JP2004040069A

JP2004040069A - 熱放散装置

Info

Publication number: JP2004040069A
Application number: JP2002266350A
Authority: JP
Inventors: Chin Kuang Luo; ルオ　チン　コアン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-02-05
Also published as: GB2390482A; DE10244625A1; GB0221463D0; US20040000394A1

Abstract

【課題】優れた放熱効果を効率的に達成できる熱放散装置を提供する。
【解決手段】熱放散装置は，超熱伝導体（４）と，ファンユニット（７）と，導管（６）とを備える。前記超熱伝導体（４）は，電子装置の発熱部品（５）に配置されるようになっている中空伝熱体（４０）を備える。前記中空伝熱体（４０）は，熱伝導材料からなり，少なくとも一つの空気流路（４４）を画成するよう構成される。前記ファンユニット（７）は，前記伝熱体（４０）から高温空気を排出するよう配設される。前記導管（６）は，前記伝熱体（４０）から高温空気を収集すべく前記伝熱体（４０）と流体連通する入口ポート（６１）と，前記ファンユニット（７）と流体連通する出口ポート（６２）と，前記入口ポート（６１）から前記出口ポート（６３）へ高温空気を案内して前記ファンユニット（７）により排出すべく前記入口及び出口ポート（６１，６３）を相互に連通させる導管中間部分（６２）とを有する。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，熱放散装置に関し，特に熱を効率良く放散できる熱放散装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に，電子装置の回路基板１１に配置した発熱部品１２上に取り付けられるようになっている従来の熱放散装置を示す。発熱部品１２としては，中央処理装置，集積回路等がある。熱放散装置は，発熱部品１２と熱接触するように配設されるアルミニウム製の放熱フィンユニット１３と，フィンユニット１３に向けて配置されるファン１４とを備える。フィンユニット１３の底部には，発熱部品１２が発生した熱がフィンユニット１３へ伝達されるのを促進する銅製の熱伝導板１５が設けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記のような従来の熱放散装置は，以下の欠点を有する。
【０００４】
１．　アルミニウムと銅はかなり高い温度伝導係数を有するが，それらを組み合わせた熱放散効果はあまり満足のいくものではなく，発熱部品１２の表面がフィンユニット１３の表面よりも高温に保持されてしまう。すなわち，ファン１４から送られた空気流は，フィンユニット１３の回りの熱を拡散するだけで，発熱部品１２の表面に到達して発熱部品１２の回りの熱を放散することはできない。
【０００５】
２．　前記に鑑みて，発熱部品１２の表面に熱が徐々に蓄積すると，従来の熱放散装置では高熱を効果的に放散することができないので，発熱部品１２の作動が悪影響を受け，電子装置の停止，更には破損をもたらす可能性がある。
【０００６】
３．　図２を参照すると，発熱部品１２は，コンピュータ・ハウジング２内に配設され，メインボード１７のプロセッサ・ソケット１６に取り付けられた中央処理装置であり，中央処理装置の回りの熱を放散するためのファン１４が発生する空気流は高温となってコンピュータ・ハウジング２内に拡散し，コンピュータ・ハウジング２内の温度を上昇させる。排気型ファン３１を備えた電源３がコンピュータ・ハウジング２内から高温空気を排出し，かつそれ自身が生成する熱を放散するために配設されているが，放熱効果は理想的とは言い難い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
従って，本発明は，一台のファンユニットを使用して放熱効果を向上させる熱放散装置を提供することを主な目的とする。
【０００８】
本発明の一つの特徴によれば：電子装置の発熱部品に配設されるようになっており，少なくとも一つの空気流路を画成するよう構成された熱伝導材料製中空伝熱体を備える超熱伝導体と；前記伝熱体から高温空気を排出するよう配設されたファンユニットと；前記伝熱体から高温空気を収集すべく前記伝熱体と流体連通する入口ポートと，前記ファンユニットと流体連通する出口ポートと，前記入口ポートから前記出口ポートへ高温空気を案内して前記ファンユニットにより排出すべく前記入口及び出口ポートを相互に連通させる導管中間部分とを有する導管と；を備えたことを特徴とする熱放散装置が提案される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図３乃至図５は本発明による熱放散装置の好適な実施例を示すものであり，超熱伝導体４と，ファンユニット７と，導管６と，を備える。
【００１０】
超熱伝導体４は，電子装置の中央処理装置などの発熱部品５に配設されるようになっている中空伝熱体４０を備えており，アルミニウム，金属銅，合金，又は熱伝導率の良好なその他の材料などの熱伝導材料からなる。伝熱体４０は，密閉型真空チャンバー４１を画成する内面と，発熱部品５が発生した熱を伝熱体４０へ伝達すべく発熱部品５と熱接触して配置されるようになっている底部４５とを有する。超熱伝導体４は，超伝導材料で形成されて伝熱体４０の内面に超伝導体ライニングを形成する伝熱層４２を更に備える。本実施例では，超伝導材料を伝熱体４０に注入した後，伝熱体４０を真空排気，密閉して，密閉型真空チャンバー４１を形成する。尚，伝熱体４０を排気して密閉型真空チャンバー４１を形成する際に伝熱体４０が扁平又は凹凸変形しないように，複数の制限ブロックを伝熱体４０の内面に等間隔に離間して配置してもよいことに注意されたい。
【００１１】
ここで，超伝導材料としては，過酸化ナトリウム，酸化ナトリウム，酸化ベリリウム，三酸化二マンガン，重クロム酸アルミニウム，重クロム酸カルシウム，酸化ホウ素，重クロム酸ラジカル，及びそれらの組合せからなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物；酸化コバルト（ＩＩ），三酸化二マンガン，酸化ベリリウム，クロム酸ストロンチウム，炭酸ストロンチウム，酸化ロジウム，酸化第二銅，ベータチタニウム，重クロム酸カリウム，酸化ホウ素，重クロム酸カルシウム，重クロム酸マンガン，重クロム酸アルミニウム，重クロム酸ラジカル，及びそれらの組合せからなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物；又は，変性酸化ロジウム，重クロム酸カリウム，変性酸化ラジウム，重クロム酸ナトリウム，重クロム酸銀，単結晶シリコン，酸化ベリリウム，クロム酸ストロンチウム，酸化ホウ素，過酸化ナトリウム，ベータチタニウム，重クロム酸金属塩，及びそれらの組合せからなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物が挙げられることに注意されたい。　実際には，伝熱体４０に超伝導材料を注入する前に，密閉型真空チャンバー４１を不動態化して，洗浄，乾燥する。
【００１２】
本実施例の伝熱体４０には，底部４５から発熱部品５と反対側に直立に延びる複数のフィン４３が形成される。これらフィンの隣接する一対が，空気流路４４を画成する。
【００１３】
ファンユニット７は，伝熱体４０から高温空気を排出するよう配設される。
【００１４】
導管６は耐熱金属又はゴム材料から作成されており，伝熱体４０から高温空気を収集すべく伝熱体４０と流体連通する入口ポート６１と，ファンユニット７に流体連通して結合される出口ポート６３と，入口ポート６１から出口ポート６３へ高温空気を案内してファンユニット７により排出すべく，入口及び出口ポート６１，６３を相互に連通する可撓性の導管中間部分６２とを有する。導管６の入口ポート６１は，伝熱体４０の底部４５に結合されており，入口ポート６１内に配設されたフィン４３により画成された空気流路４４と流体連通する。本実施例では，導管中間部分６２はベローズ管部分として構成される。　使用に際しては，超熱伝導体４の温度伝導係数が非常に大きいため，発熱部品５の作動中にそれが発生した熱は速やかに超熱伝導体４へ伝達される。更に，導管６の入口ポート６１が超熱伝導体４を跨るように覆っているので，導管６を通ってファンユニット７により排出されるように発熱部品５の回りの高温空気を空気流路４４に沿って誘導し，これにより発熱部品５の回りの温度を急速に低下させる。
【００１５】
ここで，ファンユニット７はコンピュータに電力を供給する（図示しない）コンピュータ・ハウジングに配設された（図示しない）電源のファン部材であってもよいことに注意されたい。従って，コンピュータの電源をオンにした際に，ファンユニット７により，発熱部品５及びハードディスクドライブや光ディスクドライブなどの他の発熱部品の回りの高温空気を導管６の入口ポート６１を介して吸出し，コンピュータ・ハウジングの外部へ排出することができる。
【００１６】
熱放散効果を向上させるために，本発明の熱放散装置は超熱伝導体４と発熱部品５との間に配置されるようになっている熱収集板８を更に備える。熱収集板８の両面は各々熱伝導ペースト９で被覆されている。本実施例では，熱収集板８は銅やアルミニウムなどの熱伝導性が良好な金属材料で形成される。
【００１７】
以上のように，本発明の熱放散装置によれば，たった一台のファンユニットの使用で，優れた熱放散効果が達成できる。
【００１８】
以上，本発明を最も実用的で好適と思われる実施例に関連して説明したが，本発明は開示した実施例に何ら制限されるものではなく，上記のような変形例及び均等な構成をすべて包含するように，最も広義に解釈された要旨と範囲に含まれる種々の構成を含むよう意図されることが理解されよう。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の熱放散装置によれば，たった一台のファンユニットの使用で，優れた熱放散効果が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の熱放散装置の概略分解側面図である。
【図２】コンピュータ・ハウジングにおける従来の熱放散装置を示す分断一部切開斜視図である。
【図３】本発明による熱放散装置の好適な実施例の使用状態を示す斜視図である。
【図４】好適な実施例の超熱伝導体を示す断面図である。
【図５】好適な実施例の超熱伝導体の上面図である。
【符号の説明】
４　　　　　　超熱伝導体
５　　　　　　発熱部品
６　　　　　　導管
７　　　　　　ファンユニット
８　　　　　　収集板
９　　　　　　熱伝導ペースト
４０　　　　伝熱体
４１　　　　密閉型真空チャンバー
４２　　　　伝熱層
４３　　　　フィン
４４　　　　空気流路
４５　　　　底部
６１　　　　入口ポート
６２　　　　導管中間部分
６３　　　　出口ポート

Claims

電子装置の発熱部品（５）に配設されるようになっており，少なくとも一つの空気流路（４４）を画成するよう構成された熱伝導材料製中空伝熱体（４０）を備える超熱伝導体（４）と；
前記伝熱体（４０）から高温空気を排出するよう配設されたファンユニット（７）と；
前記伝熱体（４０）から高温空気を収集すべく前記伝熱体（４０）と流体連通する入口ポート（６１）と，前記ファンユニット（７）と流体連通する出口ポート（６３）と，前記入口ポート（６１）から前記出口ポート（６３）へ高温空気を案内して前記ファンユニット（７）により排出すべく前記入口及び出口ポート（６１，６３）を相互に連通させる導管中間部分（６２）とを有する導管（６）と；
を備えたことを特徴とする熱放散装置。
前記超熱伝導体（４）と発熱部品（５）との間に配置されるようになっている熱収集板（８）を更に備えたことを特徴とする，請求項１に記載の熱放散装置。
前記熱収集板（８）の両面は各々熱伝導ペースト（９）で被覆されていることを特徴とする，請求項２に記載の熱放散装置。
前記伝熱体（４０）は，密閉型真空チャンバー（４１）を画成する内面と，発熱部品（５）が発生する熱を前記伝熱体（４０）へ伝達するよう発熱部品（５）と熱接触して配設されるようになっている底部（４５）と，を有することを特徴とする，請求項１に記載の熱放散装置。
前記伝熱体（４０）には，前記底部（４５）から発熱部品（５）と反対側に直立に延びる複数のフィン（４３）が形成されており，前記少なくとも一つの空気流路（４４）は，前記フィン（４３）の隣接する一対により画成されて，前記入口ポート（６１）と流体連通することを特徴とする，請求項４に記載の熱放散装置。
前記導管（６）の前記入口ポート（６１）は前記伝熱体（４０）の前記底部（４５）に結合されており，その内部に前記フィン（４３）が配設されていることを特徴とする，請求項５に記載の熱放散装置。
前記超熱伝導体（４）は，超伝導材料で形成されて前記伝熱体（４０）の前記内面に超伝導体ライニングを形成する伝熱層（４２）を更に備えていることを特徴とする，請求項４に記載の熱放散装置。
前記ファンユニット（７）は前記導管（６）の前記出口ポート（６３）に結合されていることを特徴とする，請求項１に記載の熱放散装置。
前記導管中間部分（６２）はベローズ管部分として構成されていることを特徴とする，請求項１に記載の熱放散装置。