JPH11243288A - ヒートパイプ化モジュール冷却構造及びその冷却方法 - Google Patents

ヒートパイプ化モジュール冷却構造及びその冷却方法

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JPH11243288A
JPH11243288A JP4220798A JP4220798A JPH11243288A JP H11243288 A JPH11243288 A JP H11243288A JP 4220798 A JP4220798 A JP 4220798A JP 4220798 A JP4220798 A JP 4220798A JP H11243288 A JPH11243288 A JP H11243288A
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JP
Japan
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heat
module
heat pipe
pipe
radiator
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Application number
JP4220798A
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English (en)
Inventor
Shigeki Furuta
重樹 古田
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NEC Electronics Engineering Co Ltd
Original Assignee
NEC Electronics Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】モジュールとヒートパイプの接続を面接触とは
せず、熱伝導ロスを削減し、かつ着脱の容易化をはか
る。 【解決手段】モジュール1に搭載した発熱体5で発熱し
た熱は、モジュール1と一体化された受熱器である平板
型ヒートパイプ7を介し、流体口8、着脱部2、ヒート
パイプ3を経由して外部の放熱器4に輸送され、放熱器
4で冷却される。モジュール1と放熱器4間を伝熱する
ヒートパイプ3は、モジュール1の流体口8近傍に設け
た着脱部2により、モジュール1との着脱が自在であ
る。ヒートパイプ3を、モジュール1と放熱器4との間
を循環するループ状に設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に電子機器にお
いて集積回路装置などを搭載したモジュールを用いる場
合のヒートパイプ化モジュールの冷却構造及びその冷却
方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のヒートパイプ化モジュールには、
例えば図6に示される特開平4−179257号公報に
記載された「集積回路の冷却装置」のような冷却方法が
ある。この方法は、発熱体21である集積回路装置の表
面に接触する接触面を備えたベローズ22と、このベロ
ーズ22と接続されたヒートパイプ23と、冷却用流体
を四方に分配するバルブ24と、放熱を司どる放熱パイ
プ25,放熱フィン26とを含んで構成される。
【0003】集積回路装置(発熱体21)が発熱すると
接触面において、ベローズ22内の流体が加熱され、ヒ
ートパイプ23内の流体の温度が上昇して、バルブ24
内の流体との温度差が大きくなるとバルブ24が開き流
体が混合して温度が均一化され、放熱パイプ25と放熱
フィン26にて冷却される。
【0004】以上により、発熱体21とベローズ22間
は接触構造であり、熱抵抗が大きく、またベローズ22
の押圧力を個々の発熱体21について均一にしないと、
ばらついた放熱効果しか得られない。また、モジュール
(発熱体と基板)の交換の際は、機械的な固定を取外す
必要があり、交換に時間を要する。また、取付けにおい
ても同様である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】第1の問題点は、従来
の技術において、モジュールとヒートパイプは面接触で
熱伝導されており、接触面での熱抵抗が発生し、伝熱ロ
スが大きかった。
【0006】その理由は、モジュールとヒートパイプの
接続方法として接触方式を採用していることにある。
【0007】第2の問題点は、モジュールの交換が必要
な点検および調整の際、モジュールとヒートパイプの着
脱が容易に行えないという欠点があった。
【0008】その理由は、ヒートパイプが密閉構造であ
ったことにある。
【0009】したがって本発明の目的は、モジュールと
ヒートパイプの直接接続とはせず、受熱部材を含んだモ
ジュールとし、モジュールの着脱が容易に実施できるよ
うに受熱部材に着脱部を設けることにより、熱伝導ロス
が少なく、かつ着脱が容易に行えるヒートパイプ化モジ
ュールを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のヒートパイプ化
モジュール冷却構造は、搭載した発熱体からの熱を受熱
し輸送するための面状の受熱器を含んでなるモジュール
と、前記熱を外部に輸送するためのヒートパイプと、前
記受熱器から前記ヒートパイプを通し輸送された前記熱
を放熱するための放熱器と、前記受熱器からの前記熱を
前記ヒートパイプに伝熱するための着脱自在な着脱部と
を含んで構成される。
【0011】また本発明のヒートパイプ化モジュール冷
却方法は、搭載した発熱体を含むモジュールで発生した
熱を、前記モジュールと一体の面状の受熱器で受熱し、
さらに前記受熱器から着脱部を介し外部の放熱器へ着脱
自在に接続したヒートパイプを通して伝熱し、伝熱した
前記熱を前記放熱器から放熱するものである。
【0012】これらの冷却構造及び冷却方法において、
前記着脱部が、前記モジュール側に設けた第1の耐圧コ
ックと、前記ヒートパイプ側に設けた第2の耐圧コック
と、前記第1の耐圧コックと前記第2の耐圧コックとの
間に設けた着脱自在なカップリングとからなることが好
ましく、また前記面状の受熱器が平板型ヒートパイプで
あってもよい。
【0013】さらに、これらの冷却構造及び冷却方法に
おいて、前記ヒートパイプを、前記モジュールと前記放
熱器との間を循環するループ状に設けるようにしてもよ
い。
【0014】このような本発明によれば、モジュール上
の発熱体の熱を受熱器及びヒートパイプを介して直接放
熱器へ輸送し冷却することができ、またヒートパイプの
着脱部により、モジュールの着脱を可能とすることがで
きる。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0016】図1は本発明の第1の実施の形態を示す斜
視図、図2は図1に示す第1の実施の形態を説明するた
めの模式図、図3は図1に示す着脱部を詳細に示す斜視
図である。
【0017】図1に示す本発明のヒートパイプ化モジュ
ール冷却構造の第1の実施の形態は、モジュール1と、
着脱部2と、1本のヒートパイプ3と、放熱器4とを含
んで構成される。
【0018】モジュール1はトランジスタ等の発熱体5
を収容したアルミケース6と、発熱体5が生ずる発熱を
伝熱・輸送するためにモジュール1に一体化して設けら
れた受熱器としての平板型ヒートパイプ7とを含んで構
成される。アルミケース6の側面で且つ平板型ヒートパ
イプ7の端部にはロー付けなどにより流体口8が設けら
れており、この流体口8には着脱部2が着脱自在に設け
られ、この着脱部2を介してヒートパイプ3が接続され
る。ヒートパイプ3はヤング率が高く、クリープ性のよ
い材料(例えば銅などの金属)からなり、内部には作動
流体(例えば油,フレオンなどの流体)が注入されてい
る。
【0019】着脱部2は、図2及び図3に示すように、
第1の耐圧コック9及び第2の耐圧コック10とカップ
リング11とから構成されており、カップリング11の
部分にて双方の耐圧コック9,10が切り離し可能とな
っている。第1の耐圧コック9がモジュール1側の流体
口8の近傍に取付けられ、第2の耐圧コック10側にヒ
ートパイプ3が接続される。
【0020】外部に設置された放熱器4はヒートパイプ
3の他端側に接続され、ヒートパイプ3内を作動流体と
して輸送されてくる発熱体5の熱を冷却するものであ
り、自然空冷用、強制空冷用などの用途に応じたものを
使用する。
【0021】次に、この第1の実施の形態の動作につい
て説明する。
【0022】図1に示す第1の実施の形態の斜視図及び
図2に示す模式図を参照すると、発熱体5で発熱した熱
はモジュール1と一体化された受熱器としての平板型ヒ
ートパイプ7を介し、流体口8、着脱部2、ヒートパイ
プ3を経由して、伝熱方向Bで示すように放熱器4に輸
送され、放熱器4で冷却される。さらに具体的には、発
熱した熱を奪って平板型ヒートパイプ7にて作動流体が
蒸発し、ヒートパイプ3を経由して放熱器4で冷却・放
熱される。
【0023】モジュール1と放熱器4間を伝熱するヒー
トパイプ3は、モジュール1の流体口8近傍に設けた着
脱部2により、モジュール1との着脱が自在である。
【0024】ヒートパイプ3とモジュール1との着脱方
法について、図3を参照して説明する。取外しに関して
は、着脱部位の両側に設けられた第1及び第2の耐圧コ
ック9,10を完全に閉じた後、セルフシールされたカ
ップリング11を取外すことにより、モジュール1側と
ヒートパイプ3側とを切り離す。なお、受熱器である平
板型ヒートパイプ7の内部には内圧が生じており、切り
離し時の液もれを防止するために、上述した如きカップ
リング11を用いた切り離し手順を採用する。
【0025】次に取付け関しては、上述の取外し方法と
は逆の手順により、着脱部位にてカップリング11を結
合させ、第1及び第2の耐圧コック9,10を開くこと
によって、モジュール1側とヒートパイプ3側とを連結
させる。
【0026】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。
【0027】図4は、本発明に係わるループ状のヒート
パイプによる第2の実施の形態を示す斜視図、図5はこ
の第2の実施の形態の着脱部を示す模式図である。
【0028】この第2の実施の形態が、上述した第1の
実施の形態と異なる点は、モジュール1と放熱器4との
間にヒートパイプを2本、ループ状に配したことにあ
る。
【0029】図4及び図5に示すように、モジュール1
と放熱器4との間を伝熱するヒートパイプを、ヒートパ
イプ3a(送り側)とヒートパイプ3b(もどり側)の
2本設け、受熱器である平板型ヒートパイプ7を含むモ
ジュール1の2つの流体口8a,8bの近傍には着脱部
2a,2bを設ける。この着脱部2a,2bを介し、2
本のヒートパイプ3aとヒートパイプ3bをそれぞれモ
ジュール1との着脱が自在な如くループ状に接続する。
【0030】発熱体5で発熱した熱はモジュール1と一
体化された平板型ヒートパイプ7を介し、ループ状に配
したヒートパイプのヒートパイプ3a(送り側)を経由
して放熱器4で冷却され、さらにヒートパイプ3b(も
どり側)を経由してモジュール1側に戻り、循環する。
具体的には、発熱した熱を奪って平板型ヒートパイプ7
にて作動流体が蒸発し、ヒートパイプ3a(送り側)を
経由して放熱器4で放熱・冷却され、再び凝集した作動
流体がヒートパイプ3b(もどり側)を経由してモジュ
ール1側に戻る。
【0031】なお、ヒートパイプ3a,3bとモジュー
ル1との着脱方法については、着脱部が2a,2bと2
個所に増えたほかは、上述した第1の実施の形態におけ
る着脱方法と同様である。
【0032】
【発明の効果】第1の効果は、モジュールとヒートパイ
プの熱抵抗を低くおさえることができ、熱伝導ロスを小
さくすることができる。
【0033】その理由は、受熱器(平板型ヒートパイ
プ)を面接触によらずモジュールにロー付けなどによる
一体成形としたことにある。
【0034】第2の効果は、モジュール単体の交換が容
易にできる。
【0035】その理由は、着脱部を追加することによ
り、モジュールと放熱器とを着脱自在に接続したことに
ある。
【0036】第3の効果は、モジュールの交換をする際
に、流体もれを防止できることである。
【0037】その理由は、着脱部のカップリングの両側
に耐圧コックを取り付けたことにある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示し、(a)は全
体構成、(b)は受熱器のそれぞれ斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態を説明するための模
式図である。
【図3】図1に示す着脱部を詳細に示す斜視図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示し、(a)は全
体構成、(b)は受熱器のそれぞれ斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態を説明するための模
式図である。
【図6】従来のヒートパイプ化モジュール構造を示す
(a)は平面図、(b)は同図(a)のA−A断面図で
ある。
【符号の説明】
1 モジュール 2,2a,2b 着脱部 3,3a,3b ヒートパイプ 4 放熱器 5 発熱体 6 アルミケース 7 平板型ヒートパイプ 8,8a,8b 流体口 9 第1の耐圧コック 10 第2の耐圧コック 11 カップリング A 矢視方向 B 伝熱方向

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搭載した発熱体からの熱を受熱し輸送す
    るための面状の受熱器を含んでなるモジュールと、前記
    熱を外部に輸送するためのヒートパイプと、前記受熱器
    から前記ヒートパイプを通し輸送された前記熱を放熱す
    るための放熱器と、前記受熱器からの前記熱を前記ヒー
    トパイプに伝熱するための着脱自在な着脱部とを備える
    ことを特徴とするヒートパイプ化モジュール冷却構造。
  2. 【請求項2】 搭載した発熱体を含むモジュールで発生
    した熱を、前記モジュールと一体の面状の受熱器で受熱
    し、さらに前記受熱器から着脱部を介し外部の放熱器へ
    着脱自在に接続したヒートパイプを通して伝熱し、伝熱
    した前記熱を前記放熱器から放熱することを特徴とする
    ヒートパイプ化モジュール冷却方法。
  3. 【請求項3】 前記着脱部が、前記モジュール側に設け
    た第1の耐圧コックと、前記ヒートパイプ側に設けた第
    2の耐圧コックと、前記第1の耐圧コックと前記第2の
    耐圧コックとの間に設けた着脱自在なカップリングとか
    らなることを特徴とする請求項1及び2記載のヒートパ
    イプ化モジュール冷却構造及びその冷却方法。
  4. 【請求項4】 前記面状の受熱器が平板型ヒートパイプ
    であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに
    記載のヒートパイプ化モジュール冷却構造及びその冷却
    方法。
  5. 【請求項5】 前記ヒートパイプを、前記モジュールと
    前記放熱器との間を循環するループ状に設けたことを特
    徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のヒートパ
    イプ化モジュール冷却構造及びその冷却方法。
JP4220798A 1998-02-24 1998-02-24 ヒートパイプ化モジュール冷却構造及びその冷却方法 Pending JPH11243288A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059952A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Mitsubishi Electric Corp 電子機器冷却構造
JP2013008723A (ja) * 2011-06-22 2013-01-10 Fujitsu Ltd 冷却システム
WO2016132744A1 (ja) * 2015-02-19 2016-08-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 冷却装置およびこれを搭載した電子機器
JP2016156604A (ja) * 2015-02-19 2016-09-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 冷却装置およびこれを搭載した電子機器

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Effective date: 20000627