(57)【要約】【課題】本発明は、液体の冷媒の循環を利用した冷却などに用いられる比較的大きな冷却装置を簡素な構造で一体的にユニット化し、薄型化を図り、装着作業性と冷却性能を向上した冷却装置及びそれを備えた電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、受熱一体ポンプと、液流路５と、液流路５の一部に配置され液体の冷媒と熱交換することにより放熱を行う複数個のラジエータ３と、ラジエータ３に空気を送風する遠心ファン４とを備え、ファンケース４ａにラジエータ３が配置されたそれぞれの方向に排気口４ｂを設けたことを特徴とする冷却装置。【選択図】図１
2006134981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央処理装置などの発熱電子部品を実装した基板上で液冷却方式により前記発熱電子部品を冷却する装置であって、前記発熱電子部品と熱接続する受熱部と、前記受熱部の熱を伝導する液体の冷媒が封入された液流路と、前記液流路の一部に配置され液体の冷媒と熱交換することにより放熱を行う複数個のラジエータと、前記ラジエータに空気を送風する吸気方向と排気方向が直交した遠心ファンとを備え、前記遠心ファンのファンケースに前記ラジエータが配置されたそれぞれの方向に排気口を設けたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記ラジエータを収容し、所定の方向に風路を形成する排気ダクトを設けたことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
前記遠心ファンを複数個配置し、相互に隣接する前記遠心ファンの間に仕切り板を設けたことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項４】
前記受熱部は、液体の冷媒を前記液流路内に強制循環させるポンプを内蔵した受熱一体ポンプであることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項５】
前記受熱一体ポンプと前記ラジエータの間の液流路の一部に自在管を用いたことを特徴とする請求項４記載の冷却装置。
【請求項６】
少なくとも前記受熱部、前記液流路、前記ラジエータ、及び前記遠心ファンを、平板状の基材上に配設したことを特徴とする請求項１から５いずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項７】
請求項１から６いずれか１項に記載の冷却装置を備え、前記冷却装置の受熱部が発熱電子部品と熱接続されたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器筐体内部に配設された中央処理装置（以下、ＣＰＵと称する）などの発熱電子部品を、ヒートパイプを用いた冷却方式や液体の冷媒の循環をポンプにより強制的に行う液冷却方式などに用いられる冷却装置及びそれを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近のコンピュータにおけるデータ処理の高速化の動きはきわめて急速であり、ＣＰＵのクロック周波数は以前と比較して格段に大きなものになってきている。この結果、ＣＰＵの発熱量が増大し、従来のように放熱体であるヒートシンクや放熱フィンを発熱体に接触させ放熱する方法だけなく、そのヒートシンクをファンで直接冷却する方法、或いは受熱体よりヒートパイプを用いて放熱体に熱接続したヒートシンクモジュールにおいてその放熱体をファンにより送風冷却する方法、さらには、熱伝導性の高い液体の冷媒をポンプを用いて強制循環させ受熱体と放熱体との間で熱交換をさせる液冷却方法などが必要不可欠になっており、今後さらにその冷却能力の向上と小型軽量化が必要とされている。
【０００３】
そこで以上のような冷却装置を用いて、実装された発熱電子部品から発生する熱の放熱構造としては、例えば（特許文献１）に開示されているような、発熱体である電子部品と熱接続した受熱板上に多数のフィン部材が配置され、作動液が所定量封入されたヒートパイプがそのフィン部材内に装着され、さらにそのフィン部材を冷却する冷却ファンが上方位置に配置され、フィン部材間に所望の通風路を形成するダクトを備えた冷却装置が知られている。
【０００４】
図１０は、従来の特許文献１に記載の素子冷却装置を示す正面図を示しており、２０はフィン部材２１の上方位置に複数例えば２台配置された冷却ファン、２２は各冷却ファン２０に冷却風通路を分担させるよう各フィン部材２１内部に配置され例えば両側の二つに仕切る仕切板、２３は各冷却ファン２０端部と各フィン部材２１の端部とに連結され、冷却ファン２０からの冷却風を仕切板２２により仕切られたそれぞれの各フィン部材２１間に通風させる通路を形成するダクトである。次に動作について説明する。２台の冷却ファン２０からの冷却風はそれぞれ仕切板２２とダクト２３とにより形成された両側二つの各フィン部材２１間の通路に流れ込み、仕切板２２により、冷却風は各フィン部材２１の中央部で相互に干渉することが無く、それぞれ分担されてスムーズに流れ、各フィン部材２１の両端側から排気される。なお、ダクト２３は冷却ファン２０の端部から垂直状に配置された場合を示したが、冷却ファン２０の端部と各フィン部材２１の両端上側とを連結する傾斜状に配置してもよい。
【０００５】
この実施の形態においては、フィン部材２１の上方位置に複数配置された冷却ファン２０と、各冷却ファン２０に冷却風通路を分担させるよう各フィン部材２１内部に配置された仕切板２２と、各冷却ファン２０端部と各フィン部材２１の端部とに連結され、冷却ファン２０からの冷却風を各フィン部材２１間に通風させる通路を形成するダクト２３とを設けたことにより、複数の冷却ファン２０からの冷却風が各フィン部材２１の中央部で干渉せず、冷却風の流れが停滞するのを防止することができる。このように、フィン中央部での冷却風の流れを改善することによって、フィン中央部での放熱特性が向上するので、高性能化、小型化を図ることができる。
【０００６】
また、別の放熱構造としては、例えば（特許文献２）に開示されているような、一側にエア導入口を有すると共に、他の側にエア導出口を有する収納室を備えるケーシングと、
正回転と逆回転をそれぞれする、前記収納室に収納される複数のファン同士とを具備する放熱ファン装置が知られている。
【０００７】
図１１は、従来の特許文献２に記載の放熱ファン装置を示す斜視図を示しており、本考案の放熱ファン装置がコンピュータ本体の内部に装着され、且つケーシング３０の２つのエア導出口同士を中央処理装置の放熱装置３１に対応させられており、即ち、ケーシング３０の２つのエア導出口同士の外側と放熱装置３１とが接せられ、放熱装置３１が底部によって中央処理装置に接し、中央処理装置の作動時に生成する熱エネルギーを放熱装置３１に伝熱し、放熱装置３１には複数枚の放熱フィン３２同士を有し、それらの放熱フィン３２同士の間に流路３３が形成されると共に、それらの放熱フィン３２同士の上部にカバー３４が覆われている。そのため、放熱ファン装置の２つのファン３５同士の羽根車３６同士がモータによって駆動運転される場合、ケーシング３０の２つのエア導入口３７同士より涼しい空気を導入でき、且つケーシング３０の２つのエア導出口同士より涼しい空気を送り出し、それらの涼しい空気によって２つのエア導出口同士の外側における中央処理装置と放熱装置３１に対し冷却を実行できる。
【０００８】
以上のように、本考案の放熱ファン装置には、複数個のファン３５を有するので、比較的大きな風量が得られ、気流を強制的に循環できるので、放熱能力が優れ、好ましい放熱効率を取得できるので、高発熱量の中央処理装置に適用できる。
【０００９】
また、本考案による場合、ファン３５同士の回転方向を相互に逆にするように制御でき、それらのファン３５同士の運転時の気流をエア導出口同士の相互に隣り合う側に揃えさせられ、即ち、涼しい空気が放熱ファン装置の中間部より送り出すことを実践でき、涼しい空気を放熱装置３１の最高温度の中間部に集中させられるので、優れる放熱効率を取得できる。
【００１０】
さらに、別の放熱構造としては、例えば（特許文献３）に開示されているようなファンの送風口側に設けられたダクト内に送風方向に沿って複数のフィンが並列して設けられ、複数のフィンを突き刺すようにヒートパイプの放熱部が取り付けられている冷却ユニットが知られている。
【００１１】
図１２は、従来の特許文献３に記載の冷却ユニットを示す斜視図で示しており、ファン５１とダクト５２を有する。この放熱装置ではファン５１により吸気した空気を、ダクト５２から排気するようになっている。ダクト５２の内部にはフィン５３が複数枚設置されている。そのフィン５３はダクト内の送風方向に沿って並列状態に配置する。このダクト５２から空気は携帯型パソコンの外部に排気されるようにするので、ダクト５２はこの携帯型パソコンの筐体に取り付けておくと簡便である。ヒートパイプ５４はダクト５２内のフィン５３に突き刺すように取り付けておく。ファン５１の送風口側に設けられたダクト５２内にその送風方向に沿って複数のフィン５３が並列して設けられ、そのフィン５３に突き刺すようにヒートパイプ５４の放熱側が取り付けられている、という構成を有するものである。このような構造により、ファン５１による排気はフィン５３の他、ヒートパイプ５４の放熱側にも直接に当たるようになる。従ってよりその放熱性能が高いものとなる。このようなコンパクトな構造により、受熱ブロックから運ばれた熱が効率的に放散されるようになるため、この冷却ユニット５０を用いた冷却構造はスペース効率の面でも優れたものとなる。
【００１２】
このような冷却構造は、例えば携帯型パソコンのようなその内部のスペース制約が強い製品の場合に特に有効な方法である。つまりヒートパイプを応用することで、発熱部品と近接しない位置にフィンやヒートシンクを配置することができるようになり、フィンやヒートシンクの大型化や、その配置の設計等の自由度が高まる。
【特許文献１】特開平１１−３０７７０３号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０８９９５４号公報
【特許文献３】特開２０００−３５２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、（特許文献１）或いは（特許文献２）に記載されたような従来の冷却装置では、発熱電子部品であるＣＰＵなどの半導体素子をアルミニウムや銅などの熱伝導性の高い金属部材を用いた受熱部を介して複数の放熱フィンと熱接続し、さらに冷却装置に取り付けられた冷却ファンの排気側にその複数の放熱フィンを配置することにより冷却効率の向上を図っているので、電子機器筐体内において実装された発熱電子部品に近接して設置することがまず必要となり、電子機器筐体内においてＣＰＵ実装基板や他の周辺装置との配置を設計する上で大きな制約を受けてしまい、例えば発熱電子部品と大きく離れた位置やＣＰＵ実装面の裏面側などに配置することが困難となり設計自由度が比較的小さい。
【００１４】
さらに、冷却ファンとしてファン回転軸と平行な方向に送風する軸流ファンを放熱フィンの上部または隣接する形態で配置するとＣＰＵ実装基板の垂直方向の高さが増し電子機器全体が大型化するばかりでなく、冷却効率を向上するためのダクトやカバーでファン風路を形成した場合でも、電子機器筐体内での空気の流入及び排出の風路を確保するために、やはり電子機器筐体内での全体的な配置を考慮する必要があるので設計自由度が極めて制限される。
【００１５】
また、冷却装置側の設計に関しても、同一構造の冷却装置であっても電子機器筐体内での配置並びに空気の流入及び排出の風路の構成が異なると冷却ファンの送風量が異なり、その冷却性能は大きく影響を受けるので、機種毎に実際の実装状態での温度上昇試験などの最終的な冷却性能評価が必要となる。つまり、汎用性の少ないカスタマイズした専用設計が要求されるので、冷却装置やそれを備えた電子機器の低価格化を進める上での課題でもあった。
【００１６】
一方、ファン回転軸と垂直な方向に送風する遠心ファンを放熱フィンに隣接する形態で配置した場合は、電子機器全体の小型化、小型化に対応することが可能であっても、遠心ファンにしたことにより送風量が不足し十分な冷却性能を得ることが困難となり、前述同様に電子機器筐体内での独自の配置設計並びに空気の流入及び排出の風路設計、さらには冷却装置の専用設計等も必要となり、やはり機種毎に実際の実装状態での温度上昇試験などの最終的な冷却性能評価が必要となる。
【００１７】
以上のような課題に対応して、（特許文献３）では携帯型パソコンのようにその内部がスペース制約される製品の場合に特に有効な方法として、ヒートパイプを応用することで、発熱部品と近接しない位置にフィンやヒートシンクを配置することができるようになり、フィンやヒートシンクの大型化や、その配置の設計等の自由度を高めることが提案されているが、軸流ファンを用いて高風量を確保しようとしても、空気の流入方向と排出方向が直交しているため、ファンケースの内壁に空気流がぶつかり、そのときの圧力損失により騒音が増大するばかりでなく送風量も著しく減少してしまい冷却性能が低下するという新たな課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の請求項１に係わる冷却装置は、上記課題を解決するため、ＣＰＵなどの発熱電子部品を実装した基板上で液冷却方式により発熱電子部品を冷却する装置であって、発熱電子部品と熱接続する受熱部と、受熱部の熱を伝導する液体の冷媒が封入された液流路と
、液流路の一部に配置され液体の冷媒と熱交換することにより放熱を行う複数個のラジエータと、ラジエータに空気を送風する吸気方向と排気方向が直交した遠心ファンとを備え、遠心ファンのファンケースにラジエータが配置されたそれぞれの方向に排気口を設けたことを主要な特徴としている。
【００１９】
本発明の請求項２に係わる冷却装置は、発熱電子部品と熱接続する受熱部と、受熱部の熱を伝導する液体の冷媒が封入された液流路と、液流路の一部に配置され液体の冷媒と熱交換することにより放熱を行う複数個のラジエータと、ラジエータに空気を送風する吸気方向と排気方向が直交した遠心ファンとを備え、遠心ファンのファンケースにラジエータが配置されたそれぞれの方向に排気口を設けることに加え、さらにラジエータを収容し所定の方向に風路を形成する排気ダクトを設けていることを特徴としている。
【００２０】
本発明の請求項３に係わる冷却装置は、発熱電子部品と熱接続する受熱部と、受熱部の熱を伝導する液体の冷媒が封入された液流路と、液流路の一部に配置され液体の冷媒と熱交換することにより放熱を行う複数個のラジエータと、ラジエータに空気を送風する吸気方向と排気方向が直交した遠心ファンとを備え、遠心ファンのファンケースにラジエータが配置されたそれぞれの方向に排気口を設けることに加え、遠心ファンを複数個配置し、相互に隣接する遠心ファンの間に仕切り板を設けたことを特徴としている。
【００２１】
本発明の請求項４に係わる冷却装置は、発熱電子部品と熱接続する受熱部と、受熱部の熱を伝導する液体の冷媒が封入された液流路と、液流路の一部に配置され液体の冷媒と熱交換することにより放熱を行う複数個のラジエータと、ラジエータに空気を送風する吸気方向と排気方向が直交した遠心ファンとを備え、遠心ファンのファンケースにラジエータが配置されたそれぞれの方向に排気口を設けることに加え、受熱部は、液体の冷媒を前記液流路内に強制循環させるポンプを内蔵した受熱一体ポンプであることを特徴としている。
【００２２】
本発明の請求項５に係わる冷却装置は、発熱電子部品と熱接続する受熱部と、受熱部の熱を伝導する液体の冷媒が封入された液流路と、液流路の一部に配置され液体の冷媒と熱交換することにより放熱を行う複数個のラジエータと、ラジエータに空気を送風する吸気方向と排気方向が直交した遠心ファンとを備え、遠心ファンのファンケースにラジエータが配置されたそれぞれの方向に排気口を設けることに加え、受熱部は、液体の冷媒を前記液流路内に強制循環させるポンプを内蔵した受熱一体ポンプで、受熱一体ポンプとラジエータの間の液流路の一部に自在管を用いたことを特徴としている。
【００２３】
本発明の請求項６に係わる冷却装置は、少なくとも受熱部、液流路、ラジエータ、及び遠心ファンを平板状の基材上に配設したことを特徴としている。
【００２４】
本発明の請求項７に係わる電子機器は、請求項１から６いずれか１項に記載の冷却装置を備え、冷却装置の受熱部が電子機器筐体内の発熱電子部品と熱接続されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の冷却装置によれば、発熱電子部品と熱接続する受熱部と、受熱部の熱を伝導する液体の冷媒が封入された液流路と、液流路の一部に配置され液体の冷媒と熱交換することにより放熱を行う複数個のラジエータと、ラジエータに空気を送風する吸気方向と排気方向が直交した遠心ファンとを備え、遠心ファンのファンケースにラジエータが配置されたそれぞれの方向に排気口を設けたことにより、冷却装置全体を小型化し冷却性能を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、ＣＰＵなどの発熱電子部品を実装した基板上で液冷却方式により発熱電子部品を冷却する装置であって、発熱電子部品と熱接続する受熱部と、受熱部の熱を伝導する液体の冷媒が封入された液流路と、液流路の一部に配置され液体の冷媒と熱交換することにより放熱を行う複数個のラジエータと、ラジエータに空気を送風する吸気方向と排気方向が直交した遠心ファンとを備え、遠心ファンのファンケースにラジエータが配置されたそれぞれの方向に排気口を設けたことを主要な特徴としており、発熱電子部品と熱接続する受熱部と放熱を行う複数個のラジエータとの間が液体の冷媒が封入された液流路で構成されているので、液流路を比較的長く設定することにより、比較的大きな構成要素であるラジエータや遠心ファンを発熱電子部品に近接して設置しなくもよくなるので、電子機器筐体内においてＣＰＵ実装基板や他の周辺装置との配置を設計する上で自由度が大きくでき、例えば発熱電子部品と大きく離れた位置やＣＰＵ実装面の裏面側などに配置することも可能となる。
【００２７】
また、冷却ファンとして吸気方向と排気方向が直交した遠心ファンを用いて放熱を行う複数個のラジエータの方向にスムーズに排気しているので、冷却装置のラジエータと冷却ファンの全体構成を小型化でき、しかも軸流ファンのようなファンケースの内壁に空気流がぶつかりによる圧力損失も少なくなりそのときの騒音が低減できるので、静音特性も向上できる。
【００２８】
さらに、複数個のラジエータを備え、遠心ファンのファンケースにラジエータが配置されたそれぞれの方向に排気口を設け、遠心ファンの排気口の総面積を増大することができるので、高風量を確保し、従来一方向のみの排気口を設けた冷却装置に比較すると大きく冷却性能を向上できる。
【００２９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に従属する発明であって、ラジエータを収容し、所定の方向に風路を形成する排気ダクトを設けたことを特徴としており、請求項１記載の発明の効果に加え、排気ダクトが複数個のラジエータを通過する空気の拡散を防止するので、ラジエータの放熱効率が改善され、より冷却性能を向上できる。
【００３０】
また、排気ダクトにより複数個のラジエータを通過した空気の方向をそれぞれ所定の方向に制御できるので、例えば、電子機器筐体の排気口方向へ集合させ直接的に送風できるように配置できるので排気効率の向上にも寄与できる。
【００３１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明に従属する発明であって、遠心ファンを複数個配置し、相互に隣接する遠心ファンの間に仕切板を設けたことを特徴としており、請求項１記載の発明の効果に加え、複数の遠心ファンにより風量を増大できるばかりでなく、隣接する遠心ファン相互の中間領域において冷却風が干渉することもないので、冷却風の流れが停滞するのを防止することができ、円滑にラジエータが配置されたそれぞれの方向に設けられた排気口に空気を送風でき冷却性能を向上できる。
【００３２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明に従属する発明であって、受熱部は、液体の冷媒を前記液流路内に強制循環させるポンプを内蔵した受熱一体ポンプであることを特徴としており、請求項１記載の発明の効果に加え、受熱部にポンプを内蔵した小型でコンパクトな形態で冷却装置を構成できるので、冷却装置全体の小型化に寄与できる。
【００３３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明に従属する発明であって、受熱一体ポンプとラジエータの間の液流路の一部に自在管を用いたことを特徴としており、請求項４記載の発明の効果に加え、液流路の一部が自在管で構成されているので、受熱一体ポンプをラジエータや冷却ファンなどの他の構成要素と独立して扱えるので、例えばＣＰＵなどの発
熱電子部品に熱接続させるための固定作業や発熱電子部品の交換作業などのメンテナンスを容易に行える。
【００３４】
また、自在管を屈曲させ受熱一体ポンプが熱接続されたＣＰＵの実装面の裏面側にラジエータや冷却ファンなどの他の構成要素を配置することも容易となるので、配置の設計自由度が増し、冷却装置の電子機器への装着性も向上する。
【００３５】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明に従属し、少なくとも受熱部、液流路、ラジエータ、及び遠心ファンを、平板状の基材上に配設したことを特徴としており、冷却装置を構成する主要要素が配設されて一体化されたユニットとして扱えるので、冷却装置自体の組み立て加工や、さらには電子機器への組み込みも容易となる。
【００３６】
さらに、冷却装置がユニット化されるので、例えば、電子機器筐体側面の外気を直接的に冷却ファンにより吸気し、ラジエータを通過した空気排気領域も確保できるように電子機器筐体の底面側や側面側などに配置すれば、安定した冷却性能を確保でき冷却装置自体の汎用性も高まるので、機種毎に実際の実装状態での温度上昇試験などの最終的な冷却性能評価が簡素化できるばかりでなく、冷却装置やそれを備えた電子機器の低価格化を進めることも可能となる。
【００３７】
請求項７記載の発明は、請求項１から６いずれか１項に記載の冷却装置を備え、冷却装置の受熱部が発熱電子部品と熱接続されたことを特徴しており、電子機器筐体内において冷却装置とＣＰＵ実装基板や他の周辺装置との配置を設計する上で自由度が大きく、しかも小型で冷却性能を向上させた電子機器を提供できる。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態は、電子機器としてコンピュータ装置に搭載する液体の冷媒を用いた液冷却方式の冷却装置に関するもので、図面を用いて説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
図１〜図３において、図１は本発明の実施の形態１における冷却装置の斜視図で、図２は本発明に係わる冷却装置の正面図で、図３は本発明に係わる冷却装置の側面図で、液体の冷媒を用いた冷却装置１の受熱一体ポンプ２の受熱面がＣＰＵ（図示せず）の中央に所定の荷重で押し付けられる構造となっている。冷却装置１は、受熱一体ポンプ２、ラジエータ３、遠心ファン４、液流路５、リザーブタンク６を主要な構成要素とした液体の冷媒を用いた液冷却方式の冷却装置である。発熱電子部品であるＣＰＵから発生した熱は受熱一体ポンプ２の底面２aに位置する受熱面を介して受熱面内部に循環している液体の冷媒である冷却液に伝えられ冷却液の温度が上昇する。暖められた冷却液は受熱一体ポンプ２による強制輸送により、ゴムやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などを含む薄肉弾性材料を用いて製作したものや金属部材を複合させたものなどの自在管７を経由し、液流路５により直列に接続された２個のラジエータ３へ送られる。ラジエータ３は冷却液が流れる金属製のパイプ３aとこれと熱的に接触している複数枚のアルミニウムや銅などの熱伝導性が良好な放熱フィン３ｂとで構成され、暖められた冷却液の熱が複数枚の放熱フィン３ｂに効率よく伝わる構造となっている。さらに、図１の矢印の方向の吸気方向とラジエータ３に空気を送風する排気方向が直交した２個の遠心ファン４を備え、遠心ファン４のファンケース４ａにラジエータ３が配置されたそれぞれの方向に破線で示した排気口４ｂを設けており、吸気口４ｃより吸気した空気を２個のラジエータ３の方向にスムーズに排気しているので、冷却装置１のラジエータ３と遠心ファン４の全体構成を小型化でき、しかも軸流ファンのようなファンケースの内壁での空気流のぶつかりによる圧力損失も少なくなりそのときの騒音が低減できるので、静音特性も向上できている。また、ラジエータ３を構成する放熱フィン３ｂは、遠心ファン４の送風方向とほぼ平行に配置されており
、風路抵抗を小さくすることで風量を増加させるよう配慮している。なお、隣接する２個の遠心ファン４の間に図２の一点鎖線で示した仕切板４ｄを設けているので遠心ファン４相互の中間領域において冷却風が干渉することもないので、冷却風の流れが停滞するのを防止することができ、円滑にラジエータ３が配置されたそれぞれの排気口方向に空気を送風でき冷却性能を向上している。
【００４０】
また、遠心ファン４のファンケース４ａに設けられた排気口４ｂは、ラジエータ３の配置されたそれぞれの方向に設けられているので排気口４ｂの総面積を増大することができ、高風量を確保し、従来の一方向のみの排気口を設けた冷却装置に比較すると大きく冷却性能を向上している。
【００４１】
一方、ＣＰＵの実装面側に配置される受熱一体ポンプ２とリザーブタンク６はそのＣＰＵ実装面裏側に配置されるラジエータ３へ液流路５により接続されるが、その液流路５の一部に自在管７が用いられているので、容易にラジエータ３や遠心ファン４などの他の構成要素を配置することができ、配置の設計自由度が増し、冷却装置１の電子機器への装着性も向上する。
【００４２】
また、２個の排気ダクト８は、２個のラジエータ３をそれぞれ収容し、図１の破線で示した排気ダクト８の排気口８ａを設けており、図２の矢印で示した方向に風路を形成しているので、電子機器筐体の排気口方向へ集合させ直接的に送風できるように配置することも可能となり排気効率を向上している。この排気ダクト８や平板状の基材９の材質については、冷却性能をより重視する場合は、伝熱性の高い金属材料を用いることが好ましく、ラジエータからの放熱性を促進する効果を増すことも可能であるが、軽量化や低コスト化などのために樹脂材料による成型品を用いても構わない。
【００４３】
さらに、少なくとも冷却装置１を構成する主要要素である、受熱一体ポンプ２、液流路５、ラジエータ３、及び遠心ファン４が平板状の基材９の一方の面に配設されており、それらを一体化されたユニットとして扱えるので、冷却装置自体の組み立て加工や、さらには電子機器への組み込みも容易となっている。
【００４４】
次に、図４は本発明の実施の形態１における冷却装置の電子機への取り付け前の状態を示す全体斜視図で、ユニットとして一体化された冷却装置１が、電子機器１０の底面または側面に位置し、後カバー１１に覆われた格納部１２に装着される前の状態図である。冷却装置１は、平板状の基材９の一方の面に配設されているので、電子機器１０の格納部１２の両側に設けられた複数個のガイド１３に沿って矢印の方向に挿入できる構造となっている。また、後カバー１１には、冷却装置１の遠心ファン４の吸気口４ｃを開放した開口部１１aが設けられているので、容易に電子機器外部の空気を吸気できるような構造となっている。
【００４５】
図５は本発明の実施の形態１における冷却装置の電子機器への取り付け後の状態を示す全体斜視図で、冷却装置１が後カバー１１に覆われた格納部１２に取り付けられた後の状態図である。一方、後カバー１１同様に開口部１１aが設けられた前カバー１４は、冷却装置１が所定の位置に格納された後に、電子機器１０の格納部１２の両側に設けられた複数個のガイド１３に沿って矢印の方向に挿入しネジ止めなどで固定できる。従って、本発明に係わる冷却装置１は、このような構造の電子機器に容易に組み込むことが可能となる。当然、ＣＰＵの交換作業についても、冷却装置１の取り外しと取り付けが一体化されたユニットとして扱えるので、従来の冷却装置に比較して容易となる。
【００４６】
図６は本発明の実施の形態１における冷却装置の電子機器への取り付け後の状態を示す全体側面図で、本発明に係わる冷却装置を備え、冷却装置の受熱部である受熱一体ポンプ
２が発熱電子部品と熱接続するように配置された状態図であり、冷却装置１が電子機器１０の側面側に配置されているので、電気機器全体の幅長も小さくなる上に、遠心ファン４の空気吸気領域は電子機器１０の側面側に配置でき、またラジエータ３を通過した空気排気領域は電子機器のオペレータが位置する方向とは反対の背面側に確保できるので、オペレータへ影響を与えず安定した冷却性能を得ることが可能となっている。
【００４７】
なお、遠心ファンの吸気領域やラジエータを通過した空気排気領域についても、冷却装置の装着のための作業性やそれ自体の冷却性能が適正であれば、別の形態でも全く問題はない。例えば、送風量をさらに増加させるため、前カバー１４と後カバー１１により形成された開口部１１ａと同様の開口部を平板状の基材９にも設け、前面と背面の両面より遠心ファン４で吸気できるような構造も好ましく、その場合は、電子機器筐体内部の空気温度上昇を考慮し、発熱電子部品の近傍に開口部が位置しないように設計することが望ましい。
【００４８】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２における冷却装置の放熱部正面図で、少なくともラジエータ３を含めた放熱部のみを模式的に示した図である。２個のラジエータ３は、液流路５に対し並列に接続されており、受熱部（図示せず）とラジエータ３の間で、冷却液の送り方向においてそれぞれのラジエータ３に液流路５が分岐し、冷却液の戻り方向において液流路５が結合して、矢印の方向に冷却液が循環している。２個のラジエータ３が液流路５に対して並列に接続されているので、受熱部より液流路５を介して、それぞれのラジエータ３へ伝導された熱が均等に放熱される構造となっている。
【００４９】
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３における冷却装置の放熱部正面図で、少なくともラジエータ３を含めた放熱部のみを模式的に示した図である。ラジエータ３は、遠心ファン４のファンケース４ａの３側面に配置されており、パイプ３ａがそれぞれのラジエータ３に熱的に接続し、冷却液の液流路５がおおよそループ状に形成される構造となっており、遠心ファン４から送風される空気の排気口にラジエータ３を配置させ、液体の冷媒と熱交換し放熱するための総面積を大きくとれるので冷却性能を向上できる。また、図９は本発明の実施の形態３における冷却装置の放熱部背面図で、総風量をさらに増加させるために、遠心ファン４により平板状の基材９の背面側からも吸気できるように平板状の基材９に開口部９aを設けて前面と背面の両面より吸気できるような構造にし、総吸気面積を大きくしている。
【００５０】
なお、以上のそれぞれの実施の形態の説明では、冷却装置として液体の冷媒を用いた液冷却方式の冷却装置であって、その主要な要素である受熱一体ポンプ２は平板状の基材９の一方の面に配設され、他のラジエータ３、遠心ファン４、及び液流路５については、平板状の基材９の反対の面に配設されているが、これらの主要要素のうち遠心ファンやラジエータのそれぞれの使用個数、配設位置、及び配置方法や相互の接続方法については本実施の形態に制限されるものではなく、一方の面に全ての構成要素を配設しても別段問題はない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、液体の冷媒を循環させながら発熱電子部品を冷却する冷却装置及びそれを備えた電子機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１における冷却装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における冷却装置の正面図
【図３】本発明の実施の形態１における冷却装置の側面図
【図４】本発明の実施の形態１における冷却装置の電子機への取り付け前の状態を示す全体斜視図
【図５】本発明の実施の形態１における冷却装置の電子機器への取り付け後の状態を示す全体斜視図
【図６】本発明の実施の形態１における冷却装置の電子機器への取り付け後の状態を示す全体側面図
【図７】本発明の実施の形態２における冷却装置の放熱部正面図
【図８】本発明の実施の形態３における冷却装置の放熱部正面図
【図９】本発明の実施の形態３における冷却装置の放熱部背面図
【図１０】従来の特許文献１に記載の素子冷却装置を示す正面図
【図１１】従来の特許文献２に記載の放熱ファン装置を示す斜視図
【図１２】従来の特許文献３に記載の冷却ユニットを示す斜視図
【符号の説明】
【００５３】
１    冷却装置
２    受熱一体ポンプ
２ａ    受熱一体ポンプの底面
３    ラジエータ
３a    パイプ
３b    放熱フィン
４    遠心ファン
４ａ    ファンケース
４ｂ    排気口
４ｃ    吸気口
４ｄ    仕切板
５    液流路
６    リザーブタンク
７    自在管
８    排気ダクト
８ａ    排気ダクトの排気口
９    平板状の基材
９a    開口部
１０    電子機器
１１    後カバー
１１ａ    開口部
１２    格納部
１３    ガイド
１４    前カバー
２０    冷却ファン
２１    フィン部材
２１ａ    一端側
２２    仕切板
２３    ダクト
２４    パイプ部材
２５    受熱板
３０    ケーシング
３１    放熱装置
３２    放熱フィン
３３    流路
３４    カバー
３５    ファン
３６    羽根車
３７    エア導入口
３８    下部ケーシング
３９    上部ケーシング
４０    放熱フィン
４１    連結ネジ
５０    冷却ユニット
５１    ファン
５２    ダクト
５３    フィン
５４    ヒートパイプ
【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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