JP2005322771A - Thermal diffusion device - Google Patents

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Haruhiko Kono
Haruji Manabe
Iku Sato
郁 佐藤
治彦 河野
晴二 真鍋
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Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal diffusion device for an electronic component which is not deteriorated in a heat transfer efficiency and capable of retaining the temperature of the electronic component at a low degree even when the heat generating amount of the electronic component is increased. <P>SOLUTION: The thermal diffusion device includes a container 2 equipped on the surface thereof with a heat suction unit 21a and a heat dissipating unit 21b, and an operating liquid chamber A sealing operating liquid 22 to receive the heat of a heat generating body 1 from a heat absorbing unit 21a, to transfer the same to the heat dissipating unit 21b through the phase change of the operating liquid 22; a mixing body 24 capable of moving to mix the operating liquid 22 and a driving unit 25 to move the mixing body 24. The heat diffusion device is constituted so that the vapor film of the operating liquid 22 on the inner wall surface of the heat absorbing unit 21a is collapsed by mixing through the mixing body 24. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ等に使われるマイクロプロセッシングユニット(以下、MPUと略す)等の発熱する半導体、またはその他の発熱部を有する電子部品を冷却するのに用いられる熱拡散装置に関するものである。 The present invention is a micro processing unit used in a personal computer or the like (hereinafter abbreviated as MPU) relates the thermal diffusion apparatus used to cool the electronic component having a heat generating semiconductor or other heat generating portions, such as.

近年、電子機器においては半導体等の電子部品の高集積化、動作クロックの高周波数化等に伴う発熱量の増大に対して、電子部品の正常動作のために、それぞれの電子部品の接点温度を動作温度範囲内に如何に保つかが大きな問題となってきている。 Recently, high integration of electronic components such as semiconductors in electronic devices, with respect to increase in the heating value due to the higher frequency such as the operation clock for normal operation of the electronic component, the junction temperature of each electronic component and how the keep is becoming a major problem within the operating temperature range. 特に、MPUの高集積化はめざましく、発熱量の増大もさることながら、MPUダイ面積の縮小に伴う発熱面積の減少が、放熱をよりいっそう難しくしている。 In particular, high integration of the MPU is remarkable, even more than the increase in heating value, reduction of the heating area due to the reduction of the MPU die area has a heat radiation was more difficult. このため、MPU等の高発熱密度体を冷却する方法として、一旦、平板型ヒートパイプなどの熱拡散装置で熱を拡散し発熱密度を低くした後、ファン付きヒートシンクなどで放熱を行う方法が提案されている。 Therefore, as a method of cooling a high heat generation density of the MPU or the like, once, after lowering the diffuse heat density heat in the thermal diffusion apparatus, such as a plate type heat pipe, a method for performing such heat dissipating fan with heatsink proposed It is.

ここで、熱拡散装置を利用した従来の電子部品の冷却装置の一例について図6を用いて説明する。 Here it will be described with reference to FIG. 6 an example of a cooling system of a conventional electronic component using thermal diffusion apparatus. 図6は従来の電子部品の冷却装置の全体断面図である。 6 is an overall cross sectional view of a cooling device of a conventional electronic component. 図6において、1は発熱体であるMPU、2はMPU1に当接しMPU1からの熱を吸熱する熱拡散装置、21は熱拡散装置2のコンテナ、21aはコンテナ21の吸熱部、21bはコンテナ21の放熱部、22はコンテナ21内に封入されて溜まった作動液、23は繊維等から構成されたウイックである。 6, the thermal heat spreader that absorbs from 1 MPU, 2 is a heating element in contact with the MPU 1 MPU 1, 21 is a thermal diffusion apparatus 2 containers, 21a endothermic portion of the container 21, 21b container 21 heat radiating portion of the, 22 hydraulic fluid accumulated sealed in the container 21, 23 is a wick composed of a fiber or the like. MPU1はヒートパイプから構成される吸熱部21aと接触している。 MPU1 is in contact with the heat absorbing portion 21a composed of a heat pipe. 3はヒートシンク、31はヒートシンク3のベース部、32はヒートシンク3の放熱フィンである。 3 heat sink 31 is the base portion of the heat sink 3, 32 is a radiating fin of the heat sink 3. ヒートシンク3のベース部31は熱拡散装置2の放熱部21bと接触している。 Base portion 31 of the heat sink 3 is in contact with the heat radiating portion 21b of the thermal diffusion apparatus 2. 4はヒートシンク3の放熱フィン32近傍に配置されたファンである。 4 is a fan disposed in the vicinity of the heat radiation fins 32 of the heat sink 3.

次に、この電子部品の冷却装置の冷却動作について簡単に説明する。 Next, briefly described cooling operation of the cooling apparatus of the electronic component. MPU1が発した熱は熱拡散装置2の吸熱部21aに伝わる。 MPU1 was heat generated is transmitted to the heat absorption part 21a of the thermal diffusion apparatus 2. なお、MPU1と吸熱部21aは単に当接させるだけでなく、伝熱性のグリース等を介して接触させることが多い。 Incidentally, MPU 1 and the heat absorption part 21a is not only simply abut often be contacted via grease or the like of the heat transfer. 吸熱部21aに伝わった熱は液相の作動液22に伝わり作動液22を沸騰蒸発させる。 Heat transferred to the heat absorbing portion 21a of the hydraulic fluid 22 is boiled evaporated transmitted to the hydraulic fluid 22 in the liquid phase. すなわち、熱は潜熱となって蒸気状態の作動液22へと移動する。 That is, heat is transferred to the hydraulic fluid 22 in the vapor state becomes latent.

続いて、この蒸気状態の作動液22はコンテナ21内で温度が低い放熱部21bにて凝縮し液化する。 Subsequently, the hydraulic fluid 22 in the vapor state is condensed and liquefied at a temperature lower radiator unit 21b in the container 21. すなわち、潜熱を放出することにより、熱は放熱部21bへと伝わる。 That is, by releasing latent heat, heat is transferred to the heat radiating portion 21b. 液化した作動液22はウイック23の毛細管力によりウイック23を伝いながら吸熱部21aへと還流する。 Liquefied working fluid 22 is refluxed to the heat absorbing portion 21a while down along the wick 23 by capillary force of the wick 23. 上記熱サイクルが連続的に行われ、MPU1の熱は熱拡散装置2の放熱部21b全面へと広げられる。 The heat cycle is carried out continuously, the heat of the MPU1 is spread into the heat radiating portion 21b entire thermal diffusion apparatus 2. もし吸熱部21aが放熱部21bより重力方向で下流にあるならば、重力により液化した作動液22が還流するので必ずしもウイック23は必要でない。 If the heat absorption part 21a is downstream in the direction of gravity than the heat radiating portion 21b, the hydraulic fluid 22 which is liquefied by gravity is not always wick 23 must therefore be refluxed.

熱拡散装置2の放熱部21bに達した熱はヒートシンク3のベース部31の底面に伝熱されベース部31内部を放射状に拡散する。 Heat reaching the heat radiating portion 21b of the thermal diffusion apparatus 2 diffuses radially inner base portion 31 is transferred to the bottom surface of the base portion 31 of the heat sink 3. その後、熱は放熱フィン32の内部に伝導され、さらに放熱フィン32の表面に達する。 Then, heat is conducted to the inside of the heat radiating fins 32, further reaches the surface of the heat radiating fins 32. 放熱フィン32表面に達した熱はファン4による送風により強制冷却され雰囲気空気に放熱される。 Heat reaching the heat radiating fin 32 surface is radiated to the forced cooling by ambient air by the blowing by the fan 4.

このようにMPU1の熱を熱拡散装置2により広げてからヒートシンク3に放熱させると、MPU1を直接ヒートシンク3に接触させ放熱させるより効率よくMPU1を放熱できる。 When dissipating thus heat MPU1 from spreading by thermal diffusion apparatus 2 to the heat sink 3, it can be dissipated efficiently MPU1 from dissipating into contact directly the heat sink 3 and MPU1. 効率よく放熱すると、MPU1の温度を低い状態に保つことができるので、より高い雰囲気空気温度でもMPU1を正常動作させることができる。 If efficiently be radiated, it is possible to keep the temperature of the MPU1 a low state, it is possible to normally operate the MPU1 at higher ambient air temperature. あるいはより多くの発熱量をMPU1に許容することができる(例えば、特許文献1参照)。 Or more the heating value can be tolerated in the MPU 1 (e.g., see Patent Document 1).
特開平9−184696号公報 JP-9-184696 discloses

以上説明したように従来の熱拡散装置2は、正常動作時においては、熱拡散装置2の吸熱部21aに伝わった熱で作動液22を核沸騰状態にて蒸発させる。 Conventional thermal diffusion apparatus 2 as described above, in the normal operation, the hydraulic fluid 22 is evaporated by nucleate boiling state by the heat transferred to the heat absorption part 21a of the thermal diffusion apparatus 2. しかしながら、MPU1の発熱量が増大してくると、熱拡散装置2の吸熱部21aに伝わった熱は、作動液22を膜沸騰状態にて蒸発させる。 However, the heating value of the MPU1 come increases, the heat transferred to the heat absorption part 21a of the thermal diffusion apparatus 2, evaporating the working fluid 22 in the film boiling state. すなわち吸熱部21aの内面に膜状に蒸気が形成され、熱伝達が蒸気の対流によってなされるようになるため、伝熱効率が極端に低下する。 That is formed steam in a film form on the inner surface of the heat absorbing portion 21a, because the heat transfer is to be made by convection steam, heat transfer efficiency is extremely lowered. これは沸騰限界と言われ、熱拡散装置2の吸熱部21aの温度が極端に上昇してしまう。 It is said that the boiling limit, the temperature of the heat absorption part 21a of the thermal diffusion apparatus 2 will be extremely increased. もちろんこれに連動してMPU1の温度も急上昇してしまう。 Of course, the temperature of the MPU1 in conjunction with this also results in soaring.

そこで本発明は上記の課題を解決するため、電子部品の発熱量が増大しても、伝熱効率が下がらず、電子部品の温度を低く保てる電子部品の熱拡散装置を提供することを目的とする。 The present invention for solving the above problems, even if the heating value of the electronic component is increased, not reduced heat transfer efficiency, and to provide a thermal diffusion apparatus of the electronic component capable of maintaining a low temperature of the device .

本発明は、表面に吸熱部と放熱部、内部に作動液を封入した作動液室が設けられ、発熱体の熱を吸熱部から受熱して作動液の相変化によって放熱部に伝熱するコンテナと、作動液室内に収容されて作動液を攪拌する撹拌体と、撹拌体を作動液室内で運動させる駆動部とを備え、撹拌体が運動することによって吸熱部の内壁面に形成される作動液の蒸気の膜を破壊することを主要な特徴とする。 The present invention includes heat radiating portion and the heat absorbing portion on the surface, it is provided hydraulic fluid chamber which is filled with hydraulic fluid therein, transfer heat container radiating portion heat of the heating element by a phase change of the working fluid by heat from the heat absorbing section When, with a stirrer for stirring the hydraulic fluid is accommodated in the hydraulic fluid chamber, and a drive unit for moving the stirrer in the hydraulic fluid chamber, operation of stirrer is formed on the inner wall surface of the heat absorbing portion by movement and key features to destroy the membranes of the vapor of the liquid.

本発明の電子部品の熱拡散装置によれば、電子部品の発熱量が増大しても、伝熱効率が下がらず、電子部品の温度を低く保つことが可能となる。 According to the thermal diffusion apparatus of the electronic component of the present invention, even if the heating value of the electronic component is increased, not reduced heat transfer efficiency, it is possible to keep the temperature of the device low.

本発明の第1の形態は、表面に吸熱部と放熱部、内部に作動液を封入した作動液室が設けられ、発熱体の熱を吸熱部から受熱して作動液の相変化によって放熱部に伝熱するコンテナと、作動液室内に収容されて作動液を攪拌する撹拌体と、撹拌体を作動液室内で運動させる駆動部とを備え、撹拌体が運動することによって吸熱部の内壁面に形成される作動液の蒸気の膜を破壊する熱拡散装置であって、熱輸送量が増大したとき、駆動部により運動動作を行う撹拌体が吸熱部の内壁面で発生する蒸気膜を破壊する。 First embodiment of the present invention, the heat radiating portion and the heat absorbing portion on the surface, hydraulic fluid chamber filled with hydraulic fluid therein is provided, the heat radiating portion by the phase change of the working fluid the heat of the heating element and heat from the heat absorbing section a stirring member for stirring the transfer heat container, the working fluid is housed in the hydraulic fluid chamber, and a drive unit for moving the stirrer in the hydraulic fluid chamber, the inner wall surface of the heat absorbing portion by the stirring body moves the film of the vapor of the working fluid which is formed by a thermal diffusion apparatus that destroyed, when the heat transfer rate is increased, destroying vapor film agitator to perform movement operation by the drive unit occurs at the inner wall surface of the heat absorbing section to.

本発明の第2の形態は、第1の形態に従属する形態であって、攪拌体が磁極部を備え、駆動部が磁極部に対する磁界の変動を与える熱拡散装置であって、磁気力を利用するため攪拌体の運動が容易に起こせる。 Second embodiment of the present invention is a form that depends on the first aspect, comprises a stirrer magnetic pole portion, the driving portion is a thermal diffusion apparatus which gives the variation of the magnetic field relative to the magnetic pole portion, the magnetic force movement of the stirring body to use easily Okoseru.

本発明の第3の形態は、表面に吸熱部と放熱部、内部に作動液を封入した作動液室が設けられ、発熱体の熱を吸熱部から受熱して作動液の相変化によって放熱部に伝熱するコンテナと、磁極部を備えるとともに発熱体が接触した近傍の作動液を撹拌する撹拌体と、磁極部と磁気的に結合して撹拌体を回転させる駆動部を備え、撹拌体が回転することによって吸熱部の内壁面に形成される作動液の蒸気の膜を破壊する熱拡散装置であって、駆動部により大きなトルクをもってコンテナ内部の撹拌体を安定回転させることができる。 A third aspect of the present invention, the heat radiating portion and the heat absorbing portion on the surface, hydraulic fluid chamber filled with hydraulic fluid therein is provided, the heat radiating portion by the phase change of the working fluid the heat of the heating element and heat from the heat absorbing section comprising a transfer heat container, a stirring member for stirring the working fluid in the vicinity of the heating element in contact provided with a magnetic pole portion, a driving portion for rotating the magnetic pole portion and magnetically coupled to the stirrer, the stirrer is a thermal diffusion apparatus for destroying a film of vapor of the working fluid which is formed on the inner wall surface of the heat absorbing portion by rotating the agitator inside the container with great torque by the drive unit can be stabilized rotation.

本発明の第4の形態は、第2または3の形態に従属する形態であって、撹拌体には磁極部が設けられ、作動液室内には磁性粒子が封入された熱拡散装置であって、熱輸送量が増大したとき、撹拌体の磁極部が磁性粒子を吸着して攪拌体と共に運動して吸熱部の内壁面に形成される作動液の蒸気膜を破壊する。 A fourth aspect of the present invention is in a form dependent on the second or third embodiment, the agitator magnetic pole portion is provided, the working fluid chamber is a thermal diffusion apparatus in which the magnetic particles is enclosed when the heat transfer rate is increased, destroy vapor film of the working fluid magnetic pole portion of the stirring body is formed on the inner wall surface of the heat absorption part to move with stirring body adsorbs the magnetic particles.

本発明の第5の形態は、第3または4の形態に従属する形態であって、攪拌体には放熱部に当接もしくは近接して作動液払拭部が設けられ、作動液払拭部が攪拌体と共に回転することにより放熱部の内壁面に形成される液膜を除去する熱拡散装置であって、放熱部で凝縮した作動液の液膜を速やかに除去する。 Fifth aspect of the present invention is in a form dependent on the third or fourth embodiment, the agitating member hydraulic fluid wiping portion abutting or close to is provided to the heat radiating portion, the hydraulic fluid wiping part is stirred a thermal diffusion apparatus for removing liquid film formed on the inner wall surface of the heat radiating portion by rotating together with the body, rapidly removing hydraulic liquid film condensed in the heat radiating portion.

本発明の第6の形態は、第1〜4のいずれかの形態に従属する形態であって、放熱部の内壁面に撥水性処理が施された電子部品の熱拡散装置であって、放熱部の内壁面の作動液を速やかに排除することができる。 Sixth aspect of the present invention is in a form dependent on the first to fourth any form, a thermal diffusion apparatus of an electronic component water repellent treatment is performed on the inner wall surface of the heat radiating portion, the heat radiation the hydraulic fluid of the inner wall surface of the part can be quickly eliminated.

以下、本発明の実施例1の熱拡散装置について、図1を参照しながら説明する。 Hereinafter, the thermal diffusion apparatus of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 図1は本発明の実施例1における熱拡散装置の全体断面図である。 Figure 1 is an overall sectional view of the thermal diffusion apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図6に示す従来の熱拡散装置と実施例1の熱拡散装置とで同一符号は基本的に同様の内容である。 The same reference numerals in the conventional thermal diffusion apparatus and the thermal diffusion apparatus of the first embodiment shown in FIG. 6 is basically the same contents.

図1において、1は発熱体である電子部品のMPU、2は熱拡散装置である。 In Figure 1, 1 is electronic parts MPU, 2 is a heating element is a thermal diffusion apparatus. この熱拡散装置2の詳細を説明すると、21は熱拡散装置2の中空のコンテナ、21aはコンテナ21の吸熱部、21bはコンテナ21の放熱部であり、吸熱部21aがMPU1に当接しMPU1の熱を吸熱する。 To explain the details of this thermal diffusion apparatus 2, 21 of the hollow of the thermal diffusion apparatus 2 containers, 21a endothermic portion of the container 21, 21b is a heat radiating portion of the container 21, heat absorbing portion 21a abuts MPU1 of the MPU1 the heat absorbs heat. コンテナ21の内部空間は作動液が相変化を伴って流動する作動液室Aとされる。 The internal space of the container 21 is a hydraulic fluid chamber A which the working fluid flows with a phase change. MPU1や後述するヒートシンク3との接触性を高めるため、吸熱部21a、放熱部21bの外面の接触面は平面性が高いことが望ましく、具体的には10mm×10mmあたり0.1mm以下の平面度があることが望ましい。 To enhance the contact between the MPU1 and later to the heat sink 3, the heat absorbing portion 21a, the contact surface of the outer surface of the heat radiating portion 21b is desirably a high planarity, specifically 10 mm × 10 mm per 0.1mm following flatness there it is desirable. 実際には平面性を高めてもMPU1とヒートシンク3の接触面は完全には密着させるのが難しいので、この界面にシリコン系グリース等の熱伝導性の高いペースト(図示せず)を塗布しておくことが望ましい。 Actually, since the contact surface also enhances the flatness MPU1 and the heat sink 3 are difficult to close contact completely, the high heat conductivity paste silicone grease or the like at the interface (not shown) is applied put it is desirable. コンテナ21の材質としては熱伝導率が高く、かつ加工性も良好な材料である銅やアルミニウムであることが望ましい。 It is desirable as the material of the container 21 a high thermal conductivity, and workability is copper or aluminum is a good material. コンテナ21は一様体で製造することは困難なので、通常複数の部材をロウ付け等で組み合わせて構成される。 Since the container 21 it is difficult to produce a uniform material, formed by combining the usual plurality of members by brazing or the like.

22は作動液室A内に封入された作動液である。 22 is a working fluid enclosed in the working fluid chamber A. この作動液22の材料としては相変化を伴う動作温度範囲により様々の材料があるが、通常のパーソナルコンピュータ用MPU1を通常の室温環境で冷却する場合は、水やエタノールが適している。 As the material of the hydraulic fluid 22 There are various materials by operating temperature range with the phase change, the case of cooling the MPU1 for ordinary personal computers at normal room temperature environment, water and ethanol is suitable. また作動液22の材料選択はコンテナ21への腐食性も考慮されるべきである。 The material selection of the hydraulic fluid 22 should also be considered corrosive to the container 21. 作動液22はコンテナ21を真空脱気した後、必要量だけ作動液室A内に封入される。 Hydraulic fluid 22 was vacuum degassed container 21, is enclosed in a necessary amount only hydraulic fluid chamber A.

23はコンテナ21の内壁面に密着して設けられた毛細管現象を発生させるウイックであり、その毛細管力によりコンテナ21の放熱部21bの内壁面で凝縮した作動液22を吸熱部21aへと還流させる働きを持つ。 23 is a wick that generates a capillary phenomenon is provided in close contact with the inner wall surface of the container 21, is refluxed for hydraulic fluid 22 condensed in the inner wall surface of the heat radiating portion 21b of the container 21 by the capillary force to the heat absorbing portion 21a It has a function. ウイック23の材質としては、フェルトまたは金属網や金属の焼結材などの毛細管力の高く、かつ熱伝導率が高いものが好ましい。 The material of the wick 23, high capillary force, such as felt or metal mesh or metal sintered materials, and have high thermal conductivity is preferred. またウイック23に代えてコンテナ21の内面に細い溝を形成し、この溝の毛細管力を利用することもできる。 The narrow grooves are formed on the inner surface of the container 21 in place of the wick 23, it is also possible to utilize a capillary force of the grooves. さらに冷却装置の配置により重力が作動液22を還流させる場合は必ずしもウイック23は必要でない。 Further necessarily wick 23 is not necessary if gravity by the arrangement of the cooling system recirculates hydraulic fluid 22.

24はコンテナ21の作動液室A内部に封入されて自由に運動可能な攪拌体であり、コンテナ21の吸熱部21a内面に液相として存在する作動液22を攪拌する働きを有する。 24 is freely movable stirring body sealed inside hydraulic fluid chamber A of the container 21, has a function of stirring the working fluid 22 present as a liquid phase in the heat absorbing portion 21a inner surface of container 21. 攪拌体24は後述する駆動部にて運動させるため、攪拌体24は磁性材料もしくは磁石等で構成することが必要である。 Since the stirring member 24 for moving by the drive unit to be described later, the stirring member 24, it is necessary to configure a magnetic material or a magnet or the like. 攪拌体24の磁性材料としては、鉄及び鉄系の合金、あるいは鉄及び鉄系の合金の粉体を混入した樹脂やセラミック、あるいは鉄及び鉄系の合金を内包して周囲を樹脂製の外殻等で被覆した材料が利用可能である。 The magnetic material of the stirring member 24, the iron and iron-based alloys or iron and iron-based powder entrained resin or ceramics alloy or outside the periphery of the resin and containing an alloy of iron and iron-based, material coated with the shell or the like are available. さらに攪拌体24の形状は円滑な運動を行わせ、且つ、撹拌を効率的に行わせるため両端を半球形とした円筒型などが最も好ましく、その直径は1mm〜3mmが適当である。 Further the shape of the stirring body 24 made of smooth motion, and effectively is most preferable, cylindrical shape both ends and hemispherical for causing agitation, its diameter is suitably from 1 mm to 3 mm. またコンテナ21内に封入する攪拌体24の最適な数は、攪拌体24の形状にもよるが、1個以上で、コンテナ21の吸熱部21aの内壁面上で互いに撹拌運動の妨げにならない程度の個数が好ましい。 Extent also optimal number of stirring member 24 sealed in the container 21, depending on the shape of the stirring body 24, which is not in one or more, in the way of stirring motion to each other on the inner wall surface of the heat absorption part 21a of the container 21 the preferred number of.

25は駆動部であり、攪拌体24に対し作用する磁界を回転(本発明の磁界の変動)によって切り替え、攪拌体24を運動させる。 25 is a drive unit, switched by rotating magnetic fields acting on the stirring member 24 (variation in the magnetic field of the present invention), moving the stirring member 24. 25aは駆動部25の回転磁石であり、棒状もしくは円盤状で図1のように分極するよう着磁されたものである。 25a is a rotating magnet of the drive unit 25, in which is magnetized so as to polarize as in Figure 1 by rod-like or disk-like. 25bは回転磁石25aの中心部に挿入された軸を介して回転磁石25aを回転させるモータであり、作動液22とコンテナ21内の温度(PC用MPU冷却においては通常50℃から70℃)に対し十分な耐久性をもつ。 25b is a motor for rotating the rotary magnet 25a through a shaft that is inserted into the central portion of the rotating magnet 25a, the temperature of the working fluid 22 and the container 21 (70 ° C. usually 50 ° C. in MPU cooling PC) with sufficient durability against. 攪拌体24と回転磁石25aは磁気的に結合し、モータ25bの回転により回転する。 Stirring member 24 and the rotating magnet 25a is magnetically coupled to rotate by the rotation of the motor 25b. 攪拌体24と回転磁石25aの着磁強度は磁気的結合で運動を起こすためには十分であるが、重力に打ち勝って攪拌体24と回転磁石25aとが吸着することはない強度とすればよい。 While wearing 磁強 of the stirring member 24 rotates magnets 25a is sufficient to cause movement magnetic coupling, a stirring member 24 overcomes the force of gravity and the rotating magnet 25a may be a strength not be adsorbed . 攪拌体24と回転磁石25aの配置は図1で示すようなレイアウトだけではなく、攪拌体24を運動させることができる配置であればどのようなレイアウトでもよい。 Arrangement of the stirring member 24 rotates magnets 25a not only layout as shown in Figure 1, it may be any layout as long as the arrangement can move the stirrer 24. なお、装置の移動などの外乱により攪拌体24が移動して回転磁石25aに吸着するのを防ぐために、攪拌体24と回転磁石25aの間に網状の部材を設けて移動範囲に規制を設けたり、例えばリング状の磁性体を吸熱部21aの付近に設けて同じく移動範囲に規制を設けたりしてもよい。 Incidentally, or to prevent the agitation body 24 by disturbance such as movement of the device to be attached to the rotary magnet 25a moves, the restriction on the movement range by providing a member of the net between the agitating member 24 rotating magnet 25a provided , for example, a ring-shaped magnetic body may or restrictions imposed on the same moving range is provided in the vicinity of the heat absorbing portion 21a.

続いて、熱拡散装置2の放熱先について説明する。 The following describes the heat dissipation destination of the thermal diffusion apparatus 2. 3はコンテナ21の放熱部21bの表面に接するヒートシンクである。 3 is a heat sink in contact with the surface of the heat radiating portion 21b of the container 21. この接触面にも熱伝導性の高いペースト(図示せず)を塗布しておくことが熱伝達上望ましい。 It is the heat transfer desirable to applying the contact surface to be a high thermal conductivity paste (not shown). ヒートシンク3の材料としては熱伝導率の高いアルミニウムや銅などが好ましく、押し出し加工、鍛造加工、鋳造加工、切削加工や上記加工方法の組み合わせにて経済的に製造可能である。 High aluminum or copper is preferable thermal conductivity as a material of the heat sink 3, extrusion, forging, casting process, which is economically manufacturable by combining the cutting and the processing method.

ヒートシンク3の詳細について説明すると、31はヒートシンク3のベース部であり、コンテナ21の放熱部21bから受け取った熱を半球状に拡散する働きがある。 To explain details of the heat sink 3, 31 is a base portion of the heat sink 3, there is a function of diffusing the heat received from the heat radiating portion 21b of the container 21 in a hemispherical shape. このためベース部31はある程度の厚みが必要であり、具体的には放熱部21bとの接触面積の平方根の10パーセント以上の厚みがあることが望ましい。 Thus the base portion 31 is required a certain degree of thickness, it is desirable to specifically is more than 10 percent of the thickness of the square root of the contact area between the heat radiating portion 21b. 但し必要以上にベース部31の厚みを厚くすると、熱抵抗が増大するとともに、材料費の増加、重量増加につながるので逆効果である。 However, when increasing the thickness of the base portion 31 than necessary, the thermal resistance increases, an increase in material costs, it is counterproductive because leads to weight gain. そして冷却装置がパーソナルコンピュータ本体に組み込まれ落下衝撃を受けた際、冷却装置の脱落やパーソナルコンピュータ内部の電気基板損傷の可能性を増大させるので、重量増加は好ましくない。 And when the cooling device receives the dropping impact incorporated in the personal computer, because it increases the likelihood of disconnection or a personal computer inside the electric board damage of the cooling device, increase in weight is not preferable.

32はベース部31上の放熱フィンであり、ベース部31で広がった熱を受け取り、放熱フィン32の表面で強制対流もしくは自然対流によって流動する周囲空気に熱を逃がす働きをする。 32 is a radiating fin on the base unit 31 receives the spread heat in the base portion 31 and serves to dissipate heat to the surrounding air flowing by forced convection or natural convection at the surface of the heat radiating fins 32. なお、放熱フィン32の形状をプレート状とするとアルミニウムの押し出し加工で製造できるので製造原価を低くすることができ、放熱フィン32の形状をピン状とすることより大きな表面積を確保できるため高冷却性能となる。 Since when the shape of the heat radiating fin 32 and the plate-shaped can be made of aluminum extrusion it is possible to lower the manufacturing cost, high cooling performance can be secured a greater surface area to the shape of the heat radiation fins 32 and pin-shaped to become.

4は強制冷却させるためにヒートシンク3の放熱フィン32近傍に配置されたファンである。 4 is a fan disposed in the vicinity of the heat radiation fins 32 of the heat sink 3 to force cool. 本実施例1では軸流ファンタイプのファンを用いている。 In the first embodiment uses the axial fan type fan. ファン4による送風によって、放熱フィン32の表面に伝熱された熱が強制空冷される。 By supplying air by the fan 4, the heat transferred to the surface of the heat radiating fin 32 is forced air cooling.

次に、この電子部品の冷却装置の冷却動作について説明する。 It will now be described cooling operation of the cooling apparatus of the electronic component. MPU1が発した熱は、MPU1と直接接触することにより、あるいは塗布された熱伝導性ペーストを介して、熱拡散装置2の吸熱部21aに伝わる。 MPU1 uttered heat by direct contact with MPU1, or through the applied thermal grease, conducted to the heat absorbing portion 21a of the thermal diffusion apparatus 2. 吸熱部21aに伝わった熱は液相の作動液22に伝わり作動液22を沸騰蒸発させる。 Heat transferred to the heat absorbing portion 21a of the hydraulic fluid 22 is boiled evaporated transmitted to the hydraulic fluid 22 in the liquid phase. すなわち、熱は潜熱となって蒸気状態の作動液22へと移動する。 That is, heat is transferred to the hydraulic fluid 22 in the vapor state becomes latent. MPU1の発熱量が小さい時、この沸騰は所謂核沸騰状態であり、小さな蒸気の気泡が吸熱部21aの内面の数箇所から発生している状態である。 When the calorific value of the MPU1 is small, the boiling is Tokoroikaku boiling state is a state in which bubbles of a small steam is generated from several positions of the inner surface of the heat absorption part 21a. MPU1の発熱量が大きくなると、この沸騰は所謂膜沸騰状態になる可能性がある。 When the calorific value of the MPU1 increases, the boiling is likely to become Tokoroimaku boil. これは蒸気膜が吸熱部21aの内面に安定して存在している状態である。 This is the state where the vapor film is stably exist on the inner surface of the heat absorbing portion 21a. この状態になってしまうと、熱伝達がこれまでの作動液22の潜熱を利用するものから、蒸気の対流によるものに遷移するため、熱伝達の効率が一気に低下してしまう。 If it becomes this state, from which the heat transfer to utilize the latent heat of the working fluid 22 so far, since the transition to that by convection steam, heat transfer efficiency is lowered at once. すなわち吸熱部21aの温度が急上昇し、MPU1の温度も急上昇してしまいMPU1が動作不能になる恐れがある。 That temperature of the heat absorption part 21a increases rapidly, there is a possibility that the temperature of the MPU1 also cause surging MPU1 inoperable.

そこで、この状態に陥らないように蒸気の作動液22はコンテナ21内で温度が低い放熱部21bに移動して凝縮し液化しなければならない。 Accordingly, the hydraulic fluid 22 in the vapor to avoid falling into this state must be condensed to move to the lower temperature heat radiating portion 21b in the container 21 liquefaction. このとき、潜熱を放出することにより、熱は作動液22の相変化で放熱部21bへと伝わる。 At this time, by releasing latent heat, heat is transferred to the heat radiating section 21b at the phase change of the working fluid 22. 本実施例1では液化は円錐面形状の放熱部21bにて起こり、液化した作動液22は重力によりウイック23の周辺部へ流れる。 In the first embodiment liquefaction occurs at the heat radiating portion 21b of the conical surface shape, the hydraulic fluid 22 liquefied flows to the peripheral portion of the wick 23 by gravity. その後、ウイック23の毛細管力によりウイック23を伝いながら吸熱部21aへと還流する。 Thereafter, the reflux to the heat absorbing portion 21a while down along the wick 23 by capillary force of the wick 23. このような現象が連続的に行われ、MPU1の熱は相変化により熱拡散装置2の放熱部21b全面へと広げられる。 This phenomenon takes place continuously, the heat of the MPU1 spread into the heat radiating portion 21b entire heat spreader 2 by a phase change. もし吸熱部21aが放熱部21bより重力方向で下流にあるならば、重力により液化した作動液22が還流し必ずしもウイック23を設けることは必要でない。 If the heat absorption part 21a is downstream in the direction of gravity than the heat radiating portion 21b, the hydraulic fluid 22 liquefied not necessary to provide the necessarily wick 23 to reflux by gravity. しかし、コンテナ21内では吸熱部21aで気化した蒸気状態の作動液22が放熱部21bに向かい高速で移動するため、還流を確実に効率よく行うためにはウイック23を設けることが有効である。 However, within the container 21 for the hydraulic fluid 22 in the vapor state which is vaporized in the heat absorbing portion 21a is moved at high speed towards the heat radiating portion 21b, in order to ensure efficient reflux is effective to provide a wick 23.

熱拡散装置2の放熱部21bに達した熱はヒートシンク3のベース部31の底面で伝熱されベース部31内部を放射状に拡散する。 Heat reaching the heat radiating portion 21b of the thermal diffusion apparatus 2 diffuses radially inner base portion 31 is the heat transfer in the bottom surface of the base portion 31 of the heat sink 3. その後、熱は放熱フィン32の内部に伝導され、さらに放熱フィン32の表面に達する。 Then, heat is conducted to the inside of the heat radiating fins 32, further reaches the surface of the heat radiating fins 32. 放熱フィン32表面に達した熱はファン4による送風により強制冷却され雰囲気空気に放熱される。 Heat reaching the heat radiating fin 32 surface is radiated to the forced cooling by ambient air by the blowing by the fan 4. ここではコンテナ21とヒートシンク3のベース部31を別部品として説明したが、コンテナ21とヒートシンク3のベース部31を一体化すれば、放熱部21bとベース部31表面との界面で発生する熱抵抗を除去することができるので望ましい。 Here is explained the base portion 31 of the container 21 and the heat sink 3 as a separate component, if integrated base portion 31 of the container 21 and the heat sink 3, the thermal resistance generated at the interface between the heat radiating portion 21b and the base portion 31 surface desirable because it is possible to remove.

なお、本実施例1では放熱部21bの放熱先をファン付きヒートシンクとした場合を説明したが、この他の放熱先としては、水を循環して吸熱して放熱する水冷式冷却システムの吸熱部、冷凍サイクルシステムのエバポレータ部等にすることができる。 Although the heat dissipation destination of the first embodiment the heat radiating portion 21b has been described a case in which a fan with the heat sink, as the other radiating destination, by circulating water heat absorbing portion of the water-cooled cooling system absorbed and radiated it can be the evaporator portion and the like of the refrigeration cycle system. この場合、水冷式冷却システムの吸熱部とコンテナ21、また、冷凍サイクルシステムのエバポレータ部とコンテナ21を一体化した構造にするのがよい。 In this case, water-cooled cooling system of the heat absorbing portion and the container 21, also, it is preferable to have integrated evaporator unit and the container 21 of the refrigeration cycle system structure. これによって放熱部21bと放熱先の吸熱部との界面で生じる熱抵抗を除去することができ、好適である。 Consequently, it is possible to remove heat resistance generated at the interface between the heat absorption part of the heat radiating destination radiating portion 21b, it is suitable.

一方、攪拌体24は駆動部25により連続的に磁気的な作用を受ける。 On the other hand, the stirring member 24 is continuously subjected to magnetic action by the drive unit 25. これはモータ25bに図示しない導線により電流を流すことにより実行される。 This is done by passing a current through conductor (not shown) to the motor 25b. 磁性材料を含む攪拌体24は回転磁石25aとの磁気的結合力により駆動され、図1中の吸熱部21a面上で運動する。 Stirring member 24 comprising a magnetic material is driven by magnetic coupling force between the rotating magnet 25a, it moves on the heat absorbing portion 21a face in FIG. また、外部からの振動などの外乱などによりこの面上から攪拌体24がわずかに浮き上がり磁気的結合力がわずかに重力を上回る状態になると、この攪拌体24は面上を激しく転がる運動を行う。 Further, when a state results in which the magnetic coupling force lifting the stirring member 24 slightly from the the surface due disturbance such as vibration from the outside exceeds a slightly gravity, the agitator 24 makes a vigorous rolling motion Menjo.

これらの攪拌体24の動きにより吸熱部21aの内側にある作動液室A内の液相の作動液22が攪拌される。 Hydraulic fluid 22 in the liquid phase of the working fluid chamber A on the inside of the heat absorbing portion 21a is agitated by the movement of the stirring member 24. この攪拌体24の作動液22攪拌効果により、上述したMPU1の発熱量が大きくなった場合、作動液22の蒸気膜が形成されることを阻止することができる。 The hydraulic fluid 22 stirring effect of the stirring body 24, if the amount of heat generated MPU1 described above is increased, it is possible to prevent the vapor film of the working fluid 22 is formed. 仮に瞬間的に作動液22の蒸気が膜状となっても、その膜を攪拌体24が物理的に破壊するからである。 Even if momentarily become the vapor of the working fluid 22 is a film-like, the membrane agitator 24 is because physically destroyed. 駆動部25により攪拌体24を運動させると、騒音の原因となるから、MPU1の発熱量が大きい時だけ、攪拌体24を運動させるように制御するのもよい。 When moving the stirring member 24 by the drive unit 25, from causing noise, only when a large amount of heat generated MPU 1, may be to control so as to exercise a stirring member 24. こうするとパーソナルコンピュータ等の電子機器の静音性を向上させることができる。 In this way it is possible to improve the quietness of an electronic device such as a personal computer.

このようにMPU1の熱を熱拡散装置2により広げてからヒートシンク3に放熱させることにより、MPU1を直接ヒートシンク3に接触させて放熱させる場合よりも効率よく放熱することができる。 By radiating thus heat MPU1 from spreading by thermal diffusion apparatus 2 to the heat sink 3 it can be radiated efficiently than dissipating in contact with the direct heat sink 3 MPU1. このときMPU1の温度を低い状態に保つことができるので、より高い雰囲気空気温度でもMPU1を正常動作させることができる。 At this time it is possible to keep the temperature of the MPU1 a low state, it is possible to normally operate the MPU1 at higher ambient air temperature. また、さらに多くの発熱量をMPU1に許容することができる。 Further, it is possible to permit more the heating value to MPU 1. さらに攪拌体24を転動運動させ作動液22が膜沸騰状態にならないようにすることにより、より多くの発熱量をMPU1に許容することができる。 By further rolling movement is not hydraulic fluid 22 a stirring member 24 are prevented from becoming a film boiling state, can tolerate more the heating value to MPU 1.

本発明の実施例2の熱拡散装置について図2を参照しながら説明する。 Be described with reference to FIG. 2 thermal diffusion apparatus of Example 2 of the present invention. 図2は本発明の実施例2における熱拡散装置の全体断面図である。 Figure 2 is an overall cross-sectional view of the thermal diffusion apparatus according to the second embodiment of the present invention. 実施例1と実施例2の熱拡散装置とで同一符号は基本的に同様の構成を示しているため説明を省略する。 Omitted since the same reference numerals in Example 1 and the thermal diffusion apparatus of Example 2 shows basically the same configuration. なお、熱拡散装置2は駆動部25に代わって外部駆動部26が設けられており、攪拌体24は、MPU1が接触する位置の吸熱部21aの近傍を撹拌するための撹拌部と、磁石が円盤状に配列された磁極部と、それらを機械的に結合する軸部から構成される。 The thermal diffusion apparatus 2 is provided with a external drive unit 26 in place of the drive unit 25, the stirring member 24, a stirring portion for stirring the vicinity of the heat absorption part 21a of the position MPU1 contacts, magnets a magnetic pole portions arranged in a disk shape, and them from the shaft portion for mechanically coupling. なお、ここで吸熱部21aの近傍というのは膜沸騰状態になる可能性のある領域を意味する。 Here, because the vicinity of the heat absorbing section 21a refers to a region that may be film boiling state. またコンテナ21の吸熱部21aと放熱部21bの内側に攪拌体24を回動可能に支持する軸受け21c,21dが設けられている。 The bearing 21c for supporting the stirring member 24 to be rotatable in the inside of the heat radiating portion 21b and the heat absorbing portion 21a of the container 21, 21d are provided. またコンテナ21の側壁にあたる部分は透磁性材でつくられた別の透磁性壁部材27となっている。 The side wall portion corresponding to the container 21 has a different permeable wall member 27 made of magnetically permeable material.

本実施例2においては、透磁性壁部材27は図示しないゴムパッキンなどの気密保持部材を介してコンテナ21と一体に構成されるが、他に透磁性壁部材27を樹脂として金属製の吸熱部21aと放熱部21bを構成する部材とともに一体成型部品として構成してもよい。 In this second embodiment, permeable wall member 27 is constructed via a gas-tight seal member, such as a rubber packing (not shown) integral with the container 21, other metal heat absorbing portion magnetic permeability Seikabe member 27 as a resin together members constituting the 21a and the heat radiating portion 21b may be formed as an integral molded component. 外部駆動部26は、コア26aとコイル26bにより構成される。 External drive unit 26 is constituted by the core 26a and a coil 26b. コイル26bに電流を流すことによりコア26aは磁化され磁界を発生させ、その磁界は透磁性壁部材27を透過し、攪拌体24のそれぞれN極S極に磁化された磁極部に対し力を発生させる。 The core 26a by supplying a current to the coil 26b generates a magnetic field are magnetized, the magnetic field passes through the permeable wall member 27, generating a force to the magnetic pole portion magnetized in the N pole S pole each stirrer 24 make. 但し攪拌体24は軸受け21c及び軸受け21dで支えられているので外乱に対しても姿勢が安定しており、連続的に作動液22を安定して撹拌することができる。 However stirrer 24 is so is supported by the bearing 21c and the bearing 21d and the attitude against the disturbance is stable, it can be stirred continuously operating liquid 22 stably. なお、実施例2においては軸受け21c及び攪拌体24の撹拌部は、吸熱部21aとの隙間が最小にできるような形状で、且つ、吸熱部21aの面積が狭くならないように、軸受け21cは微小な凹状に、攪拌部は小さな棒状体に構成される。 And the stirring portion of the bearing 21c and the stirring member 24 in the second embodiment, a shape such as the gap between the heat absorption part 21a can be minimized, and, as the area of ​​the heat absorbing portion 21a not narrowed, the bearing 21c is small a concavely stirring unit is configured to a small rod-shaped body.

また、実施例2では概略対向する位置に1対となった外部駆動部26が少なくとも1組以上設置されているが、この数と配置は必要とされる攪拌体24に対するトルクや回転数などにより最適なものを選べばよい。 The external driving section 26 becomes a pair at positions schematic facing in Example 2 has been placed at least one or more pairs, the arrangement is due torque and rotational speed for stirring member 24 that is required this number it may be selected the best one. また、攪拌体24の磁極部の着磁強度及び着磁パターンや、図示しない駆動回路から外部駆動部26のコイル26bに流す電流値、及び印加タイミング等もこれらのパラメータ等に使って最適化する。 Further, wear and 磁強 degree and magnetization pattern of the magnetic pole portion of the stirring member 24, a current value flowing from the driving circuit (not shown) to the coil 26b of the external drive unit 26, and also application timing or the like is optimized using these parameters such as . そして、実施例2のようにコンテナ21の外部に外部駆動部26を設けることにより、熱や作動液22による影響を極力排除することで熱拡散装置の信頼性をさらに高めることができる。 By providing an external driving unit 26 to the outside of the container 21 as in Example 2, it is possible to further enhance the reliability of the thermal diffusion apparatus as much as possible eliminate the influence of heat and hydraulic fluid 22. また、攪拌体24を駆動するために大径の磁石を用いた駆動系が構成できるので、駆動トルクを大きくすることができる。 Further, since the driving system using a large magnet to drive the stirring member 24 can be constructed, it is possible to increase the driving torque. なお、駆動トルクに余裕があれば、攪拌体24の撹拌部を吸熱部21aの作動液室Aの伝熱面(内壁面)に接触するような構成とすれば効果はさらに増すことができる。 Incidentally, if there is room in the drive torque, the stirring portion of the stirring member 24 effects with the configuration as to contact the heat transfer surface of the hydraulic fluid chamber A of the heat absorption part 21a (inner wall surface) can be further increased. なお、この電子部品の冷却装置の冷却動作は実施例1と同様であるので説明を省略する。 Incidentally, the description thereof is omitted since the cooling operation of the cooling device of the electronic component is the same as the first embodiment.

このように、外部駆動部26と軸支持型の攪拌体24により、パーソナルコンピュータ等の電子機器の中で冷却装置に外乱が加わっても、吸熱部21a近傍の作動液22を安定して撹拌することができる。 Thus, the stirring member 24 of the external drive portion 26 and the shaft-supporting, even subjected to any disturbance to the cooling device in an electronic apparatus such as a personal computer, stirring the working fluid 22 in the vicinity of the heat absorption part 21a stably be able to. また、本実施例2ではファン4がヒートシンク3の上部に配置されているが、ヒートシンク3の中心部にファン4の収納できる空間を設けコンテナ21にファン4の駆動磁気回路を近づけた構成とすることで、ファン4の駆動磁気回路を外部駆動部26と兼用するように構成することも可能である。 In the second embodiment the fan 4 are arranged at the top of the heat sink 3, a structure in which close the driving magnetic circuit of the fan 4 to the container 21 provided with a space for accommodating the fan 4 in the center of the heat sink 3 it is, it is possible to constitute the driving magnetic circuit of the fan 4 so as to also serve as the external drive unit 26.

本発明の実施例3の熱拡散装置について図3を参照しながら説明する。 Be described with reference to FIG thermal diffusion apparatus of the third embodiment of the present invention. 図3に示す実施例3と実施例1の熱拡散装置とで同一符号は基本的に同様であるから説明を省略する。 The same reference numerals in the third embodiment and the thermal diffusion apparatus of the first embodiment shown in FIG. 3 will be omitted because it is basically the same. 図3は本発明の実施例3における熱拡散装置の全体断面図である。 Figure 3 is an overall sectional view of the thermal diffusion apparatus in Embodiment 3 of the present invention. 攪拌体24は内部に図3のように着磁された部材を内包しており、また、コンテナ21内部には鉄粉や鉄系の合金の粉体等の磁性粒子5も作動液22とともに封入されている。 Stirring member 24 is enclosing the magnetized member as in Figure 3 therein, and the inner container 21 with the magnetic particles 5 also working fluid 22 of the powder or the like of the iron or iron-based alloy encapsulated It is. 磁性粒子5は一般に作動液22よりも密度が大きいため、本実施例3のような装置設置方向では吸熱部21aに集まり、攪拌体24の磁性により砂鉄が磁石に引き摺られるような状態でN極とS極に引き寄せられる。 Since the magnetic particles 5 are generally density than the working fluid 22 is large, gathered in the heat absorbing portion 21a in the device installation direction, such as in the present embodiment 3, N-pole in the state as iron sand is dragged by the magnet by the magnetic stirring body 24 and it is attracted to the S pole. そして、磁性粒子5は攪拌体24の回転とともに吸熱部21aの作動液室A側の伝熱面(内壁面)を引掻くように動くため、吸熱部21aで発生する蒸気膜をより効率よく破壊することができる。 Since the magnetic particles 5 move with the rotation of the stirring member 24 so as scratching the heat transfer surface of the hydraulic fluid chamber A side of the heat absorbing portion 21a (the inner wall surface), more efficiently vapor film generated in the heat absorbing portion 21a destruction can do. なお、磁性粒子5はウイック23を目詰まりさせたり、軸受け21c及び軸受け21dの摺動面に浸入してその機能を低下させないような粒径でなければならない。 Incidentally, the magnetic particles 5 or clog the wick 23 must be particle size, such as not to reduce its function by entering the sliding surface of the bearing 21c and the bearing 21d.

本発明の実施例4の熱拡散装置について図4を参照しながら説明する。 Will be described with reference to FIG. 4 thermal diffusion apparatus of Example 4 of the present invention. 図4は本発明の実施例4における熱拡散装置の全体断面図、図5は図4の熱拡散装置に用いる攪拌体の斜視図である。 Figure 4 is a whole cross-sectional view of the thermal diffusion apparatus in Embodiment 4 of the present invention, FIG 5 is a perspective view of the stirring member used in the thermal diffusion apparatus of FIG. 実施例4と実施例2の熱拡散装置とで同一符号は基本的に同様であるから説明を省略する。 The description thereof will be omitted same reference numerals are basically the same in the fourth embodiment and the thermal diffusion apparatus of the second embodiment.

図4,図5に示されるように実施例4の熱拡散装置は、実施例2の構成に加えて放熱部21bと回動自在に接触もしくは微小隙間を形成するような厚みを有し、攪拌体24の円盤状の磁石部分と一体に構成されるスクレーパ28(本発明の作動液払拭部)が配置されている。 4, the thermal diffusion apparatus of Example 4, as shown in FIG. 5 has a thickness so as to form a radiating portion 21b and rotatably contacts or small gap in addition to the structure of Example 2, stirring disc-shaped magnetic part integral to the configured scraper 28 of the body 24 (hydraulic fluid wiping unit of the present invention) is disposed. スクレーパ28の材料としてはフェルトなどの繊維質やシリコンゴムを薄い襞状に成型したものなど軟質のものが採用できる。 As it can be adopted those like soft those molded fibrous or silicone rubber such as felt thin pleated material of the scraper 28. もし、このスクレーパ28と放熱部21bの間の隙間精度が高く保証できるのであればこの限りではない。 If this does not apply if it can the gap accuracy guarantee high during this scraper 28 and the heat radiating portion 21b.

この実施例4の電子部品の冷却装置の冷却動作は、実施例1と同様であるので詳細な説明を省略するが、本実施例でもMPU1で発生した熱は吸熱部21aに伝わり、次に液相の作動液22に伝わり作動液22を沸騰蒸発させ、蒸気状態になった作動液22が温度の低い放熱部21bにて凝縮し液化する。 Cooling operation of the electronic component cooling apparatus of this fourth embodiment, the detailed description thereof is omitted because it is similar to that in Example 1, heat generated in MPU1 Also in this embodiment is transmitted to the heat absorbing portion 21a, then the liquid the hydraulic fluid 22 transmitted to the working fluid 22 of the phase-boiled evaporated, hydraulic fluid 22 becomes the vapor state is condensed and liquefied at a low heat radiating portion 21b of the temperature. しかしMPU1が高温になった場合などには、液状に戻った作動液22は放熱部21bの内壁面で膜状の液になり、次々と供給される蒸気の作動液22と放熱部21bが直接接触するのを妨げて熱抵抗を増加させることとなる。 However MPU1 in a case where the temperature becomes high, the working fluid 22 returned to the liquid becomes liquid at the inner wall surface membranous heat dissipation portion 21b, the heat radiating portion 21b is directly hydraulic fluid 22 of the steam supplied one after another and thus increasing the thermal resistance prevented from contacting. 本実施例4ではこの液状に戻った作動液22を攪拌体24とともに駆動されるスクレーパ28で直ちに取り除き、液膜として放熱部21bの表面に存在する時間を最小限とし、蒸気状態になった作動液22と放熱部21bが直接接触する機会を増大させ、熱伝達効率を著しく改善させることができる。 In Example 4 the operating fluid 22 returns to the liquid immediately removed by the scraper 28 which is driven together with the stirring member 24, and minimize the time present on the surface of the heat radiating portion 21b as the liquid film, become vapor state operation increasing the chance of the liquid 22 is the heat radiation portion 21b in direct contact, it is possible to heat transfer efficiency is significantly improved. スクレーパ28で取り除かれた液膜の作動液22は遠心力によりコンテナ21内部のウイック23に速やかに吸収され吸熱部21aに戻る。 Hydraulic fluid 22 of the removed liquid film scraper 28 is quickly absorbed into the container 21 inside the wick 23 by centrifugal force returns to the heat absorbing portion 21a.

このように、攪拌体24に一体にスクレーパ28が構成されることにより、液状に戻った作動液22をスクレーパ28で直ちに除去し、蒸気状態になった作動液22と放熱部21bが直接接触する機会を増大させかつ、円滑に伝熱面の液膜を捕集・循環作用を促進するのでコンテナ21内部での伝熱効率が高められる。 Thus, by the scraper 28 together are configured to stirrer 24, the working fluid 22 returned to the liquid immediately removed by the scraper 28, the hydraulic fluid 22 and the heat radiating portion 21b is in direct contact became vapor state and increasing the chance, the efficiency of heat transfer within the container 21 is increased so promotes smooth collecting and circulating action of the liquid film of the heat transfer surface.

本発明の実施例5の熱拡散装置について説明する。 Described thermal diffusion apparatus of Example 5 of the present invention. 図示はしないが、実施例5の熱拡散装置は、実施の形態1〜4のいずれかの構成に加えて、放熱部21bの伝熱面に撥水加工(本発明の撥水性処理)を施すことで作動液22が作動液室Aの伝熱面(内壁面)に拡がることを防ぎ、蒸気状態になった作動液22と放熱部21bが直接接触する機会を増大させることができる。 Although not shown, the thermal diffusion apparatus of the fifth embodiment, in addition to the configuration of any one of the first to fourth embodiments is subjected to water repellent (water-repellent process of the present invention) to the heat transfer surface of the heat radiating portion 21b hydraulic fluid 22 prevents the spread heat transfer surface (inner wall surface) of the hydraulic fluid chamber a, the heat radiating portion 21b working fluid 22 becomes the vapor state can increase the chance of direct contact by. 撥水加工としては、代表的な方法として極薄くテフロン(登録商標)膜を形成させる方法が挙げられる。 The water-repellent, a method of forming a very thin Teflon film Typical methods. また、放熱部21bの伝熱面で作動液22が液滴を成すことにもなるため重力及び内部に発生する蒸気の流れによる作動液22の移動を促進することにもなる。 Furthermore, hydraulic fluid 22 is also to promote the movement of the hydraulic fluid 22 by the flow of steam generated in the gravity and internal order also to form a droplet at the heat transfer surface of the heat radiating portion 21b. このように直接接触する機会を増大させて、作動液22の還流作用を促進するので熱伝達効率を著しく改善させることができる。 Thus by increasing the chance of direct contact, it is possible to significantly improve the heat transfer efficiency because it promotes the reflux action of the working fluid 22.

本発明にかかる熱拡散装置は、発熱する半導体等の電子部品を有する電子機器の冷却装置として、用いることが可能である。 Thermal diffusion apparatus according to the present invention, as a cooling device of an electronic device having electronic components such as semiconductors that generates heat, can be used.

本発明の実施例1における熱拡散装置の全体断面図 Overall cross sectional view of the thermal diffusion apparatus according to the first embodiment of the present invention 本発明の実施例2における熱拡散装置の全体断面図 Overall cross sectional view of the thermal diffusion apparatus according to the second embodiment of the present invention 本発明の実施例3における熱拡散装置の全体断面図 Overall cross sectional view of the thermal diffusion apparatus in Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施例4における熱拡散装置の全体断面図 Overall cross sectional view of the thermal diffusion apparatus in Embodiment 4 of the present invention 図4の熱拡散装置に用いる攪拌体の斜視図 Perspective view of the stirring member used in the thermal diffusion apparatus of FIG. 4 従来の電子部品の冷却装置の全体断面図 Overall cross-sectional view of a cooling device of a conventional electronic component

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 MPU 1 MPU
2 熱拡散装置 3 ヒートシンク 4 ファン 5 磁性粒子 21 コンテナ 21a 吸熱部 21b 放熱部 21c 軸受け 21d 軸受け 22 作動液 23 ウイック 24 攪拌体 25 駆動部 25a 回転磁石 25b モータ 26 外部駆動部 27 透磁性壁部材 31 ベース部 32 放熱フィン 2 thermal diffusion apparatus 3 heatsink 4 fan 5 magnetic particles 21 container 21a absorbing portion 21b radiating portion 21c bearing 21d bearing 22 hydraulic fluid 23 wick 24 agitator 25 drive unit 25a rotates the magnet 25b motor 26 external drive portion 27 permeable wall member 31 base part 32 radiating fins

Claims (6)

  1. 表面に吸熱部と放熱部、内部に作動液を封入した作動液室が設けられ、発熱体の熱を前記吸熱部から受熱して前記作動液の相変化によって前記放熱部に伝熱するコンテナと、前記作動液室内に収容されて前記作動液を攪拌する撹拌体と、前記撹拌体を前記作動液室内で運動させる駆動部とを備え、前記撹拌体が運動することによって前記吸熱部の内壁面に形成される作動液の蒸気の膜を破壊することを特徴とする熱拡散装置。 Radiating portion and the heat absorbing portion on the surface, hydraulic fluid chamber filled with hydraulic fluid therein is provided, and transfer heat container to the heat radiating part by the phase change of the working fluid by heat heat of the heating element from the heat absorbing portion a stirrer for stirring the hydraulic fluid is accommodated in the hydraulic fluid chamber, said agitator comprising a drive unit for movement in the working fluid chamber, the inner wall surface of the heat absorbing portion by the stirring body moves thermal diffusion apparatus characterized by disrupting the membrane of the vapor of the working fluid to be formed.
  2. 前記攪拌体が磁極部を備え、前記駆動部が前記磁極部に対する磁界の変動を与えることを特徴とする請求項1記載の熱拡散装置。 It said stirring member includes a magnetic pole portion, the thermal diffusion apparatus according to claim 1, wherein said drive unit is characterized in providing the variation of the magnetic field relative to the magnetic pole portion.
  3. 表面に吸熱部と放熱部、内部に作動液を封入した作動液室が設けられ、発熱体の熱を前記吸熱部から受熱して前記作動液の相変化によって前記放熱部に伝熱するコンテナと、磁極部を備えるとともに前記発熱体が接触した近傍の作動液を撹拌する撹拌体と、前記磁極部と磁気的に結合して前記撹拌体を回転させる駆動部を備え、前記撹拌体が回転することによって前記吸熱部の内壁面に形成される作動液の蒸気の膜を破壊することを特徴とする熱拡散装置。 Radiating portion and the heat absorbing portion on the surface, hydraulic fluid chamber filled with hydraulic fluid therein is provided, and transfer heat container to the heat radiating part by the phase change of the working fluid by heat heat of the heating element from the heat absorbing portion comprising the the stirring body heating element for stirring the working fluid in the vicinity of contact, the drive unit for rotating the agitator coupled to the magnetically the magnetic pole provided with a magnetic pole portion, the agitator is rotated thermal diffusion apparatus characterized by disrupting the membrane of the vapor of the working fluid which is formed on the inner wall surface of the heat absorbing portion by.
  4. 前記撹拌体には磁極部が設けられ、前記作動液室内には磁性粒子が封入されたことを特徴とする請求項2または3に記載された熱拡散装置。 The agitator magnetic pole portion is provided on the hydraulic fluid thermal diffusion apparatus in which the magnetic particles according to claim 2 or 3, characterized in that it is sealed in the chamber.
  5. 前記攪拌体には前記放熱部に当接もしくは近接して作動液払拭部が設けられ、前記作動液払拭部が前記攪拌体と共に回転することにより前記放熱部の内壁面に形成される液膜を除去することを特徴とする請求項3または4に記載された熱拡散装置。 Wherein the stirring member working fluid wiping part is provided with abutment or close to the heat radiating portion, a liquid film is formed on the inner wall surface of the heat radiating portion by the hydraulic fluid wiping unit is rotated together with the stirring member thermal diffusion apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that removal.
  6. 前記放熱部の内壁面に撥水性処理が施されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載された熱拡散装置。 Thermal diffusion apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the water-repellent treatment is performed on the inner wall surface of the heat radiating portion.
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