JP2005045003A - Radiator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンピュータなどの電子機器に搭載される半導体素子などの発熱体からの熱を電子機器外に放熱させる放熱装置に関するものである。 The present invention relates to a heat dissipation device that dissipates heat from a heating element such as a semiconductor element mounted on an electronic device such as a computer to the outside of the electronic device.
従来、コンピュータなどの電子機器に搭載される半導体素子などの発熱体からの熱を電子機器外に放熱させる放熱装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a heat dissipation device that dissipates heat from a heating element such as a semiconductor element mounted on an electronic device such as a computer to the outside of the electronic device (see, for example, Patent Document 1).
以下、従来の放熱装置について図3を用いて説明する。図3は従来の放熱装置を示す模式図である。図3において、電子機器内に収納された発熱体に密着させた吸熱器101と、吸熱器101に接続されたポンプ103と、吸熱器101及びポンプ103に接続された放熱器102とを備え、吸熱器101と放熱器102とポンプ103の間は管で接続して形成した循環サイクルを循環する流体冷媒からなっている。吸熱器101と、放熱器102、ポンプ103といった構成は、同じながら、一般には取り扱いの容易な、水系の冷媒が適用されており、その内部の圧力は、略大気圧の比較的圧力の低いものであった。
しかしながら前記従来の構成では、電子機器の放熱装置として、さらなる低熱抵抗による放熱性能の向上を実現するために、潜熱効果を利用するフルオロカーボン系などの高圧冷媒を使用した場合、吸熱器101の耐圧強度が考慮された構成ではなく、吸熱器101の、電子機器に搭載された発熱体との接面の平面度の悪化を引き起こし、高放熱性能性が損なわれる可能性が高いという問題点を有していた。
However, in the conventional configuration, when a high-pressure refrigerant such as a fluorocarbon type using a latent heat effect is used as a heat dissipation device for an electronic device in order to realize an improvement in heat dissipation performance due to further low thermal resistance, the pressure resistance strength of the heat absorber 101 However, the
本発明は、前記従来の問題点を解決するもので、吸熱器の構成を、内部の冷媒流路空間における、受圧面積を減少させ、冷媒流路空間の面にかかる荷重を低減し、吸熱器の変形を極小化させることによって、高圧冷媒の適用を可能にできる吸熱器を有する放熱装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems. The structure of the heat absorber reduces the pressure receiving area in the internal refrigerant flow space and reduces the load applied to the surface of the refrigerant flow space. An object of the present invention is to provide a heat radiating device having a heat absorber capable of applying a high-pressure refrigerant by minimizing the deformation of the above.
この目的を達成するために本発明の放熱装置は、吸熱器の熱交換主体部とは別に設けたカバー部を、外周を接合させて形成される冷媒流路空間の中に接合部を有する構成とすることによって、この冷媒流路空間における、受圧面積を減少させ、冷媒流路空間の面にかかる荷重を低減することによって、熱交換主体部の発熱体との接面の平面度の悪化を防止する。 In order to achieve this object, the heat dissipating device of the present invention has a structure in which a cover part provided separately from the heat exchange main part of the heat absorber has a joining part in a refrigerant flow path space formed by joining the outer periphery. By reducing the pressure receiving area in the refrigerant flow path space and reducing the load applied to the surface of the refrigerant flow path space, the flatness of the contact surface with the heating element of the heat exchange main body portion is deteriorated. To prevent.
以上のように、本発明の放熱装置によれば、吸熱器について、冷媒流路空間の中に単数あるいは複数の接合部を有することによって、炉中ロー付けによる強度低下を、再び高強度にするのに、炉中ロー付け後の後工程において、硬化させる必要もなく、吸熱器の部分を完成させることができる。 As described above, according to the heat radiating device of the present invention, the heat absorber has a single or a plurality of joints in the refrigerant flow space, thereby reducing the strength reduction due to brazing in the furnace again to high strength. However, in the subsequent process after brazing in the furnace, it is not necessary to cure, and the heat absorber portion can be completed.
以下、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における放熱装置の回路図であり、図2は本発明の実施の形態1における吸熱器の半断面図である。
(Embodiment 1)
1 is a circuit diagram of a heat dissipation device according to
図中、吸熱器1と放熱器2とポンプ4とは閉回路として配管5で連結されており、内部に封入された高圧冷媒をポンプ4で圧送し、吸熱器1、放熱器2、再びポンプ4の順に循環する。吸熱器1は、コンピュータなどの電子機器に搭載された半導体素子などの外部発熱体7に相対して密着するように設置され、この外部発熱体7からの発せられる熱Qin34は塗膜材部33を介して受熱する。さらに、この熱Qin34は高熱伝導性を有する銅製やアルミ製などの熱交換主体部8を介して、高圧冷媒に伝える。その後、受熱した高圧冷媒は放熱器2に運ばれる。放熱器2に流通する高圧冷媒は、この放熱器2を介してファン6によって強制空冷されることで、熱Qout11として外部空気に排熱せられる。その後、高圧冷媒はポンプ4へ再び還流するように、放熱装置12は、閉回路を成す。
In the figure, the heat absorber 1, the
この吸熱器1における、外部発熱体7から冷媒への熱交換、およびこの放熱器2における、冷媒から空気への熱交換に際し、冷媒としては、フルオロカーボン系のR134などの高圧冷媒を利用することで、電子機器でのこの種の放熱装置で通常起り得るこの冷媒の温度範囲0〜95度で、主に沸騰、凝縮現象といった潜熱効果を利用することによって、吸熱、放熱過程における高い熱交換性能を実現し、放熱装置12全体の低熱抵抗の向上を図ることができる。この温度範囲中、冷媒の圧力は、略3MPaに至るほど高圧となり、放熱器12全体で耐圧強度が重要となる。
When heat is exchanged from the external heating element 7 to the refrigerant in the heat absorber 1 and heat is exchanged from the refrigerant to the air in the
この吸熱器1は、熱交換主体部8と、冷媒流路空間9を形成するように相対的に接合して設置されたカバー部10、冷媒が流通する吸熱器入口配管31、吸熱器出口配管32からなる。このカバー部10をこの熱交換主体部8に接合させるのに、ロー材などを炉中で溶解させ、接合させる必要がある。しかしながら、ここに使用すべきロー材の性質などから、炉中の温度は略900度に至り、熱交換主体部8だけでなく、カバー部10も同じ銅製などの材質にすれば、耐圧強度は著しく低下するため、高圧冷媒の使用下では、吸熱器1の外部発熱体7との接面の変形を促し、平面度を維持できないことにより、塗膜材部33の熱伝導に掛かる厚みが部分的に増加してしまうことで、熱抵抗の悪化を招いてしまう。
The
そこで、このカバー部10と、熱交換主体部8は、内部に冷媒流路空間9を形成するように接合され、またこの冷媒流路空間9の中にも単数あるいは複数の接合部35を設ける。この結果、内部の冷媒流路空間9における、高圧による荷重支持点として、この接合部35をこの冷媒流路空間9の中に設けることで、この荷重支持点間で形成される面の受圧面積を減少させ、総じて冷媒流路空間9の面にかかる荷重を低減することによって、特に熱交換主体部8の曲げ強度を向上し、熱交換主体部8の、発熱体に相対する接面の平面度の悪化を防止することができる。
Therefore, the
1 吸熱器
2 放熱器
4 ポンプ
5 配管
7 外部発熱体
8 熱交換主体部
9 冷媒流路空間
10 カバー部
12 放熱装置
35 接合部
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