JPH0992761A - 電子装置 - Google Patents
電子装置Info
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- JPH0992761A JPH0992761A JP7269452A JP26945295A JPH0992761A JP H0992761 A JPH0992761 A JP H0992761A JP 7269452 A JP7269452 A JP 7269452A JP 26945295 A JP26945295 A JP 26945295A JP H0992761 A JPH0992761 A JP H0992761A
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- thermoelectric conversion
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部からの電力供給を要せず冷却装置を取り
付け、必要なら発熱量に応じた自動的な冷却制御を可能
としたＬＳＩ等の電子装置を提供する。 【解決手段】 パッケージングされたＬＳＩ１に、この
ＬＳＩ１の発熱エネルギーを電気エネルギーに変換する
熱電変換装置２を取り付けると共に、この熱電変換装置
２の出力する電気エネルギーにより駆動されてＬＳＩ１
を冷却する小型ファン３を取り付けた。
付け、必要なら発熱量に応じた自動的な冷却制御を可能
としたＬＳＩ等の電子装置を提供する。 【解決手段】 パッケージングされたＬＳＩ１に、この
ＬＳＩ１の発熱エネルギーを電気エネルギーに変換する
熱電変換装置２を取り付けると共に、この熱電変換装置
２の出力する電気エネルギーにより駆動されてＬＳＩ１
を冷却する小型ファン３を取り付けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、発熱の大きいＬ
ＳＩ（大規模半導体集積回路）等の電子装置の冷却手段
一体化構造に関する。
ＳＩ（大規模半導体集積回路）等の電子装置の冷却手段
一体化構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩを搭載した各種電子機器におい
て、ＬＳＩの冷却は通常空冷により行われている。従来
より、機器に搭載されたＬＳＩを個別に、あるいは機器
全体を空冷する手段として、小型ファン（マイクロファ
ン）を用いることが提案されている（例えば、特開平１
−１５１２９６号公報、特開平４−１６２４９７号公報
等参照）。特開平４−１６２４９７号公報においては、
温度センサを備えて、そのセンサ出力を利用して発熱量
に応じた小型ファンの回転数制御を行うことが示されて
いる。
て、ＬＳＩの冷却は通常空冷により行われている。従来
より、機器に搭載されたＬＳＩを個別に、あるいは機器
全体を空冷する手段として、小型ファン（マイクロファ
ン）を用いることが提案されている（例えば、特開平１
−１５１２９６号公報、特開平４−１６２４９７号公報
等参照）。特開平４−１６２４９７号公報においては、
温度センサを備えて、そのセンサ出力を利用して発熱量
に応じた小型ファンの回転数制御を行うことが示されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来提案されている小
型ファンを用いたＬＳＩの冷却法では、小型ファンを駆
動する電源を必要とするという難点があった。
型ファンを用いたＬＳＩの冷却法では、小型ファンを駆
動する電源を必要とするという難点があった。
【０００４】この発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、外部からの電力供給を要せず冷却装置を取り付け、
必要なら発熱量に応じた自動的な冷却制御を可能とした
ＬＳＩ等の電子装置を提供することを目的としている。
で、外部からの電力供給を要せず冷却装置を取り付け、
必要なら発熱量に応じた自動的な冷却制御を可能とした
ＬＳＩ等の電子装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電子装置
は、電子装置本体と、この電子装置本体に取り付けられ
て電子装置本体の発熱エネルギーを電気エネルギーに変
換する熱電変換装置と、この熱電変換装置の出力する電
気エネルギーにより駆動されて前記電子装置本体を冷却
する冷却装置とを備えたことを特徴としている。
は、電子装置本体と、この電子装置本体に取り付けられ
て電子装置本体の発熱エネルギーを電気エネルギーに変
換する熱電変換装置と、この熱電変換装置の出力する電
気エネルギーにより駆動されて前記電子装置本体を冷却
する冷却装置とを備えたことを特徴としている。
【０００６】この発明に係る電子装置はまた、パッケー
ジングされたＬＳＩと、このＬＳＩに取り付けられてＬ
ＳＩの発熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電
変換装置と、前記ＬＳＩに取り付けられて前記熱電変換
装置の出力する電気エネルギーにより駆動されて前記Ｌ
ＳＩを冷却する小型ファンとを備えたことを特徴として
いる。
ジングされたＬＳＩと、このＬＳＩに取り付けられてＬ
ＳＩの発熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電
変換装置と、前記ＬＳＩに取り付けられて前記熱電変換
装置の出力する電気エネルギーにより駆動されて前記Ｌ
ＳＩを冷却する小型ファンとを備えたことを特徴として
いる。
【０００７】この発明によると、パッケージングされた
ＬＳＩ等の電子装置本体の発熱エネルギーを熱電変換し
て冷却装置の駆動電源として用いるから、冷却装置に対
して外部からの電力供給を必要としない。また熱電変換
装置は、発熱量に応じて出力される電気エネルギー（起
電力）が変化するから、冷却装置として、供給される電
気エネルギーに比例する回転数が得られる小型ファン等
を用いれば、電子装置本体は発熱量に応じて自動的に冷
却調整がなされることになる。
ＬＳＩ等の電子装置本体の発熱エネルギーを熱電変換し
て冷却装置の駆動電源として用いるから、冷却装置に対
して外部からの電力供給を必要としない。また熱電変換
装置は、発熱量に応じて出力される電気エネルギー（起
電力）が変化するから、冷却装置として、供給される電
気エネルギーに比例する回転数が得られる小型ファン等
を用いれば、電子装置本体は発熱量に応じて自動的に冷
却調整がなされることになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施例を説明する。図１は、この発明の一実施例に係
る電子装置を示す分解斜視図である。電子装置本体であ
るパッケージングされたＬＳＩ１上に、ＬＳＩ１の発熱
エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換装置２
が取り付けられ、またこの熱電変換装置２を覆うよう
に、熱電変換装置２の出力を駆動電源とする冷却装置と
しての小型ファン３が取り付けられている。小型ファン
３の図示しないモータには熱電変換装置２の出力線であ
る電源線４が接続される。小型ファン３の側面には排気
孔５が開けられている。
の実施例を説明する。図１は、この発明の一実施例に係
る電子装置を示す分解斜視図である。電子装置本体であ
るパッケージングされたＬＳＩ１上に、ＬＳＩ１の発熱
エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換装置２
が取り付けられ、またこの熱電変換装置２を覆うよう
に、熱電変換装置２の出力を駆動電源とする冷却装置と
しての小型ファン３が取り付けられている。小型ファン
３の図示しないモータには熱電変換装置２の出力線であ
る電源線４が接続される。小型ファン３の側面には排気
孔５が開けられている。
【０００９】熱電変換装置２は、この実施例ではゼーベ
ック効果を利用した図２に示すような熱電変換素子（サ
ーモモジュール）２０を用いたものである。この熱電変
換素子２０は、吸熱電極２１と、これを一方の共通電極
とするｎ型半導体２２とｐ型半導体２３、および各半導
体２２，２３の他方の端部に設けられた個別電極２４，
２５とからなる。ｎ型半導体２２としては例えば、Ｂｉ
2 Ｔｅ3 とＢｉ2 Ｓｅ3 の固溶体が用いられ、ｐ型半導
体２３としては例えば、Ｂｉ2 Ｔｅ3 とＳｂ2Ｔｅ3 の
固溶体が用いられる。
ック効果を利用した図２に示すような熱電変換素子（サ
ーモモジュール）２０を用いたものである。この熱電変
換素子２０は、吸熱電極２１と、これを一方の共通電極
とするｎ型半導体２２とｐ型半導体２３、および各半導
体２２，２３の他方の端部に設けられた個別電極２４，
２５とからなる。ｎ型半導体２２としては例えば、Ｂｉ
2 Ｔｅ3 とＢｉ2 Ｓｅ3 の固溶体が用いられ、ｐ型半導
体２３としては例えば、Ｂｉ2 Ｔｅ3 とＳｂ2Ｔｅ3 の
固溶体が用いられる。
【００１０】この熱電変換素子２０では、吸熱電極２１
側の温度（高温側）をＴｈとし、他端側の温度（低温
側）をＴｃとしたとき、電極２４，２５の間には、 Ｖ＝α（Ｔｈ−Ｔｃ） なる起電力が得られる。αは変換効率を表す定数であ
る。即ち、熱エネルギーが電気エネルギーに変換され
て、外部負荷Ｒに電力を供給することができる。
側の温度（高温側）をＴｈとし、他端側の温度（低温
側）をＴｃとしたとき、電極２４，２５の間には、 Ｖ＝α（Ｔｈ−Ｔｃ） なる起電力が得られる。αは変換効率を表す定数であ
る。即ち、熱エネルギーが電気エネルギーに変換され
て、外部負荷Ｒに電力を供給することができる。
【００１１】具体的にこの実施例の熱電変換装置２は、
図２の熱電変換素子２０を複数個用いて構成される。即
ち図３に示すように、複数個の熱電変換素子２０（２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，…）を、隣接するものどうしでｎ
側電極２４とｐ側電極２５を共通にして直列接続した形
に一体化して、熱電変換装置２が構成される。図３の上
部の吸熱電極２１側が高温側とすると、モジュール内の
電流は図中に矢印で示したようになり、両端に取り付け
た電源線４ａ，４ｂ間には、単位素子の出力電圧の素子
数倍の電圧が得られる。従って、図１の熱電変換装置２
は、図３の上部吸熱電極２１側をＬＳＩ１に接触させて
搭載したものである。
図２の熱電変換素子２０を複数個用いて構成される。即
ち図３に示すように、複数個の熱電変換素子２０（２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，…）を、隣接するものどうしでｎ
側電極２４とｐ側電極２５を共通にして直列接続した形
に一体化して、熱電変換装置２が構成される。図３の上
部の吸熱電極２１側が高温側とすると、モジュール内の
電流は図中に矢印で示したようになり、両端に取り付け
た電源線４ａ，４ｂ間には、単位素子の出力電圧の素子
数倍の電圧が得られる。従って、図１の熱電変換装置２
は、図３の上部吸熱電極２１側をＬＳＩ１に接触させて
搭載したものである。
【００１２】熱電変換装置２により駆動される小型ファ
ン３は、例えば熱電変換装置２が出力する起電力がある
値に達したとき、即ち上述の式における温度差Ｔｈ−Ｔ
ｃがある値になったときに回転を開始するものとする。
また小型ファン３として、熱電変換装置２から得られる
起電力に比例する回転数で回転するものを用いることも
好ましい。
ン３は、例えば熱電変換装置２が出力する起電力がある
値に達したとき、即ち上述の式における温度差Ｔｈ−Ｔ
ｃがある値になったときに回転を開始するものとする。
また小型ファン３として、熱電変換装置２から得られる
起電力に比例する回転数で回転するものを用いることも
好ましい。
【００１３】この様な構成として、ＬＳＩ１を動作させ
ると、その発熱によって熱電変換装置２が起電力を発生
し、この起電力を駆動電源として小型ファン３が回転駆
動されてＬＳＩ１が冷却されることになる。即ちＬＳＩ
１の発熱エネルギーがＬＳＩ１の冷却用として有効利用
されることになる。小型ファン３からＬＳＩ１に吹き付
けられる冷却空気は、側面の排気孔５から逃がされる。
なお、図１の実施例の場合、熱電変換装置２は、小型フ
ァン３を駆動するに十分な起電力が得られる範囲ででき
るだけ面積が小さいものとすることが好ましい。これに
より、小型ファン３からの多くの冷却空気がＬＳＩ１に
衝突し、高い冷却効率を得ることができる。
ると、その発熱によって熱電変換装置２が起電力を発生
し、この起電力を駆動電源として小型ファン３が回転駆
動されてＬＳＩ１が冷却されることになる。即ちＬＳＩ
１の発熱エネルギーがＬＳＩ１の冷却用として有効利用
されることになる。小型ファン３からＬＳＩ１に吹き付
けられる冷却空気は、側面の排気孔５から逃がされる。
なお、図１の実施例の場合、熱電変換装置２は、小型フ
ァン３を駆動するに十分な起電力が得られる範囲ででき
るだけ面積が小さいものとすることが好ましい。これに
より、小型ファン３からの多くの冷却空気がＬＳＩ１に
衝突し、高い冷却効率を得ることができる。
【００１４】以上のようにこの実施例によると、外部か
らの電力供給を要せず、ＬＳＩ１の発熱を利用した熱電
発電によりＬＳＩ１を冷却することができる。また小型
ファン３として、供給される電源電圧が高くなると回転
数が大きくなるものを用いれば、熱電変換装置２が発熱
量に応じて起電力が大きくなるから、ＬＳＩ１は発熱量
が大きいほど強く冷却される。つまり熱電変換装置２
は、小型ファン３の回転数制御用の温度センサを兼ねて
おり、格別の温度センサを取り付けることなく、小型フ
ァン３の回転数制御が可能になる。またこれにより、Ｌ
ＳＩ１の温度を一定に保つことも可能になる。熱電変換
装置２の起電力をＬＳＩ１を駆動する補助電力として利
用することもできる。
らの電力供給を要せず、ＬＳＩ１の発熱を利用した熱電
発電によりＬＳＩ１を冷却することができる。また小型
ファン３として、供給される電源電圧が高くなると回転
数が大きくなるものを用いれば、熱電変換装置２が発熱
量に応じて起電力が大きくなるから、ＬＳＩ１は発熱量
が大きいほど強く冷却される。つまり熱電変換装置２
は、小型ファン３の回転数制御用の温度センサを兼ねて
おり、格別の温度センサを取り付けることなく、小型フ
ァン３の回転数制御が可能になる。またこれにより、Ｌ
ＳＩ１の温度を一定に保つことも可能になる。熱電変換
装置２の起電力をＬＳＩ１を駆動する補助電力として利
用することもできる。
【００１５】図４は、この発明の別の実施例である。先
の実施例と対応する部分には先の実施例と同一符号を付
して詳細な説明は省くが、この実施例では、ＬＳＩ１の
底面に熱電変換装置２を搭載し、上面に小型ファン３を
搭載している。この様な構成とすれば、小型ファン３か
らの冷却空気は先の実施例のように熱電変換装置２によ
り妨げられることなくＬＳＩ１に吹き付けられるから、
より高い冷却効率が得られる。
の実施例と対応する部分には先の実施例と同一符号を付
して詳細な説明は省くが、この実施例では、ＬＳＩ１の
底面に熱電変換装置２を搭載し、上面に小型ファン３を
搭載している。この様な構成とすれば、小型ファン３か
らの冷却空気は先の実施例のように熱電変換装置２によ
り妨げられることなくＬＳＩ１に吹き付けられるから、
より高い冷却効率が得られる。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、冷
却装置を一体化したＬＳＩ等の電子装置であって、電子
装置本体の発熱エネルギーを熱電変換して冷却装置の駆
動電源として用い、冷却装置に対して外部からの電力供
給を必要としないようにした電子装置が得られる。ま
た、冷却装置として、供給される電気エネルギーに比例
する回転数が得られる小型ファン等を用いれば、格別の
温度センサを用いることなく、電子装置本体は発熱量に
応じて自動的に冷却が自動調整される。
却装置を一体化したＬＳＩ等の電子装置であって、電子
装置本体の発熱エネルギーを熱電変換して冷却装置の駆
動電源として用い、冷却装置に対して外部からの電力供
給を必要としないようにした電子装置が得られる。ま
た、冷却装置として、供給される電気エネルギーに比例
する回転数が得られる小型ファン等を用いれば、格別の
温度センサを用いることなく、電子装置本体は発熱量に
応じて自動的に冷却が自動調整される。
【図１】 この発明の一実施例による電子装置を示す。
【図２】 同実施例の熱電変換装置に用いる熱電変換素
子を示す。
子を示す。
【図３】 同実施例の熱電変換装置を示す。
【図４】 他の実施例の電子装置を示す。
１…ＬＳＩ、２…熱電変換装置、３…小型ファン、４…
電源線、５…排気孔、２０（２０ａ，２０ｂ，…，２０
ｇ）…熱電変換素子、２１…吸熱電極、２２…ｎ型半導
体、２３…ｐ型半導体、２４，２５…電極。
電源線、５…排気孔、２０（２０ａ，２０ｂ，…，２０
ｇ）…熱電変換素子、２１…吸熱電極、２２…ｎ型半導
体、２３…ｐ型半導体、２４，２５…電極。
Claims (2)
- 【請求項１】 電子装置本体と、 この電子装置本体に取り付けられて電子装置本体の発熱
エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換装置
と、 この熱電変換装置の出力する電気エネルギーにより駆動
されて前記電子装置本体を冷却する冷却装置とを備えた
ことを特徴とする電子装置。 - 【請求項２】 パッケージングされたＬＳＩと、 このＬＳＩに取り付けられてＬＳＩの発熱エネルギーを
電気エネルギーに変換する熱電変換装置と、 前記ＬＳＩに取り付けられて前記熱電変換装置の出力す
る電気エネルギーにより駆動されて前記ＬＳＩを冷却す
る小型ファンとを備えたことを特徴とする電子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7269452A JPH0992761A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7269452A JPH0992761A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 電子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992761A true JPH0992761A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17472636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7269452A Pending JPH0992761A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0992761A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0993117A2 (en) * | 1998-10-07 | 2000-04-12 | Electric Boat Corporation | Energy recovery arrangement for a power electronic switch |
| EP0887868A3 (en) * | 1997-06-27 | 2000-11-08 | Alcatel | Energy conversion system with heat recovery |
| JP2002151873A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-24 | Alps Electric Co Ltd | 電子機器の冷却構造および冷却装置ならびに電子機器 |
| JP2005292265A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 電気機器及び放熱ユニット |
| EP1594173A1 (en) * | 2002-12-27 | 2005-11-09 | Japan Science and Technology Agency | Cooling device for electronic component using thermo-electric conversion material |
| JP2005347348A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Toshiba Corp | 電源装置 |
| US9006556B2 (en) | 2005-06-28 | 2015-04-14 | Genthem Incorporated | Thermoelectric power generator for variable thermal power source |
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| US10106011B2 (en) | 2009-05-18 | 2018-10-23 | Gentherm Incorporated | Temperature control system with thermoelectric device |
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| US10625566B2 (en) | 2015-10-14 | 2020-04-21 | Gentherm Incorporated | Systems and methods for controlling thermal conditioning of vehicle regions |
| KR20210135811A (ko) * | 2020-05-06 | 2021-11-16 | 주식회사 월드와이드메모리 | 열전 효과를 이용한 팬 구동 장치 |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP7269452A patent/JPH0992761A/ja active Pending
Cited By (22)
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| EP0993117A3 (en) * | 1998-10-07 | 2002-02-06 | Electric Boat Corporation | Energy recovery arrangement for a power electronic switch |
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| EP1594173A4 (en) * | 2002-12-27 | 2008-02-20 | Japan Science & Tech Agency | COOLING DEVICE FOR ELECTRONIC COMPONENT USING THERMOELECTRIC CONVERSION MATERIAL |
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