JP7280674B2 - A cooling structure and a heat recovery system comprising the cooling structure - Google Patents

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Description

本発明は、冷却構造体および冷却構造体を備える発熱回収システムに関する。 The present invention relates to cooling structures and heat recovery systems comprising cooling structures.

従来、電子基板上のＬＳＩ等の高発熱密度の被冷却体を冷却する冷却器が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示される冷却器は、被冷却体の表面に熱セメントを塗布して取り付けられており、水の蒸発を利用して被冷却体を冷却するものである。冷却器は、それぞれシート状の不透過部材と透過部材の間の供給路に毛細管現象により水を供給し、透過部材側に空気を流して供給路内の水を蒸発させる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a cooler for cooling an object to be cooled, such as an LSI on an electronic substrate, which has a high heat generation density (see, for example, Patent Document 1). The cooler disclosed in Patent Document 1 is attached by applying thermal cement to the surface of the object to be cooled, and uses evaporation of water to cool the object to be cooled. The cooler supplies water to the supply channel between the sheet-like impermeable member and the permeable member by capillary action, and evaporates the water in the supply channel by causing air to flow toward the permeable member.

特開２００１－２４４３９７号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-244397

しかしながら、特許文献１に開示される冷却器は、水の蒸発を利用して被冷却体を冷却するためにシート状の透過部材を用いており、製造コストが増大してしまう。
また、冷却器が熱セメントにより被冷却体に取り付けられているため冷却器を被冷却体から取り外すことが困難であり、被冷却体のメンテナンス性が損なわれてしまう。 However, the cooler disclosed in Patent Literature 1 uses a sheet-shaped transparent member to cool the object to be cooled by utilizing the evaporation of water, which increases the manufacturing cost.
In addition, since the cooler is attached to the object to be cooled by thermal cement, it is difficult to remove the cooler from the object to be cooled, which impairs maintainability of the object to be cooled.

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、発熱体のメンテナンス性を損なうことなく比較的安価な構成により発熱体を効率よく冷却し、発熱体が設置される空間の空調負荷を低減することができる冷却構造体およびそれを備えた発熱回収システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and efficiently cools a heat generating element with a relatively inexpensive structure without impairing maintainability of the heat generating element, thereby reducing the air conditioning load of the space where the heat generating element is installed. It is an object of the present invention to provide a cooling structure and a heat recovery system having the same that can reduce the

前記課題は、本発明によれば、磁性体により形成される取付面を有する発熱体に取り付けられる冷却構造体であって、内部に冷媒を流通させる冷媒管と、前記冷媒管を収容する溝部と該溝部の両端に配置される一対の平面部を有する金属製の集熱板と、前記溝部の外周面に接触した状態で配置されるとともに断熱材料により形成された断熱部と、前記一対の平面部が前記取付面に近接した状態を磁力により保持する磁石と、を備え、前記溝部の内周面の少なくとも一部は、前記冷媒管の外周面の少なくとも一部と対応する形状となっており、前記冷媒管は、前記溝部に接触した状態で配置され、前記集熱板は、前記取付面と対応する形状に形成された第２被取付面を有するパネル状に形成されており、前記第２被取付面には、前記磁石を収容する凹部が形成されており、前記断熱部は、前記集熱板の少なくとも一部が外部へ露出した状態で配置されていることを特徴とする冷却構造体により解決される。 According to the present invention, a cooling structure attached to a heat generating body having a mounting surface formed of a magnetic material includes a refrigerant pipe for circulating a refrigerant therein, and a groove portion for accommodating the refrigerant pipe. A heat collecting plate made of metal and having a pair of flat surfaces disposed at both ends of the groove, a heat insulating portion disposed in contact with the outer peripheral surface of the groove and formed of a heat insulating material, and the pair of flat surfaces. and a magnet that retains a state in which the portion is close to the mounting surface by magnetic force, and at least a portion of the inner peripheral surface of the groove portion has a shape corresponding to at least a portion of the outer peripheral surface of the refrigerant pipe. , the refrigerant pipe is arranged in contact with the groove, the heat collecting plate is formed in a panel shape having a second mounting surface formed in a shape corresponding to the mounting surface, and 2. A cooling structure characterized in that a concave portion for accommodating the magnet is formed on the mounting surface, and the heat insulating portion is arranged with at least a portion of the heat collecting plate exposed to the outside. resolved by the body.

本発明に係る冷却構造体は、集熱板の一対の平面部が発熱体の取付面に近接した状態を磁石の磁力により保持している。集熱板と取付面との間に隙間が形成されることが磁力により抑制されるため、発熱体から冷却構造体へ効率よく熱を伝達することができる。また、作業者が磁力の保持力を上回る力を冷却構造体に与えることにより、冷却構造体を発熱体から容易に取り外すことができる。よって、発熱体のメンテナンス性が損なわれることはない。さらに、発熱体の取付面から集熱板の一対の平面部に熱伝達が行われ、集熱板の溝部の内周面から冷媒管の外周面に熱伝達が行われ、冷媒管から冷媒への熱伝達が行われる。そのため、集熱板の溝部に冷媒管を収容した比較的安価な構成により発熱体の熱を冷媒へ伝達することができる。さらに、断熱部が溝部の外周面に接触した状態で配置されるため、集熱板へ伝達された熱が集熱板の外周面から外部へ放熱されることが抑制される。
このように、本発明によれば、発熱体のメンテナンス性を損なうことなく比較的安価な構成により発熱体を効率よく冷却し、発熱体が設置される空間の空調負荷を低減すること
ができる冷却構造体を提供することができる。
また、前記構成によれば、金属製の集熱板がパネル状に形成されており集熱板の少なくとも一部が外部へ露出した状態となっているため、発熱体から集熱板に伝達された熱が外部へ放熱される。よって、冷媒の流れがポンプの故障等により停止した場合に、発熱体の熱が外部へ放熱されない不具合を抑制することができる。 In the cooling structure according to the present invention, the pair of flat portions of the heat collecting plate are held close to the mounting surface of the heating element by the magnetic force of the magnet. Since the formation of a gap between the heat collecting plate and the mounting surface is suppressed by the magnetic force, heat can be efficiently transferred from the heating element to the cooling structure. In addition, the cooling structure can be easily removed from the heating element by the operator applying a force that exceeds the holding force of the magnetic force to the cooling structure. Therefore, the maintainability of the heating element is not impaired. Furthermore, heat is transferred from the mounting surface of the heating element to the pair of flat surfaces of the heat collecting plate, heat is transferred from the inner peripheral surface of the groove of the heat collecting plate to the outer peripheral surface of the refrigerant pipe, and from the refrigerant pipe to the refrigerant. of heat transfer takes place. Therefore, the heat of the heating element can be transmitted to the refrigerant with a relatively inexpensive structure in which the refrigerant pipes are accommodated in the grooves of the heat collecting plate. Furthermore, since the heat insulating portion is arranged in contact with the outer peripheral surface of the groove portion, the heat transferred to the heat collecting plate is suppressed from radiating to the outside from the outer peripheral surface of the heat collecting plate.
As described above, according to the present invention, the heat generating element can be efficiently cooled with a relatively inexpensive configuration without impairing the maintainability of the heat generating element, and the air conditioning load of the space where the heat generating element is installed can be reduced. A structure can be provided.
Further, according to the above configuration, since the metal heat collecting plate is formed in a panel shape and at least a part of the heat collecting plate is exposed to the outside, heat is transferred from the heating element to the heat collecting plate. The heat generated is radiated to the outside. Therefore, it is possible to prevent the heat from the heat generating element from being radiated to the outside when the flow of the refrigerant stops due to a failure of the pump or the like.

本発明に係る冷却構造体は、好ましくは、前記一対の平面部の板厚よりも薄い厚さを有する金属製の表面シートを有し、前記表面シートは、前記一対の平面部に接触するとともに前記冷媒管が収容された前記溝部を覆うように配置されることを特徴とする。
一対の平面部の板厚よりも薄い金属製の表面シートを有するため、表面シートが冷媒管の形状に沿うように変形して表面シートと冷媒管の接触面積が増大する。これにより、発熱体から冷媒管へ伝達される熱量が増大する。また、表面シートが溝部を覆うように広範囲に配置されるため、表面シートを介して発熱体から集熱板へ伝達される熱量が増大する。 The cooling structure according to the present invention preferably has a metal surface sheet having a thickness smaller than the plate thickness of the pair of flat portions, and the surface sheet is in contact with the pair of flat portions. It is characterized by being arranged so as to cover the groove in which the refrigerant pipe is accommodated.
Since the surface sheet is made of a metal that is thinner than the plate thickness of the pair of flat portions, the surface sheet deforms along the shape of the refrigerant pipe, increasing the contact area between the surface sheet and the refrigerant pipe. This increases the amount of heat transferred from the heating element to the refrigerant pipe. In addition, since the surface sheet is arranged over a wide area so as to cover the grooves, the amount of heat transferred from the heating element to the heat collecting plate via the surface sheet increases.

本発明に係る冷却構造体において、好ましくは、前記断熱部は、柔軟性を有する材料により形成されており、前記磁石は、弾性を有する材料により形成されていることを特徴とする。
断熱部および磁石がそれぞれ取付面の形状に対応するように変形可能であるため、例えば、取付面の形状が曲率を持った曲面形状であっても、発熱体との接触面積を十分に確保することができる。よって、取付面の形状が曲面形状であっても、発熱体を効率よく冷却することができる。 In the cooling structure according to the present invention, it is preferable that the heat insulation section is made of a flexible material, and the magnet is made of an elastic material.
Since the heat insulating part and the magnet can be deformed so as to correspond to the shape of the mounting surface, for example, even if the mounting surface has a curved shape with a curvature, a sufficient contact area with the heating element is secured. be able to. Therefore, even if the mounting surface has a curved shape, the heating element can be efficiently cooled.

本発明に係る冷却構造体は、好ましくは、直線状に延びる複数の前記溝部を有し、前記複数の溝部が同一方向に沿って所定間隔を空けて配置されており、樹脂製の前記冷媒管が、前記集熱板に接触した状態で配置される複数の直線部と、隣接する前記直線部を連結する複数の曲線部と、を有することを特徴とする。
直線状に延びる複数の溝部が同一方向に所定間隔を空けて配置されているため、複数の直線部の各々において略均等に発熱体の取付面を冷却することができる。また、隣接する直線部を曲線部により連結しているため、冷媒管の内部で流体が滞留する不具合を抑制することができる。 The cooling structure according to the present invention preferably has a plurality of the grooves extending linearly, the plurality of grooves being arranged in the same direction at predetermined intervals, and the resin refrigerant pipe has a plurality of linear portions arranged in contact with the heat collecting plate, and a plurality of curved portions connecting the adjacent linear portions.
Since the plurality of linearly extending grooves are arranged at predetermined intervals in the same direction, each of the plurality of linear portions can substantially uniformly cool the mounting surface of the heating element. In addition, since the adjacent straight portions are connected by the curved portions, it is possible to suppress the problem that the fluid stays inside the refrigerant pipe.

以上の冷却構造体は、好ましくは、前記曲線部の曲率半径の２倍が前記所定間隔よりも大きいことを特徴とする。
曲線部の曲率半径を十分に大きくすることで、所定間隔を短くした場合であっても曲線部の曲率半径が小さくなって冷媒管に座屈が生じる不具合を抑制することができる。 The cooling structure described above is preferably characterized in that twice the radius of curvature of the curved portion is larger than the predetermined interval.
By sufficiently increasing the radius of curvature of the curved portion, it is possible to suppress the problem of buckling of the refrigerant pipe due to the decreased radius of curvature of the curved portion even when the predetermined interval is shortened.

以上の冷却構造体は、好ましくは、前記曲率半径が前記冷媒管に座屈が生じる最小曲率半径よりも大きくなるように前記所定間隔が設定されていることを特徴とする。
このように複数の溝部の所定間隔を設定することで、冷媒管に座屈が生じる不具合をより確実に抑制することができる。 The cooling structure described above is preferably characterized in that the predetermined interval is set such that the radius of curvature is larger than the minimum radius of curvature at which buckling occurs in the refrigerant pipe.
By setting the predetermined intervals between the plurality of grooves in this manner, it is possible to more reliably suppress the problem of buckling of the refrigerant pipe.

本発明に係る発熱回収システムは、上記のいずれか一項に記載の冷却構造体と、前記冷却構造体により冷却される前記発熱体と、前記発熱体が設置された空間の温度調節を行う空調機と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る発熱回収システムによれば、発熱体のメンテナンス性を損なうことなく比較的安価な構成により発熱体を効率よく冷却し、発熱体が設置される空間の空調負荷を低減することができる発熱回収システムを提供することができる。 A heat recovery system according to the present invention includes: the cooling structure according to any one of the above items; the heat generating element cooled by the cooling structure; and a machine.
According to the heat recovery system according to the present invention, it is possible to efficiently cool the heat generating element with a relatively inexpensive configuration without impairing maintainability of the heat generating element, and reduce the air conditioning load of the space where the heat generating element is installed. A heat recovery system can be provided.

本発明によれば、発熱体のメンテナンス性を損なうことなく比較的安価な構成により発熱体を効率よく冷却し、発熱体が設置される空間の空調負荷を低減することができる冷却構造体を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a cooling structure that can efficiently cool a heat generating element with a relatively inexpensive configuration without impairing maintainability of the heat generating element, and can reduce the air conditioning load of the space where the heat generating element is installed. can do.

本発明の第１実施形態に係る液冷パネルを含む液冷発熱回収システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a liquid cooling heat recovery system including a liquid cooling panel according to a first embodiment of the present invention; FIG. 第１実施形態の液冷パネルを発熱体の取付面に取り付けられる被取付面側からみた平面図である。FIG. 2 is a plan view of the liquid cooling panel according to the first embodiment, viewed from the mounting surface side of the mounting surface of the heating element; 図２に示す液冷パネルの冷媒管を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a refrigerant pipe of the liquid cooling panel shown in FIG. 2; 図２に示す液冷パネルのＩ－Ｉ矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid cooling panel shown in FIG. 2 taken along the line II. 図４に示す液冷パネルの基材を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a base material of the liquid cooling panel shown in FIG. 4; 第２実施形態の液冷パネルを発熱体の取付面に取り付けられる被取付面側からみた平面図である。FIG. 8 is a plan view of the liquid cooling panel according to the second embodiment, viewed from the mounting surface side of the mounting surface of the heating element. 図６に示す液冷パネルの冷媒管を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a refrigerant pipe of the liquid cooling panel shown in FIG. 6; 第３実施形態の液冷パネルの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a liquid cooling panel according to a third embodiment; 図８に示す集熱板の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the heat collecting plate shown in FIG. 8;

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Preferred embodiments of the invention are described in detail below with reference to the drawings. Since the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are applied. Unless otherwise stated, the invention is not limited to these modes. Further, in each drawing, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る液冷パネル１００の第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る液冷パネル１００を含む液冷発熱回収システム４００の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態の液冷発熱回収システム４００は、液冷パネル（冷却構造体）１００と、液冷パネル１００により冷却される発熱体２００と、発熱体２００が設置された空間Ｓの空気の温度調節を行う空調機３００と、を備える。 [First embodiment]
A liquid cooling panel 100 according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid cooling heat recovery system 400 including a liquid cooling panel 100 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the liquid cooling heat recovery system 400 of this embodiment includes a liquid cooling panel (cooling structure) 100, a heating element 200 cooled by the liquid cooling panel 100, and a heating element 200. and an air conditioner 300 that adjusts the temperature of the air in the space S.

液冷パネル１００は、発熱体２００に取り付けられるとともに発熱体２００を冷却する構造体である。液冷パネル１００は、ポンプＰｕにより流入配管４１０に供給される冷媒を内部で流通させ、発熱体２００が放熱する熱を冷媒へ伝達することにより発熱体２００を冷却する。液冷パネル１００の内部を流通する冷媒は、流出配管４２０から空間Ｓの外部へ流出する。液冷パネル１００の詳細については後述する。
ここで、冷媒としては、例えば水を用いることができるが、不凍液等の他の冷媒を用いてもよい。 The liquid cooling panel 100 is a structure attached to the heating element 200 and cooling the heating element 200 . The liquid cooling panel 100 circulates the coolant supplied to the inflow pipe 410 by the pump Pu, and cools the heat generator 200 by transmitting the heat radiated by the heat generator 200 to the coolant. The coolant flowing inside the liquid cooling panel 100 flows out of the space S from the outflow pipe 420 . Details of the liquid cooling panel 100 will be described later.
Here, as the coolant, for example, water can be used, but other coolants such as antifreeze may also be used.

発熱体２００は、内部に熱源を有する装置であり、液冷パネル１００が取り付けられる平坦状の取付面２１０を有する。発熱体２００は、例えば、ゴム材料と配合剤を混錬する混錬機や、大型の冷凍庫等である。発熱体２００の内部の熱源が発生させる熱は、取付面２１０を含む外周面から空間Ｓの室内空気に伝達される。液冷パネル１００が取り付けられる取付面２１０は、発熱体２００の外周面のうち、熱源が発生する熱により最も高温となる位置に配置するのが望ましい。 The heating element 200 is a device having a heat source inside, and has a flat mounting surface 210 to which the liquid cooling panel 100 is mounted. The heating element 200 is, for example, a kneader for kneading a rubber material and a compounding agent, a large freezer, or the like. The heat generated by the heat source inside the heating element 200 is transferred to the room air in the space S from the outer peripheral surface including the mounting surface 210 . The mounting surface 210 to which the liquid cooling panel 100 is mounted is desirably arranged at a position on the outer peripheral surface of the heating element 200 where the heat generated by the heat source reaches the highest temperature.

空調機３００は、空間Ｓの室内空気の温度調節を行う装置である。空調機３００は、空間Ｓの室内空気の温度が予め設定された設定温度よりも高い場合、室内空気を設定温度まで低下させて温度調節を行う。この場合、空調機３００は、室内空気を熱交換器（図示略）が設置された内部に吸い込み、熱交換器で低温の冷媒との熱交換により冷却された室内空気を空間Ｓへ吹き出す。 The air conditioner 300 is a device that adjusts the temperature of the indoor air in the space S. When the temperature of the indoor air in the space S is higher than the preset temperature, the air conditioner 300 lowers the temperature of the indoor air to the preset temperature to adjust the temperature. In this case, the air conditioner 300 sucks indoor air into the interior where a heat exchanger (not shown) is installed, and blows out into the space S the indoor air that has been cooled by heat exchange with a low-temperature refrigerant in the heat exchanger.

なお、発熱体２００の外周面に液冷パネル１００が取り付けられていない場合、空間Ｓの室内空気が発熱体２００により加熱されてしまう。そのため、空調機３００は、空間Ｓの室内空気の温度を設定温度に維持するために、発熱体２００の発熱量に応じた分だけ高い負荷で運転する必要がある。本実施形態では、発熱体２００の外周面に液冷パネル１００が取り付けられているため、液冷パネル１００が取り付けられていない場合に比べて、空調機３００の運転負荷が低下する。 Note that if the liquid cooling panel 100 is not attached to the outer peripheral surface of the heating element 200 , the room air in the space S will be heated by the heating element 200 . Therefore, in order to maintain the temperature of the indoor air in the space S at the set temperature, the air conditioner 300 needs to be operated with a higher load corresponding to the amount of heat generated by the heating element 200 . In this embodiment, since the liquid cooling panel 100 is attached to the outer peripheral surface of the heating element 200, the operating load of the air conditioner 300 is reduced compared to the case where the liquid cooling panel 100 is not attached.

次に、本実施形態の液冷パネル１００について、図面を参照して詳細に説明する。
図２は、パネル状に形成される液冷パネル１００を発熱体２００の取付面２１０に取り付けられる被取付面側からみた平面図である。図３は、図２に示す液冷パネル１００の冷媒管１０を示す平面図である。図４は、図２に示す液冷パネル１００のＩ－Ｉ矢視断面図である。図５は、図４に示す液冷パネル１００の基材３０を示す断面図である。 Next, the liquid cooling panel 100 of this embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a plan view of the panel-shaped liquid cooling panel 100 viewed from the mounting surface side of the mounting surface 210 of the heating element 200 . 3 is a plan view showing the refrigerant pipe 10 of the liquid cooling panel 100 shown in FIG. 2. FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid cooling panel 100 shown in FIG. 2 taken along line II. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the base material 30 of the liquid cooling panel 100 shown in FIG.

なお、図２には、発熱体２００の取付面２１０と接触するアルミシート５０が設置されていない状態が示されている。発熱体２００の取付面２１０に取り付けられる液冷パネル１００の被取付面の全面には、図３に示すアルミシート５０が貼り付けられる。 2 shows a state in which the aluminum sheet 50 that contacts the mounting surface 210 of the heating element 200 is not installed. An aluminum sheet 50 shown in FIG. 3 is attached to the entire mounting surface of the liquid cooling panel 100 mounted on the mounting surface 210 of the heating element 200 .

図２および図３に示すように、液冷パネル１００は、内部に液体を流通させる冷媒管１０と、冷媒管１０を収容する複数の集熱板２０と、断熱材料により形成された基材（断熱部）３０と、複数の磁石４０と、液冷パネル１００の被取付面の全面に貼り付けられるアルミシート（表面シート）５０と、を備える。 As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid cooling panel 100 includes a refrigerant pipe 10 for circulating a liquid therein, a plurality of heat collecting plates 20 housing the refrigerant pipes 10, and a base material ( a heat insulating part) 30, a plurality of magnets 40, and an aluminum sheet (surface sheet) 50 attached to the entire mounting surface of the liquid cooling panel 100;

冷媒管１０は、流入口から流入する冷媒を流通させて流出口へ導く管体である。冷媒管１０は、変形可能な柔軟性を有する樹脂材料により形成されており、例えば、架橋ポリエチレン管である。架橋ポリエチレン管は、安価であり、かつ耐熱性，耐久性，柔軟性に優れている。また例えば、ポリブテン管等の他の樹脂材料により形成された管体を用いてもよい。冷媒管１０の内径Ｄ１は、例えば、３．５ｍｍ以上かつ６．０ｍｍ以下のものを用いるのが望ましい。 The refrigerant pipe 10 is a tubular body that circulates the refrigerant flowing from the inflow port and guides it to the outflow port. The refrigerant pipe 10 is made of a deformable flexible resin material, such as a crosslinked polyethylene pipe. Crosslinked polyethylene pipes are inexpensive and have excellent heat resistance, durability and flexibility. Alternatively, for example, a tubular body made of other resin material such as a polybutene tube may be used. It is desirable that the inner diameter D1 of the refrigerant pipe 10 is, for example, 3.5 mm or more and 6.0 mm or less.

冷媒管１０は、集熱板２０に接触した状態で配置される複数の直線部１１と、隣接する直線部１１を連結する複数の曲線部１２と、を有し、これらを一体に形成した管体である。図３に示すように、本実施形態の冷媒管１０の直線部１１は、同一方向に沿ってピッチ（所定間隔）Ｐ１を空けて配置されている。ここで、軸線Ｘ１は、冷媒管１０の流入口１０ｂに最も近接した位置に配置される直線部１１が延びる軸線を示す。同様に、軸線Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７，Ｘ８は、それぞれ他の直線部１１が延びる軸線を示す。 The refrigerant pipe 10 has a plurality of straight portions 11 arranged in contact with the heat collecting plate 20 and a plurality of curved portions 12 connecting the adjacent straight portions 11, which are integrally formed. is the body. As shown in FIG. 3, the straight portions 11 of the refrigerant pipe 10 of this embodiment are arranged at a pitch (predetermined interval) P1 along the same direction. Here, the axis X1 indicates the axis along which the linear portion 11 arranged closest to the inlet 10b of the refrigerant pipe 10 extends. Similarly, axes X2, X3, X4, X5, X6, X7, and X8 indicate axes along which other straight portions 11 extend.

図３に示すように、本実施形態の冷媒管１０の曲線部１２は、冷媒管１０の中心位置における曲率半径がＲ１となる半円形状の部分である。直線部１１が配置される間隔であるピッチＰ１は、曲率半径Ｒ１の２倍と一致している。 As shown in FIG. 3 , the curved portion 12 of the refrigerant pipe 10 of the present embodiment is a semicircular portion having a radius of curvature R1 at the center position of the refrigerant pipe 10 . A pitch P1, which is an interval at which the straight portions 11 are arranged, coincides with twice the radius of curvature R1.

集熱板２０は、冷媒管１０を収容するとともに板状部材を加工して形成された金属製（例えば、アルミニウム製）の部材である。集熱板２０の板厚Ｔ１は、例えば、０．０７ｍｍ以上かつ０．１５ｍｍ以下とするのが望ましい。
集熱板２０は、冷媒管１０を収容するとともに冷媒管１０が延びる方向に沿って直線状に延びる溝部２１と、冷媒管１０が延びる方向に対して直交する幅方向Ｗの両端に配置される一対の平面部２２，２３を有する。 The heat collecting plate 20 is a member made of metal (for example, made of aluminum) that accommodates the refrigerant pipe 10 and is formed by processing a plate-like member. It is desirable that the plate thickness T1 of the heat collecting plate 20 is, for example, 0.07 mm or more and 0.15 mm or less.
The heat collecting plates 20 are arranged at grooves 21 that accommodate the refrigerant pipes 10 and extend linearly along the direction in which the refrigerant pipes 10 extend, and at both ends in the width direction W perpendicular to the direction in which the refrigerant pipes 10 extend. It has a pair of plane portions 22 and 23 .

図２に示すように、液冷パネル１００は、それぞれが溝部２１を有する複数の集熱板２０を有し、図３に示す複数の溝部２１が同一方向に沿ってピッチ（所定間隔）Ｐ１を空けて配置されている。ここで、軸線Ｘ１は、冷媒管１０の流入口１０ｂに最も近接した位置に配置される集熱板２０の溝部２１が延びる軸線を示す。同様に、軸線Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７，Ｘ８は、それぞれ他の集熱板２０の溝部２１が延びる軸線を示す。 As shown in FIG. 2, the liquid cooling panel 100 has a plurality of heat collecting plates 20 each having grooves 21, and the plurality of grooves 21 shown in FIG. are placed vacantly. Here, the axis X1 indicates the axis along which the groove 21 of the heat collecting plate 20 arranged closest to the inlet 10b of the refrigerant pipe 10 extends. Similarly, axes X2, X3, X4, X5, X6, X7, and X8 indicate axes along which grooves 21 of other heat collecting plates 20 extend.

溝部２１は、円筒状の冷媒管１０の外周面１０ａの一部と対応する形状となるように、内周面２１ｂの一部が半円筒状に形成されている。溝部２１は、冷媒管１０の外径と略一致した深さを持ち、幅方向Ｗにおいて冷媒管１０の外径と略一致した開口幅を持っている。そのため、図２に示すように、冷媒管１０の外周面１０ａの下半部は、溝部２１の内周面２１ｂの半円筒状の部分に接触した状態で配置されている。 A part of the inner peripheral surface 21 b of the groove part 21 is formed in a semi-cylindrical shape so as to correspond to a part of the outer peripheral surface 10 a of the cylindrical refrigerant pipe 10 . The groove portion 21 has a depth that substantially matches the outer diameter of the refrigerant pipe 10 and an opening width that substantially matches the outer diameter of the refrigerant pipe 10 in the width direction W. Therefore, as shown in FIG. 2 , the lower half of the outer peripheral surface 10 a of the refrigerant pipe 10 is arranged in contact with the semi-cylindrical portion of the inner peripheral surface 21 b of the groove 21 .

一対の平面部２２，２３は、発熱体２００の取付面２１０と対応する平坦状に形成されており、冷媒管１０が延びる方向と同方向に延びるように形成されている。 The pair of planar portions 22 and 23 are formed in a flat shape corresponding to the mounting surface 210 of the heating element 200 and are formed to extend in the same direction as the direction in which the refrigerant pipe 10 extends.

基材３０は、溝部２１の外周面２１ａに接触した状態で配置されるとともに断熱材料により形成された部材である。図１および図２に示すように、基材３０は、発熱体２００の取付面２１０と対応する平坦形状に形成された被取付面（第１被取付面）３０ａを有するパネル状に形成された最大厚さが厚さＴ３の部材である。厚さＴ３は、例えば、１５ｍｍ以下とするのが望ましい。基材３０には、集熱板２０を収容する第１収容溝３１と、磁石４０を収容する第２収容溝３２が形成されている。 The base material 30 is a member arranged in contact with the outer peripheral surface 21a of the groove 21 and formed of a heat insulating material. As shown in FIGS. 1 and 2, the base material 30 is formed in a panel shape having a mounting surface (first mounting surface) 30a formed in a flat shape corresponding to the mounting surface 210 of the heating element 200. The member has a maximum thickness of T3. It is desirable that the thickness T3 is, for example, 15 mm or less. The substrate 30 has a first accommodation groove 31 for accommodating the heat collecting plate 20 and a second accommodation groove 32 for accommodating the magnet 40 .

基材３０の断熱材料として、例えば、熱伝導率が低い（例えば、０．０３～０．０４Ｗ／ｍＫ）の発泡ポリスチレンや、発泡ポリプロピレンや、発泡ウレタン等を用いるのが望ましい。発泡ポリスチレンを用いることにより、液冷パネル１００の製造コストを安価にすることができる。また、発泡ポリプロピレンが柔軟性を有する材料であるため、発泡ポリプロピレンを用いることにより液冷パネル１００に柔軟性を持たせることができる。 As the heat insulating material for the base material 30, it is desirable to use foamed polystyrene, foamed polypropylene, foamed urethane, or the like with low thermal conductivity (for example, 0.03 to 0.04 W/mK). By using expanded polystyrene, the manufacturing cost of the liquid cooling panel 100 can be reduced. In addition, since foamed polypropylene is a flexible material, the liquid cooling panel 100 can be made flexible by using foamed polypropylene.

磁石４０は、一対の平面部２２，２３が発熱体２００の取付面２１０に近接した状態を磁力により保持する永久磁石により形成されたものである。液冷パネル１００に柔軟性を持たせるため、磁石４０をゴム材料やＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）樹脂等に磁力を持たせた弾性を有する材料により形成するのが望ましい。磁石４０は、接着剤４１により基材３０の第２収容溝３２に接合されている。 The magnet 40 is formed of a permanent magnet that retains a state in which the pair of plane portions 22 and 23 are close to the mounting surface 210 of the heating element 200 by magnetic force. In order to give flexibility to the liquid cooling panel 100, it is desirable to form the magnet 40 from an elastic material such as a rubber material or a PVC (polyvinyl chloride) resin having a magnetic force. The magnet 40 is joined to the second accommodation groove 32 of the base material 30 with an adhesive 41 .

アルミシート５０は、一対の平面部２２，２３の板厚Ｔ１よりも薄い厚さＴ２を有する薄膜部材である。アルミシート５０の厚さＴ２は、磁力を十分に透過させるため、例えば、０．０２５ｍｍ以上かつ０．０５ｍｍ以下とするのが望ましい。アルミシート５０は、金属材料により形成されており、例えば、アルミニウム製とするのが望ましい。熱伝導性が高い金属材料を用いることにより、取付面２１０から平面部２２，２３への熱伝導率を向上させることができる。また、磁力を透過させる金属材料を用いることにより、磁石４０が液冷パネル１００を取付面２１０に保持する保持力を向上させることができる。 The aluminum sheet 50 is a thin film member having a thickness T2 that is thinner than the plate thickness T1 of the pair of plane portions 22 and 23 . The thickness T2 of the aluminum sheet 50 is desirably 0.025 mm or more and 0.05 mm or less, for example, in order to sufficiently transmit the magnetic force. The aluminum sheet 50 is made of a metal material, and is preferably made of aluminum, for example. By using a metal material with high thermal conductivity, thermal conductivity from the mounting surface 210 to the flat portions 22 and 23 can be improved. In addition, by using a metal material that allows magnetic force to pass through, the holding force of the magnet 40 holding the liquid cooling panel 100 to the mounting surface 210 can be improved.

図２に示すように、アルミシート５０は、一対の平面部２２，２３に接触するとともに冷媒管１０が収容された溝部２１の開口部２１ｃを覆うように配置されている。アルミシート５０の厚さＴ２が十分に薄いため、アルミシート５０が冷媒管１０との接触位置において冷媒管１０の形状に沿うように変形し、アルミシート５０と冷媒管１０の接触面積が増大する。これにより、発熱体２００の取付面２１０から冷媒管１０へ伝達される熱量が増大する。 As shown in FIG. 2, the aluminum sheet 50 is arranged so as to contact the pair of flat portions 22 and 23 and cover the opening 21c of the groove portion 21 in which the refrigerant pipe 10 is accommodated. Since the thickness T2 of the aluminum sheet 50 is sufficiently thin, the aluminum sheet 50 deforms along the shape of the refrigerant pipe 10 at the contact position with the refrigerant pipe 10, and the contact area between the aluminum sheet 50 and the refrigerant pipe 10 increases. . This increases the amount of heat transferred from the mounting surface 210 of the heating element 200 to the refrigerant pipe 10 .

ここで、本実施形態のように液冷パネル１００を磁石４０による磁力により取付面２１０に近接した状態を保持する場合と、磁石４０を用いずに液冷パネル１００の端部をクランプにより取付面２１０に挟んで取り付けた場合の冷媒への抜熱量の実験結果について説明する。本実験では、発熱体２００の取付面２１０の温度と液冷パネル１００に流入する冷媒の温度差が３５℃であるものとする。また、冷媒管１０の内径Ｄ１が５ｍｍであり、冷媒管１０の中立線の全長が４５００ｍｍであり、ピッチＰ１が７５ｍｍであり、冷媒の流量が１．０Ｌ／ｍｉｎであるものとする。 Here, the case where the liquid cooling panel 100 is held close to the mounting surface 210 by the magnetic force of the magnet 40 as in the present embodiment, and the case where the end portion of the liquid cooling panel 100 is clamped to the mounting surface without using the magnet 40. Experimental results of the amount of heat transferred to the refrigerant when the filter is sandwiched between 210 will be described. In this experiment, it is assumed that the temperature difference between the mounting surface 210 of the heating element 200 and the coolant flowing into the liquid cooling panel 100 is 35°C. It is also assumed that the inner diameter D1 of the refrigerant pipe 10 is 5 mm, the total length of the neutral line of the refrigerant pipe 10 is 4500 mm, the pitch P1 is 75 mm, and the refrigerant flow rate is 1.0 L/min.

磁石４０による磁力により取付面２１０に近接した状態を保持する場合、液冷パネル１００と取付面２１０との間に隙間が形成されにくいため、発熱体２００から冷媒への抜熱量は約３６０Ｗ／ｍ２であった。一方、磁石４０を用いずに液冷パネル１００の端部をクランプにより取付面２１０に挟んで取り付けた場合、液冷パネル１００と取付面２１０との間に隙間が形成され易いため、発熱体２００から冷媒への抜熱量は約２６０Ｗ／ｍ２であった。磁石４０により液冷パネル１００と取付面２１０との間に隙間を少なくすることにより、抜熱量が約４０％上昇する。 When the magnetic force of the magnet 40 is used to hold the mounting surface 210 close to the mounting surface 210, it is difficult to form a gap between the liquid cooling panel 100 and the mounting surface 210, so the amount of heat removed from the heating element 200 to the refrigerant is about 360 W/m. was 2 . On the other hand, if the end portion of the liquid cooling panel 100 is clamped between the mounting surface 210 without using the magnet 40, a gap is likely to be formed between the liquid cooling panel 100 and the mounting surface 210. The amount of heat removed from the refrigerant to the refrigerant was about 260 W/ m2 . By reducing the gap between the liquid cooling panel 100 and the mounting surface 210 by the magnet 40, the amount of heat removal is increased by approximately 40%.

以上説明した本実施形態の液冷パネル１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の液冷パネル１００は、集熱板２０の一対の平面部２２，２３が発熱体２００の取付面２１０に近接した状態を磁石４０の磁力により保持している。集熱板２０と取付面２１０との間に隙間が形成されることが磁力により抑制されるため、発熱体２００から液冷パネル１００へ効率よく熱を伝達することができる。また、作業者が磁力の保持力を上回る力を液冷パネル１００に与えることにより、液冷パネル１００を発熱体２００から容易に取り外すことができる。よって、発熱体２００のメンテナンス性が損なわれることはない。 The operation and effects of the liquid cooling panel 100 of this embodiment described above will be described.
In the liquid cooling panel 100 of this embodiment, the pair of plane portions 22 and 23 of the heat collecting plate 20 are held close to the mounting surface 210 of the heating element 200 by the magnetic force of the magnets 40 . Since the formation of a gap between the heat collecting plate 20 and the mounting surface 210 is suppressed by the magnetic force, heat can be efficiently transferred from the heating element 200 to the liquid cooling panel 100 . In addition, the worker can easily remove the liquid cooling panel 100 from the heating element 200 by applying a force that exceeds the holding force of the magnetic force to the liquid cooling panel 100 . Therefore, maintainability of the heating element 200 is not impaired.

さらに、発熱体２００の取付面２１０から集熱板２０の一対の平面部２２，２３に熱伝達が行われ、集熱板２０の溝部２１の内周面２１ｂから冷媒管１０の外周面１０ａに熱伝達が行われ、冷媒管１０から冷媒への熱伝達が行われる。そのため、集熱板２０の溝部２１に冷媒管１０を収容した比較的安価な構成により発熱体２００の熱を冷媒へ伝達することができる。さらに、基材３０が溝部２１の外周面２１ａに接触した状態で配置されるため、集熱板２０へ伝達された熱が集熱板２０の外周面２１ａから空間Ｓへ放熱されることが抑制される。
このように、本実施形態によれば、発熱体２００のメンテナンス性を損なうことなく比較的安価な構成により発熱体２００を効率よく冷却し、発熱体２００が設置される空間Ｓの空調負荷を低減することができる。 Furthermore, heat is transferred from the mounting surface 210 of the heat generating element 200 to the pair of flat portions 22 and 23 of the heat collecting plate 20, and from the inner peripheral surface 21b of the groove portion 21 of the heat collecting plate 20 to the outer peripheral surface 10a of the refrigerant pipe 10. Heat transfer takes place, and heat transfer from the refrigerant pipe 10 to the refrigerant takes place. Therefore, the heat of the heating element 200 can be transferred to the refrigerant with a relatively inexpensive structure in which the refrigerant pipes 10 are accommodated in the grooves 21 of the heat collecting plate 20 . Furthermore, since the base material 30 is arranged in contact with the outer peripheral surface 21a of the groove portion 21, the heat transferred to the heat collecting plate 20 is suppressed from being radiated from the outer peripheral surface 21a of the heat collecting plate 20 to the space S. be done.
As described above, according to the present embodiment, the heat generating element 200 is efficiently cooled by a relatively inexpensive configuration without impairing the maintainability of the heat generating element 200, and the air conditioning load of the space S in which the heat generating element 200 is installed is reduced. can do.

また、本実施形態の液冷パネル１００によれば、一対の平面部２２，２３の板厚Ｔ１よりも薄い厚さＴ２のアルミシート５０を有するため、アルミシート５０が冷媒管１０の形状に沿うように変形してアルミシート５０と冷媒管１０の接触面積が増大する。これにより、発熱体２００から冷媒管１０へ伝達される熱量が増大する。また、アルミシート５０が集熱板２０の溝部２１を覆うように広範囲に配置されるため、アルミシート５０を介して発熱体２００から集熱板２０へ伝達される熱量が増大する。 Further, according to the liquid cooling panel 100 of the present embodiment, since the aluminum sheet 50 has a thickness T2 that is thinner than the plate thickness T1 of the pair of flat portions 22 and 23, the aluminum sheet 50 conforms to the shape of the refrigerant pipe 10. , the contact area between the aluminum sheet 50 and the refrigerant pipe 10 increases. This increases the amount of heat transferred from the heating element 200 to the refrigerant pipe 10 . In addition, since the aluminum sheet 50 is arranged over a wide range so as to cover the grooves 21 of the heat collecting plate 20 , the amount of heat transferred from the heating element 200 to the heat collecting plate 20 via the aluminum sheet 50 increases.

また、本実施形態の液冷パネル１００によれば、基材３０がパネル状に形成されており、集熱板２０と磁石４０の双方を収容するため、取付面２１０から集熱板２０および磁石４０に伝達された熱が空間Ｓへ放熱されることを確実に抑制することができる。 Further, according to the liquid-cooled panel 100 of the present embodiment, the base material 30 is formed in a panel shape, and both the heat collecting plate 20 and the magnets 40 are accommodated. It is possible to reliably prevent the heat transferred to 40 from radiating to the space S.

また、本実施形態の液冷パネル１００によれば、基材３０および磁石４０がそれぞれ取付面２１０の形状に対応するように変形可能であるため、例えば、取付面２１０の形状が曲率を持った曲面形状であっても、発熱体２００との接触面積を十分に確保することができる。よって、取付面の形状が曲面形状であっても、発熱体を効率よく冷却することができる。 Further, according to the liquid-cooled panel 100 of the present embodiment, the base material 30 and the magnets 40 are deformable so as to correspond to the shape of the mounting surface 210. Therefore, for example, the shape of the mounting surface 210 has a curvature. Even with a curved shape, a sufficient contact area with the heating element 200 can be ensured. Therefore, even if the mounting surface has a curved shape, the heating element can be efficiently cooled.

また、本実施形態の液冷パネル１００によれば、直線状に延びる複数の溝部２１が同一方向にピッチＰ１を空けて配置されているため、冷媒管１０の複数の直線部１１の各々において略均等に発熱体２００の取付面２１０を冷却することができる。また、隣接する直線部１１を曲線部１２により連結しているため、冷媒管１０の内部で流体が滞留する不具合を抑制することができる。 In addition, according to the liquid cooling panel 100 of the present embodiment, since the plurality of grooves 21 extending linearly are arranged in the same direction with a pitch P1, each of the plurality of straight portions 11 of the refrigerant pipe 10 has approximately The mounting surface 210 of the heating element 200 can be evenly cooled. Further, since the adjacent straight portions 11 are connected by the curved portions 12, it is possible to suppress the problem that the fluid stays inside the refrigerant pipe 10. FIG.

〔第２実施形態〕
以下、本発明に係る液冷パネル１００の第２実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除いて第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。 [Second embodiment]
A second embodiment of the liquid cooling panel 100 according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The present embodiment is a modified example of the first embodiment, and is assumed to be the same as the first embodiment except for the case where it is specifically described below, and the description below is omitted.

第１実施形態の液冷パネル１００は、冷媒管１０の直線部１１が配置される間隔であるピッチＰ１が、冷媒管１０の曲線部１２の中心位置における曲率半径Ｒ１の２倍と一致しているものであった。それに対して、本実施形態の液冷パネル１００Ａは、冷媒管１０Ａの直線部１１Ａが配置される間隔であるピッチＰ２が、冷媒管１０Ａの曲線部１２Ａの中心位置における曲率半径Ｒ２の２倍よりも大きくなるものである。 In the liquid cooling panel 100 of the first embodiment, the pitch P1, which is the interval at which the straight portions 11 of the refrigerant pipes 10 are arranged, is twice the curvature radius R1 at the center position of the curved portion 12 of the refrigerant pipes 10. It was something. In contrast, in the liquid cooling panel 100A of the present embodiment, the pitch P2, which is the interval at which the straight portions 11A of the refrigerant pipes 10A are arranged, is more than twice the curvature radius R2 at the center position of the curved portion 12A of the refrigerant pipes 10A. will also grow.

図６は、本実施形態の液冷パネル１００Ａを発熱体２００の取付面２１０に取り付けられる被取付面側からみた平面図である。図７は、図６に示す液冷パネル１００Ａの冷媒管１０Ａを示す平面図である。
なお、図６には、発熱体２００の取付面２１０と接触するアルミシート５０が設置されていない状態が示されている。発熱体２００の取付面２１０に取り付けられる液冷パネル１００Ａの被取付面の全面には、第１実施形態と同様にアルミシート５０が貼り付けられる。 FIG. 6 is a plan view of the liquid cooling panel 100A of the present embodiment as viewed from the mounting surface side of the mounting surface 210 of the heating element 200. FIG. FIG. 7 is a plan view showing the refrigerant pipe 10A of the liquid cooling panel 100A shown in FIG.
6 shows a state in which the aluminum sheet 50 that contacts the mounting surface 210 of the heating element 200 is not installed. An aluminum sheet 50 is attached to the entire mounting surface of the liquid cooling panel 100A mounted on the mounting surface 210 of the heating element 200 in the same manner as in the first embodiment.

図６および図７に示すように、冷媒管１０Ａは、集熱板２０に接触した状態で配置される複数の直線部１１Ａと、隣接する直線部１１Ａを連結する複数の曲線部１２Ａと、を有し、これらを一体に形成した管体である。図７に示すように、本実施形態の冷媒管１０Ａの直線部１１Ａは、同一方向に沿ってピッチ（所定間隔）Ｐ２を空けて配置されている。ここで、軸線Ｘ１１は、冷媒管１０Ａの流入口１０Ａｂに最も近接した位置に配置される直線部１１Ａが延びる軸線を示す。同様に、軸線Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６，Ｘ１７，Ｘ１８，Ｘ１９，Ｘ２０は、それぞれ他の直線部１１Ａが延びる軸線を示す。 As shown in FIGS. 6 and 7, the refrigerant pipe 10A includes a plurality of straight portions 11A arranged in contact with the heat collecting plate 20 and a plurality of curved portions 12A connecting the adjacent straight portions 11A. It is a tubular body which has and integrally formed these. As shown in FIG. 7, straight portions 11A of refrigerant pipes 10A of the present embodiment are arranged at a pitch (predetermined interval) P2 along the same direction. Here, the axis X11 indicates the axis along which the linear portion 11A arranged at the position closest to the inlet 10Ab of the refrigerant pipe 10A extends. Similarly, axes X12, X13, X14, X15, X16, X17, X18, X19, and X20 indicate axes along which other straight portions 11A extend.

図７に示すように、本実施形態の冷媒管１０Ａの曲線部１２Ａは、冷媒管１０Ａの中心位置における曲率半径がＲ２となる半円形状の部分である。直線部１１Ａが配置される間隔であるピッチＰ２は、曲率半径Ｒ２の２倍よりも大きくなっている。ピッチＰ２を曲率半径Ｒ２の２倍よりも大きくしているのは、冷媒管１０Ａに座屈が生じることを回避するためである。 As shown in FIG. 7, the curved portion 12A of the refrigerant pipe 10A of this embodiment is a semicircular portion having a radius of curvature R2 at the center position of the refrigerant pipe 10A. A pitch P2, which is an interval at which the straight portions 11A are arranged, is larger than twice the radius of curvature R2. The reason why the pitch P2 is larger than twice the radius of curvature R2 is to avoid buckling of the refrigerant pipe 10A.

図７に示すように、直線部１１Ａが配置される間隔であるピッチＰ２を短くすると、それに伴って曲線部１２Ａの曲率半径Ｒ２を小さくする必要がある。これは、隣接して配置される複数の曲線部１２Ａが接触することを避けるためである。本実施形態では、曲率半径Ｒ２が冷媒管１０Ａに座屈が生じる最小曲率半径よりも大きくなるようにピッチＰ２が設定されている。 As shown in FIG. 7, when the pitch P2, which is the interval at which the straight portions 11A are arranged, is shortened, it is necessary to reduce the radius of curvature R2 of the curved portion 12A accordingly. This is to avoid contact between the curved portions 12A arranged adjacent to each other. In this embodiment, the pitch P2 is set so that the radius of curvature R2 is larger than the minimum radius of curvature at which buckling occurs in the refrigerant pipe 10A.

ここで、本実施形態のように液冷パネル１００Ａを磁石４０による磁力により取付面２１０に近接した状態を保持する場合と、磁石４０を用いずに液冷パネル１００Ａの端部をクランプにより取付面２１０に取り付けた場合の冷媒への抜熱量の実験結果について説明する。本実験では、発熱体２００の取付面２１０の温度と液冷パネル１００Ａに流入する冷媒の温度差が３５℃であるものとする。また、冷媒管１０の内径Ｄ１が５ｍｍであり、冷媒管１０Ａの中立線の全長が５６５０ｍｍであり、ピッチＰ２が５８ｍｍであり、冷媒の流量が１．０Ｌ／ｍｉｎであるものとする。 Here, the case where the liquid cooling panel 100A is held close to the mounting surface 210 by the magnetic force of the magnet 40 as in the present embodiment, and the case where the end of the liquid cooling panel 100A is clamped to the mounting surface without using the magnet 40. Experimental results of the amount of heat removed to the refrigerant when attached to 210 will be described. In this experiment, it is assumed that the temperature difference between the mounting surface 210 of the heating element 200 and the coolant flowing into the liquid cooling panel 100A is 35°C. It is also assumed that the inner diameter D1 of the refrigerant pipe 10 is 5 mm, the total length of the neutral line of the refrigerant pipe 10A is 5650 mm, the pitch P2 is 58 mm, and the refrigerant flow rate is 1.0 L/min.

磁石４０による磁力により取付面２１０に近接した状態を保持する場合、液冷パネル１００Ａと取付面２１０との間に隙間が形成されにくいため、発熱体２００から冷媒への抜熱量は約４６０Ｗ／ｍ２であった。一方、磁石４０を用いずに液冷パネル１００Ａの端部をクランプにより取付面２１０に挟んで取り付けた場合、液冷パネル１００Ａと取付面２１０との間に隙間が形成され易いため、発熱体２００から冷媒への抜熱量は約３３０Ｗ／ｍ２であった。磁石４０により液冷パネル１００Ａと取付面２１０との間に隙間を少なくすることにより、抜熱量が約４０％上昇する。 When the magnetic force of the magnet 40 is used to hold the mounting surface 210 close to the mounting surface 210, it is difficult to form a gap between the liquid cooling panel 100A and the mounting surface 210, so the amount of heat removed from the heating element 200 to the refrigerant is about 460 W/m. was 2 . On the other hand, if the end of the liquid cooling panel 100A is clamped between the mounting surface 210 without using the magnet 40, a gap is likely to be formed between the liquid cooling panel 100A and the mounting surface 210. The amount of heat removed from the to the refrigerant was about 330 W/m 2 . By reducing the gap between the liquid cooling panel 100A and the mounting surface 210 by the magnet 40, the amount of heat removal is increased by about 40%.

また、第１実施形態の液冷パネル１００の抜熱量と本実施形態の液冷パネル１００Ａの抜熱量を比較すると、前者が約３６０Ｗ／ｍ２であるのに対し、後者が約４６０Ｗ／ｍ２となっている。これは、第１実施形態の液冷パネル１００の集熱板２０が配置されるピッチＰ１が７５ｍｍであるのに対し、本実施形態の液冷パネル１００Ａの集熱板２０が配置されるピッチＰ２が５８ｍｍと狭くなっているためである。なお、冷媒管１０Ａの曲線部１２Ａに座屈が生じる最小半径よりも大きくなるようにピッチＰ２の最小値は、内径Ｄ１が５ｍｍの冷媒管１０Ａの場合、４７ｍｍである。 Further, when comparing the heat extraction amount of the liquid cooling panel 100 of the first embodiment and the heat extraction amount of the liquid cooling panel 100A of the present embodiment, the former is approximately 360 W/m 2 while the latter is approximately 460 W/m 2 . It has become. This is because the pitch P1 at which the heat collecting plates 20 of the liquid cooling panel 100 of the first embodiment are arranged is 75 mm, whereas the pitch P2 at which the heat collecting plates 20 of the liquid cooling panel 100A of the present embodiment are arranged is 75 mm. is as narrow as 58 mm. The minimum value of the pitch P2 is 47 mm in the case of the refrigerant pipe 10A with the inner diameter D1 of 5 mm so that the curved portion 12A of the refrigerant pipe 10A is larger than the minimum radius at which buckling occurs.

ピッチＰ２を４７ｍｍとした場合において、磁石４０による磁力により取付面２１０に近接した状態を保持する場合、液冷パネル１００と取付面２１０との間に隙間が形成されにくいため、発熱体２００から冷媒への抜熱量は約５７０Ｗ／ｍ２であった。一方、磁石４０を用いずに液冷パネル１００の端部をクランプにより取付面２１０に挟んで取り付けた場合、液冷パネル１００と取付面２１０との間に隙間が形成され易いため、発熱体２００から冷媒への抜熱量は約３８０Ｗ／ｍ２であった。磁石４０により液冷パネル１００と取付面２１０との間に隙間を少なくすることにより、抜熱量が約５０％上昇する。なお、本実験結果において、冷媒管１０Ａの中立線の長さは６８１１ｍｍとした。 When the pitch P2 is 47 mm and the magnetic force of the magnets 40 keeps the mounting surface 210 close to the mounting surface 210, it is difficult to form a gap between the liquid cooling panel 100 and the mounting surface 210. The amount of heat transferred to was about 570 W/m 2 . On the other hand, if the end portion of the liquid cooling panel 100 is clamped between the mounting surface 210 without using the magnet 40, a gap is likely to be formed between the liquid cooling panel 100 and the mounting surface 210. The amount of heat removed from the to the refrigerant was about 380 W/m 2 . By reducing the gap between the liquid cooling panel 100 and the mounting surface 210 by the magnet 40, the amount of heat removal is increased by approximately 50%. In addition, in this experiment result, the length of the neutral line of 10 A of refrigerant pipes was 6811 mm.

以上で説明した本実施形態の液冷パネル１００によれば、曲線部１２Ａの曲率半径Ｒ２を十分に大きくすることで、ピッチＰ２を短くした場合であっても曲線部１２Ａの曲率半径Ｒ２が小さくなって冷媒管１０Ａに座屈が生じる不具合を抑制することができる。また、曲率半径Ｒ２が冷媒管１０Ａに座屈が生じる最小曲率半径よりも大きくなるようにピッチＰ２を設定することで、冷媒管１０Ａに座屈が生じる不具合をより確実に抑制することができる。 According to the liquid cooling panel 100 of the present embodiment described above, by sufficiently increasing the curvature radius R2 of the curved portion 12A, the curvature radius R2 of the curved portion 12A is small even when the pitch P2 is shortened. It is possible to suppress the problem that buckling occurs in the refrigerant pipe 10A. Further, by setting the pitch P2 so that the radius of curvature R2 is larger than the minimum radius of curvature at which buckling occurs in the refrigerant pipe 10A, it is possible to more reliably suppress the problem of buckling in the refrigerant pipe 10A.

〔第３実施形態〕
以下、本発明に係る液冷パネル１００の第３実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態は、第１実施形態および第２実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除いて第１実施形態および第２実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。 [Third embodiment]
A liquid cooling panel 100 according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The present embodiment is a modified example of the first and second embodiments, and is the same as the first and second embodiments unless otherwise specified below. omitted.

第１実施形態の液冷パネル１００および第２実施形態の液冷パネル１００Ａは、集熱板２０を収容する第１収容溝３１と磁石４０を収容する第２収容溝３２が形成された基材３０を備えるものであった。
それに対して、本実施形態の液冷パネル１００Ｂは、集熱板２０Ｂをパネル状に形成して第１実施形態および第２実施形態の基材３０の機能を持たせたものである。 The liquid-cooled panel 100 of the first embodiment and the liquid-cooled panel 100A of the second embodiment are base materials in which the first housing grooves 31 for housing the heat collecting plates 20 and the second housing grooves 32 for housing the magnets 40 are formed. 30.
On the other hand, the liquid cooling panel 100B of the present embodiment has the function of the substrate 30 of the first and second embodiments by forming the heat collecting plate 20B into a panel shape.

図８は、本実施形態の液冷パネル１００Ｂの断面図である。図９は、図８に示す集熱板２０Ｂの断面図である。
図８に示すように、液冷パネル１００Ｂは、冷媒管１０Ｂと、冷媒管１０を収容する複数の集熱板２０と、断熱材料により形成された基材（断熱部）３０と、複数の磁石４０と、液冷パネル１００の被取付面の全面に貼り付けられるアルミシート（表面シート）５０と、を備える。 FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid cooling panel 100B of this embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view of the heat collecting plate 20B shown in FIG.
As shown in FIG. 8, the liquid cooling panel 100B includes refrigerant pipes 10B, a plurality of heat collecting plates 20 that accommodate the refrigerant pipes 10, a base material (insulating portion) 30 made of a heat insulating material, and a plurality of magnets. 40, and an aluminum sheet (surface sheet) 50 attached to the entire mounting surface of the liquid cooling panel 100. As shown in FIG.

集熱板２０Ｂは、冷媒管１０Ｂを収容するとともに板状部材を加工して形成された金属製（例えば、アルミニウム製）の部材である。図９に示すように、集熱板２０Ｂは、発熱体２００の取付面２１０と対応する形状に形成された第２被取付面２０Ｂａを有するパネル状に形成されている。集熱板２０Ｂは、冷媒管１０Ｂを収容するとともに冷媒管１０が延びる方向に沿って直線状に延びる溝部２１と、冷媒管１０が延びる方向に対して直交する幅方向Ｗの両端に配置される一対の平面部２２，２３と、磁石４０を収容する凹部２４と、を有する。集熱板２０Ｂの第２被取付面２０Ｂａには、凹部２４が形成されており、凹部２４は一対の平面部２２，２３と連結されている。 The heat collecting plate 20B is a member made of metal (for example, made of aluminum) and formed by processing a plate-like member while accommodating the refrigerant pipe 10B. As shown in FIG. 9, the heat collecting plate 20B is formed in a panel shape having a second mounting surface 20Ba formed in a shape corresponding to the mounting surface 210 of the heating element 200. As shown in FIG. The heat collecting plates 20B are arranged at grooves 21 that accommodate the refrigerant pipes 10B and extend linearly along the direction in which the refrigerant pipes 10 extend, and at both ends in the width direction W orthogonal to the direction in which the refrigerant pipes 10 extend. It has a pair of flat portions 22 and 23 and a recess 24 that accommodates the magnet 40 . A recessed portion 24 is formed in the second mounting surface 20Ba of the heat collecting plate 20B, and the recessed portion 24 is connected to the pair of flat portions 22 and 23 .

断熱シート（断熱部）３０Ｂは、溝部２１の外周面２１ａに接触した状態で配置されるとともに断熱材料により形成された部材である。図８に示すように、断熱シート３０Ｂは、集熱板２０Ｂの溝部２１の外周面２１ａと一対の平面部２２，２３の一部に接着剤等により接合した状態で配置されている。断熱シート３０Ｂは、集熱板２０Ｂの凹部２４と一対の平面部２２，２３の一部が空間Ｓへ露出した状態で配置されている。 The heat insulating sheet (heat insulating portion) 30B is a member arranged in contact with the outer peripheral surface 21a of the groove portion 21 and formed of a heat insulating material. As shown in FIG. 8, the heat insulating sheet 30B is arranged in a state of being bonded to the outer peripheral surface 21a of the groove portion 21 of the heat collecting plate 20B and part of the pair of flat portions 22 and 23 with an adhesive or the like. The heat insulating sheet 30B is arranged in a state in which the concave portion 24 of the heat collecting plate 20B and a part of the pair of flat portions 22 and 23 are exposed to the space S.

本実施形態の液冷パネル１００Ｂによれば、金属製の集熱板２０Ｂがパネル状に形成されており集熱板２０Ｂの少なくとも一部が空間Ｓへ露出した状態となっているため、発熱体２００から集熱板２０Ｂに伝達された熱が空間Ｓへ放熱される。よって、冷媒の流れがポンプＰｕの故障等により停止した場合に、発熱体２００の熱が空間Ｓへ放熱されない不具合を抑制することができる。 According to the liquid cooling panel 100B of the present embodiment, the heat collecting plate 20B made of metal is formed in a panel shape, and at least a part of the heat collecting plate 20B is exposed to the space S. The heat transferred from 200 to the heat collecting plate 20B is radiated to the space S. Therefore, it is possible to suppress the problem that the heat of the heating element 200 is not radiated to the space S when the flow of the coolant is stopped due to a failure of the pump Pu or the like.

〔他の実施形態〕
以上の説明において、発熱体２００の取付面２１０および液冷パネル１００の被取付面は平坦状であるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、発熱体２００の取付面２１０および液冷パネル１００の被取付面を所定の曲率を持った円筒面やその他の曲面形状としてもよい。この場合、液冷パネル１００の基材３０を柔軟性のある発泡ポリプロピレンにより形成し、磁石４０を弾性のあるゴム材料やＰＶＣ樹脂等により形成するのが望ましい。円筒面や曲面形状であっても、液冷パネル１００が発熱体２００の取付面２１０の形状に沿って変形するため、発熱体２００の取付面２１０と液冷パネル１００の被取付面の接触面積を十分に確保することができる。これにより、液冷パネル１００による発熱体２００の冷却性能を維持することができる。 [Other embodiments]
In the above description, the mounting surface 210 of the heating element 200 and the mounting surface of the liquid cooling panel 100 are assumed to be flat. For example, the mounting surface 210 of the heating element 200 and the mounting surface of the liquid cooling panel 100 may be a cylindrical surface having a predetermined curvature or other curved surface shapes. In this case, it is desirable that the base material 30 of the liquid cooling panel 100 is made of flexible foamed polypropylene, and the magnets 40 are made of elastic rubber material, PVC resin, or the like. Since the liquid cooling panel 100 deforms along the shape of the mounting surface 210 of the heating element 200 even if it has a cylindrical surface or a curved surface, the contact area between the mounting surface 210 of the heating element 200 and the mounting surface of the liquid cooling panel 100 is reduced. can be sufficiently ensured. Thereby, the cooling performance of the heat generator 200 by the liquid cooling panel 100 can be maintained.

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせたりすることができる。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. Some of the configurations of the above embodiments may be omitted, or may be arbitrarily combined in a manner different from the above.

１０，１０Ａ，１０Ｂ・・・冷媒管、 １０ａ・・・外周面、 １０ｂ，１０Ａｂ・・・流入口、 １０ｃ，１０Ａｃ・・・流出口、 １１，１１Ａ・・・直線部、 １２，１２Ａ・・・曲線部、 ２０，２０Ｂ・・・集熱板、 ２０Ｂａ・・・被取付面（第２被取付面） ２１・・・溝部、 ２１ａ・・・外周面、 ２１ｂ・・・内周面、 ２１ｃ・・・開口部、 ２２，２３・・・平面部、 ２４・・・凹部、 ３０・・・基材（断熱部）、 ３０Ｂ・・・断熱シート（断熱部）、 ３０ａ・・・被取付面（第１被取付面）、 ３１・・・第１収容溝、 ３２・・・第２収容溝、 ４０・・・磁石、 ４１・・・接着剤、 ５０・・・アルミシート（表面シート）、 １００，１００Ａ，１００Ｂ・・・液冷パネル（冷却構造体）、 ２００・・・発熱体、 ２１０・・・取付面、 ３００・・・空調機、 ４００・・・液冷発熱回収システム、 ４１０・・・流入配管、 ４２０・・・流出配管、 Ｄ１・・・内径、 Ｐｕ・・・ポンプ、 Ｐ１，Ｐ２・・・ピッチ、 Ｒ１，Ｒ２・・・曲率半径、 Ｓ・・・空間、 Ｔ１・・・板厚、 Ｔ２，Ｔ３・・・厚さ、 Ｘ１～Ｘ８，Ｘ１１～Ｘ２０・・・軸線 10, 10A, 10B... Refrigerant pipe, 10a... Outer peripheral surface, 10b, 10Ab... Inlet, 10c, 10Ac... Outlet, 11, 11A... Straight portion, 12, 12A... Curved portion 20, 20B Heat collecting plate 20Ba Attached surface (second attached surface) 21 Groove 21a Outer peripheral surface 21b Inner peripheral surface 21c ... opening 22, 23 ... plane portion 24 ... concave portion 30 ... base material (heat insulation portion) 30B ... heat insulation sheet (heat insulation portion) 30a ... mounting surface (First attachment surface) 31 First accommodation groove 32 Second accommodation groove 40 Magnet 41 Adhesive 50 Aluminum sheet (surface sheet) 100, 100A, 100B... Liquid cooling panel (cooling structure) 200... Heat generating element 210... Mounting surface 300... Air conditioner 400... Liquid cooling heat recovery system 410. Inflow pipe 420 Outflow pipe D1 Internal diameter Pu Pump P1, P2 Pitch R1, R2 Radius of curvature S Space T1・Thickness, T2, T3・・・Thickness, X1 to X8, X11 to X20・・・Axis line

Claims (7)

磁性体により形成される取付面を有する発熱体に取り付けられる冷却構造体であって、
内部に冷媒を流通させる冷媒管と、
前記冷媒管を収容する溝部と該溝部の両端に配置される一対の平面部を有する金属製の集熱板と、
前記溝部の外周面に接触した状態で配置されるとともに断熱材料により形成された断熱部と、
前記一対の平面部が前記取付面に近接した状態を磁力により保持する磁石と、を備え、
前記溝部の内周面の少なくとも一部は、前記冷媒管の外周面の少なくとも一部と対応する形状となっており、
前記冷媒管は、前記溝部に接触した状態で配置され、
前記集熱板は、前記取付面と対応する形状に形成された第２被取付面を有するパネル状に形成されており、
前記第２被取付面には、前記磁石を収容する凹部が形成されており、
前記断熱部は、前記集熱板の少なくとも一部が外部へ露出した状態で配置されていることを特徴とする冷却構造体。 A cooling structure attached to a heating element having an attachment surface formed of a magnetic material,
a refrigerant pipe for circulating a refrigerant inside;
a metal heat collecting plate having a groove portion for accommodating the refrigerant pipe and a pair of flat portions arranged at both ends of the groove portion;
a heat insulating portion arranged in contact with the outer peripheral surface of the groove portion and formed of a heat insulating material;
a magnet that retains a state in which the pair of planar portions are adjacent to the mounting surface by magnetic force;
At least part of the inner peripheral surface of the groove has a shape corresponding to at least part of the outer peripheral surface of the refrigerant pipe,
The refrigerant pipe is arranged in contact with the groove,
The heat collecting plate is formed in a panel shape having a second mounting surface formed in a shape corresponding to the mounting surface,
a recess for accommodating the magnet is formed in the second mounting surface,
The cooling structure, wherein the heat insulating portion is arranged with at least a portion of the heat collecting plate exposed to the outside. 前記一対の平面部の板厚よりも薄い厚さを有する金属製の表面シートを有し、
前記表面シートは、前記一対の平面部に接触するとともに前記冷媒管が収容された前記溝部を覆うように配置されることを特徴とする請求項１に記載の冷却構造体。 Having a metal surface sheet having a thickness smaller than the plate thickness of the pair of flat surfaces,
2. The cooling structure according to claim 1, wherein the surface sheet is arranged so as to contact the pair of flat surfaces and cover the groove in which the refrigerant pipe is accommodated. 前記断熱部は、柔軟性を有する材料により形成されており、
前記磁石は、弾性を有する材料により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却構造体。 The heat insulating portion is made of a flexible material,
3. The cooling structure according to claim 1 , wherein said magnet is made of an elastic material . 直線状に延びる複数の前記溝部を有し、
前記複数の溝部が同一方向に沿って所定間隔を空けて配置されており、
樹脂製の前記冷媒管が、
前記集熱板に接触した状態で配置される複数の直線部と、
隣接する前記直線部を連結する複数の曲線部と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷却構造体。 Having a plurality of grooves extending linearly,
The plurality of grooves are arranged at predetermined intervals along the same direction,
The refrigerant pipe made of resin is
a plurality of linear portions arranged in contact with the heat collecting plate;
4. The cooling structure according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a plurality of curved portions connecting said adjacent straight portions . 前記曲線部の曲率半径の２倍が前記所定間隔よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の冷却構造体。 5. The cooling structure according to claim 4, wherein twice the radius of curvature of said curved portion is greater than said predetermined interval . 前記曲率半径が前記冷媒管に座屈が生じる最小曲率半径よりも大きくなるように前記所定間隔が設定されていることを特徴とする請求項５に記載の冷却構造体。 6. The cooling structure according to claim 5, wherein the predetermined interval is set so that the radius of curvature is larger than the minimum radius of curvature at which buckling occurs in the refrigerant pipe. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷却構造体と、
前記冷却構造体により冷却される前記発熱体と、
前記発熱体が設置された空間の温度調節を行う空調機と、を備えることを特徴とする発熱回収システム。 a cooling structure according to any one of claims 1 to 6;
the heating element cooled by the cooling structure;
and an air conditioner that controls the temperature of a space in which the heating element is installed .
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