JP3069783U - 気泡循環熱交換構造 - Google Patents
気泡循環熱交換構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 気泡循環熱交換構造の提供。
【解決手段】 閉じた流体回路が一つの導熱ブロックで
一つの熱源に接触し、該流体回路中に気泡発生器と流体
回路中に発生した気泡による増加体積を収容するための
膨張区域、回路に形成され気泡を容易に離脱させる案内
区域、及び放熱体を具備し、閉じた回路の一端に熱源が
連接され、過熱により回路中に気泡を発生させ、回路の
案内区域の不平衡の案内により気泡を導熱ブロックより
離脱させて回路中の流体に流動を発生させて熱を伝播流
動させ、放熱体の放熱ヒレと放熱ファンの組合せで熱源
が存在するコンピュータの主要なデバイス部分より熱を
導出し、回路を熱平衡時まで不断に運転させることを特
徴とする、気泡循環熱交換構造とされる。
一つの熱源に接触し、該流体回路中に気泡発生器と流体
回路中に発生した気泡による増加体積を収容するための
膨張区域、回路に形成され気泡を容易に離脱させる案内
区域、及び放熱体を具備し、閉じた回路の一端に熱源が
連接され、過熱により回路中に気泡を発生させ、回路の
案内区域の不平衡の案内により気泡を導熱ブロックより
離脱させて回路中の流体に流動を発生させて熱を伝播流
動させ、放熱体の放熱ヒレと放熱ファンの組合せで熱源
が存在するコンピュータの主要なデバイス部分より熱を
導出し、回路を熱平衡時まで不断に運転させることを特
徴とする、気泡循環熱交換構造とされる。
Description
【0001】
本考案は一種の気泡循環熱交換装置に係り、特に、閉じた液体管路中で、熱冷 流動を発生させる方式により安定モードで熱交換を進行し、便利な、気泡循環熱 交換装置に関する。
【0002】
周知のヒートパイプ式放熱器は、一つの密閉された真空腔体を具え、その内部 に適量の作業流体が充填され、腔体の上方に複数の放熱ヒレが設けられ、腔体内 にウィック構造区が設けられている。その作業原理は、腔体の一端を加熱して作 業流体を沸騰させて蒸発させ、管内の一側の熱区をもう一側の冷区に向けて流動 させ、その後、冷区にあって気体を冷却して液体となし、さらに重力或いは毛細 力により、液体を復流させる。
【0003】 ゆえに、ヒートパイプ中の構造の毛細力の制限により、加熱過高時にドライア ウト現象が発生する場合があり、ドライアウト状態を発生し、液体の復流がなく なり、加熱区内部が全て高温の気体となり、気相のみが存在する状態となり、こ のため温度が急激に上昇し、ヒートパイプ中の熱超導(heat super conduction)現象が失敗し、大幅に使用効果が低減した。このほか、 ヒートパイプは高度の廃ガス抜きが必要であり、それがないと超導特性が極めて 大きな影響を受けた。且つ操作角度について折れ曲がったり移動すると、順調な 運転が行えなくなった。このことからヒートパイプはその先天的な不良と後天的 な失調の補うことができない欠点を有しており、ゆえに、さらに順調な熱交換装 置が求められていた。
【0004】
本考案の目的は一種の気泡循環熱交換構造を提供することにあり、それは、気 体が熱を受けて体積が膨張し気泡が離脱することにより発生する推進力を運用し 、閉じた回路中で流体に流動を発生させ、各電子素子の発熱区の熱を放熱区に付 帯させて釈放させた後に、流体をもとの位置に復流させ、こうしてコンピュータ の放熱要求を達成する熱交換構造であるものとする。
【0005】
請求項1の考案は、閉じた流体回路が導熱ブロックを介して熱源に接触し、該 流体回路中に気泡発生器と流体回路中に発生した気泡による増加体積を収容する ための膨張区域と流体回路に形成され気泡を容易に離脱させる案内区域が設けら れ、及び放熱体を具備し、流体回路に設けられた導熱ブロックが熱源の熱を受け て過熱により流体回路中に気泡を発生させ、案内区域の不平衡の案内により気泡 を導熱ブロックより離脱させて流体回路中の流体に流動を発生させて熱を伝播流 動させ、放熱体の放熱ヒレが組み合わせられて熱源が存在するコンピュータの主 要なデバイス部分より熱を導出し、流体回路を熱平衡時まで不断に運転させるこ とを特徴とする、気泡循環熱交換構造としている。 請求項2の考案は、前記コンピュータの主要なデバイスがCPUとされたこと を特徴とする、請求項1に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項3の考案は、前記CPUに接触する導熱ブロックに対応する流体回路に 少なくとも一つのヒレ片が設けられたことを特徴とする、請求項2に記載の気泡 循環熱交換構造としている。 請求項4の考案は、前記気泡循環熱交換構造が並列に連接された複数の流体回 路を具えたことを特徴とする、請求項3に記載の気泡循環熱交換構造としている 。 請求項5の考案は、前記ヒレ片の一側にファンが設置されたことを特徴とする 、請求項3に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項6の考案は、前記ヒレ片の上方にファンが設置されたことを特徴とする 、請求項3に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項7の考案は、前記ヒレ片の上面の下にファンが設置されたことを特徴と する、請求項3に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項8の考案は、前記気泡発生器が流体回路中に挿入された螺旋ワイヤとさ れたことを特徴とする、請求項1に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項9の考案は、前記導熱ブロック内に気泡発生器が設けられたことを特徴 とする、請求項1に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項10の考案は、前記導熱ブロックに案内区域が設けられたことを特徴と する、請求項1に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項11の考案は、前記導熱ブロック内に少なくとも一つの流体回路が設け られたことを特徴とする、請求項1に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項12の考案は、前記導熱ブロック内の流体回路が左右並列するよう設け られたことを特徴とする、請求項11に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項13の考案は、前記導熱ブロック内の流体回路が上下並列するよう設け られたことを特徴とする、請求項11に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項14の考案は、前記気泡循環熱交換構造が少なくとも一つの流体回路で 組成されたことを特徴とする、請求項1に記載の気泡循環熱交換構造としている 。 請求項15の考案は、前記流体回路が左右対称に組成されたことを特徴とする 、請求項14に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項16の考案は、前記流体回路が左右に交錯するよう組成されたことを特 徴とする、請求項14に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項17の考案は、前記流体回路が上下数層で組成されたことを特徴とする 、請求項14に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項18の考案は、前記コンピュータがノートブック型コンピュータとされ たことを特徴とする、請求項1に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項19の考案は、前記ノートブック型コンピュータのケースの側部に一つ の風道が設けられて回路の一部が進入し、風道の両端に少なくとも一つの入風口 と少なくとも一つの出風口が設けられたことを特徴とする、請求項18に記載の 気泡循環熱交換構造としている。 請求項20の考案は、前記風道の中段に一つのファンが設けられたことを特徴 とする、請求項19に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項21の考案は、前記ファンが風道の入風口に設けられたことを特徴とす る、請求項20に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項22の考案は、前記ファンが風道の出風口に設けられたことを特徴とす る、請求項20に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項23の考案は、前記風道の入風口がケースの底面に設けられたことを特 徴とする、請求項19に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項24の考案は、前記風道の入風口がケースの側面に設けられたことを特 徴とする、請求項19に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項25の考案は、前記風道の出風口がケースの側面に設けられたことを特 徴とする、請求項19に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項26の考案は、前記風道の出風口がケースの両側に設けられたことを特 徴とする、請求項19に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項27の考案は、前記風道の中間部分に一つの底入風口が設けられ、風道 に一つのファンが設けられたことを特徴とする、請求項19に記載の気泡循環熱 交換構造としている。 請求項28の考案は、前記風道の中に、複数のヒレ片が間隔を開けて重ねられ てなる放熱体が設けられたことを特徴とする、請求項19に記載の気泡循環熱交 換構造としている。 請求項29の考案は、前記風道に設けられたヒレ片の上面に流体回路が架設さ れたことを特徴とする、請求項28に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項30の考案は、前記風道に設けられた流体回路に少なくとも一つの伝熱 片が設けられたことを特徴とする、請求項29に記載の気泡循環熱交換構造とし ている。 請求項31の考案は、前記流体回路の伝熱片が各ヒレ片を貫通することを特徴 とする、請求項30に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項32の考案は、前記風道が弯曲することを特徴とする、請求項19に記 載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項33の考案は、前記コンピュータがデスクトップ型コンピュータとされ たことを特徴とする、請求項1に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項34の考案は、前記デスクトップ型コンピュータのケースの側部に一つ の出風口が設けられたことを特徴とする、請求項33に記載の気泡循環熱交換構 造としている。 請求項35の考案は、前記出風口に一つのファンが設置されたことを特徴とす る、請求項34に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項36の考案は、前記流体回路に少なくとも一つのヒレ片が套設されたこ とを特徴とする、請求項35に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項37の考案は、前記流体回路に少なくとも一つのヒレ片が套設されたこ とを特徴とする、請求項33に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項38の考案は、前記流体回路に套設されたヒレ片がパワーサプライ前方 の入風口部分に設置されたことを特徴とする、請求項37に記載の気泡循環熱交 換構造としている。 請求項39の考案は、前記流体回路に套設されたヒレ片がパワーサプライ後方 の入風口部分に設置されたことを特徴とする、請求項37に記載の気泡循環熱交 換構造としている。 請求項40の考案は、前記流体回路の放熱体がコンピュータのケースとされた ことを特徴とする、請求項33に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項41の考案は、前記流体回路がケース内の一側面に当接することを特徴 とする、請求項40に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項42の考案は、前記流体回路が二つの回路に分けられ、二つの回路間の 熱伝導が一つの伝熱体を介してなされることを特徴とする、請求項40に記載の 気泡循環熱交換構造としている。 請求項43の考案は、前記伝熱体が導熱ブロックに類似し、該伝熱体が通路と 気泡発生器と案内区域を具えたことを特徴とする、請求項42に記載の気泡循環 熱交換構造としている。 請求項44の考案は、前記熱源であるコンピュータ主要デバイスが電源発熱素 子とされたことを特徴とする、請求項1に記載の気泡循環熱交換構造としている 。 請求項45の考案は、前記流体回路に少なくとも一つのヒレ片が套設されたこ とを特徴とする、請求項44に記載の気泡循環熱交換構造としている。 請求項46の考案は、前記流体回路に套設されたヒレ片に一つのファンが組み 合わされたことを特徴とする、請求項45に記載の気泡循環熱交換構造としてい る。
【0006】
本考案は、閉じた流体回路が一つの導熱ブロックで一つの熱源に接触し、該流 体回路中に気泡発生器と流体回路中に発生した気泡による増加体積を収容するた めの膨張区域、回路に形成され気泡を容易に離脱させる案内区域、及び放熱体を 具備し、閉じた回路の一端に熱源が連接され、過熱により回路中に気泡を発生さ せ、回路の案内区域の不平衡の案内により気泡を導熱ブロックより離脱させて回 路中の流体に流動を発生させて熱を伝播流動させ、放熱体の放熱ヒレと放熱ファ ンの組合せで熱源が存在するコンピュータの主要なデバイス部分より熱を導出し 、回路を熱平衡時まで不断に運転させることを特徴とする、気泡循環熱交換構造 とされる。
【0007】
図1から図18には本考案の第1類の6種類の実施例が示されている。これら の実施例は、閉じた流体回路2が一つの導熱ブロック20で一つの熱源1に接触 し、該流体回路2に液体22が充満させられると共に気泡発生器24と流体回路 2中に発生した気泡による増加体積を収容するための膨張区域23、気泡を容易 に離脱させる案内区域21が設けられ、及び放熱体5が組み合わされている。閉 じた回路2の一端の導熱ブロック20は熱源1に連接され、この熱源は図中では ノートパソコンの主要なデバイスとされ、即ちCPUの表面を指し、一般には二 つのネジで導熱ブロックがCPUにネジ止めされるか(図示される例)、係止手 段で固定される。回路2の別の一端には放熱体5が連接され、回路2中の導熱ブ ロック20に対応する位置に気泡発生器24が設けられ、熱源1であるCPUの 過熱をうけて回路2中に気泡を発生させ、回路の案内区域21が形成する不平衡 の案内により気泡を速やかに熱源区域より離脱させることにより、回路2中の液 体22に流動を発生させて、熱を伝播流動させ、放熱体5により熱を導出し、回 路を熱平衡まで不断に運転させる。回路2には液体3の注入口が設けられるが、 これは次要の要素である。上述の放熱体5に、ケース10の入風口、風道13、 出風口12及び放熱ヒレ片52及びファン51が組み合わされて、異なる実施形 態を組成する。
【0008】 図1、2、3は本考案の第1実施例であり、導熱ブロック20中に入出通路が 設けられ、一側の通路中に気泡発生器24が設けられ、これに出口通路の案内区 域21が組み合わされ、吸熱により発生した気泡が案内区域21を通過して流出 し、管路を一周流れて入口通路に戻り、該回路2の管路部分は風道13中を貫通 し、管路がヒレ片52の上方に位置し、ヒレ片は複数設けられ、相互の間に熱伝 導機能を有して上方管路の熱を伝播放出する。あるいは、上述の放熱体5の部分 において、入風口11と出風口12に複数条の平行なスペーサを供えたカバーシ ート(図示せず)が設けられる。外界の冷空気が入風口11より進入して出風口 12部分に設けられた軸流ファン51に吸入され、風道13中で熱交換を展開し 、出風口12より熱空気が導出される。
【0009】 図4、5、6に示される本考案の第2実施例の第1実施例との異なるところは 、風道がより小さくされて、第1実施例の側入風口11の代わりに底入風口14 が設けられ、即ち側出風口12が使用され、ただしファン53の設置位置が底入 風口14部分とされ、ケース10の底部スペースが広く設けられたことにある。 図7、8、9は本考案の第3実施例を示し、その第1実施例と異なるところは、 ファン(blower)の設置がケース10の底入風口14部分とされ、この底 入風口14が風道13の中段部分に位置し、風道13の両側それぞれに一つの側 出風口12、15が設けられ、排風の速度が速くされ、より急速な放熱が行える ことにある。図10、11、12に示される本考案の第4実施例の第1実施例と の異なるところは、回路に1条の伝熱片55が設けられ、この伝熱片55が回路 の底面部分に設けられ、その後にヒレ片52を貫通して各ヒレ片52に対して伝 熱を行うことにある。図13、14、15に示される本考案の第5実施例と第4 実施例の異なるところは、回路に2条の伝熱片56、57が設けられて、各伝熱 片55がいずれもヒレ片52を貫通して熱伝播を速めることにある。図16、1 7、18に示される実施例は比較的特殊であり、細長い風道16が設けられ、且 つ回路がヒレ片52を貫通し、ゆえにヒレ片52に穿孔54が設けられ、これに より弯曲するヒレ片52に組合せ可能とされたことにある。
【0010】 図19から図28は本考案の第2類の各実施例を示し、デスクトップ型コンピ ュータのCPUに運用される。その主要な構造は第1類の実施例と類似している が、回路2が貫通するヒレ片52装置が設けられ、熱源1であるCPU部分の熱 を導出後に、放熱体5がパワーサプライ6のファン61とされ、図19、29の 実施例中ではヒレ片52がパワーサプライ6の前方の一つの入風口62部分に設 けられ、図21、22の実施例ではヒレ片52がパワーサプライ6のファン61 の後方の一つの出風口63部分に設けられている。また図23、24の実施例で は、ケース10の正面パネルの下方に別に一つのファン51と別に一つの前出風 口17が設けられている。これら三つの実施例はいずれもファン51或いは62 の助けを借りて抽風冷却の目的を達成している。図25、26の実施例の放熱体 5はコンピュータのケース10或いはベースシートとされ、回路2部分がケース 10の一つの側板18に密着し、金属の側板18を運用して放熱している。図2 7、28の実施例と図25、26の実施例との違いは、回路2に間接回路7が増 設され、二組の回路2、7が串接の方式で伝導を行い、回路の管路間の固定と串 接に都合よくしてあることであり、即ち側板18に間接回路7が設けられ、CP Uと接触する導熱ブロック20が主要な回路2に連接され、二つの回路2、7間 が伝熱体8で連接されている。この伝熱体8の機能と導熱ブロック8の機能は完 全に同じであり、伝熱体8の設置により製品の設置に都合がよくなり、熱の直列 伝導に都合がよくなる。
【0011】 図29から図46は本考案の第3類の各実施例を示す。これらは直接デスクト ップ型コンピュータのCPUの熱源1に対する放熱を行う。その主要な構造は図 1から図3に示される実施例と同じである。図29から図31に示される実施例 では3組の回路が並列に連接され、回路2に緊密に組み合わせる方式で複数のヒ レ片52が套設されてヒレ片装置が形成され、各ヒレ片52の組合せ用の円孔部 分が回路の管径に係止されるか、或いは接着或いは溶接され、これは管路の材質 により決定される。熱源1にクリップ19を利用して導熱ブロック20が連接さ れ、ヒレ片装置の上片と底片の側が延伸されて並びにファン51の四隅に連接さ れて、吸い出しの横向き気流が形成され、ヒレ片52と整合されて良好な放熱体 5が形成されている。図32から図34の実施例の図29から図31の実施例と の違いは、6組の回路が並列連接された構造とされ、より多くの伝熱回路2を具 えたことにある。図35から図37の実施例は図32から図34の実施例と同様 に6組の回路を具えているが、ただしファン53がヒレ片52の上板上方に設置 され、各ヒレ片に通気孔が設けられて気流を上から下且つ横向きに四方に向けて 放出している。ただし、抽風の形式は異なっても容易に設置できる。また、図3 8から図40の実施例は4組の回路が設けられ、ファン53はヒレ片52の上板 下方につり下げられ、各ヒレ片52に通気孔とファン53を収容する空間が設け られ、こうして放熱体5の総体積が縮小され、放熱効果はより良好とされている 。さらに図41から図43及び図44から図46に示される実施例では、前述の ヒレ片52を放熱主体とする方式とは異なり、回路2自体を放熱主体とし、これ により前述の実施例よりも多くの放熱回路が設けられ、図41から図43の実施 例では両側それぞれに23組の高さの異なる回路が設けられてん全部で46組の 回路が設けられ、そのうち導熱ブロックは上下二層の配置とされ、回路も高い回 路と低い回路が設けられ、高い回路の四隅に一つのファン51が挟設されている 。図44から図46の実施例では両側に左右に交錯するよう間隔をあけて設置さ れた7組の三層の回路が設けられ、合計21組の回路が設けられ、その各組の回 路2が導熱ブロックに対して3層の配置とされ、回路が放熱の効果を達成し、ヒ レ片を設置不要として、回路の組立、取付けをより簡単とし、使用に便利で使用 コストを下げる効果を提供する。そして高い組の回路の四隅にファン51が挟設 され、その同じ位置の各層の回路の流向が一致し、隣接する組では反対方向とさ れる。
【0012】 図47から図55は本考案の第4類の各実施例を示す。それはデスクトップ型 のコンピュータの基板90の電源発熱素子9に対する放熱に用いられ、回路2の 構造は図1から図3の実施例と類似し、回路2が少なくとも一つの発熱素子表面 に接触するか(図47から図49)、或いは一つの小導熱ブロック25の孔を貫 通する(図50から図52)。この二つの実施例の回路2は複数の放熱用のヒレ 片52を貫通する。発熱素子9に含まれる銅板部分或いはアルミ板部分が直接放 熱可能であるため回路の連接する対応位置でより大きな放熱体5で熱を放出する 。図53から図55の実施例は双回路並列連接式とされ、一つのヒレ片装置を共 用している。
【0013】 最も重要であるのは、本考案の回路が串接方式を以て延伸可能であることであ る。例えば、二つの回路が設けられ、そのうち一つの回路と熱源1が直接接触し 、この回路の放熱体5の代わりに一つの伝熱体8が設けられ、伝熱体8が熱をも う一つの回路に伝導し、このもう一つの回路の放熱体5により放熱を達成し、こ うして一種の規格化された串接形態を完成し、これは生産と組立に便利であり、 特殊な回路を必要としない。また、同一の熱源に複数組の並列設置した回路を組 み合わせることも可能である。
【0014】 流体回路2の長さは任意に設置され、気泡発生器は気泡を発生する構造とされ 、各種形状の回路断面内壁、或いは回路中に設けられた各種形状の嵌入物、或い は回路の串接、並列連接、網状回路、或いはこれらの回路の組合せで組成される 。気泡発生器6は気体が入れられた回路中に設置され、即ち回路中に沸騰気泡を 発生させ、液体の沸点が低く、要求過熱温度が高くないほど沸騰気泡が多く発生 し、回路中に循環を発生させるのが容易となり、循環速度が速くなり、熱源の温 度を低くすることができる。
【0015】 気泡発生器は、流体回路2の内壁に設置された適宜大きさの突出或いは凹んだ 構造とされ、例えば、点、塊、面、溝、螺旋溝、或いはその他の幾何凹凸構造、 或いは流体回路2内に挿入された物件、例えば、リング、スリーブ、孔付きスリ ーブ、螺旋ワイヤ、螺旋片、直線、焼結物、片体、ブロック、球、粒或いはそれ らの組合せとされるか、或いはその他の嵌入形状とされる。このほか回路管径の 断面は幾何形状或いは夾角を有する規則或いは不規則、変形の多角形、例えば、 円形、長方形、正方形、三角形、五角形、多角形、星型、辺が内向きに弯曲した 正方形、辺が内向きに弯曲した三角形とされる。このほか、回路は大きさの異な る管径の管が組み合わされて連接角を形成したものとされうるほか、流体回路2 に直列連接、並列連接が形成されるか或いはそれらの組合せとされる。ゆえに、 回路は単回路、双回路、多回路或いは網状回路とされうるほか、単層回路、或い は多孔質回路或いは以上の組合せとされる。これら分かるように、気泡発生器6 の実施態様は多種有る。熱源による過熱で液体に気泡を発生させた後は、回路に 速やかな循環動作を行わせて使用要求に符合させる必要があり、良好な案内機構 を設けることにより気泡を導出し並びに循環動作を促進することが必要となる。
【0016】 回路中の流体は、操作の温度、圧力により適切な物質が選択され、回路中は抽 気され真空とされるか、或いは抽気せず真空とされないかは、使用流体の種類或 いは操作温度範囲により決定される。且つ回路のボデーは各種形状、外形、材質 或いはその組合せとされて、剛性を有するか或いは撓み性を有するか或いはその 組合せとされ、並びに串接、並列連接、網状、独立、多回路、或いはそれらの任 意の組合せ形態とされうる。
【0017】 放熱体は回路本体とされるか或いは回路の熱交換進行部分に設けられて放熱体 が周知の各種の放熱装置と連結されて熱交換を進行する。
【0018】 回路中の膨張区域は、膨張或いは収縮気室を指し、適宜大きさの回路中の内部 空間とされ、即ち回路中の液体の充満していない区域、或いは回路に付設され適 宜圧力を受けて伸縮変形可能な構造とされ、このとき液体は完全に全体回路に充 満するが、この可伸長の区域は含まれない。このため回路内の液体が温度上昇に より気泡を発生して体積が膨張すると、この膨張区域により膨張体積を収容する 空間が提供されるため、回路の爆発が防止される。
【0019】 回路の熱源は熱伝導を進行するのに都合がよいように各種の周知の方式で回路 と適宜接合される。また上述の各種形態の回路中の気泡発生器は熱源に設置可能 で回路と接触させられても、同じく気泡を発生する効果を達成できる。その間は 適宜方法、例えば接着、溶接、リベット接合、係止の機械手段により結合される か、或いはそれらの方法の組合せにより結合される。
【0020】 回路の本体には装置への流体注入とシールの手段が設けられ、注入口とシール 方式は回路の外形に応じて変化しうるが、ただ全回路を液体注入後に閉じた状態 とできるものとされ、そのうち注入口は適宜位置に設けられ、管路式の回路であ るため各一つの接点は必ずシールされて液体の漏れが防止される。
【0021】 本考案の装置は複数組が並列或いは直列に連接可能であり、以て連続熱交換を 進行する。最後に全体の装置システムの熱平衡(thermal equili brium)に至る。そのうち熱源は加熱装置とされて、これに対応し放熱体が 放熱装置とされうる。その間の熱伝導媒体は液体とされ、循環発生の原動力は気 体とされ、回路システムを平衡な静冷状態にある時、加熱装置或いは熱源により 直接或いは間接的に気泡発生器に吸熱させて気泡を発生させ、回路システムを駆 動して不平衡方向に向けて流動させ、回路に不断の循環回転を発生させ、もう一 側の回路により液体気体の放熱、冷却を進行し、放熱後に加熱点に復流させてさ らに次の熱循環の熱交換動作を行わせ、こうして十分な冷熱交換を進行する。た だし、周知のヒートパイプに発生した過熱によるドライアウト現象とそれによる 効果喪失の状況を発生しない。なぜなら本考案の回路中には大量の液体が入れら れて、ヒートパイプ内の微量の液体とは異なるためである。
【0022】 周知のヒートパイプはウィックと操作角度に制限を受けたが、しかし本考案の 回路は極めて長く設置でき、非常に多くの放熱体を設置でき、即ち、熱源がどれ だけの熱量の排除を必要とするかにより、適当な放熱体を運用して熱交換を行う ことで解決できる。この放熱体は、同一位置或いは外界位置に設置可能で、さら には回路の本体とすることも可能であり、また、ある場所から別の場所に回路で 伝熱して熱交換を進行することも可能である。ゆえに熱を遠端に伝導することが でき、且つ回路は折り曲げ、配列、積み重ね可能である。これらはいずれも周知 の技術では達成しえなかった構造である。
【0023】
本考案は簡単な回路を以て熱循環を進行する熱交換駆動形式を有し、多くのコ ンピュータに運用され、小さいものでは電子素子に運用可能であり、熱流伝導を 応用した、使用に相当に適した構造である。
【図1】本考案の第1実施例の平面断面図である。
【図2】本考案の第1実施例の正面断面図である。
【図3】本考案の第1実施例の左側面断面図である。
【図4】本考案の第2実施例の平面断面図である。
【図5】本考案の第2実施例の正面断面図である。
【図6】本考案の第2実施例の左側面断面図である。
【図7】本考案の第3実施例の平面断面図である。
【図8】本考案の第3実施例の正面断面図である。
【図9】本考案の第3実施例の左側面断面図である。
【図10】本考案の第4実施例の平面断面図である。
【図11】本考案の第4実施例の正面断面図である。
【図12】本考案の第4実施例の左側面断面図である。
【図13】本考案の第5実施例の平面断面図である。
【図14】本考案の第5実施例の正面断面図である。
【図15】本考案の第5実施例の左側面断面図である。
【図16】本考案の第6実施例の平面断面図である。
【図17】本考案の第6実施例の正面断面図である。
【図18】本考案の第6実施例の左側面断面図である。
【図19】本考案の第7実施例の正面断面図である。
【図20】本考案の第7実施例の左側面断面図である。
【図21】本考案の第8実施例の正面断面図である。
【図22】本考案の第8実施例の左側面断面図である。
【図23】本考案の第9実施例の正面断面図である。
【図24】本考案の第9実施例の左側面断面図である。
【図25】本考案の第10実施例の正面断面図である。
【図26】本考案の第10実施例の左側面断面図であ
る。
る。
【図27】本考案の第11実施例の正面断面図である。
【図28】本考案の第11実施例の左側面断面図であ
る。
る。
【図29】本考案の第12実施例の正面図である。
【図30】本考案の第12実施例の右側面図である。
【図31】本考案の第12実施例の無ヒレの正面図であ
る。
る。
【図32】本考案の第13実施例の正面図である。
【図33】本考案の第13実施例の右側面図である。
【図34】本考案の第13実施例の無ヒレの正面図であ
る。
る。
【図35】本考案の第14実施例の正面図である。
【図36】本考案の第14実施例の右側面図である。
【図37】本考案の第14実施例の平面図である。
【図38】本考案の第15実施例の正面図である。
【図39】本考案の第15実施例の右側面図である。
【図40】本考案の第15実施例の平面図である。
【図41】本考案の第16実施例の正面図である。
【図42】本考案の第16実施例の平面図である。
【図43】本考案の第16実施例の右側面図である。
【図44】本考案の第17実施例の正面図である。
【図45】本考案の第17実施例の平面図である。
【図46】本考案の第17実施例の右側面図である。
【図47】本考案の第18実施例の正面図である。
【図48】本考案の第18実施例の平面図である。
【図49】本考案の第18実施例の右側面図である。
【図50】本考案の第19実施例の正面図である。
【図51】本考案の第19実施例の平面図である。
【図52】本考案の第19実施例の右側面図である。
【図53】本考案の第20実施例の正面図である。
【図54】本考案の第20実施例の平面図である。
【図55】本考案の第20実施例の右側面図である。
1 熱源 10 ケース 11 側入風口
12 側出風口 13 風道 14 底入風口 15 側出風口
16 細長風道 17 前出風道 18 側板 19 クリップ 2 回路 20 導熱ブロック 21 案内
区域 22 液体 23 膨張区域 24 気泡
発生器 25 小導熱ブロック 5 放熱体 5
1 軸流ファン 52 ヒレ片 53 ファン 54 穿孔 55 伝熱片 56 伝熱片 57 伝熱
片 6 パワーサプライ 61 ファン 62 入
風口 7 間接回路 8 伝熱体 9 電熱発
熱素子 90 基板
12 側出風口 13 風道 14 底入風口 15 側出風口
16 細長風道 17 前出風道 18 側板 19 クリップ 2 回路 20 導熱ブロック 21 案内
区域 22 液体 23 膨張区域 24 気泡
発生器 25 小導熱ブロック 5 放熱体 5
1 軸流ファン 52 ヒレ片 53 ファン 54 穿孔 55 伝熱片 56 伝熱片 57 伝熱
片 6 パワーサプライ 61 ファン 62 入
風口 7 間接回路 8 伝熱体 9 電熱発
熱素子 90 基板
Claims (46)
- 【請求項1】 閉じた流体回路が導熱ブロックを介して
熱源に接触し、該流体回路中に気泡発生器と流体回路中
に発生した気泡による増加体積を収容するための膨張区
域と流体回路に形成され気泡を容易に離脱させる案内区
域が設けられ、及び放熱体を具備し、流体回路に設けら
れた導熱ブロックが熱源の熱を受けて過熱により流体回
路中に気泡を発生させ、案内区域の不平衡の案内により
気泡を導熱ブロックより離脱させて流体回路中の流体に
流動を発生させて熱を伝播流動させ、放熱体の放熱ヒレ
が組み合わせられて熱源が存在するコンピュータの主要
なデバイス部分より熱を導出し、流体回路を熱平衡時ま
で不断に運転させることを特徴とする、気泡循環熱交換
構造。 - 【請求項2】 前記コンピュータの主要なデバイスがC
PUとされたことを特徴とする、請求項1に記載の気泡
循環熱交換構造。 - 【請求項3】 前記CPUに接触する導熱ブロックに対
応する流体回路に少なくとも一つのヒレ片が設けられた
ことを特徴とする、請求項2に記載の気泡循環熱交換構
造。 - 【請求項4】 前記気泡循環熱交換構造が並列に連接さ
れた複数の流体回路を具えたことを特徴とする、請求項
3に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項5】 前記ヒレ片の一側にファンが設置された
ことを特徴とする、請求項3に記載の気泡循環熱交換構
造。 - 【請求項6】 前記ヒレ片の上方にファンが設置された
ことを特徴とする、請求項3に記載の気泡循環熱交換構
造。 - 【請求項7】 前記ヒレ片の上面の下にファンが設置さ
れたことを特徴とする、請求項3に記載の気泡循環熱交
換構造。 - 【請求項8】 前記気泡発生器が流体回路中に挿入され
た螺旋ワイヤとされたことを特徴とする、請求項1に記
載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項9】 前記導熱ブロック内に気泡発生器が設け
られたことを特徴とする、請求項1に記載の気泡循環熱
交換構造。 - 【請求項10】 前記導熱ブロックに案内区域が設けら
れたことを特徴とする、請求項1に記載の気泡循環熱交
換構造。 - 【請求項11】 前記導熱ブロック内に少なくとも一つ
の流体回路が設けられたことを特徴とする、請求項1に
記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項12】 前記導熱ブロック内の流体回路が左右
並列するよう設けられたことを特徴とする、請求項11
に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項13】 前記導熱ブロック内の流体回路が上下
並列するよう設けられたことを特徴とする、請求項11
に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項14】 前記気泡循環熱交換構造が少なくとも
一つの流体回路で組成されたことを特徴とする、請求項
1に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項15】 前記流体回路が左右対称に組成された
ことを特徴とする、請求項14に記載の気泡循環熱交換
構造。 - 【請求項16】 前記流体回路が左右に交錯するよう組
成されたことを特徴とする、請求項14に記載の気泡循
環熱交換構造。 - 【請求項17】 前記流体回路が上下数層で組成された
ことを特徴とする、請求項14に記載の気泡循環熱交換
構造。 - 【請求項18】 前記コンピュータがノートブック型コ
ンピュータとされたことを特徴とする、請求項1に記載
の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項19】 前記ノートブック型コンピュータのケ
ースの側部に一つの風道が設けられて回路の一部が進入
し、風道の両端に少なくとも一つの入風口と少なくとも
一つの出風口が設けられたことを特徴とする、請求項1
8に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項20】 前記風道の中段に一つのファンが設け
られたことを特徴とする、請求項19に記載の気泡循環
熱交換構造。 - 【請求項21】 前記ファンが風道の入風口に設けられ
たことを特徴とする、請求項20に記載の気泡循環熱交
換構造。 - 【請求項22】 前記ファンが風道の出風口に設けられ
たことを特徴とする、請求項20に記載の気泡循環熱交
換構造。 - 【請求項23】 前記風道の入風口がケースの底面に設
けられたことを特徴とする、請求項19に記載の気泡循
環熱交換構造。 - 【請求項24】 前記風道の入風口がケースの側面に設
けられたことを特徴とする、請求項19に記載の気泡循
環熱交換構造。 - 【請求項25】 前記風道の出風口がケースの側面に設
けられたことを特徴とする、請求項19に記載の気泡循
環熱交換構造。 - 【請求項26】 前記風道の出風口がケースの両側に設
けられたことを特徴とする、請求項19に記載の気泡循
環熱交換構造。 - 【請求項27】 前記風道の中間部分に一つの底入風口
が設けられ、風道に一つのファンが設けられたことを特
徴とする、請求項19に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項28】 前記風道の中に、複数のヒレ片が間隔
を開けて重ねられてなる放熱体が設けられたことを特徴
とする、請求項19に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項29】 前記風道に設けられたヒレ片の上面に
流体回路が架設されたことを特徴とする、請求項28に
記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項30】 前記風道に設けられた流体回路に少な
くとも一つの伝熱片が設けられたことを特徴とする、請
求項29に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項31】 前記流体回路の伝熱片が各ヒレ片を貫
通することを特徴とする、請求項30に記載の気泡循環
熱交換構造。 - 【請求項32】 前記風道が弯曲することを特徴とす
る、請求項19に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項33】 前記コンピュータがデスクトップ型コ
ンピュータとされたことを特徴とする、請求項1に記載
の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項34】 前記デスクトップ型コンピュータのケ
ースの側部に一つの出風口が設けられたことを特徴とす
る、請求項33に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項35】 前記出風口に一つのファンが設置され
たことを特徴とする、請求項34に記載の気泡循環熱交
換構造。 - 【請求項36】 前記流体回路に少なくとも一つのヒレ
片が套設されたことを特徴とする、請求項35に記載の
気泡循環熱交換構造。 - 【請求項37】 前記流体回路に少なくとも一つのヒレ
片が套設されたことを特徴とする、請求項33に記載の
気泡循環熱交換構造。 - 【請求項38】 前記流体回路に套設されたヒレ片がパ
ワーサプライ前方の入風口部分に設置されたことを特徴
とする、請求項37に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項39】 前記流体回路に套設されたヒレ片がパ
ワーサプライ後方の入風口部分に設置されたことを特徴
とする、請求項37に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項40】 前記流体回路の放熱体がコンピュータ
のケースとされたことを特徴とする、請求項33に記載
の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項41】 前記流体回路がケース内の一側面に当
接することを特徴とする、請求項40に記載の気泡循環
熱交換構造。 - 【請求項42】 前記流体回路が二つの回路に分けら
れ、二つの回路間の熱伝導が一つの伝熱体を介してなさ
れることを特徴とする、請求項40に記載の気泡循環熱
交換構造。 - 【請求項43】 前記伝熱体が導熱ブロックに類似し、
該伝熱体が通路と気泡発生器と案内区域を具えたことを
特徴とする、請求項42に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項44】 前記熱源であるコンピュータ主要デバ
イスが電源発熱素子とされたことを特徴とする、請求項
1に記載の気泡循環熱交換構造。 - 【請求項45】 前記流体回路に少なくとも一つのヒレ
片が套設されたことを特徴とする、請求項44に記載の
気泡循環熱交換構造。 - 【請求項46】 前記流体回路に套設されたヒレ片に一
つのファンが組み合わされたことを特徴とする、請求項
45に記載の気泡循環熱交換構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1999009620U JP3069783U (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 気泡循環熱交換構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1999009620U JP3069783U (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 気泡循環熱交換構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3069783U true JP3069783U (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=43203219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1999009620U Expired - Lifetime JP3069783U (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 気泡循環熱交換構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3069783U (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009209437A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Japan Atomic Energy Agency | 中空金属焼結体、それを利用した中性子源液体金属ターゲット用バブラー及びその製造方法 |
CN109271004A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-25 | 禾臻电子科技(上海)有限公司 | 散热器及热水器组合结构 |
CN113068381A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-02 | 苏州领焓能源科技有限公司 | 一种散热装置及数据中心的散热系统 |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP1999009620U patent/JP3069783U/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009209437A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Japan Atomic Energy Agency | 中空金属焼結体、それを利用した中性子源液体金属ターゲット用バブラー及びその製造方法 |
CN109271004A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-25 | 禾臻电子科技(上海)有限公司 | 散热器及热水器组合结构 |
CN113068381A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-02 | 苏州领焓能源科技有限公司 | 一种散热装置及数据中心的散热系统 |
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