JP2012067981A - 冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】
発熱量の変動の大きい被冷却素子への適用が可能なループ型ヒートパイプの冷却技術を提供する。
【解決手段】
発熱体から受熱して作動流体を蒸発させる蒸発器と、配管に取り付けられたフィンを備え、外部に放熱して作動流体の蒸気を凝縮させる凝縮器と、凝縮部に沿って並行に分割設置させた複数の冷却ファンとを備えたループ型ヒートパイプと、複数の冷却ファンの回転数に傾斜を持たせ、蒸発器の発熱量に応じて凝縮部の出口側から優先的に凝縮部の冷却を行う制御装置と、を有することを特徴とする冷却システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、ループ型ヒートパイプを用いた冷却システムに関する。

空冷に代わる電子デバイスの冷却技術として，一般に水冷（液循環冷却）とヒートパイプ冷却が知られている。近年、これらの改良技術としてループ型ヒートパイプ（Loop Heat Pipe：ＬＨＰ）が研究されており、（１）水冷に比べポンプ不要のため省電力、（２）ヒートパイプに比べ大きな熱量を遠くまで運べる、という利点で期待されている。

ループ型ヒートパイプは、図１０に示すように、蒸発器３と凝縮器２を配管でループ状に接続した密閉系で構成され、内部には冷媒として高純度フロンなどが液相と気相が混在するように封入されている。蒸発器３は、被冷却素子（発熱体）に隣接設置され、ここで発生した蒸気を、配管（蒸気管４）を通して凝縮器２に導いて冷却液化し、別の配管（液管５）によって蒸発器に戻す構造となっている。蒸発器３内部には、ウィック３１と呼ばれる多孔質を用いた隔膜があり、この部分の毛細管現象が冷媒の駆動力となる。

一般に、凝縮器２は、配管のうちの適当な距離にわたってフィン２１を付加して空間への放熱面積を増すように構成され、また、フィン２１の寸法やピッチは、発熱量と設置許容長さ及び凝縮器２の冷却を制御する冷却ファン１の条件にしたがって決定されている。

特開２０１０−１３３５７９号公報

しかしながら、ループ型ヒートパイプをコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）などの冷却に適用する場合、発熱量の変動が大きいため特性が安定しないという問題がある。

具体的には、ある発熱量以下で冷媒の循環が止まってしまい、しばらく液が供給されない時間が続くとウィック部が乾燥して冷却不能となるドライアウト現象を生じることが知られている。その主な原因は、凝縮器２内部で蒸気の液化する位置が変動することにある。理想的には、凝縮器２の出口から下流側はすべて液体、上流側はすべて蒸気とする必要がある。より上流側で液化が始まると、配管内で液体の部分が多くなり流体抵抗が増し、上流側の蒸発で発生した圧力上昇が循環駆動力に変換されなくなって熱輸送性能が低下する。

これに対し、従来、凝縮器２に設けた冷却ファン１の送風量を被冷却素子の発熱量や温度に応じて制御することが提案されているが、発熱量の変動が大きい被冷却素子に対しての安定性には依然問題を残したままである。

そこで、本発明では、発熱量の変動の大きい被冷却素子への適用が可能なループ型ヒートパイプを用いた冷却システムを提供する。

本発明の一態様は、発熱体から受熱して作動流体を蒸発させる蒸発器と、前記作動流体を流す管に取り付けられたフィンを介して外部に放熱して前記作動流体の蒸気を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器に沿って並行に分割設置させた複数の冷却ファンを備えたループ型ヒートパイプと、前記複数の冷却ファンの回転数に傾斜を持たせ、前記発熱体の発熱量に応じて前記凝縮器の出口側から優先的に凝縮器の冷却を行うように制御する制御装置と、
を有することを特徴とする冷却システムに関する。

本発明によれば、冷却ファンを凝縮器に沿って分割設置し、各ファンの回転数に傾斜を持たせつつ、発熱量に応じて出口側から優先的に冷却能力を制御する構成とすることによって、発熱量の変動の大きい被冷却素子への適用が可能なループ型ヒートパイプの冷却システムが実現される。

本発明の実施の形態になるループ型ヒートパイプを用いた冷却システムの一基本構成を示す図である。 本発明の実施の形態になるループ型ヒートパイプに適用する蒸発器の構造例を示す図である。 ループ型ヒートパイプの凝縮器内位置と作動流体の温度の関係を説明する図である。 本発明の実施の形態になる凝縮器に分割設置した複数の冷却ファンによる冷却制御の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態になる凝縮器における複数の冷却ファンによる制御シーケンス（その１）を示す図である。 本発明の実施の形態になる凝縮器における複数の冷却ファンによる制御シーケンス（その２）を示す図である。 本発明の実施の形態になる凝縮器における複数の冷却ファンによる制御シーケンス（その３）を示す図である。 本発明の実施の形態になるループ型ヒートパイプの凝縮器に分割設置した冷却ファンの制御フロー（その１）を示す図である。 本発明の実施の形態になるループ型ヒートパイプの凝縮器に分割設置した冷却ファンの制御フロー（その２）を示す図である。 従来のループ型ヒートパイプの冷却構成例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明のループ型ヒートパイプを用いた冷却システムの一基本構成を示す。

図１に示すループ型ヒートパイプは、蒸発器３及び凝縮器２と、蒸発器３で蒸気化された作動流体を凝縮器２に導く蒸気管４と、凝縮器２で液体となった作動流体を貯蔵タンクとしての補助チャンバ６を介して蒸発器３に導く液管５とを備えている。また、これらの部材は、蒸発器３→蒸気管４→凝縮器２→液管５→補助チャンバ６→蒸発器３の順序で環状の流路を形成し、その環状流路内には作動流体が封入されている。作動流体には、例えば、水やアルコールを用いることができ、このような作動流体が、ループ型ヒートパイプの環状流路内に、その飽和蒸気圧に保たれて封入されている。

ループ型ヒートパイプの蒸発器３は、例えば、サーバに内蔵される、マザーボード等の回路基板に実装されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等の発熱体と熱的に接続されて配置される。実施例では、被冷却素子としては、その使用状況によって発熱の変動幅の大きなＣＰＵを想定している。蒸発器３の内部には、気体の作動流体が通過可能で、また、液体の作動流体が毛細管現象によって浸み込むウィック３１が設けられている。ウィック３１に浸み込んだ液体の作動流体は、電子機器の発熱体であるＣＰＵから供給される熱で加熱され、蒸発（気化）する。

凝縮器２は、作動流体が流通する流路の周囲に熱的に接続された複数の放熱用のフィン２１を有している。このフィン２１には、電子機器の起動に伴って運転を開始する冷却ファン１から送風が行われ、それにより、凝縮器２の流路内を流通する作動流体は、冷却され、凝縮（液化）する。

蒸気管４は、蒸発器３の作動流体の出口と凝縮器２の作動流体の入口とを連結し、蒸発器３で加熱された作動流体を凝縮器２へと導く。液管５は、凝縮器２の作動流体の出口と、蒸発器３の作動流体の入口とを連結し、凝縮器２で冷却された作動流体を蒸発器へと導く。なお、蒸気管４及び液管５は、銅等の金属を用いて形成することができる。

冷却ファン１は、凝縮器２に沿って並行に分割して複数の冷却ファン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが設置されている。図では、冷却ファン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの４つの場合を示しているが、ファンの個数はこれに限定されるものではない。分割設置された冷却ファン１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）によって、被冷却素子（発熱体）の発熱量に応じて各冷却ファン１の回転数を変えて発熱体温度を一定に保つ冷却方式が実現される。
本冷却方式では、配管にフィン２１を取り付けた凝縮器２に対して２個以上の冷却ファン１が配管に沿って配置され、各ファンの風量は、常に凝縮器２の出口側から入口側に配列する順に、ファン１ａ≧ファン１ｂ≧・・・≧ファン１ｎとなるように制御される。

なお、図１はループ型ヒートパイプを模式的に示したもので、各要素の構成、配置、形状等は、図示した形態に限定されるものではない。例えば、蒸発器３及び凝縮器２の配置や、それらを連結する蒸気管４及び液管５の形状（配管レイアウト）は、組み込む電子機器等の内部構成等に応じて任意に設定可能である。

以上、上述した本発明の構成によって、ループ型ヒートパイプで問題となる低発熱時でのドライアウト現象（一定の熱輸送能力を超えたことで作動流体全体が乾く現象）を回避でき、被冷却素子の発熱量のダイナミックレンジの広いサーバなど様々な機器に応用しても動作信頼性が高くなる。

つぎに、上述したループ型ヒートパイプの蒸発器として適用可能な蒸発器の構成の一例について説明する。

図２は、本発明のループ型ヒートパイプの蒸発器に適用する蒸発器の構成例を示す。図２（ａ）は、蒸発器の長手方向の断面図を示し、図２（ｂ）は、蒸発器の幅方向の断面図（図２（ａ）のＡ−Ａ’の断面）を示している。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、蒸発器３は、ウィック３１が挿入される金属管３３を備えた金属ブロック３４を有する。金属ブロック３４は、発熱体であるＣＰＵの上に、例えば、サーマルグリース等の熱接合材を介して熱的に接続される。

蒸発器３の入口は、作動流体を貯蔵する補助チャンバを介して液管５と接続され、蒸発器３の出口は蒸気管４と接続され、さらに、内部を流通する作動流体は外部に漏れ出さないように金属ブロック３４の側端面に接合されている。

また、ウィック３１は、一端に開口を有し、他端が閉塞した筒状体である。ウィック３１には、例えば、銅粉末を焼結した多孔質体が用いられ、ウィック３１の内側の空洞部と外側とは、径が１０μｍ〜５０μｍ程度の微細な多数の細孔によって連通されている。

蒸発器３内に液体の作動流体が流入すると、その作動流体は毛細管現象によってウィック３１内に浸み込み、ウィック３１は、その作動流体で濡れる。また、ウィック３１自体やその表面、ウィック３１内側の空洞部に存在する気体の作動流体は、ウィック３１の細孔を通じて、その内側の空洞部と外側との間を流通する。

金属ブロック３４は、銅等の金属を用いて形成することができる。金属ブロック３２には、両端が開口した銅管等の金属管３３が、ウィック３１の位置に対応して金属ブロック３４をその平面方向に貫通して挿入される。

金属ブロック３４に挿入される金属管３３の内壁には、その管軸方向に、所定深さの複数のグルーブ（溝）３２が所定ピッチで形成されている。ウィック３１は、その閉塞端側から金属管３３の一端側から他端側に向かって挿入される。

なお、上記のような構成を有する蒸発器３では、例えば、縦３０ｍｍ×横３０ｍｍのサイズのＣＰＵに対し、金属ブロック３４を、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×高さ２０ｍｍのサイズで形成することができる。金属管３３には、外径１４ｍｍ、内径１０ｍｍ（管壁厚さ２ｍｍ）、深さ１ｍｍの溝３２が２ｍｍピッチで形成されたものを用い、ウィック３１には、外径１０ｍｍ、内径４ｍｍのものを用いることができる。この場合、ウィック３１の外壁は、金属管３３の内壁に形成した溝３２の先端に接するようになる。

ここで、ループ型ヒートパイプの蒸発器３として図２に示す蒸発器３を適用した場合を例に、図１を用いて本発明のループ型ヒートパイプの作動メカニズムについて説明する。

まず、ループ型ヒートパイプでは、ＣＰＵが発熱すると、その熱で蒸発器３が加熱される。蒸発器３が加熱され、その金属ブロック３４に伝えられた熱は、金属管３３内のウィック３１に作動流体が浸み込んでいるような場合には、その作動流体に伝わる。液体の作動流体は、その加熱により蒸発し、それによって生じた高温の作動流体の蒸気は、金属管３３との間の溝３２を通って、或いはウィック３１の細孔を経た後に溝３２を通って、出口側に移動していく。また、金属管３３内（ウィック３１内側の空洞部等も含む）に存在していた、元々気体状態の作動流体も、金属管３３に伝えられた熱によって加熱され、同様に出口側に移動していく。

高温の作動流体の蒸気は、さらに蒸気管４へと移動し、蒸気管４を通って凝縮器２へと供給される。なお、蒸発器３と凝縮器２との距離やループ型ヒートパイプの設置環境等によっては、作動流体の蒸気の一部が、蒸気管４内を移動する間に凝縮する場合もある。

凝縮器２に到達した作動流体は、その熱が放熱用のフィン２１に伝わり、作動流体の熱が伝わったフィン２１は、冷却ファン１から送風が行われることで冷却される。作動流体は、その全部又は一部が、この過程で冷却されて凝縮し、それによって低温化された作動流体が、液管５を通って蒸発器３側に送られる。

液体の作動流体が液管５を通って蒸発器２の入口に到達し、さらにウィック３１に浸み込むと、その液体の作動流体は、ＣＰＵからの熱で加熱され、その結果、作動流体の蒸気が発生する。そして、発生した作動流体の蒸気は、熱を伴って蒸気管４側へと送られる。

このように、蒸発器３を用いたループ型ヒートパイプでは、作動流体の相変化を利用し、作動流体をその環状流路内で循環させている。そして、その過程で、ＣＰＵから蒸発器３に供給された熱を凝縮器２に輸送してループ型ヒートパイプの外部へと放熱する。これにより発熱するＣＰＵの冷却が行われる。

なお、作動液の量は、一般に液管５と蒸発器３内部を満たす量が最適と言われており、全内容積の半分よりやや多い程度となる。これより多いと流動抵抗が増して熱抵抗が増え、また少ないと動作が不安定になる。

ところで、電子機器に組み込まれたループ型ヒートパイプでは、その環状流路内の作動流体の循環が、発熱体であるＣＰＵから蒸発器３に熱が供給されることによって開始する。したがって、例えば、ＣＰＵが停止していて蒸発器に熱が供給されないような場合には、循環が停止する。また、起動後、電子機器が稼働中であっても、ＣＰＵの稼働率が低下して発熱量が減少すると、蒸発器３に供給される熱も減少し、蒸発器３で発生する作動流体の蒸気が減少する。結果的に、ループ型ヒートパイプの作動流体の循環が悪くなり停止するような場合も起こり得る。

これは、本来なら凝縮器２の出口近くで液化するべき冷媒が、凝縮器２の入口近くで液化するため気液混合状態となり、流体抵抗増大と気泡のクッション効果で流動を妨げるためである。

こうした凝縮器２の入口近くでの気液混合状態は、冷却ファン１を凝縮器２に沿って並行に複数設置し、それぞれの冷却ファン１の風量を制御することによって解決される。

以下に、本発明で実現される凝縮器２内における作動流体の挙動を説明する。

図３は、ループ型ヒートパイプの凝縮器内位置と作動流体の温度の関係を説明する図である。図に示すように、ループ型ヒートパイプの凝縮器２内は、蒸気を液化温度まで冷やす部分（Ａゾーン）、蒸気から液化熱を奪う部分（Ｂゾーン）、および液体を冷やす部分（Ｃゾーン）の３つの冷却過程を有する。

理想的には、凝縮器２の出口から下流側はすべて液体、上流側はすべて蒸気とする必要がある。しかしながら、凝縮器２内のより上流側で液化が始まると、その配管内で液体の部分が多くなり流体抵抗が増し、上流側の蒸発で発生した圧力上昇が循環駆動力に変換されなくなって熱輸送性能が低下する。これに対し、従来は、凝縮器２に設けた一つの冷却ファン１によって発熱体の発熱量に応じて送風量を制御する構成としていたが、発熱量の変動が大きいＣＰＵ等の発熱体では安定性を欠いたものとなっていた。

したがって、上記液化の開始位置（Ｂ、Ｃゾーン）は、発熱体の発熱量の変動によらず、安定化させることが求められる。

そこで、本発明では、凝縮器２内の液化の開始位置を安定化させるため、凝縮器２内の配管に沿って、複数に分割させた冷却ファン１を設置し各風量を段階的に制御することを試みた。

以下、複数の冷却ファンを備えたループ型ヒートパイプによる冷却システムの実施例について図４〜図９を用いて説明する。

図４は、本発明の実施の形態になる凝縮器に分割設置した複数の冷却ファンによる冷却制御の構成例を示す。

冷却システムは、ループ型ヒートパイプの凝縮器２に沿って並行に複数設置された冷却ファン１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）、蒸発部３において受熱する発熱体（ＣＰＵ）１０の温度を検出する温度センサ４０、および冷却ファン１の回転数を制御する制御装置１００を有する。本実施例では、全長２００ｍｍの凝縮器２に対して、４６ｍｍ□の冷却ファン１を４個配管に沿って配置させた。

制御装置１００は、さらに、温度センサ（例えば、熱伝対）４０で検知された発熱体１０の温度情報を取得する温度検知部１０２と該温度情報に基づいて冷却ファン１の回転数を制御するファン制御部１０１を有する。また、制御装置１００は、図示していないＣＰＵ、メモリを有するコンピュータであり、図にない補助記憶装置に格納された各部の機能を実現するためのプログラムは、起動時に、メモリに展開され、ＣＰＵによって実行処理される。

図５は、本発明の凝縮器における複数の冷却ファンによる制御シーケンス（その１）を示す。冷却ファン１の配置は、凝縮器２の出口側から入口側に向けて１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとなっている。冷却ファン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの風量が、凝縮器２の出口側から入口側にかけて、常にファン１ａ≧ファン１ｂ≧ファン１ｃ≧ファン１ｄとなるように制御した。

本発明のファン制御のシーケンスは、以下の図５に示すように、
（１）発熱量が低い場合、凝縮器２の最も出口側のファン１ａのみ駆動し、回転数を変えて素子温度を制御する、
（２）ファン１ａのみで不足となった場合、ファン１ａを最高回転数に保ったままでファン１ｂを追加で駆動し、ファン１ｂの回転数で制御する、
さらに、（３）足りない場合、ファン１ｃ以降を順次追加する設定とする。

一方、比較のため、従来の制御シーケンスとして、１つの冷却ファン１の回転数を発熱体の発熱量に応じて変化させる制御を、そのまま４個のファン構成に対し適用し、全ファンの回転数を同時に増減させる制御を行った。
その結果、従来の制御シーケンス（風量：ファン１ａ＝ファン１ｂ＝ファン１ｃ＝ファン１ｄ）では、ＣＰＵ発熱量が４０Ｗ以下では動作が不安定となり、循環が停止する場合が見られたが、本実施例によるシーケンスでは４０Ｗ以下、１０Ｗまでの範囲で安定に動作することが確認できた。
図６は、本発明の凝縮器における複数の冷却ファンによる制御シーケンス（その２）を示す。冷却ファン１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）の配置は、図５の実施例と同一である。
本実施例では、各冷却ファン１をＤｕｔｙ１００％（最高回転数）とさせるＣＰＵ発熱量をファン毎に個別に設定し、かつ、各ファンの風量が、凝縮器２の出口側から入口側にかけて、常にファン１ａ≧ファン１ｂ≧ファン１ｃ≧ファン１ｄとなるように制御した。
その結果、従来の制御シーケンス（風量：ファン１ａ＝ファン１ｂ＝ファン１ｃ＝ファン１ｄ）では、ＣＰＵ発熱量が４０Ｗ以下では動作が不安定となり循環が停止する場合が見られたが、本実施例のシーケンスでは４０Ｗ以下、２０Ｗまでの安定動作が確認できた。
図７は、本発明の実施の形態になる凝縮器における複数の冷却ファンによる制御シーケンス（その３）を示す。
本実施例では、凝縮器２の出口側に最も近いファン１ａのみを、ほぼ倍の風量を供給できる二重反転ファンに交換し、他のファン１ｂ、１ｃ、１ｄは、従来技術と同様のファン制御を行い、各ファンの風量は、凝縮器２の出口側から入口側にかけて、ファン１ａ≧ファン１ｂ＝ファン１ｃ＝ファン１ｄとなるように制御した。
その結果、従来の制御シーケンス（風量：ファン１ａ＝ファン１ｂ＝ファン１ｃ＝ファン１ｄ）では、ＣＰＵ発熱量が４０Ｗ以下では動作が不安定となり循環が停止する場合が見られたが、本実施例のシーケンスでは４０Ｗ以下、２０Ｗまでの安定動作が確認できた。

以上説明してきたように、本発明によれば，ループ型ヒートパイプで問題となる低発熱時でのドライアウト現象を回避できるため、被冷却デバイスの発熱量のダイナミックレンジの広いサーバなど様々な機器に応用しても動作信頼性が高い。

図８は、本発明のループ型ヒートパイプの凝縮器に分割設置した冷却ファンの制御フロー（その１）を示す。本フローは、制御装置１００が、図５の制御シーケンスを実行する処理フローを示している。

まず、ステップＳ１１において、制御装置１００は、ＣＰＵ発熱体１０の温度Ｔｃ、およびファン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのそれぞれの回転率（最高回転数対する割合：％）Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４をモニターする。つぎに、ステップＳ１２において、ＣＰＵ発熱体１０の温度Ｔｃが予め設定された上限値を超えたか否かを判定し、上限値を超えた場合には、ステップＳ１３において、ファン１ａの回転率が１００％か否かを判定する。
ファン１ａの回転率が１００％を超えていなければ、ステップＳ１４において、ファン１ａの回転率を１ステップ分増加させて、ステップＳ１２に戻る。ここで、回転率の１ステップ分は、例えば１０％など制御すべき精度に応じて設定される。

また、ステップＳ１２において、ＣＰＵ発熱体１０の温度Ｔｃが上限値を超えていなければ、ステップ１５において、ＣＰＵ発熱体１０の温度Ｔｃが下限値未満であるか否かを判定し、下限値未満でないならば、ステップＳ１２に戻る。一方、ＣＰＵ発熱体１０の温度Ｔｃが下限値未満であれば、ステップＳ１６において、ファン１ａの回転率がゼロとなったかを判定し、ゼロ（停止）でないなら、ステップＳ１７において、ファン１ａの回転率を１ステップ分減少させて、ステップＳ１２に戻り、以降の処理を繰り返す。

さらに、ステップＳ１３において、ファン１ａの回転率が１００％であれば、ステップＳ１８に進み、ファン１ｂ、ファン１ｃ、ファン１ｄについてファン１ａと同様に以降の制御フローを実行する。

図９は、本発明のループ型ヒートパイプの凝縮器に分割設置した冷却ファンの制御フロー（その２）を示す。本フローは、制御装置１００が、図６の制御シーケンスを実行する処理フローを示している。

まず、ステップＳ３１において、制御装置１００は、ＣＰＵ発熱体１０の温度Ｔｃおよび消費電力Ｗをモニターする。つぎに、ステップＳ３２において、ファンＤｕｔｙ（％）の補正係数α（％）をゼロに設定する。ステップＳ３３において、ＣＰＵ発熱体１０の消費電力Ｗに応じて、各ファンのＤｕｔｙ（％）の傾斜を以下のように設定する。
ファン１ａのＤｕｔｙ（％）＝（Ｗ／(Wmax ×0.25)）ｘ１００＋α
ファン１ｂのＤｕｔｙ（％）＝（Ｗ／(Wmax ×0.50)）ｘ１００＋α
ファン１ｃのＤｕｔｙ（％）＝（Ｗ／(Wmax ×0.75)）ｘ１００＋α
ファン１ｄのＤｕｔｙ（％）＝（Ｗ／(Wmax ×1.00)）ｘ１００＋α
但し、WmaxはCPUの最大発熱量である。またＤｕｔｙ（％）が１００を超えた場合は１００に固定する。

つぎに、ステップＳ３４において、ＣＰＵ発熱体１０の温度Ｔｃが予め設定された上限温度を超えたかを判定し、超えた場合には、ステップＳ３５において、補正係数αを１ステップ分増加させて、ステップＳ３３に戻る。また、ＣＰＵ発熱体１０の温度Ｔｃが上限温度を超えていなければ、ステップＳ３６において、ＣＰＵ発熱体１０の温度Ｔｃが予め設定された下限温度未満かを判定する。

その結果、ＣＰＵ発熱体１０の温度Ｔｃが下限未満であれば、ステップＳ３７において、補正係数αを１ステップ分減少させて、ステップＳ３３に戻り、以降の制御処理を繰り返す。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 冷却ファン
２ 凝縮器
３ 蒸発器
４ 蒸気管
５ 液管
６ 補助チャンバ
１０ 発熱体
２１ フィン
３１ ウィック
３２ 溝（グルーブ）
３３ 金属管
３４ 金属ブロック
４０ 温度センサ
１００ 制御装置
１０１ ファン制御部
１０２ 温度検知部

Claims (5)

1. 発熱体から受熱して作動流体を蒸発させる蒸発器と、前記作動流体を流す管に取り付けられたフィンを介して外部に放熱して前記作動流体の蒸気を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮部に沿って並行に分割設置させた複数の冷却ファンを備えたループ型ヒートパイプと、
   前記複数の冷却ファンの回転数に傾斜を持たせ、前記発熱体の発熱量に応じて前記凝縮部の出口側から優先的に凝縮部の冷却を行う制御装置と、
   を有することを特徴とする冷却システム。
2. 前記制御装置は、前記凝縮部に沿って並行設置された前記複数の冷却ファンの各風量を、前記凝縮部の出口側から入口側にかけて順次減少させることを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
3. 前記制御装置は、前記発熱体の発熱量が低いときは、前記凝縮部の最も出口側に位置する冷却ファンのみ駆動させ、回転数を変えて前記発熱体の冷却を制御し、所定の温度まで冷却しない場合に、前記冷却ファンを最高回転数に保ったままで次に位置する冷却ファンを追加駆動させることを特徴とする請求項２に記載の冷却システム。
4. 前記制御装置は、前記複数の冷却ファンを最高回転数とさせる前記発熱量が前記凝縮部の出口側から入口側に設置された順に大きくなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の冷却システム。
5. 前記制御装置は、最大風量の異なるファンを適用することで風量に傾斜をつけることを特徴とした請求項２に記載の冷却システム。