【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器などに搭載された半導体素子などから発せられる熱を機器外部に放熱するための冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の冷却装置としては、例えば、図７に記載されているようなものがあった。図７は従来の冷却装置の基本回路を示している。この図のように、吸熱器１０１と、放熱器１０２、ポンプ１０３といった構成で、電子機器に組み込まれる。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４３７２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、電子機器の冷却装置として、電子機器に搭載される際、例えばＣＰＵ周辺における他の電子部品の設置自由度を低下させる可能性があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するため、本発明の冷却装置は、吸熱器の一方向に、冷媒入口配管及び冷媒出口配管を配置し、吸熱器周辺に配置される電子部品の設置に対する設計自由度を向上させるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷却装置の回路図である。また、図２は、本発明の実施の形態１における吸熱器の斜視図である。
【０００８】
冷却装置１は、放熱器３とポンプ８と吸熱器５を配管７で繋いで閉回路を形成し、冷媒が内部に充填されて構成する。ポンプ８から圧送された冷媒は、まず液相の状態で吸熱器５に至り、この吸熱器５に熱伝導材料を介して密着された半導体素子６から発せられる熱９を吸熱し、蒸発し、その一部が気相となる。続いて一部が気相の冷媒は、放熱器３に至り、ファン４によって空冷されることにより、熱１０が放熱され、再び、液相となる。続いて、ポンプ８に戻り、再び吸熱器５に圧送される。
【０００９】
吸熱器５の内部に設けられた冷媒流路空間１１に冷媒を流入させる冷媒入口配管１２は、吸熱器５の側面に有するよう構成され、一方冷媒流路空間１１から冷媒を流出させるための冷媒出口配管１３は、吸熱器５の上面に設けられ、その配方向は冷媒入口配管１２の方向と同一になるように構成されている。
【００１０】
以上のように構成された冷却装置において、吸熱器５の一側面方向に、冷媒入口配管１２及び冷媒出口配管１３を配置するため、吸熱器５周辺に配置される電子部品の設置に対する設計自由度が向上する。
【００１１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における吸熱器の斜視図である。
【００１２】
吸熱器５の内部に設けられた冷媒流路空間１１から冷媒を流出させる冷媒出口配管１３は、吸熱器５の側面に有するよう構成され、一方冷媒流路空間１１に冷媒を流入させるための冷媒入口配管１２は、吸熱器５の上面に設けられ、その配方向は冷媒入口配管１３の方向と同一になるように構成されている。
【００１３】
以上のように構成された冷却装置において、吸熱器５の一側面方向に、冷媒入口配管１２及び冷媒出口配管１３を配置するため、吸熱器５周辺に配置される電子部品の設置に対する設計自由度が向上する。
【００１４】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における吸熱器の斜視図である。図５は、同じく吸熱器内部の断面図である。
【００１５】
吸熱器５の内部に設けられた冷媒流路空間１１に対し、冷媒を流入させるための冷媒入口配管１２と、冷媒を流出させるための冷媒出口配管１３を、吸熱器５の同一側面上に配置し、冷媒流路空間１１の内部に仕切り板１４を設けて、冷媒流路空間１１内における冷媒の流れがＵ字状に形成される構成としたものである。
【００１６】
以上のように、吸熱器の一方向に、冷媒入口配管及び冷媒出口配管を配置するため、吸熱器５周辺に配置される電子部品の設置に対する設計自由度が向上する。しかも、吸熱器５の内部構造は簡単で済む。
【００１７】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における吸熱器内部の断面図である。
【００１８】
仕切り板１４は、隔てて形成される上流空間１５の流域幅Ｂ２に対して、下流空間１６の流域幅Ｂ１の方が、大なるように配置されるものである。
【００１９】
以上のように構成された冷却装置において、吸熱器５の一側面方向に、冷媒入口配管１２及び冷媒出口配管１３を配置するため、吸熱器５周辺に配置される電子部品の設置に対する設計自由度が向上する。
【００２０】
さらに実施の形態４の構成によれば、吸熱の結果、冷媒の内部エネルギーが上昇する定性にある下流空間１６の流路断面積を、上流空間１５の流路断面積に比べて相対的に増加させることで、内部を流れる際に生じる圧力損失を減少させることで、冷却装置１全体としての放熱性能を向上することができる。
【００２１】
また、下流空間１６が吸熱器５の中央部に望むことで、半導体素子６で局所的に温度の高くなる傾向のある中央部の放熱効果も増進することが可能となる。
【００２２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、冷媒入口配管１２の内径と比較して、冷媒出口配管１３の内径を相対的に大きくしたものである。
【００２３】
以上のように、吸熱器の一方向に、冷媒入口配管及び冷媒出口配管を配置するため、吸熱器５周辺に配置される電子部品の設置に対する設計自由度が向上する。
【００２４】
さらに、吸熱の結果、冷媒の内部エネルギーが上昇する定性にある下流側の冷媒出口配管１３の内径を、冷媒入口配管１２の内径に比較して大きくすることで、流路断面積を相対的に増加させ、内部を流れる際に生じる圧力損失を減少させることで、冷却装置１全体としての放熱性能を向上することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、放熱器とファンと、ポンプと、吸熱器と配管とからなる冷却装置であって、前記吸熱器は、内部に冷媒流路空間を有し、吸熱器入口配管を吸熱器側面に有し、吸熱器出口配管を吸熱器上面に有し、かつ前記吸熱器入口配管と略並行に配列するものである。
【００２６】
また、本発明は吸熱器出口配管を吸熱器側面に有し、前記吸熱器入口配管を前記吸熱器上面に有し、かつ前記吸熱器入口配管と略並行に配列するものである。
【００２７】
また、本発明は吸熱器入口配管と、吸熱器出口配管を、吸熱器の同一の側面に配置し、吸熱器内の冷媒流路空間内に仕切り板を設けて、前記冷媒流路空間内において、前記冷媒のＵ字状の流れが形成されるものである。
【００２８】
また、本発明は仕切り板で仕切られて形成される複数の流域のうち、下流側の流域が、上流側の流域よりも大なるものである。
【００２９】
また、本発明は吸熱器出口配管の内径が、吸熱器入口配管の内径よりも大なるものである。
【００３０】
この構成によれば、吸熱器の一方向に、冷媒入口配管及び冷媒出口配管を配置するため、吸熱器５周辺に配置される電子部品の設置に対する設計自由度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１から５における冷却装置の回路図
【図２】本発明の実施の形態１における吸熱器の斜視図
【図３】本発明の実施の形態２における吸熱器の斜視図
【図４】本発明の実施の形態３における吸熱器の斜視図
【図５】本発明の実施の形態３における吸熱器内部の断面図
【図６】本発明の実施の形態４における吸熱器内部の断面図
【図７】従来の冷却装置の斜視図
【符号の説明】
１ 冷却装置
２ 放熱部
３ 放熱器
４ ファン
５ 吸熱器
６ 半導体素子
７ 配管
８ ポンプ
９ 熱
１０ 熱
１１ 冷媒流路空間
１２ 吸熱器入口配管
１３ 吸熱器出口配管
１４ 仕切り板
１５ 上流空間
１６ 下流空間
１０１ 吸熱器
１０２ 放熱器
１０３ ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling device for radiating heat generated from a semiconductor element or the like mounted on an electronic device or the like to the outside of the device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of cooling device, for example, there is one as shown in FIG. FIG. 7 shows a basic circuit of a conventional cooling device. As shown in this figure, the heat absorber 101, the heat radiator 102, and the pump 103 are incorporated into an electronic device. (For example, see Patent Document 1)
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-24372
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, when mounted on an electronic device as a cooling device for the electronic device, there is a possibility that the degree of freedom of installation of other electronic components around the CPU, for example, may be reduced.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described conventional problems, the cooling device of the present invention has a refrigerant inlet pipe and a refrigerant outlet pipe arranged in one direction of the heat absorber, and has a degree of design freedom for installation of electronic components arranged around the heat absorber. It is to improve.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0007]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of a cooling device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the heat absorber in the first embodiment of the present invention.
[0008]
The cooling device 1 is configured by connecting a radiator 3, a pump 8, and a heat absorber 5 with a pipe 7 to form a closed circuit, and a refrigerant is filled therein. The refrigerant pumped from the pump 8 first reaches the heat absorber 5 in a liquid state, absorbs heat 9 emitted from the semiconductor element 6 adhered to the heat absorber 5 through a heat conductive material, and evaporates. Part of it becomes the gas phase. Subsequently, a part of the gas-phase refrigerant reaches the radiator 3 and is air-cooled by the fan 4 so that the heat 10 is dissipated and becomes liquid again. Then, it returns to the pump 8 and is pumped again to the heat absorber 5.
[0009]
The refrigerant inlet pipe 12 for allowing the refrigerant to flow into the refrigerant flow path space 11 provided inside the heat absorber 5 is configured to be provided on the side surface of the heat absorber 5, while the refrigerant for allowing the refrigerant to flow out of the refrigerant flow path space 11. The outlet pipe 13 is provided on the upper surface of the heat absorber 5, and the arrangement direction thereof is configured to be the same as the direction of the refrigerant inlet pipe 12.
[0010]
In the cooling device configured as described above, since the refrigerant inlet pipe 12 and the refrigerant outlet pipe 13 are arranged in one side surface direction of the heat absorber 5, the degree of design freedom with respect to installation of electronic components arranged around the heat absorber 5. Will improve.
[0011]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a perspective view of a heat absorber according to Embodiment 2 of the present invention.
[0012]
A refrigerant outlet pipe 13 for allowing the refrigerant to flow out from the refrigerant flow path space 11 provided inside the heat absorber 5 is configured to have a side surface of the heat absorber 5, while the refrigerant for allowing the refrigerant to flow into the refrigerant flow path space 11. The inlet pipe 12 is provided on the upper surface of the heat absorber 5, and the arrangement direction thereof is configured to be the same as the direction of the refrigerant inlet pipe 13.
[0013]
In the cooling device configured as described above, since the refrigerant inlet pipe 12 and the refrigerant outlet pipe 13 are arranged in one side surface direction of the heat absorber 5, the degree of design freedom with respect to installation of electronic components arranged around the heat absorber 5. Will improve.
[0014]
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a perspective view of a heat absorber according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the heat absorber.
[0015]
A refrigerant inlet pipe 12 for allowing the refrigerant to flow in and a refrigerant outlet pipe 13 for allowing the refrigerant to flow out are arranged on the same side surface of the heat absorber 5 with respect to the refrigerant flow path space 11 provided inside the heat absorber 5. In addition, the partition plate 14 is provided inside the refrigerant flow path space 11 so that the flow of the refrigerant in the refrigerant flow path space 11 is formed in a U shape.
[0016]
As described above, since the refrigerant inlet pipe and the refrigerant outlet pipe are arranged in one direction of the heat absorber, the degree of freedom in designing electronic components arranged around the heat absorber 5 is improved. Moreover, the internal structure of the heat absorber 5 is simple.
[0017]
(Embodiment 4)
FIG. 6 is a cross-sectional view inside the heat absorber according to the fourth embodiment of the present invention.
[0018]
The partition plate 14, to the basin width B 2 of the upstream space 15 which is formed at, towards the basin width B 1 of the downstream space 16 is intended to be arranged so large becomes.
[0019]
In the cooling device configured as described above, since the refrigerant inlet pipe 12 and the refrigerant outlet pipe 13 are arranged in one side surface direction of the heat absorber 5, the degree of design freedom with respect to installation of electronic components arranged around the heat absorber 5. Will improve.
[0020]
Furthermore, according to the configuration of the fourth embodiment, as a result of heat absorption, the flow passage cross-sectional area of the downstream space 16 qualitatively increasing the internal energy of the refrigerant is relatively increased compared to the flow passage cross-sectional area of the upstream space 15. By doing so, the heat dissipation performance as the whole cooling device 1 can be improved by reducing the pressure loss generated when flowing inside.
[0021]
In addition, since the downstream space 16 is desired at the central portion of the heat absorber 5, it is possible to enhance the heat radiation effect at the central portion where the temperature tends to locally increase in the semiconductor element 6.
[0022]
(Embodiment 5)
In the present embodiment, the inner diameter of the refrigerant outlet pipe 13 is relatively larger than the inner diameter of the refrigerant inlet pipe 12.
[0023]
As described above, since the refrigerant inlet pipe and the refrigerant outlet pipe are arranged in one direction of the heat absorber, the degree of freedom in designing electronic components arranged around the heat absorber 5 is improved.
[0024]
Furthermore, as a result of heat absorption, the inner diameter of the downstream refrigerant outlet pipe 13 that is qualitatively increased in internal energy of the refrigerant is made larger than the inner diameter of the refrigerant inlet pipe 12, so that the flow path cross-sectional area is relatively increased. By increasing the pressure loss that occurs when flowing through the interior, the heat dissipation performance of the entire cooling device 1 can be improved.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is a cooling device including a radiator, a fan, a pump, a heat absorber, and a pipe, and the heat absorber has a refrigerant passage space inside, and the heat absorber inlet pipe. Is disposed on the side surface of the heat absorber, the outlet pipe of the heat absorber is disposed on the upper surface of the heat absorber, and is arranged substantially in parallel with the inlet pipe of the heat absorber.
[0026]
Further, the present invention has a heat absorber outlet pipe on the side of the heat absorber, the heat absorber inlet pipe on the upper surface of the heat absorber, and is arranged substantially in parallel with the heat absorber inlet pipe.
[0027]
In the present invention, the heat absorber inlet pipe and the heat absorber outlet pipe are arranged on the same side surface of the heat absorber, and a partition plate is provided in the refrigerant channel space in the heat absorber. A U-shaped flow of the refrigerant is formed.
[0028]
In the present invention, among a plurality of basins formed by partitioning with a partition plate, the downstream basin is larger than the upstream basin.
[0029]
Further, in the present invention, the inner diameter of the heat absorber outlet pipe is larger than the inner diameter of the heat absorber inlet pipe.
[0030]
According to this configuration, since the refrigerant inlet pipe and the refrigerant outlet pipe are arranged in one direction of the heat absorber, the degree of freedom in designing electronic components arranged around the heat absorber 5 is improved.
[Brief description of the drawings]
1 is a circuit diagram of a cooling device in Embodiments 1 to 5 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a heat absorber in Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a heat absorber in Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of a heat absorber according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the inside of the heat absorber according to Embodiment 3 of the present invention. Cross section of heat sink [Fig. 7] Perspective view of conventional cooling device [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooling device 2 Radiating part 3 Radiator 4 Fan 5 Heat absorber 6 Semiconductor element 7 Piping 8 Pump 9 Heat 10 Heat 11 Refrigerant channel space 12 Heat absorber inlet piping 13 Heat absorber outlet piping 14 Partition plate 15 Upstream space 16 Downstream space 101 Heat absorber 102 Radiator 103 Pump
