JP2002368471A - 冷却装置 - Google Patents
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- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
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- F28D2021/0028—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
- F28D2021/0031—Radiators for recooling a coolant of cooling systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/08—Fluid driving means, e.g. pumps, fans
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Abstract
(57)【要約】
【課題】 筐体内部に配設されたＣＰＵ等の発熱部品を
冷媒を循環させて冷却する冷却装置において、放熱体か
らの放熱効率を改善しながら小型化が可能で、構造が簡
単で低コスト化が可能な冷却装置を実現することを目的
とする。 【解決手段】 筐体１内に収められた発熱部品２と、発
熱部品２と冷媒とで熱交換を行ない発熱部品２を冷却す
る冷却器４と、冷媒から熱を取り除くファン６を備えた
放熱器５と、冷媒を循環させるポンプ７と、これらを接
続する配管８とを有し、配管８を介して冷媒を循環供給
して発熱部品２を冷却する冷却装置であって、ファン６
とポンプ７を同一モータで駆動する構成とするととも
に、ファン６で筐体１の外部に熱を排出する構成とし、
ファン６とポンプ７と放熱器５が一体化されることで装
置の小型化を可能にするとともに、筐体１内の温度を効
果的に低く押さえることができる。
冷媒を循環させて冷却する冷却装置において、放熱体か
らの放熱効率を改善しながら小型化が可能で、構造が簡
単で低コスト化が可能な冷却装置を実現することを目的
とする。 【解決手段】 筐体１内に収められた発熱部品２と、発
熱部品２と冷媒とで熱交換を行ない発熱部品２を冷却す
る冷却器４と、冷媒から熱を取り除くファン６を備えた
放熱器５と、冷媒を循環させるポンプ７と、これらを接
続する配管８とを有し、配管８を介して冷媒を循環供給
して発熱部品２を冷却する冷却装置であって、ファン６
とポンプ７を同一モータで駆動する構成とするととも
に、ファン６で筐体１の外部に熱を排出する構成とし、
ファン６とポンプ７と放熱器５が一体化されることで装
置の小型化を可能にするとともに、筐体１内の温度を効
果的に低く押さえることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は冷却装置に係わり、
特に筐体内部に配設されたＣＰＵ等の発熱部品を冷媒を
循環させて冷却する冷却装置に関する。
特に筐体内部に配設されたＣＰＵ等の発熱部品を冷媒を
循環させて冷却する冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピューターは、そのＣＰＵが
クロック周波数の高いものへと進化しており、その分Ｃ
ＰＵ自体の発熱量も多くなり、効率の良い冷却装置が不
可欠となってきている。上記に対応する冷却方法として
は冷媒を循環させて冷却する冷媒式冷却装置が知られて
おり、その技術も特開平０５−２６４１３９号公報、特
開平０８−３２２６３号公報等に見られるように特許出
願されており、基本構成は公知である。
クロック周波数の高いものへと進化しており、その分Ｃ
ＰＵ自体の発熱量も多くなり、効率の良い冷却装置が不
可欠となってきている。上記に対応する冷却方法として
は冷媒を循環させて冷却する冷媒式冷却装置が知られて
おり、その技術も特開平０５−２６４１３９号公報、特
開平０８−３２２６３号公報等に見られるように特許出
願されており、基本構成は公知である。
【０００３】従来の冷媒を循環させて冷却する電子機器
の冷却装置は、システム型のものとしてはたとえば図７
に示すようなものが知られている。
の冷却装置は、システム型のものとしてはたとえば図７
に示すようなものが知られている。
【０００４】ここで、前記の電子機器の冷却装置は、図
７の従来のシステム型冷却装置の一例を示す図に示す通
ように筐体１００と、基板１０２に実装された発熱部品
１０１と、発熱部品１０１と冷媒とで熱交換を行ない発
熱部品１０１を冷却する冷却器１０３と、冷媒から熱を
取り除く放熱器１０４と、冷媒を循環させるポンプ１０
５と、これらを接続する配管１０６と、放熱器１０４を
空冷するファン１０７を備えて構成されている。
７の従来のシステム型冷却装置の一例を示す図に示す通
ように筐体１００と、基板１０２に実装された発熱部品
１０１と、発熱部品１０１と冷媒とで熱交換を行ない発
熱部品１０１を冷却する冷却器１０３と、冷媒から熱を
取り除く放熱器１０４と、冷媒を循環させるポンプ１０
５と、これらを接続する配管１０６と、放熱器１０４を
空冷するファン１０７を備えて構成されている。
【０００５】そして、ポンプ１０５から吐出された冷媒
は、配管１０６を通って冷却器１０３に送られ、発熱部
品１０１の熱を奪うことでその温度が上昇して放熱器１
０４に送られ、放熱器１０４でファン１０７によって強
制空冷されてその温度が降下してポンプ１０５へ戻る。
このように、冷媒を循環させて発熱部品１０１を冷却す
るものであった。
は、配管１０６を通って冷却器１０３に送られ、発熱部
品１０１の熱を奪うことでその温度が上昇して放熱器１
０４に送られ、放熱器１０４でファン１０７によって強
制空冷されてその温度が降下してポンプ１０５へ戻る。
このように、冷媒を循環させて発熱部品１０１を冷却す
るものであった。
【０００６】また、パッケージ型の冷媒式冷却装置も、
たとえば特開平０８−３２２６３号公報に記載されてい
るようなものが知られている。
たとえば特開平０８−３２２６３号公報に記載されてい
るようなものが知られている。
【０００７】前記のパッケージ型の冷媒式冷却装置は、
図８の従来のモジュール型冷却装置の一例を示す要部断
面図に示すように発熱体２００と、発熱体２００を収納
した四角形の発熱体パッケージ２０１と、発熱体パッケ
ージ２０１の上面に装置した放熱体２０２と、この放熱
体２０２に向け送風するように放熱体２０２の上部に配
置された軸流型の送風機２０３と、送風機２０３の直下
に対向配設し送風機２０３の回転に伴って駆動され冷媒
を循環する冷媒循環ポンプ２０４と、冷媒循環ポンプ２
０４の吐出口と吸入口とを接続して放熱体２０２に併設
する冷媒循環路２０５を備えて構成されている。
図８の従来のモジュール型冷却装置の一例を示す要部断
面図に示すように発熱体２００と、発熱体２００を収納
した四角形の発熱体パッケージ２０１と、発熱体パッケ
ージ２０１の上面に装置した放熱体２０２と、この放熱
体２０２に向け送風するように放熱体２０２の上部に配
置された軸流型の送風機２０３と、送風機２０３の直下
に対向配設し送風機２０３の回転に伴って駆動され冷媒
を循環する冷媒循環ポンプ２０４と、冷媒循環ポンプ２
０４の吐出口と吸入口とを接続して放熱体２０２に併設
する冷媒循環路２０５を備えて構成されている。
【０００８】そして、冷媒は発熱体パッケージ２０１近
くの冷媒循環路２０５で発熱体パッケージ２０１からの
伝導熱を吸収し、発熱体パッケージ２０１から離れた位
置に速やかに移動、放熱体２０２から送風機２０３によ
り強制空冷され再び循環する。このように、発熱体パッ
ケージ２０１からの伝導熱を冷媒を用いて送風有効範囲
の末端に移送し放熱空冷させるものであった。
くの冷媒循環路２０５で発熱体パッケージ２０１からの
伝導熱を吸収し、発熱体パッケージ２０１から離れた位
置に速やかに移動、放熱体２０２から送風機２０３によ
り強制空冷され再び循環する。このように、発熱体パッ
ケージ２０１からの伝導熱を冷媒を用いて送風有効範囲
の末端に移送し放熱空冷させるものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
システム型冷却装置では、発熱部品と冷媒とで熱交換を
行ない発熱部品を冷却する冷却器、冷媒から熱を取り除
くための放熱器と空冷用ファン、冷媒を循環させるポン
プが必要であり、装置が複雑で小型化が難しく、コスト
も高いという課題があった。
システム型冷却装置では、発熱部品と冷媒とで熱交換を
行ない発熱部品を冷却する冷却器、冷媒から熱を取り除
くための放熱器と空冷用ファン、冷媒を循環させるポン
プが必要であり、装置が複雑で小型化が難しく、コスト
も高いという課題があった。
【００１０】また、従来のパッケージ型冷却装置では、
装置を小型化できるが、筐体内の温度が上がるため効率
的な放熱ができないという課題があった。
装置を小型化できるが、筐体内の温度が上がるため効率
的な放熱ができないという課題があった。
【００１１】そこで、本発明は、放熱体からの放熱効率
を改善しながら小型化が可能で、構造が簡単で低コスト
化が実現できる冷却装置を提供することを目的とする。
を改善しながら小型化が可能で、構造が簡単で低コスト
化が実現できる冷却装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、筐体内に収められた発熱部品と冷媒で熱交
換を行なって前記発熱部品を冷却する冷却器および、前
記冷媒から熱を取り除くファンを備えた放熱器および、
前記冷媒を循環させるポンプを備え、前記ファンと前記
ポンプを同一モータで駆動させ、また、前記ファンが前
記筐体外部に熱を排出する構成の冷却装置とする。
に本発明は、筐体内に収められた発熱部品と冷媒で熱交
換を行なって前記発熱部品を冷却する冷却器および、前
記冷媒から熱を取り除くファンを備えた放熱器および、
前記冷媒を循環させるポンプを備え、前記ファンと前記
ポンプを同一モータで駆動させ、また、前記ファンが前
記筐体外部に熱を排出する構成の冷却装置とする。
【００１３】本発明によれば、排気ファンとポンプと放
熱器を一体化することで、筐体内の温度を低く押さえ、
発熱部品である電子部品、たとえばＣＰＵを効率的に冷
却してＣＰＵの高クロック化を可能としながらコンピュ
ーター本体の小型・低コスト化が実現できる。
熱器を一体化することで、筐体内の温度を低く押さえ、
発熱部品である電子部品、たとえばＣＰＵを効率的に冷
却してＣＰＵの高クロック化を可能としながらコンピュ
ーター本体の小型・低コスト化が実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、筐体内に収められた発熱部品と、発熱部品と冷媒と
で熱交換を行ない発熱部品を冷却する冷却器と、冷媒か
ら熱を取り除くファンを備えた放熱器と、冷媒を循環さ
せるポンプと、これらを接続する配管類とを有し、配管
類を介して冷媒を循環供給して発熱部品を冷却する冷却
装置であって、ファンとポンプを同一モータで駆動する
構成とするとともに、ファンが筐体外部に熱を排出する
構成とした冷却装置であり、排気ファンとポンプと放熱
器が一体化されているので、筐体内の温度を低く押さ
え、発熱部品である電子部品、たとえばＣＰＵを効率的
に冷却してＣＰＵの高クロック化を可能としながらコン
ピューター本体の小型・低コスト化が可能になるという
作用を有する。
は、筐体内に収められた発熱部品と、発熱部品と冷媒と
で熱交換を行ない発熱部品を冷却する冷却器と、冷媒か
ら熱を取り除くファンを備えた放熱器と、冷媒を循環さ
せるポンプと、これらを接続する配管類とを有し、配管
類を介して冷媒を循環供給して発熱部品を冷却する冷却
装置であって、ファンとポンプを同一モータで駆動する
構成とするとともに、ファンが筐体外部に熱を排出する
構成とした冷却装置であり、排気ファンとポンプと放熱
器が一体化されているので、筐体内の温度を低く押さ
え、発熱部品である電子部品、たとえばＣＰＵを効率的
に冷却してＣＰＵの高クロック化を可能としながらコン
ピューター本体の小型・低コスト化が可能になるという
作用を有する。
【００１５】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の冷却装置において、ファンにおけるファン羽
根車にはファン永久磁石を付設し、ポンプにおけるポン
プ羽根車にはファン永久磁石に磁気吸引されるポンプ永
久磁石を付設し、ファンの回転に伴ってポンプが従動回
転するように構成したものであり、ポンプをファンとマ
グネットカップリングで接続してファンの回転に伴って
ポンプを従動回転させることで、簡単な構成で一体化す
ることが可能になるという作用を有する。
１に記載の冷却装置において、ファンにおけるファン羽
根車にはファン永久磁石を付設し、ポンプにおけるポン
プ羽根車にはファン永久磁石に磁気吸引されるポンプ永
久磁石を付設し、ファンの回転に伴ってポンプが従動回
転するように構成したものであり、ポンプをファンとマ
グネットカップリングで接続してファンの回転に伴って
ポンプを従動回転させることで、簡単な構成で一体化す
ることが可能になるという作用を有する。
【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１に記載の冷却装置において、ポンプにおけるポンプ羽
根車にはポンプ永久磁石を付設し、ファンにおけるファ
ン羽根車にはポンプ永久磁石に磁気吸引されるファン永
久磁石を付設し、ポンプの回転に伴ってファンが従動回
転するように構成したものであり、ファンをポンプとマ
グネットカップリングで接続してポンプの回転に伴って
ファンを従動回転させるので、簡単な構成で一体化する
ことが可能になるという作用を有する。
１に記載の冷却装置において、ポンプにおけるポンプ羽
根車にはポンプ永久磁石を付設し、ファンにおけるファ
ン羽根車にはポンプ永久磁石に磁気吸引されるファン永
久磁石を付設し、ポンプの回転に伴ってファンが従動回
転するように構成したものであり、ファンをポンプとマ
グネットカップリングで接続してポンプの回転に伴って
ファンを従動回転させるので、簡単な構成で一体化する
ことが可能になるという作用を有する。
【００１７】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１に記載の冷却装置において、放熱器における放熱体
を、ポンプの吐出口と連通するとともに、ファン羽根車
と相対する位置に螺旋状に形成された高熱伝導パイプと
したものであり、ファンの送風有効範囲全域で放熱体か
ら放熱できるため、放熱効率をさらに改善することが可
能になるという作用を有する。
１に記載の冷却装置において、放熱器における放熱体
を、ポンプの吐出口と連通するとともに、ファン羽根車
と相対する位置に螺旋状に形成された高熱伝導パイプと
したものであり、ファンの送風有効範囲全域で放熱体か
ら放熱できるため、放熱効率をさらに改善することが可
能になるという作用を有する。
【００１８】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１〜４の何れかに記載の冷却装置において、放熱器を、
冷却器より高い位置に配置したものであり、冷媒の温度
変化による比重差で流動させポンプの負荷を減らすこと
が可能になるという作用を有する。
１〜４の何れかに記載の冷却装置において、放熱器を、
冷却器より高い位置に配置したものであり、冷媒の温度
変化による比重差で流動させポンプの負荷を減らすこと
が可能になるという作用を有する。
【００１９】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１に記載の冷却装置において、冷却器の冷媒排出口から
放熱器に送り出し側の配管を接続し、放熱器から冷却器
の冷媒導入口に戻し側の配管を接続し、送り出し側の配
管を戻し側の配管より高い位置に配置したものであり、
冷媒の温度変化による比重差で流動させポンプの負荷を
さらに減らすことが可能になるという作用を有する。
１に記載の冷却装置において、冷却器の冷媒排出口から
放熱器に送り出し側の配管を接続し、放熱器から冷却器
の冷媒導入口に戻し側の配管を接続し、送り出し側の配
管を戻し側の配管より高い位置に配置したものであり、
冷媒の温度変化による比重差で流動させポンプの負荷を
さらに減らすことが可能になるという作用を有する。
【００２０】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
１〜７のいずれかに記載の冷却装置において、配管には
冷媒を充填してあり、冷媒を配管内に充填する際に配管
内の圧力を大気圧以下の所定の圧力で充填したものであ
り、配管内の圧力を負圧にすることで、発熱部品からの
熱交換により冷媒の温度が上がっても配管内の圧力を大
気圧以下に保つことができポンプの負荷を減らすことが
可能になるという作用を有する。
１〜７のいずれかに記載の冷却装置において、配管には
冷媒を充填してあり、冷媒を配管内に充填する際に配管
内の圧力を大気圧以下の所定の圧力で充填したものであ
り、配管内の圧力を負圧にすることで、発熱部品からの
熱交換により冷媒の温度が上がっても配管内の圧力を大
気圧以下に保つことができポンプの負荷を減らすことが
可能になるという作用を有する。
【００２１】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
１〜６の何れかに記載の冷却装置において、冷却器の冷
媒排出口から放熱器に接続する送り出し側の配管に、配
管内の圧力を調整する圧力調整手段を設けたものであ
り、発熱部品からの熱交換により冷媒の温度が上がって
も配管内の圧力を調整してポンプの負荷を減らすことが
可能になるという作用を有する。
１〜６の何れかに記載の冷却装置において、冷却器の冷
媒排出口から放熱器に接続する送り出し側の配管に、配
管内の圧力を調整する圧力調整手段を設けたものであ
り、発熱部品からの熱交換により冷媒の温度が上がって
も配管内の圧力を調整してポンプの負荷を減らすことが
可能になるという作用を有する。
【００２２】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
８に記載の冷却装置において、圧力調整手段を、冷却器
の冷媒排出口から放熱器に接続する送り出し側の配管内
の圧力により容積が増減する弾性可動体を備えるタンク
としたものであり、簡単な構成で配管内の圧力を調整で
きてポンプの負荷を減らすことが可能になるという作用
を有する。
８に記載の冷却装置において、圧力調整手段を、冷却器
の冷媒排出口から放熱器に接続する送り出し側の配管内
の圧力により容積が増減する弾性可動体を備えるタンク
としたものであり、簡単な構成で配管内の圧力を調整で
きてポンプの負荷を減らすことが可能になるという作用
を有する。
【００２３】本発明の請求項１０に記載の発明は、請求
項１〜９の何れかに記載の冷却装置において、冷媒をフ
ッ素系不活性液体としたものであり、万が一冷媒が漏れ
た場合でも電子部品の故障を防ぐことが可能になるとい
う作用を有する。
項１〜９の何れかに記載の冷却装置において、冷媒をフ
ッ素系不活性液体としたものであり、万が一冷媒が漏れ
た場合でも電子部品の故障を防ぐことが可能になるとい
う作用を有する。
【００２４】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図６を用いて説明する。なお、これらの図面において
同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複し
た説明は省略されている。
〜図６を用いて説明する。なお、これらの図面において
同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複し
た説明は省略されている。
【００２５】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における冷却装置の全体構成を示すシステム図、図
２は本発明の実施の形態１における放熱器回りの詳細
図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４は本発
明の実施の形態１における冷却器の詳細平面図である。
態１における冷却装置の全体構成を示すシステム図、図
２は本発明の実施の形態１における放熱器回りの詳細
図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４は本発
明の実施の形態１における冷却器の詳細平面図である。
【００２６】図１に示すように実施の形態１における冷
却装置は、コンピューター等の電子機器の筐体１と、筐
体１内に収められ基板３に実装されたＣＰＵ等の発熱部
品２と、発熱部品２と冷媒Ｘとで熱交換を行ない発熱部
品２を冷却する発熱部品に密着した冷却器４と、冷媒Ｘ
から熱を取り除くファン６を備えた放熱器５と、冷媒Ｘ
を循環させるポンプ７と、これらを接続する配管８を備
えて構成されている。
却装置は、コンピューター等の電子機器の筐体１と、筐
体１内に収められ基板３に実装されたＣＰＵ等の発熱部
品２と、発熱部品２と冷媒Ｘとで熱交換を行ない発熱部
品２を冷却する発熱部品に密着した冷却器４と、冷媒Ｘ
から熱を取り除くファン６を備えた放熱器５と、冷媒Ｘ
を循環させるポンプ７と、これらを接続する配管８を備
えて構成されている。
【００２７】そして、前記ファン６とポンプ７と放熱器
５を一体化されている。
５を一体化されている。
【００２８】さらに詳しくは、配管８は放熱器５から冷
却器４の冷媒導入口４ａに接続する戻り側の配管８ａ
と、冷却器４の冷媒排出口４ｂから放熱器５に接続する
送り出し側の配管８ｂを備えている。そして放熱器５は
冷却器４より高い位置に設置されており、冷却器４の冷
媒排出口４ｂからポンプ７の吸込口７ｄに接続する配管
８ｂは放熱器５から冷却器４の冷媒導入口４ａに接続す
る配管８ａより高い位置に形成されている。また、ファ
ン６から排出された空気は、筐体１の排気口１ａから筐
体１の外部へ排気されるようになっている。
却器４の冷媒導入口４ａに接続する戻り側の配管８ａ
と、冷却器４の冷媒排出口４ｂから放熱器５に接続する
送り出し側の配管８ｂを備えている。そして放熱器５は
冷却器４より高い位置に設置されており、冷却器４の冷
媒排出口４ｂからポンプ７の吸込口７ｄに接続する配管
８ｂは放熱器５から冷却器４の冷媒導入口４ａに接続す
る配管８ａより高い位置に形成されている。また、ファ
ン６から排出された空気は、筐体１の排気口１ａから筐
体１の外部へ排気されるようになっている。
【００２９】ファン６とポンプ７部は図２に示すように
構成されている。すなわち、ポンプ羽根車７ａの背面に
はリング状のポンプ永久磁石７ｂが固着されて回転子を
構成しており、ポンプ永久磁石７ｂの内筒側に配置され
た巻線７ｃ内を流れる電流による磁界磁変化によりポン
プ羽根車７ａが回転するようになっており、ポンプ自体
がアウターロータ型のモータとなっている。そして、フ
ァン６はポンプ７に対向して配置されており、ファン羽
根車６ａにはポンプ永久磁石７ｂに磁気吸引されるリン
グ状のファン永久磁石６ｂを付設してあり、ポンプ羽根
車７ａの回転に伴ってファン羽根車６ａが従動回転する
ようになっている。ここでは、ファン６がポンプ７の回
転に伴って従動回転するようにしているが、ファン６に
モータを付け、ポンプ７がファン６の回転に伴って従動
回転するようにしてもよい。
構成されている。すなわち、ポンプ羽根車７ａの背面に
はリング状のポンプ永久磁石７ｂが固着されて回転子を
構成しており、ポンプ永久磁石７ｂの内筒側に配置され
た巻線７ｃ内を流れる電流による磁界磁変化によりポン
プ羽根車７ａが回転するようになっており、ポンプ自体
がアウターロータ型のモータとなっている。そして、フ
ァン６はポンプ７に対向して配置されており、ファン羽
根車６ａにはポンプ永久磁石７ｂに磁気吸引されるリン
グ状のファン永久磁石６ｂを付設してあり、ポンプ羽根
車７ａの回転に伴ってファン羽根車６ａが従動回転する
ようになっている。ここでは、ファン６がポンプ７の回
転に伴って従動回転するようにしているが、ファン６に
モータを付け、ポンプ７がファン６の回転に伴って従動
回転するようにしてもよい。
【００３０】放熱器５は、図３に示すようにその放熱体
５ａが螺旋状に形成された高熱伝導パイプよりなり、フ
ァン羽根車６ａと相対する位置に配置されるとともに、
ポンプ吐出口７ｅと連通させている。
５ａが螺旋状に形成された高熱伝導パイプよりなり、フ
ァン羽根車６ａと相対する位置に配置されるとともに、
ポンプ吐出口７ｅと連通させている。
【００３１】また、冷却器４は、図４に示すように発熱
部品２の全面を冷却させるために蛇行した冷媒通路を内
部に有しており、冷媒排出口４ｂは冷媒導入口４ａより
高い位置になるよう上面に形成されている。
部品２の全面を冷却させるために蛇行した冷媒通路を内
部に有しており、冷媒排出口４ｂは冷媒導入口４ａより
高い位置になるよう上面に形成されている。
【００３２】また、冷媒Ｘはフッ素系不活性液体であ
り、配管８内に充填する際に、配管８内の圧力を大気圧
以下の所定の圧力で充填している。この所定の圧力と
は、発熱部品２からの熱交換により冷媒Ｘの温度が上が
っても配管８内の圧力が大気圧前後に保つことができる
圧力である。
り、配管８内に充填する際に、配管８内の圧力を大気圧
以下の所定の圧力で充填している。この所定の圧力と
は、発熱部品２からの熱交換により冷媒Ｘの温度が上が
っても配管８内の圧力が大気圧前後に保つことができる
圧力である。
【００３３】次に本実施の形態１の冷却装置の動作につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３４】ポンプ７から吐出された冷媒Ｘは、冷媒の
戻り側の配管８ａを通って冷却器４に送られ、発熱部品
２の熱を奪うことでその温度が上昇して放熱器５に送ら
れ、放熱器５でファン６によって強制空冷されてその温
度が降下してポンプ７へ戻る。発熱部品２からの熱交換
により冷媒Ｘの温度が上がり配管８内の圧力が上昇する
が、初期設定圧力が負圧のため、上昇後の圧力も大気圧
前後に保つことができる。ファン６から排出された熱い
空気は筐体１の排気口１ａから筐体１の外部へ排気さ
れ、筐体１内部の温度は一定に保たれる。このように、
冷媒Ｘを循環させて発熱部品２を冷却して、発熱部品２
をその許容温度に保つ。
戻り側の配管８ａを通って冷却器４に送られ、発熱部品
２の熱を奪うことでその温度が上昇して放熱器５に送ら
れ、放熱器５でファン６によって強制空冷されてその温
度が降下してポンプ７へ戻る。発熱部品２からの熱交換
により冷媒Ｘの温度が上がり配管８内の圧力が上昇する
が、初期設定圧力が負圧のため、上昇後の圧力も大気圧
前後に保つことができる。ファン６から排出された熱い
空気は筐体１の排気口１ａから筐体１の外部へ排気さ
れ、筐体１内部の温度は一定に保たれる。このように、
冷媒Ｘを循環させて発熱部品２を冷却して、発熱部品２
をその許容温度に保つ。
【００３５】以上説明したように本実施の形態１の冷却
装置は、ファン６とポンプ７と放熱器５を一体化してい
るので、筐体１内の温度を低く押さえ、発熱部品である
電子部品、たとえばＣＰＵを効率的に冷却してＣＰＵの
高クロック化を可能としながらコンピューター本体の小
型・低コスト化が可能になる。
装置は、ファン６とポンプ７と放熱器５を一体化してい
るので、筐体１内の温度を低く押さえ、発熱部品である
電子部品、たとえばＣＰＵを効率的に冷却してＣＰＵの
高クロック化を可能としながらコンピューター本体の小
型・低コスト化が可能になる。
【００３６】また、ファン６をポンプ７とマグネットカ
ップリングで接続してポンプ７の回転に伴ってファン６
を従動回転させているので、簡単な構成で一体化するこ
とが可能になる。
ップリングで接続してポンプ７の回転に伴ってファン６
を従動回転させているので、簡単な構成で一体化するこ
とが可能になる。
【００３７】また、放熱体５ａをファン羽根車６ａに対
向配置した螺旋状に形成された高熱伝導パイプとしてい
るので、ファン６の送風有効範囲全域で放熱体５ａから
放熱できるため、放熱効率をさらに改善することが可能
になる。
向配置した螺旋状に形成された高熱伝導パイプとしてい
るので、ファン６の送風有効範囲全域で放熱体５ａから
放熱できるため、放熱効率をさらに改善することが可能
になる。
【００３８】さらに、放熱器５を冷却器４より高い位置
に設け、冷却器４の冷媒の送り出し側の配管８ｂを冷媒
の戻り側の配管８ａより高い位置に設けているので、冷
媒Ｘの温度変化による比重差で流動させポンプ７の負荷
を減らすことが可能になる。
に設け、冷却器４の冷媒の送り出し側の配管８ｂを冷媒
の戻り側の配管８ａより高い位置に設けているので、冷
媒Ｘの温度変化による比重差で流動させポンプ７の負荷
を減らすことが可能になる。
【００３９】また、冷媒Ｘを配管８内に充填する際に、
配管８内の圧力を負圧にすることで、発熱部品２からの
熱交換により冷媒Ｘの温度が上がっても配管８内の圧力
を大気圧以下に保つことができ、ポンプ６の負荷を減ら
すことが可能になる。
配管８内の圧力を負圧にすることで、発熱部品２からの
熱交換により冷媒Ｘの温度が上がっても配管８内の圧力
を大気圧以下に保つことができ、ポンプ６の負荷を減ら
すことが可能になる。
【００４０】また、冷媒Ｘをフッ素系不活性液体として
いるので、万が一冷媒が漏れた場合でも電子部品の故障
を防ぐことが可能になる。
いるので、万が一冷媒が漏れた場合でも電子部品の故障
を防ぐことが可能になる。
【００４１】（実施の形態２）図５は本発明の実施の形
態２における冷却装置の全体構成を示すシステム図、図
６は本発明の実施の形態２における圧力調整手段の詳細
図である。
態２における冷却装置の全体構成を示すシステム図、図
６は本発明の実施の形態２における圧力調整手段の詳細
図である。
【００４２】この実施の形態２における冷却装置は、図
５に示すように冷却器４の冷媒排出口４ａから放熱器５
に接続する冷媒の送り出し側の配管８ｂに、配管８の圧
力を調整する圧力調整手段９を備えたことに特徴を有す
る。
５に示すように冷却器４の冷媒排出口４ａから放熱器５
に接続する冷媒の送り出し側の配管８ｂに、配管８の圧
力を調整する圧力調整手段９を備えたことに特徴を有す
る。
【００４３】この圧力調整手段９は、図６に示すように
タンク９ａの上面に弾性可動体９ｂを備え、弾性可動体
９ｂは配管８内の圧力が上昇すると、図６の点線で示す
ように上側に変形し、タンク９ａの容積が増加するよう
になっている。上記以外の構成は本実施の形態１と同じ
であるので、ここでは説明を省略する。
タンク９ａの上面に弾性可動体９ｂを備え、弾性可動体
９ｂは配管８内の圧力が上昇すると、図６の点線で示す
ように上側に変形し、タンク９ａの容積が増加するよう
になっている。上記以外の構成は本実施の形態１と同じ
であるので、ここでは説明を省略する。
【００４４】次に本実施の形態２の冷却装置の動作につ
いて説明する。
いて説明する。
【００４５】ポンプ７から吐出された冷媒Ｘは、冷媒の
戻り側の配管８ａを通って冷却器４に送られ、発熱部品
２の熱を奪うことでその温度が上昇して放熱器５に送ら
れ、放熱器５でファン６によって強制空冷されてその温
度が降下してポンプ７へ戻る。ファン６から排出された
熱い空気は筐体１の排気口１ａから筐体１の外部へ排気
され、筐体１内部の温度は一定に保たれる。このよう
に、冷媒Ｘを循環させて発熱部品２を冷却して、発熱部
品２をその許容温度に保つ。また、発熱部品２からの熱
交換により冷媒Ｘの温度が上がり配管８内の圧力が上昇
しようとするが、このとき、タンク９ａの上の弾性可動
体９ｂが図６の点線で示すように上側に変形し、タンク
９ａの容積が増加するため、配管８内の圧力の上昇が押
さえられる。
戻り側の配管８ａを通って冷却器４に送られ、発熱部品
２の熱を奪うことでその温度が上昇して放熱器５に送ら
れ、放熱器５でファン６によって強制空冷されてその温
度が降下してポンプ７へ戻る。ファン６から排出された
熱い空気は筐体１の排気口１ａから筐体１の外部へ排気
され、筐体１内部の温度は一定に保たれる。このよう
に、冷媒Ｘを循環させて発熱部品２を冷却して、発熱部
品２をその許容温度に保つ。また、発熱部品２からの熱
交換により冷媒Ｘの温度が上がり配管８内の圧力が上昇
しようとするが、このとき、タンク９ａの上の弾性可動
体９ｂが図６の点線で示すように上側に変形し、タンク
９ａの容積が増加するため、配管８内の圧力の上昇が押
さえられる。
【００４６】以上説明したように本実施の形態２の冷却
装置は、配管８内に圧力調整手段９を備えているので、
発熱部品２からの熱交換により冷媒Ｘの温度が上がって
も配管８内の圧力を調整してポンプ６の負荷を減らすこ
とが可能になるとともに、冷却器４、放熱器５、ポンプ
７、配管８などの破損を防止できる。
装置は、配管８内に圧力調整手段９を備えているので、
発熱部品２からの熱交換により冷媒Ｘの温度が上がって
も配管８内の圧力を調整してポンプ６の負荷を減らすこ
とが可能になるとともに、冷却器４、放熱器５、ポンプ
７、配管８などの破損を防止できる。
【００４７】また、圧力調整手段９を配管８内の圧力に
より容積が増減する弾性可動体９ｂを備えるタンク９ａ
とすることで、簡単な構成で配管８内の圧力を調整でき
てポンプ７の負荷を減らし、冷却器４、放熱器５、ポン
プ７、配管８などの破損を防止できる。
より容積が増減する弾性可動体９ｂを備えるタンク９ａ
とすることで、簡単な構成で配管８内の圧力を調整でき
てポンプ７の負荷を減らし、冷却器４、放熱器５、ポン
プ７、配管８などの破損を防止できる。
【００４８】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によればファンとポンプと放熱器を一体化することで、
筐体内の温度を低く押さえ、発熱部品である電子部品、
たとえばＣＰＵを効率的に冷却してＣＰＵの高クロック
化を可能としながらコンピュータ本体の小型・低コスト
化が可能になるという有効な効果が得られる。
によればファンとポンプと放熱器を一体化することで、
筐体内の温度を低く押さえ、発熱部品である電子部品、
たとえばＣＰＵを効率的に冷却してＣＰＵの高クロック
化を可能としながらコンピュータ本体の小型・低コスト
化が可能になるという有効な効果が得られる。
【００４９】また、ファンをポンプとマグネットカップ
リングで接続してポンプの回転に伴ってファンを従動回
転させることで、簡単な構成で一体化することが可能に
なるという有効な効果が得られる。
リングで接続してポンプの回転に伴ってファンを従動回
転させることで、簡単な構成で一体化することが可能に
なるという有効な効果が得られる。
【００５０】そして、放熱体をファン羽根車に対向配置
した螺旋状に形成された高熱伝導パイプとすることで、
ファンの送風有効範囲全域で放熱体から放熱できるた
め、放熱効率をさらに改善することが可能になるという
有効な効果が得られる。
した螺旋状に形成された高熱伝導パイプとすることで、
ファンの送風有効範囲全域で放熱体から放熱できるた
め、放熱効率をさらに改善することが可能になるという
有効な効果が得られる。
【００５１】さらに、放熱器を冷却器より高い位置に設
け、冷却器の冷媒の送り出し側の配管を冷媒の戻り側の
配管より高い位置に設けることで、冷媒の温度変化によ
る比重差で流動させポンプの負荷を減らすことが可能に
なるという有効な効果が得られる。
け、冷却器の冷媒の送り出し側の配管を冷媒の戻り側の
配管より高い位置に設けることで、冷媒の温度変化によ
る比重差で流動させポンプの負荷を減らすことが可能に
なるという有効な効果が得られる。
【００５２】また、冷媒を配管内に充填する際に、配管
内の圧力を負圧にすることで、発熱部品からの熱交換に
より冷媒の温度が上がっても配管内の圧力を大気圧以下
に保つことができポンプの負荷を減らすことが可能にな
るという有効な効果が得られる。
内の圧力を負圧にすることで、発熱部品からの熱交換に
より冷媒の温度が上がっても配管内の圧力を大気圧以下
に保つことができポンプの負荷を減らすことが可能にな
るという有効な効果が得られる。
【００５３】また、冷媒をフッ素系不活性液体とするこ
とで、万が一冷媒が漏れた場合でも電子部品の故障を防
ぐことが可能になる。
とで、万が一冷媒が漏れた場合でも電子部品の故障を防
ぐことが可能になる。
【００５４】また、配管内に圧力調整手段を設けること
で、発熱部品からの熱交換により冷媒の温度が上がって
も配管内の圧力を調整してポンプの負荷を減らすことが
可能になるとともに、冷却器、放熱器、ポンプ、配管な
どの破損を防止できるという有効な効果が得られる。
で、発熱部品からの熱交換により冷媒の温度が上がって
も配管内の圧力を調整してポンプの負荷を減らすことが
可能になるとともに、冷却器、放熱器、ポンプ、配管な
どの破損を防止できるという有効な効果が得られる。
【００５５】また、圧力調整手段を配管内の圧力により
容積が増減する弾性可動体を備えるタンクとすること
で、簡単な構成で配管内の圧力を調整できてポンプの負
荷を減らし、冷却器、放熱器、ポンプ、配管などの破損
を防止できるという有効な効果が得られる。
容積が増減する弾性可動体を備えるタンクとすること
で、簡単な構成で配管内の圧力を調整できてポンプの負
荷を減らし、冷却器、放熱器、ポンプ、配管などの破損
を防止できるという有効な効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１における冷却装置の全体
構成を示すシステム図
構成を示すシステム図
【図２】本発明の実施の形態１における放熱器回りの詳
細図
細図
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図
【図４】本発明の実施の形態１における冷却器の詳細平
面図
面図
【図５】本発明の実施の形態２における冷却装置の全体
構成を示すシステム図
構成を示すシステム図
【図６】本発明の実施の形態２における圧力調整手段の
詳細図
詳細図
【図７】従来のシステム型冷却装置の一例を示すシステ
ム図
ム図
【図８】従来のモジュール型冷却装置の一例を示す要部
断面図
断面図
１ 筐体 １ａ 排気口 ２ 発熱部品 ３ 基板 ４ 冷却器 ４ａ 冷媒導入口 ４ｂ 冷媒排出口 ５ 放熱器 ５ａ 放熱体 ６ ファン ６ａ ファン羽根車 ６ｂ ファン永久磁石 ７ ポンプ ７ａ ポンプ羽根車 ７ｂ ポンプ永久磁石 ８ 配管 ８ａ 配管 ８ｂ 配管 ９ 圧力調整手段 ９ａ タンク ９ｂ 弾性可動体
Claims (10)
- 【請求項１】筐体内に収められた発熱部品と、前記発熱
部品と冷媒とで熱交換を行ない前記発熱部品を冷却する
冷却器と、前記冷媒から熱を取り除くファンを備えた放
熱器と、前記冷媒を循環させるポンプと、これらを接続
する配管類とを有し、前記配管類を介して前記冷媒を循
環供給して前記発熱部品を冷却する冷却装置であって、
前記ファンと前記ポンプを同一モータで駆動する構成と
するとともに、前記ファンが前記筐体外部に熱を排出す
る構成としたことを特徴とする冷却装置。 - 【請求項２】ファンにおけるファン羽根車にはファン永
久磁石を付設し、ポンプにおけるポンプ羽根車には前記
ファン永久磁石に磁気吸引されるポンプ永久磁石を付設
し、前記ファンの回転に伴って前記ポンプが従動回転す
るように構成したことを特徴とする請求項１記載の冷却
装置。 - 【請求項３】ポンプにおけるポンプ羽根車にはポンプ永
久磁石を付設し、ファンにおけるファン羽根車には前記
ポンプ永久磁石に磁気吸引されるファン永久磁石を付設
し、前記ポンプの回転に伴って前記ファンが従動回転す
るように構成したことを特徴とする請求項１記載の冷却
装置。 - 【請求項４】放熱器における放熱体は、ポンプの吐出口
と連通するとともに、ファン羽根車と相対する位置に螺
旋状に形成された高熱伝導パイプであることを特徴とす
る請求項１記載の冷却装置。 - 【請求項５】放熱器は、冷却器より高い位置に配置され
たことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の冷却
装置。 - 【請求項６】冷却器の冷媒排出口から放熱器に送り出し
側の配管を接続し、前記放熱器から前記冷却器の冷媒導
入口に戻し側の配管を接続し、前記送り出し側の配管を
前記戻し側の配管より高い位置に配置したことを特徴と
する請求項１〜５の何れかに記載の冷却装置。 - 【請求項７】配管には冷媒を充填してあり、前記冷媒を
前記配管内に充填する際に前記配管内の圧力を大気圧以
下の所定の圧力で充填したことを特徴とする請求項１〜
７の何れかに記載の冷却装置。 - 【請求項８】冷却器の冷媒排出口から放熱器に接続する
送り出し側の配管に、前記配管内の圧力を調整する圧力
調整手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６の何れ
かに記載の冷却装置。 - 【請求項９】圧力調整手段は、冷却器の冷媒排出口から
放熱器に接続する送り出し側の配管内の圧力により容積
が増減する弾性可動体を備えるタンクであることを特徴
とする請求項８記載の冷却装置。 - 【請求項１０】冷媒は、フッ素系不活性液体であること
を特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001169233A JP2002368471A (ja) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | 冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001169233A JP2002368471A (ja) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | 冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002368471A true JP2002368471A (ja) | 2002-12-20 |
Family
ID=19011334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001169233A Pending JP2002368471A (ja) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | 冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002368471A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005064675A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 放射状に配置された放熱フィンを有する放熱器、放熱器を備えた冷却装置および冷却装置を搭載した電子機器 |
| US7222661B2 (en) | 2004-07-08 | 2007-05-29 | Fujitsu Limited | Cooling module |
| CN100367493C (zh) * | 2003-10-27 | 2008-02-06 | 株式会社日立制作所 | 液体冷却系统 |
| WO2009044453A1 (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Nippo Ltd. | ポンプおよびそのポンプを使用した冷却システム |
| WO2009052834A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Grundfos Management A/S | Controlling transfer through one or more transferring elements |
| US8272428B2 (en) | 2007-07-04 | 2012-09-25 | Denso Corporation | Cooling apparatus using brine |
| JP2016015167A (ja) * | 2009-05-12 | 2016-01-28 | アイセオトープ リミテッド | 冷却される電子システム |
| JP2018533846A (ja) * | 2015-11-12 | 2018-11-15 | 深▲せん▼市研派科技有限公司 | 液冷却放熱システム及びその液体放熱列 |
-
2001
- 2001-06-05 JP JP2001169233A patent/JP2002368471A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100367493C (zh) * | 2003-10-27 | 2008-02-06 | 株式会社日立制作所 | 液体冷却系统 |
| WO2005064675A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 放射状に配置された放熱フィンを有する放熱器、放熱器を備えた冷却装置および冷却装置を搭載した電子機器 |
| US7222661B2 (en) | 2004-07-08 | 2007-05-29 | Fujitsu Limited | Cooling module |
| US8272428B2 (en) | 2007-07-04 | 2012-09-25 | Denso Corporation | Cooling apparatus using brine |
| WO2009044453A1 (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Nippo Ltd. | ポンプおよびそのポンプを使用した冷却システム |
| WO2009052834A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Grundfos Management A/S | Controlling transfer through one or more transferring elements |
| JP2016015167A (ja) * | 2009-05-12 | 2016-01-28 | アイセオトープ リミテッド | 冷却される電子システム |
| JP2018533846A (ja) * | 2015-11-12 | 2018-11-15 | 深▲せん▼市研派科技有限公司 | 液冷却放熱システム及びその液体放熱列 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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|
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|
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