JPH09186279A - Cooler for lsi - Google Patents

Cooler for lsi

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JPH09186279A
JPH09186279A JP7354188A JP35418895A JPH09186279A JP H09186279 A JPH09186279 A JP H09186279A JP 7354188 A JP7354188 A JP 7354188A JP 35418895 A JP35418895 A JP 35418895A JP H09186279 A JPH09186279 A JP H09186279A
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lsi
fan
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condenser
cooling device
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    • 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
    • F28D15/0266Heat-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 with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D2015/0291Heat-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 comprising internal rotor means, e.g. turbine driven by the working fluid

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to drive a fan without necessity of a power source and a temperature sensor at all, to automatically regulate the number of revolutions of the fan in accordance with the heating temperature of an LSI and to effectively cool the LSI. SOLUTION: The cooler for individually cooling LSI mounted on a circuit board comprises an evaporating part 2 mounted on the radiating surface of an LSI case 1, a condensing part 3 connected to the evaporating part via pipes 41, 42, operating fluid 5 for pressure reducing an inner space for connecting the evaporating, condensing parts and pipes to substantially vacuum state to be sealed in the space, a fan 7 rotatably mounted at the outside of the condensing part, and a turbine 6 disposed in the condensing part to rotate the fan by the flow of the fluid.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、LSIの冷却装置
に関し、特に、発熱したLSIを個別に冷却するに局所
冷却装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LSI cooling device, and more particularly to a local cooling device for individually cooling heat-generating LSIs.

【0002】[0002]

【従来の技術】CPUなどに用いられるLSIは、その
寿命やゲート遅延時間を保証するため、規定の温度以下
に保つよう冷却しなければならない。LSIの発熱量が
約10W以下のときは、このLSIを実装した回路基板
全体をモータファンによって冷却することにより、LS
Iを規定の温度以下に保つことができた。ところが、最
近のLSIは、集積度の向上にともなって発熱量が増大
する傾向にあり、回路基板に実装された一部のLSIの
発熱量が10Wを越えてしまうことがある。
2. Description of the Related Art An LSI used for a CPU or the like must be cooled so as to keep its temperature below a specified temperature in order to guarantee its life and gate delay time. When the amount of heat generated by the LSI is about 10 W or less, the entire circuit board on which this LSI is mounted is cooled by a motor fan, so that the LS
It was possible to keep I below the specified temperature. However, recent LSIs tend to increase the amount of heat generated as the degree of integration increases, and the heat generated by some LSIs mounted on the circuit board may exceed 10W.

【0003】そこで、従来は、発熱量の大きいLSIに
専用のモータファンを設け、発熱量の大きいLSIを個
別に冷却していた。このような、一部のLSIを個別に
冷却する装置として、例えば、US Patent5,
335,722では、LSIを個別に冷却するモータフ
ァンの小型化を図ったものが提案されている。
Therefore, conventionally, an LSI having a large heat generation amount is provided with a dedicated motor fan to individually cool the LSI having a large heat generation amount. As such a device for individually cooling some LSIs, for example, US Patent 5,
In 335 and 722, it is proposed that the motor fan for individually cooling the LSI is downsized.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のLSIの冷却装置では、一般的なLSIの電源電圧が
3.3〜5Vであるのに対して、ファン内部のモータの
駆動電圧が12〜24Vであり、このため、前記LSI
を実装した回路基板等を動作させる電源と同程度の電源
やDC/DCコンバータを、前記LSIの冷却のために
設けなければならないという問題があった。
However, in the above-described conventional LSI cooling device, the power supply voltage of the general LSI is 3.3 to 5 V, whereas the drive voltage of the motor inside the fan is 12 V. ~ 24V, and therefore the LSI
There is a problem in that a power supply and a DC / DC converter that are equivalent to the power supply for operating the circuit board on which is mounted must be provided for cooling the LSI.

【0005】また、各LSIを適温に保つためには、各
LSIごとに温度センサを設けて各モータファンの回転
数を電気的に制御しなければならないという問題があっ
た。さらに、各LSIごとにモータファンを設けると、
各モータファンごとに設置スペースが必要となり、機器
全体が大型化してしまうとともに、複数のモータによっ
て騒音が大きくなってしまうという問題もあった。
Further, in order to keep each LSI at an appropriate temperature, a temperature sensor must be provided for each LSI to electrically control the rotation speed of each motor fan. Furthermore, if a motor fan is provided for each LSI,
There is also a problem that an installation space is required for each motor fan, the size of the entire device is increased, and noise is increased by a plurality of motors.

【0006】なお、前記回路基板等を動作させる電源に
より各モータファンを駆動させることも考えられるが、
このような構成とした場合は、ファンの回転数が不足し
て前記LSIを冷却することできないおそれがある。
Although it is possible to drive each motor fan by a power source for operating the circuit board and the like,
With such a configuration, the rotation speed of the fan may be insufficient and the LSI may not be cooled.

【0007】また、前記ファンを回転させるモータのコ
イル巻数を増大し、前記ファンの回転数を上げることも
考えられるが、この場合は、前記モータのノイズが大き
くなるとともに、電流変動及び起動電流が大きくなり、
前記LSIの動作が不安定になるという問題があった。
It is also conceivable to increase the number of coil turns of the motor for rotating the fan to increase the rotation speed of the fan, but in this case, the noise of the motor becomes large and the current fluctuation and the starting current are increased. Getting bigger,
There is a problem that the operation of the LSI becomes unstable.

【0008】なお、LSIの冷却装置ではないが、特開
平5−167143号では、半導体レーザ,この半導体
レーザを冷却するペルチェ素子からなる発熱部と、フィ
ン及びこれを冷却するモータファンからなる放熱部を備
え、前記ペルチェ素子と前記フィンをヒートパイプによ
って接続した構成の半導体レーザの冷却装置が提案され
ている。
Although it is not an LSI cooling device, in Japanese Patent Laid-Open No. 167143/1993, a heat generating portion including a semiconductor laser and a Peltier element for cooling the semiconductor laser, and a heat radiating portion including a fin and a motor fan for cooling the same. There is proposed a semiconductor laser cooling device having a structure in which the Peltier element and the fin are connected by a heat pipe.

【0009】このような構成によれば、前記ペルチェ素
子で発生した熱を、前記ヒートパイプによって前記フィ
ンに移動させ、前記フィンを前記モータファンによって
冷却することにより、前記ペルチェ素子で発生した熱を
除去することができる。
According to this structure, the heat generated by the Peltier element is transferred to the fins by the heat pipe, and the fins are cooled by the motor fan, so that the heat generated by the Peltier element is removed. Can be removed.

【0010】しかし、この半導体レーザの冷却装置で
も、前記モータファンを電源により駆動させる構成とな
っていたので、上述した従来のLSIの冷却装置の諸問
題を解決することはできない。
However, even in this semiconductor laser cooling device, since the motor fan is driven by the power source, it is not possible to solve the above-mentioned problems of the conventional LSI cooling device.

【0011】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たものであり、ファンの駆動や回転数の制御に一切電源
を必要とせず、LSIを効果的に冷却することができる
LSIの冷却装置の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an LSI cooling device capable of effectively cooling an LSI without requiring any power source to drive a fan or control the rotation speed. For the purpose of provision.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載のLSIの冷却装置は、回路基板上に
実装されたLSIを個別に冷却する冷却装置であって、
前記LSIの放熱面に直接又は間接的に取り付けた蒸発
部と、この蒸発部にパイプを介して接続した凝縮部と、
これら蒸発部,凝縮部及びパイプの連続する内部空間を
ほぼ真空状態に減圧し、この内部空間に封入した作動流
体と、前記凝縮部の外側に回動自在に取り付けたファン
と、前記凝縮部内に位置し、前記作動流体の流れによっ
て前記ファンを回転させるタービンとを備えた構成とし
てある。
In order to achieve the above object, an LSI cooling device according to claim 1 is a cooling device for individually cooling an LSI mounted on a circuit board,
An evaporation unit directly or indirectly attached to the heat dissipation surface of the LSI, and a condensation unit connected to the evaporation unit via a pipe;
The continuous internal space of the evaporation part, the condensation part, and the pipe is decompressed to a substantially vacuum state, the working fluid enclosed in the internal space, the fan rotatably attached to the outside of the condensation part, and the inside of the condensation part. And a turbine that is located and rotates the fan according to the flow of the working fluid.

【0013】このような構成によれば、前記LSIが発
熱すると、この熱によって前記蒸発部内の前記作動流体
が蒸発する。このときの熱の移動により前記LSIが規
定温度に冷却される。
According to this structure, when the LSI generates heat, the heat causes the working fluid in the evaporation section to evaporate. The LSI is cooled to a specified temperature by the movement of heat at this time.

【0014】また、作動流体5を真空に近い状態で封入
してあるので、前記LSIの発熱によって発生した前記
作動流体の蒸気流が、前記パイプを介して、高圧な前記
蒸発部から低圧な前記凝縮部内に流れ込み、前記タービ
ンを回転させて前記ファンを駆動させる。これにより、
前記凝縮部が冷却され、前記凝縮部内の前記作動流体が
凝縮されて液体に戻る。液体となった前記作動流体は、
重力によって、前記パイプから前記蒸発部に流れ込み、
再び前記LSIの冷却に供される。
Further, since the working fluid 5 is enclosed in a state close to a vacuum, the vapor flow of the working fluid generated by the heat generation of the LSI is low in pressure from the high pressure evaporation section through the pipe. It flows into the condenser and rotates the turbine to drive the fan. This allows
The condenser is cooled, and the working fluid in the condenser is condensed and returns to liquid. The working fluid that has become liquid is
Gravity flows from the pipe into the evaporator,
It is again used for cooling the LSI.

【0015】なお、前記ファンの近傍に前記蒸発部を配
置したとき、あるいは、前記凝縮部と前記蒸発部の側壁
を接合したときは、前記ファンの風によって前記LSI
を間接的に冷却することができる。
When the evaporation section is arranged near the fan, or when the condensation section and the side wall of the evaporation section are joined, the LSI blows the air.
Can be cooled indirectly.

【0016】請求項2記載のLSIの冷却装置は、前記
凝縮部に、前記ファンの風を受けて前記凝縮部を冷却す
るフィンを設けた構成としてある。このような構成によ
れば、前記凝縮部を効果的に冷却することができ、前記
LSIを効率よく冷却することができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an LSI cooling device in which the condenser section is provided with fins for receiving the wind of the fan to cool the condenser section. With such a configuration, the condenser can be effectively cooled, and the LSI can be efficiently cooled.

【0017】請求項3記載のLSIの冷却装置は、前記
蒸発部と前記凝縮部及び前記パイプの内周壁に、前記凝
縮部側において凝縮された前記作動流体を前記発熱部側
へ循環させるウイックを形成した構成としてある。
According to a third aspect of the present invention, in an LSI cooling device, a wick that circulates the working fluid condensed on the condenser section side to the heat generating section is provided on inner walls of the evaporator section, the condenser section and the pipe. It is a formed structure.

【0018】このような構成によれば、前記凝縮部内に
おいて凝縮された前記作動流体を、前記ウイックの毛細
管現象によって前記蒸発部に強制的に流し込むことがで
きる。したがって、凝縮された前記作動流体を前記蒸発
部に戻すための重力が必要がなくなり、前記蒸発部と前
記凝縮部の設置位置の自由度を拡大させることができ
る。
With this structure, the working fluid condensed in the condensing section can be forced to flow into the evaporating section by the capillary phenomenon of the wick. Therefore, gravity for returning the condensed working fluid to the evaporation unit is not necessary, and the degree of freedom of the installation positions of the evaporation unit and the condensation unit can be increased.

【0019】請求項4記載のLSIの冷却装置は、前記
蒸発部と前記凝縮部を上下に重ねて設けた構成としてあ
る。このような構成によれば、前記凝縮部と前記蒸発部
の側壁を接合させることができ、前記ファンの風によっ
て前記LSIを間接的に冷却することができる。また、
前記蒸発部と前記凝縮部を上下に重ねたことにより、本
冷却装置の横方向の開きスペースを広くすることができ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an LSI cooling device in which the evaporation section and the condensation section are vertically stacked. According to such a configuration, the side walls of the condenser and the evaporator can be joined, and the air of the fan can indirectly cool the LSI. Also,
By vertically stacking the evaporating section and the condensing section, the lateral opening space of the cooling device can be widened.

【0020】請求項5記載のLSIの冷却装置は、前記
蒸発部と前記凝縮部を横方向に設けた構成としてある。
このような構成によれば、本冷却装置の縦方向開きスペ
ースを広くすることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an LSI cooling device in which the evaporating section and the condensing section are provided laterally.
With such a configuration, it is possible to widen the vertical opening space of the present cooling device.

【0021】請求項6記載のLSIの冷却装置は、前記
凝縮部に前記パイプを介して複数の前記蒸発部を接続
し、これら前記蒸発部のそれぞれに前記LSIを取り付
けた構成としてある。このような構成によれば、一つの
前記凝縮部,前記フィン及び前記ファンによって、複数
の前記LSIを冷却することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an LSI cooling device in which a plurality of the evaporation sections are connected to the condenser section through the pipes, and the LSI is attached to each of the evaporation sections. With such a configuration, it is possible to cool the plurality of LSIs by using the one condenser, the fin, and the fan.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明のLSIの冷却装置
の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1
は本発明の実施形態に係るLSIの冷却装置を示す斜視
図であり、また、図2は上記LSIの冷却装置の側面断
面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an LSI cooling device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
2 is a perspective view showing an LSI cooling device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view of the LSI cooling device.

【0023】本実施形態のLSIの冷却装置は、作動流
体を循環させる蒸発部と凝縮部とを上下に重ねて設けた
構成としてある。
The LSI cooling device of this embodiment has a structure in which an evaporating portion and a condensing portion for circulating a working fluid are vertically stacked.

【0024】これら図面において、1はLSIケースで
あり、図示していないが、内部にCPUなどの発熱密度
の高いLSIがフェイスダウンで実装してある。このL
SIケース1の放熱面上には、中空状の蒸発部2が接着
してあり、また、この蒸発部2の上方には、中空状の凝
縮部3が形成してある。これら蒸発部2と凝縮部3は、
送りパイプ41及び戻りパイプ42を介して接続してあ
る。
In these drawings, reference numeral 1 denotes an LSI case, which is not shown, but an LSI having a high heat generation density such as a CPU is mounted inside in a face-down manner. This L
A hollow evaporation part 2 is adhered to the heat dissipation surface of the SI case 1, and a hollow condensation part 3 is formed above the evaporation part 2. The evaporator 2 and the condenser 3 are
They are connected via a feed pipe 41 and a return pipe 42.

【0025】送りパイプ41は、一端を蒸発部2の上側
に接続して、後述する作動流体5の蒸発流が流れ込むよ
うにしてある。また、他端は、凝縮部3内に設けたター
ビン6に対向させてあり、ノズル41aが形成してあ
る。送りパイプ41の他端にノズル41aを形成するこ
とにより、ノズル41aから噴出される蒸発流を加速さ
せることができる。
One end of the feed pipe 41 is connected to the upper side of the evaporation section 2 so that the evaporation flow of the working fluid 5 described later flows in. The other end is opposed to the turbine 6 provided in the condenser 3 and has a nozzle 41a. By forming the nozzle 41a on the other end of the feed pipe 41, the evaporation flow ejected from the nozzle 41a can be accelerated.

【0026】一方、戻りパイプ42は、一端を凝縮部3
の下側に接続するとともに、他端を蒸発部2の下側に接
続してあり、凝縮部3内において凝縮した作動流体5が
重力によって蒸発部2に流れ込むようにしてある。
On the other hand, one end of the return pipe 42 is connected to the condenser 3
Is connected to the lower side of the evaporator 2 and the other end is connected to the lower side of the evaporator 2 so that the working fluid 5 condensed in the condenser 3 flows into the evaporator 2 by gravity.

【0027】なお、これら蒸発部2,凝縮部3,送りパ
イプ41及び戻りパイプ42は、アルミニウム又は銅等
の熱伝導性のよい材料によって形成してある。また、L
SIケース1と蒸発部2の接着には、熱伝導性がよく、
かつ、LSIケース1と蒸発部2との間の熱膨張率の相
違を吸収できる柔軟性を有する接着剤、例えば、シリコ
ン接着剤等を用いる。
The evaporation part 2, the condensation part 3, the feed pipe 41 and the return pipe 42 are made of a material having a good thermal conductivity such as aluminum or copper. Also, L
The SI case 1 and the evaporation part 2 have good thermal conductivity for adhesion.
In addition, an adhesive having flexibility that can absorb a difference in thermal expansion coefficient between the LSI case 1 and the evaporation portion 2, for example, a silicon adhesive or the like is used.

【0028】蒸発部2,凝縮部3,送りパイプ41及び
戻りパイプ42の連続する内部空間は真空に近い状態に
減圧してあり、前記作動流体5が封入してある。この作
動流体5は、前記LSIの発熱温度、及び、蒸発部2,
凝縮部3等の材料との適性を考慮して決定する。例え
ば、水又はアルコール等を用いることができる。
The continuous internal space of the evaporator 2, condenser 3, feed pipe 41 and return pipe 42 is depressurized to a state close to a vacuum, and the working fluid 5 is enclosed therein. The working fluid 5 is generated by the heat generation temperature of the LSI and the evaporation unit 2,
It is determined in consideration of suitability for the material of the condenser 3 and the like. For example, water or alcohol can be used.

【0029】前記タービン6は、凝縮部3の上壁部に設
けた磁気カップリング8を介して、凝縮部3内部に回動
自在に設けてあり、送りパイプ41のノズル41aから
噴出される作動流体5の蒸気流を受けて回転する構成と
してある。
The turbine 6 is rotatably provided inside the condenser 3 through a magnetic coupling 8 provided on the upper wall of the condenser 3, and is operated to be ejected from the nozzle 41a of the feed pipe 41. It is configured to rotate by receiving the vapor flow of the fluid 5.

【0030】このタービン6の回転軸には、前記磁気カ
ップリング8を介してファン7が取り付けてある。この
ファン7は、タービン6の回転により駆動し、外部の空
気を吸引して凝縮部3の上面側に冷風を送る構成として
ある。
A fan 7 is attached to the rotating shaft of the turbine 6 via the magnetic coupling 8. The fan 7 is driven by the rotation of the turbine 6, sucks outside air, and sends cool air to the upper surface side of the condenser 3.

【0031】前記磁気カップリング8は、摩擦による伝
達トルクのロスを減少させるため、磁石をボールベアリ
ングによって支持した構成としてある。このような磁気
カップリング8を用いることにより、凝縮部3等の内部
の真空性を損なうことなく、タービン6の回転トルクを
確実にファン7に伝達することができる。
The magnetic coupling 8 has a structure in which a magnet is supported by a ball bearing in order to reduce the loss of transmission torque due to friction. By using the magnetic coupling 8 as described above, the rotational torque of the turbine 6 can be reliably transmitted to the fan 7 without impairing the vacuum property inside the condenser 3 and the like.

【0032】なお、タービン6の回転軸及び磁気カップ
リング8のベアリングは、高速回転により摩耗しないセ
ラミック等で形成することが好ましい。
The rotary shaft of the turbine 6 and the bearing of the magnetic coupling 8 are preferably made of ceramic or the like that does not wear due to high speed rotation.

【0033】さらに、本実施形態では、凝縮部3の冷却
を効果的に行なうため、凝縮部3の上面にファン7から
の冷風を受けるフィン9を形成した構成としてある。こ
のフィン9は、複数のピンフィンにより形成することが
好ましい。このような構成とすれば、ファン7からの冷
風がピンフィンに垂直に吹き付けられた後、フィン9か
ら熱を奪った風がピンフィンの間を通り抜けて水平方向
に吐き出されるので、ファン7からの風の通りがスムー
ズになり凝縮部3を効率よく冷却することができる。
Further, in this embodiment, in order to effectively cool the condenser 3, the fin 9 for receiving cold air from the fan 7 is formed on the upper surface of the condenser 3. The fin 9 is preferably formed by a plurality of pin fins. With such a configuration, after the cool air from the fan 7 is vertically blown to the pin fins, the wind that takes heat from the fins 9 passes between the pin fins and is discharged in the horizontal direction. The street becomes smooth and the condenser 3 can be cooled efficiently.

【0034】次に、上記構成からなる本実施形態のLS
Iの冷却装置の動作について、図2を参照しつつ説明す
る。
Next, the LS of the present embodiment having the above configuration
The operation of the cooling device I will be described with reference to FIG.

【0035】同図において、LSIケース1内の前記L
SIが規定温度以上に発熱していないとき、作動流体5
は液体となって蒸発部2内に貯留されている。この作動
流体5は、真空に近い状態で封入されているので、前記
LSIが発熱すると、この熱によって蒸発部2内の作動
流体5が直ちに蒸発し、このときの熱の移動により前記
LSIが冷却される。
As shown in FIG.
Working fluid 5 when SI does not generate heat above the specified temperature
Is stored as liquid in the evaporation unit 2. Since the working fluid 5 is enclosed in a state close to a vacuum, when the LSI generates heat, the working fluid 5 in the evaporation portion 2 immediately evaporates due to this heat, and the LSI is cooled by the movement of heat at this time. To be done.

【0036】また、作動流体5が蒸発したことにより蒸
発部2内の圧力が上昇し、これによって、高圧の蒸発部
2から低圧の凝縮部3に向かって高速で移動する作動流
体5の蒸気流が発生する。この蒸気流は、図2の矢印に
示すように、送りパイプ41を通ってノズル41aから
噴出しタービン6を回転させる。すると、ファン7が駆
動し、フィン9に冷風が吹き付けられる。
Further, since the working fluid 5 evaporates, the pressure in the evaporating section 2 rises, whereby the vapor flow of the working fluid 5 moving from the high-pressure evaporating section 2 to the low-pressure condensing section 3 at high speed. Occurs. As shown by the arrow in FIG. 2, this steam flow passes through the feed pipe 41 and is ejected from the nozzle 41a to rotate the turbine 6. Then, the fan 7 is driven and cold air is blown to the fins 9.

【0037】この冷風によって凝縮部3が冷却され、凝
縮部3内の作動流体5が凝縮されて液体に戻る。そし
て、液体となった作動流体5は、図2の矢印に示すよう
に、重力によって戻りパイプ42から蒸発部2に流れ込
み、再び前記LSIの冷却に供される。
The cool air cools the condenser 3, and the working fluid 5 in the condenser 3 is condensed and returns to liquid. Then, as shown by the arrow in FIG. 2, the working fluid 5, which has become a liquid, flows into the evaporator 2 from the return pipe 42 by gravity, and is again used for cooling the LSI.

【0038】このような作動流体5の循環により、前記
LSIが規定温度まで冷却される。また、前記LSIが
規定温度となった後は、蒸発部2内の作動流体5が蒸発
しないので、作動流体5の循環が止まり、ファン7の駆
動が停止する。
By circulating the working fluid 5 as described above, the LSI is cooled to a specified temperature. Further, after the LSI reaches the specified temperature, the working fluid 5 in the evaporator 2 does not evaporate, so that the circulation of the working fluid 5 is stopped and the driving of the fan 7 is stopped.

【0039】さらに、作動流体5の蒸発量は、前記LS
Iの発熱量に比例するものであるから、前記LSIの発
熱量が大きいときは、作動流体5の蒸発量が多くなり、
蒸気流の移動速度が早くなって、ファン7の回転数が高
くなる。一方、前記LSIの発熱量が小さいときは、作
動流体5の蒸発量が少なくなり、蒸気流の移動速度が遅
くなって、ファン7の回転数が低くなる。このように、
本実施形態のLSIの冷却装置では、前記LSIの発熱
量に応じて冷却効率の調整と自動的に行なうことができ
る。
Further, the evaporation amount of the working fluid 5 is determined by the above LS.
Since it is proportional to the heat generation amount of I, when the heat generation amount of the LSI is large, the evaporation amount of the working fluid 5 increases,
The moving speed of the steam flow becomes faster, and the rotation speed of the fan 7 becomes higher. On the other hand, when the heat generation amount of the LSI is small, the evaporation amount of the working fluid 5 becomes small, the moving speed of the vapor flow becomes slow, and the rotation speed of the fan 7 becomes low. in this way,
In the LSI cooling device of the present embodiment, the cooling efficiency can be automatically adjusted according to the heat generation amount of the LSI.

【0040】このような本実施形態のLSIの冷却装置
によれば、前記LSIの発熱によって発生する作動流体
5の蒸気流の循環を利用して、ファン7を駆動させ、か
つ、前記LSIの冷却効率を自動的に調整することがで
きる。したがって、前記LSIの冷却に一切電源を必要
とせず、LSIを効果的に冷却することができる。
According to the LSI cooling apparatus of this embodiment, the fan 7 is driven and the LSI is cooled by utilizing the circulation of the vapor flow of the working fluid 5 generated by the heat generation of the LSI. The efficiency can be adjusted automatically. Therefore, no power supply is required to cool the LSI, and the LSI can be cooled effectively.

【0041】また、作動流体5の蒸気流の循環を利用し
てファン7を駆動させているので、騒音が全く発生しな
いという効果もある。
Further, since the fan 7 is driven by utilizing the circulation of the vapor flow of the working fluid 5, there is an effect that no noise is generated at all.

【0042】さらに、蒸発部2と凝縮部3を上下に重ね
て設けた構成としたことにより、凝縮部3と蒸発部2の
側壁を接合させることができ、ファン7の冷風によって
前記LSIを間接的に冷却することができる。またさら
に、蒸発部2と前記凝縮部を上下に重ねたことにより、
本冷却装置の横方向の開きスペースを広くすることがで
きる。
Further, since the evaporator 2 and the condenser 3 are vertically stacked, the side walls of the condenser 3 and the evaporator 2 can be joined to each other, and the cool air of the fan 7 indirectly connects the LSI. Can be cooled. Furthermore, by stacking the evaporator 2 and the condenser above and below,
The opening space in the lateral direction of the present cooling device can be widened.

【0043】なお、上記実施形態では、LSIケース1
を介して、間接的に前記LSIを蒸発部2に接触させた
構成としたが、LSIケース1を介さずに、直接的に前
記LSIの放熱面を蒸発部2に接触させる構成としても
よい。
In the above embodiment, the LSI case 1 is used.
Although the LSI is indirectly contacted with the evaporation unit 2 via the above, the heat dissipation surface of the LSI may be directly contacted with the evaporation unit 2 without via the LSI case 1.

【0044】また、電子機器筐体の内部の空気を外部へ
吸引するモータファンを設けて、電子機器内の空気を常
に新しくすれば、ファン7がフィン9に吹き付けた空気
を再吸入しなくなり、前記LSIの冷却をより効果的に
行なうことができる。
If a motor fan for sucking the air inside the electronic equipment casing to the outside is provided and the air inside the electronic equipment is constantly refreshed, the fan 7 will not re-inhale the air blown onto the fins 9. The LSI can be cooled more effectively.

【0045】次に、本発明の第二実施形態に係るLSI
の冷却装置について説明する。図3は本発明の第二実施
形態に係るLSIの冷却装置の側面断面図である。
Next, the LSI according to the second embodiment of the present invention
The cooling device will be described. FIG. 3 is a side sectional view of an LSI cooling device according to the second embodiment of the present invention.

【0046】同図において、本実施形態のLSIの冷却
装置は、単一のパイプ4を介して蒸発部2と凝縮部3を
横方向に接続し、これら蒸発部2と凝縮部3及びパイプ
4の内周壁に、凝縮部3側において凝縮された作動流体
5を発熱部2側へ循環させるウイック10を形成した構
成としてある。また、ウイック10は、例えば、金網又
は繊維あるいは多孔質物質により形成してある。
In the figure, in the LSI cooling apparatus of this embodiment, the evaporating section 2 and the condensing section 3 are laterally connected via a single pipe 4, and the evaporating section 2, the condensing section 3 and the pipe 4 are connected. A wick 10 for circulating the working fluid 5 condensed on the condenser section 3 side to the heat generating section 2 side is formed on the inner peripheral wall of the. Further, the wick 10 is formed of, for example, a wire net, a fiber, or a porous material.

【0047】このような構成によれば、凝縮部3内にお
いて凝縮された作動流体5を、ウイック10の毛細管現
象によって蒸発部2に強制的に流し込むことができる。
したがって、凝縮された作動流体5を蒸発部2に戻すた
めの重力が必要がなくなり、蒸発部2と凝縮部3の設置
位置の自由度を拡大させることができる。
According to this structure, the working fluid 5 condensed in the condenser 3 can be forced to flow into the evaporator 2 by the capillary phenomenon of the wick 10.
Therefore, gravity for returning the condensed working fluid 5 to the evaporation unit 2 is not necessary, and the degree of freedom of the installation positions of the evaporation unit 2 and the condensation unit 3 can be increased.

【0048】また、蒸発部2と凝縮部3を横方向に設け
たことにより、本冷却装置の縦方向開きスペースを広く
することができる。
Further, since the evaporating section 2 and the condensing section 3 are provided in the horizontal direction, the space for opening the cooling apparatus in the vertical direction can be widened.

【0049】次に、本発明の第三実施形態に係るLSI
の冷却装置について説明する図4は本発明の第三実施形
態に係るLSIの冷却装置を示す斜視図である。
Next, the LSI according to the third embodiment of the present invention
4 is a perspective view showing an LSI cooling device according to the third embodiment of the present invention.

【0050】同図において、本実施形態のLSIの冷却
装置は、凝縮部3にパイプ4を介して二つの蒸発部2,
2を接続し、これら蒸発部2,2のそれぞれにLSIケ
ース1,1を取り付けた構成としてある。このような構
成によれば、一つの凝縮部3,フィン9及びファン7に
よって、二つの前記LSIを冷却し温度制御することが
できる。
In the figure, the LSI cooling device according to the present embodiment has two evaporators 2 connected to a condenser 3 via a pipe 4.
2 is connected, and the LSI cases 1 and 1 are attached to the evaporation units 2 and 2, respectively. With such a configuration, the two condensers 3, the fins 9 and the fan 7 can cool the two LSIs to control the temperature.

【0051】なお、凝縮部3に二以上の蒸発部2,2を
接続して、複数の前記LSIの冷却を行なう構成として
もよい。
It is also possible to connect two or more evaporators 2 and 2 to the condenser 3 to cool a plurality of the LSIs.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように、本発明のLSIの冷却装
置によれば、電源や温度センサを一切必要としないにも
かかわらず、ファンを駆動させることができるととも
に、LSIの発熱温度に応じてファンの回転数を自動的
に調整することができ、LSIの冷却を効果的に行なう
ことができる。また、LSIの冷却における騒音も一切
発生じないという効果もある。
As described above, according to the LSI cooling apparatus of the present invention, the fan can be driven and the temperature of the LSI can be adjusted according to the heat generation temperature of the LSI, although no power source or temperature sensor is required. The rotation speed of the fan can be automatically adjusted, and the LSI can be effectively cooled. In addition, there is an effect that no noise is generated during cooling of the LSI.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係るLSIの冷却装置を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an LSI cooling device according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記LSIの冷却装置の側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of the LSI cooling device.

【図3】本発明の第二実施形態に係るLSIの冷却装置
を示す側面断面図である。
FIG. 3 is a side sectional view showing an LSI cooling device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第三実施形態に係るLSIの冷却装置
を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an LSI cooling device according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LSIケース 2 蒸発部 3 凝縮部 4 パイプ 5 作動流体 6 タービン 7 ファン 8 磁気カップリング 9 フィン 10 ウイック 41 送りパイプ 42 戻りパイプ 1 LSI Case 2 Evaporator 3 Condenser 4 Pipe 5 Working Fluid 6 Turbine 7 Fan 8 Magnetic Coupling 9 Fins 10 Wick 41 Feed Pipe 42 Return Pipe

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回路基板上に実装されたLSIを個別に
冷却する冷却装置であって、 前記LSIの放熱面に直接又は間接的に取り付けた蒸発
部と、 この蒸発部にパイプを介して接続した凝縮部と、 これら蒸発部,凝縮部及びパイプの連続する内部空間を
ほぼ真空状態に減圧し、この内部空間に封入した作動流
体と、 前記凝縮部の外側に回動自在に取り付けたファンと、 前記凝縮部内に位置し、前記作動流体の流れによって前
記ファンを回転させるタービンとを備えたことを特徴と
するLSIの冷却装置。
1. A cooling device for individually cooling an LSI mounted on a circuit board, comprising: an evaporation unit directly or indirectly attached to a heat dissipation surface of the LSI; and a connection to the evaporation unit via a pipe. The condensing part, the internal space in which the evaporating part, the condensing part and the pipe are continuous is decompressed to a substantially vacuum state, and the working fluid enclosed in the internal space, and the fan rotatably attached to the outside of the condensing part. A cooling device for an LSI, comprising: a turbine that is located in the condensing portion and that rotates the fan according to a flow of the working fluid.
【請求項2】 前記凝縮部に、前記ファンの風を受けて
前記凝縮部を冷却するフィンを設けた請求項1記載のL
SIの冷却装置。
2. The L according to claim 1, wherein the condenser section is provided with fins for cooling the condenser section by receiving the wind of the fan.
SI cooling system.
【請求項3】 前記蒸発部と前記凝縮部及び前記パイプ
の内周壁に、前記凝縮部側において凝縮された前記作動
流体を前記発熱部側へ循環させるウイックを形成した請
求項1又は2記載のLSIの冷却装置。
3. The wick that circulates the working fluid condensed on the condenser section side to the heat generating section side on the inner peripheral walls of the evaporator section, the condenser section and the pipe. LSI cooling device.
【請求項4】 前記蒸発部と前記凝縮部を上下に重ねて
設けた請求項1,2又は3記載のLSIの冷却装置。
4. The cooling device for an LSI according to claim 1, wherein the evaporating section and the condensing section are provided one above the other.
【請求項5】 前記蒸発部と前記凝縮部を横方向に設け
た請求項1,2又は3記載のLSIの冷却装置。
5. The cooling device for an LSI according to claim 1, wherein the evaporating section and the condensing section are provided laterally.
【請求項6】 前記凝縮部に前記パイプを介して複数の
前記蒸発部を接続し、これら前記蒸発部のそれぞれに前
記LSIを取り付けた請求項1,2,3又は5記載のL
SIの冷却装置。
6. The L according to claim 1, 2, 3 or 5, wherein a plurality of the evaporators are connected to the condenser through the pipes, and the LSI is attached to each of the evaporators.
SI cooling system.
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