特許ウォッチ

公開番号2024166006
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023116891
出願日2023-07-18
発明の名称2液型ポンプ液体冷却放熱装置
出願人個人
代理人弁理士法人服部国際特許事務所
主分類G06F 1/20 20060101AFI20241121BHJP(計算;計数)
要約【課題】2液型ポンプ液体冷却放熱装置を提供する。
【解決手段】2液型ポンプ液体冷却放熱装置は、2つの液体ボックス10、20と、2つの液体ボックスの間に並列された複数のラジエーターチューブ組30、40とを含む。そのうち、一つの液体ボックスの内部が空気遮断空間11によって、熱液チャンバー12と、冷却液体チャンバー13、23とを仕切って、第1液体口を設け、もう一つの液体ボックス10、20の内部が液体仕切り板によって、熱液チャンバー12、22と、冷却液体チャンバー13、23とを仕切り、第2液体口を設ける。ラジエーターチューブ組30、40の長さと、ファン80の数を増やすことができ、長さ増加による流量低下及び液体口での過大負荷の課題を克服できるほか、冷熱チャンバーの隣接によって、熱が冷却液体に伝動されることを防げる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１液体ボックス（１０）と、第２液体ボックス（２０）と、第１ラジエーターチューブ組（３０）と、第２ラジエーターチューブ組（４０）とを備え、
前記第１ラジエーターチューブ組と、前記第２ラジエーターチューブ組とを前記第１液体ボックスと、前記第２液体ボックスとの間に前後に並列され、前記第１ラジエーターチューブ組と前記第２ラジエーターチューブ組がそれぞれ上下して間隔を開けて複数のフラットチューブ（４１）を配列し、前記フラットチューブ上下の両面に放熱フィン（３２、４２）が溶接され、前記フラットチューブの第１端をそれぞれ前記第１液体ボックスに連絡し、第２端をそれぞれ前記第２液体ボックスに連絡され、
前記第１液体ボックスの内部に空気遮断空間（１１）を設け、前記空気遮断空間によって、前記第１液体ボックスの内部を第１熱液チャンバー（１２）と、第１冷却液チャンバー（１３）とを仕切り、前記第１熱液チャンバーの空間は前記第１冷却液体チャンバーの空間より小さく、前記第１液体ボックスの壁に前記第１熱液チャンバーに連絡する液体入口孔（１４）と、前記第１冷却液チャンバーに連絡する前記第１冷却液体チャンバーの液体出口孔（１５）を有し、前記第１液体ボックス内部に第１液体ポンプ（５０）を設け、前記第１液体ポンプによって、冷却液体を前記液体入口孔より前記第１熱液チャンバー経由して、前記第１ラジエーターチューブ組の前記フラットチューブ組より、前記第２液体ボックスに流れ、前記第２液体ボックスに流された冷却液体が前記第１ラジエーターチューブ組の各前記フラットチューブ組を経由して、前記第２液体ボックスに流し、前記第２液体ボックスに流された冷却液体を前記第２ラジエーターチューブ組の前記液体出口孔に流され、
前記第２液体ボックスの内部に第２液体仕切り板（２１）を設け、前記第２液体仕切り板によって、前記第２液体ボックスを第２熱液チャンバー（２２）と、第２冷却液体チャンバー（２３）とを仕切られ、前記第２液体ボックスの内部に第２液体ポンプ（６０）を設け、前記第２液体ポンプによって、前記第１ラジエーターチューブ組の前記フラットチューブ内部の冷却液体を前記第２熱液チャンバー流してから前記第２冷却液体チャンバーに流すと共に、前記第２冷却液体チャンバーの冷却液体を前記第２ラジエーターチューブ組それぞれの前記フラットチューブに流した後、再び前記第１液体ボックスの前記第１冷却チャンバーに流すことを特徴とする、２液型ポンプ液体冷却放熱装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記第１液体ポンプが前記第１冷却チャンバーに位置していて、前記第２液体ポンプが前記第２冷却液体チャンバーに位置することを特徴とする、請求項１記載の２液型ポンプ液体冷却放熱装置。
【請求項３】
前記空気遮断空間が屈折状の空間を形成していて、前記空気遮断空間の一端が前記第１液体ボックスの前壁部内面に隣接し、前記空気遮断空間の他端が前記第１液体ボックス片側の内壁に隣接し、前記空気遮断空間の下端部が前記第１液体ボックス下部壁の内面に隣接することを特徴とする、請求項２記載の２液型ポンプ液体冷却放熱装置。
【請求項４】
前記第１液体ボックスと、前記第２液体ボックスはそれぞれ、ボックス本体（２４）と、ボックス蓋（２５）より組み合わされ、前記ボックス本体は上端が開口した矩形のボックス体であり、前記ボックス蓋は上端の開口を覆う矩形の前記ボックス蓋であり、前記第１液体ボックスの前記ボックス本体の前壁には、前記液体入口孔と、前記液体出口孔が設けられ、前記液体入口孔と、前記液体出口孔はそれぞれ、クイックリリースチューブ（１５１）に結合されており、前記第１ボックス本体と、前記第２液体ボックスのボックス体が対応する側壁はそれぞれ、第１ラジエーターチューブ挿入孔（１８）と、第２ラジエーターチューブ挿入孔（１９）とを設けられ、前記第１ラジエーターチューブ組と、前記第２ラジエーターチューブ組の前記フラットチューブはそれぞれ、前記第１ラジエーターチューブ挿入孔と、前記第２ラジエーターチューブに挿入することを特徴とする、請求項１記載の２液型ポンプ液体冷却放熱装置。
【請求項５】
前記空気遮断空間は、間隔を開けて配列する熱液体屈折仕切り板（１１１）と、冷却液体屈折仕切り板（１１２）とを含み、前記熱液体屈折仕切り板と、前記冷却液体屈折仕切り板の一端をそれぞれ、前記液体入口孔と、前記液体出口孔との間の前壁内側に溶接され、他端はそれぞれ、前記第１ラジエーターチューブ挿入孔と、前記第２ラジエーターチューブ挿入孔との間の第１液体ボックス側壁の内面に溶接され、その下端はそれぞれ、前記第１液体ボックス底壁の内面に溶接することによって、前記空気遮断空間を前記熱液屈折仕切り板と、前記冷却液体屈折仕切り板との間に位置することを特徴とする、請求項４記載の２液型ポンプ液体冷却放熱装置。
【請求項６】
前記ボックス蓋の内面は液体ポンプベース（１７１）を凸設され、前記ボックス蓋の外面は前記液体ポンプベースに伸ばされた液体チャンバーを凹設され、前記第１液体ポンプを前記第１液体ボックスの前記ボックス蓋の液体ポンプチャンバー（１７２）に設け、前記第２液体ポンプチャンバーを前記第２液体ボックスの前記ボックス蓋の前記液体ポンプチャンバーに設け、前記第１液体ボックスの前記液体チャンバー内部に第１入口（１７３）と、第１出口（１７４）とを設け、前記第１入口が前記第１液体チャンバーに連絡し、前記第１出口が前記液体出口孔の前記クイックリリースチューブに接続され、前記第２液体ボックスの前記液体チャンバー内部に第２入口（２５３）と、第２出口（２５４）とを有しており、前記第２出口が前記第２熱液チャンバーに連絡し、前記第２出口が前記第２冷却液体チャンバーに連絡することを特徴とする、請求項４記載の２液型ポンプ液体冷却放熱装置。
【請求項７】
２つのファンラック（７０）と複数のファンをさらに含む、２つの前記ファンラックを前記第１ラジエーターチューブ組と、前記第２ラジエーターチューブ組の上下の両端に配列していて、空気入力端と、空気出力端とを形成し、前記ファンを前記空気入力端に設けられた２つの前記ファンラックに並列して固定され、前記放熱フィンの空気入力端に送風することを特徴とする、請求項１記載の２液型ポンプ液体冷却放熱装置。
【請求項８】
請求項１記載の２液型冷却放熱ラジエーターと、液体冷却ヘッド（２００）と、２つの冷却液体チューブ（３００）とを含み、前記液体冷却ヘッドは、プロセッサー（５００）の表面への貼り付けに用いられ、２つの前記液体チューブの一端をそれぞれ、前記液体冷却ヘッドに接続され、２つの前記液体チューブの他端をそれぞれ、前記クイックリリースチューブに接続することを特徴とする、２液型ポンプ液体冷却放熱装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は液体冷却放熱装置に関し、特にサーバーに適用して、プロセッサーを冷却させる、２液型ポンプ液体冷却放熱装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のサーバープロセッサーを稼働すると熱が放出されるので、より良い冷却効果の液体冷却システムを使用しなければならない。公知液体冷却システム（例えば、特許文献１によれば、閉鎖型液体循環システムであって、液体冷却ヘッドと、ラジエーター（Ｒａｄｉａｔｏｒ）と、液体口と、液体冷却ヘッドとラジエーターと液体ポンプとの間に連結する液体チューブとを組み合わされ、ラジエーターに分流ボックスと、リターンボックスと、分流ボックス及びリターンボックスとの間に接続する放熱ラジエーターと、放熱フィンとを有しており、一般に、分流ボックスの内部が金属製仕切り板によって、熱液チャンバーと、冷却液体チャンバーを仕切られている。
【０００３】
米国特許第ＵＳ２００９００４４９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した公知液体冷却ラジエーターのラジエーターチューブが短く、一つのみの液体ポンプで液体をその内部で流すことはできる。しかし、放熱ラジエーターチューブは短いため、液体がラジエーターチューブに流れた後に冷却液体を所望の低い温度に引き下げることはできない。液体冷却ヘッドに戻した場合は、冷却効率の低下及び冷却液体に熱蓄積の課題が残る。そこで、この課題を解決するため、ラジエーターチューブと放熱フィンを長くするほかに、ファンの数を増やすなど、液体をラジエーターチューブ内部でより長い流動時間によって、温度を下げさせる。しかし、このようなやり方では、ラジエーターチューブ内部の冷却液体の量が不足して、液体冷却ラジエーターにいずれか一つの液体口の負荷超過になりかねない。
【０００５】
このほか、熱液が熱液チャンバーにおいて、金属製仕切り板を介して冷却チャンバーの冷却液体に伝導して、冷却後の冷却液体が加熱しまう結果となる。一方、公知熱液チャンバーと冷却液体チャンバーとの空間が同じであるため、熱液はすばやく熱液チャンバーを通過して放熱ラジエーターに流すことができないことから、熱液の熱エネルギーが分流ボックに蓄積され、その熱エネルギーを冷却ラジエーターの前面（放熱ラジエーターの前面を含む）に伝わり、放熱後の冷却液体が再び加熱されてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、その目的は、２液型ポンプラジエーターと液体冷却放熱装置を提供することにある。２液型ポンプラジエーターは、第１液体ボックスと、第２液体ボックス及び第１液体ボックスと、第２液体ボックスとの間に接続する第１ラジエーターチューブ組と、第２ラジエーターチューブ組とを含む、第１液体ボックスと、第２液体ボックスの内部はそれぞれ、液体口部を設けることによって、第１液体ボックスと、第２液体ボックスの液体口部が作業液体を流動させ放熱させる。
【０００７】
本発明の目的は、２液型ポンプ液体冷却放熱装置ラジエーターと液体冷却放熱装置を提供することにある。２液型ポンプラジエーターの第１液体ボックス内部の空気遮断空間設計によって、第１液体ボックスに流された熱液が放熱済みの冷却液体に伝われない。
【０００８】
本発明のもう一つの目的は、２液型ポンプ液体冷却放熱装置ラジエーターと液体冷却放熱装置を提供する。２液型ポンプラジエーターの第１液体ボックス内部の空間設計によって、第１液体ボックスに流された熱液を素早く第１ラジエーターチューブ組に流すことができる。
【発明の効果】
【０００９】
（一）本発明の２液型ポンプ液体冷却放熱装置は、第１ラジエーターチューブ組と、第２ラジエーターチューブ組の合計長さとファンの数を増やすことで、全体の放熱効果を向上できるとともに、第１ラジエーターチューブ組と、第２ラジエーターチューブ組が長すぎることによる流量低下と、一つのみの液体ポンプの過大負荷を避けられる。
【００１０】
本発明の空気遮断空間は、熱液チャンバー本の熱液が冷却液体チャンバーの冷却液体への伝わりを阻止し、温度を下げられた冷却液体が再び加熱されことを防ぎ、液体冷却ヘッドの冷却効果を向上できる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許