JPH0868582A - 冷却板およびその製造方法 - Google Patents
冷却板およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH0868582A JPH0868582A JP20361194A JP20361194A JPH0868582A JP H0868582 A JPH0868582 A JP H0868582A JP 20361194 A JP20361194 A JP 20361194A JP 20361194 A JP20361194 A JP 20361194A JP H0868582 A JPH0868582 A JP H0868582A
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- JP
- Japan
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- tube
- water channel
- cooling plate
- cooling
- water
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Abstract
(57)【要約】
【目的】冷却板の中心部に密集した水路を容易に形成で
き、かつ加工で失われる材料を最小に抑え、安価に製作
できること。 【構成】角形の管１０は互いの側面を離間させて渦巻状
に巻かれる。管１０の内部はそのまま第１水路１１を形
成している。また、管１０の側面と側面との間は第２水
路１２を構成する。さらに、管１０の上面に密着して平
板１３ａ、下面に密着して平板１３ｂを設けている。こ
れらの管１０、平板１３ａ、１３ｂは共に銅材料から構
成される。
き、かつ加工で失われる材料を最小に抑え、安価に製作
できること。 【構成】角形の管１０は互いの側面を離間させて渦巻状
に巻かれる。管１０の内部はそのまま第１水路１１を形
成している。また、管１０の側面と側面との間は第２水
路１２を構成する。さらに、管１０の上面に密着して平
板１３ａ、下面に密着して平板１３ｂを設けている。こ
れらの管１０、平板１３ａ、１３ｂは共に銅材料から構
成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷却板表面を発熱体に密
着させてその発熱体から熱を集い冷却する冷却板および
その製造方法に関する。
着させてその発熱体から熱を集い冷却する冷却板および
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷却板内に冷却水を流動させるための渦
巻状の水路を形成する主な方法には冷却板の一方の面に
渦巻状の溝を機械加工し、すべての溝加工が完了した後
に全部の溝開口部を密閉可能な大きさの平板を冷却板に
接合して仕上げる方法がある。また、角形に仕上げた管
を渦巻状に巻き、上下に薄板をそれぞれ接合して仕上げ
る方法がある。これは上下に薄板を接合する代わりに管
との間をろう材を用いてろう付けして表面を仕上げる方
法も用いられる。
巻状の水路を形成する主な方法には冷却板の一方の面に
渦巻状の溝を機械加工し、すべての溝加工が完了した後
に全部の溝開口部を密閉可能な大きさの平板を冷却板に
接合して仕上げる方法がある。また、角形に仕上げた管
を渦巻状に巻き、上下に薄板をそれぞれ接合して仕上げ
る方法がある。これは上下に薄板を接合する代わりに管
との間をろう材を用いてろう付けして表面を仕上げる方
法も用いられる。
【０００３】これ以外にも渦巻状に巻いた管を金属溶湯
で鋳包みする方法もある。
で鋳包みする方法もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した渦巻状の水路
を形成する方法のうち、機械加工で溝を仕上げるにはＮ
Ｃフライス盤等によって仕上げることが多いが、加工費
が高いこうした工程を経るやり方は安価に冷却盤を製作
することが難しい。また、銅等の高価な材料からなる冷
却板材の多くの部分が加工によって失われるので材料の
無駄が非常に多くなる。さらに、溝開口部を銅製の平板
で密閉するにあたっては接合工程中に欠陥が生じ易く不
良品が発生する原因となっている。
を形成する方法のうち、機械加工で溝を仕上げるにはＮ
Ｃフライス盤等によって仕上げることが多いが、加工費
が高いこうした工程を経るやり方は安価に冷却盤を製作
することが難しい。また、銅等の高価な材料からなる冷
却板材の多くの部分が加工によって失われるので材料の
無駄が非常に多くなる。さらに、溝開口部を銅製の平板
で密閉するにあたっては接合工程中に欠陥が生じ易く不
良品が発生する原因となっている。
【０００５】一方、角形の管を渦巻状に巻いて仕上げる
には中心部の水路幅が小さくなりすぎ、そこまで管を密
に巻くことが実際上困難である。このため、中心部にお
いて水路が形成されないものにおいては意図した冷却効
果が得られない。また、管の形状と寸法とが成形加工で
巻き上げられるか否かで決まるなど、設計上の選択幅が
決められている。さらに、管を金属溶湯で鋳包むには金
型が必要であるが、高価な金型のために製造コストが上
昇し、安価に冷却板を製作することができない。 本発
明の目的は中心部に密集した水路を安易に形成でき、か
つ加工で失われる材料を最小に抑え、安価に製作できる
ようにした冷却板およびその製造方法を提供することに
ある。
には中心部の水路幅が小さくなりすぎ、そこまで管を密
に巻くことが実際上困難である。このため、中心部にお
いて水路が形成されないものにおいては意図した冷却効
果が得られない。また、管の形状と寸法とが成形加工で
巻き上げられるか否かで決まるなど、設計上の選択幅が
決められている。さらに、管を金属溶湯で鋳包むには金
型が必要であるが、高価な金型のために製造コストが上
昇し、安価に冷却板を製作することができない。 本発
明の目的は中心部に密集した水路を安易に形成でき、か
つ加工で失われる材料を最小に抑え、安価に製作できる
ようにした冷却板およびその製造方法を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は内部に冷却水を
導くための水路を有し、この水路を区画している壁面の
一部を発熱要素に密着させて水路内を流動する冷却水に
よって発熱要素を冷却するようにした冷却板において、
水路は冷却板外周側から中心に向かって冷却水を流動さ
せる第１区間を中空要素体の内部に、さらに、この第１
区間から独立した冷却板中心から外周側に向かって冷却
水を流動させる第２区間を互いに隣接する中空要素体の
外面間に水路隔壁を介してそれぞれ形成したことを特徴
とするものである。
導くための水路を有し、この水路を区画している壁面の
一部を発熱要素に密着させて水路内を流動する冷却水に
よって発熱要素を冷却するようにした冷却板において、
水路は冷却板外周側から中心に向かって冷却水を流動さ
せる第１区間を中空要素体の内部に、さらに、この第１
区間から独立した冷却板中心から外周側に向かって冷却
水を流動させる第２区間を互いに隣接する中空要素体の
外面間に水路隔壁を介してそれぞれ形成したことを特徴
とするものである。
【０００７】
【作用】冷却板の水路は冷却板外周側から中心にかけて
たとえば渦巻状に形成される第１区間と、この第１区間
に隣接して冷却板中心から外周側にかけて形成される第
２区間とからなる。この第１区間にはたとえば管などの
中空要素体の内部が渦巻状に巻いたそのままの状態で用
いられる。本発明は第１区間の終点から始まる第２区間
は同じ中空要素体の互いに隣接する外面間に形成し、さ
らに外面と外面との間の上下開口部に水路隔壁をそれぞ
れ配置して密閉する。このような第１区間と第２区間と
は互いに隣接しており、初めに冷却板中心に向かって第
１区間をたとえば半時計方向に流れた冷却水が第１区間
と第２区間との連絡部で反転し、第２区間を時計方向に
流れて冷却板外周側より排出される。
たとえば渦巻状に形成される第１区間と、この第１区間
に隣接して冷却板中心から外周側にかけて形成される第
２区間とからなる。この第１区間にはたとえば管などの
中空要素体の内部が渦巻状に巻いたそのままの状態で用
いられる。本発明は第１区間の終点から始まる第２区間
は同じ中空要素体の互いに隣接する外面間に形成し、さ
らに外面と外面との間の上下開口部に水路隔壁をそれぞ
れ配置して密閉する。このような第１区間と第２区間と
は互いに隣接しており、初めに冷却板中心に向かって第
１区間をたとえば半時計方向に流れた冷却水が第１区間
と第２区間との連絡部で反転し、第２区間を時計方向に
流れて冷却板外周側より排出される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１において、銅材料からなる角形の管１０は
互いの側面を大きく離間させて渦巻状に巻かれている。
管１０の内部はそのままの状態で第１水路１１を形成し
ている。また、離間させた側面と側面との間は第１水路
１１から独立した後に詳しく説明される第２水路１２を
構成する。
明する。図１において、銅材料からなる角形の管１０は
互いの側面を大きく離間させて渦巻状に巻かれている。
管１０の内部はそのままの状態で第１水路１１を形成し
ている。また、離間させた側面と側面との間は第１水路
１１から独立した後に詳しく説明される第２水路１２を
構成する。
【０００９】さらに、管１０の上面に密着して平板１３
ａ、下面に密着して平板１３ｂを設けている。これらの
平板１３ａ、１３ｂは共に銅材料から構成されている。
第１水路１１には入口１４、第２水路１２には出口１５
が備えられ、双方の水路１１、１２は連絡部１６によっ
て連絡している。
ａ、下面に密着して平板１３ｂを設けている。これらの
平板１３ａ、１３ｂは共に銅材料から構成されている。
第１水路１１には入口１４、第２水路１２には出口１５
が備えられ、双方の水路１１、１２は連絡部１６によっ
て連絡している。
【００１０】この冷却板は次のように製作する。
【００１１】図２において、管１０は内側８mm角、外側
１０mm角に形成される。この管１０の側面間を８mm離し
て渦巻状に巻く。
１０mm角に形成される。この管１０の側面間を８mm離し
て渦巻状に巻く。
【００１２】次に、管１０の上面に銀材料のろう箔１７
ａ、下面に同じ材料からなるろう箔１７ｂを配置し、さ
らにろう箔１７ａの上側に平板１３ａ、ろう箔１７ｂの
下側に平板１３ｂを置いてこれらを仮付けしておく。
ａ、下面に同じ材料からなるろう箔１７ｂを配置し、さ
らにろう箔１７ａの上側に平板１３ａ、ろう箔１７ｂの
下側に平板１３ｂを置いてこれらを仮付けしておく。
【００１３】この組立てられた冷却板を真空炉内に運
び、炉内温度を８５０℃に保ってろう付けする。ろう箔
１７ａ、１７ｂの溶融により平板１３ａ、１３ｂは管１
０の上面と下面とに一体化される。このとき、管１０内
の第１水路１１と側面の管壁によって隔てられ、上下方
向の２つの開口部を平板１３ａ、１３ｂによって塞がれ
た第２水路１２が形成される。この第２水路１２は、先
に説明したように、管１０の８mm角の第１水路１１と同
じ寸法となる。
び、炉内温度を８５０℃に保ってろう付けする。ろう箔
１７ａ、１７ｂの溶融により平板１３ａ、１３ｂは管１
０の上面と下面とに一体化される。このとき、管１０内
の第１水路１１と側面の管壁によって隔てられ、上下方
向の２つの開口部を平板１３ａ、１３ｂによって塞がれ
た第２水路１２が形成される。この第２水路１２は、先
に説明したように、管１０の８mm角の第１水路１１と同
じ寸法となる。
【００１４】次に、上記からなる冷却板の作用を図１を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１５】冷却水は外側に開口した第１水路１１の入
口１４から冷却板内に入る。この冷却水は第１水路１１
内を冷却板中心に向かって反時計方向に回りながら流動
する。この流動中、冷却水は平板１３ａ、１３ｂの壁面
を通して外側に密着した発熱体から熱を集って徐々に温
度上昇し、第１水路１１を出て連絡部１６に流出する。
連絡部１６で冷却水は反転し、第２水路１２内を出口１
５に向かって時計方向に回りながら流動し、平板１３
ａ、１３ｂの壁面を通して外側の発熱体から熱を集って
温度上昇し、最後に出口１５から流出する。
口１４から冷却板内に入る。この冷却水は第１水路１１
内を冷却板中心に向かって反時計方向に回りながら流動
する。この流動中、冷却水は平板１３ａ、１３ｂの壁面
を通して外側に密着した発熱体から熱を集って徐々に温
度上昇し、第１水路１１を出て連絡部１６に流出する。
連絡部１６で冷却水は反転し、第２水路１２内を出口１
５に向かって時計方向に回りながら流動し、平板１３
ａ、１３ｂの壁面を通して外側の発熱体から熱を集って
温度上昇し、最後に出口１５から流出する。
【００１６】本実施例は互いに隣接する第１水路１１と
第２水路１２とによって冷却水のための水路を形成した
ので、機械加工を経る必要がなく、加工によって無駄に
なる銅材料もなく、材料費の節約により安価な冷却板を
製作することができる。また、角形の管１０は互いの側
面を離間して配置するので、大きな曲げ半径で曲げれば
よく、成形加工が極めて容易である。さらに、中心部に
一定の水路幅を保って巻き上げるのに管１０の形状と寸
法とに制限があり、設計上の選択幅がないことに対して
管を密に巻く必要がないので、様々な形状を用いること
ができ、また寸法も自由に決めることができる。
第２水路１２とによって冷却水のための水路を形成した
ので、機械加工を経る必要がなく、加工によって無駄に
なる銅材料もなく、材料費の節約により安価な冷却板を
製作することができる。また、角形の管１０は互いの側
面を離間して配置するので、大きな曲げ半径で曲げれば
よく、成形加工が極めて容易である。さらに、中心部に
一定の水路幅を保って巻き上げるのに管１０の形状と寸
法とに制限があり、設計上の選択幅がないことに対して
管を密に巻く必要がないので、様々な形状を用いること
ができ、また寸法も自由に決めることができる。
【００１７】本発明の他の実施例を図３（ａ）（ｂ）を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１８】角形の管１０の成形加工後に、第２水路１
２が形成されるまでの間、管１０の側面管の寸法がスプ
リングバックによって変化することがある。このスプリ
ングバックによる管１０の側面間の寸法のバラツキを抑
えるために図３（ａ）に示す管１０同士の間隔Ｓと同一
の幅を保って形成される図３（ｂ）に示す間隔片として
のインサート板１８を設ける。インサート板１８を管１
０の間隔Ｓの間に挟み、ろう付け工程を経て管１０と一
体化する。これは第２水路１２の断面積を変えないため
に平板１３ａあるいは平板１３ｂと接する位置に置くの
が望ましい。
２が形成されるまでの間、管１０の側面管の寸法がスプ
リングバックによって変化することがある。このスプリ
ングバックによる管１０の側面間の寸法のバラツキを抑
えるために図３（ａ）に示す管１０同士の間隔Ｓと同一
の幅を保って形成される図３（ｂ）に示す間隔片として
のインサート板１８を設ける。インサート板１８を管１
０の間隔Ｓの間に挟み、ろう付け工程を経て管１０と一
体化する。これは第２水路１２の断面積を変えないため
に平板１３ａあるいは平板１３ｂと接する位置に置くの
が望ましい。
【００１９】このようなインサート板１８を使用するこ
とで第２水路１２は全域で均一な寸法の水路とすること
ができ、適正な量の冷却水を流動させることが可能にな
る。さらに、本発明の異なる実施例を図４を参照して説
明する。
とで第２水路１２は全域で均一な寸法の水路とすること
ができ、適正な量の冷却水を流動させることが可能にな
る。さらに、本発明の異なる実施例を図４を参照して説
明する。
【００２０】図４（ａ）には第２水路１２の出口に案内
管１９を設けたものを示している。この案内管１９によ
って冷却板から流出する冷却水の流れを安定に保つこと
ができる。
管１９を設けたものを示している。この案内管１９によ
って冷却板から流出する冷却水の流れを安定に保つこと
ができる。
【００２１】図４（ｂ）には第２水路１２の全域に渦巻
き形に形成される案内板２０を設けたものを示してい
る。この案内板２０に沿って冷却水を流し、熱交換効率
を高めることができる。
き形に形成される案内板２０を設けたものを示してい
る。この案内板２０に沿って冷却水を流し、熱交換効率
を高めることができる。
【００２２】さらに、他の実施例を図５（ａ）（ｂ）を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００２３】角形の管１０の成形加工では渦巻中心が曲
げ半径が最も小さくなることから難しい。本実施例の冷
却板は渦巻中心をインサート体で構成したもので、管１
０の成形加工はさらに容易になる。
げ半径が最も小さくなることから難しい。本実施例の冷
却板は渦巻中心をインサート体で構成したもので、管１
０の成形加工はさらに容易になる。
【００２４】図５（ａ）には渦巻中心に銅材料からなる
半長円形のインサート体２１を設けたものを示してい
る。このインサート体２１の内部には図５（ｂ）に示す
ように連絡口２２と通じている蛇行水路２３が形成され
る。このインサート体２１は管１０と共に平板１３ａ、
１３ｂとろう付けするときに一体にろう付けされる。こ
のようなインサート体２１からなる冷却板においては管
１０の成形加工は曲げ半径が大きく比較的曲げ易い箇所
だけにすることができ、加工が容易である。蛇行水路２
３はＮＣフライス盤等で機械加工することになるが、限
られた範囲であり、それ程高価にはならない。
半長円形のインサート体２１を設けたものを示してい
る。このインサート体２１の内部には図５（ｂ）に示す
ように連絡口２２と通じている蛇行水路２３が形成され
る。このインサート体２１は管１０と共に平板１３ａ、
１３ｂとろう付けするときに一体にろう付けされる。こ
のようなインサート体２１からなる冷却板においては管
１０の成形加工は曲げ半径が大きく比較的曲げ易い箇所
だけにすることができ、加工が容易である。蛇行水路２
３はＮＣフライス盤等で機械加工することになるが、限
られた範囲であり、それ程高価にはならない。
【００２５】また、管については上記実施例で示したも
のはいずれも角形に形成したものであるが、これ以外に
も断面円形の管、内側溝付管、外側リブ付管として形成
することができる。これらの実施例は図６（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示している。図６（ａ）は円形の管２４であ
り、（ｂ）は溝付管２５であり、（ｃ）はリブ付管２６
である。
のはいずれも角形に形成したものであるが、これ以外に
も断面円形の管、内側溝付管、外側リブ付管として形成
することができる。これらの実施例は図６（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示している。図６（ａ）は円形の管２４であ
り、（ｂ）は溝付管２５であり、（ｃ）はリブ付管２６
である。
【００２６】さらに、管の配置は渦巻状に限られない。
図７に示すように中心部が蛇行した水路からなる管２
７、外側は直線状の水路からなる管２８で構成してもよ
い。
図７に示すように中心部が蛇行した水路からなる管２
７、外側は直線状の水路からなる管２８で構成してもよ
い。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は冷却水のた
めの水路として冷却板外側から中心に向かって冷却水を
流動させる第１区間を中空要素体の内部に、また、この
第１区間から独立した冷却板中心から外周側に向かって
冷却水を流動させる第２区間を中空要素体の外面間に水
路区画部材を介してそれぞれ形成したので、中空要素体
および水路区画部材が高価な材料から構成されるとき、
無駄になる材料が全くなく、材料費の節約により安価な
冷却板を得ることが可能である。
めの水路として冷却板外側から中心に向かって冷却水を
流動させる第１区間を中空要素体の内部に、また、この
第１区間から独立した冷却板中心から外周側に向かって
冷却水を流動させる第２区間を中空要素体の外面間に水
路区画部材を介してそれぞれ形成したので、中空要素体
および水路区画部材が高価な材料から構成されるとき、
無駄になる材料が全くなく、材料費の節約により安価な
冷却板を得ることが可能である。
【００２８】また、中空要素体の外面を隣接する要素体
から離間して配置するので、大きな曲げ半径で曲げるこ
とができ、中空要素体の成形加工を容易にすることが可
能である。
から離間して配置するので、大きな曲げ半径で曲げるこ
とができ、中空要素体の成形加工を容易にすることが可
能である。
【図１】本発明による冷却板を示す平面図。
【図２】図１に示される冷却板の製造工程の一部を示す
図。
図。
【図３】本発明の他の実施例を示す平面図。
【図４】本発明の他の実施例を示す平面図。
【図５】本発明の他の実施例を示す平面図。
【図６】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図７】本発明の他の実施例を示す平面図。
１０………管 １１………第１水路 １２………第２水路 １３ａ、１３ｂ…平板 １７ａ、１７ｂ…ろう箔 ２０………案内板 ２１………インサート体
Claims (5)
- 【請求項１】 内部に冷却水を導くための水路を有し、
この水路を区画している壁面の一部を発熱要素に密着さ
せて該水路内を流動する冷却水によって前記発熱要素を
冷却するようにした冷却板において、前記水路は該冷却
板外周側から中心に向かって冷却水を流動させる第１区
間を中空要素体の内部に、さらに、この第１区間から独
立した該冷却板中心から外周側に向かって冷却水を流動
させる第２区間を互いに隣接する前記中空要素体の外面
間に水路隔壁を介してそれぞれ形成したことを特徴とす
る冷却板。 - 【請求項２】 前記中空要素体を管で構成すると共に、
水路隔壁を前記管上下外面前体にわたり、それぞれ配置
する平板により構成したことを特徴とする請求項１記載
の冷却板。 - 【請求項３】 前記管の外面間に形成される前記第２区
間に該管の壁面間隔を維持するためのインサート板を設
けたことを特徴とする請求項２記載の冷却板。 - 【請求項４】 前記管の曲げ半径が最小となる箇所に該
管の内部と通じた冷却水のための水路を備えたインサー
ト体を設けたことを特徴とする請求項２記載の冷却板。 - 【請求項５】 管を側面間に決められた離間距離を保つ
ように渦巻状に巻き、次にそれぞれ前記管の上面および
下面に金属ろうを介して平板を配置して該管と該平板と
を仮組みし、この後真空炉内で前記金属ろうを溶融させ
て配管と前記各平板とを一体化することを特徴とする冷
却板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20361194A JPH0868582A (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 冷却板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20361194A JPH0868582A (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 冷却板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0868582A true JPH0868582A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=16476915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20361194A Withdrawn JPH0868582A (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 冷却板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0868582A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013131097A1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-09-06 | Logos Technologies, Inc. | Systems and methods for cooling disk lasers |
| CN105202844A (zh) * | 2015-10-20 | 2015-12-30 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 高效率水冷箱 |
| JP2019104984A (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-27 | 北京創▲いく▼科技有限公司 | 冷却板 |
-
1994
- 1994-08-29 JP JP20361194A patent/JPH0868582A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013131097A1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-09-06 | Logos Technologies, Inc. | Systems and methods for cooling disk lasers |
| CN105202844A (zh) * | 2015-10-20 | 2015-12-30 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 高效率水冷箱 |
| JP2019104984A (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-27 | 北京創▲いく▼科技有限公司 | 冷却板 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |