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公開番号2025071504
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-08
出願番号2023181718
出願日2023-10-23
発明の名称冷却デバイス
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 23/427 20060101AFI20250428BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】最小限の動力で発熱体を冷却することができる冷却デバイスを提供する。
【解決手段】冷却デバイス1は、上下方向に延びる外側筒11、外側筒の下端を閉塞する底板12及び外側筒の上端を閉塞して底板とともに外側筒内に密閉空間を形成する天板13を有する筐体10と、外側筒の内側で上下方向に延びて内側に上昇流路を形成するとともに、外側筒との間に環状をなし上端及び下端で上昇流路に接続された下降流路を形成する内側筒20と、内側筒の内側に設けられた発熱体2と、筐体内に封入された冷媒Rと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
上下方向に延びる外側筒、前記外側筒の下端を閉塞する底板、及び、前記外側筒の上端を閉塞して前記底板とともに前記外側筒内に密閉空間を形成する天板を有する筐体と、
前記外側筒の内側で上下方向に延びて内側に上昇流路を形成するとともに、前記外側筒との間に環状をなし上端及び下端で前記上昇流路に接続された下降流路を形成する内側筒と、
前記内側筒の内側に設けられた発熱体と、
前記筐体内に封入された冷媒と、
を備える冷却デバイス。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記外側筒の熱伝導率は、前記天板の熱伝導率よりも大きい、請求項１に記載の冷却デバイス。
【請求項３】
前記外側筒の外壁面から外側に突出したフィンを備える、請求項１又は２に記載の冷却デバイス。
【請求項４】
前記筐体内には、単相の前記冷媒が満たされている請求項１又は２に記載の冷却デバイス。
【請求項５】
前記筐体内の下部には液相の前記冷媒が貯留されるとともに、前記筐体の上部には気相の前記冷媒が封入され、
前記発熱体は、液相の前記冷媒に浸漬されている、請求項１又は２に記載の冷却デバイス。
【請求項６】
前記外側筒内に設けられ、前記外側筒と前記発熱体とを接続し前記発熱体の熱を前記外側筒に伝達する高熱輸送デバイスをさらに備える請求項１又は２に記載の冷却デバイス。
【請求項７】
前記外側筒の外側に設置され、前記外側筒を外部から冷却する冷却部をさらに備える請求項１又は２に記載の冷却デバイス。
【請求項８】
上下方向に延びる外側筒を有する筐体と、
前記外側筒の内側に設けられた発熱体と、
前記外側筒内に設けられ、前記外側筒と前記発熱体とを接続し前記発熱体の熱を前記外側筒に伝達する高熱輸送デバイスと、
を備える冷却デバイス。
【請求項９】
前記外側筒の外側に設置され、前記外側筒を外部から冷却する冷却部をさらに備える請求項８に記載の冷却デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷却デバイスに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、筐体内に複数の電子部品を有する電子機器が開示されている。この電子機器は、放熱板と、冷媒冷却部と、下降流路と、上昇流路と、を備える。放熱板は、筐体の上方に配置されている。冷媒冷却部は、筐体上方に配置されており放熱板に隣接している。下降流路は、冷媒を冷媒冷却部から筐体下方へ導く。上昇流路は、下降流路を通じて筐体下方へ移動した冷媒を再び冷媒冷却部へ導く。筐体上方の冷媒冷却部に達した冷媒は放熱板によって冷却され、上昇流路を上がってきた温度の高い冷媒に押し出されるように下降流路へと向かい、筐体下方へと移動する。即ち、この電気機器では、熱対流の原理によって冷媒を循環させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５７２０４４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の各種機器の小型化に伴い、発熱密度も増加傾向にある。急負荷が生じた場合に、許容温度を超えずに冷却することが求められている。このような事情から、最小限の動力で発熱体を冷却可能にすることが課題とされていた。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、最小限の動力で発熱体を冷却することができる冷却デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示に係る冷却デバイスは、上下方向に延びる外側筒、前記外側筒の下端を閉塞する底板、及び、前記外側筒の上端を閉塞して前記底板とともに前記外側筒内に密閉空間を形成する天板を有する筐体と、前記外側筒の内側で上下方向に延びて内側に上昇流路を形成するとともに、前記外側筒との間に環状をなし上端及び下端で前記上昇流路に接続された下降流路を形成する内側筒と、前記内側筒の内側に設けられた発熱体と、前記筐体内に封入された冷媒と、を備える。
【０００７】
本開示に係る冷却デバイスは、上下方向に延びる外側筒を有する筐体と、前記外側筒の内側に設けられた発熱体と、前記外側筒内に設けられ、前記外側筒と前記発熱体とを接続し前記発熱体の熱を前記外側筒に伝達する高熱輸送デバイスと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の冷却デバイスによれば、最小限の動力で発熱体を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の第１実施形態に係る冷却デバイスの斜視図である。
本開示の第１実施形態に係る冷却デバイスの上面図である。
本開示の第１実施形態に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示の第２実施形態に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示の第３実施形態に係る冷却デバイスの斜視図である。
本開示の第３実施形態に係る冷却デバイスの上面図である。
本開示の第３実施形態に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示の第３実施形態の変形例に係る冷却デバイスの上面図である。
本開示の第３実施形態の変形例に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示の第４実施形態に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示の第４実施形態の変形例に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示の第５実施形態に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示の第５実施形態の変形例に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示の第６実施形態に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示の第６実施形態の変形例に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示のその他の実施形態に係る冷却デバイスの上面図である。
本開示のその他の実施形態に係る冷却デバイスの縦断面図である。
本開示のその他の実施形態に係る冷却デバイスの上面図である。
本開示のその他の実施形態に係る冷却デバイスの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
（冷却デバイスの構成）
以下、本開示の第１実施形態に係る冷却デバイス１について、図１～図３を参照して説明する。
冷却デバイス１は、発熱体２を有した電子機器の冷却に用いられている。発熱体２とは、電子機器のケーシング（後述する筐体１０）内に収容され、稼働時に発熱する多種多様な電子部品である。発熱体２として、例えばＧＰＵやＣＰＵ等の半導体チップ等が挙げられる。
図１に示すように、冷却デバイス１は、筐体１０と、内側筒２０と、発熱体２と、冷媒Ｒと、フィン３とを備える。図１では、冷却デバイス１を簡略化して模式的に図示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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