JPH10227554A - 冷却装置 - Google Patents
冷却装置Info
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- JPH10227554A JPH10227554A JP9030406A JP3040697A JPH10227554A JP H10227554 A JPH10227554 A JP H10227554A JP 9030406 A JP9030406 A JP 9030406A JP 3040697 A JP3040697 A JP 3040697A JP H10227554 A JPH10227554 A JP H10227554A
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- Japan
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- temperature
- low
- heat exchanger
- temperature side
- blower
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 折り曲げのための製造コストが増加すること
なく、横方向の厚みを小さくでき、長さ方向の風速分布
も均一にできる冷却装置を得る。 【解決手段】 冷媒槽3aは複数の受熱管4aからなり
下部側送風機34に対向配置される。放熱器3bは放熱
管4bからなり冷媒槽3aに対して下部側送風機側にず
らされて配置される。上部側送風機31は放熱器3bの
反下部側送風機34側に対向して配置される。これによ
り、横方向の厚みを小さくでき、長さ方向の風速分布も
均一にできる。冷媒槽3aの受熱管4aと放熱器3bの
放熱管4bとを連通させる高温側連通管9a及び低温側
連通管9bは途中で屈曲されている。しかし、高温側連
通管9a及び低温側連通管9bの合計本数は2本であ
り、これは受熱管4a及び放熱管4bの数よりも少ない
ため、従来のヒートパイプ式に比べて屈曲させるための
製造コストが増加することがない。
なく、横方向の厚みを小さくでき、長さ方向の風速分布
も均一にできる冷却装置を得る。 【解決手段】 冷媒槽3aは複数の受熱管4aからなり
下部側送風機34に対向配置される。放熱器3bは放熱
管4bからなり冷媒槽3aに対して下部側送風機側にず
らされて配置される。上部側送風機31は放熱器3bの
反下部側送風機34側に対向して配置される。これによ
り、横方向の厚みを小さくでき、長さ方向の風速分布も
均一にできる。冷媒槽3aの受熱管4aと放熱器3bの
放熱管4bとを連通させる高温側連通管9a及び低温側
連通管9bは途中で屈曲されている。しかし、高温側連
通管9a及び低温側連通管9bの合計本数は2本であ
り、これは受熱管4a及び放熱管4bの数よりも少ない
ため、従来のヒートパイプ式に比べて屈曲させるための
製造コストが増加することがない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部が外部から密
閉化された筐体内の高温流体を筐体外の低温流体と熱交
換させて冷却させる冷却装置に関するものである。な
お、冷却装置の用途としては、例えば、携帯電話用の中
継基地局を冷却する装置がある。
閉化された筐体内の高温流体を筐体外の低温流体と熱交
換させて冷却させる冷却装置に関するものである。な
お、冷却装置の用途としては、例えば、携帯電話用の中
継基地局を冷却する装置がある。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子部品等の発熱体を密閉化
されたハウジング(筐体)に収容して使用する場合があ
る。この場合、発熱体を冷却する方法として、ハウジン
グ内部に直接外気を取り入れて換気することができない
ため、ハウジング内部の空気とハウジング外部の空気と
の間で熱交換を行なう冷却装置が知られている。
されたハウジング(筐体)に収容して使用する場合があ
る。この場合、発熱体を冷却する方法として、ハウジン
グ内部に直接外気を取り入れて換気することができない
ため、ハウジング内部の空気とハウジング外部の空気と
の間で熱交換を行なう冷却装置が知られている。
【0003】このような冷却装置として例えば、特公平
2−3320号公報や、特公平4−70800号公報に
開示されたものがある。これらは、筐体の側壁に隣接さ
せてヒートパイプからなる熱交換器を配置し、筐体内部
に連通される高温部分にヒートパイプ下部を配置して受
熱し、筐体外部に連通される低温部分にヒートパイプ上
部を配置してこのヒートパイプ上部から熱を放出するこ
とで、筐体内部を冷却するものである。
2−3320号公報や、特公平4−70800号公報に
開示されたものがある。これらは、筐体の側壁に隣接さ
せてヒートパイプからなる熱交換器を配置し、筐体内部
に連通される高温部分にヒートパイプ下部を配置して受
熱し、筐体外部に連通される低温部分にヒートパイプ上
部を配置してこのヒートパイプ上部から熱を放出するこ
とで、筐体内部を冷却するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】特公平2−3320号
公報に開示されたヒートパイプ型熱交換器は、ヒートパ
イプの上端よりも上部に上部側ファンを配置し、下端よ
りも下に下部側ファンを配置することで、横幅方向の厚
みを小さくできるという効果がある。しかしながら、同
公報のヒートパイプ型熱交換器は、横方向の厚みを小さ
くできる反面、ヒートパイプの長さ方向の風速分布が不
均一となり冷却効率が低下する欠点がある。
公報に開示されたヒートパイプ型熱交換器は、ヒートパ
イプの上端よりも上部に上部側ファンを配置し、下端よ
りも下に下部側ファンを配置することで、横幅方向の厚
みを小さくできるという効果がある。しかしながら、同
公報のヒートパイプ型熱交換器は、横方向の厚みを小さ
くできる反面、ヒートパイプの長さ方向の風速分布が不
均一となり冷却効率が低下する欠点がある。
【0005】一方、特公平4−70800号公報に開示
されたヒートパイプ型熱交換器は、ヒートパイプの上部
において夫々上部側ファンを対向配置させ、下部におい
て下部側ファンを上部側ファンと反対側から対向させる
ことで、ヒートパイプの長さ方向の風速分布を均一と
し、冷却効率の低下を防止できる。しかしながら、同公
報のヒートパイプ型熱交換器は、ヒートパイプの長さ方
向の風速分布を均一にできる反面、横方向の厚み(上部
側ファンの最も外側の位置から下部側ファンの最も外側
の位置までの距離)が大きくなる欠点がある。
されたヒートパイプ型熱交換器は、ヒートパイプの上部
において夫々上部側ファンを対向配置させ、下部におい
て下部側ファンを上部側ファンと反対側から対向させる
ことで、ヒートパイプの長さ方向の風速分布を均一と
し、冷却効率の低下を防止できる。しかしながら、同公
報のヒートパイプ型熱交換器は、ヒートパイプの長さ方
向の風速分布を均一にできる反面、横方向の厚み(上部
側ファンの最も外側の位置から下部側ファンの最も外側
の位置までの距離)が大きくなる欠点がある。
【0006】そこで、特公平4−70800号公報のヒ
ートパイプ型熱交換器において、上部側ファンの最も外
側の位置とヒートパイプ下部の下部側ファンとは反対側
の端部との横方向位置を一致させ、下部側ファンの最も
外側の位置とヒートパイプ上部の上部側ファンとは反対
側の端部との横方向位置を一致させるように、ヒートパ
イプの中央部付近を折り曲げることが考えられる。しか
しながら、この場合、放熱量が小さくヒートパイプ本数
が少ない場合には良いが、放熱量が大きくヒートパイプ
本数が多く必要の場合は、折り曲げのための製造コスト
が増加するという問題が生じる。
ートパイプ型熱交換器において、上部側ファンの最も外
側の位置とヒートパイプ下部の下部側ファンとは反対側
の端部との横方向位置を一致させ、下部側ファンの最も
外側の位置とヒートパイプ上部の上部側ファンとは反対
側の端部との横方向位置を一致させるように、ヒートパ
イプの中央部付近を折り曲げることが考えられる。しか
しながら、この場合、放熱量が小さくヒートパイプ本数
が少ない場合には良いが、放熱量が大きくヒートパイプ
本数が多く必要の場合は、折り曲げのための製造コスト
が増加するという問題が生じる。
【0007】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
のであり、その第1の目的は、横方向の厚みを小さくで
きると同時に、長さ方向の風速分布も均一にできる冷却
装置を得ることである。また、第2の目的は、放熱量が
大きくなっても折り曲げのための製造コストが増加する
ことを防止できる冷却装置を得ることである。
のであり、その第1の目的は、横方向の厚みを小さくで
きると同時に、長さ方向の風速分布も均一にできる冷却
装置を得ることである。また、第2の目的は、放熱量が
大きくなっても折り曲げのための製造コストが増加する
ことを防止できる冷却装置を得ることである。
【0008】また、第3の目的は、第1の目的と第2の
目的を同時に達成できる冷却装置を得ることである。
目的を同時に達成できる冷却装置を得ることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
れば、高温側熱交換器(3a)は複数の管状部材(4
a)からなり、高温側送風機(34)に対向して配置さ
れる。低温側熱交換器(3b)は管状部材(4b)から
なり、高温側熱交換器の上部に高温側熱交換器に対して
高温側送風機側にずらされて配置される。そして、低温
側送風機(31)は高温側熱交換器の上部であって低温
側熱交換器の反高温側送風機側に対向して配置される。
これにより、横方向の厚みを小さくできると同時に、長
さ方向の風速分布も均一にできる。また、高温側熱交換
器の管状部材と低温側熱交換器の管状部材とを連通させ
る連通管(9a、9b)は、一方と他方との間において
高温側熱交換器に対して高温側送風機側に屈曲されてい
る。ここで、連通管は、高温側熱交換器の管状部材数及
び低温側熱交換器の管状部材数よりも少ない数の管状部
材(9a、9b)からなるため、屈曲させるための製造
コストが増加することを防止できる。
れば、高温側熱交換器(3a)は複数の管状部材(4
a)からなり、高温側送風機(34)に対向して配置さ
れる。低温側熱交換器(3b)は管状部材(4b)から
なり、高温側熱交換器の上部に高温側熱交換器に対して
高温側送風機側にずらされて配置される。そして、低温
側送風機(31)は高温側熱交換器の上部であって低温
側熱交換器の反高温側送風機側に対向して配置される。
これにより、横方向の厚みを小さくできると同時に、長
さ方向の風速分布も均一にできる。また、高温側熱交換
器の管状部材と低温側熱交換器の管状部材とを連通させ
る連通管(9a、9b)は、一方と他方との間において
高温側熱交換器に対して高温側送風機側に屈曲されてい
る。ここで、連通管は、高温側熱交換器の管状部材数及
び低温側熱交換器の管状部材数よりも少ない数の管状部
材(9a、9b)からなるため、屈曲させるための製造
コストが増加することを防止できる。
【0010】請求項2記載の発明によれば、高温側熱交
換器における複数の管状部材は第1の平面上に配列さ
れ、低温側熱交換器における複数の管状部材は、第1の
平面と平行であって該第1の平面とは異なる第2の平面
上に配列される。高温側送風機は、第1の平面よりも第
2の平面側であって、第1の平面に略平行に配置される
ため、高温側熱交換器の長さ方向の風速分布を均一にで
きる。そして、低温側送風機は、第2の平面よりも第1
の平面側であって、第2の平面に略平行に配置されるた
め、低温側熱交換器の長さ方向の風速分布を均一にでき
る。これにより、横方向の厚みを小さくできると同時
に、長さ方向の風速分布を均一にできる。
換器における複数の管状部材は第1の平面上に配列さ
れ、低温側熱交換器における複数の管状部材は、第1の
平面と平行であって該第1の平面とは異なる第2の平面
上に配列される。高温側送風機は、第1の平面よりも第
2の平面側であって、第1の平面に略平行に配置される
ため、高温側熱交換器の長さ方向の風速分布を均一にで
きる。そして、低温側送風機は、第2の平面よりも第1
の平面側であって、第2の平面に略平行に配置されるた
め、低温側熱交換器の長さ方向の風速分布を均一にでき
る。これにより、横方向の厚みを小さくできると同時
に、長さ方向の風速分布を均一にできる。
【0011】請求項3記載の発明によれば、流体隔離板
は高温側熱交換器及び低温側熱交換器に対して傾斜して
配置されるため、低温流体と同時に低温部分に混入した
水分を流体隔離板の下方に素早く滴下させることができ
る。これにより、連通管と流体隔離板との貫通部分にお
いての信頼性を向上させることができる。また、連通管
は流体隔離板に略垂直に貫通されているため、これによ
っても連通管と流体隔離板との貫通部分においての信頼
性を向上させることができる。
は高温側熱交換器及び低温側熱交換器に対して傾斜して
配置されるため、低温流体と同時に低温部分に混入した
水分を流体隔離板の下方に素早く滴下させることができ
る。これにより、連通管と流体隔離板との貫通部分にお
いての信頼性を向上させることができる。また、連通管
は流体隔離板に略垂直に貫通されているため、これによ
っても連通管と流体隔離板との貫通部分においての信頼
性を向上させることができる。
【0012】請求項4記載の発明によれば、連通管は、
一方が高温側上部連通部に接続され他方が低温側上部連
通部に接続された高温側連通管、及び一方が高温側下部
連通部に接続され他方が低温側下部連通部に接続された
低温側連通管を備え、高温側連通管及び低温側連通管
が、共に一方と他方との間において高温側熱交換器に対
して高温側送風機側に屈曲されているため、放熱特性を
向上させるために高温側熱交換器及び低温側熱交換器の
管状部材の本数を増加させても、連通管を屈曲させるた
めの製造コストが増加することは防止できる。
一方が高温側上部連通部に接続され他方が低温側上部連
通部に接続された高温側連通管、及び一方が高温側下部
連通部に接続され他方が低温側下部連通部に接続された
低温側連通管を備え、高温側連通管及び低温側連通管
が、共に一方と他方との間において高温側熱交換器に対
して高温側送風機側に屈曲されているため、放熱特性を
向上させるために高温側熱交換器及び低温側熱交換器の
管状部材の本数を増加させても、連通管を屈曲させるた
めの製造コストが増加することは防止できる。
【0013】請求項5記載の発明によれば、高温側熱交
換器(3a)は、高温流体が流通させる通風孔を有する
平面型受熱器からなり、低温側熱交換器(3b)は、高
温側熱交換器の上部に高温側熱交換器に対してずらされ
て配置されて低温流体が流通させる通風孔を有する平面
型放熱器からなる。ここで、高温側熱交換器は低温側送
風機側にずらされ、低温側熱交換器は高温側送風機側に
ずらされ、かつ高温側送風機の反高温側熱交換器側端部
から低温側送風機の反低温側熱交換器側端部までの距離
は、高温側熱交換器と低温側熱交換器の内の厚い方の一
つ、高温側送風機及び低温側送風機の合計の厚みよりも
小さく設定される。そして、高温側熱交換器と低温側熱
交換器とを連通する連通管は、高温側熱交換器の内部断
面積と低温側熱交換器の内部断面積の何れよりも小さい
内部断面積を有する管状部材からなる。これにより、横
方向の厚みを小さくできると同時に、長さ方向の風速分
布も均一にできる。また、連通管の加工費が増加するこ
とを防止できる。
換器(3a)は、高温流体が流通させる通風孔を有する
平面型受熱器からなり、低温側熱交換器(3b)は、高
温側熱交換器の上部に高温側熱交換器に対してずらされ
て配置されて低温流体が流通させる通風孔を有する平面
型放熱器からなる。ここで、高温側熱交換器は低温側送
風機側にずらされ、低温側熱交換器は高温側送風機側に
ずらされ、かつ高温側送風機の反高温側熱交換器側端部
から低温側送風機の反低温側熱交換器側端部までの距離
は、高温側熱交換器と低温側熱交換器の内の厚い方の一
つ、高温側送風機及び低温側送風機の合計の厚みよりも
小さく設定される。そして、高温側熱交換器と低温側熱
交換器とを連通する連通管は、高温側熱交換器の内部断
面積と低温側熱交換器の内部断面積の何れよりも小さい
内部断面積を有する管状部材からなる。これにより、横
方向の厚みを小さくできると同時に、長さ方向の風速分
布も均一にできる。また、連通管の加工費が増加するこ
とを防止できる。
【0014】請求項6記載の発明によれば、高温側送風
機の吸い込み口を高温側熱交換器側に配置し、低温側送
風機の吸い込み口を低温側熱交換器側に配置し、高温流
体と低温流体とを対向させて流通させる。これにより、
各送風機の吸い込み部分での流体の流れが整流され送風
抵抗が小さくなり騒音の発生を抑制する。これにより、
高温側熱交換器と高温側送風機との間隔、低温側熱交換
器と低温側送風機との間隔を小さくできる。結果、横方
向の厚みを小さくできると同時に、高温側熱交換器及び
低温側熱交換器の長さ方向の風速分布を均一にできる。
機の吸い込み口を高温側熱交換器側に配置し、低温側送
風機の吸い込み口を低温側熱交換器側に配置し、高温流
体と低温流体とを対向させて流通させる。これにより、
各送風機の吸い込み部分での流体の流れが整流され送風
抵抗が小さくなり騒音の発生を抑制する。これにより、
高温側熱交換器と高温側送風機との間隔、低温側熱交換
器と低温側送風機との間隔を小さくできる。結果、横方
向の厚みを小さくできると同時に、高温側熱交換器及び
低温側熱交換器の長さ方向の風速分布を均一にできる。
【0015】請求項7記載の発明によれば、連通管にお
ける他方は、連通管における一方の鉛直方向よりも低温
側熱交換器側にずらされて配置されているため、横方向
の厚みを小さくできる。請求項8記載の発明によれば、
筐体の一部に区画され電気機器の熱により加熱された高
温流体が高温側送風機によって流通される領域を高温部
分として高温側熱交換器を配置させ、流体隔離板により
筐体内部及び高温部分と隔離される領域を低温部分とし
て低温側熱交換器を配置させる。この高温側熱交換器及
び低温側熱交換器を有する冷却装置を請求項1ないし請
求項7の何れかに記載の構成にすることにより、筐体内
を効率よく放熱できると同時に、冷却装置の筐体内での
占有領域を小さくできる。
ける他方は、連通管における一方の鉛直方向よりも低温
側熱交換器側にずらされて配置されているため、横方向
の厚みを小さくできる。請求項8記載の発明によれば、
筐体の一部に区画され電気機器の熱により加熱された高
温流体が高温側送風機によって流通される領域を高温部
分として高温側熱交換器を配置させ、流体隔離板により
筐体内部及び高温部分と隔離される領域を低温部分とし
て低温側熱交換器を配置させる。この高温側熱交換器及
び低温側熱交換器を有する冷却装置を請求項1ないし請
求項7の何れかに記載の構成にすることにより、筐体内
を効率よく放熱できると同時に、冷却装置の筐体内での
占有領域を小さくできる。
【0016】請求項9記載の発明によれば、高温側熱交
換器、低温側熱交換器、高温側送風機及び低温側送風機
は、筐体は高温部分が区画される側に前面と略平行に配
置されるものであるため、冷却装置の筐体内での占有領
域を小さくできる。請求項10記載の発明によれば、高
温側熱交換器の管状部材が積層された方向の横幅は、低
温側熱交換器の管状部材が積層された方向の横幅と略同
じで、更に高温側熱交換器と低温側熱交換器とが横幅方
向に互いにずらされて配置さる。高温側熱交換器と低温
側熱交換器との横幅方向の端部がずれるために、位置ず
れ部分が生じる。高温側連通管を低温側熱交換器の位置
ずれ部分に配置し、低温側連通管を高温側熱交換器の位
置ずれ部分に配置することで、冷却装置全体の横幅を小
さくすることができる。
換器、低温側熱交換器、高温側送風機及び低温側送風機
は、筐体は高温部分が区画される側に前面と略平行に配
置されるものであるため、冷却装置の筐体内での占有領
域を小さくできる。請求項10記載の発明によれば、高
温側熱交換器の管状部材が積層された方向の横幅は、低
温側熱交換器の管状部材が積層された方向の横幅と略同
じで、更に高温側熱交換器と低温側熱交換器とが横幅方
向に互いにずらされて配置さる。高温側熱交換器と低温
側熱交換器との横幅方向の端部がずれるために、位置ず
れ部分が生じる。高温側連通管を低温側熱交換器の位置
ずれ部分に配置し、低温側連通管を高温側熱交換器の位
置ずれ部分に配置することで、冷却装置全体の横幅を小
さくすることができる。
【0017】請求項11記載の発明によれば、高温側送
風機及び低温側送風機の少なくとも一つを遠心式送風機
とし、吸い込み口の中心を高温側熱交換器及び低温側熱
交換器の内の遠心式送風機に対向した一方の中心と対向
するように配置される。これにより、遠心式送風機に対
向した一方の長さ方向及び横方向の風速分布を均一にで
きる。
風機及び低温側送風機の少なくとも一つを遠心式送風機
とし、吸い込み口の中心を高温側熱交換器及び低温側熱
交換器の内の遠心式送風機に対向した一方の中心と対向
するように配置される。これにより、遠心式送風機に対
向した一方の長さ方向及び横方向の風速分布を均一にで
きる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の冷却装置に係る実
施の形態を図面に基づいて説明する。図1ないし図5
は、本発明の冷却装置25を筐体冷却装置としての電子
機器装置1に適用した実施の形態を示したものである。
図1は電子機器装置1の全体構造を示す図、図2は図1
を外側、すなわち紙面左側から見た平面図である。
施の形態を図面に基づいて説明する。図1ないし図5
は、本発明の冷却装置25を筐体冷却装置としての電子
機器装置1に適用した実施の形態を示したものである。
図1は電子機器装置1の全体構造を示す図、図2は図1
を外側、すなわち紙面左側から見た平面図である。
【0019】図1、図2において、電子機器装置1は、
例えば携帯電話や自動車電話等の移動無線電話の無線基
地局装置であって、内部に電子部品11を気密的に収容
するハウジング13、およびこのハウジング13内に組
み込まれ、電子部品11を冷却する冷却装置25、冷却
装置25内に収容された沸騰冷却装置3、上部側送風機
31及び下部側送風機34等から構成されている。
例えば携帯電話や自動車電話等の移動無線電話の無線基
地局装置であって、内部に電子部品11を気密的に収容
するハウジング13、およびこのハウジング13内に組
み込まれ、電子部品11を冷却する冷却装置25、冷却
装置25内に収容された沸騰冷却装置3、上部側送風機
31及び下部側送風機34等から構成されている。
【0020】電子部品11は、電気が流れると所定の作
動を行うと共に、発熱する発熱体(例えば送受信器に組
み込まれる高周波スイッチング回路を構成する半導体ス
イッチング素子)、及び、電気が流れると所定の作動を
行うと共に、発熱する発熱体(例えばパワーアンプに組
み込まれるパワートランジスタ等の半導体増幅素子)か
ら構成されている。
動を行うと共に、発熱する発熱体(例えば送受信器に組
み込まれる高周波スイッチング回路を構成する半導体ス
イッチング素子)、及び、電気が流れると所定の作動を
行うと共に、発熱する発熱体(例えばパワーアンプに組
み込まれるパワートランジスタ等の半導体増幅素子)か
ら構成されている。
【0021】ハウジング13は、内部を外部から気密化
する筐体であって、内部には密閉空間16が形成されて
いる。この密閉空間16は、電子部品11に塵、埃や水
分等の異物が付着することにより電子部品11の性能が
低下することを防止するために、後記する冷却装置25
の流体隔離板2により外部と気密的に区画されている。
する筐体であって、内部には密閉空間16が形成されて
いる。この密閉空間16は、電子部品11に塵、埃や水
分等の異物が付着することにより電子部品11の性能が
低下することを防止するために、後記する冷却装置25
の流体隔離板2により外部と気密的に区画されている。
【0022】そして、密閉空間16は、ケーシング20
の背面側区画板27によって冷却装置25の高温側伝熱
空間17と区画分離されている。この高温側伝熱空間1
7は、風上側が沸騰冷却装置3の奥行き寸法をできるだ
け小さくするために流路面積が狭く、風下側が風上側よ
りも流路面積が広くなっている。冷却装置25は、ハウ
ジング13に一体的に設けられたケーシング20、ケー
シング20内を筐体内通路としての高温側伝熱空間17
と筐体外通路としての低温側伝熱空間18とに分離する
流体隔離板2、高温側伝熱空間17の熱を低温側伝熱空
間18へ移動させることで、密閉空間16内の空気温度
を上限温度(例えば70℃)以下にするための沸騰冷却
装置3、低温側伝熱空間17において低温空気(外部流
体、低温流体)の空気流を発生させる2個の上部側送風
機31、高温側伝熱空間18において高温空気(内部流
体、高温流体)の空気流を発生させる2個の下部側送風
機34、密閉空間16内の空気温度を下限温度(例えば
0℃)以上にするための電気ヒータ(図示せず)、及び
上部側・下部側送風機31、34及び電気ヒータの通電
制御をするコントローラ24から構成されている。
の背面側区画板27によって冷却装置25の高温側伝熱
空間17と区画分離されている。この高温側伝熱空間1
7は、風上側が沸騰冷却装置3の奥行き寸法をできるだ
け小さくするために流路面積が狭く、風下側が風上側よ
りも流路面積が広くなっている。冷却装置25は、ハウ
ジング13に一体的に設けられたケーシング20、ケー
シング20内を筐体内通路としての高温側伝熱空間17
と筐体外通路としての低温側伝熱空間18とに分離する
流体隔離板2、高温側伝熱空間17の熱を低温側伝熱空
間18へ移動させることで、密閉空間16内の空気温度
を上限温度(例えば70℃)以下にするための沸騰冷却
装置3、低温側伝熱空間17において低温空気(外部流
体、低温流体)の空気流を発生させる2個の上部側送風
機31、高温側伝熱空間18において高温空気(内部流
体、高温流体)の空気流を発生させる2個の下部側送風
機34、密閉空間16内の空気温度を下限温度(例えば
0℃)以上にするための電気ヒータ(図示せず)、及び
上部側・下部側送風機31、34及び電気ヒータの通電
制御をするコントローラ24から構成されている。
【0023】ケーシング20は、電子機器装置1の密閉
空間16と高温側伝熱空間17とを分離する背面側区画
板27、背面側区画板27の上部に開口された高温側吸
込口27a、背面側区画板27の下部に開口された高温
側吐出口27b、電子機器装置1の最も外側に配される
外壁板26、外壁板26の下部に開口された低温側吸込
口26a、外壁板26の上部に開口された低温側吐出口
26b、および低温側吸込口26aの下方に形成され、
着脱可能なメンテナンスハッチ28からなる。なお、外
壁板26と背面側区画板27はスポット溶接等の手段に
よる接合、あるいはねじやボルト等の締結具による締結
によりハウジング13に固定されている。
空間16と高温側伝熱空間17とを分離する背面側区画
板27、背面側区画板27の上部に開口された高温側吸
込口27a、背面側区画板27の下部に開口された高温
側吐出口27b、電子機器装置1の最も外側に配される
外壁板26、外壁板26の下部に開口された低温側吸込
口26a、外壁板26の上部に開口された低温側吐出口
26b、および低温側吸込口26aの下方に形成され、
着脱可能なメンテナンスハッチ28からなる。なお、外
壁板26と背面側区画板27はスポット溶接等の手段に
よる接合、あるいはねじやボルト等の締結具による締結
によりハウジング13に固定されている。
【0024】流体隔離板2は、内部が高温となる密閉空
間16の一壁面および内部が低温となる低温側伝熱空間
18の一壁面を構成する、ハウジング13の一壁面(筐
体の一部)を成すものである。例えばアルミニウム等の
熱伝導性に優れる金属材料よりなる薄板からなり、高温
側伝熱空間17を含む密閉空間16と低温側伝熱空間1
8を含む外部とを気密的に区画するように、沸騰冷却装
置3およびケーシング20と気密に接合(例えば、ろう
付け、シール剤接着)されている。また、流体隔離板2
は、背面側区画板27、冷媒槽3a、放熱器3b、下部
側送風機34及び上部側送風機31に対して傾斜して配
置されている。この流体隔離板2には、後述の低温側連
通管9b、高温側連通管9aを通すための複数の挿通穴
が開けられている。なお、流体隔離板2と各連通管との
間に、熱移動を抑制するゴム等の樹脂を挟持させても良
い。また、流体隔離板2をウレタンフォーム等の発泡性
樹脂からなる断熱材で周囲(低温流体もしくは高温流体
の少なくとも一方)と断熱させても良い。
間16の一壁面および内部が低温となる低温側伝熱空間
18の一壁面を構成する、ハウジング13の一壁面(筐
体の一部)を成すものである。例えばアルミニウム等の
熱伝導性に優れる金属材料よりなる薄板からなり、高温
側伝熱空間17を含む密閉空間16と低温側伝熱空間1
8を含む外部とを気密的に区画するように、沸騰冷却装
置3およびケーシング20と気密に接合(例えば、ろう
付け、シール剤接着)されている。また、流体隔離板2
は、背面側区画板27、冷媒槽3a、放熱器3b、下部
側送風機34及び上部側送風機31に対して傾斜して配
置されている。この流体隔離板2には、後述の低温側連
通管9b、高温側連通管9aを通すための複数の挿通穴
が開けられている。なお、流体隔離板2と各連通管との
間に、熱移動を抑制するゴム等の樹脂を挟持させても良
い。また、流体隔離板2をウレタンフォーム等の発泡性
樹脂からなる断熱材で周囲(低温流体もしくは高温流体
の少なくとも一方)と断熱させても良い。
【0025】次に、沸騰冷却装置3を図3、図4に基づ
いて詳細に説明する。ここで、図3は沸騰冷却装置3の
平面図、図4は図3における沸騰冷却装置3の側面図で
ある。沸騰冷却装置3は、流体隔離板2を貫通した状態
で高温流体、低温流体の流れ方向(または、背面側区画
板に対して垂直方向)に多段式(3段式)に構成されて
いる。
いて詳細に説明する。ここで、図3は沸騰冷却装置3の
平面図、図4は図3における沸騰冷却装置3の側面図で
ある。沸騰冷却装置3は、流体隔離板2を貫通した状態
で高温流体、低温流体の流れ方向(または、背面側区画
板に対して垂直方向)に多段式(3段式)に構成されて
いる。
【0026】各沸騰冷却装置3は図3、図4に示すよう
に、流体隔離板2よりも高温流体側に配設された複数本
の受熱管4a(高温側熱交換器の管状部材)からなる高
温側熱交換器としての冷媒槽3a、受熱管4aの内部に
封入され、高温流体から熱を受けて沸騰気化する冷媒、
一方が冷媒槽3aに気密に連通され、他方が流体隔離板
2を通り抜けて低温流体側に延設された一対の低温側連
通管9b及び高温側連通管9a、低温側連通管9b及び
高温側連通管9aの他方に気密に連通され、流体隔離板
2よりも低温流体側に配設され複数本の放熱管4b(低
温側熱交換器の管状部材)からなる低温側熱交換器とし
ての放熱器3bを有する。
に、流体隔離板2よりも高温流体側に配設された複数本
の受熱管4a(高温側熱交換器の管状部材)からなる高
温側熱交換器としての冷媒槽3a、受熱管4aの内部に
封入され、高温流体から熱を受けて沸騰気化する冷媒、
一方が冷媒槽3aに気密に連通され、他方が流体隔離板
2を通り抜けて低温流体側に延設された一対の低温側連
通管9b及び高温側連通管9a、低温側連通管9b及び
高温側連通管9aの他方に気密に連通され、流体隔離板
2よりも低温流体側に配設され複数本の放熱管4b(低
温側熱交換器の管状部材)からなる低温側熱交換器とし
ての放熱器3bを有する。
【0027】更に、沸騰冷却装置3は、冷媒槽3aの各
受熱管4aの相互間に融合した状態(例えば、ろう付け
された状態)で接合された受熱フィン6a、放熱器3b
の各放熱管4bの相互間に融合した状態(例えば、ろう
付けされた状態)で接合された放熱フィン6b、及び冷
媒槽3aと低温側連通管9bとの間、放熱器3bと低温
側連通管9aとの間に埋設され、夫々冷媒槽3aから低
温側連通管9bへの熱移動、放熱器3bから高温側連通
管9aへの熱移動を抑制する熱伝導抑制手段としての図
示しない断熱材(例えば、発泡性樹脂であるウレタンフ
ォーム)を有する。
受熱管4aの相互間に融合した状態(例えば、ろう付け
された状態)で接合された受熱フィン6a、放熱器3b
の各放熱管4bの相互間に融合した状態(例えば、ろう
付けされた状態)で接合された放熱フィン6b、及び冷
媒槽3aと低温側連通管9bとの間、放熱器3bと低温
側連通管9aとの間に埋設され、夫々冷媒槽3aから低
温側連通管9bへの熱移動、放熱器3bから高温側連通
管9aへの熱移動を抑制する熱伝導抑制手段としての図
示しない断熱材(例えば、発泡性樹脂であるウレタンフ
ォーム)を有する。
【0028】冷媒槽3aは、放熱器3bの下部であっ
て、放熱器3bに対して上部側送風機34側(図1で
は、紙面右側)に位置ずれされて(ずらされて)配置さ
れている。冷媒槽3aは、背面側区画板27と略平行の
所定平面(第1の平面)上に配列された複数本の管状部
材としての受熱管4aと、受熱管4aの下部に配設され
て、これら受熱管4aを下方で連通する高温側下部連通
部としての高温側下部タンク42a、及び受熱管4aの
上部に配設されて、これら受熱管4aを上方で連通する
高温側上部連通部としての高温側上部タンク41aとか
ら成る平面型受熱器を構成する。受熱管4aは、伝熱性
に優れた金属材(例えばアルミニウムや銅)を断面形状
が長円形状(または細長い長方形)を成す偏平管に形成
したものである。
て、放熱器3bに対して上部側送風機34側(図1で
は、紙面右側)に位置ずれされて(ずらされて)配置さ
れている。冷媒槽3aは、背面側区画板27と略平行の
所定平面(第1の平面)上に配列された複数本の管状部
材としての受熱管4aと、受熱管4aの下部に配設され
て、これら受熱管4aを下方で連通する高温側下部連通
部としての高温側下部タンク42a、及び受熱管4aの
上部に配設されて、これら受熱管4aを上方で連通する
高温側上部連通部としての高温側上部タンク41aとか
ら成る平面型受熱器を構成する。受熱管4aは、伝熱性
に優れた金属材(例えばアルミニウムや銅)を断面形状
が長円形状(または細長い長方形)を成す偏平管に形成
したものである。
【0029】受熱管4aは断面形状が長円形状からなる
扁平管であり、内部には上下方向に渡って複数の内部仕
切り板が形成されている(略目の字断面)。この内部仕
切り板により、受熱管4aは内部が複数の小通路に区分
けされた多孔管として構成されている。すなわち、受熱
管4aを構成する管状部材は、対向する2つの壁面と、
内部に2つの壁面に共に接する複数の板状部材が配置さ
れ、この複数の板状部材と前記2つの壁面とで囲まれた
複数の通路で小通路が構成されているといえる。これに
より、耐圧性能向上、冷媒との接触表面積拡大に伴う吸
熱効率の向上等の効果がある。なお、この受熱管4a
は、押し出し形成により容易に形成できる。各小通路の
直径(小通路が方形の場合は各辺の径の最大径、小通路
が円形もしくは楕円形の場合は最大径)は冷媒が沸騰し
て受熱管4a内壁を離脱する時の気泡径の1〜102 倍
程度とすることが好ましく、本実施の形態では0.5〜
1mmに設定されている。この受熱管4aは小通路が上
下方向(高温側下部タンク42aから高温側上部タンク
41a)へ向かって開口するように配置され、そして高
温流体が流通する方向に小通路が積層されるように配置
される。
扁平管であり、内部には上下方向に渡って複数の内部仕
切り板が形成されている(略目の字断面)。この内部仕
切り板により、受熱管4aは内部が複数の小通路に区分
けされた多孔管として構成されている。すなわち、受熱
管4aを構成する管状部材は、対向する2つの壁面と、
内部に2つの壁面に共に接する複数の板状部材が配置さ
れ、この複数の板状部材と前記2つの壁面とで囲まれた
複数の通路で小通路が構成されているといえる。これに
より、耐圧性能向上、冷媒との接触表面積拡大に伴う吸
熱効率の向上等の効果がある。なお、この受熱管4a
は、押し出し形成により容易に形成できる。各小通路の
直径(小通路が方形の場合は各辺の径の最大径、小通路
が円形もしくは楕円形の場合は最大径)は冷媒が沸騰し
て受熱管4a内壁を離脱する時の気泡径の1〜102 倍
程度とすることが好ましく、本実施の形態では0.5〜
1mmに設定されている。この受熱管4aは小通路が上
下方向(高温側下部タンク42aから高温側上部タンク
41a)へ向かって開口するように配置され、そして高
温流体が流通する方向に小通路が積層されるように配置
される。
【0030】放熱器3bは、冷媒槽3aの上部であっ
て、冷媒槽3aに対して下部側送風機34側(図1で
は、紙面左側)に位置ずれされて配置されている。放熱
器3bは、背面側区画板27と略平行の所定平面(第2
の平面)上に配列された複数本の放熱管4bと、放熱管
4bの下部に配設されて、これら放熱管4bを下方で連
通する低温側下部タンク42b、及び放熱管4bの上部
に配設されて、これら放熱管4bを上方で連通する低温
側上部タンク41bとから成る平面型放熱器を構成す
る。放熱管4bも、伝熱性に優れた金属材(例えばアル
ミニウムや銅)を断面形状が長円形状(または細長い長
方形)を成す偏平管に形成したものである。
て、冷媒槽3aに対して下部側送風機34側(図1で
は、紙面左側)に位置ずれされて配置されている。放熱
器3bは、背面側区画板27と略平行の所定平面(第2
の平面)上に配列された複数本の放熱管4bと、放熱管
4bの下部に配設されて、これら放熱管4bを下方で連
通する低温側下部タンク42b、及び放熱管4bの上部
に配設されて、これら放熱管4bを上方で連通する低温
側上部タンク41bとから成る平面型放熱器を構成す
る。放熱管4bも、伝熱性に優れた金属材(例えばアル
ミニウムや銅)を断面形状が長円形状(または細長い長
方形)を成す偏平管に形成したものである。
【0031】放熱管4bにおいても断面形状が長円形状
からなる扁平管で構成され、内部には上下方向に渡って
複数の内部仕切り板が形成されている。これにより、耐
圧性能向上、冷媒との接触表面積拡大に伴う放熱効率の
向上等の効果がある。この放熱管4bも、押し出し形成
により容易に形成できる。この放熱管4bも受熱管4a
と同様に小通路が上下方向(低温側下部タンク42bか
ら低温側上部タンク41b)へ向かって開口するように
配置され、そして低温流体が流通する方向に小通路が積
層されるように配置される。
からなる扁平管で構成され、内部には上下方向に渡って
複数の内部仕切り板が形成されている。これにより、耐
圧性能向上、冷媒との接触表面積拡大に伴う放熱効率の
向上等の効果がある。この放熱管4bも、押し出し形成
により容易に形成できる。この放熱管4bも受熱管4a
と同様に小通路が上下方向(低温側下部タンク42bか
ら低温側上部タンク41b)へ向かって開口するように
配置され、そして低温流体が流通する方向に小通路が積
層されるように配置される。
【0032】高温側連通管9aは、冷媒槽3aの高温側
上部タンク41aと放熱器3bの低温側上部タンク41
bとに連通され、冷媒槽3aで沸騰気化された冷媒を放
熱器3bに送出する。高温側連通管9aは、流体隔離板
2の貫通部分と冷媒槽3aの高温側上部タンク41aと
の間において、冷媒槽3a側から放熱器3b側へ向かっ
て屈曲された部分を有し、流体隔離板2の貫通部分と放
熱器3bの低温側上部タンク41bとの間において、放
熱器3b側から冷媒槽3a側へ向かって屈曲された部分
を有する。そして、両屈曲部分間において、流体隔離板
2に略垂直に貫通している。そして高温側連通管9a
は、受熱管4aと略平行で所定間隔(好ましくは各受熱
管4a相互間の距離よりも大きい間隔、より好ましくは
その相互間間隔の2倍以上の間隔)を有して配設されて
いる。
上部タンク41aと放熱器3bの低温側上部タンク41
bとに連通され、冷媒槽3aで沸騰気化された冷媒を放
熱器3bに送出する。高温側連通管9aは、流体隔離板
2の貫通部分と冷媒槽3aの高温側上部タンク41aと
の間において、冷媒槽3a側から放熱器3b側へ向かっ
て屈曲された部分を有し、流体隔離板2の貫通部分と放
熱器3bの低温側上部タンク41bとの間において、放
熱器3b側から冷媒槽3a側へ向かって屈曲された部分
を有する。そして、両屈曲部分間において、流体隔離板
2に略垂直に貫通している。そして高温側連通管9a
は、受熱管4aと略平行で所定間隔(好ましくは各受熱
管4a相互間の距離よりも大きい間隔、より好ましくは
その相互間間隔の2倍以上の間隔)を有して配設されて
いる。
【0033】低温側連通管9bは、放熱器3bの低温側
下部タンク42bと冷媒槽3aの高温側下部タンク42
aとに連通され、放熱器3bで冷却液化された冷媒を冷
媒槽3aに戻す。低温側連通管9bは、流体隔離板2の
貫通部分と冷媒槽3aの高温側下部タンク42aとの間
において、冷媒槽3a側から放熱器3b側へ向かって屈
曲された部分を有し、流体隔離板2の貫通部分と放熱器
3bの低温側下部タンク42bとの間において、放熱器
3b側から冷媒槽3a側へ向かって屈曲された部分を有
する。そして、両屈曲部分間において、流体隔離板2に
略垂直に貫通している。そして低温側連通管9bは、放
熱管31aと略平行で所定間隔(好ましくは各放熱管3
1a相互間の距離よりも大きい間隔、より好ましくはそ
の相互間間隔の2倍以上の間隔)を有して配設されてい
る。
下部タンク42bと冷媒槽3aの高温側下部タンク42
aとに連通され、放熱器3bで冷却液化された冷媒を冷
媒槽3aに戻す。低温側連通管9bは、流体隔離板2の
貫通部分と冷媒槽3aの高温側下部タンク42aとの間
において、冷媒槽3a側から放熱器3b側へ向かって屈
曲された部分を有し、流体隔離板2の貫通部分と放熱器
3bの低温側下部タンク42bとの間において、放熱器
3b側から冷媒槽3a側へ向かって屈曲された部分を有
する。そして、両屈曲部分間において、流体隔離板2に
略垂直に貫通している。そして低温側連通管9bは、放
熱管31aと略平行で所定間隔(好ましくは各放熱管3
1a相互間の距離よりも大きい間隔、より好ましくはそ
の相互間間隔の2倍以上の間隔)を有して配設されてい
る。
【0034】封入チューブ91は低温側連通管9bの下
部(非作動時の冷媒液面よりも下部、好ましくは中心O
2 よりも下部)に接続され、冷媒を封入・排出させる。
また、この封入チューブ91は各沸騰冷却装置3の低温
側連通管9bに独立に配設されている。そして、この封
入チューブ91からは冷媒を入れるだけでなく、沸騰冷
却装置3内の脱気(減圧)にも使用される。各沸騰冷却
装置3は、低温流体の上流(高温流体の下流)に配置さ
れるほど、内圧が低く設定してある。これにより、低温
流体の上流(高温流体の下流)ほど沸騰冷却装置3の作
動温度を低くし、各位置における沸騰冷却装置3が熱交
換する温度域をずらしている。結果、広い温度域での熱
交換が可能となる。
部(非作動時の冷媒液面よりも下部、好ましくは中心O
2 よりも下部)に接続され、冷媒を封入・排出させる。
また、この封入チューブ91は各沸騰冷却装置3の低温
側連通管9bに独立に配設されている。そして、この封
入チューブ91からは冷媒を入れるだけでなく、沸騰冷
却装置3内の脱気(減圧)にも使用される。各沸騰冷却
装置3は、低温流体の上流(高温流体の下流)に配置さ
れるほど、内圧が低く設定してある。これにより、低温
流体の上流(高温流体の下流)ほど沸騰冷却装置3の作
動温度を低くし、各位置における沸騰冷却装置3が熱交
換する温度域をずらしている。結果、広い温度域での熱
交換が可能となる。
【0035】なお、本実施の形態においては、高温側連
通管9aと低温側連通管9bとの合計本数は、冷媒槽3
aの受熱管4aの本数、放熱器3bの放熱管4bの本数
の内の何れの本数よりも少なく設定されている。また、
高温側連通管9aの径方向の断面積と低温側連通管9b
の径方向の断面積との合計は、冷媒槽3aの各受熱管4
aの径方向の断面積の合計、放熱器3bの各放熱管4b
の径方向の断面積の合計の内の何れの合計よりも小さく
設定されている。
通管9aと低温側連通管9bとの合計本数は、冷媒槽3
aの受熱管4aの本数、放熱器3bの放熱管4bの本数
の内の何れの本数よりも少なく設定されている。また、
高温側連通管9aの径方向の断面積と低温側連通管9b
の径方向の断面積との合計は、冷媒槽3aの各受熱管4
aの径方向の断面積の合計、放熱器3bの各放熱管4b
の径方向の断面積の合計の内の何れの合計よりも小さく
設定されている。
【0036】また、低温側連通管9bにおける低温側下
部タンク42bとの接続部分は、高温側下部タンク42
aとの接続部分の鉛直方向よりも背面側区画板27とは
反対方向ずらされて配置され、高温側連通管9aにおけ
る低温側上部タンク41bとの接続部分は、高温側上部
タンク41aとの接続部分の鉛直方向よりもずらされて
配置されている。
部タンク42bとの接続部分は、高温側下部タンク42
aとの接続部分の鉛直方向よりも背面側区画板27とは
反対方向ずらされて配置され、高温側連通管9aにおけ
る低温側上部タンク41bとの接続部分は、高温側上部
タンク41aとの接続部分の鉛直方向よりもずらされて
配置されている。
【0037】本実施の形態では、冷媒槽3aの受熱管4
aが積層された方向の横幅は、放熱器3bの放熱管4b
が積層された方向の横幅と略同じで、更に冷媒槽3aと
放熱器3bとが横幅方向に互いにずらされて配置されて
いる。ここで、冷媒槽3aと放熱器3bとの横幅方向の
端部がずれるために位置ずれ部分が生じる。高温側連通
管9aは放熱器3bの位置ずれ部分に配置され、低温側
連通管9bは冷媒槽3aの位置ずれ部分に配置されてい
る。
aが積層された方向の横幅は、放熱器3bの放熱管4b
が積層された方向の横幅と略同じで、更に冷媒槽3aと
放熱器3bとが横幅方向に互いにずらされて配置されて
いる。ここで、冷媒槽3aと放熱器3bとの横幅方向の
端部がずれるために位置ずれ部分が生じる。高温側連通
管9aは放熱器3bの位置ずれ部分に配置され、低温側
連通管9bは冷媒槽3aの位置ずれ部分に配置されてい
る。
【0038】冷媒は、HFC−134a(化学式:CH
2 FCF3 )や水などから成り、その容器内部圧力があ
まり高くない範囲(HFC−134aの場合、例えば数
10気圧以下の圧力)内で、高温流体により沸騰し低温
流体により凝縮されるように設定されている。具体的に
は、冷媒は最高でも100℃以下で沸騰されるように選
択されている。ここで、冷媒は複数の組成の冷媒を混合
させてもよく、また、主として単一組成の冷媒を用いて
も良い。また、冷媒は液面が、非動作時に流体隔離板2
の位置に一致する程度、または冷媒が吸熱上部連通部4
2内に液面がある程度に冷媒槽3a内に封入されてい
る。冷媒量は作動時に液面が放熱管4bに達しない方が
好ましい。但し、冷媒の封入は、受熱管4a及び放熱管
4bに夫々吸熱フィン6a及び放熱フィン6bをろう付
け接合した後に行なわれる。
2 FCF3 )や水などから成り、その容器内部圧力があ
まり高くない範囲(HFC−134aの場合、例えば数
10気圧以下の圧力)内で、高温流体により沸騰し低温
流体により凝縮されるように設定されている。具体的に
は、冷媒は最高でも100℃以下で沸騰されるように選
択されている。ここで、冷媒は複数の組成の冷媒を混合
させてもよく、また、主として単一組成の冷媒を用いて
も良い。また、冷媒は液面が、非動作時に流体隔離板2
の位置に一致する程度、または冷媒が吸熱上部連通部4
2内に液面がある程度に冷媒槽3a内に封入されてい
る。冷媒量は作動時に液面が放熱管4bに達しない方が
好ましい。但し、冷媒の封入は、受熱管4a及び放熱管
4bに夫々吸熱フィン6a及び放熱フィン6bをろう付
け接合した後に行なわれる。
【0039】受熱フィン6aは、各受熱管4a相互間に
配設され、放熱フィン6bは、各放熱管4b相互間に配
設されている。受熱フィン6a及び放熱フィン6bは、
伝熱性に優れる金属(例えばアルミニウム)の薄い板
(板厚0.02〜0.5mm程度)を交互に押し返して波
状に形成したコルゲートフィンであり、受熱管4a、放
熱管4bの平坦な外壁面にろう付け(金属結合)されて
いる(即ち、融合した状態で接合されている)。この受
熱フィン6aは、高温流体側の熱を冷媒に伝えやすくす
るものであり、同時に受熱管4aの強度を向上させてい
る。また放熱フィン6bは、冷媒の熱を低温流体側に伝
えやすくするものであり、同時に放熱管4bの強度を向
上させている。
配設され、放熱フィン6bは、各放熱管4b相互間に配
設されている。受熱フィン6a及び放熱フィン6bは、
伝熱性に優れる金属(例えばアルミニウム)の薄い板
(板厚0.02〜0.5mm程度)を交互に押し返して波
状に形成したコルゲートフィンであり、受熱管4a、放
熱管4bの平坦な外壁面にろう付け(金属結合)されて
いる(即ち、融合した状態で接合されている)。この受
熱フィン6aは、高温流体側の熱を冷媒に伝えやすくす
るものであり、同時に受熱管4aの強度を向上させてい
る。また放熱フィン6bは、冷媒の熱を低温流体側に伝
えやすくするものであり、同時に放熱管4bの強度を向
上させている。
【0040】本実施の形態では、冷媒槽3aに設けられ
る受熱フィン6aのフィンピッチP1 (例えば1.50
mm〜2.90mm、望ましくは2.00mm〜2.5
0mmで、本例では2.40mm)を、放熱器3bの放
熱フィン6bのフィンピッチP2 (例えば3.00mm
〜4.50mm、望ましくは3.50mm〜4.00m
mで、本例では3.75mm)よりも小さくしている。
すなわち、受熱フィン6aのフィンピッチP1 を放熱フ
ィン6bのフィンピッチP2 よりも、例えば50%〜6
5%程度だけ小さくしている。
る受熱フィン6aのフィンピッチP1 (例えば1.50
mm〜2.90mm、望ましくは2.00mm〜2.5
0mmで、本例では2.40mm)を、放熱器3bの放
熱フィン6bのフィンピッチP2 (例えば3.00mm
〜4.50mm、望ましくは3.50mm〜4.00m
mで、本例では3.75mm)よりも小さくしている。
すなわち、受熱フィン6aのフィンピッチP1 を放熱フ
ィン6bのフィンピッチP2 よりも、例えば50%〜6
5%程度だけ小さくしている。
【0041】そして、上記沸騰冷却装置3は、図1およ
び図4に示したように、密閉空間16の高温側伝熱空間
17内を循環する高温空気(ハウジング13内の清浄な
空気)と低温側伝熱空間18内を循環する低温空気(ハ
ウジング13外の汚れた空気)とが対向流となるよう
に、高温空気および低温空気の流れ方向に沸騰冷却器3
が多段に配設されている。
び図4に示したように、密閉空間16の高温側伝熱空間
17内を循環する高温空気(ハウジング13内の清浄な
空気)と低温側伝熱空間18内を循環する低温空気(ハ
ウジング13外の汚れた空気)とが対向流となるよう
に、高温空気および低温空気の流れ方向に沸騰冷却器3
が多段に配設されている。
【0042】上部側送風機31は、本発明の低温側送風
機であって、遠心式ファンの一種であるターボファンか
らなる。図5に示すように各上部側送風機31は、低温
側伝熱空間18内に空気流を発生させるターボファン、
このターボファンを回転させる電動モータ32、吸い込
み口としての吸気ベルマウス311、吐き出し口312
をそれぞれ有している。
機であって、遠心式ファンの一種であるターボファンか
らなる。図5に示すように各上部側送風機31は、低温
側伝熱空間18内に空気流を発生させるターボファン、
このターボファンを回転させる電動モータ32、吸い込
み口としての吸気ベルマウス311、吐き出し口312
をそれぞれ有している。
【0043】上部側送風機31は、放熱器3bに略平行
となるように対向配置される。すなわち、上記第2の平
面よりも上記第1の平面側であって、第2の平面に略平
行な平面に平行は位置されている。さらに吸い込み口側
が放熱器3b側に向くように配置されている。上部側送
風機31は、吸引することで低温側吸込口26aを介し
て導入された低温風(低温流体としての低温空気)を放
熱器3bの各放熱管4b間に導入させる。そして、上部
側送風機31の排出側は低温側吐出口26bに開口さ
れ、上部側送風機31を出た風が排出される。
となるように対向配置される。すなわち、上記第2の平
面よりも上記第1の平面側であって、第2の平面に略平
行な平面に平行は位置されている。さらに吸い込み口側
が放熱器3b側に向くように配置されている。上部側送
風機31は、吸引することで低温側吸込口26aを介し
て導入された低温風(低温流体としての低温空気)を放
熱器3bの各放熱管4b間に導入させる。そして、上部
側送風機31の排出側は低温側吐出口26bに開口さ
れ、上部側送風機31を出た風が排出される。
【0044】そして、上部側送風機31の吸い込み口の
中心O3 を放熱器3bの中心O1 に近づけて(好ましく
は略一致させて)対向させる。遠心式ファンは送風機ケ
ーシングの中心に対して吸い込み口の中心O3 が偏心し
ており、中心O3 の反対側部分313は吸い込み量が少
ない部分となる。本実施の形態では、この部分を高温側
連通管9aに対向させるように配置させる。
中心O3 を放熱器3bの中心O1 に近づけて(好ましく
は略一致させて)対向させる。遠心式ファンは送風機ケ
ーシングの中心に対して吸い込み口の中心O3 が偏心し
ており、中心O3 の反対側部分313は吸い込み量が少
ない部分となる。本実施の形態では、この部分を高温側
連通管9aに対向させるように配置させる。
【0045】下部側送風機34は、本発明の高温側送風
機であって、遠心式ファンの一種であるターボファンか
らなる。各下部側送風機34は、高温側伝熱空間17内
に空気流を発生させるターボファン、このターボファン
を回転させる電動モータ35をそれぞれ有している。な
お、下部側送風機34についても上部側送風機31と同
一構成であるため、その説明は省略する。
機であって、遠心式ファンの一種であるターボファンか
らなる。各下部側送風機34は、高温側伝熱空間17内
に空気流を発生させるターボファン、このターボファン
を回転させる電動モータ35をそれぞれ有している。な
お、下部側送風機34についても上部側送風機31と同
一構成であるため、その説明は省略する。
【0046】下部側送風機34は、冷媒槽3aに略平行
となるように対向配置される。すなわち、上記第1の平
面よりも上記第2の平面側であって、第1の平面に略平
行な平面に平行は位置されている。さらに吸い込み口側
が冷媒槽3a側に向くように配置されている。下部側送
風機34は、吸引することで高温側吸込口27aを介し
て導入された高温風(高温流体としての高温空気)を冷
媒槽3aの各受熱管4a間に導入させる。
となるように対向配置される。すなわち、上記第1の平
面よりも上記第2の平面側であって、第1の平面に略平
行な平面に平行は位置されている。さらに吸い込み口側
が冷媒槽3a側に向くように配置されている。下部側送
風機34は、吸引することで高温側吸込口27aを介し
て導入された高温風(高温流体としての高温空気)を冷
媒槽3aの各受熱管4a間に導入させる。
【0047】そして、下部側送風機34の吸い込み口の
中心O3 も冷媒槽3aの中心O2 に近づけて(好ましく
は略一致させて)対向させる。下部側送風機34につい
ても同様に、送風機ケーシングの吸い込み口の中心O3
の反対側部分313が低温側連通管9bに対向するよう
に配置させられている。冷媒槽3aに対する低温側連通
管9bの位置と、放熱器に対する高温側連通管9aとの
位置は流体隔離板2に対して点対称になっており、高温
流体、低温流体の吐き出し方向も対称になっているの
で、上部側送風機31と下部側送風機34とを同一形状
(同一スクロール方向)のものを用いることができる。
これにより、送風機のコストを低減できる。
中心O3 も冷媒槽3aの中心O2 に近づけて(好ましく
は略一致させて)対向させる。下部側送風機34につい
ても同様に、送風機ケーシングの吸い込み口の中心O3
の反対側部分313が低温側連通管9bに対向するよう
に配置させられている。冷媒槽3aに対する低温側連通
管9bの位置と、放熱器に対する高温側連通管9aとの
位置は流体隔離板2に対して点対称になっており、高温
流体、低温流体の吐き出し方向も対称になっているの
で、上部側送風機31と下部側送風機34とを同一形状
(同一スクロール方向)のものを用いることができる。
これにより、送風機のコストを低減できる。
【0048】なお、本実施の形態では、下部側送風機3
4の反冷媒槽3a側端部から上部側送風機31の反放熱
器端部までの横方向(背面側区画板に対して垂直方向)
距離は、冷媒槽3aと放熱器3bの内の厚い方の一つ
(本実施の形態では同一厚さである)、下部側送風機3
4及び上部側送風機31の合計の厚みよりも小さくなっ
ている。
4の反冷媒槽3a側端部から上部側送風機31の反放熱
器端部までの横方向(背面側区画板に対して垂直方向)
距離は、冷媒槽3aと放熱器3bの内の厚い方の一つ
(本実施の形態では同一厚さである)、下部側送風機3
4及び上部側送風機31の合計の厚みよりも小さくなっ
ている。
【0049】電気ヒータ(図示せず)は、密閉空間16
内の温度が下限温度(例えば0℃)よりも低温のときに
電子部品(例えば半導体素子)11の性能が低下するた
め、密閉空間16内の温度を下限温度以上となるよう
に、高温側伝熱空間17を流れる空気を加熱する内部流
体加熱手段である。この実施の形態の電気ヒータは、例
えば1.2kWの発熱量を持つものである。
内の温度が下限温度(例えば0℃)よりも低温のときに
電子部品(例えば半導体素子)11の性能が低下するた
め、密閉空間16内の温度を下限温度以上となるよう
に、高温側伝熱空間17を流れる空気を加熱する内部流
体加熱手段である。この実施の形態の電気ヒータは、例
えば1.2kWの発熱量を持つものである。
【0050】コントローラ24は、例えばサーミスタ等
の感温素子よりなる温度検知手段としての温度センサ
(図示せず)により検出した密閉空間16内の検出温度
に基づいて、2個の上部側送風機31の電動モータ3
2、2個の下部側送風機34の電動モータ35および電
気ヒータ等の電気機器を制御する制御手段である。コン
トローラ24は、密閉空間16内の温度が下限温度(例
えば0℃)以上の時に、2個の上部側送風機31および
2個の下部側送風機34をHi運転(強風量)またはL
o運転(弱風量)し、電気ヒータをOFF(オフ)す
る。なお、本実施の形態では、コントローラ24は密閉
空間16内の温度が下限温度以上の通常時(日中)、2
個の上部側送風機31および2個の下部側送風機34を
各々の送風機が略同じ回転数で同じ送風量となるように
作動させる。そして、夜間・深夜においては、2個の上
部側送風機31の少なくとも一方の回転数を(通常時に
対して)下げて送風量を減らし、2個の下部側送風機3
4の少なくとも一方の回転数を(通常時に対して)上げ
て送風量を増やす。これにより、上部側送風機31の作
動する際の騒音が問題となる夜間及び深夜には、その上
部側送風機31の騒音を低減させることができる。な
お、コントローラ24は、密閉空間16内の温度が下限
温度(例えば0℃)以下の時に、2個の上部側送風機3
1の電動モータ32をOFF(オフ)し、2個の下部側
送風機34の電動モータ35をHi運転(強風量)また
はLo運転(弱風量)し、電気ヒータをON(オン)す
る。
の感温素子よりなる温度検知手段としての温度センサ
(図示せず)により検出した密閉空間16内の検出温度
に基づいて、2個の上部側送風機31の電動モータ3
2、2個の下部側送風機34の電動モータ35および電
気ヒータ等の電気機器を制御する制御手段である。コン
トローラ24は、密閉空間16内の温度が下限温度(例
えば0℃)以上の時に、2個の上部側送風機31および
2個の下部側送風機34をHi運転(強風量)またはL
o運転(弱風量)し、電気ヒータをOFF(オフ)す
る。なお、本実施の形態では、コントローラ24は密閉
空間16内の温度が下限温度以上の通常時(日中)、2
個の上部側送風機31および2個の下部側送風機34を
各々の送風機が略同じ回転数で同じ送風量となるように
作動させる。そして、夜間・深夜においては、2個の上
部側送風機31の少なくとも一方の回転数を(通常時に
対して)下げて送風量を減らし、2個の下部側送風機3
4の少なくとも一方の回転数を(通常時に対して)上げ
て送風量を増やす。これにより、上部側送風機31の作
動する際の騒音が問題となる夜間及び深夜には、その上
部側送風機31の騒音を低減させることができる。な
お、コントローラ24は、密閉空間16内の温度が下限
温度(例えば0℃)以下の時に、2個の上部側送風機3
1の電動モータ32をOFF(オフ)し、2個の下部側
送風機34の電動モータ35をHi運転(強風量)また
はLo運転(弱風量)し、電気ヒータをON(オン)す
る。
【0051】メンテナンスハッチ28は、冷却装置25
の冷媒槽3aの側方に着脱可能に設けられている。な
お、このメンテナンスハッチ28は、作動時には冷却装
置25に固定されており、清掃時に開放されるものであ
る。本実施の形態の筐体冷却装置は、図14に示す沸騰
冷却装置3が高温流体及び低温流体の夫々流れる方向に
複数積層させている。
の冷媒槽3aの側方に着脱可能に設けられている。な
お、このメンテナンスハッチ28は、作動時には冷却装
置25に固定されており、清掃時に開放されるものであ
る。本実施の形態の筐体冷却装置は、図14に示す沸騰
冷却装置3が高温流体及び低温流体の夫々流れる方向に
複数積層させている。
【0052】次に、本実施の形態の作動を説明する。作
動することにより発熱体11が発熱し、密閉空間16内
が高温になる。下部側送風機34が高温になった空気を
循環させると、その高温空気は高温側吸込口27aを通
り、冷媒槽3aの各受熱管4a相互間に導入させる。冷
媒槽3aの各受熱管4aに封入された冷媒は、受熱フィ
ン6aを介して高温空気より伝達された熱を受けて沸騰
気化する。気化した冷媒蒸気は、受熱管4aの上部の高
温側上部タンク41aに集められ、高温側連通管9aを
通って低温側上部タンク41bに送出される。冷媒蒸気
は、低温側上部タンク41bから低温流体に晒されて低
温となっている放熱器3bの各放熱管4bへ分配され、
各放熱管4bの内壁面で凝縮液化し、その凝縮潜熱が放
熱フィン6bを介して低温空気に伝達される。放熱器3
bで凝縮液化した冷媒は、自重により内壁面を伝って低
温側下部タンク42bへ滴下する。滴下した冷媒は、低
温側連通管9bを伝って、冷媒槽3aの高温側下部タン
ク42aへ滴下する。なお、上部側送風機31は外部か
ら低温の空気を吸引し放熱器3bへ導入し続ける。この
冷媒の沸騰・凝縮液化の繰り返しにより、高温空気と低
温空気とが混合することなく、発熱体11熱を外部へ効
率よく放熱させることができる。
動することにより発熱体11が発熱し、密閉空間16内
が高温になる。下部側送風機34が高温になった空気を
循環させると、その高温空気は高温側吸込口27aを通
り、冷媒槽3aの各受熱管4a相互間に導入させる。冷
媒槽3aの各受熱管4aに封入された冷媒は、受熱フィ
ン6aを介して高温空気より伝達された熱を受けて沸騰
気化する。気化した冷媒蒸気は、受熱管4aの上部の高
温側上部タンク41aに集められ、高温側連通管9aを
通って低温側上部タンク41bに送出される。冷媒蒸気
は、低温側上部タンク41bから低温流体に晒されて低
温となっている放熱器3bの各放熱管4bへ分配され、
各放熱管4bの内壁面で凝縮液化し、その凝縮潜熱が放
熱フィン6bを介して低温空気に伝達される。放熱器3
bで凝縮液化した冷媒は、自重により内壁面を伝って低
温側下部タンク42bへ滴下する。滴下した冷媒は、低
温側連通管9bを伝って、冷媒槽3aの高温側下部タン
ク42aへ滴下する。なお、上部側送風機31は外部か
ら低温の空気を吸引し放熱器3bへ導入し続ける。この
冷媒の沸騰・凝縮液化の繰り返しにより、高温空気と低
温空気とが混合することなく、発熱体11熱を外部へ効
率よく放熱させることができる。
【0053】本実施の形態によれば、冷媒槽3aは複数
の受熱管4aからなり、下部側送風機34に対向して配
置される。放熱器3bは放熱管4bからなり、冷媒槽3
aの上部に冷媒槽3aに対して下部側送風機側にずらさ
れて配置される。そして、上部側送風機31は冷媒槽3
aの上部であって放熱器3bの反下部側送風機34側に
対向して配置される。これにより、横方向の厚みを小さ
くできると同時に、長さ方向の風速分布も均一にでき
る。また、冷媒槽3aの受熱管4aと放熱器3bの放熱
管4bとを連通させる高温側連通管9a、低温側連通管
9bは、一方と他方との間において冷媒槽3aに対して
下部側送風機34側に屈曲されている。ここで、連通管
の数は本実施の形態では2本であり、これは受熱管4a
及び放熱管4bの何れの数よりも少ないため、屈曲させ
るための製造コストが増加することを防止できる。
の受熱管4aからなり、下部側送風機34に対向して配
置される。放熱器3bは放熱管4bからなり、冷媒槽3
aの上部に冷媒槽3aに対して下部側送風機側にずらさ
れて配置される。そして、上部側送風機31は冷媒槽3
aの上部であって放熱器3bの反下部側送風機34側に
対向して配置される。これにより、横方向の厚みを小さ
くできると同時に、長さ方向の風速分布も均一にでき
る。また、冷媒槽3aの受熱管4aと放熱器3bの放熱
管4bとを連通させる高温側連通管9a、低温側連通管
9bは、一方と他方との間において冷媒槽3aに対して
下部側送風機34側に屈曲されている。ここで、連通管
の数は本実施の形態では2本であり、これは受熱管4a
及び放熱管4bの何れの数よりも少ないため、屈曲させ
るための製造コストが増加することを防止できる。
【0054】また、冷媒槽3aと下部側送風機34とは
略平行に対向配置され、放熱器3bと上部側送風機31
とは略平行に対向配置されているため、冷媒槽3a、放
熱器3bの長さ方向の風速分布を均一にできる。これに
より、横方向の厚みを小さくできると同時に、長さ方向
の風速分布を均一にできる。下部側送風機34及び上部
側送風機31をなす遠心式送風機は、ファン通過後の流
れが直角に曲がるため、冷却装置の中でも効率よく送風
の取り回しができる。また、これにより各送風機を冷媒
槽3aもしくは放熱器3bへ更に近づけることができる
ので、冷却装置全体の厚みも低減することができる。
略平行に対向配置され、放熱器3bと上部側送風機31
とは略平行に対向配置されているため、冷媒槽3a、放
熱器3bの長さ方向の風速分布を均一にできる。これに
より、横方向の厚みを小さくできると同時に、長さ方向
の風速分布を均一にできる。下部側送風機34及び上部
側送風機31をなす遠心式送風機は、ファン通過後の流
れが直角に曲がるため、冷却装置の中でも効率よく送風
の取り回しができる。また、これにより各送風機を冷媒
槽3aもしくは放熱器3bへ更に近づけることができる
ので、冷却装置全体の厚みも低減することができる。
【0055】流体隔離板2は冷媒槽3a及び放熱器3b
に対して傾斜して配置されるため、低温流体と同時に低
温部分に混入した水分を流体隔離板2の下方に素早く滴
下させることができる。これにより、各連通管9a、9
bと流体隔離板2との貫通部分においての信頼性を向上
させることができる。また、連通管9a、9bは流体隔
離板2に略垂直に貫通されているため、これによっても
連通管9a、9bと流体隔離板2との貫通部分において
の信頼性を向上させることができる。
に対して傾斜して配置されるため、低温流体と同時に低
温部分に混入した水分を流体隔離板2の下方に素早く滴
下させることができる。これにより、各連通管9a、9
bと流体隔離板2との貫通部分においての信頼性を向上
させることができる。また、連通管9a、9bは流体隔
離板2に略垂直に貫通されているため、これによっても
連通管9a、9bと流体隔離板2との貫通部分において
の信頼性を向上させることができる。
【0056】また、冷媒槽3aは、高温流体が流通させ
る通風孔(受熱フィン6aの間の隙間)を有する平面型
受熱器からなり、放熱器3bは、冷媒槽3aの上部に冷
媒槽3aに対してずらされて配置されて低温流体が流通
させる通風孔(放熱フィン6bの間の隙間)を有する平
面型放熱器からなる。ここで、冷媒槽3aは上部側送風
機31側にずらされ、放熱器3bは高温側送風機側にず
らされ、かつ高温側送風機の反冷媒槽3a側端部から上
部側送風機31の反放熱器3b側端部までの距離は、冷
媒槽3aと放熱器3bの内の厚い方の一つ、下部側送風
機34及び上部側送風機31の合計の厚みよりも小さく
設定される。そして、冷媒槽3aと放熱器3bとを連通
する連通管9a、9bは、冷媒槽3aの内部断面積と放
熱器3bの内部断面積の何れよりも小さい内部断面積を
有する管状部材からなる。これにより、横方向の厚みを
小さくできると同時に、長さ方向の風速分布も均一にで
きる。また、連通管の加工費が増加することを防止でき
る。
る通風孔(受熱フィン6aの間の隙間)を有する平面型
受熱器からなり、放熱器3bは、冷媒槽3aの上部に冷
媒槽3aに対してずらされて配置されて低温流体が流通
させる通風孔(放熱フィン6bの間の隙間)を有する平
面型放熱器からなる。ここで、冷媒槽3aは上部側送風
機31側にずらされ、放熱器3bは高温側送風機側にず
らされ、かつ高温側送風機の反冷媒槽3a側端部から上
部側送風機31の反放熱器3b側端部までの距離は、冷
媒槽3aと放熱器3bの内の厚い方の一つ、下部側送風
機34及び上部側送風機31の合計の厚みよりも小さく
設定される。そして、冷媒槽3aと放熱器3bとを連通
する連通管9a、9bは、冷媒槽3aの内部断面積と放
熱器3bの内部断面積の何れよりも小さい内部断面積を
有する管状部材からなる。これにより、横方向の厚みを
小さくできると同時に、長さ方向の風速分布も均一にで
きる。また、連通管の加工費が増加することを防止でき
る。
【0057】下部側送風機34の吸気ベルマウス(吸い
込み口)を冷媒槽3a側に配置し、上部側送風機31の
吸気ベルマウス311(吸い込み口)を放熱器3b側に
配置し、高温流体と低温流体とを対向させて流通させ
る。これにより、各送風機の吸い込み部分での流体の流
れが整流され送風抵抗が小さくなり騒音の発生を抑制す
る。よって、冷媒槽3aと下部側送風機34との間隔、
放熱器3bと上部側送風機31との間隔を小さくでき
る。また、冷媒槽3aの受熱フィン6a及び放熱器3b
の放熱フィン6bに対して垂直方向に送風できる。結
果、横方向の厚みを小さくできると同時に、冷媒槽3a
及び放熱器3bの長さ方向の風速分布を均一にできる。
ここで、各送風機の吐き出し口312を冷媒槽3aもし
くは放熱器3b側に対向させると、吐き出し口312か
ら吐出される旋回成分をもった流れが冷媒槽3aもしく
は放熱器3bに衝突して整流されるため、送風機自体の
送風効率が低下するだけでなく騒音も発生する可能性が
ある。
込み口)を冷媒槽3a側に配置し、上部側送風機31の
吸気ベルマウス311(吸い込み口)を放熱器3b側に
配置し、高温流体と低温流体とを対向させて流通させ
る。これにより、各送風機の吸い込み部分での流体の流
れが整流され送風抵抗が小さくなり騒音の発生を抑制す
る。よって、冷媒槽3aと下部側送風機34との間隔、
放熱器3bと上部側送風機31との間隔を小さくでき
る。また、冷媒槽3aの受熱フィン6a及び放熱器3b
の放熱フィン6bに対して垂直方向に送風できる。結
果、横方向の厚みを小さくできると同時に、冷媒槽3a
及び放熱器3bの長さ方向の風速分布を均一にできる。
ここで、各送風機の吐き出し口312を冷媒槽3aもし
くは放熱器3b側に対向させると、吐き出し口312か
ら吐出される旋回成分をもった流れが冷媒槽3aもしく
は放熱器3bに衝突して整流されるため、送風機自体の
送風効率が低下するだけでなく騒音も発生する可能性が
ある。
【0058】更に、上部側送風機31及び下部側送風機
34は遠心式送風機の一種であるターボファンにしてい
る。そして、上部側送風機31の吸い込み口の中心O3
を放熱器3bの中心O1 に一致して対向させ、下部側送
風機34の吸い込み口の中心O3 を冷媒槽3aの中心O
2 に一致して対向させる。これにより、冷媒槽3a及び
放熱器3bの長さ方向及び横方向の風速分布を均一にで
きる。
34は遠心式送風機の一種であるターボファンにしてい
る。そして、上部側送風機31の吸い込み口の中心O3
を放熱器3bの中心O1 に一致して対向させ、下部側送
風機34の吸い込み口の中心O3 を冷媒槽3aの中心O
2 に一致して対向させる。これにより、冷媒槽3a及び
放熱器3bの長さ方向及び横方向の風速分布を均一にで
きる。
【0059】高温側連通管9a、低温側連通管9bにお
ける放熱器3b側の接続部分は、冷媒槽3a側の接続部
分よりも放熱器3b側にずらされて配置されているた
め、横方向の厚みを小さくできる。冷媒槽3aの受熱管
4aが積層された方向の横幅は、放熱器3bの放熱管4
bが積層された方向の横幅と略同じで、更に冷媒槽3a
と放熱器3bとが横幅方向に互いにずらされて配置され
る。冷媒槽3aと放熱器3bとの横幅方向の端部がずれ
るために位置ずれ部分が生じる。高温側連通管9aを放
熱器3bの位置ずれ部分に配置し、低温側連通管9bを
冷媒槽3aの位置ずれ部分に配置しているため、冷却装
置25全体の横幅を小さくすることができる。
ける放熱器3b側の接続部分は、冷媒槽3a側の接続部
分よりも放熱器3b側にずらされて配置されているた
め、横方向の厚みを小さくできる。冷媒槽3aの受熱管
4aが積層された方向の横幅は、放熱器3bの放熱管4
bが積層された方向の横幅と略同じで、更に冷媒槽3a
と放熱器3bとが横幅方向に互いにずらされて配置され
る。冷媒槽3aと放熱器3bとの横幅方向の端部がずれ
るために位置ずれ部分が生じる。高温側連通管9aを放
熱器3bの位置ずれ部分に配置し、低温側連通管9bを
冷媒槽3aの位置ずれ部分に配置しているため、冷却装
置25全体の横幅を小さくすることができる。
【0060】本実施の形態のその他の効果を以下に説明
する。下部側送風機34の吸気ベルマウス(吸い込み
口)を冷媒槽3a側に配置し、上部側送風機31の吸気
ベルマウス311(吸い込み口)を放熱器3b側に配置
させているため、冷媒槽3aの受熱管4aと受熱フィン
6a、及び放熱器3bの放熱管4bと放熱フィン6bが
各送風機に対する防護ネットを兼ね、各送風機に異物が
混入することを防止することができる。
する。下部側送風機34の吸気ベルマウス(吸い込み
口)を冷媒槽3a側に配置し、上部側送風機31の吸気
ベルマウス311(吸い込み口)を放熱器3b側に配置
させているため、冷媒槽3aの受熱管4aと受熱フィン
6a、及び放熱器3bの放熱管4bと放熱フィン6bが
各送風機に対する防護ネットを兼ね、各送風機に異物が
混入することを防止することができる。
【0061】また、上部側送風機31においては、風雨
の侵入方向にファンがあり、ファンボス部によって電動
モータ32にかかる水圧を低減し、防水性を向上させる
ことができる。冷媒槽3aの受熱フィン6aのフィンピ
ッチが放熱器3bの放熱フィン6bより小さい。これに
より、高温流体の流量を増やしたときに、受熱管4a通
過流速が増大し、高温空気の熱量を受熱フィン6aに伝
達する時間が減ることを補うことができる。これによ
り、フィンピッチを流体隔離板2の高温側(内気側)と
低温側(外気側)とで同じ大きさにした場合と比較し
て、放熱器3bの目詰まりを防止しながら、冷媒槽3a
のフィンピッチP1 を放熱器3bのフィンピッチP2よ
りも小さくすることで高温空気の冷却性能を向上でき、
沸騰冷却器3、ひいては沸騰冷却装置14全体の小型化
を達成できる。
の侵入方向にファンがあり、ファンボス部によって電動
モータ32にかかる水圧を低減し、防水性を向上させる
ことができる。冷媒槽3aの受熱フィン6aのフィンピ
ッチが放熱器3bの放熱フィン6bより小さい。これに
より、高温流体の流量を増やしたときに、受熱管4a通
過流速が増大し、高温空気の熱量を受熱フィン6aに伝
達する時間が減ることを補うことができる。これによ
り、フィンピッチを流体隔離板2の高温側(内気側)と
低温側(外気側)とで同じ大きさにした場合と比較し
て、放熱器3bの目詰まりを防止しながら、冷媒槽3a
のフィンピッチP1 を放熱器3bのフィンピッチP2よ
りも小さくすることで高温空気の冷却性能を向上でき、
沸騰冷却器3、ひいては沸騰冷却装置14全体の小型化
を達成できる。
【0062】図1に示すように冷却装置の背面側区画板
27の上部、下部には夫々密閉空間16と連通する高温
側吸込口27a、高温側吐出口27bが設けられてい
る。高温側吸込口27aは、収容空間16の気体を高温
側の伝熱空間17に取り込むために、密閉空間16の上
部と連通した開口部に連設されている。具体的には、側
壁面と背面側区画板27とで沸騰冷却器3内を上下方向
に伸びる高温側伝熱空間17を形成し、この高温側伝熱
空間17の上端が高温側吸込口27aとして密閉空間1
6内の上部(流体隔離板2より上方)に開口している。
27の上部、下部には夫々密閉空間16と連通する高温
側吸込口27a、高温側吐出口27bが設けられてい
る。高温側吸込口27aは、収容空間16の気体を高温
側の伝熱空間17に取り込むために、密閉空間16の上
部と連通した開口部に連設されている。具体的には、側
壁面と背面側区画板27とで沸騰冷却器3内を上下方向
に伸びる高温側伝熱空間17を形成し、この高温側伝熱
空間17の上端が高温側吸込口27aとして密閉空間1
6内の上部(流体隔離板2より上方)に開口している。
【0063】これにより、発熱体11の熱で高温になっ
た気体が高温側吸込口27aから高温側伝熱空間17内
へ導入されてスムーズに冷媒槽3aへ導かれるため、密
閉空間16内の温度を均一に保つことができる。即ち、
発熱体11から発生する熱で高温となった気体が対流に
よって密閉空間16内を上昇するため、密閉空間16内
の上部に高温側吸込口27aを設けた方が密閉空間16
内の冷却効率が良いと言える。言い換えれば、高温側吸
込口27aが流体隔離板2より低い位置にあると、密閉
空間16内の比較的低温の気体が高温側吸込口27aか
ら高温側伝熱空間17内に導入されて冷媒槽3aへ導か
れるため、密閉空間16内の冷却効率が低下する可能性
がある。
た気体が高温側吸込口27aから高温側伝熱空間17内
へ導入されてスムーズに冷媒槽3aへ導かれるため、密
閉空間16内の温度を均一に保つことができる。即ち、
発熱体11から発生する熱で高温となった気体が対流に
よって密閉空間16内を上昇するため、密閉空間16内
の上部に高温側吸込口27aを設けた方が密閉空間16
内の冷却効率が良いと言える。言い換えれば、高温側吸
込口27aが流体隔離板2より低い位置にあると、密閉
空間16内の比較的低温の気体が高温側吸込口27aか
ら高温側伝熱空間17内に導入されて冷媒槽3aへ導か
れるため、密閉空間16内の冷却効率が低下する可能性
がある。
【図1】本発明を、電子機器装置の冷却装置として適用
した概略図である。
した概略図である。
【図2】図1に示した電子機器装置の側面図である。
【図3】図1の沸騰冷却装置の具体的構造を示した正面
図である。
図である。
【図4】図3に示した沸騰冷却装置器の側面図である。
【図5】(a)は、図1に示した電子機器装置のターボ
ファンを示す正面図、(b)は(a)における側面図で
ある。
ファンを示す正面図、(b)は(a)における側面図で
ある。
1 電子機器装置 2 流体隔離板 3 沸騰冷却装置 3a 冷媒槽(高 温側熱交換器) 3b 放熱器(低温側熱交換器) 4a 受熱管(高温側熱交換器の管状部材) 5 放熱管(低温側熱交換器の管状部材) 6a 受熱フィン 6b 放熱フィン 9a 高温側連通管(連通管) 9b 低温側連通管(連通管) 11 電子部品 13 ハウジング(筐体) 16 密閉空間 17 高温側伝熱空間 18 低温側伝熱空間 20 ケーシング 24 コントローラ 25 冷却装置 26 外壁板 26a 低温側吸込口 26b 低温側吐出口 27 背面側区画板 27a 高温側吸込口 27b 高温側吐出口 28 メンテナンスハッチ 31 上部側送風機(低温側送風機) 311 吸気ベルマウス(吸い込み口) 312 吐き出し口 32 電動モータ 34 下部側送風機(高温側送風機) 41a 高温側上部タンク(高温側上部連通部) 41b 低温側上部タンク(低温側上部連通部) 42a 高温側下部タンク(高温側下部連通部) 42b 低温側下部タンク(低温側下部連通部)
Claims (11)
- 【請求項1】 高温部分に通風される高温流体の熱を、
前記高温部分と流体隔離板により隔離された低温部分に
通風される低温流体へ移動させる冷却装置であって、 前記高温部分に配置され、前記高温流体を流通させる高
温側送風機と、 複数の管状部材からなり、前記高温部分において前記高
温側送風機に対向して配置され、前記高温流体から受熱
して沸騰気化する冷媒が内部に封入される高温側熱交換
器と、 前記高温側熱交換器の前記管状部材の数よりも少ない数
の管状部材からなり、一方が前記高温側熱交換器の前記
管状部材に接続され、他方が前記流体隔離板を通り抜け
て前記低温部分に延設され、一方と他方との間において
前記高温側熱交換器に対して前記高温側送風機側に屈曲
された連通管と、 前記連通管の前記管状部材の数よりも多い数の管状部材
からなり、前記低温部分における前記高温側熱交換器の
上部に、前記高温側熱交換器に対して前記高温側送風機
側にずらされて配置され、前記連通管の他方に接続され
て、前記高温側熱交換器で沸騰気化した冷媒の熱を前記
放熱部分に放出して前記冷媒を凝縮液化させる低温側熱
交換器と、 前記冷温部分における前記高温側熱交換器の上部であっ
て前記低温側熱交換器の反高温側送風機側に対向して配
置され、前記低温流体を流通させる低温側送風機とを備
えることを特徴とする冷却装置。 - 【請求項2】 前記高温側熱交換器における前記複数の
管状部材は第1の平面上に配列され、 前記低温側熱交換器における前記複数の管状部材は、前
記第1の平面と平行であって該第1の平面とは異なる第
2の平面上に配列され、 前記高温側送風機は、前記第1の平面よりも前記第2の
平面側であって、前記第1の平面に略平行に配置され、 前記低温側送風機は、前記第2の平面よりも前記第1の
平面側であって、前記第2の平面に略平行に配置される
ことを特徴とする請求項1記載の冷却装置。 - 【請求項3】 前記流体隔離板は前記高温側熱交換器及
び前記低温側熱交換器に対して傾斜して配置されるもの
であり、前記連通管は前記流体隔離板に略垂直に貫通さ
れていることを特徴とする請求項1または請求項2の何
れかに記載の冷却装置。 - 【請求項4】 前記高温側熱交換器は、前記高温側熱交
換器の複数の管状部材を下部で連通させる高温側下部連
通部、及び前記高温側熱交換器の複数の管状部材を上部
で連通させる高温側上部連通部を備え、 前記低温側熱交換器は、前記低温側熱交換器の複数の管
状部材を下部で連通させる低温側下部連通部、及び前記
低温側熱交換器の複数の管状部材を上部で連通させる低
温側上部連通部を備え、 前記連通管は、一方が前記高温側上部連通部に接続され
他方が前記低温側上部連通部に接続されて前記高温側熱
交換器で沸騰気化された冷媒を前記低温側熱交換器に送
出する高温側連通管、及び一方が前記高温側下部連通部
に接続され他方が前記低温側下部連通部に接続されて前
記低温側熱交換器で冷却液化された冷媒を高温側熱交換
器に戻す低温側連通管を備え、前記高温側連通管及び前
記低温側連通管は、共に一方と他方との間において前記
高温側熱交換器に対して前記高温側送風機側に屈曲され
ていることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れ
かに記載の冷却装置。 - 【請求項5】 高温部分に通風される高温流体の熱を、
前記高温部分と流体隔離板により隔離された低温部分に
通風される低温流体へ移動させる冷却装置であって、 前記高温部分に配置されて前記高温流体が流通させる通
風孔を有する平面型受熱器からなり、前記高温流体から
受熱して沸騰気化する冷媒が内部に封入される高温側熱
交換器、前記低温部分における前記高温側熱交換器の上
部に前記高温側熱交換器に対してずらされて配置されて
前記低温流体が流通させる通風孔を有する平面型放熱器
からなり、前記高温側熱交換器で沸騰気化した冷媒の熱
を前記放熱部分に放出して前記冷媒を凝縮液化させる低
温側熱交換器、及び前記高温側熱交換器の内部断面積と
前記低温側熱交換器の内部断面積の何れよりも小さい内
部断面積を有する管状部材からなり、一方が前記高温側
熱交換器に接続され、他方が前記流体隔離板を通り抜け
て前記低温側熱交換器に接続された連通管、からなる沸
騰冷却装置と、 前記高温部分において、前記高温側熱交換器と対向して
配置され、前記高温流体を前記高温側熱交換器の通風孔
に流通させる高温側送風機と、 前記冷温部分において、前記熱交換装置を挟んで前記高
温側送風機とは反対側に、前記低温側熱交換器と対向し
て配置され、前記低温流体を前記低温側熱交換器の通風
孔に流通させる低温側送風機とを有し、前記沸騰冷却装
置における前記高温側熱交換器は前記低温側送風機側に
ずらされ、前記低温側熱交換器は前記高温側送風機側に
ずらされ、かつ前記高温側送風機の反高温側熱交換器側
端部から前記低温側送風機の反低温側熱交換器側端部ま
での距離は、前記高温側熱交換器と前記低温側熱交換器
の内の厚い方の一つ、前記高温側送風機及び前記低温側
送風機の合計の厚みよりも小さいことを特徴とする冷却
装置。 - 【請求項6】 前記高温側送風機の吸い込み口を前記高
温側熱交換器側に配置し、前記低温側送風機の吸い込み
口を前記低温側熱交換器側に配置し、前記高温流体と前
記低温流体とを対向させて流通させるようにしたことを
特徴とする請求項1ないし請求項5の何れかに記載の冷
却装置。 - 【請求項7】 前記連通管における前記他方は、前記一
方の鉛直方向よりも前記低温側熱交換器側にずらされて
配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項
6の何れかに記載の冷却装置。 - 【請求項8】 作動することにより発熱する電気機器が
内部に収容される筐体を備え、 前記高温部分は、前記筐体の一部に区画され、前記電気
機器の熱により加熱された高温流体が前記高温側送風機
によって流通される領域であり、 前記低温部分は、前記流体隔離板により前記筐体内部及
び前記高温部分と隔離される領域であることを特徴とす
る請求項1ないし請求項7の何れかに記載の冷却装置。 - 【請求項9】 前記筐体は前記高温部分が区画される側
に前面を有し、 前記高温側熱交換器、前記低温側熱交換器、前記高温側
送風機及び前記低温側送風機は前記前面と略平行に配置
されるものである請求項8記載の冷却装置。 - 【請求項10】 前記高温側熱交換器の前記管状部材が
積層された方向の横幅は、前記低温側熱交換器の前記管
状部材が積層された方向の横幅と略同じであり、かつ前
記高温側熱交換器と前記低温側熱交換器とは横幅方向に
互いにずらされて配置され、前記高温側連通管は前記低
温側熱交換器の位置ずれ部分に配置され、前記低温側連
通管は前記高温側熱交換器の位置ずれ部分に配置される
ことを特徴とする請求項4記載の冷却装置。 - 【請求項11】 前記高温側送風機及び前記低温側送風
機の少なくとも一つは、吸い込み口が送風機ケーシング
に対して偏心した遠心式送風機であり、該遠心式送風機
の前記吸い込み口の中心は、前記高温側熱交換器及び前
記低温側熱交換器の内の前記遠心式送風機に対向した一
方の中心と略一致するように対向して配置されることを
特徴とする請求項1ないし請求項10の何れかに記載の
冷却装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9030406A JPH10227554A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 冷却装置 |
US09/024,977 US6039111A (en) | 1997-02-14 | 1998-02-16 | Cooling device boiling and condensing refrigerant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9030406A JPH10227554A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10227554A true JPH10227554A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12303068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9030406A Pending JPH10227554A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10227554A (ja) |
Cited By (11)
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---|---|---|---|---|
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- 1997-02-14 JP JP9030406A patent/JPH10227554A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060808 |