JP5572985B2 - フィルム配管、フィルム配管を備えた冷却モジュール、及びフィルム配管の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フィルム配管、フィルム配管を備えた冷却モジュール、及びフィルム配管の製造方法に関する。

近年、地球温暖化防止が求められる中、エネルギの使用量は増加の一途をたどっている。例えば、情報技術分野においても、電子機器の進歩及び高度情報通信網の整備により、扱われるデータ量が飛躍的に増大し、データ処理に消費されるエネルギも増大している。

大量のデータを取り扱うブレードサーバ若しくはストレージサーバを多数設置したサーバルーム又はデータセンタでは、電子機器で消費したエネルギが大量の熱として排出される。そのため、これらの電子機器を冷却するために更なるエネルギが必要とされる。

特に、サーバにおいては、１ラック当たりの消費電力は数ｋＷ以上と大電力化している。そして、このような消費電力密度の増大に伴い、発熱体となる中央演算処理装置（ＣＰＵ）等の冷却にも、高い冷却能力を有するシステムが必要となる。

例えば、発熱体にＣＰＵジャケットと呼ばれる水冷ヒートシンク等を設置し、水等の溶媒により発熱体を水冷する方法や、サーバ等の電子機器類から排出された熱、即ち、排熱エネルギを水冷により回収し、それを再利用する吸着式ヒートポンプ等が提案されている。

また、複数の発熱部と平面ディスプレイとを有するコンピュータの冷却モジュールであって、少なくとも１つの発熱部に固定される受熱ヘッドと、前記受熱ヘッドに接続され、コンピュータ内部に配設されるチューブと、を有し、前記チューブは、循環する冷却液を熱伝達媒体として、チューブの配設途中で前記発熱部での発生熱をチューブの一部で吸熱し、他部で放熱することを特徴とする冷却モジュールが提案されている。

特開２００４−１２７２８８号公報 特開２００７−２４５０２５号公報

しかしながら、水等の溶媒による熱の回収にあっては、配管の設置が必要となる。かかる配管をサーバ内の狭小な空間に設置すると、当該配管の配置が複雑となってしまう。また、複数のＣＰＵジャケットの取付けや、配管の分岐点における多数のコネクタの配設が必要となる。また、配管等からの漏水を招くおそれがあり、これを防止するために一定のコストが要される。

更に、熱回収の損失を防止するために、配管に断熱材を設けることが要される。しかしながら、サーバ内では設置スペースの制限の観点から当該断熱材の肉厚を厚くすることができない。また、当該断熱材を含めた配管の太さが、サーバ内における風の流れを阻害するおそれがある。

更に、サーバから当該サーバが設けられた部屋全体への熱の放出を抑制するためには、ＣＰＵからの発せられる熱のみならず、他の電子部品から発せられる熱の回収も必要となる。従って、上記問題は、ＣＰＵからの発熱の問題に止まらない。

更に、吸着式ヒートポンプ等の排熱回収機構をサーバ内に設置する場合には、容易な設置を実現するために、冷却機構をモジュール化することも必要とされる。

そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、簡易な構造で、発熱体（冷却対象）を確実に冷却することができるフィルム配管、フィルム配管を備えた冷却モジュール、及びフィルム配管の製造方法を提供することを本発明の目的とする。

本発明の一観点によれば、複数のフィルムが重ねられて接合されており、冷却媒体が通る媒体経路が形成された第１のフィルム間と、断熱部が設けられた第２のフィルム間と、を含み、前記断熱部は、前記媒体経路の上方及び下方に設けられ、前記上方及び前記下方の少なくとも一方において、前記断熱部は部分的に設けられ、前記断熱部が設けられていない箇所は、前記媒体経路を構成するフィルムが露出していることを特徴とするフィルム配管が提供される。

本発明の別の観点によれば、冷却部と、前記冷却部に接続されたフィルム配管と、を含み、前記フィルム配管は、複数のフィルムが重ねられて接合されており、冷却媒体が通る媒体経路が形成された第１のフィルム間と、断熱部が設けられた第２のフィルム間と、を含み、前記断熱部は、前記媒体経路の上方及び下方に設けられ、前記上方及び前記下方の少なくとも一方において、前記断熱部は部分的に設けられ、前記断熱部が設けられていない箇所は、前記媒体経路を構成するフィルムが露出し、冷却対象からの熱を回収することを特徴とする冷却モジュールが提供される。

本発明の別の観点によれば、フィルム配管の製造方法であって、隣接するフィルムの間に冷却媒体が通る媒体経路となる空間が形成されるように複数のフィルムを重ねるフィルム積層工程と、熱膨張性樹脂を介して前記複数のフィルムの上下に他のフィルムを積層する他のフィルム積層工程と、加熱により、前記媒体経路となる空間の上方及び下方において膨張した熱膨張性樹脂層が断熱部として前記複数のフィルムと前記他のフィルムとの間に形成される断熱部形成工程と、を含むことを特徴とするフィルム配管の製造方法が提供される。

本発明によれば、簡易な構造で、発熱体（冷却対象）を確実に冷却することができるフィルム配管、フィルム配管を備えた冷却モジュール、及びフィルム配管の製造方法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るフィルム配管の基本構造を示す斜視図である。 図１に示すフィルム配管の変形例の構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るフィルム配管の第１の製造方法を示す図（その１）である。 本発明の実施の形態に係るフィルム配管の第１の製造方法を示す図（その２）である。 本発明の実施の形態に係るフィルム配管の第２の製造方法を示す図（その１）である。 本発明の実施の形態に係るフィルム配管の第２の製造方法を示す図（その２）である。 本発明の実施の形態に係るフィルム配管の実施例の製造方法を示す図（その１）である。 本発明の実施の形態に係るフィルム配管の実施例の製造方法を示す図（その２）である。 本発明の実施の形態に係るフィルム配管の実施例の製造方法を示す図（その３）である。 本発明の実施の形態に係るフィルム配管の実施例の製造方法を示す図（その４）である。 本発明の実施の形態に係るフィルム配管の実施例の製造方法を示す図（その５）である。 本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の第１の適用例（導水路の形状例）を示す図である。 本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の第２の適用例を示す図である。 冷却モジュールの電子機器への搭載を示す図である。 図１４に示すＩＣチップの配列に対応して設けられている導水路を説明するための図である。 冷却モジュールをサーバ内に設けた場合の模式図である。 冷却モジュールの、吸着式ヒートポンプを含む循環機構への接合を示すブロック図である。 冷却モジュールとカプラとの接合を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

１．本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の基本構造
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の基本構造を説明する。

図１に示すように、本発明の実施の形態にかかるフィルム配管１０にあっては、可撓性を有するフィルム１上に同じく可撓性を有するフィルム２が重ねられて設けられている。そして、フィルム１とフィルム２とは、接着又は溶着により部分的に接合されている。図１において梨地模様が付された箇所Ａが当該接合箇所である。

フィルム１とフィルム２において互いに、接合されていない箇所（図１においてＢで示す箇所、第１のフィルム間）には、所定の間隔をもって空間部分が形成されている。当該空間部分は、フィルム配管１０において、外部配管と接続可能で、冷却媒体である冷却水が通る導水路（媒体経路）として機能する。

フィルム１上であって、フィルム２が設けられている面と反対側の面には、可撓性を有するフィルム３が重ねられて設けられている。そして、フィルム１とフィルム３とは、接着又は溶着により部分的に接合されている。フィルム１とフィルム３の接合箇所は、フィルム１とフィルム２の接合箇所の略下方に位置する。

フィルム１とフィルム３において、互いに接合されていない箇所（図１においてＣ１で示す箇所）には所定の間隔をもって空間部分が形成されている。当該空間部分は、前記導水路の下方に位置し、フィルム配管１０において、密閉された断熱層（断熱部）たる空気層として機能する。

フィルム２上にであって、フィルム１とは反対側の面には、可撓性を有するフィルム４が重ねられて設けられている。そして、フィルム２とフィルム４とは、接着又は溶着により部分的に接合されている。フィルム２とフィルム４の接合箇所は、フィルム１とフィルム２の接合箇所の略上方に位置する。

フィルム２とフィルム４において、互いに接合されていない箇所（図１においてＣ２で示す箇所、第２のフィルム間）には所定の間隔をもって空間部分が形成されている。当該空間部分は、前記導水路の上方に位置し、フィルム配管１０において、密閉された断熱層たる空気層として機能する。

フィルム１乃至４は、それぞれ同じ材料から構成されてもよく、或いは、互いに異なる材料から構成されてもよい。フィルム１乃至４を構成する材料として、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＤＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ビニロン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリイミド等の樹脂を用いることができる。但し、上述の材料はあくまでも例示であり、フィルム１乃至４は他の材料から構成されてもよい。

また、フィルム１乃至４は、強度を補強する観点から、多層構造を有してもよい。フィルム１乃至４は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等の金属又は酸化チタン（ＴｉＯ_２）若しくは酸化シリコン（ＳｉＯ_２）等の無機物を含む層を蒸着法等により形成し、多層化された構造を有してもよい。

かかる基本構造を有するフィルム配管１０の効果については、図１２乃至図１８を参照して後に詳述する。

ところで、図１に示すフィルム配管１０にあっては、密閉された断熱層たる空気層として機能する箇所Ｃ１及びＣ２は、図２においてＢで示す導水路の下方及び上方にのみ設けられているが、本発明はかかる例に限定されず、図２のような構造であってもよい。なお、図２において図１に示す箇所と同じ箇所には同じ符号を付している。

図２に示すフィルム配管１０’にあっては、Ｂで示す導水路の下方及び上方のみならず、２つの導水路の間であって、フィルム１とフィルム２との接合箇所の下方及び上方にも、密閉された断熱層たる空気層Ｃ３及びＣ４が位置するように、フィルム３’はフィルム１上に積層して接合され、フィルム４’はフィルム２上に積層して接合されている。かかる構造により、図１に示す構造に比し、密閉された断熱層たる空気層Ｃ３及びＣ４の形成容積は大きく、断熱効果の向上が図られている。

２．本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の製造方法
次に、図３及び図４を参照して本発明の実施の形態に係るフィルム配管の製造方法について説明する。図３及び図４において、図１に示す箇所と同じ箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。

まず、可撓性を有するフィルム１上に同じく可撓性を有するフィルム２を重ねて設ける（図３（ａ）参照、フィルム積層工程）。

次に、図３（ａ）において矢印Ｄで示す箇所において、フィルム１とフィルム２を、熱を用いて溶着し部分的に接合する（図３（ｂ）参照）。

しかる後、フィルム１及びフィルム２であって、２つの接合箇所Ｄ’間に空間部分が形成されるように、フィルム１及びフィルム２を僅かに撓ませる（図３（ｃ）参照）。空間部分は、外部配管と接続可能で、冷却媒体である冷却水が通る導水路Ｂとして機能する。なお、図３（ｃ）に示す工程においては、２つの接合箇所Ｄ’間に空気を吹き込んで（注入して）、フィルム１及びフィルム２を僅かに撓ませてもよい。

次いで、フィルム１及びフィルム２を僅かに撓ませた状態で、フィルム１上であって、フィルム２が設けられている面と反対側の面に、可撓性を有するフィルム３を重ねて設け、更に、フィルム２上であって、フィルム１とは反対側の面に、可撓性を有するフィルム４を重ねて設ける（図４（ｄ）参照）。

次に、フィルム１とフィルム２の２つの接合箇所Ｄ’よりも僅かに外側の箇所、即ち、図４（ｅ）において矢印Ｅで示す箇所において、フィルム１乃至フィルム４を、熱を用いて溶着し部分的に接合し、２つの接合箇所Ｅ’間におけるフィルム３は僅かに下方に撓ませ、２つの接合箇所Ｅ’間におけるフィルム４は僅かに上方に撓ませる（図４（ｅ）参照）。

その結果、２つの接合箇所Ｅ’間であって、フィルム１とフィルム３との間及びフィルム２とフィルム４との間には、空間部分が形成される。当該空間部分は、前記導水路Ｂの下方に位置し、フィルム配管１０において、密閉された断熱層たる空気層Ｃ１として機能する。また、フィルム１とフィルム３において互いに接合されていない箇所（図１においてＣ１で示す箇所）には所定の間隔をもって空間部分が形成される。当該空間部分は、前記導水路Ｂの上方に位置し、フィルム配管１０において、密閉された断熱層たる空気層Ｃ２として機能する。

しかる後、フィルム１乃至フィルム４であって、接合箇所Ｅ’の外側に位置する不要な部分を削除し、フィルム配管１０が完成となる（図４（ｆ）参照）
ところで、図３及び図４に示す方法においては、上述のように、図４（ｄ）に示す工程において、フィルム１上であって、フィルム２が設けられている面と反対側の面に、平坦なフィルム３を重ねて設け、更に、フィルム２上であって、フィルム１とは反対側の面に、平坦なフィルム４を重ねて設け、図４（ｅ）に示す工程において、フィルム１乃至フィルム４を、熱を用いて溶着し部分的に接合し、密閉された断熱層たる空気層Ｃ１及びＣ２を形成している。しかしながら、本発明はかかる例に限定されない。

例えば、フィルム３及びフィルム４を予め立体的（３次元的）に成形して撓んだ形状を形成しておき、フィルム１上であって、フィルム２が設けられている面と反対側の面に、フィルム３を重ねて設け、更に、フィルム２上であって、フィルム１とは反対側の面に、フィルム４を重ねて設け、次いで、フィルム１乃至フィルム４を、熱を用いて溶着し部分的に接合し、密閉された断熱層たる空気層Ｃ１及びＣ２を形成してもよい。

例えば、金型のキャビティ部内に、当該キャビティ部の形状に沿ってフィルム３又はフィルム４を設けてフィルム３又は４を撓ませて仮固定し、この状態で、フィルム１上であって、フィルム２が設けられている面と反対側の面に、フィルム３を重ねて設け、更に、フィルム２上であって、フィルム１とは反対側の面に、フィルム４を重ねて設け、次いで、フィルム１乃至フィルム４を、熱を用いて溶着し部分的に接合し、密閉された断熱層たる空気層Ｃ１及びＣ２を形成してもよい。

また、フィルム１上であってフィルム１とフィルム３との間、及びフィルム２上であってフィルム２とフィルム４との間に、予め熱膨張性樹脂を設けておき、４枚のフィルム１乃至４を重ねて、図４（ｅ）において矢印Ｅで示す箇所において、フィルム１乃至フィルム４を、熱を用いて溶着し部分的に接合してもよい。かかる状態で、加熱を施すと、前記熱膨張性樹脂中の成分が気体に変化し、その圧力で断熱層（断熱部）として膨張した熱膨張性樹脂層を形成することができる（断熱部形成工程）。

熱膨張性樹脂として、例えば、松本油脂製薬株式会社の熱膨張性マイクロカプセル「マツモトマイクロスフェアー（登録商標）」Fシリーズ（Ｆ−２０、Ｆ−３６等）を用いることができる。熱膨張性マイクロカプセルは液状の低沸点炭化水素を熱可塑性高分子殻（シェル）で包み込んだマイクロカプセルである。加熱すると、高分子の殻が軟化し、カプセル中の液状炭化水素が気体に変化するため、その圧力でカプセルが膨張する。

熱膨張性樹脂層を用いた態様においては、図３（ｃ）に示すフィルム１及びフィルム２を僅かに撓ませる又は２つの接合箇所Ｄ’間に空気を吹き込む（注入する）工程がないため、当該工程に要される治具等が不要となり、製造工程を簡易なものにすることができる。

ところで、図３及び図４に示す例では、フィルム１乃至フィルム４の接合にあっては、熱よる溶着が用いられているが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、図５及び図６に示すように、接着剤を用いてフィルム１乃至フィルム４を一括して接合してもよい。

図５及び図６に示す例では、まず、フィルム１乃至４を準備する（図５（ａ）参照、フィルム積層工程）。

フィルム１上であって、図４（ｆ）に示す接合箇所Ｄ’に相当する箇所には、パターン印刷等により接着剤５ａが予め設けられている。また、フィルム２上およびフィルム３上であって、図４（ｆ）に示す接合箇所Ｅ’に相当する箇所には、パターン印刷等により接着剤５ｂ及び接着剤５ｃが夫々予め設けられている。接着剤５ａ乃至５ｃとして、例えば、ドライラミネート用接着剤として一般的な二液反応型ポリウレタン系接着剤を用いることができる。

次に、フィルム３、フィルム１、フィルム２、及びフィルム４をこの順で積層し、接着剤５ａ乃至５ｃを介して一括で接合する（図５（ｂ）参照、フィルム接合工程）。

しかる後、フィルム１及びフィルム２の２つの接合箇所Ｄ’間に空気を吹き込んで（注入して）、空間部分を形成する。当該空間部分は、外部配管と接続可能で、冷却媒体である冷却水が通る導水路Ｂとして機能する。また、フィルム１とフィルム３との間であって、２つの接合箇所Ｅ’間に空気を吹き込んで（注入して）、空間部分を形成する。当該空間部分は、前記導水路Ｂの下方に位置し、フィルム配管１０において、密閉された断熱層たる空気層Ｃ１として機能する。更に、フィルム２とフィルム４との間であって、２つの接合箇所Ｅ’間に空気を吹き込んで（注入して）、空間部分を形成する。当該空間部分は、前記導水路Ｂの上方に位置し、フィルム配管１０において、密閉された断熱層たる空気層Ｃ２として機能する（図６（ｃ）参照、空間形成工程）。

次に、フィルム１乃至フィルム４であって、接合箇所Ｅ’の外側に位置する不要な部分を削除し、フィルム配管１０が完成となる（図６（ｄ）参照）。

このように、図５及び図６に示す例では、図３及び図４に示す工程よりも少ない工程数で、一括して、導水路Ｂと空気層Ｃ１及びＣ２を形成することができる。

３．本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の実施例
次に、図７乃至図１１を参照して、上述の本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の実施例について説明する。図７乃至図１１において、（ｂ）は斜視図であり、（ａ）は当該斜視図のＸ−Ｘにおける断面図である。

本発明の発明者は、図７乃至図１１に示す方法により、フィルム配管を作製した。本実施例においては、４枚の可撓性を有するフィルム１１乃至１４として夫々同じフィルム、具体的にはＰＥＴ製のラミネートフィルムを使用した。

まず、冷却媒体である冷却水が通る導水路を形成すべく、フィルム１１及び１２と、２本の金属配管１５を用意した。そして、フィルム１１と、フィルム１１の上方に位置するフィルム１２とで、２本の金属配管１５の一方の端部を挟持した（図７参照）。

フィルム１１及び１２との接合箇所の表面を、予め荒目１０００番（＃１０００）の紙やすりを用いて荒らしたものを、金属配管１５として使用した。金属配管１５は、銅（Ｃｕ）からなり、直径４ｍｍであり、０．５ｍｍの肉厚を有する。

次に、図示を省略する型を用いてフィルム１１とフィルム１２を撓ませた状態で、２本の金属配管１５の間に空間部分を形成しつつ、熱を用いてフィルム１１とフィルム１２を図７（ａ）において矢印Ｆで示す箇所において溶着し、フィルム１１とフィルム１２、並びに、フィルム１１及び１２と金属配管１５を封止接合した（図８参照）。ここでの加熱温度は１００℃であった。２つの接合箇所Ｆ’間に形成された空間部分は、外部配管と接続可能で、冷却媒体である冷却水が通る導水路として機能する。

次に、図９（ａ）に示すフィルム支持体たる型１６ａに仮固定され撓んだフィルム１３を、フィルム１１上であってフィルム１２が設けられている面と反対側の面に重ねて設け、フィルム支持体たる型１６ｂに仮固定され撓んだフィルム１４を、フィルム１２上であってフィルム１１とは反対側の面に重ねて設けた（図９参照）。

次に、フィルム１１とフィルム１２の２つの接合箇所Ｆ’よりも僅かに外側の箇所、即ち、図１０（ａ）において矢印Ｇで示す箇所において、フィルム１１乃至フィルム１４を、熱を用いて溶着し封止接合した（図１０参照）。ここでの加熱温度は１００℃であった。この結果、２つの接合箇所Ｇ’間であって、フィルム１１とフィルム１３との間及びフィルム１２とフィルム１４との間には、密閉された断熱層たる空気層として機能する空間部分が形成された。

しかる後、フィルム１１乃至フィルム１４であって、接合箇所Ｇ’の外側に位置する不要な部分を削除し、フィルム配管２０が完成となった（図１１参照）。

本発明の発明者は、上述の工程を経て作製されたフィルム配管２０を、直径６ｍｍであり、１ｍｍの肉厚を有するゴム管を介して小型ポンプに接続し、毎分３００ｍｌの速さで水を流し、導水試験を行った。その結果、フィルム配管２０からの水漏れや断熱層となる空気の漏れがないことを確認することができた。

４．本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の適用例
次に、図１２乃至図１８を参照して、本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の適用例を説明する。

（１）第１の例
図１２に、本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の第１の適用例（導水路の形状例）を示す。図１２において、矢印はフィルム配管内を流動する水の流れの方向を示している。また、図１２において、グレーで示す箇所が、フィルム配管において、外部配管と接続可能で、冷却媒体である冷却水が通る導水路Ｂ１及びＢ２を示している。

本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の作製にあっては、図３乃至図６を参照して説明したように、フィルム間の接合は、溶着又は接着によりなされている。図１２に示すように、任意の導水路を一括して形成することができる。

図１２に示す例では、フィルム配管３０において、冷却対照に対する往路としての導水路Ｂ１と、復路としての導水路Ｂ２が、形成されている。導水路Ｂ２は一直線状に形成されているのに対し、導水路Ｂ１は、曲がった箇所を有する複雑な形状となっている。フィルム配管３０における各フィルム間の接合は、溶着又は接着によりなされているため、複数の導水路Ｂ１及びＢ２を一括して形成することができ、また複雑な形状を有する導水路Ｂ１をコネクタ等の接合部材を要することなく、また当該接合部材からの冷却水の漏れ等を発生させることなく、形成することができる。

よって、複数の導水路を形成する際や、複雑な形状を有する導水路を形成する際に、本発明の実施の形態にかかるフィルム配管３０を用いない場合に比し、部品点数や配管の組立工程数を少なく抑えることができる。

（２）第２の例
図１３に、本発明の実施の形態にかかるフィルム配管の第２の適用例を示す。図１３において、矢印はフィルム配管内を流動する水の流れの方向を示している。また、図１３において、グレーで示した箇所は、フィルム配管４０及び５０において、外部配管と接続可能で、冷却媒体である冷却水が通る導水路Ｂ３及びＢ４を示し、斜線を付した箇所は、密閉された断熱層たる空気層Ｃ５及びＣ６を示している。

図１３に示す例では、フィルム配管４０及び５０は水冷ジャケット７０と一体に形成され、フィルム配管４０及び５０と水冷ジャケット７０とを含む、冷却モジュール８０が形成されている。

熱回収部の一例たる水冷ジャケット７０内には図示を省略する配水管が設けられており、配水管内を水が流入する際に、ＣＰＵ等、水冷ジャケット７０の冷却対象からの熱が回収される。

フィルム配管４０においては、冷却ジャケット（冷却部）７０内に設けられた図示を省略する配水管に接続され、当該配水管に冷却水を供給する導水路Ｂ３が設けられている。そして、導水路Ｂ３の周囲には、密閉された断熱層たる空気層Ｃ５が設けられている。また、フィルム配管５０においては、冷却ジャケット７０内に設けられた図示を省略する配水管に接続され、当該配水管から水が排出される導水路Ｂ４が設けられている。そして、導水路Ｂ４の周囲には、密閉された断熱層たる空気層Ｃ６が設けられている。

冷却ジャケット７０内に設けられ、冷却ジャケット７０内から延出された配水管のフィルム配管４０及び５０と接合される箇所の表面には凹凸が形成されており、フィルム配管４０及び５０に設けられた接着層が当該凹凸と接着して、フィルム配管４０及び５０と冷却ジャケット７０から延出された配水管とは接合されている。これにより冷却モジュール８０が形成されている。

かかる構造においては、コネクタ等の接合部材が不要となるため、部品点数を低く抑えることができ、また省スペースに対応した冷却モジュール８０を実現することができる。

更に、冷却モジュール８０は、電子機器の構造に対応して容易に設置することができる。つまり、冷却モジュール８０のフィルム配管４０及び５０は、可撓性を有するフィルムが接合されて形成されているため、可撓性に基づき、発熱体（冷却対象）の外形形状（凹凸形状等）に追従して変形することができる。即ち、フィルム配管４０及び５０は金属配管と異なり、変形の自由度があるため、発熱体（冷却対象）である電子部品に対する接触面積を大きくすることができる。よって、電子機器の構造に対応して、複雑な配管を設けることなく、電子部品を確実に冷却することができる。

そして、冷却ジャケット７０にフィルム配管が接続された冷却モジュールにおいて、当該フィルム配管の導水管の形状を電子機器に設けられた電子部品の配置に対応させることにより、ＣＰＵ以外の電子部品から発せられる熱を回収することができる。これについて、図１４を参照して説明する。

図１４は、冷却モジュールの電子機器への搭載を示す図である。なお、図１４では、図面を見やすくするために、フィルム配管４５及び５０の詳細構成の図示は省略する。

図１４に矢印で示すように、冷却モジュール９０は、電子機器１００に搭載される。電子機器１００の配線基板９１上には、ＣＰＵ９５に加え、複数の（図１４では４つの）メモリー等の電子部品たるＩＣチップ９６−１乃至９６−４等が所定の間隔をもって並んで設けられている。ＩＣチップ９６−１乃至９６−４も、ＣＰＵ９５同様に、発熱体（冷却対象）である。冷却モジュール９０のフィルム配管４５おいては、ＩＣチップ９６−１乃至９６−４の配列に対応して、導水路Ｂ３が途中で所定間隔をもってＢ３ａ乃至Ｂ３ｄに分岐している。

ここで、ＩＣチップ９６−１乃至９６−４の配列に対応して設けられている導水路Ｂ３ｂ乃至Ｂ３ｄについて、図１５を参照して更に説明する。図１５（ａ）は、ＩＣチップ９６−１乃至９６−４と導水路Ｂ３ｂ乃至Ｂ３ｄとの接触関係を示す斜視図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の上面図である。

図１５を参照するに、フィルム配管４５において、ＩＣチップ９６−１及び９６−２間の箇所、ＩＣチップ９６−２及び９６−３間の箇所、およびＩＣチップ９６−３及び９６−４間の箇所には、他の箇所と異なり、断熱層が形成されておらず、導水路Ｂ３ｂ乃至Ｂ３ｄが露出している。そして、導水路Ｂ３ｂは、発熱体（冷却対象）たるＩＣチップ９６−１及び９６−２に接触し、導水路Ｂ３ｃは、発熱体（冷却対象）たるＩＣチップ９６−２及び９６−３に接触し、導水路Ｂ３ｄは、発熱体（冷却対象）たるＩＣチップ９６−３及び９６−４に接触している。

このようにフィルム配管４５にあっては、発熱体と接触する箇所は断熱層を有しない、フィルム１及びフィルム２からなる２層構造とし、導水路Ｂと発熱体とを接触させることにより、フィルム配管４５自体による熱の回収を実現している。よって、冷却モジュール９０という１つの熱回収系統により、ＣＰＵ９５とＩＣチップ９６−１乃至９６−４という複数の電子部品からの熱回収を可能としている。

なお、が、ＩＣチップ９６−１及び９６−２に接触している導水路Ｂ３ｂの外周面、ＩＣチップ９６−２及び９６−３に接触している導水路Ｂ３ｃの外周面、およびＩＣチップ９６−３及び９６−４に接触している導水路Ｂ３ｄの外周面に、銅（Ｃｕ）製の薄膜フィィルム等の高熱伝導性材料形成されていてもよい。これにより、導水路Ｂ３ｂ乃至Ｂ３ｄは、ＩＣチップ９６−１乃至９６−４からの熱を効率よく回収することができる。

このような複数の電子部品からの熱回収を実現する冷却モジュールをサーバ内に設けた場合の模式図を図１６に示す。図１６（ａ）は上面図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）において矢印Ｙ方向に見たときの側面図である。図１６（ａ）において、矢印はフィルム配管内を流動する水の流れを示している。

図１６において、サーバ内に設けられた配線基板９１上には、ＣＰＵ９５と、複数の（図１６では５つの）メモリー等のＩＣチップ９６−１乃至９６−５と、他の電子部品９７乃至９９が設けられている。ＩＣチップ９６−１乃至９６−５等は、所定の間隔をもって並んで設けられている。配線基板９１の上方には、冷却ジャケット７０と、本発明の実施の形態に係るフィルム配管５０及び１４０とを含む冷却モジュール１９０が設けられている。

冷却ジャケット７０は、ＣＰＵ９５の上面に設けられており、フィルム配管５０及び１４０が接続されている。

フィルム配管１４０おいては、ＩＣチップ９６−１乃至９６−５の配列に対応して、導水路Ｂ３が途中で所定間隔をもってＢ３ａ乃至Ｂ３ｄに分岐している。フィルム配管１４０において、ＩＣチップ９６−１及び９６−２間の箇所、ＩＣチップ９６−２及び９６−３間の箇所、ＩＣチップ９６−３及び９６−４間の箇所、およびＩＣチップ９６−４及び９６−５間の箇所には、他の箇所と異なり、断熱層が形成されておらずフィルム１及びフィルム２からなる２層構造となっており、導水路Ｂ３ａ乃至Ｂ３ｄが露出している。即ち、フィルム配管１４０では、断熱層は部分的に設けられている。

そして、導水路Ｂ３ａは、ＩＣチップ９６−１及び９６−２に接触し、導水路Ｂ３ｂは、ＩＣチップ９６−２及び９６−３に接触し、導水路Ｂ３ｃは、ＩＣチップ９６−３及び９６−４に接触し、導水路Ｂ３ｄは、ＩＣチップ９６−４及び９６−５に接触している。

かかる構造を有する冷却モジュール１９０において、冷却媒体である水はフィルム配管５０を往路とし、フィルム配管１４０を往路として冷却ジャケット７０内を通り循環（循環機構については後述する）する。冷却ジャケット７０においてＣＰＵ９５から発せられる熱が回収され、ＩＣチップ９６−１乃至９６−５から発せられる熱はフィルム配管１４０により回収される。

従って、冷却モジュール９０という１つの熱回収系統により、ＣＰＵ９５とＩＣチップ９６−１乃至９６−４という複数の電子部品からの熱回収を可能でき、確実に冷却することができる。

（３）第３の例
ところで、図１６に示す例において、冷却媒体である水の循環機構として、吸着式ヒートポンプを含む機構を用いることができる。これについて、図１７を参照して説明する。図１７は、冷却モジュールの、吸着式ヒートポンプを含む循環機構への接合を示すブロック図である。

図１７に示す例では、図１６に示す冷却モジュール１９０は、カプラ２０５を介して吸着式ヒートポンプ２１０に接続されている。そして、吸着式ヒートポンプ２１０に接続されたポンプ２２０が、カプラ２２５を介して冷却モジュール１９０に接続されている。

吸着式ヒートポンプ２１０は、吸着材に冷媒を吸着させる吸着工程後、脱着工程において、冷却モジュール１９０から送られてきた加熱された水を用いて、吸着材から冷媒を脱離（脱着）させる。そして、この脱離過程において吸着材が吸熱することを利用して、冷却モジュール１９０から送られてきた加熱された水を冷却する。冷却された水は、ポンプ２２０により、再び冷却モジュール１９０に戻される。

上述のように、冷却モジュール１９０と吸着式ヒートポンプ２１０との接合にあってはカプラ２０５が、冷却モジュール１９０とポンプ２２０との接合にあってはカプラ２２５が、用いられる。これについて、図１８を参照して説明する。図１８は、図１７において点線Ｚで囲んだ部分の拡大図である。なお、冷却モジュール１９０とポンプ２２０との接合構造は、冷却モジュール１９０と吸着式ヒートポンプ２１０との接合構造と同じであるため、冷却モジュール１９０と吸着式ヒートポンプ２１０との接合構造の説明をもって、冷却モジュール１９０とポンプ２２０との接合構造の説明に代える。

図１８を参照するに、冷却モジュール１９０のフィルム配管１４０は、カプラ２０５内から外部に延出された金属配管２０５ａに接続されている。金属配管２０５ａの端部およびその近傍部分は、冷却モジュール１９０のフィルム配管１４０内に挿入されている。

金属配管２０５ａのうちフィルム配管１４０と接合される箇所の表面には凹凸が形成されており、フィルム配管１４０に設けられた接着層が当該凹凸と接着して、フィルム配管１４０とカプラ２０５から延出された配水管２０５ａとは接合されている。なお、カプラ２０５から延出された配水管２０５ａのうち、フィルム配管１４０内に挿入されていない箇所を断熱材で被覆してもよい。

このように、冷却ジャケット７０と、フィルム配管５０及びフィルム配管１４０とを含む冷却モジュール１９０を、吸着式ヒートポンプ２１０を含む循環機構に接合しているため、効率よく発熱体を冷却することができる。

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。

以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
複数のフィルムが重ねられて接合されており、
冷却媒体が通る媒体経路が形成された第１のフィルム間と、断熱部が設けられた第２のフィルム間と、を含むことを特徴とするフィルム配管。
（付記２）
付記１記載のフィルム配管であって、
前記複数のフィルムは、溶着により接合されていることを特徴とするフィルム配管。
（付記３）
付記１記載のフィルム配管であって、
前記複数のフィルムは、接着により接合されていることを特徴とするフィルム配管。
（付記４）
付記１記載のフィルム配管であって、
前記断熱部は部分的に設けられ、
前記断熱部が設けられていない箇所は、前記媒体経路を形成するフィルムが露出していることを特徴とするフィルム配管。
（付記５）
付記４記載のフィルム配管であって、
露出している前記フィルムに熱伝導性層が形成されていることを特徴とするフィルム配管。
（付記６）
付記１乃至５いずれか一項記載のフィルム配管であって、
前記フィルムは、金属又は無機物を含む層を有する多層構造を有することを特徴とするフィルム配管。
（付記７）
付記１乃至６いずれか一項記載のフィルム配管であって、
前記フィルムは、ヒートポンプに接続されることを特徴とするフィルム配管。
（付記８）
冷却部と、
前記冷却部に接続されたフィルム配管と、を含み、
前記フィルム配管は、
複数のフィルムが重ねられて接合されており、
冷却媒体が通る媒体経路が形成された第１のフィルム間と、断熱部が設けられた第２のフィルム間と、を含むことを特徴とする冷却モジュール。
（付記９）
付記８記載の冷却モジュールであって、
前記断熱部は部分的に設けられ、
前記断熱部が設けられていない箇所は、前記媒体経路を構成するフィルムが露出し、冷却対象からの熱を回収することを特徴とする冷却モジュール。
（付記１０）
フィルム配管の製造方法であって、
複数のフィルムを重ねるフィルム積層工程と、
重ねられた前記複数のフィルムを接合するフィルム接合工程と、
接合された前記複数のフィルムの間に空間を形成する空間形成工程と、を含み、
重ねられた前記複数のフィルムの間には、接着剤が設けられており、前記フィルム接合工程において、前記複数のフィルムは一括して接合されることを特徴とするフィルム配管の製造方法。
（付記１１）
フィルム配管の製造方法であって、
立体的に成形された複数のフィルムを重ねるフィルム積層工程と、
重ねられた前記複数のフィルムを接合するフィルム接合工程と、を含むことを特徴とするフィルム配管の製造方法。
（付記１２）
フィルム配管の製造方法であって、
熱膨張性樹脂を介して複数のフィルムを積層するフィルム積層工程と、
加熱により、膨張した熱膨張性樹脂層が断熱部として前記フィルム間に形成される断熱部形成工程と、を含むことを特徴とするフィルム配管の製造方法。

１、２、３、４、１１、１２、１３、１４ フィルム
１０、１０’、２０、４５、５０、１４０ フィルム配管
７０ 冷却ジャケット
８０、９０、１９０ 冷却モジュール
９５ ＣＰＵ
９６ ＩＣチップ
２１０ ヒートポンプ
Ｂ 導水路
Ｃ 断熱層

Claims (6)

1. 複数のフィルムが重ねられて接合されており、
   冷却媒体が通る媒体経路が形成された第１のフィルム間と、断熱部が設けられた第２のフィルム間と、を含み、
   前記断熱部は、前記媒体経路の上方及び下方に設けられ、
   前記上方及び前記下方の少なくとも一方において、前記断熱部は部分的に設けられ、
   前記断熱部が設けられていない箇所は、前記媒体経路を構成するフィルムが露出していることを特徴とするフィルム配管。
2. 請求項１記載のフィルム配管であって、
   前記フィルムは、ヒートポンプに接続されることを特徴とするフィルム配管。
3. 冷却部と、
   前記冷却部に接続されたフィルム配管と、を含み、
   前記フィルム配管は、
   複数のフィルムが重ねられて接合されており、
   冷却媒体が通る媒体経路が形成された第１のフィルム間と、断熱部が設けられた第２のフィルム間と、を含み、
   前記断熱部は、前記媒体経路の上方及び下方に設けられ、
   前記上方及び前記下方の少なくとも一方において、前記断熱部は部分的に設けられ、
   前記断熱部が設けられていない箇所は、前記媒体経路を構成するフィルムが露出し、冷却対象からの熱を回収することを特徴とする冷却モジュール。
4. フィルム配管の製造方法であって、
   ４枚以上のフィルムを重ねるフィルム積層工程と、
   重ねられた前記４枚以上のフィルムを接合するフィルム接合工程と、
   接合された隣接するフィルムの間に冷却媒体が通る媒体経路となる空間を形成し、前記媒体経路となる空間の上方及び下方において隣接するフィルムの間に断熱部となる空間を形成する空間形成工程と、を含み、
   重ねられた前記４枚以上のフィルムの間には、接着剤が設けられており、前記フィルム接合工程において、前記４枚以上のフィルムは一括して接合されることを特徴とするフィルム配管の製造方法。
5. ４枚以上のフィルムを重ねて作製されるフィルム配管の製造方法であって、
   隣接するフィルムの間に冷却媒体が通る媒体経路となる空間を形成し、前記媒体経路となる空間の上方及び下方において隣接するフィルムの間に断熱部となる空間が形成されるように立体的に成形されたフィルムを重ねるフィルム積層工程と、
   重ねられた前記のフィルムを接合するフィルム接合工程と、を含むことを特徴とするフィルム配管の製造方法。
6. フィルム配管の製造方法であって、
   隣接するフィルムの間に冷却媒体が通る媒体経路となる空間が形成されるように複数のフィルムを重ねるフィルム積層工程と、
   熱膨張性樹脂を介して前記複数のフィルムの上下に他のフィルムを積層する他のフィルム積層工程と、
   加熱により、前記媒体経路となる空間の上方及び下方において膨張した熱膨張性樹脂層が断熱部として前記複数のフィルムと前記他のフィルムとの間に形成される断熱部形成工程と、を含むことを特徴とするフィルム配管の製造方法。

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