JP2006135275A - 液冷式冷却装置の冷却器 - Google Patents

Abstract

【課題】 液冷式冷却装置の冷却器の提供。
【解決手段】 上表面に複数の冷却フィンが凸設され、下表面に複数の凹溝が凹設された底座と、二端が閉じられ、中段に複数の第１側孔が開設された第１液体管と、二端が閉じられ、中段に複数の第２側孔が開設された第２液体管と、凹溝内に収容され並びに第１側孔と第２側孔に接続された複数の導流管と、を具え、第１液体管が密閉された複数の第１密閉収容室に区画され、第２液体管が複数の第２密閉収容室に区画されている。前述の構造により、導流管の曲げ角問題を改善でき、並びに導流管が第１、第２密閉収容室に配列される方式により、冷却効果を高める。
【選択図】 図４

Description

本発明は一種の冷却器の構造に係り、特に液冷式冷却装置に適用される冷却器の構造に関する。

図１の周知の液冷式コンピュータ冷却装置のシステム構造図を参照されたい。図示される液冷式コンピュータ冷却器３は、集熱器２の後ろに架設され、並びに集熱器２と結合されて液冷循環システムを形成し、集熱器２がコンピュータのＣＰＵの熱エネルギーを吸収した後、熱エネルギーを付帯した液体が冷却器３に送られて放熱が実行され、放熱後の液体は更に集熱器２に戻され、循環を形成する。簡単に述べると、その作用はコンピュータのＣＰＵ１の発生する熱エネルギーの散逸である。

図１は周知の液冷式冷却装置のシステム構造図、図２は周知のコンピュータ液冷式冷却器の立体分解図、図３は周知のコンピュータ液冷式冷却器の立体組合せ図である。
周知のコンピュータのＣＰＵの液冷式冷却器３は、集熱器２に架設された後、集熱器２と結合されて液冷循環システムを形成し、集熱器２がコンピュータのＣＰＵ１の熱エネルギーを吸収した後、熱エネルギーを付帯した液体が冷却器３に送られて冷却を行なう。冷却後の液体が更に集熱器２に送られ、循環を形成する。簡単に言うと、その作用はコンピュータのＣＰＵ１の発生する熱エネルギーの散逸である。

上述の周知の冷却器３は熱伝導導管３３の曲げＲ角３３１及び熱伝導導管３３の配列方式に制限されるため、冷却器３の冷却フィン３１と熱伝導導管３３の接触面積が小さくなり、更に、周知の冷却器３の熱伝導導管３３は先に金属板３２に溶接されてから冷却フィン３１の下表面にネジ３４で固定されるため、間接冷却のロスが形成される。ゆえに、冷却器３の冷却効果が十分に発揮されず、理想的とは言えない。

請求項１の発明は、上表面に複数の冷却フィンが凸設され、下表面に複数の凹溝が凹設された底座と、
二端が閉じられ、中段に複数の第１側孔が開設された第１液体管と、
二端が閉じられ、中段に複数の第２側孔が開設された第２液体管と、
該底座の対応する凹溝内に収容され並びに右端が第１液体管の第１側孔に接続され左端が第２液体管の第２側孔に接続された複数の導流管と、
を具え、第１液体管は複数の第１隔板を具えてそれにより密閉された複数の第１密閉収容室に区画され、且つ第２液体管は複数の第２隔板を具えそれにより複数の第２密閉収容室に区画され、この第１密閉収容室の少なくとも一つが少なくとも一つの導流管の右端と相互に連通し、この少なくとも一つの導流管の左端がそのうち一つの第２密閉収容室に連通し、この第２密閉収容室が更に少なくとも一つの別の導流管の左端に連通し、並びにこの少なくとも一つの別の導流管の右端が更に次の第１密閉収容室に連通することを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の液冷式冷却装置の冷却器において、第１液体管の中段に複数の第１切溝が開設されて、第１隔板が対応する第１切溝内に設置されてこれにより第１液体管が複数の第１密閉収容室に区画されたことを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の液冷式冷却装置の冷却器において、第２液体管の中段に複数の第２切溝が開設されて、第２隔板が対応する第２切溝内に設置されてこれにより第２液体管が複数の第２密閉収容室に区画されたことを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の液冷式冷却装置の冷却器において、第２液体管に入水口が開設されて該入水口が第２密閉収容室のそのうちの一つに連通することを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の液冷式冷却装置の冷却器において、第２液体管に出水口が開設されて該出水口が第２密閉収容室のそのうちの一つに連通することを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の液冷式冷却装置の冷却器において、冷却フィンの上方に冷却ファンが組付けられたことを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器としている。

本発明によると、導流管内の液体は、第１密閉収容室、少なくとも一つの導流管、第２密閉収容室、少なくとも一つの別の導流管、及び次の第１密閉収容室・・・のように単一方向に流動する。このほか、複数の導流管は直接冷却フィンの下方に固定され、これにより間接冷却ロスが防止される。また、上述の構造は導流管の曲げ角設計及びその形成する問題を完全に免除でき、これにより冷却フィンと導流管の間に最大の接触面積を具備させられ、冷却フィンの一側にファンが増設される時、ファンの風の当たる面積が増され、その冷却効果が増される。このほか、導流管は曲げ角設計が排除されたため、非常に密集して冷却フィン中に配列され、これにより密集した液体通路が形成され、液体の導流管中での流動の経路が増長し、液体の導流管内での滞留の時間が増し、これによっても冷却効果が増す。

本発明は一種の液冷式冷却装置の冷却器を提供する。それは、上表面に複数の冷却フィンが凸設され、下表面に複数の凹溝が凹設された底座と、二端が閉じられ、中段に複数の第１側孔が開設された第１液体管と、二端が閉じられ、中段に複数の第２側孔が開設された第２液体管と、対応する凹溝内に収容され並びに右端が第１液体管の第１側孔に接続され左端が第２液体管の第２側孔に接続された複数の導流管と、を具えている。
そのうち、第１液体管は複数の第１隔板を具え、それにより密閉された複数の第１密閉収容室に区画され、且つ第２液体管は複数の第２隔板を具えそれにより複数の第２密閉収容室に区画されている。並びに、この第１密閉収容室の少なくとも一つが少なくとも一つの導流管の右端と相互に連通し、この少なくとも一つの導流管の左端がそのうち一つの第２密閉収容室に連通し、この第２密閉収容室が更に少なくとも一つの別の導流管の左端に連通し、並びにこの少なくとも一つの別の導流管の右端が更に次の第１密閉収容室に連通し、その他はこれにより類推されるとおりである。

図４、５、６は本発明の好ましい実施例の液冷式冷却装置の冷却器の立体分解図、本発明の好ましい実施例の液冷式冷却装置の冷却器の立体組合せ図、本発明の好ましい実施例の液冷式冷却装置の冷却器の底面図である。これらの図に示されるように、本発明の液冷式冷却装置の冷却器５は、上表面５０２に複数の冷却フィン５０２１が凸設され、下表面５０１に複数の相互に平行な凹溝５０１１が凹設された底座５０と、二端が閉じられ、中段に複数の第１側孔５１０が開設された第１液体管５１と、二端が閉じられ、中段に複数の第２側孔５２０が開設された第２液体管５２と、底座５０の対応する凹溝５０１１内に収容され並びに右端が第１液体管５１の第１側孔５１０に接続され左端が第２液体管５２の第２側孔５２０に接続された複数の導流管５３と、前述の冷却フィン５０２１の上方に組付けられた冷却ファン５４と、を具えている。

そのうち、第１液体管５１は複数の第１隔板５１１を具え、それにより密閉された複数の第１密閉収容室５１２に区画され、且つ第２液体管５２は複数の第２隔板５２１を具えそれにより複数の第２密閉収容室５２２に区画されている。図示されるように、第２密閉収容室５２２のそのうちの一つは導流管５３の左端と相互に連通し、この導流管５３の右端はそのうち一つの第１密閉収容室５１２に連通し、またこの第１密閉収容室５１２が更に別の導流管５３の右端と相互に連通し、並びにこの別の導流管５３の左端が更に次の第２密閉収容室５２２に連通し、且つこの次の第２密閉収容室５２２が更にまた一つの導流管５３の左端と相互に連通し、並びにこのまた一つの導流管５３の右端が次の第１密閉収容室５１２と連通し、その他はこれにより類推されるとおりであり、第１液体管５１と第２液体管５２は平行に設置され、且つ第１密閉収容室５１２と第２密閉収容室５２２は相互に平行に離間するよう配列されている。

更に図４、５、６に示されるように、第２液体管５２には入水口５２３が開設されてそれは最外側の第２密閉収容室５２２のそのうちの一つと連通し、且つ第２液体管５２に出水口５２４が開設され、それは最外側の別の第２密閉収容室５２２に連通し、出水口５２４と入水口５２３はそれぞれ出水管５５と入水管５６に接続され、液体が上述の第１密閉収容室５１２、導流管５３、第２密閉収容室５２２、別の導流管５３、次の第１密閉収容室５１２・・・に沿って単方向に流動するものとされている。

上述の出水口５２４と入水口５２３は第１液体管５１に開設することも可能で、並びにそのうち一つの第１密閉収容室５１２に連通するか、或いは出水口５２４と入水口５２３がそれぞれ第１液体管５１と第２液体管５２に開設されうるが、同時には同一の第１密閉収容室５１２、或いは同一の第２密閉収容室５２２には開設されないものとされる。

図７、８は本発明の第１液体管と第１隔板の組合せ表示図、及び本発明の第１液体管と第１隔板の組合せ断面図である。図示されるように、第１液体管５１の中段に複数の第１切溝５１３が開設され、且つ複数の第１隔板５１１はそれぞれ対応する第１切溝５１３内に設置され、並びに第１液体管５１が分割されて複数の第１密閉収容室５１２とされる。同様の方法で、第２液体管５２の中段に複数の第２切溝５２３が開設され、且つ複数の第２隔板５２１が対応する第２切溝５２３内に設置されて、第２液体管５２が複数の第２密閉収容室５２２に分割される。

本実施例の底座５０と冷却フィン５０２１はそれぞれアルミ片とされ、第１液体管５１と第２液体管５２及び導流管５３は銅で製造されている。本実施例で使用される密封手段は、りん銅ソルダーロッドを加熱溶融して液体として自己流動可能とし、並びにそれを毛細孔拡散現象により自動的に二つの銅部品の間隙内に充填させ、冷却してその間隙を密封するようにして形成される。

これにより、上述の構造を利用し、完全に導流管５３の曲げ角の設計及びその形成する問題を免除でき、冷却フィン５０２１と導流管５３の間に最大の接触面積を具備させることができ、冷却フィン５０２１に冷却ファン５４を取り付ける時、冷却ファン５４の風の当たる面積を増すことができ、その冷却効果を増すことができる。このほか、導流管５３は曲げ角の設計が排除されたため、非常に密集して冷却フィン５０２１中に配列され、これにより密集した液体通路を形成し、液体の導流管５３中での流動の経路を増長でき、液体の導流管５３内での停留の時間を増加し、これによっても冷却効果を増すことができる。

上述の実施例は説明のために提示されたものであり、本発明の主張する権利範囲は特許請求の範囲の記載に準じ、以上の実施例に限定されるものではない。

周知の液冷式冷却装置のシステム構造図である。 周知のコンピュータ液冷式冷却器の立体分解図である。 周知のコンピュータ液冷式冷却器の立体組合せ図である。 本発明の好ましい実施例の液冷式冷却装置の冷却器の立体分解図である。 本発明の好ましい実施例の液冷式冷却装置の冷却器の立体組合せ図である。 本発明の好ましい実施例の液冷式冷却装置の冷却器の底面図である。 本発明の第１液体管と第１隔板の組合せ表示図である。 本発明の第１液体管と第１隔板の組合せ断面図である。

符号の説明

１ ＣＰＵ ２ 集熱器
３ 冷却器 ３１ 冷却フィン
３２ 金属板 ３３ 熱伝導導管
３３１ 曲げＲ角 ３４ ネジ
５ 冷却器 ５０ 底座
５０１ 下表面 ５０１１ 凹溝
５０２ 上表面 ５０２１ 冷却フィン
５１ 第１液体管 ５１０ 第１側孔
５１１ 第１隔板 ５２ 第２液体管
５２０ 第２側孔 ５２１ 第２隔板
５２３ 入水口 ５２４ 出水口
５３ 導流管 ５４ 冷却ファン

Claims (6)

1. 上表面に複数の冷却フィンが凸設され、下表面に複数の凹溝が凹設された底座と、
   二端が閉じられ、中段に複数の第１側孔が開設された第１液体管と、
   二端が閉じられ、中段に複数の第２側孔が開設された第２液体管と、
   該底座の対応する凹溝内に収容され並びに右端が第１液体管の第１側孔に接続され左端が第２液体管の第２側孔に接続された複数の導流管と、
   を具え、第１液体管は複数の第１隔板を具えてそれにより密閉された複数の第１密閉収容室に区画され、且つ第２液体管は複数の第２隔板を具えそれにより複数の第２密閉収容室に区画され、この第１密閉収容室の少なくとも一つが少なくとも一つの導流管の右端と相互に連通し、この少なくとも一つの導流管の左端がそのうち一つの第２密閉収容室に連通し、この第２密閉収容室が更に少なくとも一つの別の導流管の左端に連通し、並びにこの少なくとも一つの別の導流管の右端が更に次の第１密閉収容室に連通することを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器。
2. 請求項１記載の液冷式冷却装置の冷却器において、第１液体管の中段に複数の第１切溝が開設されて、第１隔板が対応する第１切溝内に設置されてこれにより第１液体管が複数の第１密閉収容室に区画されたことを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器。
3. 請求項１記載の液冷式冷却装置の冷却器において、第２液体管の中段に複数の第２切溝が開設されて、第２隔板が対応する第２切溝内に設置されてこれにより第２液体管が複数の第２密閉収容室に区画されたことを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器。
4. 請求項１記載の液冷式冷却装置の冷却器において、第２液体管に入水口が開設されて該入水口が第２密閉収容室のそのうちの一つに連通することを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器。
5. 請求項１記載の液冷式冷却装置の冷却器において、第２液体管に出水口が開設されて該出水口が第２密閉収容室のそのうちの一つに連通することを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器。
6. 請求項１記載の液冷式冷却装置の冷却器において、冷却フィンの上方に冷却ファンが組付けられたことを特徴とする、液冷式冷却装置の冷却器。
   

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