KR100890971B1 - 액체 냉각 유닛용 열교환기, 액체 냉각 유닛 및 전자 기기 - Google Patents

액체 냉각 유닛용 열교환기, 액체 냉각 유닛 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방열 효율을 높일 수 있는 액체 냉각 유닛용 열교환기, 액체 냉각 유닛 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
제 1 평판(73)과 제 2 평판(74) 사이에 평평한 제 1 공간(75)이 구획된다. 제 3 평판(76)과 제 4 평판(77) 사이에 평평한 제 2 공간(78)이 구획된다. 원통 형상의 관의 단면적에 비해 평평한 제 1 및 제 2 공간(75, 78)에서는 큰 단면적이 확보된다. 평평한 제 1 및 제 2 공간(75, 78)은 냉매의 유통로로서 기능한다. 단면적의 증대에 의거하여 냉매의 유속(流速)이 저하된다. 이에 따라, 냉매는 제 1 및 제 2 공간(75, 78) 내를 완만하게 흐를 수 있다. 냉매는 장시간에 걸쳐 제 1 및 제 2 평판(73, 74)이나 제 3 및 제 4 평판(76, 77)에 접촉한다. 냉매의 열은 제 1 및 제 2 평판(73, 74)이나 제 3 및 제 4 평판(76, 77)에 충분히 전해진다. 방열 효율은 높아진다.
액체 냉각 유닛, 수열기, 전열판, 유통로, 액체 냉각 유닛용 열교환기

Description

액체 냉각 유닛용 열교환기, 액체 냉각 유닛 및 전자 기기{HEAT EXCHANGER FOR LIQUID COOLING UNIT, LIQUID COOLING UNIT AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은, 예를 들면 노트북 퍼스널 컴퓨터와 같은 전자 기기에 설치되는 액체 냉각 유닛에 관한 것이다.
예를 들면, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 노트북 퍼스널 컴퓨터(노트북)에는 액체 냉각 유닛이 설치된다. 액체 냉각 유닛은 열교환기를 구비한다. 열교환기는, 냉매의 유통로를 구획하는 복수의 튜브를 구비한다. 튜브끼리의 사이에 기류가 흐른다. 이에 따라, 튜브 내를 흐르는 냉매로부터 기류에 열이 전해진다. 냉매는 냉각된다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허 제2004-293833호 공보
[특허문헌 2] 일본국 공개특허 제2004-304076호 공보
[특허문헌 3] 일본국 공개특허 제2004-251474호 공보
[특허문헌 4] 일본국 공개특허 제2005-317877호 공보
열교환기에서는 다수의 튜브가 병렬로 연장된다. 각 튜브는 원통 형상의 관 으로 구성된다. 각 튜브의 단면적이 작기 때문에, 냉매는 튜브 내를 고속으로 흐른다. 냉매와 튜브의 접촉은 극히 단시간으로 한정되어 버린다. 냉매로부터 튜브에 충분히 열이 전해질 수 없다. 냉매의 열은 효율적으로 대기중으로 방출될 수 없다.
본 발명은, 상기 실상에 감안하여 이루어진 것으로서, 방열 효율을 높일 수 있는 액체 냉각 유닛용 열교환기, 액체 냉각 유닛 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 기준 평면을 따라 연장되는 제 1 평판과, 제 1 평판의 표면과 마주보고, 제 1 평판을 따라 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 1 공간을 제 1 평판과의 사이에 구획하는 제 2 평판과, 제 1 평판에 병렬로 상기 기준 평면을 따라 연장되는 제 3 평판과, 제 3 평판의 표면과 마주보고, 제 3 평판을 따라 제 1 공간에 병렬로 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 2 공간을 제 3 평판과의 사이에 구획하는 제 4 평판을 구비하고, 유입하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유입구를 향하여 분배되고, 유출하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유출구로부터 하나로 통합되는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛용 열교환기가 제공된다.
이러한 열교환기에서는, 제 1 평판과 제 2 평판 사이에 평평한 제 1 공간이 구획된다. 제 3 평판과 제 4 평판 사이에 평평한 제 2 공간이 구획된다. 원통 형상의 관의 단면적에 비해 평평한 제 1 및 제 2 공간에서는 큰 단면적이 확보될 수 있다. 평평한 공간은 냉매의 유통로로서 기능한다. 단면적의 증대에 의거하여 냉매의 유속이 저하된다. 이에 따라, 냉매는 제 1 및 제 2 공간 내를 완만하게 흐를 수 있다. 냉매는 장시간에 걸쳐 제 1 및 제 2 평판이나 제 3 및 제 4 평판에 접촉할 수 있다. 냉매의 열은 제 1 및 제 2 평판이나 제 3 및 제 4 평판에 충분히 전해진다. 방열 효율은 높아진다.
이러한 열교환기는 액체 냉각 유닛에 설치된다. 액체 냉각 유닛은, 전열판에 의해 전자 부품에 장착되어, 전열판 상에 냉매의 유통로를 구획하는 수열기(受熱器)와, 수열기에서부터 일순(一巡)하는 냉매의 순환 경로와, 순환 경로에 설치되어, 냉매로부터 열을 빼앗는 열교환기를 구비한다. 이 때, 열교환기는, 기준 평면을 따라 연장되는 제 1 평판과, 제 1 평판의 표면과 마주보고, 제 1 평판을 따라 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 1 공간을 제 1 평판과의 사이에 구획하는 제 2 평판과, 제 1 평판에 병렬로 상기 기준 평면을 따라 연장되는 제 3 평판과, 제 3 평판의 표면과 마주보고, 제 3 평판을 따라 제 1 공간에 병렬로 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 2 공간을 제 3 평판과의 사이에 구획하는 제 4 평판을 구비하고, 유입하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유입구를 향하여 분배되고, 유출하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유출구로부터 하나로 통합된다.
이상과 같은 액체 냉각 유닛은 전자 기기에 설치될 수 있다. 전자 기기는, 전자 부품과, 평판 형상의 전열판에 의해 전자 부품에 장착되는 수열기와, 수열기에서부터 일순하는 냉매의 순환 경로와, 순환 경로에 설치되어, 냉매로부터 열을 빼앗는 열교환기를 구비한다. 이 때, 상기 열교환기는, 기준 평면을 따라 연장되는 제 1 평판과, 제 1 평판의 표면과 마주보고, 제 1 평판을 따라 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 1 공간을 제 1 평판과의 사이에 구획하는 제 2 평판과, 제 1 평판에 병렬로 상기 기준 평면을 따라 연장되는 제 3 평판과, 제 3 평판의 표면과 마주보고, 제 3 평판을 따라 제 1 공간에 병렬로 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 2 공간을 제 3 평판과의 사이에 구획하는 제 4 평판을 구비하고, 유입하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유입구를 향하여 분배되고, 유출하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유출구로부터 하나로 통합된다.
이러한 전자 기기에 의하면, 상술한 바와 동일한 작용 효과가 실현된다. 또한, 열교환기에서는 제 2 공간이 제 1 공간에 병렬로 구획된다. 냉매는, 제 1 공간에서 예를 들면 열교환기의 한쪽 측면에서 다른 쪽 측면을 향하여 흐른다. 그 후, 냉매는, 제 2 공간에서 예를 들면 열교환기의 다른 쪽 측면에서 한쪽 측면을 향하여 흐른다. 이에 따라, 예를 들면 열교환기의 한쪽 측면에서 냉매의 유입과 유출이 실현될 수 있다. 전자 기기 내에서 전자 부품이나 수열기의 배치에 따라, 유입과 유출을 실현하는 측면이 선택될 수 있다. 전자 기기 내에서 전자 부품이나 수열기는 다양한 배치를 취할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 방열 효율을 높일 수 있는 액체 냉각 유닛용 열교환기, 액체 냉각 유닛 및 전자 기기가 제공될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자 기기의 일 구체예, 즉 노트북 퍼스널 컴퓨터(노트북)(11)의 외관을 개략적으로 나타낸다. 이 노트북(11)은, 박형(薄型)의 제 1 케이스, 즉 본체 케이스(12)와, 이 본체 케이스(12)에 요동 가능하게 연결되는 제 2 케이스, 즉 디스플레이용 케이스(13)를 구비한다. 본체 케이 스(12)는, 베이스(12a)와 베이스(12a)에 착탈 가능하게 결합되는 커버(12b)를 구비한다. 본체 케이스(12)의 표면에는 키보드(14)나 포인팅 디바이스(15)와 같은 입력 장치가 설치된다. 이용자는 이러한 입력 장치(14, 15)로부터 지시나 데이터를 입력할 수 있다.
디스플레이용 케이스(13)에는 예를 들면 LCD(액정 디스플레이) 패널 모듈(16)이 설치된다. LCD 패널 모듈(16)의 화면은, 디스플레이용 케이스(13)에 구획되는 창 구멍(17)에 면한다. 화면에는 텍스트나 그래픽이 표시될 수 있다. 이용자는 그러한 텍스트나 그래픽에 의거하여 노트북(11)의 동작을 확인할 수 있다. 디스플레이용 케이스(13)는, 본체 케이스(12)에 대한 요동을 통해 본체 케이스(12)에 겹쳐지게 할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본체 케이스(12)의 수용 공간에는 프린트 기판 유닛(18)이 수용된다. 프린트 기판 유닛(18)은, 프린트 기판(19)과, 프린트 기판(19)의 표면에 실장(實裝)되는 전자 부품, 즉 제 1 및 제 2 LSI(대규모 집적 회로) 패키지(21, 22)를 구비한다. 제 1 LSI 패키지(21)에서는, 소형 프린트 기판 상에, 예를 들면 CPU(중앙 연산 처리 장치) 칩(도시 생략)이 실장된다. 제 2 LSI 패키지(22)에서는, 소형 프린트 기판 상에 예를 들면 비디오 칩(도시 생략)이 실장된다. CPU 칩은, 예를 들면 0S(Operating System)이나 애플리케이션 소프트웨어에 의거하여 연산 처리를 실시한다. 비디오 칩은, 예를 들면 CPU 칩의 연산 처리에 의거하여 화상 처리를 실행한다.
프린트 기판(19)의 외측에는, 본체 케이스(12)의 수용 공간에 DVD 구동장 치(23)나 하드 디스크 구동장치(HDD)(24)와 같은 기록 매체 구동장치가 수용된다. 상술한 OS나 애플리케이션 소프트웨어는, 예를 들면 HDD(24)에 저장되면 된다. 본체 케이스(12)의 수용 공간에는 카드 유닛(25)이 수용된다. 카드 유닛(25)에는, 카드 슬롯으로부터 메모리 카드나 SCSI 카드, LAN 카드와 같은 PC 카드가 삽입된다. 카드 유닛(25)은, 예를 들면 프린트 기판(19)에 실장되면 된다.
본체 케이스(12)의 수용 공간에는 프린트 기판(19) 상에 액체 냉각 유닛(27)이 배치된다. 액체 냉각 유닛(27)은, 제 1 LSI 패키지(21)에 장착되는 제 1 수열기(28)를 구비한다. 제 1 수열기(28)는 CPU 칩의 열을 빼앗는다. 제 1 수열기(28)는 예를 들면 프린트 기판(19)에 나사 고정되면 된다. 액체 냉각 유닛(27)에서는, 제 1 수열기(28)에서부터 일순하는 냉매의 순환 경로가 확립된다. 여기에서, 냉매에는 예를 들면 프로필렌 글리콜계의 부동액이 사용되면 된다. 제 1 수열기(28)의 상세는 후술한다.
순환 경로에는 제 2 LSI 패키지(22)에 장착되는 제 2 수열기(29)가 설치된다. 제 2 수열기(29)는 제 1 수열기(28)의 하류에서 제 1 수열기(28)에 접속된다. 제 2 수열기(29)는, 비디오 칩에 장착되는 전열판을 구비한다. 이에 따라, 제 2 수열기(29)는 비디오 칩의 열을 빼앗는다. 전열판은 후술하는 금속관에 부착된다. 전열판은 예를 들면 프린트 기판(19)에 나사 고정되면 된다. 전열판은 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금속 재료로 형성되면 된다.
순환 경로에는 냉매로부터 열을 빼앗는 열교환기(31)가 설치된다. 열교환기(31)는 제 2 수열기(29)의 하류에서 제 2 수열기(29)에 접속된다. 열교환기(31) 에는 팬 유닛(32)의 송풍구가 마주보게 되어 있다. 열교환기(31)나 팬 유닛(32)은 예를 들면 프린트 기판(19)에 나사 고정되면 된다. 열교환기(31)는, 팬 유닛(32)과 본체 케이스(12)의 배기구(33) 사이에 배치된다. 팬 유닛(32)은, 열교환기(31)로부터 배기구(33)로 빠져나가는 기류를 생성한다. 열교환기(31) 및 팬 유닛(32)의 상세는 후술한다. 팬 유닛(32)은, 프린트 기판(19)에 형성되는 노치 내에 배치되면 된다.
팬 유닛(32)은 팬 하우징(34)을 구비한다. 팬 하우징(34)은 소정의 수용 공간을 구획한다. 팬 하우징(34)의 저판(底板) 및 천판(天板)에는 흡기용 개구(35)가 형성된다. 흡기용 개구(35)는 팬 하우징(34)의 내측 수용 공간과 팬 하우징(34)의 외측 공간을 서로 접속한다. 팬 하우징(34)의 수용 공간에는 팬(36)이 수용된다.
순환 경로에는 탱크(37)가 설치된다. 탱크(37)는 열교환기(31)의 하류에서 열교환기(31)에 접속된다. 탱크(37)는 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금속 재료로 형성되면 된다. 탱크(37)는 예를 들면 프린트 기판(19)에 나사 고정되면 된다. 탱크(37)는 순환 경로 내에서 냉매나 공기를 저장할 수 있다. 냉매나 공기는 탱크(37)의 저장 공간에 저장된다. 저장 공간에는 냉매의 유출구가 구획된다. 냉매의 유출구는 저장 공간의 저면(底面)에 근접하여 구획된다. 예를 들면, 증발에 의거하여 냉매가 감소해도, 중력의 작용에 의해 냉매는 저장 공간의 저면에 축적된다. 따라서, 유출 노즐에 공기의 진입이 회피될 수 있다. 유출구에는 냉매만이 유입될 수 있다.
순환 경로에는 펌프(38)가 설치된다. 펌프(38)는 탱크(37)의 하류에서 탱크(37)에 접속된다. 펌프(38)의 하류에는 제 1 수열기(28)가 접속된다. 펌프(38)는 예를 들면 프린트 기판(19)에 나사 고정되면 된다. 펌프(38)에는 예를 들면 압전식(壓電式) 펌프가 사용되면 된다. 압전식 펌프에는 압전 소자가 설치된다. 압전 소자에 전류가 공급되면, 압전 소자의 진폭 운동에 의해 펌프(38)로부터 제 1 수열기(28)를 향하여 냉매가 토출된다. 이에 따라, 펌프(38)는 순환 경로로 냉매를 순환시킨다. 이러한 펌프(38)는, 예를 들면 폴리페닐렌 술파이드(PPS) 수지와 같은 수분 투과성이 비교적 낮은 수지 재료로 형성되면 된다. 펌프(38)에는 예를 들면 캐스케이드 펌프나 피스톤 펌프가 사용되어도 된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 제 1 수열기(28)와 제 2 수열기(29) 사이, 제 2 수열기(29)와 열교환기(31) 사이, 열교환기(31)와 탱크(37) 사이, 탱크(37)와 펌프(38) 사이, 펌프(38)와 제 1 수열기(28) 사이는 각각 1개의 호스(41)로 접속된다. 호스(41)의 양단은, 제 1 수열기(28)나 제 2 수열기(29), 열교환기(31), 탱크(37), 펌프(38)의 금속관(42)에 결합된다. 호스(41)나 금속관(42)은 예를 들면 원통형으로 형성된다. 호스(41)와 금속관(42)의 결합에 있어서, 호스(41)에는 클램프(clamp)(도시 생략)가 부착되면 된다.
호스(41)는 예를 들면 고무와 같은 가요성(可撓性)의 탄성 수지 재료로 구성되면 된다. 금속관(42)은 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금속 재료로 형성되면 된다. 호스(41)의 탄성에 의거하여 제 1 수열기(28)나 제 2 수열기(29), 열교환기(31), 탱크(37), 펌프(38)의 상대적인 위치 어긋남은 허용된다. 호스(41)의 길이는, 위치 어긋남을 허용하는 최소값으로 설정되면 된다. 호스(41)가 금속관(42)에서 분리되면, 제 1 수열기(28)나 제 2 수열기(29), 열교환기(31), 탱크(37), 펌프(38)는 각각 개별적으로 간단하게 교환될 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 수열기(28)는 예를 들면 상자형 케이스(44)를 구비한다. 케이스(44)는 밀폐된 내부 공간을 구획한다. 케이스(44)는 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금속 재료로 형성되면 된다. 케이스(44)는 저판으로 평판 형상의 전열판(45)을 구획한다. 전열판(45) 상에는 냉매의 유통로(46)가 구획된다.
케이스(44)에는, 전열판(45)의 외측에서 케이스(44)의 외측으로부터 유통로(46)의 상류단에 면하는 적어도 2개의 유입 노즐(47, 47)이 연결된다. 유입 노즐(47)은 예를 들면 원통형으로 형성되면 된다. 유입 노즐(47)은 금속관(42)으로부터 두 갈래로 분기되면 된다. 유입 노즐(47, 47)끼리는 서로 병렬로 배치된다. 여기에서, 유입 노즐(47, 47)은 서로 평행하게 배치되면 된다. 유통로(46)는 유입 노즐(47)의 연장선상으로 연장된다.
한편, 케이스(44)에는, 전열판(45)의 외측에서 케이스(44)의 외측으로부터 유통로(46)의 하류단에 면하는 유출 노즐(48)이 연결된다. 유출 노즐(48)은 예를 들면 원통형으로 형성되면 된다. 유입 노즐(47) 및 유출 노즐(48)은 동일 방향으로 배치된다. 케이스(44) 내에서는, 유입 노즐(47)로부터 유통로(46)에 유입된 냉매가 케이스(44)의 내벽을 따라 흐른다. 냉매는 케이스(44)의 내벽에서 유턴(U-turn)한다. 냉매는 케이스(44)의 내벽을 따라 유출 노즐(48)을 향하여 유통한다. 냉매가 유출 노즐(48)로부터 토출된다. 전열판(45)으로부터 냉매에 열이 전해진다. 이에 따라, 케이스(44) 내에 U자형 유통로(46)가 구획된다.
전열판(45) 상에는 복수매의 방열 핀(49)이 지그재그 형상으로 배치된다. 방열 핀(49)은, 전열판(45)의 표면으로부터 입설된다. 방열 핀(49)은 냉매의 유통 방향으로 연장된다. 방열 핀(49)은 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금속 재료로 형성되면 된다. 방열 핀(49)은 예를 들면 전열판(45)에 일체로 형성되면 된다. 방열 핀(49, 49)은 지그재그 형상으로 배치되기 때문에, 방열 핀(49, 49)끼리의 사이에는 전술한 유통로(46)가 확보될 수 있다. 유통로(46)에서 냉매는 정체되지 않고 흐를 수 있다. 방열 핀(49)에는 전열판(49)으로부터 열이 전달된다. 방열 핀(49)으로부터 냉매에 열이 전해진다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 전열판(45)은 제 1 LSI 패키지(21) 상의 CPU 칩(51)에 장착된다. 제 1 LSI 패키지(21)는 예를 들면 PGA(Pin Grid Array)에 기초하여 소켓(socket)을 통해 프린트 기판(19)에 고정되면 된다. CPU 칩(51)과 전열판(45) 사이에는 열 확산 플레이트(52)가 삽입된다. 열 확산 플레이트(52)는 예를 들면 구리와 같은 고열전도성 금속 재료로 형성되면 된다. 이러한 열 확산 플레이트(52)의 작용에 의해 CPU 칩(51)으로부터 전열판(45)에 열이 효율적으로 전해질 수 있다.
케이스(44)는, 유통로(46)의 하류단과 유출 노즐(48) 사이에서 전열판(45)으로부터 오목하게 들어가는 오목부(53)를 구비한다. 이러한 오목부(53)에 의거하여 케이스(44)는 유통로(46)보다도 낮은 공간(54)을 구획한다. 공간(54)에는 유출 노 즐(48)이 면한다. 이에 따라, 유출 노즐(48)은 전열판(45)의 가장자리를 마주본다. 마찬가지로, 케이스(44)에서는, 유통로(46)의 상류단과 유입 노즐(47, 47) 사이에서 전열판(45)으로부터 오목하게 들어가는 오목부(53a)가 구획된다. 오목부(53a)에 의거하여 유통로(46)보다도 낮은 공간(54a)이 구획된다. 공간(54a)에는 유입 노즐(47, 47)이 면한다. 이에 따라, 유입 노즐(47)은 전열판(45)의 가장자리를 마주본다. 한편, 케이스(44)에는 평판 형상의 천판(55)이 구획된다. 천판(55)은 전열판(45) 및 오목부(53, 53a)에 마주보게 될 수 있다.
이러한 제 1 수열기(28)에서는, 오목부(53, 53a)는 유통로(46)의 상류단이나 하류단과 유입 노즐(47)이나 유출 노즐(48) 사이에 구획된다. 즉, 공간(54, 54a)은 전열판(45), 즉 제 1 LSI 패키지(21)의 외측에 배치된다. 이러한 공간(54, 54a)에 유입 노즐(47)이나 유출 노즐(48)이 면한다. 그 결과, 유입 노즐(47)이나 유출 노즐(48)이 제 1 LSI 패키지(21) 상에서 직접 유통로(46)에 면하는 경우에 비해, 케이스(44)의 두께의 증대는 회피된다. 프린트 기판(19)의 표면으로부터 제 1 수열기(28)의 높이는 억제된다. 이러한 제 1 수열기(28)는 본체 케이스(12)의 박형화에 크게 공헌할 수 있다.
케이스(44)에서는, 전열판(45)은 수평 방향으로 연장된다. 공간(54)은 유통로(46)보다도 낮기 때문에, 중력의 작용에 의해 냉매는 유통로(46)로부터 공간(54)으로 유입된다. 순환 경로에서 펌프(38)나 호스(41)로부터의 증발에 의거하여 예를 들어 냉매가 감소해도, 냉매는 공간(54)에 축적될 수 있다. 따라서, 유통로(46) 내에 공기가 혼입되었다고 해도, 공간(54) 내에서는 공기가 천판(55)측에 모아진다. 그 결과, 유출 노즐(48) 내에 공기의 진입은 가능한 한 회피된다. 순환 경로 내에서 공기의 유통은 회피된다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 팬(36)은 소위 원심 팬으로 구성된다. 팬(36)은 회전체(56)와, 회전체(56)의 주위에서 회전체(56)로부터 방사상으로 퍼지는 복수매의 날개(57)를 구비한다. 팬(36)이 회전 중심축(58) 주위에서 회전하면, 팬 하우징(34)의 저판의 흡기용 개구(35)나 천판의 흡기용 개구(35)로부터 회전 중심축(58)을 따라 공기가 도입된다. 팬(36)의 회전에 의해 원심 방향으로 기류가 생성된다.
팬 하우징(34)에는, 팬(36)의 원심 방향 외측에 배치되는 송풍구(59)가 구획된다. 송풍구(59)와 배기구(33) 사이에는 열교환기(31)가 배치된다. 원심 방향의 기류는 팬 하우징(34)의 내면을 따라 송풍구(59)까지 유도된다. 이에 따라, 송풍구(59)로부터 기류가 토출된다. 기류는 열교환기(31)를 통과하여 배기구(33)에 도달한다. 열교환기(31)는 기류의 유통 방향에 직교하는 방향으로 연장된다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 열교환기(31)는, 베이스(12a)의 저면에 평행하게 연장되는 제 1 평판(61)과, 제 1 평판(61)의 표면에 마주보게 되어 있는 제 2 평판(62)을 구비한다. 제 2 평판(62)은 제 1 평판(61)에 평행하게 연장된다. 제 1 및 제 2 평판(61, 62)의 가장자리끼리는 결합된다. 이에 따라, 제 1 평판(61)과 제 2 평판(62) 사이에는 제 1 평판(61)을 따라 평평한 공간(63)이 구획된다. 공간(63)은 냉매의 유통로로서 기능한다. 공간(63)은 금속관(42)의 중심축을 따라 연장된다. 제 1 및 제 2 평판(61, 62)은 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금 속 재료로 형성된다.
제 1 평판(61)의 외부 방향 면에는 복수매의 제 1 방열 핀(64)이 입설(立設)되어 있다. 제 2 평판(62)의 외부 방향 면에는 복수매의 제 2 방열 핀(65)이 입설되어 있다. 제 1 및 제 2 방열 핀(64, 65)은 팬 유닛(32)의 송풍구(59)로부터 배기구(33)를 향하여 연장된다. 이에 따라, 제 1 방열 핀(64, 64)끼리의 사이나 제 2 방열 핀(65, 65)끼리의 사이에는 기류의 유통로가 구획된다. 기류는 유통로나 제 1 및 제 2 평판(61, 62)의 외부 방향 면을 따라 유통한다. 제 1 및 제 2 방열 핀(64, 65)은 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금속 재료로 형성된다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 공간(63)은 평평하게 형성된다. 금속관(42)의 단면적에 비해 공간(63)에서는 충분한 단면적으로 냉매의 유통로가 확보된다. 공간(63)에서는 냉매의 유속이 억제된다. 이에 따라, 냉매는 공간(63)을 비교적 완만하게 흐를 수 있다. 냉매는 장시간에 걸쳐 제 1 및 제 2 평판(61, 62)에 접촉할 수 있다. 냉매의 열은 제 1 및 제 2 평판(61, 62)에 충분히 전달될 수 있다. 냉매의 열은 효율적으로 기류에 전해질 수 있다.
이제, 냉매가 순환 경로를 순환하는 장면을 상정한다. 상술한 바와 같이, 냉매에는 예를 들면 프로필렌 글리콜계의 부동액이 사용된다. 노트북(11)의 전원이 켜지면, CPU 칩(51)은 팬 유닛(32)을 가동시킨다. 팬(36)은 회전한다. 본체 케이스(12)에 형성된 흡기구(도시 생략)로부터 외기가 도입된다. 흡기용 개구(35)로부터 회전 중심축(58)을 따라 공기가 도입된다. 이에 따라, 프린트 기판(19)의 표리면을 따라 기류가 유통한다. 동시에, CPU 칩(51)은 펌프(38)를 가동시킨다. 순환 경로 내에서 냉매의 흐름이 생긴다.
CPU 칩(51)의 처리 동작중, CPU 칩(51)은 제 1 발열량으로 발열한다. CPU 칩(51)의 열은 제 1 수열기(28)의 전열판(45) 및 방열 핀(49)에 전해진다. 전열판(45)이나 방열 핀(49)의 열은 유통로(46) 내의 냉매에 전해진다. 냉매는 2개의 유입 노즐(47, 47)로부터 유통로(46)에 유입된다. 이에 따라, 유통로(46)에서는 2개의 흐름이 생긴다. 유통로(46)에서는 냉매의 흐름이 넓게 퍼진다. 냉매는 유통로(46) 내에서 정체되지 않고 흐른다. 전열판(45)의 열은 효율적으로 냉매에 전해질 수 있다. 이에 따라, CPU 칩(51)은 냉각된다.
냉매는 제 1 수열기(28)로부터 제 2 수열기(29)로 흐른다. 비디오 칩의 처리 동작중, 비디오 칩은 제 1 발열량보다 작은 제 2 발열량으로 발열한다. 비디오 칩의 열은 제 2 수열기(29)의 전열판에 전해진다. 열은 전열판으로부터 금속관(42) 내의 냉매에 전해진다. 이에 따라, 비디오 칩은 냉각된다. 냉매는 제 2 수열기(29)로부터 열교환기(31)로 흐른다. 여기에서, 비디오 칩은 CPU 칩(51)의 제 1 발열량보다 작은 제 2 발열량으로 발열하기 때문에, 발열량이 큰 CPU 칩(51)이 최초로 냉각될 수 있다. 이에 따라, CPU 칩(51) 및 비디오 칩은 효율적으로 냉각될 수 있다.
열교환기(31)에서는 냉매가 공간(63)에 유입된다. 냉매의 열은 제 1 및 제 2 평판(61, 62)이나 제 1 및 제 2 방열 핀(64, 65)에 전해진다. 팬 유닛(32)의 작용에 의해 송풍구(59)로부터 배기구(33)를 향하여 기류가 생긴다. 냉매의 열은 제 1 및 제 2 평판(61, 62)의 외부 방향 면이나 제 1 및 제 2 방열 핀(64, 65)의 표면 으로부터 대기중으로 방출된다. 냉매는 냉각된다. 기류는 배기구(33)로부터 본체 케이스(12)의 외측으로 토출된다. 냉매는 탱크(37)로 흐른다. 그 후, 냉매는 탱크(37)로부터 펌프(38)로 흐른다.
이상과 같은 노트북(11)에서는, 본체 케이스(12)의 수용 공간에 액체 냉각 유닛(27)이 배치된다. 디스플레이용 케이스(13)에는 액체 냉각 유닛(27)의 구성 부품이 설치되지 않는다. 호스(41)나 금속관(42)이 본체 케이스(12)와 디스플레이용 케이스(13) 사이에서 왕래할 필요는 없다. 노트북(11)의 조립에 있어서, 액체 냉각 유닛(27)은 간단하게 본체 케이스(12)에 설치될 수 있다. 조립 비용은 억제될 수 있다. 마찬가지로, 액체 냉각 유닛(27)은 본체 케이스(12)로부터 간단하게 분리될 수 있다.
또한, 노트북(11)은 본체 케이스(12)로 예를 들면 책상 위에 설치된다. 상술한 도 1부터 명백한 바와 같이, 디스플레이용 케이스(13)는, 수평 자세를 확립하는 본체 케이스(12)의 일단(一端)을 따라 경사 자세를 확립한다. 액체 냉각 유닛(27)이 본체 케이스(12)에 설치되면, 액체 냉각 유닛(27)의 중량에 의해 노트북(11)의 중심(重心)은 낮게 설정될 수 있다. 노트북(11)의 자세는 안정될 수 있다.
또한, 액체 냉각 유닛(27)에서는, 제 1 수열기(28), 제 2 수열기(29), 열교환기(31), 탱크(37), 금속관(42)이 모두 알루미늄으로 형성된다. 따라서, 순환 경로 내에서 냉매는 알루미늄 이외의 금속 재료에 접촉하지 않는다. 냉매에 금속 이온의 용출은 회피된다. 제 1 수열기(28)나 제 2 수열기(29), 열교환기(31), 탱 크(37), 금속관(42)의 침식은 방지된다. 순환 경로로부터 액체 누출은 회피된다.
또한, 열교환기(31)에서는, 원통 형상의 관으로 냉매의 유통로가 구획되는 경우에 비해, 제 1 평판(61)이나 제 2 평판(62)은 큰 면적으로 제 1 방열 핀(64)이나 제 2 방열 핀(65)에 접촉할 수 있다. 방열 효율이 높아질 수 있다. 또한, 공간(63)은 금속관(42)의 중심축을 따라 골고루 넓어진다. 예를 들면, 냉매의 양이 감소해도, 냉매는 공간(63) 내에서 골고루 제 1 평판(61)이나 제 2 평판(62)에 접촉할 수 있다. 방열 효율은 높아진다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 제 1 수열기(28)에서는, 유입 노즐(47)의 선단은 예를 들면 가로로 길게 넓어도 된다. 여기에서, 유입 노즐(47)의 선단은 전열판(45)이나 천판(55)을 따라 가로로 길게 넓으면 된다. 이러한 유입 노즐(47)에 의하면, 냉매는 유입 노즐(47)의 선단으로부터 유통로(46)로 가로로 길게 퍼지면서 유입될 수 있다. 유통로(46)에서는 냉매의 흐름이 한층 넓게 퍼질 수 있다. 전열판(45)이나 방열 핀(49)으로부터 냉매에 한층 효율적으로 열이 전해질 수 있다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 액체 냉각 유닛(27)은 상술한 열교환기(31) 대신에 열교환기(31a)를 구비해도 된다. 열교환기(31a)는, 상술한 제 1 및 제 2 평판(61, 62)에 부가하여, 제 3 및 제 4 평판(66, 67)을 더 구비한다. 제 3 평판(66)은 제 2 평판(62)의 표면에 마주보게 되어 있다. 제 4 평판(67)은 제 3 평판(66)의 표면에 마주보게 되어 있다. 제 3 및 제 4 평판(66, 67)의 가장자리끼리는 결합된다. 이에 따라, 제 3 평판(66)과 제 4 평판(67) 사이에는 제 3 평판(66)을 따라 평평한 공간(68)이 구획된다. 공간(68)은 냉매의 유통로로서 기능한다. 제 3 및 제 4 평판(66, 67)은 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금속 재료로 형성된다.
상술한 열교환기(31)와 마찬가지로, 제 1 평판(61)의 외부 방향 면에는 복수매의 제 1 방열 핀(64)이 입설되어 있다. 한편, 복수매의 제 2 방열 핀(65)이 제 4 평판(67)의 외부 방향 면으로부터 입설되어 있다. 이에 따라, 제 2 평판(62)의 표면과 제 3 평판(66)의 이면 사이에는 간극이 구획된다. 이러한 간극은 팬 유닛(32)의 송풍구(59)로부터 배기구(33)를 향하여 기류의 유통로로서 기능한다.
제 2 평판(62)의 표면과 제 3 평판(66)의 이면의 간극에는 지주(69, 69)가 배치된다. 지주(69)는 제 2 평판(62) 및 제 3 평판(66)에 장착된다. 이에 따라, 지주(69)는 제 2 평판(62)과 제 3 평판(66)의 간극을 유지한다. 이에 따라, 열교환기(31a)의 제조시, 제 1 평판(61) 및 제 4 평판(67), 즉 제 2 평판(62) 및 제 3 평판(66)에 서로 근접하는 방향으로 힘이 가해져도, 제 1 ∼ 제 4 평판(61, 62, 66, 67)의 휘어짐은 회피된다. 휘어짐에 의거한 당해 간극의 단면적의 감소는 회피된다.
이러한 열교환기(31a)에서는, 서로 병렬로 2개의 공간(63, 68)이 구획된다. 공간(63, 68) 내에서 냉매가 유통한다. 상술한 열교환기(31)에 비해 유통로의 단면적이 증대될 수 있다. 단면적의 증대에 의거하여 냉매의 유속이 저하된다. 냉매는 공간(63, 68)을 한층 완만하게 흐를 수 있다. 냉매는 장시간에 걸쳐 제 1 및 제 2 평판(61, 62), 그리고 제 3 및 제 4 평판(66, 67)에 접촉한다. 냉매의 열은 제 1 및 제 2 평판(61, 62), 그리고 제 3 및 제 4 평판(66, 67)에 충분히 전달된 다. 냉매의 열은 효율적으로 기류에 전해진다.
또한, 제 2 평판(62)과 제 3 평판(66) 사이에 구획되는 간극에는 기류가 유입될 수 있다. 이러한 기류는 제 2 평판(62)의 표면 및 제 3 평판(66)의 이면을 따라 유통한다. 그 결과, 제 2 평판(62)의 표면 및 제 3 평판(66)의 이면으로부터 대기중으로 열이 방출된다. 상술한 열교환기(31)에 비해, 방열 효율이 향상될 수 있다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 액체 냉각 유닛(27)은 상술한 열교환기(31, 31a) 대신에 열교환기(31b)를 구비해도 된다. 이 열교환기(31b)는, 열교환기(31a)의 제 1 및 제 2 평판(61, 62), 그리고 제 3 및 제 4 평판(66, 67)에 부가하여, 제 5 및 제 6 평판(71, 72)을 더 구비한다. 제 5 평판(71)은 제 2 평판(62)의 표면에 마주보게 되어 있다. 제 6 평판(72)은 제 5 평판(71)의 표면에 마주보게 되어 있다. 동시에, 제 6 평판(72)은 제 3 평판(66)의 이면에 마주보게 되어 있다. 제 5 및 제 6 평판(71, 72)의 가장자리끼리는 결합된다. 이에 따라, 제 5 평판(71)과 제 6 평판(72) 사이에는 제 5 평판(71)을 따라 평평한 공간(73)이 구획된다. 공간(73)은 냉매의 유통로로서 기능한다. 제 5 및 제 6 평판(71, 72)은 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금속 재료로 형성된다.
상술한 열교환기(31a)와 마찬가지로, 제 1 평판(61)의 외부 방향 면에는 복수매의 제 1 방열 핀(64)이 입설되어 있다. 제 4 평판(67)의 외부 방향 면에는 복수매의 제 2 방열 핀(65)이 입설되어 있다. 이에 따라, 제 2 평판(62)의 표면과 제 5 평판(71)의 이면 사이에는 간극이 구획된다. 동시에, 제 6 평판(72)의 표면 과 제 3 평판(66)의 이면 사이에는 간극이 구획된다. 이러한 2개의 간극은 팬 유닛(32)의 송풍구(59)로부터 배기구(33)를 향하여 기류의 유통로로서 기능한다. 간극에는 상술한 바와 마찬가지로 지주(69, 69)가 배치되면 된다.
이러한 열교환기(31b)에서는, 서로 병렬로 3개의 공간(63, 68, 73)이 구획된다. 공간(63, 68, 73) 내에서 냉매는 유통한다. 상술한 열교환기(31, 31a)에 비해 유통로의 단면적이 증대될 수 있다. 상술한 경우에 비해, 냉매는 공간(63, 68, 73)을 한층 완만하게 흐른다. 상술한 바와 마찬가지로, 냉매의 열이 효율적으로 기류에 전해질 수 있다. 이에 따라, 열교환기(31, 31a, 31b)에서는, 공간(63, 68, 73)의 수에 의거하여 냉매의 유속이 조정될 수 있다. 또한, 2개의 간극에는 기류가 유입될 수 있다. 상술한 열교환기(31, 31a)에 비해, 방열 효율이 향상될 수 있다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 액체 냉각 유닛(27)은, 상술한 열교환기(31, 31a, 31b) 대신에, 열교환기(31c)를 구비해도 된다. 이 열교환기(31c)에서는, 상술한 열교환기(31)의 제 1 및 제 2 평판(61, 62)이 냉매의 유통 방향으로 2개로 분할된다. 즉, 열교환기(31c)는, 기준 평면을 따라 연장되는 제 1 평판(74)과, 제 1 평판(74)의 표면에 마주보게 되어 있는 제 2 평판(75)을 구비한다. 제 1 평판(74)과 제 2 평판(75) 사이에는 평평한 공간(76)이 구획된다. 공간(76)은 냉매의 유통로로서 기능한다. 제 1 및 제 2 평판(74, 75)은 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금속 재료로 형성된다.
마찬가지로, 열교환기(31c)는, 제 3 평판(77)과, 제 3 평판(77)의 표면에 마 주보게 되어 있는 제 4 평판(78)을 구비한다. 제 3 평판(77)은 상술한 기준 평면을 따라 연장된다. 제 3 평판(77)과 제 4 평판(78) 사이에는 평평한 공간(79)이 구획된다. 공간(79)은 냉매의 유통로로서 기능한다. 공간(79)은 공간(76)에 병렬로 연장된다. 여기에서, 송풍구(59)로부터 배기구(33)를 향하는 기류의 유통 방향을 따라 규정되는 공간(76)의 길이(L1)는, 마찬가지로 규정되는 공간(79)의 길이(L2)와 동일하게 설정되면 된다. 제 3 및 제 4 평판(77, 78)은 예를 들면 알루미늄과 같은 열전도성 금속 재료로 형성된다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 액체 냉각 유닛(27)에서는, 열교환기(31c) 대신에, 열교환기(31d)가 사용되어도 된다. 이 열교환기(31d)에서는, 상술한 열교환기(31c)의 공간(76, 79)의 길이(L1, L2)가 변경된다. 여기에서, 공간(79)의 길이(L2)는 공간(76)의 길이(L1)보다도 크게 설정되면 된다. 단, 공간(79)의 길이(L2)가 공간(76)의 길이(L1)보다도 작게 설정되어도 된다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자 기기의 일 구체예, 즉 노트북(11a)의 내부 구조를 개략적으로 나타낸다. 이 노트북(11a)에서는, 본체 케이스(12)의 수용 공간에 액체 냉각 유닛(27a)이 배치된다. 액체 냉각 유닛(27a)은, 상술한 제 1 수열기(28), 제 2 수열기(29) 및 열교환기(31) 대신에, 제 1 수열기(81), 제 2 수열기(82) 및 열교환기(83)를 구비한다. 액체 냉각 유닛(27a)에서는 제 1 수열기(81)에서부터 일순하는 순환 경로가 구획된다. 그 밖에, 상술한 노트북(11)과 균등한 구성이나 구조에는 동일한 참조 부호를 부여한다.
액체 냉각 유닛(27a)에서는, 팬 유닛(32)이 냉매의 순환 경로의 외측에 배치 된다. 탱크(37) 및 펌프(38)는 프린트 기판(19)의 외측에 배치된다. 탱크(37)는 프린트 기판(19)과 DVD 구동장치(23) 사이에 배치된다. 펌프(38)는 프린트 기판(19)과 HDD(24) 사이에 배치된다. 탱크(37)나 펌프(38)는, 예를 들면 베이스(12a)의 저판에 나사 고정되면 된다. 또한, 베이스(12a)의 저판에 예를 들면 개구(도시 생략)가 구획되면, 탱크(37)나 펌프(38)는 베이스(12a)의 저면측으로부터 교환될 수 있다.
탱크(37) 및 펌프(38)와 프린트 기판(19) 사이에는 구획판(84)이 배치된다. 구획판(84)은 베이스(12a)의 저판으로부터 직립하면 된다. 구획판(84)은, 프린트 기판(19)의 수용 공간과, 탱크(37) 및 펌프(38)의 수용 공간을 구획한다. 그 결과, 프린트 기판(19)의 수용 공간과, 탱크(37) 및 펌프(38)의 수용 공간과의 사이에서 공기의 이동이 억제된다. 그 결과, 탱크(37) 및 펌프(38)의 수용 공간에, 제 1 및 제 2 LSI 패키지(21, 22)의 열을 가진 공기의 진입이 회피된다. 탱크(37)나 펌프(38)의 온도 상승이 회피된다. 펌프(38)로부터 냉매의 증발이 억제된다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 베이스(12a)의 저판에는 제 1 흡기구(85) 및 제 2 흡기구(86)가 구획된다. 제 1 및 제 2 흡기구(85, 86)는 본체 케이스(12)의 외측 공간으로부터 본체 케이스(12)의 내측 공간으로 공기를 도입한다. 여기에서, 제 1 흡기구(85)는 본체 케이스(12) 내에서 탱크(37)에 마주보게 되어 있다. 제 2 흡기구(86)는 본체 케이스(12) 내에서 펌프(38)에 마주보게 되어 있다. 이에 따라, 탱크(37)나 펌프(38)는 본체 케이스(12)의 외측의 외기에 노출될 수 있다. 제 1 및 제 2 흡기구(85, 86)는 일체화되어도 된다.
본체 케이스(12)의 저면의 네 모서리에는 패드(87)가 고정된다. 패드(87)는 본체 케이스(12)의 저면으로부터 돌출한다. 이러한 패드(87)는 예를 들면 고무와 같은 탄성 수지 재료로 형성되면 된다. 노트북(11a)이 책상 위에 설치되면, 본체 케이스(12)는 패드(87)에 의해 책상 표면에 장착된다. 그 결과, 본체 케이스(12)의 저면과 책상 표면 사이에 간극이 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 흡기구(85, 86)의 차폐는 회피될 수 있다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 제 1 수열기(81)에서는, 유입 노즐(47, 47) 및 유출 노즐(48)이 서로 마주본다. 이에 따라, 전열판(45) 상에는, 유입 노즐(47, 47)로부터 유출 노즐(48)을 향하여 똑바로 유통로(46)가 구획된다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 유입 노즐(47)은 공간(54a)에 면한다. 유출 노즐(48)은 공간(54)에 면한다. 이에 따라, 상술한 바와 마찬가지로, 유입 노즐(47) 및 유출 노즐(48)은 제 1 LSI 패키지(21)의 외측에서 유통로(46)에 접속된다. 케이스(44)의 두께의 증대는 회피된다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 열교환기(83)에서는, 상술한 열교환기(31c)와 마찬가지로, 서로 병렬로 연장되는 공간(76, 79)이 구획된다. 단, 1쌍의 금속관(42)이 열교환기(83)의 한쪽 측면에 접속된다. 이에 따라, 냉매는 한쪽 금속관(42)으로부터 공간(79)에 유입된다. 공간(79)으로부터 공간(76)으로 냉매가 흐른다. 냉매는 공간(76)으로부터 다른 쪽 금속관(42)에 유입된다. 이에 따라, 냉매는 장시간에 걸쳐 제 1 및 제 2 평판(74, 75), 그리고 제 3 및 제 4 평판(76, 77)에 접촉할 수 있다. 동시에, 냉매의 유통로는 세분화된다. 유통로 내에서 냉매는 정체되 지 않고 흐를 수 있다. 냉매의 열은 효율적으로 기류에 전해진다.
이에 따라, 공간(76, 79)이 병렬로 구획되면, 냉매의 유통로 확립에 있어서, 1쌍의 금속관(42, 42)이 열교환기(83)의 한쪽 측면에 접속되면 충분하다. 열교환기(83)에서는 다른 쪽 측면에 금속관(42)이 연결될 필요는 없다. 열교환기(83)의 소형화가 실현될 수 있다. 동시에, 프린트 기판(19) 상에서 전자 부품의 배치에 따라 금속관(42)의 배치가 변경될 수 있다. 본체 케이스(12)의 수용 공간에서 전자 부품은 다양한 배치를 취할 수 있다.
이상과 같은 노트북(11a)에서는, 상술한 노트북(11)과 마찬가지로, 펌프(38)의 작용에 의해 순환 경로로 냉매가 순환한다. CPU 칩(51)의 열은 제 1 수열기(81)에 전해진다. 비디오 칩의 열은 제 2 수열기(82)에 전해진다. 냉매의 온도는 상승한다. 냉매는 제 2 수열기(82)로부터 열교환기(83)에 도입된다. 열교환기(83)에서는, 냉매의 열이 대기중으로 방출된다. 냉매는 냉각된다. 기류는 배기구(33)로부터 본체 케이스(12)의 외측으로 토출된다. 냉각후의 냉매는 탱크(37)에 도입된다.
동시에, CPU 칩(51)의 열이나 비디오 칩의 열은 프린트 기판(19)에 전해진다. 프린트 기판(19) 내의 배선 패턴을 통해 열은 프린트 기판(19) 내로 퍼진다. 탱크(37)나 펌프(38)는 프린트 기판(19)의 외측에 배치되기 때문에, 탱크(37)나 펌프(38)에 이러한 열은 전달되지 않는다. 탱크(37) 내의 냉매나 펌프(38) 내의 냉매의 온도상승은 회피된다. 탱크(37)나 펌프(38)에서는 냉매의 열이 본체 케이스(12) 내로 방출될 수 있다.
또한, 탱크(37)나 펌프(38)에는 제 1 흡기구(85)나 제 2 흡기구(86)가 마주보게 되어 있다. 제 1 흡기구(85)나 제 2 흡기구(86)로부터 본체 케이스(12) 내에 외기가 도입된다. 탱크(37)나 펌프(38)는 외기에 노출된다. 탱크(37) 내의 냉매나 펌프(38) 내의 냉매의 열은 탱크(37)나 펌프(38)로부터 외기 중으로 방출된다. 열교환기(83)에 부가하여 탱크(37)나 펌프(38)에서도 냉매의 열이 대기중으로 방출될 수 있다. 냉매는 한층 효율적으로 냉각될 수 있다.
그 밖에, 도 19에 나타낸 바와 같이, 열교환기(83)에서는, 상술한 열교환기(31d)와 마찬가지로, 공간(76, 79)의 길이(L1, L2)가 변경되어도 된다. 여기에서, 공간(79)의 길이(L2)는 공간(76)의 길이(L1)보다도 크게 설정되면 된다. 단, 공간(79)의 길이(L2)는 공간(76)의 길이(L1)보다도 작게 설정되어도 된다.
이상과 같은 냉각 유닛(27, 27a)은, 노트북(11, 11a)에 추가하여, 예를 들면 휴대 정보 단말(PDA)이나 데스크 톱 퍼스널 컴퓨터, 서버 컴퓨터와 같은 다른 전자 기기에 설치될 수 있다.
(부기 1) 평판 형상의 전열판 상에 유통로를 구획하는 케이스와, 케이스의 외측으로부터 유통로의 상류단에 면하고, 병렬로 배치되는 적어도 2개의 유입 노즐과, 케이스의 외측으로부터 유통로의 하류단에 면하는 유출 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛용 수열기.
(부기 2) 부기 1에 기재된 액체 냉각 유닛용 수열기에 있어서, 상기 유통로는 상기 유입 노즐의 연장선상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛용 수열기.
(부기 3) 부기 1에 기재된 액체 냉각 유닛용 수열기에 있어서, 상기 유입 노즐 및 상기 유출 노즐은 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛용 수열기.
(부기 4) 부기 1에 기재된 액체 냉각 유닛용 수열기에 있어서, 상기 유입 노즐 및 유출 노즐은 동일 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛용 수열기.
(부기 5) 부기 1에 기재된 액체 냉각 유닛용 수열기에 있어서, 상기 전열판으로부터 입설하여 냉매의 유통 방향으로 연장되고, 지그재그 형상으로 배치되는 복수매의 방열 핀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛용 수열기.
(부기 6) 평판 형상의 전열판에 의해 전자 부품에 장착되는 수열기와, 수열기에서부터 일순하는 순환 경로와, 순환 경로에 설치되어 냉매로부터 열을 빼앗는 열교환기를 구비하고, 상기 수열기는, 전열판 상에 냉매의 유통로를 구획하는 케이스와, 케이스의 외측으로부터 유통로의 상류단에 면하고, 병렬로 배치되는 적어도 2개의 유입 노즐과, 케이스의 외측으로부터 유통로의 하류단에 면하는 유출 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛.
(부기 7) 부기 6에 기재된 액체 냉각 유닛에 있어서, 상기 유통로는 상기 유입 노즐의 연장선상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛.
(부기 8) 부기 6에 기재된 액체 냉각 유닛에 있어서, 상기 유입 노즐 및 상기 유출 노즐은 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛.
(부기 9) 부기 6에 기재된 액체 냉각 유닛에 있어서, 상기 유입 노즐 및 유 출 노즐은 동일 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛.
(부기 10) 부기 6에 기재된 액체 냉각 유닛에 있어서, 상기 전열판으로부터 입설하여 냉매의 유통 방향으로 연장되고, 지그재그 형상으로 배치되는 복수매의 방열 핀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛.
(부기 11) 전자 부품과, 평판 형상의 전열판에 의해 전자 부품에 장착되는 수열기와, 수열기에서부터 일순하는 순환 경로와, 순환 경로에 설치되어 냉매로부터 열을 빼앗는 열교환기를 구비하고, 상기 수열기는, 전열판 상에 냉매의 유통로를 구획하는 케이스와, 케이스의 외측으로부터 유통로의 상류단에 면하고, 병렬로 배치되는 적어도 2개의 유입 노즐과, 케이스의 외측으로부터 유통로의 하류단에 면하는 유출 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
(부기 12) 부기 11에 기재된 전자 기기에 있어서, 상기 유통로는 상기 유입 노즐의 연장선상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
(부기 13) 부기 11에 기재된 전자 기기에 있어서, 상기 유입 노즐 및 상기 유출 노즐은 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
(부기 14) 부기 11에 기재된 전자 기기에 있어서, 상기 유입 노즐 및 유출 노즐은 동일 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
(부기 15) 부기 11에 기재된 전자 기기에 있어서, 상기 전열판으로부터 입설하여 냉매의 유통 방향으로 연장되고, 지그재그 형상으로 배치되는 복수매의 방열 핀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자 기기의 일 구체예, 즉 노트북 퍼스널 컴퓨터(노트북)의 외관을 개략적으로 나타내는 사시도.
도 2는 노트북의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 냉각 유닛의 구조를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 일 구체예에 따른 수열기의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 5는 도 4의 5-5선을 따른 단면도.
도 6은 팬 유닛의 구조를 개략적으로 나타내는 부분단면도.
도 7은 도 6의 7-7선을 따른 단면도로서, 본 발명의 일 구체예에 따른 열교환기의 구조를 개략적으로 나타내는 도면.
도 8은 도 7의 8-8선을 따른 단면도.
도 9는 유입 노즐의 구조를 개략적으로 나타내는 도면.
도 10은 도 7에 대응하고, 본 발명의 다른 구체예에 따른 열교환기의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 11은 도 7에 대응하고, 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 열교환기의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 12는 도 8에 대응하고, 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 열교환기의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 13은 도 8에 대응하고, 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 열교환기의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 노트북의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 15는 본체 케이스의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 16은 도 4에 대응하고, 본 발명의 다른 구체예에 따른 수열기의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 17은 도 16의 17-17선을 따른 단면도.
도 18은 도 8에 대응하고, 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 열교환기의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 19는 도 8에 대응하고, 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 열교환기의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 전자 기기(노트북 퍼스널 컴퓨터) 21 : 전자 부품(제 1 LSI 패키지)
22 : 전자 부품(제 2 LSI 패키지) 27 : 액체 냉각 유닛
28 : 수열기 29 : 수열기
31 : 액체 냉각 유닛용 열교환기 45 : 전열판
46 : 유통로 73 : 제 1 평판
74 : 제 2 평판 75 : 제 1 공간
76 : 제 3 평판 77 : 제 4 평판
78 : 제 2 공간 83 : 액체 냉각 유닛용 열교환기
81 : 수열기 82 : 수열기

Claims (3)

  1. 기준 평면을 따라 연장되는 제 1 평판과, 제 1 평판의 표면과 마주보고, 제 1 평판을 따라 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 1 공간을 제 1 평판과의 사이에 구획하는 제 2 평판과, 제 1 평판에 병렬로 상기 기준 평면을 따라 연장되는 제 3 평판과, 제 3 평판의 표면과 마주보고, 제 3 평판을 따라 제 1 공간에 병렬로 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 2 공간을 제 3 평판과의 사이에 구획하는 제 4 평판을 구비하고, 유입하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유입구를 향하여 분배되고, 유출하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유출구로부터 하나로 통합되는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛용 열교환기.
  2. 전열판에 의해 전자 부품에 장착되어, 전열판 상에 냉매의 유통로를 구획하는 수열기와, 수열기(受熱器)에서부터 일순(一巡)하는 냉매의 순환 경로와, 순환 경로에 설치되어, 냉매로부터 열을 빼앗는 열교환기를 구비하고, 상기 열교환기는, 기준 평면을 따라 연장되는 제 1 평판과, 제 1 평판의 표면과 마주보고, 제 1 평판을 따라 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 1 공간을 제 1 평판과의 사이에 구획하는 제 2 평판과, 제 1 평판에 병렬로 상기 기준 평면을 따라 연장되는 제 3 평판과, 제 3 평판의 표면과 마주보고, 제 3 평판을 따라 제 1 공간에 병렬로 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 2 공간을 제 3 평판과의 사이에 구획하는 제 4 평판을 구비하고, 유입하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유입구를 향하여 분배되고, 유출하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유출구로부터 하나로 통합되는 것을 특징으로 하는 액체 냉각 유닛.
  3. 전자 부품과, 평판 형상의 전열판에 의해 전자 부품에 장착되는 수열기와, 수열기에서부터 일순하는 냉매의 순환 경로와, 순환 경로에 설치되어, 냉매로부터 열을 빼앗는 열교환기를 구비하고, 상기 열교환기는, 기준 평면을 따라 연장되는 제 1 평판과, 제 1 평판의 표면과 마주보고, 제 1 평판을 따라 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 1 공간을 제 1 평판과의 사이에 구획하는 제 2 평판과, 제 1 평판에 병렬로 상기 기준 평면을 따라 연장되는 제 3 평판과, 제 3 평판의 표면과 마주보고, 제 3 평판을 따라 제 1 공간에 병렬로 유입구로부터 유출구로 연장하는 냉매의 유통로로서 기능하는 평평한 제 2 공간을 제 3 평판과의 사이에 구획하는 제 4 평판을 구비하고, 유입하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유입구를 향하여 분배되고, 유출하는 냉매는 제 1 및 제 2 공간의 유출구로부터 하나로 통합되는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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