(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピューターの発熱部品を冷却する複数のコールドプレートをブラインが循環するようにつなげる連結構造において、
前記複数のコールドプレート同士は、１又は２以上の冷却パイプを介して連結されており、かつ、各複数のコールドプレートは、前記冷却パイプにスライド自在に取り付けられ、前記複数のコールドプレートの間隔が変更可能に成されていることを特徴とするコールドプレートの連結構造。
【請求項２】
コンピューターの発熱部品を冷却する複数のコールドプレートをブラインが循環するようにつなげる連結構造において、
前記複数のコールドプレートは、この各複数のコールドプレートを貫通する１又は２以上の冷却パイプを介して串刺し状に連結されており、かつ、各複数のコールドプレートは、前記冷却パイプにスライド自在に取り付けられ、前記複数のコールドプレートの間隔が変更可能に成されていることを特徴とするコールドプレートの連結構造。
【請求項３】
前記コールドプレートと冷却パイプとの接触面の熱伝導を良好に成していることを特徴とする請求項１又は２に記載のコールドプレートの連結構造。
【請求項４】
前記コールドプレートと冷却パイプとの接触面に熱伝導剤が塗布されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコールドプレートの連結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピューターの中央演算処理装置や集積回路等の発熱部品を冷却する複数のコールドプレートの連結構造及び連結方法に係り、特に、コールドプレートの間隔の変更が容易なコールドプレートの連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先ず、本発明のコールドプレートの連結構造に係るインターネットのサーバー等に用いられる業務用コンピューター１００の構成について、図４乃至図６を用いて簡単に説明する。
図４は、コンピューター１００の外観を示す斜視図である。
図５はコンピューター１００を構成する１ユニットを取り出した斜視図である。
図６は１ユニットの概略構成を示す平面図である。
【０００３】
このインターネットのサーバー等に用いられる業務用コンピュータ１００は、通常、その容量により、図４に示すように、ユニット１１０を数段乃至数十段積層して構成されている。
また、各ユニット１１０は、図５、図６に示すように、コンピューター１００の中央演算処理装置や集積回路等のコンピュータ１００の発熱部品１１４や冷却系をアルミニウム材等で構成された金属ケース１１２に収納して構成される。
【０００４】
ところで、業務用コンピューター１００の中央演算処理装置や集積回路等の発熱部品１１４は、強制的に冷却しなければ、例えば、１５０℃程度まで温度が上昇し、正常に作動しなくなる恐れがある。
そこで、次に、コンピューター１００の発熱部品１１４の冷却系について、図７及び図８を用いて説明する。
図７は、１ユニット１１０内に収容されているコンピューター１００の冷却系を示す平面図である。
図８は、コンピューター１００の発熱部品１１４を冷却するコールドプレート１２０の形状を示す図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図である。
【０００５】
図７に示すように、このコンピューター１００の冷却系は、コールドプレート１２０、冷媒（ブライン）を循環させる冷却パイプ１３０、各冷却パイプ１３０をそれぞれ連通させるコネクター１４０、冷却パイプ１３０中の冷媒を強制循環させるポンプ１５０、冷媒を冷却パイプ１３０に随時注入し、冷媒中の気泡を除去するレシーバタンク１６０、冷却パイプ１３０中を冷媒を循環させて冷媒を空冷するラジエータ１７０、そして、ラジエータ１７０に冷却用空気を送風するファン（クロスフローファン）１８０より構成される。
なお、図７に示した冷却系の冷媒（ブライン）は主として水が用いられるが、純水やエチレングリコール等の不凍液など、他の冷媒も使用される場合もある。
【０００６】
コールドプレート１２０は、管状の冷却パイプ１３０を係合する溝１２０ａが形成されたほぼ同一形状の２枚のプレート１２２Ａ、１２２Ｂを、この冷却パイプ１３０を溝１２０ａに挟みつけて、固定される。
従って、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、冷却パイプ１３０は、コールドプレート１２０の中心面を貫通する。
なお、通常、コールドプレート１２０は、加工の容易さ、軽量であること、熱伝導率の面からアルミニウムで、冷却パイプ１３０は、強度の面から銅で構成されている。
【０００７】
一方、図示による説明は省略するが、中央演算処理装置や集積回路等の発熱部品１１４（図５参照）は、プリント基板にソケットを介して一体化され、この一体化された中央演算処理装置や集積回路等の発熱部品１１４を、直接、コールドプレート１２０に接触させ、冷却パイプ１３０に冷媒を、図７に示す矢印方向に循環させることにより、コールドプレート１２０を介して冷却される。
【０００８】
また、コンピューター１００の発熱部品１１４からコールドプレート１２０を介して発熱部品１１４の熱を吸熱した冷媒は、冷却パイプ１３０を循環して、ファン１８０で空令されるラジエータ１７０で冷却され、再度冷却パイプ１３０を循環して発熱部品１１４の冷却に供される。
この結果、発熱部品１１４は、常時、正常に作動する温度範囲に冷却される。
【０００９】
なお、図５の冷却系は、複数（図示のものでは３）のコールドプレート１２０が、冷却パイプ１３０と、その冷却パイプ１３０を連通するコネクター１４０で連結されている構造である。
これは、１ユニット１１０で複数のコンピューター１００の発熱部品１１４を冷却するためで、発熱部品１１４が取り付けられているプリント基板の大きさやプリント基板に発熱部品１１４を取り付けているレイアウトに対応して、そのコールドプレート１２０の間隔が設定されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のコールドプレートの連結構造は、コンピューターの発熱部品を取り付けているプリント基板の大きさやレイアウトに対応して、各コールドプレート間の間隔を設定して、冷却パイプにコールドプレートを固定し、この冷却パイプをコネクタで連通させるという構造としていた。
【００１１】
この従来のコールドプレートの連結構造では、初期設定で、コンピュータの主要部となる発熱部品を取り付ける際には、各コールドプレートの間隔の取り方については特に問題はないが、例えば、インターネットにおいて、サーバーを増強するために、業務用コンピューターの性能を向上することを目的に、中央演算処理装置を増強したり、中央演算処理装置を集積回路に変更したり、逆に、集積回路を中央演算処理装置に変更したりする必要が生じる場合がある。
【００１２】
このとき、中央演算処理装置や集積回路等の発熱部品を組み込んでいるプリント基板の大きさやレイアウトが異なる場合、冷却パイプにコールドプレートを固定する従来の連結構造では、各コールドプレート間の間隔を、プリント基板の大きさやレイアウトに対応して調整し直すことが困難で、コンピューターの増強に柔軟に対応できないという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記課題（問題点）を解決し、主として、コンピューターの中央演算処理装置や集積回路等の発熱部品を冷却する複数のコールドプレートの間隔の変更が容易で、発熱部品の取り替えが簡単となるコールドプレートの連結構造を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のコールドプレートの連結構造は、上記課題を解決するために、請求項１に記載のものでは、コンピューターの発熱部品を冷却する複数のコールドプレートをブラインが循環するようにつなげる連結構造において、前記複数のコールドプレート同士は、１又は２以上の冷却パイプを介して連結されており、かつ、各複数のコールドプレートは、前記冷却パイプにスライド自在に取り付けられ、前記複数のコールドプレートの間隔が変更可能に成されている構成とした。
【００１５】
このように構成すると、各コールドプレートの取り付け間隔を容易に調整できるので、プリント基板の大きさやレイアウトが異なる発熱部品の取り替えが簡単になり、コンピューターの性能の増強等に容易に対応できるコールドプレートの連結構造とすることができる。
【００１６】
請求項２に記載のコールドプレートの連結構造では、コンピューターの発熱部品を冷却する複数のコールドプレートをブラインが循環するようにつなげる連結構造において、前記複数のコールドプレートは、この各複数のコールドプレートを貫通する１又は２以上の冷却パイプを介して串刺し状に連結されており、かつ、各複数のコールドプレートは、前記冷却パイプにスライド自在に取り付けられ、前記複数のコールドプレートの間隔が変更可能に成されている構成とした。
【００１７】
このように構成すると、冷却パイプを貫通させて各コールドプレートを連通させる構造のコールドプレートの連結構造でも、各コールドプレートの取り付け間隔を容易に調整でき、プリント基板の大きさやレイアウトが異なる発熱部品の取り替えが簡単になり、コンピューターの性能の増強等に容易に対応できるコールドプレートの連結構造とすることができる。
【００１８】
請求項３に記載のコールドプレートの連結構造は、前記コールドプレートと冷却パイプとの接触面の熱伝導を良好に成している構成とした。
【００１９】
このように構成すると、コールドプレートの熱伝導が良好になり、コンピューターの発熱部品のコールドプレートによる冷却効率が向上する。
【００２０】
請求項４に記載のコールドプレートの連結構造は、前記コールドプレートと冷却パイプとの接触面に熱伝導剤が塗布されている構成とした。
【００２１】
このように構成すると、簡単に、コールドプレートの冷却効率を向上させることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のコールドプレートの連結構造の第１乃至第３の実施の形態を図１乃至図３を用いて順次説明する。
図１は、本発明のコールドプレートの連結構造の第１の実施の形態を示す平面図である。
【００３５】
本実施の形態のコールドプレートの連結構造１０は、図１に示すように、各複数（図示のものでは３）のコールドプレート２０は、このコールドプレート２０を貫通する２本の冷却パイプ３０を介して連結されており、かつ、各複数のコールドプレート２０は、この冷却パイプ３０を、図１の矢印に示すように、所定の摩擦をもって熱伝導性を確保しながらスライド自在に取り付けられている。
【００３６】
即ち、本実施の形態のコールドプレートの連結構造１０によれば、複数のコールドプレートの間隔が容易に変更可能に構成されている。
この結果、インターネットのサーバー等に用いられるコンピューター１００（図４参照）の中央演算処理装置や集積回路等の発熱部品１１４（図５参照）を取り替える際に、その発熱部品１１４と一体的に構成されているプリント基板の大きさやレイアウトの変更に容易に対応できる。
従って、コンピューター１００の性能を増強等する場合、コンピューター１００の主要部を簡単に変更することが可能になる。
【００３７】
また、本実施の形態のコールドプレートの連結構造１０では、コールドプレート２０と冷却パイプ３０の接触面にグリース等の熱伝導剤が塗布されている構成とした。
このように、コールドプレート２０と冷却パイプ３０の接触面の熱伝導が良好に形成されていると、コールドプレート２０と冷却パイプ３０との間に空隙が生じている場合でも、コールドプレート２０の熱伝導が良好になり、コンピューターの発熱部品１１４のコールドプレート２０による冷却効率が向上する。
【００３８】
次に、図２は、本発明のコールドプレートの連結構造１２の第２の実施の形態を示す平面図である。
【００３９】
本実施の形態のコールドプレートの連結構造１２は、図２に示すように、各複数（図示のものでは３）のコールドプレート２２は、それぞれ、２つの冷却パイプ３２と、この冷却パイプをそれぞれ連通するコネクタ４０を介して連結されている。
また、各コネクタ４０は、図２に示すように、蛇腹状に、伸縮自在の形状に形成されている。
或いは、図示による説明は省略するが、コネクタは柔軟材（合成樹脂や金属等）で構成されるようにしてもよい。
このように構成しても、冷媒は冷却パイプ３２中を、ほぼ大気圧で循環しているので、冷媒の循環には何ら差し支えはない。
【００４０】
即ち、本実施の形態のコールドプレートの連結構造１０によれば、複数のコールドプレートの相対位置は、伸縮自在のコネクタ４０を適宜変形させれば、容易に変更可能に構成されている。
この結果、インターネットのサーバー等に用いられるコンピューター１００（図３参照）の中央演算処理装置や集積回路等の発熱部品１１４（図５参照）を取り替える際に、その発熱部品１１４と一体的に構成されているプリント基板の大きさやレイアウトの変更に容易に対応できる。
従って、コンピューター１００の性能を増強等する場合、コンピューター１００の発熱部品１１４を簡単に変更することが可能になる。
【００４１】
次に、図３は、本発明のコールドプレートの連結構造１４の第３の実施の形態を示す平面図である。
【００４２】
本実施の形態のコールドプレートの連結構造１４は、図３に示すように、各複数（図示のものでは３）のコールドプレート２４は、それぞれ、２つの冷却パイプ３４を介して連結されている。
また、コールドプレート２４及び冷却パイプ３４は、それぞれ、同一のアルミニウム素材により構成され、冷却パイプ３４は、図３に示すように、その一部３４ａは蛇腹状に、伸縮自在の形状に形成されている。
【００４３】
即ち、本実施の形態のコールドプレートの連結構造１４によれば、複数のコールドプレート２４の相対位置は、伸縮自在の冷却パイプ３４を適宜変形させれば、容易に変更可能に構成されている。
この結果、インターネットのサーバー等に用いられるコンピューター１００（図４参照）の中央演算処理装置や集積回路等の発熱部品を取り替える際に、その発熱部品と一体的に構成されているプリント基板の大きさに容易に対応できる。
従って、コンピューター１００の性能を増強等する場合、コンピューター１００の主要部を簡単に変更することが可能になる。
【００４４】
ところで、本実施の形態のコールドプレートの連結構造では、上述したように、冷却パイプ３４をコールドプレート２４と同一の素材とすることで、冷却パイプ３４とコールドプレート２４の製造工程を一部共有できるので、製造コストを削減することが可能になる。
また、コールドプレート２４及び冷却パイプ３４の構成材として、アルミニウムを用いるようにすると、形成加工が容易で、軽量かつ冷却性に優れたコールドプレートの連結構造１４とすることができる。
【００４５】
また、本実施の形態において、コールドプレート２４は、冷却パイプ３４を係合する溝２４ａを設けた２枚のアルミニウム製のプレート２５を押圧することにより製造され、この際、溝２４ａに冷却パイプ３４を装着した状態で、アルミプレート２５を押圧し、冷却パイプ３４を溝２４ａに加締めるようにすると、大幅にコストダウンとしたコールドプレートの連結方法とすることができる。
【００４６】
本発明のコールドプレートの連結構造は、上記実施の形態には限定されず、種々の変更が可能である。
例えば、第１の実施の形態では、コールドプレートと冷却パイプの接触面にグリースを塗布して、熱の伝達効率を向上させているが、これは、他の、例えば、熱伝導が良好な部材を装着して、冷却効率を高めるようにしてもよい。
【００４７】
第２の実施の形態では、冷却パイプのコネクタとしては、蛇腹状のもので説明したが、例えばこれを柔軟材で形成されたものを用いるようにしてもよい。
【００４８】
また、第１乃至第３の実施の各形態では、コールドプレートの冷媒の流路の内部構造については、冷却パイプがコールドプレートを貫通しているもので説明したが、コールドプレートの冷媒を循環させる入口、出口近傍だけに冷却パイプが取り付けられ、コールドプレートの内部は、冷却パイプに連通する冷媒用の流路が形成されているものでもよい。
更に、冷却パイプの本数やコールドプレートの取付位置については、上記実施の形態のものに限定されない。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のコールドプレートの連結構造及びコールドプレートの連結方法は、上記のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
（１）本発明のコールドプレートの連結構造は、請求項１に記載したように、コンピューターの発熱部品を冷却する複数のコールドプレートをブラインが循環するようにつなげる連結構造において、複数のコールドプレート同士は、１又は２以上の冷却パイプを介して連結されており、かつ、各複数のコールドプレートは、前記冷却パイプにスライド自在に取り付けられ、複数のコールドプレートの間隔が変更可能に成されている構成とすると、各コールドプレートの取り付け間隔を容易に調整できるので、プリント基板の大きさやレイアウトが異なる発熱部品の取り替えが簡単になり、コンピューターの性能の増強等に容易に対応できるコールドプレートの連結構造とすることができる。
【００５０】
（２）請求項２に記載したように、コンピューターの発熱部品を冷却する複数のコールドプレートをブラインが循環するようにつなげる連結構造において、複数のコールドプレートは、この各複数のコールドプレートを貫通する１又は２以上の冷却パイプを介して串刺し状に連結されており、かつ、各複数のコールドプレートは、冷却パイプにスライド自在に取り付けられ、複数のコールドプレートの間隔が変更可能に成されている構成とすると、冷却パイプを貫通させて各コールドプレートを連通させる構造のコールドプレートの連結構造でも、各コールドプレートの取り付け間隔を容易に調整でき、プリント基板の大きさやレイアウトが異なる発熱部品の取り替えが簡単になり、コンピューターの性能の増強等に容易に対応できるコールドプレートの連結構造とすることができる。
【００５１】
（３）請求項３に記載したように、コールドプレートと冷却パイプとの接触面の熱伝導を良好に成している構成とすると、コールドプレートの熱伝導が良好になり、コンピューターの発熱部品のコールドプレートによる冷却効率が向上する。
【００５２】
（４）請求項４に記載したように、コールドプレートと冷却パイプとの接触面に熱伝導剤が塗布されている構成とすると、簡単に、コールドプレートの冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコールドプレートの連結構造の第１の実施の形態の主要構成を示す平面図である。
【図２】本発明のコールドプレートの連結構造の第２の実施の形態の主要構成を示す平面図である。
【図３】本発明のコールドプレートの連結構造の第３の実施の形態の主要構成を示す平面図である。
【図４】コンピューターの外観斜視図である。
【図５】コンピューターを構成する１ユニットの斜視図である。
【図６】１ユニットの概略構成を示す平面図である。
【図７】１ユニット内に収容されているコンピューターの冷却系を示す平面図である。
【図８】コンピューターの発熱部品を冷却するコールドプレートを示す図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１０、１２、１４：コールドプレートの連結構造
２０、２２、２４：コールドプレート
２４ａ：コールドプレートの溝
３０、３２、３４：冷却パイプ
４０：コネクタ
１００：コンピューター
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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