(57)【要約】  冷却液に浸漬される電子デバイス用のヒートシンクおよびヒートシンク装置を提供する。ヒートシンクは、電子デバイスの伝熱面の上部に搭載されかつ伝熱面から熱を移送するためのベースと、ベースから延びて容積を画定する保持壁とを備え得る。ヒートシンクは、電子デバイスを搭載する容積を画定する壁装置を有し得る。ヒートシンクは、容器内の表面に、容器の床に対して略垂直な向きで搭載されるべき電子デバイス用のものであり得る。熱は、電子デバイスからヒートシンク容積内にためられる冷却液に移送される。ヒートシンクを備える冷却モジュールも提供する。ノズル装置は、冷却液をヒートシンクのベースに方向づけ得る。
2020532875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液に浸漬される電子デバイス用のヒートシンクであって、
前記電子デバイスの伝熱面の上部に搭載されかつ前記伝熱面から熱を移送するように構成されるベースと、
前記ベースから延びる保持壁とを備え、前記ベースおよび前記保持壁は、前記冷却液の一部をためるための容積を画定し、よって、前記ベースを介して移送される熱は、前記容積内にたまった前記冷却液に移送される、ヒートシンク。
【請求項２】
前記ベースおよび前記保持壁は、前記容積内にためられる冷却液のレベルが前記容積外の冷却材のレベルより高くなるように配置される、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記容積内部において前記ベースおよび／または前記保持壁から延びる突起をさらに備える、先行する請求項のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記突起は、前記ベースから前記保持壁と略同じ距離まで延びる、請求項３に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記突起は、ピンおよび／またはフィンを備える、請求項３または請求項４に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記突起は、前記ベースの平面に対して垂直方向に延びる、請求項３から５のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記突起は、前記冷却液を前記ベースの表面上の既定点から離れて半径方向に拡散させるように配置される、請求項３から６のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項８】
前記突起は、非線形パターンで配置される、請求項３から７のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項９】
電子デバイス用の冷却モジュールであって、
前記電子デバイスが冷却液に少なくとも部分的に浸漬され得るように前記電子デバイスを収容する容器と、
前記電子デバイス上に搭載される、先行する請求項のいずれかに記載のヒートシンクと
を備える、冷却モジュール。
【請求項１０】
前記冷却液を前記容器内で流すようにさらに構成され、かつ
流れる冷却液を受け入れて、これを前記ヒートシンクの前記容積に方向づけるように配置されるノズル装置
をさらに備える、請求項９に記載の冷却モジュール。
【請求項１１】
前記ノズル装置は、前記流れる冷却液を、前記電子デバイスの伝熱面の最も熱い部分に隣接する前記ヒートシンクの前記容積の一部に方向づけるように配置される、請求項１０に記載の冷却モジュール。
【請求項１２】
前記ノズル装置は、１つまたは複数のノズルを備え、前記１つまたは複数のノズルは各々、前記流れる冷却液を前記ヒートシンクの前記容積の個々の部分に方向づけるように構成される、請求項１０または請求項１１に記載の冷却モジュール。
【請求項１３】
前記ノズル装置は、複数のノズルを備え、各ノズルは、前記流れる冷却液を、しきい値レベルを超える温度を有する前記電子デバイスの前記伝熱面の一部に隣接する前記ヒートシンクの前記容積の個々の一部に方向づけるように構成される、請求項１２に記載の冷却モジュール。
【請求項１４】
前記冷却液を前記容器内で流すように構成されるポンプと、
冷却液を前記ポンプから前記ノズル装置に輸送するように配置される少なくとも１つの管と、
をさらに備え、
前記１つまたは複数のノズルは各々、前記少なくとも１つの管の個々の一端に押込み嵌めにより結合するように構成される、請求項１２または請求項１３に記載の冷却モジュール。
【請求項１５】
前記ノズル装置は、前記流れる冷却液を前記ヒートシンクの前記ベースに対して垂直方向に方向づけるように配置される、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項１６】
冷却モジュールであって、
冷却用の電子デバイスを、前記電子デバイスが冷却液に少なくとも部分的に浸漬され得るように収容する容器であって、前記冷却モジュールは、前記冷却液を前記容器内で流すように構成される、容器と、
前記電子デバイス上に搭載されるベースを備えるヒートシンクと、
流れる冷却液を受け入れて、これを前記ヒートシンクの前記ベースに方向づけるように配置されるノズル装置と
を備える、冷却モジュール。
【請求項１７】
前記ノズル装置は、前記流れる冷却液を前記ヒートシンクの前記ベースへと前記ベースに対して垂直方向に方向づけるように構成される、請求項１６に記載の冷却モジュール。
【請求項１８】
前記ノズル装置は、前記流れる冷却液を、前記電子デバイスの最も熱い部分に隣接する前記ベースの一部に方向づけるように配置される、請求項１６または請求項１７に記載の冷却モジュール。
【請求項１９】
前記ノズル装置は、１つまたは複数のノズルを備え、前記１つまたは複数のノズルは各々、前記流れる冷却液を前記ベースの個々の部分に方向づけるように構成される、請求項１６から１８のいずれか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項２０】
前記ノズル装置は、複数のノズルを備え、各ノズルは、前記流れる冷却液を、しきい値レベルを超える温度を有する前記電子デバイスの一部に隣接する前記ベースの個々の一部に方向づけるように構成される、請求項１９に記載の冷却モジュール。
【請求項２１】
冷却液を前記ポンプから前記ノズル装置に輸送するように配置される少なくとも１つの管
をさらに備え、
前記１つまたは複数のノズルは各々、前記少なくとも１つの管の個々の一端に押込み嵌めにより結合するように構成される、請求項１９または請求項２０に記載の冷却モジュール。
【請求項２２】
前記ヒートシンクの前記ベースは、前記電子デバイスの伝熱面の上部に搭載されかつ前記伝熱面から熱を移送するように構成される、請求項１６から２１のいずれか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項２３】
前記ヒートシンクは、請求項１から８のいずれか１項に記載のヒートシンクである、請求項１６から２２のいずれか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項２４】
前記冷却液を前記容器内で流すように構成されるポンプ
をさらに備える、請求項１６から２３のいずれか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項２５】
前記冷却液は、１次冷却液であり、前記冷却モジュールは、
２次冷却液を受け入れて前記１次冷却液から前記２次冷却液に熱を移送するように構成される熱交換器
をさらに備える、請求項１６から２４のいずれか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項２６】
前記冷却液を前記容器内で流すように構成されるポンプ
をさらに備え、
前記ポンプは、前記冷却液を流して前記熱交換器に出入りさせるように構成される、請求項２５に記載の冷却モジュール。
【請求項２７】
前記ノズル装置は、前記熱交換器から前記１次冷却液を受け入れるように配置される、請求項２５または請求項２６に記載の冷却モジュール。
【請求項２８】
冷却モジュール内に位置決めされかつ冷却液に浸漬される、電子デバイス用のヒートシンクであって、前記ヒートシンクは、内容積を画定する壁装置を有し、前記内容積内には前記電子デバイスが搭載されかつ動作中は前記電子デバイスの周りに前記冷却液が蓄積し、よって、熱は、前記電子デバイスから、前記内容積内にたまる前記冷却液に移送される、ヒートシンク。
【請求項２９】
前記壁装置は、
前記冷却モジュール内に前記ヒートシンクを搭載するように構成されるベースと、
前記ベースから延びる保持壁と
を備え、前記ベースおよび前記保持壁は、前記冷却液を蓄積するため前記の内容積を画定する、請求項２８に記載のヒートシンク。
【請求項３０】
前記内容積を画定する前記ベースの表面は、平面である、請求項２９に記載のヒートシンク。
【請求項３１】
前記壁装置は、前記内容積内にためられる冷却液のレベルが前記内容積外の冷却材のレベルより高くなるように配置される、請求項２８から３０のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項３２】
前記壁装置は、前記冷却液が前記内容積から流れ出ることを可能にする、または促進するための流し口をさらに画定する、請求項２８から３１のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項３３】
前記内容積内に搭載される前記電子デバイスをさらに備える、請求項２８から３２のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項３４】
電子デバイス用の冷却モジュールであって、
前記電子デバイスが冷却液に少なくとも部分的に浸漬され得るように前記電子デバイスを収容するための容器と、
前記容器内に搭載される、請求項２８から３３のいずれか１項に記載の前記ヒートシンクと
を備える、冷却モジュール。
【請求項３５】
前記冷却液を前記容器内で流すようにさらに構成され、かつ
流れる冷却液を受け入れるように配置され、かつ出口を有する少なくとも１つの管をさらに備え、前記流れる冷却液は、前記少なくとも１つの管から前記ヒートシンクの内容積に方向づけられる、請求項３４に記載の冷却モジュール。
【請求項３６】
前記内容積の形状は、延伸され、これにより、前記延伸された内容積の対向する両端における第１および第２の端部分を画定し、前記管の出口および流し口は、各々前記第１および第２の端部分に位置決めされる、請求項３２に従属する場合の請求項３５に記載の冷却モジュール。
【請求項３７】
前記出口は、前記内容積の上半分の高さに位置決めされる、請求項３５または請求項３６に記載の冷却モジュール。
【請求項３８】
前記出口は、前記内容積の下半分の高さに位置決めされる、請求項３５または請求項３６に記載の冷却モジュール。
【請求項３９】
前記管の前記出口は、１つまたは複数のノズルを備え、各ノズルは、前記流れる冷却液を前記内容積の個々の部分に方向づけるように構成される、請求項３５から３８のいずれか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項４０】
前記１つまたは複数のノズルは各々、前記少なくとも１つの管の個々の一端に押込み嵌めにより結合するように構成される、請求項３９に記載の冷却モジュール。
【請求項４１】
前記電子デバイスは、電源ユニットである、請求項３４から４０のいずれか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項４２】
前記冷却液は、１次冷却液であり、前記冷却モジュールは、
２次冷却液を受け入れて前記１次冷却液から前記２次冷却液に熱を移送するように構成される熱交換器
をさらに備える、請求項３４から４１のいずれか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項４３】
容器内の表面に、前記容器の床に対して略垂直な向きで搭載されるべき電子デバイス用のヒートシンク装置であって、
内容積を少なくとも部分的に画定するように構成される保持壁と、
冷却液を受け入れかつ前記冷却液をヒートシンクの前記内容積に方向づけるように配置されるノズル装置と
を備え、
前記保持壁は、前記内容積内に方向づけられる冷却液が前記内容積内に蓄積するように、前記電子デバイスが搭載されるべき表面および／または前記電子デバイス上に搭載される表面と協働する、ヒートシンク装置。
【請求項４４】
前記保持壁は、前記内容積が前記内容積内に蓄積される冷却液の退出を可能にする少なくとも１つの開口を有するように、前記電子デバイスが搭載されるべき表面および／または前記電子デバイス上に搭載される表面と協働する、請求項４３に記載のヒートシンク装置。
【請求項４５】
前記電子デバイス上に搭載される前記表面は、前記保持壁に取り付けられ、かつ／または前記電子デバイスと一体化される、請求項４３または請求項４４に記載のヒートシンク装置。
【請求項４６】
前記保持壁および／または前記電子デバイス上に搭載される前記表面から前記内容積内に延びる突起をさらに備える、請求項４３から４５のいずれか１項に記載のヒートシンク装置。
【請求項４７】
前記突起は、ピンおよび／またはフィンを備える、請求項４６に記載のヒートシンク装置。
【請求項４８】
前記突起は、前記電子デバイスの平面に対して垂直方向に延びる、請求項４６または請求項４７に記載のヒートシンク装置。
【請求項４９】
前記突起は、前記内容積内の前記冷却液の流れを方向づけるように構成される１つまたは複数のバフルを備える、請求項４６から４８のいずれか１項に記載のヒートシンク装置。
【請求項５０】
前記１つまたは複数のバフルは、前記冷却液を、
前記容器の床に近接する前記内容積の第１の部分に流し、かつ続いて、前記容器の前記床から遠位である前記内容積の第２の部分に流すように、または、
螺旋形状の流路に沿って流すように構成される、請求項４９に記載のヒートシンク装置。
【請求項５１】
前記１つまたは複数のバフルは、前記冷却液を、前記内容積から出る前に、前記内容積のより中心部寄りから前記内容積のより外側部分寄りに流すように構成される、請求項４９または請求項５０に記載のヒートシンク装置。
【請求項５２】
前記１つまたは複数のバフルは、前記ノズル装置から前記ヒートシンクの前記内容積内に受け入れられる冷却液が２つの別個の流路を介して流れるように構成される、請求項４９から５１のいずれか１項に記載のヒートシンク装置。
【請求項５３】
前記１つまたは複数のバフルは、前記２つの別個の流路が概して対称であるように構成される、請求項５２に記載のヒートシンク装置。
【請求項５４】
前記電子デバイスと前記電子デバイス上に搭載される表面との間に配置される熱界面材料をさらに備える、請求項４３から５３のいずれか１項に記載のヒートシンク装置。
【請求項５５】
前記ノズル装置は、前記内容積の側面上で前記容器の前記床から遠位に位置決めされる少なくとも１つのノズルを備える、請求項４３から５４のいずれか１項に記載のヒートシンク装置。
【請求項５６】
前記ノズル装置は、冷却液が通って流れる少なくとも１つのチャネルを形成する配管システムを備え、前記少なくとも１つのチャネルは、各々が冷却液を前記チャネルから前記ヒートシンクの前記内容積内に方向づけるためのノズルとして機能する１つまたは複数の孔を有する、請求項４３から５５のいずれか１項に記載のヒートシンク装置。
【請求項５７】
前記少なくとも１つのチャネルは、前記容器の前記床に対して垂直方向に向けられる、請求項５６に記載のヒートシンク装置。
【請求項５８】
前記配管システムは、第１および第２のパネルを備え、前記第１および第２のパネルの一方または双方は、前記少なくとも１つのチャネルを形成するように成形され、かつ前記第１および第２のパネルは、冷却液が前記少なくとも１つのチャネルを流れることを可能にすべく相互に取り付けられる、請求項５６または請求項５７に記載のヒートシンク。
【請求項５９】
前記保持壁は、
前記容器の前記床に対して略平行に延びる側壁部と、
前記容器の前記床に対して略垂直に向けられる、前記側壁部とぴったり合って前記内容積を画定するように配置されるカバー部と
を備える、請求項４３から５８のいずれか１項に記載のヒートシンク装置。
【請求項６０】
前記側壁部と前記カバー部とは、分離可能である、請求項５９に記載のヒートシンク装置。
【請求項６１】
電子デバイス用の冷却モジュールであって、
前記床を画定しかつ電子コンポーネントを前記床に対して略垂直の向きで収容するための容積を画定する内面を有する容器と、
前記容器の容積内に搭載される、請求項４３から６０のいずれか１項に記載のヒートシンク装置と
を備える、冷却モジュール。
【請求項６２】
前記容器の前記容積内に搭載される前記電子デバイスをさらに備える、請求項６１に記載の冷却モジュール。
【請求項６３】
前記電子デバイスが上に搭載される、前記容器の床に対して略垂直に向けられるプリント基板をさらに備える、請求項６２に記載の冷却モジュール。
【請求項６４】
前記プリント基板は、前記容器の前記床に対して略平行に向けられるマザーボードに結合されるドーターボードである、請求項６３に記載の冷却モジュール。
【請求項６５】
前記ノズル装置は、流れる冷却液を受け入れ、これを前記ヒートシンク装置の前記内容積に方向づけるように配置される、請求項６１から６４のいずれか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項６６】
前記ノズル装置は、前記流れる冷却液を、前記電子デバイスの最も熱い部分に隣接する前記ヒートシンク装置の前記内容積の一部に方向づけるように配置される、請求項６５に記載の冷却モジュール。
【請求項６７】
前記ノズル装置は、複数のノズルを備え、各ノズルは、前記流れる冷却液を、しきい値レベルを超える温度を有する前記電子デバイスの一部に隣接する前記ヒートシンク装置の前記内容積の個々の一部に方向づけるように構成される、請求項６６に記載の冷却モジュール。
【請求項６８】
前記冷却液を前記容器内で流すように構成されるポンプと、
前記ポンプから前記ノズル装置に冷却液を輸送するように配置される少なくとも１つの管と
をさらに備える、請求項６６または請求項６７に記載の冷却モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の技術分野
本開示は、冷却液に浸漬される電子デバイス用のヒートシンク、１つまたは複数のこのようなヒートシンクを備える電子デバイス用の、電子デバイスが冷却液に浸漬されることを可能にする冷却モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
多くの種類の電気コンポーネントは、動作中に熱を発する。具体的には、マザーボード、中央処理装置（ＣＰＵ）およびメモリモジュールなどの電気コンピュータコンポーネントは、使用に際して大量の熱を放散することがある。電気コンポーネントが加熱により高温になると、損傷が生じ、パフォーマンスに影響し、または安全上の問題が生じる可能性がある。したがって、電気コンポーネントを効果的かつ安全に冷却するための効率的で高性能なシステムを見出す多大な努力が払われている。
【０００３】
あるタイプの冷却システムは、液体冷却を用いる。様々な液体冷却アセンブリが実証されているが、概して、電気コンポーネントは、発熱する電気コンポーネントと冷却材との間に熱交換のための広い表面積を提供するように、冷却液に浸漬される。
【０００４】
米国特許第７，９０５，１０６号明細書は、ラックシステムに連結される複数のケース内の幾つかの電子デバイスを冷却する液沈冷却システムについて記述している。ハウジングは、誘電性冷却液で満たされ、誘電性冷却液には、発熱する電子コンポーネントが沈下されている。ラックシステムは、複数のケースの液体移送を可能にするマニホールドと、誘電性冷却液をラックから出し入れするポンプシステムとを含む。外部熱交換器は、加熱された誘電性冷却液がラックに戻される前に冷却されることを可能にする。かなりの熱が存在する部位には、指向性の液体フローを用いて局所的冷却が提供される。マニホールドからは、標的である特定のホットスポットに誘電性冷却液を方向づけるために、複数の管が延びている。管の端は、所望されるホットスポットに隣接して位置合わせされるか、または、標的であるホットスポットに戻り液のフローを方向づける手助けをするために管を分散プレナムに連結することができる。これにより、各ケース内の冷却流体の方向づけまたは集中は、他のコンポーネントがさほど効果的には冷却され得ないという犠牲の上で行われる。さらに、冷却液の熱伝達容量は、効率的に使用されない場合がある。これらの理由により、この技法は、ラック内の各ケースにかなりの量の誘電性冷却流体が出し入れされることを必要とする。
【０００５】
米国特許第８，３０５，７５９号明細書では、ケース内の回路基板上に配置された発熱する電子コンポーネントを冷却するために、誘電性液体が使用される。液体は、電子コンポーネント上に注がれるか、そうでなければ、液体が下向きにコンポーネント上に流れることを支援する重力によって、電子コンポーネント上に方向づけられ、この後、液体は、サンプに集められて最終的に電子コンポーネントに戻る。電子コンポーネント上に配置されるプレナムは、液体が電子コンポーネント上を流れる際に液体を入れるために提供される。その意図は、より多くの液体をコンポーネントに接触させ、よって液体冷却の効果を高めることにある。これもやはり、大量の誘電性冷却液を必要とし、また重力支援に依存するものであって、システムの柔軟性を低下させ、かつシステムの効率を下げることになり得る他の設計上の制約を導き入れる可能性がある。
【０００６】
米国特許第８，０１４，１５０号明細書は、冷却装置が基板に結合されて電子デバイスの周りに密封されたコンポーネントを形成する、電子モジュールの冷却について記述している。密封された区画内には、誘電性流体が電子デバイスに向かって圧送されるようにポンプが位置決めされる。冷却は、誘電性流体の相を液体から蒸気に変えることによって生じ、蒸気は次に、第２の流体が供給される液冷コールドプレートに向かって上昇するにつれて凝結される。しかしながら、この冷却システムは、ケース内の高圧シールおよび複数の冷却区画、延ては第２の冷却流体用に比較的複雑な配管装置を必要とする。
【０００７】
したがって、冷却液を用いて電子システムを冷却するためのより効率的な方法が望まれている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の概要
こうした背景に対しては、概して、発熱する電子デバイスを冷却するためのヒートシンクが提供されている（例については後述する）。ヒートシンクは、冷却モジュール内で用いるように設計され、電子デバイスが冷却液内に部分的または完全に浸漬される。これは、発熱する電子デバイスに対して冷却液をためる、または保持するための、たとえば槽またはリザーバに似た容積を提供する。冷却材は、次に、冷却モジュール内の低レベルから、より高いレベルにあるヒートシンクの容積内にポンピングされてもよい。本明細書では、この設計によるヒートシンクおよび／または冷却モジュールの幾つかの異なる構造および実施形態について論じる。
【０００９】
第１の態様では、請求項１に記載の、冷却液に浸漬される電子デバイス用のヒートシンク、および請求項８に記載の、電子デバイス用冷却モジュールが提供されている。この態様のさらなる特徴は、従属請求項および本明細書に詳述されている。
【００１０】
ヒートシンクは、集積回路、コンピュータプロセッサまたは（通常動作で電力が供給されると熱を発する）他の電子コンポーネントなどの発熱する電子デバイスに搭載可能である。ヒートシンクは、冷却モジュール内で用いるように設計され、電子デバイスが冷却液内に浸漬される。これは、発熱する電子デバイスに対して冷却液をためる、または保持するための、たとえば浴槽またはリザーバに似た容積を提供する。この方法では、最大量の熱が発生する１つまたは複数の場所に冷却液をより効果的に与えることができる。したがって、冷却材の使用量を減らすことができる。冷却材は高価で重いことから、冷却材の量を減らせば、柔軟性、効率および信頼性を向上させることができる（たとえば、冷却材の漏れが生じにくいから、また、容積内の冷却材が、システム内の他のコンポーネントの故障に起因する瞬間的な温度変化に耐え得ることがその理由である）。
【００１１】
電子デバイス用の冷却モジュールは、電子デバイスが冷却液に（少なくとも部分的に）浸漬され得るように電子デバイスを収容する容器を有し、電子デバイスには、本明細書で開示しているような第１の態様によるヒートシンクが搭載されている。実施形態によっては、電子デバイスは、平面であるか、平面である回路基板上に搭載されており、かつ冷却モジュールは、電子デバイスおよび／または回路基板の平面が水平になるように動作するように構成される。容器は、電子デバイスおよび／または回路基板の平面に準じて延伸されてもよく、たとえば、電子デバイスおよび／または回路基板の形状に整合する形状を有してもよい。
【００１２】
このようなヒートシンクに関して、冷却液をためる、または保持するための容積は、ベースと、保持壁（一体式であっても別個であってもよい）とで画定され得る。ベースは、電子デバイスの上部（より具体的には、電子デバイスの伝熱面）に搭載されるヒートシンクの一部であって、伝熱面から熱を移送する。ベースは、典型的には、容積を画定する平面を有する（よって、ベース自体の形状が平面であってもよい）。ベースを介して（具体的には、容積を画定するその表面を介して）移送される（典型的には、伝導される）熱は、容積内に保たれる冷却液に移送される。保持壁は、ベースから延びる。
【００１３】
このタイプのヒートシンクの１つの効果は、ヒートシンクの容積内に入れられる冷却材のレベルを、容積外部のレベルより高くすることにある（たとえば、電子デバイスおよび／または回路基板の平面を水平にした状態で冷却モジュールが動作され、かつ冷却モジュールの容器内の冷却材の量が保持壁の高さより低い場合）。この場合も、必要な冷却材の量が低減される。
【００１４】
有利には、ヒートシンクは、ベースから（または、さほど好ましくないが保持壁から）容積内に延びる突起（ピンおよび／またはフィンなど）を有する。これらの突起は、有益には、保持壁ほどにはベースから先に（具体的には、ベース平面から垂直方向に）延びない。これにより、冷却液が全ての突起を沈めることが保証され得る。より好ましくは、突起は、ベースから保持壁と略同じ距離まで延びる。これにより、さらに、容積内での、突起を迂回する可能性もある経路の生成が回避され得る。突起により、冷却液は、（たとえば、電子デバイスの最も熱い部分に一致する）ベース表面上の既定点から離れて半径方向に拡散し得る。具体的には、これらの突起は、非線形パターンで形成されてもよい。
【００１５】
冷却液は、有利には、容器内で、好ましくは冷却モジュールの一部としてのポンプによって、またはさほど好ましくはないが冷却モジュールの形状（たとえば、対流を促進する形状）によって、流れるようにされる。これにより、冷却液は、ヒートシンクの容積まで達し得る。たとえば、流れる、またはポンピングされる冷却液を受け入れて、これをヒートシンクの容積へと方向づけるノズル装置が、さらに提供されてもよい。ノズル装置は、典型的には、１つまたは複数のノズル（押込み嵌め式であってもよい）を備え、その各々が、流れる、またはポンピングされる冷却液をヒートシンクの容積の個々の一部、具体的にはヒートシンクのベースの一部に方向づける。たとえば、各ノズルは、流れる、またはポンピングされる冷却液を、最大温度またはしきい値レベルを超す温度を有する電子デバイスの伝熱面の一部（すなわち、デバイスの最も熱い部分のうちの１つ）に隣接するヒートシンク容積の個々の一部へ方向づけてもよい。最も好ましくは、ノズル装置は、流れる、またはポンピングされる冷却液をヒートシンクのベースに対して垂直方向に方向づける。これにより、冷却材が直に容積内に押しやられ、放熱が向上し得る。
【００１６】
第２の態様では、請求項１６に記載の、電子デバイス用冷却モジュールが提供されている。本発明のさらなる特徴は、従属請求項および本明細書に詳述されている。
【００１７】
冷却モジュールは、電子デバイス（集積回路、コンピュータプロセッサ、電子コンポーネントまたは回路基板など）が冷却液内に（少なくとも部分的に）浸漬され、かつ電子デバイス上にヒートシンクが設けられるように配置される。ノズルは、冷却材をヒートシンクに、具体的にはヒートシンクのベースに方向づけるように位置合わせされる（ベースは、冷却されるべき電子デバイス上に搭載される、または搭載されるように構成される部分である）。好ましい実施形態において、ノズルは、冷却液をヒートシンクのベースに対して垂直方向に（かつ／または、電子デバイスが平面であれば、この平面に対して垂直方向に）流す。
【００１８】
冷却モジュールは、好ましくは、電子デバイスを冷却液に少なくとも部分的に浸漬できるように、電子デバイスを冷却のために収容する容器を備える。ヒートシンクは、電子デバイスに搭載されるベースを備える。ノズルは、ノズル装置の一部である。有利には、冷却液は、容器内部を冷却モジュールの一部として、好ましくはポンプによって流れるようにされる。ノズル装置は、流れる、またはポンピングされる冷却液を受け入れるように配置されてもよい。ノズル装置は、ヒートシンクの最も熱い部分に冷却材を直に送達することを可能にし得、かつこれにより逆方向の流れを提供し得る。
【００１９】
有利には、ノズル装置は、流れる、またはポンピングされる冷却液を、電子デバイスの最も熱い部分に隣接するヒートシンクの一部に方向づけるように配置される。ノズル装置は、有益には、１つまたは複数のノズルを備える。次に、１つまたは複数のノズルは各々、流れる、またはポンピングされる冷却液をヒートシンクの個々の一部に方向づけるように構成されてもよい。実施形態によっては、ノズル装置は、複数のノズルを備える。次に、各ノズルは、流れる、またはポンピングされる冷却液を、しきい値レベルを超える温度を有する電子デバイスの一部に隣接するヒートシンクの個々の一部に方向づけるように構成されてもよい。しきい値レベルは、電子デバイスの最も熱い部分の温度に基づいて、たとえばパーセントに基づいて設定されても、電子デバイスの最も熱い所定数の部位を冷却するように設定されてもよい。
【００２０】
好ましい実施形態において、冷却モジュールは、冷却液を（ポンプが設けられる場合、好ましくはポンプから）ノズル装置に輸送するように配置される少なくとも１つの管をさらに備える。次に、１つまたは複数のノズルは各々、少なくとも１つの管の個々の一端に結合するように構成されてもよい。好ましくは、結合は、押込み嵌めによる。言い換えれば、各ノズルは、押込み嵌めによって個々の管端に結合されてもよい。
【００２１】
冷却液は、１次冷却液であってもよい。よって、冷却モジュールは、２次冷却液を受け入れて１次冷却液から２次冷却液に熱を移送するように構成される、熱交換器をさらに備えてもよい。ポンプは、冷却液を流して熱交換器に出入りさせるように構成されてもよい。ノズル装置は、有利には、熱交換器から１次冷却液を受け入れるように配置される。この方法において、ノズル装置によりヒートシンクに方向づけられる冷却材は、最も低温の冷却材であってもよい。次に、これは、有益には、ヒートシンクの最も熱い部分に方向づけられてもよい。
【００２２】
第３の態様では、請求項２８に記載の電子デバイス用ヒートシンク、および請求項３４に記載の冷却モジュールが提供されている。本発明のさらなる特徴は、従属請求項および本明細書に詳述されている。
【００２３】
ヒートシンクは、冷却モジュール内に設けられてもよい。ヒートシンクは、電子デバイス（たとえば、電源ユニット）を含み、冷却液がその周りに蓄積することが可能になる。これにより、電子デバイスは、冷却液内に（少なくとも部分的に）浸漬される。ヒートシンクは、有利には、電子デバイスを搭載する内容積を画定する壁装置を有する。これにより、動作中、電子デバイスの周りに冷却液が蓄積し、よって、電子デバイスから内容積内に入っている冷却液に熱が移送される。
【００２４】
壁装置は、冷却モジュール内にヒートシンクを搭載するように構成されるベースと、ベースから延びる保持壁とから形成されてもよい。これで、ベースおよび保持壁は、冷却液をためるための内容積を画定し得る。内容積を画定するベースおよび／またはベース面は、好ましくは平面である。
【００２５】
電子デバイス用の冷却モジュールは、電子デバイスが冷却液内に少なくとも部分的に浸漬され得るように電子デバイスを収容するための容器と、容器内に搭載される、本開示の第３の態様によるヒートシンクとを備えてもよい。冷却モジュールは、冷却液が容器内で、好ましくはポンプを用いて、流れるようにさらに構成されてもよい。さらに、冷却モジュールは、流れる、またはポンピングされる冷却液を受け入れるように配置され、かつ流れる、またはポンピングされる冷却液がそこからヒートシンクの内容積内に方向づけられる出口を有する、少なくとも１つの管を備えてもよい。
【００２６】
壁装置は、有益には、冷却液が内容積から流れ出ることを可能にする、または促進するための流し口をさらに画定する。これは、内容積を介する冷却液の流れの方向を（少なくとも部分的に）画定してもよい。あるいは、または追加的に、内容積は、形状が延伸されてもよく、これにより、細長い内容積の対向する両端に第１および第２の端部分が画定される。管の出口および流し口は、有利には、各々第１および第２の端部分に位置決めされる。
【００２７】
実施形態によっては、出口は、内容積の上半分の高さ内に位置決めされる。他の実施形態において、出口は、内容積の下半分の高さ内に位置決めされる。管の出口は、１つまたは複数のノズルを備えてもよい。よって、各ノズルは、好ましくは、流れる、またはポンピングされる冷却液を内容積の個々の一部に方向づけるように構成される。場合により、１つまたは複数のノズルは各々、少なくとも１つの管の個々の一端に押込み嵌めにより結合するように構成される。
【００２８】
第４の態様では、請求項４３に記載の、電子デバイス用のヒートシンク装置、および請求項６１に記載の、電子デバイス用冷却モジュールが提供されている。本発明のさらなる特徴は、従属請求項および本明細書に詳述されている。
【００２９】
電子デバイスは、容器内の表面に、容器の床に対して略垂直な向きで搭載されるものであり、床は、概して、電子デバイスの向きが略垂直であるように平坦な水平面である。たとえば、電子デバイスは、プリント基板上に搭載され、かつプリント基板は、容器の床に対して略垂直に（すなわち、概して容器の水平な床に対して垂直に）向けられてもよい。プリント基板は、容器の床に対して略平行に向けられ得るマザーボードに結合される、ドーターボードであり得る。他の実施形態において、プリント基板は、マザーボードであってもよく、よって、容器の床に対して略平行に向けられるさらなるプリント基板が存在しても、存在しなくてもよい。
【００３０】
ヒートシンク装置は、内容積を少なくとも部分的に画定するように構成される、保持壁を有する。保持壁は、内容積へと方向づけられる冷却液が内容積内に蓄積するように、電子デバイスが搭載される表面（プリント基板上に電子コンポーネントが搭載される場合、この表面は、プリント基板であってもよい）および／または電子デバイス上に搭載される表面（プレートなど）と協働する（または、協働するように構成される）。これは、内容積が、電子デバイスが搭載される表面（この場合、内容積は、電子デバイスを囲み得る）および／または電子デバイス上に搭載される表面（この場合、内容積は、電子デバイスに隣接して搭載され、かつ電子デバイスに熱結合され得る）と協働する保持壁によって画定され得ることを意味する。これらの配置により、熱は、電子デバイスから内容積内に蓄積した冷却液に移送されることが可能となる。
【００３１】
これは、電子デバイスが搭載されるべき表面および／または電子デバイス上に搭載される表面（以下、一方または双方の表面と称する）がヒートシンク装置と協働する、またはヒートシンク装置の一部を形成することを意味し得る。たとえば、保持壁と一方または双方の表面との間の密封が漏れを防止するに足るものである必要はない（よって、実施形態において、このような密封が必要とされない場合がある）とはいえ、保持壁は、液体が内容積内にたまることを可能にするほど十分に、電子デバイスが搭載されるべき表面および／もしくは電子デバイス上に搭載される表面に取り付けられてもよく、かつ／またはこれに十分に近づいて（もしくは、密封されて）いてもよい。保持壁には、冷却液が規定速度で通過するための孔が設けられてもよい。保持壁および一方または双方の表面は、好ましくは、内容積が、内容積内にたまった冷却液を出せるようにする少なくとも１つの開口（先に示したように、これは、容器の床より遠位であり得、もしくは孔の形態で設けられる場合には、保持壁のベース部に存在し得る）を有するように協働する（または協働するように構成される）。電子デバイス上に搭載される表面は、電子デバイスの一部であってもよい（すなわち、電子デバイスと一体式であってもよい）。
【００３２】
ヒートシンク装置は、有利には、冷却液を受け入れて冷却液をヒートシンクの内容積内に方向づけるように配置される、ノズル装置を含む。ある実施形態において、ノズル装置は、容器の床から遠位の内容積の開放側（上側）から冷却液を、たとえば内容積の上部に向かって位置決めされるノズルを用いて、方向づけるように配置される。
【００３３】
概して、保持壁は、立方体形の内容積を画定する。保持壁のみにより画定される内容積は、２つの側面、すなわち電子コンポーネントに隣接する第１の側面、および典型的には容器の床から遠位である第２の側面（上側）、の一方または双方がオープンであってもよい。場合により、保持壁は、容器の床に対して略平行に向けられるベース部を備える。よって、１つまたは複数（典型的には、３つ）の側壁部は、ベース部から（容器の床に対して略垂直方向に）延びてもよい。別の意味では、保持壁が、容器の床に対して略平行に延びる側壁部と、容器の床に対して略垂直に向けられる、側壁部とぴったり合って内容積を画定するように配置されるカバー部と、を備えるように見えることもある。側壁部は、カバー部から分離可能であってもよい。ある特定の実施形態において、保持壁は、容器の床に対して略垂直に向けられる、側壁部とぴったり合って内容積を画定するように配置される搭載板を備えてもよい。搭載板は、電子デバイスに搭載される表面であってもよい。
【００３４】
保持壁および／または電子デバイス上に搭載される表面（たとえば、プレート）からは、突起（ピンおよび／またはフィンなど）が内容積内に延びてもよい。電子デバイスと電子デバイス上に搭載される表面との間には、熱界面材料が配置されてもよい。突起は、電子デバイスの平面に対して垂直方向（電子デバイスが略平面である場合）かつ／または容器の床に対して平行方向に延びてもよい。突起は、線形または非線形パターンで配置されてもよい。実施形態によっては、突起は、内容積内部の冷却液の流れを方向づけるための１つまたは複数のバフルを備える。バフルは、冷却液を、まず（重力下で）内容積の下部に、次いで内容積の上部に流れるようにさせ得る。あるいは、または追加的に、バフルは、冷却液を、内容積のより中心部寄りから内容積のより外側部分寄り（内容積から出る前）に流れるようにさせてもよい。バフルは、冷却液の流れを２つの別個の流路（概して、対称性または非対称性であり得る）に分割させてもよい。
【００３５】
ある実施形態において、ノズル装置は、冷却液が流れるための少なくとも１つのチャネルを形成する配管システムを備える。少なくとも１つのチャネルは、１つまたは複数の孔を有し、その各々が、冷却液をチャネルからヒートシンクの内容積内に方向づけるためのノズルとして作用する。チャネルは、場合により、容器の床に対して垂直方向に向けられる。チャネルは、保持壁の一部内に一体化されてもよい。場合により、配管システムは、第１および第２のパネルを備え、第１および第２のパネルの一方または双方は、少なくとも１つのチャネルを形成するように成形される。よって、第１および第２のパネルは、冷却液が少なくとも１つのチャネルを通って流れることができるように、互いに取り付けられてもよい。
【００３６】
電子デバイス用の冷却モジュールは、床を画定しかつ電子コンポーネントを床に対して略垂直の向きで収容するための容積を画定する内面を有する、容器を備えてもよい。本明細書に開示する第４の態様のヒートシンク装置は、容器の容積内に搭載されてもよい。実施形態において、電子デバイスは、容器の容積内に搭載される。ノズル装置は、流れる冷却液を受け入れ、これをヒートシンク装置の内容積に方向づけてもよい。場合により、ノズル装置は、流れる冷却液を、電子デバイスの最も熱い部分に隣接するヒートシンク装置の内容積の一部に方向づけてもよい。ノズル装置は、複数のノズルを備えてもよく、各ノズルは、流れる冷却液を、しきい値レベルを超える温度を有する電子デバイスの一部に隣接するヒートシンク装置の内容積の個々の一部に方向づけるように構成される。ポンプは、冷却液を容器内で流すように構成されてもよい。少なくとも１つの管は、冷却液をポンプからノズル装置に輸送するように配置されてもよい。単一の管（または連結された複数の管）は、冷却液を第１のヒートシンク装置に、かつ第１のヒートシンク装置から第２のヒートシンク装置に（「デイジーチェーン」または直列リンク配列で）輸送してもよい。
【００３７】
本明細書に開示する全ての態様に関しては、さらに、開示するヒートシンクおよび／または冷却モジュールのうちのいずれか１つまたはそれ以上における特徴に対応する製造および／または操作方法の特徴が提供され得る。態様は、組み合わされることも可能である。さらに、一態様の特有の特徴と、別の態様のヒートシンクおよび／または冷却モジュールとの組合せも開示するが、こうした組合せは、互換的である。本明細書では、こうした組合わせの特有の例を、例示として提案する。
【００３８】
本発明は、幾つかの方法で実施されてもよく、以下、添付の図面を参照して、好ましい実施形態を単に例示として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本開示による冷却モジュールの一実施形態を示す図である。
【図２】図１の実施形態の分解図である。
【図３】本開示によるヒートシンクの第１の実施形態を示す図である。
【図４】図３の実施形態の分解図である。
【図５】図３のヒートシンクの動作中の断面図である。
【図６】図３の実施形態の、ノズル装置を示す上面図である。
【図７】図３の実施形態のノズル装置の第１の変形例を示す上面図である。
【図８】図３の実施形態のノズル装置の第２の変形例を示す上面図である。
【図８Ａ】図３の実施形態のノズル装置の第３の変形例を示す斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａの図解の断面図である。
【図８Ｃ】図３の実施形態のノズル装置の第４の変形例を示す斜視図である。
【図８Ｄ】図３の実施形態のノズル装置の第５の変形例を示す斜視図である。
【図８Ｅ】図３の実施形態のノズル装置の第６の変形例を示す斜視図である。
【図８Ｆ】図８Ｅの図解の部分断面図である。
【図９】図３の実施形態の一部の、突起装置を示す拡大上面図である。
【図１０】図３の実施形態の突起装置の第１の変形例を示す上面図である。
【図１１】図３の実施形態の突起装置の第２の変形例を示す上面図である。
【図１２】図３の実施形態の突起装置の第３の変形例を示す上面図である。
【図１３】図３のヒートシンクの一部の、突起装置の高さを示す断面図である。
【図１４】図３の実施形態の突起装置の高さの第１の変形例を示す断面図である。
【図１５】図３の実施形態の突起装置の高さの第２の変形例を示す断面図である。
【図１６】本開示によるヒートシンクの第２の実施形態の断面図である。
【図１７】図１６のヒートシンクの斜視図である。
【図１７Ａ】図１６および図１７の実施形態の第１の変形例を組み込んだ冷却システムの斜視図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａの冷却システムの分解図である。
【図１７Ｃ】図１６および図１７の実施形態の第２の変形例を示す図である。
【図１７Ｄ】図１７Ａに示す第２の変形例の改変を示す図である。
【図１８】図１６および図１７の実施形態の第３の変形例を示す分解斜視図である。
【図１９】図１８の、ノズル部が取り外されている状態の分解図を示す。
【図２０】本開示によるヒートシンクの第３の実施形態の斜視図である。
【図２１】図２０に示す実施形態の一変形例を示す分解斜視図である。
【図２２Ａ】本開示によるヒートシンク装置の第４の実施形態の分解正面図である。
【図２２Ｂ】図２２Ａの実施形態の組立斜視図である。
【図２２Ｃ】図２２Ａの実施形態の組立側面図である。
【図２２Ｄ】図２２Ａの実施形態の分解背面図である。
【図２３Ａ】本開示によるヒートシンク装置の第５の実施形態の分解正面図である。
【図２３Ｂ】図２３Ａの実施形態の組立斜視図である。
【図２３Ｃ】図２３Ａの実施形態の組立側面図である。
【図２３Ｄ】図２３Ａの実施形態の分解背面図である。
【図２３Ｅ】図２３Ａの実施形態の組立断面図である。
【図２３Ｆ】第５の実施形態の第１の変形例の組立斜視図である。
【図２３Ｇ】図２３Ｆの第１の変形例の断面図である。
【図２３Ｈ】第５の実施形態の第２の変形例の組立斜視図である。
【図２３Ｉ】図２３Ｈの第１の変形例の断面図である。
【図２４】本開示によるヒートシンク装置の第６の実施形態の分解正面図である。
【図２５Ａ】図２４の実施形態の第１の変形例の分解正面図を示す。
【図２５Ｂ】図２５Ａの実施形態の一部分の、組み立てられた形態における正面図である。
【図２６Ａ】図２４の実施形態の第２の変形例の分解正面図を示す。
【図２６Ｂ】図２６Ａの実施形態の一部分の、組み立てられた形態における正面図である。
【図２７Ａ】冷却液の流れを示すためにさらなるパーツと共に組み立てられたヒートシンク装置を示す図である。
【図２７Ｂ】図２７Ａの実施形態の、容器内部を示す切欠き図である。
【図２８Ａ】図２７Ａの変形例における、さらなるパーツと共に組み立てられたヒートシンク装置を示す図である。
【図２８Ｂ】図２８Ａの実施形態の、容器内部を示す切欠き図である。
【図２９Ａ】複数のヒートシンクが直列して冷却液を受け入れるように連結されている、第１の設計を示す斜視図である。
【図２９Ｂ】複数のヒートシンクが直列して冷却液を受け入れるように連結されている、第２の設計を示す斜視図である。
【図２９Ｃ】複数のヒートシンクが並列して冷却液を受け入れるように連結されている、第１の設計を示す斜視図である。
【図２９Ｄ】複数のヒートシンクが並列して冷却液を受け入れるように連結されている、第２の設計を示す斜視図である。
【図２９Ｅ】図２９Ｄの設計の部分断面図である。
【図３０Ａ】第１のタイプのヒートシンクから第２のタイプのヒートシンクへの冷却材の移送を示す設計の斜視図である。
【図３０Ｂ】図３０Ａの設計の断面図である。
【図３１Ａ】さらに適合化されたヒートシンクを示す上面斜視図である。
【図３１Ｂ】図３１Ａのヒートシンクの底面斜視図である。
【図３１Ｃ】図３１Ａのヒートシンクの側面断面図である。
【図３１Ｄ】図３１Ａのヒートシンクの第１の変形例の底面斜視図である。
【図３１Ｅ】図３１Ａのヒートシンクの第２の変形例の底面斜視図である。
【図３２Ａ】変形ノズル装置を伴ったヒートシンクを示す上面斜視図である。
【図３２Ｂ】図３２Ａのヒートシンクの上部断面図である。
【図３２Ｃ】図３２Ａのヒートシンクの側面断面図である。
【図３３Ａ】ベースを介して冷却材が導入されているヒートシンクの斜視図である。
【図３３Ｂ】図３３Ａのヒートシンクの側面断面図である。
【図３４Ａ】ヒートシンクと一体化された発熱するデバイスの第１の設計を示す斜視図である。
【図３４Ｂ】図３４Ａのヒートシンクの側面断面図である。
【図３４Ｃ】図３４Ａのヒートシンクの側面断面図である。
【図３４Ｄ】分離可能なヒートシンクを伴う発熱するデバイスを示す斜視図である。
【図３４Ｅ】図３４Ｄのヒートシンクの側面断面図である。
【図３４Ｆ】図３４Ｄのヒートシンクの側面断面図である。
【図３４Ｇ】ヒートシンクと一体化された発熱するデバイスの第２の設計を示す斜視図である。
【図３４Ｈ】図３４Ｅのヒートシンクの側面断面図である。
【図３４Ｉ】マルチ容積垂直ヒートシンク設計の斜視図である。
【図３５Ａ】複数のデバイスを冷却するためのヒートシンク装置の第１の設計を示す斜視図である。
【図３５Ｂ】図３５Ａの設計の分解図である。
【図３５Ｃ】複数のデバイスを冷却するためのヒートシンク装置の第２の設計を示す斜視図である。
【図３５Ｄ】図３５Ｃの設計の分解図である。
【図３５Ｅ】複数のデバイスを冷却するためのヒートシンク装置の第３の設計を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
好ましい実施形態の詳細な説明
図１を参照すると、本開示による冷却モジュール（「ブレード」と称することもある）の一実施形態が示されている。また、図１の実施形態の分解図を示す図２についても考察する。冷却モジュール１００は、比較的高い温度を発するコンポーネント１２と比較的低い温度を発するコンポーネント１０とを収容する容器１１０（蓋なしで示されている）を備える。低温コンポーネント１０および高温コンポーネント１２は共に、回路基板１５上に搭載されている。図１および図２には、容器１１０内にこうした同一の回路基板１５が２つ示されている。ヒートシンク１は、高温コンポーネント１２上に搭載される。続いて、ヒートシンク１に関して詳細に論じる。
【００４１】
容器１１０は、動作中、１次冷却材と称され得る誘電性冷却液（不図示）で満たされる。冷却液は、導電性でなく、通常は熱伝導性であって、伝導および／または対流により熱を運ぶことができる。容器１１０内の冷却液の量は、低温コンポーネント１０を少なくとも部分的に覆うまたは浸漬するに足るものであるが、必ずしも低温コンポーネント１０を完全に浸漬するものでなくてもよい。動作中に使用される冷却液のレベルについては、後述する。冷却液は、ポンプ１１により管５を通って流され、熱交換器１９に至る。熱交換器１９は、２次冷却液（典型的には、水または水ベース）を受け入れ、容器１１０内の冷却液からの熱をこの２次冷却液に移送する。２次冷却液は、界面接続部１８を介して熱交換器１９に提供され、かつ界面接続部１８を介して熱交換器１９から出る。冷却された１次冷却液は、ポンプ１１により、管５を介して熱交換器１９から出され、ノズル２を介して出る。管５およびノズル２は、冷却材を直にヒートシンク１上に流すように位置合わせされている。
【００４２】
冷却モジュール１００は、典型的にはラックマウント式モジュールであり、容器１１０内の電子コンポーネントは、好ましくは、たとえばマザーボードおよび関連コンポーネントを備えるコンピュータサーバ回路の少なくとも一部である。したがって、冷却モジュールの高さは、ラックユニット１個分（１Ｕ、４４．４５ｍｍに相当）またはラックユニット整数個分であってもよい。冷却モジュール１００は、複数のこうした冷却モジュール（そのうちの１つ、幾つかまたは全ては、本明細書に開示する冷却モジュール１００とは異なる内部構造を有し得る）を収容する対応するラック内に据え付けられても、据え付けられるように構成されてもよい。この構成において、２次冷却液は、直列または並列に配置される冷却モジュール間で共有されてもよい。ラック内には、これを可能にするためのプレナムチャンバおよび／またはマニホールドが設けられてもよい。ラック内には、効率および安全を目的として、他のコンポーネント（電源レギュレータ、１つまたは複数のポンプまたは類似デバイスなど）が提供されてもよい。
【００４３】
図３を参照すると、本開示によるヒートシンクの第１の実施形態が示されている。図４を参照すると、図３の実施形態の分解図が示されている。これは、図１および図２に示されているヒートシンクの拡大図である。ヒートシンク１は、マウント１６およびマウント１６に固定される平面基板１７で構成されるベースと、平面基板１７に取り付けられる保持壁７と、突起６（ピンの形で示されている）と、基板１７をマウント１６に取り付ける固定ねじ１３とを備える。この方法において、平面基板１７は、高温コンポーネント１２上に直に置かれ、高温コンポーネント１２から、平面基板１７および保持壁７により画定されてその中に突起６が設けられる容積に熱を移送する。
【００４４】
ヒートシンク１は、単一のコンポーネントから、たとえば、ダイカスト、ロストワックス鋳造、金属射出成形（ＭＩＭ）、付加製造または鍛造によって製造されることが可能である。また、これは、材料ブロックから機械加工される、または削られる可能性もある。ヒートシンク１は、金属または他の熱導体などの熱伝導性であるあらゆる材料から形成されてもよい。幾つかの例として、アルミニウム、銅または炭素が挙げられ得る。
【００４５】
図３および図４には、管５およびノズル２も示されている。冷却液は、ノズル２を介してヒートシンク１に送達される。ノズル２は、冷却材を基板１７の平面に対して垂直に方向づけるように配置される。これにより、冷却液の噴射または流れが、ヒートシンク１の基板１７および保持壁７により画定される容積内に直に押しやられる。その結果、放熱が向上する。これは、特に、空冷システムなどの、冷却材がヒートシンクを覆って流れるようにヒートシンク基板の平面に対して平行方向に方向づけられるシステムと比較される事例である。
【００４６】
図３および図４に示す例では、ノズル２は、冷却材を、基板１７および保持壁７により画定される容積の中心に直に送達する。この例において、この容積の中心は、高温コンポーネント１２に隣接する（かつその直上にある）基板１７エリアの最も熱い部分に相当する。これにより、最も冷たい冷却材がヒートシンクの最も熱いエリアに接触すべく方向づけられるような逆方向の流れが生じる。冷却材は、最も熱い部分から外に放射状に移動する。
【００４７】
ノズル２は、管５への押込み嵌め接続部３を有するように設計される。これにはツールが不要であり、よって、着脱が簡単にできる。その結果、コンピュータのマザーボードであり得る回路基板１５および全てのコンポーネントを簡単かつ迅速に交換することができる。ノズルには、管５およびノズル２における静電気の蓄積を排除するために、大地または接地点に結合されることが可能なアースポイント４がさらに設けられる。
【００４８】
図５を参照すると、図３のヒートシンクの動作中の断面図が示されている。先の図面に示されているものと同じ機能は、同じ参照数字で識別されている。矢印は、冷却材８をヒートシンク１の基板１７および保持壁７により画定される容積内に提供し、かつ冷却材９をヒートシンク１の外側に提供するための、管５内部の冷却材の流れを示す。先に示したように、ノズル２から出てくる冷却材は、容積の中心（基板１７の表面積の中心に対応する）へと方向づけられ、ここから半径方向外向きに保持壁７に向かって移動する。冷却材は、ノズル２を介して容積内に十分にポンピングされ、よって、保持壁７から溢れ、残りの冷却材９と共にヒートシンク１の外部に集まる。
【００４９】
側壁として作用する保持壁７は、異なるレベルの冷却材を有効化する。ヒートシンク１の容積内の冷却材８は、比較的高いレベルにあり、低温コンポーネント１０（本図には示されていない）を少なくとも部分的に浸漬する冷却材９は、それより低いレベルにある。これにより、全てのコンポーネントを同じ高さで覆う他の類似システムより格段に少ない量の冷却液の使用が可能になる。
【００５０】
これにより、幾つかの利点が実現される。第１に、使用される誘電性冷却材が少なくなり、かつこの冷却材が高価である可能性があることから、コストの大幅な削減が可能である。
【００５１】
誘電性冷却液は、典型的には、極めて重い。冷却液の使用量が減ることにより、冷却モジュール１００の据付けおよび／または持ち上げがより簡単になり得る。また、冷却モジュール１００の据付けに必要なインフラストラクチャも減らすことができる。加えて、冷却モジュール１００は、１次冷却液を格段に多く用いる類似デバイスやシステムより扱いやすい。容器１１０の大部分における１次冷却液９のレベルは、容器の上部に近くない。結果として、コンポーネントの保全または交換中にこれが流出する可能性は低い。また、漏れの危険性も減る。
【００５２】
保持壁７は、堰止め効果をもたらす。比較的低いレベルにおける冷却材９は、冷却液がなければ通常空気により冷却される低温コンポーネント１０を冷却する。低温コンポーネント１０は、冷却液内に完全に浸漬される必要はない。
【００５３】
基板１７および保持壁７により境界をつけられる容積のさらなる利点は、一時的冷却冗長性にある。ポンプ１１または冷却液の流れにとって極めて重要な別のコンポーネントが故障しても、ヒートシンク１の容積内には、一定量の冷却材が閉じ込められている。この冷却材は、少なくとも短時間、高温コンポーネント１２を冷却し続けるに足るものである。これは、高温コンポーネント１２上の瞬間的な温度変化に対抗しかつ潜在的にこれを防止し、よって、これらのコンポーネントがシャットダウンする徴候が減じられかつそのための時間が与えられる。
【００５４】
次に、本発明の一態様をより概括的に論じる。たとえば、考察し得る、冷却液に浸漬される電子デバイス用のヒートシンクは、電子デバイスの伝熱面の上部に搭載されかつ伝熱面から熱を移送するように構成されるベースと、ベースから延びる保持壁とを備える。具体的には、ベースおよび保持壁は、冷却液の一部をためるための容積を画定し、よって、ベースを介して移送される熱は、容積内にたまった冷却液に移送される。この容積は、有利には、熱を伝熱面に隣接して保持することを可能にする。
【００５５】
誘電性冷却材は、既存の冷却システムまたは冷却モジュールの場合より少ない量が使用され得る。ベースおよび保持壁は、好ましくは、容積内にためられる冷却液のレベルが容積外の冷却材のレベルより高くなるように配置される。たとえば、これは、マウントを備えるベースによって実装されてもよく、これにより、容積がベース底部より上に持ち上げられ得る。ベースは、容積の一部を画定する、マウントと一体式の、またはマウントに取り付けられる基板をさらに備えてもよい。ベースおよび保持壁は、別個のパーツであっても、一体であってもよい。
【００５６】
好ましい実施形態において、容積を画定するベースの表面（ベースの基板部など）は、平面であるか、本質的にまたは略平面である。しかしながら、これは、必須ではない。ベース（電子デバイス上に搭載される表面とされ得るもの）は、保持壁に取り付けられ、かつ／または電子デバイスと一体化されてもよい。場合により、保持壁は、内容積が内容積内にたまる冷却液の退出を可能にする少なくとも１つの開口を有するように、ベースと協働する。
【００５７】
有利には、容積内部において、ベースおよび／または保持壁から突起が延びる。具体的には、これらの突起は、ベースから（ベース平面に対して垂直方向に）保持壁と略同じ距離で延びてもよい。突起は、ピンおよび／またはフィンを備えてもよい。突起は、好ましくは、ベース平面に対して垂直方向に延びる（突起は、有益には真っ直ぐである）。具体的には、突起は、冷却液をベース表面上の既定点（電子デバイスの最も熱い部分と一致する、またはこれに隣接する点など）から離れて半径方向に拡散させるように配置されてもよい。突起は、好ましくは、非線形パターンで形成される。これは、冷却材が既定点から放射状に分散することを可能にし得る。
【００５８】
別の態様において、提供されている電子デバイス用の（密封可能な）冷却モジュールは、電子デバイスを冷却液に少なくとも部分的に浸漬できるように電子デバイスを収容する容器と、電子デバイス上に搭載される、本明細書に記述するヒートシンクとを備える。冷却モジュールは、冷却液をさらに含んでもよい。冷却液は、有利には、誘電体である。これは、有益には、熱伝導性かつ電気絶縁性である。
【００５９】
冷却モジュールは、冷却液を容器内で流すようにさらに構成されてもよい。具体的には、冷却モジュールは、冷却液が容器内で流れるためのポンプをさらに備えてもよい。あるいは、または追加的に、冷却液を、容器内で冷却モジュールの構成によって（たとえば、冷却液の対流を可能にする、または促進することにより）流すようにさせてもよい。いずれの場合も、冷却液は、１次冷却材であってもよい。冷却モジュールは、２次冷却液を受け入れて１次冷却液から２次冷却液に熱を移送するように構成される、熱交換器を備えてもよい。熱交換器は、好ましくは、容器内部に存在する。ポンプは、冷却液を流して熱交換器に出入りさせるように構成されてもよい。場合により、こうした熱交換器が複数設けられてもよい。
【００６０】
有益には、冷却モジュールは、流れる、またはポンピングされる冷却液を受け入れて、これをヒートシンクの容積に方向づけるように配置される、ノズル装置をさらに備えてもよい。ノズル装置は、流れる、またはポンピングされる冷却液を、ヒートシンクのベースの一部、および／または電子デバイスの伝熱面の最も熱い部分に隣接するヒートシンクの容積の一部に方向づけるように配置されてもよい。ノズル装置は、有利には、流れる、またはポンピングされる冷却液をヒートシンクのベースに対して垂直方向に方向づけるように配置される。
【００６１】
ノズル装置は、好ましくは、１つまたは複数のノズルを備える。１つまたは複数のノズルは各々、流れる、またはポンピングされる冷却液をヒートシンクの容積の個々の一部に方向づけるように構成されてもよい。実施形態によっては、ノズル装置は、複数のノズルを備える。次に、各ノズルは、流れる、またはポンピングされる冷却液を、しきい値レベルを超える温度を有する電子デバイスの伝熱面の一部に隣接するヒートシンクの容積の個々の一部に方向づけるように構成されてもよい。しきい値レベルは、電子デバイスの伝熱面の最も熱い部分の温度に基づいて、たとえばパーセントに基づいて設定されても、伝熱面の最も熱い所定数の部位を冷却するように設定されてもよい。
【００６２】
冷却モジュールは、冷却液を（ポンプが設けられる場合、好ましくはポンプから）ノズル装置に輸送するように配置される少なくとも１つの管をさらに備えてもよい。次に、１つまたは複数のノズルは各々、少なくとも１つの管の個々の一端に結合するように構成されてもよい。好ましくは、結合は、押込み嵌めによる。言い換えれば、各ノズルは、押込み嵌めによって個々の管端に結合されてもよい。
【００６３】
次に図６を参照すると、図３の実施形態の、ノズル装置を示す上面図が示されている。先に述べたように、ノズル２（その押込み嵌め接続部３が見えている）は、管５に結合される。ノズル２は、基板１７（本図には示されていない）の表面積の中心に面するように位置合わせされる。本図における矢印は、冷却材の半径方向の流れを示す。
【００６４】
ノズル２については、代替位置が可能である。次に、このような位置の幾つかについて、図３の実施形態のノズル装置の第１の変形例の上面図が示されている図７を参照し、かつ図３の実施形態のノズル装置の第２の変形例の上面図が示されている図８を参照して説明する。まず、図７を参照すると、ノズル２が中心から外れて示されている。こうした配置は、温度コンポーネント１２の最も熱い部分が基板１７の中心に隣接していない場合に用意され得る。図８を参照すると、２つのノズルが示されている。２つのノズル２は、下の高温コンポーネント１２（不図示）の最も熱い２つの部分に隣接する基板１７（不図示）の表面積の上に位置合わせされる。
【００６５】
次に図８Ａを参照すると、図３の実施形態のノズル装置の第３の変形例の斜視図が示されている。この変形例では、保持壁７の内側に複数のピン６が示されている。管５ａは、平面基板１７内の開口に直に結合される。これは、図８Ａの図解の断面図が示されている図８Ｂを参照するとより分かりやすい。これにより、管５ａは、冷却材を保持壁７により画定される容積内に直に提供し得る。さらなる変形例（不図示）において、管５ａは、保持壁７の側面における開口または間隙に直に結合されてもよい。
【００６６】
次に、図８Ｃを参照すると、図３の実施形態のノズル装置の第４の変形例の斜視図が示されている。この変形例は、図７に示す設計に類似する。管５およびノズル３は、ノズル３が保持壁７で画定される容積に対してより中央寄りに位置決めされるように位置合わせされている。
【００６７】
さらに、内容積の一部を覆うために、部分的な蓋７ａが設けられている。部分的な蓋７ａ内の１つまたは複数の間隙は、ノズル３からの冷却液が内容積に到達できるようにし得る。部分的な蓋７ａは、ノズル３の一部に取り付けられてもよいが、これが必須というわけではない。
【００６８】
部分的な蓋は、冷却材の圧力および流量の増加を許容し得る。言い換えれば、これは、冷却材が保持壁７の側面を越えて容積から直に出ていくことを停止し得る。この変形例では、部分的な壁が保持壁７に接合している。しかしながら、これが、個々のヒートシンクの望ましさおよび／または要件に基づいて調整され得ることは、認識されている。たとえば、蓋の形状および位置、および蓋が保持壁７に接合するかどうか、接合方法および接合場所、のうちの１つまたはそれ以上が、冷却液の流れを変更しかつ冷却材が保持壁７から溢れる場所を設定または調整するために、適合化されてもよい。図８Ｄを参照すると、図８Ｃに示す第４の変形例に類似する、図３の実施形態のノズル装置の第５の変形例の斜視図が示されているが、部分的な蓋７ｂは、部分的な蓋７ａより小さく、保持壁７に接合されていない。
【００６９】
次に、図８Ｅを参照すると、図３の実施形態のノズル装置の第６の変形例の斜視図が示されている。この変形例では、ノズルが管５ｂと一体化されている。これは、図８Ｅの図解の部分断面図が示されている図８Ｆを参照すると、より明確に分かる。
【００７０】
管５ｂの下側における間隙または孔３ａは、別個のノズルを必要とすることなく、冷却液が保持壁７により画定される容積に方向づけられかつ／または分配されることを可能にする。こうした配置は、単一の管５ｂを用いて、冷却材を異なる部位により均一に拡散させることを可能にし得る。孔３ａの位置、数、ピッチおよびサイズのうちの１つまたはそれ以上は、所望されるパフォーマンスに適合するように設定または調整されてもよい。たとえば、図８Ｆでは、孔３ａのうちの少なくとも１つが他の孔より大きい直径を有していて、その孔を介する冷却材の流量が他の孔より多いことが分かる。管５ｂは、一方に閉端３ｂを有し得るが、これは、必須ではない（これについては、後に詳述する）。幾つかのさらなる変形例（不図示）において、管５ｂは、先細にされてもよく、その他、異なる部位間の冷却材の分配を制御しかつ／または均衡させるためにその断面積を変えてもよい。
【００７１】
本開示の別の一般化された態様について次に論じるが、ここで提供されている冷却モジュールは、冷却用の電子デバイスを、電子デバイスが冷却液に少なくとも部分的に浸漬され得るように収容する容器と、電子デバイス上に搭載されるベースを備えるヒートシンクと、冷却液を受け入れて、これをヒートシンクのベースに方向づけるように配置されるノズル装置とを備える。具体的には、ノズル装置は、受け入れた冷却液を、ベースに対して垂直方向にヒートシンクへと方向づけるように配置されてもよい。実施形態によっては、ノズル装置は、受け入れた冷却液を、ヒートシンクの内部（リザーバ）容積を介してヒートシンクのベースに方向づけるように配置されてもよい。冷却液の流れをこれらの方法で方向づけることは、より冷たい冷却液が最も熱い部分へと効率的に方向づけられるという理由で、ヒートシンクを介する電子デバイスの冷却を促進し得る。
【００７２】
ノズル装置は、冷却液をたとえばポンプから受け入れるように配置される、管を備えてもよい。管の一端は、ヒートシンクにより画定される容積の外側にあってもよい。この場合、ノズルは、冷却液を方向づけるために、管のこの端に取り付けられ、搭載され、または配置されてもよい。ノズルは、冷却材を適宜方向づけるために、管内に１つまたは複数の孔を設けることにより、管と一体化されてもよい。管内に複数の孔が設けられる場合、孔の位置、数、ピッチおよびサイズのうちの１つまたはそれ以上は、孔毎に異なってもよい。保持壁により画定される容積には、その一部を覆う蓋が設けられてもよく、これが場合により保持壁に接合されてもよい。蓋は、冷却液が容積に到達できるように、但しベースおよび／または保持壁によって境界をつけられていない開放部を介して一部の冷却材が容積から出るのを防止するように、位置合わせされかつ／または構成されてもよい。別の実施形態において、管は、（冷却材がベースに方向づけられるように）ヒートシンクのベースに結合されても、ベースに隣接するヒートシンクの側壁に結合されてもよい。
【００７３】
有利には、冷却液は、容器内で流れるようにされる。実施形態によっては、冷却モジュールは、冷却液が容器内で流れるようにするためのポンプをさらに備える。ノズル装置は、流れる、またはポンピングされる冷却液を受け入れるように配置されてもよい。ノズル装置は、ヒートシンクの最も熱い部分に冷却材を直に送達することを可能にし得、かつこれにより逆方向の流れを提供し得る。
【００７４】
有利には、ノズル装置は、流れる、またはポンピングされる冷却液を、電子デバイスの最も熱い部分に隣接するヒートシンクの一部に方向づけるように配置される。ノズル装置は、有益には、１つまたは複数のノズルを備える。次に、１つまたは複数のノズルは各々、流れる、またはポンピングされる冷却液をヒートシンクの個々の一部に方向づけるように構成されてもよい。実施形態によっては、ノズル装置は、複数のノズルを備える。次に、各ノズルは、流れる、またはポンピングされる冷却液を、しきい値レベルを超える温度を有する電子デバイスの一部に隣接するヒートシンクの個々の一部に方向づけるように構成されてもよい。しきい値レベルは、電子デバイスの最も熱い部分の温度に基づいて、たとえばパーセントに基づいて設定されても、電子デバイスの最も熱い所定数の部位を冷却するように設定されてもよい。
【００７５】
好ましい実施形態において、冷却モジュールは、冷却液を（ポンプが設けられる場合、好ましくはポンプから）ノズル装置に輸送するように配置される少なくとも１つの管をさらに備える。次に、１つまたは複数のノズルは各々、少なくとも１つの管の個々の一端に結合するように構成されてもよい。好ましくは、結合は、押込み嵌めによる。言い換えれば、各ノズルは、押込み嵌めによって個々の管端に結合されてもよい。先に述べたように、代替配置も可能である。
【００７６】
この態様のヒートシンクは、先に述べた他の態様のヒートシンクであってもよい。たとえば、ヒートシンクのベースは、電子デバイスの伝熱面の上部に搭載されかつ伝熱面から熱を移送するように構成されてもよい。ヒートシンクは、ベースから延びる保持壁をさらに備えてもよく、ベースおよび保持壁は、冷却液の一部をためるための容積を画定し、よって、ベースを介して移送された熱は、容積内にたまった冷却液に移送される。ベースおよび保持壁は、容積内にためられた冷却液のレベルが容積外の冷却材のレベルより高くなるように配置されてもよい。容積を画定するベースの表面は、平坦である。ヒートシンクの容積は、ノズル装置から容積内に受け入れられる冷却材が、そこで冷却材を受け入れる容積の部分から半径方向外側に移動するように構成されてもよい。ヒートシンクは、容積内部においてベースおよび／または保持壁から延びる突起をさらに備えてもよい。
【００７７】
好ましくは、突起は、ベースから保持壁と略同じ距離まで延びる。突起は、有利には、ピンおよび／またはフィンを備える。実施形態において、突起は、ベース平面に対して垂直方向に延びる。突起は、冷却液をベース表面上の既定点（最も熱い部分など）から離れて半径方向に拡散させるように配置されてもよい。たとえば、これらの突起は、非線形パターンで形成されてもよい。
【００７８】
冷却液は、１次冷却液であってもよい。よって、冷却モジュールは、２次冷却液を受け入れて１次冷却液から２次冷却液に熱を移送するように構成される、熱交換器をさらに備えてもよい。ポンプは、冷却液を流して熱交換器に出入りさせるように構成されてもよい。ノズル装置は、有利には、熱交換器から１次冷却液を受け入れるように配置される。この方法において、ノズル装置によりヒートシンクに方向づけられる冷却材は、最も低温の冷却材であってもよい。次に、これは、有益には、ヒートシンクの最も熱い部分に方向づけられてもよい。
【００７９】
（ピンおよび／またはフィンとしての）突起６は、ヒートシンク１の残りの部分と一体形成される、または、ヒートシンク１の残りの部分とは別個のコンポーネントから製造される可能性もある。突起６は、所定位置に公差嵌合され、接着され、またはろう付けされる可能性もある。あるいは、または追加的に、保持壁７は、たとえば押出し成形によってヒートシンク１の残りの部分と一体成形される、もしくは残りの部分とは別個に製造される可能性もあり、または、組み立てられたシートメタル部品である可能性もある。次に、保持壁７は、公差嵌合され、所定位置に接着され、ろう付けされ、または溶接される可能性もある。
【００８０】
図９を参照すると、図３の実施形態の一部の、突起装置を示す拡大上面図が描かれている。この実施形態で分かるように、突起６は、規則的に離隔されたピンである。
【００８１】
突起６はピンとして示されているが、他の配置も可能であり、実際に有利であり得る。突起６は、フィンであっても、ピンとフィンとの組合せであってもよい。以下、こうした変形例の幾つかについて説明する。たとえば、ピンおよび／またはフィンは、非線形的に（直線状でなしに）配列されてもよい。これにより、冷却材の半径方向の流れが改善され得る。これから説明する変形例は、代替実装としての可能性を示す例であり、当業者には、さらなる選択肢が容易に考慮されるであろう。
【００８２】
図１０を参照すると、図３の実施形態の突起装置の第１の変形例の上面図が示されている。この場合の突起は、螺旋設計で配列されたピン６およびフィン６’を備えている。これらの突起もやはり、冷却液の半径方向の流れを促進する。
【００８３】
図１１を参照すると、図３の実施形態の突起装置の第２の変形例の上面図が示されている。突起は、「クモ状」設計で配列されたピン６およびフィン６’’を備えている。先の設計と同様に、これも半径方向の流れをさらに促進した。
【００８４】
図１２を参照すると、図３の実施形態の突起装置の、突起がピン６およびピン−フィン６’’’を備える、第３の変形例の上面図が示されている。これらは、「バースト」設計で配列され、同様に半径方向の流れを促進する。
【００８５】
次に、図１３を参照すると、図３のヒートシンクの一部の、突起装置の高さを示す断面図が示されている。本図で分かるように、ピン６は、保持壁７の高さと同一平面上にある。これには、幾つかの利点がある。保持壁７は、全ての突起６の完全な湿潤を保証することができる。言い換えれば、（ピンであれ、フィンであれ、またはこれらの組合せであれ）突起６の全ては、冷却材８内に沈められることが意図されている。これは、可能な限りのあらゆる表面が放熱に使用されていることを確実にする手助けとなり得る。さらに、突起６が保持壁７と同じ高さであることから、冷却材は、突起６を迂回することも、これらを乗り越えていくこともできない。突起６が図１３に示すようなピンである必要はなく、こうした設計は、突起６の形成方法に関わらず可能であり得る。
【００８６】
次に、図１４を参照すると、図３の実施形態の突起装置の高さの第１の変形例の断面図が示されている。本図では、突起６ａが保持壁７より低い高さにある。この場合は、突起が完全に濡れるという利点が保たれるものの、冷却材が突起を迂回し得るという利点はない。図１５を参照すると、突起６ｂが保持壁７の高さより高い、図３の実施形態の突起装置の高さの第２の変形例の断面図が示されている。これは、冷却材が突起６ｂを迂回できないという利点を保っているものの、全ての突起６ｂが完全に濡れるという利点はない。
【００８７】
次に、図１および図２を再度参照して、（図１に最も明確に示されている）冷却モジュール１００の別の部分について論じる。容器１１０の中央には、電子デバイス２４が置かれている。これは、典型的には、電源である。これは、保持壁２７により境界をつけられる、容器１１０のベース部位の、回路基板１５とは別個の部分内に位置する。ここで図１６を参照すると、図１に示す電子デバイス２４および保持壁２７の一変形例に対応する、本開示によるヒートシンクの第２の実施形態の断面図が示されている。図１７は、図１６のヒートシンクの斜視図を示す。図１７は、図１６のヒートシンクの斜視図を示す。
【００８８】
この実施形態では、ヒートシンク２０は、容器１１０のベース１２０上に設けられている。ヒートシンク２０は、ベース２１と、保持壁２７とを備える。電源２４などの電子デバイスは、ベース２１および保持壁２７により画定される容積（内容積）内で、ヒートシンク２０のベース２１上に位置する。ヒートシンク２０の構築プロセスおよび／または材料は、先に述べたヒートシンク１に対して使用されたものと同一であっても、類似するものであってもよい。
【００８９】
冷却材は、管２２によってこの容積内に運ばれる。図１６に示すように、この冷却材は、チューブの端から、ベース２１および保持壁２７により画定される容積の下側部分に直に流れ込む。電子デバイス２４は、冷却材内に完全に沈められて示されている。しかしながら、これは、熱抽出および冷却材の量に関する最も効率的なシナリオに依存して、部分的に沈められるだけでよい場合がある。
【００９０】
本開示における他の実施形態の場合のように、冷却材は、複数の冷却レベルを見込んで、保持壁２７を乗り越えて流れることができる。この特徴について先に同定したものと同じ利点が、この実施形態にも等しく当てはまる。さらに、これは、２つの冷却レベルを提供することができ、低温コンポーネント１０は、ヒートシンク２０の容積内の冷却材のレベルではない層レベルの冷却材によって冷却される。この場合も、一時的冷却冗長性の利点が提供される。
【００９１】
切欠き２５は、冷却材送込み管２２とは反対側の容積の他端に流し口を作るために使用される。これは、冷却材の流れに方向を与え、かつより冷たい冷却材が側壁を越えて真っ直ぐにポンピングされる際に、コンポーネントが停滞した冷却材内に留まることのないように保証することができる。
【００９２】
これについては、様々な設計が可能である。図１７Ａを参照すると、図１６および図１７の実施形態の第１の変形例を組み込んだ冷却システムの斜視図が示されている。図１７Ｂも参照すると、図１７Ａの冷却システムの分解図が示されている。冷却システムの発熱（または放熱）コンポーネントまたはデバイスは、典型的には回路基板（ＰＣＢまたはマザーボードなど）である基板１１２上に搭載される。これらのコンポーネントまたはデバイスの中には、低レベルの冷却液では容易に冷却され得ないものがある。解決策としては、図１６および図１７に示すヒートシンク２０の一般的な設計によるものが実現可能である場合もある。しかしながら、ベース（ヒートシンク２０のベース２１など）は、不要である。
【００９３】
代わりに、保持側壁が設けられ、これが、冷却材を保持するための容積を生み出す堰止壁として作用する。容積のベースは、基板１１２によって提供される。例としては、第１の保持壁１１３、第２の保持壁１１４および第３の保持壁１１５が挙げられる。保持壁は、あらゆる材料（金属、プラスチック、シリコーンなど）から作成可能であって、基板に接着、粘着、ねじ留めされる、または他の方法で固定または取り付けられることが可能である。また、側壁は、オーバー成形、シリコーン鋳造または３Ｄ印刷される可能性もある。側壁と基板との間の接合部は、ガスケットまたは粘着テープを用いて密封される可能性もある。保持壁および基板により形成されるヒートシンクは、冷却されるコンポーネントの冷却要件または設置面積に依存して、いかなる形状または高さであってもよい。
【００９４】
冷却材は、ポンプ（不図示）から、基板１１２および第１の保持壁１１３により形成される容積に、第１の管１１６を用いて供給され、基板１１２および第２の保持壁１１４により形成される容積には第２の管１１７を用いて、かつ基板１１２および第３の保持壁１１５により形成される容積には第３の管１１８を用いて供給される。図１７Ａおよび図１７Ｂに示す設計では、各管が冷却材を個々の保持壁の上部に供給するように示されているが、冷却材の送達に（たとえば、本明細書でさらに開示するような）他の方法も使用可能であることは、理解されるであろう。
【００９５】
この設計の第２の変形例では、ベース２１は、設計の別個のコンポーネントである必要はなく、容器のベースまたは回路基板のベースであってもよい。図１７Ｃを参照すると、こうした方針に沿った図１６および図１７の実施形態の第２の変形例が示されている。基板１２１は、容器の既存部分であって、たとえば、（図１６に示すような）容器ベース１２０または（たとえば、図２に示すような）回路基板１５である。保持壁は、基板１２１に対して垂直である垂直回路基板１２２によって部分的に形成される。垂直回路基板１２２により形成されていない保持壁のパーツは、側壁部１２３によって形成される。この場合、２つの垂直回路基板１２２は、対向する壁を形成するように設けられ、同じく対向する壁を形成する側壁部１２３と共に長方形の内容積１２５を形成する。垂直の回路基板１２２および側壁部１２３は、基板１２１に対して部分的に密封され、よって、内容積１２５に方向づけられる冷却液は、内容積１２５内のコンポーネント（不図示）間に保たれる。部分的な密封により、一部の液体は、シールの隙間を介して内容積１２５から流れ出ることがあるが、その流量は、典型的には、液体の供給量より格段に少ない（内容積１２５に供給される液体量の５０％、３０％、２５％、２０％、１０％、５％または１％）。場合により、基板１２１に対する垂直回路基板１２２および側壁部１２３の密封は、より堅固または完全なものであってもよい。冷却液（不図示）を内容積に方向づけるための手段としては、本明細書において、たとえば図７、図８、図８Ａ〜図８Ｆまたは図１６を参照して説明したもの、または後述するさらなる選択肢のうちのいずれが含まれてもよい。
【００９６】
次に、図１７Ｄを参照すると、図１７Ｃに示す第２の変形例の改変が示されている。ここでは、唯一の垂直回路基板１２２が３つの側壁部１２３と共に設けられ、合わせて基板１２１に対する内容積１２５を提供している。垂直回路基板１２２および側壁部１２３の数は、さらに変更されてもよく（保持壁の形状が正方形である必要はない）、よって実際のところ、保持壁の全てが完全に側壁１２３によって、または完全に垂直回路基板１２２によって提供され得ることが、認識されるであろう。このような設計は、スペース効率がよいものであり得、かつ特定のコンポーネント構成用に最適化され得る。たとえば、保持壁の一部または全ては、既存のコンポーネントを用いて形成することが可能である。これにより、堰止め効果を用いて内容積１２５が生み出される。
【００９７】
図１８を参照すると、図１６および図１７の実施形態の第３の変形例の分解斜視図が示されている。この実施形態において、ヒートシンク２０’は、ベース２１および保持壁２７によって画定される容積を含む。電子デバイス２４は、この容積の内部に用意される。冷却材は、管２２を介して容積に送達される。しかしながら、この冷却材は、容積の下部へと供給される代わりに、ノズルアタッチメント２３を介して容積の上部に供給される。これにより、冷却材の流れの方向がより良く制御され得る。冷却材送込み管２２とは反対側にある容積の他端における流し口２５は、この場合も冷却材の流れに方向を与え得る。この変形例では、流し口２５に関わる他の利点も提供される。図１９を参照すると、図１８の、ノズル部３を取り外されている状態の分解図が示されている。ノズルを設ける必要はなく、冷却材は、管の端から直に流れ得る。
【００９８】
図２０を参照すると、本開示によるヒートシンクの第３の実施形態の斜視図が示されている。これは、電子デバイス３４が用意される容積を画定するベース３１および保持壁３７を備えることにおいて、第２の実施形態に類似する。冷却材は、管３２を介して容積内に到達し、管３２とは反対側の容積の他端に、冷却材を流すための流し口３５が設けられている。
【００９９】
図２１は、図２０に示す実施形態の一変形例の分解斜視図を示している。同じ特徴を示す場所には、同じ参照数字を用いている。この変形例では、管３２にノズルアタッチメント３３が装備され、よって冷却材は、ベース３１および保持壁３７により画定される容積の上部に供給される。
【０１００】
これに関しては、ノズルアタッチメント３３が省略される、さらなる変形例も提供されるであろう。
【０１０１】
次に、本開示の一般化されたさらなる態様について考察する。
冷却モジュール内に位置決めされかつ冷却液に浸漬される電子デバイス用ヒートシンクが、提供され得る。ヒートシンクは、内容積を画定する壁装置を有し、内容積内には電子デバイスが搭載されかつ動作中は電子デバイスの周りに冷却液が蓄積し、よって、熱は、電子デバイスから、内容積内にたまる冷却液に移送される。場合により、電子デバイスは、内容積内に取り付けられて、さらに提供されてもよい。好ましい実施形態において、電子デバイスは、電源ユニットである。
【０１０２】
典型的には、壁装置は、冷却モジュール内にヒートシンクを搭載するように構成されるベースと、ベースから延びる保持壁とを備え、ベースおよび保持壁は、冷却液を蓄積するための内容積を画定する。したがって、壁装置は、上部が開いた（または、部分的に囲まれた）直方体形状または角柱形状の構造体を画定してもよい。具体的には、内容積を画定するベースまたはベース面は、平面である。たとえば、ベースの表面は、結果としてヒートシンクが搭載される容器の表面にぴったりくっついてもよい。また、平坦なベース面は、特に電子デバイスも平坦な搭載面を有する場合、内容積内において電子デバイスがベースにぴったりくっつくことを可能にし得る。
【０１０３】
場合により、ベースは、冷却モジュールを収容する容器の表面、または冷却モジュール内の回路基板によって提供されてもよい。あるいは、または追加的に、保持壁の一部または全ては、冷却モジュールを収容する容器の側面、または冷却モジュール内の回路基板によって形成されてもよい。これにより、ベースおよび／または保持壁は、ヒートシンクの別個のパーツである必要がない場合もあり、冷却モジュールの他のパーツまたはコンポーネントと一体化されてもよい。
【０１０４】
本開示の他の態様または実施形態に関して述べたように、壁装置は、有益には、内容積内にたまる冷却液のレベルが内容積外部の冷却材レベルより高くなるように配置される。こうした利点（および場合により、実装）は、概して、他の実施形態または態様の場合と同じである。
【０１０５】
好ましい実施形態では、壁装置が流し口をさらに画定する。これは、冷却液が内容積から流れ出ることを可能にし得る。また、これは、ヒートシンクの内容積を介する、かつ／または内容積内部の冷却液の流れも（少なくとも部分的に）画定し得る。流し口は、たとえば、壁装置または保持壁における切り欠きであってもよい。
【０１０６】
さらに、電子デバイスが冷却液に少なくとも部分的に浸漬され得るように電子デバイスを収容するための容器と、本態様に関連して本明細書で記述しているヒートシンクとを備える、電子デバイス用の冷却モジュールも考察され得る。冷却モジュールは、具体的にはポンプを備えることにより（但し、本明細書の他所で論じた代替物も代わりに使用され得る）、冷却液が容器内を流れるようにさらに構成されてもよい。さらに、冷却モジュールは、ポンピングされる冷却液を受け入れるように配置されかつ流れる、またはポンピングされる冷却液がそこから出てヒートシンクの内容積内に方向づけられる出口を有する、少なくとも１つの管を備えてもよい。
【０１０７】
内容積の形状は、延伸されてもよい（たとえば、長方形の外形を有する）。これにより、延伸された内容積の対向する両端における第１および第２の端部分が画定されてもよい。よって、管の出口は、好ましくは第１の端部分に位置決めされ、かつ流し口は、好ましくは第２の端部分に位置決めされる。これにより、内容積の延伸された大きさに沿って冷却液の流れが促進され、電子デバイスとのより効率的な接触が可能となる。
【０１０８】
実施形態によっては、出口は、内容積の上半分の高さ（言い換えれば、内容積の上半分）内に位置決めされる。これにより、冷却液の流れは、出口が下半分に位置決めされる場合より良好に方向づけられ得る。他の実施形態において、出口は、内容積の下半分の高さ内に位置決めされる。これにより、最も冷たい冷却材が電子デバイスと接触する時間が長くなり得、出口を上半分に設ける場合に比べて効率が高まり得る。さほど好ましくない実施形態では、出口は、内容積の高さの中間辺りに位置決めされる。
【０１０９】
管の出口は、１つまたは複数のノズルを備えてもよく、各ノズルは、流れる、またはポンピングされる冷却液を内容積の個々の一部に方向づけるように構成される。たとえば、この配置は、本開示の他の実施形態または態様に関して記述したもののようであり得る（かつ／または、記述したものと同様に実装され得る）。たとえば、１つまたは複数のノズルは各々、少なくとも１つの管の個々の一端に押込み嵌めにより結合するように構成されてもよい。
【０１１０】
冷却液は、有利には、１次冷却液である。よって、冷却モジュールは、２次冷却液を受け入れて１次冷却液から２次冷却液に熱を移送するように構成される、熱交換器を備えてもよい。１次および２次冷却液に関する詳細は、他の態様に関連して先に論じている。ポンプは、冷却液を流して熱交換器に出入りさせるように構成されてもよい。１つまたは複数のノズルは、好ましくは、熱交換器から１次冷却液を受け入れるように配置される。
【０１１１】
これまで、特定の実施形態について説明してきたが、当業者には、様々な改変および代替が可能であることが認識されるであろう。容器１１０の設計は、示されたものとは形状および／または構造が異なっていてもよい（たとえば、直方体でなくてもよい）。本明細書に開示する設計の熱伝導性部品のいずれも、銅またはアルミニウムなどのあらゆる熱伝導材料を用いて形成されてもよい。熱性能を向上させるために、金メッキなどの様々なプランティングまたはコーティングが使用される可能性もある。表面積を増やすために、レーザ焼結、ハニコーンまたはフォームなどの様々な材料構造が使用される可能性もある。
【０１１２】
ヒートシンク１に関して言えば、ベース構造が異なってもよい。たとえば、マウント１６は、異なる方法で設けられてもよい。基板１７は、平面である必要はない。
【０１１３】
固定ねじ１３については、接着剤、リベットまたは他のアタッチメント形式などの代替品が検討されてもよい。保持壁１７、３７は、単一（一体式）の壁として設けられても、複数の壁として設けられてもよい。また、保持壁１７、３７の形状および／またはサイズも、調整されてもよい。
【０１１４】
また、ヒートシンク２０の設計も、異なる形状、サイズおよび／または実装によって変更されてもよい。たとえば、これは、複数の保持壁を用いて、かつ／または非平面のベースを用いて形成されてもよい。ベース１２０および保持壁２７（または、これらの変形例）は、一体式のコンポーネントであっても、別個のコンポーネントであってもよい。高温コンポーネント１２および電子デバイス２４などの電子デバイスまたはコンポーネントが、少なくとも１つ（または、幾つかもしくは全て）の平面、特にヒートシンクが搭載され、配置されまたは固定される表面（取付け面）、を有することは、典型的である。しかしながら、本開示の態様は、平面を持たない電子デバイスおよび／またはコンポーネントと共に使用されるように容易に適合化されることが可能である。たとえば、取付け面は、バンプを有し、湾曲され、ポイント（たとえば、三角形または他の多角形状に成形されたもの）を備えることが可能である。
【０１１５】
高温コンポーネント１２および／または電子デバイス２４として示されているものについては、たとえば、異なる形状、構造または用途を有する代替の電子デバイスが使用されてもよい。実施形態によっては、低温コンポーネント１０が設けられなくてもよく、かつ／または異なる設計の回路基板１５が存在していても（または、実際のところ、存在していなくても）よい。回路基板１５および／またはコンポーネントの配置は、大幅に変更されてもよい。たとえば、電子デバイス２４の位置は、図示されているものとは異なってもよい。
【０１１６】
容器内部における冷却液の流れは、好ましくは、ポンプ１１を用いて達成される。しかしながら、存在するポンプの数は、図示されているものより多くても少なくてもよく、かつ実際のところ、実施形態によっては、設けられるポンプが１つであってもよい。あるいは、冷却液の流れは、ポンプなしに達成されかつ／または促進されてもよい。たとえば、容器１１０および／または冷却液の構成が何らかの他の方法によって冷却液の流れを可能にするものであれば、これが可能である。１つのアプローチは、冷却モジュールの動作の自然な結果、すなわち、電子コンポーネントおよび／またはデバイスは、動作すると、冷却液の加熱および対流を引き起こすこと、を利用するものである。冷却液が対流すると、冷却液が流れる。容器１１０を適切な向きまたは設計にすれば、冷却液の対流を容器１１０内で循環させ得る。次いで、冷却液の流れは、容器１１０内部のバフル板または他の適切な構造体によってさらに促進され得る。また、冷却液を流す他の設計も適するであろう。
【０１１７】
本開示のさらなる態様のヒートシンク装置は、垂直に向けられたプリント基板（ＰＣＢ）上に搭載される（冷却対象である）発熱する電子デバイス上に、またはその周囲に嵌まるように設計される。この態様の特徴は、適用可能であれば、本明細書に開示する他の態様にも適用され得る。電子デバイスは、プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または動作中にかなりの熱出力を伴う他の電子デバイスであってもよい。この態様のプリント基板は、冷却モジュールの容器内に搭載され（「ブレード」と称することもあるが、後述の図には示されていない）、かつたとえば、容器内に水平に搭載されるマザーボード上に（またはマザーボードに隣接して）搭載されるドーターボードであってもよい。本明細書で使用する垂直および水平という用語は、床と、床から延びる側壁とを備える冷却モジュールの容器を指す。水平は、床に平行であることを含意し、垂直は、床に垂直（典型的には、１つまたは複数の側壁に平行）であることを含意する。上部は、容器の床から遠位であることを含意し、下部は、容器の床に近接することを含意する。冷却モジュールの容器は、冷却モジュールの内容積を密封するための蓋を有してもよい。
【０１１８】
図２２Ａを参照すると、ヒートシンク装置の第４の実施形態の分解正面図が示されている。ヒートシンク装置は、熱界面材料４１と、ヒートシンク突起部４２と、保持壁４６と、管４９とを備える。ヒートシンク突起部４２は、搭載面部４２ａ（熱界面材料４１上に搭載されるべきもの、熱界面材料４１がない場合は、電子デバイス４３の表面上に直に搭載される）と、突起４４とを備える。冷却液は、管４９を介して供給され、保持壁４６および搭載面部４２ａにより形成される内容積内に進む。熱界面材料４１は、ヒートシンク突起部４２を電子デバイス４３に熱接合する。保持壁４６は、金属などの熱伝導材料から形成されてもよい。突起４４は、本実施形態では線形フィンとして示されているが、ある範囲のタイプのフィン、ピンまたはピンとフィンとの組合せを代替として使用することができる。また、ＰＣＢ４５上には、追加のデバイス６１が設けられるが、この場合、これらはランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）デバイスである。
【０１１９】
図２２Ｂを参照すると、図２２Ａの実施形態の組立斜視図が示されており、図２２Ｃを参照すると、図２２Ａの実施形態の組立側面図が示されている。これらの図から、保持壁４６と管４９との相対的な位置合わせが分かる。使用に際して、冷却液は、管４９から供給されて、保持壁４６と搭載面部４２ａとで画定される内容積内に蓄積する。図２２Ｃには、通常動作における容器の冷却液レベル５４も示されている。容器内の冷却液の深さは、いずれの電子デバイスをも沈める必要がないことから、低いままに（電子デバイス４３および／または保持壁４６の高さより低く）しておくことができる。正確に言えば、冷却液は、（熱界面材料４１を介して電子デバイス４３に熱結合される）ヒートシンク突起部４２に当てて保持されるが、保持壁４６により画定される内容積の上部は開いている。これにより、冷却液は、内容積から溢れ出ることが可能となる。
【０１２０】
図２２Ｄも参照すると、図２２Ａの実施形態の分解背面図が示されている。これは、管４９から、管４９内の一連の冷却材送達孔５０を介して、保持壁４６により画定される内容積に至る冷却液の流れを詳しく示している。冷却材送達孔５０の位置合わせおよび間隔は、所望に応じて冷却液を内容積の特定部分に送達するように設定されてもよい。ＰＣＢ４５上のＲＡＭ６１などの他のコンポーネントには、他の管（不図示）を用いて冷却材が送達される。
【０１２１】
保持壁４６のベース（すなわち、底部）には、冷却液用の小孔４８が設けられている。これらの孔のサイズおよび／または管４９を介する冷却液の流量は、冷却液が内容積内に少なくとも既定の持続時間に渡って保持されるように構成されてもよい。こうした孔は、同様の目的で、（たとえば、図３および／または図１６を参照して）本明細書に記述している他の実施形態および設計にも適用されてもよい。
【０１２２】
一般的に言えば、容器内の表面に、容器の床に対して略垂直な向きで搭載されるべき電子デバイス用のヒートシンク装置が考えられ得る。このヒートシンク装置は、内容積を少なくとも部分的に画定するように構成される保持壁を備える。保持壁は、内容積内に方向づけられる冷却液が内容積内に蓄積するように、電子デバイス上に搭載される表面（プレートまたは別の表面などであって、平面または他の形状であり得る）と協働する（または協働するように構成される）。ヒートシンク装置は、冷却液を受け入れかつ冷却液をヒートシンクの内容積に方向づけるように配置されるノズル装置をさらに備えてもよい。具体的には、内容積は、熱が電子デバイスから内容積内に蓄積された冷却液に移送されるように画定されかつ／または配置されてもよい。場合により、電子デバイス上に搭載される表面は、保持壁に取り付けられる。
【０１２３】
有利には、保持壁は、容器の床に対して略平行に向けられるベース部を備える。保持壁は、電子デバイス上に搭載される表面（搭載面）をさらに備えてもよい。電子デバイス上に搭載される表面および保持壁（または、保持壁の残りの部分）は、有利には、内容積が、内容積内に蓄積される冷却液を退出させる（好ましくは、容器の床から遠位である）少なくとも１つの開口を有するように協働する（または、協働するように構成される）。ヒートシンク装置は、電子デバイスと電子デバイス上に搭載される表面との間に配置される熱界面材料をさらに備えてもよい。
【０１２４】
ヒートシンク装置は、保持壁および／または電子デバイス上に搭載される表面（搭載面部など）から内容積内に延びる突起をさらに備えてもよい。突起は、場合により、ピンおよび／またはフィンを備える。突起は、電子デバイスの平面に対して垂直方向（具体的には、電子デバイスが略平面である場合）に延びてもよい。実施形態において、突起は、搭載面などの電子デバイス上に搭載される表面から内容積内に延びる。
【０１２５】
設計によっては、保持壁は、容器の床に対して略平行に延びる側壁部（ベース部を含み得る）を備える。よって、保持壁は、容器の床に対して略垂直に向けられる、かつ内容積を少なくとも部分的に画定するように側壁部に嵌まるように配置される、搭載板または搭載面部をさらに備えてもよい。搭載面部または搭載板は、電子デバイスに隣接して、かつ／または電子デバイス上に（具体的には、電子デバイスと熱連通して）搭載されるように構成されてもよい。したがって、搭載面部または搭載板は、電子デバイス上に搭載される表面であってもよい。
【０１２６】
ノズル装置は、場合により、内容積の側面上で容器の床から遠位（内容積の上部）に位置決めされる少なくとも１つのノズルを備える。設計によっては、ノズル装置は、冷却液が通って流れる少なくとも１つのチャネルを形成する（たとえば、管形状の）配管システムを備える。よって、少なくとも１つのチャネルは、各々が冷却液をチャネルからヒートシンクの内容積内に方向づけるためのノズルとして機能する、１つまたは複数の孔を有してもよい。少なくとも１つのチャネルは、場合により、容器の床に対して平行方向に向けられる。
【０１２７】
保持壁（特に、容器の床に近接する保持壁の一部）には、保持壁を介して冷却材を流しかつ内容積から冷却材を退出させることが可能な少なくとも１つの間隙が設けられてもよい。
【０１２８】
次に、図２３Ａ〜図２３Ｅを参照し、第５の実施形態について説明する。
次に、図２３Ａを参照すると、ヒートシンク装置の第５の実施形態の分解正面図が示されている。この第５の実施形態の幾つかの態様は、第４の実施形態と同様であり、よって、同じコンポーネントを示す場合には、同じ参照数字を使用している。ＰＣＢ４５、電子デバイス４３、ヒートシンク突起部４２およびＲＡＭ５１の構造は、第４の実施形態の場合と同じである。
【０１２９】
主たる相違は、冷却液の送達にある。パネル５２は、保持壁４６ａおよびＲＡＭ５１などの基板上の他のコンポーネントに面して垂直に搭載される。パネル５２には、チャネル５３が設けられ、これらのチャネルは、プレート５６によって密封される。図２３Ｂを参照すると、図２３Ａの実施形態の組立斜視図が示されており、パネル５２が保持壁４６ａおよびＲＡＭ５１を覆って配置されていることが分かる。
【０１３０】
次に、図２３Ａの実施形態の組立側面図が示されている図２３Ｃ、図２３Ａの実施形態の分解背面図を示す図２３Ｄ、および図２３Ａの実施形態の組立断面図を示す図２３Ｅを参照する。チャネル５３は、冷却液を受け入れ、冷却材送達孔５０ａを介してこれを分配する。これらは、冷却液の噴流５５を、保持壁４６ａ（およびベース部４２ａ）により画定される内容積内に、およびＲＡＭ５１などの基板上の他のコンポーネント上に注ぎ、または吹き付ける。冷却材送達孔５０ａは、冷却材の送達を変更するように調整されかつ位置変えされることが可能である。パネル５２とプレートアッセンブリ５６とのアッセンブリは、マザーボードまたは他のコンポーネントに別々に装着されることも可能である。
【０１３１】
パネル５２は、冷却材送達孔５０ａで発生する電荷を消散させるように、導電性でありかつ電子コンポーネントと平衡状態にあってもよい。ＰＣＢの反対側面には、ＰＣＢの裏側に搭載されるコンポーネントを冷却するために、余分のパネル５２が追加される可能性もある。
【０１３２】
図２３Ｆを参照すると、第５の実施形態の第１の変形例の組立斜視図が示されている。本図には、先に述べた実施形態で示したものと同様または同一の保持壁４６が見える。ヒートシンク突起部４２’は、垂直のフィン突起を備える。管４９’は、保持壁４６の下側ベース内の開口に直に結合されている。これは、図２３Ｆの第１の変形例の断面図が示されている図２３Ｇを参照するとより分かりやすい。これにより、管４９’は、冷却材を保持壁４６により画定される容積内に直に提供し得る。これは、たとえば図８Ａに示す設計に類似している。図２３Ｈを参照すると、第５の実施形態の第２の変形例の組立斜視図が示されており、図２３Ｆの設計に類似しているが、ヒートシンク突起部４２’’がピン突起で形成されている。図２３Ｉでは、図２３Ｈの第１の変形例の断面図が示されており、管４９’がより明確に分かる。ここで説明している２つの変形のいずれかに対するさらなる変形例（不図示）では、管４９’は、保持壁４６の側面における開口または間隙に直に結合されてもよい。
【０１３３】
上述の概論においては、少なくとも１つのチャネルが容器の床に対して垂直方向に向けられていることが考えられ得る。あるいは、または追加的に、配管システムは、第１および第２のパネルを備えてもよく、第１および第２のパネルの一方または双方は、少なくとも１つのチャネルを形成するように成形され、かつ第１および第２のパネルは、冷却液がこの少なくとも１つのチャネルを流れることを可能にすべく相互に取り付けられる。第１または第２のパネル（特に、少なくとも１つのチャネル）には、冷却液を少なくとも１つのチャネルから内容積に流すことを可能にする１つまたは複数の孔が設けられてもよい。保持壁における（たとえば、容器の床に垂直な部分の縁に沿った）開口は、冷却液が孔のうちの１つまたはそれ以上から内容積に入ることを可能にし得る。
【０１３４】
次に、図２４を参照すると、本開示によるヒートシンク装置の第６の実施形態の分解正面図が示されている。この実施形態では、ヒートシンクを構成するコンポーネントのみが示されている。本明細書で説明する第４および第５の実施形態からは、ヒートシンクが（たとえば、熱界面材料の使用に関連して）電子デバイスおよび冷却材モジュール内の他のあらゆるコンポーネントにどのように嵌合されかつ／または結合されるかが理解されるであろう。ヒートシンク装置は、搭載面部６１と、突起（ピン形式）６２と、バフル６３と、保持壁６４と、カバー部６５とを備える。
【０１３５】
搭載面部６１上のピン６２およびバフル６３のパターンは、冷却液が流れるための対称的な２チャネルを作り出す。保持壁６４およびカバー部６５は、搭載面部６１と共に、ヒートシンクの内容積を画定する。冷却液は、（先に述べたような）第４および／または第５の実施形態または代替実施形態のノズル装置を用いて内容積に供給される。この方法において、冷却液は、垂直に配向されるＰＣＢに対して平行または垂直のいずれかで内容積に流れ込む。冷却液は、内容積の上部および中央に向かって送達される。この方法において、冷却液は、双方のチャネルへと流される。これにより、冷却液は、ピン６２の底部へと押し下げられ、その後再び上昇して上側部（角）から内容積を出る。有益には、これにより、冷却液が電子デバイスのより広い（および潜在的には可能な限り広い）表面積、および／または電子デバイス上に搭載される、もしくは熱結合される表面（搭載面部６１など）に接触することが保証され、また、冷却液が電子デバイスの全表面を通って流されてこれを冷却する。
【０１３６】
これは、本明細書に開示する他の実施形態またはその変形例と組み合わせることが可能である。たとえば、冷却液が内容積に供給される方法は、第４の実施形態、第５の実施形態またはこれらの組合せに従って実装されることが可能である。
【０１３７】
次に、図２５Ａを参照すると、図２４の実施形態の第１の変形例の分解正面図が示されている。図２４の実施形態と同様に、ヒートシンク装置は、搭載面部６１と、突起（ピン形式）６２ａと、バフル６３ａと、保持壁６４ａと、カバー部６５ａとを備える。搭載面部６１を除く、他のコンポーネントの構成および／または構造は、図２４に示すものとは異なる。具体的には、図２５Ａに、単一の螺旋形バフル６３ａが示されている。ピン６２ａおよび保持壁６４ａには、バフル６３ａの設計に対応する適合化が行われている。搭載面部６１、保持壁６４ａおよびカバー部６５ａは、協働して内容積を画定する。さらに、カバー部６５ａは、冷却液を受け入れかつ／または冷却液を内容積内に方向づけるための入口またはノズルとして作用することができる孔６６を含む。冷却液は、カバー部６５ａの中央部分（カバー部６５ａの幅および／または高さのサイズに対して）から内容積内に方向づけられる。
【０１３８】
図２５Ｂを参照すると、図２５Ａの実施形態の一部分の、組み立てられた形態における正面図が示されている。冷却液は、内容積内の搭載面部６１のエリアの中央部分に対して垂直に内容積に入る。したがって、冷却液が、バフル６３ａにより形成される螺旋経路を回って進められ、延ては全ての内容積を通過した後に内容積を出る様子が分かる。
【０１３９】
次に、図２６Ａを参照すると、図２４の実施形態の第２の変形例の分解正面図が示されている。図２４の実施形態の場合のように、ヒートシンク装置は、搭載面部６１と、突起（ピン形式）６２と、バフル６３ｂと、保持壁６４ｂと、カバー部６５ｂとを備える。搭載面部６１およびピン６２を除く、他のコンポーネントの構成および／または構造は、図２４、図２５Ａおよび図２５Ｂに示すものとは異なる。しかしながら、バフル６３ｂは、図２４に示すバフル６２に類似する。
【０１４０】
主たる変更は、保持壁６４ｂおよびカバー部６５ｂにある。具体的には、カバー部６５ｂは、冷却液を受け入れかつ／または冷却液を内容積内に方向づけるための入口またはノズルとして作用することができる、開口６７を含む。冷却液は、カバー部６５ａの上部中央部分（上部は高さに対して、中央は幅に対して）から内容積に方向づけられる。
【０１４１】
次に、図２６Ｂを参照すると、図２６Ａの実施形態の一部分の、組み立てられた形態における正面図が示されている。この構成は、図２４の実施形態の対応する構成と同様（または同じ）である（バフルが内容積内に冷却液を流すための２つのチャネルを形成している）。図２４の設計では、冷却液が内容積内へと下向きに、すなわち、容器の床に対して略垂直方向に方向づけられる。これに対して、図２６Ａの実施形態は、冷却液を内容積内へと横向きに、すなわち、容器の床に対して略平行方向に方向づける。双方の実施形態で、冷却液は、内容積の（容器の床から遠位にある）上部から内容積内へと方向づけられる。具体的には、冷却材は、内容積の幅（容器の床に平行なサイズ）に対して中心部に方向づけられる。
【０１４２】
先の一般論で言えば、保持壁は、容器の床に対して略平行に延びる側壁部（ベース部を含み得る）を備えるものと考えられ得る。よって、保持壁は、容器の床に対して略垂直に向けられる、側壁部とぴったり合って内容積を画定するように配置される、カバー部をさらに備えてもよい。側壁部およびカバー部は、分離可能であってもよい。このようなある特定の実施形態は、先に述べたように、搭載面部と組み合わされてもよい。
【０１４３】
実施形態において、突起は、内容積内の冷却液の流れを方向づけるように構成される１つまたは複数のバフルを備える。たとえば、１つまたは複数のバフルは、冷却液を容器の床に近接する内容積の第１の部分に（たとえば、重力下で）流すようにし、かつ続いて、容器の床から遠位である内容積の第２の部分に流れるように構成されてもよい。これは、内容積を巡る冷却液の循環を、具体的には冷却液の動きを促進する重力を利用して可能にし得る。あるいは、または追加的に、１つまたは複数のバフルは、有利には、冷却液を、具体的には内容積から出る前に、内容積のより中心部寄りから内容積のより外側部分寄りに流すように構成される。設計によっては、１つまたは複数のバフルは、冷却液を蛇行形状および／または螺旋形状のチャネルに流すように構成される。
【０１４４】
ある特定の実施形態において、１つまたは複数のバフルは、ノズル装置からヒートシンクの内容積内に受け入れられる冷却液が２つの別個の流路を介して流れるように構成される。特に、冷却液が内容積へと（容器の床から遠位である）その上部から方向づけられる場合、これにより、冷却材は、内容積の全ての部分、具体的には内容積内の電子デバイスに隣接する表面積、に到達することが可能となり得る。別個の２流路は各々、概して、電子デバイスおよび他の構成態様に依存して対称であっても、非対称であってもよい。
【０１４５】
ノズルの位置は、内容積の上部または（具体的には容器の床に対して垂直なサイズに沿った）内容積の表面積の中心部にあってもよい。好ましくは、ノズルは、冷却液を容器の床に平行な内容積のサイズ（具体的には、こうしたサイズの長い方）に沿って内容積の中心部に方向づけるように位置合わせされる。ノズルの位置は、場合により、動作中に冷却液を内容積の最も熱い部分に方向づけることを可能にする。
【０１４６】
本開示によるヒートシンク装置がタンク内に搭載されることは、理解されるであろう。考えられるタンク（容器または冷却モジュール）構成の詳細は、図１〜図２１を参照したこれまでの論考、ならびに国際特許公開第２０１８／０９６３６２号パンフレットおよび国際特許公開第２０１８／０９６３６０号パンフレットに見出し得る。タンク（「ブレード」と称されることもある）は、典型的には、内部にそのうちの少なくとも１つが垂直に搭載される１つまたは複数の電子デバイスおよび冷却液を保持するための内容積を画定する、概ね直方体形状の容器である。このようなタンク構成は、典型的には、ポンプ、１次冷却材としての冷却液からタンク外部の２次冷却材に熱を移送するための熱交換器、および容器容積内で冷却液を移送するための配管システム、のうちの１つまたはそれ以上を含む。容器は、通常、内側から冷却液が漏れないように密封される。容器内部の冷却液の量は、典型的には、冷却液がポンピングされずに容器内に留まった状態で電子デバイスを覆うほど十分なものではない（この状態は、容器内で、垂直に搭載されるいかなる電子デバイスより容器の床により近づいて水平に搭載される一部の、大部分の、または好ましくは全ての電子デバイスにも当てはまり得る）。これは液浸液冷却と称され、冷却液がポンピングされずに容器内に留まった状態で冷却材のレベルが電子デバイスを覆うに足るものである液沈冷却とは対照的である。本開示によるヒートシンク装置を用いれば、動作中に複数の冷却液レベルが生じ、これにより、冷却液が熱移送効率を高めるように方向づけられる。
【０１４７】
このような浸漬冷却は、多くの利点を実現する。第１に、使用される誘電性冷却材が少なくなり、かつこの冷却材が高価である可能性があることから、コストの大幅な削減が可能である。誘電性冷却液は、典型的には、極めて重い。冷却液の使用量を減らすことで、タンクの据付けおよび／または持ち上げをより簡単にすることができる。また、タンクの据付けに必要なインフラストラクチャも減らすことができる。さらに、タンクは、格段に多い１次冷却液を用いる類似のデバイスまたはシステムより扱いやすいことがある。容器の大部分における１次冷却液のレベルは、容器の上部に近くない。結果として、コンポーネントの保全または交換中にこれが流出する可能性は低い。また、漏れの危険性も減る。
【０１４８】
次に、図２７Ａを参照すると、冷却液の流れを示すためにさらなるパーツと共に組み立てられたヒートシンク装置が示されている。このヒートシンク装置には、垂直ＰＣＢ４５と、ＲＡＭデバイス５１と、冷却液をヒートシンク装置の内容積および／またはＲＡＭデバイス５１に方向づけるためのパネル５２とが示されている。したがって、ヒートシンク装置は、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃ、図２３Ｄおよび図２３Ｅに示すものに準じてもよいヒートシンク装置および他のパーツは、基板７０上に搭載され、実施形態によっては、基板７０は、マザーボード、ベースボードまたはキャリアボードである。垂直ＰＣＢ４５は、基板７０に差し込まれる。場合により、こうした垂直ＰＣＢが複数設けられてもよい。実施形態によっては、基板７０が省かれてもよい。
【０１４９】
他のパーツとしては、ポンプ７２と、熱交換器７４とが含まれる。冷却液（容器内のものについては、「１次」冷却材と称する）は、１次冷却材入口７３を介してポンプ７２に受け入れられ、ポンプは、冷却液を第１の管７６を介して熱交換器に方向づける。１次冷却液は、熱交換器で冷却され、冷却された１次冷却液は、第２の管８２を介してパネル５２のパネル入口８４に輸送され、ここでヒートシンク装置の内容積に、かつ／またはＲＡＭデバイス５１上に方向づけられる。
【０１５０】
熱交換器７４は、２次冷却材（通常は液体、たとえば建物の主供給源から到来し得る水）を受け入れるための２次冷却材入口７８と、２次冷却材出口８０とを含む。２次冷却液は、熱交換器７４を介して１次冷却液から熱を受け取り、こうして１次冷却液を冷却する。熱を帯びた２次冷却材は、２次冷却材出口８０を介して熱交換器（および場合により容器）を出る。
【０１５１】
図２７Ｂを参照すると、図２７Ａの実施形態の、容器内部における切欠き図が示されている。容器の側壁９０および床９１が見える。設計によっては、基板７０が省かれてもよく、よってＰＣＢ４５（または同等物）が床９１または側壁９０上に搭載されてもよい。
【０１５２】
次に図２８Ａを参照すると、図２７Ａの変形例におけるさらなるパーツと共に組み立てられたヒートシンク装置が示されている。これには、図２７Ａに示す設計との類似点が幾つかあり、具体的には、ヒートシンク装置が、垂直ＰＣＢ４５と、ＲＡＭデバイス５１と、冷却液をヒートシンク装置の内容積および／またはＲＡＭデバイス５１に方向づけるためのパネル５２（図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃ、図２３Ｄおよび図２３Ｅに示すものに準じる）とを備える。また、ヒートシンク装置および他のパーツは、基板７０上に搭載され、基板７０は、マザーボード、ベースボードまたはキャリアボードであってもよい。コールドプレート９５を貫通する孔は、垂直ＰＣＢ４５を基板７０に取り付けることを可能にする。場合により、こうしたＰＣＢが複数設けられてもよい。
【０１５３】
また、ポンプ９２も、１次冷却液を受け入れるための１次冷却材入口９３を伴って設けられる。ポンプは、冷却液をパネル５２に方向づけ、冷却液は、パネル５２でヒートシンク装置の内容積内および／またはＲＡＭデバイス５１上に方向づけられる。
【０１５４】
主たる相違は、コールドプレート９５として設けられる熱交換器の形式にある。コールドプレート９５の主要面（伝導面）は、この面と接触する１次冷却液から２次冷却材（有利には、液体であって、たとえば建物の主供給源からの水など）に熱を移送する熱導体として機能する。コールドプレート９５は、２次冷却材（通常は液体であって、たとえば取り込まれる水）を受け入れるための２次冷却材入口９７および２次冷却材出口９９を含む。２次冷却液は、コールドプレート９０を介して１次冷却液から熱を受け取り、この熱を２次冷却材に移送することによって１次冷却液を冷却する（２次冷却材は、冷却プレート９０の伝導面に隣接する管またはチャネルを通り得る）。熱を帯びた２次冷却材は、２次冷却材出口９９を介してコールドプレート（および場合により容器）を出る。
【０１５５】
次に、図２８Ｂを参照すると、図２８Ａの実施形態の、容器内部における切欠き図が示されている。この場合も、容器の側壁９０および床９１に関連する装置の位置合わせが分かる。代替実施形態では、基板７０が省かれてもよく、よってコールドプレート９５が床９１または側壁９０上に搭載されてもよい。よって、コールドプレート９５内の孔は、不要となることがある。
【０１５６】
したがって、一般的に言えば、床を画定しかつ電子コンポーネントを床に対して略垂直の向きで収容するための容積を画定する内面を有する容器と、容器の容積内に搭載される、本明細書に開示するヒートシンク装置と、を備える電子デバイス用冷却モジュールが考えられ得る。冷却モードは、容器の容積内に搭載される電子デバイスも含んでもよい。電子デバイスは、プリント基板上に、容器の床に対して略垂直に向けられて搭載されてもよい。プリント基板は、場合により、容器の床に対して略平行に向けられて（かつ好ましくは容器内に搭載されて）マザーボードに連結され得るドーターボードである。
【０１５７】
好ましい実施形態において、ノズル装置は、流れる冷却液を受け入れ、これをヒートシンク装置の内容積に方向づけるように配置される。たとえば、ノズル装置は、流れる冷却液を、電子デバイスの最も熱い部分に隣接するヒートシンク装置の内容積の一部に方向づけるように配置されてもよい。実施形態によっては、ノズル装置は、複数のノズルを備え、各ノズルは、流れる冷却液を、しきい値レベルを超える温度を有する電子デバイスの一部に隣接するヒートシンク装置の内容積の個々の一部に方向づけるように構成される。
【０１５８】
冷却モジュールは、冷却液を容器内で流すように構成されるポンプをさらに備えてもよい。少なくとも１つの管は、冷却液をポンプからノズル装置に輸送するように配置されてもよい。
【０１５９】
これまで、特定の実施形態について説明してきたが、当業者には、様々な改変および代替が可能であることが認識されるであろう。たとえば、ノズル装置は、設けられるノズルの数、タイプ、形状および／またはスタイルの変更が可能である。冷却液を動作中の内容積の特に熱い部分に方向づけるために、複数のノズルが使用されてもよい。冷却液は、各々が別々のヒートシンク装置用である複数のノズル装置に輸送されてもよい。これが、並行して行われてもよい。あるいは、別々のヒートシンク装置用の複数のノズル装置が、直列に、所謂「デイジーチェーン」構成で連結されることもある。よって、冷却材を第１のヒートシンク装置に送達する管が、適宜、第２のヒートシンク装置へと続いてもよい。
【０１６０】
電子デバイスは、容器内のＰＣＢ上に搭載される必要はなく、別のコンポーネント上または容器の側壁上に搭載される。ＰＣＢは、マザーボードである可能性もある（すなわち、必ずしもドーターボードである必要はない）。容器内には、１つまたは複数のさらなるＰＣＢが存在してもよい。これらのさらなるＰＣＢは、容器の床に対して略平行に向けられても、容器の床に対して略垂直に向けられてもよい。電子デバイス上に搭載される表面は、電子デバイスに取り付けられる別個のコンポーネントであり得るが、当業者には、電子デバイス上に搭載される表面が電子デバイスと一体化されても、電子デバイスの一部であってもよいことが認識され得る。よって、保持壁は、電子デバイスに直に取り付けられてもよい。
【０１６１】
ヒートシンク装置の内容積内部の突起は、様々なパターンが採用されてもよい。突起のパターンは、線形、非線形およびランダムパターンが使用可能である。バフルの位置合わせおよび形状は、図示されているものとは異なってもよい。
【０１６２】
内容積の全てのパーツ内に冷却液を流す代替的なバフル設計は、内容積内で冷却液を流すための１つ、２つまたはそれ以上のチャネルを用いるものが考えられ得る。パフォーマンス向上のために、多孔質の連続気泡金属発泡体が突起と共に、または突起の代替として使用される可能性もある。これは、容積の特定の部位における密度を高めるために鋳造されてもよい。
【０１６３】
上述の実施形態では、搭載面部を用いて内容積が画定されている。しかしながら、他のコンポーネントが（保持壁と協働して）内容積を画定することも可能であり得る。たとえば、ＰＣＢ（すなわち、電子デバイスが搭載されている、または搭載されるべき表面）は、保持壁６と協働することによって内容積を画定してもよい。よってこの場合、電子デバイス３、場合により熱界面材料１およびヒートシンク突起部２の全てが、内容積内に設けられることになる。
【０１６４】
一般的に言えば、容器内の表面に、容器の床に対して略垂直な向きで搭載されるべき電子デバイス用のヒートシンク装置として、最も一般的な態様の一変形例が考えられ得る。このヒートシンク装置は、電子デバイスを少なくとも部分的に囲って内容積を画定するように構成される保持壁を備える。保持壁は、内容積内に方向づけられる冷却液が内容積内に蓄積するように、電子デバイスが搭載されている、または搭載されるべき表面（プレートまたは容器のハウジングもしくは壁、または別の、平面または別様に成形され得る表面など）と協働する（または、協働するように構成される）。電子デバイスが搭載されている、または搭載されるべき表面は、保持壁に取り付けられてもよい。本明細書に記述している他の特徴は全て、任意選択であるなしに関わらず、この変形例で使用されてもよい。
【０１６５】
本明細書に開示する設計の熱伝導性部品のいずれも、銅もしくはアルミニウムまたはこれらの組合せなどのあらゆる熱伝導材料を用いて形成されてもよい。熱性能を向上させるために、金メッキなどの様々なプランティングまたはコーティングが使用される可能性もある。表面積を増やすために、レーザ焼結、ハニコーンまたはフォームなどの様々な材料構造が使用される可能性もある。
【０１６６】
ヒートシンク装置に関しては、図示されているものとは構造が異なってもよい。たとえば、これは、異なる方法で搭載されてもよい。１つまたは複数の保持壁は、単一（一体式）の壁として設けられても、複数の壁として設けられてもよい。また、１つまたは複数の保持壁の形状および／またはサイズも、調整されてもよい。
【０１６７】
ヒートシンクの設計も、単一の一体式コンポーネントまたは別々のコンポーネントの使用を含み、様々な形状、サイズおよび／または実装によって変更されてもよい。電子デバイスまたはコンポーネントが、少なくとも１つ（または、幾つかまたは全て）の平面、特にヒートシンク突起部が搭載され、配置されまたは固定される表面（取付け面）、を有することは、典型的である。しかしながら、本開示の態様は、平面を持たない電子デバイスおよび／またはコンポーネントと共に使用されるように容易に適合化されることが可能である。たとえば、取付け面は、バンプを有し、湾曲され、またはポイント（たとえば、三角形または他の多角形状に成形されたもの）を備えることが可能である。
【０１６８】
図示されている、または説明しているものについては、たとえば、異なる形状、構造または用途を有する代替の電子デバイスが使用されてもよい。実施形態によっては、異なる設計のプリント基板４５があってもよい（または、実際のところ、プリント基板が全く存在しなくてもよい）。回路基板４５および／またはコンポーネントの配置は、大幅に変更されてもよい。たとえば、ＲＡＭ５１の位置は、図示されたものとは異なっていてもよく、ＲＡＭ５１の代わりに、またはＲＡＭ５１に加えて他のコンポーネントが設けられてもよく、または実際のところ、他のコンポーネントを設ける必要はない。
【０１６９】
ヒートシンク装置の他の詳細は、先に述べたような他の態様に関連して見出される場合もある。
【０１７０】
次に、全ての態様に関連するさらなる組合せおよび変形例について論じる。効率向上のためには、複数のヒートシンクを互いに連結することが可能である。たとえば、図２９Ａを参照すると、複数のヒートシンクが直列して冷却液を受け入れるように連結されている第１の設計の斜視図が示されている。４つのヒートシンク２０１が示されており、その各々は、概して図３に示すものに一致している（但し、本明細書に開示している他のあらゆるヒートシンク設計で置換され得ることは、認識されるであろう）。管２０２は（図示されていないポンプから）冷却液を供給し、各ヒートシンクは、個々のノズル２０３を介して管から冷却材を直列に受け入れる。各ノズル２０３内の間隙サイズは、各ヒートシンク２０１への一様な冷却材分配を可能にするように変えられてもよい。たとえば、ポンプ出口に近い方のノズル２０３は、ポンプ出口からより遠いノズル２０３よりも小さい間隙サイズを有してもよい。
【０１７１】
ヒートシンク２０１およびノズル２０３の数は、適宜変えられてもよい。
図２９Ｂを参照すると、２つのヒートシンク２０１が直列に設けられる、複数のヒートシンクが直列して冷却液を受け入れるように連結されている第２の設計の斜視図が示されている。
【０１７２】
あるいは、または追加的に、冷却液は、ヒートシンク２０１に並行して供給されてもよい。図２９Ｃを参照すると、複数のヒートシンクが並列して冷却液を受け入れるように連結されている第１の設計の斜視図が示されている。管２０４からは、ノズル２０３を介してヒートシンク２０１に冷却材を送達する第１の管材２０５に、かつノズル２０３を介してヒートシンク２０１に冷却材を送達する第２の管材２０６に、分岐が設けられている。ノズルの間隙サイズは、変更される必要がないこともあれば、上述の直列連結式ヒートシンクの場合ほどには変更する必要がないこともある。
【０１７３】
次に、図２９Ｄを参照すると、複数のヒートシンクが並列して冷却液を受け入れるように連結されている第２の設計の斜視図が示されている。管２０６は、ノズル２０３を介してヒートシンク２０１に冷却材を供給し、かつここから、ノズル２１２を介してさらなるコンポーネント２１２に冷却材を供給する第１の管材２０７と、個々のノズル２０３を介して垂直基板２０９（垂直ＤＩＭＭ）に冷却材を供給する第２の管材２０８とに枝分かれする。図２９Ｅを参照すると、さらなるコンポーネント２１２が改変されたノズル２１０を介して冷却材を受け入れ、かつ垂直基板２０９が改変されたノズル２１１を介して冷却材を受け入れる、図２９Ｄの設計の改変例の部分断面図が示されている。改変されたノズル２１０および改変されたノズル２１１の設計は、たとえば、図８Ｅおよび図８Ｆのノズルに類似する。
【０１７４】
次に、図３０Ａを参照すると、第１のタイプのヒートシンクから第２のタイプのヒートシンクへの冷却材の移送を示す設計の斜視図が示されている。具体的には、冷却液は、概して図３に示すものに準じる（かつ典型的には、比較的熱いコンポーネントを冷却するための）第１のヒートシンク２０１から、概して図１６に準じる（かつ概して比較的低温で動作するデバイス２３５を冷却するための）第２のヒートシンク２３０に進む。第１のヒートシンク２０１は、第１のレベルにおいて第１の基板２２１上に配置され、第２のヒートシンク２３０は、第１のレベルより低い第２のレベルにおいて第２の基板２２２上に配置される（これにより、冷却材の流れは、重力によって方向づけられる）。管２２５は、冷却材を運ぶために配置される。ヒートシンク２３０には、冷却材が第２のヒートシンク２３０の内容積に入れるようにする入口２３１が設けられている。図３０Ｂを参照すると、図３０Ａの設計の断面図が示されており、本図から、第１のヒートシンク２０１の内容積から管２２５へのアクセスを提供する第１のヒートシンク２０１内の出口２２３を見ることができる。管２２５は、ホース、チャネル、または、冷却液を運ぶことに適する他のデバイスに置換される可能性もある。
【０１７５】
特に図３のヒートシンクおよびその変形例に関連する（但し、本明細書に開示している他のヒートシンクにも当てはまる）さらなる適合化においては、熱移送を促進するために、蒸気導管、ベイパーチャンバもしくはペルチェ素子などのヒートパイプまたは同等物が設けられてもよい。図３１Ａを参照すると、こうしたさらに適合化されたヒートシンクの上面斜視図が示されている。ヒートシンクは、図３に示すものを基礎としており、保持壁２５０および突起２５１を有する。ヒートシンクは、ベース２５２も有するが、これは、本図では見えず、図３１Ａのヒートシンクの底面斜視図を示す図３１Ｂを参照すれば見える。
【０１７６】
ベース２５２の上または内部には、ヒートパイプ２５３が設けられる。これらの配置は、既存の空冷式ヒートシンクに設けられるものに類似する。ヒートパイプ２５２は、ヒートシンクに渡るより良い熱移送を可能にし、よって、熱をより良く拡散させ得る。これにより、ヒートシンクの表面積をより効率的に使用できるようになり得、または、別段で可能になったと思われる表面積より大きい表面積を有するヒートシンクを使用できるようになり得る。この特徴は、図３１Ａのヒートシンクの側面断面図が示されている図３１Ｃを参照することによっても、より明らかに分かる。
【０１７７】
ヒートパイプの配置は、大幅に変更されてもよい。一例として、第１の変形例の底面斜視図が示されている図３１Ｄを参照する。保持壁２５０およびベース２５１が図示されており、ヒートパイプ２５４は、「Ｘ」形状である。次に、図３１Ｅを参照すると、第２の変形例の底面斜視図が示されており、ヒートパイプ２５５が、平行線として形成されている。
【０１７８】
たとえば図２３Ａ〜図２３Ｅを参照して示されているパネルノズル装置は、他のヒートシンク装置に適用されてもよい。一例を、こうした変形ノズル装置を備えるヒートシンクの上面斜視図が示されている図３２Ａを参照して示す。ヒートシンク３０１は、概して図３に準じるものであるが、本明細書に開示しているこうしたあらゆる変形例、または代替のヒートシンクによって置換されてもよい。管３０２は、パネルノズル装置３０３に冷却材を供給し、パネルノズル装置３０３は、ヒートシンク３０１の内容積に冷却材を方向づけるように構成されている。
【０１７９】
次に、図３２Ｂを参照すると、図３２Ａのヒートシンクの上面断面図が示されており、パネルノズル装置３０３のさらなる詳細が分かる。
【０１８０】
管３０２からの冷却材は、複数のチャネル３０４に沿って方向づけられる。各チャネル３０４のベースには、ノズル孔３０５が形成され、これにより、冷却材は、ノズル装置３０３からヒートシンク３０１内に送られる。図３２Ａのヒートシンクの側断面図が示されている図３２Ｃも参照すると、ノズル孔３０５が見える。各ノズル孔３０５のサイズ、位置およびピッチのうちの１つまたはそれ以上は、変更されてもよい。あるいは、または追加的に、チャネル３０４の数、位置および直径のうちの１つまたはそれ以上も、変更可能である。また、単一のパネル３０３に渡るチャネル３０４および／またはノズル孔３０５のこれらのパラメータの変更も可能であり、たとえば、テーパリングによるチャネル３０４のサイズ変更を含む。これらにより、冷却材供給量の制御および／またはバランシングが可能となり得、たとえば、一様な冷却材分配が可能となり得る。ヒートシンクに冷却材を供給する方法は、様々なタイプのノズル設計を含み、多種多様に採用され得ることが認識されるであろう。
【０１８１】
これまでに、ヒートシンクのベースからの冷却材導入について、たとえば図８Ａ、図８Ｂおよび図３２Ｆ〜図３２Ｉを参照して論じてきた。次に、こうした実施形態に対するさらなる変形例について、ベースを介して冷却材を導入するヒートシンクの斜視図が示されている図３３Ａを参照して詳述する。ヒートシンクは、ベース３２１を伴う保持壁３２０を有する（これは、本図では図３に示す設計に概して準じるものであるが、本明細書で示す、または論じているあらゆる代替例に従って、変更される可能性もある）。ベース内には、孔３２２が形成され、冷却材が、保持壁３２０およびベース３２１により形成される内容積内に供給される。冷却材は、管３２５を介して到達する。突起（ピンおよび／またはフィン）が示されていないが、単に明確化を期するという理由によるものであり、よってこうした突起は、たとえば本明細書において他の実施形態に関連して開示している通りに設けられ得る。
【０１８２】
図３３Ｂを参照すると、図３３Ａのヒートシンクの側断面図が示されており、孔３２３が見える。管３２５から到達する冷却材は、ベース３２１と下部ベース３２６との間に形成されるチャネル３２２に供給される。次に、冷却材は、孔３２３を通過して内容積内に入る。各孔３２３のサイズ、位置およびピッチのうちの１つまたはそれ以上は、単一のヒートシンク内および／または複数のヒートシンク間で変更されてもよい。あるいは、または追加的に、チャネル３２３のサイズおよび／または形状は、変更可能である。単一のヒートシンクに渡る孔３２２および／またはチャネル３２３に関するパラメータの変更により、冷却材供給量の制御および／またはバランシングが可能となり得、たとえば、一様な冷却材分配が可能となり得る。これには、たとえば、テーパリングによるチャネル３０４のサイズ変更が含まれてもよい。
【０１８３】
図３３Ａおよび図３３Ｂを参照して示す設計の利点は、冷却材がベース３２１に送達されることにある。水平ヒートシンク（たとえば、図３を参照して示されている）の場合、ベースは、典型的には、動作中のヒートシンクの最も熱い部分である。このようなシステムは、たとえば、ヒートシンク内容積の深さが大きく、高い冷却容量が可能であり得る場合に、特に有益であり得る。
【０１８４】
ヒートシンクとコンポーネントとの一体化は、さらなる利点となり得る。図３４Ａを参照すると、ヒートシンクと一体化された発熱するデバイスの第１の設計の斜視図が示されており、図３４Ｂを参照すると、図３４Ａのヒートシンクの側断面図が示されている。コンポーネントおよびヒートシンク装置３１０は、基板３００（たとえば、回路基板）上に搭載される。ヒートシンクおよびコンポーネントは、一体化された形態３１５であり、よって、保持壁は、コンポーネントハウジングと一体式に形成されている。この設計におけるコンポーネントは、プロセッサであるが、この設計は、あらゆるタイプの発熱するコンポーネントまたはデバイスに適し得る。図３４Ｃを参照すると、図３４Ａのヒートシンクの側断面図が示されており、この一体化をより明確に見ることができる。
【０１８５】
次に図３４Ｄを参照すると、分離可能なヒートシンクを伴う発熱するデバイスの斜視図が示されており、図３４Ｅを参照すると、図３４Ｄのヒートシンクの側断面図が示されている。この設計では、ヒートシンクおよびコンポーネン装置３２０が分離可能な形態を有し、よって、保持壁３２７は、コンポーネントハウジング３２５に（たとえば接着またはこれに類似するものによって）取り付けられている。この設計におけるコンポーネントは、プロセッサであるが、この設計は、あらゆるタイプの発熱するコンポーネントまたはデバイスに適し得る。図３４Ｆを参照すると、図３４Ｄのヒートシンクの側面断面図が示されており、保持壁３２７とコンポーネントハウジング３２５との間の分離をより明確に見ることができる。
【０１８６】
図３４Ｇを参照すると、ヒートシンクに一体化された発熱するデバイスの第２の設計の斜視図が示されている。一体化されたコンポーネントおよびヒートシンク３３０は、基板上に搭載される。図３４Ｈを参照すると、図３４Ｇのヒートシンクの側断面図が示されている。この設計は、ソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）メモリの形態である。
【０１８７】
図３４Ｉを参照すると、マルチ容積垂直ヒートシンク設計の斜視図が示されている。垂直基板３５０（たとえば、冷却モジュールハウジングの側面であっても、垂直に搭載された回路基板であってもよい）には、複数のヒートシンク３５１、３５２、３５３が搭載されて備わっている。第１のヒートシンク３５１は、一番上にあって、第２のヒートシンク３５２は、第１のヒートシンク３５１の下方に、第１のヒートシンク３５１から横方向に僅かにオフセットして搭載され、よって、冷却材は、第１のヒートシンク３５１から溢れて第２のヒートシンク３５２へと方向づけられる。同様に、第３のヒートシンク３５３は、第２のヒートシンク３５２の下方に、第２のヒートシンク３５２から横方向に僅かにオフセットして搭載され、よって、冷却材は、第２のヒートシンク３５２から溢れて第３のヒートシンク３５３へと方向づけられる。これを、カスケード配置と称することがある。基板３５０内には、上側の各ヒートシンクからの溢流を下側の個々のヒートシンクの適正場所に方向づけるためのスロット（不図示）が設けられてもよい。
【０１８８】
単一のヒートシンクを使用して、複数のコンポーネントまたはデバイスを冷却することができる。これを説明するために、例を幾つか論じる。これら全ての例において、ヒートシンクは、概して図３に準じるものであるが、当業者には、これを本明細書に開示しているヒートシンクのあらゆる変形例または代替例によって置換し得ることが認識されるであろう。
【０１８９】
次に、図３５Ａを参照すると、複数のデバイスを冷却するためのヒートシンク装置の第１の設計の斜視図が示されている。ヒートシンク４０１は、基板４００上に搭載されている。図３５Ｂを参照すると、図３５Ａの設計の分解図が示されている。単一のヒートシンク４０１の下には、大きいコンポーネント４０２（プロセッサなど）および複数のより小さいコンポーネント４０３が用意され、これらの全てが１つのヒートシンク４０１によって冷却される。このような配置は、たとえば（ＧＰＵ）に典型的である。
【０１９０】
図３５Ａおよび図３５Ｂに示す配置は、拡大されてもよい。図３５Ｃを参照すると、複数のデバイスを冷却するためのヒートシンク装置の第２の設計の斜視図が示されている。ヒートシンク４１０は、基板４００上に搭載されている。図３５Ｄを参照すると、図３５Ｃの設計の分解図が示されている。単一のヒートシンク４１０の下には、複数の大きいコンポーネント４１２（その各々がプロセッサであってもよい）および複数のより小さいコンポーネント４１３が用意され、これらの全てが１つのヒートシンク４１０によって冷却される。
【０１９１】
図３５Ｅは、複数のデバイスを冷却するためのヒートシンク装置の第３の設計の分解斜視図を示している。これは、第２の設計（図３５Ｃおよび図３５Ｄに示す）に類似する。単一のヒートシンク４１０の下には、複数の大きいコンポーネント４１２が用意され、その各々が、典型的にはプロセッサである。このような配置は、エクサスケールコンピュータに典型的であり、この場合プロセッサは、パフォーマンス向上のために、４つのバッチで搭載されてもよい。
【０１９２】
本明細書に開示している特徴は全て、こうした特徴および／またはステップのうちの少なくとも幾つかが相互に排他的である場合の組合せを除き、いかなる組合わせで組み合わされてもよい。具体的には、本開示の各態様の好ましい特徴は、概して、本開示の全ての態様に適用可能であり、かつ全ての態様の特徴は、いかなる組合せで使用されてもよい。同様に、本質的でない組合せにおいて説明されている特徴は、別々に（組合せではなく）使用されてもよい。
【０１９３】
本明細書に開示しているデバイスのいずれかの製造および／または動作方法も提供する。本方法は、開示している特徴の各々を提供するステップ、および／または個々の特徴をその記述された機能に合わせて設定するステップを含み得る。
【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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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２３Ｅ】
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【図２３Ｆ】
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【図２３Ｇ】
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【図２３Ｈ】
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【図２３Ｉ】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【図２９Ｄ】
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【図２９Ｅ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３１Ｄ】
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【図３１Ｅ】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３２Ｃ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３４Ｃ】
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【図３４Ｄ】
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【図３４Ｅ】
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【図３４Ｆ】
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【図３４Ｇ】
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【図３４Ｈ】
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【図３４Ｉ】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３５Ｃ】
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【図３５Ｄ】
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【図３５Ｅ】
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【国際調査報告】
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