JPH06195154A - 電子装置の冷却機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本来なら、オプション等で、搭載されなくても
よいマルチチップモジュ−ル位置に、ダミ−として搭載
していた前記水冷ジャケットを、冷却剤循環システム全
体の圧力損失バランスを変えずに、排除する。 【構成】予め前記水冷ジャケットの流路抵抗と同等な圧
力損失を持つフレキシブルホ−スを前記水冷ジャケット
の代わりに用いる。水冷ジャケットの圧力損失とフレキ
シブルホ−スの圧力損失を同等にするために、フレキシ
ブルホ−スに流れる冷却剤の流量に合わせてフレキシブ
ルホ−スの内径を変えること、すなわち、内径を大きく
するかもしくは小さくし、ホ−スの圧力損失を変える。
また、フレキシブルホ−スと水冷ジャケットを接続する
ための金具の内径を変えてもよいまた、予め前記水冷ジ
ャケットの流路抵抗と同等な圧力損失を持つ簡易的な直
管流路を持った模擬水冷ジャケットも適用可能である。 【効果】ダミ−として搭載していた非常に高価な精密加
工部品である水冷ジャケットを用いなくても済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子装置の冷却に関
し、特に、冷却板を介して液冷する回路モジュ−ルを複
数個並べて冷却するタイプの冷却機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】多数の高集積ＬＳＩが、セラミック基板
上に高密度に実装された、いわゆるマルチチップモジュ
−ルは、単位面積当たりの発熱量が大きいため、冷却板
を介して液冷する機構がしばしば採用されている。

【０００３】この型の冷却機構の例は、「日経エレクト
ロニクス」１９８３年９月１日号の第２３頁から第２５
頁、及び、「日経エレクトロニクス」１９９０年１２月
１０日号の第２０９頁から第２４１頁に記載されてい
る。

【０００４】冷却板は、コ−ルドヘッド、コ−ルドプレ
−トまたは、水冷ジャケットなどと呼ばれ、その一つの
伝熱面が、高い熱伝導を得るために、マルチチップモジ
ュ−ルと密着するように取り付けられる。水冷ジャケッ
トは、内部に冷却剤を流すための流路を持ち、流路の冷
却剤に対する熱伝達率を最適にするように、複雑な流路
設計がなされ、また、冷却剤循環システムの動力特性か
ら考え、最適な圧力損失、すなわち、最適な流路抵抗の
設計がなされている。それら水冷ジャケットは、冷却剤
循環システムの往路配管と復路配管の間に、フレキシブ
ルホ−スにより直列に接続され、また、フレキシブルホ
−スにより直列に接続された水冷ジャケット郡は、往路
配管と復路配管の間並列に接続される。往路配管、復路
配管、フレキシブルホ−スにおいても、水冷ジャケット
と同様に、並列につながれた水冷ジャケット郡の各パス
の圧力損失を最適にするため、冷却剤循環システム全体
から考え、流路抵抗の最適設計がなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】マルチチップモジュ−
ルは、単位面積当たりの発熱量が大きいため、水冷ジャ
ケット内部に流れる冷却剤の多少の流量の違いで、ＬＳ
Ｉのジャンクション温度は大きく変わることから、前記
で示したように、水冷ジャケット、往路配管、復路配
管、フレキシブルホ−ス流路抵抗の最適設計がなされて
いる。そのため、冷却剤循環システムの系全体の圧力損
失を最適化するために、本来なら、オプション等で、搭
載されなくてもよいマルチチップモジュ−ル位置に、前
記流路を持った水冷ジャケットをダミ−として搭載して
いた。

【０００６】ところで、水冷ジャケットは、流路の冷却
剤に対する熱伝達率を最適にするように、流路設計され
た精密加工部品であり、非常に高価なものである。

【０００７】本発明の目的は、本来なら、オプション等
で、搭載されなくてもよいマルチチップモジュ−ル位置
に、ダミ−として搭載していた前記水冷ジャケットを、
冷却剤循環システム全体の圧力損失バランスを変えず
に、排除することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、予め前記水冷ジャケットの流路抵抗と同
等な圧力損失を持つフレキシブルホ−スを前記水冷ジャ
ケットの代わりに用いることを特徴とする。水冷ジャケ
ットの圧力損失とフレキシブルホ−スの圧力損失を同等
にするためには、フレキシブルホ−スに流れる冷却剤の
流量に合わせてフレキシブルホ−スの内径を変えるこ
と、すなわち、内径を大きくするかもしくは小さくし、
ホ−スの圧力損失を変えることにより達成できる。ま
た、フレキシブルホ−スと水冷ジャケットを接続するた
めの金具の内径を変えてもよいまた、本発明は、予め前
記水冷ジャケットの流路抵抗と同等な圧力損失を持つ簡
易的な直管流路を持った模擬水冷ジャケットでもよい。

【０００９】

【作用】本発明の冷却機構によれば、オプション等で、
本来なら搭載されなくてもよいマルチチップモジュ−ル
位置に、冷却剤循環システム全体の圧力損失バランスを
保つために、ダミ−として搭載していた非常に高価な精
密加工部品である水冷ジャケットを用いなくても済むこ
とになる。

【００１０】これにより、冷却機構の原価、製造工数の
低減を図ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。

【００１２】なお、以下の各実施例において、同一構成
要素においては同一符号を付することとして、説明を省
略ないし簡略化する。

【００１３】図１は、従来の冷却機構の側面図を示した
ものである。多数の接続ピンを持つマルチチップモジュ
−ル３は、複数個のコネクタ２を有するマザ−ボ−ド１
に接続されており、また、マルチチップモジュ−ル３
は、水冷ジャケット５と熱伝導的に密着している。水冷
ジャケット５は、フレキシブルホ−ス６により、往路分
岐管７と復路分岐管８の間に直列に接続されている。往
路分岐管７と復路分岐管８は、熱交換器１１、ポンプ
９、貯蔵タンク１０とつながっている。３は、オプショ
ンモジュ−ル位置に搭載された、水冷ジャケット５と同
一の流路を持つダミ−の水冷ジャケットを示している。
このように従来の冷却機構では、オプション等で、本来
なら搭載されなくてもよいマルチチップモジュ−ル位置
に、冷却剤循環システム全体の圧力損失バランスを保つ
ために、ダミ−として、水冷ジャケット５と同一の流路
を持つ水冷ジャケットを搭載していた。

【００１４】図２は、図１の正面図を示しており、符
号、構成要素とも、図１に示されたものと同様である。

【００１５】図３は、図２の水冷ジャケット５のイ・ロ
での断面図であり、さらに、接続金具側表面を一部剥離
した状態を示している。水冷ジャケット５は、流路１２
とフレキシブルホ−スとの接続金具１３を有しており、
図に示すように複雑な流路を形成している精密加工部品
である。

【００１６】図４は、本発明の実施例を示したものであ
る。図１の従来冷却機構では、オプション等で、本来な
ら搭載されなくてもよいマルチチップモジュ−ル位置
に、圧力損失バランスを保つために、ダミ−として、水
冷ジャケット５と同一の流路を持つ水冷ジャケットを搭
載していた。しかし、図４では、オプションモジュ−ル
位置３には何も接続されておらず、水冷ジャケット５の
代わりに、水冷ジャケット５と同一の圧力損失を持つフ
レキシブルホ−ス１４が接続されている。

【００１７】図５は、図４のフレキシブルホ−ス１４の
断面を示したものであり、ホ−ス１５と水冷ジャケット
との接続金具１６を有している。ホ−ス１５、または、
接続金具１６の内径を変えることにより、水冷ジャケッ
ト５と同一の圧力損失にするしている。

【００１８】図６は、本発明を達成するための他の手段
示したものであり、水冷ジャケット５の圧力損失と同等
な圧力損失を模擬水冷ジャケット１７を示している。模
擬水冷ジャケット１７は簡易的な直管流路１８を持って
おり、直管流路１８の内径を変えることにより、水冷ジ
ャケット５の圧力損失と同等な圧力損失を得ることがで
きる。この模擬水冷ジャケット１７を、図４のオプショ
ンモジュ−ル位置３に接続することにより、水冷ジャケ
ット５を用いなくても、冷却剤循環システムの系全体の
圧力損失を変えずに冷却を行うことができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
プション等で、本来なら搭載されなくてもよいマルチチ
ップモジュ−ル位置に、本来の水冷ジャケットの流路抵
抗と同等な圧力損失を持つフレキシブルホ−ス、また
は、簡易的な直管流路を持った模擬水冷ジャケットを用
いることにより、冷却剤循環システム全体の圧力損失バ
ランスを崩さずに、他のマルチチップモジュ−ルを冷却
することができ、非常に高価な精密加工部品である水冷
ジャケットを用いなくても済むことになる。

【００２０】これにより、冷却機構の原価、製造工数の
低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の冷却機構を模式的に示した側面図

【図２】図１の正面図

【図３】図２の水冷ジャケット５の一部断面図

【図４】本発明によるフレキシブルホースを利用した実
施例を示す図

【図５】図４を実施するためのフレキシブルホ−スの断
面図

【図６】水冷ジャケットの圧力損失と同等な圧力損失を
持つ簡易的な直管流路を持った模擬水冷ジャケットを示
す図

【符号の説明】

１・・・マザ−ボ−ド、２・・・コネクタ、３・・・オプション
モジュ−ル搭載位置、４・・・マルチチップモジュ−ル、
５・・・水冷ジャケット、６・・・フレキシブルホ−ス、７・・
・往路分岐管、８・・・復路分岐管、９・・・ポンプ、１０・・・
貯蔵タンク、１０・・・貯蔵タンク熱交換器、１１・・・熱交
換器、１２・・・水冷ジャケットの流路、１３・・・フレキシ
ブルホ−スとの接続金具 １４・・・水冷ジャケット５と同一の圧力損失を持つフレ
キシブルホ−スホ−ス １５・・・ホ−ス、１６・・・接続金具、１７・・・模擬水冷ジ
ャケット、１８・・・模擬水冷ジャケットの直管流路

フロントページの続き (72)発明者 宮本 光男 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュ−タ事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子装置に取り付けられた複数列の回路モ
   ジュ−ルを冷却するための一群のフレキシブルホ−スに
   おいて、フレキシブルホ−スの圧力損失を変えることに
   より各回路モジュ−ル列の圧力損失を任意に設定するこ
   とが可能な冷却機構。