JP4742965B2 - Heat transfer device and liquid cooling system using it - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器においてヒートパイプや液冷システム等の熱輸送手段を用いたCPU等の発熱電子部品の冷却方式において、特に冷却液の熱を放熱する熱搬送部分の構造に関するものである。 The present invention relates to a cooling system for a heat generating electronic component such as a CPU using a heat transport means such as a heat pipe or a liquid cooling system in an electronic device, and more particularly to a structure of a heat transfer portion that dissipates heat of a cooling liquid.
近年、パーソナルコンピュータ、サーバ、ゲーム機等に用いられるCPU等の集積回路は高速化が進み、それに伴い発熱量が増大している。従来、CPUの冷却はCPUにヒートシンクを固定し、それにファンを取り付け、その冷却風をヒートシンクに吹き付ける直接空冷方式が主流であったが、電子機器の小型化、高密度化に伴いCPU周りのスペースに制限が生じ、ヒートシンクサイズが制限される為、冷却能力に限界が出てきた。そのため放熱部を自由な位置に設けられ、その大きさの制約が少なく空冷方式に比べ冷却限界を高くすることができるヒートパイプや液冷システム等の熱輸送手段を用いた冷却方式がパーソナルコンピュータのCPU等の冷却に適用され始めている。 In recent years, the speed of integrated circuits such as CPUs used in personal computers, servers, game machines, and the like has increased, and the amount of heat generated has increased accordingly. Conventionally, a direct air cooling system in which a heat sink is fixed to a CPU, a fan is attached to the CPU, and the cooling air is blown onto the heat sink has been the mainstream in the past, but the space around the CPU has been reduced with the downsizing and higher density of electronic devices. As the heat sink size is limited, the cooling capacity is limited. For this reason, a cooling system using heat transport means such as a heat pipe or a liquid cooling system that can provide a heat radiating part at a free position, has a limited size, and can have a higher cooling limit than an air cooling system is a personal computer. It has begun to be applied to CPU cooling.
ヒートパイプや、液冷システムの熱輸送手段を用いたCPU等の発熱電子部品の冷却方式の従来技術として、特許文献1に記載されたものがある。
As a conventional technique for cooling a heat generating electronic component such as a CPU using a heat pipe or a heat transport means of a liquid cooling system, there is one described in
図12から図13は、特許文献1に記載のデスクトップ型パーソナルコンピュータに熱輸送手段としてヒートパイプを、図14は液冷システムを適用したものである。
12 to 13 show a case where a heat pipe is applied as a heat transport means to the desktop personal computer described in
まず、図12、図13において、筐体1の中に設置されたCPU103に受熱ヘッド110を取り付け、筐体101の壁面の一部に筐体内の空気を筐体外へ排気するためのファン113を取り付け、ベース112aとベースに配列されたフィン112bとを有するヒートシンク112をファン113に対向して筐体101の壁面の外側に若しくは当該壁面から外部に突出してフィン112bを筐体側に向けて取付け、ヒートシンク112と受熱ヘッド110とをヒートパイプ111で接続する。
First, in FIGS. 12 and 13, the
また、図14においてCPU103に取付けられた受熱ヘッダ131は、CPU103との接触面は図12のヒートパイプと同じであるが、内部には冷却液が流れており、熱が冷却液に伝わる構造になっている。ポンプ132は冷却液を受熱ヘッダ131とヒートシンク135の間を循環駆動させるものである。チューブ133及び金属管134は受熱ヘッダ131とヒートシンク135を繋ぎ、内部に冷却液を流すことで受熱ヘッダ131とヒートシンク135の熱輸送路となっている。ヒートシンク135はベース135a及びフィン135bから成っている。ベース135aの内部には冷却液が流れており、冷却液の熱がベース135a全体に伝わる構造になっている。さらに金属管134に連通してリザーブタンク136が設けられている。
Further, the
ここで、特許文献1に記載の熱輸送手段を用いた冷却方式の作用を図14の液冷システムを用いて説明する。
Here, the effect | action of the cooling system using the heat transport means of
まずCPU103が発熱することにより、CPU103に取付けられた受熱ヘッダ131に熱が伝わる。この時、受熱ヘッダ131内を流れる冷却液に熱が伝達され、ポンプ132により冷却液が受熱ヘッダ131からヒートシンク135のベース135aに搬送され、ヒートシンク135のベース135a及びフィン135bから放熱される。そして、冷却後の冷却液がリザーブタンク136を通過後再びポンプ132に戻る。
First, when the
次にファン113を動作させると、筐体101内の空気がファン113の方向に流れる。そしてこの空気はヒートシンク135のフィン135bを通過してベース135aと衝突し、筐体101外に排出される。この空気流によりヒートシンク135のベース135aとフィン135bに伝達された熱は放出される。ここで、ヒートシンク135に当たる風の流れ、即ちファン113の風は、ヒートシンク135の最も熱い部分であるベース135aに対して衝突しながら排出される。即ち衝突噴流となる為放熱効率が良い。
しかしながら、上記のような従来の構成では、ファンの吐出気流がヒートシンクのベースに近接するため、通風抵抗が増大し送風性能が大幅に低下する。さらに通風抵抗が増大するため、ファンからの吐出気流は吐出方向成分が非常に小さく、ほとんど半径方向成分となり、ベースへの衝突噴流とならないため、放熱効率が低下する。 However, in the conventional configuration as described above, since the discharge airflow of the fan is close to the base of the heat sink, the airflow resistance is increased and the air blowing performance is significantly reduced. Further, since the ventilation resistance is increased, the discharge airflow from the fan has a very small discharge direction component and almost a radial direction component, and does not become a collision jet flow to the base.
また、通風抵抗が増加するため、ファン内部で発生する騒音が増加し、さらに衝突流に伴う騒音と重なり合い大きな騒音となって、筐体外にあるヒートシンク部分から直接放出されるため騒音が高くなる。 Further, since the ventilation resistance is increased, the noise generated inside the fan is increased. Further, the noise is increased by overlapping with the noise caused by the collision flow, and is directly emitted from the heat sink portion outside the casing, so that the noise is increased.
よって、特許文献1の熱輸送手段を用いたCPU等の発熱電子部品の冷却方式は、軸流型のファンを用いると、特に気流吐出方向に距離が必要となったり、ファンの大型化が必須となってしまう。
Therefore, the cooling method for heat generating electronic components such as CPUs using the heat transport means of
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、通風抵抗が高い条件でも薄くて小型な容積にて高い放熱能力を発揮しかつ騒音が低い、液冷システム等の熱輸送手段を用いたCPU等の発熱電子部品の冷却方式用の熱搬送デバイスを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and uses a heat transport means such as a liquid cooling system that exhibits a high heat dissipation capability in a thin and small volume even under conditions of high ventilation resistance and low noise. It is an object of the present invention to provide a heat transfer device for a cooling method of a heat generating electronic component such as the above.
上記従来の課題を解決するために、本発明の熱搬送デバイスは、主板と、前記主板上に円形状に配設して取り付けられた複数の動翼と、吸い込み口を有し前記動翼の前記主板に対向した位置に取り付けられた側板で構成された羽根車と、前記羽根車の周囲に円形状に配設された複数の静翼を有し、前記静翼間に前記羽根車から吐出された空気が流動する第
一の流路が形成されたディフューザで構成され、前記静翼の内部に流体Aが流動する少なくとも1つ以上の第二の流路が形成され、前記静翼は、前記羽根車の回転軸に略垂直な断面形状が偏平でかつ円弧状に湾曲し、内部に前記流体Aが流動する第二の流路を複数並列に設けたものである。
In order to solve the above-described conventional problems, a heat transfer device according to the present invention includes a main plate, a plurality of moving blades attached in a circular shape on the main plate, and a suction port. An impeller composed of a side plate attached to a position facing the main plate, and a plurality of stationary blades arranged in a circle around the impeller, and discharged from the impeller between the stationary blades A diffuser in which a first flow path through which the air flows is formed, and at least one second flow path in which the fluid A flows is formed inside the stationary blade, and the stationary blade includes: The cross-sectional shape substantially perpendicular to the rotating shaft of the impeller is flat and curved in an arc shape, and a plurality of second flow paths through which the fluid A flows are provided in parallel .
この構成によって、羽根車から半径方向に吐出した気流が、羽根車の外周に位置するディフューザ内の静翼間にて構成される第一の流路でスムーズに減速し、羽根車から吐出する気流の動圧(運動エネルギ)が効率良く静圧に変換され、通風抵抗が高くても、風量の低下を抑えることができる。 With this configuration, the airflow discharged in the radial direction from the impeller is smoothly decelerated in the first flow path formed between the stationary blades in the diffuser located on the outer periphery of the impeller, and the airflow discharged from the impeller Even if the dynamic pressure (kinetic energy) is efficiently converted to static pressure and the ventilation resistance is high, it is possible to suppress a decrease in the air volume.
また、ディフューザ内の第一の流路でスムーズに減速することで、静翼の表面近傍では剥離の小さい流れとなり、空気側の熱伝達が促進され静翼の表面全体から静翼内部の第二の流路を流れる流体Aの熱を放熱することができる。 In addition, by smoothly decelerating in the first flow path in the diffuser, a flow with little separation is generated near the surface of the stationary blade, heat transfer on the air side is promoted, and the second surface inside the stationary blade is accelerated from the entire surface of the stationary blade. The heat of the fluid A flowing through the flow path can be radiated.
さらに、また、静翼の前縁部分で羽根車から吐出した気流が極力衝突しないのでディフューザ内で衝突流に伴う騒音の増加が抑えられ、熱搬送デバイスから放出される騒音は低く抑えることができる。 Furthermore, since the airflow discharged from the impeller at the leading edge portion of the stationary blade does not collide as much as possible, an increase in noise caused by the collision flow in the diffuser can be suppressed, and noise emitted from the heat transfer device can be suppressed low. .
本発明の熱搬送デバイスは、液冷システム等の熱輸送手段を用いたCPU等の発熱電子部品の冷却方式において、羽根車の周囲に設けたディフューザ内の静翼内部に冷却液である流体Aが流動する流路を設けることで、羽根車と、その周囲に設けられたディフューザが薄く小型な外寸でも送風機として送風性能と放熱器としての放熱量を両立できる。 The heat transfer device of the present invention is a fluid A which is a coolant in a stationary blade in a diffuser provided around an impeller in a cooling system for a heat generating electronic component such as a CPU using a heat transport means such as a liquid cooling system. By providing the flow path through which the air flows, even if the impeller and the diffuser provided around the impeller are thin and small in outer dimensions, both the blowing performance and the heat radiation amount as a radiator can be achieved as a blower.
また、羽根車から吐出する気流の静翼への衝突に伴う騒音の増加を小さく抑えられる。さらに、ディフューザの部分で動圧から静圧に効率良く変換できるため、所定の送風性能を得るために、羽根車の部分を極力薄くかつ小さくでき、送風騒音を低く抑えることができる。従って、熱搬送デバイスから放出される騒音は低く抑えることができる。また、構成部品のコストも低く抑えることができる。 In addition, an increase in noise due to the collision of the airflow discharged from the impeller with the stationary blade can be suppressed to a small level. Furthermore, since the diffuser portion can efficiently convert from dynamic pressure to static pressure, the impeller portion can be made as thin and small as possible in order to obtain a predetermined blowing performance, and blowing noise can be kept low. Therefore, the noise emitted from the heat transfer device can be kept low. In addition, the cost of the components can be kept low.
請求項1に記載の発明は、主板と、前記主板上に円形状に配設して取り付けられた複数の動翼と、吸い込み口を有し前記動翼の前記主板に対向した位置に取り付けられた側板で構成された羽根車と、前記羽根車の周囲に円形状に配設された複数の静翼を有し、前記静翼間に前記羽根車から吐出された空気が流動する第一の流路が形成されたディフューザで構成され、前記静翼の内部に流体Aが流動する少なくとも1つ以上の第二の流路が形成され、前記静翼は、前記羽根車の回転軸に略垂直な断面形状が偏平でかつ円弧状に湾曲し、内部に前記流体Aが流動する第二の流路を複数並列に設けたことにより、羽根車から半径方向に吐出した気流は、羽根車の外周に位置するディフューザ内の第一の流路でスムーズに減速し、動圧が効率良く静圧に変換され、通風抵抗が高くても風量の低下を抑えることができる。また、第一の流路内の静翼の表面近傍では剥離の小さい流れとなり、空気側の熱伝達が促進され静翼の表面全体から静翼内部の第二の流路を流れる流体Aの熱を放熱することができる。
The invention according to
さらに、また、静翼の前縁部分で、羽根車から吐出した気流が極力衝突しないのでディフューザ内での衝突流に伴う騒音の増加が抑えられ、所定の送風性能を得るために、羽根車とディフューザの部分の大きさを極力薄くかつ小さくでき、熱搬送デバイスから放出される騒音は低く抑えることができる。 Furthermore, since the airflow discharged from the impeller does not collide as much as possible at the leading edge portion of the stationary blade, an increase in noise associated with the collision flow in the diffuser is suppressed, and in order to obtain a predetermined air blowing performance, The size of the diffuser portion can be made as thin and small as possible, and the noise emitted from the heat transfer device can be kept low.
また、前記静翼は前記羽根車の回転軸に略垂直な断面形状が偏平でかつ円弧状に湾曲し、内部に前記流体Aが流動する第二の流路を複数並列に設けたことにより、静翼の前縁側から後縁側まで流体Aが流動する第二の流路と空気が流動する第一の流路の間の厚みを薄くすることで静翼の熱抵抗を小さくなり、流体Aの熱をより高いフィン効率で放熱することができると共に、静翼を円弧状にすることでディフューザの外径を小さく抑えつつ静翼が動圧を効率よく静圧に変換することができる。 Further, the stationary blade is provided with a plurality of second flow paths in which the fluid A flows in parallel, and the cross-sectional shape substantially perpendicular to the rotation axis of the impeller is flat and curved in an arc shape. By reducing the thickness between the second flow path through which the fluid A flows from the leading edge side to the rear edge side of the stationary blade and the first flow path through which air flows, the thermal resistance of the stationary blade is reduced. Heat can be radiated with higher fin efficiency, and the stationary blade can efficiently convert dynamic pressure to static pressure while keeping the outer diameter of the diffuser small by making the stationary blade arc.
請求項2に記載の発明は、前記静翼は前記羽根車の回転軸に略垂直な断面形状が翼型翼形状であり、内部に前記流体Aが流動する第二の流路を複数設け、前記第二の流路の相当直径が、前記翼型翼形状の静翼の前縁側ほど大きいことにより、翼型翼形状により静翼としての揚力特性が向上し、動圧をさらに効率よく静圧に変換し、熱搬送デバイスの送風機としての空力性能が向上する。また、第一の流路内を流動する空気が静翼前縁部付近で一端流速が増加し空気側の熱伝達が促進され、さらに前縁ほどの第二の流路の相当直径大きくすることで流体Aの流動量を増加させ、静翼前縁側での流体Aの熱の放熱を促進することができる。
According to a second aspect of the invention, before Kiseitsubasa is airfoil wing shape substantially the cross-sectional shape perpendicular to the axis of rotation of the impeller, a plurality of second flow path wherein the fluid A flows inside Since the equivalent diameter of the second flow path is larger toward the leading edge side of the airfoil-shaped vane, the lift characteristics as the vane are improved by the airfoil shape, and the dynamic pressure is more efficiently reduced. It converts into a pressure, and the aerodynamic performance as a fan of a heat transfer device improves. In addition, the air flowing in the first flow path is increased in velocity near the leading edge of the stationary blade, the heat transfer on the air side is promoted, and the equivalent diameter of the second flow path is increased to the front edge. Thus, the flow amount of the fluid A can be increased, and the heat dissipation of the fluid A on the leading edge side of the stationary blade can be promoted.
請求項3に記載の発明は、前記静翼は前記羽根車の回転軸に略垂直な断面形状が翼型翼形状であり、内部に前記流体Aの流動する第二の流路を複数設け、前記複数の第二の流路の一部が前記翼型翼形状の静翼の前縁側の少なくとも圧力面側、負圧面側どちらか一方に配設されたことにより、翼型翼形状により静翼としての揚力特性が向上し、動圧をさらに効率よく静圧に変換し、熱搬送デバイスの送風機としての空力性能が向上する。また、第一の流路内を流動する空気が静翼の前縁部付近の圧力面側、負圧面側の両面で一端流速が増加し空気側の熱伝達が促進され、そして前縁の圧力面側、負圧面側の少なくともどちらか一方に第二の流路を設けたため静翼の前縁での熱通過量が増加し、静翼の前縁での流体Aの熱の放熱をより促進することができる。 According to a third aspect of the present invention , the stationary blade has an airfoil-shaped cross section substantially perpendicular to the rotation axis of the impeller, and a plurality of second flow paths through which the fluid A flows are provided. A portion of the plurality of second flow paths is disposed on at least one of the pressure surface side and the suction surface side on the leading edge side of the blade of the airfoil blade shape. As a result, the lift characteristics are improved, the dynamic pressure is more efficiently converted into static pressure, and the aerodynamic performance of the heat transfer device as a blower is improved. In addition, the air flowing in the first flow path is increased at one end on both the pressure side and the suction side near the leading edge of the stationary blade, heat transfer on the air side is promoted, and the pressure on the leading edge is increased. Since the second flow path is provided on at least one of the surface side and the suction surface side, the amount of heat passing through the leading edge of the stationary blade increases and the heat dissipation of the fluid A at the leading edge of the stationary blade is further promoted. can do.
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明の構成
の熱搬送デバイスと、受熱部と、流体Aの輸送装置を用いて液冷システムを構成することにより、液冷システムを用いたCPU等の発熱電子部品の冷却方式において、放熱部が小型でかつ大きな放熱能力を発揮し、さらに騒音を低く抑えることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, a liquid cooling system is configured by using the heat transfer device having the structure according to any one of the first to third aspects, the heat receiving unit, and the fluid A transport device. By doing so, in the cooling system for heat generating electronic components such as a CPU using a liquid cooling system, the heat radiating portion is small and exhibits a large heat radiating capability, and noise can be further suppressed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における熱搬送デバイスの側面断面図である。図2は、図1のA−A線断面図である。図3は、図2の要部拡大図である。図4は本発明の実施の形態1における熱搬送デバイスを用いた液冷システムの構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side sectional view of a heat transfer device according to
図1から図3において、熱搬送デバイス1は、主板2aと、主板2a上に円形状に配設して設けられ、回転方向に前傾した複数の動翼3と、吸い込み口2bと、動翼3の前記主板に対向した位置に取り付けられた側板2cで構成されたシロッコ型の羽根車4と、底板5aと側板5bと、羽根車4の周囲に円形状に配設された複数の静翼6を有し、個々の静翼6の間に羽根車4から吐出された空気が流動する第一の流路7が形成されたディフューザ8と、ディフューザ8を内包するスクロールケーシング9で構成されている。静翼6は羽根車4の回転軸(図示せず)に略垂直な断面形状が偏平でかつ円弧状に湾曲して形成されており、内部に冷却液が流動する第二の流路6xを複数並列に配設されている。
1 to 3, the
また、図4において、熱搬送デバイス1は、CPU10に取り付られた受熱ヘッド11と、ポンプ12と、リザーブタンク13を、チューブ14で連結して液冷システム15を構成している。
In FIG. 4, the
以上のように構成された熱搬送デバイス1と液冷システム15について、以下その動作を説明する。
The operation of the
まず、熱搬送デバイス1の動作について説明する。主板2aの回転軸上に取り付けらえたモータ(図示せず)によりシロッコ型の羽根車4が回転し、主板2a上に設けられ,回転方向に前傾した複数の動翼3により、シロッコ型の羽根車4の吸込み口2bから吸い込まれた空気に主に動圧が付加され、羽根車4の外周に気流が吐出する。
First, the operation of the
ここで、羽根車4から吐出した高速な気流は、まず、静翼6を円弧状にすることでディフューザ8の外径を小さく抑えつつディフューザ8内の第一の流路7でスムーズに減速され、動圧が効率良く静圧に変換され、さらに、スクロールケーシング9にてスムーズかつ十分に減速されて送風機として通風抵抗が高くても風量の低下を抑えることができる。
Here, the high-speed air flow discharged from the
また、第一の流路7内の静翼6表面近傍ではディフューザ8の作用で気流がスムーズに減速されることで剥離の小さい流れとなり空気側の熱伝達が促進される。さらに、静翼6の前縁6a側から後縁6b側まで冷却液が流動する第二の流路6xと空気が流動する第一の流路7の間の厚みを薄くすることで、静翼6表面全体から静翼6内部の第二の流路6xを流れる冷却水の熱を高いフィン効率で放熱することができる。
Further, in the vicinity of the surface of the
さらに、また、静翼6の前縁6a部分で羽根車4から吐出した高速な気流が極力衝突しないのでディフューザ8内での衝突流に伴う騒音の増加が抑えられ、所定の送風性能を得るために、熱搬送デバイス1から放出される騒音が低く抑えることができる。
Furthermore, since the high-speed air flow discharged from the
次に、液冷システム15について説明する。CPU10に取付けられた受熱ヘッダ11に熱が伝わる。この時、受熱ヘッダ11内を流れる冷却液に熱が伝達され、ポンプ12により冷却液が受熱ヘッダ11から熱搬送デバイス1に輸送され放熱される。そして、冷却された冷却液がリザーブタンク13を通過後再びポンプ12に戻る。
Next, the
ここで、熱搬送デバイス1により液冷システム15を用いたCPU10の冷却方式において、放熱部が小型でかつ大きな放熱能力を発揮し、さらに騒音を低く抑えることができる。
Here, in the cooling method of the
尚、本発明の実施の形態1では、羽根車4をシロッコ型としたが、ターボ型、ラジアル型など他の遠心型羽根車でも同様な効果を得ることができる。
In the first embodiment of the present invention, the
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2における熱搬送デバイスの平面断面の要部拡大図である。図6は、本発明の実施の形態2における他の熱搬送デバイスの平面断面の要部拡大図である。なお、実施の形態1と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is an essential part enlarged view of a planar cross section of the heat transfer device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged view of a main part of a planar cross section of another heat transfer device according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, about the same structure as
図5において、静翼16は羽根車4の回転軸に略垂直な断面形状が翼型翼形状であり、静翼16の内部に冷却液が流動する第二の流路17を複数設け、第二の流路17の相当直径が翼型翼形状の静翼16の前縁16a側ほど大きくしている。
In FIG. 5, the
ここで、静翼16を翼型翼形状にすることで、揚力特性が向上し動圧をさらに効率よく静圧に変換し熱搬送デバイス1の送風機としての空力性能が向上する。また、第一の流路7内を流動する空気が静翼16の前縁16a付近で一端流速が増加し空気側の熱伝達が促進され、さらに静翼16の前縁16aほどの第二の流路17の相当直径大きくすることで冷却水の流動量を増加させ、静翼16の前縁16a側での冷却水の熱の放熱を促進することができる。
Here, by making the
また、ここで図6のように、複数の第二の流路17の一部が翼型翼形状の静翼16の前縁16a側の少なくとも圧力面16a1側、負圧面16a2側の両側に配設することにより、静翼16の前縁16aでの熱通過量が増加し、静翼16の前縁16aでの冷却液の熱の放熱をより促進することができる。
Further, as shown in FIG. 6, a part of the plurality of
尚、実施の形態2の第二の流路17は円形としたが、楕円形、その他矩形等でも同様な効果を得ることができる。
Although the
(実施の形態3)
図7は、本発明の実施の形態3における熱搬送デバイスの側面断面図である。図8は、図7のB−B線断面図である。図9は、本発明の実施の形態3における他の熱搬送デバイスの側面断面図である。図10は、図9のC−C線断面図である。なお、実施の形態1と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a side cross-sectional view of the heat transfer device according to
図7、図8において、静翼18は羽根車4の回転軸(図示せず)に略垂直な断面形状が偏平でかつ円弧状に湾曲し、さらにディフューザ8の半径方向に複数列分割されて設けられている。
7 and 8, the
ここで、ディフューザ8の第一の流路7内で減速されることで、特に静翼18の負圧面側で気流の剥離が発生し第一の流路7の出口7b側ほど剥離域が増加するのを防止し、ディフューザ8のスムーズな減速が第一の流路7の出口7b側まで継続すると共に、複数に分割された静翼18の前縁18a毎に温度境界層も分割され、静翼18内の第二の流路19内を流動する冷却水からの放熱も第一の流路7の出口7bまで効率よく継続する。
Here, by decelerating in the
また、ここで図9、図10のように、静翼20は、冷却水が流動する複数の管21をディフューザ8の半径方向に略円弧状に密接して配設された管群で形成することにより、羽根車4から吐出した気流の主流は、略円弧状に密接して配設された管群で形成された静翼19により、ディフューザ8内の第一の流路7でスムーズに減速して動圧が効率良く静圧に変換し、風量低下が抑えられる。また、静翼20を形成する管群近傍では、個々の管21表面全体で管21内を流れる冷却水の熱を高いフィン効率で放熱することができる。
Here, as shown in FIGS. 9 and 10, the
尚、実施の形態3の第二の流路19、管21は円形、円管としたが、楕円形、惰円管あるいはその他矩形等でも同様な効果を得ることができる。
Although the
(実施の形態4)
図11は、本発明の実施の形態4における熱搬送デバイスの平面断面図である。なお、実施の形態1と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 11 is a plan sectional view of the heat transfer device according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, about the same structure as
図11において、ディフューザ8の底板5aの第一の流路7側の面近傍に、静翼6の第二の流路6xと連結した、複数の第三の流路22を設けられている。
In FIG. 11, a plurality of
このことにより、底板5aの第三の流路22を設けた面が放熱面となり、放熱面積が大幅に増加し、冷却液からの放熱を大幅に増加させることができる。
As a result, the surface of the
尚、本発明の実施の形態4では、第三の流路を底板側のみに設けたが、側板側のみに設けても同様な効果であり、さらに底板、側板両側に設けると放熱面が底板のみより倍増して放熱面積をさらに増加させることができる。 In the fourth embodiment of the present invention, the third flow path is provided only on the bottom plate side. However, the same effect can be obtained if the third flow path is provided only on the side plate side. The heat radiation area can be further increased by doubling more than that.
以上のように、本発明にかかる熱搬送デバイスは、極力小さな外寸で送風機としての大きな送風性能と放熱器としての高い放熱量を両立でき、さらに低騒音化が可能となるので、発熱電子部品を有する電子機器のみならず、AV機器、さらに、家庭用冷凍冷蔵庫や自動販売機等の冷凍冷蔵機器、家庭用、業務用等エアコンの空調機器、給湯機や洗濯乾燥機等のヒートポンプ機器、さらに廃熱回収機器などの空気と強制的に熱交換する熱交換ユニットの用途にも適用できる。 As described above, the heat transfer device according to the present invention can achieve both a large air blowing performance as a blower and a high heat radiation amount as a heat radiator with a small outer dimension as much as possible, and can further reduce noise. As well as electronic devices with AV, AV equipment, refrigeration and refrigeration equipment such as household refrigerator-freezers and vending machines, air-conditioning equipment for home and commercial use, heat pump equipment such as water heaters and washing and drying machines, It can also be applied to heat exchange units that forcibly exchange heat with air such as waste heat recovery equipment.
1 熱搬送デバイス
2a 主板
2b 吸い込み口
2c 側板
3 動翼
4 羽根車
6,16,18,20 静翼
6x,17,19 第二の流路
7 第一の流路
8 ディフューザ
9 スクロールケーシング
11 受熱ヘッド
12 ポンプ
15 液冷システム
16a 前縁
16a1 圧力面側
16a2 負圧面側
21 管
22 第三の流路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
The liquid cooling system which has a heat receiving part, the transport apparatus of the fluid A, and the heat transfer device as described in any one of Claims 1-3.
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