特許ウォッチ

公開番号2024073716
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-30
出願番号2022184567
出願日2022-11-18
発明の名称液浸冷却装置
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H05K 7/20 20060101AFI20240523BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】高い冷却効率および振動絶縁を達成できる小型で信頼性の高い液浸冷却装置を提供する。
【解決手段】電子機器201を冷媒Cにより液浸冷却するための液浸冷却装置10は、冷媒を収容する圧力容器100と、圧力容器の内壁に取り付けられ圧力容器内に配置された電子機器を冷媒に浸漬した状態で支持する弾性支持部材202と、からなる。弾性支持部材202はミリメートル単位の変形を許容する硬さを有し、圧力容器の振動をより低い周波数の振動に変換して電子機器に伝達する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
電子機器を冷媒により液浸冷却するための液浸冷却装置であって、
前記冷媒を収容する圧力容器と、
前記圧力容器の内壁に取り付けられ、前記圧力容器内に配置された前記電子機器を前記冷媒に浸漬した状態で支持する弾性支持部材と、
からなることを特徴とする液浸冷却装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記弾性支持部材が１０ｍｍ未満の変形を許容する硬さを有することを特徴とする請求項１に記載の液浸冷却装置。
【請求項３】
前記弾性支持部材がばね定数１０Ｎ／ｍｍ以下の硬さを有することを特徴とする請求項１または２に記載の液浸冷却装置。
【請求項４】
前記弾性支持部材が前記圧力容器の振動をより低い周波数の振動に変換して前記電子機器に伝達することを特徴とする請求項１または２に記載の液浸冷却装置。
【請求項５】
前記弾性部材が高分子材料をベースにした柔軟材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の液浸冷却装置。
【請求項６】
前記冷媒が前記圧力容器内で流動する強制液流生成器を更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の液浸冷却装置。
【請求項７】
前記圧力容器が直方体形状を有し、その底面に前記電子機器が前記弾性支持部材挟んで支持されたことを特徴とする請求項１または２に記載の液浸冷却装置。
【請求項８】
前記圧力容器の天板に前記冷媒の流入口と流出口とが設けられ、前記冷媒が前記電子機器上を流動することを特徴とする請求項７に記載の液浸冷却装置。
【請求項９】
前記圧力容器が円柱形状を有し、前記圧力容器に固定された支持ビームに前記電子機器が前記弾性支持部材により接続されたことを特徴とする請求項１または２に記載の液浸冷却装置。
【請求項１０】
前記円柱形状の一方の底面に、あるいは対向する底面のそれぞれに、前記冷媒の流入口と流出口が設けられたことを特徴とする請求項９に記載の液浸冷却装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器を内部に収容し液浸冷却するための液浸冷却装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ等の電子装置を冷却する方法として電子装置自体を冷媒槽内に浸して冷却する液浸冷却が注目されている（特許文献１および２を参照）。電子機器は冷媒により取り巻かれているために効率的な冷却が可能となり、さらに冷媒槽および冷媒により外部環境からの効果的な保護が可能となる。
【０００３】
他方、このような冷却を必要とする電子機器がロケットに搭載されると、打ち上げ時に強い振動環境に置かれる。このような振動に対する耐性を備えるためには、冷却手段だけでなく防振手段も必要である。この観点から、特許文献３は放熱機能を備えた防振装置を提案している。この防振装置によれば、弾性変形可能な容器に冷媒を満たし、この冷媒に接触した状態で電子部品等の発熱体を配置する。冷媒は容器の変形により流動が促され、発熱体の熱を輸送する。さらに電子部品等への振動衝撃は容器が変形することで緩和される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６７２０７５２号公報
米国特許第９７５０１５９Ｂ２号明細書
特開２０００－３４９２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および２に開示された液浸冷却装置は地上での通常使用を前提とした冷却方式であり、ロケットで打ち上げる時の大きな振動環境を想定していない。このために大きな振動環境下では電子機器の基板の歪みや損傷が生じる可能性が高くなり、信頼性が低下する。
【０００６】
また特許文献３に開示された防振装置では、冷媒を満たす容器自体が弾性変形可能な材料で形成される必要がある。このために、温度、圧力、振動等が通常範囲外の過酷な環境の場合、電子機器を保護するための耐環境性強化（ラギダイズ）対策を別途考慮する必要がある。さらに容器の膨張変形を考慮したスペースを確保する必要もあるために装置の小型化が困難となる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、高い冷却効率および振動絶縁を達成できる小型で信頼性の高い液浸冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、電子機器を冷媒により液浸冷却するための液浸冷却装置であって、前記冷媒を収容する圧力容器と、前記圧力容器の内壁に取り付けられ、前記圧力容器内に配置された前記電子機器を前記冷媒に浸漬した状態で支持する弾性支持部材と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高い冷却効率および振動絶縁を達成できる小型で信頼性の高い液浸冷却装置を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は本発明の第１実施形態による液浸冷却装置の一例を示す模式的な分解斜視図である。
図２は図１に示す液浸冷却装置の概略的構成を例示する側面断面図である。
図３は第１実施形態による液浸冷却装置の振動絶縁を説明するための振動伝達率を示すグラフである。
図４は本発明の第２実施形態による液浸冷却装置の一例を示す模式的な断面構成図である。
図５は図４に示す液浸冷却装置のＩ－Ｉ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許