(57)【要約】【課題】ファンとポンプの二つを一体化し、一組のモーターを省いて、ファンとポンプに一組のモーターを共用させ、回転動力を共用し、製造コストと体積を大幅に低減する液冷式放熱モジュールを提供する。【解決手段】本発明の液冷式放熱モジュールは、ベース２２と、前記ベース２２に支持され、ハブ２４を有する回転子２１と、前記ハブ２４の頂部に設置される第一磁性体３２，３３と、第二磁性体３９および固定シート３１を含み、前記固定シート３１は、前記ベース２２に接合され、且つ、前記第二磁性体３９を受ける収容空間を有するポンプ３と、からなる。そして、前記第一磁性体３２，３３が前記回転子２１に対応して回転する時、磁力作用によって前記第二磁性体３９を回転させ、前記ポンプ３内の作動流体を循環流動させる。【選択図】      図５
2006233966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースに支持され、ハブを有する回転子と、
前記ハブの頂部に設置される第一磁性体と、
第二磁性体および固定シートを含み、前記固定シートは、前記ベースに接合され、且つ、前記第二磁性体を受ける収容空間を有するポンプと、からなり、
前記第一磁性体が前記回転子に対応して回転する時、磁力作用によって前記第二磁性体を回転させ、前記ポンプ内の作動流体を循環流動させる液冷式放熱モジュール。
【請求項２】
前記回転子は、金属ハウジングを更に含み、前記第一磁性体は、前記のハブの内方頂面と前記金属ハウジングの頂面との間の空間内に設置される請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項３】
前記回転子は、金属ハウジングを更に含み、前記ハブの頂部は、前記金属ハウジングによって支えられた前記第一磁性体を受ける開口を有する請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項４】
前記ベースと前記回転子を収容するフレームを更に含み、前記固定シートは、鎖錠，係合，リベット，接着，または超音波溶接の方式によって前記フレームに接合される請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項５】
前記ポンプは、前記固定シートに接合されたカバーを含み、前記第二磁性体を前記カバーと前記固定シート間の収容空間に設置させ、前記カバーと前記固定シート間の接合部は、Ｏ型漏れ防止リングが設置される請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項６】
前記ポンプは、軸受と耐磨耗部を収容する中心孔を有し、前記ポンプの軸は、前記固定シートに固定されて前記軸受によって支持され、前記ポンプの軸受と前記軸は、それぞれセラミック材料からなる請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項７】
前記第二磁性体は、ガイド翼と磁気リングより構成され、前記ポンプの軸に対して回転すると、前記ポンプの注入口から流入した作動流体を前記ポンプの排出口に流し、さらに前記ガイド翼の形状は、径方向に配列をした直線の構造、または曲線の構造である請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項８】
前記第二磁性体は、磁性体をプラスチックで覆ってなるプラスチック磁性体、または一体射出成型のプラスチック磁性混合体からなる請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項９】
前記第一磁性体と前記第二磁性体の間は間隙を有し、前記第一磁性体と前記第二磁性体間の磁気引力を用いて前記ポンプを駆動する請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項１０】
前記第一磁性体と前記第二磁性体は、それぞれ二極以上の帯磁領域部を有し、前記第一磁性体の帯磁領域部は、前記第二磁性体の帯磁領域部に対して、角度のずれを形成する請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項１１】
前記ポンプの周囲に設置されたヒートシンクを更に含み、前記ヒートシンクは、前記ポンプをその中に収容する中心開口を有する請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項１２】
熱源に取り付けられた伝導シートを更に含み、運転時に熱源より発生された熱を迅速に前記ポンプに伝導し、前記伝導シートは、ボトムベースとカバーを有し、その中に同心円の渦巻き状構造，または内から外向きのらせん状構造をした放熱経路を形成し、前記ボトムベースと前記カバーを組み立てる時、Ｏ型漏れ防止リングを設置する請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項１３】
前記放熱経路は、フライスによって前記ボトムベースの中に形成するか、または射出成型によって前記ボトムベースのカバーに一体成型される請求項１２に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項１４】
前記回転子は、モーター，ＤＣファンまたはＡＣファンである請求項１に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項１５】
ベースと、
前記ベースに支持され、その一端が前記ベースから外側に延伸突出した軸を有する回転子と、
前記軸の突出端に設置される第一磁性体と、
第二磁性体および固定シートを含み、前記固定シートは、前記ベースに接合され、前記第一磁性体を受ける第一空間を有するポンプと、からなり、
前記第一磁性体が前記回転子に対して回転する時、磁力作用によって前記第二磁性体を回転させ、前記ポンプ内の作動流体を循環流動させる液冷式放熱モジュール。
【請求項１６】
前記固定シートは、鎖錠，係合，リベット，接着，または超音波溶接の方式によって前記ベースに接合され、前記ベースと前記固定シート間の接合部は、Ｏ型漏れ防止リングが設置される請求項１５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項１７】
前記第一磁性体は、透磁鉄シートと磁気リングより構成され、前記磁気リングは、前記透磁鉄シートに固定して取り付けられ、前記透磁鉄シートと前記磁気リングが、銅スリーブによって前記軸に取り付けられることで、前記透磁鉄シート，前記磁気リングおよび前記銅スリーブを前記軸により同時に回転させる請求項１５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項１８】
前記ポンプは、軸受と耐磨耗部を収容する中心孔を有し、前記ポンプの軸は、前記固定シートの中心に固定されて前記軸受によって支持され、前記軸受と前記軸は、それぞれセラミック材料からなる請求項１５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項１９】
前記第二磁性体は、ガイド翼と磁気リングより構成され、前記ポンプの軸に対して回転すると、前記ポンプの注入口から流入した作動流体を前記ポンプの排出口に流し、さらに前記ガイド翼の形状は、径方向に配列をした直線の構造、または曲線の構造である請求項１５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項２０】
前記第二磁性体は、磁性体をプラスチックで覆ってなるプラスチック磁性体、または一体射出成型のプラスチック磁性混合体からなる請求項１５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項２１】
前記ポンプは、前記固定シートに接合され、前記第二磁性体を収容する第二空間を形成するカバーを更に含み、前記カバーと前記固定シートは、鎖錠，係合，リベット，接着，または超音波溶接の方式によって接合され、前記カバーを前記固定ベースに設置する時、Ｏ型漏れ防止リングを設置し、前記ポンプ内の作動流体が漏れるのを防ぐ請求項１５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項２２】
前記第一磁性体と前記第二磁性体の間は間隙を有し、前記第一磁性体と前記第二磁性体の間に、軸方向の磁気引力作用、または径方向の磁気引力作用を形成することで、前記ポンプを駆動する請求項１５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項２３】
前記第一磁性体と前記第二磁性体は、それぞれ二極以上の帯磁領域部を有し、前記第一磁性体の帯磁領域部は、前記第二磁性体の帯磁領域部に対して、角度のずれを形成する請求項１５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項２４】
前記ポンプの周囲に設置されたヒートシンクを更に含み、前記ヒートシンクは、前記ポンプをその中に収容する中心開口を有する請求項１５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項２５】
熱源に取り付けられた伝導シートを更に含み、運転時に熱源より発生された熱を迅速に前記ポンプに伝導し、前記伝導シートは、ボトムベースとカバーを有し、その中に同心円の渦巻き状構造，または内から外向きのらせん状構造をした放熱経路を形成し、前記ボトムベースと前記カバーを組み立てる時、Ｏ型漏れ防止リングを設置する請求項１５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項２６】
前記放熱経路は、フライスによって前記ボトムベースの中に形成するか、または射出成型によって前記ボトムベースのカバーに一体成型される請求項２５に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項２７】
凹部を有するベースと、
前記ベースに支持され、第一磁性体を有する回転子と、
前記凹部内に設置された第二磁性体を含むポンプと、からなり、
前記回転子の第一磁性体が回転する時、磁力作用によって前記第二磁性体を回転させ、前記ポンプ内の作動流体を循環流動させる液冷式放熱モジュール。
【請求項２８】
前記第二磁性体は、磁性体をプラスチックで覆ってなるプラスチック磁性体、または一体射出成型のプラスチック磁性混合体からなる請求項２７に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項２９】
前記ポンプは、前記ベースに接合されたカバーを更に含み、前記カバーと前記ベースは、鎖錠，係合，リベット，接着，または超音波溶接の方式によって接合され、前記カバーを前記ベースに設置する時、Ｏ型漏れ防止リングを設置し、前記ポンプ内の作動流体が漏れるのを防ぐ請求項２７に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項３０】
前記第一磁性体と前記第二磁性体の間は、径方向の磁気引力作用を有する請求項２７に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項３１】
前記ポンプの周囲に設置されたヒートシンクを更に含み、前記ヒートシンクは、前記ポンプをその中に収容する中心開口を有する請求項２７に記載の液冷式放熱モジュール。
【請求項３２】
熱源に取り付けられた伝導シートを更に含み、運転時に熱源より発生された熱を迅速に前記ポンプに伝導し、前記伝導シートは、ボトムベースとカバーを有し、その中に同心円の渦巻き状構造，または内から外向きのらせん状構造をした放熱経路を形成し、前記ボトムベースと前記カバーを組み立てる時、Ｏ型漏れ防止リングを設置し、前記放熱経路は、フライスによって前記ボトムベースの中に形成するか、または射出成型によって前記ボトムベースのカバーに一体成型される請求項２７に記載の液冷式放熱モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液冷式放熱モジュールに関し、特に、ファンとポンプの二つが一体化した液冷式放熱モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＰＵ、または電子部品の配置技術の発展に伴って、高性能で高効率のデータ計算を得ることができる。しかし、ＣＰＵ、または電子部品の動作によって発生された高周波振動または電磁効果は、大量の熱を連続的に発生させ、非効率的な放熱により、ＣＰＵ、または電子部品の故障と焼損を招く。一般的な放熱方式は、放熱が必要な熱源の上にヒートシンクを設置し、熱源より発生した熱をヒートシンクの放熱フィンに伝導し、ファンまたはインペラによって発生した冷気を前記ヒートシンクのフィンに送り、熱を外部へ放散する。
【０００３】
しかし、ハイレベルシステムのＣＰＵからの熱は、空冷式によって効果的に放散することができず、例えば特許文献１のように、水冷式を用いて熱を放散し、大面積の空気放熱方式を用いなければ、好ましい放熱効果を得ることができない。しかし、この放熱方式は、ポンプを増設して、冷水と熱水を交換する循環をしなければならない。図１Ａを参照すると、ここには従来のハイレベルシステムのＣＰＵに用いる水冷放熱システムが示されている。この放熱システムは、銅シート（座部）１１と、ポンプ１３と、２本の導管１４，１４’と、ヒートパイプ１５１および複数のフィン１５２からなるヒートシンク１５と、ファン１６と、を有している。銅シート１１の底面をＣＰＵ１２の表面に取り付け、前記ＣＰＵ１２より発生した熱を前記銅シート１１に迅速に伝導する。ポンプ１３によって、導水管１４の冷水を前記銅シート１１のＳ型放熱径路に導き、前記ＣＰＵ１２より発生した熱を迅速に放散する。この時、前記導水管１４の水は、前記ＣＰＵ１２より発生した熱を吸収することから熱水になる。前記ポンプは、前記熱水をヒートシンク１５のヒートパイプの中に再び導き、熱を放熱フィンに伝導し、ファン１６より吹き出された冷気によって放熱フィンに溜まった熱を外部に放散する。この時、導水管１４の熱は冷水に変わり、よって、連続的に放熱循環を持続する。
【特許文献１】特開平５−３１７６１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の水冷システムは、いくつかの欠点を有している。すなわち、上述の水冷放熱システムで用いるファン１６とポンプ１３は、それぞれ一組のモーターを必要として駆動され、前記ポンプに用いられるモーターのシリコンスチール固定子１３１と磁気リング１３２の間は、防水をして分離をしなければならない。図１Ｂに示すように、両者の中間にプラスチック層１３３と安全に回転するための間隙が形成されることから、この設計は、固定子と回転子間の間隙を大きくするだけでなく、トルクも弱くなり、多くの部品を必要とするために組立作業が複雑となり、システム全体が占める空間と体積も大きくなり、求められている軽量薄型の設計に適合しない。また、必要な部品も多く、製造コストと実装時間の大幅な増加を招く。
【０００５】
本発明の目的は、ファンとポンプの二つを一体化し、一組のモーターを省いて、ファンとポンプに一組のモーターを共用させ、回転動力を共用し、製造コストと体積を大幅に低減する液冷式放熱モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の構想に基づいて、前記液冷式放熱モジュールは、ベースと、前記ベースに支持され、ハブを有する回転子と、前記ハブの頂部に設置される第一磁性体と、第二磁性体および固定シートとを含み、前記固定シートは、前記ベースに接合され、且つ、前記第二磁性体を受ける収容空間を有するポンプと、からなり、前記第一磁性体が前記回転子に対応して回転する時、磁力作用によって前記第二磁性体を回転させ、前記ポンプ内の作動流体を循環流動させる。
【０００７】
好ましくは、前記回転子は、金属ハウジングを更に含み、前記第一磁性体は、前記ハブの内頂面と前記金属ハウジングの頂面の間の空間内に設置される。
【０００８】
好ましくは、前記回転子は、金属ハウジングを更に含み、前記ハブの頂部は、前記金属ハウジングによって支えられた前記第一磁性体を受ける開口を有する。
【０００９】
また、前記液冷式放熱モジュールは、前記ベースと前記回転子を収容するフレームを更に含み、前記固定シートは、鎖錠，係合，リベット，接着，または超音波溶接の方式によって前記フレームに接合される。
【００１０】
また、前記ポンプは、前記固定シートに接合されたカバーを含み、前記第二磁性体を前記カバーと前記固定シート間の収容空間に設置させ、前記カバーと前記固定シート間の接合部は、Ｏ型漏れ防止リングが設置される。
【００１１】
また、前記ポンプ内は、軸受と耐磨耗部を収容する中心孔を有し、前記ポンプの軸は、前記固定シートに固定されて前記軸受によって支持され、前記ポンプの軸受と前記軸は、それぞれセラミック材料からなる。好ましくは、前記第二磁性体は、ガイド翼と磁気リングより構成され、前記ポンプは更に流入口と排出口を有し、前記磁気リングは前記ポンプの軸により回転し、前記ポンプの注入口から流入した作動流体を前記ポンプの排出口に流す。前記ガイド翼の形状は、径方向に配列をした直線の構造、または曲線の構造を有する。
【００１２】
好ましくは、前記第二磁性体は、磁性体をプラスチックで覆ってなるプラスチック磁性体、または一体射出成型のプラスチック磁性混合体からなる。
【００１３】
前記第一磁性体と前記第二磁性体の間は間隙を有し、前記第一磁性体と前記第二磁性体間の磁気引力を用いて前記ポンプを駆動する。好ましくは、前記第一磁性体と前記第二磁性体の間は、軸方向の磁気引力作用を有し、前記第一磁性体と前記第二磁性体は、それぞれ二極以上の帯磁領域部（ｍａｇｎｅｔ−ｃｈａｒｇｉｎｇ  ａｒｅａ）を有し、前記第一磁性体の帯磁領域部は、前記第二磁性体の帯磁領域部に対して、角度のずれを形成する。
【００１４】
また、前記液冷式放熱モジュールは、前記ポンプの周囲に設置されたヒートシンクを更に含み、前記ヒートシンクは、前記ポンプをその中に収容する中心開口を有する。固定ベースは前記ヒートシンクに固定される。
【００１５】
また、前記液冷式放熱モジュールは、熱源に貼り付けられた伝導シートを更に含み、運転時に熱源より発生された熱を迅速に前記ポンプに伝導する。前記伝導シートは、ボトムベースとカバーを有し、その中に同心円の渦巻き状構造，または内から外向きのらせん状構造をした放熱経路を形成する。前記放熱経路は、フライスによって前記ボトムベースの中に形成するか、または射出成型によって前記ボトムベースのカバーに一体成型される。前記ボトムベースと前記カバーを組み立てる時、Ｏ型漏れ防止リングを設置することができる。好ましくは、前記回転子は、モーター，ＤＣファンまたはＡＣファンである。
【００１６】
本発明のもう一つの構想に基づいて、前記液冷式放熱モジュールは、ベースと、前記ベースに支持され、その一端が前記ベースから外側に延伸突出した軸を有する回転子と、前記軸の突出端に設置される第一磁性体と、第二磁性体および固定シートを含み、前記固定シートは、前記ベースに接合され、前記第一磁性体を受ける第一空間を有するポンプと、からなり、前記第一磁性体が前記回転子に対して回転する時、磁力作用によって前記第二磁性体を回転させ、前記ポンプ内の作動流体を循環流動させる。
【００１７】
前記第一磁性体は、透磁鉄シート（Magnet-conductive  iron  sheet）と磁気リングより構成され、前記磁気リングは、前記透磁鉄シートに固定して取り付けられ、前記透磁鉄シートと前記磁気リングが、銅スリーブによって前記軸に取り付けられることで、前記透磁鉄シート、前記磁気リングと前記銅スリーブを前記軸により同時に回転させる。
【００１８】
また、前記ポンプは、前記固定シートに接合され、前記第二磁性体を収容する第二空間を形成するカバーを更に含む。
【００１９】
好ましくは、前記第一磁性体と前記第二磁性体の間は間隙を有し、前記第一磁性体と前記第二磁性体の間に、軸方向の磁気引力作用、または径方向の磁気引力作用を形成することで、前記ポンプを駆動する。
【００２０】
本発明のもう一つの構想に基づいて、前記液冷式放熱モジュールは、凹部を有するベースと、前記ベースに支持され、第一磁性体を有する回転子と、前記凹部内に設置された第二磁性体を含むポンプと、からなり、前記回転子の第一磁性体が回転する時、磁力作用によって前記第二磁性体を回転させ、前記ポンプ内の作動流体を循環流動させると共に、前記ポンプは、ガイド翼を更に有し、前記第二磁性体により回転し、前記ポンプの注入口から流入した作動流体を前記ポンプの排出口に流す。好ましくは、前記第一磁性体と前記第二磁性体の間は、径方向の磁気引力作用を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の設計方式は、ファンとポンプの二つを一体化し、一組のモーターを省いてファンとポンプに一組のモーターを共用させ、回転動力を共用し、且つ、同時にファンとポンプの機能を提供することができる。また、本発明のファンとポンプの二つを一体化した設計方式は、従来技術のようなシリコン鋼固定子と磁気リング回転子の間の防水設計を必要とすることがなく、安全に回転する間隙を残すことのみを必要とすることから、モーターの効率を大幅に高めることができ、一組のモーターも省くことができるため、大幅に製造コストと体積を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明についての目的，特徴，長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００２３】
図２Ａを参照すると、ここでは本発明の第一実施例を表している。液冷式放熱モジュールは、主に二つの部分より構成される。第一部分は、回転子２１と前記回転子２１を支持するベース２２を有するファン部分２であり、前記回転子２１の軸２１１の一端は、前記ベース２２の底部から外側に延伸突出する。好ましくは、回転子２１はモータ，ＤＣファンまたはＡＣファンである。
【００２４】
第二部分は、前記ファン２の排気口と吸気口を設けたベース２２の底部に取り付けられた固定シート（座部）３１を含むポンプ部分３である。前記固定シート３１と前記ベース２２は、螺子止め，鎖錠，係合，リベット，接着，または超音波溶接の方式によって接合することができる。前記固定シート３１の一側と前記ベース２２との間は、第一磁性体を受け入れるための第一空間が形成される。前記第一磁性体は、導磁性を有する鉄シート（透磁鉄シート）３２と磁気リング３３とにより構成される。前記磁気リング３３は、前記透磁鉄シート３２上に固定して取り付けられる。透磁鉄シート３２と磁気リング３３は、銅スリーブ３４によって前記ベース２２の底部の外側に突出した軸２１１に取り付けられ、前記透磁鉄シート３２，前記磁気リング３３および前記銅スリーブ３４を、前記軸２１１により同時に回転させる。
【００２５】
前記ポンプ３は、その中に好ましくはセラミックの軸受３５と耐磨耗部３６を収容する中心孔８１を有し、前記セラミック軸受３５によって支持された前記ポンプ３の好ましくはセラミックの軸３７は、前記固定シート３１の前記一側とは反対にある他側に固定される。前記ポンプ３は、前記固定シート３１上に接合されたカバーたるプラスチックカバー３８を有し、これらの固定シート３１とプラスチックカバー３８は、螺子止め，鎖錠，係合，リベット，接着，または超音波溶接の方式によって接合することができ、前記プラスチックカバー３８と前記固定シート３１の間に、前記ポンプ３の第二磁性体３９を収容する第二空間を形成する。前記第二磁性体３９は、ガイド翼３９１と磁気リング３９２とにより構成され、用いられる作動流体（例えば、水）は、前記ポンプ３上方の注入口４０から流入し、前記ポンプ３の排出口４１から流出する。前記プラスチックカバー３８が前記固定ベース３１に接合された時、Ｏ型漏れ防止リング４３をその間の交わる部分（接合部）に設置し、ポンプ３内の作動流体の漏れを防ぐことができる。
【００２６】
本発明の設計方式は、ファン２とポンプ３の二つを一体化し、一組のモーターを省いてファン２とポンプ３に一組のモーターを共用させ、回転動力を共用し、且つ、同時にファン２とポンプ３の機能を提供することにある。図２Ｂに示すように、この設計の原理は、ファン２のモーターが回転した時、その動力が前記軸２１１によって、前記第一磁性体３２，３３に送られる。また、前記第一磁性体３２，３３と前記第二磁性体３９の間は、間隙を有しているため、前記第一磁性体３２，３３が前記軸２１１に対して回転した時、前記第一磁性体３２，３３と前記第二磁性体３９との間の軸方向の磁気引力によって、前記ポンプ３のガイド翼３９１を同時に回転させ、前記作動流体がその中で循環流動できるようにする。この実施例では、軸方向の磁気引力は、前記第一磁性体３２，３３と前記第二磁性体３９との間で発生され、前記第一磁性体３２，３３と前記第二磁性体３９は、二極以上の極数を有する帯磁領域部としてそれぞれ機能する。前記第一磁性体３２，３３と前記第二磁性体３９は、四つの帯磁領域部に分けられる。前記第一磁性体３３のＮ極域を前記第二磁性体３９のＳ極域に合わせることで、第一磁性体３３の帯磁領域部と第二磁性体３９の帯磁領域部との間で角度のずれを形成し、これにより前記第二磁性体を第一磁性体に対して回転させ、ガイド翼３９１を回転させる。
【００２７】
第一実施例では、前記第一磁性体３３と前記第二磁性体３９の間に軸方向の磁力作用が形成されているが、それ以外に、径方向の磁力作用が形成されるように変えることもできる。図３Ａに示す第二実施例のように、その構造は、上述の第一実施例とほぼ同じである。唯一の違いは、前記第一磁性体３２，３３と前記第二磁性体３９が軸３７，２１１に対して径方向の配置をしており、前記第一磁性体３２，３３の外径は、前記第二磁性体３９の外径より小さく、前記第一磁性体は内側にあり、前記第二磁性体は、前記第一磁性体の径方向の外側に設置されていることである。その磁性領域部の分布配置は、図３Ｂに示されている。
【００２８】
また、図４を参照すると、これは本発明の第三実施例であり、その構造は、上述の第一実施例または第二実施例とほぼ同じである。唯一の違いは、第一実施例または第二実施例の第一磁性体３２，３３が省かれている。また、前記ベース２２は、ファンの内部に凹入した凹部２２１を有し、ポンプの第二磁性体３９をその中に収容設置する。また、ファン２の内側で、モーターの磁気リング２３を延伸し、前記第二磁性体の磁気リング３９２に対し径方向の磁力（磁気引力）作用が発生するように配置する。回転子２１の第一磁性体である前記磁気リング２３は、ファン２のシリコン鋼固定子およびコイルと相互作用して、ファン２を駆動させ、回転させるだけでなく、前記ポンプ３の第二磁性体３９と相互作用して、この第二磁性体３９とポンプ３のガイド翼３９１との間に発生する径方向の磁力によって、前記ポンプ３のガイド翼３９１を回転させる。
【００２９】
上述の第一実施例〜第三実施例では、前記ポンプ３は、ファン２のベース２２の底部側（そこに吸気口があるものと仮定する）に設置されているが、これをファン２のもう一つの他側（そこに排気口があるものと仮定する）、即ち、前記ベースの反対側に設置することもできる。図５に示す第四実施例のように、前記第一磁性体３３は、前記回転子２１のハブ２４の内方頂面と金属ハウジング２５の頂面との間の空間内に設置される。前記ポンプ３の固定シート３１は、前記ファン２のフレーム２６の排気口側に設置され、鎖錠（ロック）方式の組立で、ファンのフレーム２６に固定される。または、ポンプ３の固定シート３１は、用いられているヒートシンク上に固定される。フレーム２６は、ベース２２と回転子２１を収容するもので、鎖錠の他に、係合，リベット，接着，または超音波溶接の方式によって、ポンプ３の固定シート３１を接合してもよい。前記第二磁性体３９は、前記固定シート３１の凹部内に設置され、前記プラスチックカバー３８で覆われる。こうして、固定シート３１はフレームを含むベース２２に接合固定され、固定シート３１の前記凹部とプラスチックカバー３８とにより、その間に第二磁性体３９を設置して受ける収容空間が形成される。その他の構造は、上述の実施例と同じであり、ここでは重複する説明を省略する。前記第一磁性体３３が前記軸２１１により回転する時、軸方向または径方向の磁気引力作用によって、前記第二磁性体３９を同時に回転させ、それにより前記ポンプ３内の作動流体を循環流動させ続け、放熱させる。
【００３０】
また、図６を参照すると、ここでは本発明の第五実施例を表している。この実施例と上述の第四実施例は、ほぼ同じである。唯一の違いは、前記ハブ２４の頂部は、その中に前記第一磁性体３３を受ける開口を有し、且つ、前記第一磁性体３３は金属ハウジング２５によって支持される。その他の構造は、第四実施例と全く同じであり、ここでは、重複する説明を省略する。
【００３１】
上述の全ての実施例では、前記ガイド翼３９１と前記磁気リング３９２は、先に個別に分けて製造した後に、第二磁性体３９を形成するのに組み立てられることができる。または、第二磁性体３９は、磁性体である磁気リングの外側にプラスチックを覆ってなるプラスチック磁性体を形成することもでき、または、一体射出成型のプラスチック磁性混合体であることもできる。また、前記ガイド翼３９１の形状は、径方向に配列をした直線の構造、または図７に示すような曲線の構造であることができる。作動流体がポンプ３の上方の中心に位置する注入口４０から流入した後、前記ガイド翼３９１の回転によって作動流体を遠心力で周囲に導き、ガイド翼３９１の周辺に位置するポンプ３の排出口４１に集め、流出する。
【００３２】
実際の応用では、上述の全実施例のファン２とポンプ３の二つが一体化した液冷式放熱モジュールは、図８に示すように、ヒートシンク８と合わせて用いることができる。前記ヒートシンク８は、前記ポンプ３の周囲に設置される。即ち、前記ヒートシンク８は、中心開口８１を有し、その中に、前記ベース２２上のポンプ３を収容し、固定させることができる。前記ヒートシンク８は、複数の放熱フィン８２と、前記各フィン８２の間に設置されたヒートパイプ８３とにより構成される。熱源であるＣＰＵ１２を通過し、そこで発生した熱の高温作動流体は、前記ポンプ３の中央注入口４０に注入した後、前記ポンプ３のガイド翼３９１によって導かれ、その排出口４１から流出される。前記ヒートシンク８のヒートパイプ８３と前記排出口４１は、互いに接続され、熱は、ヒートパイプ８３によって大面積の放熱フィン８２に伝導され、ファン２によって吹き出された冷気は、ヒートパイプ８３の中の作動流体を高温から低温に変え、この低温の作動流体を導管５によってＣＰＵ１２表面に位置する伝導シート９の放熱経路に循環する。
【００３３】
図９Ａと図９Ｂを参照すると、ＣＰＵ１２に取付けられた伝導シート９は、固定ベースであるボトムベース９１，カバーであるプラスチックカバー９２および放熱経路９１０を有し、前記伝導シート９の放熱経路９１０は、同心円の渦巻き状構造，または内から外向きに延びるらせん状構造からなることができ、その形成方式は、フライスによって前記ボトムベース９１の中に経路を形成するか、または射出成型によって前記ボトムベース９１のプラスチックカバー９２に一体成型される方式である。前記ボトムベース９１と前記プラスチックカバー９２を組み立てる時、Ｏ型漏れ防止リング９３を設置することができる。ポンプ３の運転時において、導管５の低温作動流体がプラスチックカバー９２上の低温注入口９２１から放熱経路９１０に流入した後、ＣＰＵ１２で発生した熱を高温作動流体に変え、高温排出口９２２から流出させ、ポンプ３の注入口４０に導く。
【００３４】
以上のように、本発明では、ファン２とポンプ３の二つを一体化し、一組のモーターを省いてファン２とポンプ３に一組のモーターを共用させ、回転動力を共用し、且つ、同時にファン２とポンプ３の機能を提供することができる。また、本発明のファン２とポンプ３の二つを一体化した設計方式は、従来技術のようなシリコン鋼固定子と磁気リング回転子の間の防水設計を必要とすることがなく、安全に回転する間隙を残すことのみを必要とすることから、モーターの効率を大幅に高めることができ、一組のモーターも省くことができるため、大幅に製造コストと体積を低減することができる。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や均等物を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】従来の高レベルシステムのＣＰＵに用いる水冷放熱システムのブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ａの水冷放熱システムで用いられているポンプ内部の断面図を表している。
【図２Ａ】本発明における液冷式放熱モジュールの第一実施例の概略断面図を表している。
【図２Ｂ】図２Ａにおける第一磁気リングと第二磁気リングの帯磁域の分布と配置概略図を表している。
【図３Ａ】本発明における液冷式放熱モジュールの第二実施例の概略断面図を表している。
【図３Ｂ】図３Ａにおける第一磁気リングと第二磁気リングの帯磁域の分布と配置概略図を表している。
【図４】本発明における液冷式放熱モジュールの第三実施例の概略断面図を表している。
【図５】本発明における液冷式放熱モジュールの第四実施例の概略断面図を表している。
【図６】本発明における液冷式放熱モジュールの第五実施例の概略断面図を表している。
【図７】本発明で用いられているポンプの上面図を表している。
【図８】本発明における高レベルシステムのＣＰＵに用いる液冷式放熱モジュールの概略図である。
【図９Ａ】図８で用いられている伝導シートの断面概略図である。
【図９Ｂ】図８で用いられている伝導シートの放熱経路を示す上面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１２  ＣＰＵ（熱源）
２  ファン
２１  回転子
２２  ベース
２３  磁気リング
２４  ハブ
２５  金属ハウジング
２６  フレーム
２１１  軸
２２１  凹溝
３  ポンプ
３１  固定シート
３２  透磁鉄シート（第一磁性体）
３３  磁気リング（第一磁性体）
３４  銅スリーブ
３５  軸受
３６  耐磨耗部
３７  軸
３８  プラスチックカバー（カバー）
３９  第二磁性体
３９１  ガイド翼
３９２  磁気リング
４０  注入口
４１  排出口
４３  Ｏ型漏れ防止リング
５  導管
８  ヒートシンク
８１  中心開口
８２  放熱フィン
８３  ヒートパイプ
９  伝導シート
９１０  放熱経路
９１  ボトムベース
９２  プラスチックカバー（カバー）
９３  Ｏ型漏れ防止リング
９２１  低温注入口
９２２  高温排出口
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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