JP2000232191A - Heat pipe type cooling device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡潔な構造であって、かつヒートパイプのフ
ィンに対して充分な冷却風を送ることで、効果的な冷却
効果を得ることができるヒートパイプ式冷却装置を提供
することである。
【解決手段】 半導体素子2と、半導体素子2が装着さ
れ、半導体素子2のヒートシンクとなりうるブロック1
と、ブロック1に連設され内部に冷媒が封入されたヒー
トパイプ3と、を組み合わせてなる半導体素子スタック
4と、複数個の半導体素子スタック4の、各々のヒート
パイプ3を1つにまとめて囲む風胴53と、よりなるヒ
ートパイプ式冷却装置W1であって、風胴53の吸気部
と排気部の一方、若しくは双方がラッパ状に広げられた
構造とした。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pipe type cooling device having a simple structure and capable of obtaining an effective cooling effect by sending sufficient cooling air to fins of a heat pipe. It is to be. SOLUTION: The semiconductor element 2 and a block 1 on which the semiconductor element 2 is mounted and which can be a heat sink of the semiconductor element 2 are provided.
And a heat pipe 3 connected to the block 1 and filled with a refrigerant therein, and the heat pipes 3 of the plurality of semiconductor element stacks 4 combined into one. A heat pipe type cooling device W1 comprising an encircling wind tunnel 53 and one or both of an intake section and an exhaust section of the wind tunnel 53 is formed in a trumpet shape.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電鉄変電所用ヒ
ートパイプ自冷式変換器等に用いられるヒートパイプ式
冷却装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pipe type cooling device used for a heat pipe self cooling type converter for electric railway substations.
【0002】[0002]
【従来の技術】変電所などで用いられる変換器に利用さ
れる半導体素子を冷却するための方法や装置について、
今までにも様々な提案がなされている。そして、以前は
直接水冷方式による冷却も行われていたが、ヒートパイ
プを使用する事により安価な通風方式でも効果的な冷却
作用が得られるようになり、やがて様々なヒートパイプ
式冷却装置が提案されるようになった。2. Description of the Related Art Methods and apparatuses for cooling semiconductor devices used in converters used in substations and the like are described below.
Various proposals have been made so far. In the past, direct water cooling was used for cooling, but the use of heat pipes has enabled effective cooling to be achieved even with inexpensive ventilation systems. It was started.
【0003】この従来のヒートパイプ冷却装置として
は、例えば特公平8−28445号公報では強制風冷を
行うようにしたヒートパイプ方式が開示されている。こ
のヒートパイプ冷却装置について、図面を参照しつつ簡
単に説明する。As a conventional heat pipe cooling device, for example, Japanese Patent Publication No. 8-28445 discloses a heat pipe system in which forced air cooling is performed. This heat pipe cooling device will be briefly described with reference to the drawings.
【0004】図5は、この特公平8−28445号公報
に示された、従来のヒートパイプ式冷却装置X1の構造
を示す断面図であり、図中1はヒートパイプブロック、
2は半導体素子、3はヒートパイプ、31はヒートパイ
プフィン、7は冷媒、51はヒートパイプ3全体を覆う
風胴、6はファンを示す。FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a conventional heat pipe type cooling device X1 disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-28445, wherein 1 is a heat pipe block,
2 is a semiconductor element, 3 is a heat pipe, 31 is a heat pipe fin, 7 is a refrigerant, 51 is a wind tunnel that covers the entire heat pipe 3, and 6 is a fan.
【0005】このヒートパイプ冷却装置X1の動作につ
いて、以下に説明する。まず、ヒートパイプブロック1
に取り付けられた半導体素子2に通電されると、半導体
素子2の内部抵抗により半導体素子2が発熱する。この
熱がヒートパイプブロック1を経てヒートパイプ3に伝
わり、ヒートパイプ3内部の冷媒7が加熱される。加熱
された冷媒7は沸騰或いは蒸発して気化し、ヒートパイ
プ3の上方に移動する。The operation of the heat pipe cooling device X1 will be described below. First, heat pipe block 1
When power is supplied to the semiconductor element 2 attached to the semiconductor element 2, the semiconductor element 2 generates heat due to the internal resistance of the semiconductor element 2. This heat is transmitted to the heat pipe 3 via the heat pipe block 1, and the refrigerant 7 inside the heat pipe 3 is heated. The heated refrigerant 7 evaporates by boiling or evaporating and moves above the heat pipe 3.
【0006】一方、ファン6により風胴5内部は強制通
風されており、その風によって、ヒートパイプフィン3
1は常に冷却されているので、ヒートパイプ3の上部は
常に冷却されていることになる。On the other hand, the inside of the wind tunnel 5 is forcibly ventilated by the fan 6,
Since 1 is always cooled, the upper part of the heat pipe 3 is always cooled.
【0007】そして、下方から移動してきた気化した冷
媒が、このヒートパイプ3の壁面で熱交換することによ
り凝縮液化し、ヒートパイプ3の内壁面に沿って再び下
方に移動する。そして冷却された冷媒7は、再び上述の
ように、発熱した半導体素子2の熱を奪い、これを冷却
するのである。[0007] The vaporized refrigerant that has moved from below is condensed and liquefied by exchanging heat on the wall surface of the heat pipe 3, and moves downward again along the inner wall surface of the heat pipe 3. The cooled refrigerant 7 again removes the heat of the semiconductor element 2 that has generated heat and cools it, as described above.
【0008】このように、冷却はヒートパイプフィン3
1をファン6による強制通風が通過する事により行わ
れ、熱はヒートパイプフィン31から放散される。ま
た、ヒートパイプフィン31に確実に風が通るように、
ヒートパイプ3を風胴5で囲んでいるのである。As described above, the cooling is performed by the heat pipe fins 3.
1 is passed through forced ventilation by the fan 6, and heat is radiated from the heat pipe fins 31. Also, to ensure that the wind passes through the heat pipe fins 31,
The heat pipe 3 is surrounded by a wind tunnel 5.
【0009】しかし、このようにヒートパイプ3全体を
風胴5で覆うことにより、風胴31に生じた風がヒート
パイプフィン31同士の隙間やヒートパイプ3同士の間
隙を通らずに、ヒートパイプ3と風胴5の壁面との間を
通ってしまい、その結果このヒートパイプ式冷却装置X
1だと、必ずしも予期した通りの冷却効果を得ることが
できなかった。However, by covering the entire heat pipe 3 with the wind tunnel 5 as described above, the wind generated in the wind tunnel 31 does not pass through the gap between the heat pipe fins 31 or the gap between the heat pipes 3, so that the heat pipe 3 3 and the wall of the wind tunnel 5, and as a result, the heat pipe type cooling device X
If it is 1, the cooling effect as expected could not always be obtained.
【0010】また、各ヒートパイプ3に充分な風が当た
るように工夫したものとしては、実開昭58−1954
51号公報において従来例として開示された冷却装置が
ある。そこで、この冷却装置について簡単に説明する。[0010] Further, as a device devised so that a sufficient wind blows to each heat pipe 3, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-1954 has been proposed.
There is a cooling device disclosed in Japanese Patent Publication No. 51 as a conventional example. Therefore, this cooling device will be briefly described.
【0011】図6はこの昭58−195451号公報に
おいて従来例として開示されたヒートパイプ式冷却装置
X2の構造を示す図であり、図6(a)はヒートパイプ
式冷却装置X2の背面図、図6(b)はヒートパイプ式
冷却装置X2の平面図である。また、図6中において、
1はヒートパイプブロック、2は半導体素子、3はヒー
トパイプ、31はヒートパイプフィン、4はヒートパイ
プブロック1と半導体素子2とヒートパイプ3を組み合
わせた半導体素子スタック、52はヒートパイプ3各々
を仕切っている風胴である。FIG. 6 is a view showing the structure of a heat pipe type cooling device X2 disclosed as a conventional example in this Japanese Patent Publication No. 58-195451. FIG. 6 (a) is a rear view of the heat pipe type cooling device X2. FIG. 6B is a plan view of the heat pipe type cooling device X2. In FIG. 6,
1 is a heat pipe block, 2 is a semiconductor element, 3 is a heat pipe, 31 is a heat pipe fin, 4 is a semiconductor element stack combining the heat pipe block 1, the semiconductor element 2 and the heat pipe 3, and 52 is a heat pipe 3 It is the wind tunnel that separates.
【0012】この冷却装置の動作について説明すると、
まず、ヒートパイプブロック1に取り付けられた半導体
素子2に通電されると、半導体素子2の内部抵抗により
半導体素子2が発熱する。この熱がヒートパイプブロッ
ク1を経てヒートパイプ3に伝導し、ヒートパイプフィ
ン31から放熱される。The operation of the cooling device will be described.
First, when the semiconductor element 2 attached to the heat pipe block 1 is energized, the semiconductor element 2 generates heat due to the internal resistance of the semiconductor element 2. This heat is conducted to the heat pipe 3 via the heat pipe block 1 and is radiated from the heat pipe fin 31.
【0013】風胴52は各ヒートパイプ3を囲う煙突状
の筒となって、各ヒートパイプ3を仕切っているので、
ヒートパイプフィン31からの放熱によりその周囲の空
気が加熱される。加熱された空気は、そのまま自然に風
胴52内部を上方へ流れ出し、やがて上部の排気部から
抜け出す。それに伴い、風胴52下部の吸入部から冷た
い空気が流入してくることにより、風胴52内で下方か
ら上方へ向かう空気の流れが自然発生する。つまり、常
に下方から冷たい空気が流入することで、ヒートパイプ
フィン31も常に冷却されることになる。The wind tunnel 52 is a chimney-shaped tube surrounding each heat pipe 3 and partitions each heat pipe 3.
The heat from the heat pipe fins 31 heats the surrounding air. The heated air naturally flows upward inside the wind tunnel 52 as it is, and eventually escapes from the upper exhaust portion. Accordingly, cold air flows in from the suction portion below the wind tunnel 52, so that a flow of air upward from below in the wind tunnel 52 naturally occurs. That is, since the cool air always flows from below, the heat pipe fins 31 are also always cooled.
【0014】しかし、このようにヒートパイプ3個々を
風胴52で覆うことにより、風胴52内部に生じた風が
フィン31同士の隙間を通らずに、ヒートパイプ3と風
胴52の壁面の間を通ってしまい、その結果、このヒー
トパイプ式冷却装置X2だと、必ずしも予期した通りの
冷却効果を得ることができなかった。However, by covering each of the heat pipes 3 with the wind tunnel 52 as described above, the wind generated inside the wind tunnel 52 does not pass through the gap between the fins 31 and the heat pipe 3 and the wall surface of the wind As a result, the heat pipe type cooling device X2 could not always obtain the expected cooling effect.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のヒ
ートパイプ式冷却装置であれば、ヒートパイプ周囲に設
けた風胴内部に充分な風が入らなかったり、また風胴内
部に強制通風してもヒートパイプに充分な冷却風が当た
らないし、同時に強制通風のための設備が余分に必要で
ある、等の理由により、充分な冷却効果を得ることが出
来なかった。As described above, according to the conventional heat pipe type cooling device, sufficient air does not enter into the inside of the wind tunnel provided around the heat pipe, or forced air flows through the inside of the wind tunnel. However, a sufficient cooling effect could not be obtained because a sufficient cooling air does not hit the heat pipe, and at the same time, extra equipment for forced ventilation is required.
【0016】そこで、本発明はこのような状況に鑑みて
なされたものであり、その目的は、構造は簡潔なものと
し、かつヒートパイプのフィンに対して充分な冷却風を
送ることで、効果的な冷却効果を得ることができるヒー
トパイプ式冷却装置を提供することである。Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to make the structure simple and to send sufficient cooling air to the fins of the heat pipe to obtain an effect. It is an object of the present invention to provide a heat pipe type cooling device capable of obtaining a specific cooling effect.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する為
に、本発明の請求項1に係るヒートパイプ式冷却装置で
は、半導体素子と、前記半導体素子が装着され、前記半
導体素子のヒートシンクとなりうるブロックと、前記ブ
ロックに連設されたヒートパイプと、を組み合わせてな
る半導体素子スタックと、前記半導体素子スタックのヒ
ートパイプ全体をまとめて囲む1つの風胴と、よりなる
ヒートパイプ式冷却装置であって、前記風胴の吸気部と
排気部の一方、若しくは双方がラッパ状に広げられたこ
と、を特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat pipe type cooling apparatus comprising: a semiconductor element; and a heat sink for the semiconductor element. A heat pipe cooling device comprising: a semiconductor element stack formed by combining a heat pipe connected to the block and a heat pipe connected to the block; and one wind tunnel enclosing the entire heat pipe of the semiconductor element stack. In addition, one or both of the intake part and the exhaust part of the wind tunnel are spread in a trumpet shape.
【0018】また、本発明の請求項2に係るヒートパイ
プ式冷却装置では、半導体素子と、前記半導体素子が装
着され、前記半導体素子のヒートシンクとなりうるブロ
ックと、前記ブロックに連設されたヒートパイプと、を
組み合わせてなる半導体素子スタックと、前記半導体素
子スタックのヒートパイプを、1つ1つを独立して囲ん
だ風胴と、よりなるヒートパイプ式冷却装置であって、
前記風胴各々の吸気部と排気部の一方、若しくは双方が
ラッパ状に広げられたこと、を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the heat pipe type cooling device, a semiconductor element, a block on which the semiconductor element is mounted and which can be a heat sink of the semiconductor element, and a heat pipe connected to the block are provided. A heat pipe type cooling device comprising: a semiconductor element stack formed by combining: a heat pipe of the semiconductor element stack; and a wind tunnel independently surrounding each of the heat pipes.
One or both of the air inlet and the air outlet of each of the wind tunnels are spread in a trumpet shape.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るヒートパイプ
式冷却装置について図面を参照しながら説明する。尚、
ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ず
しもこの実施の形態に限定されるものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A heat pipe type cooling device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. still,
The embodiment shown here is merely an example, and is not necessarily limited to this embodiment.
【0020】実施の形態1.まず、本発明の請求項1に
係るヒートパイプ式冷却装置W1について、図面を参照
しつつ説明する。Embodiment 1 First, a heat pipe type cooling device W1 according to claim 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0021】図1(a)は本発明に係るヒートパイプ式
冷却装置W1の平面図、図1(b)は図1(a)中のA
−A線によるヒートパイプ式冷却装置W1の断面図、図
1(c)は図1(a)中のB−B線によるヒートパイプ
式冷却装置W1の断面図である。そしてこれらの図中に
おいて、1はヒートパイプブロック、2は半導体素子、
3はヒートパイプ、31はヒートパイプフィン、4はヒ
ートパイプブロック1と半導体素子2とヒートパイプフ
ィン3を組み合わせた半導体素子スタック、53は半導
体スタック4のヒートパイプ3全体を囲むように配置さ
れ、かつ下部の吸気部をラッパ状に広げた風胴である。FIG. 1 (a) is a plan view of a heat pipe type cooling device W1 according to the present invention, and FIG. 1 (b) is a plan view of A in FIG. 1 (a).
FIG. 1C is a cross-sectional view of the heat pipe type cooling device W1 taken along the line BB in FIG. 1A. And in these figures, 1 is a heat pipe block, 2 is a semiconductor element,
3 is a heat pipe, 31 is a heat pipe fin, 4 is a semiconductor element stack combining the heat pipe block 1, the semiconductor element 2 and the heat pipe fin 3, 53 is arranged so as to surround the entire heat pipe 3 of the semiconductor stack 4, In addition, it is a wind tunnel with the lower intake part expanded in a trumpet shape.
【0022】このヒートパイプ式冷却装置の動作につい
て説明する。まず、ヒートパイプブロック1に取り付け
られた半導体素子2に通電されると、半導体素子2の内
部抵抗により半導体素子2が発熱する。この熱がヒート
パイプブロック1を経てヒートパイプ3に伝わり、ヒー
トパイプ3が加熱され、それに伴い、ヒートパイプフィ
ン31も加熱される。The operation of the heat pipe type cooling device will be described. First, when the semiconductor element 2 attached to the heat pipe block 1 is energized, the semiconductor element 2 generates heat due to the internal resistance of the semiconductor element 2. This heat is transmitted to the heat pipe 3 via the heat pipe block 1, and the heat pipe 3 is heated, and accordingly, the heat pipe fins 31 are also heated.
【0023】ヒートパイプフィン31が加熱されると、
その周囲の空気も加熱される。そして加熱された空気は
自然と上昇し、風胴内部の上方から外部へと流れ出てい
く。すると、風胴の下方から新しい、冷たい空気が自然
に流れ込んでくる。When the heat pipe fin 31 is heated,
The surrounding air is also heated. The heated air naturally rises and flows out from above the inside of the wind tunnel to the outside. Then, fresh, cold air naturally flows in from below the wind tunnel.
【0024】このような空気の流れが自然と発生するの
で、常にヒートパイプフィン31の冷却が可能となるの
であるが、本実施の形態では、風胴の下部である吸気部
をラッパ状に広げる、という工夫をしているので、流入
する空気量を増やすことができ、即ち自然風が風胴内に
入り易くなり、従来のヒートパイプ式冷却装置のよう
に、自然風が圧力損失の小さい風胴外部を流れる不具合
も防止出来、また冷却効果を向上させることも出来るよ
うになり、好適である。Since such an air flow naturally occurs, the heat pipe fins 31 can always be cooled. In the present embodiment, however, the suction portion, which is the lower part of the wind tunnel, is expanded like a trumpet. Therefore, the amount of air flowing in can be increased, that is, natural wind can easily enter the wind tunnel, and the natural wind has a small pressure loss like a conventional heat pipe type cooling device. This is preferable because it is possible to prevent the problem of flowing outside the body and also to improve the cooling effect.
【0025】尚、ここでは図示していないが、風胴の下
方にファンを設け、このファンにより風胴内部を強制通
風することで高い冷却効果を得ることも考えられ、この
場合であれば、風胴下方がラッパ状であることから、よ
り高い冷却効果を得ることが考えられる。Although not shown here, a fan may be provided below the wind tunnel, and a high cooling effect may be obtained by forcibly ventilating the inside of the wind tunnel with the fan. Since the lower part of the wind tunnel is trumpet-shaped, a higher cooling effect can be obtained.
【0026】実施の形態2.先述した第1の実施の形態
では、風胴53の構造として、下方をラッパ状に広げた
ものとしたが、この第2の実施の形態では、図2に示す
ように、風胴54上部である排気部をラッパ状に広げる
ことにより、今度は自然風の排気を容易とした、ヒート
パイプ式冷却装置W2とした。Embodiment 2 FIG. In the above-described first embodiment, the structure of the wind tunnel 53 is such that the lower part is expanded in a trumpet shape. However, in the second embodiment, as shown in FIG. A heat pipe type cooling device W2 which facilitated natural wind discharge by expanding a certain exhaust portion in a trumpet shape was obtained.
【0027】風胴の形状をこのようにして、自然風の排
気を容易とすることにより、自然風の風胴内への流入も
容易なものとなる。つまり、風胴内から短期の間に大量
の空気を排出することにより、短期の間に大量の空気が
流入するのである。By making the shape of the wind tunnel easy to discharge natural wind, the natural wind can easily flow into the wind tunnel. That is, a large amount of air is discharged in a short period of time by discharging a large amount of air from within the wind tunnel.
【0028】そして、短期の間に大量の空気が流入する
ことにより、即ち自然風が風胴内に入り易くなること
で、従来のヒートパイプ式冷却装置のように、自然風が
圧力損失の小さい風胴外部を流れる不具合も防止出来、
また冷却効果を向上させることも出来るようになり、好
適である。When a large amount of air flows in a short time, that is, natural wind easily enters the wind tunnel, the natural wind has a small pressure loss as in a conventional heat pipe type cooling device. Problems that flow outside the wind tunnel can be prevented,
Also, the cooling effect can be improved, which is preferable.
【0029】さらにまた、風胴上部が長くなった事によ
り、煙突効果がよりよくなり、即ち風速が上がる事によ
り、より冷却効果を高める事が出来るので、好ましい。Further, it is preferable that the length of the upper portion of the wind tunnel is longer, so that the chimney effect is improved, that is, the cooling effect can be further increased by increasing the wind speed.
【0030】また、ここでは図示及び詳述はしないが、
第1の実施の形態又は第2の実施の形態において、風洞
53又は風洞54の吸気部及び排気部を共にラッパ状と
することにより、より一層冷却効果を向上させることも
考えられる。さらに、ヒートパイプ3内部に冷媒を封入
することにより、より効果的な冷却を行うことも考えら
れる。Although not shown or described in detail here,
In the first embodiment or the second embodiment, it is conceivable that the cooling effect can be further improved by making both the intake part and the exhaust part of the wind tunnel 53 or 54 into a trumpet shape. Furthermore, it is conceivable that more effective cooling is performed by enclosing the refrigerant inside the heat pipe 3.
【0031】実施の形態3.上述した第1の実施の形
態、及び第2の実施の形態では、風胴53、風胴54を
ヒートパイプ3全体を囲むように構成したが、この第3
の実施の形態では、図3に示すように、各々のヒートパ
イプ3を風胴55で囲み、かつ風胴55下部の吸気部を
ラッパ状に広げた、ヒートパイプ冷却装置W3とした。Embodiment 3 In the first embodiment and the second embodiment described above, the wind tunnel 53 and the wind tunnel 54 are configured to surround the entire heat pipe 3.
In the embodiment, as shown in FIG. 3, a heat pipe cooling device W3 in which each heat pipe 3 is surrounded by a wind tunnel 55 and an intake portion below the wind tunnel 55 is expanded in a trumpet shape.
【0032】このような構成とすることにより、ヒート
パイプ3それぞれに対して確実に冷たい自然風を吸い込
み、当てることが可能となる。即ち、1本のヒートパイ
プ3に対して1つの独立した風胴55を設けることによ
り、より確実に、各ヒートパイプ3を冷却することとな
り、しかも風胴55の形状は下方がラッパ状に広げられ
ていることから冷たい自然風が吸い込みやすくなってお
り、ひいては、より高い冷却効果を得ることが出来るの
である。With such a configuration, it is possible to reliably inhale and blow cold natural wind onto each of the heat pipes 3. That is, by providing one independent wind tunnel 55 for one heat pipe 3, each heat pipe 3 can be cooled more reliably, and the shape of the wind tunnel 55 expands in a trumpet shape below. As a result, the cold natural wind is easily sucked in, so that a higher cooling effect can be obtained.
【0033】実施の形態4.上述した第3の実施の形態
では、夫々のヒートパイプ3に対して、下部の吸気部を
ラッパ状に広げた風胴55を個々に与えることで各々の
ヒートパイプ3をより効果的に冷却しようとしたが、こ
の第4の実施の形態では、図4に示すように、風胴56
の上部の排気部をラッパ状に広げたヒートパイプ式冷却
装置W4とした。Embodiment 4 FIG. In the third embodiment described above, each of the heat pipes 3 will be more effectively cooled by individually providing the respective wind pipes 55 in which the lower intake portion is expanded in a trumpet shape. However, in the fourth embodiment, as shown in FIG.
A heat pipe type cooling device W4 in which the upper exhaust portion is spread in a trumpet shape.
【0034】このような風胴の形状とすることにより、
自然風の風胴内への流入も容易なものとし、またこの風
胴を各ヒートパイプ3ごとに独立して設けたので、各ヒ
ートパイプ3の冷却効果を高くすることができ、好適で
ある。また風胴上部が長くなった事により、煙突効果が
よりよくなり、風速が上がる事により、より冷却効果を
高める事が出来る。By adopting such a wind tunnel shape,
Since the natural wind can easily flow into the wind tunnel, and the wind tunnel is provided independently for each heat pipe 3, the cooling effect of each heat pipe 3 can be enhanced, which is preferable. . Also, the longer the upper part of the wind tunnel, the better the chimney effect, and the higher the wind speed, the more the cooling effect can be enhanced.
【0035】また、ここでは図示及び詳述はしないが、
第3の実施の形態又は第4の実施の形態において、風洞
55又は風洞56の吸気部及び排気部を共にラッパ状と
することにより、より一層冷却効果を向上させることも
考えられる。さらに、ヒートパイプ3内部に冷媒を封入
することにより、より効果的な冷却を行うことも考えら
れる。Although not shown or described in detail here,
In the third embodiment or the fourth embodiment, it is conceivable that the cooling effect can be further improved by forming both the intake portion and the exhaust portion of the wind tunnel 55 or the wind tunnel 56 into a trumpet shape. Furthermore, it is conceivable that more effective cooling is performed by enclosing the refrigerant inside the heat pipe 3.
【0036】[0036]
【発明の効果】請求項1のヒートパイプ式冷却装置によ
れば、半導体素子スタックの各々のヒートパイプをまと
めて囲む風胴の上部又は下部の何れか一方若しくは双方
をラッパ状としたので、自然風の風胴内への流入が容易
となり、その結果ヒートパイプの冷却効果を高めること
ができ、また自然風が圧力損失の小さい風胴外部を流れ
る不具合も防止出来るようになり、好適である。According to the heat pipe type cooling device of the first aspect, one or both of the upper part and the lower part of the wind tunnel surrounding each heat pipe of the semiconductor element stack are formed in a trumpet shape. This is preferable because the flow of the wind into the wind tunnel becomes easy, and as a result, the cooling effect of the heat pipe can be enhanced, and the problem that natural wind flows outside the wind tunnel with small pressure loss can be prevented.
【0037】請求項2のヒートパイプ式冷却装置によれ
ば、半導体素子スタックの各々のヒートパイプを1つ1
つ独立して囲む風胴の上部又は下部の何れか一方若しく
は双方をラッパ状としたので、自然風の風胴内への流入
が容易となり、その結果ヒートパイプの冷却効果を高め
ることができ、また自然風が圧力損失の小さい風胴外部
を流れる不具合も防止出来るようになり、好適である。According to the heat pipe type cooling device of the second aspect, each heat pipe of the semiconductor element stack is provided one by one.
Since one or both of the upper and lower parts of the wind tunnel that surrounds one independently has a trumpet shape, the natural wind can easily flow into the wind tunnel, and as a result, the cooling effect of the heat pipe can be enhanced, Further, it is possible to prevent a problem that natural wind flows outside the wind tunnel having a small pressure loss, which is preferable.
【図1】(a) 本発明の第1の実施の形態に係るヒー
トパイプ式冷却装置の平面図である。 (b) (a)におけるA−A断面図である。 (c) (a)におけるB−B断面図である。FIG. 1A is a plan view of a heat pipe type cooling device according to a first embodiment of the present invention. (B) It is AA sectional drawing in (a). (C) It is BB sectional drawing in (a).
【図2】(a) 本発明の第2の実施の形態に係るヒー
トパイプ式冷却装置の平面図である。 (b) (a)におけるC−C断面図である。 (c) (a)におけるD−D断面図である。FIG. 2 (a) is a plan view of a heat pipe type cooling device according to a second embodiment of the present invention. (B) It is CC sectional drawing in (a). (C) It is DD sectional drawing in (a).
【図3】(a) 本発明の第3の実施の形態に係るヒー
トパイプ式冷却装置の平面図である。 (b) (a)におけるE−E断面図である。 (c) (a)におけるF−F断面図である。FIG. 3 (a) is a plan view of a heat pipe type cooling device according to a third embodiment of the present invention. (B) It is EE sectional drawing in (a). (C) It is FF sectional drawing in (a).
【図4】(a) 本発明の第4の実施の形態に係るヒー
トパイプ式冷却装置の平面図である。 (b) (a)におけるG−G断面図である。 (c) (a)におけるH−H断面図である。FIG. 4A is a plan view of a heat pipe type cooling device according to a fourth embodiment of the present invention. (B) It is GG sectional drawing in (a). (C) It is the HH sectional view in (a).
【図5】 従来のヒートパイプ式冷却装置の構造を示す
断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a structure of a conventional heat pipe type cooling device.
【図6】(a) 従来の別のヒートパイプ式冷却装置の
背面図である。 (b) 従来の別のヒートパイプ式冷却装置の平面図で
ある。FIG. 6 (a) is a rear view of another conventional heat pipe type cooling device. (B) It is a top view of another conventional heat pipe type cooling device.
1 ヒートパイプブロック、2 半導体素子、3 ヒー
トパイプ、31 ヒートパイプフィン、4 半導体素子
スタック、51 風胴、52 風胴、53 風胴、54
風胴、55 風胴、56 風胴、6 ファン、7 冷
媒、W1 ヒートパイプ式冷却装置、W2 ヒートパイ
プ式冷却装置、W3 ヒートパイプ式冷却装置、W4
ヒートパイプ式冷却装置、X1 ヒートパイプ式冷却装
置、X2 ヒートパイプ式冷却装置DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat pipe block, 2 semiconductor elements, 3 heat pipes, 31 heat pipe fins, 4 semiconductor element stacks, 51 wind tunnels, 52 wind tunnels, 53 wind tunnels, 54
Wind tunnel, 55 wind tunnel, 56 wind tunnel, 6 fans, 7 refrigerant, W1 heat pipe cooling device, W2 heat pipe cooling device, W3 heat pipe cooling device, W4
Heat pipe type cooling device, X1 heat pipe type cooling device, X2 heat pipe type cooling device
Claims (2)
ンクとなりうるブロックと、 前記ブロックに連設されたヒートパイプと、 を組み合わせてなる半導体素子スタックと、 前記半導体素子スタックのヒートパイプ全体をまとめて
囲む1つの風胴と、よりなるヒートパイプ式冷却装置で
あって、 前記風胴の吸気部と排気部の一方、若しくは双方がラッ
パ状に広げられたことを特徴とする、 ヒートパイプ式冷却装置。A semiconductor element stack comprising: a semiconductor element; a block on which the semiconductor element is mounted and which can be a heat sink for the semiconductor element; and a heat pipe connected to the block; and a semiconductor element stack; A heat pipe type cooling device comprising: a wind tunnel enclosing the entire heat pipe collectively; and one or both of an intake part and an exhaust part of the wind tunnel are expanded in a trumpet shape. Heat pipe type cooling device.
ンクとなりうるブロックと、 前記ブロックに連設されたヒートパイプと、を組み合わ
せてなる半導体素子スタックと、 前記半導体素子スタックのヒートパイプを、1つ1つを
独立して囲んだ風胴と、よりなるヒートパイプ式冷却装
置であって、 前記風胴各々の吸気部と排気部の一方、若しくは双方が
ラッパ状に広げられたことを特徴とする、 ヒートパイプ式冷却装置。2. A semiconductor element stack comprising a combination of a semiconductor element, a block on which the semiconductor element is mounted, and a heat sink for the semiconductor element, and a heat pipe connected to the block. A heat pipe type cooling device comprising: a wind tunnel independently surrounding each heat pipe; and one or both of an intake portion and an exhaust portion of each of the wind tunnels are spread in a trumpet shape. A heat pipe type cooling device, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11031321A JP2000232191A (en) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | Heat pipe type cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11031321A JP2000232191A (en) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | Heat pipe type cooling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000232191A true JP2000232191A (en) | 2000-08-22 |
Family
ID=12328015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11031321A Pending JP2000232191A (en) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | Heat pipe type cooling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000232191A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007116461A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Cooler |
| US8107241B2 (en) | 2006-03-31 | 2012-01-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric power conversion apparatus including cooling units |
| CN113110723A (en) * | 2021-04-08 | 2021-07-13 | 中科可控信息产业有限公司 | Heat dissipation mechanism and server |
-
1999
- 1999-02-09 JP JP11031321A patent/JP2000232191A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007116461A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Cooler |
| US8107241B2 (en) | 2006-03-31 | 2012-01-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric power conversion apparatus including cooling units |
| CN113110723A (en) * | 2021-04-08 | 2021-07-13 | 中科可控信息产业有限公司 | Heat dissipation mechanism and server |
| CN113110723B (en) * | 2021-04-08 | 2024-09-17 | 中科可控信息产业有限公司 | Heat dissipation mechanism and server |
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