JPH0472796A - Cooling module - Google Patents

Cooling module

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Publication number
JPH0472796A
JPH0472796A JP18624690A JP18624690A JPH0472796A JP H0472796 A JPH0472796 A JP H0472796A JP 18624690 A JP18624690 A JP 18624690A JP 18624690 A JP18624690 A JP 18624690A JP H0472796 A JPH0472796 A JP H0472796A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
fluorocarbon liquid
layer
condenser
vapor
Prior art date
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Pending
Application number
JP18624690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Suzuki
正博 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0472796A publication Critical patent/JPH0472796A/en
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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 電子機器を容器に収納されたフルオロカフボン液に浸漬
させ、該電子機器の冷却を行うように形成された冷却モ
ジュールに関し、 フルオロカーボン液の凝縮効率を上げることで冷却能力
の向上を図ることを目的とし、フルオロカーボン液と、
水と、気体とを密閉した容器に収納し、該フルオロカー
ボン液の上層に該水による層を形成し、更に、該水の上
層に該気体による層を形成すると共に、 冷却すべき電子機器が該フルオロカーボン液に浸漬され
、冷水を循環することで該フルオロカーボン液の蒸気を
凝縮する凝縮器が該水の層に配設されるように構成する
[Detailed Description of the Invention] [Summary] To increase the condensation efficiency of a fluorocarbon liquid in a cooling module formed to cool an electronic device by immersing the electronic device in a fluorocarbon liquid housed in a container. With the aim of improving cooling capacity in
Water and gas are stored in a sealed container, a layer of the water is formed on the upper layer of the fluorocarbon liquid, a layer of the gas is further formed on the upper layer of the water, and the electronic device to be cooled is cooled. A condenser immersed in the fluorocarbon liquid and configured to condense the vapor of the fluorocarbon liquid by circulating cold water is disposed in the layer of water.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、電子機器を容器に収納されたフルオロカーボ
ン液に浸漬させ、該電子機器の冷却を行うように形成さ
れた冷却モジュールに関する。
The present invention relates to a cooling module configured to cool an electronic device by immersing the electronic device in a fluorocarbon liquid contained in a container.

近年、電子機器に用いられる半導体素子の高密度実装化
、高速化が図られるようになり、電子機器の安定した稼
働を得るためには、冷却能力の高いことが必要となる。
In recent years, semiconductor elements used in electronic devices have become more densely packaged and faster, and in order to ensure stable operation of electronic devices, high cooling capacity is required.

そこで、−船釣には、このような電子機器を液体の冷媒
に浸漬させ、液体の気化熱によって電子機器の発熱を吸
収するように構成された冷却モジュールが用いられるよ
うになった。
Therefore, for boat fishing, cooling modules have been used which are configured to immerse such electronic devices in a liquid refrigerant and absorb the heat generated by the electronic devices using the heat of vaporization of the liquid.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来は第3図の従来の側面断面図に示すように構成され
ていた。
Conventionally, the structure was as shown in the conventional side cross-sectional view of FIG.

第3図のに示すように、断熱材より成るケースIBの開
口に蓋板IAを固着することで密閉された容器1にフル
オロカーボン液3と気体5とを収納すると共に、容器1
には冷水が循環される配管7Aと、配管7Aの外周に固
着されたフィン7Bとより成る凝縮器7が内設されるよ
うに構成されている。
As shown in FIG. 3, a lid plate IA is fixed to the opening of a case IB made of a heat insulating material to store a fluorocarbon liquid 3 and a gas 5 in a sealed container 1.
A condenser 7 is installed inside the pipe 7A, which includes a pipe 7A through which cold water is circulated, and fins 7B fixed to the outer periphery of the pipe 7A.

また、フルオロカーボン液3には基板2Aに半導体素子
2Bを実装することで形成された電子機器2が浸漬され
るように形成されている。
Further, an electronic device 2 formed by mounting a semiconductor element 2B on a substrate 2A is formed to be immersed in the fluorocarbon liquid 3.

そこで、半導体素子2Bからの発熱はフルオロカーボン
液3を沸騰させ、この沸騰によって生じたフルオロカー
ボン液3の蒸気が凝縮器7のフィン7Bによって凝縮さ
れ、再度液化される。
Therefore, the heat generated from the semiconductor element 2B boils the fluorocarbon liquid 3, and the vapor of the fluorocarbon liquid 3 generated by this boiling is condensed by the fins 7B of the condenser 7 and liquefied again.

したがって、半導体素子2Bの発熱は、気化熱がフィン
7Bを介して凝縮器7によって吸収されることで冷却が
行われていた。
Therefore, the heat generated by the semiconductor element 2B is cooled by the heat of vaporization being absorbed by the condenser 7 via the fins 7B.

また、この場合の気体5としては、通常、空気が用いら
れ、フルオロカーボン液3の蒸気圧が高くなった時は圧
縮され、低くなった時は膨張することでダンパーの役目
を果たすものである。
In addition, air is usually used as the gas 5 in this case, and when the vapor pressure of the fluorocarbon liquid 3 becomes high, it is compressed, and when it becomes low, it expands, thereby fulfilling the role of a damper.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、このようなフルオロカーボン液3の蒸気を凝縮
器7によって再度液化する冷却では、フルオロカーボン
液3の蒸気が凝縮器7の配管7Aまたはフィン7Bに直
接接触した時、始めてフルオロカーボン液3の蒸気と凝
縮器7との間に於ける熱移送が行われることになり、凝
縮器7の配管7Aまたはフィン7Bに直接接触しない個
所では熱移送がほとんど行われない。
However, in such cooling in which the vapor of the fluorocarbon liquid 3 is liquefied again in the condenser 7, when the vapor of the fluorocarbon liquid 3 directly contacts the pipe 7A or the fins 7B of the condenser 7, the vapor of the fluorocarbon liquid 3 is condensed with the vapor of the fluorocarbon liquid 3 for the first time. Heat transfer occurs between the condenser 7 and the condenser 7, and almost no heat transfer occurs at locations that are not in direct contact with the pipe 7A or the fins 7B of the condenser 7.

したがって、フルオロカーボン液3の蒸気に対する凝縮
効率が悪く、冷却能力が低くなる問題を有していた。
Therefore, there was a problem that the condensation efficiency of the fluorocarbon liquid 3 against vapor was poor and the cooling capacity was low.

そこで、本発明では、フルオロカーボン液の凝縮効率を
上げることで冷却能力の向上を図ることを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to improve the cooling capacity by increasing the condensation efficiency of the fluorocarbon liquid.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図は本発明の原理説明図である。 FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention.

第1図に示すように、フルオロカーボン液3と、水4と
、気体5とを密閉した容器1に収納し、該フルオロカー
ボン液3の上層に該水4による層を形成し、更に、該水
4の上層に該気体5による層を形成すると共に、冷却す
べき電子機器2が該フルオロカーボン液3に浸漬され、
冷水6を循環することで該フルオロカーボン液3の蒸気
を凝縮する凝縮器7が該水4の層に配設されるように構
成する。
As shown in FIG. 1, a fluorocarbon liquid 3, water 4, and gas 5 are stored in a sealed container 1, a layer of the water 4 is formed on the upper layer of the fluorocarbon liquid 3, and a layer of the water 4 is further added to the water 4. forming a layer of the gas 5 on the upper layer, and immersing the electronic device 2 to be cooled in the fluorocarbon liquid 3;
A condenser 7 for condensing the vapor of the fluorocarbon liquid 3 by circulating cold water 6 is arranged in the layer of the water 4.

このように構成することによって前述の課題は解決され
る。
With this configuration, the above-mentioned problem is solved.

〔作用〕[Effect]

即ち、密閉した容器1にフルオロカーボン液3と、水4
と、気体5とを収納し、フルオロカーボン液3には冷却
すべき電子機器2を浸漬させ、水4による層には冷水6
の循環によってオロカーボン液3の蒸気を凝縮する凝縮
器7を配設するように形成したものである。
That is, a fluorocarbon liquid 3 and water 4 are placed in a sealed container 1.
and gas 5, the electronic device 2 to be cooled is immersed in the fluorocarbon liquid 3, and the layer of water 4 is filled with cold water 6.
A condenser 7 is installed to condense the vapor of the orocarbon liquid 3 through circulation.

したがって、オロカーボン液3の蒸気の凝縮が直接凝縮
器7に接触することで行われる場合と、水4を介して行
われる場合との両者によって行われることになり、更に
、水4を用いた場合は、熱移送効率が良く、従来の蒸気
の凝縮が凝縮器7に接触する場合のみ行われるのと比較
して、凝縮効率を上げることができ、冷却能力の向上を
図ることができる。
Therefore, condensation of the vapor of the orocarbon liquid 3 is carried out both by direct contact with the condenser 7 and by using water 4. In this case, the heat transfer efficiency is good, and compared to the conventional method in which steam is condensed only when it comes into contact with the condenser 7, the condensation efficiency can be increased and the cooling capacity can be improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を第2図を参考に詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below with reference to FIG.

第2図は本発明による一実施例の側面断面図である。企
図を通じて、同一符号は同一対象物を示す。
FIG. 2 is a side sectional view of an embodiment according to the present invention. Like numbers refer to like objects throughout the design.

第2図に示すように、ケースIBと、蓋板IAとより成
る密閉された容器1にフルオロカーボン液3と、水4と
、空気などの気体5とを収納し、フルオロカーボン液3
には電子機器2を浸漬し、フルオロカーボン液3の上層
の水4の層に凝縮器7を配設するように構成したもので
ある。
As shown in FIG. 2, a fluorocarbon liquid 3, water 4, and a gas 5 such as air are stored in a sealed container 1 consisting of a case IB and a lid plate IA.
The electronic device 2 is immersed in the water, and the condenser 7 is disposed in the water 4 layer above the fluorocarbon liquid 3.

また、この場合、容器1に収納されたフルオロカーボン
液3と、水4と、気体5とは比重の違い、かつ、混ざり
合わない性質によって、必然的に、フルオロカーボン液
3の上層に水4が、水4の上層に気体5がそれぞれ位置
する状態に維持されることになる。
Furthermore, in this case, due to the difference in specific gravity of the fluorocarbon liquid 3, water 4, and gas 5 stored in the container 1, and their immiscible nature, the water 4 is inevitably placed in the upper layer of the fluorocarbon liquid 3. The gas 5 is maintained in the upper layer of the water 4.

そこで、凝縮器7に冷水6を循環させることで水4を冷
却し、電子機器2の半導体素子2Bの発熱によって沸騰
したフルオロカーボン液3の蒸気が水4の層に於いて凝
縮され、電子機器2の冷却を行う。
Therefore, the water 4 is cooled by circulating the cold water 6 through the condenser 7, and the vapor of the fluorocarbon liquid 3 that boils due to the heat generated by the semiconductor element 2B of the electronic device 2 is condensed in the layer of water 4, and the electronic device 2 cooling.

このように凝縮器7の周囲に水4の層を形成すると、水
4はフルオロカーボン液3に比較して、比熱および熱伝
導率が高いため、凝縮器7の配管7Aまたはフィン7B
に対する熱移送が効率良く行われることになる。
When a layer of water 4 is formed around the condenser 7 in this way, the water 4 has higher specific heat and thermal conductivity than the fluorocarbon liquid 3, so
This results in efficient heat transfer.

したがって、フルオロカーボン液3の蒸気の凝縮は、蒸
気が配管7Aまたはフィン7Bに直接接触することで行
われるだけでなく、蒸気が水4の層に浸入することで水
4によって凝縮が行われることになり、凝縮効率を上げ
ることができ、フルオロカーボン液3に浸漬した電子機
器の冷却能率を向上させることができる。
Therefore, condensation of the vapor of the fluorocarbon liquid 3 is not only carried out by direct contact of the vapor with the pipe 7A or the fin 7B, but also condensation is carried out by the water 4 when the vapor penetrates into the layer of water 4. Therefore, the condensation efficiency can be increased, and the cooling efficiency of electronic devices immersed in the fluorocarbon liquid 3 can be improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、フルオロカーボ
ン液の上層に水の層を形成し、その水の層に凝縮器を配
設することでフルオロカーボン液の蒸気の凝縮を行うよ
うにすることで、凝縮効率を向上させることができる。
As explained above, according to the present invention, a water layer is formed on the upper layer of the fluorocarbon liquid, and a condenser is provided in the water layer to condense the vapor of the fluorocarbon liquid. , the condensation efficiency can be improved.

したがって、従来に比較して、フルオロカーボン液の凝
縮効率が高くなることでフルオロカーボン液に浸漬され
た電子機器に対する冷却能率の向上が図れ、実用的効果
は大である。
Therefore, compared to the conventional method, the condensation efficiency of the fluorocarbon liquid is increased, so that the cooling efficiency of electronic devices immersed in the fluorocarbon liquid can be improved, and the practical effect is great.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理説明図。 第2図は本発明による一実施例の側面断面図。 第3図は従来の側面断面図を示す。 図において、 lは容器、       2は電子機器。 3はフルオロカーボン液、4は水。 5は気体、       6は冷水。 7は凝縮器を示す。 本弁明の原理説明図 第1図 IAjL板 A蓋板 / 従来の倶1面断面図 FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention. FIG. 2 is a side sectional view of an embodiment according to the present invention. FIG. 3 shows a conventional side sectional view. In the figure, 1 is the container, 2 is the electronic device. 3 is fluorocarbon liquid, 4 is water. 5 is gas, 6 is cold water. 7 indicates a condenser. Diagram explaining the principle of this defense Figure 1 IAjL board A lid plate / Conventional cross-sectional view of the first side

Claims (1)

【特許請求の範囲】  フルオロカーボン液(3)と、水(4)と、気体(5
)とを密閉した容器(1)に収納し、該フルオロカーボ
ン液(3)の上層に該水(4)による層を形成し、更に
、該水(4)の上層に該気体(5)による層を形成する
と共に、 冷却すべき電子機器(2)が該フルオロカーボン液(3
)に浸漬され、冷水(6)を循環することで該フルオロ
カーボン液(3)の蒸気を凝縮させる凝縮器(7)が該
水(4)の層に配設されることを特徴とする冷却モジュ
ール。
[Claims] Fluorocarbon liquid (3), water (4), and gas (5)
) is stored in a sealed container (1), a layer of the water (4) is formed on the upper layer of the fluorocarbon liquid (3), and a layer of the gas (5) is further formed on the upper layer of the water (4). and the electronic equipment to be cooled (2) is immersed in the fluorocarbon liquid (3).
), and a condenser (7) for condensing the vapor of the fluorocarbon liquid (3) by circulating cold water (6) is arranged in the layer of water (4). .
JP18624690A 1990-07-13 1990-07-13 Cooling module Pending JPH0472796A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220201889A1 (en) * 2020-12-21 2022-06-23 Intel Corporation Immersion cooling for integrated circuit devices

Cited By (2)

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