JPS60253762A - 電子機器の冷却装置 - Google Patents
電子機器の冷却装置Info
- Publication number
- JPS60253762A JPS60253762A JP11247184A JP11247184A JPS60253762A JP S60253762 A JPS60253762 A JP S60253762A JP 11247184 A JP11247184 A JP 11247184A JP 11247184 A JP11247184 A JP 11247184A JP S60253762 A JPS60253762 A JP S60253762A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- secondary refrigerant
- electronic device
- cooling device
- refrigeration cycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は筒密度化された比較的発熱量の大きい電子機
器を高精度の温度幅で、均一に冷却する装置Ｏこ関する
ものである。
器を高精度の温度幅で、均一に冷却する装置Ｏこ関する
ものである。
従来この種の装置として第１図、−第２図に示すものが
あった。図において、（１）は圧縮機、（２）は圧縮機
（１）から吐出さｎた冷媒ガスを水または空気で冷却し
て液化する凝縮器、（視は液化冷媒を断熱膨張させるた
めの絞り装置、（４）は低圧になった気液二相冷媒によ
り空気を介して電子機５器（５）を冷却するか、または
冷媒の直接膨張により電子機器（５）を冷却する蒸発器
である。第１図は蒸発器（４）で冷却された空気により
電子機器（５）を冷却する例である。
あった。図において、（１）は圧縮機、（２）は圧縮機
（１）から吐出さｎた冷媒ガスを水または空気で冷却し
て液化する凝縮器、（視は液化冷媒を断熱膨張させるた
めの絞り装置、（４）は低圧になった気液二相冷媒によ
り空気を介して電子機５器（５）を冷却するか、または
冷媒の直接膨張により電子機器（５）を冷却する蒸発器
である。第１図は蒸発器（４）で冷却された空気により
電子機器（５）を冷却する例である。
これら冷凍サイクルを構成する機器は冷媒配管で連通さ
れ、外気に対しては気密性を保持されている。
れ、外気に対しては気密性を保持されている。
第２図に示されたものは、従来装置の今一つの形を示す
もので、これは蒸発器（４）を満液式にし電子機器（５
）の発熱部をこの冷媒液中に浸漬したものである。
もので、これは蒸発器（４）を満液式にし電子機器（５
）の発熱部をこの冷媒液中に浸漬したものである。
ところで従来の冷却装置は、第１図の空気による冷却の
場合は、冷却された空気の入口部と出口部では発熱体に
よる空気の温度上昇により空気温度に差が生じて均一に
電子機器を冷却することができないばかりでなく、空気
の湿熱変化と熱通過率の利用では大量の発熱を除去する
には非能率であり、装置も大規模となる。
場合は、冷却された空気の入口部と出口部では発熱体に
よる空気の温度上昇により空気温度に差が生じて均一に
電子機器を冷却することができないばかりでなく、空気
の湿熱変化と熱通過率の利用では大量の発熱を除去する
には非能率であり、装置も大規模となる。
一万第２図による方法は、冷却温度のばらつきと潜熱利
用による伝熱効率を解決することはでさるが、冷媒中に
含まわる圧縮機から吐出さｎた潤滑油が満液式の蒸発器
に滞留してしまい、圧縮機に再度この潤滑油を返すこと
は技術的に困婦であるばかりでなく、一般によく使用さ
れるフロン系の冷媒例えばＲ−２２と、潤滑油としてよ
く使われる低温になっても流動性を持つ冷凍機油が、そ
れぞれ独立では電気絶縁性が良くても、両者がある割合
で混合すると、極端に電気絶縁性能が低下することが知
らｎている。（例えば日本冷凍協会発行冷凍空調便覧基
礎編新版第４版第１９１頁参照）従って従来の方法での
冷却装置では、温度分布を均一にし且つ変動少なく制御
して、なおかつ小形化を維持することが゛困難である欠
点があった。
用による伝熱効率を解決することはでさるが、冷媒中に
含まわる圧縮機から吐出さｎた潤滑油が満液式の蒸発器
に滞留してしまい、圧縮機に再度この潤滑油を返すこと
は技術的に困婦であるばかりでなく、一般によく使用さ
れるフロン系の冷媒例えばＲ−２２と、潤滑油としてよ
く使われる低温になっても流動性を持つ冷凍機油が、そ
れぞれ独立では電気絶縁性が良くても、両者がある割合
で混合すると、極端に電気絶縁性能が低下することが知
らｎている。（例えば日本冷凍協会発行冷凍空調便覧基
礎編新版第４版第１９１頁参照）従って従来の方法での
冷却装置では、温度分布を均一にし且つ変動少なく制御
して、なおかつ小形化を維持することが゛困難である欠
点があった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになさｎたもので、冷却すべき電子機器あるいはその
一部の発熱部を冷凍サイクルとは独立した別の冷媒（種
類は同一でも別種類でも可、ここでは二次冷媒と呼ぶ）
液に浸漬して渉騰冷却し、二次冷媒が気化した上部に冷
凍サイクルの蒸発器を設けて二次冷媒と熱交換し、二次
冷媒を液化させることにより、冷凍サイクルの潤滑油の
混入しない、潜熱利用の効率の良いコンパクトな気密式
の冷却装置を提供することを目的としている。
めになさｎたもので、冷却すべき電子機器あるいはその
一部の発熱部を冷凍サイクルとは独立した別の冷媒（種
類は同一でも別種類でも可、ここでは二次冷媒と呼ぶ）
液に浸漬して渉騰冷却し、二次冷媒が気化した上部に冷
凍サイクルの蒸発器を設けて二次冷媒と熱交換し、二次
冷媒を液化させることにより、冷凍サイクルの潤滑油の
混入しない、潜熱利用の効率の良いコンパクトな気密式
の冷却装置を提供することを目的としている。
以下この発明の一実施例を図Ｑこついて説明する。
第８図において、（１）乃至（５〕は第１図、第２図の
ものと同様なので説明を省略する。発熱部を有する電子
機器（５）を二次冷媒液（７）＆こ浸漬して、これを収
容する気密容器（６）の上部の気化した二次冷媒を冷却
液、化するための冷凍サイクル側の蒸発器（４）を配置
したものである。厳密な温度精度が要求されない場合は
、冷凍サイクル側の蒸発器（４）が必すしも二次冷媒の
気体側になく、一部あるいは全部が液体側に浸漬されて
いても、その効果を著しく損うものではない。電気機器
（５）は外部電気導体と接続されており、この気密容器
（６）の壁面を密封端子（ハーメチックシール）等によ
り引き出されているが図示は省略している。
ものと同様なので説明を省略する。発熱部を有する電子
機器（５）を二次冷媒液（７）＆こ浸漬して、これを収
容する気密容器（６）の上部の気化した二次冷媒を冷却
液、化するための冷凍サイクル側の蒸発器（４）を配置
したものである。厳密な温度精度が要求されない場合は
、冷凍サイクル側の蒸発器（４）が必すしも二次冷媒の
気体側になく、一部あるいは全部が液体側に浸漬されて
いても、その効果を著しく損うものではない。電気機器
（５）は外部電気導体と接続されており、この気密容器
（６）の壁面を密封端子（ハーメチックシール）等によ
り引き出されているが図示は省略している。
本発明によれば、気密容器（６）の二次冷媒圧力を所定
温度の飽和圧力に冷凍サイクルを制御して蒸発器（４）
の冷却により維持すれば、電気機器（５）の発熱部は沸
謄冷却現象によりまんべんなく効率よく冷却される。二
次冷媒は冷却温度Ｇこ適する熱的に安定な特性のものを
選ぶことによって冷凍サイクルに関係なく、異常に圧力
が高まることもなく、安全であり構造も簡略にすること
がでさる上、逆に真空になって大気が侵入することも防
止できる。
温度の飽和圧力に冷凍サイクルを制御して蒸発器（４）
の冷却により維持すれば、電気機器（５）の発熱部は沸
謄冷却現象によりまんべんなく効率よく冷却される。二
次冷媒は冷却温度Ｇこ適する熱的に安定な特性のものを
選ぶことによって冷凍サイクルに関係なく、異常に圧力
が高まることもなく、安全であり構造も簡略にすること
がでさる上、逆に真空になって大気が侵入することも防
止できる。
さらに二次冷媒方式とすることにより、閉サイクルのた
め空気中の酸素による酸化防止、外部及び圧縮機磨耗粉
等による電子機器によって最も嫌われる金属粉の混入も
防止でさる特長？有する。もちろん、冷凍サイクルと冷
媒が隔絶されているので、潤滑油としての冷凍機油が混
入する・こともなし九〇 以上の説明では二次冷媒の液の移動【こついて触れてい
ないが、冷媒ポンプあるいは攪拌機により二次冷媒液を
流動させて冷却を促進する方法もある。第３図には圧力
容器を意図して、円筒状容器を２個使用して両者を上下
に連通させているが、一体形でもその効果は減殺さｎな
い。圧力容器の二次冷媒圧を制御する方法として、電子
機器から発生する。熱負荷の変動が少ない場合は、蒸発
圧力調整弁を冷凍サイクルＧこ使用して二次冷媒圧を安
定に保つことも可能であり、熱負荷の変動が大きい場合
には冷凍サイクル中の圧縮機用電動機をインバータ等の
利用により回転数制御して冷却能力を増減し、二次冷媒
側の圧力及び温度を変動させないようにすることも可能
である。
め空気中の酸素による酸化防止、外部及び圧縮機磨耗粉
等による電子機器によって最も嫌われる金属粉の混入も
防止でさる特長？有する。もちろん、冷凍サイクルと冷
媒が隔絶されているので、潤滑油としての冷凍機油が混
入する・こともなし九〇 以上の説明では二次冷媒の液の移動【こついて触れてい
ないが、冷媒ポンプあるいは攪拌機により二次冷媒液を
流動させて冷却を促進する方法もある。第３図には圧力
容器を意図して、円筒状容器を２個使用して両者を上下
に連通させているが、一体形でもその効果は減殺さｎな
い。圧力容器の二次冷媒圧を制御する方法として、電子
機器から発生する。熱負荷の変動が少ない場合は、蒸発
圧力調整弁を冷凍サイクルＧこ使用して二次冷媒圧を安
定に保つことも可能であり、熱負荷の変動が大きい場合
には冷凍サイクル中の圧縮機用電動機をインバータ等の
利用により回転数制御して冷却能力を増減し、二次冷媒
側の圧力及び温度を変動させないようにすることも可能
である。
（発明の効果〕
以上のようＧここの発明によれは、電子機器の冷却を二
次冷媒による沸騰冷却方式と冷凍サイクルとを組合わせ
たので、温度的に偏ることなく、精度よく、効率よく、
小形で、異物の侵入のない冷却装置を得ることができる
。
次冷媒による沸騰冷却方式と冷凍サイクルとを組合わせ
たので、温度的に偏ることなく、精度よく、効率よく、
小形で、異物の侵入のない冷却装置を得ることができる
。
第１図、第２図は従来の電子機器の冷却装置を示す系統
図、第３図はこの発明の一実施例を示す系統図である。 図中、（１）は圧縮機、（２）は凝縮器、（３）は絞り
装置、（４）は蒸発器、（５１は電子機器、（６〕は蕾
閉容器、（７）は二次冷媒液である。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５９−１１２４７１号２８発明
の名称 電子機器の冷却装置 ３、補正をする者 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄、図面 ６、補正の内容 （１）明細書第３頁第１６行に「空気の湿熱変化」とあ
るのを「空気の顕熱変化」に訂正する。 （２）同第６頁第１３行に「 ・冷凍サイクルと冷媒が
隔絶 ・・」とあるのを「冷凍サイクルと二次冷媒が隔
絶・・・」に訂正する。 （３）図面の第３図を別紙の通り訂正する。 以上 第３図
図、第３図はこの発明の一実施例を示す系統図である。 図中、（１）は圧縮機、（２）は凝縮器、（３）は絞り
装置、（４）は蒸発器、（５１は電子機器、（６〕は蕾
閉容器、（７）は二次冷媒液である。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５９−１１２４７１号２８発明
の名称 電子機器の冷却装置 ３、補正をする者 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄、図面 ６、補正の内容 （１）明細書第３頁第１６行に「空気の湿熱変化」とあ
るのを「空気の顕熱変化」に訂正する。 （２）同第６頁第１３行に「 ・冷凍サイクルと冷媒が
隔絶 ・・」とあるのを「冷凍サイクルと二次冷媒が隔
絶・・・」に訂正する。 （３）図面の第３図を別紙の通り訂正する。 以上 第３図
Claims (5)
- （１）冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒カスを
液化する凝縮器と、絞り装置と、蒸発器とを備えた冷凍
システムの上記蒸発器を、二次冷媒液を収容した密閉容
器の上部二次冷媒気体中に設置し、上記二次冷媒液中に
発熱部分′ｆｒ：有する電子機器全体あるいはその一部
を浸漬したことを特徴とする電子機器の冷却装置。 - （２）密閉容器の下部から二次冷媒液を取出し、液ポン
プを介して再び密閉容器に戻し、二次冷媒液を循環して
熱交換の効率を上げるようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の電子機器の冷却装置。 - （３）密閉容器の内部に二次冷媒を攪拌する手段を備え
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子機
器の冷却装置。 - （４）冷凍サイクル中の圧縮機の回転数制御により電子
機器の発熱量Ｇこ見合った冷却能力を冷凍サイクルに持
たせたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
子機器の冷却装置。 - （５）密閉容器を円筒状をなす水平Ｇこ設置さｎた２個
の容器で構成し、上部容器Ｇこ冷凍ザイクルの蒸発器を
、下部容器に二次冷媒液を収容して電子機器を浸漬し、
上記両円筒容器を１個乃至複数個の導管で接続したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子機器の冷
却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11247184A JPS60253762A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 電子機器の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11247184A JPS60253762A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 電子機器の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60253762A true JPS60253762A (ja) | 1985-12-14 |
Family
ID=14587465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11247184A Pending JPS60253762A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 電子機器の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60253762A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0237352U (ja) * | 1988-09-05 | 1990-03-12 | ||
| JP2005249258A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | 冷却システム |
| WO2020162544A1 (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-13 | 株式会社デンソー | 熱輸送媒体および熱輸送システム |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP11247184A patent/JPS60253762A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0237352U (ja) * | 1988-09-05 | 1990-03-12 | ||
| JP2005249258A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | 冷却システム |
| WO2020162544A1 (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-13 | 株式会社デンソー | 熱輸送媒体および熱輸送システム |
| JP2020128838A (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 株式会社デンソー | 熱輸送システム |
| CN113544447A (zh) * | 2019-02-08 | 2021-10-22 | 株式会社电装 | 热传输介质及热传输系统 |
| US20210368653A1 (en) * | 2019-02-08 | 2021-11-25 | Denso Corporation | Heat transfer medium and heat transfer system |
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