(57)【要約】【課題】磁性流体の流速をより簡便に調整することができるとともに、磁性流体の所望の流速が得られ、熱交換効率の向上を図ることできる熱交換装置、光送受信装置及び光回路基板を提供する。【解決手段】熱交換装置１Ａは、プリント基板１０上に実装された電子部品１１から熱を吸熱する吸熱部４０、及び金属チューブ２に熱を放熱する放熱部４１を有する伝熱チューブ４と、伝熱チューブ４に収容された磁性流体と、伝熱チューブ４内で磁性流体を循環させる圧力を発生するポンプ５と、伝熱チューブ４を流れる磁性流体に所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場発生装置６とから構成されている。【選択図】図１
2009064810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、
前記循環路に収容された磁性流体と、
前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、
前記循環路を流れる前記磁性流体に、前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部とを備えた熱交換装置。
【請求項２】
さらに、前記磁性流体の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記ポンプが発生する圧力を制御するポンプ制御部とを備えた請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
さらに、前記磁性流体の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記磁場付与部が前記磁性流体に付与する磁場の強さを制御する磁場制御部とを備えた請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項４】
さらに、前記吸熱部、前記放熱部、又はこれらの近傍の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記磁場付与部が前記磁性流体に付与する磁場の強さを制御する磁場制御部とを備えた請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記磁場付与部は、前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に重ねて配置された請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項６】
熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、
前記循環路に収容された磁性流体と、
前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、
前記循環路を流れる前記磁性流体に前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部と、
前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、光信号を送信又は受信する光送信部又は光受信部とを備えた光送受信装置。
【請求項７】
熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、前記循環路に収容された磁性流体と、前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、前記循環路を流れる前記磁性流体に前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部とを有する一対の熱交換装置と、
前記一対の熱交換装置のうち一方の熱交換装置の前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、光信号を送信する光送信部と、
前記光送信部から送信された光信号を伝送する光伝送路と、
前記一対の熱交換装置のうち他方の熱交換装置の前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する光受信部とを備えた光回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換装置、光送受信装置及び光回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒として磁性流体を用いて、被冷却体を冷却する冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この冷却装置は、被冷却体から熱を吸熱する吸熱部、及び熱交換器に対して熱を放熱する放熱部を有する循環路と、循環路に収容された磁性流体と、循環路に直接配管することなく、循環路の周囲の磁界を変動して磁性流体に推進力を与えるリニアポンプとを備える。冷却装置は、リニアポンプにより循環路を介して被冷却体に磁性流体を供給し、被冷却体の有する熱を磁性流体に吸熱させる。そして、冷却装置は、磁性流体を循環路を介して熱交換器に送り、磁性流体に吸熱させた熱を熱交換器に放熱する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７７５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、磁性流体の流速をより簡便に調整することができるとともに、磁性流体の所望の流速が得られ、熱交換効率の向上を図ることできる熱交換装置、光送受信装置及び光回路基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の熱交換装置、光送受信装置及び光回路基板を提供する。
【０００７】
［１］熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、前記循環路に収容された磁性流体と、前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、前記循環路を流れる前記磁性流体に、前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部とを備えた熱交換装置。
【０００８】
［２］さらに、前記磁性流体の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記ポンプが発生する圧力を制御するポンプ制御部とを備えた前記［１］に記載の熱交換装置。
【０００９】
［３］さらに、前記磁性流体の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記磁場付与部が前記磁性流体に付与する磁場の強さを制御する磁場制御部とを備えた前記［１］に記載の熱交換装置。
【００１０】
［４］さらに、前記吸熱部、前記放熱部、又はこれらの近傍の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記磁場付与部が前記磁性流体に付与する磁場の強さを制御する磁場制御部とを備えた前記［１］に記載の熱交換装置。
【００１１】
［５］前記磁場付与部は、前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に重ねて配置された前記［１］に記載の熱交換装置。
【００１２】
［６］熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、前記循環路に収容された磁性流体と、前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、前記循環路を流れる前記磁性流体に前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部と、前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、光信号を送信又は受信する光送信部又は光受信部とを備えた光送受信装置。
【００１３】
［７］熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、前記循環路に収容された磁性流体と、前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、前記循環路を流れる前記磁性流体に前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部とを有する一対の熱交換装置と、前記一対の熱交換装置のうち一方の熱交換装置の前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、光信号を送信する光送信部と、前記光送信部から送信された光信号を伝送する光伝送路と、前記一対の熱交換装置のうち他方の熱交換装置の前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する光受信部とを備えた光回路基板。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る熱交換装置によれば、磁性流体の流速をより簡便に調整することができるとともに、磁性流体の所望の流速が得られ、熱交換効率の向上を図ることできる。
【００１５】
請求項２に係る熱交換装置によれば、磁性流体の温度に基づくフィードバック制御により、より効率的な熱交換を行うことができる。
【００１６】
請求項３に係る熱交換装置によれば、磁性流体の温度に基づくフィードバック制御により、より効率的な熱交換を行うことができる。
【００１７】
請求項４に係る熱交換装置によれば、吸熱部又は放熱部側の温度に基づくフィードバック制御により、より効率的な熱交換を行うことができる。
【００１８】
請求項５に係る熱交換装置によれば、磁場付与部が配置された電子部品が発する電磁ノイズを遮断することができる。
【００１９】
請求項６に係る光送受信装置によれば、光送信部又は光受信部に対して吸熱又は放熱することができる。
【００２０】
請求項７に係る光回路基板によれば、光送信部又は光受信部に対して吸熱又は放熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置１Ａは、プリント基板１０上に実装された電子部品１１から熱を吸熱する吸熱部４０、及び金属チューブ２に熱を放熱する放熱部４１を有する伝熱チューブ（循環路）４と、伝熱チューブ４に収容された磁性流体と、伝熱チューブ４内で磁性流体の流れ３の向きに磁性流体を循環させる圧力を発生するポンプ５と、伝熱チューブ４を流れる磁性流体に所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場発生装置（磁場付与部）６とから構成されている。
【００２２】
プリント基板１０は、板状の形状を有し、そのプリント基板１０上に電子部品１１がはんだ等により接合されており、それら電子部品１１間を接続する配線を有する。なお、図１では、プリント基板１０上に電子部品１１だけを図示しているが、プリント基板１０上にその他の電子部品が搭載されていてもよいし、プリント基板１０の両面に電子部品が搭載されていてもよい。
【００２３】
電子部品１１は、電気回路を構成する部品であり、抵抗、コンデンサ、ＩＣ（Integrated Circuit）部品等が該当し、超伝導のような特殊な場合を除き、抵抗成分が内部に存在するため、電源が供給されて動作する際にジュール熱により少なからず発熱する。特に、ＭＣＭ（Multi Chip Module）、ＳｉＰ（System in Package）等のＩＣ部品は、１つのモジュール内に複数のベアチップを内蔵し、高機能であるとともに動作時の発熱量が多い。また、電子部品１１は、その動作が保証された温度外の高温又は低温の環境下では、動作速度の低下や誤動作を招く可能性がある。
【００２４】
金属チューブ２は、熱伝導率の高い材料、例えば、アルミニウム等の金属からなり、円形の断面形状を有し、伝熱チューブ４を流れる磁性流体から熱を吸収して放熱する。なお、金属チューブの断面形状は、円形に限らず、四角形であってもよいし、それらに限られない。
【００２５】
磁性流体は、例えば、マグネタイト、フェライト、コバルト等からなる微細な磁性粒子と、磁性粒子の媒体として、例えば、水、オイル等からなるベース液と、磁性粒子の表面に付着して、ベース液内に磁性粒子を均一に分散させる界面活性剤とから構成されている。また、磁性流体は、温度が上がると粘度が高くなり、より強い磁場が付与されると粘度が高くなる特性を有する。
【００２６】
伝熱チューブ４は、磁性流体が内部を循環して流れる循環路を構成し、循環路の一部が電子部品１１、及び金属チューブ２に近接して設けられている。伝熱チューブ４の吸熱部４０は、電子部品１１との接触面を広くするように、例えば、電子部品１１上に連続した波状に配置されている。また、伝熱チューブ４の放熱部４１は、金属チューブ２との接触面を広くするように、例えば、金属チューブ２に巻き付けられて配置されている。なお、伝熱チューブ４の断面形状は、円形でもよいし、四角形でもよいし、その他の形状を有するものでもよい。
【００２７】
ポンプ５は、羽根状の回転部と、回転部を回転させるモータとを備え、磁性流体が伝熱チューブ４内を循環して流れるように圧力を発生する。なお、ポンプ５は、電磁誘導を利用したリニアポンプを用いてもよい。
【００２８】
磁場発生装置６は、磁場を発生するコイルと、このコイルに電流を供給する駆動回路とを備え、磁性流体に所望の粘度に応じた強さの磁場６０を付与する。なお、磁場発生装置６は、駆動回路からコイルに供給する電流の値を可変にして、磁場の強さを変更してもよいし、コイルに供給する電流の値を一定にして電流の供給をオンオフするようにしてもよい。
【００２９】
（第１の実施の形態の動作）
次に、本発明の第１の実施の形態に係る熱交換装置１Ａの動作の一例を説明する。まず、プリント基板１０上の電子部品１１、ポンプ５及び磁場発生装置６に電源が供給されると、電子部品１１が発熱し、ポンプ５は、磁性流体が伝熱チューブ４内を循環するように圧力を発生する。なお、ポンプ５及び磁場発生装置６は、電子部品１１に電源を供給してから、所定の時間経過後に電源を供給してもよい。
【００３０】
ポンプ５が発生した圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ４内を循環して、電子部品１１、磁場発生装置６、金属チューブ２及びポンプ５を順次通過する。
【００３１】
磁性流体が、電子部品１１上を通過すると、電子部品１１が発熱した熱を吸熱部４０で吸熱し、電子部品１１を冷却する。
【００３２】
吸熱部４０で吸熱した磁性流体は、金属チューブ２に配置された放熱部４１に到達すると、金属チューブ２に沿って流れる間に、金属チューブ２に熱を放熱する。金属チューブ２は、磁性流体から渡された熱を大気中に放熱する。
【００３３】
放熱した磁性流体は、温度が下がるため、磁性流体の粘度が高くなり、伝熱チューブ４内を流れる磁性流体の流速が下がるが、磁性流体が、磁場発生装置６の近傍を通過するとき、磁場発生装置６が発生した磁場６０により、磁性流体の粘度が下がり、伝熱チューブ４内を流れる磁性流体の流速が速くなる。
【００３４】
以上のように、磁性流体は、磁場発生装置６により調整された流速で伝熱チューブ４内を循環し、吸熱部４０で電子部品１１から吸熱した熱を、放熱部４１で金属チューブ２に放熱する。
【００３５】
［第２の実施の形態］
図２（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置１Ｂは、第１の実施の形態に係る熱交換装置１Ａと比べて、金属チューブ２を支える支持部２０と、金属チューブ２に風１２０を送るファン１２とを付加した点が異なり、その支持部２０により金属チューブ２からの放熱を促進するものである。その他の構成及び基本的動作は同様であるため、それらの説明を省略する。
【００３６】
図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示す。支持部２０は、プリント基板１０と伝熱チューブ４との間に隙間を設けるように、金属チューブ２に例えば、４箇所取り付けられ、プリント基板１０と金属チューブ２とを固定する。そして、ファン１２は、金属チューブ２に風１２０を送り、金属チューブ２を冷却し、金属チューブ２からの放熱を促進する。
【００３７】
［第３の実施の形態］
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置１Ｃは、第１の実施の形態に係る熱交換装置１Ａと比べて、４つの電子部品１１Ａ〜１１Ｄを備え、電子部品１１Ｃ，１１Ｄ上に金属チューブ２に巻きつけた伝熱チューブ４をそれぞれ配置したものである。その他の構成及び基本的動作は同様であるため、それらの説明を省略する。
【００３８】
図４（ａ）は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。電子部品１１Ｃ上には、金属チューブ２
Ａに巻きつけた伝熱チューブ４の放熱部４１Ａが設けられている。
【００３９】
図４（ｂ）は、吸熱構造の変形例を示す図３のＢ−Ｂ線断面図である。電子部品１１Ｃと金属チューブ２Ａに巻きつけた伝熱チューブ４の放熱部４１Ａとの間には、電子部品１１Ｃの放熱を促進するアルミニウム等からなる金属板２１が設けられている。
【００４０】
［第４の実施の形態］
図５（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置１Ｄは、第１の実施の形態に係る熱交換装置１Ａと比べて、２つの磁場発生装置６Ａ，６Ｂを備え、そのうち１つの磁場発生装置６Ｂが、電子部品１１上に設けられた伝熱チューブ４の吸熱部４０に重ねて配置されたものである。その他の構成は同様であるため、その説明を省略する。
【００４１】
図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。電子部品１１上には、磁性流体が内部を流れる伝熱チューブ４の吸熱部４０が設けられ、さらに電子部品１１の発する電磁ノイズをシールドするように、吸熱部４０上に磁性流体に磁場を付与する磁場発生装置６Ｂが設けられている。
【００４２】
なお、磁場発生装置６Ａ，６Ｂは、異なる強さの磁場を付与するものでもよく、例えば、一方の磁場発生装置は強い磁場を付与し、他方の磁場発生装置は弱い磁場を付与するようにしてもよい。
【００４３】
（第４の実施の形態の動作）
次に、本発明の第４の実施の形態に係る熱交換装置１Ｄの動作の一例を説明する。まず、プリント基板１０上の電子部品１１、ポンプ５及び磁場発生装置６Ａ，６Ｂに電源が供給されると、電子部品１１が発熱し、ポンプ５は、磁性流体が伝熱チューブ４内を循環するように圧力を発生する。
【００４４】
ポンプ５が発生した圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ４内を流れて、電子部品１１上を通過する際、電子部品１１が発熱した熱を吸熱部４０で吸熱し、電子部品１１を冷却する。
【００４５】
一方、磁場発生装置６Ｂは、吸熱部４０で磁性流体に磁場を付与するとともに、その磁場により電子部品１１が発する電磁ノイズをシールドする。
【００４６】
吸熱部４０で吸熱した磁性流体は、磁場発生装置６Ａの近傍を通過し、磁場発生装置６Ａが発生した磁場６０ａを付与されると、磁性流体の粘度が下がり、伝熱チューブ４内を流れる磁性流体の流速が速くなる。
【００４７】
そして、磁性流体は、金属チューブ２に配置された放熱部４１を通過する際、金属チューブ２に熱を放熱し、その熱は金属チューブ２から大気中に放熱される。
【００４８】
［第５の実施の形態］
図６は、本発明の第５の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置１Ｅは、第１の実施の形態に係る熱交換装置１Ａと比べて、磁性流体の温度を検出する温度センサ（温度検出部）７と、温度センサ７により検出された温度に基づいて、ポンプ５が発生する圧力を制御するポンプ制御部８とをさらに備えものである。その他の構成は同様であるため、その説明を省略する。
【００４９】
温度センサ７は、磁性流体の温度を検出する他に、例えば、電子部品１１又はその近傍の温度、又はプリント基板１０を収納可能な収納ボックスの内部の温度を検出するものでもよい。
【００５０】
ポンプ制御部８は、温度センサ７により検出された磁性流体の温度に基づいて、ポンプ５が発生する圧力を制御する。ポンプ制御部８は、例えば、温度センサ７により検出された磁性流体の温度が所定の上限温度以上である場合は、ポンプ５に対して発生する圧力を上げるように指示し、所定の下限温度以下である場合は、ポンプ５に対して発生する圧力を下げるように指示する。なお、ポンプ制御部８は、ポンプ５の圧力を段階的に変更するように指示してもよいし、これに限られない。
【００５１】
（第５の実施の形態の動作）
次に、本発明の第５の実施の形態に係る熱交換装置１Ｅの動作の一例を説明する。まず、プリント基板１０上の電子部品１１、ポンプ５、ポンプ制御部８及び磁場発生装置６Ａ，６Ｂに電源が供給されると、電子部品１１が発熱し、ポンプ５は、磁性流体が伝熱チューブ４内を循環するように圧力を発生する。
【００５２】
ポンプ５からの圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ４内を流れて、電子部品１１が発熱した熱を吸熱部４０で吸熱する。
【００５３】
吸熱部４０で吸熱した磁性流体は、伝熱チューブ４内を流れて温度センサ７に到達すると、温度センサ７は、磁性流体の温度を検出する。そして、温度センサ７は、検出した温度を温度情報としてポンプ制御部８に送る。
【００５４】
ポンプ制御部８は、温度センサ７から温度情報を受け取ると、その温度情報が示す磁性流体の温度が、所定の上限温度以上である場合は、ポンプ５に対して発生する圧力を上げるように指示し、所定の下限温度以下である場合は、ポンプ５に対して発生する圧力を下げるように指示する。
【００５５】
ポンプ５は、ポンプ制御部８からの指示を受け取ると、その指示に従って発生する圧力を変更する。ポンプ５からの圧力を受けた磁性流体は、磁場発生装置６Ａの近傍を通過するとき、磁場発生装置６Ａが発生した磁場６０ａにより、磁性流体の粘度が下がり、伝熱チューブ４内を流れる磁性流体の流速が速くなる。
【００５６】
そして、磁性流体は、金属チューブ２に配置された放熱部４１を通過する際、金属チューブ２に熱を放熱し、その熱は金属チューブ２から大気中に放熱される。
【００５７】
放熱した磁性流体は、温度が下がり粘度が高くなるが、磁場発生装置６Ｂの近傍を通過するとき、磁場発生装置６Ｂが発生した磁場６０ｂにより、粘度が下がり、伝熱チューブ４内を流れる磁性流体の流速が速くなり、伝熱チューブ４を循環して吸熱部４０に再び供給される。
【００５８】
［第６の実施の形態］
図７は、本発明の第６の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置１Ｆは、第５の実施の形態に係る熱交換装置１Ｅと比べて、温度センサ７により検出された温度に基づいて、磁場発生装置６Ｃが磁性流体に付与する磁場の強さを制御する磁場制御部９を備えたものである。その他の構成は同様であるため、その説明を省略する。
【００５９】
磁場制御部９は、温度センサ７により検出された磁性流体の温度に基づいて、磁場発生装置６Ｃが発生する磁場の強さを制御する。磁場制御部９は、例えば、磁性流体の温度が所定の上限温度以上である場合は、磁場発生装置６Ｃに対して磁場の強さを上げるように指示し、所定の下限温度以下である場合は、磁場発生装置６Ｃに対して磁場の強さを下げるように指示する。なお、磁場制御部９は、磁場発生装置６Ｃが発生する磁場の強さを段階的に変更するように指示してもよいし、これに限られない。
【００６０】
（第６の実施の形態の動作）
次に、本発明の第６の実施の形態に係る熱交換装置１Ｆの動作の一例を説明する。まず、プリント基板１０上の電子部品１１、ポンプ５、磁場発生装置６Ｃ及び磁場制御部９に電源が供給されると、電子部品１１が発熱し、ポンプ５は、磁性流体が伝熱チューブ４内を循環するように圧力を発生する。
【００６１】
ポンプ５からの圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ４内を流れて、電子部品１１が発熱した熱を吸熱部４０吸熱する。
【００６２】
吸熱部４０で吸熱した磁性流体は、伝熱チューブ４内を流れて温度センサ７に到達すると、温度センサ７は、磁性流体の温度を検出し、その検出した温度を温度情報として磁場制御部９に送る。
【００６３】
磁場制御部９は、温度センサ７から温度情報を受け取ると、その温度情報が示す温度が、所定の上限温度以上である場合は、磁場発生装置６Ｃに対して発生する磁場の強さを上げるように指示し、所定の下限温度以下である場合は、磁場発生装置６Ｃに対して発生する磁場の強さを下げるように指示する。
【００６４】
磁場発生装置６Ｃは、磁場制御部９からの指示を受け取ると、その指示に従って発生する磁場の強さを変更し、磁場発生装置６Ｃの近傍を通過する磁性流体に対して、その変更した磁場を付与し、磁性流体の流速を調整する。
【００６５】
流速が調整された磁性流体は、金属チューブ２に配置された放熱部４１を通過する際、金属チューブ２に熱を放熱し、その熱は金属チューブ２から大気中に放熱される。
【００６６】
［第７の実施の形態］
図８は、本発明の第７の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。第６の実施の形態に係る熱交換装置１Ｆが、温度センサ７により磁性流体の温度を検出したのに対し、この熱交換装置１Ｇは、温度センサ７により電子部品１１又はその近傍の温度を検出し、その検出された温度に基づいて、磁場制御部９が、磁場発生装置６Ｃにより磁性流体に付与される磁場の強さを制御するものである。その他の構成は同様であるため、その説明を省略する。
【００６７】
（第７の実施の形態の動作）
次に、本発明の第７の実施の形態に係る熱交換装置１Ｇの動作の一例を説明する。まず、プリント基板１０上の電子部品１１、ポンプ５、磁場発生装置６Ｃ及び磁場制御部９に電源が供給されると、電子部品１１が発熱し、ポンプ５は、磁性流体が伝熱チューブ４内を循環するように圧力を発生する。
【００６８】
ポンプ５からの圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ４内を流れて、電子部品１１が発熱した熱を吸熱部４０で吸熱する。そして、温度センサ７は、電子部品１１の温度を検出し、その温度情報を磁場制御部９に送る。
【００６９】
磁場制御部９は、温度センサ７から温度情報を受け取ると、その温度情報が示す温度が、所定の上限温度以上である場合は、磁場発生装置６Ｃに対して発生する磁場の強さを上げるように指示し、所定の下限温度以下である場合は、磁場発生装置６Ｃに対して発生する磁場の強さを下げるように指示する。
【００７０】
磁場発生装置６Ｃは、磁場制御部９からの指示を受け取ると、その指示に従って発生する磁場の強さを変更し、磁場発生装置６Ｃの近傍を通過する磁性流体に対して、その変更した磁場を付与し、磁性流体の流速を調整する。
【００７１】
流速が調整された磁性流体は、金属チューブ２に配置された放熱部４１を通過する際、金属チューブ２に熱を放熱し、その熱は金属チューブ２から大気中に放熱される。
【００７２】
［第８の実施の形態］
図９は、本発明の第８の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この光回路基板１００は、磁性流体が内部を流れる伝熱チューブ４Ａ，４Ｂと、ポンプ５Ａ，５Ｂと、磁場発生装置６Ａ，６Ｂとを２つずつ備えた他に、伝熱チューブ４Ａの放熱部４１に設けられ、光信号を送信する光送信部１３と、光送信部１３から送信された光信号を伝送する光導波路（光伝送路）１５と、伝熱チューブ４Ｂの放熱部４１に設けられ、光導波路１５を介して光信号を受信する光受信部１４とを備えたものである。
【００７３】
なお、光回路基板は、光送信部１３を備えた光送信装置を構成するものでもよいし、光受信部１４を備えた光受信装置を構成するものでもよい。また、光回路基板は、伝熱チューブ４Ａ，４Ｂの一部を放熱部として、その放熱部に金属チューブを設けてもよいし、光送信部１３及び光受信部１４が発生する熱を１つの伝熱チューブで吸熱するようにしてもよい。
【００７４】
光送信部１３は、光信号を光導波路１５に出力する、例えば、半導体レーザからなる発光素子と、発光素子を駆動する駆動回路とを備え、発光素子から光信号を出力する際に駆動回路が発熱する。
【００７５】
光受信部１４は、光送信部１３から送られた光信号を光導波路１５を介して受光して電気信号に変換する、例えば、フォトダイオードからなる受光素子と、受光素子からの電気信号を増幅する増幅回路とを備え、増幅回路にて電気信号を増幅する際に発熱する。
【００７６】
光導波路１５は、コアを、コアの屈折率よりも小さい屈折率のクラッドで覆って形成されている。
【００７７】
（第８の実施の形態の動作）
次に、本発明の第８の実施の形態に係る光回路基板１００の動作の一例を説明する。まず、プリント基板１０上の光送信部１３、光受信部１４、ポンプ５Ａ，５Ｂ及び磁場発生装置６Ａ，６Ｂに電源が供給される。そして、光送信部１３が、例えば、転送するデータを電気信号から光信号に変換して送信し、光受信部１４が、光導波路１５を介してその光信号を受信すると、光送信部１３及び光受信部１４が発熱するとともに、ポンプ５は、磁性流体が伝熱チューブ４内を循環するように圧力を発生する。
【００７８】
磁性流体は、光送信部１３の側に設けられたポンプ５Ａが発生した圧力により伝熱チューブ４Ａ内を流れて、光送信部１３が発熱した熱を吸熱部４０Ａで吸熱する。
【００７９】
吸熱部４０Ａで吸熱した磁性流体は、ポンプ５Ａからの圧力により、吸熱部４０Ａに再び供給されるまでの間に、光送信部１３から吸熱した熱を伝熱チューブ４Ａを介して大気中に放熱する。
【００８０】
放熱した磁性流体は、温度が下がり粘度が高くなるが、伝熱チューブ４Ａ内を流れて、磁場発生装置６Ａの近傍を通過するとき、磁場発生装置６Ａが発生した磁場６０ａにより、磁性流体の粘度が下がり、伝熱チューブ４内Ａを流れる磁性流体の流速が速くなる。
【００８１】
同様にして、光受信部１４の側に設けられた伝熱チューブ４Ｂ内を流れる磁性流体は、ポンプ５Ｂが発生した圧力により吸熱部４０Ｂに供給され、光受信部１４が発熱した熱を吸熱する。
【００８２】
そして、吸熱した磁性流体は、磁場発生装置６Ｂにより磁場６０ｂが付与され、吸熱部４０Ｂに再び供給されるまでの間に、光受信部１４から吸熱した熱を大気中に放熱する。
【００８３】
［第９の実施の形態］
図１０は、本発明の第９の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。第１の実施の形態に係る熱交換装置１Ａが電子部品１１を冷却するのに対し、この熱交換装置１Ｈは、例えば、寒冷地等で電子部品１１が正常に動作するように、電子部品１１を適温に加熱するものである。
【００８４】
すなわち、熱交換装置１Ｈは、熱エネルギーを発生するヒータ１６から熱を吸熱する吸熱部４０、及び電子部品１１に熱を放熱する放熱部４１を有する伝熱チューブ４と、伝熱チューブ４に収容された磁性流体と、伝熱チューブ４内で磁性流体の流れ３の向きに磁性流体を循環させる圧力を発生するポンプ５と、伝熱チューブ４を流れる磁性流体に所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場発生装置６とから構成されている。
【００８５】
（第９の実施の形態の動作）
次に、本発明の第９の実施の形態に係る熱交換装置１Ｈの動作の一例を説明する。まず、ヒータ１６及びポンプ５に電源が供給されると、ヒータ１６が発熱するとともに、ポンプ５は、磁性流体が伝熱チューブ４内を循環するように圧力を発生する。
【００８６】
ポンプ５からの圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ４内を流れて、吸熱部４０を通過する際、ヒータ１６が発熱した熱を吸熱する。
【００８７】
吸熱した磁性流体は、放熱部４１に到達すると、電子部品１１に熱を放熱する。電子部品１１は、放熱された熱により適温に加熱される。
【００８８】
放熱した磁性流体は、磁場発生装置６の近傍を通過し、磁場発生装置６が発生した磁場６０を付与されると、磁性流体の粘度が下がり、伝熱チューブ４内Ａを流れる磁性流体の流速が速くなる。
【００８９】
そして、ヒータ１６及びポンプ５に電源が供給されてから所定の時間が経過すると、電子部品１１に電源が供給され、電子部品１１はその動作を開始する。なお、電子部品１１がその動作を開始した後に、ヒータ１６及びポンプ５への電源の供給を停止してもよい。
【００９０】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、上記各実施の形態における磁性流体の流れ３は、反対方向に流れるものでもよい。
【００９１】
また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で上記各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。例えば、金属チューブ、ポンプ、磁場発生装置、温度センサ、ポンプ制御部、及び磁場制御部は、それらの配置を任意に入れ替えて熱交換装置を構成するものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、本発明の第３の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、図３のＢ−Ｂ線断面図であり、図４（ｂ）は、吸熱構造の変形例を示す図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図６は、本発明の第５の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第６の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の第７の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第８の実施の形態に係る光回路基板の概略の構成例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第９の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９３】
１Ａ〜１Ｈ  熱交換装置
２  金属チューブ
３  磁性流体の流れ
４，４Ａ，４Ｂ伝熱チューブ
５，５Ａ，５Ｂ  ポンプ
６，６Ａ〜６Ｃ  磁場発生装置
７  温度センサ
８  ポンプ制御部
９  磁場制御部
１０  プリント基板
１１，１１Ａ〜１１Ｄ  電子部品
１２  ファン
１３  光送信部
１４  光受信部
１５  光導波路
１６  ヒータ
２０  支持部
２１  金属板
４０，４０Ａ，４０Ｂ  吸熱部
４１，４１Ａ，４１Ｂ  放熱部
６０，６０ａ，６０ｂ  磁場
１００  光回路基板
１２０  風
【図１】
2009064810.tif 000003
【図２】
2009064810.tif 000004
【図３】
2009064810.tif 000005
【図４】
2009064810.tif 000006
【図５】
2009064810.tif 000007
【図６】
2009064810.tif 000008
【図７】
2009064810.tif 000009
【図８】
2009064810.tif 000010
【図９】
2009064810.tif 000011
【図１０】
2009064810.tif 000012