电子装置 【技术领域】
本发明涉及在单一的壳体内容纳有安装着需要对发热采取措施的CPU及LSI等集成电路元件的电路基板的电子装置。
背景技术
近年来,大多采用备有用特殊的方法将包括多个半导体的元件及内部配线结合成一个固体的超小型电子回路的CPU及LSI等半导体集成电路元件。备有这种超小型电子回路的集成电路元件,在动作过程中产生大量的热。当该集成电路元件的温度上升时,会产生其本身的动作变得不稳定的问题,当温度进一步上升时,半导体会破坏。因此,在集成电路元件上安装散热片,使散热片与空气进行热交换,将集成电路元件的热量散发到空气中,将集成电路元件冷却,防止CPU及LSI等集成电路元件因高温造成地动作不稳定乃至热破坏。
另一方面,在利用通信线路的数据通信网络,以及在建筑物和地基内等被限定的范围内利用专用的线路的进行高速数据传送的计算机网络(LAN)中,大多使用设置多个利用如上所述的集成电路元件的电子装置的服务器。即,在这种服务器中,由于多个集成电路元件的动作引起温度的显著上升,所以,在现有技术中,采用利用冷却装置冷却设置服务器的整个房间,将这种冷气吸取到电子装置中,冷却集成电路元件的方法。
但是,在现有技术中,利用设置在电子装置背面的螺旋桨式鼓风机(送风机)吸入冷气,欲使在该电子装置内生成的冷气的气流碰到集成电路元件上,但只有冷气的一部分碰到集成电路元件上,冷却效率不高。
从而,利用送风机吸入壳体内的冷气的一部分不对集成电路元件进行冷却而被排出到电子装置之外。
本发明是为了解决现有技术中的课题而完成的,其目的是提供一种可以高效率地冷却热交换地设置在冷却板上的集成电路元件的电子装置。
【发明内容】
本发明是在单一的壳体内容纳有其上安装着需要对发热采取措施的集成电路元件的电路基板的电子装置中,其特征为,它包括:能够从集成电路元件上进行热传递地安装在该集成电路元件上的冷却板,被该冷却板加热的载冷剂循环、冷却该载冷剂的热交换器,构成从设置在壳体的一个面的开口上的送风机连接到热交换器上的风路的风机外壳,从热交换器向冷却板在载冷剂流中依次设置的、贮存载冷剂的储存槽及使载冷剂循环的泵,在冷却板中构成的至少成为一对往复的直线状的载冷剂流路。
此外,本发明如上所述,其特征为,它包括控制部,在壳体的外周附近的温度为+35℃以上时、所述控制部控制送风机或泵的至少其中之一,使冷却板的温度为+70℃以下。
此外,本发明如上所述,其特征为,在电路基板上安装多个集成电路元件的同时,在各集成电路元件的每一个上设置冷却板。
此外,本发明如上所述,其特征为,在集成回路元件与冷却板之间设置热传导材料的同时,利用弹性材料将集成电路元件夹持在冷却板和保持所述集成电路元件的插座之间。
此外,本发明如上所述,其特征为,送风机是贯流式风机,设置在壳体的开口附近,将从开口吸入的空气沿热交换器的长度方向呈线状地供应。
此外,本发明如上所述,其特征为,风机外壳以开口朝向下方、从下方吸入空气的方式构成。
此外,本发明如上所述,其特征为,送风机为贯流式风机,设置在壳体的开口附近,将被热交换器加热的空气从开口排出。
此外,本发明如上所述,其特征为,风机外壳以开口朝向上方、向上方排出空气的方式构成。
此外,本发明如上所述,其特征为,可以改变风机外壳的开口的朝向角度。
此外,本发明如上所述,其特征为,冷却板是将形成于两个热传导材料上的凹凸相互嵌合粘贴起来构成,中间夹持有载冷剂流动的配管。
此外,本发明如上所述,其特征为,在热传导材料和配管之间夹持具有热传导性、并具有弹性的片材。
此外,本发明如上所述,其特征为,相对于有热传导材料夹持的配管的内侧的载冷剂流,在上游侧的位置上设置狭窄部。
此外,本发明如上所述,其特征为,用具有热传导性的多个板,以及可热传导地贯通这些板、载冷剂在其内部流动的配管构成热交换器,同时,用风机外壳或该风机外壳的延长构件构成覆盖该热交换器的外壳的一部分,并且,风机外壳具有将送风集中到热交换器的板上的形状。
此外,本发明如上所述,其特征为,在壳体包围电路基板的面的与所述电路基板对向的位置上,备有多个通风口。
此外,本发明如上所述,其特征为,通风口是将壳体的一部分切开并掀起形成的。
此外,本发明如上所述,其特征为,在壳体内的一侧配置形成在冷却板和热交换器之间循环的载冷剂的循环路径的管路,令该一侧的底面比热交换器低。
此外,本发明如上所述,其特征为,在壳体的一侧配置储存槽和泵。
此外,本发明如上所述,其特征为,壳体的一侧的底面指向预定的方向,向低处倾斜。
此外,本发明如上所述,其特征为,在壳体底面的最低的部位或其附近设置载冷剂检测传感器,同时,备有根据该载冷剂传感器的输出而输出警报的检测部。
此外,本发明如上所述,其特征为,在冷却板的与集成电路元件的相反一侧设置多个散热翅。
此外,本发明如上所述,其特征为,在散热翅上安装冷却板用送风装置。
此外,本发明如上所述,其特征为,冷却板送风装置具有离心送风型的风机。
此外,本发明如上所述,其特征为,用具有热传导性的多个板,以及可热传导地贯通这些板、载冷剂在其内部流动的配管构成热交换器,同时,将从该配管朝向冷却板的载冷剂从热交换器的出口设置在比冷却板高的位置上。
【附图说明】
图1是装载作为应用本发明的电子装置的实施例的服务器的服务器架的正视图;
图2是作为本发明的电子装置的实施例的服务器的透视图;
图3是卸下图2的服务器壳体的上盖时的透视图;
图4是图3的服务器的平面剖面图;
图5是图2的服务器前部的纵剖面图;
图6是图2的服务器的壳体侧面的通风口部分的放大图;
图7是图3的服务器的纵剖面背面图;
图8是图3的服务器的纵剖面侧视图;
图9是图3的安装到服务器的电路基板上的集成电路元件和冷却板的侧视图;
图10是图9的冷却板的分解透视图;
图11是图3的服务器的载冷剂冷却装置的电路图;
图12是说明图11所示的微型计算机的控制动作的流程图;
图13是说明图11所示的微型计算机的控制动作的另一个流程图;
图14是说明图11所示的微型计算机的控制动作的另一个流程图;
图15是说明图11所示的微型计算机的另外的实施例的控制动作的流程图;
图16是说明图15所示的微型计算机的另外的实施例的控制动作的另一个流程图;
图17是本发明的电子装置的另外的实施例的服务器的平面剖面图;
图18是图17的服务器的后部的纵剖面侧视图;
图19是本发明的电子装置的另外的实施例的服务器的冷却板和集成电路元件的透视图;
图20是表示在本发明的电子装置中的集成电路元件的冷却板的其它安装结构的图示;
图21是表示在本发明的电子装置中的集成电路元件的冷却板的另外一种安装结构的图示;
图22是表示在本发明的电子装置中的集成电路元件的冷却板的再一种安装结构的图示;
图23是本发明的电子装置中冷却板的另外一个实施例的正视图;
图24是沿图23的A-A剖面图。
【具体实施方式】
下面,基于附图详细描述本发明的实施方式。
在各图中,实施例的服务器(1U服务器)1构成向连接到网络上的计算机提供各种服务的中心,它安装在底面具有移动用小脚轮2A的服务器架2的框架2B上,同时,遍及上下多级架设多台服务器。同时,在各服务器1内容纳安装有多个(或者也可以是一个)LSI及CPU等半导体集成电路元件6的电路基板5。此外,在服务器架2的下部,设置向各服务器1分配任务及对工作状态等进行管理的控制器52。
服务器1将以下部件收容到高度45mm,宽度450mm,深度530mm的薄型的呈矩形的壳体3内构成,所述部件包括:前述电路基板5及软盘驱动器31,CD-ROM驱动器32,电源回路(POWER)9,连接器(I/O)8等电子部件,以及由板翅式热交换器11,作为送风机的贯流式风机14,载冷剂循环用泵15,贮存载冷剂用的储存槽26,能够从集成电路元件6进行热传递地安装的、冷却该集成电路元件6用的冷却板16等构成的载冷剂冷却装置10。壳体3备有前表面3A,底面3B,后表面3C及左右侧面3D、3D,上表面可拆装地覆盖有上盖4。
在这种情况下,面向壳体3的前表面3A,前述软盘驱动器31及CD-ROM驱动器32位于其右端、在它们的左侧形成开口30。同时,与该开口30的内方相对应,将前述热交换器11配置在壳体3内。该热交换器11由以1mm至5mm的间隔并列的铝薄板等具有良好的热传导性的多个板12,以及能够进行热传导地贯通这些板12的、如后面所述的、载冷剂在其内部流动的曲折状的铝制配管13构成。此外,在板12的间隔小时,采用适当网目的后面描述的空气过滤器34,在间隔宽时,代替空气过滤器34采用狭缝等安全结构。
此外,在该热交换器11的开口30侧,对应于所述开口30,配置前述贯流式风机14的风机外壳39。借此,将贯流式风机14设置在开口30附近。风机外壳39用于构成从开口30连接到热交换器11的风路,风机外壳39的开口33从壳体3的开口30指向下方并面对外部,同时,在该开口33上安装除尘用空气过滤器34。
此外,在风机外壳39的开口33的上缘上安装弯曲帽檐形的开口角度调整板36。该开口角度调整板36可在以规定的间隔前后突出地设置在设于开口33内上部的卡止板37上的肋37A...上自由地拆装,通过使之前后移动改变卡合的肋37A的位置,可以分三级改变从开口33的上缘突出的量。借此,可以改变风机外壳39在延长线的突出量,可以将开口33的朝向下方的角度例如可以从水平以15°,30°、45°等三级改变,与此同时,可以有效地从与所述角度一致的方向吸入空气。
这里,在设置了这种服务器架2的计算机房中,构成从地面一侧吹出冷却用空气,从天花板一侧吸入冷却用空气的循环路径。同时,如前面所述,在服务器架2上安装多级服务器1,而在上方的服务器1中,开口33指向下方的角度小(更接近于水平),在下方的服务器1中,开口33指向下方的角度大(更指向下方),使得从底面上升的冷却用空气容易而顺滑地从开口33吸入到各级的服务器1...,在壳体3内流通。此外,所述冷却用空气(冷气)在壳体3内流通,从壳体3的背面(后面)排出。
此外,在风机外壳39上,位于贯流式风机14的后侧、即热交换器11侧的位置处安装整流用的挡板38,防止由贯流式风机14将空气偏向地地吹到热交换器11。此外,在风机外壳39的两侧上,成一整体地延长形成一直延伸到后方的热交换器11的多个板12...的两侧和下侧的风路构件41。此外,该风路构件41也可以用与风机外壳39独立的延长构件构成。
这里,热交换器11的板12的上缘与壳体3的上盖4接触,下缘与和壳体3的底面3B接触的风路构件41的下表面接触。同时,风路构件41的左右面位于最外侧的板12的左右,借此,构成热交换器11的外壳。此外,利用所述风机外壳39的风路构件41,从贯流式风机14送来的风集中在热交换器11的板12...上。借此,由于吸入到壳体3内的空气只被导向到热交换器11的板12...之间,所以,可以避免泄漏到除此之外的部位处时引起的热交换器效率的降低,可以提高后面所述的在热交换器中与载冷剂流进行热交换的效率。
在这种情况下,贯流式风机14与沿着热交换器11的空气流入侧(前侧)的长度方向(左右方向)相对应,从开口30(开口33)吸入的空气沿长度方向呈线状供应。借此,可以利用贯流式风机14将从开口30吸入到壳体3内的空气高效率地吹到热交换器11上。此外,14M是贯流式风机14的马达(根据外加电压转速变化的DC马达),安装在风机外壳39的外表面上。
另一方面,在壳体3的后面3C的左右形成通风口42、42,在各通风口42、42上分别安装排气用送风机43。同时,前述电路基板5位于前述热交换器11与这些通风口42、42之间,安装在壳体3的底面3B上。进而,前述电源回路9对应于左侧的通风口42的内侧设置。此外,在包围电路基板5的位置处的壳体3的左右侧面3D、3D上,通过将对应于电路基板5的侧面3D、3D向内侧切开掀起,形成多个通风口44...(图6)。此外,通风口44的切开掀起指向斜后方。
当贯流式风机14运转时,从开口30吸入壳体3内的空气吹到热交换器11上,通过板12...之间,直至电路基板5。然后,通过冷却板16...、电源电路9的周边被吸入到送风机43、43,从通风口42、42排出到外部。借此,在壳体3内,构成从开口30至通风口42、42的一系列的通风路径。
此外,利用所述通风,从形成于侧面3D、3D上的通风口44也吸入新鲜空气(未经过热交换器11的空气),通过电路基板5上的冷却板16...的周边,同样地从通风口42、42排出。借此,可以避免与热交换器11进行过热交换的空气使壳体3内的温度异常上升,同时,也可以提高冷却板16...的空冷效果。此外,由于通风口44是通过切开掀起形成的,所有可以提高壳体3的生产效率。
热交换器11的配管13的载冷剂的出口13A面向热交换器11,配置在左侧前部的上端,连接到该出口13A上的配管46连接到前述储存槽26的入口上。从该储存槽26的出口连接的配管47连接到前述泵15的吸入口上,该泵15的排出口连接到后面描述的冷却板16的铝制配管23的入口上。同时,配管23的出口经由配管48连接到热交换器11的配管13的载冷剂入口13B上,构成载冷剂冷却装置10的环状载冷剂循环路径。即,存储槽26与泵15依次设置在从热交换器11的出口13A指向冷却板16的载冷剂流中。同时,在该环状的载冷剂循环路径内封入载冷剂。
此外,作为载冷剂,利用不会因集成电路元件6的发热引起沸腾的液体状热媒体,在实施例中,填充了防冻液。此外,作为载冷剂,也可以使用通常的水,纯水及HFE(氟代烃)。
在这种情况下,热交换器11的配管13的入口13B位于热交换器11的左侧前部的出口13A的正下方,这些入口13B和出口13A(至少出口13A)配置在比前述冷却板16高的位置上。此外,对应于热交换器11下方的位置的壳体3的底面3B设定得比其它部分高(图7),借此,在朝向热交换器11的左侧,构成比热交换器11的下端低的低位部49。同时,前述热交换器11的配管13的出口13A及入口13B,配管46及48和储存槽26,泵15及配管47(这些配管成为载冷剂循环的管路)等全部被配置在该低位部49上,或者与其上方对应地配置。
前述电路基板5,用垫圈加高安装到比该低位部49的上表面高的位置上。此外,存储槽26和泵15配置在低位部49的前部。进而,低位部49的上表面作为一个整体,向前方降低下地倾斜(图8),在最低的前端部上,安装有载冷剂滞留时检测该载冷剂的检测传感器51。
利用这种结构,在热交换器11的配管13的出入口13A、13B及各配管46,47,48,23,储存槽26,泵15等的连接部分以及它们本身发生龟裂、损伤,载冷剂泄漏的场合,漏出的载冷剂沿壳体3的底面3B的低位部49的倾斜部向下流,并将其收集到低位部49内的前部。借此,可以推迟并且避免电路基板5及安装于其上的集成电路元件6,泵15及热交换器11等浸渍在载冷剂中。特别是,由于热交换器11的出口13A位于比冷却板16高的位置上,所以,即使在出口13A的部分发生与配管48的连接不良,也可以如后面所述的将泵15停止前从热交换器11内漏出的载冷剂的量抑制到最小限度。此外,在低位部漏出的载冷剂由前述检测传感器51检测出来,如后面所述,使泵15停止并发出警告等。此外,在低位部49和热交换器11与电路基板5之间,从壳体3的底面3B竖立设置肋50,在载冷剂泄漏时,防止载冷剂流向电路基板5一侧。
在电路基板5上安装有前述的多个(在本实施例中为3个,但只要是单数既可)的半导体集成电路元件6,各集成电路元件6...以规定的间隔呈直线式配置,同时,各集成电路元件6...分别经由插座7安装在电路基板5上(图9)。同时,冷却板16分别可进行热交换地安装在这些各集成电路元件60...上,同时,在冷却板16和集成电路元件6之间,涂布热传导率高的润滑脂24。该润滑脂24使集成电路元件6与冷却板16没有间隙地贴紧,借此,可以更有效地将集成电路元件6的热量传递给冷却板16。此外,代替前述润滑脂24,也可以使用后面所述的热传导形性良好的具有弹性的片材。
冷却板16例如是通过将两个热传导率高的(良热导性)的铝板(热传导材料)铆接粘贴构成。即,冷却板16由作为位于集成电路元件6一侧的板状的前述热传导材料的底座构件17,以及作为紧密粘贴到底座构件17上的板状的前述热传导材料的盖构件18构成,在该底座构件17和盖构件18之间夹持有前述配管23。(图9)
在底座构件17上,从前端至后端形成多个(在本实施例中为1对)管槽21,同时,管槽21存在规定的间隔,且平行地形成(图10)。该管槽21、21成与配管23的外周形状相同的半圆弧状,在底座构件17上形成凹陷,同时,两个管槽21、21分别距离基座构件17的两侧规定的间隔,形成于内侧。
此外,一个管槽21与基座构件17的一侧之间,从底座构件17的前端直至其后端,形成具有规定深度、规定宽度的卡合槽(凹部)19。该卡合槽19是其截面形成コ字形,同时,在底座构件17上形成大致与管槽21平行的凹陷。此外,在两个管槽21之间,从底座构件17的前端直至后端,形成与管槽21平行的卡合槽19A,该卡合槽19A与前述卡合槽19同样地形成。
此外,在底座构件17上,从其前端直至后端,形成规定高度、规定宽度的卡合突出部(凸部)20B。该卡合突出部20B比底座构件17更突出地形成,同时,位于一个管槽21与卡合槽19A之间,与管槽21平行地形成。进而,在底座构件17上,从其前端直至后端,形成卡合突出部20C,该卡合突出部20C与卡合突出部20B形成同样的形状,相对于另一个管槽21,位于与卡合槽19A的相反侧。即,从底座构件17的一侧依次以规定的间隔形成卡合槽19,管槽21,卡合突出部20B,卡合槽19A,管槽21,卡合突出部20C,同时,它们全部形成在底座构件17的一面侧。
另一方面,在前述盖构件18上也形成多个管槽21(两个),这些管槽21与形成于底座构件17上的管槽21形成同样的形状。形成于盖构件18上的两个管槽21形成在将盖构件18重合到底座构件17上时,位于与形成在盖构件17上两个管槽21对向的位置上,在形成于底座构件17和盖构件18上的管槽21之间分别夹持管23、23。
这里,在配管23与盖构件18之间,加装由厚度为50μ等的薄的石墨片等构成的具有热传导性和弹性的片材53,夹持在底座构件17、配管23及盖构件18之间。此外,片材也可以在配管23的底座构件17侧。此外,如前面所述,既可以设置在集成电路元件6与冷却板16之间,也可以固定到冷却板16的上面。此外,作为片材53的材料,也可以考虑使用铜箔等。
该片材53向平面方向的热传导性高,借此,在很宽的范围内可以良好地进行配管23与底座构件17及盖构件18之间的热传递,可以提高热传导效率。利用这种作用,从集成电路元件6向在冷却板16的配管23内流动的载冷剂的热传递变得极为顺畅地进行。此外,在不设置所述片材52的面(例如图10的底座构件17的上表面)上,也可以涂布与前述同样的润滑脂。
在这种情况下,在盖构件18上,从其前端直至后端,形成与卡合突出部20B、20C相同的卡合突出部20,20A。该卡合部20,20A形成在与底座构件17上形成的卡合槽19,19A对向的位置上,同时,当将盖构件18重合到底座构件17上时,两个卡合突出部20,20A分别压入嵌合到卡合槽19,19A内。此外,在盖构件18上,从其前端直至后端,形成与卡合槽19,19A同样的卡合槽19B,19C。该卡合槽19B,19C形成在与底座构件17上形成的卡合突出部20B,20C对向的位置上,同时,在将盖构件18重合到底座构件17上时,分别将卡合突出部20B,20C压入嵌合到两个卡合槽19B,19C内。
即,冷却板16以将配管23,23和前述片材53夹持在底座构件17和盖构件18(管槽21、21)之间的状态重合,通过将卡合突出部20,20A压入嵌合到卡合槽19,19A内,将卡合突出部20B,20C压入嵌合到卡合槽19B,19C内并铆接,将底座构件17和盖构件18紧密固定。此时,配管23,23的外周(中间经由片材53)紧密固定在底座构件17和盖构件18上。此外,两个配管23,23比底座构件17及盖构件18的前后端更靠外方。
在实施例中准备3个这样构成的冷却板16,将各冷却板16...的配管23的端部分别用连接器23A连接。这时,各冷却板16...以分别位于安装在电路基板5上的3个集成电路元件6上的尺寸连接,同时,一侧的冷却板16的端部的配管23用弯管(圆弧状管)23B连接。
这样,通过将各冷却板16...连接,构成遍及各冷却板16...之间的成一对往复的直线状的载冷剂流路。此外,也可以通过设置更多的配管23,在各冷却板16...之间构成多对直线状的载冷剂流路。同时,各冷却板16...经由前述热传导率高的润滑脂24抵接固定在各集成电路元件6...上(图9)。
在这样连接的3个冷却板16...中,位于弯管23B的相反侧的冷却板16朝向配管23,左端部在低位部49的上方连接到如前面所述的从泵15的排出口通向热交换器11的配管48上。
其次,图11是表示服务器1的载冷剂冷却装置10的电路图。在该图中,54是构成控制部及检测部的通用微型计算机,在该微型计算机54的输入端口上,连接可进行热传导地安装到前述各冷却板16...上、分别检测所述冷却板16...的温度(或者在集成电路元件6的附近检测其温度的)用的热敏电阻TH1,TH2,TH3,以及可进行热传导地安装到热交换器11的配管13的入口13B或与之连接的配管48上、检测载冷剂返回如今全11的温度用的热敏电阻TH4。
此外,在微型计算机54的输入端口上连接设定载冷剂的返回温度的最高值Tmax(例如+80℃等)用的电阻(电位器等)56,进而连接模式转换开关57。此外,在微型计算机54的A/D(模拟/数字转换)输入端口上,外加根据前述检测传感器51的检测温度变化的电压,同时,在微型计算机54的复位输入端口上输入电源接通(与电源供应连动的)复位信号。进而,微型计算机54与前述控制器52之间进行数据的交换。
从微型计算机54的输出端口输出的信号经由缓冲区供应给开关电源回路SW1和SW2,开关电源回路SW1、SW2的输出电压在本实施例中是控制在+6V~+12V的范围内。此外,控制继电器58(继电器线圈)的通电的晶体管59也经由缓冲区连接,利用微型计算机54控制ON/OFF。此外,将LED显示器61也连接到微型计算机54的输出上。
在各开关电源回路SW1、SW2上供应电压电路9输出的DC+12V,开关电源回路SW1的输出经由电阻62和继电器58的常开接点58A供应给前述泵15的马达15M。此外,开关电源回路SW2的输出经由电阻63和继电器58的常开接点58B供应给前述贯流式风机14的马达14M。
进而,在开关电源回路SW1的输出侧,与电阻62并联地连接有电阻64及光电耦合器PH1的发光二极管的串联回路,该光电耦合器PH1的光电晶体管的输出连接到微型计算机54的输入端口上,此外,在开关电源回路SW2的输出侧,与电阻63并联地连接有电阻66和光电耦合器PH2的发光二极管的串联回路,该光电耦合器PH2的光电晶体管的输出连接到微型计算机54的输入端口上。
下面,利用上述结构,参照图12至图14所示的流程图,说明利用微型计算机54的控制,服务器1的载冷剂冷却装置10的动作。当接通电源时,在图12的步骤S1,电源接通复位信号输入到微型计算机54内。作为该复位信号,微型计算机54利用成为继电器58,光电耦合器PH1,PH2的电源的DC+5V产生的边缘触发。
其次,微型计算机54在步骤S2判断用电阻56设定的载冷剂的返回温度的最高值Tmax,存储到存储部(存储器)内。在实施例中,作为Tmax,设定在+80℃。其次,微型计算机54在步骤S3开始作为本身功能所具有的定时器(例如5分钟定时器)的计数。然后,在步骤S4,判断定时器的计数是否经过5分钟,如果未经过5分钟,进入步骤S5,分别输出向开关电源回路SW1,SW2输出DC+12V的内容的电压信号,将晶体管59接通,在继电器58上通电。利用该继电器58的通电,各接点58A、58B闭合。
借此,泵15的马达15M与贯流式风机14的马达14M上分别供应DC+12V的电,均以最高能力运转。当贯流式风机14运转时,如前面所述,从壳体3的开口30吸入空气,沿热交换器11的长度方向以线状吹出。借此,空冷热交换器11的板12...及配管13之后的空气经过电路基板5的冷却板16...及电源回路9的周边而进行空冷,之后,由送风机43、43从通风口42、42排出到外部。
此外,如前面所述,从侧面3D、3D的通风口44...吸引新鲜的空气,经过电路基板5的冷却板16...及电源回路9的周边进行空冷,之后,同样地从通风口42、42排出到外部。
另一方面,通过运转泵15,从排出口排出载冷剂,在经过配管23的过程中,相继地与各冷却板16...进行热交换器后,从配管48到达热交换器11的配管13的入口13B。进入入口13B的载冷剂在曲折地通过热交换器11内部的配管13的过程中,与配管13本身及板12...进行热交换,被从贯流式风机14来的通风冷却。
同时,从热交换器11的配管13的出口13A出来的载冷剂经过配管46至储存槽26,重复进行经过该存储槽26再次从泵15的吸入口被吸引的循环。这样,利用被热交换器11空冷的载冷剂冷却冷却板16...,利用各冷却板16...冷却各集成电路元件6...。
此外,微型计算机54在步骤S6判断光电耦合器PH1和PH2的光电晶体管是否接通。这里,在从开关电源回路SW1和SW2没有输出的情况下,光电耦合器PH1和PH2的发光二极管不发光,各光电晶体管断开。微型计算机54在这些光电耦合器PH1、PH2的光电晶体管接通的场合,判断各开关电源回路SW1、SW2产生输出,返回步骤S4,而在光电耦合器PH1、PH2的光电晶体管断开的场合,认为泵15、贯流式风机14呈异常状态,所以,从步骤S6进入S7,在LED显示器61上进行异常显示,并输出警报。
微型计算机54在电源接通后,通过利用直到计数完毕的最高能力继续贯流式风机14和泵15的运转,对应于服务器1起动时的发热,同时使载冷剂冷却装置10的冷却能力稳定。同时,当从电源接通起经过5分钟,定时器计数完毕时,微型计算机54从步骤S4进入步骤S8,判断热敏电阻TH4检测出来的载冷剂的返回温度是否在最高值Tmax以上。
在与各冷却板16...进行热交换后返回的载冷剂的温度上升到Tmax以上的温度时,微型计算机54进入步骤S12,同样地,继续进行贯流式风机14和泵15的最高能力的运转,在步骤S13在LED显示器61上进行异常显示,返回步骤S8。因此,认为是载冷剂没有有效地冷却集成电路元件6的情况,所以发出警报。
另一方面,在步骤S8,在载冷剂的返回温度低于Tmax的情况下,进入步骤S9,分别取入各热敏电阻TH1、TH2、TH3检测出来的各冷却板16...的温度。然后,从热敏电阻TH1~TH3中选择最高的温度,作为T0。然后在步骤S10,判断T0是否在Tmax-5(即+75℃)以上,在Tmax-5以上的情况下,进入S14,和前面所述一样,以最高能力运转贯流式风机14和泵15。然后,返回步骤S8。
在步骤S10,当T0低于Tmax-5的情况下,进入步骤S11,这次判断T0是否在Tmax-40(及+40℃)以上。然后在T0在Tmax-40以上、不足Tmax-5(即,+40℃以上、不足+75℃的情况下),微型计算机54进入图13的步骤S20。
在步骤S20,微型计算机这次根据用这次的T0及前次的T0与这次的T0的偏差(变化量)求出的ΔT,从预先进行的PID(比例微分积分)或模糊运算计算出来的数据表,获得开关电源回路SW1、SW2的输出电压的增减值ΔV。在这种情况的程序周期例如为0.5秒,在步骤S20的运算中,以当壳体3的外周附近的温度在+35℃以上时、冷却板16的温度成为+50℃~+70℃的设定值的方式进行如下计算,使得对应于载冷剂的温度的上升、使泵15和贯流式风机14的能力上升,随着温度的降低、使它们的能力减少。此外,该设定值也可以根据服务器1的运转率由计算机52控制,也可以用手动任意设定。
同时,微型计算机54在步骤S21将输出到各开关电源回路SW1、SW2的电压信号Vnew作为当前的电压信号+ΔV,同时,在步骤S22将电压信号Vnew以不超出下限的DC+8V和上限的+12V的范围的方式校正成电压信号,将继电器58通电。借此,泵15和贯流式风机14以调整过的能力运转。
此外,微型计算机54在步骤S24,与前面所述一样,判断光电耦合器PH1和PH2的光电晶体管是否接通,在开关电压回路SW1或SW2没有输出,光电耦合器PH1、PH2的发光二极管不发光,各光电晶体管断开的情况下,在步骤S25,和前面所述一样,在LED显示器61上进行异常显示,输出警报。如果各开关电源回路SW1、SW2正常的话,返回步骤S8。
另一方面,在步骤S11,当T0低于Tmax-40(即+40℃)时,微型计算机54进入图14的步骤S15,判断模式开关57是否接通。这时,当模式开关57接通时,微型计算机54从步骤S15进入步骤S17,将DC+8V的电压信号输出到开关电压回路SW1上,将0V电压信号输出到开关电压回路SW2上,将继电器58通电。
借此,泵15以最低的能力运转,在确保在载冷剂装置10的载冷剂循环回路内的最低限度的载冷剂循环的状态下,贯流式风机14停止,中断通风。借此,在载冷剂返回温度低于+40℃的情况下,如果模式开关57接通的话,微型计算机54维持由载冷剂冷却装置10进行的集成电路元件6的最低限度的冷却。此外,在步骤S18,同样地判断是否由光电耦合器PH1的光电晶体管产生向开关电压回路SW1的输出,在未发生输出的情况下,同样地在LED显示器61上进行异常显示。然后,在任何一种情况下均返回步骤S8。
另一方面,在模式开关57断开的情况下,微型计算机54从步骤S15进入步骤S16,将0V电压信号输出到开关电源回路SW1及SW2,使继电器58处于非通电状态,返回步骤S8。即,载冷剂的返回温度低于+40℃时,在模式开关57断开的情况下,微型计算机54停止由载冷剂冷却装置10进行的集成电路元件6的冷却。
其次,图15、图16的流程图表示由微型计算机54控制的其它实施例。设于服务器架2上的控制器52根据各服务器1...的数据通信计算分别设于它们之上的集成电路元件6...的运转率。从该运转率可以掌握集成电路元件6的温度上升,将各运转率传送到微型计算机54。这时的流程图使用该运转率进行控制。
即,但接通电源时,在图15的步骤S31将同样的电源接通复位信号输入到微型计算机54上。其次,微型计算机54在步骤S32判断利用电阻56设定的载冷剂的返回温度的最高值Tmax,存储在存储部(存储器)内。在这种情况下,作为Tmax,也设定为+80℃。其次,微型计算机54在步骤S33开始作为本身的功能所具有的定时器(前面所述的5分钟定时器)的计数。然后,在步骤S34判断定时器的计数是否经过5分钟,如果未经过5分钟的话,进入步骤S35,将输出DC+12V的内容的电压信号分别输出到开关电源回路SW1和SW2上,将晶体管59接通,向继电器58通电。利用该继电器58的通电,各接点58A、58B闭合。
借此,分别向泵15的泵马达15M和贯流式风机14的马达14M供应DC+12V的电,和前面所述一样,均以最高能力运转。此外,微型计算机54在步骤S36判断光电耦合器PH1、PH2的光电晶体管是否接通,在从开关电源回路SW1及SW2有输出、光电耦合器PH1、PH2的光电晶体管接通的情况下,判断为从各开关电源SW1、SW2产生输出,返回步骤S34,在光电耦合器PH1、PH2的光电晶体管断开的情况下,从步骤S36进入步骤S37,通过在LED显示器61上进行异常显示,输出警报。
通过微型计算机54在接通电源后,直到前述定时器计数完毕,以所述最高能力继续贯流式风机14和泵15的运转,使载冷剂冷却装置10的冷却能力稳定。同时,当从电源接通起经过5分钟,定时器计数完毕时,微型计算机54从步骤S34进入步骤S38,判断热敏电阻TH4检测出来的载冷剂的返回温度是否为最高值Tmax以上。
与各冷却板16...进行热交换后返回的载冷剂的温度上升到Tmax以上的温度时,微型计算机54进入步骤S42,和前面所述一样,继续贯流式风机14和泵15的最高能力运转,在步骤S43在LED显示器61上进行异常显示,返回步骤S38。由此,发出集成电路元件6...成为异常高温的警报。
另一方面,在步骤S38,在载冷剂的返回温度低于Tmax时,进入步骤S39,分别提取从控制器52传送到各集成电路元件6...的运转率F1、F2、F3。然后,从运转率F1~F3中选择最高的运转率作为F0。其次,在步骤S40,例如判断F0是否在80%以上,在80%以上的情况下,进入步骤S44,和前面所述一样,以最高能力运转贯流式风机14和泵15。然后返回步骤S38。
在步骤S40,在F0低于80%的情况下,进入步骤S41,这时判断例如F0是否在40%以上。然后,在F0为40%以上、不足80%的情况下,微型计算机54进入图16的步骤S50。
在步骤S50,微型计算机根据其次的F0和这次的F0的偏差(变化量),从预先利用PID(比例微分积分)或模糊运算计算的数据表获得开关电源回路SW1、SW2的输出电压的增减值ΔV。在这种情况的程序周期例如为0.5秒,在步骤S50的运算中,以当壳体3的外周附近的温度在+35℃以上时、使冷却板16的温度为+70℃以下的方式进行如下计算,使得对应于载冷剂的温度的上升、使泵15或贯流式风机14的能力上升,随着温度的降低、使它们的能力减少。
然后,微型计算机54在步骤S51将输出到各开关电源回路SW1、SW2的电电压信号Vnew作为当前的电压信号+上述ΔV,同时,在步骤S52,将电压信号Vnew以不超出下限的DC+8V和上限的+12V的范围的方式校正成电压信号,将继电器58通电。借此,泵15和贯流式风机14以调整过的能力运转。利用所述控制,对于集成电路元件6的急剧发热,使冷却能力迅速增大,可以预先避免元件发生损伤。
此外,微型计算机54在步骤54中,和前面一样地判断光电耦合器PH1、PH2的光电晶体管是否接通,在从开关电源回路SW1及SW2没有输出、各光电耦合器PH1或PH2的发光二极管不发光,各光电晶体管断开的情况下,在步骤S55同样地通过在LED显示器61上显示异常而输出警报。如果各开关电源回路SW1、SW2是正常的话,返回步骤S38。
另一方面,在步骤S41,在F0低于40%的情况下,微型计算机54进入图14的步骤S15,以后进行同样的控制。此外,由于在图14中的控制与前面所述一样,所以省略其说明。这样,利用集成电路元件6...的运转率也可以进行载冷剂装置10的控制。
这里,当检测传感器51检测载冷剂时,微型计算机54对应地在LED显示器61上进行异常显示,输出警报。同时,向开关电源回路SW1上输出0V的电压信号,使泵15停止。借此,将载冷剂的泄漏量抑制到最小。此外,向开关电源回路SW2上输出例如最大的+12V的电压信号,以最大的能力向壳体3内送风,确保壳体3内的冷却。此外,在检测传感器51检测出载冷剂的泄漏的情况下,可以停止包括集成电路元件6在内的全部电气部件的动作。
这样,在热交换器11的配管13的出入口13A、13B及各配管46、47、48、23,存储槽26,泵15等的连接部分泄漏载冷剂,由检测传感器51检测出泄漏的载冷剂滞留在壳体3的底面3B的低位部49内的前部时,由LED显示器61输出警报,所以,使用者可以迅速地对装置载冷剂的泄漏故障进行维修。此外,由于泵15也被停止,所以,可以停止载冷剂的强制性的泄漏。此外,如前面所述,由于热交换器11的出口13A位于比冷却板16高的位置处,所以在出口13A部分产生泄漏的情况下,通过泵15的停止,热交换器11内的载冷剂停留在其内部。从而,将载冷剂从热交换器11的漏出量抑制到最低限度。
其次,图17及图18是表示有关贯流式风机14的配置的服务器1的其它实施例的结构。此外,在各图中,与图4、图5相同的标号表示起着相同功能的部件。在这种情况下,在壳体3的后面3C上形成开口67,对应于该开口67的内方,配置贯流式风机14的风机外壳39。借此,将贯流式风机14配置在开口67附近。
由于这种情况下的风机外壳39构成从贯流式风机14连接到前方的热交换器11的风路,所以风机外壳39的开口33从壳体3的开口67指向上方、并面向外部,同时,在该开口33上安装同样的除尘用的过滤器34。
当贯流式风机14运转时,吸引前方壳体3内的电路基板5周边的空气。借此,从前表面3A的开口30及前述侧面3D、3D的通风口44...吸引空气,与热交换器11进行过热交换之后,利用贯流式风机14从开口33(开口67)排出到外部。借此,和前面所述一样,可以空冷用于冷却集成电路元件6...的载冷剂冷却装置10的热交换器11及冷却板16...等。
这时,在风机外壳39的开口33的下缘上安装弯曲的开口角度调整板36。在这种情况下,开口角度调整板36可以自由拆装地位于以前后规定的间隔突出地设置在设于开口33内的下部的固定板37上的肋37A...上,通过使之前后移动改变所卡合的肋37A的位置,能够以三级变更从开口33的下缘突出的量。借此,可以从水平例如以15°、30°、45°分三级变更开口33的指向上方的角度。
如前面所述,在设置这种服务器架2的办公室中,从地面吹出空调用的空气。其中,服务器1如前面所述,分多级安装在服务器架2上,在上方的服务器1中,开口33指向上方的角度小(更接近于水平),在下方的服务器1中,开口33指向上方的角度大(更指向上方)。借此,可以很容易地将壳体3内的空气排出到外部,可以进一步提高集成电路元件6...的冷却效率。
此外,服务器架2的设置场所的空调方法并不局限于从地面吹出的方式,也包括利用置于地面上的空调机和安装在天花板上的空调机进行的情况,以及经由导管进行空调的情况。
其次,图19是表示在冷却板16上安装散热翅68的例子。在该图中,与图9、图10相同的标号表示相同的部件。但是,这种情况下的冷却板16,是在把集成电路元件6夹持在插座7之间的状态下,利用作为弹性材料的弹性金属板簧69可拆装地固定到插座69上。
同时,在这种情况下,在与冷却板16的盖构件18的上表面上,即,在与集成电路元件6接触的下表面相反侧的面上,安装多个铝制的散热翅68...。这时,在散热翅68上,形成板簧69可以插入的切口68A。进而,在该散热翅68...的上表面上安装有冷却板16用的送风装置71。该送风装置71是由厚度尺寸小的离心送风型的涡轮风机构成的,从下方的散热翅68...一侧吸入空气,从侧面的排出口72排出。
根据这种结构,除利用载冷剂冷却之外,还利用通过从散热翅68的散热以及利用送风装置71进行的强制通风强力地冷却冷却板16,可以迅速且可靠地到达集成电路6的冷却。而且,由于送风装置71是离心送风型的风机,所以,能够以高度尺寸的扩大为最小限度地实现小型化。
其次,图20是表示前述冷却板16与集成电路元件6的安装结构的其它例子。在该图中,与图9、图10相同的标号表示相同的部件。但在这种情况下,成为冷却板16为壳体3的底面3B,电路基板5处于上方的结构。如该图所示,在冷却板16的底座构件17的左右下端部上设置安装座17A、17B,通过将螺钉76拧入到设于这些安装座17A、17B上的螺纹孔内,将冷却板16固定到壳体3的底面3B上。此外,也可以在冷却板16和底面3B之间夹持热传导性和前述相同的片材。
这样,在安装于壳体3的底面3B上的冷却板16的盖构件18的上表面上,经由润滑脂等热传导体(图中未示出)接触配置集成电路元件6,进而,在集成电路元件6上设置与该集成电路元件6电连接的插座7,以及与插座7电连接的电路基板5,通过把所述电路基板5,集成电路元件6,作为弹性材料的一对弹性金属制的板簧73A、73B以下述方式与插座7和冷却板16相互安装,相对于底面3B成一整体地固定。此外,各板簧73A、73B如图所示,分别由一对臂部和连接该臂部的基端的人字形连接部构成的成一整体的部件形成。
即,如图20所示,通过用螺钉74将一对板簧73A、37B的各一端固定到冷却板16的底座构件17的两个侧壁上,将一对板簧73A、73B的另一端分别可自由拆装地卡合到具有形成于插座7的两个侧壁上的斜面的卡合面的卡合用槽部7A、7B上,利用板簧73A、73B的收缩力,将集成电路元件6经由冷却板16安装在壳体3的底面3B上。
利用这种固定结构,在集成电路元件6被夹持在冷却板16和插座7之间的状态下,可以相对于壳体3简单地安装,由于在这种情况下,冷却板16相对于壳体3的紧密度大,所以,传热性高。从而,由于散热效果好,与载冷剂的冷却作用相结合,可以有效地冷却作为发热性的电子部件集成电路元件6。
其次,图21是表示冷却板16和集成电路元件6的安装结构的进一步的另外一个例子。在该图中,与图9、图10相同的标号表示相同的部件。在这种情况下,如最初的实施例那样,将电路基板5在垫高的状态下固定到壳体3的底面3B上,电连接到电路基板5上的插座7设置在电路基板5的上面。同时,集成电路元件6在该插座7的上侧与其电连接地安装于其上。
冷却板16经由润滑脂24配置在集成电路元件6的上表面上。在这种情况下,在冷却板16的盖构件18的上表面的中央形成螺纹孔77。同时,78是作为弹性材料的弹性金属制板簧,侧面大致呈M状。在该板簧78的中央形成平坦部78A,该平坦部78A利用螺纹连接到螺纹孔77上的螺钉81固定到冷却板16的盖构件18的上表面上。同时,通过将该板簧78的两个端部78B、78B分别可拆装地卡合到形成于插座7的两个侧壁上的卡合用的槽部7A、7B上,利用板簧78的收缩力将冷却板16成一整体地推压到集成电路元件6上,利用冷却板16和插座7夹持集成电路元件6,安装到电路基板5上。
此外,图22是表示冷却板16和集成电路元件6的安装结构的另一个例子。这种情况下,电路基板5垫高固定到壳体3的底面3B上,电连接到电路基板5上的插座7设置在电路基板5的上表面上。同时,集成电路元件6电连接地安装到插座7的上侧。
冷却板16经由润滑脂24配置在集成电路元件6的上表面上。同时,这种情况下的弹性金属制板簧81其侧面也呈大致的M形,其中央与冷却板16的盖构件17的上表面中央接触。同时,将该板簧81的两个侧部插入两个配管23、23之间,在卡合到它们之间的同时,通过将两个端部81A、81A分别可拆装地卡合到形成于插座7的两个侧壁上的卡合槽部7A、7B上,利用板簧81的收缩力,将冷却板16成一整体地推压到集成电路元件6上,将集成电路元件6夹持在冷却板16和插座7之间,安装到电路基板5上。在这种情况下,由于板簧81卡合到配管23、23之间,所以,即使不用螺钉固定,位置也不会偏移。
利用这种固定结构,集成电路元件6可在夹持于冷却板16和插座7之间的状态下相对于电路基板5简单地安装。特别是在图22的情况下,也无需固定板簧的螺钉。
其次,图23、图24是表示冷却板16的另外的例子的结构。在该图中,和图9、图10相同的标号表示相同的部件。在这种情况下,在冷却板16的底座构件17和盖构件18的管槽21上,在相对于载冷剂流上游侧的位置处,形成单一的或多个(在实施例中为两个)突起部82。
利用这种结构,配管23在底座构件17和盖构件18铆接时被突起部82压扁,在载冷剂流的上游侧的位置上形成与突起部82的数目相等的狭窄部83。
当在配管23上形成这样的狭窄部83时,在冷却集成电路元件6时,如图23所示,在配管23内循环的载冷剂通过狭窄部83时,在冷却板16内发生紊流,结果是搅拌载冷剂,消除周缘部和中心部的载冷剂的温度层。借此,提高冷却集成电路元件6的效果。
此外,在冷却板16的底座构件17和盖构件18的管槽21上预先形成突起部82,在铆接结合两个构件17、18时,配管23被突起部82压扁形成狭窄部83,所以冷却板16的制造工艺和现有技术一样,可以抑制生产成本的增加。
此外,实施例所示的各数值并不局限于此,集成电路元件的能力按照数量适当地设定的。此外,在实施例中,利用微型计算机54基于载冷剂的返回温度和各冷却板16...的温度或各集成电路元件6...的运转率,对泵15及贯流式风机14的运转进行能力控制,但并不局限于此,也可以是用泵15正常运转,只进行贯流式风机14的能力控制,或者,令贯流式风机14正常运转,进行泵15的能力控制的方式。
工业上的可利用性
如上所述,根据本发明,在单一的壳体内容纳有安装着需要对发热采取措施的集成电路元件的电路基板的电子装置中,由于它包括:能够从集成电路元件上进行热传递地安装在该集成电路元件上的冷却板,被该冷却板加热的载冷剂循环、冷却该载冷剂的热交换器,构成从设置在壳体的一个面的开口上的送风机连接到热交换器上的风路的风机外壳,从热交换器朝向冷却板的载冷剂流中依次设置的、贮存载冷剂的储存槽及使载冷剂循环的泵,在冷却板中构成的至少成为一对往复的直线状的载冷剂流路,所以,利用由热交换器空冷的载冷剂经由冷却板可以有效地冷却集成电路元件。
借此,可以可靠或有效地消除由于高温引起的CPU及LSI等集成电路元件的动作不稳定,或者热破坏等不恰当之处。
此外,根据本发明,由于除上述之外还包括控制部,在壳体的外周附近的温度为+35℃以上时、所述控制部控制送风机或泵的至少其中之一,使冷却板的温度为+70℃以下,所以,对于集成电路元件的急剧发热,迅速地增大冷却能力,可以预先防止集成电路元件发生损伤。
此外,根据本发明,由于除上述之外,在电路基板上安装多个集成电路元件的同时,在各集成电路元件的每一个上设置冷却板,所以,能够有效地分别冷却安装的多个集成电路元件。在这种情况下,由于能够在载冷剂流的上游侧和下游侧将各冷却板之间产生的温度差抑制到最小限度,所以,可以将能够热传递地设置在多个冷却板上的集成电路元件均匀地冷却。特别是,由于冷却板中的流路是直线状的,所以,可以简化配管结构,同时,降低载冷剂的流动阻力,可以高效率地进行集成电路元件的冷却。
此外,根据发明,由于除上述之外,在集成回路条件与冷却板之间设置热传导材料的同时,利用弹性材料将集成电路元件夹持在冷却板和保持所述集成电路元件的插座之间,所以,可以极为简单地进行集成电路元件和冷却板的安装作业。
此外,根据本发明,由于除上述之外,送风机是贯流式风机,设置在壳体的开口附近,将从开口吸入的空气沿热交换器的长度方向呈线状地供应,所以,可以将利用贯流式风机从开口吸入壳体内的空气有效地吹向热交换器的长度方向的整个面上,可以提高在热交换器中热交换效率。
借此,提高热交换器中载冷剂流与通风空气的热交换器效率,可以提高利用该载冷剂冷却集成电路元件的冷却效率,可以迅速且高效率地冷却集成电路元件。
此外,根据本发明,除上述之外,风机外壳的构成方式为,开口指向下方、从下方吸入空气,从这种壳体的开口的下方将外部空气(或被冷却的空气)吸入壳体内。特别是,利用特别的装置从壳体的下方进行空气(或被冷却的空气)的供应时,可以很容易地将空气吸入壳体内,可以进一步地提高集成电路元件的冷却效率。
此外,根据本发明,如前面所述,由于送风机是贯流式风机,设置在壳体开口附近,从开口排出由热交换器加热的空气,所以,可以将壳体内的被热交换器等加热的空气有效地排出。
借此,可以提高热交换器中的热交换与集成电路元件的冷却效率,可以迅速且有效地冷却集成电路元件。
此外,根据本发明,如上所述,由于风机外壳以将开口指向上方、向上方排出空气的方式构成,所以,可以使在壳体内被加热的温度高的空气有效地扩散到外部。特别是,在利用特别的装置从壳体下方进行空气的供应的情况下,可以很容易地将壳体内的空气排出到外部,可以进一步提高集成电路元件的冷却效率。
此外,根据本发明,由于除上述之外,风机外壳的开口的朝向角度可以改变地构成,所以,在例如所述电子装置上下装载成多级地设置的情况下,通过变更调整各级风机外壳的开口角度,可以使空气顺畅地在各电子装置的壳体内流通。
此外,根据本发明,由于除上述之外,冷却板是将两个热传导材料上形成的凹凸相互卡合粘贴起来构成,中间夹持有载冷剂流动的配管,所以,可简化冷却板的结构和组装作业形,改进生产率。
此外,根据本发明,由于除上述之外,在热传导材料和配管之间夹持具有热传导性、并具有弹性的片材,所以,可以提高热传导材料与配管之间的热传导效率。借此,提高在配管中流动的载冷剂与备有集成电路元件的热传导材料的热交换效率,可以更进一步提高集成电路元件的冷却效率。
此外,根据本发明,由于除上述之外,相对于有热传导材料夹持的配管的内侧的载冷剂流,在上游侧的位置上设置狭窄部,所以,在配管中循环的载冷剂通过狭窄部时产生紊流,其结果是,将载冷剂搅拌,消除配管周缘部与中心部的载冷剂的温度层,可以提高冷却集成电路元件时的冷却效率。
此外,根据发明,由于除上述之外,用具有热传导性的多个板,以及可热传导地贯通这些板、载冷剂在其内部流动的配管构成热交换器,同时,用风机外壳或该风机外壳的延长构件构成覆盖该热交换器的外壳的一部分,并且,风机外壳具有将送风集中到热交换器的板上的形状,所以,可以利用构成覆盖热交换器的外壳的一部分的风机外壳或其延长构件将由贯流式风机吸入壳体内的空气只导向到热交换器上。
借此,可以消除由于被贯流式风机吸入外壳内的空气泄漏到构成热交换器的板之间以外的部分而引起的热交换器效率的降低的不适当之处。因此,提高在热交换器中与载冷剂流的热交换器效率,提高用所述载冷剂冷却集成电路元件的冷却效率,能够迅速而可靠地将其冷却。
此外,根据本发明,由于除前述之外,在壳体包围电路基板的面的与所述电路基板对向的位置上,备有多个通风口,所以,在从开口由送风机吸入壳体内的空气通过与热交换器进行热交换器被加热之后,可以从通风口进一步将新鲜空气吸入到壳体内,可以预先避免由于与热交换器的热交换的空气使壳体内的温度显著上升的不适合之处。
此外,根据本发明,由于除上述之外,通风口是将壳体的一部分掀起形成的,所以,可以很容易地形成通风口,能够提高生产率。
此外,根据本发明,由于除上述之外,在壳体内的一侧配置形成在冷却板和热交换器之间循环的载冷剂的循环路径的管路,令该一侧的底面比热交换器低,所以,在形成载冷剂的循环路径的管路中,在由于连接不好及发生龟裂·损伤等载冷剂产生泄漏的情况下,泄漏的载冷剂滞留在底面一侧的低的部位处。借此,可以预先避免由于所述泄漏的载冷剂对配置在壳体内的集成电路元件的造成短路等不良影响。
此外,根据发明,由于除上述之外,在壳体的一侧配置储存槽和泵,所以,即使在存储槽及泵发生故障的情况下,从存储槽及泵泄漏的载冷剂滞留在底面一侧的低的部位,所以,可以预先避免其浸入整个壳体内,防止其对集成电路元件造成恶劣的影响。
此外,根据本发明,由于除上述之外,壳体的一侧的底面朝向预定的方向降低地倾斜,所以,漏出的载冷剂向预定的方向朝下流动,通过将其收集,可以推迟其对设置在壳体内的其它设备的影响的发生时间。
此外,根据本发明,由于除上述之外,在壳体的底面的最低的部位或其附近设置载冷剂检测传感器,同时,备有根据该载冷剂传感器的输出而输出警报的检测部,所以,在载冷剂泄漏时,在由载冷剂检测传感器检测出来之后,可立即根据该传感器的输出发出警报,所以,可以迅速地通知使用者异常事态的发生。
借此,可以将由于载冷剂的泄漏引起的损害的扩大抑制在最小限度,可以预先避免对设置在壳体内的集成电路元件产生恶劣的影响。
此外,根据本发明,由于除上述之外,在冷却板的与集成电路元件相反一侧设置多个散热翅,所以,除利用载冷剂冷却由冷却板的集成电路元件产生的热之外,可以用散热翅进行冷却,可以实现迅速且可靠的集成电路元件的冷却。
此外,根据本发明,由于除上述之外,在散热翅上安装冷却板用送风装置,所以,可以用冷却板用送风装置强制地冷却散热翅,可以实现更进一步地迅速且可靠的集成电路元件的冷却。
根据本发明,由于除上述之外,冷却板送风装置具有离心送风型的风机,所以,利用高度尺寸较低的风机,就可以强制性地冷却载冷剂,可以使装置小型化。
此外,根据本发明,由于除上述之外,用具有热传导性的多个板,以及可热传导地贯通这些板、载冷剂在其内部流动的配管构成热交换器,同时,从该配管朝向冷却板的载冷剂从热交换器的出口设置在比冷却板高的位置上,所以,在从热交换器起的出口部分产生连接不良及龟裂·损伤的情况下,可以将载冷剂从热交换器的漏出抑制到最低限度。借此,可以将对配置壳体内的集成电路元件等的恶劣影响抑制到最小限度。