JP5653852B2 - Cooling system - Google Patents

Cooling system Download PDF

Info

Publication number
JP5653852B2
JP5653852B2 JP2011153473A JP2011153473A JP5653852B2 JP 5653852 B2 JP5653852 B2 JP 5653852B2 JP 2011153473 A JP2011153473 A JP 2011153473A JP 2011153473 A JP2011153473 A JP 2011153473A JP 5653852 B2 JP5653852 B2 JP 5653852B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiating fin
heat
fin group
leeward
radiating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011153473A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013021140A (en
Inventor
山田 裕
裕 山田
信行 橋本
信行 橋本
将和 伊勢村
将和 伊勢村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Original Assignee
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD. filed Critical THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority to JP2011153473A priority Critical patent/JP5653852B2/en
Publication of JP2013021140A publication Critical patent/JP2013021140A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5653852B2 publication Critical patent/JP5653852B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • 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
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00Fins
    • F28F2215/04Assemblies of fins having different features, e.g. with different fin densities

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

本発明は、発熱素子を強制空冷で冷却する冷却装置に関し、より具体的には、鉄道車両、航空機、船舶等の移動体に搭載された電力変換装置等の発熱する電気部品を、強制空冷で冷却する冷却装置に関するものである。   The present invention relates to a cooling device that cools a heat generating element by forced air cooling, and more specifically, heat-generating electrical components such as a power conversion device mounted on a moving body such as a railway vehicle, an aircraft, and a ship by forced air cooling. The present invention relates to a cooling device for cooling.

従来の冷却装置として、図6(a)(b)に示す冷却装置41(以下、従来例1という)がある。この従来例1は、平板状の受熱ブロック42と、受熱ブロック42の表面に複数立設された側面視U字状のヒートパイプ43と、ヒートパイプ43へ受熱ブロック42表面に対して平行な方向に取り付けられた複数の放熱フィン45を有する放熱フィン群46とからなる。各放熱フィン45間の放熱フィンピッチは、いずれの部分も均一となるように形成されている(特許文献1)。   As a conventional cooling device, there is a cooling device 41 (hereinafter referred to as Conventional Example 1) shown in FIGS. This conventional example 1 includes a plate-shaped heat receiving block 42, a plurality of U-shaped heat pipes 43 standing on the surface of the heat receiving block 42, and a direction parallel to the surface of the heat receiving block 42 to the heat pipe 43. And a heat radiating fin group 46 having a plurality of heat radiating fins 45 attached thereto. The radiating fin pitch between the radiating fins 45 is formed so as to be uniform in any part (Patent Document 1).

従来例1の冷却装置41では、冷却性能を向上させるために、放熱フィン群46の放熱面積を増やす必要がある。このとき、放熱面積を増やすには、冷却風の流れ方向に放熱フィン45の寸法を長くする必要がある。しかし、放熱フィン45の寸法を冷却風の流れ方向に長くすると、放熱フィン45間を流れる冷却風の圧力は、風下側へと進むにつれて著しく低下してしまう。従って、従来例1の冷却装置41では、風下側と風上側とで冷却能力が大きく相違してしまう。例えば、受熱ブロック42に冷却風の風上側と風下側にそれぞれ発熱する電気部品(発熱素子)を実装する(図6(b)では、冷却風の風上側に並列に3個及び風下側に並列に3個)と、風下側に配置された発熱素子400−2は、放熱フィン45による冷却風の圧力損失によって、風上側に配置された発熱素子400−1と比較して冷却されにくく、温度の低下が抑えられてしまうという問題があった。   In the cooling device 41 of Conventional Example 1, it is necessary to increase the heat radiation area of the heat radiation fin group 46 in order to improve the cooling performance. At this time, in order to increase the heat radiation area, it is necessary to lengthen the size of the heat radiation fin 45 in the flow direction of the cooling air. However, if the size of the heat radiating fins 45 is increased in the flow direction of the cooling air, the pressure of the cooling air flowing between the heat radiating fins 45 is remarkably reduced as it proceeds to the leeward side. Therefore, in the cooling device 41 of the conventional example 1, the cooling capacity is greatly different between the leeward side and the leeward side. For example, the heat receiving block 42 is mounted with electrical components (heating elements) that generate heat respectively on the windward side and the leeward side of the cooling air (in FIG. 6B, three in parallel on the windward side of the cooling air and in parallel on the leeward side). 3) and the heat generating element 400-2 arranged on the leeward side is less likely to be cooled by the pressure loss of the cooling air due to the radiating fins 45 than the heat generating element 400-1 arranged on the upwind side. There was a problem that the decrease in the amount was suppressed.

そこで、図8に示すように、冷却風の流れ方向の放熱フィン45の寸法を短くする冷却装置41´(以下、従来例2という)では、冷却風の圧力損失が低減されるので、風下側に配置された発熱素子400−2に対する冷却能力は従来例1よりも向上する。しかし、従来例2では、放熱フィンの寸法とヒートパイプの配置との関係から、風上側と風下側に配置された側面視U字状のヒートパイプ43を側面視L字状のヒートパイプ43´に代える必要が生じるので、風上側に配置された発熱素子400−1に対する冷却能力が低下してしまうという問題があった。   Therefore, as shown in FIG. 8, in the cooling device 41 ′ (hereinafter referred to as Conventional Example 2) that shortens the size of the radiating fin 45 in the flow direction of the cooling air, the pressure loss of the cooling air is reduced. The cooling capacity with respect to the heating element 400-2 arranged in FIG. However, in the conventional example 2, from the relationship between the size of the radiating fins and the arrangement of the heat pipes, the U-shaped heat pipe 43 disposed on the windward side and the leeward side is replaced with the L-shaped heat pipe 43 ′. Therefore, there is a problem that the cooling capacity for the heating element 400-1 disposed on the windward side is lowered.

特開平9−119785号公報JP-A-9-119785

このように、従来の冷却装置では、風上側に配置された発熱素子に対する冷却能力または風下側に配置された発熱素子に対する冷却能力が低下してしまう。従って、冷却装置に複数の発熱素子を実装すると、受熱ブロックの部位、つまり、発熱素子の実装位置によっては、十分に冷却できない発熱素子が存在してしまう。   As described above, in the conventional cooling device, the cooling capacity for the heating elements arranged on the leeward side or the cooling capacity for the heating elements arranged on the leeward side is lowered. Therefore, when a plurality of heat generating elements are mounted on the cooling device, there are heat generating elements that cannot be sufficiently cooled depending on the portion of the heat receiving block, that is, the mounting position of the heat generating elements.

本発明は上記した従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、放熱面積を増やさなくても、冷却風の風上側の冷却能力、冷却風の風下側の冷却能力ともに優れ、被冷却体である発熱素子を複数実装しても、その温度差を低減できる冷却装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and even without increasing the heat radiation area, the cooling capacity on the upstream side of the cooling air and the cooling capacity on the leeward side of the cooling air are excellent. It is an object of the present invention to provide a cooling device that can reduce the temperature difference even when a plurality of heating elements are mounted.

本発明の態様は、発熱素子に熱的に接続できる受熱ブロックと、底部が前記受熱ブロックに熱的に接続された側面視U字状ヒートパイプと、前記側面視U字状ヒートパイプに熱的に接続された放熱フィンを複数有する放熱フィン群とを備え、前記受熱ブロックの表面に対して平行な方向に冷却風の流れが設定される冷却装置であって、前記放熱フィン群のうち、前記冷却風の風上側の部位と冷却風の風下側の部位との中間部が、前記冷却風の風上側の部位の放熱フィンピッチ及び前記冷却風の風下側の部位の放熱フィンピッチよりも小さい放熱フィンピッチを備え、前記放熱フィンの表面が、前記冷却風の流れ方向に対して平行方向であることを特徴とする冷却装置である。 Aspects of the present invention include a heat receiving block that can be thermally connected to a heat generating element, a side view U-shaped heat pipe whose bottom is thermally connected to the heat receiving block, and a side view U-shaped heat pipe . And a cooling device in which a flow of cooling air is set in a direction parallel to the surface of the heat receiving block, wherein the heat radiation fin group includes: The intermediate portion between the portion on the upstream side of the cooling air and the portion on the leeward side of the cooling air is smaller than the heat radiation fin pitch on the portion on the windward side of the cooling air and the heat radiation fin pitch on the portion on the leeward side of the cooling air. A cooling device comprising a fin pitch, wherein the surface of the radiating fin is parallel to the flow direction of the cooling air.

この態様では、放熱フィン群に、放熱フィンピッチの異なる部位が設けられている。すなわち、冷却装置の構成要素である1つの放熱フィン群のうち、冷却風の風上側の部位(「風上部」ということがある。)と冷却風の風下側の部位(「風下部」ということがある。)との中間部における放熱フィンのピッチは、中間部より冷却風の風上側の部位の放熱フィンのピッチよりも小さく、かつ中間部より冷却風の風下側の部位の放熱フィンのピッチよりも小さくなっている。   In this aspect, the radiation fin group is provided with portions having different radiation fin pitches. That is, in one radiating fin group that is a component of the cooling device, a portion on the leeward side of the cooling air (sometimes referred to as “windward”) and a portion on the leeward side of the cooling air (referred to as “windward”). The pitch of the radiating fins in the intermediate part is smaller than the pitch of the radiating fins in the part upstream of the cooling air from the intermediate part and the pitch of the radiating fins in the part leeward of the cooling air from the intermediate part. Is smaller than

このように、放熱フィン群の中間部の放熱フィンピッチを、同じ放熱フィン群の風上側の部位の放熱フィンピッチ及び同じ放熱フィン群の風下側の部位の放熱フィンピッチより小さくすることで、放熱フィン群中を流れる冷却風の圧力、風力が、放熱フィン群の風下側へと進むにつれて低下するのを抑制する。   In this way, the heat radiation fin pitch at the middle part of the heat radiation fin group is made smaller than the heat radiation fin pitch at the windward side of the same heat radiation fin group and the heat radiation fin pitch at the windward side of the same heat radiation fin group. The pressure of the cooling air flowing through the fin group and the wind force are prevented from decreasing as they proceed to the leeward side of the radiating fin group.

この態様では、放熱フィン群の風上部の放熱フィンピッチは中間部の放熱フィンピッチよりも相対的に大きいので、放熱フィン群の風上部では、冷却風は相対的に円滑に流れる。放熱フィン群の風上部を円滑に通り抜けた冷却風は、放熱フィン群の風上部の放熱フィンピッチよりも小さい放熱フィンピッチを備えた中間部へ流れる。このとき、中間部の放熱フィンピッチは風上部の放熱フィンピッチより相対的に小さいので、中間部では放熱フィンが冷却風の流れの抵抗となる。しかし、風下部は中間部の放熱フィンピッチよりも相対的に大きい放熱フィンピッチである、すなわち、風下部の放熱フィン間の間隔は中間部の放熱フィン間の間隔よりも広いため、冷却風は中間部を抜けやすく、中間部にて冷却風の圧力が損失するのを抑えることができる。よって、風下部にて冷却風の圧力、風力が低下するのを抑制できると考えられる。また、放熱フィン群の放熱フィンは、中間部に対して風上部と風下部がともに相対的に大きい放熱フィンピッチを有した配置になっているので、冷却風の風向きが逆になった場合でも、同様の効果が得られる。   In this aspect, since the radiating fin pitch at the windward side of the radiating fin group is relatively larger than the radiating fin pitch at the intermediate part, the cooling air flows relatively smoothly at the windward side of the radiating fin group. The cooling air that has passed smoothly through the windward portion of the radiating fin group flows to an intermediate portion having a radiating fin pitch smaller than the radiating fin pitch at the leeward portion of the radiating fin group. At this time, since the radiating fin pitch in the intermediate portion is relatively smaller than the radiating fin pitch in the windward portion, the radiating fins serve as resistance to the flow of cooling air in the intermediate portion. However, the leeward portion has a relatively large radiating fin pitch than the intermediate radiating fin pitch, that is, the spacing between the radiating fins in the leeward portion is wider than the spacing between the intermediate radiating fins, It is easy to pass through the intermediate portion, and loss of the cooling air pressure at the intermediate portion can be suppressed. Therefore, it is thought that it can suppress that the pressure of a cooling wind and a wind force fall in a windward part. In addition, since the radiating fins of the radiating fin group are arranged with a relatively large radiating fin pitch in both the windward and leeward parts with respect to the middle part, even when the wind direction of the cooling air is reversed A similar effect can be obtained.

なお、「熱伝導部材」とは、熱伝導性に優れた部材であり、例えば、ヒートパイプや、25℃の熱伝導率が100W/(m・K)以上の金属(例えば、アルミニウム、銅)が挙げられる。   The “thermal conducting member” is a member having excellent thermal conductivity, such as a heat pipe or a metal having a thermal conductivity at 25 ° C. of 100 W / (m · K) or more (eg, aluminum, copper). Is mentioned.

本発明の態様は、前記風上側の部位の放熱フィンピッチと前記風下側の部位の放熱フィンピッチが、同じであることを特徴とする冷却装置である。   An aspect of the present invention is the cooling device characterized in that the radiating fin pitch at the leeward portion and the radiating fin pitch at the leeward portion are the same.

本発明の態様は、前記風上側の部位の放熱フィンピッチ及び前記風下側の部位の放熱フィンピッチが、前記中間部の放熱フィンピッチの整数倍であることを特徴とする冷却装置である。   An aspect of the present invention is the cooling device characterized in that the radiating fin pitch in the leeward portion and the radiating fin pitch in the leeward portion are an integral multiple of the radiating fin pitch in the intermediate portion.

本発明の態様は、発熱素子に熱的に接続できる受熱ブロックと、底部が前記受熱ブロックに熱的に接続された側面視U字状ヒートパイプと、前記側面視U字状ヒートパイプに熱的に接続された放熱フィンを複数有する放熱フィン群とを備え、前記受熱ブロックの表面に対して平行な方向に冷却風の流れが設定される冷却装置であって、前記放熱フィン群が、前記冷却風の流れ方向に沿って複数縦列配置され、前記複数の放熱フィン群のうち、前記冷却風の風上側と風下側との中間部に配置された放熱フィン群が、前記冷却風の風上側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチ及び前記冷却風の風下側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチよりも小さい放熱フィンピッチを備え、前記放熱フィンの表面が、前記冷却風の流れ方向に対して平行方向であることを特徴とする冷却装置である。 Aspects of the present invention include a heat receiving block that can be thermally connected to a heat generating element, a side view U-shaped heat pipe whose bottom is thermally connected to the heat receiving block, and a side view U-shaped heat pipe . A cooling fin in which a flow of cooling air is set in a direction parallel to the surface of the heat receiving block, and the cooling fin group includes the cooling fin group. A plurality of radiating fins arranged in tandem along the flow direction of the wind, and among the plurality of radiating fin groups, a radiating fin group arranged in an intermediate portion between the leeward side and the leeward side of the cooling air The heat dissipating fin group has a heat dissipating fin pitch that is smaller than the heat dissipating fin pitch of the heat dissipating fin group and the heat dissipating fin pitch of the heat dissipating fin group that is disposed on the leeward side of the cooling air, and the surface of the heat dissipating fin is the flow direction of the cooling air In A cooling device which is a direction parallel to.

この態様では、複数の放熱フィン群のうち、少なくとも一つの放熱フィン群について、放熱フィンのピッチが、他の放熱フィン群の放熱フィンのピッチとは異なっている。すなわち、冷却風の流れ方向に対して平行またはほぼ平行に並べられた複数の放熱フィン群のうち、冷却風の風上側と風下側との中間部に配置された放熱フィン群の放熱フィンのピッチは、中間部より冷却風の風上側に配置された放熱フィン群の放熱フィンのピッチよりも小さく、かつ中間部より冷却風の風下側に配置された放熱フィン群の放熱フィンのピッチよりも小さくなっている。   In this aspect, the pitch of the radiation fins of at least one of the plurality of radiation fin groups is different from the pitch of the radiation fins of the other radiation fin groups. That is, among the plurality of radiating fin groups arranged in parallel or substantially parallel to the flow direction of the cooling air, the pitch of the radiating fins of the radiating fin group arranged in the intermediate portion between the upwind side and the leeward side of the cooling air Is smaller than the pitch of the radiating fins of the radiating fin group arranged on the upstream side of the cooling air from the intermediate part and smaller than the pitch of the radiating fins of the radiating fin group arranged on the leeward side of the cooling air from the intermediate part. It has become.

このように、冷却風の流れ方向に対して平行方向に複数設けられた放熱フィン群のうち、前記中間部に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチを、その風上側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチ及びその風下側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチより小さくすることで、放熱フィン群中を流れる冷却風の圧力、風力が、風下方向に配置された放熱フィン群中へ進むにつれて低下するのを抑制する。   As described above, among the plurality of heat dissipating fin groups provided in the direction parallel to the flow direction of the cooling air, the heat dissipating fin pitch of the heat dissipating fin group disposed in the intermediate portion is set to the heat dissipating fin disposed on the windward side. In the group of radiating fins in which the pressure of the cooling air flowing in the radiating fin group and the wind force are arranged in the leeward direction by making it smaller than the radiating fin pitch of the radiating fin group and the radiating fin pitch arranged on the leeward side of the group. Suppresses the decline as it goes to.

この態様にて、風下側に配置された放熱フィン群中において冷却風の圧力、風力の低下を抑制できるメカニズムについて説明する。風上側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチは中間部に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチよりも相対的に大きいので、風上側の放熱フィン群中では、冷却風は相対的に円滑に流れる。風上側の放熱フィン群を円滑に通り抜けた冷却風は、風上側の放熱フィン群の放熱フィンピッチよりも小さい放熱フィンピッチを備え、この風上側の放熱フィン群の風下側に配置された別の放熱フィン群、すなわち、中間部に配置された放熱フィン群へ流れる。このとき、中間部の放熱フィン群の放熱フィンピッチは風上側の放熱フィン群の放熱フィンピッチより相対的に小さいので、中間部の放熱フィン群では、放熱フィンが冷却風の流れの抵抗となる。しかし、風下側に配置された放熱フィン群は、中間部に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチよりも相対的に大きい放熱フィンピッチである、すなわち、風下側に配置された放熱フィン群の放熱フィン間の間隔は中間部に配置された放熱フィン群の放熱フィン間の間隔よりも広いため、冷却風は中間部に配置された放熱フィン群中を抜けやすく、中間部に配置された放熱フィン群中にて冷却風の圧力が損失するのを抑えることができる。よって、風下側の放熱フィン群中において冷却風の圧力、風力が低下するのを抑制できると考えられる。また、中間部に配置された放熱フィン群に対して、風上側に配置された放熱フィン群と風下側に配置された放熱フィン群はともに相対的に大きい放熱フィンピッチを有しているので、冷却風の風向きが逆になった場合でも、同様の効果が得られる。   In this aspect, a mechanism capable of suppressing the pressure of the cooling air and the decrease of the wind force in the radiating fin group arranged on the leeward side will be described. Since the radiating fin pitch of the radiating fin group arranged on the windward side is relatively larger than the radiating fin pitch of the radiating fin group arranged on the middle part, in the radiating fin group on the upwind side, the cooling air is relatively Flows smoothly. The cooling air that has passed smoothly through the leeward radiating fin group has a radiating fin pitch smaller than the radiating fin pitch of the leeward radiating fin group, and is arranged on the leeward side of the leeward radiating fin group. It flows to the radiating fin group, that is, the radiating fin group disposed in the intermediate portion. At this time, since the radiating fin pitch of the intermediate radiating fin group is relatively smaller than the radiating fin pitch of the leeward radiating fin group, the radiating fin in the intermediate radiating fin group becomes resistance to the flow of cooling air. . However, the radiating fin group arranged on the leeward side is a radiating fin pitch relatively larger than the radiating fin pitch of the radiating fin group arranged on the intermediate part, that is, the radiating fin group arranged on the leeward side. Since the spacing between the radiating fins is wider than the spacing between the radiating fins of the radiating fin group arranged in the intermediate part, the cooling air easily escapes through the radiating fin group arranged in the intermediate part, and the radiating fin arranged in the intermediate part Loss of cooling air pressure in the fin group can be suppressed. Therefore, it is thought that it can suppress that the pressure of a cooling wind and a wind force fall in the radiating fin group on the leeward side. In addition, since the radiating fin group arranged on the leeward side and the radiating fin group arranged on the leeward side have a relatively large radiating fin pitch with respect to the radiating fin group arranged in the middle part, The same effect can be obtained even when the direction of the cooling air is reversed.

なお、明細書中、「放熱フィン群」とは、各放熱フィンまたは各放熱フィンの所定部位を冷却風の流れ方向に対して垂直方向に直線上に複数並べた放熱フィンの一群を意味する。   In the specification, the “radiating fin group” means a group of radiating fins in which a plurality of radiating fins or predetermined portions of the radiating fins are arranged on a straight line in a direction perpendicular to the flow direction of the cooling air.

本発明の態様は、前記風上側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチと前記風下側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチが、同じであることを特徴とする冷却装置である。   An aspect of the present invention is the cooling device characterized in that the radiating fin pitch of the radiating fin group arranged on the leeward side and the radiating fin pitch of the radiating fin group arranged on the leeward side are the same.

本発明の態様は、前記風上側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチ及び前記風下側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチが、前記中間部に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチの整数倍であることを特徴とする冷却装置である。   According to an aspect of the present invention, the radiating fin pitch of the radiating fin group disposed on the leeward side and the radiating fin pitch of the radiating fin group disposed on the leeward side are the radiating fins of the radiating fin group disposed on the intermediate portion. It is a cooling device characterized by being an integral multiple of the pitch.

本発明の態様は、前記熱伝導部材が、ヒートパイプであることを特徴とする冷却装置である。   An aspect of the present invention is the cooling device, wherein the heat conducting member is a heat pipe.

本発明の態様は、前記ヒートパイプが、側面視U字状またはL字状であることを特徴とする冷却装置である。   An aspect of the present invention is the cooling device, wherein the heat pipe is U-shaped or L-shaped in a side view.

本発明の態様によれば、冷却風の風上側の冷却能力と冷却風の風下側の冷却能力が、ともに優れるので、一つの冷却装置に発熱量の異なる発熱素子が複数実装されても、冷却風の風下側に実装された発熱素子がその風上側に実装された発熱素子よりも冷却されにくくなるのを防止できる。また、発熱素子の実装位置の違いによる冷却能力の差異を低減できるので、相対的に発熱量の多い発熱素子が、相対的に発熱量の少ない他の発熱素子よりも冷却されにくくなるのを抑制でき、発熱素子間の温度差を均一化できる。また、放熱面積を小さくしても冷却能力が向上する、すなわち、放熱フィンの面積を従来よりも小さくしても冷却能力が向上するので、冷却装置の小型化、軽量化ができ、製造コストも低減できる。さらに、風上側の放熱フィンピッチと風下側の放熱フィンピッチを従来よりも広く設定できるので、冷却風の圧力が、放熱フィンにより損失するのを抑えることができ、風下側の冷却能力を向上させることができる。   According to the aspect of the present invention, since the cooling capacity on the upstream side of the cooling air and the cooling capacity on the downstream side of the cooling air are both excellent, even if a plurality of heating elements having different heat generation amounts are mounted on one cooling device, It is possible to prevent the heating element mounted on the leeward side of the wind from becoming less cooled than the heating element mounted on the leeward side. In addition, since the difference in cooling capacity due to the mounting position of the heating element can be reduced, the heating element with a relatively large amount of heat generation is less likely to be cooled than other heating elements with a relatively small amount of heat generation. The temperature difference between the heating elements can be made uniform. In addition, even if the heat dissipation area is reduced, the cooling capacity is improved, that is, the cooling capacity is improved even if the area of the heat dissipation fin is made smaller than before, so that the cooling device can be reduced in size and weight, and the manufacturing cost is also increased. Can be reduced. Furthermore, since the radiating fin pitch on the leeward side and the radiating fin pitch on the leeward side can be set wider than before, the pressure of the cooling air can be suppressed from being lost by the radiating fins, and the cooling capacity on the leeward side is improved. be able to.

本発明の態様によれば、風上側の放熱フィンピッチと風下側の放熱フィンピッチとが同じであることにより、風下側の冷却能力を風上側の冷却能力に、より近づけることができる。従って、風上側と風下側の冷却能力をより均一化できる。   According to the aspect of the present invention, since the leeward radiating fin pitch and the leeward radiating fin pitch are the same, the leeward cooling capability can be made closer to the leeward cooling capability. Therefore, the cooling capacity on the windward side and the leeward side can be made more uniform.

本発明の態様によれば、風上側と風下側の放熱フィンピッチが、その中間部の放熱フィンピッチの整数倍なので、中間部の放熱フィンピッチと風上側・風下側の放熱フィンピッチの位相を揃えることが可能となり、放熱フィン群中を流れる冷却風の圧力が、放熱フィンにより損失するのを抑えることができる。   According to the aspect of the present invention, since the radiating fin pitch on the leeward side and the leeward side is an integral multiple of the radiating fin pitch on the intermediate part, the phase between the radiating fin pitch on the intermediate part and the radiating fin pitch on the leeward and leeward side is It is possible to arrange them, and it is possible to suppress the loss of the pressure of the cooling air flowing through the radiating fin group due to the radiating fins.

本発明の第1実施形態例に係る冷却装置の斜視図である。It is a perspective view of the cooling device concerning the example of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態例に係る冷却装置であって、複数の発熱素子を取り付けた状態の側面図である。It is a cooling device concerning the example of a 1st embodiment of the present invention, and is a side view in the state where a plurality of exothermic elements were attached. 本発明の第1実施形態例に係る冷却装置であって、複数の発熱素子を取り付けた状態の平面図である。It is a cooling device concerning the example of a 1st embodiment of the present invention, and is a top view in the state where a plurality of exothermic elements were attached. 本発明の第2実施形態例に係る冷却装置の斜視図である。It is a perspective view of the cooling device concerning the example of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態例に係る冷却装置であって、複数の発熱素子を取り付けた状態の側面図である。It is a cooling device concerning the 2nd example of an embodiment of the present invention, and is a side view in the state where a plurality of exothermic elements were attached. (a)図は従来例に係る冷却装置の斜視図、(b)図は従来例に係る冷却装置に複数の発熱素子を実装した状態を示す説明図である。(A) is a perspective view of a cooling device according to a conventional example, and (b) is an explanatory view showing a state in which a plurality of heating elements are mounted on the cooling device according to the conventional example. 従来例に係る冷却装置であって、複数の発熱素子を取り付けた状態の平面図である。It is a cooling device concerning a conventional example, and is a top view in the state where a plurality of exothermic elements were attached. 他の従来例に係る冷却装置の斜視図である。It is a perspective view of the cooling device concerning other conventional examples. 他の従来例に係る冷却装置であって、複数の発熱素子を取り付けた状態の平面図である。It is a cooling device concerning other conventional examples, and is a top view in the state where a plurality of exothermic elements were attached.

以下に、本発明の第1実施形態例に係る冷却装置について図1〜3を用いながら説明する。図1、2に示すように、本発明の第1実施形態例に係る冷却装置1は、ヒートパイプ式冷却装置であって、平板状の受熱ブロック2と、受熱ブロック2の表面に鉛直方向に取り付けられた複数のヒートパイプ3と、ヒートパイプ3に取り付けられた複数の放熱フィン5、5´とを備えている。ヒートパイプ3の形状は、側面視U字状(側面視U字状ヒートパイプ3−1)または側面視L字状(側面視L字状ヒートパイプ3−2)となっている。第1実施形態例に係る冷却装置1では、側面視U字状ヒートパイプ3−1について、いずれも寸法と形状が同じであり、側面視L字状ヒートパイプ3−2について、いずれも寸法と形状が同じである。ヒートパイプ3は、側面視U字状またはL字状となっている側面部が冷却風の流れ方向に対して平行となるように、直線上に複数配列されて、1つのヒートパイプ群4が形成されている。   The cooling device according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling device 1 according to the first embodiment of the present invention is a heat pipe type cooling device, and has a flat plate-like heat receiving block 2 and a vertical surface on the surface of the heat receiving block 2. A plurality of attached heat pipes 3 and a plurality of radiating fins 5, 5 ′ attached to the heat pipe 3 are provided. The shape of the heat pipe 3 is U-shaped in side view (U-shaped heat pipe 3-1 in side view) or L-shaped in side view (L-shaped heat pipe 3-2 in side view). In the cooling device 1 according to the first embodiment, the dimensions and shape are the same for the U-shaped heat pipe 3-1 when viewed from the side, and the dimensions are the same for the L-shaped heat pipe 3-2 when viewed from the side. The shape is the same. A plurality of heat pipes 3 are arranged on a straight line such that the side surface portion that is U-shaped or L-shaped in side view is parallel to the flow direction of the cooling air, and one heat pipe group 4 is formed. Is formed.

1つのヒートパイプ群4を構成するヒートパイプ3の数は、必要とする冷却能力及び冷却装置1のサイズに応じて適宜選択可能である。図3に示すように、冷却装置1に設けられたヒートパイプ群4には、3つの側面視U字状ヒートパイプ3−1からなるヒートパイプ群4−1と、3つの側面視U字状ヒートパイプ3−1に加えて冷却風の最も風上側に側面視L字状ヒートパイプ3−2が1つ配置されたヒートパイプ群4−2との2パターンがある。ヒートパイプ群4−1及びヒートパイプ群4−2は、いずれも冷却風の流れ方向に対して直交方向に複数列(図では17列)設けられている。また、ヒートパイプ群4−1とヒートパイプ群4−2とは、交互に配置されている。従って、冷却装置1では、受熱ブロック2に、側面視U字状ヒートパイプ3−1が51個、側面視L字状ヒートパイプ3−2が8個、取り付けられている。さらに、ヒートパイプ群4−1とヒートパイプ群4−2は、冷却風の流れ方向に対して平行方向に特定間隔ずれた配置関係となっている。なお、側面視U字状ヒートパイプ3−1と側面視L字状ヒートパイプ3−2について、上記のような、いずれも同じ寸法と形状を有している態様に限定はされず、障害物の回避等、必要に応じて、所定の側面視U字状ヒートパイプ3−1と側面視L字状ヒートパイプ3−2の寸法、形状を、適宜、変更させてもよい。   The number of heat pipes 3 constituting one heat pipe group 4 can be appropriately selected according to the required cooling capacity and the size of the cooling device 1. As shown in FIG. 3, the heat pipe group 4 provided in the cooling device 1 includes a heat pipe group 4-1 including three U-shaped heat pipes 3-1 in a side view and three U-shapes in a side view. In addition to the heat pipe 3-1, there are two patterns of a heat pipe group 4-2 in which one L-shaped heat pipe 3-2 in side view is arranged on the uppermost side of the cooling air. Each of the heat pipe group 4-1 and the heat pipe group 4-2 is provided in a plurality of rows (17 rows in the figure) in a direction orthogonal to the flow direction of the cooling air. Further, the heat pipe groups 4-1 and the heat pipe groups 4-2 are alternately arranged. Therefore, in the cooling device 1, 51 pieces of the U-shaped heat pipes 3-1 in a side view and eight pieces of L-shaped heat pipes 3-2 in a side view are attached to the heat receiving block 2. Furthermore, the heat pipe group 4-1 and the heat pipe group 4-2 have an arrangement relationship that is shifted by a specific distance in the direction parallel to the flow direction of the cooling air. In addition, about the side view U-shaped heat pipe 3-1 and the side view L-shaped heat pipe 3-2, it is not limited to the aspect which has the same dimension and shape as above, and is an obstruction. If necessary, the dimensions and shapes of the predetermined U-shaped heat pipe 3-1 and the L-shaped heat pipe 3-2 in side view may be appropriately changed.

放熱フィン5、5´は、矩形の薄板である。放熱フィン5、5´は、その表面が冷却風の流れ方向に対して平行方向またはほぼ平行方向となるよう取り付けられている。また、放熱フィン5、5´の表面は、受熱ブロック2の表面に対して平行方向またはほぼ平行方向となっている。この放熱フィン5、5´が、受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に所定間隔で複数並べられて、1つの放熱フィン群6が形成されている。これにより、冷却風が放熱フィン群6中を円滑に流れる構成となっている。   The radiation fins 5 and 5 'are rectangular thin plates. The radiating fins 5 and 5 'are attached so that the surfaces thereof are parallel or substantially parallel to the flow direction of the cooling air. Further, the surfaces of the heat radiation fins 5, 5 ′ are parallel to or substantially parallel to the surface of the heat receiving block 2. A plurality of the radiation fins 5, 5 ′ are arranged at a predetermined interval in the direction perpendicular to the surface of the heat receiving block 2, thereby forming one radiation fin group 6. Thus, the cooling air smoothly flows through the radiating fin group 6.

冷却装置1では、1つの放熱フィン群6は、同一寸法・形状の放熱フィン5、5´が受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に等しい間隔tで複数並べられた放熱フィン群部、2つから形成されている。つまり、1つの放熱フィン群6は、風上側放熱フィン群部7と、冷却風の流れ方向に対して平行方向であって、風上側放熱フィン群部7の冷却風の風下側に設けられた風下側放熱フィン群部8と、から形成されている。すなわち、風上側放熱フィン群部7では、放熱フィン5が受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に等間隔tにて複数並べられており、風下側放熱フィン群部8では、放熱フィン5´が受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に等間隔tにて複数並べられている。風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5と風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´とは、同一寸法・形状のものが用いられている。風上側放熱フィン群部7の各放熱フィン5と風下側放熱フィン群部8の各放熱フィン5´とは、相互に、受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に上記間隔tの半分幅(0.5t)ずれた位置関係にて取り付けられている。そして、風上側放熱フィン群部7の風下側の部位と風下側放熱フィン群部8の風上側の部位とが、受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に交互に重複、すなわち、受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に交互に積層配置されて積層部9が形成されている。つまり、積層部9では、風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5の風下側の所定部位と風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´の風上側の所定部位とが、受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に、交互に配置されている。このように、冷却装置1の放熱フィン群6は、風上側放熱フィン群部7の風上側部位(すなわち、風上部)と、風下側放熱フィン群部8の風下側部位(すなわち、風下部)と、風上側放熱フィン群部7の風上側部位と風下側放熱フィン群部8の風下側部位との中間部にある積層部9(すなわち、中間部)と、を備えている。   In the cooling device 1, one radiating fin group 6 includes a radiating fin group portion 2 in which a plurality of radiating fins 5, 5 ′ having the same size and shape are arranged at equal intervals t in the vertical direction with respect to the surface of the heat receiving block 2. It is formed from one. That is, one radiating fin group 6 is provided on the leeward side of the cooling wind of the windward radiating fin group portion 7 and in a direction parallel to the windward radiating fin group portion 7 and the flow direction of the cooling air. The leeward side radiating fin group portion 8 is formed. That is, in the leeward side radiating fin group portion 7, a plurality of radiating fins 5 are arranged at equal intervals t in the direction perpendicular to the surface of the heat receiving block 2, and in the leeward side radiating fin group portion 8, the radiating fin 5 ′. Are arranged at equal intervals t in the direction perpendicular to the surface of the heat receiving block 2. The radiating fin 5 of the leeward radiating fin group portion 7 and the radiating fin 5 ′ of the leeward side radiating fin group portion 8 have the same size and shape. Each radiating fin 5 of the leeward radiating fin group portion 7 and each radiating fin 5 ′ of the leeward side radiating fin group portion 8 are half the width t of the interval t in the direction perpendicular to the surface of the heat receiving block 2 ( 0.5t) are attached in a shifted positional relationship. And the leeward side portion of the leeward radiating fin group portion 7 and the leeward side portion of the leeward side radiating fin group portion 8 are alternately overlapped in the direction perpendicular to the surface of the heat receiving block 2, that is, the heat receiving block 2. Stacked portions 9 are formed by alternately stacking layers in the direction perpendicular to the surface. That is, in the laminated portion 9, the predetermined portion on the lee side of the radiating fin 5 of the leeward radiating fin group portion 7 and the predetermined portion on the leeward side of the radiating fin 5 ′ of the leeward side radiating fin group portion 8 of the heat receiving block 2 Alternatingly arranged in a direction perpendicular to the surface. Thus, the radiating fin group 6 of the cooling device 1 includes the leeward side portion (that is, the windward side) of the leeward side radiating fin group portion 7 and the leeward side portion of the leeward side radiating fin group portion 8 (that is, the leeward side). And a laminated portion 9 (that is, an intermediate portion) in an intermediate portion between the leeward side portion of the leeward side radiating fin group portion 7 and the leeward side portion of the leeward side radiating fin group portion 8.

従って、積層部9では、放熱フィン5、5´が受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に、0.5tの間隔、すなわち、風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5及び風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´の間隔tに対して半分の間隔にて、並べられている。従って、風上側放熱フィン群部7の放熱フィンピッチと風下側放熱フィン群部8の放熱フィンピッチとは等しく、積層部9の放熱フィンピッチは、風上側放熱フィン群部7の放熱フィンピッチ及び風下側放熱フィン群部8の放熱フィンピッチの2倍となっている。このように、風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5と風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´を同一形状とすることで、積層部9が風上部と風下部に対して2倍の放熱フィンピッチを有した配置となり、放熱フィン群6は積層部9を中心にして対称形状とできる。上記対称形状を形成するのに、放熱フィン5、5´の種類を増やすことが不要となり、部品点数を減らすことができる。   Therefore, in the laminated portion 9, the radiation fins 5, 5 ′ are perpendicular to the surface of the heat receiving block 2, with an interval of 0.5 t, that is, the radiation fins 5 and the leeward radiation fins of the windward radiation fin group portion 7. They are arranged at a half interval with respect to the interval t between the heat radiating fins 5 ′ of the group 8. Therefore, the radiating fin pitch of the windward radiating fin group portion 7 and the radiating fin pitch of the leeward radiating fin group portion 8 are equal, and the radiating fin pitch of the laminated portion 9 is equal to the radiating fin pitch of the windward radiating fin group portion 7 and This is twice the pitch of the radiating fins of the leeward side radiating fin group 8. Thus, by making the radiation fins 5 of the windward radiation fin group portion 7 and the radiation fins 5 ′ of the leeward radiation fin group portion 8 the same shape, the laminated portion 9 is twice as large as the windward and leeward portions. The radiating fin group 6 can have a symmetrical shape with the laminated portion 9 as the center. In order to form the symmetrical shape, it is not necessary to increase the types of the radiating fins 5 and 5 ', and the number of parts can be reduced.

風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5と風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´とは、相互に、寸法・形状が同じなので、放熱フィン群6の側面部は、放熱フィン5、5´の縁部が、それぞれ揃った状態となっている。   Since the radiating fin 5 of the leeward radiating fin group portion 7 and the radiating fin 5 ′ of the leeward radiating fin group portion 8 have the same size and shape, the side surfaces of the radiating fin group 6 are The 5 ′ edges are aligned.

上記放熱フィン5、5´及び受熱ブロック2は、いずれも熱伝導性のよい金属材料の平板であり、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などで製造されている。ヒートパイプ3のコンテナ材料も、放熱フィン5、5´及び受熱ブロック2と同様の金属材料で製造されている。ヒートパイプ3の作動液には、コンテナ材料との適合性に合せた作動液が減圧状態で封入される。例えば、コンテナが銅である場合には、作動液は純水を用いている。   The radiation fins 5, 5 'and the heat receiving block 2 are all flat plates made of a metal material having good thermal conductivity, and are made of aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy or the like. The container material of the heat pipe 3 is also made of the same metal material as the heat radiation fins 5, 5 ′ and the heat receiving block 2. The working fluid of the heat pipe 3 is sealed in a decompressed state with a working fluid that matches the compatibility with the container material. For example, when the container is copper, the working fluid uses pure water.

ヒートパイプ3及び放熱フィン5、5´が取り付けられていない側に相当する受熱ブロック2の裏面には、被冷却体である発熱素子100を実装させることで、冷却装置1と発熱素子100との熱的接続が可能となる。   By mounting the heat generating element 100 as the cooled object on the back surface of the heat receiving block 2 corresponding to the side where the heat pipe 3 and the heat radiating fins 5, 5 ′ are not attached, the cooling device 1 and the heat generating element 100 are connected. Thermal connection is possible.

第1実施形態例に係る冷却装置1では、放熱フィン5、5´は、冷却風の流れ方向に対して垂直方向の寸法(幅)は500mm、冷却風の流れ方向に対して平行方向の寸法(長さ)は350mm、厚さは0.5mmである。風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5と風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´は、いずれも、受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に等間隔(6mm間隔)に、複数枚(図1、2に示す実施形態例では15枚)並べられている。従って、風上部の放熱フィン5間の空隙、風下部の放熱フィン5´間の空隙は、それぞれ5.5mmである。また、風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5と風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´とが受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に交互に配置されている積層部9では、放熱フィン5、5´が、受熱ブロック2の表面に対して垂直方向に、交互に、等間隔(3mm間隔)にて、複数枚(図1、2に示す実施形態例では30枚)並べられている。積層部9の長さは、必要とする冷却能力に応じて適宜選択可能であり、第1実施形態例に係る冷却装置1では225mmである。   In the cooling device 1 according to the first embodiment, the radiating fins 5, 5 ′ have a dimension (width) in the direction perpendicular to the flow direction of the cooling air of 500 mm and a dimension in a direction parallel to the flow direction of the cooling air. The (length) is 350 mm and the thickness is 0.5 mm. A plurality of the radiating fins 5 of the leeward radiating fin group portion 7 and the radiating fins 5 ′ of the leeward radiating fin group portion 8 are arranged at regular intervals (6 mm intervals) in the direction perpendicular to the surface of the heat receiving block 2. (15 in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2) are arranged. Therefore, the gap between the radiating fins 5 and the gap between the radiating fins 5 'are 5.5 mm, respectively. Further, in the laminated portion 9 in which the radiating fins 5 of the leeward side radiating fin group portion 7 and the radiating fins 5 ′ of the leeward side radiating fin group portion 8 are alternately arranged in the direction perpendicular to the surface of the heat receiving block 2, A plurality of radiating fins 5, 5 ′ (30 in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2) are arranged alternately at equal intervals (3 mm intervals) in a direction perpendicular to the surface of the heat receiving block 2. ing. The length of the laminated portion 9 can be appropriately selected according to the required cooling capacity, and is 225 mm in the cooling device 1 according to the first embodiment.

つまり、風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5の長さ350mm及び風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´の長さ350mmのうち、風上側放熱フィン群部7の風下側225mmと風下側放熱フィン群部8の風上側225mmとから、放熱フィン群6の積層部9が形成されている。従って、冷却装置1の放熱フィン群6では、風上側放熱フィン群部7のうち、積層部9を構成している風下側部位以外の部位、すなわち、積層部9を構成していない風上部は125mmであり、風下側放熱フィン群部8のうち、積層部9を構成している風上側部位以外の部位、すなわち、積層部9を構成していない風下部は同じく125mmである。   That is, out of the length 350 mm of the radiating fin 5 of the leeward side radiating fin group portion 7 and the length 350 mm of the radiating fin 5 ′ of the leeward side radiating fin group portion 8, the leeward side 225 mm of the leeward side radiating fin group portion 7 and the leeward side. A laminated portion 9 of the radiating fin group 6 is formed from the windward side 225 mm of the side radiating fin group portion 8. Therefore, in the radiating fin group 6 of the cooling device 1, among the leeward radiating fin group portion 7, the portion other than the leeward side portion constituting the laminated portion 9, that is, the windward portion not constituting the laminated portion 9 is Of the leeward side radiating fin group portion 8, the portion other than the windward side portion constituting the laminated portion 9, that is, the leeward portion not constituting the laminated portion 9 is also 125 mm.

また、受熱ブロック2の寸法は、適宜選択可能であるが、冷却装置1では、幅500mm、長さ1000mm、厚さ25mmである。ヒートパイプ3の寸法も、適宜選択可能であるが、冷却装置1では、側面視U字状ヒートパイプ3−1の寸法、側面視L字状ヒートパイプ3−2の寸法は、いずれも、パイプ径15.88mm、側面視U字またはL字部分の幅方向の寸法106mmである。側面視U字状ヒートパイプ3−1、側面視L字状ヒートパイプ3−2は、いずれも、パイプの断面形状は円形である。   Moreover, although the dimension of the heat receiving block 2 can be selected suitably, in the cooling device 1, it is width 500mm, length 1000mm, and thickness 25mm. Although the dimensions of the heat pipe 3 can also be selected as appropriate, in the cooling device 1, the dimensions of the U-shaped heat pipe 3-1 in side view and the dimensions of the L-shaped heat pipe 3-2 in side view are both pipes. The diameter is 15.88 mm, and the dimension in the width direction of the U-shaped or L-shaped portion in side view is 106 mm. The side view U-shaped heat pipe 3-1 and the side view L-shaped heat pipe 3-2 both have a circular cross-sectional shape.

第1実施形態例に係る冷却装置1では、冷却風が図1〜3の矢印の方向にて供給される。よって、冷却風の流れの向きが、受熱ブロック2表面に対して平行または略平行の方向と一致するように、すなわち、冷却風が放熱フィン5、5´の表面に対して平行または略平行方向に流れるように、冷却装置1は設置される。これにより、冷却風は、それぞれの放熱フィン5、5´間の空隙を円滑に通り抜けることができ、よって、放熱フィン5、5´から熱を効率的に奪うことができる。   In the cooling device 1 according to the first embodiment, the cooling air is supplied in the direction of the arrows in FIGS. Therefore, the direction of the flow of the cooling air coincides with the direction parallel or substantially parallel to the surface of the heat receiving block 2, that is, the cooling air is parallel or substantially parallel to the surface of the radiating fins 5, 5 ′. The cooling device 1 is installed so as to flow. Accordingly, the cooling air can smoothly pass through the gaps between the heat radiation fins 5 and 5 ', and thus heat can be efficiently taken from the heat radiation fins 5 and 5'.

次に、第1実施形態例に係る冷却装置1に複数の発熱量の発熱素子を実装した場合について、図3を用いて説明する。受熱ブロック2の冷却風の風上側の部位と風下側の部位のそれぞれに冷却風の流れ方向に対して直交方向に3個ずつ、合計6個の発熱素子100が実装されている場合を例にとって説明する。   Next, the case where the heat generating elements having a plurality of heat generation amounts are mounted on the cooling device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. As an example, a total of six heating elements 100 are mounted on each of the upstream side portion and the leeward side portion of the cooling block of the heat receiving block 2 in a direction orthogonal to the flow direction of the cooling air. explain.

各発熱素子100から放出された熱は、各発熱素子100と熱的に接続された受熱ブロック2に伝達される。受熱ブロック2に伝達された熱は、受熱ブロック2と熱的に接続されたヒートパイプ3の底部に相当する加熱部へ伝達される。すると、ヒートパイプ3の熱輸送系が作動し、ヒートパイプ3の加熱部に吸収された熱は、該加熱部から延びているヒートパイプ3の冷却部を介して、冷却風の流れを受けている、ヒートパイプ3と熱的に接続された放熱フィン5、5´へと伝達され、放熱フィン5、5´から冷却装置1の外部へと放出される。   The heat released from each heating element 100 is transmitted to the heat receiving block 2 that is thermally connected to each heating element 100. The heat transmitted to the heat receiving block 2 is transmitted to a heating unit corresponding to the bottom of the heat pipe 3 thermally connected to the heat receiving block 2. Then, the heat transport system of the heat pipe 3 is activated, and the heat absorbed by the heating part of the heat pipe 3 receives the flow of the cooling air through the cooling part of the heat pipe 3 extending from the heating part. The heat radiation fins 5 and 5 'thermally connected to the heat pipe 3 are transmitted to the outside of the cooling device 1 from the heat radiation fins 5 and 5'.

このように、第1実施形態例に係る冷却装置1に、冷却風の流れ方向に対して直交方向に3個並べられた発熱素子100の列が、冷却風の流れ方向に対して平行方向に2列実装されている場合、風上側に実装された発熱素子100−1の上昇温度は35.6℃、風下側に実装された発熱素子100−2の上昇温度は35.2℃であり、発熱素子100−1と発熱素子100−2の上昇温度差は0.4℃であった。   Thus, in the cooling device 1 according to the first embodiment, three rows of the heating elements 100 arranged in the direction orthogonal to the flow direction of the cooling air are arranged in a direction parallel to the flow direction of the cooling air. When two rows are mounted, the rising temperature of the heating element 100-1 mounted on the leeward side is 35.6 ° C, and the rising temperature of the heating element 100-2 mounted on the leeward side is 35.2 ° C, The temperature difference between the heating element 100-1 and the heating element 100-2 was 0.4 ° C.

一方、従来例1については、図6(b)、図7に示すように、第1実施形態例に係る冷却装置1との比較のために、放熱フィン群6に代えて、幅500mm×長さ500mm×厚さ0.5mmの放熱フィン45を冷却装置1の積層部9と同じ間隔にて積層部9と同じく30枚取り付けて放熱フィン群46を形成し、さらに側面視L字状ヒートパイプを全て側面視U字状ヒートパイプ43に置き換えた、すなわち、側面視U字状ヒートパイプ43を59個設置した以外は、冷却装置1と同様の構成とした。さらに、受熱ブロック42に冷却装置1と同じ発熱素子400を同じ配置関係にて実装した。   On the other hand, as shown in FIG. 6B and FIG. 7, the conventional example 1 has a width of 500 mm × long instead of the radiating fin group 6 for comparison with the cooling device 1 according to the first embodiment. 30 radiating fins 45 having a thickness of 500 mm and a thickness of 0.5 mm are attached at the same interval as the laminating portion 9 of the cooling device 1 to form the radiating fin group 46 in the same manner as the laminating portion 9. Are replaced with a U-shaped heat pipe 43 in a side view, that is, the configuration is the same as that of the cooling device 1 except that 59 U-shaped heat pipes 43 are installed in a side view. Furthermore, the same heat generating element 400 as the cooling device 1 was mounted on the heat receiving block 42 in the same arrangement relationship.

従来例1では、風上側に実装された発熱素子400−1の上昇温度は31.0℃、風下側に実装された発熱素子400−2の上昇温度は39.0℃であり、発熱素子400−1と発熱素子400−2の上昇温度差は8.0℃であった。従来例1では、放熱フィン45によって冷却風の圧力が大きく損失した結果、風下側の発熱素子400−2は、風上側の発熱素子400−1と比較して冷却されにくくなったためである。   In Conventional Example 1, the rising temperature of the heating element 400-1 mounted on the leeward side is 31.0 ° C., and the rising temperature of the heating element 400-2 mounted on the leeward side is 39.0 ° C. -1 and the heating element 400-2 had a rising temperature difference of 8.0 ° C. This is because in the conventional example 1, the pressure of the cooling air is greatly lost by the heat radiating fins 45, so that the leeward heating element 400-2 is less likely to be cooled than the leeward heating element 400-1.

さらに、従来例2の冷却装置41´についても、図8、9に示すように、第1実施形態例に係る冷却装置1との比較のために、受熱ブロック42に従来例1と同じ発熱素子400を同じ配置関係にて実装した。従来例2の冷却装置41´については、放熱フィン群6に代えて、幅500mm×長さ350mm×厚さ0.5mmの放熱フィン45を、冷却装置1の積層部9と同じ間隔にて30枚取り付けて放熱フィン群46を形成し、さらに、3つの側面視U字状ヒートパイプからなるヒートパイプ群のうち冷却風の最も風上側にある側面視U字状ヒートパイプをそれぞれ側面視L字状ヒートパイプ43´に置き換え、3つの側面視U字状ヒートパイプに加えて最も風上側に側面視L字状ヒートパイプが1つ配置されたヒートパイプ群のうち最も風下側にある側面視U字状ヒートパイプをそれぞれ側面視L字状ヒートパイプ43´に置き換えた、すなわち側面視U字状ヒートパイプ43を34個、側面視L字状ヒートパイプ25個とした以外は、冷却装置1と同様の構成とした。   Further, for the cooling device 41 ′ of the conventional example 2, as shown in FIGS. 8 and 9, the heat generating block 42 has the same heating element as the conventional example 1 for comparison with the cooling device 1 according to the first embodiment. 400 was mounted in the same arrangement relationship. Regarding the cooling device 41 ′ of the second conventional example, instead of the radiating fin group 6, the radiating fins 45 having a width of 500 mm × a length of 350 mm × a thickness of 0.5 mm are arranged at the same interval as the stacked portion 9 of the cooling device 1. The radiating fins 46 are formed by attaching the sheets, and among the heat pipes composed of three U-shaped heat pipes in the side view, the U-shaped heat pipes in the side view on the uppermost side of the cooling air are respectively L-shaped in the side view. The side view U located on the most leeward side of the heat pipe group in which one side view L-shaped heat pipe is arranged on the leeward side in addition to the three side view U-shaped heat pipes. The cooling device 1 except that the L-shaped heat pipes are replaced with L-shaped heat pipes 43 'in side view, that is, 34 U-shaped heat pipes 43 in side view and 25 L-shaped heat pipes in side view are used. It was set as the same structure.

従来例2では、風上側に実装された発熱素子400−1の上昇温度は37.0℃、風下側に実装された発熱素子400−2の上昇温度は33.0℃であり、発熱素子400−1と発熱素子400−2の上昇温度差は4.0℃であった。従来例2では、放熱フィンの長さが短いことから、風上側の側面視U字状のヒートパイプ43を側面視L字状のヒートパイプ43´に代える必要が生じるので、風上側に配置された発熱素子400−1に対する冷却能力が低下してしまうためである。   In Conventional Example 2, the rising temperature of the heating element 400-1 mounted on the leeward side is 37.0 ° C., and the rising temperature of the heating element 400-2 mounted on the leeward side is 33.0 ° C. -1 and the heating element 400-2 had a rising temperature difference of 4.0 ° C. In Conventional Example 2, since the length of the heat dissipating fins is short, it is necessary to replace the U-shaped heat pipe 43 on the windward side view with the L-shaped heat pipe 43 'on the windward side. This is because the cooling capacity for the heating element 400-1 is reduced.

上記より、本発明の実施形態例に係る冷却装置1では、上記従来例1、2と比較して、風上側に実装された発熱素子と風下側に実装された発熱素子間の上昇温度差が大きく低減した。放熱フィンピッチが風上側の放熱フィンピッチより相対的に小さい積層部9では、放熱フィン5、5´が冷却風の流れの抵抗となる。しかし、風下部は積層部9の放熱フィンピッチよりも相対的に大きい放熱フィンピッチであるため、冷却風は積層部9を抜けやすく、積層部9にて冷却風の圧力が損失するのを抑えることができる。よって、風下側に実装された発熱素子の温度上昇をより抑えることができると考えられる。   As described above, in the cooling device 1 according to the embodiment of the present invention, the temperature difference between the heating element mounted on the windward side and the heating element mounted on the leeward side is higher than that in the conventional examples 1 and 2. It was greatly reduced. In the laminated portion 9 where the radiating fin pitch is relatively smaller than the radiating fin pitch on the windward side, the radiating fins 5, 5 ′ serve as resistance to the flow of the cooling air. However, since the windward portion has a heat radiation fin pitch that is relatively larger than the heat radiation fin pitch of the laminated portion 9, the cooling air easily escapes the laminated portion 9, and suppresses the loss of cooling air pressure in the laminated portion 9. be able to. Therefore, it is considered that the temperature rise of the heating element mounted on the leeward side can be further suppressed.

次に、本発明の第2実施形態例に係る冷却装置21について、図4、5を用いながら説明する。上記第1実施形態例の冷却装置1では、放熱フィン群6は、風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5の風下側部位と風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´の風上側部位とが、受熱ブロック22の表面に対して垂直方向に交互に配置されて積層部9が形成されることで、風上側放熱フィン群部7の風上側部位と、風下側放熱フィン群部8の風下側部位と、上記各部位の中間部である積層部9と、3つの部位を備えていたが、これに代えて、図4、5に示すように、上記3つの部位を、それぞれ、別体の放熱フィン群として備えた冷却装置21としてもよい。   Next, the cooling device 21 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the cooling device 1 of the first embodiment, the radiating fin group 6 includes the leeward side portion of the radiating fin 5 of the leeward side radiating fin group portion 7 and the windward side portion of the radiating fin 5 ′ of the leeward side radiating fin group portion 8. Are alternately arranged in the vertical direction with respect to the surface of the heat receiving block 22 to form the laminated portions 9, so that the windward side portion of the windward radiating fin group portion 7 and the leeward side radiating fin group portion 8 The leeward side portion, the laminated portion 9 that is an intermediate portion of each of the above portions, and the three portions were provided, but instead of this, as shown in FIGS. It is good also as the cooling device 21 provided as a body radiation fin group.

冷却装置21は、放熱フィン25を等間隔に並べた、すなわち、等しいピッチにて放熱フィン25を複数設けた放熱フィン群26が、冷却風の流れ方向に対して平行方向に複数(図では3個)縦列配置されている。放熱フィン25は、矩形の薄板である。放熱フィン25は、その表面が冷却風の流れ方向に対して平行方向またはほぼ平行方向となるよう取り付けられている。また、放熱フィン25の表面は、受熱ブロック22の表面に対して平行方向またはほぼ平行方向となっている。冷却装置21でも、上記冷却装置1と同様に、それぞれの放熱フィン25はヒートパイプ23、すなわち、側面視U字状ヒートパイプ23−1と側面視L字状ヒートパイプ23−2に取り付けられている。また、ヒートパイプ23及び放熱フィン25が取り付けられていない側に相当する受熱ブロック22の裏面には、被冷却体である発熱素子200‐1、200−2を実装させることで、熱的接続が可能となる。   The cooling device 21 includes a plurality of radiating fin groups 26 in which the radiating fins 25 are arranged at equal intervals, that is, a plurality of radiating fin groups 26 provided with a plurality of radiating fins 25 at an equal pitch in a direction parallel to the flow direction of the cooling air (3 in the figure). Are arranged in a column. The heat radiating fins 25 are rectangular thin plates. The radiating fins 25 are attached such that the surfaces thereof are parallel or substantially parallel to the cooling air flow direction. Further, the surface of the heat radiating fin 25 is parallel to or substantially parallel to the surface of the heat receiving block 22. In the cooling device 21 as well, as in the cooling device 1 described above, each radiation fin 25 is attached to the heat pipe 23, that is, the U-shaped heat pipe 23-1 in side view and the L-shaped heat pipe 23-2 in side view. Yes. Further, the heat receiving elements 22 corresponding to the side where the heat pipes 23 and the heat radiating fins 25 are not attached are mounted on the back surface by mounting the heat generating elements 200-1 and 200-2 which are the objects to be cooled. It becomes possible.

複数の放熱フィン25が取り付けられた3つの放熱フィン群26のうち、第1放熱フィン群26−1の構成要素である各第1放熱フィン25−1の形状・寸法は相互に同一であり、第1放熱フィン群26−1の側面部は、第1放熱フィン25−1の縁部がそれぞれ揃った状態となっている。複数の放熱フィン25が取り付けられた3つの放熱フィン群26のうち、第2放熱フィン群26−2の構成要素である第2放熱フィン25−2の形状・寸法は相互に同一であり、第2放熱フィン群26−2の側面部は、第2放熱フィン25−2の縁部がそれぞれ揃った状態となっている。複数の放熱フィン25が取り付けられた3つの放熱フィン群26のうち、第3放熱フィン群26−3の構成要素である第3放熱フィン25−3の形状・寸法は相互に同一であり、第3放熱フィン群26−3の側面部は、第3放熱フィン25−2の縁部がそれぞれ揃った状態となっている。また、各放熱フィン群26、すなわち、第1放熱フィン群26−1、第2放熱フィン群26−2及び第3放熱フィン群26−3は相互に別体なので、第1放熱フィン群26−1と第2放熱フィン群26−2の間、第2放熱フィン群26−2と第3放熱フィン群26−3の間には、それぞれ、受熱ブロック22の表面に対して垂直方向の空隙が形成されている。   Of the three radiating fin groups 26 to which the plurality of radiating fins 25 are attached, the shapes and dimensions of the first radiating fins 25-1 that are constituent elements of the first radiating fin group 26-1 are the same as each other. The side surface portion of the first radiation fin group 26-1 is in a state where the edge portions of the first radiation fins 25-1 are aligned. Of the three radiating fin groups 26 to which the plurality of radiating fins 25 are attached, the shape and dimensions of the second radiating fins 25-2, which are components of the second radiating fin group 26-2, are the same as each other. The side surface portion of the second radiation fin group 26-2 is in a state where the edge portions of the second radiation fins 25-2 are aligned. Of the three radiating fin groups 26 to which the plurality of radiating fins 25 are attached, the shapes and dimensions of the third radiating fins 25-3, which are constituent elements of the third radiating fin group 26-3, are the same as each other. The side surface portion of the third radiation fin group 26-3 is in a state where the edge portions of the third radiation fins 25-2 are aligned. Moreover, since each radiation fin group 26, that is, the first radiation fin group 26-1, the second radiation fin group 26-2, and the third radiation fin group 26-3 are separate from each other, the first radiation fin group 26- 1 and the second radiation fin group 26-2, and between the second radiation fin group 26-2 and the third radiation fin group 26-3, there are gaps in the direction perpendicular to the surface of the heat receiving block 22, respectively. Is formed.

冷却風の最も風上側に配置された第1放熱フィン群26−1では、第1放熱フィン25−1が、所定の等間隔tにて所定の枚数(図5では、冷却装置1の風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5の枚数と同じである15枚)取り付けられている。冷却装置21では、第1放熱フィン25−1のピッチは、冷却装置1の風上側放熱フィン群部7の放熱フィン5のピッチに相当している。第1放熱フィン25−1の長さは適宜選択可能であるが、冷却装置21では、風上側放熱フィン群部7の風上側部位の長さとなっている。   In the first radiating fin group 26-1, which is arranged on the most upstream side of the cooling air, a predetermined number of first radiating fins 25-1 are provided at a predetermined equal interval t (in FIG. (15 sheets, which is the same as the number of the radiation fins 5 of the radiation fin group portion 7). In the cooling device 21, the pitch of the first radiating fins 25-1 corresponds to the pitch of the radiating fins 5 of the windward radiating fin group portion 7 of the cooling device 1. Although the length of the 1st radiation fin 25-1 can be selected suitably, in the cooling device 21, it is the length of the windward side part of the windward radiation fin group part 7. FIG.

第1放熱フィン群26−1の風下側に隣接して配置された第2放熱フィン群26−2では、第2放熱フィン25−2が、前記間隔tよりも狭い等間隔t´にて第1放熱フィン群26−1よりも多い所定枚数(図5では、冷却装置1の積層部9の放熱フィン5、5´の枚数と同じである30枚)取り付けられている。冷却装置21では、第2放熱フィン25−2のピッチは、積層部9の放熱フィン5、5´のピッチに相当している。第2放熱フィン25−2の長さは適宜選択可能であるが、冷却装置21では、積層部9の長さとなっている。   In the second radiating fin group 26-2 disposed adjacent to the leeward side of the first radiating fin group 26-1, the second radiating fins 25-2 are arranged at equal intervals t ′ that are narrower than the interval t. A predetermined number greater than the number of the heat radiating fin groups 26-1 (in FIG. 5, 30 pieces that are the same as the number of the heat radiating fins 5 and 5 'of the stacked unit 9 of the cooling device 1) is attached. In the cooling device 21, the pitch of the second radiating fins 25-2 corresponds to the pitch of the radiating fins 5, 5 ′ of the stacked portion 9. Although the length of the 2nd radiation fin 25-2 can be selected suitably, in cooling device 21, it is the length of lamination part 9.

第2放熱フィン群26−2の風下側に隣接して配置された、すなわち、冷却風の最も風下側に配置された第3放熱フィン群26−3では、第3放熱フィン25−3が、所定の等間隔tにて所定の枚数(図5では、冷却装置1の風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´の枚数と同じである15枚)取り付けられている。冷却装置21では、第3放熱フィン25−3のピッチは、風下側放熱フィン群部8の放熱フィン5´のピッチに相当している。第3放熱フィン25−3の長さは適宜選択可能であるが、冷却装置21では、風下側放熱フィン群部8の風下側部位の長さとなっている。   In the third radiating fin group 26-3 disposed adjacent to the leeward side of the second radiating fin group 26-2, that is, disposed on the most leeward side of the cooling air, the third radiating fin 25-3 is At a predetermined equal interval t, a predetermined number (15 in FIG. 5 which is the same as the number of radiating fins 5 'of the leeward side radiating fin group portion 8 of the cooling device 1) is attached. In the cooling device 21, the pitch of the third radiating fins 25-3 corresponds to the pitch of the radiating fins 5 ′ of the leeward side radiating fin group portion 8. Although the length of the 3rd radiation fin 25-3 can be selected suitably, in the cooling device 21, it is the length of the leeward side site | part of the leeward side radiation fin group part 8. FIG.

冷却装置21では、第1放熱フィン群26−1の第1放熱フィン25−1のピッチと第3放熱フィン群26−3の第3放熱フィン25−3のピッチは同じであって、第2放熱フィン群26−2の第2放熱フィン25−2のピッチよりも大きくなっている。また、冷却装置21では、第2放熱フィン群26−2の放熱フィン25−2のピッチは、第1放熱フィン群26−1及び第3放熱フィン群26−3のピッチと整数倍の関係(図5では2倍の関係であり、よって、間隔t´=0.5t)となっている。   In the cooling device 21, the pitch of the first radiation fins 25-1 of the first radiation fin group 26-1 is the same as the pitch of the third radiation fins 25-3 of the third radiation fin group 26-3, and the second It is larger than the pitch of the 2nd radiation fin 25-2 of the radiation fin group 26-2. Moreover, in the cooling device 21, the pitch of the radiation fins 25-2 of the second radiation fin group 26-2 is an integer multiple of the pitch of the first radiation fin group 26-1 and the third radiation fin group 26-3 ( In FIG. 5, the relationship is doubled, and therefore, the interval t ′ = 0.5 t).

さらに、第2放熱フィン群26−2は、第1放熱フィン群26−1及び第3放熱フィン群26−3と、相互に、放熱フィンのピッチの位相が揃えられている。つまり、それぞれの第1放熱フィン25−1の同一平面上には、第2放熱フィン群26−2のうち所定の第2放熱フィン25−2が配置されている。一方で、第1放熱フィン群26−1の第1放熱フィン25−1と第3放熱フィン群26−3の第3放熱フィン25−3は、相互に、受熱ブロック22の表面に対して垂直方向に上記間隔tの半分幅(0.5t)ずれた位置関係にて取り付けられている。従って、第1放熱フィン25−1と同一平面上にない第2放熱フィン25−2は、第3放熱フィン25−3と同一平面上に配置されている。   Further, the second radiating fin group 26-2 has the same pitch phase of the radiating fins as the first radiating fin group 26-1 and the third radiating fin group 26-3. That is, the predetermined 2nd radiation fin 25-2 is arrange | positioned among the 2nd radiation fin groups 26-2 on the same plane of each 1st radiation fin 25-1. On the other hand, the first radiating fins 25-1 of the first radiating fin group 26-1 and the third radiating fins 25-3 of the third radiating fin group 26-3 are perpendicular to the surface of the heat receiving block 22. They are attached in a positional relationship shifted in the direction by a half width (0.5 t) of the interval t. Therefore, the second radiation fin 25-2 that is not on the same plane as the first radiation fin 25-1 is disposed on the same plane as the third radiation fin 25-3.

第2実施形態例に係る冷却装置21においても、第2放熱フィン25−2のピッチが第1放熱フィン25−1のピッチより相対的に小さい第2放熱フィン群26−2では、第2放熱フィン25−2が冷却風の流れの抵抗となる。しかし、第3放熱フィン群26−3は、第2放熱フィン群26−2の放熱フィンピッチよりも相対的に大きい放熱フィンピッチであるため、冷却風は第2放熱フィン群26−2中を抜けやすく、第2放熱フィン群26−2中にて冷却風の圧力が損失するのを抑えることができる。よって、第3放熱フィン群26−3の部位にて冷却風の圧力、風力が低下するのを抑制できると考えられる。その結果、風下側に実装された発熱素子の温度上昇をより抑えることができると考えられる。   Also in the cooling device 21 according to the second embodiment, in the second radiation fin group 26-2, the pitch of the second radiation fins 25-2 is relatively smaller than the pitch of the first radiation fins 25-1. The fins 25-2 provide resistance to the cooling air flow. However, since the third radiating fin group 26-3 has a radiating fin pitch relatively larger than the radiating fin pitch of the second radiating fin group 26-2, the cooling air flows in the second radiating fin group 26-2. It is easy to come off, and the loss of the cooling air pressure in the second radiating fin group 26-2 can be suppressed. Therefore, it is thought that it can suppress that the pressure of a cooling wind and a wind force fall in the site | part of the 3rd radiation fin group 26-3. As a result, it is considered that the temperature rise of the heating element mounted on the leeward side can be further suppressed.

次に、本発明の冷却装置の製造方法例について説明する。ここでは、実施形態例1の冷却装置1を例にとって説明する。受熱ブロック2の表面には、側面視U字状ヒートパイプ3−1及び側面視L字状ヒートパイプ3−2の取り付け位置に対応する箇所に、それぞれ凹部が形成されている。凹部は、側面視U字状ヒートパイプ3−1または側面視L字状ヒートパイプ3−2の底部と嵌合可能な寸法・形状となっている。   Next, an example of a method for manufacturing the cooling device of the present invention will be described. Here, the cooling device 1 of Embodiment 1 will be described as an example. On the surface of the heat receiving block 2, recesses are respectively formed at locations corresponding to the attachment positions of the U-shaped heat pipe 3-1 in side view and the L-shaped heat pipe 3-2 in side view. The recess has a size and shape that can be fitted to the bottom of the U-shaped heat pipe 3-1 in side view or the L-shaped heat pipe 3-2 in side view.

まず、受熱ブロック2表面のそれぞれの凹部に、側面視U字状ヒートパイプ3−1または側面視L字状ヒートパイプ3−2の底部を嵌め込むことで、受熱ブロック2表面に対して鉛直方向に複数の側面視U字状ヒートパイプ3−1及び側面視L字状ヒートパイプ3−2(以下、ヒートパイプ3)を立設、固定する。これにより、ヒートパイプ3の底部表面と受熱ブロック2が当接し、ヒートパイプ3と受熱ブロック2が熱的に接続された状態となる。放熱フィン5、5´には、それぞれ、ヒートパイプ3のパイプの断面形状に対応した形状の孔部が、ヒートパイプ3の寸法とその配置に対応した所定位置に設けられている。全ての凹部にヒートパイプ3を立設、固定後、固定されたヒートパイプ3を、放熱フィン5、5´の孔部に嵌めて、放熱フィン5、5´をヒートパイプ3に取り付ける。このとき、風上側放熱フィン群部7を構成する放熱フィン5と風下側放熱フィン群部8を構成する放熱フィン5´とを交互に取り付けて積層部9を形成する。ヒートパイプ3の表面が放熱フィン5、5´の孔部内壁面と当接することで、ヒートパイプ3と放熱フィン5、5´とが熱的に接続される。このように、受熱ブロックへヒートパイプを設置し、設置されたヒートパイプに放熱フィンを取り付けることで本発明の冷却装置を製造する。   First, by fitting the bottom of the U-shaped heat pipe 3-1 in side view or the L-shaped heat pipe 3-2 in side view into the respective recesses on the surface of the heat receiving block 2, the vertical direction with respect to the surface of the heat receiving block 2 A plurality of side-view U-shaped heat pipes 3-1 and side-view L-shaped heat pipes 3-2 (hereinafter referred to as heat pipes 3) are erected and fixed. As a result, the bottom surface of the heat pipe 3 and the heat receiving block 2 come into contact with each other, and the heat pipe 3 and the heat receiving block 2 are thermally connected. Each of the radiating fins 5 and 5 'is provided with a hole having a shape corresponding to the cross-sectional shape of the pipe of the heat pipe 3 at a predetermined position corresponding to the dimension of the heat pipe 3 and the arrangement thereof. After the heat pipes 3 are erected and fixed in all the recesses, the fixed heat pipes 3 are fitted into the holes of the heat radiation fins 5, 5 ′, and the heat radiation fins 5, 5 ′ are attached to the heat pipes 3. At this time, the radiating fins 5 constituting the leeward radiating fin group portion 7 and the radiating fins 5 ′ constituting the leeward side radiating fin group portion 8 are alternately attached to form the laminated portion 9. The heat pipe 3 and the heat radiating fins 5, 5 ′ are thermally connected by the surface of the heat pipe 3 coming into contact with the inner wall surfaces of the holes of the heat radiating fins 5, 5 ′. Thus, the cooling device of this invention is manufactured by installing a heat pipe in a heat receiving block and attaching a radiation fin to the installed heat pipe.

次に、本発明の冷却装置の使用方法を説明する。ここでは、本発明の上記実施形態例に係る冷却装置1、21が、移動体(例えば鉄道車両)に搭載された電気部品(例えば電力変換装置)を冷却する使用方法を例にとって説明する。鉄道車両の床下面には外部と遮断された電力制御用の筐体が固定され、筐体内には電力変換装置等、電力を制御するための各種電気部品が格納されている。これら電気部品は稼動時に発熱し、そのまま発熱を放置すると昇温して正常な作動ができなくなるばかりか、最悪の場合には素子が熱により破壊される可能性がある。そこで、これら電気部品を冷却する必要がある。   Next, the usage method of the cooling device of this invention is demonstrated. Here, a description will be given by taking, as an example, a usage method in which the cooling devices 1 and 21 according to the above-described embodiment of the present invention cool an electric component (for example, a power conversion device) mounted on a moving body (for example, a railway vehicle). A casing for power control, which is cut off from the outside, is fixed to the lower surface of the floor of the railway vehicle, and various electrical components for controlling power, such as a power converter, are stored in the casing. These electrical components generate heat during operation. If the heat generation is left as it is, the temperature rises and normal operation cannot be performed. In the worst case, the element may be destroyed by heat. Therefore, it is necessary to cool these electrical components.

冷却装置1、21の受熱ブロック2、22裏面側に前記電気部品(以下、発熱素子という)を当接させて受熱ブロック2、22と熱的に接続する。発熱素子が格納された筐体内には、冷却装置1、21に冷却風を供給するためのファンが設置されている。このとき、ファンから送風された冷却風の流れ方向が、受熱ブロック2、22表面に対して平行方向となるように、ファンと冷却装置1、21を設置する。本発明の冷却装置は、特に、上記筐体内に格納された発熱素子を冷却する場合に、冷却装置の風下側部位にて効率よく冷却風の合流ができるので、確実に発熱素子の冷却を均一化できる。   The electrical components (hereinafter referred to as heat generating elements) are brought into contact with the back surfaces of the heat receiving blocks 2 and 22 of the cooling devices 1 and 21 and thermally connected to the heat receiving blocks 2 and 22. A fan for supplying cooling air to the cooling devices 1 and 21 is installed in the housing in which the heating elements are stored. At this time, the fan and the cooling devices 1 and 21 are installed so that the flow direction of the cooling air blown from the fan is parallel to the surfaces of the heat receiving blocks 2 and 22. In the cooling device of the present invention, particularly when the heating element stored in the casing is cooled, the cooling air can be efficiently merged at the leeward side portion of the cooling device, so that the heating element is reliably cooled uniformly. Can be

次に、本発明のその他の実施態様例について説明する。上記各実施形態例では、積層部及び第2放熱フィン群の放熱フィンピッチは等間隔であって、その風上側の放熱フィンピッチ及びその風下側の放熱フィンピッチよりも小さい間隔にて放熱フィンが取り付けられていたが、これに代えて、積層部及び第2放熱フィン群の放熱フィンピッチの一部を大きくしてもよい。すなわち、積層部の一部及び第2放熱フィン群の一部について、放熱フィンの間隔を積層部の他の部位及び第2放熱フィン群の他の部位より大きくしてもよい。このとき、大きくした放熱フィンの間隔は、その風上側の放熱フィンの間隔及びその風下側の放熱フィンの間隔と同じとしてもよい。これにより、積層部中及び第2放熱フィン群中での冷却風の流れがより円滑となり、発熱素子間の温度差をより均一化できる。   Next, other embodiments of the present invention will be described. In each of the above embodiments, the radiating fin pitches of the laminated portion and the second radiating fin group are equally spaced, and the radiating fins are spaced at intervals smaller than the leeward radiating fin pitch and the leeward radiating fin pitch. However, instead of this, a part of the radiating fin pitch of the laminated portion and the second radiating fin group may be enlarged. That is, about a part of lamination | stacking part and a part of 2nd radiation fin group, you may make the space | interval of a radiation fin larger than the other site | part of a lamination | stacking part, and the other site | part of a 2nd radiation fin group. At this time, the space | interval of the enlarged radiation fin is good also as the space | interval of the radiant fin of the windward side, and the space | interval of the radiant fin of the leeward side. Thereby, the flow of the cooling air in the laminated portion and the second radiating fin group becomes smoother, and the temperature difference between the heating elements can be made more uniform.

例えば、風上側放熱フィン群部7の複数の放熱フィン5のうち、一部の放熱フィン5の積層部9に対応する部位について、第2放熱フィン群26−2の複数の第2放熱フィン25−2のうち、一部の第2放熱フィン25について、それぞれ、平面視凹形状、凸形状または凹凸の繰り返し形状に切り出し、凹部、凸部が冷却風の風下側を向くよう配置することで、積層部9及び第2放熱フィン群26−2の放熱フィンの一部の間隔を大きくすることができる。また、冷却装置21の場合には、第2放熱フィン26−2の一部をヒートパイプ23に取り付けないことで、一部の放熱フィンピッチを広げることができる。   For example, among the plurality of radiating fins 5 of the windward radiating fin group portion 7, a plurality of second radiating fins 25 of the second radiating fin group 26-2 are provided for a portion corresponding to the laminated portion 9 of some of the radiating fins 5. -2, among some of the second radiating fins 25, cut into a concave shape in plan view, a convex shape or a repetitive shape of concave and convex, respectively, and arranged so that the concave portion and the convex portion face the leeward side of the cooling air, The space | interval of the one part of the laminated part 9 and the radiation fin of the 2nd radiation fin group 26-2 can be enlarged. In the case of the cooling device 21, by not attaching a part of the second radiating fin 26-2 to the heat pipe 23, a part of the radiating fin pitch can be widened.

また、上記各実施形態例では、風上側の部位の放熱フィンピッチと風下側の部位の放熱フィンピッチとは同じであったが、これに代えて、上記部位間の放熱フィンピッチを相違させてもよい。   In each of the above embodiments, the radiating fin pitch at the leeward side and the radiating fin pitch at the leeward side are the same, but instead, the radiating fin pitch between the above parts is made different. Also good.

また、上記各実施形態例では、ヒートパイプ群は冷却風の流れ方向に対して直交方向に複数列設けられ、ヒートパイプ群は冷却風の流れ方向に対して平行方向に交互に特定間隔ずらした状態としたが、ヒートパイプの配置関係はこれに限定されず、適宜選択可能である。例えば、上記配置関係に代えて、ヒートパイプ群は、冷却風の流れ方向に対して直交方向以外の所定の角度ずらした状態にて複数列並べてもよい。上記各実施形態例では、熱伝導部材として、ヒートパイプを用いたが、これに代えて、熱伝導性に優れた金属、例えば、25℃の熱伝導率が100W/(m・K)以上である、アルミニウム、銅などを用いてもよい。また、上記各実施形態例では、放熱フィン群において放熱フィンは等間隔に配置されていたが、放熱フィンの間隔に適宜変化を設けてもよい。   In each of the above embodiments, the heat pipe group is provided in a plurality of rows in a direction orthogonal to the flow direction of the cooling air, and the heat pipe group is alternately shifted in a specific direction in a direction parallel to the flow direction of the cooling air. However, the arrangement relationship of the heat pipes is not limited to this, and can be selected as appropriate. For example, instead of the arrangement relationship, the heat pipe group may be arranged in a plurality of rows in a state where the heat pipe group is shifted by a predetermined angle other than the orthogonal direction with respect to the flow direction of the cooling air. In each of the above embodiments, a heat pipe is used as the heat conductive member. Instead, a metal having excellent heat conductivity, for example, a heat conductivity at 25 ° C. is 100 W / (m · K) or more. Some aluminum, copper, or the like may be used. Moreover, in each said embodiment, although the radiation fin was arrange | positioned at equal intervals in the radiation fin group, you may provide a change suitably in the space | interval of a radiation fin.

冷却風の風上側の部位と風下側の部位に発熱素子が実装されても、風下側の部位に実装された発熱素子を確実に冷却でき、各発熱素子間の温度が均一化されるので、多種類の発熱素子を冷却する冷却装置、例えば、鉄道車両に搭載された多数の発熱体を強制空冷で冷却する冷却装置などの分野で利用価値が高い。   Even if a heating element is mounted on the leeward side and the leeward side of the cooling air, the heating element mounted on the leeward side can be reliably cooled, and the temperature between each heating element is made uniform, The utility value is high in the field of a cooling device that cools various types of heating elements, for example, a cooling device that cools a large number of heating elements mounted on a railway vehicle by forced air cooling.

1、21 冷却装置
2、22 受熱ブロック
3、23 ヒートパイプ
5、5´、25 放熱フィン
6、26 放熱フィン群
7 風上側放熱フィン群部
8 風下側放熱フィン群部
9 積層部
26−1 第1放熱フィン群
26−2 第2放熱フィン群
26−3 第3放熱フィン群
1, 21 Cooling device 2, 22 Heat receiving block 3, 23 Heat pipe 5, 5 ', 25 Radiation fin 6, 26 Radiation fin group 7 Windward radiation fin group 8 Windward radiation fin group 9 Laminating part 26-1 1 radiation fin group 26-2 2nd radiation fin group 26-3 3rd radiation fin group

Claims (6)

発熱素子に熱的に接続できる受熱ブロックと、底部が前記受熱ブロックに熱的に接続された側面視U字状ヒートパイプと、前記側面視U字状ヒートパイプに熱的に接続された放熱フィンを複数有する放熱フィン群とを備え、前記受熱ブロックの表面に対して平行な方向に冷却風の流れが設定される冷却装置であって、
前記放熱フィン群のうち、前記冷却風の風上側の部位と風下側の部位との中間部が、前記冷却風の風上側の部位の放熱フィンピッチ及び前記冷却風の風下側の部位の放熱フィンピッチよりも小さい放熱フィンピッチを備え、前記放熱フィンの表面が、前記冷却風の流れ方向に対して平行方向であることを特徴とする冷却装置。
A heat receiving block that can be thermally connected to the heat generating element, a side view U-shaped heat pipe whose bottom is thermally connected to the heat receiving block, and a heat radiating fin thermally connected to the side view U-shaped heat pipe A cooling device in which a flow of cooling air is set in a direction parallel to the surface of the heat receiving block,
In the radiating fin group, the intermediate part between the leeward side portion and the leeward side portion of the cooling air includes the radiating fin pitch of the leeward portion of the cooling air and the radiating fin of the leeward portion of the cooling air. A cooling device comprising a radiating fin pitch smaller than the pitch, wherein a surface of the radiating fin is parallel to a flow direction of the cooling air.
前記風上側の部位の放熱フィンピッチと前記風下側の部位の放熱フィンピッチが、同じであることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。   2. The cooling device according to claim 1, wherein a radiating fin pitch of the leeward side portion and a radiating fin pitch of the leeward side portion are the same. 前記風上側の部位の放熱フィンピッチ及び前記風下側の部位の放熱フィンピッチが、前記中間部の放熱フィンピッチの整数倍であることを特徴とする請求項1または2に記載の冷却装置。   3. The cooling device according to claim 1, wherein a radiating fin pitch of the leeward portion and a radiating fin pitch of the leeward portion are an integral multiple of the radiating fin pitch of the intermediate portion. 発熱素子に熱的に接続できる受熱ブロックと、底部が前記受熱ブロックに熱的に接続された側面視U字状ヒートパイプと、前記側面視U字状ヒートパイプに熱的に接続された放熱フィンを複数有する放熱フィン群とを備え、前記受熱ブロックの表面に対して平行な方向に冷却風の流れが設定される冷却装置であって、
前記放熱フィン群が、前記冷却風の流れ方向に沿って複数縦列配置され、前記複数の放熱フィン群のうち、前記冷却風の風上側と風下側との中間部に配置された放熱フィン群が、前記冷却風の風上側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチ及び前記冷却風の風下側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチよりも小さい放熱フィンピッチを備え、前記放熱フィンの表面が、前記冷却風の流れ方向に対して平行方向であることを特徴とする冷却装置。
A heat receiving block that can be thermally connected to the heat generating element, a side view U-shaped heat pipe whose bottom is thermally connected to the heat receiving block, and a heat radiating fin thermally connected to the side view U-shaped heat pipe A cooling device in which a flow of cooling air is set in a direction parallel to the surface of the heat receiving block,
A plurality of the radiating fin groups are arranged in tandem along the flow direction of the cooling air, and among the plurality of radiating fin groups, a radiating fin group is arranged at an intermediate portion between the upwind side and the leeward side of the cooling air. A surface of the radiation fin, the radiation fin pitch of the radiation fin group disposed on the windward side of the cooling air and the radiation fin pitch smaller than the radiation fin pitch of the radiation fin group disposed on the leeward side of the cooling air Is a direction parallel to the flow direction of the cooling air.
前記風上側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチと前記風下側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチが、同じであることを特徴とする請求項4に記載の冷却装置。   The cooling device according to claim 4, wherein a radiating fin pitch of the radiating fin group disposed on the leeward side and a radiating fin pitch of the radiating fin group disposed on the leeward side are the same. 前記風上側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチ及び前記風下側に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチが、前記中間部に配置された放熱フィン群の放熱フィンピッチの整数倍であることを特徴とする請求項4または5に記載の冷却装置。   The radiating fin pitch of the radiating fin group arranged on the leeward side and the radiating fin pitch of the radiating fin group arranged on the leeward side are integer multiples of the radiating fin pitch of the radiating fin group arranged on the intermediate portion. The cooling device according to claim 4 or 5, wherein
JP2011153473A 2011-07-12 2011-07-12 Cooling system Active JP5653852B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011153473A JP5653852B2 (en) 2011-07-12 2011-07-12 Cooling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011153473A JP5653852B2 (en) 2011-07-12 2011-07-12 Cooling system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013021140A JP2013021140A (en) 2013-01-31
JP5653852B2 true JP5653852B2 (en) 2015-01-14

Family

ID=47692289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011153473A Active JP5653852B2 (en) 2011-07-12 2011-07-12 Cooling system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5653852B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6293504B2 (en) * 2014-01-31 2018-03-14 コイト電工株式会社 Lighting device
CN109994442A (en) * 2017-12-29 2019-07-09 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 The electronic device of radiator and the application radiator
JP7269422B1 (en) 2022-07-26 2023-05-08 古河電気工業株式会社 heat sink

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3020790B2 (en) * 1993-12-28 2000-03-15 株式会社日立製作所 Heat pipe type cooling device and vehicle control device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013021140A (en) 2013-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4948625B2 (en) Cooling device having a plurality of fin pitches
JP5653950B2 (en) Cooling system
JP2017020742A (en) Cooling device
JP5545260B2 (en) Heat exchanger
US10109898B2 (en) Cooling device, in particular for a battery of a motor vehicle
JP2015126050A (en) Radiator for liquid cooling type cooling device and manufacturing method thereof
US10598441B2 (en) Heat sink
JP6349161B2 (en) Liquid cooling system
JP6738226B2 (en) Cooling system
US10809011B2 (en) Heat sink
JP2010203694A (en) Liquid cooling type cooling device
JP5653852B2 (en) Cooling system
CN103369932A (en) Layout method for radiating fins of power device radiator and radiator
WO2016136194A1 (en) Cell module
JP5148931B2 (en) Heat pipe cooler
JP5906921B2 (en) Battery module and vehicle
WO2018083912A1 (en) Thermoelectric power generation heat exchanger
JP2011054778A (en) Heat exchanger using comb-type radiation unit
JP7157591B2 (en) heatsink
JP5948621B2 (en) Current collection box for solar power generation system
JP5705570B2 (en) Electronic component cooling system
JP2020004766A (en) Cooler
JP6432909B2 (en) Power equipment
JP2013537790A (en) Device for generating current and / or voltage based on a thermoelectric module disposed in a flowing fluid
KR20120024157A (en) Thermoelectric element module for vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130902

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20130904

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131010

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131030

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140217

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20140224

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20140314

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141119

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5653852

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350