JPH0846095A - 冷却能可変機構を持つ冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】冷却を必要とする発熱性の精密電子部品の表面
に、微少フィンを有し、設定温度で動作するように記憶
を施した薄板の形状記憶合金６を付加した冷却フィン２
を接着し、冷却面積を変化させる冷却能可変機構を設
け、精密電子部品の温度を下げる。 【効果】精密電子部品の温度上昇を抑え、使用温度範囲
内に温度を下げ、機器を正常に動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発熱対象物に正常な動作
を保証する使用温度範囲等があり、この範囲を越えない
ように冷却する必要がある機器の表面に適用する冷却能
可変機構を持つ冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力の消費等により発熱する精密電子部
品では、精密電子部品が正常に動作するための使用温度
範囲が設定されており、この範囲を越えて使用している
と、この精密電子部品を搭載した機器に不具合等が起っ
てしまう。そのため、そのように冷却が必要な部品等を
搭載した機器には、冷却装置が付加されている。この冷
却装置によって、精密電子部品を搭載した精密機器の温
度は、使用温度範囲内に制御されている。

【０００３】また、従来の装置は、特開昭62−123749号
公報に記載されたもののように冷却フィンを利用して、
冷却面積を増やして冷却する装置が開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電力の消費等により発
熱する精密電子部品を搭載した精密機器は正常に動作す
る使用温度範囲に、電子部品を冷却する必要があり、従
来、冷却フィン装置を付加することによって、精密電子
部品の冷却を行っている。しかし、この精密電子部品は
高集積化，高密度化の必要により、その発熱量は莫大な
ものになり、エネルギを消費する特殊な冷却装置を付加
する必要さえでてきている。しかし、空間的なことを考
えると、特殊な冷却装置を付加することは問題である。
この冷却装置が使用するエネルギは、精密機器の消費す
るエネルギのかなりの部分を占め、省エネルギの観点か
ら問題であった。また、冷却装置を精密電子部品より取
り外せば、機器が正常に動作する使用温度範囲をはずれ
てしまい、正常な動作を行うことが不可能になるなどの
課題がある。

【０００５】また、従来技術で紹介した冷却フィンを用
いた冷却機構は、発熱量に伴いフィン面積を大きくしな
ければならず、部品の高密度化，高集積化による機器の
小型化を妨げるなどの課題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】冷却能可変機構は、温度
により形状が変化する形状記憶合金を用いて冷却フィン
の冷却面積を変化させるものである。この冷却能可変機
構を、使用温度範囲が制限される精密電子部品等に付加
すると、冷却能可変機構の温度により冷却面積が変化し
て、発熱する精密電子部品の熱量を冷却面積が変化する
前よりも多く除去することが可能になる。これにより、
冷却能可変機構を付加した精密電子部品は冷却され、機
器の温度を正常に動作する使用温度範囲内に保つことが
可能になる。

【０００７】

【作用】精密電子部品等に付加された冷却能可変機構
は、温度により冷却フィンの冷却面積を変化させるもの
であり、その機構は過剰な発熱で発生した熱量を冷却す
るもので、精密電子部品等を冷却し、精密電子部品の温
度を使用温度範囲におさめる作用がある。ここで用いる
機構とは、冷却フィンに形状記憶合金を利用して、冷却
フィンの温度上昇に伴い形状記憶合金の微少な切欠きを
動作させて、冷却フィンの冷却面積を変化させるもので
ある。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１から図３を用い
て説明する。図１は、発熱対象物の過剰な発熱により、
より大きな冷却性能を出すために冷却面積が増加した状
態を示す。冷却能可変機構は形状記憶合金シート６から
なり、形状記憶合金シート６の表面には微少なフィンが
設けられ、形状を記憶した設定温度以上になると、図１
のように起き上がるように形状を記憶処理されている。
形状記憶合金シート６を冷却フィン２の表面に接着す
る。冷却フィン２を発熱対象物、例えば、コンピュータ
のＣＰＵ１の表面に導電性グリース３を介して付加す
る。このＣＰＵ１は基板５にＣＰＵホルダ４で接続され
る。このＣＰＵ１に電力が供給され、演算等の処理がさ
れるにつれて発熱し、ＣＰＵ１の温度が上昇すると、熱
が導電性グリース３を通って冷却フィン２に伝わり、そ
の大きな冷却面積で積極的に放熱する。特に、形状記憶
合金の微少なフィンにより、より大きな放熱がされ、Ｃ
ＰＵ１の温度をより下げることになる。図２は、形状記
憶合金の微少フィンの形状の１例である。図３は、放熱
により冷却フィン２の温度が形状記憶合金の形状を記憶
した設定温度より低くなったときの状態を示す。ここで
使用する形状記憶合金は二つの形状を記憶する２方向性
の形状記憶合金を使用する。図２のように大きく形状記
憶合金の微少なフィンを動作させるには、回復率と変形
率に見合った形状記憶合金のシート厚にしなければなら
ない。このように構成された冷却能可変機構をＣＰＵ等
の発熱対象物に付加することにより、発熱対象物から発
生する過剰な熱量を小さな空間で、より積極的に放熱す
る事を可能にし、発熱対象物を使用温度範囲内の温度に
する事が可能になる。

【０００９】以下、本発明の実施例を図４を用いて説明
する。前述の実施例では、冷却能可変機構として、形状
記憶合金のみを使用していたが、形状記憶合金は一般に
熱伝導性が悪いとされている。そこで、この熱伝導性の
悪い形状記憶合金シート６に熱伝導性の良い材料７を付
加し、複合体シートをつくり、冷却能可変機構として利
用する。この熱伝導性の良い材料７は、銅，アルミニウ
ム等形状記憶合金よりも熱伝導性に優れたものを選択す
る。この材料７を形状記憶合金シート６に蒸着または圧
接する。この材料７を裏打ちすることにより、熱伝導性
が向上するとともに、形状記憶合金の形状記憶温度以下
になったときの回復を助ける効果もでる。これにより、
使用する形状記憶合金は２方向性のものでなく、１方向
性のものでも使用することが可能になる。このような複
合材料を用いても、前述の冷却能可変機構をつくること
ができ、冷却性能に優れたものをつくることが可能にな
る。

【００１０】

【発明の効果】本発明は、電力等を消費し発熱する精密
電子部品において、部品表面に冷却能可変機構を持つ冷
却装置を設けることにより、精密電子部品の温度上昇を
抑え、精密電子部品の使用温度範囲内に温度を下げ、機
器を正常に動作させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の形状記憶合金を利用した冷却能可変機
構を持つ冷却装置の起動時の一実施例の斜視図。

【図２】本発明の形状記憶合金を利用した冷却能可変機
構の形状記憶合金の微少フィンの斜視図。

【図３】本発明の形状記憶合金を利用した冷却能可変機
構を持つ冷却装置の非起動時を示した斜視図。

【図４】本発明の冷却能可変機構に複合材料を利用した
微少フィンの斜視図。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ等の発熱対象物、２…冷却フィン、３…導電
性グリース、４…CPUホルダ、５…基板、６…形状記憶
合金シート、７…熱伝導性の良い材料。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱対象物が発熱する熱量に呼応して、冷
   却部の冷却能が変化する機構を持つ表面を発熱対象物に
   付加することによって、対象物を冷却することを特徴と
   する冷却能可変機構を持つ冷却装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記発熱対象物が発生
   する熱量に呼応して、冷却部の冷却能が変化する機構と
   して、形状記憶合金を使用し冷却面積を可変にする冷却
   能可変機構を持つ冷却装置。
3. 【請求項３】該請求項１において、前記発熱対象物が発
   生する熱量に呼応して、冷却部の冷却能が変化する機構
   として、形状記憶合金に前記形状記憶合金より熱伝導性
   の良い金属を付加した複合材料を使用する冷却能可変機
   構を持つ冷却装置。