JP2005056946A - Electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度実装した電子装置に水冷を用いた冷却装置を設けた電子装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の水冷による電子装置の冷却方法は、例えば
【特許文献1】に記載のように、水冷装置内蔵のキャビネットを構成する複数の柱内に水冷用冷却媒体の流路を設け、少なくとも1つの柱からラック内へ冷却媒体を供給し、ラック内で熱を吸収した冷却媒体を残る柱のうち少なくとも1つの柱へ流出し各情報処理装置を冷却するようにしたラックマウント搭載型情報処理装置の冷却方法が開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−374086号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
【特許文献1】に記載の従来の技術は、ラック内に冷却媒体を流し込み、高発熱素子に取り付けた水冷ジャケット等を経由して冷却する構造のため、高発熱素子が複数ある場合は構造が複雑になるという問題がある。また、流路パイプとラックとの接続部がキャビネットの背面にあるため、ラックを取り付けあるいは取り外し時にはキャビネットの背面で作業しなければならないという問題がある。
このキャビネットの背面での作業をなくすため、流路パイプをラックの接続部に合わせて固定して、背面作業をしなくて良い構造にした場合は、ラックの取り付け時あるいは取り外し時に流路パイプにストレスがかかるため、液漏れの原因となるという問題がある。
【0005】
本発明の目的は、ラック(モジュールともいう)内には冷却機構を設けなくても、簡単な冷却構造でラック内の複数の高発熱素子を冷却できる電子装置を提供することにある。
【0006】
本発明の他の目的は、ラックの取り付けあるいは取り外し時にキャビネットの背面での作業を不要とし、液漏れがなく活線挿抜を行うことができる電子装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、キャビネットのモジュールとモジュールの間に壁を設け、その壁の中に冷却媒体が流れる流路を設ける構造とし、モジュールを壁に固定金具により押し付けたものである。又、モジュールは熱伝導率の高い材料の蓋で周囲を覆い、高発熱素子には放熱ブロックを取り付けて蓋と接触させたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図1から図4を用いて説明する。図1は、本実施例の冷却機構を備えた縦型実装のキャビネットの斜視図、図2は、本実施例の縦型実装のキャビネットを後方から見た斜視図、図3は、本実施例の縦型実装のキャビネットの上段部分を前方から見た正面図、図4は、本実施例のモジュールの正面図である。
【0009】
図1,図2に示すように、キャビネット1は、後ろの面側の2隅に設けられた柱20a,20bと、前の面側の2隅に設けられた柱21と、モジュール2を実装するために複数段設けられる棚板22と、側方及び後方に取り付けられる図示していないカバーと、キャビネット1の上側に取り付けられる上カバー23及び架台24と、キャビネット1の前方に取り付けられる図示していない扉で構成される。
【0010】
各段の棚板22間には、モジュール2を冷却するために設けられる壁3が複数形成されている。キャビネット1の最下段に取り付けられた架台24の下方には図示していないキャスタが取り付けられている。架台24の上には冷却装置4が設置され、柱20a,20bには主幹部である流路パイプ5が設けられている。
柱20aに設けられる流路パイプ5は、冷却媒体を供給するための流路であり、柱20bに設けられる流路パイプ5は冷却装置4に冷却媒体を戻すための流路である。流路パイプ5は棚板22の端部にも設けられており、冷却装置4から送出される冷却媒体は、柱20aの流路パイプ5を介して棚板22の端部に設けられた流路パイプ5に流れるようになっている。ここで、冷却媒体としては、一般的に水が使用されるが、水以外でも使用可能である。
【0011】
壁3内部には、壁3の一方の端部から他方の端部に向って複数回往復して冷却流体が流れるように細いパイプで形成された流路パイプ6が設けられている。壁3の流路パイプ5が設けられている側には流路パイプ6の流入口と流出口が設けられている。
【0012】
流路パイプ6は銅等の熱伝導率の高い材料で作り、モジュール2の蓋10があたる壁3の中を大きく蛇行して熱の吸収効率が高くなるような構造とする。壁3はアルミ等の熱伝導率の高い材料で作り、流路パイプ6を挟み込んで製作される。又、壁3は、厚めのアルミ板をくりぬいて流路を形成して製作しても良い。
【0013】
最上段の棚板22の端部には、冷却媒体を供給する流路パイプ5が設けられ、中段の棚板22の端部のそれぞれには、上側に冷却媒体を冷却装置4に戻す流路パイプ5が、下側に冷却媒体を供給する流路パイプ5が設けられている。
【0014】
上側の冷却媒体を冷却装置4に戻す流路パイプ5は柱20bに設けられた流路パイプ5に接続され、冷却媒体を冷却装置4へ戻すための流路として用いられる。図1に示す矢印は冷却媒体の流れる方向を示しており、矢印の幅が冷却媒体の流量の多さを示している。
【0015】
このように構成されているので、本実施例では、各段の壁3それぞれに、上方から下方に流路パイプ6を冷却媒体が流れるようになっており、各壁3それぞれに冷却装置4で冷却された冷却媒体が流れるため、各モジュール2を均等に冷却できるようになっている。
【0016】
図3に示すように、本実施例ではモジュール2が6台実装されている場合を示している。1段に実装されるモジュール2の数は、モジュール2の大きさとキャビネット1の大きさにより決められる。本実施例では、モジュール2の蓋10がキャビネット1の前方から見て右側になるように配列した場合を示している。図3に示す例では、モジュール2の右側の壁3の中には後方から前方に設けられる流路パイプ6aと前方から後方に設けられる流路パイプ6bが埋め込まれている。モジュール2は、固定金具9により壁3に押し付けて固定され、モジュール2から流路パイプ6へ熱伝達されるようになっている。
【0017】
モジュール2は、図4に示すように構成されている。プリント基板7にアルミ等の熱伝導率の高い材料で作った放熱板8を貼り付け、放熱板8上に電子部品を実装し、電子部品の上面及び側面を囲むようにアルミ等の熱伝導率の高い材料で製作された蓋10で覆った構造としている。キャビネット1の配線部分には、モジュール2内の配線プリント基板7の配線のコネクタが蓋10に設けられており、配線部分のコネクタを接続することにより配線できるようになっている。配線プリント基板7の両端部には固定金具9が設けられている。電子部品のうち高発熱素子11にはアルミ等の熱伝導率の高い材料で作った放熱ブロック12を固着し、放熱ブロック12にはジェルシート等の熱伝導率の高い材料でできた放熱シート13を貼り付けて放熱ブロック12と蓋10の間に隙間が空かないようにして蓋10と放熱ブロック12を接触させている。放熱シート13を放熱ブロック12に貼り付けることにより、蓋10との密着性が良くなり、放熱のロスを少なくすることができる。高発熱素子11が複数ある場合は、それぞれの高発熱素子11に放熱ブロック12と放熱シート13を貼り付けて、蓋10に接触させて放熱させる構造としている。
【0018】
このようにモジュール2を構成しているので、固定金具9を外して壁3から取り外すことにより、モジュール2をキャビネット1から取り外すことができるので、簡単な冷却構造でラック内の複数の高発熱素子を冷却できる。又、ラックの取り付けあるいは取り外し時にキャビネットの背面での作業が不要となり、液漏れがなく活線挿抜を行うことができる。又、送風機を使用した空冷による冷却構造を備えたモジュールを一部搭載することもできる。
【0019】
冷却装置4には、冷却媒体を送り出すためのポンプ,冷却媒体を冷却するための熱交換器を有する冷却器,ポンプ,冷却器を冷却媒体が循環するように接続されたパイプで構成される。冷却器は、送風機により外部の空気を熱交換器に送風して冷却するようにしたもの、あるいは冷凍装置の冷媒が熱交換器を流れることにより冷却媒体を冷却するようにしたものが用いられる。
【0020】
このように構成された電子装置の動作について説明する。電子装置が動作すると、配線プリント基板7上の電子部品,電源装置等が発熱して温度が高くなる。
このうち、高発熱素子11での発熱は、放熱ブロック12,放熱シート13を熱伝達して蓋10の温度を高くする。一方、他の電子部品は、モジュール2内の空気を暖めて蓋10の温度を高くする。又、放熱板8を介して蓋10に熱伝達して蓋10の温度を高くする。
【0021】
冷却装置4から送出された冷却媒体は、柱20aに設けられた流路パイプ5を流れ、各段の棚板22の端部に設けられた流路パイプ5に分岐される。各段の棚板22の端部に設けられた流路パイプ5を流れる冷却媒体は、複数の壁3に設けられた流路パイプ6に分岐されて流れる。
【0022】
各々の壁3に設けられた流路パイプ6は、モジュール2の蓋10と接触しており、電子装置の動作により高温となった蓋10を冷却する。
【0023】
流路パイプ6を流れて、モジュール2から熱を吸収して高温となった冷却媒体は、棚板22の端部に設けられた流路パイプ5に合流し、さらに柱20bに設けられた流路パイプ5に合流した後、冷却装置4に戻る。冷却媒体は冷却装置4の熱交換器で冷却されて再び送出される。
【0024】
このようにして、モジュール2を固定金具9で壁3に押し付けて固定し、蓋
10から流路パイプ6に熱伝達させることで、簡単な冷却構造でモジュール内の複数の高発熱素子を冷却することができる。
【0025】
本発明の他の実施例である横型実装キャビネットを図5に示す。図5は、キャビネット1を後方斜めから見た斜視図である。
【0026】
本実施例では、壁3が高さ方向に複数段水平に設けられている。柱20aには、冷却媒体を供給するための主幹部の流路である流路パイプ5が、柱20bには、冷却装置4に冷却媒体を戻すための流路である流路パイプ5が設けられている。柱20a,20bに設けられる流路パイプ5には、壁3が設けられる位置でそれぞれ分岐部が設けられている。
【0027】
各壁3には、図2に示すと同様に、壁3の一方の端部から他方の端部に向って複数回往復して冷却流体が流れるように細いパイプで形成された流路パイプ6が設けられている。壁3の流路パイプ5が設けられている側には流路パイプ6の流入口と流出口が設けられ、流路パイプ5の分岐部とそれぞれ接続されている。
【0028】
モジュール2は、図4に示す構成のものの他に、プリント基板7上に電子部品を実装したものを使用してもよい。この場合は、プリント基板7が流路パイプ6と接触するので、熱伝達により電子部品を冷却することができる。
【0029】
その他のキャビネット1,壁3,冷却装置4は、図1から図4に示す実施例と同様に構成されている。
【0030】
本実施例によれば、ラックマウント搭載型の機器の実装ができるので、一般の共通ラックを搭載することができる。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な冷却構造でモジュール内の複数の高発熱素子を冷却することができるという効果を奏する。また、モジュールの挿抜時に背面作業を行わなくても良いので、液漏れの可能性を排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の水冷機構を備えた縦型実装のキャビネットの斜視図である。
【図2】本実施例の縦型実装のキャビネットを後方から見た斜視図である。
【図3】本実施例の縦型実装のキャビネットの上段部分を前方から見た正面図である。
【図4】本実施例のモジュールの正面図である。
【図5】本発明の他の実施例である横型実装キャビネットの斜視図である。
【符号の説明】
1…キャビネット、2…モジュール、3…壁、4…冷却装置、5,6…流路パイプ、7…プリント基板、8…放熱板、9…固定金具、10…蓋、11…高発熱素子、12…放熱ブロック、13…放熱シート、20,21…柱、22…棚板、23…上カバー、24…架台。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic device in which a cooling device using water cooling is provided in an electronic device mounted with high density.
[0002]
[Prior art]
A conventional method for cooling an electronic device by water cooling is, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-228707, in which a flow path of a cooling medium for water cooling is provided in a plurality of columns constituting a cabinet with a built-in water cooling device, and at least one column is provided. Cooling of a rack-mounted information processing apparatus in which a cooling medium is supplied from the inside to the rack, and the cooling medium that has absorbed heat in the rack flows out to at least one of the remaining pillars to cool each information processing apparatus. A method is disclosed.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-374086
[Problems to be solved by the invention]
The conventional technique described in
In order to eliminate the work on the back of the cabinet, the flow pipe is fixed to the connection part of the rack so that it is not necessary to work on the back. Since stress is applied, there is a problem of causing liquid leakage.
[0005]
An object of the present invention is to provide an electronic device that can cool a plurality of high heat generating elements in a rack with a simple cooling structure without providing a cooling mechanism in the rack (also referred to as a module).
[0006]
Another object of the present invention is to provide an electronic apparatus that eliminates the need for work on the back surface of the cabinet when a rack is attached or removed, and that allows hot-line insertion / extraction without leakage.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has a structure in which a wall is provided between modules of a cabinet and a flow path through which a cooling medium flows is provided in the wall, and the module is pressed against the wall by a fixing bracket. It is. Further, the module is covered with a lid made of a material having high thermal conductivity, and a heat-dissipating block is attached to the high heat-generating element and brought into contact with the lid.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a vertically mounted cabinet provided with a cooling mechanism of the present embodiment, FIG. 2 is a perspective view of the vertically mounted cabinet of the present embodiment as viewed from the rear, and FIG. 3 is the present embodiment. FIG. 4 is a front view of the upper portion of the vertical mounting cabinet as viewed from the front, and FIG. 4 is a front view of the module of this embodiment.
[0009]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0010]
A plurality of
The
[0011]
Inside the
[0012]
The
[0013]
A
[0014]
The
[0015]
With this configuration, in this embodiment, the cooling medium flows through the
[0016]
As shown in FIG. 3, this embodiment shows a case where six
[0017]
The
[0018]
Since the
[0019]
The
[0020]
The operation of the electronic device configured as described above will be described. When the electronic device operates, the electronic components, the power supply device and the like on the printed
Among these, the heat generated by the high
[0021]
The cooling medium delivered from the
[0022]
The
[0023]
The cooling medium that has flowed through the
[0024]
In this way, the
[0025]
FIG. 5 shows a horizontal mounting cabinet according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view of the
[0026]
In the present embodiment, the
[0027]
As shown in FIG. 2, each
[0028]
As the
[0029]
The
[0030]
According to this embodiment, it is possible to mount a rack mount type device, and therefore it is possible to mount a general common rack.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to cool a plurality of high heat generating elements in a module with a simple cooling structure. Further, since it is not necessary to perform the back work when inserting or removing the module, the possibility of liquid leakage can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a vertically mounted cabinet provided with a water cooling mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a vertically mounted cabinet according to the present embodiment as viewed from the rear.
FIG. 3 is a front view of the upper part of the vertically mounted cabinet of this embodiment as viewed from the front.
FIG. 4 is a front view of a module according to the present embodiment.
FIG. 5 is a perspective view of a horizontal mounting cabinet according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003206656A JP2005056946A (en) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | Electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003206656A JP2005056946A (en) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | Electronic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005056946A true JP2005056946A (en) | 2005-03-03 |
Family
ID=34363439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003206656A Pending JP2005056946A (en) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | Electronic device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005056946A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013140531A1 (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | 富士通株式会社 | Cooling device for heat generating devices |
CN107318254A (en) * | 2017-08-23 | 2017-11-03 | 合肥同诺文化科技有限公司 | Rack water cooling system |
WO2017190676A1 (en) * | 2016-05-06 | 2017-11-09 | 中兴通讯股份有限公司 | Liquid cooling heat dissipation cabinet |
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-
2003
- 2003-08-08 JP JP2003206656A patent/JP2005056946A/en active Pending
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