电子仪器装置 【技术领域】
本发明涉及具有发热元件的电子仪器装置。
背景技术
在具有水冷装置的电子仪器装置中，作为谋求高效率的水冷套管地冷却构造有特开2003-21480号公报。
作为将热电元件用水冷套管板和板状热管夹住的受散热构造体有特开2002-16204号公报。
并且，在特开平6-216554号公报上记载有以下技术，即通过由扁平热管组形成的金属外壳高效率地冷却印刷基板等电子仪器部件用发热元件。
〔专利文献1〕特开2003-21480号公报
〔专利文献2〕特开2002-16204号公报
〔专利文献3〕特开平6-216554号公报
上述现有的技术都是通过液体循环消除由电子部件产生的热，没有就对应随着电子部件的小型化、高性能化而增大的放热密度而考虑高效率的热的扩散。
即利用只将水冷套管安装在电子部件上，不能将热散发到水冷套管的广大范围，容易产生温度分布不均。
并且，在热管和冷却套管之间夹住热电元件，在其接触面具有热阻抗，也有产生温度差的问题。
本发明的目的是对于电子仪器装置的电子部件的小型化、高性能化，提供高效率的热扩散构造。
【发明内容】
上述目的通过以下方法实现，即在具有装载在筐体内的半导体元件、从该半导体元件接受热的受热部、通过配管与该受热部连接的散热部、以及通过配管连接在该散热部和上述受热部之间的泵的电子仪器装置中，在上述受热部与上述半导体元件之间设置热扩散板。
并且，上述目的通过以下方法实现，即上述热扩散板是由将蒸发媒介物封入内部而构成的金属制的密闭空间构成的。
并且，上述目的通过以下方法实现，即在上述密闭空间的内部，安装从上述半导体元件的部分放射状地散开的金属板。
并且，上述目的通过使上述金属板形成S形来实现。
并且，上述目的通过使上述受热部在内部具有四条液体循环通道来实现。
并且，上述目的通过使上述液体循环通道由被安装在构成上述受热部的上盖的内壁面上的三条分隔壁形成来实现。
根据本发明，可以提供对于电子仪器装置的电子部件的小型化、高性能化，可以进行高效率的热扩散的电子仪器装置。
【附图说明】
图1是表示具有第一实施例的电子仪器装置的立体图。
图2是表示从右面看具有第一实施例的水冷系统的概略图。
图3是表示具有第一实施例的水冷套管的剖面图。
图4是表示图3的A-A剖面图。
图5是表示具有第二实施例的水冷套管的剖面图。
图6是表示图5的B-B剖面图。
图7表示具有第三实施例的液体密封部的剖面图。
【具体实施方式】
图1表示本发明的实施例
第一实施例
图1是表示具有第一实施例的电子仪器装置的立体图。
图1中，电子仪器装置1是由柜子2和多个电子仪器装置单体3构成。电子仪器装置单体3是在正面侧5上设置有表示是否正在通电的表示部4。该电子仪器装置1也就是被称作服务器的装置。
图2是表示从右面看图1的电子仪器装置的概略图。
图2中，构成电子仪器装置1的柜子2的内部装载有多层电子仪器装置单体3(本实施例中是八层重叠，关于电子仪器单体的具体内容，就最下层的装置进行说明)。
在电子仪器装置单体3中存放有发热的CPU7(半导体元件)。装载有使液体循环冷却的第一冷却系统用于该CPU7的冷却。
就该第一水冷系统的具体内容进行说明，通过配管依次连接微型泵6、受热套管15、热交换器8。由于在CPU7上受热套管15被热连接，因此从CPU7散发出来的热被受热套管15吸收。吸收热的冷却水通过微型泵6被向着箭头15a(液体循环方向)的方向驱动循环，通过热交换器8散热。
另一方面，就该第二水冷系统的具体内容进行说明，大型泵9被安装在柜子2的后方。该大型泵9上连接有配管12，该配管被插入各层的电子仪器装置单体3的内部，并且从大型泵9起与柜子2平行地竖立的配管12与柜子2的内壁面接触。被插入电子仪器装置单体3内部的配管上安装有两个受热部10、11，受热部10是与第一水冷系统的受热套管15热连接，受热部11与热交换器8热连接。从泵9排出的冷却液向箭头14方向循环，在各层的电子仪器装置单体3中循环后，再次被大型泵9回收。
并且，在第一和第二的冷却系统中，如箭头14、15a所示，冷却水的循环方向不同。
这样，各个电子仪器装置单体3的CPU7产生的热通过配管12被传到柜子2，被传到柜子2的热通过柜子整体自然散热或者通过设置在柜子内部的冷却风扇(无图示)被强制性地向空气中排出。
由于第一水冷系统在各个电子仪器装置单体3上、第二水冷系统在柜子2上被分别安装，因此第一水冷系统和第二水冷系统的冷却水没有连接的部分。因此，在拆装电子仪器装置单体3时，可以不使冷却水漏出。
并且，在第一和第二的水冷系统内，即使一个水冷系统发生故障而停止的情况下，由于有任何一个水冷系统工作，因此，没有必要停止电子仪器装置。另外，由于通过CPU成为高温冷却液的第一水冷系统的冷却水的循环方向与安装在柜子2上的第二水冷系统的冷却水的循环方向相反，因此，由于第二水冷系统的冷却水通过电子仪器装置单体3的高温部，所以可以缓和冷却水的温度上升，提高了构成水冷系统的材料的可靠度。
图3是表示说明图2所述的水冷套管15构造的剖面图。
图4是表示图3的A-A线剖面图。
图3、图4中，受热套管15通过导热润滑剂等与CPU7热连接。CPU7被安装在电子基板21上。由于CPU7是半导体元件的高度聚集、很微小，不仅外形尺寸小，而且由于高性能化，增加消耗电力，因此单位面积的放热量增大。例如，每1平方厘米200W左右。
受热套管15由上罩16和下罩18构成，通过从设置在上罩16上的螺丝孔插入到设置在下罩18上的螺丝孔的螺丝17，下罩18被固定在上罩16上。下罩18上一体地形成有三条分隔壁18a，分隔壁18a的顶端紧贴着上罩16的内壁。通过该分隔壁18a，形成了四条液体通道19。18b是冷却水供给口，18c是冷却水排出口。
这样，冷却水如箭头15a所示，通过分隔壁18a向四条液体通道19依次流动。
20是被很少的冷却液填充的液体密封部。该液体密封部20起到热管的作用，一面与CPU7接触，通过CPU7的热，内部的冷却液膨胀，在液体密封部20的内部扩散。这样，CPU7的热扩散到整个液体密封部20。扩散的热传到下盖18的液体通道19的冷却液，进行冷凝、液化、再返回放热体7的循环。通过设置该液体密封部20的受热套管15，可以对应放热体7的放热密度的上升，可以容易地冷却放热体15。
图3中，具有液体密封部20、形成热管，但是也可以使形成液体密封部20的部分用导热率非常大的材料的板状部件(热扩散板)来形成。热扩散板是例如碳或钻石的烧结体。这种情况下，不需要液体封入的空间，构造简单，并且由于不需要液体封入，可以实现低成本。
第二实施例
图5是表示其他实施例所具有的水冷套管的剖面图。
图6是表示图5的B-B剖面图。
图5、图6中，本实施例与第一实施例不同点是，在上盖16上设置液体通道19。
受热套管15通过导热润滑剂等与CPU7热连接。CPU7被安装在电子基板21上。
受热套管15由上罩16和下罩18构成，通过从设置在下罩18上的螺丝孔插入到设置在上罩16上的螺丝孔的螺丝17，上罩16被固定在下罩18上。上罩16上一体形成有三条分隔壁19a，分隔壁19a的顶端紧贴着下罩18的内壁。通过该分隔壁19a，形成了四条液体通道19。冷却液的循环途径与图3说明的内容完全相同，在此省略其说明。
在图3中也说明过的液体密封部20被安装在下罩18上。该液体密封部20是平板状的密闭空间，在内部被很少的冷却液填充。该液体密封部20如前所述起到热管的作用，一面与CPU7接触，通过CPU7的热，内部的冷却液膨胀，在液体密封部20的内部扩散。这样，CPU7的热扩散到整个液体密封部20。扩散的热传到下罩18的液体通道19的冷却液，进行冷凝、液化、再返回CPU7的循环。通过设置该液体密封部20的受热套管15，可以对应CPU7的放热密度的上升，可以容易地冷却放热体15。
第三实施例
图7表示相当于图5的B-B线剖面图的液体密封部的剖面图。
图7中，本实施例是更加提高热扩散的方式，从位于下罩18中央位置的放热体7的外边缘附近开始，S形的热扩散板22延伸至下罩18的外围壁面。通过该热扩散板22，很少的冷却液沿着该热扩散板22流至下罩18的外围壁面，并且由于可以回到放热体，因此可以迅速而且均匀地进行热扩散。
这样，通过将液体密封部设置在构成水冷套管的电子部件一侧的罩上，该水冷套管被安装在电子仪器装置的电子部件的上部，可以将电子部件产生的热用液体的汽化热扩散到整个电子部件一侧的罩上。
将扩散后的热传送到利用水冷套管的液体通道在筐体内循环的冷却液，可以在筐体的具有大的散热面积的地方向空气中散热。另外，通过在水冷套管的液体密封部内部设置来自水冷套管中央附近的S形热扩散板，可以将电子部件产生的热扩散到广大区域的水冷套管。
如上所述，根据本发明，通过将液体密封部设置在构成水冷套管的电子部件一侧的罩上，该水冷套管被安装在电子仪器装置的电子部件的上部，可以将电子部件产生的热，用液体的汽化热扩散到整个电子部件一侧的罩上。将扩散后的热传送到利用水冷套管的液体通道在筐体内循环的冷却液，可以在筐体的具有大的散热面积的地方向空气中散热。另外，通过在水冷套管的液体密封部内部设置来自水冷套管中央附近的S形热扩散板，可以将电子部件产生的热扩散到区域大的水冷套管。