JPH05203308A - 放射伝導による電子装置用冷却装置 - Google Patents

放射伝導による電子装置用冷却装置

Info

Publication number
JPH05203308A
JPH05203308A JP4285956A JP28595692A JPH05203308A JP H05203308 A JPH05203308 A JP H05203308A JP 4285956 A JP4285956 A JP 4285956A JP 28595692 A JP28595692 A JP 28595692A JP H05203308 A JPH05203308 A JP H05203308A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
circuit board
cooling device
heat
plate
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.)
Granted
Application number
JP4285956A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3300431B2 (ja
Inventor
Karl-Erik Leeb
− エリック リーブ カール
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.)
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
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 Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Publication of JPH05203308A publication Critical patent/JPH05203308A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3300431B2 publication Critical patent/JP3300431B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20536—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for racks or cabinets of standardised dimensions, e.g. electronic racks for aircraft or telecommunication equipment
    • H05K7/20627—Liquid coolant without phase change
    • H05K7/20645—Liquid coolant without phase change within cabinets for removing heat from sub-racks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 限られた空間の中にあり、回路基板或いは同
種の装置に搭載され、熱を発生する電子部品を含む電子
装置を、放射伝導によって冷却する装置を提供する。 【構成】 各回路基板（１）等は、回路基板（１）等か
ら間隔を置いて設置される低温の冷却板（３）によって
囲まれている。回路基板（１）と冷却板（３）との表面
は赤外線放射係数が高くなるように処理されており、熱
は高温の回路基板から相対的に低温の冷却板に放射によ
り移送される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、限られた空間の中にあ
り、回路基板或いは同種の装置に搭載された熱を発生す
る電子部品を含む電子装置を、放射伝導によって冷却す
る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に電子部品は、熱の発生というよう
なエネルギーの変換を伴って動作する。この熱のために
部品の温度が上昇し、部品の実用寿命が短くなってしま
う。したがって、多数の部品を含む電子装置の場合、或
いは実用寿命が長くなくてはならない場合、これらの部
品から発生する熱を伝導し或いは除去することが望まし
い。これには、熱伝導を良くするため、これらの部品、
或いはこれらの部品が搭載される回路基板に低温の空気
を流すことが効果のあることが多い。この結果、熱せら
れた空気が取り除かれ低温の新鮮な空気と入れ替わるこ
とになる。
【０００３】ある種の装置では、電子デバイスから非常
に多量の熱が発生するため、この熱を除くために特別の
対策を採らなくてはならない。これらの対策には、この
熱を部品及び回路基板から伝熱装置へ導くことが含まれ
ているが、この伝熱装置は、複数のフィン或いはピンを
使用して冷却剤が接触する表面が大きくなっており、ま
た前記冷却剤は一般的には空気である。このほか、伝熱
効果を強化する方向に寄与する対策には、伝熱装置の表
面に沿った微小な高さのところに、高速空気流を流すこ
と、及び、熱せられた空気と冷たい空気とを混和させる
ことが含まれる。特に十分な冷却効果が望まれる場合
は、低温の液体で構成され、伝熱装置に接触して流すこ
とのできる冷却剤が使用される。熱せられた液体は、非
常に大きな接触表面積を有する他の伝熱装置の中で、熱
を空気に移送する別の工程で使用でき、そして、この空
気は第２の冷却媒体となる。第２の装置に於ける熱伝導
は、熱ポンプを使用して第２の冷却剤の温度を室温以下
の温度に低下させることにより改善される。これは熱帯
性気候のもとでは望ましい場合が多い。また、構造体の
最重要部分を望ましい温度に制御するために必要な、十
分に高い熱の流れとなるように、構造体の固定部分と接
合部分とを介して十分高い温度差を得るためにも望まし
いことが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】温度が室温以下に低下
すると、空気によって運ばれた湿気により、構造体の高
感度かつ影響を受け易い部分に対して結露の危険が生
じ、腐蝕及び漏洩電流の問題となる。このほか、比較的
に貧弱な熱伝導度を有しかつ適切に構成されていない材
料のために、部品から伝熱装置への熱の流れは、多かれ
少なかれ妨害されるという事実に内在する問題にしばし
ば遭遇する。熱伝導度の観点から見ると、熱伝導部分の
異種部分間の接合は適切でない場合が多く、しばしば問
題となることがある。
【０００５】一般には、可動部分が少なく、製造コス
ト、物理的容積および信頼性に関連してシンプルで強靱
な構造の装置を提供するように努力がおこなわれてい
る。この点において、複雑な構造は問題を起こすことに
なる。
【０００６】
【課題を解決する手段】本発明は放射伝導により電子部
品を冷却する装置に関し、発明の目的は前記問題点を解
決することである。より詳細には、高温の部品が放散す
る赤外線放射を利用して回路基板から熱を導き取り去る
装置に関する。大して出力を発生しない回路基板の冷却
装置の構造では、赤外線放射を最適化する原理は以前は
無視されていた。本発明は以下の請求の範囲に述べる特
長的機能を備えた装置を提供するものである。
【０００７】本発明は、空冷及び液冷に関するいくつか
の問題、例えば、可動部分が少ししか無い、構造がシン
プルである、信頼性が高い、という問題を解決してお
り、また液体を使って冷却する場合の結露の問題も解決
している。
【０００８】本発明による他のいくつかの目的とこれに
よって得られる利点は、本発明の実施例を参照し、かつ
添付の図面を参照して行われる以下の説明から明かとな
るであろう。
【０００９】
【実施例】添付の図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。ここに説明した実施例は異なった方法で応用す
ることができるが、本発明は以下の請求の範囲によって
限定されている。図面に示されているのは、熱を発生す
る電子部品２が搭載される回路基板１である。限られた
空間の中に、例えば装置筐体内に取り付けられている部
品２及び回路基板１の温度は、例えば７０℃に上昇す
る。この熱は、回路基板１を取り囲み、かつ、冷却液導
水路或いは循環路４を備えたＵ字型冷却板３により、伝
導されて取り除かれる。冷却液は冷却板３を低温度に、
例えば、＋４℃にする。
【００１０】回路基板１と冷却板３の表面は、赤外線放
射係数εが高くなるように、例えば係数が０．９となる
ように処理されている。このため、回路基板１は、放射
物理から知られている次式にしたがって、冷却板３から
受けるよりも多くの赤外線放射による熱量を照射する。
【数１】
【００１１】もし無理無く単純化ができれば、接近した
位置にあって、相互に並行な回路基板１と冷却板３との
間でだけ放射が交換されることになり、上記実例の温度
と放射係数によって回路基板１から冷却板３へ流れる熱
の正味は以下に示される。
【数２】 P =0.9・5.67・10-8[(273+70)4 - (273+44]=404W/m2
【００１２】もし電力が回路基板１に集中して供給され
ていると、回路基板の表側と裏側の両方から熱が放射さ
れるという見方をしなければならない。したがって、回
路基板１が理論的に発生する熱は、２×４０４＝８０８
Ｗ／ｍ2 のオーダーとなり、また、この熱量を冷却すれ
ば十分であることが多い。
【００１３】熱は冷却板３に供給されるのであるから、
循環路４を通じて低温の冷却液をポンプで注入してこの
冷却板を冷却する必要がある。この冷却液は冷却コンプ
レッサー５によって冷却される。冷却液はパイプ６を通
じて、大きな空気接触表面を有する冷却器７に更にポン
プで注入される。またこの空気接触表面を通る空気は、
ファン８によって冷却器７に高速で吹き付けられ、熱を
大気中に放熱する。回路基板が設置された装置が屋内に
ある場合は、この冷却器を屋外にある外部壁９に設置す
ることができる。
【００１４】空気の相対湿度が高い場合、空気中の水分
は冷却板３に凝縮して結露する。この結露した水分は導
水路１０に集められ、排水パイプ１２を通って筐体１２
から導き除かれ、支障を与えない場所で放出される。こ
れによって空間１１の中の空気は除湿される。また空間
１１の中の空気は、低温の冷却板３による自然対流の冷
却作用によっても冷却される。
【００１５】本発明により、僅かな可動部分と固定材料
無いの最小の伝導と問題となる発熱物との間の僅かな接
合のみを含むシンプルな冷却システムを得るという目的
は達成される。更に、筐体１１内の空気は乾燥してお
り、筐体１１は気密になっているため、電子的機能を阻
害する惧れのある塵埃で汚染された空気が、筐体に侵入
することはできない。また、更に熱容量（thermal dens
itiy) が大きい部品に対する追加冷却能力が必要な場合
は、筐体内に空気強制循環型冷却装置を配置することも
可能である。
【００１６】上述した実施例は、１枚だけの回路基板を
参照して図示され、説明されているが、理解される通
り、電子装置には複数の回路基板に搭載された多数の部
品が含まれているのが普通である。各回路基板１は、そ
れぞれに該当して個別にある冷却循環路４を組み込まれ
た冷却板３によって取り囲まれる。一方、各種の冷却循
環路４は共通のコンプレッサー５につながれる。更に、
各冷却板３はそれに固有の収集導水路１０を有し、結露
した水分はこの導水路によって排水パイプ１２に導かれ
取り除かれる。
【００１７】また、冷却板３は、板の表面に露出したペ
ルチェ素子によっても低温度に導かれる。当然のことな
がら、この場合は導水路４、コンプレッサー５及び熱交
換システムの残りの部分は不必要となる。
【００１８】理解されるべきことは、本発明は、上述の
通り説明され、かつ図示された実施例に限定されるもの
ではなく、以下の請求の範囲に示す範囲内で改造変更が
できるということである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の実施例を示す図。
【符号の説明】
１ 回路基板 ２ 熱を発生する電子部品 ３ Ｕ字型冷却板 ４ 冷却液導水路／循環路 ５ 冷却用コンプレッサー ６ パイプ ７ 冷却器 ８ ファン ９ 外部壁 １０ 導水路 １１ 筐体 １２ 排水パイプ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 限られた空間の中にあり、回路基板ある
    いは同種の装置に搭載された熱を発生する電子部品を含
    む電子装置を、放射伝導によって冷却する冷却装置であ
    って、 前記回路基板（１）等の各々が、前記基板等から間隔を
    置いて設置される低温の冷却板（３）によって囲まれて
    おり、 前記回路基板（１）及び冷却板（３）の表面が、赤外線
    放射における高い放射係数を有するように処理されてお
    り、熱が、放射によって高温の回路基板から相対的に低
    温の冷却板に伝導される、ことを特徴とする冷却装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の冷却装置であって、冷
    却剤導水路（４）は前記冷却板の全表面に渡って伸びて
    おり、前記冷却板に組み込まれて形成され、前記冷却剤
    は受け取った熱を運び去る機能を果たす、ことを特徴と
    する冷却装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の冷却装置であって、導
    水路（４）と、空間（１１）の外部に設置される熱交換
    器（７）とを介して冷却剤をポンプで注入するコンプレ
    ッサー（５）を含むことを特徴とする冷却装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の冷却装置であって、冷
    却板（３）はＵ字型であって、前記回路基板（１）はＵ
    の字の脚の間に設置されることを特徴とする冷却装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の冷却装置であって、冷
    却板（３）の表面温度は、ペルチェ素子によって低下さ
    れることを特徴とする冷却装置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の冷却装置であって、冷
    却板（３）の下部に配置された、結露した水分の収集用
    導水路（１０）を含むことを特徴とする冷却装置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の冷却装置であって、結
    露した水分を収集用導水路（１０）から空間（１１）の
    外部の場所に移送する機能を果たす排水パイプ（１２）
    を含むことを特徴とする冷却装置。
JP28595692A 1991-10-24 1992-10-23 放射伝導による電子装置用冷却装置 Expired - Fee Related JP3300431B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9103109A SE469298B (sv) 1991-10-24 1991-10-24 Anordning foer kylning av elektronik medelst straalningsoeverfoering
SE9103109-6 1991-10-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05203308A true JPH05203308A (ja) 1993-08-10
JP3300431B2 JP3300431B2 (ja) 2002-07-08

Family

ID=20384103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28595692A Expired - Fee Related JP3300431B2 (ja) 1991-10-24 1992-10-23 放射伝導による電子装置用冷却装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5457603A (ja)
EP (1) EP0539341B1 (ja)
JP (1) JP3300431B2 (ja)
DE (1) DE69204018T2 (ja)
SE (1) SE469298B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019021766A (ja) * 2017-07-18 2019-02-07 富士通株式会社 液浸冷却装置、液浸冷却システム及び液浸冷却方法

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5623597A (en) * 1995-06-15 1997-04-22 Elonex Ip Holdings Ltd. Secure data storage system for a computer wherein a heat transfer apparatus cools a data storage unit in a fireproof safe in absence of a fire and ceases transfer in the event of a fire
SE504430C2 (sv) 1995-06-20 1997-02-10 Ericsson Telefon Ab L M Magasin
US6333849B1 (en) 1996-07-01 2001-12-25 Compaq Computer Corporation Apparatus for liquid cooling of specific computer components
US5954127A (en) * 1997-07-16 1999-09-21 International Business Machines Corporation Cold plate for dual refrigeration system
US5970731A (en) * 1997-11-21 1999-10-26 International Business Machines Corporation Modular refrigeration system
US5963425A (en) * 1997-07-16 1999-10-05 International Business Machines Corporation Combined air and refrigeration cooling for computer systems
JPH11163565A (ja) * 1997-11-27 1999-06-18 Ando Electric Co Ltd プリント基板の冷却構造
DE19842561C2 (de) * 1998-09-17 2003-03-20 Rittal Gmbh & Co Kg Gehäuse zur Aufnahme elektrischer und/oder elektronischer Baueinheiten
FI113447B (fi) * 1998-10-27 2004-04-15 Abb Oy Sovitelma ja menetelmä elektroniikkakomponentin tai -modulin jäähdyttämiseksi nesteellä
WO2000038488A1 (en) * 1998-12-22 2000-06-29 Otis Elevator Company Liquid cooled elevator machine drive
DE19920186A1 (de) * 1999-05-03 2000-12-07 Zrinski Numeriertechnik Gmbh Elektrisches oder elektronisches Gerät
DE19949873A1 (de) * 1999-10-15 2001-04-26 Alstom Power Conversion Gmbh Elektrische Schaltanlage
US6396692B1 (en) * 2000-07-27 2002-05-28 Motorola, Inc. Electronic control unit with integrated cooling module
WO2003088022A1 (en) * 2002-04-06 2003-10-23 Zalman Tech Co., Ltd Chipset cooling device of video graphic adapter card
US7273088B2 (en) * 2003-12-17 2007-09-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. One or more heat exchanger components in major part operably locatable outside computer chassis
DE102004008461A1 (de) * 2004-02-17 2005-10-06 Rittal Gmbh & Co. Kg Gehäuseanordnung
US7399719B2 (en) * 2004-02-25 2008-07-15 Vaultstor Corporation Protection apparatus and methods
FR2876812B1 (fr) * 2004-10-15 2006-12-22 J C C Chereau Aeronautique Dispositif a fluide de refroidissement pour ordinateur
DE102004057432B4 (de) * 2004-11-27 2006-10-19 Rittal Gmbh & Co. Kg Kühlgerät
US20060187639A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-24 Lytron, Inc. Electronic component cooling and interface system
US7916487B2 (en) * 2005-03-30 2011-03-29 Yosef Bitton Method and apparatus for the enhanced disaster survivability of a networked computer server
US7505816B2 (en) * 2005-04-29 2009-03-17 Medtronic, Inc. Actively cooled external energy source, external charger, system of transcutaneous energy transfer, system of transcutaneous charging and method therefore
EP2232968A1 (en) * 2007-12-19 2010-09-29 Clustered Systems Company A cooling system for contact cooled electronic modules
DE102008020328B4 (de) * 2008-04-23 2010-07-29 Continental Automotive Gmbh Wärmeabfuhrsystem, elektronische Schaltung mit dem Wärmeabfuhrsystem und Verfahren zur Wärmeabfuhr
EP2321607A1 (en) * 2008-08-04 2011-05-18 Clustered Systems Company A contact cooled electronic enclosure
DE102009000852B4 (de) * 2009-02-13 2011-03-31 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kältegerät mit innenliegendem Verdampfer
CN101876499B (zh) * 2009-04-30 2012-12-19 深圳富泰宏精密工业有限公司 热源回收装置及热源回收系统
CN102791107B (zh) * 2011-05-20 2015-05-20 周哲明 一种用于冷却电子设备的密封水冷方法和设备
CN104126274B (zh) 2012-02-21 2015-12-09 华为技术有限公司 液体冷却系统以及用于冷却至少一个无线电单元的方法
DE102014007901A1 (de) * 2014-05-27 2015-12-03 Friedrich Lütze GmbH Klimatisierungsanordnung
US9572245B1 (en) * 2015-09-03 2017-02-14 Adlink Technology Inc. Thermal conducting structure applied to network control automation system
DE102015218303A1 (de) 2015-09-23 2017-03-23 Continental Automotive Gmbh Rohrkühler und Vorrichtung mit einem solchen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3893307A (en) * 1974-05-03 1975-07-08 Gen Motors Corp Refrigerator freezer with frost eliminator
DE2847567A1 (de) * 1976-01-21 1980-05-08 Hiss Eckart Ueberwurfkuehlkoerper
US4037270A (en) * 1976-05-24 1977-07-19 Control Data Corporation Circuit packaging and cooling
GB2052164B (en) * 1979-06-30 1983-12-07 Burroughs Corp Assemblies of electrical components
EP0080538A1 (en) * 1981-11-26 1983-06-08 A.R.D. Technical Assistance And Engineering Services International Anstalt Amplifier printed circuit board and mounting system therefor
DE3150166C2 (de) * 1981-12-18 1984-09-06 ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang Kühlsystem für nachrichtentechnische Geräte hoher Verlustleistung
SE441889B (sv) * 1984-05-25 1985-11-11 Arvidsson E Anordning for kylning av elektrisk utrustning innesluten i en i marken forlagd kammare
US5088005A (en) * 1990-05-08 1992-02-11 Sundstrand Corporation Cold plate for cooling electronics

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019021766A (ja) * 2017-07-18 2019-02-07 富士通株式会社 液浸冷却装置、液浸冷却システム及び液浸冷却方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5457603A (en) 1995-10-10
DE69204018D1 (de) 1995-09-14
SE9103109D0 (sv) 1991-10-24
SE9103109L (sv) 1993-04-25
EP0539341A1 (en) 1993-04-28
SE469298B (sv) 1993-06-14
JP3300431B2 (ja) 2002-07-08
DE69204018T2 (de) 1996-01-04
EP0539341B1 (en) 1995-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3300431B2 (ja) 放射伝導による電子装置用冷却装置
US7031159B2 (en) Parallel heat exchanger for a component in a mobile system
US6530420B1 (en) Heat carrier
US9936607B2 (en) Fabricating cooled electronic system with liquid-cooled cold plate and thermal spreader
EP0924481A1 (en) Thermoelectric element and thermoelectric cooling or heating device provided with the same
WO2013069226A1 (ja) ラック型サーバーを冷却する冷却装置とこれを備えたデータセンター
KR20160139094A (ko) 히트파이프를 구비한 전력전자 기기용 밀폐형 외함
US20100032141A1 (en) cooling system utilizing carbon nanotubes for cooling of electrical systems
JP2009271643A (ja) 電子機器用筐体及び電子装置
US20110141684A1 (en) Systems and methods for cooling a blade server including a disk cooling zone
JPWO2005043620A1 (ja) 冷却装置及び電子装置
JPH0783582A (ja) 密閉機器筐体冷却装置
JP6674335B2 (ja) 地中熱利用ヒートパイプ式空調装置およびその構成用ユニットならびに空調方法
JPH09164316A (ja) 凍結防止機能付きエアフィルタ
JP2001358488A (ja) 設備用冷却装置
JPH05283571A (ja) 熱輸送装置
JP2008108781A (ja) 冷却システム
JP3261820B2 (ja) 発熱素子搭載基板
JPS5857679B2 (ja) 電子熱交換ユニツト
JP2000105087A (ja) 冷却装置
JPH0936579A (ja) キャビネット冷却構造
KR100465410B1 (ko) 루프 히트파이프 팬코일 유니트 난방기
KR880001925B1 (ko) 제습냉각장치
JP2001185881A (ja) 内部温度制御装置および内部温度制御方法
CN101272672A (zh) 点静态散热器的实现方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees