JPWO2008081848A1 - Cooling device, electronic heating element cooling external kit, and electronic heating element assembly with cooling device - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストが安価で、かつ冷却効率の高い冷却装置を提供する。【解決手段】筒体10と、筒体の筒面10aと一体に形成され筒面から外側に突出する放熱フィン2と、筒面に挿通されファン50からの送風を通す送風パイプ4と、筒体の上端を閉塞する天板12と、筒体の下端を閉塞し電子発熱体30に接触して熱を伝導させる底板14とを備え、放熱フィンは筒体の内部空間に連通する中空部分を有し、筒体の内部空間及び放熱フィンの中空部分に収容された冷却液によって電子発熱体を冷却する。【選択図】図1A cooling device with low manufacturing cost and high cooling efficiency is provided. SOLUTION: A cylindrical body 10, a heat radiating fin 2 that is formed integrally with a cylindrical surface 10a of the cylindrical body and protrudes outward from the cylindrical surface, a blower pipe 4 that is inserted through the cylindrical surface and allows ventilation from a fan 50, and a cylinder A top plate 12 that closes the upper end of the body, and a bottom plate 14 that closes the lower end of the cylinder and makes contact with the electronic heating element 30 to conduct heat, and the radiating fin has a hollow portion that communicates with the internal space of the cylinder. And the electronic heating element is cooled by the cooling liquid contained in the inner space of the cylindrical body and the hollow portion of the radiating fin. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、コンピュータ等に搭載されるCPU等の電子発熱体や自動車エンジン等の内燃機関を冷却する冷却装置及び電子発熱体冷却用外付けキット、並びに冷却装置付電子発熱体アッセンブリに関する。 The present invention relates to a cooling device for cooling an electronic heating element such as a CPU or an internal combustion engine such as an automobile engine mounted on a computer or the like, an external heating kit for cooling an electronic heating element, and an electronic heating element assembly with a cooling device.
CPUの冷却装置として、CPUの上面に取付けた放熱フィンをファンからの送風により空冷するものが知られている。一方、CPUの能力向上と共にその発熱量も増大する傾向にあり、近年では液冷式のCPU冷却装置が用いられ始めている。しかしながら、従来の液冷式の冷却装置は、冷却液タンク、ラジエータ及びこれらの間を送液するポンプが必要であり、装置が大型化・複雑化すると共にポンプによる作動音が大きいという問題があった。そこで、送液ポンプを用いない液冷式のCPU冷却装置がいくつか開発されている(特許文献1、2参照)。
一方、従来から、自動車エンジン等の内燃機関を冷却するため水冷装置として、エンジンのヘッドを覆う水冷ジャケットと、ラジエータとを用いることが公知となっている。2. Description of the Related Art As a CPU cooling device, there is known a CPU that cools air radiating fins attached to an upper surface of a CPU by blowing air from a fan. On the other hand, the amount of heat generation tends to increase with the improvement of CPU performance, and recently, a liquid cooling type CPU cooling device has begun to be used. However, the conventional liquid cooling type cooling device requires a cooling liquid tank, a radiator, and a pump for sending liquid between them, and there is a problem that the size and complexity of the device increases and the operating noise of the pump is large. It was. Thus, several liquid-cooled CPU cooling devices that do not use a liquid feed pump have been developed (see Patent Documents 1 and 2).
On the other hand, conventionally, as a water cooling device for cooling an internal combustion engine such as an automobile engine, it is known to use a water cooling jacket covering a head of the engine and a radiator.
しかしながら、上記した特許文献1、2記載の技術の場合、冷却液を収容する容器と放熱フィンが別体であるため、製造コストが高くなるという問題がある。又、これらの技術の場合、冷却液からの放熱が放熱フィンのみによるため、冷却効率の点でも充分とはいえない。
又、自動車エンジン等に現在用いられている水冷装置は外付けのラジエータ方式であるが、ラジエータの冷却液に流れるパイプは細くて詰まりやすく、製造コストが高いと共に、丈夫であるとはいえない。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、製造コストが安価で、かつ冷却効率の高い冷却装置の提供を目的とする。However, in the case of the techniques described in
Further, the water cooling apparatus currently used for automobile engines and the like is an external radiator system, but the pipe flowing through the cooling liquid of the radiator is thin and easily clogged, and the manufacturing cost is high and it cannot be said that it is strong.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cooling device with low manufacturing cost and high cooling efficiency.
上記の目的を達成するために、本発明の冷却装置は、筒体と、該筒体の筒面と一体に形成され前記筒面から外側に突出する放熱フィンと、前記筒体の上端及び下端をそれぞれ閉塞する天板及び底板と、前記筒面又は、前記天板と底板との間に挿通されファンからの又は自然風による送風を通す送風パイプと、前記筒面、前記天板、前記底板のいずれかに形成され冷却対象物に接触して熱を伝導させる接触平面とを備え、前記放熱フィンは前記筒体の内部空間に連通する中空部分を有し、前記筒体の内部空間及び前記放熱フィンの中空部分に収容された冷却液によって前記冷却対象物を冷却する。
このような構成とすると、装置全体が冷却液タンクを兼ねるので、装置がコンパクトで安価になる。又、放熱フィンの中空部分に冷却液が収容されているので、筒体内の冷却液の熱が効率よく放熱フィンから放熱される。さらに、筒面に挿通された送風パイプからファンからの又は自然風による送風を通すことができるので、筒体内の冷却液の熱がさらに効率よく排出される。つまり、中空フィンによって装置全体が外側から冷却されるとともに、送風パイプにより装置内部から冷却されることになる。In order to achieve the above object, a cooling device of the present invention includes a cylindrical body, a radiating fin that is formed integrally with the cylindrical surface of the cylindrical body and protrudes outward from the cylindrical surface, and an upper end and a lower end of the cylindrical body. A top plate and a bottom plate, and a cylindrical pipe, or a blower pipe that is inserted between the top plate and the bottom plate and passes air from a fan or by natural wind, the cylindrical surface, the top plate, and the bottom plate A contact plane that is formed in any of the above and that conducts heat by contacting the object to be cooled, and the radiation fin has a hollow portion that communicates with the internal space of the cylindrical body, and the internal space of the cylindrical body and the The object to be cooled is cooled by a cooling liquid accommodated in a hollow portion of the radiating fin.
With such a configuration, the entire apparatus also serves as a coolant tank, so that the apparatus is compact and inexpensive. In addition, since the cooling liquid is accommodated in the hollow portion of the radiating fin, the heat of the cooling liquid in the cylinder is efficiently radiated from the radiating fin. Further, since the air from the fan or natural air can be passed through the blower pipe inserted through the cylinder surface, the heat of the coolant in the cylinder is more efficiently discharged. That is, the entire device is cooled from the outside by the hollow fins and is cooled from the inside of the device by the blower pipe.
又、本発明の冷却装置は、筒体と、該筒体の筒面と一体に形成され前記筒面から外側に突出する放熱フィンと、前記筒体の上端及び下端をそれぞれ閉塞する天板及び底板と、
前記筒面又は、前記天板と底板との間に挿通されファンからの又は自然風による送風を通す送風パイプとを備え、前記放熱フィンは前記筒体の内部空間に連通する中空部分を有し、冷却対象物に接触して熱を伝導させる冷却液が、前記筒体の内部空間及び前記放熱フィンの中空部分に出入りすることによって前記冷却対象物を冷却する。The cooling device of the present invention includes a cylinder, a heat radiation fin that is formed integrally with the cylinder surface of the cylinder and protrudes outward from the cylinder surface, a top plate that closes the upper end and the lower end of the cylinder, and The bottom plate,
A blower pipe that is inserted between the cylindrical surface or the top plate and the bottom plate and allows ventilation from a fan or natural wind; and the heat dissipating fin has a hollow portion that communicates with the internal space of the cylindrical body. The cooling liquid that contacts the object to be cooled and conducts heat cools the object to be cooled by entering and exiting the internal space of the cylindrical body and the hollow portions of the radiation fins.
前記筒体及び前記放熱フィンは、筒状の素材の壁面を成形加工して得られるか、又は引抜き若しくは押出し成形により得られたものであることが好ましい。
このような構成とすると、フィンを別体で製造する場合に比べて製造が簡素になる他、突出する放熱フィンがリブとして補強効果を有するため、筒体の厚みを薄くしても強度を確保し、材料使用量を低減することができる。It is preferable that the cylindrical body and the radiating fin are obtained by molding a wall surface of a cylindrical material, or obtained by drawing or extrusion molding.
With such a configuration, manufacturing is simplified compared to the case where the fins are manufactured separately, and the protruding heat-radiating fins have a reinforcing effect as ribs, ensuring strength even when the thickness of the cylindrical body is reduced. In addition, the amount of material used can be reduced.
前記筒面、前記天板、又は前記底板のうち前記送風パイプが挿通された面の一方は前記冷却対象物側へ向かって後退し、当該面に対向して取り付けられたファンからの又は自然風による送風を前記冷却対象物側へ誘導するようになっていることが好ましい。
このような構成とすると、ファンからの又は自然風により送風される外気が冷却対象物へ直接当たるので、冷却によって冷却対象物が結露するのを防止することができる。One of the cylindrical surface, the top plate, or the bottom plate through which the blower pipe is inserted retreats toward the object to be cooled, and is from a fan attached to the surface or natural wind. It is preferable that the air blow by is guided to the cooling object side.
With such a configuration, since the outside air blown from the fan or by natural wind directly hits the object to be cooled, it is possible to prevent condensation of the object to be cooled due to cooling.
前記筒面、前記天板、又は前記底板のいずれかの外面に取付けられ、該外面内で回転可能に軸支された液入パイプをさらに備え、前記液入パイプの先端は取外し可能な蓋により閉塞されることが好ましい。
このような構成とすると、装置がどのような向きに設置されても、液入パイプの先端が上向きになるように回転することにより、液入パイプから冷却液を容易に充填したり補充できる。好ましくは、液入パイプを透明材料から形成すると、冷却液の量を確認できる。A liquid-filled pipe is attached to the outer surface of any one of the cylindrical surface, the top plate, and the bottom plate, and is pivotally supported in the outer surface so that the tip of the liquid-filled pipe is removable. It is preferably occluded.
With such a configuration, it is possible to easily fill or replenish the coolant from the liquid-filled pipe by rotating the liquid-filled pipe so that the tip of the liquid-filled pipe faces upward regardless of the orientation of the apparatus. Preferably, when the liquid-filled pipe is formed from a transparent material, the amount of the cooling liquid can be confirmed.
前記天板又は前記底板と、前記筒面とは筒状の胴部によって接続されていることが好ましい。
このような構成とすると、胴部を湾曲させることにより、前記筒面の軸方向から偏倚した方向に天板又は底板を取付けることができ、天板又は底板に接触させる冷却対象物と本発明の装置との取り回しが容易となる。又、冷却対象物がコンピュータ等の奥部に配置されているCPU等や自動車の奥に位置するエンジンである場合に、胴部を延長させて本発明の装置本体を外部に配置することができる。It is preferable that the top plate or the bottom plate and the cylindrical surface are connected by a cylindrical body portion.
With such a configuration, the top plate or the bottom plate can be attached in a direction deviated from the axial direction of the cylindrical surface by curving the body portion, and the cooling object to be brought into contact with the top plate or the bottom plate and the present invention. Easy handling with the device. Further, when the object to be cooled is a CPU or the like disposed in the back of a computer or an engine located in the back of the automobile, the body of the present invention can be disposed outside by extending the body. .
前記冷却対象物は、電子発熱体、電池セル、電動機又は内燃機関であってよい。 The cooling object may be an electronic heating element, a battery cell, an electric motor, or an internal combustion engine.
本発明の電子発熱体冷却用外付けキットは、前記冷却装置に用いられ、前記電子発熱体の制御及び電源供給のための第1の端子、並びに前記ファンの電源供給のための第2の端子と、各端子を前記電子発熱体が搭載される電子機器に接続するための延長コード又は電子機器側端子とを備えている。
このような構成とすると、前記電子発熱体と電子発熱体冷却装置とをまとめて電子機器の外側に取付けることができる。この際、前記電子発熱体冷却装置は循環ポンプ等の電源が不要であるので、外付けキットに多くの電源端子を搭載することが不要で、外付けが容易になる。The electronic heating element cooling external kit of the present invention is used in the cooling device, and includes a first terminal for controlling and supplying power to the electronic heating element, and a second terminal for supplying power to the fan. And an extension cord or an electronic device side terminal for connecting each terminal to an electronic device on which the electronic heating element is mounted.
With such a configuration, the electronic heating element and the electronic heating element cooling device can be collectively attached to the outside of the electronic device. At this time, since the electronic heating element cooling device does not require a power source such as a circulation pump, it is not necessary to mount a large number of power terminals in the external kit, and the external heating becomes easy.
本発明の冷却装置付電子発熱体アッセンブリは、筒体と、該筒体の筒面と一体に形成され前記筒面から外側に突出する放熱フィンと、前記筒体の上端を閉塞する天板と、前記筒面に挿通されファンからの又は自然風による送風を通す送風パイプと、電子発熱体とを備え、前記放熱フィンは前記筒体の内部空間に連通する中空部分を有し、前記筒体の下端に前記電子発熱体の上面が直接接続されて当該下端が閉塞され、前記筒体の内部空間及び前記放熱フィンの中空部分に収容された冷却液によって前記電子発熱体を冷却する。
このような構成とすると、電子発熱体の表面に直接冷却液が接触するので冷却効果が大となる。電子発熱体の表面の腐食防止の点から、電子発熱体表面に防錆コーティングをすることが好ましい。An electronic heating element assembly with a cooling device according to the present invention includes a cylindrical body, a radiating fin that is formed integrally with a cylindrical surface of the cylindrical body and protrudes outward from the cylindrical surface, and a top plate that closes an upper end of the cylindrical body. An air heating pipe that is inserted into the cylindrical surface and allows ventilation from a fan or natural wind, and an electronic heating element, and the radiating fin has a hollow portion that communicates with an internal space of the cylindrical body, and the cylindrical body The upper surface of the electronic heating element is directly connected to the lower end of the electronic heating element so that the lower end is closed, and the electronic heating element is cooled by the cooling liquid accommodated in the inner space of the cylindrical body and the hollow portions of the radiating fins.
With such a configuration, the cooling liquid comes into direct contact with the surface of the electronic heating element, so that the cooling effect is increased. From the viewpoint of preventing corrosion of the surface of the electronic heating element, it is preferable to provide a rust-proof coating on the surface of the electronic heating element.
本発明によれば、製造コストが安価で、かつ冷却効率の高い冷却装置が得られる。 According to the present invention, a cooling device with low manufacturing cost and high cooling efficiency can be obtained.
以下、本発明の第1の実施形態に係る冷却装置について、図面を参照して説明する。第1の実施形態は、冷却対象物がCPU等の電子発熱体である場合であり、冷却装置が冷却対象物に直接接触する場合である。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電子発熱体冷却装置100の全体構成図である。この図において、電子発熱体冷却装置100は、四角筒状の筒体10と、筒体の4つの筒面にそれぞれ形成され外側に突出する複数枚の板状の放熱フィン2と、ファン50に面した正面側の筒面10aから背面側の筒面10bへ貫通するように挿通される送風パイプ4と、筒体の上端を閉塞する天板12と、筒体の下端を閉塞し電子発熱体30に接触して熱を伝導させる底板14とを備える。Hereinafter, a cooling device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st Embodiment is a case where a cooling target object is electronic heating elements, such as CPU, and is a case where a cooling device contacts a cooling target object directly.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electronic heating
放熱フィン2は筒面と一体に形成され、かつ放熱フィン2は筒体10の内部空間に連通する中空部分を有している。そして、筒体の内部空間及び放熱フィンの中空部分に収容された冷却液によって電子発熱体30を冷却するようになっている。
又、送風パイプ4は、ファン50からの送風を通過させ、この際に筒体10内の冷却液が送風パイプ4の壁面に触れて冷却されるようになっている。このため、筒面10aには、ファン50を取り付けるための所定のネジ孔が設けられている。なお、最大の送風効果を得る位置にファンを取り付けられるよう、必要に応じて筒体10における4つの筒面のそれぞれにファン取付け用のネジ孔を設けてもよい。
この実施形態においては、底板14は底面から開口端へ向かって拡径する有底四角筒状をなし、その開口端の径が筒体10の下端の径と略同一になっている。従って、底板14と筒体10を接続すると、底板14の側面が筒体10の筒面の一部を構成し、筒面が電子発熱体30側へ向かって後退する斜面を形成する。例えば、正面側の筒面10aは電子発熱体30側へ向かって後退する斜面14aへ繋がっている。The
Further, the
In this embodiment, the
電子発熱体30としては、通常、コンピュータの制御部であるCPUを用いることができる。又、電子発熱体冷却装置は、例えば、熱伝導性に優れたアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス等の金属又はこれらの合金から構成することができる。特に、後述するよに筒体の筒面と放熱フィンを一体に形成する点で、成形加工し易いアルミニウム、銅及びこれらの合金が好ましい。筒体10に天板12及び底板14を取り付ける方法は特に制限なく、溶接や半田付等によって取り外せないように固定してもよく、取付け部分に水密シールを施してネジ止めする等によって取り外し可能に固定してもよい。
又、電子発熱体30の熱を効率よく伝導できるよう、底板14の底面は電子発熱体30の上面と略同一の大きさ及び形状をなしていることが好ましい。又、電子発熱体30の大きさや形状に応じて、底板14と電子発熱体30との間に所定のヘッドを介装してもよい。As the
Further, the bottom surface of the
冷却液は特に制限なく、例えば、水、アルコール、冷媒、自動車エンジンの冷却液(クーラント)等を用いることができる。冷却液は、筒体10に天板12を取り付ける前に充填してもよく、又、例えば天板12や筒体10に設けた冷却液注入口から充填してもよい。冷却液を充填後、冷却液が蒸発しないように開口部を封じる。冷却液の液面が筒体10の最上面より下側になるように充填液量を調整すると、冷却液が筒体10内で蒸発及び凝縮し易くなるので、排熱効果が向上する。
The coolant is not particularly limited, and for example, water, alcohol, refrigerant, automobile engine coolant (coolant), or the like can be used. The cooling liquid may be filled before the
本発明の第1の実施形態に係る電子発熱体冷却装置によれば、装置全体が冷却液タンクを兼ねるので、装置がコンパクトになる。又、放熱フィンの中空部分に冷却液が収容されているので、筒体10内の冷却液の熱が効率よく放熱フィンから放熱される。さらに、筒面に挿通された送風パイプからファンからの送風を通すことができるので、筒体10内の冷却液の熱がさらに効率よく排出される。
又、少なくとも送風パイプ4が挿通された正面側の筒面10a、14aは電子発熱体30側へ向かって後退しているので、この面に対向して取り付けられたファン50からの送風を電子発熱体30側へ誘導する。そのため、電子発熱体30へ外気が直接当たるので、冷却によって電子発熱体30が結露するのを防止することができる。According to the electronic heating element cooling apparatus according to the first embodiment of the present invention, the entire apparatus also serves as a coolant tank, so that the apparatus becomes compact. Further, since the cooling liquid is accommodated in the hollow portion of the heat radiating fin, the heat of the cooling liquid in the
Further, since at least the front
図2は、図1のII−II線に沿う断面図である。筒体10の上端を天板12で閉塞し、筒体の下端を底板14で閉塞して筒体10の内部空間が形成され、この空間内に冷却液が充填されている。冷却液の液面Lは例えば筒体10の高さの1/2程度になっている。又、底板14は底面14b側から上方へ向かって広がる側面14aを有している。
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. The upper end of the
放熱フィン2を筒体10と一体に形成する方法としては特に制限されないが、例えば筒状の素材の壁面を成形加工するか、又は引抜き若しくは押出し成形することができる。
図3は、放熱フィン2を筒体10と一体に形成する方法の一例を示す工程図である。この図において、まず、四角筒状のアルミニウム素材(角パイプ)9xを用意する(図3(a))。次いで、この素材を所定の成形型の中へ配置する。この型の内面形状は筒体10と放熱フィン2の外形とほぼ同一になっている。
そして、素材9xの端部を閉じてその内側へ水圧を加えるハイドロフォーミング加工を施すことにより、素材9xの壁面の一部が成形型の内面へ入り込み、筒体10と一体の放熱フィン前駆体2xが形成される(図3(b))。ここで、放熱フィン前駆体2xは素材9xの壁面が引き伸ばされて形成されたものであるため、放熱フィン前駆体2xの内部は中空でかつ筒体10の内部空間と連通している。
次に、筒体10を型から取り出す。放熱フィン前駆体2xの端面で中空部分が表出しているので、放熱フィン前駆体2xの端面同士がつぶれるように加工し、中空部分を封じる(図3(c))。放熱フィン前駆体2xの端面に半田盛り等を行って、中空部分を封じてもよい。そして、図2に示したように、筒体10の上下端を天板及び底板で閉塞すればよい。The method of integrally forming the radiating
FIG. 3 is a process diagram showing an example of a method for forming the radiating
Then, by performing a hydroforming process that closes the end of the material 9x and applies water pressure to the inside thereof, a part of the wall surface of the material 9x enters the inner surface of the mold, and the heat radiating
Next, the
上記したように、放熱フィンを筒体と一体に形成することにより、フィンを別体で製造する場合に比べて製造が簡素になる他、突出する放熱フィンがリブとして補強効果を有するため、筒体の厚みを薄くしても強度を確保し、材料使用量を低減することができる。特に、素材として高価な銅やアルミニウムを用いる場合、従来のように(例えば、特許文献2の図1)無垢の素材の削り出しでフィンを形成すると、材料コストが増えるが、本発明の実施形態の場合、パイプ材等から無駄なく放熱フィンと筒体を形成できるため、材料コストが低下する。 As described above, by forming the radiating fins integrally with the cylindrical body, the manufacturing is simplified as compared with the case where the fins are manufactured separately, and the protruding radiating fins have a reinforcing effect as ribs. Even if the thickness of the body is reduced, the strength can be secured and the amount of material used can be reduced. In particular, when expensive copper or aluminum is used as the material, forming the fins by cutting out a solid material as in the past (for example, FIG. 1 of Patent Document 2) increases the material cost, but the embodiment of the present invention. In this case, since the heat radiating fins and the cylinder can be formed without waste from the pipe material or the like, the material cost is reduced.
図4は、本発明の実施形態に係る電子発熱体用外付けキットを示す。外付けキット120は、電子発熱体30の制御及び電源供給のための第1の端子(CPUソケット基板)122、並びにファン50の電源供給のための第2の端子(コード付き端子)124と、各端子を電子機器200に接続するための延長コード126とを備えている。電子機器200は例えばパーソナルコンピュータであり、電子発熱体30が搭載されて機器を制御する。ファン50は、本発明の電子発熱体冷却装置100に取付けられている。
第2の端子124は第1の端子122に接続されている。又、延長コード126の一端は第1の端子122に接続され、他端は電子機器側端子128に接続されている。そして、電子機器側端子128を電子機器200の制御基板(マザーボード)210に接続することにより、制御基板210を介して電子発熱体30の制御及び電源供給、並びにファン50の電源供給がされる。FIG. 4 shows an external kit for an electronic heating element according to an embodiment of the present invention. The
The
上記したように、電子発熱体冷却装置100は循環ポンプ等の電源が不要であるので、外付けキット側に多くの電源端子を搭載することが不要で、電子発熱体と電子発熱体冷却装置とをまとめて電子機器の外側に容易に取付けることができる。
なお、制御基板(マザーボード)210が電子機器200の端(前面や天面の近く)に配置されている場合、延長コード126を用いなくてもよい。つまり、外付けキットが第1の端子及び第2の端子を有すると共に、第1の端子及び第2の端子に延長コードを介さずに電子機器側端子128が接続されていてもよい。この場合、マザーボード210に直接電子機器側端子128を接続することにより、電子機器本体から第1の端子及び第2の端子が露出し、CPUと冷却装置を接続することができる。
このような場合としては、例えば、デスクトップ型パソコンやノートパソコンのケースの前面板又は天板の近くにマザーボードが配置され、ケースの開口部から外付けキットのソケット(電子機器側端子)をマザーボードに接続すると共に、外付けキットの他のソケット(第1の端子及び第2の端子)にCPUと冷却装置を接続することが想定される。As described above, since the electronic heating
When the control board (motherboard) 210 is disposed at the end (near the front or top surface) of the
In such a case, for example, a motherboard is placed near the front plate or top plate of the case of a desktop personal computer or notebook computer, and the socket (electronic device side terminal) of the external kit is connected to the motherboard from the opening of the case. It is assumed that the CPU and the cooling device are connected to other sockets (first terminal and second terminal) of the external kit as well as connecting.
図5は、図1の電子発熱体冷却装置において、筒状の胴部20、及び液入パイプ40をさらに設けた実施形態を示す側面図である。図5において、図1と同一な構成については同一符号を付して説明を省略する。筒状の胴部20は上端が上方向に開口し、上端に接続される胴部本体が湾曲して下端に至っている。胴部がほぼ直角に湾曲することによって、胴部20下端は横方向に開口している。そして、胴部20上端が筒体10に接続され、胴部20下端の面が電子発熱体30の表面に接続している。
この実施形態では、マザーボード210がパーソナルコンピュータ内で縦に配置され、マザーボード210表面には電子発熱体30と接続するためのCPUソケット210aが設けられ、マザーボード210表面に沿って電子発熱体30が縦に接続される。この実施形態では、湾曲した胴部20を用いることにより、電子発熱体の向きに関わらず冷却装置を所望の位置に設置することができる。FIG. 5 is a side view showing an embodiment in which the
In this embodiment, the
又,図5において、液入パイプ40は筒体10の側面(筒面)に接続されている。具体的には、液入パイプ40の一端が筒体10の側面に直角に軸支され、さらに液入パイプ40は放熱フィン(図示せず)と干渉しないように外側まで延びた後、L字状に曲げられて他端に至る。そして、液入パイプ40の他端にネジ式の蓋40aが取付けられ、閉塞されている。装置がどのような向きに設置されても、液入パイプの先端が上向きになるように回転することにより、液入パイプから冷却液を容易に充填したり補充できる。
In FIG. 5, the liquid-filled
図6は、本発明の実施形態に係る冷却装置付電子発熱体アッセンブリを示す。冷却装置付電子発熱体アッセンブリは、筒体の一端を天板(又は底板)で閉塞する代わりに、電子発熱体の表面で閉塞することの他は、既に述べた電子発熱体冷却装置と構成は同一である。従って、図6において、図1と同一な構成については同一符号を付して説明を省略する。
図1の筒体10と異なり、図6の筒体10vの下端は狭められずに電子発熱体30の上面縁より小さい端縁を有している。そして、筒体10vの下端と電子発熱体30の上面とを当接させ(又は嵌め込み)、溶接、半田付け、接着剤などで固定することで、電子発熱体30と冷却装置を一体化することができる。例えばこのアッセンブリは、ボックス品(カスタム品)とよばれるCPUの製造に際し、同時に冷却装置を取付けることで簡易に組立てることができる。FIG. 6 shows an electronic heating element assembly with a cooling device according to an embodiment of the present invention. The electronic heating element assembly with a cooling device has the same configuration as the electronic heating element cooling device described above except that one end of the cylinder is closed with the surface of the electronic heating element instead of being closed with the top plate (or bottom plate). Are the same. Therefore, in FIG. 6, the same components as those in FIG.
Unlike the
次に、本発明の第2の実施形態に係る冷却装置について、図面を参照して説明する。第2の実施形態は、冷却対象物が自動車エンジン等の内燃機関であり、冷却装置が冷却対象物に直接接触せず、冷却対象物からの冷却液を冷却装置に循環させる場合である。
図7は、本発明の第2の実施形態に係る冷却装置100Bの全体構成図である。この図において、冷却装置100Bは、四角筒状の筒体16と、筒体の4つの筒面のうち対向する側面にそれぞれ形成され外側に突出する複数枚の板状の放熱フィン2Bと、正面側の筒面16aから背面側の筒面16bへ貫通するように挿通される複数の送風パイプ4Bと、筒体の上端を閉塞する天板12Bと、筒体の下端を閉塞する底板(図示せず)とを備える。
冷却対象物(ガソリンエンジン)30Bは、シリンダヘッドを冷却するジャケット30Bxを上部に備え、ジャケット30Bx内に冷却液が貯蔵されている。ジャケット30Bxは、配管31、32によって冷却装置100Bに接続されている。そして図示しないウォーターポンプにより、ジャケット30Bxから配管31を介して冷却液が冷却装置100Bの上部に流入し、冷却装置100Bの下部から配管32を介して冷却液がジャケット30Bxに戻るようになっている。
なお、第2の実施形態においては、ファンは筒面16aより前方に配置されている(図示せず)。又、エンジン30Bが搭載された車両が運行すると、図の矢印Vの方向に進行風が生じるが、送風パイプ4Bは進行風Vと平行な方向に配置され、進行風を取り入れるようになっている。
又、天板12Bにはキャップ101が取付けられ、冷却液を冷却装置100B内に補充することが可能である。Next, a cooling device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, the object to be cooled is an internal combustion engine such as an automobile engine, and the cooling device does not directly contact the object to be cooled, and the coolant from the object to be cooled is circulated to the cooling device.
FIG. 7 is an overall configuration diagram of a
The object to be cooled (gasoline engine) 30B includes a jacket 30Bx for cooling the cylinder head at the top, and coolant is stored in the jacket 30Bx. The jacket 30Bx is connected to the
In the second embodiment, the fan is disposed in front of the
Further, a
なお、内燃機関の場合は発熱量が多く、内燃機関に設けられたジャケット等から冷却液を冷却装置に循環させて冷却を行うことが多いが、発熱量が比較的少ない電池セル(燃料電池自動車に搭載される燃料電池や電気自動車の二次電池)や電動機(電気自動車のモータ等)の場合には、第1の実施形態と同様、電池セルや電動機に直接冷却装置を接触させて冷却することができる。 In the case of an internal combustion engine, the amount of heat generated is large, and cooling is often performed by circulating a coolant from a jacket or the like provided in the internal combustion engine to a cooling device. However, a battery cell (fuel cell vehicle) that generates a relatively small amount of heat. In the case of a fuel cell or a secondary battery of an electric vehicle) or an electric motor (such as a motor of an electric vehicle) mounted on the battery, as in the first embodiment, the battery cell or the electric motor is directly brought into contact with the cooling device for cooling. be able to.
第2の実施形態に係る冷却装置100Bは、第1の実施形態に係る冷却装置100とほぼ同一の構成を有しているので、詳しい説明は省略する。又、内燃機関としては、自動車やトラック等のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、オートバイ用のエンジン、船舶用エンジン等、特に限定されない。
Since the
この実施形態においては、図の中心線Cを境として、前面部分の天板、底板、筒体(フィン含む)を一体に成型(プレス加工等)し、同様に中心線Cを境として、後面部分の天板、底板、筒体を一体に成型(プレス加工等)した後、前面部分と後面部分を溶接等で結合して冷却装置を製造することができる。そして、前面部分と後面部分を結合した後、送風パイプを挿通すればよい。
第2の実施形態によれば、全体がタンク型となって冷却液を貯蔵するため、従来のラジエータに比べ、冷却液の貯蔵量が多くなると共に、従来のラジエータのように細いパイプをフィンの周りに配置させないので冷却液の流れも良くなる(冷却効果も向上する)。又、従来のラジエータのように細いパイプを用いないので、パイプの詰まりのトラブルがなく、構造は簡易かつ頑丈になり、生産効率が高くコストの削減が可能である。In this embodiment, the top plate, bottom plate, and cylinder (including fins) of the front portion are integrally molded (press processing, etc.) with the center line C in the figure as the boundary, and the rear surface with the center line C as the boundary. After the top plate, the bottom plate, and the cylindrical body of the part are integrally formed (press processing or the like), the front part and the rear part can be joined by welding or the like to manufacture the cooling device. And what is necessary is just to insert a ventilation pipe, after couple | bonding a front-surface part and a rear surface part.
According to the second embodiment, since the whole is a tank type for storing the coolant, the amount of coolant stored is larger than that of a conventional radiator, and a thin pipe like a conventional radiator is used as a fin. Since it is not arranged around, the flow of the coolant is improved (the cooling effect is also improved). In addition, since a thin pipe is not used unlike a conventional radiator, there is no trouble of clogging of the pipe, the structure is simple and robust, the production efficiency is high, and the cost can be reduced.
なお、本発明において、筒体の断面は矩形に限られず自由に設計することができ、例えば円形とすることもできる。又、上記した図1に示したように送風パイプが筒体の筒面を貫通する場合に限らず、送風パイプが天板と底板との間に挿通されるようにしてもよい。さらに、送風パイプの延びる方向に電子発熱体が位置しない限り(例えば図1の場合は送風パイプが天板と底板とを挿通する方向は電子発熱体と干渉するので不可)、送風パイプのの延びる方向は複数であってもよい。例えば、図1に示した送風パイプ4と交差する方向に別の送風パイプが延びていてもよい。
これらに加え、上記した図1に示したように筒体の筒面のすべてに放熱フィンを設ける代わりに、筒面の一部を平面にして電子発熱体との接触面としてもよい。In the present invention, the cross section of the cylindrical body is not limited to a rectangular shape, and can be designed freely, for example, a circular shape. Further, as shown in FIG. 1 described above, the blower pipe may be inserted between the top plate and the bottom plate without being limited to the case where the blower pipe penetrates the cylindrical surface of the cylindrical body. Further, unless the electronic heating element is positioned in the direction in which the blower pipe extends (for example, in the case of FIG. 1, the direction in which the blower pipe is inserted through the top plate and the bottom plate is not possible because it interferes with the electronic heating element). There may be a plurality of directions. For example, another blower pipe may extend in a direction intersecting with the
In addition to these, instead of providing heat radiation fins on the entire cylindrical surface of the cylindrical body as shown in FIG. 1 described above, a part of the cylindrical surface may be flat to serve as a contact surface with the electronic heating element.
2、2B 放熱フィン
2x 放熱フィン前駆体
4、4B 送風パイプ
10、16 筒体
10a、10b、16a、16b 筒面
12、12B 天板
14 底板
30、30B 冷却対象物(電子発熱体、エンジン)
50 ファン
100、100B 冷却装置
120 外付けキット
122 第1の端子
124 第2の端子
126 延長コード
200 電子機器2,
50
Claims (9)
前記筒面又は、前記天板と底板との間に挿通されファンからの又は自然風による送風を通す送風パイプと、
前記筒面、前記天板、前記底板のいずれかに形成され冷却対象物に接触して熱を伝導させる接触平面とを備え、
前記放熱フィンは前記筒体の内部空間に連通する中空部分を有し、
前記筒体の内部空間及び前記放熱フィンの中空部分に収容された冷却液によって前記冷却対象物を冷却する冷却装置。A cylindrical body, a radiating fin that is integrally formed with the cylindrical surface of the cylindrical body and protrudes outward from the cylindrical surface, a top plate and a bottom plate that respectively close an upper end and a lower end of the cylindrical body,
A blower pipe that is inserted between the cylindrical surface or the top plate and the bottom plate and allows ventilation from a fan or natural wind;
A contact plane that is formed on any of the cylindrical surface, the top plate, and the bottom plate and that conducts heat in contact with the object to be cooled;
The radiating fin has a hollow portion communicating with the internal space of the cylindrical body,
The cooling device which cools the said cooling target object with the cooling fluid accommodated in the internal space of the said cylinder, and the hollow part of the said radiation fin.
前記筒面又は、前記天板と底板との間に挿通されファンからの又は自然風による送風を通す送風パイプとを備え、
前記放熱フィンは前記筒体の内部空間に連通する中空部分を有し、
冷却対象物に接触して熱を伝導させる冷却液が、前記筒体の内部空間及び前記放熱フィンの中空部分に出入りすることによって前記冷却対象物を冷却する冷却装置。A cylindrical body, a radiating fin that is integrally formed with the cylindrical surface of the cylindrical body and protrudes outward from the cylindrical surface, a top plate and a bottom plate that respectively close an upper end and a lower end of the cylindrical body,
A blower pipe that is inserted between the cylindrical surface or the top plate and the bottom plate and allows ventilation from a fan or natural wind;
The radiating fin has a hollow portion communicating with the internal space of the cylindrical body,
The cooling device which cools the said cooling target object by the cooling fluid which contacts a cooling target object and conducts heat enters / exits the internal space of the said cylinder, and the hollow part of the said radiation fin.
前記筒面に挿通されファンからの又は自然風による送風を通す送風パイプと、
電子発熱体とを備え、
前記放熱フィンは前記筒体の内部空間に連通する中空部分を有し、
前記筒体の下端に前記電子発熱体の上面が直接接続されて当該下端が閉塞され、
前記筒体の内部空間及び前記放熱フィンの中空部分に収容された冷却液によって前記電子発熱体を冷却する冷却装置付電子発熱体アッセンブリ。A cylindrical body, a radiating fin that is integrally formed with the cylindrical surface of the cylindrical body and protrudes outward from the cylindrical surface, and a top plate that closes an upper end of the cylindrical body;
A blower pipe that is inserted through the cylinder surface and passes air from a fan or by natural wind;
An electronic heating element,
The radiating fin has a hollow portion communicating with the internal space of the cylindrical body,
The upper surface of the electronic heating element is directly connected to the lower end of the cylindrical body and the lower end is closed,
The electronic heating element assembly with a cooling device which cools the said electronic heating element with the cooling fluid accommodated in the internal space of the said cylinder, and the hollow part of the said radiation fin.
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