JP2023036348A - Cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器等の発熱部を冷却する冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device that cools a heat-generating part of an electronic device or the like.
従来、内部で発生した熱を外気に逃がす冷却構造を有する投写型表示装置(1)が知られている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1の実施の形態3に記載された投写型表示装置(1)では、内部に有する光源(図示せず)を冷却するために、吸気口(3)から密閉筐体(20a)内の空気を吸入して空冷し、空冷後の高温になった空気を排気口(4)から排気を行なう。第1の吸熱用ファン(14)によってダクト(10b)内に空気の流れを生成し、投写型表示装置本体(1)の排気口(4)から排気された高温の空気を第1の吸熱フィン(11)へと導く。第1の吸熱フィン(11)で吸熱された熱は、ヒートパイプ(13)によって第1の放熱フィン(12)へと伝えられる。第1の放熱フィン(12)は外気に触れる位置に配置されており、第1の放熱用ファン(15)によって通風して熱を外気へと放出する。このように、投写型表示装置本体(1)の排気口(4)から排出された高温の空気が持つ熱は、第1の吸熱フィン(11)からヒートパイプ(13)を伝わり、第1の放熱フィン(12)から外気に放出され冷却される。また、ダクト(10b)は、第1の吸熱フィン(11)と第2の吸熱フィン(31)に風路を形成する。第2の放熱用ファン(35)は、第2の放熱フィン(32)に通風するように外気に触れる位置に配置される。第2の吸熱フィン(31)からペルチェ素子(30)、第2の放熱フィン(32)へと熱が伝わり、第2の放熱用ファン(35)で、熱は外気に放出される。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a projection display device (1) having a cooling structure for releasing internally generated heat to the outside air (see, for example, Patent Document 1). In the projection display apparatus (1) described in
特許文献1の投写型表示装置(1)では、第1の吸熱フィン(11)と第1の放熱フィン(12)の2つのフィンと、第1の吸熱用ファン(14)、第1の放熱用ファン(15)、第2の放熱用ファン(35)の3つのファンを使用している。 In the projection display device (1) of Patent Document 1, two fins, a first heat absorption fin (11) and a first heat dissipation fin (12), a first heat absorption fan (14), and a first heat dissipation Three fans are used: a cooling fan (15) and a second heat radiation fan (35).
近年の電子機器は、発熱量が増加する一方で、製品の小型化・薄型化が進んでおり、使用するフィンやファンの数の減少や小型化が望まれている。特許文献1に記載の投写型表示装置(1)では、2つのフィンと3つのファンを使用しているが、フィンとファンの使用数を減らすことが望まれる。 In recent years, electronic devices generate more heat, but the products are getting smaller and thinner. Although two fins and three fans are used in the projection display device (1) described in Patent Document 1, it is desirable to reduce the number of fins and fans used.
また、プロジェクターのように、埃の侵入を嫌う製品では光源(熱源)付近に外部と換気を行う開口を設けることが難しく、製品内部の環境温度が上昇し、冷却能力の確保が困難であり、密閉状態での冷却能力向上のニーズは高い。 In addition, it is difficult to provide an opening for ventilation from the outside near the light source (heat source) in products such as projectors that do not allow dust to enter. There is a high demand for improved cooling performance in a sealed state.
そこで本発明は、効率良く発熱部品を冷却することができる冷却装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a cooling device capable of efficiently cooling a heat-generating component.
本発明の冷却装置は、発熱部品から吸熱する受熱体と、放熱器と、前記受熱体の熱を前記放熱器に伝達する伝熱体と、前記放熱器に送風する送風機と、熱交換器と、密閉空間を形成する筐体と、を備え、前記放熱器と、前記送風機と、前記伝熱体の一部と、前記熱交換器の一部と、が前記筐体内に配設されていることを特徴とする。 A cooling device of the present invention includes a heat receiving body that absorbs heat from a heat generating component, a radiator, a heat transfer body that transfers heat from the heat receiving body to the radiator, a blower that blows air to the radiator, and a heat exchanger. and a housing forming an enclosed space, wherein the radiator, the blower, part of the heat transfer body, and part of the heat exchanger are disposed in the housing. It is characterized by
本願発明によれば、効率良く発熱部品を冷却することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a heat-generating component can be cooled efficiently.
以下、本発明における好ましい冷却装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。 Preferred embodiments of a cooling device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below do not limit the content of the invention described in the claims. Moreover, not all the configurations described below are essential requirements of the present invention.
図1~図4は本発明の実施形態1を示している。図1に示す冷却装置1は、受熱体2と、伝熱体としてのヒートパイプ3と、放熱器4と、送風機5と、熱交換器6と、筐体7と、を有して構成されている。なお、本実施形態の冷却装置1は、プロジェクターに搭載することを想定したものであるが、発熱部品の冷却が必要なものであれば、他の電気機器等に搭載してもよい。 1 to 4 show Embodiment 1 of the present invention. A cooling device 1 shown in FIG. ing. The cooling device 1 of the present embodiment is assumed to be installed in a projector, but it may be installed in other electrical equipment as long as it requires cooling of heat-generating components.
図1に示すように、受熱体2は、図示しない発熱部品に熱的に接触させることで発熱部品から吸熱する。本実施形態の受熱体2は略矩形板状に形成されているが、吸熱効率を上げるため、接触させる発熱部品の形状に対応させることや、受熱体2を配置する空間の周囲の部品等を避けること等を考慮して所望の形状とすることができる。受熱体2の一側面部11は平坦状に形成され、受熱体2の他側面部12には断面視半円状の半円溝部13が形成され、他側面部12の半円溝部13以外の部分は平坦状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、ヒートパイプ3は、円柱状に形成されている。ヒートパイプ3の側面16の曲率は、受熱体2の半円溝部13の曲率と略同一となっており、ヒートパイプ3の一端側部17が半円溝部13に当接した状態で配設されている。本実施形態のヒートパイプ3は、銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い金属で形成された密閉容器であり、内部に毛細管構造を備えると共に、作動液が封入されたものを採用しているが、効率の良い伝熱効果を有するものであれば、その構造や形状は他のものであってもよい。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、放熱器4は、銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い金属で形成された複数の矩形状の金属板21が並列したフィン構造を有する。各金属板21には円形の挿通孔22が形成されている。挿通孔22の直径は、ヒートパイプ3の外径よりも僅かに大きく、ヒートパイプ3の他端側部18が挿通孔22に挿通され、ヒートパイプ3の側面16が各金属板21と接触している。
As shown in FIG. 1, the radiator 4 has a fin structure in which a plurality of
図2に示すように、送風機5は、シロッコファン26と、シロッコファン26を収容する箱状の外郭体27と、を有して構成されている。外郭体27は金属により形成されており、上板部28と、下板部29と、3面の側板部30とを有している。上板部28には、円形に開口した吸気口31が形成されている。また、側板部30を有しない1箇所の側面部分には矩形状に開口した排気口32が形成されている。シロッコファン26は、吸気口31から空気を取り込み円周方向に空気を吹き出し、側板部30に沿って流動した空気は排気口32から外郭体27の外部に放出される。
As shown in FIG. 2 , the
図1、図3及び図4に示すように、熱交換器6は、受熱体36と、放熱体37と、ペルチェ素子38と、ペルチェ素子38を収容する保護体39と、受熱体36と保護体39に接触する伝熱体としてのヒートパイプ40と、放熱体37と保護体39に接触する伝熱体としてのヒートパイプ41と、を有して構成されている。受熱体36の上部に保護体39が取り付けられ、保護体39の上部に放熱体37が取り付けられている。
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the
受熱体36は、銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い金属で形成された複数の矩形状の金属板42が並列したフィン構造を有する。各金属板42には円形の挿通孔43が形成されている。また、各金属板42の上辺部44には、半円状の半円凹部45が形成されている。
The
放熱体37は、銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い金属で形成された複数の矩形状の金属板46が並列したフィン構造を有する。各金属板46には円形の挿通孔47が形成されている。また、各金属板46の下辺部48には、半円状の半円凹部49が形成されている。
The
板状に形成されたペルチェ素子38は、下面部50が冷却されることで周囲から吸熱し、上面部51で放熱するように、印加される電流が制御されている。
The current applied to the Peltier element 38 formed in a plate shape is controlled so that when the
保護体39は、上保護部52と、下保護部53と、を有している。上保護部52と下保護部53は、銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い金属で形成されている。保護体39は、上保護部52と下保護部53を重ね合わせた状態で内部に内部空間54(図4参照)が形成される。ペルチェ素子38は、内部空間54に収容され保持される。内部空間54に収容されたペルチェ素子38の上面部51は上保護部52に当接し、下面部50は下保護部53に当接する。上保護部52と下保護部53には、複数のビス孔55が形成されており、ペルチェ素子38を収容した状態で、上保護部52と下保護部53をビス止めすることで上保護部52と下保護部53が相互に固定され、ペルチェ素子38が内部空間54内に保持される。また、下保護部53には、ペルチェ素子38のリード線56A、56Bを保護体39から引き出す引出孔57A、57Bが形成されている。
The
保護体39は、上保護部52と下保護部53を重ね合わせた状態で、外周部に隙間58が形成されており(図3参照)、この隙間58に後述する筐体7の開口端部78が挿入されるようになっている(図4参照)。
The
上保護部52の上面部59には、半円状の半円溝部60が形成され、上面部59の半円溝部60以外の部分は平坦状に形成されている。上保護部52の上面部59に放熱体37が取り付けられており、放熱体37と上保護部52が熱的に接続している。
A
下保護部53の下面部61には、半円状の半円溝部62が形成され、下面部61の半円溝部62以外の部分は平坦状に形成されている。下保護部53の下面部61に受熱体36が取り付けられており、受熱体36と下保護部53が熱的に接続している。
A semicircular
ヒートパイプ40は、ヒートパイプ3と同様の構造を有し、U字状に形成されている。受熱体36の金属板42の挿通孔43の直径は、ヒートパイプ40の外径よりも僅かに大きく、ヒートパイプ40の下側部63が挿通孔43に挿通され、ヒートパイプ40の側面64が各金属板42と接触している。また、ヒートパイプ40の側面64の曲率は、半円凹部45の曲率よりも僅かに大きく、ヒートパイプ40の上側部65が半円凹部45に当接した状態で配設されている。すなわち、ヒートパイプ40は、受熱体36及び下保護部53に熱的に接続している。
The heat pipe 40 has the same structure as the
ヒートパイプ41は、ヒートパイプ3と同様の構造を有し、U字状に形成されている。放熱体37の金属板46の挿通孔47の直径は、ヒートパイプ41の外径よりも僅かに大きく、ヒートパイプ41の上側部66が挿通孔47に挿通され、ヒートパイプ41の側面67が各金属板46と接触している。また、ヒートパイプ41の側面67の曲率は、半円凹部49の曲率よりも僅かに大きく、ヒートパイプ41の下側部68が半円凹部49に当接した状態で配設されている。すなわち、ヒートパイプ41は、放熱体37及び上保護部52に熱的に接続している。
The heat pipe 41 has the same structure as the
図1に示すように、筐体7は、上壁部71と、下壁部72と、第1の側壁部73と、第2の側壁部74と、第3の側壁部75と、第4の側壁部76と、を有して構成されている。筐体7は中空の直方体形状を有している。なお、筐体7が配設される場所の周囲の部品等との関係から筐体7の大きさや形状は所望の大きさや形状とすることができる。上壁部71には、ペルチェ素子38を配設するための矩形状の上開口部(図示せず)が形成されている。上開口部の周縁部分である開口端部78は、上保護部52と下保護部53の隙間58に挿通されている。開口端部78は、上保護部52と下保護部53に挟まれた状態で、保護体39と気密状態で接続されており、上開口部から筐体7の内外に空気が移動しないようになっている。なお、上開口部から空気が移動しないようにするため、筐体7と保護体39の間に封止部材(図示せず)を設けてもよい。
As shown in FIG. 1, the
第3の側壁部75には、ヒートパイプ3を挿通する円形のパイプ挿通孔79が形成されている。パイプ挿通孔79の直径は、ヒートパイプ3の外径よりも僅かに大きく形成されている。ヒートパイプ3をパイプ挿通孔79に挿通した状態で、パイプ挿通孔79から筐体7の内外に空気が移動しないように、図示しない封止部材が設けられている。
A circular
第4の側壁部76には、送風機5に給電する電源コード(図示せず)や、ペルチェ素子38のリード線56A、56Bを筐体7の外部へ引き出す引出開口部(図示せず)が形成されている。引出開口部から筐体7の内外に空気が移動しないように、図示しない封止部材が設けられている。なお、この引出開口部は、上壁部71、下壁部72、第1の側壁部73、第2の側壁部74、第3の側壁部75に形成してもよい。
The fourth
筐体7の内部空間80は密閉空間であり、筐体7の内外での空気の移動はない。そのため、送風機5を駆動させた場合には、筐体7内でのみ空気が循環(流動)する。放熱器4と送風機5と熱交換器6は、筐体7の下壁部72に取り付けられている。放熱器4が第1の側壁部73と第4の側壁部76に接近して配設されており、送風機5が放熱器4に隣接して配設されており、熱交換器6が送風機5に隣接して配設されている。
The
ここで、冷却装置1による冷却方法について説明する。発熱部品に熱的に接触させた受熱体2が発熱部品から受熱すると、その熱はヒートパイプ3により放熱器4に伝達される。そして、送風機5を駆動させると、排気口32から吹き出された空気が放熱器4の金属板21に接触し、金属板21を冷却する。金属板21の熱により暖められた空気は、筐体7内を流動し、熱交換器6の受熱体36の金属板42に接触する。暖められた空気から金属板42に移動した熱は、ヒートパイプ40により下保護部53に移動する。下保護部53はペルチェ素子38の下面部50と熱的に接触しており、冷却されるため、下保護部53の熱はペルチェ素子38を介して、ペルチェ素子38の上面部51と熱的に接触している上保護部52に移動する。上保護部52の熱は、ヒートパイプ41により放熱体37に移動し、放熱体37が筐体7外部の空気に触れることで放熱体37が冷却される。受熱体36の金属板42に接触し、冷却された空気は、並列された金属板42の間を通過し、吸気口31から送風機4内に取り込まれ再度排気口32から吹き出される。これを繰り返すことで、発熱部品の冷却を行うことができる。なお、受熱体36と下保護部53は接触しているため、受熱体36と下保護部53の間でヒートパイプ40を介さない熱の移動もある。また、放熱体37と上保護部52は接触しているため、放熱体37と上保護部52の間でヒートパイプ41を介さない熱の移動もある。送風機4の駆動によって流動する空気は、筐体7の内部空間80内のみを循環するため、塵埃が放熱器3、送風機4、受熱体36に付着して蓄積しない。
Here, a cooling method by the cooling device 1 will be described. When the
以上のように、本実施形態の冷却装置1は、発熱部品から吸熱する受熱体2と、放熱器4と、受熱体2の熱を放熱器4に伝達するヒートパイプ3と、放熱器4に送風する送風機5と、熱交換器6と、密閉空間を形成する筐体7と、を備え、放熱器4と、送風機5と、ヒートパイプ3の一部と、熱交換器6の一部と、が筐体7内に配設されていることにより、筐体7の外部に配設された発熱部品の熱をヒートパイプ3で放熱器4に伝達し、送風機5で放熱器4に送風して冷却し、筐体7の内部空間80内の暖められた空気を熱交換器6の受熱体36で冷却し、受熱体36に伝達した熱をペルチェ素子38により、筐体7の外部に配設された放熱体37に伝達し、外部空間に放熱することができる。
As described above, the cooling device 1 of this embodiment includes the
また、本実施形態の冷却装置1は、熱交換器6が受熱体36と、放熱体37と、受熱体36及び放熱体37に接続されたペルチェ素子38と、を有することにより、発熱部品、受熱体2、ヒートパイプ3、放熱器4、内部空間80内の空気、受熱体36、ペルチェ素子38、放熱体37、筐体7外部の空気という一方向の熱の伝達経路を形成し、発熱部品を効率良く冷却することができる。
Further, in the cooling device 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態の冷却装置1は、送風機5の外郭体27が金属により形成され、外殻体27が放熱器4及び熱交換器6に熱的に接続されていることにより、放熱器4の熱を外殻体27に伝達し、さらに、外殻体27の熱を熱交換器6の受熱体36に伝達することができるため、放熱器4、ひいては発熱部品の冷却効率を高めることができる。
In the cooling device 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態の冷却装置1は、放熱器4と送風機5と熱交換器6の一部又は全部が一部品により接続され、熱的及び機械的に接続されていることにより、放熱器4の熱を送風機5から熱交換器6の受熱体36に伝達することができるため、放熱器4、ひいては発熱部品の冷却効率を高めることができる。
In addition, in the cooling device 1 of the present embodiment, part or all of the radiator 4, the
図5は、本発明の実施形態2を示している。なお、上記実施形態1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態の冷却装置1Aは、送風機5が実施形態1の外殻体52と異なる形状の外殻体81を有するものである。なお、図5では筐体7の記載を省略している。
FIG. 5 shows
外殻体81は、上板部82と、下板部(図示せず)と、側板部83と、を有して構成されている。上板部82には、円形に開口した吸気口84が形成されている。上板部82は、吸気口84が形成されシロッコファン26の上方を覆う略円環状のファン被覆部85と、放熱器4の上方を覆う略矩形状の放熱器被覆部86と、を有する。ファン被覆部85と放熱器被覆部86は、金属により一体に形成されている。図示しないが、下板部も上板部82と同様の形状を有している。
The
側板部83は、シロッコファン26の側方を覆う湾曲した湾曲側板部87と、放熱器4の並列した複数の金属板21のうち両端の金属板21に接続した放熱器接続側板部88と、を有する。湾曲側板部87と放熱器接続側板部88は、金属により一体に形成されている。側板部83は、上板部82と下板部に接続されている。
The
外殻体81には、熱交換器6の受熱体36を通過した空気の流れ方向を規制する流路形成体89が熱的に接続された状態で取り付けられている。金属により形成された流路形成体89は、上板部90と、下板部(図示せず)と、第1の側板部91と、第2の側板部92と、第3の側板部93と、第4の側板部94と、を有する。
A flow
上板部90には、半円状の開口である半円開口部95が形成されている。図示しないが、下板部も上板部90と同様の形状を有している。第1の側板部91、第2の側板部92、第3の側板部93、第4の側板部94は、上板部90及び下板部に接続されている。ファン被覆部85の曲率と半円開口部95の曲率は略同一に形成されている。
A
上板部90は、保護体39の下保護部53の下面に取り付けられており、第1の側板部91及び第2の側板部92が受熱体36の両端の金属板42に取り付けられている。すなわち、流路形成体89は、受熱体36と下保護部53に熱的及び機械的に接続している。
The upper plate portion 90 is attached to the lower surface of the lower
第3の側板部93と第4の側板部94は、外殻体81の湾曲側板部87に取り付けられている。すなわち、流路形成体89は、外殻体81に熱的及び機械的に接続している。
The third
流路形成体89は、送風機5よりも上下方向の長さが長く形成されているため、ファン被覆部85と上板部90との間に空気が流動可能な開口である規制体開口部96が形成されている。
Since the flow
ここで、冷却装置1Aによる冷却方法について説明する。発熱部品に接触させた受熱体2が発熱部品から受熱すると、その熱はヒートパイプ3により放熱器4に伝達される。そして、送風機5を駆動させると、排気口32から吹き出された空気が放熱器4の金属板21に接触し、金属板21を冷却する。このとき、排気口32から吹き出された空気は、外殻体81内部を流動し放熱器4まで移動するため、効率良く放熱器4を冷却することができる。金属板21に接触し暖められた空気は、筐体7内を流動し、熱交換器6の受熱体36の金属板42に接触する。金属板42に接触し冷却された空気は、吸気口31から送風機4内に取り込まれる。このとき、空気は流路形成体89により流動する方向が規制され、規制体開口部96から流路形成体89の外部に移動した空気は、吸気口31から送風機4内に取り込まれる。そのため、受熱体36を通過した空気は効率良く送風機4内に取り込まれる。送風機4内に取り込まれた空気は、再度排気口32から吹き出される。これを繰り返すことで、発熱部品の冷却を行うことができる。図5では筐体7の記載を省略しているが、送風機4の駆動によって流動する空気は、筐体7の内部空間80内のみを循環するため、塵埃が放熱器3、送風機4、受熱体36に付着して蓄積しない。
Here, a cooling method by the
以上のように、本実施形態の冷却装置1Aは、発熱部品から吸熱する受熱体2と、放熱器4と、受熱体2の熱を放熱器4に伝達するヒートパイプ3と、放熱器4に送風する送風機5と、熱交換器6と、密閉空間を形成する筐体7と、を備え、放熱器4と、送風機5と、ヒートパイプ3の一部と、熱交換器6の一部と、が筐体7内に配設されていることにより、筐体7の外部に配設された発熱部品の熱をヒートパイプ3で放熱器4に伝達し、送風機5で放熱器4に送風して冷却し、筐体7の内部空間80内の暖められた空気を熱交換器6の受熱体36で冷却し、受熱体36に伝達した熱をペルチェ素子38により、筐体7の外部に配設された放熱体37に伝達し、外部空間に放熱することができる。
As described above, the
また、本実施形態の冷却装置1Aは、熱交換器6が受熱体36と、放熱体37と、受熱体36及び放熱体37に接続されたペルチェ素子38と、を有することにより、発熱部品、受熱体2、ヒートパイプ3、放熱器4、内部空間80内の空気、受熱体36、ペルチェ素子38、放熱体37、筐体7外部の空気という一方向の熱の伝達経路を形成し、発熱部品を効率良く冷却することができる。
Further, in the
また、本実施形態の冷却装置1Aは、送風機5の外郭体81が金属により形成され、外殻体81が放熱器4及び熱交換器6に熱的に接続されていることにより、放熱器4の熱を外殻体81に伝達し、さらに、外殻体81の熱を流路形成体89を介して熱交換器6の受熱体36に伝達することができるため、放熱器4、ひいては発熱部品の冷却効率を高めることができる。
Further, in the
また、本実施形態の冷却装置1Aは、放熱器4と送風機5と熱交換器6の一部又は全部が一部品である外殻体81により接続され、熱的及び機械的に接続されていることにより、放熱器4の熱を送風機5から熱交換器6の受熱体36に伝達することができるため、放熱器4、ひいては発熱部品の冷却効率を高めることができる。
In addition, in the
また、本実施形態の冷却装置1Aは、熱交換器6を通過した空気が送風機5に吸引されるように空気を流動させる流路を形成する流路形成体89を有することにより、熱交換器6の受熱体36により冷却された空気を効率良く送風機5に取り込むことができる。
In addition, the
図6は、本発明の実施形態3を示している。なお、上記実施形態1及び実施形態2と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態の冷却装置1Bは、実施形態2の流路形成体89と異なる形状の流路形成体101を有するものである。なお、図6では筐体7の記載を省略している。
FIG. 6 shows
流路形成体101は、中空の略直方体形状を有しており、上壁部102と、下壁部103と、第1の側壁部104と、第2の側壁部105と、第3の側壁部106と、を有している。流路形成体101は、受熱体36側が開口しており、上壁部102と下壁部103が受熱体36に当接し、第1の側壁部104と第2の側壁部105が複数並列した金属板42のうち両端に配置された金属板42にそれぞれ接続されている。第3の側壁部106は、外殻体81の外側部分に接続されている。流路形成体101の下壁部103は、筐体7の下壁部72に取り付けられている。流路形成体101には、シロッコファン26とファン被覆部85と湾曲側板部87が収容されている。
The flow
ここで、冷却装置1Bによる冷却方法について説明する。発熱部品に接触させた受熱体2が発熱部品から受熱すると、その熱はヒートパイプ3により放熱器4に伝達される。そして、送風機5を駆動させると、排気口32から吹き出された空気が放熱器4の金属板21に接触し、金属板21を冷却する。このとき、排気口32から吹き出された空気は、外殻体81内部を流動し放熱器4まで移動するため、効率良く放熱器4を冷却することができる。金属板21に接触し暖められた空気は、筐体7内を流動し、熱交換器6の受熱体36の金属板42に接触する。金属板42に接触し冷却された空気は、吸気口31から送風機4内に取り込まれる。このとき、空気は流路形成体101内を流動し、全量が吸気口31から送風機4内に取り込まれる。そのため、受熱体36を通過した空気を確実に送風機4内に取り込むことができる。また、吸気口31から取り込まれる空気は、受熱体36を通過したもののみであり、放熱器4を通過した後、受熱体36を通過する前の空気が吸気口31から直接送風機4に取り込まれることはない。送風機4内に取り込まれた空気は、再度排気口32から吹き出される。これを繰り返すことで、発熱部品の冷却を行うことができる。図6では筐体7の記載を省略しているが、送風機4の駆動によって流動する空気は、筐体7の内部空間80内のみを循環するため、塵埃が放熱器3、送風機4、受熱体36に付着して蓄積しない。
Here, a cooling method by the
以上のように、本実施形態の冷却装置1Bは、発熱部品から吸熱する受熱体2と、放熱器4と、受熱体2の熱を放熱器4に伝達するヒートパイプ3と、放熱器4に送風する送風機5と、熱交換器6と、密閉空間を形成する筐体7と、を備え、放熱器4と、送風機5と、ヒートパイプ3の一部と、熱交換器6の一部と、が筐体7内に配設されていることにより、筐体7の外部に配設された発熱部品の熱をヒートパイプ3で放熱器4に伝達し、送風機5で放熱器4に送風して冷却し、筐体7の内部空間80内の暖められた空気を熱交換器6の受熱体36で冷却し、受熱体36に伝達した熱をペルチェ素子38により、筐体7の外部に配設された放熱体37に伝達し、外部空間に放熱することができる。
As described above, the
また、本実施形態の冷却装置1Bは、熱交換器6が受熱体36と、放熱体37と、受熱体36及び放熱体37に接続されたペルチェ素子38と、を有することにより、発熱部品、受熱体2、ヒートパイプ3、放熱器4、内部空間80内の空気、受熱体36、ペルチェ素子38、放熱体37、筐体7外部の空気という一方向の熱の伝達経路を形成し、発熱部品を効率良く冷却することができる。
Further, in the
また、本実施形態の冷却装置1Bは、送風機5の外郭体81が金属により形成され、外殻体81が放熱器4及び熱交換器6に熱的に接続されていることにより、放熱器4の熱を外殻体81に伝達し、さらに、外殻体81の熱を流路形成体101を介して熱交換器6の受熱体36に伝達することができるため、放熱器4、ひいては発熱部品の冷却効率を高めることができる。
Further, in the
また、本実施形態の冷却装置1Bは、熱交換器6を通過した空気が送風機5に吸引されるように空気を流動させる流路を形成する流路形成体101を有することにより、熱交換器6の受熱体36により冷却された空気を効率良く送風機5に取り込むことができる。
Further, the
図7は、本発明の実施形態4を示している。なお、上記実施形態1~3と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態の冷却装置1Cは、実施形態1の冷却装置1の筐体7の外部に外部送風機111を設けたものである。
FIG. 7 shows Embodiment 4 of the present invention. The same reference numerals are assigned to the same portions as in the first to third embodiments, and detailed description thereof will be omitted. A
外部送風機111は、シロッコファン112と、シロッコファン112を収容する箱状の外郭体113と、を有して構成されている。外郭体113は、金属により形成されており、上板部114と、下板部(図示せず)と、側板部115と、を有している。上板部114には、円形に開口した吸気口116が形成されている。また、側板部115には、図示しない排気口が形成されている。シロッコファン112は、吸気口116から空気を取り込み円周方向に送風する。送風された空気は排気口から外郭体113の外部に放出される。
The
外部送風機111は、外郭体113の排気口を熱交換器6の放熱体37に対向させ、外郭体113を放熱体37に当接させた状態で、筐体7の上壁部71の外側上面部71Aに取り付けられている。そのため、排気口から外郭体113の外部に放出された空気の全量が、放熱体37の金属板46に接触し、金属板46を効率良く冷却する。
The
ここで、冷却装置1Cによる冷却方法について説明する。冷却装置1Cは、外部送風機111以外の部分は冷却装置1と共通することから、受熱体2が発熱部品から受熱し、放熱体37が筐体7外部の空気に触れることで放熱体37が冷却されるまでの流れは共通する。外部送風機111を駆動させると、吸気口116から筐体7外部の空気が外部送風機111内に取り込まれ、その空気が外郭体113内を流動し、排気口から吹き出されて放熱体37の金属板46に接触する。外部送風機111から吹き出される空気は全量が放熱体37の金属板46に接触するため、外部送風機111を設けない場合と比較して効率良く放熱体37を冷却することができる。
Here, a cooling method by the
以上のように、本実施形態の冷却装置1Cは、発熱部品から吸熱する受熱体2と、放熱器4と、受熱体2の熱を放熱器4に伝達するヒートパイプ3と、放熱器4に送風する送風機5と、熱交換器6と、密閉空間を形成する筐体7と、を備え、放熱器4と、送風機5と、ヒートパイプ3の一部と、熱交換器6の一部と、が筐体7内に配設されていることにより、筐体7の外部に配設された発熱部品の熱をヒートパイプ3で放熱器4に伝達し、送風機5で放熱器4に送風して冷却し、筐体7の内部空間80内の暖められた空気を熱交換器6の受熱体36で冷却し、受熱体36に伝達した熱をペルチェ素子38により、筐体7の外部に配設された放熱体37に伝達し、外部空間に放熱することができる。
As described above, the
また、本実施形態の冷却装置1Cは、熱交換器6が受熱体36と、放熱体37と、受熱体36及び放熱体37に接続されたペルチェ素子38と、を有することにより、発熱部品、受熱体2、ヒートパイプ3、放熱器4、内部空間80内の空気、受熱体36、ペルチェ素子38、放熱体37、筐体7外部の空気という一方向の熱の伝達経路を形成し、発熱部品を効率良く冷却することができる。
Further, in the
また、本実施形態の冷却装置1Cは、送風機5の外郭体27が金属により形成され、外殻体27が放熱器4及び熱交換器6に熱的に接続されていることにより、放熱器4の熱を外殻体27に伝達し、さらに、外殻体27の熱を熱交換器6の受熱体36に伝達することができるため、放熱器4、ひいては発熱部品の冷却効率を高めることができる。
In the
また、本実施形態の冷却装置1Cは、放熱器4と送風機5と熱交換器6の一部又は全部が一部品により接続され、熱的及び機械的に接続されていることにより、放熱器4の熱を送風機5から熱交換器6の受熱体36に伝達することができるため、放熱器4、ひいては発熱部品の冷却効率を高めることができる。
In addition, in the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、実施形態4の外部送風機111を実施形態3及び実施形態4に設けてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the
1 冷却装置
1A 冷却装置
1B 冷却装置
1C 冷却装置
2 受熱体
3 ヒートパイプ(伝熱体)
4 放熱器
5 送風機
6 熱交換器
7 筐体
36 受熱体
37 放熱体
38 ペルチェ素子
81 外郭体
89 流路形成体
101 流路形成体
REFERENCE SIGNS LIST 1
4
Claims (5)
放熱器と、
前記受熱体の熱を前記放熱器に伝達する伝熱体と、
前記放熱器に送風する送風機と、
熱交換器と、
密閉空間を形成する筐体と、を備え、
前記放熱器と、前記送風機と、前記伝熱体の一部と、前記熱交換器の一部と、が前記筐体内に配設されていることを特徴とする冷却装置。 a heat receiving body that absorbs heat from the heat-generating component;
a radiator;
a heat transfer body that transfers heat from the heat receiving body to the radiator;
a blower that blows air to the radiator;
a heat exchanger;
a housing that forms an enclosed space,
A cooling device, wherein the radiator, the blower, part of the heat transfer body, and part of the heat exchanger are arranged in the housing.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021143345A JP2023036348A (en) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | Cooling device |
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Family Applications (1)
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2021
- 2021-09-02 JP JP2021143345A patent/JP2023036348A/en active Pending
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