JP2004363600A - Electronic apparatus - Google Patents
Electronic apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004363600A JP2004363600A JP2004162691A JP2004162691A JP2004363600A JP 2004363600 A JP2004363600 A JP 2004363600A JP 2004162691 A JP2004162691 A JP 2004162691A JP 2004162691 A JP2004162691 A JP 2004162691A JP 2004363600 A JP2004363600 A JP 2004363600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- electronic device
- pipe
- tank
- cooling jacket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、循環する液体で発熱する半導体素子を冷却する電子装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic device that cools a semiconductor element that generates heat with a circulating liquid.
従来の電子装置として、例えば特開平６−２６６４７４号公報、特開平７−１４２８８６号公報がある。
まず、特開平６−２６６４７４号公報は、発熱素子を搭載した配線基板を収納した本体筐体と、ディスプレイパネルを備え本体筐体に回転可能に取り付けられた表示装置筐体からなる電子装置で、発熱素子に取り付けられた受熱ジャケット、表示装置筐体に設置した放熱パイプ及び液駆動機構がフレキシブルチューブで接続された構造が示されている。
また、特開平７−１４２８８６号公報は、特開平６−２６６４７４号公報の例において、筐体を金属製とした例が示されている。
Conventional electronic devices include, for example, JP-A-6-266474 and JP-A-7-142886.
First, JP-A-6-266474 discloses an electronic device including a main body housing containing a wiring board on which a heating element is mounted, and a display device housing including a display panel and rotatably attached to the main body housing. A structure in which a heat receiving jacket attached to a heating element, a heat radiating pipe installed in a display device housing, and a liquid driving mechanism are connected by a flexible tube is shown.
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-142886 discloses an example in which the housing is made of metal in the example of Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-266474.
これらの例では、発熱素子で発生した熱を受熱ジャケットに伝え、その熱を、受熱ジャケットから放熱パイプまで液駆動機構によって液を駆動することによって伝え、外気に放熱している。 In these examples, the heat generated by the heat generating element is transmitted to the heat receiving jacket, and the heat is transmitted from the heat receiving jacket to the heat radiating pipe by driving the liquid with a liquid driving mechanism to radiate the heat to the outside air.
携帯型パーソナルコンピュータなどに代表される電子装置では、性能の向上による素子の高発熱化が著しい。その一方で、携帯に適した筐体サイズの小型化、薄型化が望まれている。 2. Description of the Related Art In an electronic device represented by a portable personal computer or the like, the heat generation of elements is remarkable due to the improvement in performance. On the other hand, there is a demand for a smaller and thinner housing suitable for carrying.
上記の従来技術は、いずれも発熱素子の高発熱化に対して、発熱素子で発生する熱をディスプレイ側に伝熱して放熱する構造である。発熱素子からディスプレイ側への伝熱は、液体を両者の間で駆動させることによって行う。液体が電子回路の近傍を通過するシステムであるが、電子回路と液体が共存する場合の安全性、組み立て性などについて考慮されていない。 Each of the above prior arts has a structure in which the heat generated by the heat generating element is transferred to the display side and dissipated in response to an increase in heat generation of the heat generating element. The heat transfer from the heating element to the display side is performed by driving the liquid between them. In this system, the liquid passes in the vicinity of the electronic circuit. However, safety and assemblability when the electronic circuit and the liquid coexist are not considered.
本発明の目的は、液循環によって発熱素子を冷却する冷却装置の安全性と組み立て性を向上させた電子機器装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electronic device in which a cooling device for cooling a heating element by liquid circulation has improved safety and assemblability.
上記目的は、発熱素子に熱的に接続された水冷ジャケットと、この水冷ジャケットに接続された放熱パイプと、この放熱パイプに接続されたタンクと、このタンクに接続された液駆動手段とからなる液循環流路をケース内に収納した電子装置において、前記タンク内に不凍液を封入し、この不凍液を前記液行動手段で前記液循環流路内を循環させてなることにより達成される。 The above object comprises a water cooling jacket thermally connected to the heating element, a heat radiating pipe connected to the water cooling jacket, a tank connected to the heat radiating pipe, and liquid driving means connected to the tank. In an electronic device in which a liquid circulation flow path is accommodated in a case, an antifreeze is sealed in the tank, and the antifreeze is circulated in the liquid circulation flow by the liquid action means.
また、上記目的は、前記液循環流路の一部に前記不凍液の回収手段を設けたことにより達成される。 Further, the above object is achieved by providing the antifreeze liquid collecting means in a part of the liquid circulation channel.
また、上記目的は、発熱素子に熱的に接続された水冷ジャケットと、この水冷ジャケットに接続された放熱パイプと、この放熱パイプに接続されたタンクと、このタンクに接続された液駆動手段とからなる液循環流路をケース内に収納した電子装置において、前記水冷ジャケットと前記液駆動手段を第１の放熱板に取付け、前記放熱パイプと前記タンクを第２の放熱板に取付け、この第１と第２の放熱板を前記ケース内に着脱可能としたことにより達成される。 Further, the object is to provide a water cooling jacket thermally connected to the heating element, a radiating pipe connected to the water cooling jacket, a tank connected to the radiating pipe, and a liquid driving unit connected to the tank. The liquid cooling jacket and the liquid driving means are mounted on a first radiator plate, the radiator pipe and the tank are mounted on a second radiator plate, This is achieved by making the first and second heat sinks detachable in the case.
また、上記目的は、前記水冷ジャケットを蛇行する金属パイプで形成し、この金属パイプを延長させて前記放熱パイプに接続されたフレキシブルチューブと接続させたことにより達成される。 Further, the above object is achieved by forming the water cooling jacket with a meandering metal pipe, extending the metal pipe, and connecting the flexible pipe connected to the heat radiation pipe.
また、上記目的は、前記液循環流路を前記ケースの内面に取付け、前記水冷ジャケットに前記配線基板を接触させたことにより達成される。 Further, the above object is achieved by attaching the liquid circulation channel to an inner surface of the case and bringing the wiring board into contact with the water cooling jacket.
また、上記目的は、前記水冷ジャケットの出口側配管と前記液駆動手段の入口側配管とを熱的に接続したことにより達成される。 Further, the above object is achieved by thermally connecting an outlet pipe of the water cooling jacket and an inlet pipe of the liquid driving means.
また、上記目的は、前記液駆動手段の入口側に接続された配管に発熱手段を接続したことにより達成される。 Further, the above object is achieved by connecting a heat generating means to a pipe connected to an inlet side of the liquid driving means.
また、上記目的は、前記タンクを前記放熱パイプに対し着脱可能とし、前記液循環流路内の不凍液を前記タンク内に回収する手段を備えたことにより達成される。 Further, the above object is achieved by providing the tank detachably with respect to the heat radiating pipe, and having means for collecting the antifreeze in the liquid circulation channel into the tank.
また、上記目的は、発熱素子に熱的に接続された水冷ジャケットと、この水冷ジャケットに接続された放熱パイプと、この放熱パイプに接続されたタンクと、このタンクに接続された液駆動手段とからなる液循環流路をケース内に収納した電子装置において、前記液循環流路内の液量変化を検出する検出手段と、この検出手段からの出力を入力とする警告手段を備えたことにより達成される。 Further, the object is to provide a water cooling jacket thermally connected to the heating element, a radiating pipe connected to the water cooling jacket, a tank connected to the radiating pipe, and a liquid driving unit connected to the tank. In the electronic device in which the liquid circulating flow path composed of: is contained in a case, a detecting means for detecting a change in the amount of liquid in the liquid circulating flow path, and a warning means for inputting an output from the detecting means are provided. Achieved.
また、上記目的は、前記液循環流路からの液漏れを検出する検出手段と、この検出手段からの出力を入力として電子装置の電源を停止する停止手段とを備えたことにより達成される。 Further, the above object is achieved by providing a detecting means for detecting a liquid leak from the liquid circulating flow path, and a stopping means for stopping a power supply of the electronic device by receiving an output from the detecting means as an input.
また、上記目的は、前記液循環流路の漏水箇所を特定し、この漏水個所からの漏水を貯留する貯留部を前記ケース内に設けたことにより達成される。 Further, the above object is achieved by specifying a water leakage point in the liquid circulation flow path and providing a storage portion in the case for storing water leakage from the water leakage point.
また、上記目的は、配線基板上の電子回路に搭載された発熱素子と、この発熱素子に熱的に接続された水冷ジャケットと、この水冷ジャケットに接続された放熱パイプと、この放熱パイプに接続されたタンクと、このタンクに接続された液駆動手段とからなる液循環流路をケース内に収納した電子装置において、前記電子回路を前記配管系から隔離する隔壁を設けたことにより達成される。 Further, the above object is to provide a heating element mounted on an electronic circuit on a wiring board, a water cooling jacket thermally connected to the heating element, a heat dissipation pipe connected to the water cooling jacket, and a connection to the heat dissipation pipe. Is achieved by providing a partition for isolating the electronic circuit from the piping system in an electronic device in which a liquid circulation flow path including a separated tank and a liquid drive unit connected to the tank is accommodated in a case. .
本発明によれば、発熱素子とケース壁面に備えた放熱パイプとの間で冷媒液を循環する電子装置において、高い信頼性で発熱素子の熱をケース表面から放熱できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the electronic device which circulates a refrigerant liquid between a heat generating element and the heat radiation pipe provided in the case wall surface, heat of the heat generating element can be radiated from the case surface with high reliability.
電子装置、いわゆるパーソナルコンピュータには、携帯が可能なノート型と机上での使用が中心のディスクトップ型とがある。これらの電子装置は、いずれも年々高速処理、大容量化の要求が高まり、この要求を満たす結果、半導体素子であるＣＰＵ（以下、ＣＰＵという）の発熱温度が高くなっていった。この傾向は、今後も更に続くものと予想される。 Electronic devices, so-called personal computers, include a portable notebook type and a desktop type mainly used on a desk. In each of these electronic devices, the demand for high-speed processing and large capacity has been increasing year by year, and as a result of satisfying this demand, the heat generation temperature of a CPU (hereinafter, referred to as CPU) as a semiconductor element has been increasing. This trend is expected to continue.
これに対して、現状のこれら電子装置に搭載された発熱素子の冷却は、自然対流式或いはファン等による空冷式が一般的である。これらの空冷式は、放熱の能力に限界があり、前述のような高発熱化傾向のＣＰＵの冷却に追従できなくなってしまう可能性がある。ただし、ファンによる空冷式はファンを高速回転させたり、ファンを大型化することによって対応も可能であるが、電子装置の低騒音化や軽量化に逆行するため現実的ではない。
一方、従来から空冷式の放熱に代わる放熱として、水等の冷却媒体を循環させてＣＰＵを冷却する装置がある。
この冷却装置は、主に企業或いは銀行等で使用される大型コンピュータの冷却に使用され、冷却水をポンプで強制的に循環させ、専用の冷凍装置で冷却するといった大規模な冷却装置である。
On the other hand, the cooling of the heating elements mounted on these electronic devices at present is generally a natural convection type or an air cooling type using a fan or the like. These air-cooled types have a limit in heat radiation capability, and may not be able to follow the cooling of the CPU which tends to generate heat as described above. However, the air-cooling type using a fan can be dealt with by rotating the fan at a high speed or increasing the size of the fan, but it is not realistic because it goes against noise reduction and weight reduction of the electronic device.
On the other hand, conventionally, there is a device that cools a CPU by circulating a cooling medium such as water as heat radiation instead of air-cooled heat radiation.
This cooling device is a large-scale cooling device that is mainly used for cooling a large computer used in a company or a bank, and forcibly circulates cooling water by a pump and cools it by a dedicated refrigeration device.
従がって、移動が頻繁に行われるノート型や、事務所内の配置換え等で移動の可能性があるディスクトップ型の電子装置には上述のような水による冷却装置は、例えこの冷却装置を小型化したとしても到底搭載することはできない。 Therefore, a notebook-type electronic device that frequently moves or a desktop-type electronic device that may move due to rearrangement in an office or the like is provided with the above-described cooling device using water. Even if it is downsized, it cannot be mounted at all.
そこで、上述の従来技術のように、小型の電子装置に搭載可能な水による冷却装置が種々検討されているが、この従来技術の出願当時は、半導体素子の発熱温度が近年ほど高くないこと、パソコン内に液体を内蔵させることに対する抵抗感から、現在においても水冷による冷却装置を備えたパソコンは製品化に至っていない。 Therefore, various types of water-based cooling devices that can be mounted on a small electronic device, such as the above-mentioned conventional technology, have been studied. Due to the resistance to incorporating liquids in personal computers, personal computers equipped with water-cooled cooling devices have not yet been commercialized.
これに対して、本発明はコンピュータ本体の外郭を形成する筐体を放熱性に良好なアルミ合金やマグネシウム合金等にすることや、小型のポンプの開発によって、水冷装置の大幅な小型化が実現し、電子装置への搭載が可能となったものである。 On the other hand, according to the present invention, the casing that forms the outer shell of the computer body is made of an aluminum alloy or a magnesium alloy that has good heat dissipation properties, and the development of a small pump realizes a significant reduction in the size of the water cooling device. However, it can be mounted on an electronic device.
ところで、液循環による冷却装置を電子装置に搭載する場合、最も重要なことは安全性である。仮に水の漏水によって循環水が電子部品に接触してしまうと、ショートしてしまい電子装置に大きなダメージを与えてしまうことはいうまでもない。従がって、安全性を最優先した水冷装置の搭載を考慮した電子装置を実機で種々検討した。
その結果、最も安全性の高い水冷装置の搭載構造が明らかとなったものである。
By the way, when a cooling device by liquid circulation is mounted on an electronic device, the most important thing is safety. If the circulating water comes into contact with the electronic components due to water leakage, it is needless to say that a short circuit occurs and the electronic device is seriously damaged. Accordingly, various electronic devices have been studied on actual devices in consideration of mounting of a water cooling device in which safety is the highest priority.
As a result, the most secure mounting structure of the water cooling device was clarified.
以下、本発明の実施例を図１で説明する。
図１は、本実施例の電子装置の斜視図である。
図１において、電子装置は、キーボード３が設置される本体ケース１とディスプレイを備えたディスプレイケース２とからなっている。このディスプレイ２は、本体ケース１に対してヒンジ部１５を介して回動自在に支持されている。本体ケース１にはキーボード３の他に複数の素子を搭載した配線基板４、ハードディスクドライブ５、補助記憶装置(たとえば、フロッピーディスクドライブ、ＣＤドライブ等)６、バッテリー１３等が設置されている。
配線基板４上には、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）７等の特に発熱量の大きい素子（以下、ＣＰＵという）が搭載されている。ＣＰＵ７には、水冷ジャケット８が熱的に接触するように取り付けられている。この水冷ジャケット８とＣＰＵ７との間には、柔軟熱伝導部材（たとえばＳｉゴムに酸化アルミなどの熱伝導性のフィラーを混入したもの）を介して接続されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a perspective view of the electronic device of the present embodiment.
In FIG. 1, the electronic device includes a
On the
ディスプレイケース２の背面(ケース内面側)には、蛇行する放熱パイプ９（銅、ステンレスなどの金属製）が接続された金属放熱板１０が設置されている。ディスプレイケース２の背面上部には、放熱パイプ９の流路の途中にタンク１４が接続されている。
A metal
尚、ディスプレイケース２自体を金属製（たとえば、アルミ合金やマグネシウム合金等）にすることによって、この金属放熱板１０を省略し、放熱パイプ９を直接ディスプレイケース２に接続してもよい。
本体ケース１内には、液駆動手段であるポンプ１１が設置されている。このポンプ１１を含め水冷ジャケット８、放熱パイプ９、ポンプ１１のそれぞれは、フレキシブルチューブ１２で接続され、ポンプ１１によって内部に封入した冷媒液が循環する（以下、ディスプレイケースと本体ケースに取付けられた冷媒液循環経路全体を配管系という）。
タンク１４は、フレキシブルチューブ１２からの液透過などによって液が減少したとしても十分に循環流路内の冷却が可能となるような水量が確保できる容積にしておかなければならない。
フレキシブルチューブ１２は、ディスプレイケース２が常に開閉されるため、少なくともヒンジ部１５だけは用いる必要があるが、ヒンジ部１５以外の部分は必ずしもフレキシブルチューブ１２で接続する必要はない。
The
A
The
Since the
すなわち、水冷ジャケット８とヒンジ部１５との間、ポンプ１１とヒンジ部１５との間、ポンプ１１と水冷ジャケット８との間の配管に金属パイプを用い、少なくとも、ヒンジ部１５においてだけ金属パイプと放熱パイプ９とをフレキシブルチューブ１２で接続し、配管全体にしめる金属配管部分の割合を出来るだけ大きくしておけば、ヒンジ部まわりでのディスプレイ部の開閉に対応するとともに、配管からの水分透過を抑えることができる。
この場合の配管系は、水冷ジャケットからの金属パイプ、ヒンジ部のフレキシブルチューブ、放熱パイプ、ヒンジ部のフレキシブルチューブ、ポンプへの金属パイプ、水冷ジャケットへの金属パイプの順で接続された構成となる。この構成の接続部分には、適当な継手、抜け防止用の締付バンド（板状、コイルバネ状）が用いられる。さらに、接続部分は、漏水防止のため樹脂でコーティングしてもよい。
水透過の少ないフレキシブルチューブ１２について種々検討を行った結果、主に自動車用ラジエターの接続ゴムやタイヤのチューブ等に使われているブチルゴムが最も適していることが分かった。
That is, a metal pipe is used for piping between the
The piping system in this case has a configuration in which a metal pipe from the water cooling jacket, a flexible tube at the hinge portion, a heat radiation pipe, a flexible tube at the hinge portion, a metal pipe to the pump, and a metal pipe to the water cooling jacket are connected in this order. . A suitable joint and a tightening band (plate-like, coil-spring-like) for preventing disconnection are used for the connection portion of this configuration. Further, the connection portion may be coated with a resin to prevent water leakage.
As a result of various studies on the
次に、前記配管系（水冷ジャケット８、放熱パイプ９、ポンプ１１、フレキシブルチューブ１２、タンク１４）を取り付けた放熱板について図２を用いて詳細に説明する。
図２は、金属放熱板の斜視図である。
図２において、本体ケース１側の金属放熱板１９には前記配管系のうちの水冷ジャケット８、ポンプ１１、フレキシブルチューブ１２が取付けられている。また、この金属放熱板１９は、ＣＰＵ７以外から発する他の発熱部品の放熱も行う。ディスプレイケース２側の金属放熱板１０には前記配管系のうちの放熱パイプ９とタンク１４が取付けられている。これらの金属放熱板１０、１９間はヒンジ２０で回転自在に組み付けられてユニット化されている。
Next, the radiator plate to which the piping system (
FIG. 2 is a perspective view of the metal heat sink.
In FIG. 2, a
このように、配管系と金属放熱板１０、１９とを組み合わせてユニット化することによって、金属放熱板１０、１９を本体ケース１とディスプレイケース２から容易に着脱することが可能である。
一方、配管系をあらかじめ本体ケース１の内面に直接据え付けることも可能である。この場合、配線基板４が水冷ジャケット８の上部に位置することになるので、配線基板の取付け取外しが容易である。
In this way, by combining the piping system and the metal
On the other hand, the piping system can be directly installed on the inner surface of the
これらの実施例によれば、配管系が放熱板や本体ケース等に予め固定されているので、配線基板４の設置、交換等の作業が容易になるとともに、組立作業中などでのフレキシブルチューブ１２の座屈や配管の抜けなどが防止できる。
According to these embodiments, since the piping system is fixed in advance to the heat sink, the main body case, and the like, the work of installing and replacing the
ここで、この冷却装置の放熱経路を説明する。
ＣＰＵ７から発生する熱は、水冷ジャケット８内を流通する冷媒液に伝えられ、放熱パイプ９を通過する間にディスプレイ背面に設置した金属放熱板１０からディスプレイケース２表面を介して外気に放熱される。これにより温度の下がった冷媒液は、ポンプ１１を介して再び水冷ジャケット８に送出される。
Here, a heat radiation path of the cooling device will be described.
The heat generated from the
前記実施例では、水冷ジャケット８による冷却対象の発熱素子７が１つの場合であるが、複数の水冷ジャケットを直列あるいは並列に接続して複数の発熱素子を冷却してもよい。
In the above embodiment, the number of the
次に、水冷ジャケットの構造の実施例を図３（ａ），（ｂ）で説明する。
図３（ａ）は、アルミブロックからなるベース２２内に流路２１aを形成し、Ｏリング２３を介して蓋２４で封止した構造を示す正面図と、Ａ−Ａ断面図である。
一方、図３（ｂ）は、金属パイプ２１ｂを蛇行させて流路を構成し、金属(アルミ、銅等)製のベース２２に接合した構造を示す正面図と、Ｂ−Ｂ断面図である。
図３（ａ）において、ベース２２には、あらかじめ蛇行する溝２１ａが設けられている。この蛇行する溝２１ａの外周には、Ｏリングを挿入するための溝が設けられている。これらの溝２１ａを蓋２４で閉塞することによって１本の蛇行する冷媒液が通る溝２１ａが形成される。Ｏリングは、溝２１ａからの冷媒液漏れを防止するためのものであり、蓋２４でＯリングが押圧されて溝２１ａは密封される。
Next, an embodiment of the structure of the water-cooled jacket will be described with reference to FIGS.
FIG. 3A is a front view showing a structure in which a
On the other hand, FIG. 3B is a front view showing a structure in which a
In FIG. 3A, the
図３（ｂ）において、ベース２２には、図３（ａ）と同じように、あらかじめ金属パイプ２１ｂの形状に合わせて蛇行する溝が設けられており、ベース２２と金属パイプ２１ｂとの接触面積を大きくしている。本実施例では、図３（ａ）の実施例のように、溝が冷媒液の流通路となるものではないので、蓋２４やＯリング２３が不要であり、構造が簡単である。
図１の実施例では、水冷ジャケット、フレキシブルチューブ、金属パイプ、ヒンジ部のフレキシブルチューブ、の順で配列された配管系で説明したが、本実施例では、金属パイプ２１ｂをヒンジ部に用いられるフレキシブルチューブ１２（図1に示す）までの延長して接続した配管系で構成することも可能である。
さらに、金属パイプ２１ｂの延長部分には、ベースを接合して一本の金属パイプで複数の水冷ジャケットを構成し複数の発熱素子を冷却することもできる。
In FIG. 3B, the
In the embodiment of FIG. 1, a description has been given of a piping system in which a water-cooling jacket, a flexible tube, a metal pipe, and a flexible tube of a hinge portion are arranged in this order. It is also possible to configure a piping system extended and connected to the tube 12 (shown in FIG. 1).
Further, a plurality of water-cooling jackets can be formed with a single metal pipe by joining a base to an extended portion of the
ところで、本実施例で説明した電子装置は、製造工場においてポンプ１１、ヒンジ部１５に配置されたフレキシブルチューブなどの可動部には、冷媒液が充満した状態で電子機器装置内に収容される。
この電子機器装置は、製造工場から国内はもとより、世界各国へ輸出される。このように、各地へ輸送されるとき、主に航空機を使用するが、航空機が高度２万メートルの上空を航行するとき、貨物室内の温度は０℃以下となり、冷媒液の凍結による体積膨張によってこれらの部品が変形、破壊する恐れがある。また、北海道などの寒冷地へ搬送され倉庫で保管された場合も０℃以下となってしまい冷媒液が凍結してしまう恐れがある。
By the way, the electronic device described in the present embodiment is housed in the electronic device in a state where the refrigerant liquid is filled in the movable part such as the flexible tube arranged in the
The electronic equipment is exported from the manufacturing plant to various countries in the world as well as in Japan. In this way, when transported to various places, aircraft are mainly used, but when the aircraft sails over altitude of 20,000 meters, the temperature in the cargo compartment becomes 0 ° C or less, and the volume expansion due to freezing of the refrigerant liquid causes These parts may be deformed or broken. Also, when transported to a cold region such as Hokkaido and stored in a warehouse, the temperature may be 0 ° C. or less and the refrigerant liquid may freeze.
このように、電子装置は、０℃以下の環境に放置されることを前提として冷媒液は不凍液（たとえば、エチレングリコールやプロピレングリコール等の水溶液）を用いたほうが良い。ただし、冷媒液の温度が０℃以下にならない場合や、冷媒液が凍結しても問題が無い場合（体積膨張を吸収出来る構造）は、冷媒液として水を用いてもよい。 As described above, it is better to use an antifreeze liquid (for example, an aqueous solution of ethylene glycol, propylene glycol, or the like) as the refrigerant liquid on the premise that the electronic apparatus is left in an environment of 0 ° C. or lower. However, when the temperature of the refrigerant liquid does not become 0 ° C. or lower, or when there is no problem even if the refrigerant liquid freezes (a structure capable of absorbing volume expansion), water may be used as the refrigerant liquid.
ところで、不凍液の粘度は、一般に、水より高く、また、温度依存性も大きい。従って、システム起動時、特に、外気温が低い場合においては更に不凍液の粘度が高くなり流動抵抗が大きくなる。そのため、発熱素子の冷却に必要な循環流量が確保できなくなる可能性があり、ＣＰＵの温度が急激に上昇する。
そこで、温度が一番早く上昇する水冷ジャケット出口側の配管とポンプの入口側配管を熱的に接続し、ポンプに流入する液温をすばやく上昇させて粘度を下げることによって流量の回復を早め、必要な循環流量を確保するようにすれば良いことが分かった。
By the way, the viscosity of antifreeze is generally higher than that of water, and has a large temperature dependency. Therefore, when the system is started, particularly when the outside air temperature is low, the viscosity of the antifreeze further increases, and the flow resistance increases. For this reason, there is a possibility that the circulation flow rate required for cooling the heating element may not be secured, and the temperature of the CPU rapidly increases.
Therefore, the pipe on the outlet side of the water cooling jacket, where the temperature rises the fastest, is thermally connected to the pipe on the inlet side of the pump, and the temperature of the liquid flowing into the pump is quickly raised to lower the viscosity, thereby speeding up the recovery of the flow rate. It has been found that the necessary circulation flow rate should be ensured.
そこで、この実施例を図４で説明する。
図４は、本実施例を備えた冷却装置の概略図と、Ｃ−Ｃ断面図である。
図４において、図１で示した配管系は、水冷ジャケット８、金属放熱板１０に取付けた放熱パイプ９、ポンプ１１で順次配列されている。ポンプ１１の出口と水冷ジャケット８の入口との間を金属パイプ２８で接続し、ポンプ１１の入口とフレキシブルチューブ１２との間、および水冷ジャケット８の出口からフレキシブルチューブ１２との間を金属パイプ２６、２７で接続している。これらの接続部分は継手２９で接続されている。
金属パイプ２６と金属パイプ２７とは、Ｃ−Ｃ断面図に示すように、例えば銅板、アルミ板などの金属板の両端を金属パイプ２６、２７の形状に合致するように丸められた熱伝導板２５で熱的に接合させている。
これにより、熱伝導板２５を介することによって、温度が一番早く上昇する水冷ジャケット８出口側に接続された金属パイプ２６からポンプ１１入口側に接続された金属パイプ２７に熱が熱伝導され、ポンプに流入する液温を上昇させることができる。
尚、ＣＰＵ以外の他の発熱部品とポンプ１１の入口側に接続された金属パイプ２７とを熱的に接続してポンプに流入する液温を上昇させても良い。
Therefore, this embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram of a cooling device provided with the present embodiment and a cross-sectional view taken along line CC.
In FIG. 4, the piping system shown in FIG. 1 is sequentially arranged by a
The
Thereby, heat is conducted from the
The temperature of the liquid flowing into the pump may be increased by thermally connecting a heat generating component other than the CPU to the
ところで、電子装置内の冷却装置内に不凍液を注入する方法としては、タンク１４に設けられた液注入口から液を注入する方法、タンク１４を着脱式としてあらかじめ液を封入したタンク１４を取付ける等の方法などが考えられる。
尚、不凍液は、腐食抑制剤などの多種の物質が混入されているため、環境汚染などの原因になる恐れがあり、廃棄時においは回収が望ましい。そのため、タンク１４内に一旦液を全量溜めて、液注入口から、もしくは、着脱式タンク構造でタンク１４ごと回収すると良い。
その具体的な回収方法としては、タンク１４に接続される配管の一方をふさぎ、ポンプ11を運転して行う。なお、ＣＰＵ温度、稼動時間、水量などをＣＰＵで管理し、オペレータに液補充の必要性などを知らせるととも、たとえば、ネットワーク経由で保守サービス者に告知して液補充の保守サービスを行ってもよい。
また、前記保守の一つとして顧客が装置を廃棄する前に不凍液を回収するシステムを用意してもよい。
このように、本発明による電子装置は、液が電子回路の近傍に存在する構造となっているため、液が流路内から漏れ出した場合の安全性を最優先に考慮する必要がある。
最も高電圧を発する部分は、ディスプレイケース内に収納されている。これは、高電圧部分を使用者から離すという意味と、ディスプレイと高電圧を繋ぐケーブルが疲労しやすいヒンジ部分を通らないようにするためである。ところが、本発明の実施例ではディスプレイケース内にタンクと放熱パイプが収納されているため、漏水と高電圧部分とが接触する危険性を十分に考えられる。
また、水との急激な化学反応が懸念されるバッテリ１３部は、液と隔離する構造を設ける必要がある。
By the way, as a method of injecting the antifreeze into the cooling device in the electronic device, a method of injecting the liquid from a liquid injection port provided in the
Since the antifreeze contains various substances such as a corrosion inhibitor, it may cause environmental pollution and the like. Therefore, it is desirable to collect the antifreeze at the time of disposal. For this reason, it is preferable to temporarily store the entire amount of the liquid in the
As a specific recovery method, one of the pipes connected to the
Further, as one of the maintenances, a system for collecting an antifreeze before the customer disposes of the apparatus may be prepared.
As described above, since the electronic device according to the present invention has a structure in which the liquid exists near the electronic circuit, it is necessary to give the highest priority to safety when the liquid leaks out of the flow path.
The part that emits the highest voltage is housed in the display case. This is to separate the high voltage portion from the user and to prevent the cable connecting the display and the high voltage from passing through the hinge portion, which is easily fatigued. However, in the embodiment of the present invention, since the tank and the heat radiating pipe are housed in the display case, the danger of water leakage and contact with the high voltage portion can be sufficiently considered.
In addition, it is necessary to provide a structure that isolates the liquid from the
そこで、漏水に対する構造を図５（ａ）（ｂ）で説明する。
図５（ａ）は、ディスプレイケースの断面図である。図５（ｂ）は、ディスプレイケースをディスプレイ部分と放熱部分とに分離した構造を示す断面図である。
図５（ａ）において、ディスプレイ１６を収容するディスプレイケース２内にディスプレイ１６及びディスプレイ駆動用の高電圧回路基板１７と配管部（金属放熱板１０及び放熱パイプ９）とを隔離する隔壁１８を設けたものである。
Therefore, a structure against water leakage will be described with reference to FIGS.
FIG. 5A is a cross-sectional view of the display case. FIG. 5B is a cross-sectional view showing a structure in which the display case is separated into a display portion and a heat radiating portion.
In FIG. 5A, a
図５（ｂ）において、ディスプレイ１６を収納したディスプレイケース２とは別体に配管部（金属放熱板１０及び放熱パイプ９）を設置したカバー１９を設け、このカバー１９をディスプレイケース２の背面側から被せるようにしたものである。
図５（ａ）（ｂ）に示したように、高電圧回路基板１７を放熱パイプ９及びタンクから隔離することができるため、仮に放熱パイプ９部分から液が漏れ出したとしても隔壁１８によって液が高電圧回路基板１７側に流れ込むことが防止できる。
In FIG. 5B, a
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the high
一方、バッテリ部では、バッテリー１３収容部に隔壁を設け、配管から漏れた液がバッテリー部に侵入しないようにする。
また、配線基板４上の電子回路部をコネクタ、ソケット部をのぞき樹脂でモールドする方法、配管を配線基板４の下側に設置するなどの方法も有効である。
On the other hand, in the battery section, a partition is provided in the
Further, a method of molding the electronic circuit portion on the
仮に液が漏れた場合、直ちにシステムを停止させる必要があるため、特定の個所、例えば配管の接続部、フレキシブルチューブ１２部など漏水の可能性のある箇所に水を検知するセンサを設置して液漏れを検知し、システムの停止、警告などの処理を行う。また、液量を常時モニタ（タンク１４内の水位を検出など）して液量の異常な減少をとらえて漏水と判断、システムの停止、警告などの処理を行ってもよい。ことき、センサの設置箇所は、配管にスリーブをかぶせスリーブ端部にセンサを配置してもよい。
これにより、配管中での漏水はスリーブ端部でセンシングできる。また、当該箇所での漏水を電子装置外部に出さないように、装置内で液を溜めておくパンの設置、当該箇所に吸水ポリマを設置し個化させるなどの方法をとってもよい。
If the liquid leaks, it is necessary to stop the system immediately.Therefore, a sensor that detects water is installed at a specific location, for example, a pipe connection, a
Thereby, water leakage in the pipe can be sensed at the end of the sleeve. In addition, a method of installing a pan for storing liquid inside the device and installing a water-absorbing polymer at the portion and individualizing the same so as not to leak water at the portion outside the electronic device may be adopted.
なお、以上の実施例では、放熱パイプを接続した金属放熱板をディスプレイケース内に収容した場合を示したが、本体ケース内面に設け、本体ケース表面から放熱してもよい。
さらに、ディスプレイケース表面及び本体ケース表面からの放熱を併用してもよい。また、金属放熱板のかわりに熱交換器を用い、ファンなどによって空気と強制的に熱交換してもよい。さらに、例えば図1に示した実施例の配管系の途中(水冷ジャケットとヒンジ部との間)に熱交換器を追加して、ファンなどによる空気との強制的な熱交換とディスプレイ背面からの放熱を併用してもよい。
In the above embodiment, the case where the metal heat radiating plate connected with the heat radiating pipe is accommodated in the display case is shown. However, the metal heat radiating plate may be provided on the inner surface of the main body case to radiate heat from the main body case surface.
Further, heat radiation from the display case surface and the body case surface may be used together. Further, a heat exchanger may be used in place of the metal radiator plate, and heat may be forcibly exchanged with air by a fan or the like. Further, for example, by adding a heat exchanger in the middle of the piping system (between the water cooling jacket and the hinge portion) of the embodiment shown in FIG. 1, forcible heat exchange with air by a fan and the like from the back of the display. Heat radiation may be used together.
以上の実施例は、本体ケースとディスプレイケースとが別ケースで構成された場合を示したが、一つのケース内にディスプレイ、発熱素子を搭載した配線基板、及び他の部品が収容された、いわゆるディスクトップ型電子装置、また、ディスプレイを有しない電子装置にも適用できる。 Although the above-described embodiment shows a case where the main body case and the display case are configured as separate cases, the display, the wiring board on which the heating element is mounted, and other components are accommodated in one case. The present invention can be applied to a desktop electronic device and an electronic device having no display.
１…本体ケース、２…ディスプレイケース、３…キーボード、４…配線基板、７…ＣＰＵ、８…水冷ジャケット、９…放熱パイプ、１０…放熱金属板、１１…ポンプ、１２、フレキシブルチューブ、１４…タンク。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記タンク内に不凍液を封入し、この不凍液を前記液行動手段で前記液循環流路内を循環させてなることを特徴とする電子装置。 A liquid cooling jacket thermally connected to the heating element, a heat radiating pipe connected to the water cooling jacket, a tank connected to the heat radiating pipe, and a liquid circulation flow path including liquid driving means connected to the tank In an electronic device in which is stored in a case,
An electronic device, wherein an antifreeze is sealed in the tank, and the antifreeze is circulated in the liquid circulation channel by the liquid actuating means.
前記水冷ジャケットと前記液駆動手段を第１の放熱板に取付け、前記放熱パイプと前記タンクを第２の放熱板に取付け、この第１と第２の放熱板を前記ケース内に着脱可能としたことを特徴とする電子装置。 A liquid cooling jacket thermally connected to the heating element, a heat radiating pipe connected to the water cooling jacket, a tank connected to the heat radiating pipe, and a liquid circulation flow path including liquid driving means connected to the tank In an electronic device in which is stored in a case,
The water cooling jacket and the liquid drive means are attached to a first heat sink, the heat radiating pipe and the tank are attached to a second heat sink, and the first and second heat sinks are removable in the case. An electronic device, comprising:
前記液循環流路内の液量変化を検出する検出手段と、この検出手段からの出力を入力とする警告手段を備えたことを特徴とする電子装置。 A liquid cooling jacket thermally connected to the heating element, a heat radiating pipe connected to the water cooling jacket, a tank connected to the heat radiating pipe, and a liquid circulation flow path including liquid driving means connected to the tank In an electronic device in which is stored in a case,
An electronic device, comprising: a detection unit that detects a change in the amount of liquid in the liquid circulation channel; and a warning unit that receives an output from the detection unit as an input.
前記電子回路を前記配管系から隔離する隔壁を設けたことを特徴とする電子装置。
A heating element mounted on an electronic circuit on the wiring board, a water cooling jacket thermally connected to the heating element, a heat dissipation pipe connected to the water cooling jacket, a tank connected to the heat dissipation pipe, In an electronic device in which a liquid circulation flow path including a liquid driving unit connected to a tank is housed in a case,
An electronic device, comprising: a partition for isolating the electronic circuit from the piping system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004162691A JP2004363600A (en) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | Electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004162691A JP2004363600A (en) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | Electronic apparatus |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001271159A Division JP2003078270A (en) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | Electronic apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004363600A true JP2004363600A (en) | 2004-12-24 |
Family
ID=34056322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004162691A Withdrawn JP2004363600A (en) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | Electronic apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004363600A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038937A (en) * | 2009-08-13 | 2011-02-24 | Fujitsu Ltd | Liquid supply system |
| WO2023282661A1 (en) * | 2021-07-09 | 2023-01-12 | 삼성전자주식회사 | Electronic device comprising heat transfer member |
-
2004
- 2004-06-01 JP JP2004162691A patent/JP2004363600A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038937A (en) * | 2009-08-13 | 2011-02-24 | Fujitsu Ltd | Liquid supply system |
| WO2023282661A1 (en) * | 2021-07-09 | 2023-01-12 | 삼성전자주식회사 | Electronic device comprising heat transfer member |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2003024177A1 (en) | Electronic apparatus | |
| JP3594900B2 (en) | Display integrated computer | |
| US20050180107A1 (en) | Electronic apparatus having liquid cooling system therein | |
| JP4859823B2 (en) | COOLING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME | |
| CN102791107B (en) | Sealing and water-cooling method and equipment for cooling electronic equipment | |
| US20060012958A1 (en) | Electronic apparatus | |
| JP2004095892A (en) | Electronic apparatus | |
| US20050178526A1 (en) | Liquid cooling system, and electronic apparatus having the same therein | |
| TWI221399B (en) | Electronic apparatus | |
| JP5531400B2 (en) | COOLING UNIT, COOLING SYSTEM, AND ELECTRONIC DEVICE | |
| JP2003209210A (en) | Electronic apparatus | |
| JP4044003B2 (en) | Portable information equipment | |
| JP2004363600A (en) | Electronic apparatus | |
| CN216905720U (en) | Cooling device and electronic equipment | |
| CN114340332B (en) | Submerged cooling system | |
| KR20080082814A (en) | Computer cooling apparatus | |
| JP2006235914A (en) | Liquid cooling system, and small electronic device equipped with the same | |
| JP2006245053A (en) | Cooling system | |
| JP3698086B2 (en) | Electronic equipment | |
| JP2004102949A (en) | Electronic equipment | |
| JP3698087B2 (en) | Electronic equipment | |
| JP2003022148A (en) | Liquid cooling system for notebook-sized computer | |
| JP2004094961A (en) | Display unit integrated computer system and cooling module used for it | |
| JP2006031705A (en) | Electronic device | |
| JP2004193438A (en) | Liquid-cooled module for electronic apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050418 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060421 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061122 |