JP2013245875A - Cooling device and electronic device - Google Patents

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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • 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
    • F28D15/02Heat-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 in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04Heat-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 in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F28D15/043Heat-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 in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure forming loops, e.g. capillary pumped loops

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a cooling device capable of easily removing steam bubbles, capable of providing stable cooling capability, and capable of suppressing deterioration of the cooling capability even when a calorific value of a heat source increases.SOLUTION: A cooling device includes: an evaporator 1 including a porous body 12, having a steam passage 10 and a liquid passage 11 separated by the porous body, and evaporating a working fluid of a liquid phase; a condenser 2 condensing the working fluid of a gaseous phase; a liquid storage tank 3 storing the working fluid of the liquid phase; a steam pipe 4 connecting a steam passage outlet of the evaporator and a condenser inlet; a liquid pipe 5 connecting a condenser outlet and a first inlet 3A of the liquid storage tank; a liquid supply pipe 6 connecting a liquid storage tank outlet and a liquid passage inlet of the evaporator; a liquid return pipe 7 connecting the liquid passage outlet of the evaporator and a second inlet 3B of the liquid storage tank; liquid transport means 8 interposed in the liquid supply pipe; a flow control valve 40 provided in the liquid return pipe; a temperature sensor 41 provided in the evaporator or the heat source; and a control part 42 controlling an opening of the flow control valve on the basis of information from the temperature sensor.

Description

本発明は、冷却装置及び電子装置に関する。   The present invention relates to a cooling device and an electronic device.

例えばコンピュータなどの電子装置に備えられる電子部品などの発熱体を冷却する冷却装置として、液相の作動流体が蒸発して気相の作動流体になるときの蒸発潜熱を利用して高い冷却性能を実現する、気液二相流を用いた冷却装置がある。
例えば、ウィックを備える蒸発器と、凝縮器とを備え、蒸発器の出口と凝縮器の入口が蒸気管で接続され、凝縮器の出口と蒸発器の入口が液管で接続されており、内部に作動流体が封入されているループ型ヒートパイプ(LHP:Loop Heat Pipe)がある。
For example, as a cooling device for cooling a heating element such as an electronic component provided in an electronic device such as a computer, high cooling performance is obtained by utilizing latent heat of vaporization when a liquid-phase working fluid evaporates to become a gas-phase working fluid. There is a cooling device that uses a gas-liquid two-phase flow.
For example, an evaporator having a wick and a condenser are provided, the outlet of the evaporator and the inlet of the condenser are connected by a vapor pipe, the outlet of the condenser and the inlet of the evaporator are connected by a liquid pipe, There is a loop heat pipe (LHP) in which a working fluid is sealed.

このようなループ型ヒートパイプでは、例えば液輸送ポンプなどを用いずにウィックの毛管力によって作動流体を循環させて、熱を輸送することが可能である。なお、作動流体を確実に循環させるために、液管に液輸送ポンプを設けたものもある。
このほか、ループ型ヒートパイプにおいて、タンクから蒸発部へ液相の作動流体を供給する管に介装されたポンプの蒸発部側に流量調整弁を設け、蒸発部に設けられた温度検知器からの温度情報に基づいて流量調整弁を制御するようにしたものもある。
In such a loop heat pipe, heat can be transported by circulating the working fluid by the capillary force of the wick without using a liquid transport pump or the like, for example. In addition, there is a liquid pipe provided with a liquid transport pump in order to reliably circulate the working fluid.
In addition, in the loop heat pipe, a flow rate adjusting valve is provided on the evaporation part side of a pump interposed in a pipe for supplying a liquid-phase working fluid from the tank to the evaporation part, and a temperature detector provided in the evaporation part is used. Some control the flow rate adjusting valve based on the temperature information.

特開2002−303494号公報JP 2002-303494 A 特開2005−321155号公報JP 2005-321155 A 特開2004−190978号公報JP 2004-190978 A 特開平6−159959号公報JP-A-6-159959

ところで、上述のようなループ型ヒートパイプに備えられる蒸発器は、例えば図17に示すように、発熱体100に熱的に接続されるケース101と、ケース101の内壁面に密着するウィック102とを備える。
ここで、ウィック102は、筒状になっており、その内側が空洞103になっている。また、ウィック102は、ケース101の入口側(図17中、右側)が開口しており、ケース101の出口側(図17中、左側)が閉じられている。そして、ウィック102の内側の空洞103は、ケース101の入口に接続された液管104と連通しており、液相の作動流体が流れる液流路になっている。また、ケース101の内壁面とウィック102との間には溝105が設けられている。この溝105は、ケース101の出口に接続された蒸気管106と連通しており、気相の作動流体が流れる蒸気流路になっている。特に、ウィック102の先端部、即ち、ウィック102のケース101の出口側の部分は閉じられており、ウィック102の内側の空洞103は行き止まりになっている。つまり、蒸発器の液流路は途中で行き止まりになっている。
By the way, as shown in FIG. 17, for example, the evaporator provided in the loop heat pipe as described above includes a case 101 thermally connected to the heating element 100, and a wick 102 in close contact with the inner wall surface of the case 101. Is provided.
Here, the wick 102 has a cylindrical shape, and the inside thereof is a cavity 103. The wick 102 is open on the inlet side (right side in FIG. 17) of the case 101 and closed on the outlet side (left side in FIG. 17) of the case 101. The cavity 103 inside the wick 102 communicates with a liquid pipe 104 connected to the inlet of the case 101, and serves as a liquid flow path through which a liquid-phase working fluid flows. A groove 105 is provided between the inner wall surface of the case 101 and the wick 102. The groove 105 communicates with a steam pipe 106 connected to the outlet of the case 101, and serves as a steam flow path through which a gas phase working fluid flows. In particular, the tip of the wick 102, that is, the portion of the wick 102 on the outlet side of the case 101 is closed, and the cavity 103 inside the wick 102 is dead-end. That is, the liquid flow path of the evaporator is dead end on the way.

このように構成されるループ型ヒートパイプでは、発熱体100の熱がウィック102を介して液相の作動流体に伝わり、これを加熱して、液相の作動流体に蒸気泡が発生する場合がある。この結果、ドライアウトが生じ、冷却性能を維持できなくなる場合がある。
特に、ウィック102の先端部は、蒸気流路に接しており、ウィック102の先端部近傍の液流路内の液相の作動流体は、気相の作動流体の温度とほぼ同程度の温度まで加熱されるため、蒸気泡が生じやすい。また、例えば、発熱量の大きな電子部品やプリント基板などの平板型発熱体を効率良く冷却するのに適した薄型平板状蒸発器の場合、発熱体100の熱がウィック102を介して液相の作動流体に伝わりやすく、温度が上昇しやすいため、液相の作動流体に蒸気泡が生じやすい。この結果、ドライアウトが生じやすくなり、冷却性能を維持できなくなりやすい。
In the loop heat pipe configured as described above, the heat of the heating element 100 may be transmitted to the liquid-phase working fluid via the wick 102 and heated to generate vapor bubbles in the liquid-phase working fluid. is there. As a result, dryout may occur and cooling performance may not be maintained.
In particular, the tip of the wick 102 is in contact with the steam channel, and the liquid-phase working fluid in the liquid channel near the tip of the wick 102 reaches a temperature approximately equal to the temperature of the gas-phase working fluid. Since it is heated, steam bubbles are easily generated. Further, for example, in the case of a thin flat plate evaporator suitable for efficiently cooling a flat plate heating element such as an electronic component having a large heat generation amount or a printed circuit board, the heat of the heating element 100 is in a liquid phase via the wick 102. Since it is easily transmitted to the working fluid and the temperature is likely to rise, vapor bubbles are likely to be generated in the liquid-phase working fluid. As a result, dryout is likely to occur and the cooling performance is not easily maintained.

また、液管に液輸送ポンプを設け、液輸送ポンプによって液相の作動流体を蒸発器に送り込むようにしても、蒸発器の液流路が途中で行き止まりになっているため、液相の作動流体に発生した蒸気泡を取り除くことはできない。
さらに、ウィックを備えるループ型ヒートパイプでは、発熱体(熱源)の発熱量が増加すると、ウィックの発熱体側の部分が乾いてしまい、冷却性能が低下してしまう場合がある。
In addition, even if a liquid transport pump is provided in the liquid pipe and the liquid-phase working fluid is sent to the evaporator by the liquid transport pump, the liquid flow of the evaporator is stopped halfway. Vapor bubbles generated in the fluid cannot be removed.
Further, in a loop heat pipe having a wick, when the amount of heat generated by the heating element (heat source) increases, the portion of the wick on the heating element side may dry, and cooling performance may deteriorate.

そこで、液相の作動流体に蒸気泡が発生した場合であっても、蒸気泡を容易に除去できるようにし、安定した冷却性能が得られ、かつ、熱源の発熱量が増加した場合であっても、冷却性能の低下を抑制することができる冷却装置を実現したい。   Therefore, even when vapor bubbles are generated in the liquid-phase working fluid, the vapor bubbles can be easily removed, stable cooling performance is obtained, and the heat generation amount of the heat source is increased. However, it is desirable to realize a cooling device that can suppress a decrease in cooling performance.

本冷却装置は、多孔質体を備え、多孔質体によって隔てられた蒸気流路及び液流路を有し、液相の作動流体が蒸発する蒸発器と、気相の作動流体が凝縮する凝縮器と、液相の作動流体を貯留する液溜めタンクと、蒸発器の蒸気流路の出口と凝縮器の入口とを接続する蒸気管と、凝縮器の出口と液溜めタンクの第1の入口とを接続する液管と、液溜めタンクの出口と蒸発器の液流路の入口とを接続する液供給管と、蒸発器の液流路の出口と液溜めタンクの第2の入口とを接続する液戻り管と、液供給管に介装された液輸送手段と、液戻り管に設けられ、液戻り管の中を流れる液相の作動流体の流量を調整する流量調整弁と、蒸発器又は蒸発器に熱的に接続されている熱源に設けられた温度センサと、温度センサからの情報に基づいて流量調整弁の開度を制御する制御部とを備える。   The cooling device includes a porous body and has a vapor channel and a liquid channel separated by the porous body, an evaporator that evaporates the liquid-phase working fluid, and a condensation that condenses the gas-phase working fluid. , A reservoir tank for storing a liquid-phase working fluid, a steam pipe connecting the outlet of the vapor flow path of the evaporator and the inlet of the condenser, the outlet of the condenser and the first inlet of the reservoir tank A liquid pipe connecting the outlet of the liquid reservoir tank and the inlet of the liquid flow path of the evaporator, an outlet of the liquid flow path of the evaporator and a second inlet of the liquid reservoir tank A liquid return pipe to be connected, a liquid transport means interposed in the liquid supply pipe, a flow rate adjusting valve provided in the liquid return pipe for adjusting the flow rate of the liquid-phase working fluid flowing in the liquid return pipe, and evaporation A temperature sensor provided in a heat source thermally connected to the evaporator or the evaporator, and a flow control valve based on information from the temperature sensor And a control unit for controlling the opening.

本電子装置は、配線基板上に設けられた電子部品と、電子部品を冷却する冷却装置とを備え、冷却装置は上述のように構成され、電子部品は蒸発器に熱的に接続されている。   The electronic device includes an electronic component provided on the wiring board and a cooling device for cooling the electronic component, the cooling device is configured as described above, and the electronic component is thermally connected to the evaporator. .

したがって、本冷却装置及び電子装置によれば、液相の作動流体に蒸気泡が発生した場合であっても、蒸気泡を容易に除去することができ、安定した冷却性能が得られ、かつ、熱源の発熱量が増加した場合であっても、冷却性能の低下を抑制することができるという利点がある。   Therefore, according to the present cooling device and electronic device, even when vapor bubbles are generated in the liquid-phase working fluid, the vapor bubbles can be easily removed, stable cooling performance can be obtained, and Even when the heat generation amount of the heat source is increased, there is an advantage that a decrease in cooling performance can be suppressed.

本実施形態にかかる冷却装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cooling device concerning this embodiment. 本実施形態にかかる冷却装置による作用効果を説明するための模式的断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating the effect by the cooling device concerning this embodiment. 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる液溜めタンク及び液輸送ポンプの構成を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the structure of the liquid reservoir tank with which the cooling device concerning this embodiment is equipped, and a liquid transport pump. 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる蒸発器の具体的な構成例及びそれを備える電子装置の構成例を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the specific structural example of the evaporator with which the cooling device concerning this embodiment is equipped, and the structural example of an electronic apparatus provided with the same. 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる蒸発器の具体的な構成例を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the specific structural example of the evaporator with which the cooling device concerning this embodiment is equipped. (A)は本実施形態にかかる冷却装置において流量調整弁を備えない場合の課題を説明するための模式図であり、(B)は本実施形態にかかる冷却装置において流量調整弁を備える場合の効果を説明するための模式図である。(A) is a schematic diagram for demonstrating the subject when the flow control valve is not provided in the cooling device concerning this embodiment, and (B) is the case where the flow control valve is provided in the cooling device concerning this embodiment. It is a schematic diagram for demonstrating an effect. 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる制御部による流量調整弁の開度制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the opening degree control of the flow regulating valve by the control part with which the cooling device concerning this embodiment is equipped. 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる制御部による流量制御弁の開度制御及び液輸送ポンプの出力制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the opening control of the flow control valve by the control part with which the cooling device concerning this embodiment is equipped, and the output control of a liquid transport pump. 本実施形態にかかる冷却装置の変形例の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the modification of the cooling device concerning this embodiment. 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる蒸発器の具体的な構成例の変形例及びそれを備える電子装置の構成例を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the modification of the specific structural example of the evaporator with which the cooling device concerning this embodiment is provided, and the structural example of an electronic apparatus provided with the same. 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる蒸発器の具体的な構成例の変形例を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the modification of the specific structural example of the evaporator with which the cooling device concerning this embodiment is equipped. 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる液輸送ポンプの変形例を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the modification of the liquid transport pump with which the cooling device concerning this embodiment is equipped. 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる蒸発器の具体的な構成例の他の変形例及びそれを備える電子装置の構成例を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the other modification of the specific structural example of the evaporator with which the cooling device concerning this embodiment is equipped, and the structural example of an electronic apparatus provided with the same. 本実施形態にかかる冷却装置において具体的な構成例の他の変形例の蒸発器を用いる場合の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure in the case of using the evaporator of the other modification of a specific structural example in the cooling device concerning this embodiment. (A)、(B)は、本実施形態にかかる冷却装置に備えられる蒸発器の具体的な構成例の他の変形例を備える電子装置の効果を説明するための模式的断面図である。(A), (B) is typical sectional drawing for demonstrating the effect of the electronic apparatus provided with the other modification of the specific structural example of the evaporator with which the cooling device concerning this embodiment is equipped. 本実施形態にかかる冷却装置に備えられる蒸発器の具体的な構成例の変形例及びそれを備える電子装置の構成例を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the modification of the specific structural example of the evaporator with which the cooling device concerning this embodiment is provided, and the structural example of an electronic apparatus provided with the same. 従来の冷却装置に備えられる蒸発器の課題を説明するための模式的断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating the subject of the evaporator with which the conventional cooling device is equipped.

以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる冷却装置及び電子装置について、図1〜図8を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる冷却装置は、例えばコンピュータ(例えばサーバやパーソナルコンピュータ)などの電子装置に備えられる電子部品などの発熱体を冷却する冷却装置である。なお、電子装置は電子機器ともいう。また電子部品は例えばCPUやLSIチップなどである。
Hereinafter, a cooling device and an electronic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The cooling device according to the present embodiment is a cooling device that cools a heating element such as an electronic component provided in an electronic device such as a computer (for example, a server or a personal computer). Note that the electronic device is also referred to as an electronic device. The electronic component is, for example, a CPU or an LSI chip.

また、本冷却装置は、液相の作動流体が蒸発して気相の作動流体になるときの蒸発潜熱を利用して高い冷却性能を実現する、気液二相流を用いる冷却装置である。
ここでは、発熱量の大きな電子部品やプリント基板(配線基板)などの平板型発熱体を効率良く冷却するのに適した薄型平板状蒸発器を備える冷却装置を例に挙げて説明する。なお、薄型平板状蒸発器を、薄型蒸発器又は平板型蒸発器ともいう。
Further, the present cooling device is a cooling device using a gas-liquid two-phase flow that realizes high cooling performance by using latent heat of evaporation when the liquid-phase working fluid evaporates to become a gas-phase working fluid.
Here, a cooling device including a thin flat plate evaporator suitable for efficiently cooling a flat heating element such as an electronic component having a large heat generation amount or a printed board (wiring board) will be described as an example. The thin plate evaporator is also referred to as a thin plate evaporator or a flat plate evaporator.

本冷却装置は、図1に示すように、液相の作動流体が蒸発する蒸発器1と、気相の作動流体が凝縮する凝縮器2と、液相の作動流体を貯留する液溜めタンク3と、気相の作動流体が流れる蒸気管4と、液相の作動流体が流れる液管5、液供給管6及び液戻り管7と、液輸送ポンプ8とを備える。なお、液供給管6及び液戻り管7は、液相の作動流体が流れる液管であるため、単に液管と呼ぶ場合もある。また、ここでは、液輸送ポンプ8を用いているが、これに限られるものではなく、液相の作動流体を輸送しうる液輸送手段であれば良い。   As shown in FIG. 1, the cooling device includes an evaporator 1 that evaporates a liquid-phase working fluid, a condenser 2 that condenses a gas-phase working fluid, and a liquid storage tank 3 that stores the liquid-phase working fluid. A vapor pipe 4 through which a gas-phase working fluid flows, a liquid pipe 5 through which a liquid-phase working fluid flows, a liquid supply pipe 6 and a liquid return pipe 7, and a liquid transport pump 8. Since the liquid supply pipe 6 and the liquid return pipe 7 are liquid pipes through which a liquid-phase working fluid flows, they may be simply referred to as liquid pipes. In addition, the liquid transport pump 8 is used here, but the present invention is not limited to this, and any liquid transport means that can transport a liquid-phase working fluid may be used.

そして、蒸発器1の蒸気流路10の出口と凝縮器2の入口とは、蒸気管4によって接続されている。また、凝縮器2の出口と液溜めタンク3の第1の入口3Aとは、液管5によって接続されている。また、液溜めタンク3の出口3Cと蒸発器1の液流路11の入口とは、液供給管6によって接続されている。また、蒸発器1の液流路11の出口と液溜めタンク3の第2の入口3Bとは、液戻り管7によって接続されている。また、液輸送ポンプ8は、液供給管6に介装されている。つまり、液溜めタンク3の出口3Cと液輸送ポンプ8の吸入口8A、及び、液輸送ポンプ8の吐出口8Bと蒸発器1の液流路11の入口が、液供給管6によって接続されている。   The outlet of the steam flow path 10 of the evaporator 1 and the inlet of the condenser 2 are connected by a steam pipe 4. The outlet of the condenser 2 and the first inlet 3 </ b> A of the liquid reservoir tank 3 are connected by a liquid pipe 5. The outlet 3C of the liquid reservoir tank 3 and the inlet of the liquid flow path 11 of the evaporator 1 are connected by a liquid supply pipe 6. Further, the outlet of the liquid flow path 11 of the evaporator 1 and the second inlet 3 </ b> B of the liquid reservoir tank 3 are connected by a liquid return pipe 7. The liquid transport pump 8 is interposed in the liquid supply pipe 6. That is, the outlet 3C of the liquid reservoir tank 3 and the suction port 8A of the liquid transport pump 8 and the discharge port 8B of the liquid transport pump 8 and the inlet of the liquid flow path 11 of the evaporator 1 are connected by the liquid supply pipe 6. Yes.

本実施形態では、蒸発器1は、ウィック12を備え、ウィック12によって隔てられた蒸気流路10及び液流路11を有し、発熱体9(熱源)が熱的に接続されている。ここで、蒸気流路10は、蒸発器1の発熱体9に近い位置に設けられ、液流路11は、蒸発器1の発熱体9から遠い位置に設けられる。これにより、発熱体9の熱がウィック12を介して液相の作動流体に伝わりにくくし、液相の作動流体に蒸気泡が発生しにくくなるようにしている。また、ウィック12は、多孔質体である。ここでは、低熱伝導率の多孔質体である。具体的には樹脂製多孔質体である。また、多孔質体の平均孔径は約10μm以下(好ましくは約6μm以下)であることが好ましい。例えば、平均孔径は水銀注入法で測定することができる。   In the present embodiment, the evaporator 1 includes a wick 12, has a vapor channel 10 and a liquid channel 11 separated by the wick 12, and a heating element 9 (heat source) is thermally connected. Here, the vapor channel 10 is provided at a position close to the heating element 9 of the evaporator 1, and the liquid channel 11 is provided at a position far from the heating element 9 of the evaporator 1. This makes it difficult for the heat of the heating element 9 to be transmitted to the liquid-phase working fluid via the wick 12 so that vapor bubbles are less likely to be generated in the liquid-phase working fluid. The wick 12 is a porous body. Here, the porous body has a low thermal conductivity. Specifically, it is a resin porous body. The average pore size of the porous body is preferably about 10 μm or less (preferably about 6 μm or less). For example, the average pore diameter can be measured by a mercury injection method.

ここでは、蒸発器1は、例えば図2に示すように、発熱体9に熱的に接続されるケース13と、ケース13の内壁面に密着するウィック12とを備える。
ここで、ウィック12は、筒状になっており、その内側が空洞14になっている。また、ウィック12は、ケース13の入口側(図2中、右側)及び出口側(図2中、左側)が開口している。そして、ウィック12の内側の空洞14は、ケース13の入口に接続された液管6及びケース13の出口に接続された液管7と連通しており、液相の作動流体が流れる液流路11を構成している。
Here, as shown in FIG. 2, for example, the evaporator 1 includes a case 13 that is thermally connected to the heating element 9 and a wick 12 that is in close contact with the inner wall surface of the case 13.
Here, the wick 12 has a cylindrical shape, and the inside is a cavity 14. Further, the wick 12 is opened on the inlet side (right side in FIG. 2) and the outlet side (left side in FIG. 2) of the case 13. The cavity 14 inside the wick 12 communicates with the liquid pipe 6 connected to the inlet of the case 13 and the liquid pipe 7 connected to the outlet of the case 13, and the liquid flow path through which the liquid-phase working fluid flows. 11 is constituted.

このように、ウィック12の出口側の部分、即ち、ウィック12の内側の空洞14は行き止まりになっておらず、ケース13の出口に接続された液管7と連通している。つまり、蒸発器1の液流路11は途中で行き止まりになっておらず、蒸発器1の入口側及び出口側に接続された液管6,7と連通している。
また、ケース13の内壁面とウィック12との間には溝15が設けられている。この溝15は、蒸発器1の出口に接続された蒸気管4と連通しており、気相の作動流体が流れる蒸気流路10を構成している。
Thus, the exit side portion of the wick 12, that is, the cavity 14 inside the wick 12 is not dead end, and communicates with the liquid pipe 7 connected to the exit of the case 13. That is, the liquid flow path 11 of the evaporator 1 is not dead end in the middle, and communicates with the liquid pipes 6 and 7 connected to the inlet side and the outlet side of the evaporator 1.
A groove 15 is provided between the inner wall surface of the case 13 and the wick 12. The groove 15 communicates with the steam pipe 4 connected to the outlet of the evaporator 1 and constitutes a steam flow path 10 through which a gas phase working fluid flows.

このように、蒸発器1の液流路11が、蒸発器1の入口側及び出口側に接続された液管6,7と連通している。つまり、蒸発器1の液流路11は、入口だけでなく、出口も備え、入口から出口へ向けて貫通しており、蒸発器1の入口側及び出口側で液管6,7に接続されている。
そして、図1に示すように、蒸発器1の入口側及び出口側に接続された液管6,7は液溜めタンク3に接続されており、液相の作動流体を循環させることができる循環経路(ループ)が形成されている。
As described above, the liquid flow path 11 of the evaporator 1 communicates with the liquid pipes 6 and 7 connected to the inlet side and the outlet side of the evaporator 1. That is, the liquid flow path 11 of the evaporator 1 includes not only an inlet but also an outlet, penetrates from the inlet to the outlet, and is connected to the liquid pipes 6 and 7 on the inlet side and the outlet side of the evaporator 1. ing.
As shown in FIG. 1, the liquid pipes 6 and 7 connected to the inlet side and the outlet side of the evaporator 1 are connected to the liquid reservoir tank 3 and can circulate the liquid-phase working fluid. A path (loop) is formed.

これにより、蒸発器1の液流路11を流れる液相の作動流体は、蒸発器1で留まることなく、蒸発器1を通過して循環するようになっている。
このため、図2に示すように、発熱体9の熱がウィック12を介して伝わって、即ち、ヒートリークによって、ウィック12の内側の液流路11で、液相の作動流体に蒸気泡が発生しても、液相の作動流体を流動させることで、ウィック12の内側の液流路11から蒸気泡を容易に除去することができる。これにより、ドライアウトが生じるのを防止することができ、冷却性能を維持し、安定した冷却性能を得ることが可能となる。
Thereby, the liquid-phase working fluid flowing through the liquid flow path 11 of the evaporator 1 passes through the evaporator 1 and circulates without remaining in the evaporator 1.
For this reason, as shown in FIG. 2, the heat of the heating element 9 is transmitted through the wick 12, that is, due to heat leak, vapor bubbles are generated in the liquid-phase working fluid in the liquid flow path 11 inside the wick 12. Even if it occurs, the vapor bubbles can be easily removed from the liquid flow path 11 inside the wick 12 by flowing the liquid-phase working fluid. As a result, it is possible to prevent dryout, maintain cooling performance, and obtain stable cooling performance.

特に、ウィック12の先端部は、蒸気流路10に接しており、ウィック12の先端部近傍の液流路11内の液相の作動流体は、気相の作動流体の温度とほぼ同程度の温度まで加熱されるため、蒸気泡が生じやすい。また、例えば発熱量の大きな電子部品やプリント基板などの平板型発熱体を効率良く冷却するのに適した薄型平板状蒸発器の場合、発熱体9の熱がウィック12を介して液相の作動流体に伝わりやすく、温度が上昇しやすいため、蒸気泡が生じやすい。特に、蒸発器1を薄く広く(長く)した場合、ウィック12の内側の液流路11の高さが低くなるため、蒸気泡が発生すると、蒸気泡の下側に液相の作動流体が入り込みにくくなり、例えばウィック12の先端部などでドライアウトが生じやすい。このような場合に、ウィック12の内側の液流路11から蒸気泡を容易に除去することができ、これにより、ドライアウトが生じるのを防止することができ、安定した冷却性能を得ることが可能となる。   In particular, the tip of the wick 12 is in contact with the vapor channel 10, and the liquid-phase working fluid in the liquid channel 11 near the tip of the wick 12 is approximately the same as the temperature of the gas-phase working fluid. Since it is heated to a temperature, vapor bubbles are likely to be generated. Further, in the case of a thin flat plate evaporator suitable for efficiently cooling a flat plate heating element such as an electronic component having a large heat generation amount or a printed circuit board, the heat of the heating element 9 is operated in a liquid phase via the wick 12. Vapor bubbles are likely to be generated because it is easily transmitted to the fluid and the temperature is likely to rise. In particular, when the evaporator 1 is thin and wide (long), the height of the liquid flow path 11 inside the wick 12 becomes low, so when a vapor bubble is generated, a liquid-phase working fluid enters under the vapor bubble. For example, dryout is likely to occur at the tip of the wick 12 or the like. In such a case, the vapor bubbles can be easily removed from the liquid flow path 11 inside the wick 12, thereby preventing the occurrence of dryout and obtaining stable cooling performance. It becomes possible.

このように構成される冷却装置では、蒸発器1の液流路11に供給された液相の作動流体の一部は、蒸発器1の蒸気流路10に面しているウィック12の表面から染み出す。つまり、蒸発器1の液流路11の入口から流入した液相の作動流体の一部は、ウィック12を経て蒸発器1の蒸気流路10側に染み出す。
このウィック12の表面から染み出した液相の作動流体は、ウィック12の一部に蒸発器1のケース13の一部が熱的に接触しているため、発熱体9からケース13を介して伝わった熱によって蒸発(気化)して、気相の作動流体となる。
In the cooling device configured as described above, a part of the liquid-phase working fluid supplied to the liquid flow path 11 of the evaporator 1 is supplied from the surface of the wick 12 facing the vapor flow path 10 of the evaporator 1. Exudes. That is, a part of the liquid-phase working fluid that has flowed from the inlet of the liquid flow path 11 of the evaporator 1 oozes out to the vapor flow path 10 side of the evaporator 1 through the wick 12.
The liquid-phase working fluid that oozes out from the surface of the wick 12 is in contact with a part of the wick 12 and a part of the case 13 of the evaporator 1. It is evaporated (vaporized) by the transmitted heat to become a gas phase working fluid.

この気相の作動流体は、図1に示すように、蒸発器1の蒸気流路10及び蒸気管4を経て凝縮器2に流入し、凝縮器2で放熱され、冷却されることで凝縮(液化)して、液相の作動流体となる。
この液相の作動流体は、液管5を経て液溜めタンク3に流入する。つまり、凝縮器2から流れてきた液相の作動流体は、液溜めタンク3の第1の入口3Aから液溜めタンク3に流入する。
As shown in FIG. 1, this gas phase working fluid flows into the condenser 2 through the vapor flow path 10 and the vapor pipe 4 of the evaporator 1, dissipates heat in the condenser 2, and is condensed by being cooled ( Liquefied) to become a liquid-phase working fluid.
This liquid-phase working fluid flows into the liquid storage tank 3 through the liquid pipe 5. That is, the liquid-phase working fluid flowing from the condenser 2 flows into the liquid reservoir tank 3 from the first inlet 3 </ b> A of the liquid reservoir tank 3.

そして、液溜めタンク3内に貯留されている液相の作動流体は、液輸送ポンプ8によって液供給管6を経て蒸発器1の液流路11へ供給される。
このようにして、作動流体は、液溜めタンク3、液供給管6、蒸発器1、蒸気管4、凝縮器2、液管5によって構成される循環経路を還流する。
一方、蒸発器1の液流路11に供給された液相の作動流体の他の一部は、蒸発器1の液流路11の出口から液戻り管7を経て液溜めタンク3に戻る。つまり、蒸発器1の液流路11の入口から流入した液相の作動流体の他の一部は、液相の作動流体のまま、又は、液相の作動流体の一部がウィック12からの熱によって気化して気相の作動流体となった混相の作動流体となり、蒸発器1の液流路11の出口から流出し、液戻り管7を経て液溜めタンク3に戻る。
The liquid-phase working fluid stored in the liquid reservoir tank 3 is supplied to the liquid flow path 11 of the evaporator 1 through the liquid supply pipe 6 by the liquid transport pump 8.
In this way, the working fluid recirculates in a circulation path constituted by the liquid reservoir tank 3, the liquid supply pipe 6, the evaporator 1, the vapor pipe 4, the condenser 2, and the liquid pipe 5.
On the other hand, another part of the liquid-phase working fluid supplied to the liquid flow path 11 of the evaporator 1 returns to the liquid storage tank 3 from the outlet of the liquid flow path 11 of the evaporator 1 through the liquid return pipe 7. That is, the other part of the liquid-phase working fluid that has flowed in from the inlet of the liquid flow path 11 of the evaporator 1 remains the liquid-phase working fluid, or a part of the liquid-phase working fluid flows from the wick 12. It becomes a mixed-phase working fluid that is vaporized by heat and becomes a working fluid in a gas phase, flows out from the outlet of the liquid flow path 11 of the evaporator 1, and returns to the liquid storage tank 3 through the liquid return pipe 7.

このようにして、作動流体は、液溜めタンク3、液供給管6、蒸発器1、液戻り管7によって構成される循環経路を還流する。
このため、本冷却装置を用いることで、発熱体9の熱量を蒸発潜熱と顕熱とにより効率良く熱輸送できるため、極めて高い冷却性能(放熱特性)を実現することができる。
つまり、発熱体9から蒸発器1に伝わった熱の一部は、ウィック12の外側の蒸気流路10に染み出した液相の作動流体が蒸発して気相の作動流体となる際に蒸発潜熱(気化熱)として気相の作動流体に蓄えられ、蒸気管4を介して、凝縮器2へ輸送され、放熱される。
In this manner, the working fluid recirculates in a circulation path constituted by the liquid reservoir tank 3, the liquid supply pipe 6, the evaporator 1, and the liquid return pipe 7.
For this reason, by using this cooling device, the heat quantity of the heating element 9 can be efficiently transported by the latent heat of vaporization and sensible heat, so that extremely high cooling performance (heat radiation characteristics) can be realized.
That is, part of the heat transferred from the heating element 9 to the evaporator 1 is evaporated when the liquid-phase working fluid that has oozed into the vapor flow path 10 outside the wick 12 evaporates to become a gas-phase working fluid. It is stored in the vapor phase working fluid as latent heat (heat of vaporization), transported to the condenser 2 via the steam pipe 4, and radiated.

また、発熱体9から蒸発器1に伝わった熱の一部は、ウィック12を通過して液流路11に達し、液流路11内の液相の作動流体に顕熱として蓄えられる。なお、液相の作動流体の温度が飽和温度以上になった場合は液相の作動流体の一部は気相の作動流体に相変化する。
本冷却装置では、液流路11を流れる作動流体は、液輸送ポンプ8によって循環させられるようになっているため、温度が上昇した液相の作動流体は、液戻り管7を介して、液溜めタンク3へ送られる。この際、例えば液戻り管7の表面などから放熱される。このように、気相の作動流体だけでなく、温度が上昇した液相の作動流体も、蒸発器1内にとどまることなく、蒸発器1外へ送られる。つまり、発熱体9から蒸発器1に伝わった熱は全て蒸発器1外へ輸送され、ほとんど放熱される。このため、蒸発器1の温度を低く保つことが可能であり、極めて高い冷却性能を実現することができる。
Part of the heat transferred from the heating element 9 to the evaporator 1 passes through the wick 12 and reaches the liquid flow path 11, and is stored as sensible heat in the liquid phase working fluid in the liquid flow path 11. Note that when the temperature of the liquid-phase working fluid becomes equal to or higher than the saturation temperature, a part of the liquid-phase working fluid changes into a gas-phase working fluid.
In the present cooling device, the working fluid flowing through the liquid flow path 11 is circulated by the liquid transport pump 8, so that the liquid-phase working fluid whose temperature has risen passes through the liquid return pipe 7 to the liquid It is sent to the reservoir tank 3. At this time, heat is radiated from, for example, the surface of the liquid return pipe 7. In this way, not only the vapor-phase working fluid but also the liquid-phase working fluid whose temperature has risen is sent out of the evaporator 1 without staying in the evaporator 1. That is, all the heat transmitted from the heating element 9 to the evaporator 1 is transported outside the evaporator 1 and is almost dissipated. For this reason, the temperature of the evaporator 1 can be kept low, and extremely high cooling performance can be realized.

上述のように、本冷却装置は、ウィック12を備える蒸発器1と、凝縮器2とを備え、蒸発器1の出口と凝縮器2の入口が蒸気管4によって接続され、凝縮器2の出口と蒸発器1の入口が液管5,6によって接続されており、内部に作動流体が封入されているループ型ヒートパイプである。
このループ型ヒートパイプでは、蒸発器1に設けられるウィック12の毛管力によって作動流体を循環させて、熱を輸送することが可能である。つまり、蒸発器1内の蒸気圧によって凝縮器2まで熱を輸送することが可能である。
As described above, the cooling device includes the evaporator 1 including the wick 12 and the condenser 2, and the outlet of the evaporator 1 and the inlet of the condenser 2 are connected by the vapor pipe 4. And an evaporator 1 are connected to each other by liquid pipes 5 and 6 and are loop type heat pipes in which a working fluid is sealed.
In this loop heat pipe, it is possible to circulate the working fluid by the capillary force of the wick 12 provided in the evaporator 1 to transport heat. That is, heat can be transported to the condenser 2 by the vapor pressure in the evaporator 1.

そして、本実施形態では、このように構成されるループ型ヒートパイプに、さらに、液溜めタンク3、液戻り管7及び液輸送ポンプ8が設けられている。
ここでは、蒸発器1の液流路11の出口に液戻り管7の一方の端部が接続されており、液戻り管7の他方の端部は液溜めタンク3に接続されている。つまり、蒸発器1の液流路11の出口と液溜めタンク3の第2の入口3Bとが液戻り管7によって接続されている。また、凝縮器2の出口と蒸発器1の入口とを接続する液管5,6に、液溜めタンク3及び液輸送ポンプ8が介装されている。つまり、凝縮器2の出口と蒸発器1の入口とを接続する液管として、液管5及び液供給管6が設けられており、凝縮器2の出口と液溜めタンク3の第1の入口3Aとが液管5によって接続されており、液溜めタンク3の出口3Cと蒸発器1の液流路11の入口とが液供給管6によって接続されている。そして、液供給管6に液輸送ポンプ8が介装されている。
In this embodiment, the loop heat pipe configured as described above is further provided with a liquid reservoir tank 3, a liquid return pipe 7, and a liquid transport pump 8.
Here, one end of the liquid return pipe 7 is connected to the outlet of the liquid flow path 11 of the evaporator 1, and the other end of the liquid return pipe 7 is connected to the liquid reservoir tank 3. That is, the outlet of the liquid flow path 11 of the evaporator 1 and the second inlet 3 </ b> B of the liquid storage tank 3 are connected by the liquid return pipe 7. Further, the liquid reservoir tank 3 and the liquid transport pump 8 are interposed in the liquid pipes 5 and 6 that connect the outlet of the condenser 2 and the inlet of the evaporator 1. That is, a liquid pipe 5 and a liquid supply pipe 6 are provided as liquid pipes connecting the outlet of the condenser 2 and the inlet of the evaporator 1, and the outlet of the condenser 2 and the first inlet of the liquid reservoir tank 3 are provided. 3 </ b> A is connected by a liquid pipe 5, and an outlet 3 </ b> C of the liquid reservoir tank 3 and an inlet of the liquid flow path 11 of the evaporator 1 are connected by a liquid supply pipe 6. A liquid transport pump 8 is interposed in the liquid supply pipe 6.

このループ型ヒートパイプでは、作動流体が循環する経路として、液溜めタンク3、液供給管6、蒸発器1、蒸気管4、凝縮器2、液管5を循環する第1経路(第1ループ)と、液溜めタンク3、液供給管6、蒸発器1、液戻り管7を循環する第2経路(第2ループ)とを備える。この場合、第1経路を流れる作動流体は主にウィック12の毛管力によって循環させられ、第2経路を流れる作動流体は主に液輸送ポンプ8によって循環させられる。   In this loop heat pipe, as a path through which the working fluid circulates, a first path (first loop) that circulates through the liquid reservoir tank 3, the liquid supply pipe 6, the evaporator 1, the steam pipe 4, the condenser 2, and the liquid pipe 5. ) And a second path (second loop) that circulates through the liquid reservoir tank 3, the liquid supply pipe 6, the evaporator 1, and the liquid return pipe 7. In this case, the working fluid flowing through the first path is circulated mainly by the capillary force of the wick 12, and the working fluid flowing through the second path is circulated mainly by the liquid transport pump 8.

ところで、受熱部としての蒸発器と放熱部としての凝縮器との距離が長く、熱輸送距離が長い場合や例えばマイクロチャネルのように蒸発器を薄型化して液流路を狭くする場合、循環経路の圧力損失が大きくなるため、大きな液輸送ポンプ(又は複数個の液輸送ポンプ)が必要となる。
これに対し、本実施形態では、上述のように、液輸送ポンプ8の動力によって液相の作動流体を循環させる第2経路は、距離が短い。また、本冷却装置は、蒸発潜熱を利用するため、単相の顕熱による冷却装置と比較して、液輸送ポンプ8によって蒸発器1に供給する液相の作動流体の量(液量)も非常に少ない。
By the way, when the distance between the evaporator as the heat receiving unit and the condenser as the heat radiating unit is long and the heat transport distance is long, or when the liquid channel is narrowed by reducing the thickness of the evaporator, for example, a microchannel, the circulation path Therefore, a large liquid transport pump (or a plurality of liquid transport pumps) is required.
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the second path for circulating the liquid-phase working fluid by the power of the liquid transport pump 8 has a short distance. In addition, since this cooling device uses latent heat of vaporization, the amount (liquid amount) of the liquid-phase working fluid supplied to the evaporator 1 by the liquid transport pump 8 is also larger than that of a cooling device using single-phase sensible heat. Very few.

このように、短い循環経路に少ない流量の作動流体を循環させれば良く、循環経路の圧力損失が小さいため、小さい液輸送ポンプ8(又は少ない個数の液輸送ポンプ8)を設ければ良い。つまり、小さい液輸送ポンプ8であっても十分な液量の作動流体を循環させることができ、大きな液輸送ポンプは必要ない(又は液輸送ポンプの個数を多くする必要はない)。   In this way, it is only necessary to circulate a small amount of working fluid in a short circulation path, and since the pressure loss in the circulation path is small, a small liquid transport pump 8 (or a small number of liquid transport pumps 8) may be provided. That is, even a small liquid transport pump 8 can circulate a sufficient amount of working fluid, and a large liquid transport pump is not necessary (or it is not necessary to increase the number of liquid transport pumps).

また、蒸発器1が薄く広い薄型平板状蒸発器の場合、液相の作動流体を広い面積のウィック12に均一に浸み込ませて蒸発させるのは難しく、ウィック12の一部がドライアウトするなどして作動流体の循環が不安定になる。しかしながら、液輸送ポンプ8を設けることで、これを防止することができる。これにより、安定した冷却性能を得ることが可能となる。この結果、小さな液輸送ポンプ8を用いて、薄型平板状蒸発器によって、例えば発熱量の大きな電子部品やプリント基板などの平板型発熱体を効率良く冷却することが可能となる。つまり、蒸発器1の薄型化(薄型・大面積化)と液輸送ポンプ8の小型化(又は液輸送ポンプ8の少個数化;小型・省電力化)を両立させながら、平板型発熱体を効率良く冷却することが可能となる。なお、液輸送ポンプ8の小型化や少個数化を図ることは、液輸送ポンプ8の容積を小さくすることを意味する。   Further, in the case where the evaporator 1 is a thin and wide thin flat plate evaporator, it is difficult to evaporate the liquid-phase working fluid by uniformly immersing it in the wick 12 having a large area, and a part of the wick 12 is dried out. For example, the circulation of the working fluid becomes unstable. However, this can be prevented by providing the liquid transport pump 8. This makes it possible to obtain stable cooling performance. As a result, it is possible to efficiently cool, for example, a flat-type heating element such as an electronic component or a printed circuit board having a large calorific value, using a small liquid transport pump 8 and a thin flat plate evaporator. In other words, a flat plate-like heating element is achieved while making the evaporator 1 thinner (thinner / larger area) and the liquid transport pump 8 smaller (or fewer liquid transport pumps 8; smaller size / power saving). It becomes possible to cool efficiently. Note that reducing the size or the number of the liquid transport pumps 8 means reducing the volume of the liquid transport pump 8.

また、受熱部としての蒸発器1と放熱部としての凝縮器2との距離が長く、熱輸送距離が長い場合であっても、小さな液輸送ポンプ8を設ければ良い。つまり、蒸発器1と凝縮器2との距離が長く、熱輸送距離が長い場合であっても、蒸発器1に備えられるウィック12の毛管力及び蒸発器1内の蒸気圧によって、遠く離れた位置に設けられている凝縮器2まで熱輸送が可能であるため、小さな液輸送ポンプ8を設ければ良い。これにより、効率が良く、高性能な薄型平板状蒸発器1を持つ冷却装置を実現することが可能となる。   Even if the distance between the evaporator 1 as the heat receiving part and the condenser 2 as the heat radiating part is long and the heat transport distance is long, a small liquid transport pump 8 may be provided. That is, even when the distance between the evaporator 1 and the condenser 2 is long and the heat transport distance is long, the distance is far away due to the capillary force of the wick 12 provided in the evaporator 1 and the vapor pressure in the evaporator 1. Since heat can be transported to the condenser 2 provided at the position, a small liquid transport pump 8 may be provided. Thereby, it is possible to realize a cooling device having a thin plate evaporator 1 with high efficiency and high performance.

ところで、本実施形態では、液溜めタンク3は、図3に示すように、液相の作動流体と気相の作動流体とを分離するのに十分な高さを有する。つまり、液溜めタンク3は、液相の作動流体を貯留した状態でその上方に空間ができるような高さを有する。
特に、液溜めタンク3の第2の入口3Bは、第1の入口3Aよりも液溜めタンク3の出口3Cから遠い位置に設けられているのが好ましい。つまり、液溜めタンク3は、液供給管6が接続される出口3Cと、出口3C近傍に設けられ、液管5が接続される第1の入口3Aと、出口3Cから離れた位置に設けられ、液戻り管7が接続される第2の入口3Bとを備えるのが好ましい。
By the way, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the liquid reservoir tank 3 has a height sufficient to separate the liquid-phase working fluid and the gas-phase working fluid. That is, the liquid reservoir tank 3 has such a height that a space is formed above it in a state where the liquid-phase working fluid is stored.
In particular, the second inlet 3B of the reservoir tank 3 is preferably provided at a position farther from the outlet 3C of the reservoir tank 3 than the first inlet 3A. That is, the liquid reservoir tank 3 is provided at the outlet 3C to which the liquid supply pipe 6 is connected, the vicinity of the outlet 3C, the first inlet 3A to which the liquid pipe 5 is connected, and the position away from the outlet 3C. And a second inlet 3B to which the liquid return pipe 7 is connected.

ここでは、液溜めタンク3の出口3Cは、液溜めタンク3の一方の壁面3X、即ち、作動流体の循環方向の下流側の壁面の下方に設けられている。また、液溜めタンク3の第2の入口3Bは、液溜めタンク3の一方の壁面3Xの反対側の他方の壁面3Y、即ち、作動流体の循環方向の上流側の壁面に設けられている。さらに、液溜めタンク3の第1の入口3Aは、液溜めタンク3の一方及び他方の壁面3X,3Yに直交する壁面3Zに設けられている。本実施形態では、液溜めタンク3の第1の入口3Aに接続される液管5は、液溜めタンク3の内部まで延びており、その端部が液溜めタンク3の出口3C近傍に位置するようになっている。   Here, the outlet 3C of the liquid reservoir tank 3 is provided below one wall surface 3X of the liquid reservoir tank 3, that is, below the wall surface on the downstream side in the circulation direction of the working fluid. The second inlet 3B of the reservoir tank 3 is provided on the other wall surface 3Y opposite to the one wall surface 3X of the reservoir tank 3, that is, on the upstream wall surface in the working fluid circulation direction. Further, the first inlet 3 </ b> A of the liquid reservoir tank 3 is provided on a wall surface 3 </ b> Z orthogonal to one and the other wall surfaces 3 </ b> X and 3 </ b> Y of the liquid reservoir tank 3. In the present embodiment, the liquid pipe 5 connected to the first inlet 3 </ b> A of the liquid reservoir tank 3 extends to the inside of the liquid reservoir tank 3, and the end thereof is located in the vicinity of the outlet 3 </ b> C of the liquid reservoir tank 3. It is like that.

このようにして、蒸発器1で蒸発せずに蒸発器1の液流路11を流れ、液戻り管7を経て液溜めタンク3に戻される液相の作動流体が、できるだけ液溜めタンク3の出口3Cから遠い位置から液溜めタンク3に入るようにしている。これにより、蒸気泡を含んでいるおそれのある液相の作動流体から確実に蒸気泡を除去できるようにしている。
一方、凝縮器2で凝縮され、液管5を経て液溜めタンク3に戻される液相の作動流体が、できるだけ液溜めタンク3の出口3Cに近い位置から液溜めタンク3に入るようにしている。これにより、凝縮器2で冷却され、蒸気泡を含んでいない液相の作動流体が優先的に液溜めタンク3の出口3Cから出て、液輸送ポンプ8によって、蒸発器1へ供給されるようにしている。
In this way, the liquid-phase working fluid that flows through the liquid flow path 11 of the evaporator 1 without evaporating in the evaporator 1 and returns to the liquid reservoir tank 3 through the liquid return pipe 7 is as much as possible in the liquid reservoir tank 3. The liquid reservoir tank 3 is entered from a position far from the outlet 3C. Accordingly, the vapor bubbles can be reliably removed from the liquid-phase working fluid that may contain the vapor bubbles.
On the other hand, the liquid-phase working fluid condensed by the condenser 2 and returned to the liquid storage tank 3 through the liquid pipe 5 enters the liquid storage tank 3 from a position as close to the outlet 3C of the liquid storage tank 3 as possible. . As a result, the liquid-phase working fluid that is cooled by the condenser 2 and does not contain vapor bubbles preferentially exits from the outlet 3C of the reservoir tank 3 and is supplied to the evaporator 1 by the liquid transport pump 8. I have to.

また、液溜めタンク3の出口3Cを下方に設置することで、蒸気泡を含んでいる液相の作動流体が液溜めタンク3に流入した場合であっても、蒸気泡がタンク3内で上方に分離されて取り除かれ、液溜めタンク3の出口から流出する作動流体に蒸気泡が含まれないようにしている。
上述のように構成される冷却装置は、例えばコンピュータなどの電子装置20に備えられる電子部品21を冷却するのに用いられる(図4参照)。この場合、電子装置20は、電子部品21と、この電子部品21を冷却する冷却装置22とを備え、冷却装置22が、上述のように構成され(図1参照)、電子部品21が、冷却装置22に含まれる蒸発器1に熱的に接続されているものとなる。
Further, by installing the outlet 3C of the liquid reservoir tank 3 downward, even when the liquid-phase working fluid containing the vapor bubbles flows into the liquid reservoir tank 3, the vapor bubbles are moved upward in the tank 3. The working fluid flowing out from the outlet of the liquid storage tank 3 is made free from vapor bubbles.
The cooling device configured as described above is used to cool the electronic component 21 provided in the electronic device 20 such as a computer (see FIG. 4). In this case, the electronic device 20 includes an electronic component 21 and a cooling device 22 that cools the electronic component 21. The cooling device 22 is configured as described above (see FIG. 1), and the electronic component 21 is cooled. It is thermally connected to the evaporator 1 included in the device 22.

この場合、電子部品21は、冷却装置22に含まれる蒸発器1の表面(上側)及び裏面(下側)の少なくとも一方にプリント基板などの配線基板23を介して接していても良いし(図4参照)、冷却装置22に含まれる蒸発器1の表面及び裏面の少なくとも一方に直接接していても良い。
例えば、冷却装置22に含まれる蒸発器1の表面上及び裏面上の少なくとも一方に、電子部品21が実装されたプリント基板などの配線基板23を設けても良い(図4参照)。また、プリント基板などの配線基板上に設けられた電子部品の表面上に、冷却装置22に含まれる蒸発器1が設けられていても良い。また、冷却装置22に含まれる蒸発器1の表面に電子部品が直接接するように、プリント基板などの配線基板上に設けられた電子部品を設けても良い。なお、電子部品が実装された配線基板には、発熱体としての電子部品からの熱が伝わっており、全体が発熱体となっており、また、板状であるため、これを板状発熱体又は平板型発熱体ともいう。
In this case, the electronic component 21 may be in contact with at least one of the front surface (upper side) and the rear surface (lower side) of the evaporator 1 included in the cooling device 22 via a wiring substrate 23 such as a printed circuit board (see FIG. 4), and may be in direct contact with at least one of the front surface and the back surface of the evaporator 1 included in the cooling device 22.
For example, a wiring board 23 such as a printed board on which the electronic component 21 is mounted may be provided on at least one of the front surface and the back surface of the evaporator 1 included in the cooling device 22 (see FIG. 4). The evaporator 1 included in the cooling device 22 may be provided on the surface of an electronic component provided on a wiring board such as a printed board. Moreover, you may provide the electronic component provided on wiring boards, such as a printed circuit board, so that an electronic component may contact | connect the surface of the evaporator 1 contained in the cooling device 22 directly. In addition, since the heat from the electronic component as the heating element is transmitted to the wiring board on which the electronic component is mounted, and the whole is a heating element, and the plate-like heating element, Alternatively, it is also called a flat plate type heating element.

以下、平板型発熱体24を効率良く冷却するために平板型蒸発器1を備え、平板型発熱体24が平板型蒸発器1の表面及び裏面の両面に設けられている電子装置20を例に挙げて、図4、図5を参照しながら説明する。
蒸発器1は、図5に示すように、液入口13Aと、液出口13Bと、蒸気出口13Cとを有するケース13(ここでは金属ケース)と、樹脂製多孔質体からなるウィック12と、樹脂製の液入口側マニホールド25と、樹脂製の液出口側マニホールド26とを備える。
Hereinafter, in order to efficiently cool the flat plate heating element 24, the flat plate evaporator 1 is provided, and the flat plate heating element 24 is provided on both the front and back surfaces of the flat plate evaporator 1 as an example. A description will be given with reference to FIGS.
As shown in FIG. 5, the evaporator 1 includes a case 13 (here, a metal case) having a liquid inlet 13A, a liquid outlet 13B, and a vapor outlet 13C, a wick 12 made of a resin porous body, a resin A liquid inlet side manifold 25 made of resin and a liquid outlet side manifold 26 made of resin are provided.

ここで、ウィック12は、平板状部分12Aと、平板状部分12Aの表面上及び裏面上のそれぞれに設けられ、一の方向に延び、平行に並んだ複数の凸部12Bと、平板状部分12Aの内部に設けられ、一の方向に直交する他の方向に延び、平行に並んだ複数の貫通穴12Cとを備える。
ここでは、図4に示すように、表面側に断面四角形状の複数の凸部12Bを有し、裏面側に断面半円形状の複数の凹部12CXを有する2つの樹脂製多孔質板12AXの裏面同士を貼り合わせて、平板状部分12A、凸部12B、貫通穴12Cを備えるウィック12を形成している。
Here, the wick 12 is provided on each of the flat plate portion 12A, the front surface and the back surface of the flat plate portion 12A, extends in one direction and is arranged in parallel, and the flat plate portion 12A. And a plurality of through holes 12 </ b> C extending in other directions orthogonal to one direction and arranged in parallel.
Here, as shown in FIG. 4, the back surface of two resin porous plates 12AX having a plurality of convex portions 12B having a square cross section on the front surface side and a plurality of concave portions 12CX having a semicircular cross section on the back surface side. These are bonded together to form a wick 12 having a flat plate-like portion 12A, a convex portion 12B, and a through hole 12C.

そして、ウィック12をケース13内に収納すると、表面上に設けられた複数の凸部12Bのそれぞれの表面が、ケース13の上部壁面に接し、裏面上に設けられた複数の凸部12Bのそれぞれの表面が、ケース13の下部壁面に接するようになっている。
これにより、ケース13の上部壁面、ウィック12の平板状部分12A及び凸部12Bに囲まれた複数の領域が、一の方向に延び、平行に並んだ複数の貫通穴となり、これが気相の作動流体が流れる蒸気流路10となる。つまり、ウィック12の表面上に設けられた複数の凸部12Bの間は溝15になっており、これらの複数の溝15の上部がケース13の上部壁面で閉じられて、蒸気流路10となる。
When the wick 12 is housed in the case 13, the surfaces of the plurality of protrusions 12 </ b> B provided on the surface are in contact with the upper wall surface of the case 13, and each of the plurality of protrusions 12 </ b> B provided on the back surface is provided. Is in contact with the lower wall surface of the case 13.
As a result, a plurality of regions surrounded by the upper wall surface of the case 13, the flat plate-like portion 12 </ b> A of the wick 12, and the convex portion 12 </ b> B extend in one direction and become a plurality of through holes arranged in parallel. It becomes the steam flow path 10 through which the fluid flows. That is, grooves 15 are formed between the plurality of convex portions 12B provided on the surface of the wick 12. The upper portions of the plurality of grooves 15 are closed by the upper wall surface of the case 13, and the steam flow path 10 and Become.

同様に、ケース13の下部壁面、ウィック12の平板状部分12A及び凸部12Bに囲まれた複数の領域も、一の方向に延び、平行に並んだ複数の貫通穴となり、これが気相の作動流体が流れる蒸気流路10となる。つまり、ウィック12の裏面上に設けられた複数の凸部12Bの間は溝15になっており、これらの複数の溝15の上部がケース13の下部壁面で閉じられて、蒸気流路10となる。   Similarly, the plurality of regions surrounded by the lower wall surface of the case 13, the flat plate portion 12A of the wick 12 and the projections 12B also extend in one direction and become a plurality of through holes arranged in parallel, and this is the operation of the gas phase It becomes the steam flow path 10 through which the fluid flows. That is, grooves 15 are formed between the plurality of convex portions 12B provided on the back surface of the wick 12. The upper portions of the plurality of grooves 15 are closed by the lower wall surface of the case 13, and the steam flow path 10 and Become.

このように、本実施形態では、蒸発器1は、ウィック12の平板状部分12Aを挟んで両側のそれぞれに複数の蒸気流路10を備える。
また、ウィック12の平板状部分12Aの内部に設けられた複数の貫通穴12Cが、液相の作動流体が流れる液流路11となる。つまり、ウィック12の平板状部分12Aの表面上及び裏面上に設けられた蒸気流路10と、ウィック12の平板状部分12Aの内部に設けられた液流路11とは、ウィック12の平板状部分12Aによって隔てられている。そして、ウィック12の毛管力によって、液流路11に供給された液相の作動流体が、ウィック12の空孔を通過して、蒸気流路10側へ染み出すようになっている。
Thus, in this embodiment, the evaporator 1 includes a plurality of vapor flow paths 10 on both sides of the flat plate portion 12A of the wick 12.
The plurality of through holes 12C provided in the flat plate-like portion 12A of the wick 12 serve as the liquid flow path 11 through which the liquid-phase working fluid flows. That is, the vapor flow path 10 provided on the front surface and the back surface of the flat portion 12A of the wick 12 and the liquid flow path 11 provided inside the flat portion 12A of the wick 12 are the flat shape of the wick 12. It is separated by a portion 12A. Then, due to the capillary force of the wick 12, the liquid-phase working fluid supplied to the liquid channel 11 passes through the holes of the wick 12 and oozes out to the vapor channel 10 side.

また、本実施形態では、複数の液流路11は、一の方向に直交する他の方向に延び、平行に並んでいる。つまり、本実施形態では、液流路11と蒸気流路10とは互いに直交する方向に延びている。このため、後述するように、蒸発器1の互いに直交する壁面に液出口13Bと蒸気出口13Cとを設けることができる。つまり、蒸発器1の互いに直交する壁面に液戻り管7と蒸気管4とを接続することができる。これにより、簡易な構成で、液流路11を流れる液相の作動流体と蒸気流路10を流れる気相の作動流体とを確実に分離して、液相の作動流体が液戻り管7へ流出し、気相の作動流体が蒸気管4へ流出するようにすることができる。   Moreover, in this embodiment, the some liquid flow path 11 is extended in the other direction orthogonal to one direction, and is located in parallel. That is, in the present embodiment, the liquid flow path 11 and the vapor flow path 10 extend in directions orthogonal to each other. For this reason, as will be described later, the liquid outlet 13B and the steam outlet 13C can be provided on the mutually orthogonal wall surfaces of the evaporator 1. In other words, the liquid return pipe 7 and the steam pipe 4 can be connected to the mutually orthogonal wall surfaces of the evaporator 1. Thereby, with a simple configuration, the liquid-phase working fluid flowing in the liquid flow path 11 and the gas-phase working fluid flowing in the vapor flow path 10 are reliably separated, and the liquid-phase working fluid is transferred to the liquid return pipe 7. The gaseous working fluid can flow out to the vapor pipe 4.

このように、本実施形態では、蒸発器1は、複数の蒸気流路10を含む蒸気流路層、複数の液流路11を含む液流路層、複数の蒸気流路10を含む蒸気流路層を積層した3層構造になっている。つまり、外側の2つの層が蒸気流路層になっており、これらの2つの蒸気流路層に挟まれた内側の1つの層が液流路層になっている。このように、蒸発器1は、ウィック12の上側に設けられた蒸気流路10(第1蒸気流路)と、ウィック12の下側に設けられた蒸気流路10(第2蒸気流路)と、ウィック12の内部に設けられた液流路11とを備える。ここで、平板型蒸発器1の場合、外側の蒸気流路層の高さは約1mm以下にするのが好ましく、内側の液流路層の高さは約2mm以下にするのが好ましい。   Thus, in the present embodiment, the evaporator 1 includes a vapor flow path layer including a plurality of vapor flow paths 10, a liquid flow path layer including a plurality of liquid flow paths 11, and a vapor flow including a plurality of vapor flow paths 10. It has a three-layer structure in which road layers are stacked. That is, the two outer layers are vapor flow path layers, and one inner layer sandwiched between these two vapor flow path layers is a liquid flow path layer. Thus, the evaporator 1 includes the steam channel 10 (first steam channel) provided on the upper side of the wick 12 and the steam channel 10 (second steam channel) provided on the lower side of the wick 12. And a liquid flow path 11 provided inside the wick 12. Here, in the case of the flat plate evaporator 1, the height of the outer steam channel layer is preferably about 1 mm or less, and the height of the inner liquid channel layer is preferably about 2 mm or less.

具体的には、本実施形態では、ウィック12は、空孔率約40%、平均孔径が約5μmであるPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂製多孔質体からなる。また、ウィック12は、その厚さ、即ち、表面上の凸部12Bの表面から裏面上の凸部12Bの表面までの厚さが約4mmであり、平面方向寸法が約110mm×約110mmである。また、蒸気流路10の断面は約1mm×約1mmであり、複数の蒸気流路10が約2mm間隔(ピッチ)で平行に並んでいる。また、液流路11の断面の直径は約1mmであり、複数の液流路11が約2mm間隔(ピッチ)で平行に並んでいる。また、蒸気流路10と液流路11とを隔てているウィック12の平板状部分12Aの厚さは、最も薄い部分で約0.5mmである。   Specifically, in this embodiment, the wick 12 is made of a porous body made of PTFE (polytetrafluoroethylene) resin having a porosity of about 40% and an average pore diameter of about 5 μm. In addition, the thickness of the wick 12, that is, the thickness from the surface of the convex portion 12B on the front surface to the surface of the convex portion 12B on the back surface is about 4 mm, and the dimension in the planar direction is about 110 mm × about 110 mm. . The cross section of the steam channel 10 is about 1 mm × about 1 mm, and the plurality of steam channels 10 are arranged in parallel at intervals (pitch) of about 2 mm. The diameter of the cross section of the liquid flow path 11 is about 1 mm, and the plurality of liquid flow paths 11 are arranged in parallel at an interval (pitch) of about 2 mm. Further, the thickness of the flat plate-like portion 12A of the wick 12 that separates the vapor channel 10 and the liquid channel 11 is about 0.5 mm at the thinnest portion.

そして、このように構成されるウィック12は、図5に示すように、その液流路11の一方の側に液入口側マニホールド25が取り付けられ、他方の側に液出口側マニホールド26が取り付けられて、ケース13内に収納されている。つまり、ケース13は、一の壁面に液入口13Aを備え、一の壁面の反対側の壁面に液出口13Bを備え、一の壁面に直交する壁面に蒸気出口13Cを備える。そして、液入口側マニホールド25及び液出口側マニホールド26が取り付けられたウィック12は、その液流路11がケース13の一の壁面から反対側の壁面へ向けて延びるように、ケース13内に収納されている。これにより、ウィック12の蒸気流路10は、一の壁面に直交する壁面から反対側の壁面へ向けて延びることになる。また、ケース13の液入口13Aには、液入口側マニホールド25の開口部及び液供給管6が接続されており、液出口13Bには、液出口側マニホールド26の開口部及び液戻り管7が接続されており、蒸気出口13Cには蒸気管4が接続されている。このように、液供給管6、液入口側マニホールド25、ウィック12の液流路11、液出口側マニホールド26及び液戻り管7が連通し、ウィック12の蒸気流路10及び蒸気管4が連通するように、ウィック12等がケース13内に収納され、ケース13に液供給管6等が取り付けられている。   As shown in FIG. 5, the wick 12 configured in this way has a liquid inlet side manifold 25 attached to one side of the liquid flow path 11 and a liquid outlet side manifold 26 attached to the other side. In the case 13. That is, the case 13 includes a liquid inlet 13A on one wall surface, a liquid outlet 13B on a wall surface opposite to the one wall surface, and a steam outlet 13C on a wall surface orthogonal to the one wall surface. The wick 12 to which the liquid inlet side manifold 25 and the liquid outlet side manifold 26 are attached is housed in the case 13 so that the liquid flow path 11 extends from one wall surface of the case 13 to the opposite wall surface. Has been. Thereby, the steam flow path 10 of the wick 12 extends from the wall surface orthogonal to the one wall surface toward the opposite wall surface. The liquid inlet 13A of the case 13 is connected to the opening of the liquid inlet side manifold 25 and the liquid supply pipe 6. The liquid outlet 13B is connected to the opening of the liquid outlet side manifold 26 and the liquid return pipe 7. The steam pipe 4 is connected to the steam outlet 13C. As described above, the liquid supply pipe 6, the liquid inlet side manifold 25, the liquid flow path 11 of the wick 12, the liquid outlet side manifold 26 and the liquid return pipe 7 communicate with each other, and the vapor flow path 10 and the vapor pipe 4 of the wick 12 communicate with each other. Thus, the wick 12 and the like are housed in the case 13, and the liquid supply pipe 6 and the like are attached to the case 13.

具体的には、本実施形態では、液入口側マニホールド25及び液出口側マニホールド26は、例えばMCナイロンからなる樹脂製マニホールドである。また、ケース13は、壁面の厚さが約0.3mmの銅ケースである。ここでは、ケース13を、上部に開口部を有する銅製の容器と、上部の開口部をふさぐ銅製の蓋とを備えるものとし、ウィック12等を収納した後、容器と蓋とを溶接して密閉するようにしている。   Specifically, in the present embodiment, the liquid inlet side manifold 25 and the liquid outlet side manifold 26 are resin manifolds made of, for example, MC nylon. The case 13 is a copper case having a wall thickness of about 0.3 mm. Here, the case 13 is provided with a copper container having an opening at the top and a copper lid for covering the upper opening, and after the wick 12 and the like are stored, the container and the cover are welded and sealed. Like to do.

そして、図4に示すように、上述のように構成される平板型蒸発器1のケース13の両面、即ち、上面上及び下面上に、複数の電子部品21(発熱部品)が実装されたプリント基板23、即ち、平板型発熱体24が設けられている。つまり、平板型蒸発器1のケース13の両面、即ち、上面及び下面に、平板型発熱体24が熱的に接続されている。
具体的には、平板型蒸発器1のケース13の上面と、平板型発熱体24の裏面、即ち、複数の電子部品21を搭載したプリント基板23の裏面とが、サーマルグリースを介して密着しており、平板型発熱体24からの熱が平板型蒸発器1に伝わるようになっている。同様に、平板型蒸発器1のケース13の下面と、平板型発熱体24の裏面、即ち、複数の電子部品21を搭載したプリント基板23の裏面とが、サーマルグリースを介して密着しており、平板型発熱体24からの熱が平板型蒸発器1に伝わるようになっている。ここで、平板型発熱体24の発熱量は、例えば約150Wである。この場合、平板型蒸発器1には、上面及び下面のそれぞれから約150W、トータルで約300Wの熱量が入力されることになる。
Then, as shown in FIG. 4, a print in which a plurality of electronic components 21 (heat generating components) are mounted on both sides of the case 13 of the flat plate evaporator 1 configured as described above, that is, on the upper surface and the lower surface. A substrate 23, that is, a flat plate heating element 24 is provided. That is, the flat plate heating element 24 is thermally connected to both surfaces of the case 13 of the flat plate evaporator 1, that is, the upper surface and the lower surface.
Specifically, the upper surface of the case 13 of the flat plate evaporator 1 and the back surface of the flat plate heating element 24, that is, the back surface of the printed circuit board 23 on which the plurality of electronic components 21 are mounted are in close contact via thermal grease. Thus, heat from the flat plate heating element 24 is transmitted to the flat plate evaporator 1. Similarly, the lower surface of the case 13 of the flat plate evaporator 1 and the back surface of the flat plate heating element 24, that is, the back surface of the printed circuit board 23 on which the plurality of electronic components 21 are mounted are in close contact via thermal grease. The heat from the flat plate heating element 24 is transferred to the flat plate evaporator 1. Here, the amount of heat generated by the flat plate-type heating element 24 is about 150 W, for example. In this case, the plate-type evaporator 1 receives about 150 W of heat from each of the upper and lower surfaces, for a total of about 300 W.

ところで、上述の複数の電子部品21が実装されたプリント基板23は、電子装置20に備えられるものである。このため、上述の複数の電子部品21が実装されたプリント基板23に熱的に接続された平板型蒸発器1は、電子装置20に備えられる電子部品21を冷却するために、電子装置20に備えられる冷却装置22に含まれるものである。したがって、平板型蒸発器1は、上述のように構成される冷却装置22に含まれる凝縮器2、液溜めタンク3及び液輸送ポンプ8に接続されている(図1参照)。   Incidentally, the printed circuit board 23 on which the plurality of electronic components 21 described above are mounted is provided in the electronic device 20. For this reason, the flat plate evaporator 1 thermally connected to the printed circuit board 23 on which the plurality of electronic components 21 are mounted is provided in the electronic device 20 in order to cool the electronic component 21 included in the electronic device 20. The cooling device 22 is included. Accordingly, the flat plate evaporator 1 is connected to the condenser 2, the liquid reservoir tank 3 and the liquid transport pump 8 included in the cooling device 22 configured as described above (see FIG. 1).

具体的には、凝縮器2は、蒸発器1から約300mm離れた位置に設置されている。そして、凝縮器2の入口は、蒸気管4を介して、上述の平板型蒸発器1の蒸気出口13Cに接続されている。また、凝縮器2は、長さ約300mm、外径約6mm、内径約5mmの銅パイプを例えば4回折り曲げ、銅パイプの周りに図示しないアルミ放熱フィン(放熱部材)をかしめて構成されている。また、凝縮器2と、図示しない送風ファン(冷却手段)とを備える凝縮装置を備えるものとし、放熱フィンに対して空気を送風し、強制的に空気冷却することによって冷却能力を高めるようにしても良い。また、蒸気管4は、外径約6mm、内径約5mmの銅パイプである。なお、放熱フィンに代えて放熱板などの他の放熱部材を設けても良い。また、放熱部材を設けずに、パイプに対して直接空気を送風して冷却するようにしても良い。また、ここでは、空気の自然対流又は空気の送風によって空気冷却する空冷式を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、水で冷却する水冷式の冷却手段によって冷却するようにしても良い。つまり、凝縮装置は水冷式の冷却手段を備えるものであっても良い。   Specifically, the condenser 2 is installed at a position about 300 mm away from the evaporator 1. The inlet of the condenser 2 is connected to the steam outlet 13 </ b> C of the flat plate evaporator 1 through the steam pipe 4. The condenser 2 is configured by bending a copper pipe having a length of about 300 mm, an outer diameter of about 6 mm, and an inner diameter of about 5 mm, for example, by bending it four times, and crimping an aluminum radiation fin (heat radiation member) (not shown) around the copper pipe. . Moreover, it shall be provided with the condensing apparatus provided with the condenser 2 and the ventilation fan (cooling means) which is not shown in figure, and air is ventilated with respect to a radiation fin, and it is trying to raise cooling capacity by forcibly cooling with air. Also good. The steam pipe 4 is a copper pipe having an outer diameter of about 6 mm and an inner diameter of about 5 mm. Note that other heat radiating members such as a heat radiating plate may be provided instead of the heat radiating fins. Moreover, you may make it cool by blowing air directly with respect to a pipe, without providing a heat radiating member. In addition, here, an air cooling method in which air is cooled by natural convection of air or air blowing is described as an example, but the present invention is not limited to this, and cooling is performed by water-cooling cooling means that cools with water. You may do it. That is, the condensing device may include a water-cooling type cooling means.

また、液溜めタンク3は、上述の平板型蒸発器1に隣接して設置されている。そして、液溜めタンク3の第1の入口3Aは、液管5を介して、凝縮器2の出口に接続されており、液溜めタンク3の第2の入口3Bは、液戻り管7を介して、上述の平板型蒸発器1の液出口13Bに接続されており、液溜めタンク3の出口は、液供給管6及び液輸送ポンプ8を介して、上述の平板型蒸発器1の液入口13Aに接続されている。また、液溜めタンク3は、壁面厚さ約0.3mmのステンレス製のタンクであり、外形サイズが底面約50mm×約35mm、高さ約25mmである。また、液管5は、外径4mm、内径3mmの銅パイプである。また、液供給管6は、外径約4mm、内径約3mmのステンレスパイプであり、液戻り管7は、外径約4mm、内径約3mmの銅管である。また、液輸送ポンプ8は、例えば電磁駆動ピストン方式マイクロポンプ(シナノケンシ:PPLP-03060-001)を用いた。ここでは、例えば作動流体としてエタノールを用いると、その蒸発潜熱量は約855kJ/kg、密度は約785kg/mであるため、1ccあたり約671Jの熱量を輸送することが可能である。平板型発熱体24から平板型蒸発器1に伝わる熱量が約300W(=300J/s)とすると、1s間に約0.45cc以上の流量が必要である。このため、液輸送ポンプ8で循環させる液量は0.5cc/s(=30cc/min)とした。なお、液輸送ポンプ8は、ピエゾ素子駆動のダイアフラム式ポンプや遠心ターボ型ポンプなどを用いても良い。 Further, the liquid reservoir tank 3 is installed adjacent to the flat plate evaporator 1 described above. The first inlet 3 </ b> A of the liquid reservoir tank 3 is connected to the outlet of the condenser 2 via the liquid pipe 5, and the second inlet 3 </ b> B of the liquid reservoir tank 3 is connected via the liquid return pipe 7. And connected to the liquid outlet 13B of the flat plate evaporator 1, and the outlet of the liquid storage tank 3 is connected to the liquid inlet of the flat plate evaporator 1 via the liquid supply pipe 6 and the liquid transport pump 8. 13A. The liquid storage tank 3 is a stainless steel tank having a wall thickness of about 0.3 mm, and has an outer size of about 50 mm × about 35 mm at the bottom and about 25 mm in height. The liquid pipe 5 is a copper pipe having an outer diameter of 4 mm and an inner diameter of 3 mm. The liquid supply pipe 6 is a stainless steel pipe having an outer diameter of about 4 mm and an inner diameter of about 3 mm, and the liquid return pipe 7 is a copper pipe having an outer diameter of about 4 mm and an inner diameter of about 3 mm. The liquid transport pump 8 is, for example, an electromagnetically driven piston type micro pump (Shinano Kenshi: PPLP-03060-001). Here, for example, when ethanol is used as the working fluid, the latent heat of vaporization is about 855 kJ / kg and the density is about 785 kg / m 3 , so that it is possible to transport about 671 J per cc. If the amount of heat transferred from the flat plate heating element 24 to the flat plate evaporator 1 is about 300 W (= 300 J / s), a flow rate of about 0.45 cc or more is required for 1 s. For this reason, the amount of liquid circulated by the liquid transport pump 8 was set to 0.5 cc / s (= 30 cc / min). The liquid transport pump 8 may be a piezo element driven diaphragm pump or a centrifugal turbo pump.

したがって、本実施形態にかかる冷却装置及び電子装置によれば、液相の作動流体に蒸気泡が発生した場合であっても、蒸気泡を容易に除去することができ、安定した冷却性能が得られるという利点がある。
特に、上述の実施形態のように薄型平板状蒸発器1を備える冷却装置とすることで、発熱量の大きな電子部品やプリント基板(配線基板)などの平板型発熱体を効率良く冷却することができる。また、蒸発潜熱と蒸気圧を利用して熱輸送を行なうことができるため、小型の液輸送ポンプ8を設ければ良い。このため、コンピュータなどの電子装置の高性能化が可能となる。
Therefore, according to the cooling device and the electronic device according to the present embodiment, even when vapor bubbles are generated in the liquid-phase working fluid, the vapor bubbles can be easily removed, and stable cooling performance is obtained. There is an advantage that
In particular, by using the cooling device including the thin flat plate evaporator 1 as in the above-described embodiment, it is possible to efficiently cool a flat type heating element such as an electronic component having a large calorific value or a printed board (wiring board). it can. Moreover, since heat transport can be performed using latent heat of vaporization and vapor pressure, a small liquid transport pump 8 may be provided. This makes it possible to improve the performance of electronic devices such as computers.

実際に、上述の具体的な構成例として説明した冷却装置22(図4,図5参照)を用いて、実働している電子部品21を搭載したプリント基板23(トータル約300Wの発熱量)を冷却し、電子部品21の温度を計測したところ、いずれの電子部品21も約80℃以下の温度を保ち、良好に冷却できることが確認できた。
また、電子部品21を搭載したプリント基板23の発熱量が最大約300Wの範囲であれば、蒸発器1内のウィック12がドライアウトして電子部品21が異常に高温になることはなく、安定した冷却性能が得られることが確認できた。
Actually, using the cooling device 22 (see FIGS. 4 and 5) described as a specific configuration example above, a printed circuit board 23 (a total calorific value of about 300 W) on which the electronic component 21 is actually operated is mounted. When the temperature of the electronic component 21 was measured after cooling, it was confirmed that any electronic component 21 maintained a temperature of about 80 ° C. or lower and could be cooled well.
Further, if the heat generation amount of the printed circuit board 23 on which the electronic component 21 is mounted is within a range of about 300 W at the maximum, the wick 12 in the evaporator 1 does not dry out and the electronic component 21 does not become abnormally hot, and is stable. It was confirmed that the obtained cooling performance was obtained.

ところで、上述のように構成されるループ型ヒートパイプでは、発熱体9(平板型発熱体24を含む)の発熱量が増加した場合、ウィック12の毛管力による液相の作動流体の供給が追いつかず、図6(A)中、符号Xで示すように、ウィック12の発熱体9側の部分が乾いてしまう場合がある。つまり、液相の作動流体が発熱体9に接触しなくなってしまう場合がある。このように、多孔質体であるウィック12は熱が伝わりにくいため、ウィック12が乾いてしまうと、発熱体9からの熱によって液相の作動流体が気化しにくくなり、発熱体9や蒸発器1の温度が上昇してしまい、冷却性能が低下してしまうことになる。なお、ウィック12の発熱体9側の部分を、ウィック12の蒸気流路10側の部分、又は、ウィック12の先端部ともいう。   By the way, in the loop type heat pipe configured as described above, when the heat generation amount of the heating element 9 (including the flat plate heating element 24) increases, the supply of the liquid phase working fluid by the capillary force of the wick 12 catches up. First, as shown by a symbol X in FIG. 6A, the portion of the wick 12 on the side of the heating element 9 may be dried. That is, the liquid-phase working fluid may not come into contact with the heating element 9 in some cases. Thus, since the wick 12 which is a porous body is difficult to transmit heat, when the wick 12 is dried, the liquid-phase working fluid is hardly vaporized by the heat from the heating element 9, and the heating element 9 and the evaporator The temperature of 1 will rise and cooling performance will fall. In addition, the part by the side of the heat generating body 9 of the wick 12 is also called the part by the side of the steam flow path 10 of the wick 12, or the front-end | tip part of the wick 12. FIG.

そこで、本実施形態では、図6(B)に示すように、液戻り管7に流量調整弁40を設け、例えば電子部品などの発熱体9の発熱量が増加した場合に、流量調整弁40の開度を小さくし、液戻り管7の中を流れる液相の作動流体の流量を少なくするようにしている。これにより、蒸発器1の液流路11内の液相の作動流体の内圧が高まり、液相の作動流体がウィック12の発熱体9側へ押し出されるため、ウィック12の発熱体9側の部分が乾いてしまうのを抑制することができ、冷却性能が低下してしまうのを抑制することが可能となる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the flow rate adjusting valve 40 is provided in the liquid return pipe 7, and when the amount of heat generated by the heating element 9 such as an electronic component increases, the flow rate adjusting valve 40 is provided. The flow rate of the liquid-phase working fluid flowing in the liquid return pipe 7 is reduced. As a result, the internal pressure of the liquid-phase working fluid in the liquid flow path 11 of the evaporator 1 is increased, and the liquid-phase working fluid is pushed out to the heating element 9 side of the wick 12. Can be prevented from drying, and the cooling performance can be prevented from deteriorating.

具体的には、本実施形態では、上述のように構成されるループ型ヒートパイプに、さらに、図1に示すように、流量調整弁40、温度センサ41及び制御部42を設けている。
ここで、流量調整弁40は、液相の作動流体の流量を調整するものであり、弁部40Aと、弁部40Aを駆動する駆動部40Bとを備える。そして、制御部42からの制御信号に基づいて駆動部40Bによって弁部40Aが駆動されるようになっている。この流量調整弁40は、液戻り管7に設けられており、液戻り管7の中を流れる液相の作動流体の流量を調整するものとして機能する。ここで、流量調整弁40としては、例えば直動形・パイロット形2方向比例制御弁ポジフロー(アスコ社製)などの比例制御弁(電磁弁)を用いれば良い。なお、流量調整弁40を、流量制御弁、制御弁、絞り弁、可変制御式の流量調節弁ともいう。
Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a flow rate adjusting valve 40, a temperature sensor 41, and a control unit 42 are further provided in the loop heat pipe configured as described above.
Here, the flow rate adjustment valve 40 is for adjusting the flow rate of the liquid-phase working fluid, and includes a valve portion 40A and a drive portion 40B that drives the valve portion 40A. The valve unit 40A is driven by the drive unit 40B based on a control signal from the control unit 42. The flow rate adjusting valve 40 is provided in the liquid return pipe 7 and functions to adjust the flow rate of the liquid-phase working fluid flowing through the liquid return pipe 7. Here, as the flow control valve 40, for example, a proportional control valve (solenoid valve) such as a direct acting / pilot type two-way proportional control valve positive flow (manufactured by Asco) may be used. The flow rate adjustment valve 40 is also referred to as a flow rate control valve, a control valve, a throttle valve, or a variable control type flow rate adjustment valve.

このように、流量調整弁40は、蒸発器1の下流側の液戻り管7に設けられているため、液輸送ポンプ8への負荷を小さくすることができ、また、液輸送ポンプ8の吐出量を一定にすることができ、液相の作動流体の循環を安定的に維持することが可能となる。これに対し、流量調整弁40を蒸発器1の上流側の液供給管6に設け、液輸送ポンプ8の吐出量を一定にする場合、液輸送ポンプ8の吐出量は発熱体9の発熱量が大きい場合に必要な吐出量とすることになる。この場合、発熱体9の発熱量が小さいときには、流量調整弁40で液相の作動流体をせき止めることになるため、液輸送ポンプ8への負荷が大きくなってしまう。   Thus, since the flow rate adjusting valve 40 is provided in the liquid return pipe 7 on the downstream side of the evaporator 1, the load on the liquid transport pump 8 can be reduced, and the discharge of the liquid transport pump 8 can be reduced. The amount can be made constant, and the circulation of the liquid-phase working fluid can be stably maintained. On the other hand, when the flow regulating valve 40 is provided in the liquid supply pipe 6 on the upstream side of the evaporator 1 and the discharge amount of the liquid transport pump 8 is made constant, the discharge amount of the liquid transport pump 8 is the heat generation amount of the heating element 9. When the value is large, the required discharge amount is obtained. In this case, when the heat generation amount of the heating element 9 is small, the liquid-phase working fluid is blocked by the flow rate adjusting valve 40, so that the load on the liquid transport pump 8 becomes large.

温度センサ41は、蒸発器1又は蒸発器1に熱的に接続されている発熱体(熱源)9に設けられている。例えば、温度センサ41としては熱電対を用いれば良い。そして、温度センサ41は制御部42に接続されており、温度センサ41からの情報が制御部42へ送られるようになっている。これにより、温度センサ41及び制御部42によって、蒸発器1又は発熱体9の温度を検知しうるようになっている。この場合、温度センサ41及び制御部42を、温度検知手段という。なお、温度センサ41として、蒸発器1又は発熱体9の温度を検知しうるものを用いても良い。この場合、温度センサ41を、温度検知手段ともいう。また、この場合、温度センサ41によって検知された温度情報が温度センサ41から制御部42へ送られることになる。   The temperature sensor 41 is provided in the evaporator 1 or a heating element (heat source) 9 that is thermally connected to the evaporator 1. For example, a thermocouple may be used as the temperature sensor 41. The temperature sensor 41 is connected to the control unit 42, and information from the temperature sensor 41 is sent to the control unit 42. Thereby, the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 can be detected by the temperature sensor 41 and the control unit 42. In this case, the temperature sensor 41 and the control unit 42 are referred to as temperature detection means. As the temperature sensor 41, a sensor that can detect the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 may be used. In this case, the temperature sensor 41 is also referred to as temperature detection means. In this case, the temperature information detected by the temperature sensor 41 is sent from the temperature sensor 41 to the control unit 42.

ここで、温度センサ41は、一つだけ設けても良いし、複数設けても良い。例えば、発熱体9が複数の電子部品21を含む平板型発熱体24である場合(例えば図10参照)、最も発熱量が大きい電子部品21に温度センサ41を設ければ良い。また、例えば、発熱体9が複数の電子部品21を含む平板型発熱体24である場合(例えば図10参照)に、複数の電子部品21のそれぞれに温度センサ41を設けるようにしても良い。この場合、各温度センサ41を用いて検知された温度のうち、最も高い温度に基づいて、後述の流量調整弁40の開度制御等を行なうようにすれば良い。つまり、各温度センサ41を用いて検知された温度の中のいずれかが所定温度を超えた場合に、後述の流量調整弁40の開度制御等を行なうようにすれば良い。   Here, only one temperature sensor 41 or a plurality of temperature sensors 41 may be provided. For example, when the heating element 9 is a flat plate heating element 24 including a plurality of electronic components 21 (see, for example, FIG. 10), the temperature sensor 41 may be provided on the electronic component 21 that generates the largest amount of heat. Further, for example, when the heating element 9 is a flat plate heating element 24 including a plurality of electronic components 21 (see, for example, FIG. 10), the temperature sensors 41 may be provided in each of the plurality of electronic components 21. In this case, based on the highest temperature detected using each temperature sensor 41, the opening degree control of the flow rate adjustment valve 40, which will be described later, may be performed. That is, when any one of the temperatures detected by using each temperature sensor 41 exceeds a predetermined temperature, the opening degree control of the flow rate adjusting valve 40 described later may be performed.

制御部42は、温度センサ41からの情報に基づいて流量調整弁40の開度を制御する機能を有する。ここでは、制御部42は、温度センサ41からの情報に基づいて流量調整弁40の駆動部40Bへ制御信号を出力し、これに応じて、駆動部40Bによって弁部40Aが駆動されて、弁部40Aの弁開度(絞り量)が制御されるようになっている。例えば、制御部42によって、温度センサ7からの情報に基づいて流量調整弁40の開度をフィードバック制御すれば良い。なお、ここでは、制御部42によって流量調整弁40の開度を制御することで、液戻り管7の流路(開口)の大きさが制御されることになる。なお、制御部42を、コントローラともいう。   The control unit 42 has a function of controlling the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 based on information from the temperature sensor 41. Here, the control unit 42 outputs a control signal to the drive unit 40B of the flow rate adjustment valve 40 based on the information from the temperature sensor 41, and the valve unit 40A is driven by the drive unit 40B accordingly, and the valve The valve opening (throttle amount) of the portion 40A is controlled. For example, the control unit 42 may perform feedback control of the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 based on information from the temperature sensor 7. Here, the size of the flow path (opening) of the liquid return pipe 7 is controlled by controlling the opening degree of the flow rate adjusting valve 40 by the control unit 42. The control unit 42 is also referred to as a controller.

このようにして、制御部42によって、温度センサ41からの情報に基づいて流量調整弁40の開度が制御されるようになっているため、発熱体9の発熱量に応じて蒸発器1の液流路11内の液相の作動流体の内圧を調整することが可能となる。
特に、発熱体9の発熱量が増加した場合、温度センサ41を用いて検知される蒸発器1又は発熱体9の温度が上昇する。この場合、制御部42は、蒸発器1又は発熱体9の温度、即ち、温度センサ41を用いて検知された温度に基づいて、流量調整弁40の開度を小さくする制御を行なう。例えば、温度センサ41を用いて検知された温度が所定温度を超えた場合、流量調整弁40の開度を小さくする制御を行なう。この結果、液戻り管7の中を流れる液相の作動流体の流量が少なくなり、蒸発器1の液流路11内の液相の作動流体の内圧が高まり、液相の作動流体がウィック12の発熱体9側へ押し出され、ウィック12から蒸気流路10側へ液相の作動流体が染み出すことになる。これにより、ウィック12の発熱体9側の部分が乾いてしまうのを抑制することができ、冷却性能が低下してしまうのを抑制することが可能となる。なお、発熱体9の発熱量が小さく、ウィック12が乾いてしまうおそれがない場合には、流量調整弁40の開度を全開とし、液輸送ポンプ8への負荷を低減するのが好ましい。
In this way, the opening of the flow rate adjustment valve 40 is controlled by the control unit 42 based on the information from the temperature sensor 41, so that the evaporator 1 is controlled according to the amount of heat generated by the heating element 9. It becomes possible to adjust the internal pressure of the liquid-phase working fluid in the liquid flow path 11.
In particular, when the heat generation amount of the heating element 9 increases, the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 detected using the temperature sensor 41 increases. In this case, the control unit 42 performs control to reduce the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 based on the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9, that is, the temperature detected using the temperature sensor 41. For example, when the temperature detected using the temperature sensor 41 exceeds a predetermined temperature, control is performed to reduce the opening degree of the flow rate adjustment valve 40. As a result, the flow rate of the liquid-phase working fluid flowing in the liquid return pipe 7 decreases, the internal pressure of the liquid-phase working fluid in the liquid flow path 11 of the evaporator 1 increases, and the liquid-phase working fluid becomes wick 12. As a result, the liquid-phase working fluid oozes out from the wick 12 to the steam flow path 10 side. Thereby, it can suppress that the part by the side of the heat generating body 9 of the wick 12 dries, and it becomes possible to suppress that cooling performance falls. When the heat generation amount of the heating element 9 is small and there is no possibility that the wick 12 will dry, it is preferable to fully open the flow rate adjustment valve 40 to reduce the load on the liquid transport pump 8.

実際には、上述の流量調整弁40の開度制御を行なった結果、流量調整弁40の開度を小さくしすぎてしまう場合もある。これにより、ウィック12から蒸気流路10側へ染み出す液量が蒸発量を上回り、蒸気流路10や蒸気管4に液相の作動流体が混入して気相の作動流体の流れを妨げ、蒸発器1において液相の作動流体が気化しにくくなり、蒸発器1や発熱体9の温度が上昇してしまう場合がある。この場合、温度センサ41を用いて検知された蒸発器1又は発熱体9の温度に基づいて、流量調整弁40の開度を大きくする制御を行なえば良い。   Actually, as a result of performing the opening degree control of the flow rate adjusting valve 40 described above, the opening degree of the flow rate adjusting valve 40 may be made too small. As a result, the amount of liquid that oozes out from the wick 12 toward the steam channel 10 exceeds the amount of evaporation, and the liquid-phase working fluid is mixed into the steam channel 10 and the steam pipe 4 to prevent the flow of the gas-phase working fluid, In the evaporator 1, the liquid-phase working fluid is difficult to vaporize, and the temperature of the evaporator 1 and the heating element 9 may increase. In this case, based on the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 detected using the temperature sensor 41, control for increasing the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 may be performed.

要するに、温度センサ41を用いて検知される蒸発器1又は発熱体9の温度が最も小さくなるように、流量調整弁40の開度制御を行なうようにすれば良い。
以下、制御部42による流量調整弁40の開度制御について、図7のフローチャートを参照しながら具体的に説明する。
なお、ここでは、複数の温度センサ41が設けられている場合を挙げて説明する。また、制御部42は、蒸発器1又は発熱体9の温度、即ち、各温度センサ41からの情報をモニタしており、図7のフローチャートに示す処理を所定周期毎に実行するようになっているものとする。
In short, the opening degree control of the flow rate adjustment valve 40 may be performed so that the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 detected using the temperature sensor 41 is minimized.
Hereinafter, the opening degree control of the flow rate adjustment valve 40 by the control unit 42 will be specifically described with reference to the flowchart of FIG.
Here, a case where a plurality of temperature sensors 41 are provided will be described. The control unit 42 monitors the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9, that is, information from each temperature sensor 41, and executes the processing shown in the flowchart of FIG. 7 at predetermined intervals. It shall be.

まず、制御部42は、各温度センサ41からの情報に基づいて蒸発器1又は発熱体9の温度T1、T2、T3、T4・・・を検知する(ステップS10)。
次に、制御部42は、各温度T1、T2、T3、T4・・・の中のいずれかの温度が所定温度(例えば70℃)を超えたかを判定する(ステップS20)。
この判定の結果、いずれの温度も所定温度を超えていないと判定した場合は、NOルートへ進み、今回の処理を終了する。
First, the control unit 42 detects the temperatures T1, T2, T3, T4... Of the evaporator 1 or the heating element 9 based on information from each temperature sensor 41 (step S10).
Next, the control unit 42 determines whether any of the temperatures T1, T2, T3, T4,... Exceeds a predetermined temperature (for example, 70 ° C.) (step S20).
As a result of this determination, if it is determined that none of the temperatures exceeds the predetermined temperature, the process proceeds to the NO route, and the current process is terminated.

一方、いずれかの温度が所定温度を超えたと判定した場合は、YESルートへ進み、制御部42は、所定温度を超えたと判定した温度を、温度センサ41の識別情報に対応づけて、記憶する(ステップS30)。
次に、制御部42は、流量調整弁40の開度を所定量(所定割合;例えば10%)だけ小さくする制御を行なう(ステップS40)。例えば、制御部42は、流量調整弁40の開度を、全開時の絞り量を0%とし、全閉時の絞り量を100%として、絞り量10%だけ小さくする制御を行なう。なお、初期設定では、流量調整弁40の開度は全開(絞り量0%)になっているものとする。
On the other hand, if it is determined that one of the temperatures has exceeded the predetermined temperature, the process proceeds to the YES route, and the control unit 42 stores the temperature determined to have exceeded the predetermined temperature in association with the identification information of the temperature sensor 41. (Step S30).
Next, the control part 42 performs control which makes the opening degree of the flow regulating valve 40 small by predetermined amount (predetermined ratio; for example, 10%) (step S40). For example, the control unit 42 performs control to reduce the opening degree of the flow rate adjusting valve 40 by 10% with the throttle amount when fully opened as 0% and the throttle amount when fully closed as 100%. In the initial setting, it is assumed that the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 is fully open (throttle amount 0%).

次に、制御部42は、所定時間(例えば10秒)を経過したかを判定する(ステップS50)。この結果、所定時間を経過していない場合は、NOルートへ進み、この判定を繰り返す。
そして、所定時間を経過したと判定した場合は、YESルートへ進み、ステップS20で所定温度を超えたと判定した温度を検知するのに用いられた温度センサ41からの情報を再度取り込み、これに基づいて再び温度を検知し、検知した温度を記憶する(ステップS60)。
Next, the control unit 42 determines whether a predetermined time (for example, 10 seconds) has elapsed (step S50). As a result, if the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to the NO route, and this determination is repeated.
If it is determined that the predetermined time has passed, the process proceeds to the YES route, and the information from the temperature sensor 41 used to detect the temperature determined to have exceeded the predetermined temperature in step S20 is taken in again. The temperature is detected again and the detected temperature is stored (step S60).

このようにして、ステップS20で所定温度を超えたと判定した温度が、流量調整弁40の開度を小さくする制御を行なって所定時間経過した後に、どのように変化したかを検知し、その温度を記憶する。ここで、流量調整弁40の開度制御を行なう前の温度を、開度制御前温度といい、流量調整弁40の開度制御を行なって所定時間経過した後の温度を、開度制御後温度という。   In this way, it is detected how the temperature determined to have exceeded the predetermined temperature in step S20 has changed after a predetermined time has passed since the control for reducing the opening degree of the flow rate adjusting valve 40 is performed, and the temperature is detected. Remember. Here, the temperature before the opening degree control of the flow rate adjusting valve 40 is referred to as a temperature before the opening degree control, and the temperature after the predetermined time has elapsed after the opening degree control of the flow rate adjusting valve 40 is performed, after the opening degree control. It is called temperature.

次に、制御部42は、開度制御後温度が開度制御前温度よりも低くなったかを判定する(ステップS70)。
そして、開度制御後温度が開度制御前温度よりも低くなったと判定した場合は、YESルートへ進み、制御部42は、流量調整弁40の開度が全閉(絞り量100%)であるかを判定する(ステップS80)。
Next, the control part 42 determines whether the temperature after opening control became lower than the temperature before opening control (step S70).
If it is determined that the temperature after the opening control has become lower than the temperature before the opening control, the process proceeds to the YES route, and the control unit 42 fully closes the opening of the flow rate adjustment valve 40 (the throttle amount is 100%). It is determined whether or not there is (step S80).

この判定の結果、流量調整弁40の開度が全閉でないと判定した場合は、NOルートへ進み、ステップS40へ戻って、再び、制御部42は、流量調整弁40の開度を所定量だけ小さくする制御を行なう。
以降、ステップS70で、開度制御後温度が開度制御前温度よりも低くなっていない、即ち、開度制御後温度が開度制御前温度以上になっていると判定するか、又は、ステップS80で、流量調整弁40の開度が全閉であると判定するまで、ステップS40〜S80の処理を繰り返す。
As a result of this determination, if it is determined that the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 is not fully closed, the process proceeds to the NO route, returns to step S40, and the control unit 42 again sets the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 to a predetermined amount. Control to make it as small as possible.
Thereafter, in step S70, it is determined that the temperature after opening control is not lower than the temperature before opening control, that is, the temperature after opening control is equal to or higher than the temperature before opening control, or step In S80, the processes of Steps S40 to S80 are repeated until it is determined that the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 is fully closed.

このようにして、蒸発器1又は発熱体9の温度が所定温度(例えば70℃)を超えた場合、流量調整弁40を所定割合(例えば10%)だけ閉じる制御を行ない、その後、所定時間(例えば10秒)毎に温度を検知し、温度が下がる限り、流量調整弁40を所定割合(例えば10%)だけ閉じる制御を繰り返す。
その後、ステップS80で、流量調整弁40の開度が全閉であると判定したら、今回の処理を終了する。
In this way, when the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 exceeds a predetermined temperature (for example, 70 ° C.), control is performed to close the flow rate adjustment valve 40 by a predetermined ratio (for example, 10%). For example, the temperature is detected every 10 seconds), and the control for closing the flow rate adjustment valve 40 by a predetermined ratio (for example, 10%) is repeated as long as the temperature decreases.
Then, if it determines with the opening degree of the flow regulating valve 40 being fully closed by step S80, this process will be complete | finished.

また、ステップS70で、開度制御後温度が開度制御前温度以上になっていると判定したら、NOルートへ進み、制御部42は、開度制御後温度と開度制御前温度との温度差が1℃以内であるかを判定する(ステップS90)。ここでは、開度制御後温度と開度制御前温度との温度差(温度変化)が1℃以内であるかを判定することによって、蒸発器1又は発熱体9の温度が一定状態になったか、蒸発器1又は発熱体9の温度が上昇しているかを判定している。   If it is determined in step S70 that the temperature after opening control is equal to or higher than the temperature before opening control, the process proceeds to the NO route, and the control unit 42 determines the temperature between the temperature after opening control and the temperature before opening control. It is determined whether the difference is within 1 ° C. (step S90). Here, whether or not the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 has become constant by determining whether the temperature difference (temperature change) between the temperature after opening control and the temperature before opening control is within 1 ° C. It is determined whether the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 is rising.

この判定の結果、開度制御後温度と開度制御前温度との温度差が1℃以内であると判定した場合は、蒸発器1又は発熱体9の温度が一定状態になったとして、YESルートへ進み、今回の処理を終了する。
一方、開度制御後温度と開度制御前温度との温度差が1℃以内でないと判定した場合は、蒸発器1又は発熱体9の温度が上昇しているとして、NOルートへ進み、制御部42は、流量調整弁40の開度を所定量(所定割合;例えば10%)だけ大きくする制御を行なう(ステップS100)。例えば、制御部42は、流量調整弁40の開度を、全開時の絞り量を0%とし、全閉時の絞り量を100%として、絞り量10%だけ大きくする制御を行なう。ここでは、蒸発器1又は発熱体9の温度が上昇した場合、流量調整弁40の開度を一段階戻す制御を行なう。そして、今回の処理を終了する。
As a result of this determination, if it is determined that the temperature difference between the temperature after opening control and the temperature before opening control is within 1 ° C., it is determined that the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 has become constant, YES Proceed to the route and end the current process.
On the other hand, if it is determined that the temperature difference between the temperature after the opening control and the temperature before the opening control is not within 1 ° C., it is determined that the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 has increased, and the control proceeds to the NO route. The unit 42 performs control to increase the opening degree of the flow regulating valve 40 by a predetermined amount (predetermined ratio; for example, 10%) (step S100). For example, the control unit 42 performs control to increase the opening amount of the flow rate adjusting valve 40 by 10% with the throttle amount when fully opened being 0% and the throttle amount when fully closed being 100%. Here, when the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 rises, control is performed to return the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 by one step. And this process is complete | finished.

ところで、ここでは、発熱体9の発熱量が増加した場合に、流量調整弁40の開度制御を行なうことで、冷却性能の低下を抑制するようにしているが、これに限られるものではない。
例えば、発熱体9の発熱量が増加した場合に、流量調整弁40の開度制御に加え、液輸送ポンプ8の出力制御を行なうことで、冷却性能の低下を抑制するようにしても良い。なお、液輸送ポンプ8の吐出量はできるだけ一定にするのが良いため、発熱体9の発熱量が多く、流量調整弁40の開度制御だけでは十分でない場合に補助的に液輸送ポンプ8の出力制御を行なうのが好ましい。
By the way, here, when the amount of heat generated by the heating element 9 is increased, the opening degree of the flow rate adjusting valve 40 is controlled to suppress the decrease in cooling performance. However, the present invention is not limited to this. .
For example, when the heat generation amount of the heating element 9 increases, the output control of the liquid transport pump 8 may be controlled in addition to the opening degree control of the flow rate adjustment valve 40 to suppress the cooling performance. Since the discharge amount of the liquid transport pump 8 should be as constant as possible, the amount of heat generated by the heating element 9 is large, and when the opening control of the flow rate adjustment valve 40 is not sufficient, the liquid transport pump 8 is supplementarily supplemented. It is preferable to perform output control.

この場合、制御部42は、温度センサ41からの情報に基づいて液輸送ポンプ8の出力(例えば回転数)を制御する機能も有するものとすれば良い。ここでは、制御部42は、温度センサ41からの情報に基づいて液輸送ポンプ8へ制御信号を出力し、これに応じて、液輸送ポンプ8の出力が制御されるようにすれば良い。特に、発熱体9の発熱量が増加し、流量調整弁40の開度制御だけでは十分でない場合、制御部42は、蒸発器1又は発熱体9の温度、即ち、温度センサ41を用いて検知された温度に基づいて、液輸送ポンプ8の出力を上げる制御を行なう。この結果、蒸発器1の液流路11に供給される液相の作動流体の流量が多くなり、蒸発器1の液流路11内の液相の作動流体の内圧が高まり、液相の作動流体がウィック12の発熱体9側へ押し出されることになる。これにより、ウィック12の発熱体9側の部分が乾いてしまうのを抑制することができ、冷却性能が低下してしまうのを抑制することが可能となる。なお、発熱体9の発熱量が小さく、ウィック12が乾いてしまうおそれがない場合には、液輸送ポンプ8の出力は一定とするのが好ましい。   In this case, the control unit 42 may have a function of controlling the output (for example, the rotational speed) of the liquid transport pump 8 based on information from the temperature sensor 41. Here, the control unit 42 may output a control signal to the liquid transport pump 8 based on information from the temperature sensor 41, and the output of the liquid transport pump 8 may be controlled accordingly. In particular, when the heat generation amount of the heating element 9 increases and the opening degree control of the flow rate adjusting valve 40 is not sufficient, the control unit 42 detects the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9, that is, the temperature sensor 41. Based on the set temperature, control for increasing the output of the liquid transport pump 8 is performed. As a result, the flow rate of the liquid phase working fluid supplied to the liquid flow path 11 of the evaporator 1 increases, the internal pressure of the liquid phase working fluid in the liquid flow path 11 of the evaporator 1 increases, and the liquid phase operation The fluid is pushed out to the heating element 9 side of the wick 12. Thereby, it can suppress that the part by the side of the heat generating body 9 of the wick 12 dries, and it becomes possible to suppress that cooling performance falls. In addition, when the emitted-heat amount of the heat generating body 9 is small and there is no possibility that the wick 12 may dry, it is preferable to make the output of the liquid transport pump 8 constant.

以下、制御部42による流量調整弁40の開度制御及び液輸送ポンプ8の出力制御について、図8のフローチャートを参照しながら具体的に説明する。
まず、制御部42は、流量調整弁40の開度制御を行なうべく、上述の図7のフローチャートにおける処理と同様の処理を行なう(ステップS10〜S100)。
一方、制御部42は、流量調整弁40の開度制御に加え、液輸送ポンプ8の出力制御を行なうべく、流量調整弁40の開度制御のみを行なう場合(図7参照)は、ステップS80で流量調整弁40の開度が全閉であると判定したら、処理を終了していたのに対し、以下の液輸送ポンプ8の出力制御のための処理(ステップS110〜S170)を行なう。
Hereinafter, the opening degree control of the flow rate adjustment valve 40 and the output control of the liquid transport pump 8 by the control unit 42 will be specifically described with reference to the flowchart of FIG.
First, the control unit 42 performs processing similar to the processing in the flowchart of FIG. 7 described above in order to control the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 (steps S10 to S100).
On the other hand, when the control unit 42 performs only the opening degree control of the flow rate adjusting valve 40 in order to perform the output control of the liquid transport pump 8 in addition to the opening degree control of the flow rate adjusting valve 40 (see FIG. 7), step S80. If it is determined that the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 is fully closed, the processing is terminated, but the following processing for output control of the liquid transport pump 8 (steps S110 to S170) is performed.

このようにしているのは、次の理由による。つまり、ステップS80で流量調整弁40の開度が全閉であると判定される場合、流量調整弁40の開度制御を繰り返し行なうことで蒸発器1又は発熱体9の温度は低下しつづけていることになる。このため、蒸発器1の液流路11内の液相の作動流体の内圧を高めることで、さらに、蒸発器1又は発熱体9の温度を低下させることができる可能性がある。そこで、ステップS80で流量調整弁40の開度が全閉であると判定したら、さらに蒸発器1の液流路11内の液相の作動流体の内圧を高めて、蒸発器1又は発熱体9の温度を低下させるべく、液輸送ポンプ8の出力制御のための処理(ステップS110〜S170)を行なう。   This is done for the following reason. That is, when it is determined in step S80 that the opening degree of the flow rate adjusting valve 40 is fully closed, the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 continues to decrease by repeatedly performing the opening degree control of the flow rate adjusting valve 40. Will be. For this reason, there is a possibility that the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 can be further lowered by increasing the internal pressure of the liquid-phase working fluid in the liquid flow path 11 of the evaporator 1. Therefore, if it is determined in step S80 that the opening of the flow rate adjustment valve 40 is fully closed, the internal pressure of the liquid-phase working fluid in the liquid flow path 11 of the evaporator 1 is further increased, and the evaporator 1 or the heating element 9 is increased. In order to lower the temperature of the liquid, the process for controlling the output of the liquid transport pump 8 (steps S110 to S170) is performed.

ここでは、まず、ステップS80で流量調整弁40の開度が全閉であると判定したら、YESルートへ進み、制御部42は、液輸送ポンプ8の出力(回転数)を所定量(所定割合;例えば5%)だけ大きくする制御を行なう(ステップS110)。なお、液輸送ポンプ8の最大出力は100%であり、初期設定では、液輸送ポンプ8の出力は80%になっているものとする。   Here, first, if it is determined in step S80 that the opening of the flow rate adjustment valve 40 is fully closed, the process proceeds to the YES route, and the control unit 42 sets the output (rotation speed) of the liquid transport pump 8 to a predetermined amount (predetermined ratio). For example, 5%) (Step S110). The maximum output of the liquid transport pump 8 is 100%, and the output of the liquid transport pump 8 is 80% in the initial setting.

次に、制御部42は、所定時間(例えば10秒)を経過したかを判定する(ステップS120)。この結果、所定時間を経過していない場合は、NOルートへ進み、この判定を繰り返す。
そして、所定時間を経過したと判定した場合は、YESルートへ進み、ステップS20で所定温度を超えたと判定した温度を検知するのに用いられた温度センサ41からの情報を再度取り込み、これに基づいて再び温度を検知し、検知した温度を記憶する(ステップS130)。
Next, the control unit 42 determines whether a predetermined time (for example, 10 seconds) has elapsed (step S120). As a result, if the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to the NO route, and this determination is repeated.
If it is determined that the predetermined time has passed, the process proceeds to the YES route, and the information from the temperature sensor 41 used to detect the temperature determined to have exceeded the predetermined temperature in step S20 is taken in again. The temperature is detected again, and the detected temperature is stored (step S130).

このようにして、ステップS20で所定温度を超えたと判定した温度が、液輸送ポンプ8の出力を大きくする制御を行なって所定時間経過した後に、どのように変化したかを検知し、その温度を記憶する。ここで、液輸送ポンプ8の出力制御を行なう前の温度を、出力制御前温度といい、流量調整弁40の開度制御を行なって所定時間経過した後の温度を、出力制御後温度という。   In this way, it is detected how the temperature determined to have exceeded the predetermined temperature in step S20 has changed after a predetermined time has passed since the control for increasing the output of the liquid transport pump 8 is performed, and the temperature is determined. Remember. Here, the temperature before the output control of the liquid transport pump 8 is referred to as a temperature before the output control, and the temperature after the predetermined time has elapsed after the opening control of the flow rate adjustment valve 40 is referred to as the temperature after the output control.

次に、制御部42は、出力制御後温度が出力制御前温度よりも低くなったかを判定する(ステップS140)。
そして、出力制御後温度が出力制御前温度よりも低くなったと判定した場合は、YESルートへ進み、制御部42は、液輸送ポンプ8の出力が最大出力(100%)であるかを判定する(ステップS150)。
Next, the control part 42 determines whether the temperature after output control became lower than the temperature before output control (step S140).
And when it determines with the temperature after output control having become lower than the temperature before output control, it progresses to YES route and the control part 42 determines whether the output of the liquid transport pump 8 is the maximum output (100%). (Step S150).

この判定の結果、液輸送ポンプ8の出力が最大出力でないと判定した場合は、NOルートへ進み、ステップS110へ戻って、再び、制御部42は、液輸送ポンプ8の出力を所定量だけ大きくする制御を行なう。
以降、ステップS140で、出力制御後温度が出力制御前温度よりも低くなっていない、即ち、出力制御後温度が出力制御前温度以上になっていると判定するか、又は、ステップS150で、液輸送ポンプ8の出力が最大出力であると判定するまで、ステップS110〜S150の処理を繰り返す。
As a result of this determination, if it is determined that the output of the liquid transport pump 8 is not the maximum output, the process proceeds to the NO route, returns to step S110, and the control unit 42 increases the output of the liquid transport pump 8 by a predetermined amount again. Control to do.
Thereafter, in step S140, it is determined that the post-output control temperature is not lower than the pre-output control temperature, that is, the post-output control temperature is equal to or higher than the pre-output control temperature, or in step S150, the liquid Until it determines with the output of the transport pump 8 being the maximum output, the process of step S110-S150 is repeated.

このようにして、蒸発器1又は発熱体9の温度が所定温度(例えば70℃)を超えた場合、流量調整弁40が全閉になるまで流量調整弁40の開度制御を行なう。そして、さらに液輸送ポンプ8の出力を所定割合(例えば5%)だけ大きくする制御を行ない、その後、所定時間(例えば10秒)毎に温度を検知し、温度が下がる限り、液輸送ポンプ8の出力を所定割合(例えば5%)だけ大きくする制御を繰り返す。   In this way, when the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 exceeds a predetermined temperature (for example, 70 ° C.), the opening degree of the flow rate adjustment valve 40 is controlled until the flow rate adjustment valve 40 is fully closed. Then, control is further performed to increase the output of the liquid transport pump 8 by a predetermined ratio (for example, 5%). Thereafter, the temperature is detected every predetermined time (for example, 10 seconds), and as long as the temperature decreases, the liquid transport pump 8 The control for increasing the output by a predetermined ratio (for example, 5%) is repeated.

その後、ステップS150で、液輸送ポンプ8の出力が最大出力であると判定したら、今回の処理を終了する。
また、ステップS140で、出力制御後温度が出力制御前温度以上になっていると判定したら、NOルートへ進み、制御部42は、出力制御後温度と出力制御前温度との温度差が1℃以内であるかを判定する(ステップS160)。ここでは、出力制御後温度と出力制御前温度との温度差(温度変化)が1℃以内であるかを判定することによって、蒸発器1又は発熱体9の温度が一定状態になったか、蒸発器1又は発熱体9の温度が上昇しているかを判定している。
Then, if it determines with the output of the liquid transport pump 8 being the maximum output in step S150, this process will be complete | finished.
If it is determined in step S140 that the post-output control temperature is equal to or higher than the pre-output control temperature, the process proceeds to the NO route, and the control unit 42 determines that the temperature difference between the post-output control temperature and the pre-output control temperature is 1 ° C. (Step S160). Here, by determining whether the temperature difference (temperature change) between the post-output control temperature and the pre-output control temperature is within 1 ° C., whether the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 has reached a constant state, or evaporation It is determined whether the temperature of the vessel 1 or the heating element 9 is rising.

この判定の結果、出力制御後温度と出力制御前温度との温度差が1℃以内であると判定した場合は、蒸発器1又は発熱体9の温度が一定状態になったとして、YESルートへ進み、今回の処理を終了する。
一方、出力制御後温度と出力制御前温度との温度差が1℃以内でないと判定した場合は、蒸発器1又は発熱体9の温度が上昇しているとして、NOルートへ進み、制御部42は、液輸送ポンプ8の出力を所定量(所定割合;例えば5%)だけ小さくする制御を行なう(ステップS170)。ここでは、蒸発器1又は発熱体9の温度が上昇した場合、液輸送ポンプ8の出力を一段階戻す制御を行なう。そして、今回の処理を終了する。
As a result of this determination, if it is determined that the temperature difference between the post-output control temperature and the pre-output control temperature is within 1 ° C., it is determined that the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 has become a constant state and the YES route is entered. Proceed and end the current process.
On the other hand, when it is determined that the temperature difference between the post-output control temperature and the pre-output control temperature is not within 1 ° C., it is determined that the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 has increased, and the control unit 42 proceeds to the NO route. Performs control to reduce the output of the liquid transport pump 8 by a predetermined amount (predetermined ratio; for example, 5%) (step S170). Here, when the temperature of the evaporator 1 or the heating element 9 rises, control is performed to return the output of the liquid transport pump 8 by one step. And this process is complete | finished.

したがって、本実施形態にかかる冷却装置及び電子装置によれば、発熱体9の発熱量が増加した場合であっても、冷却性能の低下を抑制することができるという利点もある。つまり、本冷却装置及び電子装置によれば、液相の作動流体に蒸気泡が発生した場合であっても、蒸気泡を容易に除去することができ、安定した冷却性能が得られ、かつ、発熱体9の発熱量が増加した場合であっても、冷却性能の低下を抑制することができるという利点がある。   Therefore, according to the cooling device and the electronic device according to the present embodiment, even when the amount of heat generated by the heating element 9 is increased, there is an advantage that a decrease in cooling performance can be suppressed. That is, according to the present cooling device and electronic device, even when vapor bubbles are generated in the liquid-phase working fluid, the vapor bubbles can be easily removed, stable cooling performance can be obtained, and Even when the heat generation amount of the heating element 9 is increased, there is an advantage that it is possible to suppress a decrease in cooling performance.

なお、本発明は、上述した実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上述の実施形態における冷却装置の性能をさらに向上させるために、液戻り管7に放熱部材を設けて、積極的に放熱させるようにしても良い。例えば、放熱部材として液戻り管7の一部に放熱フィンや放熱板を設ければ良い。また、送風ファン(冷却手段)を設け、液戻り管7に設けられた放熱部材に対して空気を送風することで、強制的に空気冷却するようにしても良い。なお、放熱部材を設けずに、液戻り管7に対して直接空気を送風して冷却するようにしても良い。また、ここでは、空気の自然対流又は空気の送風によって空気冷却する空冷式を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、水で冷却する水冷式の冷却手段の冷却手段によって冷却するようにしても良い。この場合、液戻り管7の冷却手段は、凝縮装置の冷却手段とは別個に設けることになる。
In addition, this invention is not limited to the structure described in embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in order to further improve the performance of the cooling device in the above-described embodiment, a heat radiating member may be provided in the liquid return pipe 7 to actively dissipate heat. For example, a heat radiating fin or a heat radiating plate may be provided as part of the liquid return pipe 7 as a heat radiating member. Further, a cooling fan may be provided to forcibly cool the air by blowing air to the heat radiating member provided in the liquid return pipe 7. In addition, you may make it cool by blowing air directly with respect to the liquid return pipe | tube 7, without providing a heat radiating member. In addition, here, an air cooling method in which air is cooled by natural convection of air or air blowing is described as an example, but the present invention is not limited to this, and a cooling means of a water cooling type cooling means that cools with water. It may be cooled by. In this case, the cooling means for the liquid return pipe 7 is provided separately from the cooling means for the condenser.

また、図9に示すように、液戻り管7の一部を、凝縮器2と、図示しない送風ファン(冷却手段)とを備える凝縮装置の内部に設けることで、積極的に放熱させ、冷却するようにしても良い。例えば、液戻り管7に放熱部材を設ける場合、液戻り管7の放熱部材が設けられている部分を凝縮装置の内部に設ければ良い。この場合、液戻り管7を冷却するための送風ファンなどの冷却手段として、凝縮装置の冷却手段を兼用することができる。これにより、凝縮装置における冷却能力を利用して液戻り管7を流れる作動流体を冷却することが可能となる。また、例えば、液戻り管7に放熱部材を設けない場合は、凝縮装置の冷却手段によって液戻り管7を直接冷却することになる。   Further, as shown in FIG. 9, a part of the liquid return pipe 7 is provided inside a condensing device including the condenser 2 and a blower fan (cooling means) (not shown), thereby actively dissipating heat and cooling. You may make it do. For example, when a heat radiating member is provided in the liquid return pipe 7, a portion of the liquid return pipe 7 where the heat radiating member is provided may be provided inside the condensing device. In this case, as a cooling means such as a blower fan for cooling the liquid return pipe 7, the cooling means of the condensing device can also be used. Thereby, it becomes possible to cool the working fluid which flows through the liquid return pipe | tube 7 using the cooling capability in a condenser. For example, when the heat return member is not provided in the liquid return pipe 7, the liquid return pipe 7 is directly cooled by the cooling means of the condenser.

これにより、液戻り管7を流れる液相の作動流体に含まれる蒸気泡を積極的に取り除くことが可能となる。また、例えば蒸発器1に流入する熱量が多い場合、ウィック12を伝わって液流路11内を流れる液相の作動流体の温度が上昇しやすいが、このような場合にも、液戻り管7を流れる液相の作動流体を積極的に冷却することで、冷却性能を向上させることが可能である。   Thereby, it is possible to positively remove the vapor bubbles contained in the liquid-phase working fluid flowing through the liquid return pipe 7. Further, for example, when the amount of heat flowing into the evaporator 1 is large, the temperature of the liquid-phase working fluid flowing through the wick 12 and flowing in the liquid flow path 11 is likely to rise. It is possible to improve the cooling performance by positively cooling the liquid-phase working fluid flowing through the.

また、上述の実施形態では、平板型蒸発器1の両面に平板型発熱体24を設ける場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではない。
例えば図10に示すように、平板型蒸発器1の片面に平板型発熱体24を設け、平板型蒸発器1と平板型発熱体24とが熱的に接続されるようにしても良い。
この場合、ウィック12は、表面側に設けられ、一の方向に延び、平行に並んだ断面四角形状の複数の凸部12Bと、裏面側に設けられ、一の方向に直交する他の方向に延び、平行に並んだ断面半円形状の複数の凹部12CXとを備える樹脂製多孔質板とすれば良い。
In the above-described embodiment, the case where the flat plate heating elements 24 are provided on both surfaces of the flat plate evaporator 1 is described as an example. However, the present invention is not limited to this.
For example, as shown in FIG. 10, a flat plate heating element 24 may be provided on one side of the flat plate evaporator 1 so that the flat plate evaporator 1 and the flat plate heating element 24 are thermally connected.
In this case, the wick 12 is provided on the front surface side, extends in one direction, and is parallel to the plurality of convex portions 12B having a quadrangular cross section, and is provided on the back surface side in another direction orthogonal to the one direction. What is necessary is just to set it as the resin-made porous board provided with several recessed part 12CX of the cross-sectional semicircle shape extended and arranged in parallel.

そして、ウィック12をケース13内に収納した場合に、複数の凸部12Bが形成されている側の表面が、ケース13の上部壁面に接し、複数の凹部12CXが形成されている側の表面が、ケース13の下部壁面に接するようにすれば良い。
これにより、ケース13の上部壁面、凸部12Bの側面及び複数の凸部12B間の底面に囲まれた複数の領域が、一の方向に延び、平行に並んだ複数の貫通穴となり、これが気相の作動流体が流れる蒸気流路10となる。つまり、ウィック12の表面上に設けられた複数の凸部12Bの間は溝15になっており、これらの複数の溝15の上部がケース13の上部壁面で閉じられて、蒸気流路10となる。また、ケース13の下部壁面及び凹部12CXに囲まれた複数の領域が、一の方向に延び、平行に並んだ複数の貫通穴12Cとなり、これが液相の作動流体が流れる液流路11となる。この場合、平板型蒸発器1の蒸気流路10が設けられている側の表面に平板型発熱体24が熱的に接続されることになる。つまり、電子部品21は、平板型蒸発器1の蒸気流路10が設けられている側に熱的に接続されることになる。
When the wick 12 is stored in the case 13, the surface on the side where the plurality of convex portions 12B are formed is in contact with the upper wall surface of the case 13, and the surface on the side where the plurality of concave portions 12CX is formed. What is necessary is just to make it contact the lower wall surface of the case 13. FIG.
As a result, a plurality of regions surrounded by the upper wall surface of the case 13, the side surfaces of the convex portions 12B, and the bottom surfaces between the plurality of convex portions 12B extend in one direction and become a plurality of through holes arranged in parallel. It becomes the vapor | steam flow path 10 into which the working fluid of a phase flows. That is, grooves 15 are formed between the plurality of convex portions 12B provided on the surface of the wick 12. The upper portions of the plurality of grooves 15 are closed by the upper wall surface of the case 13, and the steam flow path 10 and Become. Further, a plurality of regions surrounded by the lower wall surface of the case 13 and the recess 12CX become a plurality of through holes 12C that extend in one direction and are arranged in parallel, and this becomes the liquid flow path 11 through which the liquid-phase working fluid flows. . In this case, the flat plate heating element 24 is thermally connected to the surface of the flat plate evaporator 1 on the side where the vapor flow path 10 is provided. That is, the electronic component 21 is thermally connected to the side of the flat plate evaporator 1 where the vapor flow path 10 is provided.

この場合、平板型蒸発器1は、ウィック12の上側、即ち、平板型発熱体24に接する側に蒸気流路10を備え、ウィック12の下側、即ち、平板型発熱体24に接する側の反対側に液流路11を備えることになる。つまり、平板型蒸発器1は、複数の蒸気流路10を含む蒸気流路層、複数の液流路11を含む液流路層を積層した2層構造になる。このように、蒸発器1は、ウィック12の上側及び下側の一方の側に設けられた蒸気流路10と、ウィック12の上側及び下側の他方の側に設けられた液流路11とを備える。ここで、平板型蒸発器1の場合、上側の蒸気流路層の高さは約1mm以下にするのが好ましく、下側の液流路層の高さは約1mm以下にするのが好ましい。このような平板型蒸発器1は、上述の実施形態のものと比較して、より薄型化が可能である。   In this case, the flat plate evaporator 1 includes the vapor flow path 10 on the upper side of the wick 12, that is, on the side in contact with the flat plate heating element 24, and on the lower side of the wick 12, that is, on the side in contact with the flat plate heating element 24. The liquid flow path 11 is provided on the opposite side. That is, the flat plate evaporator 1 has a two-layer structure in which a steam channel layer including a plurality of steam channels 10 and a liquid channel layer including a plurality of liquid channels 11 are stacked. As described above, the evaporator 1 includes the vapor channel 10 provided on one of the upper side and the lower side of the wick 12, and the liquid channel 11 provided on the other side of the upper side and the lower side of the wick 12. Is provided. Here, in the case of the flat plate evaporator 1, the height of the upper steam channel layer is preferably about 1 mm or less, and the height of the lower liquid channel layer is preferably about 1 mm or less. Such a flat plate evaporator 1 can be made thinner than the above-described embodiment.

具体的には、ウィック12の厚さ、即ち、表面上の凸部12Bの表面から裏面上の凸部12Bの表面までの厚さは、約2mmである。また、液流路11の断面の高さは約0.5mmである。なお、その他の寸法は、上述の実施形態の具体的な構成例の場合と同様である。
そして、このように構成されるウィック12は、図11に示すように、その液流路11の一方の側に液入口側マニホールド25が取り付けられ、他方の側に液出口側マニホールド26が取り付けられて、ケース13内に収納される。つまり、ケース13は、一の壁面に液入口13Aを備え、一の壁面の反対側の壁面に液出口13Bを備え、一の壁面に直交する壁面に蒸気出口13Cを備える。そして、液入口側マニホールド25及び液出口側マニホールド26が取り付けられたウィック12は、その液流路11がケース13の一の壁面から反対側の壁面へ向けて延びるように、ケース13内に収納される。これにより、ウィック12の蒸気流路10は、一の壁面に直交する壁面から反対側の壁面へ向けて延びることになる。また、ケース13の液入口13Aには、液入口側マニホールド25の開口部及び液供給管6が接続され、液出口13Bには、液出口側マニホールド26の開口部及び液戻り管7が接続され、蒸気出口13Cには蒸気管4が接続される。このように、液供給管6、液入口側マニホールド25、ウィック12の液流路11、液出口側マニホールド26及び液戻り管7が連通し、ウィック12の蒸気流路10及び蒸気管4が連通するように、ウィック12等がケース13内に収納され、ケース13に液供給管6等が取り付けられる。なお、マニホールド25、26やケース13の材料、寸法等の具体的な構成は、上述の実施形態の具体的な構成例の場合と同様である。
Specifically, the thickness of the wick 12, that is, the thickness from the surface of the convex portion 12B on the front surface to the surface of the convex portion 12B on the rear surface is about 2 mm. The height of the cross section of the liquid channel 11 is about 0.5 mm. Other dimensions are the same as those in the specific configuration example of the above-described embodiment.
As shown in FIG. 11, the wick 12 configured as described above has a liquid inlet side manifold 25 attached to one side of the liquid flow path 11 and a liquid outlet side manifold 26 attached to the other side. In the case 13. That is, the case 13 includes a liquid inlet 13A on one wall surface, a liquid outlet 13B on a wall surface opposite to the one wall surface, and a steam outlet 13C on a wall surface orthogonal to the one wall surface. The wick 12 to which the liquid inlet side manifold 25 and the liquid outlet side manifold 26 are attached is housed in the case 13 so that the liquid flow path 11 extends from one wall surface of the case 13 to the opposite wall surface. Is done. Thereby, the steam flow path 10 of the wick 12 extends from the wall surface orthogonal to the one wall surface toward the opposite wall surface. Further, the opening of the liquid inlet side manifold 25 and the liquid supply pipe 6 are connected to the liquid inlet 13A of the case 13, and the opening of the liquid outlet side manifold 26 and the liquid return pipe 7 are connected to the liquid outlet 13B. The steam pipe 4 is connected to the steam outlet 13C. As described above, the liquid supply pipe 6, the liquid inlet side manifold 25, the liquid flow path 11 of the wick 12, the liquid outlet side manifold 26 and the liquid return pipe 7 communicate with each other, and the vapor flow path 10 and the vapor pipe 4 of the wick 12 communicate with each other. Thus, the wick 12 and the like are housed in the case 13, and the liquid supply pipe 6 and the like are attached to the case 13. Note that the specific configurations of the manifolds 25 and 26 and the material and dimensions of the case 13 are the same as those in the specific configuration example of the above-described embodiment.

また、図10に示すように、平板型蒸発器1のケース13の上面と、平板型発熱体24の裏面、即ち、複数の電子部品21を搭載したプリント基板23の裏面とが、サーマルグリースを介して密着しており、平板型発熱体24からの熱が平板型蒸発器1に伝わるようになっている。ここで、平板型発熱体24の発熱量は、例えば約100Wである。つまり、平板型発熱体24に含まれる複数の電子部品21の発熱量は、トータルで約100Wである。このため、この熱量が平板型蒸発器1に入力されることになる。   As shown in FIG. 10, the upper surface of the case 13 of the flat plate evaporator 1 and the back surface of the flat plate heating element 24, that is, the back surface of the printed circuit board 23 on which the plurality of electronic components 21 are mounted, The heat from the flat plate heating element 24 is transmitted to the flat plate evaporator 1. Here, the amount of heat generated by the flat plate-type heating element 24 is, for example, about 100 W. That is, the total amount of heat generated by the plurality of electronic components 21 included in the flat plate-type heating element 24 is about 100 W. For this reason, this amount of heat is input to the flat plate evaporator 1.

また、平板型蒸発器1は、上述の実施形態の場合と同様に、冷却装置22に含まれる凝縮器2、液溜めタンク3及び液輸送ポンプ8に接続されている(図1参照)。
具体的には、凝縮器2は、長さ約300mm、外径約4mm、内径約3mmの銅パイプを例えば4回折り曲げ、銅パイプの周りに図示しないアルミ放熱フィン(放熱部材)をかしめて構成されている。また、蒸気管4は、外径約4mm、内径約3mmの銅パイプである。また、液管5は、外径3mm、内径2mmの銅パイプである。また、液供給管6は、外径約3mm、内径約2mmのステンレスパイプであり、液戻り管7は、外径約3mm、内径約2mmの銅管である。また、液輸送ポンプ8は、図12に示すように、例えばピエゾ式マイクロポンプ(高砂電器SDMP320;標準流量20ml/min、最大ポンプ圧力35kPa、外形寸法33mm×33mm×5.5mm)を用いた。ここでは、例えば作動流体としてエタノールを用いると、その蒸発潜熱量は約855kJ/kg、密度は約785kg/mであるため、1ccあたり約671Jの熱量を輸送することが可能である。平板型発熱体24から平板型蒸発器1に伝わる熱量が約100W(=100J/s)とすると、1s間に約0.15cc以上の流量が必要である。このため、液輸送ポンプ8で循環させる液量は0.166cc/s(=10cc/min)とした。なお、液輸送ポンプ8は、電磁駆動ピストン方式マイクロポンプや遠心ターボ型ポンプなどを用いても良い。また、その他の寸法等の具体的な構成は、上述の実施形態の具体的な構成例の場合と同様である。
Further, the flat plate evaporator 1 is connected to the condenser 2, the liquid reservoir tank 3 and the liquid transport pump 8 included in the cooling device 22 as in the case of the above-described embodiment (see FIG. 1).
Specifically, the condenser 2 is configured such that a copper pipe having a length of about 300 mm, an outer diameter of about 4 mm, and an inner diameter of about 3 mm is bent, for example, four times, and an aluminum radiation fin (heat radiation member) (not shown) is caulked around the copper pipe. Has been. The steam pipe 4 is a copper pipe having an outer diameter of about 4 mm and an inner diameter of about 3 mm. The liquid pipe 5 is a copper pipe having an outer diameter of 3 mm and an inner diameter of 2 mm. The liquid supply pipe 6 is a stainless steel pipe having an outer diameter of about 3 mm and an inner diameter of about 2 mm, and the liquid return pipe 7 is a copper pipe having an outer diameter of about 3 mm and an inner diameter of about 2 mm. As shown in FIG. 12, for example, a piezo type micro pump (Takasago Electric SDMP320; standard flow rate 20 ml / min, maximum pump pressure 35 kPa, external dimensions 33 mm × 33 mm × 5.5 mm) was used as the liquid transport pump 8. Here, for example, when ethanol is used as the working fluid, the latent heat of vaporization is about 855 kJ / kg and the density is about 785 kg / m 3 , so that it is possible to transport about 671 J per cc. If the amount of heat transferred from the flat plate heating element 24 to the flat plate evaporator 1 is about 100 W (= 100 J / s), a flow rate of about 0.15 cc or more is required for 1 s. For this reason, the amount of liquid circulated by the liquid transport pump 8 was set to 0.166 cc / s (= 10 cc / min). The liquid transport pump 8 may be an electromagnetically driven piston type micro pump or a centrifugal turbo pump. Further, other specific configurations such as dimensions are the same as those in the specific configuration example of the above-described embodiment.

実際に、このような冷却装置22を用いて、実働している電子部品21を搭載したプリント基板23(トータル約100Wの発熱量)を冷却し、電子部品21の温度を計測したところ、いずれの電子部品21も約80℃以下の温度を保ち、良好に冷却できることが確認できた。また、電子部品21を搭載したプリント基板23の発熱量が最大約100Wの範囲であれば、蒸発器1内のウィック12がドライアウトして電子部品21が異常に高温になることはなく、安定した冷却性能が得られることが確認できた。   Actually, by using such a cooling device 22, the printed circuit board 23 (a calorific value of about 100 W in total) on which the electronic component 21 in operation is mounted is cooled, and the temperature of the electronic component 21 is measured. It was confirmed that the electronic component 21 can also be cooled satisfactorily while maintaining a temperature of about 80 ° C. or lower. Further, if the heat generation amount of the printed circuit board 23 on which the electronic component 21 is mounted is in a range of about 100 W at the maximum, the wick 12 in the evaporator 1 does not dry out and the electronic component 21 does not become abnormally high in temperature. It was confirmed that the obtained cooling performance was obtained.

また、例えば図13に示すように、平板型発熱体24の両面に、即ち、上面及び下面に、それぞれ、第1平板型蒸発器1X、第2平板型蒸発器1Yを設け、これらの第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yと平板型発熱体24とが熱的に接続されるようにしても良い。つまり、上述の図10に示すように平板型蒸発器1の上に平板型発熱体24を熱的に接続し、さらに、平板型発熱体24の上に平板型蒸発器1を熱的に接続しても良い。   For example, as shown in FIG. 13, a first flat plate evaporator 1X and a second flat plate evaporator 1Y are provided on both surfaces of the flat plate-type heating element 24, that is, on the upper surface and the lower surface, respectively. The second flat plate evaporators 1X and 1Y and the flat plate heating element 24 may be thermally connected. That is, as shown in FIG. 10, the flat plate heating element 24 is thermally connected to the flat plate evaporator 1, and the flat plate evaporator 1 is thermally connected to the flat plate heating element 24. You may do it.

この場合、第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yは、平板型発熱体24に接する側に蒸気流路10を備え、平板型発熱体24に接する側の反対側に液流路11を備えることになる。つまり、第1平板型蒸発器1Xは、ウィック12(第1多孔質体)の上側及び下側の一方の側に設けられた蒸気流路10(第1蒸気流路)と、ウィック12の上側及び下側の他方の側に設けられた液流路11(第1液流路)とを備える。また、第2平板型蒸発器1Yは、ウィック12(第2多孔質体)の上側及び下側の一方の側に設けられた蒸気流路10(第2蒸気流路)と、ウィック12の上側及び下側の他方の側に設けられた液流路11(第2液流路)とを備える。そして、電子部品21の裏面側に第1平板型蒸発器1Xの蒸気流路10が設けられている側が熱的に接続されており、電子部品21の表面側に第2平板型蒸発器1Yの蒸気流路10が設けられている側が熱的に接続されている。なお、第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yの構成及び具体的な構成例は、上述の図10及び図11に示す平板型蒸発器1と同様である。   In this case, the first and second flat plate evaporators 1X and 1Y include the vapor flow path 10 on the side in contact with the flat plate heating element 24 and the liquid flow path 11 on the opposite side to the side in contact with the flat plate heating element 24. To prepare. That is, the first flat plate type evaporator 1X includes a vapor channel 10 (first vapor channel) provided on one side of the upper side and the lower side of the wick 12 (first porous body), and an upper side of the wick 12. And a liquid channel 11 (first liquid channel) provided on the other lower side. The second flat plate type evaporator 1Y includes a vapor channel 10 (second vapor channel) provided on one of the upper side and the lower side of the wick 12 (second porous body), and an upper side of the wick 12. And a liquid channel 11 (second liquid channel) provided on the other side of the lower side. And the side in which the vapor flow path 10 of the 1st flat plate type evaporator 1X is provided in the back surface side of the electronic component 21 is thermally connected, and the 2nd flat plate type evaporator 1Y of the electronic component 21 is provided in the surface side. The side on which the steam channel 10 is provided is thermally connected. The configuration and specific configuration example of the first and second flat plate evaporators 1X and 1Y are the same as those of the flat plate evaporator 1 shown in FIGS.

また、図13に示すように、第1平板型蒸発器1Xのケース13の上面、即ち、蒸気流路10側のケース13の表面と、平板型発熱体24の下面、即ち、複数の電子部品21を搭載したプリント基板23の裏面とが、サーマルグリースを介して密着している。また、第2平板型蒸発器1Yのケース13の下面、即ち、蒸気流路10側のケース13の表面と、平板型発熱体24の上面、即ち、プリント基板23上に搭載された複数の電子部品21の表面とが、サーマルグリースを介して密着している。これにより、平板型発熱体24からの熱が、上下の第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yに伝わるようになっている。ここで、平板型発熱体24の発熱量は、例えば約200Wである。つまり、平板型発熱体24に含まれる複数の電子部品21の発熱量は、トータルで約200Wである。このため、この熱量が上下の第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yに入力されることになる。   Further, as shown in FIG. 13, the upper surface of the case 13 of the first flat plate evaporator 1X, that is, the surface of the case 13 on the steam flow path 10 side, and the lower surface of the flat plate heating element 24, that is, a plurality of electronic components. 21 is in close contact with the back surface of the printed circuit board 23 mounted with thermal grease. In addition, the lower surface of the case 13 of the second flat plate evaporator 1Y, that is, the surface of the case 13 on the vapor flow path 10 side, and the upper surface of the flat plate heating element 24, that is, a plurality of electrons mounted on the printed circuit board 23. The surface of the component 21 is in close contact with the thermal grease. Thereby, the heat from the flat plate heating element 24 is transmitted to the upper and lower first and second flat plate evaporators 1X and 1Y. Here, the amount of heat generated by the flat plate-type heating element 24 is about 200 W, for example. That is, the heat generation amount of the plurality of electronic components 21 included in the flat plate-type heating element 24 is about 200 W in total. Therefore, this amount of heat is input to the upper and lower first and second flat plate evaporators 1X and 1Y.

また、第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yは、図14に示すように、冷却装置22に含まれる凝縮器2、液溜めタンク3及び液輸送ポンプ8に接続されている。
ここでは、凝縮器2に接続された蒸気管4が2つに分岐されており、第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yのそれぞれに接続されている。つまり、凝縮器2と第1平板型蒸発器1Xとを接続する蒸気管4Xに、第2平板型蒸発器1Yに接続された蒸気管4Yが接続されている。
The first and second flat plate evaporators 1X and 1Y are connected to the condenser 2, the liquid reservoir tank 3 and the liquid transport pump 8 included in the cooling device 22, as shown in FIG.
Here, the steam pipe 4 connected to the condenser 2 is branched into two, and is connected to each of the first and second flat plate evaporators 1X and 1Y. That is, the steam pipe 4Y connected to the second flat plate evaporator 1Y is connected to the steam pipe 4X connecting the condenser 2 and the first flat plate evaporator 1X.

また、液溜めタンク3に接続された液戻り管7が2つに分岐されており、第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yのそれぞれに接続されている。つまり、液溜めタンク3と第1平板型蒸発器1Xとを接続する液戻り管7Xに、第2平板型蒸発器1Yに接続された液戻り管7Yが接続されている。
また、液輸送ポンプ8を介して液溜めタンク3に接続された液供給管6が2つに分岐されており、第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yのそれぞれに接続されている。つまり、液輸送ポンプ8を介して液溜めタンク3と第1平板型蒸発器1Xとを接続する液供給管6Xに、第2平板型蒸発器1Yに接続された液供給管6Yが接続されている。
Further, a liquid return pipe 7 connected to the liquid storage tank 3 is branched into two, and is connected to each of the first and second flat plate evaporators 1X and 1Y. That is, the liquid return pipe 7Y connected to the second flat plate evaporator 1Y is connected to the liquid return pipe 7X connecting the liquid reservoir tank 3 and the first flat plate evaporator 1X.
Further, the liquid supply pipe 6 connected to the liquid reservoir tank 3 via the liquid transport pump 8 is branched into two and connected to the first and second flat plate evaporators 1X and 1Y, respectively. That is, the liquid supply pipe 6Y connected to the second flat plate evaporator 1Y is connected to the liquid supply pipe 6X that connects the liquid reservoir tank 3 and the first flat plate evaporator 1X via the liquid transport pump 8. Yes.

このように、ここでは、第1平板型蒸発器1Xと第2平板型蒸発器1Yとが並列に接続されている。つまり、液溜めタンク3、液供給管6X、第1平板型蒸発器1X、蒸気管4X、凝縮器2、液管5からなる経路に、液供給管6Y、第2平板型蒸発器1Y、蒸気管4Yからなる経路が並列に接続されている。また、液溜めタンク3、液供給管6X、第1平板型蒸発器1X、液戻り管7Xからなる経路に、液供給管6Y、第2平板型蒸発器1Y、液戻り管7Yからなる経路が並列に接続されている。   Thus, here, the first flat plate evaporator 1X and the second flat plate evaporator 1Y are connected in parallel. That is, the liquid supply pipe 6Y, the second flat plate evaporator 1Y, and the steam are connected to a path including the liquid reservoir tank 3, the liquid supply pipe 6X, the first flat plate evaporator 1X, the vapor pipe 4X, the condenser 2 and the liquid pipe 5. A path composed of the tube 4Y is connected in parallel. In addition, a path including the liquid supply tank 6Y, the second flat plate evaporator 1Y, and the liquid return pipe 7Y is provided on the path including the liquid reservoir tank 3, the liquid supply pipe 6X, the first flat plate evaporator 1X, and the liquid return pipe 7X. Connected in parallel.

また、ここでは、液戻り管7Xの液戻り管7Yが接続された部分よりも第1平板型蒸発器1Xの側に、流量調整弁40Xが設けられている。この流量調整弁40Xは、弁部40XAと、駆動部40XBとを備える。そして、制御部42からの制御信号に基づいて駆動部40XBによって弁部40XAが駆動されるようになっている。
また、液戻り管7Yに、流量調整弁40Yが設けられている。この流量調整弁40Yは、弁部40YAと、駆動部40YBとを備える。そして、制御部42からの制御信号に基づいて駆動部40YBによって弁部40YAが駆動されるようになっている。
Further, here, the flow rate adjusting valve 40X is provided on the first flat plate evaporator 1X side from the portion of the liquid return pipe 7X to which the liquid return pipe 7Y is connected. The flow rate adjustment valve 40X includes a valve unit 40XA and a drive unit 40XB. Based on a control signal from the control unit 42, the valve unit 40XA is driven by the drive unit 40XB.
Further, a flow rate adjusting valve 40Y is provided in the liquid return pipe 7Y. The flow rate adjustment valve 40Y includes a valve unit 40YA and a drive unit 40YB. The valve unit 40YA is driven by the driving unit 40YB based on a control signal from the control unit 42.

また、第1平板型蒸発器1Xに、温度センサ41Xが設けられている。また、第2平板型蒸発器1Yに、温度センサ41Yが設けられている。そして、温度センサ41X、41Yは、それぞれ、制御部42に接続されており、各温度センサ41X、41Yからの情報が制御部42へ送られるようになっている。
そして、制御部42は、温度センサ41Xからの情報に基づいて流量調整弁40Xの開度を制御するようになっている。また、制御部42は、温度センサ41Yからの情報に基づいて流量調整弁40Yの開度を制御するようになっている。なお、具体的な流量調整弁の開度制御は、上述の実施形態の場合と同様である。また、上述の実施形態の場合と同様に液輸送ポンプ8の出力制御も行なうようにしても良い。この場合、液供給管6Xの液供給管6Yが接続された部分よりも第1平板型蒸発器1Xの側、及び、液供給管6Yのそれぞれに液輸送ポンプを設け、各液輸送ポンプの出力を、各温度センサ41X、41Yからの情報に基づいて制御するのが好ましい。
The first flat plate evaporator 1X is provided with a temperature sensor 41X. The second flat plate evaporator 1Y is provided with a temperature sensor 41Y. The temperature sensors 41X and 41Y are respectively connected to the control unit 42, and information from each temperature sensor 41X and 41Y is sent to the control unit 42.
And the control part 42 controls the opening degree of the flow regulating valve 40X based on the information from the temperature sensor 41X. Moreover, the control part 42 controls the opening degree of the flow regulating valve 40Y based on the information from the temperature sensor 41Y. The specific opening control of the flow rate adjusting valve is the same as in the above-described embodiment. Moreover, you may make it also perform output control of the liquid transport pump 8 similarly to the case of the above-mentioned embodiment. In this case, a liquid transport pump is provided on each of the first flat plate evaporator 1X and the liquid supply pipe 6Y with respect to the portion of the liquid supply pipe 6X to which the liquid supply pipe 6Y is connected, and the output of each liquid transport pump Is preferably controlled based on information from each of the temperature sensors 41X and 41Y.

なお、これに限られるものではなく、例えば、液戻り管7Xの液戻り管7Yが接続された部分よりも液溜めタンク3側に、1つの流量調整弁40を設け、第1平板型蒸発器1X、第2平板型蒸発器1Y及び平板型発熱体(熱源)24のいずれかに、1又は複数の温度センサ41を設けるようにしても良い。
また、これに限られるものではなく、第1平板型蒸発器1Xと第2平板型蒸発器1Yとを直列に接続しても良い。つまり、液供給管6Yに代えて、第1平板型蒸発器1Xの液流路11の出口に接続される液戻り管7Xを、第2平板型蒸発器1Yの液流路11の入口に接続するとともに、液戻り管7Xに代えて、第2平板型蒸発器1Yの液流路11の出口に接続される液戻り管7Yを、液溜めタンク3に接続しても良い。この場合、凝縮器2に接続される蒸気管4(4X、4Y)が、第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yのそれぞれに接続される。また、液輸送ポンプ8を介して液溜めタンク3に接続される液供給管6(6X)が、第1平板型蒸発器1Xの液流路11の入口に接続される。また、第2平板型蒸発器1Yの液流路11の入口に接続される液供給管6(6Y)が、第1平板型蒸発器1Xの液流路11の出口に接続される。また、第2平板型蒸発器1Yの液流路11の出口に接続される液戻り管7(7Y)が、液溜めタンク3に接続される。これにより、液相の作動流体は、液溜めタンク3から液供給管6Xを経て第1平板型蒸発器1Xに供給された後、液供給管としての液戻り管7Xを経て第2平板型蒸発器1Yに供給され、液戻り管7Yを経て液溜めタンク3へ戻されることになる。この場合、液戻り管7Yに流量調整弁40を設け、第1平板型蒸発器1X、第2平板型蒸発器1Y及び平板型発熱体(熱源)24のいずれかに、1又は複数の温度センサ41を設けるようにすれば良い。
However, the present invention is not limited to this. For example, one flow rate adjustment valve 40 is provided on the liquid reservoir tank 3 side of the liquid return pipe 7X to which the liquid return pipe 7Y is connected. One or a plurality of temperature sensors 41 may be provided in any of 1X, the second flat plate evaporator 1Y, and the flat plate heating element (heat source) 24.
Moreover, it is not restricted to this, You may connect the 1st flat plate type evaporator 1X and the 2nd flat plate type evaporator 1Y in series. That is, instead of the liquid supply pipe 6Y, the liquid return pipe 7X connected to the outlet of the liquid flow path 11 of the first flat plate evaporator 1X is connected to the inlet of the liquid flow path 11 of the second flat plate evaporator 1Y. In addition, instead of the liquid return pipe 7X, the liquid return pipe 7Y connected to the outlet of the liquid flow path 11 of the second flat plate evaporator 1Y may be connected to the liquid reservoir tank 3. In this case, the steam pipes 4 (4X, 4Y) connected to the condenser 2 are connected to the first and second flat plate evaporators 1X, 1Y, respectively. Further, a liquid supply pipe 6 (6X) connected to the liquid reservoir tank 3 via the liquid transport pump 8 is connected to the inlet of the liquid flow path 11 of the first flat plate evaporator 1X. A liquid supply pipe 6 (6Y) connected to the inlet of the liquid flow path 11 of the second flat plate evaporator 1Y is connected to the outlet of the liquid flow path 11 of the first flat plate evaporator 1X. Further, a liquid return pipe 7 (7Y) connected to the outlet of the liquid flow path 11 of the second flat plate type evaporator 1Y is connected to the liquid reservoir tank 3. As a result, the liquid-phase working fluid is supplied from the liquid storage tank 3 through the liquid supply pipe 6X to the first flat plate evaporator 1X, and then through the liquid return pipe 7X as the liquid supply pipe, to the second flat plate type evaporation. The liquid is supplied to the container 1Y and returned to the liquid storage tank 3 through the liquid return pipe 7Y. In this case, a flow rate adjustment valve 40 is provided in the liquid return pipe 7Y, and one or more temperature sensors are provided in any of the first flat plate evaporator 1X, the second flat plate evaporator 1Y, and the flat plate heating element (heat source) 24. 41 may be provided.

また、液輸送ポンプ8は、例えば電磁駆動ピストン方式マイクロポンプ(シナノケンシ:PPLP-03060-001)を用いた(図3参照)。ここでは、例えば作動流体としてエタノールを用いると、その蒸発潜熱量は約855kJ/kg、密度は約785kg/mであるため、1ccあたり約671Jの熱量を輸送することが可能である。平板型発熱体24から第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yに伝わる熱量が約200W(=200J/s)とすると、1s間に約0.3cc以上の流量が必要である。このため、液輸送ポンプ8で循環させる液量は0.333cc/s(=20cc/min)とした。なお、液輸送ポンプ8は、ピエゾ素子駆動のダイアフラム式ポンプや遠心ターボ型ポンプなどを用いても良い。 The liquid transport pump 8 is, for example, an electromagnetically driven piston type micro pump (Shinano Kenshi: PPLP-03060-001) (see FIG. 3). Here, for example, when ethanol is used as the working fluid, the latent heat of vaporization is about 855 kJ / kg and the density is about 785 kg / m 3 , so that it is possible to transport about 671 J per cc. If the amount of heat transferred from the flat plate heating element 24 to the first and second flat plate evaporators 1X and 1Y is about 200 W (= 200 J / s), a flow rate of about 0.3 cc or more is required for 1 s. For this reason, the amount of liquid circulated by the liquid transport pump 8 was set to 0.333 cc / s (= 20 cc / min). The liquid transport pump 8 may be a piezo element driven diaphragm pump or a centrifugal turbo pump.

なお、その他の寸法等の具体的な構成は、上述の図10及び図11に示す平板型蒸発器1を用いた場合と同様である。
また、図14では、液戻り管7の一部を、凝縮器2と、図示しない送風ファン(冷却手段)とを備える凝縮装置の内部に設けることで、積極的に放熱させ、冷却するようにしているが、これに限られるものではなく、例えば、上述の実施形態(図1参照)のものと同様に構成しても良い。
The specific configuration such as other dimensions is the same as that in the case where the flat plate evaporator 1 shown in FIGS. 10 and 11 is used.
In FIG. 14, a part of the liquid return pipe 7 is provided inside a condenser having the condenser 2 and a blower fan (cooling means) (not shown) so as to actively dissipate and cool it. However, the present invention is not limited to this, and for example, it may be configured similarly to that of the above-described embodiment (see FIG. 1).

実際に、このような冷却装置22を用いて、実働している電子部品21を搭載したプリント基板23(トータル約200Wの発熱量)を冷却し、電子部品21の温度を計測したところ、いずれの電子部品21も約80℃以下の温度を保ち、良好に冷却できることが確認できた。また、電子部品21を搭載したプリント基板23の発熱量が最大約200Wの範囲であれば、蒸発器1X、1Y内のウィック12がドライアウトして電子部品21が異常に高温になることはなく、安定した冷却性能が得られることが確認できた。   Actually, by using such a cooling device 22, the printed circuit board 23 (heat generation amount of about 200 W in total) on which the electronic component 21 in operation is mounted is cooled, and the temperature of the electronic component 21 is measured. It was confirmed that the electronic component 21 can also be cooled satisfactorily while maintaining a temperature of about 80 ° C. or lower. Further, if the heat generation amount of the printed circuit board 23 on which the electronic component 21 is mounted is in a range of about 200 W at the maximum, the wick 12 in the evaporators 1X and 1Y does not dry out and the electronic component 21 does not become abnormally hot. It was confirmed that stable cooling performance was obtained.

特に、上述のような第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yは、上述の実施形態のものと比較して、より薄型化が可能であり、発熱体24の上下に設けることができる。このため、高密度実装を実現するための例えば3D積層パッケージのような発熱の大きい発熱体24を効率的に冷却することが可能となる。
例えば図15(A)、図15(B)に示すように、3D積層パッケージ30は、複数の半導体チップ31、31X(LSIチップ)を3次元に積層させた構造を有する3次元積層パッケージ(LSIパッケージ)である。このため、図15(A)に示すように、3D積層パッケージ30を、プリント基板(配線基板)23上に実装し、その上に、上述の実施形態の平板型蒸発器1を設けたとしても、下層側、即ち、プリント基板23側に位置する半導体チップ31Xが発生する熱を十分に放熱させるのが難しい。そこで、図15(B)に示すように、3D積層パッケージ30の表面側に第2平板型蒸発器1Yを設けるとともに、プリント基板23の裏面側に第1平板型蒸発器1Xを設けることで、3D積層パッケージ30に含まれる各半導体チップ31、31Xが発生する熱を効率的に放熱させることができるようになる。この場合、上述のように、薄型化された第1及び第2平板型蒸発器1X、1Yを用いることで、図15(A)に示すような構造のものと比較して、実装高さを高くすることなく、3D積層パッケージ30に含まれる各半導体チップ31、31Xが発生する熱を効率的に放熱させることが可能となる。
In particular, the first and second flat plate evaporators 1X and 1Y as described above can be made thinner than the above-described embodiment, and can be provided above and below the heating element 24. For this reason, it becomes possible to cool efficiently the heat generating body 24 with large heat_generation | fever like the 3D stacked package for implement | achieving high-density mounting, for example.
For example, as shown in FIGS. 15A and 15B, the 3D stacked package 30 includes a three-dimensional stacked package (LSI having a structure in which a plurality of semiconductor chips 31 and 31X (LSI chips) are stacked three-dimensionally. Package). Therefore, as shown in FIG. 15A, even if the 3D stacked package 30 is mounted on the printed circuit board (wiring board) 23 and the flat plate evaporator 1 of the above-described embodiment is provided thereon, It is difficult to sufficiently dissipate the heat generated by the semiconductor chip 31X located on the lower layer side, that is, on the printed board 23 side. Therefore, as shown in FIG. 15B, by providing the second flat plate type evaporator 1Y on the front surface side of the 3D stacked package 30 and providing the first flat plate type evaporator 1X on the back surface side of the printed circuit board 23, The heat generated by each of the semiconductor chips 31 and 31X included in the 3D stacked package 30 can be efficiently radiated. In this case, as described above, by using the thinned first and second flat plate evaporators 1X and 1Y, the mounting height can be reduced as compared with the structure shown in FIG. The heat generated by the semiconductor chips 31 and 31X included in the 3D stacked package 30 can be efficiently dissipated without increasing the height.

また、上述の実施形態では、蒸発器1の蒸気流路10と液流路11とが互いに直交する方向に延びるように設けられているが、これに限られるものではない。例えば図16に示すように、蒸発器1の蒸気流路10と液流路11とは同一方向に延びるように設けても良い。
以下、上述の各実施形態及び変形例に関し、更に、付記を開示する。
In the above-described embodiment, the vapor channel 10 and the liquid channel 11 of the evaporator 1 are provided so as to extend in directions orthogonal to each other. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 16, the vapor channel 10 and the liquid channel 11 of the evaporator 1 may be provided so as to extend in the same direction.
Hereinafter, additional notes will be disclosed regarding the above-described embodiments and modifications.

(付記1)
多孔質体を備え、前記多孔質体によって隔てられた蒸気流路及び液流路を有し、液相の作動流体が蒸発する蒸発器と、
気相の作動流体が凝縮する凝縮器と、
前記液相の作動流体を貯留する液溜めタンクと、
前記蒸発器の前記蒸気流路の出口と前記凝縮器の入口とを接続する蒸気管と、
前記凝縮器の出口と前記液溜めタンクの第1の入口とを接続する液管と、
前記液溜めタンクの出口と前記蒸発器の前記液流路の入口とを接続する液供給管と、
前記蒸発器の前記液流路の出口と前記液溜めタンクの第2の入口とを接続する液戻り管と、
前記液供給管に介装された液輸送手段と、
前記液戻り管に設けられ、前記液戻り管の中を流れる前記液相の作動流体の流量を調整する流量調整弁と、
前記蒸発器又は前記蒸発器に熱的に接続されている熱源に設けられた温度センサと、
前記温度センサからの情報に基づいて前記流量調整弁の開度を制御する制御部とを備えることを特徴とする冷却装置。
(Appendix 1)
An evaporator having a porous body, having a vapor channel and a liquid channel separated by the porous body, and evaporating a liquid-phase working fluid;
A condenser that condenses the gas-phase working fluid;
A reservoir tank for storing the liquid-phase working fluid;
A steam pipe connecting the outlet of the steam flow path of the evaporator and the inlet of the condenser;
A liquid pipe connecting the outlet of the condenser and the first inlet of the reservoir tank;
A liquid supply pipe connecting an outlet of the liquid reservoir tank and an inlet of the liquid flow path of the evaporator;
A liquid return pipe connecting an outlet of the liquid flow path of the evaporator and a second inlet of the liquid storage tank;
Liquid transport means interposed in the liquid supply pipe;
A flow rate adjusting valve provided in the liquid return pipe for adjusting the flow rate of the liquid-phase working fluid flowing in the liquid return pipe;
A temperature sensor provided in the evaporator or a heat source thermally connected to the evaporator;
And a controller that controls the opening of the flow rate adjustment valve based on information from the temperature sensor.

(付記2)
前記制御部は、前記温度センサからの情報に基づいて前記液輸送手段の出力を制御することを特徴とする、付記1に記載の冷却装置。
(付記3)
前記多孔質体は、樹脂製多孔質体であることを特徴とする、付記1又は2に記載の冷却装置。
(Appendix 2)
The cooling device according to appendix 1, wherein the control unit controls the output of the liquid transporting unit based on information from the temperature sensor.
(Appendix 3)
The cooling device according to appendix 1 or 2, wherein the porous body is a resin porous body.

(付記4)
前記液戻り管に放熱部材が設けられていることを特徴とする、付記1〜3のいずれか1項に記載の冷却装置。
(付記5)
前記凝縮器と、冷却手段とを備える凝縮装置を備え、
前記液戻り管は、一部が前記凝縮装置の内部に設けられていることを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の冷却装置。
(Appendix 4)
The cooling device according to any one of appendices 1 to 3, wherein a heat radiating member is provided in the liquid return pipe.
(Appendix 5)
A condenser comprising the condenser and cooling means;
The cooling device according to any one of appendices 1 to 4, wherein a part of the liquid return pipe is provided inside the condensing device.

(付記6)
前記液溜めタンクの前記第2の入口は、前記第1の入口よりも前記液溜めタンクの前記出口から遠い位置に設けられていることを特徴とする、付記1〜5のいずれか1項に記載の冷却装置。
(付記7)
前記蒸気流路と前記液流路とが互いに直交する方向に延びていることを特徴とする、付記1〜6のいずれか1項に記載の冷却装置。
(Appendix 6)
Any one of appendixes 1 to 5, wherein the second inlet of the reservoir tank is provided at a position farther from the outlet of the reservoir tank than the first inlet. The cooling device described.
(Appendix 7)
The cooling device according to any one of appendices 1 to 6, wherein the vapor channel and the liquid channel extend in directions orthogonal to each other.

(付記8)
前記蒸気流路は、前記多孔質体の上側に設けられた第1蒸気流路、及び、前記多孔質体の下側に設けられた第2蒸気流路であり、
前記液流路は、前記多孔質体の内部に設けられた液流路であることを特徴とする、付記1〜7のいずれか1項に記載の冷却装置。
(Appendix 8)
The steam channel is a first steam channel provided on the upper side of the porous body, and a second steam channel provided on the lower side of the porous body,
The cooling device according to any one of appendices 1 to 7, wherein the liquid channel is a liquid channel provided inside the porous body.

(付記9)
前記蒸気流路は、前記多孔質体の上側及び下側の一方の側に設けられた蒸気流路であり、
前記液流路は、前記多孔質体の上側及び下側の他方の側に設けられた液流路であることを特徴とする、付記1〜7のいずれか1項に記載の冷却装置。
(Appendix 9)
The steam channel is a steam channel provided on one of the upper side and the lower side of the porous body,
The cooling device according to any one of appendices 1 to 7, wherein the liquid passage is a liquid passage provided on the other side of the upper side and the lower side of the porous body.

(付記10)
前記多孔質体は、平均孔径が10μm以下であることを特徴とする、付記1〜9のいずれか1項に記載の冷却装置。
(付記11)
配線基板上に設けられた電子部品と、
前記電子部品を冷却する冷却装置とを備え、
前記冷却装置は、
多孔質体を備え、前記多孔質体によって隔てられた蒸気流路及び液流路を有し、液相の作動流体が蒸発する蒸発器と、
気相の作動流体が凝縮する凝縮器と、
前記液相の作動流体を貯留する液溜めタンクと、
前記蒸発器の前記蒸気流路の出口と前記凝縮器の入口とを接続する蒸気管と、
前記凝縮器の出口と前記液溜めタンクの第1の入口とを接続する液管と、
前記液溜めタンクの出口と前記蒸発器の前記液流路の入口とを接続する液供給管と、
前記蒸発器の前記液流路の出口と前記液溜めタンクの第2の入口とを接続する液戻り管と、
前記液供給管に介装された液輸送手段と、
前記液戻り管に設けられ、前記液戻り管の中を流れる前記液相の作動流体の流量を調整する流量調整弁と、
前記蒸発器又は前記蒸発器に熱的に接続されている熱源に設けられた温度センサと、
前記温度センサからの情報に基づいて前記流量調整弁の開度を制御する制御部とを備え、
前記電子部品は、前記蒸発器に熱的に接続されていることを特徴とする電子装置。
(Appendix 10)
The cooling device according to any one of appendices 1 to 9, wherein the porous body has an average pore diameter of 10 µm or less.
(Appendix 11)
Electronic components provided on the wiring board;
A cooling device for cooling the electronic component,
The cooling device is
An evaporator having a porous body, having a vapor channel and a liquid channel separated by the porous body, and evaporating a liquid-phase working fluid;
A condenser that condenses the gas-phase working fluid;
A reservoir tank for storing the liquid-phase working fluid;
A steam pipe connecting the outlet of the steam flow path of the evaporator and the inlet of the condenser;
A liquid pipe connecting the outlet of the condenser and the first inlet of the reservoir tank;
A liquid supply pipe connecting an outlet of the liquid reservoir tank and an inlet of the liquid flow path of the evaporator;
A liquid return pipe connecting an outlet of the liquid flow path of the evaporator and a second inlet of the liquid storage tank;
Liquid transport means interposed in the liquid supply pipe;
A flow rate adjusting valve provided in the liquid return pipe for adjusting the flow rate of the liquid-phase working fluid flowing in the liquid return pipe;
A temperature sensor provided in the evaporator or a heat source thermally connected to the evaporator;
A control unit for controlling the opening of the flow rate adjustment valve based on information from the temperature sensor,
The electronic device is characterized in that the electronic component is thermally connected to the evaporator.

(付記12)
前記制御部は、前記温度センサからの情報に基づいて前記液輸送手段の出力を制御することを特徴とする、付記11に記載の冷却装置。
(付記13)
前記多孔質体は、樹脂製多孔質体であることを特徴とする、付記11又は12に記載の電子装置。
(Appendix 12)
The cooling device according to appendix 11, wherein the control unit controls the output of the liquid transporting unit based on information from the temperature sensor.
(Appendix 13)
13. The electronic device according to appendix 11 or 12, wherein the porous body is a resin porous body.

(付記14)
前記液戻り管に放熱部材が設けられていることを特徴とする、付記11〜13のいずれか1項に記載の電子装置。
(付記15)
前記凝縮器と、冷却手段とを備える凝縮装置を備え、
前記液戻り管は、一部が前記凝縮装置の内部に設けられていることを特徴とする、付記11〜14のいずれか1項に記載の電子装置。
(Appendix 14)
14. The electronic device according to any one of appendices 11 to 13, wherein a heat radiating member is provided in the liquid return pipe.
(Appendix 15)
A condenser comprising the condenser and cooling means;
The electronic device according to any one of appendices 11 to 14, wherein a part of the liquid return pipe is provided inside the condensing device.

(付記16)
前記液溜めタンクの前記第2の入口は、前記第1の入口よりも前記液溜めタンクの前記出口から遠い位置に設けられていることを特徴とする、付記11〜15のいずれか1項に記載の電子装置。
(付記17)
前記蒸気流路は、前記多孔質体の上側に設けられた第1蒸気流路、及び、前記多孔質体の下側に設けられた第2蒸気流路であり、
前記液流路は、前記多孔質体の内部に設けられた液流路であることを特徴とする、付記11〜16のいずれか1項に記載の電子装置。
(Appendix 16)
Any one of appendixes 11 to 15, wherein the second inlet of the liquid reservoir tank is provided at a position farther from the outlet of the liquid reservoir tank than the first inlet. The electronic device described.
(Appendix 17)
The steam channel is a first steam channel provided on the upper side of the porous body, and a second steam channel provided on the lower side of the porous body,
The electronic device according to any one of appendices 11 to 16, wherein the liquid flow path is a liquid flow path provided inside the porous body.

(付記18)
前記蒸気流路は、前記多孔質体の上側及び下側の一方の側に設けられており、
前記液流路は、前記多孔質体の上側及び下側の他方の側に設けられていることを特徴とする、付記11〜16のいずれか1項に記載の電子装置。
(付記19)
前記蒸発器は、前記第1多孔質体の上側及び下側の一方の側に設けられた第1蒸気流路と、前記第1多孔質体の上側及び下側の他方の側に設けられた第1液流路とを備える第1蒸発器、及び、前記第2多孔質体の上側及び下側の一方の側に設けられた第2蒸気流路と、前記第2多孔質体の上側及び下側の他方の側に設けられた第2液流路とを備える第2蒸発器であり、
前記電子部品の裏面側に前記第1蒸発器の前記蒸気流路が設けられている側が熱的に接続されており、前記電子部品の表面側に前記第2蒸発器の前記蒸気流路が設けられている側が熱的に接続されていることを特徴とする、付記11〜16のいずれか1項に記載の電子装置。
(Appendix 18)
The steam flow path is provided on one side of the upper side and the lower side of the porous body,
The electronic device according to any one of appendices 11 to 16, wherein the liquid flow path is provided on the other side of the upper side and the lower side of the porous body.
(Appendix 19)
The evaporator is provided on a first vapor channel provided on one of the upper side and the lower side of the first porous body, and on the other side of the upper side and the lower side of the first porous body. A first evaporator including a first liquid channel; a second vapor channel provided on one of the upper side and the lower side of the second porous body; and an upper side of the second porous body; A second evaporator provided with a second liquid flow path provided on the other side of the lower side,
The side where the vapor flow path of the first evaporator is provided on the back side of the electronic component is thermally connected, and the vapor flow path of the second evaporator is provided on the front side of the electronic component. The electronic device according to any one of appendices 11 to 16, wherein the connected side is thermally connected.

(付記20)
前記多孔質体は、平均孔径が10μm以下であることを特徴とする、付記11〜19のいずれか1項に記載の電子装置。
(Appendix 20)
20. The electronic device according to any one of appendices 11 to 19, wherein the porous body has an average pore diameter of 10 μm or less.

1 蒸発器
1X 第1平板型蒸発器
1Y 第2平板型蒸発器
2 凝縮器
3 液溜めタンク
3A 第1の入口
3B 第2の入口
3C 出口
3X〜3Z 壁面
4 蒸気管
5 液管
6 液供給管
7 液戻り管
8 液輸送ポンプ
8A 吸入口
8B 吐出口
9 発熱体
10 蒸気流路
11 液流路
12 ウィック
12A 平板状部分
12AX 樹脂製多孔質板
12B 凸部
12C 貫通穴
12CX 凹部
13 ケース
14 空洞
15 溝
20 電子装置
21 電子部品
22 冷却装置
23 配線基板(プリント基板)
24 平板型発熱体
25 液入口側マニホールド
26 液出口側マニホールド
30 3D積層パッケージ
31、31X 半導体チップ
40、40X、40Y 流量調整弁
40A、40XA、40YA 弁部
40B、40XB、40YB 駆動部
41、41X、41Y 温度センサ
42 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Evaporator 1X 1st flat plate type evaporator 1Y 2nd flat plate type evaporator 2 Condenser 3 Liquid reservoir tank 3A 1st inlet 3B 2nd inlet 3C Outlet 3X-3Z Wall surface 4 Steam pipe 5 Liquid pipe 6 Liquid supply pipe 7 Liquid return pipe 8 Liquid transport pump 8A Suction port 8B Discharge port 9 Heating element 10 Steam flow channel 11 Liquid flow channel 12 Wick 12A Flat plate portion 12AX Resin porous plate 12B Protrusion portion 12C Through hole 12CX Recess 13 Case 14 Cavity 15 Groove 20 Electronic device 21 Electronic component 22 Cooling device 23 Wiring board (printed board)
24 Flat heating element 25 Liquid inlet side manifold 26 Liquid outlet side manifold 30 3D stacked package 31, 31X Semiconductor chip 40, 40X, 40Y Flow rate adjusting valve 40A, 40XA, 40YA Valve part 40B, 40XB, 40YB Drive part 41, 41X, 41Y Temperature sensor 42 Control unit

Claims (9)

多孔質体を備え、前記多孔質体によって隔てられた蒸気流路及び液流路を有し、液相の作動流体が蒸発する蒸発器と、
気相の作動流体が凝縮する凝縮器と、
前記液相の作動流体を貯留する液溜めタンクと、
前記蒸発器の前記蒸気流路の出口と前記凝縮器の入口とを接続する蒸気管と、
前記凝縮器の出口と前記液溜めタンクの第1の入口とを接続する液管と、
前記液溜めタンクの出口と前記蒸発器の前記液流路の入口とを接続する液供給管と、
前記蒸発器の前記液流路の出口と前記液溜めタンクの第2の入口とを接続する液戻り管と、
前記液供給管に介装された液輸送手段と、
前記液戻り管に設けられ、前記液戻り管の中を流れる前記液相の作動流体の流量を調整する流量調整弁と、
前記蒸発器又は前記蒸発器に熱的に接続されている熱源に設けられた温度センサと、
前記温度センサからの情報に基づいて前記流量調整弁の開度を制御する制御部とを備えることを特徴とする冷却装置。
An evaporator having a porous body, having a vapor channel and a liquid channel separated by the porous body, and evaporating a liquid-phase working fluid;
A condenser that condenses the gas-phase working fluid;
A reservoir tank for storing the liquid-phase working fluid;
A steam pipe connecting the outlet of the steam flow path of the evaporator and the inlet of the condenser;
A liquid pipe connecting the outlet of the condenser and the first inlet of the reservoir tank;
A liquid supply pipe connecting an outlet of the liquid reservoir tank and an inlet of the liquid flow path of the evaporator;
A liquid return pipe connecting an outlet of the liquid flow path of the evaporator and a second inlet of the liquid storage tank;
Liquid transport means interposed in the liquid supply pipe;
A flow rate adjusting valve provided in the liquid return pipe for adjusting the flow rate of the liquid-phase working fluid flowing in the liquid return pipe;
A temperature sensor provided in the evaporator or a heat source thermally connected to the evaporator;
And a controller that controls the opening of the flow rate adjustment valve based on information from the temperature sensor.
前記制御部は、前記温度センサからの情報に基づいて前記液輸送手段の出力を制御することを特徴とする、請求項1に記載の冷却装置。   The cooling device according to claim 1, wherein the control unit controls an output of the liquid transporting unit based on information from the temperature sensor. 前記多孔質体は、樹脂製多孔質体であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の冷却装置。   The cooling device according to claim 1, wherein the porous body is a resin porous body. 前記液戻り管に放熱部材が設けられていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷却装置。   The cooling device according to claim 1, wherein a heat radiating member is provided in the liquid return pipe. 前記凝縮器と、冷却手段とを備える凝縮装置を備え、
前記液戻り管は、一部が前記凝縮装置の内部に設けられていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷却装置。
A condenser comprising the condenser and cooling means;
The cooling device according to claim 1, wherein a part of the liquid return pipe is provided inside the condensing device.
前記液溜めタンクの前記第2の入口は、前記第1の入口よりも前記液溜めタンクの前記出口から遠い位置に設けられていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の冷却装置。   The said 2nd inlet_port | entrance of the said reservoir tank is provided in the position far from the said exit of the said reservoir tank rather than the said 1st inlet_port | entrance, The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. The cooling device according to 1. 前記蒸気流路と前記液流路とが互いに直交する方向に延びていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の冷却装置。   The cooling device according to claim 1, wherein the vapor channel and the liquid channel extend in directions orthogonal to each other. 前記多孔質体は、平均孔径が10μm以下であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の冷却装置。   The cooling device according to claim 1, wherein the porous body has an average pore diameter of 10 μm or less. 配線基板上に設けられた電子部品と、
前記電子部品を冷却する冷却装置とを備え、
前記冷却装置は、
多孔質体を備え、前記多孔質体によって隔てられた蒸気流路及び液流路を有し、液相の作動流体が蒸発する蒸発器と、
気相の作動流体が凝縮する凝縮器と、
前記液相の作動流体を貯留する液溜めタンクと、
前記蒸発器の前記蒸気流路の出口と前記凝縮器の入口とを接続する蒸気管と、
前記凝縮器の出口と前記液溜めタンクの第1の入口とを接続する液管と、
前記液溜めタンクの出口と前記蒸発器の前記液流路の入口とを接続する液供給管と、
前記蒸発器の前記液流路の出口と前記液溜めタンクの第2の入口とを接続する液戻り管と、
前記液供給管に介装された液輸送手段と、
前記液戻り管に設けられ、前記液戻り管の中を流れる前記液相の作動流体の流量を調整する流量調整弁と、
前記蒸発器又は前記蒸発器に熱的に接続されている熱源に設けられた温度センサと、
前記温度センサからの情報に基づいて前記流量調整弁の開度を制御する制御部とを備え、
前記電子部品は、前記蒸発器に熱的に接続されていることを特徴とする電子装置。
Electronic components provided on the wiring board;
A cooling device for cooling the electronic component,
The cooling device is
An evaporator having a porous body, having a vapor channel and a liquid channel separated by the porous body, and evaporating a liquid-phase working fluid;
A condenser that condenses the gas-phase working fluid;
A reservoir tank for storing the liquid-phase working fluid;
A steam pipe connecting the outlet of the steam flow path of the evaporator and the inlet of the condenser;
A liquid pipe connecting the outlet of the condenser and the first inlet of the reservoir tank;
A liquid supply pipe connecting an outlet of the liquid reservoir tank and an inlet of the liquid flow path of the evaporator;
A liquid return pipe connecting an outlet of the liquid flow path of the evaporator and a second inlet of the liquid storage tank;
Liquid transport means interposed in the liquid supply pipe;
A flow rate adjusting valve provided in the liquid return pipe for adjusting the flow rate of the liquid-phase working fluid flowing in the liquid return pipe;
A temperature sensor provided in the evaporator or a heat source thermally connected to the evaporator;
A control unit for controlling the opening of the flow rate adjustment valve based on information from the temperature sensor,
The electronic device is characterized in that the electronic component is thermally connected to the evaporator.
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