに、溝部１５は、溝側壁部１５ａが、溝開口部１５ｃと溝底部１５ｂとの間で溝外側に向かって膨らむ円弧状に形成されているので、溝部１５にかしめ固定される前の円管状のヒートパイプ１６を溝部１５の形状に即して変形させやすい。このため、溝部１５とヒートパイプ１６との密着度を向上することができる。これにより、熱伝導率を向上させることができ、ひいては、放熱器１の放熱効率を向上することができる。
【００４０】
ここで、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、かしめ刃５０は、先端部５１が円弧状に凹んだ形状となっている。これにより、かしめ刃５０の先端部５１を、溝部１５にかしめ固定される前の円管状のヒートパイプ１６の表面形状に沿って当接させることができるので、ヒートパイプ１６の広範囲に押圧力を効率よく伝えることができる。このため、比較的小さい押圧力で、ヒートパイプ１６を溝部１５の形状に即して良好に変形させることができる。
以上のようにして、放熱器１が完成する。
【００４１】
このように構成された放熱器１によれば、発熱源Ｈで発生した熱を、発熱源Ｈと当接する基板１１の下面部１３から上面部１２へと伝え、上面部１２に凹設された溝部１５にかしめ固定されたヒートパイプ１６の少なくとも一箇所から、ヒートパイプ１６の全体に伝える。そして、放熱器１は、ヒートパイプ１６の全体により、基板１１の広範囲に熱を伝える。そして、放熱器１は、基板１１により、ヒートパイプ１６から伝えられた熱を、基板１１の上面部１２に立設された複数の放熱フィン１４に伝え、複数の放熱フィン１４により、この熱を空気中に放熱する。
【００４２】
このような放熱器１は、電子基板（図示せず）の発熱源Ｈ上に放熱器１を配置し、基板１１の外端部付近に設けたネジ孔からネジ（いずれも図示せず）を挿通させて電子基板（図示せず）にネジ止めすることなどにより、電子基板（図示せず）に固定される。
【００４３】
以上説明したような第１実施形態に係る放熱器１によれば、ヒートパイプ１６が、基板１１において発熱源Ｈが当接される下面部１３ではなく、上面部１２にかしめ固定されているので、発熱源Ｈと基板１１との密着度を向上することができ、発熱源Ｈで発生した熱を効率よく基板１１に伝えることができる。
【００４４】
また、放熱器１によれば、ヒートパイプ１６を基板１１に固定する際に、発熱源Ｈと基板１１との密着度を向上するための平坦化処理を行わなくてよいので、製造工程が簡素化される。これにより、製造コストを削減することができ、放熱器１が安価となると共に、ヒートパイプ１６の破損を防止することができる。
【００４５】
さらに、放熱器１によれば、楔材等の補助材を用いなくても、ヒートパイプ１６を溝部１５に堅固に密着固定することができるので、製造コストを削減することができ、放熱器１が安価となる。また、放熱器１の製造に使用する材料および製造工程を削減することができるので、資源の消費を抑制することができ、環境への負荷を軽減することができる。
【００４６】
またさらに、放熱器１によれば、比較的小さいかしめ力で、ヒートパイプ１６を、基板１１に設けた溝部１５に堅固に密着固定することができるので、大型なかしめ機を用いる必要がなくなり、これにより、放熱器１の製造コストを削減することができる。
【００４７】
さらに加えて、放熱器１によれば、ヒートパイプ１６を、基板１１に設けられた複数の溝部１５、１５・・・のうち、任意の溝部１５に固定することができるため、発熱源Ｈの位置に合わせてヒートパイプ１６を固定する位置を適宜選択することができる。これにより、発熱源Ｈの位置に応じた数だけ放熱器１を準備する必要がなくなり、ユーザにとって経済的である。
【００４８】
以上、第１実施形態に係る放熱器１について説明したが、放熱器１は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
例えば、前記した第１実施形態では、溝部１５の溝側壁部１５ａを、溝外側方向に膨らむ円弧状に形成し、溝内部の形成幅が、溝開口部１５ｃの形成幅よりも大きくなるように拡幅させて形成したが、これに限られるものではない。
例えば、溝側壁部１５ａ、１５ａを、溝開口部１５ｃと溝底部１５ｂとの間で溝内側方向に屈曲させることにより、溝内部に、溝開口部１５ｃよりも形成幅が小さいくびれ状部（図示せず）を形成してもよい。
ヒートパイプ１６自体がこのような溝部１５の形状に即した形状でかしめ固定されると、ヒートパイプ１６は、溝部１５のくびれ状部（図示せず）の下方の空間にかしめにより変形して横方向に拡がった部分が、くびれ状部（図示せず）に当接して溝底部１５ｂ側へと押圧されて、上下方向の移動が抑制される。このようにしても、ヒートパイプ１６を溝部１５に堅固に密着固定することができる。
【００４９】
＜第２実施形態＞
次に、本考案の第２実施形態に係る放熱器１Ａについて、図３を参照して説明する。第２実施形態に係る放熱器１Ａは、第１実施形態に係る放熱器１に対し、ヒートパイプ２６の構成が異なる点で相違するため、その他の共通する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５０】
図３（ａ）および(ｂ)に示すように、放熱器１Ａは、上面部１２（一面側）に薄板状の放熱フィン１４を間隔を空けて複数立設し、隣り合う放熱フィン１４、１４間に当該放熱フィン１４の板幅方向に沿って凹設される複数の溝部１５を備える基板１１と、この複数の溝部１５のうちの任意の溝部１５にかしめ固定されるヒートパイプ１６、２６と、を備えている。この基板１１の下面部１３（他面側）には、発熱源Ｈが当接されている（図３（ａ）において破線で図示）。ここで、ヒートパイプ１６は、第１実施形態において説明したとおりであるので、ここでは、ヒートパイプ２６について詳細に説明する。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、ヒートパイプ２６は、両端部が閉じた管材を曲げてＵ字状に形成されており、互いに離間して形成された一対の直管部２６ａ、２６ａと、この直管部２６ａ、２６ａの間に連続して設けられた湾曲部２６ｂと、からなる。このようにヒートパイプ２６をＵ字状に形成することで、例えば、一方の直管部２６ａ側に発熱源Ｈが偏って当接されている場合であっても、一方の直管部２６ａから湾曲部２６ｂを介して他方の直管部２６ａへと発熱源Ｈからの熱を伝えることができる。これにより、基板１１における発熱源Ｈが当接されていない部分およびこの部分に設けられた放熱フィン１４を有効に利用して放熱を促進することができる。
【００５２】
ヒートパイプ２６は、一の直管部２６ａ（図３（ａ）において破線で図示）が、一の溝部１５に嵌合され、一の溝部１５の形状に即した形状でかしめ固定されており、他の直管部２６ａ（図３（ａ）において破線で図示）が、一の溝部１５と離間した位置に設けられた他の溝部１５に嵌合され、他の溝部１５の形状に即した形状でかしめ固定されている。そして、一の直管部２６ａと他の直管部２６ａの間に連続して設けられる湾曲部２６ｂが、基板１１の外側を迂回するように配置されている。
【００５３】
ヒートパイプ２６は、一の直管部２６ａが、基板１１の上面部１２に複数凹設された溝部１５のうち、基板１１の下面部１３において発熱源Ｈが当接される部分と対応する位置に形成された溝部１５にかしめ固定されており、他の直管部２６ａが、基板１１の下面部１３において発熱源Ｈが当接されない部分に対応する位置に形成された溝部１５にかしめ固定されている。このヒートパイプ２６は、公知のものを適宜用いることができる。また、ヒートパイプ２６は、図示しないが、公知のヒートパイプと同様に両端部が扁平状に閉じられ、内部に作動液が真空封入されており、溝部１５にかしめ固定される前の状態で、両端部以外の部分が断面視円形状等の公知のヒートパイプに準じた形状となっている。ヒートパイプ２６の溝部１５への固定の仕方は、第１実施形態において図２を参照して説明したのと同様であるため、ここでは、説明を省略する。
【００５４】
なお、ここでは、基板１１におけるヒートパイプ２６の一の直管部２６ａと他の直管部２６ａとの間に設けられた２本の溝部１５に、第１実施形態において説明した直線状のヒートパイプ１６がそれぞれかしめ固定されている（図３（ａ）において破線で図示）。このヒートパイプ１６は、発熱源Ｈの発熱量や面積等に応じて適宜設けることができる。
【００５５】
このように構成された放熱器１Ａによれば、発熱源Ｈから基板１１を介してヒートパイプ２６の一の直管部２６ａに伝えられた熱を、湾曲部２６ｂを通して他の直管部２６ａへと輸送することができる。このように、放熱器１Ａによれば、ヒートパイプ２６により、基板１１において発熱源Ｈが当接された部分から、基板１１において発熱源Ｈが当接されていない他部にも熱を輸送することができる。
【００５６】
第２実施形態に係る放熱器１Ａによれば、第１実施形態に係る放熱器１の作用に加えて、発熱源Ｈが当接されていない部分にも熱を伝えることができるので、放熱器１Ａの全体を有効に利用して放熱させることができる。これにより、放熱効率をより向上させることができる。また、放熱器１Ａによれば、第１実施形態に係る放熱器１と比較して、より少ないヒートパイプで放熱器の全体を使って放熱させることができるので、部品点数が削減され、放熱器がさらに安価となる。なお、第２実施形態では、ヒートパイプ２６の設置本数を１つ（１組）としたが、これに限られるものではなく、適宜設定することができる。例えば、基板１１上に並列させて２組以上配置してもよい。
【００５７】
＜第３実施形態＞
次に、本考案の第３実施形態に係る放熱器１Ｂについて、図４を参照して説明する。なお、以下の説明において、上下方向は、紙面の方向と同じであるものとする。
第３実施形態に係る放熱器１Ｂは、第１実施形態に係る放熱器１に対し、放熱フィンと溝部の構成が異なる点で相違するため、その他の共通する構成要素には第１実施形態に係る放熱器１と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５８】
図４に示すように、放熱器１Ｂは、上面部１２(一面側)に所定間隔で凹設される複数の溝部２５を備える基板２１と、この複数の溝部２５のうち任意の溝部２５にかしめ固定されるヒートパイプ３６および放熱フィン２４と、を備えている。ここで、基板２１の下面部１３(他面側)には、発熱源Ｈが当接されている。
【００５９】
放熱フィン２４は、所定間隔で対向して形成された側壁部２４ａと、垂直断面視略Ｕ字状の底部２４ｂと、からなる垂直断面視略Ｕ字状の金属薄板部材である。放熱フィン２４は、垂直断面視略Ｕ字状の底部２４ｂが、基板２１の溝部２５に嵌合されてかしめ固定されている。
【００６０】
溝部２５は、放熱フィン２４およびヒートパイプ３６をかしめ固定するものであり、図４に示すように、垂直断面視略Ｕ字状に形成されている。この溝部２５は、基板２１の一端側から他端側まで連続して形成されており、長さが、放熱フィン２４の板幅寸法と略同等の寸法となっている。
【００６１】
ヒートパイプ３６は、発熱源Ｈで発生した熱を放熱フィン２４に伝えるためのものであり、ここでは、ヒートパイプ３６は、複数の溝部２５、２５・・・の全てにそれぞれかしめ固定されている。ただし、ヒートパイプ３６の設置位置や設置数は、発熱源Ｈの位置や発熱量等に応じて適宜変更することができる。このヒートパイプ３６は、公知のものを適宜用いることができる。また、ヒートパイプ３６は、図示しないが、公知のヒートパイプと同様に両端部が扁平状に閉じられ、内部に作動液が真空封入されており、溝部２５にかしめ固定される前の状態で、両端部以外の部分が断面視円形状等の公知のヒートパイプに準じた形状となっている。
【００６２】
このヒートパイプ３６および放熱フィン２４は、次のようにして溝部２５にかしめ固定されている。まず、基板２１の上方から、基板２１の溝部２５に放熱フィン２４の底部２４ｂを嵌合する。この状態で、溝部２５にかしめ固定される前のヒートパイプ３６を、放熱フィン２４の側壁部２４ａ、２４ａ間から挿入して、放熱フィン２４の底部２４ｂを介して溝部２５に嵌合する。
そして、かしめ機に装着されたかしめ刃（いずれも図示せず）を、放熱フィン２４の側壁部２４ａ、２４ａ間から挿入して、ヒートパイプ３６をかしめる。これにより、ヒートパイプ３６が溝部２５の形状に即した形状に変形されてかしめ固定される。また、これにともない、放熱フィン２４の底部２４ｂが、ヒートパイプ３６により、溝部２５の側壁部２４ａ、２４ａおよび底部２４ｂに圧接固定される。
【００６３】
以上説明した第３実施形態に係る放熱器１Ｂによれば、第１、第２実施形態に係る放熱器１、１Ａの作用に加えて、ヒートパイプ３６自体を放熱フィン２４の楔材として機能させることができる。これにより、別途楔材等の補助材を用いなくても、放熱フィン２４とヒートパイプ３６とを、溝部２５に堅固にかしめ固定することができるので、部品点数を削減することができる。また、放熱フィン２４とヒートパイプ３６とを、同一工程で溝部２５にかしめ固定することができるので、製造工程が削減され、放熱器１Ｂの製造コストを削減することができる。
【００６４】
＜第４実施形態＞
次に、本考案の第４実施形態に係る放熱器１Ｃについて、図５を参照して説明する。なお、以下の説明において、上下方向は、紙面の方向と同じであるものとする。
第４実施形態に係る放熱器１Ｃは、第１実施形態に係る放熱器１に対し、放熱フィンの底部の構成および溝部の構成が異なる点で相違する。このため、その他の共通する構成要素には第１実施形態に係る放熱器１と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６５】
図５に示すように、放熱器１Ｃは、上面部１２（一面側）に放熱フィン１４を間隔を空けて複数立設し、隣り合う放熱フィン１４、１４間に当該放熱フィン１４の板幅方向に沿って凹設される溝部３５と、隣り合う放熱フィン１４、１４のそれぞれの底部に連続して設けられる一対の爪状部３７、３７（爪状部）と、を備える基板３１と、この複数の溝部３５のうちの任意の溝部３５にかしめ固定されるヒートパイプ４６と、を備えている。ここで、基板３１の下面部１３（他面側）には、発熱源Ｈが当接されている。
【００６６】
溝部３５は、ヒートパイプ４６自体をかしめ固定するものであり、垂直断面視Ｕ字状に形成されている。この溝部３５は、基板３１の一端側から他端側まで連続して形成されており、長さが、放熱フィン１４の板幅寸法と略同等の寸法となっている。
【００６７】
爪状部３７、３７は、放熱フィン１４、１４の隣り合うそれぞれの底部と溝部３５の上端部との間に連続して設けられ、溝部３５の溝開口部の少なくとも一部を覆うように、溝幅方向内側に向かって互いに近接するように突出して形成された部材である。また、爪状部３７、３７は、基端部から先端部に向かって上方に傾斜して設けられており、先端部間には、隙間ｓが設けられている。
なお、この爪状部３７、３７は、溝部３５にヒートパイプ４６を配置したときに、ヒートパイプ４６の周面の形状に沿うように、基端部から先端部にかけて弧を描いて形成されていると好ましい。
【００６８】
例えば、放熱器１Ｃをアルミニウムやアルミニウム合金でなる金属板により形成する場合、金属板に押出加工を施すことにより、基板３１と放熱フィン４４と溝部３５と爪状部３７、３７とを一体的に形成することができる。また、例えば、放熱器１Ｃをアルミニウムやアルミニウム合金、あるいは、その他の素材でなる金属板により形成する場合、押出加工により基板３１と放熱フィン４４とを形成し、切削加工により溝部３５と爪状部３７、３７とを形成することができる。
【００６９】
ヒートパイプ４６は、発熱源Ｈで発生した熱を放熱フィン４４に伝えるためのものであり、ここでは、複数の溝部４５、４５・・・の全てにそれぞれかしめ固定されている。ただし、ヒートパイプ４６の設置位置や設置数は、発熱源Ｈの位置や発熱量等に応じて適宜変更することができる。このヒートパイプ４６は、公知のものを適宜用いることができる。また、ヒートパイプ４６は、図示しないが、公知のヒートパイプと同様に両端部が扁平状に閉じられ、内部に作動液が真空封入されており、溝部３５にかしめ固定される前の状態で、両端部以外の部分が断面視円形状等の公知のヒートパイプに準じた形状となっている。
【００７０】
このようなヒートパイプ４６は、次のようにして溝部３５にかしめ固定されている。つまり、かしめ固定される前のヒートパイプ４６を、放熱フィン１４、１４の板幅方向から溝部３５に挿入し、かしめ機に装着されたかしめ刃（いずれも図示せず）を、放熱フィン１４、１４間から挿入し、爪状部３７、３７を介してヒートパイプ４６をかしめる。これにより、ヒートパイプ４６が溝部３５の形状に即した形状に変形され、溝部３５にかしめ固定されている。
【００７１】
以上説明した第４実施形態に係る放熱器１Ｃによれば、爪状部３７、３７を一体的に設けたことにより、別途楔材等の補助材を用いなくても、ヒートパイプ４６自体を溝部３５に堅固にかしめ固定することができる。これにより、部品点数および製造工程が削減され、放熱器１Ｃの製造コストを削減することができる。さらに、比較的小さいかしめ力でヒートパイプ４６を溝部３５内に堅固に密着固定することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、溝部３５を挟んで隣り合う放熱フィン１４、１４の両方の底部と溝部３５の上端部との間に爪状部３７、３７をそれぞれ設けたが、これに限られるものではなく、放熱フィン１４、１４のいずれか一方の底部と溝部３５の上端部との間に爪状部を設けてもよいことはもちろんである。また、爪状部の基端部から先端部までの長さは、適宜設定することができる。例えば、爪状部を一方の放熱フィン１４の底部と溝部３５の上端部との間にのみ設ける場合、両方の放熱フィン１４の底部と溝部３５の上端部との間にそれぞれ設ける場合よりも長さを大きくしてもよい。これにより、ヒートパイプ４６を効果的に溝部３５に係合することができる。
【００７３】
＜第５実施形態＞
次に、本考案の第５実施形態に係る放熱器１Ｄについて、図６を参照して説明する。なお、以下の説明において、上下方向は、紙面の方向と同じであるものとする。
第５実施形態に係る放熱器１Ｄは、第１実施形態に係る放熱器１に対し、溝部の構成が異なる点で相違する。このため、その他の共通する構成要素には第１実施形態に係る放熱器１と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７４】
図６に示すように、放熱器１Ｄは、上面部１２（一面側）に放熱フィン３４を間隔を空けて複数立設し、隣り合う放熱フィン３４、３４間に当該放熱フィン３４の板幅方向に沿って凹設される複数の溝部４５を備える基板４１と、この複数の溝部４５のうちの任意の溝部４５にかしめ固定されるヒートパイプ５６と、を備えている。ここで、基板４１の下面部１３（他面側）には、発熱源Ｈが当接されている。
【００７５】
放熱フィン３４は、所定間隔で対向して形成された一対の側壁部３４ａ、３４ａと、この側壁部３４ａ、３４ａの間に連続して設けられた垂直断面視略Ｕ字状の底部３４ｂと、からなる垂直断面視略Ｕ字状の金属薄板部材であり、垂直断面視略Ｕ字状の底部３４ｂが、基板４１の溝部４５に嵌合されてかしめ固定されている。
【００７６】
放熱フィン３４は、側壁部３４ａ、３４ａの底部３４ｂ近傍に連続して、溝部３５の溝開口部の少なくとも一部を覆うように、溝幅方向内側に向かって互いに近接するように突出して形成された一対の爪状部３４ｃ、３４ｃ（爪状部）が設けられている。この爪状部３４ｃ、３４ｃは、基端部から先端部に向かって上方に傾斜して設けられており、先端部間には、隙間ｓが設けられている。
【００７７】
爪状部３４ｃ、３４ｃは、例えば、放熱フィン３４を形成する際に、底部３４ｂとなる部分を肉厚に形成しておき、この底部３４ｂとなる部分を爪状部３４ｃ、３４ｃの形状となるようにドリルで穿孔して形成することができる。なお、底部３４ｂとなる部分を、ドリルで穿孔する面積を少なくできるようにあらかじめ押出加工により所定の形状としたうえで、ドリルで穿孔して形成してもよい。
この爪状部３４ｃ、３４ｃの下方には、爪状部３４ｃ、３４ｃと底部３４ｂの内壁面とにより断面視略円状の孔状部３４ｄが形成されており、この孔状部３４ｄ内に、ヒートパイプ５６が配置されている。
【００７８】
ヒートパイプ５６は、発熱源Ｈで発生した熱を放熱フィン３４に伝えるためのものであり、ここでは、複数の溝部４５、４５・・・の全てにそれぞれかしめ固定されている。ただし、ヒートパイプ５６の設置位置や設置数は、発熱源Ｈの位置や発熱量等に応じて適宜変更することができる。このヒートパイプ５６は、適宜公知のものを用いることができる。
【００７９】
溝部４５は、放熱フィン３４およびヒートパイプ５６をかしめ固定するものであり、側壁部と底部とにより、垂直断面視略Ｕ字状に形成されている。この溝部４５は、基板４１の一端側から他端側まで連続して形成されており、長さが、放熱フィン３４の板幅寸法と略同等の寸法となっている。
【００８０】
次に、このような放熱器１Ｄにおいて、ヒートパイプ５６および放熱フィン３４が溝部４５にかしめ固定される様子について図７を参照して説明する。
図７に示すように、まず、溝部４５に放熱フィン３４の底部３４ｂを嵌合する。そして、この状態で、溝部４５にかしめ固定される前のヒートパイプ５６を、孔状部３４ｄ内に放熱フィン３４の板幅方向から挿入する。なお、予めヒートパイプ５６を孔状部３４ｄ内に配置した状態で、溝部４５に放熱フィン３４の底部３４ｂを嵌合してもよい。
【００８１】
そして、かしめ機に装着されたかしめ刃（いずれも図示せず）を、放熱フィン３４の側壁部３４ａ、３４ａ間から挿入し、爪状部３４ｃ、３４ｃを介してヒートパイプ５６をかしめることで、ヒートパイプ５６を溝部４５の形状に即して変形させて溝部４５にかしめ固定する。これにともない、ヒートパイプ５６によって、放熱フィン３４の底部３４ｂが溝部４５側へ押圧されて、溝部４５に圧接固定される。このようにして、放熱フィン３４とヒートパイプ５６とが、溝部４５にかしめ固定される。
【００８２】
以上説明した第５実施形態に係る放熱器１Ｄによれば、ヒートパイプ５６を放熱フィン３４の楔材として作用させることができるので、別途楔材等の補助材を用いなくても、放熱フィン３４とヒートパイプ５６とを溝部４５に堅固にかしめ固定することができる。また、放熱フィン３４とヒートパイプ５６とを同一工程で溝部４５にかしめ固定することができるので、部品点数および製造工程が削減され、放熱器１Ｄの製造コストを削減することができる。さらに、比較的小さいかしめ力でヒートパイプ５６と放熱フィン３４とを溝部４５内に堅固に密着固定することができる。
【００８３】
以上、本考案の第１〜第５実施形態について説明したが、本考案は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、第１〜第５実施形態において、各ヒートパイプと各溝部との間に接着材を充填してもよい。これによれば、各ヒートパイプを各溝部に、より強固に固定することができる。また、第１〜第５実施形態では、各ヒートパイプを、各溝部に配置した状態でかしめ固定するため、かしめ固定時の押圧力により充填材に含まれる気泡を取り除くことができ、各溝部から各ヒートパイプへの熱伝導性も良好に維持することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１、１Ａ〜１Ｄ      放熱器
１１、２１、３１、４１      基板
１２      上面部（一面側）
１３      下面部（他面側）
１４、２４、３４      放熱フィン
１５、２５、３５、４５      溝部
１６、２６、３６、４６、５６      ヒートパイプ
３４ｃ、３７      爪状部
【図１】
0003170213.tif 000003
【図２】
0003170213.tif 000004
【図３】
0003170213.tif 000005
【図４】
0003170213.tif 000006
【図５】
0003170213.tif 000007
【図６】
0003170213.tif 000008
【図７】
0003170213.tif 000009