JP2013219142A - 液冷装置及びシステム及び方法 - Google Patents
液冷装置及びシステム及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013219142A JP2013219142A JP2012087567A JP2012087567A JP2013219142A JP 2013219142 A JP2013219142 A JP 2013219142A JP 2012087567 A JP2012087567 A JP 2012087567A JP 2012087567 A JP2012087567 A JP 2012087567A JP 2013219142 A JP2013219142 A JP 2013219142A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- peltier element
- substrate
- receiving jacket
- component
- 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 Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
【課題】 同一基板に搭載され、かつ隣接した高発熱部品6と低耐熱部品7を同時に、一つの受熱ジャケット1で冷却する液冷装置において、受熱ジャケット1を搭載したカード基板5ごと引き抜くことで保守が可能なプラグイン実装装置へ適用した場合、その保守の際、受熱ジャケット1の冷却機能が急低下することで、高発熱部品6の熱が、隣接する低耐熱部品7へ伝わることを防ぐ。
【解決手段】 基板5に高発熱部品6及び低耐熱部品7を覆うような形で、内部に上下部を接続する熱伝導部材2を設けた受熱ジャケット1を取り付け、また、その受熱ジャケット1上部に、ペルチェ素子3及びヒートシンクを搭載するカード基板5挿入時にペルチェ素子3からの起電力及びカード基板5内の電力を充電し、カード基板5抜きとり時に、ペルチェ素子3の下面が冷却面となるよう放電する。
【選択図】 図1
【解決手段】 基板5に高発熱部品6及び低耐熱部品7を覆うような形で、内部に上下部を接続する熱伝導部材2を設けた受熱ジャケット1を取り付け、また、その受熱ジャケット1上部に、ペルチェ素子3及びヒートシンクを搭載するカード基板5挿入時にペルチェ素子3からの起電力及びカード基板5内の電力を充電し、カード基板5抜きとり時に、ペルチェ素子3の下面が冷却面となるよう放電する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、液冷装置及びシステム及び方法に係り、特に、液冷方式を採用した電子機器における受熱ジャケットの冷却構造を備えた、液冷装置及びシステム及び方法に関するものである。
図2は、液冷システムの構成例を示す図である。
まず、液冷システムの構成について図2を用いて説明する。液冷システムは図示のように、発熱体からの熱を吸熱する受熱ジャケット1、外気との熱交換を行うラジエータ及びファンによる放熱部102、冷媒液を循環させるポンプ101、冷媒液を溜めておくリザーブタンク、各部品を接続する水管を備える。
図3に、従来の液冷システムの構成例を示す図を示す。
従来の液冷システムについて特許文献1に記載されている。特許文献1に示す装置は、複数のカード基板を搭載することで、システムとして冗長構成を備え、プラグイン実装が可能な液冷装置である。ここで、特許文献1の構成例について、図3を用いて説明する。筺体内部には、電子部品(発熱体)を搭載したカード基板5が複数枚搭載され、1枚のバックプレーンに電気コネクタ105で接続される。また、これらのカード基板5上の電子部品上部には、受熱ジャケット1が取り付けられている。この受熱ジャケット1は、液コネクタ104を介して、冷媒液を循環するためのポンプ101、放熱部102であるラジエータ、ファンと接続されており、電子部品からの熱を輸送し、外気に放熱することができる。この装置構成によれば、搭載している一部の部品の故障やシステム異常の際、対象のカード基板5のみを引き抜き、保守することで、システム全体を停止することなく、サービスの提供が可能である。
まず、液冷システムの構成について図2を用いて説明する。液冷システムは図示のように、発熱体からの熱を吸熱する受熱ジャケット1、外気との熱交換を行うラジエータ及びファンによる放熱部102、冷媒液を循環させるポンプ101、冷媒液を溜めておくリザーブタンク、各部品を接続する水管を備える。
図3に、従来の液冷システムの構成例を示す図を示す。
従来の液冷システムについて特許文献1に記載されている。特許文献1に示す装置は、複数のカード基板を搭載することで、システムとして冗長構成を備え、プラグイン実装が可能な液冷装置である。ここで、特許文献1の構成例について、図3を用いて説明する。筺体内部には、電子部品(発熱体)を搭載したカード基板5が複数枚搭載され、1枚のバックプレーンに電気コネクタ105で接続される。また、これらのカード基板5上の電子部品上部には、受熱ジャケット1が取り付けられている。この受熱ジャケット1は、液コネクタ104を介して、冷媒液を循環するためのポンプ101、放熱部102であるラジエータ、ファンと接続されており、電子部品からの熱を輸送し、外気に放熱することができる。この装置構成によれば、搭載している一部の部品の故障やシステム異常の際、対象のカード基板5のみを引き抜き、保守することで、システム全体を停止することなく、サービスの提供が可能である。
特許文献1の様な装置において、一つの電子部品に対して、それぞれ受熱ジャケット1を搭載したり、また、他の冷却手段(強制空冷等)と併用するよりも、一つの受熱ジャケット1で液冷により複数部品を同時に冷却した方が、冷却効率及びコストの観点から有利であることが想定される。しかし、その場合、電源部品のような高発熱部品6と光部品等の低耐熱部品7をやむを得ず、隣接又は近接させなければならない状況又は近くに配置しなければならない状況が想定される。
図4(a)に、従来のカード基板抜きとり前の受熱ジャケット断面図を示す。
上述のように、高発熱部品6と低耐熱部品7を隣接又は近接させなければならない状態について、図4(a)を用いて説明する。図4(a)に示すように、高発熱部品6と低耐熱部品7は隣接されて基板5に搭載されており、上部には両者を覆うような形で共通の受熱ジャケット1が搭載されている。受熱ジャケット1には、冷媒の流入口及び流出口が設けられており、水管で放熱部と接続されている。この時の放熱経路としては、高発熱部品6及び低耐熱部品7のほとんどの熱が、受熱ジャケット1内の冷媒液へ伝達され、放熱部へ移動後、外気へ放熱される経路をたどる。
図4(a)に、従来のカード基板抜きとり前の受熱ジャケット断面図を示す。
上述のように、高発熱部品6と低耐熱部品7を隣接又は近接させなければならない状態について、図4(a)を用いて説明する。図4(a)に示すように、高発熱部品6と低耐熱部品7は隣接されて基板5に搭載されており、上部には両者を覆うような形で共通の受熱ジャケット1が搭載されている。受熱ジャケット1には、冷媒の流入口及び流出口が設けられており、水管で放熱部と接続されている。この時の放熱経路としては、高発熱部品6及び低耐熱部品7のほとんどの熱が、受熱ジャケット1内の冷媒液へ伝達され、放熱部へ移動後、外気へ放熱される経路をたどる。
上述したような液冷装置には、以下のような課題がある。
図4(b)に、カード基板抜きとり直後の受熱ジャケット断面図を示す。カード基板5の保守作業は、図3に示したように、保守の対象となる基板5が抜き取られるため、カード基板5に搭載されている電気コネクタの接続が切れると共に、受熱ジャケット1と放熱部間における冷媒液8の循環も切れる。カード基板5を引き抜いた直後の受熱ジャケット1部の状態を図4(b)に示す。カード基板5は、引き抜かれた瞬間、受熱ジャケット1と放熱部間における冷媒液8の循環が無くなるため、冷却性能が急激に低下する。この冷却性能の急低下により、引き抜く前まで冷媒液8へと放熱していた高発熱部品6の熱は、行き場が無くなり、受熱ジャケット1を介して、低耐熱部品7まで移動し、低耐熱部品7の温度上昇を招いてしまうという課題が発生する。この低耐熱部品7の温度上昇は、隣接する高発熱部品6の発熱量が大きく、また、高発熱部品6の半導体のジャンクション等から高発熱部品6表面までの熱抵抗θjcが大きい、即ちジャンクション温度Tjと部品の表面温度Tcの温度差が大きい場合、この影響が顕著となってくる。
図4(b)に、カード基板抜きとり直後の受熱ジャケット断面図を示す。カード基板5の保守作業は、図3に示したように、保守の対象となる基板5が抜き取られるため、カード基板5に搭載されている電気コネクタの接続が切れると共に、受熱ジャケット1と放熱部間における冷媒液8の循環も切れる。カード基板5を引き抜いた直後の受熱ジャケット1部の状態を図4(b)に示す。カード基板5は、引き抜かれた瞬間、受熱ジャケット1と放熱部間における冷媒液8の循環が無くなるため、冷却性能が急激に低下する。この冷却性能の急低下により、引き抜く前まで冷媒液8へと放熱していた高発熱部品6の熱は、行き場が無くなり、受熱ジャケット1を介して、低耐熱部品7まで移動し、低耐熱部品7の温度上昇を招いてしまうという課題が発生する。この低耐熱部品7の温度上昇は、隣接する高発熱部品6の発熱量が大きく、また、高発熱部品6の半導体のジャンクション等から高発熱部品6表面までの熱抵抗θjcが大きい、即ちジャンクション温度Tjと部品の表面温度Tcの温度差が大きい場合、この影響が顕著となってくる。
つぎに、図4(c)に、カード基板抜きとり前後における各部位の時間と温度の関係、及びペルチェ素子の起電力と時間の関係を表す図を示す。
カード基板5の抜きとり前後における各部品の温度挙動について、図4(c)を用いて説明する。高発熱部品6のジャンクション温度をThj、表面温度をThc、低耐熱部品7の表面温度をTlc、受熱ジャケット1の底面温度をTscとする。カード基板5が引き抜かれる前において、各部位の温度は、ほぼある一定の温度で安定している。このとき、冷媒液8の温度は一定温度で安定しており、なおかつ、受熱ジャケット1の材質は、通常、銅等の熱伝導率の良いものを使用することから、受熱ジャケット1底面とそれに接する高発熱部品6の表面及び低耐熱部品7の表面の各温度、Tsc、Thc、Tlcは、ほぼ等しい温度となっている。一方、カード基板5が引き抜かれると、高発熱部品6のジャンクション温度Thjは時間とともに低下し始めるが、高発熱部品6の表面温度Thc、低耐熱部品7の表面温度Tlc、受熱ジャケット1の底面温度Tscは、高発熱部品6からの熱により、一時的に温度上昇してしまう。例えば、低耐熱部品7の冷却設計として、部品耐熱温度に対して、余裕のない状態で設計を行っていた場合は、カード基板5の抜きとり直後に、部品の耐熱温度(動作温度や保存温度)を超え、故障や寿命短縮等の障害を引き起こす可能性が十分にあり得る。特許文献1はプラグイン実装される装置の例であるが、運用状態の装置の主電源を突如、オフとした場合も、余裕のない状態で設計を行っていた場合等によっては同様の状況が想定され得る。また、カード基板5が挿入されている通常状態においても、例えば、高発熱部品6が、急激に高負荷状態となり、一時的に消費電力が急増した場合や、液冷システムの冷却性能が急激に低下した場合においても、場合によっては、同様に低耐熱部品7の耐熱温度を超える状況が想定され得る。
カード基板5の抜きとり前後における各部品の温度挙動について、図4(c)を用いて説明する。高発熱部品6のジャンクション温度をThj、表面温度をThc、低耐熱部品7の表面温度をTlc、受熱ジャケット1の底面温度をTscとする。カード基板5が引き抜かれる前において、各部位の温度は、ほぼある一定の温度で安定している。このとき、冷媒液8の温度は一定温度で安定しており、なおかつ、受熱ジャケット1の材質は、通常、銅等の熱伝導率の良いものを使用することから、受熱ジャケット1底面とそれに接する高発熱部品6の表面及び低耐熱部品7の表面の各温度、Tsc、Thc、Tlcは、ほぼ等しい温度となっている。一方、カード基板5が引き抜かれると、高発熱部品6のジャンクション温度Thjは時間とともに低下し始めるが、高発熱部品6の表面温度Thc、低耐熱部品7の表面温度Tlc、受熱ジャケット1の底面温度Tscは、高発熱部品6からの熱により、一時的に温度上昇してしまう。例えば、低耐熱部品7の冷却設計として、部品耐熱温度に対して、余裕のない状態で設計を行っていた場合は、カード基板5の抜きとり直後に、部品の耐熱温度(動作温度や保存温度)を超え、故障や寿命短縮等の障害を引き起こす可能性が十分にあり得る。特許文献1はプラグイン実装される装置の例であるが、運用状態の装置の主電源を突如、オフとした場合も、余裕のない状態で設計を行っていた場合等によっては同様の状況が想定され得る。また、カード基板5が挿入されている通常状態においても、例えば、高発熱部品6が、急激に高負荷状態となり、一時的に消費電力が急増した場合や、液冷システムの冷却性能が急激に低下した場合においても、場合によっては、同様に低耐熱部品7の耐熱温度を超える状況が想定され得る。
上述のように、従来技術には以下の様な課題があった。すなわち、同一基板に搭載され、かつ隣接又は近接した高発熱部品と低耐熱部品を同時に、一つの受熱ジャケットで冷却する液冷装置において、例えば、受熱ジャケットを搭載したカード基板ごと引き抜くことで保守が可能なプラグイン実装装置へ適用した場合、その保守の際、受熱ジャケットの冷却機能が急低下することで、高発熱部品の熱が、隣接する低耐熱部品へ伝わり、温度上昇を招くという課題があった。さらに、場合によっては、低耐熱部品の故障や寿命短縮等の障害又は不都合等を招く可能性があるという課題があった。
本発明は、以上の点に鑑み、同一基板に搭載され、かつ隣接又は近接した高発熱部品と低耐熱部品を同時に、一つの受熱ジャケットで冷却する液冷装置において、例えば、受熱ジャケットを搭載したカード基板ごと引き抜くことで保守が可能なプラグイン実装装置へ適用した場合、その保守の際、受熱ジャケットの冷却機能が急低下しても、高発熱部品の熱が、隣接する低耐熱部品へ伝わるのを抑制することを目的のひとつとする。また、本発明は、低耐熱部品の故障や寿命短縮等の障害又は不都合等を防ぐことを他の目的とする。
前述の課題を解決するための手段として、基板に高発熱部品及び低耐熱部品を覆うような形で、内部に上下部を接続する熱伝導部材を設けた受熱ジャケットを取り付け、また、その受熱ジャケット上部に、ペルチェ素子及びヒートシンクを搭載する構造とすることができる。
さらに、ペルチェ素子は無くし、ヒートシンクを受熱ジャケットに取り付けるか、又は、受熱ジャケットと一体化しておいても良い。
また、熱伝導部材を用いる代わりに、高発熱部品の上部からペルチェ素子間までの受熱ジャケットの肉厚を厚くしておいても良い。
さらに、ペルチェ素子は無くし、ヒートシンクを受熱ジャケットに取り付けるか、又は、受熱ジャケットと一体化しておいても良い。
また、ペルチェ素子からの引き出し線を充電回路に接続しておき、カード基板挿入時にペルチェ素子からの電力を充電し、カード基板抜きとり時に、上記ペルチェ素子の下面が冷却面となるよう放電する構造としておいても良い。
また、ペルチェ素子からの引き出し線を充電回路及びカード基板内の電力源に接続しておき、カード基板挿入時にペルチェ素子からの起電力及びカード基板内の電力を充電し、カード基板抜きとり時に、ペルチェ素子の下面が冷却面となるよう放電する構造としておいても良い。
また、ペルチェ素子からの引き出し線を充電回路と送風可能な冷却部品に直列接続しておき、カード基板挿入時にペルチェ素子からの起電力を充電し、カード基板抜きとり時に、冷却部品へ電力を与えることで、ヒートシンクへ送風を行う構造としておいても良い。
また、ペルチェ素子からの引き出し線を充電回路に接続し、その充電回路と送風可能な冷却部品及びカード基板内の電力源に接続しておき、カード基板挿入時にペルチェ素子からの起電力及びカード基板内の電力を充電し、カード基板抜きとり時に、冷却部品へ電力を与えることで、ヒートシンクへ送風を行う構造としておいても良い。
さらに、ペルチェ素子は無くし、ヒートシンクを受熱ジャケットに取り付けるか、又は、受熱ジャケットと一体化しておいても良い。
また、熱伝導部材を用いる代わりに、高発熱部品の上部からペルチェ素子間までの受熱ジャケットの肉厚を厚くしておいても良い。
さらに、ペルチェ素子は無くし、ヒートシンクを受熱ジャケットに取り付けるか、又は、受熱ジャケットと一体化しておいても良い。
また、ペルチェ素子からの引き出し線を充電回路に接続しておき、カード基板挿入時にペルチェ素子からの電力を充電し、カード基板抜きとり時に、上記ペルチェ素子の下面が冷却面となるよう放電する構造としておいても良い。
また、ペルチェ素子からの引き出し線を充電回路及びカード基板内の電力源に接続しておき、カード基板挿入時にペルチェ素子からの起電力及びカード基板内の電力を充電し、カード基板抜きとり時に、ペルチェ素子の下面が冷却面となるよう放電する構造としておいても良い。
また、ペルチェ素子からの引き出し線を充電回路と送風可能な冷却部品に直列接続しておき、カード基板挿入時にペルチェ素子からの起電力を充電し、カード基板抜きとり時に、冷却部品へ電力を与えることで、ヒートシンクへ送風を行う構造としておいても良い。
また、ペルチェ素子からの引き出し線を充電回路に接続し、その充電回路と送風可能な冷却部品及びカード基板内の電力源に接続しておき、カード基板挿入時にペルチェ素子からの起電力及びカード基板内の電力を充電し、カード基板抜きとり時に、冷却部品へ電力を与えることで、ヒートシンクへ送風を行う構造としておいても良い。
本発明の第1の解決手段によると、
バックプレーンへ挿入される又は前記バックプレーンから抜きとられる基板と、
前記基板に搭載され、隣接又は近接して配置された高発熱部品及び低耐熱部品と、
前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を覆って取り付けられ、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時、内部の冷媒液が循環されて前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を冷却する受熱ジャケットと、
前記高発熱部品の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置された熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置されたペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子を冷却するためのヒートシンクと、
前記ペルチェ素子に接続され、前記バックプレーンへの前記基板挿入時に前記ペルチェ素子からの起電力を充電し、前記基板抜きとり時に前記ペルチェ素子の前記受熱ジャケット側の面が冷却面となるよう放電する充電回路と、
を備えた液冷装置が提供される。
バックプレーンへ挿入される又は前記バックプレーンから抜きとられる基板と、
前記基板に搭載され、隣接又は近接して配置された高発熱部品及び低耐熱部品と、
前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を覆って取り付けられ、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時、内部の冷媒液が循環されて前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を冷却する受熱ジャケットと、
前記高発熱部品の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置された熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置されたペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子を冷却するためのヒートシンクと、
前記ペルチェ素子に接続され、前記バックプレーンへの前記基板挿入時に前記ペルチェ素子からの起電力を充電し、前記基板抜きとり時に前記ペルチェ素子の前記受熱ジャケット側の面が冷却面となるよう放電する充電回路と、
を備えた液冷装置が提供される。
本発明の第2の解決手段によると、
複数の基板を実装可能なバックプレーンと、
冷媒液を循環するためのポンプ及び放熱部と、
前記バックプレーンに挿入される又は前記バックプレーンから抜き取られるひとつ又は複数の液冷装置と、
を備え、
前記液冷装置は、
前記バックプレーンへ挿入される又は前記バックプレーンから抜きとられる基板と、
前記基板に搭載され、隣接又は近接して配置された高発熱部品及び低耐熱部品と、
前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を覆って取り付けられ、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時、内部の冷媒液が循環されて前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を冷却する受熱ジャケットと、
前記高発熱部品の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置された熱伝導部材と、
前記受熱ジャケットの前記熱伝導部材の直上又は直上近くに配置されたペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子を冷却するためのヒートシンクと、
前記ペルチェ素子に接続され、前記バックプレーンへの前記基板挿入時に前記ペルチェ素子からの起電力を充電し、前記基板抜きとり時に前記ペルチェ素子の前記受熱ジャケット側の面が冷却面となるよう放電する充電回路と、
を有し、
前記基板は前記バックプレーンに電気コネクタで接続され、且つ、前記基板上の前記受熱ジャケットは、液コネクタを介して、冷媒液を循環するための前記ポンプ及び前記放熱部と接続され、
故障又は異常又は保守対象の基板を引き抜き、保守又は交換することができるようにした液冷システムが提供される。
複数の基板を実装可能なバックプレーンと、
冷媒液を循環するためのポンプ及び放熱部と、
前記バックプレーンに挿入される又は前記バックプレーンから抜き取られるひとつ又は複数の液冷装置と、
を備え、
前記液冷装置は、
前記バックプレーンへ挿入される又は前記バックプレーンから抜きとられる基板と、
前記基板に搭載され、隣接又は近接して配置された高発熱部品及び低耐熱部品と、
前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を覆って取り付けられ、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時、内部の冷媒液が循環されて前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を冷却する受熱ジャケットと、
前記高発熱部品の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置された熱伝導部材と、
前記受熱ジャケットの前記熱伝導部材の直上又は直上近くに配置されたペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子を冷却するためのヒートシンクと、
前記ペルチェ素子に接続され、前記バックプレーンへの前記基板挿入時に前記ペルチェ素子からの起電力を充電し、前記基板抜きとり時に前記ペルチェ素子の前記受熱ジャケット側の面が冷却面となるよう放電する充電回路と、
を有し、
前記基板は前記バックプレーンに電気コネクタで接続され、且つ、前記基板上の前記受熱ジャケットは、液コネクタを介して、冷媒液を循環するための前記ポンプ及び前記放熱部と接続され、
故障又は異常又は保守対象の基板を引き抜き、保守又は交換することができるようにした液冷システムが提供される。
本発明の第3の解決手段によると、
液冷システムにおける冷却方法であって、
前記液冷システムは、
複数の基板を実装可能なバックプレーンと、
冷媒液を循環するためのポンプ及び放熱部と、
前記バックプレーンに挿入される又は前記バックプレーンから抜き取られるひとつ又は複数の液冷装置と、
を備え、
前記液冷装置は、
前記バックプレーンへ挿入される又は前記バックプレーンから抜きとられる基板と、
前記基板に搭載され、隣接又は近接して配置された高発熱部品及び低耐熱部品と、
前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を覆って取り付けられ、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時、内部の冷媒液が循環されて前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を冷却する受熱ジャケットと、
前記高発熱部品の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置された熱伝導部材と、
前記受熱ジャケットの前記熱伝導部材の直上又は直上近くに配置されたペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子を冷却するためのヒートシンクと、
前記ペルチェ素子に接続され、前記バックプレーンへの前記基板挿入時に前記ペルチェ素子からの起電力を充電し、前記基板抜きとり時に前記ペルチェ素子の前記受熱ジャケット側の面が冷却面となるよう放電する充電回路と、
を有し、
前記基板は前記バックプレーンに電気コネクタで接続され、且つ、前記基板上の前記受熱ジャケットは、液コネクタを介して、冷媒液を循環するための前記ポンプ及び前記放熱部と接続され、
故障又は異常又は保守対象の基板を引き抜き、保守又は交換することができるようにした液冷方法が提供される。
液冷システムにおける冷却方法であって、
前記液冷システムは、
複数の基板を実装可能なバックプレーンと、
冷媒液を循環するためのポンプ及び放熱部と、
前記バックプレーンに挿入される又は前記バックプレーンから抜き取られるひとつ又は複数の液冷装置と、
を備え、
前記液冷装置は、
前記バックプレーンへ挿入される又は前記バックプレーンから抜きとられる基板と、
前記基板に搭載され、隣接又は近接して配置された高発熱部品及び低耐熱部品と、
前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を覆って取り付けられ、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時、内部の冷媒液が循環されて前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を冷却する受熱ジャケットと、
前記高発熱部品の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置された熱伝導部材と、
前記受熱ジャケットの前記熱伝導部材の直上又は直上近くに配置されたペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子を冷却するためのヒートシンクと、
前記ペルチェ素子に接続され、前記バックプレーンへの前記基板挿入時に前記ペルチェ素子からの起電力を充電し、前記基板抜きとり時に前記ペルチェ素子の前記受熱ジャケット側の面が冷却面となるよう放電する充電回路と、
を有し、
前記基板は前記バックプレーンに電気コネクタで接続され、且つ、前記基板上の前記受熱ジャケットは、液コネクタを介して、冷媒液を循環するための前記ポンプ及び前記放熱部と接続され、
故障又は異常又は保守対象の基板を引き抜き、保守又は交換することができるようにした液冷方法が提供される。
以上に述べたように、本発明によれば、同一基板に搭載され、かつ隣接又は近接した高発熱部品と低耐熱部品を同時に、一つの受熱ジャケットで冷却する液冷装置において、例えば、受熱ジャケットを搭載したカード基板ごと引き抜くことで保守が可能なプラグイン実装装置へ適用した場合、その保守の際、受熱ジャケットの冷却機能が急低下しても、高発熱部品の熱が、隣接する低耐熱部品へ伝わるのを抑制することができる。さらに、場合によっては、低耐熱部品の故障や寿命短縮等の障害又は不都合等を防ぐことが可能である。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
A.ペルチェ素子及び/又はヒートシンクを用いた構成
A.ペルチェ素子及び/又はヒートシンクを用いた構成
図1に、本発明の実施の形態1の受熱ジャケットを備えたカード基板の説明図を示す。複数の基板5が挿入されるシステムは、例えば、図3に示したような液冷システムを想定することができる。なお、一例として、「基板」を「カード基板」と呼ぶ場合がある。
実施の形態1について図1(a)、図1(b)、図1(c)を用いて説明する。
まず、構成と特徴について説明する。図1(a)は、カード基板5抜きとり前の受熱ジャケット部の断面図である。基板に高発熱部品6及び低耐熱部品7が隣接されて配置されており、それら上部に対して、両者を覆うような形で受熱ジャケット1が取り付けられている。また、この受熱ジャケット1内には、受熱ジャケット1内壁下部と上部をつなぐように熱伝導部材2が設けられている。この熱伝導部材2は、受熱ジャケット1と一体もしくは別部品でもよく、その位置は、高発熱部品6の直上もしくは、著しく冷却効率を妨げないよう直上よりもややずらして配置し、なおかつ、冷媒の流れを阻害しないよう、流線形状としておくのが望ましい。さらに、受熱ジャケット1上部には、ペルチェ素子3及びヒートシンクが搭載されている。図3の液冷システムで示したように、受熱ジャケット1は水管でバックプレーンの放熱ユニットと接続されており、放熱ユニットは、通常稼働状態においては、内部の冷媒液をポンプで循環している。受熱ジャケット1、熱伝導部材2、ヒートシンクの材質としては、例えば、銅やアルミなどの熱伝導率が良く、加工し易いものとするとよい。
実施の形態1について図1(a)、図1(b)、図1(c)を用いて説明する。
まず、構成と特徴について説明する。図1(a)は、カード基板5抜きとり前の受熱ジャケット部の断面図である。基板に高発熱部品6及び低耐熱部品7が隣接されて配置されており、それら上部に対して、両者を覆うような形で受熱ジャケット1が取り付けられている。また、この受熱ジャケット1内には、受熱ジャケット1内壁下部と上部をつなぐように熱伝導部材2が設けられている。この熱伝導部材2は、受熱ジャケット1と一体もしくは別部品でもよく、その位置は、高発熱部品6の直上もしくは、著しく冷却効率を妨げないよう直上よりもややずらして配置し、なおかつ、冷媒の流れを阻害しないよう、流線形状としておくのが望ましい。さらに、受熱ジャケット1上部には、ペルチェ素子3及びヒートシンクが搭載されている。図3の液冷システムで示したように、受熱ジャケット1は水管でバックプレーンの放熱ユニットと接続されており、放熱ユニットは、通常稼働状態においては、内部の冷媒液をポンプで循環している。受熱ジャケット1、熱伝導部材2、ヒートシンクの材質としては、例えば、銅やアルミなどの熱伝導率が良く、加工し易いものとするとよい。
次に、カード基板5抜きとり前における熱の流れについて説明する。ここで、カード基板5の挿入状態とは、図3に示すようなプラグイン実装タイプの液冷システムへ適用した場合、カード基板5が挿入されている状態のことで、電気コネクタ及び液コネクタが接続されている状態を指す。熱の流れは図1(a)に矢印で示している。高発熱部品6及び低発熱部品7の熱の多くは、受熱ジャケット1底面を介して、ポンプにより循環している冷媒液8に伝えられ、水管を通り、放熱ユニットへ運ばれた後、外気へ放熱される。また同時に、極一部の熱が熱伝導部材2を介して、受熱ジャケット1上面からペルチェ素子3、ヒートシンクへ熱伝導され、外気に放熱される。
なお、ペルチェ素子3に、バックプレーンからカード基板5に供給される電力を印加して、ペルチェ素子3が冷却動作をするようにしてもよいし、ペルチェ素子3に電力を印加しないようにしてもよい。
なお、ペルチェ素子3に、バックプレーンからカード基板5に供給される電力を印加して、ペルチェ素子3が冷却動作をするようにしてもよいし、ペルチェ素子3に電力を印加しないようにしてもよい。
次に、カード基板5抜きとり直後における熱の流れについて説明する。ここで、カード基板5抜きとり状態とは、図3に示すようなプラグイン実装タイプの装置へ適用した場合、カード基板5が抜き取られている状態のことで、電気コネクタ及び液コネクタが接続されていない状態を指す。カード基板5抜き取り後の熱の流れは図1(b)に矢印で示している。カード基板5抜きとり直後、高発熱部品6の熱は、高発熱部品6の上部に設けられた熱伝導部材2を通して、ペルチェ素子3の下面へと伝わる。この時、ペルチェ素子3はヒートシンクにより上面が冷却された状態であるため、下面との温度差により、ゼーベック効果を発揮し、起電力を発生させる。また、同時に、ペルチェ素子3下面の熱が、ペルチェ素子3上面へと移動し、ヒートシンクを介して外気に放熱されることで、結果的に、高発熱部品6の熱が、外気に輸送されたことになる。
上述のカード基板5抜きとり前後における熱移動の様子について、図1(c)を用いて説明する。図1(c)は、カード基板抜きとり前後における各部位の時間と温度の関係について示している。
カード基板5の挿入状態では、高発熱部品6のジャンクション温度Thj、高発熱部品6の表面温度Thc、低耐熱部品7の表面温度Tlc、受熱ジャケット1の底面温度Tsc、ペルチェ素子3の上面温度Tp1、ペルチェ素子3の下面温度Tp2はそれぞれ安定した温度を保っている。なお、各温度Thc、Tlc、Tscは、ほぼ同温度となっている。また、高発熱部品6の熱の極一部は、熱伝導部材2を介して、ペルチェ素子3の下面へと熱伝導されている。一方、ペルチェ素子3の上面のヒートシンクは冷却されており、ペルチェ素子3の下面との温度差により、ゼーベック効果を発揮し、わずかに起電力が発生している状態となっている。
カード基板5の挿入状態では、高発熱部品6のジャンクション温度Thj、高発熱部品6の表面温度Thc、低耐熱部品7の表面温度Tlc、受熱ジャケット1の底面温度Tsc、ペルチェ素子3の上面温度Tp1、ペルチェ素子3の下面温度Tp2はそれぞれ安定した温度を保っている。なお、各温度Thc、Tlc、Tscは、ほぼ同温度となっている。また、高発熱部品6の熱の極一部は、熱伝導部材2を介して、ペルチェ素子3の下面へと熱伝導されている。一方、ペルチェ素子3の上面のヒートシンクは冷却されており、ペルチェ素子3の下面との温度差により、ゼーベック効果を発揮し、わずかに起電力が発生している状態となっている。
カード基板5が抜き取られた直後、高発熱部品6のジャンクション温度Thjは、一定の傾きで低下していく。また、各温度Thc、Tlc、Tscは、図4(c)で示した温度上昇と比較し、大幅に抑えられる。これは、高発熱部品6に蓄積された熱が、熱伝導部材2を通してペルチェ素子3の下面へ伝わることで、ペルチェ素子3の上面との温度差が大きくなり、ゼーベック効果がより大きくなるためである。このゼーベック効果により、ペルチェ素子3下面の熱はペルチェ素子3上面へ熱輸送したことになる。
以上説明したように、図1(a)の構造とすることで、カード基板5抜きとり直後における低耐熱部品7の温度上昇を大幅に抑えることが可能である。
以上説明したように、図1(a)の構造とすることで、カード基板5抜きとり直後における低耐熱部品7の温度上昇を大幅に抑えることが可能である。
図5に、本発明の実施の形態2の受熱ジャケット断面図を示す。
本発明の実施の形態2について、図5を用いて説明する。
図示のように、実施の形態1で説明した受熱ジャケット1上部のペルチェ素子3は無くし、ヒートシンクを受熱ジャケット1に取り付けるか、又は、受熱ジャケット1と一体化しておいても良い。この場合、カード基板5が抜き取られた際の温度上昇抑制効果は、実施の形態1の構造と比較し、小さくなるが、ペルチェ素子3がない分、部品点数が削減でき、また、ペルチェ素子3の部品高の分、高さスペースが小さくできる。
本発明の実施の形態2について、図5を用いて説明する。
図示のように、実施の形態1で説明した受熱ジャケット1上部のペルチェ素子3は無くし、ヒートシンクを受熱ジャケット1に取り付けるか、又は、受熱ジャケット1と一体化しておいても良い。この場合、カード基板5が抜き取られた際の温度上昇抑制効果は、実施の形態1の構造と比較し、小さくなるが、ペルチェ素子3がない分、部品点数が削減でき、また、ペルチェ素子3の部品高の分、高さスペースが小さくできる。
図6に、本発明の実施の形態3の受熱ジャケットを備えたカード基板の説明図を示す。
本発明の実施の形態3について、図6(a)、図6(b)を用いて説明する。
図6(a)は、カード基板5抜き取り前の受熱ジャケット1部の断面図である。図6(a)に示すように、実施の形態1で説明した熱伝導部材2を用いる代わりに、高発熱部品6の上部からペルチェ素子3間までの受熱ジャケット1の肉厚を厚くしておいても良い。肉厚を厚くする部分(厚肉部1a)は、例えば、カード基板5抜きとり前において、冷媒液8の流れを著しく阻害しない範囲で、高発熱部品6の中心から高発熱部品6の縁まで間の位置を起点として、受熱ジャケット1の側壁を含め、ペルチェ素子3の下面全体を覆う位置までとするとよい。
本発明の実施の形態3について、図6(a)、図6(b)を用いて説明する。
図6(a)は、カード基板5抜き取り前の受熱ジャケット1部の断面図である。図6(a)に示すように、実施の形態1で説明した熱伝導部材2を用いる代わりに、高発熱部品6の上部からペルチェ素子3間までの受熱ジャケット1の肉厚を厚くしておいても良い。肉厚を厚くする部分(厚肉部1a)は、例えば、カード基板5抜きとり前において、冷媒液8の流れを著しく阻害しない範囲で、高発熱部品6の中心から高発熱部品6の縁まで間の位置を起点として、受熱ジャケット1の側壁を含め、ペルチェ素子3の下面全体を覆う位置までとするとよい。
カード基板5抜きとり直後の熱の流れについては図6(b)を用いて説明する。カード基板5抜きとり直後、高発熱部品6からの熱は、受熱ジャケット1の肉厚部分を通り、ペルチェ素子3まで移動する。移動した後の各部位の温度挙動は、図1(c)と類似する挙動となる。
本実施の形態の構造とすることで、カード基板5が抜き取られる前において、実施の形態1の構造と比較し、冷媒液8の流れの阻害をし難いという特徴がある。高発熱部品6の位置が、受熱ジャケット1の下で、なおかつ受熱ジャケット1の縁付近に配置出来る場合に好適である。
本実施の形態の構造とすることで、カード基板5が抜き取られる前において、実施の形態1の構造と比較し、冷媒液8の流れの阻害をし難いという特徴がある。高発熱部品6の位置が、受熱ジャケット1の下で、なおかつ受熱ジャケット1の縁付近に配置出来る場合に好適である。
図7に、本発明の実施の形態4の受熱ジャケット断面図を示す。
本発明の実施の形態4について、図7を用いて説明する。
図示のように、実施の形態3で説明した受熱ジャケット1上部のペルチェ素子3は無くし、ヒートシンクを受熱ジャケット1に取り付けるか、又は、受熱ジャケット1と一体化しておいても良い。この場合、カード基板5が抜き取られた際の温度上昇抑制効果は、実施の形態3と比較し、小さくなるが、ペルチェ素子3がない分、部品点数が削減でき、また、ペルチェ素子3の部品高の分、高さスペースが小さくできる。
本発明の実施の形態4について、図7を用いて説明する。
図示のように、実施の形態3で説明した受熱ジャケット1上部のペルチェ素子3は無くし、ヒートシンクを受熱ジャケット1に取り付けるか、又は、受熱ジャケット1と一体化しておいても良い。この場合、カード基板5が抜き取られた際の温度上昇抑制効果は、実施の形態3と比較し、小さくなるが、ペルチェ素子3がない分、部品点数が削減でき、また、ペルチェ素子3の部品高の分、高さスペースが小さくできる。
B.ペルチェ素子及び充電回路を用いた構成
図8に、本発明の実施の形態5の受熱ジャケットを備えたカード基板の説明図を示す。
本発明の実施の形態5について、図8を用いて説明する。
実施の形態1の構造では、ペルチェ素子3からの引き出し線は、未接続であったが、例えば、図8に示すように、充電回路10に接続しておいても良い。
この充電回路10は充電機能及びスイッチ機能を有しており、カード基板5挿入時は、ペルチェ素子3からの起電力を充電している。一方、カード基板5抜きとり直後は、充電回路10から放電を行い、ペルチェ素子3に与えて、稼働させる(ペルチェ効果)。但し、このときの放電は、ペルチェ素子3の下面が冷却面となるよう与えるものとする。例えば、カード基板5を抜き取ったとき、充電回路10又は他の検出回路で、供給源等の電圧又は電流等の電気的変化や、スイッチ等による機械的変化を検出することでその抜き取りを判定し、充電回路10のスイッチ機能(回路)が、この判定に従い、ペルチェ素子3と充電回路10の充電機能(回路)との接続を調整(極性を反転)するようにすればよい。
これにより、カード基板5抜きとり直後において、高発熱部品6からの熱を効率良く、ヒートシンクへ移動させることができるため、実施の形態1の構造と比較し、低耐熱部品7の温度上昇抑制効果を高くすることが可能である。あるいは、この電力源として、ペルチェ素子3からの起電力の他、カード基板5内の電力を補助的に使用してもよい。
上述の例では、実施の形態1の構造を用いたが、実施の形態3の構造(受熱ジャケット1厚肉部1aを有する構造)に適用しても良い。
本発明の実施の形態5について、図8を用いて説明する。
実施の形態1の構造では、ペルチェ素子3からの引き出し線は、未接続であったが、例えば、図8に示すように、充電回路10に接続しておいても良い。
この充電回路10は充電機能及びスイッチ機能を有しており、カード基板5挿入時は、ペルチェ素子3からの起電力を充電している。一方、カード基板5抜きとり直後は、充電回路10から放電を行い、ペルチェ素子3に与えて、稼働させる(ペルチェ効果)。但し、このときの放電は、ペルチェ素子3の下面が冷却面となるよう与えるものとする。例えば、カード基板5を抜き取ったとき、充電回路10又は他の検出回路で、供給源等の電圧又は電流等の電気的変化や、スイッチ等による機械的変化を検出することでその抜き取りを判定し、充電回路10のスイッチ機能(回路)が、この判定に従い、ペルチェ素子3と充電回路10の充電機能(回路)との接続を調整(極性を反転)するようにすればよい。
これにより、カード基板5抜きとり直後において、高発熱部品6からの熱を効率良く、ヒートシンクへ移動させることができるため、実施の形態1の構造と比較し、低耐熱部品7の温度上昇抑制効果を高くすることが可能である。あるいは、この電力源として、ペルチェ素子3からの起電力の他、カード基板5内の電力を補助的に使用してもよい。
上述の例では、実施の形態1の構造を用いたが、実施の形態3の構造(受熱ジャケット1厚肉部1aを有する構造)に適用しても良い。
図9に、本発明の実施の形態5の受熱ジャケットを備えたカード基板の説明図を示す。
本発明の実施の形態6について、図9を用いて説明する。
実施の形態5は、実施の形態1と同様な構成に加えて、実施の形態1の構造では、ペルチェ素子3からの引き出し線は、未接続であったが、例えば、充電回路10及びファン等の送風可能な冷却部品11に直列接続しておいても良い。
この充電回路10は実施の形態5と同様に、充電機能及びスイッチ機能を有しており、カード基板5挿入時は、ペルチェ素子3からの起電力を充電している。このとき、冷却部品11は稼働していない。一方、カード基板5抜きとり直後は、充電回路10から放電され、冷却部品11が一時的に稼働し、ヒートシンクに向けて送風を行う。なお、冷却部品11としては、送風以外の他の手段を用いてもよい。
これにより、ヒートシンクを効率良く冷却出来るため、実施の形態1の構造と比較し、低耐熱部品7の温度上昇抑制効果を高くすることが可能である。上述の例では、実施の形態1の構造を用いたが、実施の形態3の構造(受熱ジャケット1厚肉部1aを有する構造)に適用しても良い。
あるいは、その電力源として、ペルチェ素子3の起電力の他、カード基板5内の電力を補助的に使用してもよい。その場合、実施の形態1の他、実施の形態2〜実施の形態4の構造に適用しても良い。
本発明の実施の形態6について、図9を用いて説明する。
実施の形態5は、実施の形態1と同様な構成に加えて、実施の形態1の構造では、ペルチェ素子3からの引き出し線は、未接続であったが、例えば、充電回路10及びファン等の送風可能な冷却部品11に直列接続しておいても良い。
この充電回路10は実施の形態5と同様に、充電機能及びスイッチ機能を有しており、カード基板5挿入時は、ペルチェ素子3からの起電力を充電している。このとき、冷却部品11は稼働していない。一方、カード基板5抜きとり直後は、充電回路10から放電され、冷却部品11が一時的に稼働し、ヒートシンクに向けて送風を行う。なお、冷却部品11としては、送風以外の他の手段を用いてもよい。
これにより、ヒートシンクを効率良く冷却出来るため、実施の形態1の構造と比較し、低耐熱部品7の温度上昇抑制効果を高くすることが可能である。上述の例では、実施の形態1の構造を用いたが、実施の形態3の構造(受熱ジャケット1厚肉部1aを有する構造)に適用しても良い。
あるいは、その電力源として、ペルチェ素子3の起電力の他、カード基板5内の電力を補助的に使用してもよい。その場合、実施の形態1の他、実施の形態2〜実施の形態4の構造に適用しても良い。
1 受熱ジャケット
2 熱伝導部材
3 ペルチェ素子
4 ヒートシンク
5 基板(カード基板)
6 高発熱部品
7 低耐熱部品
8 冷媒液
10 充電回路
11 冷却部品
2 熱伝導部材
3 ペルチェ素子
4 ヒートシンク
5 基板(カード基板)
6 高発熱部品
7 低耐熱部品
8 冷媒液
10 充電回路
11 冷却部品
Claims (10)
- バックプレーンへ挿入される又は前記バックプレーンから抜きとられる基板と、
前記基板に搭載され、隣接又は近接して配置された高発熱部品及び低耐熱部品と、
前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を覆って取り付けられ、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時、内部の冷媒液が循環されて前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を冷却する受熱ジャケットと、
前記高発熱部品の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置された熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置されたペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子を冷却するためのヒートシンクと、
前記ペルチェ素子に接続され、前記バックプレーンへの前記基板挿入時に前記ペルチェ素子からの起電力を充電し、前記基板抜きとり時に前記ペルチェ素子の前記受熱ジャケット側の面が冷却面となるよう放電する充電回路と、
を備えた液冷装置。
- 請求項1に記載の液冷装置において、
前記熱伝導部材は、前記受熱ジャケットの内壁下部と内壁上部をつなぐように設けられたことを特徴とする液冷装置。
- 請求項1又は2に記載の液冷装置において、
前記熱伝導部材は、前記高発熱部品の直上又は直上近くから前記ペルチェ素子までの前記受熱ジャケットの内壁の肉厚を厚くした厚肉部であることを特徴とする液冷装置。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の液冷装置において、
前記充電回路は、前記ペルチェ素子からの起電力を充電する充電機能と、放電時に前記ペルチェ素子の前記受熱ジャケット側が冷却面となるように極性を調整するためのスイッチ機能とを備えることを特徴とする液冷装置。
- 請求項4に記載の液冷装置において、
前記充電回路は、さらに前記基板の電力源が接続され、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時に、前記ペルチェ素子からの起電力、又は、該起電力と前記電力源による電力が充電されることを特徴とする液冷装置。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の液冷装置において、
前記ペルチェ素子と接続され、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時に稼働せず、前記基板抜きとり時に、前記充電回路から電力が与えられて稼働することで前記ヒートシンク又は前記受熱ジャケット又は前記ペルチェ素子を冷却するための冷却部品を、さらに備えたことを特徴とする液冷装置。
- 請求項6に記載の液冷装置において、
前記充電回路は、さらに前記基板の電力源が接続され、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時に、前記ペルチェ素子からの起電力、又は、該起電力と前記電力源による電力が充電されることを特徴とする液冷装置。
- 請求項6に記載の液冷装置において、
前記冷却部品は、前記ヒートシンク又は前記受熱ジャケット又は前記ペルチェ素子へ送風を行う送風機能を備えたことを特徴とする液冷装置。
- 複数の基板を実装可能なバックプレーンと、
冷媒液を循環するためのポンプ及び放熱部と、
前記バックプレーンに挿入される又は前記バックプレーンから抜き取られるひとつ又は複数の液冷装置と、
を備え、
前記液冷装置は、
前記バックプレーンへ挿入される又は前記バックプレーンから抜きとられる基板と、
前記基板に搭載され、隣接又は近接して配置された高発熱部品及び低耐熱部品と、
前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を覆って取り付けられ、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時、内部の冷媒液が循環されて前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を冷却する受熱ジャケットと、
前記高発熱部品の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置された熱伝導部材と、
前記受熱ジャケットの前記熱伝導部材の直上又は直上近くに配置されたペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子を冷却するためのヒートシンクと、
前記ペルチェ素子に接続され、前記バックプレーンへの前記基板挿入時に前記ペルチェ素子からの起電力を充電し、前記基板抜きとり時に前記ペルチェ素子の前記受熱ジャケット側の面が冷却面となるよう放電する充電回路と、
を有し、
前記基板は前記バックプレーンに電気コネクタで接続され、且つ、前記基板上の前記受熱ジャケットは、液コネクタを介して、冷媒液を循環するための前記ポンプ及び前記放熱部と接続され、
故障又は異常又は保守対象の基板を引き抜き、保守又は交換することができるようにした液冷システム。
- 液冷システムにおける冷却方法であって、
前記液冷システムは、
複数の基板を実装可能なバックプレーンと、
冷媒液を循環するためのポンプ及び放熱部と、
前記バックプレーンに挿入される又は前記バックプレーンから抜き取られるひとつ又は複数の液冷装置と、
を備え、
前記液冷装置は、
前記バックプレーンへ挿入される又は前記バックプレーンから抜きとられる基板と、
前記基板に搭載され、隣接又は近接して配置された高発熱部品及び低耐熱部品と、
前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を覆って取り付けられ、前記バックプレーンへの前記基板の挿入時、内部の冷媒液が循環されて前記高発熱部品及び前記低耐熱部品を冷却する受熱ジャケットと、
前記高発熱部品の直上又は直上近くにおいて、前記受熱ジャケットに配置された熱伝導部材と、
前記受熱ジャケットの前記熱伝導部材の直上又は直上近くに配置されたペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子を冷却するためのヒートシンクと、
前記ペルチェ素子に接続され、前記バックプレーンへの前記基板挿入時に前記ペルチェ素子からの起電力を充電し、前記基板抜きとり時に前記ペルチェ素子の前記受熱ジャケット側の面が冷却面となるよう放電する充電回路と、
を有し、
前記基板は前記バックプレーンに電気コネクタで接続され、且つ、前記基板上の前記受熱ジャケットは、液コネクタを介して、冷媒液を循環するための前記ポンプ及び前記放熱部と接続され、
故障又は異常又は保守対象の基板を引き抜き、保守又は交換することができるようにした液冷方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012087567A JP2013219142A (ja) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | 液冷装置及びシステム及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012087567A JP2013219142A (ja) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | 液冷装置及びシステム及び方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013219142A true JP2013219142A (ja) | 2013-10-24 |
Family
ID=49590934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012087567A Pending JP2013219142A (ja) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | 液冷装置及びシステム及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013219142A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6072985B1 (ja) * | 2015-04-03 | 2017-02-01 | 三菱電機株式会社 | 電子機器 |
-
2012
- 2012-04-06 JP JP2012087567A patent/JP2013219142A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6072985B1 (ja) * | 2015-04-03 | 2017-02-01 | 三菱電機株式会社 | 電子機器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3594900B2 (ja) | ディスプレイ装置一体型コンピュータ | |
US7272002B2 (en) | Auxiliary cooling methods and systems for electrical device housings | |
EP2020739B1 (en) | Electric power conversion system | |
US8780557B2 (en) | Power electronics inverter with capacitor cooling | |
JP6584736B1 (ja) | 充放電装置 | |
EP2879476B1 (en) | Electric apparatus | |
JP2008103576A (ja) | モータ制御装置 | |
JP2012160338A (ja) | 電池モジュール | |
CN113615326B (zh) | 散热装置和电子设备 | |
WO2008029858A1 (en) | Semiconductor package and semiconductor package assembly | |
CN114630558A (zh) | 一种散热系统、供电系统和充电桩 | |
GB2571053A (en) | Heat sink for immersion cooling | |
JP2007229806A (ja) | プラズマアークトーチの冷却装置およびシステムならびに関連する方法 | |
JP6276959B2 (ja) | 相変化モジュール及びそれを搭載した電子機器装置 | |
JP5917102B2 (ja) | インバータ装置、電気駆動システム | |
JP2005012991A (ja) | Acアダプタ | |
JP2007221858A (ja) | 電気装置 | |
JP2010212533A (ja) | 局部冷却装置 | |
WO2021219510A1 (en) | Charger plug nozzle | |
JP2013219142A (ja) | 液冷装置及びシステム及び方法 | |
US20180269371A1 (en) | Cooling Arrangement For An Electronic Component | |
US20140036446A1 (en) | Arrangement for cooling electronic components and/or assemblies | |
CN111699620B (zh) | 电力转换装置 | |
KR102546582B1 (ko) | 전력변환장치 | |
JP2012182004A (ja) | 電池システム |