JPH0340462A - 流体熱交換器 - Google Patents

流体熱交換器

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JPH0340462A
JPH0340462A JP2051629A JP5162990A JPH0340462A JP H0340462 A JPH0340462 A JP H0340462A JP 2051629 A JP2051629 A JP 2051629A JP 5162990 A JP5162990 A JP 5162990A JP H0340462 A JPH0340462 A JP H0340462A
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JP
Japan
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fluid
heat exchanger
heat
base
flexible
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JP2051629A
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English (en)
Inventor
Richard D Nelson
リチャード　ダグラス　ネルソン
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Microelectronics and Computer Technology Corp
Original Assignee
Microelectronics and Computer Technology Corp
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Publication date
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D33/00—Non-positive-displacement pumps with other than pure rotation, e.g. of oscillating type
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/40—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids
    • H10W40/43—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids by flowing gases, e.g. forced air cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/40—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids
    • H10W40/47—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids by flowing liquids, e.g. forced water cooling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は流体熱交換器に関し、特に圧電ファン手段を
具えた電子素子冷却用流体熱交換器に関する。
従来の技術と課題 電子回路基板上に空気を吹き付ける圧電ファンが冷却手
段として使用されている。
この発明は、少なくとも一部の冷却フィンが、熱交換器
へ冷却流体を送り込むための圧電手段を有してなる効率
のよいフィン付熱交換器を提供する。この熱交換器の利
点は以下のとおりである。まず第１に、前記熱交換器で
は冷却流体を送りこむためのファンもしくはポンプを別
に設ける必要がない。第２に、電子素子からの熱を冷却
流体へ導く熱伝導手段をもつ熱交換器を使用することに
よって、被冷却電子素子からの熱の伝導を著しく増大で
きる。第３に、前記熱伝導手段を、圧電駆動手段によっ
て振動される複数個の可撓性羽根部材とか、該羽根部材
に隣接配置される固定金属フィンによって構成できる。
課題を解決するための手段 この発明によると、流体熱交換器は、電子素子から熱が
供給されるベースを具えたハウジングを有する。このハ
ウジングは流体流入口、流体流出口ち具えている。複数
個の可撓性羽根部材がハウジング内に配置され、羽根部
材に取り付けられた圧電手段が該羽根部材を振動させて
流入口から流出口へと流体を流す。ハウジング内でベー
スに取付られた手段によってベースからの熱を流体流へ
導く。
この発明の一実施態様によると、ベースからの熱を冷却
流体へ導く手段は、熱伝導性材料の可撓性別＃１部材で
ある。
この発明の別の実施態様によると、ベースからの熱を流
体へ導く手段は、可撓性羽根部材に対してほぼ平行に隣
接配置された固定金属フィンである。
実施例 以下、実施例によりこの発明の詳細な説明する。
図面はこの発明の熱交換器を示す。第２図に示すように
、熱交換器１０はハウジング１２を具え、このハウジン
グのベース１４に電子チップのような電子素子１６から
の熱が与えられる。
また、ハウジング１２は１個以上の流体流入口１８、２
０と、１個の流体流出口２２とを有している。矢印で示
すように、空気または液体のような冷却流体が流入口１
８．２０を介して取り込まれ、流出口２２を介して排出
される。
ハウジング１２内に複数個の可撓性羽根部材３０が配置
され、ファン素子として働く。羽根部材３０の両面に圧
電被膜を被着することによって、該羽根部材は電圧が印
加された時に偏向、湾曲可能な圧電複合体＜ｐｉｅｚｏ
ｅｌｅｃｔｒｉｃｂｉｍｏｒｐｈｓ）となる。−例とし
て、第１図に示すように羽根部材３０は真鍮基板３１と
、これに取り付けられた通常の強誘電性のＰＶＤＦ（弗
化ポリビニリデン）層３２．３４とを具える。
これらの層３２．３４に可変電圧手段を接続すると、羽
根部材３０は振動してファンとして働き、流入口１８．
２０からの流体を流出口２２へ流す。
このほかに、２素子もしくは３素子圧電フアン装置のよ
うな適宜の圧電駆動ファン羽根部材を使用できる。電気
リード３６．３８を羽根部材３０の両面層３２．３４に
それぞれ取り付けて、圧電羽根部材３０を実線位置と点
線位置との間で駆動するための電力を供給する。また、
電気絶縁性のシム４２を設けて、電気リード３６゜３８
を熱交換器内の外の電気素子から絶縁する。
電子素子１６からの熱を冷却流体へ伝えるために、ベー
ス１４からの熱をハウジング１２の内部へ導き、冷却流
体に接触させる手段を設ける。可撓性羽根部材３０を銅
、アルミニウムのような熱伝導性材料としての真鍮基板
３工からつくって、羽根部材３０に冷却流体を循環させ
る機能の外に電子素子１６から熱を奪う機能も持たせる
と好適である。羽根部材３０は適宜の振動数例えば２０
〜１０００ヘルツで駆動できるが、可撓性羽根部材３０
の第１または第２共振振動数で駆動して流体流を増すこ
ともできる。また、可撓性の真鍮基板３１の一部分にの
み圧電性材を設けて、羽根部材３０による熱伝導をでき
るだけ多くすると有利である。
熱伝導可撓性羽根部材３０の変形例として、複数個の固
定熱伝導フィン４０を設けてベース１４からの熱の伝導
構造を補強すると好適である。フィン４０は銅のような
適宜の熱伝導性材料から作ることができ、各可撓性羽根
部材３００両側に該羽根部材に対しほぼ平行に設けると
好適である。固定フィン４０は電子素子１６からの熱を
伝導し、可撓性羽根部材３００作用によって移動する冷
却流体流に干渉して熱交換器１０の冷却効率を増す。し
たがってこの発明は、一体フアンとしての複数個のフィ
ンと可撓性羽根部材を具えた電子素子冷却用の熱交換器
を提供する。
４゜ 発明の効果 ゆえにこの発明は、既述の諸口的および本来の利点を達
成するものである。この発明の前記実施例は発明のため
に用いられたものであり、その構造および諸部品の配置
の詳細に亘る数多くの変形が、この発明の特許請求の範
囲内で当業者によって実施できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の熱交換器の要部断面図、第２図は第
１図の２−２線断面図である。 １０・・・熱交換器　　　　　１２・・・ハウジング１
４・・・ベース　　　　　　１６・・・電子素子３０・
・・可撓性羽根部材　　３２．３４・・・圧電手段３１
、４０・・・熱を導く手段 ］−ポレイション

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. １．流体流入口と流体流出口とを有し、電子素子から熱
    が供給されるベースを具えたハウジングと、このハウジ
    ング内に配置された複数個の可撓性羽根部材と、これら
    羽根部材に取り付けられ、該羽根部材を振動させて流入
    口から流出口へと流体を流す圧電手段と、前記ハウジン
    グ内でベースに取り付けられ、該ベースからの熱を流体
    流へ導く手段とを具え、前記ベースからの熱を導く手段
    が、熱伝導性材料の可撓性羽根部材からなる電子素子冷
    却用の流体熱交換器。
  2. ２．請求項１において、圧電手段が羽根部材を部分的に
    被覆している流体熱交換器。
  3. ３．請求項１において、ベースからの熱を導く手段が、
    可撓性羽根部材に隣接配置された固定金属フインである
    流体熱交換器。
  4. ４．請求項３において、固定金属フインが可撓性羽根部
    材に対してほぼ平行である流体熱交換器。
  5. ５．請求項４において、各可撓性羽根部材の両側に固定
    金属フインが配置されている流体熱交換器。
  6. ６．液体流入口と液体流出口とを有し、電子素子から熱
    が供給されるベースを具えたハウジングと、このハウジ
    ング内に配置された複数個の可撓性羽根部材と、これら
    羽根部材に取り付けられ、該羽根部材を振動させて流入
    口から流出口へと流体を流す圧電手段と、前記ハウジン
    グ内でベースに取り付けられ、該ベースからの熱を流体
    流へ導く手段とを具え、前記ベースからの熱を導く手段
    が、各可撓性羽根部材の両側において可撓性羽根部材に
    対してほぼ平行に隣接配置された固定金属フインを有し
    てなる電子素子冷却用の流体熱交換器。
JP2051629A 1989-03-03 1990-03-02 流体熱交換器 Pending JPH0340462A (ja)

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