JP2002198675A - 電子機器 - Google Patents
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- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
- H05K7/20336—Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
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- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】冷却装置を内蔵する電子機器において、冷却装
置の放熱部の必要な領域を確保できる電子機器を提供す
ることにある。 【解決手段】冷却装置の、ベース部上に発熱体が配置さ
れる。これにより、電子機器内におけるベース部の高さ
を相対的に低くなるので、ベース部の高さより上側に設
けられる放熱部の高さを高くすることができ、必要な放
熱領域を確保でき、高性能な冷却が可能となる。特に、
ベース部及び放熱部両方を冷媒が循環し、且つ放熱部が
発熱体から離れて設けられる冷却装置に有効である。
置の放熱部の必要な領域を確保できる電子機器を提供す
ることにある。 【解決手段】冷却装置の、ベース部上に発熱体が配置さ
れる。これにより、電子機器内におけるベース部の高さ
を相対的に低くなるので、ベース部の高さより上側に設
けられる放熱部の高さを高くすることができ、必要な放
熱領域を確保でき、高性能な冷却が可能となる。特に、
ベース部及び放熱部両方を冷媒が循環し、且つ放熱部が
発熱体から離れて設けられる冷却装置に有効である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＰＵのような電
子部品などの発熱体を冷却する冷却装置を有する電子機
器に関し、特に、冷却性能をより向上させた冷却装置を
有する電子機器に関する。
子部品などの発熱体を冷却する冷却装置を有する電子機
器に関し、特に、冷却性能をより向上させた冷却装置を
有する電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器、特にＣＰＵを搭載したコンピ
ュータの小型化、高性能化が急速に進歩している。この
ような電子機器に内蔵されるＣＰＵなどの電子部品は、
その動作により発熱する。この熱を放熱しないと、電子
部品の性能が低下し、且つ電子部品が故障するおそれが
ある。このため、電子部品の冷却装置が必要となる。近
年の電子機器の小型化、薄型化に伴い、冷却装置を配置
するための空間が狭くなっているため、高性能な冷却装
置が必要となる。
ュータの小型化、高性能化が急速に進歩している。この
ような電子機器に内蔵されるＣＰＵなどの電子部品は、
その動作により発熱する。この熱を放熱しないと、電子
部品の性能が低下し、且つ電子部品が故障するおそれが
ある。このため、電子部品の冷却装置が必要となる。近
年の電子機器の小型化、薄型化に伴い、冷却装置を配置
するための空間が狭くなっているため、高性能な冷却装
置が必要となる。
【０００３】図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、電子機
器における従来の冷却装置を説明する図である。図１０
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）では、電子機器の断面図が示さ
れていて、電子機器に内蔵されるＣＰＵ（プロセッサ）
などを実装するプロセッサモジュールやメモリが発熱体
として例示される。
器における従来の冷却装置を説明する図である。図１０
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）では、電子機器の断面図が示さ
れていて、電子機器に内蔵されるＣＰＵ（プロセッサ）
などを実装するプロセッサモジュールやメモリが発熱体
として例示される。
【０００４】まず、電子機器筐体１０内におけるプロセ
ッサモジュール１８の配置について説明する。図１０
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、電子機器の底面に配
置されるマザーボード１２上にソケット１４を介して、
プロセッサモジュール基板１６が取り付けられている。
そのプロセッサモジュール基板１６上にプロセッサモジ
ュール１８が取り付けられている。また、プロセッサモ
ジュール基板１６上には、二次キャッシュメモリ２０も
取り付けられている。なお、二次キャッシュメモリ２０
上には、プロセッサモジュール１８の高さと合わせるた
めの熱接合材料２２が取り付けられている。
ッサモジュール１８の配置について説明する。図１０
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、電子機器の底面に配
置されるマザーボード１２上にソケット１４を介して、
プロセッサモジュール基板１６が取り付けられている。
そのプロセッサモジュール基板１６上にプロセッサモジ
ュール１８が取り付けられている。また、プロセッサモ
ジュール基板１６上には、二次キャッシュメモリ２０も
取り付けられている。なお、二次キャッシュメモリ２０
上には、プロセッサモジュール１８の高さと合わせるた
めの熱接合材料２２が取り付けられている。
【０００５】プロセッサモジュール１８のような発熱体
の冷却装置として、図１０（ａ）に示されるようなヒー
トシンクが知られている。ヒートシンクは、ベース部２
４と放熱部２６とを有する。ベース部２４は、プロセッ
サモジュール１８やメモリなどの発熱体と接触する面を
有し、放熱部２６は、空気への放熱を効率よく行うため
に面積を拡大させるフィンなどで構成される。ベース部
２４及び放熱部２６は、例えば、銅やアルミニウムのよ
うな高熱伝導率を有する金属で一体的に形成される。
の冷却装置として、図１０（ａ）に示されるようなヒー
トシンクが知られている。ヒートシンクは、ベース部２
４と放熱部２６とを有する。ベース部２４は、プロセッ
サモジュール１８やメモリなどの発熱体と接触する面を
有し、放熱部２６は、空気への放熱を効率よく行うため
に面積を拡大させるフィンなどで構成される。ベース部
２４及び放熱部２６は、例えば、銅やアルミニウムのよ
うな高熱伝導率を有する金属で一体的に形成される。
【０００６】図１０（ａ）に示されるように、マザーボ
ード１２は、一般に、電子機器筐体１０内において、プ
ロセッサモジュール１８が搭載された面が上面になるよ
うに配置される。これは、プロセッサモジュール１８が
保守や交換のために取り外される可能性のある電子部品
であって、その保守や交換作業を容易にするためであ
る。プロセッサモジュール１８を搭載した面が下向きに
配置されていると、プロセッサモジュール１８を取り外
すのに、マザーボード１２自体を電子機器から取り外す
必要が生じ、保守効率が悪くなる。
ード１２は、一般に、電子機器筐体１０内において、プ
ロセッサモジュール１８が搭載された面が上面になるよ
うに配置される。これは、プロセッサモジュール１８が
保守や交換のために取り外される可能性のある電子部品
であって、その保守や交換作業を容易にするためであ
る。プロセッサモジュール１８を搭載した面が下向きに
配置されていると、プロセッサモジュール１８を取り外
すのに、マザーボード１２自体を電子機器から取り外す
必要が生じ、保守効率が悪くなる。
【０００７】このようなプロセッサモジュール１８の配
置において、ヒートシンクのベース部２４は、発熱体で
あるプロセッサモジュール１８の上面に密着して、プロ
セッサモジュール１８からの熱を吸収する。そして、図
１０（ａ）に示されるように、ベース部２４の上に、空
間がある場合は、その上に放熱部２６が配置される。放
熱部２６に輸送された熱は、ファン２８による風により
効率よく放熱される。
置において、ヒートシンクのベース部２４は、発熱体で
あるプロセッサモジュール１８の上面に密着して、プロ
セッサモジュール１８からの熱を吸収する。そして、図
１０（ａ）に示されるように、ベース部２４の上に、空
間がある場合は、その上に放熱部２６が配置される。放
熱部２６に輸送された熱は、ファン２８による風により
効率よく放熱される。
【０００８】ただし、例えば、図１０（ｂ）に示される
ように、発熱体の上に、電源部やチャネルカードなど、
電子機器に内蔵される他の電子部品３２が配置されて、
プロセッサモジュール１８の上に放熱部２６を配置する
のに十分な空間がない場合は、ベース部２４を延長し
て、放熱部２６をプロセッサモジュール１８の側方に設
けられる。この場合、放熱部２６の必要な体積を確保す
るために、ベース部２４の上側と下側の両方に放熱部２
６を設けることが可能となる。ベース部２４は、プロセ
ッサモジュール１８の上に配置されるので、発熱体の側
方領域においては、マザーボード１２からプロセッサモ
ジュール１８の高さまでに対応する空間が、ベース部２
４の延長された部分の下側にも形成されるからである。
ように、発熱体の上に、電源部やチャネルカードなど、
電子機器に内蔵される他の電子部品３２が配置されて、
プロセッサモジュール１８の上に放熱部２６を配置する
のに十分な空間がない場合は、ベース部２４を延長し
て、放熱部２６をプロセッサモジュール１８の側方に設
けられる。この場合、放熱部２６の必要な体積を確保す
るために、ベース部２４の上側と下側の両方に放熱部２
６を設けることが可能となる。ベース部２４は、プロセ
ッサモジュール１８の上に配置されるので、発熱体の側
方領域においては、マザーボード１２からプロセッサモ
ジュール１８の高さまでに対応する空間が、ベース部２
４の延長された部分の下側にも形成されるからである。
【０００９】図１０（ｂ）は、放熱部２６の体積を確保
する一例であり、ヒートシンク内が伝導によって熱を伝
える場合、ベース部２４の下側に放熱部２６を設置する
ことが有効であることを示している。
する一例であり、ヒートシンク内が伝導によって熱を伝
える場合、ベース部２４の下側に放熱部２６を設置する
ことが有効であることを示している。
【００１０】冷却装置の放熱部２６が、発熱体から離れ
て設けられる場合、ベース部２４が吸収した熱をできる
だけ効率よく放熱部２６に輸送する必要がある。そのた
めに、ベース部２４に、金属よりも熱伝導効率の高い所
定の冷媒が内部に封入された平板型ヒートパイプやベー
ス部２４の金属内部にパイプ状のヒートパイプが埋め込
まれたものが用いられてもよい。ヒートパイプは、その
内部に冷媒を貯留する中空部が設けられ、熱により気化
した冷媒が放熱部２６に移動することで、熱が輸送され
る。
て設けられる場合、ベース部２４が吸収した熱をできる
だけ効率よく放熱部２６に輸送する必要がある。そのた
めに、ベース部２４に、金属よりも熱伝導効率の高い所
定の冷媒が内部に封入された平板型ヒートパイプやベー
ス部２４の金属内部にパイプ状のヒートパイプが埋め込
まれたものが用いられてもよい。ヒートパイプは、その
内部に冷媒を貯留する中空部が設けられ、熱により気化
した冷媒が放熱部２６に移動することで、熱が輸送され
る。
【００１１】さらに、冷媒を使用する冷却装置として、
ベース部２４内に加えて放熱部２６内も気化冷媒が循環
する冷却装置が知られている（例えば、特開平１０−３
３５５５２号）。このタイプの冷却装置は、ベース部２
４内に冷媒を貯留する中空部が設けられ、その放熱部２
６は、ベース部２４内から流入してくる気化冷媒を循環
させ、凝縮する機構を有する。
ベース部２４内に加えて放熱部２６内も気化冷媒が循環
する冷却装置が知られている（例えば、特開平１０−３
３５５５２号）。このタイプの冷却装置は、ベース部２
４内に冷媒を貯留する中空部が設けられ、その放熱部２
６は、ベース部２４内から流入してくる気化冷媒を循環
させ、凝縮する機構を有する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このように、ベース部
２４及び放熱部２６両方を冷媒が循環する冷却装置にお
いては、放熱部２６がベース部２４の上側に設けられる
必要がある。また、ベース部２４の発熱体が設置される
近傍は基本的に液化した冷媒に浸かっていることが必要
であり、そうでない場合、著しく性能が低下する。放熱
部２６がベース部２４より下側に設けられた場合、発熱
体が設置されたベース部２４より下側の部分は、凝縮し
た液化冷媒で満たされることになり、放熱部２６内も液
化冷媒が貯まってしまう。このとき、液化冷媒で満たさ
れた放熱部２６には、気化冷媒が循環しないため、冷却
にはほとんど寄与しない。
２４及び放熱部２６両方を冷媒が循環する冷却装置にお
いては、放熱部２６がベース部２４の上側に設けられる
必要がある。また、ベース部２４の発熱体が設置される
近傍は基本的に液化した冷媒に浸かっていることが必要
であり、そうでない場合、著しく性能が低下する。放熱
部２６がベース部２４より下側に設けられた場合、発熱
体が設置されたベース部２４より下側の部分は、凝縮し
た液化冷媒で満たされることになり、放熱部２６内も液
化冷媒が貯まってしまう。このとき、液化冷媒で満たさ
れた放熱部２６には、気化冷媒が循環しないため、冷却
にはほとんど寄与しない。
【００１３】従って、放熱部２６内にも冷媒が流入する
冷却装置において、放熱部２６が発熱体から側方に離れ
て設けられる場合は、図１０（ｃ）に示すように、放熱
部２６は、ベース部２４の上側のみに設けられる。しか
しながら、電子機器の小型化、薄型化により、ベース部
２４の上側に十分な高さがない場合、放熱部２６の必要
な体積を確保することができないという問題がある。
冷却装置において、放熱部２６が発熱体から側方に離れ
て設けられる場合は、図１０（ｃ）に示すように、放熱
部２６は、ベース部２４の上側のみに設けられる。しか
しながら、電子機器の小型化、薄型化により、ベース部
２４の上側に十分な高さがない場合、放熱部２６の必要
な体積を確保することができないという問題がある。
【００１４】そこで、本発明の目的は、ベース部及び放
熱部両方を冷媒が循環し、且つ放熱部が発熱体から側方
に離れて設けられる冷却装置を搭載する電子機器におい
て、放熱部の必要な体積（領域）を確保できる電子機器
を提供することにある。
熱部両方を冷媒が循環し、且つ放熱部が発熱体から側方
に離れて設けられる冷却装置を搭載する電子機器におい
て、放熱部の必要な体積（領域）を確保できる電子機器
を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、ベース部及び放熱部両方を冷媒が循環
し、且つ放熱部が発熱体から側方に離れて設けられる冷
却装置を搭載する電子機器において、ベース部上に発熱
体が配置される。これにより、電子機器内におけるベー
ス部の高さを相対的に低くなるので、ベース部の高さよ
り上側に設けられる必要のある放熱部の高さを高くする
ことができ、必要な放熱領域を確保でき、高性能な冷却
が可能となる。
に、本発明では、ベース部及び放熱部両方を冷媒が循環
し、且つ放熱部が発熱体から側方に離れて設けられる冷
却装置を搭載する電子機器において、ベース部上に発熱
体が配置される。これにより、電子機器内におけるベー
ス部の高さを相対的に低くなるので、ベース部の高さよ
り上側に設けられる必要のある放熱部の高さを高くする
ことができ、必要な放熱領域を確保でき、高性能な冷却
が可能となる。
【００１６】例えば、上記目的を達成するための本発明
の電子機器の構成は、発熱体と、前記発熱体と熱的に接
合する第一の面を有するとともにその内部に冷媒が封入
された中空部を有するベース部と、前記ベース部と熱的
に接合するとともに前記中空部を連通する空間部を有す
る放熱部とから成り、前記ベース部より重力方向におけ
る上側に前記放熱部が配置され、且つ前記中空部内で気
化した冷媒が前記放熱部内を循環して凝縮液化する冷却
装置とを備え、前記発熱体は、前記ベース部より重力方
向における上側に配置されることを特徴とする。
の電子機器の構成は、発熱体と、前記発熱体と熱的に接
合する第一の面を有するとともにその内部に冷媒が封入
された中空部を有するベース部と、前記ベース部と熱的
に接合するとともに前記中空部を連通する空間部を有す
る放熱部とから成り、前記ベース部より重力方向におけ
る上側に前記放熱部が配置され、且つ前記中空部内で気
化した冷媒が前記放熱部内を循環して凝縮液化する冷却
装置とを備え、前記発熱体は、前記ベース部より重力方
向における上側に配置されることを特徴とする。
【００１７】上記構成において、例えば、前記放熱部
が、前記ベース部における前記第一の面の一部分で熱的
に接合される。さらに、前記ベース部は、前記第一の面
内であって、且つ前記発熱体と熱接合する範囲の中空部
側に、前記中空部内に延びて前記冷媒に浸かる突起部を
有していてもよい。
が、前記ベース部における前記第一の面の一部分で熱的
に接合される。さらに、前記ベース部は、前記第一の面
内であって、且つ前記発熱体と熱接合する範囲の中空部
側に、前記中空部内に延びて前記冷媒に浸かる突起部を
有していてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が、本
実施の形態に限定されるものではない。なお、本実施の
形態の上下は、重力方向を基準とする。
て説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が、本
実施の形態に限定されるものではない。なお、本実施の
形態の上下は、重力方向を基準とする。
【００１９】図１は、本発明の実施の形態における電子
機器の外観斜視図である。この例では、電子機器とし
て、サーバを例にしてある。サーバ１は、その薄型の筐
体内部に、図示されない電源、ＣＰＵ（プロセッサモジ
ュール）などの発熱体を搭載したマザーボード、メイン
メモリ、チャネルカード、ハードディスクドライブ、フ
ロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブなど各種電子部品を格納する。なお、図１に
は、フロッピーディスクドライブ及びＣＤ−ＲＯＭドラ
イブの挿入口が示されている。
機器の外観斜視図である。この例では、電子機器とし
て、サーバを例にしてある。サーバ１は、その薄型の筐
体内部に、図示されない電源、ＣＰＵ（プロセッサモジ
ュール）などの発熱体を搭載したマザーボード、メイン
メモリ、チャネルカード、ハードディスクドライブ、フ
ロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブなど各種電子部品を格納する。なお、図１に
は、フロッピーディスクドライブ及びＣＤ−ＲＯＭドラ
イブの挿入口が示されている。
【００２０】図２は、本発明の実施の形態における電子
機器の断面図の例である。図２を参照しながら、本発明
の電子機器に搭載される冷却装置の配置について説明す
る。なお、以下に説明する図２以降において、図１０と
同じ要素には、同じ参照番号が付されている。冷却装置
は、マザーボード１２上に搭載されるプロセッサモジュ
ール１８などの発熱体と接触するベース部２４と、プロ
セッサモジュール１８の側方でベース部２４と接続する
放熱部２６とを有する。
機器の断面図の例である。図２を参照しながら、本発明
の電子機器に搭載される冷却装置の配置について説明す
る。なお、以下に説明する図２以降において、図１０と
同じ要素には、同じ参照番号が付されている。冷却装置
は、マザーボード１２上に搭載されるプロセッサモジュ
ール１８などの発熱体と接触するベース部２４と、プロ
セッサモジュール１８の側方でベース部２４と接続する
放熱部２６とを有する。
【００２１】そして、本発明の実施の形態では、冷却装
置のベース部２４上に発熱体が取り付けられる。即ち、
ベース部２４が、電子機器筐体内の底面に配置され、そ
のベース部２４上に、プロセッサモジュール１８などを
搭載するマザーボード１２が下向きに配置される。マザ
ーボード１２を上向きに配置した場合、その上側にソケ
ット１４が設けられ、ソケット１４上にプロセッサモジ
ュール基板１６が取り付けられ、さらにその上にプロセ
ッサモジュール１８が搭載される。また、プロセッサモ
ジュール基板１６上には、二次キャッシュメモリ２０も
取り付けられている。なお、二次キャッシュメモリ２０
上には、プロセッサモジュール１８の高さと合わせるた
めの熱接合材料２２が取り付けられている。従って、プ
ロセッサモジュール１８を搭載するマザーボード１２を
下向きに配置することにより、ベース部２４と発熱体で
あるプロセッサモジュール１８及び熱接合材料２２を介
してメモリとが熱的に接続する。
置のベース部２４上に発熱体が取り付けられる。即ち、
ベース部２４が、電子機器筐体内の底面に配置され、そ
のベース部２４上に、プロセッサモジュール１８などを
搭載するマザーボード１２が下向きに配置される。マザ
ーボード１２を上向きに配置した場合、その上側にソケ
ット１４が設けられ、ソケット１４上にプロセッサモジ
ュール基板１６が取り付けられ、さらにその上にプロセ
ッサモジュール１８が搭載される。また、プロセッサモ
ジュール基板１６上には、二次キャッシュメモリ２０も
取り付けられている。なお、二次キャッシュメモリ２０
上には、プロセッサモジュール１８の高さと合わせるた
めの熱接合材料２２が取り付けられている。従って、プ
ロセッサモジュール１８を搭載するマザーボード１２を
下向きに配置することにより、ベース部２４と発熱体で
あるプロセッサモジュール１８及び熱接合材料２２を介
してメモリとが熱的に接続する。
【００２２】放熱部２６は、プロセッサモジュール１８
の側方でベース部２４と熱的に接続して配置される。従
来技術で述べたように、放熱部２６は、ベース部２４の
高さより上側に配置される必要がある。発熱体をベース
部２４上に配置することにより、マザーボード１２を上
向きに配置した場合におけるプロセッサモジュール１８
の高さ位置より低い位置に、ベース部２４を配置するこ
とが可能となる。その結果、ベース部２４の上側に設け
られる放熱部２６の高さをより高くすることができ、放
熱部２６の必要な体積を確保することができる。
の側方でベース部２４と熱的に接続して配置される。従
来技術で述べたように、放熱部２６は、ベース部２４の
高さより上側に配置される必要がある。発熱体をベース
部２４上に配置することにより、マザーボード１２を上
向きに配置した場合におけるプロセッサモジュール１８
の高さ位置より低い位置に、ベース部２４を配置するこ
とが可能となる。その結果、ベース部２４の上側に設け
られる放熱部２６の高さをより高くすることができ、放
熱部２６の必要な体積を確保することができる。
【００２３】図３は、冷却装置の斜視図である。冷却装
置のベース部２４は、発熱体と熱的に接続する。ベース
部２４は、例えば、銅やアルミニウムのような金属熱伝
導部材で平板状に形成され、その内部に冷媒を封入する
中空部を有する。
置のベース部２４は、発熱体と熱的に接続する。ベース
部２４は、例えば、銅やアルミニウムのような金属熱伝
導部材で平板状に形成され、その内部に冷媒を封入する
中空部を有する。
【００２４】図４は、ベース部２４の図３におけるＡ−
Ａ線に沿った断面図である。図４に示されるように、ベ
ース部２４内には、複数の中空部３４が設けられ、それ
ぞれに冷媒が封入されている。
Ａ線に沿った断面図である。図４に示されるように、ベ
ース部２４内には、複数の中空部３４が設けられ、それ
ぞれに冷媒が封入されている。
【００２５】図５は、ベース部２４の別な断面図であっ
て、中空部３４は、例えば、一つの扁平形状に形成され
てもよい。この場合、ベース部２４の必要な強度を確保
するために、中空部３４内にリブ３６などが設けられて
もよい。
て、中空部３４は、例えば、一つの扁平形状に形成され
てもよい。この場合、ベース部２４の必要な強度を確保
するために、中空部３４内にリブ３６などが設けられて
もよい。
【００２６】図３に戻って、冷却装置の放熱部２６は、
ベース部２４内で気化した冷媒を循環させて凝縮する。
放熱部２６は、２つのヘッダ３８、この２つのヘッダ間
を通じる複数の放熱チューブ４０及び放熱フィン４２を
有する。
ベース部２４内で気化した冷媒を循環させて凝縮する。
放熱部２６は、２つのヘッダ３８、この２つのヘッダ間
を通じる複数の放熱チューブ４０及び放熱フィン４２を
有する。
【００２７】図６は、冷却装置の上面図である。図６に
示されるように、各ヘッダは、ベース部２４内の中空部
３４とつながっていて、ベース部２４で気化した冷媒が
ヘッダ内に流入する。即ち、放熱部２６は、ヘッダ３８
を介してベース部２４と熱的に接続する。このように、
ベース部２４の中空部３４とヘッダ３８とはつながって
いるので、ヘッダ３８内にも、ベース部２４における中
空部３４の液面と同じ高さまで液化冷媒が注入されてい
る。また、上述のように、放熱部２６は、ベース部２４
の高さにより上側に設けられる必要がある。放熱部２６
が、ベース部２４の高さより下側に設けられた場合、ベ
ース部の下側は液化冷媒が貯まってしまい、気化冷媒が
循環しないため、冷却作用に寄与しないからである。
示されるように、各ヘッダは、ベース部２４内の中空部
３４とつながっていて、ベース部２４で気化した冷媒が
ヘッダ内に流入する。即ち、放熱部２６は、ヘッダ３８
を介してベース部２４と熱的に接続する。このように、
ベース部２４の中空部３４とヘッダ３８とはつながって
いるので、ヘッダ３８内にも、ベース部２４における中
空部３４の液面と同じ高さまで液化冷媒が注入されてい
る。また、上述のように、放熱部２６は、ベース部２４
の高さにより上側に設けられる必要がある。放熱部２６
が、ベース部２４の高さより下側に設けられた場合、ベ
ース部の下側は液化冷媒が貯まってしまい、気化冷媒が
循環しないため、冷却作用に寄与しないからである。
【００２８】ベース部２４に接触する発熱体の熱によ
り、ベース部２４内の冷媒は沸騰し気化する。気化冷媒
は、中空部３４内の液面上の空間で体積膨張することに
よって移動する。
り、ベース部２４内の冷媒は沸騰し気化する。気化冷媒
は、中空部３４内の液面上の空間で体積膨張することに
よって移動する。
【００２９】図７は、図３のＢ−Ｂ’線に沿った放熱部
２６の断面図である。図７において、気化冷媒がヘッダ
３８内に流入すると、ヘッダ３８から複数の放熱チュー
ブ４０それぞれへ分配される。各放熱チューブ４０内を
流れる気化冷媒は、放熱チューブ４０内で凝縮し、内面
に液滴として付着する。液化冷媒は、放熱チューブ４０
内を流れて、重力によりヘッダ３８に落下する。なお、
気化冷媒が伝達する熱は、放熱チューブ４０内での凝縮
の際に、放熱チューブ４０から放熱フィン４２を介して
外気に放出される。なお、冷媒の循環方法は、ベース部
２４の構造により一定方向になるように設計されること
が多い。
２６の断面図である。図７において、気化冷媒がヘッダ
３８内に流入すると、ヘッダ３８から複数の放熱チュー
ブ４０それぞれへ分配される。各放熱チューブ４０内を
流れる気化冷媒は、放熱チューブ４０内で凝縮し、内面
に液滴として付着する。液化冷媒は、放熱チューブ４０
内を流れて、重力によりヘッダ３８に落下する。なお、
気化冷媒が伝達する熱は、放熱チューブ４０内での凝縮
の際に、放熱チューブ４０から放熱フィン４２を介して
外気に放出される。なお、冷媒の循環方法は、ベース部
２４の構造により一定方向になるように設計されること
が多い。
【００３０】このように、気化冷媒を放熱部２６内で循
環させることにより凝縮するタイプの冷却装置では、放
熱部２６がベース部２４の上側に設けられる必要がある
ため、本実施の形態の電子機器筐体１０内では、ベース
部２４の上に発熱体が設けられる構成とする。これによ
り、電子機器筐体１０内において、ベース部２４をより
低い位置に配置でき、発熱体の上にベース部２４を設け
る場合と比較して、放熱部２６のより高い高さを確保で
きるので、放熱部２６の要求される冷却性能に必要な体
積を確保することができる。
環させることにより凝縮するタイプの冷却装置では、放
熱部２６がベース部２４の上側に設けられる必要がある
ため、本実施の形態の電子機器筐体１０内では、ベース
部２４の上に発熱体が設けられる構成とする。これによ
り、電子機器筐体１０内において、ベース部２４をより
低い位置に配置でき、発熱体の上にベース部２４を設け
る場合と比較して、放熱部２６のより高い高さを確保で
きるので、放熱部２６の要求される冷却性能に必要な体
積を確保することができる。
【００３１】図８は、本発明の別の実施の形態における
冷却装置の構成を示す図である。図８では、ベース部２
４における発熱体と直接接触する上面部分が、冷媒に確
実に浸かるように、下向きの突起部４４を有する。例え
ば、図３に示されるように、ベース部２４の上に発熱体
が設けられる場合、ベース部２４内の中空部３４内には
冷却装置の傾きなどにより空間ができる場合があるの
で、発熱体と直接接触するベース部２４の上面部分は冷
媒と接触しない可能性がある。従って、ベース部２４の
上面部分が受ける熱が直接冷媒に伝わらず、熱伝達効率
が比較的低い。そこで、本実施の形態では、ベース部２
４の上面部分で受けた熱を冷媒に直接伝えるために、発
熱体と接触する上面部分の内面に、中空部３４内に延び
る下向きの突起部４４を設け、その突起部４４が冷媒に
直接浸かるようにする。これにより、発熱体の発生した
熱を、効率よく冷媒に伝達することができる。
冷却装置の構成を示す図である。図８では、ベース部２
４における発熱体と直接接触する上面部分が、冷媒に確
実に浸かるように、下向きの突起部４４を有する。例え
ば、図３に示されるように、ベース部２４の上に発熱体
が設けられる場合、ベース部２４内の中空部３４内には
冷却装置の傾きなどにより空間ができる場合があるの
で、発熱体と直接接触するベース部２４の上面部分は冷
媒と接触しない可能性がある。従って、ベース部２４の
上面部分が受ける熱が直接冷媒に伝わらず、熱伝達効率
が比較的低い。そこで、本実施の形態では、ベース部２
４の上面部分で受けた熱を冷媒に直接伝えるために、発
熱体と接触する上面部分の内面に、中空部３４内に延び
る下向きの突起部４４を設け、その突起部４４が冷媒に
直接浸かるようにする。これにより、発熱体の発生した
熱を、効率よく冷媒に伝達することができる。
【００３２】図９は、本発明の別の実施の形態における
電子機器の構成例を示す図である。図９の電子機器は、
プロセッサモジュール１８を搭載するマザーボード１２
が２枚実装される。図９において、２枚のマザーボード
１２は、電子機器筐体１０内において、上下方向に２段
に重なって配置され、上述の実施の形態のように、各マ
ザーボード１２が下向きに配置されることで、各マザー
ボード１２上の各プロセッサモジュール１８は、それぞ
れの冷却装置のベース部２４上に配置される。このよう
に、電子機器筐体内で、複数の発熱体が複数段に重なっ
て配置される場合は、各発熱体に対してそれぞれ冷却装
置が与えられ、各冷却装置のベース部２４上に各発熱体
が配置される構成となる。この構成においても、各発熱
体の上にベース部２４を配置する場合と比較して、各放
熱部２６の高さを高くすることが可能となり、冷却性能
を向上させることができる。
電子機器の構成例を示す図である。図９の電子機器は、
プロセッサモジュール１８を搭載するマザーボード１２
が２枚実装される。図９において、２枚のマザーボード
１２は、電子機器筐体１０内において、上下方向に２段
に重なって配置され、上述の実施の形態のように、各マ
ザーボード１２が下向きに配置されることで、各マザー
ボード１２上の各プロセッサモジュール１８は、それぞ
れの冷却装置のベース部２４上に配置される。このよう
に、電子機器筐体内で、複数の発熱体が複数段に重なっ
て配置される場合は、各発熱体に対してそれぞれ冷却装
置が与えられ、各冷却装置のベース部２４上に各発熱体
が配置される構成となる。この構成においても、各発熱
体の上にベース部２４を配置する場合と比較して、各放
熱部２６の高さを高くすることが可能となり、冷却性能
を向上させることができる。
【００３３】本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
【００３４】
【発明の効果】以上、本発明によれば、ベース部及び放
熱部両方を冷媒が循環し、且つ放熱部が発熱体から離れ
て設けられる冷却装置を搭載する電子機器において、ベ
ース部上に発熱体が配置される。これにより、電子機器
内におけるベース部の高さを相対的に低くなるので、ベ
ース部の高さより上側に設けられる必要のある放熱部の
高さを相対的に高くすることができる。従って、高さ方
向に放熱部の必要な放熱領域を確保でき、高性能な冷却
が可能となる。本発明は、薄型の電子機器に特に有効で
ある。
熱部両方を冷媒が循環し、且つ放熱部が発熱体から離れ
て設けられる冷却装置を搭載する電子機器において、ベ
ース部上に発熱体が配置される。これにより、電子機器
内におけるベース部の高さを相対的に低くなるので、ベ
ース部の高さより上側に設けられる必要のある放熱部の
高さを相対的に高くすることができる。従って、高さ方
向に放熱部の必要な放熱領域を確保でき、高性能な冷却
が可能となる。本発明は、薄型の電子機器に特に有効で
ある。
【図１】本発明の実施の形態における電子機器の外観斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明の実施の形態における電子機器の断面図
の例である。
の例である。
【図３】冷却装置の斜視図である
【図４】図３におけるＡ−Ａ線に沿ったベース部の断面
図である。
図である。
【図５】ベース部の別な断面図である。
【図６】冷却装置の上面図である。
【図７】図３のＢ−Ｂ’線に沿った放熱部の断面図であ
る。
る。
【図８】本発明の別の実施の形態における冷却装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図９】本発明の別の実施の形態における電子機器の構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図１０】電子機器における従来の冷却装置を説明する
図である。
図である。
１０ 電子機器筐体 １２ マザーボード １８ プロセッサモジュール（発熱体） ２４ ベース部 ２６ 放熱部 ３４ 中空部 ３８ ヘッダ ４０ 放熱チューブ ４２ 放熱フィン ４４ 突起部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E322 AA01 DB06 EA11 FA01 5F036 AA01 BA08 BA24 BB01 BB05 BB21 BB53 BB56
Claims (3)
- 【請求項１】発熱体と、 前記発熱体と熱的に接合する第一の面を有するとともに
その内部に冷媒が封入された中空部を有するベース部
と、前記ベース部と熱的に接合するとともに前記中空部
を連通する空間部を有する放熱部とから成り、前記ベー
ス部より重力方向における上側に前記放熱部が配置さ
れ、且つ前記中空部内で気化した冷媒が前記放熱部内を
循環して凝縮液化する冷却装置とを備え、 前記発熱体は、前記ベース部より重力方向における上側
に配置されることを特徴とする電子機器。 - 【請求項２】請求項１において、 前記放熱部が、前記ベース部における前記第一の面の一
部分で熱的に接合されたことを特徴とする電子機器。 - 【請求項３】請求項２において、 前記ベース部は、前記第一の面内であって、且つ前記発
熱体と熱接合する範囲の中空部側に、前記中空部内に延
びて前記冷媒に浸かる突起部を有することを特徴とする
電子機器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000395978A JP2002198675A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | 電子機器 |
| US09/840,149 US6608751B2 (en) | 2000-12-26 | 2001-04-24 | Electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000395978A JP2002198675A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | 電子機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002198675A true JP2002198675A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=18861347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000395978A Pending JP2002198675A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | 電子機器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6608751B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002198675A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012229909A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Google Inc | 電子装置のための熱サイフォンシステム |
| JPWO2011145618A1 (ja) * | 2010-05-19 | 2013-07-22 | 日本電気株式会社 | 沸騰冷却器 |
| JP2014052142A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Fujitsu Ltd | ラジエータ、電子装置及び冷却装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN100518465C (zh) * | 2002-08-16 | 2009-07-22 | 日本电气株式会社 | 用于电子设备的冷却设备 |
| JP4311538B2 (ja) * | 2003-06-27 | 2009-08-12 | 株式会社日立製作所 | ディスク記憶装置の冷却構造 |
| JP2005122503A (ja) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Hitachi Ltd | 冷却装置およびこれを内蔵した電子機器 |
| US20050189096A1 (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-01 | Wilson Michael J. | Compact radiator for an electronic device |
| EP1766682A2 (fr) * | 2004-06-24 | 2007-03-28 | Technologies de l'Echange Thermique | Dispositifs de refroidissement perfectionnes pour applications diverses |
| EP1970080B1 (en) * | 2005-12-15 | 2013-11-06 | Laboratorios CAIR Espana, SL | Device for adjusting the temperature of a physiological fluid |
| US8651172B2 (en) | 2007-03-22 | 2014-02-18 | Raytheon Company | System and method for separating components of a fluid coolant for cooling a structure |
| US7921655B2 (en) * | 2007-09-21 | 2011-04-12 | Raytheon Company | Topping cycle for a sub-ambient cooling system |
| WO2009086825A2 (en) * | 2008-01-04 | 2009-07-16 | Noise Limit Aps | Condenser and cooling device |
| EP2085858A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-05 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Techniques for cooling portable devices |
| US7866173B2 (en) | 2008-02-28 | 2011-01-11 | International Business Machines Corporation | Variable performance server system and method of operation |
| US7808780B2 (en) * | 2008-02-28 | 2010-10-05 | International Business Machines Corporation | Variable flow computer cooling system for a data center and method of operation |
| US7907409B2 (en) * | 2008-03-25 | 2011-03-15 | Raytheon Company | Systems and methods for cooling a computing component in a computing rack |
| CN102415229B (zh) * | 2009-08-18 | 2015-02-25 | 松下电器产业株式会社 | 电子设备的冷却构造 |
| US9869519B2 (en) * | 2012-07-12 | 2018-01-16 | Google Inc. | Thermosiphon systems for electronic devices |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5076351A (en) * | 1989-07-19 | 1991-12-31 | Showa Aluminum Corporation | Heat pipe |
| JP2859927B2 (ja) * | 1990-05-16 | 1999-02-24 | 株式会社東芝 | 冷却装置および温度制御装置 |
| JPH06266474A (ja) | 1993-03-17 | 1994-09-22 | Hitachi Ltd | 電子機器装置及びラップトップ型電子機器装置 |
| US6227287B1 (en) * | 1998-05-25 | 2001-05-08 | Denso Corporation | Cooling apparatus by boiling and cooling refrigerant |
| JP3964580B2 (ja) * | 1999-09-03 | 2007-08-22 | 富士通株式会社 | 冷却ユニット |
| JP4327320B2 (ja) * | 2000-01-07 | 2009-09-09 | 株式会社東芝 | 電子機器 |
-
2000
- 2000-12-26 JP JP2000395978A patent/JP2002198675A/ja active Pending
-
2001
- 2001-04-24 US US09/840,149 patent/US6608751B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPWO2011145618A1 (ja) * | 2010-05-19 | 2013-07-22 | 日本電気株式会社 | 沸騰冷却器 |
| JP2012229909A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Google Inc | 電子装置のための熱サイフォンシステム |
| JP2015127636A (ja) * | 2011-04-25 | 2015-07-09 | グーグル・インコーポレーテッド | 電子装置のための熱サイフォンシステム |
| US9521786B2 (en) | 2011-04-25 | 2016-12-13 | Google Inc. | Thermosiphon systems for electronic devices |
| US10225959B2 (en) | 2011-04-25 | 2019-03-05 | Google Llc | Thermosiphon systems for electronic devices |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6608751B2 (en) | 2003-08-19 |
| US20020085356A1 (en) | 2002-07-04 |
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