JP2009158803A - Liquid-cooled housing cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品および電子機器などが内蔵されている筺体内部を冷却する冷却装置、特に、設置室内への放熱や冷却ファンによる騒音などを嫌う、例えば、医療機器分野などの操作コンソールに使用される液冷式の冷却装置に関する。 The present invention is a cooling device that cools the inside of a housing in which electronic parts and electronic devices are incorporated, and in particular, dislikes heat radiation to an installation room and noise from a cooling fan, for example, used for an operation console in the medical device field etc. The present invention relates to a liquid cooling type cooling device.
従来、この種の冷却装置は、下記参考文献に記載されている技術、すなわち、図8に示したように、筺体1に取り付けたファン2により、筺体1内に外部から、矢示3で示したように、空気を取り込み、冷却後の空気を外部に排出させて筺体1の内部を冷却する、いわゆる、空冷式のものであった(特許文献1参照。)。
昨今、あらゆる電子機器の分野において、電子機器の急速な性能向上に伴い、電子機器を構成する部品点数が著しく増加し、また、半導体などの発熱量が比較的多い発熱部品も増加して、部品毎の発熱量が大きくなっている。そこで、従来の空冷式冷却装置においては、この発熱量対策として、冷却効果を上げるために、冷却ファンを大型化し、あるいは多数の冷却ファンを用いて風量を増加させている。その結果、冷却ファンによる騒音や振動が増大し、加えて、筺体の設置されている室内温度が排熱風によって上昇して、設置場所の環境が汚染され、室内にいるオペレーターなどの健康にも悪影響を与える原因になっていた。 In recent years, in the field of all electronic devices, with the rapid improvement in performance of electronic devices, the number of components that make up electronic devices has increased remarkably, and the number of heat generating components that generate relatively large amounts of heat, such as semiconductors, has also increased. The amount of heat generated every time is large. Therefore, in the conventional air-cooling type cooling device, as a countermeasure for the heat generation amount, in order to increase the cooling effect, the cooling fan is enlarged or the air volume is increased by using a large number of cooling fans. As a result, noise and vibration from the cooling fan increase, and in addition, the temperature of the room where the enclosure is installed rises due to the exhaust heat air, polluting the environment of the installation site and adversely affecting the health of operators in the room. It was a cause to give.
また、空冷式の冷却では、吸入する空気温度、すなわち、室内温度の影響を受けるので、冷却効果の低下を招き、さらに、吸い込んだホコリが原因で、電子機器が故障するという問題も発生していた。 In addition, air-cooled cooling is affected by the temperature of the air taken in, that is, the room temperature, leading to a decrease in cooling effect, and there is also a problem that electronic equipment breaks down due to the dust that is sucked in. It was.
また、一方で、冷却装置の小型化が要求されているが、この小型化することにより冷却風の経路が狭くなり、その結果、当然、冷却効率は低下してしまうので、小型化に際しても、冷却効率の低下が大きな問題となっていた。 On the other hand, there is a demand for downsizing of the cooling device, but this downsizing narrows the path of the cooling air, and as a result, naturally the cooling efficiency decreases. The decrease in cooling efficiency has been a big problem.
これらのことから、従来の空冷方式では、環境汚染や冷却効率の面から限界があり、特に、環境汚染を問題とする医療分野などにおいては、空冷方式に代わって、液冷式の冷却装置が要望されていた。 For these reasons, the conventional air cooling system has limitations in terms of environmental pollution and cooling efficiency, and in particular in the medical field where environmental pollution is a problem, a liquid cooling type cooling device is used instead of the air cooling system. It was requested.
そこで、本発明の目的は、冷却効果が低下することなく、また、環境汚染のない液冷式筺体冷却装置を得ることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to obtain a liquid-cooled enclosure cooling device without deteriorating the cooling effect and without environmental pollution.
本発明の液冷式筺体冷却装置は、冷媒を用いた冷却装置において、電子機器および電子部品などの発熱体が内蔵され、また、その外壁内部に冷媒が流れる液流路を有する熱交換器が設けられている筺体本体と、その筺体本体とは分離された別体の冷却ユニットであり、且つ、前記筺体本体とは異なる場所に設置されるチラーと、前記筺体本体と前記チラーとを接続する液流路を形成する液流路手段とを備え、この液流路手段で前記筺体本体と前記冷媒を冷却する冷却手段とを接続させたことを特徴とするものである。 The liquid-cooled enclosure cooling device of the present invention is a cooling device using a refrigerant, in which a heat exchanger having a liquid flow path in which a heating element such as an electronic device and an electronic component flows and the refrigerant flows inside the outer wall. The housing main body provided and a separate cooling unit separated from the housing main body, and a chiller installed at a location different from the housing main body, and the housing main body and the chiller are connected to each other. A liquid flow path means for forming a liquid flow path, and the liquid flow path means connects the housing body and a cooling means for cooling the refrigerant.
また、本発明の液冷式筺体冷却装置においては、前記筺体本体と前記冷却手段との設置場所が、同一屋内の仕切られた別屋それぞれであることを特徴とするものである。 In the liquid-cooled case cooling apparatus of the present invention, the installation locations of the case main body and the cooling means are each a separate house partitioned in the same room.
さらに、本発明の液冷式筺体冷却装置においては、前記筺体本体と前記冷却手段との設置場所が、前記筺体本体は屋内、前記冷却手段は屋外であることを特徴とするものである。 Furthermore, in the liquid cooling type casing cooling apparatus of the present invention, the installation place of the casing main body and the cooling means is characterized in that the casing main body is indoors and the cooling means is outdoor.
さらに、本発明の液冷式筺体冷却装置においては、前記筺体外壁内部が、前記熱交換器と断熱層と筺体外壁との三層構造になっていることを特徴とするものである。 Furthermore, in the liquid cooling type casing cooling apparatus of the present invention, the inside of the casing outer wall has a three-layer structure including the heat exchanger, the heat insulating layer, and the casing outer wall.
さらに、本発明の液冷式筺体冷却装置においては、前記熱交換器と断熱層との間に間隔を設けたことを特徴とするものである。 Furthermore, in the liquid cooling type housing cooling apparatus of the present invention, a space is provided between the heat exchanger and the heat insulating layer.
さらに、本発明の液冷式筺体冷却装置においては、前記熱交換器の内部にヒートシンクを設けたことを特徴とするものである。 Furthermore, in the liquid cooling type housing cooling apparatus of the present invention, a heat sink is provided inside the heat exchanger.
さらに、本発明の液冷式筺体冷却装置においては、前記熱交換器と前記発熱体とをヒートパイプやヒートレーンなどの熱伝導手段で直接接続したことを特徴とするものである。 Furthermore, in the liquid cooling type housing cooling apparatus of the present invention, the heat exchanger and the heating element are directly connected by a heat conducting means such as a heat pipe or a heat lane.
本発明によれば、冷媒を用いた熱交換器による液冷却方式を採用したので、外部に放出されるのは、冷媒の熱だけであり、空冷式のようなホコリの放出が無い。したがって空気取り入れ口にフィルターを設ける必要が無いため、フィルターの保守もなくなるので、信頼性に富み、経済的な冷却装置が得られる。 According to the present invention, since the liquid cooling system using the heat exchanger using the refrigerant is adopted, only the heat of the refrigerant is released to the outside, and there is no dust emission like the air-cooled type. Therefore, since it is not necessary to provide a filter at the air intake, the maintenance of the filter is also eliminated, so that a reliable and economical cooling device can be obtained.
以下、本発明の実施形態につき、図1乃至図5を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は、本発明による液冷式筺体冷却装置の外観全体を示した斜視図で、密閉された筺体本体4には不図示の電子機器および電子部品などが内蔵されていて、その外壁上面5(図面に対して)と外壁右側面6(図面に対して)それぞれの内部には熱交換機、例えば、冷却用の冷媒が流れるパイプなどからなる液流路7が形成されている熱交換器8設けられている。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall appearance of a liquid-cooled housing cooling apparatus according to the present invention, in which a sealed
なお、上記した実施形態では、液流路7が外壁上面5と外壁右側面6の2面に設けられている場合について説明したが、実際には、底面を除いた他5面に設けられている場合もある。
In the above-described embodiment, the case where the
また、筺体本体4と異なる場所には、冷却ユニットであるチラー9が設置されていて、このチラー9は、前記した液流路7の一端7Aおよび7Bで筺体本体4と接続されている。ここで、チラー9は冷媒を熱交換器で冷却し、冷媒からの熱を大気に放出する冷却手段を言い、以下同様の意味で用いられるものとする。
Further, a chiller 9 as a cooling unit is installed at a location different from the housing
そして、筺体本体4の内部においては、液流路7に流れる冷媒の流れ方向に沿って順位に筺体本体4の内部が冷却される。
Then, inside the
筺体本体4内を循環して暖められた冷媒は、チラー9に戻されるが、ここで、戻された冷媒の熱だけがチラー9の外部に放熱され、冷媒は電子的手段(不図示)により冷却されて、再度、筺体本体4に送られる。
The refrigerant circulated and warmed in the
図2は、本発明による液冷式筺体冷却装置を同じ屋内に設置した実施形態の上面図で、同じ屋内の右側(図面に対して)には操作室10が、その左側(図面に対して)には機械室11が操作室10とは別室の状態で、それぞれ設けられている。
FIG. 2 is a top view of an embodiment in which the liquid-cooled enclosure cooling device according to the present invention is installed in the same indoor. The
このうち、操作室10には、オペレーター12が操作作業を行う操作卓13の左側(図面に対して)に筺体本体14が設置されており、一方の機械室11にはチラー15が設置されていて、このチラー15は液流路手段16を介して筺体本体14と接続されている。
Among these, in the
このように、チラー15を筺体本体14の設置室とは異なる別室に設置することによって、同一屋内でもオペレーター12や筺体本体14のある操作室13には、環境汚染面や冷却効果面に何らの悪影響を与えることなく、冷却後の放熱が可能となる。
In this way, by installing the
図3は、本発明による他の実施形態、すなわち、液冷式筺体冷却装置の設置状態が屋内と屋外とに分けられている実施形態を示した上面図で、上記した図2の実施形態と異なるのは、チラー15が屋外に設置されている点のみである。
FIG. 3 is a top view showing another embodiment according to the present invention, that is, an embodiment in which the installation state of the liquid-cooled enclosure cooling device is divided into indoor and outdoor, and the above-described embodiment of FIG. The only difference is that the
この場合は、冷却後、チラー15からの放熱は完全に屋外に放出されるので、オペレーター12や筺体本体14のある屋内では、放熱による悪影響を完全に排除することができる。
In this case, after cooling, the heat radiation from the
なお、同図において、図2と同一構成部分には、同一符号を付し、その部分の詳細な説明は省略し、上記では、主として、図2と相違する部分についてのみ説明してある。 2, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only the portions different from those in FIG. 2 will be mainly described above.
図4は、本発明による筺体本体内の外壁面構造を示した説明図で、同図(A)は熱交換器と断熱層とが接している構成断面図、同図(B)は熱交換器と断熱層との間に間隔があけられている構成断面図、同図(C)は熱交換器の内部にヒートシンクを設けた構成断面図で、筺体本体内4(図1)において、その最も内側には冷媒が流れる穴17が明けられている熱交換器18が設けられており、この熱交換器18と外壁面19との間に断熱層20が設けられている構成になっている。
4A and 4B are explanatory views showing an outer wall surface structure in the housing body according to the present invention, in which FIG. 4A is a sectional view of a structure in which a heat exchanger and a heat insulating layer are in contact, and FIG. 4B is a heat exchange. Sectional view in which a space is provided between the heat exchanger and the heat insulating layer, FIG. 6C is a sectional view in which a heat sink is provided inside the heat exchanger, and in the
そして、同図(C)に示した実施形態は、さらに、熱交換器18の内側にヒートシンク21を設けて、電子機器や電子部品からの発熱を収集して、冷却効果を上げるように、構成されている。
The embodiment shown in FIG. 6C is further configured to provide a
このように構成することによって、筺体本体4(図1)の内部は外気温の影響が極めて少なく、特に、同図(B)の実施形態の場合は、熱交換器18と断熱層20との間に間隔20dがあけられているので、外気温の影響を一層少なくすることが出来る。
By configuring in this way, the inside of the housing body 4 (FIG. 1) is hardly affected by the outside air temperature. In particular, in the case of the embodiment of FIG. Since the
また、同図(C)は、熱交換器18の内部にヒートシンク21が設けられているので、電子部品からの発熱、特に、半導体などからの発熱を冷却するのに効果を発揮することができる。
Further, in FIG. 3C, since the
図5は、本発明の筺体本体内における発熱体からの発熱を直接外壁に導出する実施形態の説明図で、本実施形態のように、筺体本体22内にある、特に、発熱量の多い発熱体23の発熱、例えば、半導体などからの発熱を、その発熱体23と外壁面24に設けられている熱交換器(不図示)とを熱伝導デバイス25、例えば、ヒートパイプやヒートレーン、または、金属板などで接続し、この熱伝導デバイス25を介して発熱を、直接、外壁面24の内部に設けられている熱交換器(不図示)に導出させて、冷却効果を上げることもできる。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment in which the heat generated from the heat generator in the housing main body of the present invention is directly led to the outer wall. Like the present embodiment, the heat generation in the housing
図6乃至図7は、上記した図5の具体的な実施形態を示した説明図で、図6は、筐体の内部を正面から見た正面図、図7は、発熱体と外装外壁面との接続状態を具体的に示した説明図である。 6 to 7 are explanatory views showing the specific embodiment of FIG. 5 described above, FIG. 6 is a front view of the inside of the housing viewed from the front, and FIG. 7 is a heating element and an exterior outer wall surface. It is explanatory drawing which showed specifically the connection state.
なお、図7において、図6と同一構成部分には同一符号を付して示し、以下では、この部分の詳細な説明は省略し、主として図6と相違する構成部分についてのみ説明する。 In FIG. 7, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and in the following, detailed description of these components is omitted, and only components that are different from FIG. 6 are mainly described.
図6において、筐体26の内部には、基板27を差し込む挿入溝28Aのある棚29が、また、この棚29上には、上部に、同じく基板27を差し込む挿入溝28Bのあるラック30がそれぞれ設けられている。そして、基板27は、挿入溝28Aと挿入溝28Bとに平行に差し込み挿入されるが、この差し込みは抜き差し自在になっている。
In FIG. 6, a
このような構成の筐体内部においては、図7に示したように、基板27に設けられた半導体やその他電子部品などの発熱体31は、その上面が熱吸収用ブロック32で覆われており、そして、この熱吸収用ブロック32はブロック固定用バネ33で発熱体31に固定された状態になっている。また、この熱吸収用ブロック32は、ジョイント部34を介してヒートパイプ35で筐体26の外装外壁面36と接続されており、発熱体31からの発熱を外装外壁面36を通して筐体26外に放出させるようになっている。
Inside the housing having such a configuration, as shown in FIG. 7, the upper surface of the
このような構成において、基板27を筐体26から抜き差しする場合には、ジョイント部34を外すか、或いは、ブロック固定用バネ33から熱吸収用ブロック32を外すかのどちらかによって行われる。
In such a configuration, when the
以上説明した本発明の筐体冷却装置によれば、冷媒を用いた熱交換器による液冷却方式を採用したので、外部に放出されるのは、冷媒の熱だけであり、空冷式のようなホコリの放出が無い。したがって空気取り入れ口にフィルターを設ける必要が無いため、フィルターの保守もなくなるので、信頼性に富み、経済的な冷却装置が得られる。 According to the casing cooling apparatus of the present invention described above, since the liquid cooling method using the heat exchanger using the refrigerant is adopted, only the heat of the refrigerant is released to the outside, such as an air-cooled type. There is no dust emission. Therefore, since it is not necessary to provide a filter at the air intake, the maintenance of the filter is also eliminated, so that a reliable and economical cooling device can be obtained.
また、本発明の筐体冷却装置によれば、筺体本体とチラーとを分離して別体とし、チラーと筺体本体とをそれぞれ別の異なる場所に設置することによって、冷却後、チラーから放出される発熱の悪影響が電子機器や電子部品に及ぶことはなく、また、オペレーターなどの作業員に与える環境汚染もなくなり、電子機器や電子部品などの信頼性向上ばかりではなく、環境汚染面での効果も著しい。 Further, according to the housing cooling device of the present invention, the casing main body and the chiller are separated into separate bodies, and the chiller and the casing main body are installed in different places, respectively, so that they are discharged from the chiller after cooling. The adverse effects of the generated heat do not affect electronic devices and electronic components, and the environmental pollution given to operators and other workers is eliminated, improving not only the reliability of electronic devices and electronic components, but also the environmental pollution effect. Is also remarkable.
また、本発明の筐体冷却装置によれば、筺体本体内部の壁面構造を、熱交換器と外壁との間に断熱層を設けた三層構造とし、さらには、熱交換器と断熱層との間に間隔を設けるなどしているので、筺体本体に与える外気温の影響が極めて少なく、その冷却効果を大幅に向上させることができる。 Further, according to the housing cooling device of the present invention, the wall surface structure inside the housing body has a three-layer structure in which a heat insulating layer is provided between the heat exchanger and the outer wall, and further, the heat exchanger and the heat insulating layer Since an interval is provided between the two, the influence of the outside air temperature on the housing body is extremely small, and the cooling effect can be greatly improved.
さらに、本発明の筐体冷却装置によれば、特に、発熱量の多い電子部品に対しては、その電子部品と熱交換器とを熱伝導デバイスで接続させることによって、その発熱を、直接、熱交換器に導出させることができるので、冷却効果を、一層、向上させることができる。 Furthermore, according to the housing cooling device of the present invention, particularly for an electronic component having a large amount of heat generation, the heat generation is directly performed by connecting the electronic component and the heat exchanger with a heat conduction device. Since it can be made to lead to a heat exchanger, a cooling effect can be improved further.
1 筺体
2 ファン
3 矢示(空気の流れ)
4、14、22 筺体本体
5 外壁上面
6 外壁右側面
7 液流路
7A、7B 液流路の一端
8、18 熱交換器
9、15 チラー
10 操作室
11 機械室
12 オペレーター
13 操作卓
16 液流路手段
17 冷媒が流れる穴
19、24 外壁面
20 断熱層
20d 間隔
21 ヒートシンク
23、31 発熱体
25 熱伝導デバイス
1
4, 14, 22
Claims (7)
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JP2007337156A JP2009158803A (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Liquid-cooled housing cooling device |
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ID=40962480
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017044811A (en) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 大成建設株式会社 | Multifunction machine cooling device and air conditioning system |
CN108449925A (en) * | 2018-05-29 | 2018-08-24 | 合肥通快钣金科技有限公司 | A kind of radiator of color selector separation chamber babinet |
JP2018194211A (en) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | 富士通株式会社 | Cooling device, electronic device, and cooling system |
CN114094473A (en) * | 2020-10-26 | 2022-02-25 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | Liquid cooling device |
JP7306250B2 (en) | 2019-12-11 | 2023-07-11 | 富士通株式会社 | Base station and device cooling method |
-
2007
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017044811A (en) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 大成建設株式会社 | Multifunction machine cooling device and air conditioning system |
JP2018194211A (en) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | 富士通株式会社 | Cooling device, electronic device, and cooling system |
CN108449925A (en) * | 2018-05-29 | 2018-08-24 | 合肥通快钣金科技有限公司 | A kind of radiator of color selector separation chamber babinet |
CN108449925B (en) * | 2018-05-29 | 2020-03-31 | 合肥通快钣金科技有限公司 | Heat radiator for look selects quick-witted separation chamber box |
JP7306250B2 (en) | 2019-12-11 | 2023-07-11 | 富士通株式会社 | Base station and device cooling method |
CN114094473A (en) * | 2020-10-26 | 2022-02-25 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | Liquid cooling device |
CN114094473B (en) * | 2020-10-26 | 2024-04-05 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | Liquid cooling device |
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