JP2011002175A - Cooling system - Google Patents

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健次 加藤
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    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling system capable of improving heat radiation characteristics of a heating apparatus with a large calorific value by reducing the deviation of calorific values between heating apparatuses, and using a heat radiation capacity of the heating apparatus with a small calorific value.SOLUTION: The cooling system cools a heating system having a plurality of heat receiving plates receiving heat from a heating element. The cooling system includes: a heat pipe for heat radiation having an evaporating part and a condensing part on respective heat receiving plates of the plurality of heat receiving plates, and transporting heat from the respective heat receiving plates to the outside of the heating system; and a heat exchanger transporting heat between the plurality of heat receiving plates aside from the heat pipe for heat radiation.

Description

本発明は、発熱体を冷却するための冷却システム、特に、ヒートパイプの受熱部に発熱体を密着させて熱を移送し、ヒートパイプ放熱部のフィンを空冷することで上記発熱体を間接的に冷却する冷却システムに関する。   The present invention relates to a cooling system for cooling a heating element, in particular, the heating element is brought into close contact with a heat receiving part of a heat pipe to transfer heat, and the fins of the heat pipe radiating part are air-cooled to indirectly cool the heating element. The present invention relates to a cooling system for cooling.

発熱体を冷却するための冷却装置としてヒートシンクがあり、このヒートシンクに熱を輸送するヒートパイプを使用したものが提案されている。従来のヒートパイプを使用したヒートシンクでは、フィンを備えたヒートシンクのベース面にヒートパイプを埋め込み、複数の発熱体の熱を熱拡散することで冷却を行っている(例えば特許文献1、特許文献2)。   There is a heat sink as a cooling device for cooling a heating element, and a heat sink that transports heat to the heat sink has been proposed. In a heat sink using a conventional heat pipe, the heat pipe is embedded in the base surface of the heat sink provided with fins, and cooling is performed by thermally diffusing the heat of a plurality of heating elements (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). ).

特開2000−269676号公報(7頁、図1)JP 2000-269676 (page 7, FIG. 1) 特開2005−76979号公報(4頁、図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-76979 (page 4, FIG. 1)

従来のヒートパイプを使用したヒートシンクでは、ベースプレート部に埋め込んだヒートパイプにより熱拡散させフィンで冷却している。このような冷却装置では、個々の発熱機器内のヒートシンクでの熱拡散であり、発熱機器単体の冷却能力以上の発熱に対しては十分な冷却ができない。   In a heat sink using a conventional heat pipe, heat is diffused by a heat pipe embedded in a base plate portion and cooled by fins. In such a cooling device, heat is diffused by a heat sink in each heat generating device, and sufficient cooling cannot be performed for heat generation exceeding the cooling capacity of the heat generating device alone.

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、発熱機器単体の限られた冷却能力以上の冷却ができる冷却システムを得ることを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a cooling system capable of cooling more than the limited cooling capacity of a single heating device.

この発明による冷却システムは、発熱体からの熱を受け取る受熱板を複数有する発熱システムを冷却する冷却システムであって、複数の受熱板のそれぞれの受熱板に、蒸発部と凝縮部とを有し、それぞれの受熱板からの熱を発熱システムの外部に輸送する放熱用ヒートパイプを備え、さらに、複数の受熱板間で熱を輸送する熱交換器を備えたものである。   The cooling system according to the present invention is a cooling system for cooling a heat generating system having a plurality of heat receiving plates that receive heat from the heat generating element, and has an evaporation section and a condensing section on each of the heat receiving plates of the plurality of heat receiving plates. Each of the heat receiving plates includes a heat dissipating heat pipe for transporting heat from the heat generating system to the outside, and further includes a heat exchanger for transporting heat between the plurality of heat receiving plates.

この発明によれば、発熱量が大きい発熱体からの熱を受け取る受熱板から発熱量が小さい発熱体からの熱を受け取る受熱板へ熱を移動し、受熱量の小さい受熱板に備えられた放熱用ヒートパイプによる熱の輸送を活用することで、受熱量の大きい受熱板における放熱特性を向上させた冷却システムを得ることができる。   According to the present invention, heat is transferred from a heat receiving plate that receives heat from a heating element with a large amount of heat generation to a heat receiving plate that receives heat from a heating element with a small amount of heat generation, and the heat dissipation plate provided in the heat receiving plate with a small amount of heat reception. By utilizing the heat transport by the heat pipe for use, it is possible to obtain a cooling system with improved heat dissipation characteristics in the heat receiving plate having a large heat receiving amount.

本発明の実施の形態1による冷却システムの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the cooling system by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施の形態8による他の冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the other cooling system by Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施の形態9による他の冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the other cooling system by Embodiment 9 of this invention. 本発明の実施の形態10による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 10 of this invention. 本発明の実施の形態11による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 11 of this invention. 本発明の実施の形態12による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 12 of this invention. 本発明の実施の形態13による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 13 of this invention. 本発明の実施の形態13による他の冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the other cooling system by Embodiment 13 of this invention. 本発明の実施の形態14による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 14 of this invention. 本発明の実施の形態15による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 15 of this invention. 本発明の実施の形態16による冷却システムの構成を示す背面図および側面図である。It is the rear view and side view which show the structure of the cooling system by Embodiment 16 of this invention.

実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1による冷却システムの構成を示す斜視図である。図2は本発明の実施の形態1による冷却システムの構成を示す図であり、左が背面図、右が側面図である(以下の実施の形態の図においても、図2と同様、左が背面図、右が側面図である)。発熱機器として、電子機器1Aおよび1Bの2個の電子機器が併設されている。電子機器1Aおよび1Bは例えば、工作機械を電子制御するための装置である。電子機器1Aおよび1Bは筐体2を有し、筐体2の背面には受熱板3が配置されている。受熱板3としては、良熱伝導性材料である銅やアルミニュームなどの金属板を用いる。筐体2の内部には例えば電力半導体などの発熱体10を有し、発熱体10は熱伝導性材料13を介して受熱板3に密着するように配置されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a cooling system according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the cooling system according to the first embodiment of the present invention, the left is a rear view, and the right is a side view (also in the following embodiments, the left is the same as FIG. Rear view, right side is side view). As the heat generating devices, two electronic devices 1A and 1B are provided. The electronic devices 1A and 1B are devices for electronically controlling a machine tool, for example. The electronic devices 1 </ b> A and 1 </ b> B have a housing 2, and a heat receiving plate 3 is disposed on the back surface of the housing 2. As the heat receiving plate 3, a metal plate such as copper or aluminum which is a good heat conductive material is used. The housing 2 has a heating element 10 such as a power semiconductor, for example, and the heating element 10 is disposed so as to be in close contact with the heat receiving plate 3 via a heat conductive material 13.

電子機器1Aおよび1Bのそれぞれの受熱板3にはそれぞれ放熱用ヒートパイプ4を備えており、放熱用ヒートパイプ4の蒸発部5が受熱板3の受熱面に密着するように配置され、発熱体10とも熱伝導性材料13および受熱板3を介して密着している。熱伝導性材料13は例えばサーマルグリースやサーマルシート等である。   Each of the heat receiving plates 3 of the electronic devices 1A and 1B includes a heat radiating heat pipe 4, and the evaporating portion 5 of the heat radiating heat pipe 4 is disposed so as to be in close contact with the heat receiving surface of the heat receiving plate 3. 10 is in close contact with the heat conductive material 13 and the heat receiving plate 3. The thermally conductive material 13 is, for example, thermal grease or a thermal sheet.

放熱用ヒートパイプ4は略L字型に曲げられて、凝縮部6は筐体2の天板の上方(重力方向に対して上になるように)、すなわち受熱板3よりも上方に位置するとともに水平方
向に延びるよう配置される。放熱用ヒートパイプ4の凝縮部6には複数枚の板状のフィン7が重力に対して略鉛直方向に平行に設けられている。筐体2の天板上、つまり放熱用ヒートパイプ4の凝縮部6およびフィン7の下方にはオイルパン12が設けられている。
The heat dissipating heat pipe 4 is bent into a substantially L shape, and the condensing part 6 is located above the top plate of the casing 2 (so as to be above the direction of gravity), that is, above the heat receiving plate 3. And it is arranged to extend in the horizontal direction. A plurality of plate-like fins 7 are provided in the condensing part 6 of the heat radiating heat pipe 4 in parallel to the vertical direction with respect to gravity. An oil pan 12 is provided on the top plate of the housing 2, that is, below the condensing part 6 and the fins 7 of the heat-radiating heat pipe 4.

電子機器1Aおよび1Bの背面の受熱板3の発熱体10が取り付けられた受熱面と反対側の面には熱交換器8が熱伝導性材料13を介してネジ11により密着され、電子機器1Aの受熱板3と1Bの受熱板3とは熱的に接合された状態となっている。熱交換器8は例えば良熱伝導性材料である銅やアルミニュームなどの金属板で構成され、この金属板には1本以上の熱交換用ヒートパイプ9が略水平方向に設けられている。熱交換器8には熱交換用ヒートパイプ9を取り付けるための溝を設けてもよい。なお、熱交換用ヒートパイプ9は受熱面積を拡大するために扁平化加工されていてもよい。また、熱交換用ヒートパイプ9は略水平に限らず斜めに配置されていてもよい。すなわち、放熱用ヒートパイプ4の熱の輸送方向と熱交換器8における熱の輸送方向は異なる方向になっており、図1、2の場合、その方向はほぼ直交する方向になっている。放熱用ヒートパイプ4および熱交換用ヒートパイプ9の内部には冷却液が封入され真空状態に保たれている。冷媒としては例えば水が用いられる。   A heat exchanger 8 is in close contact with a surface of the heat receiving plate 3 on the opposite side of the heat receiving plate 3 attached to the heat receiving plate 3 on the back of the electronic devices 1A and 1B with a screw 11 via a heat conductive material 13, and the electronic device 1A. The heat receiving plate 3 and the heat receiving plate 3 of 1B are in a thermally bonded state. The heat exchanger 8 is made of, for example, a metal plate such as copper or aluminum, which is a good heat conductive material, and one or more heat exchange heat pipes 9 are provided on the metal plate in a substantially horizontal direction. The heat exchanger 8 may be provided with a groove for attaching the heat exchange heat pipe 9. The heat exchange heat pipe 9 may be flattened in order to increase the heat receiving area. Further, the heat exchange heat pipe 9 is not limited to being substantially horizontal, and may be disposed obliquely. That is, the heat transport direction of the heat radiating heat pipe 4 and the heat transport direction in the heat exchanger 8 are different from each other. In the case of FIGS. A cooling liquid is sealed inside the heat dissipating heat pipe 4 and the heat exchanging heat pipe 9 and kept in a vacuum state. For example, water is used as the refrigerant.

このように構成された電子機器1Aおよび1Bによれば、発熱体10の熱は放熱用ヒートパイプ4の蒸発部5に移動する。蒸発部5に伝わった熱により内部に封入された冷却液は沸騰し蒸気となる。蒸気は放熱用ヒートパイプ4の凝縮部6に移動しフィン7を空冷することで蒸気は凝縮し液体となって蒸発部5に戻る。すなわち、放熱用ヒートパイプ4が、フィン7を介して発熱体10の熱を空気中に輸送することで受熱板3に取り付けられた発熱体10が冷却される。   According to the electronic devices 1 </ b> A and 1 </ b> B configured as described above, the heat of the heating element 10 moves to the evaporation unit 5 of the heat pipe 4 for heat dissipation. The cooling liquid sealed inside by the heat transmitted to the evaporation unit 5 boils and becomes steam. The steam moves to the condensing part 6 of the heat radiating heat pipe 4 and air-cools the fins 7, so that the steam condenses into a liquid and returns to the evaporating part 5. That is, the heat generating member 10 attached to the heat receiving plate 3 is cooled by the heat radiation heat pipe 4 transporting the heat of the heat generating member 10 into the air through the fins 7.

ここで、電子機器1Aと1Bの発熱体10の発熱量が異なる場合には熱交換器8の熱交換用ヒートパイプ9が作動する。例えば、電子機器1Aの発熱体10の発熱量の方が電子機器1Bの発熱体10の発熱量よりも大きい場合には、熱交換用ヒートパイプ9の電子機器1Aの受熱板3に密着している部分が蒸発部となり、電子機器1Aの発熱体10からの入熱により冷媒が蒸発する。蒸気は熱交換用ヒートパイプ9の電子機器1B側へ移動し、熱交換用ヒートパイプ9の電子機器1Bの受熱板3と密着している部分が凝縮部となり蒸気が凝縮し、電子機器1Bの放熱用ヒートパイプ4へ熱が移動する。このように、発熱量が異なる場合には、熱交換器8によって発熱量が多い電子機器1Aに設けられた受熱板3の熱が発熱量が少ない電子機器1Bに設けられた受熱板3へ輸送されるため、発熱量が少ない電子機器1Bに設けられたフィン7が有効に活用されて、電子機器1Aを単体で用いた場合よりも放熱特性を向上させることが可能となる。   Here, when the heat generation amounts of the heating elements 10 of the electronic devices 1A and 1B are different, the heat exchange heat pipe 9 of the heat exchanger 8 operates. For example, when the heat generation amount of the heating element 10 of the electronic device 1A is larger than the heat generation amount of the heating element 10 of the electronic device 1B, the heat exchange heat pipe 9 is in close contact with the heat receiving plate 3 of the electronic device 1A. The part which becomes is an evaporation part, and a refrigerant | coolant evaporates by the heat input from the heat generating body 10 of 1 A of electronic devices. The steam moves to the electronic equipment 1B side of the heat exchanging heat pipe 9, and the portion of the heat exchanging heat pipe 9 that is in close contact with the heat receiving plate 3 of the electronic equipment 1B becomes a condensing part to condense the vapor. Heat moves to the heat radiating heat pipe 4. As described above, when the heat generation amounts are different, the heat of the heat receiving plate 3 provided in the electronic device 1A having a large heat generation amount by the heat exchanger 8 is transported to the heat receiving plate 3 provided in the electronic device 1B having a small heat generation amount. Therefore, the fins 7 provided in the electronic device 1B that generates a small amount of heat are effectively used, and the heat dissipation characteristics can be improved as compared with the case where the electronic device 1A is used alone.

以上のように、電子機器1Aおよび電子機器1Bそれぞれに発熱体からの熱を受け取る受熱板を設け、それぞれの受熱板には放熱用ヒートパイプを設けて、受熱板からの熱を空気中に放熱するようにしておき、さらに受熱板間で熱を輸送するための熱交換器を設けた。この構成により、それぞれの電子機器の発熱量が異なる場合、発熱量が大きい電子機器から空気中への放熱は、発熱量が大きい電子機器の受熱板に配置された放熱用ヒートパイプに設けられたフィンからだけでなく、発熱量の小さい電子機器の受熱板を介して、発熱量の小さい電子機器の受熱板に配置された放熱用ヒートパイプに設けられたフィンからも行われるため、発熱量が大きい電子機器単体で用いる場合よりも放熱特性が向上する。   As described above, each of the electronic device 1A and the electronic device 1B is provided with a heat receiving plate that receives heat from the heating element, and each heat receiving plate is provided with a heat dissipation heat pipe, and the heat from the heat receiving plate is radiated into the air. In addition, a heat exchanger for transporting heat between the heat receiving plates was provided. With this configuration, when the heat generation amount of each electronic device is different, heat dissipation from the electronic device having a large heat generation amount to the air is provided in a heat dissipation heat pipe disposed on the heat receiving plate of the electronic device having a large heat generation amount. The amount of heat generated is not only from the fins, but also from the fins provided on the heat-dissipating heat pipes arranged on the heat receiving plate of the electronic device with a small amount of heat generation through the heat receiving plate of the electronic device with a small amount of heat generation. The heat dissipation characteristics are improved as compared with the case of using a large electronic device alone.

また、本実施の形態においては、フィン7が電子機器1Aおよび1Bの天板の上方に配置されているのでフィン7下方の間口が広く、流入空気量が多くなるため放熱特性を向上させることが可能となる。   Moreover, in this Embodiment, since the fin 7 is arrange | positioned above the top plate of the electronic devices 1A and 1B, since the front opening below the fin 7 is wide and the amount of inflow air increases, it is possible to improve the heat dissipation characteristics. It becomes possible.

ここで、数値例を示す。電子機器1Aとして発熱体の発熱量が500Wの機器、電子機
器1Bとして発熱体の発熱量が100Wの機器を動作させた結果、次のようになった。熱交換器8を設けない場合、電子機器1Aの発熱体の温度上昇は73℃、電子機器1Bの発熱体の温度上昇は17℃であったが、熱交換器8を設けると、それぞれ、50℃、41℃となって、電子機器1Aの発熱体の温度上昇は、熱交換器8を設けたことにより、20℃以上少なくなり、冷却能力が大幅に向上したことが判る。
Here, numerical examples are shown. As a result of operating the electronic device 1A as a device with a heating element having a heating value of 500 W and the electronic device 1B as a device with a heating element having a heat generation amount of 100 W, the following results were obtained. When the heat exchanger 8 was not provided, the temperature rise of the heating element of the electronic device 1A was 73 ° C., and the temperature rise of the heating element of the electronic device 1B was 17 ° C. However, when the heat exchanger 8 was provided, 50 ° It can be seen that the temperature rise of the heating element of the electronic apparatus 1A is reduced by 20 ° C. or more by providing the heat exchanger 8, and the cooling capacity is greatly improved.

本実施の形態1では、筐体2の上部であってフィン7の下方にはオイルパン12が設けられている。工場等で用いられる場合、空気中に含まれるオイルミストがフィン7に付着し流下するため、オイルパン12によりオイルを採取し電子機器1Aおよび1Bへの付着を防ぐことが可能となる。ここではオイルパンが設けられた例を示したが、空気中にオイルミストが含まれない環境で用いられる場合には、オイルパン12が不要であることは言うまでもない。   In the first embodiment, an oil pan 12 is provided above the housing 2 and below the fins 7. When used in a factory or the like, oil mist contained in the air adheres to the fins 7 and flows down, so that oil can be collected by the oil pan 12 and prevented from adhering to the electronic devices 1A and 1B. Although an example in which an oil pan is provided is shown here, it goes without saying that the oil pan 12 is not necessary when used in an environment where oil mist is not contained in the air.

また、ここでは、放熱用ヒートパイプが、凝縮部6に空冷用のフィン7を設けたヒートパイプのものについて説明したが、空気に放熱する構成に限られず、放熱用ヒートパイプの凝縮部が水と熱交換をする構成であっても良く、放熱用ヒートパイプは、受熱板3から電子機器などの発熱機器本体以外の部分に熱を輸送する構成であれば良い。   In addition, here, the heat pipe for heat dissipation has been described with respect to the heat pipe provided with the air-cooling fins 7 in the condensing unit 6. However, the heat dissipating heat pipe is not limited to the structure for radiating heat to the air. The heat-dissipating heat pipe may be configured to transport heat from the heat receiving plate 3 to a portion other than the heat-generating device main body such as an electronic device.

実施の形態2.
図3は本発明の実施の形態2による冷却システムを示す構成図である。図3において図1、2と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図3に示すように、実施の形態2の冷却システムは、実施の形態1の放熱用ヒートパイプ4の蒸発部が幅の広がった扁平化した蒸発部14としている。このような構成によれば、放熱用ヒートパイプ4の蒸発部14と発熱体10の接触熱抵抗が低下し、放熱特性を向上させることができる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a cooling system according to Embodiment 2 of the present invention. 3, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 3, in the cooling system of the second embodiment, the evaporation portion of the heat dissipating heat pipe 4 of the first embodiment is a flattened evaporation portion 14 having an increased width. According to such a configuration, the contact thermal resistance between the evaporating portion 14 of the heat radiating heat pipe 4 and the heating element 10 is reduced, and the heat radiation characteristics can be improved.

実施の形態3.
図4は本発明の実施の形態3による冷却システムの構成図である。図4において図1、2、3と同一符号は、同一または相当する部分を示す。実施の形態1および2では熱交換器8は1個であったが、実施の形態3の冷却システムでは図4に示すように、熱交換器8を2個設置している。このような構成によれば、電子機器1Aおよび1Bの発熱体10がそれぞれ上下に配置されていても電子機器1Aと1B間の熱交換器8での熱抵抗を小さくすることができ、放熱特性が向上する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a block diagram of a cooling system according to Embodiment 3 of the present invention. 4, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 3 denote the same or corresponding parts. In the first and second embodiments, there is one heat exchanger 8, but in the cooling system of the third embodiment, two heat exchangers 8 are installed as shown in FIG. According to such a configuration, the heat resistance in the heat exchanger 8 between the electronic devices 1A and 1B can be reduced even if the heating elements 10 of the electronic devices 1A and 1B are respectively arranged above and below, and the heat dissipation characteristics Will improve.

なお、熱交換器は発熱体10の配置に対応して設置すればよいので3個以上設置してもよい。また、縦方向の寸法が大きい大型の熱交換器を1個設置するようにしてもよい。   Note that three or more heat exchangers may be installed because the heat exchangers may be installed corresponding to the arrangement of the heating elements 10. Further, one large heat exchanger having a large vertical dimension may be installed.

実施の形態4.
図5は本発明の実施の形態4による冷却システムの構成図である。図5において図1、2、3と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図5に示すように、実施の形態4の冷却システムは電子機器が3個配置されており、熱交換器8により電子機器1A、1B、1Cのそれぞれの受熱体3が熱交換器8によって熱的に接合された状態となっている。このような構成によれば電子機器が3個設置された場合でも電子機器1A、1B、1C間で熱の移動が可能となり、放熱特性を向上させることが可能となる。なお、電子機器4個以上を熱交換器8で接合した構成としてもよい。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a block diagram of a cooling system according to Embodiment 4 of the present invention. 5, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 3 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 5, the cooling system of the fourth embodiment includes three electronic devices. The heat exchanger 8 heats the heat receiving bodies 3 of the electronic devices 1A, 1B, and 1C by the heat exchanger 8. Are joined together. According to such a configuration, even when three electronic devices are installed, heat can be transferred between the electronic devices 1A, 1B, and 1C, and heat dissipation characteristics can be improved. In addition, it is good also as a structure which joined 4 or more electronic devices with the heat exchanger 8. FIG.

ここで、全ての電子機器の高さ寸法を同じにしておけば、並べる電子機器の個数に応じた熱交換器8により並べた全ての電子機器の受熱板を熱的に接続することができる。すなわち、本発明によれば、1個の電子機器が発熱機器の1ユニットとしてユニット化されていることになり、冷却システムとしてフレキシブルな構成が可能となる効果もある。   Here, if the height dimension of all the electronic devices is made the same, the heat receiving plates of all the electronic devices arranged by the heat exchanger 8 according to the number of the arranged electronic devices can be thermally connected. That is, according to the present invention, one electronic device is unitized as one unit of the heat generating device, and there is an effect that a flexible configuration can be realized as a cooling system.

また、発熱量の非常に大きい電子機器を用いる場合には発熱体10を設けない筐体2を配置してもよい。例えば、電子機器1Aと1Bの発熱量が大きい場合に、電子機器1Cの代わりに発熱体10を持たない受熱板3とフィン7を有する放熱用ヒートパイプ4を筐体2に設置したものを配置して、熱交換器8で電子機器1A、1Bと接続することで、発熱量が大きい電子機器1Aと1Bの冷却が可能となる。   Further, when an electronic device having a very large heat generation amount is used, the housing 2 without the heating element 10 may be arranged. For example, when the calorific values of the electronic devices 1A and 1B are large, a heat dissipating plate 3 having no heat generating element 10 and a heat dissipating heat pipe 4 having fins 7 are disposed in the housing 2 instead of the electronic device 1C. Then, by connecting the electronic devices 1A and 1B with the heat exchanger 8, it is possible to cool the electronic devices 1A and 1B having a large heat generation amount.

実施の形態5.
図6は本発明の実施の形態5による冷却システムの構成図である。図6において図1、2、3と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図6に示すように、実施の形態5の冷却システムは熱交換器8に垂直であって鉛直方向に平行に放熱フィン15を設けている。このような構成によれば、熱交換器8からも放熱が可能となり、全体の放熱特性を向上させることが可能となる。また、寒冷地においては動作開始時点でヒートパイプが凍結している場合もあり、天板上方のフィン7が利用できない状態でも熱交換器8の放熱フィン15で放熱することが可能となる。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a block diagram of a cooling system according to Embodiment 5 of the present invention. 6, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 3 indicate the same or corresponding parts. As shown in FIG. 6, the cooling system of the fifth embodiment is provided with heat radiation fins 15 that are perpendicular to the heat exchanger 8 and parallel to the vertical direction. According to such a configuration, it is possible to radiate heat from the heat exchanger 8, and it is possible to improve the overall radiating characteristics. In a cold region, the heat pipe may be frozen at the start of operation, and heat can be radiated by the heat radiating fins 15 of the heat exchanger 8 even when the fins 7 above the top plate cannot be used.

実施の形態6.
図7は本発明の実施の形態6による冷却システムの構成図である。図7において図1、2、3と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図7に示すように、実施の形態6の冷却システムは鉛直方向に並べられた電子機器1A、1B、1Cをまたがるように受熱板3が配置され、さらに受熱板3の受熱面と反対の面には熱交換器8が設けられている。ここで、それぞれの受熱板3は、それぞれ凝縮部6にフィン7が設けられた放熱用ヒートパイプ4を有している。
なお、本発明の実施の形態全てにおいて複数の受熱板を備えているが、本発明では、発熱体からの熱を受け取る受熱板を複数備えた機器群のことを発熱システムとも言う。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 7 is a block diagram of a cooling system according to Embodiment 6 of the present invention. 7, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 3 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 7, in the cooling system of the sixth embodiment, the heat receiving plate 3 is arranged so as to straddle the electronic devices 1A, 1B, 1C arranged in the vertical direction, and the surface opposite to the heat receiving surface of the heat receiving plate 3 Is provided with a heat exchanger 8. Here, each heat receiving plate 3 has the heat pipe 4 for heat dissipation in which the fin 7 was provided in the condensation part 6, respectively.
Although all the embodiments of the present invention include a plurality of heat receiving plates, in the present invention, a group of devices including a plurality of heat receiving plates that receive heat from the heating elements is also referred to as a heat generation system.

このような構成によれば、複数の電子機器が鉛直方向に配置された場合、例えばサーバラック等の冷却では、電子機器1A、1B、1C間の発熱量の偏差を受熱板3の放熱用ヒートパイプ4で緩和することで放熱特性を向上させることが可能となる。また、それぞれの受熱板3が受け取る熱量が異なる場合には熱交換器8を設けることで放熱用ヒートパイプ4間での放熱量の偏差を緩和させ、放熱特性を向上させることが可能となる。すなわち、それぞれの受熱板3が発熱体10から受け取る熱量が異なる場合、熱交換器8によって受熱板3間で熱が輸送され、受熱体10から受け取る熱量が多い受熱板3からの熱は、発熱体10から受け取る熱量が少ない受熱板3に設けられた放熱用ヒートパイプ4を通じても有効に放熱されるため、放熱特性が向上する。   According to such a configuration, when a plurality of electronic devices are arranged in the vertical direction, for example, in cooling a server rack or the like, the deviation of the amount of heat generated between the electronic devices 1A, 1B, and 1C is determined by the heat dissipation heat of the heat receiving plate 3. It becomes possible to improve the heat dissipation characteristics by relaxing with the pipe 4. In addition, when the amount of heat received by each heat receiving plate 3 is different, by providing the heat exchanger 8, the deviation of the amount of heat radiation between the heat radiation heat pipes 4 can be reduced, and the heat radiation characteristics can be improved. That is, when each heat receiving plate 3 receives a different amount of heat from the heat generating body 10, heat is transported between the heat receiving plates 3 by the heat exchanger 8, and the heat from the heat receiving plate 3 that receives a large amount of heat from the heat receiving body 10 generates heat. Since heat is effectively radiated through the heat radiating heat pipe 4 provided on the heat receiving plate 3 that receives a small amount of heat from the body 10, the heat radiation characteristics are improved.

実施の形態7.
図8は本発明の実施の形態7による冷却システムの構成図である。図8において図1、2、3と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図8に示すように、実施の形態7の冷却システムでは、2個の受熱板3の間で熱を輸送する熱交換器として、略Z字型のように2度折り曲げた熱交換用ヒートパイプ20を用いている。熱交換器としての略Z字型の熱交換用ヒートパイプ20は、これまでの実施の形態のように金属板を用いないで、電子機器1Aおよび1Bのそれぞれの受熱板3に熱伝導性材料13を介して固定板21とネジ11により直接密着されている。このとき、受熱板3の熱交換用ヒートパイプ20取付部に溝を設けてもよい。なお、熱交換用ヒートパイプは略Z字型のヒートパイプではなくストレート形状のヒートパイプを斜めに取り付けてもよい。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 8 is a block diagram of a cooling system according to Embodiment 7 of the present invention. 8, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 3 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 8, in the cooling system of the seventh embodiment, the heat exchanger for heat exchange bent twice as a substantially Z-shape as a heat exchanger for transporting heat between the two heat receiving plates 3. 20 is used. The substantially Z-shaped heat exchanging heat pipe 20 as a heat exchanger does not use a metal plate as in the previous embodiments, and the heat receiving plate 3 of each of the electronic devices 1A and 1B has a heat conductive material. The fixing plate 21 and the screw 11 are in direct contact with each other through 13. At this time, a groove may be provided in the heat exchange heat pipe 20 mounting portion of the heat receiving plate 3. Note that the heat exchange heat pipe may be a straight heat pipe attached obliquely instead of a substantially Z-shaped heat pipe.

このような構成によれば、電子機器1Aと1Bの発熱体10の発熱量が異なる場合には熱交換用ヒートパイプ20が作動する。例えば、電子機器1Aの発熱体10の方が発熱量が大きい場合には、熱交換用ヒートパイプ20の電子機器1Aの受熱板3に密着している部分が蒸発部となり、電子機器1Aの発熱体10からの入熱により冷媒が蒸発する。蒸気
は熱交換用ヒートパイプ20の電子機器1Bの受熱板3と密着している部分で凝縮し、電子機器1Bの受熱板3に設けられた放熱用ヒートパイプ4へ熱が移動する。このように、発熱量が異なる場合には、熱交換器としての略Z字型ヒートパイプ20により電子機器1Aの熱を電子機器1Bへ移動させることが可能となるので、発熱量が小さい電子機器1Bのフィン7を有効に活用して、電子機器1Aを単体で用いた場合よりも放熱特性を向上させることが可能となる。
According to such a configuration, the heat exchange heat pipe 20 operates when the heat generation amounts of the heating elements 10 of the electronic devices 1A and 1B are different. For example, when the heating element 10 of the electronic device 1A generates a larger amount of heat, the portion of the heat exchange heat pipe 20 that is in close contact with the heat receiving plate 3 of the electronic device 1A becomes an evaporation section, and the heat generation of the electronic device 1A. The refrigerant evaporates due to heat input from the body 10. The steam condenses at the portion of the heat exchange heat pipe 20 that is in close contact with the heat receiving plate 3 of the electronic device 1B, and the heat moves to the heat radiating heat pipe 4 provided on the heat receiving plate 3 of the electronic device 1B. As described above, when the calorific values are different, the heat of the electronic device 1A can be transferred to the electronic device 1B by the substantially Z-shaped heat pipe 20 as a heat exchanger. By effectively using the fins 1B, it is possible to improve the heat dissipation characteristics as compared with the case where the electronic device 1A is used alone.

実施の形態8.
図9および10は本発明の実施の形態8による冷却システムの構成図である。図9、10において図1、2、3および8と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図9に示すように、実施の形態8の冷却システムは略Z字型の熱交換用ヒートパイプ20 2本を交差させて電子機器1A、1B間を熱的に接続している。このような構成によれば、2本の略Z字型の熱交換用ヒートパイプ20により熱の輸送量が増大し、放熱特性を向上させることが可能となる。また、図8に示す実施の形態7の場合では電子機器1Bの方が発熱量が大きい場合に略Z字型の熱交換用ヒートパイプ20は上方が蒸発部となり熱の移動量が低下するが、図9のように略Z字型の熱交換用ヒートパイプ20を2本配置することで電子機器1A、1Bどちらの発熱量が大きい場合でもどちらかの略Z字型の熱交換用ヒートパイプの下方を蒸発部として使用することが可能となり、熱の移動量を拡大することができる。
Embodiment 8 FIG.
9 and 10 are configuration diagrams of a cooling system according to an eighth embodiment of the present invention. 9 and 10, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, 3 and 8 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 9, in the cooling system of the eighth embodiment, the electronic devices 1A and 1B are thermally connected by intersecting two heat pipes for heat exchange 202 having a substantially Z-shape. According to such a configuration, the amount of heat transported by the two substantially Z-shaped heat exchange heat pipes 20 increases, and the heat dissipation characteristics can be improved. Further, in the case of the seventh embodiment shown in FIG. 8, when the heat generation amount of the electronic device 1B is larger, the heat transfer heat pipe 20 having a substantially Z shape has an evaporation portion on the upper side and the amount of heat transfer is reduced. As shown in FIG. 9, two substantially Z-shaped heat exchange heat pipes 20 are arranged so that either of the heat generation amounts of the electronic devices 1A and 1B is large. It is possible to use the lower part as an evaporation unit, and the amount of heat transfer can be increased.

また、図10に示すように、2個の電子機器に限らず3個以上の電子機器を2本ずつの略Z字型の熱交換用ヒートパイプ20で接続してもよい。   Further, as shown in FIG. 10, not only two electronic devices but also three or more electronic devices may be connected by two approximately Z-shaped heat exchange heat pipes 20.

実施の形態9.
図11は本発明の実施の形態9による冷却システムの構成図である。図11において図1、2、3および8と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図11に示すように、実施の形態9の冷却システムは略Z字型の熱交換用ヒートパイプ20を隣接する電子機器間だけではなく、離れた電子機器間の受熱板3同士を接続し熱交換をしている。このような構成によれば、発熱量の大きい電子機器と小さい電子機器が離れて設置されていても、発熱量の偏差にあわせて複数の略Z字型の熱交換用ヒートパイプ20を組み合わせることで、効率的に冷却することが可能となる。なお、電子機器3台に限らず、4台以上ある場合でも、複数の略Z字型の熱交換用ヒートパイプ20を組み合わせることで冷却性能を向上させることができる。
Embodiment 9 FIG.
FIG. 11 is a configuration diagram of a cooling system according to the ninth embodiment of the present invention. 11, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, 3 and 8 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 11, the cooling system of the ninth embodiment connects a heat receiving plate 3 between not only electronic devices but also remote electronic devices to heat transfer plates 20 that are substantially Z-shaped. We are exchanging. According to such a configuration, a plurality of substantially Z-shaped heat exchanging heat pipes 20 are combined in accordance with the deviation of the calorific value, even if an electronic device having a large calorific value and a small electronic device are installed apart from each other. Thus, it is possible to cool efficiently. Note that the cooling performance can be improved by combining a plurality of substantially Z-shaped heat exchange heat pipes 20 even when there are four or more electronic devices, not limited to three electronic devices.

実施の形態10.
図12は本発明の実施の形態10による冷却システムの構成図である。図12において図1、2、3および8と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図12に示すように、実施の形態10の冷却システムは略U字型の熱交換用ヒートパイプ22を用いている。略U字型の熱交換用ヒートパイプ22は電子機器1Aおよび1Bの受熱板3に熱伝導性材料13を介して固定板21とネジ11により密着されている。このとき、受熱板3の略U字型の熱交換用ヒートパイプ22取付部に溝を設けてもよい。このような構成によれば、電子機器1Aの発熱体10の方が発熱量が大きい場合には、略U字型の熱交換用ヒートパイプ22の電子機器1Aの受熱板3に密着している部分が蒸発部となり、電子機器1Aの発熱体10からの入熱により冷媒が蒸発する。蒸気は略U字型の熱交換用ヒートパイプ22の電子機器1Bの受熱板3と密着している部分で凝縮し、電子機器1Bの放熱用ヒートパイプ4へ熱が移動する。逆に、電子機器1Bの発熱体10の方が発熱量が大きい場合には、略U字型の熱交換用ヒートパイプ22の電子機器1Bの受熱板3に密着している部分が蒸発部となり、電子機器1Bの発熱体10からの入熱により冷媒が蒸発する。蒸気は略U字型の熱交換用ヒートパイプ22の電子機器1Aの受熱板3と密着している部分で凝縮し、電子機器1Aの放熱用ヒートパイプ4へ熱が移動する。このように、発熱量が異なる場合には、発熱量が大きい電子機器の発熱体から受熱板を介して、発熱量が小さい電子機器の発熱体に密着した受熱板3から放熱用ヒートパイプ4へ熱を移動させることが可能となるので、発熱量が小さい電子機器に設けられたフィン7を有効に活用して、発熱量が大きい電子機器を単体で用いた場合よりも放熱特性を向上させることが可能となる。
Embodiment 10 FIG.
FIG. 12 is a configuration diagram of a cooling system according to the tenth embodiment of the present invention. 12, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, 3 and 8 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 12, the cooling system of the tenth embodiment uses a substantially U-shaped heat exchange heat pipe 22. The substantially U-shaped heat exchange heat pipe 22 is in close contact with the heat receiving plate 3 of the electronic devices 1 </ b> A and 1 </ b> B with the fixing plate 21 and the screw 11 via the heat conductive material 13. At this time, a groove may be provided in the attachment portion of the heat pipe 22 for heat exchange of the substantially U shape of the heat receiving plate 3. According to such a configuration, when the heating element 10 of the electronic device 1A has a larger heat generation amount, the heat generating plate 10 of the substantially U-shaped heat exchange heat pipe 22 is in close contact with the heat receiving plate 3 of the electronic device 1A. The portion becomes an evaporation portion, and the refrigerant evaporates due to heat input from the heating element 10 of the electronic apparatus 1A. The steam condenses at a portion of the substantially U-shaped heat exchange heat pipe 22 that is in close contact with the heat receiving plate 3 of the electronic device 1B, and heat is transferred to the heat radiating heat pipe 4 of the electronic device 1B. On the contrary, when the heating element 10 of the electronic device 1B generates a larger amount of heat, the portion of the substantially U-shaped heat exchanging heat pipe 22 that is in close contact with the heat receiving plate 3 of the electronic device 1B becomes the evaporation portion. The refrigerant evaporates due to heat input from the heating element 10 of the electronic device 1B. The steam condenses at the portion of the substantially U-shaped heat exchange heat pipe 22 that is in close contact with the heat receiving plate 3 of the electronic device 1A, and the heat moves to the heat radiation heat pipe 4 of the electronic device 1A. As described above, when the heat generation amount is different, the heat generating plate of the electronic device having a large heat generation amount is passed through the heat receiving plate from the heat receiving plate 3 in close contact with the heat generating member of the electronic device having the small heat generation amount to the heat radiating heat pipe 4. Since heat can be transferred, the heat dissipation characteristics can be improved more effectively than when a single electronic device with a large amount of heat generation is used by effectively utilizing the fins 7 provided in the electronic device with a small amount of heat generation. Is possible.

実施の形態11.
図13は本発明の実施の形態11による冷却システムの構成図である。図13において図1、2、3と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図13に示すように、実施の形態11の冷却システムは電子機器1A、1B、1Cの放熱用ヒートパイプ4の凝縮部6を繋ぐように大型フィン16が設けられている。このような構成によれば、電子機器1A、1B、1Cで共通のフィンを用いるためそれぞれの放熱用ヒートパイプの凝縮部6間での均熱も可能となり放熱特性を向上させることが可能となる。また、大型フィン16の両サイドの空間に余裕がある場合には大型フィン16を左右に伸ばして用いることも可能となり、放熱特性をさらに向上させることが可能となる。
Embodiment 11 FIG.
FIG. 13 is a configuration diagram of a cooling system according to the eleventh embodiment of the present invention. 13, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 3 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 13, the cooling system of the eleventh embodiment is provided with large fins 16 so as to connect the condensing portions 6 of the heat pipes 4 for heat radiation of the electronic devices 1A, 1B, and 1C. According to such a configuration, since the fins common to the electronic devices 1A, 1B, and 1C are used, it is possible to perform heat equalization between the condensing portions 6 of the heat dissipating heat pipes and to improve the heat dissipating characteristics. . Further, when there is a margin in the space on both sides of the large fin 16, the large fin 16 can be extended to the left and right, and the heat dissipation characteristics can be further improved.

実施の形態12.
図14は本発明の実施の形態12による冷却システムの構成図である。図14において図1、2、3と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図14に示すように、実施の形態12の冷却システムは個々の受熱板3に2個以上の放熱用ヒートパイプ4を備え、個々の受熱板3に備えられた放熱用ヒートパイプ4の凝縮部の高さ位置がそれぞれ異なるように配置している。さらに、異なる受熱板の放熱用ヒートパイプ4のそれぞれ一個づつの凝縮部の高さ位置がほぼ同じとなるよう配置している。その上で凝縮部6にフィンを設けたので、フィンは高さの異なるフィン群を形成する。すなわち、下側となる凝縮部6には下段大型フィン17を設けて下段のフィン群とし、上側となる凝縮部6には上段大型フィン18を設けて上段のフィン群としている。下段のフィン群と上段のフィン群の間には仕切り板19が設けられている。なお、フィン群の段数は2段に限らず3段以上で構成されてもよい。
Embodiment 12 FIG.
FIG. 14 is a configuration diagram of a cooling system according to Embodiment 12 of the present invention. 14, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 3 indicate the same or corresponding parts. As shown in FIG. 14, the cooling system of the twelfth embodiment includes two or more heat radiation heat pipes 4 in each heat receiving plate 3, and a condensing part of the heat radiation heat pipe 4 provided in each heat receiving plate 3. Are arranged so that their height positions are different. Furthermore, the heat-dissipating heat pipes 4 of different heat receiving plates are arranged so that the height positions of the respective condensing portions are substantially the same. Since the fins are provided in the condensing unit 6 on that, the fins form fin groups having different heights. That is, the lower large fins 17 are provided in the lower condensation unit 6 to form a lower fin group, and the upper large fins 18 are provided in the upper condensation unit 6 to form an upper fin group. A partition plate 19 is provided between the lower fin group and the upper fin group. Note that the number of fin groups is not limited to two but may be three or more.

このような構成によれば、発熱量が大きく1段のフィンでは所望の放熱特性が得られない場合に、フィンの段数を増やすことで冷却性能を向上させ、発熱量が大きい場合でも放熱が可能となる。また、仕切り板19を設けることは必須ではないが、仕切り板19を設けることで、下段フィン17の冷却に使用され昇温した空気の上段フィン18の空気吸入部への流入を防止できるので、上段大型フィン18の冷却性能の低下を防ぐことができる。   According to such a configuration, when the heat generation amount is large and a desired heat dissipation characteristic cannot be obtained with a single-stage fin, the cooling performance is improved by increasing the number of fin stages, and heat dissipation is possible even when the heat generation amount is large. It becomes. In addition, it is not essential to provide the partition plate 19, but by providing the partition plate 19, it is possible to prevent the air that has been used for cooling the lower fin 17 from flowing into the air intake portion of the upper fin 18 that has been heated, A decrease in the cooling performance of the upper large fin 18 can be prevented.

実施の形態13.
図15および16は本発明の実施の形態13による冷却システムの構成図である。図15、16において図1、2と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図15に示すように、実施の形態13の冷却システムは放熱用ヒートパイプを受熱側ヒートパイプ23と放熱側ヒートパイプ26に分割している。受熱側ヒートパイプの蒸発部24は受熱板3の受熱面に密着するように配置され、発熱体10とも熱伝導性材料13を介して密着している。また、受熱側ヒートパイプの凝縮部25も受熱板3に密着するように配置されている。受熱用ヒートパイプの凝縮部25は熱伝導性材料13を介して、放熱側ヒートパイプの蒸発部27に密着されている。また、放熱側ヒートパイプの蒸発部27は放熱側ヒートパイプ接続板29に密着するように固定され、受熱板3と放熱側ヒートパイプ接続板29が熱伝導性材料13を介して密着固定される構成としている。放熱側ヒートパイプの凝縮部28は電子機器1Aおよび1Bの天板上に設けられ、複数枚のフィン7が設置されている。
Embodiment 13 FIG.
15 and 16 are configuration diagrams of a cooling system according to Embodiment 13 of the present invention. 15 and 16, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 15, the cooling system of the thirteenth embodiment divides the heat dissipation heat pipe into a heat receiving side heat pipe 23 and a heat dissipation side heat pipe 26. The evaporation part 24 of the heat receiving side heat pipe is disposed so as to be in close contact with the heat receiving surface of the heat receiving plate 3, and is also in close contact with the heating element 10 via the heat conductive material 13. Further, the condensing part 25 of the heat receiving side heat pipe is also arranged so as to be in close contact with the heat receiving plate 3. The condensing part 25 of the heat receiving heat pipe is in close contact with the evaporation part 27 of the heat radiation side heat pipe through the heat conductive material 13. Further, the evaporation portion 27 of the heat radiation side heat pipe is fixed so as to be in close contact with the heat radiation side heat pipe connection plate 29, and the heat receiving plate 3 and the heat radiation side heat pipe connection plate 29 are closely fixed via the heat conductive material 13. It is configured. The condensation part 28 of the heat radiation side heat pipe is provided on the top plates of the electronic devices 1A and 1B, and a plurality of fins 7 are provided.

このような構成によれば、電子機器1A、1Bの筐体2とフィン7が設置された放熱部
を分割することができるようになり機器への設置が容易になる。また、放熱部は比較的大型であるため筐体部分と分割することで搬送も容易となる。
また、図16に示すように、受熱板3とは別に受熱側ヒートパイプ凝縮部25に受熱側ヒートパイプ接続板30を密着させ、この受熱側ヒートパイプ接続板30を筐体2の天板上に設け、熱伝導性材料13を介して放熱側ヒートパイプ接続プレート29に密着させる構成としてもよい。この構成によれば、受熱側ヒートパイプ凝縮部25および放熱側ヒートパイプ蒸発部27の接触面積が拡大され、接続部分での熱抵抗を低減させることが可能となる。
According to such a configuration, it becomes possible to divide the heat dissipating part in which the casings 2 and the fins 7 of the electronic devices 1A and 1B are installed, and the installation on the devices becomes easy. Further, since the heat radiating part is relatively large, it can be easily transported by dividing it from the casing part.
Further, as shown in FIG. 16, the heat receiving side heat pipe connection plate 30 is brought into close contact with the heat receiving side heat pipe condensing unit 25 separately from the heat receiving plate 3, and the heat receiving side heat pipe connection plate 30 is placed on the top plate of the housing 2. It is good also as a structure which is closely attached to the heat radiating side heat pipe connection plate 29 through the heat conductive material 13. According to this configuration, the contact area between the heat receiving side heat pipe condensing unit 25 and the heat radiating side heat pipe evaporating unit 27 is enlarged, and the thermal resistance at the connection portion can be reduced.

実施の形態14.
図17は本発明の実施の形態14による冷却システムの構成図である。図17において図1、2、および15と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図17に示すように、実施の形態14の冷却システムは電子機器1Aおよび1Bの受熱側ヒートパイプ凝縮部25同士をまたがるように熱交換用プレート31が配置されている。熱交換用プレート31には熱交換用ヒートパイプ32を水平方向に配置している。熱交換用プレート31は片方または両方に延長され、延長した部分では、熱交換用ヒートパイプ32と放熱側ヒートパイプ接続プレート29が熱伝導性材料13を介して密着するように配置されている。放熱側ヒートパイプ接続プレートには実施の形態13と同様に、放熱側ヒートパイプ26とフィン7が配置されている。
Embodiment 14 FIG.
FIG. 17 is a configuration diagram of a cooling system according to Embodiment 14 of the present invention. 17, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 15 indicate the same or corresponding parts. As shown in FIG. 17, in the cooling system of the fourteenth embodiment, the heat exchange plate 31 is arranged so as to straddle the heat receiving side heat pipe condensing parts 25 of the electronic devices 1A and 1B. A heat exchange heat pipe 32 is arranged in the horizontal direction on the heat exchange plate 31. The heat exchanging plate 31 is extended to one or both, and in the extended portion, the heat exchanging heat pipe 32 and the heat radiating side heat pipe connecting plate 29 are arranged so as to be in close contact with each other through the heat conductive material 13. Similarly to the thirteenth embodiment, the heat radiation side heat pipe 26 and the fins 7 are arranged on the heat radiation side heat pipe connection plate.

このような構成によれば、電子機器1Aおよび1Bのサイドに放熱側ヒートパイプ26を増設することが可能となり、放熱面積を拡大することで放熱特性を向上させることが可能となる。   According to such a configuration, the heat radiation side heat pipe 26 can be added to the sides of the electronic devices 1A and 1B, and the heat radiation characteristics can be improved by expanding the heat radiation area.

実施の形態15.
図18は本発明の実施の形態15による冷却システムの構成図である。図18において図1、2および16と同一符号は、同一または相当する部分を示す。図18に示すように、実施の形態15の冷却システムは制御盤33の内部に電子機器1Aおよび1Bを配置している。受熱板3は制御盤背面外側に配置され制御盤内部と外部空気はシールされている。受熱側ヒートパイプ接続板30は制御盤33の天板上に配置され、熱伝導性材料13を介して放熱側ヒートパイプ接続プレート27に密着させている。
Embodiment 15 FIG.
FIG. 18 is a block diagram of a cooling system according to Embodiment 15 of the present invention. 18, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 16 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 18, in the cooling system of the fifteenth embodiment, electronic devices 1 </ b> A and 1 </ b> B are arranged inside a control panel 33. The heat receiving plate 3 is disposed outside the back surface of the control panel, and the inside and outside air of the control panel are sealed. The heat receiving side heat pipe connection plate 30 is disposed on the top plate of the control panel 33 and is in close contact with the heat radiation side heat pipe connection plate 27 via the heat conductive material 13.

このような構成によれば、電子機器1Aおよび1Bを制御盤内で使用する場合でも、フィン7を制御盤外に配置することが可能となる。また、一般に電子機器1Aおよび1Bより制御盤33の奥行が大きいので、放熱側ヒートパイプ凝縮部28を長くしフィン7の列を増大させることが可能となるため放熱特性を向上させることができる。   According to such a configuration, even when the electronic devices 1A and 1B are used in the control panel, the fins 7 can be disposed outside the control panel. In general, since the depth of the control panel 33 is larger than that of the electronic devices 1A and 1B, the heat radiation side heat pipe condensing portion 28 can be lengthened to increase the number of the fins 7, so that the heat radiation characteristics can be improved.

また、オイルドレン34を設けて、オイルパン12に流下したオイルをオイルドレン34に溜めることで、溜まった不要なオイルを簡単に廃棄することが可能となる。
なお、ここでは、実施の形態13の図16に示す構成を制御盤33に配置したものを例として図18に示しているが、この例に限らず他の実施の形態の冷却システムを制御盤33の外側に配置した構成としてもよい。
Further, by providing the oil drain 34 and storing the oil that has flowed down to the oil pan 12 in the oil drain 34, it is possible to easily dispose of the accumulated unnecessary oil.
Here, FIG. 18 shows an example in which the configuration shown in FIG. 16 of the thirteenth embodiment is arranged on the control panel 33. However, the present invention is not limited to this example, and the cooling system of another embodiment is not limited to the control panel. It is good also as a structure arrange | positioned outside 33. FIG.

実施の形態16.
図19は、本発明の実施の形態16による冷却システムの構成図である。図19において、図1、2、3と同一符号は、同一または相当する部分を示す。これまでの実施の形態では、受熱板を重力方向に対して鉛直になるように設置した例を示したが、本実施の形態16では、図19に示すように、複数の受熱板3をそれぞれ重力方向に対して水平になるように設置している。このように、本実施の形態では、それぞれ放熱用ヒートパイプ4を備えた複数の受熱板3が重力方向に対して水平になるように設置し、これまでの実施の形
態と同じように、複数の受熱板3間で、放熱用ヒートパイプ4と異なる方向に熱が輸送されるように熱交換器8を設けている。このように構成することで、それぞれの電子機器の発熱量が異なる場合、発熱量が大きい電子機器から空気中への放熱は、発熱量が大きい電子機器の受熱板3に配置された放熱用ヒートパイプ4に設けられたフィン7からだけでなく、発熱量の小さい電子機器の受熱板3を介して、発熱量の小さい電子機器の受熱板3に配置された放熱用ヒートパイプ4に設けられたフィンからも行われるため、発熱量が大きい電子機器単体で用いる場合よりも放熱特性が向上するという効果がある。
Embodiment 16 FIG.
FIG. 19 is a configuration diagram of a cooling system according to the sixteenth embodiment of the present invention. 19, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 3 denote the same or corresponding parts. In the previous embodiments, an example was shown in which the heat receiving plates were installed so as to be perpendicular to the direction of gravity. However, in the sixteenth embodiment, as shown in FIG. It is installed so as to be horizontal to the direction of gravity. As described above, in the present embodiment, the plurality of heat receiving plates 3 each having the heat radiating heat pipe 4 are installed so as to be horizontal with respect to the direction of gravity. A heat exchanger 8 is provided between the heat receiving plates 3 so that heat is transported in a direction different from that of the heat radiating heat pipe 4. With this configuration, when the heat generation amount of each electronic device is different, heat dissipation from the electronic device having a large heat generation amount to the air is performed by the heat receiving plate 3 of the electronic device having a large heat generation amount. Provided not only from the fins 7 provided on the pipe 4 but also to the heat-dissipating heat pipe 4 disposed on the heat-receiving plate 3 of the electronic device with a small amount of heat generation through the heat-receiving plate 3 of the electronic device with a small amount of heat generation. Since it is also performed from the fins, there is an effect that the heat radiation characteristics are improved as compared with the case of using an electronic device alone having a large calorific value.

本発明は、発熱体を有する発熱機器を複数有する種々のシステム、例えば複数の電子機器を有するシステムなどに適用可能である。   The present invention is applicable to various systems having a plurality of heat generating devices having a heat generating element, such as a system having a plurality of electronic devices.

1A 電子機器A、1B 電子機器B、1C 電子機器C
2 筐体、3 受熱板、4 放熱用ヒートパイプ、5 放熱用ヒートパイプの蒸発部
6 放熱用ヒートパイプの凝縮部、7 フィン、8 熱交換器
9 熱交換用ヒートパイプ、10 発熱体、11 ネジ、12 オイルパン
13 熱伝導性材料、14 扁平ヒートパイプ蒸発部、15 放熱フィン
16 大型フィン、17 下段大型フィン、18 上段大型フィン、19 仕切り板
20、22 熱交換用ヒートパイプ、21 固定板、
23 受熱側ヒートパイプ、24 受熱側ヒートパイプの蒸発部
25 受熱側ヒートパイプの凝縮部、26 放熱側ヒートパイプ
27 放熱側ヒートパイプの蒸発部、28 放熱側ヒートパイプの凝縮部
29 放熱側ヒートパイプ接続プレート、30 受熱側ヒートパイプ接続プレート
31 熱交換プレート、32 熱交換用ヒートパイプ、33 制御盤
34 オイルドレン
1A Electronic device A, 1B Electronic device B, 1C Electronic device C
2 Housing, 3 Heat-receiving plate, 4 Heat dissipating heat pipe, 5 Heat dissipating heat pipe evaporating part 6 Heat dissipating heat pipe condensing part, 7 Fin, 8 Heat exchanger 9 Heat exchanging heat pipe, 10 Heating element, 11 Screw, 12 Oil pan 13 Thermally conductive material, 14 Flat heat pipe evaporating part, 15 Radiation fin 16 Large fin, 17 Lower large fin, 18 Upper large fin, 19 Partition plate 20, 22 Heat exchange heat pipe, 21 Fixed plate ,
23 heat receiving side heat pipe, 24 heat receiving side heat pipe evaporating part 25 heat receiving side heat pipe condensing part, 26 heat radiating side heat pipe 27 heat radiating side heat pipe evaporating part, 28 heat radiating side heat pipe condensing part 29 heat radiating side heat pipe Connection plate, 30 Heat receiving side heat pipe connection plate 31 Heat exchange plate, 32 Heat exchange heat pipe, 33 Control panel 34 Oil drain

Claims (13)

発熱体からの熱を受け取る受熱板を複数有する発熱システムを冷却する冷却システムであって、上記複数の受熱板のそれぞれの受熱板に、蒸発部と凝縮部とを有し、それぞれの受熱板からの熱を上記発熱システムの外部に輸送する放熱用ヒートパイプを備え、
さらに、上記複数の受熱板間で熱を輸送する熱交換器を備えたことを特徴とする冷却システム。
A cooling system for cooling a heat generating system having a plurality of heat receiving plates for receiving heat from the heat generating elements, each of the plurality of heat receiving plates having an evaporation section and a condensing section, from each of the heat receiving plates A heat-dissipating heat pipe that transports the heat to the outside of the heating system,
And a heat exchanger for transporting heat between the plurality of heat receiving plates.
発熱システムが、発熱体からの熱を受け取る受熱板をそれぞれ備えた発熱機器を複数有するシステムであることを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。   The cooling system according to claim 1, wherein the heat generating system is a system having a plurality of heat generating devices each provided with a heat receiving plate that receives heat from the heat generating element. 複数の受熱板のそれぞれの受熱板に発熱体を有する複数の発熱機器が熱的に接続されるとともに、それぞれの発熱機器が上記複数の受熱板に跨って熱的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。   A plurality of heat generating devices having a heating element are thermally connected to each heat receiving plate of the plurality of heat receiving plates, and each heat generating device is thermally connected across the plurality of heat receiving plates. The cooling system according to claim 1. 放熱用ヒートパイプにおける熱の輸送の方向と、熱交換器における熱の輸送の方向とが異なる方向であることを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。   The cooling system according to claim 1, wherein the direction of heat transport in the heat radiating heat pipe is different from the direction of heat transport in the heat exchanger. 放熱用ヒートパイプにおける熱の輸送の方向と、熱交換器における熱の輸送の方向とがほぼ直交することを特徴とする請求項4に記載の冷却システム。   The cooling system according to claim 4, wherein the direction of heat transport in the heat dissipating heat pipe and the direction of heat transport in the heat exchanger are substantially orthogonal to each other. 放熱用ヒートパイプの凝縮部を受熱板よりも上方であって水平方向に延びるよう配置するとともに、該凝縮部に複数枚のフィンを設けたことを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。   The cooling system according to claim 1, wherein the condensing part of the heat radiating heat pipe is disposed so as to extend in the horizontal direction above the heat receiving plate, and a plurality of fins are provided in the condensing part. 複数の受熱板に備えられたそれぞれの放熱用ヒートパイプの凝縮部の高さ位置がほぼ同じとなるよう配置し、該凝縮部同士を複数枚のフィンで繋げたことを特徴とする請求項6に記載の冷却システム。   7. The heat-dissipating heat pipes provided on the plurality of heat receiving plates are arranged such that the heights of the condensing portions are substantially the same, and the condensing portions are connected by a plurality of fins. As described in the cooling system. 複数の受熱板にそれぞれ2以上の同数の放熱用ヒートパイプを備え、一の受熱板に備えられたそれぞれの放熱用ヒートパイプの凝縮部の高さ位置が異なるとともに、異なる受熱板の放熱用ヒートパイプのうちそれぞれ一の凝縮部の高さ位置がほぼ同じとなるよう配置することで、上記凝縮部に設けられたフィンが高さの異なるフィン群を構成するとともに、これら高さの異なるフィン群の間に仕切り板を設けたことを特徴とする請求項6または7いずれかに記載の冷却システム。   A plurality of heat receiving plates are provided with the same number of heat dissipating heat pipes of 2 or more, the height positions of the condensing portions of the heat dissipating heat pipes provided in one heat receiving plate are different, and heat dissipating heat of different heat receiving plates Each of the pipes is arranged so that the height position of one condensing part is substantially the same, so that the fins provided in the condensing part constitute a fin group with different heights, and these fin groups with different heights The cooling system according to claim 6, wherein a partition plate is provided between the two. 放熱用ヒートパイプが、それぞれ蒸発部と凝縮部を有する受熱側ヒートパイプと放熱側ヒートパイプに分けられ、上記受熱側ヒートパイプの凝縮部と上記放熱側ヒートパイプの蒸発部が熱的に密着するように配置するとともに、上記受熱側ヒートパイプの蒸発部を受熱板に取り付け、上記放熱側ヒートパイプの凝縮部にフィンを取り付けたことを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。   The heat-dissipating heat pipe is divided into a heat-receiving side heat pipe and a heat-dissipating side heat pipe each having an evaporation part and a condensing part, and the condensing part of the heat-receiving side heat pipe and the evaporation part of the heat-dissipating side heat pipe are in thermal contact with each other. The cooling system according to claim 1, wherein the evaporating part of the heat receiving side heat pipe is attached to a heat receiving plate and fins are attached to the condensing part of the heat radiating side heat pipe. 熱交換器は、金属板にヒートパイプを熱的に密着させた構成としたことを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。   The cooling system according to claim 1, wherein the heat exchanger has a structure in which a heat pipe is thermally adhered to a metal plate. 熱交換器に放熱フィンを設けたことを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。   The cooling system according to claim 1, wherein the heat exchanger is provided with heat radiation fins. 熱交換器が熱交換用のヒートパイプであることを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。   The cooling system according to claim 1, wherein the heat exchanger is a heat pipe for heat exchange. 隣接および離れた複数の受熱板同士が熱交換用のヒートパイプで接続され、かつ2本以上の熱交換用のヒートパイプが交差するように配置されたことを特徴とする請求項12に記載の冷却システム。   The plurality of adjacent and separated heat receiving plates are connected by a heat exchange heat pipe, and two or more heat exchange heat pipes are arranged so as to intersect each other. Cooling system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013094038A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 トヨタ自動車株式会社 Cooler and method of manufacturing same
KR101447129B1 (en) * 2013-05-07 2014-10-06 주식회사 케이에스비 Cooling Unit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013094038A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 トヨタ自動車株式会社 Cooler and method of manufacturing same
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