CN101167184A - 液冷套 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液冷套，该液冷套可以有效地对CPU等发热体进行冷却。CPU(101)设置在该液冷套(J1)的预定位置上，该液冷套(J1)把CPU(101)所产生的热传递给从外部的热输送流体供给单元供给的、在该液冷套的内部流通的冷却水，该液冷套(J1)具有：热输送流体供给单元侧的第1流路(A1)；由从第1流路(A1)分支的多个第2流路(B1a)构成的第2流路组(B1)；以及在多个第2流路(B1a)的下游侧使多个第2流路(B1a)集合的第3流路(C1)，CPU(101)主要在第2流路组(B1)中进行热交换。

Description

液冷套
技术领域
本发明涉及对CPU等发热体进行冷却的液冷套。
背景技术
近些年来，以个人计算机为代表的电子设备随着其性能的提高，所搭载的CPU(发热体)的发热量增大，CPU的冷却变得愈发重要。以往，为了冷却CPU，使用空冷风机方式的散热装置，但风机噪音、风冷方式下的冷却极限等问题受到关注，作为下一代的冷却方式，液冷套(也被称为水冷套、液冷模块)倍受瞩目。
关于这种技术，例如提出有如下的液冷套：其形成为蛇行状，内置有金属管，该金属管的两端设有取入口、排出口(参照日本特开昭63-293865号公报的第2页右上栏第2行～左下栏第15行、图1、图2)。
但是，如果如上述专利文献所述的液冷套那样，供冷却水流通的流路为1根，则冷却水所受的压力损失会变大。由此，具有不仅无法有效地冷却CPU，而且必须增大供给冷却水的泵的输出的问题。
发明内容
因此，本发明为了解决上述问题，其课题在于提供一种能有效地对CPU等发热体进行冷却的液冷套。
作为解决上述课题的手段，在本发明的液冷套中，发热体安装在该液冷套的预定位置上，该液冷套将该发热体产生的热传递给从外部的热输送流体供给单元供给的、在该液冷套内部流通的热输送流体，其特征在于，该液冷套具有：上述热输送流体供给单元侧的第1流路；由从上述第1流路分支的多个第2流路构成的第2流路组；以及在上述多个第2流路的下游侧使该多个第2流路集合的第3流路，上述发热体主要在上述第2流路组中进行热交换。
根据这种液冷套，来自外部的热输送流体供给单元的热输送流体被供给到第1流路。然后，按照第2流路组、第3流路组的顺序流通。进而，发热体所产生的热主要在第2流路组中进行热交换，由此传递给热输送流体。其结果是，发热体被适当地冷却。
此处，由于第2流路组由从第1流路分支的多个第2流路构成，该多个第2流路在第3流路集合，所以与第2流路形成为1根蛇行状的情况相比，各第2流路的长度极短。由此，在多个第2流路中流通的热输送流体的压力损失与在上述1根长的流路长度的第2流路中流通的热输送流体的压力损失相比极小。并且，本发明中相邻的第2流路也可以如后述第6实施方式的液冷套J6的第2流路B5a、B5a那样(参照图26)不被完全隔离。
因此，根据这种液冷套，使用输出小的外部的热输送流体供给单元(例如泵)来供给热输送流体，使其在液冷套内流通，可以有效地对CPU等发热体进行冷却。
而且，在本发明的液冷套中，发热体安装在该液冷套的预定位置上，该液冷套将该发热体产生的热传递给从外部的热输送流体供给单元供给的、在该液冷套内部流通的热输送流体，其特征在于，该液冷套朝向下游侧具有：第1流路；多个第2流路组，所述第2流路组由多个第2流路构成；以及第3流路，上述发热体主要在上述第2流路组中进行热交换，相邻的上述第2流路组经由连接流路串联连接。
即，上述第2流路组具有多个第2流路组部，该多个第2流路组部串联配置。
根据这种液冷套，由于具备经由连接流路而串联连接的多个第2流路组(第2流路组部)，从而可以在多个第2流路组和发热体之间进行热交换。
并且，上述液冷套的特征在于，相邻的上述第2流路组并列设置，并且其中一个的下游端与另一个的上游端在同一侧。
即，上述液冷套是相邻的上述第2流路组部并列设置，并且其中一个的下游端与另一个的上游端在同一侧的液冷套。
根据这种液冷套，热交换流体通过在热交换流体的流通方向上相邻的第2流路组中的一个、连接流路、相邻的第2流路组中的另一个，弯曲地流通。因此，在使俯视时液冷套的尺寸恒定的情况下，若不改变构成各第2流路组的第2流路的数量，而增加第2流路组的数量，则构成各第2流路组的各第2流路的流路截面积变小。因而，当流过液冷套的热输送流体的流量恒定的情况下，若第2流路组的数量变多，则各第2流路中的热输送流体的流速变大。因而，从液冷套向热输送流体的热传递率变大，其结果是，液冷套的热阻下降。
与此相对，在相邻的第2流路组不并列设置、而例如在其流路方向上配置为1列形状的情况下，即使第2流路组的数量增多，也只是构成各第2流路组的各第2流路的流路长度变短，其截面积不会变小，热交换流体的流速不会变大。因而，液冷套的热阻不会下降。
而且，如果使第2流路组的数量为偶数，则可以将向液冷套的热输送流体的入口和出口配置在同一侧，其结果是，取回与液冷套连接的配管变得容易。
并且，该液冷套的特征在于，该液冷套具有由多个金属制的管集束而成的管束，各管的中空部为上述第2流路。
这种液冷套由于具有集束金属制的管而构成的管束，从而各管的中空部成为第2流路，可以容易地构成液冷套。另外，通过适当地改变集束的金属制的管的根数、粗细等，可以容易地改变第2流路的数量、粗细(流路截面积)。
并且，该液冷套的特征在于，该液冷套具备具有多个中空部的金属制的管，上述各中空部为上述第2流路。
根据这种液冷套，使用具有多个中空部的金属制的管，可以容易地构成液冷套。
并且，该液冷套的特征在于，该液冷套具有以预定间隔排列的多个金属制的翅片，相邻的翅片之间为上述第2流路。
根据这种液冷套，通过以相邻的翅片之间作为第2流路，从而来自发热体的热可以经由多个翅片传递给在第2流路中流通的热输送流体。
并且，该液冷套的特征在于，上述第2流路的宽度W为0.2～1.0mm。
根据这种液冷套，可以使其热阻与通过内部的热输送流体所受的压力损失处于良好的范围内。
并且，该液冷套的特征在于，上述第2流路的宽度W与相邻的上述第2流路间的翅片的厚度T满足下述算式(1)：
-0.375×W+0.875≤T/W≤-1.875×W+3.275…(1)。
根据这种液冷套，其热阻变小，可以在发热体与热输送流体之间良好地进行热交换。
并且，该液冷套的特征在于，上述第2流路的深度D与宽度W满足下述算式(2)：
5×W+1≤D≤16.25×W+2.75…(2)。
根据这种液冷套，其热阻变小，可以在发热体与热输送流体之间良好地进行热交换。
并且，该液冷套的特征在于，该液冷套具有：翅片部件，该翅片部件构成为包括上述多个金属制的翅片和立设有该多个金属制的翅片的基础板；以及收纳该翅片部件的套主体，上述基础板以可以进行热交换的方式固定在上述套主体上。
对于这种液冷套，例如可以通过将具有作为基础板的底板和立设在该底板上的多个作为翅片的条的金属制的挤压型材切断，制作具有上述多个金属制的翅片的翅片部件，之后将该翅片部件固定在例如箱状的套主体上，来构成液冷套。
而且，例如也可以通过在金属制的块上形成多个槽，来制作具有多个金属制的翅片的翅片部件。
并且，该液冷套的特征在于，该液冷套具有：第1翅片部件，该第1翅片部件具有第1基础板和立设在该第1基础板上的多个第1翅片；以及第2翅片部件，该第2翅片部件具有第2基础板和立设在该第2基础板上的多个第2翅片，上述多个第1翅片与上述多个第2翅片咬合，从而上述第1翅片部件与上述第2翅片部件组合起来，上述金属制的多个翅片由上述第1翅片和上述第2翅片构成，在相邻的上述第1翅片和上述第2翅片之间形成上述第2流路。
对于这种液冷套，由于使多个第1翅片与多个第2翅片咬合，所以即使增大第1翅片之间的间隔以及第2翅片之间的间隔，也能缩小相邻的金属制的翅片的间隔、即第1翅片与第2翅片的间隔。
并且，该液冷套的特征在于，上述发热体安装在上述第1基础板侧，上述第1翅片的突出长度被设定为与上述第2翅片的突出长度相同或短于上述第2翅片的突出长度，上述多个第2翅片与上述第1基础板热连接。
对于这种液冷套，由于第1翅片的突出长度设定为与第2翅片的突出长度相同或短于第2翅片的突出长度，从而在组合第1翅片部件与第2翅片部件时，多个第2翅片可靠地抵接在第1基础板上，能够以可以进行热交换的方式接合多个第2翅片与第1基础板。
进而，安装在第1基础板侧的发热体的热经由第1基础板分别传递给多个第1翅片与多个第2翅片。然后，该热可以传递给在第1翅片与第2翅片之间的第2流路中流通的热输送流体。
并且，该液冷套的特征在于，该液冷套具有：套主体，其具有收纳上述多个金属制的翅片的翅片收纳室；以及封闭上述翅片收纳室的封闭体，包围上述翅片收纳室的上述套主体的周壁与上述封闭体的结合部被摩擦搅拌接合，并且该摩擦搅拌接合的起始端与结束端重叠。
根据这种液冷套，由于摩擦搅拌接合的起始端与结束端重叠，从而可以良好地接合套主体的周壁和封闭体。由此，热输送流体不易泄漏到外部。
而且，由于不使用钎料等，而通过摩擦搅拌接合来接合封闭体与套主体，所以完全不会因钎料等而使热输送流体(制冷剂)污染，进而构成液冷***的微型泵和散热器等的设备类完全不会因钎料等而腐蚀。
并且，该液冷套的特征在于，上述多个金属制的翅片立设在上述封闭体上，并与该封闭体成为一体。
根据这种液冷套，由于多个金属制的翅片与封闭体成为一体，从而在用封闭体封闭翅片收纳室的同时，可以将多个金属制的翅片配置在翅片收纳室的预定位置上。即，可以减少液冷套的生产工序，能容易地进行生产，并且可以降低其生产成本。而且，例如可以如后述第5实施方式所述那样，通过对铝合金制的板(板材)进行旋刮加工来获得这样将多个金属制的翅片与封闭体形成为一体的部件。
而且，如果是这样通过旋刮加工等将翅片与封闭体一体成形的部件，当然无需用钎料等对翅片与封闭体进行接合，由此，可以防止热输送流体的污染等。
进而，由于翅片与封闭体为一体，因而两者之间的热传递性较高。因而，如果在封闭体上安装CPU等发热体，则发热体的热就经由封闭体良好地传递到多个翅片。其结果是，发热体在液冷套中的散热性能提高。
并且，该液冷套的特征在于，一边将夹具抵靠在上述周壁上一边进行上述摩擦搅拌接合，以使得上述周壁不会向外侧发生变形。
根据这种液冷套，通过一边将夹具抵靠在周壁上一边进行摩擦搅拌接合，从而使得周壁不易因摩擦搅拌接合而向外侧发生变形。而且，通过这样抵靠夹具，即使周壁较薄、摩擦搅拌接合所使用的工具的轴肩的外周面与周壁的外周面间的距离(间隙)例如为2.0mm以下，也能不使周壁变形地进行摩擦搅拌接合。
并且，该液冷套的特征在于，在上述摩擦搅拌接合中使用的工具的销的长度为上述封闭体的长度的60％以下。
根据这种液冷套，由于工具的销的长度为封闭体的长度的60％以下，从而封闭体不易因摩擦搅拌接合而向翅片收纳室侧变形。由此，可以防止翅片收纳室的容积变小。
并且，该液冷套的特征在于，在上述摩擦搅拌接合中，上述工具的拔出位置离开上述结合部。
根据这种液冷套，由于工具的拔出位置离开结合部，从而不会在结合部形成销的拔出痕迹。由此，能适当地接合套主体与封闭体。
并且，该液冷套的特征在于，该液冷套具有金属制的蜂窝体，该蜂窝体具有多个细孔，上述细孔为上述第2流路。
根据这种液冷套，通过以蜂窝体的细孔作为第2流路，从而可以使来自发热体的热经过蜂窝体传递给在第2流路中流通的热输送流体。
并且，该液冷套的特征在于，该液冷套具有：截面为波状的金属制的热交换片；和以可以进行热交换的方式固定有该热交换片的金属制的套主体，在上述热交换片与上述套主体之间形成上述第2流路。
对于这种液冷套，通过将截面为波状的热交换片以可进行热交换的方式固定在套主体上，从而能容易地构成。
并且，该液冷套的特征在于，上述金属是铝或者铝合金。
根据这种液冷套，通过使金属为铝或者铝合金，可以轻量化。
并且，该液冷套的特征在于，与上述第1流路连通的热输送流体的取入口和与上述第3流路连通的热输送流体的排出口以上述发热体为中心对称配置。
根据这种液冷套，从取入口供给到第1流路的热输送流体易于在发热体附近的第2流路中流通。由此，可以在热输送流体与发热体之间适当地进行热交换。
并且，该液冷套的特征在于，上述取入口与上述排出口配置为相对远离。
根据这种液冷套，从取入口供给到第1流路的热输送流体易于在多个第2流路的整体中流通。由此，可以在流通于多个第2流路的整体中的热输送流体与发热体之间适当地进行热交换。
并且，该液冷套的特征在于，上述取入口与上述排出口配置为接近上述发热体。
根据这种液冷套，从取入口供给到第1流路的热输送流体易于以较高流速在发热体附近的第2流路中流通。由此，可以在以较高流速流通的热输送流体和发热体之间适当地进行热交换。即，例如在CPU等发热体没有经由被称为散热器(heat spreader)的热扩散片102(参照图3)安装在液冷套上、发热体的热难以传递给液冷套整体的情况下，通过这样使热输送流体以较高的流速在发热体附近的第2流路中流通，从而可以有效地使其散热。
并且，该液冷套的特征在于，上述发热体为CPU。
根据这种液冷套，可以在CPU与热输送流体之间有效地进行热交换，冷却CPU。
根据本发明，可以提供一种能够有效地对CPU等发热体进行冷却的液冷套。而且，本发明的各方面和效果以及其他效果和进一步的特征通过参照附图在后面描述的本发明例示的且非限制的实施方式的详细说明将变得更加清楚。
附图说明
图1是第1实施方式的液冷***的结构图。
图2是第1实施方式的液冷套的整体立体图。
图3是第1实施方式的液冷套的从下方观察的整体立体图。
图4是第1实施方式的液冷套的立体图，表示省略了盖单元的状态。
图5是第1实施方式的液冷套的俯视图。
图6是图2所示的第1实施方式的液冷套的X-X剖面图。
图7是第1实施方式的液冷套的分解立体图。
图8是示意地表示第1实施方式的液冷套的效果的曲线图。
图9是第2实施方式的液冷套的整体立体图，表示省略了盖单元的状态。
图10是图9所示的第2实施方式的液冷套的Y-Y剖面图。
图11是第3实施方式的液冷套的整体立体图。
图12是第3实施方式的液冷套的俯视图。
图13是第4实施方式的液冷套的整体立体图，表示省略了盖单元的状态。
图14是图13所示的第4实施方式的液冷套的Z-Z剖面图。
图15是图14所示的Z-Z剖面图的放大图。
图16是表示第4实施方式的液冷套的翅片部件的第1制作方法的立体图，(a)表示切断前，(b)表示切断后。
图17是表示第4实施方式的液冷套的翅片部件的第2制作方法的立体图，(a)表示切断前，(b)表示切断后。
图18是表示第4实施方式的摩擦搅拌接合的立体图。
图19是表示第4实施方式的摩擦搅拌接合的剖面图。
图20是表示第4实施方式的摩擦搅拌接合中的工具的动作的俯视图。
图21是第5实施方式的液冷套的剖面图。
图22是图21所示的剖面图的放大图。
图23是表示第5实施方式的液冷套的翅片部件的制作方法的图，(a)表示正在进行旋刮加工，(b)表示旋刮加工后。
图24是表示第5实施方式的液冷套的翅片部件的制作方法的图，表示去除了图23(b)所示的旋刮翅片的一部分之后。
图25是表示第5实施方式的摩擦搅拌接合的剖面图。
图26是第6实施方式的液冷套的剖面图，(a)表示组装后，(b)表示组装前。
图27是第7实施方式的液冷套的剖面图，(a)表示组装后，(b)表示组装前。
图28是第8实施方式的液冷套的剖面图，(a)表示组装后，(b)表示组装前。
图29是第9实施方式的液冷套的俯视图。
图30是第10实施方式的液冷套的俯视图。
图31是表示折回数与热阻的关系的曲线图。
图32是变形例的扁平管束的剖面图。
图33是变形例的液冷套的剖面图，(a)表示组装后，(b)表示组装前。
图34是变形例的液冷套的剖面图。
图35是变形例的液冷套的立体图。
图36是表示槽宽度W1与热阻以及压力损失的关系的曲线图。
图37是表示翅片的厚度T1/槽宽度W1与热阻的关系的曲线图。
图38是表示槽宽度W1与翅片的厚度T1/槽宽度W1的关系的曲线图。
图39是表示槽的深度D1与热阻的关系的曲线图。
图40是表示槽宽度W1与槽的深度D1的关系的曲线图。
符号说明
A1：第1流路；B1：第2流路组；B1a：第2流路；C1：第3流路；J1：液冷套；10：套主体；10a：空间；10c：空间；11：底壁；12：周壁；15：阶梯部；20：扁平管束；21：扁平管；21a：中空部；21b：周壁；21c：分隔壁；31：盖主体；31a：取入口；31b：排出口；101：CPU(发热体)；200：工具；201：销；202：轴肩；210：夹具；K：摩擦搅拌接合部；L5：销的长度；L6：工具的外周面与周壁的外周面的距离；P1：结合部；Q：重叠部分；T1：翅片的厚度；T2：盖主体的厚度；T11：周壁的厚度；W1：槽宽度；W11：阶梯部的宽度。
具体实施方式
下面，适当参照附图详细说明本发明的实施方式。
《第1实施方式》
首先，参照图1至图8说明第1实施方式的液冷***和液冷套。图1是第1实施方式的液冷***的结构图。图2是第1实施方式的液冷套的整体立体图。图3是第1实施方式的液冷套的从下方观察的整体立体图。图4是第1实施方式的液冷套的立体图，表示省略了盖单元的状态。图5是第1实施方式的液冷套的俯视图，省略了取入管和排出管。图6是图2所示的第1实施方式的液冷套的X-X剖面图。图7是第1实施方式的液冷套的分解立体图。图8是示意地表示第1实施方式的液冷套的效果的曲线图。
《液冷***的结构》
如图1所示，第1实施方式的液冷***S1是搭载在塔形个人计算机的个人计算机主体120(电子设备)上的***，是对构成个人计算机主体120的CPU 101(发热体)进行冷却的***。液冷***S1主要具备：在预定位置上安装有CPU 101的液冷套J1(参照图3)；将冷却水(热输送流体)输送的热放出到外部的散热器121(散热单元)；使冷却水循环的微型泵122(热输送流体供给单元)；吸收由温度变化引起的冷却水的膨胀/收缩的贮水箱123；连接它们的挠性管124…；以及输送热的冷却水。例如使用乙二醇系的防冻液作为冷却水。
进而，当微型泵122工作时，冷却水在这些设备中循环。
《液冷套的结构》
下面，详细说明构成液冷***S1的液冷套J1。
如图2、图3所示，在液冷套J1的下方侧(背面侧)的中央(预定位置)隔着热扩散片102(heat spreader)安装有CPU 101。通过在这样安装CPU 101的状态下，冷却水在液冷套J1内流通，从而液冷套J1接受由CPU 101产生的热，同时与在内部流通的冷却水进行热交换，由此将从CPU 101接受到的热传递给冷却水，其结果是，CPU 101有效地被冷却。另外，热扩散片102是用于将CPU 101的热有效地传递给后述的套主体10的底壁11的片，例如由铜等具有高导热性的金属形成。
如图4至图7所示，这种液冷套J1主要具有套主体10、扁平管束20(管束)和盖单元30。套主体10、扁平管束20和盖单元30只要没有特别描述，就由铝或者铝合金形成。由此，可以实现液冷套J1的轻量化，容易操作。
<套主体>
套主体10是上方侧(一侧)开口的浅底的箱体(参照图7)，具有底壁11和周壁12，在该套主体10的内侧具有收纳扁平管束20的收纳室(参照图7)。这种套主体10例如通过压铸(die casting)、铸造、锻造等制作。而且，套主体10在其开口缘的一部分上具有形状与后述的盖主体31的切口部31c对应的对位部14。
<扁平管束>
扁平管束20在套主体10内，在其两端侧确保空间10a和空间10c(参照图4、图5)，并通过由Al-Si-Zn系等铝合金构成的钎料等，以可进行热交换(热移动)的方式接合/固定在套主体10的底壁11上(参照图6)。空间10a作为第1流路A1发挥作用，空间10c作为第3流路C1发挥作用。
扁平管束20是在其厚度方向上集束并接合有预定根数的扁平管21而成(参照图6、图7)。各扁平管21具有1个或多个(第1实施方式中为2个)中空部21a。进而，各中空部21a作为供冷却水流通的第2流路B1a发挥作用。即，各第2流路B1a的截面为矩形，并且所述各第2流路B1a被位于其两侧的由扁平管21的周壁21b、21b构成的侧壁部(第2流路构成部)，和位于其上下侧的由周壁21b或者分隔壁21c构成的上壁部(第2流路构成部)或者下壁部(第2流路构成部)所包围。因此，扁平管束20具有多个第2流路B1a，即，具有由多个第2流路B1a构成的第2流路组B1。
此处，如上所述，CPU 101安装在底壁11的下侧(外侧)的大致中央位置(参照图3)。由此，CPU 101的热经由底壁11传递给包围各扁平管21的中空部21a(第2流路B1a)的周壁21b和分隔相邻的中空部21a的分隔壁21c。进而，传递给周壁21b和分隔壁21c(热交换部)的热被传递给在各第2流路B1a中流通的冷却水。这样，CPU 101主要与在第2流路组B1部分中流通的冷却水进行热交换。
而且，通过集束多根扁平管21来构成扁平管束20，从而传递来自CPU 101的热并且与冷却水直接进行热交换的周壁21b(热交换部)增加，因此能有效地在CPU 101与冷却水之间进行热交换。由此，可以有效地冷却CPU 101。
[第1流路、第2流路组(多个第2流路)、第3流路]
此处，进一步说明第1流路A1、第2流路组B1(多个第2流路B1a)、第3流路C1。
第1流路A1是从微型泵122供给冷却水的流路，其配置在微型泵122侧(比第2流路组B1更靠上游侧的位置)。
第2流路组B1配置在第1流路A1的下游侧，构成第2流路组B1的各第2流路B1a从第1流路A1分支。由此，冷却水从第1流路A1分配，流入各第2流路B1a。
第3流路C1配置在第2流路组B1、即多个第2流路B1a的下游侧，使多个第2流路B1a集合。由此，从各第2流路B1a流出的冷却水在第3流路C1集合后，排出到液冷套J1的外部。
第1流路A1和第3流路C1的流路截面积被设定为大于各第2流路B1a的流路截面积。相对于现有技术涉及的经由与扁平管束20相当的所有部分而弯曲的1个流路，各第2流路B1a的流路长度(各扁平管21的长度)极短。
因此，按照第1流路A1、各第2流路B1a、第3流路C1的顺序流通的冷却水所受的压力损失在第1流路A1和第3流路C1中几乎不产生，在各第2流路B1a中的压力损失相对于从上述弯曲的1个流路所受的压力损失也极小。由此，可以降低向液冷套J1供给冷却水的微型泵122的额定输出，可使微型泵122小型化并降低其噪音。
<盖单元>
如图7所示，盖单元30主要具有盖主体31、取入管32和排出管33。
[盖主体]
盖主体31以盖住收纳有扁平管束20的套主体10的方式接合/固定在套主体10上。在盖主体31上形成有与第1流路A1(空间10a)连通的取入口31a和与第3流路C1(空间10c)连通的排出口31b(参照图7)。
而且，盖主体31具有切开形成的切口部31c，切口部31c的形状与套主体10的对位部14一致。由此，盖主体31(盖单元30)仅在预定朝向上与套主体10配合。
(取入口、排出口)
如图5所示，取入口31a和排出口31b在俯视时以CPU 101为中心点对称配置，并且配置为相对离开。换句话说，取入口31a、排出口31b、CPU 101配置在俯视时呈正方形的液冷套J1的对角线上。若进一步说明，则取入口31a配置在图5中的左上侧，另一方面，排出口31b配置在图5中的右下侧，CPU 101配置在取入口31a和排出口31b的大致中间位置(呈正方形的液冷套J1的大致中心)。
因此，来自取入管32的冷却水经由取入口31a、第1流路A1大致均匀地供给到整个第2流路组B1(多个第2流路B1a的整体)。进而，在流通于整个第2流路组B1的冷却水的整体与CPU 101之间有效地进行热交换。
然后，从多个第2流路B1a流出的冷却水在第3流路C1集合后，经过排出口31b、排出管33排出到液冷套J1的外部。
[取入管、排出管]
取入管32固定在盖主体31上。在取入管32上连接有挠性管124，该挠性管124连通到液冷套J1的上游侧的微型泵122(参照图1)。进而，来自微型泵122的冷却水经由取入管32的中空部和取入口31a供给到第1流路A1。
排出管33固定在盖主体31上。在排出管33连接有挠性管124，该挠性管124连通到液冷套J1的下游侧的散热器121(参照图1)。进而，在第3流路C1集合的冷却水经由排出口31b和排出管33的中空部排出到液冷套J1的外部。
取入管32和排出管33以立设状态固定在盖主体31的上表面侧。由此，仅可以从液冷套J1的上表面侧将挠性管124、124连接到取入管32、排出管33上。即，在空间受限的个人计算机主体120内(参照图1)，容易取回与液冷套J1连接的挠性管124、124(参照图1)。
《液冷套的作用效果》
下面，说明液冷套J1的作用效果。
当接通个人计算机主体120(图1)的电源时，CPU 101工作，开始发热。然后，CPU 101的热经由热扩散片102传递到套主体10的底壁11，进而主要传递到构成扁平管束20的各扁平管21的周壁21b和分隔壁21c。
另一方面，与个人计算机主体120的电源的接通连动，微型泵122工作，冷却水进行循环。于是，在液冷套J1中，冷却水按照第1流路A1、第2流路组B1(多个第2流路B1a)、第3流路C1的顺序流通。
然后，在各扁平管21的周壁21b和分隔壁21c与流通于各第2流路B1a的冷却水之间进行热交换，传递到周壁21b和分隔壁21c的CPU 101的热传递(移动)到冷却水，冷却水受热。
然后，在各第2流路B1a受热的冷却水在第3流路C1集合后，经由排出口31b、排出管33排出到液冷套J1的外部。被排出的冷却水通过挠性管124后被供给到散热器121，冷却水的热在散热器121中散发。进而，温度降低的冷却水经过贮水箱123、挠性管124流入微型泵122，之后再次供给到液冷套J1。
通过连续地进行这种(1)从CPU 101向热扩散片102、底壁11、各扁平管21的周壁21b和分隔壁21c的热的传递、(2)从周壁21b和分隔壁21c向冷却水的热的传递以及(3)散热器121中的冷却水的散热，从而有效地冷却CPU 101。
另外，CPU 101的热分散传递给多个扁平管21的周壁21b和分隔壁21c，该各周壁21b和分隔壁21c的热传递到在各第2流路B1a中流通的冷却水，因此能有效地冷却CPU 101。
进而，供给到液冷套J1的冷却水在液冷套J1内，经由流路截面积大的第1流路A1，流过流路长度短且主要进行热交换的多个第2流路B1a(第2流路组B1)之后，在流路截面积大的第3流路C1集合后排出，因此冷却水在液冷套J1中受到的压力损失变小。由此，可以使微型泵122小型化，从而液冷***S1的应用范围变宽。
进而，根据这种液冷套J1(本发明产品)，如图8所示，与现有的具有1根长的弯曲的第2流路的液冷套(现有产品)相比，本发明的液冷套J1可以以低的压力损失和高的流量使冷却水流通。即，如图8所示可知，相对于1个微型泵的压力损失-流量曲线与现有产品的流量曲线的交点M1，上述压力损失-流量曲线与本发明产品的流量曲线的交点M2向右下侧移位，根据液冷套J1(本发明产品)，压力损失小且流量高。
《液冷套的制作方法》
下面，主要参照图7说明液冷套J1的制作(制造)方法。液冷套J1的制作方法主要包含制作扁平管束20的第1工序和把扁平管束20接合/固定在套主体10上的第2工序。
<第1工序>
将多根扁平管21一边用适当的手段接合一边集束。然后，切断/研磨集束而成的部件的两端使其对齐，来制作扁平管束20。
<第2工序>
通过适当的手段(Al-Si-Zn等钎料和熔剂)将扁平管束20以可进行热交换的方式接合/固定在套主体10的底壁11的预定位置上。另外，在将扁平管束20固定在套主体10上时，在扁平管束20的两端侧确保上述空间10a(第1流路A1)、空间10c(第3流路C1)。
之后，通过适当的手段将在预定位置上固定有取入管32、排出管33的盖主体31接合/固定在套主体10上。这样，可以得到液冷套J1。
并且，也可以在将盖主体31固定在套主体10上之后，将取入管32、排出管33固定在盖主体31上。
这样，根据第1实施方式的液冷套J1的制作方法，通过将多个扁平管21形成为扁平管束20、将该扁平管束20固定在套主体10上并固定盖主体31这样简单的工序来获得液冷套J1。
《第2实施方式》
下面，参照图9、图10说明第2实施方式的液冷套。图9是第2实施方式的液冷套的整体立体图，表示省略了盖单元的状态。图10是图9所示的第2实施方式的液冷套的Y-Y剖面图。
如图9、图10所示，第2实施方式的液冷套J2的特征在于，代替第1实施方式的液冷套J1的扁平管束20，具有扁平管束23。扁平管束23虽然外形尺寸与第1实施方式的扁平管束20相同，但其通过将多个(图9、图10中为3个)薄板状的扁平管24重叠起来进行集束而构成。各扁平管24在其内部具有多个(图9、图10中为12个)中空部24a，各中空部24a成为第2流路B2a。其结果是，扁平管束23具有由多个第2流路B2a构成的第2流路组B2。
此处，各扁平管24由于是薄板状，所以形成于其内部的中空部24a的数量(图9中为12个)比形成在第1实施方式的扁平管21内的中空部21a的数量(2个)多。由此，构成扁平管束23的扁平管24的数量(3个)比构成第1实施方式的扁平管束20的扁平管21的数量(参照图7，为20个)少。即，第2实施方式的扁平管束23相对于第1实施方式的扁平管束20，可以减少集束(重叠)的扁平管24的数量，能够不费事而简单地构成。
《第3实施方式》
下面，参照图11、图12说明第3实施方式的液冷套。图11是第3实施方式的液冷套的整体立体图。图12是第3实施方式的液冷套的俯视图。
《液冷套的结构》
如图11、图12所示，第3实施方式的液冷套J3与第1实施方式的液冷套J1相比，具有取入口34a和排出口34b形成在不同位置上的盖主体34。
取入口34a与空间10a(第1流路A1)的大致中央位置连通，冷却水被供给到空间10a的大致中央位置。排出口34b与空间10c(第3流路)的大致中央位置连通，冷却水从该大致中央位置排出。取入口34a和排出口34b在俯视时，以CPU 101为中心对称配置，并且配置在接近CPU101的位置上。
而且，盖主体34也与第1实施方式的盖主体31同样，具有形状与套主体10的对位部14对应的切口部34c。
《液冷套的作用效果》
下面，简单地说明液冷套J3的作用效果。
通过构成为取入口34a与排出口34b配置在接近CPU 101的位置上，从而，从取入口34a供给到第1流路A1(空间10a)的冷却水易于优先流通到CPU 101附近的第2流路B1a。由此，可以在冷却水与CPU 101之间适当地进行热交换，能有效地冷却CPU 101。
《第4实施方式》
下面，参照图13至图20说明第4实施方式的液冷套。图13是第4实施方式的液冷套的整体立体图，表示省略了盖单元的状态。图14是图13所示的第4实施方式的液冷套的Z-Z剖面图。图1 5是图14所示的Z-Z剖面图的放大图。图16是表示第4实施方式的液冷套的翅片部件的第1制作方法的立体图，(a)表示切断前，(b)表示切断后。图17是表示第4实施方式的液冷套的翅片部件的第2制作方法的立体图，(a)表示切断前，(b)表示切断后。图18是表示第4实施方式的摩擦搅拌接合的立体图。图19是表示第4实施方式的摩擦搅拌接合的剖面图。图20是表示第4实施方式的摩擦搅拌接合中的工具的动作的俯视图。
《液冷套的结构》
如图13、图14所示，第4实施方式的液冷套J4的特征在于，代替第1实施方式的液冷套J1的扁平管束20，具有铝或者铝合金制的翅片部件25。
另外，第4实施方式的套主体10在其内侧具有收纳翅片部件25的翅片收纳室，该翅片收纳室被周壁12包围。而且，翅片部件25钎焊固定在底壁11上，同时收纳于翅片收纳室内，通过用盖主体31(封闭体)盖住套主体10的开口，从而翅片收纳室被封闭(参照图14)。
<翅片部件>
如图14所示，翅片部件25具有基础板25a和立设在该基础板25a上的多个翅片25b。基础板25a以可以进行热交换的方式接合/固定在套主体10的底壁11上。因此，CPU 101的热经由热扩散片102、底壁11传递给各翅片25b。另外，各翅片25b的上侧前端抵接在盖主体31的背面。并且，优选基础板25a和套主体10通过由Al-Si-Zn系等铝合金构成的钎料以能够进行热交换的方式可靠地接合。
并且，相邻的翅片25b、25b之间分别成为第2流路B3a。也就是说，翅片部件25具有多个第2流路B3a，即具有由多个第2流路B3a构成的第2流路组B3。
如图15所示，相邻的翅片25b、25b的距离、即作为第2流路B3a的宽度的槽宽度W1被设计为0.2～1.1mm。由此，如在后述的实施例中说明的那样，液冷套J4的热阻与通过其内部的冷却水所受的压力损失都处于良好范围内。
另外，槽宽度W1与翅片25b的厚度T1、即与相邻的第2流路B3a、B3a间的翅片25b的厚度T1满足下面的算式(1)的关系。由此，液冷套J4的热阻变小，可以在CPU 101与冷却水之间良好地进行热交换。
-0.375×W1+0.875≤T1/W1≤-1.875×W1+3.275…(1)
进而，槽宽度W1与深度D1(第2流路B3a的深度)满足下面的算式(2)的关系。由此，可以使液冷套J4的热阻为最佳。
5×W1+1≤D1≤16.25×W1+2.75…(2)
《液冷套的作用效果》
下面，简单地说明液冷套J4的作用效果。
冷却水按照第1流路A1、第2流路组B3(多个第2流路B3a)、第3流路C1的顺序流通。并且，主要在流通于第2流路组B3的冷却水与多个翅片25b之间进行热交换。其结果是，可以有效地冷却CPU 101。
《液冷套的翅片部件的制作方法》
下面，举例说明液冷套J4的翅片部件25的制作(制造)方法。
<翅片部件的第1制作方法>
首先，参照图16说明翅片部件25的第1制作方法。
如图16(a)所示，使用预定的模具制作金属制的挤压型材41，该挤压型材41具有底板42和立设在底板42上的多个条43。然后，通过在预定的切断面切断挤压型材41，从而可以制作出具有基础板25a(底板42的一部分)和多个翅片25b(多个条43的一部分)的翅片部件25(参照图16(b))。
<翅片部件的第2制作方法>
下面，参照图17说明翅片部件25的第2制作方法。
如图17(a)所示，使用适当的切削工具，在尺寸与翅片部件25的外形对应的金属制的块44上形成多个槽44a。于是，可以制作出具有基础板25a和多个翅片25b的翅片部件25(参照图17(b))。
《液冷套的组装》
接下来，主要参照图18至图20对液冷套J4的组装中，固定有翅片部件25的套主体10与盖单元30的摩擦搅拌接合进行说明。
如图18所示，在钎焊固定有翅片部件25的套主体10上，一边使切口部31c与对位部14对准，一边盖上盖单元30。并且，如图19所示，套主体10的开口缘具有阶梯差，在低一级的阶梯部15上覆盖盖主体31。为了确保流过冷却水的第1流路A1和第3流路C1等的容积，阶梯部15的宽度W11设定得尽量小一些，具体而言，优选设定为0.1～0.5mm左右。
然后，使用摩擦搅拌接合用的工具200对周壁12与盖主体31的结合部P1进行摩擦搅拌接合。于是，在工具200的后方形成摩擦搅拌接合部K(参照图15)，周壁12与盖主体31被接合起来。此处，工具200的销201的长度L5优选形成为被接合部件即盖主体31的厚度T2的60％以下。通过使其这样形成为盖主体31的厚度T2的60％以下，从而虽然也取决于盖主体31的材质，但即使上述阶梯部15的宽度W11较小，也能通过工具200的按压力而使得结合部P1难以在套主体10的内侧发生变形。
另外，工具200由NC等机床(未图示)来控制，工具200进行自转的同时，沿着结合部P1移动(参照图18)。
而且，在进行摩擦搅拌接合时，将适当的夹具21抵靠在套主体10的周壁12的周面上。由此，即使周壁12较薄、工具200的轴肩(shoulder)202的外周面与周壁12的外周面的距离L6(间隙)例如为2.0mm以下，也能通过工具200的按压力而使得周壁12不易向外侧发生变形。
除此之外，在这种周壁12薄的情况下，为了避免工具200与夹具210的接触，优选相对于结合部P1的表面，使夹具210的表面下降1.0～2.0mm左右。
进而，如图20所示，以摩擦搅拌接合的起始端与结束端重叠(参照符号Q)的方式来使工具200动作。由此，套主体10与盖主体31可以没有间隙地接合，从而冷却水不易泄漏到外部。接着，从结合部P1卸下工具200，拔出销201。由此，不会在结合部P1上形成销201的拔出痕迹。
《第5实施方式》
下面，参照图21至图25来说明第5实施方式的液冷套。图21是第5实施方式的液冷套的剖面图。图22是图21所示的剖面图的放大图。图23是表示第5实施方式的液冷套的翅片部件的制作方法的图，(a)表示正在进行旋刮加工，(b)表示旋刮加工后。图24是表示第5实施方式的液冷套的翅片部件的制作方法的图，表示去除了图23(b)所示的旋刮翅片的一部分之后。图25是表示第5实施方式的摩擦搅拌接合的剖面图。
另外，说明与第4实施方式的液冷套J4不同的部分。
《液冷套的结构》
如图21所示，第5实施方式的液冷套J5主要具有套主体10C和铝或者铝合金制的翅片部件29，其构成为在翅片部件29的底壁29a(封闭体)上安装CPU 101。
套主体10C是在图21的下侧开口、并在内部具有翅片收纳室的薄型的箱体。
如后所述，翅片部件29是对1张板61进行旋刮加工所得的部件(参照图23(a))，其具有底壁29a和多个金属制的翅片29b。多个翅片29b立设在底壁29a之上，与底壁29a构成为一体。由此，热在底壁29a与翅片29b之间良好地传递。
并且，底壁29a作为对上述翅片收纳室进行封闭的封闭体发挥作用。另外，相邻的翅片29b、29b之间作为第2流路B4a发挥作用(参照图22)。进而，液冷套J5具有由多个第2流路B4a构成的第2流路组B4。而且，在翅片部件29安装在套主体10C上的状态下，与第4实施方式同样，在液冷套J5内形成第1流路A1和第3流路C1(参照图13)。
《液冷套的作用效果》
下面，简单地说明液冷套J5的作用效果。
冷却水按照第1流路A1(参照图13)、第2流路组B4(多个第2流路B4a)、第3流路C1(参照图13)的顺序流通。进而，主要在流通于第2流路组B4的冷却水与多个翅片25b之间进行热交换，可以有效地冷却CPU 101。此处，由于底壁29a与翅片29b构成为一体，所以CPU 101的热能够良好地传递到多个翅片29b，其结果是，可以良好地进行散热。
《液冷套的翅片部件的制作方法》
接着，参照图23和图24来说明使用了旋刮加工的液冷套J5的翅片部件29的制作(制造)方法。
如图23(a)所示，对板状的板61进行日本特开2001-326308号公报和日本特开2001-352020号公报等中所述的旋刮加工。具体地讲，将切削工具62呈锐角切入板61，切起板61的一部分，形成多个旋刮翅片63。重复多次该动作，制作具有多个旋刮翅片63的旋刮中间体64(参照图23(b))。顺便说一下，板61的未被切起的部分成为翅片部件29的底壁29a(封闭体)。
接着，在与套主体10C组装起来构成液冷套J5时，以在液冷套J5内形成第1流路A1和第3流路C1的方式，用切削工具去除多个旋刮翅片63的外周侧部分。于是，如图24所示，可以获得具有底壁29a和一体地立设在该底壁29a上的多个翅片29b的翅片部件29。
但是，翅片部件29的制作方法不限于此，也可以通过去除切断了第4实施方式的挤压型材41之后的翅片部件25(参照图16)或者由槽加工所形成的翅片部件25(参照图17)中的翅片25b的一部分而构成。
《液冷套的组装》
然后，如图25所示，组装套主体10C与翅片部件29，与第4实施方式同样，一边抵靠夹具210，一边对该结合部P2进行摩擦搅拌接合。另外，工具200的销201的长度L5优选形成为被接合部件即翅片部件29的底壁29a(封闭体)的厚度T3的60％以下。
《第6实施方式》
下面，参照图26说明第6实施方式的液冷套。图26是第6实施方式的液冷套的剖面图，(a)表示组装后的完成状态，(b)表示组装前。
《液冷套的结构》
如图26(a)所示，第6实施方式的液冷套J6的特征在于，与第1实施方式的液冷套J1相比，其具有套主体10A(第1翅片部件)和盖单元35(第2翅片部件)。套主体10A具有底壁11(第1基础板)和隔开预定间隔立设在底壁11上的多个翅片13。另一方面，盖单元35具有盖主体36(第2基础板)和隔开预定间隔立设在盖主体36上的多个翅片37。
多个翅片13与多个翅片37咬合，从而套主体10A与盖单元35组合起来，盖主体36接合/固定在套主体10A上。液冷套J6的翅片整体由咬合的多个翅片13和多个翅片37构成。进而，相邻的翅片13与翅片37之间成为第2流路B5a，液冷套J6具有由多个第2流路B5a构成的第2流路组B5。
这样，通过使多个翅片13与多个翅片37咬合来构成翅片整体，从而可以分别拓宽多个翅片13的间隔d1和多个翅片37的间隔d2，利用切削工具等进行槽加工变得容易。
如图26(b)所示，多个翅片13的从底壁11突出的突出长度L1被设定为与多个翅片37的从盖主体36突出的突出长度L2相同或者比其短。而且，多个翅片37与底壁11通过适当的手段，以可进行热交换的方式接合/固定，从而热连接在一起。由此，套主体10A侧(第1基础板侧)的CPU 101的热不仅传递到多个翅片13，还传递到多个翅片37。
即，通过把多个翅片13的突出长度L1设定为与多个翅片37的突出长度L2相同或者比其短，从而在组装套主体10A与盖单元35时，多个翅片37的前端(顶部)能可靠地抵接在套主体10A的底壁11上，从而可以可靠地热连接多个翅片37与底壁11。
《液冷套的作用效果》
下面，简单地说明液冷套J6的作用效果。
根据这种液冷套J6，若冷却水流通到第2流路组B5，则CPU 101传递到多个翅片13和多个翅片37的热被传递给流通的冷却水，能有效地冷却CPU 101。
《第7实施方式》
接着，参照图27说明第7实施方式的液冷套。图27是第7实施方式的液冷套的剖面图，(a)表示组装后的完成状态，(b)表示组装前。
《液冷套的结构》
如图27(a)、图27(b)所示，第7实施方式的液冷套J7的特征在于，代替第1实施方式涉及的液冷套J1的扁平管束20，具备具有多个细孔26a的金属制的蜂窝体26。
<蜂窝体>
蜂窝体26通过适当的手段以可进行热交换的方式接合/固定在套主体10的底壁11上。因此，CPU 101的热传递到包围细孔26a的周壁26b。各细孔26a作为供冷却水流通的第2流路B6a发挥作用。即，蜂窝体26具有由多个第2流路B6a构成的第2流路组B6。另外，此处如图27所示，虽然举例说明了具有截面呈矩形的细孔26a的蜂窝体26，但是细孔26a的形状不限于此，除此之外也可以是六边形等。而且，优选蜂窝体26与套主体10的底壁11通过钎料，以能够进行热交换的方式可靠地接合。
《液冷套的作用效果》
下面，简单地说明液冷套J7的作用效果。
冷却水按照第1流路A1、第2流路组B6(多个第2流路B6a)、第3流路C1的顺序流通。进而，主要在蜂窝体26的周壁26b与流通于第2流路B5a的冷却水之间进行热交换，周壁26b的热传递给冷却水。其结果是，可以有效地冷却CPU 101。
《第8实施方式》
接着，参照图28说明第8实施方式的液冷套。图28是第8实施方式的液冷套的剖面图，(a)表示组装后的完成状态，(b)表示组装前。
《液冷套的结构》
如图28(a)、图28(b)所示，第8实施方式的液冷套J8的特征在于，代替第1实施方式中的液冷套J1的扁平管束20，具有截面为波状的金属制的热交换片27(硬钎焊片)。
<热交换片>
热交换片27具有由Al-Mn系、Al-Fe-Mn系等铝合金形成的片主体27a和在其下表面侧由Al-Si-Zn系等铝合金形成的钎料层27b。并且，通过钎料层27b的局部熔融、硬化，从而热交换片27以可进行热交换的方式接合/固定在套主体10的底壁11上。因此，CPU 101的热经由底壁11传递到热交换片27。
并且，在热交换片27与套主体10或者盖主体31之间形成多个第2流路B7a。即，液冷套J8具有由多个第2流路B7a构成的第2流路组B7。
《液冷套的作用效果》
下面，简单地说明液冷套J8的作用效果。
冷却水按照第1流路A1、第2流路组B7(多个第2流路B7a)、第3流路C1的顺序流通。进而，在热交换片27与流通于第2流路B7a的冷却水之间进行热交换，从而热交换片27的热传递给冷却水。其结果是，可以有效地冷却CPU 101。
《第9实施方式》
接着，参照图29说明第9实施方式的液冷套。图29是第9实施方式的液冷套的俯视图。并且，在图29中，为了便于理解，描绘了卸下盖主体后的状态。
《液冷套的结构》
第1实施方式的液冷套J1具有1个扁平管束20，但如图29所示，第9实施方式的液冷套J9具有3个扁平管束20。并且，3个扁平管束20以一列的形状，以各扁平管束20的中空部21a(第2流路B1a)为同一方向的方式配置在套主体10B内。而且，3个扁平管束20在套主体10B内，在上游的扁平管束20与中游的扁平管束20之间设有空间10d、在中游的扁平管束20与下游的扁平管束20之间设有空间10d的状态下，以可以进行热交换的方式接合/固定在套主体10B的底壁11上。
空间10d、10d作为使扁平管束20的第2流路组B1串联连通的第4流路E1、E1(连接流路)而发挥作用。第4流路E1的流路截面积被设定为大于构成各第2流路组B1的第2流路B1a的流路截面积。即，液冷套J9具有串联配置的3个第2流路组B1、B1、B1(第2流路组部)。
《液冷套的作用效果》
下面，简单地说明液冷套J9的作用效果。
冷却水按照第1流路A1、上游的第2流路组B1、第4流路E1、中游的第2流路组B1、第4流路E1、下游的第2流路组B1、第3流路C1的顺序流通。即，冷却水在3个第2流路组B1、B1、B1中串联地流通。此处，冷却水在相邻的第2流路组B1、B1之间经由第4流路E1，由此，冷却水在第4流路E1中所受的压力损失降低。即，通过使流路截面积大的第4流路E1介于第2流路组B1、B1之间，从而与形成为不存在第4流路E1的流路长度长的第2流路组的情况相比，可以减小作用于微型泵122上的负荷。
《第10实施方式》
接着，参照图30、图31说明第10实施方式的液冷套。图30是第10实施方式的液冷套的俯视图。图31是表示折回数与热阻的关系的曲线图。
如图30所示，第10实施方式的液冷套J10与第9实施方式的液冷套J9同样，具有串联连接的3个第2流路组B1、B1、B1(第2流路组部)，相邻的第2流路组B1、B1在冷却水的流通方向上经由第4流路E1(连接流路)串联连接。
但是，在液冷套J10中，并列设置相邻的第2流路组B1、B1，并且相邻的第2流路组B1中上游侧的第2流路组B1的下游端与下游侧的第2流路组B1的上游端配置在同一侧，上述下游端与上游端经由第4流路E1串联连接。具体而言，如图30所示，上游位置的第2流路组B1与中游位置的第2流路组B1在冷却水的流通方向上相邻，并且在图30的横向上并列设置。进而，例如上游位置的第2流路组B1的下游端与中游位置的第2流路组B1的上游端朝向同一侧、即图30的下侧。
此处，在本说明书中，相对于第9实施方式，将这样并列配置相邻的第2流路组B1、B1的状态表述为“折回”。
因此，根据这种液冷套J10，冷却水弯曲地在其内部流动。于是，液冷套J10的热阻比未折回的液冷套J9的热阻小。
若进一步说明，则在设俯视时的液冷套的尺寸恒定的情况下，如果不改变构成各第2流路组B1的第2流路的数量，而增加折回数，增多第2流路组B1的数量，则构成各第2流路组B1的各第2流路的流路截面积变小。因而，在设流通于液冷套的冷却水的流量为恒定的情况下，如果第2流路组B1的数量增多，则通过各第2流路的冷却水的流速增大。因而热可以有效地从液冷套向冷却水传递，液冷套的热阻下降。
以上对本发明的优选实施方式说明了一例，但本发明并不限于上述各实施方式，既可以在不脱离本发明主旨的范围内对各种实施方式适当地进行组合，也可以如下那样进行变形。
在上述各实施方式中说明了发热体为CPU 101的情况，但发热体的种类不限于此，例如也可以是功率模块(Power Module)、LED灯等。
在上述第1实施方式中，扁平管束20构成为在其厚度方向上集束多个扁平管21而成，但也可以进一步在宽度方向上集束多个扁平管21来构成。
虽然说明了上述第1实施方式的液冷套J1集束多根扁平管21而具有扁平管束20的情况(参照图6)，但除此之外例如也可以是如图32所示，代替扁平管束20而具有扁平管28的液冷套J11，该扁平管28具有由多个分隔壁分隔开的多个中空部28a。该情况下，各中空部28a作为第2流路B8a发挥作用，扁平管28具有由多个第2流路B8a构成的第2流路组B8。
在上述第1实施方式的液冷套J1中，已经说明了在盖主体31上形成有取入口31a和排出口31b的情况，但取入口31a和排出口31b的位置不限于此，也可以例如是形成在套主体10的周壁12上的情况。伴随于此，取入管32和排出管33的位置也不限于液冷套J1的上表面侧，也可以位于侧面侧。
在上述第6实施方式的液冷套J6中，构成为翅片13立设在套主体10A上，翅片37立设在盖主体36上(参照图26)，但也可以如图33(a)、图33(b)所示，为这样的液冷套J12：该液冷套J12具有第1翅片部件50和第2翅片部件55，其中该第1翅片部件50具有第1基础板51和立设在第1基础板51上的多个第1翅片52；该第2翅片部件55具有第2基础板56和立设在第2基础板56上的多个第2翅片57。
如果进一步说明图33所示的液冷套J12，则第1翅片部件50与第2翅片部件55是通过多个第1翅片52和多个第2翅片57咬合而组合起来的，液冷套J12中的金属制的多个翅片整体由多个第1翅片52和多个第2翅片57构成，在相邻的第1翅片52和第2翅片57之间形成有第2流路B9a。另外，第1翅片部件50位于CPU 101侧，第1翅片部件50的第1基础板51以可以进行热交换的方式固定在套主体10的底壁11上。
并且，液冷套J12具有由多个第2流路B9a构成的第2流路组B9。并且，多个第1翅片52的从第1基础板51突出的突出长度L3被设定为与多个第2翅片57的从第2基础板56突出的突出长度L4相同或者比其短。并且，多个第2翅片57和第1基础板51通过适当的手段以可以进行热交换的方式接合/固定，而热连接在一起。
在上述第1实施方式中，通过在套主体10与扁平管束20之间设置空间10a、10c，从而分别形成第1流路A1、第3流路C1(参照图5)，但除此之外例如也可以不设置空间10a、10c，而在套主体10的外侧，在其上游侧设置分支管，将其中空部作为第1流路；在下游侧设置集合管，将其中空部作为第3流路。
在上述第4实施方式的液冷套J4(参照图14)中，构成为翅片部件25固定在套主体10上，但也可以如图34所示，为这样一种液冷套J13，该液冷套J13的翅片部件25固定在盖主体31的套主体10侧的面上。而且还可以如图34所示，构成为在盖主体31上安装CPU 101。进而，也可以构成为在套主体10内安装有作为将冷却水取入液冷套J13内的取入口的取入管32和作为排出口的排出管33。除此之外，还可以构成为在盖主体31的套主体10侧的面上一体地形成有翅片。
另外，如图35所示，套主体10具有4个脚部16，该脚部16具有贯穿孔16a，小螺钉125贯穿于各贯穿孔16a内，在液冷套J13安装在个人计算机主体120(参照图1)的壳体126上的情况下，工具200的拔出位置优选为相当于贯穿孔16a的部分。进而，当在这种位置上拔出工具200之后，在该拔出痕迹部分上形成贯穿孔16a，由此可以隐藏工具200的拔出痕迹。
并且，图34是图35的X1-X1截面。
实施例
下面，根据实施例进一步具体地说明本发明。
(1)实施例1，对第2流路B3a的槽宽度W1的研究
关于第4实施方式的液冷套J4(参照图13等)，制作了使第2流路B3a的槽宽度W1(参照图15)为0.2mm、0.5mm、1.0mm的铝合金制的液冷套。表1表示制作出的液冷套J4的规格。
而且，在表1中，整体流路宽度W0是第1流路A1和第3流路C1的宽度。另外，整体流路长度L0是第1流路A1的长度、第2流路B3a的长度以及第3流路C1的长度之和(参照图13、图14)。
[表1]
    铝合金的导热率(W/mk)     200
    整体流路宽度W0(mm)     100
    整体流路长度L0(mm)     100
    第2流路B3a的槽宽度W1(mm)     0.2、0.5、1.0
    第2流路B3a的深度D1(mm)     10
然后，使用水作为冷却水，以使得该水以5(L/min)流动的方式使微型泵122(参照图1)运转(参照表2)，对第2流路B3a的槽宽度W1与液冷套J4的热阻以及压力损失的关系进行了研究。使用适当的方法测定了热阻和压力损失。并且，在该规格的液冷套J4中，使作为目标的热阻为0.008(℃/W)以下。
[表2]
    冷却水     水
    冷却水的流量(L/min)     5.0
如图36所示，随着第2流路B3a的槽宽度W1变小，液冷套J4与冷却水的接触面积变大，因此液冷套J4的热阻变小。另一方面，可以确认到，当第2流路B3a的槽宽度W1大于1.1mm时，热阻大于作为目标的0.008(℃/W)。
另外，可以确认到，当第2流路B3a的槽宽度W1小于0.2mm时，冷却水因液冷套J4而受到的压力损失大于0.01(℃/W)。
因此，可以认为，第2流路B3a的槽宽度W1优选为0.2～1.1mm。
(2)实施例2，对翅片25b的厚度T1与第2流路B3a的槽宽度W1的关系的研究
接着，与实施例1同样，将第2流路B3a的槽宽度W1设定为0.2mm、0.5mm、1.0mm这3种(参照表1)，使翅片25b的厚度T1相对于各第2流路B3a的槽宽度W1适当地变化，对“翅片25b的厚度T1与槽宽度W1的比率(T1/W1)”与“热阻”的关系进行了研究。
如图37所示，各槽宽度W1中存在热阻变小的“T1/W1”的范围。该范围是各槽宽度W1中的最小热阻增加5％的值以下的范围。
具体而言，在第2流路B3a的槽宽度W1为1.0mm的情况下，最小热阻为0.0073(℃/W)，因此其增加5％的值为0.0073×1.05＝0.0076(℃/W)。进而，成为0.0076(℃/W)以下的范围是0.5≤T1/W1≤1.4。
与此同样，当第2流路B3a的槽宽度W1为0.5mm时，上述范围成为0.7≤T1/W1≤2.1。并且，当第2流路B3a的槽宽度W1为0.2mm时，上述范围成为0.8≤T1/W1≤2.9。
进而，如果据此将X轴改写为“槽宽度W1”、Y轴改写为“翅片厚度T1/槽宽度W1”，则可以获得图38所示的曲线图。如图38所示，可以确认到，“槽宽度W1”和“翅片厚度T1/槽宽度W1”优选满足下述算式(1)。
-0.375×W1+0.875≤T1/W1≤-1.875×W1+3.275…(1)
(3)第3实施例，对第2流路B3a的槽宽度W1和深度D1的关系的研究
接着，在第4实施方式的液冷套J4中，将第2流路B3a的槽宽度W1设定为0.2mm、0.5mm、1.0mm这3种(参照表1)，使槽的深度D1相对于各第2流路B3a的槽宽度W1适当地变化，对“深度D1”与“热阻”的关系进行了研究。
如图39所示，与实施例2同样，可以确认到，在各槽宽度W1中存在热阻变小的槽深度D1的范围。进而，若与实施例2同样地求出该范围，则当槽宽度W1为0.2mm时成为2≤D1≤6；当槽宽度W1为0.5mm时成为4≤D2≤11；当槽宽度W1为1.0mm时成为6≤D1≤18。
进而，如果据此将X轴改写为“槽宽度W1”、将Y轴改写为“槽深度D1”，则可以获得图40所示的曲线图。如图40所示，可以确认到“槽宽度W1”与“槽深度D1”优选满足下述算式(2)。
5×W+1≤D≤16.25×W+2.75…(2)
(4)实施例4，对夹具的有效性的研究
接着，针对在第4实施方式的套主体10与盖主体31的摩擦搅拌接合中，将夹具210抵靠在套主体10的周壁12上的有效性进行研究。并且在该研究中，使用了表3所示的2种工具200。进而如表4所示，使A工具或者B工具中轴肩202的外周面与套主体10的周壁12的外周面的距离L6变化(参照图19)，并且改变夹具210的有/无，对周壁12和盖主体31进行了摩擦搅拌接合。进而，通过目视而评价了接合部的品质。○表示良好，×表示接合不良。
另外，设工具200的转速为6000rpm，接合速度为200mm/min。并且，设周壁12的厚度T11(参照图19)为4mm。
[表3]
    A工具     B工具
    轴肩直径(mm)     6.0     8.0
    销直径(mm)     2.5     3.0
    销长度(mm)     2.0     2.0
[表4]
    工具     距离L6(mm)     夹具     接合部品质
    A工具     1.0     有     ○
    A工具     0.5     有     ○
    B工具     0.0     有     ×
    A工具     1.0     无     ×
如表4明示的那样，可以确认到，在使用夹具210的情况下，即使周壁12较薄、距离L6为0.5mm，也不会使周壁12变形而可以良好地接合盖主体31。
(5)实施例5，销的长度L5与盖主体31的厚度T2的关系
然后，研究了工具200的销201的长度L5与盖主体31的厚度T2的关系(参照图19)。如表5所示，在该研究中将销201的长度L5固定在2.0mm，使盖主体31的厚度T2变化，通过目视而评价了接合部品质。
[表5]
    销的长度L5(mm)   盖主体的厚度T2(mm)     L5/T2(％)     接合部品质
    2.0   6.0     33.3     ○
    2.0   5.0     40.0     ○
    2.0   4.0     50.0     ○
    2.0   3.0     66.6     ×
如表5所示，可以确认到，在销201的长度L5处于被接合部件即盖主体31的厚度T2的60.0％以下的范围内，能够良好地接合周壁12和盖主体31。

Claims (24)

1.一种液冷套，发热体安装在该液冷套的预定位置上，该液冷套将该发热体产生的热传递给从外部的热输送流体供给单元供给的、在该液冷套内部流通的热输送流体，其特征在于，该液冷套具有：
上述热输送流体供给单元侧的第1流路；
由从上述第1流路分支的多个第2流路构成的第2流路组；以及
在上述多个第2流路的下游侧使该多个第2流路集合的第3流路，
上述发热体主要在上述第2流路组中进行热交换。
2.一种液冷套，发热体安装在该液冷套的预定位置上，该液冷套将该发热体产生的热传递给从外部的热输送流体供给单元供给的、在该液冷套内部流通的热输送流体，其特征在于，
该液冷套朝向下游侧具有：第1流路；多个第2流路组，所述第2流路组由多个第2流路构成；以及第3流路，上述发热体主要在上述第2流路组中进行热交换，
相邻的上述第2流路组经由连接流路串联连接。
3.根据权利要求2所述的液冷套，其特征在于，
相邻的上述第2流路组并列设置，并且其中一个的下游端与另一个的上游端在同一侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液冷套，其特征在于，
该液冷套具有由多个金属制的管集束而成的管束，
各管的中空部为上述第2流路。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的液冷套，其特征在于，
该液冷套具备具有多个中空部的金属制的管，
上述各中空部为上述第2流路。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的液冷套，其特征在于，
该液冷套具有以预定间隔排列的多个金属制的翅片，
相邻的翅片之间为上述第2流路。
7.根据权利要求6所述的液冷套，其特征在于，
上述第2流路的宽度W为0.2～1.1mm。
8.根据权利要求6所述的液冷套，其特征在于，
上述第2流路的宽度W与相邻的上述第2流路间的翅片的厚度T满足下述算式(1)：
-0.375×W+0.875≤T/W≤-1.875×W+3.275…(1)。
9.根据权利要求6所述的液冷套，其特征在于，
上述第2流路的深度D与宽度W满足下述算式(2)：
5×W+1≤D≤16.25×W+2.75…(2)。
10.根据权利要求6所述的液冷套，其特征在于，
该液冷套具有：
翅片部件，该翅片部件构成为包括上述多个金属制的翅片和立设有该多个金属制的翅片的基础板；以及
收纳该翅片部件的套主体，
上述基础板以可以进行热交换的方式固定在上述套主体上。
11.根据权利要求6所述的液冷套，其特征在于，
该液冷套具有：
第1翅片部件，该第1翅片部件具有第1基础板和立设在该第1基础板上的多个第1翅片；以及
第2翅片部件，该第2翅片部件具有第2基础板和立设在该第2基础板上的多个第2翅片，
上述多个第1翅片与上述多个第2翅片咬合，从而上述第1翅片部件与上述第2翅片部件组合起来，
上述金属制的多个翅片由上述第1翅片和上述第2翅片构成，
在相邻的上述第1翅片和上述第2翅片之间形成上述第2流路。
12.根据权利要求11所述的液冷套，其特征在于，
上述发热体安装在上述第1基础板侧，
上述第1翅片的突出长度被设定为与上述第2翅片的突出长度相同或短于上述第2翅片的突出长度，
上述多个第2翅片与上述第1基础板热连接。
13.根据权利要求6所述的液冷套，其特征在于，
该液冷套具有：
套主体，其具有收纳上述多个金属制的翅片的翅片收纳室；以及
封闭上述翅片收纳室的封闭体，
包围上述翅片收纳室的上述套主体的周壁与上述封闭体的结合部被摩擦搅拌接合，
并且该摩擦搅拌接合的起始端与结束端重叠。
14.根据权利要求13所述的液冷套，其特征在于，
上述多个金属制的翅片立设在上述封闭体上，并与该封闭体成为一体。
15.根据权利要求13所述的液冷套，其特征在于，
一边将夹具抵靠在上述周壁上一边进行上述摩擦搅拌接合，以使得上述周壁不会向外侧发生变形。
16.根据权利要求13所述的液冷套，其特征在于，
在上述摩擦搅拌接合中使用的工具的销的长度为上述封闭体的厚度的60％以下。
17.根据权利要求13所述的液冷套，其特征在于，
在上述摩擦搅拌接合中，上述工具的拔出位置离开上述结合部。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的液冷套，其特征在于，
该液冷套具有金属制的蜂窝体，该蜂窝体具有多个细孔，
上述细孔为上述第2流路。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的液冷套，其特征在于，
该液冷套具有：截面为波状的金属制的热交换片；和以可以进行热交换的方式固定有该热交换片的金属制的套主体，
在上述热交换片与上述套主体之间形成上述第2流路。
20.根据权利要求6所述的液冷套，其特征在于，
上述金属是铝或者铝合金。
21.根据权利要求1至3中任一项所述的液冷套，其特征在于，
与上述第1流路连通的热输送流体的取入口和与上述第3流路连通的热输送流体的排出口以上述发热体为中心对称配置。
22.根据权利要求21所述的液冷套，其特征在于，
上述取入口与上述排出口配置为相对远离。
23.根据权利要求21所述的液冷套，其特征在于，
上述取入口与上述排出口配置为接近上述发热体。
24.根据权利要求1至3中任一项所述的液冷套，其特征在于，上述发热体为CPU。
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