(57)【要約】【課題】本発明は、熱交換効率を向上させることができ、エアロックを起こすことがなく、小型、軽量、薄型化が可能で、構造が簡単で低コストの電子機器の冷却装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の電子機器の冷却装置は、放熱器１には閉循環路を構成する循環路６が設けられ、少なくとも循環路６とリザーブタンク２とが、これらの流路壁となる曲面を一体として形成した流路壁構成放熱板１ａと他の曲面である平板状の流路壁構成放熱板１ｂとを溶接等で接合することにより、内部空間として突き合わせによって形成されたことを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を循環するための閉循環路に冷却器と放熱器，循環ポンプ，冷媒を貯めるためのリザーブタンクがそれぞれ設けられ、前記冷却器が前記冷媒を使って発熱部品から熱を奪い、奪った熱を前記放熱器が放熱する電子機器の冷却装置であって、
前記放熱器には前記閉循環路の一部を構成する内部循環路が設けられ、
少なくとも該内部循環路と前記リザーブタンクとが、これらの流路壁となる曲面が一体として形成された放熱板を他の放熱板と接合することにより、突き合わせによって形成されたことを特徴とする電子機器の冷却装置。
【請求項２】
前記内部循環路と前記リザーブタンクが、混入した気泡の移動を一方向側で制限する気泡流出制限路で接続されたことを特徴とする請求項１記載の電子機器の冷却装置。
【請求項３】
前記放熱器の上方に前記リザーブタンクが設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項４】
前記気泡流出制限路が１箇所設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項５】
前記リザーブタンクの底面が前記気泡流出制限路に向かって斜め下方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項６】
前記気泡流出制限路近傍において前記放熱器の内部循環路の断面積が大きくなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項７】
前記リザーブタンクの下方に隣接する前記放熱器の内部循環路の上面が前記気泡流出制限路に向かって斜め上方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項８】
前記気泡流出制限路近傍における前記放熱器の内部循環路が蛇行していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項９】
前記リザーブタンクの両端部に下方に向けてそれぞれ第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクを設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１０】
前記第１延長リザーブタンクと前記第２延長リザーブタンクのそれぞれの容量が前記リザーブタンクの容量の１／２であることを特徴とする請求項９記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１１】
前記リザーブタンクを構成する放熱板にディンプルが形成され、２枚の放熱板を接続していることを特徴とする請求項１〜７記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１２】
前記リザーブタンクの底面が前記気泡流出制限路に向かって斜め上方に傾斜していることを特徴とする請求項９または１０に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１３】
前記リザーブタンクは前記放熱器の上方向及び横方向に配設され、前記リザーブタンク内の両側に斜め上方に傾斜したバッフルが交互に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１４】
前記リザーブタンクの内部高さが前記放熱器の内部循環路の内部高さより大きいことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１５】
前記リザーブタンクに継手が少なくとも１箇所以上設けられたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１６】
前記継手が逆止弁を備えたことを特徴とする請求項１４記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１７】
前記内部循環路と前記リザーブタンクが気泡流出制限路で接続されるとともに、該リザーブタンクの周囲を前記内部循環路が周回していることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１８】
前記ポンプは、外周に多数の羽根が形成され、内周にローターマグネットが設けられたリング状羽根車と、前記ローターマグネットの内周側に設けられたモーターステーターと、前記モーターステーターと前記ローターマグネットの間に配設する円筒部が形成されるとともに、前記羽根車を内部に収容し吸込口と吐出口を有するポンプケーシングとを備え、前記円筒部が前記リング状羽根車を回転自在に軸支した渦流ポンプであることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１９】
電子機器が、中央処理装置を含む電子回路と記憶装置を収納して上面にキーボードが設けられた第１筐体と、前記中央処理装置による処理結果を表示することができる表示装置を備えた第２筐体とを備え、前記第２筐体が前記第１筐体に回転可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項２０】
前記第２筐体の表示装置裏面に放熱器を配設したことを特徴とする請求項１９記載の電子機器の冷却装置。
【請求項２１】
前記冷媒が不凍液であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体内部に配設された中央処理装置（以下、ＣＰＵ）等の発熱電子部品を、冷媒を循環させて冷却する電子機器の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近のコンピューターにおける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の発熱量が増し、従来のようにヒートシンクで空冷するだけでは能力不足で、高効率で高出力の冷却装置が不可欠になっている。そこでこのような冷却装置として、発熱部品を搭載した基板を冷媒を循環させて冷却する冷却装置が提案された（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
以下、このような冷媒を循環させて冷却する従来の電子機器の冷却装置について説明する。なお、本明細書において電子機器というのは、ＣＰＵ等にプログラムをロードして演算処理を行う装置、中でもノート型パソコンのような携行可能な小型の装置を中核とするが、このほかに通電により発熱する発熱素子を搭載した装置を含むものである。この従来の第１の冷却装置は、例えば図８に示すようなものが知られている。図８は従来の電子機器の第１冷却装置の構成図である。図８において、１００は筐体であり、１０１は発熱部品、１０２は発熱部品１０１を実装した基板、１０３は発熱部品１０１と冷媒との間で熱交換を行ない発熱部品１０１を冷却する冷却器、１０４は冷媒から熱を取り除く放熱器、１０５は冷媒を循環させるポンプ、１０６はこれらを接続する配管、１０７は放熱器１０４を空冷するファンである。
【０００４】
この従来の第１冷却装置の動作を説明すると、ポンプ１０５から吐出された冷媒は、配管１０６を通って冷却器１０３に送られる。ここで発熱部品１０１の熱を奪うことでその温度が上昇し、放熱器１０４に送られる。この放熱器１０４でファン１０７によって強制空冷されてその温度が降下し、再びポンプ１０５へ戻ってこれを繰り返す。このように、冷媒を循環させて発熱部品１０１から熱を奪って冷却するものであった。
【０００５】
次に、電子機器の従来の第２冷却装置として、図９に示すものが提案されている（特許文献３参照）。この第２冷却装置は、発熱部材を狭い筐体内に搭載したとき、発熱部材の発生熱を放熱部である金属筐体壁まで効率良く輸送し発熱部材を冷却するものである。図９は従来の電子機器の第２冷却装置の構成図である。図９において、１０８は電子機器の配線基板、１０９はキーボード、１１０は半導体発熱素子、１１１はディスク装置、１１２は表示装置、１１３は半導体発熱素子１１０との間で熱交換する受熱ヘッダ、１１４は放熱のための放熱ヘッダ、１１５はフレキシブルチューブ、１１６は電子機器の金属筐体である。
【０００６】
この第２冷却装置は、発熱部材である半導体発熱素子１１０と金属筐体１１６とをフレキシブル構造の熱輸送デバイスにより熱的に接続するものである。この熱輸送デバイスは、半導体発熱素子１１０に取り付けた液流路を有する扁平状の受熱ヘッダ１１３、液流路を有し金属筐体１１６の壁に接触させた放熱ヘッダ１１４、さらに両者を接続するフレキシブルチューブ１１５で構成され、内部に封入した液を放熱ヘッダ１１４に内蔵した液駆動機構により受熱ヘッダ１１３と放熱ヘッダ１１４との間で駆動あるいは循環させるものである。これにより、半導体発熱素子１１０と金属筐体１１６とが部品配列に左右されることなく容易に接続できるとともに、液の駆動により高効率で熱が輸送される。放熱ヘッダ１１４においては、放熱ヘッダ１１４と金属筐体１１６とが熱的に接続されているので、金属筐体１１６の高い熱伝導率のために熱が広く金属筐体１１６に拡散されるものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２６４１３９号公報
【特許文献２】
特開平８−３２２６３号公報
【特許文献３】
特開平７−１４２８８６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の第１冷却装置では、発熱部品１０１と冷媒とで熱交換を行ない発熱部品１０１を冷却する冷却器１０３、冷媒から熱を取り除くための放熱器１０４、冷媒を循環させるポンプ１０５、図示はしないが冷媒を補充しなければならず補充用タンクが必要であり、これらを組み合わせるため装置が大型且つ複雑で小型化が難しく、コストも高くなるという問題があった。すなわち従来の第１冷却装置は、本来大型の電子機器の冷却に適したものであって、小型、軽量且つ薄型で、様々の姿勢で運ばれ、使われる最近の高性能携行型のノート型パソコン等には対応しきれないものであった。
【０００９】
そして、小型且つ薄型の電子機器になればなるほど第１冷却装置のサイズも小さくなるから、比較的大きなサイズの機器の場合には無視できた冷媒のガス化やこれに伴う気泡混入等が顕在化する。冷媒のガス化、気泡混入が生じると、配管１０６やポンプ１０５に気泡が溜まり始め、長時間使用していると成長した気泡のためエアロックでポンプ１０５が運転不能になったり、熱交換効率が徐々に低下していくという問題があった。一旦溜まった空気を排出することはユーザ側で行うのは難しく、さらにこうした冷却装置の不調で電子機器の寿命も決定されるという問題もあった。
【００１０】
また、従来の第２冷却装置はノート型パソコン等に使用することが可能であるが、半導体発熱素子１１０に取り付けた扁平状の受熱ヘッダ１１３も、金属筐体１１６の壁に接触させた放熱ヘッダ１１４もボックス状で厚くならざるをえず、ノート型パソコン等の薄型化を妨げるものであった。さらに、これらの液流路内に進入した気泡が成長してエアロックを起こすのは避けられず、この対策に窮するものであった。
【００１１】
さらに、金属筐体１１６の壁に接触させた放熱ヘッダ１１４はサーマルコンパウンド、あるいは高熱伝導シリコンゴムなどを挟んで、もしくはねじ止め等で直接金属筐体１１６に取り付けるものであるが、伝熱効率が悪く、冷却力に限界があるものであった。このとき冷却力を上げるために放熱面積を増すことも考えられるが、単純に面積を増したのでは流路が長くなって循環量が増し、逆にエアロックの可能性が高まって寿命を短くするという問題があった。そして循環量の増加は重量の増大を招き、軽量化に逆行する。従って、第２冷却装置の放熱ヘッダ１１４にとって、熱伝導を高めるために放熱面積を増すのは矛盾を孕んだものとなる。また、エアロックに対して従来は対処の術がなく、この第２冷却装置もアイデアとすると可能であるが実用性の点で問題が残り、ノート型パソコンのように様々な姿勢で使用する電子機器ではこの種の冷却装置を使用するのは、事実上難しいと考えられていた。もしこれを採用しても、目的とする小型、軽量、薄型化を犠牲にせざるをえない。そして、最近のようにＣＰＵの能力が向上して益々大きな冷却能力が要求されるときに、このような問題を抱えた従来の第２冷却装置ではノート型パソコンの小型、軽量、薄型化に対して十分対処しきれず、将来性で疑問が残るものであった。
【００１２】
そこで、本発明は、熱交換効率を向上させることができ、エアロックを起こすことがなく、小型、軽量、薄型化が可能で、構造が簡単で低コストの電子機器の冷却装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の電子機器の冷却装置は、放熱器には閉循環路の一部を構成する内部循環路が設けられ、少なくとも該内部循環路とリザーブタンクとが、これらの流路壁となる曲面が一体として形成された放熱板を他の放熱板と接合することにより、突き合わせによって形成されたことを特徴とする。
【００１４】
これにより、熱交換効率を向上させることができ、エアロックを起こすことがなく、小型、軽量、薄型化が可能で、構造が簡単で低コストにすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、冷媒を循環するための閉循環路に冷却器と放熱器，循環ポンプ，冷媒を貯めるためのリザーブタンクがそれぞれ設けられ、冷却器が冷媒を使って発熱部品から熱を奪い、奪った熱を放熱器が放熱する電子機器の冷却装置であって、放熱器には閉循環路の一部を構成する内部循環路が設けられ、少なくとも該内部循環路とリザーブタンクとが、これらの流路壁となる曲面が一体として形成された放熱板を他の放熱板と接合することにより、突き合わせによって形成されたことを特徴とする電子機器の冷却装置であるから、内部循環路とリザーブタンクを凹部を形成した放熱板で一体化して接合して形成するため、小型、薄型、低コスト化が容易に実現でき、部品点数が少なく製造組み立てが容易で、安価な冷却装置を実現することができる。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は、内部循環路とリザーブタンクが、混入した気泡の移動を一方向側で制限する気泡流出制限路で接続されたことを特徴とする請求項１記載の電子機器の冷却装置であるから、リザーブタンクに対して冷媒を補給するための機能のほかに、混入した気泡を閉循環路から気液分離して隔離する気液分離機能を与えることができ、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロックを防止することができる。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は、放熱器の上方にリザーブタンクが設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器の冷却装置であるから、内部循環路内の気泡がリザーブタンク内に捕捉され、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロックを防止することができる。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の発明は、気泡流出制限路が１箇所設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、一度捕捉された気泡を確実にリザーブタンク内に滞留させることができる。また、ポンプ動作中は気泡流出制限路近傍には圧力がかかっているため、たとえ放熱板を上下逆さまにしても、リザーブタンク内の気体の循環経路内への流出を防止することができる。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の発明は、リザーブタンクの底面が気泡流出制限路に向かって斜め下方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、冷媒を効率よく且つ確実に内部循環路へ供給することができる。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の発明は、気泡流出制限路近傍において放熱器の内部循環路の断面積が大きくなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、気泡流出制限路近傍の流速が低減され、確実に気泡をリザーブタンク内へと導くことができる。
【００２１】
本発明の請求項７に記載の発明は、リザーブタンクの下方に隣接する放熱器の内部循環路の上面が気泡流出制限路に向かって斜め上方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、ポンプの動作・停止に関わらず、気泡を確実に気泡流出制限路に導くことができる。
【００２２】
本発明の請求項８に記載の発明は、気泡流出制限路近傍における放熱器の内部循環路が蛇行していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、ポンプ停止時に放熱器を上下逆さまにしても、内部循環路への気泡の流出は微量であり、ポンプ動作時の循環流量低下やエアーロックを防止することができる。
【００２３】
本発明の請求項９に記載の発明は、リザーブタンクの両端部に下方に向けてそれぞれ第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクを設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、ポンプ停止時に放熱器を上下逆さまにしても、リザーブタンク内の気体は第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンク内に捕捉され、内部循環路への気泡の流出を防止することができる。
【００２４】
本発明の請求項１０に記載の発明は、第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクのそれぞれの容量がリザーブタンクの容量の１／２であることを特徴とする請求項９記載の電子機器の冷却装置であるから、放熱器の姿勢を９０°回転させてもリザーブタンク内の気泡の内部循環路への流出を防止することができる。
【００２５】
本発明の請求項１１に記載の発明は、リザーブタンクを構成する放熱板にディンプルが形成され、２枚の放熱板を接続していることを特徴とする請求項１〜７記載の電子機器の冷却装置であるから、放熱器の内圧の上昇による放熱器の変形を防止することができ、循環路とリザーブタンクの気泡流出制限路近傍にもディンプルが設けられているため、リザーブタンクから循環路への気泡の流出を防止することができる。気泡が循環路に流出したとしても、ディンプルによって気泡が細分化され、ポンプのエアーロックを防止することができる。
【００２６】
本発明の請求項１２に記載の発明は、リザーブタンクの底面が気泡流出制限路に向かって斜め上方に傾斜していることを特徴とする請求項９または１０に記載の電子機器の冷却装置であるから、放熱器を上下逆さまにしても、リザーブタンク内の気泡を第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクへ確実に導くことができる。
【００２７】
本発明の請求項１３に記載の発明は、リザーブタンクは放熱器の上方向及び横方向に配設され、リザーブタンク内の両側に斜め上方に傾斜したバッフルが交互に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の冷却装置であるから、流れてきた気泡を細分化し、気液分離することができるという作用を有する。また、放熱器を上下逆さまにしても、気泡がバッフルに捕捉され、ポンプへの流出を防止することができる。また、流路が蛇行するため、放熱効率が向上するという作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項１４に記載の発明は、リザーブタンクの内部高さが放熱器の内部循環路の内部高さより大きいことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、リザーブタンクの容量をより大きく構成することができる。また、放熱器を水平状態にしても、内部高さの違いから形成される段差により、リザーブタンク内の気体の内部循環路への流出を防止することができるという作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項１５に記載の発明は、リザーブタンクに継手が少なくとも１箇所以上設けられたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、閉循環路への冷媒充填時の充填口として、あるいは空気抜き口として利用することができる。
【００３０】
本発明の請求項１６に記載の発明は、継手が逆止弁を備えたことを特徴とする請求項１４記載の電子機器の冷却装置であるから、閉循環路への冷媒充填後継手を封止する作業が必要なくなる。
【００３１】
本発明の請求項１７に記載の発明は、内部循環路とリザーブタンクが気泡流出制限路で接続されるとともに、該リザーブタンクの周囲を内部循環路が周回していることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、リザーブタンクが放熱器の中央に位置しているため、放熱器の重量バランスが良くなり、転倒等を防止することができ、広い範囲で温度を分散することができ、放熱効率を向上させることができる。
【００３２】
本発明の請求項１８に記載の発明は、ポンプは、外周に多数の羽根が形成され、内周にローターマグネットが設けられたリング状羽根車と、ローターマグネットの内周側に設けられたモーターステーターと、モーターステーターとローターマグネットの間に配設する円筒部が形成されるとともに、羽根車を内部に収容し吸込口と吐出口を有するポンプケーシングとを備え、円筒部がリング状羽根車を回転自在に軸支した渦流ポンプであることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、冷却装置全体をより小型、薄型にすることができる。
【００３３】
本発明の請求項１９に記載の発明は、電子機器が、中央処理装置を含む電子回路と記憶装置を収納して上面にキーボードが設けられた第１筐体と、中央処理装置による処理結果を表示することができる表示装置を備えた第２筐体とを備え、第２筐体が第１筐体に回転可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、設置空間の制約が厳しいノート型パソコンにおいても収納が可能で、より多くの発熱量を冷却することができるという作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項２０に記載の発明は、第２筐体の表示装置裏面に放熱器を配設したことを特徴とする請求項１９記載の電子機器の冷却装置であるから、設置空間の制約が厳しいノート型パソコン等の電子機器において、表示装置の裏側を全面的に利用でき、厚さを増すことなく、効果的に冷却することができる。
【００３５】
本発明の請求項２１に記載の発明は、冷媒が不凍液であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、冷媒を不凍液にすることで、寒冷地においても冷媒が凍結して冷却システムが故障することがない。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図、図１（ｂ）は（ａ）の放熱器のＡ−Ａ断面図、図２は本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置がノート型パソコンに組み込まれた時の部分破砕斜視図である。
【００３８】
図１（ａ）（ｂ），図２において、１はアルミニウムやステンレス等の熱伝導性の良好な材料、通常は金属板で形成された放熱器、１ａはプレス加工等によって流路壁となる凹部（本発明の曲面）が形成された流路壁構成放熱板（本発明の放熱板）、１ｂは流路壁構成放熱板１ａと接合されて放熱器１を構成する平板状の流路壁構成放熱板（本発明の他の放熱板）である。流路壁構成放熱板１ｂに凹部が形成されていてもよいし、単純に平板でもよい。２は補充のため冷媒を貯めておくとともに、後述の循環路６中に気泡が混入しても気泡の流入は許すが流出はさせないリザーブタンク、２ａはリザーブタンク２のテーパ状の底面である。なお冷媒は、寒冷地や冬場の凍結により冷却システムが故障しないように不凍液とするのが好ましい。３はリザーブタンク２の一方端から直角方向に方向を変えて延長された第１延長リザーブタンク、４はリザーブタンク２の他方端から同様に延長された第２延長リザーブタンクである。図１（ｂ）に示すようにリザーブタンク２と第１延長リザーブタンク３、第２延長リザーブタンク４は、コ字状をなして、流路壁構成放熱板１ａ，１ｂの平坦部同士を接合して１つのタンクを形成するように一体化される。なお実施の形態１においては、第１延長リザーブタンク３と第２延長リザーブタンク４の容量はそれぞれがリザーブタンク２の１／２の容量に設定されている。
【００３９】
５は後記の循環路６とリザーブタンク２を接続し、気泡のリザーブタンク２側への進入は許すが逆方向への移動は許さない接続口（本発明の気泡流出制限路）である。気泡の進入は許して流出はさせないようにするため、接続口５を正面からみたとき循環路６側のアールは曲率半径が大きく、リザーブタンク２側のアールは曲率半径が小さくなるように形成されている。そしてさらに後述するようにリザーブタンク２側では内部高さ方向（正面からみたとき奥行方向）に段差が形成されている。６は放熱面積を大きくするために蛇行させて幅広に形成された循環路（本発明の内部循環路）、７はリザーブタンク２と循環路６の間とさらに第１延長リザーブタンク３と循環路６の間に設けられた第１隔壁である。８は、同じくリザーブタンク２と循環路６の間とさらに第２延長リザーブタンク４と循環路６の間に設けられた第２隔壁である。
【００４０】
図１（ｂ）に示すように第２隔壁８は、プレス加工等によって流路内壁面となる凹部が形成された流路壁構成放熱板の平坦部分であって、流路壁構成放熱板１ｂの平坦部分と溶接等で接合される。同様に第１隔壁７も流路壁構成放熱板１ａの平坦部分であって、流路壁構成放熱板１ｂの平坦部分と溶接等で接合される。このほかの流路壁構成放熱板１ａ，１ｂの対応する平坦部分同士を接合することにより、少なくとも循環路６、その上方のリザーブタンク２、横方向の第１延長リザーブタンク３，第２延長リザーブタンク４が内部空間として同時に一括して構成される。このように２枚の流路壁構成放熱板１ａ，１ｂを接合して流路壁を構成するために部品点数はきわめて少なく、１工程で流路が構成でき製造が容易で、精度も高く、放熱器１を軽量、薄型に構成することができる。
【００４１】
ところで、リザーブタンク２、第１延長リザーブタンク３、第２延長リザーブタンク４の内部高さｔ１は、循環路６の内部高さｔ２よりも大きく形成されている。このため接続口５には、リザーブタンク２側に上述した小さなアールのほかに、この内部高さｔ１，ｔ２の違いによる段差が形成される。このように内部高さｔ１，ｔ２に差を設けた理由は、第１に、循環路６の部分から外気に放熱する熱量を大きくする必要があるからである。すなわち、循環路６の内部高さｔ２を小さくすることで循環する冷媒単位流量当りの表面積を大きくすることができるし、循環される冷媒の量が少量となれば後述するポンプ２４のモータ出力を小さくでき、モータ自体が小型で、発熱量の小さいポンプになるからである。第２の理由としては、リザーブタンク２の容量を大きくすることで、熱容量を大きくすることができ、電子機器内部の発熱に伴って変動するのを抑えることができる。
【００４２】
さらに、第３の理由として、リザーブタンク２側に流入した気泡が循環路６側に流出するのを抑えるためである。すなわち、リザーブタンク２内で成長した気泡が流出するためには、界面の表面張力を保ちながら接続口５内を移動する必要があり、内部高さが低くて幅狭の接続口５内をこのような成長した気泡が通過する場合は空気で閉塞してしまうし、微細気泡は接続口５の形状等により流出方向に抵抗が大きくなるため、浮力が流出する方向に作用した場合でもその浮力ではこの抵抗に打ち勝って流出できないからである。なおリザーブタンク２と循環路６の間の接続口５は、１箇所のみとするのが気液分離機能を確実にすることができ好適である。
【００４３】
ところで、リザーブタンク２と循環路６との間の第１隔壁７と第２隔壁８は、放熱器１を垂直方向に立てたとき、中央の接続口５に向かって斜め上方に傾斜する底面２ａが形成されている。従って循環路６の幅は接続口５の近傍で広くなっている。この構成は、循環路６側の冷媒から気泡を集めてリザーブタンク２側へ送るのを容易にし、逆にリザーブタンク２側の接続口５から気泡が循環路６へ流出するのをさらに困難にする。すなわち放熱器１の姿勢を反転させても、気泡に働く浮力に対して第１隔壁７と第２隔壁８の底面２ａのテーパは逆勾配となっており、通常この接続口５に気泡が回り込むことはなく、仮に回り込んでも上述した表面張力、粘性等の影響で流出を抑えることができる。これらの構成によって、電子機器を冷媒で冷却するとき最大の難点である閉循環路内、とくにポンプのエアロックを確実に封じることができる。
【００４４】
図１（ａ）において、９は放熱器１内の循環路６の入口側の端部である流入口、１０は放熱器１内の循環路６の出口側の端部である流出口、１１は継手である。この流入口９、流出口１０は冷媒を送る後述のポンプ２４を含む外部の循環路に接続される。リザーブタンク２の上方には継手１１が接続されている。継手１１は通常運転時は閉状態であるが、冷媒充填時のみ開状態となる。従って、冷媒充填後はゴムキャップ等で栓をしてもよいし、予め逆止弁を内蔵させておくのでもよい。なお、実施の形態１においては、放熱器１を流路壁構成放熱板１ａ，１ｂの平坦部分を接合して構成しているが、平板状の放熱板に押しつぶして扁平にした金属パイプを固定して構成するのでも同様に構成できるようにも思えるが、部品点数は多くなり、精度は出ずに製造が事実上困難になる。
【００４５】
続いて、実施の形態１の冷却装置を電子機器としてノート型パソコンに使用したときの説明を行う。図２において、２１はＣＰＵを含む電子回路と記憶装置を収納して上面にキーボードが設けられたノート型パソコン本体（本発明の第１筐体）、２２はノート型パソコンの液晶ディスプレー等を収めた上蓋にあたる表示部（本発明の第２筐体）、２２ａはＣＰＵの処理結果を表示することができる液晶ディスプレー等の表示装置である。表示部２２はノート型パソコン本体２１に回転可能に取り付けられる。放熱器１は表示装置２２ａの背面に設けられる。流路壁構成放熱板１ｂを化粧板なしに露出させてもよいし、熱伝導性のよい化粧板で覆うのもよい。２３はＣＰＵ等の発熱素子（本発明の発熱部品）に取付けられ、少なくとも熱伝達を行う接触面はアルミニウムやステンレス等の熱伝導性の良好な金属で形成された冷却器である。実施の形態１の場合、図２において図示はしないが冷却器２３内部に冷媒を循環させる循環路６が形成されている。２４は冷媒を強制循環させるポンプ（本発明の循環ポンプ）、２５は閉循環路を構成する配管である。
【００４６】
実施の形態１のポンプ２４は、図示はしないが渦流ポンプ（ウエスコ型ポンプ、再生ポンプ、摩擦ポンプとも呼称される）であり、外周に多数の溝状羽根が形成され内周にはローターマグネットが設けられたリング状羽根車と、ローターマグネットの内周側に設けられたモーターステーターとが設けられて、モーターステーターへの通電で駆動される。吸込口と吐出口を有するポンプケーシングにこのリング状羽根車が収容される。このポンプケーシングには、モーターステーターとローターマグネットの間に円筒部が配設され、この円筒部にリング状羽根車が回転自在に軸支される。このポンプ２４は小型でフラット薄型の形状となるため、冷却装置をより小型、薄型にすることができる。なお、本実施の形態１のポンプ７は回転軸方向の厚さが５〜１０ｍｍ、半径方向の代表寸法が４０〜５０ｍｍ、回転数は１２００ｒｐｍ、流量が０．０８〜０．１２Ｌ／分、ヘッドが０．３５〜０．４５ｍ程度のポンプである。そして、本発明のポンプの諸元は、本実施の形態１の値を含んで、厚さ３〜１５ｍｍ、半径方向代表寸法１０〜７０ｍｍ、流量が０．０１〜０．５Ｌ／分、ヘッド０．１〜２ｍ程度のものとなる。これは比速度でいうと、２４〜２８（単位：ｍ、ｍ３／分、ｒｐｍ）程度のポンプであって、従来のポンプとはまったく隔絶した大きさの小型薄型のポンプである。
【００４７】
また、実施の形態１においては、図２に示すように冷却器２３とポンプ２４は別体となって配管２５で接続されているが、上述の渦流ポンプを使ってポンプ２４を冷却器２３と兼ねた構成部品とし、この構成部品を発熱部品であるＣＰＵ等に直接載置することもできる。この場合、ポンプケーシングをアルミニウム等の熱伝導率の高い金属で作る必要がある。ポンプ側面がフラットなためＣＰＵ等に載置することが可能となるものである。これにより十分な熱伝達を行うことができる。
【００４８】
放熱器１と冷却器２３、さらにポンプ２４は配管２５によって直列に接続され、上述の流入口９、流出口１０と接続されて循環路６とともに全体として閉循環路を構成している。この閉循環路に熱交換を行う冷媒が充填される。そして従来の冷却装置であれば空気を完全に排出しなければエアロックの可能性が高いが、本実施の形態１の場合はリザーブタンク２に空気が残っていても問題がなく、むしろこれと逆に一部空気を封入している。これは、ノート型パソコンの姿勢がいろいろと変化するのを利用し、封入した空気が第１延長リザーブタンク３、第２延長リザーブタンク４に移動させられる際に、分散した微細気泡を１つに集合させ、成長した気泡に関する上述の理由のため接続口５を通過できず、流出を防止している。また、熱膨張によって冷媒の体積が増加しても、封入された空気がクッションとなり、循環路からの液漏れや循環路の破裂を防止することができる。
【００４９】
次に、本実施の形態１の冷却装置の動作を説明する。ノート型パソコンの電源が入りＣＰＵ等の発熱素子の冷却が必要になると、ポンプ２４に電圧が印加される。ポンプ２４は駆動を始め、循環路内の冷媒の循環を開始する。これによりＣＰＵ等の発熱素子から発せられた熱は、冷却器２３と発熱素子との間で熱交換が行われ、接触面から冷却器２３の下面へ熱伝達され、この熱は冷却器２３内の冷媒へ伝えられる。熱を伝えられた冷媒は、ポンプにより流入口９を介して放熱器１へと移送される。放熱器１へ移送された冷媒は、放熱器１内の循環路６を蛇行しながら外気と熱交換され、放熱される。放熱器１で冷却された冷媒は、流出口１０、フレキシブルチューブ等の配管２５を経由し、再び冷却器２３へと移送され、再び発熱素子と熱交換を行う。
【００５０】
そして、時間経過に伴い冷媒の一部分がガス化し、材質により多寡はあるが配管２５を介して大気と置換され、冷媒内に空気の気泡が混入するようになる。本実施の形態１の場合、冷媒に混入した気泡は冷媒とともに循環され、放熱器１内の循環路６に移送される。浮力によって循環路６内を気泡は第１隔壁７に沿って接続口５に達し、接続口５からリザーブタンク２内へ浮上し、気液分離される。また第２隔壁８に沿って滞留した気泡もポンプ２４を停止したとき同様に、浮力の作用によって第２隔壁８に沿って接続口５に達し、接続口５からリザーブタンク２内へ入って気液分離される。
【００５１】
本実施の形態１の冷却装置によれば、放熱器１とリザーブタンク２が流路壁構成放熱板１ａと流路壁構成放熱板１ｂ上で凹部として一体に配置され、溶接等で接合されているので、小型化、軽量化、薄形化を実現することができ、また低コストでの冷却装置を提供することができる。
【００５２】
また、接続口５近傍の循環路６の幅が広くなっているため、接続口５近傍での流速が低下され、冷媒に混入した気泡を確実にリザーブタンク内に捕捉することができ、ポンプ２４の気泡吸込みによる循環流量の低下やエアーロック、あるいは循環流量低下や冷媒への気泡混入による熱交換効率の低下を防止することができる。
【００５３】
さらに、第１隔壁７と第２隔壁８は接続口５に向かって斜め上方に傾斜が形成されているため、ポンプ２４が動作していなくても浮力の作用で気泡をリザーブタンク内へ導くことができる。第１延長リザーブタンク３、第２延長リザーブタンク４の容量は、それぞれリザーブタンク２の１／２の容量で形成されおり、且つ、第１隔壁７と第２隔壁８は接続口５に向かって斜め上方に傾斜が形成されているので、放熱器１をどのような方向に傾斜させても、リザーブタンク内の空気を確実にリザーブタンク内に留めておくことができる。
【００５４】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図である。なお、実施の形態１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
図３において、２ｂはリザーブタンク２内に両側から斜め上方に交互に突設されたバッフルである。このバッフル２ｂ間の領域は入口と出口が小さく、内部に空気の滞留域を形成することが可能で、仮に冷媒に空気が混入し且つ姿勢を反転されたときでも、この滞留域内に空気を捕捉してポンプ側には移動させないものである。
【００５６】
実施の形態２の放熱器１は、図１（ｂ）に示す実施の形態１と同様、プレス加工等によって流路壁となる凹部が形成された流路壁構成放熱板１ａ（図３には図示しない）と平板状の流路壁構成放熱板１ｂ（図３には図示しない）とを溶接等で接合して一体化して構成している。流路壁構成放熱板１ａ，１ｂはアルミニウムやステンレス等の熱伝導性の良好な金属板で形成される。凹部を有する流路壁構成放熱板１ａには、循環路６とともに、リザーブタンク２となる凹部が放熱器１の上方（垂直方向）とこれに対して横方向に屈曲した部分で、全体として逆Ｌ字状に設けられている。この屈曲した横方向の凹部の部分には両側からバッフル２ｂとなるように平坦部が交互に形成される。
【００５７】
この本実施の形態２の放熱器１によれば、第１リザーブタンク２内には両側に斜め上方に傾斜したバッフル２ｂが交互に配設されているので、リザーブタンク２内でも冷媒が蛇行され、熱交換効率が向上する。また、バッフル２ｂにより気液が分離され、ポンプ２４（図３には図示しない）への気泡流入を防止することができる。さらに、放熱器１を上下姿勢を反転にしても、バッフル２ｂに空気が捕捉され、ポンプ２４への気泡の流入を防止することができる。
【００５８】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図である。なお、実施の形態１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００５９】
図４において、２ｃは放熱器１の上方向（垂直方向）に位置したリザーブタンク２に形成されたテーパ形状の底面で、接続口５に向かって斜め下方に傾斜した構造に形成されている。６ａは接続口５付近の循環路６に形成され、接続口５に向かって斜め上方に傾斜する誘導壁である。
【００６０】
図４に示すように、実施の形態３の放熱器１は、図１（ｂ）に示す実施の形態１と同様、プレス加工等によって流路壁となる凹部が形成された流路壁構成放熱板１ａ（図４には図示しない）と平板状の流路壁構成放熱板１ｂ（図４には図示しない）とを溶接等で接合して一体化して構成している。流路壁構成放熱板１ａ，１ｂはアルミニウムやステンレス等の熱伝導性の良好な金属板で形成される。凹部を有する流路壁構成放熱板１ａには、循環路６からリザーブタンク２が分岐され、この底面２ｃを構成する凹部が接続口５に向かって傾斜するように平坦部が形成され、誘導壁６ａが逆に斜め上方に傾斜するように平坦部が形成される。
【００６１】
この本実施の形態３によれば、リザーブタンク２の底面が接続口５に向かって斜め下方に傾斜しているため、冷媒を効率よく且つ確実に循環路６へ供給することができる。また、リザーブタンク２に隣接する循環路６の上面が接続口５に向かって斜め上方に傾斜が形成されているので、ポンプ２４（図４には図示しない）が動作していなくても気泡を浮力の作用でリザーブタンク２内へ導くことができる。一旦リザーブタンク２内に入り込んだ気泡が循環路６側に戻ることは上述の理由からない。
【００６２】
（実施の形態４）
図５は本発明の実施の形態４における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図である。なお、実施の形態１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００６３】
図５において、６ｂは接続口５近傍の循環路６に設けられた蛇行路である。この蛇行路６ｂによりポンプ停止時に放熱器１の姿勢を反転しても、循環路６からポンプ２４（図５には図示しない）への多量の気体流出を防止することができる。
【００６４】
図５に示すように、実施の形態４の放熱器１は、図１（ｂ）に示す実施の形態１と同様、プレス加工等によって流路壁となる凹部が形成された流路壁構成放熱板１ａ（図５には図示しない）と平板状の流路壁構成放熱板１ｂ（図５には図示しない）とを溶接等で接合して一体化して構成している。流路壁構成放熱板１ａ，１ｂはアルミニウムやステンレス等の熱伝導性の良好な金属板で形成される。凹部を有する流路壁構成放熱板１ａには、リザーブタンク２が放熱器１の上方向（垂直方向）に位置して循環路６から分岐され、その底面２ｃは接続口５に向かって斜め下方に傾斜している。また、蛇行路６ｂの循環路幅は、接続口５真下が他の個所の幅よりも広く形成されている。
【００６５】
本実施の形態５の放熱器１によれば、リザーブタンク２の底面２ｃが接続口５に向かって斜め下方に傾斜しているため、冷媒を効率よく且つ確実に循環路６へ供給することができる。また、接続口５近傍の蛇行路６ｂは底面２ｃに沿って蛇行しているため、ポンプ停止時に放熱器１の姿勢を上下逆さまにしても、循環路６からポンプ２４（図５には図示しない）側への多量の気体流出を防止することができ、ポンプ動作時の循環流量低下やエアーロック等を防止することができる。一旦リザーブタンク２内に入り込んだ気泡が循環路６側に戻ることは上述の理由からない。
【００６６】
（実施の形態５）
図６（ａ）は本発明の実施の形態５における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図、図６（ｂ）は（ａ）の放熱器のＡ−Ａ断面図である。なお、実施の形態１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
図６（ａ）（ｂ）において、２ｄはリザーブタンク２内に一定間隔で設けられたディンプルである。このディンプル２ｄは放熱器１、とくに面積が広くなるリザーブタンク２に設けられている。また、循環路６、及びリザーブタンク２の接続口５近傍にもディンプル２ｄが設けられている。
【００６８】
実施の形態５の放熱器１は、図１（ｂ）に示す実施の形態１と同様、プレス加工等によって流路壁となる凹部が形成された流路壁構成放熱板１ａと、平板状の流路壁構成放熱板１ｂとを溶接等で接合して一体化して構成している。また、図６（ｂ）に示すようにディンプル２ｄは流路壁構成放熱板１ａから突出して多数形成されており、溶接等で流路壁構成放熱板１ｂに接合されている。しかし、ディンプル２ｄは流路壁構成放熱板１ｂ側、あるいは、流路壁構成放熱板１ａと流路壁構成放熱板１ｂの両側に形成されてもよい。流路壁構成放熱板１ａ，１ｂはアルミニウムやステンレス等の熱伝導性の良好な金属板で形成される。流路壁となる凹部やディンプル２ｄを有する流路壁構成放熱板１ａには、循環路６がリザーブタンク２となる凹部と交差するように形成され、このリザーブタンク２の両端には、リザーブタンク２とコ字状になるように第１延長リザーブタンク３と第２延長リザーブタンク４がそれぞれ直角方向に方向を変えて延長されている。
【００６９】
本実施の形態５によれば、ディンプル２ｄは放熱器１、特に面積が広くなるリザーブタンク２に設けられるため、放熱器１の内圧の上昇による放熱器１の変形や破損を防止することができる。また、循環路６、及びリザーブタンク２の接続口５近傍にもディンプル２ｄが設けられているため、リザーブタンク２から循環路６への気泡の流出を防止することができるとともに、たとえ気泡が循環路６に流出したとしても、ディンプル２ｄによって気泡が細分化され、ポンプのエアーロックを防止することができる。
【００７０】
（実施の形態６）
図７は本発明の実施の形態６における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図である。なお、実施の形態１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００７１】
図７において、リザーブタンク２は放熱器１の中央に位置しており、循環路６はリザーブタンク２の外側を囲む位置に設けられている。循環される冷媒は、リザーブタンク２の外周を循環後、放熱器１の中央部を経て放熱器１から流出される。
【００７２】
図７に示すように、実施の形態６の放熱器１は、図１（ｂ）に示す実施の形態１と同様、プレス加工等によって流路壁となる凹部が形成された流路壁構成放熱板１ａ（図７には図示しない）と、平板状の流路壁構成放熱板１ｂ（図７には図示しない）とを溶接等で接合して一体化して構成している。流路壁構成放熱板１ａ，１ｂはアルミニウムやステンレス等の熱伝導性の良好な金属板で形成される。流路壁構成放熱板１ａには、リザーブタンク２を構成するための凹部が放熱器１の中央に位置して循環路６と交差するように形成され、その底面２ａは接続口５に向かって斜め上方に傾斜している。
【００７３】
本実施の形態６の放熱器１によれば、リザーブタンク２が放熱器１の中央に位置しているため、放熱器１の重量バランスが良くなり、例えばノート型パソコンの液晶ディスプレー等を収めた上蓋内に放熱器１を収納した場合、重量バランスの不安定さやノート型パソコン本体の転倒等を防止することができ、また、放熱器１の外周近辺の厚さを薄くすることができるので、厚さを感じさせないデザイン形状にすることができる。さらに、冷媒がリザーブタンク２の外周側を通過するため、寸法上、放熱器１の外周近辺に循環路６を設けることができなくても、広い範囲で温度を分散することができ、放熱効率を向上させることができる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の電子機器の冷却装置によれば、少なくとも内部循環路とリザーブタンクを、曲面を形成した放熱板で一体化して接合して形成するため、小型、薄型、低コスト化が容易に実現でき、部品点数が少なく製造組み立てが容易で、安価な冷却装置を実現することができる。
【００７５】
リザーブタンクに対して冷媒を補給するための機能のほかに、混入した気泡を閉循環路から気液分離して隔離する気液分離機能を与えることができ、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロックを防止することができる。
【００７６】
放熱器の上方にリザーブタンクが設けられているので、内部循環路内の気泡がリザーブタンク内に捕捉され、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロック等を防止することができ、信頼性の高い冷却装置を供給することができる。
【００７７】
放熱器の内部循環路からリザーブタンクへの気泡流出制限路が１箇所であるので、一度捕捉された気泡を確実にリザーブタンク内に滞留させることができ、また、ポンプ動作中は気泡流出制限路近傍には圧力がかかっているため、たとえ放熱板を上下逆さまにしても、リザーブタンク内の気体の閉循環路内への流出を防止することが可能となるため、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロック等を防止することができ、信頼性の高い冷却装置を供給することができる。
【００７８】
リザーブタンクの底面が気泡流出制限路に向かって斜め下方に傾斜しているので、冷媒を効率よく且つ確実に内部循環路へ供給することができる。
【００７９】
接続口近傍において放熱器の内部循環路の断面積が大きくなるので、気泡流出制限路近傍の流速が低減され、確実に気泡をリザーブタンク内へと導くことが可能となり、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロック等を防止することができ、信頼性の高い冷却装置を供給することができる。
【００８０】
リザーブタンクの下方に隣接する放熱器の内部循環路の上面が気泡流出制限路に向かって斜め上方に傾斜しているので、ポンプの動作・停止に関わらず、気泡を確実に気泡流出制限路に導くことが可能となり、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロック等を防止することができ、信頼性の高い冷却装置を供給することができる。
【００８１】
気泡流出制限路近傍における放熱器の内部循環路が蛇行しているので、ポンプ停止時に放熱器を上下逆さまにしても、循環経路への気体の流出は微量であり、ポンプ動作時の循環流量低下やエアーロック等を防止することができ、信頼性の高い冷却装置を供給することができる。
【００８２】
リザーブタンクの両端部に下方に向けてそれぞれ第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクを設けたので、ポンプ停止時に放熱器を上下逆さまにしても、リザーブタンク内の気体は第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンク内に捕捉され、閉循環路への気体の流出を防止することができ、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロック等を防止することができ、信頼性の高い冷却装置を供給することができる。
【００８３】
第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクのそれぞれの容量がリザーブタンクの容量の１／２であるから、放熱器を９０°回転させてもリザーブタンク内の気体の内部循環路への流出を防止することができ、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロック等を防止することができ、信頼性の高い冷却装置を供給することができる。
【００８４】
面積が広くなるリザーブタンクにディンプルを設けることにより強度が向上するので、異常時を含めた放熱器の内圧上昇による放熱器の変形や破損を防止することができるとともに、流路壁構成放熱板を薄くすることが可能となるため軽量化やコスト低減が実現できる。また、循環路、及びリザーブタンクの接続口近傍にディンプルが設けられているため、リザーブタンクから循環路への気泡流出防止や気泡の細分化が可能となり、ポンプのエアーロックを防止することができる。
【００８５】
リザーブタンクの底面が気泡流出制限路に向かって斜め上方に傾斜しているので、放熱器を上下逆さまにしても、リザーブタンク内の気泡を第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクへ確実に導くことができる。
【００８６】
バッフルで流れてきた気泡を細分化し、気液分離することができる。また、放熱器を上下逆さまにしても、気泡がバッフルに捕捉され、ポンプへの流出を防止することができる。また、流路が蛇行するため、放熱効率が向上する。
【００８７】
リザーブタンクの内部高さが放熱器の内部循環路の内部高さより大きいから、リザーブタンクの容量をより大きく構成することができる。また、放熱器を水平状態にしても、内部高さの違いから形成される段差により、リザーブタンク内の気体の内部循環路への流出を防止することができる。
【００８８】
リザーブタンクに継手が少なくとも１箇所以上設けられているので、閉循環路への冷媒充填時の充填口として、あるいは空気抜き口として利用することができる。継手が逆止弁を備えたため、閉循環路への冷媒充填後継手を封止する作業が必要なくなる。渦流ポンプであるから、冷却装置全体をより小型、薄型にすることができる。
【００８９】
リザーブタンクが放熱器の中央に位置しているため、放熱器の重量バランスが良くなり、転倒等を防止することができ、広い範囲で温度を分散することができ、放熱効率を向上させることができる。
【００９０】
電子機器が設置空間の制約が厳しいノート型パソコンでも収納が可能で、より多くの発熱量を冷却することができるという作用を有する。表示装置裏面に放熱器を配設したから、設置空間の制約が厳しいノート型パソコン等の電子機器において、表示装置の裏側を全面的に利用でき、厚さを増すことなく、効果的に冷却することができる。冷媒を不凍液にすることで、寒冷地においても冷媒が凍結して冷却システムが故障することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図
（ｂ）（ａ）の放熱器のＡ−Ａ断面図
【図２】本発明の実施の形態１における電子機器の冷却装置がノート型パソコンに組み込まれた時の部分破砕斜視図
【図３】本発明の実施の形態２における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図
【図４】本発明の実施の形態３における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図
【図５】本発明の実施の形態４における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態５における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図
（ｂ）（ａ）の放熱器のＡ−Ａ断面図
【図７】本発明の実施の形態６における電子機器の冷却装置の放熱器の説明図
【図８】従来の電子機器の第１冷却装置の構成図
【図９】従来の電子機器の第２冷却装置の構成図
【符号の説明】
１　放熱器
１ａ，１ｂ　流路壁構成放熱板
２　リザーブタンク
２ａ，２ｃ　底面
２ｂ　バッフル
２ｄ　ディンプル
３　第１延長リザーブタンク
４　第２延長リザーブタンク
５　接続口
６　循環路
６ａ　誘導壁
６ｂ　蛇行路
７　第１隔壁
８　第２隔壁
９　流入口
１０　流出口
１１　継手
２１　ノート型パソコン本体
２２　表示部
２２ａ　表示装置
２３　冷却器
２４　ポンプ
２５　配管
１００　筐体
１０１　発熱部品
１０２　基板
１０３　冷却器
１０４　放熱器
１０５　ポンプ
１０６　配管
１０７　ファン
１０８　配線基板
１０９　キーボード
１１０　半導体発熱素子
１１１　ディスク装置
１１２　表示装置
１１３　受熱ヘッダ
１１４　放熱ヘッダ
１１５　フレキシブルチューブ
１１６　金属筐体
【図１】
2004047922.tif 000003
【図２】
2004047922.tif 000004
【図３】
2004047922.tif 000005
【図４】
2004047922.tif 000006
【図５】
2004047922.tif 000007
【図６】
2004047922.tif 000008
【図７】
2004047922.tif 000009
【図８】
2004047922.tif 000010
【図９】
2004047922.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月20日(2003.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を循環するための閉循環路に冷却器と放熱器，循環ポンプ，冷媒を貯めるためのリザーブタンクがそれぞれ設けられ、前記冷却器が前記冷媒を使って発熱部品から熱を奪い、奪った熱を前記放熱器が放熱する電子機器の冷却装置であって、
前記放熱器には前記閉循環路の一部を構成する内部循環路が設けられ、
少なくとも該内部循環路と前記リザーブタンクとが、これらの流路壁となる曲面が一体として形成された放熱板を他の放熱板と接合することにより、突き合わせによって形成され、前記内部循環路と前記リザーブタンクが、混入した気泡の移動を一方向側に制限する気泡流出制限路で接続されたことを特徴とする電子機器の冷却装置。
【請求項２】前記放熱器の上方に前記リザーブタンクが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項３】前記気泡流出制限路が１箇所設けられたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項４】前記リザーブタンクの底面が前記気泡流出制限路に向かって斜め下方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項５】前記気泡流出制限路近傍において前記放熱器の内部循環路の断面積が大きくなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項６】前記リザーブタンクの下方に隣接する前記放熱器の内部循環路の上面が前記気泡流出制限路に向かって斜め上方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項７】前記気泡流出制限路近傍における前記放熱器の内部循環路が蛇行していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項８】前記リザーブタンクの両端部に下方に向けてそれぞれ第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクを設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項９】前記第１延長リザーブタンクと前記第２延長リザーブタンクのそれぞれの容量が前記リザーブタンクの容量の１／２であることを特徴とする請求項８記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１０】前記リザーブタンクを構成する放熱板にディンプルが形成され、２枚の放熱板を接続していることを特徴とする請求項１〜６記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１１】前記リザーブタンクの底面が前記気泡流出制限路に向かって斜め上方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜３または５〜１０のいずれか１項に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１２】前記リザーブタンクは前記放熱器の上方向及び横方向に配設され、前記リザーブタンク内の両側に斜め上方に傾斜したバッフルが交互に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１３】前記リザーブタンクの内部高さが前記放熱器の内部循環路の内部高さより大きいことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１４】前記リザーブタンクに継手が少なくとも１箇所以上設けられたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１５】前記継手が逆止弁を備えたことを特徴とする請求項１３記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１６】前記リザーブタンクの周囲を前記内部循環路が周回していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１７】前記ポンプは、外周に多数の羽根が形成され、内周にローターマグネットが設けられたリング状羽根車と、前記ローターマグネットの内周側に設けられたモーターステーターと、前記モーターステーターと前記ローターマグネットの間に配設する円筒部が形成されるとともに、前記羽根車を内部に収容し吸込口と吐出口を有するポンプケーシングとを備え、前記円筒部が前記リング状羽根車を回転自在に軸支した渦流ポンプであることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、冷媒を循環するための閉循環路に冷却器と放熱器，循環ポンプ，冷媒を貯めるためのリザーブタンクがそれぞれ設けられ、冷却器が冷媒を使って発熱部品から熱を奪い、奪った熱を放熱器が放熱する電子機器の冷却装置であって、放熱器には閉循環路の一部を構成する内部循環路が設けられ、少なくとも該内部循環路とリザーブタンクとが、これらの流路壁となる曲面が一体として形成された放熱板を他の放熱板と接合することにより、突き合わせによって形成され、内部循環路とリザーブタンクが、混入した気泡の移動を一方向側に制限する気泡流出制限路で接続されたことを特徴とする電子機器の冷却装置であるから、内部循環路とリザーブタンクを凹部を形成した放熱板で一体化して接合して形成するため、小型、薄型、低コスト化が容易に実現でき、部品点数が少なく製造組み立てが容易で、安価な冷却装置を実現することができるとともに、リザーブタンクに対して冷媒を補給するための機能のほかに、混入した気泡を閉循環路から気液分離して隔離する気液分離機能を与えることができ、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロックを防止することができる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の請求項２に記載の発明は、放熱器の上方にリザーブタンクが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の冷却装置であるから、内部循環路内の気泡がリザーブタンク内に捕捉され、気泡による熱交換効率の低下やポンプのエアーロックを防止することができる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発明は、気泡流出制限路が１箇所設けられたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、一度捕捉された気泡を確実にリザーブタンク内に滞留させることができる。また、ポンプ動作中は気泡流出制限路近傍には圧力がかかっているため、たとえ放熱板を上下逆さまにしても、リザーブタンク内の気体の循環経路内への流出を防止することができる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の請求項４に記載の発明は、リザーブタンクの底面が気泡流出制限路に向かって斜め下方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、冷媒を効率よく且つ確実に内部循環路へ供給することができる。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の請求項５に記載の発明は、気泡流出制限路近傍において放熱器の内部循環路の断面積が大きくなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、気泡流出制限路近傍の流速が低減され、確実に気泡をリザーブタンク内へと導くことができる。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の請求項６に記載の発明は、リザーブタンクの下方に隣接する放熱器の内部循環路の上面が気泡流出制限路に向かって斜め上方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、ポンプの動作・停止に関わらず、気泡を確実に気泡流出制限路に導くことができる。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の請求項７に記載の発明は、気泡流出制限路近傍における放熱器の内部循環路が蛇行していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、ポンプ停止時に放熱器を上下逆さまにしても、内部循環路への気泡の流出は微量であり、ポンプ動作時の循環流量低下やエアーロックを防止することができる。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の請求項８に記載の発明は、リザーブタンクの両端部に下方に向けてそれぞれ第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクを設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、ポンプ停止時に放熱器を上下逆さまにしても、リザーブタンク内の気体は第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンク内に捕捉され、内部循環路への気泡の流出を防止することができる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の請求項９に記載の発明は、第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクのそれぞれの容量がリザーブタンクの容量の１／２であることを特徴とする請求項８記載の電子機器の冷却装置であるから、放熱器の姿勢を９０°回転させてもリザーブタンク内の気泡の内部循環路への流出を防止することができる。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明の請求項１０に記載の発明は、リザーブタンクを構成する放熱板にディンプルが形成され、２枚の放熱板を接続していることを特徴とする請求項１〜６記載の電子機器の冷却装置であるから、放熱器の内圧の上昇による放熱器の変形を防止することができ、循環路とリザーブタンクの気泡流出制限路近傍にもディンプルが設けられているため、リザーブタンクから循環路への気泡の流出を防止することができる。気泡が循環路に流出したとしても、ディンプルによって気泡が細分化され、ポンプのエアーロックを防止することができる。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明の請求項１１に記載の発明は、リザーブタンクの底面が気泡流出制限路に向かって斜め上方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜３または５〜１０のいずれか１項に記載の電子機器の冷却装置であるから、放熱器を上下逆さまにしても、リザーブタンク内の気泡を第１延長リザーブタンクと第２延長リザーブタンクへ確実に導くことができる。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の請求項１２に記載の発明は、リザーブタンクは放熱器の上方向及び横方向に配設され、リザーブタンク内の両側に斜め上方に傾斜したバッフルが交互に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の冷却装置であるから、流れてきた気泡を細分化し、気液分離することができるという作用を有する。また、放熱器を上下逆さまにしても、気泡がバッフルに捕捉され、ポンプへの流出を防止することができる。また、流路が蛇行するため、放熱効率が向上するという作用を有する。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明の請求項１３に記載の発明は、リザーブタンクの内部高さが放熱器の内部循環路の内部高さより大きいことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、リザーブタンクの容量をより大きく構成することができる。また、放熱器を水平状態にしても、内部高さの違いから形成される段差により、リザーブタンク内の気体の内部循環路への流出を防止することができるという作用を有する。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明の請求項１４に記載の発明は、リザーブタンクに継手が少なくとも１箇所以上設けられたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、閉循環路への冷媒充填時の充填口として、あるいは空気抜き口として利用することができる。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明の請求項１５に記載の発明は、継手が逆止弁を備えたことを特徴とする請求項１３記載の電子機器の冷却装置であるから、閉循環路への冷媒充填後継手を封止する作業が必要なくなる。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明の請求項１６に記載の発明は、リザーブタンクの周囲を内部循環路が周回していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、リザーブタンクが放熱器の中央に位置しているため、放熱器の重量バランスが良くなり、転倒等を防止することができ、広い範囲で温度を分散することができ、放熱効率を向上させることができる。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明の請求項１７に記載の発明は、ポンプは、外周に多数の羽根が形成され、内周にローターマグネットが設けられたリング状羽根車と、ローターマグネットの内周側に設けられたモーターステーターと、モーターステーターとローターマグネットの間に配設する円筒部が形成されるとともに、羽根車を内部に収容し吸込口と吐出口を有するポンプケーシングとを備え、円筒部がリング状羽根車を回転自在に軸支した渦流ポンプであることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の電子機器の冷却装置であるから、冷却装置全体をより小型、薄型にすることができる。


【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】