JPH0680916B2 - 冷却装置 - Google Patents
冷却装置Info
- Publication number
- JPH0680916B2 JPH0680916B2 JP59190361A JP19036184A JPH0680916B2 JP H0680916 B2 JPH0680916 B2 JP H0680916B2 JP 59190361 A JP59190361 A JP 59190361A JP 19036184 A JP19036184 A JP 19036184A JP H0680916 B2 JPH0680916 B2 JP H0680916B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- working medium
- magnetic coupling
- coupling means
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、電子機器等の冷却に使用する冷却装置に係
る。
る。
［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、電子素子の高密度実装化により、電子機器の発熱
密度はますます上昇している。さらに、機器の小型化の
要請から放熱のためのスペースを大きくとることができ
ない。そのため、従来の放熱フィンによる冷却装置で
は、十分な冷却を行なうことができなくなってきてい
る。
密度はますます上昇している。さらに、機器の小型化の
要請から放熱のためのスペースを大きくとることができ
ない。そのため、従来の放熱フィンによる冷却装置で
は、十分な冷却を行なうことができなくなってきてい
る。
また、ファンによる冷却装置では騒音の問題があるの
で、その容量、台数に大きな制限が課せられている。
で、その容量、台数に大きな制限が課せられている。
また、さらにはヒートパイプを利用した冷却装置も検討
されている。ところが、このヒートパイプは、作動流体
の最適液量が決められており、装置筐体（以下、コンテ
ナと称する）内の作動流体は常に一定量に保たれる必要
があることから、コンテナは本来完全に密閉されている
ことが望ましい。
されている。ところが、このヒートパイプは、作動流体
の最適液量が決められており、装置筐体（以下、コンテ
ナと称する）内の作動流体は常に一定量に保たれる必要
があることから、コンテナは本来完全に密閉されている
ことが望ましい。
しかしながら、従来はコンテナを貫通して軸を設けてい
ることから、コンテナの密閉状態が破られてしまい、こ
の軸の貫通孔から内部の作動流体が僅かながらも常に継
続して漏れ出てしまう。そのため、徐徐にヒートパイプ
の作動流体の最適液量が維持できなくなり、コンテナ内
部での蒸発流の圧力差が小さくなり、コンテナ内部に設
けたタービンプロペラの回転効率が低下する。これによ
り、その冷却効果が低下するという弊害が生じ、継続的
な利用には、困難を伴うものとなっていた。
ることから、コンテナの密閉状態が破られてしまい、こ
の軸の貫通孔から内部の作動流体が僅かながらも常に継
続して漏れ出てしまう。そのため、徐徐にヒートパイプ
の作動流体の最適液量が維持できなくなり、コンテナ内
部での蒸発流の圧力差が小さくなり、コンテナ内部に設
けたタービンプロペラの回転効率が低下する。これによ
り、その冷却効果が低下するという弊害が生じ、継続的
な利用には、困難を伴うものとなっていた。
［発明の目的］ 本発明は上記の事情に基づいてなされたもので、発熱密
度の高い電子素子であっても、十分な冷却を行なうこと
ができる冷却装置を得ることを目的としている。
度の高い電子素子であっても、十分な冷却を行なうこと
ができる冷却装置を得ることを目的としている。
［発明の概要］ 本発明は、作動媒体を封入して被冷却体に取付けられる
コンテナと、このコンテナの上面板の下側に回動自在に
設けられ当該コンテナ内の作動媒体の蒸発によって生じ
る蒸気流によって回転駆動されるタービン羽根と、この
タービン羽根の回転に連動して回転し前記上面板の下側
に設けられる内部磁気結合手段と、この内部磁気結合手
段と磁気的に結合するべく対向してかつ前記上面板の上
側に回動自在に設けられる外部磁気結合手段と、この外
部磁気結合手段の回転によって回転駆動され前記上面板
の上側に設けられるファンと、前記コンテナ内の作動媒
体が蒸発して上昇し、前記コンテナの上部で凝縮液化し
た作動媒体を前記コンテナの下部へ戻すために前記コン
テナの外側に当該コンテナと離間して設けられる戻流路
とを有することを特徴としている。
コンテナと、このコンテナの上面板の下側に回動自在に
設けられ当該コンテナ内の作動媒体の蒸発によって生じ
る蒸気流によって回転駆動されるタービン羽根と、この
タービン羽根の回転に連動して回転し前記上面板の下側
に設けられる内部磁気結合手段と、この内部磁気結合手
段と磁気的に結合するべく対向してかつ前記上面板の上
側に回動自在に設けられる外部磁気結合手段と、この外
部磁気結合手段の回転によって回転駆動され前記上面板
の上側に設けられるファンと、前記コンテナ内の作動媒
体が蒸発して上昇し、前記コンテナの上部で凝縮液化し
た作動媒体を前記コンテナの下部へ戻すために前記コン
テナの外側に当該コンテナと離間して設けられる戻流路
とを有することを特徴としている。
［発明の実施例］ 第１図は、本発明の第１の実施例に係る冷却装置を示す
断面図である。この図面において、発熱密度の高い電子
素子１には、上端閉鎖の円筒状または角筒状の外コンテ
ナ２が、その底端板2aにおいて熱的に接続されている。
外コンテナ２内には、同じく円筒状または角筒状で上下
端開放の内コンテナ３が、その外周面と外コンテナ２内
周面との間に間隙20を形成して設置されている。
断面図である。この図面において、発熱密度の高い電子
素子１には、上端閉鎖の円筒状または角筒状の外コンテ
ナ２が、その底端板2aにおいて熱的に接続されている。
外コンテナ２内には、同じく円筒状または角筒状で上下
端開放の内コンテナ３が、その外周面と外コンテナ２内
周面との間に間隙20を形成して設置されている。
外コンテナ２内には、例えばフレオン等の冷媒（作動媒
体）４が収容されている。また、外コンテナ２の上端板
2bには、外コンテナ２の軸線に軸線を一致させてタービ
ン軸５が内コンテナ３を貫通して回動自在に取り付けら
れており、このタービン軸５の下端には、内コンテナ３
内に位置してタービン羽根６が取り付けられている。ま
た、タービン軸５の外コンテナ２と内コンテナ３の間に
形成されている間隙20には、円板状の内部磁石板７が固
着されている。また、上端板2aの外面には、外コンテナ
２の軸線と軸線を一致させてファン軸８が回動自在に配
設されており、このファン軸８の上端にはファン９が取
り付けてある。ファン軸８の下端近傍（外コンテナ２の
上端板26上）には外部磁石板10が取り付けられている。
内部磁石７と外部磁石10は、外コンテナ２の上端板2bを
間に挾んで対向して配設されている。
体）４が収容されている。また、外コンテナ２の上端板
2bには、外コンテナ２の軸線に軸線を一致させてタービ
ン軸５が内コンテナ３を貫通して回動自在に取り付けら
れており、このタービン軸５の下端には、内コンテナ３
内に位置してタービン羽根６が取り付けられている。ま
た、タービン軸５の外コンテナ２と内コンテナ３の間に
形成されている間隙20には、円板状の内部磁石板７が固
着されている。また、上端板2aの外面には、外コンテナ
２の軸線と軸線を一致させてファン軸８が回動自在に配
設されており、このファン軸８の上端にはファン９が取
り付けてある。ファン軸８の下端近傍（外コンテナ２の
上端板26上）には外部磁石板10が取り付けられている。
内部磁石７と外部磁石10は、外コンテナ２の上端板2bを
間に挾んで対向して配設されている。
上記構成の本発明冷却装置は、次のように作動する。電
子素子１の発熱により冷媒４は蒸発し、蒸気流21となっ
て上昇する。蒸発に際し気化の潜熱により電子素子１を
冷却する。
子素子１の発熱により冷媒４は蒸発し、蒸気流21となっ
て上昇する。蒸発に際し気化の潜熱により電子素子１を
冷却する。
タービン羽根６は蒸気流21によって回転するので、ター
ビン軸５および内部磁石板７もタービン羽根６の回転に
伴って一体に回転する。内部磁石板７が回転すると、そ
の磁力によって外部磁石板10が連動して回転するので、
ファン軸８に取付けられているファン９も一体に回転す
る。
ビン軸５および内部磁石板７もタービン羽根６の回転に
伴って一体に回転する。内部磁石板７が回転すると、そ
の磁力によって外部磁石板10が連動して回転するので、
ファン軸８に取付けられているファン９も一体に回転す
る。
ファン９の回転により、外コンテナ１の外周面に沿った
空気の上昇流が生じ、この空気の上昇流によって外コン
テナ２内の上部に上昇した蒸気流21は凝縮液化され、外
コンテナ２と内コンテナ３間の側面に形成されている戻
流路22内に戻る。
空気の上昇流が生じ、この空気の上昇流によって外コン
テナ２内の上部に上昇した蒸気流21は凝縮液化され、外
コンテナ２と内コンテナ３間の側面に形成されている戻
流路22内に戻る。
このように、電子素子１は、その上部に形成されるいわ
ゆる重力型のヒートパイプにより、熱抵抗が低減されて
効率よく冷却される。
ゆる重力型のヒートパイプにより、熱抵抗が低減されて
効率よく冷却される。
第２図は、本発明の第２の実施例に係る冷却装置を示す
断面図である。
断面図である。
この図に示すように本実施例では、外コンテナ２内の上
部（タービン羽根６と内部磁石７間）に底板11aを介し
て外コンテナ２と同心の内筒11を配設し、外コンテナ２
の上部と内筒11間に形成される流路23を通して外コンテ
ナ２の下部に連通する複数個（図では２個）の流路管12
を、外コンテナ２の外に配設した構成である。
部（タービン羽根６と内部磁石７間）に底板11aを介し
て外コンテナ２と同心の内筒11を配設し、外コンテナ２
の上部と内筒11間に形成される流路23を通して外コンテ
ナ２の下部に連通する複数個（図では２個）の流路管12
を、外コンテナ２の外に配設した構成である。
このように本実施例では、第１の実施例では示した内コ
ンテナ３の代わりに流路管12を通してタービン羽根６を
回転させる蒸気流21を外コンテナ２の下部に戻すことが
できる。他の構成は前記した第１の実施例と同様であ
る。
ンテナ３の代わりに流路管12を通してタービン羽根６を
回転させる蒸気流21を外コンテナ２の下部に戻すことが
できる。他の構成は前記した第１の実施例と同様であ
る。
すなわち、本実施例においては、電子素子１の発熱によ
り作動流体としての冷媒４が蒸発し、蒸気流21となって
上昇する。この蒸発に際し、気化の潜熱により電子素子
１が冷却される。また、このときの蒸気流21はタービン
羽根６を回転駆動する。これにより、このタービン羽根
６と回転軸を共有する内部磁石板７が回転駆動される。
り作動流体としての冷媒４が蒸発し、蒸気流21となって
上昇する。この蒸発に際し、気化の潜熱により電子素子
１が冷却される。また、このときの蒸気流21はタービン
羽根６を回転駆動する。これにより、このタービン羽根
６と回転軸を共有する内部磁石板７が回転駆動される。
一方、この冷媒４を封入したコンテナ２の内部と外部に
はそれぞれの回転軸の軸線を一致させ、かつ対向して内
部磁石板７と外部磁石板10が設けられていることから、
この内部磁石板７の回転により、いわゆる磁気カップリ
ングの作用により、外部磁石板10が回転する。これによ
り、コンテナ２内部のタービン羽根６の回転力がコンテ
ナ２外部のファン９に間接的に伝達される。
はそれぞれの回転軸の軸線を一致させ、かつ対向して内
部磁石板７と外部磁石板10が設けられていることから、
この内部磁石板７の回転により、いわゆる磁気カップリ
ングの作用により、外部磁石板10が回転する。これによ
り、コンテナ２内部のタービン羽根６の回転力がコンテ
ナ２外部のファン９に間接的に伝達される。
さらに、このファン９の回転によりコンテナ２の外周面
に沿った空気の上昇流が生じ、この空気の上昇流によっ
て流路管12が効率よく冷却される。また、コンテナ２内
の上部に上昇した蒸気流21は、順次、流路23内に流入
し、さらに流路管12において凝縮液化される。この液化
された液状の冷媒４は流路管12内を落下しコンテナ２の
底部に戻る。以下、同様に上記サイクルを繰り返すこと
により、電子素子１の冷却が効率良く行われる。
に沿った空気の上昇流が生じ、この空気の上昇流によっ
て流路管12が効率よく冷却される。また、コンテナ２内
の上部に上昇した蒸気流21は、順次、流路23内に流入
し、さらに流路管12において凝縮液化される。この液化
された液状の冷媒４は流路管12内を落下しコンテナ２の
底部に戻る。以下、同様に上記サイクルを繰り返すこと
により、電子素子１の冷却が効率良く行われる。
この様に、かかる構成によれば、ファン９の回転駆動に
際してもコンテナ２の密閉状態を保持することができる
ため、コンテナ２内部における冷媒４の蒸気流の圧力差
が大きい状態が常に維持され、タービン羽根６の回転効
率が向上するとともに、冷媒４の最適液量が維持される
ことから、ヒートパイプの冷却効果を最大限に発揮させ
ることができる。
際してもコンテナ２の密閉状態を保持することができる
ため、コンテナ２内部における冷媒４の蒸気流の圧力差
が大きい状態が常に維持され、タービン羽根６の回転効
率が向上するとともに、冷媒４の最適液量が維持される
ことから、ヒートパイプの冷却効果を最大限に発揮させ
ることができる。
また、本実施例では流路管12を設けて、液状となった冷
媒の戻りの流れがタービン羽根６の回転を妨げないよう
にしてあり、また、タービン羽根６の直径を外コンテナ
２の内径一杯にとることができるので、タービン羽根６
の回転効率が増大され、より効果的な冷却がなされる。
媒の戻りの流れがタービン羽根６の回転を妨げないよう
にしてあり、また、タービン羽根６の直径を外コンテナ
２の内径一杯にとることができるので、タービン羽根６
の回転効率が増大され、より効果的な冷却がなされる。
また、本発明の冷却装置においては、電子素子１からの
発熱量が多ければ多い程タービン羽根６を回転させる蒸
気流21のエネルギが大となり、ファン９の回転数も増加
し冷却効果が増加する。つまり、本発明の冷却装置は自
動冷却調節機能を持っていることとなる。
発熱量が多ければ多い程タービン羽根６を回転させる蒸
気流21のエネルギが大となり、ファン９の回転数も増加
し冷却効果が増加する。つまり、本発明の冷却装置は自
動冷却調節機能を持っていることとなる。
［発明の効果］ 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
によれば、熱抵抗を低減して電子機器等の被冷却体を効
率よく冷却することができる。
によれば、熱抵抗を低減して電子機器等の被冷却体を効
率よく冷却することができる。
第１図は本発明の第１の実施例に係る冷却装置を示す断
面図、第２図は本発明の第２実施例に係る冷却装置を示
す断面図である。 １……電子素子（被冷却体） ２……外コンテナ ３……内コンテナ ４……冷媒（作動媒体） ５……タービン軸 ６……タービン羽根 ７……内部磁石板 ８……ファン軸 ９……ファン 10……外部磁石板 11……内筒 12……流路管（戻流路） 21……蒸気流
面図、第２図は本発明の第２実施例に係る冷却装置を示
す断面図である。 １……電子素子（被冷却体） ２……外コンテナ ３……内コンテナ ４……冷媒（作動媒体） ５……タービン軸 ６……タービン羽根 ７……内部磁石板 ８……ファン軸 ９……ファン 10……外部磁石板 11……内筒 12……流路管（戻流路） 21……蒸気流
Claims (1)
- 【請求項１】作動媒体を封入して被冷却体に取付けられ
るコンテナと、 このコンテナの上面板の下側に回動自在に設けられ当該
コンテナ内の作動媒体の蒸発によって生じる蒸気流によ
って回転駆動されるタービン羽根と、 このタービン羽根の回転に連動して回転し前記上面板の
下側に設けられる内部磁気結合手段と、 この内部磁気結合手段と磁気的に結合するべく対向して
かつ前記上面板の上側に回動自在に設けられる外部磁気
結合手段と、 この外部磁気結合手段の回転によって回転駆動され前記
上面板の上側に設けられるファンと、 前記コンテナ内の作動媒体が蒸発して上昇し、前記コン
テナの上部で凝縮液化した作動媒体を前記コンテナの下
部へ戻すために前記コンテナの外側に当該コンテナと離
間して設けられる戻流路と を有することを特徴とする冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59190361A JPH0680916B2 (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59190361A JPH0680916B2 (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167996A JPS6167996A (ja) | 1986-04-08 |
| JPH0680916B2 true JPH0680916B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=16256904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59190361A Expired - Lifetime JPH0680916B2 (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680916B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2953367B2 (ja) * | 1995-12-29 | 1999-09-27 | 日本電気株式会社 | Ｌｓｉの冷却装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5471747U (ja) * | 1977-10-31 | 1979-05-22 | ||
| JPS59178798A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-11 | 株式会社日立製作所 | 車載用密閉形電子装置の冷却構造 |
| JPS60183798A (ja) * | 1984-03-01 | 1985-09-19 | 株式会社東芝 | 放熱システム |
| JPS6153796A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-17 | 株式会社東芝 | 放熱システム |
-
1984
- 1984-09-11 JP JP59190361A patent/JPH0680916B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6167996A (ja) | 1986-04-08 |
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