專利名稱：電子設備用冷卻裝置和具備該冷卻裝置的電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及個人計算機等電子設備的冷卻裝置，特別是涉及利用 泵(求y:/)，使致冷劑液在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)的方式的冷卻裝置的結構。
背景技術：
近年來，在電子設備由，以個人計算機的CPU等為代表，搭載有
高性能的半導體集成電路。為了達到電子設備的高性能化的要求，這 種半導體集成電路正在急速地進行高速化或高集成化，發(fā)熱量比現有 技術也有所增大。當半導體集成電路的發(fā)熱量增大，溫度超過規(guī)定值 而上升時，維持該半導體集成電路的性能是困難的，并且電路會被破 壞。由于這樣，為了抑制半導體集成電路的溫度上升，必須進行冷卻。
在現有技術中，為利用風扇，在散熱片(heat sink)處強制通風的 空冷式的冷卻方式，最近，作為代替上述現有技術的冷卻性能好，低 噪音的冷卻技術，進行下述冷卻技術的開發(fā)，§卩，利用泵使致冷劑液 在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)，將半導體集成電路等的發(fā)熱部產生的熱，從該冷 卻系統(tǒng)內的翅片部向該致冷劑液放出的液冷式的冷卻技術。
作為個人計算機的CPU的冷卻用裝置，在圖6中表示已產品化的 冷卻裝置的構成例子。在圖6中，配置在作為電子設備的個人計算機 l'內的冷卻裝置l(T的結構為，具有翅片部(圖中沒有示出)的發(fā)熱部 冷卻單元ir與作為發(fā)熱部的CPU (中央處理單元)20'連接配置，從
泵12、的輸出口將致冷劑液(水)供給該發(fā)熱部冷卻單元ir，該致冷 劑液在該發(fā)熱部冷卻單元ir內，流動到翅片部，利用該翅片部，使從CPU20、傳出的熱向該致冷劑液側放出，抑制CPU20'的溫度上升，在從
該發(fā)熱部冷卻單元ir流出的致冷劑液，暫時積蓄在容器箱13'中后，
由散熱器(致冷劑冷卻部)14'冷卻，將該冷卻后的致冷劑液供給泵12、
的吸入口。泵12、的輸出口和發(fā)熱部冷卻單元ir的流入口之間，發(fā)熱 部冷卻單元ir的流出口和容器箱13'的流入口之間，容器箱13、的流出
口和散熱器(致冷劑冷卻部)14'的流入口之間，散熱器(致冷劑冷卻 部)14、的流出口和泵12'的吸入口之間分別利用管路構件連接。
另外，在與本發(fā)明有關的現有技術中，作為在專利文獻中有所記 載的技術，例如，有日本特開2007-142068號公報或日本特開 2006-100692號公報中所述的技術。在日本特開2007-142068號公報中 作為冷卻裝置的受熱部，為了用較少的致冷劑液流量，提高冷卻性能， 并且以簡單的結構實現小型化，說明了下述結構，在殼體內將泵和翅 片部做成一體狀，在使得吸入殼體內的致冷劑液通過翅片部后，經過 泵的葉輪部向殼體外流出。在日本特開2006-100692號公報中說明了下 述的結構，即，在受熱部上依次重疊有泵、備用容器箱(!if一7"夕 乂夕)、散熱器的配置的冷卻裝置中，為了實現小型化并減少致冷劑液 的消耗，在備用容器箱設置旁通流路，使管路的鋪設簡單。
在圖6所示的冷卻裝置l(T中，由于散熱器(致冷劑冷卻部)14、 的流出口和泵12'的吸入口之間為用管路構件連接的結構，在泵12'和 散熱器14'分開配置在發(fā)熱部冷卻單元ir的兩側的結構中，泵 熱器14'之間的距離變長。由于這樣，上述管路構件要鋪設該長的距離， 因此，需要設置該管路構件的空間。另外，當進行裝置的裝入作業(yè)時 或使用裝置等時，該鋪設的結構使管路構件或泵12'的吸入口或散熱器 14'的致冷劑液流出口等受到外力或與其他部分接觸，容易受損傷，會 使管路的可靠性降低。另外，會妨礙實現冷卻裝置l(T的進一步小型化 或降低成本。
另外，在日本特開2007-142068號公報所述的技術中，由于在殼體 內，泵和翅片部形成為一體狀，結構復雜，特別是由于泵的結構或尺 寸受到翅片部拘束，難于利用通用的泵，會使成本增加。另外，由于 在殼體內，將泵和翅片部一體狀地結合成的結構體安裝在發(fā)熱部上， 泵的振動容易傳導至發(fā)熱部或電路基板，損傷發(fā)熱部或電路基板，所以，有可能會增大電子設備的振動或噪音。而且不可能交換泵或翅片
部的任何一個。另外，日本特開2006-100692號公報所述的技術為，在 受熱部上依次重疊泵，備用容器箱，散熱器這三元件，將其做成一個 模塊的結構的冷卻裝置中使用的技術。該技術在這三元件按照泵，散 熱器，備用容器箱的順序重疊的冷卻裝置或不做成一個模塊的冷卻裝 置等中難以得到有效地使用。
發(fā)明內容
本發(fā)明是考慮到上述現有技術的狀況而提出的，其目的是在使用 泵而使致冷劑液在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)流動，冷卻電子設備的發(fā)熱部的方 式的電子設備用冷卻裝置中，使管路簡單，可靠性提高，實現裝置小 型化并且降低成本。
本發(fā)明還提供具有實用性和高冷卻性能的電子設備用冷卻裝置。 艮l]，在本發(fā)明中，作為利用泵使致冷劑液在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)流動， 冷卻電子設備的發(fā)熱部的電子設備用冷卻裝置，其結構為，發(fā)熱部冷 卻單元與泵連接，取得從電子設備的發(fā)熱部產生的熱，通過翅片部， 向致冷劑液側放熱，冷卻該發(fā)熱部，在其內部，在互相獨立的狀態(tài)下
設置有取得從上述泵的輸出口輸出的致冷劑液，通過上述翅片部， 引導至該冷卻單元的外部的第1流路；和取得被引導至該外部而被致
冷劑冷卻部冷卻后的致冷劑液，并將該致冷劑液引導至上述泵的吸入 口側的第二流路。更具體地說就是，上述發(fā)熱部冷卻單元具有殼體構 件，翅片部，傳熱構件和壓緊構件。上述殼體構件的結構為，在構件 外面?zhèn)确謩e形成有作為上述第一流路的入口部的第1入口部和作為出 口部的第一出口部以及作為上述第二流路的入口部的第二入口部和作 為出口部的第二出口部，另外，在構件內面?zhèn)刃纬捎信c上述第一入口 部連通，沿著該內面延伸，形成上述第一流路的一部分的第一凹部和 與上述第二入口部和上述第二出口部連通，形成上述第二流路的第二 凹部。上述翅片部的結構為，具有由熱傳導件構成的多個翅片，在該 多個翅片的相對面之間的間隙中形成上述第一流路的一部分，對在該 間隙中流動的致冷劑液放熱。上述傳熱構件的結構為，由熱傳導件構 成，將由上述電子設備的發(fā)熱部產生的熱傳導至上述翅片部側。上述壓緊構件的結構為，由撓性件構成，配置在上述殼體構件和上述翅片 部之間，在與上述殼體構件的上述第一凹部對應的位置上設置通孔， 利用該通孔，使該第一凹部與上述翅片部側連通，形成上述第一流路 的一部分，同時，覆蓋上述第二凹部的開口部，與該第二凹部一起形 成上述第二流路。
圖1為表示作為本發(fā)明的實施例的電子設備用冷卻裝置的整體結 構的方框圖2為表示圖I的電子設備用冷卻裝置的發(fā)熱部冷卻單元的內部 結構和與泵的連接狀態(tài)的圖3為表示圖1的電子設備用冷卻裝置的發(fā)熱部冷卻單元的截面 結構圖4為表示在圖1的電子設備用冷卻裝置的發(fā)熱部冷卻單元中使 用的殼體構件的內面結構的立體圖5為表示在圖1的電子設備用冷卻裝置的發(fā)熱部冷卻單元中使 用的殼體構件的內面結構的平面圖6為表示本發(fā)明的現有例子的圖。
符號說明
1:電子設備
10:電子設備用冷卻裝置 20:發(fā)熱部 30:電路基板 40:電源
50:硬盤驅動器裝置 11:發(fā)熱部冷卻單元 111:殼體構件 1111:第一入口部 1112:第一出口部 1113:第二入口部 1114:第二出口部llllb:第1凹部
lllla、 1112a:連通部 1113a:第二凹部
1115:平面部分
1116:凹部
1117:外周邊緣部分
1115a、 1115b:突起部
112:壓緊構件(押圧部材)
112a、 llllh、 1112h、 1113h、 1114h、 1119a 1119d:通孔
112b:平面部 113:翅片部
113,、 1132、 1133……113n:翅片
114:傳熱構件 12:泵
12a:泵主體 12b1:輸出口 12b2:吸入口 13:容器箱
14:散熱器
151 154、 151*、 151a2:管路構件 16:蓋
Wl、 w2:致冷劑液的流向。
具體實施例方式
以下，參照
本發(fā)明的實施例。
圖1 圖5為作為本發(fā)明的實施例的電子設備用冷卻裝置的說明 圖。圖1為表示本發(fā)明的實施例的電子設備用冷卻裝置的整體結構的 方框圖。圖2為表示圖1的電子設備用冷卻裝置的發(fā)熱部冷卻單元的 內部結構和泵的連接狀態(tài)的圖。圖3為圖1的電子設備用冷卻裝置的 發(fā)熱部冷卻單元的截面結構圖。圖4為表示在圖1的電子設備用冷卻 裝置的發(fā)熱部冷卻單元中使用的殼體構件的內面結構的立體圖。圖5為表示在圖1的電子設備用冷卻裝置的發(fā)熱部冷卻單元中使用的殼體構件的內面?zhèn)冉Y構的平面圖。
圖1為表示在作為本發(fā)明的實施例的電子設備用冷卻裝置的整體結構的方框圖中，當將該電子設備用冷卻裝置安裝在電子設備內時的狀態(tài)。
在圖1中，1為個人計算機等的電子設備，io為作為本發(fā)明的實
施例的電子設備用冷卻裝置(以下稱為冷卻裝置)，20為在電子設備1內的發(fā)熱部中，利用冷卻裝置10冷卻的發(fā)熱部(例如CPU等的半導
體集成電路)，30為設置發(fā)熱部20的電路基板，40為電源，50為硬盤驅動器裝置(HDD)， 11為在冷卻裝置10內將從發(fā)熱部20發(fā)出的熱放出至致冷劑液，冷卻該發(fā)熱部20的發(fā)熱部冷卻單元，12為冷卻裝置IO內的泵，13為在冷卻裝置10內暫時積蓄致冷劑液的容器箱，14為在冷卻裝置10內作為冷卻致冷劑液的致冷劑冷卻部的散熱器，151 154為管路構件，16為覆蓋泵12和容器箱13的蓋。泵12，發(fā)熱部冷卻單元11，容器箱13和散熱器14構成使致冷劑液循環(huán)，冷卻發(fā)熱部20的冷卻系統(tǒng)。泵12進行致冷劑液的輸出和吸入，使致冷劑液在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)流動。發(fā)熱部冷卻單元11與泵12連接，將從發(fā)熱部20得到的熱，通過在其內部具有的翅片部(圖中沒有示出)，放出至致冷劑液，冷卻該發(fā)熱部20。該發(fā)熱部冷卻單元11通過其內部的傳熱構件(沒有示出)接收從發(fā)熱部20產生的熱，將該熱傳給翅片部，利用該翅片部向流動的致冷劑液放熱。散熱器14放出從上述發(fā)熱部冷卻單元11側流出的致冷劑液，即從容器箱13流出的致冷劑液具有的熱，冷卻該致冷劑液。該散熱器14為放熱部具有中心管或翅片的結構。在本實施例中，發(fā)熱部冷卻單元11重疊配置在發(fā)熱部20上。泵12和容器箱13配置在該發(fā)熱部冷卻單元11的上方。另外，覆蓋泵12和容器箱13的蓋16固定在該發(fā)熱部冷卻單元11的上方。管路構件151連接泵12的輸出口和發(fā)熱部冷卻單元11之間以及該發(fā)熱部冷卻單元11和泵12的吸入口之間。管路構件152連接發(fā)熱部冷卻單元11和容器箱13之間。管路構件152連接容器箱13和散熱器14之間。管路構件154連接散熱器14和發(fā)熱部冷卻單元11之間。在本實施例中，作為致冷劑液例如使用水。發(fā)熱部冷卻單元11的結構為，在其內部不同的位置上互相獨立地具有取得從上述泵12的輸出口輸出的致冷劑液，并使得該致冷劑液在翅片部區(qū)域中流動后引導至該發(fā)熱部冷卻單元11的外部即容器箱13側的第一流路(圖中沒有示出)；和取得引導至該外部、通過散熱器14進行冷卻的致冷劑液，并將該致冷劑液引導至泵12的吸入口側的第二流路(圖中沒有示出)。
在上述結構中，從泵12的輸出口輸出的致冷劑液流入發(fā)熱部冷卻單元11的第一流路，在該第一流路內的翅片部取得發(fā)熱部20的熱，溫度上升。溫度上升后的致冷劑液從發(fā)熱部冷卻單元11流出，經過容器箱13，流入散熱器(致冷劑冷卻部)14。流入散熱器14的致冷劑液將其一部分熱向外部放出而被冷卻，溫度降低。冷卻后的致冷劑液流入發(fā)熱部冷卻單元11的第二流路，通過該第二流路，從發(fā)熱部冷卻單元11流出，從泵12的吸入口流入泵12內。流入泵12內的致冷劑液從輸出口輸出，流入發(fā)熱部冷卻單元ll的第一流路。這樣，致冷劑液在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)流動。 '
圖2為表示圖1的冷卻裝置(電子設備用冷卻裝置)10的發(fā)熱部冷卻單元11的內部結構和該發(fā)熱部冷卻單元11與泵12的連接狀態(tài)的圖。
以下，在說明中使用的圖1的各構成元件，用與圖1的情況相同的符號表示。
在圖2中，12a為泵12的主體部(泵主體)，12b,為泵12輸出致冷劑的輸出口， 121)2為泵12吸入致冷劑的吸入口， 111為構成發(fā)熱部冷卻單元11的殼體構件，112為構成相同的發(fā)熱部冷卻單元11的壓緊構件，113為構成相同的發(fā)熱部冷卻單元11的翅片部，114為構成相同的發(fā)熱部冷卻單元11的傳熱構件，113,、 1132、 1133 113n為構成
翅片部113的多個平板狀的翅片。
殼體構件111由耐熱性好、熱膨脹率與傳熱構件114的熱膨脹率大致相同、機械強度高的塑料材料構成，在其外面?zhèn)?構件的外面?zhèn)?有致冷劑液流入的入口部和致冷劑液流出的出口部，在其內面?zhèn)?構件的內面?zhèn)?有形成上述第一流路的一部分的凹部(第一凹部)和形成上述第二流路的凹部(第二凹部)。該入口部和該出口部為分別在突起狀部分的內部有通孔的結構。在殼體構件111內，1111為在構件外
面?zhèn)刃纬傻淖鳛樯鲜龅谝涣髀返娜肟诘牡谝蝗肟诓浚?112為相同的作為該第一流路的出口的第一出口部；1113為相同的作為上述第二流路的入口的第二入口部；1114為相同的作為該第二流路的出口的第二出口部；llllb為在構件內面?zhèn)刃纬刹⑴c上述第一入口部1111連通且沿著該內面伸出的第一凹部；lllla為相同的在構件內面?zhèn)刃纬?，且連通第一入口部1111和第一凹部llllb間的連通部；1113a為相同的在構件內面?zhèn)刃纬?，與上述第二入口部1113和上述第二出口部1114連通的第二凹部；1115為形成有上述第一凹部llllb，上述連通部lllla和上述第二凹部1113a的平面部分；1116為包圍平面部分1115，設在與該殼體構件lll的內面?zhèn)鹊耐庵苓吘壊糠种g的凹部；1112a為連通呈凹狀在平面部分1115內形成的凹部1116和第一出口部1112的連通部。上述第1入口部1111利用管路構件151a,與泵12的上述輸出口 12b,連接。上述第一出口部1112利用管路構件152 (圖1)與容器箱13(圖1)連接。上述第二入口部1113利用管路構件154與散熱器14 (圖l)連接。上述第二出口部1114利用管路構件151&2與泵12的上述吸入口12b2連接。凹部1116也構成上述第一流路的一部分，使從翅片部113的間隙向土X軸方向流出的致冷劑液流動，經過上述連通部1112a，引導至上述第一出口部1112。
壓緊構件112由回彈率或壓縮變形時的永久變形率小，常用溫度范圍為-40。C 20(TC的撓性件、例如耐熱性硅橡膠等構成。該壓緊構件112配置在上述殼體構件111和上述翅片部113之間。在該壓緊構件112內，112a為設置在與形成殼體構件111的上述第一流路的一部分的第一凹部llllb對應的位置上的通孔，112b為該通孔112a周圍的平面部。通孔112a使上述第一凹部llllb與上述翅片部113側連通，形成上述第一流路，并且覆蓋上述第二凹部1113a的開口部，與該第二凹部1113a —起形成上述第二流路。在本實施例中，該通孔112a的形狀和尺寸與殼體構件111的上述第一凹部111 lb的開口的形狀和尺寸大致相同。這樣，由于第一流路的側壁為抑制了凹凸的光滑狀態(tài)，所以能夠使從第一凹部llllb通過該通孔112a流向翅片部113側的致冷劑液的流動平穩(wěn)。在殼體構件111的該第一凹部llllb和壓緊構件112的通孔112a的內部，致冷劑液沿著該第一凹部llllb或該通孔112a的長度方向(士Y軸方向)擴散，并流向翅片部113側。
翅片部113具有由例如銅或鋁等傳熱系數高的材料(傳熱材料)構成的多個平板狀的翅片113,、1132、1133……113n。在該多個翅片113,、1132、 1133……113。的相對面之間的間隙中，形成上述第一流路的一部分，可對在該間隙中流動的致冷劑液進行放熱。多個翅片113,、 ]132、1133……113。在平面上沿著X軸方向，按照Y軸方向排列。上述殼體構件111的上述平面部分1115的上述第一凹部llllb和上述第二凹部1113a在該翅片部113的Z軸方向的正投影區(qū)域內形成。
傳熱構件114由例如銅或鋁等傳熱系數高的材料(傳熱材料)構成，可以有效地將發(fā)熱部20產生的熱傳導至上述翅片部113偵L
殼體構件ill和傳熱構件114各自的外周邊緣部分在互相緊貼的狀態(tài)下結合。由于殼體構件111和傳熱構件114的熱膨脹系數互相大致相同，在溫度變化的情況下，可以抑制兩構件的外周邊緣部分相互間的偏移或變形，保持結合面的緊密性。結果，尤其能夠防止致冷劑液從發(fā)熱部冷卻單元11的第一流路漏出，確保可靠性。壓緊構件(押圧部材)112在被上述殼體構件111和上述翅片部113之間的上述結合產生的壓緊力壓緊壓縮的狀態(tài)下，固定在該殼體構件111的平面部分1115和該翅片部113的Z軸方向端面之間。壓緊構件112本身在壓緊狀態(tài)下產生反作用力。使作為該反作用力的壓緊力作用在翅片部113的Z軸方向端面和殼體構件111的平面部分1115上，使該兩者成為緊貼狀態(tài)。這種緊貼狀態(tài)的壓緊構件112能夠確保提高在第一入口部1111和第一出口部1112之間形成的第一流路的密閉性；和在第二入口部1113與第二出口部1114之間形成的第二流路的密閉性所必需的密閉度。發(fā)熱部冷卻單元11通過傳熱構件114的外周邊緣部分安裝在電子設備1上。
在上述圖2的結構中，第一流路為在發(fā)熱部冷卻單元11內，在殼體構件111上的第一入口部1111和第一出口部1112之間形成的流路，即，由殼體構件111的連通部lllla和壓緊構件112的平面部112b形成的空間，殼體構件111的第一凹部llllb的空間，壓緊構件112的通孔112a，翅片部113的多個翅片113,、 1132、 1133 113j勺相對面之間的間隙，由殼體構件111的凹部1116和傳熱構件1114的Z軸方向
的平面形成的空間和由殼體構件111的連通部1112a與壓緊構件112的平面部112b形成的空間所形成的連續(xù)的流路。另外，第二流路為在發(fā)熱部冷卻單元11內，在殼體lll上的第二入口部1113和第二出口部1114之間形成的流路，g卩，由殼體構件111的第二凹部1113a和壓緊構件112的平面部112b形成的空間。這樣，該第1流路和該第二流路，在發(fā)熱部冷卻單元ll內，在不同的位置上互相獨立地形成。
在上述圖2的結構中，從泵的輸出口 12b,流出的致冷劑液，通過管路構件15la,，流入發(fā)熱部冷卻單元11。在發(fā)熱部冷卻單元11內，致冷劑液從殼體構件111的第一入口部1111流入，通過連通部lllla，流入第一凹部111 lb。從該第一凹部111 lb的開口部沿-Z軸方向流出的致冷劑液，再通過壓緊構件112的通孔112a，流入翅片部113的多個翅片113,、 1132、 1133 113j勺相對面之間的間隙中。在翅片部113
內，致冷劑液在士X軸方向在翅片的相對面之間的間隙中流動。在該流動時，致冷劑液從各翅片取得由發(fā)熱部20 (圖1)傳至翅片部113的熱，溫度上升。溫度上升的致冷劑液從翅片部113的+X軸方向端面部和-X軸方向端面部二者流入凹部1116內，在該凹部1116內流動，通過連通部1112a，到達第一出口部1112。從第一出口部1112流出的致冷劑液，經過容器箱13，流入散熱器(致冷劑冷卻部)14 (圖I)。流入散熱器14的致冷劑液，將熱的一部分放出至外部而被冷卻，溫度降低。冷卻后的致冷劑液流入發(fā)熱部冷卻單元11的殼體構件111的第二入口部1113，然后，流入作為第二流路的殼體構件111的第二凹部1113a，通過該第二凹部1113a到達殼體構件111的第二出口部1114。從該第二出口部1114流出的致冷劑液，經過管路構件151&2流入泵12的吸入口 12b2。這樣，通過致冷劑液在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)流動，可以抑制發(fā)熱部的溫度上升。與壓緊構件112的平面接觸，形成第一流路和第二流路，致冷劑液在該流路內流動。利用該流動，壓緊構件112的，與第1凹部llllb或連通部lllla、 1112a等對應的部分，不在Z軸方向側浮起。
以下，在說明中使用的圖2的各構成要素用與圖2情況相同的符號表示。圖3為圖1的冷卻裝置(電子設備用冷卻裝置)10的發(fā)熱部冷卻單元ll的截面結構圖。
在圖3中，llllh為殼體構件111的第一入口部1111的通孔，1112h為殼體構件111的第一出口部1112的通孔，1113h的殼體構件111的第二入口部1113的通孔，1114h為殼體構件111的第二出口部1114的通孔。通孔llllh連通管路構件151a,和連通部lllla之間。通孔1112h連通連通部1112a和管路構件152 (圖1)之間。通孔1113h連通管路構件154(圖l)和第二凹部1113a之間。通孔1114h連通第二凹部1113a和管路構件151&2之間。通孔1113h和通孔1114h之間由第二凹部1113a
連通。另外，圖中W,表示第一流路中的致冷劑液的流向，W2表示第二
流路中的致冷劑液的流向。
以下，在說明中使用的圖3的構成要素用與圖3情況相同的符號表示。
圖4為表示圖1的冷卻裝置(電子設備用冷卻裝置)10的發(fā)熱部冷卻單元11中使用的殼體構件m的內面?zhèn)?-Z軸方向的面?zhèn)?的結
構的立體圖。
在圖4中，1117為殼體構件111的內面?zhèn)鹊耐庵苓吘壊糠郑?119a 1119d為用于通過與傳熱構件114結合的小螺釘等的結合構件的通孔。1115a為設在平面部分1115的-Y軸方向的端部的突起部，1115b為設在平面部分1115的Y軸方向的端部的突起部。其他符號表示與圖2，圖3的情況同樣的部分。突起部1115a、 1115b在平面部分1115上，與壓緊構件112的-Y軸方向的端部和Y軸方向的端部連接，進行該壓緊構件112的定位。距離凹部1116的底面的平面部分1115的高度比距離凹部1116的底面的外周邊緣部分1117的高度低。
圖5為在圖1的冷卻裝置(電子設備用冷卻裝置)10的發(fā)熱部冷卻單元11中使用的殼體構件111的內面?zhèn)?-Z軸方向的表面?zhèn)?的平
面圖。圖中W,表示第一流路中的致冷劑液的流向，W2表示第二流路中
的致冷劑液的流向。殼體構件111的第一凹部llllb，第二凹部1113a，通孔llllh、 1112h、 1113h、 1114h和連通部lllla、 1112a在壓緊構件112的平面區(qū)域內且在翅片部113的Z軸方向的正投影區(qū)域內形成。殼體構件111的第一凹部llllb的Y軸方向的長度與翅片部113的多個平板狀翅片113,、 1132、 1133……113n (圖2)在Y軸方向配置的寬度(=翅片部113的Y軸方向的寬度)大致相同。利用這種結構，在第一流路中從第1凹部llllb流出的幾乎全部致冷劑液可以流入翅片113,、1132、 1133……113n的相對面間的間隙中。另外，在圖5的結構中，平面部分1115的形狀為矩形，但是，例如削除矩形的4個角的形狀也可以。在削除該4個角的形狀的情況下，凹部1116內的致冷劑液流動與為矩形的情況相比較變得平穩(wěn)。另外，在圖5的結構中，雖然第一出口部1112及其通孔1112h設在平面部分1115的區(qū)域內，而且設在翅片部113的正投影區(qū)域內，但是，該第一出口部1112及其通孔1112h例如設在凹部1116內也可以。
根據上述本發(fā)明的實施例的冷卻裝置(電子設備用冷卻裝置)10，能夠不增大發(fā)熱部冷卻單元11的尺寸，使管路簡單并提高可靠性，還能夠實現裝置小型化與降低成本等。即，在冷卻裝置10中，由于泵12的輸出口 12b,和吸入口 12b2分別用短管等管路構件151a,、 151&與發(fā)熱部冷卻單元11的殼體構件111連接，能夠使泵12和發(fā)熱部冷卻單元11之間為緊湊的結合狀態(tài)。當將該冷卻裝置10裝入電子設備1中等時，可以避免管路構件或泵12的吸入口或散熱器14的致冷劑液流出口等接受外力或與其他部分接觸，可以提高管路系統(tǒng)的可靠性，防止電子設備1的電路基板30受到損傷。并且，容易實現冷卻裝置10的小型化或降低成本?？梢圆恍枰糜诠潭ū?2的裝置，這樣能夠減少零件數，這點也可使裝置小型化或降低成本。又可以利用管路構件151a,、 151&2衰減泵12驅動時的振動，可以降低冷卻裝置10或具有該裝置的電子設備l的噪聲。
在上述實施例中，翅片部113為具有多個平板狀的翅片的結構，但本發(fā)明不限于此。另外，在上述實施例中，將容器箱13與泵12 —起配置在蓋16內，且在冷卻系統(tǒng)內，設在泵12的下游，散熱器14的上游的位置上，但本發(fā)明不限于此，在上述實施例中，使泵12的輸出口 12b，和吸入口 12b2與發(fā)熱部冷卻單元11的殼體構件111連接，例如將容器箱13配置在發(fā)熱部冷卻單元11的上游側，使該容器箱13的致冷劑液流出口與該發(fā)熱部冷卻單元11的第一流路連接，使該容器箱13的致冷劑液流入口與該發(fā)熱部冷卻單元11的第二流路連接也可以。在這種情況下，從容器箱13出來的致冷劑液，通過翅片部113，冷卻發(fā)
熱部20。另外，翅片部113或傳熱構件114的材質也不限于銅或鋁等，
只要為對構成發(fā)熱部冷卻單元11具有足夠傳熱系數的材料即可以。另
夕卜，容器箱13為與散熱器14做成一體的結構也可以。在上述實施例中，第一凹部llllb，在-Z軸方向成直角的平面內的截面形狀為大致長方形，但本發(fā)明不限于此，只要為能夠高效率地供給致冷劑液將從電子設備1的發(fā)熱部20產生的熱大量傳給翅片部113內的位置的形狀就可以。例如，在發(fā)熱部20產生的熱大量傳至翅片部113內的Y軸方向的端部的情況下，將第一凹部llllb的-Z軸方向成直角的平面內的截面形狀做成在Y軸方向擴展的楔形，當致冷劑液多數流入上述端部的翅片的間隙中時，可以高效率地進行發(fā)熱部20的冷卻。
另外，在上述實施例中，泵12的輸出口 12b,通過管路構件151a,與發(fā)熱部冷卻單元11的殼體構件111的第一入口部1111連接；泵12的吸入口 12b2通過管路構件151a2與殼體構件111的第二出口部1114連接。此外，例如，使泵12的輸出口 12b,通過管路構件與第二入口部1113連接，使吸入口 12b2通過管路構件與第一出口部1112連接也可以。在這種結構的情況下，從泵12的輸出口 12b,流出的致冷劑液從殼體構件111的第二入口部1113流入第二凹部1113a，在該第二凹部1113a內流動，從殼體構件111的第二出口部1114流出至發(fā)熱部冷卻單元11的外部。流出至該外部的致冷劑液例如經過容器箱13流入散熱器14。從散熱器14流出的致冷劑液從殼體構件111的第一入口部llll流入發(fā)熱部冷卻單元11內。從該第一入口部1111流入的致冷劑，通過連通部lllla流入第一凹部llllb，在該第一凹部llllb內擴散，從該第一凹部llllb的開口部向-Z軸方向流出。從開口部流出的致冷劑液再通過壓緊構件112的通孔U2a，流入翅片部113的多個翅片113,、 1132、1133……113n的相對面之間的間隙中。在翅片部113內，致冷劑液在土X軸方向在散熱片的相對面之間的間隙中流動。當該流動時，致冷劑液從各翅片(7 00取得從發(fā)熱部20 (圖1)傳至翅片部113的熱，溫度上升。溫度上升后的致冷劑液從翅片部113的+X軸方向的端面部和-X軸方向的端面部兩者流入凹部1116內，在該凹部1116內流動，通過連通部1112a，到達第一出口部1112。從第一出口部1112流出的致冷劑液通過管路構件流入泵12的吸入口 12b2。如上所述，在這種連
接結構的情況下，通過翅片部113后的致冷劑液，由于被泵12吸入，在翅片部113中，除去塵埃等的致冷劑液被泵12吸入，能夠提高在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)的致冷劑液的清潔度。
本發(fā)明在不偏離其精神或主要特征的條件下能夠用上述實施例以外的其它實施例實現。因此，上述實施例的全部要點只不過是本發(fā)明的簡單的舉例，不能夠理解為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍由權利要求書表示。另外，屬于與本權利要求等同的范圍內的變形或各種變更全部落在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種電子設備用冷卻裝置，該電子設備用冷卻裝置使用泵使致冷劑液在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)流動，冷卻電子設備的發(fā)熱部，其特征在于，包括與所述泵連接，將從所述發(fā)熱部取得的熱，通過翅片部，向致冷劑液側放熱，冷卻該發(fā)熱部的發(fā)熱部冷卻單元；和冷卻從所述冷卻單元側流出的致冷劑液的致冷劑冷卻部，其中，所述發(fā)熱部冷卻單元的結構為，在內部互相獨立地具有取得從所述泵的輸出口輸出的致冷劑液，通過所述翅片部，將該致冷劑液引導至該冷卻單元外部的第一流路；和取得引導至該外部而通過所述致冷劑冷卻部后的致冷劑液，并將該致冷劑液引導至所述泵的吸入口側的第二流路。
2.如權利要求l所述的電子設備用冷卻裝置，其特征在于， 所述發(fā)熱部冷卻單元具有殼體構件，其在構件外面?zhèn)确謩e形成有作為所述第一流路的入口 部的第1入口部和作為出口部的第一出口部以及作為所述第二流路的 入口部的第二入口部和作為出口部的第二出口部，另外，在構件內面 側形成有與所述第一入口部連通，沿著該內面延伸，形成所述第一流 路的一部分的第一凹部和與所述第二入口部和所述第二出口部連通， 形成所述第二流路的第二凹部；翅片部，其具有由熱傳導件構成的多個翅片，在該多個翅片的相 對面之間的間隙中形成所述第一流路的一部分，對在該間隙中流動的致冷劑液放熱；傳熱構件，其由熱傳導件構成，將由所述電子設備的發(fā)熱部產生 的熱傳導至所述翅片部側；壓緊構件，其由撓性件構成，配置在所述殼體構件和所述翅片部 之間，在與所述殼體構件的所述第一凹部對應的位置上設置通孔，利 用該通孔，使該第一凹部與所述翅片部側連通，形成所述第一流路的 一部分，同時，覆蓋所述第二凹部的開口部，與該第二凹部一起形成所述第二流路。
3. 如權利要求2所述的電子設備用冷卻裝置，其特征在于 所述殼體構件的結構為，在所述構件內面?zhèn)龋谒龀崞康恼队皡^(qū)域內形成所述第一凹部和所述第二凹部。
4. 如權利要求2所述的電子設備用冷卻裝置，其特征在于 所述殼體構件的結構為，在所述構件內面?zhèn)?，將所述第一凹部、使該第一凹部與所述第一入口部連通的連通部、所述第二凹部的各個 配置在一個平面部分內，在該平面部分和外周邊緣部分之間，包圍該 平面部分形成凹部，該凹部構成所述第一流路的一部分，將從所述翅 片部的所述間隙流出的致冷劑液引導至所述第 一 出口部。
5. 如權利要求3所述的電子設備用冷卻裝置，其特征在于 所述殼體構件的結構為，在所述構件內面?zhèn)龋瑢⑺龅谝话疾?、使該第一凹部與所述第一入口部連通的連通部、所述第二凹部的各個 配置在一個平面部分內，在該平面部分和外周邊緣部分之間，包圍該 平面部分形成凹部，該凹部構成所述第一流路的一部分，將從所述翅 片部的所述間隙流出的致冷劑液引導至所述第一 出口部。
6. 如權利要求l所述的電子設備用冷卻裝置，其特征在于 所述電子設備為個人計算機，所述致冷劑液為水。
7. 如權利要求2所述的電子設備用冷卻裝置，其特征在于 所述電子設備為個人計算機，所述致冷劑液為水。
8. 如權利要求3所述的電子設備用冷卻裝置，其特征在于 所述電子設備為個人計算機，所述致冷劑液為水。
9. 如權利要求4所述的電子設備用冷卻裝置，其特征在于 所述電子設備為個人計算機，所述致冷劑液為水。
10. 如權利要求5所述的電子設備用冷卻裝置，其特征在于 所述電子設備為個人計算機，所述致冷劑液為水。
11. 一種電子設備用冷卻裝置，該電子設備用冷卻裝置使用泵使致 冷劑液在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)流動，冷卻電子設備的發(fā)熱部，其特征在于， 包括與所述泵連接，將從所述發(fā)熱部取得的熱，通過翅片部，向致冷 劑液側放熱，冷卻該發(fā)熱部的發(fā)熱部冷卻單元；禾口冷卻流入所述冷卻單元側的致冷劑液的致冷劑冷卻部，其中， 所述發(fā)熱部冷卻單元的結構為，在內部互相獨立地具有取得通過 所述致冷劑冷卻部后的致冷劑液，通過所述翅片部，將該致冷劑液引 導至該冷卻單元外部的所述泵的吸入口側的第一流路；和取得從所述 泵的輸出口輸出的致冷劑液，將該致冷劑液引導至該冷卻單元的外部 的第二流路。
12. —種電子設備，該電子設備具有利用泵使致冷劑液在冷卻系統(tǒng) 內循環(huán)流動的冷卻裝置和通過該冷卻裝置冷卻的發(fā)熱部，其特征在于，所述冷卻裝置具有與所述泵連接，將從所述發(fā)熱部取得的熱，通過翅片部，向致冷 劑液側放熱，冷卻該發(fā)熱部的發(fā)熱部冷卻單元；和冷卻從所述冷卻單元側流出的致冷劑液的致冷劑冷卻部，其中，所述發(fā)熱部冷卻單元的結構為，在內部互相獨立地具有取得從 所述泵的輸出口輸出的致冷劑液，通過所述翅片部，將該致冷劑液引 導至該冷卻單元的外部的第一流路；和取得引導至該外部而通過所述 致冷劑冷卻部后的致冷劑液，并將該致冷劑液引導至所述泵的吸入口 側的第二流路，所述發(fā)熱部為該電子設備的電路基板上的電子電路。
13. 如權利要求12所述的電子設備，其特征在于， 所述發(fā)熱部冷卻單元具有殼體構件，其在構件外面?zhèn)确謩e形成有作為所述第一流路的入口部的第1入口部和作為出口部的第一出口部以及作為所述第二流路的 入口部的第二入口部和作為出口部的第二出口部，另外，在構件內面 側形成有與所述第一入口部連通，沿著該內面延伸，形成所述第一流 路的一部分的第一凹部和與所述第二入口部和所述第二出口部連通， 形成所述第二流路的第二凹部；翅片部，其具有由熱傳導件構成的多個翅片，在該多個翅片的相 對面之間的間隙中形成所述第一流路的一部分，對在該間隙中流動的 致冷劑液放熱；傳熱構件，其由熱傳導件構成，將由所述電子設備的發(fā)熱部產生 的熱傳導至所述翅片部側；壓緊構件，其由撓性件構成，配置在所述殼體構件和所述翅片部 之間，在與所述殼體構件的所述第一凹部對應的位置上設置通孔，利 用該通孔，使該第一凹部與所述翅片部側連通，形成所述第一流路的 一部分，同時，覆蓋所述第二凹部的開口部，與該第二凹部一起形成 所述第二流路。
14. 如權利要求13所述的電子設備，其特征在于 所述殼體構件的結構為，在所述構件內面?zhèn)?，在所述翅片部的正投影區(qū)域內形成所述第一凹部和所述第二凹部。
15. 如權利要求13所述的電子設備，其特征在于 所述殼體構件的結構為，在所述構件內面?zhèn)?，將所述第一凹部、使該第一凹部與所述第一入口部連通的連通部、所述第二凹部的各個 配置在一個平面部分內，在該平面部分和外周邊緣部分之間，包圍該 平面部分形成凹部，該凹部構成所述第一流路的一部分，將從所述翅 片部的所述間隙流出的致冷劑液引導至所述第一出口部。
16. 如權利要求14所述的電子設備，其特征在于所述殼體構件的結構為，在所述構件內面?zhèn)?，將所述第一凹部?使該第一凹部與所述第一入口部連通的連通部、所述第二凹部的各個 配置在一個平面部分內，在該平面部分和外周邊緣部分之間，包圍該平面部分形成凹部，該凹部構成所述第一流路的一部分，將從所述翅 片部的所述間隙流出的致冷劑液引導至所述第一 出口部。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子設備用冷卻裝置和具備該冷卻裝置的電子設備。作為利用泵使致冷劑液在冷卻系統(tǒng)內循環(huán)流動，冷卻電子設備的發(fā)熱部的電子設備用冷卻裝置，其結構為，在與泵連接，取得從電子設備的發(fā)熱部產生的熱，通過翅片部，向致冷劑液側放熱，冷卻該發(fā)熱部的發(fā)熱部冷卻單元的內部，在互相獨立的狀態(tài)下設置取得從所述泵的輸出口輸出的致冷劑液，通過所述翅片部，引導至該冷卻單元的外部的第1流路；和取得在該外部冷卻的致冷劑液，將該致冷劑液引導至所述泵的吸入口側的第二流路。
文檔編號H05K7/20GK101568248SQ20081016824
公開日2009年10月28日 申請日期2008年10月6日 優(yōu)先權日2008年4月24日
發(fā)明者及川洋典 申請人:株式會社日立制作所