JP2006300359A - Refrigerant liquid injection device and refrigerant liquid injection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒液を用いてCPU等の電子部品を冷却する冷却モジュールに冷媒液を注入するための冷媒液注入装置および冷媒液注入方法に関する。 The present invention relates to a refrigerant liquid injection device and a refrigerant liquid injection method for injecting a refrigerant liquid into a cooling module that cools an electronic component such as a CPU using the refrigerant liquid.
電子機器装置、たとえばパーソナルコンピュ-タ(以下、PCという)においては、高速処理や大容量化の要求が年々高くなっている。したがって、PCに用いられる半導体素子であるCPU等の電子部品においては、今後とも発熱温度が高くなる傾向が続くものと予想される。
現状では、電子部品を冷却する手段として、小型のファンによる空冷式が主流を占めているが、この空冷式では放熱の能力に限界があり、さらに発熱温度が高い傾向が続く電子部品を効率よく冷却することができない可能性がある。そこで、水等の冷却媒体(以下、「冷媒液」と呼ぶ)を循環させて電子部品を冷却する、水冷式が注目されている。
たとえば、[特許文献1]には、冷媒液を循環させてCPU等を冷却する水冷式冷却装置(以下、「冷却モジュール」と称する)が開示されている。また、[特許文献2]や[特許文献3]には、上述の冷却モジュールに採用するのに最適な送液ポンプが開示されている。
Currently, air cooling with a small fan dominates as a means of cooling electronic components, but this air cooling has limited heat dissipation capability, and electronic components that continue to tend to have high heat generation temperatures can be efficiently used. There is a possibility that it cannot be cooled. In view of this, a water-cooled type in which a cooling medium such as water (hereinafter referred to as “refrigerant liquid”) is circulated to cool electronic components has attracted attention.
For example, [Patent Document 1] discloses a water-cooled cooling device (hereinafter referred to as “cooling module”) that circulates a refrigerant liquid to cool a CPU and the like. [Patent Document 2] and [Patent Document 3] disclose a liquid feed pump that is optimal for use in the above-described cooling module.
ところで、PCを長期に亘って使用すると、冷却モジュール中の冷媒液は徐々に蒸発し、ついには有効容量を割り込んで冷却効率に影響が出る虞れがある。そのため、予め蒸発に見合う量の冷媒液を貯溜するリザーブタンクを、冷媒液の循環路中に配置することで対応している。
このような冷却モジュールを製造する製造装置の一環として、冷媒液を自動で注入する冷媒液注入装置が用いられている。冷却モジュールを構成するリザーブタンクには、1つもしくは複数の注入口が設けられていて、ここに冷媒液注入装置から冷媒液を注入するようになっている。
By the way, when the PC is used for a long period of time, the refrigerant liquid in the cooling module gradually evaporates, and eventually the effective capacity may be interrupted to affect the cooling efficiency. For this reason, a reserve tank that stores an amount of refrigerant liquid corresponding to evaporation in advance is disposed in the circulation path of the refrigerant liquid.
As part of a manufacturing apparatus for manufacturing such a cooling module, a refrigerant liquid injection apparatus that automatically injects a refrigerant liquid is used. The reserve tank constituting the cooling module is provided with one or a plurality of inlets, into which the refrigerant liquid is injected from the refrigerant liquid injection device.
そして、冷媒液をリザーブタンクへ注入する際に、循環路側からリザーブタンクへ気体であるエアーを逃すための連通孔(φ1.5mm程度)が、1個もしくは2個、リザーブタンクと循環路とに亘って設けられている。
実際に冷媒液注入装置から注入口へ冷媒液の注入を開始すると、前記連通孔において循環路内の空気とリザーブタンク内の冷媒液が入れ替わる。循環路内には冷媒液が満たされていくが、リザーブタンク内の冷媒液と循環路のエアーの入替えが前記連通孔に限られているために、速やかで確実な入替えが困難であった。
When the refrigerant liquid is injected into the reserve tank, there are one or two communication holes (about φ1.5 mm) for letting air, which is a gas, from the circulation path side to the reserve tank, between the reserve tank and the circulation path. It is provided over.
When the injection of the refrigerant liquid from the refrigerant liquid injector to the inlet is actually started, the air in the circulation path and the refrigerant liquid in the reserve tank are exchanged in the communication hole. Although the refrigerant liquid is filled in the circulation path, since the exchange of the refrigerant liquid in the reserve tank and the air in the circulation path is limited to the communication hole, it is difficult to quickly and surely exchange.
循環路内にある空気と注入される冷媒液とが置換される以前にリザーブタンク内に冷媒液が満たされると、循環路中に残されたエアーの出口である連通孔が冷媒液によって塞がれ、循環路中にエアーが残留してしまう。そのまま冷却モジュールとして使用すると、残留エアーの影響で冷却性能の低下を招くことになる。
また、冷却モジュールとして必要な冷媒液容量を確保するには、冷媒液を注入する際のエアー残留分を予め予測して、冷却モジュールの内容積を必要な内容量よりも大きくすることで対応できるが、その結果、冷却モジュールの小型化の妨げとなってしまう。
If the reserve liquid is filled in the reserve tank before the air in the circulation path and the injected refrigerant liquid are replaced, the communication hole that is the outlet of the air remaining in the circulation path is blocked by the refrigerant liquid. As a result, air remains in the circulation path. If it is used as it is as a cooling module, the cooling performance is lowered due to the influence of residual air.
In addition, in order to secure the refrigerant liquid capacity necessary for the cooling module, it is possible to predict the remaining amount of air when injecting the refrigerant liquid in advance and increase the internal volume of the cooling module beyond the required internal capacity. However, as a result, the size of the cooling module is hindered.
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、冷却モジュールの一方の孔部から冷媒液を注入し、同時に他方の孔部からエアーの排出を行い、さらに液冷媒注入とエアー排出の方向を逆転するとともに、冷却モジュールの姿勢を変更することで、エアー抜きの確実化を図って必要量の冷媒液を確保し、冷却モジュールとしての冷却性能の向上化を得られる冷媒液注入装置および冷媒液注入方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its object is to inject refrigerant liquid from one hole of the cooling module and simultaneously discharge air from the other hole, By reversing the direction of refrigerant injection and air discharge, and changing the attitude of the cooling module, it ensures air venting and secures the required amount of refrigerant liquid, improving the cooling performance of the cooling module. The refrigerant liquid injection device and the refrigerant liquid injection method are provided.
前記目的を達成するため本発明は、循環路を介して連通される送液ポンプ、受熱部、放熱部およびリザーブタンクとを備えた冷却モジュールに対して冷媒液を注入する冷媒液注入装置において、冷却モジュールの循環路に接続される第1の接続口体およびリザーブタンクに接続される第2の接続口体と、第1の接続口体と第2の接続口体にそれぞれ切換え手段を介して連通され切換え方向に応じて第1、第2の接続口体のいずれか一方へ冷媒液を供給する冷媒液供給手段および他方からエアー抜きをなすとともに冷媒液回収を行う排出手段と、冷却モジュールを支持するとともに切換え手段の切換えタイミングに応じて冷却モジュールの支持姿勢を変換する支持手段とを具備する。 To achieve the above object, the present invention provides a coolant injection device for injecting coolant into a cooling module including a liquid feed pump, a heat receiving portion, a heat radiating portion, and a reserve tank communicated via a circulation path. The first connection port connected to the circulation path of the cooling module, the second connection port connected to the reserve tank, the first connection port and the second connection port via the switching means, respectively. A coolant supply means for supplying a coolant to one of the first and second connection ports according to the switching direction, a discharge means for releasing air from the other and collecting the coolant, and a cooling module. And supporting means for changing the support posture of the cooling module in accordance with the switching timing of the switching means.
前記目的を達成するため本発明は、循環路を介して連通される送液ポンプ、受熱部、放熱部およびリザーブタンクとを備えた冷却モジュールに対して冷媒液を注入する冷媒液注入方法において、冷媒液をリザーブタンクへ所定時間注入してリザーブタンクの隅部に冷媒液を充満させるとともに循環路のエアー抜きをなし、そのあと冷却モジュールの姿勢を変更してリザーブタンクから循環路へ冷却液を導くとともに循環路のエアー抜きをなし、つぎに冷媒液を循環路へ注入するとともにリザーブタンクからエアー抜きをなすよう切換える。 In order to achieve the above object, the present invention provides a refrigerant liquid injection method for injecting a refrigerant liquid into a cooling module including a liquid feed pump, a heat receiving part, a heat radiating part, and a reserve tank communicated with each other through a circulation path. Refrigerant liquid is injected into the reserve tank for a predetermined time to fill the refrigerant liquid in the corners of the reserve tank and to bleed air from the circulation path, and then change the attitude of the cooling module to change the cooling module from the reserve tank to the circulation path. At the same time, the air is vented from the circulation path, and then the refrigerant liquid is injected into the circulation path and the air is vented from the reserve tank.
本発明によれば、エアーを確実に排出して必要量の冷媒液を確保した注入をなし、冷却モジュールとしての冷却性能の向上化を得られる等の効果を奏する。 According to the present invention, injection is performed in which air is surely discharged to ensure a necessary amount of refrigerant liquid, and an improvement in cooling performance as a cooling module can be obtained.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は冷却モジュールMの全体構成を説明する平面図である。
中央部にある図中1は本体部であり、後述するように受熱部2とリザーブタンク一体型送液ポンプ(以下、単に「送液ポンプ」と呼ぶ)3が一体に形成されてなるものである。前記受熱部2は伝熱性のよい素材が選択された薄板からなり、送液ポンプ3上に取付け具aを介して取付け固定される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view illustrating the entire configuration of the cooling module M. FIG.
In the figure,
図における本体部1の下端部には2本のパイプPが接続されていて、これらパイプPは送液ポンプ3に連通され、かつ左右に延出されるベース4上に直接取付け固定される。ベース4の左右端部には、放熱フィンとファンとから構成される円形状の放熱部5が取付けられている。前記パイプPのうちの1方は図の左側の放熱部5に接続され、他方は右側の放熱部5に接続される。
前記ベース4には、左右の放熱部5を連通する渡り用パイプPaが設けられている。前記送液ポンプ3と、放熱部5および、これら送液ポンプ3と放熱部5を連通する2本のパイプPと前記渡り用パイプPaには、たとえば水である冷媒液が充填され、これらで冷媒液の循環路6が形成される。
Two pipes P are connected to the lower end portion of the
The
以上のように冷却モジュールMが構成されていて、この冷却モジュールMがPCに組み込まれる状態で、本体部1の受熱部2上にCPU等の発熱性が大なる電子部品が載設され、放熱部5はPC内に形成される冷却用通風路の中途部に配置される。
PCとしての作用開始とともに、もしくは所定のタイミングで送液ポンプ3が駆動され、循環路6を冷媒液が循環する。その一方で、電子部品からの発熱を受熱部2が吸収し、受熱部2に冷媒液が接触して、受熱部2が吸収した熱を冷媒液が吸収して温度上昇する。温度上昇した冷媒液は送液ポンプ3の作用により循環路6を介して左右の放熱部5へ送られ放熱する。
As described above, the cooling module M is configured, and in a state in which the cooling module M is incorporated in the PC, an electronic component having a large exothermic property such as a CPU is placed on the
The liquid feed pump 3 is driven at the start of the operation as the PC or at a predetermined timing, and the refrigerant liquid circulates in the
各放熱部5で放熱し温度低下した冷媒液は、送液ポンプ3の作用で循環路6を介して再び本体部1へ送られ、受熱部2で吸熱する。以下、上述のように冷媒液が循環され、電子部品を効率よく冷却する。
図2は本体部1を分解した斜視図であり、具体的には送液ポンプ3から受熱部2を取外した状態の図である。
送液ポンプ3のケース8は略矩形状をなしていて、内部にポンプ室10とリザーブタンク部(リザーブタンク)11を備えたケース本体12と、このケース本体12の上面を覆い、ケース本体12の周端部に複数本の取付けねじをもって取付け固定されるカバー2とから構成される。前記カバー2は先に説明した受熱部2そのものであり、この受熱部2周端部とケース本体12との間には図示しないパッキン材が介在され、水密構造をなしている。
The refrigerant liquid that has radiated heat at each
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
The case 8 of the liquid feed pump 3 has a substantially rectangular shape. The case
前記ケース本体12に備えられるポンプ室10は、ケース本体12の中心位置から外れた位置に中心部が設けられる円形状の凹陥部であって、上部開口面が前記受熱部2で覆われる。このポンプ室10内には、円盤状をなすインペラ13が回転可能に配設されている。
インペラ13の中心に設けられた軸bは、以下、特に図示していないが、軸受け部に回転自在に支持され、この軸受け部の周面にモータを構成するステータ部が一体に設けられる。インペラの周端部には筒部が設けられていて、この筒部の内周面にモータを構成するロータ部が一体に設けられる。したがって、ロータ部とステータ部とにより、インペラを回転駆動するアウターロータ形のモータが構成される。
The
The shaft b provided at the center of the
これに対して前記リザーブタンク部11は、上述したポンプ室10の周囲に亘って略U字状に形成されるケース本体12内空間部である。ポンプ室10と同様、上面が開口され受熱部2で覆われることで、空間部であるリザーブタンク部11が形成される。
前記ポンプ室10の側面部とケース本体12の内壁面との間には流路形成部材14が設けられていて、この流路形成部材14はリザーブタンク部11内に存在することになる。流路形成部材14は二股状に分岐形成され、それぞれの分岐部内には図示しない流路が形成される。これら流路の一端は前記ポンプ室10に開口され、他端はケース本体12の側面部から一体に突出する吸込み口体15と吐出口体16とに連通される。
On the other hand, the
A flow
前記吸込み口体15と吐出口体16は、それぞれ先に図1で説明した左右のパイプPに接続される。流路形成部材14のポンプ室10との接続部分は勿論のこと、ケース本体12側面部との接続部分においても完全水密構造をなしていて、これら接続部分からの直接的な水(冷媒液)漏れの発生はない。
以上説明した冷却モジュールMに冷媒液を充填し、モータに通電してインペラ13を回転駆動すれば、各放熱部5で放熱して温度低下した冷媒液が送液ポンプ3に吸込まれる。具体的には、循環路6を構成するパイプPから吸込み口体15を介して流路形成部材14の分岐路内流路を介してポンプ室10内に導かれる。
The
When the cooling module M described above is filled with the refrigerant liquid, the motor is energized and the
回転駆動されるインペラ13によってポンプ室10内に導かれた冷媒液が流路形成部材14の他方の分岐路内流路を介して吐出口体16に導かれ、送液ポンプ3から吐出される。したがって、流路形成部材14と吸込み口体15および吐出口体16は先に説明した循環路6の一部を構成している。
なお、流路形成部材14における吐出用流路を備えた分岐部には、肉厚部分を貫通して連通孔17が設けられている。図では、流路形成部材14の上面部に設けられる連通孔17しか図示していないが、この下面部にも連通孔が設けられていて、合計2個の連通孔を備えている。
The refrigerant liquid guided into the
Note that a
前記連通孔17は、吐出用流路である循環路6と前記リザーブタンク部11とを連通しているので、この連通孔17を介して循環路6とリザーブタンク部11との間に冷媒液が自在に流通できる。すなわち、長期の使用に亘って冷却モジュールM内にある冷媒液が蒸発しても、リザーブタンク部11に貯溜される冷媒液が連通孔17を介して循環路6中に補充され、循環路6を循環する冷媒液の量は常に一定量が保持される。
また、後述するように冷却モジュールMを組立てた状態で、冷却モジュールM内に冷媒液を供給すべく、冷媒液をリザーブタンク部11から冷媒液を注入していくと、前記連通孔17から循環路6へ冷媒液が導入される一方で、循環路6にあったエアーが連通孔17からリザーブタンク部11へ抜け出る、気液分離用の孔部でもある。
Since the
In addition, in a state where the cooling module M is assembled as will be described later, when the refrigerant liquid is injected from the
さらに、送液ポンプ3のケース本体12には、第1の注排用孔(孔部)18と第2の注排用孔(孔部)19が設けられている。これら第1、第2の注排用孔18,19の周面にはテーパねじが設けられていて、図示しない栓体によって開閉自在である。冷却モジュールMを組立てた状態で冷媒液を充填する際は栓体が取外されて、後述する冷媒液注入装置の接続口体が挿入される。冷媒液の完全充填後は、接続口体が取外されて前記栓体がパッキン材を介して嵌め込まれ密封される。
第1、第2の注排用孔18,19は、吸込み口体15と吐出口体16の突出側面部とは反対側の側面部に設けられる。第1の注排用孔18はケース本体12を貫通して前記ポンプ室10を介して循環路6に連通し、第2の注排用孔19はケース本体12を貫通して前記リザーブタンク部11に連通するよう設けられる。なお説明すると、第1の注排用孔18がポンプ室10の中心軸に対向して設けられるのに対して、第2の注排用孔19は略U字状に形成されるリザーブタンク部11の一方の側端部先端に連通するよう設けられる。
Further, the
The first and second pouring
図3は製造した冷却モジュールMに冷媒液を注入するための冷媒液注入装置Rの模式的な正面図であり、図4は冷媒液注入装置Rの模式的な側面図および概略の配管構成図である。いずれも、ワークとしての冷却モジュールMがセットされた状態を示している。
基台ベース20上に回転駆動源であるロータリアクチュエータ21が配置される。このロータリアクチュエータ21の回転軸には、カップリング22を介して2台の軸受け具23によって支持される回転軸24が連結される。
FIG. 3 is a schematic front view of a refrigerant liquid injection device R for injecting the refrigerant liquid into the manufactured cooling module M, and FIG. 4 is a schematic side view of the refrigerant liquid injection device R and a schematic piping configuration diagram. It is. In either case, the cooling module M as a work is set.
A rotary actuator 21 serving as a rotational drive source is disposed on the base base 20. A rotary shaft 24 supported by two bearing members 23 is coupled to the rotary shaft of the rotary actuator 21 via a coupling 22.
前記回転軸24の先端部にはステージ25が設けられていて、回転軸24の回転にともない回転させられるようになっている。ステージ25の下部側には、冷却モジュールMを着脱在に支持する受け台26が設けられ、この受け台26とステージ25を回転駆動するロータリアクチュエータ21とで、前記冷却モジュールMの支持姿勢を変換する支持機構S(支持手段)が構成される。
ステージ25の上部側には昇降機構27を介して取付け板28が設けられている。前記取付け板28には、先端にノズル部を備えた第1の接続口体29aと第2の接続口体29bが並設されている。これら第1、第2の接続口体29a,29b相互の間隔は、前記冷却モジュールMの本体部1に設けられる第1の注排用孔18と第2の注排用孔19との間隔と同一である。前記取付け板28には各接続口体29a,29bと連通する三方切換え弁(切換え手段)30A,30Bが設けられる。
A
A mounting
図4において、左側の三方切換え弁30Aにおける1つのポートに接続される配管チューブdが右側の第1の接続口体29aに連通し、右側の三方切換え弁30Bにおける1つのポートに接続される配管チューブeが左側の接続口体29bに連通するよう、配管チューブd,e相互が交差している。このようなレイアウトは2個の三方切換え弁30A,30Bを左右に並んで取付けるためのスペースがないところから設定されたものであって、必ずしも限定されることはない。
それぞれの三方切換え弁30A,30Bにおける残りのポートのうち、一方は配管チューブfを介して所定の部位に配置され冷媒液を貯溜する冷媒液タンク40と連通する。この配管チューブfの冷媒液タンク40近傍部位には、ポンプ45が設けられるとともに図示しない流量調整弁および開閉弁が設けられ、これらで冷媒液供給機構(冷媒液供給手段)Kが構成される。
In FIG. 4, the piping tube d connected to one port in the left three-
One of the remaining ports in each of the three-
それぞれの三方切換え弁30A,30Bにおける残りのポートは、配管チューブgを介して所定の部位に配置される冷媒液回収タンク50と連通している。この配管チューブgの冷媒液回収タンク50近傍部位にはポンプ55が設けられ、これらでエアー抜きと冷媒液回収を行う排出機構(排出手段)Hが構成される。
このようにして構成される冷媒液注入装置Rであって、以下に述べるようにして製造された冷却モジュールMに冷媒液を注入する。
ステージ25の受け台26に冷却モジュールMの本体部1を取付け、取付け板28を降下させて第1、第2の接続口体29a,29bを冷却モジュールMに設けられる第1、第2の注排用孔18,19に挿入する。取付け板28の降下を停止したあと、ロータリアクチュエータ21を駆動してステージ25ごと冷却モジュールMを回動し、図5(A)に示すように冷却モジュールMの姿勢を設定する。
The remaining ports of the three-
In the refrigerant liquid injection device R configured as described above, the refrigerant liquid is injected into the cooling module M manufactured as described below.
The
すなわち、冷却モジュールMを90度変位して、通常姿勢で略U字状に形成されるリザーブタンク部11を横U字状に変える。したがって、第1の注排用孔18が本体部1の側面下部にあり、第2の注排用孔19が側面上部にある状態となる。各三方切換え弁30A,30Bを切換えて、ポンプ室10を介して循環路6に連通する第1の注排用孔18は第1の接続口体29aと冷媒液回収タンク50に連通し、リザーブタンク部11に連通する第2の注排用孔19は第2の接続口体29bと冷媒液タンク40とを連通するよう設定する。
ポンプ45を駆動し、冷媒液タンク40から冷却モジュールMへ冷媒液を供給する第1の工程をなす。冷媒液は第2の注排用孔19からリザーブタンク部11の横U字状に形成される上部側の側端部先端を介して下部側の側端部に充填される。リザーブタンク部11における下部側の側端部には何らの孔部もないところから、言わば袋小路状の隅部mとなっていて、この隅部mから冷媒液が溜まり液面が徐々に上昇する。
That is, the cooling module M is displaced by 90 degrees to change the
The
それまでリザーブタンク部11に溜まっていたエアーは、注入されてくる冷媒液に押されて連通孔17から循環路6へ導かれ、さらにポンプ室10を介して第1の注排用孔18から排出機構Hへ排気される。
このようにして、第1の工程ではリザーブタンク部11に対する冷媒液供給量は極く少量(0.5ml/秒程度)とし、多量の冷媒液を短時間で供給することで連通孔17が冷媒液で塞がれるのを防止して、連通孔17から円滑なエアー抜きを行わせる。そして、このときインペラ13を回転駆動して送液ポンプ3を作動することにより、排気作用とともに冷媒液の注入が促進される。
The air that has been accumulated in the
In this way, in the first step, the amount of refrigerant liquid supplied to the
第1の工程で、リザーブタンク部11に注入された冷媒液の液面が連通孔17位置に到達し、連通孔17から循環路6へ冷媒液が流入する時間を見計らかって、一旦、ポンプ45を停止し冷媒液タンク40からの冷媒液注入を停止する第2の工程に移る。この第2の工程では、ロータリアクチュエータ21を駆動して冷却モジュールMの姿勢を90度変える。
すなわち、図5(B)に示すように第1、第2の注排用孔18,19が本体部1の上面側に変り、リザーブタンク部11は両側端部が左右に並ぶ通常の略U字状となり、吸込み口体15と吐出口体16が下方へ突出する姿勢となる。
In the first step, it is temporarily estimated that the liquid level of the refrigerant liquid injected into the
That is, as shown in FIG. 5 (B), the first and second pouring
そして、第3の工程に移る。このときは、ポンプ45を再び駆動して第2の接続口体29bから第2の注排用孔19を介してリザーブタンク部11に冷媒液を注入する。リザーブタンク部11に注入され溜まった冷媒液は連通孔17を介して循環路6に導かれ、放熱部5に充填されていく。このとき、送液ポンプ3を駆動して循環路6に導かれてきた冷媒液を圧送することにより、冷媒液の速やかな供給が可能となる。なお、循環路6のエアーをポンプ室10から第1の注排用孔18を介して排出機構Hへ排気する作用は継続される。
第3の工程を所定時間継続すると、第2の注排用孔19から冷却モジュールMに注入され循環路6を循環した冷媒液の一部がエアーとともに第1の注排用孔18から排出されるのを確認できる。
Then, the process proceeds to the third step. At this time, the
If the third step is continued for a predetermined time, a part of the refrigerant liquid injected into the cooling module M from the second pouring
第2の注排用孔19からの冷媒液注入量と第1の注排用孔18からの冷媒液排出量が略同一となった状態で、第3の工程から第4の工程に移る。第4の工程では、冷媒液供給機構Kからの冷媒液供給を停止するとともに、送液ポンプ3の駆動を停止する。この間に、循環路6になお残留している気泡状のエアーが第1の注排用孔18から排出機構Hへ排気される。
所定時間、送液ポンプ3を停止したら、再び送液ポンプ3を駆動する第5の工程に移る。送液ポンプ3の駆動にともない循環路6中に冷媒液を圧送し、かつ第1の注排用孔18から循環路6中の気泡状エアーが排出され易い状態とする。第5の工程では、このような送液ポンプ3の駆動と停止を複数回繰り返して、第1の注排用孔18から排出機構Hへ循環路6中の気泡状エアーを完全排出させる。
The process moves from the third step to the fourth step in a state in which the refrigerant liquid injection amount from the second pouring
When the liquid feed pump 3 is stopped for a predetermined time, the process proceeds to the fifth step of driving the liquid feed pump 3 again. As the liquid feed pump 3 is driven, the refrigerant liquid is pumped into the
第5の工程で送液ポンプ3の駆動と停止を繰り返し、第1の注排用孔18からエアーが排出される代わりに冷媒液が出ることを確認したら、循環路6からのエアー抜きが完了したこととなり、つぎに第6の工程に移る。
第6の工程では各三方切換え弁30A,30Bを切換えて、第1の接続口体29aおよび第1の注排用孔18を冷媒液供給機構Kと連通させ、第2の接続口体29bおよび第2の注排用孔19を排出機構Hと連通させる。そして、ポンプ45を駆動して冷媒液タンク40の冷媒液を第1の注排用孔18を介して循環路6へ注入する。
When the driving and stopping of the liquid feed pump 3 are repeated in the fifth step and it is confirmed that the refrigerant liquid comes out instead of being discharged from the first pouring
In the sixth step, the three-
一方、ポンプ55を作動してリザーブタンク部11から第2の注排用孔19へオーバーフローする冷媒液を第2の接続口体29bで回収するとともに、リザーブタンク部11のエアー抜きをなす。第6の工程を所定時間継続すれば、循環路6中に冷媒液が完全充填されるとともに、エアー抜きが完了したものとみなして、冷媒液注入作業が終了となる。
このようにして、本発明の冷媒液注入装置Rにおいては、冷却モジュールMの循環路6に連通する第1の注排用孔18と、リザーブタンク部11に連通する第2の注排用孔19の一方から冷媒液注入をなし、他方からエアー抜きをなすようにした。したがって、冷媒注入が極めて困難であったリザーブタンク部11側からだけの冷媒液注入と比較して、冷却モジュールM内部の真空引きなどを行うことなく短時間で冷媒液注入を完了することができる。
On the other hand, the
In this manner, in the refrigerant liquid injection device R of the present invention, the first pouring
作業工程中に冷媒の供給とエアー抜きの方向を逆転することで、さらなる冷媒液注入時間の短縮が可能となった。このとき、冷却モジュールMの支持姿勢を変更することにより、冷却モジュールM内のエアーを完全に抜くことができ、信頼性の高い冷却モジュールMを得られる。
なお、冷媒液回収タンク50と冷媒液タンク40とは、中途部にポンプとフィルタおよび開閉弁を有する戻し回路で連通することにより、冷媒液回収タンク50に回収した冷媒液を濾過して冷媒液タンク40へ戻し、再利用することが可能である。
また、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。
By reversing the direction of refrigerant supply and air bleeding during the work process, it was possible to further shorten the refrigerant liquid injection time. At this time, by changing the support posture of the cooling module M, the air in the cooling module M can be completely removed, and the highly reliable cooling module M can be obtained.
The refrigerant
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments.
6…循環路、3…送液ポンプ、2…受熱部、11…リザーブタンク部、17…連通孔、M…冷却モジュール、29a…第1の接続口体、29b…第2の接続口体、30A,30B…三方切換え弁(切換え手段)、K…冷媒液供給機構(冷媒液供給手段)、H…排出機構(排出手段)、S…支持機構(支持手段)、18…第1の注排用孔(孔部)、19…第2の注排用孔(孔部)。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記冷却モジュールの前記循環路に接続される第1の接続口体および前記リザーブタンクに接続される第2の接続口体と、
前記第1の接続口体と第2の接続口体にそれぞれ切換え手段を介して連通され、前記切換え手段の切換え方向に応じて前記第1、第2の接続口体のいずれか一方へ冷媒液を供給する冷媒液供給手段および他方からエアー抜きをなすとともに冷媒液回収を行う排出手段と、
前記冷却モジュールを支持するとともに、前記切換え手段の切換えタイミングに応じて冷却モジュールの支持姿勢を変換する支持手段と
を具備することを特徴とする冷媒液注入装置。 In a refrigerant liquid injection device that injects a refrigerant liquid into a cooling module including a liquid feed pump, a heat receiving unit, a heat radiating unit, and a reserve tank communicated via a circulation path,
A first connection port connected to the circulation path of the cooling module and a second connection port connected to the reserve tank;
The first connection port body and the second connection port body communicate with each other via a switching means, and a refrigerant liquid is supplied to one of the first and second connection port bodies according to the switching direction of the switching means. A refrigerant liquid supply means for supplying air and a discharge means for removing air from the other and collecting the refrigerant liquid;
A refrigerant liquid injection apparatus comprising: a support unit that supports the cooling module and converts a support posture of the cooling module according to a switching timing of the switching unit.
冷媒液をリザーブタンクへ所定時間注入して、リザーブタンクの隅部に冷媒液を充満させるとともに循環路のエアー抜きをなし、
そのあと、冷却モジュールの姿勢を変更して、リザーブタンクから循環路へ冷却液を導くとともに循環路のエアー抜きをなし、
つぎに、冷媒液を循環路へ注入するとともにリザーブタンクからエアー抜きをなすよう切換えることを特徴とする冷媒液注入方法。 In a refrigerant liquid injection method for injecting a refrigerant liquid into a cooling module having a liquid feed pump, a heat receiving part, a heat radiating part, and a reserve tank communicated via a circulation path,
Inject the refrigerant liquid into the reserve tank for a predetermined time, fill the corner of the reserve tank with the refrigerant liquid and vent the circulation path,
After that, change the posture of the cooling module, guide the coolant from the reserve tank to the circulation path and vent the circulation path,
Next, the refrigerant liquid injection method is characterized in that the refrigerant liquid is injected into the circulation path and the air is removed from the reserve tank.
冷却モジュールのリザーブタンクと連通する孔部を側面上部とし、循環路と連通する孔部が側面下部となるよう冷却モジュールの姿勢を設定し、リザーブタンクへ冷媒液を注入するとともに循環路のエアー抜きをなす第1の工程と、
所定時間の経過後に、互いの孔部が上面側となるよう冷却モジュールの姿勢を変更する第2の工程と、
前記リザーブタンクと連通する孔部から冷媒液を注入するとともに、送液ポンプを駆動してリザーブタンクから循環路へ冷媒液を圧送し、循環路と連通する孔部からのエアー抜きを継続しつつ、この孔部から冷媒液が排出されるのを待機する第3の工程と、
循環路と連通する孔部からの冷媒液排出量がリザーブタンクへの冷媒液注入量と略同一となった状態で冷媒液の供給を停止し、送液ポンプの駆動を停止する第4の工程と、
前記送液ポンプの駆動と停止を所定時間づつ繰り返して、循環路からのエアー抜きをなす第5の工程と、
循環路と連通する孔部から冷媒液を供給し、かつリザーブタンクの孔部からエアー抜きをなすよう切換え、リザーブタンクから冷媒液がオーバーフローする状態で注入完了とする第6の工程と
を具備することを特徴とする冷媒液注入方法。
In a refrigerant liquid injection method for injecting a refrigerant liquid into a cooling module having a liquid feed pump, a heat receiving part, a heat radiating part, and a reserve tank communicated via a circulation path,
Set the orientation of the cooling module so that the hole communicating with the reserve tank of the cooling module is at the top of the side, and the hole communicating with the circulation path is at the bottom of the side, injecting coolant into the reserve tank and venting the circulation path A first step comprising:
A second step of changing the posture of the cooling module so that the respective holes are on the upper surface side after the elapse of a predetermined time;
While injecting the refrigerant liquid from the hole communicating with the reserve tank, driving the liquid feed pump to pump the refrigerant liquid from the reserve tank to the circulation path, and continuing the air vent from the hole communicating with the circulation path A third step of waiting for the refrigerant liquid to be discharged from the hole;
Fourth step of stopping the supply of the refrigerant liquid and stopping the driving of the liquid feeding pump in a state where the refrigerant liquid discharge amount from the hole communicating with the circulation path is substantially the same as the refrigerant liquid injection amount to the reserve tank When,
A fifth step of repeating the driving and stopping of the liquid feeding pump every predetermined time to release air from the circulation path;
A refrigerant liquid is supplied from a hole communicating with the circulation path and is switched to release air from the hole of the reserve tank, and a sixth step is performed to complete the injection in a state where the refrigerant liquid overflows from the reserve tank. A refrigerant liquid injection method characterized by the above.
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