JPWO2014147837A1

JPWO2014147837A1 - 冷却システム及び電子機器

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Publication number: JPWO2014147837A1
Application number: JP2015506522A
Authority: JP
Inventors: 中西　輝; 輝中西; 林　信幸; 信幸林; 米田　泰博; 泰博米田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2033-03-22
Also published as: JP6217746B2; WO2014147837A1; US20160007501A1

Abstract

複数の発熱体に対する冷却性能を向上させることが目的である。冷却システムは、放熱部と、複数の受熱部と、バイパス部とを備えている。放熱部は、外部流体との熱交換によって冷媒から熱を放出させる。複数の受熱部は、放熱部に対して並列に接続され、それぞれ発熱体の発する熱を冷媒に吸収させる。バイパス部は、複数の受熱部のうちの少なくとも一の受熱部と他の受熱部とを連結している。

Description

本願の開示する技術は、冷却システム及び電子機器に関する。

従来、外部流体との熱交換によって冷媒から熱を放出させる放熱部と、放熱部に接続され、発熱体の発する熱を冷媒に吸収させる受熱部とを備えた冷却システムがある。このような冷却システムでは、受熱部と放熱部とを循環する冷媒が受熱と放熱とを繰り返すことにより、発熱体が冷却される。

特開２００２−１６８５４７号公報特開２０１２−４２１１５号公報

ところで、このような冷却システムでは、複数の発熱体の各々に受熱部が用いられると共に、この複数の受熱部が一つの放熱部に対して直列に接続される場合がある。

しかしながら、このように複数の受熱部が一つの放熱部に対して直列に接続される場合、下流側の受熱部には、上流側の受熱部を経由した冷媒が供給される。従って、この下流側の受熱部に供給された冷媒が上流側の受熱部で得た熱を含んでいるため、下流側の受熱部における冷却性能が低下する虞がある。

そこで、複数の受熱部に供給される冷媒の温度を等しくするために、複数の受熱部が放熱部に対して並列に接続されることが考えられる。ところが、このように複数の受熱部が放熱部に対して並列に接続されると、複数の発熱体の発熱量が異なる場合には、複数の受熱部の温度が異なることにより、複数の受熱部の内部圧力に差が生じる。

このように複数の受熱部の内部圧力に差が生じると、内部圧力の低い受熱部には冷媒が供給されやすくなり、内部圧力の高い受熱部には冷媒が供給されにくくなる。このため、複数の発熱体の発熱量が異なる場合には、複数の受熱部に供給される冷媒の量に差が生じ、ひいては、複数の発熱体に対する冷却性能が低下する虞がある。

本願の開示技術は、一つの側面として、複数の発熱体に対する冷却性能を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本願の開示する技術によれば、放熱部と、複数の受熱部と、バイパス部とを備えた冷却システムが提供される。放熱部は、外部流体との熱交換によって冷媒から熱を放出させる。複数の受熱部は、放熱部に対して並列に接続され、それぞれ発熱体の発する熱を冷媒に吸収させる。バイパス部は、複数の受熱部のうちの少なくとも一の受熱部と他の受熱部とを連結している。

本願の開示する冷却システムによれば、複数の発熱体に対する冷却性能を向上させることができる。

第一実施形態に係る冷却システムを搭載した電子機器の斜視図である。第一実施形態に係る冷却システムの平面図である。第二実施形態に係る冷却システムの平面図である。図３に示される冷却システムの側面図である。第三実施形態に係る冷却システムの平面図である。第四実施形態に係る冷却システムの平面図である。第五実施形態に係る冷却システムの平面図である。図７に示される蒸発器の平面断面図である。第六実施形態に係る冷却システムの平面図である。

［第一実施形態］
はじめに、本願の開示する技術の第一実施形態について説明する。

図１に示されるように、電子機器１０は、ラック１２と、回路ユニット１４と、冷却システム２０を備えている。回路ユニット１４及び冷却システム２０は、扁平箱型のラック１２に収容されている。

回路ユニット１４は、図２に示されるように、平面視にて長方形状の基板２１を有している。この基板２１の上には、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂが実装されている。第一実施形態では、一例として、発熱体の数が二つとされている。複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や電源モジュールなどの発熱する部品である。この複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂは、基板２１の所定の方向（一例として、基板２１の長手方向であるＸ方向）に並んで配置されている。

冷却システム２０は、複数のファン２４と、凝縮器２６と、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂと、送り管３０と、戻り管３２と、循環ポンプ３４と、バイパス管３６とを備えている。

複数のファン２４は、基板２１の上に設けられている。この複数のファン２４は、基板２１の平面視にて複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂが並ぶ方向と直交する方向（Ｙ方向）に並んでいる。この複数のファン２４が駆動すると、上述の複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂの並ぶ方向に冷却風Ｗの流れが形成される。

凝縮器２６は、略直方体状に形成されており、複数のファン２４が並ぶ方向を長手方向として配置されている。この凝縮器２６は、複数のファン２４に隣接して設けられると共に、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂと複数のファン２４との間に配置されている。この凝縮器２６は、気化した冷媒が供給される配管と、この配管に設けられた複数の放熱フィンを有している。複数の放熱フィンの間には、冷却風Ｗの流れの方向に貫通する通風路が形成されている。気化した冷媒（気相の作動液）が凝縮器２６に供給されると、この凝縮器２６において冷媒が冷却風Ｗとの熱交換によって凝縮される。なお、凝縮器２６は、外部流体との熱交換によって冷媒から熱を放出させる放熱部の一例であり、冷却風Ｗは、外部流体の一例である。

一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂは、それぞれ発熱体の発する熱を冷媒に吸収させる受熱部（受熱器）の一例であり、互いに独立している。この一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂは、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂの各々の上に固定されており、この複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂの各々と熱的に接触している。各蒸発器２８Ａ，２８Ｂの内部には、凝縮された冷媒が供給される空間部が設けられている。この一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂは、互いに同一の構成とされている。各蒸発器２８Ａ，２８Ｂに液化した冷媒（液相の作動液）が供給されると、各蒸発器２８Ａ，２８Ｂにおいて冷媒が発熱体２２Ａ，２２Ｂの発する熱で気化される。

送り管３０は、送り管本体４０と、一対の接続管４２Ａ，４２Ｂを有している。送り管本体４０の一端は、凝縮器２６の出口に接続されている。一対の接続管４２Ａ，４２Ｂの一端は、送り管本体４０の他端側にそれぞれ接続されており、一対の接続管４２Ａ，４２Ｂの他端は、蒸発器２８Ａ，２８Ｂの天壁部にそれぞれ接続されている。

戻り管３２は、戻り管本体４４と、一対の接続管４６Ａ，４６Ｂを有している。戻り管本体４４の一端は、凝縮器２６の入口に接続されている。一対の接続管４６Ａ，４６Ｂの一端は、戻り管本体４４の他端側にそれぞれ接続されており、一対の接続管４６Ａ，４６Ｂの他端は、蒸発器２８Ａ，２８Ｂの天壁部にそれぞれ接続されている。そして、この送り管３０及び戻り管３２により、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂは、凝縮器２６に対して並列に接続されている。

循環ポンプ３４は、送り管本体４０に設けられている。この循環ポンプ３４が駆動すると、凝縮器２６から送り管３０を通じて一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂに冷媒が供給されると共に、この一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂから戻り管３２を通じて凝縮器２６に冷媒が供給される。

バイパス管３６は、バイパス部の一例である。このバイパス管３６の両端は、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂの天壁部にそれぞれ接続されている。一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂの内部に設けられた空間部は、このバイパス管３６により連通されている。

次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。

第一実施形態に係る冷却システム２０では、複数のファン２４が駆動すると、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂの並ぶ方向に冷却風Ｗの流れが形成され、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂ及び凝縮器２６に冷却風Ｗが供給される。また、循環ポンプ３４が駆動すると、凝縮器２６から送り管３０を通じて一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂに冷媒が供給される。各蒸発器２８Ａ，２８Ｂでは、冷媒が発熱体２２Ａ，２２Ｂの発する熱で気化される（冷媒が受熱する）。また、循環ポンプ３４の駆動により、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂから戻り管３２を通じて凝縮器２６に冷媒が供給される。凝縮器２６では、冷媒が冷却風Ｗとの熱交換によって凝縮される（冷媒が放熱する）。

ここで、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂの動作状況により、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂの発熱量が異なる場合がある。複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂの発熱量が異なると、複数の蒸発器２８Ａ，２８Ｂの温度が異なることにより、複数の蒸発器２８Ａ，２８Ｂの内部圧力に差が生じることになる。

ところが、第一実施形態に係る冷却システム２０によれば、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂは、バイパス管３６により連結されている。従って、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂの発熱量が異なることにより、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂの内部圧力に差が生じても、内部圧力の高い蒸発器から内部圧力の低い蒸発器へバイパス管３６を通じて圧力が解放される。

これにより、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂの発熱量が異なる場合でも、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂに供給される冷媒の量に差が生じることを抑制することができる。この結果、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂをそれぞれ効果的に冷却することができるので、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂに対する冷却性能を向上させることができる。

また、バイパス管３６を追加するという簡単な構成により、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂにおける内部圧力の差を解消させることができるので、コストダウンを図ることができる。

また、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂは、互いに独立している。従って、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂの配置位置が制約を受けることを抑制することができるので、複数の発熱体２２Ａ，２２Ｂやその他の実装部品を基板２１に効率良く実装することができる。

なお、凝縮器２６には、外部流体の一例である冷却風Ｗが供給されていた。しかしながら、凝縮器２６には、冷却風Ｗ以外の外部流体が供給されても良い。

［第二実施形態］
次に、本願の開示する技術の第二実施形態について説明する。

図３，図４に示される第二実施形態に係る冷却システム５０では、上述の第一実施形態に係る冷却システム２０（図２参照）に対して次のように構成が変更されている。

つまり、第二実施形態に係る冷却システム５０からは、上述の循環ポンプ３４（図２参照）が省かれている。また、図４に示されるように、凝縮器２６は、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂよりも鉛直方向（Ｚ方向）の高さが高い位置に配置されている。送り管本体４０及び戻り管本体４４は、凝縮器２６側に向かうに従って鉛直方向上側に向かうように水平方向（Ｘ方向）に対して傾斜している。戻り管３２と凝縮器２６との接続部５２は、送り管３０と凝縮器２６との接続部５４よりも鉛直方向の高さが高い位置に設けられている。

そして、この第二実施形態に係る冷却システム５０では、凝縮器２６にて凝縮された冷媒は、重力により送り管３０を通じて一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂに供給される。また、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂにて気化された冷媒は、戻り管３２を通じて凝縮器２６に還元される。

この第二実施形態に係る冷却システム５０によっても、一対の蒸発器２８Ａ，２８Ｂの内部圧力に差が生じた場合には、内部圧力の高い蒸発器から内部圧力の低い蒸発器へバイパス管３６を通じて圧力が解放される。

また、この第二実施形態に係る冷却システム５０によれば、循環ポンプが不要であるので、コストダウンを図ることができる。

［第三実施形態］
次に、本願の開示する技術の第三実施形態について説明する。

図５に示される第三実施形態に係る冷却システム６０では、上述の第一実施形態に係る冷却システム２０（図２参照）に対して次のように構成が変更されている。

つまり、この第三実施形態に係る冷却システム６０では、一例として、三つの発熱体２２Ａ〜２２Ｃが用いられている。この三つの発熱体２２Ａ〜２２Ｃは、基板２１の所定の方向（一例として、基板２１の長手方向であるＸ方向）に並んで配置されている。また、この第三実施形態に係る冷却システム６０では、三つの発熱体２２Ａ〜２２Ｃに対応して三つの蒸発器２８Ａ〜２８Ｃが用いられている。

この三つの蒸発器２８Ａ〜２８Ｃは、それぞれ発熱体の発する熱を冷媒に吸収させる受熱部（受熱器）の一例であり、互いに独立している。この三つの蒸発器２８Ａ〜２８Ｃは、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｃの各々の上に固定されており、この複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｃの各々と熱的に接触している。この三つの蒸発器２８Ａ〜２８Ｃは、上述の第一実施形態における蒸発器２８Ａ，２８Ｂと同様の構成であり、互いに同一の構成とされている。

送り管３０は、三つの接続管４２Ａ〜４２Ｃを有している。各接続管４２Ａ〜４２Ｃの一端は、送り管本体４０にそれぞれ接続されており、各接続管４２Ａ〜４２Ｃの他端は、蒸発器２８Ａ〜２８Ｃの天壁部にそれぞれ接続されている。

同様に、戻り管３２は、三つの接続管４６Ａ〜４６Ｃを有している。各接続管４６Ａ〜４６Ｃの一端は、戻り管本体４４にそれぞれ接続されており、各接続管４６Ａ〜４６Ｃの他端は、蒸発器２８Ａ〜２８Ｃの天壁部にそれぞれ接続されている。そして、この送り管３０及び戻り管３２により、三つの蒸発器２８Ａ〜２８Ｃは、凝縮器２６に対して並列に接続されている。

また、この第三実施形態に係る冷却システム６０では、一対のバイパス管３６Ａ，３６Ｂが用いられている。この一対のバイパス管３６Ａ，３６Ｂは、バイパス部の一例である。一方のバイパス管３６Ａは、一方の端側に配置された蒸発器２８Ａと中央の蒸発器２８Ｂとを連結しており、他方のバイパス管３６Ｂは、他方の端側に配置された蒸発器２８Ｃと中央の蒸発器２８Ｂとを連結している。

そして、この第三実施形態に係る冷却システム６０によっても、複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｃの内部圧力に差が生じた場合には、内部圧力の高い蒸発器から内部圧力の低い蒸発器へバイパス管３６Ａ，３６Ｂのいずれかを通じて圧力が解放される。

これにより、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｃの発熱量が異なる場合でも、複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｃに供給される冷媒の量に差が生じることを抑制することができる。この結果、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｃをそれぞれ効果的に冷却することができるので、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｃに対する冷却性能を向上させることができる。

また、この第三実施形態に係る冷却システム６０によれば、各バイパス管３６Ａ，３６Ｂは、複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｃのうち隣り合う蒸発器同士をそれぞれ連結している。従って、各バイパス管３６Ａ，３６Ｂの長さが短くて済むので、バイパス管３６Ａ，３６Ｂによる接続構造を簡素化することができる。

なお、この第三実施形態において、冷却システム６０は、上述の第二実施形態と同様に循環ポンプが省かれた構成とされていても良い。

また、各蒸発器２８Ａ〜２８Ｃは、他の二つの蒸発器とそれぞれバイパス管を介して連結されていても良い。つまり、蒸発器２８Ａ，２８Ｂ同士及び蒸発器２８Ｂ，２８Ｃ同士がそれぞれバイパス管３６Ａ，３６Ｂを介してそれぞれ連結されることに加え、蒸発器２８Ａ，２８Ｃ同士がバイパス管を介して連結されても良い。このように構成されると、各蒸発器２８Ａ〜２８Ｃが、いずれも他の二つの蒸発器とそれぞれバイパス管を介して連結される。従って、上述の如く隣り合う蒸発器２８Ａ，２８Ｂ同士及び蒸発器２８Ｂ，２８Ｃ同士がそれぞれバイパス管３６Ａ，３６Ｂを介して連結される場合に比して、複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｃにおける内部圧力の差をより円滑に解消することができる。

［第四実施形態］
次に、本願の開示する技術の第四実施形態について説明する。

図６に示される第四実施形態に係る冷却システム７０では、上述の第一実施形態に係る冷却システム２０（図２参照）に対して次のように構成が変更されている。

つまり、この第四実施形態に係る冷却システム７０では、一例として、四つの発熱体２２Ａ〜２２Ｄが用いられている。この四つの発熱体２２Ａ〜２２Ｄは、一例として、基板２１の長手方向（Ｘ方向）及び短手方向（Ｙ方向）の二方向に配列されている。また、この第四実施形態に係る冷却システム７０では、四つの発熱体２２Ａ〜２２Ｄに対応して四つの蒸発器２８Ａ〜２８Ｄが用いられている。

この四つの蒸発器２８Ａ〜２８Ｄは、それぞれ発熱体の発する熱を冷媒に吸収させる受熱部（受熱器）の一例であり、互いに独立している。この四つの蒸発器２８Ａ〜２８Ｄは、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄの各々の上に固定されており、この複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄの各々と熱的に接触している。この四つの蒸発器２８Ａ〜２８Ｄは、上述の第一実施形態における蒸発器２８Ａ，２８Ｂと同様の構成であり、互いに同一の構成とされている。

送り管３０は、凝縮器２６に接続された送り管本体４０と、この送り管本体４０から分岐された一対の送り管分岐部７２Ａ，７２Ｂとを有している。一方の送り管分岐部７２Ａの先端側には、一対の接続管４２Ａ，４２Ｂが設けられており、他方の送り管分岐部７２Ｂの先端側には、一対の接続管４２Ｃ，４２Ｄが設けられている。各接続管４２Ａ〜４２Ｄの先端部は、蒸発器２８Ａ〜２８Ｄの天壁部にそれぞれ接続されている。

同様に、戻り管３２は、凝縮器２６に接続された戻り管本体４４と、この戻り管本体４４から分岐された一対の戻り管分岐部７４Ａ，７４Ｂとを有している。一方の戻り管分岐部７４Ａの先端側には、一対の接続管４６Ａ，４６Ｂが設けられており、他方の戻り管分岐部７４Ｂの先端側には、一対の接続管４６Ｃ，４６Ｄが設けられている。各接続管４６Ａ〜４６Ｄの先端部は、蒸発器２８Ａ〜２８Ｄの天壁部にそれぞれ接続されている。そして、この送り管３０及び戻り管３２により、四つの蒸発器２８Ａ〜２８Ｄは、凝縮器２６に対して並列に接続されている。

また、この第四実施形態に係る冷却システム７０では、三つのバイパス管３６Ａ〜３６Ｃが用いられている。この三つのバイパス管３６Ａ〜３６Ｃは、バイパス部の一例である。バイパス管３６Ａは、隣り合う蒸発器２８Ａ，２８Ｂ同士を連結しており、バイパス管３６Ｂは、隣り合う蒸発器２８Ａ，２８Ｃ同士を連結している。また、バイパス管３６Ｃは、隣り合う蒸発器２８Ｃ，２８Ｄ同士を連結している。

そして、この第四実施形態に係る冷却システム７０によっても、複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｄの内部圧力に差が生じた場合には、内部圧力の高い蒸発器から内部圧力の低い蒸発器へバイパス管３６Ａ〜３６Ｃのいずれかを通じて圧力が解放される。

これにより、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄの発熱量が異なる場合でも、複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｄに供給される冷媒の量に差が生じることを抑制することができる。この結果、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄをそれぞれ効果的に冷却することができるので、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄに対する冷却性能を向上させることができる。

また、この第四実施形態に係る冷却システム７０によれば、各バイパス管３６Ａ〜３６Ｃは、複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｄのうち隣り合う蒸発器同士をそれぞれ連結している。従って、各バイパス管３６Ａ〜３６Ｃの長さが短くて済むので、バイパス管３６Ａ〜３６Ｃによる接続構造を簡素化することができる。

なお、この第四実施形態において、冷却システム７０は、上述の第二実施形態と同様に循環ポンプが省かれた構成とされていても良い。

また、蒸発器２８Ｂと蒸発器２８Ｄとは、バイパス管を介して連結されていても良い。このように構成されていると、複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｄのうち全ての隣り合う蒸発器同士がバイパス管を介して連結されるので、複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｄにおける内部圧力の差をより円滑に解消することができる。

また、この第四実施形態において、複数の蒸発器の数は、五つ以上とされていても良い。また、この場合に、複数の蒸発器のうち少なくとも一の蒸発器は、複数の蒸発器のうち少なくとも他の二つの蒸発器とそれぞれバイパス管を介して連結されていても良い。

［第五実施形態］
次に、本願の開示する技術の第五実施形態について説明する。

図７に示される第五実施形態に係る冷却システム８０では、上述の第四実施形態に係る冷却システム７０（図６参照）に対して次のように構成が変更されている。

つまり、この第五実施形態に係る冷却システム８０では、一つの蒸発器８２が用いられている。この蒸発器は、受熱器の一例である。図８に示されるように、この蒸発器８２の内部には、平面視にて十字状の仕切壁８４が設けられている。そして、この蒸発器８２の内部には、仕切壁８４により区画された四つの蒸発室８８Ａ〜８８Ｄが形成されている。

この蒸発室８８Ａ〜８８Ｄは、それぞれ発熱体の発する熱を冷媒に吸収させる受熱部（受熱室）の一例である。複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄは、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄの各々の上に設けられており、この複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄの各々と熱的に接触している。この四つの蒸発室８８Ａ〜８８Ｄは、互いに同一の構成とされている。各蒸発室８８Ａ〜８８Ｄに液化した冷媒が供給されると、この蒸発室８８Ａ〜８８Ｄにおいて冷媒が発熱体２２Ａ〜２２Ｄの発する熱で気化される。

また、仕切壁８４には、複数の開口部８６Ａ〜８６Ｄが設けられている。開口部８６Ａは、隣り合う蒸発室８８Ａ，８８Ｂ同士を連通しており、開口部８６Ｂは、隣り合う蒸発室８８Ｂ，８８Ｄ同士を連通している。また、開口部８６Ｃは、隣り合う蒸発室８８Ａ，８８Ｃ同士を連通しており、開口部８６Ｄは、隣り合う蒸発室８８Ｃ，８８Ｄ同士を連通している。この開口部８６Ａ〜８６Ｄは、バイパス部の一例である。

また、図７に示されるように、送り管３０に設けられた各接続管４２Ａ〜４２Ｄの先端部、及び、戻り管３２に設けられた各接続管４６Ａ〜４６Ｄの先端部は、蒸発室８８Ａ〜８８Ｄの天壁部にそれぞれ接続されている。そして、この送り管３０及び戻り管３２により、四つの蒸発室８８Ａ〜８８Ｄは、凝縮器２６に対して並列に接続されている。

この第五実施形態に係る冷却システム８０によれば、複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄのうち隣り合う蒸発室は、開口部８６Ａ〜８６Ｄにより連結（連通）されている。従って、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄの発熱量が異なることにより、複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄの内部圧力に差が生じても、内部圧力の高い蒸発室から内部圧力の低い蒸発室へ開口部８６Ａ〜８６Ｄのいずれかを通じて圧力が解放される。

これにより、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄの発熱量が異なる場合でも、複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄに供給される冷媒の量に差が生じることを抑制することができる。この結果、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄをそれぞれ効果的に冷却することができるので、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄに対する冷却性能を向上させることができる。

また、この第五実施形態に係る冷却システム８０によれば、複数の発熱体２２Ａ〜２２Ｄを一つの蒸発器８２で冷却することができる。従って、部品点数を削減することができるので、コストダウンを図ることができる。

また、各蒸発室８８Ａ〜８８Ｄは、他の二つの蒸発室と連通されているので、複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄにおける内部圧力の差をより円滑に解消することができる。

また、四つの蒸発室８８Ａ〜８８Ｄを連結するために、仕切壁８４に形成された開口部８６Ａ〜８６Ｄが用いられている。従って、例えば、バイパス管を用いる場合に比して、蒸発器８２Ａの内部構造を簡素化することができるので、蒸発器８２のコストダウンを図ることができる。

なお、この第五実施形態において、冷却システム８０は、上述の第二実施形態と同様に循環ポンプが省かれた構成とされていても良い。

また、この第五実施形態において、複数の蒸発室の数は、五つ以上とされていても良い。また、この場合に、複数の蒸発室のうち少なくとも一の蒸発室は、複数の蒸発室のうち少なくとも他の二つの蒸発室とそれぞれ開口部を介して連結されていても良い。

また、この第五実施形態において、複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄのうち全ての隣り合う受熱部同士が開口部８６Ａ〜８６Ｄにより連通されるのではなく、複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄのうちいずれか隣り合う受熱部同士は、連通されていなくても良い。

［第六実施形態］
次に、本願の開示する技術の第六実施形態について説明する。

図９に示される第六実施形態に係る冷却システム９０では、上述の第五実施形態に係る冷却システム８０（図７，図８参照）に対して次のように構成が変更されている。

つまり、この第六実施形態に係る冷却システム９０では、送り管１００及び戻り管１０２が用いられている。この送り管１００及び戻り管１０２は、いずれも分岐の無い連続した形状（一筆書き状）となっている。

すなわち、送り管１００の一端は、凝縮器２６の出口に接続されている。また、この送り管１００の他端側には、複数の折れ曲がり部１０４Ａ〜１０４Ｃが形成されている。

折れ曲がり部１０４Ａは、基板２１の短手方向に沿って延びており、隣り合う蒸発室８８Ａと蒸発室８８Ｃとに跨って設けられている。また、折れ曲がり部１０４Ｂは、基板２１の長手方向に沿って延びており、隣り合う蒸発室８８Ｃと蒸発室８８Ｄとに跨って設けられている。さらに、折れ曲がり部１０４Ｃは、基板２１の短手方向に沿って延びており、隣り合う蒸発室８８Ｂと蒸発室８８Ｄとに跨って設けられている。

また、折れ曲がり部１０４Ａの一端は、接続部１０６Ａを介して蒸発室８８Ａと接続されており、折れ曲がり部１０４Ａの他端は、接続部１０６Ｃを介して蒸発室８８Ｃと接続されている。同様に、折れ曲がり部１０４Ｃの一端は、接続部１０６Ｂを介して蒸発室８８Ｂと接続されており、折れ曲がり部１０４Ｃの他端は、接続部１０６Ｄを介して蒸発室８８Ｄと接続されている。そして、このようにして、送り管１００は、長さ方向の一方側から他方側に向かうに従って複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄと順に接続されている。

一方、戻り管１０２の一端は、凝縮器２６の入口に接続されている。また、この戻り管１０２の他端側には、複数の折れ曲がり部１０８Ａ〜１０８Ｃが形成されている。

折れ曲がり部１０８Ａは、基板２１の短手方向に沿って延びており、隣り合う蒸発室８８Ａと蒸発室８８Ｃとに跨って設けられている。また、折れ曲がり部１０８Ｂは、基板２１の長手方向に沿って延びており、隣り合う蒸発室８８Ｃと蒸発室８８Ｄとに跨って設けられている。さらに、折れ曲がり部１０８Ｃは、基板２１の短手方向に沿って延びており、隣り合う蒸発室８８Ｂと蒸発室８８Ｄとに跨って設けられている。

また、折れ曲がり部１０８Ａの一端は、接続部１１０Ａを介して蒸発室８８Ａと接続されており、折れ曲がり部１０８Ａの他端は、接続部１１０Ｃを介して蒸発室８８Ｃと接続されている。同様に、折れ曲がり部１０８Ｃの一端は、接続部１１０Ｂを介して蒸発室８８Ｂと接続されており、折れ曲がり部１０８Ｃの他端は、接続部１１０Ｄを介して蒸発室８８Ｄと接続されている。そして、このようにして、戻り管１０２は、長さ方向の一方側から他方側に向かうに従って複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄと順に接続されている。また、この送り管１００及び戻り管１０２により、四つの蒸発室８８Ａ〜８８Ｄは、凝縮器２６に対して並列に接続されている。

そして、この第六実施形態に係る冷却システム９０によっても、複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄの内部圧力に差が生じた場合には、内部圧力の高い蒸発室から内部圧力の低い蒸発室へ開口部８６Ａ〜８６Ｄのいずれかを通じて圧力が解放される。

また、送り管１００及び戻り管１０２は、それぞれ長さ方向の一方側から他方側に向かうに従って複数の蒸発室と順に接続されている。従って、送り管１００及び戻り管１０２がそれぞれ分岐部を有する場合に比して、送り管１００及び戻り管１０２の構成を簡素化することができる。

なお、この第六実施形態において、冷却システム９０は、上述の第二実施形態と同様に循環ポンプが省かれた構成とされていても良い。

また、この第六実施形態において、複数の蒸発室の数は、五つ以上とされていても良い。また、この場合に、複数の蒸発室のうち少なくとも一の蒸発室は、複数の蒸発室のうち少なくとも他の二つの蒸発室とそれぞれ開口部を介して連結されていても良い。

また、この第六実施形態において、複数の蒸発室８８Ａ〜８８Ｄの代わりに、上述の第四実施形態のように、独立した複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｄが用いられても良い。また、この場合に、複数の蒸発器２８Ａ〜２８Ｄの連結にバイパス管が用いられても良い。

また、上記第一乃至第六実施形態において、冷却システムは、気化した冷媒を外部流体との熱交換によって凝縮させる凝縮部と、発熱体の発する熱で冷媒を気化させる複数の蒸発部とを備え、潜熱を利用した系とされていた。

しかしながら、上記第一乃至第六実施形態において、冷却システムは、外部流体との熱交換によって冷媒から熱を放出させる放熱部と、発熱体の発する熱を冷媒に吸収させる受熱部とを備え、顕熱を利用した系とされていても良い。

以上、本願の開示する技術の一例について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

上記目的を達成するために、本願の開示する技術によれば、放熱部と、複数の受熱部と、バイパス部とを備えた冷却システムが提供される。放熱部は、外部流体との熱交換によって冷媒から熱を放出させる。複数の受熱部は、放熱部に対して並列に接続され、それぞれ発熱体の発する熱を冷媒に吸収させる。複数の受熱部は、冷媒が供給される空間部と、空間部を覆う天壁部とを有する。バイパス部は、複数の受熱部のうちの少なくとも一の受熱部と他の受熱部との天壁部間を連結している。

Claims

外部流体との熱交換によって冷媒から熱を放出させる放熱部と、
前記放熱部に対して並列に接続され、それぞれ発熱体の発する熱を冷媒に吸収させる複数の受熱部と、
前記複数の受熱部のうちの少なくとも一の受熱部と他の受熱部とを連結するバイパス部と、
を備えた冷却システム。
前記バイパス部は、バイパス管である、
請求項１に記載の冷却システム。
前記複数の受熱部は、互いに独立した複数の受熱器である、
請求項１又は請求項２に記載の冷却システム。
前記複数の受熱部は、受熱器の内部に形成され仕切壁により区画された複数の受熱室により形成され、
前記仕切壁には、前記バイパス部としての開口部が設けられている、
請求項１に記載の冷却システム。
前記複数の受熱部は、三つ以上の受熱部を有し、
前記複数の受熱部のうち少なくとも一の受熱部は、前記複数の受熱部のうち少なくとも他の二つの受熱部とそれぞれ前記バイパス部を介して連結されている、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の冷却システム。
前記バイパス部は、前記複数の受熱部のうち少なくともいずれか隣り合う受熱部同士を連結している、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の冷却システム。
前記複数の受熱部は、送り管及び戻り管を介して前記放熱部に対して並列に接続され、
前記送り管は、前記放熱部に接続された送り管本体と、前記送り管本体から分岐され前記複数の受熱部の各々に接続された複数の送り管分岐部とを有し、
前記戻り管は、前記放熱部に接続された戻り管本体と、前記戻り管本体から分岐され前記複数の受熱部の各々に接続された複数の戻り管分岐部とを有している、
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の冷却システム。
前記複数の受熱部は、二方向に配列され、
前記送り管及び前記戻り管は、それぞれ長さ方向の一方側から他方側に向かうに従って前記複数の受熱部と順に接続されている、
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の冷却システム。
前記送り管には、循環ポンプが設けられている、
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の冷却システム。
前記放熱部は、前記複数の受熱部よりも鉛直方向の高さが高い位置に配置されている、
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の冷却システム。
複数の発熱体と、
請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の冷却システムと、
を備えた電子機器。