JPH0472796A - 冷却モジュール - Google Patents

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。

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
。

〔産業上の利用分野〕

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。

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。

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。

〔従来の技術〕

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

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。

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。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

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。

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。

〔作用〕

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。

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。

〔実施例〕

以下本発明を第２図を参考に詳細に説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔発明の効果〕

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

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。