JP5983478B2

JP5983478B2 - 電子装置冷却装置

Info

Publication number: JP5983478B2
Application number: JP2013055483A
Authority: JP
Inventors: ▲高▼須　庸一; 庸一 ▲高▼須
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2033-03-18
Also published as: JP2014183115A

Description

本開示は、電子装置冷却装置に関する。

従来から、複数の電子部品を両面から冷却するための冷却器であって、該冷却器は、上記電子部品を複数個並列させた状態で挟持するように配置されると共に内部に冷却媒体を流通させる一対の扁平状の冷却チューブからなる両面冷却ユニットを有し、該両面冷却ユニットは、上記冷却チューブの厚み方向に複数個配列しており、かつ、隣り合う上記両面冷却ユニットの間には、隙間が形成されている冷却器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2005-064382号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載の構成では、一対の冷却チューブのうちの表面側の冷却チューブは、２つの電子部品の双方の表面側を冷却し、他の１つの冷却チューブは、同２つの電子部品の双方の裏面側を冷却している。形成されるビア数が少ない場合には一般的に、熱抵抗は、電子部品の表面側と裏面側とで有意に異なり、裏面側の熱抵抗＞＞表面側の熱抵抗の関係（即ち裏面側の熱抵抗が表面側の熱抵抗より有意に大きい関係）となる。従って、表面側の冷却チューブ内を流れる冷却水は、１つ目の電子部品の表面を通って温度上昇し、次いで、２つ目の電子部品の表面を通って更に温度上昇して排出される。これに対して、裏面側の冷却チューブ内を流れる冷却水は、ほとんど温度上昇しないまま排出される。従って、裏面側の冷却チューブを流れる冷却水の除熱量は表面側の冷却チューブより小さいものとなり、全体として冷却効率が良くないという問題がある。

そこで、開示の技術は、複数の冷却対象電子装置の全体としての冷却効率を高めることが可能な電子装置冷却装置の提供を目的とする。

本開示の一局面によれば、第１冷却対象電子装置の表面側を通る第１表面冷却流路と、
前記第１冷却対象電子装置の裏面側を通る第１裏面冷却流路と、
第２冷却対象電子装置の表面側を通る第２表面冷却流路と、
前記第２冷却対象電子装置の裏面側を通る第２裏面冷却流路と、
前記第１表面冷却流路の出口側を前記第２裏面冷却流路の入口側に接続する第１接続流路と、
前記第１裏面冷却流路の出口側を前記第２裏面冷却流路の入口側に接続する第２接続流路と、
前記第１表面冷却流路の出口側を前記第２表面冷却流路の入口側に接続する第３接続流路と、
前記第１裏面冷却流路の出口側を前記第２表面冷却流路の入口側に接続する第４接続流路と、
前記第１、第２、第３及び第４接続流路の各出口側と、前記第２表面冷却流路及び第２裏面冷却流路の各入口側との間に設けられ、前記第１、第２、第３及び第４接続流路と前記第２表面冷却流路及び第２裏面冷却流路との間の連通状態を可変する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材に接続され、前記第１及び第２接続流路間の温度差に応じて駆動するアクチュエータとを含む、電子装置冷却装置が提供される。

本開示の技術によれば、複数の冷却対象電子装置の全体としての冷却効率を高めることが可能な電子装置冷却装置が得られる。

電子装置冷却装置が適用されてよいコンピューター水冷システム１の一例を示す図である。コンピューターラック２０の構造の一例を概略的に示す図である。電子装置冷却装置５０の構成の説明図である。接続流路部５３０の一例を概略的に示す図である。接続流路部５３０の一例を概略的に示す斜視図である。遮蔽板駆動機構５５０の一例を概略的に示す図である。他の一例のアクチュエータ５５４の動作例（その１）を概略的に示す図である。他の一例のアクチュエータ５５４の動作例（その２）を概略的に示す図である。図７及び図８に示す例に適用可能な冷媒の幾つかの例を示す表図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

図１は、電子装置冷却装置が適用されてよいコンピューター水冷システム１の一例を概略的に示す図である。

図１に示す例では、コンピューター水冷システム１は、循環ライン２と、冷却水循環装置１０と、コンピューターラック２０とを含む。循環ライン２は、任意の材料（例えば、銅等）の配管又はホースにより形成されてよい。冷却水循環装置１０は、温度調整した冷却水をコンピューターラック２０に供給する。冷却水循環装置１０は、ポンプや熱交換器やタンク等を含んでよい。コンピューターラック２０は、内部に冷却対象のコンピューターを含む。図１に示す例では、コンピューターラック２０は、３つ直列に配置されているが、任意の数で配置されてもよい。

図２は、コンピューターラック２０の構造の一例を示す図である。コンピューターラック２０は、複数の電子装置７と、電子装置７が実装されるシステムボード（基板）８と、電子装置７を冷却する電子装置冷却装置５０とを含む。

電子装置７は、素子単位やチップ単位のような任意の単位であってよく、例えばLSI(large-scale integration)であってよい。システムボード８は、図２に示すように、複数段で配置されてもよい。システムボード８は、複数の電子装置７に共通であってよい。例えば図２に示す例では、１つのシステムボード８に３つの電子装置７が配置されている。但し、複数の電子装置７のそれぞれ毎に基板が設けられてもよい。

電子装置冷却装置５０は、供給側マニホールド５０２と、排水側マニホールド５０４と、クーリングプレート（ヒートシンク）５１０と、配管５２０と、遮蔽板駆動機構５５０とを含む。供給側マニホールド５０２は、循環ライン２の供給側配管に接続される。また、排水側マニホールド５０４は、循環ライン２の排水側配管に接続される。クーリングプレート５１０は、各電子装置７の表面側と裏面側とにそれぞれ設けられる。配管５２０は、システムボード８毎に設けられ、供給側マニホールド５０２と排水側マニホールド５０４の間を接続する。配管５２０及び遮蔽板駆動機構５５０については後に詳説する。

尚、図２に示す例では、システムボード８が複数個（複数層）存在する構成であるため、供給側マニホールド５０２及び排水側マニホールド５０４が設けられている。しかしながら、単一のシステムボード８を含む構成においては、供給側マニホールド５０２及び排水側マニホールド５０４が省略されてもよい。この場合、配管５２０は、直接、循環ライン２の供給側配管と排水側配管に接続されてよい。

図３は、電子装置冷却装置５０の構成の説明図であり、図２のＡ部に相当する図である。以下では、システムボード８上の３つの電子装置７について、供給側（上流側）から順に電子装置７Ａ，電子装置７Ｂ，電子装置７Ｃと称する。尚、電子装置７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、同一の種類であってもよいし、異なる種類であってもよい。

システムボード８には、図３に示すように、電子装置７Ａ，７Ｂ，７Ｃが実装されている基板領域に内壁が金属（例えば銅）でメッキされたビア９が形成される。システムボード８の裏面には、クーリングプレート５１０が配置される。このような構成によれば、電子装置７Ａ，７Ｂ，７Ｃからの熱は、システムボード８の裏面にも伝熱され、システムボード８の両面のクーリングプレート５１０を介して電子装置７Ａ，７Ｂ，７Ｃの両面からの冷却が可能となる。尚、以下では、前提として、電子装置７Ａ，７Ｂ，７Ｃのいずれについても、裏面側クーリングプレートの熱抵抗＞＞表面側クーリングプレートの熱抵抗であるものとする。

配管５２０は、電子装置７Ａ，７Ｂ，７Ｃのそれぞれの表面側のクーリングプレート５１０を通る表面冷却流路５２２と、電子装置７Ａ，７Ｂ，７Ｃのそれぞれの裏面側のクーリングプレート５１０を通る裏面冷却流路５２４と、接続流路部５３０とを含む。接続流路部５３０には、遮蔽板駆動機構５５０が設けられる。接続流路部５３０は、遮蔽板駆動機構５５０と共に、電子装置７Ａ，７Ｂ，７Ｃの各間（即ち、電子装置７Ａと電子装置７Ｂの間、及び、電子装置７Ｂと電子装置７Ｃの間）に設けられてよい。或いは、接続流路部５３０は、遮蔽板駆動機構５５０と共に、上流側から２番目以降の電子装置７間（本例では、電子装置７Ｂと電子装置７Ｃの間）に設けられてもよい。接続流路部５３０及び遮蔽板駆動機構５５０については後に詳説する。

図４は、接続流路部５３０の一例を概略的に示す図であり、（Ａ）は、上面視（図３の矢印Ｙ１参照）であり、（Ｂ）は、側面視（図３と同一のビュー）である。図５は、接続流路部５３０の一例を概略的に示す斜視図である。図５では、理解しやすくするための便宜上、接続流路部５３０と、遮蔽板５５２（後述）と、電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４は、分解した状態で図示されている。尚、ここでは、一例として、電子装置７Ａと電子装置７Ｂの間の接続流路部５３０について説明するが、他の隣接する電子装置７間についても同様であってよい。

接続流路部５３０は、表面側下接続流路５３１と、裏面側下接続流路５３２と、表面側上接続流路５３３と、裏面側上接続流路５３４とを含む。表面側下接続流路５３１は、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２の出口側を電子装置７Ｂの裏面冷却流路５２４の入口側に接続する。裏面側下接続流路５３２は、電子装置７Ａの裏面冷却流路５２４の出口側を電子装置７Ｂの裏面冷却流路５２４の入口側に接続する。表面側上接続流路５３３は、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２の出口側を電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２の入口側に接続する。裏面側上接続流路５３４は、電子装置７Ａの裏面冷却流路５２４の出口側を電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２の入口側に接続する。

図４及び図５に示す例では、表面側下接続流路５３１及び表面側上接続流路５３３は、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２から２手に分岐して形成されている。また、裏面側下接続流路５３２及び裏面側上接続流路５３４は、電子装置７Ａの裏面冷却流路５２４から２手に分岐して形成されている。この際、表面側下接続流路５３１及び表面側上接続流路５３３は、図４に示すように、互いに対して左右方向及び上下方向にオフセットする位置関係で、電子装置７Ｂの裏面冷却流路５２４及び表面冷却流路５２２のそれぞれに対向される。また、同様に、裏面側下接続流路５３２及び裏面側上接続流路５３４は、図４に示すように、互いに対して左右方向及び上下方向にオフセットする位置関係で、電子装置７Ｂの裏面冷却流路５２４及び表面冷却流路５２２のそれぞれに対向される。また、表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２は、横方向に隣接して並び、表面側上接続流路５３３及び裏面側上接続流路５３４は、横方向に隣接して並ぶ。また、表面側下接続流路５３１及び裏面側上接続流路５３４は、上下方向で隣接して並び、裏面側下接続流路５３２及び表面側上接続流路５３３は、上下方向で隣接して並ぶ。尚、表面側下接続流路５３１、裏面側下接続流路５３２、表面側上接続流路５３３及び裏面側上接続流路５３４は、同一の断面積（同一の径）であってよい。

図４及び図５に示す例では、電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４の入口側は、横方向に幅が拡大された拡大部５２２ａ，５２４ａをそれぞれ有する。拡大部５２２ａ及び５２４ａは、上下方向で隣接して並ぶ。拡大部５２２ａには、横方向に隣接して並ぶ表面側上接続流路５３３及び裏面側上接続流路５３４が対向し、拡大部５２４ａには、横方向に隣接して並ぶ表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２が対向している。拡大部５２２ａは、表面側上接続流路５３３及び裏面側上接続流路５３４の断面積の合計に対応する断面積を有してよく、同様に、拡大部５２４ａは、表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２の断面積の合計に対応する断面積を有してよい。

遮蔽板駆動機構５５０は、図４に概略的に示すように、接続流路部５３０と、電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４との間に設けられる。

図６は、遮蔽板駆動機構５５０の一例を概略的に示す図であり、遮蔽板駆動機構５５０の構成と、接続流路部５３０と電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４との関係を流れ方向に視た透視図である。図６（Ａ）は、遮蔽板駆動機構５５０の遮蔽板５５２が、表面側下接続流路５３１及び裏面側上接続流路５３４を遮蔽する第１位置にある状態を示し、図６（Ｂ）は、遮蔽板駆動機構５５０の遮蔽板５５２が、裏面側下接続流路５３２及び表面側上接続流路５３３を遮蔽する第２位置にある状態を示す。尚、図６においては、便宜上、遮蔽板５５２は、外枠のみが太線で示されているが、遮蔽板５５２は、流れ方向に見て中実の板で形成されている。即ち、遮蔽板５５２の太線で囲まれた領域は、中空でなく、中実である。

遮蔽板駆動機構５５０は、遮蔽板５５２と、アクチュエータ５５４とを含む。

遮蔽板５５２は、図６に示すように、表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２（又は表面側上接続流路５３３及び裏面側上接続流路５３４）に対応する外形（サイズ）を有する。遮蔽板５５２は、表面側下接続流路５３１及び裏面側上接続流路５３４を遮蔽する第１位置（図６（Ａ）参照）と、裏面側下接続流路５３２及び表面側上接続流路５３３を遮蔽する第２位置（図６（Ｂ）参照）との間で移動可能である。

遮蔽板５５２が第１位置にあるとき、図６（Ａ）に示すように、裏面側下接続流路５３２及び表面側上接続流路５３３が、それぞれ、電子装置７Ｂの裏面冷却流路５２４及び表面冷却流路５２２と連通する。これにより、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４が、それぞれ、電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４と連通することになる。

遮蔽板５５２が第２位置にあるとき、図６（Ｂ）に示すように、表面側下接続流路５３１及び裏面側上接続流路５３４が、それぞれ、電子装置７Ｂの裏面冷却流路５２４及び表面冷却流路５２２と連通する。これにより、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４が、それぞれ、電子装置７Ｂの裏面冷却流路５２４及び表面冷却流路５２２と連通することになる。

アクチュエータ５５４は、遮蔽板５５２を第１位置（図６（Ａ）参照）と第２位置（図６（Ｂ）参照）の間で移動させるための駆動力を発生する。アクチュエータ５５４は、表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２に熱的に接続され、表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２間の温度差に応じて駆動する。アクチュエータ５５４は、表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２間の温度差に応じて遮蔽板５５２を第１位置と第２位置との間で移動させる駆動力を発生するものであれば、任意の構成であってよい。例えば、アクチュエータ５５４は、オイルの熱膨張、バイメタルの熱変形、フロンの相変化等を利用するものであってよい。アクチュエータ５５４と表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２との間の熱的に接続は、任意の態様で実現されてよい。例えば、アクチュエータ５５４は、表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２内に設けられてもよい（アクチュエータ５５４に冷却水を直接当ててもよい）。また、アクチュエータ５５４と表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２とは、熱パイプ等の高い伝熱性材料を介して接続されてもよい。

図６に示す例では、アクチュエータ５５４は、遮蔽板５５２の左右側にそれぞれ配置される第１アクチュエータ５５４ａ及び第２アクチュエータ５５４ｂを含む。第１アクチュエータ５５４ａ及び第２アクチュエータ５５４ｂは、それぞれ、シリンダ内にシリコーンオイルを含む。シリコーンオイルの熱膨張率は室温近辺で1×10^-3/℃であり、水の5倍程度と大きい。遮蔽板５５２は、第１アクチュエータ５５４ａ及び第２アクチュエータ５５４ｂの膨張差により左右方向に移動される。

ここでは、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２からの冷却水の温度をT1、裏面冷却流路５２４からの冷却水の温度をT2とする。即ち、表面側下接続流路５３１内の冷却水の温度をT1、裏面側下接続流路５３２内の冷却水の温度をT2とする。

T1＞T2である場合、第２アクチュエータ５５４ｂ内のシリコーンオイルが第１アクチュエータ５５４ａ内のシリコーンオイルよりも膨張することにより遮蔽板５５２は図６の左側（第２位置）に移動する。これにより、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２は、電子装置７Ｂの裏面冷却流路５２４と、電子装置７Ａの裏面冷却流路５２４は、電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２と、それぞれ接続することになる。これにより、配管経路が電子装置７Ａ，７Ｂ間にて表面、裏面で入れ換わることになる。従って、電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２には、電子装置７Ａの裏面冷却流路５２４からの冷却水が供給されるので、温度が相対的に低い冷却水にて熱抵抗が相対的に小さい電子装置７Ｂの表面側を効率的に冷却することができる。

逆にT１＜T2である場合、第１アクチュエータ５５４ａ内のシリコーンオイルが第２アクチュエータ５５４ｂ内のシリコーンオイルよりも膨張することにより遮蔽板５５２は右側（第１位置）に移動する。これにより、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２は、電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２と、電子装置７Ａの裏面冷却流路５２４は、電子装置７Ｂの裏面冷却流路５２４と、それぞれ接続することになり、配管経路は電子装置７Ａ，７Ｂ間にて入れ換わらない。従って、電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２には、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２からの冷却水が供給されるので、温度が相対的に低い冷却水にて熱抵抗が相対的に小さい電子装置７Ｂの表面側を効率的に冷却することができる。

このように、図６に示す例によれば、冷却水の温度（水温）に応じて自動的に電子装置７Ａ，７Ｂ間で配管経路を制御することが可能となる。尚、図６に示す例では、シリコーンオイルを用いているが、エタノール等の有機溶剤でも同様の制御を実現することができる。

尚、今回の前提では、上述の如く、裏面側クーリングプレートの熱抵抗＞＞表面側クーリングプレートの熱抵抗である。この前提によれば、電子装置７Ａの入口側で表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４内の冷却水の温度が同じであるときは、電子装置７Ａの出口側でT１＜T2となることはない。従って、接続流路部５３０及び遮蔽板駆動機構５５０は、電子装置７Ｂの出口側のみ（即ち電子装置７Ｂと電子装置７Ｃの間のみ）に設けられてもよい。これは、電子装置７Ｂの出口側では、電子装置７Ａ及び／又は電子装置７Ｂの稼動状態に応じて、表面冷却流路５２２の冷却水の温度T1及び裏面冷却流路５２４内の冷却水の温度T2がT1＞T2となったりT１＜T2となったりしうるためである。例えば、電子装置７Ａが動作中であり電子装置７Ｂが停止中であるときは、電子装置７Ｂの出口側で表面冷却流路５２２の冷却水の温度T1及び裏面冷却流路５２４内の冷却水の温度T2は、T１＜T2となりえる。他方、電子装置７Ａが停止中であり電子装置７Ｂが動作中であるときは、電子装置７Ｂの出口側で表面冷却流路５２２の冷却水の温度T1及び裏面冷却流路５２４内の冷却水の温度T2は、T1＞T2となりえる。

図７及び図８は、他の一例のアクチュエータ５５４の動作例を概略的に示す図である。図９は、図７及び図８に示す例に適用可能な冷媒の幾つかの例を示す図である。図７及び図８に示す例では、フロンの相変化を利用したアクチュエータ５５４が使用される。尚、同様に、図７及び図８においては、便宜上、遮蔽板５５２は、外枠のみが太線で示されているが、遮蔽板５５２は、流れ方向に見て中実の板で形成されている。即ち、遮蔽板５５２の太線で囲まれた領域は、中空でなく、中実である。

図７及び図８に示す例では、アクチュエータ５５４は、遮蔽板５５２の左右側にそれぞれ２つ配置されるアクチュエータ５５４ｃ及びアクチュエータ５５４ｄを含む。左右のアクチュエータ５５４ｃは、遮蔽板５５２の左右側にそれぞれ接続され、左右のアクチュエータ５５４ｄは、左右のアクチュエータ５５４ｃの左右側（外側）にそれぞれ接続される。また、弾性部材５５９は、それぞれ、左右のアクチュエータ５５４ｄの左右側（外側）にそれぞれ接続される。弾性部材５５９は、例えばバネ（スプリング）であり、左右の弾性部材５５９は同一の特性を有してよい。弾性部材５５９は、アクチュエータ５５４ｃ及びアクチュエータ５５４ｄの左右方向の変位（膨張）を吸収しつつ、遮蔽板５５２を中立位置（図７（Ａ）参照）に向けて付勢する機能を有してよい。

アクチュエータ５５４ｃ及びアクチュエータ５５４ｄは、それぞれ、シリンダ内に沸点の異なる冷媒を含む。かかる冷媒としては、図９に示すような冷媒が使用可能である。ここでは、一例として、アクチュエータ５５４ｃ内の冷媒の沸点Ｔａと、アクチュエータ５５４ｄ内の冷媒の沸点Ｔｂは、Ta<Tbの関係であるとする。また、上述と同様、表面側下接続流路５３１内の冷却水の温度をT1、裏面側下接続流路５３２内の冷却水の温度をT2とする。

T1、T2<Taのとき、図７（Ａ）に示すように、アクチュエータ５５４ｃ、５５４ｄ内の冷媒は液体であり、アクチュエータ５５４ｃ、５５４ｄは膨張しておらず、遮蔽板５５２は中央に位置（中立位置）にある。

Ta＜T1＜Tb、T2<Taのとき、図７（Ｂ）に示すように、右側のアクチュエータ５５４ｃ内の冷媒のみ相変化し、その結果、右側のアクチュエータ５５４ｃが膨張する。これにより、遮蔽板５５２は、左側のストッパ５５３の位置（第２位置）まで移動する。

Tb＜T1、T2<Taのとき、図７（Ｃ）に示すように、右側のアクチュエータ５５４ｃ、５５４ｄ内の冷媒が相変化し、その結果、右側のアクチュエータ５５４ｃ、５５４ｄが膨張する。これにより、遮蔽板５５２は、左側のストッパ５５３の位置（第２位置）まで移動する。

Ta＜T1＜Tb、Ta＜T2<Tbのとき、図８（Ａ）に示すように、両側のアクチュエータ５５４ｃ内の冷媒が相変化し、その結果、両側のアクチュエータ５５４ｃが膨張する。このとき、遮蔽板５５２は、中央の位置にある。

Tb＜T1、Ta＜T2<Tbのとき、図８（Ｂ）に示すように、右側のアクチュエータ５５４ｃ、５５４ｄ内及び左側のアクチュエータ５５４ｃ内の冷媒が相変化し、その結果、右側のアクチュエータ５５４ｃ、５５４ｄ及び左側のアクチュエータ５５４ｃが膨張する。これにより、遮蔽板５５２は、左側のストッパ５５３の位置（第２位置）まで移動する。

Tb＜T1、Tb＜T2のとき、図８（Ｃ）に示すように、両側のアクチュエータ５５４ｃ、５５４ｄ内の冷媒が相変化し、その結果、両側のアクチュエータ５５４ｃ、５５４ｄが膨張する。このとき、遮蔽板５５２は、中央の位置にある。

図７及び図８に示す例によれば、沸点の異なる複数の冷媒を用いることにより、T1、T2に温度差があるときに完全な開・閉状態（遮蔽板５５２がストッパ５５３に当たる位置で保持される状態）にすることが可能となる。

以上説明した本実施例によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。

本実施例によれば、上述の如く、接続流路部５３０及び遮蔽板駆動機構５５０（アクチュエータ５５４及び遮蔽板５５２）が設ける。これにより、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２からの冷却水及び裏面冷却流路５２４からの冷却水を、これらの温度差に応じて、電子装置７Ｂの表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４間で振り分ける（切り換える）ことができる。従って、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４のうちの温度が低い方の冷却水を用いて、電子装置７Ｂの表面側（熱抵抗が小さい側）を冷却することができ、全体としての冷却効率を高めることができる。また、アクチュエータ５５４及び遮蔽板５５２は、電子装置７Ａの表面冷却流路５２２からの冷却水及び裏面冷却流路５２４の冷却水の温度差に応じて駆動するので、水温モニタや三方バルブ等が不要であり、簡易な構成で効率的な冷却を実現することができる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例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範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、アクチュエータ５５４は、表面側下接続流路５３１及び裏面側下接続流路５３２に熱的に接続されているが、アクチュエータ５５４は、同等の温度差を持つ他の流路に熱的に接続されてもよい。例えば、アクチュエータ５５４は、表面側上接続流路５３３及び裏面側上接続流路５３４に熱的に接続されてもよい。或いは、アクチュエータ５５４は、表面側下接続流路５３１及び裏面側上接続流路５３４に熱的に接続されてもよい。或いは、アクチュエータ５５４は、裏面側下接続流路５３２及び表面側上接続流路５３３に熱的に接続されてもよい。或いは、アクチュエータ５５４は、表面冷却流路５２２及び裏面冷却流路５２４の出口付近（クーリングプレート５１０よりも下流側）に熱的に接続されてもよい。

また、上述した実施例では、アクチュエータ５５４は、熱膨張を利用して駆動しているが、熱収縮を利用して駆動する構成であってもよいし、これらの組合せであってもよい。

また、上述した実施例では、電子装置冷却装置５０は、コンピューターラック２０内に配置されているが、電子装置冷却装置５０は、冷却を要する電子装置７を備える任意の箇所に適用されてよい。

なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
第１冷却対象電子装置の表面側を通る第１表面冷却流路と、
前記第１冷却対象電子装置の裏面側を通る第１裏面冷却流路と、
第２冷却対象電子装置の表面側を通る第２表面冷却流路と、
前記第２冷却対象電子装置の裏面側を通る第２裏面冷却流路と、
前記第１表面冷却流路の出口側を前記第２裏面冷却流路の入口側に接続する第１接続流路と、
前記第１裏面冷却流路の出口側を前記第２裏面冷却流路の入口側に接続する第２接続流路と、
前記第１表面冷却流路の出口側を前記第２表面冷却流路の入口側に接続する第３接続流路と、
前記第１裏面冷却流路の出口側を前記第２表面冷却流路の入口側に接続する第４接続流路と、
前記第１、第２、第３及び第４接続流路の各出口側と、前記第２表面冷却流路及び第２裏面冷却流路の各入口側との間に設けられ、前記第１、第２、第３及び第４接続流路と前記第２表面冷却流路及び第２裏面冷却流路との間の連通状態を可変する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材に接続され、前記第１及び第２接続流路間の温度差に応じて駆動するアクチュエータとを含む、電子装置冷却装置。
（付記２）
前記遮蔽部材は、前記第１及び第４接続流路の各出口を遮蔽する第１位置と、前記第２及び第３接続流路の各出口を遮蔽する第２位置との間で移動可能である、付記１に記載の電子装置冷却装置。
（付記３）
前記アクチュエータは、前記第１接続流路内の温度が前記第２接続流路内の温度よりも高い場合に、前記第２位置に向かう方向に前記遮蔽部材を移動させ、前記第２接続流路内の温度が前記第１接続流路内の温度よりも高い場合に、前記第１位置に向かう方向に前記遮蔽部材を移動させる、付記１又は２に記載の電子装置冷却装置。
（付記４）
前記アクチュエータは、前記第１及び第２接続流路に熱的に接続される、付記１〜３のうちのいずれか1項に記載の電子装置冷却装置。
（付記５）
前記アクチュエータは、前記第１及び第２接続流路の温度により熱膨張することで駆動する、付記１〜４のうちのいずれか1項に記載の電子装置冷却装置。
（付記６）
前記アクチュエータは、冷媒を含み、前記第１及び第２接続流路の温度に応じて前記冷媒が相変化することで駆動する、付記１〜４のうちのいずれか1項に記載の電子装置冷却装置。
（付記７）
前記第１冷却対象電子装置の表面側と裏面側にそれぞれ設けられる第１表面側クーリングプレート及び第１裏面側クーリングプレートと、
前記第２冷却対象電子装置の表面側と裏面側にそれぞれ設けられる第２表面側クーリングプレート及び第２裏面側クーリングプレートと含み、
前記第１表面冷却流路及び前記第１裏面冷却流路は、それぞれ、前記第１表面側クーリングプレート及び前記第１裏面側クーリングプレートを通り、前記第２表面冷却流路及び前記第２裏面冷却流路は、それぞれ、前記第２表面側クーリングプレート及び前記第２裏面側クーリングプレートを通る、付記１〜６のうちのいずれか1項に記載の電子装置冷却装置。
（付記８）
前記第１冷却対象電子装置は、第１基板上に実装され、前記第１基板の裏面側に前記第１裏面側クーリングプレートが配置され、前記第１基板は、前記第１冷却対象電子装置の裏面と前記第１裏面側クーリングプレートとを熱的に接続する第１ビアを有し、
前記第２冷却対象電子装置は、第２基板上に実装され、前記第２基板の裏面側に前記第２裏面側クーリングプレートが配置され、前記第２基板は、前記第２冷却対象電子装置の裏面と前記第２裏面側クーリングプレートとを熱的に接続する第２ビアを有する、付記１〜７のうちのいずれか1項に記載の電子装置冷却装置。

１コンピューター水冷システム
２循環ライン
７電子装置
８システムボード
９ビア
１０冷却水循環装置
２０コンピューターラック
５０電子装置冷却装置
５０２供給側マニホールド
５０４排水側マニホールド
５１０クーリングプレート
５２０配管
５２２表面冷却流路
５２４裏面冷却流路
５３０接続流路部
５３１表面側下接続流路
５３２裏面側下接続流路
５３３表面側上接続流路
５４４裏面側上接続流路
５５０遮蔽板駆動機構
５５２遮蔽板
５５４アクチュエータ

Claims

第１冷却対象電子装置の表面側を通る第１表面冷却流路と、
前記第１冷却対象電子装置の裏面側を通る第１裏面冷却流路と、
第２冷却対象電子装置の表面側を通る第２表面冷却流路と、
前記第２冷却対象電子装置の裏面側を通る第２裏面冷却流路と、
前記第１表面冷却流路の出口側を前記第２裏面冷却流路の入口側に接続する第１接続流路と、
前記第１裏面冷却流路の出口側を前記第２裏面冷却流路の入口側に接続する第２接続流路と、
前記第１表面冷却流路の出口側を前記第２表面冷却流路の入口側に接続する第３接続流路と、
前記第１裏面冷却流路の出口側を前記第２表面冷却流路の入口側に接続する第４接続流路と、
前記第１、第２、第３及び第４接続流路の各出口側と、前記第２表面冷却流路及び第２裏面冷却流路の各入口側との間に設けられ、前記第１、第２、第３及び第４接続流路と前記第２表面冷却流路及び第２裏面冷却流路との間の連通状態を可変する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材に接続され、前記第１及び第２接続流路間の温度差に応じて駆動するアクチュエータとを含む、電子装置冷却装置。
前記遮蔽部材は、前記第１及び第４接続流路の各出口を遮蔽する第１位置と、前記第２及び第３接続流路の各出口を遮蔽する第２位置との間で移動可能である、請求項１に記載の電子装置冷却装置。
前記アクチュエータは、前記第１接続流路内の温度が前記第２接続流路内の温度よりも高い場合に、前記第２位置に向かう方向に前記遮蔽部材を移動させ、前記第２接続流路内の温度が前記第１接続流路内の温度よりも高い場合に、前記第１位置に向かう方向に前記遮蔽部材を移動させる、請求項１又は２に記載の電子装置冷却装置。
前記アクチュエータは、前記第１及び第２接続流路の温度により熱膨張することで駆動する、請求項１〜３のうちのいずれか1項に記載の電子装置冷却装置。