JP2006234255A - Radiator and liquid cooling system comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体冷媒の効率的な冷却に適したラジエータの構造と、更には、かかるラジエータを備え、一例として、例えばパーソナルコンピュータやサーバ等に代表されるように、その内部に発熱素子である半導体集積回路素子を搭載した各種の電子機器において、当該発熱素子の冷却に適した液冷システムに関する。 The present invention includes a radiator structure suitable for efficient cooling of a liquid refrigerant, and further includes such a radiator. As an example, as represented by a personal computer, a server, or the like, a heating element is provided therein. The present invention relates to a liquid cooling system suitable for cooling a heat generating element in various electronic devices equipped with a semiconductor integrated circuit element.
従来、パーソナルコンピュータやサーバ等に代表される電子機器では、その筐体の内部に、発熱体である、CPU(Central Processing Unit)に代表される半導体集積回路素子を備えており、そのため、通常、当該発熱素子の正常な動作を確保するため、冷却が必要とされている。従来、かかる冷却を実現するため、一般的には、ヒートシンクと呼ばれるフィンを一体に形成した伝熱体を当該発熱素子に熱的に接続して取り付け、それに冷却風を送るファンを備えた、所謂、空冷式の冷却システムにより行われていた。 Conventionally, an electronic device typified by a personal computer or a server includes a semiconductor integrated circuit element typified by a CPU (Central Processing Unit), which is a heating element, inside the casing. Cooling is required to ensure the normal operation of the heating element. Conventionally, in order to realize such cooling, generally, a so-called heat sink, in which a heat transfer body integrally formed with fins is attached to the heat generating element in a thermally connected manner, and a so-called fan is provided that sends cooling air to the heat generating element. The air cooling system was used.
しかしながら、近年、上記発熱素子である半導体集積回路素子の小型化及び高集積化、更には、その高機能化に伴って、発熱素子における発熱が増大すると共に、発熱部位の局所化なども生じており、そのためにも、従来の空冷式の冷却システムに代えて、例えば、水等の冷媒を用いた、冷却効率の高い液冷式の冷却システムが注目され、かつ、採用されてきている。 However, in recent years, along with the miniaturization and high integration of the semiconductor integrated circuit elements, which are the heat generating elements, and the higher functionality, heat generation in the heat generating elements has increased, and the heat generating parts have become localized. For this reason, instead of the conventional air cooling type cooling system, for example, a liquid cooling type cooling system with high cooling efficiency using a refrigerant such as water has attracted attention and has been adopted.
上述した電子機器において用いられ、冷却効率の高い液冷式の冷却システムとしては、例えば、以下の特許文献1によっても知られるように、一般に、発熱体であるCPUの表面に、所謂、受熱(冷却)ジャケットと呼ばれる部材を直接に搭載し、他方、この受熱ジャケットの内部に形成された流路内に液体冷媒を通流させる。即ち、CPUからの発熱を上記ジャケット内を流れる冷媒に伝達し、もって、発熱体を高効率で冷却するものである。なお、かかる液冷式の冷却システムでは、通常、上記冷却ジャケットを受熱部としてヒートサイクルが形成されており、具体的には、上記液体冷媒をサイクル内に循環させるための循環ポンプ、上記液体冷媒の熱を外部に放熱するための放熱部であるラジエータ、更には、必要に応じ、サイクルの一部に設けられた液体冷媒を貯留するための冷媒タンクを備えており、そして、これらを、例えば、金属製のチューブやゴムなどの弾性体からなるチューブを介して接続している。
As a liquid cooling type cooling system that is used in the above-described electronic equipment and has a high cooling efficiency, for example, as known from the following
また、以下の特許文献2によれば、放熱部を形成する流路の中央にポンプ羽根車を設置し、さらに、ファンを設置してポンプ羽根車とファンを同一のモータで駆動するようにし、もって、ファン、ポンプ、そして、放熱器を一体化したものも既に知られている。
ところで、冷却システム内に液体冷媒を積極的に循環する冷却方式では、特に、近年著しい、発熱素子における発熱量の増大に伴って、その冷却能力を向上するため、液体冷媒の熱を外部に放熱する放熱部、即ち、ラジエータに電動ファンを取り付けて強制的に放熱を促すことが行われている。 By the way, in the cooling system that actively circulates the liquid refrigerant in the cooling system, the heat of the liquid refrigerant is radiated to the outside in order to improve the cooling capacity particularly with the increase in the amount of heat generated in the heating element. For example, an electric fan is attached to a heat dissipating part, that is, a radiator to forcibly radiate heat.
なお、従来技術によるラジエータと電動ファンの一例が、添付の図7(a)及び(b)に示されている。ラジエータ50は、通常、上下のヘッド51、52の間に複数の流路配管53を配置し、これら流路配管53との間には、例えば、コルゲート又は蛇腹状に形成した金属板板をフィン54として取り付けて構成されており、その一方の表面にファン55を取り付ける。なお、このファン55を回転駆動するファン用モータ56は、通常、上記ファン55の中心部に固定される。
In addition, an example of the radiator and electric fan by a prior art is shown by attached FIG. 7 (a) and (b). In the
また、従来技術では、ファン55の出口での冷却風の速度分布を考慮して、通常、図7(b)に示すように、ラジエータ50を介して、空気を吸込む位置に配置されるのが一般的である。また、これらラジエータ50とファン55との間での圧力を均一化するためには、通常、スペースを必要とする。そして、特に、この従来技術になるラジエータ50とファン55とからなる液冷媒の冷却装置では、当該ファン55を回転駆動するためのファン用モータ56の位置が、所謂、デッドスペースとなってしまう。即ち、図7(b)の右側に示すように、ラジエータ50の略中央部では空気の流速が遅くなり、そのため、ファン55による冷却効果が低減してしまうこととなる。なお、図7(b)の符号57は、液冷システムのループの一部を形成するラジエータ50へ液体冷媒を循環するための、ラジエータ50とは個別に設けられたポンプを示している。
Further, in the prior art, in consideration of the speed distribution of the cooling air at the outlet of the fan 55, it is usually arranged at a position for sucking air through the
加えて、上記の従来技術になる液冷システムでは、必要に応じ、即ち、長期の使用により内部を循環する液体冷媒の減少を補充して軽減するため、冷媒タンクを設ける場合もあるが、その場合には、やはり上記ポンプ57と同様、ラジエータ50とは個別に設けられていた。
In addition, in the liquid cooling system according to the above-described prior art, a refrigerant tank may be provided as necessary, that is, in order to supplement and reduce the decrease in liquid refrigerant circulating inside through long-term use. In some cases, the
すなわち、上記からも明らかなように、従来のラジエータ50とファン55とからなる液冷媒の冷却装置では、冷却効果が悪く、かつ、共に液冷システムを構成するポンプ57や冷媒タンクを一体にすることは難しく、そのため、かかる液冷システムをパーソナルコンピュータやサーバ等の電子機器の筐体に取り付ける場合、比較的大きなスペース(空き空間)を必要とし、また、取り付け作業も煩雑になるという問題点が指摘されていた。
That is, as apparent from the above, the conventional cooling device for the liquid refrigerant composed of the
そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みて成されたものであり、具体的には、循環する液体冷媒の冷却(放熱)効率を向上すると共に、その内部に、共に液冷システムを構成する他の構成要素であるポンプや冷媒タンクをも一体に組み込むことが可能なラジエータの新規な構成を提供すること、更には、かかる新規なラジエータを備え、大きな取り付けスペースを必要とせず、かつ、取り付け作業も簡単な液冷システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art. Specifically, the present invention improves the cooling (heat dissipation) efficiency of the circulating liquid refrigerant, and the liquid cooling is performed inside the liquid refrigerant. It is possible to provide a new configuration of a radiator capable of integrating a pump and a refrigerant tank, which are other components constituting the system, as well as to provide such a new radiator without requiring a large installation space. An object of the present invention is to provide a liquid cooling system that can be easily mounted.
本発明によれば、上述した目的を達成するため、まず、筐体内に発熱素子を備えた電子機器の液例システムを構成するラジエータであって、前記発熱素子の発熱を内部に流れる液体冷媒に伝達する冷却ジャケットからの液体冷媒を流入して発熱を外部へ放出するラジエータであって:内部に前記液体冷媒を通流させ、その表面から熱を放出する放熱部材(ラジエータ部)と;前記放熱部材(ラジエータ部)に強制的に冷却風を供給する駆動用電動機によって駆動される電動ファンと;そして、前記冷却ジャケットを含む液冷システム内で前記液体冷媒を循環する循環ポンプとを備えており、前記循環ポンプを前記電動ファンの駆動用電動機に対向して設置するとともに、前記放熱部材(ラジエータ部)と、前記電動ファンと、そして、前記循環ポンプとを一体に構成したラジエータが提供されている。 According to the present invention, in order to achieve the above-described object, first, a radiator constituting a liquid example system of an electronic device provided with a heating element in a housing, the heat generated by the heating element is converted into a liquid refrigerant flowing inside. A radiator that flows in liquid refrigerant from a cooling jacket to be transmitted and releases heat to the outside; a heat radiating member (radiator portion) that causes the liquid refrigerant to flow inside and releases heat from the surface; and the heat dissipation An electric fan driven by a driving motor for forcibly supplying cooling air to a member (radiator section); and a circulation pump for circulating the liquid refrigerant in a liquid cooling system including the cooling jacket. The circulation pump is installed to face the electric motor for driving the electric fan, the heat dissipating member (radiator section), the electric fan, and the circulation fan. A radiator configured in one piece and a pump is provided.
また、本発明では、前記に記載したラジエータは、更に、前記液冷システム内を循環する液体冷媒の一部をその内部に貯留するためのタンクを備えており、かつ、前記放熱部材(ラジエータ部)、前記電動ファン、前記循環ポンプに加え、更に、前記タンクをも一体に構成することが好ましい。また、前記のラジエータにおいて、前記電動ファンは、略中央部に駆動用電動機を備えた軸流ファンから構成され、前記放熱部材(ラジエータ部)は、前記循環ポンプを、又は、前記循環ポンプと共に前記タンクを、その略中央部に配置して構成され、そして、前記電動ファンを前記放熱部材(ラジエータ部)の一方の面に取り付けて一体に構成することが好ましい。 In the present invention, the radiator described above further includes a tank for storing a part of the liquid refrigerant circulating in the liquid cooling system therein, and the heat radiating member (radiator section) In addition to the electric fan and the circulation pump, it is preferable that the tank is also configured integrally. Further, in the radiator, the electric fan is constituted by an axial fan provided with a driving motor at a substantially central portion, and the heat radiating member (radiator portion) is configured such that the circulating pump or the circulating pump is combined with the circulating pump. It is preferable that the tank is arranged at a substantially central portion thereof, and the electric fan is attached to one surface of the heat radiating member (radiator portion) to be integrally formed.
更に、本発明では、前記のラジエータにおいて、前記電動ファンの電動機により、同時に、前記循環ポンプの駆動をも行うことが、あるいは、前記電動ファンのファンの回転方向は、それにより生じる冷却風が、前記電動ファンから前記放熱部材(ラジエータ部)に向かうように設定すること、あるいは、前記放熱部材(ラジエータ部)は、互いに対向して配置された一対のヘッドの間に液体冷媒の通流管を、複数本、取り付け、当該通流管の間にフィンを取り付けて構成されていることが好ましい。 Further, in the present invention, in the radiator, the circulating pump can be driven simultaneously by the electric motor of the electric fan, or the rotation direction of the fan of the electric fan is caused by the cooling air generated thereby. The electric fan is set to go to the heat radiating member (radiator portion), or the heat radiating member (radiator portion) is provided with a liquid refrigerant flow pipe between a pair of heads arranged opposite to each other. It is preferable that a plurality of fins are attached and fins are attached between the flow pipes.
加えて、本発明によれば、やはり上述した目的を達成するために、筐体内に発熱素子を備えた電子機器のための液冷システムであって:当該発熱素子に熱的に接続されてその発熱を内部に通流する液体冷媒へ伝達する冷却ジャケットと;前記冷却ジャケットにおいて液体冷媒に伝達された熱を機器の外部へ放出する放熱部材(ラジエータ部)と;そして、前記冷却ジャケットと前記放熱部材(ラジエータ部)とを含むループ内に前記液体冷媒を循環するための循環ポンプとを備えており、前記放熱部材(ラジエータ部)は、その略中央部に、前記放熱部材(ラジエータ部)に強制的に冷却風を供給するための電動ファンを備え、かつ、前記循環ポンプと一体に構成されている液例システムが提供されている。 In addition, according to the present invention, there is also provided a liquid cooling system for an electronic device provided with a heating element in a housing to achieve the above-described object: A cooling jacket that transmits heat to the liquid refrigerant that flows through the inside; a heat radiating member (radiator) that releases heat transferred to the liquid refrigerant to the outside of the device in the cooling jacket; and the cooling jacket and the heat dissipation A circulation pump for circulating the liquid refrigerant in a loop including a member (radiator portion), and the heat radiating member (radiator portion) is disposed at a substantially central portion of the heat radiating member (radiator portion). There is provided a liquid example system including an electric fan for forcibly supplying cooling air and configured integrally with the circulation pump.
なお、本発明では、前記液例システムは、更に、システム内を循環する液体冷媒の一部をその内部に貯留するためのタンクを備えており、かつ、前記放熱部材(ラジエータ部)は、前記電動ファン、前記循環ポンプに加え、更に、前記タンクをも一体に構成することが好ましい。 In the present invention, the liquid example system further includes a tank for storing a part of the liquid refrigerant circulating in the system therein, and the heat radiating member (radiator unit) In addition to the electric fan and the circulation pump, it is preferable that the tank is also integrated.
以上に述べた本発明によれば、その内部に液冷システムを構成する他の構成要素であるポンプや冷媒タンクを含め、共に一体に組み込んだ新規な構成のラジエータによれば、循環する液体冷媒の冷却(放熱)効率を向上すると共に、大きな取り付けスペースを必要とせず、かつ、取り付け作業も簡単な液冷システムを提供することが可能になるという優れた効果を発揮する。 According to the present invention described above, according to the radiator having a novel configuration that includes a pump and a refrigerant tank, which are other components constituting the liquid cooling system, and is integrally incorporated therein, the circulating liquid refrigerant In addition to improving the cooling (heat radiation) efficiency, it is possible to provide a liquid cooling system that does not require a large mounting space and that can be easily mounted.
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を用いて詳細に説明する。
まず、添付の図1は、本発明の一実施の形態になる液冷システムを構成するラジエータの全体構成が、その展開斜視図により示されている。なお、このラジエータは、例えばパーソナルコンピュータやサーバ等のように、筐体の内部に発熱する発熱素子(例えば、CPU等)を備えた電子機器において、液体冷媒を循環することにより当該発熱素子の冷却を効率よく行う、所謂、液冷システムを、後に説明する冷却ジャケットと共に構成するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First, FIG. 1 attached herewith shows an exploded perspective view of an overall configuration of a radiator constituting a liquid cooling system according to an embodiment of the present invention. Note that this radiator cools the heat generating element by circulating a liquid refrigerant in an electronic device including a heat generating element (for example, a CPU) that generates heat inside the housing, such as a personal computer or a server. A so-called liquid cooling system that efficiently performs the above-described process is configured with a cooling jacket described later.
このラジエータは、図からも明らかなように、上下に対向・離隔して配置された一対のヘッダ101、101の間に、例えば、銅やアルミニウム等の金属のように、熱伝導性の高い部材からなる配管102を、複数本、互いに平行に、等間隔に並べて配置して接続し、そして、これら配管102の間には、やはり、銅やアルミニウム等の金属のように、熱伝導性の高い部材からなる、例えばコルゲート状のフィン103を取り付けて構成された放熱部材(ラジエータ部)100を備えている。また、このラジエータは、上記の放熱部材(ラジエータ部)100に加え、当該放熱部材(ラジエータ部)に一方の面(図では裏面)には、所謂、電動式のファン200を備えている。なお、この図では、電動式のファン200が上記放熱部材(ラジエータ部)100から離隔して示されているが、後にも図示するが、互いに一方の面を接触されて、一体に構成されている。なお、図中の符号104は、電動式のファン200を一体に構成する場合に、例えば、ネジなどの結合部材を挿入するため、上記放熱部材(ラジエータ部)100の角部に形成された孔である。
As is clear from the figure, this radiator is a member having a high thermal conductivity, such as a metal such as copper or aluminum, between a pair of
なお、上記の電動ファン200は、図からも明らかなように、外形略矩形の板状ケース201の中央部に円形の通風路202を形成し、当該通風路の略中央部に位置するように、所謂、軸流ファン203を取り付けたものである。なお、図中の符号204は、この軸流ファン203を回転駆動するための電動モータであり、符号205は、その回転出力軸を示している。また、符号206は、上記軸流ファン203と電動モータ204を、通風路202の中央部に配置・固定するための支持部材を示している。この電動ファン200にも、上記放熱部材(ラジエータ部)100と同様に、その4つの角部には、挿入孔207が形成されている。
As is clear from the figure, the
再び、上記の放熱部材(ラジエータ部)100へ戻り、本発明では、当該放熱部材(ラジエータ部)100の一部には、更に、やはり上記液冷システムの一部を構成する、液体冷媒の循環ポンプ300、及び/又は、冷媒タンク400をも一体に組み込んでいる。なお、この循環ポンプ300は、上記液冷システム内の液体冷媒を駆動してループ内を循環させるための液体駆動用の循環ポンプである。一方、冷媒タンク400は、例えば、5年間の製品保障期間に亘り、液体冷媒の外部への漏出をも考慮し、液冷システムが必要な冷却能力を維持するために十分な量の、液体冷媒(例えば、水、又は、プロピレングリコール等、所謂、不凍液を所定の割合で混合した水など)を保持するための冷媒貯留用のタンクである。なお、図中の符号401は、上記放熱部材(ラジエータ部)100の上方ヘッダ101と冷媒タンク400とを接続する配管を、402は、冷媒タンク400と循環ポンプ300とを接続する配管を示している。
Returning to the heat radiating member (radiator portion) 100 again, in the present invention, a part of the heat radiating member (radiator portion) 100 is further circulated with a liquid refrigerant, which also constitutes a part of the liquid cooling system. The
そして、以上のように、電動ファン200、循環ポンプ300、冷媒タンク400が一体に構成された放熱部材(ラジエータ部)100は、吐出ポート105及び吸入ポート106により、液冷システムを構成する冷却ジャケットに接続される。なお、この時の状態を、添付の図4に示す。なお、この図4においても、上記図1に示したと同じ構成要素は、同じ符号で示されているが、なお、図中の符号500は、上記した冷却ジャケットを、符号600は、当該冷却ジャケットの下面に、例えば、伝熱性のグリース等を介して接触された、例えばCPU等の発熱素子を示している。また、図中の符号501、502は、上記放熱部材(ラジエータ部)100の吐出ポート105と吸入ポート106を冷却ジャケット600へ接続するための、配管チューブを示している。なお、これらの配管チューブとしては、一般的には、金属製のチューブが採用されるが、特に、その可動部分には、ブチルゴムなど、壁面からの冷媒の透過の少ない弾性体からなるチューブが採用されている。
As described above, the heat dissipating member (radiator unit) 100 in which the
次に、添付の図2には、上記図1にその内部構成を説明したラジエータ(図1の左方向から見た場合)の正面図、側面断面図、そして、(図1の右方向から見た場合の)背面図を示している。なお、ここでも、上記図1に示したと同じ構成要素は、同じ符号で示されている。そして、図2(b)の矢印の方向に流入し、そして、流出する液体冷媒の流れは、図2(c)の矢印で示されるように、上記放熱部材(ラジエータ部)100において、以下のような経路で流れる。即ち、吸入ポート106→下側のヘッダ101→配管102→上側のヘッダ101→配管401→冷媒タンク400→配管402→循環ポンプ300→吐出ポート105。
Next, FIG. 2 attached includes a front view, a side sectional view, and a right side view of FIG. 1 of the radiator (when viewed from the left side of FIG. 1) whose internal configuration is illustrated in FIG. Shows the rear view. Here again, the same components as shown in FIG. 1 are indicated by the same reference numerals. Then, the flow of the liquid refrigerant flowing in and out in the direction of the arrow in FIG. 2 (b) is as follows in the heat radiating member (radiator portion) 100 as shown by the arrow in FIG. 2 (c). It flows in such a route. That is, the
そして、図2(a)から明らかなように、電動ファン200は、その軸流ファン203を回転駆動する駆動用モータ204を、通風路202の略中央部に取り付けており、一方、図2(c)から明らかなように、上記の放熱部材(ラジエータ部)100では、その略中央部に、配管102とフィン103とからなる放熱部は形成されておらず、むしろ、上記循環ポンプ300と上記冷媒タンク400とが取り付けられて構成されている。換言すれば、電動ファン200の駆動用モータ204部分に対応する部分、即ち、従来ではデッドスペースとなっていた部分に、循環ポンプ300と冷媒タンク400を配置する構成となっている。
As is clear from FIG. 2A, the
これにより、電動ファン200によって形成される冷却風は、ほぼその全てが、上記放熱部材(ラジエータ部)100を構成する配管102とフィン103の放熱部を通過することから、従来技術のようにデッドスペースを作らず、ラジエータによる、より効率的な冷却を可能にしている。また、上記放熱部材(ラジエータ部)100の略中央部に配置された循環ポンプ300と冷媒タンク400とを、例えば、銅やアルミニウム等の金属又はその他の熱伝導性の高い材質で形成することによれば、僅かではあるが、電動ファン200によって形成される冷却風の一部により冷却効果が得られることとなり、好適である。
As a result, almost all of the cooling air formed by the
なお、上述したラジエータは、放熱部材(ラジエータ部)100、電動ファン200、循環ポンプ300、および冷媒タンク400を一体構造としても良いが、それぞれ別部材として、一体的に配置して構成してもよい。この場合、必要な冷却性能に応じてラジエータ全体を作り変える必要がなく、各部材ごとに必要な性能を持つ部材の組合せを変更して構成すればよい。したがって、部材の共通化が図れ、低コスト化が可能になるというメリットがある。
In the above-described radiator, the heat dissipating member (radiator portion) 100, the
添付の図3には、上述したラジエータの構成において、電動ファン200により形成されて放熱部材(ラジエータ部)100へ供給される冷却風の流れが、白抜きの矢印により示されている。即ち、本発明になるラジエータでは、上記図7(b)に示した従来技術における冷却風の流れとは反対の方向になるように、電動ファン200の駆動用モータ204の回転方向(又は、軸流ファン203の羽根の傾き方向)が設定されている。なお、このように、冷却風が電動ファン200から放熱部材(ラジエータ部)100へ向かって流れるようにすることによれば、上記図7(b)の従来技術に比較し、冷却風をより高速で放熱部材(ラジエータ部)100へ供給することが可能となり、これによっても、より効率的なラジエータによる冷却を可能にしている。
In the attached FIG. 3, the flow of cooling air that is formed by the
また、さらに電動ファンを追加して放熱部材(ラジエータ部)の前後に配置し、プッシュ・プル方式で冷却風を流すようにしても良い。従来技術では、図7(b)に示したように、プル側の電動ファンと放熱部材(ラジエータ部)の間にスペースが必要になるのに対し、本発明では、プル側の電動ファンと放熱部材(ラジエータ部)も近接して配置することができる。すなわち、さらなる、冷却風の高速化による放熱の高性能化と設置の省スペース化という特徴がより顕著に発現できる。 Further, an electric fan may be added and disposed before and after the heat radiating member (radiator portion), and cooling air may be flowed by a push-pull method. In the prior art, as shown in FIG. 7B, a space is required between the pull-side electric fan and the heat radiating member (radiator portion), whereas in the present invention, the pull-side electric fan and the heat radiating member are radiated. A member (a radiator part) can also be arranged in close proximity. In other words, the features of higher heat dissipation by increasing the speed of the cooling air and space saving of installation can be manifested more remarkably.
上記に詳細を説明したラジエータは、上記図4でも説明したように、発熱素子の発熱を内部に流れる液体冷媒に伝達する冷却ジャケット400と共に液冷システムを構成するが、この液冷システムを電子機器、例えば、デスクトップ型のパーソナルコンピュータの本体部分に適用した例が、添付の図5に示されている。
The radiator described in detail above constitutes a liquid cooling system together with the cooling
まず、デスクトップ型のパーソナルコンピュータの本体部分は、図示のように、例えば、金属板を立方形状に形成してなる筐体700を備えており、その前面パネル部701には、電源スイッチを含む各種のスイッチや接続端子やインジケータランプなどが設けられており、また、その内部には、フロッピーディスク(登録商標)やCD、DVD等の各種の外部情報記録媒体を駆動するドライバ装置702が、上記前面パネル部701に開口するように配置されている。また、図中の符号703は、上記筐体700内に設けられた、例えば、ハードディスク装置からなる記憶部を示している。また、図中の参照符号704は、上記筐体700の上に被せられる蓋を示している。
First, as shown in the figure, the main body portion of a desktop personal computer includes a casing 700 formed by forming a metal plate in a cubic shape, and the front panel portion 701 includes various types of power switches. In addition, a
一方、上記筐体700の背面側には、本発明になる液冷システムを備えた電子回路部705が配置されており、また、図中の符号706は、商用電源から上記ドライバ装置702、記憶部703、電子回路部705を含む各部に所望の電源を供給するための電源部を示している。そして、この電子回路部705内には、上記の冷却ジャケット500がCPU等の発熱素子上に取り付けられており、そして、上述したように、電動ファン200、循環ポンプ300、冷媒タンク400とが一体に形成された放熱部材(ラジエータ部)100(全体で、ラジエータ)が、筐体700の背面側に取り付けられる。
On the other hand, an
この図からも明らかなように、本発明になる液冷システムを電子装置に実際に組み込む場合には、発熱素子上に上記冷却ジャケット500を取り付ける。そして、冷却ジャケット以外の他の必要な構成部品が一体となって構成されている上記のラジエータを、筐体700の背面側に設けられた空気取り入れ用の孔又はスリットに近接して取り付ける。即ち、基本的に、上記2つの作業を行うだけの簡単な作業により、取り付けを短時間で完了することが出来る。なお、ここでは図示しないが、筐体700の背面側には空気取り入れ用の孔又はスリットが形成されていることは言うまでもない。
As is apparent from this figure, when the liquid cooling system according to the present invention is actually incorporated into an electronic device, the cooling
また、ここでは、上記電動ファン200により、上記筐体100の外部の空気を取り入れる構成となっているが、しかしながら、これに限定されず、ラジエータを逆方向に配置し、もって、筐体700内の空気を外部に吹き出すようにしてもよい。
Further, here, the
なお、上記に説明した実施の形態では、循環ポンプ300は、それ自体が電動モータのような駆動源を備えて内部の羽根車などを回転して液体冷媒を加圧駆動し、もって、液冷システムのサイクル内を循環させるものとして説明した。しかしながら、本発明では、かかる構成に限定されることない。
In the embodiment described above, the
即ち、更に、添付の図6に示すように、上記循環ポンプ300’の変形例では、ポンプのケース305内に回転羽根車306を設けるが、しかしながら電動モータを備えることなく、回転羽根車306の回転軸には、上記電動ファン200を構成する電動モータ204の回転出力軸205が嵌合するようにしてもよい。これによれば、上記電動モータ204を、ファン203を回転駆動するためだけではなく、更に、循環ポンプ300’の回転駆動源としても利用できることから、ラジエータ全体として、小型化、軽量化、更には、その製造コストの低減を図ることが可能となる。
That is, as shown in FIG. 6 of the accompanying drawings, in the modified example of the circulating
100 放熱部材(ラジエータ部)
101 ヘッダ
102 配管
103 フィン
105 吐出ポート
106 吸入ポート
200 電動ファン
203 軸流ファン
204 電動モータ
300 循環ポンプ
400 冷媒タンク
100 Heat dissipation member (radiator part)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
内部に前記液体冷媒を通流させ、その表面から前記発熱素子の熱を放出する放熱部材と、前記放熱部材に強制的に冷却風を供給する駆動用電動機によって駆動される電動ファンと、前記液冷システム内で前記液体冷媒を循環する循環ポンプとからなり、前記循環ポンプを前記電動ファンの駆動用電動機に対向して設置するとともに、前記放熱部材と、前記電動ファンと、前記循環ポンプとを一体に構成したことを特徴とするラジエータ。 In the radiator that constitutes the liquid cooling system of the electronic equipment having the heating element in the housing,
A heat radiating member for allowing the liquid refrigerant to flow inside and releasing heat of the heat generating element from the surface; an electric fan driven by a driving motor for forcibly supplying cooling air to the heat radiating member; and the liquid A circulation pump that circulates the liquid refrigerant in a cooling system, the circulation pump being installed opposite to the electric motor for driving the electric fan, and the heat dissipation member, the electric fan, and the circulation pump. A radiator characterized by a single structure.
内部に前記液体冷媒を通流させ、その表面から前記発熱素子の熱を放出する放熱部材と、前記放熱部材に強制的に冷却風を供給する駆動用電動機によって駆動される電動ファンと、前記液体冷媒を循環し前記電動ファンの駆動用電動機に対向して設置した循環ポンプとを一体に構成したラジエータと、
前記発熱素子に熱的に接続されてその発熱を内部に通流する液体冷媒へ伝達する冷却ジャケットとからなり、
前記ラジエータと前記冷却ジャケットが配管接続されたことを特徴とする液冷システム。 In the liquid cooling system for electronic equipment with heating elements in the housing,
A heat radiating member for allowing the liquid refrigerant to flow inside and releasing heat of the heat generating element from the surface; an electric fan driven by a driving motor for forcibly supplying cooling air to the heat radiating member; and the liquid A radiator configured integrally with a circulation pump that circulates refrigerant and is installed opposite to the electric motor for driving the electric fan;
A cooling jacket that is thermally connected to the heating element and transmits the heat generation to a liquid refrigerant that flows through the heating element;
A liquid cooling system, wherein the radiator and the cooling jacket are connected by piping.
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