JPH09264678A - 熱交換装置、およびその熱交換装置を備えた沸騰冷却装置 - Google Patents
熱交換装置、およびその熱交換装置を備えた沸騰冷却装置Info
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- JPH09264678A JPH09264678A JP8075906A JP7590696A JPH09264678A JP H09264678 A JPH09264678 A JP H09264678A JP 8075906 A JP8075906 A JP 8075906A JP 7590696 A JP7590696 A JP 7590696A JP H09264678 A JPH09264678 A JP H09264678A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷却性能を向上させることにより、更なる沸
騰冷却装置14の小型化を図る。 【解決手段】 高温空気と低温空気とを隔離する流体隔
離板2を貫通して配され、流体隔離板2よりも高温空気
側に沸騰部7を設け、流体隔離板2よりも低温空気側に
凝縮部8を設けた沸騰冷却器3を2段に配した熱交換装
置25と、2段目の沸騰冷却器3から1段目の沸騰冷却
器3へ向かって高温空気を強制循環させる下部側遠心式
送風機と、1段目の沸騰冷却器3から2段目の沸騰冷却
器3へ向かって低温空気を強制循環させる上部側遠心式
送風機とにより沸騰冷却装置14を構成した。それによ
って、1段目の沸騰冷却器3内の冷媒と2段目の沸騰冷
却器3内の冷媒との間に効果的に温度差を設けることに
より低温空気・高温空気が順次効率良く昇温・降温する
ようになる。
騰冷却装置14の小型化を図る。 【解決手段】 高温空気と低温空気とを隔離する流体隔
離板2を貫通して配され、流体隔離板2よりも高温空気
側に沸騰部7を設け、流体隔離板2よりも低温空気側に
凝縮部8を設けた沸騰冷却器3を2段に配した熱交換装
置25と、2段目の沸騰冷却器3から1段目の沸騰冷却
器3へ向かって高温空気を強制循環させる下部側遠心式
送風機と、1段目の沸騰冷却器3から2段目の沸騰冷却
器3へ向かって低温空気を強制循環させる上部側遠心式
送風機とにより沸騰冷却装置14を構成した。それによ
って、1段目の沸騰冷却器3内の冷媒と2段目の沸騰冷
却器3内の冷媒との間に効果的に温度差を設けることに
より低温空気・高温空気が順次効率良く昇温・降温する
ようになる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部が外部から密
閉化された筐体内の高温流体を筐体外の低温流体と熱交
換させて冷却させる熱サイフォン式の熱交換装置を備え
た沸騰冷却装置に関するものである。
閉化された筐体内の高温流体を筐体外の低温流体と熱交
換させて冷却させる熱サイフォン式の熱交換装置を備え
た沸騰冷却装置に関するものである。
【0002】
【先行の技術】従来より、埃、塵や水分等の異物の付着
による作動不良を防止するために、半導体を用いた電子
部品等の発熱体を密閉化されたハウジング内に収容して
使用する場合がある。この場合、発熱体を冷却する方法
として、ハウジング内部に直接外気を取り入れて換気す
ることができないため、ハウジング内を循環する内部空
気(高温空気)とハウジング外を循環する外部空気(低
温空気)との間で熱交換を行う方法が一般に行われてい
る。本願発明者等は、この方式で小型化が可能な熱サイ
フォン式の熱交換装置を備えた沸騰冷却装置を特願平7
−88988号(平成7年4月14日出願)として出願
している。
による作動不良を防止するために、半導体を用いた電子
部品等の発熱体を密閉化されたハウジング内に収容して
使用する場合がある。この場合、発熱体を冷却する方法
として、ハウジング内部に直接外気を取り入れて換気す
ることができないため、ハウジング内を循環する内部空
気(高温空気)とハウジング外を循環する外部空気(低
温空気)との間で熱交換を行う方法が一般に行われてい
る。本願発明者等は、この方式で小型化が可能な熱サイ
フォン式の熱交換装置を備えた沸騰冷却装置を特願平7
−88988号(平成7年4月14日出願)として出願
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ハウジング
内部とハウジング外部との間の熱交換は空気と冷媒との
熱交換により行われるため、熱サイフォン式の熱交換装
置を用いた場合、ハウジング内部の加熱された高温空気
は、沸騰冷却器の吸熱フィンにより急速に吸熱され、高
温空気は沸騰冷却器の空気入口で一旦急激に降温するも
のの、その後、沸騰冷却器の途中から飽和状態となるた
め、沸騰冷却器の冷却性能が悪化し、ひいては沸騰冷却
装置の大型化を招くという問題が生じている。
内部とハウジング外部との間の熱交換は空気と冷媒との
熱交換により行われるため、熱サイフォン式の熱交換装
置を用いた場合、ハウジング内部の加熱された高温空気
は、沸騰冷却器の吸熱フィンにより急速に吸熱され、高
温空気は沸騰冷却器の空気入口で一旦急激に降温するも
のの、その後、沸騰冷却器の途中から飽和状態となるた
め、沸騰冷却器の冷却性能が悪化し、ひいては沸騰冷却
装置の大型化を招くという問題が生じている。
【0004】
【発明の目的】本発明は、上記事情に基づいて成された
もので、冷却性能を向上させることにより、更なる熱交
換装置の小型化を図ることを目的とする。また、冷却性
能を向上させることにより、更なる沸騰冷却装置の小型
化を図ることを目的とする。
もので、冷却性能を向上させることにより、更なる熱交
換装置の小型化を図ることを目的とする。また、冷却性
能を向上させることにより、更なる沸騰冷却装置の小型
化を図ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、沸騰冷却器を高温流体および低温流体の流れ方
向に多段に配設し、この多段式の沸騰冷却器を、高温流
体と低温流体とが対向流となるよう配設することによ
り、1段目の沸騰冷却器の冷媒と2段目以降の沸騰冷却
器とに冷媒に温度差を設けることが可能となる。これに
より、温度差のある冷媒により高温流体を順次降温し、
低温流体を順次昇温することができるので、高温流体の
降温飽和による沸騰部の受熱性悪化や低温流体の昇温飽
和による凝縮部の放熱性悪化を一層低減できる。それに
よって、更に冷却性能を向上できるので、熱交換装置全
体の小型化を図ることができるという効果が得られる。
よれば、沸騰冷却器を高温流体および低温流体の流れ方
向に多段に配設し、この多段式の沸騰冷却器を、高温流
体と低温流体とが対向流となるよう配設することによ
り、1段目の沸騰冷却器の冷媒と2段目以降の沸騰冷却
器とに冷媒に温度差を設けることが可能となる。これに
より、温度差のある冷媒により高温流体を順次降温し、
低温流体を順次昇温することができるので、高温流体の
降温飽和による沸騰部の受熱性悪化や低温流体の昇温飽
和による凝縮部の放熱性悪化を一層低減できる。それに
よって、更に冷却性能を向上できるので、熱交換装置全
体の小型化を図ることができるという効果が得られる。
【0006】請求項2に記載の発明によれば、低温流体
と高温流体との隔離部位が薄板形状または凹凸形状の流
体隔離板を用いていることにより、流体隔離板の隔離部
位に熱交換機能を付加することができる。この流体隔離
板においても高温流体の熱を低温流体へ伝えることがで
きるので、熱交換装置全体としての伝熱性を向上でき
る。それによって、更に冷却性能が改善されることによ
り、熱交換装置全体の小型化を図ることができるという
効果が得られる。
と高温流体との隔離部位が薄板形状または凹凸形状の流
体隔離板を用いていることにより、流体隔離板の隔離部
位に熱交換機能を付加することができる。この流体隔離
板においても高温流体の熱を低温流体へ伝えることがで
きるので、熱交換装置全体としての伝熱性を向上でき
る。それによって、更に冷却性能が改善されることによ
り、熱交換装置全体の小型化を図ることができるという
効果が得られる。
【0007】請求項3に記載の発明によれば、筐体内流
体循環手段によって筐体内通路内に強制的に高温流体を
循環させることにより、沸騰部を成す沸騰冷却管での高
温流体と冷媒との熱交換性能を向上できると共に、筐体
外流体循環手段によって筐体外通路内に強制的に低温流
体を循環させることにより、凝縮部を成す沸騰冷却管で
の低温流体と冷媒との熱交換性能を向上できる。これに
より、更に沸騰冷却装置の小型化を図ることができると
いう効果が得られる。
体循環手段によって筐体内通路内に強制的に高温流体を
循環させることにより、沸騰部を成す沸騰冷却管での高
温流体と冷媒との熱交換性能を向上できると共に、筐体
外流体循環手段によって筐体外通路内に強制的に低温流
体を循環させることにより、凝縮部を成す沸騰冷却管で
の低温流体と冷媒との熱交換性能を向上できる。これに
より、更に沸騰冷却装置の小型化を図ることができると
いう効果が得られる。
【0008】また、請求項3に記載の発明によれば、1
段目の沸騰冷却器の冷媒と2段目以降の沸騰冷却器との
冷媒に効果的に温度差を設けることができ、温度差のあ
る冷媒により高温流体を順次降温し、低温流体を順次昇
温することができる。それによって、更に冷却性能が改
善されることにより、更に沸騰冷却装置全体の小型化を
図ることができるという効果が得られる。
段目の沸騰冷却器の冷媒と2段目以降の沸騰冷却器との
冷媒に効果的に温度差を設けることができ、温度差のあ
る冷媒により高温流体を順次降温し、低温流体を順次昇
温することができる。それによって、更に冷却性能が改
善されることにより、更に沸騰冷却装置全体の小型化を
図ることができるという効果が得られる。
【0009】請求項4に記載の発明によれば、沸騰冷却
器を高温流体および低温流体の流れ方向に多段に配設
し、この多段式の沸騰冷却器を、高温流体と低温流体と
が対向流となるよう配設することにより、1段目の沸騰
冷却器の冷媒と2段目以降の沸騰冷却器とに冷媒に温度
差を設けることが可能となる。これにより、温度差のあ
る冷媒により高温流体を順次降温し、低温流体を順次昇
温することができるので、高温流体の降温飽和による沸
騰部の受熱性悪化や低温流体の昇温飽和による凝縮部の
放熱性悪化を一層低減できる。それによって、更に冷却
性能を向上できるので、熱交換装置全体の小型化を図る
ことができるという効果が得られる。
器を高温流体および低温流体の流れ方向に多段に配設
し、この多段式の沸騰冷却器を、高温流体と低温流体と
が対向流となるよう配設することにより、1段目の沸騰
冷却器の冷媒と2段目以降の沸騰冷却器とに冷媒に温度
差を設けることが可能となる。これにより、温度差のあ
る冷媒により高温流体を順次降温し、低温流体を順次昇
温することができるので、高温流体の降温飽和による沸
騰部の受熱性悪化や低温流体の昇温飽和による凝縮部の
放熱性悪化を一層低減できる。それによって、更に冷却
性能を向上できるので、熱交換装置全体の小型化を図る
ことができるという効果が得られる。
【0010】請求項5に記載の発明によれば、低温流体
と高温流体との隔離部位が薄板形状または凹凸形状の流
体隔離板を用いていることにより、流体隔離板の隔離部
位に熱交換機能を付加することができる。この流体隔離
板においても高温流体の熱を低温流体へ伝えることがで
きるので、熱交換装置全体としての伝熱性を向上でき
る。それによって、更に冷却性能が改善されることによ
り、熱交換装置全体の小型化を図ることができるという
効果が得られる。
と高温流体との隔離部位が薄板形状または凹凸形状の流
体隔離板を用いていることにより、流体隔離板の隔離部
位に熱交換機能を付加することができる。この流体隔離
板においても高温流体の熱を低温流体へ伝えることがで
きるので、熱交換装置全体としての伝熱性を向上でき
る。それによって、更に冷却性能が改善されることによ
り、熱交換装置全体の小型化を図ることができるという
効果が得られる。
【0011】請求項6に記載の発明によれば、多段の沸
騰冷却器の各々の沸騰部と凝縮部とを連結する多段の連
結管とこれらの連結管が通り抜ける貫通孔を有する流体
隔離板とを2割りパッキンで気密的に封止し、さらに流
体隔離板の貫通孔と2割りパッキンの隔離板挿入溝との
間、および多段の連結管と2割りパッキンとの間をシー
ル材により封止することにより、沸騰冷却器を多段化し
ても連結管と流体隔離板とのシール性を損なうことな
く、沸騰冷却器と流体隔離板との組付作業性を向上でき
るという効果が得られる。
騰冷却器の各々の沸騰部と凝縮部とを連結する多段の連
結管とこれらの連結管が通り抜ける貫通孔を有する流体
隔離板とを2割りパッキンで気密的に封止し、さらに流
体隔離板の貫通孔と2割りパッキンの隔離板挿入溝との
間、および多段の連結管と2割りパッキンとの間をシー
ル材により封止することにより、沸騰冷却器を多段化し
ても連結管と流体隔離板とのシール性を損なうことな
く、沸騰冷却器と流体隔離板との組付作業性を向上でき
るという効果が得られる。
【0012】請求項7に記載の発明によれば、筐体内流
体循環手段によって筐体内通路内に強制的に高温流体を
循環させることにより、沸騰部を成す沸騰冷却管での高
温流体と冷媒との熱交換性能を向上できると共に、筐体
外流体循環手段によって筐体外通路内に強制的に低温流
体を循環させることにより、凝縮部を成す沸騰冷却管で
の低温流体と冷媒との熱交換性能を向上できる。これに
より、更に沸騰冷却装置の小型化を図ることができると
いう効果が得られる。
体循環手段によって筐体内通路内に強制的に高温流体を
循環させることにより、沸騰部を成す沸騰冷却管での高
温流体と冷媒との熱交換性能を向上できると共に、筐体
外流体循環手段によって筐体外通路内に強制的に低温流
体を循環させることにより、凝縮部を成す沸騰冷却管で
の低温流体と冷媒との熱交換性能を向上できる。これに
より、更に沸騰冷却装置の小型化を図ることができると
いう効果が得られる。
【0013】また、請求項7に記載の発明によれば、1
段目の沸騰冷却器の冷媒と2段目以降の沸騰冷却器との
冷媒に効果的に温度差を設けることができ、温度差のあ
る冷媒により高温流体を順次降温し、低温流体を順次昇
温することができる。それによって、更に冷却性能が改
善されることにより、熱交換装置を備えた沸騰冷却装置
全体の小型化を図ることができるという効果が得られ
る。
段目の沸騰冷却器の冷媒と2段目以降の沸騰冷却器との
冷媒に効果的に温度差を設けることができ、温度差のあ
る冷媒により高温流体を順次降温し、低温流体を順次昇
温することができる。それによって、更に冷却性能が改
善されることにより、熱交換装置を備えた沸騰冷却装置
全体の小型化を図ることができるという効果が得られ
る。
【0014】請求項8および請求項9に記載の発明によ
れば、低温流体と高温流体との隔離部位が薄板形状また
は凹凸形状の流体隔離板を用いていることにより、流体
隔離板の隔離部位に熱交換機能を付加することができ
る。この流体隔離板においても高温流体の熱を低温流体
へ伝えることができるので、熱交換装置全体としての伝
熱性を向上できる。それによって、更に冷却性能を向上
できるので、熱交換装置全体の小型化を図ることができ
るという効果が得られる。
れば、低温流体と高温流体との隔離部位が薄板形状また
は凹凸形状の流体隔離板を用いていることにより、流体
隔離板の隔離部位に熱交換機能を付加することができ
る。この流体隔離板においても高温流体の熱を低温流体
へ伝えることができるので、熱交換装置全体としての伝
熱性を向上できる。それによって、更に冷却性能を向上
できるので、熱交換装置全体の小型化を図ることができ
るという効果が得られる。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明の熱交換装置を備え
た沸騰冷却装置を電子機器装置に組み込んだ実施例を図
面に基づいて説明する。
た沸騰冷却装置を電子機器装置に組み込んだ実施例を図
面に基づいて説明する。
【0016】〔第1実施例の構成〕図1ないし図6は本
発明の第1実施例を示したもので、図1(a)は沸騰冷
却器の概略構造を示した図で、図1(b)は沸騰冷却器
を多段に配設した熱交換装置を示した図で、図2は電子
機器装置の全体構造を示した図である。
発明の第1実施例を示したもので、図1(a)は沸騰冷
却器の概略構造を示した図で、図1(b)は沸騰冷却器
を多段に配設した熱交換装置を示した図で、図2は電子
機器装置の全体構造を示した図である。
【0017】電子機器装置1は、例えば携帯電話や自動
車電話等の移動無線電話の無線基地局装置であって、内
部に電子部品11、12を気密的に収容するハウジング
13、およびこのハウジング13内に組み込まれ、電子
部品11、12を冷却する沸騰冷却装置(冷却器)14
等から構成されている。
車電話等の移動無線電話の無線基地局装置であって、内
部に電子部品11、12を気密的に収容するハウジング
13、およびこのハウジング13内に組み込まれ、電子
部品11、12を冷却する沸騰冷却装置(冷却器)14
等から構成されている。
【0018】電子部品11は、電気が流れると所定の作
動を行うと共に、発熱する発熱体(例えば送受信器に組
み込まれる高周波スイッチング回路を構成する半導体ス
イッチング素子等)である。電子部品12は、電気が流
れると所定の作動を行うと共に、発熱する発熱体(例え
ばパワーアンプに組み込まれるパワートランジスタ等の
半導体増幅素子等)である。
動を行うと共に、発熱する発熱体(例えば送受信器に組
み込まれる高周波スイッチング回路を構成する半導体ス
イッチング素子等)である。電子部品12は、電気が流
れると所定の作動を行うと共に、発熱する発熱体(例え
ばパワーアンプに組み込まれるパワートランジスタ等の
半導体増幅素子等)である。
【0019】ハウジング13は、内部を外部から気密化
する筐体であって、内部には密閉空間15が形成されて
いる。この密閉空間15は、電子部品11、12に塵、
埃や水分等の異物が付着することにより電子部品11、
12の性能が低下することを防止するために、後記する
沸騰冷却装置14の流体隔離板等により外部と完全に気
密的に区画されている。
する筐体であって、内部には密閉空間15が形成されて
いる。この密閉空間15は、電子部品11、12に塵、
埃や水分等の異物が付着することにより電子部品11、
12の性能が低下することを防止するために、後記する
沸騰冷却装置14の流体隔離板等により外部と完全に気
密的に区画されている。
【0020】そして、密閉空間15は、沸騰冷却装置1
4の流体隔離板および沸騰冷却装置14のケーシングに
よって、電子部品11、12を収容する電子部品収容空
間16と筐体内通路としての高温側伝熱空間17とに区
画されている。この高温側伝熱空間17は、風上側が沸
騰冷却装置14の奥行き寸法をできるだけ小さくするた
めに流路面積が狭く、風下側が風上側よりも流路面積が
広くなっている。さらに、ハウジング13は、流体隔離
板によって高温側伝熱空間17と気密的に区画された筐
体外通路としての低温側伝熱空間18を形成している。
4の流体隔離板および沸騰冷却装置14のケーシングに
よって、電子部品11、12を収容する電子部品収容空
間16と筐体内通路としての高温側伝熱空間17とに区
画されている。この高温側伝熱空間17は、風上側が沸
騰冷却装置14の奥行き寸法をできるだけ小さくするた
めに流路面積が狭く、風下側が風上側よりも流路面積が
広くなっている。さらに、ハウジング13は、流体隔離
板によって高温側伝熱空間17と気密的に区画された筐
体外通路としての低温側伝熱空間18を形成している。
【0021】沸騰冷却装置14は、ハウジング13に一
体的に設けられたケーシング20、低温空気(外部流
体、低温流体)の空気流を発生させる2個の上部側遠心
式送風機21、高温空気(内部流体、高温流体)の空気
流を発生させる2個の下部側遠心式送風機22、密閉空
間15内の空気温度を下限温度(例えば0℃)以上にす
るための電気ヒータ23、これらの沸騰冷却装置14の
電気機器を通電制御するコントローラ24、および密閉
空間15内の空気温度を上限温度(例えば65℃)以下
にするための熱交換装置25等から構成されている。
体的に設けられたケーシング20、低温空気(外部流
体、低温流体)の空気流を発生させる2個の上部側遠心
式送風機21、高温空気(内部流体、高温流体)の空気
流を発生させる2個の下部側遠心式送風機22、密閉空
間15内の空気温度を下限温度(例えば0℃)以上にす
るための電気ヒータ23、これらの沸騰冷却装置14の
電気機器を通電制御するコントローラ24、および密閉
空間15内の空気温度を上限温度(例えば65℃)以下
にするための熱交換装置25等から構成されている。
【0022】ケーシング20は、電子機器装置1の最も
外側に配される外壁板26、および高温側伝熱空間17
を囲む背面側区画板27等からなり、これらの外壁板2
6と背面側区画板27はスポット溶接等の手段による接
合、あるいはねじやボルト等の締結具による締結により
ハウジング13に固定されている。
外側に配される外壁板26、および高温側伝熱空間17
を囲む背面側区画板27等からなり、これらの外壁板2
6と背面側区画板27はスポット溶接等の手段による接
合、あるいはねじやボルト等の締結具による締結により
ハウジング13に固定されている。
【0023】2個の上部側遠心式送風機21は、本発明
の筐体外流体循環手段であって、低温側伝熱空間18内
に空気流を発生させる遠心式ファン31、この遠心式フ
ァン31を回転させる電動モータ32、および遠心式フ
ァン31を回転自在に収容するスクロールケーシング3
3をそれぞれ有している。
の筐体外流体循環手段であって、低温側伝熱空間18内
に空気流を発生させる遠心式ファン31、この遠心式フ
ァン31を回転させる電動モータ32、および遠心式フ
ァン31を回転自在に収容するスクロールケーシング3
3をそれぞれ有している。
【0024】2個の下部側遠心式送風機22は、本発明
の筐体内流体循環手段であって、高温側伝熱空間17内
に空気流を発生させる遠心式ファン34、この遠心式フ
ァン34を回転させる電動モータ35、および遠心式フ
ァン34を回転自在に収容するスクロールケーシング3
6をそれぞれ有している。
の筐体内流体循環手段であって、高温側伝熱空間17内
に空気流を発生させる遠心式ファン34、この遠心式フ
ァン34を回転させる電動モータ35、および遠心式フ
ァン34を回転自在に収容するスクロールケーシング3
6をそれぞれ有している。
【0025】電気ヒータ23は、密閉空間15内の温度
が下限温度(例えば0℃)よりも低温のときに電子部品
(例えば半導体素子)11、12の性能が低下するた
め、密閉空間15内の温度を下限温度以上となるよう
に、高温側伝熱空間17を流れる空気を加熱する内部流
体加熱手段である。この実施例の電気ヒータ23は、例
えば1.2kWの発熱量を持つものである。
が下限温度(例えば0℃)よりも低温のときに電子部品
(例えば半導体素子)11、12の性能が低下するた
め、密閉空間15内の温度を下限温度以上となるよう
に、高温側伝熱空間17を流れる空気を加熱する内部流
体加熱手段である。この実施例の電気ヒータ23は、例
えば1.2kWの発熱量を持つものである。
【0026】コントローラ24は、例えばサーミスタ等
の感温素子よりなる温度センサ9により検出した密閉空
間15内の検出温度に基づいて、2個の上部側遠心式送
風機21の電動モータ32、2個の下部側遠心式送風機
22の電動モータ35および電気ヒータ23等の電気機
器を制御する制御手段である。
の感温素子よりなる温度センサ9により検出した密閉空
間15内の検出温度に基づいて、2個の上部側遠心式送
風機21の電動モータ32、2個の下部側遠心式送風機
22の電動モータ35および電気ヒータ23等の電気機
器を制御する制御手段である。
【0027】コントローラ24は、密閉空間15内の温
度が下限温度(例えば0℃)以上の時に、2個の上部側
遠心式送風機21および2個の下部側遠心式送風機22
をHi運転(強風量)またはLo運転(弱風量)し、電
気ヒータ23をOFF(オフ)する。また、コントロー
ラ24は、密閉空間15内の温度が下限温度(例えば0
℃)以下の時に、2個の上部側遠心式送風機21の電動
モータ32をOFF(オフ)し、2個の下部側遠心式送
風機22の電動モータ35をHi運転(強風量)または
Lo運転(弱風量)し、電気ヒータ23をON(オン)
する。
度が下限温度(例えば0℃)以上の時に、2個の上部側
遠心式送風機21および2個の下部側遠心式送風機22
をHi運転(強風量)またはLo運転(弱風量)し、電
気ヒータ23をOFF(オフ)する。また、コントロー
ラ24は、密閉空間15内の温度が下限温度(例えば0
℃)以下の時に、2個の上部側遠心式送風機21の電動
モータ32をOFF(オフ)し、2個の下部側遠心式送
風機22の電動モータ35をHi運転(強風量)または
Lo運転(弱風量)し、電気ヒータ23をON(オン)
する。
【0028】次に、沸騰冷却器を備えた熱交換装置25
を図1ないし図5に基づいて詳細に説明する。ここで、
図3は沸騰冷却器の具体的構造を示した図で、図4およ
び図5は沸騰冷却器を2分割する流体隔離板を示した図
である。
を図1ないし図5に基づいて詳細に説明する。ここで、
図3は沸騰冷却器の具体的構造を示した図で、図4およ
び図5は沸騰冷却器を2分割する流体隔離板を示した図
である。
【0029】熱交換装置25は、ハウジング13内を循
環する内部空気(筐体内部流体、所謂内気)である高温
空気とハウジング13外を循環する外部空気(筐体外部
流体、所謂外気)である低温空気とを気密的に隔離する
流体隔離板2、およびこの流体隔離板2を貫通した状態
で流体隔離板2に組み付けられた多段式(2段式)の沸
騰冷却器3等から構成されている。
環する内部空気(筐体内部流体、所謂内気)である高温
空気とハウジング13外を循環する外部空気(筐体外部
流体、所謂外気)である低温空気とを気密的に隔離する
流体隔離板2、およびこの流体隔離板2を貫通した状態
で流体隔離板2に組み付けられた多段式(2段式)の沸
騰冷却器3等から構成されている。
【0030】流体隔離板2は、内部が高温となる密閉空
間15の一壁面および内部が低温となる低温側伝熱空間
18の一壁面を構成する、ハウジング13の一壁面(筐
体の一部)を成すものである。例えばアルミニウム等の
熱伝導性に優れる金属材料よりなる薄板からなり、高温
側伝熱空間17を含む密閉空間15と低温側伝熱空間1
8を含む外部とを気密的に区画するように、沸騰冷却器
3およびケーシング20と一体的に接合(ろう付け)さ
れている。
間15の一壁面および内部が低温となる低温側伝熱空間
18の一壁面を構成する、ハウジング13の一壁面(筐
体の一部)を成すものである。例えばアルミニウム等の
熱伝導性に優れる金属材料よりなる薄板からなり、高温
側伝熱空間17を含む密閉空間15と低温側伝熱空間1
8を含む外部とを気密的に区画するように、沸騰冷却器
3およびケーシング20と一体的に接合(ろう付け)さ
れている。
【0031】この流体隔離板2には、図4に示したよう
に、後記する沸騰冷却器3の各沸騰冷却管を貫通させる
ための細長い長方形状または長円形状の貫通孔38(例
えば幅が1.7mmで、長さが16.0mm)が一定の
間隔をおいて複数開けられている。但し、流体隔離板2
は、図5に示したように、分割体(本例では二分割)と
しても良い。
に、後記する沸騰冷却器3の各沸騰冷却管を貫通させる
ための細長い長方形状または長円形状の貫通孔38(例
えば幅が1.7mmで、長さが16.0mm)が一定の
間隔をおいて複数開けられている。但し、流体隔離板2
は、図5に示したように、分割体(本例では二分割)と
しても良い。
【0032】沸騰冷却器3は、ケーシング20内に所定
の角度だけ傾斜した状態で多段(2段)に組み付けら
れ、内部にフロロカーボン系またはフロン系の冷媒が封
入された複数本の沸騰冷却管4、各沸騰冷却管4を連通
する一対の連通管5、沸騰冷却管4の外部に取り付けら
れた複数の伝熱フィン6等から構成されたマルチフロー
パス型の熱交換器である。なお、沸騰冷却器3の両側に
は、流体隔離板2およびケーシング20に締結具により
締結する役目と複数本の沸騰冷却管や複数の伝熱フィン
6を補強する役目のサイドプレート37が接合されてい
る。また、沸騰冷却器3は、高温空気および低温空気の
流れ方向に多段(例えば2段)となるように配設されて
いる。
の角度だけ傾斜した状態で多段(2段)に組み付けら
れ、内部にフロロカーボン系またはフロン系の冷媒が封
入された複数本の沸騰冷却管4、各沸騰冷却管4を連通
する一対の連通管5、沸騰冷却管4の外部に取り付けら
れた複数の伝熱フィン6等から構成されたマルチフロー
パス型の熱交換器である。なお、沸騰冷却器3の両側に
は、流体隔離板2およびケーシング20に締結具により
締結する役目と複数本の沸騰冷却管や複数の伝熱フィン
6を補強する役目のサイドプレート37が接合されてい
る。また、沸騰冷却器3は、高温空気および低温空気の
流れ方向に多段(例えば2段)となるように配設されて
いる。
【0033】複数本の沸騰冷却管4は、例えばアルミニ
ウムや銅等の熱伝導性に優れた金属材料を断面形状が細
長い長方形状または長円形状を成す偏平管(例えば幅が
1.7mmで、長さが16.0mm)に形成したもので
あり、それぞれ流体隔離板2の貫通孔38を通り抜ける
ように配されている。これらの沸騰冷却管4よりなる沸
騰冷却器3は、流体隔離板2より高温空気側に配される
一方側(図3の図示下側)が冷媒液槽(沸騰部)7、流
体隔離板2より低温空気側に配される他方側(図3の図
示上側)が冷媒蒸気槽(凝縮部)8として構成される。
なお、この実施例では、沸騰部7および凝縮部8は、幅
(幅方向寸法)が360mm、高さが430mm、厚さ
が16mmとされている。
ウムや銅等の熱伝導性に優れた金属材料を断面形状が細
長い長方形状または長円形状を成す偏平管(例えば幅が
1.7mmで、長さが16.0mm)に形成したもので
あり、それぞれ流体隔離板2の貫通孔38を通り抜ける
ように配されている。これらの沸騰冷却管4よりなる沸
騰冷却器3は、流体隔離板2より高温空気側に配される
一方側(図3の図示下側)が冷媒液槽(沸騰部)7、流
体隔離板2より低温空気側に配される他方側(図3の図
示上側)が冷媒蒸気槽(凝縮部)8として構成される。
なお、この実施例では、沸騰部7および凝縮部8は、幅
(幅方向寸法)が360mm、高さが430mm、厚さ
が16mmとされている。
【0034】連通管5は、複数本の沸騰冷却管4(沸騰
部7)の下端部に接続された高温側タンク41、および
複数本の沸騰冷却管4(凝縮部8)の上端部に接続され
た低温側タンク42からなり、各沸騰冷却管4を連通し
ている。これらの高温側、低温側タンク41、42は、
沸騰冷却管4側に設けられたコアプレートとこのコアプ
レートに接合する略逆U字状のタンクプレートとから構
成されている。なお、何れか一方の高温側タンク41ま
たは低温側タンク42には、沸騰冷却器3内に冷媒を封
入するための冷媒封入口(図示せず)が1箇所だけ設け
られている。冷媒は、その液面がほぼ流体隔離板2の位
置と一致する高さまで、すなわち、沸騰部7の高さまで
沸騰冷却器3の各沸騰冷却管4内に封入されている。但
し、冷媒の封入は、沸騰冷却管4に伝熱フィン6をろう
付け接合した後に行われる。また、高温側タンク41は
なくても良い。
部7)の下端部に接続された高温側タンク41、および
複数本の沸騰冷却管4(凝縮部8)の上端部に接続され
た低温側タンク42からなり、各沸騰冷却管4を連通し
ている。これらの高温側、低温側タンク41、42は、
沸騰冷却管4側に設けられたコアプレートとこのコアプ
レートに接合する略逆U字状のタンクプレートとから構
成されている。なお、何れか一方の高温側タンク41ま
たは低温側タンク42には、沸騰冷却器3内に冷媒を封
入するための冷媒封入口(図示せず)が1箇所だけ設け
られている。冷媒は、その液面がほぼ流体隔離板2の位
置と一致する高さまで、すなわち、沸騰部7の高さまで
沸騰冷却器3の各沸騰冷却管4内に封入されている。但
し、冷媒の封入は、沸騰冷却管4に伝熱フィン6をろう
付け接合した後に行われる。また、高温側タンク41は
なくても良い。
【0035】伝熱フィン6は、沸騰冷却器3の高温側
(沸騰部7)で隣合う沸騰冷却管4間に介在された受熱
フィン6aと、沸騰冷却器3の低温側(凝縮部8)で隣
合う沸騰冷却管4間に介在された放熱フィン6bとから
なる。この伝熱フィン6は、例えばアルミニウム等の熱
伝導性に優れる金属材料よりなる薄い板(例えば板厚
0.02〜0.50mm程度)を交互に押し返して波形
状に形成したコルゲートフィン(例えばフィンピッチが
3.75mm)であり、沸騰冷却管4の平坦な外壁面に
ろう付けされている。すなわち、沸騰冷却管4の外壁面
と伝熱フィン6とが融合した状態で接合されている。
(沸騰部7)で隣合う沸騰冷却管4間に介在された受熱
フィン6aと、沸騰冷却器3の低温側(凝縮部8)で隣
合う沸騰冷却管4間に介在された放熱フィン6bとから
なる。この伝熱フィン6は、例えばアルミニウム等の熱
伝導性に優れる金属材料よりなる薄い板(例えば板厚
0.02〜0.50mm程度)を交互に押し返して波形
状に形成したコルゲートフィン(例えばフィンピッチが
3.75mm)であり、沸騰冷却管4の平坦な外壁面に
ろう付けされている。すなわち、沸騰冷却管4の外壁面
と伝熱フィン6とが融合した状態で接合されている。
【0036】そして、熱交換装置25は、図1(a)、
(b)および図2に示したように、密閉空間15の高温
側伝熱空間17内を循環する高温空気(ハウジング13
内の清浄な空気)と低温側伝熱空間18内を循環する低
温空気(ハウジング13外の汚れた空気)とが対向流と
なるように、高温空気および低温空気の流れ方向に沸騰
冷却器3が多段に配設されている。
(b)および図2に示したように、密閉空間15の高温
側伝熱空間17内を循環する高温空気(ハウジング13
内の清浄な空気)と低温側伝熱空間18内を循環する低
温空気(ハウジング13外の汚れた空気)とが対向流と
なるように、高温空気および低温空気の流れ方向に沸騰
冷却器3が多段に配設されている。
【0037】すなわち、多段の沸騰冷却器3等よりなる
熱交換装置25は、2段目の沸騰冷却器3の各沸騰冷却
管4の下端部(沸騰部7)の図示右側部が高温空気の入
口とされ、1段目の沸騰冷却器3の各沸騰冷却管4の下
端部(沸騰部7)の図示左側部が高温空気の出口とされ
ている。また、熱交換装置25は、1段目の沸騰冷却器
3の各沸騰冷却管4の上端部(凝縮部8)の図示左側部
が高温空気の入口とされ、2段目の沸騰冷却器3の各沸
騰冷却管4の上端部(凝縮部8)の図示右側部が高温空
気の出口とされている。
熱交換装置25は、2段目の沸騰冷却器3の各沸騰冷却
管4の下端部(沸騰部7)の図示右側部が高温空気の入
口とされ、1段目の沸騰冷却器3の各沸騰冷却管4の下
端部(沸騰部7)の図示左側部が高温空気の出口とされ
ている。また、熱交換装置25は、1段目の沸騰冷却器
3の各沸騰冷却管4の上端部(凝縮部8)の図示左側部
が高温空気の入口とされ、2段目の沸騰冷却器3の各沸
騰冷却管4の上端部(凝縮部8)の図示右側部が高温空
気の出口とされている。
【0038】〔第1実施例の作用〕次に、本実施例の沸
騰冷却器3を高温空気と低温空気とが対向流となるよう
に多段に配設した熱交換装置25を備えた沸騰冷却装置
14の作用を図1および図2に基づいて簡単に説明す
る。
騰冷却器3を高温空気と低温空気とが対向流となるよう
に多段に配設した熱交換装置25を備えた沸騰冷却装置
14の作用を図1および図2に基づいて簡単に説明す
る。
【0039】ハウジング13中の密閉空間15内の温度
が下限温度(例えば0℃)以上の時に、2個の上部側遠
心式送風機21の電動モータ32および2個の下部側遠
心式送風機22の電動モータ35の通電を開始すること
により、遠心式ファン31、34が作動を始める。これ
により、ハウジング13内の密閉空間15中に高温空気
(埃、塵または水分等の異物を含まない清浄な内気、内
部流体)の循環流が発生する。また、ハウジング13外
の低温側伝熱空間18中に低温空気(埃、塵または水分
等の異物を含む外気、外部流体)の循環流が発生する。
が下限温度(例えば0℃)以上の時に、2個の上部側遠
心式送風機21の電動モータ32および2個の下部側遠
心式送風機22の電動モータ35の通電を開始すること
により、遠心式ファン31、34が作動を始める。これ
により、ハウジング13内の密閉空間15中に高温空気
(埃、塵または水分等の異物を含まない清浄な内気、内
部流体)の循環流が発生する。また、ハウジング13外
の低温側伝熱空間18中に低温空気(埃、塵または水分
等の異物を含む外気、外部流体)の循環流が発生する。
【0040】そして、ハウジング13の流体隔離板2を
貫通した状態で取り付けられた多段式の沸騰冷却器3の
各沸騰冷却管4に封入された冷媒は、図1(a)に示し
たように、受熱フィン6aを介して高温空気より伝達さ
れた熱を受けて沸騰気化する。気化した冷媒蒸気は、低
温空気に晒されて低温となっている沸騰冷却器3の上端
側に設けられる凝縮部8で内壁面に凝縮液化し、その凝
縮潜熱が放熱フィン6bを介して低温空気に伝達され
る。
貫通した状態で取り付けられた多段式の沸騰冷却器3の
各沸騰冷却管4に封入された冷媒は、図1(a)に示し
たように、受熱フィン6aを介して高温空気より伝達さ
れた熱を受けて沸騰気化する。気化した冷媒蒸気は、低
温空気に晒されて低温となっている沸騰冷却器3の上端
側に設けられる凝縮部8で内壁面に凝縮液化し、その凝
縮潜熱が放熱フィン6bを介して低温空気に伝達され
る。
【0041】凝縮部8で凝縮液化した冷媒は、図1
(a)に示したように、自重により各沸騰冷却管4の内
壁面を伝って沸騰冷却器3の下端側に設けられる沸騰部
7へ滴下する。以上のように、沸騰冷却器3の各沸騰冷
却管4内に封入された冷媒が沸騰気化・凝縮液化を交互
に繰り返すことにより、高温空気の熱を低温空気へ移動
することにより、電子部品11、12で発生した熱を多
段の沸騰冷却器3で放熱できる。
(a)に示したように、自重により各沸騰冷却管4の内
壁面を伝って沸騰冷却器3の下端側に設けられる沸騰部
7へ滴下する。以上のように、沸騰冷却器3の各沸騰冷
却管4内に封入された冷媒が沸騰気化・凝縮液化を交互
に繰り返すことにより、高温空気の熱を低温空気へ移動
することにより、電子部品11、12で発生した熱を多
段の沸騰冷却器3で放熱できる。
【0042】それによって、密閉空間15の高温側伝熱
空間17内を循環する高温空気(ハウジング13内のき
れいな空気)と低温側伝熱空間18内を循環する低温空
気(ハウジング13外の汚れた空気)とが混合すること
なく、電子部品11、12を冷却することができる。
空間17内を循環する高温空気(ハウジング13内のき
れいな空気)と低温側伝熱空間18内を循環する低温空
気(ハウジング13外の汚れた空気)とが混合すること
なく、電子部品11、12を冷却することができる。
【0043】〔第1実施例の効果〕次に、沸騰冷却器3
を高温空気および低温空気の流れ方向に多段に配設した
熱交換装置の特徴を図6(a)、(b)に基づいて説明
する。
を高温空気および低温空気の流れ方向に多段に配設した
熱交換装置の特徴を図6(a)、(b)に基づいて説明
する。
【0044】ここで、図6(a)、(b)は沸騰冷却器
3が単段(1段)および多段(2段)の場合の空気の流
路方向温度分布および冷媒の流路方向温度分布を示した
模式図である。なお、模式図の縦軸は温度(下方ほど高
温)であり、横軸は流体(空気)の流れ方向である。
3が単段(1段)および多段(2段)の場合の空気の流
路方向温度分布および冷媒の流路方向温度分布を示した
模式図である。なお、模式図の縦軸は温度(下方ほど高
温)であり、横軸は流体(空気)の流れ方向である。
【0045】沸騰冷却器3が単段(1段)の熱交換装置
(従来例)の場合には、図6(a)に示したように、高
温空気が下段の沸騰冷却器(沸騰部7)の図示右側から
流入し、上段の沸騰冷却器(凝縮部8)へ放熱するに従
って高温空気の温度が降温した後に、放熱した高温空気
(冷却された高温空気)が沸騰冷却器3の図示左側へ流
出する。また、沸騰冷却器3が単段(1段)の熱交換装
置(従来例)の場合には、図6(a)に示したように、
低温空気が上段の沸騰冷却器(凝縮部8)の図示左側か
ら流入し、沸騰冷却器3から受熱するに従って高温空気
の温度が昇温し沸騰冷却器3の図示右側へ流出する。
(従来例)の場合には、図6(a)に示したように、高
温空気が下段の沸騰冷却器(沸騰部7)の図示右側から
流入し、上段の沸騰冷却器(凝縮部8)へ放熱するに従
って高温空気の温度が降温した後に、放熱した高温空気
(冷却された高温空気)が沸騰冷却器3の図示左側へ流
出する。また、沸騰冷却器3が単段(1段)の熱交換装
置(従来例)の場合には、図6(a)に示したように、
低温空気が上段の沸騰冷却器(凝縮部8)の図示左側か
ら流入し、沸騰冷却器3から受熱するに従って高温空気
の温度が昇温し沸騰冷却器3の図示右側へ流出する。
【0046】ここで、沸騰冷却器3の凝縮部8の入口空
気と出口空気との温度差をΔT1 とすると、沸騰冷却器
3内に封入された冷媒と熱交換する熱交換媒体は空気で
あるため、低温空気は、沸騰冷却器3の放熱フィン6b
により急速に加熱され、低温空気は入口で急激に昇温す
るものの、その後、飽和状態となるため、温度差ΔT1
(冷却性能)はあまり大きくならない。
気と出口空気との温度差をΔT1 とすると、沸騰冷却器
3内に封入された冷媒と熱交換する熱交換媒体は空気で
あるため、低温空気は、沸騰冷却器3の放熱フィン6b
により急速に加熱され、低温空気は入口で急激に昇温す
るものの、その後、飽和状態となるため、温度差ΔT1
(冷却性能)はあまり大きくならない。
【0047】これに対し、沸騰冷却器3を多段に配設し
た熱交換装置(第1実施例)25の場合には、図6
(b)に示したように、空気の流れ方向に少なくとも2
段階で沸騰冷却器3内に封入された冷媒と空気との熱交
換を行うことができる。このとき、1段目の沸騰冷却器
3内に封入された冷媒と2段目の沸騰冷却器3内に封入
された冷媒には図示破線のように温度差(放熱フィン温
度差、受熱フィン温度差)があるため、図6(b)に示
したように、低温空気は1段目の沸騰冷却器3の凝縮部
8の途中で飽和温度になった後、更に2段目の沸騰冷却
器3の入口付近で温度が昇温すると共に、高温空気は2
段目の沸騰冷却器3の沸騰部7の途中で飽和温度になっ
た後、更に1段目の沸騰冷却器3の入口付近で温度が降
温する。
た熱交換装置(第1実施例)25の場合には、図6
(b)に示したように、空気の流れ方向に少なくとも2
段階で沸騰冷却器3内に封入された冷媒と空気との熱交
換を行うことができる。このとき、1段目の沸騰冷却器
3内に封入された冷媒と2段目の沸騰冷却器3内に封入
された冷媒には図示破線のように温度差(放熱フィン温
度差、受熱フィン温度差)があるため、図6(b)に示
したように、低温空気は1段目の沸騰冷却器3の凝縮部
8の途中で飽和温度になった後、更に2段目の沸騰冷却
器3の入口付近で温度が昇温すると共に、高温空気は2
段目の沸騰冷却器3の沸騰部7の途中で飽和温度になっ
た後、更に1段目の沸騰冷却器3の入口付近で温度が降
温する。
【0048】したがって、図6(a)、(b)に示した
ように、本実施例(沸騰冷却器3を多段に配設した熱交
換装置25)の場合の温度差ΔT2 は、従来例(単段の
沸騰冷却器3を配設した熱交換装置)の場合の温度差Δ
T1 よりも大きくできるので、高温空気の熱を低温空気
へ放熱させることにより、高温空気の冷却性能を向上で
きる。これにより、電子部品11、12の冷却効果を向
上できるので、電子部品11、12が安定した作動を行
う。また、本実施例では、従来例と同等の放熱性能(冷
却性能)で比較した場合、沸騰冷却器3の熱交換有効面
積(放熱有効面積)を減少できるので、このようなコン
パクトな熱交換装置25を備えた沸騰冷却装置14全体
を小型化できる。
ように、本実施例(沸騰冷却器3を多段に配設した熱交
換装置25)の場合の温度差ΔT2 は、従来例(単段の
沸騰冷却器3を配設した熱交換装置)の場合の温度差Δ
T1 よりも大きくできるので、高温空気の熱を低温空気
へ放熱させることにより、高温空気の冷却性能を向上で
きる。これにより、電子部品11、12の冷却効果を向
上できるので、電子部品11、12が安定した作動を行
う。また、本実施例では、従来例と同等の放熱性能(冷
却性能)で比較した場合、沸騰冷却器3の熱交換有効面
積(放熱有効面積)を減少できるので、このようなコン
パクトな熱交換装置25を備えた沸騰冷却装置14全体
を小型化できる。
【0049】また、沸騰冷却器3を多段に配設した熱交
換装置25は、高温空気と低温空気とが対向流となるよ
うに配設されている。したがって、1段目の沸騰冷却器
3内に封入された冷媒の温度(放熱フィン温度、受熱フ
ィン温度)と2段目の沸騰冷却器3内に封入された冷媒
の温度(放熱フィン温度、受熱フィン温度)との間に効
果的に温度差を設けることができるので、温度差のある
冷媒を用いて低温空気・高温空気を順次効率良く昇温・
降温することが可能である。それによって、更に冷却性
能が改善され沸騰冷却装置14全体の小型化が可能とな
る。
換装置25は、高温空気と低温空気とが対向流となるよ
うに配設されている。したがって、1段目の沸騰冷却器
3内に封入された冷媒の温度(放熱フィン温度、受熱フ
ィン温度)と2段目の沸騰冷却器3内に封入された冷媒
の温度(放熱フィン温度、受熱フィン温度)との間に効
果的に温度差を設けることができるので、温度差のある
冷媒を用いて低温空気・高温空気を順次効率良く昇温・
降温することが可能である。それによって、更に冷却性
能が改善され沸騰冷却装置14全体の小型化が可能とな
る。
【0050】なお、本実施例では、沸騰冷却器3が2段
の場合について説明したが、熱交換装置25の沸騰部7
および凝縮部8の空気入口と空気出口との温度差を更に
大きく取りたい場合には、3段以上の多段としても良
く、作用効果については同様なため説明は省略する。
の場合について説明したが、熱交換装置25の沸騰部7
および凝縮部8の空気入口と空気出口との温度差を更に
大きく取りたい場合には、3段以上の多段としても良
く、作用効果については同様なため説明は省略する。
【0051】〔第2実施例の構成〕図7ないし図11は
本発明の第2実施例を示したもので、図7ないし図9は
電子機器装置に組み込まれた沸騰冷却装置の具体的構造
を示した図で、図10は沸騰冷却器の具体的構造を示し
た図で、図11は沸騰冷却器を多段に配設した熱交換装
置の概略構造を示した図である。
本発明の第2実施例を示したもので、図7ないし図9は
電子機器装置に組み込まれた沸騰冷却装置の具体的構造
を示した図で、図10は沸騰冷却器の具体的構造を示し
た図で、図11は沸騰冷却器を多段に配設した熱交換装
置の概略構造を示した図である。
【0052】本実施例の熱交換装置25を構成する沸騰
冷却器3は、ケーシング内に所定の角度だけ傾斜した状
態で多段(3段)に組み付けられ、複数本の沸騰冷却管
4aが沸騰部7を構成する高温側熱交換器(内気側熱交
換器)3aと複数本の沸騰冷却管4bが凝縮部8を構成
する低温側熱交換器(外気側熱交換器)3bとに2分割
され、さらにこれらの高温側、低温側熱交換器3a、3
bを2本の冷媒循環用第1、第2連結管9a、9bで連
結している。
冷却器3は、ケーシング内に所定の角度だけ傾斜した状
態で多段(3段)に組み付けられ、複数本の沸騰冷却管
4aが沸騰部7を構成する高温側熱交換器(内気側熱交
換器)3aと複数本の沸騰冷却管4bが凝縮部8を構成
する低温側熱交換器(外気側熱交換器)3bとに2分割
され、さらにこれらの高温側、低温側熱交換器3a、3
bを2本の冷媒循環用第1、第2連結管9a、9bで連
結している。
【0053】ケーシング20は、第1実施例と同様に、
外壁板26および背面側区画板27等からなる。外壁板
26の中央部には、外部より低温空気(埃、塵または水
分等の異物を含む汚れた外気)を低温側伝熱空間18内
に吸い込むための1個の方形状低温側吸込口26aが開
口している。また、外壁板26の上部側には、上部側遠
心式送風機21より外部に低温空気を吐出するための2
個の方形状低温側吐出口26bが開口している。
外壁板26および背面側区画板27等からなる。外壁板
26の中央部には、外部より低温空気(埃、塵または水
分等の異物を含む汚れた外気)を低温側伝熱空間18内
に吸い込むための1個の方形状低温側吸込口26aが開
口している。また、外壁板26の上部側には、上部側遠
心式送風機21より外部に低温空気を吐出するための2
個の方形状低温側吐出口26bが開口している。
【0054】背面側区画板27の上部側には、電子部品
収容空間16より高温空気(埃、塵または水分等の異物
を含まない清浄な内気)を高温側伝熱空間17に吸い込
むための1個の方形状高温側吸込口27aが開口してい
る。また、背面側区画板27の下部側には、一方の下部
側遠心式送風機22から電子部品11に冷却された高温
空気を導くダクト27b、および他方の下部側遠心式送
風機22から電子部品12に冷却された高温空気を導く
ダクト27cがスポット溶接等の手段により接合されて
いる。ダクト27b、27cは、2個の下部側遠心式送
風機22のスクロールケーシング36にそれぞれ一体的
に接続されている。
収容空間16より高温空気(埃、塵または水分等の異物
を含まない清浄な内気)を高温側伝熱空間17に吸い込
むための1個の方形状高温側吸込口27aが開口してい
る。また、背面側区画板27の下部側には、一方の下部
側遠心式送風機22から電子部品11に冷却された高温
空気を導くダクト27b、および他方の下部側遠心式送
風機22から電子部品12に冷却された高温空気を導く
ダクト27cがスポット溶接等の手段により接合されて
いる。ダクト27b、27cは、2個の下部側遠心式送
風機22のスクロールケーシング36にそれぞれ一体的
に接続されている。
【0055】高温側熱交換器3aは、複数本の沸騰冷却
管4a、高温側上端タンク41a、高温側下端タンク4
2a、隣合う沸騰冷却管4a間に介在された受熱フィン
6a、およびサイドプレート37a等から構成されたマ
ルチフローパス型熱交換器(筐体内熱交換器)である。
この高温側熱交換器3aは、ハウジング13により外部
から密閉化された高温側伝熱空間17内に配されている
ので、埃、塵または水分等の異物を含んだ外気に晒され
る心配はない。
管4a、高温側上端タンク41a、高温側下端タンク4
2a、隣合う沸騰冷却管4a間に介在された受熱フィン
6a、およびサイドプレート37a等から構成されたマ
ルチフローパス型熱交換器(筐体内熱交換器)である。
この高温側熱交換器3aは、ハウジング13により外部
から密閉化された高温側伝熱空間17内に配されている
ので、埃、塵または水分等の異物を含んだ外気に晒され
る心配はない。
【0056】低温側熱交換器3bは、複数本の沸騰冷却
管4b、低温側上端タンク41b、低温側下端タンク4
2b、隣合う沸騰冷却管4b間に介在された放熱フィン
6b、およびサイドプレート37b等から構成されたマ
ルチフローパス型熱交換器(筐体外熱交換器)である。
この低温側熱交換器3bは、埃、塵または水分等の異物
を含んだ外気に晒される低温側伝熱空間18内において
高温側熱交換器3aと略同一平面上に位置するように配
されている。なお、低温側下端タンク42bを第2連結
管9b側が下方となるように傾斜しても良い。
管4b、低温側上端タンク41b、低温側下端タンク4
2b、隣合う沸騰冷却管4b間に介在された放熱フィン
6b、およびサイドプレート37b等から構成されたマ
ルチフローパス型熱交換器(筐体外熱交換器)である。
この低温側熱交換器3bは、埃、塵または水分等の異物
を含んだ外気に晒される低温側伝熱空間18内において
高温側熱交換器3aと略同一平面上に位置するように配
されている。なお、低温側下端タンク42bを第2連結
管9b側が下方となるように傾斜しても良い。
【0057】第1連結管9aは、沸騰冷却管4と同じ金
属材料によって断面形状が円形状に形成された金属パイ
プであって、沸騰部7の上端部に設けられる高温側上端
タンク41aと凝縮部8の上端部に設けられる低温側上
端タンク41bとを連通している。この連結管9aは、
沸騰部7で沸騰気化した冷媒蒸気を凝縮部8に導く高温
低温誘導手段である。
属材料によって断面形状が円形状に形成された金属パイ
プであって、沸騰部7の上端部に設けられる高温側上端
タンク41aと凝縮部8の上端部に設けられる低温側上
端タンク41bとを連通している。この連結管9aは、
沸騰部7で沸騰気化した冷媒蒸気を凝縮部8に導く高温
低温誘導手段である。
【0058】第2連結管9bは、第1連結管9aと同じ
金属材料によって断面形状が円形状に形成された金属パ
イプであって、凝縮部8の下端部に設けられる低温側下
端タンク42bと沸騰部7の下端部に設けられる高温側
下端タンク42aとを連通している。この連結管9b
は、凝縮部8で凝縮液化した冷媒液を沸騰部7に導く低
温高温誘導手段である。
金属材料によって断面形状が円形状に形成された金属パ
イプであって、凝縮部8の下端部に設けられる低温側下
端タンク42bと沸騰部7の下端部に設けられる高温側
下端タンク42aとを連通している。この連結管9b
は、凝縮部8で凝縮液化した冷媒液を沸騰部7に導く低
温高温誘導手段である。
【0059】〔第2実施例の効果〕本実施例は、沸騰部
7と凝縮部8とを2本の第1、第2連結管9a、9bに
よって環状に連結した沸騰冷却器3を空気の流れ方向に
多段に配設した熱交換装置25を備えた沸騰冷却装置1
4を備えている。この構成によって、各沸騰冷却器3内
において冷媒の循環流が形成され、冷媒蒸気(沸騰蒸
気)と冷媒液(凝縮液)との衝突を防止できるので、各
沸騰冷却器3単体の放熱性能(冷却性能)を第1実施例
よりも向上することができる。このような沸騰冷却器3
を多段に配設することにより、第1実施例よりも更に熱
交換装置25の放熱性能(冷却性能)の向上を図ること
ができる。
7と凝縮部8とを2本の第1、第2連結管9a、9bに
よって環状に連結した沸騰冷却器3を空気の流れ方向に
多段に配設した熱交換装置25を備えた沸騰冷却装置1
4を備えている。この構成によって、各沸騰冷却器3内
において冷媒の循環流が形成され、冷媒蒸気(沸騰蒸
気)と冷媒液(凝縮液)との衝突を防止できるので、各
沸騰冷却器3単体の放熱性能(冷却性能)を第1実施例
よりも向上することができる。このような沸騰冷却器3
を多段に配設することにより、第1実施例よりも更に熱
交換装置25の放熱性能(冷却性能)の向上を図ること
ができる。
【0060】〔第3実施例の構成〕図12ないし図14
は本発明の第3実施例を示したもので、図12は沸騰冷
却装置に組み込まれる熱交換装置を示した図で、図13
および図14は熱交換装置のシール構造を示した図であ
る。
は本発明の第3実施例を示したもので、図12は沸騰冷
却装置に組み込まれる熱交換装置を示した図で、図13
および図14は熱交換装置のシール構造を示した図であ
る。
【0061】本実施例の熱交換装置25は、第2実施例
で説明した沸騰部7と凝縮部8とを流体隔離板2を貫通
する2本の連結管9a、9bによって環状に連結した沸
騰冷却器3を空気の流れ方向に多段(3段)に配設して
いる。なお、流体隔離板2には、熱交換装置25の3本
の連通管9aおよび3本の連結管9bが貫通する長方形
状または長円形状の貫通孔38が2箇所にそれぞれ孔開
けされている。
で説明した沸騰部7と凝縮部8とを流体隔離板2を貫通
する2本の連結管9a、9bによって環状に連結した沸
騰冷却器3を空気の流れ方向に多段(3段)に配設して
いる。なお、流体隔離板2には、熱交換装置25の3本
の連通管9aおよび3本の連結管9bが貫通する長方形
状または長円形状の貫通孔38が2箇所にそれぞれ孔開
けされている。
【0062】そして、本実施例の沸騰冷却器3は、第2
実施例と比べて、高温側熱交換器3aと低温側熱交換器
3bとを略同一平面上で幅方向の両側(図示左右側)に
互い違いにずらして配設している。さらに、その互い違
い部(位置ずれ部)に高温側熱交換器3aと低温側熱交
換器3bとを環状に連結するための冷媒循環用の第1、
第2連結管9a、9bを配している。
実施例と比べて、高温側熱交換器3aと低温側熱交換器
3bとを略同一平面上で幅方向の両側(図示左右側)に
互い違いにずらして配設している。さらに、その互い違
い部(位置ずれ部)に高温側熱交換器3aと低温側熱交
換器3bとを環状に連結するための冷媒循環用の第1、
第2連結管9a、9bを配している。
【0063】次に、本実施例の流体隔離板2と6本の連
結管9a、9bとのシール構造を説明する。流体隔離板
2と6本の連結管9a、9bとの間には、流体隔離板2
と6本の連結管9a、9bとの間を封止するための2割
りパッキン51およびシール材52、53がそれぞれ装
着されている。
結管9a、9bとのシール構造を説明する。流体隔離板
2と6本の連結管9a、9bとの間には、流体隔離板2
と6本の連結管9a、9bとの間を封止するための2割
りパッキン51およびシール材52、53がそれぞれ装
着されている。
【0064】2割りパッキン51は、2分割された分割
体よりなる。この分割体は、それぞれ合成ゴム等の弾性
体よりなり、流体隔離板2の貫通孔38を貫通した状態
で貫通孔38の孔縁39に保持される。また、分割体
は、3本の連結管9a(9b)を挟み込んだ状態で気密
的に保持固定している。そして、分割体の対向面には、
3本の連結管9a(9b)が差し込まれる半円形状の連
結管挿入溝43が形成され、外周面には、流体隔離板2
の貫通孔38の孔縁39が差し込まれる隔離板挿入溝4
4が形成されている。
体よりなる。この分割体は、それぞれ合成ゴム等の弾性
体よりなり、流体隔離板2の貫通孔38を貫通した状態
で貫通孔38の孔縁39に保持される。また、分割体
は、3本の連結管9a(9b)を挟み込んだ状態で気密
的に保持固定している。そして、分割体の対向面には、
3本の連結管9a(9b)が差し込まれる半円形状の連
結管挿入溝43が形成され、外周面には、流体隔離板2
の貫通孔38の孔縁39が差し込まれる隔離板挿入溝4
4が形成されている。
【0065】シール材52は、シリコン系ゴム等の弾性
体よりなり、3本の連結管9a(9b)と2割りパッキ
ン51との隙間を封止している。また、シール材53
は、シール材52と同一の材質の弾性体よりなり、流体
隔離板2と3本の連結管9a(9b)との隙間を封止し
ている。
体よりなり、3本の連結管9a(9b)と2割りパッキ
ン51との隙間を封止している。また、シール材53
は、シール材52と同一の材質の弾性体よりなり、流体
隔離板2と3本の連結管9a(9b)との隙間を封止し
ている。
【0066】〔第3実施例の効果〕本実施例によれば、
3本の連結管9a(9b)は、2割りパッキン51で気
密的に挟持されている。そして、流体隔離板2と3本の
連結管9a(9b)は、2割りパッキン51の隔離板挿
入溝44と流体隔離板2の貫通孔38の孔縁39とが嵌
合状態の中で3本の連結管9a(9b)の周りおよび2
割りパッキン51の周りに塗布したシール材52、53
により確実に封止されている。
3本の連結管9a(9b)は、2割りパッキン51で気
密的に挟持されている。そして、流体隔離板2と3本の
連結管9a(9b)は、2割りパッキン51の隔離板挿
入溝44と流体隔離板2の貫通孔38の孔縁39とが嵌
合状態の中で3本の連結管9a(9b)の周りおよび2
割りパッキン51の周りに塗布したシール材52、53
により確実に封止されている。
【0067】したがって、沸騰冷却器3を多段に配設し
た熱交換装置25の場合には、連結管9a(9b)が密
になり、作業が困難になるが、本実施例のようなシール
構造を採用することによって、連結管9a(9b)と流
体隔離板2とのシール工程の作業性を改善でき、且つ良
好なシール性を確保することができる。
た熱交換装置25の場合には、連結管9a(9b)が密
になり、作業が困難になるが、本実施例のようなシール
構造を採用することによって、連結管9a(9b)と流
体隔離板2とのシール工程の作業性を改善でき、且つ良
好なシール性を確保することができる。
【0068】また、本実施例によれば、高温側熱交換器
3aと低温側熱交換器3bとを略同一平面上で幅方向の
両側に互い違いにずらして配設し、その互い違い部に高
温側熱交換器3aと低温側熱交換器3bとを連結する第
1、第2連結管9a、9bを配している。それによっ
て、沸騰冷却器3の幅方向の両側(図示左右側)に第
1、第2連結管9a、9bが突出して配管される第2実
施例の場合と比べて、不要になった配管突出部とデッド
スペースである第1連結管9aの分だけ側方寸法を短縮
でき、このようなコンパクトな沸騰冷却器3を備えた沸
騰冷却装置14全体の一層の小型化を図ることができ
る。
3aと低温側熱交換器3bとを略同一平面上で幅方向の
両側に互い違いにずらして配設し、その互い違い部に高
温側熱交換器3aと低温側熱交換器3bとを連結する第
1、第2連結管9a、9bを配している。それによっ
て、沸騰冷却器3の幅方向の両側(図示左右側)に第
1、第2連結管9a、9bが突出して配管される第2実
施例の場合と比べて、不要になった配管突出部とデッド
スペースである第1連結管9aの分だけ側方寸法を短縮
でき、このようなコンパクトな沸騰冷却器3を備えた沸
騰冷却装置14全体の一層の小型化を図ることができ
る。
【0069】〔第4実施例の構成〕図15および図16
は本発明の第4実施例を示したもので、図15は電子機
器装置に組み込まれた沸騰冷却装置の具体的構造を示し
た図で、図16は熱交換装置の流体隔離板の主要構造を
示した図である。
は本発明の第4実施例を示したもので、図15は電子機
器装置に組み込まれた沸騰冷却装置の具体的構造を示し
た図で、図16は熱交換装置の流体隔離板の主要構造を
示した図である。
【0070】本実施例の沸騰冷却装置14は、沸騰冷却
器3を多段に配設した熱交換装置25の流体隔離板2の
うち、熱交換装置25よりも下流(後流)側の低温空気
と熱交換装置25よりも上流(前流)側の高温空気とを
隔離する隔離部位に、高温空気と低温空気との熱交換を
促進する伝熱促進部10を設けている。本実施例の伝熱
促進部10は、平板状の金属板をプレス成形することに
より図示上下方向に多数列設された凹凸部よりなる。こ
の凹凸部は、空気の流れ方向に対して直交する方向に細
長い突条部61aと細長い溝状部61bとを交互に繰り
返した形状に形成されている。
器3を多段に配設した熱交換装置25の流体隔離板2の
うち、熱交換装置25よりも下流(後流)側の低温空気
と熱交換装置25よりも上流(前流)側の高温空気とを
隔離する隔離部位に、高温空気と低温空気との熱交換を
促進する伝熱促進部10を設けている。本実施例の伝熱
促進部10は、平板状の金属板をプレス成形することに
より図示上下方向に多数列設された凹凸部よりなる。こ
の凹凸部は、空気の流れ方向に対して直交する方向に細
長い突条部61aと細長い溝状部61bとを交互に繰り
返した形状に形成されている。
【0071】〔第4実施例の効果〕本実施例では、熱交
換装置25よりも下流(後流)側の低温空気と熱交換装
置25よりも上流(前流)側の高温空気とを隔離する隔
離部位に、凹凸形状を繰り返した伝熱促進部10を設け
ているので、流体隔離板2に高温空気と低温空気との熱
交換機能を付加することができる。すなわち、流体隔離
板2においても高温空気の熱を低温空気へ伝えることが
できるので、熱交換装置25全体としての伝熱性を向上
できる。それによって、更に高温空気の冷却性能を改善
できるので、熱交換装置25を備えた沸騰冷却装置14
全体の小型化を達成できる。
換装置25よりも下流(後流)側の低温空気と熱交換装
置25よりも上流(前流)側の高温空気とを隔離する隔
離部位に、凹凸形状を繰り返した伝熱促進部10を設け
ているので、流体隔離板2に高温空気と低温空気との熱
交換機能を付加することができる。すなわち、流体隔離
板2においても高温空気の熱を低温空気へ伝えることが
できるので、熱交換装置25全体としての伝熱性を向上
できる。それによって、更に高温空気の冷却性能を改善
できるので、熱交換装置25を備えた沸騰冷却装置14
全体の小型化を達成できる。
【0072】〔第5実施例〕図17および図18は本発
明の第5実施例を示したもので、図17は電子機器装置
に組み込まれた沸騰冷却装置の具体的構造を示した図
で、図18は熱交換装置の流体隔離板の主要構造を示し
た図である。
明の第5実施例を示したもので、図17は電子機器装置
に組み込まれた沸騰冷却装置の具体的構造を示した図
で、図18は熱交換装置の流体隔離板の主要構造を示し
た図である。
【0073】本実施例の沸騰冷却装置14は、第4実施
例と同じ場所、つまり熱交換装置25の流体隔離板2の
隔離部位に伝熱促進部10を設けている。本実施例の伝
熱促進部10は、平板状の金属板をプレス成形すること
により多数列設された円形状の溝状部62よりなる。本
実施例も第4実施例と同様に、高温空気と低温空気との
伝熱が促進することにより高温空気の放熱性能(冷却性
能)を向上できる。第4実施例と同様な作用効果を達成
できる。
例と同じ場所、つまり熱交換装置25の流体隔離板2の
隔離部位に伝熱促進部10を設けている。本実施例の伝
熱促進部10は、平板状の金属板をプレス成形すること
により多数列設された円形状の溝状部62よりなる。本
実施例も第4実施例と同様に、高温空気と低温空気との
伝熱が促進することにより高温空気の放熱性能(冷却性
能)を向上できる。第4実施例と同様な作用効果を達成
できる。
【0074】〔第6実施例〕図19および図20は本発
明の第6実施例を示したもので、図19は電子機器装置
に組み込まれた沸騰冷却装置の具体的構造を示した図
で、図20は熱交換装置の流体隔離板の主要構造を示し
た図である。
明の第6実施例を示したもので、図19は電子機器装置
に組み込まれた沸騰冷却装置の具体的構造を示した図
で、図20は熱交換装置の流体隔離板の主要構造を示し
た図である。
【0075】本実施例の沸騰冷却装置14は、第4実施
例と同じ場所、つまり熱交換装置25の流体隔離板2の
隔離部位に伝熱促進部10を設けている。本実施例の伝
熱促進部10は、流体隔離板2の高温空気側面に凹部6
3aと凸部64bとを交互に繰り返した凹凸状の金属板
65aをスポット溶接等の手段で接合し、さらに流体隔
離板2の低温空気側面に凹部63bと凸部64aとを交
互に繰り返した凹凸状の金属板65bをスポット溶接等
の手段で接合している。本実施例も第4実施例と同様
に、高温空気と低温空気との伝熱が促進することにより
高温空気の放熱性能(冷却性能)を向上できる。
例と同じ場所、つまり熱交換装置25の流体隔離板2の
隔離部位に伝熱促進部10を設けている。本実施例の伝
熱促進部10は、流体隔離板2の高温空気側面に凹部6
3aと凸部64bとを交互に繰り返した凹凸状の金属板
65aをスポット溶接等の手段で接合し、さらに流体隔
離板2の低温空気側面に凹部63bと凸部64aとを交
互に繰り返した凹凸状の金属板65bをスポット溶接等
の手段で接合している。本実施例も第4実施例と同様
に、高温空気と低温空気との伝熱が促進することにより
高温空気の放熱性能(冷却性能)を向上できる。
【0076】〔変形例〕本実施例の熱交換装置25を備
えた沸騰冷却装置14は、密閉化された空間に電子部品
11、12等の発熱体を収容する必要がある場合に利用
される。なお、密閉化された空間に発熱体を収容する必
要がある場合とは、例えば油、水分、鉄粉、腐食性ガス
等を含む厳しい環境下で発熱体を使用する場合、または
電気的な断続を行う際のアーク防止や接点の酸化を防ぐ
ために不活性ガス(ヘリウムガス、アルゴンガス等)を
使用する場合、あるいは人体に有害な気体(例えばフロ
ロカーボンから分解生成されたフッ化水素等)を外部に
洩らさないようにする場合等がある。
えた沸騰冷却装置14は、密閉化された空間に電子部品
11、12等の発熱体を収容する必要がある場合に利用
される。なお、密閉化された空間に発熱体を収容する必
要がある場合とは、例えば油、水分、鉄粉、腐食性ガス
等を含む厳しい環境下で発熱体を使用する場合、または
電気的な断続を行う際のアーク防止や接点の酸化を防ぐ
ために不活性ガス(ヘリウムガス、アルゴンガス等)を
使用する場合、あるいは人体に有害な気体(例えばフロ
ロカーボンから分解生成されたフッ化水素等)を外部に
洩らさないようにする場合等がある。
【0077】本実施例では、沸騰冷却器3、高温側熱交
換器3a、低温側熱交換器3bとしてコルゲートフィン
・チューブ式のマルチフローパス型の熱交換器を用いた
が、沸騰冷却器3、高温側熱交換器3a、低温側熱交換
器3bとしてプレートフィン・チューブ式の熱交換器、
微細ピンフィン・チューブ式の熱交換器、偏平管(チュ
ーブ)を蛇行状に屈曲形成したサーペンタイン型の熱交
換器、2枚の成形プレートを貼り合わした沸騰冷却管を
多数積層したドロンカップ型の熱交換器を用いても良
い。受熱フィン6aまたは放熱フィン6bとしてスリッ
トフィンやルーバーフィンを利用しても良い。
換器3a、低温側熱交換器3bとしてコルゲートフィン
・チューブ式のマルチフローパス型の熱交換器を用いた
が、沸騰冷却器3、高温側熱交換器3a、低温側熱交換
器3bとしてプレートフィン・チューブ式の熱交換器、
微細ピンフィン・チューブ式の熱交換器、偏平管(チュ
ーブ)を蛇行状に屈曲形成したサーペンタイン型の熱交
換器、2枚の成形プレートを貼り合わした沸騰冷却管を
多数積層したドロンカップ型の熱交換器を用いても良
い。受熱フィン6aまたは放熱フィン6bとしてスリッ
トフィンやルーバーフィンを利用しても良い。
【0078】本実施例では、ハウジング13内部空気、
筐体内部流体である高温空気(内気)として電子部品1
1、12等の発熱体により高温化される高温空気等の高
温気体を用いたが、高温流体として電子部品11、12
等の発熱体を冷却する冷却水やオイル(作動油や潤滑油
を含む)等の高温液体を用いても良い。これと同様に、
ハウジング13外部空気、筐体外部流体である外部流体
(外気)として低温空気等の低温気体だけでなく水やオ
イル等の低温液体を用いても良い。これらの場合には、
筐体内流体循環手段や低温流体発生手段はポンプを使用
することになる。なお、ポンプや遠心式ファン31、3
4を駆動する駆動手段としては本例のような電動モータ
32、35だけでなく内燃機関、水車、風車等を用いて
も良い。
筐体内部流体である高温空気(内気)として電子部品1
1、12等の発熱体により高温化される高温空気等の高
温気体を用いたが、高温流体として電子部品11、12
等の発熱体を冷却する冷却水やオイル(作動油や潤滑油
を含む)等の高温液体を用いても良い。これと同様に、
ハウジング13外部空気、筐体外部流体である外部流体
(外気)として低温空気等の低温気体だけでなく水やオ
イル等の低温液体を用いても良い。これらの場合には、
筐体内流体循環手段や低温流体発生手段はポンプを使用
することになる。なお、ポンプや遠心式ファン31、3
4を駆動する駆動手段としては本例のような電動モータ
32、35だけでなく内燃機関、水車、風車等を用いて
も良い。
【図1】(a)は沸騰冷却装置の熱交換装置の概略構造
を示した断面図で、(b)は沸騰冷却装置の熱交換装置
の概略構造を示した模式図である(第1実施例)。
を示した断面図で、(b)は沸騰冷却装置の熱交換装置
の概略構造を示した模式図である(第1実施例)。
【図2】電子機器装置の全体構造を示した概略図である
(第1実施例)。
(第1実施例)。
【図3】沸騰冷却器の具体的構造を示した正面図である
(第1実施例)。
(第1実施例)。
【図4】沸騰冷却器を2分割する流体隔離板を示した斜
視図である(第1実施例)。
視図である(第1実施例)。
【図5】沸騰冷却器を2分割する流体隔離板を示した斜
視図である(第1実施例)。
視図である(第1実施例)。
【図6】(a)は従来例の場合の空気および冷媒の流路
方向温度分布を表した模式図で、(b)は第1実施例の
場合の空気および冷媒の流路方向温度分布を表した模式
図である。
方向温度分布を表した模式図で、(b)は第1実施例の
場合の空気および冷媒の流路方向温度分布を表した模式
図である。
【図7】沸騰冷却装置の具体的構造を示した断面図であ
る(第2実施例)。
る(第2実施例)。
【図8】沸騰冷却装置の具体的構造を示した正面図であ
る(第2実施例)。
る(第2実施例)。
【図9】沸騰冷却装置の具体的構造を示した背面図であ
る(第2実施例)。
る(第2実施例)。
【図10】沸騰冷却器の具体的構造を示した正面図であ
る(第2実施例)。
る(第2実施例)。
【図11】沸騰冷却器の概略構造を示した断面図である
(第2実施例)。
(第2実施例)。
【図12】沸騰冷却器の具体的構造を示した正面図であ
る(第3実施例)。
る(第3実施例)。
【図13】熱交換装置のシール構造を示した斜視図であ
る(第3実施例)。
る(第3実施例)。
【図14】熱交換装置のシール構造を示した断面図であ
る(第3実施例)。
る(第3実施例)。
【図15】沸騰冷却装置の具体的構造を示した断面図で
ある(第4実施例)。
ある(第4実施例)。
【図16】熱交換装置の流体隔離板の主要構造を示した
正面図である(第4実施例)。
正面図である(第4実施例)。
【図17】沸騰冷却装置の具体的構造を示した断面図で
ある(第5実施例)。
ある(第5実施例)。
【図18】熱交換装置の流体隔離板の主要構造を示した
正面図である(第5実施例)。
正面図である(第5実施例)。
【図19】沸騰冷却装置の具体的構造を示した断面図で
ある(第6実施例)。
ある(第6実施例)。
【図20】熱交換装置の流体隔離板の主要構造を示した
正面図である(第6実施例)。
正面図である(第6実施例)。
1 電子機器装置 2 流体隔離板 3 沸騰冷却器 4 沸騰冷却管 5 連通管 6 伝熱フィン 7 沸騰部 8 凝縮部 11 電子部品(発熱体) 12 電子部品(発熱体) 13 ハウジング(筐体) 14 沸騰冷却装置 15 密閉空間 17 高温側伝熱空間(筐体内通路) 18 低温側伝熱空間(筐体外通路) 21 上部側遠心式送風機(筐体外流体循環手段) 22 下部側遠心式送風機(筐体内流体循環手段) 38 貫通孔 39 孔縁 41 高温側タンク 42 低温側タンク 43 連結管挿入溝 44 隔離板挿入溝 51 2割りパッキン 52 シール材 53 シール材 3a 高温側熱交換器 3b 低温側熱交換器 4a 沸騰冷却管 4b 沸騰冷却管 6a 受熱フィン 6b 放熱フィン 9a 第1連結管 9b 第2連結管 41a 高温側上端タンク 41b 低温側上端タンク 42a 高温側下端タンク 42b 低温側下端タンク
Claims (9)
- 【請求項1】(a)高温流体と低温流体とを隔離する流
体隔離板と、 (b)この流体隔離板よりも高温流体側に設けられ、高
温流体から受熱して内部に封入された冷媒が沸騰する沸
騰部、および前記流体隔離板よりも低温流体側に設けら
れ、前記沸騰部で沸騰した冷媒蒸気の熱を低温流体に放
出して冷媒蒸気を凝縮させる凝縮部を有し、前記流体隔
離板を貫通して配された沸騰冷却器とを備えた熱交換装
置であって、 前記沸騰冷却器は、高温流体と低温流体とが対向流とな
るように高温流体および低温流体の流れ方向に多段に配
されたことを特徴とする熱交換装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の熱交換装置において、 前記流体隔離板は、高温流体と低温流体とを隔離する隔
離部位が薄板形状または凹凸形状に形成されていること
を特徴とする熱交換装置。 - 【請求項3】請求項1または請求項2に記載の熱交換装
置を備えた沸騰冷却装置において、 内部が外部から密閉化され、前記流体隔離板を一壁面に
有する筐体と、 内部を高温流体が流れると共に、前記沸騰部を収容した
筐体内通路と、 この筐体内通路に前記筐体により気密的に区画され、内
部を低温流体が流れると共に、前記凝縮部を収容した筐
体外通路と、 前記筐体内通路内において2段目以降の沸騰冷却器から
1段目の沸騰冷却器へ向かって高温流体を強制循環させ
る筐体内流体循環手段と、 前記筐体外通路内において1段目の沸騰冷却器から2段
目以降の沸騰冷却器へ向かって低温流体を強制循環させ
る筐体外流体循環手段とを備えたことを特徴とする沸騰
冷却装置。 - 【請求項4】(a)高温流体と低温流体とを隔離する流
体隔離板と、 (b)この流体隔離板よりも高温流体側に配され、高温
流体から受熱して内部に封入された冷媒が沸騰する沸騰
部、前記流体隔離板よりも低温流体側に配され、前記沸
騰部で沸騰した冷媒蒸気の熱を低温流体に放出して冷媒
蒸気を凝縮させる凝縮部、および前記流体隔離板を貫通
して前記沸騰部と前記凝縮部とを気密的に連結する連結
管を有する沸騰冷却器とを備えた熱交換装置であって、 前記沸騰冷却器は、高温流体と低温流体とが対向流とな
るように高温流体および低温流体の流れ方向に多段に配
されたことを特徴とする熱交換装置。 - 【請求項5】請求項4に記載の熱交換装置において、 前記流体隔離板は、高温流体と低温流体とを隔離する隔
離部位が薄板形状または凹凸形状に形成されていること
を特徴とする熱交換装置。 - 【請求項6】請求項4または請求項5に記載の熱交換装
置において、 前記流体隔離板は、多段の連結管が貫通する貫通孔を備
え、 前記沸騰冷却器は、外周に前記流体隔離板の貫通孔の孔
縁が挿入される隔離板挿入溝を有し、前記多段の連結管
を気密的に挟持する2割りパッキンと、 前記流体隔離板の貫通孔と前記2割りパッキンの隔離板
挿入溝との間、および前記多段の連結管と前記2割りパ
ッキンとの間を封止するシール材とを備えたことを特徴
とする熱交換装置。 - 【請求項7】請求項4ないし請求項6のいずれかに記載
の熱交換装置を備えた沸騰冷却装置において、 内部が外部から密閉化され、前記流体隔離板を一壁面に
有する筐体と、 内部を高温流体が流れると共に、前記沸騰部を収容した
筐体内通路と、 この筐体内通路に前記筐体により気密的に区画され、内
部を低温流体が流れると共に、前記凝縮部を収容した筐
体外通路と、 前記筐体内通路内において2段目以降の沸騰冷却器から
1段目の沸騰冷却器へ向かって高温流体を強制循環させ
る筐体内流体循環手段と、 前記筐体外通路内において1段目の沸騰冷却器から2段
目以降の沸騰冷却器へ向かって低温流体を強制循環させ
る筐体外流体循環手段とを備えたことを特徴とする沸騰
冷却装置。 - 【請求項8】(a)高温流体と低温流体とを隔離する流
体隔離板と、 (b)この流体隔離板よりも高温流体側に設けられ、高
温流体から受熱して内部に封入された冷媒が沸騰する沸
騰部、および前記流体隔離板よりも低温流体側に設けら
れ、前記沸騰部で沸騰した冷媒蒸気の熱を低温流体に放
出して冷媒蒸気を凝縮させる凝縮部を有し、前記流体隔
離板を貫通して配された沸騰冷却器とを備えた熱交換装
置であって、 前記流体隔離板は、高温流体と低温流体とを隔離する隔
離部位が薄板形状または凹凸形状に形成されていること
を特徴とする熱交換装置。 - 【請求項9】(a)高温流体と低温流体とを隔離する流
体隔離板と、 (b)この流体隔離板よりも高温流体側に配され、高温
流体から受熱して内部に封入された冷媒が沸騰する沸騰
部、前記流体隔離板よりも低温流体側に配され、前記沸
騰部で沸騰した冷媒蒸気の熱を低温流体に放出して冷媒
蒸気を凝縮させる凝縮部、および前記流体隔離板を貫通
して前記沸騰部と前記凝縮部とを気密的に連結する連結
管を有する沸騰冷却器とを備えた沸騰冷却装置であっ
て、 前記流体隔離板は、高温流体と低温流体とを隔離する隔
離部位が薄板形状または凹凸形状に形成されていること
を特徴とする熱交換装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8075906A JPH09264678A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 熱交換装置、およびその熱交換装置を備えた沸騰冷却装置 |
| US08/790,015 US6119767A (en) | 1996-01-29 | 1997-01-28 | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
| GB9706506A GB2312499B (en) | 1996-03-29 | 1997-03-27 | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
| AU16601/97A AU699379B2 (en) | 1996-03-29 | 1997-03-27 | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
| GB9922813A GB2340218B (en) | 1996-03-29 | 1997-03-27 | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
| KR1019970011132A KR100259599B1 (ko) | 1996-03-29 | 1997-03-28 | 비등및응축냉매를이용한냉각장치 |
| CN97113010A CN1131988C (zh) | 1996-03-29 | 1997-03-29 | 利用沸腾和冷凝制冷剂的冷却装置 |
| BR9701588A BR9701588A (pt) | 1996-03-29 | 1997-03-31 | Aparelho de resfriamento |
| US09/467,003 US6575230B1 (en) | 1996-01-29 | 1999-12-20 | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8075906A JPH09264678A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 熱交換装置、およびその熱交換装置を備えた沸騰冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09264678A true JPH09264678A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13589855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8075906A Pending JPH09264678A (ja) | 1996-01-29 | 1996-03-29 | 熱交換装置、およびその熱交換装置を備えた沸騰冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09264678A (ja) |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP8075906A patent/JPH09264678A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050111 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050621 |