JP3979531B2

JP3979531B2 - Electronic cooling device

Info

Publication number: JP3979531B2
Application number: JP2003109839A
Authority: JP
Inventors: 一光金子
Original assignee: 日本ブロアー株式会社
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2023-04-15
Also published as: JP2004319658A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、大容量の熱を発生する被冷却体、特に、比較的限られた時間に加熱ピークが発生する制御盤の如き被冷却体を冷却するのに好適な電子冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、大容量の冷却を行うためには、冷媒コンプレッサーを用いた圧縮機型の冷却装置が用いられている。この冷却装置は、被冷却体を冷却する冷媒（液体又は気体）を収納した冷熱回路から成っており、この冷熱回路は、被冷却体から吸熱して冷媒を加熱する吸熱側熱交換機と、加熱された冷媒を圧縮するコンプレッサーとを含んでおり、コンプレッサーの圧縮時に放散される熱は放熱側熱交換機によって放熱される。
【０００３】
この圧縮機型冷却装置は、被冷却体からの大容量の熱を吸収することができるので大容量冷却に好適であるが、冷媒を循環する冷媒管路と大型のコンプレッサーとを必要とするので設備が大掛かりとなる欠点があった。
【０００４】
また、一般に、制御盤の如き被冷却体は、常に同じ容量の熱を発生するのではなく、一日の中の数時間の時間帯に発熱のピークに達してこの時間帯だけ冷却を必要とし、それ以外の時間帯は、必ずしも冷却を必要としない。
【０００５】
しかし、圧縮機型の冷却装置は、この発熱のピークの時間帯に発生する熱量を吸収するのに必要な容量を有することが要求されるので、装置の構成部品もそれに見合った大容量のものとなる欠点があった。
【０００６】
一方、電子部品等の小容量の冷却を行うのに好適な冷却装置としていわゆるサーモモジュールを有する冷却装置が一般に用いられている。この冷却装置は，小型のペルチエ効果素子（サーモモジュール）とフィンとファンとから成っているので、装置を全体的に小型化することができるが、短い時間であっても高い熱ピークを有する被冷却体を冷却するのに充分な冷却容量を得ることができない。
【０００７】
最近、ＣＰＵ等の電子部品の熱を蓄熱する相変化材料を含んだヒートシンクが提案されている（特許文献１及び２参照）。これらのヒートシンクは、被冷却体である電子部品を内部に埋め込むか（特許文献１参照）、電子部品に熱伝導関係を保って電子部品に取付けている（特許文献２参照）。
【０００８】
しかし、これらのヒートシンクは、電子部品が発生する熱を相変化材料に蓄熱し、この熱をヒートシンクの放熱部から自然放熱するので、比較的発熱量の小さな電子部品に好適であるが、この原理を大容量の冷却に応用することはできない。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第４，４４６，９１６号明細書
【００１０】
【特許文献２】
特開２００２−５７２６２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、比較的限られた時間帯に大容量の冷却を必要とする被冷却体を大掛かりな設備を必要とすることなく、小容量の冷却器で冷却することができる電子冷却装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題解決手段は、固体とゲルと液体との間を相変化する物質である相変化材料を収納する熱伝導性容器から成る蓄熱手段と、この蓄熱手段の吸熱側に設けられて被冷却体からの熱を蓄熱手段に伝達する吸熱側熱交換手段と、蓄熱手段の放熱側に設けられて蓄熱手段からの熱を放散する放熱側熱交換手段と、放熱側熱交換手段を制御する放熱側制御手段とを備え、放熱側熱交換手段は、サーモモジュールと放熱側ヒートシンクと冷却ファンとから成り、サーモモジュールの吸熱面は、蓄熱手段の熱伝導性容器に取付けられ、放熱側ヒートシンクは、サーモモジュールの放熱面に取付けられ、冷却ファンは、放熱側ヒートシンクに冷却空気を吹き付けたり放熱側ヒートシンクから冷却空気を吸い込んだりするように配置され、放熱側制御手段は、蓄熱手段の蓄熱量に応じて放熱側熱交換手段のサーモモジュールと冷却ファンとの運転を制御することを特徴とする電子冷却装置を提供することにある。
【００１３】
吸熱側熱交換手段は、吸熱側ヒートシンクと吸熱ファンとから成り、吸熱側ヒートシンクは、蓄熱手段の熱伝導性容器に一体に設けられ、吸熱ファンは、被冷却体からの熱を吸引して吸熱フィンに加熱空気を吹き付けたり吸熱側ヒートシンクから冷却空気を吸い込んで被冷却体に吹き付けたりするように配置されるのが好ましい。
【００１４】
このように、相変化材料（ＰＣＭ）の相変化を利用して大容量の熱を蓄熱すると、短い時間帯で高い熱ピークを発生してもこのピーク熱を確実に吸収することができ、また相変化材料は、サーモモジュールで元の相に強制的に戻されるので、コンプレッサーや冷媒管路の如き大掛かり設備と大きな電力消費を必要とすることなく、大容量冷却することができる。
【００１５】
また、相変化材料とサーモモジュールを組み合わせて、短時間の大きな蓄熱とこの蓄熱の強制放熱とによって相変化材料の相変化を促進するので、小容量の電子冷却器を用いて大容量冷却を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に述べると、図１は、本発明に係わる電子冷却装置１０を示し、この電子冷却装置１０は、相変化材料（ＰＣＭ）１２から成る蓄熱手段１４と、この蓄熱手段１４の吸熱側に設けられて被冷却体からの熱を蓄熱手段１４に伝達する吸熱側熱交換手段１６と、蓄熱手段１４の放熱側に設けられて蓄熱手段１４からの熱を放散する放熱側熱交換手段１８とを備えている。
【００１７】
蓄熱手段１４の相変化材料１２は、熱を放散又は吸収して固体とゲルと液体との間を相変化する成分から成っており、この成分としては、相変化温度が比較的安定しており、２０℃乃至６０℃で液相に相変化する成分、例えばパラフィン（融点２８．２乃至４４℃）、塩化カルシウム水和物（融点２９．７℃）、硫酸ナトリウム水和物（融点３２．４℃）、チオ硫酸ナトリウム水和物（融点４８℃）、酢酸ナトリウム水和物（融点５８℃）等があるが、被冷却体の熱保有温度に応じてこれらの成分の中から適宜選択される。これらの成分の融点を微調整する目的でこれらの成分に適宜の調整剤を添加することができる。
【００１８】
蓄熱手段１４は、この相変化材料１２を収納する例えばアルミニウム等の熱伝導性容器２０から成っている。相変化材料１２は、相変化に応じて体積が変化するので最大体積で容器２０が破壊することがないように、容器２０は、その内部容量を設定する。
【００１９】
放熱側熱交換手段１８は、図１に示すように、ペルチエ効果素子から成るサーモモジュール２２と、放熱側ヒートシンク２４と、冷却ファン２６とを含んでいる。
【００２０】
サーモモジュール２２の吸熱面は、蓄熱手段１４の熱伝導性容器２０に直接取付けられ、放熱側ヒートシンク２４は、サーモモジュール２２の放熱面に取付けられ、冷却ファン２６は、ヒートシンク２４に冷却空気を吹き付けたりヒートシンク２４から冷却空気を吸い込んだりするように配置されている。
【００２１】
図示の形態では、放熱側ヒートシンク２４は、サーモモジュール２２の放熱面に取付けられる放熱板２４Ａとこの放熱板２４Ａから垂直に延びる多数のフィン２４Ｂとから成っており、これらのフィン２４Ｂは、相互に平行に配置されているが、フィン２４Ｂの配置は適宜に設定される。
【００２２】
冷却ファン２６は、図示の形態では、放熱側ヒートシンク２４のほぼ全面に冷却空気を吹き付けたり放熱側ヒートシンク２４のほぼ全面から冷却空気を吸い込んだりするフラットファンから成っているが、ヒートシンク２４の全面に又は全面から冷却空気を誘導することができるような空気誘導手段を有すれば冷却空気の吐出口又は吸引口は、小さくてもよい。
【００２３】
吸熱側熱交換手段１６は、吸熱側ヒートシンク２８と吸熱ファン３０とから成っている。図示の形態では、吸熱側ヒートシンク２８は、蓄熱手段１４の容器２０の壁から垂直に延びるように一体に形成された多数のフィン２８Ａから成っており、これらのフィン２８Ａは、放熱側ヒートシンク２４のフィン２４Ｂと同様に、相互に平行に配置されているが、同様にして、フィン２８Ａの配置は適宜設定される。
【００２４】
吸熱ファン３０は、図示の形態では、冷却ファン２６と同様に、吸熱側ヒートシンク２８のほぼ全面に吸引空気を吹き付けるか吸熱側ヒートシンク２８のほぼ全面から空気を吸い込むフラットファンから成っているが、同様にして、ヒートシンク２８の全面に又は全面から吸引空気を誘導することができるような空気誘導手段を有すれば吸引空気の吸引口又は吐出口は、小さくてもよい。
【００２５】
図２に示すように、放熱側熱交換手段１６と吸熱側熱交換手段１８との運転をそれぞれ制御する放熱側制御手段３２と吸熱側制御手段３４とを備えている。
【００２６】
吸熱側制御手段３４は、被冷却体を冷却すべき指令を受けて吸熱側熱交換手段１６の吸熱ファン３０を適宜運転するが、例えば、被冷却体が屋外に設置された大きな制御盤であるとすると、夜間のように比較的発熱量が低い時間帯では吸熱ファン３０の運転を停止するか低速運転し、夏場の昼のように外部からの熱の侵入が加わる時間帯には吸熱ファン３０を高速運転するように制御し、冬場のように発熱量が比較的低い時には吸熱ファン３０を停止するように制御する。
【００２７】
放熱側制御手段３６は、夏場では蓄熱手段１４の相変化材料１２からの熱を放散するようにサーモモジュール２２及び冷却ファン２６を連続運転するか蓄熱手段１４の相変化材料１２の蓄熱量に応じて間欠的に運転するように制御し、冬場のように相変化材料１２の蓄熱量が低い時にはサーモモジュール２２と冷却ファン２６との運転を停止するか相変化材料の蓄熱量に応じて間欠運転するように制御することができる。
【００２８】
次に、本発明の電子冷却装置１０の使用状態を述べると、本発明の電子冷却装置１０は、例えば、屋外に設置された大型の制御盤を冷却するためにこの制御盤を囲むように取付けられたフードの放熱口に取付けられるが、この場合、電子冷却装置１０は、吸熱側熱交換手段１６がフードの内部にあり、放熱側熱交換手段１８がフードの外側に位置するように配置される。
【００２９】
この制御盤は、通常の連続運転での発熱量が１００Ｗであるが、夏場の昼間に約３時間のピーク時に４００Ｗの熱が外部から侵入したとすると、ピーク時に必要な冷却能力は、５００Ｗとなる。
【００３０】
本発明の電子冷却装置１０は、吸熱側制御手段３４によって夏場のピーク時以外には吸熱ファン３０を停止するか低速で連続又は間欠運転するが、ピーク時には吸熱ファン３０を高速運転して制御盤からの熱を吸収し蓄熱手段１４に蓄熱する。蓄熱手段１４は、その相変化材料１４が固相からゲルを介して液相に変換され、この相変化に伴って制御盤からの熱を吸収し蓄積する。
【００３１】
一方、放熱側制御手段３２は、夏場には蓄熱手段１４の相変化材料１２が液相から固相に戻るまで、サーモモジュール２２及び放熱ファン２６を連続運転する。
【００３２】
冬場はもちろん、夏場でも夜間は、フードからの漏洩熱量でほとんど冷却する必要がないので、吸熱側熱交換手段３４は停止し、放熱側熱交換手段３２は、蓄熱手段１４の相変化材料１２が固相に戻った後には停止する。
【００３３】
制御盤を冷却するためには、５００Ｗの冷却能力を必要とするので、通常の冷却装置ではこの冷却能力に見合った冷却容量を有することが必要であったが、本発明の電子冷却装置は、ピーク時の５００Ｗ×３時間＝１５００ワット時を２４時間かけて熱放散すればよいので、６２．５Ｗの冷却能力で足り、従って電子的に冷却するサーモモジュール２２によってピーク時に必要な５００Ｗ冷却を行うことができることが解る。
【００３４】
また、従来技術の冷却装置では、一時的に大きな電力を消費し、これは、エアコンディショナー等の他の機器の電力消費と重なるが、本発明の電子冷却装置は、ピーク時の電力消費のピーク値を低減する機能を有することが解る。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のように、相変化材料（ＰＣＭ）の相変化を利用して大容量の熱を蓄熱するので、短い時間帯で高い熱ピークを発生してもこのピーク熱を確実に吸収することができ、相変化材料は、サーモモジュールで固相に強制的に戻されるので、コンプレッサーや冷媒管路の如き大掛かりな設備と大きな電力消費を必要とすることなく、大容量冷却することができる。
【００３６】
また、相変化材料とサーモモジュールとを組み合わせて、短時間の大きな蓄熱とこの蓄熱の強制放熱とによって相変化材料の相変化を促進するので、小容量の電子冷却器を用いて大容量冷却を行うことができる実益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子冷却装置の概略断面図である。
【図２】図１
1171335325906_0
の電子冷却装置の制御系統の系統図である。
【符号の説明】
１０電子冷却装置
１２相変化材料（ＰＣＭ）
１４蓄熱手段
１６吸熱側熱交換手段
１８放熱側熱交換手段
２０熱伝導性容器
２２サーモモジュール
２４放熱側ヒートシンク
２４Ａ放熱板
２４Ｂフィン
２６冷却ファン
２８吸熱側ヒートシンク
２８Ａフィン
３０吸熱ファン
３２放熱側制御手段
３４吸熱側制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic cooling device suitable for cooling a cooled object such as a control panel that generates a heating peak in a relatively limited time, for example, a cooled object that generates a large amount of heat. It is.
[0002]
[Prior art]
In general, a compressor-type cooling device using a refrigerant compressor is used to perform large-capacity cooling. The cooling device includes a cooling circuit that stores a refrigerant (liquid or gas) that cools the object to be cooled. The cooling circuit includes a heat absorption side heat exchanger that absorbs heat from the object to be cooled and heats the refrigerant, and a heating circuit. A compressor that compresses the generated refrigerant, and the heat dissipated when the compressor is compressed is dissipated by the heat-radiating side heat exchanger.
[0003]
This compressor-type cooling device is suitable for large-capacity cooling because it can absorb a large amount of heat from the object to be cooled, but requires a refrigerant pipe for circulating the refrigerant and a large compressor. There was a drawback that the equipment was large.
[0004]
In general, the object to be cooled, such as a control panel, does not always generate the same amount of heat, but reaches a peak of heat generation within several hours of the day and requires cooling only during this time. Other time zones do not necessarily require cooling.
[0005]
However, since the compressor-type cooling device is required to have a capacity necessary to absorb the amount of heat generated during the peak time of the heat generation, the component parts of the device have a large capacity corresponding to it. There was a drawback.
[0006]
On the other hand, a cooling device having a so-called thermo module is generally used as a cooling device suitable for cooling a small capacity of an electronic component or the like. Since this cooling device is composed of a small Peltier effect element (thermo module), fins, and a fan, the overall size of the device can be reduced. However, the cooling device has a high heat peak even in a short time. A cooling capacity sufficient to cool the cooling body cannot be obtained.
[0007]
Recently, a heat sink including a phase change material for storing heat of an electronic component such as a CPU has been proposed (see Patent Documents 1 and 2). These heat sinks are embedded in an electronic component that is an object to be cooled (see Patent Document 1) or attached to the electronic component while maintaining a heat conduction relationship with the electronic component (see Patent Document 2).
[0008]
However, these heatsinks are suitable for electronic parts with relatively small heat generation because they store the heat generated by the electronic parts in the phase change material and naturally dissipate this heat from the heat dissipation part of the heatsink. Cannot be applied to large-capacity cooling.
[0009]
[Patent Document 1]
US Pat. No. 4,446,916
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-57262
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to cool an object to be cooled which requires a large capacity cooling in a relatively limited time zone with a small capacity cooler without requiring a large facility. An object of the present invention is to provide an electronic cooling device that can be used.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The problem-solving means of the present invention comprises a heat storage means comprising a heat conductive container for storing a phase change material that is a substance that changes phase between a solid, a gel, and a liquid, and a heat storage means provided on the heat absorption side of the heat storage means. The heat absorption side heat exchange means for transferring the heat from the cooling body to the heat storage means, the heat release side heat exchange means for dissipating the heat from the heat storage means provided on the heat release side of the heat storage means, and the heat release side heat exchange means are controlled. The heat radiation side heat exchanging means comprises a thermo module, a heat radiation side heat sink, and a cooling fan, and the heat absorption surface of the thermo module is attached to the heat conductive container of the heat storage means. , attached to the heat radiating surface of the thermo-module, a cooling fan is disposed from the heat radiation side heat sink or blowing cooling air to the radiator side heat sink to inhale cooling air, the heat radiation side control Stage is to provide an electronic cooling device and controls the operation of the thermo-module of the heat dissipation side heat exchanger means in accordance with the amount of stored heat of the heat storage means and the cooling fan.
[0013]
The heat absorption side heat exchange means comprises a heat absorption side heat sink and a heat absorption fan. The heat absorption side heat sink is provided integrally with the heat conductive container of the heat storage means, and the heat absorption fan absorbs heat by sucking heat from the object to be cooled. It is preferable that the heating air is blown to the fins or the cooling air is sucked from the heat absorption side heat sink and blown to the object to be cooled.
[0014]
Thus, if a large amount of heat is stored using the phase change of the phase change material (PCM), this peak heat can be reliably absorbed even if a high heat peak is generated in a short time zone. Since the phase change material is forcibly returned to the original phase by the thermo module, it can be cooled with a large capacity without requiring large-scale equipment such as a compressor and a refrigerant pipe and large power consumption.
[0015]
In addition, the phase change material and the thermo module are combined to accelerate the phase change of the phase change material by a large amount of heat storage for a short time and forced heat dissipation of this heat storage, so large capacity cooling is performed using a small capacity electronic cooler. be able to.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an electronic cooling device 10 according to the present invention, which is a heat storage means composed of a phase change material (PCM) 12. 14, a heat absorption side heat exchange means 16 that is provided on the heat absorption side of the heat storage means 14 and transfers heat from the cooled object to the heat storage means 14, and a heat dissipation side of the heat storage means 14 provided from the heat storage means 14. The heat-dissipation side heat exchange means 18 which dissipates heat is provided.
[0017]
The phase change material 12 of the heat storage means 14 is composed of a component that dissipates or absorbs heat to change phase between a solid, a gel, and a liquid, and the phase change temperature is relatively stable as this component. Ingredients that change to a liquid phase at 20 to 60 ° C., such as paraffin (melting point 28.2 to 44 ° C.), calcium chloride hydrate (melting point 29.7 ° C.), sodium sulfate hydrate (melting point 32.4) ° C), sodium thiosulfate hydrate (melting point 48 ° C), sodium acetate hydrate (melting point 58 ° C), etc., which are appropriately selected from these components depending on the heat holding temperature of the object to be cooled. . For the purpose of finely adjusting the melting point of these components, an appropriate adjusting agent can be added to these components.
[0018]
The heat storage means 14 is composed of a heat conductive container 20 such as aluminum for storing the phase change material 12. Since the volume of the phase change material 12 changes in accordance with the phase change, the container 20 sets its internal capacity so that the container 20 does not break at the maximum volume.
[0019]
As shown in FIG. 1, the heat radiation side heat exchanging means 18 includes a thermo module 22 made of a Peltier effect element, a heat radiation side heat sink 24, and a cooling fan 26.
[0020]
The heat absorption surface of the thermo module 22 is directly attached to the heat conductive container 20 of the heat storage means 14, the heat radiation side heat sink 24 is attached to the heat radiation surface of the thermo module 22, and the cooling fan 26 blows cooling air to the heat sink 24. Or the cooling air is sucked from the heat sink 24.
[0021]
In the illustrated form, the heat radiation side heat sink 24 includes a heat radiation plate 24A attached to the heat radiation surface of the thermo module 22 and a large number of fins 24B extending vertically from the heat radiation plate 24A. These fins 24B are mutually connected. Although arrange | positioned in parallel, arrangement | positioning of the fin 24B is set suitably.
[0022]
The cooling fan 26, in the embodiment shown, but is made from a flat fan for Guests I write almost suck the entire cooling air of almost the entire surface to the cooling air blowing or radiating side heat sink 24 and the heat dissipation side heat sink 24, the heat sink 24 The cooling air discharge port or suction port may be small if air guiding means capable of guiding cooling air to the entire surface or from the entire surface is provided.
[0023]
The heat absorption side heat exchange means 16 includes a heat absorption side heat sink 28 and a heat absorption fan 30. In the form shown in the figure, the heat absorption side heat sink 28 is composed of a large number of fins 28 </ b> A integrally formed so as to extend vertically from the wall of the container 20 of the heat storage means 14. Similar to the fins 24B, the fins 28A are arranged in parallel to each other. Similarly, the arrangement of the fins 28A is appropriately set.
[0024]
In the illustrated embodiment, the heat absorption fan 30 is formed of a flat fan that blows suction air to almost the entire surface of the heat absorption side heat sink 28 or sucks air from almost the entire surface of the heat absorption side heat sink 28 in the same manner as the cooling fan 26. Thus, if there is an air guiding means capable of guiding suction air over or from the entire surface of the heat sink 28, the suction port or suction port for suction air may be small.
[0025]
As shown in FIG. 2, there are provided a heat radiation side control means 32 and a heat absorption side control means 34 for controlling the operations of the heat radiation side heat exchange means 16 and the heat absorption side heat exchange means 18, respectively.
[0026]
The heat absorption side control unit 34 receives a command to cool the object to be cooled and appropriately operates the heat absorption fan 30 of the heat absorption side heat exchange unit 16. For example, the heat absorption side control unit 34 is a large control panel in which the object to be cooled is installed outdoors. Then, when the heat generation amount is relatively low, such as at night, the operation of the heat absorption fan 30 is stopped or operated at a low speed, and during the summer time, when the heat intrusion from the outside is applied, the heat absorption fan 30 is operated. Are controlled so as to operate at high speed, and when the heat generation amount is relatively low, such as in winter, the heat absorption fan 30 is controlled to stop.
[0027]
The heat radiation side control means 36 continuously operates the thermo module 22 and the cooling fan 26 so as to dissipate heat from the phase change material 12 of the heat storage means 14 in the summer, or according to the heat storage amount of the phase change material 12 of the heat storage means 14. When the heat storage amount of the phase change material 12 is low as in winter, the operation of the thermo module 22 and the cooling fan 26 is stopped or intermittent operation is performed according to the heat storage amount of the phase change material. Can be controlled.
[0028]
Next, the usage state of the electronic cooling device 10 of the present invention will be described. The electronic cooling device 10 of the present invention is attached so as to surround the control panel in order to cool, for example, a large control panel installed outdoors. In this case, the electronic cooling device 10 is arranged such that the heat absorption side heat exchange means 16 is located inside the hood and the heat radiation side heat exchange means 18 is located outside the hood. The
[0029]
This control panel has a calorific value of 100 W in normal continuous operation, but if the heat of 400 W enters from the outside at the peak of about 3 hours during the daytime in summer, the cooling capacity required at the peak is 500 W. Become.
[0030]
In the electronic cooling device 10 of the present invention, the endothermic fan 30 is stopped by the endothermic control means 34 except during the summer peak or is continuously or intermittently operated at a low speed. The heat stored in the heat storage means 14 is absorbed. In the heat storage means 14, the phase change material 14 is converted from a solid phase to a liquid phase through a gel, and heat from the control panel is absorbed and accumulated along with this phase change.
[0031]
On the other hand, the heat radiation side control means 32 continuously operates the thermo module 22 and the heat radiation fan 26 until the phase change material 12 of the heat storage means 14 returns from the liquid phase to the solid phase in summer.
[0032]
Since it is not necessary to cool down by the amount of heat leaked from the hood in winter as well as in summer, the heat absorption side heat exchange means 34 is stopped, and the heat release side heat exchange means 32 is the phase change material 12 of the heat storage means 14. Stop after returning to the solid phase.
[0033]
In order to cool the control panel, a cooling capacity of 500 W is required. Therefore, an ordinary cooling device has to have a cooling capacity corresponding to this cooling capability. 500W x 3 hours at peak time = 1500 watt hours only needs to be dissipated over 24 hours, so cooling capacity of 62.5W is sufficient, and the necessary 500W cooling at peak time is performed by the thermo module 22 that is electronically cooled I understand that I can do it.
[0034]
In addition, the conventional cooling device consumes a large amount of power temporarily, which overlaps with the power consumption of other equipment such as an air conditioner, but the electronic cooling device of the present invention has a peak power consumption at the peak time. It turns out that it has the function to reduce a value.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, as described above, a large amount of heat is stored using the phase change of the phase change material (PCM), so even if a high heat peak is generated in a short time period, this peak heat is reliably ensured. The phase change material is forcibly returned to the solid phase by the thermo module, so it can be cooled with a large capacity without requiring large equipment such as a compressor or a refrigerant line and large power consumption. be able to.
[0036]
In addition, the phase change material and the thermo module are combined to accelerate the phase change of the phase change material by a large amount of heat storage for a short time and forced heat dissipation of this heat storage, so large capacity cooling can be achieved using a small-capacity electronic cooler. There are real benefits that can be made.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electronic cooling device of the present invention.
FIG. 2
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It is a systematic diagram of the control system of the electronic cooling device.
[Explanation of symbols]
10 Electronic cooling device 12 Phase change material (PCM)
14 heat storage means 16 heat absorption side heat exchange means 18 heat radiation side heat exchange means 20 heat conductive container 22 thermo module 24 heat radiation side heat sink 24A heat radiation plate 24B fin 26 cooling fan 28 heat absorption side heat sink 28A fin 30 heat absorption fan 32 heat radiation side control means 34 Heat absorption side control means

Claims

固体とゲルと液体との間を相変化する物質である相変化材料を収納する熱伝導性容器から成る蓄熱手段と、前記蓄熱手段の吸熱側に設けられて被冷却体からの熱を前記蓄熱手段に伝達する吸熱側熱交換手段と、前記蓄熱手段の放熱側に設けられて前記蓄熱手段からの熱を放散する放熱側熱交換手段と、前記放熱側熱交換手段を制御する放熱側制御手段とを備え、前記放熱側熱交換手段は、サーモモジュールと放熱側ヒートシンクと冷却ファンとから成り、前記サーモモジュールの吸熱面は、前記蓄熱手段の熱伝導性容器に取付けられ、前記放熱側ヒートシンクは、前記サーモモジュールの放熱面に取付けられ、前記冷却ファンは、前記放熱側ヒートシンクに冷却空気を吹き付けたり前記放熱側ヒートシンクから冷却空気を吸い込んだりするように配置され、前記放熱側制御手段は、前記蓄熱手段の蓄熱量に応じて前記放熱側熱交換手段のサーモモジュールと冷却ファンとの運転を制御することを特徴とする電子冷却装置。 A heat storage means comprising a heat conductive container for storing a phase change material that is a substance that changes phase between a solid, a gel, and a liquid; and the heat storage means provided on the heat absorption side of the heat storage means to store heat from the object to be cooled. A heat absorption side heat exchange means for transmitting to the heat storage means; a heat radiation side heat exchange means for dissipating heat from the heat storage means provided on the heat radiation side of the heat storage means; and a heat radiation side control means for controlling the heat radiation side heat exchange means The heat radiation side heat exchanging means comprises a thermo module, a heat radiation side heat sink, and a cooling fan, and the heat absorption surface of the thermo module is attached to a heat conductive container of the heat storage means. The cooling fan is attached to the heat radiation surface of the thermo module, and the cooling fan blows cooling air to the heat radiation side heat sink or sucks cooling air from the heat radiation side heat sink. Disposed, the heat dissipation side control unit, an electronic cooling device and controls the operation of the cooling fan and the thermo-module of the heat radiation side heat exchange means in response to the heat storage amount of the heat storage means.

請求項１に記載の電子冷却装置であって、前記吸熱側熱交換手段は、吸熱側ヒートシンクと吸熱ファンとから成り、前記吸熱側ヒートシンクは、前記蓄熱手段の熱伝導性容器に一体に設けられ、前記吸熱ファンは、前記被冷却体からの熱を吸引して前記吸熱側ヒートシンクに加熱空気を吹き付けたり前記吸熱側ヒートシンクから冷却空気を吸い込んだりするように配置されていることを特徴とする電子冷却装置。 2. The electronic cooling device according to claim 1 , wherein the heat absorption side heat exchange means includes a heat absorption side heat sink and a heat absorption fan, and the heat absorption side heat sink is provided integrally with a heat conductive container of the heat storage means. The heat-absorbing fan is arranged to suck heat from the object to be cooled and to blow heated air to the heat-absorbing side heat sink or to suck cooling air from the heat-absorbing side heat sink. Cooling system.