JP6365370B2 - 冷却板 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1による冷却板1に発熱体を搭載した状態を示す斜視図である。
電子機器等の複数の発熱体2は、冷却板1の上下面に接触して実装される。
図2(a)に示すように、内部空間は仕切板7を介して仕切られている。一方の空間は充填部5であり、他方の空間は気相部6である。
このように、収容部1bには仕切板7で仕切られた内部空間が形成されており、充填部5と気相部6は仕切板7を介して隣接している。
充填部5の内部空間には蓄熱材3を収容している。詳しくは、充填部5は、内部空間に複数の冷却フィン5aを挿入し、冷却フィン5aと冷却フィン5aの間、すなわち隣接する冷却フィン5aの間に蓄熱材3を収容するようにしている。
気相部6は、蓄熱材3の融解時の体積膨張による内圧上昇を所要の値に抑制するために必要な容積を有している。
冷却板1は、上下面に設置された発熱体2の発熱により温度が上昇する。温度上昇に伴う熱は充填部5の内部空間に収容された蓄熱材3に伝達する。
この伝達により蓄熱材3の温度が上昇し、ついには融解温度して融解が始まる。
融解した蓄熱材3は液化し、液状の蓄熱材4になり、冷却板1内部の充填部5と気相部6の間に位置する仕切板7に設けられた絞り部8を通り抜け、気相部6に移動する。
気相部6の内部圧力は、気相部6に移動した液状の蓄熱材4の体積により増加するが、気相部の体積の設定によって、内部圧力を必要以上に高くならないよう予め設計しておく。
絞り部8の断面積(A)は、蓄熱材3融解時の体積膨張により上昇した充填部5の内部圧力(P1)と、気相部6の内部圧力(P2)の差圧が、絞り部8を通過する液状の蓄熱材4が受ける慣性力(MG)を穴の断面積で除した値を上回るように設定する。
この絞り部8では、液状の蓄熱材4が、気相部6から充填部5へ逆流することはないため、簡易な形状により、気相部6の気体が充填部5に入り込むことを抑制し、防止することができる。
図3は蓄熱材充填時にワイヤ等を挿入したときの例であり、図3に示すように絞り部8に至るまでのワイヤ等を挿入する貫通穴9を設置するようにしてもよい。
充填部5の内部空間と気相部6は仕切板7を介して隣接し、仕切板7の一部には絞り部8が形成されており、充填部5の内部空間は、絞り部8を介して気相部6に連通するようにした。
これにより、振動や加速度等の慣性力を受ける環境下でも、冷却板に収容した蓄熱材を発熱体近傍に保持することが可能となり、蓄熱材の潜熱を効率良く利用でき、かつ、蓄熱材の体積膨張を許容することができる。
図4は実施の形態2による冷却板1bの構造を示す断面図である。
なお、実施の形態1と同一または同等の構成については同一番号を付し、以下では実施の形態1と異なる点についてのみ説明する。
そして、この通気口10を、気体は透過するものの蓄熱材を透過しない素材11、例えば多孔質物質で覆う。
図5は、実施の形態3による冷却板1の構造を示す断面図である。
なお、実施の形態1と同一または同等の構成については同一番号を付し、以下では実施の形態1と異なる点についてのみ説明する。
図6は、実施の形態4による冷却板1d(図示せず)の絞り部8周辺の構造を示す断面図である。
なお、実施の形態1と同一または同等の構成については同一番号を付し、以下では実施の形態1と異なる点についてのみ説明する。
Claims (7)
- 直方体の形状を成し、発熱体が前記直方体の形状の上面、下面に接触して実装される冷却板であって、
前記上面と前記下面に平行となる面で切断した断面で、内部の空間に、固体の蓄熱材が収容される充填部と、気相部を備え、
前記充填部と前記気相部とは仕切板により仕切られており、
前記仕切板は、前記充填部と前記気相部とを連通する絞り部を備え、
前記発熱体の発熱により前記充填部に収容された固体の蓄熱材が融解し液化した蓄熱材は、前記絞り部を通り抜け前記気相部に移動する、
ことを特徴とする冷却板。 - 前記絞り部は穴の形状であって、前記穴の断面積は、
前記蓄熱材の融解時の体積膨張により上昇した前記充填部の内部圧力と前記気相部の内部圧力との差圧が、前記絞り部を通過する前記液化した蓄熱材が受ける慣性力を前記絞り部の断面積で除した値より大、となる大きさであることを特徴とする請求項1記載の冷却板。 - 前記気相部は通気口を備え、
前記通気口は前記液化した蓄熱材を透過しない素材で覆われる、ことを特徴とする請求項2記載の冷却板。 - 前記絞り部は、予めテープまたは接着剤により塞がれており、
前記液化した蓄熱材は、前記テープあるいは接着剤を貫通もしくは剥離し、前記絞り部を通り抜け、前記気相部に移動することを特徴とする請求項2記載の冷却板。 - 前記充填部は内部空間に複数の冷却フィンを備え、隣接する前記冷却フィンの間に固体の蓄熱材が収容されることを特徴とする請求項1記載の冷却板。
- 直方体の形状を成し、発熱体が前記直方体の形状の上面、下面に接触して実装される冷却板であって、
前記上面と前記下面に平行となる面で切断した断面で、内部の空間に、固体の蓄熱材が収容される充填部と、前記内部の空間と冷却板の外部とを連通する絞り部と、を備え、
前記発熱体の発熱により前記充填部に収容された固体の蓄熱材が融解し液化した蓄熱材は、前記絞り部を通り抜け、冷却板の外部に移動する、
ことを特徴とする冷却板。 - 振動、加速度の慣性力を受ける環境で使用されることを特徴とする請求項1から6いずれか記載の冷却板。
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