(57)【要約】【課題】  冷却ファンを実装しなかったり散熱面積を広げなかったりしても電子部品の発熱を効率的に発散することができる寸法の小さい放熱装置を提供する。【解決手段】  放熱装置３は、伝熱媒体３０が内蔵され、伝熱媒体の気液変化により伝熱作用を行って電子部品の発熱を発散可能である。この放熱装置は、吸熱素子３１と放熱素子３２と吸熱素子および放熱素子との間を連通させた２つのダクト３３，３４を備えている。吸熱素子３１はその内部が互いに連通した第１および第２の室３１５，３１６を有し、伝熱媒体の液相から気相への相転移により発熱を吸収可能である。放熱素子３２はその内部にチャンバー３２１が形成され、伝熱媒体が気相から液相への相転移をして発熱を発散可能である。ダクトは、少なくとも１つの一方向弁が設けられ、１本で伝熱媒体をチャンバーから第１の室に導き、他の１本で伝熱媒体を第２の室からチャンバーに導く。【選択図】    図１
0003106428.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
伝熱媒体が内蔵され、前記伝熱媒体の気液変化により伝熱作用を行って電子部品の発熱を発散可能な放熱装置において、
その内部が互いに連通している第１および第２の室を有し、その底面で電子部品と接触して前記電子部品の発熱を前記伝熱媒体の液相から気相への相転移により吸収可能な吸熱素子と、
その内部にチャンバーが形成され、前記伝熱媒体が気相から液相への相転移をして発熱を発散可能な放熱素子と、
それぞれその中に少なくとも１つの一方向弁が設けられ、その１本で前記伝熱媒体を前記チャンバーから前記第１の室に導き、他の１本で前記伝熱媒体を前記第２の室から前記チャンバーに導くことが可能に、前記吸熱素子と前記放熱素子との間を連通させている２つのダクトと
からなっており、
それにより、前記吸熱素子を前記電子部品と接触させて、その発熱を、前記底面を経由して前記吸熱素子の前記第１の室と第２の室内に伝導させてから、前記伝熱媒体の液相から気相への相転移により吸収し、さらに、前記第２の室から前記放熱素子へと連通している前記ダクトを経由して、該相転移で気相になった伝熱媒体と共に前記チャンバーに導いてそこで排除した後、前記気相媒体を液相に凝結させた後、前記放熱素子から前記第１の室へと連通している前記ダクトを経由して前記吸熱素子に戻させることを特徴とする放熱装置。
【請求項２】
前記第２の室から前記放熱素子へのダクトには、前記第２の室から前記放熱素子への一方向弁が両端に設けられ、
前記放熱素子から前記第１の室へのダクトには、前記放熱素子から前記第１の室への一方向弁が両端に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項３】
前記吸熱素子は、前記２つのダクトと連通している前端面と、この前端面と対面している後端面とを有し、また、その内部に前記前端面から前記後端面へと前記後端面と連接を防止した状態で延伸してなる隔壁が形成され、前記第１の室と前記第２の室とを隔離してなることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の放熱装置。
【請求項４】
前記伝熱媒体は、冷媒であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載の放熱装置。
【請求項５】
前記吸熱素子は、前記底面の反対面である頂面に複数の散熱用鰭を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１に記載の放熱装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、放熱装置に関し、特に、電子部品の発熱を液相から気相への相転移により発散させることが可能な放熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の電子機器は高集積化に進んでいる。それに伴い機器の放熱対策が実用化の重要な課題の一つになってきている。特に、コンピュータを始めとする電子機器を使用する際に伴う発熱に対処するための電子熱管理技術の需要は、コンピュータ産業の発展と共に拡大している。
【０００３】
従来から、コンピュータに実装され、その電子部品、例えばＣＰＵなどの発熱を放散する冷却用素子としては様々な類型があるが、通常は例えば図４に示すような鰭付きファン装置１がよく使用されている。この鰭付きファン装置１は、その複数の鰭１１により電子部品２の狭い表面を拡大し、冷却ファン１２により強制吸気や給気で拡大した表面（即ち複数の鰭１１からなっている広い表面）から、ＣＰＵなどの電子部品２から伝わってくる発熱を外へ運んで電子部品２ないしコンピュータを冷却する。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、コンピュータの処理速度の向上につれて、コンピュータにおける電子部品、特にＣＰＵによる発熱が一層高くなるので、冷却用素子の散熱効果がさらに要求されている。即ち、電子部品による高熱を散熱するために、もっと大型で強力な冷却ファン及びもっと散熱面積を広げうる鰭を使用する必要がある。このため、鰭の体積及び高度が嵩張る傾向があって電子機器の軽薄短小の潮流に反する欠点がある。
【０００５】
この考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷却ファンを実装しなかったり散熱面積を広げなかったりしても電子部品の発熱を効率的に発散することができる寸法の小さい放熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を達成するために、本考案に係る放熱装置は、伝熱媒体が内蔵され、前記伝熱媒体の気液変化により伝熱作用を行って電子部品の発熱を発散可能である。この放熱装置は、その内部が互いに連通している第１および第２の室を有し、その底面で電子部品と接触して前記電子部品の発熱を前記伝熱媒体の液相から気相への相転移により吸収可能な吸熱素子と、その内部にチャンバーが形成され、前記伝熱媒体が気相から液相への相転移をして発熱を発散可能な放熱素子と、それぞれその中に少なくとも１つの一方向弁が設けられ、その１本で前記伝熱媒体を前記チャンバーから前記第１の室に導き、他の１本で前記伝熱媒体を前記第２の室から前記チャンバーに導くことが可能に、前記吸熱素子と前記放熱素子との間を連通させている２つのダクトとを備えている。
【考案の効果】
【０００７】
この考案によれば、冷却ファンを実装しなかったり散熱面積を広げなかったりしても電子部品の発熱を効率的に発散することができる寸法の小さい放熱装置を提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本考案の好ましい実施の形態について詳しく説明する。なお、以下の説明においては、そのサイズに拘わらず、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【０００９】
まず、図１および図２を参照しながら本考案の放熱装置の好ましい第１の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１に示すように、この実施の形態に係る放熱装置３は、簡単に言えば、冷媒など伝熱媒体３０が内蔵されており、この伝熱媒体３０の気液変化（気相から液相への相転移、液相から気相への相転移）により伝熱作用を行って電子部品の発熱を発散することができるものである。
【００１１】
放熱装置３は、吸熱素子３１と放熱素子３２と２本のダクト３３，３４とを備えている。放熱装置３は、２本のダクト３３，３４によって吸熱素子３１と放熱素子３２とが連結されている。
【００１２】
吸熱素子３１は、発熱する電子部品と接触して装置全体の吸熱端とし、少なくとも前端面３１１と、この前端面３１１と対面した後端面３１２と、底面３１３と、この底面３１３の反対面である頂面３１４とを備え、内部空間３１０が形成されている。なお、左右両端面は説明を省略する。内部空間３１０は、隔壁３１７によって第１の室３１５と第２の室３１６とに隔離されている。もっと詳しく見ると、隔壁３１７は、前端面３１１から後端面３１２へと後端面３１２と連接しないように延伸されている。即ち、第１の室３１５と第２の室３１６との間は互いに連通されている。また、前端面３１１には、第１の室３１５に連通された入口３１８と、前記第２の室３１６に連通された出口３１９とが形成されている。
【００１３】
一方、放熱素子３２は、装置全体の散熱端であり、その内部にチャンバー３２１が形成されている。この放熱素子３２は、吸熱素子３１の前端面３１１と対応する一端面３２２を備えている。この一端面３２２には、チャンバー３２１と連通され、それぞれ吸熱素子３１の前端面３１１にある入口３１８と出口３１９とに対応する出口３２３と入口３２４とが形成されている。
【００１４】
２本のダクト３３，３４は、吸熱素子３１と放熱素子３２とを互いに連通するように配設されている。もっと詳しく説明すると、一方のダクト３３の一端が吸熱素子３１の入口３１８に連結され、他端が放熱素子３２の出口３２３に連結されている。他方のダクト３４の一端が吸熱素子３１の出口３１９に連結され、他端が放熱素子３２の入口３２４に連結されている。
【００１５】
他方のダクト３４の一端および他端には、それぞれ第１の一方向弁３４１，３４２が配設されている。すなわち、他方のダクト３４の一端と吸熱素子３１の出口３１９とが連結された部位、および、ダクト３４の他端と放熱素子３２の入口３２４とが連結された部位には、それぞれ第１の一方向弁３４１，３４２が配設されている。
【００１６】
これら第１の一方向弁３４１，３４２は、吸熱素子３１の第２の室３１６から放熱素子３２のチャンバー３２１に伝熱媒体３０を流すことが可能である。すなわち、第１の一方向弁３４１，３４２によって、第２の室３１６内の伝熱媒体３０を、吸熱素子３１の出口３１９から流出させてダクト３４を通し、放熱素子３２の入口３２４を経由してチャンバー３２１に流れるように導くことができる。
【００１７】
一方のダクト３３の一端および他端には、それぞれ第２の一方向弁３３１，３３２が配設されている。すなわち、一方のダクト３３の一端と吸熱素子３１の入口３１８とが連結された部位、および、ダクト３３の他端と放熱素子３２の出口３２３とが連結された部位には、それぞれ第２の一方向弁３３１，３３２が配設されている。
【００１８】
これら第２の一方向弁３３１，３３２は、放熱素子３２のチャンバー３２１から吸熱素子３１の第１の室３１５に伝熱媒体３０を流すことが可能である。すなわち、第２の一方向弁３３１，３３２によって、チャンバー３２１内の伝熱媒体３０を、放熱素子３２の出口３２３から流出させてダクト３３を通し、吸熱素子３１の入口３１８を経由して第１の室３１５に流れるように導くことができる。
【００１９】
次に、この実施の形態に係る放熱装置３の作用について図２を用いて説明する。
【００２０】
この放熱装置３は、例えばコンピュータに実装される場合、吸熱素子３１の底面３１３でハウジング４１内の電子部品４２と接触させる。放熱素子３２をハウジング４１に開設された散熱孔４１１近くに取り付ける。
【００２１】
このように、電子部品４２の発熱時、その発熱を、吸熱素子３１の底面３１３を経由して吸熱素子３１の内部空間３１０内に伝導させる。この内部空間３１０内の伝熱媒体３０の液相から気相への相転移により熱を吸収することができる。
【００２２】
吸熱して気相になった伝熱媒体３０は、第２の室３１６に満たされてから、第１の一方向弁３４１，３４２に導かれて他方のダクト３４を経由してハウジング４１の散熱孔４１１に近い放熱素子３２のチャンバー３２１に流れるとともにそこで冷却されて熱を排除する。このため、それに伴って液相に凝結する。
【００２３】
さらに、相転移で液相になった伝熱媒体３０は、第２の一方向弁３３２，３３１に導かれて一方のダクト３３を流れて吸熱素子３１の第１の室３１５に戻って再び吸熱する。つまり、この放熱装置３は、伝熱媒体３０を、吸熱素子３１の第１の室３１５から第２の室３１６、他方のダクト３４、放熱素子３２、一方のダクト３３、第１の室３１５、といったサイクルに沿って繰り返し気液変化させて伝熱作用を行う。したがって、電子部品４２の発熱を効率的に散熱することができる。
【００２４】
次に、この考案の第２の実施の形態について図３を用いて説明する。
【００２５】
図３に示すように、この実施の形態に係る放熱装置３は、第１の実施の形態とほぼ同様であり、異なるところは吸熱素子３１の頂面３１４に、他に散熱用鰭素子３５が設けられていることにある。この散熱用鰭素子３５は、複数の鰭３５１を有して散熱表面を拡大することができる。
【００２６】
この実施の形態に係る放熱装置３の吸熱素子３１を電子部品４２と接触させると、その発熱を、吸熱素子３１の底面３１３を経由して吸熱素子３１内に伝導させてから、伝熱媒体３０の液相から気相への相転移により吸収して放熱素子３２へ導き、その放熱素子３２で発熱を排除する。さらに、吸熱素子３１の頂面３１４を経由して散熱用鰭素子３５に伝えて複数の鰭３５１によって発熱を発散する。したがって、複数の鰭３５１を吸熱素子３１の頂面に設けたことにより、放熱効率をさらに向上させることができる。
【００２７】
上記第１および第２の実施の形態から分かるように、放熱装置３は、従来のように冷却ファンなど電動冷却装置が要らなく、自ら伝熱媒体３０の液相から気相への相転移によって伝熱作用を行って電子部品４２の発熱を効率的に排除することができる。また、電子部品４２に実装されるのが装置のたったの一部であるので、体積を従来より遥かに縮小することができ、電子機器の小型化の妨げにならない。また、場合によって、電子部品４２の発熱をもっと素早く発散させるために吸熱素子３１の頂面に散熱用鰭素子３５を増設しても、体積も高度もやはり従来のような鰭付きファン装置より小さいので、もちろん妨げられない。
【００２８】
以上説明した実施の形態は、あくまでも本考案の技術的内容を明らかにする意図のものにおいてなされたものであり、本考案はそうした具体例に限定して狭義に解釈されるものではなく、本考案の精神とクレームに述べられた範囲で、いろいろと変更して実施できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
前記構造による放熱装置は、使用時、前記吸熱素子を電子部品と接触すると、その発熱を、前記底面を経由して前記吸熱素子の前記第１の室と第２の室内に伝導させてから、前記伝熱媒体の液相から気相への相転移により吸収し、さらに、前記第２の室から前記放熱素子へと連通している前記ダクトを経由して、相転移で気相になった伝熱媒体と共に前記チャンバーへ導いてそこで排除することができる。そして、前記気相媒体を液相に凝結させた後、前記放熱素子から前記第１の室へと連通している前記ダクトを経由して前記吸熱素子に戻させて繰り返して伝熱作用を行うことができるため、伝熱媒体の気液変化だけによって電子部品の発熱を効率的に発散することができる上、電子部品に実装されると全体体積が膨大になるおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本考案の第１の実施の形態に係る放熱装置の好ましい実施の形態の構成を示す概略的な斜視図。
【図２】第１の実施の形態に係る放熱装置をコンピュータに実装した状態を示す概略的な斜視図。
【図３】本考案の第２の実施の形態に係る放熱装置の他の好ましい実施形態の側面断面図。
【図４】従来の鰭付きファン装置の側面図。
【符号の説明】
【００３１】
１…鰭付きファン装置、１１…鰭、１２…冷却ファン、２…電子部品、３…放熱装置、３０…伝熱媒体、３１…吸熱素子、３１０…内部空間、３１１…前端面、３１２…後端面、３１３…底面、３１４…頂面、３１５…第１の室、３１６…第２の室、３１７…隔壁、３１８…入口、３１９…出口、３２…放熱素子、３２１…チャンバー、３２２…一端面、３２３…出口、３２４…入口、３３…ダクト、３３１，３３２…第２の一方向弁、３４…ダクト、３４１，３４２…第１の一方向弁、３５…散熱用鰭素子、３５１…鰭、４１…ハウジング、４１１…散熱孔、４２…電子部品
【図１】
0003106428.tif 000003
【図２】
0003106428.tif 000004
【図３】
0003106428.tif 000005
【図４】
0003106428.tif 000006