JPH09293983A - 噴流冷却装置 - Google Patents

噴流冷却装置

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JPH09293983A
JPH09293983A JP10250696A JP10250696A JPH09293983A JP H09293983 A JPH09293983 A JP H09293983A JP 10250696 A JP10250696 A JP 10250696A JP 10250696 A JP10250696 A JP 10250696A JP H09293983 A JPH09293983 A JP H09293983A
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JP
Japan
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heat
gas
pipe
heat releasing
generating component
Prior art date
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Pending
Application number
JP10250696A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyoshi Takagi
悦義 高木
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.)
Asia Electronics Co
Original Assignee
Asia Electronics Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴流によりプリント基板に実装された発熱部
品を冷却する冷却装置において、風向方向の距離に関わ
らず、各発熱部品に吹きつける風量を均一にすることに
よって、各発熱部品を均一に冷却する。 【解決手段】 プリント基板1上に実装された複数の発
熱部品2に沿ってパイプ4を設ける。パイプ4をUター
ンさせ、往路4aと復路4bとで同一の発熱部品2上を
通るようにする。Uターンさせたパイプ4の往路4aお
よび復路4bの各発熱部品2に対応する位置に気体3を
噴射する噴射孔5をそれぞれ開ける。パイプ4内に供給
された気体3を両噴射孔5から各発熱部品2に向けて噴
射することにより各発熱部品2を冷却する。発熱部品2
間に、発熱部品2間を仕切って噴射孔5から噴射された
気体3が隣の発熱部品2に流れ込むのを阻止する仕切板
6を設けるとよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は発熱部品に噴流気体
を吹きつけて発熱部品を冷却する噴流冷却装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器、例えばICテスタのテストヘ
ッドには多数枚のプリント基板が収納されるため、冷却
しないとテストヘッド内は高温になり、動作保証ができ
なくなる。そこで、プリント基板に搭載された発熱部品
を冷却する必要がある。
【0003】一般に、プリント基板に搭載された発熱部
品を冷却するための方法として、ファンを回して空気流
により発熱部品を冷却する空冷方式のものが採用されて
いる。しかし、この空冷方式のものは、プリント基板に
沿って空気流を流すだけなので冷却に限界があり、消費
電力の増大を伴うテストヘッドの大型化、多機能化に対
応できない。
【0004】そこで、その限界を打破すべく液冷方式の
ものが考えられた。これはプリント基板に液路を備えた
放熱板を取り付け、この放熱板の液路にカプラを介して
外部液冷管を連結し、外部から放熱板に液体を供給する
ことによりプリント基板を冷却しようとするものであ
る。これによれば発熱部品で生じた熱を、液体によって
冷却された放熱板によって直接吸熱するので、空冷方式
のものと比較してはるかに冷却能力が高い。
【0005】しかし、液冷方式の場合、プリント基板の
上に液体が流れているために、万一液漏れがあった場
合、その対応が困難であり、最悪の場合、致命的な事故
に繋がる。このためユーザの中には、万が一の事故に備
えて、ICテスタの下に大きなバケツを敷くなどして、
工場が水浸しになることを防止することを真剣に考えて
いるものもいる。
【0006】このように液冷方式は冷却能力が非常に高
いにも関わらず、まだ歴史も浅く、実績もないことか
ら、確実に信頼されるまでには至っておらず、現実には
空冷方式を臨んでいるユーザが大半であるのが実情であ
る。
【0007】この要請に応えるものとして噴流冷却方式
が考えられた。これは、図5に示すように、プリント基
板1上に実装された複数の発熱部品2に沿ってパイプ8
を設け、パイプ8の発熱部品2に対応する位置に空気な
どの気体3を噴射する噴射孔9を開け、パイプ8内に供
給された気体3を噴射孔9から各発熱部品2に向けて直
接噴射することにより各発熱部品2を冷却するものであ
る。
【0008】これによれば図6に示すように、パイプ8
の噴射孔9から発熱部品2に向かって気体を直接吹きつ
けるため、ファンで空気を吹き流す空冷方式のものと異
なり、液冷方式レベルまでには至らないものの、かなり
強い冷却が得られる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の噴流冷却方式では、一方向に気体を流すようにしてい
るため、噴射孔9から噴射される気体流量が風上から風
下に向かって漸次減少していき、発熱部品2間の冷却が
不均一になり、風向方向に温度上昇が生じる。温度上昇
が生じると、発熱部品を構成するデバイスの接合温度が
許容値を超え、装置の動作を保証し難くする。
【0010】本発明の目的は、各発熱部品に吹きつける
風量を均一にすることによって、上述した従来技術の問
題点を解消して、各発熱部品を均一に冷却することが可
能な噴流冷却装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、プリント
基板上に実装された複数の発熱部品に沿って設けた流路
に噴射孔を開け、該流路内に供給された気体を上記噴射
孔から各発熱部品に向けて噴射することにより各発熱部
品を冷却する噴流冷却装置において、往路と復路とで同
一の発熱部品上を通るように上記流路をUターンさせ、
このUターンさせた流路の往路および復路の各発熱部品
に対応する位置に気体を噴射する噴射孔をそれぞれ開け
たものである。
【0012】流路をUターンさせると、気体供給側から
見て、往路では距離が遠くなるにしたがって減少してい
く風量が、復路においては距離が遠くなるにしたがって
増加していくために、各発熱部品に当たる気体の総量は
同じになり、各発熱部品に均一な流量の気体が当たるよ
うになる。
【0013】第2の発明は、第1の発明において、上記
発熱部品間に、発熱部品間を仕切って上記噴射孔から噴
射された気体が隣の発熱部品に流れ込むのを阻止する仕
切板を設けたものである。
【0014】発熱部品間に仕切板がないと、発熱部品に
当たった気体が隣の発熱部品に流れて乱流が起こり、各
発熱部品に当たる気体の流量に不均一が生じるおそれが
ある。この点で、発熱部品間に仕切板を設けると、各発
熱部品に向けて噴射された気体が隣の発熱部品に流れ込
むのを有効に阻止することができるので、各発熱部品に
当たる気体の流量をより均一にできる。なお、仕切板に
加えて整流板をさらに設けるようにすればさらに効果的
である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に本発明にかかる噴流冷却装
置の実施の形態を説明する。図1に示すように、プリン
ト基板1上には複数の発熱部品2、例えばMMC(マイ
クロモジュールチップ)が一列に実装されている。この
プリント基板1上に一列に実装された複数の発熱部品2
に沿って、冷却用の気体3が供給される流路としてのパ
イプ4が設けられる。パイプ4は、プリント基板1上を
Uターンさせてあり、その往路4aと復路4bとで同一
の発熱部品2上を通るようにしてある。なお、パイプ4
の末端は閉じていても開いていてもよい。
【0016】このUターンさせたパイプ4の往路4aと
復路4bには、発熱部品2に対応する位置に気体3を噴
射する噴射孔5をそれぞれ開け、パイプ4内に供給され
た気体3を往路4a及び復路4bの両方の噴射孔5から
各発熱部品2に向けて噴射できるようになっている。
【0017】パイプ4内に気体3が供給されると、気体
は往路4aを通ってUターンして復路4bに流れる。流
路が長くなると風損が増加するため噴射孔5から噴射す
る風量が減少する。したがって、図2に示すように、各
発熱部品2には往路4aに設けた噴射孔5から大きな流
量の気体を吹付けられると共に、復路4bに設けた噴射
孔5からは小さな流量の気体を吹付けられることにな
る。
【0018】往路4aの噴射孔5からの風量と復路4b
の噴射孔5からの風量との関係は図3に示すようにな
る。往路4aの噴射孔5からの風量は風上から風下に向
かって風損が大きくなるため低下していく。同様に往路
4aの折り返し点から始まる復路4bの噴射孔5からの
風量も、折り返し点である風上から風下に向かって風損
が大きくなるため低下していく。これを数量化して説明
すると、例えば、往路4aにおいて風下に向かって風量
が10、9、8、7、6と低下していき、復路4bにお
いて風下に向かって風量が5、4、3、2、1と低下し
ていくものとすると、各発熱部品2に吹付けられる往路
4aと復路4bの風量の和は、いずれも「11」となり
等しくなる。
【0019】このようにパイプ4をUターンさせ、往路
4aからの風量の大きな気体と復路4bからの風量の小
さな気体の両方を各発熱部品2にそれぞれ噴射させるよ
うにすると、各発熱部品2に均一な流量の気体を吹きつ
けることができる。したがって、各発熱部品を均一に冷
却でき、風向方向に対して温度上昇が生じない。
【0020】図4に示すように、各発熱部品2間に、発
熱部品2間を仕切って噴射孔5から噴射された気体3が
隣の発熱部品2に流れ込むのを阻止する仕切板6を設け
ると、発熱部品2に向けて噴射された気体3が隣の発熱
部品2に流れ込まなくなるので、各発熱部品2に当たる
気体の流量を一層均一にできる。
【0021】なお、パイプ材は特に限定されない。例え
ばアルミニウム、銅などの金属で形成しても、合成樹脂
あるいはゴムなどで形成してもよい。パイプ形状は断面
円形、断面矩形、断面楕円形など任意の形状でよい。ま
た、パイプに開ける噴射孔の形状も任意でよく、必要に
応じてノズルを取付けてもよい。
【0022】また、パイプをUターンさせる方法とし
て、上記実施の形態では、1本のパイプをUターンさせ
た例について説明したが、本発明はこれに限定されな
い。例えば、1本のパイプの中を軸方向に仕切って気体
流を折り返すようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、流路をUターンさせ、
流路の往路及び復路の両方に噴射孔を設けることによ
り、両噴射孔から各発熱部品に向けて噴射される風量の
和が各発熱部品間で同一となるようにしたので、各発熱
部品を均一冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す噴流冷却装置の説明
図である。
【図2】図1の要部断面図である。
【図3】図1の風量特性を示す説明図である。
【図4】他の実施の形態を示す噴流冷却装置の説明図で
ある。
【図5】従来例の噴流冷却装置の説明図である。
【図6】図5の要部の説明図である。
【符号の説明】
1 プリント基板 2 発熱部品 3 気体 4 パイプ(流路) 4a 往路 4b 復路 5 噴射孔 6 仕切板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プリント基板上に実装された複数の発熱部
    品に沿って設けた流路に噴射孔を開け、該流路内に供給
    された気体を上記噴射孔から各発熱部品に向けて噴射す
    ることにより各発熱部品を冷却する噴流冷却装置におい
    て、 往路と復路とで同一の発熱部品上を通るように上記流路
    をUターンさせ、 このUターンさせた流路の往路および復路の各発熱部品
    に対応する位置に気体を噴射する噴射孔をそれぞれ開け
    たことを特徴とする噴流冷却装置。
  2. 【請求項2】上記発熱部品間に、発熱部品間を仕切って
    上記噴射孔から噴射された気体が隣の発熱部品に流れ込
    むのを阻止する仕切板を設けた請求項1に記載の噴流冷
    却装置。
JP10250696A 1996-04-24 1996-04-24 噴流冷却装置 Pending JPH09293983A (ja)

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ID=14329292

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