JP2008047877A - 空冷式コンピュータチップ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷却アセンブリは、冷却空気を電子部品上に向けるためのノズルを支持するハウジングを備える。ケーシングはシャフトを回転可能に支持し、シャフトは圧縮機、伸張器、および電動機を支持して、空気を循環させ、冷却空気をノズルに送出する。このアセンブリは、空気の薄膜上でケーシング内のシャフトを支持する空気軸受けを有し、それによって汚染のないハウジングが維持される点が優れている。
【選択図】図1
Description
22 ハウジング
24 第1の角部
26 第2の角部
28 ハウジング底部
30 ハウジング頂部
32 第1の側壁
34 第2の側壁
36 ハウジング端部
38 ハウジングの軸
40 空気入口
42 空気出口
44 入口プレート
46 入口開口
48 出口プレート
50 出口開口
52 第1の電子装置の箱
54 第2の電子装置の箱
56 マザーボード
58 回路
60 チップ
62 コールドプレート
64 フィン
66 大気サイクル冷却ユニット
68 送風機
70 熱交換器
72 熱交換器入口
74 熱交換器出口
76 ケーシング
78 ケーシング端部
80 ケーシングの軸
82 シャフト
84 圧縮機
86 圧縮機入口
88 圧縮機出口
90 伸張器
92 伸張器入口
94 伸張器出口
96 電動機
98 ノズル
100 ノズル入口
102 ノズル出口
104 第1の空気管
106 第2の空気管
108 第3の空気管
110 ジャーナル軸受け
112 スラスト軸受け
Claims (16)
- 電子部品を直接空気で冷却する冷却アセンブリであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された少なくとも1つの電子部品と、
冷却空気を前記電子部品上に向けるための前記ハウジング内で支持されたノズルと、
前記冷却空気を前記ノズルに供給するための前記ハウジング内に配置された大気サイクル冷却ユニットであって、ケーシング、および空気を移動させるための前記ケーシングに回転可能に支持された凝縮器を具備する冷却ユニットと、
汚染のないハウジングを維持するための空気の薄膜上で前記ケーシング内の前記圧縮機を支持する空気軸受けとを備えるアセンブリ。 - 前記ケーシングが、対向するケーシング端部、およびその間に延在するケーシングの軸、前記ケーシング端部の間で前記ケーシングの軸に沿って延在するシャフトを備え、前記圧縮機が前記シャフト上で支持され、前記空気軸受けが前記シャフトと前記ケーシングの間に存在する、請求項1に記載のアセンブリ。
- 前記シャフトを回転するための前記ケーシング内に配置された電動機を備える、請求項2に記載のアセンブリ。
- 前記シャフト上で支持され、伸張器を通って流れる空気の圧力を低減するための伸張器を備える、請求項3に記載のアセンブリ。
- 前記伸張器が前記シャフトに連結されて前記シャフトを回転させる、請求項4に記載のアセンブリ。
- 前記冷却ユニットが熱交換器入口および熱交換器出口を有する熱交換器を備え、前記ノズルがノズル入口および前記電子部品上に配置された少なくとも1つのノズル出口を備え、前記圧縮機が圧縮機入口および圧縮機出口を備え、前記伸張器が伸張器入口および伸張器出口を備え、前記冷却ユニットが、前記圧縮機出口を前記熱交換器入口に相互連結して空気がその間を流れるようにする第1の空気管、前記熱交換器出口を前記伸張器入口に相互連結して空気がその間を流れるようにする第2の空気管、および前記伸張器出口を前記ノズル入口に相互連結して空気がその間を流れるようにする第3の空気管を備える、請求項5に記載のアセンブリ。
- 前記ハウジングが、対向するハウジング端部と、固体でハウジング底部とハウジング頂部の間に延在する間隔をおいて配置された平行の側壁を有するハウジング底部およびハウジング頂部と、前記ケーシングの軸に対して平行に延在するハウジングの軸とを備え、前記ハウジング底部、前記側壁、および前記ハウジング頂部が前記ハウジング端部の間に軸方向に延在して前記ハウジング端部の1つに空気入口を、前記ハウジング端部の他方に空気出口を画定して空気の流れが前記ハウジングを通ることができるようになされた、請求項6に記載のアセンブリ。
- 前記冷却ユニットが、空気を前記空気出口から外に移動させるための並列かつ前記空気出口に対して平行に配置された複数の送風機を備え、前記熱交換器が前記複数の送風機と前記空気出口の間に配置され、前記ケーシングが前記ハウジング底部上で前記複数の送風機と前記空気入口の間で支持される、請求項7に記載のアセンブリ。
- 複数の電子部品、および前記電子部品上に空気を送るための前記複数の電子部品上に配置された複数のノズル出口を備える、請求項8に記載のアセンブリ。
- 前記空気入口に配置された入口プレート、および前記空気出口に配置された出口プレートを備え、前記入口プレートおよび前記出口プレートが前記空気入口および前記空気出口を通る空気の流れのための複数の開口を有する、請求項9に記載のアセンブリ。
- 前記ハウジングが、4つの角部を画定する全般的に矩形の周囲、電気信号を前記アセンブリに供給するための第1の側壁および前記空気入口に隣接する第1の角部に配置された第1の電子装置の箱、電気信号を前記アセンブリに供給するための前記第1の側壁および前記空気出口に隣接する第2の角部に配置された第2の電子装置の箱を備え、前記複数の送風機が前記第2の電子装置の箱と第2の側壁の間に配置される、請求項10に記載のアセンブリ。
- 前記電子部品が、前記ハウジング底部上に配置されたマザーボード、前記マザーボード上に配置された複数の回路、および前記マザーボード上に配置された複数の電子チップを備える、請求項11に記載のアセンブリ。
- 各前記チップに配置された複数の伝熱フィンを有するコールドプレートを備える、請求項12に記載のアセンブリ。
- 前記圧縮機が前記空気入口に比較的近い前記ケーシング端部の1つで前記シャフト上で支持され、前記伸張器が前記空気出口に比較的近い前記ケーシング端部の1つで前記シャフト上で支持され、前記電動機が前記圧縮機と前記伸張器の間に配置される、請求項13に記載のアセンブリ。
- 前記空気軸受けが、前記シャフトの半径方向の負荷を空中で支持するための複数のジャーナル軸受け、および前記シャフトの軸方向の負荷を空中で支持するための複数のスラスト軸受けを備える、請求項2に記載のアセンブリ。
- 電子部品を直接空気で冷却する冷却アセンブリであって、
金属ハウジングであって、4つの角部を画定する全般的に矩形の周囲を有し、固体でハウジング底部とハウジング頂部の間に延在する間隔をおいて配置された平行の側壁を有するハウジング底部およびハウジング頂部を備え、前記ハウジングが対向するハウジング端部およびハウジングの軸を備え、前記ハウジング底部、前記側壁、および前記ハウジング頂部が前記ハウジング端部の間に軸方向に延在して前記ハウジング端部の1つに空気入口を、前記ハウジング端部の他方に空気出口を画定し空気の流れが前記ハウジングを通ることができるようになされた、ハウジングと、
金属入口プレートであって、前記空気入口に配置され、空気の流れが前記空気入口を通るための複数の入口開口を有する入口プレートと、
金属出口プレートであって、前記空気出口に配置され、空気の流れが前記空気出口を通るための複数の出口開口を有する出口プレートと、
電気信号を前記アセンブリに供給するための、第1の側壁および前記空気入口に隣接する第1の角部に配置された第1の電子装置の箱と、
電気信号を前記アセンブリに供給するための、前記第1の側壁および前記空気出口に隣接する第2の角部に配置された第2の電子装置の箱と、
前記ハウジング内に配置された複数の電子部品であって、前記部品が前記ハウジング底部上に配置されたマザーボードを備え、前記部品が前記マザーボード上に配置された複数の回路を備え、前記部品が前記マザーボード上に配置された複数の電子チップを備えた、電子部品と、
前記チップ上に配置された複数の伝熱フィンを有する複数のコールドプレートと、
前記電子部品を冷却する空気を冷却するための前記ハウジング内に配置された大気サイクル冷却ユニットであって、前記冷却ユニットが、空気を前記出口プレートを通って移動させるための前記第2の電子装置の箱と第2の側壁の間に並列に、かつ前記出口プレートに対して平行に配置された複数の送風機を備え、前記冷却ユニットが、空気を冷却するための熱交換器であり、前記複数の送風機と前記出口プレートの間に配置され、空気が前記熱交換器を通って流れるための熱交換器入口および熱交換器出口を有する熱交換器を備え、前記冷却ユニットが、対向するケーシング端部および前記ハウジングの軸に平行に延在するケーシングの軸を有し前記ハウジング底部上で前記複数の送風機と前記空気入口の間で支持されたケーシングを備える、冷却ユニットと、
前記ケーシング端部の間で前記ケーシングの軸に沿って回転可能に支持されるシャフトと、
空気を圧縮するための、前記空気入口に比較的近い前記ケーシング端部の1つで前記シャフト上に取り付けられ、圧縮機入口および圧縮機出口を有する圧縮機と、
伸張器を通って流れる空気の圧力を低減し前記シャフトを回転するための、前記空気入口に比較的近い前記ケーシング端部の1つで前記シャフト上に取り付けられ、伸張器入口および伸張器出口を有する伸張器と、
前記シャフトを回転させるための、前記ケーシング内で前記圧縮機と前記伸張器の間に配置された電動機とを備え、
前記冷却ユニットが、ノズル入口、および空気を前記コールドプレートに送るための前記コールドプレート上に配置された複数のノズル出口を有するノズルを備え、
前記圧縮機出口を前記熱交換器入口に相互連結して空気がその間を流れるようにする第1の空気管と、
前記熱交換器出口を前記伸張器入口に相互連結して空気がその間を流れるようにする第2の空気管と、
前記伸張器出口を前記ノズル入口に相互連結して空気がその間を流れるようにする第3の空気管と、
汚染のない空気流を維持するための、空気の薄膜上で前記シャフトを支持する空気軸受けであって、前記空気軸受けが、前記シャフトの半径方向の負荷を支持するための複数のジャーナル軸受け、および前記シャフトの軸方向の負荷を支持する複数のスラスト軸受けを備える、空気軸受けとを備える冷却アセンブリ。
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