冷却ユニット
【課題】冷媒を循環させて部品を冷却する冷却機構において、冷却効率のよい冷却ユニットを提供する。
【解決手段】冷却ユニットは、冷媒の流入口と排出口とを有するタンクと、前記タンクに接続され、流路を有する第１及び第２の放熱器と、前記タンク内に区画され、前記流入口から流入される冷媒を前記第１の放熱器に送出する流入室と、前記タンク内に区画され、前記第２の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する排出室と、前記タンク内において、前記流入室と前記排出室との間に配設され、冷媒内で発生する気泡を貯留する貯留室とを有する。
【解決手段】冷却ユニットは、冷媒の流入口と排出口とを有するタンクと、前記タンクに接続され、流路を有する第１及び第２の放熱器と、前記タンク内に区画され、前記流入口から流入される冷媒を前記第１の放熱器に送出する流入室と、前記タンク内に区画され、前記第２の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する排出室と、前記タンク内において、前記流入室と前記排出室との間に配設され、冷媒内で発生する気泡を貯留する貯留室とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、電子機器に搭載された電子部品を、冷媒を用いて冷却する冷却ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＣサーバーなどにおいては、複数のサーバーモジュールをラックキャビネットに段積みして搭載するラックマウント方式が主流となっている。各々のサーバーモジュールには、プロセッサ（ＣＰＵ）を代表とする集積回路素子（ＬＳＩ）が１つまたは複数個搭載されている。単体のサーバーや、パーソナルコンピュータにおいては、ＣＰＵやＬＳＩ等の発熱量が大きい部品の直上に専用のファンを取り付けて空冷し動作の安定を図っている。しかしながら、ラックマウント方式においては、高性能化、省スペース化のため、１つのラックキャビネットに、なるべく沢山のサーバーモジュールを積層する必要がある。そのため、個々のサーバーモジュールの厚さを薄くしなければならないため、ラックマウント方式のサーバーモジュールにおいては、ＣＰＵやＬＳＩ等の発熱量が大きい部品に直接ファンを付けることができない。また積層されているため、個々のサーバーモジュール内の熱を外に排出することが難しい。これらの問題を解決するために、ＣＰＵやＬＳＩ等の発熱部品上に冷媒を循環させて冷却し、ＣＰＵやＬＳＩ等から熱を吸収した冷媒を、ポンプでラジエータに循環させて、冷却ファンで、冷媒を冷却して、ＣＰＵやＬＳＩ等を冷却する手段がある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１９６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サーバーの高性能化に伴って、ＣＰＵやＬＳＩ等も高集積化され、発熱量も増大しており、上述した冷媒を循環させて部品を冷却する方法においても、更に効率よく冷却する冷却機構が要求されている。また、冷媒の温度上昇により発生する気泡が、冷媒の流れに影響を及ぼさない様にする冷却機構も要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
開示の冷却ユニットの一観点によれば、冷媒の流入口と排出口とを有するタンクと、前記タンクに接続され、流路を有する第１及び第２の放熱器と、前記タンク内に区画され、前記流入口から流入される冷媒を前記第１の放熱器に送出する流入室と、前記タンク内に区画され、前記第２の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する排出室と、前記タンク内において、前記流入室と前記排出室との間に配設され、冷媒内で発生する気泡を貯留する貯留室とを有する冷却ユニットが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
開示の冷却ユニットによれば、冷媒から発生する気泡をタンク内の貯留室内に集めて空気層を形成し、前記空気層を冷却ユニットで冷却された冷媒への断熱に用いて、冷媒を用いた発熱部品の冷却作用を向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】冷却ユニットを用いたサーバーモジュールの構造について説明する図である。
【図２】第１の実施形態の冷却ユニットについて説明する図である。
【図３】第２の実施形態の冷却ユニットについて説明する図である。
【図４】第２の実施形態の冷却ユニットの効果について説明する図である。
【図５】第３の実施形態の冷却ユニットの効果について説明する図である。
【図６】第４の実施形態の冷却ユニットの効果について説明する図である。
【図７】第５の実施形態の冷却ユニットの効果について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に図面を参照して、本開示の技術にかかる好適な実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】
図１は、開示の技術を適用した冷却ユニットを用いたサーバーモジュール内部の構成を示す。サーバーモジュール１００の内部には、複数のＣＰＵ９０を搭載した回路基板９５が配設されている。これらのＣＰＵ９０には、ＣＰＵ９０の熱を冷媒に伝導するための冷却ジャケット９２が取り付けられている。冷却ジャケット９２は、熱伝導効率のよい金属、例えば銅、アルミニウムなどが用いられる。
【００１０】
サーバーモジュール１００内部の端部（図１においては、上方）には、冷却ユニット１０が配置されており、その内側には、複数のファン８０が配置されている。複数のファン８０は、前記冷却ユニット１０側に送風する方向に回転する。冷却ユニット１０で温められた空気は、サーバーモジュール１００端部から、サーバーモジュール１００の外部に排出される。
【００１１】
サーバーは通常、温度管理されている部屋に設置されているため、前記複数のファン８０の回転方向を逆にして、サーバーモジュール１００の端部から外気を吸い込み、前記冷却ユニット１０を外気で冷却するようにしても冷却効果がある。
【００１２】
サーバーモジュール１００の内部には、ポンプ８２が配置され、ポンプ８２により加圧された冷媒は、パイプ６０に送出される。送出された冷媒は、冷却ジャケット９２でＣＰＵ９０の熱を吸収し、さらにパイプ６１を介して、前記冷却ユニット１０に送出される。冷媒は、冷却ユニット１０内で、ファン８０によって冷却され、パイプ６２によって、ポンプ８２に還流される。
【００１３】
ポンプ８２、パイプ６０、冷却ジャケット９２、パイプ６１、冷却ユニット１０とパイプ６２とで、放熱循環ループを形成し、冷媒はこの放熱循環ループ内を循環する。前記放熱循環ループを直線状に配置し、経路を短く設定することで、冷媒を速く還流して放熱効率を良くすることができる。回路の中枢部であるＣＰＵ９０を中心にして回路基板９５の設計が行なわれるため、多くの場合、ＣＰＵ９０は回路基板９５の中心部に配置される。よって、放熱循環ループも、回路基板９５の中心部を横断する様に配置されることが多い。
【００１４】
冷媒は、例えば、プロピレングリコール系の不凍液が使用されるが、これに限定されない。パイプ６０、６１、６２の一部は、例えばゴム、樹脂等のフレキシブルで、断熱性を有する素材が用いられ、冷却ジャケット９２の近傍においては、ＣＰＵ９０からの熱を効率よく冷媒に伝えるために、金属等の熱導伝性の良い素材が用いられる。
【００１５】
次に、図２を用いて、第１の実施形態の冷却ユニット１０について説明する。図２（ａ）は、冷却ユニット１０の上面図である。冷却ユニット１０は、中央にタンク４０、その左右に放熱器１４と放熱器１５を含む。タンク４０の側面には、前記パイプ６１が接続され、前記冷却ジャケット９２で前記ＣＰＵ９０の熱を吸収した冷媒を冷却ユニット１０内に流入するための流入口４３と、前記パイプ６２が接続され、冷却ユニット１０内で冷却された冷媒を排出するための排出口４５が配設される。タンク４０は、流入口４３から流入された冷媒を、左右の放熱器１４、１５に循環させる働きだけでなく、放熱循環ループ内の冷媒を蓄えておく働きを有する。
【００１６】
図２（ｂ）は、前記図２（ａ）におけるＡ−Ａ‘面での断面を示す。タンク４０の内部は、図中、左上部の前記流入口４３に導通する流入室４２と、右上部の前記排出口４５に導通する排出室４４と、冷媒を貯留する貯留室４６とに区画されている。
【００１７】
放熱器１４は、偏平状のチューブを屈曲した形状をしており、冷媒が流れる流路２１、２２を含む。流路２１は、図中、左端部で屈曲して流路２２に導通している。流路２１と流路２２との間には、折り畳んだ様な形状で放熱板３０が配設されている。同様に、放熱器１５は、偏平状のチューブを屈曲した形状をしており、冷媒が流れる流路２３、２４を含む。流路２３は、図中、右端部で屈曲して流路２４に導通している。流路２３と流路２４との間には、折り畳んだ様な形状で放熱板３０が配設されている。
【００１８】
図２（ｃ）は、冷却ユニット１０の冷却効果について説明する図である。流入室４２には、前記冷却ジャケット９２で前記ＣＰＵ９０の熱を吸収して熱せられた冷媒が、流入口４３を介して流入される。熱せられた冷媒は、前記流入室４２から、図中、左側の放熱器１４の流路２１に送出される。流路２１内を流れる冷媒の熱は、放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度は下降する。前記放熱板３０は前記ファン８０によって冷却される。流路２１内を流れる冷媒の熱は、流路２１の上側の表面からも放熱される。流路２１内を流れる冷媒は、流路２１の端部で折り返され流路２２内を流れる。流路２２内を流れる冷媒の熱は、再度、前記放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。流路２２内を流れる冷媒は、タンク４０内の貯留室４６に流れ込む。
【００１９】
貯留室４６には、前記放熱循環ループを流れる冷媒の他に、冷媒が、パイプに用いられているゴム、及びポンプに用いられている樹脂表面から透過して放熱循環ループに流れる冷媒の量が減ってしまうのを補うための冷媒が蓄えられている。
【００２０】
貯留室４６に流れ込んだ冷媒は、図中、右側の放熱器１５の流路２３に送出される。流路２３内を流れる冷媒の熱は、放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。前記放熱板３０は前記ファン８０によって冷却される。流路２３内を流れる冷媒は、流路２３の端部で折り返され流路２４内を流れる。流路２４内を流れる冷媒の熱は、再度、前記放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。流路２４内を流れる冷媒の熱は、流路２４の上側の表面からも放熱される。流路２４内を流れる冷媒は、タンク４０内の排出室４４に流れ込む。排出室４４に流れ込んだ冷媒は、前記排出口４５から前記パイプ６２に排出され、パイプ６２によってポンプ８２に還流される。
【００２１】
このようにＣＰＵ９０で、熱せられた冷媒は、冷却ユニット１０の流路２１、２２、２３、２４内で徐々に冷却され、冷却された冷媒は、ポンプ８２に戻され、ポンプ８２によって再びＣＰＵ９０の熱を吸収するために還流される。
【００２２】
貯留室４６は、タンク４０内において、前記流入室４２と前記排出室４４の下部、及び前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域を占める。サーバーモジュール１００の製造段階では、前記放熱循環ループ内には、冷媒を最大限充填しておく。前記貯留室４６の前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域にも冷媒は充填される。冷媒を充填する作業は、通常常温で行なわれる。このとき、冷媒中に空気が溶け込んでいる。
【００２３】
サーバーモジュール１００が稼働して、ＣＰＵ９０の冷却が始まると、冷媒の温度が上昇して、常温状態で冷媒に溶け込んでいた空気が気化して気泡となる。前記放熱循環ループ内で発生した気泡は、冷媒の流れに従って移動して、タンク４０内の貯留室４６に流れ込む。前記気泡は、冷媒より比重が軽いため、前記貯留室４６内の上部の前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域に溜まっていく。一旦前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域に溜まった気泡は、右側の放熱器１５の流路２３に放出されることは無く、空気層４９となる。空気層４９は、貯留室４６の上部に位置するため、放熱器１４から流れ込み、貯留室４６を介して放熱器１５へ流れる冷媒の流れを妨げることはない。この通り、放熱循環ループ内で発生した気泡は最終的に貯留室４６に溜まるため、気泡によって放熱循環ループ内の冷媒の流れが妨げられるのを防ぐことが可能となる。
【００２４】
タンク４０内では、流入室４２と排出室４４とは離間して配置されていて、流入室４２内に流入されるＣＰＵ９０で熱せられた冷媒の熱が、排出室４４内の放熱器１５で冷却された冷媒に伝わるのを防いでいる。前記空気層４９が流入室４２と排出室４４との間に出来ることによって、空気層４９が断熱層となって、放熱器１４で冷却された冷媒の熱が、放熱器１５でさらに冷却された冷媒に伝わるのを防ぎ、冷却効果が向上する。
【００２５】
次に、図３を用いて、第２の実施形態の冷却ユニット１０Ａについて説明する。図３（ａ）は、冷却ユニット１０Ａの斜視図である。冷却ユニット１０Ａは、第１の実施形態に係る冷却ユニット１０に対して、タンク４０の左右に放熱器１６と放熱器１７を加えた構造をしている。タンク４０の左右に放熱器１６と放熱器１７を加えることで、冷媒の冷却効率を向上させている。タンク４０の側面には、前記パイプ６１が接続され、前記冷却ジャケット９２で前記ＣＰＵ９０の熱を吸収した冷媒を冷却ユニット１０内に流入するための流入口４３と、前記パイプ６２が接続され、冷却ユニット１０内で冷却された冷媒を排出するための排出口４５が配設される。
【００２６】
図３（ｂ）は、前記図３（ａ）におけるＢ−Ｂ‘面での断面を示す。タンク４０の内部は、中央左側の前記流入口４３に導通する流入室４２と、中央右側の前記排出口４５に導通する排出室４４と、冷媒を貯留する下側貯留室４６と、上側貯留室４７とに区画されている。下側貯留室４６と、上側貯留室４７とは、仕切り板４８で仕切られている。
【００２７】
図４は、第２の実施形態の冷却ユニット１０Ａの冷却効果について説明する図である。流入室４２には、前記冷却ジャケット９２で前記ＣＰＵ９０の熱を吸収して熱せられた冷媒が、流入口４３を介して流入される。熱せられた冷媒は、前記流入室４２から、図中、左側の下側の放熱器１４の流路２１と上側の放熱器１６の流路２５に同時に送出される。流路２１内及び流路２５を流れる冷媒の熱は、それぞれの放熱器の放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度は下降する。前記放熱板３０は前記ファン８０によって冷却される。流路２１内を流れる冷媒は、流路２１の端部で折り返され流路２２内を流れる。流路２５内を流れる冷媒は、流路２５の端部で折り返され流路２６内を流れる。流路２２内及び流路２６を流れる冷媒の熱は、再度、それぞれの放熱器の放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。流路２６内を流れる冷媒の熱は、流路２６の上側の表面からも放熱される。流路２２内を流れる冷媒は、タンク４０内の下側貯留室４６に流れ込む。流路２６内を流れる冷媒は、タンク４０内の上側貯留室４７に流れ込む。
【００２８】
下側貯留室４６と上側貯留室４７には、前記放熱循環ループを流れる冷媒の他に、冷媒が、パイプに用いられているゴム、ポンプに用いられている樹脂表面から透過して放熱循環ループに流れる冷媒の量が減ってしまうのを補うための冷媒が蓄えられている。
【００２９】
下側貯留室４６に流れ込んだ冷媒は、図中、右側の下側放熱器１５の流路２３に送出される。流路２３内を流れる冷媒の熱は、放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。前記放熱板３０は前記ファン８０によって冷却される。流路２３内を流れる冷媒は、流路２３の端部で折り返され流路２４内を流れる。流路２４内を流れる冷媒の熱は、再度、前記放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。流路２４内を流れる冷媒は、タンク４０内の排出室４４に流れ込む。
【００３０】
上側貯留室４７に流れ込んだ冷媒は、図中、右側の上側放熱器１７の流路２７に送出される。流路２７内を流れる冷媒の熱は、放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。前記放熱板３０は前記ファン８０によって冷却される。流路２７内を流れる冷媒の熱は、流路２７の上側の表面からも放熱される。流路２７内を流れる冷媒は、流路２７の端部で折り返され流路２８内を流れる。流路２８内を流れる冷媒の熱は、再度、前記放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。流路２８内を流れる冷媒は、タンク４０内の排出室４４に流れ込む。
【００３１】
流路２４と流路２８とから排出室４４に流れ込んだ冷媒は、前記排出口４５から前記パイプ６２に排出され、パイプ６２によってポンプ８２に還流される。このようにＣＰＵ９０で、熱せられた冷媒は、冷却ユニット１０Ａの流路２１、２２、２３、２４及び流路２５、２６、２７、２８内で徐々に冷却され、冷却された冷媒は、ポンプ８２に戻され、ポンプ８２によって再びＣＰＵ９０の熱を吸収するために還流される。
【００３２】
下側貯留室４６は、タンク４０内において、前記流入室４２と前記排出室４４の下部、及び前記流入室４２と前記排出室４４との間の下半分の領域を占める。上側貯留室４７は、タンク４０内において、前記流入室４２と前記排出室４４の上部の領域、及び前記流入室４２と前記排出室４４との間の上半分の領域を占める。
【００３３】
サーバーモジュール１００の製造段階では、前記放熱循環ループ内には、冷媒を最大限充填しておく。前記下側貯留室４６及び上側貯留室４７の全領域に冷媒は充填される。
【００３４】
サーバーモジュール１００が稼働して、ＣＰＵ９０の冷却が始まると、冷媒の温度が上昇して、常温状態で冷媒に溶け込んでいた空気が気化して気泡となる。前記放熱循環ループ内で発生した気泡は、冷媒の流れに従って移動して、タンク４０内の下側貯留室４６に流れ込む。前記気泡は、冷媒より比重が軽いため、前記下側貯留室４６内の上部の前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域に溜まっていく。一旦前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域に溜まった気泡は、右側の下側放熱器１５の流路２３に放出されることは無く、空気層４９となる。空気層４９は、下側貯留室４６の上部に位置するため、左側の下側放熱器１４から流れ込み、下側貯留室４６を介して右側の下側放熱器１５へ流れる冷媒の流れを妨げることはない。この通り、放熱循環ループ内で発生した気泡は最終的に下側貯留室４６に溜まるため、気泡によって放熱循環ループ内の冷媒の流れが妨げられるのを防ぐことが可能となる。
【００３５】
タンク４０内では、流入室４２と排出室４４とは離間して配置されていて、流入室４２内に流入されるＣＰＵ９０で熱せられた冷媒の熱が、排出室４４内の右側の下側放熱器１５と上側放熱器１７とで冷却された冷媒に伝わるのを防いでいる。前記空気層４９が流入室４２と排出室４４との間に出来ることによって、空気層４９が断熱層となって、下側放熱器１４で冷却された冷媒の熱が、右側の下側放熱器１５と上側放熱器１７とでさらに冷却され、排水室４４に流れ込んだ冷媒に伝わるのを防ぎ、冷却効果が向上する。
【００３６】
次に、図５を用いて、第３の実施形態の冷却ユニット１０Ｂについて説明する。第３の実施形態に係る冷却ユニット１０Ｂは、第２の実施形態に係る冷却ユニット１０Ａに対して、下側貯留室４６と、上側貯留室４７とに仕切っている仕切り板４８が、上側貯留室４７側に大きく張り出した構造となっている。本構造とすることで、常温で冷媒に溶け込んでいた空気が冷媒の温度上昇によって気化し、沢山の気泡が発生したとしても、より多くの気泡を集めることが可能となる。集まった気泡は、空気層４９となる。空気層４９が断熱層となって、左側の上側放熱器１６で冷却された冷媒の熱が、右側の下側放熱器１５と上側放熱器１７とでさらに冷却され、排水室４４に流れ込んだ冷媒に伝わるのを防ぎ、冷却効果が向上する。
【００３７】
次に、図６を用いて、第４の実施形態の冷却ユニット１０Ｃについて説明する。第４の実施形態に係る冷却ユニット１０Ｃは、第３の実施形態に係る冷却ユニット１０Ｂに対して、タンク４０内において図中右側の排出室４４を区画する仕切り板７８が二重になっており、その仕切り板７８の間が空気層７２となっている。本構造とすることで、図中、左側の下側放熱器１４及び上側放熱器１６で冷却され、下側貯留室４６及び上側貯留室４７に流入した冷媒の熱が、図中右側の下側放熱器１５及び上側放熱器１７でさらに冷却され、排水室４４に流れ込んだ冷媒に伝わるのを防ぐ効果を有する。
【００３８】
次に、図７を用いて、第５の実施形態の冷却ユニット１０Ｄについて説明する。第５の実施形態に係る冷却ユニット１０Ｄは、第４の実施形態に係る冷却ユニット１０Ｃに対して、タンク４０内において図中右側の排出室４４の二重の仕切り板７８の間が空気層７２に代わって、断熱材を含む断熱層７４となっている。本構造とすることで、第４の実施形態と同様に、図中、左側の下側放熱器１４及び上側放熱器１６で冷却され、下側貯留室４６及び上側貯留室４７に流入した冷媒の熱が、図中右側の下側放熱器１５及び上側放熱器１７でさらに冷却され、排水室４４に流れ込んだ冷媒に伝わるのを防ぐ効果を有する。
【００３９】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
以上の実施形態１、２を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
冷媒の流入口と排出口とを有するタンクと、
前記タンクに接続され、流路を有する第１及び第２の放熱器と、
前記タンク内に区画され、前記流入口から流入される冷媒を前記第１の放熱器に送出する流入室と、
前記タンク内に区画され、前記第２の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する排出室と、
前記タンク内において、前記流入室と前記排出室との間に配設され、冷媒内で発生する気泡を貯留する貯留室と
を有することを特徴とする冷却ユニット。
（付記２）
前記貯留室は、前記第１の放熱器から放出される冷媒を、前記第２の放熱器へ送出することを特徴とする付記１に記載の冷却ユニット。
（付記３）
さらに、前記タンクに接続された第３及び第４の放熱器を有し、
前記流入室は、前記流入口から流入される冷媒を前記１及び第３の放熱器に送出し、
前記貯留室は、前記第１及び第３の放熱器から放出される冷媒を、前記第２及び第４の放熱器へ送出し、
前記排出室は、前記第２及び第４の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する
ことを特徴とする付記１に記載の冷却ユニット。
（付記４）
さらに、前記貯留室を第１の貯留室と第２の貯留室とに分割する、前記流入室と前記排出室とを接続する仕切り板を有する
ことを特徴とする付記３に記載の冷却ユニット。
（付記５）
前記流入室は、前記流入口から流入される冷媒を前記１及び第３の放熱器に送出し、
前記第１の貯留室は、前記第１の放熱器から放出された冷媒を前記第２の放熱器に送出し、
前記第２の貯留室は、前記第３の放熱器から放出された冷媒を前記第４の放熱器に送出する
ことを特徴とする付記４に記載の冷却ユニット。
（付記６）
前記仕切り板は、前記第２の貯留室側から前記第１の貯留室側へ突出した突出部を有し、
前記第２の貯留室側の前記突出部内に気泡が貯留される
ことを特徴とする付記４に記載の冷却ユニット。
（付記７）
前記タンク内において、前記排出室周囲に断熱層が形成されている
ことを特徴とする付記１に記載の冷却ユニット。
（付記８）
前記断熱層は、空気層である
ことを特徴とする付記７に記載の冷却ユニット。
（付記９）
前記断熱層は、断熱材である
ことを特徴とする付記７に記載の冷却ユニット。
【符号の説明】
【００４０】
１０、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 冷却ユニット
１４、１５、１６、１７ 放熱器
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８ 流路
３０ 放熱板
４０ タンク
４２ 流入室
４３ 流入口
４４ 排出室
４５ 排出口
４６、４７ 貯留室
４８ 仕切り板
４９ 空気層
６０、６１、６２ パイプ
７２ 空気層
７４ 断熱層
７８ 仕切り板
８０ ファン
８２ ポンプ
９０ ＣＰＵ
９２ 冷却ジャケット
９５ 回路基板
１００ サーバーモジュール
【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、電子機器に搭載された電子部品を、冷媒を用いて冷却する冷却ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＣサーバーなどにおいては、複数のサーバーモジュールをラックキャビネットに段積みして搭載するラックマウント方式が主流となっている。各々のサーバーモジュールには、プロセッサ（ＣＰＵ）を代表とする集積回路素子（ＬＳＩ）が１つまたは複数個搭載されている。単体のサーバーや、パーソナルコンピュータにおいては、ＣＰＵやＬＳＩ等の発熱量が大きい部品の直上に専用のファンを取り付けて空冷し動作の安定を図っている。しかしながら、ラックマウント方式においては、高性能化、省スペース化のため、１つのラックキャビネットに、なるべく沢山のサーバーモジュールを積層する必要がある。そのため、個々のサーバーモジュールの厚さを薄くしなければならないため、ラックマウント方式のサーバーモジュールにおいては、ＣＰＵやＬＳＩ等の発熱量が大きい部品に直接ファンを付けることができない。また積層されているため、個々のサーバーモジュール内の熱を外に排出することが難しい。これらの問題を解決するために、ＣＰＵやＬＳＩ等の発熱部品上に冷媒を循環させて冷却し、ＣＰＵやＬＳＩ等から熱を吸収した冷媒を、ポンプでラジエータに循環させて、冷却ファンで、冷媒を冷却して、ＣＰＵやＬＳＩ等を冷却する手段がある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１９６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サーバーの高性能化に伴って、ＣＰＵやＬＳＩ等も高集積化され、発熱量も増大しており、上述した冷媒を循環させて部品を冷却する方法においても、更に効率よく冷却する冷却機構が要求されている。また、冷媒の温度上昇により発生する気泡が、冷媒の流れに影響を及ぼさない様にする冷却機構も要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
開示の冷却ユニットの一観点によれば、冷媒の流入口と排出口とを有するタンクと、前記タンクに接続され、流路を有する第１及び第２の放熱器と、前記タンク内に区画され、前記流入口から流入される冷媒を前記第１の放熱器に送出する流入室と、前記タンク内に区画され、前記第２の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する排出室と、前記タンク内において、前記流入室と前記排出室との間に配設され、冷媒内で発生する気泡を貯留する貯留室とを有する冷却ユニットが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
開示の冷却ユニットによれば、冷媒から発生する気泡をタンク内の貯留室内に集めて空気層を形成し、前記空気層を冷却ユニットで冷却された冷媒への断熱に用いて、冷媒を用いた発熱部品の冷却作用を向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】冷却ユニットを用いたサーバーモジュールの構造について説明する図である。
【図２】第１の実施形態の冷却ユニットについて説明する図である。
【図３】第２の実施形態の冷却ユニットについて説明する図である。
【図４】第２の実施形態の冷却ユニットの効果について説明する図である。
【図５】第３の実施形態の冷却ユニットの効果について説明する図である。
【図６】第４の実施形態の冷却ユニットの効果について説明する図である。
【図７】第５の実施形態の冷却ユニットの効果について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に図面を参照して、本開示の技術にかかる好適な実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】
図１は、開示の技術を適用した冷却ユニットを用いたサーバーモジュール内部の構成を示す。サーバーモジュール１００の内部には、複数のＣＰＵ９０を搭載した回路基板９５が配設されている。これらのＣＰＵ９０には、ＣＰＵ９０の熱を冷媒に伝導するための冷却ジャケット９２が取り付けられている。冷却ジャケット９２は、熱伝導効率のよい金属、例えば銅、アルミニウムなどが用いられる。
【００１０】
サーバーモジュール１００内部の端部（図１においては、上方）には、冷却ユニット１０が配置されており、その内側には、複数のファン８０が配置されている。複数のファン８０は、前記冷却ユニット１０側に送風する方向に回転する。冷却ユニット１０で温められた空気は、サーバーモジュール１００端部から、サーバーモジュール１００の外部に排出される。
【００１１】
サーバーは通常、温度管理されている部屋に設置されているため、前記複数のファン８０の回転方向を逆にして、サーバーモジュール１００の端部から外気を吸い込み、前記冷却ユニット１０を外気で冷却するようにしても冷却効果がある。
【００１２】
サーバーモジュール１００の内部には、ポンプ８２が配置され、ポンプ８２により加圧された冷媒は、パイプ６０に送出される。送出された冷媒は、冷却ジャケット９２でＣＰＵ９０の熱を吸収し、さらにパイプ６１を介して、前記冷却ユニット１０に送出される。冷媒は、冷却ユニット１０内で、ファン８０によって冷却され、パイプ６２によって、ポンプ８２に還流される。
【００１３】
ポンプ８２、パイプ６０、冷却ジャケット９２、パイプ６１、冷却ユニット１０とパイプ６２とで、放熱循環ループを形成し、冷媒はこの放熱循環ループ内を循環する。前記放熱循環ループを直線状に配置し、経路を短く設定することで、冷媒を速く還流して放熱効率を良くすることができる。回路の中枢部であるＣＰＵ９０を中心にして回路基板９５の設計が行なわれるため、多くの場合、ＣＰＵ９０は回路基板９５の中心部に配置される。よって、放熱循環ループも、回路基板９５の中心部を横断する様に配置されることが多い。
【００１４】
冷媒は、例えば、プロピレングリコール系の不凍液が使用されるが、これに限定されない。パイプ６０、６１、６２の一部は、例えばゴム、樹脂等のフレキシブルで、断熱性を有する素材が用いられ、冷却ジャケット９２の近傍においては、ＣＰＵ９０からの熱を効率よく冷媒に伝えるために、金属等の熱導伝性の良い素材が用いられる。
【００１５】
次に、図２を用いて、第１の実施形態の冷却ユニット１０について説明する。図２（ａ）は、冷却ユニット１０の上面図である。冷却ユニット１０は、中央にタンク４０、その左右に放熱器１４と放熱器１５を含む。タンク４０の側面には、前記パイプ６１が接続され、前記冷却ジャケット９２で前記ＣＰＵ９０の熱を吸収した冷媒を冷却ユニット１０内に流入するための流入口４３と、前記パイプ６２が接続され、冷却ユニット１０内で冷却された冷媒を排出するための排出口４５が配設される。タンク４０は、流入口４３から流入された冷媒を、左右の放熱器１４、１５に循環させる働きだけでなく、放熱循環ループ内の冷媒を蓄えておく働きを有する。
【００１６】
図２（ｂ）は、前記図２（ａ）におけるＡ−Ａ‘面での断面を示す。タンク４０の内部は、図中、左上部の前記流入口４３に導通する流入室４２と、右上部の前記排出口４５に導通する排出室４４と、冷媒を貯留する貯留室４６とに区画されている。
【００１７】
放熱器１４は、偏平状のチューブを屈曲した形状をしており、冷媒が流れる流路２１、２２を含む。流路２１は、図中、左端部で屈曲して流路２２に導通している。流路２１と流路２２との間には、折り畳んだ様な形状で放熱板３０が配設されている。同様に、放熱器１５は、偏平状のチューブを屈曲した形状をしており、冷媒が流れる流路２３、２４を含む。流路２３は、図中、右端部で屈曲して流路２４に導通している。流路２３と流路２４との間には、折り畳んだ様な形状で放熱板３０が配設されている。
【００１８】
図２（ｃ）は、冷却ユニット１０の冷却効果について説明する図である。流入室４２には、前記冷却ジャケット９２で前記ＣＰＵ９０の熱を吸収して熱せられた冷媒が、流入口４３を介して流入される。熱せられた冷媒は、前記流入室４２から、図中、左側の放熱器１４の流路２１に送出される。流路２１内を流れる冷媒の熱は、放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度は下降する。前記放熱板３０は前記ファン８０によって冷却される。流路２１内を流れる冷媒の熱は、流路２１の上側の表面からも放熱される。流路２１内を流れる冷媒は、流路２１の端部で折り返され流路２２内を流れる。流路２２内を流れる冷媒の熱は、再度、前記放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。流路２２内を流れる冷媒は、タンク４０内の貯留室４６に流れ込む。
【００１９】
貯留室４６には、前記放熱循環ループを流れる冷媒の他に、冷媒が、パイプに用いられているゴム、及びポンプに用いられている樹脂表面から透過して放熱循環ループに流れる冷媒の量が減ってしまうのを補うための冷媒が蓄えられている。
【００２０】
貯留室４６に流れ込んだ冷媒は、図中、右側の放熱器１５の流路２３に送出される。流路２３内を流れる冷媒の熱は、放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。前記放熱板３０は前記ファン８０によって冷却される。流路２３内を流れる冷媒は、流路２３の端部で折り返され流路２４内を流れる。流路２４内を流れる冷媒の熱は、再度、前記放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。流路２４内を流れる冷媒の熱は、流路２４の上側の表面からも放熱される。流路２４内を流れる冷媒は、タンク４０内の排出室４４に流れ込む。排出室４４に流れ込んだ冷媒は、前記排出口４５から前記パイプ６２に排出され、パイプ６２によってポンプ８２に還流される。
【００２１】
このようにＣＰＵ９０で、熱せられた冷媒は、冷却ユニット１０の流路２１、２２、２３、２４内で徐々に冷却され、冷却された冷媒は、ポンプ８２に戻され、ポンプ８２によって再びＣＰＵ９０の熱を吸収するために還流される。
【００２２】
貯留室４６は、タンク４０内において、前記流入室４２と前記排出室４４の下部、及び前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域を占める。サーバーモジュール１００の製造段階では、前記放熱循環ループ内には、冷媒を最大限充填しておく。前記貯留室４６の前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域にも冷媒は充填される。冷媒を充填する作業は、通常常温で行なわれる。このとき、冷媒中に空気が溶け込んでいる。
【００２３】
サーバーモジュール１００が稼働して、ＣＰＵ９０の冷却が始まると、冷媒の温度が上昇して、常温状態で冷媒に溶け込んでいた空気が気化して気泡となる。前記放熱循環ループ内で発生した気泡は、冷媒の流れに従って移動して、タンク４０内の貯留室４６に流れ込む。前記気泡は、冷媒より比重が軽いため、前記貯留室４６内の上部の前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域に溜まっていく。一旦前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域に溜まった気泡は、右側の放熱器１５の流路２３に放出されることは無く、空気層４９となる。空気層４９は、貯留室４６の上部に位置するため、放熱器１４から流れ込み、貯留室４６を介して放熱器１５へ流れる冷媒の流れを妨げることはない。この通り、放熱循環ループ内で発生した気泡は最終的に貯留室４６に溜まるため、気泡によって放熱循環ループ内の冷媒の流れが妨げられるのを防ぐことが可能となる。
【００２４】
タンク４０内では、流入室４２と排出室４４とは離間して配置されていて、流入室４２内に流入されるＣＰＵ９０で熱せられた冷媒の熱が、排出室４４内の放熱器１５で冷却された冷媒に伝わるのを防いでいる。前記空気層４９が流入室４２と排出室４４との間に出来ることによって、空気層４９が断熱層となって、放熱器１４で冷却された冷媒の熱が、放熱器１５でさらに冷却された冷媒に伝わるのを防ぎ、冷却効果が向上する。
【００２５】
次に、図３を用いて、第２の実施形態の冷却ユニット１０Ａについて説明する。図３（ａ）は、冷却ユニット１０Ａの斜視図である。冷却ユニット１０Ａは、第１の実施形態に係る冷却ユニット１０に対して、タンク４０の左右に放熱器１６と放熱器１７を加えた構造をしている。タンク４０の左右に放熱器１６と放熱器１７を加えることで、冷媒の冷却効率を向上させている。タンク４０の側面には、前記パイプ６１が接続され、前記冷却ジャケット９２で前記ＣＰＵ９０の熱を吸収した冷媒を冷却ユニット１０内に流入するための流入口４３と、前記パイプ６２が接続され、冷却ユニット１０内で冷却された冷媒を排出するための排出口４５が配設される。
【００２６】
図３（ｂ）は、前記図３（ａ）におけるＢ−Ｂ‘面での断面を示す。タンク４０の内部は、中央左側の前記流入口４３に導通する流入室４２と、中央右側の前記排出口４５に導通する排出室４４と、冷媒を貯留する下側貯留室４６と、上側貯留室４７とに区画されている。下側貯留室４６と、上側貯留室４７とは、仕切り板４８で仕切られている。
【００２７】
図４は、第２の実施形態の冷却ユニット１０Ａの冷却効果について説明する図である。流入室４２には、前記冷却ジャケット９２で前記ＣＰＵ９０の熱を吸収して熱せられた冷媒が、流入口４３を介して流入される。熱せられた冷媒は、前記流入室４２から、図中、左側の下側の放熱器１４の流路２１と上側の放熱器１６の流路２５に同時に送出される。流路２１内及び流路２５を流れる冷媒の熱は、それぞれの放熱器の放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度は下降する。前記放熱板３０は前記ファン８０によって冷却される。流路２１内を流れる冷媒は、流路２１の端部で折り返され流路２２内を流れる。流路２５内を流れる冷媒は、流路２５の端部で折り返され流路２６内を流れる。流路２２内及び流路２６を流れる冷媒の熱は、再度、それぞれの放熱器の放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。流路２６内を流れる冷媒の熱は、流路２６の上側の表面からも放熱される。流路２２内を流れる冷媒は、タンク４０内の下側貯留室４６に流れ込む。流路２６内を流れる冷媒は、タンク４０内の上側貯留室４７に流れ込む。
【００２８】
下側貯留室４６と上側貯留室４７には、前記放熱循環ループを流れる冷媒の他に、冷媒が、パイプに用いられているゴム、ポンプに用いられている樹脂表面から透過して放熱循環ループに流れる冷媒の量が減ってしまうのを補うための冷媒が蓄えられている。
【００２９】
下側貯留室４６に流れ込んだ冷媒は、図中、右側の下側放熱器１５の流路２３に送出される。流路２３内を流れる冷媒の熱は、放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。前記放熱板３０は前記ファン８０によって冷却される。流路２３内を流れる冷媒は、流路２３の端部で折り返され流路２４内を流れる。流路２４内を流れる冷媒の熱は、再度、前記放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。流路２４内を流れる冷媒は、タンク４０内の排出室４４に流れ込む。
【００３０】
上側貯留室４７に流れ込んだ冷媒は、図中、右側の上側放熱器１７の流路２７に送出される。流路２７内を流れる冷媒の熱は、放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。前記放熱板３０は前記ファン８０によって冷却される。流路２７内を流れる冷媒の熱は、流路２７の上側の表面からも放熱される。流路２７内を流れる冷媒は、流路２７の端部で折り返され流路２８内を流れる。流路２８内を流れる冷媒の熱は、再度、前記放熱板３０に伝わり、冷媒自体の温度はさらに下降する。流路２８内を流れる冷媒は、タンク４０内の排出室４４に流れ込む。
【００３１】
流路２４と流路２８とから排出室４４に流れ込んだ冷媒は、前記排出口４５から前記パイプ６２に排出され、パイプ６２によってポンプ８２に還流される。このようにＣＰＵ９０で、熱せられた冷媒は、冷却ユニット１０Ａの流路２１、２２、２３、２４及び流路２５、２６、２７、２８内で徐々に冷却され、冷却された冷媒は、ポンプ８２に戻され、ポンプ８２によって再びＣＰＵ９０の熱を吸収するために還流される。
【００３２】
下側貯留室４６は、タンク４０内において、前記流入室４２と前記排出室４４の下部、及び前記流入室４２と前記排出室４４との間の下半分の領域を占める。上側貯留室４７は、タンク４０内において、前記流入室４２と前記排出室４４の上部の領域、及び前記流入室４２と前記排出室４４との間の上半分の領域を占める。
【００３３】
サーバーモジュール１００の製造段階では、前記放熱循環ループ内には、冷媒を最大限充填しておく。前記下側貯留室４６及び上側貯留室４７の全領域に冷媒は充填される。
【００３４】
サーバーモジュール１００が稼働して、ＣＰＵ９０の冷却が始まると、冷媒の温度が上昇して、常温状態で冷媒に溶け込んでいた空気が気化して気泡となる。前記放熱循環ループ内で発生した気泡は、冷媒の流れに従って移動して、タンク４０内の下側貯留室４６に流れ込む。前記気泡は、冷媒より比重が軽いため、前記下側貯留室４６内の上部の前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域に溜まっていく。一旦前記流入室４２と前記排出室４４との間の領域に溜まった気泡は、右側の下側放熱器１５の流路２３に放出されることは無く、空気層４９となる。空気層４９は、下側貯留室４６の上部に位置するため、左側の下側放熱器１４から流れ込み、下側貯留室４６を介して右側の下側放熱器１５へ流れる冷媒の流れを妨げることはない。この通り、放熱循環ループ内で発生した気泡は最終的に下側貯留室４６に溜まるため、気泡によって放熱循環ループ内の冷媒の流れが妨げられるのを防ぐことが可能となる。
【００３５】
タンク４０内では、流入室４２と排出室４４とは離間して配置されていて、流入室４２内に流入されるＣＰＵ９０で熱せられた冷媒の熱が、排出室４４内の右側の下側放熱器１５と上側放熱器１７とで冷却された冷媒に伝わるのを防いでいる。前記空気層４９が流入室４２と排出室４４との間に出来ることによって、空気層４９が断熱層となって、下側放熱器１４で冷却された冷媒の熱が、右側の下側放熱器１５と上側放熱器１７とでさらに冷却され、排水室４４に流れ込んだ冷媒に伝わるのを防ぎ、冷却効果が向上する。
【００３６】
次に、図５を用いて、第３の実施形態の冷却ユニット１０Ｂについて説明する。第３の実施形態に係る冷却ユニット１０Ｂは、第２の実施形態に係る冷却ユニット１０Ａに対して、下側貯留室４６と、上側貯留室４７とに仕切っている仕切り板４８が、上側貯留室４７側に大きく張り出した構造となっている。本構造とすることで、常温で冷媒に溶け込んでいた空気が冷媒の温度上昇によって気化し、沢山の気泡が発生したとしても、より多くの気泡を集めることが可能となる。集まった気泡は、空気層４９となる。空気層４９が断熱層となって、左側の上側放熱器１６で冷却された冷媒の熱が、右側の下側放熱器１５と上側放熱器１７とでさらに冷却され、排水室４４に流れ込んだ冷媒に伝わるのを防ぎ、冷却効果が向上する。
【００３７】
次に、図６を用いて、第４の実施形態の冷却ユニット１０Ｃについて説明する。第４の実施形態に係る冷却ユニット１０Ｃは、第３の実施形態に係る冷却ユニット１０Ｂに対して、タンク４０内において図中右側の排出室４４を区画する仕切り板７８が二重になっており、その仕切り板７８の間が空気層７２となっている。本構造とすることで、図中、左側の下側放熱器１４及び上側放熱器１６で冷却され、下側貯留室４６及び上側貯留室４７に流入した冷媒の熱が、図中右側の下側放熱器１５及び上側放熱器１７でさらに冷却され、排水室４４に流れ込んだ冷媒に伝わるのを防ぐ効果を有する。
【００３８】
次に、図７を用いて、第５の実施形態の冷却ユニット１０Ｄについて説明する。第５の実施形態に係る冷却ユニット１０Ｄは、第４の実施形態に係る冷却ユニット１０Ｃに対して、タンク４０内において図中右側の排出室４４の二重の仕切り板７８の間が空気層７２に代わって、断熱材を含む断熱層７４となっている。本構造とすることで、第４の実施形態と同様に、図中、左側の下側放熱器１４及び上側放熱器１６で冷却され、下側貯留室４６及び上側貯留室４７に流入した冷媒の熱が、図中右側の下側放熱器１５及び上側放熱器１７でさらに冷却され、排水室４４に流れ込んだ冷媒に伝わるのを防ぐ効果を有する。
【００３９】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
以上の実施形態１、２を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
冷媒の流入口と排出口とを有するタンクと、
前記タンクに接続され、流路を有する第１及び第２の放熱器と、
前記タンク内に区画され、前記流入口から流入される冷媒を前記第１の放熱器に送出する流入室と、
前記タンク内に区画され、前記第２の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する排出室と、
前記タンク内において、前記流入室と前記排出室との間に配設され、冷媒内で発生する気泡を貯留する貯留室と
を有することを特徴とする冷却ユニット。
（付記２）
前記貯留室は、前記第１の放熱器から放出される冷媒を、前記第２の放熱器へ送出することを特徴とする付記１に記載の冷却ユニット。
（付記３）
さらに、前記タンクに接続された第３及び第４の放熱器を有し、
前記流入室は、前記流入口から流入される冷媒を前記１及び第３の放熱器に送出し、
前記貯留室は、前記第１及び第３の放熱器から放出される冷媒を、前記第２及び第４の放熱器へ送出し、
前記排出室は、前記第２及び第４の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する
ことを特徴とする付記１に記載の冷却ユニット。
（付記４）
さらに、前記貯留室を第１の貯留室と第２の貯留室とに分割する、前記流入室と前記排出室とを接続する仕切り板を有する
ことを特徴とする付記３に記載の冷却ユニット。
（付記５）
前記流入室は、前記流入口から流入される冷媒を前記１及び第３の放熱器に送出し、
前記第１の貯留室は、前記第１の放熱器から放出された冷媒を前記第２の放熱器に送出し、
前記第２の貯留室は、前記第３の放熱器から放出された冷媒を前記第４の放熱器に送出する
ことを特徴とする付記４に記載の冷却ユニット。
（付記６）
前記仕切り板は、前記第２の貯留室側から前記第１の貯留室側へ突出した突出部を有し、
前記第２の貯留室側の前記突出部内に気泡が貯留される
ことを特徴とする付記４に記載の冷却ユニット。
（付記７）
前記タンク内において、前記排出室周囲に断熱層が形成されている
ことを特徴とする付記１に記載の冷却ユニット。
（付記８）
前記断熱層は、空気層である
ことを特徴とする付記７に記載の冷却ユニット。
（付記９）
前記断熱層は、断熱材である
ことを特徴とする付記７に記載の冷却ユニット。
【符号の説明】
【００４０】
１０、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 冷却ユニット
１４、１５、１６、１７ 放熱器
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８ 流路
３０ 放熱板
４０ タンク
４２ 流入室
４３ 流入口
４４ 排出室
４５ 排出口
４６、４７ 貯留室
４８ 仕切り板
４９ 空気層
６０、６１、６２ パイプ
７２ 空気層
７４ 断熱層
７８ 仕切り板
８０ ファン
８２ ポンプ
９０ ＣＰＵ
９２ 冷却ジャケット
９５ 回路基板
１００ サーバーモジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の流入口と排出口とを有するタンクと、
前記タンクに接続され、流路を有する第１及び第２の放熱器と、
前記タンク内に区画され、前記流入口から流入される冷媒を前記第１の放熱器に送出する流入室と、
前記タンク内に区画され、前記第２の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する排出室と、
前記タンク内において、前記流入室と前記排出室との間に配設され、冷媒内で発生する気泡を貯留する貯留室と
を有することを特徴とする冷却ユニット。
【請求項２】
前記貯留室は、前記第１の放熱器から放出される冷媒を、前記第２の放熱器へ送出することを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項３】
さらに、前記タンクに接続された第３及び第４の放熱器を有し、
前記流入室は、前記流入口から流入される冷媒を前記第１及び第３の放熱器に送出し、
前記貯留室は、前記第１及び第３の放熱器から放出される冷媒を、前記第２及び第４の放熱器へ送出し、
前記排出室は、前記第２及び第４の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項４】
さらに、前記貯留室を第１の貯留室と第２の貯留室とに分割する、前記流入室と前記排出室とを接続する仕切り板を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の冷却ユニット。
【請求項５】
前記流入室は、前記流入口から流入される冷媒を前記第１及び第３の放熱器に送出し、
前記第１の貯留室は、前記第１の放熱器から放出された冷媒を前記第２の放熱器に送出し、
前記第２の貯留室は、前記第３の放熱器から放出された冷媒を前記第４の放熱器に送出する
ことを特徴とする請求項４に記載の冷却ユニット。
【請求項６】
前記仕切り板は、前記第２の貯留室側から前記第１の貯留室側へ突出した突出部を有し、
前記第２の貯留室側の前記突出部内に気泡が貯留される
ことを特徴とする請求項４に記載の冷却ユニット。
【請求項１】
冷媒の流入口と排出口とを有するタンクと、
前記タンクに接続され、流路を有する第１及び第２の放熱器と、
前記タンク内に区画され、前記流入口から流入される冷媒を前記第１の放熱器に送出する流入室と、
前記タンク内に区画され、前記第２の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する排出室と、
前記タンク内において、前記流入室と前記排出室との間に配設され、冷媒内で発生する気泡を貯留する貯留室と
を有することを特徴とする冷却ユニット。
【請求項２】
前記貯留室は、前記第１の放熱器から放出される冷媒を、前記第２の放熱器へ送出することを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項３】
さらに、前記タンクに接続された第３及び第４の放熱器を有し、
前記流入室は、前記流入口から流入される冷媒を前記第１及び第３の放熱器に送出し、
前記貯留室は、前記第１及び第３の放熱器から放出される冷媒を、前記第２及び第４の放熱器へ送出し、
前記排出室は、前記第２及び第４の放熱器で冷却された冷媒を前記排出口に排出する
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項４】
さらに、前記貯留室を第１の貯留室と第２の貯留室とに分割する、前記流入室と前記排出室とを接続する仕切り板を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の冷却ユニット。
【請求項５】
前記流入室は、前記流入口から流入される冷媒を前記第１及び第３の放熱器に送出し、
前記第１の貯留室は、前記第１の放熱器から放出された冷媒を前記第２の放熱器に送出し、
前記第２の貯留室は、前記第３の放熱器から放出された冷媒を前記第４の放熱器に送出する
ことを特徴とする請求項４に記載の冷却ユニット。
【請求項６】
前記仕切り板は、前記第２の貯留室側から前記第１の貯留室側へ突出した突出部を有し、
前記第２の貯留室側の前記突出部内に気泡が貯留される
ことを特徴とする請求項４に記載の冷却ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２０４５５４（Ｐ２０１２−２０４５５４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６９１９（Ｐ２０１１−６６９１９）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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