(57)【要約】【課題】状況に応じた柔軟な熱輸送を実行するループ型ヒートパイプ、このようなループ型ヒートパイプを有し良好に動作するコンピュータおよび冷却装置を提供する。【解決手段】発熱体からの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、上記蒸発部と、上記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、上記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、上記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えた。【選択図】図４
2010002084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体からの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、
気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、
前記蒸発部と、前記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、
前記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、
前記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えたことを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【請求項２】
前記蒸発部および前記複数の凝縮部それぞれの温度を測定する温度検出部を備え、
前記バルブ制御部は、前記複数のバルブそれぞれの開閉を、前記温度検出部により測定された温度に応じて制御するものであることを特徴とする請求項１記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項３】
前記発熱体の発熱量を検知する発熱量検出部を備え、
前記バルブ制御部は、前記複数のバルブそれぞれの開閉を、前記発熱量検出部により検出された発熱量に応じて制御するものであることを特徴とする請求項１記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項４】
ＣＰＵが搭載されて情報処理を実行するコンピュータにおいて、
前記ＣＰＵからの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、
気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、
前記蒸発部と、前記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、
前記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、
前記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えたループ型ヒートパイプが内蔵されていることを特徴とするコンピュータ。
【請求項５】
所定の冷媒を用いた吸着冷凍サイクルにより被冷却体の冷却を行う冷却装置において、
発熱体からの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、前記蒸発部と、前記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、前記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、前記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えたループ型ヒートパイプ；
液相の冷媒を気化させる冷媒蒸発部；
気相の冷媒の熱を放出させて該冷媒を凝縮させる冷媒凝縮部；
前記冷媒凝縮部で凝縮した冷媒を前記冷媒蒸発部に運ぶ冷媒運搬部；
冷媒蒸発部で液相の前記冷媒が気化する際に該冷媒が気化熱を吸収することを利用して冷熱を生成し、その生成した冷熱を前記被冷却体に供給する冷熱供給部；
前記ループ型ヒートパイプの前記複数の凝縮部それぞれに対応して設けられ、対応する凝縮部を収容するとともに、該凝縮部からの熱の供給時に気相の前記冷媒を分離し該凝縮部からの熱の供給停止時に気相の前記冷媒を吸着させる吸着部材を収容した複数の収容部と、
前記複数の収容部それぞれに対応して設けられ、冷媒蒸発部で気化した冷媒を、対応する凝縮部を経由して前記冷媒凝縮部まで移動させる複数の冷媒移動路；
前記複数の冷媒移動路それぞれに対応して設けられ、前記冷媒蒸発部から、その対応する冷媒移動路上の凝縮部までの冷媒移動路を開閉する複数の第１冷媒用バルブ；
前記複数の冷媒移動路それぞれに対応して設けられ、その対応する冷媒移動路上の凝縮部から前記冷媒凝縮部までの冷媒移動路を開閉する複数の第２冷媒用バルブ；および
前記複数の凝縮部のうち作動流体の凝縮が行われた凝縮部については該凝縮部と対応する第１冷媒用バルブを閉鎖して該凝縮部と対応する第２冷媒用バルブを開放し、前記複数の凝縮部のうち作動流体の凝縮が行われなかった凝縮部については該凝縮部と対応する第１冷媒用バルブを開放して該凝縮部と対応する第２冷媒用バルブを閉鎖する冷媒用バルブ開閉部；
を備えたことを特徴とする冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体の相変化を利用して熱輸送を行うループ型ヒートパイプと、ＣＰＵが搭載されて情報処理を実行するコンピュータ、および、被冷却体の冷却を行う冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の社会では、工業技術の進歩に伴い多種多様な電子装置が開発されており、複雑な構成を有する電子装置も数多く存在している。特に近年では、情報化社会の進展とともに、コンピュータをはじめ情報処理を行う電子装置に関する技術が急速に発展しており、複雑な構成を有する高性能の電子装置が次々と開発されている。
【０００３】
電子装置では、電子装置内部に複雑な電子回路が備えられていることが一般的であり、電子装置として動作する際には、こうした電子回路が発熱することが多い。電子回路が発熱すると、その熱により、その電子回路やその周囲にある他の電子部品に不具合が生じることがあるため、発生した熱を電子回路から他の場所に逃がすための熱輸送の機構が必要になることが少なくない。
【０００４】
熱輸送の機構としては、従来から、ヒートパイプと呼ばれる熱輸送デバイスが知られている。ヒートパイプは、パイプなどの容器の内部に作動流体が封入された構成を備えており、ヒートパイプでは、熱を吸収した作動流体がヒートパイプ内を移動することにより熱の輸送が行われる。具体的には、液相の作動流体が所定の発熱源からの熱を吸収して気化し、その気化した作動流体が移動して所定の熱吸収体に熱を放出することで液化し、その液化した作動流体が移動して再び発熱源近くにまで戻ってくるというサイクルにより、熱の輸送が繰り返し行われる。ヒートパイプの分野では、液相の作動流体が発熱源からの熱を吸収して気化する箇所は蒸発部と呼ばれ、気化した作動流体が所定の熱吸収体に熱を放出して液化する箇所は凝縮部と呼ばれることが多い。ここで、気相の作動流体が蒸発部から凝縮部まで移動する移動路と、液相の作動流体が凝縮部から蒸発部まで移動する移動路とが、作動流体の移動方向に沿って互いに接触して設けられているヒートパイプでは、これら２つの移動路間で熱の移動が起こって蒸発部から凝縮部まで輸送される熱量が低減するため、ヒートパイプの分野では、これら２つの移動路間で熱の移動が起こらないように、蒸発部から凝縮部を経由して再び蒸発部に戻る作動流体の移動路がループ状に形成されているループ型ヒートパイプが採用されることが多い（例えば、特許文献１〜特許文献５参照）。ここで、従来のループ型ヒートパイプについて、具体例を用いて詳しく説明する。
【０００５】
図１は、従来のループ型ヒートパイプ１０００の構成を表した模式構成図である。
【０００６】
図１に示す従来のループ型ヒートパイプ１０００は、液相の作動流体１０が発熱源（不図示）からの熱を吸収して気化する蒸発部１００１を備えている。さらに、従来のループ型ヒートパイプ１０００には、蒸発部１００１から出て蒸発部１００１に戻る作動流体１０の移動経路を構成するループ状の移動管１００２が備えられている。図１に示す従来のループ型ヒートパイプ１０００では、蒸発部１００１で液相の作動流体１０が気化し、気化した作動流体１０は、移動管１００２中を図の上向き矢印方向に移動して、点線で示す凝縮部１００５（移動管１００２の一部）において、移動管１００２の壁面を介して熱吸収体（不図示）に熱を放出して液化する。液化した作動流体１０は、移動管１００２中を図の下向き矢印方向に移動して、再び蒸発部１００１に戻る。蒸発部１００１の内部には、複数の羽根状の突起物を有するフィン１００４が蒸発部１００１の内壁に沿って設けられており、さらに、多孔質の材料からなるウィック１００３が、フィン１００４の羽根状の突起物の間に嵌合する様態でフィン１００４と接触している。蒸発部１００１に戻ってきた液相の作動流体１０は、ウィック１００３内部に浸透し、フィン１００４に接近する。ここで、フィン１００４は、上記の発熱体の熱を受けて温度が上昇しており、このフィン１００４の熱が、フィン１００４と接触するウィック１００３にも伝導し、ウィック１００３内部を浸透してフィン１００４に接近してくる液相の作動流体１０が加熱されて気化する。このように気化した作動流体１０は、再び上述した過程を踏んで熱の輸送に用いられる。図１の従来のループ型ヒートパイプ１０００では、このようなサイクルが何度も繰り返されることで、熱の輸送が継続して実行される。
【特許文献１】特開平０６−２５７９６９号公報
【特許文献２】特開平０６−５０６７９号公報
【特許文献３】特開平０６−８２１８２号公報
【特許文献４】特開２００２−１８１４７０号公報
【特許文献５】特開２００６−１２５７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１のループ型ヒートパイプ１０００の方式で熱の輸送を行うループ型ヒートパイプでは、気相の作動流体１０の移動路と、液相の作動流体１０の移動路とが互いに接触することがないので、蒸発部から凝縮部まで大量の熱量を輸送することが可能となっている。
【０００８】
ここで、電子機器の中には、発熱体の熱を吸収する熱吸収体の熱吸収能力に限界があるものが少なくなく、熱吸収体の熱吸収能力が限界に達した状況では別の熱吸収体に熱を吸収させることが必要となることがある。さらには、発熱体の発熱量が電子機器の動作状況によって変化する電子機器もあり、このような電子機器では、大量の発熱量が発生する場合などに、熱の吸収先を、熱吸収能力の高い別の熱吸収体に変えることが望ましい状況も起こり得る。
【０００９】
図１で説明したような従来の熱輸送方式では、熱吸収体や発熱体の状況とは無関係に、発熱体の熱が熱吸収体の場所まで一律に輸送されるものであるため、熱吸収体や発熱体の状況によっては、熱吸収体で熱が充分に吸収されずに発熱体の温度が上昇し耐熱温度を超過するといった事態も生じ得る。このように、従来の熱輸送方式では、柔軟性に欠ける面が否定できない。
【００１０】
上記事情に鑑み、状況に応じた柔軟な熱輸送を実行するループ型ヒートパイプ、このようなループ型ヒートパイプを有し良好に動作するコンピュータおよび冷却装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するループ型ヒートパイプの基本形態は、
発熱体からの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、
気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、
上記蒸発部と、上記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、
上記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、
上記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えている。
【００１２】
この基本形態によれば、複数の循環路を備えてこれら複数の循環路の開閉の制御を行うことで、状況に応じて熱の輸送先を変更することができる。このため、この基本形態では、状況に応じた柔軟な熱輸送が可能となる。
【００１３】
ここで、上記の基本形態においては、複数の循環路の開閉の制御は、上記蒸発部および上記複数の凝縮部それぞれの温度の測定結果や、発熱体の発熱量の検出結果に応じて行われるものであってもよく、また、時間の経過に応じて制御の切り換えが行われるものであってもよい。なお、ここでいう「発熱体の発熱量」は、所定の発熱量の基準時から発熱量の検出時までに発生した発熱量であってもよく、あるいは、単位時間あたりの発熱量（例えば消費電力）であってもよい。また、発熱体の発熱量の検出は、発熱体の温度変化に基づいて行われるものでもよく、あるいは、発熱体の消費電力に基づいて行われるものであってもよい。
【００１４】
上記目的を達成するコンピュータの基本形態は、
ＣＰＵが搭載されて情報処理を実行するコンピュータにおいて、
上記ＣＰＵからの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、
気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、
上記蒸発部と、上記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、
上記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、
上記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えたループ型ヒートパイプが内蔵されているものである。
【００１５】
この基本形態では、上述したループ型ヒートパイプを備えることで、ＣＰＵで発生した熱の輸送先を状況に応じて変更することができる。このため、状況に応じて柔軟な熱輸送が可能となり、良好に動作するコンピュータが実現する。
【００１６】
また、上記の基本形態において、「当該コンピュータは、上記ＣＰＵが搭載された本体ユニットと、画像を表示する表示画面を備えた表示ユニットとが開閉自在にヒンジ結合されたコンピュータであって、上記複数の凝縮部のうちの第１の凝縮部は、上記表示ユニットに設けられたものであり、上記複数の凝縮部のうちの第２の凝縮部を空冷するファンと、上記ファンの回転を制御するファン制御部と、上記ループ型ヒートパイプによる、上記ＣＰＵの冷却能力の切り替えを指示する能力切替指示部とを備え、上記バルブ制御部は、上記能力切替指示部からの指示に応じて上記第１の凝縮部を経由する第１の循環路のバルブを開放するとともに上記第２の凝縮部を経由する第２の循環路のバルブを閉鎖する第１のモードと、上記能力切替指示部からの指示に応じて上記第１の循環路のバルブを閉鎖するとともに上記第２の循環路のバルブを開放する第２のモードとを有し、上記ファン制御部は、上記ファンを、上記第１のモードで停止させるとともに上記第２のモードで回転させるものである」という応用形態は好適である。
【００１７】
一般に、ファンによる冷却方式は、冷却効率が高いという利点があるものの、ファンの回転に伴い騒音が発生するという欠点が存在する。上記の応用形態によれば、ファンによる冷却が行われる第２のモードが、ファンによる冷却が行われない第１のモードに、能力切替指示部の指示に応じて切り替えられることで、不必要にファンによる騒音が発生することが抑制されてユーザの使用感が高くなる。さらには、不必要にファンを回転させないことで省電力化も実現している。
【００１８】
上記目的を達成する冷却装置の基本形態は、
所定の冷媒を用いた吸着冷凍サイクルにより被冷却体の冷却を行う冷却装置において、
発熱体からの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、上記蒸発部と、上記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、上記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、上記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えたループ型ヒートパイプ；
液相の冷媒を気化させる冷媒蒸発部；
気相の冷媒の熱を放出させて該冷媒を凝縮させる冷媒凝縮部；
上記冷媒凝縮部で凝縮した冷媒を上記冷媒蒸発部に運ぶ冷媒運搬部；
冷媒蒸発部で液相の上記冷媒が気化する際に該冷媒が気化熱を吸収することを利用して冷熱を生成し、その生成した冷熱を上記被冷却体に供給する冷熱供給部；
上記ループ型ヒートパイプの上記複数の凝縮部それぞれに対応して設けられ、対応する凝縮部を収容するとともに、該凝縮部からの熱の供給時に気相の上記冷媒を分離し該凝縮部からの熱の供給停止時に気相の上記冷媒を吸着させる吸着部材を収容した複数の収容部と、
上記複数の収容部それぞれに対応して設けられ、冷媒蒸発部で気化した冷媒を、対応する凝縮部を経由して上記冷媒凝縮部まで移動させる複数の冷媒移動路；
上記複数の冷媒移動路それぞれに対応して設けられ、上記冷媒蒸発部から、その対応する冷媒移動路上の凝縮部までの冷媒移動路を開閉する複数の第１冷媒用バルブ；
上記複数の冷媒移動路それぞれに対応して設けられ、その対応する冷媒移動路上の凝縮部から上記冷媒凝縮部までの冷媒移動路を開閉する複数の第２冷媒用バルブ；および
上記複数の凝縮部のうち作動流体の凝縮が行われた凝縮部については該凝縮部と対応する第１冷媒用バルブを閉鎖して該凝縮部と対応する第２冷媒用バルブを開放し、上記複数の凝縮部のうち作動流体の凝縮が行われなかった凝縮部については該凝縮部と対応する第１冷媒用バルブを開放して該凝縮部と対応する第２冷媒用バルブを閉鎖する冷媒用バルブ開閉部；
を備えている。
【００１９】
この基本形態では、上述したループ型ヒートパイプを備えることで、冷却対象の熱の輸送先を状況に応じて変更することができる。このため、状況に応じて柔軟な熱輸送が可能となり、良好に動作する冷却装置が実現する。
【００２０】
ここで、上記の冷却装置の基本形態においては、「上記収容部に収容された吸着部材に吸着した冷媒の量を検出する吸着量検出部を備え、上記バルブ制御部は、上記複数のバルブそれぞれの開閉を、上記吸着量検出部により検出された吸着量に応じて制御するもの」であってもよい。
【００２１】
上記目的を達成する冷却システムの基本形態は、
ＣＰＵが搭載されて情報処理を実行するコンピュータと、所定の冷媒を用いた吸着冷凍サイクルにより該コンピュータの周囲環境を冷却する冷却装置とを有する冷却システムにおいて、
上記冷却装置が、
上記ＣＰＵからの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、上記蒸発部と、上記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、上記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、上記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えたループ型ヒートパイプ；
液相の冷媒を気化させる冷媒蒸発部；
気相の冷媒の熱を放出させて該冷媒を凝縮させる冷媒凝縮部；
上記冷媒凝縮部で凝縮した冷媒を上記冷媒蒸発部に運ぶ冷媒運搬部；
冷媒蒸発部で液相の上記冷媒が気化する際に該冷媒が気化熱を吸収することを利用して冷熱を生成し、その生成した冷熱を上記被冷却体に供給する冷熱供給部；
上記ループ型ヒートパイプの上記複数の凝縮部それぞれに対応して設けられ、対応する凝縮部を収容するとともに、該凝縮部からの熱の供給時に気相の上記冷媒を分離し該凝縮部からの熱の供給停止時に気相の上記冷媒を吸着させる吸着部材を収容した複数の収容部と、
上記複数の収容部それぞれに対応して設けられ、冷媒蒸発部で気化した冷媒を、対応する凝縮部を経由して上記冷媒凝縮部まで移動させる複数の冷媒移動路；
上記複数の冷媒移動路それぞれに対応して設けられ、上記冷媒蒸発部から、その対応する冷媒移動路上の凝縮部までの冷媒移動路を開閉する複数の第１冷媒用バルブ；
上記複数の冷媒移動路それぞれに対応して設けられ、その対応する冷媒移動路上の凝縮部から上記冷媒凝縮部までの冷媒移動路を開閉する複数の第２冷媒用バルブ；および
上記複数の凝縮部のうち作動流体の凝縮が行われた凝縮部については該凝縮部と対応する第１冷媒用バルブを閉鎖して該凝縮部と対応する第２冷媒用バルブを開放し、上記複数の凝縮部のうち作動流体の凝縮が行われなかった凝縮部については該凝縮部と対応する第１冷媒用バルブを開放して該凝縮部と対応する第２冷媒用バルブを閉鎖する冷媒用バルブ開閉部；
を備えている。
【００２２】
この基本形態では、上述した冷却装置を備えることで、状況に応じて柔軟な熱輸送が可能となり、良好に動作する冷却システムが実現する。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、ループ型ヒートパイプ、コンピュータ、および冷却装置の各基本形態によれば、状況に応じた柔軟な熱輸送が実行されて、良好な動作が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
基本形態（および応用形態）について上述した、ループ型ヒートパイプ、コンピュータ、冷却装置、および冷却システムに対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００２５】
まず、ループ型ヒートパイプおよびコンピュータに対する具体的な実施形態について説明する。
【００２６】
図２は、コンピュータの具体的な実施形態であるノート型コンピュータ１００の外観斜視図、図３は、そのハードウェア構成図である。
【００２７】
このノート型コンピュータ１００は、後述するＣＰＵ、ＲＡＭメモリ、ハードディスク等を内蔵した本体部１１０、本体部１１０からの指示により表示画面１２１に画面表示を行なう画像表示装置１２０、このノート型コンピュータ１００内にユーザの指示や文字情報を入力するためのキーボード１３０、表示画面１２１上の任意の位置を指定することによりその位置に応じた指示を入力するマウス（マウスパッド）１４０を備えている。
【００２８】
本体部１１０は、さらにフロッピー（登録商標）ディスク（以下ＦＤと略す）が装填されるＦＤ装填口１１１、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクが装填される光ディスク装填口１１２を有しており、その内部には、装填されたＦＤや光ディスクをドライブする、後述するＦＤドライブ、光ディスクドライブも内蔵されている。
【００２９】
本体部１１０の内部には、図３に示すように、各種プログラムを実行するＣＰＵ２１１、ハードディスク装置２１３に格納されたプログラムが読み出されＣＰＵ２１１での実行のために展開される主メモリ２１２、各種プログラムやデータ等が保存されたハードディスク装置２１３、ＦＤ２１４０が装填され、その装填されたＦＤ２１４０にアクセスするＦＤドライブ２１４、光ディスク２１５０が装填され、その装填された光ディスク２１５０にアクセスする光ディスクドライブ２１５が内蔵されている。これらの各種要素と、さらに、図２にも示す画像表示装置１２０、キーボード１３０、マウス１４０は、バス１２００を介して相互に接続されている。また、ノート型コンピュータ１００には、外部機器とノート型コンピュータ１００との間でデータの入出力を行うための入出力インタフェース２１６が備えられており、この入出力インタフェース２１６も、ノート型コンピュータ１００内部のハードウェアを構成する上述の各種要素と、バス１２００を介して相互に接続されている。
【００３０】
このノート型コンピュータ１００には、情報処理が行われる際にＣＰＵ２１１で発生する熱を、作動流体を用いてＣＰＵ２１１から他の場所に輸送する機構が備えられている。以下では、この熱輸送機構について説明する。
【００３１】
図４は、図２および図３のノート型コンピュータ１００に備えられている熱輸送機構を表した図である。
【００３２】
この熱輸送機構は、制御基板２１１１上のＣＰＵ２１１に接する蒸発部１を備えており、発熱したＣＰＵ２１１の熱はこの蒸発部１に伝導する。この蒸発部１には、内部が空洞の管であって蒸発部１から出て蒸発部１に戻るループ状の第１移動管２ａおよび第２移動管２ｂが接続されており、この熱輸送機構では、これら蒸発部１、第１移動管２ａ、および第２移動管２ｂの内部を熱輸送の媒体となる作動流体が移動できる構成となっている。ここで、第１移動管２ａは、本体部１１０に設けられたヒートシンク２１ａと接しており、一方、第２移動管２ｂは、画像表示装置１２０に設けられた放熱板２１ｂと接している。このような構成により、第１移動管２ａの熱がヒートシンク２１ａに吸収され、第２移動管２ｂの熱が放熱板２１ｂに吸収される構成が実現している。ここで、ヒートシンク２１ａの傍には、ヒートシンク２１ａの冷却を行うファン２２ａが備えられている。また、この熱輸送機構では、第１移動管２ａの閉鎖／開放を行う第１バルブ２０ａが設けられており、第２移動管２ｂの閉鎖／開放を行う第２バルブ２０ｂが設けられている。さらに、これら第１バルブ２０ａおよび第２バルブ２０ｂについてバルブ開閉の制御を行うバルブ制御装置６が設けられており、このバルブ制御装置６の制御により、作動流体が流れる移動管が決定される。以下に説明するように、このバルブ制御装置６の制御は、放熱板２１ｂ上に設けられて放熱板２１ｂの温度を検知する温度センサ２１０ｂの検知結果や、ＣＰＵ２１１上に設けられてＣＰＵ２１１の発熱量（負荷）を検知する発熱量検出部２１１０の検知結果に応じて実行される。この発熱量検出部２１１０は、ＣＰＵ２１１に供給される電圧と電流とを取得し、これらの情報に基づきＣＰＵ２１１の発熱量（単位はＷ（ワット））を求めるものである。
【００３３】
ここで、蒸発部１、第１移動管２ａ、第２移動管２ｂ、第１バルブ２０ａ、第２バルブ２０ｂ、バルブ制御装置６、温度センサ２１０ｂ、および発熱量検出部２１１０を合わせたものが、上述したループ型ヒートパイプの基本形態の具体例に相当する。また、第１移動管２ａのうちのヒートシンク２１ａと接している箇所が、上述したループ型ヒートパイプの基本形態における凝縮部の一例に相当し、第２移動管２ｂのうちの放熱板２１ｂと接している箇所も、上述したループ型ヒートパイプの基本形態における凝縮部の一例に相当する。
【００３４】
次に、図４に示す熱輸送機構により、ＣＰＵ２１１から熱の輸送が行われる様子について説明する。
【００３５】
図５〜図７は、図４に示す熱輸送機構により、ＣＰＵ２１１から熱の輸送が行われる様子を模式的に表した図である。
【００３６】
図４に示す熱輸送機構では、放熱板２１ｂの温度が所定の閾値温度以下であってＣＰＵ２１１の発熱量が所定の閾値発熱量以下である状況（以下、第１の状況と呼ぶ）と、放熱板２１ｂの温度が上記の閾値温度を超えたが、ＣＰＵ２１１の発熱量が上記の閾値発熱量以下に保たれている状況（以下、第２の状況と呼ぶ）と、ＣＰＵ２１１の発熱量が上記の閾値発熱量を超えた状況（以下、第３の状況と呼ぶ）との３種類の状況で、バルブ制御装置６により異なる制御が実行される。ここで、第１の状況下で行われる制御によって実現する状態が図５に示されており、第２の状況下で行われる制御によって実現する状態が図６に示されており、第３の状況下で行われる制御によって実現する状態が図７に示されている。以下、各図の状態についてそれぞれ説明する。
【００３７】
まず、図５の状態について説明する。
【００３８】
温度センサ２１０ｂにより検知された放熱板２１ｂの温度が上記の閾値温度以下であって、発熱量検出部２１１０により検知されたＣＰＵ２１１の発熱量が上記の閾値発熱量以下である状況（第１の状況）では、バルブ制御装置６は、図５に示すように、第１バルブ２０ａを閉じて第２バルブ２０ｂを開くことで、作動流体１０が、第２移動管２ｂ内でのみ移動できるようにする。液相の作動流体１０は、ＣＰＵ２１１の熱を受けた蒸発部１で気化し、気化した作動流体１０は、第２移動管２ｂ中を図５の上向き矢印方向に移動して、第２移動管２ｂが放熱板２１ｂと接触する箇所において、第２移動管２ｂの壁面を介して放熱板２１ｂに熱を放出して液化する。液化した作動流体１０は、第２移動管２ｂ中を図の下向き矢印方向に移動して、再び蒸発部１に戻る。蒸発部１００１の内部には、複数の羽根状の突起物を有するフィン４が蒸発部１の内壁に沿って設けられており、さらに、多孔質の材料からなるウィック３が、フィン４の羽根状の突起物の間に嵌合する様態でフィン４と接触している。蒸発部１に戻ってきた液相の作動流体１０は、ウィック３内部に浸透し、フィン４に接近する。ここで、フィン４は、ＣＰＵ２１１の熱を受けて温度が上昇しており、このフィン４の熱が、フィン４と接触するウィック３にも伝導し、ウィック３内部を浸透してフィン４に接近してくる液相の作動流体１０が加熱されて気化する。このように気化した作動流体１０は、再び上述した過程を踏んで熱の輸送に用いられる。第１の状況では、このようなサイクルが何度も繰り返されることで、ＣＰＵ２１１から放熱板２１ｂまでの輸送が継続的に実行される。ここで、熱を吸収した放熱板２１ｂは自然冷却され、放熱板２１ｂにより吸収された熱がノート型コンピュータ１００外部に放出される。なお、この図５の状態では、ファン２２ａの回転は行われない。
【００３９】
次に、図６の状態について説明する。
【００４０】
第１の状況において放熱板２１ｂへの熱の放出が継続的に実行されて、放熱板２１ｂの温度が上昇していくと、やがて、温度センサ２１０ｂにより検知される放熱板２１ｂの温度が上記の閾値温度を超え第２の状況に移行する。第２の状況では、バルブ制御装置６は、図６に示すように、第１バルブ２０ａを開いて第２バルブ２０ｂを閉じることで、作動流体１０が、第１移動管２ａ内でのみ移動できるようにする。このときには、ＣＰＵ２１１の熱により蒸発部１で気化した作動流体は、第１移動管２ａ中を図６の上向き矢印方向に移動して、第１移動管２ａがヒートシンク２１ａと接触する箇所において、第１移動管２ａの壁面を介してヒートシンク２１ａに熱を放出して液化する。液化した作動流体１０は、第１移動管２ａ中を図の下向き矢印方向に移動して再び蒸発部１に戻り、上述したようにウィック３内部を浸透しながら加熱されて気化する。第２の状況では、このようなサイクルが何度も繰り返されることで、ＣＰＵ２１１からヒートシンク２１ａまでの輸送が継続的に実行される。さらに、第２の状況では、ＣＰＵ２１１の制御の下で、ファン２２ａが回転して、ヒートシンク２１ａへの送風が行われる。これにより、ヒートシンク２１ａの熱は、ノート型コンピュータ１００外部に放出される。
【００４１】
次に、図７の状態について説明する。
【００４２】
ノート型コンピュータ１００に対し、大量の情報処理の実行が要求された場合などのようにＣＰＵ２１１の負荷が大きくなると、ＣＰＵ２１の発熱量が増加し、やがて、発熱量検出部２１００により検知されるＣＰＵ２１１の発熱量が上記の閾値発熱量を超え第３の状況となる。第３の状況では、バルブ制御装置６は、図７に示すように、第１バルブ２０ａと第２バルブ２０ｂの両方を開く。これにより、ＣＰＵ２１１の熱で蒸発部１で気化した作動流体は、第１移動管２ａ中および第２移動管２ｂ中を、図６の上向き矢印方向にそれぞれ移動し、第１移動管２ａがヒートシンク２１ａと接触する箇所、および、第２移動管２ｂが放熱板２１ｂと接触する箇所において、それぞれの移動管の壁面を介して熱をヒートシンク２１ａや放熱板２１ｂに放出して液化する。液化した作動流体１０は、第１移動管２ａおよび第２移動管２ｂ中を、図の下向き矢印方向にそれぞれ移動して再び蒸発部１に戻り、上述したようにウィック３内部を浸透しながら加熱されて気化する。第３の状況では、このようなサイクルが何度も繰り返されることで、ＣＰＵ２１１から、ヒートシンク２１ａおよび放熱板２１ｂまでの輸送が継続的に実行される。この第３の状況では、放熱板２１ｂの熱は、放熱板２１ｂの自然冷却によりノート型コンピュータ１００外部に放出され、また、ヒートシンク２１ａの熱は、ＣＰＵ２１１の制御の下でファン２２ａが回転することによりノート型コンピュータ１００外部に放出される。
【００４３】
ここで、ＣＰＵ２１１が、上述したコンピュータの基本形態におけるＣＰＵとファン制御部を兼ねた一例に相当する。
【００４４】
一般に、ＣＰＵの熱をヒートシンクで広げてそのヒートシンクをファンで冷却する方式は、ＣＰＵの熱が、効率よくノート型コンピュータ１００外部に放出されるという利点があるものの、ファンの回転に伴い騒音が発生するという欠点や、ＣＰＵの熱が一つのヒートシンクのみに集中するためヒートシンクが高温になりやすく、従って、ヒートシンク近傍エリアの筐体温度やファン排気温度が上昇し、それに触れた作業者が不快な思いをするだけでなく、長時間触れていると低温火傷になる可能性があるという欠点が存在する。
【００４５】
一方、図５〜図７で説明した方式の熱輸送では、放熱板２１ｂの温度が閾値温度を超えるかＣＰＵ２１１の発熱量が閾値発熱量を超えた高温／高発熱の状況（第２の状況、あるいは第３の状況）でのみ、ヒートシンクへの熱の輸送と、ファン２２ａの回転によるヒートシンクの冷却とが行われる。この高温／高発熱の状況以外では（すなわち、第１の状況では）、放熱板２１ｂにＣＰＵ２１１の熱が輸送されて自然冷却により放熱板２１ｂの熱がノート型コンピュータ１００外部に放出される。このため、ノート型コンピュータ１００では、不必要にファン２２ａによる騒音が発生することが抑制されており、ユーザの使用感が高くなるよう工夫されている。さらには、不必要にファン２２ａを回転させないことで省電力化も実現している。また、図５〜図７の熱輸送では、第１の状況のような低温／低発熱の状況においては（すなわち、第１の状況においては）放熱板２１ｂのような表面積の大きい部材に熱を逃がすことで、ヒートシンクのように表面積が比較的小さい部材に熱が集中することが必要最小限に抑えられ、作業者が火傷をする可能性が低減されている。
【００４６】
次に、基本形態（および応用形態）について上述した、ループ型ヒートパイプ、冷却装置、および冷却システムに対する具体的な実施形態について説明する。
【００４７】
図８は、冷却システムの具体的な実施形態の構成図である。
【００４８】
図８に示す冷却システムは、大型計算機１００’と、冷却装置３００とを備えている。大型計算機１００’は、ＣＰＵ２１１’、ハードディスク装置２１３’、主メモリ２１２’、および、電源装置２１７’を備えており、図８に示す冷却システムは、冷却装置３００が、吸気した室温の空気から、大型計算機１００’における情報処理で発熱したＣＰＵ２１１’の熱を利用して冷風を発生し、大型計算機１００’内の、ハードディスク装置２１３’、主メモリ２１２’、および、電源装置２１７’といった、ＣＰＵ２１１’以外の発熱源に向けてその冷風を送る冷却システムであり、この冷却システムでは、大型計算機１００からは、上記の冷風がこれらの発熱源の熱で加熱されることで発生した温風が排気される。このように動作することで、図８に示す冷却システムでは、大型計算機１００’の周囲環境の冷却が行われる。
【００４９】
ここで、冷却装置３００が、上述した冷却装置の基本形態の具体的な一例に相当する。
【００５０】
次に、冷却装置３００について詳しく説明する。
【００５１】
図９および図１０は、図８の冷却装置３００の構成と動作を表した図である。
【００５２】
まず、冷却装置３００の構成について、図９および図１０を参照して説明する。
【００５３】
図９および図１０に示す冷却装置３００は、図８のＣＰＵ２１１’（図９および図１０では不図示）に接する蒸発部１’を備えており、発熱したＣＰＵ２１１’の熱はこの蒸発部１’に伝導する。この蒸発部１’には、内部が空洞の管であって蒸発部１’から出て蒸発部１’に戻るループ状の第１移動管２ａ’および第２移動管２ｂ’が接続されており、この冷却装置３００では、これら蒸発部１’、第１移動管２ａ’、および第２移動管２ｂ’の内部を熱輸送材となる作動流体１０が移動できる構成となっている。ここで、図９では、作動流体１０が第１移動管２ａ’内を第１移動管２ａ’中の矢印の向きに流れている様子が示されており、図１０では、作動流体１０が第２移動管２ｂ’内を第２移動管２ｂ’中の矢印の向きに流れている様子が示されている。後述するように、この冷却装置３００では、作動流体１０が流れる移動管が、第１移動管２ａ’と第２移動管２ｂ’とで交互に切り替えられ、図９の状態と図１０の状態とが交互に実現する。
【００５４】
この冷却装置３００では、低温では水蒸気を吸着させ高温ではその吸着させた水蒸気を放出する性質を有する吸着剤３１１０が、第１収容部３０２ａおよび第２収容部３０２ｂに収容されている。ここで、吸着剤３１１０の具体例としては、例えばシリカゲルを挙げることができる。上記の第１移動管２ａ’の一部は、第１収容部３０２ａに収容されている吸着剤３１１０と接しており、一方、上記の第２移動管２ｂ’の一部は、第２収容部３０２ｂに収容されている吸着剤３１１０と接している。このような構成により、各移動管から、各移動管が接している収容部内の吸着剤３１１０に熱が伝導可能な構成となっている。ここで、第１収容部３０２ａおよび第２収容部３０２ｂには、吸着量検出部２１０ａ’および吸着量検出部２１０ｂ’がそれぞれ設けられており、これら吸着量検出部２１０ａ’および吸着量検出部２１０ｂ’は、それぞれの収容部内の吸着剤３１１０の重量変化を検出することで、吸着剤３１１０に吸着した水蒸気の量（吸着量）を求める役割を担っている。具体的には、これら吸着量検出部２１０ａ’および吸着量検出部２１０ｂ’は、吸着剤３１１０の重量を測定するバネ計り（不図示）の目盛の変化を読み取ることで水蒸気の吸着量を求める。
【００５５】
この冷却装置３００では、第１移動管２ａ’には、第１移動管２ａの閉鎖／開放を行う第１バルブ２０ａ’が設けられており、第２移動管２ｂ’には、第２移動管２ｂ’の閉鎖／開放を行う第２バルブ２０ｂ’が設けられている。さらに、これら第１バルブ２０ａ’および第２バルブ２０ｂ’ についてバルブ開閉の制御を行うバルブ制御装置６’が設けられており、このバルブ制御装置６’の制御により、作動流体１０が流れる移動管が決定される。
【００５６】
ここで、蒸発部１’、第１移動管２ａ’、第２移動管２ｂ’、第１バルブ２０ａ’、第２バルブ２０ｂ’、バルブ制御装置６’、吸着量検出部２１０ａ’および吸着量検出部２１０ｂ’を合わせたものが、上述したループ型ヒートパイプの基本形態の、図４の具体例とは別の具体例に相当する。また、第１収容部３０２ａ内の吸着剤３１１０と接している第１移動管２ａ’の一部が、上述したループ型ヒートパイプの基本形態における凝縮部の一例に相当し、第２収容部３０２ｂ内の吸着剤３１１０と接している第２移動管２ｂ’の一部も、上述したループ型ヒートパイプの基本形態における凝縮部の別の一例に相当する。
【００５７】
この冷却装置３００には、水の蒸発が行われるＨ２Ｏ蒸発部３０１と、水蒸気が水に戻されるＨ２Ｏ凝縮部３０３が備えられており、Ｈ２Ｏ凝縮部３０３の水は、ポンプ３０５により、水移動管３０５０を通ってＨ２Ｏ蒸発部３０１に運ばれる。また、Ｈ２Ｏ凝縮部３０３と第１収容部３０２ａとの間、第１収容部３０２ａとＨ２Ｏ蒸発部３０１との間、Ｈ２Ｏ凝縮部３０３と第２収容部３０２ｂとの間、第２収容部３０２ｂとＨ２Ｏ蒸発部３０１との間には、水蒸気が移動する移動路となる水蒸気移動管３０２がそれぞれ設けられている。これら４本の水蒸気移動管３０２には、各水蒸気移動管３０２の閉鎖／開放を行う水蒸気バルブ３０３３ａ，３０３３ｂ，３０１３ａ，３０１３ｂが設けられており、図９および図１０の上側の２つの水蒸気バルブ３０３３ａ，３０３３ｂは、上側の切替制御部３０３３によって制御され、図９および図１０の下側の２つの水蒸気バルブ３０１３ａ，３０１３ｂは、下側の切替制御部３０１３によって制御されている。
【００５８】
また、Ｈ２Ｏ凝縮部３０３、第１収容部３０２ａ、第２収容部３０２ｂの内部には、それぞれ、冷水管３０３２，３０２２ａ，３０２２ｂが通っており、冷水管３０３２，３０２２ａ，３０２２ｂに冷水を流す制御は、それぞれ、冷水制御部３０３１，３０２１ａ，３０２１ｂによって行われる。ここで、３つの冷水制御部３０３１，３０２１ａ，３０２１ｂのうち、第１収容部３０２ａ、第２収容部３０２ｂの冷却をそれぞれ担当する冷水制御部３０２１ａ，３０２１ｂにおいては、後述するように状況に応じて各収容部の冷却と冷却停止とが切り替えられる。一方、Ｈ２Ｏ凝縮部３０３の冷却を担当する冷水制御部３０２１の制御の下では、常時、Ｈ２Ｏ凝縮部３０３内の冷水管３０３２に冷水が流され続け、Ｈ２Ｏ凝縮部３０３の冷却が継続的に行われる。
【００５９】
また、Ｈ２Ｏ蒸発部３０１の内部には給水管３０１２が通っており、給水制御部３０１１の制御の下で、Ｈ２Ｏ蒸発部３０１に向かって室温程度の水が常時送られる。Ｈ２Ｏ蒸発部３０１内から出てきた水は、送風部３０４に送られ、送風部３０４内の蛇行路３０１２’を通過する。送風部３０４にはファン２２’が設けられており、ファン２２’が回転することで、蛇行路３０１２’に対して送風が行われる。
【００６０】
ここで、送風部３０４（ファン２２’を含む）、給水管３０１２、給水制御部３０１を合わせたものが、上述した冷却装置および冷却システムの各基本形態における冷熱供給部の一例に相当し、ポンプ３０５と水移動管３０５０を合わせたものが、上述した冷却装置および冷却システムの各基本形態における冷熱運搬部の一例に相当する。また、２つの切替制御部３０３３，３０１３が、上述した冷却装置および冷却システムの各基本形態における冷却用バルブ開閉部の一例に相当する。
【００６１】
次に、この冷却装置３００の動作について詳しく説明する。
【００６２】
この冷却装置３００では、第１収容部３０２ａ内の吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が所定の閾値吸着量を超え、第２収容部３０２ｂ内の吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が閾値吸着量以下となっている状況（以下、第１の水蒸気吸着状況と呼ぶ）と、第１収容部３０２ａ内の吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が閾値吸着量以下であって、第２収容部３０２ｂ内の吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が閾値吸着量を超えた状況（以下、第２の水蒸気吸着状況と呼ぶ）との２種類の状況で異なる制御が実行される。ここで、第１の水蒸気吸着状況下で行われる制御によって実現する状態が図９に示されており、第２の水蒸気吸着状況下で行われる制御によって実現する状態が図１０に示されている。なお、以下に説明するように、この冷却装置３００では、この２種類の状況が交互に実現するように制御される。以下、各図の状態について詳しく説明する。
【００６３】
まず、図９の状態について説明する。
【００６４】
第１収容部３０２ａ内の吸着量検出部２１０ａ’ により検出された吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が所定の閾値吸着量を超え、第２収容部３０２ｂ内の吸着量検出部２１０ｂ’ により検出された吸着剤３１１０の水蒸気吸着量がこの所定の閾値吸着量以下となっている状況（第１の水蒸気吸着状況）では、バルブ制御装置６’は、図９に示すように、第１バルブ２０ａ’を開いて第２バルブ２０ｂ’を閉じることで、作動流体１０が、第１移動管２ａ’内でのみ移動できるようにする。液相の作動流体１０は、ＣＰＵ２１１’の熱を受けた蒸発部１’で気化し、気化した作動流体１０は、第１移動管２ａ’中を、第１移動管２ａ’中に示す左向き矢印の方向に移動して、第１移動管２ａ’が第１収容部３０２ａ内の吸着剤３１１０と接触する箇所において、第１移動管２ａ’の壁面を介して第１収容部３０２ａ内の吸着剤３１１０に熱を放出して液化する。液化した作動流体１０は、第１移動管２ａ’中を、第１移動管２ａ中に示す右向き矢印の方向に移動して、再び蒸発部１’に戻る。この蒸発部１’内には、図４の蒸発部１と同様にフィンとウィック（図９および図１０では不図示）が設けられており、蒸発部１’に戻ってきた作動流体１０は、図４で説明したの同様にして気化し、再び熱の輸送に用いられる。
【００６５】
このようにバルブ制御装置６’が第１バルブ２０ａ’を開いて第２バルブ２０ａを閉じる制御を行う際には、図９の下側の切替制御部３０１３は、図９に示すように、図の左下の水蒸気バルブ３０１３ａを閉じて図の右下の水蒸気バルブ３０１３ｂを開く。同時に、図９の上側の切替制御部３０３３は、図９に示すように、図の左上の水蒸気バルブ３０３３ａを開き、図の右上の水蒸気バルブ３０３３ｂを閉じる。さらに、このような２つの切替制御部３０１３，３０３３の制御に呼応して、第１収容部３０２ａの冷却を担当する冷水制御部３０２１ａは、第１収容部３０２ａ内部を通る冷水管３０２２ａに冷水を流すことを停止し、一方、第２収容部３０２ｂの冷却を担当する冷水制御部３０２１ｂは、第２収容部３０２ｂ内部を通る冷水管３０２２ｂに冷水を流す。
【００６６】
図９に示す状態では、第１収容部３０２ａ内の吸着剤３１１０は加熱されて、吸着剤３１１０に吸着した水蒸気を放出する。放出された水蒸気は、点線矢印で示すように第１収容部３０２ａとＨ２Ｏ凝縮部３０３とをつなぐ水蒸気移動管３０２を通ってＨ２Ｏ凝縮部３０３に移動し、Ｈ２Ｏ凝縮部３０３内において、冷水が流れる冷水管３０３２により冷却されて液化する（すなわち水になる）。そして、ポンプ３０５により、水移動管３０５０を通ってＨ２Ｏ蒸発部３０１に運ばれる。
【００６７】
一方、第２収容部３０２ｂ内の吸着剤３１１０は冷却されて、吸着剤３１１０に水蒸気が吸着する。このように水蒸気が吸着することで、第２収容部３０２ｂとＨ２Ｏ蒸発部３０１の内部の圧力が低下し、この圧力低下によりＨ２Ｏ蒸発部３０１の水の沸点が低下する。この結果、Ｈ２Ｏ蒸発部３０１内では、水が低温で蒸発していく。水の蒸発の際には、気化熱に相当する熱量が、Ｈ２Ｏ蒸発部３０１内の給水管３０１２の壁面を介して給水管３０１２中の水から奪われ、これにより、給水管３０１２中の水が冷却される。冷却された水は、送風部３０４に送られ、送風部３０４内の蛇行路３０１２’を通過する。このとき、冷却された水が蛇行路３０１２’を通過する際に、蛇行路３０１２’がファン２２’から送風を受けることで冷風が発生する。この冷風が、上述したように、大型計算機１００’内の、ハードディスク装置２１３’、主メモリ２１２’、および、電源装置２１７’といった、ＣＰＵ２１１’以外の発熱源に向けて送られる。
【００６８】
次に、図１０の状態について説明する。
【００６９】
図９で説明したような、第１収容部３０２ａ内の吸着剤３１１０からの水蒸気の放出と、第２収容部３０２ｂ内の吸着剤３１１０への水蒸気の吸着とが、ある程度の時間継続されると、やがて、第１収容部３０２ａ内の吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が閾値吸着量以下であって、第２収容部３０２ｂ内の吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が閾値吸着量を超える状況（第２の水蒸気吸着状況）に達する。そこで、バルブ制御装置６’は、第１収容部３０２ａ内の吸着量検出部２１０ａ’ により検出される吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が閾値吸着量以下となり、第２収容部３０２ｂ内の吸着量検出部２１０ｂ’ により検出される吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が閾値吸着量を超えると、図１０に示すように、第１バルブ２０ａ’を閉じて第２バルブ２０ｂ’を開く。この結果、作動流体１０が、第２移動管２ｂ’内でのみ移動できる状態が実現する。このときには、ＣＰＵ２１１’の熱を受けた蒸発部１’で気化した作動流体１０は、第２移動管２ｂ’中を、第２移動管２ｂ’中に示す右向き矢印の方向に移動して、第２移動管２ｂ’が第２収容部３０２ｂ内の吸着剤３１１０と接触する箇所において、第２移動管２ｂ’の壁面を介して第２収容部３０２ｂ内の吸着剤３１１０に熱を放出して液化する。液化した作動流体１０は、第２移動管２ｂ’中を、第２移動管２ｂ’中に示す左向き矢印の方向に移動して、再び蒸発部１’に戻る。
【００７０】
このようにバルブ制御装置６’が第１バルブ２０ａ’を閉じて第２バルブ２０ｂ’を開く制御を行う際には、図１０の下側の切替制御部３０１３は、図１０に示すように、図の左下の水蒸気バルブ３０１３ａを開いて図の右下の水蒸気バルブ３０１３ｂを閉じる。同時に、図１０の上側の切替制御部３０３３は、図１０に示すように、図の左上の水蒸気バルブ３０３３ａを閉じ、図の右上の水蒸気バルブ３０３３ｂを開く。さらに、このような２つの切替制御部３０１３，３０３３の制御に呼応して、第１収容部３０２ａの冷却を担当する冷水制御部３０２１ａは、第１収容部３０２ａ内部を通る冷水管３０２２ａに冷水を流し、一方、第２収容部３０２ｂの冷却を担当する冷水制御部３０２１ｂは、第２収容部３０２ｂ内部を通る冷水管３０２２ｂに冷水を流すことを停止する。
【００７１】
図１０に示す状態では、第２収容部３０２ｂ内の吸着剤３１１０は加熱されて、吸着剤３１１０に吸着した水蒸気を放出する。放出された水蒸気は、点線矢印で示すように第２収容部３０２ｂとＨ２Ｏ凝縮部３０３とをつなぐ水蒸気移動管３０２を通ってＨ２Ｏ凝縮部３０３に移動し、Ｈ２Ｏ凝縮部３０３内において、冷水が流れる冷水管３０３２により冷却されて液化する（すなわち水になる）。そして、ポンプ３０５により、水移動管３０５０を通ってＨ２Ｏ蒸発部３０１に運ばれる。
【００７２】
一方、第１収容部３０２ａ内の吸着剤３１１０は冷却されて、吸着剤３１１０に水蒸気が吸着する。このように水蒸気が吸着することで、第１収容部３０２ａとＨ２Ｏ蒸発部３０１の内部の圧力が低下する。この圧力低下によりＨ２Ｏ蒸発部３０１の水の沸点が低下し、Ｈ２Ｏ蒸発部３０１内では水が低温で蒸発していく。そして、図９で上述したように、この蒸発の際の気化熱に相当する熱量が、Ｈ２Ｏ蒸発部３０１内の給水管３０１２を通る水から奪われて給水管３０１２を通る水の冷却が行われ、この冷却された水を利用して発生した冷風が、大型計算機１００’内の、ハードディスク装置２１３’、主メモリ２１２’、および、電源装置２１７’といった、ＣＰＵ２１１’以外の発熱源に向けて送られる。このように図１０の状態で冷風の送り出しが継続され、やがて、第１収容部３０２ａ内の吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が閾値吸着量を超え、第２収容部３０２ｂ内の吸着剤３１１０の水蒸気吸着量が閾値吸着量以下となる状況（第１の水蒸気吸着状況）に達すると、再び、制御の切り替えが行われ、図９で上述した状態に戻る。
【００７３】
次に、以上説明した冷却システムとは、制御の切り替えタイミングが異なる別の冷却システムについて簡単に説明する。この別の冷却システムも、冷却装置を用いて、図８の大型計算機１００’と同じ構成を有する大型計算機の冷却を行うシステムであり、この別の冷却システムの冷却装置は、図９および図１０の吸着量検出部２１０ａ’、２１０ｂ’が備えられていない点を除き、図９および図１０に示す冷却装置と同一の構成要素を有している。この別の冷却システムの冷却装置では、所定時間が経過すると、バルブ制御装置がバルブ制御を通じてＣＰＵの熱の輸送先の切り替えを行い、このバルブ制御装置の制御切り替えに対応して、切替制御部３０１３，３０３３、第１収容部の冷却を担当する冷水制御部、第２収容部の冷却を担当する冷水制御部が、図９および図１０で上述したのと同様に、それぞれ制御の切り替えを実行する。こうすることで、この別の冷却システムにおいては、図９に示す状態と、図１０に示す状態とが、上記の所定時間ごとに実現する。このように、制御の切り替えが、水蒸気の吸着量の代わりに時間の経過で行われる点を除けば、この別の冷却システムで行われる動作内容は、上述した冷却システム３００で行われる動作内容と同じであり、ここでは重複説明は省略する。
【００７４】
次に、以上説明した冷却システムとは、空気の流れ方が異なる、さらに別の冷却システムについて簡単に説明する。
【００７５】
図１１は、さらに別の冷却システムの具体的な実施形態の構成図である。
【００７６】
図１１に示すさらに別の冷却システムは、図８の冷却システムと同一の構成要素を備えているが、図８の冷却システムとは空気の流れ方が異なる。
【００７７】
具体的には、図１１の冷却システムでは、大型計算機１００’が、吸気した室温の空気から、大型計算機１００’内の、ハードディスク装置２１３’、主メモリ２１２’、および、電源装置２１７’といった、ＣＰＵ２１１’以外の発熱源により加熱された温風を発生し、冷却装置３００が、大型計算機１００’における情報処理で発熱したＣＰＵ２１１’の熱を利用してその温風を低温の空気に変えて排気する。
【００７８】
図１１の冷却システムでは、このように、空気の流れ方が図８の冷却システムとは異なるが、図１１の冷却システムが有する冷却装置３００の動作自体は、図９および図１０の説明で上述した動作と同じであり、その重複説明は省略する。図１１の冷却システムでも、上記のように動作することで、大型計算機１００’の周囲環境が冷却されることとなる。
【００７９】
以上説明してきた３つの冷却システムでは、いずれも、大型計算機のＣＰＵの排熱を利用して冷熱を生成して大型計算機の冷却を行うものであり、不要な熱が有効に利用されることで、省エネルギー化が実現している。
【００８０】
なお、以上の説明では、３つの冷水制御部（図９および図１０では、冷水制御部３０３１，３０２１ａ，３０２１ｂ）が互いに独立したものであったが、上述した冷却システムの基本形態や冷却装置の基本形態では、これら３つの冷水制御部、あるいは、３つのうちの２つの冷水制御部の役割を１つの冷水制御部が兼ねているものであってもよい。また、以上の説明では、２つの切替制御部（図９および図１０では、切替制御部３０３３，３０１３）が互いに独立したものであったが、上述した冷却システムの基本形態や冷却装置の基本形態では、これら２つの切替制御部の役割を１つの切替制御部が兼ねているものであってもよい。
【００８１】
また、以上の説明では、熱の輸送先は２つであったが、上述した、ループ型ヒートパイプの基本形態、コンピュータの基本形態、および冷却システムの基本形態では、熱の輸送先が３つ以上存在していてもよい。
【００８２】
以下、本発明の種々の形態について付記する。
【００８３】
（付記１）
発熱体からの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、
気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、
前記蒸発部と、前記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、
前記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、
前記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えたことを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【００８４】
（付記２）
前記蒸発部および前記複数の凝縮部それぞれの温度を測定する温度検出部を備え、
前記バルブ制御部は、前記複数のバルブそれぞれの開閉を、前記温度検出部により測定された温度に応じて制御するものであることを特徴とする付記１記載のループ型ヒートパイプ。
【００８５】
（付記３）
前記発熱体の発熱量を検知する発熱量検出部を備え、
前記バルブ制御部は、前記複数のバルブそれぞれの開閉を、前記発熱量検出部により検出された発熱量に応じて制御するものであることを特徴とする付記１記載のループ型ヒートパイプ。
【００８６】
（付記４）
前記バルブ制御部は、前記複数のバルブそれぞれの開閉を、時間経過に従って制御するものであることを特徴とする付記１記載のループ型ヒートパイプ。
【００８７】
（付記５）
ＣＰＵが搭載されて情報処理を実行するコンピュータにおいて、
前記ＣＰＵからの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、
気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、
前記蒸発部と、前記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、
前記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、
前記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えたループ型ヒートパイプが内蔵されていることを特徴とするコンピュータ。
【００８８】
（付記６）
当該コンピュータは、前記ＣＰＵが搭載された本体ユニットと、画像を表示する表示画面を備えた表示ユニットとが開閉自在にヒンジ結合されたコンピュータであって、
前記複数の凝縮部のうちの第１の凝縮部は、前記表示ユニットに設けられたものであり、
前記複数の凝縮部のうちの第２の凝縮部を空冷するファンと、
前記ファンの回転を制御するファン制御部と、
前記ループ型ヒートパイプによる、前記ＣＰＵの冷却能力の切り替えを指示する能力切替指示部とを備え、
前記バルブ制御部は、前記能力切替指示部からの指示に応じて前記第１の凝縮部を経由する第１の循環路のバルブを開放するとともに前記第２の凝縮部を経由する第２の循環路のバルブを閉鎖する第１のモードと、前記能力切替指示部からの指示に応じて前記第１の循環路のバルブを閉鎖するとともに前記第２の循環路のバルブを開放する第２のモードとを有し、
前記ファン制御部は、前記ファンを、前記第１のモードで停止させるとともに前記第２のモードで回転させるものであることを特徴とする付記５記載のコンピュータ。
【００８９】
（付記７）
所定の冷媒を用いた吸着冷凍サイクルにより被冷却体の冷却を行う冷却装置において、
発熱体からの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、前記蒸発部と、前記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、前記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、前記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えたループ型ヒートパイプ；
液相の冷媒を気化させる冷媒蒸発部；
気相の冷媒の熱を放出させて該冷媒を凝縮させる冷媒凝縮部；
前記冷媒凝縮部で凝縮した冷媒を前記冷媒蒸発部に運ぶ冷媒運搬部；
冷媒蒸発部で液相の前記冷媒が気化する際に該冷媒が気化熱を吸収することを利用して冷熱を生成し、その生成した冷熱を前記被冷却体に供給する冷熱供給部；
前記ループ型ヒートパイプの前記複数の凝縮部それぞれに対応して設けられ、対応する凝縮部を収容するとともに、該凝縮部からの熱の供給時に気相の前記冷媒を分離し該凝縮部からの熱の供給停止時に気相の前記冷媒を吸着させる吸着部材を収容した複数の収容部と、
前記複数の収容部それぞれに対応して設けられ、冷媒蒸発部で気化した冷媒を、対応する凝縮部を経由して前記冷媒凝縮部まで移動させる複数の冷媒移動路；
前記複数の冷媒移動路それぞれに対応して設けられ、前記冷媒蒸発部から、その対応する冷媒移動路上の凝縮部までの冷媒移動路を開閉する複数の第１冷媒用バルブ；
前記複数の冷媒移動路それぞれに対応して設けられ、その対応する冷媒移動路上の凝縮部から前記冷媒凝縮部までの冷媒移動路を開閉する複数の第２冷媒用バルブ；および
前記複数の凝縮部のうち作動流体の凝縮が行われた凝縮部については該凝縮部と対応する第１冷媒用バルブを閉鎖して該凝縮部と対応する第２冷媒用バルブを開放し、前記複数の凝縮部のうち作動流体の凝縮が行われなかった凝縮部については該凝縮部と対応する第１冷媒用バルブを開放して該凝縮部と対応する第２冷媒用バルブを閉鎖する冷媒用バルブ開閉部；
を備えたことを特徴とする冷却装置。
【００９０】
（付記８）
前記収容部に収容された吸着部材に吸着した冷媒の量を検出する吸着量検出部を備え、
前記バルブ制御部は、前記複数のバルブそれぞれの開閉を、前記吸着量検出部により検出された吸着量に応じて制御するものであることを特徴とする付記７記載の冷却装置。
【００９１】
（付記９）
ＣＰＵが搭載されて情報処理を実行するコンピュータと、所定の冷媒を用いた吸着冷凍サイクルにより該コンピュータの周囲環境を冷却する冷却装置とを有する冷却システムにおいて、
前記冷却装置が、
前記ＣＰＵからの熱を受け取って、液相の作動流体を蒸発させる蒸発部と、気相の作動流体の熱を放出させて該作動流体を凝縮させる複数の凝縮部と、前記蒸発部と、前記複数の凝縮部それぞれとの間で、受熱により気化し放熱により液化する作動流体を循環させる複数の循環路と、前記複数の循環路それぞれに対応して設けられ、対応する循環路を開閉する複数のバルブと、前記複数のバルブそれぞれの開閉を制御するバルブ制御部とを備えたループ型ヒートパイプ；
液相の冷媒を気化させる冷媒蒸発部；
気相の冷媒の熱を放出させて該冷媒を凝縮させる冷媒凝縮部；
前記冷媒凝縮部で凝縮した冷媒を前記冷媒蒸発部に運ぶ冷媒運搬部；
冷媒蒸発部で液相の前記冷媒が気化する際に該冷媒が気化熱を吸収することを利用して冷熱を生成し、その生成した冷熱を前記被冷却体に供給する冷熱供給部；
前記ループ型ヒートパイプの前記複数の凝縮部それぞれに対応して設けられ、対応する凝縮部を収容するとともに、該凝縮部からの熱の供給時に気相の前記冷媒を分離し該凝縮部からの熱の供給停止時に気相の前記冷媒を吸着させる吸着部材を収容した複数の収容部と、
前記複数の収容部それぞれに対応して設けられ、冷媒蒸発部で気化した冷媒を、対応する凝縮部を経由して前記冷媒凝縮部まで移動させる複数の冷媒移動路；
前記複数の冷媒移動路それぞれに対応して設けられ、前記冷媒蒸発部から、その対応する冷媒移動路上の凝縮部までの冷媒移動路を開閉する複数の第１冷媒用バルブ；
前記複数の冷媒移動路それぞれに対応して設けられ、その対応する冷媒移動路上の凝縮部から前記冷媒凝縮部までの冷媒移動路を開閉する複数の第２冷媒用バルブ；および
前記複数の凝縮部のうち作動流体の凝縮が行われた凝縮部については該凝縮部と対応する第１冷媒用バルブを閉鎖して該凝縮部と対応する第２冷媒用バルブを開放し、前記複数の凝縮部のうち作動流体の凝縮が行われなかった凝縮部については該凝縮部と対応する第１冷媒用バルブを開放して該凝縮部と対応する第２冷媒用バルブを閉鎖する冷媒用バルブ開閉部；
を備えたことを特徴とする冷却システム。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】従来のループ型ヒートパイプ１０００の構成を表した模式構成図である。
【図２】コンピュータの具体的な実施形態であるノート型コンピュータ１００の外観斜視図である。
【図３】コンピュータの具体的な実施形態であるノート型コンピュータ１００のハードウェア構成図である。
【図４】図２および図３のノート型コンピュータ１００に備えられている熱輸送機構を表した図である。
【図５】図４に示す熱輸送機構により、ＣＰＵから熱の輸送が行われる様子を模式的に表した図である。
【図６】図４に示す熱輸送機構により、ＣＰＵから熱の輸送が行われる様子を模式的に表した図である。
【図７】図４に示す熱輸送機構により、ＣＰＵから熱の輸送が行われる様子を模式的に表した図である。
【図８】冷却システムの具体的な実施形態の構成図である。
【図９】図８の冷却装置の構成と動作を表した図である。
【図１０】図８の冷却装置の構成と動作を表した図である。
【図１１】さらに別の冷却システムの具体的な実施形態の構成図である。
【符号の説明】
【００９３】
１，１’，  蒸発部
２ａ，２ａ’  第１移動管
２０ａ，２０ａ’  第１バルブ
２ｂ，２ｂ’  第２移動管
２０ｂ，２０ｂ’  第２バルブ
２１ａ  ヒートシンク
２１ｂ  放熱板
２１０ｂ  温度センサ
２１０ａ’，２１０ｂ’  吸着量検出部
２２ａ，２２’  ファン
３  ウィック
４  フィン
６，６’  バルブ制御装置
１０  作動流体
１００  ノート型コンピュータ
１００’  大型計算機
１１０  本体部
１１１  ＦＤ装填口
１１２  光ディスク装填口
１２０  画像表示装置
１２１  表示画面
１３０  キーボード
１４０  マウス
１２００  バス
２１１，２１１’  ＣＰＵ
２１１０  発熱量検出部
２１１１  制御基板
２１２，２１２’  主メモリ
２１３，２１３’  ハードディスク装置
２１４  ＦＤドライブ
２１４０  ＦＤ
２１５  光ディスクドライブ
２１５０  光ディスク
２１６  入出力インタフェース
２１７’  電源装置
３００  冷却装置
３０１  Ｈ２Ｏ蒸発部
３０１２  給水管
３０１３，３０３３  切替制御部
３０１３ａ，３０１３ｂ，３０３３ａ，３０３３ｂ  水蒸気バルブ
３０２２ａ，３０２２ｂ，３０３２  冷水管
３０２  水蒸気移動管
３０２ａ  第１収容部
３０２ｂ  第２収容部
３０３  Ｈ２Ｏ凝縮部
３０４  送風部
３０５  ポンプ
３０５０  水移動管
３１００  吸着剤
１０００  ループ型ヒートパイプ
１００１  蒸発部
１００２  移動管
１００３  ウィック
１００４  フィン
１００５  凝縮部
【図１】
2010002084.tif 000003
【図２】
2010002084.tif 000004
【図３】
2010002084.tif 000005
【図４】
2010002084.tif 000006
【図５】
2010002084.tif 000007
【図６】
2010002084.tif 000008
【図７】
2010002084.tif 000009
【図８】
2010002084.tif 000010
【図９】
2010002084.tif 000011
【図１０】
2010002084.tif 000012
【図１１】
2010002084.tif 000013