KR100678535B1

KR100678535B1 - 액체 냉각용의 열 교환기

Info

Publication number: KR100678535B1
Application number: KR1020050102066A
Authority: KR
Inventors: 히로끼 우찌다; 히데시 도꾸히라; 미노루 이시나베; 히로아끼 다떼; 준 다니구찌
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-02-05
Also published as: JP4439441B2; JP2007010277A; US20070000655A1; CN100463151C; CN1893042A; KR20070003509A

Abstract

본 발명의 과제는 유로의 안정성이 우수한 박형의 열 교환기를 실현하는 것을 목적으로 한다.

열 교환기는 냉각액이 내부를 흐르는 액체 냉각용의 열 교환기이며, 냉각액의 유입구 및 유출구를 가진 내수성 시트로 이루어지는 주머니와, 주머니와 중합하는 열 교환판과, 주머니를 열 교환판에 압박하는 압박판을 구비하고, 열 교환판 및 압박판 중 적어도 어느 한 쪽의 내측에 유입구와 유출구를 연결하는 소정 패턴의 유로를 획정하는 요철이 형성된 것이다.

열 교환기, 주머니, 유입구, 유출구, 압박판, 방열기

Description

액체 냉각용의 열 교환기 {HEAT EXCHANGER FOR LIQUID COOLING}

도1은 본 발명에 관한 열 교환기의 구성을 도시하는 도면.

도2는 본 발명에 관한 방열기의 응용예를 나타내는 도면.

도3은 방열기의 단면 구조를 도시하는 도면.

도4는 방열기의 구조의 변형예를 나타내는 도면.

도5는 본 발명에 관한 흡열기의 단면 구조를 도시하는 도면.

도6은 유로 패턴의 예를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 열 교환기

2 : 방열기

3, 3b : 흡열기

10 : 주머니

11, 13 : 라미네이트 백

20 : 열 교환판

21, 21b, 21c, 21d : 방열판

30, 31, 31b, 33 : 압박판

101 : 유입구

102 : 유출구

[문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-237582호 공보

본 발명은, 냉각액을 유동시키는 강제 냉각에 이용하는 액체 냉각용의 열 교환기에 관한 것이다.

자연 방열에서는 과열하는 전자 부품을 갖는 전자 기기는 강제 냉각을 필요로 한다. 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터는 탑재된 CPU를 적절한 범위 내의 온도로 유지하도록 냉각하지 않으면 정상적으로 동작하지 않는다. 일반적으로, 전자 기기로서는 공냉식의 강제 냉각이 행해지고 있다.

최근, 전자 기기에 있어서의 강제 냉각의 방식으로서, 공냉식과 비교하여 냉각 능력이 우수한 액체 냉각식이 주목되고 있다. 여기서 말하는 액체 냉각식은, 발열체로부터 열을 받는 수열부와 열을 발산시키는 방열부를 지나는 순환 유로를 마련하고, 펌프에 의해 냉각액을 강제적으로 순환시키는 방식이다.

전자 기기에 있어서의 액체 냉각식의 강제 냉각에 관해서, 가요성 시트로 이루어지는 방열기가 일본 특허 공개 제2001-237582호 공보에 따라서 개시되어 있다. 이 방열기는 평면 형상의 주머니이며, 대향하는 내면끼리 국부적으로 접합함으로써 형성된 소용돌이나 지그재그 등의 소정 패턴의 유로를 갖는다. 유로는 냉매가 충 전되지 않는 상태로서는 면 형상이다. 유로에 냉매가 유입되면 가요성 시트가 휘어 유로가 팽창된다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-237582호 공보

상기의 가요성 시트로 이루어지는 방열기는 용이하게 변형되기 때문에, 이를 전자 기기에 안정적으로 조립 부착하는 것이 어렵다. 전자 기기와의 열적 접속이 불확실하며, 접속 불량에 의한 방열성의 저하가 일어나기 쉽다. 열적 접속을 확실하게 하기 위해 전자 기기에 방열기를 압박하는 경우에는, 유로가 눌러 찌부러지지 않도록 압박의 압력을 선정해야만 한다.

또한, 방열기가 제작된 후에는 유로 패턴 및 치수의 변경이 사실상 불가능하며, 보다 발열량이 큰 부품을 이용하거나 순환용 펌프의 능력을 변경하거나 하는 등의 전자 기기 수단의 변경에 따라서, 유로 패턴을 수정할 수 없었다.

본 발명은, 유로의 안정성이 우수한 박형의 열 교환기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 목적을 달성하는 열 교환기는, 냉각액이 내부를 흐르는 액체 냉각용의 열 교환기이며, 냉각액의 유입구 및 유출구를 가진 내수성 시트로 이루어지는 주머니와, 상기 주머니와 중합하는 열 교환판과, 상기 주머니를 상기 열 교환판에 압박하는 압박판을 구비하고, 상기 열 교환판 및 압박판 중 적어도 어느 한 쪽의 내측에, 상기 유입구와 유출구를 연결하는 소정 패턴의 유로를 획정하는 요철이 형 성된 것이다.

주머니는 열 교환판과 압박판에 의해 협지되면서 압박된다. 열 교환판, 주머니 및 압박판으로 이루어지는 적층체에 있어서, 열 교환판과 압박판 사이에는 유로에 대응한 패턴의 간격이 존재한다. 그 간극의 범위 내에서 주머니는 변형할 수 있다. 주머니에 냉각액이 충전되면 냉각액의 압력에 의해 주머니는 간극의 벽면에 따르도록 변형하여 주머니의 내부 공간이 팽창된다. 이 상태에 있어서, 간격은 냉각액의 유로가 된다.

냉각액의 압력에 의해 주머니는 항상 내측으로부터 열 교환판에 압박되므로, 열 교환판과 주머니와의 접촉 상태가 일정하게 유지되고, 그에 따라 안정된 냉각 성능을 실현할 수 있다.

보다 바람직한 열 교환기는, 상기 열 교환판의 내측에 상기 유입구와 유출구를 연결하는 유로를 획정하는 요철이 형성되고, 상기 압박판의 내측에 상기 열 교환판의 요철과 같은 패턴의 요철이 형성된 것이다.

열 교환판 및 압박판의 양쪽에 각각 요철을 형성해 둠으로써, 주머니의 표리 양면이 휘어 유로가 형성되므로, 표리의 한 쪽 면만이 휘어지는 경우와 비교하여, 소정 단면적의 유로의 형성에 있어서의 주머니의 휘어짐량이 적어진다. 즉, 주머니에 대한 가요성의 요구가 완화되어 주머니의 재질의 자유도가 높아진다.

보다 바람직한 열 교환기는, 상기 열 교환판 또는 압박판이 상기 요철로서 오목부와 볼록부와의 고저 차이가 완만하게 변화되는 기복을 갖는 것이다.

오목부와 볼록부와의 고저 차이가 완만하게 변화되는 경사면 구조에서는, 급 격하게 변화하는 단차면 구조와 비교하여 열 교환판 및 압박판과 주머니 사이에 공극이 생기기 어려워 열 접속성이 양호하다.

도1은 본 발명에 관한 열 교환기의 구성을 도시한다. 도1의 (a)는 전체 구성을 도시하는 분해 사시도, 도1의 (b)는 유로를 갖는 주머니의 사시도이다.

열 교환기(1)는 주머니(10), 열 교환판(20) 및 압박판(30)으로 구성되고, 열 교환판(20)과 압박판(30)이 주머니(10)를 협지하는 적층 구조를 갖는다. 열 교환기(1)는 냉각액을 유동시키는 액체 냉각식의 강제 냉각에 이용된다.

주머니(10)는 유입구(101) 및 유출구(102)를 갖는 면 형상의 가요성 용기이며, 냉각액을 새게 하지 않는 내수성 시트로 이루어진다. 주머니(10)의 내부에 칸막이는 없고, 냉각액을 수용하는 공간의 평면 형상은 주머니(10)의 외형과 거의 유사하다. 예시에 있어서는, 주머니(10)의 평면 형상은 대략 직사각형이며, 한 쌍의 대각 위치에 유입구(101)및 유출구(102)가 배치되어 있다.

주머니(10)의 구성에 있어서, 평면 형상, 개구의 위치 및 개구의 수는 임의이다. 단, 개구의 위치에 관해서는 용기의 박형화, 개구의 형성의 용이성 및 개구와 배관과 접속의 용이성을 감안하면, 주머니의 주연부에 개구를 마련하는 것이 바람직하다. 또한, 도시와 같이 주연부를 부분적으로 돌출시켜 그 돌출부에 개구를 형성함으로써, 배관과의 접속이 더 용이해진다.

열 교환판(20)은 방열 또는 흡열에 적합한 열 전도성이 양호한 재료로 이루어지고, 주머니(10)와 거의 같은 정도의 크기를 갖는다. 열 교환판(20)에 있어서의 주머니(10)와 대향하는 내측의 면에는 냉각액의 유로를 획정하는 요철이 형성되 어 있다.

도시의 열 교환판(20)은 평평한 기판(201)과 그 한 쪽 면에 부착된 판 형상의 스페이서(202, 203, 204, 205, 206, 207)로 이루어진다. 이러한 두께는 같다. 스페이서(202, 203)는 주머니(10)의 주연부와 접촉한다. 기판(201)의 중앙 영역에 배열된 스페이서(204 내지 207)는 주머니(10)의 중앙부와 접촉한다.

압박판(30)은 열 교환판(20)과 같은 크기를 갖고, 열 교환판(20)의 전체와 겹친다. 압박판(30)에 있어서의 주머니(10)와 대향하는 내측의 면에는, 냉각액의 유로를 획정하는 요철이 형성되어 있다.

도시의 압박판(30)은 평평한 기판(301)과 그 한 쪽 면에 부착된 판 형상의 스페이서(302, 303, 304, 305, 306, 307)로 이루어진다. 이러한 두께는 같다. 스페이서(302, 303)는 주머니(10)의 주연부를 열 교환판(20)의 스페이서(202, 203)에 압박하여 주머니(10)의 위치 어긋남을 막는다. 기판(301)의 중앙 영역에 배열된 스페이서(304 내지 307)는 주머니(10)의 중앙부를 열 교환판(20)의 스페이서(204 내지 207)에 압박하여 주머니(10)의 내부 공간을 구획한다.

압박판(30)은 주머니(10)를 협지한 상태로 열 교환판(20)에 고정된다. 고정에는 나사 고정, 접착, 리벳, 협지 부재의 장착 등의 여러 가지의 수법 중 하나 또는 복수를 채용할 수 있다. 또, 미리 열 교환판(20)및 압박판(30)의 한 쪽 또는 양쪽에 손잡이와 같은 결합부를 형성해 두고, 결합에 의해 열 교환판(20)과 압박판(30)을 일체화해도 좋다. 이 수법은, 특히 열 교환판(20) 또는 압박판(30)을 성형에 의해 제작하는 경우에 바람직하다.

도1의 (b)는 열 교환판(20)과 압박판(30)으로 협지된 상태의 주머니(10)를 도시한다. 도1의 (b)에 있어서, 사선이 부여된 영역이 스페이서(202 내지 207)[즉, 열 교환판(20)의 내면의 볼록부]와 스페이서(302 내지 307)[즉, 압박판(30)의 내면의 볼록부]로 압박하는 영역이며, 사선이 부여되어 있지 않은 영역이 유로(103)를 구성하는 영역이다. 유로(103)는 유입구(101)와 유출구(102)에 연결되어 있다. 예시에서는, 주머니(10) 속에 4개의 직선 형상 칸막이가 형성되어 있고, 각 칸막이의 양단부는 주머니(10)의 주연부와 떨어져 있다. 유입구(101)로부터 유입한 냉각액은 칸막이와 주머니의 주연부 사이 및 인접하는 칸막이 사이에 분기되어 흐르고, 유출구(102)를 향한다.

이상 구성의 열 교환기(1)에서는 열 교환판(20) 및 압박판(30)의 각각에 있어서의 내면의 요철이 스페이서의 부여에 의해 형성되어 있으므로, 스페이서의 증감이나 다른 스페이서와의 교환에 의해 유로(103)의 패턴 및 치수를 어느 정도 변경할 수 있다. 따라서, 열 교환기(1)는 주머니의 내부에 칸막이를 갖는 구조의 것과 비교하여, 다양한 액체 냉각 장치에 적용할 수 있다.

단, 요철을 형성하는 수법은 스페이서의 부여에 한정되지 않는다. 예를 들어, 형에 의한 성형, 기판 표면의 절삭 등 다른 방법에 의해 요철을 가진 열 교환판(20) 및 요철을 가진 압박판(30)을 제작할 수 있다. 그 경우에도 스페이서의 추가에 의한 유로 패턴의 변경을 행할 수 있다.

열 교환기(1)는 냉각액으로부터 열을 받아 발산시키는 방열기로서, 또는 발열체로부터 열을 받아 냉각액에 전하는 흡열기로서 이용할 수 있다.

도2는 본 발명에 관한 방열기의 응용예를 나타낸다.

도2에 있어서, 노트북형 퍼스널 컴퓨터(8)는 본체(8A), 액정 모니터에 대표되는 플랫 패널 디스플레이(50) 및 방열기(2)를 구비한다. 도시는 생략하였지만, 본체(8A)에는 전형적인 히트 소스인 CPU를 포함하는 여러 가지의 전자 부품이 내장되고, 키보드 및 포인팅 디바이스가 배치되어 있다. 플랫 패널 디스플레이(50)는 본체(8A)의 단부에 회전 가능하게 부착되어 있다. 방열기(2)는 플랫 패널 디스플레이(50)의 배면(표시면의 이면측의 면)을 덮도록 배치되고, 플랫 패널 디스플레이(50)와 일체로 회전한다. 방열기(2)의 구성은 다음과 같다.

방열기(1)는 라미네이트 백(11), 방열판(21) 및 압박판(31)으로 구성되고, 라미네이트 백(11)을 방열판(21)과 압박판(31)이 협지되는 적층 구조를 갖는다. 방열기(1)의 배치 방향은 압박판(31)이 플랫 패널 디스플레이(50)와 대향하는 방향이다.

라미네이트 백(11)은 유입구 및 유출구를 갖는 면 형상의 가요성 용기이다. 라미네이트 백(11)의 내부에 칸막이는 없다. 라미네이트 백(11)의 재질의 예로서는, 폴리에틸렌층을 베이스로 하는 두께 수십 ㎛의 적층 필름이 있다. 라미네이트 백(11)의 평면 사이즈는 플랫 패널 디스플레이(50)의 외형 사이즈(예를 들어 대각 17 인치)보다 약간 작은 사이즈로 선정되어 있고, 이에 의해 방열면의 최대화가 도모되어 있다. 필연적으로 라미네이트 백(11)의 평면 형상은 플랫 패널 디스플레이(50)에 대응한 대략 직사각형이다.

라미네이트 백(11)의 유입구 및 유출구는 라미네이트 백(11)의 하단부, 즉 플랫 패널 디스플레이(50)의 회전축으로 가까운 위치에 배치되어 있다. 그리고, 유입구 및 유출구는 퍼스널 컴퓨터(8)의 본체(8A) 내의 수열부(60) 및 전동 펌프(70)를 포함하는 유로와, 소정의 배관에 의해 접속된다. 이에 의해, 퍼스널 컴퓨터(8)에 있어서, 수열부(60)로부터 라미네이트 백(11) 및 전동 펌프(70)를 거쳐 수열부(60)로 복귀하는 순환 유로가 구성된다.

방열판(21)은 퍼스널 컴퓨터(8)의 케이스의 일부가 되는 상면 커버이다. 방열판(21)에 있어서의 라미네이트 백(11)과 대향하는 내측의 면에는, 냉각액의 유로를 획정하는 요철이 형성되어 있다. 양산성이 우수한 방열판(21)의 제작 방법은 형을 이용하여 요철 부분을 포함해서 전체를 일체 성형하는 수법이다. 방열판(21)의 바람직한 재질은 마그네슘 합금이다.

압박판(31)은 라미네이트 백(11)을 방열판(21)에 압박하는 동시에, 라미네이트 백(11)과 플랫 패널 디스플레이(50) 사이의 열 저항을 설정하는 역할을 갖는다. 예를 들어, 압박판(31)은 단열판으로서 기능한다. 이 경우, 방열기(2)는 오로지 수열부(60)로 받은 열을 방열한다. 또한, 본체(8A) 내의 히트 소스의 발열량에 대해 순환 유로의 냉각 능력이 충분히 큰 경우에는 압박판(31)을 히트 스프레더로 할 수 있다. 이 경우, 방열기(2)는 수열부(60)로부터의 열 및 플랫 패널 디스플레이(50)로부터의 열을 방열한다.

도3은 도2의 a-a 화살표 단면도이며, 방열기의 단면 구조를 도시한다. 도3의 (a)에서는 분해한 상태의 방열기(2)가 도시되고, 도3의 (b)에서는 사용 상태의 방열기(2)가 도시되어 있다.

도3의 (a)와 같이 방열판(21)의 내면은 높이 0.5 ㎜ 내지 2 ㎜ 정도의 볼록부(211, 212, 213, 214, 215)를 가진 요철면이다. 또한, 압박판(31)의 내면[라미네이트 백(11)과 대향하는 면]도, 높이 0.5 ㎜ 내지 2 ㎜ 정도의 볼록부(311, 312, 313, 314, 315)를 가진 요철면이다. 이들 볼록부(211 내지 215)와 볼록부(311 내지 315)에 의해 라미네이트 백(11)이 부분적으로 협지되고, 도3의 (b)와 같이 라미네이트 백(11)의 내부가 구획된다. 라미네이트 백(11)은 방열판(21)과 압박판(31) 사이의 간격의 범위 내에서 두께 방향으로 확장될 수 있다. 냉각액이 충전된 사용 상태에 있어서, 냉각액의 압력에 의해 확장된 라미네이트 백(11)의 내부 공간이 유로(113)가 된다.

유로(113)의 평면 패턴은 방열판(21) 및 압박판(31)의 요철 패턴에 의존한다. 적어도 하나의 분기를 갖는 스트라이프 패턴, 스파이럴 패턴, 사행 패턴 또는 이들의 조합 등 임의의 패턴의 유로를 형성할 수 있다. 단, 방열판(21)과 라미네이트 백(11)과의 접촉 면적이 과소가 되지 않도록, 라미네이트 백(11)의 가요성 및 신축성을 감안하여 방열판(21) 및 압박판(31)의 요철의 고저 차이를 선정할 필요가 있다.

방열판(21) 및 압박판(31)의 양쪽에 각각 요철을 형성해 둠으로써, 라미네이트 백(11)의 표리 양면이 변형되어 유로(113)가 형성되기 때문에, 표리의 한 쪽 면만이 변형되는 경우와 비교하여, 소정 단면적의 유로(113)의 형성에 있어서의 라미네이트 백(11)의 한 쪽 면의 변형량이 적어진다. 즉, 주머니에 대한 가요성 및 신축성의 요구가 완화되어 라미네이트 백(11)의 재질의 선택지가 늘어난다.

도4는 방열기의 구조의 변형예를 나타낸다. 도4에 있어서 도3과 동일한 구성 요소에는 동일한 부합이 부여되어 있다. 기술의 중복을 피하기 위해, 이들 구성 요소의 설명을 생략한다.

도4의 (a)의 방열기(2b)는 방열판(21b)을 구비한다. 방열판(21b)의 내면은 거의 평탄하다. 방열기(2b)에 있어서, 유로(113b)는 요철면을 갖는 압박판(31)에 의해 획정된다.

방열기(2b)에서는 라미네이트 백(11)의 방열판측의 면에 관해서는 변형이 필요가 없다. 따라서, 방열판측의 면과 압박판측의 면을 재질이 다른 시트에 의해 구성할 수 있다. 즉, 방열판측의 시트에 관해서는 가요성 및 신축성을 불문으로 하여, 열 전도성에 중점을 두고 재질을 선정할 수 있다.

도4의 (b)의 방열기(2c)는 방열판(21c)을 구비한다. 방열판(21c)의 내면은 오목부(216, 217, 218, 219)를 갖고 오목부와 볼록부와의 고저 차이가 완만하게 변화되는 요철면이다. 이러한 요철면은 오목부와 볼록부와의 고저 차이가 급격하게 변화하는 단차 구조의 요철면과 비교하여, 방열판(21c)과 라미네이트 백(11)을 무리하지 않고 접촉시키는 데 유리하다. 방열기(2c)에서는 방열판(21c)과 라미네이트 백(11)과의 접촉 면적을 크게 하고, 그에 의해 방열판(21c)과 라미네이트 백(11)과의 열적 접속을 양호하게 하는 것이 용이하다.

도4의 (c)의 방열기(2d)는 방열판(21d) 및 압박판(31b)을 구비한다. 방열판(21d)의 내면은 오목부(216b, 217b, 218b, 219b)를 갖고, 오목부와 볼록부와의 고저 차이가 완만하게 변화되는 요철면이다. 한편, 압박판(31b)은 평판이며, 그 내 면은 평탄하다. 방열기(2d)에 있어서, 유로(113d)는 요철면을 갖는 방열판(21d)에 의해 획정된다.

도5는 본 발명에 관한 흡열기의 단면 구조를 도시한다.

도5의 (a)에 있어서, 흡열기(3)는 라미네이트 백(13), 수열판(23) 및 압박판(33)으로 구성되고, 수열판(23)과 압박판(33)이 라미네이트 백(13)을 협지하는 적층 구조를 갖는다. 라미네이트 백(13)은 방열기(2)의 라미네이트 백(11)과 마찬가지의 면 형상의 가요성 용기이며, 유입구 및 유출구를 갖는다. 라미네이트 백(13)의 내부에 칸막이는 없다. 수열판(23)의 내측의 면에는 라미네이트 백(13)에 있어서의 냉각액의 유로를 획정하는 요철이 형성되어 있다. 그리고, 압박판(33)의 내면에는 수열판(23)과 같은 패턴의 요철이 형성되어 있다. 즉, 흡열기(3)의 기본 구조는 도1의 열 교환기(1)와 마찬가지이다.

흡열기(3)는 배선 기판(60)에 설치된 회로 부품(61, 62, 63, 64)의 냉각에 이용된다. 그로 인해, 흡열기(3)의 평면 사이즈는 배선 기판(60)에 있어서의 회로 부품(61, 62, 63, 64)의 배치된 영역의 전체와 겹치도록 선정되어 있다.

사용에 있어서, 흡열기(3)는 수열판(23)이 회로 부품(61 내지 64)과 대향하도록 배선 기판(60)에 겹쳐진다. 예시에서는, 수열판(23)의 외면이 평탄하며, 또한 회로 부품(61, 62, 63, 64)의 높이가 같지 않으므로, 회로 부품(61, 62, 63, 64)의 각각과 수열판(23) 사이에 서멀 시트(71, 72, 73, 74)가 배치되어 있다. 서멀 시트(71 내지 74)는 열 전도성이 양호한 탄성체이다. 서멀 시트(71 내지 74)의 배치에 의해, 회로 부품(61, 62, 63, 64)과 수열판(23) 공극이 없어진다.

도5의 (b)에 있어서의 흡열기(3b)는, 도5의 (a)의 흡열기(3)의 수열판(23)을 수열판(23b)으로 바꾼 것이다. 수열판(23b)의 내면은 수열판(23)의 내면과 마찬가지의 요철면이다. 수열판(23b)에서는 외면이 평탄이 아니라, 회로 부품(61, 62, 63, 64)의 높이에 따른 볼록부(231, 232, 233)를 갖는 단차면이다. 단차면으로 함으로써, 회로 부품(61, 62, 63, 64)이 마찬가지로 수열판(23b)과 대향한다. 실제로는, 열 전도보다 양호하게 하기 위해 회로 부품(61, 62, 63, 64)과 수열판(23b) 사이에 서멀 그리스를 개재시키는 것이 바람직하다.

도6은 유로 패턴이 예를 나타낸다.

도6의 (a)의 예에서는, 회로 기판(60a)에 있어서의 영역(601)의 발열량은 비교적 많고, 영역(602)의 발열량은 비교적 적다. 라미네이트 백(13)의 유로(114)에 있어서, 영역(601)과 중합하는 부분(114A)은 유속을 높이기 위해 미세한 사행 패턴으로 되어 있다. 이에 대해, 유로(114)에 있어서의 영역(602)과 중합하는 부분(114B)은 압력 손실을 저감하기 위해 복수의 평행한 분기로를 갖는 스트라이프 패턴으로 되어 있다.

도6의 (b)의 예에서는, 회로 기판(60b)에 있어서의 영역(605)의 발열량은 비교적 적고, 영역(606) 및 영역(607)의 발열량은 비교적 많다. 라미네이트 백(12)의 유로(115)에 있어서, 영역(605)과 중합하는 부분(115A)은 압력 손실을 저감하기 위해 유로 폭이 굵은 사행 패턴으로 되어 있다. 이에 대해, 유로(115)에 있어서의 영역(606)과 중합하는 부분(115B) 및 영역(607)과 중합하는 부분(115c)은 유속을 높이기 위해 미세한 사행 패턴으로 되어 있다.

이상 실시 형태에 따르면, 라미네이트 백(11, 13)의 내부에 칸막이가 없기 때문에, 필요로 되는 유로의 패턴이 다른 냉각 대상 기기의 냉각에 사양이 공통된 라미네이트 백(11, 13)을 사용할 수 있다. 칸막이가 없는 라미네이트 백(11, 13)은 칸막이가 있는 것과 비교하여 저렴하기 때문에, 다양한 기기의 냉각을 행하는 경우에 바람직하다. 단, 복수의 유로 패턴에 공통되는 칸막이만을 마련해 두고, 각 유로 패턴에 특유의 칸막이를 열 교환판(20) 또는 압박판(30)에 마련하는 요철에 대용시킬 수 있다.

또한, 상술의 실시 형태에 따르면, 냉각액이 주머니의 내부를 흐르고, 그 주머니가 열 교환판과 압박판에 의해 기계적으로 보호되기 때문에, 액 누설이 생기기 어렵다.

상술의 실시 형태에 있어서, 열 교환기(1), 방열기(2) 및 흡열기(2)의 구성은, 본 발명의 취지에 따라서 적절하게 변경할 수 있다. 구성 요소의 재질 및 형상은 예시로 한정되지 않는다. 컴퓨터를 포함하는 전자 기기의 냉각에 한정되지 않고, 다른 발열체를 냉각에 본 발명을 적용할 수 있다.

본 발명은, 액체 냉각식의 강제 냉각에 이용할 수 있고, 특히 퍼스널 컴퓨터, 서버용 컴퓨터 등의 정보 처리 장치를 비롯한 액 누설 방지가 중요시되는 전기 기기에 조립하는 열 교환 부품에 바람직하다.

청구항 1 내지 청구항 5의 발명에 따르면, 유로의 안정성이 우수한 박형의 열 교환기를 실현할 수 있다.

Claims

냉각액이 내부를 흐르는 액체 냉각용의 열 교환기이며,

냉각액의 유입구 및 유출구를 갖는 내수성 시트로 이루어지는 주머니와,

상기 주머니와 중합하는 열 교환판과,

상기 주머니를 상기 열 교환판에 압박하는 압박판을 구비하고,

상기 열 교환판 및 압박판 중 적어도 어느 한 쪽의 내측에, 상기 유입구와 유출구를 연결하는 유로를 획정하는 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 액체 냉각용의 열 교환기.
제1항에 있어서, 상기 열 교환판의 내측에 상기 유입구와 유출구를 연결하는 유로를 획정하는 요철이 형성되고,

상기 압박판의 내측에 상기 열 교환판의 요철과 같은 패턴의 요철이 형성된 액체 냉각용의 열 교환기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열 교환판 또는 압박판에 형성되는 요철은 오목부와 볼록부와의 고저 차이가 완만하게 변화되는 기복인 액체 냉각용의 열 교환기.
냉각액이 내부를 흐르는 액체 냉각용의 방열기이며,

냉각액의 유입구 및 유출구를 갖는 라미네이트 백과,

상기 라미네이트 백과 중합하는 방열판과,

상기 라미네이트 백을 상기 방열판에 압박하는 압박판을 구비하고,

상기 방열판 및 압박판 중 적어도 어느 한 쪽의 내측에 상기 유입구와 유출구를 연결하는 유로를 획정하는 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 액체 냉각용의 방열기.
냉각액이 내부를 흐르는 액체 냉각용의 흡열기이며,

냉각액의 유입구 및 유출구를 갖는 라미네이트 백과,

상기 라미네이트 백과 중합하는 수열판과,

상기 라미네이트 백을 상기 수열판에 압박하는 압박판을 구비하고,

상기 수열판 및 압박판 중 적어도 어느 한 쪽의 내측에 상기 유입구와 유출구를 연결하는 유로를 획정하는 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 액체 냉각용의 흡열기.