JP3915609B2

JP3915609B2 - 発熱体冷却器

Info

Publication number: JP3915609B2
Application number: JP2002182874A
Authority: JP
Inventors: 誠司井上; 充晴稲垣; 一敏西沢
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2022-06-24
Also published as: JP2004028403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱温度が異なる２種類以上の発熱体を冷却する発熱体冷却器に関するもので、携帯電話基地局内の電子機器等の冷却を行う冷却システムに用いて有効である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
携帯電話基地局内の電子機器等の冷却を行う冷却システムとして、出願人は、廃熱量及び廃熱温度が高い電子機器から吸熱した熱により吸着式冷凍機を稼動させ、他の電子機器を冷却する冷却システムを出願している（特願２００１−１８２０２９号）。
【０００３】
ところで、廃熱量及び廃熱温度が高い電子機器（例えば、パワートランジスタ等）の近傍には、ＤＣ−ＤＣコンバータや電解コンデンサ等のパワートランジスタに比べて耐熱温度が低い電子機器が配置され、かつ、これらの耐熱温度が低い電子機器も冷却を必要する。
【０００４】
したがって、パワートランジスタ等の廃熱を回収する第１冷却器と、電解コンデンサ等の廃熱を回収する第２冷却器とを一体化して冷却システムに組み付けると、部品点数、組み付け工数及び小型化の点で有利であるものの、以下のような問題が発生する。
【０００５】
すなわち、パワートランジスタ等の廃熱を回収する冷却器内には、回収した廃熱を輸送するための冷却水が流れるが、この冷却水の温度は吸着式冷凍機を稼動させるために必要な温度（例えば、７５℃）以上である。
【０００６】
一方、電解コンデンサ等の耐熱温度は吸着式冷凍機を稼動させるために必要な温度未満であるため、第１冷却器と第２冷却器とを一体化すると、第１冷却器側の熱が第２冷却器側に移動し、電解コンデンサ等の耐熱温度が低い電子機器が熱損傷してしまうおそれが高い。因みに、パワートランジスタの耐熱温度は１２５℃である。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な発熱体冷却器を提供し、第２には、耐熱温度が低い発熱体が熱損傷することなく、耐熱温度が異なる２種類以上の発熱体を冷却することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、第１発熱体（１２１）、及び第１発熱体（１２１）より耐熱温度が低い第２発熱体（１２２）を冷却する発熱体冷却器であって、第１発熱体（１２１）で発生した熱を吸熱する冷却液が流れる冷却液通路（１０３）、及び第２発熱体（１２２）で発生した熱を空気中に放熱する放熱フィン（１０５）が設けられた金属製の集熱体（１０１）を有し、一枚の集熱体（１０１）のうち冷却液通路（１０３）が設けられた液冷部（１０４）と、集熱体（１０１）のうち放熱フィン（１０５）が設けられた空冷部（１０６）との間には、熱伝導断面積を縮小させる空隙（１０７ａ、１０７ｂ）が設けられ、空隙は、液冷部（１０４）と空冷部（１０６）とを連結する薄板状の結合部を形成する溝部（１０７ａ）、及び薄板状の結合部を貫通して設けられた複数の穴（１０７ｂ）によって形成されており、溝部（１０７ａ）は、一枚の集熱体（１０１）の一辺から反対側の辺までまっすぐに延在していることを特徴とする。
【０００９】
これにより、空隙（１０７ａ、１０７ｂ）が液冷部（１０４）から空冷部（１０６）に熱が移動することを抑制する熱移動抑制手段として機能する。したがって、水冷部（１０４）と空冷部（１０６）と一体化しても、第２発熱体（１２２）が第１発熱体（１２１）からの熱により損傷してしまうことを防止できる。
【００１０】
延いては、水冷部（１０４）と空冷部（１０６）とを一体化して発熱体冷却器の部品点数及び組み付け工数の低減、並びに小型化を図りつつ、耐熱温度が低い発熱体が熱損傷することなく、耐熱温度が異なる２種類以上の発熱体を冷却することができるとともに、従来と異なる新規な発熱体冷却器を得ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、第１発熱体（１２１）、及び第１発熱体（１２１）より耐熱温度が低い第２発熱体（１２２）を冷却する発熱体冷却器であって、第１発熱体（１２１）で発生した熱を吸熱する冷却液が流れる第１冷却液通路（１０３）、及び第２発熱体（１２２）で発生した熱を吸熱する冷却液が流れる第２冷却液通路（１０９）が設けられた金属製の集熱体（１０１）を有し、一枚の集熱体（１０１）のうち第１冷却液通路（１０３）が設けられた第１液冷部（１０４）と、集熱体（１０１）のうち第２冷却液通路（１０９）が設けられた第２液冷部（１１０）との間には、熱伝導断面積を縮小させる空隙（１０７ａ、１０７ｂ）が設けられ、空隙は、第１液冷部（１０４）と第２液冷部（１１０）とを連結する薄板状の結合部を形成する溝部（１０７ａ）、及び薄板状の結合部を貫通して設けられた複数の穴（１０７ｂ）によって形成されており、溝部（１０７ａ）は、一枚の集熱体（１０１）の一辺から反対側の辺までまっすぐに延在していることを特徴とする。
【００１２】
これにより、空隙（１０７ａ、１０７ｂ）が第１液冷部（１０４）から第２液冷部（１１０）に熱が移動することを抑制する熱移動抑制手段として機能する。したがって、第１液冷部（１０４）と第２液冷部（１１０）と一体化しても、第２発熱体（１２２）が第１発熱体（１２１）からの熱により損傷してしまうことを防止できる。
【００１３】
したがって、発熱体冷却器の部品点数及び組み付け工数の低減、並びに小型化を図りつつ、耐熱温度が低い発熱体が熱損傷することなく、耐熱温度が異なる２種類以上の発熱体を冷却することができるとともに、従来と異なる新規な発熱体冷却器を得ることができる。また、請求項３に記載の発明のように、集熱体（１０１）は、アルミニウムもしくは銅で形成されていてもよい。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、少なくとも第１発熱体（１２１）から吸熱し、その吸熱した熱により吸着剤を加熱することにより稼働する吸着式冷凍機（４）を備えることを特徴とするものである。
【００２１】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る発熱体冷却器を携帯電話基地局１内の電子機器を冷却する冷却システム用の集熱器に適用したものであって、図１は冷却システムの模式図である。
【００２３】
そして、携帯電話基地局１内には、回路制御盤及びバッテリ等からなる第１発熱体２と、電波出力用アンプ、電波出力制御盤及び整流器等からなる第２発熱体３と、両発熱体２、３を冷却する冷凍機４（一転鎖線で囲まれた部分）とが設けられている。
【００２４】
ここで、冷凍機４は、第１発熱体２から吸熱し、その吸熱した熱により吸着剤を加熱することにより稼働する吸着式冷凍機であり、以下、冷凍機４について述べる。
【００２５】
なお、吸着剤は、冷媒（本実施形態では、水）を吸着するとともに、加熱されることにより吸着していた冷媒を脱離するもので、本実施形態では、シリカゲルやゼオライト等の固体吸着剤を採用している。
【００２６】
吸着器５は内部が略真空に保たれた状態で冷媒が封入されたものであり、この吸着器５内には、吸着剤と熱媒体とを熱交換する第１熱交換器６と、熱媒体と吸着器５内に封入された冷媒とを熱交換する第２熱交換器７とが収納されている。
【００２７】
因みに、熱媒体として、本実施形態では、エチレングリコール系の不凍液が混入された水を採用している。
【００２８】
なお、本実施形態に係る冷凍機４は、複数個の吸着器５ａ、５ｂから構成されており、紙面右側の吸着器５ａ（以下、第１吸着器５ａと呼ぶ。）と紙面左側の吸着器５ｂ（以下、第２吸着器５ｂと呼ぶ。）とは、同じ構成であるので、両者を総称して呼ぶときは、吸着器５と表記する。また、熱交換器６、７の添え字ａは第１吸着器５ａ内の熱交換器であることを示し、ｂは第２吸着器５ｂ内の熱交換器であることを示し、紙面右側の吸着器５ａを以下、第１吸着器５ａと呼び、紙面左側の吸着器５ｂを以下、第２吸着器５ｂと呼ぶ。
【００２９】
室外熱交換器８は携帯電話基地局１の建物外に配設されて熱媒体と室外空気（放熱対象）とを熱交換するものであり、この室外熱交換器８は、第１、２放熱器８ａ、８ｂ及び冷却風を送風するファン８ｃからなるもので、第１放熱器８ａは第２放熱器８ｂより冷却風流れ上流側に設けられている。
【００３０】
また、第１集熱器１００ａは第１発熱体２で発生する熱を集めてその集めた熱と熱媒体と熱交換させるものであり、第２集熱器１００ｂは第２発熱体３で発生する熱を集めてその集めた熱と熱媒体と熱交換させるものであり、バルブ９ａ〜９ｅは熱媒体流れを切り替えるロータリ式バルブであり、１０ａ〜１０ｃは熱媒体を循環させるポンプである。
【００３１】
なお、第１集熱器１００ａ及び第２集熱器１００ｂは同じ構造であるので、以下、両集熱器１００ａ、１００ｂを総称するときは集熱器１００と呼び、第１発熱体２及び第２発熱体３を総称するときは、発熱体１２０と呼ぶ。
【００３２】
次に、集熱器１００について図２、３に基づいて述べる。
【００３３】
本実施形態に係る集熱器１００は、図２に示すように、複数枚の集熱ブロック１０１、及び複数枚の集熱ブロック１０１が並列接続された冷却水用の配管１０２等からなるものであり、本実施形態では、集熱ブロック１０１が「特許請求の範囲」の請求項１に記載された集熱体に相当する。なお、集熱ブロック１０１は、アルミニウムや銅等の熱伝導率の高い金属性である。
【００３４】
そして、集熱ブロック１０１は、図３に示すように、発熱体１２０で発生した熱を速やかに伝達するシリコングリース等の熱伝導グリースを介して発熱体１２０に圧着している。
【００３５】
なお、発熱体１２０のうち発熱体１２１はパワートランジスタ等のパワー素子であり、発熱体１２０のうち発熱体１２２はＤＣ−ＤＣコンバータや電解コンデンサ等のパワートランジスタに比べて耐熱温度が低い電子機器であり、発熱体１２１が「特許請求の範囲」に記載された第１発熱体に相当し、発熱体１２２が「特許請求の範囲」に記載された第２発熱体に相当する。
【００３６】
因みに、基板１２３はパワー素子１２１が搭載される基板であり、パワー素子１２１は基板１２３を集熱ブロック１０１に固定するネジにより集熱ブロック１０１に圧着し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２２は集熱ブロック１０１に直接ねじ固定されている。
【００３７】
また、集熱ブロック１０１のうちパワー素子１２１で発生した熱を吸熱する冷却水が流れる冷却水通路１０３が設けられた水冷部１０４と、集熱ブロック１０１のうちＤＣ−ＤＣコンバータ１２２で発生した熱を空気中に放熱する放熱フィン１０５が設けられた空冷部１０６との間には、熱伝導断面積を縮小させる空隙をなす溝部１０７ａ及び穴１０７ｂが設けられている。
【００３８】
なお、配管ジョイント部１０８は、冷却水用の配管１０２が接続される接続部である。
【００３９】
次に、本実施形態に係る冷却システムの作動を述べる。
【００４０】
１．冷凍機４（吸着式冷凍機）の基本作動モード
このモードは、以下に述べる第１、２基本作動モードを所定時間毎に切換運転するものである。因みに、所定時間は、吸着剤に吸着されていた冷媒を脱離させるに必要な時間に基づいて適宜選定されるものである。
【００４１】
なお、本実施形態では、第１発熱体２は１５０℃以下となるように冷却（吸熱）されており、第２発熱体３は外気温度（３５℃〜４５℃）以下程度となるように冷却され、冷凍機４は７０℃以上、１００℃以下で所定の冷凍能力が発揮するように各種諸元が決定されている。
【００４２】
１．１第１基本作動モード
このモードでは、図４に示すように、第２集熱器１００ｂと第２吸着器５ｂの第２熱交換器７ｂとの間で熱媒体を循環させることにより、第２吸着器５ｂ内の冷媒を蒸発させて第２集熱器１００ｂに冷却された熱媒体を供給することによって第２発熱体３を冷却するとともに、第２吸着器５ｂ内で蒸発した気相冷媒
すなわち水蒸気を第２吸着器５ｂ内の吸着剤にて吸着する。
【００４３】
このとき、吸着剤は凝縮熱に相当する熱量を発熱し、かつ、吸着剤の温度が上昇すると吸着能力が低下するので、室外熱交換器８にて冷却された熱媒体を第２吸着器５ｂの第１熱交換器６ｂに供給することにより吸着剤を冷却する。
【００４４】
一方、第１吸着器５ａの第１熱交換器６ａには、第１集熱器１００ａにて熱媒体に吸熱された熱を、熱媒体を介して第１吸着器５ａの吸着剤に供給することより吸着剤を加熱し、吸着剤に吸着していた冷媒を脱離させるとともに、第１吸着器５ａの第２熱交換器７ａに室外熱交換器８にて冷却された熱媒体を供給し、その脱離した気相冷媒（水蒸気）を第２熱交換器７ａにて冷却して凝縮させる。
【００４５】
以下、冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮しつつ、その蒸発した気相冷媒を吸着剤にて吸着させている状態にある吸着器５のことを、「吸着工程にある吸着器５」と呼び、吸着剤を加熱して吸着していた冷媒を脱離させつつ、その脱離した冷媒を冷却凝縮させている状態にある吸着器５のことを、「脱離工程にある吸着器５」と呼ぶ。
【００４６】
このモードは、第１基本作動モードとは逆に、第１吸着器５ａを吸着工程とし、第２吸着器５ｂを脱離工程とするものである。
【００４７】
具体的には、図５に示すように、第２集熱器１００ｂと第１吸着器５ａの第２熱交換器７ａとの間で熱媒体を循環させることにより、第１吸着器５ａ内の冷媒を蒸発させて第２集熱器１００ｂに冷却された熱媒体を供給することによって第２発熱体３を冷却するとともに、第１吸着器５ａ内で蒸発した気相冷媒（水蒸気）を第１吸着器５ａ内の吸着剤にて吸着する。
【００４８】
このとき、室外熱交換器８にて冷却された熱媒体を第１吸着器５ａの第１熱交換器６ａに供給することにより吸着剤を冷却する。
【００４９】
一方、第２吸着器５ｂの第１熱交換器６ｂには、第１集熱器１００ａにて熱媒体に吸熱された熱を、熱媒体を介して第２吸着器５ｂの吸着剤に供給することより吸着剤を加熱し、吸着剤に吸着していた冷媒を脱離させるとともに、第２吸着器５ｂの第２熱交換器７ｂに室外熱交換器８にて冷却された熱媒体を供給し、その脱離した気相冷媒を第２熱交換器７ｂにて冷却して凝縮させる。
【００５０】
２．過熱運転モード
この運転モードは、第１発熱体２の発熱量が冷凍機４にて吸着可能な所定の熱量を超えたときに実行されるモードである。ここで、所定の熱量とは、例えば、冷凍機４の最大冷凍能力を冷凍機４の最大成績係数で除した値等である。
【００５１】
具体的には、第１基本作動モードと第２基本作動モードとを切り換える際に、第１熱交換器６の熱媒体出口側を切り換えるバルブ９ｂを、第１熱交換器６の熱媒体入口側を切り換えるバルブ９ａより先に切り換え作動させた後、所定時間が経過した後、バルブ９ａを作動させるものである。
【００５２】
これにより、図６、７に示すように、第１集熱器１００ａにて熱媒体に吸熱された熱は、吸着材、すなわち冷凍機４に供給されることなく、室外熱交換器８より外気中に放熱される。
【００５３】
なお、過熱運転モードが実行される時間は、第１発熱体２の発熱量、冷凍機４にて吸着可能な熱量、及び外気温度等に基づいて適宜選定されるものである。
【００５４】
因みに、図６は第１基本作動モードから第２基本作動モードに移行する際に実行される過熱運転モードを示しており、図７は第２基本作動モードから第１基本作動モードに移行する際に実行される過熱運転モードを示している。
【００５５】
３．少熱運転モード
このモードは、第１発熱体２の発熱量が、冷凍機４を稼働させるに必要な所定量の熱量を下回ったときに実行されるモードである。
【００５６】
具体的には、第１基本作動モードと第２基本作動モードとを切り換える際に、第１熱交換器６の熱媒体入口側を切り換えるバルブ９ａを、第１熱交換器６の熱媒体出口側を切り換えるバルブ９ｂより先に切り換え作動させた後、所定時間が経過した後、バルブ９ｂを作動させるものである。
【００５７】
これにより、図８、９に示すように、吸着剤を加熱するために第１熱交換器６に供給されていた熱媒体が、室外熱交換器８に流れることなく、第１集熱器１００ａに戻ってくるので、第１発熱体２で発生した熱を無駄なく冷凍機４に供給することができる。
【００５８】
なお、少熱運転モードが実行される時間も過熱運転モード時と同様に、第１発熱体２の発熱量、冷凍機４、すなわち吸着剤にて吸着可能な熱量、及び外気温度等に基づいて適宜選定されるものである。
【００５９】
因みに、図８は第１基本作動モードから第２基本作動モードに移行する際に実行される少熱運転モードを示しており、図９は第２基本作動モードから第１基本作動モードに移行する際に実行される少熱運転モードを示している。
【００６０】
４．直接冷却モード
このモードは、冬場等の外気温度が十分に低くなり、外気温度が第２発熱体３の冷却温度、つまり第２発熱体３の許容耐熱温度より低いとき、又は冷凍機４が故障したときに実行されるモードであり、図１０に示すように、ポンプ１０ａ、１０ｂを停止させるとともに、第１発熱体２、つまり第１集熱器１００ａには、第１放熱器８ａのみにて冷却された熱媒体が供給され、第２発熱体３、つまり第２集熱器１００ｂには、第１放熱器８ａ及び第２放熱器８ｂにて冷却された熱媒体が供給される。
【００６１】
なお、外気温度は、図示しない外気温度センサにより検出しており、本実施形態では、検出値が１５℃以下となったときにこのモードを実行する。
【００６２】
また、冷凍機４が故障したか否かの判断は、吸着器５内の圧力が所定値（本実施形態では、７０ＫＰａ）以上となったとき、吸着工程にある吸着器５の第２熱交換器７から流出する熱媒体の温度が所定値（本実施形態では、２０℃）以上となったとき、吸着工程にある吸着器５の第２熱交換器７から流出する熱媒体の温度が第２熱交換器７の入口における熱媒体温度と等しくなったとき、及び吸着器５の第１熱交換器６に流入する熱媒体温度と第１熱交換器６から流出する熱媒体温度とが等しくなったときのいずれかの場合に冷凍機４が故障したものと見なしている。
【００６３】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００６４】
水冷部１０４と空冷部１０６との間に溝部１０７ａ及び穴１０７ｂが設けられているので、この溝部１０７ａ及び穴１０７ｂが水冷部１０４から空冷部１０６に熱が移動することを抑制する熱移動抑制手段として機能する。したがって、水冷部１０４と空冷部１０６と一体化しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２２がパワー素子１２１からの熱により損傷してしまうことを防止できる。
【００６５】
延いては、水冷部１０４と空冷部１０６とを一体化して発熱体冷却器の部品点数及び組み付け工数の低減、並びに小型化を図りつつ、耐熱温度が低い発熱体が熱損傷することなく、耐熱温度が異なる２種類以上の発熱体を冷却することができる。
【００６６】
因みに、本実施形態では、パワー素子１２１の発熱量は約３００Ｗであり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２２の発熱量は約５０Ｗであり、水冷部１０４の高温部の温度は約８０℃となり、空冷部１０６の低温部の温度は約７０℃であることから、水冷部１０４と空冷部１０６と繋いでいる結合部の総断面積を約４０ｍｍ²以下、結合部の長さ、つまり溝部１０７ａ及び穴１０７ｂの幅寸法Ｌを約２０ｍｍ以上とすれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２２の熱損傷を確実に防止できる。
【００６７】
（第２実施形態）
第１実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２２側を空冷にて冷却したが、本実施形態は、図１１に示すように、放熱フィン１０５を廃止するとともに、集熱ブロック１０１のうちＤＣ−ＤＣコンバータ１２２が配置された部位に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２２で発生した熱を吸熱する冷却水が流れる第２冷却水通路１０９を設けて第２の水冷部１１０とし、かつ、パワー素子１２１が配置された水冷部１０４と第２の水冷部１１０との間に溝部１０７ａ及び穴１０７ｂ設けて両水冷部１０４、１１０を一体化したものである。
【００６８】
なお、本実施形態では、第２の水冷部１１０にて回収した廃熱は大気中に放熱される。
【００６９】
（第３実施形態）
第１実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２２側を空冷にて冷却したが、本実施形態は、図１２に示すように、放熱フィン１０５を廃止するとともに、集熱ブロック１０１のうちＤＣ−ＤＣコンバータ１２２が配置された部位、すなわち第２集熱部１１１と第１集熱部をなす水冷部１０４とをペルチェ素子１１２を介して一体化したものである。
【００７０】
なお、ペルチェ素子１１２とは、二種類の異なった金属間につないだ回路に電流を流すと、一方の接合部の吸熱作用が発生し、他方の接合部の放熱作用が発生する現象（ペルチェ効果）を発揮するものである。
【００７１】
因みに、ペルチェ素子１１２と第１、２集熱部１０４、１１１とは、はんだ付け等のろう接により接合されている。ここで、「ろう接」とは、例えば「接続・接合技術」（東京電機大学出版局）に記載されているように、ろう材やはんだを用いて母材を溶融させないように接合する技術を言う。因みに、融点が４５０℃以上の溶加材を用いて接合するときをろう付けと言い、その際の溶加材をろう材と呼び、融点が４５０℃以下の溶加材を用いて接合するときをはんだ付けと言い、その際の溶加材をはんだと呼ぶ。
【００７２】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００７３】
本実施形態では、集熱ブロック１０１のうちＤＣ−ＤＣコンバータ１２２が配置された部位、すなわち第２集熱部１１１と第１集熱部をなす水冷部１０４とをペルチェ素子１１２を介して一体化されているので、第１集熱部をなす水冷部１０４から第２集熱部１１１に熱が移動してしまうことを防止できるとともに、ペルチェ効果によりＤＣ−ＤＣコンバータ１２２で発生した熱を水冷部１０４内を循環する冷却水に与えることができる。
【００７４】
したがって、水冷部１０４と空冷部１０６と一体化しても、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２２がパワー素子１２１からの熱により損傷してしまうことを防止できるとともに、冷凍機４により多くの運転用熱源を与えることができる。
【００７５】
延いては、水冷部１０４と第２集熱部１１１とを一体化して発熱体冷却器の部品点数及び組み付け工数の低減、並びに小型化を図りつつ、耐熱温度が低い発熱体が熱損傷することなく、耐熱温度が異なる２種類以上の発熱体を冷却することができる。
【００７６】
（第４実施形態）
本実施形態は、第３実施形態の変形例であり、具体的には、図１３に示すように、第２集熱部１１１を廃止し、第１集熱部をなす水冷部１０４にペルチェ素子１１２を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１２２を第１集熱部、つまり水冷部１０４に圧着させたものである。
【００７７】
これにより、第３実施形態と同様に、ペルチェ効果によりＤＣ−ＤＣコンバータ１２２で発生した熱を水冷部１０４内を循環する冷却水に与えて冷凍機４により多くの運転用熱源を与えることができるとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２２がパワー素子１２１からの熱により損傷してしまうことを防止できる。
【００７８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、複数枚の集熱ブロック１０１により集熱器１００を構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７９】
また、発熱体１２０は上述の実施形態に示されたもののみ限定されるものではなく、例えば整流器、変圧器、電気変換器、電気機器、電子機器、電波増幅器、電波発信機、インバータ、パワーモジュール、コンデンサ、ヒータ、燃料電池、半導体素子、バッテリ等の電気機器が考えられる。
【００８０】
また、熱媒体は上述の実施形態に示されたもののみ限定されるものではなく、例えば水やアンモニア等の自然冷媒や、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、エタノール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等が考えられる。
【００８１】
また、上述の実施形態では、携帯電話基地局を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ビル、地下室、工場、倉庫、住宅、車庫及び車両等の空間内に配設された複数種類の発熱体（例えば、ガスタービンエンジン、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、燃料電池、電子機器、電気機器、電気変換器、蓄電池等）の冷却に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却システムの模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る集熱器の二面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る集熱ブロックの三面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る第１基本作動モードにおける熱媒体流れを示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る第２基本作動モードにおける熱媒体流れを示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係る過熱運転モードにおける熱媒体流れを示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態に係る過熱運転モードにおける熱媒体流れを示す模式図である。
【図８】本発明の実施形態に係る少熱運転モードにおける熱媒体流れを示す模式図である。
【図９】本発明の実施形態に係る少熱運転モードにおける熱媒体流れを示す模式図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る直接冷却モードにおける熱媒体流れを示す模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る集熱ブロックの三面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る集熱ブロックの三面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る集熱ブロックの三面図である。
【符号の説明】
１０１…集熱ブロック、１０３…冷却水通路、１０４…水冷部、
１０５…放熱フィン、１０６…空冷部、１２１…パワー素子、
１２２…ＤＣ−ＤＣコンバータ。

Claims

第１発熱体（１２１）、及び前記第１発熱体（１２１）より耐熱温度が低い第２発熱体（１２２）を冷却する発熱体冷却器であって、
前記第１発熱体（１２１）で発生した熱を吸熱する冷却液が流れる冷却液通路（１０３）、及び前記第２発熱体（１２２）で発生した熱を空気中に放熱する放熱フィン（１０５）が設けられた金属製の集熱体（１０１）を有し、
一枚の前記集熱体（１０１）のうち前記冷却液通路（１０３）が設けられた液冷部（１０４）と、前記集熱体（１０１）のうち前記放熱フィン（１０５）が設けられた空冷部（１０６）との間には、熱伝導断面積を縮小させる空隙（１０７ａ、１０７ｂ）が設けられ、
前記空隙は、前記液冷部（１０４）と前記空冷部（１０６）とを連結する薄板状の結合部を形成する溝部（１０７ａ）、及び薄板状の前記結合部を貫通して設けられた複数の穴（１０７ｂ）によって形成されており、
前記溝部（１０７ａ）は、一枚の前記集熱体（１０１）の一辺から反対側の辺までまっすぐに延在していることを特徴とする発熱体冷却器。
第１発熱体（１２１）、及び前記第１発熱体（１２１）より耐熱温度が低い第２発熱体（１２２）を冷却する発熱体冷却器であって、
前記第１発熱体（１２１）で発生した熱を吸熱する冷却液が流れる第１冷却液通路（１０３）、及び前記第２発熱体（１２２）で発生した熱を吸熱する冷却液が流れる第２冷却液通路（１０９）が設けられた金属製の集熱体（１０１）を有し、
一枚の前記集熱体（１０１）のうち前記第１冷却液通路（１０３）が設けられた第１液冷部（１０４）と、前記集熱体（１０１）のうち前記第２冷却液通路（１０９）が設けられた第２液冷部（１１０）との間には、熱伝導断面積を縮小させる空隙（１０７ａ、１０７ｂ）が設けられ、
前記空隙は、前記第１液冷部（１０４）と前記第２液冷部（１１０）とを連結する薄板状の結合部を形成する溝部（１０７ａ）、及び薄板状の前記結合部を貫通して設けられた複数の穴（１０７ｂ）によって形成されており、
前記溝部（１０７ａ）は、一枚の前記集熱体（１０１）の一辺から反対側の辺までまっすぐに延在していることを特徴とする発熱体冷却器。
前記集熱体（１０１）は、アルミニウムもしくは銅で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発熱体冷却器。
少なくとも前記第１発熱体（１２１）から吸熱し、その吸熱した熱により吸着剤を加熱することにより稼働する吸着式冷凍機（４）を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の発熱体冷却器。