特許 7591105 浸漬冷却装置、アクティブ放熱モジュール、アクティブ導流モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-19

(45)【発行日】2024-11-27

(54)【発明の名称】浸漬冷却装置、アクティブ放熱モジュール、アクティブ導流モジュール

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20241120BHJP

【ＦＩ】

H05K7/20 M

【請求項の数】 5

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023116372

(22)【出願日】2023-07-17

(65)【公開番号】P2024083225

(43)【公開日】2024-06-20

【審査請求日】2023-07-17

(31)【優先権主張番号】111147321

(32)【優先日】2022-12-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】504429600

【氏名又は名称】緯創資通股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＷＩＳＴＲＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100204490

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 葉子

(72)【発明者】

【氏名】瞿 紹任

(72)【発明者】

【氏名】呉 御銓

(72)【発明者】

【氏名】陳 ▲華▼

(72)【発明者】

【氏名】梁 銓益

【審査官】太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】再公表特許第２０１６／０７５８３８（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２００２－１９０６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７４９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－０４７９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００２／０４９１０６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

浸漬冷却装置であって、
収容構造を備えるタンクと、
少なくとも１つのカバーと、
前記収容構造内に位置する少なくとも１つの発熱コンポーネントと、
前記少なくとも１つの発熱コンポーネント上に設けられた少なくとも１つの放熱コンポーネントと、
前記少なくとも１つのカバーに接続された少なくとも１つの流体駆動ユニットと
を含み、
前記浸漬冷却装置は、前記少なくとも１つの発熱コンポーネントを単相で冷却するよう適合され、
前記少なくとも１つのカバーは、導流構造を備え、前記少なくとも１つの放熱コンポーネントが前記導流構造内に位置するよう前記少なくとも１つの放熱コンポーネントを覆い、
前記導流構造は、前記少なくとも１つの流体駆動ユニットと前記収容構造との間を連通し、
前記少なくとも１つの発熱コンポーネントは、前記導流構造内に配置される、
浸漬冷却装置。

【請求項2】

少なくとも１つの回路板を含み、
前記少なくとも１つの発熱コンポーネントは、前記少なくとも１つの回路板上に設けられ、前記少なくとも１つのカバーと前記少なくとも１つの放熱コンポーネントのうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つの回路板に組み付けられ、
前記少なくとも１つのカバーは、頂壁と、２つの側壁とを含み、前記２つの側壁は、それぞれ前記頂壁の２つの対向する縁部に接続され、
前記少なくとも１つのカバーは、前記少なくとも１つの放熱コンポーネント上に組み付けられ、
前記少なくとも１つのカバーは、互いに対向する接続端および開放端を含み、前記接続端は前記少なくとも１つの流体駆動ユニットに接続され、前記導流構造は、前記開放端を通じて前記収容構造と連通する、
請求項１に記載の浸漬冷却装置。

【請求項3】

前記少なくとも１つのカバーは少なくとも１つのテーパ状導引面を備え、前記少なくとも１つのテーパ状導引面は、前記少なくとも１つの流体駆動ユニットと前記少なくとも１つの放熱コンポーネントとの間に位置し、
前記少なくとも１つのテーパ状導引面は２つのテーパ状導引面を含み、前記２つのテーパ状導引面は前記接続端の二側にそれぞれ配置され、前記２つのテーパ状導引面の間の距離は、前記少なくとも１つの流体駆動ユニットから前記少なくとも１つの放熱コンポーネントへと漸増する、
請求項２に記載の浸漬冷却装置。

【請求項4】

発熱コンポーネント上に配置されることに適し、
放熱コンポーネントと、
導流構造を備えるカバーと
前記カバーに接続された流体駆動ユニットと
を含み、
前記カバーは、前記放熱コンポーネントが前記導流構造内に位置するよう前記放熱コンポーネントを覆い、
前記導流構造は、前記流体駆動ユニットと連通しており、
前記カバーは、頂壁と、２つの側壁とを含み、前記２つの側壁は、それぞれ前記頂壁の２つの対向する縁部に接続され、
前記カバーは、前記放熱コンポーネントに組み付けられ、
前記カバーは、互いに対向する接続端および開放端を有し、前記接続端は前記流体駆動ユニットに接続され、
前記カバーは、少なくとも１つのテーパ状導引面を有し、前記少なくとも１つのテーパ状導引面は、前記流体駆動ユニットと前記放熱コンポーネントとの間に位置し、
前記少なくとも１つのテーパ状導引面は２つのテーパ状導引面を含み、前記２つのテーパ状導引面は前記接続端の二側にそれぞれ配置され、前記２つのテーパ状導引面の間の距離は、前記流体駆動ユニットから前記放熱コンポーネントへと漸増し、
前記放熱コンポーネントと前記流体駆動ユニットとの間には間隙が存在し、
前記発熱コンポーネントは、前記導流構造内に配置される、
アクティブ放熱モジュール。

【請求項5】

発熱コンポーネント上に配置されることに適し、
導流構造を備えるカバーと
前記カバーに接続された流体駆動ユニットと
を含み、
前記導流構造は、前記流体駆動ユニットと連通しており、
前記カバーは、頂壁と、２つの側壁とを含み、前記２つの側壁は、それぞれ前記頂壁の２つの対向する縁部に接続され、
前記カバーは、互いに対向する接続端および開放端を有し、前記接続端は前記流体駆動ユニットに接続され、
前記カバーは、少なくとも１つのテーパ状導引面を有し、前記少なくとも１つのテーパ状導引面は前記流体駆動ユニットに隣接しており、
前記少なくとも１つのテーパ状導引面は２つのテーパ状導引面を含み、前記２つのテーパ状導引面は前記接続端の二側にそれぞれ配置され、前記２つのテーパ状導引面の間の距離は、前記流体駆動ユニットから離れる方向に沿って漸増し、
前記発熱コンポーネントは、前記導流構造内に配置される、
アクティブ導流モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却装置、放熱モジュール、及び導流モジュールに関するものである。特に、本発明は、浸漬冷却装置、アクティブ放熱モジュール、アクティブ導流モジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

液冷式放熱は、一般的に、直接接触液冷と浸漬冷却とに分けられる。浸漬液冷は２つの様式、即ち単相と二相に更に分けることができる。単相浸漬冷却装置の構造はファンを有さない比較的簡易なものであり、低ノイズ、低電力消費、効率的な使用を達成する。加えて、冷却液が相変化を起こさず、気密性や圧力管理が不要であることから、全体的なシステムは安定しており信頼性がある。

【0003】

しかし、一般的な単相浸漬液冷装置に用いられる冷却液の粘度は比較的高く、冷却液が対流のために駆動される可能性は低い。その結果、装置の内部流れ場において、流速が遅く、流量が不十分であり、これは冷却すべき高ワット数の電子コンポーネントの過熱を引き起こす可能性が高い。或いは、単相浸漬液冷装置は、不十分な流速及び流量を補うために大型放熱コンポーネント（例えば、大型放熱フィン）と共に用いる必要がある。よって、装置の内部空間が占有され、冷却すべき電子コンポーネントの収容可能数が減少する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、放熱コンポーネントの冷却を効果的に向上させることのできる、浸漬冷却装置、アクティブ放熱モジュール、アクティブ導流モジュールを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の１つの実施形態の浸漬冷却装置は、筐体と、少なくとも１つの発熱コンポーネントと、少なくとも１つの放熱コンポーネントと、少なくとも１つの流体駆動ユニットとを含む。筐体は、タンクと、少なくとも１つのカバーとを含み、収容構造を有する。発熱コンポーネントは収容構造内に位置する。浸漬冷却装置は、発熱コンポーネントを単相で冷却するよう適合される。放熱コンポーネントは発熱コンポーネント上に設けられる。カバーは導流構造を備え、放熱コンポーネントが導流構造内に位置するよう放熱コンポーネントを覆う。流体駆動ユニットはカバーに接続される。導流構造は、流体駆動ユニットと収容構造との間を連通する。

【0006】

本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つのカバーは頂壁と２つの側壁とを含み、２つの側壁はそれぞれ頂壁の２つの対向する縁部に接続される。

【0007】

本発明の１つの実施形態において、浸漬冷却装置は少なくとも１つの回路板を更に含む。少なくとも１つの発熱コンポーネントは少なくとも１つの回路板上に設けられ、少なくとも１つのカバーと少なくとも１つの放熱コンポーネントのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの回路板上に組み付けられる。

【0008】

本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つのカバーは少なくとも１つの放熱コンポーネント上に組み付けられる。

【0009】

本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つのカバーは互いに対向する接続端および開放端を備える。接続端は、少なくとも１つの流体駆動ユニットに接続される。導流構造は、開放端を通じて収容構造と連通する。

【0010】

本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つのカバーは少なくとも１つのテーパ状導引面を備え、少なくとも１つのテーパ状導引面は、少なくとも１つの流体駆動ユニットと少なくとも１つの放熱コンポーネントとの間に位置する。

【0011】

本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つのテーパ状導引面は２つのテーパ状導引面を含む。２つのテーパ状導引面は互いに対向している。２つのテーパ状導引面の間の距離は、少なくとも１つの流体駆動ユニットから少なくとも１つの放熱コンポーネントへと漸増する。

【0012】

本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つの放熱コンポーネントと少なくとも１つの流体駆動ユニットとの間には間隙が存在する。

【0013】

本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つの放熱コンポーネントは放熱フィン群である。

【0014】

本発明の１つの実施形態において、収容構造は放熱媒体を収容するよう適合される。少なくとも１つの流体駆動ユニットは、放熱媒体が導流構造を流れるよう駆動するよう適合される。

【0015】

本発明の１つの実施形態のアクティブ放熱モジュールは、放熱コンポーネントと、カバーと、流体駆動ユニットとを含む。カバーは導流構造を備える。カバーは、放熱コンポーネントが導流構造内に位置するよう放熱コンポーネントを覆う。流体駆動ユニットはカバーに接続される。導流構造は流体駆動ユニットと連通している。

【0016】

本発明の１つの実施形態において、カバーは頂壁と２つの側壁とを含み、２つの側壁はそれぞれ頂壁の２つの対向する縁部に接続される。

【0017】

本発明の１つの実施形態において、カバーは放熱コンポーネント上に設けられる。

【0018】

本発明の１つの実施形態において、カバーは互いに対向する接続端および開放端を備え、接続端は流体駆動ユニットに接続される。

【0019】

本発明の１つの実施形態において、カバーは少なくとも１つのテーパ状導引面を備え、少なくとも１つのテーパ状導引面は、流体駆動ユニットと放熱コンポーネントとの間に位置する。

【0020】

本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つのテーパ状導引面は２つのテーパ状導引面を含む。２つのテーパ状導引面は対向している。２つのテーパ状導引面の間の距離は、流体駆動ユニットから放熱コンポーネントへと漸増する。

【0021】

本発明の１つの実施形態において、放熱コンポーネントと流体駆動ユニットとの間には間隙が存在する。

【0022】

本発明の１つの実施形態において、放熱コンポーネントは放熱フィン群である。

【0023】

本発明の１つの実施形態のアクティブ導流モジュールは、カバーと流体駆動ユニットとを含む。カバーは導流構造を備える。流体駆動ユニットはカバーに接続される。導流構造は流体駆動ユニットと連通している。

【0024】

本発明の１つの実施形態において、カバーは頂壁と２つの側壁とを含み、２つの側壁はそれぞれ頂壁の２つの対向する縁部に接続される。

【0025】

本発明の１つの実施形態において、カバーは互いに対向する接続端および開放端を備え、接続端は流体駆動ユニットに接続される。

【0026】

本発明の１つの実施形態において、カバーは少なくとも１つのテーパ状導引面を備え、少なくとも１つのテーパ状導引面は流体駆動ユニットに隣接している。

【0027】

本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つのテーパ状導引面は、２つのテーパ状導引面を含む。２つのテーパ状導引面は対向している。２つのテーパ状導引面の間の距離は、流体駆動ユニットから離れる方向に沿って漸増する。

【発明の効果】

【0028】

上記に基づき、本発明の実施形態の浸漬冷却装置において、放熱コンポーネントは収容構造内の発熱コンポーネント上に設けられ、カバーは、放熱コンポーネントがカバーの導流構造内に位置するよう放熱コンポーネントを覆う。更に、カバーは、流体を導流構造を流れるよう駆動することのできる流体駆動ユニットに接続される。従って、収容構造内の流れ場の効率を向上させ、特に、発熱コンポーネント周囲の流れ場の流速及び流量を増加させ、発熱コンポーネントの冷却を効果的に向上させることが可能である。

【0029】

上記をより理解し易くするため、図面と併せていくつかの実施形態を以下に詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0030】

添付の図面は本発明の更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれてその一部を構成する。図面は本発明の例示的な実施形態を表し、明細書と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。

【図1】本発明の１つの実施形態による浸漬冷却装置の概略図である。

【図2A】図１のアクティブ放熱モジュールの概略図である。

【図2B】図１のアクティブ放熱モジュールのもう１つの視点からの概略図である。

【図3A】回路板上に組み付けられた図１のアクティブ放熱モジュールの部分概略図である。

【図3B】図３Ａの分解図である。

【図4】本発明のもう１つの実施形態による浸漬冷却装置の概略図である。

【図5】図４のアクティブ放熱モジュールの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

図１は、本発明の１つの実施形態による浸漬冷却装置の概略図である。図１は、発熱コンポーネントを破線で示している。図１を参照し、本実施形態において、浸漬冷却装置１００は、筐体１０５と、少なくとも１つの発熱コンポーネント１２０と、少なくとも１つの放熱モジュール１４０とを含む。２つの発熱コンポーネント１２０と２つの放熱モジュール１４０を示しているが、その数はこれに限定されない。筐体１０５は、タンク１１０とカバー１４４１とを含む。タンク１１０は、放熱媒体Ｍ、例えば冷却液、を収容するよう適合された収容構造Ｓ１を有する。浸漬冷却装置１００は単相冷却装置である。換言すれば、放熱媒体Ｍは熱交換処理の間、液状を維持する。発熱コンポーネント１２０は収容構造Ｓ１内に位置し、例えば、少なくとも１つの回路板１３０（１つの回路板を図示）上に設けられてよい。例えば、発熱コンポーネント１２０は、発熱コンポーネント１２０を冷却するため発熱コンポーネント１２０により発せられた熱を放熱媒体Ｍへ伝達させるよう放熱媒体Ｍに浸漬された、サーバのチップセットである。単相浸漬冷却装置１００は既知の技術であり、その詳細な機能方式はここでは繰り返し説明しない。

【0032】

本実施形態の浸漬冷却装置１００において、回路板１３０上に設けられて発熱コンポーネント１２０と位置合わせされたアクティブ放熱モジュール１４０により、収容構造Ｓ１内の放熱媒体Ｍの流れを効果的に増加させること、特に、発熱コンポーネント１２０付近の放熱媒体Ｍの流量及び流速を増加させることが可能である。その結果、発熱コンポーネント１２０の放熱が向上する。以下にこれを詳細に説明する。

【0033】

図２Ａは、図１のアクティブ放熱モジュールの概略図である。図２Ｂは、図１のアクティブ放熱モジュールのもう１つの視点からの概略図である。図２Ｂはまた、放熱媒体の流れ方向を太い矢印で模式的に示している。図２Ａと図２Ｂを参照し、特に、本実施形態において、アクティブ放熱モジュール１４０は、放熱コンポーネント１４２（図２Ｂ）と、アクティブ導流モジュール１４４（図２Ｂ）とを含む。アクティブ導流モジュール１４４は、カバー１４４１と、流体駆動ユニット１４４２とを含む。例えば、放熱コンポーネント１４２は、発熱コンポーネント１２０（図１）上に設けられた放熱フィン群であり、発熱コンポーネント１２０の動作の間に生成された熱エネルギーを放熱コンポーネント１４２へ伝達するため、発熱コンポーネント１２０と熱交換してよいが、放熱コンポーネント１４２の形態はこれに限定されない。カバー１４４１は、導流構造Ｓ２（図２Ｂ）を備える。放熱コンポーネント１４２はカバー１４４１に覆われて、放熱コンポーネント１４２は導流構造Ｓ２内に位置する。流体駆動ユニット１４４２は、例えば係止又は係合によりカバー１４４１に接続され、導流構造Ｓ２は流体駆動ユニット１４４２と収容構造Ｓ１（図１）との間を連通する。流体駆動ユニット１４４２は、例えば、ポンプ、ポンプモータ、ファン、小型プロペラ、造波機、又はウォータジェット推進器であり、放熱媒体Ｍを導流構造Ｓ２を流れるよう駆動するよう適合されるが、流体駆動ユニット１４４２の形態はこれに限定されない。

【0034】

本実施形態において、カバー１４４１は、接続端１４４１ａと、開放端１４４１ｂとを有する。接続端１４４１ａは、流体駆動ユニット１４４２に接続される。導流構造Ｓ２は、開放端１４４１ｂを通じて収容構造Ｓ１と連通している。流体駆動ユニット１４４２は、放熱媒体Ｍが開放端１４４１ａから収容構造Ｓ１を通って流れ、次いで接続端１４４１ａからカバー１４４１ａの外へ流れるよう駆動する。換言すれば、放熱媒体Ｍの流れ方向は、図２Ｂにおける左下（即ち、上流端）から右上（即ち、下流端）である。ただし、流体駆動ユニット１４４２は、放熱媒体Ｍを図２Ｂに示した流れ方向とは逆の流れ方向、つまり、図２Ｂにおける右上から左下に駆動するよう設計されてもよく、本発明はこれに限定されない。

【0035】

カバー１４４１は、頂壁１４４１ｃと、２つの側壁１４４１ｄとを含む。頂壁１４４１ｃが位置する面上の放熱コンポーネント１４２の投影領域は頂壁１４４１ｃを超過せず、頂壁１４４１ｃは放熱コンポーネント１４２が位置する流れ場の効率を完全に向上させる。２つの側壁１４４１ｄは、それぞれ頂壁１４４１ｃの２つの対向する縁部１４４１ｅに接続され、放熱コンポーネント１４２は頂壁１４４１ｃと２つの側壁１４４１ｄにより囲まれる。加えて、カバー１４４１は、頂壁１４４１に対向する底端１４４１ｇを更に含む。底端１４４１ｇは収容構造Ｓ１（図１）と連通し、これは回路板１３０上に底端１４４１ｇを介して放熱コンポーネント１４２を設けることを容易にする。

【0036】

更に、流体駆動ユニット１４４２が始動したとき、カバー１４４１の外側の放熱媒体Ｍは、開放端１４４１ｂから導流構造Ｓ２内に流れるよう駆動される。導流構造Ｓ２に進入した放熱媒体Ｍは、放熱コンポーネント１４２を流れて、放熱コンポーネント１４２の熱エネルギーを放熱媒体Ｍへ伝達するため放熱コンポーネント１４２と熱交換してよい。次いで、放熱媒体Ｍは流体駆動ユニット１４４２を通じて接続端１４４１ａから排出される。換言すれば、本実施形態において、アクティブ放熱モジュール１４０は、流体駆動ユニット１４４２により放熱媒体Ｍを駆動し、カバー１４４１の導流と共に、高粘度による放熱媒体Ｍの流れの悪影響を緩和し、放熱媒体Ｍの流量を増加させることができる。本実施形態において、例えば、浸漬冷却装置１００は、放熱媒体Ｍの流量を０．５４リットル／分（ＬＰＭ）から１ＬＰＭに増加させ、発熱コンポーネント１２０の温度を最大７℃以上低下させることができる。例えば、放熱媒体Ｍの流量が更に５ＬＰＭ増加した場合、発熱コンポーネント１２０の温度は最大１５℃以上低下し、発熱コンポーネント１２０の冷却を向上させることができる。

【0037】

注目すべき点として、本実施形態において、カバー１４４１は、少なくとも１つのテーパ状導引面１４４１ｆを更に含む。テーパ状導引面１４４１ｆは、頂壁１４４１ｃ、側壁１４４１ｄ、及び流体駆動ユニット１４４２に接続され、流体駆動ユニット１４４２と放熱コンポーネント１４２との間に位置する。放熱コンポーネント１４２と流体駆動ユニット１４４２との間には、流体駆動ユニット１４４２と放熱コンポーネント１４２との距離が過度に近いことによる流体駆動ユニット１４４２の流体駆動力の低下を防止するため、間隙Ｇが存在する。本実施形態において、互いに対向する２つのテーパ状導引面１４４１ｆを示しており、該２つのテーパ状導引面１４４１ｆの間の距離は、流体駆動ユニット１４４２から放熱コンポーネント１４２へと漸増する。換言すれば、放熱媒体Ｍが放熱コンポーネント１４２から流体駆動ユニット１４４２へ流れるとき、２つのテーパ状導引面１４４１ｆの間のフローチャネル空間は徐々に狭くなり、放熱媒体Ｍの流速の増加とカバー１４４１内の熱交換効率の増加をもたらし、アクティブ放熱モジュール１４０による放熱を向上させる。

【0038】

加えて、本実施形態において、カバー１４４１が比較的有効な導流を達成することから、放熱媒体Ｍを目標となる放熱コンポーネントに案内するためにタンク１１０内にバッフルを加える必要はなく、これはバッフルの材料の数又はサイズを省くのみならず、流れ場全体のインピーダンスを低下させ、放熱媒体Ｍの流量を更に増加させる助けとなる。

【0039】

図３Ａは、回路板上に組み付けられた図１のアクティブ放熱モジュールの部分概略図である。図３Ｂは、図３Ａの分解図である。図３Ａと図３Ｂを参照し、本実施形態において、アクティブ放熱モジュール１４０は、カバー１４４１と放熱コンポーネント１４２のうちの少なくとも１つを通じて、回路板１３０上に組み付けられてよい。例えば、カバー１４４１は、流体駆動ユニット１４４２に組み付けられてよい。放熱コンポーネント１４２は、組み付け要素１４８を組み付けることにより、回路板１３０上に設けられてよい。最後に、カバー１４４１が放熱コンポーネント１４２上に組み付けられる、又は、カバー１４４１のノッチ１４４１ｈ（図３Ｂ）を通じて回路板１３０の固定部（未図示）上に係合される。或いは、カバー１４４１は、先ず放熱コンポーネント１４２及び流体駆動ユニット１４４２に組み付けられ、次いで最後に回路板１３０上に組み付けられてよい。換言すれば、放熱コンポーネント１４２は回路板１３０上の既存コンポーネントであってよい、又は、アクティブ放熱モジュール１４０に統合されて、共に回路板１３０上に組み付けられてよい。ただし、アクティブ放熱モジュール１４０と回路板１３０の組み付けはこれに限定されない。

【0040】

加えて、アクティブ放熱モジュール１４０のコンポーネントは、ネジ、バックル、又はクランプ構造を通じて組み付け又は固定されてよい。アクティブ放熱モジュール１４０も、ネジ、バックル、又はクランプ構造を通じて回路板１３０上に組み付けられてよい。上記コンポーネントの組み付け又は固定は本発明により限定されず、実際の設計要件に応じて調整されてよい。

【0041】

本実施形態において、放熱コンポーネント１４２を流体駆動ユニット１４４２と組み合わせることによるアクティブ放熱モジュール１４０の比較的簡易な構造で、比較的高出力で比較的高い放熱要件を有する発熱コンポーネント１２０から、流れ場全体の設計を変更したり目標となる発熱コンポーネントに向かって流体を案内するためのバッフルを追加したりする必要なく、直接放熱することが可能となる。加えて、流体駆動ユニット１４４２は、一般的なファン構造を採用してよく、よって回路設計を改変する必要なく、通常の浸漬液冷システムと互換性がある。その結果、本実施形態において、アクティブ放熱モジュール１４０は浸漬液冷システムに適合されて、応用において比較的柔軟性及び利便性がある。

【0042】

加えて、本実施形態において、流体駆動ユニット１４４２は、放熱媒体Ｍを強制的に流動させることができ、流れ場全体の流動性を向上させ、また、比較的低電力で他のコンポーネントから放熱するのを助け、そのため放熱コンポーネント１４２のサイズを増加させることなく比較的効果的な冷却を達成することができる。このようにして、タンク１１０内の設計空間を省くのみならず、発熱コンポーネント１２０の数も増加させることができる。同一容量を有するタンク１１０に対し、本実施形態の浸漬冷却装置１００は比較的優れた放熱能力を実現し、比較的高出力の発熱コンポーネント１２０をサポートすることができる、又は、発熱コンポーネント１２０を比較的高出力で動作させることができ、これは電子デバイスの性能拡張に利する。

【0043】

加えて、他の比較的低出力のコンポーネントが比較的高い放熱要件を有する場合、アクティブ放熱モジュール１４０は、これらコンポーネントを通る流量を増加させて冷却性能を向上させるため、適切なバッフル設計と組み合わせることができる。他の比較的低出力のコンポーネントが比較的低い放熱要件を有する場合、冷却は追加的なバッフルの必要なしに自然対流により達成することができ、これは材料と空間を更に節約するのに利する。

【0044】

図４は、本発明のもう１つの実施形態による浸漬冷却装置の概略図であり、発熱コンポーネントを破線で示している。図５は、図４のアクティブ放熱モジュールの概略図である。図５はまた、放熱媒体の流れ方向を太い矢印で模式的に示している。図４と図５を参照し、図４に示す実施形態と図１に示す実施形態との間の差異は、図４の浸漬冷却装置１００Ａにおけるアクティブ放熱モジュール１４０の配置方向が、図１のアクティブ放熱モジュール１４０の配置方向と逆である点にある。

【0045】

更に、本実施形態において、流体駆動ユニット１４４２は、放熱媒体Ｍが接続端１４４１ａから収容構造Ｓ１を通って流れ、次いで開放端１４４１ｂからカバー１４４１の外へ流れるよう駆動してよい。換言すれば、放熱媒体Ｍの流れ方向は、図５における左下（即ち、上流端）から右上（即ち、下流端）である。ただし、流体駆動ユニット１４４２は、放熱媒体Ｍを図５に示した流れ方向とは逆の流れ方向、つまり、図５における右上から左下に駆動するよう設計されてもよく、本発明はこれに限定されない。

【0046】

換言すれば、本実施形態において、流体駆動ユニット１４４２は、放熱媒体Ｍを上記の実施形態におけるものと同一の流れ方向に駆動し、いずれも上流端から下流端へ流れ、上記の実施形態の流体駆動ユニット１４４２は下流端に設けられており、本実施形態の流体駆動ユニット１４４２は上流端に設けられている。ただし、本実施形態において、アクティブ放熱モジュール１４０の配置方向は放熱性能に影響せず、発熱コンポーネント１２０の比較的効果的な冷却を達成することができる。

【0047】

上記をまとめると、本発明の実施形態の浸漬冷却装置において、放熱コンポーネントは収容構造内の発熱コンポーネント上に設けられ、カバーは、放熱コンポーネントがカバーの導流構造内に位置するよう放熱コンポーネントを覆う。更に、カバーは、流体を導流構造を流れるよう駆動することのできる流体駆動ユニットに接続される。従って、収容構造内の流れ場の効率を向上させ、特に、発熱コンポーネント周囲の流れ場の流速及び流量を増加させ、発熱コンポーネントの冷却を効果的に向上させることが可能である。

【0048】

当業者にとって、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、開示された実施形態に対して様々な改変及び変形を行うことができることは明らかであろう。上記を考慮し、本発明は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲内にある限り、改変及び変形を包含することを意図している。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本願の浸漬冷却装置、アクティブ放熱モジュール、アクティブ導流モジュールは、発熱コンポーネントの冷却を向上させるために単相浸漬液冷システムに適用することができる。

【符号の説明】

【0050】

１００、１００Ａ：浸漬冷却装置
１０５：筐体
１１０：タンク
１２０：発熱コンポーネント
１３０：回路板
１４０：アクティブ放熱モジュール
１４２：放熱コンポーネント
１４４：アクティブ導流モジュール
１４４１：カバー
１４４１ａ：接続端
１４４１ｂ：開放端
１４４１ｃ：頂壁
１４４１ｄ：側壁
１４４１ｅ：縁部
１４４１ｆ：テーパ状導引面
１４４１ｇ：底端
１４４１ｈ：ノッチ
１４４２：流体駆動ユニット
１４８：組み付け要素
Ｇ：間隙
Ｍ：放熱媒体
Ｓ１：収容構造
Ｓ２：導流構造

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】