JP2006039916A - 冷却構造を備えた電子機器、冷却構造物、および電子機器の冷却方法 - Google Patents
冷却構造を備えた電子機器、冷却構造物、および電子機器の冷却方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006039916A JP2006039916A JP2004218490A JP2004218490A JP2006039916A JP 2006039916 A JP2006039916 A JP 2006039916A JP 2004218490 A JP2004218490 A JP 2004218490A JP 2004218490 A JP2004218490 A JP 2004218490A JP 2006039916 A JP2006039916 A JP 2006039916A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- component
- liquid
- heat
- absorption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
【課題】 複数の発熱性コンポーネントを備えた電子機器において、これら発熱性コンポーネントの冷却を効率よく行う。
【解決手段】 液体が蒸発するときに周りから熱を奪う作用を利用して物を冷却する吸収式冷却サイクルを冷却構造として応用したコンピュータ装置にて、この吸収式冷却サイクルの発生器31に該当する箇所にてCPU11の熱によって吸収液を加熱することでCPU11を冷却し、吸収式冷却サイクルの蒸発器33に該当する箇所にて水の気化潜熱を利用して他のコンポーネントを冷却する。
【選択図】 図4
【解決手段】 液体が蒸発するときに周りから熱を奪う作用を利用して物を冷却する吸収式冷却サイクルを冷却構造として応用したコンピュータ装置にて、この吸収式冷却サイクルの発生器31に該当する箇所にてCPU11の熱によって吸収液を加熱することでCPU11を冷却し、吸収式冷却サイクルの蒸発器33に該当する箇所にて水の気化潜熱を利用して他のコンポーネントを冷却する。
【選択図】 図4
Description
本発明は、パーソナルコンピュータ(PC)をはじめとする各種電子機器などに係り、より詳しくは、冷却構造を備えた電子機器などに関する。
ノートブック型PCやデスクトップ型PCなどの電子機器では、CPUや各種基板などの発熱素子が内蔵されている。例えば、ノートブック型PCを例に挙げると、近年におけるCPUの高速化に伴い、発熱量が飛躍的に増大している。また、CPU以外の発熱体である各種コンポーネントも高温化しており、有効な冷却構造が望まれている。
公報記載の従来技術として、例えば、ノートブック型PCの発熱素子から出力される熱を、熱放射性の高いディスプレイやキーボードのノイズ遮蔽板にヒートパイプを介して伝達し放射する技術が存在する(例えば、特許文献1参照。)。かかる文献記載の技術によれば、熱放散性を向上させ、冷却のための電力を不要とすることができる。また、出願人は、ノートブック型PCに設けられたヒートパイプ冷却の効果が一般に高くないことに鑑み、帯状ヒートパイプとファン配置空間を工夫することで、CPUの冷却性能を向上させる技術について提案している(例えば、特許文献2参照。)。
このように、従来の冷却構造は、CPUの冷却にファンとヒートパイプが用いられたものが多い。近年のCPUの高速化に伴う発熱量の増大には、従来の冷却構造でも対応が可能であった。しかしながら、CPU以外の高温となるコンポーネントを効率よく冷却するためには、従来の冷却技術では必ずしも十分であるとは言えない。また同様に、ノートブック型PC以外の電子機器においても、複数箇所に高温となるコンポーネントが存在する場合も多く、これらを効率的に冷却することが強く望まれている。
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、複数の発熱性コンポーネントを備えた電子機器において、これら発熱性コンポーネントの冷却を効率よく行うことにある。
また他の目的は、決められたサイクルに従って作動流体が様態を変化させる熱機関を電子機器に持ち込むことにある。
更に他の目的は、ヒートパイプやファンなどのように、熱の移動現象だけを利用して電子機器を冷却する従来技術に比べて、冷却効率を飛躍的に高めることにある。
また他の目的は、決められたサイクルに従って作動流体が様態を変化させる熱機関を電子機器に持ち込むことにある。
更に他の目的は、ヒートパイプやファンなどのように、熱の移動現象だけを利用して電子機器を冷却する従来技術に比べて、冷却効率を飛躍的に高めることにある。
かかる目的のもと、本発明は、例えば臭化リチウムなどの吸湿性の高い溶液からなる吸収液を用いて、この吸収液や水などの液体が蒸発するときに周りから熱を奪う作用(気化潜熱)を利用して物を冷却する吸収式冷却サイクルを、電子機器の冷却に応用している。即ち、本発明が適用されるコンピュータ装置などの電子機器は、動作中に熱を発するコンポーネントと、液体の気化潜熱を利用して冷却を行う吸収式冷却システムとを含み、この吸収式冷却システム中の液体がコンポーネントの発する熱を吸収することで冷却が行われる。
ここで、このコンポーネントは、電子機器の全体を制御するCPUであることを特徴とすることができる。また、この吸収式冷却システムは、発生器、凝縮器および蒸発器を備え、コンポーネントは発生器に隣接して置かれ、液体の中の吸収液が発生器においてコンポーネントの発する熱を吸収して気化することにより冷却されることを特徴とすることができる。より詳しくは、吸収式冷却サイクルの再生器に該当する箇所にCPUを当接または隣接させてCPUからの熱を吸収するように構成することができる。更に、発生器は複数の溝構造を有し、この溝構造の毛細管作用により液体を移動させることを特徴とすることができる。
また、この電子機器は、動作中に熱を発する他のコンポーネントを含み、他のコンポーネントは吸収式冷却システムで冷却されることを特徴とすることができる。より詳しくは、吸収式冷却サイクルの蒸発器に当たる箇所に他のコンポーネントを当接または隣接させて他のコンポーネントを冷却することで、冷却効率を更に向上させることができる。更に、空気流を発生させるファンを含み、このファンからの空気流は吸収式冷却システムで冷却されることを特徴とすることができる。
一方、本発明は、動作中に熱を発するコンポーネントを含む電子機器に取り付けられる冷却構造物であって、空気流を形成するファンと、液体の気化潜熱を利用して冷却を行う吸収式冷却システムとを含み、この吸収式冷却システムは、コンポーネントの発する熱を吸収してコンポーネントを冷却し、かつファンからの空気流を冷却している。このように構成することで、各コンポーネントのレイアウト構成に自由度を増すことができる点で優れている。
また他の観点から捉えると、本発明が適用される冷却構造物において、吸収式冷却システムは、コンポーネントの発する熱を吸収してコンポーネントを冷却し、ファンは、吸収式冷却システムの冷却サイクルの中で生成される水蒸気を冷却して水に変換することを特徴とすることができる。このように構成することで、薄型でありながら凝縮器と吸収器とを一括して効率良く液化させることが可能となり、冷却効率を向上させることができる点で好ましい。
更に本発明は、動作中に熱を発するコンポーネントを含む電子機器の冷却方法であって、吸収式冷却システム中の液体を、コンポーネントの発する熱によって加熱し、水蒸気を発生させる発生ステップと、この水蒸気を冷却して水を形成する凝縮ステップと、水の気化潜熱を利用して他のコンポーネントを冷却し、またはファンによる空気流を冷却するよう、水を蒸発させる蒸発ステップとを含む。
ここで、この発生ステップは、吸湿性の高い溶液からなる吸収液を、CPU等のコンポーネントの発熱によって加熱し、水蒸気を発生させている。また、この蒸発ステップは、凝縮ステップにより形成された水を気化させる蒸発器に接触または近接して配置される他のコンポーネントから熱を吸収することで、他のコンポーネントを直接、冷却することを特徴とすることができる。更に、この凝縮ステップは、水の気化潜熱を利用してファンによる空気流を冷却し、冷却された空気流を他のコンポーネントに吹き付けることで他のコンポーネントを冷却することを特徴とすることができる。また、この蒸発ステップにより形成された水蒸気を吸収液に吸収させる吸収ステップを更に備えたことを特徴とし、この吸収ステップは、ファンによる空気流を用いて水蒸気を冷却することを特徴とすることができる。
本発明によれば、例えばコンピュータ装置などの電子機器にて、動作中に熱を発するコンポーネントに対する冷却効率を飛躍的に向上させることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔実施の形態1〕
図1は、ノートブック型パーソナルコンピュータ(ノートブック型PC)などのコンピュータ装置1の外観を示した図である。図1に示すコンピュータ装置1は、CPUを含むシステムボードや各種ボード、周辺機器類を収容するベース側筐体2と、蓋体である表示パネル側筐体3とを備えている。このベース側筐体2と表示パネル側筐体3とは、回動軸4によって結合されており、表示パネル側筐体3は回動軸4によって開閉可能に構成されている。ベース側筐体2は、その表面に、ユーザがキー入力を行うためのキーボード5や、カーソルを移動させるためのトラックポイント6、カーソルで指示された項目を指定するクリックボタン7等を備えている。また、表示パネル側筐体3の内側の略中央部には、表示手段としてのLCD(液晶表示装置)8が埋設されている。ベース側筐体2には、CPU(後述)や各種システムボード等の発熱性を有する各種コンポーネントが内蔵されている。ベース側筐体2には、これら各種コンポーネントを冷却するための冷却システムが組み込まれている。
〔実施の形態1〕
図1は、ノートブック型パーソナルコンピュータ(ノートブック型PC)などのコンピュータ装置1の外観を示した図である。図1に示すコンピュータ装置1は、CPUを含むシステムボードや各種ボード、周辺機器類を収容するベース側筐体2と、蓋体である表示パネル側筐体3とを備えている。このベース側筐体2と表示パネル側筐体3とは、回動軸4によって結合されており、表示パネル側筐体3は回動軸4によって開閉可能に構成されている。ベース側筐体2は、その表面に、ユーザがキー入力を行うためのキーボード5や、カーソルを移動させるためのトラックポイント6、カーソルで指示された項目を指定するクリックボタン7等を備えている。また、表示パネル側筐体3の内側の略中央部には、表示手段としてのLCD(液晶表示装置)8が埋設されている。ベース側筐体2には、CPU(後述)や各種システムボード等の発熱性を有する各種コンポーネントが内蔵されている。ベース側筐体2には、これら各種コンポーネントを冷却するための冷却システムが組み込まれている。
図2は、実施の形態1における冷却システムのレイアウト例を示した図である。図2に示すレイアウト例は、図1に示すコンピュータ装置1のベース側筐体2の内部にレイアウトされるものの一例を示している。ベース側筐体2は、各種コンポーネントとして、コンピュータ装置1全体の頭脳として機能しOSの制御下で各種プログラムを実行するCPU11、描画データを出力するビデオボード(Video)12、例えばギガビット・イーサネット(イーサネットは登録商標)の機能が搭載されたイーサネットコントローラ(Ether)13を備えている。また、外部記憶装置であるハードディスクドライブ(HDD)14、CDC(Communication Device Class)規格に準拠したUSBドライバであるCDC15が内蔵されている。また、PCカード16やミニPCI(miniPCI)カード17、充電した後に放電してシステムに電力を供給するバッテリ18が搭載されている。更に、ベース側筐体2の周りには、各種周辺機器と接続するためのI/Oポート19が設けられている。またベース側筐体2には、冷却構造物として、ファン29および冷却システム30が設けられている。本実施の形態では、冷却構造物として所謂吸収式冷却サイクルを応用している点に特徴がある。図2に示す実施の形態1では、CPU11の他、例えばビデオボード12やイーサネットコントローラ13などの発熱する各種コンポーネントを、冷却システム30を用いた冷却構造物によって冷却している。
ここで、発明の理解の容易のために、本実施の形態にて応用する吸収式冷却サイクルについて説明する。
図3は、従来技術としての一般的な吸収式冷却サイクルを説明するための図である。吸収式冷却サイクルでは、吸湿性の高い溶液からなる吸収液(例えば、臭化リチウム溶液)が用いられる。そして、吸収液や水などの液体が蒸発するときに周りから熱を奪う作用を利用して物を冷却している。吸収式冷却サイクルは、発生、凝縮、蒸発、吸収の4つのサイクルを繰り返すことで、例えば冷房用の冷水を連続して作り出している。4つのサイクルで、この発生のサイクルは発生器(generator)101、凝縮のサイクルは凝縮器(condenser)102、蒸発のサイクルは蒸発器(evaporator)103、吸収のサイクルは吸収器(absorber)104で実現される。
また、図3には、ガスバーナ等の加熱装置105、蒸発器103により冷やされた水(冷水)を搬送するパイプ106が示されている。尚、発生器101は、「再生器」と呼ばれる場合もある。
図3は、従来技術としての一般的な吸収式冷却サイクルを説明するための図である。吸収式冷却サイクルでは、吸湿性の高い溶液からなる吸収液(例えば、臭化リチウム溶液)が用いられる。そして、吸収液や水などの液体が蒸発するときに周りから熱を奪う作用を利用して物を冷却している。吸収式冷却サイクルは、発生、凝縮、蒸発、吸収の4つのサイクルを繰り返すことで、例えば冷房用の冷水を連続して作り出している。4つのサイクルで、この発生のサイクルは発生器(generator)101、凝縮のサイクルは凝縮器(condenser)102、蒸発のサイクルは蒸発器(evaporator)103、吸収のサイクルは吸収器(absorber)104で実現される。
また、図3には、ガスバーナ等の加熱装置105、蒸発器103により冷やされた水(冷水)を搬送するパイプ106が示されている。尚、発生器101は、「再生器」と呼ばれる場合もある。
発生器101では、水蒸気を吸って濃度が低くなっている吸収液が加熱装置105により加熱される。この加熱によって吸収液の水分が蒸発し、水蒸気が発生する。尚、加熱して濃くなった吸収液(高濃度吸収液)は、吸収器104に戻される。一方、発生器101にて発生した水蒸気は、凝縮器102にて冷却されて水に戻る。この水は蒸発器103に送られ、パイプ106の上に落とされる。このとき、蒸発器103は、真空に近い程度まで減圧されている。ここで、液体には、気圧が低いほど低温でも蒸発し易くなるという性質がある。そのために、蒸発器103の中でパイプ106の上に水滴を落とすと、水滴は盛んに蒸発し、このときの気化熱でパイプ106の中の水を冷やす。そして、パイプ106の中の冷水が冷房などに利用される。また、蒸発器103にて発生した水蒸気は、吸収器104に進み、吸収液に吸収される。臭化リチウム溶液は、水を吸収し易い性質(高い吸湿性)を有しており、吸収式冷却サイクルの吸収液として適している。これによって、吸収器104の吸収液の濃度は低くなる。水蒸気により濃度が低くなった吸収液(低濃度吸収液)は、発生器101に戻される。前述のように、発生器101では、この低濃度吸収液が加熱され、水蒸気を発生させている。以上のサイクルを繰り返すことで、パイプ106の中の冷水を連続して作ることが可能となる。
本実施の形態では、この図3に示すような吸収式冷却サイクルを電子機器の冷却に利用した点に特徴がある。特に、発生器101にて吸収液を加熱する加熱装置105の代わりに、例えばCPU11等の、動作中に熱を発するコンポーネントを配置している。
図4は、この吸収式冷却サイクルを電子機器であるコンピュータ装置1に応用した場合のシステム構成例を挙げている。図3に示す吸収式冷却サイクルの各構成要素に対応して、図2に示す冷却システム30は、図4に示すように、発生器31、凝縮器32、蒸発器33、および吸収器34を形成している。また、臭化リチウム溶液などの吸収液を貯める受液槽(Absorber Bezel)35、凝縮器32の途中で液体のままの吸収液を受液槽35に戻すセパレータ36を備えている。更に、発生器31にて高濃度に再生された吸収液を受液槽35に戻す濃溶液管37を備えている。
図4は、この吸収式冷却サイクルを電子機器であるコンピュータ装置1に応用した場合のシステム構成例を挙げている。図3に示す吸収式冷却サイクルの各構成要素に対応して、図2に示す冷却システム30は、図4に示すように、発生器31、凝縮器32、蒸発器33、および吸収器34を形成している。また、臭化リチウム溶液などの吸収液を貯める受液槽(Absorber Bezel)35、凝縮器32の途中で液体のままの吸収液を受液槽35に戻すセパレータ36を備えている。更に、発生器31にて高濃度に再生された吸収液を受液槽35に戻す濃溶液管37を備えている。
発生器31は、濃度が低くなった吸収液を加熱し、水蒸気を分離している。本実施の形態では、このときの加熱源としてCPU11を用いている。即ち、発生器31は、CPU11にて発熱される熱を吸収し、水蒸気を発生させている。これによって、CPU11を冷却している。また、発生器31にて発生した水蒸気は、凝縮器32に導かれる。このとき、ファン29によって水蒸気が冷やされ、凝縮液化されて蒸発器33に放出される。本実施の形態では、凝縮液化された水によって、発熱源となるコンポーネントを冷却するように構成している。より具体的には、例えばビデオボード12やイーサネットコントローラ13等を冷却する。凝縮液化された水から発生する水蒸気は、吸収器34および受液槽35に導かれる。このとき、電子機器に用いられる冷却システム30では、吸収器34までの距離が短いことから、ファン29による冷却を実施している。尚、凝縮器32にて一部、凝縮液化された水は、セパレータ36を介して受液槽35に供給される。また、発生器31にて高濃度に再生された吸収液は、濃溶液管37を介して受液槽35に供給される。尚、凝縮器32と蒸発器33との間に例えばバルブ(後述)を設け、蒸発器33と吸収器34、および受液槽35の吸収液の面を用いて密封室を形成することで、蒸発器33を減圧することが可能となる。この蒸発器33を減圧することにより、凝縮器32から導かれた水の気化を助け、気化熱による冷却効果を高めることができる。
次に、図4に示すシステム構成例を実装した場合について、図5〜図7を用い、冷却処理の作用と共に説明する。
図5は、図4に示すシステム構成例がコンピュータ装置1に実装された場合の実装例を示した図である。図2に示すレイアウト例とはファン29の位置が異なるが、他の位置は図2に示すものと同様である。また、図6(a),(b)は図5のVI−VI断面を示しており、図7は図5のVII−VII断面を示している。VI−VI断面の中で、図6(a)は、凝縮器32と蒸発器33との間にバルブ38がある場合を示し、図6(b)は、凝縮器32と蒸発器33との間にバルブ38が存在しない場合を示している。バルブ38が存在すると、バルブ38および受液槽35の吸収液表面によって、蒸発器33の中を密封することができる。また、凝縮器32および吸収器34の上方には、ファン29からの冷却送風を通過させる送風路39が設けられている。このファン29の吸気は、図1に示すコンピュータ装置1の例えばキーボード5の隙間スペースから行われる。
図5は、図4に示すシステム構成例がコンピュータ装置1に実装された場合の実装例を示した図である。図2に示すレイアウト例とはファン29の位置が異なるが、他の位置は図2に示すものと同様である。また、図6(a),(b)は図5のVI−VI断面を示しており、図7は図5のVII−VII断面を示している。VI−VI断面の中で、図6(a)は、凝縮器32と蒸発器33との間にバルブ38がある場合を示し、図6(b)は、凝縮器32と蒸発器33との間にバルブ38が存在しない場合を示している。バルブ38が存在すると、バルブ38および受液槽35の吸収液表面によって、蒸発器33の中を密封することができる。また、凝縮器32および吸収器34の上方には、ファン29からの冷却送風を通過させる送風路39が設けられている。このファン29の吸気は、図1に示すコンピュータ装置1の例えばキーボード5の隙間スペースから行われる。
ここで、発生器31の下面には、吸収液が毛細管現象によって移動するための多数の細溝31aが形成されている。この多数の細溝31aは、受液槽35から凝縮器32に向けた方向に形成されている。また、高濃度の吸収液を吸収器34(または受液槽35)に戻す濃溶液管37が発生器31の下面に形成されている。更に、図6(a),(b)に示すように、凝縮器32の下方にセパレータ36が存在するが、この凝縮器32とセパレータ36との間は、例えばパンチングメタル等で仕切るように構成することも可能である。
CPU11の上方に位置する発生器31では、細溝31aの存在による毛細管現象によって、吸収液が図の矢印方向に移動する。このとき、吸収液は、CPU11の上部側である発生器31の表面を十分に擦りながら移動することから、発熱したCPU11の熱を十分に吸収する。CPU11の熱を十分に吸収することで、発生器31にて吸収液の水分が気化し、発生した水蒸気が凝縮器32に移動する。凝縮器32の上方には、ファン29からの冷却送風を通す送風路39が設けられており、ファン29からの冷却送風によって凝縮器32が冷却され、水蒸気が水となって蒸発器33に移動する(放出される)。蒸発器33の下方には、ビデオボード12やイーサネットコントローラ13などの発熱コンポーネントが存在しており、これらの発熱コンポーネントは、蒸発器33に放出される水の気化潜熱によって冷却される。
蒸発器33にて発生した水蒸気は、吸収器34に移動する。図7に示すように、吸収器34の上方にはファン29からの冷却送風のダクトである送風路39があり、吸収器34に入ってきた水蒸気は空気流の助けをかりて冷却され、一部が水となって受液槽35の吸収液と混ざり合う。また、水蒸気は、濃溶液管37を経由して放出される高濃度の吸収液に吸収され、低濃度の吸収液となって受液槽35に貯えられる。
このように、本実施の形態では、動作中に熱を発するコンポーネントを有する電子機器に吸収式冷却サイクル機構を備えた冷却システム30を搭載している。そして、この冷却システム30では、吸収式冷却サイクル機構の発生器31によりCPU11の熱を吸収して冷却している。また、蒸発器33にて発熱性を有する他のコンポーネントも冷却している。これによって、本実施の形態によれば、一つのモジュールで、CPU11および幾つかの発熱性のコンポーネントを効率よく冷却することが可能となる。
〔実施の形態2〕
実施の形態1では、吸収式冷却サイクル機構を構成する蒸発器33に、動作中に熱を発するコンポーネントを近接させるように構成したが、実施の形態2では、ファンにより供給される空気自体を、吸収式冷却サイクル機構を用いて予め冷却する点に特徴がある。尚、実施の形態1と同様の機能については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
実施の形態1では、吸収式冷却サイクル機構を構成する蒸発器33に、動作中に熱を発するコンポーネントを近接させるように構成したが、実施の形態2では、ファンにより供給される空気自体を、吸収式冷却サイクル機構を用いて予め冷却する点に特徴がある。尚、実施の形態1と同様の機能については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
図8は、実施の形態2における冷却システムのレイアウト例を示した図である。図8に示すレイアウト例は、図2に示すレイアウト例の変形として、コンピュータ装置1のベース側筐体2の内部に配置される各種コンポーネントを示している。図8に示すベース側筐体2は、図示するような位置に、吸収式冷却サイクル機構としての冷却システム50を配置している。また、図2に示す各コンポーネントの他に、図8では、DRAMやEEPROM等の各種のメモリ21、各種LSIの集まりであるチップセット22、各種通信用のコミュニケーションカード23、DVDドライブやCDドライブなどのドライブ24が配置されている。この実施の形態2は、図3に示す吸収式冷却サイクルの発生器101にて吸収液を加熱する加熱装置105の代わりにCPU11を利用する点で、実施の形態1と同様である。
図9は、図8に示すシステム構成例がコンピュータ装置1に実装された場合の実装例を示した図である。図9に示す冷却システム50は、吸収式冷却サイクル機構に該当する構成要素として、発生器51、凝縮器52、蒸発器53、吸収器54、受液槽55、およびセパレータ56を有している。また、凝縮器52、吸収器54、およびセパレータ56を構成する部分の上方には、ファン29からの空気を吹き出す送風路59が設けられている。発生器51はCPU11の上方に位置し、凝縮器52に連結している。この凝縮器52は蒸発器53に連結し、また凝縮器52の下方にはセパレータ56が設けられている。蒸発器53の上方にはファン29が設けられている。実施の形態2では実施の形態1と異なり、発熱コンポーネントが蒸発器53に当接していない。また、蒸発器53およびセパレータ56に連結して吸収器54が設けられ、吸収器54は受液槽55に連結している。
CPU11の上方に位置する発生器51では、受液槽55から得られた臭化リチウム溶液からなる吸収液が下方に形成される細い溝に沿い、毛細管現象によって図の矢印方向に移動する。このとき、吸収液はCPU11の熱を十分に吸収し、発生器51にて吸収液の水分が気化し、発生した水蒸気が凝縮器52に移動する。凝縮器52の上方には、ファン29からの冷却送風を通す送風路59が設けられており、ファン29からの冷却送風によって凝縮器52が冷却され、水蒸気が水となって蒸発器53に移動する。蒸発器53では水が気化し、この気化潜熱によって、ファン29により吸気される空気が冷やされる。冷やされた空気は、送風路59を介してコンピュータ装置1の内部に供給され、図8に示すようなベース側筐体2内の各コンポーネントを冷却する。蒸発器53にて発生した水蒸気は、吸収器54に移動する。そして、吸収器54の上方にある送風路59を流れる空気によって吸収器54に入ってきた水蒸気は冷却され、一部が水となって受液槽55の吸収液と混ざり合う。受液槽55に貯えられた吸収液は発生器51に供給され、前述の処理が繰り返されて、吸収式冷却サイクル機構が形成される。このように、吸収式冷却サイクル機構を構成する冷却システム50により、ファン29からの空気が冷却され、図8に示すように装置内部の各発熱コンポーネントに吹き付けている。これによって、他の熱移動素子による冷却に比べて効率の良い電子機器の冷却を実現することが可能となる。
以上、詳述したように、本実施の形態(実施の形態1および実施の形態2)によれば、電子機器に吸収式冷却サイクルを応用した冷却システム30,50を適用し、CPU11の発熱をそのまま利用して冷却サイクルを稼働させることにより、電子機器のシステム全体を良好に、かつ効率良く冷却することができる。
また、吸収式冷却システムと遠心式ファンとを一体化して冷却構造物を構成し、凝縮器32,52と吸収器34,54とをファンの空気流により一括して効率良く液化させている。これにより、冷却効率を更に向上させることが可能となる。
更に、本実施の形態では、吸収式冷却サイクルの吸収液を加熱する発生器31,51の部分に、吸収液が流れる複数の細い溝(細溝31a)を形成した。この細い溝による毛細管力を利用することで、吸熱の高速化と冷却効率の向上を図ることが可能となる。
また、吸収式冷却システムと遠心式ファンとを一体化して冷却構造物を構成し、凝縮器32,52と吸収器34,54とをファンの空気流により一括して効率良く液化させている。これにより、冷却効率を更に向上させることが可能となる。
更に、本実施の形態では、吸収式冷却サイクルの吸収液を加熱する発生器31,51の部分に、吸収液が流れる複数の細い溝(細溝31a)を形成した。この細い溝による毛細管力を利用することで、吸熱の高速化と冷却効率の向上を図ることが可能となる。
本発明は、ノートブック型PCやデスクトップPCなどのコンピュータ装置や各種電子機器などに適用することができる。
1…コンピュータ装置、2…ベース側筐体、11…CPU、12…ビデオボード(Video)、13…イーサネットコントローラ(Ether)、29…ファン、30,50…冷却システム、31,51…発生器、32,52…凝縮器、33,53…蒸発器、34,54…吸収器、35,55…受液槽、36,56…セパレータ、39,59…送風路
Claims (9)
- 動作中に熱を発するコンポーネントと、
液体の気化潜熱を利用して冷却を行う吸収式冷却システムとを含み、
前記吸収式冷却システム中の液体が前記コンポーネントの発する熱を吸収することで冷却が行われる、電子機器。 - 前記吸収式冷却システムは、発生器、凝縮器および蒸発器を備え、
前記コンポーネントは前記発生器に隣接して置かれ、前記液体が前記発生器において前記コンポーネントの発する熱を吸収して気化することにより冷却されることを特徴とする、請求項1に記載の電子機器。 - 前記発生器は複数の溝構造を有し、当該溝構造の毛細管作用により前記液体を移動させることを特徴とする、請求項2に記載の電子機器。
- 前記コンポーネントはCPUである、請求項1に記載の電子機器。
- 前記電子機器は、動作中に熱を発する他のコンポーネントを含み、当該他のコンポーネントは前記吸収式冷却システムで冷却されることを特徴とする、請求項1に記載の電子機器。
- ファンを更に含み、
前記ファンからの空気流は前記吸収式冷却システムで冷却されることを特徴とする、請求項1に記載の電子機器。 - 動作中に熱を発するコンポーネントを含む電子機器に取り付けられる冷却構造物であって、
ファンと、
液体の気化潜熱を利用して冷却を行う吸収式冷却システムとを含み、
前記吸収式冷却システムは、前記コンポーネントの発する熱を吸収して前記コンポーネントを冷却し、かつ前記ファンからの空気流を冷却する、冷却構造物。 - 動作中に熱を発するコンポーネントを含む電子機器に取り付けられる冷却構造物であって、
ファンと、
液体の気化潜熱を利用して冷却を行う吸収式冷却システムとを含み、
前記吸収式冷却システムは、前記コンポーネントの発する熱を吸収して前記コンポーネントを冷却し、
前記ファンは、前記吸収式冷却システムの冷却サイクルの中で生成される水蒸気を冷却して水に変換する、冷却構造物。 - 動作中に熱を発するコンポーネントを含む電子機器の冷却方法であって、
吸収式冷却システム中の液体を、前記コンポーネントの発する熱によって加熱し、水蒸気を発生させる発生ステップと、
前記水蒸気を冷却して水を形成する凝縮ステップと、
前記水の気化潜熱を利用して他のコンポーネントを冷却し、またはファンによる空気流を冷却するよう、前記水を蒸発させる蒸発ステップと
を含む方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004218490A JP2006039916A (ja) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | 冷却構造を備えた電子機器、冷却構造物、および電子機器の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004218490A JP2006039916A (ja) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | 冷却構造を備えた電子機器、冷却構造物、および電子機器の冷却方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006039916A true JP2006039916A (ja) | 2006-02-09 |
Family
ID=35904856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004218490A Pending JP2006039916A (ja) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | 冷却構造を備えた電子機器、冷却構造物、および電子機器の冷却方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006039916A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010016842A1 (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Syracuse University | Power and refrigeration cascade system |
KR101006767B1 (ko) | 2010-06-11 | 2011-01-10 | 이광로 | 컴퓨터부품용 복합냉각장치 |
WO2011155730A2 (ko) * | 2010-06-11 | 2011-12-15 | Lee Kwang-Ro | 컴퓨터부품용 복합냉각장치 |
CN103997875A (zh) * | 2013-02-15 | 2014-08-20 | Abb研究有限公司 | 冷却设备 |
JP2017075736A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Necプラットフォームズ株式会社 | 冷却装置および冷媒中継装置 |
CN108598052A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-09-28 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种直接氟冷芯片散热器及其使用方法 |
US10539348B2 (en) | 2007-08-07 | 2020-01-21 | Syracuse University | Power and refrigeration cascade system |
-
2004
- 2004-07-27 JP JP2004218490A patent/JP2006039916A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10539348B2 (en) | 2007-08-07 | 2020-01-21 | Syracuse University | Power and refrigeration cascade system |
WO2010016842A1 (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Syracuse University | Power and refrigeration cascade system |
KR101006767B1 (ko) | 2010-06-11 | 2011-01-10 | 이광로 | 컴퓨터부품용 복합냉각장치 |
WO2011155730A2 (ko) * | 2010-06-11 | 2011-12-15 | Lee Kwang-Ro | 컴퓨터부품용 복합냉각장치 |
WO2011155730A3 (ko) * | 2010-06-11 | 2012-03-29 | Lee Kwang-Ro | 컴퓨터부품용 복합냉각장치 |
CN103997875A (zh) * | 2013-02-15 | 2014-08-20 | Abb研究有限公司 | 冷却设备 |
CN103997875B (zh) * | 2013-02-15 | 2017-01-04 | Abb研究有限公司 | 冷却设备 |
JP2017075736A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Necプラットフォームズ株式会社 | 冷却装置および冷媒中継装置 |
US10788270B2 (en) | 2015-10-15 | 2020-09-29 | Nec Platforms, Ltd. | Cooling device |
CN108598052A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-09-28 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种直接氟冷芯片散热器及其使用方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6717811B2 (en) | Heat dissipating apparatus for interface cards | |
US6917522B1 (en) | Apparatus and method for cooling integrated circuit devices | |
JP4738121B2 (ja) | 電子機器の冷却装置および電子機器 | |
JP2009059801A (ja) | 電子機器 | |
CN103491747B (zh) | 围绕热管的用于热的管道传输的衬垫 | |
EP1890217B1 (en) | Electronic apparatus with liquid cooling unit and heat exchanger | |
US6937472B2 (en) | Apparatus for cooling heat generating components within a computer system enclosure | |
US11632880B2 (en) | Cooling system | |
JP2006108166A (ja) | 冷却装置および冷却装置を有する電子機器 | |
JP2010144950A (ja) | ループヒートパイプおよび電子機器 | |
KR20090096562A (ko) | 흡열 부재, 냉각 장치 및 전자 기기 | |
US7064954B1 (en) | Mainframe cooling structure | |
US6724626B1 (en) | Apparatus for thermal management in a portable electronic device | |
JP5262473B2 (ja) | 電子機器及びそのコンポーネント | |
US20090178436A1 (en) | Microelectronic refrigeration system and method | |
JP2006039916A (ja) | 冷却構造を備えた電子機器、冷却構造物、および電子機器の冷却方法 | |
US7559210B2 (en) | Method and apparatus for cooling a heat source | |
TWM309314U (en) | Heat-dissipating mechanical housing | |
JP6164089B2 (ja) | 薄型電子機器の冷却構造及びそれを用いた電子装置 | |
JP2014085055A (ja) | 冷却装置 | |
JP2001318738A (ja) | 電子機器 | |
JP4056513B2 (ja) | 再循環した熱を用いて冷凍をもたらすための装置および方法 | |
JP2008277355A (ja) | 冷却装置および電子機器 | |
US20090272143A1 (en) | computer cooling apparatus | |
US20070144199A1 (en) | Method and apparatus of using an atomizer in a two-phase liquid vapor enclosure |