JP2550853B2 - 電源ユニット冷却構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の情報
処理装置内で使用される電源ユニットの冷却構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等の情報処理装置内で使用
される電源ユニットは、通常内部に高密度、高集積化さ
れた電子回路を有している。

【０００３】そして、この電源ユニットの安定した動作
を保証するために電源ユニット自体を外部から冷却する
ことが行われていた。

【０００４】例えば、図２を参照すると、従来の電源ユ
ニットの冷却構造は、発熱源である電子回路部品ユニッ
ト１１と、非腐食性で非電解離性の冷媒液１２と、電子
回路部品ユニット１１を浸漬するための冷媒液１２を封
入した金属等の導熱材から成る矩形のケース１３と、ケ
ース１３を収納し、内部にケース１３を冷却する配管１
４を有する収納ユニット１５とから構成されている（特
開平２−１４８８９１号公報参照）。

【０００５】電子回路部品ユニット１１内部の高密度、
高集積化された電子回路により発生した熱は、電子回路
部品ユニット１１の周りの冷媒液１２に伝わる。

【０００６】次に、冷媒液１２に伝えられた熱は、この
冷媒液を封入しているケース１３に伝えられる。

【０００７】さらに、このケース１３に伝えられた熱
は、このケース１３と密着している収納ユニット１５の
内壁面に伝えられる。

【０００８】そして、この収納ユニット１５の内壁面に
伝えられた熱は、収納ユニット１５内部に埋設された配
管１４内部を流れる冷却水に伝えられ、この冷却水によ
り収納ユニット１５外部へ放熱される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の構造は、ケース内部に発熱源である電子回路部品ユ
ニットと冷媒液とを封入しているため、電子回路部品ユ
ニットから発生する熱により冷媒液の温度が上昇し、こ
の冷媒液の温度上昇に伴う冷媒液の体積膨張により内部
圧力が増加するという問題点を有していた。

【００１０】特に、この従来の構造では、ケースの形状
が矩形であるため、ケースの機械的強度を冷媒液の体積
膨張による内部圧力に対抗できるように予め設定しなけ
ればならない。すなわち、ケース自体の厚さを増加させ
たり、あるいは特別な材質を用いてケース自体を設計し
なければならず、その結果として、冷却構造全体の大型
化、ケースと収納ユニットとの間の熱伝達率低下による
冷却構造構造全体の冷却効率の低下、および冷却構造全
体の重量化を招くという問題点があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の電源ユニットの
冷却構造は、不活性冷媒に前記電源ユニットを浸漬する
状態で、該不活性冷媒および該電源ユニットを密閉する
円筒形状の薄肉容器と、前記容器の中間部に一体形成さ
れ、該容器の円筒軸方向に弾性変形する伸縮部材と、前
記伸縮部材以外の前記容器の外周面に沿って螺旋状に巻
き付け固着され、内部に液体冷媒が流れる偏平形状の循
環部材とを備えている。

【００１２】

【実施例】本発明を図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】図１を参照すると、本発明の一実施例は、
円筒形状の容器１と、発熱源である電源回路２と、不活
性冷媒３と、電源回路の入出力端子４と、ベローズ５
と、偏平断面パイプ６とから構成される。

【００１４】円筒形状の容器１は、熱伝導性の良好な金
属（例えば、銅あるいは銅合金）からなり、フロリナー
ト等の不活性冷媒３に電源回路２を浸漬する状態で、蓋
９をロー付けあるいはパッキン等のシーリングにより密
閉されている。

【００１５】電源回路２は、内部に高密度、高集積化さ
れた電子回路を有している。この電源回路２の入出力端
子４も容器１と同様にして密閉されている。

【００１６】また、この円筒形状の容器１の中間部に
は、一体形成されたベローズ５が設けられている。

【００１７】このベローズ５は、熱伝導性の良好な金属
（例えば、銅あるいは銅合金）あるいは軟質合成樹脂
（例えば、熱伝導性ゴム）からなり、円筒形状の容器１
の円筒軸方向に弾性変形する。

【００１８】断面が偏平形状のパイプ６は、熱伝導性の
良好な金属（例えば、銅あるいは銅合金）からなり、円
筒形状の容器１の蓋９からベローズ５までの間の円筒外
周面に螺旋状に巻き付けられ、ロー付けあるいは熱伝導
性の良好な接着剤等により固着されている。

【００１９】パイプ６は、注入口７から取り込んだ冷却
水を容器１の外周面に沿って螺旋状に流し、排出口８か
ら冷却水を外部に放出する。

【００２０】次に、本実施例の冷却構造における熱伝達
について説明する。

【００２１】電源回路２内で発生した熱は、電源回路２
の容器を介して周りの不活性冷媒３に伝えられる。

【００２２】不活性冷媒３に伝えられた熱は、自然対流
により容器１の壁面に伝えられる。

【００２３】容器１の壁面に伝えられた熱は、容器１の
外周面に螺旋状に巻き付けられた断面が偏平形状のパイ
プ６内を流れる循環冷却水に伝えられ、この循環冷却水
を排出口８から外部に放出される。

【００２４】この場合、不活性冷媒３に伝えられた熱
は、不活性冷媒３の温度を徐々に上昇させ、不活性冷媒
３自身を自然対流させることになる。

【００２５】そして、温度上昇した不活性冷媒３は、体
積が膨張し容器１の内部圧力を増加させることになる。

【００２６】しかしながら、容器１の形状を円筒形と
し、不活性冷媒３に電源回路２を浸漬する状態で、容器
１内部に電源回路２と不活性冷媒３とを密閉封入し、容
器１の外周面に螺旋状に巻き付け固着されたパイプ６を
設けるとともに、容器１の中間部に一体形成されたベロ
ーズ５を設けているので、不活性冷媒３が温度上昇に伴
って体積を膨張させ、円筒形状の容器１の内部圧力を増
加させても、不活性冷媒３の膨張した体積分だけベロー
ズ５が円筒軸方向に伸びて、容器１の内部圧力が緩和さ
れ、容器１全体に均一な圧力が加わることになり、従来
の矩形の容器よりも容器自体の機械的強度を大きくする
必要がない。

【００２７】すなわち、円筒形状の容器１の薄肉化が可
能となり、容器１内部に密閉封入された不活性冷媒３か
ら容器１の外周面に螺旋状に巻き付けられたパイプ６内
を流れる循環冷却水までの熱抵抗を低減することができ
るとともに、容器１自体の重量を軽くすることができ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電源ユニ
ットの冷却構造は、容器の形状を円筒形にし、この容器
の外周面に冷却水を流すパイプを螺旋状に巻き付けると
ともに、容器の中間部に容器と一体形成したベローズを
設けているため、容器の内部圧力が緩和され、容器の薄
肉化が可能となり、容器内部に密閉封入された不活性冷
媒から容器の外周面に螺旋状に巻き付けられたパイプ内
を流れる循環冷却水までの熱抵抗を低減することができ
るとともに、容器自体の重量を軽くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構造図。

【図２】従来の冷却構造の構造図。

【符号の説明】 １ 容器 ２ 電源回路 ３ 不活性冷媒 ４ 入出力端子 ５ ベローズ ６ パイプ ７ 冷却水注入口 ８ 冷却水排出口 ９ 蓋 １１ 電子回路部品ユニット １２ 冷媒液 １３ ケース １４ 配管 １５ 収納ユニット

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒形を呈し、第１の液体冷媒とこの第１
   の液体冷媒に浸漬される電源ユニットとを収容する密閉
   容器と、 円筒形を呈し、前記密閉容器の側面の一部を構成し、前
   記密閉容器を円筒軸方向に伸縮可能とするベローズと、 前記密閉容器の外周に巻き付けられ、内部に第２の液体
   冷媒が流通するパイプとを有することを特徴とする電源
   ユニットの冷却構造。
2. 【請求項２】前記密閉容器は熱伝導性の良好な金属から
   成ることを特徴とする請求項１記載の電源ユニットの冷
   却構造。。
3. 【請求項３】前記ベローズは熱伝導性の良好な金属ある
   いは軟質合成樹脂から成ることを特徴とする請求項１記
   載の電源ユニットの冷却構造。
4. 【請求項４】前記パイプは熱伝導性の良好な金属から成
   ることを特徴とする請求項１記載の電源ユニットの冷却
   構造。
5. 【請求項５】前記パイプはロー付けあるいは熱伝導性の
   良好な接着剤で前記密閉容器に固着されていることを特
   徴とする請求項１記載の電源ユニットの冷却構造。
6. 【請求項６】前記液体冷媒は水であることを特徴とする
   請求項１記載の電源ユニットの冷却構造。
7. 【請求項７】前記密閉容器が、円形開口部を有する第１
   の円筒状容器と、円形開口部を有する第２の円筒状容器
   とを含み、 前記ベローズが第１および第２の円形開口部を有し、該
   第１および第２の円形開口部が前記第１および第２の円
   筒状容器の円形開口部にそれぞれ接続されることを特徴
   とする請求項１記載の電源ユニットの冷却構造。