(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体デバイスなどの放熱用水冷システムの循環系における冷却液の加熱に伴う体積膨脹及び圧力を緩和する電子部品の水冷循環路の管体を提供する。【解決手段】半導体デバイス６０などの発熱体に設置された水冷ヘッド１０からポンプ４０、水冷フィン２０などを経て循環する配管系に管体１を配置し、該管体側面に内部に陥没した金属薄片２からなる陥没部を形成する。発熱体の発熱により温度が上昇して循環系内の冷却液が膨張して循環系内の圧力が上昇すると、該陥没部が外方に膨らんで圧力を緩和し、管路の破壊を防止する。【選択図】図３
0003136311.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスなどの発熱体からの発熱を循環する冷却液により除去する循環経路を形成する配管において、可撓性の金属薄片により側面を形成する共に該側面を内方に向けて陥没させ、該発熱体の発熱により該管路内の圧力が上昇すると該陥没部が冷却水の膨張に伴なう圧力上昇により該管体の内方に向けて陥没した金属薄片が外方に膨らんで、循環路内の圧力上昇を回避することを特徴とする水冷循環路の管体。
【請求項２】
前記金属薄片は、該管体と一体を構成することを特徴とする請求項１記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項３】
前記管体は、柱状体であることを特徴とする請求項１記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項４】
前記管体は、矩形柱体であることを特徴とする請求項１記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項５】
前記矩形管体は、複数の側面を備え、該少なくとも１個の金属薄片は該矩形管体の少なくとも１個の側面上に設置することを特徴とする請求項４記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項６】
前記管体は、多角柱体であることを特徴とする請求項１記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項７】
前記多角管体は、複数の側面を備え、少なくとも１個の側面上に金属薄片を設置することを特徴とする請求項６記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項８】
前記管体は、給水口及び出水口を備えることを特徴とする請求項１記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項９】
前記管体は、金属材質により構成することを特徴とする請求項１記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項１０】
前記管体は、水冷ヘッド或いは導管であることを特徴とする請求項１記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項１１】
前記管体上には該管体外表面の周囲を巡る蓋体を設置し、且つ該蓋体及び該金属薄片間には弾性部品を設置することを特徴とする請求項１記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項１２】
前記弾性部品は、バネであることを特徴とする請求項１１記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項１３】
前記弾性部品の一端は、該蓋体或いは該金属薄片の表面上に接続することを特徴とする請求項１１記載の水冷システム緩衝構造。
【請求項１４】
前記弾性部品の両端は、該蓋体及び該金属薄片の表面上に接続することを特徴とする請求項１１記載の水冷システム緩衝構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、一種の放熱装置に関する。特に、圧力に対する緩衝作用を備えた電子部品の水冷循環路の管体に係る。
【背景技術】
【０００２】
電子部品や半導体が要する消費電力の拡大に従い、関連システムの電力密度も激増している。これに対応し、電力制御部品の発熱量も大幅に増加しているため、電子部品を冷却し、その動作温度の安定を保持するための放熱対策は、現代科学技術の発展にとって重要なカギであることは疑いもない。
ファンは、放熱対策で最も広く使用されている方式である。該方式は、ファンが作り出す強制気流を利用して空気の流動により、同時に電子部品が発する熱量を熱空気に転換して外へと持ち出し、これにより電子部品周辺の温度を低下させ、電子部品を正常な作業温度下で作動させるものである。
ファンの放熱効率の良し悪しはファンが発する風量に基づき、ファンが発する風量を増大させるためには、ファンの体積を拡大させる必要がある。しかし、一般のコンピュータのケーシング或いは通信機器構造中には、それ自身の性能を向上させるため、限られた空間内により多くの部品を設置する必要があり、それが発する熱量も膨大である。さらに空間の制限の下では通風不良の問題を引き起こし、ファンの放熱効率を大きく割引かれてしまう。
ファンが提供可能な放熱作用に放熱ニーズを満たさせるため、公知技術では水冷放熱システムが考案されている。該システムは水冷ヘッドを電子部品上に直接設置し、水冷ヘッド内部を流れる冷却液（水など）の熱交換作用を通して熱量を持ち出すものである。該冷却液は、さらに水冷放熱構造中の放熱を担う水冷フィンにより外へと排熱する。これにポンプの作用を合わせて循環放熱を行い、水冷放熱の効果を達成する。
しかし、水冷システムの放熱作用は、電子部品の放熱作用の向上を助けることはできるが、以下の欠点がある。すなわち、公知の水冷放熱システム中の各組合せ部品の接続は配管により連通状態を形成し、これによって冷却液は各組合せ部品中において流動するが、冷却液が熱量を吸収すると体積が膨脹し圧力が変化し、これにより各組合せ部品に接続するチューブ容積はそれを受け止めることができず、チューブ接点の断裂或いはチューブそのものの破裂を来たしやすい。
よって後の公知設計は硬材質の接続管を採用して循環流路とし、これにより該接点断裂の状況を改善するが、硬材質の接続管はその中の冷却液の膨脹及び圧力に対してやはり一定の許容限度がある。体積或いは圧力が接続管の極限まで拡大すると、該水冷システムの構造には破裂が生じる危険性があり、理想的とは言えない。
【特許文献１】特開２００７−１４２０６８号公報
【特許文献２】特開２００４−２３５６５６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上記欠点に対して、本考案の主要な目的は水冷システム内部圧力の緩衝機能を備える水冷システム緩衝構造を提供し、それは水冷システムの循環管路上に伸縮作用を備える金属薄片を設置し、これにより循環管路上の体積を適時増加可能とすることにより水冷システム内部の圧力を緩和し、水冷システム構造の完全性を確保する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本考案は下記の水冷システム緩衝構造を提供する。
上記目的を達成するために、本考案は水冷システム緩衝構造を提供し、
該構造は管体を主体とし、該管体は矩形柱体で、該管体の両端面上には給水口及び出水口を設置し、別に該管体上には複数の側面を備え、該側面上にはすべて金属薄片を設置し、しかも正常温度下で該薄片は該管体に向けて内部へと陥没し、
冷却液が熱交換作用により熱量を吸収後、温度上昇により冷却液の体積は膨脹し、同時に水冷システム内部の圧力が増加した時、冷却液の増加した体積及び圧力は元は内部へと陥没していた金属薄片を外へと押し出しこうして管体内部の空間を拡大し、水冷システム内部の圧力を適時に調節する水冷システム緩衝構造を提供する。
【考案の効果】
【０００５】
上記のように、本考案は冷却液が熱交換作用により熱量を吸収し温度上昇により体積が膨脹し、水冷システム内部の圧力が増加する時、冷却液の増加した体積及び圧力は予め内部へと陥没していた金属薄片を外へと押し出す。こうして管体内部の空間を拡大し、水冷システム内部の圧力を適時に調節することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】
本考案の立体構造指示図及び断面指示図である図１及び図２に示すように、本考案の緩衝構造は管体1を主体とする。該管体1は、本実施例中では金属により構成する。該外観は柱状体を呈し、該管体1の前後両端面にはそれぞれ給水口11及び出水口12を設け、水冷ヘッド或いは導管（後述）などの水冷システムの組合せ部品を接続する。該管体1は本実施例中では矩形柱体で、四個の側面を備え、各側面には図中に示す上側面13及び右側面14のようにすべて金属薄片2を設置する。該上側面13及び右側面14上には金属薄片2を設置し、該金属薄片2は該管体1の側面と一体構成し、しかも該金属薄片2は正常温度及び圧力下において該管体1の内部に向かって陥没する。該陥没部の形成は金属片を成型機によりプレス成型して形成する（図２参照）。その他、該管体1は導管或いは水冷ヘッド等の構造である。
【０００７】
本考案の組合せ指示図及び操作断面図である図３及び図４に示すように、本考案の金属管体1は水冷システムの循環管経路上に接続する。本実施例に示すように、該水冷システムは水冷ヘッド10、水冷フィン20、水箱30及びポンプ40からなり、複数個の金属薄片2を備える金属管体1はそれぞれ導管50と各組合せ部品を通して相互に連通し、水冷システム内部の冷却液の循環流動を提供する。
該水冷ヘッド10が電子部品60上に密着すると、熱伝導作用を通して該電子部品60が発する作用熱を該水冷ヘッド10上に伝達し、該水冷ヘッド10は内部流動の冷却液と熱交換作用を行い、該電子部品60が発する作用熱を吸収し、該水冷ヘッド10から除く。この時の冷却液は該電子部品60が発する作用熱を吸収するため、それ自体の温度は上昇する。冷却液の温度上昇と同時に、冷却液自身の体積は拡大し、元々密閉されている水冷システム内部の圧力は増大する。熱膨脹した冷却液が該金属管体1に流入すると（図４の実線矢印は冷却液の流動方向）、内部の増加した圧力は該元々は該管体1に向かい内部へと陥没していた金属薄片1を外へと押し出す（図が示す張った状態）。これにより該金属管体1内部の空間を拡大し、同時に水冷システム内部が発する圧力を低下する。
水冷システム内部の冷却液が正常温度まで下がり、元の体積を回復すると、該金属管体1上の金属薄片2は内部圧力の低減に従い收縮し、元の内部へと陥没していた状態を回復する。
別に、該管体1は前記のように矩形柱体を呈する他、多角柱体とすることもできる。図５に示すように、本実施例中の該金属柱体1は六角柱体を呈し、その上には複数個の側面を設置し、少なくとも１個の側面上には金属薄片2を設置し、本実施例中の各側面にはすべて金属薄片2を設置する。
【０００８】
本考案の別種の実施例である図６に示すように、該管体1外部には該管体1外表面をぐるりと覆う蓋体3を設置し、同時に該蓋体3及び該金属薄片2の間には弾性部品4を設置する。該弾性部品4は本実施例中ではバネで、該弾性部品4の一端は該蓋体3（或いは金属薄片2上）に接続し、また同時に該蓋体3及び該金属薄片2上に接続し、これにより該金属薄片2は内部圧力を受け外へと押し出され張った状態を形成し、同時に該弾性部品4を圧迫する。内部圧力が減少しても該金属薄片2が内部圧力の減少に従い元の陥没状態を回復しない時には、該弾性部品4は圧迫により生じる弾力で該金属薄片2を押し元の陥没状態を回復させる。こうして一種の機能保持メカニズムを備える。
上記の実施方式は最適実施実例であり、本考案の実施範囲を限定するものではない。本考案の実用新案請求の範囲及び巻明書内容の同等変化或いは修飾はすべて本考案の実用新案請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の立体構造図である。
【図２】本考案の断面指示図である。
【図３】本考案の組合せ指示図である。
【図４】本考案の操作断面図である。
【図５】本考案の別種の実施例立体構造図である。
【図６】本考案のさらに別種の実施例構造断面図である。
【符号の説明】
【００１０】
1  管体
11  給水口
12  出水口
13  上側面
14  右側面
2  金属薄片
3  蓋体
4  弾性部品
10  水冷ヘッド
20  水冷フィン
30  水箱
40  ポンプ
50  導管
60  電子部品
【図１】
0003136311.tif 000003
【図２】
0003136311.tif 000004
【図３】
0003136311.tif 000005
【図４】
0003136311.tif 000006
【図５】
0003136311.tif 000007
【図６】
0003136311.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月26日(2007.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスなどの発熱体からの発熱を循環する冷却液により除去する循環経路を形成する配管において、可撓性の金属薄片により側面を形成する共に該側面を内方に向けて陥没させ、該発熱体の発熱により該管路内の圧力が上昇すると該陥没部が冷却水の膨張に伴なう圧力上昇により該管体の内方に向けて陥没した金属薄片が外方に膨らんで、循環路内の圧力上昇を回避することを特徴とする水冷循環路の管体。
【請求項２】
前記金属薄片は、該管体と一体を構成することを特徴とする請求項１記載の水冷循環路の管体。
【請求項３】
前記管体は、柱状体であることを特徴とする請求項１記載の水冷循環路の管体。
【請求項４】
前記管体は、矩形柱体であることを特徴とする請求項１記載の水冷循環路の管体。
【請求項５】
前記矩形管体は、複数の側面を備え、該少なくとも１個の金属薄片は該矩形管体の少なくとも１個の側面上に設置することを特徴とする請求項４記載の水冷循環路の管体。
【請求項６】
前記管体は、多角柱体であることを特徴とする請求項１記載の水冷循環路の管体。
【請求項７】
前記多角管体は、複数の側面を備え、少なくとも１個の側面上に金属薄片を設置することを特徴とする請求項６記載の水冷循環路の管体。
【請求項８】
前記管体は、給水口及び出水口を備えることを特徴とする請求項１記載の水冷循環路の管体。
【請求項９】
前記管体は、金属材質により構成することを特徴とする請求項１記載の水冷循環路の管体。
【請求項１０】
前記管体は、水冷ヘッド或いは導管であることを特徴とする請求項１記載の水冷循環路の管体。
【請求項１１】
前記管体上には該管体外表面の周囲を巡る蓋体を設置し、且つ該蓋体及び該金属薄片間には弾性部品を設置することを特徴とする請求項１記載の水冷循環路の管体。
【請求項１２】
前記弾性部品は、バネであることを特徴とする請求項１１記載の水冷循環路の管体。
【請求項１３】
前記弾性部品の一端は、該蓋体或いは該金属薄片の表面上に接続することを特徴とする請求項１１記載の水冷循環路の管体。
【請求項１４】
前記弾性部品の両端は、該蓋体及び該金属薄片の表面上に接続することを特徴とする請求項１１記載の水冷循環路の管体。