JPH1174432A - 電子部品用沸騰冷却装置 - Google Patents

電子部品用沸騰冷却装置

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JPH1174432A
JPH1174432A JP9232510A JP23251097A JPH1174432A JP H1174432 A JPH1174432 A JP H1174432A JP 9232510 A JP9232510 A JP 9232510A JP 23251097 A JP23251097 A JP 23251097A JP H1174432 A JPH1174432 A JP H1174432A
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JP
Japan
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tank
cooling device
hole
tube
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP9232510A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Takenaka
等 竹中
Shunichi Yamanaka
俊一 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
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Publication of JPH1174432A publication Critical patent/JPH1174432A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、整流ダイオード等のように発熱す
る電子部品を冷却するための電子部品用沸騰冷却装置に
関し、上下方向に空気が流れる形式の筺体内に配置する
ことにより高い熱交換効率を得ることを目的とする。 【解決手段】 扁平状の冷媒タンク11を上下方向に配
置するとともに、前記冷媒タンク11の一側側面11a
の上部に、扁平長尺状の多穴管チューブTを折曲して形
成される多穴管コンテナ13の両端部を開口し、前記冷
媒タンク11の他側側面11bの下部に、電子部品15
が装着される電子部品装着部11cを形成してなること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、整流ダイオード等
のように発熱する電子部品を冷却するための電子部品用
沸騰冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、整流ダイオード等のように発熱す
る電子部品を冷却するための電子部品用沸騰冷却装置と
して、例えば、特開平8−31996号公報に開示され
るものが知られている。
【0003】図6は、この公報に開示される電子部品用
沸騰冷却装置を示すもので、この電子部品用沸騰冷却装
置では、冷媒が収容される冷却槽1の側面に、電子部品
2が固定されている。そして、冷却槽1の上面に、所定
間隔を置いて複数の放熱筒3が立設され、熱交換用のコ
ア部4が形成されている。
【0004】このような電子部品用沸騰冷却装置では、
電子部品2で発生した熱量が、冷却槽1内の冷媒に伝達
され、沸騰した冷媒が放熱筒3内において外部の空気と
熱交換して凝縮され冷却槽1内に循環され、これにより
電子部品2の冷却が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電子部品用沸騰冷却装置では、冷却槽1の上
面に、所定間隔を置いて複数の放熱筒3を立設してコア
部4を形成しているため、熱交換効率を向上するために
は、コア部4に水平方向から空気Aを流す必要があり、
例えば、このような電子部品用沸騰冷却装置を、上下方
向に空気が流れる形式の筺体内に配置した場合には、充
分な熱交換効率を得ることが困難になるという問題があ
った。
【0006】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、上下方向に空気が流れる形式の筺
体内に配置することにより高い熱交換効率を得ることが
できる電子部品用沸騰冷却装置を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の電子部品用沸
騰冷却装置は、扁平状の冷媒タンクを上下方向に配置す
るとともに、前記冷媒タンクの一側側面の上部に、扁平
長尺状の多穴管チューブを折曲して形成される多穴管コ
ンテナの両端部を開口し、前記冷媒タンクの他側側面の
下部に、電子部品が装着される電子部品装着部を形成し
てなることを特徴とする。
【0008】請求項2の電子部品用沸騰冷却装置は、請
求項1記載の電子部品用沸騰冷却装置において、前記冷
媒タンクを、前記多穴管コンテナの両端部が嵌挿される
チューブ穴が形成されるチューブプレートと、このチュ
ーブプレートに隣接して配置されタンク穴が形成される
タンクプレートと、このタンクプレートに隣接して配置
されるコールドプレートを接合して形成してなることを
特徴とする。
【0009】請求項3の電子部品用沸騰冷却装置は、請
求項1または2記載の電子部品用沸騰冷却装置におい
て、前記多穴管コンテナを、この多穴管コンテナの前記
両端部と反対側が上方に位置するように傾斜して配置し
てなることを特徴とする。
【0010】(作用)請求項1の電子部品用沸騰冷却装
置では、電子部品装着部に装着される電子部品から発熱
した熱量が、冷媒タンクを介して、冷媒タンクの下部の
冷媒に伝導される。
【0011】この伝導された熱量により冷媒が蒸発し、
冷媒タンクの上部において多穴管コンテナに流入し、こ
の多穴管コンテナにおいて外気と熱交換し、冷却され凝
縮し、液化した状態で冷媒用タンクに再循環される。請
求項2の電子部品用沸騰冷却装置では、冷媒タンクが、
チューブプレート,タンクプレートおよびコールドプレ
ートからなる3枚の板材を接合して形成される。
【0012】請求項3の電子部品用沸騰冷却装置では、
多穴管コンテナが、この多穴管コンテナの両端部の反対
側が上方に位置するように傾斜して配置される。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。
【0014】図1および図2は、本発明の電子部品用沸
騰冷却装置の一実施形態を示しており、符号11は、扁
平状の冷媒タンクを示している。この冷媒タンク11
は、外形を矩形状とされており、上下方向に配置されて
いる。冷媒タンク11の一側側面11aの上部および中
間部には、扁平長尺状の多穴管チューブTを折曲して形
成される多穴管コンテナ13の両端部が開口されてい
る。
【0015】そして、冷媒タンク11の他側側面11b
の下部に、整流ダイオード等のように発熱する電子部品
15が装着される電子部品装着部11cが形成されてい
る。この実施形態では、多穴管コンテナ13は、図3に
示す扁平長尺状の多穴管チューブTをU字状に折曲して
形成されている。多穴管チューブTは、熱伝導性の良好
なアルミニウムにより形成されている。
【0016】また、この多穴管チューブTは、押し出し
成形により形成され、幅方向に所定間隔を置いて、管路
となる複数の穴部T1が形成されている。この穴部T1
の内面には、図示しない微小な凹凸からなるウイックが
形成されている。多穴管コンテナ13は、図2に示すよ
うに、水平方向に間隔を置いて一対配置されている。
【0017】それぞれの多穴管コンテナ13の両端部
は、それぞれ冷媒タンク11に開口されている。この実
施形態では、多穴管コンテナ13の内側、多穴管コンテ
ナ13の間、および多穴管コンテナ13の外側には、ア
ルミニウムのクラッド材からなるコルゲートフィン17
が配置されコア部19が形成されている。
【0018】そして、最外側のコルゲートフィン17の
外側には、アルミニウムからなる側板21が配置されて
いる。この実施形態では、冷媒タンク11は、チューブ
プレート23,タンクプレート25およびコールドプレ
ート27からなる3枚のアルミニウム製の板材を、ろう
付けにより接合して形成されている。
【0019】チューブプレート23は、図4に示すよう
に、矩形状をしており、多穴管コンテナ13の端部が嵌
挿されるチューブ穴23aが形成されている。このチュ
ーブ穴23aは、プレス加工により形成される。タンク
プレート25は、図4の(b)に示すように、矩形状を
しており、このタンクプレート25には、矩形状のタン
ク穴25aが貫通して形成されている。
【0020】このタンク穴25aは、プレス加工により
形成される。また、タンクプレート25の側面には、図
1に示したフィラーチューブ29が嵌挿されるフィラー
チューブ用穴25bが形成されている。コールドプレー
ト27は、図4の(c)に示すように、矩形状をしてい
る。この実施形態では、冷媒タンク11は、図1に示す
ように、冷媒タンク11の中間部に配置される多穴管コ
ンテナ13の下方近傍において、多穴管コンテナ13と
反対側に、例えば、5度以上の角度θで折曲されてい
る。
【0021】そして、これにより、多穴管コンテナ13
が、この多穴管コンテナ13の両端部の反対側が上方に
位置するように、例えば、5度以上の角度θだけ傾斜し
て配置されている。上述した電子部品用沸騰冷却装置
は、以下述べるようにして製造される。すなわち、先
ず、多穴管コンテナ13の端部がチューブプレート23
のチューブ穴23aに嵌挿される。
【0022】また、多穴管コンテナ13の内側、多穴管
コンテナ13の間、および多穴管コンテナ13の外側
に、コルゲートフィン17が、コルゲートフィン17の
外側に側板21が配置され、コア部19が組み付けられ
る。そして、チューブプレート23にタンクプレート2
5およびコールドプレート27が組み付けられ、ろう付
け炉内においてフラックスを塗布された後、各部が一体
ろう付けされる。
【0023】なお、タンクプレート25のフィラーチュ
ーブ用穴25bには、タンクプレート25の組み付け前
にフィラーチューブ29が嵌挿される。この後、タンク
プレート25のフィラーチューブ29から、冷媒タンク
11および多穴管コンテナ13内が真空引きされ、アン
モニア,フレオン等の冷媒が封入され、フィラーチュー
ブ29が、例えば、溶接により封止される。
【0024】なお、この実施形態では、冷媒は、多穴管
コンテナ13の内容積の30〜50%程度の量、例え
ば、図1に示すように、下側の多穴管コンテナ13の下
面に位置する冷媒液面Aの近傍まで封入される。上述し
た電子部品用沸騰冷却装置は、例えば、図5に示すよう
に、下方から上方に向けて外気が強制循環または自然循
環する制御盤等の筺体31内に、冷媒タンク11が上下
方向に位置するように配置されて使用される。
【0025】そして、電子部品装着部11cに装着され
る電子部品15から発熱した熱量が、冷媒タンク11を
介して、冷媒タンク11の下部の冷媒に伝導される。こ
の伝導された熱量により冷媒が蒸発し、冷媒タンク11
の中間部および上部において多穴管コンテナ13に流入
し、この多穴管コンテナ13において、筺体31内を下
方から上方に流れる空気Bと熱交換し、冷却され凝縮
し、液化した状態で冷媒タンク11に再循環される。
【0026】以上のように構成された電子部品用沸騰冷
却装置では、冷媒タンク11の一側側面11aの上部
に、扁平長尺状の多穴管チューブTを折曲して形成され
る多穴管コンテナ13の両端部を開口し、冷媒タンク1
1の他側側面11bの下部に、電子部品15が装着され
る電子部品装着部11cを形成したので、冷媒タンク1
1の一側側面11a側には、上下方向の空気Bの流れを
阻害するものがなくなり、上下方向に流れる空気Bを多
穴管コンテナ13に確実に流通させることができる。
【0027】従って、この電子部品用沸騰冷却装置を、
上下方向に空気Bが流れる形式の筺体31内に配置する
ことにより高い熱交換効率を得ることができる。また、
上述した電子部品用沸騰冷却装置では、チューブプレー
ト23,タンクプレート25およびコールドプレート2
7からなる3枚の板材を接合して冷媒タンク11を形成
したので、冷媒タンク11を容易,確実に形成すること
ができる。
【0028】さらに、上述した電子部品用沸騰冷却装置
では、多穴管コンテナ13を、この多穴管コンテナ13
の両端部と反対側が上方に位置するように傾斜して配置
したので、多穴管コンテナ13において空気と熱交換
し、冷却凝縮され液化した冷媒を、冷媒タンク11に確
実に再循環することができる。なお、上述した実施形態
では、多穴管コンテナ13を傾斜して配置した例につい
て説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるも
のではなく、例えば、傾斜させることなく水平に配置し
ても良い。
【0029】また、上述した実施形態では、冷媒タンク
11の一側側面11aにのみ多穴管コンテナ13を配置
した例について説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、他側側面11bにも多穴管コ
ンテナを配置して熱交換効率を高めるようにしても良
い。さらに、上述した実施形態において、タンクプレー
ト25のタンク穴25aに、インナーフィンを配置して
熱交換効率を高めるようにしても良い。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の電子部品
用沸騰冷却装置では、冷媒タンクの一側側面の上部に、
扁平長尺状の多穴管チューブを折曲して形成される多穴
管コンテナの両端部を開口し、冷媒タンクの他側側面の
下部に、電子部品が装着される電子部品装着部を形成し
たので、冷媒タンクの一側側面には、上下方向の空気の
流れを阻害するものがなくなり、上下方向に流れる空気
を多穴管コンテナに確実に流通させることができる。
【0031】従って、この電子部品用沸騰冷却装置を、
上下方向に空気が流れる形式の筺体内に配置することに
より高い熱交換効率を得ることができる。請求項2の電
子部品用沸騰冷却装置では、チューブプレート,タンク
プレートおよびコールドプレートからなる3枚の板材を
接合して冷媒タンクを形成したので、冷媒タンクを容
易,確実に形成することができる。
【0032】請求項3の電子部品用沸騰冷却装置では、
多穴管コンテナを、この多穴管コンテナの両端部と反対
側が上方に位置するように傾斜して配置したので、多穴
管コンテナにおいて空気と熱交換し、冷却凝縮され液化
した冷媒を、冷媒用タンクに確実に再循環することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子部品用沸騰冷却装置の一実施形態
を示す側面図である。
【図2】図1の上面図である。
【図3】図1の多穴管チューブを示す断面図である。
【図4】図1の冷媒タンクの構成部材を示す説明図であ
る。
【図5】図1の電子部品用沸騰冷却装置の動作を示す説
明図である。
【図6】従来の電子部品用沸騰冷却装置を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
11 冷媒タンク 11a 一側側面 11b 他側側面 11c 電子部品装着部 13 多穴管コンテナ 15 電子部品 23 チューブプレート 23a チューブ穴 25 タンクプレート 25a タンク穴 27 コールドプレート T 多穴管チューブ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 扁平状の冷媒タンク(11)を上下方向
    に配置するとともに、前記冷媒タンク(11)の一側側
    面(11a)の上部に、扁平長尺状の多穴管チューブ
    (T)を折曲して形成される多穴管コンテナ(13)の
    両端部を開口し、前記冷媒タンク(11)の他側側面
    (11b)の下部に、電子部品(15)が装着される電
    子部品装着部(11c)を形成してなることを特徴とす
    る電子部品用沸騰冷却装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電子部品用沸騰冷却装置
    において、 前記冷媒タンク(11)を、前記多穴管コンテナ(1
    3)の両端部が嵌挿されるチューブ穴(23a)が形成
    されるチューブプレート(23)と、このチューブプレ
    ート(23)に隣接して配置されタンク穴(25a)が
    形成されるタンクプレート(25)と、このタンクプレ
    ート(25)に隣接して配置されるコールドプレート
    (27)を接合して形成してなることを特徴とする電子
    部品用沸騰冷却装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の電子部品用沸騰
    冷却装置において、 前記多穴管コンテナ(13)を、この多穴管コンテナ
    (13)の前記両端部と反対側が上方に位置するように
    傾斜して配置してなることを特徴とする電子部品用沸騰
    冷却装置。
JP9232510A 1997-08-28 1997-08-28 電子部品用沸騰冷却装置 Pending JPH1174432A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009069527A1 (ja) * 2007-11-28 2009-06-04 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki 沸騰冷却装置
CN104576571A (zh) * 2013-10-11 2015-04-29 株式会社日立制作所 相变模块以及搭载该相变模块的电子仪器装置
JP2022085986A (ja) * 2020-11-30 2022-06-09 株式会社日立製作所 鉄道車両用の冷却装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009069527A1 (ja) * 2007-11-28 2009-06-04 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki 沸騰冷却装置
CN104576571A (zh) * 2013-10-11 2015-04-29 株式会社日立制作所 相变模块以及搭载该相变模块的电子仪器装置
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