(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱部からの排気が発熱部に侵入しないように排気経路を分離すると共に、発熱部を含む各電子部品に対してファンによる送風を行うことにより、発熱部の冷却効果を高めることができ冷却の効率性、省エネルギー性に優れ、ファンの回転数を低減することができ静音性に優れ、各種電子部品が熱の影響を受け難く、電子部品の動作安定性に優れた電子機器の冷却装置を提供する。【解決手段】筐体１０ａ内を発熱部１１ａ側の第１の空間７ａと他の第２の空間７ｂとに区切る仕切り板６を有し、ラジエータ３は第２の空間７ｂ側の一端部に配設され、ファン５はラジエータ３と第１の空間７ａとに送風する。【選択図】図１
2008211001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に配設された発熱部の熱を受熱部で受熱するとともに冷媒を循環させる受熱一体型のポンプと、前記ポンプで循環される前記冷媒で伝熱された熱を放熱する放熱部と、前記ポンプと前記放熱部とを連結して前記冷媒を循環させる循環路と、前記放熱部に送風するファンと、を有する電子機器の冷却装置であって、
前記筐体内を前記発熱部側の第１の空間と他の第２の空間とに区切る仕切り板を有し、前記放熱部は前記第２の空間側の一端部に配設され、前記ファンは前記放熱部と前記第１の空間とに送風することを特徴とする電子機器の冷却装置。
【請求項２】
筐体内に配設された発熱部の熱を受熱部で受熱するとともに冷媒を循環させる受熱一体型のポンプと、前記ポンプで循環される前記冷媒で伝熱された熱を放熱する放熱部と、前記ポンプと前記放熱部とを連結して前記冷媒を循環させる循環路と、前記放熱部に送風するファンと、を有する電子機器の冷却装置であって、
前記発熱部が配置された第１の風路と、前記放熱部が端部に配置された第２の風路と、を有し、前記ファンは前記放熱部と前記第１の風路とに送風することを特徴とする電子機器の冷却装置。
【請求項３】
前記第１の風路と前記第２の風路が、隣接して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項４】
前記ファンの排出口の面に対し、前記放熱部の吸入口の面が、傾倒して対向配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項５】
前記循環路に接続され、前記筐体内に配設された他の発熱部に接合される受熱体を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の電子機器の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やその他の電子部品などの発熱部を有する電子機器の冷却装置に関し、特にデスクトップ型のパーソナルコンピュータやサーバなどの大型の装置を液冷によって冷却する電子機器の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器においては半導体等の電子部品の高集積化、動作クロックの高周波数化等に伴う発熱量の増大に対して、電子部品の正常動作の為に、それぞれの電子部品の接点温度を動作温度範囲内に如何に保つかが問題となってきている。
【０００３】
従来は、発熱部にヒートシンクを取り付け、ファンで送風して冷却する空冷が一般的であったが、特に、筐体の外形寸法が規格化され、筐体内のスペースが限られている場合には、ヒートシンクの大きさが制限されるため、風量を増加させる必要があり、それによってファンの回転数が大きくなり、騒音が発生するという問題があった。また、筐体の中央部にＣＰＵ等の発熱部が配置されている場合、ファンで送風することにより、発熱部の熱が周囲の他の電子部品に影響を与えてしまうという問題があった。
【０００４】
これらの発熱部を冷却する他の方法として、一旦、冷却ブロックなどの受熱体で熱を吸収し、受熱体の内部を通過する冷媒を循環させて、ラジエータなどの放熱部で放熱を行う液冷による冷却方法が提案されている。
【０００５】
例えば（特許文献１）には、「パソコン筐体に内装されＣＰＵ等の発熱部品を有して構成された発熱部と、該発熱部の熱が断熱され該パソコン筐体と一体的に設けられた放熱部とを、ヒートパイプで連絡したことを特徴とするパソコン冷却装置」が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２０９３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来の技術では、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）は、パソコン筐体と断熱可能に仕切られ開口部が開設された筒部内に放熱部を設け、ヒートパイプを介してＣＰＵ等の発熱部品から発した熱を放熱部へ伝熱させてパソコン筐体外で放熱させるものであるため、全体が大型化し、取り扱い性に欠けるという課題を有していた。特に、筐体の外形形状が規格化され、ユニットをラックに入れて使用するサーバなどには適用することができず、汎用性に欠けるという課題を有していた。
（２）また、液冷方式の冷却装置を筐体内部に設置した場合、放熱部から放熱された熱の一部が拡散し、筐体内部の温度が上昇して、ＣＰＵ等の冷却対象の発熱部以外の部品に熱の影響を与えてしまうという課題を有していた。
【０００７】
放熱部を筐体外部に設置した場合、デザイン等の外観上の制限や各種コネクタやケーブル等の配置に制約を受けると共に、外部に露出した放熱部の破損などが発生し易く、取り扱い性、実用性に欠けるという課題を有していた。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、放熱部からの排気が発熱部に侵入しないように排気経路を分離すると共に、発熱部を含む各電子部品に対してファンによる送風を行うことにより、発熱部の冷却効果を高めることができ冷却の効率性、省エネルギー性に優れ、共通のファンによって放熱部と発熱部を同時に冷却することができ省スペース性に優れ、ファンの回転数を低減することができ静音性に優れ、各種電子部品が熱の影響を受け難く、電子部品の動作安定性に優れた電子機器の冷却装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の電子機器の冷却装置は、筐体内に配設された発熱部の熱を受熱部で受熱するとともに冷媒を循環させる受熱一体型のポンプと、前記ポンプで循環される前記冷媒で伝熱された熱を放熱する放熱部と、前記ポンプと前記放熱部とを連結して前記冷媒を循環させる循環路と、前記放熱部に送風するファンと、を有する電子機器の冷却装置であって、前記筐体内を前記発熱部側の第１の空間と他の第２の空間とに区切る仕切り板を有し、前記放熱部は前記第２の空間側の一端部に配設され、前記ファンは前記放熱部と前記第１の空間とに送風する構成を有している。
【００１０】
これにより、放熱部から放熱された熱が、第２の空間側を通過し、発熱部側の第１の空間に伝達されることがなく、発熱部や他の電子部品が熱の影響を受けず、電子部品の動作安定性に優れると共に、第１の空間にもファンによって外気を送風することにより、発熱部や他の電子部品を効率的に冷却することができ、ファンの回転数を低下させることができる静音性、省スペース性に優れた電子部品の冷却装置を提供することができる。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の電子機器の冷却装置は、筐体内に配設された発熱部の熱を受熱部で受熱するとともに冷媒を循環させる受熱一体型のポンプと、前記ポンプで循環される前記冷媒で伝熱された熱を放熱する放熱部と、前記ポンプと前記放熱部とを連結して前記冷媒を循環させる循環路と、前記放熱部に送風するファンと、を有する電子機器の冷却装置であって、前記発熱部が配置された第１の風路と、前記放熱部が端部に配置された第２の風路と、を有し、前記ファンは前記放熱部と前記第１の風路とに送風する構成を有している。
【００１２】
これにより、放熱部から放熱された熱が、第２の風路を通過し、発熱部が配置された第１の風路内に伝達されることがなく、発熱部や他の電子部品が熱の影響を受けず、電子部品の動作安定性に優れると共に、第１の風路にもファンによって外気を送風することにより、発熱部や他の電子部品を効率的に冷却することができ、ファンの回転数を低下させることができる静音性、省スペース性に優れた電子部品の冷却装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明の電子機器の冷却装置によれば、以下のような有利な効果が得られる。
【００１４】
筐体内を発熱部側の第１の空間と他の第２の空間とに区切る仕切り板を有し、放熱部は第２の空間側の一端部に配設され、ファンは放熱部と第１の空間とに送風するので、放熱部から放熱された熱が、第２の空間側を通過し、発熱部側の第１の空間に伝達されることがなく、発熱部や他の電子部品が熱の影響を受けず、電子部品の動作安定性に優れると共に、第１の空間にもファンによって外気を送風することにより、発熱部や他の電子部品を効率的に冷却することができ、ファンの回転数を低下させることができる静音性、省スペース性に優れた電子機器の冷却装置を提供することができる。
【００１５】
筐体内に発熱部が配置された第１の風路と、放熱部が端部に配置された第２の風路を形成し、ファンは放熱部と第１の風路とに送風するので、放熱部から放熱された熱が、第２の風路を通過し、発熱部が配置された第１の風路に伝達されることがなく、発熱部や他の電子部品が熱の影響を受けず、電子部品の動作安定性に優れると共に、第１の風路にもファンによって外気を送風することにより、発熱部や他の電子部品を効率的に冷却することができ、ファンの回転数を低下させることができる静音性、省スペース性に優れた電子機器の冷却装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、放熱部から放熱された熱が、第２の空間側を通過し、発熱部側の第１の空間に伝達されることがなく、発熱部や他の電子部品が熱の影響を受けず、電子部品の動作安定性に優れると共に、第１の空間にもファンによる送風を行うことによって発熱部や他の電子部品を効率的に冷却することができ、ファンの回転数を低下させることができる静音性、省スペース性に優れた電子部品の冷却装置を提供するという目的を、筐体内を発熱部側の第１の空間と他の第２の空間とに区切る仕切り板を有し、放熱部は第２の空間側の一端部に配設され、ファンは放熱部と第１の空間とに送風する構成を有することにより実現した。
【００１７】
また、本発明は、放熱部から放熱された熱が、第２の風路を通過し、発熱部が配置された第１の風路に伝達されることがなく、発熱部や他の電子部品が熱の影響を受けず、電子部品の動作安定性に優れると共に、第１の風路にもファンによって外気を送風することにより、発熱部や他の電子部品を効率的に冷却することができ、ファンの回転数を低下させることができる静音性、省スペース性に優れた電子部品の冷却装置を提供するという目的を、発熱部が配置された第１の風路と、放熱部が端部に配置された第２の風路と、を有し、ファンは放熱部と第１の風路とに送風する構成を有することにより実現した。
【００１８】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、筐体内に配設された発熱部の熱を受熱部で受熱するとともに冷媒を循環させる受熱一体型のポンプと、ポンプで循環される冷媒で伝熱された熱を放熱する放熱部と、ポンプと放熱部とを連結して冷媒を循環させる循環路と、放熱部に送風するファンと、を有する電子機器の冷却装置であって、筐体内を発熱部側の第１の空間と他の第２の空間とに区切る仕切り板を有し、放熱部は第２の空間側の一端部に配設され、ファンは放熱部と第１の空間とに送風する構成を有している。
【００１９】
筐体内に配設された発熱部の熱を受熱部で受熱するとともに冷媒を循環させる受熱一体型のポンプと、ポンプで循環される冷媒で伝熱された熱を放熱する放熱部と、ポンプと放熱部とを連結して冷媒を循環させる循環路と、放熱部に送風するファンと、を備え、筐体内を発熱部側の第１の空間と他の第２の空間とに区切る仕切り板を有することにより、発熱部から発せられる高温の熱を冷媒によって放熱部へ伝熱して放熱する際に、放熱部からの排熱を仕切り板によって発熱部側の第１の空間と区切られた他の第２の空間を通して筐体の外部へ排出することができるので、第１の空間に配置された発熱部や他の電子部品に熱の影響を与えることがなく、発熱部を効率的に冷却することができ、冷却の効率性、省エネルギー性に優れるという作用を有する。
【００２０】
また、放熱部と第１の空間とに送風するファンを有することにより、共通のファンで放熱部に外気を送風して放熱部を冷却すると共に、第１の空間に配置された発熱部や他の電子部品にも外気を送風して中低温の熱を取り除くことができ省スペース性に優れ、また冷却効果を高めることができるので、ファンの回転数を低減することができ静音性に優れるという作用を有する。
【００２１】
さらに、発熱部の熱を受熱部で受熱するとともに冷媒を循環させる受熱一体型のポンプを用いることにより、省スペース性に優れるので、限られた筐体内のスペースに設置することができ、汎用性、取り扱い性に優れるという作用を有する。
【００２２】
ここで、放熱部としてはラジエータが好適に用いられる。
【００２３】
受熱一体型のポンプと放熱部とを連結して冷媒を循環させる循環路は、金属製でもよいし、合成樹脂製やゴム製でもよい。合成樹脂製やゴム製の循環路は、柔軟性があり容易に変形させることができ設置自在性に優れる。特に水分子が通過し難いブチルゴムを用いた場合、冷媒の減少や増粘を効果的に防ぐことができ信頼性に優れる。尚、循環路の途中にリザーブタンクを備えることにより、蒸発などによって減少する冷媒を補うことができる。また、リザーブタンク内に空気層を設けた場合、冷媒の体積変化を吸収することができ、寒冷地や冬季における破損を効果的に防止することができる。
【００２４】
尚、冷媒（冷却液）としては従来公知のものを用いることができるが、特に、主成分の水にアルコールの一種であるプロピレングリコールを混合した不凍液を用いた場合、冬季或いは寒冷地においても冷媒が凍結することがなく、循環路やポンプ等が破損することを防止でき動作の安定性に優れる。
【００２５】
仕切り板は、筐体内を発熱部側の第１の空間と他の第２の空間とに区切ることができるものであればよいが、材質としては、熱伝導性が低く、取り扱い性に優れたメタクリル樹脂などの合成樹脂が好適に用いられる。第１の空間に配置された発熱部や各電子部品の熱が第２の空間に伝わり難く、また第２の空間を通過する放熱部からの熱が第１の空間に伝わり難いためである。尚、第１の空間と第２の空間との間の熱伝達を防ぐために仕切り板に断熱材を敷設する等して断熱層を形成してもよい。仕切り板は、筐体内に形成したリブや溝に係止したり、要所に支持脚を垂設して筐体内に載置したりできる。仕切り板を着脱自在とすることにより、容易に第１の空間に配置された発熱部や各電子部品の点検や交換などを行って保守作業を行うことができ、メンテナンス性に優れる。
【００２６】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、筐体内に配設された発熱部の熱を受熱部で受熱するとともに冷媒を循環させる受熱一体型のポンプと、ポンプで循環される冷媒で伝熱された熱を放熱する放熱部と、ポンプと放熱部とを連結して冷媒を循環させる循環路と、放熱部に送風するファンと、を有する電子機器の冷却装置であって、発熱部が配置された第１の風路と、放熱部が端部に配置された第２の風路と、を有し、ファンは放熱部と第１の風路とに送風する構成を有している。
【００２７】
筐体内に配設された発熱部の熱を受熱部で受熱するとともに冷媒を循環させる受熱一体型のポンプと、ポンプで循環される冷媒で伝熱された熱を放熱する放熱部と、ポンプと放熱部とを連結して冷媒を循環させる循環路と、放熱部に送風するファンと、を備え、発熱部が配置された第１の風路と、放熱部が端部に配置された第２の風路を有することにより、発熱部から発せられる高温の熱を冷媒によって放熱部へ伝熱して放熱する際に、放熱部からの排熱を発熱部が配置された第１の風路と独立して設けられた第２の風路を通して筐体の外部へ排出することができるので、第１の風路に配置された発熱部や他の電子部品に熱の影響を与えることがなく、発熱部を効率的に冷却することができ、冷却の効率性、省エネルギー性に優れるという作用を有する。
【００２８】
また、放熱部と第１の風路とに送風するファンを有することにより、共通のファンで放熱部に送風して放熱部を冷却すると共に、第１の風路に配置された発熱部や他の電子部品にも外気を送風して中低温の熱を取り除くことができ省スペース性に優れ、また、冷却効果を高めることができるので、ファンの回転数を低減することができ静音性に優れるという作用を有する。
【００２９】
さらに、発熱部の熱を受熱部で受熱するとともに冷媒を循環させる受熱一体型のポンプを用いることにより、省スペース性に優れるので、限られた筐体内のスペースに設置することができ、汎用性、取り扱い性に優れるという作用を有する。
【００３０】
ここで、放熱部及び循環路については第１の発明と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
第１の発明が仕切り板によって筐体内を上下或いは左右などに区切って第１の空間と第２の空間を形成するのに比べ、断面がコ字型，ロ字型，Ｈ字型などの仕切部材を筐体内に配置することにより、仕切部材や筐体で四方を囲まれて完全に独立した第１の風路及び第２の風路を形成することができるので、ファンによって送風される風の流れを集中させることができ、無駄なく効率的な冷却を行うことができる。特に、コ字型やＨ字型に形成した仕切り部材は、筐体内に載置するだけで自立すると共に、着脱が容易で取り扱い性に優れ、第１の風路内に配置された発熱部や各電子部品の点検や交換作業を簡便に行うことができ、メンテナンス性に優れる。また、ロ字型に形成した場合は、仕切部材のみで第１の風路や第２の風路を形成することができ、発熱部や各電子部品の四方を確実に覆うことができ、冷却の効率性を向上させることができる。尚、筐体の底部に凸条又は凹条の係合部を形成し、仕切り部材を位置決め、固定した場合、仕切り部材の固定安定性に優れる。
【００３２】
尚、第１の風路及び第２の風路を形成するために用いる仕切部材は、第１の発明において第１の空間と第２の空間を形成するために用いる仕切り板と形状が異なるだけで、材質としては同様であるので、説明を省略する。
【００３３】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、第２の発明に記載の電子機器の冷却装置であって、第１の風路と第２の風路が、隣接して配置されている構成を有している。
【００３４】
第１の風路と第２の風路が隣接して配置されることにより、数少ない共通のファンで第１の風路と第２の風路の両方に同時に送風することができ、省スペース性に優れると共に、第１の風路及び第２の風路を形成するのに必要な材料の量を低減することができ省資源性に優れ、限られた筐体内の空間を有効に利用することができ取り扱い性に優れるという作用を有する。
【００３５】
また、ファンによって送風された空気が風路内で整流されるので、熱を分散させることなく効率的に排気することができ、冷却効率を向上させることができるという作用を有する。
【００３６】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、第１乃至第３の発明の内いずれか１項の発明に記載の電子機器の冷却装置であって、ファンの排出口の面に対し、放熱部の吸入口の面が、傾倒して対向配置されている構成を有している。
【００３７】
ファンの排出口の面に対し、放熱部の吸入口の面が、傾倒して対向配置されていることにより、筐体の高さが低くても放熱部を配置することができ、放熱部の吸入口に必要な面積を確保することができるので、冷却効率の低下を防ぐことができるという作用を有する。
【００３８】
ここで、放熱部は、その吸入口や排出口を塞がないように、放熱部の縁や外周などを支持する放熱部支持部材により支持される。
【００３９】
放熱部の下端部や仕切り板の放熱部側の端部或いは第１の風路の放熱部（入り口）側の端部などに、ファンから送風される風を案内する案内部を設けた場合、発熱部や他の電子部品に確実に風を当てることができ、冷却の効率性に優れる。
【００４０】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、第１乃至第４の発明の内いずれか１項に記載の電子機器の冷却装置であって、循環路に接続され、筐体内に配設された他の発熱部に接合される受熱体を備えている構成を有している。
【００４１】
循環路に接続され、筐体内に配設された他の発熱部に接合される受熱体を有することにより、高温となる発熱部が複数配置されている場合でも、高温の熱を分離して液冷によって同時に冷却することができ、汎用性及び冷却の効率性に優れるという作用を有する。
【００４２】
ここで、受熱体の材質としては、高熱伝導性の材料が好適に用いられる。具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属が好ましい。
【００４３】
尚、受熱体の数は筐体内の発熱部の数に応じて適宜、選択することができ、循環路に対し直列又は並列に接続することができる。また、受熱体の代わりに、受熱一体型のポンプを用いてもよい。循環路の途中に複数のポンプを有することにより、１つのポンプが故障しても他のポンプで冷媒を循環させることができ、冷却性能の信頼性に優れる。
【００４４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、各図に基づいて説明する。
【００４５】
図１（ａ）は本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置を備えたサーバを示す要部模式平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視模式断面図であり、図２は図１（ａ）のＢ−Ｂ線矢視模式断面図である。
【００４６】
図１及び図２中、本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置１は、受熱一体型のポンプ２ａ，２ｂ、放熱部としてのラジエータ３、循環路３ａ〜３ｅ、リザーブタンク４ａ，４ｂを主要な構成要素として備え、液体の冷媒を用いた液冷冷却方式の冷却ユニット１Ａと、冷却ユニット１Ａのラジエータ３に送風する複数のファン５と、熱伝導性が低く、取り扱い性に優れたメタクリル樹脂などの合成樹脂で形成され筐体１０ａ内を発熱部１１ａ，１１ｂ側の第１の空間７ａと他の第２の空間７ｂとに区切る仕切り板６と、を有している。
【００４７】
電子機器の冷却装置１における冷却ユニット１Ａの受熱一体型のポンプ２ａ，２ｂの底面に位置する受熱面２ｃの中央部に、サーバ１０の筐体１０ａ内の基板１１に配置されたＣＰＵ等の複数の発熱部１１ａ，１１ｂ（図２参照）が所定の荷重で押しつけられる構造となっている。
【００４８】
また、ラジエータ３は第２の空間７ｂ側の一端部で、ファン５の排出口の面に対し、ラジエータ３の吸入口の面が、傾倒して対向配置されるように、放熱部支持部材８でラジエータ３の外周を支持、固定し、ラジエータ３の下端部に略円弧状の案内部８ａを設け、ファン５によってラジエータ３と第１の空間７ａとに送風するようにした。案内部８ａによって、第１の空間７ａに流れ込む空気の流速が局所的に速くなるので、案内部８ａ付近に配置された比較的発熱量の大きな部品を効率的に冷却することができる。
【００４９】
尚、実施の形態１における電子機器の冷却装置１を備えたサーバ１０の筐体１０ａの内部には、ヒートシンク１２ａが配設された他の電子部品１２、メモリ１３、ハードディスクドライブ１４ａ，１４ｂ、光ディスクドライブ１５、電源１６ａ，１６ｂが配設されている。
【００５０】
次に、本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置の冷却ユニットの詳細について説明する。
【００５１】
図３は本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置の冷却ユニットを示す斜視図であり、図４（ａ）は本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置の冷却ユニットを示す正面図であり、図４（ｂ）は本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置の冷却ユニットを示す側面図である。
【００５２】
図３乃至図４に示すように、冷却ユニット１Ａの各部は、ゴムやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などを含む薄肉弾性材料や金属材料を複合させたものなどで製作した自在管を用いて形成された循環路３ａ〜３ｅにより接続され、液体の冷媒である冷却液は、ポンプ２ａ，２ｂによる強制輸送により、ポンプ２ａ，２ｂとラジエータ３の間を循環するように構成されている。
【００５３】
受熱一体型のポンプ２ａ，２ｂは受熱部とポンプが一体となったもので、ＣＰＵ等の発熱量の大きな発熱部１１ａ，１１ｂ（図２参照）の冷却に好適に用いられる。受熱一体型のポンプ２ａ，２ｂを用いることにより、省スペース性に優れるので、限られた筐体１０ａ内のスペースに設置することができ、汎用性、取り扱い性に優れる。発熱部１１ａ，１１ｂから発生した熱は、受熱面２ｃを介して受熱一体型のポンプ２ａ，２ｂの内部に循環している冷却液に伝えられ、冷却液の温度が上昇する。温められた冷却液は受熱一体型のポンプ２ａ，２ｂによりラジエータ３へ送られ、その熱がラジエータ３から放熱される。循環路３ａ〜３ｅの途中にはリザーブタンク４ａ，４ｂを備えることにより、蒸発などによって減少する冷媒を補うようにしている。また、リザーブタンク４ａ，４ｂをポンプ２ａ，２ｂの上部に配置することにより、設置スペースを小さくすることができ、省スペース性に優れると共に、ポンプ２ａ，２ｂとリザーブタンク４ａ，４ｂを接続する循環路３ｂ，３ｄを短くすることができ、循環路３ｂ，３ｄからの冷媒の蒸発量を低減できる。
【００５４】
尚、本実施の形態では、図４（ａ）に示すように、冷媒がラジエータ３から時計回りに見て、循環路３ａ、リザーブタンク４ａ、循環路３ｂ、ポンプ２ａ、循環路３ｃ、ポンプ２ｂ、循環路３ｄ、リザーブタンク４ｂ、循環路３ｅ、ラジエータ３の順に流れている。
【００５５】
このような流れにすることで、ポンプ２ａ又はポンプ２ｂの一方が故障しても、冷媒が循環し続けるので、ある程度の冷却性能を確保することができる。尚、冷却ユニット１Ａの各部の配置や循環路３ａ〜３ｅの配管は本実施の形態に限定されるものではなく、循環路３ａ〜３ｅの配管は直列配管以外に、並列配管としてもよい。
【００５６】
ラジエータ３の一部を構成する複数の平板状のコアチューブの間に波形のコルゲートフィンを設けたので、コアチューブの中を通過する冷却液の熱がコルゲートフィンにまで熱伝導し、その放熱面積を大幅に増大させることができ、効率の良い放熱を可能としている。コアチューブは、コルゲートフィンにまで良好な熱伝導性が確保できるように、アルミニウム，アルミニウム合金，銅，銅合金などの熱伝導性の良い金属材料を押し出し成形し、内部が空洞になるように加工した。波形のコルゲートフィンも同様の熱伝導性の良い金属材料をロール状にしたものを金型成形した後に、並列配置されたコアチューブの間に密着挿入し、銀，銅，亜鉛などのロウ材を用いてロウ付けした。
【００５７】
以上のように構成された冷却ユニット１Ａを備えた電子機器の冷却装置１は、図１及び図２に示したように、発熱部１１ａ，１１ｂから発せられる高温の熱を冷媒によってラジエータ３へ伝熱して放熱する際に、ラジエータ３からの排熱を仕切り板６によって発熱部１１ａ，１１ｂ側の第１の空間７ａと区切られた他の第２の空間７ｂを通して筐体１０ａの外部へ排出することができるので、第１の空間７ａに配置された発熱部１１ａ，１１ｂや他の電子部品１２に熱の影響を与えることがなく、発熱部１１ａ，１１ｂを効率的に冷却することができ、冷却の効率性、省エネルギー性に優れる。
【００５８】
ラジエータ３と第１の空間７ａとに送風するファン５を有することにより、共通のファン５でラジエータ３に外気を送風して発熱部１１ａ，１１ｂを冷却すると共に、第１の空間７ａに配置された発熱部１１ａ，１１ｂや他の電子部品１２にも外気を送風して中低温の熱を取り除くことができ、冷却効果を高めることができるので、ファン５の回転数を低減することができ静音性に優れる。また、共通のファン５によってラジエータ３と他の電子部品１２を同時に冷却することができ省スペース性に優れる。
【００５９】
尚、ファン５の排出口の面に対し、ラジエータ３の吸入口の面が、傾倒して対向配置されていることにより、筐体１０ａの高さが低くても放熱面積の大きなラジエータ３を配置することができ、ラジエータ３の吸入口に必要な面積を確保することができるので、冷却効率の低下を防ぐことができる。
【００６０】
筐体１０ａ内に配設された複数の発熱部１１ａ，１１ｂに接合される受熱一体型のポンプ２ａ，２ｂを有することにより、高温となる発熱部１１ａ，１１ｂが複数配置されている場合でも、高温の熱を分離して液冷によって同時に冷却することができ、汎用性及び冷却の効率性に優れる。尚、受熱一体型のポンプ２ａ，２ｂのいずれか一方は、受熱体のみでもよく、さらに多数の発熱部から受熱するための受熱体を循環路３ａ〜３ｅの途中に直列又は並列に追加接続することもできる。
【００６１】
仕切り板６には、水平部６ａのラジエータ３側にラジエータ３の下端部に向かって傾斜した傾斜部６ｂを設け、ラジエータ３を通過した空気が確実に第２の空間７ｂ側を通って筐体１０ａの外部に排出されるようにし、第１の空間７ａ側の空気と混じらないようにして、冷却効率を高めている。また、ファン５から案内部８ａによって案内され、第１の空間７ａ内に進入した空気を傾斜部６ｂに沿うように後方へ導くことができ、ヒートシンク１２ａにも確実に送風して電子部品１２の冷却効率を高めることができる。仕切り板６は水平部６ａと傾斜部６ｂを一枚板で一体に形成してもよいし、別部材で形成したものをつなぎ合わせてもよい。特に、一枚板で形成した場合、組み立て作業が不要で生産性に優れると共に、つなぎ目がなく、空気をスムーズに案内することができ、空気の排出性に優れる。
【００６２】
仕切り板６は、筐体１０ａの内壁に突出させて形成したリブ（図示せず）上に載置するなどして簡便に固定することができる。仕切り板６を着脱自在とすることにより、容易に第１の空間７ａに配置された発熱部１１ａ，１１ｂや電子部品１２の点検や交換などを行って保守作業を行うことができ、メンテナンス性に優れる。尚、筐体１０ａの内壁に仕切り板６を支持するためのリブを形成する代わりに、筐体１０ａの内壁に仕切り板６を係止するための係止溝を形成したり、仕切り板６の要所に支持脚を垂設して筐体１０ａ内に載置したりしてもよい。
【００６３】
冷却ユニット１Ａの各部を接続して冷媒を循環させる循環路３ａ〜３ｅを水分子が通過し難いブチルゴムで形成した場合、循環路３ａ〜３ｅに柔軟性があり容易に変形させることができ、軽量で取り扱い性、設置自在性に優れると共に、冷媒の水分の減少や増粘を効果的に防ぐことができる。尚、冷媒には不凍液を用いて、冬季或いは寒冷地における冷媒の凍結を防止している。これにより、ポンプ２ａ，２ｂや循環路３ａ〜３ｅ等が破損することを防止でき信頼性に優れる。
【００６４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２における電子機器の冷却装置について説明する。
【００６５】
図５（ａ）は本発明の実施の形態２における電子機器の冷却装置を備えたサーバを示す要部模式平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ線矢視模式断面図であり、図６は図５（ａ）のＤ−Ｄ線矢視模式断面図である。
【００６６】
図５及び図６において、実施の形態２における電子機器の冷却装置１ａを備えたサーバ１０Ａが実施の形態１と異なるのは、拡張スロット１７と筐体１０ａ内の他の部品を冷却するためのファン１８を備えている点である。
【００６７】
また、実施の形態２における電子機器の冷却装置１ａが実施の形態１と異なるのは、仕切り板６の代わりに、筐体１０ａ内に実施の形態１と同様の水平部６ａ及び傾斜部６ｂの両側に側壁部６ｃ，６ｄを有する断面略Ｈ型の仕切部材６Ａが配置され、発熱部１１ａ，１１ｂが配置された第１の風路７ｃと、ラジエータ３が端部に配置された第２の風路７ｄが形成されている点である。これにより、発熱部１１ａ，１１ｂから発せられる高温の熱を冷媒によってラジエータ３へ伝熱して放熱する際に、ラジエータ３からの排熱を発熱部１１ａ，１１ｂが配置された第１の風路７ｃと独立して設けられた第２の風路７ｄを通して筐体１０ａの外部へ排出することができるので、第１の風路７ｃに配置された発熱部１１ａ，１１ｂや他の電子部品１２に熱の影響を与えることがなく、発熱部１１ａ，１１ｂを効率的に冷却することができ、冷却の効率性、省エネルギー性に優れる。
【００６８】
実施の形態１が仕切り板６によって筐体１０ａ内を上下に区切って第１の空間７ａと第２の空間７ｂを形成するのに比べ、断面がＨ字型の仕切部材６Ａを筐体１０ａ内に配置することにより、仕切部材６Ａと筐体１０ａで四方を囲まれて完全に独立した第１の風路７ｃ及び第２の風路７ｄを形成することができる。従って、実施の形態１の仕切り板６で得られる作用に加え、ファン５によって送風される風の流れを集中させることができ、無駄なく効率的な冷却を行うことができる。また、仕切部材６Ａの断面がＨ字型に形成されていることにより、側壁部６ｃ，６ｄを脚部として自立することができるので、筐体１０ａ内の基板１１上などに載置するだけで容易に設置することができ、着脱が容易で取り扱い性に優れ、第１の風路７ｃ内に配置された発熱部１１ａ，１１ｂや電子部品１２の点検や交換作業を簡便に行うことができ、メンテナンス性に優れる。
【００６９】
尚、仕切部材６Ａの形状は、本実施の形態に限定されるものではなく、独立した第１の風路７ｃ及び第２の風路７ｄを形成することができるものであればよい。例えば、コ字型やロ字型などに形成することもでき、Ｈ字型の場合と同様に、筐体１０ａ内に載置するだけで自立し、着脱が容易で取り扱い性に優れる。これにより、第１の風路７ｃ内に配置された発熱部１１ａ，１１ｂや電子部品１２の点検や交換作業を簡便に行うことができ、メンテナンス性に優れる。特に、ロ字型に形成した場合は、仕切部材６Ａのみで第１の風路７ｃや第２の風路７ｄを形成することができ、発熱部１１ａ，１１ｂや電子部品１２の四方を確実に覆うことができ、冷却の効率性を向上させることができる。
【００７０】
さらに、筐体１０ａの底部に凸条又は凹条の係合部を形成した場合、Ｈ字型，コ字型，ロ字型などの形状に形成された仕切り部材６Ａを位置決め、固定することができ、仕切り部材６Ａの固定安定性に優れる。
【００７１】
尚、第１の風路７ｃ及び第２の風路７ｄを形成するために用いる仕切部材６Ａは、第１の発明において第１の空間７ａと第２の空間７ｂを形成するために用いた仕切り板６と同様の材質を用いて形成した板状の成型品である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、放熱部からの排気が発熱部に侵入しないように排気経路を分離すると共に、発熱部を含む各電子部品に対してファンによる送風を行うことにより、発熱部の冷却効果を高めることができ冷却の効率性、省エネルギー性に優れ、共通のファンによって放熱部と発熱部を同時に冷却することができ省スペース性に優れ、ファンの回転数を低減することができ静音性に優れ、各種電子部品が熱の影響を受け難く、電子部品の動作安定性に優れた電子機器の冷却装置の提供を行うことができ、限られたスペースを有効に利用することができ、従来の空冷よりも優れた冷却を低騒音で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置を備えたサーバを示す要部模式平面図、（ｂ）図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視模式断面図
【図２】図１（ａ）のＢ−Ｂ線矢視模式断面図
【図３】本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置の冷却ユニットを示す斜視図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置の冷却ユニットを示す正面図、（ｂ）本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置の冷却ユニットを示す側面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態２における電子機器の冷却装置を備えたサーバを示す要部模式平面図、（ｂ）図５（ａ）のＣ−Ｃ線矢視模式断面図
【図６】図５（ａ）のＤ−Ｄ線矢視模式断面図
【符号の説明】
【００７４】
１，１ａ    電子機器の冷却装置
２ａ，２ｂ    ポンプ
２ｃ    受熱面
３    ラジエータ
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ    循環路
４ａ，４ｂ    リザーブタンク
５，１８    ファン
６    仕切り板
６Ａ    仕切部材
６ａ    水平部
６ｂ    傾斜部
６ｃ，６ｄ    側壁部
７ａ    第１の空間
７ｂ    第２の空間
７ｃ    第１の風路
７ｄ    第２の風路
８    放熱部支持部材
８ａ    案内部
１０，１０Ａ    サーバ
１０ａ    筐体
１１    基板
１１ａ，１１ｂ    発熱部
１２    電子部品
１２ａ    ヒートシンク
１３    メモリ
１４ａ，１４ｂ    ハードディスクドライブ
１５    光ディスクドライブ
１６ａ，１６ｂ    電源
１７    拡張スロット
【図１】
2008211001.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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