冷却装置
【課題】 発熱体５と冷却器２との間に伝熱シート６を介装した冷却装置において、発熱体５の接触部に凹凸部が存在していても、確実に伝熱を行うと共に、その伝熱性を向上させたもの。
【解決手段】 冷却器２の外面３に波形フィン４の高さ方向一端側をろう付け固定し、その波形フィン４の他端側を発熱体５の平面に接触させる。そして、発熱体５と冷却器２との間に隙間なく伝熱シート６を介装させる。
【解決手段】 冷却器２の外面３に波形フィン４の高さ方向一端側をろう付け固定し、その波形フィン４の他端側を発熱体５の平面に接触させる。そして、発熱体５と冷却器２との間に隙間なく伝熱シート６を介装させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パソコンのバッテリーや各種回路素子等の発熱体を冷却する冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱体である回路素子等の電子部品の表面と、放熱部材の表面との間に伝熱シートを介装して互いに接触したものが下記特許文献１として知られている。
また、下記特許文献２には伝熱シートを介して電子部品とヒートシンクとを接続したものが記載されている。このような伝熱シートとして、シリコン系樹脂を含むものが一般に用いられ、その伝熱シートの熱伝達率は２．０Ｗ／ｍＫ以上であると共に、絶縁破壊電圧が２．０ｋＶ以上であるものが広く用いられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１２８３９号公報
【特許文献２】特開２００８−１０８８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
伝熱シートを介して発熱体と放熱器とを接続したものにおいて、発熱体の表面は必ずしも平坦ではなく、平面度が悪いことがしばしば存在する。その場合伝熱シートと発熱体との間に隙間が生じ、その場合には両者の熱伝達が低下していた。
また、その隙間を埋めるために２ｍｍ程度の厚みの伝熱シートを介装すると、比較的厚みが厚いため発熱体と冷却器との熱抵抗が大きくなり、伝熱性を低下させていた。
そこで本発明は、かかる問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、内部に冷却液(1) が流通する冷却器(2) を有し、その平坦な外面(3) に波形フィン(4)の高さ方向の一端側がろう付けされ、その波形フィン(4)の高さ方向の他端側が発熱体(5)の平面に接して、発熱体(5)と冷却器(2)の外面との間を隙間なく伝熱シート(6)が介装されたことを特徴とする冷却装置である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記波形フィン(4)の高さ方向の他端側が発熱体(5)の平面に圧接して、その波形フィン(4)が変形した状態で、発熱体(5)と冷却器(2)の外面との間を隙間なく伝熱シート(6)が介装されたことを特徴とする冷却装置である。
請求項３に記載の本発明は、請求項２において、
前記発熱体(5)は、前記平面に凹凸部が存在するものを対象とする冷却装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の冷却装置は、冷却器２の外面３に一端側がろう付けされた波形フィン４の他端側を発熱体５の平面に接して、発熱体５と冷却器２との外面間に隙間なく伝熱シート６が介装されたから、冷却器２と発熱体５との伝熱性が向上する。即ち、波形フィン４と冷却器２とはろう付けされ、その波形フィン４が発熱体５の平面11に接するので、波形フィン４を介して発熱体５から冷却器２に効率よく熱伝達される。それと共に、波形フィン４と伝熱シート６との間に熱伝導が行われ、その伝熱シート６を介し発熱体５と冷却器２との間に熱伝導が行われる。
【０００８】
上記構成において、波形フィン４を発熱体５により圧接して、波形フィン４を変形した状態にした場合には、波形フィン４と発熱体５との接触が確実に行われ、両者間の伝熱性がさらに向上する。
【０００９】
上記構成において、発熱体５の平面11が凹凸部を有するものを対象とする場合には、波形フィン４が圧接変形することにより、その凹部または凸部において波形フィン４と発熱体５とが確実に接触し、伝熱性を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明の冷却装置の要部縦断面説明図であり、図２はその冷却器自体の要部縦断面図である。また、図３は同冷却装置の全体を示す説明図である。
この冷却装置は、内部に冷却液１が流通する冷却器２と、冷却器２の表面にろう付け固定された波形フィン４と、その波形フィン４に接触する発熱体５と、発熱体５および冷却器２間の隙間を埋める伝熱シート６とを有する。
【００１１】
冷却器２は、偏平に形成され内部にインナーフィン2cを有すると共に、その両端に入口パイプ９，出口パイプ10が突設され、それを介して内部に冷却液１が流通する。即ち、冷却器２は、図１及び図２に示す如く、少なくとも一方が皿状に形成された第１プレート2aと第２プレート2bからなり、内部にインナーフィン2cが介装される。そして、この例では第１プレート2aの外表面に波形フィン４の高さ方向一端側が一体にろう付け固定され、その接触部にろうフィレット７が形成される。
【００１２】
波形フィン４の高さ（振幅）は、発熱体５の平面11の凹凸部の状態に応じて設計される。一例として、その高さを１．５〜４ｍｍ程とすることができる。波形フィン４は、アルミニューム等の金属製帯状材を曲折したものであり、一例として０．０１〜０．０５ｍｍ程度の板厚のものを用いることができる。また、波形フィン４のフィンピッチは、１〜３ｍｍ程とすることができる。
【００１３】
このような波形フィン４に伝熱シート６を介して、発熱体５の平面11を接触する。そして、発熱体５と冷却器２との間を図３の如く締結具８を用いて押圧締結する。すると波形フィン４は図１の如く変形し、その高さ方向の他端面が発熱体５の平面11に圧接し、冷却器２の外面３と発熱体５の平面11とは波形フィン４を介して熱的に接続される。それと共に、発熱体５の平面11と冷却器２の外面３との間には、伝熱シート６が隙間なく充填される。そして冷却器２内に冷却液１を流通させ、発熱体５の発熱を波形フィン４及び伝熱シート６を介し冷却液１に伝熱する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の冷却装置の要部縦断面図説明図。
【図２】同冷却装置に用いられる冷却器２の要部縦断面図。
【図３】同冷却装置の全体を示す説明図。
【符号の説明】
【００１５】
１ 冷却液
２ 冷却器
2a 第１プレート
2b 第２プレート
2c インナーフィン
【００１６】
３ 外面
４ 波形フィン
５ 発熱体
６ 伝熱シート
【００１７】
７ ろうフィレット
８ 締結具
９ 入口パイプ
10 出口パイプ
11 平面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パソコンのバッテリーや各種回路素子等の発熱体を冷却する冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱体である回路素子等の電子部品の表面と、放熱部材の表面との間に伝熱シートを介装して互いに接触したものが下記特許文献１として知られている。
また、下記特許文献２には伝熱シートを介して電子部品とヒートシンクとを接続したものが記載されている。このような伝熱シートとして、シリコン系樹脂を含むものが一般に用いられ、その伝熱シートの熱伝達率は２．０Ｗ／ｍＫ以上であると共に、絶縁破壊電圧が２．０ｋＶ以上であるものが広く用いられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１２８３９号公報
【特許文献２】特開２００８−１０８８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
伝熱シートを介して発熱体と放熱器とを接続したものにおいて、発熱体の表面は必ずしも平坦ではなく、平面度が悪いことがしばしば存在する。その場合伝熱シートと発熱体との間に隙間が生じ、その場合には両者の熱伝達が低下していた。
また、その隙間を埋めるために２ｍｍ程度の厚みの伝熱シートを介装すると、比較的厚みが厚いため発熱体と冷却器との熱抵抗が大きくなり、伝熱性を低下させていた。
そこで本発明は、かかる問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、内部に冷却液(1) が流通する冷却器(2) を有し、その平坦な外面(3) に波形フィン(4)の高さ方向の一端側がろう付けされ、その波形フィン(4)の高さ方向の他端側が発熱体(5)の平面に接して、発熱体(5)と冷却器(2)の外面との間を隙間なく伝熱シート(6)が介装されたことを特徴とする冷却装置である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記波形フィン(4)の高さ方向の他端側が発熱体(5)の平面に圧接して、その波形フィン(4)が変形した状態で、発熱体(5)と冷却器(2)の外面との間を隙間なく伝熱シート(6)が介装されたことを特徴とする冷却装置である。
請求項３に記載の本発明は、請求項２において、
前記発熱体(5)は、前記平面に凹凸部が存在するものを対象とする冷却装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の冷却装置は、冷却器２の外面３に一端側がろう付けされた波形フィン４の他端側を発熱体５の平面に接して、発熱体５と冷却器２との外面間に隙間なく伝熱シート６が介装されたから、冷却器２と発熱体５との伝熱性が向上する。即ち、波形フィン４と冷却器２とはろう付けされ、その波形フィン４が発熱体５の平面11に接するので、波形フィン４を介して発熱体５から冷却器２に効率よく熱伝達される。それと共に、波形フィン４と伝熱シート６との間に熱伝導が行われ、その伝熱シート６を介し発熱体５と冷却器２との間に熱伝導が行われる。
【０００８】
上記構成において、波形フィン４を発熱体５により圧接して、波形フィン４を変形した状態にした場合には、波形フィン４と発熱体５との接触が確実に行われ、両者間の伝熱性がさらに向上する。
【０００９】
上記構成において、発熱体５の平面11が凹凸部を有するものを対象とする場合には、波形フィン４が圧接変形することにより、その凹部または凸部において波形フィン４と発熱体５とが確実に接触し、伝熱性を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明の冷却装置の要部縦断面説明図であり、図２はその冷却器自体の要部縦断面図である。また、図３は同冷却装置の全体を示す説明図である。
この冷却装置は、内部に冷却液１が流通する冷却器２と、冷却器２の表面にろう付け固定された波形フィン４と、その波形フィン４に接触する発熱体５と、発熱体５および冷却器２間の隙間を埋める伝熱シート６とを有する。
【００１１】
冷却器２は、偏平に形成され内部にインナーフィン2cを有すると共に、その両端に入口パイプ９，出口パイプ10が突設され、それを介して内部に冷却液１が流通する。即ち、冷却器２は、図１及び図２に示す如く、少なくとも一方が皿状に形成された第１プレート2aと第２プレート2bからなり、内部にインナーフィン2cが介装される。そして、この例では第１プレート2aの外表面に波形フィン４の高さ方向一端側が一体にろう付け固定され、その接触部にろうフィレット７が形成される。
【００１２】
波形フィン４の高さ（振幅）は、発熱体５の平面11の凹凸部の状態に応じて設計される。一例として、その高さを１．５〜４ｍｍ程とすることができる。波形フィン４は、アルミニューム等の金属製帯状材を曲折したものであり、一例として０．０１〜０．０５ｍｍ程度の板厚のものを用いることができる。また、波形フィン４のフィンピッチは、１〜３ｍｍ程とすることができる。
【００１３】
このような波形フィン４に伝熱シート６を介して、発熱体５の平面11を接触する。そして、発熱体５と冷却器２との間を図３の如く締結具８を用いて押圧締結する。すると波形フィン４は図１の如く変形し、その高さ方向の他端面が発熱体５の平面11に圧接し、冷却器２の外面３と発熱体５の平面11とは波形フィン４を介して熱的に接続される。それと共に、発熱体５の平面11と冷却器２の外面３との間には、伝熱シート６が隙間なく充填される。そして冷却器２内に冷却液１を流通させ、発熱体５の発熱を波形フィン４及び伝熱シート６を介し冷却液１に伝熱する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の冷却装置の要部縦断面図説明図。
【図２】同冷却装置に用いられる冷却器２の要部縦断面図。
【図３】同冷却装置の全体を示す説明図。
【符号の説明】
【００１５】
１ 冷却液
２ 冷却器
2a 第１プレート
2b 第２プレート
2c インナーフィン
【００１６】
３ 外面
４ 波形フィン
５ 発熱体
６ 伝熱シート
【００１７】
７ ろうフィレット
８ 締結具
９ 入口パイプ
10 出口パイプ
11 平面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷却液(1) が流通する冷却器(2) を有し、その平坦な外面(3) に波形フィン(4)の高さ方向の一端側がろう付けされ、その波形フィン(4)の高さ方向の他端側が発熱体(5)の平面に接して、発熱体(5)と冷却器(2)の外面との間を隙間なく伝熱シート(6)が介装されたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記波形フィン(4)の高さ方向の他端側が発熱体(5)の平面に圧接して、その波形フィン(4)が変形した状態で、発熱体(5)と冷却器(2)の外面との間を隙間なく伝熱シート(6)が介装されたことを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記発熱体(5)は、前記平面に凹凸部が存在するものを対象とする冷却装置。
【請求項１】
内部に冷却液(1) が流通する冷却器(2) を有し、その平坦な外面(3) に波形フィン(4)の高さ方向の一端側がろう付けされ、その波形フィン(4)の高さ方向の他端側が発熱体(5)の平面に接して、発熱体(5)と冷却器(2)の外面との間を隙間なく伝熱シート(6)が介装されたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記波形フィン(4)の高さ方向の他端側が発熱体(5)の平面に圧接して、その波形フィン(4)が変形した状態で、発熱体(5)と冷却器(2)の外面との間を隙間なく伝熱シート(6)が介装されたことを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記発熱体(5)は、前記平面に凹凸部が存在するものを対象とする冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−３４３６４（Ｐ２０１０−３４３６４Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９５９４４（Ｐ２００８−１９５９４４）
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【出願人】（０００２２２４８４）株式会社ティラド (289)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【出願人】（０００２２２４８４）株式会社ティラド (289)
【Ｆターム（参考）】
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