(57)【要約】【課題】流路を有する液冷式冷却装置を提供する。【解決手段】流路を有する液冷式冷却装置はベースおよびカバーを備える。ベースは表面に凹んで形成された長形の凹状溝と、凹状溝の少なくとも一部分の壁面に形成されたスポイラー構造とを有する。スポイラー構造は凹状溝の軸方向に沿って所定の長さまで伸びる。カバーはベースに装着され、凹状溝に被さって液体を流動させる流路を形成する。流路はスポイラー構造によって完全に密封されることがない。ベースおよびカバーのいずれか一つには流入口および流出口が配置される。流入口は流路の一端に繋がる。流出口は流路の別の一端に繋がる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースおよびカバーを備え、
前記ベースは、表面に凹んで形成された長形の凹状溝と、前記凹状溝の少なくとも一部分の壁面に形成されたスポイラー構造とを有し、
前記スポイラー構造は前記凹状溝の軸方向に沿って所定の長さまで伸び、
前記カバーは、前記ベースに装着され、前記凹状溝に被さって液体を流動させる流路を形成し、
前記流路は前記スポイラー構造によって完全に密封されることがなく、
前記ベースおよび前記カバーのいずれか一つには流入口および流出口が配置され、
前記流入口は前記流路の一端に繋がり、
前記流出口は前記流路の別の一端に繋がることを特徴とする、
流路を有する液冷式冷却装置。
【請求項２】
前記スポイラー構造および前記カバーは、相互に所定距離を置いて空間を形成することを特徴とする請求項１に記載の流路を有する液冷式冷却装置。
【請求項３】
前記凹状溝は、底面および二つの側壁面を有し、前記スポイラー構造は前記凹状溝の前記底面に配置されることを特徴とする請求項１に記載の流路を有する液冷式冷却装置。
【請求項４】
前記スポイラー構造と前記ベースとは一体成型であることを特徴とする請求項１に記載の流路を有する液冷式冷却装置。
【請求項５】
前記スポイラー構造は複数のフィンから構成されることを特徴とする請求項１に記載の流路を有する液冷式冷却装置。
【請求項６】
前記スポイラー構造の複数の前記フィンは、長形を呈し、前記凹状溝の軸方向に沿って伸び、かつ前記凹状溝の軸方向に平行であることを特徴とする請求項５に記載の流路を有する液冷式冷却装置。
【請求項７】
前記スポイラー構造の複数の前記フィンは、相互に所定距離を置いて平行することを特徴とする請求項６に記載の流路を有する液冷式冷却装置。
【請求項８】
前記スポイラー構造の複数の前記フィンは、相互に連結されず複数の段に分けられ、二つずつの前記段が隣り合う複数のフィンは相互に所定距離を置くことを特徴とする請求項７に記載の流路を有する液冷式冷却装置。
【請求項９】
前記凹状溝は、底面および二つの側壁面を有し、前記スポイラー構造は前記凹状溝の前記底面に配置され、前記スポイラー構造と前記凹状溝の二つの前記側壁面との間の距離は二つずつの前記フィンの間の距離より大きいことを特徴とする請求項７に記載の流路を有する液冷式冷却装置。
【請求項１０】
前記スポイラー構造の複数の前記フィンは、高さが異なることを特徴とする請求項７に記載の流路を有する液冷式冷却装置。
【請求項１１】
前記流入口および前記流出口は、前記ベースに配置されることを特徴とする請求項１に記載の流路を有する液冷式冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路によって冷却効果を生じる技術に関し、詳しくは流路の内部にスポイラー構造を配置することによって冷却効果を向上させる液冷式冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の流路による冷却技術において、特許文献１により開示される冷却システム構造はモーターまたは主軸駆動装置を採用することによって冷却効果を生じ、製造コストを削減することができる。該案はモーターまたは主軸駆動装置に冷却管を配置し、冷却液が冷却管を流動して循環することによって冷却効果を生じる。
特許文献２は内部の流路の熱エネルギーを拡散させるハウジングを有する電動機を開示する。該案はモーターのハウジングの壁面に流路を嵌め込み、流路に冷却液を入流させることによって冷却効果を生じる技術である。
【０００３】
上述したとおり、周知の液冷式冷却装置は焦点が流路の配置方式に置かれ、流路の内部構造を変化させ、冷却効果を向上させる発明は全くなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】台湾特許公開２００８２６４３５号公報
【特許文献２】台湾特許Ｉ４８７２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、流路内のスポイラー構造によって冷却液の流動変化を促し、熱エネルギーを冷却液に多く吸収させ、冷却液の循環流動によって熱エネルギーを放出し、良好な冷却効果を生じることができる液冷式冷却装置を提供することを主な目的とする。
【０００６】
本発明は、流路内のスポイラー構造によって冷却液との接触面積を増加させ、熱エネルギーを冷却液に容易に吸収させ、冷却液の循環流動によって熱エネルギーを放出し、良好な冷却効果を生じることができる液冷式冷却装置を提供することをもう一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、流路を有する液冷式冷却装置はベースおよびカバーを備える。ベースは表面に凹んで形成された長形の凹状溝と、凹状溝の少なくとも一部分の壁面に形成されたスポイラー構造とを有する。スポイラー構造は凹状溝の軸方向に沿って所定の長さまで伸びる。カバーはベースに装着され、凹状溝に被さって液体を流動させる流路を形成する。流路はスポイラー構造によって完全に密封されることがない。ベースおよびカバーのいずれか一つには流入口および流出口が配置される。流入口は流路の一端に繋がる。流出口は流路の別の一端に繋がる。上述したとおり、流路内のスポイラー構造によって冷却液の流動変化を促し、冷却液との接触面積を増加させ、良好な冷却効果を生じることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態による流路を有する液冷式冷却装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による流路を有する液冷式冷却装置を示す分解斜視図である。
【図３】図２中の３−３線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による流路を有する液冷式冷却装置の作動状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による流路を有する液冷式冷却装置のベースを示す斜視図である。
【図６】本発明の第３実施形態による流路を有する液冷式冷却装置のベースを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明による流路を有する液冷式冷却装置を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１から図３に示すように、流路を有する液冷式冷却装置１０はベース１１およびカバー２１から構成される。
【００１１】
第１実施形態は工具機の主軸駆動装置をベース１１として使用する例を挙げる。ベース１１は表面に凹んで形成された長形の凹状溝１２およびスポイラー構造１４を有する。凹状溝１２はベース１１の表面に往復および彎曲を繰り返してＳ字型に分布し、底面１２１、二つの側壁面１２２、複数の縦部位１２Ｓおよび複数の横部位１２Ｔを有する。複数の縦部位１２Ｓはベース１１の軸心に平行である。複数の横部位１２Ｔはベース１１の軸心に垂直である。
スポイラー構造１４は凹状溝１２の複数の縦部位１２Ｓに配置されるため、凹状溝１２は複数の部分的な壁面（即ち底面１２１）にスポイラー構造１４を有する。スポイラー構造１４は凹状溝１２の軸方向に沿って伸び、凹状溝１２の底面１２１に分布する。
【００１２】
カバー２１は、ベース１１に装着され、凹状溝１２に被さって液体を流動させる流路Ｃを形成する。流路Ｃはスポイラー構造１４によって完全に密封されることがない。
図４に示すように、冷却液９９は流路Ｃを流動する。本実施形態において、複数のスポイラー構造１４およびカバー２１は相互に所定距離を置いて空間Ｓを形成する。流路Ｃを流動する冷却液９９は複数のスポイラー構造１４の横および空間Ｓを通る。つまり空間Ｓは冷却液９９を妨害せず、通過させることができる。空間Ｓが配置されなければ、流路Ｃを流動する冷却液９９は複数のスポイラー構造１４を通る時の抵抗が比較的大きくなるだけではなく、複数のスポイラー構造１４の横をゆっくり通過することしかできない。
【００１３】
ベース１１はさらに流入口１６および流出口１８を有する。流入口１６は流路Ｃの一端に繋がる。流出口１８は流路Ｃの別の一端に繋がる。流入口１６および流出口１８はベース１１に配置されるとは限らず、カバー２１に配置されても流路Ｃの両端に繋がることができる。
第１実施形態は流入口１６および流出口１８をベース１１に配置することを例として挙げる。冷却液９９は流入口１６に流れ込み、流路Ｃを流動し、流出口１８から流出する。
【００１４】
第１実施形態において、スポイラー構造１４は複数のフィン１４１から構成され、ベース１１と一体成型される。スポイラー構造１４を製作する際、工具機の切削加工によってベース１１の表面を削って凹状溝１２を製作すると同時にフィン１４１を製作すれば、フィン１４１とベース１１とは一体成型となり、複数のフィン１４１の先端部とカバー２１との間は空間Ｓとなる。
複数のフィン１４１は長形を呈し、凹状溝１２の軸方向に沿って伸び、かつ凹状溝１２の軸方向に平行である。複数のフィン１４１は凹状溝１２の複数の縦部位１２Ｓに位置し、かつ相互に所定距離を置いて平行するため、相互に連結されず複数の段に分けられる。二つずつの段が隣り合う複数のフィン１４１は凹状溝１２の横部位１２Ｔによって隔離される。
【００１５】
一方、複数のフィン１４１と二つの側壁面１２２との間の距離が二つずつのフィン１４１の間の距離より大きいため、冷却液９９は凹状溝１２の二つの側壁面１２２とフィン１４１との間の隙間を容易に通過できる。
【００１６】
以上は本発明の第１実施形態の構築についての説明である。続いて第一実施形態の作動状態について説明を進める。
【００１７】
流路を有する液冷式冷却装置１０を作動させる前に入水管（図中未表示）と流入口１６を連結し、出水管（図中未表示）と流出口とを連結し、冷却液９９を流路Ｃに注入し、充満させる。冷却液９９は入水管から流路Ｃへ流入し、出水管から流出する。入水管、出水管および循環設備を連結することは周知の理解できる技術であるため、詳しい説明および図面を省略する。
【００１８】
図４に示すように、流路を有する液冷式冷却装置１０が作動する際、冷却液９９は流入口１６から流路Ｃへ流入し、複数のスポイラー構造１４を流れるように持続的に維持される。続いて、冷却液９９がスポイラー構造１４を流れるプロセスについて説明する。冷却液９９がスポイラー構造１４を流れる際、冷却液９９は上方の空間Ｓおよび複数のフィン１４１の間を通過する。
複数のフィン１４１はベース１１に配置されるため、ベース１１の熱エネルギーを表面に拡散させ、冷却液９９に吸引させることができる。複数のフィン１４１との間の空間は断面積が比較的小さいため、スポイラー構造１４を流動する冷却液９９は流速が比較的遅く、複数のフィン１４１に吸着された熱エネルギーを効果的に吸引することができる。空間Ｓを流れる冷却液９９は流速が比較的速いため、下方のスポイラー構造１４の横に位置する冷却液９９の流動を促す。上述した手段により、複数のフィン１４１の熱エネルギーを効果的に放出できるだけでなく、冷却液９９が流路Ｃに流入して流路Ｃから流出するとともに熱エネルギーを効果的に放出する冷却効果を発揮することができる。
【００１９】
上述したとおり、第１実施形態は流路Ｃ内のスポイラー構造１４によって冷却液９９の流動変化を促し、熱エネルギーを冷却液９９に多く吸収させ、冷却液９９の循環流動によって熱エネルギーを放出する。一方、第１実施形態は流路Ｃ内のスポイラー構造１４によって冷却液９９との接触面積を増加させ、熱エネルギーを冷却液９９に容易に吸収させ、冷却液９９の循環流動によって熱エネルギーを放出する。従って、本発明は先行技術に優れた良好な冷却効果を発揮できる。
【００２０】
スポイラー構造１４の複数のフィン１４１は高さが異なるように設計されてもよい。フィン１４１の高さが異なればフィン１４１と冷却液９９との接触面積が増加するため、業者のニーズに応じて設計を調整することができる。上述した構造は図３から容易に推知できるため、図面および詳しい説明を省略する。
【００２１】
（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態による流路を有する液冷式冷却装置１０’を示す斜視図である。第１実施形態との違いは次のとおりである。
【００２２】
第２実施形態において、凹状溝１２’はベース１１’に螺旋状に配置されてねじ山を形成する。スポイラー構造１４’は凹状溝１２’の一端から中断せず別の一端まで伸びて形成される。
【００２３】
第２実施形態のほかの構造、作動方式および達成した効果は第１実施形態と同じであるため、詳しい説明を省略する。
【００２４】
（第３実施形態）
図６は本発明の第３実施形態による流路を有する液冷式冷却装置１０”を示す斜視図である。第１実施形態との違いは次のとおりである。
【００２５】
第３実施形態において、ベース１１”は工具機の主軸駆動装置でなく、平板状の構造を採用することによってベース１１”の下方に付着する熱源に熱拡散効果または冷却効果を生じる。
【００２６】
第３実施形態のほかの構造、作動方式および達成した効果は第１実施形態と同じであるため、詳しい説明を省略する。
【００２７】
第１実施形態から第３実施形態により掲示されたスポイラー構造は複数のフィンから構成されるが、これに限らず、凹状溝の底面に突出して形成された複数の柱体または複数の凸状の点から構成されてもよい。
複数の柱体および複数の凸状の点はフィンと同じ効果を生じることができるが、放熱面積および流動のスムーズさの面ではフィンに及ばない。それにもかかわらず上述した構造変化はスポイラー構造の一例でもあるため、本発明の請求範囲に属すべきである。
【符号の説明】
【００２８】
１０、１０’、１０”  流路を有する液冷式冷却装置
１１、１１’、１１”  ベース
１２、１２’  凹状溝
１２１  底面
１２２  側壁面
１２Ｓ  縦部位
１２Ｔ  横部位
１４、１４’  スポイラー構造
１４１  フィン
１６  流入口
１８  流出口
２１  カバー
９９  冷却液
Ｃ  流路
Ｓ  空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2018191502.tif 000007
【図６】
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