JP2006216581A - 放熱ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】冷却装置の熱移動とエネルギー転換を運用して発熱体の温度を低下させ、同時に電力を供給する放熱ユニットを提供する。
【解決手段】冷却装置と、導体１３と、冷却装置の一側と接触している被放熱物２０と、導体１３と接続されているファン３０と、から構成し、冷却装置の加熱面を被放熱物２０に接触させ、冷却装置によりエネルギー転換が行われ、熱エネルギーを電気エネルギーへと転換し、電流が冷却装置の導体１３によって形成される回路上を流れ、前記電流によってファン３０を運転させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は放熱ユニットに関し、特に冷却装置を発熱体と接触させ、冷却装置の熱移動とエネルギー転換を運用して発熱体の温度を低下させ、同時に電力を供給する放熱ユニットに関わる。

各種の機器を作動させるとき、熱が発生するので有効的にその熱を排除するために放熱装置を利用する必要があり、現在もっともよく使用されている放熱装置は放熱ファンを利用したものである。しかし、放熱ファンだけでは迅速に高い熱を排除することができず、機械の運転が止まったり、破損したりする心配がある。

そこで特許文献１では冷却装置の温度制御装置の構造が示されており、前記構造は、主に放熱板の上方にファンが接続されており、前記放熱板の下方に冷却装置が接続されており、放熱板表面には複数の凸板が配列しており、一端が放熱板とファンとの接触面の外部に突出しており、前記突出部分の上部には掛止溝が設けられており、そこに温度制御装置の制御回路板が挿設されており、温度センサが冷却装置下部の導熱板の端辺に設けられており、温度センサは被温度制御物と直接接触しており、冷却装置に正確な感知温度を伝え、温度制御を達成する構造となっている。

しかし前述の制御回路板と、温度センサと、冷却装置と、からなる構造は冷却装置をＣＰＵと貼合し、放熱面をファンと接合して対象物の放熱を行うものであり、電源をオフにした場合でも残留電荷が継続して冷却装置に作用を及ぼし、冷却装置の冷却面は継続して熱の吸収を行い、結果として結露が発生し回路がショートする心配がある。その他、前記冷却装置の温度制御装置の構造においては電源がない場合は正常な運転ができず、資源に限りがあり、エネルギー物質の価格が極めて高い現在においては前記冷却装置の温度制御装置の構造では明らかにエネルギーの再利用が十分にできないという欠点が存在する。
台湾実用新案公告第２６０３５２号

本発明の主な目的は、発熱体を放熱ユニットと貼合して放熱ユニットの熱移動作用を運用し、発熱体の温度を低下させ、移動した熱をエネルギー転換作用によって、その他の放熱装置に必要とする電力を供給し、エネルギーの節約ができる放熱ユニットを提供することである。
本発明の次の目的は、放熱ユニットの加熱面を発熱体と接触させることにより公知構造における電源をオフにした場合に冷却装置の冷却面が継続して熱の吸収を行い、結果として結露が発生し回路がショートする現象の発生する構造を改善した放熱ユニットを提供することである。

前記課題を解決するために、請求項１の発明は、冷却装置と、導体と、前記冷却装置の一側と接触している被放熱物と、前記導体と接続されているファンと、からなることを特徴とする放熱器ユニットである。

請求項２の発明は、前記冷却装置は、放熱ブロックと接続されていることを特徴とする請求項１記載の放熱ユニットである。

請求項３の発明は、前記ファンは、前記放熱ブロック上に設置されていることを特徴とする請求項２記載の放熱ユニットである。

請求項４の発明は、前記冷却装置の一側は、加熱面であることを特徴とする請求項１記載の放熱ユニットである。

請求項５の発明は、前記冷却装置の一側は、冷却面であることを特徴とする請求項１記載の放熱ユニットである。

請求項６の発明は、前記被放熱物は、前記冷却装置の加熱面と接触していることを特徴とする請求項４記載の放熱ユニットである。

発熱体を放熱ユニットと貼合することにより放熱ユニットの熱移動作用を運用して発熱体の温度を低下させ、さらに移動した熱をエネルギー転換作用によって、その他の放熱装置に必要とする電力を供給することによりエネルギーの節約ができ、放熱ユニットの加熱面を発熱体と接触させることにより公知構造における電源をオフにした場合に冷却装置の冷却面が継続して熱の吸収を行い、結果として結露が発生し回路がショートする現象の発生する構造を改善した放熱ユニットを提供することができた。

図１、２は本発明の放熱ユニットの好適な実施形態を示す図であり、冷却装置１０と、被放熱物２０と、ファンと３０と、放熱ブロック４０（図３を参照）とからなり、前記冷却装置１０は主に数個のＰ型半導体１１とＮ型半導体１２が間隔を有して配列されて構成されており、前記Ｐ型半導体１１とＮ型半導体１２間は導体１３によって接続されており、さらに第１の基板１４と第２の基板１５によって前記Ｐ型半導体１１と、Ｎ型半導体１２と、導体１３とが封止されており、前記導体１３は外部に露出させることができる。

前記被放熱物２０は前記冷却装置１０に接触、または貼合しており、本発明の実施形態においては前記冷却装置１０の第２の基板１５が前記放熱物２０に貼合しており、Ｎ型半導体１２の電子はエネルギーを得て価電子帯から導電帯に移って自由電子となり、前記電子は前記導体１３を移動して電流が発生し（電子が流れる方向と逆方向）、このとき熱量を吸収し、電子がＰ型半導体１１に達したとき熱を放出する。即ち、電子がＮ型半導体１２とＰ型半導体１１を通過するだけで熱を冷却装置の一側から他側へ移動させ（ペルチェ効果）、前記冷却装置１０に温度差を有する冷却面（第１の基板１４）と加熱面（第２の基板１５）とが形成される。

図２においては前記被放熱物２０を直接前記冷却装置１０の第２の基板１５（加熱面）に接触させており、前記被放熱物は如何なる物質でもよく、例えばコンピュータのＣＰＵ、パワーアンプまたはその他の発熱するチップなどであり、前記冷却装置１０はエネルギー転換を行い、熱量を電気に転化し、電流をＰ型半導体１１とＮ型半導体１２と導体１３とによって形成される回路上に流動させる。このほか前述の導体１３を前記ファン３０に直接または間接的に接続することができ、前記冷却装置１０が生成する電流によって前記ファンを運転させることができる。

図３に示すように、前記冷却装置１０の第１の基板は前記放熱ブロック４０と接続することができ、前記冷却装置１０の第１の基板１４の低温を前記放熱ブロック４０に伝えることができ、前記ファン３０を前記放熱ブロック４０に設置することができ、前記ファン３０が前記放熱ブロック４０に当たって生成される比較的低い温度の気流によってその他部材の熱交換を行なったり、全体の温度を下げることができる。

前記詳細な説明は本発明の好適な実施形態を示すものであり、本発明を制限するものではない。本発明の思想に基づく変更や、本発明の発明主旨を逸脱しない範囲における各種の変更、修飾および応用などはすべて本発明の保護範囲に含まれる。

本発明の冷却装置を示す断面図である。 本発明の第1の好適な実施形態を示す断面図である。 本発明の第２の好適な実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 冷却装置
１１ Ｐ型半導体
１２ Ｎ型半導体
１３ 導体
１４ 第１の基板
１５ 第２の基板
２０ 被放熱物
３０ ファン
４０ 放熱ブロック

Claims (6)

1. 冷却装置と、導体と、前記冷却装置の一側と接触している被放熱物と、前記導体と接続されているファンと、からなることを特徴とする放熱器ユニット。
2. 前記冷却装置は、放熱ブロックと接続されていることを特徴とする請求項１記載の放熱ユニット。
3. 前記ファンは、前記放熱ブロック上に設置されていることを特徴とする請求項２記載の放熱ユニット。
4. 前記冷却装置の一側は、加熱面であることを特徴とする請求項１記載の放熱ユニット。
5. 前記冷却装置の一側は、冷却面であることを特徴とする請求項１記載の放熱ユニット。
6. 前記被放熱物は、前記冷却装置の加熱面と接触していることを特徴とする請求項４記載の放熱ユニット。

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