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JPH03227097A - Fluid heat exchanger for cooling elec- tronic element - Google Patents

Fluid heat exchanger for cooling elec- tronic element

Info

Publication number
JPH03227097A
JPH03227097A JP1379490A JP1379490A JPH03227097A JP H03227097 A JPH03227097 A JP H03227097A JP 1379490 A JP1379490 A JP 1379490A JP 1379490 A JP1379490 A JP 1379490A JP H03227097 A JPH03227097 A JP H03227097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fin
fluid
base
fins
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1379490A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Richard D Nelson
リチャード ダグラス ネルソン
Omkarnath R Gupta
オムカルナス ラムナス ギュプタ
Dennis J Herrell
デニス ジェイ ヘレル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microelectronics and Computer Technology Corp
Original Assignee
Microelectronics and Computer Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microelectronics and Computer Technology Corp filed Critical Microelectronics and Computer Technology Corp
Priority to JP1379490A priority Critical patent/JPH03227097A/en
Publication of JPH03227097A publication Critical patent/JPH03227097A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE: To enhance the performance of heat exchanger for cooling electronic elements by forming two fluid passages for fins along the length of the fin. CONSTITUTION: Inflow cooling liquid flows downward to the center of a base 14 through an inflow tube 30, enters into a channel 23 between fins 22 and flows toward both end portions 28 of the fins 22. Cross sectional area of the inflow tube 30 and an outlet tube 32 is configured smaller than the cross sectional area of the base 14. For supplying the cooling fluid to the channel 23, not directly located below an outlet end portion of the inflow tube 30, a recessed portion 35 is provided on a top surface 24 of the fin 22, and the cooling fluid is supplied to all the fins 22. Also, a passage 38 from a channel 23 is located above the top surface of a plate 36 inside a housing and communicated to the outflow pipe 32. For specially cooling the high-temperature region at the center of an electronic element 16, the flow passing through the inflow tube 30 cools the high-temperature region toward the center of a housing 12 of a heat exchanger 10. As a result of this, the performance of cooling heat exchanger of an electronic element such as a chip can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、電子素子冷却用流体熱交換器に関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to a fluid heat exchanger for cooling electronic devices.

従来の技術とその課題 電子素子を冷却するための液体冷却熱交換器は、高電力
電子チップを冷却するのに使用されている。フィン付の
熱交換器面を用いることによって、大きな熱伝達と極め
て大きな電力密度が得られる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Liquid cooling heat exchangers for cooling electronic devices are used to cool high power electronic chips. By using a finned heat exchanger surface, high heat transfer and extremely high power density are obtained.

この発明の目的は、熱抵抗、空間温度変化。The purpose of this invention is to improve thermal resistance and spatial temperature change.

圧力降下およびスペース上の要請などのバランスをとる
こ吉によって、チップのような電子素子の冷却用熱交換
器の性能を高めるにある。
The goal is to balance pressure drop and space requirements to improve the performance of heat exchangers for cooling electronic devices such as chips.

この発明の他の目的は、フィンの長さに沿い該フィンに
対しで2流体通路を形成することによって、チップのよ
うな電子素子の冷却用熱交換器の性能を高めるにある。
Another object of the invention is to enhance the performance of a heat exchanger for cooling electronic devices, such as chips, by forming two fluid passages along the length of the fins and to the fins.

この発明の熱交換器は熱抵抗、空間温度変化、圧力降下
及びスペース上の要請などのバランスをとっている。こ
の発明の熱交換器はベースからの温度分布を−様にする
ので、表面上に−様な電力分布をもつ電子素子に対して
特に有用である。
The heat exchanger of the present invention balances thermal resistance, spatial temperature variation, pressure drop, and space requirements. Since the heat exchanger of the present invention provides a uniform temperature distribution from the base, it is particularly useful for electronic devices having a uniform power distribution on the surface.

課題を解決するための手段 この発明によると、電子素子冷却用流体熱交換器は中心
供給型であり、電子素子からの熱を受けるベースをもつ
ハウジングを備えている。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a fluid heat exchanger for cooling electronic components is of the center-fed type and includes a housing having a base for receiving heat from the electronic components.

それぞれが上面、底面、両端部を有する複数個の平行離
間フィンを設け、フィンがベースに対して垂直になるよ
うに各底面をベースへ接続する。同心の内側流体流入管
と外側流体流出管とがベースと反対側でハウジングに連
通し、かつベースに対して垂直な長手軸線を有する。こ
の軸線はフィンの端部の間でフィンとベースに向かい、
内側流入管からの冷却流体をフィンとベースおよびフィ
ンの端部へ指向させる。
A plurality of parallel spaced fins are provided, each having a top surface, a bottom surface, and opposite ends, each bottom surface being connected to the base such that the fins are perpendicular to the base. Concentric inner fluid inlet tubes and outer fluid outlet tubes communicate with the housing opposite the base and have longitudinal axes perpendicular to the base. This axis runs between the ends of the fins towards the fins and the base;
Cooling fluid from the inner inflow tube is directed to the fins and the base and ends of the fins.

前記両管の長手軸線はベースの中心に向いていて、他の
領域よりも高温になりがちな電子素子の中心へ冷却流体
を供給して熱伝達を促進する。流入管に連通ずる凹部を
各フィンの上面に形成することによって、冷却流体を全
てのフィンへ供給する。流入管の両側においてフィンの
上面にプレートを設けて、流入管からの流入冷却流体を
フィンの両端部へ指向させる。ハウジングは、フィンの
端部から流出管へと延在する通路を有する。また、各フ
ィンの両端部は上面から底面へと下方かつ外方へ傾斜し
ていて、フィンの両端部における圧力降下および熱伝達
を低減する。フィンの上面に隣接して流入管を配置して
、冷却流体がフィンおよびベースに衝突するようにして
いる。
The longitudinal axes of both tubes are oriented toward the center of the base to facilitate heat transfer by providing cooling fluid to the center of the electronic component, which tends to be hotter than other areas. Cooling fluid is supplied to all the fins by forming a recess in the top surface of each fin that communicates with the inflow tube. A plate is provided on the top surface of the fin on each side of the inlet tube to direct incoming cooling fluid from the inlet tube to opposite ends of the fin. The housing has a passage extending from the end of the fin to the outflow tube. Additionally, the ends of each fin are sloped downwardly and outwardly from the top to the bottom to reduce pressure drop and heat transfer at the ends of the fin. An inlet tube is positioned adjacent the top surface of the fins to allow cooling fluid to impinge on the fins and base.

また、この発明によると、流体流入管のような第1流体
接続部がベースと反対側でハウジンクニ連通し、ベース
に対して垂直な長手軸線を有する。この軸線はフィンの
端部の間で該フィンに向かい、流入管とフィン間、ベー
スとフインの端部間に冷却流体を送り込む。流体流出管
のような第2流体接続部がフィンの端部に連通している
。各フィンの上面に流入管に連通する凹部が形成されて
いて、全てのフィンに流体を供給する。フィンの上面と
底面との間にプレートを設け、このプレートはベースに
対してほぼ平行にフィンの端部近辺まで延在していて、
フィンの長さに沿う2通路を介して冷却流体を流す。前
記のプレートはフィンの上面と底面の中間に配置されて
圧力降下をできるだけ小さくしている。フィンの端部は
ハウジングの内部へ延びて熱伝達をできるだけ大きくし
ている。前記の流入管、流出管は同心である。また、フ
ィンとプレート間の相互接続構造によって熱交換器の部
品の組み立て接続形成を容易にしている。
Also in accordance with the invention, a first fluid connection, such as a fluid inlet tube, communicates with the housing opposite the base and has a longitudinal axis perpendicular to the base. This axis is directed toward the fins between the ends of the fins, directing cooling fluid between the inlet tube and the fins and between the base and the ends of the fins. A second fluid connection, such as a fluid outlet tube, communicates with the end of the fin. A recess is formed in the upper surface of each fin and communicates with the inflow pipe, supplying fluid to all the fins. A plate is provided between the top and bottom surfaces of the fin, the plate extending substantially parallel to the base and near the end of the fin;
Cooling fluid flows through two passages along the length of the fins. Said plate is placed intermediate the top and bottom surfaces of the fins to minimize the pressure drop. The ends of the fins extend into the interior of the housing to maximize heat transfer. The inflow pipe and the outflow pipe are concentric. Additionally, the interconnect structure between the fins and the plates facilitates assembly and connection formation of the heat exchanger components.

実施例 以下、実施例によりこの発明の詳細な説明する。Example Hereinafter, this invention will be explained in detail with reference to Examples.

第1図、第2図において、参照番号10はこの発明の流
体熱交換器を示す。気体、液体など任意の適宜な冷却流
体を用いることができるが、この発明では水の使用を例
に説明する。熱交換器10のハウジング12はベース1
4を有している。
1 and 2, reference numeral 10 designates the fluid heat exchanger of the present invention. Although any suitable cooling fluid such as gas or liquid can be used, this invention will be explained using water as an example. The housing 12 of the heat exchanger 10 is the base 1
It has 4.

ベース14は、適宜な電気接続体20によって基板18
に接続されている電子チップのような電子素子16の一
部をなすか、該電子素子に取り付けられている。いずれ
にしても、ベース14は電子素子16に対して配置され
ていて該電子素子16からの熱を受けるようになってい
る。
The base 14 is connected to the substrate 18 by suitable electrical connections 20.
may be part of or attached to an electronic device 16, such as an electronic chip connected to the electronic device 16. In any case, the base 14 is positioned relative to the electronic element 16 and receives heat from the electronic element 16.

複数個の平行離間フィン22が設けられ、各フィンは上
面24、底面26、端部28を有している。
A plurality of parallel spaced fins 22 are provided, each fin having a top surface 24, a bottom surface 26, and an end 28.

各フィン22の底面26はベース14に接続されるかこ
れと一体化され、各フィンはベース14に対して垂直な
平面内に配置される。同心の内側流体流入管30と外側
流体流出管32とがベース14と反対側でハウジング1
2に接続され、フィン22の端部28の間でフィン22
に向かう長手軸線34を有している。したがって、流入
冷却液体は流入管30内を好ましくはベース14の中心
へと下方へ流れ、フィン22間のチャンネル23内に入
り、次にフィン22の両端部28の方へ流れる。中心へ
供給された冷却流体流はこのように分割されるので、フ
ィン22に跨る圧力降下を低く抑さえることができる。
The bottom surface 26 of each fin 22 is connected to or integral with the base 14, and each fin is disposed in a plane perpendicular to the base 14. A concentric inner fluid inlet tube 30 and an outer fluid outlet tube 32 are located on the opposite side of the housing 1 from the base 14.
2 and between the ends 28 of the fins 22
It has a longitudinal axis 34 directed toward. The incoming cooling liquid thus flows downwardly in the inlet tube 30, preferably into the center of the base 14, into the channels 23 between the fins 22, and then towards the ends 28 of the fins 22. Because the cooling fluid flow supplied to the center is divided in this manner, the pressure drop across the fins 22 is kept low.

流入管30と流出管32との断面積はベース14の断面
積よりも小さい。流入管30の出口端部の直接下にない
フィン22間のチャンネル23へ冷却流体を供給するた
めにフィン22の上面24に凹部35を設けることによ
って、全てのフィン22へ冷却流体を供給するようにす
ることができる。
The cross-sectional area of the inflow pipe 30 and the outflow pipe 32 is smaller than the cross-sectional area of the base 14. Cooling fluid is provided to all fins 22 by providing recesses 35 in the upper surface 24 of the fins 22 to supply cooling fluid to channels 23 between the fins 22 that are not directly below the outlet end of the inlet tube 30. It can be done.

好ましくは、流入管30を取り巻くプレート36をフィ
ン22の上面24に設けることによって、冷却液体の流
体流をフィン22の中心からフィン22の両端部へと流
して冷却効果を高める。チャンネル23からの通路38
をハウジング内においてプレート36の頂面の上方に設
けて、流出管32に連通させる。
Preferably, a plate 36 surrounding the inlet tube 30 is provided on the top surface 24 of the fin 22 to direct a fluid flow of cooling liquid from the center of the fin 22 to the ends of the fin 22 to enhance the cooling effect. Passage 38 from channel 23
is provided within the housing above the top surface of the plate 36 and communicates with the outflow tube 32.

電子素子16の中心は通常高温領域である。そこで、流
入管30を通る流れは熱交換器■0のハウジング12の
中心に向かってこの高温領域を冷却する。また、流入管
30を上記のように配置したことによって、ハウジング
12の中心での液体速度は他よりも高い。この発明によ
ると、凹部35の形状、大きさを調整して電子素子16
の面上での空間温度変化を制御することによって、中心
での流体流を多くしたり他の場所での流れを調節して温
度を概ね一様に保つことができる。全体として長方形状
の凹部を示したが、三角形のような他の形状にしてもよ
く、また大きさも最適な温度特性と低圧力降下とが得ら
れるように決めることができる。
The center of electronic device 16 is typically a high temperature region. The flow through the inlet pipe 30 then cools this high temperature area towards the center of the housing 12 of the heat exchanger 0. Also, by arranging the inlet tube 30 as described above, the liquid velocity at the center of the housing 12 is higher than elsewhere. According to this invention, the shape and size of the recess 35 are adjusted to allow the electronic element 16 to
By controlling the spatial temperature changes over the surface, one can increase the fluid flow in the center and adjust the flow elsewhere to keep the temperature generally uniform. Although a generally rectangular recess is shown, other shapes, such as triangular, can be used and the dimensions can be determined to provide optimum temperature characteristics and low pressure drop.

また、流入管30をフィン22の上面24に隣接して配
置したので、流入冷却流体はフィン22やベース14に
衝突する。ベース14上に垂直方向に冷却流体が衝突す
ると、ベース14、フィン22の側面に対して非定常流
現象が生起してハウジング12および電子素子16の中
心での熱伝達率を高めることができる。
Furthermore, since the inflow pipe 30 is disposed adjacent to the upper surface 24 of the fins 22, the inflow cooling fluid impinges on the fins 22 and the base 14. When the cooling fluid impinges on the base 14 in the vertical direction, an unsteady flow phenomenon occurs against the sides of the base 14 and the fins 22, which can increase the heat transfer coefficient at the center of the housing 12 and the electronic device 16.

好ましくは、フィン22の端部28を上面24から底面
24へと下方かつ外方へと傾斜させてフィンの端部での
圧力降下を増大し、フィンの端部での熱伝達を低減する
。フィン22での熱伝達はフィン間のチャンネル23の
幅、フィンの厚さ、フィンの高さの関数である。電力密
度が50〜100ワンド/a+fのチップに適用した好
ましい実施例では、高さが2.54cm (0,1イン
チ)で、厚さが0.254〜0.580cm (0,0
10〜0.020インチ)の銅フィンを0.254〜0
.580cm(0,010〜0.020インチ)のチャ
ンネル間隔で使用できた。
Preferably, the ends 28 of the fins 22 are sloped downwardly and outwardly from the top surface 24 to the bottom surface 24 to increase the pressure drop at the ends of the fins and reduce heat transfer at the ends of the fins. Heat transfer in the fins 22 is a function of the width of the channels 23 between the fins, the fin thickness, and the fin height. The preferred embodiment, applied to chips with power densities of 50 to 100 wands/a+f, has a height of 2.54 cm (0,1 inch) and a thickness of 0.254 to 0.580 cm (0,0
10-0.020 inch) copper fins from 0.254-0.
.. Channel spacings of 580 cm (0.010 to 0.020 inches) could be used.

測定によると、この発明では、約0 、2 K / W
 cutの熱交換器抵抗と、100 W / cutで
IOKの空間温度変化と、約6.281kg/c+1 
(約4psi)の圧力降下と、約3,675cm(1,
5インチ)の実装高さとが得られる。
According to measurements, in this invention approximately 0,2 K/W
The heat exchanger resistance of cut, the space temperature change of IOK at 100 W/cut, and approximately 6.281 kg/c+1
(approximately 4 psi) pressure drop and approximately 3,675 cm (1,
A mounting height of 5 inches) can be obtained.

第1図の実施例では、流入流体マニホルド42と流出流
体マニホルド44とを有するマニホルド40を設けるこ
とができ、多数チップ実装の用途に特に有利である。し
かし、流入管30と流出管32とをホースとかその他の
流体通路に直接取り付けることができる。
The embodiment of FIG. 1 may provide a manifold 40 having an inflow fluid manifold 42 and an outflow fluid manifold 44, which is particularly advantageous for multi-chip packaging applications. However, the inlet tube 30 and outlet tube 32 can be attached directly to a hose or other fluid passageway.

第3図にこの発明の別の実施例を示し、第1図、第2図
中の部材と同様な部材には同じ番号にFaJを付す。こ
の実施例においては、上面プレート36が省略されてい
て熱交換器10aのハウジング12aのベース14aの
中心における流入冷却液体の衝突現象を促進している。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 3, and parts similar to those shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same numbers as FaJ. In this embodiment, the top plate 36 is omitted to facilitate impingement of the incoming cooling liquid at the center of the base 14a of the housing 12a of the heat exchanger 10a.

また、第3図の構造によると、流出液体が流出管32a
の方へと流れる時にフィン22aの上方部分を横切るこ
とができる。この流れパターンは、空間温度変化を一様
化し易い2通路熱交換器として機能する。
Moreover, according to the structure shown in FIG.
The upper portion of the fin 22a can be crossed when flowing towards the fin 22a. This flow pattern functions as a two-pass heat exchanger that tends to equalize spatial temperature changes.

第4図、第5図にこの発明のさらに別の実施例を示し、
第1図、第2図中と同様な部材には同じ番号に「b」を
付す。この実施例においては、フィン22bの上面24
bと底面28bとの間にプレート36bを設け、このプ
レート36bはベース+4bに対してほぼ平行にフィン
22bの端部近辺まで延在している。そして、このプレ
ート36bによって冷却液体用の2通路がフィン22b
の長さに沿って形成される。すなわち、流入管30bか
らの流入流体は熱交換器10bのハウジング12bの中
心に向かい、凹部35bを通ってフィン22b間の全て
のチャンネル23bへと流れる。
FIGS. 4 and 5 show still another embodiment of the present invention,
Components that are similar to those in FIGS. 1 and 2 are given the same numbers with a "b" added. In this embodiment, the upper surface 24 of the fin 22b
A plate 36b is provided between the base +4b and the bottom surface 28b, and the plate 36b extends approximately parallel to the base +4b to near the end of the fin 22b. This plate 36b allows two cooling liquid passages to be provided to the fins 22b.
formed along the length of. That is, the inflow fluid from the inflow pipe 30b flows toward the center of the housing 12b of the heat exchanger 10b, through the recess 35b, and into all the channels 23b between the fins 22b.

次に、流体はフィン22bの両端部へと流れてフィン2
2bの底面26bの長さに沿う一方の通路を形成する。
Next, the fluid flows to both ends of the fin 22b and the fin 2
One passageway is formed along the length of the bottom surface 26b of 2b.

次に、プレート36bの端部を回って流れる。さらに、
冷却液体はフィン22bの端部から内部へと流れてプレ
ート36b上方にフィン22b部分を横切る他方の通路
を形成してから、流体流出管32bを通って流出する。
It then flows around the ends of plate 36b. moreover,
The cooling liquid flows inwardly from the end of the fin 22b to form another passageway across the fin 22b portion above the plate 36b and then exits through the fluid outlet tube 32b.

もちろん、必要に応じて管32bを介して流体を流入さ
せ管30bを介して流体を流出させれば流体流の方向を
逆転できる。
Of course, if desired, the direction of fluid flow can be reversed by allowing fluid to flow in through tube 32b and fluid to flow out through tube 30b.

電子素子16bの領域上の電力分布が一様であるとき、
熱交換器10bは特に有利である。この発明によると、
ベース14bからの温度分布の一様性を高めることがで
きる。すなわち、流入管30bからの冷却流体は最初ベ
ース14bの中央へと下降するときは冷たいが、フィン
22bの端部28bへと流れるにつれて暖まり、フィン
22bの上面部分を横切って第2通路を形成するときに
さらに暖まり、中心近辺で最高温度に達してから管32
bを通って流出する。このように、各フィン22bによ
ってベース14bからの熱放出の一様性を高めている。
When the power distribution over the area of the electronic element 16b is uniform,
Heat exchanger 10b is particularly advantageous. According to this invention,
The uniformity of temperature distribution from the base 14b can be improved. That is, the cooling fluid from the inlet tube 30b is initially cold as it descends into the center of the base 14b, but warms as it flows toward the ends 28b of the fins 22b, forming a second passageway across the top portion of the fins 22b. Sometimes it gets even warmer, and after reaching the maximum temperature near the center, the tube 32
flows out through b. In this way, each fin 22b improves the uniformity of heat release from the base 14b.

好ましくは、プレート36bをフィン22bの上面24
bと底面26b間の中間に配置して、流体流路に沿う圧
力降下を一様にする。
Preferably, the plate 36b is attached to the top surface 24 of the fin 22b.
b and bottom surface 26b to even out the pressure drop along the fluid flow path.

また好ましくは、フィン22bの端部28bをハウジン
グ12bの内部へ延ばして熱伝達のためのフィン領域を
できるだけ大きくする。フィン22bでの熱伝達はフィ
ン22b間のチャンネル23bの幅、フィン22bの厚
さ、フィン22bの高さの関数である。好ましい実施例
では、高さが2、54cm (0,1インチ)で、厚さ
が0.254〜0.580cm(0,010〜0.02
0インチ)の銅フィンを0.254〜0.580cm(
0,010〜0.020インチ)のチャンネル間隔で使
用できる。
Also preferably, the ends 28b of the fins 22b extend into the interior of the housing 12b to maximize the fin area for heat transfer. Heat transfer in the fins 22b is a function of the width of the channels 23b between the fins 22b, the thickness of the fins 22b, and the height of the fins 22b. In a preferred embodiment, the height is 2,54 cm (0,1 inch) and the thickness is 0,010 to 0,02 cm (0,254 to 0,580 cm).
0 inch) copper fins to 0.254~0.580 cm (
Can be used with channel spacings of 0.010 to 0.020 inches).

また好ましくは、フィン22bの端部28bをハウジン
グ12bの壁の内側に接触するまで延ばしてベース14
bからの熱伝達をできるだけ大きく4゜ する。
Preferably, the ends 28b of the fins 22b are extended until they contact the inside of the wall of the housing 12b so that the base 14
Make the heat transfer from b as large as possible by 4 degrees.

上記実施例では、組み立ての容易化およびフィン22b
とプレート36bとの相互接続形成のために、フィンと
プレートとに協同係合部材を設けると好適である。した
がって各フィン22bは、凹部27bで分離された複数
個の上向き突起25bを有する。そして、プレート36
bには突起25bを受け入れる複数個の離間開孔37b
を形成する。
In the above embodiment, ease of assembly and fin 22b
For forming an interconnection between the fins and the plate 36b, it is preferred to provide cooperating engagement members on the fins and the plate. Therefore, each fin 22b has a plurality of upward protrusions 25b separated by recesses 27b. And plate 36
b has a plurality of spaced apart openings 37b for receiving the protrusions 25b.
form.

突起25bを開孔37bへ挿入することによって、熱交
換器を簡単かつ迅速に組み立ててフィン22bをプレー
ト36bへ接続し、両者の間の構造的支持を得ることが
できる。
By inserting projections 25b into apertures 37b, the heat exchanger can be easily and quickly assembled to connect fins 22b to plate 36b and provide structural support therebetween.

ゆえに、この発明は既述の鎖目的および本来の利点を達
成するものである。この発明の上記の実施例は、説明の
ために用いられたものであり、その構造および諸部品の
配置の詳細に亘る数多くの変形が、この発明の請求項の
範囲内で当業者によって実施できる。
Thus, the present invention achieves the aforementioned chain objectives and inherent advantages. The above-described embodiments of the invention have been used for illustrative purposes; numerous variations in details of construction and arrangement of parts thereof may be practiced by those skilled in the art within the scope of the claims of the invention. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例の正面断面図、第2図は第
1図の装置内のフィン構造を示す拡大斜視図、第3図は
この発明の別の実施例を示す要部正面断面図、第4図は
この発明のさらに別の実施例を示す正面断面図、第5図
は第4図の装置内のフィン構造を示す拡大斜視図である
。 10、10a、 10b−流体熱交換器12、12a、
 12b−ハウジング 14、14a、 14b−・−べ−7,16,16a、
16b・・−電子素子22、22a、 22b−フィン
 24.24a、 24b−上面26、26a、 26
b−−−底面  28.28a、 28b一端部30、
30a、 30b−流体流入管(第1流体管)32、3
2a、 32b・・・流体流出管(第2流体管)34、
34a、 34b−長手軸線 35、35a、 35b−−−凹部  36.36a、
 36t+山プレートテクノロジー コーボレイション 帛1図 鷺4図 門3≠b ンぎb /60 /lD 篤5函
Fig. 1 is a front sectional view of one embodiment of the present invention, Fig. 2 is an enlarged perspective view showing the fin structure inside the device of Fig. 1, and Fig. 3 is a front view of main parts showing another embodiment of the invention. 4 is a front sectional view showing still another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged perspective view showing the fin structure in the apparatus of FIG. 4. 10, 10a, 10b - fluid heat exchanger 12, 12a,
12b-housing 14, 14a, 14b--B-7, 16, 16a,
16b...-Electronic element 22, 22a, 22b-Fin 24.24a, 24b-Top surface 26, 26a, 26
b---Bottom surface 28.28a, 28b one end 30,
30a, 30b - fluid inflow pipe (first fluid pipe) 32, 3
2a, 32b...fluid outflow pipe (second fluid pipe) 34,
34a, 34b-longitudinal axis 35, 35a, 35b---recess 36.36a,
36t+Mountain Plate Technology Cooperation Fuku 1 Figure Heron 4 Figure Gate 3≠b Ngi b /60 /lD Atsushi 5 Box

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.電子素子からの熱を受けるベースを有するハウジン
グと、複数個の平行離間フィンであってそれぞれが上面
と、底面と、両端部とを有し、該底面がベースに接続し
、各フィンがベースに対して垂直であり、各フィンの両
端部が上面から底面へと下方かつ外方へと傾斜して圧力
降下とフィンの両端部への熱伝達を低減してなる前記複
数個のフィンと、ベースと反対側のハウジングに連通し
、かつベースに対して垂直な長手軸線を有する流体流入
管であつて、該軸がフィンの両端間でフィンに向いてい
て流入管からの冷却流体をフィン、ベース、フィンの両
端部、フィンの両端部に連通する流体流出管へ指向させ
、かつ該流体流入管がフィンの上面に形成した凹部と連
通して全てのフィンへ冷却流体を供給してなる前記流体
流入管と、流入管から延びてフィン両端部で下方へ傾斜
するフィン上面に設けられ、両端部での圧力降下をでき
るだけ小さくしながら流入管からの冷却流体をフィンの
両端部へ指向させるプレートとを備えた電子素子冷却用
流体熱交換器。
1. a housing having a base for receiving heat from the electronic component; and a plurality of parallel spaced fins each having a top surface, a bottom surface and opposite ends, the bottom surface connected to the base, and each fin connected to the base. a plurality of fins perpendicular to the base, with the ends of each fin sloping downwardly and outwardly from the top surface to the bottom surface to reduce pressure drop and heat transfer to the ends of the fins; a fluid inlet tube communicating with the housing opposite the fin and having a longitudinal axis perpendicular to the base, the axis pointing toward the fin between the ends of the fin and directing cooling fluid from the inlet tube to the fin and the base; , both ends of the fin, and the fluid is directed to a fluid outflow pipe communicating with both ends of the fin, and the fluid inflow pipe communicates with a recess formed in the upper surface of the fin to supply cooling fluid to all the fins. an inflow pipe; and a plate extending from the inflow pipe and provided on the top surface of the fin that slopes downward at both ends of the fin to direct the cooling fluid from the inflow pipe to both ends of the fin while minimizing the pressure drop at both ends. A fluid heat exchanger for cooling electronic devices.
2.請求項1において、流入管と流出管との断面積がベ
ースの断面積よりも小さく、上記両管の長手軸線がベー
スの中心に向いている電子素子冷却用流体熱交換器。
2. 2. A fluid heat exchanger for cooling electronic devices according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the inflow pipe and the outflow pipe is smaller than the cross-sectional area of the base, and the longitudinal axes of both the pipes are directed toward the center of the base.
3.電子素子からの熱を受けるベースを有するハウジン
グと、複数個の離間フィンであってそれぞれが上面と、
底面と、両端部とを有し、該底面がベースに接続し、各
フィンがベースに対して垂直であり、上面に凹部を形成
してなる前記複数個のフィンと、ベースと反対側でハウ
ジングに連通し、かつベースに対して垂直な長手軸線を
有する第1流体管であって、該軸線がフィンの両端間で
フィンに向いていて第1流体管とフィンの間、ベースと
フィンの端部間に冷却流体を送り込み、前記凹部が第1
流体管に連通していて全てのフィンと第1流体管との間
へ流体を連通させてなる前記第1流体管と、フィンに連
通する第2流体管と、フィンの上面と底面との間でベー
スに対してほぼ平行にフィンの端部近辺まで延在してい
て、2通路を介しフィンに冷却流体を流すプレートとを
備えた電子素子冷却用流体熱交換器。
3. a housing having a base that receives heat from the electronic device; a plurality of spaced apart fins, each having a top surface;
the plurality of fins having a bottom surface and opposite ends, the bottom surface connected to the base, each fin being perpendicular to the base and forming a recess in the top surface; and a housing on the opposite side from the base. a first fluid tube communicating with the fin and having a longitudinal axis perpendicular to the base, the axis pointing toward the fin between the ends of the fin, between the first fluid tube and the fin, and between the base and the end of the fin; A cooling fluid is sent between the parts, and the recessed part is the first part.
Between the first fluid pipe communicating with the fluid pipe and communicating fluid between all the fins and the first fluid pipe, the second fluid pipe communicating with the fin, and the top surface and bottom surface of the fin. A fluid heat exchanger for cooling an electronic device, comprising: a plate extending substantially parallel to the base to near the end of the fin, and allowing cooling fluid to flow through the fin through two passages.
4.請求項3において、プレートは、フィンの上面と底
面間の中間に配置されている電子素子冷却用流体熱交換
器。
4. 4. The fluid heat exchanger for cooling electronic devices according to claim 3, wherein the plate is disposed intermediate between the top surface and the bottom surface of the fin.
5.請求項3において、フィンの端部はハウジングの内
部へ延びている電子素子冷却用流体熱交換器。
5. 4. The fluid heat exchanger of claim 3, wherein the ends of the fins extend into the interior of the housing.
6.請求項3において、第1流体管と第2流体管とが同
心管である電子素子冷却用流体熱交換器。
6. 4. The fluid heat exchanger for cooling electronic devices according to claim 3, wherein the first fluid pipe and the second fluid pipe are concentric pipes.
7.請求項3において、各フィンの上面部分が凹部で分
離された複数個の上向き突起を備え、前記プレートがフ
ィンの突起を受け入れる複数個の離間開孔を有して、プ
レートへのフィンの組み立て接続形成を容易にしている
電子素子冷却用流体熱交換器。
7. 4. The assembly connection of the fin to the plate as claimed in claim 3, wherein the upper surface portion of each fin includes a plurality of upwardly directed protrusions separated by recesses, and wherein the plate has a plurality of spaced apart apertures for receiving the protrusions of the fins. A fluid heat exchanger for cooling electronic devices that is easy to form.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015046577A (en) * 2013-06-26 2015-03-12 楊 泰和 Heat dissipation device
JP2016015381A (en) * 2014-07-01 2016-01-28 株式会社フジクラ Cold plate

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JP2015046577A (en) * 2013-06-26 2015-03-12 楊 泰和 Heat dissipation device
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