JP2002335091A - 発熱性の電子部品用冷却装置 - Google Patents
発熱性の電子部品用冷却装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＰＵ等の発熱性の電子部品を金属容器内に
簡単に取り付けることができ、かつ、適切に冷却するこ
とができる発熱性の電子部品用冷却装置を提供する。 【課題を解決する手段】 金属製容器３１内に配置さ
れ、金属製容器３１の一方から他方へ通過する冷却風と
自身を貫通する冷却用パイプ８に供給される冷媒で冷却
される水冷シンク１７に固定される発熱性の電子部品１
９を備える。電子部品１９は金属製容器３１にネジ止め
された水冷シンク１７の上面にグリース等の熱伝導体を
介して配置された上、電子部品１９を電気信号を供給す
るソケット２５を介して回路基板２０に装着した上、水
冷シンク１７の両側壁に各一端を固定した一対の板ばね
２２ａ、２２ｂの他端をソケット２５の両側壁の係合用
の溝部２５ａ、２５ｂに夫々係合することにより電子部
品１９を水冷シンク１７を介して取り付ける。
簡単に取り付けることができ、かつ、適切に冷却するこ
とができる発熱性の電子部品用冷却装置を提供する。 【課題を解決する手段】 金属製容器３１内に配置さ
れ、金属製容器３１の一方から他方へ通過する冷却風と
自身を貫通する冷却用パイプ８に供給される冷媒で冷却
される水冷シンク１７に固定される発熱性の電子部品１
９を備える。電子部品１９は金属製容器３１にネジ止め
された水冷シンク１７の上面にグリース等の熱伝導体を
介して配置された上、電子部品１９を電気信号を供給す
るソケット２５を介して回路基板２０に装着した上、水
冷シンク１７の両側壁に各一端を固定した一対の板ばね
２２ａ、２２ｂの他端をソケット２５の両側壁の係合用
の溝部２５ａ、２５ｂに夫々係合することにより電子部
品１９を水冷シンク１７を介して取り付ける。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ＣＰＵ（中央演算
処理装置）やＬＳＩ（大規模集積回路）等の半導体素子
を含む発熱性の電子部品の冷却を行う発熱性の電子部品
用冷却装置の改良に関する。
処理装置）やＬＳＩ（大規模集積回路）等の半導体素子
を含む発熱性の電子部品の冷却を行う発熱性の電子部品
用冷却装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のものでは、ＣＰＵ、ＬＳＩ等の熱
発生源をＣＰＵソケットを介して電装基板に直接設ける
か、金属製のケースに設ける場合があったが、これらの
場合、基板又はケースにビス止めするのが普通であっ
た。
発生源をＣＰＵソケットを介して電装基板に直接設ける
か、金属製のケースに設ける場合があったが、これらの
場合、基板又はケースにビス止めするのが普通であっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と、熱発生源に対して空冷等の冷却手段を備えていて
も、次のような問題があった。 ＣＰＵソケットを用いるものでは、熱発生源からの熱
がＣＰＵソケットで遮断され、基板が放熱面とならない
ために、冷却効率の点で問題があった。 金属製のケースに取付けるものでは、ビス止めのみで
は、金属製ケースへの密着性が悪く、放熱効率も悪くな
り、また、複数箇所のビス止めを適正位置にて行う必要
があり、そのため組立作業に熟練を要してしまうと共
に、ＣＰＵと金属製ケースと間の取付部分には熱伝導シ
ートが設けられる程度のため、熱伝導性シートによって
は密着度と伝熱性が低いという問題があった。 さらに、冷却効率の点より発熱量が大きい熱発生源へ
の適用には問題があった。
と、熱発生源に対して空冷等の冷却手段を備えていて
も、次のような問題があった。 ＣＰＵソケットを用いるものでは、熱発生源からの熱
がＣＰＵソケットで遮断され、基板が放熱面とならない
ために、冷却効率の点で問題があった。 金属製のケースに取付けるものでは、ビス止めのみで
は、金属製ケースへの密着性が悪く、放熱効率も悪くな
り、また、複数箇所のビス止めを適正位置にて行う必要
があり、そのため組立作業に熟練を要してしまうと共
に、ＣＰＵと金属製ケースと間の取付部分には熱伝導シ
ートが設けられる程度のため、熱伝導性シートによって
は密着度と伝熱性が低いという問題があった。 さらに、冷却効率の点より発熱量が大きい熱発生源へ
の適用には問題があった。
【０００４】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、冷却効率が高く、組立
が容易であって、発熱量の大きいコンピュータへの適用
も可能な発熱性の電子部品用冷却装置を提供することに
ある。
ものでその目的とするところは、冷却効率が高く、組立
が容易であって、発熱量の大きいコンピュータへの適用
も可能な発熱性の電子部品用冷却装置を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の発熱性の電子部
品用冷却装置は、上記課題を解決するために、請求項１
に記載のものでは、金属製容器内に配置され、金属製容
器の一方から他方へ通過する冷却風と自身を貫通する冷
媒パイプで冷却されるシンクに固定される発熱性の電子
部品を備えた発熱性の電子部品用冷却装置において、上
記発熱性の電子部品は上記金属製容器にネジ止めされた
シンクの上面にグリース等の熱伝導体を介して配置され
た上、この発熱性の電子部品に電気信号を供給するソケ
ットを介して回路基板に装着した上、水冷シンクの両側
壁に各一端を固定した一対のばね材の他端を上記ソケッ
トの両側壁の係合用の溝部に夫々係合することにより発
熱性の電子部品をシンクに取り付けるように構成した。
品用冷却装置は、上記課題を解決するために、請求項１
に記載のものでは、金属製容器内に配置され、金属製容
器の一方から他方へ通過する冷却風と自身を貫通する冷
媒パイプで冷却されるシンクに固定される発熱性の電子
部品を備えた発熱性の電子部品用冷却装置において、上
記発熱性の電子部品は上記金属製容器にネジ止めされた
シンクの上面にグリース等の熱伝導体を介して配置され
た上、この発熱性の電子部品に電気信号を供給するソケ
ットを介して回路基板に装着した上、水冷シンクの両側
壁に各一端を固定した一対のばね材の他端を上記ソケッ
トの両側壁の係合用の溝部に夫々係合することにより発
熱性の電子部品をシンクに取り付けるように構成した。
【０００６】請求項２に記載のものでは、金属製容器内
に配置され、金属製容器の一方から他方へ通過する冷却
風と自身を貫通する冷却用パイプに供給される冷媒で冷
却されるシンクに固定される発熱性の電子部品を備えた
発熱性の電子部品用冷却装置において、上記発熱性の電
子部品は、上記金属製容器にネジ止めされた回路基板に
当該発熱性の電子部品に電気信号を供給するソケットを
介して装着された上、この発熱性の電子部品の上面にグ
リース等の熱伝導体を介して前記シングを配置した上、
シンクの上面に中央部が固定されたバネ材の両端を上記
ソケットの両側壁の係合用の溝部に夫々係合することに
よりシンクを発熱性の電子部品に取り付けるように構成
した。
に配置され、金属製容器の一方から他方へ通過する冷却
風と自身を貫通する冷却用パイプに供給される冷媒で冷
却されるシンクに固定される発熱性の電子部品を備えた
発熱性の電子部品用冷却装置において、上記発熱性の電
子部品は、上記金属製容器にネジ止めされた回路基板に
当該発熱性の電子部品に電気信号を供給するソケットを
介して装着された上、この発熱性の電子部品の上面にグ
リース等の熱伝導体を介して前記シングを配置した上、
シンクの上面に中央部が固定されたバネ材の両端を上記
ソケットの両側壁の係合用の溝部に夫々係合することに
よりシンクを発熱性の電子部品に取り付けるように構成
した。
【０００７】請求項３に記載にものでは、金属製容器内
に配置され、金属製容器の一方から他方へ通過する冷却
風と自身を貫通する冷却用パイプに供給される冷媒で冷
却されるシンクに固定される発熱性の電子部品を備えた
発熱性の電子部品用冷却装置において、上記発熱性の電
子部品は、上記金属製容器にネジ止めされた回路基板に
当該発熱性の電子部品に電気信号を供給するソケットを
介して装着された上、この発熱性の電子部品の上面にグ
リース等の熱伝導体を介して前記シングを配置した上、
シンクの上面に中央部が当接し上記冷却用パイプ間に係
合されたバネ材の両端を上記ソケットの両側壁の係合用
の溝部に夫々係合することによりシンクを発熱性の電子
部品に取り付けるように構成した。
に配置され、金属製容器の一方から他方へ通過する冷却
風と自身を貫通する冷却用パイプに供給される冷媒で冷
却されるシンクに固定される発熱性の電子部品を備えた
発熱性の電子部品用冷却装置において、上記発熱性の電
子部品は、上記金属製容器にネジ止めされた回路基板に
当該発熱性の電子部品に電気信号を供給するソケットを
介して装着された上、この発熱性の電子部品の上面にグ
リース等の熱伝導体を介して前記シングを配置した上、
シンクの上面に中央部が当接し上記冷却用パイプ間に係
合されたバネ材の両端を上記ソケットの両側壁の係合用
の溝部に夫々係合することによりシンクを発熱性の電子
部品に取り付けるように構成した。
【０００８】また、請求項４に記載のものでは、発熱性
の電子部品が中央演算処理装置又はＬＳＩ等の半導体素
子を含む電子部品であることを特徴とするものである。
の電子部品が中央演算処理装置又はＬＳＩ等の半導体素
子を含む電子部品であることを特徴とするものである。
【０００９】また、請求項５に記載のものでは、上記発
熱性の電子部品が設けられるシンクは、空気流入口及び
空気流出口を備えた金属製容器と、上記空気流入口から
空気流出口に向かう空気流を発生させる冷却用ファン
と、当該金属製容器内に設置されたポンプ、ラジエータ
を介して冷却風を循環させる冷媒パイプを備え、上記金
属製容器内において上記冷媒パイプからシンクの冷却用
パイプに対して循環させる冷媒による冷却させるように
構成した。
熱性の電子部品が設けられるシンクは、空気流入口及び
空気流出口を備えた金属製容器と、上記空気流入口から
空気流出口に向かう空気流を発生させる冷却用ファン
と、当該金属製容器内に設置されたポンプ、ラジエータ
を介して冷却風を循環させる冷媒パイプを備え、上記金
属製容器内において上記冷媒パイプからシンクの冷却用
パイプに対して循環させる冷媒による冷却させるように
構成した。
【００１０】さらに、請求項６に記載のものでは、請求
項５に記載の発熱性の電子部品用冷却装置を単位ユニッ
トとして、これらの複数個のユニットを積み重ねて構成
するようにした。
項５に記載の発熱性の電子部品用冷却装置を単位ユニッ
トとして、これらの複数個のユニットを積み重ねて構成
するようにした。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図５を参照して本
発明の一実施の形態を説明する。まず、図１乃至図３に
より本実施の一形態の発熱性の電子部品用冷却装置にて
使用する冷却ユニットの構成を説明する。図１乃至図３
において、１はラジエータであり、このラジエータ１
は、蛇行状の循環路に形成した冷却用パイプ（アルミニ
ウムや銅など）３と冷却用ファン（クロスフローファン
など）５とから構成されている。上記冷却用ファン５に
よって図１中矢印Ａ、Ｂで示す方向への空気流を発生さ
せ、それによって、冷却用パイプ３内を流通する冷媒
（例えば、冷却水或いは−１０℃の不凍液）を再冷却す
るものである。なお、クロスフローファンとして図示し
た冷却ファン５は、そのファンケーシングを省略して示
してある。
発明の一実施の形態を説明する。まず、図１乃至図３に
より本実施の一形態の発熱性の電子部品用冷却装置にて
使用する冷却ユニットの構成を説明する。図１乃至図３
において、１はラジエータであり、このラジエータ１
は、蛇行状の循環路に形成した冷却用パイプ（アルミニ
ウムや銅など）３と冷却用ファン（クロスフローファン
など）５とから構成されている。上記冷却用ファン５に
よって図１中矢印Ａ、Ｂで示す方向への空気流を発生さ
せ、それによって、冷却用パイプ３内を流通する冷媒
（例えば、冷却水或いは−１０℃の不凍液）を再冷却す
るものである。なお、クロスフローファンとして図示し
た冷却ファン５は、そのファンケーシングを省略して示
してある。
【００１２】上記ラジエータ１の冷却用パイプ３には冷
媒供給パイプ７と冷媒戻りパイプ９が接続されている。
これら冷媒供給パイプ７と冷媒戻りパイプ９は、直角部
用コネクタ１１、直線部用コネクタ１３、Ｕ字状コネク
タ１５等を介して接続されていて、上記ラジエータ１側
の冷却用パイプ３と共に冷媒の循環路を構成している。
媒供給パイプ７と冷媒戻りパイプ９が接続されている。
これら冷媒供給パイプ７と冷媒戻りパイプ９は、直角部
用コネクタ１１、直線部用コネクタ１３、Ｕ字状コネク
タ１５等を介して接続されていて、上記ラジエータ１側
の冷却用パイプ３と共に冷媒の循環路を構成している。
【００１３】上記冷媒供給パイプ７と冷媒戻りパイプ９
には、例えば、アルミニウム製（熱伝導性が良いもので
あれば良い）の３個の水冷シンク１７が連結されてい
る。即ち、水冷シンク１７には冷媒を循環させるための
例えば、銅製の２本の冷却用パイプ８が内蔵しており、
この冷却用パイプ８に上記パイプ７、９が連結されてい
る。水冷シンク１７の上面には熱伝導体としてのグリー
スを介して発熱性の電子部品としてのＣＰＵ１９が取り
付けられることになる。そして、ＣＰＵ１９はソケット
（図示せず）を介してプリント基板（ＰＣＢ）２０に結
線されている。
には、例えば、アルミニウム製（熱伝導性が良いもので
あれば良い）の３個の水冷シンク１７が連結されてい
る。即ち、水冷シンク１７には冷媒を循環させるための
例えば、銅製の２本の冷却用パイプ８が内蔵しており、
この冷却用パイプ８に上記パイプ７、９が連結されてい
る。水冷シンク１７の上面には熱伝導体としてのグリー
スを介して発熱性の電子部品としてのＣＰＵ１９が取り
付けられることになる。そして、ＣＰＵ１９はソケット
（図示せず）を介してプリント基板（ＰＣＢ）２０に結
線されている。
【００１４】上記グリースは水冷シンク１７の上面であ
ってＣＰＵ１９との間に塗布されるものであり、熱伝導
性のパテとして機能するものである。なお、グリース以
外にも熱伝導性シート等の様々な熱伝導体の使用が考え
られる。
ってＣＰＵ１９との間に塗布されるものであり、熱伝導
性のパテとして機能するものである。なお、グリース以
外にも熱伝導性シート等の様々な熱伝導体の使用が考え
られる。
【００１５】上記冷媒戻りパイプ９にはレシーバタンク
２１とポンプ２３が介挿されている。上記レシーバタン
ク２１は注水とエアー抜きのために設けられているもの
であり、注水後にはリザーブタンクとして機能するもの
である。また、ＣＰＵの交換やシステムの交換の場合に
は水を抜き、再注水に使用される。また、上記ポンプ２
３は冷媒の循環を行わせるためのものである。なお、既
に説明した冷却用ファン５の位置としては図示した位置
に限定されず、図１中矢印Ａ〜Ｂへ示す方向に空気流を
発生させることができるような位置であればよい。従っ
て、図１中冷却用パイプ３のＡ側に設けるようにしても
よい。
２１とポンプ２３が介挿されている。上記レシーバタン
ク２１は注水とエアー抜きのために設けられているもの
であり、注水後にはリザーブタンクとして機能するもの
である。また、ＣＰＵの交換やシステムの交換の場合に
は水を抜き、再注水に使用される。また、上記ポンプ２
３は冷媒の循環を行わせるためのものである。なお、既
に説明した冷却用ファン５の位置としては図示した位置
に限定されず、図１中矢印Ａ〜Ｂへ示す方向に空気流を
発生させることができるような位置であればよい。従っ
て、図１中冷却用パイプ３のＡ側に設けるようにしても
よい。
【００１６】上記構成をなす冷却ユニットが配置される
電子装置ユニットの構成を、図２、図３により説明す
る。即ち、図１に示す冷却ユニットが図２、図３に示す
ように、金属製容器であるトレイ３１内に設置されるこ
とになる。上記トレイ３１には空気流入口としての流入
側スリット３１ａが形成されていると共に、空気流出口
としての流出側スリット３１ｂが形成されている。ま
た、流出側スリット３１ｂ側には電源箱３３と入出力イ
ンターフェイス３５等が設置されている。
電子装置ユニットの構成を、図２、図３により説明す
る。即ち、図１に示す冷却ユニットが図２、図３に示す
ように、金属製容器であるトレイ３１内に設置されるこ
とになる。上記トレイ３１には空気流入口としての流入
側スリット３１ａが形成されていると共に、空気流出口
としての流出側スリット３１ｂが形成されている。ま
た、流出側スリット３１ｂ側には電源箱３３と入出力イ
ンターフェイス３５等が設置されている。
【００１７】また、水冷シンク１７のトレイ３１に対す
る固定構造は、図５に示すような構造になっている。図
５は図２、図３に示す水冷シンク１７とその固定部分を
取り出して、水冷シンク１７、ＣＰＵ１９、ソケット２
５、ＰＣＢ２０等の関係構成要素の取付構成を示した縦
断正面図である。図５に示すように、まず水冷シンク１
７の左右下端部には取付座１７ａ、１７ｂが設けられて
いて、これらの取付座１７ａ、１７ｂに設けられたビス
孔に固定ビス３７をねじ込むことによって水冷シンク１
７はトレイ３１の底面に固定される。なお、水冷シンク
１７とトレイ３１との間には熱伝導性シートを挟んでい
る。このようにトレイ３１に取り付けた水冷シンクの上
面にグリース等の熱伝導体（図示せず）を介してＣＰＵ
１９が配置され、さらに、ＣＰＵ１９の上にＣＰＵ１９
と電気的に接続されたソケット２５と、このソケット２
５と電気的に接続されるＰＣＢ２０が設けられ、これら
ＰＣＢ２０、ソケット２５、ＣＰＵ１９は、一対の板ば
ね２２ａ、２２ｂを次のようにソケット２５と水冷シン
ク１７に亙って装着することでトレイ３１に対して一体
的に固定するものとする。なお、各板ばね２２ａ、２２
ｂは、図示のように夫々一対の腕部とこの腕部の基端を
接続する山型の接続部とからなる一体の部品から形成さ
れている。即ち、図５に示すように、一対の板ばね２２
ａ、２２ｂの各一端を水冷シンク１７の両側壁にビス２
７で固定し、一対の板ばね２２ａ、２２ｂの他端をソケ
ット２５の両側壁に形成した斜面の係合面を有する係合
用の溝部２５ａ、２５ｂに夫々係合することにより板ば
ね２２ａ、２２ｂの縮み力でＣＰＵ１９を水冷シンク１
７を介してトレイ３１に取り付けるものである。符号８
は図２、図３に示す水冷シンク１７に内蔵される２本の
冷却用パイプで、これらの冷却用パイプ８は冷媒供給用
パイプ７、冷媒戻りパイプ９に連結され、冷媒が水冷シ
ンク１７内を循環的に通過するようになっている。以上
のような固定構造とすることにより、ＣＰＵ１９は水冷
シンク１７とソケット２５間に挟着される状態でトレイ
に対して簡単に取り付けることができ、この場合、水冷
シンク１７のトレイ３１に対する密着度は大であるので
伝熱性も高い。よって、放熱効果も高いため冷媒による
冷却作用と相俟って発熱性の電子部品であるＣＰＵ１９
の効果的な冷却が可能になる。
る固定構造は、図５に示すような構造になっている。図
５は図２、図３に示す水冷シンク１７とその固定部分を
取り出して、水冷シンク１７、ＣＰＵ１９、ソケット２
５、ＰＣＢ２０等の関係構成要素の取付構成を示した縦
断正面図である。図５に示すように、まず水冷シンク１
７の左右下端部には取付座１７ａ、１７ｂが設けられて
いて、これらの取付座１７ａ、１７ｂに設けられたビス
孔に固定ビス３７をねじ込むことによって水冷シンク１
７はトレイ３１の底面に固定される。なお、水冷シンク
１７とトレイ３１との間には熱伝導性シートを挟んでい
る。このようにトレイ３１に取り付けた水冷シンクの上
面にグリース等の熱伝導体（図示せず）を介してＣＰＵ
１９が配置され、さらに、ＣＰＵ１９の上にＣＰＵ１９
と電気的に接続されたソケット２５と、このソケット２
５と電気的に接続されるＰＣＢ２０が設けられ、これら
ＰＣＢ２０、ソケット２５、ＣＰＵ１９は、一対の板ば
ね２２ａ、２２ｂを次のようにソケット２５と水冷シン
ク１７に亙って装着することでトレイ３１に対して一体
的に固定するものとする。なお、各板ばね２２ａ、２２
ｂは、図示のように夫々一対の腕部とこの腕部の基端を
接続する山型の接続部とからなる一体の部品から形成さ
れている。即ち、図５に示すように、一対の板ばね２２
ａ、２２ｂの各一端を水冷シンク１７の両側壁にビス２
７で固定し、一対の板ばね２２ａ、２２ｂの他端をソケ
ット２５の両側壁に形成した斜面の係合面を有する係合
用の溝部２５ａ、２５ｂに夫々係合することにより板ば
ね２２ａ、２２ｂの縮み力でＣＰＵ１９を水冷シンク１
７を介してトレイ３１に取り付けるものである。符号８
は図２、図３に示す水冷シンク１７に内蔵される２本の
冷却用パイプで、これらの冷却用パイプ８は冷媒供給用
パイプ７、冷媒戻りパイプ９に連結され、冷媒が水冷シ
ンク１７内を循環的に通過するようになっている。以上
のような固定構造とすることにより、ＣＰＵ１９は水冷
シンク１７とソケット２５間に挟着される状態でトレイ
に対して簡単に取り付けることができ、この場合、水冷
シンク１７のトレイ３１に対する密着度は大であるので
伝熱性も高い。よって、放熱効果も高いため冷媒による
冷却作用と相俟って発熱性の電子部品であるＣＰＵ１９
の効果的な冷却が可能になる。
【００１８】なお、図２、図３に示し、図５にＣＰＵ等
の固定構造を示したトレイ３１を、図４に示すように、
複数段（この実施の形態の場合には１０段）積層設置す
ることで、コンピュータの容量アップを行うことができ
る。この場合、最下位に位置するトレイ３１を載せた支
承台３８には４個の移動用キャスタ３９が取り付けられ
ている。この実施の形態では図４に示すような１０段構
成のものが１パックとなっており、このようなパックを
１０パック程度用意すれば、例えば、イーコマンスサー
バとして適用可能な大型の業務用コンピュータを構成す
ることができる。
の固定構造を示したトレイ３１を、図４に示すように、
複数段（この実施の形態の場合には１０段）積層設置す
ることで、コンピュータの容量アップを行うことができ
る。この場合、最下位に位置するトレイ３１を載せた支
承台３８には４個の移動用キャスタ３９が取り付けられ
ている。この実施の形態では図４に示すような１０段構
成のものが１パックとなっており、このようなパックを
１０パック程度用意すれば、例えば、イーコマンスサー
バとして適用可能な大型の業務用コンピュータを構成す
ることができる。
【００１９】以上の構成を基にその冷却作用を説明す
る。まず、冷却ユニットにおいて、冷媒は冷媒供給パイ
プ７を介して３個の水冷シンク１７の冷却用パイプ８側
に流通していき、その際、各水冷シンク１７に設置され
ているＣＰＵ１９を冷却する。この冷却によって昇温し
た冷媒は、冷媒戻りパイプ９を介してラジエータ１側に
戻っていく。そして、ラジエータ１の冷却用パイプ３内
を流通する間に空冷された冷媒は、再度、冷媒供給パイ
プ７、冷却用パイプ８、冷媒戻りパイプ９を介して循環
的に供給される。以下同様の経路で循環しながらＣＰＵ
１９を連続的に冷却するものである。この場合、図４に
示すように冷却ユニットを搭載したトレイを複数段積層
させた場合には、上下の面（トレイの底面）が放熱面と
して機能するので高い冷却効果を発揮することができ
る。
る。まず、冷却ユニットにおいて、冷媒は冷媒供給パイ
プ７を介して３個の水冷シンク１７の冷却用パイプ８側
に流通していき、その際、各水冷シンク１７に設置され
ているＣＰＵ１９を冷却する。この冷却によって昇温し
た冷媒は、冷媒戻りパイプ９を介してラジエータ１側に
戻っていく。そして、ラジエータ１の冷却用パイプ３内
を流通する間に空冷された冷媒は、再度、冷媒供給パイ
プ７、冷却用パイプ８、冷媒戻りパイプ９を介して循環
的に供給される。以下同様の経路で循環しながらＣＰＵ
１９を連続的に冷却するものである。この場合、図４に
示すように冷却ユニットを搭載したトレイを複数段積層
させた場合には、上下の面（トレイの底面）が放熱面と
して機能するので高い冷却効果を発揮することができ
る。
【００２０】次に、図６は本発明のもう一つの実施の形
態を示している。尚、図中図５と同一符号で示すものは
同一若しくは同様の機能を奏するものとする。この場
合、ＰＣＢ２０が図示しない台座を介してトレイ３１の
底面に固定され、ＰＣＢ２０に電気的に接続されたソケ
ット２５はＰＣＢ２０の上面に設けられている。そし
て、ＣＰＵ１９はこのソケット２５の上側においてそれ
に電気的に装着接続されている。水冷シンク１７はグリ
ースＧを介してＣＰＵ１９の上面に配置される。この水
冷シンク１７の上面中央にはネジ孔１７ｃが形成されて
いる。そして、この場合の板ばね２２は側面略Ｍ字状を
呈しており、その中央に形成された平坦部２２ｃがネジ
孔１７ｃに螺合するネジ３７ａにより水冷シンク１７の
上面に固定される。そして、この板ばね２２の両端部２
２ｄ、２２ｄをソケット２５の両側壁に形成された係合
用の溝部２５ａ、２５ｂに夫々係合することにより、板
ばね２２の縮み力で水冷シンク１７をＣＰＵ１９に一体
的に押さえ付け、ソケット２５、ＰＣＢ２０を介してト
レイ３１に取り付けるものである。
態を示している。尚、図中図５と同一符号で示すものは
同一若しくは同様の機能を奏するものとする。この場
合、ＰＣＢ２０が図示しない台座を介してトレイ３１の
底面に固定され、ＰＣＢ２０に電気的に接続されたソケ
ット２５はＰＣＢ２０の上面に設けられている。そし
て、ＣＰＵ１９はこのソケット２５の上側においてそれ
に電気的に装着接続されている。水冷シンク１７はグリ
ースＧを介してＣＰＵ１９の上面に配置される。この水
冷シンク１７の上面中央にはネジ孔１７ｃが形成されて
いる。そして、この場合の板ばね２２は側面略Ｍ字状を
呈しており、その中央に形成された平坦部２２ｃがネジ
孔１７ｃに螺合するネジ３７ａにより水冷シンク１７の
上面に固定される。そして、この板ばね２２の両端部２
２ｄ、２２ｄをソケット２５の両側壁に形成された係合
用の溝部２５ａ、２５ｂに夫々係合することにより、板
ばね２２の縮み力で水冷シンク１７をＣＰＵ１９に一体
的に押さえ付け、ソケット２５、ＰＣＢ２０を介してト
レイ３１に取り付けるものである。
【００２１】また、図７は本発明の更にもう一つの実施
の形態を示している。この場合もＰＣＢ２０が図示しな
い台座を介してトレイ３１の底面に固定され、ＰＣＢ２
０に電気的に接続されたソケット２５はＰＣＢ２０の上
面に設けられている。そして、ＣＰＵ１９はこのソケッ
ト２５の上側においてそれに電気的に装着接続されてい
る。水冷シンク１７はグリースＧを介してＣＰＵ１９の
上面に配置される。そして、この場合の板ばね２２も側
面略Ｍ字状を呈しており、その中央が水冷シンク１７の
上面中央に当接される。そして、この板ばね２２の両側
部を２本の冷却用パイプ８、８間に挿入してそれらの間
に係合させると共に、両端部２２ｄ、２２ｄをソケット
２５の両側壁に形成された係合用の溝部２５ａ、２５ｂ
に夫々係合することにより、板ばね２２の縮み力で水冷
シンク１７をＣＰＵ１９に一体的に押さえ付け、ソケッ
ト２５、ＰＣＢ２０を介してトレイ３１に取り付けるも
のである。この場合、板ばね２２は冷却用パイプ８、８
間に係合するので、ネジにより固定せずとも位置ずれす
ることはない。
の形態を示している。この場合もＰＣＢ２０が図示しな
い台座を介してトレイ３１の底面に固定され、ＰＣＢ２
０に電気的に接続されたソケット２５はＰＣＢ２０の上
面に設けられている。そして、ＣＰＵ１９はこのソケッ
ト２５の上側においてそれに電気的に装着接続されてい
る。水冷シンク１７はグリースＧを介してＣＰＵ１９の
上面に配置される。そして、この場合の板ばね２２も側
面略Ｍ字状を呈しており、その中央が水冷シンク１７の
上面中央に当接される。そして、この板ばね２２の両側
部を２本の冷却用パイプ８、８間に挿入してそれらの間
に係合させると共に、両端部２２ｄ、２２ｄをソケット
２５の両側壁に形成された係合用の溝部２５ａ、２５ｂ
に夫々係合することにより、板ばね２２の縮み力で水冷
シンク１７をＣＰＵ１９に一体的に押さえ付け、ソケッ
ト２５、ＰＣＢ２０を介してトレイ３１に取り付けるも
のである。この場合、板ばね２２は冷却用パイプ８、８
間に係合するので、ネジにより固定せずとも位置ずれす
ることはない。
【００２２】なお、本発明は前記の実施の形態に限定さ
れるものではない。発熱性の電子部品としてはＣＰＵ以
外にもＬＳＩその他様々なものがある。水冷シンクの個
数等についても、これを特に限定するものではない。さ
らに、図１乃至図４に示した複数個の水冷シンクの配置
は、これの図面に示したように直列方向の配置に代え、
横並びの並列方向の配置に変更してもよい。また、水冷
シンクに供給される冷媒としては、冷却水のほか、不凍
液などの他の冷媒を用いてもよい。さらに、板ばねは、
実施の形態に示したものに限定されず、コイル状のばね
や単にばね材を用いてもよい。
れるものではない。発熱性の電子部品としてはＣＰＵ以
外にもＬＳＩその他様々なものがある。水冷シンクの個
数等についても、これを特に限定するものではない。さ
らに、図１乃至図４に示した複数個の水冷シンクの配置
は、これの図面に示したように直列方向の配置に代え、
横並びの並列方向の配置に変更してもよい。また、水冷
シンクに供給される冷媒としては、冷却水のほか、不凍
液などの他の冷媒を用いてもよい。さらに、板ばねは、
実施の形態に示したものに限定されず、コイル状のばね
や単にばね材を用いてもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明による発熱性
の電子部品用冷却装置によると次のような効果を奏する
ことができる。 請求項１に記載のように、発熱性の電子部品を金属製
容器にネジ止めされた水冷シンクの上面にグリース等の
熱伝導体を介して配置した上、この発熱性の電子部品を
電気信号を供給するソケットを介して回路基板に装着し
た上、水冷シンクの両側壁に各一端を固定した一対のば
ね材の他端を上記ソケットの両側壁の係合用の溝部に夫
々係合することにより発熱性の電子部品をシンクに取り
付けるようにすると、発熱性の電子部品はシンクとソケ
ット間に挟着されて堅固に金属製容器に取り付けられ、
しかも、この取り付けは板ばねを用いて装着すれば良い
ので、容易に行うことができる。同時に、発熱性の電子
部品の取り外しも容易になるものである。 請求項２に記載のように、発熱性の電子部品を、上記
金属製容器にネジ止めされた回路基板に当該発熱性の電
子部品に電気信号を供給するソケットを介して装着した
上、この発熱性の電子部品の上面にグリース等の熱伝導
体を介して前記シングを配置した上、シンクの上面に中
央部が固定されたバネ材の両端を上記ソケットの両側壁
の係合用の溝部に夫々係合することによりシンクを発熱
性の電子部品に取り付けるようにすると、発熱性の電子
部品をソケットとの間に挟持した状態でシンクは堅固に
金属製容器に取り付けられ、しかも、この取り付けは板
ばねを用いて装着すれば良いので、容易に行うことがで
きる。同時に、発熱性の電子部品の取り外しも容易にな
るものである。 請求項３に記載のように、発熱性の電子部品を、上記
金属製容器にネジ止めされた回路基板に当該発熱性の電
子部品に電気信号を供給するソケットを介して装着した
上、この発熱性の電子部品の上面にグリース等の熱伝導
体を介して前記シングを配置した上、シンクの上面に中
央部が当接し上記冷却用パイプ間に係合されたバネ材の
両端を上記ソケットの両側壁の係合用の溝部に夫々係合
することによりシンクを発熱性の電子部品に取り付ける
ようにすると、発熱性の電子部品をソケットとの間に挟
持した状態でシンクは堅固に金属製容器に取り付けら
れ、しかも、この取り付けは板ばねのみを用いて装着で
きるので、操作は一段と容易に行うことができる。同時
に、発熱性の電子部品の取り外しも容易になるものであ
る。 この場合、請求項４に記載のように発熱性の電子部品
が中央演算処理装置（ＣＰＵ）やＬＳＩの場合には、コ
ンピュータの中枢機構であるＣＰＵや各種電子回路に用
いられるＬＳＩ素子を有効、適切に冷却するための金属
製容器への取付を簡単、的確に行うことができる。 さらに、請求項５に記載のように、冷却ユニットを搭
載したトレイを複数段積層させた場合には、上下の面
（トレイの底面）が放熱面として機能するので高い冷却
効果を期待でき、よって、本発明の取付構成で組み立て
られるＣＰＵを含む発熱性の電子部品を用いて大型コン
ピュータを構成することが可能となる。
の電子部品用冷却装置によると次のような効果を奏する
ことができる。 請求項１に記載のように、発熱性の電子部品を金属製
容器にネジ止めされた水冷シンクの上面にグリース等の
熱伝導体を介して配置した上、この発熱性の電子部品を
電気信号を供給するソケットを介して回路基板に装着し
た上、水冷シンクの両側壁に各一端を固定した一対のば
ね材の他端を上記ソケットの両側壁の係合用の溝部に夫
々係合することにより発熱性の電子部品をシンクに取り
付けるようにすると、発熱性の電子部品はシンクとソケ
ット間に挟着されて堅固に金属製容器に取り付けられ、
しかも、この取り付けは板ばねを用いて装着すれば良い
ので、容易に行うことができる。同時に、発熱性の電子
部品の取り外しも容易になるものである。 請求項２に記載のように、発熱性の電子部品を、上記
金属製容器にネジ止めされた回路基板に当該発熱性の電
子部品に電気信号を供給するソケットを介して装着した
上、この発熱性の電子部品の上面にグリース等の熱伝導
体を介して前記シングを配置した上、シンクの上面に中
央部が固定されたバネ材の両端を上記ソケットの両側壁
の係合用の溝部に夫々係合することによりシンクを発熱
性の電子部品に取り付けるようにすると、発熱性の電子
部品をソケットとの間に挟持した状態でシンクは堅固に
金属製容器に取り付けられ、しかも、この取り付けは板
ばねを用いて装着すれば良いので、容易に行うことがで
きる。同時に、発熱性の電子部品の取り外しも容易にな
るものである。 請求項３に記載のように、発熱性の電子部品を、上記
金属製容器にネジ止めされた回路基板に当該発熱性の電
子部品に電気信号を供給するソケットを介して装着した
上、この発熱性の電子部品の上面にグリース等の熱伝導
体を介して前記シングを配置した上、シンクの上面に中
央部が当接し上記冷却用パイプ間に係合されたバネ材の
両端を上記ソケットの両側壁の係合用の溝部に夫々係合
することによりシンクを発熱性の電子部品に取り付ける
ようにすると、発熱性の電子部品をソケットとの間に挟
持した状態でシンクは堅固に金属製容器に取り付けら
れ、しかも、この取り付けは板ばねのみを用いて装着で
きるので、操作は一段と容易に行うことができる。同時
に、発熱性の電子部品の取り外しも容易になるものであ
る。 この場合、請求項４に記載のように発熱性の電子部品
が中央演算処理装置（ＣＰＵ）やＬＳＩの場合には、コ
ンピュータの中枢機構であるＣＰＵや各種電子回路に用
いられるＬＳＩ素子を有効、適切に冷却するための金属
製容器への取付を簡単、的確に行うことができる。 さらに、請求項５に記載のように、冷却ユニットを搭
載したトレイを複数段積層させた場合には、上下の面
（トレイの底面）が放熱面として機能するので高い冷却
効果を期待でき、よって、本発明の取付構成で組み立て
られるＣＰＵを含む発熱性の電子部品を用いて大型コン
ピュータを構成することが可能となる。
【図１】本発明の一実施の形態に用いられる冷却ユニッ
トの構成を示す平面図である。
トの構成を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態における発熱性の電子部
品の冷却装置をトレイ上に設置した状態を示す平面図で
ある。
品の冷却装置をトレイ上に設置した状態を示す平面図で
ある。
【図３】本発明の一実施の形態における発熱性の電子部
品の冷却装置をトレイ上に設置した状態を示す斜視図で
ある。
品の冷却装置をトレイ上に設置した状態を示す斜視図で
ある。
【図４】本発明の一実施の形態における発熱性の電子部
品の冷却装置をトレイ上に設置し、それを複数段重ねた
状態を示す斜視図である。
品の冷却装置をトレイ上に設置し、それを複数段重ねた
状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態における一つの水冷シン
クを用いて発熱性の電子部品であるＣＰＵを金属製容器
であるトレイに取り付ける構成を示す縦断正面図であ
る。
クを用いて発熱性の電子部品であるＣＰＵを金属製容器
であるトレイに取り付ける構成を示す縦断正面図であ
る。
【図６】本発明のもう一つの実施の形態における一つの
発熱性の電子部品であるＣＰＵを冷却する水冷シンクを
金属製容器であるトレイに取り付ける構成を示す縦断正
面図である。
発熱性の電子部品であるＣＰＵを冷却する水冷シンクを
金属製容器であるトレイに取り付ける構成を示す縦断正
面図である。
【図７】本発明の更にもう一つの実施の形態における一
つの発熱性の電子部品であるＣＰＵを冷却する水冷シン
クを金属製容器であるトレイに取り付ける構成を示す縦
断側面図である。
つの発熱性の電子部品であるＣＰＵを冷却する水冷シン
クを金属製容器であるトレイに取り付ける構成を示す縦
断側面図である。
【符号の説明】 １：ラジエータ ３：冷却用パイプ ５：冷却用ファン ７：冷媒供給パイプ ８：冷却用パイプ ９：冷媒戻りパイプ １７：水冷シンク １７ａ、１７ｂ：取付座（取付部） １９：ＣＰＵ（発熱性の電子部品） ２０：ＰＣＢ（印刷回路基板） ２２、２２ａ、２２ｂ：板ばね ２５：ソケット ２５ａ、２５ｂ：係合用の溝部 ２７、３７：ビス ３１：トレイ（金属製容器） ３１ａ：流入側スリット（空気流入口） ３１ｂ：流出側スリット（空気流出口）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｆ 1/00 ３６０Ｃ (72)発明者 小松原 健夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 茂木 淳一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松岡 雅也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA07 AB01 AB04 BB10 DA01 EA07 EA11 FA01 FA04 5F036 BA05 BA23 BC09
Claims (6)
- 【請求項１】 金属製容器内に配置され、金属製容器の
一方から他方へ通過する冷却風と自身を貫通する冷却用
パイプに供給される冷媒で冷却されるシンクに固定され
る発熱性の電子部品を備えた発熱性の電子部品用冷却装
置において、上記発熱性の電子部品は、上記金属製容器
にネジ止めされたシンクの上面にグリース等の熱伝導体
を介して配置された上、この発熱性の電子部品に電気信
号を供給するソケットを介して回路基板に装着した上、
シンクの両側壁に各一端を固定した一対のばね材の他端
を上記ソケットの両側壁の係合用の溝部に夫々係合する
ことにより発熱性の電子部品をシンクに取り付けるよう
にしたことを特徴とする発熱性の電子部品用冷却装置。 - 【請求項２】 金属製容器内に配置され、金属製容器の
一方から他方へ通過する冷却風と自身を貫通する冷却用
パイプに供給される冷媒で冷却されるシンクに固定され
る発熱性の電子部品を備えた発熱性の電子部品用冷却装
置において、上記発熱性の電子部品は、上記金属製容器
にネジ止めされた回路基板に当該発熱性の電子部品に電
気信号を供給するソケットを介して装着された上、この
発熱性の電子部品の上面にグリース等の熱伝導体を介し
て前記シングを配置した上、シンクの上面に中央部が固
定されたバネ材の両端を上記ソケットの両側壁の係合用
の溝部に夫々係合することによりシンクを発熱性の電子
部品に取り付けるようにしたことを特徴とする発熱性の
電子部品用冷却装置。 - 【請求項３】 金属製容器内に配置され、金属製容器の
一方から他方へ通過する冷却風と自身を貫通する冷却用
パイプに供給される冷媒で冷却されるシンクに固定され
る発熱性の電子部品を備えた発熱性の電子部品用冷却装
置において、上記発熱性の電子部品は、上記金属製容器
にネジ止めされた回路基板に当該発熱性の電子部品に電
気信号を供給するソケットを介して装着された上、この
発熱性の電子部品の上面にグリース等の熱伝導体を介し
て前記シングを配置した上、シンクの上面に中央部が当
接し上記冷却用パイプ間に係合されたバネ材の両端を上
記ソケットの両側壁の係合用の溝部に夫々係合すること
によりシンクを発熱性の電子部品に取り付けるようにし
たことを特徴とする発熱性の電子部品用冷却装置。 - 【請求項４】 発熱性の電子部品が中央演算処理装置又
はＬＳＩ等の半導体素子を含む電子部品であることを特
徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の発熱性
の電子部品用冷却装置。 - 【請求項５】 上記発熱性の電子部品が設けられるシン
クは、空気流入口及び空気流出口を備えた金属製容器
と、 上記空気流入口から空気流出口に向かう空気流を発生さ
せる冷却用ファンと、当該金属製容器内に設置され、ポ
ンプ、ラジエータを介して冷媒を循環される冷媒パイプ
を備え、 上記金属製容器内において上記冷媒パイプからシンクの
冷却用パイプに対して循環される冷媒による冷却させる
ように構成したことを特徴とする請求項１、請求項２、
請求項３又は請求項４に記載の発熱性の電子部品用冷却
装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の発熱性の電子部品用冷
却装置を単位ユニットとして、これらの複数個のユニッ
トを積み重ねて構成するようにしたことを特徴とする発
熱性の電子部品用冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002045567A JP2002335091A (ja) | 2001-03-05 | 2002-02-22 | 発熱性の電子部品用冷却装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001059679 | 2001-03-05 | ||
| JP2001-59679 | 2001-03-05 | ||
| JP2002045567A JP2002335091A (ja) | 2001-03-05 | 2002-02-22 | 発熱性の電子部品用冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002335091A true JP2002335091A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=26610606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002045567A Pending JP2002335091A (ja) | 2001-03-05 | 2002-02-22 | 発熱性の電子部品用冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002335091A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005038112A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Hitachi Ltd | 液冷システムおよびラジエーター |
| JP2005100091A (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-14 | Hitachi Ltd | 冷却モジュール |
| JP2007094648A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | 電子機器 |
| JP2008502138A (ja) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | クーリギー インコーポレイテッド | 半導体冷却装置の連結装置及び取付方法 |
| KR100863585B1 (ko) | 2008-03-17 | 2008-10-15 | 프롬써어티 주식회사 | 발열체의 냉각 장치 |
| JP2008287733A (ja) * | 2008-06-19 | 2008-11-27 | Hitachi Ltd | 液冷システム |
| JP2011002079A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Daikin Industries Ltd | 冷媒配管の取付構造 |
| EP2706568A2 (en) | 2012-09-07 | 2014-03-12 | Fujitsu Limited | Cooling unit and electronic equipment |
| JP2018112371A (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
| WO2021095587A1 (ja) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 電子機器 |
-
2002
- 2002-02-22 JP JP2002045567A patent/JP2002335091A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2018112371A (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
| WO2021095587A1 (ja) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 電子機器 |
| JP2021077822A (ja) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 電子機器 |
| JP7148203B2 (ja) | 2019-11-13 | 2022-10-05 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 電子機器 |
| US12082371B2 (en) | 2019-11-13 | 2024-09-03 | Nec Platforms, Ltd. | Electronic device |
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