(57)【要約】【課題】発熱部品の取付箇所に合わせて、部分的に冷却性能を高めることが可能でありながら、冷却プレートを低コストで製造できるようにする。【解決手段】発熱部品１を冷却する発熱部品冷却装置であって、長さ方向全域に亘って一様の断面形状を有する冷媒管路１１が内部に形成され、かつ、外部に発熱部品１が取付けられる冷却プレート１０と、冷媒管路１１内に設けられ、冷媒管路１１内を流れる冷媒の流速及び／又は流量を、発熱部品１の取付箇所に合わせて変化させる内軸部材２０、３０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品を冷却する発熱部品冷却装置であって、
長さ方向全域に亘って一様の断面形状を有する冷媒管路が内部に形成され、かつ、外部に前記発熱部品が取付けられる冷却プレートと、
前記冷媒管路内に設けられ、前記冷媒管路内を流れる冷媒の流速及び／又は流量を、前記発熱部品の取付箇所に合わせて変化させる内軸部材と
を備えることを特徴とする発熱部品冷却装置。
【請求項２】
前記内軸部材が、前記冷媒管路における長さ方向の特定箇所で冷媒の流速を速める内軸拡大部を備えることを特徴とする請求項１記載の発熱部品冷却装置。
【請求項３】
前記内軸部材が、前記冷媒管路における周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やすカット部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の発熱部品冷却装置。
【請求項４】
前記冷却プレートが、前記冷媒管路の内周から突出する複数の突起を備え、これらの突起で前記内軸部材を支持することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発熱部品冷却装置。
【請求項５】
前記内軸部材が、前記突起に係合する係合溝を備え、この係合により周方向の移動が規制されることを特徴とする請求項４記載の発熱部品冷却装置。
【請求項６】
発熱部品を冷却する発熱部品冷却装置に設けられる内軸部材であって、
内部に冷媒管路が形成され、かつ、外部に前記発熱部品が取付けられる冷却プレートの前記冷媒管路内に設けられ、前記冷媒管路内を流れる冷媒の流速及び／又は流量を、前記発熱部品の取付箇所に合わせて変化させることを特徴とする内軸部材。
【請求項７】
前記冷媒管路における長さ方向の特定箇所で冷媒の流速を速めることを特徴とする請求項６記載の内軸部材。
【請求項８】
前記冷媒管路における周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やすことを特徴とする請求項６又は７記載の内軸部材。
【請求項９】
前記冷媒管路の内周から突出する複数の突起で支持されることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の内軸部材。
【請求項１０】
前記突起に係合する係合溝を備え、この係合により周方向の移動が規制されることを特徴とする請求項９記載の内軸部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子機器などの発熱部品を冷却する発熱部品冷却装置と、発熱部品冷却装置に設けられる内軸部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気・電子機器などの発熱部品を冷却する発熱部品冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載される発熱部品冷却装置は、ファンが起風する冷却風によって発熱部品の冷却を行う空冷式であって、発熱部品の近傍で冷却風の流路を絞り、部分的に冷却風の流速を速めることにより、発熱部品の冷却性能を高めている。
【０００３】
図５の（ａ）〜（ｃ）は、第一の従来例に係る発熱部品冷却装置を示す正面図、側面図及び一部断面平面図、図６の（ａ）〜（ｃ）は、第二の従来例に係る発熱部品冷却装置を示す正面図、側面図及び一部断面平面図、図７は、第二の従来例に係る発熱部品冷却装置の冷媒管路及び内軸部材を示す端面図である。
これらの図に示す発熱部品冷却装置は、冷媒管路内を流れる液体によって発熱部品の冷却を行う液冷式であって、具体的には、内部に冷媒管路１０１、１０２、１０３が形成され、かつ、外部に発熱部品１０４が取付けられる冷却プレート１００を備えて構成されている。
【０００４】
図５に示す発熱部品冷却装置は、発熱部品１０４の取付位置に合わせて冷媒管路１０１に管路縮小部１０５を形成し、部分的に冷媒の流速を速めることにより、発熱部品の冷却性能を高めている。
また、図６に示す発熱部品冷却装置は、二種類の冷媒管路１０２、１０３を備えている。一方の冷媒管路１０２は、管路断面を扁平させて冷媒と接する表面積を大きくすることにより、発熱部品の冷却性能を高めている。
また、他方の冷媒管路１０３は、内部に挿入される内軸部材１０６によって、管路全域で冷媒の流速を速めたり、冷媒との接触面積を大きくすることにより、発熱部品の冷却性能を高めている。
【特許文献１】特開２００３−０２３２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、冷却プレート１００は、押し出し材や引き抜き材を用いることにより、低コストで製造することが可能であるが、図５に示す発熱部品冷却装置では、冷媒管路１０１の内周部に管路縮小部１０５を形成する必要があるので、押し出し材や引き抜き材を用いても、管路縮小部１０５を形成するための追加加工により、製造コストが上昇してしまうという問題がある。
【０００６】
一方、図６に示す発熱部品冷却装置の冷却プレート１００は、追加加工を必要とせず、押し出し材や引き抜き材をそのまま用いて安価に製造可能であるが、冷媒管路１０２、１０３の長さ方向全域に亘って冷却性能が一様であるため、図５に示す発熱部品冷却装置のように、発熱部品１０４の取付位置に合わせて部分的に冷却性能を高め、効率の良い冷却を行うことは困難である。
【０００７】
また、図６に示す発熱部品冷却装置では、冷媒管路１０３の内部に内軸部材１０６を設けるにあたり、図７に示すように、内軸部材１０６に複数の突起１０７を設け、これらの突起１０７を冷媒管路１０３の内周に当接させることによって、内軸部材１０６を支持しているので、内軸部材１０６の形状が複雑になり、旋盤などの汎用加工装置による製造が困難になるという問題がある。
しかも、図７に示す冷媒管路１０３は、突起１０７によって複数の管路に仕切られるので、発熱部品１０４に近い特定の管路で冷媒温度が上昇し、冷却効率が低下する可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、発熱部品の取付箇所に合わせて、部分的に冷却性能を高めることが可能でありながら、冷却プレートを低コストで製造することができる発熱部品冷却装置及び内軸部材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明の発熱部品冷却装置は、発熱部品を冷却する発熱部品冷却装置であって、長さ方向全域に亘って一様の断面形状を有する冷媒管路が内部に形成され、かつ、外部に前記発熱部品が取付けられる冷却プレートと、前記冷媒管路内に設けられ、前記冷媒管路内を流れる冷媒の流速及び／又は流量を、前記発熱部品の取付箇所に合わせて変化させる内軸部材とを備える構成としてある。
【００１０】
このようにすると、冷媒管路内を流れる冷媒の流速及び／又は流量を、発熱部品の取付箇所に合わせて変化させる発熱部品冷却装置でありながら、冷却プレートの内部に形成される冷媒管路は、長さ方向全域に亘って一様の断面形状を有するので、押し出し材や引き抜き材をそのまま用いて冷却プレートを製造することが可能になる。これにより、追加加工などのコストアップ要因を排除し、冷却プレート及び発熱部品冷却装置のコストダウンが図れる。
【００１１】
また、本発明の発熱部品冷却装置は、前記内軸部材が、前記冷媒管路における長さ方向の特定箇所で冷媒の流速を速める内軸拡大部を備える構成としてある。
このようにすると、冷媒管路における長さ方向の特定箇所で冷媒の流速を速めることにより、発熱部品の取付箇所に合わせて冷却性能を高め、発熱部品を効率良く冷却することができる。
【００１２】
また、本発明の発熱部品冷却装置は、前記内軸部材が、前記冷媒管路における周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やすカット部を備える構成としてある。
このようにすると、冷媒管路における周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やすことにより、発熱部品の取付箇所に合わせて冷却性能を高め、発熱部品を効率良く冷却することができる。
【００１３】
また、本発明の発熱部品冷却装置は、前記冷却プレートが、前記冷媒管路の内周から突出する複数の突起を備え、これらの突起で前記内軸部材を支持する構成としてある。
このようにすると、内軸部材に突起を設ける必要がないので、旋盤などの汎用加工装置を用いて、内軸拡大部やカット部を容易に加工することができる。
【００１４】
また、本発明の発熱部品冷却装置は、前記内軸部材が、前記突起に係合する係合溝を備え、この係合により周方向の移動が規制される構成としてある。
このようにすると、内軸部材の周方向の移動に起因する冷却性能の低下を防止できる。例えば、内軸部材の周方向の移動により、カット部と発熱部品の相対位置がずれる不都合を回避できる。
【００１５】
また、本発明の内軸部材は、発熱部品を冷却する発熱部品冷却装置に設けられる内軸部材であって、長さ方向全域に亘って一様の断面形状を有する冷媒管路が内部に形成され、かつ、外部に前記発熱部品が取付けられる冷却プレートの前記冷媒管路内に設けられ、前記冷媒管路内を流れる冷媒の流速及び／又は流量を、前記発熱部品の取付箇所に合わせて変化させる構成としてある。
このようにすると、発熱部品の取付箇所に合わせて、部分的に冷却性能を高めることが可能でありながら、冷却プレートを低コストで製造することができる。
【００１６】
また、本発明の内軸部材は、前記冷媒管路における長さ方向の特定箇所で冷媒の流速を速める内軸拡大部を備える構成としてある。
このようにすると、冷媒管路における長さ方向の特定箇所で冷媒の流速を速めることにより、発熱部品の取付箇所に合わせて冷却性能を高め、発熱部品を効率良く冷却することができる。
【００１７】
また、本発明の内軸部材は、前記冷媒管路における周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やすカット部を備える構成としてある。
このようにすると、冷媒管路における周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やすことにより、発熱部品の取付箇所に合わせて冷却性能を高め、発熱部品を効率良く冷却することができる。
【００１８】
また、本発明の内軸部材は、前記冷媒管路の内周から突出する複数の突起で支持される構成としてある。
このようにすると、内軸部材に突起を設ける必要がないので、旋盤などの汎用加工装置を用いて、内軸拡大部やカット部を容易に加工することができる。
【００１９】
また、本発明の内軸部材は、前記突起に係合する係合溝を備え、この係合により周方向の移動が規制される構成としてある。
このようにすると、内軸部材の周方向の移動に起因する冷却性能の低下を防止できる。例えば、内軸部材の周方向の移動により、カット部と発熱部品の相対位置がずれる不都合を回避できる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、冷媒管路内を流れる冷媒の流速及び／又は流量を、発熱部品の取付箇所に合わせて変化させる発熱部品冷却装置でありながら、冷却プレートの内部に形成される冷媒管路は、長さ方向全域に亘って一様の断面形状を有するので、押し出し材や引き抜き材をそのまま用いて冷却プレートを製造することが可能になる。これにより、追加加工などのコストアップ要因を排除し、冷却プレート及び発熱部品冷却装置のコストダウンが図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１の（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る発熱部品冷却装置を示す正面図、側面図及び一部断面平面図、図２は、本発明の実施形態に係る発熱部品冷却装置の冷媒管路及び第一内軸部材を示す端面図、図３は、本発明の実施形態に係る発熱部品冷却装置の冷媒管路及び第二内軸部材を示す端面図である。
これらの図に示すように、本発明の実施形態に係る発熱部品冷却装置は、電気・電子機器などの発熱部品１を冷却するためのものであり、冷却プレート１０、第一内軸部材２０及び第二内軸部材３０を備えて構成されている。
【００２３】
冷却プレート１０は、内部に一又は複数の冷媒管路１１を有し、ここを流れる冷媒の熱交換作用により、冷却プレート１０の外部に取付けられる発熱部品１の冷却を行う。冷媒管路１１は、長さ方向全域に亘って一様の断面形状を有している。これにより、追加加工を行うことなく、押し出し材や引き抜き材をそのまま用いて冷却プレート１０を安価に製造することが可能になる。
また、冷却プレート１０は、冷媒管路１１の内周から突出する複数の突起１２を有しており、これらの突起１２によって第一内軸部材２０や第二内軸部材３０が冷媒管路１１の中心位置で支持される。
なお、本実施形態の冷却プレート１０は、冷媒との接触面積を大きくするために、冷媒管路１１の内周面に多数のフィン１３を有するが、フィン１３は省略してもよい。
【００２４】
図１及び図２に示すように、第一内軸部材２０は、冷却プレート１０の冷媒管路１１内に挿入される軸部材又はパイプ部材であり、上述した複数の突起１２によって支持されている。第一内軸部材２０の径や断面積は、その長さ方向において一様ではなく、冷媒管路１１内を流れる冷媒の流速を、発熱部品１の取付箇所に合わせて変化させるように設定されている。具体的には、発熱部品１の取付箇所に対応するように、内軸拡大部２１が形成されており、この内軸拡大部２１が冷媒の流路を絞ることによって、冷媒管路１１における長さ方向の特定箇所で冷媒の流速が速められる。これにより、発熱部品１の取付箇所で冷却性能を高め、発熱部品１を効率良く冷却することが可能になる。
【００２５】
また、第一内軸部材２０には、発熱部品１が取付けられていない箇所に合わせて、内軸縮小部２２が形成されている。この内軸縮小部２２は、冷媒の流路を広げることにより、冷媒の流速を低下させ、冷媒管路１１の圧力損失を最小限に抑えている。また、内軸縮小部２２は、冷媒管路１１内における冷媒の周方向の流れを促進させることができる。つまり、冷媒管路１１は、突起１２によって周方向に並列する複数の管路に仕切られるが、各管路内の冷媒が内軸縮小部２２を介して周方向に流動することにより、特定の管路で冷媒温度が偏って上昇することを回避し、高い冷却性能が得られる。
【００２６】
図１及び図３に示すように、第二内軸部材３０は、第一内軸部材２０と同様に、冷却プレート１０の冷媒管路１１内に挿入される軸部材又はパイプ部材であり、上述した複数の突起１２によって支持されている。第二内軸部材３０は、第一内軸部材２０の内軸拡大部２１及び内軸縮小部２２に相当する内軸拡大部３１及び内軸縮小部３２を備える点は第一内軸部材２０と同様であるが、冷媒管路１１における周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やすカット部３３を備える点が第一内軸部材２０と相違している。このようにすると、冷媒管路１１における周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やすことにより、発熱部品１の取付箇所に合わせて冷却性能を高め、発熱部品１を効率良く冷却することができる。
【００２７】
カット部３３により周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やす場合、第二内軸部材３０の周方向の移動を規制する必要がある。本実施形態では、第二内軸部材３０の外周部に、突起１２に係合する係合溝３４を形成し、この係合により第二内軸部材３０の周方向の移動を規制している。このようにすると、カット部３３と発熱部品１との位置ずれに起因する冷却性能の低下を防止できる。
【００２８】
以上のように構成された本発明に係る実施形態の発熱部品冷却装置は、発熱部品１を冷却する発熱部品冷却装置であって、長さ方向全域に亘って一様の断面形状を有する冷媒管路１１が内部に形成され、かつ、外部に発熱部品１が取付けられる冷却プレート１０と、冷媒管路１１内に設けられ、冷媒管路１１内を流れる冷媒の流速及び／又は流量を、発熱部品１の取付箇所に合わせて変化させる内軸部材２０、３０とを備えるので、冷媒管路１１内を流れる冷媒の流速及び／又は流量を、発熱部品１の取付箇所に合わせて変化させる発熱部品冷却装置でありながら、押し出し材や引き抜き材をそのまま用いて冷却プレート１０を製造することが可能になる。これにより、追加加工などのコストアップ要因を排除し、冷却プレート１０及び発熱部品冷却装置のコストダウンが図れる。
【００２９】
また、内軸部材２０、３０は、冷媒管路１１における長さ方向の特定箇所で冷媒の流速を速める内軸拡大部２１、３２を備えるので、冷媒管路１１における長さ方向の特定箇所で冷媒の流速を速めることにより、発熱部品１の取付箇所に合わせて冷却性能を高め、発熱部品１を効率良く冷却することができる。
【００３０】
また、第二内軸部材３０は、冷媒管路１１における周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やすカット部３３を備えるので、冷媒管路１１における周方向の特定箇所で冷媒の流量を増やすことにより、発熱部品１の取付箇所に合わせて冷却性能を高め、発熱部品１を効率良く冷却することができる。
【００３１】
また、冷却プレート１０は、冷媒管路１１の内周から突出する複数の突起１２を備え、これらの突起１２で内軸部材２０、３０を支持するので、内軸部材２０、３０に突起を設ける必要がない。これにより、内軸部材２０、３０に対し、旋盤などの汎用加工装置を用いて、内軸拡大部２１、３１、内軸縮小部２２、３２、カット部３３などを容易に加工することが可能になる。
【００３２】
また、第二内軸部材３０は、突起１２に係合する係合溝３４を備え、この係合により周方向の移動が規制されるので、第二内軸部材３０の周方向の移動に起因する冷却性能の低下を防止できる。具体的には、第二内軸部材３０の周方向の移動により、カット部３３と発熱部品１の相対位置がずれる不都合を回避できる。
【００３３】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で適宜変更できることは勿論である。例えば、上記の実施形態では、冷却プレート１０に形成される一方の冷媒管路１１に第一内軸部材２０を設け、他方の冷媒管路１１に第二内軸部材３０を設けているが、図４の（ａ）に示すように、第一内軸部材２０のみを用いて構成したり、図４の（ｂ）に示すように、第二内軸部材３０のみを用いて構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、電気・電子機器などの発熱部品を冷却する発熱部品冷却装置や、発熱部品冷却装置に設けられる内軸部材に適用することができる。特に、冷却プレートの冷媒管路内を流れる冷媒の流速や流量を、発熱部品の取付箇所に合わせて変化させることにより、発熱部品の冷却性能を高めることが要求される発熱部品冷却装置において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る発熱部品冷却装置を示す正面図、側面図及び一部断面平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発熱部品冷却装置の冷媒管路及び第一内軸部材を示す端面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る発熱部品冷却装置の冷媒管路及び第二内軸部材を示す端面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る発熱部品冷却装置を示す側面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、第一の従来例に係る発熱部品冷却装置を示す正面図、側面図及び一部断面平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、第二の従来例に係る発熱部品冷却装置を示す正面図、側面図及び一部断面平面図である。
【図７】第二の従来例に係る発熱部品冷却装置の冷媒管路及び内軸部材を示す端面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  発熱部品
１０  冷却プレート
１１  冷媒管路
１２  突起
１３  フィン
２０  第一内軸部材
２１  内軸拡大部
２２  内軸縮小部
３０  第二内軸部材
３１  内軸拡大部
３２  内軸縮小部
３３  カット部
３４  係合溝
【図１】
2007214485.tif 000003
【図２】
2007214485.tif 000004
【図３】
2007214485.tif 000005
【図４】
2007214485.tif 000006
【図５】
2007214485.tif 000007
【図６】
2007214485.tif 000008
【図７】
2007214485.tif 000009