JP2012047103A - Actuator and electronic device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator that produces drive force by phase-change between liquid and gas, and has characteristics less dependent on the attitude, and to provide an electronic device having the actuator.SOLUTION: The actuator 20 has a tubular cylinder 21, and a supporting member 22 inserted inside the cylinder 21 and movably supporting the cylinder 21 in a direction parallel to the center axis thereof. Between the cylinder 21 and the supporting member 22, as a driving medium 23, for example, chlorofluorocarbon is filled, and a liquid absorbing member 22a having many bores is provided at a tip of the supporting member 22. As heat is transmitted from a heating element to the driving medium 23 via the supporting member 22, the driving medium is phase-changed form liquid to gas, and the cylinder 21 is driven. As the liquefied driving medium 23 is absorbed to a liquid absorbing part 22a by capillarity, the actuator 20, even if arranged horizontally, exhibits characteristics almost the same as a case where it is arranged vertically.

Description

本発明は、物質の相変化を利用したアクチュエータ及びそのアクチュエータを備えた電子機器に関する。   The present invention relates to an actuator using a phase change of a substance and an electronic device including the actuator.

従来から、密閉された空間内に液体を封入し、液体と気体との間の相変化にともなう体積の変化を駆動力とするアクチュエータが提案されている。例えば、中空の弾性部材の内部に液体と発熱体とを封入し、発熱体が発生する熱により液体を気体に相変化させて駆動力を発生するアクチュエータが提案されている。   Conventionally, an actuator has been proposed in which a liquid is sealed in a sealed space and a change in volume accompanying a phase change between the liquid and gas is used as a driving force. For example, an actuator has been proposed in which a liquid and a heating element are enclosed in a hollow elastic member, and a driving force is generated by changing the phase of the liquid to a gas by heat generated by the heating element.

このような相変化を利用したアクチュエータは小型化が容易であり、携帯型電子機器など種々の装置への利用が期待されている。以下、アクチュエータに封入されて液体と気体との間で相変化する物質を、駆動媒体と呼ぶ。   An actuator using such a phase change can be easily miniaturized, and is expected to be used for various devices such as portable electronic devices. Hereinafter, the substance that is sealed in the actuator and changes in phase between the liquid and the gas is referred to as a drive medium.

特開平5−248345号公報JP-A-5-248345 特開2003−206909号公報JP 2003-206909 A

液体と気体との間の相変化を利用した従来のアクチュエータは、その姿勢(傾き)により特性が変化してしまう。   A conventional actuator using a phase change between a liquid and a gas changes its characteristics depending on its posture (tilt).

以上から、液体と気体との間の相変化により駆動力を発生し、且つ特性が姿勢に依存しにくいアクチュエータ及びそのアクチュエータを備えた電子機器を提供することを目的とする。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide an actuator that generates a driving force due to a phase change between a liquid and a gas and whose characteristics do not depend on the posture, and an electronic device including the actuator.

一観点によれば、一端側が閉塞され、他端側が開放された筒状のシリンダーと、前記シリンダー内に挿入されて前記シリンダーを移動可能に支持する支持部材と、前記シリンダーと前記支持部材との間に封入され、温度に応じて液相と気相との間を相変化する駆動媒体とを有し、前記支持部材の先端面及び前記シリンダーの閉塞側の面のいずれか一方に、液状の前記駆動媒体を吸収する液吸収部が設けられているアクチュエータが提供される。   According to one aspect, a cylindrical cylinder having one end closed and the other end opened, a support member inserted into the cylinder and movably supported, and the cylinder and the support member And a drive medium that changes phase between a liquid phase and a gas phase according to temperature. A liquid medium is provided on one of the front end surface of the support member and the closed surface of the cylinder. An actuator provided with a liquid absorbing portion for absorbing the driving medium is provided.

上記一観点のアクチュエータでは、支持部材の先端面及びシリンダーの閉塞側の面のいずれか一方に、液状の駆動媒体を吸収する液吸収部が設けられている。これにより、アクチュエータの姿勢(傾き)による特性の変化が抑制される。   In the actuator according to the above aspect, a liquid absorbing portion that absorbs the liquid driving medium is provided on one of the front end surface of the support member and the closed surface of the cylinder. Thereby, the change of the characteristic by the attitude | position (inclination) of an actuator is suppressed.

図1(a),(b)は、液体と気体との間の相変化を利用したアクチュエータの例を説明する断面図(模式図)である。FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views (schematic diagrams) for explaining an example of an actuator using a phase change between a liquid and a gas. 図2(a),(b)は、図1(a),(b)のアクチュエータを水平に配置した場合の動作を説明する説明図である。FIGS. 2A and 2B are explanatory views for explaining the operation when the actuators of FIGS. 1A and 1B are horizontally arranged. 図3(a),(b)は、図1(a),(b)のアクチュエータを倒立させて配置した場合の動作を説明する説明図である。FIGS. 3A and 3B are explanatory views for explaining the operation when the actuators of FIGS. 1A and 1B are arranged upside down. 図4(a),(b)は、第1の実施形態に係るアクチュエータの断面図(模式図)である。4A and 4B are cross-sectional views (schematic diagrams) of the actuator according to the first embodiment. 図5(a),(b)は、第1の実施形態に係るアクチュエータを水平に配置した場合の動作を説明する説明図である。FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams for explaining the operation when the actuators according to the first embodiment are horizontally arranged. 図6(a),(b)は、第1の実施形態に係るアクチュエータを、サーバの冷却システムに使用した例を説明する説明図である。FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams illustrating an example in which the actuator according to the first embodiment is used in a server cooling system. 図7(a),(b)は、サーバの筺体の前面側に設けられたシャッターの動作を表す模式図である。FIGS. 7A and 7B are schematic views showing the operation of the shutter provided on the front side of the server housing. 図8は、フロンの冷媒番号毎の化学式及び沸点を記載した図である。FIG. 8 is a diagram describing a chemical formula and a boiling point for each refrigerant number of Freon. 図9(a),(b)は、第2の実施形態に係るアクチュエータの断面図(模式図)である。FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views (schematic diagrams) of the actuator according to the second embodiment. 図10(a),(b)は、第2の実施形態に係るアクチュエータを水平に配置した場合の動作を説明する説明図である。FIGS. 10A and 10B are explanatory views for explaining the operation when the actuators according to the second embodiment are horizontally arranged. 図11(a),(b)は、第2の実施形態に係るアクチュエータを倒立させて配置した場合の動作を説明する説明図である。FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams for explaining the operation when the actuator according to the second embodiment is arranged upside down. 図12(a),(b)は、変形例1のアクチュエータの模式図(断面図)である。FIGS. 12A and 12B are schematic views (cross-sectional views) of the actuator of the first modification. 図13(a),(b)は、変形例2のアクチュエータの模式図(断面図)である。FIGS. 13A and 13B are schematic views (cross-sectional views) of the actuator of the second modification. 図14(a),(b)は、その他の実施形態のアクチュエータの模式図(断面図)である。14A and 14B are schematic views (cross-sectional views) of actuators according to other embodiments.

以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。   Hereinafter, before describing the embodiment, a preliminary matter for facilitating understanding of the embodiment will be described.

図1(a),(b)は、液体と気体との間の相変化を利用したアクチュエータの例を説明する断面図(模式図)である。   FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views (schematic diagrams) for explaining an example of an actuator using a phase change between a liquid and a gas.

このアクチュエータ10は、一端側が閉塞され他端側が開放された円筒状のシリンダー11と、シリンダー11の内側に挿入されてシリンダー11をその中心軸に平行な方向に移動可能に支持する円柱状の支持部材12とを有する。また、支持部材12とシリンダー11との間の空間には、駆動媒体13として例えばフロンが封入されている。   The actuator 10 has a cylindrical cylinder 11 whose one end is closed and the other end is opened, and a columnar support which is inserted inside the cylinder 11 and movably supports the cylinder 11 in a direction parallel to the central axis. Member 12. Further, in the space between the support member 12 and the cylinder 11, for example, chlorofluorocarbon is sealed as the drive medium 13.

更に、支持部材12の周面とシリンダー11の内壁面との間には潤滑剤(図示せず)が充填されている。この潤滑剤により、シリンダー11内の空間の気密性が保持されるとともに、シリンダー11と支持部材12との間の摩擦抵抗が低減される。   Further, a lubricant (not shown) is filled between the peripheral surface of the support member 12 and the inner wall surface of the cylinder 11. With this lubricant, the airtightness of the space in the cylinder 11 is maintained, and the frictional resistance between the cylinder 11 and the support member 12 is reduced.

このようなアクチュエータ10において、支持部材12は、例えば電子機器内のCPU(Central Processing Unit)等の発熱体に熱的に接続される。ここで、アクチュエータ10は、シリンダー11の中心軸を垂直(重力の向きに平行:以下、同じ)にして配置されているものとする。   In such an actuator 10, the support member 12 is thermally connected to a heating element such as a CPU (Central Processing Unit) in the electronic device, for example. Here, it is assumed that the actuator 10 is arranged with the central axis of the cylinder 11 vertical (parallel to the direction of gravity: hereinafter the same).

発熱体が発熱していないときは、図1(a)のように駆動媒体13は液体の状態であり、シリンダー11と支持部材12との間の空間の体積は小さく、アクチュエータ10は収縮した状態となる。   When the heating element is not generating heat, the drive medium 13 is in a liquid state as shown in FIG. 1A, the volume of the space between the cylinder 11 and the support member 12 is small, and the actuator 10 is contracted. It becomes.

発熱体が発熱すると、発熱体で発生した熱は支持部材12を介して駆動媒体13に伝達される。これにより、駆動媒体13は蒸発して気体となり、体積が膨張する。そして、この駆動媒体13の体積の膨張により、図1(b)のようにシリンダー11が支持部材12に対し相対的に移動して、アクチュエータ10は伸長した状態となる。   When the heating element generates heat, the heat generated by the heating element is transmitted to the drive medium 13 via the support member 12. As a result, the drive medium 13 evaporates into a gas, and the volume expands. Then, due to the expansion of the volume of the drive medium 13, the cylinder 11 moves relative to the support member 12 as shown in FIG. 1B, and the actuator 10 is extended.

ところで、このアクチュエータ10が図2(a)のように水平(重力の向きに直角:以下同じ)に配置された場合、駆動媒体13の蒸発及びシリンダー11の移動にともなって、図2(b)のように支持部材12と液状の駆動媒体13との接触面積が変化(減少)する。このため、支持部材12の温度が同じであっても駆動媒体13の蒸発速度が変化し、アクチュエータ10の特性(例えば、動作速度や駆動力の強さ)が垂直に配置された場合と異なってしまう。   By the way, when this actuator 10 is arranged horizontally (right angle to the direction of gravity: the same applies hereinafter) as shown in FIG. 2A, the drive medium 13 evaporates and the cylinder 11 moves, so that FIG. As described above, the contact area between the support member 12 and the liquid drive medium 13 changes (decreases). For this reason, even if the temperature of the support member 12 is the same, the evaporation speed of the driving medium 13 changes, and the characteristics of the actuator 10 (for example, the operating speed and the strength of the driving force) are different from the case where they are arranged vertically. End up.

更に、図3(a)のようにアクチュエータ10を倒立させて配置した場合は、アクチュエータ10が若干伸長しただけで、図3(b)のように支持部材12が液状の駆動媒体13から離れてしまう。このため、支持部材12から液状の駆動媒体13に熱が伝わりにくくなり、アクチュエータ10の特性が図1(a),(b)及び図2(a),(b)の場合と著しく異なってしまう。   Further, when the actuator 10 is arranged upside down as shown in FIG. 3A, the support member 12 moves away from the liquid drive medium 13 as shown in FIG. End up. This makes it difficult for heat to be transferred from the support member 12 to the liquid drive medium 13, and the characteristics of the actuator 10 are significantly different from those shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) and FIGS. 2 (a) and 2 (b). .

すなわち、上述したアクチュエータ10は、特性がその姿勢(傾き)に依存する。このため、姿勢を考慮してアクチュエータを設計する必要があり、汎用性が少ない。   In other words, the characteristics of the actuator 10 described above depend on its posture (tilt). For this reason, it is necessary to design the actuator in consideration of the posture, and the versatility is low.

以下、実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments will be described.

(第1の実施形態)
図4(a),(b)は、第1の実施形態に係るアクチュエータの断面図(模式図)である。
(First embodiment)
4A and 4B are cross-sectional views (schematic diagrams) of the actuator according to the first embodiment.

本実施形態に係るアクチュエータ20は、一端側が閉塞され他端側が開放された円筒状のシリンダー21と、シリンダー21の内側に挿入されてシリンダー21をその中心軸に平行な方向に移動可能に支持する支持部材22とを有する。シリンダー21は例えばステンレス、アルミニウム合金又は銅合金等により形成され、支持部材22は熱伝導性が良好なアルミニウム合金又は銅合金等により形成される。   The actuator 20 according to the present embodiment includes a cylindrical cylinder 21 whose one end is closed and the other end is opened, and is inserted inside the cylinder 21 to support the cylinder 21 so as to be movable in a direction parallel to the central axis. And a support member 22. The cylinder 21 is formed of, for example, stainless steel, an aluminum alloy, or a copper alloy, and the support member 22 is formed of an aluminum alloy, a copper alloy, or the like that has good thermal conductivity.

シリンダー21と支持部材22との間の空間には、駆動媒体23が封入されている。本実施形態では、駆動媒体23としてフロン(クロロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン又はハイドロフルオロカーボン等)を使用するものとする。但し、駆動媒体23は使用時の温度範囲で液体と気体との間の相変化が起きるものであればよく、駆動媒体23としてフロン以外の化合物を使用してもよい。   A drive medium 23 is enclosed in a space between the cylinder 21 and the support member 22. In the present embodiment, chlorofluorocarbon (chlorofluorocarbon, hydrochlorofluorocarbon, hydrofluorocarbon or the like) is used as the drive medium 23. However, the drive medium 23 may be any medium that causes a phase change between a liquid and a gas in the temperature range during use, and a compound other than Freon may be used as the drive medium 23.

支持部材22の先端部には液吸収部22aが設けられている。この液吸収部22aは、例えばフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン若しくはポリカーボネート等の樹脂、チタン若しくはステンレス等の金属、又はシリカ、アルミナ若しくは酸化チタン等のセラミックにより形成される。また、液吸収部22aには、互いに連結した多数の小さな空孔が設けられている。なお、液吸収部22aは、後述するように毛細管現象により液状の駆動媒体23を吸収するものであればよく、上述の材料及び構造に限定されない。但し、液吸収部22aは、駆動媒体23に対し化学的に安定な材料により形成されていることが重要である。   A liquid absorbing portion 22 a is provided at the distal end portion of the support member 22. The liquid absorbing portion 22a is formed of, for example, a resin such as fluororesin, polyethylene, polypropylene, or polycarbonate, a metal such as titanium or stainless steel, or a ceramic such as silica, alumina, or titanium oxide. The liquid absorbing portion 22a is provided with a large number of small holes connected to each other. In addition, the liquid absorption part 22a should just absorb the liquid drive medium 23 by a capillary phenomenon so that it may mention later, and is not limited to the above-mentioned material and structure. However, it is important that the liquid absorbing portion 22 a is formed of a material that is chemically stable with respect to the driving medium 23.

支持部材22の周面とシリンダー21の内壁面との間には潤滑剤(図示せず)が充填されている。この潤滑剤により、シリンダー21内の空間の気密性が保持されるとともに、シリンダー21と支持部材22との間の摩擦抵抗が低減される。   A lubricant (not shown) is filled between the peripheral surface of the support member 22 and the inner wall surface of the cylinder 21. With this lubricant, the airtightness of the space in the cylinder 21 is maintained, and the frictional resistance between the cylinder 21 and the support member 22 is reduced.

以下、本実施形態のアクチュエータ20の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the actuator 20 of the present embodiment will be described.

ここでは、支持部材22が電子機器内のCPU等の発熱体に熱的に接続されているものとする。また、図4(a)のように、シリンダー21はその中心軸が垂直(重力の向きに対し平行)に配置されているものとする。   Here, it is assumed that the support member 22 is thermally connected to a heating element such as a CPU in the electronic device. Further, as shown in FIG. 4A, the center axis of the cylinder 21 is assumed to be arranged vertically (parallel to the direction of gravity).

支持部材22の温度が低い場合、すなわち発熱体が発熱していない場合は、駆動媒体23は液体の状態であり、アクチュエータ20は収縮した状態となる。この場合、シリンダー21と支持部材22との間の空間は液状の駆動媒体23で満たされており、液吸収部22a内には液状の駆動媒体23が浸入している。   When the temperature of the support member 22 is low, that is, when the heating element is not generating heat, the drive medium 23 is in a liquid state, and the actuator 20 is contracted. In this case, the space between the cylinder 21 and the support member 22 is filled with the liquid driving medium 23, and the liquid driving medium 23 enters the liquid absorbing portion 22a.

発熱体が発熱すると、発熱体の熱は支持部材22を介して液状の駆動媒体23に伝達される。これにより、駆動媒体23は蒸発して気体となり、体積が膨張する。そして、この駆動媒体23の体積の膨張により、図4(b)のようにシリンダー21が支持部材22に対し相対的に移動して、アクチュエータ20は伸長する。   When the heating element generates heat, the heat of the heating element is transmitted to the liquid driving medium 23 via the support member 22. Thereby, the drive medium 23 evaporates to become a gas, and the volume expands. As the volume of the drive medium 23 expands, the cylinder 21 moves relative to the support member 22 as shown in FIG. 4B, and the actuator 20 extends.

発熱体の発熱が停止して支持部材22の温度が低くなると、駆動媒体23が液体となって体積が縮小する。これにより、シリンダー21が支持部材22に対し相対的に移動して、図4(a)のようにアクチュエータ20は収縮した状態に戻る。   When the heat generation from the heating element stops and the temperature of the support member 22 decreases, the drive medium 23 becomes liquid and the volume is reduced. As a result, the cylinder 21 moves relative to the support member 22, and the actuator 20 returns to the contracted state as shown in FIG.

このアクチュエータ20が、図5(a)のように水平に配置されるものとする。この場合、支持部材22の温度が低いときは駆動媒体23は液体の状態であり、アクチュエータ20は収縮した状態となる。このとき、シリンダー21と支持部材22との間の空間は液状の駆動媒体23で満たされている。   It is assumed that the actuator 20 is disposed horizontally as shown in FIG. In this case, when the temperature of the support member 22 is low, the drive medium 23 is in a liquid state and the actuator 20 is in a contracted state. At this time, the space between the cylinder 21 and the support member 22 is filled with the liquid drive medium 23.

発熱体が発熱すると、発熱体の熱は支持部材22を介して液状の駆動媒体23に伝達され、駆動媒体23は蒸発して気体となり、体積が膨張する。これにより、図4(b)のように、シリンダー21が支持部材22に対し相対的に移動して、アクチュエータ20は伸長する。   When the heating element generates heat, the heat of the heating element is transmitted to the liquid driving medium 23 through the support member 22, and the driving medium 23 evaporates to become a gas, and the volume expands. Thereby, as shown in FIG. 4B, the cylinder 21 moves relative to the support member 22, and the actuator 20 extends.

このとき、蒸発にともなって駆動媒体23の液面は下方に移動するが、液状の駆動媒体23が液吸収部22aに接触している間は、液状の駆動媒体23が毛細管現象により液吸収部22aに吸収される。これにより、支持部材22と液状の駆動媒体23との接触面積の縮小が抑制され、垂直に配置した場合とほぼ同様の特性が得られる。   At this time, the liquid level of the drive medium 23 moves downward as it evaporates. However, while the liquid drive medium 23 is in contact with the liquid absorption part 22a, the liquid drive medium 23 becomes liquid absorption part by capillary action. 22a is absorbed. As a result, the reduction of the contact area between the support member 22 and the liquid drive medium 23 is suppressed, and substantially the same characteristics as in the case where the support members 22 are arranged vertically are obtained.

本実施形態のアクチュエータ20は、温度変化による駆動媒体23の相変化を駆動力にして伸縮するので、電源が不要である。また、本実施形態のアクチュエータ20は、構造が簡単であり、小型化が容易であるとともに、故障のおそれが少ない。   The actuator 20 of the present embodiment expands and contracts using the phase change of the drive medium 23 due to a temperature change as a driving force, so that no power source is required. Further, the actuator 20 of the present embodiment has a simple structure, can be easily downsized, and has a low risk of failure.

更に、本実施形態のアクチュエータ20は、毛細管現象により液状の駆動媒体23を吸収する液吸収部22aが設けられているため、水平に配置されても支持部材材22と液状の駆動媒体23との接触面積が垂直に配置された場合と殆ど変わらない。このため、本実施形態に係るアクチュエータ20は、水平に配置された場合であっても、垂直に配置された場合と殆ど同じ特性が得られる。   Furthermore, since the actuator 20 of the present embodiment is provided with a liquid absorbing portion 22a that absorbs the liquid drive medium 23 by capillary action, the support member material 22 and the liquid drive medium 23 are arranged even when arranged horizontally. It is almost the same as when the contact area is arranged vertically. For this reason, even if the actuator 20 according to the present embodiment is arranged horizontally, almost the same characteristics as those obtained when arranged vertically are obtained.

なお、液吸収部22aには、駆動媒体23を吸収しやすくするために、親水処理を施しておくことが好ましい。親水処理としては、液吸収部22aの表面にポリエチレングリコール又はポリビニルアルコール等をコーティングするなどの方法がある。   The liquid absorbing portion 22a is preferably subjected to a hydrophilic treatment so that the driving medium 23 can be easily absorbed. As the hydrophilic treatment, there is a method of coating the surface of the liquid absorbing portion 22a with polyethylene glycol or polyvinyl alcohol.

本実施形態に係るアクチュエータをサーバ(電子機器の一例)の冷却システムに使用した例について、図6(a),(b)を参照して説明する。   An example in which the actuator according to the present embodiment is used in a cooling system of a server (an example of an electronic device) will be described with reference to FIGS.

サーバラック30には複数のサーバ31が高さ方向に並んで収納されている。各サーバ31にはそれぞれCPU38、メモリ及びハードディスクドライブなど、稼働にともなって発熱する発熱部品が搭載されている。サーバ31は、その前面側(図6(b)では左側)から室内のエアーを取り込んで発熱部品を冷却し、それにより高温になったエアーを背面側(図6(b)では右側)から排出する。   A plurality of servers 31 are stored in the server rack 30 side by side in the height direction. Each server 31 is mounted with heat-generating components that generate heat during operation, such as a CPU 38, a memory, and a hard disk drive. The server 31 takes in indoor air from the front side (left side in FIG. 6B) and cools the heat-generating components, and discharges the hot air from the rear side (right side in FIG. 6B). To do.

サーバラック30の背面側には排気流路32とファン(送風機)33とが設けられており、サーバ31から排出されたエアーは排気流路32及びファン33を介してサーバラック30の外に排出される。   An exhaust passage 32 and a fan (blower) 33 are provided on the back side of the server rack 30, and the air discharged from the server 31 is discharged out of the server rack 30 through the exhaust passage 32 and the fan 33. Is done.

図7(a),(b)は、サーバ31の筺体の前面側に設けられたシャッターの動作を表す模式図である。この図7(a),(b)のように、サーバ31の前面側にはシャッター35が設けられている。このシャッター35は、サーバ31の筺体に固定された固定板35aと、横方向に移動可能な可動板35bとを有する。これらの固定板35a及び可動板35bには、それぞれ開口部(通風口)が設けられている。   FIGS. 7A and 7B are schematic views illustrating the operation of the shutter provided on the front side of the housing of the server 31. FIG. As shown in FIGS. 7A and 7B, a shutter 35 is provided on the front side of the server 31. The shutter 35 includes a fixed plate 35 a fixed to the housing of the server 31 and a movable plate 35 b that can move in the horizontal direction. Each of the fixed plate 35a and the movable plate 35b is provided with an opening (ventilation opening).

シャッター35の側方(図では左側)には伝熱板36が配置されており、この伝熱板36と可動板35bとの間には、2つのアクチュエータ20a,20bが並列に接続されている。これらのアクチュエータ20a,20bは、いずれも図4の構造を有する。   A heat transfer plate 36 is disposed on the side (left side in the figure) of the shutter 35, and two actuators 20a and 20b are connected in parallel between the heat transfer plate 36 and the movable plate 35b. . These actuators 20a and 20b both have the structure shown in FIG.

ここで、図6(b)のように、伝熱板36は、ヒートパイプ37を介してCPU(発熱部品)38に熱的に接続されているものとする。また、アクチュエータ20a,20bの支持部材22は伝熱板36に固定され、シリンダー23は可動板35bに連結されているものとする。   Here, as shown in FIG. 6B, the heat transfer plate 36 is assumed to be thermally connected to a CPU (heat generating component) 38 via a heat pipe 37. The support members 22 of the actuators 20a and 20b are fixed to the heat transfer plate 36, and the cylinder 23 is connected to the movable plate 35b.

このような構造の冷却システムにおいて、CPU38の温度が低いときは、伝熱板36の温度も低く、図7(a)のようにアクチュエータ20a,20bは収縮した状態である。この場合、固定板35aの開口部と可動板35bの開口部との重なり幅は小さく、シャッター35の開口率は予め設定された最小の状態となる。この状態では、CPU38の温度が低いサーバ31内に導入されるエアーの量が少なくなり、その分CPU38の温度が高いサーバ31に導入されるエアーの量が多くなる。   In the cooling system having such a structure, when the temperature of the CPU 38 is low, the temperature of the heat transfer plate 36 is also low, and the actuators 20a and 20b are contracted as shown in FIG. In this case, the overlapping width of the opening of the fixed plate 35a and the opening of the movable plate 35b is small, and the aperture ratio of the shutter 35 is in a preset minimum state. In this state, the amount of air introduced into the server 31 where the temperature of the CPU 38 is low decreases, and the amount of air introduced into the server 31 where the temperature of the CPU 38 is high correspondingly increases.

サーバ31内のCPU38の温度が高くなると、伝熱板36の温度も高くなり、アクチュエータ20a,20b内の駆動媒体23が蒸発して、アクチュエータ20a,20bは伸長する。これにより、図7(b)のように可動板35bが横方向に移動して、固定板35aの開口部と可動板35bの開口部がほぼ完全に重なり、シャッター35は全開状態となる。そして、サーバ31の筺体内に大量のエアーが導入され、CPU38及びその他の発熱部品が冷却される。   When the temperature of the CPU 38 in the server 31 increases, the temperature of the heat transfer plate 36 also increases, the drive medium 23 in the actuators 20a and 20b evaporates, and the actuators 20a and 20b extend. As a result, as shown in FIG. 7B, the movable plate 35b moves in the lateral direction, the opening of the fixed plate 35a and the opening of the movable plate 35b are almost completely overlapped, and the shutter 35 is fully opened. A large amount of air is introduced into the housing of the server 31 to cool the CPU 38 and other heat generating components.

このように、アクチュエータ20a,20bを用いてサーバ31へのエアー導入量を制御することにより、CPU38の温度が高いサーバ31に優先的にエアーが導入される。これにより、ラック30内のサーバ31の効率的な冷却が可能になり、消費電力を削減できるという効果を奏する。   Thus, by controlling the amount of air introduced into the server 31 using the actuators 20a and 20b, air is preferentially introduced into the server 31 where the temperature of the CPU 38 is high. Thereby, the server 31 in the rack 30 can be efficiently cooled, and the power consumption can be reduced.

なお、上述の例ではCPU38と伝熱板36とをヒートパイプ37により熱的に接続しているが、CPU38に流れる電流を分岐してヒータを加熱し、その熱によりアクチュエータ20a,20bを駆動するようにしてもよい。   In the above example, the CPU 38 and the heat transfer plate 36 are thermally connected by the heat pipe 37. However, the current flowing in the CPU 38 is branched to heat the heater, and the actuators 20a and 20b are driven by the heat. You may do it.

ところで、アクチュエータ20a,20b内に封入した駆動媒体23が単一化合物からなる場合、伝熱板36の温度がその化合物の沸点よりも低いときには、シャッター35の開口率は最小となる。また、伝熱板36の温度がその化合物の沸点よりも高いときには、シャッター35の開口率は最大となる。しかし、駆動媒体23として沸点が相互に異なる複数の化合物の混合体を使用すると、温度に応じてシャッター35の開口率を段階的に変化させることができる。   By the way, when the drive medium 23 enclosed in the actuators 20a and 20b is made of a single compound, the aperture ratio of the shutter 35 is minimized when the temperature of the heat transfer plate 36 is lower than the boiling point of the compound. When the temperature of the heat transfer plate 36 is higher than the boiling point of the compound, the aperture ratio of the shutter 35 is maximized. However, when a mixture of a plurality of compounds having different boiling points is used as the driving medium 23, the aperture ratio of the shutter 35 can be changed stepwise according to the temperature.

図8はフロンの冷媒番号毎の化学式及び沸点を記載した図である。例えば、この図8に記載した複数のフロンを適宜混合して使用することにより、温度に応じてシャッター35の開口率を段階的に変化させることができる。   FIG. 8 shows the chemical formula and boiling point for each refrigerant number of CFCs. For example, the aperture ratio of the shutter 35 can be changed stepwise in accordance with the temperature by appropriately mixing and using a plurality of chlorofluorocarbons shown in FIG.

(第2の実施形態)
図9(a),(b)は第2の実施形態に係るアクチュエータの断面図(模式図)である。
(Second Embodiment)
FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views (schematic diagrams) of the actuator according to the second embodiment.

本実施形態に係るアクチュエータ40は、一端側が閉塞され、他端側が開放された円筒状のシリンダー41と、シリンダー41の内側に挿入されてシリンダー41をその中心軸に平行な方向に移動可能に支持する支持部材42とを有する。シリンダー41はステンレス、アルミニウム合金又は銅合金等により形成され、支持部材42はアルミニウム合金又は銅合金により形成される。以下、説明の便宜上、シリンダー41の一端側の閉塞された面を底面と呼ぶ。   The actuator 40 according to this embodiment includes a cylindrical cylinder 41 whose one end is closed and the other end is open, and is inserted inside the cylinder 41 so as to be movable in a direction parallel to the central axis thereof. And a supporting member 42 to be used. The cylinder 41 is made of stainless steel, aluminum alloy, copper alloy, or the like, and the support member 42 is made of aluminum alloy or copper alloy. Hereinafter, for convenience of description, the closed surface on one end side of the cylinder 41 is referred to as a bottom surface.

支持部材42の先端部には、第1の実施形態と同様に、互いに連結した多数の空孔を有する樹脂、金属又はセラミックにより形成された液吸収部42aが設けられている。また、本実施形態では、シリンダー41の内壁面に沿って、液吸収部42aとシリンダー41の底面との間を伸縮自在に接続する複数の多孔質伸縮部材45が配置されている。更に、シリンダー41内には、フロン等の駆動媒体43が封入されている。   As in the first embodiment, a liquid absorbing portion 42a formed of resin, metal, or ceramic having a large number of holes connected to each other is provided at the distal end portion of the support member 42. In the present embodiment, a plurality of porous elastic members 45 are disposed along the inner wall surface of the cylinder 41 to connect the liquid absorbing portion 42 a and the bottom surface of the cylinder 41 in an elastic manner. Further, a drive medium 43 such as Freon is enclosed in the cylinder 41.

多孔質伸縮部材45は、例えばフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリカーボネート等の柔軟性を有するシート状の樹脂を蛇腹状に折り畳んで形成されている。また、多孔質伸縮部材45には、液吸収部42と同様に、互いに連結した多数の小さな空孔が設けられている。多孔質伸縮部材45は、その両端部が液吸収部42a及びシリンダー41の底面に接合されていてもよく、弾性力により液吸収部42aとシリンダー41の底面とに接触していてもよい。なお、液吸収部42a及び多孔質伸縮部材45に、親水処理を施しておいてもよい。   The porous elastic member 45 is formed by folding a flexible sheet-like resin such as a fluororesin, polyethylene, polypropylene, or polycarbonate into a bellows shape. The porous elastic member 45 is provided with a large number of small holes connected to each other, like the liquid absorbing portion 42. Both ends of the porous elastic member 45 may be bonded to the liquid absorbing portion 42a and the bottom surface of the cylinder 41, or may be in contact with the liquid absorbing portion 42a and the bottom surface of the cylinder 41 by elastic force. In addition, you may give the hydrophilic process to the liquid absorption part 42a and the porous elastic member 45. FIG.

支持部材42の周面とシリンダー41の内壁面との間には潤滑剤(図示せず)が充填されている。この潤滑剤により、シリンダー41内の空間の気密性が保持されるとともに、シリンダー42と支持部材42との間の摩擦抵抗が低減される。   A lubricant (not shown) is filled between the peripheral surface of the support member 42 and the inner wall surface of the cylinder 41. With this lubricant, the airtightness of the space in the cylinder 41 is maintained, and the frictional resistance between the cylinder 42 and the support member 42 is reduced.

以下、本実施形態のアクチュエータ40の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the actuator 40 of the present embodiment will be described.

ここでは、支持部材42が電子機器内のCPU等の発熱体に熱的に接続されているものとする。また、図9(a)のように、シリンダー41はその中心軸が垂直(重力の向きに対し平行)に配置されているものとする。   Here, it is assumed that the support member 42 is thermally connected to a heating element such as a CPU in the electronic device. Further, as shown in FIG. 9A, the cylinder 41 has a central axis arranged vertically (parallel to the direction of gravity).

支持部材42の温度が低い場合、すなわち発熱体が発熱していない場合は、駆動媒体43は液体の状態であり、アクチュエータ40は収縮した状態となる。また、多孔質伸縮部材45は折り畳まれた状態となる。この場合、シリンダー41と支持部材42との間の空間は液状の駆動媒体43で満たされている。   When the temperature of the support member 42 is low, that is, when the heating element does not generate heat, the drive medium 43 is in a liquid state and the actuator 40 is contracted. Moreover, the porous elastic member 45 will be in the folded state. In this case, the space between the cylinder 41 and the support member 42 is filled with the liquid drive medium 43.

発熱体が発熱すると、発熱体の熱は支持部材42を介して液状の駆動媒体43に伝達され、駆動媒体43は気体となって体積が膨張する。これにより、図9(b)のように、シリンダー41が支持部材42に対し相対的に移動して、アクチュエータ40は伸長する。また、アクチュエータ40の伸長にともなって、多孔質伸縮部材45も伸長する。   When the heating element generates heat, the heat of the heating element is transmitted to the liquid driving medium 43 through the support member 42, and the driving medium 43 becomes a gas and the volume expands. As a result, as shown in FIG. 9B, the cylinder 41 moves relative to the support member 42, and the actuator 40 extends. As the actuator 40 extends, the porous elastic member 45 also extends.

発熱体の発熱が停止して支持部材42の温度が低くなると、駆動媒体43が液体となって体積が縮小する。これにより、シリンダー41が支持部材42に対し相対的に移動して、図9(a)のようにアクチュエータ40は収縮した状態に戻る。また、アクチュエータ40の収縮にともなって、多孔質伸縮部材45は折り畳まれた状態に戻る。   When the heat generation from the heating element stops and the temperature of the support member 42 decreases, the drive medium 43 becomes liquid and the volume is reduced. As a result, the cylinder 41 moves relative to the support member 42, and the actuator 40 returns to the contracted state as shown in FIG. As the actuator 40 contracts, the porous elastic member 45 returns to the folded state.

このアクチュエータ40が、図10(a)のように水平に配置されるものとする。この場合、支持部材42の温度が低いときは駆動媒体43は液体の状態であり、アクチュエータ40は収縮した状態となる。このとき、シリンダー41と支持部材42との間の空間は液状の駆動媒体43で満たされている。   It is assumed that the actuator 40 is disposed horizontally as shown in FIG. In this case, when the temperature of the support member 42 is low, the drive medium 43 is in a liquid state, and the actuator 40 is contracted. At this time, the space between the cylinder 41 and the support member 42 is filled with the liquid drive medium 43.

発熱体が発熱すると、発熱体の熱は支持部材42を介して駆動媒体43に伝達される。そして、駆動媒体43は蒸発して気体となり、体積が膨張する。これにより、図10(b)のように、シリンダー41が支持部材42に対し相対的に移動して、アクチュエータ40は伸長する。また、アクチュエータ40の伸長にともなって、多孔質伸縮部材45も伸長する。   When the heating element generates heat, the heat of the heating element is transmitted to the drive medium 43 via the support member 42. Then, the drive medium 43 evaporates to become gas, and the volume expands. Accordingly, as shown in FIG. 10B, the cylinder 41 moves relative to the support member 42, and the actuator 40 extends. As the actuator 40 extends, the porous elastic member 45 also extends.

このとき、蒸発にともなって駆動媒体43の液面は下方に移動するが、液状の駆動媒体43が液吸収部42a及び多孔質伸縮部材45に接触している間は、液状の駆動媒体43が毛細管現象により液吸収部42a及び多孔質伸縮部材45に吸収される。これにより、支持部材42と駆動媒体43との接触面積の縮小が抑制され、垂直に配置した場合とほぼ同様の特性が得られる。   At this time, the liquid level of the drive medium 43 moves downward along with evaporation, but while the liquid drive medium 43 is in contact with the liquid absorbing portion 42a and the porous elastic member 45, the liquid drive medium 43 is It is absorbed by the liquid absorption part 42a and the porous elastic member 45 by capillary action. As a result, the reduction in the contact area between the support member 42 and the drive medium 43 is suppressed, and substantially the same characteristics as when arranged vertically are obtained.

このアクチュエータ40が、図11(a)のように倒立した状態で配置されるものとする。この場合、支持部材22の温度が低いときは駆動媒体43は液体の状態であり、アクチュエータ40は収縮した状態となる。このとき、シリンダー41と支持部材42との間の空間は液状の駆動媒体43で満たされている。   The actuator 40 is arranged in an inverted state as shown in FIG. In this case, when the temperature of the support member 22 is low, the drive medium 43 is in a liquid state and the actuator 40 is in a contracted state. At this time, the space between the cylinder 41 and the support member 42 is filled with the liquid drive medium 43.

発熱体が発熱すると、発熱体の熱は支持部材42を介して液状の駆動媒体43に伝達される。そして、駆動媒体43は気体となり、体積が膨張する。これにより、図11(b)のように、シリンダー41が支持部材42に対し相対的に移動して、アクチュエータ40は伸張する。また、アクチュエータ40の伸長にともなって、多孔質伸縮部材45も伸長する。   When the heating element generates heat, the heat of the heating element is transmitted to the liquid driving medium 43 via the support member 42. And the drive medium 43 becomes gas and a volume expand | swells. As a result, as shown in FIG. 11B, the cylinder 41 moves relative to the support member 42 and the actuator 40 extends. As the actuator 40 extends, the porous elastic member 45 also extends.

このとき、アクチュエータ40の伸張にともない、図11(b)のように支持部材42は駆動媒体43の液面から離れてしまう。しかし、本実施形態では、支持部材42とシリンダー41の底面との間に多孔質伸縮部材45が伸縮自在に配置されているため、液状の駆動媒体43は毛細管現象により多孔質伸縮部材45に吸収され、更に液吸収部42aに吸収される。従って、液吸収部42a内は液状の駆動媒体43で満たされた状態が維持され、支持部材42と液状の駆動媒体43との接触面積が垂直に配置された場合(図9(a),(b)参照)と殆ど変わらない。このため、本実施形態に係るアクチュエータ40は、倒立して配置された場合であっても、垂直に配置された場合と殆ど同じ特性が得られる。   At this time, as the actuator 40 extends, the support member 42 moves away from the liquid surface of the drive medium 43 as shown in FIG. However, in this embodiment, since the porous elastic member 45 is disposed between the support member 42 and the bottom surface of the cylinder 41 so as to expand and contract, the liquid drive medium 43 is absorbed by the porous elastic member 45 by capillary action. Then, it is further absorbed by the liquid absorption part 42a. Therefore, when the liquid absorbing portion 42a is maintained in a state where it is filled with the liquid driving medium 43 and the contact area between the support member 42 and the liquid driving medium 43 is arranged vertically (FIGS. 9A and 9B). It is almost the same as b). For this reason, even if the actuator 40 according to the present embodiment is arranged upside down, almost the same characteristics as those obtained when arranged vertically are obtained.

ところで、本実施形態では、駆動媒体43としてフロンを使用している。フロンは一般的に表面張力が小さく、例えば水の表面張力が0.0728N/m程度であるのに対し、HFC-43-10meeの表面張力は0.0141N/m程度と小さい。このHFC-43-10meeの毛細管力(液面上昇高さ)h(m)は、空孔の半径をrとし、接触角を20°とすると、下記(1)式により計算することができる。   In the present embodiment, chlorofluorocarbon is used as the drive medium 43. Fluorocarbon generally has a low surface tension, for example, the surface tension of water is about 0.0728 N / m, whereas the surface tension of HFC-43-10mee is as low as about 0.0141 N / m. The capillary force (height rising height) h (m) of HFC-43-10mee can be calculated by the following equation (1), where r is the radius of the hole and 20 ° is the contact angle.

h≒1.71×10-6/r …(1)
この(1)式から、液吸収部42aの空孔径を多孔質伸縮部材45の空孔径よりも小さくすると、液吸収部42aの液吸収能力が多孔質伸縮部材45の液吸収能力よりも大きくなることがわかる。
h≈1.71 × 10 −6 / r (1)
From this equation (1), when the pore diameter of the liquid absorbing portion 42a is smaller than the pore diameter of the porous elastic member 45, the liquid absorbing ability of the liquid absorbing portion 42a becomes larger than the liquid absorbing ability of the porous elastic member 45. I understand that.

すなわち、液吸収部42aの空孔径を多孔質伸縮部材45の空孔径よりも小さくすると、多孔質伸縮部材45に吸収された駆動媒体43が液吸収部42aに移動しやすくなる。このため、液吸収部42aの空孔径は、多孔質伸縮部材45の空孔径よりも小さくすることが好ましい。例えば、シリンダー41の最大移動量が10cm程度の場合、液吸収部42aの空孔半径を10μm以下とし、多孔質伸縮部材45の空孔半径を10μm〜20μmとすればよい。   That is, when the pore diameter of the liquid absorbing portion 42a is smaller than the pore diameter of the porous elastic member 45, the driving medium 43 absorbed by the porous elastic member 45 is easily moved to the liquid absorbing portion 42a. For this reason, it is preferable that the hole diameter of the liquid absorption part 42a is made smaller than the hole diameter of the porous elastic member 45. For example, when the maximum movement amount of the cylinder 41 is about 10 cm, the hole radius of the liquid absorbing portion 42a may be 10 μm or less, and the hole radius of the porous elastic member 45 may be 10 μm to 20 μm.

(変形例1)
図12(a),(b)は変形例1のアクチュエータの模式図(断面図)である。図12(a),(b)において、図11(a),(b)と同一物には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
(Modification 1)
12A and 12B are schematic views (cross-sectional views) of an actuator according to the first modification. 12 (a) and 12 (b), the same components as those in FIGS. 11 (a) and 11 (b) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この変形例1のアクチュエータ50は、シリンダー51の底面が内側に突出する湾曲した形状を有している。このため、図12(a),(b)のように倒立した状態で配置され、蒸発により液状の駆動媒体43が少なくなっても、液状の駆動媒体43はシリンダー51の底面の縁部に集まり、多孔質伸縮部材45に効率よく吸収される。   The actuator 50 of the first modification has a curved shape in which the bottom surface of the cylinder 51 protrudes inward. Therefore, the liquid drive medium 43 is arranged in an inverted state as shown in FIGS. 12A and 12B, and the liquid drive medium 43 gathers at the edge of the bottom surface of the cylinder 51 even if the liquid drive medium 43 is reduced by evaporation. The porous elastic member 45 is efficiently absorbed.

これにより、変形例1のアクチュエータ50は、液状の駆動媒体43の量が少なくなっても、図11(a),(b)のアクチュエータ20に比べて特性が変化しにくいという利点を有する。   Thereby, the actuator 50 of the modified example 1 has an advantage that the characteristics are less likely to change compared to the actuator 20 of FIGS. 11A and 11B even when the amount of the liquid drive medium 43 is reduced.

(変形例2)
図13(a),(b)は変形例2のアクチュエータの(断面図)である。図13(a),(b)において、図11(a),(b)と同一物には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
(Modification 2)
FIGS. 13A and 13B are sectional views of the actuator of the second modification. 13 (a) and 13 (b), the same components as those in FIGS. 11 (a) and 11 (b) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この変形例2のアクチュエータ52は、シリンダー53の底面の中央部(図13(a),(b)中に矢印Aで示す部分)に撥水処理を施している。撥水処理としては、フッ素樹脂をコーティングするなどの方法がある。この変形例2のアクチュエータ51を倒立させて配置した場合、変形例1と同様に、蒸発により液状の駆動媒体43が少なくなっても、液状の駆動媒体43はシリンダー53の底面の縁部に集まり、多孔質伸縮部材45に効率よく吸収される。なお、この場合、シリンダー53の底面の縁部に親水処理を施しておくことが好ましい。   In the actuator 52 of the second modification, a water repellent treatment is applied to the central portion (portion indicated by an arrow A in FIGS. 13A and 13B) of the bottom surface of the cylinder 53. As the water repellent treatment, there is a method such as coating with a fluororesin. When the actuator 51 of the second modification is placed upside down, the liquid drive medium 43 gathers at the edge of the bottom surface of the cylinder 53 even if the liquid drive medium 43 decreases due to evaporation, as in the first modification. The porous elastic member 45 is efficiently absorbed. In this case, it is preferable to apply a hydrophilic treatment to the edge of the bottom surface of the cylinder 53.

(その他の実施形態)
第1及び第2の実施形態では、いずれも熱源から支持部材22,42に熱が伝達されるものとしており、支持部材22,42の先端部に液吸収部22a,42aを配置している。しかし、熱源からシリンダー21,41に熱が伝達されることもある。この場合は、例えば図14(a),(b)のように、シリンダー41の底面側に液吸収部41aを配置すればよい。
(Other embodiments)
In both the first and second embodiments, heat is transmitted from the heat source to the support members 22 and 42, and the liquid absorbing portions 22 a and 42 a are disposed at the tip portions of the support members 22 and 42. However, heat may be transferred from the heat source to the cylinders 21 and 41. In this case, for example, as illustrated in FIGS. 14A and 14B, the liquid absorbing portion 41 a may be disposed on the bottom surface side of the cylinder 41.

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.

(付記1)一端側が閉塞され、他端側が開放された筒状のシリンダーと、
前記シリンダー内に挿入されて前記シリンダーを移動可能に支持する支持部材と、
前記シリンダーと前記支持部材との間に封入され、温度に応じて液相と気相との間を相変化する駆動媒体とを有し、
前記支持部材の先端面及び前記シリンダーの閉塞側の面のいずれか一方に、液状の前記駆動媒体を吸収する液吸収部が設けられていることを特徴とするアクチュエータ。
(Supplementary note 1) A cylindrical cylinder with one end closed and the other end open;
A support member inserted into the cylinder and movably supporting the cylinder;
A drive medium enclosed between the cylinder and the support member and having a phase change between a liquid phase and a gas phase according to temperature;
An actuator characterized in that a liquid absorbing portion that absorbs the liquid driving medium is provided on one of a front end surface of the support member and a closed surface of the cylinder.

(付記2)前記液吸収部は、毛細管現象により前記液状の駆動媒体を吸収するものであることを特徴とする付記1に記載のアクチュエータ。   (Additional remark 2) The said liquid absorption part absorbs the said liquid drive medium by a capillary phenomenon, The actuator of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.

(付記3)液状の前記駆動媒体を吸収可能に形成され、前記液吸収部と前記シリンダーの前記閉塞面とに接触しつつ伸縮する伸縮部材を有することを特徴とする付記1又は2に記載のアクチュエータ。   (Supplementary note 3) The supplementary note 1 or 2, wherein the liquid drive medium is formed so as to be able to absorb, and has a stretchable member that expands and contracts while being in contact with the liquid absorbing portion and the closed surface of the cylinder. Actuator.

(付記4)前記伸縮部材が、シート状の部材を折り畳んで形成されたものであることを特徴とする付記3に記載のアクチュエータ。   (Additional remark 4) The said expansion-contraction member is formed by folding a sheet-like member, The actuator of Additional remark 3 characterized by the above-mentioned.

(付記5)前記液吸収部の液吸収能力が、前記伸縮部材の液吸収能力よりも高いことを特徴とする付記3に記載のアクチュエータ。   (Additional remark 5) The liquid absorption capability of the said liquid absorption part is higher than the liquid absorption capability of the said expansion-contraction member, The actuator of Additional remark 3 characterized by the above-mentioned.

(付記6)前記液吸収部の空孔径が、前記伸縮部材の空孔径よりも小さいことを特徴とする付記3に記載のアクチュエータ。   (Supplementary note 6) The actuator according to supplementary note 3, wherein a hole diameter of the liquid absorbing portion is smaller than a hole diameter of the expandable member.

(付記7)前記駆動媒体は、沸点が相互に異なる複数の化合物からなることを特徴とする付記1乃至3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。   (Supplementary note 7) The actuator according to any one of supplementary notes 1 to 3, wherein the driving medium includes a plurality of compounds having different boiling points.

(付記8)前記シリンダーの閉塞側の面が、内側に湾曲していることを特徴とする付記1乃至3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。   (Appendix 8) The actuator according to any one of appendices 1 to 3, wherein a surface on the closing side of the cylinder is curved inward.

(付記9)発熱部品と、
前記発熱部品から発生した熱が伝達されるアクチュエータと、
前記アクチュエータにより駆動される駆動部とを有し、
前記アクチュエータが、
一端側が閉塞され、他端側が開放された筒状のシリンダーと、
前記シリンダー内に挿入されて前記シリンダーを移動可能に支持する支持部材と、
前記シリンダーと前記支持部材との間に封入され、温度に応じて液相と気相との間を相変化する駆動媒体とを具備し、前記支持部材の先端面及び前記シリンダーの閉塞側の面のいずれか一方に、液状の前記駆動媒体を吸収する液吸収部が設けられていることを特徴とする電子機器。
(Supplementary Note 9) Heat-generating parts,
An actuator to which heat generated from the heat generating component is transmitted;
A drive unit driven by the actuator,
The actuator is
A cylindrical cylinder closed at one end and opened at the other end;
A support member inserted into the cylinder and movably supporting the cylinder;
A drive medium enclosed between the cylinder and the support member and changing phase between a liquid phase and a gas phase according to temperature; Any one of the electronic devices is provided with a liquid absorbing portion that absorbs the liquid driving medium.

10,20,20a,20b,40,50,52…アクチュエータ、11,21,41,51,53…シリンダー、12,22,42…支持部材、13,23,43…駆動媒体、22a,41a,42a…液吸収部、30…サーバラック、31…サーバ、32…排気流路、33…ファン、35…シャッター、35a…固定板、35b…可動板、36…伝熱板、37…ヒートパイプ、38…CPU、45…多孔質伸縮部材。   10, 20, 20a, 20b, 40, 50, 52 ... Actuator, 11, 21, 41, 51, 53 ... Cylinder, 12, 22, 42 ... Support member, 13, 23, 43 ... Drive medium, 22a, 41a, 42a ... Liquid absorber, 30 ... Server rack, 31 ... Server, 32 ... Exhaust flow path, 33 ... Fan, 35 ... Shutter, 35a ... Fixed plate, 35b ... Movable plate, 36 ... Heat transfer plate, 37 ... Heat pipe, 38 ... CPU, 45 ... porous elastic member.

Claims (6)

一端側が閉塞され、他端側が開放された筒状のシリンダーと、
前記シリンダー内に挿入されて前記シリンダーを移動可能に支持する支持部材と、
前記シリンダーと前記支持部材との間に封入され、温度に応じて液相と気相との間を相変化する駆動媒体とを有し、
前記支持部材の先端面及び前記シリンダーの閉塞側の面のいずれか一方に、液状の前記駆動媒体を吸収する液吸収部が設けられていることを特徴とするアクチュエータ。
A cylindrical cylinder closed at one end and opened at the other end;
A support member inserted into the cylinder and movably supporting the cylinder;
A drive medium enclosed between the cylinder and the support member and having a phase change between a liquid phase and a gas phase according to temperature;
An actuator characterized in that a liquid absorbing portion that absorbs the liquid driving medium is provided on one of a front end surface of the support member and a closed surface of the cylinder.
前記液吸収部は、毛細管現象により前記液状の駆動媒体を吸収するものであることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the liquid absorption unit absorbs the liquid driving medium by a capillary phenomenon. 液状の前記駆動媒体を吸収可能に形成され、前記液吸収部と前記シリンダーの前記閉塞側の面とに接触しつつ伸縮する伸縮部材を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のアクチュエータ。   3. The actuator according to claim 1, further comprising an expansion / contraction member formed so as to be able to absorb the liquid driving medium and extending and contracting while being in contact with the liquid absorption portion and the closed surface of the cylinder. . 前記液吸収部の液吸収能力が、前記伸縮部材の液吸収能力よりも高いことを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。   4. The actuator according to claim 3, wherein a liquid absorption capacity of the liquid absorption section is higher than a liquid absorption capacity of the expansion and contraction member. 前記液吸収部の空孔径が、前記伸縮部材の空孔径よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 3, wherein a hole diameter of the liquid absorbing portion is smaller than a hole diameter of the expandable member. 発熱部品と、
前記発熱部品から発生した熱が伝達されるアクチュエータと、
前記アクチュエータにより駆動される駆動部とを有し、
前記アクチュエータが、
一端側が閉塞され、他端側が開放された筒状のシリンダーと、
前記シリンダー内に挿入されて前記シリンダーを移動可能に支持する支持部材と、
前記シリンダーと前記支持部材との間に封入され、温度に応じて液相と気相との間を相変化する駆動媒体とを具備し、前記支持部材の先端面及び前記シリンダーの閉塞側の面のいずれか一方に、液状の前記駆動媒体を吸収する液吸収部が設けられていることを特徴とする電子機器。
Heat-generating parts,
An actuator to which heat generated from the heat generating component is transmitted;
A drive unit driven by the actuator,
The actuator is
A cylindrical cylinder closed at one end and opened at the other end;
A support member inserted into the cylinder and movably supporting the cylinder;
A drive medium enclosed between the cylinder and the support member and changing phase between a liquid phase and a gas phase according to temperature; Any one of the electronic devices is provided with a liquid absorbing portion that absorbs the liquid driving medium.
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