JP6159370B2 - Server board water cooling structure - Google Patents
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Description
本発明は、演算素子(CPU)とROMやRAMなどの記憶素子(メモリー)とが高密度に実装されたサーバーボードを水冷する水冷構造に関するものである。 The present invention relates to a water-cooling structure for water-cooling a server board on which arithmetic elements (CPU) and storage elements (memory) such as ROM and RAM are mounted with high density.
ボードに実装された電子部品を水冷する構造が特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された構造では、電子部品が実装されたボードの両端部のそれぞれを挟み付ける伝熱ブロックが設けられ、前記ボードの前記電子部品が実装された面とは反対側の面に沿わせて設けられたヒートパイプの端部が、伝熱ブロックにまで延びている。また、伝熱ブロックは、内部に冷却水が流通させられる水冷用レールに取り付けられている。特許文献1に記載された構造では、電子部品で発生した熱がヒートパイプによって伝熱ブロックにまで運ばれ、その伝熱ブロックが冷却水によって冷却されていることにより、結局、電子部品が冷却水によって間接的に冷却される。
特許文献1に記載されている冷却媒体である冷却水は比熱が大きいから、少量の冷却水によって多量の熱を運ぶことができる。また、電子部品から冷却水に対してヒートパイプによって熱を運ぶから、いわゆる空冷を行う場合に比較して電子部品同士の間隔を狭くすることができる。したがって特許文献1に記載された構成では、電子部品の実装密度が高い場合であっても、電子部品の冷却を十分に行うことができ、またサーバーなどの電子機器の全体としての構造の小型化を図ることができる。
Since the cooling water which is a cooling medium described in
最近では、サーバーなどの電子装置による情報処理速度を更に高速化することが要請されており、そのためにメモリーの実装密度の高度化だけでなく、メモリーとCPU(演算素子)とを併せて単一のボードに実装することが行われるようになってきている。そのため、この種のボード(サーバーボード)での発熱量がますます増大しており、その冷却のために水冷構造を採用することが考えられる。前述したように冷却水は比熱が大きいことにより冷却に要する水量を少なくすることができる。その反面、冷却水は比重が大きいので、メモリーとCPUとの両方に水冷管を配管するとすれば、冷却水の量が多くなって、サーバーなどの電子装置の全体としての重量が増大してしまう不都合がある。また、メモリー用の配管とCPU用の配管とが併存することにより、メモリーボードの着脱のためのスペースが制約され、換装操作性が損なわれるおそれがある。さらに、配管が複雑化することに伴ってシールすべき箇所が増大し、これがコストの増大要因になる可能性があった。 Recently, it has been demanded to further increase the information processing speed by electronic devices such as servers. For this reason, not only the memory packaging density is increased, but the memory and CPU (computing element) are combined. It has been started to be mounted on the board. For this reason, the amount of heat generated by this type of board (server board) is increasing, and it is conceivable to adopt a water cooling structure for cooling. As described above, the amount of water required for cooling can be reduced due to the large specific heat of the cooling water. On the other hand, since the specific gravity of the cooling water is large, if water cooling pipes are connected to both the memory and the CPU, the amount of cooling water increases and the weight of the entire electronic device such as a server increases. There is an inconvenience. Further, since the memory piping and the CPU piping coexist, the space for attaching and detaching the memory board is restricted, and the replacement operability may be impaired. Further, as piping becomes complicated, the number of places to be sealed increases, which may cause an increase in cost.
本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、冷却性能を損なうことなく構成を簡素化あるいは軽量化することのできるサーバーボードの水冷構造を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and an object thereof is to provide a water-cooling structure for a server board that can be simplified or reduced in weight without impairing the cooling performance. It is.
本発明は、上記の目的を達成するために、演算素子と、記憶素子が取り付けられた複数のメモリーボードとが実装されているサーバーボードを冷却水によって冷却するサーバーボードの水冷構造において、前記各メモリーボードの間に配置されかつ前記メモリーボードから熱が伝達される複数の受熱板と、前記受熱板に連結されたヒートパイプと、前記演算素子が熱伝達可能に接触させられかつ前記ヒートパイプを介して前記受熱板から熱が伝達されるコールドプレートと、前記コールドプレートの内部に形成されかつ冷却水が流通する流路とを備えていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a water cooling structure for a server board in which a server board on which an arithmetic element and a plurality of memory boards to which a storage element is mounted is mounted is cooled with cooling water. A plurality of heat receiving plates disposed between and receiving heat from the memory board; a heat pipe connected to the heat receiving plate; and the arithmetic element being brought into contact with the heat transferable and through the heat pipe It is characterized by comprising a cold plate to which heat is transmitted from the heat receiving plate, and a flow passage formed inside the cold plate and through which cooling water flows.
本発明においては、前記ヒートパイプは、前記受熱板に連結されている第1ヒートパイプと、前記コールドプレートに一方の端部が熱伝達可能に連結された第2ヒートパイプとを含み、前記第1ヒートパイプの少なくとも一方の端部と、前記第2ヒートパイプの他方の端部が連結された熱伝達用ブロックを更に備えていてよい。 In the present invention, the heat pipe includes a first heat pipe connected to the heat receiving plate, and a second heat pipe having one end connected to the cold plate so that heat can be transferred, A heat transfer block in which at least one end of one heat pipe and the other end of the second heat pipe are connected may be further provided.
本発明では、前記第1ヒートパイプは、薄板状の扁平部を有し、前記扁平部が、前記受熱板の表面から突出しないように前記受熱板に埋め込まれて前記受熱板に熱伝達可能に連結されていてよい。 In the present invention, the first heat pipe has a thin plate-like flat portion, and the flat portion is embedded in the heat receiving plate so as not to protrude from the surface of the heat receiving plate so that heat can be transferred to the heat receiving plate. It may be connected.
本発明では、前記熱伝達用ブロックに連結されている前記第1ヒートパイプの前記少なくとも一方の端部と、前記熱伝達用ブロックに連結されている前記第2ヒートパイプの前記他方の端部とのいずれかの端部は、前記熱伝達用ブロックの内部に挿入され、かつ前記熱伝達用ブロックに連結されている他の端部は薄板状の扁平部に成形されるとともに前記熱伝達用ブロックの外面に密着させられていてよい。 In the present invention, the at least one end of the first heat pipe connected to the heat transfer block, and the other end of the second heat pipe connected to the heat transfer block, One end of the heat transfer block is inserted into the heat transfer block, and the other end connected to the heat transfer block is formed into a thin flat plate portion and the heat transfer block. It may be stuck to the outer surface of the.
本発明では、前記第2ヒートパイプの前記一方の端部は、扁平状に成形され、かつ前記扁平状の前記第2ヒートパイプの前記一方の端部は、前記コールドプレートの外面に形成された溝に嵌め込まれて前記コールドプレートに熱伝達可能に連結されていてよい。 In the present invention, the one end of the second heat pipe is formed in a flat shape, and the one end of the flat second heat pipe is formed on an outer surface of the cold plate. It may be fitted in the groove and connected to the cold plate so as to be able to transfer heat.
本発明では、前記受熱板は、所定の一枚の前記メモリーボードを挟んで前記メモリーボードの両側に配置され、前記一枚のメモリーボードを挟んだ両側の前記受熱板を熱伝達可能に連結する伝熱用ヒートパイプを更に備えていてよい。 In the present invention, the heat receiving plate is disposed on both sides of the memory board with a predetermined one memory board interposed therebetween, and the heat receiving plates for connecting the heat receiving plates on both sides with the one memory board interposed therebetween are capable of transferring heat. A heat pipe may be further provided.
本発明では、前記受熱板と前記メモリーボードとの間に挿入されて前記メモリーボードに密着させられる伝熱パネルを更に備えていてよい。 The present invention may further include a heat transfer panel that is inserted between the heat receiving plate and the memory board and is brought into close contact with the memory board.
本発明では、前記伝熱パネルと前記受熱板との間に挿入されて前記伝熱パネルを前記メモリーボードに向けて接近させる弾性パネルを更に備えていてよい。 The present invention may further include an elastic panel that is inserted between the heat transfer panel and the heat receiving plate to make the heat transfer panel approach the memory board.
本発明によれば、コールドプレートの内部の流路を冷却水が流れることにより、冷却水がコールドプレートから熱を奪うので、コールドプレートに接触している演算素子がコールドプレートを介して冷却水によって冷却される。一方、メモリーボードには受熱板が接触しているので、記憶素子で発生した熱すなわちメモリーボードの熱は受熱板に伝達され、その受熱板からヒートパイプによってコールドプレートに伝達される。コールドプレートの内部の流路には冷却水が流れているから、受熱板からヒートパイプを介してコールドプレートに伝達される熱は、冷却水によって奪われる。結局、メモリーボードは冷却水によって間接的に冷却される。したがって、本発明では、冷却水をコールドプレートの内部に流通させれば、演算素子と記憶素子すなわちメモリーボードとを同時に水冷することができ、冷却水を供給および排出させるための配管が簡素化され、それに伴ってメモリーボードの換装に要するスペースを確保でき、メモリーボードの換装が容易になる。また、配管が簡素化されることにより冷却水の量が少なくなるから、サーバーボードを備えている電子装置の軽量化を図ることができる。 According to the present invention, since the cooling water takes heat from the cold plate by flowing the cooling water through the flow path inside the cold plate, the arithmetic element in contact with the cold plate is cooled by the cooling water via the cold plate. To be cooled. On the other hand, since the heat receiving plate is in contact with the memory board, the heat generated in the memory element, that is, the heat of the memory board is transmitted to the heat receiving plate, and is transmitted from the heat receiving plate to the cold plate by the heat pipe. Since cooling water flows through the flow path inside the cold plate, the heat transferred from the heat receiving plate to the cold plate via the heat pipe is taken away by the cooling water. Eventually, the memory board is indirectly cooled by the cooling water. Therefore, in the present invention, if the cooling water is circulated inside the cold plate, the arithmetic element and the storage element, that is, the memory board can be simultaneously cooled with water, and the piping for supplying and discharging the cooling water is simplified. As a result, a space required for replacing the memory board can be secured, and the replacement of the memory board becomes easy. Further, since the amount of cooling water is reduced by simplifying the piping, the electronic device including the server board can be reduced in weight.
以下、本発明に係る水冷構造として、二つの演算素子(CPU)1と複数枚のメモリーボード(DIMM:Dual Inline Memory Module)2とを備えたサーバーボード3を水冷するように構成した実施例を説明する。図1は概略的な平面図であって、CPU1を冷却するための二つのコールドプレート4が、それぞれCPU1に対応した位置に配置され、また複数枚のDIMM2を一括して冷却する二つの冷却ユニット5が、コールドプレート4を挟んだ両側に配置されている。
Hereinafter, an embodiment in which a
CPU1は、図2に示すように、サーバーボード3に実装されており、そのCPU1の上側には、熱拡散板(IHS:Integrated Heat Spreader)6が装着されている。そのIHS6の上面に密着するようにコールドプレート4が配置されている。コールドプレート4は、薄板状の容器の内部に冷却水7を流通させるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、コールドプレート4はベースプレート8とベースプレート8の上面に取り付けられたカバー9とを有し、ベースプレート8の下面がCPU1の熱が伝達される受熱面とされている。ベースプレート8とカバー9とによって形成されている中空部の内部に、僅かな間隔を空けて互いに平行に配置された多数のフィン10が設けられており、それらのフィン10同士の間の隙間が流路11となっている。それらのフィン10の両端部は、カバー9の内面から離れていてその空間部分がヘッダー部12a,12bとなっている。各流路11はこれらのヘッダー部12a,12bに連通している。カバー9には、一方のヘッダー部12aに開口している流入ポート13aと、他方のヘッダー部12bに開口している流出ポート13bとが形成されている。図1の下側に記載してある一方のコールドプレート4における流入ポート13aに給水管14が接続され、当該一方のコールドプレート4における流出ポート13bと図1の上側に記載してある他方のコールドプレート4における流入ポート13aとが連通管15によって接続されている。さらに、当該他方のコールドプレート4における流出ポート13bに排水管16が接続されている。これらの給水管14と排水管16とは、図示しないクーリングタワーなどの放熱部に接続され、コールドプレート4の熱を冷却水7によって運んで外部に放熱するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
各冷却ユニット5におけるDIMM2は基板2Aの両面に複数のメモリー2Bを装着して構成され、図3に示すように、サーバーボード3上のソケット17に換装可能に差し込まれている。ソケット17に差し込まれているDIMM2を挟んだ両側に受熱板18がDIMM2と平行に配置されている。この受熱板18は、DIMM2を冷却するためのものであって、銅などの熱伝導率の高い金属によって形成された薄板であり、図1に示す例では、図1の上下方向に長い矩形状(長方形状)をなしている。各受熱板18の一方の面には、第1ヒートパイプ19が熱伝達可能に取り付けられている。
The
第1ヒートパイプ19は、例えば銅パイプの内部に水などの作動流体を封入した公知のヒートパイプであり、その中間部は薄板状に押し潰されて扁平部19aとなっている。これに対して受熱板18の側面には、長手方向の全長に亘って溝20が形成されている。第1ヒートパイプ19は、その扁平部19aを受熱板18の溝20に嵌め込んで受熱板18に取り付けられている。その結果、第1ヒートパイプ19と受熱板18とが直接接触する面積が広くなっている。扁平部19aは溝20から突出しないように溝20に嵌め込まれ、かつろう付けやはんだ付けなどの接合手段によって受熱板18に固定されている。したがって受熱板18の表面は扁平部19aを取り付けてあっても平坦になっている。なお、受熱板18に対する第1ヒートパイプ19(扁平部19a)の取り付け位置は、受熱板18のうち温度が高くなり易い上端側であることが好ましい。
The
DIMM2から受熱板18への熱伝達を促進するための伝熱パネル21が設けられている。伝熱パネル21は、1枚のDIMM2を両側から挟み付けるように、1枚のDIMM2に対して2枚、設けられている。伝熱パネル21は熱伝導性に優れた金属によって形成されており、例えばアルミニウムあるいはその合金からなる薄板である。伝熱パネル21は、DIMM2の表面の全体、もしくはDIMM2におけるメモリーの表面の全体に接触する大きさに形成され、弾性力によってDIMM2の表面もしくはDIMM2におけるメモリーの表面に密着させられるように構成されている。具体的には、伝熱パネル21は、二股状に構成された弾性パネル22における互いに枝分かれして対向している部分の内面に取り付けられている。
A
弾性パネル22は、主として、上記の伝熱パネル21を保持するとともに、伝熱パネル21をDIMM2に密着させるための部材であって、適宜の金属によって形成されている。また、前記二股状に枝分かれしている部分を互いに接近させる弾性力を生じるように構成されている。前記二股状に枝分かれている部分同士の間隔(二股状に枝分かれている部分の外面同士の間隔)は、受熱板18同士の間隔(受熱板18の互いに対向する面同士の間隔)以上になっている。図4はその弾性力を生じさせるための構成の一例を模式的に示しており、弾性パネル22のうち前記受熱板18に対向する部分に、細い幅で二本の切り目を入れて弾性変形部23が形成されている。弾性変形部23は、弾性パネル22を上記の二本の切り目によって切り起こした部分であり、受熱板18側に屈曲させて突出させ、もしくは円弧状に突出させて形成され、このように突出している部分が弾性的に撓むように構成されている。図4に示す例では、上側が自由端部となっており、屈曲箇所より下側の部分が屈曲箇所より上側の部分より長くなっている。これは、弾性パネル22を受熱板18の間に挿入しやすくし、また抜き取りやすくするためである。なお、弾性パネル22は、伝熱パネル21と同一の長さ(あるいは幅)であってもよく、あるいは伝熱パネル21の長さよりも幅の狭い帯状に形成されていてもよく、幅の狭い帯状に形成されている場合には、一対の伝熱パネル21に対して複数の弾性パネル22が使用される。したがって、弾性パネル22を受熱板18同士の間に挿入すると、前記弾性変形部23が受熱板18によって弾性パネル22内に押し戻されて弾性パネル22の表面が平坦になり、弾性パネル22と受熱板18とが隙間が生じないように密着する。
The
第1ヒートパイプ19の両端部は、受熱板18の長手方向での両端部から延び出ている。また、受熱板18の両端部側には、熱伝達用ブロック24が受熱板18に直交する方向に向けて配置されている。熱伝達用ブロック24は、各冷却ユニット5の幅(各冷却ユニット5における受熱板18の配列長さ)程度の長さを有する矩形断面の金属製のブロックであって、各冷却ユニット5における第1ヒートパイプ19の本数と同数でかつ同間隔(同ピッチ)の挿入孔25が、図5に示すように上下方向に向けて形成されている。各挿入孔25には、第1ヒートパイプ19の端部が下側から挿入されて密着嵌合している。すなわち、第1ヒートパイプ19の両端部が、それぞれの端部側に配置されている熱伝達用ブロック24に熱伝達可能に連結されている。なお、挿入孔25の内周面と第1ヒートパイプ19の両端部における外周面との間に、サーマルグリースなどの伝熱材料を介在させてもよい。
Both end portions of the
各熱伝達用ブロック24と各熱伝達用ブロック24に近い位置にあるコールドプレート4との間に第2ヒートパイプ26が設けられている。第2ヒートパイプ26は、上記の第1ヒートパイプ19と同様の構成を有する熱伝達素子もしくは熱輸送部材であり、熱伝達用ブロック24とコールドプレート4との間で熱伝達するように構成されている。より具体的に説明すると、一つの熱伝達用ブロック24に対して二本の第2ヒートパイプ26が設けられている。これら二本の第2ヒートパイプ26における熱伝達用ブロック24側の端部は、図5に示すように、薄板状に押し潰されて扁平部26aとなっている。この扁平部26aとなっている前記第2ヒートパイプ26の端部が、本発明における「他の端部」に相当している。
A
一つの熱伝達用ブロック24についての二本の第2ヒートパイプ26の各扁平部26aは、図5に示すように、熱伝達用ブロック24を挟んだ状態に配置され、かつその熱伝達用ブロック24の表面に密着して固定されている。したがって、第2ヒートパイプ26は広い面積で熱伝達用ブロック24に密着するので、第2ヒートパイプ26と熱伝達用ブロック24との間の熱伝達面積が広く、両者の間の熱抵抗が小さくなっている。なお、図5に示す例では、熱伝達用ブロック24の両面側でかつ下側の部分が、扁平部26aの断面形状とほぼ同様の形状の空間部分が生じるように厚さ方向に後退しており、その後退した空間部分に、該空間部分の断面形状とほほ同様の断面形状の形成された扁平部26aが嵌め込まれ、かつろう付けやはんだ付けなどの手段で固定されている。したがって、熱伝達用ブロック24と扁平部26aとは全体として、特には突起部の生じていない単純な矩形断面形状に構成されている。
As shown in FIG. 5, the
二本の第2ヒートパイプ26は、互いに平行な状態を保って湾曲させられてコールドプレート4側に延びている。図1に示す構成では、図1の上側の左右の熱電伝達用ブロック24がそれぞれ二本の第2ヒートパイプ26によって図1の上側のコールドプレート4に接続されている。また、図1の下側の左右の熱伝達用ブロック24がそれぞれ二本の第2ヒートパイプ26によって図1の下側のコールドプレート4に接続されている。そして、コールドプレート4側の端部は扁平状に形成されている。これに対して、コールドプレート4の上面側には、図2に示すように、溝27が形成され、第2ヒートパイプ26における扁平状の端部がその溝27に嵌め込まれて固定されている。その結果、第2ヒートパイプ26とコールドプレート4との熱伝達面積が広くなって、両者の間の熱抵抗が小さくなっている。なお、第2ヒートパイプ26の端部をコールドプレート4に固定するための手段は、ろう付けやはんだ付けであってもよく、あるいはコールドプレート4の上面に固定板をネジ止めし、その固定板によって第2ヒートパイプ26の端部をコールドプレート4の上面もしくは溝27の内部に押さえ込んで固定してもよい。このような固定板を使用した場合には、第2ヒートパイプ26からコールドプレート4に直接熱が伝達されるだけでなく、第2ヒートパイプ26から固定板を介してコールドプレート4に熱が伝達されるので、第2ヒートパイプ26とコールドプレート4との間で熱の伝達に供される面積(熱伝達面積)が増大し、両者の間の熱抵抗を低下させることができる。
The two
なお、上述したコールドプレート4や受熱板18あるいは熱伝達用ブロック24は、サーバーボード3に直接取り付けられ、あるいは図示しない適宜のリテーナによってサーバーボード3に取り付けられ、もしくは図示しない適宜のフレーム部材に取り付けられていてよい。
The
つぎに上記の水冷構造による作用について説明する。CPU1はIHS6を介してコールドプレート4の下面に密着させられる。また、DIMM2は、各受熱板18の間に差し込んでソケット17に嵌め込む。さらに、各DIMM2を跨ぐように弾性パネル22を各DIMM2に被せることにより、弾性パネル22に取り付けた伝熱パネル21をDIMM2と受熱板18との間に差し込む。弾性パネル22には前述した弾性変形部23が形成されていて、その弾性変形部23が受熱板18に押されて変形するので、弾性変形部23の弾性力によって伝熱パネル21がDIMM2の表面に押し付けられて密着する。このようにしてDIMM2をサーバーボード3に装着する場合、あるいは換装する場合、受熱板18やソケット17の近傍には、水冷のための配管が存在せず、スペースが空いていてDIMM2の装着あるいは換装に障害となるものが殆どないので、DIMM2の装着あるいは換装の作業性が良好になる。同様に、伝熱パネル21あるいは弾性パネル22を着脱する作業性が良好になる。
Next, the operation of the water cooling structure will be described. The
一方、コールドプレート4の内部に,前記給水管14を介して冷却水7を供給し、かつ排水管16を介して排水する。コールドプレート4の内部では、冷却水7が前述した流路11を通って流れ、冷却水7とコールドプレート4との間で熱交換が生じる。すなわち、コールドプレート4が冷却水7によって冷却される。そのコールドプレート4にはCPU1がIHS6を介して接触しているので、CPU1の熱がIHS6およびコールドプレート4を介して冷却水7に伝達し、冷却水7によって外部に運び去られる。すなわち、CPU1が間接的に水冷される。
On the other hand, the cooling
DIMM2で記憶素子が動作することにより発熱し、その熱は伝熱パネル21や弾性パネル22を介して受熱板18に伝達される。その受熱板18には第1ヒートパイプ19の中間部である前記扁平部19aが密着させられているので、第1ヒートパイプ19は扁平部19aを加熱部(もしくは蒸発部)として動作し、内部に封入されている作動流体が扁平部19aで蒸発するとともに、作動流体蒸気が放熱部(もしくは凝縮部)として機能する両端部に向けて流動する。すなわち、受熱板18の熱を熱伝達用ブロック24に輸送する。熱伝達用ブロック24と前述したコールドプレート4との間には第2ヒートパイプ26が設けられていて、熱伝達用ブロック24の熱を第2ヒートパイプ26がコールドプレート4に運び、コールドプレート4の内部を流れている冷却水7によって熱伝達用ブロック24が間接的に水冷されている。したがって、第1ヒートパイプ19によって熱伝達用ブロック24に運ばれた熱は、第2ヒートパイプ26によってコールドプレート4に運ばれ、冷却水7によって外部に運び去られる。すなわち、DIMM2は、伝熱パネル21や弾性パネル22および受熱板18、第1ヒートパイプ19、熱伝達用ブロック24、第2ヒートパイプ26ならびにコールドプレート4を介して間接的に冷却水7によって冷却される。したがって、上記の実施例における第1ヒートパイプ19と第2ヒートパイプ26とが請求項1の発明における「ヒートパイプ」に相当している。
The memory element operates in the
上述した実施例では、冷却対象物が二つのCPU1と二つの冷却ユニット5に分かれている複数のDIMM2であるのに対して、冷却水7を給排する箇所は、コールドプレート4のみである。そのため、冷却水7のための配管が少なくなって、全体としての構成が簡素化され、それに伴って、前述したように、DIMM2の換装が容易になる。これに加えて、冷却水7の流通箇所および流量が少なくなるので、サーバーボード3あるいはサーバーラックなど、電子装置の軽量化が図られる。
In the embodiment described above, the cooling object is the plurality of
なお、本発明は、DIMM2の熱を受熱板18からヒートパイプを介してコールドプレート4に伝達することにより、DIMM2を間接的に水冷するように構成されていればよい。したがって、本発明では、前述した熱伝達用ブロック24を用いずに、受熱板18に連結されているヒートパイプをコールドプレート4に直接連結した構成であってもよい。その場合、各受熱板18に連結されている各ヒートパイプをコールドプレート4にまで延ばしてコールドプレート4に連結するとすれば、ヒートパイプが錯綜してしまう可能性がある。これを避けるために、例えば図6に示すように、本発明における第3ヒートパイプに相当するヒートパイプ28によって、互いに隣接する受熱板18同士を熱伝達可能に連結し、その受熱板18のうちのいずれかを他のヒートパイプ29によってコールドプレート4に連結することが好ましい。このような構成であれば、コールドプレート4にまで延びるヒートパイプの本数が少なくなるので、構成を簡素化することができる。
The present invention only needs to be configured so that the
また、本発明は上述した実施例に限られないのであり、一つの冷却ユニット5を一つのコールドプレート4に連結した構成、あるいは三つ以上の冷却ユニット5を一つもしくは三つ以上のコールドプレート4に連結した構成であってもよい。さらに、本発明では、受熱板18とDIMM2との間に伝熱パネル21あるいは弾性パネル22を介在させずに、受熱板18をDIMM2に直接密着させるように構成してもよい。また、本発明における熱伝達用ブロックには、第1ヒートパイプと第2ヒートパイプとが熱伝達可能に連結されていればよいのであり、第1ヒートパイプの端部を熱伝達用ブロックに挿入するのに替えて、第2ヒートパイプの端部を熱伝達用ブロックに挿入し、かつ第1ヒートパイプの端部を熱伝達用ブロックの外面に密着させてもよい。そして、第1ヒートパイプは、少なくとも一方の端部が熱伝達用ブロックに連結されていればよい。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and a configuration in which one
1…演算素子(CPU)、 2…メモリーボード(DIMM:Dual Inline Memory Module)、 3…サーバーボード、 4…コールドプレート、 5…冷却ユニット、 6…熱拡散板(IHS:Integrated Heat Spreader)、 7…冷却水、 11…流路、 14…給水管、 15…連通管、 16…排水管、 17…ソケット、 18…受熱板、 19…第1ヒートパイプ、 19a…扁平部、 20…溝、 21…伝熱パネル、 22…弾性パネル、 23…弾性変形部、 24…熱伝達用ブロック、 25…挿入孔、 26…第2ヒートパイプ、 26a…扁平部、 27…溝、 28…ヒートパイプ、 29…他のヒートパイプ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記各メモリーボードの間に配置されかつ前記メモリーボードから熱が伝達される複数の受熱板と、
前記受熱板に連結されたヒートパイプと、
前記演算素子が熱伝達可能に接触させられかつ前記ヒートパイプを介して前記受熱板から熱が伝達されるコールドプレートと、
前記コールドプレートの内部に形成されかつ冷却水が流通する流路とを備え、
前記ヒートパイプは、前記受熱板に連結されている第1ヒートパイプと、前記コールドプレートに一方の端部が熱伝達可能に連結された第2ヒートパイプとを含み、
前記第1ヒートパイプの少なくとも一方の端部と、前記第2ヒートパイプの他方の端部が連結された熱伝達用ブロックを更に備え、
前記熱伝達用ブロックに連結されている前記第1ヒートパイプの前記少なくとも一方の端部と、前記熱伝達用ブロックに連結されている前記第2ヒートパイプの前記他方の端部とのいずれかの端部は、前記熱伝達用ブロックの内部に挿入され、かつ
前記熱伝達用ブロックに連結されている他の端部は薄板状の扁平部に成形されるとともに前記熱伝達用ブロックの外面に密着させられている
ことを特徴とするサーバーボードの水冷構造。 In the water cooling structure of the server board that cools the server board on which the arithmetic element and the plurality of memory boards to which the storage element is mounted are mounted with cooling water,
A plurality of heat receiving plates disposed between the memory boards and to which heat is transferred from the memory boards;
A heat pipe connected to the heat receiving plate;
A cold plate in which the arithmetic element is brought into contact so as to be able to transfer heat and heat is transferred from the heat receiving plate via the heat pipe;
A flow path formed inside the cold plate and through which cooling water flows ,
The heat pipe includes a first heat pipe connected to the heat receiving plate, and a second heat pipe connected to the cold plate so that one end thereof can transfer heat,
A heat transfer block in which at least one end of the first heat pipe and the other end of the second heat pipe are connected;
One of the at least one end of the first heat pipe connected to the heat transfer block and the other end of the second heat pipe connected to the heat transfer block The end is inserted into the heat transfer block; and
The other end connected to the heat transfer block is formed into a thin flat plate portion and is in close contact with the outer surface of the heat transfer block . Water cooling structure.
前記各メモリーボードの間に配置されかつ前記メモリーボードから熱が伝達される複数の受熱板と、
前記受熱板に連結されたヒートパイプと、
前記演算素子が熱伝達可能に接触させられかつ前記ヒートパイプを介して前記受熱板から熱が伝達されるコールドプレートと、
前記コールドプレートの内部に形成されかつ冷却水が流通する流路とを備え、
前記ヒートパイプは、前記受熱板に連結されている第1ヒートパイプと、前記コールドプレートに一方の端部が熱伝達可能に連結された第2ヒートパイプとを含み、
前記第1ヒートパイプの少なくとも一方の端部と、前記第2ヒートパイプの他方の端部が連結された熱伝達用ブロック更に備え、
前記第2ヒートパイプの前記一方の端部は、扁平状に成形され、かつ
前記扁平状の前記第2ヒートパイプの前記一方の端部は、前記コールドプレートの外面に形成された溝に嵌め込まれて前記コールドプレートに熱伝達可能に連結されている
ことを特徴とするサーバーボードの水冷構造。 In the water cooling structure of the server board that cools the server board on which the arithmetic element and the plurality of memory boards to which the storage element is mounted are mounted with cooling water,
A plurality of heat receiving plates disposed between the memory boards and to which heat is transferred from the memory boards;
A heat pipe connected to the heat receiving plate;
A cold plate in which the arithmetic element is brought into contact so as to be able to transfer heat and heat is transferred from the heat receiving plate via the heat pipe;
A flow path formed inside the cold plate and through which cooling water flows ,
The heat pipe includes a first heat pipe connected to the heat receiving plate, and a second heat pipe connected to the cold plate so that one end thereof can transfer heat,
A heat transfer block in which at least one end of the first heat pipe and the other end of the second heat pipe are connected;
The one end of the second heat pipe is shaped flat, and
The one end portion of the flat second heat pipe is fitted into a groove formed on the outer surface of the cold plate and is connected to the cold plate so as to be able to transfer heat. Server board water cooling structure.
前記扁平状の前記第2ヒートパイプの前記一方の端部は、前記コールドプレートの外面に形成された溝に嵌め込まれて前記コールドプレートに熱伝達可能に連結されている
ことを特徴とする請求項1に記載のサーバーボードの水冷構造。 The one end of the second heat pipe is formed into a flat shape, and the one end of the flat second heat pipe is fitted into a groove formed on the outer surface of the cold plate. The server board water cooling structure according to claim 1 , wherein the server board is connected to the cold plate so as to be capable of transferring heat.
前記扁平部が、前記受熱板の表面から突出しないように前記受熱板に嵌め込まれて前記受熱板に熱伝達可能に連結されている
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のサーバーボードの水冷構造。 The first heat pipe has a thin flat portion,
The flat portion is, in any one of claims 1 to 3, characterized in that it is linked to the heat transmitted to the heat receiving plate is fitted to the heat receiving plate so as not to protrude from the surface of the heat-receiving plate The water cooling structure of the described server board.
前記一枚のメモリーボードを挟んだ両側の前記受熱板を熱伝達可能に連結する伝熱用ヒートパイプを更に備えている
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のサーバーボードの水冷構造。 The heat receiving plate is disposed on both sides of the memory board with a predetermined one piece of the memory board interposed therebetween,
Server board according to any one of claims 1 to 3, characterized by further comprising a heat pipe for heat transfer to said heat receiving plate of both sides of the single memory board connecting to a heat-transferable Water cooling structure.
に向けて接近させる弾性パネルを更に備えていることを特徴とする請求項6に記載のサー
バーボードの水冷構造。 The server board water cooling structure according to claim 6 , further comprising an elastic panel inserted between the heat transfer panel and the heat receiving plate to approach the heat transfer panel toward the memory board. .
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