(57)【要約】      （修正有）【課題】圧送ポンプ及び空冷ファンの駆動効率を向上させ、冷却装置の小型化を図ると共に駆動音を小さくする。【解決手段】空冷ファン１５付きのラジエータ２５と、電子部品用ヒートシンクと強制循環用圧送ポンプ１８付きの冷却液タンク１４とは、冷却液循環用流路１３上に配置する。冷却液タンク１４とラジエータ２５の間にはポンプ・ファン駆動ユニット２７を設け、空冷ファン１５及び圧送ポンプ１８は単一の駆動モータ２０に駆動可能に連結する。又、圧送ポンプ１８は、冷却液タンク１４内に回転自在に収容されたマグネットロータ部１９と、駆動モータ２０の出力軸２１の端部に固設したロータ駆動部２２とを有し、ロータ駆動部２２でマグネットロータ部１９を磁気的に回転駆動する。【選択図】図２
2006196714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧送ポンプと、空冷ファン付きラジエータと、電子部品用ヒートシンクとを、冷却液循環経路上に配置して成る電子部品冷却装置において、前記圧送ポンプの駆動源と、前記ラジエータの空冷ファンの駆動源とを単一の駆動モータにより形成したことを特徴とする電子部品冷却装置。
【請求項２】
上記空冷ファンは、上記駆動モータの出力軸の一端部に直結され、且つ、該出力軸の他端部に上記圧送ポンプが直結されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品冷却装置。
【請求項３】
上記圧送ポンプは、冷却液タンク内に回転自在に収容されたマグネットロータ部と、上記駆動モータの出力軸の端部に固設したロータ駆動部とを有し、該ロータ駆動部の回転によって前記マグネットロータ部が磁気的に回転駆動されることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品冷却装置。
【請求項４】
上記圧送ポンプは、冷却液タンク内に回転自在に収容された羽根部材を有し、該羽根部材の軸部が上記駆動モータの出力軸の端部に直結されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品冷却装置に関するものであり、特に、コンピュータ等の電子部品の水冷方式に適用して好適な電子部品冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器の部品、例えばパソコンのＣＰＵに用いられる水冷方式を採用した冷却装置においては、冷却液タンクの冷却液をラジエータ側に圧送するため、冷却液タンクの内部又は外部に圧送ポンプが設けたものがある。図４は、此種の電子部品冷却装置１の一例を示す全体構成図である。
【０００３】
図４において、２は空冷ファン３を備えたラジエータであり、４は圧送ポンプ５を備えた冷却液タンクである。該冷却液タンク４とラジエータ２とは流体流路６により接続されている。又、７は熱源たるＣＰＵ（電子部品）を冷却するための電子部品用ヒートシンクである。ヒートシンク７とラジエータ２は流体流路８により接続され、且つ、ヒートシンク７と冷却液タンク４は流体流路９により接続されている。
【０００４】
前記の構成において、冷却液タンク４内の冷却液Ｃは、圧送ポンプ５によりラジエータ２を経てヒートシンク７に供給された後に、冷却液タンク４に戻されて、再び前記同様に冷却液Ｃが循環供給される。この電子部品冷却装置１では、空冷ファン３と圧送ポンプ５は、それぞれ別々の駆動モータにより駆動されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−３０４０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の上記冷却装置１は、冷却液用圧送ポンプ５を駆動する駆動モータと、空冷ファン３を駆動する駆動モータとが互いに独立別個に設けられているので、電子部品冷却装置全体として、圧送ポンプ５及び空冷ファン３に対する駆動効率が悪いという問題がある。また、駆動モータはポンプ用とファン用の２台を必要とするため、２台の駆動モータを設置するための場所（スペース）が広くなって、小型化が図れないと共にコスト高を招き、加えて、各々の駆動モータから発生する騒音も大きくなる。
【０００６】
そこで、駆動モータによる圧送ポンプ及び空冷ファンの駆動効率を向上させると共に騒音を抑制し、且つ、電子部品冷却装置の小型化を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、圧送ポンプと、空冷ファン付きラジエータと、電子部品用ヒートシンクとを、冷却液循環経路上に配置して成る電子部品冷却装置において、前記圧送ポンプの駆動源と、前記ラジエータの空冷ファンの駆動源とを単一の駆動モータにより形成した電子部品冷却装置を提供する。
【０００８】
この構成によれば、前記空冷ファン及び圧送ポンプの駆動源が単一の駆動モータで構成されているので、１台の駆動モータにより前記空冷ファンと圧送ポンプが駆動される。即ち、空冷ファンによるラジエータに対する空冷作用と、圧送ポンプによる冷却液に対する強制循環作用とが１台の駆動モータの運転により行われる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記空冷ファンは、上記駆動モータの出力軸の一端部に直結され、且つ、該出力軸の他端部に上記圧送ポンプが直結されている請求項１記載の電子部品冷却装置を提供する。
【００１０】
この構成によれば、前記駆動モータの出力軸に空冷ファン及び圧送ポンプが直結されているので、出力軸の回転により空冷ファンと圧送ポンプの双方が同時に直接駆動され、空冷ファン及び圧送ポンプと出力軸との間にギアを設ける必要がない。
【００１１】
請求項３記載の発明は、上記圧送ポンプは、冷却液タンク内に回転自在に収容されたマグネットロータ部と、上記駆動モータの出力軸の端部に固設したロータ駆動部とを有し、該ロータ駆動部の回転によって前記マグネットロータ部が磁気的に回転駆動される請求項１又は２記載の電子部品冷却装置を提供する。
【００１２】
この構成によれば、前記ロータ駆動部が前記出力軸と一体に回転することにより、冷却液タンク内のマグネットロータ部が磁気的に回転駆動され、冷却液タンク内の冷却液がラジエータ側に圧送される。
【００１３】
請求項４記載の発明は、上記圧送ポンプは、冷却液タンク内に回転自在に収容された羽根部材を有し、該羽根部材の軸部が上記駆動モータの出力軸の端部に直結されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品冷却装置を提供する。
【００１４】
この構成によれば、前記圧送ポンプの羽根部材を駆動モータの出力軸に直結したので、羽根部材が出力軸と一体に回転することにより、冷却液タンク内の冷却液がラジエータ側に圧送される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明は、前記空冷ファン及び圧送ポンプを駆動するために、従来２台の駆動モータが必要であったのが、１台の駆動モータで済むので、従来に較べて該モータ動力の駆動伝達効率が大幅に向上すると共に、駆動モータの設置スペースを半減でき、空冷ファンと圧送ポンプの駆動部の小型化を実現することができる。さらに、本発明は、駆動モータ１台分のコストダウンが図れるばかりでなく、駆動モータから発生する騒音を半分に抑制することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、上記出力軸により空冷ファン及び圧送ポンプが直接駆動され、中間ギアを省略できるので、請求項１記載の効果に加えて、空冷ファン及び圧送ポンプの円滑な同期運転が確保されるだけでなく、構造がシンプルであり、部品点数を低減化させることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、冷却液タンク内に圧送ポンプのマグネットロータ部が収容され、且つ、該マグネットロータ部は回転軸受け部を有しないので、請求項１又は２記載の効果に加えて、一層の小型化が図られるだけでなく、軸受け用シール部材が不要になり、且つ、液漏れの心配がないという優れた効果を奏する。又、マグネットロータ部は回転時に軸摺動抵抗を受けないので、より円滑な回転を確保できるのみならず、回転駆動時に生じる騒音を一層効果的に抑制することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、冷却液タンク内に圧送ポンプの羽根部材が収容され、且つ、該羽根部材が駆動モータの出力軸により直接駆動されるので、請求項１又は２記載の効果に加えて、一層の小型化が図られるだけでなく、構造が簡単で製作が容易であるうえに、駆動モータから圧送ポンプへの回転駆動力の伝達効率を更に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、圧送ポンプと、空冷ファン付きラジエータと、電子部品用ヒートシンクとを、冷却液循環経路上に配置して成る電子部品冷却装置において、前記圧送ポンプの駆動源と、前記ラジエータの空冷ファンの駆動源とを単一の駆動モータにより形成したことにより、モータ駆動効率の向上、駆動装置部の小型化、並びにモータ駆動に伴う騒音の抑制という目的を達成した。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図３に従って説明する。本実施例は、空冷ファン１５を備えたラジエータ２５と、電子部品用ヒートシンク１２と、冷却液強制循環用圧送ポンプ１８を備えた冷却液タンク１４とを循環経路１３，２４により冷却液再循環可能に接続した強制水冷方式のＣＰＵクーラー装置において、空冷ファン１５の駆動モータ２０の動力を使って、圧送ポンプ１８をも同時に回転駆動させるようにしたものである。なお、本実施例では、圧送ポンプ１８と冷却液タンク１４は、装置の更なる小型化を実現するために、一体構造に形成しているが、別体構造に形成することも勿論可能である。
【００２１】
図１は、一実施の形態に係る電子部品冷却装置１１の全体構成図である。電子部品冷却装置１１は、電子部品用金属製ヒートシンク１２として機能するＣＰＵ用水冷ヘッドを具備している。該ヒートシンク１２は、発熱源となるＣＰＵに接触して、ＣＰＵの発生熱を冷却液（冷却水又はグリコール系の不凍液）Ｃに移して放出させる。又、ヒートシンク１２の流入口には、流体流路１３を介して冷却液（リザーブ）タンク１４が接続され、冷却液タンク１４には冷却液Ｃが蓄えられている。
【００２２】
図２に示すように、冷却液タンク１４の一側壁、他側壁にはそれぞれ流入口１６、流出口１７が形成されている。更に、冷却液タンク１４には、冷却液Ｃをヒートシンク１２側に強制循環させるための回転式圧送ポンプ１８が具備されている。この圧送ポンプ１８は、円板型のマグネットロータ部１９と円板型のロータ駆動部２２とにより構成され、該ロータ駆動部２２は、駆動モータ２０の出力軸２１の一端部に固設されている。又、前記マグネットロータ部１９は、冷却液タンク１４内に回転自在に収容されている。
【００２３】
また、マグネットロータ部１９の表面には、複数枚の羽根２３が一体に形成され、該羽根２３は流入口１６側に突出している。更に、マグネットロータ部１９及びロータ駆動部２２は、冷却液タンク１４の壁面を介して、互いに同芯上にて対向して近接配置され、これら各対向面の周縁部には、複数のＮ極とＳ極が円周方向に交互に着磁されている。
【００２４】
従って、ロータ駆動部２２の回転によって、マグネットロータ部１９が磁気的に回転駆動され、流入口１６から冷却液タンク１４内に冷却液Ｃが流入すると同時に、流出口１７から冷却液Ｃが流出する。流出した冷却液Ｃは、流体流路１３を通ってヒートシンク１２側に供給される。
【００２５】
前記ヒートシンク１２の流出口は、流体流路２４を介して、ラジエータ２５の流入口２６に接続されている。これにより、ＣＰＵを冷却した後の冷却液Ｃは、流体流路２４を通ってラジエータ２５に供給される。このラジエータ２５は、冷却液Ｃから熱を奪って空気中に排出する。
【００２６】
ラジエータ２５と冷却液タンク１４との間には、ポンプ・ファン駆動ユニット２７が配設されている。該ポンプ・ファン駆動ユニット２７は、１台の駆動モータ２０と、該駆動モータ２０の一側（図２における左側）に近接配置された空冷ファン１５と、前記駆動モータ２０の他側（図２における右側）に近接配置されたロータ駆動部２２とから成る。
【００２７】
駆動モータ２０の出力軸２１の一端部には、前述の如くロータ駆動部２２が固設直結されていると共に、出力軸２１の他端部には、空冷ファン１５が固設直結されている。
【００２８】
上記構成からなる電子部品冷却装置１１は、駆動モータ２０の出力軸２１を回転させると、空冷ファン１５及びロータ駆動部２２の双方が同期して回転駆動される。そして、空冷ファン１５の回転によりラジエータ２５が空冷され、冷却液Ｃから熱を奪って空気中に排出する。
【００２９】
又、ロータ駆動部２２の回転により、圧送ポンプ１８のマグネットロータ部１９も磁気的に一体回転する。そして、マグネットロータ部１９と共に回転する羽根２３の水流作用により、ラジエータ２５側の冷却液Ｃが流入口１６から冷却液タンク１４内に流入し、同時に、該冷却液タンク１４の流出口１７から冷却液Ｃが流出する。この流出した冷却液Ｃは、流体流路１３を経て、ヒートシンク１２側に強制的に供給される。
【００３０】
而して、該ヒートシンク１２は、ＣＰＵの発生熱を冷却液Ｃに移動させて、ＣＰＵの冷却を行う。該冷却後の冷却液Ｃは、流体流路２４及びラジエータ２５を経て、冷却液タンク１４に戻されたあと、前記同様に、圧送ポンプ１８によりヒートシンク１２側に強制循環される。
【００３１】
ここで、圧送ポンプ１８のマグネットロータ部１９は、ベアリングレスで磁気的に回転するので、ロータ回転時に軸受け摺動抵抗が生ぜず、液漏れの恐れがなくシール部材を必要としない。
【００３２】
又、空冷ファン１５及び圧送ポンプ１８は、単一の駆動モータ２０により直動されるので、１台の駆動モータ２０で空冷ファン１５及び圧送ポンプ１８が駆動され、ラジエータ２５に対する空冷と、冷却液Ｃに対する強制循環とが同時に実施される。
【００３３】
従って、モータ動力の駆動伝達効率が向上すると共に、ポンプ・ファン駆動ユニット２７の設置空間が縮小して、その分だけ装置の小型化が可能になる。さらに、従来２台必要であったモータの数が１台で済むので、駆動モータ２０から生ずる騒音が小さくなる。又、空冷ファン１５及び圧送ポンプ１８と出力軸２１との間にギアを設ける必要がないので、構造がシンプルであり部品点数を低減できる。
【００３４】
本実施例に係るポンプは、マグネット回転駆動式のものに限らず、他のタイプのポンプも採用できる。例えば、図３に示すように、冷却液タンク１４内に回転自在に収容された羽根部材２９を有し、この羽根部材２９の軸部が、駆動モータ２０の出力軸２１の一端部に直結されてなる圧送ポンプ２８も採用できる。
【００３５】
このように構成しても、圧送ポンプ２８と空冷ファン１５の駆動効率が向上し、電子部品冷却装置の小型化が可能になる。更に、構造がシンプルであるのみならず、モータ駆動の静音性が増大する。なお、図３中の符号３０は、出力軸２１のタンク貫通箇所に装着したシール部材３０である。
【００３６】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、電子部品冷却装置の全体構成図。
【図２】一実施の形態に係るファン・ポンプ駆動ユニットの構成例を説明する部分断面図。
【図３】一実施の形態に係るファン・ポンプ駆動ユニットの他の構成例を説明する部分断面図。
【図４】従来例を示し、電子部品冷却装置の全体構成図。
【符号の説明】
【００３８】
１      冷却装置
２      ラジエータ
３      空冷ファン
４      冷却液タンク
５      圧送ポンプ
６      流体流路
７      ヒートシンク
８      流体流路
１１    電子部品冷却装置
１２    電子部品冷却用ヒートシンク
１３    流体流路（冷却液循環経路）
１４    冷却液タンク
１５    空冷ファン
１６    流入口
１７    流出口
１８    圧送ポンプ
１９    マグネットロータ部
２０    駆動モータ
２１    出力軸
２２    ロータ駆動部
２３    羽根
２４    流体流路（冷却液循環経路）
２５    ラジエータ
２６    流入口
２７    ポンプ・ファン駆動ユニット
２８    圧送ポンプ
２９    羽根部材
３０    シール部材
Ｃ      冷却液
【図１】
2006196714.tif 000003
【図２】
2006196714.tif 000004
【図３】
2006196714.tif 000005
【図４】
2006196714.tif 000006