(57)【要約】【課題】簡単な構成で、良好なヒートシンク効果を有するチャンバーヒートシンク構造を提供すること。【解決手段】本考案のチャンバーヒートシンク装置は、チャンバー２と、均温部材（４，３０１、３０２）とを有し、前記チャンバー２の外表面に複数のヒートシンクフィン２０１を設置するとともに、前記チャンバー２の内部表面に底板を設けて構成したものであって、前記均温部材は、前記チャンバー２の底板上に設置され、発熱電子部材８０１、８０２の熱量をチャンバー２全体に効率的に均一に伝導し、前記チャンバー２の外表面の前記ヒートシンクフィン２０１を介して外部に散出するように構成している。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーと、均温部材とを有し、前記チャンバーの外表面に複数のヒートシンクフィンを設置するとともに、前記チャンバーの内部表面に底板を設けて構成したものであって、前記均温部材は、前記チャンバーの底板上に設置され、発熱電子部材の熱量をチャンバー全体に効率的に均一に伝導し、前記チャンバーの外表面の前記ヒートシンクフィンを介して外部に散出するように構成したチャンバーヒートシンク構造。
【請求項２】
前記チャンバーの底板は、前記均温部材を定位組み合わせるための凹溝、および定位孔を設けたことを特徴とする請求項１記載のチャンバーヒートシンク構造。
【請求項３】
前記均温部材は、導熱管および熱拡散板であり、前記導熱管と前記熱拡散板との内、いずれか一方を単独、又は両方を組み合わせて用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のチャンバーヒートシンク構造。
【請求項４】
前記均温部材の内部構造は、溝式構造、又は粉末焼結式構造を用いて構成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のチャンバーヒートシンク構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電子ヒートシンク装置などのチャンバーヒートシンク構造に関し、特に、均温部材を用いたチャンバーヒートシンク構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のチャンバーは、その材質が通常、何れも金属であり、且つ鋳造一次成型技術を応用して形成されている。また、このチャンバーは、従来の鋳造技術の制限を受けるため、その材質の導熱係数が比較的低くなっている。
【０００３】
このような従来のチャンバーでは、電子器材が発する熱量がチャンバーの単一局部に領域に集中し易く、該局部領域の温度を極めて高め、電子器材の温度が許容範囲を超えることを招く。ところが、チャンバーの発熱電子器材から離れたその他の比較的大きな範囲内では、温度が上記の局部領域より低くなっている。これは、チャンバーおよび表面フィンの温度を不均一にし、チャンバーのヒートシンク機能に大きな影響を及ぼしている。
【０００４】
上記問題に対して、従来の解決方法としては、通常、チャンバーの厚さの増加、又はチャンバー材質の改善等の方法を採用しているが、このような解決方法は、何れも同時にチャンバー材料の重量を過度に大きくする等の問題がある。
【０００５】
図１は、従来のチャンバーヒートシンク構造の分解組立斜視図である。  
図１に示すように、従来のチャンバーヒートシンク構造は、チャンバー１０と、蓋板１１と、定位固定支柱１２と、電子工作板１３と、を有して構成されている。
【０００６】
チャンバー１０外表面は、大量のヒートシンクフィン１０２によって覆われて構成されている。定位固定支柱１２は、電子工作板の孔の位置およびチップの高さに基づいて、前記チャンバー１０内部に設置されている。
【０００７】
蓋体１１は、チャンバー１０に密閉空間を形成させ、主基板である電子工作板１３がチャンバー１０内で風雨や灰塵等を受け腐蝕しないよう保証する作用を有し、同時に部分的なヒートシンク作用を兼ねている。
【０００８】
このような従来のチャンバーヒートシンク構造では、電子工作板１３の動作時、その上に設けられた発熱部材１３１、発熱部材１３２（例えば、ＣＰＵ又はハイパワー電子部材又は無線電子部材およびその他のチップ）は、演算処理が行われると、極めて高い熱量を発生する。そして、発生した熱は、直接接触するチャンバー１０の底部を介してチャンバー１０への熱伝導を介し、最終的にヒートシンクフィン１０２を経てシステム外に散出される。
【０００９】
但し、チャンバー１０の材料が製造技術の制限を受けるため、従来のチャンバー１０の導熱係数は、比較的低く、熱量が大量に、チャンバー１０が発熱部材１３２に接触する単一局部の比較的小さいヒートシンク面積上に集中するので、該単一局部の温度が極めて高く、電子発熱部材１３１の動作温度制限を超える可能性がある。ところが、その残りの比較的大きな面積上のチャンバー１０およびヒートシンクフィン１０２の温度は、低くなってしまい、有効なヒートシンク機能を得ることができない。
【００１０】
従って、従来のチャンバーヒートシンク構造では、ヒートシンクフィン１０２の有効利用率が低い。同時に、電子部材の発熱効率が突然変化する時、ヒートシンクチャンバー１０の材質の蓄熱性能が高くないので、瞬間的熱量の集中が過度に大きくなり、電子発熱部材の温度が瞬間的に極めて高くなってしまい、電子部材の損壊を招き易くなるといった虞れがある。
【００１１】
他の従来のチャンバーヒートシンク構造としては、例えば、特許文献１に記載されているように、発熱部品の熱を所定位置に移動する、伝熱ブロックが収容され密閉された空洞部を有するベイパーチャンバーと、このベイパーチャンバーの他方の面上にベイパーチャンバーと一体的に配置される、所定の曲げ強さを有するベース部とこのベース部に配設されるフィン部とから構成され、ベイパーチャンバーの強度を高める高強度放熱部材と、ベイパーチャンバーおよび高強度放熱部材を、発熱部品に一体的に固定する固定部材とを有するヒートシンクがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−２４３７４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来のチャンバーヒートシンク構造では、チャンバーおよびそのフィン温度が不均一であり、ヒートシンク効果が悪く、また、電子部材の発熱効率が突然変化する時、熱反応時間が長くなり、電子部材などのチップの損壊を招き易いといった問題点がある。
【００１４】
また、特許文献１に記載のヒートシンクでは、ベイパーチャンバーを構成する板型ヒートパイプや、フィン部にネジ等の固定部材用の孔を設けているので、構造が複雑であるため、製造コストが高価になってしまう。また、このヒートシンクは、複数の発熱部材、および箱体形状のチャンバーに対応したものではなく、改良が望まれている。
【００１５】
上記の問題を解決する為、本考案の第１の目的は、簡単な構成で、良好なヒートシンク効果を有するチャンバーヒートシンク構造を提供することにある。  
また、本考案の第２の目的は、比較的低重量であるチャンバーヒートシンク構造を提供することにある。  
さらに、本考案の第３の目的は、迅速な熱反応を有するチャンバーヒートシンク構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を解決する為、本考案のチャンバーヒートシンク構造は、チャンバーと、均温部材とを有し、前記チャンバーの外表面に複数のヒートシンクフィンを設置するとともに、前記チャンバーの内部表面に底板を設けて構成したものであって、前記均温部材は、前記チャンバーの底板上に設置され、発熱電子部材の熱量をチャンバー全体に効率的に均一に伝導し、前記チャンバーの外表面の前記ヒートシンクフィンを介して外部に散出するように構成している。
【考案の効果】
【００１７】
本考案によるチャンバーヒートシンク構造によれば、簡単な構成で良好なヒートシンク効果を得、かつ比較的軽い重量を有することができるとともに、迅速な熱反応性能を有するチャンバーヒートシンク構造を提供することができるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のチャンバーヒートシンク構造の分解組立斜視図。
【図２】本考案の一実施例に係るチャンバーヒートシンク構造の分解組立斜視図。
【図３】図２の、組立後のチャンバーヒートシンク構造の外観構成を示す斜視図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】図２の導熱管の形状の変形例を説明する説明図。
【図６】図２の熱拡散板の形状の変形例を説明する説明図。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本考案の実施例について説明する。  
図２から図６は、本考案のチャンバーシンクヒート構造の一実施例に係り、図２は、一実施例のチャンバーヒートシンク構造の分解組立斜視図、図３は、図２の、組立後のチャンバーヒートシンク構造の外観構成を示す斜視図、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図、図５は、図２の導熱管の形状の変形例を説明する説明図、図６は、図２の熱拡散板の形状の変形例を説明する説明図である。
【００２０】
図２に示すように、本実施例のチャンバーヒートシンク構造は、チャンバー２と、均温部材（４、３０１、３０２）と、銅板５と、高導熱シール６０１と、蓋板７と、を有して構成される。前記チャンバー２の外表面には、複数のヒートシンクフィン２０１が設けられている。また、前記チャンバー２の内部表面には底板が設けられている。
【００２１】
前記均温部材は、導熱管および熱拡散板で構成されたものであって、例えば、前記導熱管は、図２に示すように、Ｌ形導熱管３０１、直導熱管３０２として構成し、前記熱拡散板は、熱拡散板４として構成している。
【００２２】
前記チャンバー２の内部表面の底板には、導熱管凹溝２０２および拡散板凹溝２０３が設けられている。この道熱管凹溝２０２は、前記Ｌ形道熱管３０１を嵌合し、前記拡散板凹溝２０３は、前記熱拡散板４を嵌合する。
【００２３】
本実施例のチャンバーヒートシンク構造を用いたチャンバー２は、内部に装着する電子工作板８に合わせて設計されるものであり、この電子工作板８上には、発熱電子部材を構成する発熱部材８０１および発熱部材８０２が装着されている。
【００２４】
本実施例において、前記Ｌ形導熱管３０１、および前記直導熱管３０２は、溶接又は導熱粘着結合、螺子固定の方法を採用し、チャンバー２内において、銅板５と組み合わせた状態で、導熱管凹溝２０２内に設置される（図２および図４参照）。
【００２５】
発熱部材８０１の熱量は、高導熱シール６０１、銅板５を介してＬ形導熱管３０１、直導熱管３０２に伝えられ、最終的にチャンバー２に伝導され、ヒートシンクフィン２０１を介してシステム外に放出される。
【００２６】
熱拡散板４は、前記前記Ｌ形導熱管３０１、および前記直導熱管３０２と同様に、溶接又は導熱粘着結合、螺子固定の方法を採用し、チャンバー２内において、銅板５と組み合わせた状態で、拡散板凹溝２０３内に設置される（図２および図４参照）。
【００２７】
発熱部材８０２の熱量は、高導熱シール６０２を経て熱拡散板４が吸収し、チャンバー２に伝導し、ヒートシンクフィン２０１を介してシステム外に放出される。
【００２８】
このような構成のチャンバー２では、前記Ｌ形導熱管３０１、直導熱管３０２、熱拡散板４、銅板５、および高導熱シール６によって、このチャンバー２の全体温度上昇を均一にし、ヒートシンクフィン２０１のヒートシンク有効利用率を高くするので、有効なヒートシンク効果を得ることができる。
【００２９】
また、本実施例のチャンバー２の体積重量は、従来のチャンバーと比較すると、Ｌ形導熱管３０１と、直導熱管３０２と、熱拡散板４等の質量が比較的軽いものが用いられており、また同時に、チャンバー２の底板厚さを設計時、構造の強度のみを考慮すればよく、底板設計をより薄くすることで、その結果、全体の重量を、従来のチャンバーに比べて大幅に減少することができる。
【００３０】
次に、本実施例のチャンバーヒートシンク構造の具体的な構成、および変形例を、図２から図６を用いて説明する。  
本実施例のチャンバーヒートシンク構造において、チャンバー２の材質は、高導熱材料、例えば、金属アルミ又はその他の合金金属等のいずれかを選択して用いることができる。
【００３１】
また、チャンバー２の内部の底板上には、上述したようにＬ形導熱管３０１と、直導熱管３０２、熱拡散板４、および銅板５が定位溶接する導熱管凹溝２０２０および熱拡散板凹溝２０３が形成されている。この場合、確実な溶接を行うために、チャンバー２の内外表面は、全部又は局部に無電解ニッケル鍍金処理を施しており、同時に表面に抗腐蝕効果を兼ね備えている。
【００３２】
なお、前記Ｌ形導熱管３０１と、直導熱管３０２と、熱拡散板４と、銅板５と、チャンバー２とが、その他の結合方式、例えば、導熱接着結合、螺子固定等を選択して実施する場合、相応する表面処理を行なう必要がある。
【００３３】
前記Ｌ形導熱管３０１、直導熱管３０２、熱拡散板４の内部構造は、各種形式で構成することができ、例えば、溝式（Groove）、又は粉末焼結式（Powder）構造を用いて構成されているが、これに限定されるものではない。
【００３４】
導熱管３０１、３０２および熱拡散板４の数量および形状は、図２に示す構成に限定するものではなく、例えば、電子工作板８の発熱部材８０１、発熱部材８０２の発熱効率、最高動作温度制限、構造の要求等に基づき、選択的に設計される。すなわち、本実施例の導熱管としては、１本のＬ形導熱管３０１と、１本の直導熱管３０２とを用いて構成されるが、例えば、図５に示すように、必要に応じてＮ形導熱管や、Ｓ形導熱管を用いて構成してもよい。
【００３５】
また、熱拡散板４は、例えば、図６に示すような形状（楕円形、矩形や不規則な形状）に設計して構成される。ここで、溶接結合に便利である為、導熱管の断面は、図４に示すように、円角矩形である。  
なお、本実施例のチャンバーヒートシンク構造において、導熱管３０１、３０２および熱拡散板４の熱量は、ヒートシンクの必要に基づき適宜決定される。  
また、導熱管３０１、３０２の全体の形状は、上述したように図５に示すように構成したが、これに限定されるものではない。また、熱拡散板４の形状は、同様に図６に示すような形状に構成したが、これに限定されるものではない。
【００３６】
また、銅板５の形状は、発熱源部材８０１の形状に基づき確定し、発熱部材の表面を全てカバーできることが好ましい。この場合、熱源の接触表面との平滑度を効率的に制御すると同時に、熱量の導熱管向きの伝達に影響を及ぼさないように構成する。金属銅の蓄熱係数および導熱係数は、何れも高く、発熱部材８０１の発熱効率が瞬間的に高くなる時、チャンバー２をヒートシンクする熱反応時間が短い。  
なお、銅板５の材質は、銅、アルミ、グラファイト等の高導熱材質を用いて構成されるが、これに限定されるものではない。
【００３７】
導熱管３０１、３０２の高度熱シール６０１および熱拡散板４の高導熱シール６０２の形状は、銅板と同一又はやや大きく、銅板５および発熱部材８０１、発熱部材８０２の間の接触に弾性を持たせ、接触熱抵抗を効率的に減少すると同時に、加工精度の要求を低減することができる。  
なお、高度熱シール６０１、６０２は、銅板５表面に塗布するペースト状の導熱材質に置き換えることもでき、前記高度熱シール６０１、６０２と同様の作用・効果が得られる。
【００３８】
蓋板７の作用は、チャンバー２に密封空間を形成させ、主基板である電子工作板８が風雨および灰塵等を受け腐蝕しないように保証し、同時に部分的ヒートシンク作用を兼ね備えている。
【００３９】
本実施例のチャンバーヒートシンク構造において、蓋板７のヒートシンク効果を増強する為、チャンバー２と同一の処理方法を採用することもでき、即ち、蓋板７の電子工作板８向きの一側上の凹溝を設計し、一定量の導熱管および熱拡散板を組み合わせ、他側にフィン等のヒートシンク補助構造を設けて構成してもよい。
【００４０】
また、本実施例において、電子工作板８は、チャンバー２上の固定支持部材２０４によって螺子方式でチャンバー２の底板上に貼合固定されるようになっている。
【００４１】
以上、説明した構成のチャンバーシンクヒート構造では、前記均温部材を構成する導熱管３０１、３０２および熱拡散板４によって、発熱部材８０１および発熱部材８０２の熱量がチャンバー２全体に効率的に均一に伝導され、そして、チャンバー２の外表面の前記ヒートシンクフィン２０１を介して外部に効果的に散出される。
【００４２】
なお、本実施例のチャンバーヒートシンク構造は、ヒートシンクフィン２０１に、ネジ等の固定部材用の孔を設ける必要がないので、従来技術（特許文献１）よりも簡単に、かつ安価で製造できる。
【００４３】
従って、本実施例によれば、簡単な構成で良好なヒートシンク効果を得、かつ比較的軽い重量を有することができるとともに、迅速な熱反応性能を有するチャンバーヒートシンク構造を提供することができる。
【００４４】
本考案は、以上述べた実施例および変形例に限定されるものではなく、考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００４５】
２…チャンバー、
２０１…ヒートシンクフィン、
２０２…導熱管凹溝、
２０３…熱拡散板凹溝、
２０４…固定支持部材、
３０１…Ｌ形状導熱管、
３０２…直導熱管、
４…熱拡散板、
５…銅板、
６０１…導熱管導熱シール、
６０２…熱拡散板導熱シール、
７…蓋板、
８…電子工作板、
８０１…発熱部材、
８０２…発熱部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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