專利名稱：液冷系統(tǒng)及備有該液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及臺(tái)式、筆記本式電腦或服務(wù)器等的電子設(shè)備，特別涉及能利用液體制冷劑有效地將安裝在上述電子設(shè)備內(nèi)部的發(fā)熱元件、即半導(dǎo)體集成電路元件冷卻的液冷系統(tǒng)、以及采用該液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
臺(tái)式、筆記本式電腦或服務(wù)器等電子設(shè)備中的發(fā)熱體、即半導(dǎo)體集成電路元件，特別是以CPU為代表的發(fā)熱元件，為了確保其正常動(dòng)作必須要冷卻。為此，已往，是采用與作為散熱器的翅片一體成形的傳熱體、和向該傳熱體送風(fēng)的風(fēng)扇，來(lái)實(shí)現(xiàn)其冷卻。但是，近年來(lái)，隨著上述發(fā)熱元件即半導(dǎo)體集成電路元件的小型化及高集成化，發(fā)熱元件中的發(fā)熱部位有局部化等的傾向。為此，不采用已往的空冷式冷卻系統(tǒng)，而采用水等制冷劑的、冷卻效率高的液冷式冷卻系統(tǒng)受到關(guān)注。
即，上述臺(tái)式、筆記本式電腦或服務(wù)器等中采用的、冷卻效率高的液冷式冷卻系統(tǒng)，例如在以下的專利文獻(xiàn)中已有揭示。即，通常，是在發(fā)熱體即CPU的表面，直接安裝稱為受熱(冷卻)套的部件，同時(shí)，在該受熱套的內(nèi)部形成流路，在該流路內(nèi)流通液狀的制冷劑，把CPU發(fā)出的熱傳遞給在上述套內(nèi)流動(dòng)的制冷劑，這樣，可高效率地將發(fā)熱體冷卻。另外，在該液冷式的冷卻系統(tǒng)中，通常形成了將上述冷卻套作為受熱部的熱循環(huán)，具體地說(shuō)，該冷卻系統(tǒng)中，備有循環(huán)泵和散熱器，必要時(shí)還備有制冷劑槽。循環(huán)泵使上述液體制冷劑在上述熱循環(huán)內(nèi)循環(huán)。散熱器把液體制冷劑的熱散發(fā)到外部。制冷劑槽設(shè)在上述循環(huán)的一部分上。然后，用金屬制的管或橡膠等彈性體構(gòu)成的管，將它們連接起來(lái)，構(gòu)成冷卻系統(tǒng)。
專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2003-304086號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2003-22148號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2002-182797號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)2002-189536號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5日本特開(kāi)2002-188876號(hào)公報(bào)上述現(xiàn)有技術(shù)中的冷卻系統(tǒng)中，特別是上述臺(tái)式、筆記本式電腦或服務(wù)器等中采用的、冷卻效率高的液冷式冷卻系統(tǒng)中，設(shè)在熱循環(huán)的一部分上用于驅(qū)動(dòng)液體制冷劑的循環(huán)泵是采用離心式的泵，因?yàn)殡x心式泵能得到比較多的流量，且滑動(dòng)部分少，不容易磨耗，同時(shí)噪音小。
離心泵雖然有上述優(yōu)點(diǎn)，但是，由于其構(gòu)造和原理方面的原因(與容積式泵等不同，自吸力小)，在其起動(dòng)時(shí)，泵室內(nèi)必須有足夠的驅(qū)動(dòng)體即液體制冷劑。即，在起動(dòng)時(shí)，如果在泵室內(nèi)沒(méi)有足夠的驅(qū)動(dòng)體即液體制冷劑，則離心泵會(huì)產(chǎn)生空轉(zhuǎn)，有時(shí)驅(qū)動(dòng)該泵旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)會(huì)被燒毀，或者產(chǎn)生軸吃入等的問(wèn)題。因此，采用該離心泵時(shí)，必須將其配置在液體制冷劑流路的下部。
但是，上述臺(tái)式、筆記本式電腦或服務(wù)器等的電子設(shè)備中，隨著近年來(lái)設(shè)備本身的小型化，它采有的冷卻系統(tǒng)也要求小型化。為此，從冷卻效率考慮，雖然采用水等液體制冷劑的、且采用離心泵的液冷式冷卻系統(tǒng)受到關(guān)注，但是，由于對(duì)其小型化的要求，配置冷卻系統(tǒng)的空間還不能滿足上述泵的配置要求。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而作出的，其目的是提供備有冷卻系統(tǒng)的電子設(shè)備，該冷卻系統(tǒng)能解決采用離心泵的液冷式冷卻系統(tǒng)中的起動(dòng)問(wèn)題。另外，本發(fā)明還提供一種能容易地在臺(tái)式、筆記本式電腦或服務(wù)器等電子設(shè)備中采用的冷卻系統(tǒng)、和備有該冷卻系統(tǒng)的電子設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種備有液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備，該電子設(shè)備的箱體內(nèi)安裝著發(fā)熱的半導(dǎo)體元件，該半導(dǎo)體元件是為了確保正常動(dòng)作而需要冷卻的元件，在電子設(shè)備箱體內(nèi)或其一部分上，備有液冷系統(tǒng)，該液冷系統(tǒng)至少備有冷卻套、散熱器和循環(huán)泵；冷卻套與半導(dǎo)體元件熱連接，把元件發(fā)出的熱傳遞給在冷卻套內(nèi)部流通的液體制冷劑；散熱器把在冷卻套傳遞給液體制冷劑的熱散發(fā)到設(shè)備的外部；循環(huán)泵使上述液體制冷劑在包含上述冷卻套和上述散熱器的回路內(nèi)循環(huán)；其特征在于，上述循環(huán)泵由轉(zhuǎn)子、泵室和離心泵構(gòu)成；轉(zhuǎn)子上形成有離心狀的若干個(gè)葉片；泵室將轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地收容在其內(nèi)部；離心泵與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的電動(dòng)馬達(dá)形成為一體；同時(shí)，上述泵室配置在上述電動(dòng)馬達(dá)下方的位置。
另外，根據(jù)本發(fā)明，上述的備有液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備中，其特征在于，構(gòu)成上述液冷系統(tǒng)的循環(huán)泵，備有將液體制冷劑導(dǎo)入泵室內(nèi)的入口通路，該入口通路從泵室的上方延伸到下方，另外，上述入口通路形成在旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部，該旋轉(zhuǎn)軸將轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著。另外，來(lái)自構(gòu)成上述液冷系統(tǒng)的循環(huán)泵的泵室的液體制冷劑的出口，位于配置在泵室內(nèi)的轉(zhuǎn)子葉片位置的上方。
根據(jù)本發(fā)明，上述的備有液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備中，其特征在于，上述液冷系統(tǒng)備有制冷劑槽，該制冷劑槽無(wú)論其配置方向如何，都能常時(shí)地供給液體制冷劑，該制冷劑槽的出口與循環(huán)泵的入口連接。
另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的液冷系統(tǒng)，用于冷卻發(fā)熱的半導(dǎo)體元件，由冷卻套、散熱器和循環(huán)泵構(gòu)成；冷卻套與半導(dǎo)體元件熱連接，把元件發(fā)出的熱傳遞給在冷卻套內(nèi)部流通的液體制冷劑；散熱器把在冷卻套傳遞給液體制冷劑的熱散發(fā)到設(shè)備的外部；循環(huán)泵使上述液體制冷劑在包含上述冷卻套和上述散熱器的回路內(nèi)循環(huán)；其特征在于，上述循環(huán)泵由轉(zhuǎn)子、泵室和離心泵構(gòu)成；轉(zhuǎn)子上形成有離心狀的若干個(gè)葉片；泵室將轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地收容在其內(nèi)部；離心泵與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的電動(dòng)馬達(dá)形成為一體；同時(shí)，上述泵室配置在上述電動(dòng)馬達(dá)下方的位置。
根據(jù)本發(fā)明，上述的液冷系統(tǒng)中，其特征在于，上述循環(huán)泵，備有將液體制冷劑導(dǎo)入泵室內(nèi)的入口通路，該入口通路從泵室的上方延伸到下方。另外，將上述入口通路形成在旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部，該旋轉(zhuǎn)軸將轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著。另外，來(lái)自上述循環(huán)泵的泵室的液體制冷劑的出口，位于配置在泵室內(nèi)的轉(zhuǎn)子葉片位置的上方。
根據(jù)本發(fā)明，上述的液冷系統(tǒng)中，其特征在于，上述液冷系統(tǒng)備有制冷劑槽，該制冷劑槽無(wú)論其配置方向如何，都能常時(shí)地供給液體制冷劑，該制冷劑槽的出口與循環(huán)泵的入口連接。
根據(jù)本發(fā)明的液冷系統(tǒng)和采用它的電子設(shè)備，可容易地適用于臺(tái)式、筆記本式電腦或服務(wù)器等，適合于采用要求小型化時(shí)的離心泵，冷卻效率高。尤其是采用離心泵時(shí)，能解決上述起動(dòng)時(shí)的問(wèn)題。


圖1表示本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置中的冷卻系統(tǒng)，是表示循環(huán)泵的詳細(xì)構(gòu)造的上面及縱斷面圖。
圖2表示安裝著上述冷卻系統(tǒng)的一例電子裝置，是表示臺(tái)式電腦內(nèi)部各部配置的局部展開(kāi)立體圖。
圖3表示本發(fā)明一實(shí)施例電子裝置中的電子回路部，是表示其復(fù)接系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)的立體圖。
圖4表示上述循環(huán)泵的轉(zhuǎn)子的詳細(xì)構(gòu)造，是從斜上方及下方看的立體圖。
圖5是表示上述循環(huán)泵之另一實(shí)施例構(gòu)造的縱斷面圖。
圖6是表示上述循環(huán)泵之又一實(shí)施例構(gòu)造的縱斷面圖。
圖7是表示本發(fā)明另一實(shí)施例電子裝置中的液冷系統(tǒng)構(gòu)造的立體圖。
圖8是表示上述實(shí)施例的液冷系統(tǒng)中使用的、儲(chǔ)存液體制冷劑的制冷槽的各種配置狀態(tài)的斷面立體圖。
圖9還是表示上述實(shí)施例的液冷系統(tǒng)中使用的、儲(chǔ)存液體制冷劑的制冷槽的各種配置狀態(tài)的斷面立體圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
圖2表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的、備有液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備的整體構(gòu)造的一例。本例中，將本發(fā)明用于臺(tái)式電腦的本體部分。
如圖所示，臺(tái)式電腦的本體部分備有由金屬板形成的立方體形箱體100，在其前面的面板部101上，設(shè)有包含電源開(kāi)關(guān)在內(nèi)的各種開(kāi)關(guān)、連接端子和指示燈等。在其內(nèi)部，配置著用于驅(qū)動(dòng)軟盤、CD、DVD等各種外部信息記錄媒體的驅(qū)動(dòng)裝置102，該驅(qū)動(dòng)裝置102在面板部101上開(kāi)口。圖中的標(biāo)記103是設(shè)在箱體100內(nèi)的、例如由硬盤裝置構(gòu)成的存儲(chǔ)部。圖中的標(biāo)記104，是覆蓋在箱體100上的蓋。
在箱體100的后部側(cè)，配置著備有本發(fā)明液冷系統(tǒng)的電子回路部105。圖中的標(biāo)記106是電源部，該電源部106從商用電源向包含上述驅(qū)動(dòng)裝置102、存儲(chǔ)部103、電子回路部105的各部供給所需的電源。
圖3表示上述構(gòu)造的電子裝置、即臺(tái)式電腦中的電子回路105，特別是表示安裝著其主要構(gòu)成元件即發(fā)熱元件、即安裝著CPU的受熱套50。本例中，作為發(fā)熱元件的CPU芯片，直接接觸地安裝在受熱套50的下面，因此在圖中未示出。
如圖所示，該電子回路部105備有受熱(冷卻)套50、散熱器部60和循環(huán)泵70。在受熱套50上安裝著上述CPU。散熱器部60把CPU發(fā)出的熱散發(fā)到裝置的外部。循環(huán)泵70用于形成冷卻系統(tǒng)。為了使這些部分構(gòu)成熱循環(huán)，用配管81、82、84將它們連接起來(lái)，形成把液體制冷劑(例如水、或者以預(yù)定比例混合了丙二醇等不凍液的水等)流通到各部的流路。上述配管81、82、84是用例如金屬形成的，或者是用橡膠等彈性體形成的，并且其表面覆蓋著金屬膜等、內(nèi)部的液體制冷劑不容易泄漏到外部的管。另外，在上述散熱器部60的一部分上，安裝著若干個(gè)平板狀風(fēng)扇62、62...(本例中是3個(gè))，該風(fēng)扇62、62...向多個(gè)翅片61送風(fēng)，把從受熱套50運(yùn)送來(lái)的熱強(qiáng)制地發(fā)散，這些風(fēng)扇朝向裝置外部地安裝著。另外，受熱(冷卻)套50的構(gòu)造是，在由例如銅等傳熱性好的金屬構(gòu)成的板狀部分內(nèi)部形成冷卻通路，在該通路內(nèi)流通上述液體制冷劑，這樣，使CPU發(fā)出的熱移動(dòng)到外部。
圖1(a)和(b)是上述循環(huán)泵70的上面圖和縱斷面圖。即，該循環(huán)泵70如圖所示，在外形為大致正方形的箱體710的內(nèi)部，配置著構(gòu)成直流馬達(dá)的磁場(chǎng)線圈712，該直流馬達(dá)作為電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)泵旋轉(zhuǎn)。該磁場(chǎng)線圈712的周圍被絕緣樹(shù)脂713包圍著，整體地模制成形。并且，還形成了包圍該磁場(chǎng)線圈712周圍的環(huán)狀溝槽部714，上述直流馬達(dá)的磁鐵磁極(后述)配置在該溝槽部714的內(nèi)部。在該大致正方形的箱體710的上面，形成朝著中央部延伸的、液體制冷劑的吸入口720。該吸入口720在中央部朝下方彎曲并稍稍延伸。另外，如圖所示，在箱體710的中央部，安裝著外環(huán)軸承715，后述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸插入在該軸承715的內(nèi)部。
如圖1(a)、(b)和圖4(a)、(b)所示，轉(zhuǎn)子730是在圓板狀部件上(圖中是其下面)，形成若干個(gè)(本例中是6個(gè))離心狀葉片731、731......而形成的。該轉(zhuǎn)子730備有從該圓板狀部件的外緣朝上方延伸的環(huán)狀部732，在該環(huán)狀部732的內(nèi)側(cè)壁面上，如圖所示那樣例如安裝著N極和S極交替配置(磁化)的永久磁鐵733。另外，在該圓板狀部件構(gòu)成的轉(zhuǎn)子730的中央部，安裝著圓筒狀的旋轉(zhuǎn)軸734，該旋轉(zhuǎn)軸734是由金屬或陶瓷形成的，其貫通圓板狀部件。
即，如上述圖所示，上述轉(zhuǎn)子730的旋轉(zhuǎn)軸734與上述箱體710的外環(huán)軸承715嵌合，并且轉(zhuǎn)子730的環(huán)狀部732從圖中下方插入，位于箱體710的外環(huán)環(huán)狀溝槽部714內(nèi)。然后，在箱體710的下面，覆蓋下部箱體740，將轉(zhuǎn)子730的若干個(gè)葉片731、731...收容在內(nèi)部。即，由該下部箱體740的上面和轉(zhuǎn)子730的下面，構(gòu)成壓縮液體制冷劑的泵室741，該泵室741形成在驅(qū)動(dòng)泵旋轉(zhuǎn)的上述電動(dòng)機(jī)部分的下方位置。圖中的標(biāo)記742是形成在下部箱體740的一部分上的液體制冷劑排出口。
這樣，在上述已說(shuō)明了詳細(xì)結(jié)構(gòu)的循環(huán)泵70中，把液體制冷劑導(dǎo)入其內(nèi)部的流路形成在旋轉(zhuǎn)軸734的內(nèi)部，該旋轉(zhuǎn)軸734支承著可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子730。另外，在該旋轉(zhuǎn)軸734的下部(即葉片731、731...的形成區(qū)域)，開(kāi)設(shè)著若干個(gè)貫通孔735。因此，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，到達(dá)了轉(zhuǎn)子730的旋轉(zhuǎn)軸734內(nèi)部的液體制冷劑從這些貫通孔735被導(dǎo)入泵室741的內(nèi)部，在這里被上述若干個(gè)葉片731、731...離心壓縮后，從排出口742排出。
對(duì)于上述循環(huán)泵70，當(dāng)其停止時(shí)，轉(zhuǎn)子730停止旋轉(zhuǎn)，隨之，導(dǎo)入到了泵室741內(nèi)的液體制冷劑，其一部分含有氣泡，滯留在泵的內(nèi)部。這時(shí)，如圖4(a)和(b)所示，在下面形成有離心狀葉片731、731...的、轉(zhuǎn)子730的圓板狀部件的中心附近，形成氣泡排出用的貫通孔736、736...，因此，混入液體制冷劑內(nèi)的氣體即使與液體分離，其一部分也通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸734往上部移動(dòng)，同時(shí)，通過(guò)這些氣泡排出用貫通孔736、736...朝泵室741的外部移動(dòng)，具體地說(shuō)，朝著形成在箱體710內(nèi)部的環(huán)狀溝槽部714的上部移動(dòng)。換言之，對(duì)于上述構(gòu)造的循環(huán)泵70，即使在其停止時(shí)，也只有液體制冷劑滯留在泵室741內(nèi)，混入液體制冷劑內(nèi)的氣體，不殘留在泵室741內(nèi)。
因此，對(duì)于上述構(gòu)造的循環(huán)泵70，即使在其暫時(shí)停止后再次起動(dòng)時(shí)，在內(nèi)部收容著葉片731的泵室741內(nèi)，也總是只充填著足夠的冷卻液，這樣，泵就不會(huì)空轉(zhuǎn)，可切實(shí)得到液體制冷劑泵的再起動(dòng)動(dòng)作。即，上述循環(huán)泵70安裝在圖2所示臺(tái)式電腦本體部分的一部分上，另外，即使配置在圖3所示液冷系統(tǒng)中的任何部位，都能切實(shí)地進(jìn)行所需的泵動(dòng)作。
圖5表示上述循環(huán)泵70的另一實(shí)施例。該例中，形成液體制冷劑吸入口720’的通路，從箱體710的側(cè)面(圖中左側(cè)面)，沿著其上面的中央部，貼著壁面地彎曲形成。即，根據(jù)該構(gòu)造，在循環(huán)泵70停止時(shí)，循環(huán)到那里的液體制冷劑在該彎曲形成的吸入口720′中容易滯留，這時(shí)也同樣地，液體制冷劑流入轉(zhuǎn)子730的旋轉(zhuǎn)軸734內(nèi)的同時(shí)，混入其一部分內(nèi)的氣體成分移動(dòng)到吸入口720′的上方側(cè)。即，與上述實(shí)施例同樣地，在暫時(shí)停止后的再次起動(dòng)時(shí)，冷卻液充填在內(nèi)部收容葉片731的泵室741內(nèi)，泵不會(huì)空轉(zhuǎn)，可切實(shí)地實(shí)現(xiàn)液體制冷劑泵的動(dòng)作。
圖6表示上述循環(huán)泵70的又一實(shí)施例。該例中，與上述實(shí)施例不同，首先，把構(gòu)成泵室741側(cè)壁的下部箱體740的一部分743往上方延長(zhǎng)，即，排出口742的朝著泵室741開(kāi)口的位置，在轉(zhuǎn)子730的離心狀葉片731、731...的位置的上方。
另外，本實(shí)施例中，液體制冷劑的吸入口720″，與上述排出口742一起一體地形成在下部箱體740上，該下部箱體740構(gòu)成循環(huán)泵70。即，如圖所示，該吸入口720″與上述實(shí)施例不同，它安裝在循環(huán)泵70的側(cè)面。具體地，該吸入口720″如圖所示，先朝上方彎曲后，到達(dá)下部箱體740的下面，然后，在該下部箱體下面朝中央部延長(zhǎng)(下面延長(zhǎng)部721)，從轉(zhuǎn)子730中央部附近的下壁面744朝著泵室741內(nèi)部開(kāi)口。另外，該例中，不采用上述中空的旋轉(zhuǎn)軸734，而是采用桿狀的旋轉(zhuǎn)軸734′，該桿狀的旋轉(zhuǎn)軸734′安裝在轉(zhuǎn)子730的中央部，另一方面，在下部箱體740側(cè)，安裝著圓板狀的外環(huán)軸承715′，桿狀旋轉(zhuǎn)軸734′插入該外環(huán)軸承715′的中空部?jī)?nèi)，這樣，將轉(zhuǎn)子730可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著。
根據(jù)上述實(shí)施例的構(gòu)造，從圖中可見(jiàn)，循環(huán)泵70停止時(shí)，轉(zhuǎn)子730停止旋轉(zhuǎn)，隨之，導(dǎo)入到了泵室741內(nèi)的液體制冷劑，其一部分中含有氣泡等，滯留在泵的內(nèi)部。這時(shí)，如上所述，由于排出口742的朝向泵室741開(kāi)口的位置，在轉(zhuǎn)子730的離心狀的葉片731、731…位置的上方，另外，上述吸入口720″在泵側(cè)面先朝上方彎曲后，再在泵室741的大致中央部從其下壁面744開(kāi)口，所以，混入到內(nèi)部的氣體即使從滯留在泵內(nèi)的液體制冷劑分離出來(lái)，該氣體也通過(guò)配置在轉(zhuǎn)子730的離心狀葉片731、731...上方的排出口742的開(kāi)口部、以及通過(guò)吸入口720”的彎曲部，被導(dǎo)向外部，在內(nèi)部收容著離心狀葉片731、731...的泵室741的內(nèi)部，只有液體制冷劑滯留著。換言之，即使在泵停止時(shí)，混入液體制冷劑內(nèi)的氣體也不殘留在泵室741內(nèi)，再起動(dòng)時(shí)泵不會(huì)空轉(zhuǎn)。
圖7表示本發(fā)明實(shí)施例的另一液冷系統(tǒng)的構(gòu)造。該例中，與圖3中相同的標(biāo)記表示與上述實(shí)施例中相同的部件。即，如圖7所示，該實(shí)施例中，在構(gòu)成冷卻系統(tǒng)的散熱器60與循環(huán)泵70之間，還設(shè)有制冷劑槽200。在該制冷劑槽200內(nèi)部?jī)?chǔ)存著在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的液體制冷劑即水、或者與丙二醇等不凍液混合的水等。該制冷劑槽200配置在圖2所示臺(tái)式電腦的箱體100內(nèi)時(shí)，由于受到其內(nèi)部空間的制約等，例如，可以如實(shí)線所示那樣橫臥配置，也可以如虛線所示那樣豎立地配置。
該制冷劑槽200，如圖8(a)和(b)所示，把斷面為大致L字形的分隔壁201、202、203、204組合起來(lái)，形成迷宮，把其內(nèi)的制冷劑儲(chǔ)存空間劃分為若干空間(本例中是3個(gè)空間SP1、SP2、SP3)。圖中的標(biāo)記205是從散熱器60流入的液體制冷劑的入口。206是使液體制冷劑流出到循環(huán)泵(具體地說(shuō)是第1泵71)的出口。標(biāo)記207、208是上述L字形分隔壁202、204的一部分，即，是在靠近槽外壁的位置形成的開(kāi)口部。
根據(jù)該構(gòu)造的制冷劑槽200，如圖8(a)、(b)和圖9(a)、(b)所示，液體制冷劑在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)期間，即使其一部分因氣化而泄漏出到外部，氣泡混入到其一部分內(nèi)并流入槽的入口205，也只是去除了氣泡的液體制冷劑從出口206送入循環(huán)泵。因此，在采用液體制冷劑的冷卻系統(tǒng)中，作為重要構(gòu)成部件的循環(huán)泵，如上所述，在起動(dòng)時(shí)不會(huì)因氣體存在于泵室741內(nèi)而產(chǎn)生空轉(zhuǎn)，所以不會(huì)造成循環(huán)泵本身的損壞。這樣，可得到備有優(yōu)良冷卻能力的冷卻系統(tǒng)的電子設(shè)備，該冷卻系統(tǒng)容易被臺(tái)式、筆記本式電腦或服務(wù)器等采用。
上面的說(shuō)明中，是將本發(fā)明的利用液體制冷劑的冷卻系統(tǒng)，用于臺(tái)式電腦本體部分，但是，并不限定于此，本發(fā)明也適用于筆記本式電腦或服務(wù)器等。這時(shí)，在前者中，其構(gòu)成要件、尤其是散熱器60，不采用上述的散熱器，而將金屬制配管安裝在金屬板上，構(gòu)成無(wú)翅片的散熱板，安裝在蓋體側(cè)，具體地說(shuō)是安裝在液晶顯示裝置的里側(cè)。這樣的方案是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能想到的。
權(quán)利要求
1.一種備有液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備，該電子設(shè)備的箱體內(nèi)安裝著發(fā)熱的半導(dǎo)體元件，該半導(dǎo)體元件是為了確保正常動(dòng)作而需要冷卻的元件，在電子設(shè)備箱體內(nèi)或其一部分上，備有液冷系統(tǒng)，該液冷系統(tǒng)至少備有冷卻套、散熱器和循環(huán)泵；冷卻套與半導(dǎo)體元件熱連接，把元件發(fā)出的熱傳遞給在冷卻套內(nèi)部流通的液體制冷劑；散熱器把在冷卻套傳遞給液體制冷劑的熱散發(fā)到設(shè)備的外部；循環(huán)泵使上述液體制冷劑在包含上述冷卻套和上述散熱器的回路內(nèi)循環(huán)；其特征在于，上述循環(huán)泵由轉(zhuǎn)子、泵室和離心泵構(gòu)成；轉(zhuǎn)子上離心狀地形成有若干個(gè)葉片；泵室將上述轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地收容在其內(nèi)部；離心泵與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)形成為一體；同時(shí)，上述泵室配置在上述電動(dòng)馬達(dá)下方的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的備有液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備，其特征在于，構(gòu)成上述液冷系統(tǒng)的循環(huán)泵備有將液體制冷劑導(dǎo)入泵室內(nèi)的入口通路，該入口通路從泵室的上方延伸到下方。
3.如權(quán)利要求2所述的備有液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備，其特征在于，上述循環(huán)泵中，將上述入口通路形成在旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部，該旋轉(zhuǎn)軸將上述轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著。
4.如權(quán)利要求1所述的備有液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備，其特征在于，來(lái)自構(gòu)成上述液冷系統(tǒng)的循環(huán)泵的上述泵室的液體制冷劑的出口，位于配置在上述泵室內(nèi)的上述轉(zhuǎn)子葉片位置的上方。
5.如權(quán)利要求1所述的備有液冷系統(tǒng)的電子設(shè)備，其特征在于，上述液冷系統(tǒng)還備有制冷劑槽，該制冷劑槽無(wú)論其配置方向如何，都能常時(shí)地供給液體制冷劑，該制冷劑槽的出口與上述循環(huán)泵的入口連接。
6.一種液冷系統(tǒng)，用于冷卻發(fā)熱的半導(dǎo)體元件，由冷卻套、散熱器和循環(huán)泵構(gòu)成；冷卻套與半導(dǎo)體元件熱連接，把元件發(fā)出的熱傳遞給在冷卻套內(nèi)部流通的液體制冷劑；散熱器把在冷卻套傳遞給液體制冷劑的熱散發(fā)到設(shè)備的外部；循環(huán)泵使上述液體制冷劑在包含上述冷卻套和上述散熱器的回路內(nèi)循環(huán)；其特征在于，上述循環(huán)泵由轉(zhuǎn)子、泵室和離心泵構(gòu)成；轉(zhuǎn)子上離心狀地形成有若干個(gè)葉片；泵室將上述轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地收容在其內(nèi)部；離心泵與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)馬達(dá)形成為一體；同時(shí)，上述泵室配置在上述電動(dòng)馬達(dá)下方的位置。
7.如權(quán)利要求6所述的液冷系統(tǒng)，其特征在于，上述循環(huán)泵備有將液體制冷劑導(dǎo)入上述泵室內(nèi)的入口通路，該入口通路從上述泵室的上方延伸到下方。
8.如權(quán)利要求7所述的液冷系統(tǒng)，其特征在于，上述循環(huán)泵中，將上述入口通路形成在旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部，該旋轉(zhuǎn)軸將上述轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著。
9.如權(quán)利要求6所述的液冷系統(tǒng)，其特征在于，來(lái)自上述循環(huán)泵的上述泵室的液體制冷劑的出口，位于配置在上述泵室內(nèi)的轉(zhuǎn)子葉片位置的上方。
10.如權(quán)利要求6所述的液冷系統(tǒng)，其特征在于，上述液冷系統(tǒng)還備有制冷劑槽，該制冷劑槽無(wú)論其配置方向如何，都能常時(shí)地供給液體制冷劑，該制冷劑槽的出口與循環(huán)泵的入口連接。
全文摘要
本發(fā)明提供液冷式的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)能解決采用離心泵時(shí)產(chǎn)生的起動(dòng)時(shí)的問(wèn)題，能容易地適用于各種電子設(shè)備。在箱體(100)內(nèi)，安裝著需要冷卻的CPU，冷卻該CPU的液冷系統(tǒng)，備有冷卻套(50)、散熱器(60)和2個(gè)循環(huán)泵。循環(huán)泵由轉(zhuǎn)子(730)、泵室(741)和離心泵構(gòu)成，轉(zhuǎn)子(730)上形成若干個(gè)離心狀的葉片。泵室(741)將轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地收容在內(nèi)部。離心泵與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的電動(dòng)馬達(dá)的磁場(chǎng)線圈(712)形成為一體。泵室配置在電動(dòng)馬達(dá)的下方，無(wú)論循環(huán)泵如何配置，在其停止時(shí)，都能在泵室內(nèi)充填液體制冷劑，消除起動(dòng)時(shí)的空轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)F28F7/00GK1658119SQ20041000776
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月16日
發(fā)明者長(zhǎng)繩尚, 南谷林太郎, 大橋繁男, 西原淳夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所