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公開番号2025141653
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041678
出願日2024-03-15
発明の名称冷却装置及び電子機器
出願人富士通株式会社
代理人個人
主分類H01L 23/473 20060101AFI20250919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】冷却性能を向上させることが可能な冷却装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】冷却装置100は、冷媒が流れる複数の流路14を有し、複数の流路14の一端17はY軸方向における一対の側壁のうち一方の側壁15側に位置し、他端18は他方の側壁16側に位置し、冷媒により発熱部品を冷却するコールドプレート10と、コールドプレート10上に設けられ、複数の流路14から排出される冷媒を冷却するラジエータ30と、Y軸方向においてラジエータ30を挟んで設けられた第1マニホールド40及び第2マニホールド50と、を備え、第1マニホールド40は冷媒を複数の流路14の一端17に流入させ且つラジエータ30を通過した冷媒が流入し、第2マニホールド50は複数の流路14の他端18から排出される冷媒をラジエータ30に流入させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒が流れる複数の流路を有し、前記複数の流路の一端は第１方向における一対の側壁のうち一方の側壁側に位置し、他端は他方の側壁側に位置し、前記冷媒により発熱部品を冷却するコールドプレートと、
前記コールドプレート上に設けられ、前記複数の流路から排出される前記冷媒を冷却するラジエータと、
前記第１方向において前記ラジエータを挟んで設けられた第１マニホールド及び第２マニホールドと、を備え、
前記第１マニホールドは前記冷媒を前記複数の流路の前記一端に流入させ且つ前記ラジエータを通過した前記冷媒が流入し、
前記第２マニホールドは前記複数の流路の前記他端から排出される前記冷媒を前記ラジエータに流入させる、冷却装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
複数の前記ラジエータが前記コールドプレート上で前記第１方向に交差する第２方向に並んで設けられ、
前記冷媒は前記複数のラジエータを流れる、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記冷媒は、前記第１マニホールドと前記第２マニホールドを介して、前記第２方向に並んだ前記複数のラジエータを交互に流れる、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記冷媒は、前記第１マニホールドと前記第２マニホールドを介して、前記複数のラジエータのうち少なくとも１つのラジエータ内を前記第１方向における第１の向きと前記第１の向きに反対の第２の向きとに交互に流れる、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記コールドプレートは、前記複数の流路のうち少なくとも１つの流路の底面に前記コールドプレートを貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔に対して深さ方向に移動可能となって前記貫通孔に挿入された挿入部材と、
前記挿入部材上に設けられ、前記挿入部材を前記貫通孔に向かって押圧する押圧部材と、を備える請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記挿入部材は、前記少なくとも１つの流路内に突出したフィンを備える、請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記ラジエータから排出される前記冷媒を吸入して前記第１マニホールドに吐出するポンプを備え、
前記ポンプは前記冷媒の吸入と吐出の向きの切り替えが可能である、請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項８】
前記コールドプレートとで前記ラジエータを挟むように前記第１マニホールド及び前記第２マニホールド上に設けられた板状のカバー部材を備える、請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記コールドプレートは、前記複数の流路のうち２つ流路の間に前記冷媒が流れないスリットを有する、請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記第１マニホールドは、前記複数の流路の一端に供給される前の前記冷媒が流れる第１空間と、前記複数の流路を流れた後の前記冷媒が流れる第２空間と、前記第１空間と前記第２空間との間に設けられた断熱部と、を備える、請求項１または２に記載の冷却装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置及び電子機器に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
電子部品は発熱による温度上昇によって特性の劣化や寿命の低下等が生じる。そこで、電子部品を冷却する様々な冷却装置が知られている（例えば特許文献１～４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平８－２２７９５４号公報
特開平８－２７９５７８号公報
特開平１０－３３５５５１号公報
米国特許出願公開第２０１６／０２０１９９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷媒が流れることで電子部品を冷却するコールドプレートと、コールドプレートを流れた冷媒を空気と熱交換して冷却するラジエータと、コールドプレートとラジエータとの間を接続する配管と、を備える冷却装置がある。この冷却装置では、コールドプレート上に設けられる配管によってラジエータを通る風の流れが阻害されるようになり、冷却性能が十分ではないということがある。
【０００５】
１つの側面では、冷却性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、冷媒が流れる複数の流路を有し、前記複数の流路の一端は第１方向における一対の側壁のうち一方の側壁側に位置し、他端は他方の側壁側に位置し、前記冷媒により発熱部品を冷却するコールドプレートと、前記コールドプレート上に設けられ、前記複数の流路から排出される前記冷媒を冷却するラジエータと、前記第１方向において前記ラジエータを挟んで設けられた第１マニホールド及び第２マニホールドと、を備え、前記第１マニホールドは前記冷媒を前記複数の流路の前記一端に流入させ且つ前記ラジエータを通過した前記冷媒が流入し、前記第２マニホールドは前記複数の流路の前記他端から排出される前記冷媒を前記ラジエータに流入させる、冷却装置である。
【０００７】
１つの態様では、電子部品と、前記電子部品を冷却する冷却装置と、を備え、前記冷却装置は、冷媒が流れる複数の流路を有し、前記複数の流路の一端は第１方向における一対の側壁のうち一方の側壁側に位置し、他端は他方の側壁側に位置し、前記冷媒により前記電子部品を冷却するコールドプレートと、前記コールドプレート上に設けられ、前記複数の流路から排出される前記冷媒を冷却するラジエータと、前記第１方向において前記ラジエータを挟んで設けられた第１マニホールド及び第２マニホールドと、を備え、前記第１マニホールドは前記冷媒を前記複数の流路の前記一端に流入させ且つ前記ラジエータを通過した前記冷媒が流入し、前記第２マニホールドは前記複数の流路の前記他端から排出される前記冷媒を前記ラジエータに流入させる、電子機器である。
【発明の効果】
【０００８】
１つの側面として、冷却性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施例１に係る冷却装置の斜視図である。
図２は、実施例１に係る冷却装置の分解斜視図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施例１に係る冷却装置の冷媒の流れを示す斜視図である。
図４は、実施例１に係る冷却装置の冷媒の流れを示す斜視図である。
図５（ａ）は、比較例１に係る冷却装置を備えた電子機器の平面図、図５（ｂ）は、比較例１に係る冷却装置が搭載された基板の平面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）のＡ－Ａ断面図である。
図６（ａ）は、比較例２に係る冷却装置を備えた電子機器の平面図、図６（ｂ）は、比較例２に係る冷却装置が搭載された基板の平面図、図６（ｃ）は、図６（ａ）のＡ－Ａ断面図である。
図７（ａ）は、実施例１に係る冷却装置を備える電子機器の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ－Ａ断面図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、実施例１に係る冷却装置が搭載された基板の平面図である。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、実施例１の変形例１に係る冷却装置の冷媒の流れを示す斜視図である。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、実施例１の変形例２に係る冷却装置の冷媒の流れを示す斜視図である。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、シミュレーションに用いたモデル１及びモデル２の斜視図である。
図１２（ａ）は、実施例２に係る冷却装置のコールドプレートの斜視図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ－Ａ断面図である。
図１３は、実施例２における挿入部材、押圧部材、及び弾性部材の分解斜視図である。
図１４（ａ）は、比較例２に係る冷却装置で生じる課題を示す断面図、図１４（ｂ）は、実施例２に係る冷却装置の効果を示す断面図である。
図１５（ａ）は、実施例３に係る冷却装置の斜視図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＡ方向から見た側面図である。
図１６（ａ）は、実施例４に係る冷却装置が搭載された基板の平面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＡ－Ａ断面図である。
図１７は、実施例５に係る冷却装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
【実施例】
（【００１１】以降は省略されています）

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