JP2005127773A - 液漏れ検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パーソナルコンピュータのマイクロプロセッサや投写型表示装置の反射型映像素子などの発熱体を冷却する冷却装置の液漏れ検知装置として最適な小型で自由度が高く、設置姿勢を選ばない装置を提供する。
【解決手段】発熱体の熱を液体冷媒で冷却を行う冷却装置の配管接続部を、導電性部材が非導電性部材により絶縁された柔軟性を有する液漏れ検知部材により覆い、前記導電性部材に接続された液漏れ検知回路により前記配管接続部からの液漏れを検知するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば電子機器の筐体内部に配置された半導体やマイクロプロセッサなどの発熱電子部品を液体冷媒にて冷却または温度制御する冷却装置に適する液漏れ検知装置に関するものである。

パーソナルコンピュータや移動体通信機器に代表される携帯型の電子機器は、マルチメディア情報を処理するためのマイクロプロセッサを装備している。近年、この種のマイクロプロセッサは演算速度の高速化や多機能化に伴って大型化し、このため動作中の発熱量が増大する傾向にある。マイクロプロセッサの動作を安定的に保証するためには、そのマイクロプロセッサを冷却する冷却装置を備え、かつマイクロプロセッサの発熱量に応じて冷却装置の冷却能力を高める必要がある。

また、ライトバルブ上で映像信号に変調された画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリーン上にその画像を拡大投写する投写型表示装置に代表される表示装置においては、画像情報をより鮮明に投影するために高解像度のライトバルブからなる映像素子が用いられ、これにおいてもさらに投写画面の明るい高輝度化が促進されており、その高輝度化に伴って映像素子も光吸収による発熱量が大きくなってきており、冷却能力の高い冷却装置を備えて動作の安定化を保証する必要がある。

従来から発熱体を冷却するために、その発熱体にヒートシンクを取り付け、そのヒートシンクを空冷する冷却ファンを有した冷却装置が一般に用いられてきたが、今日ではより高い冷却性能を得るために冷媒として液体を用いる液体冷却装置が備えられるようになってきた。

以下、一例として発熱体を冷却する従来の液体冷却装置の液漏れ検知装置について図５を用いて説明する。

図５において、冷却対象となる発熱体１と密接して高熱伝導率材料からなる熱交換部２が配置されている。熱交換部２は内部に液体冷媒を通す経路を有し、かつその経路は配管３ａ、３ｂ、３ｃにより放熱部４および冷媒を循環させる冷媒送液部５と接続されている。発熱体１の熱を熱交換部２が吸収し、この熱を吸収した冷媒は冷媒送液部５により配管３ａを通して放熱部４に流れ、ここで熱は冷却ファン６により冷却されて配管３ｃから再び熱交換部２に導かれ、熱交換冷却が行われるようになっている。

しかしながら、電子機器や表示装置の冷媒に液体を用いる場合、液漏れに対する対策を講じる必要がある。特に、液体冷却の場合、熱交換部２と放熱部４および冷媒送液部５を接続する配管３ａ、３ｂ、３ｃの接続部に組立不良があったり、経年劣化した場合、その接続部分から冷媒である液体が機器内に漏れ出し、電気系統に対して障害を引き起こし、機器の停止、または機器の再起動が不可能になる事態になりかねないという問題を有している。

配管として金属管を用い、その接続部を完全に金属溶接し、液漏れを防ぐことは可能であるが、実際の機器に液体冷却装置を組み込む場合、ゴム管などで予裕度を持った部分を設けないとどこかに負荷が加わり、ひび割れが発生して液漏れが起こりかねず、また金属管や金属溶接はコストアップにつながり、高価な冷却装置となってしまう。

上記液体冷却装置における液漏れ対策として、例えば特許文献１および特許文献２に開示されているように、液体冷却装置の下方に受け皿７を設け、液漏れによってこの受け皿７に液体冷媒が溜まると漏液センサー８がこれを検知して例えば対策を施したり、警報を発するようにしていた。
特開昭６２−２０４５９８号公報 特開平０６−１６０２３１号公報

しかしながら、上記のような構成の液漏れ検知装置は、液体冷却装置が配置される場所や、その設置の姿勢が制限されてしまう。例えばノートパソコンのように頻繁に持ち運びされる電子機器や、投写型表示装置のように据え置き設置、天井反転設置、斜め投写設置など設置の姿勢を制限できない機器では、その設置の仕方によっては漏液が発生しているにもかかわらず、検知装置が動作しないという事態が起こり、したがって、持ち運びされる機器や設置の制限をできない機器では上記のような液漏れ検知装置を備えることができない。

本発明はこのような従来の課題に着目し、小型で自由度が高く、かつ簡単な構成で、持ち運べる機器や設置姿勢に制限を受けないような機器に最適な検知装置を提供するものである。

本発明は、液体通路などの液漏れ被検知部分に、非導電性部材に複数の導電性部材が絶縁された状態で一体化された柔軟性を有する液漏れ検知部材を対向状態で設け、前記導電性部材に接続された液漏れ検知回路により前記液漏れ被検知部分からの液漏れを検知するように構成したことを特徴とする液漏れ検知装置である。

また、本発明は、発熱体に密接して設けられた熱交換部と放熱部および冷媒送液部が配管により接続され、冷媒送液部により配管を通して熱交換部および放熱部に液体からなる冷媒を循環させるように構成した発熱体の冷却装置であって、前記配管の接続部を、２つの導電性部材が非導電性部材により絶縁された柔軟性を有する液漏れ検知部材により覆い、前記両導電性部材に接続された液漏れ検知回路により前記配管接続部からの液漏れを検知するように構成したことを特徴とする冷却装置の液漏れ検知装置である。

以上のような構成からなる本発明は、例えば電子機器に内蔵する発熱体の冷却装置の液漏れ検知装置として、構成が簡単であるため、設置スペースをほとんどとらず、また装置としての設置姿勢に制限を受けないため、これを備える電子機器などの設置姿勢も制限がないものであり、さらに持ち運べる電子機器の検知装置においても極めて有効である。またその他液体貯蔵容器や液体通路のみならず、その他の検知装置として適している。

以下本発明の実施の形態について、図１から図３および図４を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１から図３は本発明の実施の形態１における冷却装置の液漏れ検知装置を示す概略構成図である。この図１から図３において、図５に示す装置と同一構成部分には同一符号が附してある。

これらの図において、図５と同様に、冷却対象となる半導体やマイクロプロセッサ、ライトバルブからなる映像素子などで代表される発熱体１と密接して高熱伝導率材料からなる熱交換部２が配置されている。熱交換部２は内部に液体冷媒を通す経路を有し、かつその経路はゴム管などの配管３ａ、３ｂ、３ｃにより放熱部４および冷媒を循環させる冷媒送液部５と接続されている。発熱体１の熱を熱交換部２が吸収し、この熱を吸収した冷媒は冷媒送液部５により配管３ａを通して放熱部４に流れ、ここで熱は冷却ファン６により冷却されて配管３ｃから再び熱交換部２に導かれ、熱交換冷却が行われるようになっている。

上記冷却装置の配管接続部、すなわち配管３ａにおいては３ａ１、３ａ２、配管３ｂにおいては３ｂ１、３ｂ２、配管３ｃにおいては３ｃ１、３ｃ２には、図２および図３にその断面を示すように、柔軟性を有する難燃性の薄い繊維質からなる布状の非導電性部材９の表裏両面に柔軟性を有する難燃性の薄い繊維質の布状で銅粉などの付着により導電処理が施された導電性部材１０ａ、１０ｂが接着などにより一体化された液漏れ検知部材１１がその配管接続部を覆うように巻きつけられ、覆い取付けられている。なお、図１では液漏れ検知部材１１の取付けは代表して配管接続部３ａ１のみ示している。

上記配管接続部はさまざまな形状をしていることがあるが、液漏れ検知部材１１は全体として柔軟性を有する難燃性の薄い繊維質の布状であるため、容易に配管接続部の外形状に沿った自由な形にすることが可能であり、例えば各配管接続部の外周にクリップ（図示せず）などで密着状態で取付けることができる。

上記液漏れ検知部材１１の導電性部材１０ａ、１０ｂには導線１２により液漏れ検知回路１３が接続されている。

上記のような構成により、通常状態においては上記液漏れ検知部材１１の導電性部材１０ａ、１０ｂは非導電性部材９により絶縁された状態にあり、そして例えば配管接続部３ａ１から万一液漏れを起こした場合、上記液漏れ検知部材１１の導電性部材１０ａ、１０ｂに冷媒が入り込み、その冷媒により導電性部材１０ａ、１０ｂ間の抵抗値などの電気的特性が変化し、その変化を液漏れ検知回路１３が検知して、液漏れが発生したことを使用者に警告ランプや警告ブザーなどで知らせたり、この液漏れ検出装置が内蔵された電子機器の安全のためにこの電子機器の電源を強制的に切断することができる。

なお、上記液漏れ検知による警告やその他の安全確保のための対策措置は配管接続部３ａ２、３ｂ１、３ｂ２、３ｃ１、３ｃ２においても同様に行われる。

図４は本発明の実施の形態２における液漏れ検知部材１４を示す断面図であり、上記実施の形態１の液漏れ検知部材１１と異なるところは、非導電性部材１５は多孔性の材料から構成したものである。なお、この非導電性部材１５が多孔性の材料からなる以外は導電性部材１０ａ、１０ｂを含めて上記実施の形態１の液漏れ検知部材１１と同様である。

前記実施の形態２の液漏れ検知部材１４により液漏れ検知装置を構成したものでは、配管接続部から万一液漏れが発生した場合、この液漏れを導電性部材１０ａ、１０ｂ間の電気的特性の変化により検知しつつ、非導電性部材１５の多孔性の部分に液を保持することができ、電子機器内部に被害が拡大することを防ぐことが可能である。

なお、上記の実施の形態では、液漏れ検知部材は非導電性部材の表裏にそれぞれ導電性部材を配したものであるが、これは例えば非導電性部材の片面にのみ所要の間隔をもって複数の導電性部材がこの非導電性部材によって絶縁された状態で配されたものであっても同様であり、また配管３ａ、３ｂ、３ｃの各接続部にそれぞれ液漏れ検知部材を覆い取付けたものとして説明したが、これは例えば冷却装置を構成する冷媒送液部の振動などの影響を受けて液漏れを起こす確率の高いと思われる配管接続部にのみ取付けるようにしてもよい。

また、上記では冷却装置の液漏れ検知装置を例にとって説明したが、これに限られるものではなく、例えば水、油、化学溶液、その他の液体を貯蔵する容器や、液体通路などで液漏れを検知する個所、すなわち液漏れ被検知部分に液漏れ検知部材を密着させたり、覆ったり、あるいは近接配置するなど、対向状態で設け、液漏れが発生した場合、上記の説明と同様に導電性部材の電気的特性の変化を検知し、例えば警告ランプを点灯させて液漏れを警告することができる。

以上のように、本発明にかかる液漏れ検知装置は、例えば筐体内部に配置された半導体やマイクロプロセッサなどの発熱体を液体冷媒を循環させて冷却または温度制御する冷却装置の液漏れ検知に最適であり、特に、投写型表示装置のように据え置き設置、天井反転設置、斜め投写設置など設置の姿勢が制限できない機器にも適し、その他液体貯蔵容器や液体通路のみならず、その他の検知装置として適している。

本発明の実施の形態１における冷却装置の液漏れ検知装置を示す概略構成図 本発明の実施の形態１における液漏れ検知装置の概略構成図 本発明の実施の形態１における液漏れ検知部材を示す断面図 本発明の実施の形態２における液漏れ検知部材を示す断面図 従来の冷却装置の液漏れ検知装置を示す概略構成図

符号の説明

１ 発熱体
２ 熱交換部
３ａ、３ｂ、３ｃ 配管
３ａ１、３ａ２、３ｂ１、３ｂ２、３ｃ１、３ｃ２ 配管接続部
４ 放熱部
５ 冷媒送液部
６ 冷却ファン
９、１５ 非導電性部材
１０ａ、１０ｂ 導電性部材
１１、１４ 液漏れ検知部材
１２ 導線
１３ 液漏れ検知回路

Claims (3)

1. 液体通路などの液漏れ被検知部分に、非導電性部材に複数の導電性部材が絶縁された状態で一体化された柔軟性を有する液漏れ検知部材を対向状態で設け、前記導電性部材に接続された液漏れ検知回路により前記液漏れ被検知部分からの液漏れを検知するように構成したことを特徴とする液漏れ検知装置。
2. 発熱体に密接して設けられた熱交換部と放熱部および冷媒送液部が配管により接続され、冷媒送液部により配管を通して熱交換部および放熱部に液体からなる冷媒を循環させるように構成した発熱体の冷却装置であって、前記配管の接続部を、２つの導電性部材が非導電性部材により絶縁された柔軟性を有する液漏れ検知部材により覆い、前記両導電性部材に接続された液漏れ検知回路により前記配管接続部からの液漏れを検知するように構成したことを特徴とする冷却装置の液漏れ検知装置。
3. 液漏れ検知部材の導電性部材は繊維質からなり、非導電性部材は多孔性材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液漏れ検知装置。

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