(57)【要約】【課題】ファンによる送風およびポンプによる冷却液の通水によって強制冷却する構成において、放熱フィンまでの熱伝導をよくし、また、ポンプの回転数に差を設けて冷却効果を上げる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】ヒートシンク基体２に対し放熱フィン３を備えた放熱通風路５と吸熱通水路をそれぞれ直接に熱的接続させてなる冷却モジュール８を構成しておき、一方が主動で、他方が駆動部をもたなく、かつ、回転力伝達手段によって前記主動側に連結されて従動関係にあるファン１０とポンプ１１よりなる作動部を備え、前記作動部におけるファン１０の送風を前記放熱通風路５に送り込み、ポンプ１１で冷却用液体を吸熱通水路７に送り込むように構成し、また、回転伝達手段にギヤなどの変速機構を付加した電子機器の冷却装置とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受熱部のヒートシンク基体に対し放熱フィンを備えた放熱通風路と吸熱通水路をそれぞれ熱的接続させて冷却モジュールを構成し、一方が主動で、他方が駆動部をもたなく、かつ、回転力伝達手段によって前記主動側に結合されて従動関係にあるファンとポンプよりなる作動部を備え、前記作動部におけるファンの送風を前記放熱通風路に送り込み、ポンプで冷却用液体を直接または間接的に吸熱通水路に送り込むように構成したことを特徴とする電子機器の冷却装置。
【請求項２】
作動部におけるファンとポンプは、それぞれのロータが同軸上になるように配置され、それぞれのロータに設けたマグネットを回転力伝達手段として磁気結合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】
作動部におけるファンとポンプは、それぞれのロータがギヤを回転力伝達手段として連結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４】
作動部におけるファンとポンプは、それぞれのロータがプーリを備え、ベルトを回転力伝達手段として連結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５】
作動部におけるファンとポンプは、それぞれのロータがローラを回転力伝達手段として連結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６】
作動部における主動側がファンであり、従動側がポンプであって、ファンはファンロータがモータコイルの回転磁界によって回転させられるロータマグネットを備え、ポンプはポンプロータが回転力伝達手段によって前記ファンロータに連結された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】
作動部における主動側がポンプであり、従動側がファンであって、ポンプはポンプロータがモータコイルの回転磁界によって回転させられるロータマグネットを備え、ファンはファンロータが回転力伝達手段によって前記ポンプロータに連結された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８】
作動部における主動側のファンまたはポンプは、そのロータマグネットを磁気結合用部材として用い、従動側のポンプまたはファンは、そのロータのブレードの全部もしくは一部が、磁気結合用部材として用いるマグネットで形成されていることを特徴とする請求項１、２、６、７のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項９】
作動部のファンとポンプは一体に構成され、冷却モジュールと離れて配置され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】
作動部における主動側のファンまたはポンプの駆動部は、複数に積層された電機子コアと、前記電機子コアに複数の巻線が施されてなる界磁部で構成され、ファンまたはポンプのロータマグネットは円筒状に形成され、その周面に複数の磁極が着磁され、かつ、前記界磁部に一定間隔を持って配置されたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１１】
作動部におけるファンとポンプそれぞれのロータの回転力伝達手段であるギヤとして、歯数の異なるものを複数備え、選択使用したギヤにより従動側のポンプまたはファンの回転数を設定自在にしたことを特徴とする請求項３、６、７、９、１０のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１２】
作動部におけるファンとポンプそれぞれのロータの回転力伝達手段であるプーリとして、径の異なるものを複数備え、選択使用したプーリにより従動側のポンプまたはファンの回転数を設定自在にしたことを特徴とする請求項４、６、７、９、１０のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１３】
作動部におけるファンとポンプそれぞれのロータの回転力伝達手段であるローラとして、径の異なるものを複数備え、選択使用したローラにより従動側のポンプまたはファンの回転数を設定自在にしたことを特徴とする請求項５、６、７、９、１０のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１４】
作動部におけるファンとポンプそれぞれのロータの回転力伝達手段にクラッチを設け、クラッチ操作により従動側のポンプまたはファンの回転を停止自在にしたことを特徴とする請求項２、３、４、５、６、７、９、１０、１１、１２、１３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１５】
冷却モジュールは、高熱伝導性材料よりなるヒートシンク基体を有し、そのヒートシンク基体の一面部に溝加工を施した熱伝導材とカバーとで吸熱通水路を形成し、また、ヒートシンク基体の他面部に複数の放熱用フィンを間隔をもって配置してなる放熱通風路を形成し、受熱と放熱を同時に行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項１６】
冷却モジュールにおける放熱用フィンは、別部材の板片よりなり、各板片の端部をヒートシンク基体に熱的結合のためファンダ付け、ロー付けまたは、ヒートシンク基体に形成した溝に挿入し、溝部を側面より押しかしめて取り付けら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１７】
冷却モジュールにおける放熱用フィンは、アルミダイカストの一体成形や押し出し成形などによるヒートシンク基体との一体成形品により取り付けら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１８】
冷却モジュールにおける吸熱通水路は、高熱伝導性材料よりなるヒートシンク基体に流水路を設け、流水路の中には熱伝達可能な支柱を複数配して形成し、吸熱を効率的になし得る構造とし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１９】
冷却モジュールにおける吸熱通水路は、高熱伝導性材料よりなるヒートシンク基体に流水路を設け、流水路の中には溝やパイプ等の配管通路を配して形成し、吸熱を効率的になし得る構造とし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２０】
ポンプの冷却用液体を循環させる循環路は、吸熱通水路の後段にラジエータなどの冷却作用体を有することを特徴とする請求項１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、放熱通風路と吸熱通水路をもつ冷却モジュールと、ファンおよびポンプよりなる作動部を備えた冷却装置であって、パソコン、その他の電子機器におけるＣＰＵ等の発熱部品の冷却に供する冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電子機器、たとえば多機能、高性能のノート型パソコンのような小型の電子機器には機能部品としてＣＰＵ等を用いているが、このＣＰＵ等は画像処理等のために使用周波数が高かく、発熱により高い温度となるものであり、たとえば発熱により約９０℃以上の温度となって熱破壊することがある。したがって、ＣＰＵ等に冷却装置を付設し、ＣＰＵ等で発生する熱を放熱して機器の安全を図っている。
【０００３】
前記冷却装置としては小型なものが要望されており、通常は冷却ファンとヒートシンクによって構成されたものが多い。図１３は従来の電子機器の冷却装置の平面図を示し、図示のようにＣＰＵなどの発熱部品１０１の上にフィン１０２をもつヒートシンク１０３を装置し、さらにフィン１０２に送風して放熱させる小型のファン１０４を装置した構成となっている。
【０００４】
この構成において、発熱部品１０１の熱はヒートシンク１０３に伝えられ、ヒートシンク１０３におけるフィン１０２にファン１０４よりの風が強制的に吹き付けられ、フィン１０２において熱交換が行われ、所期の発熱部品１０１の温度上昇を抑えるようにしている。
【０００５】
ところで、この構成のものは放熱に限界があり、ＣＰＵなどの発熱量の大きい電子部品を搭載した電子機器の冷却装置としては適したものではなかった。
【０００６】
そこで、図１４は、従来の他例の電子機器の冷却装置の概略断面図で、図示のようにヒートパイプ１０５を発熱部品１０１部よりヒートシンク１０３部まで引き回し、ヒートパイプ１０５内の液体の流動による熱伝導を利用して放熱を促進する構成のものもある。このものはＣＰＵなどの発熱電子部品の熱を有効にヒートシンクに伝導するが、画像処理等のためにＣＰＵ等の使用周波数を高かくした場合、発熱量が多く高い温度となることから、前記のヒートパイプを用いても十分な冷却ができない。
【０００７】
このようなことから、放熱効果を高めた電子機器の冷却装置として、放熱部に冷却液を循環させるとともに、ファンを併用して強制冷却するものが再公表特許ＷＯ００／５２４０１号公報（特許文献１）として提案されている。
【０００８】
このものは図１５の従来の他例の電子機器の冷却装置の断面図に示すように構成されており、すなわち、電子機器の発熱部の基体１０６に接触する吸熱器１０７を設け、吸熱器１０７には液流路１０８を設けておき、ポンプ１０９で冷却液を金属パイプ１１０を介して液流路１０８に送り込み、冷却液が吸熱することによって発熱部を冷却するようにしている。さらに、金属パイプ１１０の外側には放熱フィン１１１を設けておき、この放熱フィン１１１にファン１１２で風を吹き付け、その熱交換により放熱させるようにしている。すなわち、ここでは吸熱と放熱の２つの作用により冷却効果を上げるようにしている。また、このものは回転駆動機構を簡単にするため、ポンプ１０９とファン１１２を同軸的に配置し、そのロータ１１３および１１４をマグネット１１５および１１６を用いて磁気的に結合させ、一つのモータで回転駆動させるようにしている。
【０００９】
【特許文献１】
再公表特許ＷＯ００／５２４０１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記図１５に示す構成の冷却装置は、冷却液を通す金属パイプ１１０の外側に放熱フィン１１１を設け、この放熱フィン１１１をファン１１２で強制放熱させる構成であり、発熱部の熱は金属パイプ１１０を介して放熱フィン１１１に伝導されることから、放熱フィン１１１までの熱伝導が良いとはいえず、冷却に限度があった。
【００１１】
また、吸熱効果を上げるためにはポンプの回転数は遅く、かつ、ファン効果を上げるためにはファン回転数を高くする必要があるが、前記図１５に示すものではファン１１２とポンプ１０９が一体回転するためファン１１２とポンプ１０９の回転数が同じになり、ファン１１２あるいはポンプ１０９の回転数を変化させることができない。
【００１２】
さらに、ファン１１２とポンプ１０９が一体となっていることから配置が固定化され、配置の自由度がないという問題があった。
【００１３】
本発明は放熱通風路と吸熱通水路をもつ冷却モジュールと、ファンおよびポンプよりなる作動部を備えた冷却装置であって、発熱部品の冷却効果が向上し、しかも作動部の構成を簡単に、また、回転数を変えることができ、さらに、作動部の配置に自由度がある冷却装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、ＣＰＵなどの発熱部品のヒートシンク基体に対し放熱フィンを備えた放熱通風路と吸熱通水路をそれぞれ直接に熱的接続させてなる冷却モジュールを構成しておき、一方が主動で、他方が駆動部をもたなく、かつ、回転力伝達手段によって前記主動側に連結されて従動関係にあるファンとポンプよりなる作動部を備え、前記作動部におけるファンの送風を前記放熱通風路に送り込み、ポンプで冷却用液体を直接または間接的に吸熱通水路に送り込むように構成した電子機器の冷却装置とする。
【００１５】
本発明によれば、発熱部品のヒートシンク基体部において吸熱と放熱がそれぞれ直接に、かつ、強制的に行われて冷却効果が向上し、たとえば画像処理等のために使用周波数が高かく、高い温度となるＣＰＵなどの場合であっても、十分に冷却できる冷却装置とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、発熱部のヒートシンク基体に対し放熱フィンを備えた放熱通風路と吸熱通水路をそれぞれ熱的接続させて冷却モジュールを構成し、一方が主動で、他方が駆動部をもたなく、かつ、回転力伝達手段によって主動側に結合されて従動関係にあるファンとポンプよりなる作動部を備え、作動部におけるファンの送風を放熱通風路に送り込み、ポンプで冷却用液体を直接または間接的に吸熱通水路に送り込むように構成した電子機器の冷却装置であり、発熱部品のヒートシンク基体部において吸熱と放熱がそれぞれ直接的に、かつ、強制的に行われて冷却効果が向上するという作用を有する。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の冷却装置において、作動部におけるファンとポンプは、それぞれのロータが同軸上になるように配置され、それぞれのロータに設けたマグネットを回転力伝達手段として磁気結合された構成としたものであり、冷却モジュールにおける冷却効果が向上するとともに、作動部の構成を簡単にして小型化できるという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の冷却装置において、作動部におけるファンとポンプは、それぞれのロータがギヤを回転力伝達手段として連結された構成としたものであり、作動部の構成を簡単にして小型化でき、ファンとポンプの回転数を自由に変化させることができるとともに、ファンとポンプの配置に自由度をもたせることができるという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の冷却装置において、作動部におけるファンとポンプは、それぞれのロータがプーリを備え、ベルトを回転力伝達手段として連結された構成としたものであり、同じく作動部の構成を簡単にして小型化でき、ファンとポンプの回転数を自由に変化させることができるとともに、ファンとポンプの配置に自由度をもたせることができるという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の冷却装置において、作動部におけるファンとポンプは、それぞれのロータがローラを回転力伝達手段として連結された構成としたものであり、同じく作動部の構成を簡単にして小型化でき、ファンとポンプの回転数を自由に変化させることができるとともに、ファンとポンプの配置に自由度をもたせることができるという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器の冷却装置において、作動部における主動側がファンであり、従動側がポンプであって、ファンはファンロータがモータコイルの回転磁界によって回転させられるロータマグネットを備え、ポンプはポンプロータが回転力伝達手段によってファンロータに連結された構成としたものであり、冷却モジュールに対するファンとポンプの配置ならびに配管に自由度をもたせることができるという作用を有する。
【００２２】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器の冷却装置において、作動部における主動側がポンプであり、従動側がファンであって、ポンプはポンプロータがモータコイルの回転磁界によって回転させられるロータマグネットを備え、ファンはファンロータが回転力伝達手段によってポンプロータに連結された構成としたものであり、同じく冷却モジュールに対するファンとポンプの配置ならびに配管やファンとポンプの回転数を自由に変化させることができ自由度をもたせることができるという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１、２、６、７のいずれかに記載の電子機器の冷却装置において、作動部における主動側のファンまたはポンプは、そのロータマグネットを磁気結合用部材として用い、従動側のポンプまたはファンは、そのロータのブレードまたは羽根車の全部もしくは一部が、磁気結合用部材として用いるマグネットで形成されている構成としたものであり、作動部における主動側のファンまたはポンプ駆動部の構成、および従動側への回転力伝達機構が簡単になるという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の電子機器の冷却装置において、作動部のファンとポンプは一体に構成され、冷却モジュールと離れて配置された構成としたものであり、電子機器における冷却モジュールに対する作動部の温度上昇による不具合を回避できるとともに、配置の自由度が大きいという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の電子機器の冷却装置において、作動部における主動側のファンまたはポンプの駆動部は、複数に積層された電機子コアと、電機子コアに複数の巻線が施されてなる界磁部で構成され、ファンまたはポンプのロータマグネットは円筒状に形成され、その周面に複数の磁極が着磁され、かつ、界磁部に一定間隔を持って配置された構成としたものであり、作動部における主動側がいわゆるマグネットモータを構成し、構成を簡単なものとするという作用を有する。
【００２６】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項３、６、７、９、１０のいずれかに記載の電子機器の冷却装置において、作動部におけるファンとポンプそれぞれのロータの回転力伝達手段であるギヤとして、歯数の異なるものを複数備え、選択使用したギヤにより従動側のポンプまたはファンの回転数を設定自在にした構成としたものであり、作動部におけるたとえばポンプの回転数を遅くして吸熱効果を向上させるという作用を有する。
【００２７】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項４、６、７、９、１０のいずれかに記載の電子機器の冷却装置において、作動部におけるファンとポンプそれぞれのロータの回転力伝達手段であるプーリとして、径の異なるものを複数備え、選択使用したプーリにより従動側のポンプまたはファンの回転数を設定自在にした構成としたものであり、同じく作動部におけるたとえばポンプの回転数を遅くして吸熱効果を向上させるという作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項５、６、７、９、１０のいずれかに記載の電子機器の冷却装置において、作動部におけるファンとポンプそれぞれのロータの回転力伝達手段であるローラとして、径の異なるものを複数備え、選択使用したローラにより従動側のポンプまたはファンの回転数を設定自在にした構成としたものであり、同じく作動部におけるたとえばポンプの回転数を遅くして吸熱効果を向上させるという作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項２、３、４、５、６、７、９、１０、１１、１２、１３のいずれかに記載の電子機器の冷却装置において、作動部におけるファンとポンプそれぞれのロータの回転力伝達手段にクラッチを設け、クラッチ操作により従動側のポンプまたはファンの回転を停止自在にした構成としたものであり、冷却モジュールにおける発熱量が小さい場合に、作動部におけるたとえばポンプの回転を停止させ、発熱量に見合った放熱をさせて必要以上の電力消費を防止するという作用を有する。
【００３０】
本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項１に記載の冷却装置において、冷却モジュールは、高熱伝導材よりなるヒートシンク基体を有し、そのヒートシンク基体の一面部に溝加工を施した熱伝導材とカバーとで吸熱通水路を形成し、また、ヒートシンク基体の他面部に放熱フィンを間隔をもって配置してなる放熱通風路を形成し、受熱と放熱を同時に行う構成としたものであり、発熱部品のヒートシンク基体部において吸熱と放熱がそれぞれ直接に、かつ、強制的に行われて冷却効果が向上するという作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の冷却装置において、冷却モジュールにおける放熱用フィンは、別部材の板片よりなり、各板片の端部をヒートシンク基体に熱的結合および支持、または、ヒートシンク基体に形成した溝に挿入し、溝部を側面より押しかしめて取り付けられた構成としたものであり、冷却モジュールにおける放熱フィンの取り付けが確実であり、かつ、放熱フィンへの熱伝導が良好に行われるという作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の冷却装置において、冷却モジュールにおける放熱用フィンは、アルミダイカストの一体成形や押し出し成形などによるヒートシンク基体との一体成形品により取り付けられており、放熱フィンへの熱伝導が良好に行われるという作用を有しかつ量産性にも適した構成を可能とするものである。
【００３３】
本発明の請求項１８に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の冷却装置において、冷却モジュールにおける吸熱通水路は、高熱伝導材よりなるヒートシンク基体に流水路を設け、流水路の中に熱伝導可能な支柱を複数配して形成し、吸熱を効率的になし得る構造として、冷却モジュールにおける吸熱水路での吸熱が確実になるという作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項１９に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の冷却装置において、冷却モジュールにおける吸熱通水路は、高熱伝導材よりなるヒートシンク基体に流水路を設け、流水路の中には溝やパイプ等の配管通路を配して形成し、吸熱を効率的になし得る構造としたものであり、同じく冷却モジュールにおける吸熱水路での吸熱が確実になるという作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項２０に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器の冷却装置において、ポンプの冷却用液体を循環させる循環路は、吸熱通水路の後段にラジエータなどの冷却作用体を有する構成としたものであり、吸熱通水路で吸熱した冷却用液体は後段の冷却作用体で冷却されるため、作動部の温度上昇によるを回避できるとともに、冷却モジュールで熱を効果的に吸収できるという作用を有する。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の電子機器の冷却装置の平面図、図２は同電子機器の冷却装置の断面図、図３は同冷却装置の作動部の断面図、図４は同冷却装置の冷却モジュールにおける放熱通風路の断面図、図５は同冷却モジュールにおける吸熱水路の断面図、図６は同冷却装置における冷却用液体の循環路の構成図である。
【００３８】
図１〜図６に示すように、この実施の形態１の電子機器の冷却装置は、熱伝導性の良い金属、たとえばアルミダイカストよりなり、かつ、ＣＰＵなどの発熱部品１に熱的に接合させた所要の厚みを有するヒートシンク基体２と、このヒートシンク基体２の一面に複数の放熱フィン３とカバー４で形成される放熱通風路５と、ヒートシンク基体２の他面に形成され、ウォータジャケット６を有する吸熱通水路７とで構成された冷却モジュール８を備えている。
【００３９】
前記冷却モジュール８の放熱通風路５における複数の放熱フィン３は、図４に示すようにヒートシンク基体２の面の適当な位置に配置され、端部を前記面に熱的に接合して支持され、詳しくは前記の面にＵ字、Ｌ字、又は他の適当な形状のフィン３をファンダやロー付けなどの適当な固定材料２ａを用いて取り付けられ、したがってヒートシンク基体２の熱を有効に伝達される構成となっている。または、ヒートシンク基本と放熱フィンを一体成形した成形品部材を用いることにより、量産性を向上させることも可能である。当然、前記の方法に限定されることなく、同等の効果を有する他の方法を用いた放熱フィンにより構成することも可能である。さらに、冷却モジュール８におけるウォータジャケット６は、図５に示すように高熱伝導材よりなるヒートシンク基体２に流水路８ａを設け、同図（ａ）のように流水路８ａを蛇行形状としたり、同図（ｂ）に示すように流水路８ａの中に流れを複雑にする板８ｃを設けたり、また同図（ｃ）に示すように流路８ａ中に熱伝導可能な支柱８ｂを複数配して形成し、同材料板によりカバーして気密性を高め、冷却用液体に乱流を起させることにより、効率的に吸熱をなし得る構成としてあり、したがってヒートシンク基体２の熱が冷却用液体に吸収される構成となっている。
【００４０】
前記冷却モジュール８を作動させる作動部９は、ファン１０とポンプ１１によって構成されている。この実施の形態１ではファン１０を主動側とし、ポンプ１１を従動側している。さらに詳しく説明すると、作動部９のハウジング１２内にはモータ用のプリント基板１３を配置してあり、その内面側には積層コアおよび回転磁界をつくる複数の巻線よりなるモータのステータ１４を装置している。ロータ１５は外周に複数の羽根１６を設けてファン１０を構成しており、そのシャフト１７が前記ハウジング１２に設けた軸受部１８で支承されて回転自在であり、前記ステータ１４の周りに対向したマグネット１９およびロータヨーク２０を有し、このロータ１５と前記ステータ１４とでマグネットモータを構成している。なお、マグネット１９は円筒状に形成され、その周面に複数の磁極が着磁され、かつ、前記界磁部に一定間隔を持って配置されている。また、この実施の形態１では、ロータ１５のポンプ側にも磁気結合用のマグネット２１を設けているが、このマグネット２１は前記マグネット１９と一体化したものとしてもよい。
【００４１】
ポンプ１１は、前記ファン１０に重なるように組み合わされている。このポンプ１１はモータ部をもたなく、前記ファン１０に従動する関係となっている。すなわち、ポンプ１１のフレーム２２にはファン１０のロータ１５の先端部が嵌り合うポンプ室分離カバー２３を形成してあり、ポンプ室分離カバー２３の外側にポンプ室２４を形成するとともに、ポンプ室２４内にポンプロータ２５を回転自在に設けてあり、そしてポンプロータ２５は全体がマグネットで形成された羽根車２６を有している。そして、このマグネットよりなる羽根車２６とファン１０のマグネット２１とは磁気的に結合しており、したがって、ファン１０のロータ１５の回転にポンプ１１のロータ２５が従動して回転するようになっている。なお、このポンプ１１の羽根車２６は全体がマグネットで形成されているが、一部をマグネットとしてもよい。図中の２７はファン１０のファンフレームである。
【００４２】
前記構成の作動部９は冷却モジュール８に対して離れた位置に配置されており、作動部９におけるファン１０で得られた風は、冷却モジュール８の放熱通風路５に送り込まれ、その後に外部に放出さそれるようにしている。また、ポンプ１１は冷却用液を金属パイプ２８を介して冷却モジュール８の吸熱通水路７に送り込まれるようにしている。図６に示すように、前記冷却用液体の循環路２９は、吸熱通水路７からポンプ１１に戻る間にラジエータなどの冷却作用体３０を有しており、吸熱通水路７で熱を吸収して温度が高くなった冷却用液体は、冷却作用体３０によって冷却されてポンプ１１に戻るようになっている。
【００４３】
この実施の形態１の電子機器の冷却装置は、モータのステータ１４に通電すると回転磁界が生じ、ステータ１４に対応したマグネット１９をもつファン１０のロータ１５が回転し、その羽根１６によって生じた風は冷却モジュール８における放熱通風路５に送り込まれ、発熱部のヒートシンク基体２と直接に熱的結合した放熱フィン３に吹き付けられ、ここで強制的に放熱させる。前記ファン１０のロータ１５が回転すると、ポンプ１１におけるポンプロータ２５のマグネットよりなる羽根車２６は前記ファン１０のロータ１５のマグネット１９と磁気結合しているので、ポンプロータ２５はファン１０のロータ１５の回転に従動回転する。そして羽根車２６の回転、すなわちポンプ作用で、冷却用液体を冷却モジュール８の吸熱通水路７に送り込み、ここで冷却用液体は発熱部のヒートシンク基体２と直接に熱的結合したウォータジャケット６より強制的に熱を吸熱する。したがって冷却モジュール８においては強制的に、かつ、直接的に放熱および吸熱が行われ、発熱部品部の冷却効果を向上させることができる。なお、吸熱通水路７で吸熱した冷却用液体は、循環路２９における吸熱通水路７の後段の冷却作用体３０で冷却されてポンプ１１に戻るものであり、冷却モジュール８で熱は常に効果的に冷却用液体に吸収できる。
【００４４】
前記の実施の形態１の説明においては、作動部９において主動側をファン１０とし従動側をポンプ１１としているが、本発明の実施の形態１の電子機器の冷却装置における作動部の他の例の概略断面図である図７に示すようにポンプ１１を主動側、ファン１０従動側としてもよい。もちろん、この場合は主動側となるポンプ１１のポンプロータ２５にモータのステータ１４に対応するマグネット１９を設け、従動側となるファン１０のロータ１５には、前記マグネット１９と磁気結合するマグネット２１を設ける。
【００４５】
この例も前記の作動部９と同じように動作するものであり、また、冷却モジュール８での強制的な吸熱、放熱も同様であり、その説明は省略する。
【００４６】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２の電子機器の冷却装置における作動部の回転力伝達機構の断面図、図９は、同回転力伝達機構の平面図である。
【００４７】
前記実施の形態１における作動部９の回転力伝達手段としては、マグネットによる磁気結合機構としたが、この実施の形態２は、作動部における回転力伝達手段がギヤを用いた回転力伝達機構として構成されたことに特徴を有する。
【００４８】
この実施の形態２の作動部９の回転力伝達機構は、図８および図９に示すように主動側（ここではファン１０）と、従動側（ここではポンプ１１）のロータ３１、３２それぞれの回転軸３３、３４に互いに噛み合うギヤ３５と３６を設けて構成している。前記ファン１０とポンプ１１は偏心した位置関係にあり、また、ポンプ１１側のギヤ３６は歯数を多くして減速するようにしている。なお、従動側のポンプ１１は前記ギヤ３５、３６によって回転力が伝達されることから、マグネットは備えていない。また、モータ部およびファン１０、ポンプ１１の詳細な構成は省略する。
【００４９】
この作動部９の回転力伝達機構の構成によると、ファン１０のロータ３１が回転することによりギヤ３５、３６を介して回転がポンプ１１のロータ３２に伝達され、ポンプ１１のロータ３２も回転するものであり、所要の送風および冷却用液体の送液を行う。したがって、冷却モジュール８においては強制的に、かつ、直接的に放熱および吸熱が行われ、発熱部品部の冷却効果を向上させることができる。
【００５０】
ここで前記ポンプ１１側のギヤ３６は歯数を多くしていることからポンプ１１は減速されて回転する。したがってファン１０は高速回転、ポンプ１１は低速回転して、放熱効果と吸熱効果を一層に向上できる。また、ファン１０とポンプ１１を同軸に位置しないことから、配置の自由度が高くなることとなる。
【００５１】
なお、前記の実施の形態２の説明においては、作動部９において主動側をファン１０とし従動側をポンプ１１としているが、ポンプ１１を主動側、ファン１０を従動側としてもよい。
【００５２】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３の電子機器の冷却装置における作動部の回転力伝達機構の断面図である。
【００５３】
この実施の形態３は、作動部における回転力伝達手段がプーリおよびベルトを用いて回転力伝達機構として構成されたことに特徴を有する。
【００５４】
この実施の形態３の作動部９の回転力伝達機構は、図１０に示すように主動側（ここではファン１０）と、従動側（ここではポンプ１１）のロータ３１、３２それぞれの回転軸３３、３４にプーリ３７、３８を設け、プーリ３７、３８にベルト３９を架けて構成している。前記ファン１０とポンプ１１は相互に離れた位置関係にあり、また、プーリ３８は径を大きくしてこれをもつ従動側のポンプ１１の回転が減速されるようになっている。なお、モータ部およびファン１０、ポンプ１１の詳細な構成は省略する。
【００５５】
この作動部９の回転力伝達機構の構成によると、ファン１０のロータ３１が回転することによりプーリ３７、ベルト３９、プーリ３８を介して回転力がポンプ１１のロータ３２に伝達され、ポンプ１１のロータ３２も回転するものであり、所要の送風および冷却用液体の送液を行う。したがって、冷却モジュール８においては強制的に、かつ、直接的に放熱および吸熱が行われ、発熱部品部の冷却効果を向上させることができる。
【００５６】
ここで前記ポンプ１１側のプーリ３８は径を大きくしていることからポンプ１１は減速されて回転する。したがってファン１０は高速回転、ポンプ１１は低速回転して、放熱効果と吸熱効果を一層に向上できる。また、ファン１０とポンプ１１を同軸に位置しないことから、配置の自由度が高くなることとなる。
【００５７】
なお、前記の実施の形態３の説明においては、作動部９において主動側をファン１０とし従動側をポンプ１１としているが、ポンプ１１を主動側、ファン１０を従動側としてもよい。
【００５８】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４の電子機器の冷却装置における作動部の回転力伝達機構の断面図である。
【００５９】
この実施の形態４は、作動部における回転力伝達手段がローラを用いて回転力伝達機構として構成されたことに特徴を有する。
【００６０】
この実施の形態４の作動部９の回転力伝達機構は、図１１に示すように主動側（ここではファン１０）と、従動側（ここではポンプ１１）のロータ３１、３２それぞれの回転軸３３、３４に互いに接触するローラ４０、４１を設けて構成している。前記ファン１０とポンプ１１は相互に離れた位置関係にあり、また、ローラ４１は径を大きくして、これをもつ従動側のポンプ１１の回転が減速されるようになっている。なお、モータ部およびファン１０、ポンプ１１の詳細な構成は省略する。
【００６１】
この作動部９の回転力伝達機構の構成によると、ファン１０のロータ３１が回転することによりローラ４０、４１を介して回転がポンプ１１のロータ３２に伝達され、ポンプ１１のロータ３２も回転するものであり、所要の送風および冷却用液体の送液を行う。したがって、冷却モジュール８においては強制的に、かつ、直接的に放熱および吸熱が行われ、発熱部品部の冷却効果を向上させることができる。
【００６２】
ここで前記ポンプ１１側のローラ４１は径を大きくしていることからポンプ１１は減速されて回転する。したがってファン１０は高速回転、ポンプ１１は低速回転して、放熱効果と吸熱効果を一層に向上できる。また、ファン１０とポンプ１１を同軸に位置しないことから、配置の自由度が高くなることとなる。
【００６３】
なお、前記の実施の形態４の説明においては、作動部９において主動側をファン１０とし従動側をポンプ１１としているが、ポンプ１１を主動側、ファン１０を従動側としてもよい。
【００６４】
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５の電子機器の冷却装置における作動部の回転力伝達機構の断面図である。
【００６５】
この実施の形態５は、作動部における回転力伝達手段がクラッチを備えて構成されたことに特徴を有する。
【００６６】
この実施の形態５の作動部９の回転力伝達機構は、図１２に示すように主動側（ここではファン１０）と、従動側（ここではポンプ１１）のロータ３１、３２それぞれの回転軸３３、３４に互いに噛み合うギヤ３５と３６を設けて構成している。さらに前記ギヤ３５と３６はクラッチ４２によって接離自在になっており、クラッチ４２により回転力伝達の有無の切り替えが可能となる。従って、発熱部品１０１の温度検知結果により従動側のロータ３１の回転を停止させ、不要な電力消費や騒音を低減するなどの目的に用いることも可能となる。
【００６７】
前記ファン１０とポンプ１１は偏心した位置関係にあり、また、ポンプ１１側のギヤ３６は歯数を多くして減速するようにしている。なお、モータ部およびファン１０、ポンプ１１の詳細な構成は省略する。
【００６８】
この作動部９の回転力伝達機構の構成によると、ファン１０のロータ３１が回転することによりギヤ３５、３６を介して回転がポンプ１１のロータ３２に伝達され、ポンプ１１のロータ３２も回転するものであり、所要の送風および冷却用液体の送液を行う。したがって、冷却モジュール８においては強制的に、かつ、直接的に放熱および吸熱が行われ、発熱部品部の冷却効果を向上させることができる。また、ポンプ１１側のギヤ３６は歯数を多くしていることからポンプ１１は減速されて回転する。したがってファン１０は高速回転、ポンプ１１は低速回転して、放熱効果と吸熱効果を一層に向上できる。さらに、発熱部品部の発熱量が小さい場合には、クラッチ４２をＯＦＦ動作させてギヤ３５、３６の噛み合いをはずし、従動側のポンプ１１の回転を停止させ、すなわちファン１０のみの運転とすることができる。
【００６９】
なお、前記の実施の形態５の説明においては、作動部９において主動側をファン１０とし従動側をポンプ１１としているが、ポンプ１１を主動側、ファン１０を従動側としてもよい。また、回転力伝達機構をギヤ以外にプーリとベルト、ローラを用いて構成したものでもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は放熱通風路と吸熱通水路をもつ冷却モジュールと、ファンおよびポンプよりなる作動部を備えた冷却装置であって、前記冷却モジュールの放熱通風路と吸熱通水路を工夫して発熱部品の冷却効果を向上させることができ、しかも作動部の構成を簡単に、また、回転数を変えることができ、さらに、作動部の配置に自由度がある冷却装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の電子機器の冷却装置の平面図
【図２】同電子機器の冷却装置の断面図
【図３】同冷却装置の作動部の断面図
【図４】同冷却装置の冷却モジュールにおける放熱通風路の断面図
【図５】同冷却モジュールにおける吸熱水路の断面図
【図６】同冷却装置における冷却用液体の循環路の構成図
【図７】本発明の実施の形態１の電子機器の冷却装置における作動部の他の例の概略断面図
【図８】本発明の実施の形態２の電子機器の冷却装置における作動部の回転力伝達機構の断面図
【図９】同回転力伝達機構の平面図
【図１０】本発明の実施の形態３の電子機器の冷却装置における作動部の回転力伝達機構の断面図
【図１１】本発明の実施の形態４の電子機器の冷却装置における作動部の回転力伝達機構の断面図
【図１２】本発明の実施の形態５の電子機器の冷却装置における作動部の回転力伝達機構の断面図
【図１３】従来の電子機器の冷却装置の平面図
【図１４】従来の他例の電子機器の冷却装置の概略断面図
【図１５】従来の他例の電子機器の冷却装置の断面図
【符号の説明】
１  発熱部品
２  ヒートシンク基体
２ａ  固定材料
３  放熱フィン
４  カバー
５  放熱通風路
６  ウォータジャケット
７  吸熱通水路
８  冷却モジュール
８ａ  流水路
８ｂ  柱
８ｃ  板
９  作動部
１０  ファン
１１  ポンプ
１２  ハウジング
１３  プリント基板
１４  モータのステータ
１５  ファンのロータ
１６  羽根
１７  シャフト
１８  軸受部
１９  マグネット
２０  ロータヨーク
２１  磁気結合用のマグネット
２２  ポンプ用フレーム
２３  ポンプ室分離カバー
２４  ポンプ室
２５  ポンプロータ
２６  羽根車
２７  ファン用フレーム
２８  金属パイプ
２９  循環路
３０  冷却作用体
３１  ファンのロータ
３２  ポンプのロータ
３３  回転軸
３４  回転軸
３５  ギヤ
３６  ギヤ
３７  プーリ
３８  プーリ
３９  ベルト
４０  ローラ
４１  ローラ
４２  クラッチ
【図１】
2004251474.tif 000003
【図２】
2004251474.tif 000004
【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】
2004251474.tif 000009
【図８】
2004251474.tif 000010
【図９】
2004251474.tif 000011
【図１０】
2004251474.tif 000012
【図１１】
2004251474.tif 000013
【図１２】
2004251474.tif 000014
【図１３】
2004251474.tif 000015
【図１４】
2004251474.tif 000016
【図１５】
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