(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体である電子部品を冷却液によって冷却する電子機器冷却装置であって、
前記電子機器冷却装置は、
前記冷却液に前記発熱体である電子部品の発生熱を吸熱する冷却モジュールと、
前記冷却モジュールの冷却液の吐液口と吸液口との間に接続され、冷却液の吸熱を気中に放熱して冷却液を冷却する熱交換器と、
前記冷却モジュールと前記熱交換器との間を冷却液が循環するように接続する冷却液循環流路と、を有し、
前記冷却モジュールは、第１のモジュールケーシングと第２のモジュールケーシングとによって一体的に形成されたモジュールケーシングによって構成され、
前記第２のモジュールケーシングには、前記発熱体である電子部品と熱的に接触する熱伝導部があり、前記モジュールケーシング内には、前記熱伝導部側に複数の羽根が突起した形状を有する遠心ポンプと、該遠心ポンプを駆動する回転駆動部を包含し、該遠心ポンプは前記回転駆動部よりも前記熱伝導部に近接させて設けられ、前記モジュールケーシングの側部には、前記冷却液の吸液口と吐液口とを有し、
前記冷却液の吸液口から前記冷却モジュールの央部に吸液する吸液流路と前記冷却モジュールの央部から前記冷却液の吐液口へ吐液するための吐液流路とを前記回転駆動部と前記熱伝導部との間に配置して前記回転駆動部と冷媒液の流路を分離することにより、前記回転駆動部が前記遠心ポンプよりも前記熱伝導部の熱を受けにくい位置に配置し、
前記吸液流路と吐液流路とを通流する冷媒液を前記発熱体である電子部品と熱的に接触する熱伝導部の内部壁面のピン状のフィンに衝突させて吸熱させる構成とした
ことを特徴とする電子機器冷却装置。
【請求項２】
発熱体である電子部品を冷却液によって冷却する電子機器冷却装置のポンプ一体型の冷却モジュールであって、
前記冷却モジュールは、第１のモジュールケーシングと第２のモジュールケーシングとによって一体的に形成されたモジュールケーシングによって構成され、
前記第２のモジュールケーシングには、前記発熱体である電子部品と熱的に接触する熱伝導部があり、前記モジュールケーシング内には、前記熱伝導部側に複数の羽根が突起した形状を有する遠心ポンプと、該遠心ポンプを駆動する回転駆動部を包含し、該遠心ポンプは前記回転駆動部よりも前記熱伝導部に近接させて設けられ、前記モジュールケーシングの側部には、前記冷却液の吸液口と吐液口とを有し、
前記冷却液の吸液口から前記冷却モジュールの央部に吸液する吸液流路と前記冷却モジュールの央部から前記冷却液の吐液口へ吐液するための吐液流路とを前記回転駆動部と前記熱伝導部との間に配置して前記回転駆動部と冷媒液の流路を分離することにより、前記回転駆動部が前記遠心ポンプよりも前記熱伝導部の熱を受けにくい位置に配置し、
前記吸液流路と吐液流路とを通流する冷媒液を前記発熱体である電子部品と熱的に接触する熱伝導部の内部壁面のピン状のフィンに衝突させて吸熱させる構成とした
ことを特徴とする電子機器冷却装置のポンプ一体型冷却モジュール。
【請求項３】
発熱体である電子部品を冷却液によって冷却する電子機器冷却装置であって、
前記電子機器冷却装置は、
前記冷却液に前記発熱体である電子部品の発生熱を吸熱する冷却モジュールと、
前記冷却モジュールの冷却液の吐液口と吸液口との間に接続され、冷却液の吸熱を気中に放熱して冷却液を冷却する熱交換器と、
前記冷却モジュールと前記熱交換器との間を冷却液が循環するように接続する冷却液循環流路と、を有し、
前記冷却モジュールは、第１のモジュールケーシングと第２のモジュールケーシングとによって一体的に形成されたモジュールケーシングによって構成され、
前記第２のモジュールケーシングには、前記発熱体である電子部品と熱的に接触する熱伝導部があり、前記モジュールケーシング内には、前記熱伝導部側に複数の羽根が突起した形状を有し回転駆動される羽根車と、前記羽根車に連結したローターと、前記ローターとともにモータを構成するステーターとを包含し、前記羽根車は前記ステーターよりも前記熱伝導部に近接させて設けられ、
前記モジュールケーシングの側部には、前記冷却液の吸液口と吐液口とを有し、
前記冷却液の吸液口から前記冷却モジュールの央部に吸液する吸液流路と前記冷却モジュールの央部から前記冷却液の吐液口へ吐液するための吐液流路とを、前記ステーターと前記熱伝導部との間に配置して前記ステーターと冷媒液の流路を分離することにより、前記ステーターが前記羽根車よりも前記熱伝導部の熱を受けにくい位置に配置した
ことを特徴とする電子機器冷却装置。
【請求項４】
発熱体である電子部品を冷却液によって冷却する電子機器冷却装置のポンプ一体型の冷却モジュールであって、
前記冷却モジュールは、第１のモジュールケーシングと第２のモジュールケーシングとによって一体的に形成されたモジュールケーシングによって構成され、
前記第２のモジュールケーシングには、前記発熱体である電子部品と熱的に接触する熱伝導部があり、前記モジュールケーシング内には、前記熱伝導部側に複数の羽根が突起した形状を有し回転駆動される羽根車と、前記羽根車に連結したローターと、前記ローターとともにモータを構成するステーターとを包含し、前記羽根車は前記ステーターよりも前記熱伝導部に近接させて設けられ、
前記モジュールケーシングの側部には、前記冷却液の吸液口と吐液口とを有し、
前記冷却液の吸液口から前記冷却モジュールの央部に吸液する吸液流路と前記冷却モジュールの央部から前記冷却液の吐液口へ吐液するための吐液流路とを、前記ステーターと前記熱伝導部との間に配置して前記ステーターと冷媒液の流路を分離することにより、前記ステーターが前記羽根車よりも前記熱伝導部の熱を受けにくい位置に配置した
ことを特徴とする電子機器冷却装置のポンプ一体型冷却モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板上に搭載されたＣＰＵ等の発熱電子部品を冷却するために液体冷却を用いた電子機器冷却装置のポンプ一体型冷却モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータやサーバ等に用いられるデバイスや集積回路、特にＣＰＵは集積度が高まり、高速化しているが、それに伴い高発熱化を余儀なくされている。
【０００３】
現在、ＣＰＵの冷却は、ＣＰＵにヒートシンクに固定し、それにファンを取り付け、その冷却風をヒートシンクに吹き付けることにより強制冷却する方式が主流である。しかし、この直接強制空冷方式では、電子機器装置内に冷却用スペースがあまり取れないことが多く、冷却性能の限界は低くなりがちである。
【０００４】
これに対し、液冷方式では、熱交換器を自由な位置に設けられ、その大きさにも制約が少ないため、空冷方式に比べ冷却限界が高い。そのため、近年、電子機器のＣＰＵ等の冷却に液冷方式の適用が試みられてきている。
【０００５】
こうした状況下で、ＣＰＵ等の電子部品の発熱体の熱を液冷方式により冷却する従来技術としては、特開２００１−３２０１８７号公報が知られている。この従来技術においては、冷却用液体を循環するポンプ駆動と、液体−空気熱交換器に取り付けられたファン駆動とを単一のモータを動力源とし、省スペース化を可能としている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３２０１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術の構造において、熱伝導体にポンプを埋設するためには、熱伝導体に埋設のための加工が必要になる。また、熱伝導体内に施した冷却液流路とポンプとを繋ぐ細かい流路を作製しなくてはならない。
【０００８】
つまり、熱伝導体をポンプに埋設させるためには熱伝導体にこれらの加工が必要となり、複雑な構成となってしまう。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、作製容易で、しかも電子機器装置への組み込み容易な簡単な構成で、メインテナンス（故障時の部品交換等）性の高い冷却モジュールを用いた電子機器冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、発熱体である電子部品に熱的に接触する熱伝導部を有し、該熱伝導部の被冷却面に近接させて複数の流路を有する羽根車を同一ケーシング内に内蔵し、該羽根車を回転駆動源によって回転させることによって前記羽根車の複数の流路の旋回運動によって吸液側の流路から吐液側の流路へと冷却用液体を循環させて前記被冷却面を冷却する冷却モジュールを備えたことを特徴とする電子機器冷却装置である。
【００１１】
また、本発明は、前記電子機器冷却装置における前記冷却モジュールの被冷却面において、フィンを設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記電子機器冷却装置における前記冷却モジュールの羽根車において、前記被冷却面側を冷却用液体が抜けるように開放面としたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記電子機器冷却装置における前記冷却モジュールにおけるケーシングを熱伝導性の高い材料とし、必要に応じてフィンを設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記電子機器冷却装置における前記冷却モジュールにおいて、羽根車を回転駆動する駆動部モータ（回転駆動源）のステーターや制御回路基板等、液体に濡れることで故障、劣化する部品を冷却用液体に濡れないように液体遮断材料により囲ったことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記電子機器冷却装置における前記冷却モジュールにおいて、羽根車を回転駆動する駆動部モータ（回転駆動源）のステーターや制御回路基板等、熱に弱い部品を熱防護材料で囲ったことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記電子機器冷却装置における前記冷却モジュールにおいて、被冷却面から遠い側の冷却液流路から低温冷却液を吸液し、被冷却面から近い側の冷却液流路から高温冷却液を吐液することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記電子機器冷却装置における前記冷却モジュールにおいて、前記羽根車の形状を遠心式としたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、前記電子機器冷却装置における前記冷却モジュールにおいて、前記羽根車の形状を軸流式としたことを特徴とする。
【００１９】
以上説明した構成によれば、電子機器冷却装置の省スペース化、組み立て性の向上が実現できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、液体冷却システム（電子機器冷却装置）において、ポンプ部と熱伝導部の機能を兼ね備えた冷却モジュールが実現でき、液体冷却装置の組み立て性、メインテナンス（故障時の部品交換等）性が向上するとともに低コスト化を図ることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る電子機器冷却装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る冷却モジュールの基本的概念である第１の実施例を示した正面部分断面図である。
【図３】図２に示す羽根車の側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’断面図である。
【図５】第１の実施例における羽根車と熱伝導部の被冷却面との関係を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る冷却モジュールの第２の実施例を示した羽根車と熱伝導部の被冷却面に設けたフィンとの関係を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る冷却モジュールの第３の実施例を示した羽根車と熱伝導部の被冷却面に設けたフィンとの関係を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る冷却モジュールの第４の実施例を示した羽根車と熱伝導部の被冷却面との関係を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る冷却モジュールの第５の実施例を示した羽根車と熱伝導部の被冷却面に設けたフィンとの関係を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る冷却モジュールの第６の実施例を示した羽根車と熱伝導部の被冷却面に設けたフィンとの関係を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る冷却モジュールの第７の実施例を示した正面部分断面図である。
【図１２】本発明に係る冷却モジュールの第８の実施例を示した正面部分断面図である。
【図１３】本発明に係る冷却モジュールの第９の実施例を示した正面部分断面図である。
【図１４】本発明に係る冷却モジュールの第１０の実施例を示した正面部分断面図である。
【図１５】本発明に係る冷却モジュールの第１１の実施例を示した正面部分断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る電子機器冷却装置の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２３】
図１には、本発明に係る電子機器冷却装置の全体概略構成を示す。冷却液は、本発明に係る冷却液循環用ポンプ１と熱伝導部２を同一ケーシング内に内蔵一体化し、その両方の機能を兼ね備えた冷却モジュール１０から、図１に示すような冷却液の向きに従い流れ、冷却システム内を循環するように構成される。その際、冷却液は、熱伝導部２においてＣＰＵ等の電気部品３の熱を吸熱し、冷却液循環流路８を通って、リザーブタンク４を経由して液体−空気熱交換器５に輸送され、そこで放熱され、再び冷却モジュール１０の熱伝導部２に還流され、ＣＰＵ等の電子部品３の熱を吸熱する。冷却液はこのループを繰り返し冷却を行う。
【００２４】
このとき、液体−空気熱交換器５は、例えば、金属製の冷却管５（ａ）で形成されており、それに冷却ファン６による冷却風を吹き付けることで電子部品３の熱を放熱している。
【００２５】
以上説明したように本発明に係る液冷方式は、直接空冷方式よりも実装レイアウトに自由度が高いため、熱交換器を比較的大きくでき、冷却限界を高くすることが可能となる。
【００２６】
次に、本発明に係る作製容易で、電子機器装置への組み込み容易で、メインテナンス（故障時の部品交換等）性の高い冷却モジュール１０を用いた電子機器冷却装置について具体的に説明する。
【００２７】
まず、本発明に係る冷却モジュール１０の基本概念を示す第１の実施例について、図２、図３、図４および図５を用いて説明する。冷却モジュール１０の基本概念は、冷却液循環用ポンプ１と熱伝導部２を同一ケーシング２１、１１内に内蔵一体化し、その両方の機能を兼ね備えて構成される。即ち、冷却モジュール１０は、回路基板４０に実装されたＣＰＵ等の電子部品３を冷却する下部モジュールケーシング２１と、該下部モジュールケーシング２１に対してゴムパッキン１６等で封止してはめ込み式の構造からなる上部モジュールケーシング１１とで構成される。
【００２８】
図２に示すように、下部モジュールケーシング２１ａは、電子部品３に熱的に接触して薄板状の熱伝導部２となる底部を有し、該底部の被冷却面２４に近接して、回転軸１８ａの軸心方向を上記被冷却面２４にほぼ垂直に向けて回転駆動される羽根車２０ａ又は２０ｂを設け、低温冷却液を吸液口２６から羽根車２０ａ又は２０ｂの吸液口２２へと吸液する流路と高温冷却液を羽根車２０ａ又は２０ｂの吐液口２３から吐液口２８へと吐き出す流路とを設けて構成される。即ち、旋回運動する羽根車２０ａ又は２０ｂの底面を、熱伝導部２の被冷却面２４に近接させて設けて構成する。上記羽根車２０ａ又は２０ｂは、例えば、中心部に設けた吸液口２２から周縁部に設けた吐液口２３へと複数の渦巻状または螺旋状の流路２９を形成して構成される。更に、上記羽根車２０ａ又は２０ｂは、図２に示す正面断面図において、上端が上部モジュールケーシング１１ａに設けられた軸受１７に回転自在に支持され、下端および中間において下部モジュールケーシング２１ａに設けられた軸受１７に回転自在に支持された回転軸１８ａの下端部に固定される。該回転軸１８ａの上端部には、モータを構成するローター１４が取り付けられる。
【００２９】
上部モジュールケーシング１１ａは、モータを構成するステーター１３を埋め込み、その上にモータを駆動制御する制御回路基板１５を設け、これらを蓋するモジュール蓋１９を取り付けて構成される。
【００３０】
なお、図２に示す構成が平面断面図の場合、上下関係が左右関係となる。
【００３１】
羽根車２０ａ又は２０ｂの回転駆動機構は、モータ式の駆動となっており、主にステーター１３と、内側に磁石１２を設置したローター１４と、回転軸１８ａから構成される。ローター１４と羽根車２０ａ又は２０ｂとは回転軸１８ａで連結され、ローター１４がステーター１３によって回転駆動されることで羽根車２０ａ又は２０ｂも回転する仕組みになっている。
【００３２】
回転軸１８には、回転できるように、軸両端と軸の真中付近とに３つの軸受１７が設けられている。ここでは、軸受１７を３つ設けているが、軸受け１７は回転が安定するように、軸の両端、あるいは、両端と真中付近など最適な組み合わせにするとよい。
【００３３】
冷却液は、羽根車２０ａ又は２０ｂの回転により、ＣＰＵ等の電子部品３に熱的に接触する薄板状の熱伝導部２の被冷却面２４から遠い側に設けられた低温冷却液吸液口２６より冷却液の流れの向き２７に羽根車の吸液口２２へと吸液され、モータ式で回転駆動される羽根車２０ａ又は２０ｂの回転による冷却液流により被冷却面２４を介してＣＰＵ等の電子部品３を冷却し、被冷却面２４から近い側に設けられた高温冷却液吐液口２８より吐液される。
【００３４】
図３には底付き羽根車２０ａの側面を示し、そのＡ−Ａ’断面図を図４に示し、底付き羽根車２０ａの斜視図を図５に示した。これらの図から明らかなように、羽根車２０ａは遠心式の羽根車を用いている。
【００３５】
次に、冷却液が底付き羽根車２０ａをどのように流れるかを図３〜図５を用いて簡単に説明する。
【００３６】
冷却モジュール１０の低温冷却液吸液口２６より吸液された冷却液は、矢印３０の向きに回転駆動される羽根車２０ａの吸液口２２より羽根車２０ａ内に吸液され、図４に示すような複数の渦巻状または螺旋状の流路２９を通って流れの向き３１に従って羽根車２０ａの吐液口２３より吐き出され、冷却モジュール１０の高温冷却液吐液口２８よりモジュール１０の外へ出ていく。
【００３７】
ところで、ＣＰＵ等の電子部品３を羽根車２０ａにより冷却する仕組みは、図５に示すように構成される。即ち、底付き羽根車２０ａは、できるだけ被冷却面２４の近傍で回転させている。底付き羽根車２０ａの旋回運動により、羽根車２０ａの底面と被冷却面２４のごく狭い隙間は攪拌されるため、電子部品３からの熱により被冷却面２４に生じた温度境界層を剥ぎ取ることができる。この攪拌作用により被冷却面２４から羽根車２０ａへの熱伝導が促進され、冷却効果を得ることができる。
【００３８】
また、羽根車２０ａはアルミニウムのような熱伝導性の高い材料により製作している。そのため、電子部品３に接触した熱伝導体２の被冷却面２４から、高熱伝導性材料でできた羽根車２０ａに熱が伝わり、羽根車２０ａはヒートシンク（冷熱源）として作用することになる。このように、ＣＰＵ等の電子部品３からの熱により暖まった羽根車２０ａは、羽根車２０ａ内の渦巻き状または螺旋状の流路２９を通過する冷却液により冷やされることになる。当然ながら、下部モジュールケーシング２１ａの一部である熱伝導体２の被冷却面２４も、熱伝導性の高い金属材料により製作する必要がある。
【００３９】
次に、冷却モジュール１０の上部について説明する。即ち、本基本的概念では、駆動部であるステーター１３や制御回路基板１５等の熱に弱い部品を、羽根車２０ａ又は２０ｂの吸液口２２より上部である上部ケーシング１１ａに設けて構成する。これにより、上記熱に弱い部品１３、１５は、ＣＰＵ等の電子部品３、あるいは、電子部品３の熱を吸熱し、高温になった冷却液の熱を受けにくい構造となっている。
【００４０】
更に、低温冷却液吸液口２６よりも上部に設けられたステーター１３と制御回路基板１５等の液体に濡れると故障する部品は、上部ケーシング１１ａ内に埋め込むことにより冷却液から遮断し、冷却液に濡れないような構造となっている。また、上記上部ケーシング１１ａをセラミック等の断熱性材料により作製することで、ステーター１３や制御基板１５等の熱に弱い部品を熱から守ることができる。
【００４１】
以上説明したように、本発明に係る冷却モジュールの基本的概念を示す第１の実施例によれば、下部モジュールケーシング２１ａと上部モジュールケーシング１１ａは、はめ込み式の構造としているため、組み立て容易であり、その隙間部分は、ゴムパッキン１６などにより冷却液を封止した構成となっている。
【００４２】
また、本発明に係る冷却モジュールの基本的概念を示す第１の実施例によれば、実装エリアが一箇所で済ませることが可能となる。
【００４３】
また、本発明に係る冷却モジュールの基本的概念を示す第１の実施例によれば、冷却液循環用ポンプ１と熱伝導部２の機能を併せ持つ単一の冷却モジュールとしているため、ポンプ１と熱伝導部２を別々に作製した場合よりも作製に必要な部品点数を減らすことができ、低コスト化を図ることができる。特に、本発明に係る冷却モジュールを用いることで２箇所の繋ぎ部分でよくなり、繋ぎに必要な継ぎ手等の部品点数も削減することが可能となる。
【００４４】
また、本発明に係る冷却モジュールにおいて、下部ケーシング２１ａと上部ケーシング１１ａとを金属で作製することで、冷却モジュール内部に発生する冷却液蒸気による内圧にも十分耐え得る高い耐圧性を持たせることが可能となる。
【００４５】
次に、本発明に係る冷却モジュールの第２の実施例について、図６を用いて説明する。第２の実施例において、基本的概念を示す第１の実施例と相違する点は、被冷却面２４の表面において、底付き羽根車２０ａ外周方向位置にピンフィン２５を設けたことにある。
【００４６】
このように第２の実施例によれば、羽根車２０ａからその円周方向に吐き出される冷却液をピンフィン２５に吹き付けることができ、基本的概念で述べた効果に加え、更なる冷却効果を得ることができる。また、羽根車２０ａの円周方向に吐き出される冷却液が吹き付けられるピンフィン２５の高さを高くするとなおその冷却効果を高めることができる。
【００４７】
次に、本発明に係る冷却モジュールの第３の実施例について、図７を用いて説明する。第３の実施例において、第２の実施例と相違する点は、羽根車２０ａと被冷却面２４との間に隙間を設け、該隙間部を含めて被冷却面２４の表面にピンフィン２５を設けたものである。
【００４８】
このように第３の実施例によれば、ピンフィン２５を設けた被冷却面２４は、羽根車２０の旋回運動により冷却液との熱伝導が促進され、効率よく冷却することが可能となる。また、第３の実施例によれば、第２の実施例と同様に、羽根車２０ａの外周方向に吐き出される冷却液が吹き付けられるピンフィン２５の高さを高くするとなおその冷却効果を高めることができる。
【００４９】
次に、本発明に係る冷却モジュールの第４の実施例について、図８を用いて説明する。上記第１〜第３の実施例では、羽根車２０ａを遠心式とし羽根車２０ａの底面は閉じた面となっている。そのため、羽根車２０ａの吸液口２２より吸液された冷却液は、直接被冷却面２４に当たらないことになる。
【００５０】
そこで、第４の実施例は、羽根車２０ｂの形状以外は、第１の実施例と同じ構成である。第４の実施例の底無し羽根車２０ｂは、第１の実施例のそれの底面を取り除き、底面を開放面としたものである。
【００５１】
これにより、羽根車２０ｂの吸液口２２から吸液された低温冷却液は、図８に示すような渦巻状または螺旋状の流路２９に沿って流れる際、被冷却面２４を直接冷やしながら遠心方向に吐き出されていくことになる。
【００５２】
ここでは、底無し羽根車２０ｂの羽根の形状を揚程を稼ぐため遠心式にしているが、揚程が十分稼げるようであれば軸流式、あるいは斜流式の羽根であってもよい。底無し羽根車２０ｂの羽根の形状を軸流式、あるいは斜流式とすることで、吸液口２２から吸液された冷却液を被冷却面２４に衝突させつつ、遠心方向に流すことができる。これにより、被冷却面２４を衝突噴流により冷却することができ更なる効率良い冷却が可能となる。なお、羽根車が軸流式あるいは斜流式の場合、流路は羽根の間に形成されることになる。
【００５３】
次に、本発明に係る冷却モジュールの第５の実施例について、図９を用いて説明する。第５の実施例において、第４の実施例と相違する点は、第２の実施例と同様に、被冷却面２４の表面において、底無し羽根車２０ｂ外周方向位置にピンフィン２５を設けたことにある。このように第５の実施例によれば、底無し羽根車２０ｂからその円周方向に吐き出される冷却液を、ピンフィン２５に吹き付けることができ、第４の実施例で述べた効果に加え、更なる冷却効果を得ることができる。また、ピンフィン２５の高さを高くするとなおその冷却効果を高めることができる。
【００５４】
次に、本発明に係る冷却モジュールの第６の実施例について、図１０を用いて説明する。第６の実施例において、第４の実施例と相違する点は、第３の実施例と同様に、底無し羽根車２０ｂと被冷却面２４との間に隙間を設け、該隙間部も含めて被冷却面２４の表面にピンフィン２５を設けたことにある。
【００５５】
このピンフィン２５を設けた被冷却面２４は、羽根車２０ｂの旋回運動により、冷却液との熱伝導が促進され、効率よく冷却することが可能となる。また、第５の実施例と同様に、羽根車２０ｂの円周方向に吐き出される冷却液が、ピンフィン２５に吹き付けられるようにピンフィン２５の高さを高くすることによってなおその冷却効果を高めることができる。
【００５６】
また、ここでも、第４の実施例と同様に、羽根車２０ｂの羽根の形状は揚程を稼ぐため遠心式としているが、揚程が十分であれば、軸流式、あるいは斜流式の羽根としてもよい。
【００５７】
なお、前記実施例において、被冷却面２４に設けたフィンの形状をピンフィンとしているが、その形状は著しい流動損失とならない形状であれば特にどんな形状であってもよい。
【００５８】
次に、本発明に係る冷却モジュールの第７の実施例について、図１１を用いて説明する。第１〜第６の実施例では、羽根車２０ａ又は２０ｂとその上部に配置されたローター１４とを軸１８ａにより連結した構成になっていた。即ち、羽根車２０ａ又は２０ｂは、ローター１４の回転に連動して回転する機構となっている。そのため、軸１８ａが回転軸となって回転する構成となっている。
【００５９】
第７の実施例は、軸１８ｂを固定軸とした機構である。即ち、第７の実施例において、第１〜第６の実施例との相違点は、ローター１４をステーター１３の内側に設け、ローター１４と羽根車２０ａ又は２０ｂを連結した構成とした点である。この構成によれば、軸１８ｂを固定軸とし、ローター１４とそれに連結された羽根車２０ａ又は２０ｂを回転させることが可能となる。更に、軸１８ｂと回転体であるローター１４および羽根車２０ａ又は２０ｂの間には、軸受１７を設けているので、羽根車２０ａ又は２０ｂはモータ駆動による偏心のないスムーズな回転運動が可能となる。
【００６０】
次に、本発明に係る冷却モジュールの第８の実施例について、図１２を用いて説明する。上記第１〜第７の実施例では、羽根車２０ａ又は２０ｂの駆動部であるステーター１３、ローター１４、制御回路基板１５等が、羽根車２０ａ又は２０ｂの上部に配置されるため、冷却モジュール１０の全体の厚みが、羽根車２０ａ又は２０ｂと、ステーター１３と、制御回路基板１５等を加えた厚みになってしまう。
【００６１】
そこで、第８の実施例は、本発明に係る冷却モジュール１０の薄型化を可能としたものである。図１２に示すように、冷却モジュール１０は、ステーター１３及び制御回路基板１５を被冷却面２４に固定された固定軸１８ｃの周囲に配置し、その外周に、内側に磁石１２を取り付けた羽根車２０ｃを配置し、羽根車２０ｃの外周から吐き出される高温冷却液を吐液口２８へと流す流路を形成した下部モジュールケーシング２１ｂと、該下部モジュールケーシング２１ｂにはめ込まれる上部モジュールケーシング１１ｂとによって構成される。上記下部モジュールケーシング２１ｂにおいて、内側に磁石１２を取り付けた羽根車２０ｃは、モータとしてのローターの役割も兼ねる。なお、羽根車２０ｃの構成は、上述した羽根車２０ａ又は２０ｂと同様に構成することが可能である。即ち、羽根車２０ｃは、上部中央部に吸液口２２を設け、下部外周に吐液口２３を設け、この吸液口２２と吐液口２３との間を例えば渦巻状または螺旋状の流路２９で繋げて構成される。
【００６２】
更に、上部モジュールケーシング１１ｂには、羽根車２０ｃの中央上部が入り込む台形の穴が形成され、そして吸液口２６から羽根車２０ｃの吸液口２２へ低温冷却液を流す流路を形成している。
【００６３】
これにより、ステーター１３及び制御回路基板１５等は、羽根車２０ｃの中心部へ収めることができ、冷却モジュール１０として薄型化が可能である。
【００６４】
羽根車２０ｃには軸受１７が設けられているため、羽根車２０ｃは固定軸１８ｃに対して偏心のないスムーズな回転運動が可能となる。
【００６５】
また、ステータ１３及び制御回路基板１５等は、液体遮断板３５により囲うことで液体が接触しない構成となっている。
【００６６】
さらに、制御回路基板１５は、ＣＰＵ等の電子部品３あるいは電子部品３により熱せられた冷却液の熱から守るために、冷却液遮断板３５内のステータ１３の上部へ配置してもよい。
【００６７】
次に、本発明に係る冷却モジュールの第９の実施例について、図１３を用いて説明する。この第９の実施例は、第８の実施例と基本的に同じ配置構成で、ステーター１３と制御回路基板１５を冷却モジュールの天板側（上部モジュールケーシング１１ｂ）に配置したものである。そのため、羽根車２０ｄとしては、磁石１２を取り付け、ステーター１３が入り込む穴が上側に形成されることになる。このように、第９の実施例は、第８の実施例と違い、ステーター１３や制御回路基板１５は、被冷却面２４から遠い冷却モジュール天板側１１ｂに配置されているため、ＣＰＵ等の電子部品３の熱、あるいは電子部品３に熱せられた近傍の高温の冷却水の熱の影響を受けにくい構成となっている。そのため、熱に弱いステーター１３や制御回路基板１５は熱劣化しにくく、長寿命化が可能である。
【００６８】
次に、本発明に係る冷却モジュールの第１０の実施例について、図１４を用いて説明する。第１０の実施例は、第７の実施例において、低温冷却液を吸液口２６から羽根車２０ｅの吸液口２２へと流す流路を上部モジュールケーシング１１ｃに形成し、羽根車２０ｅの上部外側に磁石１２を設け、その外周にステーター１３を設けることによって、冷却モジュールの薄型化を可能にしたものである。
【００６９】
即ち、図１４に示すように、羽根車２０ｅの上部外側に磁石１２を設け、その外周にステーター１３を設けることにより、羽根車２０ｅがローターの役割を兼ねるため、第７の実施例のように羽根車２０ａ又は２０ｂの上部にローター１４を設ける必要がなく、その厚みの分だけ冷却モジュールを薄くできる。
【００７０】
また、この第１０の実施例でも、第８〜第９の実施例と同様に、ステーター１３や制御回路基板１５等の液体接触により故障する部品は、液体遮断板３５により囲うことで液体と接触しない構成としている。
【００７１】
次に、本発明に係る冷却モジュールの第１１の実施例について、図１５を用いて説明する。第１１の実施例は、上記実施例の冷却モジュールケーシング２１、１１の側面にフィン３６ａを取り付け、更に冷却モジュール蓋１９上にフィン３６ｂおよびファン３７を取り付けたものである。このように第１１の実施例において、これら冷却モジュールケーシング２１、１１は、冷却モジュール自体の放熱をよくするためにアルミニュウムのような高熱伝導性材料により作製している。このとき、フィン３６ａ、３６ｂはケーシング２１、１１に取り付けてもよいし、ケーシング自体２１、１１をフィン形状に作製してもよい。このように、第１１の実施例によれば、フィン３６によって放熱面積を増加したことにより、冷却モジュール１０自身の放熱をよくすることができる。また、図１５に示すようにフィン３６ｂにファン３７を取り付け、その風を吹きつけることで、更に冷却モジュール１０自身の放熱をよくすることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１：冷却液循環用ポンプ、２：熱伝導部、３：ＣＰＵ等の電子部品、４：リザーブタンク
、５：液体−空気熱交換器、５（ａ）：冷却管、６：冷却ファン、８：冷却液循環流路、
１０：冷却モジュール、１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ：上部モジュールケーシング、１
２：磁石、１３：固定子（ステーター）、１４：回転子（ローター）、１５：制御回路基
板、１６：ゴムパッキン、１７：軸受、１８ａ：回転軸、１８ｂ、１８ｃ：固定軸、１９
：モジュール蓋、２０、２０ａ、２０ｂ：羽根車、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ：下部
モジュールケーシング、２２：羽根車の吸液口、２３：羽根車の吐液口、２４：被冷却面
、２５：フィン、２６：低温冷却液吸液口、２８：高温冷却液吐液口、２９：羽根車の流
路、３５：液体遮断板、４０：回路基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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