JP2021044343A - Condenser and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却器等に関し、たとえば、発熱体を冷却する冷却器等の技術に関する。 The present invention relates to a cooler or the like, for example, a technique of a cooler or the like for cooling a heating element.
近年、クラウドサービス等の技術発展に伴って、情報処理量が増大しつつある。この膨大な情報を処理するために、中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）や集積回路（Multi-chip Module：ＭＣＭ）などの発熱体の計算量が、増加する傾向にある。このため、これらの発熱体の発熱量も増加する傾向にある。この傾向に伴って、発熱体をより効率よく冷却しようとする試みが日々なされている。 In recent years, the amount of information processing has been increasing with the development of technologies such as cloud services. In order to process this enormous amount of information, the amount of calculation of a heating element such as a central processing unit (CPU) or an integrated circuit (Multi-chip Module: MCM) tends to increase. Therefore, the calorific value of these heating elements also tends to increase. Along with this tendency, daily attempts are being made to cool the heating element more efficiently.
発熱体の冷却技術として、冷媒を用いて発熱体を冷却する電子機器が知られている（たとえば、特許文献１）。 As a cooling technique for the heating element, an electronic device for cooling the heating element using a refrigerant is known (for example, Patent Document 1).
特許文献１に記載の技術では、筐体（熱拡散板）を用いて発熱体（電子素子）を冷却している。筐体の上板または下板は発熱体に密着させた状態で配置される。発熱体は、熱拡散板よりも小さい。筐体は、矩形状を成す上板と下板とを、密閉状態となるように接合して構成されている。上板と下板との間に複数本の溝が網目状に形成されている。この溝の内部には、空気などの非凝縮性の気体を脱気した状態で、冷媒（作動流体）が封入されている。作動流体は、相変化するものであって、蒸発および凝縮する。また、溝の内部には、ウイックが配置されている。ウイックは、液相状態の冷媒（液相の作動流体）が浸透することにより毛管力を発生させる微細空隙のある部材である。ウイックは、多孔質体によって構成されている。
In the technique described in
上述の通り、発熱体は、筐体よりも小さい。このため、発熱体の熱は、筐体の一部に伝達される。発熱体に近傍の冷媒が、発熱体の入熱によって加熱されて蒸発して、気相状態の冷媒に相変化する。 As mentioned above, the heating element is smaller than the housing. Therefore, the heat of the heating element is transferred to a part of the housing. The refrigerant in the vicinity of the heating element is heated by the heat input of the heating element and evaporates, and the phase changes to the refrigerant in the vapor phase state.
ここで、筐体は、発熱体に接触していない箇所が周囲の空気によって冷却される。このため、筐体において、発熱体から離れた箇所の温度は、発熱体の配置位置の温度よりも低い。また、発熱体から離れた箇所の近辺における溝の内部の圧力は、発熱体の配置位置の圧力よりも低い。 Here, the portion of the housing that is not in contact with the heating element is cooled by the surrounding air. Therefore, in the housing, the temperature of the portion away from the heating element is lower than the temperature of the position where the heating element is arranged. Further, the pressure inside the groove in the vicinity of the portion away from the heating element is lower than the pressure at the position where the heating element is arranged.
したがって、気相状態の冷媒は、各溝の内部を通って、温度および圧力の低い箇所に向けて流れる。すなわち、気相状態の冷媒は、各溝の内部を通って、発熱体から離れる方向に向けて流れる。そして、気相状態の冷媒の流動の過程で、気相状態の冷媒は、温度の低い箇所にて、冷却されて凝縮して、液相状態の冷媒に相変化する。液相状態の冷媒は、各溝内のウイックに浸透するとともに、ウイックによる毛管力によって、液相状態の冷媒の蒸発が生じている箇所に還流する。筐体では、各溝が相互に連通し、閉塞端が存在しない。このため、液相状態の冷媒の流動を、滞ることがなく、円滑に還流させることができる。このように、液相状態の冷媒は、ウイックを通じて毛細管力により発熱体側に還流され、熱拡散板の密閉空間内で、再び蒸発および凝縮を繰り返す。 Therefore, the gas phase refrigerant flows through the inside of each groove toward a place where the temperature and pressure are low. That is, the refrigerant in the vapor phase state passes through the inside of each groove and flows in a direction away from the heating element. Then, in the process of flow of the refrigerant in the gas phase state, the refrigerant in the gas phase state is cooled and condensed at a place where the temperature is low, and the phase changes to the refrigerant in the liquid phase state. The liquid-phase state refrigerant permeates the wicks in each groove, and at the same time, due to the capillary force of the wicks, the liquid-phase state refrigerant recirculates to the place where evaporation occurs. In the housing, the grooves communicate with each other and there is no closed end. Therefore, the flow of the refrigerant in the liquid phase state can be smoothly recirculated without stagnation. In this way, the liquid-phase refrigerant is returned to the heating element side by capillary force through the wick, and evaporates and condenses again in the closed space of the heat diffusion plate.
なお、本発明に関連する技術が、特許文献２〜４にも開示されている。
The techniques related to the present invention are also disclosed in
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、発熱体の配置が筐体の中央でなく端部側に偏って設けられているような場合に、気相状態の冷媒が筐体の全体に行き渡らないことがあった。すなわち、筐体のうちで発熱体から最も離れた端部側と、筐体のうちで発熱体から最も近い端部とでは、気相状態の冷媒の供給量が異なることがあった。この場合、筐体の各箇所において、発熱体の熱の冷却量が異なり、発熱体の熱を均一に冷却できないという問題があった。
However, in the technique described in
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、筐体の複数の放熱面の各々にて、発熱体の熱をより均一に冷却することができる電子機器等を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is an electronic device capable of more uniformly cooling the heat of a heating element on each of a plurality of heat radiating surfaces of a housing. Etc. are to be provided.
本発明の冷却器は、液相冷媒と気相冷媒に相変化できる冷媒を密閉する筐体と、前記筐体に設けられ、発熱体が取り付けられる面である発熱体取り付け面に対して反対側に、互いに重ならないように設けられた複数の放熱面と、前記筐体に設けられ、前記複数の放熱面の各々と前記発熱体取り付け面との間に空洞状に前記筐体内に前記複数の放熱面毎に形成され、前記気相冷媒が供給される複数の冷媒収容室と、前記筐体に設けられ、前記複数の冷媒収容室に接続するように前記筐体内に形成され、前記発熱体側の気相冷媒を前記複数の冷媒収容室に供給する複数の気相冷媒供給口と、を備えている。 The cooler of the present invention has a housing that seals a refrigerant that can be phase-changed into a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant, and a side opposite to a heating element mounting surface that is provided in the housing and is a surface on which a heating element is mounted. A plurality of heat-dissipating surfaces provided so as not to overlap each other, and the plurality of heat-dissipating surfaces provided in the housing in a hollow shape between each of the plurality of heat-dissipating surfaces and the heating element mounting surface. A plurality of refrigerant accommodating chambers formed for each heat radiating surface and to which the vapor phase refrigerant is supplied, and a plurality of refrigerant accommodating chambers provided in the housing and formed in the housing so as to be connected to the plurality of refrigerant accommodating chambers, and the heating element side It is provided with a plurality of vapor-phase refrigerant supply ports for supplying the vapor-phase refrigerant of the above to the plurality of refrigerant accommodating chambers.
本発明によれば、筐体の複数の放熱面の各々にて、発熱体の熱をより均一に冷却することができる冷却器等を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a cooler or the like capable of more uniformly cooling the heat of the heating element on each of the plurality of heat radiating surfaces of the housing.
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における電子機器１００について、図に基づいて説明する。
<First Embodiment>
The
図１は、電子機器１００の構成を示す断面図であって、図３のＡ１−Ａ１切断面における断面を示す図である。図２は、電子機器１００の構成を示す正面図である。図３は、電子機器１００の構成を示す上面図である。図４は、電子機器１００の構成を示す断面図であって、図２のＢ１−Ｂ１切断面における断面を示す図である。図５は、電子機器１００の構成を示す断面図であって、図２のＣ１−Ｃ１切断面における断面を示す図である。図６は、電子機器１００の構成を示す断面図であって、図２のＤ１−Ｄ１切断面における断面を示す図である。図７は、電子機器１００の構成を示す断面図であって、図２のＥ１−Ｅ１切断面における断面を示す図である。なお、図１、図２および図７には、鉛直方向Ｇが示されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図１〜図７を参照して、電子機器１００は、回路基板１０と、発熱体２０と、冷却器３０とを備えている。なお、電子機器１００は、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。ここで、回路基板１０は、本実施形態において、必須の構成ではない。すなわち、回路基板１０を省略して、電子機器１００を構成することができる。
With reference to FIGS. 1 to 7, the
回路基板１０は、平板状に形成されている。回路基板１０は、第１の主面１１と、第２の主面１２と、コネクタ部１３を有している。ここで、回路基板１０の主面とは、回路基板１０の主たる面をいい、たとえば電子部品が実装される面をいう。なお、第１の主面１１を回路基板の表面（おもて面）と呼び、第２の主面１２を回路基板の裏面とも呼ぶことがある。回路基板１０の第１の主面１１上には、発熱体２０がはんだ付けや圧着により取り付けられている。
The
回路基板１０は、たとえば、プリント配線基板である。プリント配線基板は、複数の絶縁体の基板および導体配線が積層されて構成されている。また、回路基板１０の第１の主面１１および第２の主面１２には、電子部品を実装するための導電性のパッドが形成されている。絶縁体の基板の材料には、たとえば、フェノール樹脂やガラスエポキシ樹脂が用いられる。導体配線やパッドは、たとえば銅箔により形成されている。
The
また、コネクタ部１３は、他の電子部品（不図示）と接続するために、回路基板１０の第１の主面１１上に形成されている。コネクタ部１３は、例えば、回路基板１０の第１の主面１１に形成された複数の端子（不図示）によって、構成されている。なお、コネクタ部１３は、第２の主面１２上にも形成されてもよい。この場合、第２の主面１２のうちで、第１の主面１１に形成されたコネクタ部１３の形成領域に対応する領域に、コネクタ部１３が形成される。なお、このコネクタ部１３は、本実施形態において、必須の構成ではない。
Further, the
発熱体２０は、回路基板１０の第１の主面１１に取り付けられている。発熱体２０は、第１の発熱体外面２１を有する。第１の発熱体外面２１は、発熱体２０の外面の１つであって、発熱体２０のうちで回路基板１０側の面と反対側の面である。第１の発熱体外面２１は、一般的には平面で構成されるが、曲面で構成されてもよい。なお、発熱体２０は、稼働すると熱を発する部品であって、たとえば中央演算処理装置ＣＰＵや集積回路ＭＣＭなどである。
The
図１および図２に示されるように、冷却器３０は、鉛直方向Ｇの上方側に、段差を有する箱形に形成されている。筐体３０は、冷媒（Coolant）ＣＯＯを収容する。筐体３０の内側は空洞になっている。この空洞内に冷媒ＣＯＯが設けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cooler 30 is formed in a box shape having a step on the upper side in the vertical direction G. The
冷媒ＣＯＯには、液相状態の冷媒（液相冷媒（Liquid-Phase Coolant：以下、ＬＰ−ＣＯＯと称する。））と気相状態の冷媒（気相冷媒（Gas-Phase Coolant：以下、ＧＰ−ＣＯＯと称する。））の間で相変化する冷媒が用いられている。 Refrigerant COO includes liquid-phase refrigerant (Liquid-Phase Coolant: hereinafter referred to as LP-COO) and vapor-phase refrigerant (Gas-Phase Coolant: GP-. A refrigerant that changes phase between (referred to as COO))) is used.
冷媒ＣＯＯには、例えば、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ：Hydro Fluorocarbon）やハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ：Hydro Fluoroether）などを用いることができる。 As the refrigerant COO, for example, hydrofluorocarbon (HFC: Hydro Fluorocarbon), hydrofluoroether (HFE: Hydro Fluoroether), or the like can be used.
冷媒ＣＯＯは、冷却器３０の内部空間内に、密閉された状態で閉じ込められる。このため、冷却器３０の内部と発熱体２０との間の密閉空間内に、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを注入した後に真空排気することにより、前記密閉空間内を常に冷媒の飽和蒸気圧に維持することができる。なお、冷却器３０の内部と発熱体２０との間の密閉空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、後述の電子機器１００の製造方法の説明の中で詳しく説明する。
The refrigerant COO is confined in the internal space of the cooler 30 in a sealed state. Therefore, by injecting the liquid phase refrigerant LP-COO into the closed space between the inside of the cooler 30 and the
冷却器３０は、筐体３１と、発熱体取り付け面３２と、第１の放熱面３３ａと、第２の放熱面３３ｂと、第３の放熱面３３ｃと、第１の冷媒収容室３４ａと、第２の冷媒収容室３４ｂと、第３の冷媒収容室３４ｃと、第１の気相冷媒供給口３５ａと、第２の気相冷媒供給口３５ｂと、第３の気相冷媒供給口３５ｃとを備えている。
The cooler 30 includes a
ここで、第１の放熱面３３ａ、第２の放熱面３３ｂおよび第３の放熱面３３ｃの各々を区別しない場合、これらを総称して、放熱面３３と称する。また、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々を区別しない場合、これらを総称して、冷媒収容室３４とする。第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃの各々を区別しない場合、これらを総称して、気相冷媒供給口３５と称する。すなわち、第１の放熱面３３ａ、第２の放熱面３３ｂおよび第３の放熱面３３ｃは、複数の放熱面３３に対応する。第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃは、複数の冷媒収容室３４に対応する。第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃは、複数の気相冷媒供給口３５に対応する。
Here, when each of the first
筐体３１は、接着剤などにより、発熱体２０に取り付けられる。筐体３１は、前述の通り空洞を有し、この空洞内に冷媒ＣＯＯを密閉して収容する。また、筐体３１の材料には、熱伝導性部材が用いられ、例えばアルミニウムやアルミニウム合金や銅や銅合金などが用いられる。筐体３１の板厚は、製造効率や重量等を考えると、たとえば、１ｍｍ〜２ｍｍとすることができるが、これに限定されない。
The
なお、上述では、冷却器３０は、接着剤により発熱体２０に取り付けられると説明した。しかしながら、冷却器３０が発熱体２０に固定されればよく、この固定方法は接着剤による固定に限定されない。
In the above description, it has been explained that the cooler 30 is attached to the
すなわち、たとえば、回路基板１０に複数の穴を予め設けるとともに、この複数の穴に嵌合するピンを冷却器３０に形成する。そして、冷却器３０のピンを回路基板１０の穴に嵌め込むことにより、冷却器３０と回路基板１０の間で発熱体２０を挟持するように、冷却器３０を回路基板１０に取り付ける。これにより、冷却器３０が発熱体２０に固定される。なお、この場合において、発熱体２０は、冷却器３０と回路基板１０の間で挟持される。このため、発熱体２０は、はんだ付けにより、回路基板１０の第１の主面１１の上に固定される必要はない。
That is, for example, a plurality of holes are provided in advance in the
あるいは、冷却器３０を回路基板１０にネジ止めしてもよい。この場合、冷却器３０と回路基板１０の間で発熱体２０を挟持するように、冷却器３０を回路基板１０にネジ止めする。これにより、冷却器３０が発熱体２０に固定される。なお、この場合においても、発熱体２０は、冷却器３０と回路基板１０の間で挟持される。このため、発熱体２０は、ネジの締め付けによって回路基板１０に圧着されるので、はんだ付けにより回路基板１０の第１の主面１１の上に固定される必要はない。
Alternatively, the cooler 30 may be screwed to the
このとき、ネジ穴を冷却器３０に設けてもよいし、冷却器３０とは別の保持部材にネジ穴を設けてもよい。保持部材を用いる場合、保持部材と回路基板１０の間に、発熱体２０および冷却器３０を配置する。そして、保持部材と回路基板１０の間で、発熱体２０および冷却器３０を挟持するように、ネジ止めする。これにより、冷却器３０が発熱体２０に固定される。なお、この場合においても、発熱体２０は、冷却器３０と回路基板１０の間で挟持される。このため、発熱体２０は、ネジの締め付けによって回路基板１０に圧着されるので、はんだ付けにより回路基板１０の第１の主面１１の上に固定される必要はない。
At this time, the screw hole may be provided in the cooler 30, or the screw hole may be provided in a holding member different from the cooler 30. When a holding member is used, a
さらに、冷却器３０に予め形成された爪を、回路基板１０に予め形成された穴に、引っ掛けてもよい。この場合、冷却器３０と回路基板１０間で発熱体２０を挟持するように、冷却器３０の爪を回路基板１０の穴に引っ掛ける。これにより、冷却器３０が発熱体２０に固定される。なお、この場合においても、発熱体２０は、冷却器３０と回路基板１０の間で挟持される。このため、発熱体２０は、ネジの締め付けによって回路基板１０に圧着されるので、はんだ付けにより回路基板１０の第１の主面１１の上に固定される必要はない。
Further, the claws formed in advance in the cooler 30 may be hooked in the holes formed in advance in the
発熱体取り付け面３２は、筐体３１を構成する面のうちで、発熱体２０が取り付けられる面である。発熱体取り付け面３２は、回路基板１０の第１の主面１１と向かい合うように、配置される。
The heating
複数の放熱面として、第１の放熱面３３ａ、第２の放熱面３３ｂおよび第３の放熱面３３ｃが、筐体３１に形成されている。第１の放熱面３３ａ、第２の放熱面３３ｂおよび第３の放熱面３３ｃは、発熱体取り付け面３２に対して反対側に、互いに重ならないように設けられている。第１の放熱面３３ａ、第２の放熱面３３ｂおよび第３の放熱面３３ｃは、筐体３１の外面である。第１の放熱面３３ａと、第２の放熱面３３ｂと、第３の放熱面３３ｃの上には、後述の通り、ヒートシンク等の放熱部を取り付けることもできる。なお、図１を参照して、第１の放熱面３３ａ、第２の放熱面３３ｂおよび第３の放熱面３３ｃは、それぞれ別々の面上に形成されているが、これらは同一の面上に形成されてもよい。たとえば、第１の放熱面３３ａ、第２の放熱面３３ｂおよび第３の放熱面３３ｃの全てが同一面上に形成されてもよい。また、第１の放熱面３３ａおよび第２の放熱面３３ｂが同一面上に形成され、第３の放熱面３３ｃが第１の放熱面３３ａおよび第２の放熱面３３ｂとは別の面上に形成されてもよい。また、第１の放熱面３３ａおよび第３の放熱面３３ｃが同一面上に形成され、第２の放熱面３３ｂが第１の放熱面３３ａおよび第３の放熱面３３ｃとは別の面上に形成されてもよい。
As a plurality of heat radiation surfaces, a first
複数の冷媒収容室として、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃが、筐体３１に設けられている。第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃには、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが供給される。第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃは、複数の放熱面３３ａ、３３ｂ、３３ｃの各々と発熱体取り付け面３２との間に空洞状に筐体３１内に、複数の放熱面３３ａ、３３ｂ、３３ｃ毎に形成されている。より具体的には、第１の冷媒収容室３４ａは、第１の放熱面３３ａと発熱体取り付け面３２との間に空洞状に筐体３１内に形成されている。また、第２の冷媒収容室３４ｂは、第２の放熱面３３ｂと発熱体取り付け面３２との間に空洞状に筐体３１内に形成されている。また、第３の冷媒収容室３４ｃは、第３の放熱面３３ｃと発熱体取り付け面３２との間に空洞状に筐体３１内に形成されている。
As a plurality of refrigerant accommodating chambers, a first
なお、好ましくは、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の下側の内面（図１にて紙面下側の面の内面）と、回路基板１０の第１の主面１１との間の距離は、発熱体２０の側に近づくにつれて、小さくなるように設定されている。すなわち、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の下側の内面には、傾斜が設けられている。これにより、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内部の液相冷媒ＬＰ-ＣＯＯが、その自重により、発熱体２０の側に流れるようにすることができる。
It should be noted that preferably, the lower inner surfaces of the first
複数の気相冷媒供給口として、第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃが、筐体３１に形成されている。第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃは、複数の冷媒収容室３４ａ、３４ｂ、３４ｃに接続するように、筐体３１内に形成されている。第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃは、複数の冷媒収容室３４ａ、３４ｂ、３４ｃに、発熱体側の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを供給する。より具体的には、図１および図４を参照して、第１の気相冷媒供給口３５ａは、第１の冷媒収容室３４ａに接続するように筐体３１内に形成され、第１の冷媒収容室３４ａに発熱体側の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを供給する。図１および図５を参照して、第２の気相冷媒供給口３５ｂは、第２の冷媒収容室３４ｂに接続するように筐体３１内に形成され、第２の冷媒収容室３４ｂに発熱体側の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを供給する。図１および図７を参照して、第３の気相冷媒供給口３５ｃは、第３の冷媒収容室３４ｃに接続するように筐体３１内に形成され、第３の冷媒収容室３４ｃに発熱体側の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを供給する。
As a plurality of gas-phase refrigerant supply ports, a first gas-phase
なお、本実施形態では、第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃは、液相冷媒収容口としての機能も有する。すなわち、発熱体側の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂ、第３の冷媒収容室３４ｃに流入した後、冷却されて液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯに相変化する。そして、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、再び、第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、発熱体２０の周辺に戻る。
In the present embodiment, the first gas phase
以上、電子機器１００の構成について説明した。
The configuration of the
つぎに、電子機器１００の製造方法について、説明する。
Next, a method of manufacturing the
まず、発熱体２０と、回路基板１０を準備する。つぎに、冷却器３０と回路基板１０との間で発熱体２０が挟持されるように、冷却器３０を発熱体２０に取り付ける。発熱体２０を回路基板１０に取り付ける方法や、冷却器３０を発熱体２０に取り付ける方法は、前述の構成説明で説明した通りである。
First, the
つぎに、冷却器３０の筐体３１の内部空間内に冷媒ＣＯＯを充填する。
Next, the refrigerant COO is filled in the internal space of the
冷却器３０の筐体３１の内部空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、次の通りである。
The method of filling the internal space of the
筐体３１の上面（図１にて紙面上側の面）に予め設けられている冷媒注入孔（不図示）から、冷却器３０の筐体３１の内部空間内に冷媒ＣＯＯを注入する。そして、冷媒注入孔を閉じる。また、筐体３１の上面（図１にて紙面上側の面）に予め設けられている空気排除用孔（不図示）を介して、真空ポンプ（不図示）などを用いて、冷却器３０の筐体３１の内部空間内から、空気を排除する。そして、空気排除用孔を閉じる。このようにして、冷却器３０の筐体３１の内部空間内に冷媒ＣＯＯを密閉する。これにより、冷却器３０の筐体３１の内部空間内の圧力は冷媒ＣＯＯの飽和蒸気圧と等しくなり、冷却器３０の筐体３１の内部空間内に密閉された冷媒ＣＯＯは気液平衡状態となる。なお、冷媒注入孔を空気排除用孔として共用してもよい。
Refrigerant COO is injected into the internal space of the
以上の通り、電子機器１００の製造方法について、説明した。次に、本発明の第１の実施の形態における電子装置１０００の構成について説明する。図８は、電子装置１０００の構成を示す断面図であって、図１０のＡＡ−ＡＡ切断面における断面を示す図である。図９は、電子装置１０００の構成を示す側面図である。図８および図９において、左側が電子装置１０００の前面側で、右側が電子装置１０００の背面側である。なお、図８〜図１０には、鉛直方向Ｇが示されている。
As described above, the manufacturing method of the
図８〜図１０を参照して、電子装置１０００は、電子機器１００と、収容ラック２００とを備えている。なお、電子装置１０００は、たとえば、通信装置やサーバーなどである。電子装置１０００には、１以上の電子機器１００（電子モジュールなど）が組み込まれる。
With reference to FIGS. 8-10, the
図８に示されるように、収容ラック２００は、複数の電子機器１００を収容する。図８では、３つの電子機器１００が収容ラック２００に収容されている。しかしながら、３つに限らず、１または複数の電子機器１００が収容ラック２００に収容されてもよい。
As shown in FIG. 8, the
なお、ここでは、図８および図１０に示されるように、電子機器１００の回路基板１０のうち、コネクタ部１３と反対側の端部には、前面カバー１１０が取り付けられている。なお、前面カバー１１０は本実施形態の必須の構成要素ではない。
Here, as shown in FIGS. 8 and 10, a
収容ラック２００の構成について、具体的に説明する。図１１は、収容ラック２００の構成を示す断面図であって、図１２のＢＢ−ＢＢ切断面における断面を示す図である。図１２は、収容ラック２００の構成を示す前面図である。なお、図１１および図１２には、鉛直方向Ｇが示されている。
The configuration of the
図１１および図１２を参照して、収容ラック２００は、筐体２１０と、回路基板２２０とを備えている。
With reference to FIGS. 11 and 12, the
筐体２１０は、内部を空洞とする箱状に形成されている。筐体２１０は、回路基板２２０を収容する。筐体２１０は、開口部２１１を有する。開口部２１１は、収容ラック２００の前面側に形成されている。回路基板２２０や電子機器１００は、開口部２１１を介して、筐体２１０内に収容される。筐体２１０の材料には、たとえば、アルミニウムや、アルミニウム合金や、ステンレス合金などが用いられる。
The
回路基板２２０は、筐体２１０の背面側の内部にネジ止め等により固定されている。回路基板２２０は、鉛直方向Ｇに沿って、配置される。また、図１１を参照して、回路基板２２０上には、収容ラック側コネクタ部２２３が実装されている。収容ラック側コネクタ部２２３は、コネクタ部１３と嵌り合うように設けられている。すなわち、コネクタ部１３が配置された位置における回路基板１０の厚みと、収容ラック側コネクタ部２２３のうちコネクタ部１３を収容する部分の幅は、ほぼ同じになるように設定されている。また、コネクタ部１３に設けられた端子（不図示）間のピッチ距離と、収容ラック側コネクタ部２２３の端子（不図示）間の距離が、ほぼ同じになるように設定されている。
The
以上、収容ラック２００の構成について説明した。
The configuration of the
次に、電子機器１００および電子装置１０００の動作説明をする。図８に示されるように、電子機器１００を収容ラック２００の筐体２１０内に収容する。このとき、電子機器１００のコネクタ部１３を、収容ラック２００の収容ラック側コネクタ部２２３に挿入する。これにより、コネクタ部１３が収容ラック側コネクタ部２２３に嵌合する。この結果、コネクタ部１３および収容ラック側コネクタ部２２３が電気的に接続される。そして、収容ラック２００の回路基板２２０と、電子機器１００の回路基板１０とが、コネクタ部１３および収容ラック側コネクタ部２２３を介して、電気的に接続される。
Next, the operation of the
次に、電子装置１０００を起動すると、電源が、回路基板２２０から、収容ラック側コネクタ部２２３およびコネクタ部１３を介して、電子機器１００へ供給される。これにより、電子機器１００が起動される。
Next, when the
ここで、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、自重により、筐体３１の内部の鉛直方向Ｇの下方側に、溜まっている。より具体的には、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、自重により、筐体３１の発熱体取り付け面３２側の内部に、溜まっている。
Here, the liquid-phase refrigerant LP-COO is accumulated on the lower side in the vertical direction G inside the
電子機器１００が起動されると、電源が、回路基板１０上の発熱体２０に供給される。これにより、発熱体２０が発熱する。上述の通り、発熱体２０は、冷却器３０の筐体３１よりも小さい。このため、発熱体２０の熱は、筐体３１の一部に伝達される。より具体的には、発熱体２０の熱は、筐体３１の発熱体取り付け面３２の一部の領域に伝達される。そして、発熱体２０に近傍の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯが、発熱体２０の入熱によって加熱されて蒸発して、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯに相変化する。これにより、発熱体２０に近傍の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯの中に、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの気泡が発生する。この相変化により生じる気化熱（潜熱）によって、発熱体２０が冷却される。
When the
また、発熱体２０の第１の発熱体外面２１は、冷却器３０の発熱体取り付け面３２に熱接続されている。このため、発熱体２０の熱が、発熱体取り付け面３２を介して、筐体３１に伝達される。これにより、発熱体２０が冷却される。
Further, the first heating element
気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯ内を鉛直方向Ｇの上方へ上昇し、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯの液面上を抜けて、さらに鉛直方向Ｇの上方へ上昇する。
The gas-phase refrigerant GP-COO rises in the liquid-phase refrigerant LP-COO in the
ここで、筐体３１は、発熱体２０に接触していない箇所が周囲の空気によって冷却される。このため、筐体３１において、発熱体２０から離れた箇所の温度は、発熱体２０の周辺の温度よりも低い。また、発熱体２０から離れた箇所における第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの内部の圧力は、発熱体２０の周辺の圧力よりも低い。
Here, the portion of the
したがって、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、発熱体２０の側から、温度および圧力の低い側に向けて流れる。すなわち、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃに、流入する。より具体的には、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の気相冷媒供給口３５ａを介して、第１の冷媒収容室３４ａに流入する。また、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第２の気相冷媒供給口３５ｂを介して、第２の冷媒収容室３４ｂに流入する。また、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第３の冷媒収容室３４ｃに流入する。
Therefore, the gas phase refrigerant GP-COO around the
第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々に流入した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面と接触することにより冷却される。発熱体２０の熱が、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを介して、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面に伝達された後、筐体３１の外部へ放熱される。
The vapor phase refrigerant GP-COO that has flowed into each of the first
そして、発熱体２０の熱によって沸騰した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面と接触することにより冷却されると、再び液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯに相変化する。この液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内部にて鉛直方向Ｇの下方へ下降し、第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、発熱体２０の周辺に流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。
Then, the vapor phase refrigerant GP-COO boiled by the heat of the
以上、電子機器１００および電子装置１０００の動作について説明した。
The operations of the
ここで、熱設計に関して、具体的な設定条件を説明する。 Here, specific setting conditions for thermal design will be described.
複数の放熱面３３の各々の温度と周辺の空気の温度との温度差ΔＴ（℃）は、複数の放熱面３３の各々の熱抵抗Ｒｔ（℃／Ｗ）と、放熱量Ｑ（Ｗ）とを用いて、式１で表される。
ΔＴ＝Ｒｔ×Ｑ ・・・・（式１）
The temperature difference ΔT (° C.) between the temperature of each of the plurality of heat dissipation surfaces 33 and the temperature of the surrounding air is the thermal resistance Rt (° C./W) of each of the plurality of heat dissipation surfaces 33 and the heat dissipation amount Q (W). Is expressed by
ΔT = Rt × Q ・ ・ ・ ・ (Equation 1)
また、放熱量Ｑ（Ｗ）は、各冷媒収容室３４ヘの気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑ（ｍ３／ｓ）と、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの密度δ（ｋｇ／ｍ３）、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの蒸発潜熱ｈ（ｋＪ／ｋｇ）を用いて、式２で表される。
Ｑ＝ｑ×δ×ｈ ・・・・（式２）
The heat radiation amount Q (W) is the supply amount q (m 3 / s) of the gas phase refrigerant GP-COO to each refrigerant storage chamber 34 and the density δ (kg / m 3 ) of the gas phase refrigerant GP-COO. , Evaporation latent heat h (kJ / kg) of the gas phase refrigerant GP-COO is expressed by the
Q = q × δ × h ・ ・ ・ ・ (Equation 2)
したがって、複数の放熱面３３の各々の温度と周辺の空気の温度との温度差ΔＴ（℃）は、式１および式２により、式３のように表される。また、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの密度δ（ｋｇ／ｍ３）、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの蒸発潜熱ｈ（ｋＪ／ｋｇ）は、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯによって定まる定数であるから、ｑ×δ＝Ｚ（Ｚは定数）とおくと、複数の放熱面３３の各々の温度と周辺の空気の温度との温度差ΔＴ（℃）は、式４のように表される。
ΔＴ＝Ｒｔ×ｑ×δ×ｈ ・・・（式３）
ΔＴ＝Ｚ×Ｒｔ×ｑ ・・・（式４）
Therefore, the temperature difference ΔT (° C.) between the temperature of each of the plurality of heat radiation surfaces 33 and the temperature of the surrounding air is expressed by
ΔT = Rt × q × δ × h ・ ・ ・ (Equation 3)
ΔT = Z × Rt × q ・ ・ ・ (Equation 4)
より具体的に、各放熱面３３の温度と周辺の空気の温度の温度差を検討する。第１の放熱面３３ａの温度と周辺の空気の温度との温度差ΔＴ１は、放熱面３３ａの放熱抵抗Ｒｔ１と、冷媒収容室３４ａへの気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑ１とを用いて、式５で表される。同様に、第２の放熱面３３ｂの温度と周辺の空気の温度との温度差ΔＴ２は、放熱面３３ｂの放熱抵抗Ｒｔ２と、冷媒収容室３４ｂへの気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑ２とを用いて、式６で表される。また、第３の放熱面３３ｃの温度と周辺の空気の温度との温度差ΔＴ３は、放熱面３３ｃの放熱抵抗Ｒｔ３と、冷媒収容室３４ｃへの気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑ３とを用いて、式７で表される。
ΔＴ１＝Ｚ×Ｒｔ１×ｑ１ ・・・・（式５）
ΔＴ２＝Ｚ×Ｒｔ２×ｑ２ ・・・・（式６）
ΔＴ３＝Ｚ×Ｒｔ３×ｑ３ ・・・・（式７）
More specifically, the temperature difference between the temperature of each
ΔT1 = Z × Rt1 × q1 ・ ・ ・ ・ (Equation 5)
ΔT2 = Z × Rt2 × q2 ・ ・ ・ ・ (Equation 6)
ΔT3 = Z × Rt3 × q3 ・ ・ ・ ・ (Equation 7)
ここでは、式８で示すように、各放熱面３３ａ、３３ｂ、３３ｃの温度と周辺の空気の温度との温度差ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３が一定になるように、調整することとする。これにより、各放熱面３３ａ、３３ｂ、３３ｃから均一に、発熱体２０の熱を放熱することができる。この結果、各放熱面３３ａ、３３ｂ、３３ｃにて、発熱体２０の熱をより均一に冷却することができる。なお、たとえば、特定の放熱面の近傍に送風部（冷却ファン）を設けたり、特定の放熱面に放熱フィン（ヒートシンク）を取り付けたりする場合には、送風部や放熱フィンの冷却能力に応じて、各放熱抵抗Ｒｔ１、Ｒｔ２、Ｒｔ３や、冷媒収容室３４への気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑ１、ｑ２、ｑ３を調整することができる。
ΔＴ１＝ΔＴ２＝ΔＴ３
＝Ｚ×Ｒｔ１×ｑ１＝Ｚ×Ｒｔ２×ｑ２＝Ｚ×Ｒｔ３×ｑ３ ・・・・（式８）
Here, as shown in
ΔT1 = ΔT2 = ΔT3
= Z x Rt1 x q1 = Z x Rt2 x q2 = Z x Rt3 x q3 ... (Equation 8)
発熱体２０や第１〜第３の放熱面３３ａ、３３ｂ、３３ｃの配置関係から、各放熱面３３ａ、３３ｂ、３３ｃの放熱抵抗Ｒｔ１、Ｒｔ２、Ｒｔ３が予め定まっている場合、第１〜第３の３３ａ、３３ｂ、３３ｃの放熱抵抗Ｒｔ１、Ｒｔ２、Ｒｔ３に応じて、複数の冷媒収容室３４ａ、３４ｂ、３４ｃへの気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑ１、ｑ２、ｑ３を調整する。
When the heat radiation resistors Rt1, Rt2, and Rt3 of the
すなわち、式８にしたがって、たとえば、Ｒｔ１、Ｒｔ２、Ｒｔ３の比率が、１：２：３であった場合、ｑ１、ｑ２、ｑ３の比率を６：３：２に調整する。
That is, according to
つぎに、複数の冷媒収容室３４ａ、３４ｂ、３４ｃへの気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑ１、ｑ２、ｑ３の調整方法を説明する。
Next, a method of adjusting the supply amounts q1, q2, and q3 of the gas phase refrigerant GP-COO to the plurality of
ここで、式９に示されるように、各冷媒収容室３４への気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑの２乗は、発熱体２０側および各放熱面３３側の間の流路における流路抵抗Ｒｆに反比例することが知られている。
ｑ２∝（１／Ｒｆ） ・・・・（式９）
Here, as shown in Equation 9, the square of the supply amount q of the gas phase refrigerant GP-COO to each refrigerant storage chamber 34 is a flow in the flow path between the
q 2 ∝ (1 / Rf) ・ ・ ・ ・ (Equation 9)
したがって、各冷媒収容室３４への気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑは、発熱体２０側および放熱面３３側の間の流路における流路抵抗Ｒｆに応じて設定される。
Therefore, the supply amount q of the gas phase refrigerant GP-COO to each refrigerant accommodating chamber 34 is set according to the flow path resistance Rf in the flow path between the
さらに、発熱体２０側および放熱面３３側の間の流路における流路抵抗Ｒｆは、発熱体２０側および放熱面３３側の間の距離Ｌ（Ｌは流路長とも呼ばれる）と、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが発熱体２０側から各放熱面３３側に向けて流れる流路の方向に対して垂直な面で筐体３１を切断した際の断面積Ｓとを用いて、式１０のように示される。すなわち、Ｒｆは、Ｌ×Ｓ−２に比例する。気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが発熱体２０側から各放熱面３３側に向けて流れる流路の方向とは、図１にて、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが鉛直方向Ｇの上方へ向けて流れている場合は、鉛直方向Ｇと一致し、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが回路基板１０の第１の主面１１に沿って流れている場合は、回路基板１０の第１の主面１１に対して垂直な方向となる。
Ｒｆ∝Ｌ×Ｓ−２ ・・・・（式１０）
Further, the flow path resistance Rf in the flow path between the
Rf∝L × S -2 ... (Equation 10)
また、Ｒｆを一定と考えた際に、前記距離Ｌが予め決まっている場合、式１０に従って、前記断面積Ｓを決定することができる。すなわち、たとえば、図１では、発熱体２０側および第１の放熱面３３ａ側の間の距離Ｌ１は、発熱体２０側および第３の放熱面３３ｃ側の間の距離Ｌ３よりも短い。この場合、基本的には、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが発熱体２０側から第１の放熱面３３ａ側に向けて流れる流路の方向に対して垂直な面で筐体３１を切断した際の断面積Ｓ１を、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが発熱体２０側から第１の放熱面３３ｃ側に向けて流れる流路の方向に対して垂直な面で筐体３１を切断した際の断面積Ｓ３よりも小さく設定する必要がある。
Further, when the distance L is determined in advance when Rf is considered to be constant, the cross-sectional area S can be determined according to the
なお、前記断面積Ｓについて、筐体３１を発熱体取り付け面３２に対して垂直な方向に沿って切断した際の複数の冷媒収容室３４の内壁の幅および高さのいずれか一方または双方によって調整してもよい。また、前記断面積Ｓは、複数の気相冷媒供給口３５の面積によって調整されてもよい。
With respect to the cross-sectional area S, depending on one or both of the width and height of the inner walls of the plurality of refrigerant accommodating chambers 34 when the
ここまで、熱設計に関して、具体的な設定条件を説明した。 So far, the specific setting conditions for thermal design have been described.
以上の通り、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００は、発熱体２０と、筐体３１と、発熱体取り付け面３２と、複数の放熱面３３と、複数の冷媒収容室３４と、複数の気相冷媒供給口３５とを備えている。筐体３１には、発熱体２０が取り付けられる。また、筐体３１は、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯと気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯに相変化できる冷媒ＣＯＯを密閉する。発熱体取り付け面３２は、筐体３１に設けられている。また、発熱体取り付け面３２は、発熱体が取り付けられる面である。複数の放熱面３３は、筐体３１に設けられている。複数の放熱面３３は、発熱体取り付け面３２に対して反対側に、互いに重ならないように設けられている。複数の冷媒収容室３４の各々は、筐体３１に設けられている。複数の冷媒収容室３４の各々は、複数の放熱面３３の各々と発熱体取り付け面３２との間に空洞状に筐体３１内に複数の放熱面３３毎に形成される。複数の冷媒収容室３４には、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが供給される。複数の気相冷媒供給口３５は、筐体３１に設けられている。複数の気相冷媒供給口３５は、複数の冷媒収容室３４に接続するように筐体３１内に形成され、発熱体２０側の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを複数の冷媒収容室３４に供給する。
As described above, the
このように、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００では、複数の放熱面３３を互いに重ならないように設け、複数の放熱面３３の各々に対応させて複数の冷媒収容室３４を設け、複数の冷媒収容室３４の各々に個別に気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを供給できるように構成されている。これにより、電子機器１００では、複数の冷媒収容室３４の各々に対して供給する気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量を、個別に調整することができる。このため、電子機器１００では、複数の放熱面３３での放熱量をより均一に調整することができる。
As described above, in the
よって、本発明の第１の実施の形態における電子機器１００によれば、筐体３１の複数の放熱面３３の各々にて、発熱体２０の熱をより均一に冷却することができる。
Therefore, according to the
また、本発明の第１の実施の形態における冷却器３０は、筐体３１と、発熱体取り付け面３２と、複数の放熱面３３と、複数の冷媒収容室３４と、複数の気相冷媒供給口３５とを備えている。筐体３１には、発熱体２０が取り付けられる。また、筐体３１は、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯと気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯに相変化できる冷媒ＣＯＯを密閉する。発熱体取り付け面３２は、筐体３１に設けられている。また、発熱体取り付け面３２は、発熱体が取り付けられる面である。複数の放熱面３３は、筐体３１に設けられている。複数の放熱面３３は、発熱体取り付け面３２に対して反対側に、互いに重ならないように設けられている。複数の冷媒収容室３４の各々は、筐体３１に設けられている。複数の冷媒収容室３４の各々は、複数の放熱面３３の各々と発熱体取り付け面３２との間に空洞状に筐体３１内に複数の放熱面３３毎に形成される。複数の冷媒収容室３４には、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが供給される。複数の気相冷媒供給口３５は、筐体３１に設けられている。複数の気相冷媒供給口３５は、複数の冷媒収容室３４に接続するように筐体３１内に形成され、発熱体２０側の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを複数の冷媒収容室３４に供給する。
Further, the cooler 30 according to the first embodiment of the present invention includes a
このような冷却器３０であっても、前記電子機器１００と同様の効果を奏することができる。
Even with such a cooler 30, the same effect as that of the
また、本発明の第１の実施の形態における冷却器３０および電子機器１００において、複数の放熱面３３の放熱抵抗Ｒｔに応じて、複数の冷媒収容室３４への気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量が調整されている。これにより、複数の冷媒収容室３４への気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量を、複数の放熱面３３の放熱抵抗Ｒｔに合わせて、調整することができる。
Further, in the cooler 30 and the
また、本発明の第１の実施の形態における冷却器３０および電子機器１００において、複数の冷媒収容室３４への気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量は、複数の放熱面３３および発熱体２０の間の距離Ｌと、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが発熱体２０側から複数の放熱面３３側に向けて流れる流路の方向に対して垂直な面で筐体３１を切断した際の断面積Ｓとに基づいて、調整されている。これにより、複数の冷媒収容室３４への気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量を、筐体３１の内部構造によって、簡単に調整することができる。
Further, in the cooler 30 and the
また、本発明の第１の実施の形態における冷却器３０および電子機器１００において、前記断面積Ｓは、筐体３１を発熱体取り付け面３２に対して垂直な方向に沿って切断した際の複数の冷媒収容室３４の内壁の幅および高さのいずれか一方または双方によって調整されてもよい。これにより、冷媒収容室３４の内壁の幅および高さのいずれか一方または双方を調整するだけで、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが発熱体２０側から複数の放熱面３３側に向けて流れる流路の方向に対して垂直な面で筐体３１を切断した際の断面積Ｓを簡単に調整することができる。
Further, in the cooler 30 and the
また、本発明の第１の実施の形態における冷却器３０および電子機器１００において、前記断面積Ｓは、複数の気相冷媒供給口３５の面積によって調整されてもよい。これにより、複数の気相冷媒供給口３５の面積を調整するだけで、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯが発熱体２０側から複数の放熱面３３側に向けて流れる流路の方向に対して垂直な面で筐体３１を切断した際の断面積Ｓを簡単に調整することができる。
Further, in the cooler 30 and the
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における電子機器１００Ａについて、図に基づいて説明する。
<Second embodiment>
The
図１３は、電子機器１００Ａの構成を示す正面図である。図１４は、電子機器１００の構成を示す上面図である。なお、図１３には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図１３および図１４では、図１〜図１２で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図１２に示した符号と同等の符号を付している。
FIG. 13 is a front view showing the configuration of the
図１３〜図１４を参照して、電子機器１００Ａは、回路基板１０と、発熱体２０と、冷却器３０と、第１の放熱部３６ａと、第２の放熱部３６ｂと、第３の放熱部３６ｃと、送風部Ｆとを備えている。送風部は、冷却ファンとも呼ばれる。ここで、第１の放熱部３６ａ、第２の放熱部３６ｂおよび第３の放熱部３６ｃの各々を区別しない場合、これらを総称して、複数の放熱部３６と称する。
With reference to FIGS. 13 to 14, the
電子機器１００Ａは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ａは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。ここで、回路基板１０および送風部Ｆは、本実施形態において、必須の構成ではない。すなわち、回路基板１０および送風部Ｆを省略して、電子機器１００Ａを構成することができる。
The
ここで、電子機器１００Ａと電子機器１００とを比較する。電子機器１００Ａでは、図１３および図１４に示されるように、第１の放熱部３６ａ、第２の放熱部３６ｂおよび第３の放熱部３６ｃと、送風部Ｆとを備えている点で、電子機器１００と相違する。
Here, the
第１の放熱部３６ａ、第２の放熱部３６ｂおよび第３の放熱部３６ｃは、複数のフィン３７をそれぞれ有している。各フィン３７は、筐体３１側から鉛直方向Ｇの上方へ延びるように形成されている。
The first
また、各放熱部３６は、筐体３１の各放熱面３３に設けられている。すなわち、第１の放熱部３６ａは、第１の放熱面３３ａの上に、取り付けられている。また、第２の放熱部３６ｂは、第２の放熱面３３ｂの上に、取り付けられている。また、第３の放熱部３６ｃは、第３の放熱面３３ｃの上に、取り付けられている。なお、各放熱部３６の各放熱面３３への取り付けは、たとえば、接着剤による接着によって行われる。また、第１の放熱部３６ａ、第２の放熱部３６ｂおよび第３の放熱部３６ｃの材料には、熱伝導性部材が用いられ、例えばアルミニウムやアルミニウム合金や銅や銅合金などが用いられる。
Further, each heat radiating portion 36 is provided on each
なお、上述では、放熱部３６は、接着剤により筐体３１に取り付けられると説明した。しかしながら、放熱部３６が筐体３１に固定されればよく、この固定方法は接着剤による固定に限定されない。
In the above description, it has been explained that the heat radiating portion 36 is attached to the
すなわち、たとえば、放熱部３６に複数の穴を予め設けるとともに、この複数の穴に嵌合するピンを冷却器３０の筐体３１に形成する。そして、冷却器３０のピンを放熱部３６の穴に嵌め込むことにより、放熱部３６が筐体３１に固定される。
That is, for example, a plurality of holes are provided in advance in the heat radiating portion 36, and pins fitted in the plurality of holes are formed in the
あるいは、放熱部３６を筐体３１にネジ止めしてもよい。これにより、放熱部３６は筐体３１に固定される。また、放熱部３６を回路基板１０にネジ止めしてもよい。この場合、放熱部３６と回路基板１０の間で、発熱体２０および筐体３６を挟持するように、放熱部３６を回路基板１０にネジ止めする。これにより、放熱部３６が冷却器３０の筐体３１に固定される。この場合において、発熱体２０は、冷却器３０と回路基板１０の間で挟持される。このため、発熱体２０は、ネジの締め付けによって回路基板１０に圧着されるので、はんだ付けにより回路基板１０の第１の主面１１の上に固定される必要はない。
Alternatively, the heat radiating portion 36 may be screwed to the
このとき、ネジ穴を放熱部３６に設けてもよいし、放熱部３６とは別の保持部材にネジ穴を設けてもよい。保持部材を用いる場合、保持部材と回路基板１０の間に、発熱体２０、冷却器３０および放熱部３６を配置する。そして、保持部材と回路基板１０の間で、発熱体２０、冷却器３０および放熱部３６を挟持するように、ネジ止めする。これにより、冷却器３０が発熱体２０に固定されるともに、放熱部３６が冷却器３０の筐体３１に固定される。この場合において、発熱体２０は、冷却器３０と回路基板１０の間で挟持される。このため、発熱体２０は、ネジの締め付けによって回路基板１０に圧着されるので、はんだ付けにより回路基板１０の第１の主面１１の上に固定される必要はない。
At this time, the screw hole may be provided in the heat radiating portion 36, or the screw hole may be provided in a holding member different from the heat radiating portion 36. When a holding member is used, a
さらに、放熱部３６に予め形成された爪を、回路基板１０に予め形成された穴に、引っ掛けてもよい。この場合、放熱部３６と回路基板１０間で発熱体２０および冷却器３０を挟持するように、放熱部３６の爪を回路基板１０の穴に引っ掛ける。これにより、冷却器３０が発熱体２０に固定されるとともに、放熱部３６が冷却器３０の筐体３１に固定される。この場合において、発熱体２０は、冷却器３０と回路基板１０の間で挟持される。このため、発熱体２０は、ネジの締め付けによって回路基板１０に圧着されるので、はんだ付けにより回路基板１０の第１の主面１１の上に固定される必要はない。
Further, a claw formed in advance in the heat radiating portion 36 may be hooked in a hole formed in advance in the
送風部Ｆは、冷却器３０の筐体３１の一端部側（図１３および図１４の紙面左側）に設けられている。送風部Ｆは、複数の放熱部３６に風を送る。これにより、複数の放熱部３６が、送風部Ｆにより送られる風によって、冷却される。
The blower portion F is provided on one end side (left side of the paper surface of FIGS. 13 and 14) of the
ここでは、図１３および図１４を参照して、複数の放熱面３３は、発熱体取り付け面３２に対して平行な方向に沿って配列されている。すなわち、第１の放熱面３３ａ、第２の放熱面３３ｂおよび第３の放熱面３３ｃが、発熱体取り付け面３２に対して平行な方向に沿って配列されている。そして、発熱体取り付け面３２および複数の放熱面３３の間の距離は、複数の放熱部３６に風を送る送風部Ｆの風上側から風下側に向けて、小さくなるように設定されている。
Here, with reference to FIGS. 13 and 14, the plurality of
ここで、電子機器１００Ｂの熱設計に関して、説明する。電子機器１００Ａでは、上述の通り、各放熱部３６が各放熱面３３の上に取り付けられている。このため、複数の放熱部３６の各々の放熱抵抗の分、複数の放熱面３３の各々の放熱抵抗Ｒｔを小さく設定することができる。
Here, the thermal design of the
また、送風部Ｆにより送られる風の温度は、風上側の方が風下側よりも低い。すなわち、送風部Ｆにより送られる風の温度は、第１の放熱面３３ａの側の方が、第２の放熱面３３ｂの側よりも低い。また、送風部Ｆにより送られる風の温度は、第２の放熱面３３ｂの側の方が、第３の放熱面３３ｃの側よりも低い。このことから、風上側の放熱面３３の放熱抵抗Ｒｔは、風下側の放熱面３３の放熱抵抗Ｒｔよりも、大きいといえる。すなわち、放熱抵抗Ｒｔは、風上から風下に向けて、第１の放熱面３３ａ、第２の放熱面３３ｂ、第３の放熱面３３ｃの順に、大きい。第１の放熱面３３ａの放熱抵抗Ｒｔ１は、第２の放熱面３３ｂの放熱抵抗Ｒｔ２よりも大きい。第２の放熱面３３ｂの放熱抵抗Ｒｔ２は、第３の放熱面３３ｃの放熱抵抗Ｒｔ３よりも大きい。
Further, the temperature of the wind sent by the blower portion F is lower on the windward side than on the leeward side. That is, the temperature of the wind sent by the blower portion F is lower on the side of the first
このため、式８にしたがって、各冷媒収容室３４への気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑ１、ｑ２およびｑ３を調整することができる。
Therefore, the supply amounts q1, q2, and q3 of the gas phase refrigerant GP-COO to each refrigerant accommodating chamber 34 can be adjusted according to the
この例では、放熱抵抗Ｒｔは、第１の放熱面３３ａの放熱抵抗Ｒｔ１、第２の放熱面３３ｂの放熱抵抗Ｒｔ２、第３の放熱面３３ｃの放熱抵抗Ｒｔ３の順で、小さくなる。
In this example, the heat dissipation resistance Rt decreases in the order of the heat dissipation resistance Rt1 of the first
式８にしたがって、たとえば、Ｒｔ１、Ｒｔ２、Ｒｔ３の比率が、３：２：１であった場合、ｑ１、ｑ２、ｑ３の比率を２：３：６に調整する。
According to
なお、上記説明では、複数の放熱部３６の各々が複数の放熱面３３の各々の上に設けられると説明した。一方、放熱部３６は、複数の放熱面３３の全てに設けられる必要はない。すなわち、放熱部３６は、複数の放熱面３３のうち少なくとも１つの上に設けられればよい。 In the above description, it has been explained that each of the plurality of heat radiating portions 36 is provided on each of the plurality of heat radiating surfaces 33. On the other hand, the heat radiating portion 36 does not need to be provided on all of the plurality of heat radiating surfaces 33. That is, the heat radiating portion 36 may be provided on at least one of the plurality of heat radiating surfaces 33.
以上の通り、本発明の第２の実施の形態における冷却器３０Ａおよび電子機器１００Ａは、１以上の放熱部３６をさらに備えている。１以上の放熱部３６は、複数の放熱面３３の少なくとも１つの上に設けられている。また、１以上の放熱部３６は、発熱体２０の熱を放熱する。このように、１以上の放熱部３６を複数の放熱面３３の少なくとも１つの上に設けることで、発熱体２０の熱をより効率よく放熱することができる。
As described above, the cooler 30A and the
また、本発明の第２の実施の形態における冷却器３０Ａおよび電子機器１００Ａにおいて、複数の放熱面３３は、発熱体取り付け面３２に対して平行な方向に沿って配列されている。すなわち、第１の放熱面３３ａ、第２の放熱面３３ｂおよび第３の放熱面３３ｃが、発熱体取り付け面３２に対して平行な方向に沿って配列されている。そして、発熱体取り付け面３２および複数の放熱面３３の間の距離は、複数の放熱部３６に風を送る送風部Ｆの風上側から風下側に向けて、小さくなるように設定されている。すなわち、第２の放熱面３３ｂおよび発熱体取り付け面３２の間の距離は、第１の放熱面３３ａおよび発熱体取り付け面３２の間の距離よりも小さい。また、第３の放熱面３３ｃおよび発熱体取り付け面３２の間の距離は、第２の放熱面３３ｂおよび発熱体取り付け面３２の間の距離よりも小さい。
Further, in the cooler 30A and the
このように、各放熱面３３の間で段差を設けて、発熱体取り付け面３２および各放熱面３３の間の距離に変化を付けることで、送風部Ｆの風が風下の第３の放熱面３３ｃにも届くようにすることができる、また、風上側と風下側の放熱抵抗の違いから、各冷媒収容室３４への気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑ１、ｑ２およびｑ３を式８にしたがって調整することができる。この各冷媒収容室３４への気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの供給量ｑ１、ｑ２およびｑ３の調整に際して、たとえば、各放熱面３３および発熱体取り付け面３２の間の距離や、各放熱面３３の間の段差の高さを調整することができる。
In this way, by providing a step between the
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態における電子機器１００Ｂについて、図に基づいて説明する。
<Third embodiment>
The
図１５は、電子機器１００Ｂの構成を示す断面図であって、図１７のＡ２−Ａ２切断面における断面を示す図である。図１６は、電子機器１００Ｂの構成を示す正面図である。図１７は、電子機器１００Ｂの構成を示す上面図である。図１８は、電子機器１００Ｂの構成を示す断面図であって、図１６のＢ２−Ｂ２切断面における断面を示す図である。図１９は、電子機器１００Ｂの構成を示す断面図であって、図１６のＣ２−Ｃ２切断面における断面を示す図である。図２０は、電子機器１００Ｂの構成を示す断面図であって、図１６のＤ２−Ｄ２切断面における断面を示す図である。図２１は、電子機器１００Ｂの構成を示す断面図であって、図１６のＥ２−Ｅ２切断面における断面を示す図である。図２２は、電子機器１００Ｂの構成を示す断面図であって、図１７のＦ２−Ｆ２切断面における断面を示す図である。なお、図１５、図１６、図２１および図２２には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図１５〜図２２では、図１〜図１４で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図１４に示した符号と同等の符号を付している。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図１５〜図２２を参照して、電子機器１００Ｂは、回路基板１０と、発熱体２０と、冷却器３０Ｂと、を備えている。
With reference to FIGS. 15 to 22, the
電子機器１００Ｂは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ｂは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。ここで、回路基板１０は、本実施形態において、必須の構成ではない。すなわち、回路基板１０を省略して、電子機器１００Ｂを構成することができる。
The
ここで、電子機器１００Ｂと電子機器１００とを比較する。電子機器１００Ｂでは、図１５〜図２２を参照して、冷却器３０Ｂが第１の液管３８ａ、および第２の液管３８ｂを備えている点で、電子機器１００と相違する。
Here, the
なお、第１の液管３８ａおよび第２の液管３８ｂの各々を区別しない場合、これらを総称して、液管３８と称する。
When each of the first
また、電子機器１００では、複数の冷媒収容室３４の各々に対して、１つずつ気相冷媒供給口３４が設けられていた。これに対して、電子機器１００Ｂでは、第１の気相冷媒供給口３５ａとは別に、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび第２の気相冷媒供給口３５ｂを共用する気相冷媒供給口として、共用の気相冷媒供給口３５Ｍが設けられている。この点においても、電子機器１００Ｂおよび電子機器１００は互いに相違する。
Further, in the
第１の液管３８ａは、第１の冷媒収容室３４ａと、筐体３１の発熱体２０の周辺とを接続する。第１の液管３８ａは、第１の冷媒収容室３４ａの底部（図１５にて紙面下側の面）に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、筐体３１の発熱体２０の周辺へ流出させる。
The first
第２の液管３８ｂは、第２の冷媒収容室３４ｂと、筐体３１の発熱体２０の周辺とを接続する。第２の液管３８ｂは、第２の冷媒収容室３４ｂの底部（図１５にて紙面下側の面）に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、筐体３１の発熱体２０の周辺へ流出させる。
The second
共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび第２の気相冷媒供給口３５ｂを共用する。すなわち、共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第１の冷媒収容室３４ａおよび第２の冷媒収容室３４ｂの双方に接続するように筐体３１内に形成され、発熱体２０側の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを第１の冷媒収容室３４ａおよび第２の冷媒収容室３４ｂの双方に供給する。
The shared gas phase
以上、電子機器１００Ｂの構成について説明した。
The configuration of the
次に、電子機器１００Ｂの動作説明をする。
Next, the operation of the
電子機器１００Ｂが起動されると、電源が、回路基板１０上の発熱体２０に供給される。これにより、発熱体２０が発熱する。第１の実施の形態で説明した通り、発熱体２０は、冷却器３０の筐体３１よりも小さい。このため、発熱体２０の熱は、筐体３１の一部に伝達される。より具体的には、発熱体２０の熱は、筐体３１の発熱体取り付け面３２の一部の領域に伝達される。これにより、発熱体２０に近傍の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯが、発熱体２０の入熱によって加熱されて蒸発して、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯに相変化する。そして、発熱体２０に近傍の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯの中に、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの気泡が発生する。この相変化により生じる気化熱（潜熱）によって、発熱体２０が冷却される。
When the
また、発熱体２０の第１の発熱体外面２１は、冷却器３０の発熱体取り付け面３２に熱接続されている。このため、発熱体２０の熱が、発熱体取り付け面３２を介して、筐体３１に伝達される。これにより、発熱体２０が冷却される。
Further, the first heating element
気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯ内を鉛直方向Ｇの上方へ上昇し、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯの液面上を抜けて、さらに鉛直方向Ｇの上方へ上昇する。
The gas-phase refrigerant GP-COO rises in the liquid-phase refrigerant LP-COO in the
ここで、筐体３１は、発熱体２０に接触していない箇所が周囲の空気によって冷却される。このため、筐体３１において、発熱体２０から離れた箇所の温度は、発熱体２０の周辺の温度よりも低い。また、発熱体２０から離れた箇所における第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの内部の圧力は、発熱体２０の周辺の圧力よりも低い。
Here, the portion of the
したがって、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、発熱体２０の側から、温度および圧力の低い側に向けて流れる。すなわち、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃに、流入する。より具体的には、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、共通の気相冷媒供給口３５Ｍおよび第１の気相冷媒供給口３５ａを介して、第１の冷媒収容室３４ａに流入する。また、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、共通の気相冷媒供給口３５Ｍを介して、第２の冷媒収容室３４ｂに流入する。また、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第３の冷媒収容室３４ｃに流入する。
Therefore, the gas phase refrigerant GP-COO around the
第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々に流入した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面と接触することにより冷却される。発熱体２０の熱が、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを介して、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面に伝達された後、筐体３１の外部へ放熱される。
The vapor phase refrigerant GP-COO that has flowed into each of the first
そして、発熱体２０の熱によって沸騰した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面と接触することにより冷却されると、再び液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯに相変化する。
Then, the vapor phase refrigerant GP-COO boiled by the heat of the
この液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内部にて鉛直方向Ｇの下方へ下降する。第１の冷媒収容室３４ａの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第１の液管３８ａを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。同様に、第２の冷媒収容室３４ｂの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第２の液管３８ｂを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。また、第３の冷媒収容室３４ｃの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。
The liquid-phase refrigerant LP-COO descends downward in the vertical direction G inside each of the first
なお、前述の通り、共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび第２の気相冷媒供給口３５ｂを共用する。このとき、第２の気相冷媒供給口３５ｂの面積は、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの面積から、第１の冷媒供給口３５ａの面積を差し引くことで、算出される。
As described above, the shared gas phase
以上、電子機器１００Ｂの動作について説明した。
The operation of the
以上の通り、本発明の第３の実施の形態における冷却器３０Ｂおよび電子機器１００Ｂは、液管３８をさらに備えている。液管３８は、複数の冷媒収容室３４の少なくとも１つと、筐体３１のうちの発熱体２０の周辺とを接続する。また、液管３８は、複数の冷媒収容室３４の少なくとも１つの中に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、筐体３１のうちの発熱体２０の周辺へ流出させる。
As described above, the cooler 30B and the
このように、液管３８を設けることにより、各冷媒収容室３４の中の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、より円滑に発熱体２０の周辺へ流出させることができる。
By providing the liquid pipe 38 in this way, the liquid phase refrigerant LP-COO in each refrigerant accommodating chamber 34 can flow out to the periphery of the
また、本発明の第２の実施の形態における電子機器１００Ｂは、共用の気相冷媒供給口３５Ｍをさらに備えている。共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、複数の気相冷媒供給口３５ａ、３５ｂを共用する。これにより、第１の実施の形態における冷却器３０および電子機器１００よりも、構造を簡素にすることができる。
Further, the
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態における電子機器１００Ｃについて、図に基づいて説明する。
<Fourth Embodiment>
The
図２３は、電子機器１００Ｃの構成を示す断面図であって、図２５のＡ３−Ａ３切断面における断面を示す図である。図２４は、電子機器１００Ｃの構成を示す正面図である。図２５は、電子機器１００Ｃの構成を示す上面図である。図２６は、電子機器１００Ｃの構成を示す断面図であって、図２４のＢ３−Ｂ３切断面における断面を示す図である。図２７は、電子機器１００Ｃの構成を示す断面図であって、図２４のＣ３−Ｃ３切断面における断面を示す図である。図２８は、電子機器１００Ｃの構成を示す断面図であって、図２４のＤ３−Ｄ３切断面における断面を示す図である。図２９は、電子機器１００Ｃの構成を示す断面図であって、図２４のＥ３−Ｅ３切断面における断面を示す図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view showing the configuration of the
なお、図２３、図２４および図２９には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図２３〜図２９では、図１〜図２２で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図２２に示した符号と同等の符号を付している。 In addition, in FIG. 23, FIG. 24 and FIG. 29, the vertical direction G is shown. Further, in FIGS. 23 to 29, the components equivalent to the components shown in FIGS. 1 to 22 are designated by the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 22.
図２３〜図２９を参照して、電子機器１００Ｃは、回路基板１０と、発熱体２０と、冷却器３０Ｃと、を備えている。
With reference to FIGS. 23 to 29, the
電子機器１００Ｃは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ｃは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。ここで、回路基板１０は、本実施形態において、必須の構成ではない。すなわち、回路基板１０を省略して、電子機器１００Ｃを構成することができる。
The
ここで、電子機器１００Ｃと電子機器１００とを比較する。図２３〜図２９を参照して、電子機器１００Ｃでは、冷却器３０Ｃの筐体３１Ｃが開口部３９を備えている点で、電子機器１００と相違する。
Here, the
また、電子機器１００では、複数の冷媒収容室３４の各々に対して、１つずつ気相冷媒供給口３４が設けられていた。これに対して、電子機器１００Ｂでは、第１の気相冷媒供給口３５ａとは別に、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび第２の気相冷媒供給口３５ｂを共用する気相冷媒供給口として、共用の気相冷媒供給口３５Ｍが設けられている。この点においても、電子機器１００Ｂおよび電子機器１００は互いに相違する。共用の気相冷媒供給口３５Ｍの構成は、第３の実施の形態で説明した内容と同様である。
Further, in the
図２３、図２８および図２９を参照して、開口部３９は、筐体３１Ｃのうちで発熱体取り付け面３２の側に形成されている。また、開口部３９は、筐体３１Ｃ内に冷媒ＣＯＯを密閉するように、発熱体２０の第１の発熱体外面２１の外周部に取り付けられる。
With reference to FIGS. 23, 28 and 29, the
第３の実施の形態で説明した内容と同様に、共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび第２の気相冷媒供給口３５ｂを共用する。すなわち、共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第１の冷媒収容室３４ａおよび第２の冷媒収容室３４ｂの双方に接続するように筐体３１内に形成され、発熱体２０側の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを第１の冷媒収容室３４ａおよび第２の冷媒収容室３４ｂの双方に供給する。
Similar to the contents described in the third embodiment, the shared gas phase
以上、電子機器１００Ｃの構成について説明した。
The configuration of the
次に、電子機器１００Ｃの動作説明をする。
Next, the operation of the
電子機器１００Ｃが起動されると、電源が、回路基板１０上の発熱体２０に供給される。これにより、発熱体２０が発熱する。発熱体２０の熱は、筐体３１Ｃの内部の冷媒ＣＯＯに伝達される。これにより、発熱体２０に近傍の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯが、発熱体２０の入熱によって加熱されて蒸発して、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯに相変化する。そして、発熱体２０に近傍の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯの中に、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの気泡が発生する。この相変化により生じる気化熱（潜熱）によって、発熱体２０が冷却される。
When the
また、発熱体２０の第１の発熱体外面２１は、冷却器３０の発熱体取り付け面３２に熱接続されている。このため、発熱体２０の熱が、発熱体取り付け面３２を介して、筐体３１に伝達される。これにより、発熱体２０が冷却される。
Further, the first heating element
気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯ内を鉛直方向Ｇの上方へ上昇し、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯの液面上を抜けて、さらに鉛直方向Ｇの上方へ上昇する。
The gas-phase refrigerant GP-COO rises in the liquid-phase refrigerant LP-COO in the
ここで、筐体３１は、発熱体２０に接触していない箇所が周囲の空気によって冷却される。このため、筐体３１において、発熱体２０から離れた箇所の温度は、発熱体２０の周辺の温度よりも低い。また、発熱体２０から離れた箇所における第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの内部の圧力は、発熱体２０の周辺の圧力よりも低い。
Here, the portion of the
したがって、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、発熱体２０の側から、温度および圧力の低い側に向けて流れる。すなわち、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃに、流入する。より具体的には、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、共通の気相冷媒供給口３５Ｍおよび第１の気相冷媒供給口３５ａを介して、第１の冷媒収容室３４ａに流入する。また、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、共通の気相冷媒供給口３５Ｍを介して、第２の冷媒収容室３４ｂに流入する。また、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第３の冷媒収容室３４ｃに流入する。
Therefore, the gas phase refrigerant GP-COO around the
第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々に流入した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面と接触することにより冷却される。発熱体２０の熱が、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを介して、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面に伝達された後、筐体３１の外部へ放熱される。
The vapor phase refrigerant GP-COO that has flowed into each of the first
そして、発熱体２０の熱によって沸騰した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面と接触することにより冷却されると、再び液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯに相変化する。
Then, the vapor phase refrigerant GP-COO boiled by the heat of the
この液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内部にて鉛直方向Ｇの下方へ下降する。第１の冷媒収容室３４ａの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第１の液管３８ａを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。同様に、第２の冷媒収容室３４ｂの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第２の液管３８ｂを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。また、第３の冷媒収容室３４ｃの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。
The liquid-phase refrigerant LP-COO descends downward in the vertical direction G inside each of the first
なお、前述の通り、共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび第２の気相冷媒供給口３５ｂを共用する。このとき、第２の気相冷媒供給口３５ｂの面積は、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの面積から、第１の冷媒供給口３５ａの面積を差し引くことで、算出される。
As described above, the shared gas phase
以上、電子機器１００Ｃの動作について説明した。
The operation of the
以上の通り、本発明の第４の実施の形態における冷却器３０Ｃおよび電子機器１００Ｃは、開口部３９をさらに備えている。開口部３９は、筐体３１Ｃのうちで発熱体取り付け面３２の側に形成されている。また、開口部３９は、筐体３１Ｃ内に冷媒ＣＯＯを密閉するように、発熱体２０の第１の発熱体外面２１の外周部に取り付けられる。
As described above, the cooler 30C and the
このように、開口部３９を設けることにより、発熱体２０の熱を筐体３１Ｃの内部の冷媒ＣＯＯに直接伝達することができる。これにより、第１の実施の形態における電子機器１００のように、筐体３１の発熱体取り付け面３２を介して、筐体３１の内部の冷媒ＣＯＯに発熱体２０の熱を伝達させる場合と比較して、より効率よく発熱体２０の熱を冷媒ＣＯＯに伝達することができる。この結果、より効率よく発熱体２０の熱を冷却することができる。
By providing the
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態における電子機器１００Ｄについて、図に基づいて説明する。
<Fifth Embodiment>
The
図３０は、電子機器１００Ｄの構成を示す断面図であって、図３２のＡ４−Ａ４切断面における断面を示す図である。図３１は、電子機器１００Ｄの構成を示す正面図である。図３２は、電子機器１００Ｄの構成を示す上面図である。図３３は、電子機器１００Ｄの構成を示す断面図であって、図３１のＢ４−Ｂ４切断面における断面を示す図である。図３４は、電子機器１００Ｄの構成を示す断面図であって、図３１のＣ４−Ｃ４切断面における断面を示す図である。図３５は、電子機器１００Ｄの構成を示す断面図であって、図３１のＤ４−Ｄ４切断面における断面を示す図である。図３６は、電子機器１００Ｄの構成を示す断面図であって、図３１のＥ４−Ｅ４切断面における断面を示す図である。図３７は、電子機器１００Ｄの構成を示す断面図であって、図３２のＦ４−Ｆ４切断面における断面を示す図である。
FIG. 30 is a cross-sectional view showing the configuration of the
なお、図３０、図３１および図３７には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図３０〜図３７では、図１〜図２９で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図２９に示した符号と同等の符号を付している。 The vertical direction G is shown in FIGS. 30, 31 and 37. Further, in FIGS. 30 to 37, the components equivalent to the components shown in FIGS. 1 to 29 are designated by the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 29.
図３０〜図３７を参照して、電子機器１００Ｄは、回路基板１０と、発熱体２０と、冷却器３０Ｄと、を備えている。
With reference to FIGS. 30 to 37, the
電子機器１００Ｄは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ｄは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。ここで、回路基板１０は、本実施形態において、必須の構成ではない。すなわち、回路基板１０を省略して、電子機器１００Ｄを構成することができる。
The
ここで、電子機器１００Ｄと電子機器１００Ｂとを比較する。図１５〜図２２を参照して、電子機器１００Ｂでは、冷却器３０Ｂの筐体３１Ｂは一体に形成されていた。これに対して、図３０〜図３７を参照して、電子機器１００Ｄでは、冷却器３０Ｄの筐体３１Ｃは複数の筐体で構成されている。この点で両者は互いに相違する。
Here, the
図３０〜図３７を参照して、筐体３１Ｃは、第１の筐体３１Ｄａ、第２の筐体３１Ｄｂおよび第３の筐体３１Ｄｃによって構成されている。より具体的には、第１の筐体３１Ｄａ、第２の筐体３１Ｄｂおよび第３の筐体３１Ｄｃは、鉛直方向Ｇに沿って、積層されるように設けられている。第１の筐体３１Ｄａは、第２の筐体３１Ｄｂの上に取り付けられている。また、第２の筐体３１Ｄｂは、第３の筐体３１Ｄｃの上に取り付けられている。なお、第１の筐体３１Ｄａ、第２の筐体３１Ｄｂおよび第３の筐体３１Ｄｃの間は、たとえば、接着剤による接着や、ネジ止めなどにより取り付けられる。 With reference to FIGS. 30 to 37, the housing 31C is composed of a first housing 31Da, a second housing 31Db, and a third housing 31Dc. More specifically, the first housing 31Da, the second housing 31Db, and the third housing 31Dc are provided so as to be laminated along the vertical direction G. The first housing 31Da is mounted on the second housing 31Db. Further, the second housing 31Db is mounted on the third housing 31Dc. The first housing 31Da, the second housing 31Db, and the third housing 31Dc are attached, for example, by adhesion with an adhesive or screwing.
ここで、第１の筐体３１Ｄａ、第２の筐体３１Ｄｂおよび第３の筐体３１Ｄｃの各々の構成について、説明する。 Here, the configurations of the first housing 31Da, the second housing 31Db, and the third housing 31Dc will be described.
まず、第１の筐体３１Ｄａの構成について説明する。 First, the configuration of the first housing 31Da will be described.
図３８は、第１の筐体３１Ｄａの構成を示す断面図であって、図４０のＧ１−Ｇ１切断面における断面を示す図である。図３９は、第１の筐体３１Ｄａの構成を示す正面図である。図４０は、第１の筐体３１Ｄａの構成を示す上面図である。図４１は、第１の筐体３１Ｄａの構成を示す下面図であって、図３９の矢視Ｊ１を示す図である。図４２は、第１の筐体３１Ｄａの構成を示す断面図であって、図３９のＨ１−Ｈ１切断面における断面を示す図である。図４３は、第１の筐体３１Ｄａの構成を示す断面図であって、図４０のＩ１−Ｉ１切断面における断面を示す図である。 FIG. 38 is a cross-sectional view showing the configuration of the first housing 31Da, and is a view showing a cross section of the G1-G1 cut surface of FIG. 40. FIG. 39 is a front view showing the configuration of the first housing 31Da. FIG. 40 is a top view showing the configuration of the first housing 31Da. FIG. 41 is a bottom view showing the configuration of the first housing 31Da, and is a view showing the arrow J1 of FIG. 39. FIG. 42 is a cross-sectional view showing the configuration of the first housing 31Da, and is a view showing a cross section of the H1-H1 cut surface of FIG. 39. FIG. 43 is a cross-sectional view showing the configuration of the first housing 31Da, and is a view showing a cross section of the I1-I1 cut surface of FIG. 40.
図３８〜図４３を参照して、第１の筐体３１Ｄａは、第１の放熱面３３ａと、第１の冷冷媒収容室３４ａと、第１の気相冷媒供給口３５ａと、第１の液管３８ａとを備えている。
With reference to FIGS. 38 to 43, the first housing 31Da has a first
第１の放熱面３３ａは、第１の筐体３１Ｄａの上面に設けられている。第１の冷媒収容室３４ａは、第１の筐体３１Ｄａの内部に空洞状に形成されている。第１の気相冷媒供給口３５ａは、第１の筐体３１Ｄａの下面に開口するように形成されている。第１の液管３８ａは、第１の筐体３１Ｄａの下面に開口するように形成されている。
The first
以上、第１の筐体３１Ｄａの構成について説明した。 The configuration of the first housing 31Da has been described above.
つぎに、第２の筐体３１Ｄｂの構成について説明する。 Next, the configuration of the second housing 31Db will be described.
図４４は、第２の筐体３１Ｄｂの構成を示す断面図であって、図４６のＫ１−Ｋ１切断面における断面を示す図である。図４５は、第２の筐体３１Ｄｂの構成を示す正面図である。図４６は、第２の筐体３１Ｄｂの構成を示す上面図である。図４７は、第２の筐体３１Ｄｂの構成を示す下面図であって、図４５の矢視Ｏ１を示す図である。図４８は、第２の筐体３１Ｄｂの構成を示す断面図であって、図４５のＬ１−Ｌ１切断面における断面を示す図である。図４９は、第２の筐体３１Ｄｂの構成を示す断面図であって、図４６のＭ１−Ｍ１切断面における断面を示す図である。 FIG. 44 is a cross-sectional view showing the configuration of the second housing 31Db, and is a view showing a cross section of the K1-K1 cut surface of FIG. 46. FIG. 45 is a front view showing the configuration of the second housing 31Db. FIG. 46 is a top view showing the configuration of the second housing 31Db. FIG. 47 is a bottom view showing the configuration of the second housing 31Db, and is a view showing the arrow O1 of FIG. 45. FIG. 48 is a cross-sectional view showing the configuration of the second housing 31Db, and is a view showing a cross section of the L1-L1 cut surface of FIG. 45. FIG. 49 is a cross-sectional view showing the configuration of the second housing 31Db, and is a view showing a cross section of the M1-M1 cut surface of FIG. 46.
図４４〜図４９を参照して、第２の筐体３１Ｄｂは、第２の放熱面３３ｂと、第２の冷冷媒収容室３４ｂと、第１の気相冷媒供給口３５ａと、第２の気相冷媒供給口３５ｂと、共用の気相冷媒供給口３５Ｍと、第１の液管３８ａと、第２の液管３８ｂとを備えている。
With reference to FIGS. 44 to 49, the second housing 31Db includes a second
第２の放熱面３３ｂは、第２の筐体３１Ｄｂの上面に設けられている。第２の冷媒収容室３４ｂは、第２の筐体３１Ｄｂの内部に空洞状に形成されている。第１の気相冷媒供給口３５ａは、第２の筐体３１Ｄｂの上面に開口するように形成されている。第１の気相冷媒供給口３５ａは、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの一部を構成する。この第１の気相冷媒供給口３５ａは、第１の筐体３１Ｄａの第１の気相冷媒供給口３５ａに連結される。第２の気相冷媒供給口３５ｂは、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの一部を構成する。共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第２の筐体３１Ｄｂの下面に開口するように形成されている。この共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第３の筐体３１Ｄｃの共用の気相冷媒供給口３５Ｍに連結される。第１の液管３８ａは、第２の筐体３１Ｄｂの上面および下面の間を貫くように形成されている。第２の液管３８ｂは、第２の筐体３１Ｄｂの下面を開口するように形成されている。
The second
以上、第２の筐体３１Ｄｂの構成について説明した。 The configuration of the second housing 31Db has been described above.
つぎに、第３の筐体３１Ｄｃの構成について説明する。 Next, the configuration of the third housing 31Dc will be described.
図５０は、第３の筐体３１Ｄｃの構成を示す断面図であって、図５２のＰ１−Ｐ１切断面における断面を示す図である。図５１は、第３の筐体３１Ｄｃの構成を示す正面図である。図５２は、第３の筐体３１Ｄｃの構成を示す上面図である。図５３は、第３の筐体３１Ｄｃの構成を示す下面図であって、図５１の矢視Ｓ１を示す図である。図５４は、第３の筐体３１Ｄｃの構成を示す断面図であって、図５１のＱ１−Ｑ１切断面における断面を示す図である。図５５は、第３の筐体３１Ｄｃの構成を示す断面図であって、図５２のＲ１−Ｒ１切断面における断面を示す図である。 FIG. 50 is a cross-sectional view showing the configuration of the third housing 31Dc, and is a view showing a cross section of the P1-P1 cut surface of FIG. 52. FIG. 51 is a front view showing the configuration of the third housing 31Dc. FIG. 52 is a top view showing the configuration of the third housing 31Dc. FIG. 53 is a bottom view showing the configuration of the third housing 31Dc, and is a view showing the arrow S1 of FIG. 51. FIG. 54 is a cross-sectional view showing the configuration of the third housing 31Dc, and is a view showing a cross section of the Q1-Q1 cut surface of FIG. 51. FIG. 55 is a cross-sectional view showing the configuration of the third housing 31Dc, and is a view showing a cross section of the R1-R1 cut surface of FIG. 52.
図５０〜図５５を参照して、第３の筐体３１Ｄｃは、第３の放熱面３３ｃと、第３の冷冷媒収容室３４ｃと、共用の気相冷媒供給口３５Ｍと、第１の液管３８ａと、第２の液管３８ｂとを備えている。
With reference to FIGS. 50 to 55, the third housing 31Dc includes a third
第３の放熱面３３ｃは、第３の筐体３１Ｄｃの上面に設けられている。第３の冷媒収容室３４ｃは、第３の筐体３１Ｄｃの内部に空洞状に形成されている。共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第３の筐体３１Ｄｃの上面に開口するように形成されている。この共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第２の筐体３１Ｄｂの共用の気相冷媒供給口３５Ｍに連結される。第１の液管３８ａは、第３の筐体３１Ｄｃの上面を開口するように形成されている。第２の液管３８ｂは、第３の筐体３１Ｄｃの上面を開口するように形成されている。
The third
以上、第３の筐体３１Ｄｃの構成について説明した。 The configuration of the third housing 31Dc has been described above.
以上、電子機器１００Ｄの構成について説明した。
The configuration of the
つぎに、電子機器１００Ｄの動作説明をする。電子機器１００Ｄの動作については、電子機器１００Ｂと同じである。
Next, the operation of the
なお、電子機器１００Ｄでは、第１の筐体３１Ｄａ、第２の筐体３１Ｄｂおよび第３の筐体３１Ｄｃの各々に設けられた第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの内壁の幅および高さのいずれか一方または双方によって、断面積を調整することができる。そして、この断面積を調整することで、流路抵抗を調整することができる。
In the
以上の通り、本発明の第５の実施の形態における冷却器３０Ｄおよび電子機器１００Ｄにおいて、複数の冷媒収容室３４の各々は複数の部材（第１の筐体３１Ｄａ、第２の筐体３１Ｄｂ、第３の筐体３１Ｄｃ）に形成されている。筐体３１Ｄは、複数の部材（第１の筐体３１Ｄａ、第２の筐体３１Ｄｂ、第３の筐体３１Ｄｃ）を積層して構成される。
As described above, in the cooler 30D and the
このように、筐体３１Ｄを複数の部材（第１の筐体３１Ｄａ、第２の筐体３１Ｄｂ、第３の筐体３１Ｄｃ）で構成することにより、複雑な形状の筐体３１Ｄを、鋳造を用いることなく、簡単に製造することができる。
In this way, by forming the
＜第５の実施の形態の変形例＞
本発明の第５の実施の形態における変形例の電子機器１００ＤＡについて、図に基づいて説明する。
<Modified example of the fifth embodiment>
The electronic device 100DA of the modified example according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図５６は、電子機器１００ＤＡの構成を示す断面図である。この図５６は、第５の実施の形態における電子機器１００Ｄを説明した図３７に対応している。
FIG. 56 is a cross-sectional view showing the configuration of the electronic device 100DA. FIG. 56 corresponds to FIG. 37, which illustrates the
なお、図５６には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図５６では、図１〜図５５で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図５５に示した符号と同等の符号を付している。 Note that FIG. 56 shows the vertical direction G. Further, in FIG. 56, the components equivalent to the components shown in FIGS. 1 to 55 are designated by the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 55.
図５６を参照して、電子機器１００ＤＡは、回路基板１０と、発熱体２０と、冷却器３０ＤＡと、を備えている。
With reference to FIG. 56, the electronic device 100DA includes a
電子機器１００ＤＡは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００ＤＡは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。ここで、回路基板１０は、本実施形態において、必須の構成ではない。すなわち、回路基板１０を省略して、電子機器１００ＤＡを構成することができる。
The electronic device 100DA can be attached to the
ここで、電子機器１００ＤＡと電子機器１００Ｄとを比較する。図３７および図５６を参照して、電子機器１００ＤＡでは、冷却器３０ＤＡが液相冷媒流動促進部４０をさらに備えている点で、電子機器１００Ｄと互いに相違する。
Here, the electronic device 100DA and the
図５６を参照して、液相冷媒流動促進部４０は、第１の液管３８ａおよび第２の液管３８ｂの内部に設けられている。液相冷媒流動促進部４０は、複数の冷媒収容室３４の少なくとも１つの中に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、筐体３１Ｄのうちの発熱体２０の周辺へ流出させる流動を促進させる。液相冷媒流動促進部４０は、毛細管現象により、複数の冷媒収容室３４の少なくとも１つの中に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、筐体３１Ｄのうちの発熱体２０の周辺へ導く。なお、毛細管現象とは、細い管状物体（毛細管）の内側の液体が管の中を下降する物理現象である。なお、多孔質体とは、複数の微細な孔が形成されたものである。
With reference to FIG. 56, the liquid phase refrigerant
多孔質体は、たとえば、焼結体やメッシュで構成されてもよい。焼結体は、固体粉末の集合体が固められた物体で、固体粉末の粒子間が結合することによって複数の微細な孔が固体粉末間に形成されたものである。この焼結体は、第１の液管３８ａおよび第２の液管３８ｂの内部で、固体粉末を焼結することにより、形成される。焼結とは、固体粉末の集合体を当該固体粉末の融点よりも低い温度で加熱して、固体粉末を固めることをいう。メッシュは、たとえば、網の目を有する金属シートによって形成される。
The porous body may be composed of, for example, a sintered body or a mesh. A sintered body is an object in which an aggregate of solid powder is solidified, and a plurality of fine pores are formed between the solid powder by bonding the particles of the solid powder. This sintered body is formed by sintering a solid powder inside the first
以上、電子機器１００ＤＡの構成について説明した。 The configuration of the electronic device 100DA has been described above.
つぎに、電子機器１００ＤＡの動作説明をする。電子機器１００ＤＡの動作については、基本的には、電子機器１００Ｂおよび電子機器１００Ｄと同じである。
Next, the operation of the electronic device 100DA will be described. The operation of the electronic device 100DA is basically the same as that of the
ただし、第１の冷媒収容室３４ａおよび第２の冷媒収容室３４ｂの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯが発熱体２０の周辺へ流れる過程で、電子機器１００Ｂおよび電子機器１００Ｄと異なる。
However, it is different from the
すなわち、第１の冷媒収容室３４ａの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第１の液管３８ａの内部の液相冷媒流動促進部４０を通って、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。同様に、第２の冷媒収容室３４ｂの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第２の液管３８ｂの内部の液相冷媒流動促進部４０を通って、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。また、第３の冷媒収容室３４ｃの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。
That is, the liquid-phase refrigerant LP-COO accumulated at the bottom of the first
上記以外の動作は、電子機器１００Ｂおよび電子機器１００Ｄと同じである。
The operations other than the above are the same as those of the
以上、電子機器１００ＤＡの動作説明をした。 The operation of the electronic device 100DA has been described above.
以上の通り、本発明の第５の実施の形態における冷却器３０ＤＡおよび電子機器１００ＤＡは、液相冷媒流動促進部４０をさらに備えている。液相冷媒流動促進部４０は、液管（第１の液管３８ａおよび第２の液管３８ｂ）の内部に設けられている。液相冷媒流動促進部４０は、複数の冷媒収容室３４の少なくとも１つの中に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、筐体３１Ｄのうちの発熱体２０の周辺へ流出させる流動を促進させる。
As described above, the cooler 30DA and the electronic device 100DA according to the fifth embodiment of the present invention further include the liquid phase refrigerant
これにより、冷却器３０ＤＡおよび電子機器１００ＤＡでは、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯをより円滑に筐体３１Ｄのうちの発熱体２０の周辺へ流出させることができる。この結果、冷却器３０ＤＡおよび電子機器１００ＤＡによれば、より効率よく発熱体２０を冷却することができる。
As a result, in the cooler 30DA and the electronic device 100DA, the liquid phase refrigerant LP-COO can be more smoothly discharged to the periphery of the
＜第６の実施の形態＞
本発明の第６の実施の形態における電子機器１００Ｅについて、図に基づいて説明する。
<Sixth Embodiment>
The
図５７は、電子機器１００Ｅの構成を示す断面図であって、図５９のＡ５−Ａ５切断面における断面を示す図である。図５８は、電子機器１００Ｅの構成を示す正面図である。図５９は、電子機器１００Ｅの構成を示す上面図である。図６０は、電子機器１００Ｅの構成を示す断面図であって、図５８のＢ５−Ｂ５切断面における断面を示す図である。図６１は、電子機器１００Ｅの構成を示す断面図であって、図５８のＣ５−Ｃ５切断面における断面を示す図である。図６２は、電子機器１００Ｅの構成を示す断面図であって、図５８のＤ５−Ｄ５切断面における断面を示す図である。図６３は、電子機器１００Ｅの構成を示す断面図であって、図５８のＥ５−Ｅ５切断面における断面を示す図である。図６４は、電子機器１００Ｅの構成を示す断面図であって、図５９のＦ５−Ｆ５切断面における断面を示す図である。図６５は、電子機器１００Ｅの構成を示す断面図であって、図５８のＺ５−Ｚ５切断面における断面を示す図である。
FIG. 57 is a cross-sectional view showing the configuration of the
なお、図５７、図５８、図６３および図６４には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図５７〜図６５では、図１〜図５７で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図５７に示した符号と同等の符号を付している。 In addition, in FIG. 57, FIG. 58, FIG. 63 and FIG. 64, the vertical direction G is shown. Further, in FIGS. 57 to 65, the components equivalent to the components shown in FIGS. 1 to 57 are designated by the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 57.
図５７〜図６５を参照して、電子機器１００Ｅは、回路基板１０と、発熱体２０と、冷却器３０Ｅと、を備えている。
With reference to FIGS. 57 to 65, the
電子機器１００Ｅは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ｅは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。ここで、回路基板１０は、本実施形態において、必須の構成ではない。すなわち、回路基板１０を省略して、電子機器１００Ｅを構成することができる。
The
ここで、電子機器１００Ｅと電子機器１００Ｄとを比較する。図３０〜３７を参照して、電子機器１００Ｄでは、冷却器３０Ｄの筐体３１Ｄの２つの気相冷媒供給口（第１の気相冷媒供給口３５ａ、共用の気相冷媒供給口３５Ｍ）が放射状に配置されていない。これに対して、図５７〜図６５を参照して、電子機器１００Ｅでは、冷却器３０Ｅの筐体３１Ｅの２つの気相冷媒供給口（第１の気相冷媒供給口３５ａ、共用の気相冷媒供給口３５Ｍ）が放射状に配置されている。この点で、電子機器１００Ｅと電子機器１００Ｄは互いに相違する。
Here, the
とくに、図５７、図６３および図６５を参照して、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび共用の気相冷媒供給口３５Ｍにおいて、中心線ＣＬは共通である。共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第１の気相冷媒供給口３５ａを包むように、第１の気相冷媒供給口３５ａの外方に配置されている。ここで、共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび第２の気相冷媒供給口３５ｂを共用する。図５７および図６３を参照して、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの内側と、第１の気相冷媒供給口３５ａとの間に、第２の気相冷媒供給口３５ｂが構成される。
In particular, with reference to FIGS. 57, 63 and 65, the center line CL is common to the first gas phase
筐体３１Ｅは、第１の筐体３１Ｅａ、第２の筐体３１Ｅｂおよび第３の筐体３１Ｅｃによって構成されている。より具体的には、第１の筐体３１Ｅａ、第２の筐体３１Ｅｂおよび第３の筐体３１Ｅｃは、鉛直方向Ｇに沿って、積層されるように設けられている。第１の筐体３１Ｅａは、第２の筐体３１Ｅｂの上に取り付けられている。また、第２の筐体３１Ｅｂは、第３の筐体３１Ｅｃの上に取り付けられている。なお、第１の筐体３１Ｅａ、第２の筐体３１Ｅｂおよび第３の筐体３１Ｅｃの間は、たとえば、接着剤による接着や、ネジ止めなどにより取り付けられる。
The
ここで、第１の筐体３１Ｅａ、第２の筐体３１Ｅｂおよび第３の筐体３１Ｅｃの各々の構成について、説明する。 Here, the configurations of the first housing 31Ea, the second housing 31Eb, and the third housing 31Ec will be described.
まず、第１の筐体３１Ｅａの構成について説明する。 First, the configuration of the first housing 31Ea will be described.
図６６は、第１の筐体３１Ｅａの構成を示す断面図であって、図６８のＧ５−Ｇ５切断面における断面を示す図である。図６７は、第１の筐体３１Ｅａの構成を示す正面図である。図６８は、第１の筐体３１Ｅａの構成を示す上面図である。図６９は、第１の筐体３１Ｅａの構成を示す下面図であって、図６７の矢視Ｊ５を示す図である。図７０は、第１の筐体３１Ｅａの構成を示す断面図であって、図６７のＨ５−Ｈ５切断面における断面を示す図である。図７１は、第１の筐体３１Ｅａの構成を示す断面図であって、図６８のＩ５−Ｉ５切断面における断面を示す図である。 FIG. 66 is a cross-sectional view showing the configuration of the first housing 31Ea, and is a view showing a cross section of the G5-G5 cut surface of FIG. 68. FIG. 67 is a front view showing the configuration of the first housing 31Ea. FIG. 68 is a top view showing the configuration of the first housing 31Ea. FIG. 69 is a bottom view showing the configuration of the first housing 31Ea, and is a view showing the arrow J5 of FIG. 67. FIG. 70 is a cross-sectional view showing the configuration of the first housing 31Ea, and is a view showing a cross section of the H5-H5 cut surface of FIG. 67. FIG. 71 is a cross-sectional view showing the configuration of the first housing 31Ea, and is a view showing a cross section of the I5-I5 cut surface of FIG. 68.
図６６〜図７１を参照して、第１の筐体３１Ｅａは、第１の放熱面３３ａと、第１の冷冷媒収容室３４ａと、第１の気相冷媒供給口３５ａと、第１の液管３８ａとを備えている。
With reference to FIGS. 66 to 71, the first housing 31Ea includes a first
第１の放熱面３３ａは、第１の筐体３１Ｅａの上面に設けられている。第１の冷媒収容室３４ａは、第１の筐体３１Ｅａの内部に空洞状に形成されている。第１の気相冷媒供給口３５ａは、第１の筐体３１Ｅａの下面に開口するように形成されている。第１の液管３８ａは、第１の筐体３１Ｅａの下面に開口するように形成されている。
The first
以上、第１の筐体３１Ｅａの構成について説明した。 The configuration of the first housing 31Ea has been described above.
つぎに、第２の筐体３１Ｅｂの構成について説明する。 Next, the configuration of the second housing 31Eb will be described.
図７２は、第２の筐体３１Ｅｂの構成を示す断面図であって、図７４のＫ５−Ｋ５切断面における断面を示す図である。図７３は、第２の筐体３１Ｅｂの構成を示す正面図である。図７４は、第２の筐体３１Ｅｂの構成を示す上面図である。図７５は、第２の筐体３１Ｅｂの構成を示す下面図であって、図７３の矢視Ｏ５を示す図である。図７６は、第２の筐体３１Ｅｂの構成を示す断面図であって、図７３のＬ５−Ｌ５切断面における断面を示す図である。図７７は、第２の筐体３１Ｅｂの構成を示す断面図であって、図７４のＭ５−Ｍ５切断面における断面を示す図である。 FIG. 72 is a cross-sectional view showing the configuration of the second housing 31Eb, and is a view showing a cross section of the K5-K5 cut surface of FIG. 74. FIG. 73 is a front view showing the configuration of the second housing 31Eb. FIG. 74 is a top view showing the configuration of the second housing 31Eb. FIG. 75 is a bottom view showing the configuration of the second housing 31Eb, and is a view showing the arrow O5 of FIG. 73. FIG. 76 is a cross-sectional view showing the configuration of the second housing 31Eb, and is a view showing a cross section of the L5-L5 cut surface of FIG. 73. FIG. 77 is a cross-sectional view showing the configuration of the second housing 31Eb, and is a view showing a cross section of the M5-M5 cut surface of FIG. 74.
図７２〜図７７を参照して、第２の筐体３１Ｅｂは、第２の放熱面３３ｂと、第２の冷冷媒収容室３４ｂと、共用の気相冷媒供給口３５Ｍと、第１の液管３８ａと、第２の液管３８ｂと、開口部４１とを備えている。
With reference to FIGS. 72 to 77, the second housing 31Eb includes a second
第２の放熱面３３ｂは、第２の筐体３１Ｅｂの上面に設けられている。第２の冷媒収容室３４ｂは、第２の筐体３１Ｅｂの内部に空洞状に形成されている。共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第２の筐体３１Ｅｂの下面に開口するように形成されている。開口部４１の内側には、第１の気相冷媒供給口３５ａが挿入される。図５７を参照して、この共用の気相冷媒供給口３５Ｍの内側には、第３の筐体３１Ｄｃに形成された第１の気相冷媒供給口３５ａが配置される。第１の液管３８ａは、第２の筐体３１Ｅｂの上面および下面の間を貫くように形成されている。第２の液管３８ｂは、第２の筐体３１Ｅｂの下面を開口するように形成されている。
The second
以上、第２の筐体３１Ｅｂの構成について説明した。 The configuration of the second housing 31Eb has been described above.
つぎに、第３の筐体３１Ｅｃの構成について説明する。 Next, the configuration of the third housing 31Ec will be described.
図７８は、第３の筐体３１Ｅｃの構成を示す断面図であって、図８０のＰ５−Ｐ５切断面における断面を示す図である。図７９は、第３の筐体３１Ｅｃの構成を示す正面図である。図８０は、第３の筐体３１Ｅｃの構成を示す上面図である。図８１は、第３の筐体３１Ｅｃの構成を示す断面図であって、図７９のＱ５−Ｑ５切断面における断面を示す図である。図８２は、第３の筐体３１Ｅｃの構成を示す断面図であって、図８０のＲ５−Ｒ５切断面における断面を示す図である。 FIG. 78 is a cross-sectional view showing the configuration of the third housing 31Ec, and is a view showing a cross section of the P5-P5 cut surface of FIG. 80. FIG. 79 is a front view showing the configuration of the third housing 31Ec. FIG. 80 is a top view showing the configuration of the third housing 31Ec. FIG. 81 is a cross-sectional view showing the configuration of the third housing 31Ec, and is a view showing a cross section of the Q5-Q5 cut surface of FIG. 79. FIG. 82 is a cross-sectional view showing the configuration of the third housing 31Ec, and is a view showing a cross section of the R5-R5 cut surface of FIG. 80.
図７８〜図８２を参照して、第３の筐体３１Ｅｃは、第３の放熱面３３ｃと、第３の冷冷媒収容室３４ｃと、第３の気相冷媒供給口３５ｃと、第１の液管３８ａと、第２の液管３８ｂと、開口部４２とを備えている。
With reference to FIGS. 78 to 82, the third housing 31Ec has a third
第３の放熱面３３ｃは、第３の筐体３１Ｅｃの上面に設けられている。第３の冷媒収容室３４ｃは、第３の筐体３１Ｅｃの内部に空洞状に形成されている。開口部４２の内側には、共用の気相冷媒供給口３５Ｍが挿入れる。第１の液管３８ａは、第３の筐体３１Ｅｃの上面を開口するように形成されている。第２の液管３８ｂは、第３の筐体３１Ｅｃの上面を開口するように形成されている。
The third
以上、第３の筐体３１Ｅｃの構成について説明した。 The configuration of the third housing 31Ec has been described above.
以上、電子機器１００Ｅの構成について説明した。
The configuration of the
つぎに、電子機器１００Ｅの動作説明をする。
Next, the operation of the
電子機器１００Ｅが起動されると、電源が、回路基板１０上の発熱体２０に供給される。これにより、発熱体２０が発熱する。第１の実施の形態で説明した通り、発熱体２０は、冷却器３０の筐体３１よりも小さい。このため、発熱体２０の熱は、筐体３１の一部に伝達される。より具体的には、発熱体２０の熱は、筐体３１の発熱体取り付け面３２の一部の領域に伝達される。これにより、発熱体２０に近傍の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯが、発熱体２０の入熱によって加熱されて蒸発して、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯに相変化する。そして、発熱体２０に近傍の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯの中に、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの気泡が発生する。この相変化により生じる気化熱（潜熱）によって、発熱体２０が冷却される。
When the
また、発熱体２０の第１の発熱体外面２１は、冷却器３０の発熱体取り付け面３２に熱接続されている。このため、発熱体２０の熱が、発熱体取り付け面３２を介して、筐体３１に伝達される。これにより、発熱体２０が冷却される。
Further, the first heating element
気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯ内を鉛直方向Ｇの上方へ上昇し、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯの液面上を抜けて、さらに鉛直方向Ｇの上方へ上昇する。
The gas-phase refrigerant GP-COO rises in the liquid-phase refrigerant LP-COO in the
ここで、筐体３１は、発熱体２０に接触していない箇所が周囲の空気によって冷却される。このため、筐体３１において、発熱体２０から離れた箇所の温度は、発熱体２０の周辺の温度よりも低い。また、発熱体２０から離れた箇所における第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの内部の圧力は、発熱体２０の周辺の圧力よりも低い。
Here, the portion of the
したがって、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、発熱体２０の側から、温度および圧力の低い側に向けて流れる。すなわち、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃに、流入する。
Therefore, the gas phase refrigerant GP-COO around the
より具体的には、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の気相冷媒供給口３５ａを介して、第１の冷媒収容室３４ａに流入する。また、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、共通の気相冷媒供給口３５Ｍの内壁と第１の気相冷媒供給口３５ａの外壁との間に設けられた第２の気相冷媒供給口３５ｂを介して、第２の冷媒収容室３４ｂに流入する。また、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第３の冷媒収容室３４ｃに流入する。
More specifically, the vapor phase refrigerant GP-COO around the
第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々に流入した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面と接触することにより冷却される。発熱体２０の熱が、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを介して、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面に伝達された後、筐体３１の外部へ放熱される。
The vapor phase refrigerant GP-COO that has flowed into each of the first
そして、発熱体２０の熱によって沸騰した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面と接触することにより冷却されると、再び液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯに相変化する。
Then, the vapor phase refrigerant GP-COO boiled by the heat of the
この液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内部にて鉛直方向Ｇの下方へ下降する。第１の冷媒収容室３４ａの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第１の液管３８ａを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。同様に、第２の冷媒収容室３４ｂの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第２の液管３８ｂを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。また、第３の冷媒収容室３４ｃの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。
The liquid-phase refrigerant LP-COO descends downward in the vertical direction G inside each of the first
なお、前述の通り、共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび第２の気相冷媒供給口３５ｂを共用する。このとき、第２の気相冷媒供給口３５ｂの面積は、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの面積から、第１の冷媒供給口３５ａの面積を差し引くことで、算出される。
As described above, the shared gas phase
以上、電子機器１００Ｅの動作について説明した。
The operation of the
なお、電子機器１００Ｅでは、第１の筐体３１Ｅａ、第２の筐体３１Ｅｂおよび第３の筐体３１Ｅｃの各々に設けられた第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの内壁の幅および高さのいずれか一方または双方によって、断面積を調整することができる。そして、この断面積を調整することで、流路抵抗を調整することができる。
In the
以上の通り、本発明の第６の実施の形態における冷却器３０Ｅおよび電子機器１００Ｅにおいて、複数の冷媒収容室３４の各々は複数の部材（第１の筐体３１Ｅａ、第２の筐体３１Ｅｂ、第３の筐体３１Ｅｃ）に形成されている。筐体３１Ｅは、複数の部材（第１の筐体３１Ｅａ、第２の筐体３１Ｅｂ、第３の筐体３１Ｅｃ）を積層して構成される。
As described above, in the cooler 30E and the
このように、筐体３１Ｅを複数の部材（第１の筐体３１Ｅａ、第２の筐体３１Ｅｂ、第３の筐体３１Ｅｃ）で構成することにより、複雑な形状の筐体３１Ｅを、鋳造を用いることなく、簡単に製造することができる。
In this way, by forming the
また、本発明の第６の実施の形態における冷却器３０Ｅおよび電子機器１００Ｅにおいて、発熱体取り付け面３２に対して垂直方向で観たとき、複数の気相冷媒供給口３５が、順次、放射状に広がるように配置されている。
Further, in the cooler 30E and the
これにより、冷却器３０Ｅおよび電子機器１００Ｅの製造時において、単に、より口の大きさが小さい気相冷媒供給口３５を、より口の大きさが大きい気相冷媒供給口３５に合わせて組み付けることができるので、より簡単に冷却器３０Ｅおよび電子機器１００Ｅを製造することができる。
As a result, at the time of manufacturing the cooler 30E and the
＜第６の実施の形態の第１の変形例＞
本発明の第６の実施の形態における電子機器の第１の変形例である電子機器１００Ｆについて、図に基づいて説明する。
<First modification of the sixth embodiment>
The
図８３は、電子機器１００Ｆの構成を示す断面図である。図８３は、図６３に相当する断面図である。
FIG. 83 is a cross-sectional view showing the configuration of the
なお、図８３には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図８３では、図１〜図８２で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図８２に示した符号と同等の符号を付している。 Note that FIG. 83 shows the vertical direction G. Further, in FIG. 83, the components equivalent to the components shown in FIGS. 1 to 82 are designated by the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 82.
図８３を参照して、電子機器１００Ｆは、回路基板１０と、発熱体２０と、冷却器３０Fと、を備えている。
With reference to FIG. 83, the
電子機器１００Ｆは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ｆは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。ここで、回路基板１０は、本実施形態において、必須の構成ではない。すなわち、回路基板１０を省略して、電子機器１００Ｆを構成することができる。
The
ここで、電子機器１００Ｆと電子機器１００Ｅとを比較する。図６３を参照して、電子機器１００Ｅでは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、筒状に形成されていた。これに対して、図８３を参照して、電子機器１００Ｆでは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび共用の気相冷媒供給口３５Ｍは、筒状に形成されていない。この点で、電子機器１００Ｆと電子機器１００Ｅは、互いに相違する。
Here, the
筐体３１Ｆは、第１の筐体３１Ｆａ、第２の筐体３１Ｆｂおよび第３の筐体３１Ｆｃによって構成されている。より具体的には、第１の筐体３１Ｆａ、第２の筐体３１Ｆｂおよび第３の筐体３１Ｆｃは、鉛直方向Ｇに沿って、積層されるように設けられている。第１の筐体３１Ｆａは、第２の筐体３１Ｆｂの上に取り付けられている。また、第２の筐体３１Ｆｂは、第３の筐体３１Ｆｃの上に取り付けられている。なお、第１の筐体３１Ｆａ、第２の筐体３１Ｆｂおよび第３の筐体３１Ｆｃの間は、たとえば、接着剤による接着や、ネジ止めなどにより取り付けられる。
The
以上、電子機器１００Ｆの構成について説明した。
The configuration of the
つぎに、電子機器１００Ｆの動作説明をする。電子機器１００Ｆの動作については、電子機器Ｅと同様である。以上、電子機器１００Ｆの動作について説明した。
Next, the operation of the
なお、電子機器１００Ｆでは、第１の筐体３１Ｆａ、第２の筐体３１Ｆｂおよび第３の筐体３１Ｆｃの各々に設けられた第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの内壁の幅および高さのいずれか一方または双方によって、断面積を調整することができる。そして、この断面積を調整することで、流路抵抗を調整することができる。
In the
以上の通り、本発明の第６の実施の形態における電子機器の第１の変形例である電子機器１００Ｆにおいて、複数の冷媒収容室３４の各々は複数の部材（第１の筐体３１Ｆａ、第２の筐体３１Ｆｂ、第３の筐体３１Ｆｃ）に形成されている。筐体３１Ｆは、複数の部材（第１の筐体３１Ｆａ、第２の筐体３１Ｆｂ、第３の筐体３１Ｆｃ）を積層して構成される。
As described above, in the
このように、筐体３１Ｆを複数の部材（第１の筐体３１Ｆａ、第２の筐体３１Ｆｂ、第３の筐体３１Ｆｃ）で構成することにより、複雑な形状の筐体３１Ｆを、鋳造を用いることなく、簡単に製造することができる。同様に、冷却器３０Ｆも、複雑な形状の筐体３１Ｆを、鋳造を用いることなく、簡単に製造することができる。
In this way, by forming the
また、本発明の第６の実施の形態における電子機器の第１の変形例である電子機器１００Ｆにおいて、発熱体取り付け面３２に対して垂直方向で観たとき、複数の気相冷媒供給口３５が、順次、放射状に広がるように配置されている。
Further, in the
これにより、電子機器１００Ｆの製造時において、単に、より口の大きさが小さい気相冷媒供給口３５を、より口の大きさが大きい気相冷媒供給口３５に合わせて組み付けることができるので、より簡単に電子機器１００Ｆを製造することができる。同様に、冷却器３０Ｆも、複雑な形状の筐体３１Ｆを、鋳造を用いることなく、簡単に製造することができる。
As a result, at the time of manufacturing the
また、冷却器３０Ｅおよび電子機器１００Ｆでは、気相冷媒供給口３５は、電子機器１００Ｅと異なり、筒状に形成されていないので、気相冷媒供給口３５の構成をより簡素にすることできる。
Further, in the cooler 30E and the
＜第６の実施の形態の第２の変形例＞
本発明の第６の実施の形態における電子機器の第２の変形例である電子機器１００Ｇについて、図に基づいて説明する。
<Second variant of the sixth embodiment>
The electronic device 100G, which is a second modification of the electronic device according to the sixth embodiment of the present invention, will be described with reference to the drawings.
図８４は、電子機器１００Ｇの構成を示す断面図である。図８４は、図６３に相当する断面図である。 FIG. 84 is a cross-sectional view showing the configuration of the electronic device 100G. FIG. 84 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 63.
なお、図８４には、鉛直方向Ｇが示されている。また、図８４では、図１〜図８３で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図８３に示した符号と同等の符号を付している。 Note that FIG. 84 shows the vertical direction G. Further, in FIG. 84, the components equivalent to the components shown in FIGS. 1 to 83 are designated by the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 83.
図８３を参照して、電子機器１００Ｇは、回路基板１０と、発熱体２０と、冷却器３０Ｇと、を備えている。
With reference to FIG. 83, the electronic device 100G includes a
電子機器１００Ｇは、電子機器１００と同様に、収容ラック２００に取り付けることができる。なお、電子機器１００Ｇは、たとえば、通信装置やサーバーなどに組み込まれる電子モジュールに用いることができる。ここで、回路基板１０は、本実施形態において、必須の構成ではない。すなわち、回路基板１０を省略して、電子機器１００Ｇを構成することができる。
The electronic device 100G can be attached to the
ここで、電子機器１００Ｇと電子機器１００Ｆとを比較する。図８３を参照して、電子機器１００Ｆでは、回路基板１０の第１の主面１１が、鉛直方向Ｇに対して垂直方向に延在するように、設けられていた。これに対して、図８４を参照して、電子機器１００Ｇでは、回路基板１０の第１の主面１１が、鉛直方向Ｇに沿って延在するように、設けられている。この点で、電子機器１００Ｇと電子機器１００Ｆは、互いに相違する。
Here, the electronic device 100G and the
また、図８３を参照して、電子機器１００Ｆでは、発熱体取り付け面３２が、鉛直方向Ｇに対して垂直方向に延在するように、設けられていた。これに対して、図８４を参照して、電子機器１００Ｇでは、発熱体取り付け面３２が、鉛直方向Ｇに沿って延在するように、設けられている。この点で、電子機器１００Ｇと電子機器１００Ｆは、互いに相違する。
Further, referring to FIG. 83, in the
また、図８３を参照して、電子機器１００Ｆでは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび共用の気相冷媒供給口３５Ｍの中心線は、互いに重なるように設定されていた。これに対して、図８４を参照して、電子機器１００Ｆでは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび共用の気相冷媒供給口３５Ｍの中心線は、互いに異なるように設定されている。すなわち、電子機器１００Ｆでは、発熱体取り付け面３２が鉛直方向Ｇに沿って配置される場合において、複数の気相冷媒供給口３５の中心は、発熱体取り付け面３２から遠ざかるにつれて、鉛直方向Ｇの上方に位置するように順次設定されている。具体的には、電子機器１００Ｆでは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび発熱体取り付け面３２の間の距離は、共用の気相冷媒供給口３５Ｍおよび発熱体取り付け面３２の間の距離よりも、大きい。また、電子機器１００Ｆでは、第１の気相冷媒供給口３５ａの中心線ＣＬａは、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの中心線ＣＬＭよりも、鉛直方向Ｇにてより上方に設けられている。この点で、電子機器１００Ｆと電子機器１００Ｅは、互いに相違する。
Further, referring to FIG. 83, in the
また、図８４を参照して、電子機器１００Ｇでは、液相冷媒流動促進部４０Ａが冷却器３０Ｆの筐体３１Ｇに設けられている点で、電子機器１００Ｆと相違する。
Further, referring to FIG. 84, the electronic device 100G is different from the
図８４を参照して、液相冷媒流動促進部４０Ａは、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃのうち、たとえば接着剤等の接着により発熱体２０の側の面に取り付けられている。なお、液相冷媒流動促進部４０Ａの取り付けは、接着剤等により接着に限定されず、たとえば、ネジ止めや圧着でもよい。
With reference to FIG. 84, the liquid phase refrigerant
液相冷媒流動促進部４０Ａは、複数の冷媒収容室３４の少なくとも１つの中に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、筐体３１Ｄのうちの発熱体２０の周辺へ流出させる流動を促進させる。液相冷媒流動促進部４０Ａは、毛細管現象により、複数の冷媒収容室３４の少なくとも１つの中に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、筐体３１Ｇのうちの発熱体２０の周辺へ導く。なお、毛細管現象および多孔質体とは、上述した通りである。
The liquid-phase refrigerant
筐体３１Ｇは、第１の筐体３１Ｇａ、第２の筐体３１Ｇｂおよび第３の筐体３１Ｇｃによって構成されている。より具体的には、第１の筐体３１Ｇａ、第２の筐体３１Ｇｂおよび第３の筐体３１Ｇｃは、鉛直方向Ｇに沿って、積層されるように設けられている。第１の筐体３１Ｇａは、第２の筐体３１Ｇｂの上に取り付けられている。また、第２の筐体３１Ｇｂは、第３の筐体３１Ｇｃの上に取り付けられている。なお、第１の筐体３１Ｇａ、第２の筐体３１Ｇｂおよび第３の筐体３１Ｇｃの間は、たとえば、接着剤による接着や、ネジ止めなどにより取り付けられる。
The
以上、電子機器１００Ｇの構成について説明した。 The configuration of the electronic device 100G has been described above.
つぎに、電子機器１００Ｇの動作説明をする。 Next, the operation of the electronic device 100G will be described.
電子機器１００Ｇが起動されると、電源が、回路基板１０上の発熱体２０に供給される。これにより、発熱体２０が発熱する。第１の実施の形態で説明した通り、発熱体２０は、冷却器３０の筐体３１よりも小さい。このため、発熱体２０の熱は、筐体３１の一部に伝達される。より具体的には、発熱体２０の熱は、筐体３１の発熱体取り付け面３２の一部の領域に伝達される。これにより、発熱体２０に近傍の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯが、発熱体２０の入熱によって加熱されて蒸発して、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯに相変化する。そして、発熱体２０に近傍の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯの中に、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯの気泡が発生する。この相変化により生じる気化熱（潜熱）によって、発熱体２０が冷却される。
When the electronic device 100G is activated, power is supplied to the
また、発熱体２０の第１の発熱体外面２１は、冷却器３０の発熱体取り付け面３２に熱接続されている。このため、発熱体２０の熱が、発熱体取り付け面３２を介して、筐体３１に伝達される。これにより、発熱体２０が冷却される。
Further, the first heating element
気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、筐体３０内の液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯ内を鉛直方向Ｇの上方へ上昇し、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯの液面上を抜けて、さらに鉛直方向Ｇの上方へ上昇する。
The gas-phase refrigerant GP-COO rises in the liquid-phase refrigerant LP-COO in the
ここで、筐体３１は、発熱体２０に接触していない箇所が周囲の空気によって冷却される。このため、筐体３１において、発熱体２０から離れた箇所の温度は、発熱体２０の周辺の温度よりも低い。また、発熱体２０から離れた箇所における第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの内部の圧力は、発熱体２０の周辺の圧力よりも低い。
Here, the portion of the
したがって、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、発熱体２０の側から、温度および圧力の低い側に向けて流れる。すなわち、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の気相冷媒供給口３５ａ、第２の気相冷媒供給口３５ｂおよび第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃに、流入する。
Therefore, the gas phase refrigerant GP-COO around the
より具体的には、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、共用の気相冷媒供給口３５Ｍおよび第１の気相冷媒供給口３５ａを介して、第１の冷媒収容室３４ａに流入する。また、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、共通の気相冷媒供給口３５Ｍを介して、第２の冷媒収容室３４ｂに流入する。また、発熱体２０の周辺の気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第３の気相冷媒供給口３５ｃを介して、第３の冷媒収容室３４ｃに流入する。
More specifically, the gas phase refrigerant GP-COO around the
このとき、図８４を参照して、電子機器１００Ｆでは、第１の気相冷媒供給口３５ａの中心線ＣＬａは、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの中心線ＣＬＭよりも、鉛直方向Ｇにてより上方に設けられている。このため、第１の気相冷媒供給口３５ａの中心線ＣＬａと、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの中心線ＣＬＭが互いに重なるように設定された場合と比較して、共通の気相冷媒供給口３５Ｍを通過した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを、第１の気相冷媒供給口３５ａに円滑に流入させることができる。
At this time, referring to FIG. 84, in the
第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々に流入した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面と接触することにより冷却される。発熱体２０の熱が、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを介して、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面に伝達された後、筐体３１の外部へ放熱される。
The vapor phase refrigerant GP-COO that has flowed into each of the first
そして、発熱体２０の熱によって沸騰した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内壁面と接触することにより冷却されると、再び液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯに相変化する。
Then, the vapor phase refrigerant GP-COO boiled by the heat of the
この液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、筐体３１の第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの各々の内部にて鉛直方向Ｇの下方へ下降する。第１の冷媒収容室３４ａの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、液相冷媒流動促進部４０Ａを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。同様に、第２の冷媒収容室３４ｂの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、液相冷媒流動促進部４０Ａを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。また、第３の冷媒収容室３４ｃの底部に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、液相冷媒流動促進部４０Ａを介して、発熱体２０の周辺へ流れ、発熱体２０の冷却に再び用いられる。
The liquid-phase refrigerant LP-COO descends downward in the vertical direction G inside each of the first
以上、電子機器１００Ｇの動作について説明した。 The operation of the electronic device 100G has been described above.
なお、電子機器１００Ｇでは、第１の筐体３１Ｇａ、第２の筐体３１Ｇｂおよび第３の筐体３１Ｇｃの各々に設けられた第１の冷媒収容室３４ａ、第２の冷媒収容室３４ｂおよび第３の冷媒収容室３４ｃの内壁の幅および高さのいずれか一方または双方によって、断面積を調整することができる。そして、この断面積を調整することで、流路抵抗を調整することができる。
In the electronic device 100G, the first
また、液相冷媒流動促進部４０Ａを冷媒収容室３４のいずれかに取り付けることは、本実施の形態に限らず、他の全ての実施の形態にも適用することができる。
Further, attaching the liquid phase refrigerant
以上の通り、本発明の第６の実施の形態における電子機器の第２の変形例である電子機器１００Ｇにおいて、発熱体取り付け面３２が鉛直方向Ｇに沿って配置される場合、複数の気相冷媒供給口３５の中心は、発熱体取り付け面３２から遠ざかるにつれて、鉛直方向Ｇの上方に位置するように順次設定されている。具体的には、電子機器１００Ｆでは、第１の気相冷媒供給口３５ａおよび発熱体取り付け面３２の間の距離は、共用の気相冷媒供給口３５Ｍおよび発熱体取り付け面３２の間の距離よりも、大きい。また、電子機器１００Ｆでは、第１の気相冷媒供給口３５ａの中心線ＣＬａは、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの中心線ＣＬＭよりも、鉛直方向Ｇにてより上方に設けられている。
As described above, in the electronic device 100G which is the second modification of the electronic device according to the sixth embodiment of the present invention, when the heating
これにより、電子機器１００Ｇでは、複数の気相冷媒供給口３５の中心線が互いに重なるように設定された場合と比較して、気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、鉛直方向Ｇの上方に向かいながら、各気相冷媒供給口３５をより円滑に通過することができる。より具体的には、第１の気相冷媒供給口３５ａの中心線ＣＬａと、共用の気相冷媒供給口３５Ｍの中心線ＣＬＭが互いに重なるように設定された場合と比較して、共通の気相冷媒供給口３５Ｍを通過した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを、第１の気相冷媒供給口３５ａに円滑に流入させることができる。同様に、冷却器３０Ｇも、共通の気相冷媒供給口３５Ｍを通過した気相冷媒ＧＰ−ＣＯＯを、第１の気相冷媒供給口３５ａに円滑に流入させることができる。
As a result, in the electronic device 100G, the gas phase refrigerant GP-COO is directed upward in the vertical direction G, as compared with the case where the center lines of the plurality of gas phase refrigerant supply ports 35 are set to overlap each other. It is possible to pass through each gas phase refrigerant supply port 35 more smoothly. More specifically, as compared with the case where the center line CLa of the first gas phase
また、本発明の第６の実施の形態における電子機器の第２の変形例である電子機器１００ＧＦにおいて、複数の冷媒収容室３４の各々は複数の部材（第１の筐体３１Ｇａ、第２の筐体３１Ｇｂ、第３の筐体３１Ｇｃ）に形成されている。筐体３１Ｇは、複数の部材（第１の筐体３１Ｇａ、第２の筐体３１Ｇｂ、第３の筐体３１Ｇｃ）を積層して構成される。
Further, in the electronic device 100GF which is a second modification of the electronic device according to the sixth embodiment of the present invention, each of the plurality of refrigerant storage chambers 34 has a plurality of members (first housing 31Ga, second housing 31Ga, second). It is formed in the housing 31Gb and the third housing 31Gc). The
このように、筐体３１Ｇを複数の部材（第１の筐体３１Ｇａ、第２の筐体３１Ｇｂ、第３の筐体３１Ｇｃ）で構成することにより、複雑な形状の筐体３１Ｇを、鋳造を用いることなく、簡単に製造することができる。同様に、冷却器３０Ｇも、複雑な形状の筐体３１Ｇを、鋳造を用いることなく、簡単に製造することができる。
In this way, by forming the
また、本発明の第６の実施の形態における電子機器の第２の変形例である電子機器１００Ｇにおいて、発熱体取り付け面３２に対して垂直方向で観たとき、複数の気相冷媒供給口３５が、順次、放射状に広がるように配置されている。
Further, in the electronic device 100G which is a second modification of the electronic device according to the sixth embodiment of the present invention, when viewed in the direction perpendicular to the heating
これにより、電子機器１００Ｇの製造時において、単に、より口の大きさが小さい気相冷媒供給口３５を、より口の大きさが大きい気相冷媒供給口３５に合わせて組み付けることができるので、より簡単に電子機器１００Ｇを製造することができる。同様に、冷却器３０Ｇの製造時において、単に、より口の大きさが小さい気相冷媒供給口３５を、より口の大きさが大きい気相冷媒供給口３５に合わせて組み付けることができるので、より簡単に冷却器３０Ｇを製造することができる。 As a result, at the time of manufacturing the electronic device 100G, the gas phase refrigerant supply port 35 having a smaller mouth size can be simply assembled in accordance with the gas phase refrigerant supply port 35 having a larger mouth size. The electronic device 100G can be manufactured more easily. Similarly, at the time of manufacturing the cooler 30G, the gas phase refrigerant supply port 35 having a smaller mouth size can be simply assembled in accordance with the gas phase refrigerant supply port 35 having a larger mouth size. The cooler 30G can be manufactured more easily.
また、電子機器１００Ｇでは、気相冷媒供給口３５は、電子機器１００Ｅと異なり、筒状に形成されていないので、気相冷媒供給口３５の構成をより簡素にすることできる。
Further, in the electronic device 100G, unlike the
また、前述の各実施の形態の一部または全部は、以下のようにも記載されうるが、以下に限定されない。 In addition, some or all of the above-described embodiments may be described as follows, but are not limited to the following.
また、本発明の第６の実施の形態における電子機器の第２の変形例である電子機器１００Ｇは、液相冷媒流動促進部４０Ａをさらに備えている。液相冷媒流動促進部４０Ａは、複数の冷媒収容室３４の少なくとも１つの中に溜まる液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、筐体３１Ｇのうちの発熱体２０の周辺へ流出させる流動を促進させる。
Further, the electronic device 100G, which is a second modification of the electronic device according to the sixth embodiment of the present invention, further includes a liquid phase refrigerant
これにより、電子機器１００Ｇでは、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯをより円滑に筐体３１Ｇのうちの発熱体２０の周辺へ流出させることができる。同様に、冷却器３０Ｇでは、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯをより円滑に筐体３１Ｇのうちの発熱体２０の周辺へ流出させることができる。この結果、冷却器３０Ｇおよび電子機器１００Ｇによれば、より効率よく発熱体２０を冷却することができる。
（付記１）
液相冷媒と気相冷媒に相変化できる冷媒を密閉する筐体と、
前記筐体に設けられ、発熱体が取り付けられる面である発熱体取り付け面と、
前記筐体に設けられ、前記発熱体取り付け面に対して反対側に、互いに重ならないように設けられた複数の放熱面と、
前記筐体に設けられ、前記複数の放熱面の各々と前記発熱体取り付け面との間に空洞状に前記筐体内に前記複数の放熱面毎に形成され、前記気相冷媒が供給される複数の冷媒収容室と、
前記筐体に設けられ、前記複数の冷媒収容室に接続するように前記筐体内に形成され、前記発熱体側の気相冷媒を前記複数の冷媒収容室に供給する複数の気相冷媒供給口と、
を備えた冷却器。
（付記２）
前記複数の放熱面の放熱抵抗に応じて、前記複数の冷媒収容室への前記気相冷媒の供給量が調整されている付記１に記載の冷却器。
（付記３）
前記複数の冷媒収容室への前記気相冷媒の供給量は、前記複数の放熱面および前記発熱体の間の距離と、前記気相冷媒が前記発熱体側から前記複数の放熱面側に向けて流れる流路の方向に対して垂直な面で前記筐体を切断した際の断面積とに基づいて、調整されている付記２に記載の冷却器。
（付記４）
前記断面積は、前記筐体を前記発熱体取り付け面に対して垂直な方向に沿って切断した際の前記複数の冷媒収容室の内壁の幅および高さのいずれか一方または双方によって調整されている付記３に記載の冷却器。
（付記５）
前記断面積は、複数の気相冷媒供給口の面積によって調整されている付記３に記載の冷却器。
（付記６）
前記筐体のうちで前記発熱体取り付け面の側に形成され、前記筐体内に前記冷媒を密閉するように、前記発熱体の外面である第１の発熱体外面の外周部に取り付けられる開口部をさらに備えた付記１〜５のいずれか１項に記載の冷却器。
（付記７）
前記複数の冷媒収容室の各々は複数の部材に形成され、
前記筐体は前記複数の部材を積層して構成される付記１〜６のいずれか１項に記載の冷却器。
（付記８）
前記発熱体取り付け面に対して垂直方向で観たとき、前記複数の気相冷媒供給口が、順次、放射状に広がるように配置されている付記１〜７のいずれか１項に記載の冷却器。
（付記９）
前記発熱体取り付け面が鉛直方向に沿って配置される場合において、
前記複数の気相冷媒供給口の中心は、前記発熱体取り付け面から遠ざかるにつれて、鉛直方向の上方に位置するように順次設定された付記８に記載の冷却器。
（付記１０）
前記複数の放熱面の少なくとも１つの上に設けられ、前記発熱体の熱を放熱する１以上の放熱部をさらに備えた付記１〜９のいずれか１項に記載の冷却器。
（付記１１）
前記複数の冷媒収容室の少なくとも１つと、前記筐体のうちの発熱体の周辺とを接続し、前記複数の冷媒収容室の少なくとも１つの中に溜まる液相冷媒を、前記筐体のうちの発熱体の周辺へ流出させる液管をさらに備えた付記１〜１０のいずれか１項に記載の冷却器。
（付記１２）
前記複数の冷媒収容室の少なくとも１つの中に溜まる液相冷媒を、前記筐体のうちの発熱体の周辺へ流出させる流動を促進させる液相冷媒流動促進部をさらに備えた付記１〜１１に記載の冷却器。
（付記１３）
前記複数の放熱面は、前記発熱体取り付け面と平行な方向に沿って設けられ、
前記発熱体取り付け面および前記複数の放熱部の間の距離は、前記複数の放熱部に風を送る送風部の風上側から風下側に向けて、小さくなるように設定されている付記１０に記載の冷却器。
（付記１４）
発熱体と、付記１〜１３のいずれか１項に記載の冷却器とを備えた電子機器。
As a result, in the electronic device 100G, the liquid phase refrigerant LP-COO can be more smoothly discharged to the periphery of the
(Appendix 1)
A housing that seals a refrigerant that can change phase between a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant,
A heating element mounting surface, which is provided on the housing and is a surface on which the heating element is mounted,
A plurality of heat radiating surfaces provided on the housing and opposite to the heating element mounting surface so as not to overlap each other.
A plurality of heat-dissipating surfaces provided in the housing, formed in a hollow shape between each of the plurality of heat-dissipating surfaces and the heating element mounting surface, for each of the plurality of heat-dissipating surfaces, and to which the vapor-phase refrigerant is supplied. Refrigerant storage room and
A plurality of gas phase refrigerant supply ports provided in the housing, formed in the housing so as to connect to the plurality of refrigerant storage chambers, and supplying the gas phase refrigerant on the heating element side to the plurality of refrigerant storage chambers. ,
Cooler with.
(Appendix 2)
The cooler according to
(Appendix 3)
The amount of the gas phase refrigerant supplied to the plurality of refrigerant accommodating chambers is the distance between the plurality of heat radiating surfaces and the heating element, and the gas phase refrigerant directed from the heating element side to the plurality of heat radiating surfaces. The cooler according to
(Appendix 4)
The cross-sectional area is adjusted by either or both of the width and height of the inner walls of the plurality of refrigerant accommodating chambers when the housing is cut along a direction perpendicular to the heating element mounting surface. The cooler according to
(Appendix 5)
The cooler according to
(Appendix 6)
An opening formed in the housing on the side of the heating element mounting surface and attached to the outer peripheral portion of the first heating element outer surface, which is the outer surface of the heating element, so as to seal the refrigerant in the housing. The cooler according to any one of
(Appendix 7)
Each of the plurality of refrigerant storage chambers is formed into a plurality of members.
The cooler according to any one of
(Appendix 8)
The cooler according to any one of
(Appendix 9)
When the heating element mounting surface is arranged along the vertical direction,
The cooler according to
(Appendix 10)
The cooler according to any one of
(Appendix 11)
The liquid-phase refrigerant that connects at least one of the plurality of refrigerant accommodating chambers and the periphery of the heating element in the housing and collects in at least one of the plurality of refrigerant accommodating chambers is used in the housing. The cooler according to any one of
(Appendix 12)
(Appendix 13)
The plurality of heat radiating surfaces are provided along a direction parallel to the heating element mounting surface.
The distance between the heating element mounting surface and the plurality of heat radiating portions is set to be smaller from the windward side to the leeward side of the blower portion that sends wind to the plurality of heat radiating portions. Cooler.
(Appendix 14)
An electronic device including a heating element and a cooler according to any one of
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the invention of the present application has been described above with reference to the embodiment, the invention of the present application is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made within the scope of the present invention in terms of the structure and details of the present invention.
１０ 回路基板
１１ 第１の主面
１２ 第２の主面
１３ コネクタ部
２０ 発熱体
２１ 第１の発熱体外面
３０、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ 冷却器
３１、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅ、３１Ｆ、３１Ｇ 筐体
３１Ｄａ、３１Ｅａ、３１Ｆａ、３１Ｇａ 第１の筐体
３１Ｄｂ、３１Ｅｂ、３１Ｆｂ、３１Ｇｂ 第２の筐体
３１Ｄｃ、３１Ｅｃ、３１Ｆｃ、３１Ｇｃ 第３の筐体
３２ 発熱体取り付け面
３３ａ 第１の放熱面
３３ｂ 第２の放熱面
３３ｃ 第３の放熱面
３４ａ 第１の冷媒収容室
３４ｂ 第２の冷媒収容室
３４ｃ 第３の冷媒収容室
３５ａ 第１の気相冷媒供給口
３５ｂ 第２の気相冷媒供給口
３５ｃ 第３の気相冷媒供給口
３５Ｍ 共用の気相冷媒供給口
３６ａ 第１の放熱部
３６ｂ 第２の放熱部
３６ｃ 第３の放熱部
３７ フィン
３８ａ 第１の液管
３８ｂ 第２の液管
３９ 開口部
４０、４０Ａ 液相冷媒流動促進部
４１、４２ 開口部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ 電子機器
１００Ｆ、１００Ｇ 電子機器
１１０ 前面カバー
２００ 収容ラック
２１０ 筐体
２１１ 開口部
２２０ 回路基板
２２３ 収容ラック側コネクタ部
１０００ 電子装置
Ｆ 送風部
10
Claims (10)
前記筐体に設けられ、発熱体が取り付けられる面である発熱体取り付け面と、
前記筐体に設けられ、前記発熱体取り付け面に対して反対側に、互いに重ならないように設けられた複数の放熱面と、
前記筐体に設けられ、前記複数の放熱面の各々と前記発熱体取り付け面との間に空洞状に前記筐体内に前記複数の放熱面毎に形成され、前記気相冷媒が供給される複数の冷媒収容室と、
前記筐体に設けられ、前記複数の冷媒収容室に接続するように前記筐体内に形成され、前記発熱体側の気相冷媒を前記複数の冷媒収容室に供給する複数の気相冷媒供給口と、
を備えた冷却器。 A housing that seals a refrigerant that can change phase between a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant,
A heating element mounting surface, which is provided on the housing and is a surface on which the heating element is mounted,
A plurality of heat radiating surfaces provided on the housing and opposite to the heating element mounting surface so as not to overlap each other.
A plurality of heat-dissipating surfaces provided in the housing, formed in a hollow shape between each of the plurality of heat-dissipating surfaces and the heating element mounting surface, for each of the plurality of heat-dissipating surfaces, and to which the vapor-phase refrigerant is supplied. Refrigerant storage room and
A plurality of gas phase refrigerant supply ports provided in the housing, formed in the housing so as to connect to the plurality of refrigerant storage chambers, and supplying the gas phase refrigerant on the heating element side to the plurality of refrigerant storage chambers. ,
Cooler with.
前記筐体は前記複数の部材を積層して構成される請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷却器。 Each of the plurality of refrigerant storage chambers is formed into a plurality of members.
The cooler according to any one of claims 1 to 6, wherein the housing is formed by laminating the plurality of members.
前記複数の気相冷媒供給口の中心は、前記発熱体取り付け面から遠ざかるにつれて、鉛直方向の上方に位置するように順次設定された請求項８に記載の冷却器。 When the heating element mounting surface is arranged along the vertical direction,
The cooler according to claim 8, wherein the centers of the plurality of vapor-phase refrigerant supply ports are sequentially set to be located above in the vertical direction as the distance from the heating element mounting surface increases.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019164454A JP2021044343A (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Condenser and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019164454A JP2021044343A (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Condenser and electronic apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021044343A true JP2021044343A (en) | 2021-03-18 |
Family
ID=74863096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019164454A Pending JP2021044343A (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Condenser and electronic apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021044343A (en) |
-
2019
- 2019-09-10 JP JP2019164454A patent/JP2021044343A/en active Pending
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