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JP4718596B2 - Heat transfer cable, heat transfer cable unit, heat transfer system, and heat transfer system construction method - Google Patents

Heat transfer cable, heat transfer cable unit, heat transfer system, and heat transfer system construction method Download PDF

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JP4718596B2 JP2008329228A JP2008329228A JP4718596B2 JP 4718596 B2 JP4718596 B2 JP 4718596B2 JP 2008329228 A JP2008329228 A JP 2008329228A JP 2008329228 A JP2008329228 A JP 2008329228A JP 4718596 B2 JP4718596 B2 JP 4718596B2
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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

本発明は、高熱源の熱を任意の経路で自在に低熱源に移動させることができ、標準化が容易であって、あらゆる熱源の熱を移動可能であると共に、各熱源を任意の位置に配置できる熱移動ケーブル、移動ケーブルユニット、熱移動システム、及び熱移動システム構築方法に関する。   In the present invention, the heat of the high heat source can be freely transferred to the low heat source through an arbitrary path, the standardization is easy, the heat of any heat source can be transferred, and each heat source is arranged at an arbitrary position. The present invention relates to a heat transfer cable, a transfer cable unit, a heat transfer system, and a heat transfer system construction method.

近年、半導体技術の進展に伴って、パーソナルコンピュータ(以下、パソコン)など、コンピュータの処理能力が飛躍的に向上し、その勢いは今後更に増加していくと予想されている。これはコンピュータの処理速度が著しく高速化し、将来も高速化する見通しだからであり、これによって回路基板等の電子部品の発熱量(単位面積当り発生する熱量)が近い将来100W/cm〜300W/cm程度に増え、これを搭載した電子機器等から発生する熱量は今後も飛躍的に増加していくと予想されている。 In recent years, with the progress of semiconductor technology, the processing capability of computers such as personal computers (hereinafter referred to as personal computers) has been dramatically improved, and the momentum is expected to increase further in the future. This is because the processing speed of the computer is remarkably increased and is expected to increase in the future as well, so that the heat generation amount (heat amount generated per unit area) of electronic components such as circuit boards will be 100 W / cm 2 to 300 W / in the near future. increased to approximately cm 2, the amount of heat generated which from equipped with electronic devices is expected to continue also increased dramatically in the future.

従来、こうした電子機器や電気機器、その他の熱機器の放熱処理は、専ら各機器における内部問題(各機器で解決すべき固有の事項)と考えられてきた。従って、共通する環境に複数の発熱機器を設置するような場合でも、各発熱機器間で互いの存在を考慮することなくそのまま配置してきた。当然、環境全体で統一して放熱性を向上させるというようなマクロな視点に欠けるものであった。一例を挙げれば、1つの室内で冷蔵庫の放熱板の近くに、冷房装置を設置するといったような場合が挙げられる。   Conventionally, heat dissipation treatment of such electronic devices, electrical devices, and other thermal devices has been considered exclusively as an internal problem in each device (unique matter to be solved in each device). Therefore, even when a plurality of heat generating devices are installed in a common environment, the heat generating devices are arranged as they are without considering each other's existence. Naturally, it lacked the macro viewpoint of unifying the entire environment and improving heat dissipation. As an example, there may be a case where a cooling device is installed in the vicinity of the heat sink of the refrigerator in one room.

それでも発熱量が小さい間はこれが問題になることは殆どなかった。しかし、今後発熱量が大きくなるとこれは無視できない問題となる。すなわち、従来の考えの前提は発熱量が小さいことであり、今後は前提そのものが崩れるおそれがある。エネルギー資源には限りがあり、またエネルギーの無駄な消費、地球温暖化などの問題もあり、放熱処理は各発熱機器の内部問題としてだけでなく、所定の環境、地域等のマクロ的な問題として検討される必要がある。   Nevertheless, this was rarely a problem while the calorific value was small. However, if the calorific value increases in the future, this becomes a problem that cannot be ignored. That is, the premise of the conventional idea is that the calorific value is small, and there is a possibility that the premise itself will collapse in the future. Energy resources are limited, and there are also problems such as wasteful consumption of energy and global warming. Heat dissipation treatment is not only an internal problem of each heat generating device, but also a macro problem of the specified environment, region, etc. Need to be considered.

現在、技術の流れは、コンピュータ技術やネットワーク技術等の進歩によって、集中志向から分散化の方向へ志向が変わってきている。しかし、上記したマクロ的な改善を図るには、この流れに逆行するようでも、分散化より集中処理の方が効果的と考えられる。従って、今後は各発熱機器個別の放熱性だけでなく、複数機器を対象とする集中処理による放熱性の向上を併せて考える必要がある。そして、これを支える熱移動システムと、この熱移動システムを簡単に構築できる構築方法が望まれる。   At present, the flow of technology is changing from a concentration-oriented direction to a decentralized direction due to advances in computer technology and network technology. However, in order to achieve the above-described macro-like improvement, it is considered that centralized processing is more effective than decentralization, even if it goes against this flow. Therefore, in the future, it is necessary to consider not only the heat dissipation of each heat generating device but also the improvement of heat dissipation by centralized processing for a plurality of devices. And the heat transfer system which supports this and the construction method which can construct | assemble this heat transfer system easily are desired.

そこで、従来の熱移動のための手段、熱移動方法について説明する。従来からA地点の熱をB地点に移送する手段としてヒートパイプがある。既にこのヒートパイプを使った放熱器が提案されている(例えば、特許文献1参照)。アルミニウム製で中空パネル状に形成された密閉容器にフロン系媒体を封入し、一端に置かれたパワートランジスタ等の発熱素子の熱を他端側の放熱フィンに移送するものである。   Therefore, conventional means for heat transfer and heat transfer methods will be described. Conventionally, there is a heat pipe as means for transferring the heat at point A to point B. A heat radiator using this heat pipe has already been proposed (see, for example, Patent Document 1). A fluorocarbon medium is sealed in a sealed container made of aluminum and formed in a hollow panel shape, and heat of a heating element such as a power transistor placed at one end is transferred to a radiation fin on the other end side.

しかし、特許文献1の放熱器は融通性の乏しい金属製ハードウェアであり、あくまで筐体内における熱移動、具体的には発熱部から放熱部までの熱移動の範囲を越えるものではない。すなわち、上記した複数機器間の熱移動とは無縁であって、各機器と独立した熱移動のための手段、熱移動システムとも関係がない。   However, the radiator of Patent Document 1 is a metal hardware with low flexibility, and does not exceed the range of heat transfer in the housing, specifically, the range of heat transfer from the heat generating part to the heat radiating part. That is, it is unrelated to the above-described heat transfer between a plurality of devices, and is not related to a heat transfer means and a heat transfer system independent of each device.

このヒートパイプの柔軟性の無さや収容性の問題を解決するため、発熱部材で発生する熱を任意の場所に置かれた放熱部材まで輸送する熱輸送デバイスと、さらにこれを搭載した電子機器冷却装置が提案された(特許文献2、特許文献3参照)。特許文献2で提案された熱輸送デバイスは、扁平な2つのヘッダが複数のフレキシブルチューブで接続され、内部に液体が封入されたものである。それぞれのヘッダ内部にはフィンが設けられ、ヘッダ壁より内部の液体に伝熱される。一方のヘッダには、ベローが設けられて駆動機構によって伸縮し、その体積変化によってフレキシブルチューブを介してヘッダ間で液体が往復振動される。なお、往復動に代えて小型のポンプによって液体を循環させることも提案されている。   In order to solve the problem of inflexibility and capacity of the heat pipe, a heat transport device that transports heat generated by the heat generating member to a heat radiating member placed in an arbitrary place, and cooling an electronic device equipped with the heat transport device An apparatus has been proposed (see Patent Document 2 and Patent Document 3). In the heat transport device proposed in Patent Document 2, two flat headers are connected by a plurality of flexible tubes, and a liquid is sealed inside. Fins are provided inside each header, and heat is transferred from the header wall to the liquid inside. One header is provided with a bellows and expands and contracts by a drive mechanism, and the liquid reciprocates between the headers via the flexible tube due to the volume change. In addition, it has been proposed to circulate liquid by a small pump instead of reciprocation.

また、特許文献3の電子機器冷却装置は、特許文献2の熱輸送デバイスを使って、発熱部材と金属筐体壁とをフレキシブルに接続し、受熱部で受熱し、放熱部で放熱している。これにより、発熱部材と筐体壁とが部品配列に左右されることなく、容易に接続可能になると共に、液体の振動により高効率で熱が輸送される。放熱部においては、放熱部材と金属製筐体壁とが熱的に接続されており、金属製筐体の高い熱伝導率のために熱が広く筐体壁に拡散され高い放熱性能が得られる。   Moreover, the electronic device cooling device of Patent Document 3 uses the heat transport device of Patent Document 2 to flexibly connect the heat generating member and the metal housing wall, receive heat at the heat receiving portion, and dissipate heat at the heat radiating portion. . Accordingly, the heat generating member and the housing wall can be easily connected without being influenced by the component arrangement, and heat is transported with high efficiency by the vibration of the liquid. In the heat dissipating part, the heat dissipating member and the metal casing wall are thermally connected, and because of the high thermal conductivity of the metal casing, the heat is widely diffused to the casing wall and high heat dissipation performance is obtained. .

なお、上述した液体を往復振動させるヒートパイプとして、逆位相式の強制振動型ヒートパイプも提案されている(特許文献4参照)。流体の相変化を利用せず、振動だけで熱移送するヒートパイプである。しかし、このヒートパイプは高性能の熱移動の手段を開示するのにとどまり、他の機器やデバイスと組み合わせてどのようにすれば全体的な熱効率の向上が図れるか、如何にすれば汎用性のある熱移動システムが構築できるのか、などといった側面の技術ではない。   An anti-phase forced vibration type heat pipe has also been proposed as a heat pipe for reciprocally vibrating the liquid described above (see Patent Document 4). It is a heat pipe that transfers heat only by vibration without using the phase change of fluid. However, this heat pipe only discloses high-performance heat transfer means, and how it can be combined with other equipment and devices to improve overall thermal efficiency, It is not a technology in terms of whether a heat transfer system can be constructed.

さらに、ノート型パソコンをA/D変換装置を介して電源と接続し、複合ケーブルによってA/D変換装置と導線、冷却路を一体化した装置が提案されている(特許文献5参照)。この複合ケーブルは、導線、A/D変換装置の周囲を外装被覆で包んで、この外装被覆と導線の間の空間を圧縮空気の気流路とするか、あるいは、外装被覆で導線、A/D変換装置と共に冷却用の液流路を収容するものである。このため、これらでアダプタを構成し、アダプタにはA/D変換装置と共にコンプレッサ、若しくはポンプが収容され、電源コード、コンセントプラグが接続されている。   Furthermore, an apparatus has been proposed in which a notebook personal computer is connected to a power source via an A / D converter, and the A / D converter, the conductor, and the cooling path are integrated by a composite cable (see Patent Document 5). In this composite cable, a conductor and an A / D converter are surrounded by an outer sheath, and a space between the outer sheath and the conductor is used as an air flow path for compressed air, or a conductor and an A / D are coated with an outer sheath. The liquid passage for cooling is accommodated together with the conversion device. For this reason, an adapter is constituted by these, and a compressor or a pump is accommodated together with the A / D converter, and a power cord and an outlet plug are connected to the adapter.

特開平2−244748号公報JP-A-2-244748 特開平6−120384号公報JP-A-6-120384 特開平7−142886号公報JP-A-7-142886 特開2002−364991号公報JP 2002-364991 A 特開2000−10662号公報JP 2000-10661 A

以上説明したように、従来、各機器の放熱処理はその内部問題として捉えられ、ある環境に複数の機器を設置するような場合であっても、その環境全体で放熱性を向上させるというマクロ的な視点に欠けるものであった。そして、発熱量が小さいことを前提に成立っている従来の考え方は、発想転換が求められている。しかし、マクロ的な放熱性向上を図るといっても、各機器固有の放熱性がなおざりにされてはならない。両者は両立させる必要がある。   As explained above, the heat dissipation treatment of each device is conventionally regarded as an internal problem, and even if multiple devices are installed in a certain environment, the heat dissipation is improved throughout the environment. It was lacking in a proper viewpoint. And the conventional way of thinking based on the premise that the calorific value is small is required to change the way of thinking. However, even if macroscopic heat dissipation is improved, the heat dissipation inherent to each device must not be neglected. Both need to be compatible.

特許文献1〜4で提案されている技術は、いずれも熱移動の手段自身の性能向上、若しくは電子機器等の放熱性を改良する技術であって、いずれも複数の機器間の伝熱性、放熱性を改良するものではない。   The techniques proposed in Patent Documents 1 to 4 are all techniques for improving the performance of heat transfer means themselves, or improving the heat dissipation of electronic devices, etc. It does not improve the performance.

この点、特許文献5は導線と冷却路を一体にした複合ケーブルを使って、コンプレッサ若しくはポンプとA/D変換装置とを内蔵したアダプタにより、ノート型パソコンの発熱素子を冷却している。しかし、これはノート型パソコンの内部冷却と電源系の冷却に関するものであって、熱を高効率で外部冷却装置に輸送し、汎用性があり、機器と独立したもので、例えばインフラとしての側面をもつ熱移動システムについて開示するものではない。   In this respect, Patent Document 5 uses a composite cable in which a conducting wire and a cooling path are integrated to cool a heating element of a notebook personal computer using an adapter incorporating a compressor or a pump and an A / D converter. However, this is related to the internal cooling of the notebook computer and the cooling of the power supply system. It transports heat to an external cooling device with high efficiency, is versatile and independent of the equipment. Is not disclosed.

今後、こうしたマクロ的な視点に立って地域あるいはその他の環境全体で熱利用を効率化することが求められる。このためには、対象が何であっても熱輸送できる汎用の熱移動システムが望まれる。このとき基礎技術として熱移動ケーブルが標準化されれば、電気ケーブル、通信ケーブルで誰でも同じ制御システム、通信ネットワークを組み立てられるように、きわめて簡単、容易且つ迅速に熱移動システムを構築することができる。   In the future, it will be necessary to increase the efficiency of heat utilization in the region and other environments from such a macro perspective. For this purpose, a general-purpose heat transfer system capable of transporting heat whatever the object is desired. At this time, if the heat transfer cable is standardized as a basic technology, a heat transfer system can be constructed very easily, easily and quickly so that anyone can assemble the same control system and communication network using electrical and communication cables. .

そこで本発明は、高熱源の熱を任意の経路で自在に低熱源に移動させることができ、標準化が容易であって、バランスのとれたコンパクトですっきりした形態を有し、あらゆる熱源の熱を移動可能であると共に、各熱源を任意の位置に配置でき、システム設計が容易に行え、省エネルギーに奉仕する熱移動ケーブル、移動ケーブルユニット、熱移動システム、及び熱移動システム構築方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can freely move the heat of a high heat source to a low heat source through an arbitrary path, is easily standardized, has a well-balanced compact and clean form, and heat from any heat source. To provide a heat transfer cable, a transfer cable unit, a heat transfer system, and a method of constructing a heat transfer system that are movable, each heat source can be arranged at an arbitrary position, system design is easy, and energy saving is provided. Objective.

本発明の熱移動ケーブルは、高熱源と熱的に接続するための第1の熱接続部が設けられた第1の熱交換プラグと、低熱源と熱的に接続するための第2の熱接続部が設けられた第2の熱交換プラグと、第1及び第2の熱交換プラグが端部に設けられるとともに可撓性を有し冷媒によって高熱源の熱を低熱源に移送する可撓性流体ケーブルを備え、可撓性流体ケーブルの一対の流路と第1及び第2の熱交換プラグの流路とが接続されて循環路を形成し、第1の熱交換プラグの流路には蒸発部が設けられて冷媒を気化させ、第2の熱交換プラグの流路には凝縮部が設けられて冷媒を凝縮させる冷却回路を構成する熱移動ケーブルであって、第2の熱交換プラグに冷却回路のポンプ又は圧縮機が設けられたことを主要な特徴とする。   The heat transfer cable of the present invention includes a first heat exchange plug provided with a first heat connection part for thermally connecting to a high heat source, and a second heat for thermally connecting to a low heat source. The second heat exchange plug provided with the connecting portion and the first and second heat exchange plugs are provided at the end portions, and have flexibility and transfer heat of the high heat source to the low heat source by the refrigerant. And a pair of flow paths of the flexible fluid cable and the flow paths of the first and second heat exchange plugs are connected to form a circulation path, and the first heat exchange plug has a flow path. Is a heat transfer cable that constitutes a cooling circuit in which an evaporator is provided to vaporize the refrigerant, and a condenser is provided in the flow path of the second heat exchange plug to condense the refrigerant. The plug is provided with a cooling circuit pump or compressor.

また、本発明の熱移動ケーブルユニットは、上記熱移動ケーブルと、高熱源に熱的に接続される第1の伝熱ソケットと、低熱源に熱的に接続される第2の伝熱ソケットと、を備え、熱移動ケーブルの第1の熱接続部が第1の伝熱ソケットに挿入され、且つ熱移動ケーブルの第2の熱接続部が第2の伝熱ソケットに挿入されて、高熱源と低熱源とを熱的に接続することを主要な特徴とする。   The heat transfer cable unit of the present invention includes the heat transfer cable, a first heat transfer socket thermally connected to a high heat source, and a second heat transfer socket thermally connected to a low heat source. The first heat connection part of the heat transfer cable is inserted into the first heat transfer socket, and the second heat connection part of the heat transfer cable is inserted into the second heat transfer socket, The main feature is to thermally connect the heat source to a low heat source.

そして、本発明の熱移動システムは、高熱源としての1台または2台以上の第1の伝熱ソケットが設けられた発熱機器と、第2の伝熱ソケットが設けられた低熱源としての冷却装置とを備え、発熱機器と前記冷却装置間を上記熱移動ケーブルで接続したことを主要な特徴とする。   The heat transfer system according to the present invention includes a heat generating device provided with one or more first heat transfer sockets as a high heat source and a cooling as a low heat source provided with a second heat transfer socket. The main feature is that the heat generating device and the cooling device are connected by the heat transfer cable.

さらに、本発明の熱移動システム構築方法は、高熱源としての1台または2台以上の発熱機器に第1の伝熱ソケットを設けるとともに、低熱源としての冷却装置に第2の伝熱ソケットを設け、上記熱移動ケーブルで発熱機器と冷却装置間を熱的に接続し、発熱機器の熱を冷却装置に移送することを主要な特徴とする。   Furthermore, in the heat transfer system construction method of the present invention, the first heat transfer socket is provided in one or two or more heat generating devices as a high heat source, and the second heat transfer socket is provided in the cooling device as a low heat source. The main feature is that the heat generating device and the cooling device are thermally connected by the heat transfer cable and the heat of the heat generating device is transferred to the cooling device.

本発明の熱移動ケーブル、熱移動ケーブルユニット、熱移動システム、熱移動システム構築方法によれば、高熱源の熱を任意の経路で自在に低熱源に移動させることができ、標準化が容易であって、あらゆる熱源の熱を移動可能であると共に、各熱源を任意の位置に配置でき、システム設計が容易に行え、省エネルギーに奉仕することができる。バランスのとれたコンパクトですっきりした形態の熱移動ケーブルを使用することができる。外部の適宜環境に置かれた冷却装置に自在に接続できるため、二次的には騒音防止、空冷ファン等の廃止による防塵、温度環境の保持が可能になる。また、ケーブル規格を標準化した熱移動ケーブルはコスト的にも安価で、安価なシステム設計が行え、従来の熱利用の形態を一変させることができる。   According to the heat transfer cable, the heat transfer cable unit, the heat transfer system, and the heat transfer system construction method of the present invention, the heat of the high heat source can be freely transferred to the low heat source through an arbitrary route, and standardization is easy. In addition, the heat of any heat source can be transferred, and each heat source can be arranged at an arbitrary position, the system design can be easily performed, and the energy can be saved. A well-balanced, compact and clean heat transfer cable can be used. Since it can be freely connected to a cooling device placed in an appropriate external environment, it is possible to prevent noise, prevent dust by eliminating air cooling fans, and maintain a temperature environment. In addition, the heat transfer cable with standardized cable standards is inexpensive in cost, can be designed with a low cost, and can completely change the conventional form of heat utilization.

本発明の第1の形態は、高熱源と熱的に接続するための第1の熱接続部が設けられた第1の熱交換プラグと、低熱源と熱的に接続するための第2の熱接続部が設けられた第2の熱交換プラグと、第1及び第2の熱交換プラグが端部に設けられるとともに可撓性を有し冷媒によって高熱源の熱を低熱源に移送する可撓性流体ケーブルを備え、可撓性流体ケーブルの一対の流路と第1及び第2の熱交換プラグの流路とが接続されて循環路を形成し、第1の熱交換プラグの流路には蒸発部が設けられて冷媒を気化させ、第2の熱交換プラグの流路には凝縮部が設けられて冷媒を凝縮させる冷却回路を構成する熱移動ケーブルであって、第2の熱交換プラグに冷却回路のポンプ又は圧縮機が設けられたことを特徴とする熱移動ケーブルである。この構成によって、高熱源の熱を任意の経路で自在に低熱源に移動させることができ、第1及び第2の熱交換プラグがサイズ的にバランスしたコンパクトですっきりした形態の熱移動ケーブルになり、対象機器の汎用化が可能になる。外部の適宜環境に置かれた低熱源に自在に接続できるため、二次的には騒音防止、防塵、環境温度保持も可能になり、安価なシステム設計が行える。冷媒循環型の熱移動ケーブルにすることができ、高効率で熱移動させることが可能となり、対象機器を汎用化することができる。   According to a first aspect of the present invention, a first heat exchange plug provided with a first heat connection portion for thermally connecting to a high heat source and a second heat connection plug for thermally connecting to a low heat source are provided. The second heat exchange plug provided with the heat connection portion and the first and second heat exchange plugs are provided at the end portions and are flexible and can transfer the heat of the high heat source to the low heat source by the refrigerant. A flexible fluid cable is provided, a pair of flow paths of the flexible fluid cable and the flow paths of the first and second heat exchange plugs are connected to form a circulation path, and the flow path of the first heat exchange plug Is a heat transfer cable that constitutes a cooling circuit in which an evaporator is provided to vaporize the refrigerant, and a condenser is provided in the flow path of the second heat exchange plug to condense the refrigerant. The heat transfer cable is characterized in that a cooling circuit pump or compressor is provided in the exchange plug. With this configuration, the heat of the high heat source can be freely transferred to the low heat source by any route, and the heat transfer cable in a compact and clean form in which the first and second heat exchange plugs are balanced in size. This makes it possible to generalize the target device. Since it can be freely connected to a low heat source placed in an appropriate external environment, secondary noise prevention, dust prevention, and environmental temperature maintenance are possible, and an inexpensive system design can be performed. A refrigerant circulation type heat transfer cable can be obtained, heat transfer can be performed with high efficiency, and the target device can be generalized.

本発明の第2の形態は、第1の形態に従属する形態であって、第1の熱接続部が第1の熱交換プラグからピン状に突出した二相熱媒体を封入した1本又は複数本のヒートパイプであるとともに、第2の熱接続部が第2の熱交換プラグからピン状に突出した二相熱媒体を封入した1本又は複数本のヒートパイプであることを特徴とする熱移動ケーブルである。この構成によって、高効率で高低熱源との熱交換が行える。   A second form of the present invention is a form subordinate to the first form, wherein the first heat connection part encloses a two-phase heat medium projecting in a pin shape from the first heat exchange plug or It is a plurality of heat pipes, and the second heat connection part is one or a plurality of heat pipes enclosing a two-phase heat medium protruding in a pin shape from the second heat exchange plug. It is a heat transfer cable. With this configuration, heat exchange with a high and low heat source can be performed with high efficiency.

本発明の第3の形態は、第1又は第2の形態に従属する形態であって、可撓性流体ケーブルの一対の流路の一方には液体冷媒を流し、他方には気液混合冷媒または気体冷媒を流し、且つこの一対の流路の周囲が断熱被覆層で包まれていることを特徴とする熱移動ケーブルである。この構成によって、熱移動ケーブルを一本のケーブルとすると共に全体的なサイズを小さくすることができ、可撓性を増し、実際の施工が容易に行える。断熱被覆層で包まれており高効率で高低熱源との熱交換が行える。   A third form of the present invention is a form subordinate to the first or second form, in which a liquid refrigerant is flowed in one of a pair of flow paths of a flexible fluid cable, and a gas-liquid mixed refrigerant in the other. Alternatively, the heat transfer cable is characterized in that a gas refrigerant is allowed to flow and the periphery of the pair of flow paths is wrapped with a heat insulating coating layer. With this configuration, the heat transfer cable can be a single cable and the overall size can be reduced, the flexibility can be increased, and actual construction can be easily performed. It is encased in a heat insulating coating layer and can exchange heat with high and low heat sources with high efficiency.

本発明の第4の形態は、第3の形態に従属する形態であって、一対の流路が、液体冷媒を流す流路と、この液体冷媒を流す流路の断面積よりも大きな断面積を有する気液混合冷媒または気体冷媒を流す流路から構成されていることを特徴とする熱移動ケーブルである。この構成によって、熱移動ケーブルの全体的なサイズを小さくすることができ、熱移動ケーブルの設置のために設置面積を必要以上にとらない。冷媒循環型の熱移動ケーブルにすることができ、高効率で熱移動させることが可能となり、対象機器を汎用化することができる。   The fourth form of the present invention is a form subordinate to the third form, wherein the pair of flow paths has a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the flow path for flowing the liquid refrigerant and the flow path for flowing the liquid refrigerant. It is comprised from the flow path which flows the gas-liquid mixed refrigerant | coolant or gaseous refrigerant | coolant which has this. With this configuration, the overall size of the heat transfer cable can be reduced, and an installation area is not unnecessarily required for installing the heat transfer cable. A refrigerant circulation type heat transfer cable can be obtained, heat transfer can be performed with high efficiency, and the target device can be generalized.

本発明の第5の形態は、第1〜第4のいずれかの形態に従属する形態であって、第1の熱交換プラグには高熱源側の温度を所定レベルに引き上げるためのペルチェ素子が設けられたことを特徴とする熱移動ケーブルである。この構成によって、熱移動ケーブルでの伝熱が高効率に行えると共に、熱移動ケーブルがコンパクトになる。   The fifth form of the present invention is a form dependent on any of the first to fourth forms, and the first heat exchange plug has a Peltier element for raising the temperature of the high heat source side to a predetermined level. The heat transfer cable is provided. With this configuration, heat transfer with the heat transfer cable can be performed with high efficiency, and the heat transfer cable becomes compact.

本発明の第6の形態は、第1〜第5の何れかの熱移動ケーブルと、高熱源に熱的に接続される第1の伝熱ソケットと、低熱源に熱的に接続される第2の伝熱ソケットと、を備え、熱移動ケーブルの第1の熱接続部が第1の伝熱ソケットに挿入され、且つ熱移動ケーブルの第2の熱接続部が第2の伝熱ソケットに挿入されて、高熱源と低熱源とを熱的に接続することを特徴とする熱移動ケーブルユニットである。この構成によって、高熱源の熱を任意の経路で自在に低熱源に移動させることができ、バランスのとれたコンパクトですっきりした形態の熱移動ケーブルを使用することができ、対象機器を汎用化することができる。外部の適宜環境に置かれた低熱源に自在に接続できるため、二次的には騒音防止、防塵、環境温度保持も可能になり、安価なシステム設計が行える。   According to a sixth aspect of the present invention, any one of the first to fifth heat transfer cables, a first heat transfer socket thermally connected to a high heat source, and a first thermally connected to a low heat source. 2 heat transfer sockets, wherein the first heat connection portion of the heat transfer cable is inserted into the first heat transfer socket, and the second heat connection portion of the heat transfer cable is connected to the second heat transfer socket. A heat transfer cable unit that is inserted and thermally connects a high heat source and a low heat source. With this configuration, the heat from the high heat source can be freely transferred to the low heat source by any route, and a balanced, compact and clean heat transfer cable can be used, and the target equipment can be generalized. be able to. Since it can be freely connected to a low heat source placed in an appropriate external environment, secondary noise prevention, dust prevention, and environmental temperature maintenance are possible, and an inexpensive system design can be performed.

本発明の第7の形態は、高熱源としての1台または2台以上の第1の伝熱ソケットが設けられた発熱機器と、第2の伝熱ソケットが設けられた低熱源としての冷却装置とを備え、発熱機器と冷却装置間を第1〜第5の何れかの熱移動ケーブルで接続したことを特徴とする熱移動システムである。この構成によって、高熱源の熱を任意の経路で自在に低熱源に移動させることができ、バランスのとれたコンパクトですっきりした形態の熱移動ケーブルを使用することができ、対象機器の汎用化が可能になる。外部の適宜環境に置かれた低熱源に自在に接続できるため、二次的には騒音防止、防塵、環境温度保持も可能になり、安価なシステム設計が行える。   The seventh aspect of the present invention is a heating device provided with one or more first heat transfer sockets as a high heat source, and a cooling device as a low heat source provided with a second heat transfer socket. The heat transfer system is characterized in that the heat generating device and the cooling device are connected by any one of the first to fifth heat transfer cables. With this configuration, the heat from the high heat source can be freely transferred to the low heat source through any path, and a balanced, compact and clean heat transfer cable can be used. It becomes possible. Since it can be freely connected to a low heat source placed in an appropriate external environment, secondary noise prevention, dust prevention, and environmental temperature maintenance are possible, and an inexpensive system design can be performed.

本発明の第8の形態は、高熱源としての1台または2台以上の発熱機器に第1の伝熱ソケットを設けるとともに、低熱源としての冷却装置に第2の伝熱ソケットを設け、第1〜第5の何れかの熱移動ケーブルで発熱機器と冷却装置間を熱的に接続し、発熱機器の熱を冷却装置に移送することを特徴とする熱移動システム構築方法である。この構成によって、高熱源の熱を任意の経路で自在に低熱源に移動させることができ、バランスのとれたコンパクトですっきりした形態の熱移動ケーブルを使用することができ、対象機器の汎用化が可能になる。外部の適宜環境に置かれた低熱源に自在に接続できるため、二次的には騒音防止、防塵、環境温度保持も可能になり、安価なシステム設計が行える。   According to an eighth aspect of the present invention, a first heat transfer socket is provided in one or two or more heating devices as a high heat source, and a second heat transfer socket is provided in a cooling device as a low heat source. A heat transfer system construction method characterized in that the heat generating device and the cooling device are thermally connected by any one of the first to fifth heat transfer cables, and the heat of the heat generating device is transferred to the cooling device. With this configuration, the heat from the high heat source can be freely transferred to the low heat source through any path, and a balanced, compact and clean heat transfer cable can be used. It becomes possible. Since it can be freely connected to a low heat source placed in an appropriate external environment, secondary noise prevention, dust prevention, and environmental temperature maintenance are possible, and an inexpensive system design can be performed.

(実施例1)
以下、本発明の実施例1における熱移動ケーブルと熱移動ケーブルユニット、熱移動システム、熱移動システム構築方法について説明をする。実施例1の熱移動システムは電子機器の分離型放熱システムである。図1は本発明の実施例1における熱移動システムの説明図、図2(a)は本発明の実施例1における熱移動ケーブルユニットの説明図、図2(b)は(a)の熱移動ケーブルユニットのフレキシブル冷媒管部分の断面図、図3(a)は本発明の実施例1における熱移動ケーブルユニットの接続部の説明図、図3(b)は(a)の接続部が発熱機器に装着されたときの熱移動の説明図、図3(c)は(a)の接続部が冷却装置に装着されたときの熱移動の説明図である。
Example 1
Hereinafter, a heat transfer cable, a heat transfer cable unit, a heat transfer system, and a heat transfer system construction method in Example 1 of the present invention will be described. The heat transfer system of the first embodiment is a separate heat dissipation system for electronic equipment. FIG. 1 is an explanatory view of a heat transfer system in Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2A is an explanatory view of a heat transfer cable unit in Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2B is a heat transfer of FIG. 3 is a cross-sectional view of a flexible refrigerant pipe portion of the cable unit, FIG. 3A is an explanatory diagram of a connection portion of the heat transfer cable unit in the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a connection portion of FIG. FIG. 3C is an explanatory diagram of the heat transfer when the connecting portion of FIG. 3A is attached to the cooling device.

また、図4は本発明の実施例1における熱移動ケーブルユニットの発熱機器側に設けられる熱交換プラグの説明図、図5(a)は図4の熱交換プラグのA−A断面図、図5(b)は(a)の熱交換プラグの要部一部破砕図、図6(a)は本発明の実施例1における熱移動ケーブルユニットの冷却装置側に設けられるポンプループ型の熱交換プラグの説明図、図6(b)は本発明の実施例1における熱移動ケーブルユニットの冷却装置側に設けられる冷凍サイクル型の熱交換プラグの説明図、図7(a)は本発明の実施例1における熱移動システムのポンプループ型冷却回路の説明図、図7(b)はポンプループ型の冷却回路の機器構成の説明図、図8(a)は本発明の実施例1における熱移動システムの冷凍サイクル型冷却回路の説明図、図8(b)は冷凍サイクル型の冷却回路の機器構成の説明図、図9(a)は本発明の実施例1の熱移動システムにおいて最終冷却装置として小型冷却装置(ファン)で冷却した場合の温度推移説明図、図9(b)は最終冷却装置として冷凍サイクルによる大型冷却装置で冷却した場合の比較例の温度推移説明図、図10は本発明の実施例1における熱移動システムの工場内での熱移動システムの一例の説明図であり、図11は本発明の実施例1における熱移動システムの家庭内での熱移動システムの一例の説明図、図12は本発明の実施例1における熱移動システムの集合伝熱ソケットを屋内に固定したときの一例の説明図である。   4 is an explanatory view of a heat exchange plug provided on the heat generating device side of the heat transfer cable unit in Embodiment 1 of the present invention, FIG. 5A is a cross-sectional view of the heat exchange plug of FIG. 5 (b) is a fragmentary fragmentary view of the main part of the heat exchange plug of (a), and FIG. 6 (a) is a pump loop type heat exchange provided on the cooling device side of the heat transfer cable unit in Embodiment 1 of the present invention. FIG. 6B is an explanatory view of the plug, FIG. 6B is an explanatory view of a refrigeration cycle type heat exchange plug provided on the cooling device side of the heat transfer cable unit in Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 7A is an embodiment of the present invention. 7 is an explanatory diagram of a pump loop type cooling circuit of the heat transfer system in Example 1, FIG. 7B is an explanatory diagram of the equipment configuration of the pump loop type cooling circuit, and FIG. 8A is a heat transfer in Example 1 of the present invention. Explanatory drawing of the refrigeration cycle type cooling circuit of the system, FIG. Is an explanatory diagram of the equipment configuration of a refrigeration cycle type cooling circuit, and FIG. 9A is an explanatory diagram of temperature transition when cooled by a small cooling device (fan) as a final cooling device in the heat transfer system of Example 1 of the present invention. FIG. 9B is a temperature transition explanatory diagram of a comparative example when cooled by a large cooling device using a refrigeration cycle as a final cooling device, and FIG. 10 is a heat transfer in the factory of the heat transfer system in Example 1 of the present invention. FIG. 11 is an explanatory diagram of an example of a system, FIG. 11 is an explanatory diagram of an example of a heat transfer system in a home of the heat transfer system in Example 1 of the present invention, and FIG. 12 is an example of the heat transfer system in Example 1 of the present invention. It is explanatory drawing of an example when an assembly heat transfer socket is fixed indoors.

図1において、1はパソコン等の電子機器に代表される発熱機器(本発明の高熱源)、2aは1台または2台以上の大型を含む様々な発熱機器1から集めた大量の排熱を集中して放熱するための大型冷却部室内機、2bは1台または2台以上の発熱機器1から移動された比較的少量の排熱を放熱する小型冷却部である。以下、大型冷却部室内機2a、小型冷却部2bなどの冷却装置を総称して冷却装置2(本発明の低熱源)という。   In FIG. 1, 1 is a heat generating device represented by an electronic device such as a personal computer (high heat source of the present invention), 2a is a large amount of exhaust heat collected from various heat generating devices 1 including one or two large-sized devices. The large cooling unit indoor unit 2b for radiating heat in a concentrated manner is a small cooling unit that radiates a relatively small amount of exhaust heat moved from one or two or more heating devices 1. Hereinafter, the cooling devices such as the large cooling unit indoor unit 2a and the small cooling unit 2b are collectively referred to as the cooling device 2 (low heat source of the present invention).

図1に示す発熱機器1はノート型パソコンである。デスクトップ型パソコン、その他の発熱電子部品を搭載した電子機器、電気機器、熱機器であってもよい。また、冷却装置2は、大型冷却部室内機2a,小型冷却部2bに限定されないのは当然であり、発熱機器1から熱交換で集めた熱を放熱するものだけでなく、熱交換した熱を第2の熱源として提供するものも含まれる。   The heat generating device 1 shown in FIG. 1 is a notebook personal computer. It may be a desktop personal computer, an electronic device equipped with other heat generating electronic components, an electrical device, or a thermal device. Naturally, the cooling device 2 is not limited to the large cooling unit indoor unit 2a and the small cooling unit 2b. The cooling device 2 is not limited to radiating the heat collected by heat exchange from the heat generating device 1, but also the heat exchanged heat. What is provided as a second heat source is also included.

次に、図1に示す3は、可撓性で自在に流路の形状を変更可能な熱移動ケーブルである。この熱移動ケーブル3は、この一対が以下説明する熱交換プラグ5,7を両端に備えて、ループ状に配列されたもので、内部に冷媒を充填して冷却回路を構成し、ポンプで冷媒が循環され、発熱機器1で熱を奪って冷却装置2で放熱する。4はこの熱移動ケーブル3を構成し内部を冷媒が流れる可撓性流体ケーブル本体である。   Next, 3 shown in FIG. 1 is a heat transfer cable that is flexible and can freely change the shape of the flow path. This heat transfer cable 3 is provided with heat exchange plugs 5 and 7 described below in a pair and arranged in a loop. The heat transfer cable 3 is filled with a refrigerant to form a cooling circuit, and a pump is used for the refrigerant. Is circulated, heat is taken away by the heat generating device 1 and radiated by the cooling device 2. Reference numeral 4 denotes a flexible fluid cable body that constitutes the heat transfer cable 3 and in which a refrigerant flows.

また、5は熱移動ケーブル3を構成する発熱機器1側の熱交換プラグ、6は熱交換プラグ5からピン状に複数本突出されヒートパイプとして構成された熱接続部であり、9aは発熱機器1の筐体9(図3(a)で後述する)に設けられた熱接続部6(ヒートパイプ)を挿入可能な複数の挿し込み孔である。挿し込み孔9a背面には、熱接続部6と着脱自在に嵌合する発熱機器1側の伝熱ソケット6a(図3(b)で後述する)が複数個設けられている。挿し込み孔9aに上記ピン状の熱接続部6が挿され、熱交換プラグ5と伝熱ソケット6aは物理的且つ熱的に接続される。   Further, 5 is a heat exchange plug on the side of the heat generating device 1 constituting the heat transfer cable 3, 6 is a heat connecting portion protruding in a pin shape from the heat exchange plug 5 and configured as a heat pipe, and 9a is a heat generating device. These are a plurality of insertion holes into which a thermal connection portion 6 (heat pipe) provided in one housing 9 (described later in FIG. 3A) can be inserted. On the back surface of the insertion hole 9a, a plurality of heat transfer sockets 6a (to be described later with reference to FIG. 3B) on the side of the heat generating device 1 that is detachably fitted to the heat connecting portion 6 are provided. The pin-shaped heat connection portion 6 is inserted into the insertion hole 9a, and the heat exchange plug 5 and the heat transfer socket 6a are physically and thermally connected.

同様に、7は大型冷却部室内機2a,小型冷却部2b等の冷却装置2側の熱交換プラグ、8は熱交換プラグ7からピン状に複数本突出されヒートパイプとして構成された冷却装置側の熱接続部であり、9bは冷却装置の筐体9(図3(a)で後述する)に設けられ、この熱接続部8(ヒートパイプ)を挿入可能な複数個の挿し込み孔である。挿し込み孔9b背面には、熱接続部8と着脱自在に嵌合する冷却装置側の伝熱ソケット8a(図3(c)で後述する)が複数個設けられている。熱交換プラグ7と伝熱ソケット8aは物理的且つ熱的に接続される。このように、熱接続部7,8はヒートパイプ数本から構成されて複数経路で熱交換が行われるため1本当りの負荷は小さく多くの熱を伝達できる。なお、以上説明したように複数本突出させるのではなく、必要に応じて1本だけのヒートパイプとし、これを突出させるのでもよい。   Similarly, 7 is a heat exchange plug on the side of the cooling device 2 such as the large cooling unit indoor unit 2a and the small cooling unit 2b, and 8 is a cooling device side projecting a plurality of pins from the heat exchange plug 7 in the form of pins. 9b is a plurality of insertion holes which are provided in the casing 9 of the cooling device (which will be described later with reference to FIG. 3A) and into which the thermal connection portion 8 (heat pipe) can be inserted. . On the back surface of the insertion hole 9b, a plurality of heat transfer sockets 8a (to be described later with reference to FIG. 3C) on the cooling device side that are detachably fitted to the heat connection portion 8 are provided. The heat exchange plug 7 and the heat transfer socket 8a are physically and thermally connected. As described above, the heat connecting portions 7 and 8 are constituted by several heat pipes, and heat exchange is performed through a plurality of paths, so that the load per one is small and a large amount of heat can be transmitted. It should be noted that, as described above, instead of projecting a plurality of pipes, if necessary, only one heat pipe may be formed and projected.

ここで、熱移動ケーブルユニットについて説明すると、熱移動ケーブルユニットは、以上説明した一対の熱移動ケーブル3(可撓性流体ケーブル本体4とその熱交換プラグ5,7、またその熱接続部6,8を含む)と、さらにこの熱接続部6,8と嵌合する発熱機器1側の伝熱ソケット6a、冷却装置2側の伝熱ソケット8aとによって構成される。熱移動ケーブル3、従ってこれを含む熱移動ケーブルユニットは、少なくとも伝熱する熱量と温度差、高熱源の温度などによってケーブル規格を標準化でき、発熱機器1、冷却装置2の種類の如何を問わず、熱接続部6,8及び伝熱ソケット6a,8aが物理的、熱的に接続可能であれば高熱源から低熱源に熱移送することができる。このようにケーブル規格が予め標準化(規格化)されていれば、熱移動ケーブルユニットを選択するだけで、ネットワークを組み立てるように汎用の熱移動システムを簡単、容易且つ自在に構築できる。   Here, the heat transfer cable unit will be described. The heat transfer cable unit includes the pair of heat transfer cables 3 described above (the flexible fluid cable main body 4 and its heat exchange plugs 5 and 7 and its heat connection parts 6 and 6. 8), a heat transfer socket 6a on the side of the heat generating device 1 and a heat transfer socket 8a on the side of the cooling device 2 that are fitted to the heat connecting portions 6 and 8. The heat transfer cable 3, and therefore the heat transfer cable unit including the heat transfer cable 3, can standardize the cable standard by at least the amount of heat transferred and the temperature difference, the temperature of the high heat source, etc. If the heat connecting portions 6 and 8 and the heat transfer sockets 6a and 8a can be physically and thermally connected, heat can be transferred from the high heat source to the low heat source. If the cable standard is standardized (standardized) in this way, a general-purpose heat transfer system can be constructed simply, easily and freely so as to assemble a network simply by selecting a heat transfer cable unit.

実施例1の熱移動システムは、1台あるいは2台以上の発熱機器1が、それぞれ熱移動ケーブルユニットを介して共通の冷却装置2に熱的に接続され、各発熱機器1で発生した熱を熱交換で奪って冷却装置2に移送し、ここで集中的に放熱する。従って、従来の発熱機器1とは異なり、発熱機器1の本体内蔵の放熱機能を本体機能とは分離し、各発熱機器1とは独立した任意の場所に設置された外部の冷却装置2まで排熱を移送し、放熱することが可能になる。   In the heat transfer system of the first embodiment, one or two or more heat generating devices 1 are thermally connected to a common cooling device 2 through heat transfer cable units, respectively, and the heat generated in each heat generating device 1 is generated. It is taken away by heat exchange and transferred to the cooling device 2, where it radiates heat intensively. Therefore, unlike the conventional heat generating device 1, the heat dissipating function built in the main body of the heat generating device 1 is separated from the main body function and discharged to an external cooling device 2 installed at an arbitrary place independent of each heat generating device 1. It is possible to transfer heat and dissipate heat.

ところで、ノート型パソコンのように携帯して使用するような電子機器では、熱移動ケーブル3を介しての排熱機能と機器内蔵の放熱機能を使い分けできるように、選択的に利用できるのが望ましい。すなわち、熱移動ケーブル3の熱交換プラグ5を抜けば、携帯型の電子機器内蔵の放熱機能が機能し、熱交換プラグ5を伝熱ソケット6aに挿したときは熱移動ケーブル3を介しての外部の冷却装置2による集中的な冷却が可能になるのが好適である。言い換えれば、携帯型電子機器におけるオプション機能としての集中放熱機能、あるいは内蔵放熱機能である。   By the way, in an electronic device such as a notebook personal computer that is carried and used, it is desirable that the exhaust heat function via the heat transfer cable 3 and the built-in heat dissipation function can be selectively used. . That is, if the heat exchange plug 5 of the heat transfer cable 3 is removed, the heat dissipation function built in the portable electronic device functions, and when the heat exchange plug 5 is inserted into the heat transfer socket 6a, the heat transfer cable 3 is connected via the heat transfer cable 3. It is preferable that intensive cooling by the external cooling device 2 becomes possible. In other words, it is a concentrated heat dissipation function or a built-in heat dissipation function as an optional function in a portable electronic device.

このためこのような機器の発熱電子部品は、本来の放熱機能、例えばヒートシンク等と伝熱ソケット6aが選択的に熱的接続が可能になるものとし、熱移動ケーブル3を介して排熱する状態では、できれば冷却ファンなどの内部冷却動作を停止させるのがよい。なお、後述するように実施例1の熱移動ケーブルユニットは冷媒二相による熱サイクルを使った冷却回路であり、熱接続部6,8が複数個のヒートパイプであって二相熱媒体の熱伝達を利用しているので、発熱電子部品の発熱密度よりはるかに大きな熱流束の除去が可能であり、大きな冷却能力をもつものとなる。   For this reason, the heat-generating electronic component of such a device has an original heat dissipation function, for example, a heat sink or the like and the heat transfer socket 6a can be selectively thermally connected, and the heat is exhausted through the heat transfer cable 3. Then, if possible, it is better to stop the internal cooling operation of the cooling fan or the like. As will be described later, the heat transfer cable unit of the first embodiment is a cooling circuit using a two-phase refrigerant heat cycle, and the heat connection portions 6 and 8 are a plurality of heat pipes, and the heat of the two-phase heat medium. Since the transmission is used, it is possible to remove a heat flux much larger than the heat generation density of the heat generating electronic component, and it has a large cooling capacity.

続いて、図2(a)に基づいて熱移動ケーブルユニットを構成する熱移動ケーブル3について説明する。図2(a)において、11は内部を流れる低沸点で潜熱の大きな冷媒、例えば水やフロリナートFC−72等のフロリナート(フッ素系不活性液体)、ブタノール等のアルコール水溶液等の流路を構成するフレキシブル冷媒管である。また、12はフレキシブル冷媒管11の周囲を覆い熱移動ケーブル3の断熱被覆層である。   Then, the heat transfer cable 3 which comprises a heat transfer cable unit is demonstrated based on Fig.2 (a). In FIG. 2A, 11 constitutes a flow path of a refrigerant having a low boiling point and a large latent heat flowing inside, for example, water, fluorinate (fluorine inert liquid) such as Fluorinert FC-72, and an alcohol aqueous solution such as butanol. It is a flexible refrigerant pipe. Reference numeral 12 denotes a heat insulation coating layer of the heat transfer cable 3 that covers the periphery of the flexible refrigerant tube 11.

実施例1においては熱移動ケーブルユニットを構成するため、可撓性流体ケーブル本体4は一対を一組にして使用される。図2(b)は熱移動ケーブルユニットのフレキシブル冷媒管11部分の断面を示す。図2(b)の3aは、この熱移動ペアケーブルである。熱移動ペアケーブル3aの一方のケーブルには、発熱機器1で一部気化した気液二相冷媒(本発明の実施例1における気液混合冷媒)または完全に気化した気体冷媒が、また他方のケーブルには冷却装置2で冷却された液体冷媒が流れる。従って、気液二相冷媒または気体冷媒を流すフレキシブル冷媒管11の断面積の方が液体冷媒を流す方の断面積より大きく形成される。そしてこの熱移動ペアケーブル3aを採用した場合、一対の可撓性流体ケーブル本体4の断面積を最小化することができる。   In Example 1, in order to comprise a heat transfer cable unit, the flexible fluid cable main body 4 is used as a pair. FIG. 2B shows a cross section of the flexible refrigerant pipe 11 portion of the heat transfer cable unit. Reference numeral 3a in FIG. 2 (b) denotes this heat transfer pair cable. In one cable of the heat transfer pair cable 3a, the gas-liquid two-phase refrigerant partially vaporized by the heat generating device 1 (the gas-liquid mixed refrigerant in the first embodiment of the present invention) or the completely vaporized gas refrigerant, and the other The liquid refrigerant cooled by the cooling device 2 flows through the cable. Therefore, the cross-sectional area of the flexible refrigerant pipe 11 through which the gas-liquid two-phase refrigerant or gas refrigerant flows is formed larger than the cross-sectional area through which the liquid refrigerant flows. And when this heat transfer pair cable 3a is employ | adopted, the cross-sectional area of a pair of flexible fluid cable main body 4 can be minimized.

この熱移動ペアケーブル3aを使うと、可撓性のほかに、熱移動ケーブル3全体を高断熱化、小断面化、低コスト化させることができる。しかも一対で一体化構造にしているので熱移動ケーブル3の取り扱いが容易になる。なお、熱移動ペアケーブル3aを使用せずに2本の熱移動ペアケーブル3を使用することもできるのは当然である。   When this heat transfer pair cable 3a is used, in addition to flexibility, the heat transfer cable 3 as a whole can be highly insulated, reduced in cross section, and reduced in cost. Moreover, since the pair has an integrated structure, the heat transfer cable 3 can be easily handled. Of course, it is possible to use two heat transfer pair cables 3 without using the heat transfer pair cables 3a.

実施例1では冷媒の二相を利用した冷却回路(熱交換回路)を利用しているので(図7(a)参照)、発熱機器1で受熱して気化(蒸発)し、冷却装置2で凝縮する。冷媒は、例えば水の場合は沸点100℃、潜熱539cal/gであり、フロリナートFC−72では沸点56℃、潜熱21cal/gである。水を使う場合僭熱が増すが、大気圧下で使用する場合、沸点100℃まで二相流を利用できない。半導体電子部品の耐熱温度は80℃程度であり、周囲の空気温度は40℃近くになることもある。これに対し、フロリナートFC−72を使えば56℃という温度で沸騰し、二相流による半導体電子部品等の液体循環型の冷却回路を簡単に実現できる。冬季に温度が下がるような使用方法をする場合には不凍液とするのが好適である。   Since the cooling circuit (heat exchange circuit) using the two phases of the refrigerant is used in the first embodiment (see FIG. 7A), the heat is received by the heat generating device 1 and vaporized (evaporated). Condensate. For example, in the case of water, the refrigerant has a boiling point of 100 ° C. and a latent heat of 539 cal / g, and Fluorinert FC-72 has a boiling point of 56 ° C. and a latent heat of 21 cal / g. When water is used, scorching increases, but when used under atmospheric pressure, a two-phase flow cannot be used up to a boiling point of 100 ° C. The heat resistance temperature of the semiconductor electronic component is about 80 ° C., and the ambient air temperature may be close to 40 ° C. On the other hand, if Fluorinert FC-72 is used, it boils at a temperature of 56 ° C., and a liquid circulation type cooling circuit for semiconductor electronic components and the like by a two-phase flow can be easily realized. When using in such a way that the temperature drops in winter, it is preferable to use an antifreeze solution.

また、冷媒の二相を利用する場合でも、図8(a)に示す冷凍サイクル型冷却回路(後述)を利用することもできる。この場合、冷媒の圧縮過程を加えることにより放熱温度を上昇することができるので、より大きな放熱量を確保でき、これにより発熱機器1から、より大きな熱量を移動させたり、発熱機器1の温度レベルをより低くすることができる。すなわち、本熱移動システムの作動圧力や作動温度レベルの範囲を図7(a)のポンプループ型冷却回路より広げることができ、更に応用性が高まる。   Even when two phases of refrigerant are used, a refrigeration cycle type cooling circuit (described later) shown in FIG. 8A can also be used. In this case, since the heat radiation temperature can be increased by adding the refrigerant compression process, a larger heat radiation amount can be secured, thereby moving a larger amount of heat from the heat generating device 1 or the temperature level of the heat generating device 1. Can be made lower. That is, the range of the operating pressure and operating temperature level of the heat transfer system can be expanded as compared with the pump loop type cooling circuit of FIG. 7A, and the applicability is further enhanced.

なお、フレキシブル冷媒管11内を流れる冷媒に外部の熱が伝わると熱効率がおちるため、フレキシブル冷媒管11には断熱被覆層12として断熱性が高く柔軟なウレタンフォーム等が被覆される。熱移動ペアケーブル3aに配列された2本のフレキシブル冷媒管11間の距離はフレキシブル冷媒管11と断熱被覆層12の材料にも依存するが、図8(a)の冷凍サイクル型冷却回路のものでは両者の温度レベルが異なるので、できるだけ両者の距離は離した方がよい。しかし、離しすぎると熱移動ペアケーブル3aが幅広のケーブルになり、扱い難くなるので、ウレタンフォーム等を使った場合1cm〜3cm内の範囲で離した熱移動ペアケーブル3aとするのがよい。これに対し、図7(a)のポンプループ型冷却回路のものは2つのフレキシブル冷媒管11の温度レベルにほとんど差がないので、ウレタンフォーム等を使った場合1cm程度でもよい。   In addition, since heat efficiency will fall if external heat | fever is transmitted to the refrigerant | coolant which flows through the inside of the flexible refrigerant | coolant pipe | tube 11, the flexible refrigerant | coolant pipe | tube 11 is coat | covered with a highly heat-insulating coating layer 12 and a flexible urethane foam. The distance between the two flexible refrigerant pipes 11 arranged in the heat transfer pair cable 3a depends on the materials of the flexible refrigerant pipe 11 and the heat insulating coating layer 12, but the refrigeration cycle type cooling circuit of FIG. Then, since the temperature level of both is different, it is better to keep the distance between them as far as possible. However, since the heat transfer pair cable 3a becomes a wide cable and becomes difficult to handle if it is separated too much, it is preferable to use the heat transfer pair cable 3a separated within a range of 1 cm to 3 cm when urethane foam or the like is used. On the other hand, in the pump loop type cooling circuit of FIG. 7A, there is almost no difference in the temperature level between the two flexible refrigerant pipes 11, so that it may be about 1 cm when urethane foam or the like is used.

なお、実施例1においては、フレキシブル冷媒管11に対して可撓性の性質を付与するため、流路をステンレス製の4mm〜10mmのベローズで構成している。しかし、アルミニウムその他の金属、あるいは樹脂で構成することもできる。ただ、冷媒とフレキシブル冷媒管11材料の適合性の問題があり、腐食など冷媒との接触で変化することのない材質であることが必要である。また、冷媒中に空気などの非凝縮ガスが混入することが避け難いため、これらが極力少ない材質、構成を利用することが必要である。こうした冷媒との適合性を改善するため、フレキシブル冷媒管11の内部壁にこれらを防止すべく耐食、耐透過材料のコーティングを施すのも好適である。なお、フレキシブル冷媒管11の材質として樹脂を採用した場合は、樹脂自身の柔軟性を利用することにより簡単に可撓性のパイプを形成することができる。しかし、この場合上記適合性の対策を行う必要があるし、混入した空気などの定期的な除去作業が不可避になる。   In Example 1, in order to give a flexible property to the flexible refrigerant tube 11, the flow path is made of stainless steel 4 mm to 10 mm bellows. However, it can also be made of aluminum, other metals, or resin. However, there is a problem of compatibility between the refrigerant and the flexible refrigerant pipe 11 material, and it is necessary that the material does not change due to contact with the refrigerant such as corrosion. In addition, since it is difficult to avoid non-condensable gases such as air from being mixed in the refrigerant, it is necessary to use materials and structures that are as few as possible. In order to improve compatibility with such a refrigerant, it is also preferable to coat the inner wall of the flexible refrigerant pipe 11 with a corrosion-resistant and permeation-resistant material to prevent them. In addition, when resin is employ | adopted as a material of the flexible refrigerant | coolant pipe | tube 11, a flexible pipe can be easily formed by utilizing the softness | flexibility of resin itself. However, in this case, it is necessary to take measures for the compatibility, and it is inevitable to periodically remove mixed air and the like.

次に、熱接続部6,8の説明を行う。実施例1の熱接続部6,8はヒートパイプであり、各機器の筐体に挿されて使用される。図3(a)において、9はパソコン等の発熱機器1、大型冷却部室内機2a、小型冷却部2b等の冷却装置2の筐体である。発熱機器1と冷却装置2の筐体9には、上述したように、それぞれ熱接続部6,8を差し込むための挿し込み孔9a,9bが設けられている。発熱機器1の筐体9には、挿し込み孔12aの背面に伝熱ソケット6aが、また、冷却装置2の筐体9には挿し込み孔9bの背面に伝熱ソケット8aが設けられる。挿し込み孔9a,9bから差し込まれた熱接続部6,8の一端が伝熱ソケット6a,8aに嵌合し、熱的に接続される。この伝熱ソケット6a,8aは、発熱機器1においては発熱電子部品に、また、冷却装置2においては冷却用の熱交換部材(例えば放熱ファン用のもの)に更なる熱的な接続が行われる。熱接続部6,8の他端は熱交換プラグ5,7に固定され、発熱機器1の熱を熱交換プラグ5に伝熱し、熱交換プラグ7から冷却装置2に熱を熱伝導する。   Next, the thermal connection parts 6 and 8 will be described. The thermal connection portions 6 and 8 of the first embodiment are heat pipes, which are used by being inserted into the casings of the respective devices. In FIG. 3A, reference numeral 9 denotes a casing of the cooling device 2 such as a heating device 1 such as a personal computer, a large cooling unit indoor unit 2a, and a small cooling unit 2b. As described above, the heat generating device 1 and the housing 9 of the cooling device 2 are provided with insertion holes 9a and 9b for inserting the thermal connection portions 6 and 8, respectively. The housing 9 of the heat generating device 1 is provided with a heat transfer socket 6a on the back surface of the insertion hole 12a, and the housing 9 of the cooling device 2 is provided with a heat transfer socket 8a on the back surface of the insertion hole 9b. One ends of the thermal connection portions 6 and 8 inserted from the insertion holes 9a and 9b are fitted into the heat transfer sockets 6a and 8a, and are thermally connected. The heat transfer sockets 6a and 8a are further thermally connected to heat generating electronic components in the heat generating device 1 and to a heat exchange member for cooling (for example, a heat radiating fan) in the cooling device 2. . The other ends of the heat connecting portions 6 and 8 are fixed to the heat exchange plugs 5 and 7, and the heat of the heat generating device 1 is transferred to the heat exchange plug 5, and the heat is conducted from the heat exchange plug 7 to the cooling device 2.

さて図3(a)において、13はヒートパイプを構成するための密閉容器であり、14はこの密閉容器13内に封入される封入流体である。密閉容器13は銅、アルミニウムその他の高熱伝導率の金属等からなり、封入流体14としては、水やアルコール水溶液等の気液二相熱媒体を封入する。密閉容器13の中に繊維や焼結体等のウィックを収容しておくことができる。この場合、一端(凝縮部)で凝縮した封入流体14がウィックを伝わって他端側(蒸発部)へ移動することができる。   In FIG. 3A, 13 is a sealed container for constituting a heat pipe, and 14 is a sealed fluid sealed in the sealed container 13. The hermetic container 13 is made of copper, aluminum, or other metal having high thermal conductivity, and the sealed fluid 14 encloses a gas-liquid two-phase heat medium such as water or an aqueous alcohol solution. A wick such as a fiber or a sintered body can be accommodated in the sealed container 13. In this case, the sealed fluid 14 condensed at one end (condensing part) can travel along the wick and move to the other end side (evaporating part).

この構成によって、内部に二相流体を封入したヒートパイプは図3(b)(c)に示すような作用を奏する。図3(b)のように、熱接続部6が発熱機器1の伝熱ソケット6aに挿入された場合、伝熱ソケット6aに伝わってきた発熱電子部品の熱は熱接続部6の一端(蒸発部)で密閉容器13に熱伝導される。すると、この付近の封入流体14が受熱し、蒸発する。蒸気状態となった封入流体14は膨張して蒸気流として他端側(凝縮部)へ流動し、熱交換プラグ5の作用で温度低下している密閉容器13に触れて凝縮する。凝縮により液体となった封入流体14は、蒸発部で気液のバランスが崩れたため液量が減少した蒸発部の封入流体14を補うべく、液体帰還流として凝縮部から蒸発部へ移動する。このとき図3(b)の破線で示すように密閉容器13の内壁面を伝わって移動するか、この目的で別途収容されたウィックを伝わって移動する。熱接続部6の他端(凝縮部)では密閉容器13を介して熱交換プラグ5へ熱伝導される。このようにヒートパイプを使った場合、中実銅棒を使って熱伝達する場合と比較して熱輸送限界を向上させることができる。そして、冷媒を選択する場合においても、アルコール水溶液を使った場合には水を使った場合より高い熱輸送限界が得られる場合がある。熱伝導された熱は更に熱移動ケーブル3を伝わって冷却装置2側へ移送される。   With this configuration, the heat pipe in which the two-phase fluid is sealed has an action as shown in FIGS. When the heat connection portion 6 is inserted into the heat transfer socket 6a of the heat generating device 1 as shown in FIG. 3B, the heat of the heat generating electronic component transmitted to the heat transfer socket 6a is one end (evaporation) of the heat connection portion 6. Part) is thermally conducted to the sealed container 13. Then, the sealed fluid 14 near this receives heat and evaporates. The sealed fluid 14 in a vapor state expands and flows as a vapor flow to the other end side (condensing part), and is condensed by touching the sealed container 13 whose temperature is lowered by the action of the heat exchange plug 5. The sealed fluid 14, which has become liquid due to condensation, moves from the condensing unit to the evaporating unit as a liquid return flow in order to make up for the encapsulating fluid 14 in the evaporating unit whose liquid volume has decreased because the gas-liquid balance has been lost in the evaporating unit. At this time, it moves along the inner wall surface of the sealed container 13 as indicated by a broken line in FIG. 3B, or moves along a wick separately accommodated for this purpose. At the other end (condensing part) of the heat connection part 6, heat is conducted to the heat exchange plug 5 through the sealed container 13. When the heat pipe is used in this way, the heat transport limit can be improved as compared with the case where heat is transferred using a solid copper rod. Even when a refrigerant is selected, a higher heat transport limit may be obtained when an aqueous alcohol solution is used than when water is used. The heat conducted is further transferred to the cooling device 2 side through the heat transfer cable 3.

次に、図3(c)に示すように、冷却装置2の伝熱ソケット8aに熱接続部8が挿されている場合、熱交換プラグ7に伝わってきた熱移動ケーブル3からの熱は熱接続部8の一端(蒸発部)で密閉容器13に熱伝導される。すると、この付近の封入流体14が受熱し、蒸発する。蒸気状態となった封入流体14は膨張して蒸気流として他端側(凝縮部)へ流動し、低熱源となっている冷却装置2の作用で凝縮する。凝縮して液体となった封入流体14は、蒸発部で気液のバランスが崩れたため液量が減少した熱交換プラグ7側の封入流体14を補うべく、液体帰還流として凝縮部側から蒸発部へ移動する。このとき図3(c)の破線で示すように密閉容器13の内壁面を伝わるか、ウィックを伝わって移動する。熱接続部6の他端では密閉容器13を介して伝熱ソケット8aへ熱伝導される。これにより、熱移動ケーブル3からの熱は伝熱ソケット8aへ伝熱され、冷却装置2に排熱される。   Next, as shown in FIG. 3C, when the heat connection portion 8 is inserted into the heat transfer socket 8 a of the cooling device 2, the heat from the heat transfer cable 3 transmitted to the heat exchange plug 7 is heat. Heat is conducted to the sealed container 13 at one end (evaporating part) of the connection part 8. Then, the sealed fluid 14 near this receives heat and evaporates. The encapsulated fluid 14 in a vapor state expands and flows as a vapor flow to the other end side (condensing part), and is condensed by the action of the cooling device 2 serving as a low heat source. The condensed fluid 14 that has been condensed into a liquid is supplied as a liquid return flow from the condensing unit side to the evaporating unit in order to compensate for the encapsulating fluid 14 on the heat exchange plug 7 side whose liquid amount has decreased because the gas-liquid balance has been lost in the evaporating unit. Move to. At this time, it moves along the inner wall surface of the sealed container 13 or moves along the wick as shown by the broken line in FIG. At the other end of the heat connection portion 6, heat is conducted to the heat transfer socket 8 a through the sealed container 13. Thereby, the heat from the heat transfer cable 3 is transferred to the heat transfer socket 8a and is exhausted to the cooling device 2.

続いて、図4、図5(a)(b)に基づいて、発熱機器1側の熱交換プラグ5の説明を行う。図4は熱交換プラグ5の全体の斜視図であり、この熱交換プラグ5には以下のような構成が設けられている。   Subsequently, the heat exchange plug 5 on the side of the heat generating device 1 will be described with reference to FIGS. 4, 5 </ b> A and 5 </ b> B. FIG. 4 is a perspective view of the entire heat exchange plug 5, and the heat exchange plug 5 has the following configuration.

図4、図5(a)(b)において、15は一対となった可撓性流体ケーブル本体4が接続されて発熱機器1側の熱を受熱し冷媒に渡す狭隘流路伝熱部であり、16は通電することによりヒートポンプ作用を奏するペルチェ素子、17は熱接続部6であるヒートパイプを複数本コンセント状に支持して発熱機器1側の熱を受熱する熱伝導ブロックである。ペルチェ素子16は熱移動ケーブル3における伝熱効率を上げるために高熱側の温度を所定レベルに引き上げるためのもので、高伝熱効率とするためには移送する熱量とほぼ同じ程度の電力が必要になる。従って、熱移動ケーブル3を伝わる伝熱量をできるだけ小さくし、熱移動ケーブル3間の温度差を小さくすれば必要な電力を低下させることができる。実施例1で熱接続部6,8(ヒートパイプ)を複数本にしたのはこのためである。排熱処理のような温度差が小さい場合はこの条件を十分に満たす。   4 and 5 (a) and 5 (b), 15 is a narrow channel heat transfer section to which a pair of flexible fluid cable bodies 4 are connected to receive heat on the side of the heat generating device 1 and pass it to the refrigerant. , 16 is a Peltier element that exerts a heat pump action when energized, and 17 is a heat conduction block that receives a plurality of heat pipes, which are heat connection portions 6, in an outlet shape and receives heat from the heat generating device 1. The Peltier element 16 is for raising the temperature on the high heat side to a predetermined level in order to increase the heat transfer efficiency in the heat transfer cable 3, and in order to achieve high heat transfer efficiency, approximately the same amount of electric power as the amount of heat to be transferred is required. . Accordingly, if the amount of heat transferred through the heat transfer cable 3 is made as small as possible and the temperature difference between the heat transfer cables 3 is reduced, the required power can be reduced. This is the reason why a plurality of heat connection portions 6 and 8 (heat pipes) are used in the first embodiment. This condition is sufficiently satisfied when the temperature difference is small, such as exhaust heat treatment.

なお、ペルチェ素子16は熱移動ケーブル3にとって必須のものとまでは言えないが、高効率の伝熱効率を得るためには必要なものである。さらに、上記した熱伝導ブロック17は高熱伝導率の金属、例えば銅、アルミニウム等の金属で構成され、複数本の熱接続部6の一端(凝縮部)側はこの熱伝導ブロック17に固定される一方、所定長さ突出した他端(蒸発部)側が発熱機器1の伝熱ソケット6aに差し込まれる。   Although the Peltier element 16 is not essential for the heat transfer cable 3, it is necessary for obtaining high heat transfer efficiency. Furthermore, the above-described heat conduction block 17 is made of a metal having a high thermal conductivity, such as copper or aluminum, and one end (condensation part) side of the plurality of heat connection parts 6 is fixed to the heat conduction block 17. On the other hand, the other end (evaporating part) side protruding a predetermined length is inserted into the heat transfer socket 6 a of the heat generating device 1.

次に、狭隘流路伝熱部15の詳細について図5(a)(b)に基づいて説明する。狭隘流路伝熱部15は一対の可撓性流体ケーブル本体4と接続されてU字状の流路を形成する。図5(a)(b)で示すように、狭隘流路伝熱部15には内部空間を左右に一部仕切る分離壁が設けられている。この分離壁の長さは狭隘流路伝熱部15の流路方向に沿った長さと比較して短く、対向壁まで届かないため、この分離壁で仕切られていない間隙が流れの反転する流路となる。一方の可撓性流体ケーブル本体4から背面の冷媒が狭隘流路伝熱部15内部に流入すると、下方のペルチェ素子16などと熱交換しながら、分離壁で分けられた図5(a)(b)の左右一方の室、例えば左室から反転流路へ向い、冷媒はここでUターンして分離壁で分けられた他方の室、例えば右室へ流れ、この間の熱交換で蒸発して他方の可撓性流体ケーブル本体4から流出する。   Next, the detail of the narrow flow path heat transfer part 15 is demonstrated based on Fig.5 (a) (b). The narrow channel heat transfer section 15 is connected to the pair of flexible fluid cable bodies 4 to form a U-shaped channel. As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the narrow channel heat transfer section 15 is provided with a separation wall that partially partitions the internal space to the left and right. Since the length of the separation wall is shorter than the length of the narrow flow passage heat transfer section 15 along the flow path direction and does not reach the opposing wall, the gap that is not partitioned by the separation wall is a flow in which the flow is reversed. It becomes a road. When the refrigerant on the back surface from one flexible fluid cable body 4 flows into the narrow channel heat transfer section 15, the heat is exchanged with the lower Peltier element 16, etc., and FIG. b) From the left and right chambers, for example, the left chamber, to the reversal channel, the refrigerant makes a U-turn and flows to the other chamber divided by the separation wall, for example, the right chamber, and is evaporated by heat exchange during this period. It flows out from the other flexible fluid cable body 4.

ところで、沸点の低い冷媒を使って熱交換する場合、ペルチェ素子16あるいは場合により熱伝導ブロック17に直接接触している部分は高熱でそのままでは直ぐに蒸発し枯渇してしまう。流入後直ぐに蒸発しガスロック状態となる。従って、このままでは熱源と冷媒との熱交換を高効率で行うのは難しい。そこで、実施例1においては、狭隘流路伝熱部15の流路を発熱機器側と背面側の2層に分離し、低温側の流路を流れる冷媒の一部を発熱機器側の流路の伝熱面に導いて伝熱面を冷却している。このため、分離壁で仕切られた部分の左右2つの空間は更に上下2層に分けられ、狭隘流路伝熱部15のA−A断面(図5(a)参照)においては全部で4つの室に分離される。また、上記反転流路の流路にも分離壁が設けられる。   By the way, when heat exchange is performed using a refrigerant having a low boiling point, the portion directly in contact with the Peltier element 16 or in some cases the heat conduction block 17 evaporates and is exhausted immediately with high heat. It evaporates immediately after inflow and enters a gas lock state. Therefore, it is difficult to perform heat exchange between the heat source and the refrigerant with high efficiency. Therefore, in the first embodiment, the flow path of the narrow flow path heat transfer unit 15 is separated into two layers on the heat generating device side and the back surface side, and a part of the refrigerant flowing through the low temperature side flow path is flown on the heat generating device side. The heat transfer surface is cooled by guiding it to the heat transfer surface. For this reason, the left and right two spaces of the part partitioned by the separation wall are further divided into two upper and lower layers, and a total of four in the AA cross section (see FIG. 5A) of the narrow channel heat transfer section 15. Separated into chambers. A separation wall is also provided in the flow path of the reversing flow path.

図5(a)(b)において、18a,18bは上記した2層に分離されて背面側となる左右2室を構成する非加熱副流路である。この非加熱副流路18a,18bはこれら2室がU字のように通路でつながっている。一方の室、図5(a)(b)の例えば左室(非加熱副流路18a)が可撓性流体ケーブル本体4に接続されて液体冷媒が流入し、右室(非加熱副流路18b)において後述する加熱主流路19bから流出する気液二相冷媒または気体冷媒と合流して可撓性流体ケーブル本体4に流出する。なお、非加熱副流路の流出側となる右室(非加熱副流路18b)と可撓性流体ケーブル本体4との間には、非加熱副流路18a,18b内を加熱主流路19a(後述),19bより高圧に保つための絞りなどが設けられており、非加熱副流路18aと加熱主流路19bは合流後にケーブル本体4に接続される。   5 (a) and 5 (b), 18a and 18b are non-heated sub-flow passages that are separated into the two layers described above and constitute two left and right chambers on the back side. In the non-heated sub-channels 18a and 18b, these two chambers are connected by a passage like a U-shape. One chamber, for example, the left chamber (non-heated subchannel 18a) in FIGS. 5 (a) and 5 (b) is connected to the flexible fluid cable body 4 and the liquid refrigerant flows into the right chamber (unheated subchannel). In 18b), it merges with a gas-liquid two-phase refrigerant or a gas refrigerant flowing out from a heating main flow path 19b described later, and flows out into the flexible fluid cable body 4. In addition, between the right chamber (non-heating sub-flow path 18b) on the outflow side of the non-heating sub-flow path and the flexible fluid cable body 4, the inside of the non-heating sub-flow paths 18a and 18b is heated within the heating main flow path 19a. A throttle for maintaining a higher pressure than 19b (described later) is provided, and the non-heating sub-flow channel 18a and the heating main flow channel 19b are connected to the cable body 4 after joining.

そして以上説明したように、19a,19bは上記2層に分離されたうちの発熱機器側となる左右2室を構成する加熱主流路である。加熱主流路19a,19bの熱交換側面(伝熱面)以外の面に隣接する形で非加熱副流路18a,18bが設けられている。一方の室、例えば左室(加熱主流路19a)が非加熱副流路18aと共に可撓性流体ケーブル本体4に接続されており、ここに液体冷媒が流入し、他方の室、例えば右室(加熱主流路19b)と非加熱副流路18bが合流して可撓性流体ケーブル本体4に気液二相冷媒または気体冷媒を流出させる。   And as demonstrated above, 19a, 19b is the heating main flow path which comprises the right and left two chambers used as the heat-emitting apparatus side among the said 2 layers. Non-heating sub-channels 18a and 18b are provided adjacent to surfaces other than the heat exchange side surfaces (heat transfer surfaces) of the heating main channels 19a and 19b. One chamber, for example, the left chamber (heated main channel 19a) is connected to the flexible fluid cable body 4 together with the non-heated subchannel 18a, and the liquid refrigerant flows into the other chamber, for example, the right chamber (for example, the right chamber ( The heating main flow path 19 b) and the non-heating sub flow path 18 b merge to cause the gas-liquid two-phase refrigerant or gas refrigerant to flow out to the flexible fluid cable body 4.

次に、20は非加熱副流路18から加熱主流路19に冷たい冷媒を供給するための狭隘流路伝熱部15の側板と中央の分離壁となる焼結板(本発明の漏洩流路)である。焼結板20はアルミニウム、ステンレス、銅、黄銅、ブロンズなどの焼結体であって、多孔質であるため図5(b)に示すように漏洩流体を流すような形で、非加熱副流路18から加熱主流路19に液体冷媒を連続的且つ一様に供給することができる。この流れは可撓性流体ケーブル本体4との間に、例えば絞りを設けたことによる非加熱副流路18と加熱主流路19間の圧力差によって形成される。なお、上記にした焼結板20に代えて、若しくはこの焼結板20を採用すると共にこれに加えて、伝熱面表面にグルーブ(溝)を形成することで、漏洩流を伝熱面上に導くこともできる。しかし、グルーブ形成は加工性が悪く製造コストが上がるし、一様な冷却性を与えるのが難しく、どうしても強弱のある冷却流が形成され易い。従って、焼結体を製造するときに形成される気孔をコントロールして一様な漏洩流を導く方が、製造が容易であり、冷却も液体冷媒が熱交換側面上に滲み出すことで効果的に行われ、焼結体による漏洩流路とするのが好適である。本発明における伝熱面を冷却させるための自己液供給冷却機構とは、非加熱副流路18と加熱主流路19、焼結板20若しくはグルーブが形成された漏洩流路から構成されるものである。   Next, reference numeral 20 denotes a sintered plate (a leakage channel of the present invention) serving as a side plate and a central separation wall of the narrow channel heat transfer section 15 for supplying a cold refrigerant from the non-heating sub-channel 18 to the heating main channel 19. ). The sintered plate 20 is a sintered body such as aluminum, stainless steel, copper, brass, bronze, etc., and is porous, so that a non-heated side stream flows in such a manner that a leaking fluid flows as shown in FIG. The liquid refrigerant can be continuously and uniformly supplied from the passage 18 to the heating main passage 19. This flow is formed by the pressure difference between the non-heating sub-flow channel 18 and the heating main flow channel 19 due to, for example, a restriction provided between the flexible fluid cable body 4. In place of or in addition to the sintered plate 20 described above, in addition to this, a groove (groove) is formed on the surface of the heat transfer surface. It can also lead to. However, the groove formation has poor workability, increases the manufacturing cost, and it is difficult to provide uniform cooling performance, and a strong and weak cooling flow is apt to be formed. Therefore, it is easier to produce a uniform leakage flow by controlling the pores formed during the production of the sintered body, and cooling is effective because the liquid refrigerant oozes on the heat exchange side. It is preferable that the leakage channel is formed by a sintered body. The self-liquid supply cooling mechanism for cooling the heat transfer surface in the present invention is composed of a non-heating sub-channel 18 and a heating main channel 19, a sintered plate 20 or a leakage channel formed with a groove. is there.

図5(a)(b)の21は加熱主流路19の熱交換側面(本発明の伝熱面)、22は非加熱副流路18と加熱主流路19を分ける流路区分壁(本発明の伝熱面以外の面)である。熱交換側面21には、焼結板20を伝わって非加熱副流路18の液体冷媒が連続的に且つ一様に供給(滲み出し)され、ペルチェ素子16あるいは熱伝導ブロック17に直接接触している部分に自己液を供給し冷媒の急速な蒸発による枯渇を抑える。この液体冷媒の自己液供給による冷却流の状態を示したものが図5(b)の矢印で示した流れである。液体冷媒の漏れ量(自己液供給量)は絞りによる非加熱副流路18a,18bと加熱主流路19a,19bとの圧力差でコントロールできる。   5 (a) and 5 (b), 21 is a heat exchange side surface (heat transfer surface of the present invention) of the heating main channel 19, and 22 is a channel partition wall (the present invention) that separates the non-heating sub-channel 18 and the heating main channel 19. Other than the heat transfer surface). The liquid refrigerant in the non-heated sub-channel 18 is continuously and uniformly supplied (exuded) to the heat exchange side surface 21 through the sintered plate 20 and directly contacts the Peltier element 16 or the heat conduction block 17. The self-liquid is supplied to the part where it is, and the exhaustion by the rapid evaporation of the refrigerant is suppressed. The flow shown by the arrows in FIG. 5B shows the state of the cooling flow by the supply of the liquid refrigerant by the self liquid. The amount of liquid refrigerant leakage (self-liquid supply amount) can be controlled by the pressure difference between the non-heated sub-channels 18a and 18b and the heating main channels 19a and 19b.

続いて、図6(a)(b)に基づいて、冷却装置2側の熱交換プラグ7の説明を行う。代表的な熱交換プラグ7には、図7(a)に示すようなポンプループ型の熱交換プラグ7と、図8(a)に示すような冷凍サイクル型の熱交換プラグ7の2種類がある。まず、図7(a)を参照しながらポンプループ型の熱交換プラグ7の説明を行う。図6(a)はポンプループ型の熱交換プラグ7の全体斜視図であり、この熱交換プラグ7には以下の構成が設けられている。図6(a)において、23は熱接続部8であるヒートパイプを複数本コンセント状に支持して冷却装置2へ伝熱する熱伝導ブロックである。熱伝導ブロック23も熱伝導ブロック17と同様、高熱伝導率の金属、例えば銅、アルミニウム等の金属で構成する。複数本の熱接続部6の一端(凝縮部)側はこの熱伝導ブロック23に固定される一方、片持ち状に所定長さ突出した他端側が冷却装置2の伝熱ソケット8aに差し込まれる。   Subsequently, the heat exchange plug 7 on the cooling device 2 side will be described with reference to FIGS. The typical heat exchange plug 7 includes two types, a pump loop type heat exchange plug 7 as shown in FIG. 7A and a refrigeration cycle type heat exchange plug 7 as shown in FIG. 8A. is there. First, the pump loop type heat exchange plug 7 will be described with reference to FIG. FIG. 6A is an overall perspective view of a pump loop type heat exchange plug 7, and the heat exchange plug 7 has the following configuration. In FIG. 6A, reference numeral 23 denotes a heat conduction block that transfers heat to the cooling device 2 by supporting a plurality of heat pipes, which are the heat connection portions 8, in an outlet shape. Similarly to the heat conduction block 17, the heat conduction block 23 is made of a metal having a high thermal conductivity, such as copper or aluminum. One end (condensation part) side of the plurality of heat connection parts 6 is fixed to the heat conduction block 23, while the other end side protruding in a cantilever shape by a predetermined length is inserted into the heat transfer socket 8 a of the cooling device 2.

24は冷媒の熱サイクルを利用した冷却回路(図7(a)参照)の凝縮機能を担う凝縮部である。熱移動ケーブル3を経由して送られてきたガス冷媒は、熱伝導ブロック17と接触して設けられた凝縮部24において凝縮し、液冷媒に戻る。なお、熱伝導ブロック17は熱接続部8と冷却装置2の伝熱ソケット8aが嵌合されることにより、低温に維持される。   Reference numeral 24 denotes a condensing unit that performs a condensing function of a cooling circuit (see FIG. 7A) using a heat cycle of the refrigerant. The gas refrigerant sent via the heat transfer cable 3 condenses in the condensing unit 24 provided in contact with the heat conduction block 17 and returns to the liquid refrigerant. The heat conduction block 17 is maintained at a low temperature by fitting the heat connection portion 8 and the heat transfer socket 8a of the cooling device 2 together.

この液冷媒は上記冷却回路を通って循環されるため、熱交換プラグ7に設けられた次に説明する部分に送られる。25はタンク状の気液分離器であり、凝縮して液体に戻らなかった蒸気を気液分離する。冷媒の補給もこの気液分離器25から行うことができる。蒸気が冷媒中に混入すると、ポンプ中に圧縮性の流体が混入するのでポンプ運転が不可能になる。気液分離器25はこれを回避する。   Since the liquid refrigerant is circulated through the cooling circuit, the liquid refrigerant is sent to a portion provided in the heat exchange plug 7 to be described next. Reference numeral 25 denotes a tank-like gas-liquid separator that separates vapor that has not been condensed and returned to liquid into gas-liquid separation. Refrigerant can also be supplied from the gas-liquid separator 25. When the vapor is mixed in the refrigerant, a compressible fluid is mixed in the pump, so that the pump operation becomes impossible. The gas-liquid separator 25 avoids this.

さらに、図7(a)の冷却回路と図6(a)の構成図に示す26は、冷却回路の冷媒を循環させるための循環ポンプである。ターボ型でも、回転型、往復動型でもよい。循環ポンプ26で加圧されるのは液冷媒である。冷媒はペアとなった熱移動ケーブル3の一方を熱交換プラグ5に送られ、狭隘流路伝熱部15で気化され、気液二相冷媒または気体冷媒がペアとなった熱移動ケーブル3の他方を熱交換プラグ7へ送られる。なお、循環ポンプ26と気液分離器25が熱交換プラグ7に設けられるので、サイズ的に熱交換プラグ5とバランスが取れ、熱移動ケーブル3がコンパクトですっきりした形態になる。勿論、別途循環ポンプ26と気液分離器25を設置してもよい。   Furthermore, 26 shown in the cooling circuit of FIG. 7A and the configuration diagram of FIG. 6A is a circulation pump for circulating the refrigerant in the cooling circuit. It may be a turbo type, a rotary type, or a reciprocating type. It is the liquid refrigerant that is pressurized by the circulation pump 26. The refrigerant is sent to the heat exchange plug 5 through one of the paired heat transfer cables 3 and is vaporized by the narrow channel heat transfer section 15, so that the gas-liquid two-phase refrigerant or the gas refrigerant is paired with the heat transfer cable 3. The other is sent to the heat exchange plug 7. In addition, since the circulation pump 26 and the gas-liquid separator 25 are provided in the heat exchange plug 7, the heat exchange plug 5 is balanced in size, and the heat transfer cable 3 is compact and clean. Of course, you may install the circulation pump 26 and the gas-liquid separator 25 separately.

そして、図3(a)(b)(c)にも示したように、熱交換プラグ5,7は伝熱ソケット6a,8aを介して高熱源と低熱源に熱的に接続される。この冷却回路を構成しているのが物理的構成としての実施例1の熱移動ケーブルユニットである。なお、図7(b)は図7(a)の要素のみを取り出した基本となる冷却回路図である。   3A, 3B, and 3C, the heat exchange plugs 5 and 7 are thermally connected to the high heat source and the low heat source via the heat transfer sockets 6a and 8a. The cooling circuit is configured by the heat transfer cable unit of the first embodiment as a physical configuration. FIG. 7B is a basic cooling circuit diagram in which only the elements of FIG. 7A are extracted.

続いて、図6(b)、図8(a)(b)に基づいて、冷凍サイクル型の冷却回路を利用した熱交換プラグ7について説明する。熱接続部8、熱伝導ブロック23、凝縮部24などは、ポンププループ型の熱交換プラグ7と基本的な作用に相違はないので詳細な説明は省略する。図6(b)において、27は圧縮機である。往復動型、ターボ型、回転型どれでもよい。28は膨張弁、流動抵抗体などの膨張部である。この熱交換プラグ7に設けられた圧縮機27と膨張部28は、図8(b)に示した基本となる冷却回路の構成要素である圧縮機、膨張部の機能を担うものである。   Next, the heat exchange plug 7 using a refrigeration cycle type cooling circuit will be described with reference to FIGS. 6 (b), 8 (a) and 8 (b). Since the heat connecting part 8, the heat conduction block 23, the condensing part 24, etc. are not different from the basic functions of the pump loop type heat exchange plug 7, detailed description thereof will be omitted. In FIG. 6B, reference numeral 27 denotes a compressor. A reciprocating type, a turbo type, or a rotating type may be used. Reference numeral 28 denotes an expansion portion such as an expansion valve or a flow resistor. The compressor 27 and the expansion part 28 provided in this heat exchange plug 7 bear the functions of the compressor and the expansion part, which are the components of the basic cooling circuit shown in FIG. 8B.

さて、冷凍サイクル型の冷却回路による熱移動は、図8(b)のような動作を行う。熱移動ケーブル3の一方を通って気体冷媒は、圧縮機27に流入し、ここで圧縮される。次いで凝縮部24で冷却されて全部または一部が凝縮し、液体冷媒または気液二相冷媒となり、膨張部28において膨張する。ここで等エンタルピー変化した液体冷媒または気液二相冷媒は、熱移動ケーブル3の他方を通って発熱機器1側の熱交換プラグ5に送られる。発熱機器1側では狭隘流路伝熱部15を通過するときに液体冷媒または気液二相冷媒が蒸発し、気体冷媒として熱移動ケーブル3を通って再び圧縮機27に戻るものである。その他の点では、基本的にはポンププループ型の熱移動と変わりがない。冷媒の圧縮過程を設けたことにより放熱温度を上昇することができ、これによって、より大きな放熱量を確保でき、これにより発熱機器1から、より大きな熱量を移動させたり、発熱機器1の温度レベルをより低くしたりすることができる。すなわち、本熱移動システムの作動圧力や作動温度レベルの範囲をポンプループ型の冷却回路より広げることができる。   Now, the heat transfer by the refrigeration cycle type cooling circuit operates as shown in FIG. The gas refrigerant passes through one of the heat transfer cables 3 and flows into the compressor 27 where it is compressed. Next, it is cooled by the condensing unit 24 and is wholly or partially condensed to become a liquid refrigerant or a gas-liquid two-phase refrigerant, and expands in the expansion unit 28. Here, the liquid refrigerant or the gas-liquid two-phase refrigerant whose isoenthalpy has changed is sent to the heat exchange plug 5 on the side of the heat generating device 1 through the other side of the heat transfer cable 3. On the heat generating device 1 side, the liquid refrigerant or the gas-liquid two-phase refrigerant evaporates when passing through the narrow channel heat transfer section 15 and returns to the compressor 27 again through the heat transfer cable 3 as a gas refrigerant. In other respects, it is basically the same as the pump loop type heat transfer. By providing the refrigerant compression process, the heat radiation temperature can be raised, and thereby a larger heat radiation amount can be secured, thereby moving a larger amount of heat from the heat generating device 1 or the temperature level of the heat generating device 1. Can be made lower. That is, the range of the operating pressure and the operating temperature level of the heat transfer system can be expanded from the pump loop type cooling circuit.

図9(a)(b)は放熱過程における温度推移を説明したものである。図9(a)は実施例1の熱移動システムで冷却した場合の温度推移の一例であり、発熱電子部品として半導体チップ、発熱機器1としてパソコン、熱接続部としてヒートパイプ、冷却装置2として図1に示す小型冷却部2b(ファン)を使用した場合を示している。   FIGS. 9A and 9B illustrate the temperature transition in the heat dissipation process. FIG. 9A is an example of a temperature transition when cooled by the heat transfer system of the first embodiment. A semiconductor chip is used as a heat generating electronic component, a personal computer is used as a heat generating device 1, a heat pipe is used as a heat connecting portion, and a cooling device 2 is shown. The case where the small cooling part 2b (fan) shown in 1 is used is shown.

半導体チップからの発熱は伝熱ソケット6aまでパソコン内熱輸送過程を使って熱移動される。この熱は伝熱ソケット6aから熱交換プラグ5のヒートパイプ(熱接続部6)の一端(蒸発部)で受熱され、その他端(凝縮部)側で放熱されると同時に、ペルチェ素子16によって所定温度にまで加熱される。その後、熱伝導ブロック17、狭隘流路伝熱部15で熱伝達され、熱移動ケーブル3で小型冷却部に挿された熱交換プラグ5まで熱移送される。   Heat generated from the semiconductor chip is transferred to the heat transfer socket 6a using a heat transfer process in the personal computer. This heat is received from one end (evaporation part) of the heat pipe (heat connection part 6) of the heat exchange plug 5 from the heat transfer socket 6a, and is radiated at the other end (condensation part) side, and at the same time by the Peltier element 16 Heated to temperature. Thereafter, heat is transferred by the heat conduction block 17 and the narrow channel heat transfer section 15, and is transferred by the heat transfer cable 3 to the heat exchange plug 5 inserted in the small cooling section.

熱交換プラグ5では凝縮部24での凝縮作用により熱移動ケーブル3経由で移送された熱が熱伝導ブロック23、ヒートパイプ(熱接続部8)へ渡され、このヒートパイプから伝熱ソケット8aに熱伝導される。さらに伝熱ソケット8aが設けられた小型冷却部(ファン)では外気との熱交換により周囲空気温度にまで冷却される。   In the heat exchange plug 5, the heat transferred via the heat transfer cable 3 by the condensing action in the condensing unit 24 is transferred to the heat conduction block 23 and the heat pipe (heat connection unit 8), and from this heat pipe to the heat transfer socket 8 a. Heat conduction. Further, the small cooling section (fan) provided with the heat transfer socket 8a is cooled to the ambient air temperature by heat exchange with the outside air.

図9(b)は冷却装置2として図1に示す大型冷却装置2aを使用した場合の温度推移を示し、半導体チップからの発熱を大型冷却装置2aで集中的に冷却する場合の温度推移過程を示している。この大型冷却装置2での冷却は図7(b)の冷却回路によるものである。実施例1の熱移動ケーブルユニットを使った場合、ペルチェ素子に対する電力と小型のファン駆動の小さな電力が必要になるだけであるが、比較例としての大型冷却装置2aでは内蔵の圧縮機と大型のファンを駆動するために比較的大きな電力が必要となる。なお、この圧縮機による冷凍サイクルの運転は、熱移動ケーブル3として図8(a)の冷凍サイクル型の回路を採用するかどうかとは独立しており、熱移動ケーブル3として図7(a)のポンプループ型の回路を採用するのでもよい。もちろん、大型冷却装置2aに代えて、ファンのみによる小型冷却装置2bを接続して直接外気へ放熱することもできる。   FIG. 9B shows the temperature transition when the large cooling device 2a shown in FIG. 1 is used as the cooling device 2, and the temperature transition process when the heat generated from the semiconductor chip is intensively cooled by the large cooling device 2a. Show. The cooling by the large cooling device 2 is based on the cooling circuit of FIG. When the heat transfer cable unit of the first embodiment is used, only the electric power for the Peltier element and the small electric power for driving the small fan are required, but the large cooling device 2a as a comparative example has a built-in compressor and a large electric power. A relatively large amount of power is required to drive the fan. The operation of the refrigeration cycle by this compressor is independent of whether or not the refrigeration cycle type circuit of FIG. 8A is adopted as the heat transfer cable 3, and the heat transfer cable 3 is shown in FIG. Alternatively, a pump loop type circuit may be employed. Of course, instead of the large cooling device 2a, a small cooling device 2b using only a fan can be connected to directly radiate heat to the outside air.

すなわち、実施例1では、同じ半導体チップの放熱をするに当って、僅かな電力を供給するだけで大型冷却装置2と同等の冷却が可能になる。しかも、熱移動ケーブル3、熱移動ケーブルユニットを使って自在の経路で別途任意の場所に設置された外部の冷却装置2に接続することができ、これにより二次的な効果として発熱機器1が設置されている屋内における騒音防止、空冷ファン等の廃止による防塵、温度環境の保持が達成できる。   That is, in Example 1, when the same semiconductor chip is dissipated, it is possible to perform cooling equivalent to that of the large cooling device 2 only by supplying a small amount of power. In addition, the heat transfer cable 3 and the heat transfer cable unit can be used to connect to an external cooling device 2 separately installed at an arbitrary place through a free path. Noise can be prevented indoors, and dust prevention and temperature environment can be maintained by eliminating air cooling fans.

また、熱移動ケーブル3を予め標準化(規格化)しておけば、標準化した熱移動ケーブル3で誰でも同じ熱移動システムを組み立てることができ、汎用性があり、あらゆる発熱機器の排熱を外部の冷却装置2に移送できる。このように、従来の電気的ケーブルで制御システム、通信システムを構築するのとまったく同様に、熱移動ケーブル3を使ってネットワーク型の熱移動システムを自在に構築することができる。   In addition, if the heat transfer cable 3 is standardized (standardized) in advance, anyone can assemble the same heat transfer system with the standardized heat transfer cable 3, which is versatile and can exhaust heat from all heat generating devices externally. The cooling device 2 can be transferred. In this way, a network-type heat transfer system can be freely constructed using the heat transfer cable 3 just as in the case of constructing a control system and a communication system with a conventional electric cable.

そして、これは排熱用の熱移動システムに止まらない。高熱源の熱を低熱源へ高伝熱効率で移送する汎用の熱移動システムに利用でき、さらに、この移送された熱は低熱源で再利用することが可能になる。そして、この熱源はどこに設置されてもよく、設計の自由度が増す。従って、周辺の発熱機器を含めた統一的な熱利用、放熱が可能になり、インフラとしての熱移動システムの構築がきわめて簡単に行える。このとき標準化された熱移動ケーブル3、熱移動ケーブルユニットは基礎技術として、この熱移動システムを支えるものとなる。図12はオフィスや家庭内で標準化(規格化)された熱移動ケーブル3を使って自由に熱利用をしている様子を示す。これについては更に後述する。   And this doesn't stop at a heat transfer system for waste heat. It can be used in a general-purpose heat transfer system that transfers heat from a high heat source to a low heat source with high heat transfer efficiency, and the transferred heat can be reused in a low heat source. And this heat source may be installed anywhere, and the freedom degree of design increases. Therefore, unified heat use and heat dissipation including peripheral heat generating devices can be performed, and the construction of a heat transfer system as an infrastructure can be very easily performed. At this time, the standardized heat transfer cable 3 and heat transfer cable unit support the heat transfer system as a basic technology. FIG. 12 shows a state in which heat is freely used by using the heat transfer cable 3 standardized (standardized) in the office or home. This will be further described later.

図10,11はこのような熱移動ケーブルユニットを使った熱移動システムの一例を示す。図9は工場内での熱移動システムの場合であり、従来、図10上図のように、例えばボイラと発熱機器を同時に設置するのが当たり前であったものを、下図のように熱移動ケーブルユニットを使って簡単に排熱利用の熱移動システムにすることができる。   10 and 11 show an example of a heat transfer system using such a heat transfer cable unit. FIG. 9 shows a case of a heat transfer system in a factory. Conventionally, as shown in the upper diagram of FIG. 10, for example, it was natural to install a boiler and a heat generating device at the same time. A heat transfer system using waste heat can be easily created using the unit.

また、図11は家庭内の省エネルギーシステムである。同じ室内に冷房機と冷蔵庫が設置されている場合、図11上図のように冷房せざるを得ず、熱的に見ればきわめて非効率な状態になっている。これを、熱移動ケーブルユニットを使って下図のように外部の冷却装置2で冷却すれば、簡単に高効率の配置となる。これはそれぞれの量は小さいものの、多数が集まれば省エネルギーに大きく奉仕する。   FIG. 11 shows an energy saving system in the home. When the air conditioner and the refrigerator are installed in the same room, the air must be cooled as shown in the upper diagram of FIG. 11, which is extremely inefficient from a thermal viewpoint. If this is cooled by the external cooling device 2 as shown in the figure below using a heat transfer cable unit, the arrangement can be easily made highly efficient. Although each of these is small, if a large number of people gather, it will greatly serve energy conservation.

また、図12に示すように実施例1の熱移動ケーブル、熱移動ケーブルユニットを利用するために、オフィスや家庭の屋内の壁面に電気配線のソケットと同様に、集合伝熱ソケット29を設け、この集合伝熱ソケット29を外部の低熱源や他システムの高熱源に熱的に接続するのが好適である。この低熱源や高熱源は社会的インフラとして整備されるのが望ましい。屋内の熱源の熱を外部に放出するときは、熱移動ケーブルと壁面に設けられた集合伝熱ソケット29を介して屋内の高熱源の熱を屋外の低熱源に排出し、屋内に熱を供給するときは集合伝熱ソケット29を屋内の低熱源に設けて外部の高熱源の熱を供給する。利用者は単に集合伝熱ソケット29に熱移動ケーブル3の熱交換プラグ7を挿し込むだけよい。集合伝熱ソケット29と熱移動ケーブル3は熱利用の社会的形態を現在の電気利用のように大きく変えることが可能になるものである。   Also, as shown in FIG. 12, in order to use the heat transfer cable of Example 1, the heat transfer cable unit, a collective heat transfer socket 29 is provided on the wall surface of the office or home as well as an electrical wiring socket, It is preferable to thermally connect the collective heat transfer socket 29 to an external low heat source or a high heat source of another system. This low heat source and high heat source should be developed as social infrastructure. When releasing the heat from the indoor heat source to the outside, the heat from the indoor high heat source is discharged to the outdoor low heat source via the heat transfer cable and the collective heat transfer socket 29 provided on the wall surface to supply the heat indoors. When doing so, the collective heat transfer socket 29 is provided in an indoor low heat source to supply heat from an external high heat source. The user simply inserts the heat exchange plug 7 of the heat transfer cable 3 into the collective heat transfer socket 29. The collective heat transfer socket 29 and the heat transfer cable 3 can greatly change the social form of heat utilization like current electricity utilization.

このように本発明の実施例1の熱移動ケーブル、熱移動ケーブルユニット、熱移動システム、熱移動システム構築方法は、標準化可能な熱移動ケーブルを使って熱移送を行い、きわめて簡単、容易且つ迅速に熱移動させることができる熱移動システムを構築することができる。この熱移動システムによればあらゆる発熱機器の熱移送が可能であり、熱を再利用するなどして省エネルギーに貢献することができる。外部の任意の環境に置かれた冷却装置に自在に接続できるため、二次的に発熱機器が設置されている屋内における騒音防止、空冷ファン等の廃止による防塵、温度環境の保持に貢献する。また、標準化した熱移動ケーブルユニットはコスト的にも安価で、従来の熱利用の形態を一変させることができる。   Thus, the heat transfer cable, the heat transfer cable unit, the heat transfer system, and the heat transfer system construction method according to the first embodiment of the present invention perform heat transfer using a heat transfer cable that can be standardized, and are extremely simple, easy and quick. It is possible to construct a heat transfer system that can transfer heat. According to this heat transfer system, heat can be transferred from any heat generating device, and heat can be reused to contribute to energy saving. Since it can be freely connected to a cooling device placed in any external environment, it contributes to the prevention of noise indoors where secondary heating devices are installed, the prevention of dust by eliminating air cooling fans, and the maintenance of the temperature environment. In addition, the standardized heat transfer cable unit is inexpensive and can completely change the conventional form of heat utilization.

本発明は、可撓性流体ケーブルと伝熱ソケットからなる熱移動ケーブルユニットと、それを使った熱移動システムに適用できる。   The present invention can be applied to a heat transfer cable unit including a flexible fluid cable and a heat transfer socket, and a heat transfer system using the heat transfer cable unit.

本発明の実施例1における熱移動システムの説明図Explanatory drawing of the heat transfer system in Example 1 of this invention (a)本発明の実施例1における熱移動ケーブルユニットの説明図、(b)(a)の熱移動ケーブルユニットのフレキシブル冷媒管部分の断面図(A) Explanatory drawing of the heat transfer cable unit in Example 1 of this invention, (b) Sectional drawing of the flexible refrigerant | coolant pipe | tube part of the heat transfer cable unit of (a) (a)本発明の実施例1における熱移動ケーブルユニットの接続部の説明図、(b)(a)の接続部が発熱機器に装着されたときの熱移動の説明図、(c)(a)の接続部が冷却装置に装着されたときの熱移動の説明図(A) Explanatory drawing of the connection part of the heat transfer cable unit in Example 1 of this invention, (b) Explanatory drawing of heat transfer when the connection part of (a) is attached to a heat-emitting device, (c) (a ) Explanatory drawing of heat transfer when the connecting part is attached to the cooling device 本発明の実施例1における熱移動ケーブルユニットの発熱機器側に設けられる熱交換プラグの説明図Explanatory drawing of the heat exchange plug provided in the heat generating apparatus side of the heat transfer cable unit in Example 1 of this invention (a)図4の熱交換プラグのA−A断面図、(b)(a)の熱交換プラグの要部一部破砕図(A) AA sectional view of the heat exchange plug of FIG. 4, (b) Partial fragmentary fragmentary view of the heat exchange plug of (a). (a)本発明の実施例1における熱移動ケーブルユニットの冷却装置側に設けられるポンプループ型の熱交換プラグの説明図、(b)本発明の実施例1における熱移動ケーブルユニットの冷却装置側に設けられる冷凍サイクル型の熱交換プラグの説明図(A) Explanatory drawing of the heat exchange plug of the pump loop type | mold provided in the cooling device side of the heat transfer cable unit in Example 1 of this invention, (b) The cooling device side of the heat transfer cable unit in Example 1 of this invention Of the refrigeration cycle type heat exchange plug (a)本発明の実施例1における熱移動システムのポンプループ型冷却回路の説明図、(b)ポンプループ型の冷却回路の機器構成の説明図(A) Explanatory drawing of the pump loop type cooling circuit of the heat transfer system in Example 1 of this invention, (b) Explanatory drawing of the apparatus structure of a pump loop type cooling circuit (a)本発明の実施例1における熱移動システムの冷凍サイクル型冷却回路の説明図、(b)冷凍サイクル型の冷却回路の機器構成の説明図(A) Explanatory drawing of the refrigerating cycle type cooling circuit of the heat transfer system in Example 1 of this invention, (b) Explanatory drawing of the apparatus structure of a refrigerating cycle type cooling circuit (a)本発明の実施例1の熱移動システムにおいて最終冷却装置として小型冷却装置(ファン)で冷却した場合の温度推移説明図、(b)最終冷却装置として冷凍サイクルによる大型冷却装置で冷却した場合の比較例としての温度推移説明図(A) Explanatory diagram of temperature transition when cooled by a small cooling device (fan) as a final cooling device in the heat transfer system of Example 1 of the present invention, (b) Cooled by a large cooling device by a refrigeration cycle as the final cooling device Temperature transition explanatory diagram as a comparative example 本発明の実施例1における熱移動システムの工場内での熱移動システムの一例の説明図Explanatory drawing of an example of the heat transfer system in the factory of the heat transfer system in Example 1 of this invention 本発明の実施例1における熱移動システムの家庭内での熱移動システムの一例の説明図Explanatory drawing of an example of the heat transfer system in the home of the heat transfer system in Example 1 of this invention 本発明の実施例1における熱移動システムの集合伝熱ソケットを屋内に固定したときの一例の説明図Explanatory drawing of an example when the heat transfer socket of the heat transfer system in Example 1 of this invention is fixed indoors.

符号の説明Explanation of symbols

1 発熱機器
2 冷却装置
2a 大型冷却部室内機
2b 小型冷却部
3 熱移動ケーブル
3a 熱移動ペアケーブル
4 可撓性流体ケーブル本体
5,7 熱交換プラグ
6,8 熱接続部
6a,8b 伝熱ソケット
9 筐体
9a,9b 挿し込み孔
11 フレキシブル冷媒管
12 断熱被覆層
13 密閉容器
14 封入流体
15 狭隘流路伝熱部
16 ペルチェ素子
17 熱伝導ブロック
18 非加熱副流路
19 加熱主流路
20 焼結板
21 熱交換側面
22 流路区分壁
23 熱伝導ブロック
24 凝縮部
25 気液分離器
26 循環ポンプ
27 圧縮機
28 膨張部
29 集合伝熱ソケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat generating apparatus 2 Cooling device 2a Large cooling unit indoor unit 2b Small cooling unit 3 Heat transfer cable 3a Heat transfer pair cable 4 Flexible fluid cable body 5, 7 Heat exchange plug 6, 8 Heat connection part 6a, 8b Heat transfer socket DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Housing | casing 9a, 9b Insertion hole 11 Flexible refrigerant pipe 12 Heat insulation coating layer 13 Sealed container 14 Enclosed fluid 15 Narrow channel heat-transfer part 16 Peltier element 17 Heat conduction block 18 Non-heating subchannel 19 Heating main channel 20 Sintering Plate 21 Heat exchange side surface 22 Channel partition wall 23 Heat conduction block 24 Condensing part 25 Gas-liquid separator 26 Circulating pump 27 Compressor 28 Expansion part 29 Collective heat transfer socket

Claims (8)

高熱源と熱的に接続するための第1の熱接続部が設けられた第1の熱交換プラグと、低熱源と熱的に接続するための第2の熱接続部が設けられた第2の熱交換プラグと、前記第1及び第2の熱交換プラグが端部に設けられるとともに可撓性を有し冷媒によって前記高熱源の熱を前記低熱源に移送する可撓性流体ケーブルを備え、前記可撓性流体ケーブルの一対の流路と前記第1及び第2の熱交換プラグの流路とが接続されて循環路を形成し、前記第1の熱交換プラグの流路には蒸発部が設けられて前記冷媒を気化させ、前記第2の熱交換プラグの流路には凝縮部が設けられて前記冷媒を凝縮させる冷却回路を構成する熱移動ケーブルであって、前記第2の熱交換プラグに前記冷却回路のポンプ又は圧縮機が設けられたことを特徴とする熱移動ケーブル。   A first heat exchange plug provided with a first thermal connection for thermally connecting to a high heat source, and a second provided with a second thermal connection for thermally connecting to a low heat source. A heat exchange plug, and a flexible fluid cable having the first and second heat exchange plugs provided at the end thereof and having flexibility and transferring heat of the high heat source to the low heat source by a refrigerant. The pair of flow paths of the flexible fluid cable and the flow paths of the first and second heat exchange plugs are connected to form a circulation path, and the flow path of the first heat exchange plug is evaporated. A heat transfer cable that constitutes a cooling circuit that is provided with a condensing part in the flow path of the second heat exchange plug and condenses the refrigerant. Heat transfer, characterized in that the cooling circuit pump or compressor is provided in a heat exchange plug Buru. 前記第1の熱接続部が前記第1の熱交換プラグからピン状に突出した二相熱媒体を封入した1本又は複数本のヒートパイプであるとともに、前記第2の熱接続部が前記第2の熱交換プラグからピン状に突出した二相熱媒体を封入した1本又は複数本のヒートパイプであることを特徴とする請求項1に記載された熱移動ケーブル。   The first heat connection portion is one or a plurality of heat pipes enclosing a two-phase heat medium protruding in a pin shape from the first heat exchange plug, and the second heat connection portion is the first heat connection portion. 2. The heat transfer cable according to claim 1, wherein the heat transfer cable is one or a plurality of heat pipes enclosing a two-phase heat medium protruding in a pin shape from two heat exchange plugs. 前記可撓性流体ケーブルの一対の流路の一方には液体冷媒を流し、他方には気液混合冷媒または気体冷媒を流し、且つこの一対の流路の周囲が断熱被覆層で包まれていることを特徴とする請求項1又は2に記載された熱移動ケーブル。   Liquid refrigerant flows through one of the pair of flow paths of the flexible fluid cable, gas-liquid mixed refrigerant or gas refrigerant flows through the other, and the periphery of the pair of flow paths is covered with a heat insulating coating layer. The heat transfer cable according to claim 1 or 2, wherein the cable is a heat transfer cable. 前記一対の流路が、前記液体冷媒を流す流路と、この液体冷媒を流す流路の断面積よりも大きな断面積を有する前記気液混合冷媒または気体冷媒を流す流路から構成されていることを特徴とする請求項3記載の熱移動ケーブル。   The pair of flow paths includes a flow path for flowing the liquid refrigerant and a flow path for flowing the gas-liquid mixed refrigerant or the gaseous refrigerant having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the flow path for flowing the liquid refrigerant. The heat transfer cable according to claim 3. 前記第1の熱交換プラグには高熱源側の温度を所定レベルに引き上げるためのペルチェ素子が設けられたことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載された熱移動ケーブル。   The heat transfer cable according to any one of claims 1 to 4, wherein the first heat exchange plug is provided with a Peltier element for raising the temperature of the high heat source side to a predetermined level. 請求項1〜5の何れかに記載された熱移動ケーブルと、高熱源に熱的に接続される第1の伝熱ソケットと、低熱源に熱的に接続される第2の伝熱ソケットと、を備え、前記熱移動ケーブルの第1の熱接続部が前記第1の伝熱ソケットに挿入され、且つ前記熱移動ケーブルの第2の熱接続部が前記第2の伝熱ソケットに挿入されて、前記高熱源と前記低熱源とを熱的に接続することを特徴とする熱移動ケーブルユニット。 The heat transfer cable according to any one of claims 1 to 5, a first heat transfer socket thermally connected to a high heat source, and a second heat transfer socket thermally connected to a low heat source The first heat connection part of the heat transfer cable is inserted into the first heat transfer socket, and the second heat connection part of the heat transfer cable is inserted into the second heat transfer socket. The heat transfer cable unit is characterized in that the high heat source and the low heat source are thermally connected. 高熱源としての1台または2台以上の第1の伝熱ソケットが設けられた発熱機器と、第2の伝熱ソケットが設けられた低熱源としての冷却装置とを備え、前記発熱機器と前記冷却装置間を請求項1〜5の何れかに記載された熱移動ケーブルで接続したことを特徴とする熱移動システム。   A heating device provided with one or two or more first heat transfer sockets as a high heat source, and a cooling device as a low heat source provided with a second heat transfer socket; A heat transfer system in which the cooling devices are connected by the heat transfer cable according to any one of claims 1 to 5. 高熱源としての1台または2台以上の発熱機器に第1の伝熱ソケットを設けるとともに、低熱源としての冷却装置に第2の伝熱ソケットを設け、請求項1〜5の何れかに記載された熱移動ケーブルで前記発熱機器と前記冷却装置間を熱的に接続し、前記発熱機器の熱を前記冷却装置に移送することを特徴とする熱移動システム構築方法。   The first heat transfer socket is provided in one or two or more heating devices as a high heat source, and the second heat transfer socket is provided in a cooling device as a low heat source. A method of constructing a heat transfer system, wherein the heat generating device and the cooling device are thermally connected with the heat transfer cable thus formed, and heat of the heat generating device is transferred to the cooling device.
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