液冷系统和使用该液冷系统的电子设备技术方案

提供超小型和薄型化的适用于高发热量的半导体元件等发热零件的、确保长期耐腐蚀性的液冷系统或者使用该系统的电子设备。在具有供给冷却液的泵、接受前述冷却液供给的来自电子零件的热的受热套、使经过该受热套的前述冷却液供给的热进行放热的散热器、经散热器的前述冷却液循环到前述泵的流路的液冷系统中，在液冷系统的构成零件上设置由离子交换树脂和封入了离子交换树脂的袋子构成的离子交换袋，或者把离子交换袋做成可替换的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用液冷系统冷却半导体元件的电子设备。
技术介绍
用于计算机等电子装置的半导体元件，在工作时会发热。特别是近年来的半导体元件，由于高速处理、高容量的要求，发热量益发增大。一般说来，由于当半导体元件超过某种规定温度时，作为半导体元件的功能会显著地损坏，所以必须积极地冷却发热量大的半导体元件。作为冷却电子装置的半导体元件的方法，热传导的方法、空冷的方法、使用热导管的方法、液冷的方法已被公知。其中，对于发热量大的半导体元件，由液冷进行冷却效果是最好的。作为液冷的具体方法，例如日本特开平5-335454号公报、日本特开平6-97338号公报、日本特开平6-125188号公报、日本特开平10-213370号公报等都提出过。但是这些原有的技术，其用途只限于大型计算机。这是由于液冷系统需要泵、配管、散热器等多种液冷专用的零件，所以液冷装置成为大型的装置，也是由于与其他冷却方法相比，难以确保把液体用于冷却时的可靠性。另外，需要液冷那样的发热量大的半导体元件没有在大型计算机以外的装置中用过也是其理由之一。在小型的电子设备上使用液冷的技术，在日本特开平6-266474号公报中记述过。在该公知例中，用挠性管连结安装在半导体元件上的受热套和与其离开的位置上的散热器，用在其中流动的液体进行冷却。专利文献1日本特开平5-335454号公报专利文献2日本特开平6-97338号公报专利文献3日本特开平6-125188号公报专利文献4日本特开平10-213370号公报专利文献5日本特开平6-266474号公报专利文献6日本特开2003-185321号公报可是，如前述那样，在个人计算机、家用服务器、服务器、投影机、介质存储器等电子设备上使用的半导体元件等发热零件的发热量逐年增大，热传导的自然空冷、风扇的强制空冷和热导管的冷却，已经逐渐不能满足要求。因此，在上述日本特开平6-266474号公报中记述的技术引人注目，它是把个人计算机的壳体用热传导性良好的金属材料做成，通过将其用作散热板，可以把液冷系统收纳在计算机的壳体内。可是，把液冷系统搭载在计算机内，又产生了新的问题。这就是，由于液冷系统内的保有液量少，使用温度比较高等，当从与液体接触的零件，特别是有机材料零件(合成树脂制的零件)上溶出少量腐蚀性离子时，腐蚀性离子使冷却液的液质恶化，促进了受热套和散热器等由金属材料构成的零件的腐蚀。在因腐蚀而产生漏水的场合，由于成为使电子设备功能停止的重大问题，所以对与冷却液接触的零件实施防腐蚀对策是不可缺少的。作为液体的防止腐蚀对策的例子，例如有日本特开2003-185321号公报。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供可以长期(例如5～10年)确保耐腐蚀性的液冷系统或者使用该系统的电子设备。为了达到上述目的，在具有供给冷却液的泵、供给前述冷却液并接受来自电子零件的热的受热套、供给经过该受热套的前述冷却液并进行放热的散热器、使经散热器的前述冷却液循环到前述泵的流路的液冷系统中，在前述路径的局部上设置备有封入了离子交换树脂的袋子的离子交换袋。另外，为了达到上述目的，把备有封入了前述离子交换树脂的袋子的离子交换袋保持在容器内，把可替另外，为了达到上述目的，换前述离子交换袋的离子交换架设置在前述容器内。另外，为了达到上述目的，把前述离子交换袋或前述离子交换架设置在前述散热器的中部或下游，并且位于受热套的上游的液冷系统的构成零件上。另外，为了达到上述目的，在备有搭载在基板上的发热元件、与该发热元件热接触的受热套、用于对来自该受热套的加热液体进行散热的散热套、使液体在这些套中循环的泵、连接该泵和两套的配管的电子设备中，在前述配管的中途设置备有封入了离子交换树脂的袋子的离子交换袋。根据本专利技术，可以提供超小型和薄型化的适用于具有高发热量的半导体元件等发热体的电子设备的、确保长期(5～10年)耐腐蚀性的液冷系统或者使用该系统的电子设备。附图说明图1是使用本专利技术的冷却系统的笔记本型个人计算机的立体图。图2是使用本专利技术的冷却系统的笔记本型个人计算机的示意图。图3是表示离子交换袋的离子吸附量随时间的变化的图。图4是表示本专利技术的离子交换袋的一个实施例的图。图5是使用本专利技术的离子交换袋的容器的构造图。图6是备有本专利技术的一个实施例的离子交换袋的图。图7是备有本专利技术的另一个实施例的离子交换袋的图。图8是备有本专利技术的一个实施例的离子交换袋的图。图9是使用图8所示的离子交换袋的容器的构造图。图10是备有本专利技术的另一个实施例的离子交换架的图。图11是备有本专利技术的另一个实施例的离子交换架的图。图12是使用备有本专利技术的一个实施例的离子交换架的配管构造图。图13是使用备有本专利技术的一个实施例的离子交换袋的配管构造图。图14是使用备有本专利技术的一个实施例的离子交换袋的配管构造图。图15是使用备有本专利技术的一个实施例的离子交换袋或者离子交换架的容器构造图。图16是使用备有本专利技术的一个实施例的离子交换袋或者离子交换架的容器构造图。具体实施例方式下面用附图说明本专利技术的实施例。图1为使用本专利技术的冷却系统的笔记本型个人计算机的立体图。本实施例用最常用的笔记本型个人计算机进行说明，但本专利技术不局限于笔记本型个人计算机，也可以用于从台式机至服务器的电子设备。在图1中，在安装于本体壳体7上的半导体元件6上，连接内部设置冷却液的流路的受热套2。在本体壳体7上还设有泵1。在显示装置壳体8的显示面板的背面上设置散热管4和容器5。泵1、受热套2、散热管4、容器5用连接管3如图示那样连接成闭环状，在它们的内部充填冷却液10(图2中记载)。在容器5内设置离子交换袋9。本体壳体7和显示装置壳体8之间用作为配管的挠性管3′连接。图2是示意地表示图1所示的笔记本型个人计算机的液冷系统的在图2中，离子交换袋9是由离子交换树脂和把该离子交换树脂包含在内并形成为棒状的透水性袋构成。为了把离子交换树脂的热劣化抑制在最小限度内，离子交换袋最好设置在液温低的散热器的中部或下游，并且位于受热套的上游、设置在散热系统的构成零件上。原有的离子交换器，在筒状的容器内充填离子交换树脂，通过使冷却液透过离子交换树脂进行高效率的离子交换，从而改善冷却液的液质。该构造例如被大型计算机的液冷系统采用。在小型的液冷系统中，由于采用小型泵，所以使用压力损失大的通水型离子交换器是困难的。在本专利技术中，采用浸出型离子交换袋9，由扩散捕获冷却液中的离子。腐蚀性离子从在泵1、容器5、挠性管3′上使用的有机材料中溶出。图3是表示小型液冷系统中的离子交换袋的离子吸附量随时间变化的曲线图。在图3中，试验的1cc液冷系统中的离子交换袋，用100小时可以全部吸附冷却液50cc中的氯离子300ppm。在该液冷系统中，用5年时间溶出的氯离子是300ppm或以下。由此，由离子交换袋的扩散产生的吸附速度，相对于离子溶出速度足够快。因此，浸出型离子交换袋成为抑制小型液冷系统的腐蚀的有效手段。图4是表示离子交换袋9的一个实施例的图。在图4中，离子交换袋9由混合了吸附阳离子的阳离子交换树脂和吸附阴离子的阴离子交换树脂的离子交换树脂11和把该离子交换树脂包含在内并形成棒状的透水性袋12构成。换句话说，例如，像绿茶和红茶的袋装茶叶那样，用透水性的布或者纸包装茶叶并对周围进行粘接或热熔接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液冷系统，具有供给冷却液的泵、供给前述冷却液并接受来自电子零件的热的受热套、供给经过该受热套的前述冷却液并进行散热的散热器、使经所述散热器的前述冷却液循环到前述泵的流路，其特征在于，在前述路径的局部上设置备有封入了离子交换树脂的袋子的离子交换袋。

【技术特征摘要】
JP 2003-8-25 299430/20031.一种液冷系统，具有供给冷却液的泵、供给前述冷却液并接受来自电子零件的热的受热套、供给经过该受热套的前述冷却液并进行散热的散热器、使经所述散热器的前述冷却液循环到前述泵的流路，其特征在于，在前述路径的局部上设置备有封入了离子交换树脂的袋子的离子交换袋。2.如权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，把备有封入了前述离子交换树脂的袋子的离子交换袋保持在容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：南谷林太郎，松下伸二，大桥繁男，近藤义广，长绳尚，铃木敦，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]