JPH11202979A - 電子素子の冷却装置 - Google Patents
電子素子の冷却装置Info
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- JPH11202979A JPH11202979A JP10013278A JP1327898A JPH11202979A JP H11202979 A JPH11202979 A JP H11202979A JP 10013278 A JP10013278 A JP 10013278A JP 1327898 A JP1327898 A JP 1327898A JP H11202979 A JPH11202979 A JP H11202979A
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-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
- F28D15/02—Heat-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
- F28D15/0233—Heat-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 the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-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
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- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子素子の異常な発熱に対応でき、かつコン
パクトな電子素子の冷却装置を提供する。 【解決手段】 筐体１の内部に発熱する電子素子７，８
が設けられるとともに、その電子素子７，８にヒートパ
イプ５，６の一端部が熱授受可能に配設され、かつその
ヒートパイプ５，６の他端部が放熱箇所９に配設された
電子素子の冷却装置において、固相と液相との状態変化
に伴う潜熱を吸収および放出する潜熱蓄熱材４が、ヒー
トパイプ５，６のうち電子素子７，８に配設された端部
および電子素子７，８のそれぞれと熱授受可能に設けら
れている。
パクトな電子素子の冷却装置を提供する。 【解決手段】 筐体１の内部に発熱する電子素子７，８
が設けられるとともに、その電子素子７，８にヒートパ
イプ５，６の一端部が熱授受可能に配設され、かつその
ヒートパイプ５，６の他端部が放熱箇所９に配設された
電子素子の冷却装置において、固相と液相との状態変化
に伴う潜熱を吸収および放出する潜熱蓄熱材４が、ヒー
トパイプ５，６のうち電子素子７，８に配設された端部
および電子素子７，８のそれぞれと熱授受可能に設けら
れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ケースの内部に
配置された電子素子の熱を、ヒートパイプを利用して排
出することにより電子素子を冷却する電子素子の冷却装
置に関するものである。
配置された電子素子の熱を、ヒートパイプを利用して排
出することにより電子素子を冷却する電子素子の冷却装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、コンピュータの分野では、多機能
化や処理速度の向上に伴って演算処理装置（以下、ＣＰ
Ｕと記す。）あるいはハードディスクドライブ（以下、
ＨＤＤと記す。）などの電子素子の出力が増大されてい
る。
化や処理速度の向上に伴って演算処理装置（以下、ＣＰ
Ｕと記す。）あるいはハードディスクドライブ（以下、
ＨＤＤと記す。）などの電子素子の出力が増大されてい
る。
【０００３】電子素子を冷却してその過熱を防止する装
置の一例として、ヒートパイプの一端部をＣＰＵあるい
はＨＤＤに熱伝達可能に連結し、このヒートパイプの他
端部をキーボートの裏面（ケース側の面）に取り付けら
れているアルミプレートからなる電磁シールド板に密着
させ、この電磁シールド板を放熱面とした構成の冷却装
置が知られている。すなわち、この冷却装置では、ＣＰ
ＵまたはＨＤＤの熱をヒートパイプの作動流体を介して
電磁シールド板に供給し、そこからケースの外部に排出
することにより、冷却する構成となっている。
置の一例として、ヒートパイプの一端部をＣＰＵあるい
はＨＤＤに熱伝達可能に連結し、このヒートパイプの他
端部をキーボートの裏面（ケース側の面）に取り付けら
れているアルミプレートからなる電磁シールド板に密着
させ、この電磁シールド板を放熱面とした構成の冷却装
置が知られている。すなわち、この冷却装置では、ＣＰ
ＵまたはＨＤＤの熱をヒートパイプの作動流体を介して
電磁シールド板に供給し、そこからケースの外部に排出
することにより、冷却する構成となっている。
【０００４】ところで、最近では、コンピュータの小型
化および軽量化が強く望まれているから、ケースの内部
空間において冷却装置が占有できるスペースが極めて限
定されるようになってきている。したがって、従来の冷
却装置は、ＣＰＵあるいはＨＤＤが過熱する温度、換言
すれば、限界温度以下に電子素子を保持することのでき
る冷却能力に設定されたうえで、可及的に小規模な構成
となっている。
化および軽量化が強く望まれているから、ケースの内部
空間において冷却装置が占有できるスペースが極めて限
定されるようになってきている。したがって、従来の冷
却装置は、ＣＰＵあるいはＨＤＤが過熱する温度、換言
すれば、限界温度以下に電子素子を保持することのでき
る冷却能力に設定されたうえで、可及的に小規模な構成
となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そのため、上記従来の
冷却装置では、何等かのトラブルによってＣＰＵあるい
はＨＤＤから想定された発熱量を超えた発熱が生じた場
合、つまり、設定されている入熱量以上の熱がヒートパ
イプに作用した場合には、外部への放熱量が不充分とな
って電子素子の過熱を防止できなくなる不都合があっ
た。
冷却装置では、何等かのトラブルによってＣＰＵあるい
はＨＤＤから想定された発熱量を超えた発熱が生じた場
合、つまり、設定されている入熱量以上の熱がヒートパ
イプに作用した場合には、外部への放熱量が不充分とな
って電子素子の過熱を防止できなくなる不都合があっ
た。
【０００６】この不都合は、例えば使用するヒートパイ
プの本数を多くして、全体としての熱輸送能力の向上を
図ることなどによって解消できるが、本数の増大に伴っ
て冷却装置自体が大型化するので、小型・軽量化の望ま
れるコンピュータには適さなくなる。すなわち、従来で
は、小型・軽量化の要求に応えつつ、電子素子の異常な
発熱にも対応できる冷却装置が開発されていないのが実
状であった。
プの本数を多くして、全体としての熱輸送能力の向上を
図ることなどによって解消できるが、本数の増大に伴っ
て冷却装置自体が大型化するので、小型・軽量化の望ま
れるコンピュータには適さなくなる。すなわち、従来で
は、小型・軽量化の要求に応えつつ、電子素子の異常な
発熱にも対応できる冷却装置が開発されていないのが実
状であった。
【０００７】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、電子素子の異常な発熱に対応でき、かつコンパク
トな電子素子の冷却装置を提供することを目的とするも
のである。
ので、電子素子の異常な発熱に対応でき、かつコンパク
トな電子素子の冷却装置を提供することを目的とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は上記の目的を達成するために、筐体の内部に発熱する
電子素子が設けられるとともに、その電子素子にヒート
パイプの一端部が熱授受可能に配設され、かつそのヒー
トパイプの他端部が放熱箇所に配設された電子素子の冷
却装置において、状態変化に伴う潜熱を吸収および放出
する潜熱蓄熱材が、前記ヒートパイプのうち前記電子素
子に配設された端部および前記電子素子のそれぞれと熱
授受可能に設けられていることを特徴とするものであ
る。
は上記の目的を達成するために、筐体の内部に発熱する
電子素子が設けられるとともに、その電子素子にヒート
パイプの一端部が熱授受可能に配設され、かつそのヒー
トパイプの他端部が放熱箇所に配設された電子素子の冷
却装置において、状態変化に伴う潜熱を吸収および放出
する潜熱蓄熱材が、前記ヒートパイプのうち前記電子素
子に配設された端部および前記電子素子のそれぞれと熱
授受可能に設けられていることを特徴とするものであ
る。
【０００９】したがって、この発明によれば、電子素子
の発熱量が想定される範囲内、すなわち、通常の発熱量
の場合、電子素子はヒートパイプによって冷却される。
具体的には、ヒートパイプのコンテナに封入してある作
動流体が電子素子の熱によって加熱されて蒸発し、放熱
箇所に配設されて内部圧力および温度の共に低い他端部
に向けて流動し、そこで外気などに熱を奪われて凝縮す
る。つまり、ヒートパイプの作動流体によって電子素子
の熱が筐体の外部に排出されて、電子素子の過熱が防止
される。
の発熱量が想定される範囲内、すなわち、通常の発熱量
の場合、電子素子はヒートパイプによって冷却される。
具体的には、ヒートパイプのコンテナに封入してある作
動流体が電子素子の熱によって加熱されて蒸発し、放熱
箇所に配設されて内部圧力および温度の共に低い他端部
に向けて流動し、そこで外気などに熱を奪われて凝縮す
る。つまり、ヒートパイプの作動流体によって電子素子
の熱が筐体の外部に排出されて、電子素子の過熱が防止
される。
【００１０】これに対して、電子素子が想定される発熱
量を超えて発熱した場合、つまり異常に発熱した状態で
は、ヒートパイプを介した冷却では充分に冷却できなく
なる。そのため、電子素子の温度が潜熱蓄熱材の融点ま
で上昇すると、潜熱蓄熱材が例えば固体から液体に状態
変化し、このときの融解熱が潜熱蓄熱材に吸収され潜熱
として蓄熱される。なお、前述のヒートパイプによる冷
却も並行して継続される。その間においては、温度が一
定になるので、電子素子の過熱が防止される。そして、
電子素子の発熱量が通常に戻り、その温度が潜熱蓄熱材
の凝固点まで低下すると、潜熱蓄熱材が液体から固体に
状態変化して凝固熱を放出する。その際の凝固熱は、ヒ
ートパイプによって筐体の外部に排出され、いわゆる冷
熱が潜熱蓄熱材に蓄えられる。したがって、電子素子が
ほぼ一定の低温状態に維持され、その過熱が防止され
る。
量を超えて発熱した場合、つまり異常に発熱した状態で
は、ヒートパイプを介した冷却では充分に冷却できなく
なる。そのため、電子素子の温度が潜熱蓄熱材の融点ま
で上昇すると、潜熱蓄熱材が例えば固体から液体に状態
変化し、このときの融解熱が潜熱蓄熱材に吸収され潜熱
として蓄熱される。なお、前述のヒートパイプによる冷
却も並行して継続される。その間においては、温度が一
定になるので、電子素子の過熱が防止される。そして、
電子素子の発熱量が通常に戻り、その温度が潜熱蓄熱材
の凝固点まで低下すると、潜熱蓄熱材が液体から固体に
状態変化して凝固熱を放出する。その際の凝固熱は、ヒ
ートパイプによって筐体の外部に排出され、いわゆる冷
熱が潜熱蓄熱材に蓄えられる。したがって、電子素子が
ほぼ一定の低温状態に維持され、その過熱が防止され
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の具体例を図１
ないし図３を参照して説明する。この具体例は、ノート
ブック型のパソコンに搭載したＣＰＵおよびＳＶＧＡの
冷却にこの発明を適用した例である。アルミ合金やマグ
ネシウム合金などの金属あるいは合成樹脂によってパソ
コンケース１が中空容器状に形成されている。このパソ
コンケース１は、図１に示すように矩形状であり、その
上端側の一つのエッジに、回動軸（図示せず）を中心に
して回動することにより、パソコンケース１に対して開
閉されるディスプレイ２が備えられている。
ないし図３を参照して説明する。この具体例は、ノート
ブック型のパソコンに搭載したＣＰＵおよびＳＶＧＡの
冷却にこの発明を適用した例である。アルミ合金やマグ
ネシウム合金などの金属あるいは合成樹脂によってパソ
コンケース１が中空容器状に形成されている。このパソ
コンケース１は、図１に示すように矩形状であり、その
上端側の一つのエッジに、回動軸（図示せず）を中心に
して回動することにより、パソコンケース１に対して開
閉されるディスプレイ２が備えられている。
【００１２】パソコンケース１の内部には、その底壁面
９と密着した状態に蓄熱材容器３が設けられている。こ
の蓄熱材容器３は、一例としてパソコンケース１の底部
形状とほぼ一致する形状の密閉中空構造の薄い平板体で
あり、銅あるいはアルミニウム等の熱伝導性に優れる材
料から形成されている。この蓄熱材容器３の内部には、
潜熱蓄熱材４が封入されている。なお、潜熱蓄熱材４と
しては、例えばポリエチレングリコールあるいはパラフ
ィン等が挙げることができ、これらのうちから、冷却対
象となる電子素子が過熱する限界温度よりも融点の僅か
に低いものを選択すればよい。
９と密着した状態に蓄熱材容器３が設けられている。こ
の蓄熱材容器３は、一例としてパソコンケース１の底部
形状とほぼ一致する形状の密閉中空構造の薄い平板体で
あり、銅あるいはアルミニウム等の熱伝導性に優れる材
料から形成されている。この蓄熱材容器３の内部には、
潜熱蓄熱材４が封入されている。なお、潜熱蓄熱材４と
しては、例えばポリエチレングリコールあるいはパラフ
ィン等が挙げることができ、これらのうちから、冷却対
象となる電子素子が過熱する限界温度よりも融点の僅か
に低いものを選択すればよい。
【００１３】ここで、物質の状態変化に伴う潜熱につい
て説明すると、固体から液体の状態に変化する場合は融
解熱を吸収し、逆に液体から固体の状態に変化する場合
は凝固熱を放出する。また、液体から気体の状態に変化
する場合は蒸発熱を吸収し、逆に気体から液体の状態に
変化する場合には凝縮熱を放出する。
て説明すると、固体から液体の状態に変化する場合は融
解熱を吸収し、逆に液体から固体の状態に変化する場合
は凝固熱を放出する。また、液体から気体の状態に変化
する場合は蒸発熱を吸収し、逆に気体から液体の状態に
変化する場合には凝縮熱を放出する。
【００１４】他方、蓄熱材容器３の内部には、第一ヒー
トパイプ５と第二ヒートパイプ６とが設けられている。
より具体的には、第一ヒートパイプ５および第二ヒート
パイプ６は、蓄熱材容器３の図３での上下の壁面同士の
間隔とほぼ等しい厚さの平板状のものであり、その幅方
向に直角に折り曲げられている。なお、第一ヒートパイ
プ５および第二ヒートパイプ６は、共に後述のＣＰＵ７
およびＳＶＧＡ８の幅よりも小さい幅に設定されてい
る。
トパイプ５と第二ヒートパイプ６とが設けられている。
より具体的には、第一ヒートパイプ５および第二ヒート
パイプ６は、蓄熱材容器３の図３での上下の壁面同士の
間隔とほぼ等しい厚さの平板状のものであり、その幅方
向に直角に折り曲げられている。なお、第一ヒートパイ
プ５および第二ヒートパイプ６は、共に後述のＣＰＵ７
およびＳＶＧＡ８の幅よりも小さい幅に設定されてい
る。
【００１５】第一ヒートパイプ５は、蓄熱材容器３の図
２での右側縁部およびディスプレイ２側の縁部とそれぞ
れ平行に配設されている。これに対して、第二ヒートパ
イプ６は、蓄熱材容器３の図２での左側縁部および下側
縁部とそれぞれ平行に配設されている。なお、図３に示
すように、各ヒートパイプ５，６の上下の外面は、蓄熱
材容器３の上下の内面と密着している。したがって、こ
の具体例では、パソコンケース１の底壁面９が放熱箇所
に相当している。
２での右側縁部およびディスプレイ２側の縁部とそれぞ
れ平行に配設されている。これに対して、第二ヒートパ
イプ６は、蓄熱材容器３の図２での左側縁部および下側
縁部とそれぞれ平行に配設されている。なお、図３に示
すように、各ヒートパイプ５，６の上下の外面は、蓄熱
材容器３の上下の内面と密着している。したがって、こ
の具体例では、パソコンケース１の底壁面９が放熱箇所
に相当している。
【００１６】更に、蓄熱材容器３の上面のうち図１での
右側には、ＣＰＵ７が配置されている。換言すれば、Ｃ
ＰＵ７は、第一ヒートパイプ５の図１での右側の端部の
上側に設けられており、第一ヒートパイプ５および潜熱
蓄熱材４のそれぞれと熱授受可能になっている。これに
対して、蓄熱材容器３の上面のうち図１での左側には、
スーパービデオグラフィックアレー８（以下、ＳＶＧＡ
８と記す。）が配置されている。すなわち、ＳＶＧＡ８
は、第二ヒートパイプ６の図１での右側の端部の上部に
設けられており、第二ヒートパイプ６および潜熱蓄熱材
４のそれぞれと熱授受可能になっている。なお、ＣＰＵ
７およびＳＶＧＡ８が、この発明の電子素子に相当して
いる。
右側には、ＣＰＵ７が配置されている。換言すれば、Ｃ
ＰＵ７は、第一ヒートパイプ５の図１での右側の端部の
上側に設けられており、第一ヒートパイプ５および潜熱
蓄熱材４のそれぞれと熱授受可能になっている。これに
対して、蓄熱材容器３の上面のうち図１での左側には、
スーパービデオグラフィックアレー８（以下、ＳＶＧＡ
８と記す。）が配置されている。すなわち、ＳＶＧＡ８
は、第二ヒートパイプ６の図１での右側の端部の上部に
設けられており、第二ヒートパイプ６および潜熱蓄熱材
４のそれぞれと熱授受可能になっている。なお、ＣＰＵ
７およびＳＶＧＡ８が、この発明の電子素子に相当して
いる。
【００１７】つぎに、上記のように構成された電子素子
の冷却装置の作用について説明する。パソコンが使用さ
れると、それに伴ってＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８からそ
れぞれ熱が生じる。ＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８の発熱量
が通常の状態では、それらの冷却は第一ヒートパイプ５
と第二ヒートパイプ６とによって行われる。具体的に
は、ＣＰＵ７の熱は、蓄熱材容器３の壁面を介して第一
ヒートパイプ５に伝達され、その動作が自動的に開始さ
れる。これに対して、ＳＶＧＡ８の熱は、蓄熱材容器３
の壁面を介して第二ヒートパイプ６に伝達され、その動
作が開始される。すなわち、各ヒートパイプ５，６に封
入された作動流体がＣＰＵ７またはＳＶＧＡ８の熱によ
って蒸発する。
の冷却装置の作用について説明する。パソコンが使用さ
れると、それに伴ってＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８からそ
れぞれ熱が生じる。ＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８の発熱量
が通常の状態では、それらの冷却は第一ヒートパイプ５
と第二ヒートパイプ６とによって行われる。具体的に
は、ＣＰＵ７の熱は、蓄熱材容器３の壁面を介して第一
ヒートパイプ５に伝達され、その動作が自動的に開始さ
れる。これに対して、ＳＶＧＡ８の熱は、蓄熱材容器３
の壁面を介して第二ヒートパイプ６に伝達され、その動
作が開始される。すなわち、各ヒートパイプ５，６に封
入された作動流体がＣＰＵ７またはＳＶＧＡ８の熱によ
って蒸発する。
【００１８】その作動流体の蒸気は、内部圧力および温
度の共に低い他端部に向けて流動し、そこでパソコンケ
ース１の底壁面９に熱を奪われて凝縮する。つまり、作
動流体を介してＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８の熱がパソコ
ンケース１に供給される。そして、その熱がパソコンケ
ース１の底壁面９から外部に向けて放散される。なお、
各ヒートパイプ５，６の放熱して液相になった作動流体
は、ウィックの毛細管圧力または重力によってコンテナ
のうちのＣＰＵ７またはＳＶＧＡ８側に配設された端部
に向けて還流し、そこで再度加熱されて蒸発する。以
降、作動流体による同様の熱輸送サイクルが継続され、
その結果、ＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８が冷却される。
度の共に低い他端部に向けて流動し、そこでパソコンケ
ース１の底壁面９に熱を奪われて凝縮する。つまり、作
動流体を介してＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８の熱がパソコ
ンケース１に供給される。そして、その熱がパソコンケ
ース１の底壁面９から外部に向けて放散される。なお、
各ヒートパイプ５，６の放熱して液相になった作動流体
は、ウィックの毛細管圧力または重力によってコンテナ
のうちのＣＰＵ７またはＳＶＧＡ８側に配設された端部
に向けて還流し、そこで再度加熱されて蒸発する。以
降、作動流体による同様の熱輸送サイクルが継続され、
その結果、ＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８が冷却される。
【００１９】一方、何等かの原因によりＣＰＵ７および
ＳＶＧＡ８の発熱量が予め想定されたレベルを超える
と、第一ヒートパイプ５の底壁面９に対する熱輸送能力
が不足し、また、第二ヒートパイプ６の底壁面９に対す
る熱輸送能力が不足して、パソコンケース１の外部への
放熱量が不充分となるために、ＣＰＵ７およびＳＶＧＡ
８の温度が上昇する。そして、その温度が潜熱蓄熱材４
の融点に達すると、潜熱蓄熱材４がその表面層から次第
に溶け始める。その際の融解熱が、潜熱蓄熱材４に吸収
されて潜熱として蓄えられる。そのため、潜熱蓄熱材４
が融解しきるまでの時間、つまり容量に見合う間だけ潜
熱蓄熱材４の温度は一定に保持される。
ＳＶＧＡ８の発熱量が予め想定されたレベルを超える
と、第一ヒートパイプ５の底壁面９に対する熱輸送能力
が不足し、また、第二ヒートパイプ６の底壁面９に対す
る熱輸送能力が不足して、パソコンケース１の外部への
放熱量が不充分となるために、ＣＰＵ７およびＳＶＧＡ
８の温度が上昇する。そして、その温度が潜熱蓄熱材４
の融点に達すると、潜熱蓄熱材４がその表面層から次第
に溶け始める。その際の融解熱が、潜熱蓄熱材４に吸収
されて潜熱として蓄えられる。そのため、潜熱蓄熱材４
が融解しきるまでの時間、つまり容量に見合う間だけ潜
熱蓄熱材４の温度は一定に保持される。
【００２０】潜熱蓄熱材４の融解が進む間にも、ＣＰＵ
７の熱は第一ヒートパイプ５の作動流体によって底壁面
９まで輸送されるとともに、パソコンケース１の外部に
排出され、また同様に、ＳＶＧＡ８の熱は第二ヒートパ
イプ６の作動流体によって底壁面９まで輸送されるとと
もに、パソコンケース１の外部に排出される。したがっ
て、潜熱蓄熱材４の全量が直ちには融解しきらず、また
前述の通り、潜熱蓄熱材４の融点がＣＰＵ７およびＳＶ
ＧＡ８の過熱限界温度以下に設定されているために、Ｃ
ＰＵ７およびＳＶＧＡ８が直ちに過熱することがない。
７の熱は第一ヒートパイプ５の作動流体によって底壁面
９まで輸送されるとともに、パソコンケース１の外部に
排出され、また同様に、ＳＶＧＡ８の熱は第二ヒートパ
イプ６の作動流体によって底壁面９まで輸送されるとと
もに、パソコンケース１の外部に排出される。したがっ
て、潜熱蓄熱材４の全量が直ちには融解しきらず、また
前述の通り、潜熱蓄熱材４の融点がＣＰＵ７およびＳＶ
ＧＡ８の過熱限界温度以下に設定されているために、Ｃ
ＰＵ７およびＳＶＧＡ８が直ちに過熱することがない。
【００２１】更に、ＣＰＵ７とＳＶＧＡ８との発熱量が
それぞれ通常に戻り、これらの電子素子の温度が潜熱蓄
熱材４の凝固点まで低下すると、液体となっていた潜熱
蓄熱材４が固体に状態変化するとともに、その際の凝固
熱が各ヒートパイプ５，６によってパソコンケース１の
外部に排出される。すなわち、冷熱が潜熱蓄熱材４に吸
収されて、ほぼ一定の低温状態に維持される。
それぞれ通常に戻り、これらの電子素子の温度が潜熱蓄
熱材４の凝固点まで低下すると、液体となっていた潜熱
蓄熱材４が固体に状態変化するとともに、その際の凝固
熱が各ヒートパイプ５，６によってパソコンケース１の
外部に排出される。すなわち、冷熱が潜熱蓄熱材４に吸
収されて、ほぼ一定の低温状態に維持される。
【００２２】このように、ＣＰＵ７ならびにＳＶＧＡ８
の発生熱量が各ヒートパイプ５，６を介した冷却の処理
能力を超えた場合に、潜熱蓄熱材４が融解熱を吸収して
ＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８の急激な温度上昇を抑制する
とともに、各ヒートパイプ５，６がパソコンケース１の
外部に熱を排出し続けるから、ＣＰＵ７とＳＶＧＡ８と
の過熱をそれぞれ防止することができる。
の発生熱量が各ヒートパイプ５，６を介した冷却の処理
能力を超えた場合に、潜熱蓄熱材４が融解熱を吸収して
ＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８の急激な温度上昇を抑制する
とともに、各ヒートパイプ５，６がパソコンケース１の
外部に熱を排出し続けるから、ＣＰＵ７とＳＶＧＡ８と
の過熱をそれぞれ防止することができる。
【００２３】また、厚さの薄い平板形状を成す蓄熱材容
器３ならびに各ヒートパイプ５，６が、パソコンケース
１の底壁面９に敷設されているから、パソコンケース１
の内部空間を実質的には削減せず、したがって、ＣＰＵ
７およびＳＶＧＡ８の異常な発熱にも対応でき、かつコ
ンパクトな冷却装置となる。
器３ならびに各ヒートパイプ５，６が、パソコンケース
１の底壁面９に敷設されているから、パソコンケース１
の内部空間を実質的には削減せず、したがって、ＣＰＵ
７およびＳＶＧＡ８の異常な発熱にも対応でき、かつコ
ンパクトな冷却装置となる。
【００２４】つぎに、図４を参照してこの発明の他の具
体例について説明する。この図４に示す具体例は、電子
素子を第一ヒートパイプ５および第二ヒートパイプ６に
直接接触させた状態に配置した構成である。すなわち、
全体として薄い平板状の蓄熱材容器３の内部には、潜熱
蓄熱材４と第一ヒートパイプ５と第二ヒートパイプ６と
が設けられている。これらのヒートパイプ５，６は、上
記の具体例と同じほぼ直角に折り曲げられた平板状のも
のであり、その図４での上下の外面が蓄熱材容器３から
露出している。すなわち、蓄熱材容器３は、第一ヒート
パイプ５および第二ヒートパイプ６の形状に倣ってそれ
ぞれの配置箇所に相当する壁面が開口している。そし
て、その開口部分の縁部と第一ヒートパイプ５および第
二ヒートパイプ６のコンテナとの境界部分が、溶接され
て密閉されている。
体例について説明する。この図４に示す具体例は、電子
素子を第一ヒートパイプ５および第二ヒートパイプ６に
直接接触させた状態に配置した構成である。すなわち、
全体として薄い平板状の蓄熱材容器３の内部には、潜熱
蓄熱材４と第一ヒートパイプ５と第二ヒートパイプ６と
が設けられている。これらのヒートパイプ５，６は、上
記の具体例と同じほぼ直角に折り曲げられた平板状のも
のであり、その図４での上下の外面が蓄熱材容器３から
露出している。すなわち、蓄熱材容器３は、第一ヒート
パイプ５および第二ヒートパイプ６の形状に倣ってそれ
ぞれの配置箇所に相当する壁面が開口している。そし
て、その開口部分の縁部と第一ヒートパイプ５および第
二ヒートパイプ６のコンテナとの境界部分が、溶接され
て密閉されている。
【００２５】第一ヒートパイプ５の一端部の図４での上
面には、ＣＰＵ７が配置されている。これに対して、第
二ヒートパイプ６の図４での上面には、ＳＶＧＡ８が配
置されている。なお、ＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８は、図
示しない適宜手段によってそれぞれヒートパイプに固定
されている。その他の構成は、図１ないし図３に示す具
体例と同じである。
面には、ＣＰＵ７が配置されている。これに対して、第
二ヒートパイプ６の図４での上面には、ＳＶＧＡ８が配
置されている。なお、ＣＰＵ７およびＳＶＧＡ８は、図
示しない適宜手段によってそれぞれヒートパイプに固定
されている。その他の構成は、図１ないし図３に示す具
体例と同じである。
【００２６】したがって、図４に示す具体例によれば、
図１ないし図３に示す具体例と同じ効果が得られること
に加えて、ＣＰＵ７と第一ヒートパイプ５との間の熱抵
抗ならびにＳＶＧＡ８と第二ヒートパイプ６との間の熱
抵抗が小さく、また、放熱箇所となるパソコンケース１
の底壁面９と各ヒートパイプ５，６との間の熱抵抗が小
さいから、熱がパソコンケース１の外部に効率よく排出
され、その結果、上記の具体例に比べてＣＰＵ７および
ＳＶＧＡ８の過熱をより確実に防止することができる。
図１ないし図３に示す具体例と同じ効果が得られること
に加えて、ＣＰＵ７と第一ヒートパイプ５との間の熱抵
抗ならびにＳＶＧＡ８と第二ヒートパイプ６との間の熱
抵抗が小さく、また、放熱箇所となるパソコンケース１
の底壁面９と各ヒートパイプ５，６との間の熱抵抗が小
さいから、熱がパソコンケース１の外部に効率よく排出
され、その結果、上記の具体例に比べてＣＰＵ７および
ＳＶＧＡ８の過熱をより確実に防止することができる。
【００２７】つぎに、図５を参照して更に他の具体例に
ついて説明する。パソコンケース１の内部の底部には、
プリント基板１０が設けられている。このプリント基板
１０の図５での上面には、図示しないホルダを介してＣ
ＰＵ７が固定されている。そのＣＰＵ７の上部には、内
部に潜熱蓄熱材４の封入された蓄熱材容器３が設けられ
ている。より詳細には、この蓄熱材容器３は、図５での
底面にＣＰＵ７の形状に倣う窪み部を備えた密閉中空構
造のほぼ直方体を成すものであり、窪み部にＣＰＵ７を
嵌め込んだ状態でＣＰＵ７に取り付けられている。
ついて説明する。パソコンケース１の内部の底部には、
プリント基板１０が設けられている。このプリント基板
１０の図５での上面には、図示しないホルダを介してＣ
ＰＵ７が固定されている。そのＣＰＵ７の上部には、内
部に潜熱蓄熱材４の封入された蓄熱材容器３が設けられ
ている。より詳細には、この蓄熱材容器３は、図５での
底面にＣＰＵ７の形状に倣う窪み部を備えた密閉中空構
造のほぼ直方体を成すものであり、窪み部にＣＰＵ７を
嵌め込んだ状態でＣＰＵ７に取り付けられている。
【００２８】蓄熱材容器３には、平板状のヒートパイプ
１１の一端部が液密を担保した状態で挿入されており、
その端部は蓄熱材容器３の内壁面のうちＣＰＵ７の真上
箇所に密着している。これに対して、ヒートパイプ１１
の他端部は、図示しない部品同士の間のデッドスペース
を通って放熱箇所となる電磁シールド板（図示せず）に
熱授受可能に配設されている。なお、ヒートパイプ１１
のうち他の部材と接触しない箇所の外周に断熱被覆して
もよく、このようにすれば、ヒートパイプ動作中にコン
テナからパソコンケース１の内部に放出される熱を減少
させることができる。その他の構成は、図１ないし図３
に示す具体例と同じである。
１１の一端部が液密を担保した状態で挿入されており、
その端部は蓄熱材容器３の内壁面のうちＣＰＵ７の真上
箇所に密着している。これに対して、ヒートパイプ１１
の他端部は、図示しない部品同士の間のデッドスペース
を通って放熱箇所となる電磁シールド板（図示せず）に
熱授受可能に配設されている。なお、ヒートパイプ１１
のうち他の部材と接触しない箇所の外周に断熱被覆して
もよく、このようにすれば、ヒートパイプ動作中にコン
テナからパソコンケース１の内部に放出される熱を減少
させることができる。その他の構成は、図１ないし図３
に示す具体例と同じである。
【００２９】つぎに、上記の具体例のように構成された
この発明の作用について説明する。この具体例において
も、ＣＰＵ７の発熱量が通常である状態では、ヒートパ
イプ１１によってＣＰＵ７が冷却される。すなわち、Ｃ
ＰＵ７の熱はヒートパイプ１１のコンテナのうち図５で
の下面に伝達され、内部の作動流体が蒸発する。このよ
うに、ヒートパイプ１１がＣＰＵ７の上側に配置され、
しかも両者が面接触しているため、ＣＰＵ７からヒート
パイプ１１への熱伝達が良好に行われる。
この発明の作用について説明する。この具体例において
も、ＣＰＵ７の発熱量が通常である状態では、ヒートパ
イプ１１によってＣＰＵ７が冷却される。すなわち、Ｃ
ＰＵ７の熱はヒートパイプ１１のコンテナのうち図５で
の下面に伝達され、内部の作動流体が蒸発する。このよ
うに、ヒートパイプ１１がＣＰＵ７の上側に配置され、
しかも両者が面接触しているため、ＣＰＵ７からヒート
パイプ１１への熱伝達が良好に行われる。
【００３０】前記作動流体の蒸気は、コンテナの他端部
に向けて流動し、そこで電磁シールド板に熱を奪われて
凝縮する。その熱は、電子素子シールド板からパソコン
ケース１の外部に放散される。つまり、既成の電磁シー
ルド板がいわゆるヒートシンクとして作用し、ＣＰＵ７
の過熱が防止される。
に向けて流動し、そこで電磁シールド板に熱を奪われて
凝縮する。その熱は、電子素子シールド板からパソコン
ケース１の外部に放散される。つまり、既成の電磁シー
ルド板がいわゆるヒートシンクとして作用し、ＣＰＵ７
の過熱が防止される。
【００３１】これに対して、ＣＰＵ７の発熱量が想定レ
ベルよりも多くなると、電磁シールド板に対するヒート
パイプ１１の熱輸送能力が不足して、パソコンケース１
外部への放熱量が不充分となるために、ＣＰＵ７の温度
が上昇する。その温度が潜熱蓄熱材４の融点に達する
と、潜熱蓄熱材４が融解し始めるとともに、その際の融
解熱が潜熱として吸収される。そのため、その全量が融
解しきるまでの間、潜熱蓄熱材１の温度上昇が停止す
る。
ベルよりも多くなると、電磁シールド板に対するヒート
パイプ１１の熱輸送能力が不足して、パソコンケース１
外部への放熱量が不充分となるために、ＣＰＵ７の温度
が上昇する。その温度が潜熱蓄熱材４の融点に達する
と、潜熱蓄熱材４が融解し始めるとともに、その際の融
解熱が潜熱として吸収される。そのため、その全量が融
解しきるまでの間、潜熱蓄熱材１の温度上昇が停止す
る。
【００３２】潜熱蓄熱材４の融解が進行する間にも、Ｃ
ＰＵ７の熱はヒートパイプ１１の作動流体によって電磁
シールド板に輸送されるとともに、パソコンケース１の
外部に排出される。特にこの具体例では、ヒートパイプ
１１がＣＰＵ７の上側に配置されていて両者の間での熱
授受が良好に行われることにより、外部への放熱性がよ
いために、潜熱蓄熱材４の全量が直ちには融解せず、し
たがって、ＣＰＵ７が直ちに過熱することがない。
ＰＵ７の熱はヒートパイプ１１の作動流体によって電磁
シールド板に輸送されるとともに、パソコンケース１の
外部に排出される。特にこの具体例では、ヒートパイプ
１１がＣＰＵ７の上側に配置されていて両者の間での熱
授受が良好に行われることにより、外部への放熱性がよ
いために、潜熱蓄熱材４の全量が直ちには融解せず、し
たがって、ＣＰＵ７が直ちに過熱することがない。
【００３３】これに対して、ＣＰＵ７の発熱量が通常に
戻り、ＣＰＵ７の温度が潜熱蓄熱材４の凝固点まで低下
すると、潜熱蓄熱材４が液体から固体に状態変化する。
その際に放出される凝固熱は、ヒートパイプ１１の作動
流体によって電磁シールド板に供給され、パソコンケー
ス１の外部に排出される。すなわち、潜熱蓄熱材４に冷
熱が蓄えられ、そのためＣＰＵ７が適温に維持される。
戻り、ＣＰＵ７の温度が潜熱蓄熱材４の凝固点まで低下
すると、潜熱蓄熱材４が液体から固体に状態変化する。
その際に放出される凝固熱は、ヒートパイプ１１の作動
流体によって電磁シールド板に供給され、パソコンケー
ス１の外部に排出される。すなわち、潜熱蓄熱材４に冷
熱が蓄えられ、そのためＣＰＵ７が適温に維持される。
【００３４】このように、図５に示す具体例によれば、
図１ないし図３に示す具体例と同じ効果を奏するばかり
か、ＣＰＵ７の上側にヒートパイプ１１が配置され、ま
た、両者を覆うように潜熱蓄熱材４が設けられていて、
三者の間での熱授受が良好に行われるから、ＣＰＵ７の
熱がパソコンケース１の外部に効率よく排出され、その
結果、上記の各具体例に比べてＣＰＵ７の過熱をより確
実に防止することができる。
図１ないし図３に示す具体例と同じ効果を奏するばかり
か、ＣＰＵ７の上側にヒートパイプ１１が配置され、ま
た、両者を覆うように潜熱蓄熱材４が設けられていて、
三者の間での熱授受が良好に行われるから、ＣＰＵ７の
熱がパソコンケース１の外部に効率よく排出され、その
結果、上記の各具体例に比べてＣＰＵ７の過熱をより確
実に防止することができる。
【００３５】なお、上記の各具体例では、ノートブック
型パソコンを例示したが、この発明は上記各具体例に限
定されるものではなく、デスクトップ型パソコンあるい
はワークステーション等に適用することもできる。ま
た、この発明に係る電子素子としては、例示したＣＰＵ
およびＳＶＧＡに限定されず、例えばＨＤＤあるいはＰ
Ｃカードなどを挙げることができる。
型パソコンを例示したが、この発明は上記各具体例に限
定されるものではなく、デスクトップ型パソコンあるい
はワークステーション等に適用することもできる。ま
た、この発明に係る電子素子としては、例示したＣＰＵ
およびＳＶＧＡに限定されず、例えばＨＤＤあるいはＰ
Ｃカードなどを挙げることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、潜熱蓄熱材がヒートパイプのうち電子素子
に配設された端部および電子素子のそれぞれと熱授受可
能に設けられているから、電子素子が異常に発熱しても
その過熱を確実に防止することができる。また、従来に
比べて小型化を図ることができる。
明によれば、潜熱蓄熱材がヒートパイプのうち電子素子
に配設された端部および電子素子のそれぞれと熱授受可
能に設けられているから、電子素子が異常に発熱しても
その過熱を確実に防止することができる。また、従来に
比べて小型化を図ることができる。
【図１】 ヒートパイプを内部に備えた平板状の蓄熱材
容器をノートブック型パソコンに適用した具体例を示す
概略図である。
容器をノートブック型パソコンに適用した具体例を示す
概略図である。
【図２】 ＣＰＵおよびＳＶＧＡと蓄熱材容器との配置
関係を示す概略図である。
関係を示す概略図である。
【図３】 蓄熱材容器および第一ヒートパイプならびに
第二ヒートパイプを示す概略的な断面図である。
第二ヒートパイプを示す概略的な断面図である。
【図４】 ヒートパイプが蓄熱材容器から露出した構成
の具体例を示す概略的な断面図である。
の具体例を示す概略的な断面図である。
【図５】 この発明の他の具体例を示す概略図である。
１…パソコンケース、 ３…蓄熱材容器、 ４…潜熱蓄
熱材、 ５…第一ヒートパイプ、 ６…第二ヒートパイ
プ、 ７…ＣＰＵ、 ８…ＳＶＧＡ、 ９…底壁面、
１１…ヒートパイプ。
熱材、 ５…第一ヒートパイプ、 ６…第二ヒートパイ
プ、 ７…ＣＰＵ、 ８…ＳＶＧＡ、 ９…底壁面、
１１…ヒートパイプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 和彦 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 斎藤 祐士 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 江口 勝夫 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 高宮 明弘 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 タン ニューエン 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内
Claims (1)
- 【請求項１】 筐体の内部に発熱する電子素子が設けら
れるとともに、その電子素子にヒートパイプの一端部が
熱授受可能に配設され、かつそのヒートパイプの他端部
が放熱箇所に配設された電子素子の冷却装置において、 状態変化に伴う潜熱を吸収および放出する潜熱蓄熱材
が、前記ヒートパイプのうち前記電子素子に配設された
端部および前記電子素子のそれぞれと熱授受可能に設け
られていることを特徴とする電子素子の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10013278A JPH11202979A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | 電子素子の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10013278A JPH11202979A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | 電子素子の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11202979A true JPH11202979A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11828744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10013278A Pending JPH11202979A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | 電子素子の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11202979A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009068836A (ja) * | 2002-08-07 | 2009-04-02 | Denso Corp | 対向振動流型熱輸送装置および冷却装置 |
| US7958934B2 (en) | 2002-08-07 | 2011-06-14 | Denso Corporation | Counter-stream-mode oscillating-flow heat transport apparatus |
| US8443874B2 (en) | 2007-03-30 | 2013-05-21 | Nec Corporation | Heat dissipating structure and portable phone |
| JP2014179483A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 熱交換モジュール、これを用いたモータ構造、熱交換モジュールの製造方法、および暖房システム |
| JP2015507284A (ja) * | 2012-01-23 | 2015-03-05 | マイクロソフト コーポレーション | 熱伝達装置 |
| JP2017522735A (ja) * | 2014-07-25 | 2017-08-10 | ゼットティーイー コーポレーションＺｔｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 移動端末の放熱を実現する方法、装置及び移動端末 |
| WO2020026860A1 (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | デクセリアルズ株式会社 | 熱輸送デバイス、熱伝導シート、熱輸送複合体、電子機器、及び、熱輸送デバイスの製造方法 |
| DE102020205124B4 (de) | 2019-05-28 | 2021-11-04 | Yazaki Corporation | Wärmeabführstruktur |
-
1998
- 1998-01-08 JP JP10013278A patent/JPH11202979A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009068836A (ja) * | 2002-08-07 | 2009-04-02 | Denso Corp | 対向振動流型熱輸送装置および冷却装置 |
| US7958934B2 (en) | 2002-08-07 | 2011-06-14 | Denso Corporation | Counter-stream-mode oscillating-flow heat transport apparatus |
| US8443874B2 (en) | 2007-03-30 | 2013-05-21 | Nec Corporation | Heat dissipating structure and portable phone |
| JP2015507284A (ja) * | 2012-01-23 | 2015-03-05 | マイクロソフト コーポレーション | 熱伝達装置 |
| JP2014179483A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 熱交換モジュール、これを用いたモータ構造、熱交換モジュールの製造方法、および暖房システム |
| JP2017522735A (ja) * | 2014-07-25 | 2017-08-10 | ゼットティーイー コーポレーションＺｔｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 移動端末の放熱を実現する方法、装置及び移動端末 |
| WO2020026860A1 (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | デクセリアルズ株式会社 | 熱輸送デバイス、熱伝導シート、熱輸送複合体、電子機器、及び、熱輸送デバイスの製造方法 |
| JP2020020510A (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | デクセリアルズ株式会社 | 熱輸送デバイス、熱伝導シート、熱輸送複合体、電子機器、及び、熱輸送デバイスの製造方法 |
| DE102020205124B4 (de) | 2019-05-28 | 2021-11-04 | Yazaki Corporation | Wärmeabführstruktur |
| US11652019B2 (en) | 2019-05-28 | 2023-05-16 | Yazaki Corporation | Heat dissipation structure |
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