JP2009064810A - Heat exchanger, optical transmitting/receiving device, and optical circuit board - Google Patents

Heat exchanger, optical transmitting/receiving device, and optical circuit board Download PDF

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オルモンド ブライアン
Kenji Yamazaki
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger that can simply adjust the flow velocity of a magnetic fluid, can obtain the desired flow velocity of the magnetic fluid, and can improve heat exchange efficiency, and to provide an optical transmitting/receiving device and an optical circuit board. <P>SOLUTION: The heat exchanger 1A includes: a heat transfer tube 4, having a heat absorption section 40 for absorbing heat from an electronic component 11 mounted onto a printed circuit board 10 and a heat dissipation section 41 for dissipating heat to a metal tube 2; the magnetic fluid stored in the heat transfer tube 4; a pump 5 for generating pressure for circulating the magnetic fluid in the heat transfer tube 4; and a magnetic field generating device 6 imparting a magnetic field having strength corresponding to desired viscosity to the magnetic fluid flowing in the heat transfer tube 4. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱交換装置、光送受信装置及び光回路基板に関する。   The present invention relates to a heat exchange device, an optical transceiver, and an optical circuit board.

従来、冷媒として磁性流体を用いて、被冷却体を冷却する冷却装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, a cooling device that cools an object to be cooled using a magnetic fluid as a refrigerant is known (for example, see Patent Document 1).

この冷却装置は、被冷却体から熱を吸熱する吸熱部、及び熱交換器に対して熱を放熱する放熱部を有する循環路と、循環路に収容された磁性流体と、循環路に直接配管することなく、循環路の周囲の磁界を変動して磁性流体に推進力を与えるリニアポンプとを備える。冷却装置は、リニアポンプにより循環路を介して被冷却体に磁性流体を供給し、被冷却体の有する熱を磁性流体に吸熱させる。そして、冷却装置は、磁性流体を循環路を介して熱交換器に送り、磁性流体に吸熱させた熱を熱交換器に放熱する。   This cooling device includes a heat absorption part that absorbs heat from a cooled object, a circulation path having a heat radiation part that dissipates heat to the heat exchanger, a magnetic fluid accommodated in the circulation path, and a pipe directly connected to the circulation path. And a linear pump that fluctuates the magnetic field around the circulation path and applies a propulsive force to the magnetic fluid. The cooling device supplies the magnetic fluid to the cooled object via the circulation path by the linear pump, and causes the magnetic fluid to absorb the heat of the cooled object. Then, the cooling device sends the magnetic fluid to the heat exchanger via the circulation path, and dissipates the heat absorbed by the magnetic fluid to the heat exchanger.

特開2001−77571号公報JP 2001-77571 A

本発明の目的は、磁性流体の流速をより簡便に調整することができるとともに、磁性流体の所望の流速が得られ、熱交換効率の向上を図ることできる熱交換装置、光送受信装置及び光回路基板を提供する。   An object of the present invention is to provide a heat exchange device, an optical transmission / reception device, and an optical circuit that can adjust the flow velocity of a magnetic fluid more easily, obtain a desired flow velocity of the magnetic fluid, and improve heat exchange efficiency. Providing a substrate.

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の熱交換装置、光送受信装置及び光回路基板を提供する。   In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides the following heat exchange device, optical transceiver, and optical circuit board.

[1]熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、前記循環路に収容された磁性流体と、前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、前記循環路を流れる前記磁性流体に、前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部とを備えた熱交換装置。 [1] A heat generating part that absorbs heat, a circulation path having a heat radiation part that dissipates heat, a magnetic fluid accommodated in the circulation path, and a pump that generates pressure for circulating the magnetic fluid in the circulation path And a magnetic field applying unit that applies a magnetic field having a strength corresponding to a desired viscosity of the magnetic fluid to the magnetic fluid flowing through the circulation path.

[2]さらに、前記磁性流体の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記ポンプが発生する圧力を制御するポンプ制御部とを備えた前記[1]に記載の熱交換装置。 [2] The above [1] further comprising: a temperature detection unit that detects a temperature of the magnetic fluid; and a pump control unit that controls a pressure generated by the pump based on the temperature detected by the temperature detection unit. ] The heat exchange apparatus as described in.

[3]さらに、前記磁性流体の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記磁場付与部が前記磁性流体に付与する磁場の強さを制御する磁場制御部とを備えた前記[1]に記載の熱交換装置。 [3] Further, a temperature detection unit that detects the temperature of the magnetic fluid, and a magnetic field that controls the strength of the magnetic field applied to the magnetic fluid by the magnetic field application unit based on the temperature detected by the temperature detection unit. The heat exchange device according to [1], further including a control unit.

[4]さらに、前記吸熱部、前記放熱部、又はこれらの近傍の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記磁場付与部が前記磁性流体に付与する磁場の強さを制御する磁場制御部とを備えた前記[1]に記載の熱交換装置。 [4] Further, the magnetic field applying unit is applied to the magnetic fluid based on the temperature detecting unit that detects the temperature of the heat absorbing unit, the heat radiating unit, or the vicinity thereof, and the temperature detected by the temperature detecting unit. The heat exchange device according to [1], further including a magnetic field control unit that controls strength of a magnetic field to be performed.

[5]前記磁場付与部は、前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に重ねて配置された前記[1]に記載の熱交換装置。 [5] The heat exchange device according to [1], wherein the magnetic field application unit is arranged to overlap the heat absorption unit or the heat dissipation unit of the circulation path.

[6]熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、前記循環路に収容された磁性流体と、前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、前記循環路を流れる前記磁性流体に前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部と、前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、光信号を送信又は受信する光送信部又は光受信部とを備えた光送受信装置。 [6] A heat generating part that absorbs heat, a circulation path having a heat radiation part that dissipates heat, a magnetic fluid accommodated in the circulation path, and a pump that generates pressure for circulating the magnetic fluid in the circulation path A magnetic field applying unit that applies a magnetic field having a strength according to a desired viscosity of the magnetic fluid to the magnetic fluid flowing through the circulation path, and an optical signal provided in the heat absorption unit or the heat dissipation unit of the circulation path. An optical transmission / reception apparatus comprising an optical transmission unit or an optical reception unit that transmits or receives an optical signal.

[7]熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、前記循環路に収容された磁性流体と、前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、前記循環路を流れる前記磁性流体に前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部とを有する一対の熱交換装置と、前記一対の熱交換装置のうち一方の熱交換装置の前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、光信号を送信する光送信部と、前記光送信部から送信された光信号を伝送する光伝送路と、前記一対の熱交換装置のうち他方の熱交換装置の前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する光受信部とを備えた光回路基板。 [7] A pump that generates a heat absorption part that absorbs heat, a circulation path having a heat radiation part that dissipates heat, a magnetic fluid accommodated in the circulation path, and a pressure for circulating the magnetic fluid in the circulation path One of the pair of heat exchange devices, and a pair of heat exchange devices having a magnetic field application unit that applies a magnetic field having a strength corresponding to a desired viscosity of the magnetic fluid to the magnetic fluid flowing through the circulation path An optical transmitter that transmits an optical signal, an optical transmission path that transmits an optical signal transmitted from the optical transmitter, and the pair. An optical circuit board comprising: an optical receiving unit that is provided in the heat-absorbing part or the heat-dissipating part of the circulation path of the other heat exchanging apparatus and that receives the optical signal through the optical transmission path .

請求項1に係る熱交換装置によれば、磁性流体の流速をより簡便に調整することができるとともに、磁性流体の所望の流速が得られ、熱交換効率の向上を図ることできる。   According to the heat exchange device of the first aspect, the flow rate of the magnetic fluid can be more easily adjusted, and a desired flow rate of the magnetic fluid can be obtained, thereby improving the heat exchange efficiency.

請求項2に係る熱交換装置によれば、磁性流体の温度に基づくフィードバック制御により、より効率的な熱交換を行うことができる。   According to the heat exchange device of the second aspect, more efficient heat exchange can be performed by feedback control based on the temperature of the magnetic fluid.

請求項3に係る熱交換装置によれば、磁性流体の温度に基づくフィードバック制御により、より効率的な熱交換を行うことができる。   According to the heat exchange device of the third aspect, more efficient heat exchange can be performed by feedback control based on the temperature of the magnetic fluid.

請求項4に係る熱交換装置によれば、吸熱部又は放熱部側の温度に基づくフィードバック制御により、より効率的な熱交換を行うことができる。   According to the heat exchange device of the fourth aspect, more efficient heat exchange can be performed by feedback control based on the temperature of the heat absorption unit or the heat radiation unit.

請求項5に係る熱交換装置によれば、磁場付与部が配置された電子部品が発する電磁ノイズを遮断することができる。   According to the heat exchange device of the fifth aspect, it is possible to block electromagnetic noise generated by the electronic component in which the magnetic field applying unit is arranged.

請求項6に係る光送受信装置によれば、光送信部又は光受信部に対して吸熱又は放熱することができる。   According to the optical transmitter / receiver according to the sixth aspect, heat can be absorbed or radiated to the optical transmitter or the optical receiver.

請求項7に係る光回路基板によれば、光送信部又は光受信部に対して吸熱又は放熱することができる。   According to the optical circuit board of the seventh aspect, it is possible to absorb or dissipate heat with respect to the optical transmitter or the optical receiver.

[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置1Aは、プリント基板10上に実装された電子部品11から熱を吸熱する吸熱部40、及び金属チューブ2に熱を放熱する放熱部41を有する伝熱チューブ(循環路)4と、伝熱チューブ4に収容された磁性流体と、伝熱チューブ4内で磁性流体の流れ3の向きに磁性流体を循環させる圧力を発生するポンプ5と、伝熱チューブ4を流れる磁性流体に所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場発生装置(磁場付与部)6とから構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to a first embodiment of the present invention. This heat exchange device 1A includes a heat transfer section (circulation path) 4 having a heat absorption section 40 that absorbs heat from the electronic component 11 mounted on the printed circuit board 10, and a heat radiation section 41 that radiates heat to the metal tube 2. Desirable for the magnetic fluid housed in the heat transfer tube 4, the pump 5 for generating a pressure for circulating the magnetic fluid in the direction of the magnetic fluid flow 3 in the heat transfer tube 4, and the magnetic fluid flowing in the heat transfer tube 4 It is comprised from the magnetic field generator (magnetic field provision part) 6 which provides the magnetic field of the intensity | strength according to the viscosity of this.

プリント基板10は、板状の形状を有し、そのプリント基板10上に電子部品11がはんだ等により接合されており、それら電子部品11間を接続する配線を有する。なお、図1では、プリント基板10上に電子部品11だけを図示しているが、プリント基板10上にその他の電子部品が搭載されていてもよいし、プリント基板10の両面に電子部品が搭載されていてもよい。   The printed circuit board 10 has a plate shape, and an electronic component 11 is joined to the printed circuit board 10 by solder or the like, and has wiring for connecting the electronic components 11. In FIG. 1, only the electronic component 11 is illustrated on the printed circuit board 10, but other electronic components may be mounted on the printed circuit board 10, and the electronic components are mounted on both surfaces of the printed circuit board 10. May be.

電子部品11は、電気回路を構成する部品であり、抵抗、コンデンサ、IC(Integrated Circuit)部品等が該当し、超伝導のような特殊な場合を除き、抵抗成分が内部に存在するため、電源が供給されて動作する際にジュール熱により少なからず発熱する。特に、MCM(Multi Chip Module)、SiP(System in Package)等のIC部品は、1つのモジュール内に複数のベアチップを内蔵し、高機能であるとともに動作時の発熱量が多い。また、電子部品11は、その動作が保証された温度外の高温又は低温の環境下では、動作速度の低下や誤動作を招く可能性がある。   The electronic component 11 is a component that constitutes an electric circuit, and corresponds to a resistor, a capacitor, an IC (Integrated Circuit) component, and the like, and a resistance component exists inside except for a special case such as superconductivity. When it operates, it generates heat not a little due to Joule heat. In particular, IC components such as MCM (Multi Chip Module) and SiP (System in Package) incorporate a plurality of bare chips in one module, have high functionality and generate a large amount of heat during operation. In addition, the electronic component 11 may cause a decrease in operation speed or malfunction in a high or low temperature environment outside the temperature where the operation is guaranteed.

金属チューブ2は、熱伝導率の高い材料、例えば、アルミニウム等の金属からなり、円形の断面形状を有し、伝熱チューブ4を流れる磁性流体から熱を吸収して放熱する。なお、金属チューブの断面形状は、円形に限らず、四角形であってもよいし、それらに限られない。   The metal tube 2 is made of a material having high thermal conductivity, for example, a metal such as aluminum, has a circular cross-sectional shape, and absorbs heat from the magnetic fluid flowing through the heat transfer tube 4 to dissipate heat. In addition, the cross-sectional shape of the metal tube is not limited to a circle but may be a quadrangle, or is not limited thereto.

磁性流体は、例えば、マグネタイト、フェライト、コバルト等からなる微細な磁性粒子と、磁性粒子の媒体として、例えば、水、オイル等からなるベース液と、磁性粒子の表面に付着して、ベース液内に磁性粒子を均一に分散させる界面活性剤とから構成されている。また、磁性流体は、温度が上がると粘度が高くなり、より強い磁場が付与されると粘度が高くなる特性を有する。   The magnetic fluid is composed of, for example, fine magnetic particles made of magnetite, ferrite, cobalt, etc., and a base liquid made of, for example, water, oil, etc. as a magnetic particle medium, and adheres to the surface of the magnetic particles. And a surfactant that uniformly disperse the magnetic particles. In addition, the magnetic fluid has a characteristic that the viscosity increases as the temperature increases, and the viscosity increases when a stronger magnetic field is applied.

伝熱チューブ4は、磁性流体が内部を循環して流れる循環路を構成し、循環路の一部が電子部品11、及び金属チューブ2に近接して設けられている。伝熱チューブ4の吸熱部40は、電子部品11との接触面を広くするように、例えば、電子部品11上に連続した波状に配置されている。また、伝熱チューブ4の放熱部41は、金属チューブ2との接触面を広くするように、例えば、金属チューブ2に巻き付けられて配置されている。なお、伝熱チューブ4の断面形状は、円形でもよいし、四角形でもよいし、その他の形状を有するものでもよい。   The heat transfer tube 4 constitutes a circulation path through which the magnetic fluid circulates, and a part of the circulation path is provided close to the electronic component 11 and the metal tube 2. For example, the heat absorption part 40 of the heat transfer tube 4 is arranged in a continuous wave shape on the electronic component 11 so as to widen the contact surface with the electronic component 11. Moreover, the heat radiating part 41 of the heat transfer tube 4 is, for example, arranged around the metal tube 2 so as to widen the contact surface with the metal tube 2. In addition, the cross-sectional shape of the heat transfer tube 4 may be circular, quadrangular, or other shapes.

ポンプ5は、羽根状の回転部と、回転部を回転させるモータとを備え、磁性流体が伝熱チューブ4内を循環して流れるように圧力を発生する。なお、ポンプ5は、電磁誘導を利用したリニアポンプを用いてもよい。   The pump 5 includes a blade-like rotating part and a motor that rotates the rotating part, and generates a pressure so that the magnetic fluid circulates and flows in the heat transfer tube 4. The pump 5 may be a linear pump using electromagnetic induction.

磁場発生装置6は、磁場を発生するコイルと、このコイルに電流を供給する駆動回路とを備え、磁性流体に所望の粘度に応じた強さの磁場60を付与する。なお、磁場発生装置6は、駆動回路からコイルに供給する電流の値を可変にして、磁場の強さを変更してもよいし、コイルに供給する電流の値を一定にして電流の供給をオンオフするようにしてもよい。   The magnetic field generator 6 includes a coil that generates a magnetic field and a drive circuit that supplies current to the coil, and applies a magnetic field 60 having a strength corresponding to a desired viscosity to the magnetic fluid. The magnetic field generator 6 may change the strength of the magnetic field by changing the value of the current supplied from the drive circuit to the coil, or may supply the current with a constant value of the current supplied to the coil. You may make it turn on and off.

(第1の実施の形態の動作)
次に、本発明の第1の実施の形態に係る熱交換装置1Aの動作の一例を説明する。まず、プリント基板10上の電子部品11、ポンプ5及び磁場発生装置6に電源が供給されると、電子部品11が発熱し、ポンプ5は、磁性流体が伝熱チューブ4内を循環するように圧力を発生する。なお、ポンプ5及び磁場発生装置6は、電子部品11に電源を供給してから、所定の時間経過後に電源を供給してもよい。
(Operation of the first embodiment)
Next, an example of operation | movement of 1 A of heat exchange apparatuses which concern on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. First, when power is supplied to the electronic component 11, the pump 5, and the magnetic field generator 6 on the printed circuit board 10, the electronic component 11 generates heat, and the pump 5 causes the magnetic fluid to circulate in the heat transfer tube 4. Generate pressure. The pump 5 and the magnetic field generator 6 may supply power after a predetermined time has elapsed after supplying power to the electronic component 11.

ポンプ5が発生した圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ4内を循環して、電子部品11、磁場発生装置6、金属チューブ2及びポンプ5を順次通過する。   Due to the pressure generated by the pump 5, the magnetic fluid circulates in the heat transfer tube 4 and sequentially passes through the electronic component 11, the magnetic field generator 6, the metal tube 2, and the pump 5.

磁性流体が、電子部品11上を通過すると、電子部品11が発熱した熱を吸熱部40で吸熱し、電子部品11を冷却する。   When the magnetic fluid passes over the electronic component 11, the heat generated by the electronic component 11 is absorbed by the heat absorbing unit 40, and the electronic component 11 is cooled.

吸熱部40で吸熱した磁性流体は、金属チューブ2に配置された放熱部41に到達すると、金属チューブ2に沿って流れる間に、金属チューブ2に熱を放熱する。金属チューブ2は、磁性流体から渡された熱を大気中に放熱する。   When the magnetic fluid absorbed by the heat absorbing part 40 reaches the heat radiating part 41 arranged in the metal tube 2, the magnetic fluid radiates heat to the metal tube 2 while flowing along the metal tube 2. The metal tube 2 radiates heat passed from the magnetic fluid to the atmosphere.

放熱した磁性流体は、温度が下がるため、磁性流体の粘度が高くなり、伝熱チューブ4内を流れる磁性流体の流速が下がるが、磁性流体が、磁場発生装置6の近傍を通過するとき、磁場発生装置6が発生した磁場60により、磁性流体の粘度が下がり、伝熱チューブ4内を流れる磁性流体の流速が速くなる。   Since the temperature of the radiated magnetic fluid decreases, the viscosity of the magnetic fluid increases and the flow velocity of the magnetic fluid flowing in the heat transfer tube 4 decreases. However, when the magnetic fluid passes near the magnetic field generator 6, the magnetic field Due to the magnetic field 60 generated by the generator 6, the viscosity of the magnetic fluid decreases, and the flow velocity of the magnetic fluid flowing through the heat transfer tube 4 increases.

以上のように、磁性流体は、磁場発生装置6により調整された流速で伝熱チューブ4内を循環し、吸熱部40で電子部品11から吸熱した熱を、放熱部41で金属チューブ2に放熱する。   As described above, the magnetic fluid circulates in the heat transfer tube 4 at a flow rate adjusted by the magnetic field generator 6, and the heat absorbed from the electronic component 11 by the heat absorbing unit 40 is radiated to the metal tube 2 by the heat radiating unit 41. To do.

[第2の実施の形態]
図2(a)は、本発明の第2の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置1Bは、第1の実施の形態に係る熱交換装置1Aと比べて、金属チューブ2を支える支持部20と、金属チューブ2に風120を送るファン12とを付加した点が異なり、その支持部20により金属チューブ2からの放熱を促進するものである。その他の構成及び基本的動作は同様であるため、それらの説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 2A is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the second embodiment of the present invention. This heat exchanging device 1B differs from the heat exchanging device 1A according to the first embodiment in that a support portion 20 that supports the metal tube 2 and a fan 12 that sends the wind 120 to the metal tube 2 are added. The support portion 20 promotes heat dissipation from the metal tube 2. Since other configurations and basic operations are the same, the description thereof is omitted.

図2(b)は、図2(a)のA−A線断面図を示す。支持部20は、プリント基板10と伝熱チューブ4との間に隙間を設けるように、金属チューブ2に例えば、4箇所取り付けられ、プリント基板10と金属チューブ2とを固定する。そして、ファン12は、金属チューブ2に風120を送り、金属チューブ2を冷却し、金属チューブ2からの放熱を促進する。   FIG.2 (b) shows the sectional view on the AA line of Fig.2 (a). The support part 20 is attached to the metal tube 2 at, for example, four places so as to provide a gap between the printed board 10 and the heat transfer tube 4, and fixes the printed board 10 and the metal tube 2. And the fan 12 sends the wind 120 to the metal tube 2, cools the metal tube 2, and promotes heat dissipation from the metal tube 2.

[第3の実施の形態]
図3は、本発明の第3の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置1Cは、第1の実施の形態に係る熱交換装置1Aと比べて、4つの電子部品11A〜11Dを備え、電子部品11C,11D上に金属チューブ2に巻きつけた伝熱チューブ4をそれぞれ配置したものである。その他の構成及び基本的動作は同様であるため、それらの説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the third embodiment of the present invention. This heat exchange device 1C is provided with four electronic components 11A to 11D, compared to the heat exchange device 1A according to the first embodiment, and a heat transfer tube wound around the metal tube 2 on the electronic components 11C and 11D. 4 are arranged respectively. Since other configurations and basic operations are the same, the description thereof is omitted.

図4(a)は、図3のB−B線断面図である。電子部品11C上には、金属チューブ2
Aに巻きつけた伝熱チューブ4の放熱部41Aが設けられている。
FIG. 4A is a sectional view taken along line BB in FIG. On the electronic component 11C, the metal tube 2
A heat radiating portion 41A of the heat transfer tube 4 wound around A is provided.

図4(b)は、吸熱構造の変形例を示す図3のB−B線断面図である。電子部品11Cと金属チューブ2Aに巻きつけた伝熱チューブ4の放熱部41Aとの間には、電子部品11Cの放熱を促進するアルミニウム等からなる金属板21が設けられている。   FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3 showing a modification of the heat absorption structure. Between the electronic component 11C and the heat radiating portion 41A of the heat transfer tube 4 wound around the metal tube 2A, a metal plate 21 made of aluminum or the like that promotes heat dissipation of the electronic component 11C is provided.

[第4の実施の形態]
図5(a)は、本発明の第4の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置1Dは、第1の実施の形態に係る熱交換装置1Aと比べて、2つの磁場発生装置6A,6Bを備え、そのうち1つの磁場発生装置6Bが、電子部品11上に設けられた伝熱チューブ4の吸熱部40に重ねて配置されたものである。その他の構成は同様であるため、その説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5A is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the fourth embodiment of the present invention. The heat exchange device 1D includes two magnetic field generators 6A and 6B, compared to the heat exchange device 1A according to the first embodiment, and one of the magnetic field generators 6B is provided on the electronic component 11. The heat transfer tube 4 is disposed so as to overlap the heat absorption part 40. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.

図5(b)は、図5(a)のC−C線断面図である。電子部品11上には、磁性流体が内部を流れる伝熱チューブ4の吸熱部40が設けられ、さらに電子部品11の発する電磁ノイズをシールドするように、吸熱部40上に磁性流体に磁場を付与する磁場発生装置6Bが設けられている。   FIG.5 (b) is CC sectional view taken on the line of Fig.5 (a). A heat absorbing portion 40 of the heat transfer tube 4 through which the magnetic fluid flows is provided on the electronic component 11, and a magnetic field is applied to the magnetic fluid on the heat absorbing portion 40 so as to shield electromagnetic noise generated by the electronic component 11. A magnetic field generator 6B is provided.

なお、磁場発生装置6A,6Bは、異なる強さの磁場を付与するものでもよく、例えば、一方の磁場発生装置は強い磁場を付与し、他方の磁場発生装置は弱い磁場を付与するようにしてもよい。   The magnetic field generators 6A and 6B may apply magnetic fields having different strengths. For example, one magnetic field generator applies a strong magnetic field, and the other magnetic field generator applies a weak magnetic field. Also good.

(第4の実施の形態の動作)
次に、本発明の第4の実施の形態に係る熱交換装置1Dの動作の一例を説明する。まず、プリント基板10上の電子部品11、ポンプ5及び磁場発生装置6A,6Bに電源が供給されると、電子部品11が発熱し、ポンプ5は、磁性流体が伝熱チューブ4内を循環するように圧力を発生する。
(Operation of the fourth embodiment)
Next, an example of the operation of the heat exchange device 1D according to the fourth embodiment of the present invention will be described. First, when power is supplied to the electronic component 11, the pump 5, and the magnetic field generators 6A and 6B on the printed circuit board 10, the electronic component 11 generates heat, and the magnetic fluid circulates in the heat transfer tube 4 in the pump 5. To generate pressure.

ポンプ5が発生した圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ4内を流れて、電子部品11上を通過する際、電子部品11が発熱した熱を吸熱部40で吸熱し、電子部品11を冷却する。   Due to the pressure generated by the pump 5, when the magnetic fluid flows through the heat transfer tube 4 and passes over the electronic component 11, the heat generated by the electronic component 11 is absorbed by the heat absorbing portion 40, and the electronic component 11 is cooled. To do.

一方、磁場発生装置6Bは、吸熱部40で磁性流体に磁場を付与するとともに、その磁場により電子部品11が発する電磁ノイズをシールドする。   On the other hand, the magnetic field generator 6 </ b> B applies a magnetic field to the magnetic fluid by the heat absorption unit 40 and shields electromagnetic noise generated by the electronic component 11 by the magnetic field.

吸熱部40で吸熱した磁性流体は、磁場発生装置6Aの近傍を通過し、磁場発生装置6Aが発生した磁場60aを付与されると、磁性流体の粘度が下がり、伝熱チューブ4内を流れる磁性流体の流速が速くなる。   The magnetic fluid that has absorbed heat by the heat absorption unit 40 passes through the vicinity of the magnetic field generation device 6A, and when the magnetic field 60a generated by the magnetic field generation device 6A is applied, the viscosity of the magnetic fluid decreases and the magnetic fluid flowing in the heat transfer tube 4 flows. Increases fluid flow rate.

そして、磁性流体は、金属チューブ2に配置された放熱部41を通過する際、金属チューブ2に熱を放熱し、その熱は金属チューブ2から大気中に放熱される。   And when a magnetic fluid passes the thermal radiation part 41 arrange | positioned at the metal tube 2, heat is radiated to the metal tube 2, and the heat is radiated from the metal tube 2 to the atmosphere.

[第5の実施の形態]
図6は、本発明の第5の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置1Eは、第1の実施の形態に係る熱交換装置1Aと比べて、磁性流体の温度を検出する温度センサ(温度検出部)7と、温度センサ7により検出された温度に基づいて、ポンプ5が発生する圧力を制御するポンプ制御部8とをさらに備えものである。その他の構成は同様であるため、その説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the fifth embodiment of the present invention. This heat exchange device 1E is based on the temperature sensor (temperature detection part) 7 which detects the temperature of a magnetic fluid, and the temperature detected by the temperature sensor 7, compared with the heat exchange device 1A according to the first embodiment. And a pump control unit 8 for controlling the pressure generated by the pump 5. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.

温度センサ7は、磁性流体の温度を検出する他に、例えば、電子部品11又はその近傍の温度、又はプリント基板10を収納可能な収納ボックスの内部の温度を検出するものでもよい。   In addition to detecting the temperature of the magnetic fluid, the temperature sensor 7 may detect, for example, the temperature of the electronic component 11 or the vicinity thereof, or the temperature inside the storage box that can store the printed circuit board 10.

ポンプ制御部8は、温度センサ7により検出された磁性流体の温度に基づいて、ポンプ5が発生する圧力を制御する。ポンプ制御部8は、例えば、温度センサ7により検出された磁性流体の温度が所定の上限温度以上である場合は、ポンプ5に対して発生する圧力を上げるように指示し、所定の下限温度以下である場合は、ポンプ5に対して発生する圧力を下げるように指示する。なお、ポンプ制御部8は、ポンプ5の圧力を段階的に変更するように指示してもよいし、これに限られない。   The pump control unit 8 controls the pressure generated by the pump 5 based on the temperature of the magnetic fluid detected by the temperature sensor 7. For example, when the temperature of the magnetic fluid detected by the temperature sensor 7 is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature, the pump control unit 8 instructs the pump 5 to increase the generated pressure, and is equal to or lower than the predetermined lower limit temperature. If so, the pump 5 is instructed to reduce the generated pressure. The pump control unit 8 may instruct to change the pressure of the pump 5 in a stepwise manner, but is not limited thereto.

(第5の実施の形態の動作)
次に、本発明の第5の実施の形態に係る熱交換装置1Eの動作の一例を説明する。まず、プリント基板10上の電子部品11、ポンプ5、ポンプ制御部8及び磁場発生装置6A,6Bに電源が供給されると、電子部品11が発熱し、ポンプ5は、磁性流体が伝熱チューブ4内を循環するように圧力を発生する。
(Operation of the fifth embodiment)
Next, an example of operation | movement of the heat exchange apparatus 1E which concerns on the 5th Embodiment of this invention is demonstrated. First, when power is supplied to the electronic component 11, the pump 5, the pump control unit 8, and the magnetic field generators 6A and 6B on the printed circuit board 10, the electronic component 11 generates heat, and the pump 5 uses a magnetic fluid as a heat transfer tube. A pressure is generated so as to circulate in the inside of 4.

ポンプ5からの圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ4内を流れて、電子部品11が発熱した熱を吸熱部40で吸熱する。   Due to the pressure from the pump 5, the magnetic fluid flows through the heat transfer tube 4, and the heat generated by the electronic component 11 is absorbed by the heat absorbing unit 40.

吸熱部40で吸熱した磁性流体は、伝熱チューブ4内を流れて温度センサ7に到達すると、温度センサ7は、磁性流体の温度を検出する。そして、温度センサ7は、検出した温度を温度情報としてポンプ制御部8に送る。   When the magnetic fluid absorbed by the heat absorbing unit 40 flows through the heat transfer tube 4 and reaches the temperature sensor 7, the temperature sensor 7 detects the temperature of the magnetic fluid. Then, the temperature sensor 7 sends the detected temperature to the pump control unit 8 as temperature information.

ポンプ制御部8は、温度センサ7から温度情報を受け取ると、その温度情報が示す磁性流体の温度が、所定の上限温度以上である場合は、ポンプ5に対して発生する圧力を上げるように指示し、所定の下限温度以下である場合は、ポンプ5に対して発生する圧力を下げるように指示する。   When the temperature information from the temperature sensor 7 is received, the pump control unit 8 instructs the pump 5 to increase the pressure generated when the temperature of the magnetic fluid indicated by the temperature information is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature. If the temperature is equal to or lower than the predetermined lower limit temperature, the pump 5 is instructed to reduce the generated pressure.

ポンプ5は、ポンプ制御部8からの指示を受け取ると、その指示に従って発生する圧力を変更する。ポンプ5からの圧力を受けた磁性流体は、磁場発生装置6Aの近傍を通過するとき、磁場発生装置6Aが発生した磁場60aにより、磁性流体の粘度が下がり、伝熱チューブ4内を流れる磁性流体の流速が速くなる。   When receiving an instruction from the pump control unit 8, the pump 5 changes the pressure generated according to the instruction. When the magnetic fluid receiving the pressure from the pump 5 passes near the magnetic field generator 6A, the magnetic fluid 60a generated by the magnetic field generator 6A lowers the viscosity of the magnetic fluid and flows in the heat transfer tube 4. The flow rate becomes faster.

そして、磁性流体は、金属チューブ2に配置された放熱部41を通過する際、金属チューブ2に熱を放熱し、その熱は金属チューブ2から大気中に放熱される。   And when a magnetic fluid passes the thermal radiation part 41 arrange | positioned at the metal tube 2, heat is radiated to the metal tube 2, and the heat is radiated from the metal tube 2 to the atmosphere.

放熱した磁性流体は、温度が下がり粘度が高くなるが、磁場発生装置6Bの近傍を通過するとき、磁場発生装置6Bが発生した磁場60bにより、粘度が下がり、伝熱チューブ4内を流れる磁性流体の流速が速くなり、伝熱チューブ4を循環して吸熱部40に再び供給される。   The heat dissipated magnetic fluid decreases in temperature and increases in viscosity, but when passing through the vicinity of the magnetic field generator 6B, the magnetic fluid decreases in viscosity due to the magnetic field 60b generated by the magnetic field generator 6B and flows in the heat transfer tube 4. The flow rate of the heat is increased, and the heat transfer tube 4 is circulated to be supplied to the heat absorption unit 40 again.

[第6の実施の形態]
図7は、本発明の第6の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この熱交換装置1Fは、第5の実施の形態に係る熱交換装置1Eと比べて、温度センサ7により検出された温度に基づいて、磁場発生装置6Cが磁性流体に付与する磁場の強さを制御する磁場制御部9を備えたものである。その他の構成は同様であるため、その説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the sixth embodiment of the present invention. This heat exchange device 1F has a magnetic field strength applied to the magnetic fluid by the magnetic field generator 6C based on the temperature detected by the temperature sensor 7, as compared with the heat exchange device 1E according to the fifth embodiment. A magnetic field control unit 9 to be controlled is provided. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.

磁場制御部9は、温度センサ7により検出された磁性流体の温度に基づいて、磁場発生装置6Cが発生する磁場の強さを制御する。磁場制御部9は、例えば、磁性流体の温度が所定の上限温度以上である場合は、磁場発生装置6Cに対して磁場の強さを上げるように指示し、所定の下限温度以下である場合は、磁場発生装置6Cに対して磁場の強さを下げるように指示する。なお、磁場制御部9は、磁場発生装置6Cが発生する磁場の強さを段階的に変更するように指示してもよいし、これに限られない。   The magnetic field controller 9 controls the strength of the magnetic field generated by the magnetic field generator 6 </ b> C based on the temperature of the magnetic fluid detected by the temperature sensor 7. For example, when the temperature of the magnetic fluid is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature, the magnetic field control unit 9 instructs the magnetic field generator 6C to increase the strength of the magnetic field, and when it is equal to or lower than the predetermined lower limit temperature. The magnetic field generator 6C is instructed to reduce the strength of the magnetic field. The magnetic field controller 9 may instruct to change the strength of the magnetic field generated by the magnetic field generator 6C in a stepwise manner, but is not limited thereto.

(第6の実施の形態の動作)
次に、本発明の第6の実施の形態に係る熱交換装置1Fの動作の一例を説明する。まず、プリント基板10上の電子部品11、ポンプ5、磁場発生装置6C及び磁場制御部9に電源が供給されると、電子部品11が発熱し、ポンプ5は、磁性流体が伝熱チューブ4内を循環するように圧力を発生する。
(Operation of the sixth embodiment)
Next, an example of operation | movement of the heat exchange apparatus 1F which concerns on the 6th Embodiment of this invention is demonstrated. First, when power is supplied to the electronic component 11, the pump 5, the magnetic field generator 6 </ b> C, and the magnetic field controller 9 on the printed circuit board 10, the electronic component 11 generates heat, and the pump 5 causes the magnetic fluid to flow inside the heat transfer tube 4. Generate pressure to circulate.

ポンプ5からの圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ4内を流れて、電子部品11が発熱した熱を吸熱部40吸熱する。   Due to the pressure from the pump 5, the magnetic fluid flows in the heat transfer tube 4 and absorbs the heat generated by the electronic component 11 by the heat absorbing portion 40.

吸熱部40で吸熱した磁性流体は、伝熱チューブ4内を流れて温度センサ7に到達すると、温度センサ7は、磁性流体の温度を検出し、その検出した温度を温度情報として磁場制御部9に送る。   When the magnetic fluid absorbed by the heat absorbing unit 40 flows through the heat transfer tube 4 and reaches the temperature sensor 7, the temperature sensor 7 detects the temperature of the magnetic fluid, and uses the detected temperature as temperature information to control the magnetic field control unit 9. Send to.

磁場制御部9は、温度センサ7から温度情報を受け取ると、その温度情報が示す温度が、所定の上限温度以上である場合は、磁場発生装置6Cに対して発生する磁場の強さを上げるように指示し、所定の下限温度以下である場合は、磁場発生装置6Cに対して発生する磁場の強さを下げるように指示する。   When receiving the temperature information from the temperature sensor 7, the magnetic field control unit 9 increases the strength of the magnetic field generated for the magnetic field generator 6C if the temperature indicated by the temperature information is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature. When the temperature is equal to or lower than the predetermined lower limit temperature, the magnetic field generator 6C is instructed to reduce the strength of the generated magnetic field.

磁場発生装置6Cは、磁場制御部9からの指示を受け取ると、その指示に従って発生する磁場の強さを変更し、磁場発生装置6Cの近傍を通過する磁性流体に対して、その変更した磁場を付与し、磁性流体の流速を調整する。   When receiving the instruction from the magnetic field control unit 9, the magnetic field generator 6C changes the strength of the magnetic field generated according to the instruction, and applies the changed magnetic field to the magnetic fluid passing near the magnetic field generator 6C. And adjust the flow rate of the magnetic fluid.

流速が調整された磁性流体は、金属チューブ2に配置された放熱部41を通過する際、金属チューブ2に熱を放熱し、その熱は金属チューブ2から大気中に放熱される。   When the magnetic fluid whose flow rate is adjusted passes through the heat radiating portion 41 disposed in the metal tube 2, heat is radiated to the metal tube 2, and the heat is radiated from the metal tube 2 to the atmosphere.

[第7の実施の形態]
図8は、本発明の第7の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。第6の実施の形態に係る熱交換装置1Fが、温度センサ7により磁性流体の温度を検出したのに対し、この熱交換装置1Gは、温度センサ7により電子部品11又はその近傍の温度を検出し、その検出された温度に基づいて、磁場制御部9が、磁場発生装置6Cにより磁性流体に付与される磁場の強さを制御するものである。その他の構成は同様であるため、その説明を省略する。
[Seventh Embodiment]
FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the seventh embodiment of the present invention. While the heat exchange device 1F according to the sixth embodiment detects the temperature of the magnetic fluid by the temperature sensor 7, the heat exchange device 1G detects the temperature of the electronic component 11 or the vicinity thereof by the temperature sensor 7. Then, based on the detected temperature, the magnetic field control unit 9 controls the strength of the magnetic field applied to the magnetic fluid by the magnetic field generator 6C. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.

(第7の実施の形態の動作)
次に、本発明の第7の実施の形態に係る熱交換装置1Gの動作の一例を説明する。まず、プリント基板10上の電子部品11、ポンプ5、磁場発生装置6C及び磁場制御部9に電源が供給されると、電子部品11が発熱し、ポンプ5は、磁性流体が伝熱チューブ4内を循環するように圧力を発生する。
(Operation of the seventh embodiment)
Next, an example of the operation of the heat exchange device 1G according to the seventh embodiment of the present invention will be described. First, when power is supplied to the electronic component 11, the pump 5, the magnetic field generator 6 </ b> C, and the magnetic field controller 9 on the printed circuit board 10, the electronic component 11 generates heat, and the pump 5 causes the magnetic fluid to flow inside the heat transfer tube 4. Generate pressure to circulate.

ポンプ5からの圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ4内を流れて、電子部品11が発熱した熱を吸熱部40で吸熱する。そして、温度センサ7は、電子部品11の温度を検出し、その温度情報を磁場制御部9に送る。   Due to the pressure from the pump 5, the magnetic fluid flows through the heat transfer tube 4, and the heat generated by the electronic component 11 is absorbed by the heat absorbing unit 40. The temperature sensor 7 detects the temperature of the electronic component 11 and sends the temperature information to the magnetic field controller 9.

磁場制御部9は、温度センサ7から温度情報を受け取ると、その温度情報が示す温度が、所定の上限温度以上である場合は、磁場発生装置6Cに対して発生する磁場の強さを上げるように指示し、所定の下限温度以下である場合は、磁場発生装置6Cに対して発生する磁場の強さを下げるように指示する。   When receiving the temperature information from the temperature sensor 7, the magnetic field control unit 9 increases the strength of the magnetic field generated for the magnetic field generator 6C if the temperature indicated by the temperature information is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature. When the temperature is equal to or lower than the predetermined lower limit temperature, the magnetic field generator 6C is instructed to reduce the strength of the generated magnetic field.

磁場発生装置6Cは、磁場制御部9からの指示を受け取ると、その指示に従って発生する磁場の強さを変更し、磁場発生装置6Cの近傍を通過する磁性流体に対して、その変更した磁場を付与し、磁性流体の流速を調整する。   When receiving the instruction from the magnetic field control unit 9, the magnetic field generator 6C changes the strength of the magnetic field generated according to the instruction, and applies the changed magnetic field to the magnetic fluid passing near the magnetic field generator 6C. And adjust the flow rate of the magnetic fluid.

流速が調整された磁性流体は、金属チューブ2に配置された放熱部41を通過する際、金属チューブ2に熱を放熱し、その熱は金属チューブ2から大気中に放熱される。   When the magnetic fluid whose flow rate is adjusted passes through the heat radiating portion 41 disposed in the metal tube 2, heat is radiated to the metal tube 2, and the heat is radiated from the metal tube 2 to the atmosphere.

[第8の実施の形態]
図9は、本発明の第8の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。この光回路基板100は、磁性流体が内部を流れる伝熱チューブ4A,4Bと、ポンプ5A,5Bと、磁場発生装置6A,6Bとを2つずつ備えた他に、伝熱チューブ4Aの放熱部41に設けられ、光信号を送信する光送信部13と、光送信部13から送信された光信号を伝送する光導波路(光伝送路)15と、伝熱チューブ4Bの放熱部41に設けられ、光導波路15を介して光信号を受信する光受信部14とを備えたものである。
[Eighth Embodiment]
FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration example of the heat exchange device according to the eighth embodiment of the present invention. This optical circuit board 100 includes two heat transfer tubes 4A and 4B through which magnetic fluid flows, two pumps 5A and 5B, and two magnetic field generators 6A and 6B, and a heat radiating portion of the heat transfer tube 4A. The optical transmission unit 13 that transmits the optical signal, the optical waveguide (optical transmission line) 15 that transmits the optical signal transmitted from the optical transmission unit 13, and the heat radiation unit 41 of the heat transfer tube 4B are provided. And an optical receiver 14 for receiving an optical signal via the optical waveguide 15.

なお、光回路基板は、光送信部13を備えた光送信装置を構成するものでもよいし、光受信部14を備えた光受信装置を構成するものでもよい。また、光回路基板は、伝熱チューブ4A,4Bの一部を放熱部として、その放熱部に金属チューブを設けてもよいし、光送信部13及び光受信部14が発生する熱を1つの伝熱チューブで吸熱するようにしてもよい。   The optical circuit board may constitute an optical transmission device provided with the optical transmission unit 13 or may constitute an optical reception device provided with the optical reception unit 14. In addition, the optical circuit board may have a part of the heat transfer tubes 4A and 4B as a heat radiating part, and a metal tube may be provided in the heat radiating part, or the heat generated by the light transmitting part 13 and the light receiving part 14 You may make it absorb heat with a heat exchanger tube.

光送信部13は、光信号を光導波路15に出力する、例えば、半導体レーザからなる発光素子と、発光素子を駆動する駆動回路とを備え、発光素子から光信号を出力する際に駆動回路が発熱する。   The optical transmission unit 13 includes a light emitting element that outputs an optical signal to the optical waveguide 15, for example, a semiconductor laser and a drive circuit that drives the light emitting element, and the drive circuit outputs the optical signal from the light emitting element. Fever.

光受信部14は、光送信部13から送られた光信号を光導波路15を介して受光して電気信号に変換する、例えば、フォトダイオードからなる受光素子と、受光素子からの電気信号を増幅する増幅回路とを備え、増幅回路にて電気信号を増幅する際に発熱する。   The optical receiver 14 receives the optical signal sent from the optical transmitter 13 through the optical waveguide 15 and converts it into an electrical signal. For example, the optical receiver 14 is a photodiode and amplifies the electrical signal from the photodetector. An amplifying circuit that generates heat when the amplifying circuit amplifies the electrical signal.

光導波路15は、コアを、コアの屈折率よりも小さい屈折率のクラッドで覆って形成されている。   The optical waveguide 15 is formed by covering the core with a clad having a refractive index smaller than the refractive index of the core.

(第8の実施の形態の動作)
次に、本発明の第8の実施の形態に係る光回路基板100の動作の一例を説明する。まず、プリント基板10上の光送信部13、光受信部14、ポンプ5A,5B及び磁場発生装置6A,6Bに電源が供給される。そして、光送信部13が、例えば、転送するデータを電気信号から光信号に変換して送信し、光受信部14が、光導波路15を介してその光信号を受信すると、光送信部13及び光受信部14が発熱するとともに、ポンプ5は、磁性流体が伝熱チューブ4内を循環するように圧力を発生する。
(Operation of the eighth embodiment)
Next, an example of the operation of the optical circuit board 100 according to the eighth embodiment of the present invention will be described. First, power is supplied to the optical transmitter 13, the optical receiver 14, the pumps 5A and 5B, and the magnetic field generators 6A and 6B on the printed circuit board 10. Then, for example, when the optical transmission unit 13 converts data to be transferred from an electric signal to an optical signal and transmits the optical signal, and the optical reception unit 14 receives the optical signal via the optical waveguide 15, the optical transmission unit 13 and While the optical receiver 14 generates heat, the pump 5 generates pressure so that the magnetic fluid circulates in the heat transfer tube 4.

磁性流体は、光送信部13の側に設けられたポンプ5Aが発生した圧力により伝熱チューブ4A内を流れて、光送信部13が発熱した熱を吸熱部40Aで吸熱する。   The magnetic fluid flows in the heat transfer tube 4A due to the pressure generated by the pump 5A provided on the optical transmission unit 13 side, and the heat generated by the optical transmission unit 13 is absorbed by the heat absorption unit 40A.

吸熱部40Aで吸熱した磁性流体は、ポンプ5Aからの圧力により、吸熱部40Aに再び供給されるまでの間に、光送信部13から吸熱した熱を伝熱チューブ4Aを介して大気中に放熱する。   The magnetic fluid that has absorbed the heat at the heat absorbing portion 40A radiates the heat absorbed from the light transmitting portion 13 to the atmosphere via the heat transfer tube 4A until it is supplied again to the heat absorbing portion 40A due to the pressure from the pump 5A. To do.

放熱した磁性流体は、温度が下がり粘度が高くなるが、伝熱チューブ4A内を流れて、磁場発生装置6Aの近傍を通過するとき、磁場発生装置6Aが発生した磁場60aにより、磁性流体の粘度が下がり、伝熱チューブ4内Aを流れる磁性流体の流速が速くなる。   The radiated magnetic fluid has a low temperature and a high viscosity, but when flowing through the heat transfer tube 4A and passing near the magnetic field generator 6A, the magnetic fluid 60a generated by the magnetic field generator 6A causes the viscosity of the magnetic fluid. Decreases, and the flow velocity of the magnetic fluid flowing through the heat transfer tube A increases.

同様にして、光受信部14の側に設けられた伝熱チューブ4B内を流れる磁性流体は、ポンプ5Bが発生した圧力により吸熱部40Bに供給され、光受信部14が発熱した熱を吸熱する。   Similarly, the magnetic fluid flowing in the heat transfer tube 4B provided on the side of the light receiving unit 14 is supplied to the heat absorbing unit 40B by the pressure generated by the pump 5B, and the light receiving unit 14 absorbs the generated heat. .

そして、吸熱した磁性流体は、磁場発生装置6Bにより磁場60bが付与され、吸熱部40Bに再び供給されるまでの間に、光受信部14から吸熱した熱を大気中に放熱する。   The absorbed magnetic fluid releases the heat absorbed from the light receiving unit 14 into the atmosphere until the magnetic fluid 60b is applied with the magnetic field 60b by the magnetic field generator 6B and is supplied again to the heat absorbing unit 40B.

[第9の実施の形態]
図10は、本発明の第9の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。第1の実施の形態に係る熱交換装置1Aが電子部品11を冷却するのに対し、この熱交換装置1Hは、例えば、寒冷地等で電子部品11が正常に動作するように、電子部品11を適温に加熱するものである。
[Ninth Embodiment]
FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the ninth embodiment of the present invention. While the heat exchange device 1A according to the first embodiment cools the electronic component 11, the heat exchange device 1H is configured so that the electronic component 11 operates normally in a cold region, for example. Is heated to an appropriate temperature.

すなわち、熱交換装置1Hは、熱エネルギーを発生するヒータ16から熱を吸熱する吸熱部40、及び電子部品11に熱を放熱する放熱部41を有する伝熱チューブ4と、伝熱チューブ4に収容された磁性流体と、伝熱チューブ4内で磁性流体の流れ3の向きに磁性流体を循環させる圧力を発生するポンプ5と、伝熱チューブ4を流れる磁性流体に所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場発生装置6とから構成されている。   That is, the heat exchange device 1 </ b> H is accommodated in the heat transfer tube 4, which includes the heat absorption part 40 that absorbs heat from the heater 16 that generates heat energy, and the heat dissipation part 41 that radiates heat to the electronic component 11. The magnetic fluid, the pump 5 for generating a pressure for circulating the magnetic fluid in the direction of the magnetic fluid flow 3 in the heat transfer tube 4, and the strength corresponding to the desired viscosity of the magnetic fluid flowing through the heat transfer tube 4 It is comprised from the magnetic field generator 6 which provides this magnetic field.

(第9の実施の形態の動作)
次に、本発明の第9の実施の形態に係る熱交換装置1Hの動作の一例を説明する。まず、ヒータ16及びポンプ5に電源が供給されると、ヒータ16が発熱するとともに、ポンプ5は、磁性流体が伝熱チューブ4内を循環するように圧力を発生する。
(Operation of the ninth embodiment)
Next, an example of operation | movement of the heat exchange apparatus 1H which concerns on the 9th Embodiment of this invention is demonstrated. First, when power is supplied to the heater 16 and the pump 5, the heater 16 generates heat, and the pump 5 generates pressure so that the magnetic fluid circulates in the heat transfer tube 4.

ポンプ5からの圧力により、磁性流体は、伝熱チューブ4内を流れて、吸熱部40を通過する際、ヒータ16が発熱した熱を吸熱する。   Due to the pressure from the pump 5, the magnetic fluid absorbs the heat generated by the heater 16 when it flows through the heat transfer tube 4 and passes through the heat absorbing unit 40.

吸熱した磁性流体は、放熱部41に到達すると、電子部品11に熱を放熱する。電子部品11は、放熱された熱により適温に加熱される。   When the absorbed magnetic fluid reaches the heat radiating portion 41, it dissipates heat to the electronic component 11. The electronic component 11 is heated to an appropriate temperature by the radiated heat.

放熱した磁性流体は、磁場発生装置6の近傍を通過し、磁場発生装置6が発生した磁場60を付与されると、磁性流体の粘度が下がり、伝熱チューブ4内Aを流れる磁性流体の流速が速くなる。   The dissipated magnetic fluid passes in the vicinity of the magnetic field generator 6 and when the magnetic field 60 generated by the magnetic field generator 6 is applied, the viscosity of the magnetic fluid decreases and the flow velocity of the magnetic fluid flowing through the heat transfer tube 4 A Will be faster.

そして、ヒータ16及びポンプ5に電源が供給されてから所定の時間が経過すると、電子部品11に電源が供給され、電子部品11はその動作を開始する。なお、電子部品11がその動作を開始した後に、ヒータ16及びポンプ5への電源の供給を停止してもよい。   When a predetermined time elapses after power is supplied to the heater 16 and the pump 5, power is supplied to the electronic component 11 and the electronic component 11 starts its operation. Note that the supply of power to the heater 16 and the pump 5 may be stopped after the electronic component 11 starts its operation.

[他の実施の形態]
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、上記各実施の形態における磁性流体の流れ3は、反対方向に流れるものでもよい。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the magnetic fluid flow 3 in each of the above embodiments may flow in the opposite direction.

また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で上記各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。例えば、金属チューブ、ポンプ、磁場発生装置、温度センサ、ポンプ制御部、及び磁場制御部は、それらの配置を任意に入れ替えて熱交換装置を構成するものでもよい。   In addition, the constituent elements of the above embodiments can be arbitrarily combined without departing from the scope of the present invention. For example, a metal tube, a pump, a magnetic field generation device, a temperature sensor, a pump control unit, and a magnetic field control unit may be configured to form a heat exchange device by arbitrarily changing their arrangement.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to a first embodiment of the present invention. 図2(a)は、本発明の第2の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図であり、図2(b)は、図2(a)のA−A線断面図である。Fig.2 (a) is a perspective view which shows the example of a schematic structure of the heat exchange apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, FIG.2 (b) is the AA line | wire of Fig.2 (a). It is sectional drawing. 図3は、本発明の第3の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the third embodiment of the present invention. 図4(a)は、図3のB−B線断面図であり、図4(b)は、吸熱構造の変形例を示す図3のB−B線断面図である。4A is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3 showing a modification of the heat absorbing structure. 図5(a)は、本発明の第4の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。図5(b)は、図5(a)のC−C線断面図である。FIG. 5A is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG.5 (b) is CC sectional view taken on the line of Fig.5 (a). 図6は、本発明の第5の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the fifth embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第6の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the sixth embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第7の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the seventh embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第8の実施の形態に係る光回路基板の概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration example of an optical circuit board according to the eighth embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第9の実施の形態に係る熱交換装置の概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration example of a heat exchange device according to the ninth embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1A〜1H 熱交換装置
2 金属チューブ
3 磁性流体の流れ
4,4A,4B伝熱チューブ
5,5A,5B ポンプ
6,6A〜6C 磁場発生装置
7 温度センサ
8 ポンプ制御部
9 磁場制御部
10 プリント基板
11,11A〜11D 電子部品
12 ファン
13 光送信部
14 光受信部
15 光導波路
16 ヒータ
20 支持部
21 金属板
40,40A,40B 吸熱部
41,41A,41B 放熱部
60,60a,60b 磁場
100 光回路基板
120 風
1A-1H Heat exchange device 2 Metal tube 3 Magnetic fluid flow 4, 4A, 4B Heat transfer tube 5, 5A, 5B Pump 6, 6A-6C Magnetic field generator 7 Temperature sensor 8 Pump controller 9 Magnetic field controller 10 Printed circuit board 11, 11A to 11D Electronic component 12 Fan 13 Optical transmission unit 14 Optical reception unit 15 Optical waveguide 16 Heater 20 Support unit 21 Metal plates 40, 40A, 40B Heat absorption units 41, 41A, 41B Heat radiation units 60, 60a, 60b Magnetic field 100 Light Circuit board 120 wind

Claims (7)

熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、
前記循環路に収容された磁性流体と、
前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、
前記循環路を流れる前記磁性流体に、前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部とを備えた熱交換装置。
A heat-absorbing part that absorbs heat, and a circulation path having a heat-dissipating part that dissipates heat;
A magnetic fluid contained in the circulation path;
A pump for generating a pressure for circulating the magnetic fluid in the circulation path;
The heat exchange apparatus provided with the magnetic field provision part which provides the magnetic field of the intensity | strength according to the desired viscosity of the said magnetic fluid to the said magnetic fluid which flows through the said circulation path.
さらに、前記磁性流体の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記ポンプが発生する圧力を制御するポンプ制御部とを備えた請求項1に記載の熱交換装置。
Furthermore, a temperature detector that detects the temperature of the magnetic fluid;
The heat exchange apparatus according to claim 1, further comprising: a pump control unit that controls a pressure generated by the pump based on the temperature detected by the temperature detection unit.
さらに、前記磁性流体の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記磁場付与部が前記磁性流体に付与する磁場の強さを制御する磁場制御部とを備えた請求項1に記載の熱交換装置。
Furthermore, a temperature detector that detects the temperature of the magnetic fluid;
The heat exchange device according to claim 1, further comprising: a magnetic field control unit that controls the strength of the magnetic field applied to the magnetic fluid by the magnetic field applying unit based on the temperature detected by the temperature detecting unit.
さらに、前記吸熱部、前記放熱部、又はこれらの近傍の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記磁場付与部が前記磁性流体に付与する磁場の強さを制御する磁場制御部とを備えた請求項1に記載の熱交換装置。
Furthermore, a temperature detection unit that detects the temperature of the heat absorption unit, the heat dissipation unit, or the vicinity thereof,
The heat exchange device according to claim 1, further comprising: a magnetic field control unit that controls the strength of the magnetic field applied to the magnetic fluid by the magnetic field applying unit based on the temperature detected by the temperature detecting unit.
前記磁場付与部は、前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に重ねて配置された請求項1に記載の熱交換装置。   The heat exchange device according to claim 1, wherein the magnetic field application unit is disposed so as to overlap the heat absorption unit or the heat radiation unit of the circulation path. 熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、
前記循環路に収容された磁性流体と、
前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、
前記循環路を流れる前記磁性流体に前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部と、
前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、光信号を送信又は受信する光送信部又は光受信部とを備えた光送受信装置。
A heat-absorbing part that absorbs heat, and a circulation path having a heat-dissipating part that radiates heat;
A magnetic fluid contained in the circulation path;
A pump for generating a pressure for circulating the magnetic fluid in the circulation path;
A magnetic field applying unit that applies a magnetic field having a strength according to a desired viscosity of the magnetic fluid to the magnetic fluid flowing through the circulation path;
An optical transmission / reception apparatus comprising an optical transmission unit or an optical reception unit that is provided in the heat absorption unit or the heat radiation unit of the circulation path and transmits or receives an optical signal.
熱を吸熱する吸熱部、及び熱を放熱する放熱部を有する循環路と、前記循環路に収容された磁性流体と、前記磁性流体を前記循環路内で循環させる圧力を発生するポンプと、前記循環路を流れる前記磁性流体に前記磁性流体の所望の粘度に応じた強さの磁場を付与する磁場付与部とを有する一対の熱交換装置と、
前記一対の熱交換装置のうち一方の熱交換装置の前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、光信号を送信する光送信部と、
前記光送信部から送信された光信号を伝送する光伝送路と、
前記一対の熱交換装置のうち他方の熱交換装置の前記循環路の前記吸熱部又は前記放熱部に設けられ、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する光受信部とを備えた光回路基板。
A heat-absorbing part that absorbs heat, and a circulation path having a heat-dissipating part that dissipates heat; a magnetic fluid housed in the circulation path; a pump that generates pressure for circulating the magnetic fluid in the circulation path; A pair of heat exchange devices having a magnetic field applying unit that applies a magnetic field having a strength corresponding to a desired viscosity of the magnetic fluid to the magnetic fluid flowing through the circulation path;
An optical transmission unit that transmits an optical signal provided in the heat absorption unit or the heat dissipation unit of the circulation path of one of the pair of heat exchange devices;
An optical transmission line for transmitting an optical signal transmitted from the optical transmitter;
An optical receiver provided in the heat absorption part or the heat dissipation part of the circulation path of the other heat exchange apparatus of the pair of heat exchange apparatuses, and receiving an optical signal via the optical transmission path Circuit board.
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