(57)【要約】【課題】本発明は、熱抵抗が小さく、冷媒に高効率で熱伝熱し、簡素化された軸支持構造の遠心ポンプを備えた高冷却効率の冷却装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、冷媒を循環するための閉循環路に放熱装置と遠心ポンプが設けられ、遠心ポンプが発熱電子部品に接触されて内部の冷媒の熱交換作用でこの発熱電子部品から熱を奪い放熱装置から放熱を行う冷却装置であって、遠心ポンプのポンプ室１６が複数のケーシング、すなわち上部ケーシング１５，リング状封止部材１７，下部ケーシング１８を組み合わせることによって構成され、ケーシングの中で発熱電子部品４に直接接触される下部ケーシング１８には発熱電子部品に対する接触面１８ｄと羽根車１１と対向する凹状錐面が形成され、凹状錐面の中央部には羽根車１１に向けて突設された複数の放熱用ピン２４が設けられたことを特徴とする。【選択図】図２
2005327776.tif 000002
【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放熱装置と遠心ポンプが設けられ、前記遠心ポンプが発熱電子部品に接触されて内部の冷媒の熱交換作用でこの発熱電子部品から熱を奪い前記放熱装置から放熱を行う冷却装置であって、前記遠心ポンプのポンプ室が複数のケーシングを組み合わせることによって構成され、前記ケーシングの中で前記発熱電子部品に直接接触されるケーシングには前記発熱電子部品に対する接触面と羽根車と対向する凹状錐面が形成され、該凹状錐面の中央部には前記羽根車に向けて突設された複数の放熱用突起が設けられたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記凹状錐面には半径方向に階段状の段差が形成され、その段差面からそれぞれ放熱用突起が突設されていることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
前記放熱用突起の中の一部が前記羽根車の軸受を支持することを特徴とする請求項１または２記載の冷却装置。
【請求項４】
前記放熱用突起の中の最外周に設けられた放熱用突起と前記羽根車の羽根の入口側縁とが所定間隙をおいて対面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冷却装置。
【請求項５】
前記放熱用突起が突設された中央部の凹状錐面の部分とその外周側に位置する凹状錐面の部分とが、変化の少ない一様な傾斜角を有する錘面であることを特徴とする請求項１，３，４のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項６】
前記放熱用突起の高さが半径方向外方に位置するほど低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冷却装置。
【請求項７】
冷媒を循環するための閉循環路に放熱装置とポンプが設けられ、前記ポンプが発熱電子部品に接触されて内部の冷媒の熱交換作用でこの発熱電子部品から熱を奪い前記放熱装置から放熱を行う冷却装置であって、前記ポンプのケーシングで形成されるポンプ室と、前記ポンプ室に配設された羽根車と、前記ポンプ室と前記羽根車とが対向する前記ポンプ室の内面に傾斜面部が形成されたことを特徴とする冷却装置。
【請求項８】
前記傾斜面部には前記羽根車に向けて突設された複数の突起が設けられたことを特徴とする請求項７記載の冷却装置。
【請求項９】
前記傾斜面部には半径方向に階段状の段差が形成され、その段差面からそれぞれ突起が突設されていることを特徴とする請求項７記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内部に設置されたマイクロプロセッサー（以下、ＣＰＵ）等の発熱電子部品を冷媒の循環により冷却する電子部品の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、発熱電子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。電子機器の従来の冷却装置として、図８に示すものが提案されている（特許文献１参照）。この冷却装置は、発熱部品を狭い筐体内に搭載したとき、発熱部品の発生熱を放熱部である金属筐体壁まで効率良く移送し発熱部材を冷却するものである。図８は従来の電子機器の冷却装置の構成図である。
【０００４】
図８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。
【０００５】
この冷却装置は、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、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。
【０００６】
またこのほかに、本出願人は受熱ポンプとして冷媒を大量に循環できる接触して熱交換を行うターボ型ポンプを提案し、ポンプケーシングを発熱電子部品に密着させて熱交換を行う技術を提案した（特願２００３−３７４１３６）。
【０００７】
また、揚水ポンプのケーシングで凹状錘面を形成するものは意匠登録されているが、冷却装置のポンプとは明らかに相違するもので、冷却装置に用いるポンプに転用でるものではない（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−１４２８８６号公報
【特許文献２】意匠登録第７７５３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の特許文献１の冷却装置は、受熱ヘッダ１１３の熱伝導率が低いと、冷媒との熱交換が望めず、基本的に材料に依存しているため限界があり、冷却効率のさ
らなる向上が望めなかった。また、液駆動機構が往復動ポンプ等では構造が複雑で流量が小さく、小型化、薄型化には限界があるものであった。
【０００９】
また、本出願人の提案した冷却装置は小型化、薄型化でき、高効率の冷却が可能であったが、さらに冷却効率を向上させるため、構造的にポンプケーシング内の熱伝導を高め、ポンプケーシングから冷媒への熱伝達を高める必要があった。特にターボ型ポンプの吸込口部付近ではポンプの羽根車の支持が必要であり、この部分では構造上熱伝達が望めず、この構造と熱伝達の両立が図れないという問題があった。また、従来のポンプのポンプケーシングの形状は、熱を全体的に拡散するには熱抵抗が大きく、さらに冷媒の流れに対する熱伝達においても熱抵抗が大きいものであった。
【００１０】
そこで本発明は、熱抵抗が小さく、冷媒に高効率で熱伝熱し、簡素化された軸支持構造の遠心ポンプを備えた高冷却効率の冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、冷媒を循環するための閉循環路に放熱装置と遠心ポンプが設けられ、遠心ポンプが発熱電子部品に接触されて内部の冷媒の熱交換作用でこの発熱電子部品から熱を奪い放熱装置から放熱を行う冷却装置であって、遠心ポンプのポンプ室が複数のケーシングを組み合わせることによって構成され、ケーシングの中で発熱電子部品に直接接触されるケーシングには発熱電子部品に対する接触面と羽根車と対向する凹状錐面が形成され、該凹状錐面の中央部には羽根車に向けて突設された複数の放熱用突起が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の冷却装置によれば、ケーシング内の熱抵抗が小さく、冷媒に高効率で熱伝熱するとともに軸支持が簡素化できる遠心ポンプによって、冷却効率が向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の第１の形態は、冷媒を循環するための閉循環路に放熱装置と遠心ポンプが設けられ、遠心ポンプが発熱電子部品に接触されて内部の冷媒の熱交換作用でこの発熱電子部品から熱を奪い放熱装置から放熱を行う冷却装置であって、遠心ポンプのポンプ室が複数のケーシングを組み合わせることによって構成され、ケーシングの中で発熱電子部品に直接接触されるケーシングには発熱電子部品に対する接触面と羽根車と対向する凹状錐面が形成され、該凹状錐面の中央部には羽根車に向けて突設された複数の放熱用突起が設けられた冷却装置であり、凹状錐面の中央部が発熱電子部品に近くその部分の熱抵抗は小さく熱を奪い易く、また、凹状錐面が羽根車と対向したなだらかな傾斜面であるために、外側にも熱が伝達し易い。
【００１４】
本発明の第２の形態は、第１の形態に従属する形態であって、凹状錐面には半径方向に階段状の段差が形成され、その段差面からそれぞれ放熱用突起が突設されている冷却装置であり、凹状錐面の中央部が発熱電子部品に近くその部分の熱抵抗は小さく熱を奪い易く、また、凹状錐面が階段状の段差をもつ傾斜面であるために、乱流化を促進し熱を伝達し易い。
【００１５】
本発明の第３の形態は、第１または２の形態に従属する形態であって、放熱用突起の中の一部が羽根車の軸受を支持する冷却装置であり、羽根車の軸受をスラスト方向に支えると同時にそこの面積を増やし熱伝達を増加させることができる。
【００１６】
本発明の第４の形態は、第１〜３のいずれかの形態に従属する形態であって、放熱用突
起の中の最外周に設けられた放熱用突起と羽根車の羽根の入口側縁とが所定間隙をおいて対面している冷却装置であり、放熱用突起と羽根の入口側縁を水平方向に隣合わせることによって確実に冷媒が突起群の間を通って確実に熱を奪う。
【００１７】
本発明の第５の形態は、第１，３，４のいずれかの形態に従属する形態であって、放熱用突起が突設された中央部の凹状錐面の部分とその外周側に位置する凹状錐面の部分とが、変化の少ない一様な傾斜角を有する錘面である冷却装置であり、ケーシング面がなだらかにつながることによって、ポンプ性能が向上し、発熱電子部品からのケーシング外周側への熱伝導が向上する。
【００１８】
本発明の第６の形態は、第１〜５のいずれかの形態に従属する形態であって、放熱用突起の高さが半径方向外方に位置するほど低くなる冷却装置であり、ポンプ室内の通水面積は半径方向外方になるほど増加するため、通水面積を半径方向内外で同等にするには高さを低くする必要があるが、これに対応して放熱用突起の高さも低くするので、流速とそれに伴う熱伝達率を低下させない。
【００１９】
本発明の第７の形態は、冷媒を循環するための閉循環路に放熱装置とポンプが設けられ、前記ポンプが発熱電子部品に接触されて内部の冷媒の熱交換作用でこの発熱電子部品から熱を奪い前記放熱装置から放熱を行う冷却装置であって、前記ポンプのケーシングで形成されるポンプ室と、前記ポンプ室に配設された羽根車と、前記ポンプ室と前記羽根車とが対向する前記ポンプ室の内面に傾斜面部が形成された冷却装置であり、傾斜面部の中央部が発熱電子部品に近くその部分の熱抵抗は小さく熱を奪い易く、また、傾斜面部が羽根車と対向したなだらかな傾斜面であるために、外側にも熱が伝達し易い。
【００２０】
本発明の第８の形態は、第７の形態に従属する形態であって、傾斜面部には羽根車に向けて突設された複数の突起が設けられた冷却装置であり、傾斜面部の中央部が発熱電子部品に近くその部分の熱抵抗は小さく熱を奪い易く、また、複数の突起が乱流化を促進し熱を伝達し易い。
【００２１】
本発明の第９の形態は、第７の形態に従属する形態であって、傾斜面部には半径方向に階段状の段差が形成され、その段差面からそれぞれ突起が突設されている冷却装置であり、傾斜面部の中央部が発熱電子部品に近くその部分の熱抵抗は小さく熱を奪い易く、また、凹状錐面が階段状の段差をもつ傾斜面であり、突起が突設されているために、乱流化を促進し熱を伝達し易い。
【実施例１】
【００２２】
本発明の実施例１における冷却装置の遠心ポンプについて説明する。実施例１の遠心ポンプは受熱ケーシングに凹状錐面を形成したものである。図１は本発明の実施例１の冷却装置を設けた電子機器の斜視図、図２は本発明の実施例１における冷却装置の遠心ポンプの断面図、図３は本発明の実施例１における遠心ポンプのリング状封止部材の正面図、図４は本発明の実施例１における遠心ポンプの下部ケーシングの正面図、図５は図４の下部ケーシングのＡ−Ａ断面図である。
【００２３】
図１において、１は冷却装置を搭載した電子機器としてのノート型パソコンの筐体、２はノート型パソコンのキーボード、３は冷却装置を構成するため発熱体に接触して熱交換する遠心ポンプ（以下、接触熱交換型の遠心ポンプ）、４はＣＰＵ等の発熱電子部品であり、通常は表面がフラットなチップ部品である。５は発熱電子部品４を実装した基板、６はノート型パソコンのディスプレイの背面（裏側）に設けられ発熱電子部品４から受熱した冷媒の熱を外部に放熱する放熱器、７は遠心ポンプ３と放熱器６を接続して冷媒を循環するための閉じた循環路である。なお、この冷媒としては、プロピレングリコール水溶液
が適当であり、さらに後述するようにケーシング材料として銅等を使用するため、防食添加剤を添加するのが望ましい。
【００２４】
放熱器６は、熱伝導率が高く放熱性のよい材料、例えば銅、アルミニウム等の薄板材で構成され、内部に冷媒通路とリザーブタンクが形成されている。また、放熱器６に強制的に空気を当てて冷やし冷却効果を増やすためファンを設けてもよい。循環路７は、配管レイアウトの自由度を確保するため、フレキシブルでガス透過性の少ないゴム、例えばブチルゴムなどのゴムチューブで構成されている。
【００２５】
次に、図２〜図５に基づいて接触熱交換型の遠心ポンプ３の内部構成について説明する。図２において、１１は遠心ポンプ３の開放型の羽根車、１１ａは羽根車１１の主板、１２は羽根車１１のオープン型の羽根、１３は羽根車１１の外周側方に設けられたマグネットロータである。羽根車１１はマグネットロータ１３と別体構成でもよいが、マグネットロータ１３となる部分に着磁させた一体型の羽根車１１とするのがよい。なお、実施例１のポンプの諸元は、厚さ３ｍｍ〜５０ｍｍ、半径方向代表寸法１０ｍｍ〜１００ｍｍ、回転数は１０００ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍ、ヘッド０．５ｍ〜１０ｍ、比速度でいうと、１２〜２５０（単位：ｍ、ｍ3／分、ｒｐｍ）程度のものである。
【００２６】
１４はマグネットロータ１３の内周側に設けられたステータ、１５は羽根車１１を収容すると同時に羽根車１１が流体に与えた運動エネルギーを圧力回復して吐出口へと導くための上部ケーシング、１５ａは上部ケーシング１５の外周に形成されたリング状の嵌合部、１６はオープン型の羽根１２で与えられた運動エネルギーを圧力回復して吐出路へと導くためのポンプ室である。また、１７は上部ケーシング１５と嵌合してポンプ室１６を形成するためのリング状封止部材、１８はリング状封止部材１７と嵌合し発熱電子部品４と接触させる受熱ケーシングである下部ケーシング、１９は吸込路、１９ａは吸込口部である。上部ケーシング１５とリング状封止部材１７はそれぞれポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）等の樹脂で一体に成形し、両者は嵌合される。
【００２７】
ところで、図２，図３に示すように実施例１のリング状封止部材１７には次の構成が設けられている。１７ａは下部ケーシング１８のコーン状肉厚部１８ａ（後述）を受け入れてその上面及び側面と当接して位置決めする段部、１７ｂは上部ケーシング１５と下部ケーシング１８の間に設けることにより、後述する溝部１８ｃを覆ってポンプ室１６と吸込路１９を分離する水路封止部である。また、１７ｃはリング状に突設され上部ケーシング１５に嵌合させるための保持部、１７ｄはコーン状肉厚部１８ａの側面と嵌合するリング状の嵌合部、１７ｅはリング状封止部材１７の上部に形成されたポンプ室１６と吐出路（図示しない）をつなぐ連通口である。吐出路は、図２には図示されていないが、ポンプ室１６から図２に示す吸込路１９と平行して半径方向に延びて設けられる。なお、実施例１においては、冷却装置の全体の配置をコンパクトするとともにポンプ特性を低下させないため、吸込路１９と平行して半径方向に延ばしているが、これに限定されるものではない。
【００２８】
同様に、図２〜図４に示すように実施例１の下部ケーシング１８は高熱伝導率で放熱性のよい銅、アルミニウム等の金属材料で次のように構成される。１８ａはポンプ室１６の側面を形成するすり鉢状の凹状錐面が形成されたコーン状肉厚部、１８ｂはコーン状肉厚部１８ａの周囲にリング状に同一幅に形成された鍔部、１８ｃは溝部、１８ｄは発熱電子部品４と接触させるための接触面である。溝部１８ｃは図２、図４からも分るように破線Ｂの破線で示す位置（図４参照）より先細部分が水路封止部１７ｂから開口される部分である。下部ケーシング１８の下部表面の接触面１８ｄは、発熱電子部品４を接触させて熱交換するため、発熱電子部品４の表面形状と確実に接触できるように相補形状となってい
る。通常２つの形状はフラットである。
【００２９】
リング状封止部材１７は、上部ケーシング１５と下部ケーシング１８の間に配置され、それぞれと嵌合される補助的なケーシングで、水路封止部１７ｂで溝部１８ｃの上部を覆うことにより吸込路１９を形成する。このとき同時にポンプ室１６が形成される。また、このとき嵌合部１５ａはリング状封止部材１７の段部１７ａ側面と嵌合し、下部ケーシング１８の鍔部１８ｂの上面と当接して密閉することにより、各ケーシングが組み合わさってポンプ室１６を構成する。
【００３０】
なお、本実施例１が樹脂と金属の組み合わせのケーシングを採用したのは、金属だけだとマグネットロータ１３の回転により渦電流を生じ、モータ効率が悪化するためである。すなわち、マグネットロータ１３はステータ１４による回転磁界で回転し、マグネットロータ１３の磁束はポンプケーシングで時間的に変化し、この磁束変化を妨げる方向に渦電流が流れ、渦電流損が発生する。特に銅を使用し小型化、薄型化するためモータ効率の低下は大きくなる。しかし、上部ケーシング１５とリング状封止部材１７に樹脂を採用したことにより、モータ効率の低下を防ぐことができ、モータ効率の低下に起因する放熱量や放熱効率の低下を防ぐことができる。
【００３１】
ところで、上部ケーシング１５とリング状封止部材１７が樹脂、下部ケーシング１８が金属製であるため、熱の授受に当たって熱膨張の差が生じる。一般に金属の方が樹脂より熱膨張率が大きいため、嵌合部１７ｄが設けられていない場合はシール性能が低下してしまう。しかし、実施例１においてはコーン状肉厚部１８ａの側方に嵌合部１７ｄが設けられているため、温度上昇時、嵌合部１５ａがコーン状肉厚部１８ａの力を受けて密着し、ネジ等に直接無理な力がかからず、冷媒が漏れることがない。また、嵌合部１７ｄが円筒状の内表面で熱膨張の力を高さ方向にほぼ均等に受けるため、ネジ等が緩み、接触面１８ｄと発熱電子部品４との間に空気の層が形成され、伝熱面積が減少することがなく、発熱電子部品４と遠心ポンプ３との熱伝達が妨げられることがない。
【００３２】
そして、リング状封止部材１７を上部ケーシング１５と下部ケーシング１８の間に配置したため、加工が難しい吸込路１９を溝１８ｃと別体のリング状封止部材１７で構成することができ、下部ケーシング１８には溝１８ｃを設けるだけでよく、吸込路１９の加工が容易になる。すなわち、複雑な形状を有するリング状封止部材１７が樹脂材料によって一体に成形され、また、上部ケーシング１５がリング状封止部材１７と嵌合するように樹脂材料で形成されるため、加工と組み立てが格段に容易になる。これらのケーシングは、組み立てや熱伝達を考えると実施例１のように３ピースであるのが好適であるが、場合によっては上部ケーシング１５及び／または下部ケーシング１８、さらにリング状封止部材１７をそれぞれさらに複数化した数のピースで構成するのもよい。この場合、設計の自由度が増すことができる。
【００３３】
さらに図２に基づいて羽根車１１の軸支持構造の説明を行う。図２において、２０は上部ケーシング１５に設けられ、羽根車１１を回転自在に軸支するための固定軸である。上部ケーシング１５に樹脂で一体に固定される。また、２１は羽根車１１の中心に設けられ固定軸２０に装着される軸受、２１ａは固定軸２０に軸受２１を取り付けるステンレス等の受板である。受板２１ａは羽根車１１の回転時に軸方向スラストを受け、後述のピン２４の磨耗を防ぐ。２２はマグネットロータ１３とステータ１４から構成されるモータ部がアウターロータのマグネットロータ１３を回転させるための制御基板である。２３は上部ケーシング１５と下部ケーシング１８、リング状封止部材１７の間をシールするためのＯリング等のシール部材である。
【００３４】
続いて図２〜図５に基づいて本発明の実施例１の下部ケーシング１８について説明する
。２４はコーン状肉厚部１８ａの凹状錐面から突出された複数のピン（本発明の放熱用突起）、２５はコーン状肉厚部１８ａの凹状錐面でピン２４の周囲に設けられ窪み等で構成された複数のディンプルである。複数のピン２４はコーン状肉厚部１８ａの中央付近及び溝部１８ｃ内に設けられ、羽根車１１の羽根１２近傍にまで伸びて形成される。ピン２４の高さは、半径方向外方に位置するほど低くされる。これはポンプ室１６の形状を流速が低下しないように、従って流量と熱伝達率を低下させないようにするためである。
【００３５】
図４に示す破線Ｂは水路封止部１７ｂが溝部１８ｃを覆っている領域を示している。従って、破線Ｂから先の先細部分はポンプ室１６中央の吸込口部１９ａに開放され、溝部１８ｃと水路封止部１７ｂが形成した吸込路１９をポンプ室１６内に連通する。先細になっている理由はこの部分で流入方向が接触面１８ｄと平行になるからである。ピン２４とディンプル２５はコーン状肉厚部１８ａの表面積を増加させるとともに、境界層を乱流化し、高熱伝熱率の乱流境界層にするためのものである。なお、羽根１２とコーン状肉厚部１８ａとの間隙を介して漏れが大きくならないように、羽根車１１の外周側ではディンプル２５を設ける必要がある。
【００３６】
ところで従来の遠心ポンプ３の羽根車１１においては、軸方向スラストが作用するため中央部に軸受支持構造を設ける必要で、この軸受支持構造が吸込口部１９ａ付近の熱伝達を悪化させていた。しかし本発明の実施例１においては、図４に示す破線Ｃ内に受板２１ａの位置まで伸びるピン２４を設けて、受板２１ａの下端をその上端で支えるように複数点でピン支持するので、従来の軸受支持構造を除くことができ、熱伝達の機能のほかに軸方向スラストを受けることができる。破線Ｃ内のピン２４は羽根車１１の軸中心から同一半径の位置に複数個、実施例１では３個配置されている。このピン２４は、さらに、吸込口部１９ａに流入する冷媒に対して流れを乱流化し、その大きく増加された表面積から高効率の熱伝達を実現できる。
【００３７】
以上説明した遠心ポンプ３を組み立てるときは、まず、上部ケーシング１５と一体成形された固定軸２０に軸受２１を回転自在に嵌合させ、羽根車１１を挿入する。次いで、リング状封止部材１７の水路封止部１７ｂを下部ケーシング１８に嵌合させ、軸受２１と下部ケーシング１８の間に受板２１ａを挟み込みながら、また、上部ケーシング１５と下部ケーシング１８の間をシール部材２３でシールして、リング状封止部材１７と下部ケーシング１８を上部ケーシング１５と嵌合する。その後羽根車１１背面側に形成された上部ケーシング１５のくぼみの中にステータ１４を圧入する。さらに、ステータ１４の上部にステータ１４に流す電流を制御する制御基板２２を設ける。
【００３８】
続いて、実施例１における冷却装置の遠心ポンプの作用について説明する。冷媒は吸込路１９を通って溝部１８ｃの先細部分でポンプ室１６中央に流入する。本来、求心的には流れにくいはずであるが、コーン状肉厚部１８ａはほぼ一定の傾斜角度で緩やかに凹んでおり、吸込口部１９ａの空間が大きいため比較的低抵抗で流入する。このとき冷媒は先細部分で流速を増し、ピン２４により乱流化される。しかも下部ケーシング１８の中央付近の厚さは薄く、熱抵抗が小さく発熱電子部品４からの熱が伝熱し易くなっており、そこにピン２４が集中して設けられているため、伝達面積が大きく、乱流境界層であるため相乗効果で高効率の受熱が行える。
【００３９】
下部ケーシング１８は半径方向外側に行くにつれてなだらかに凹状錐面が上昇しているために、伝熱するとき熱が遠回りせずにすむ。また、最外周のピン２４の外側には０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度の間隙で羽根の流入端縁（リーディングエッジ）が設けられ、羽根車１１がピン２４の高さ方向と重なるように回転しているために、ピンの合間を通りぬけた冷媒がそのまま羽根車の羽根１２に流入し、流体抵抗が小さく、ポンプ効率が向上する。
【００４０】
また、コーン状肉厚部１８ａの凹状錐面が、放熱用突起が突設された中央部の部分とその外周側に位置する部分とで変化の少ない一様な傾斜角（勾配）を有し、なだらかで連続的な錘面形状であることもポンプ効率を向上させる要因となっている。すなわち、ピン２４間を通過した冷媒が羽根１２に流入し易いので最も高温のピン２４の根元まで確実に液が流れ、下部ケーシング１８に伝わった熱を大量に液に伝達することができる。
【実施例２】
【００４１】
本発明の実施例２における冷却装置の遠心ポンプについて説明する。実施例２の遠心ポンプは受熱ケーシングの凹部の中央部分を小さな段差で実現したものである。図６は本発明の実施例２における遠心ポンプの下部ケーシングの正面図、図７は図６の下部ケーシングのＤ−Ｄ断面図である。実施例２の遠心ポンプは実施例１の遠心ポンプと基本的に同一の構成であるから、図１〜図３を参照する。従って、実施例１の説明で用いた符号と同一符号のものは本実施例２においても基本的に同一であり、詳細な説明は実施例１に譲って省略する。
【００４２】
図６、図７において、２６はコーン状肉厚部１８ａの凹状錐面に形成された段差部である。段差部２６は半径方向に複数段設けられ、羽根車１１の中心軸から離れるごとに高さを増し、階段状になっている。従って各段差部２６はリング状となり、その上にピン２４が突設される。なお、ディンプル２５が設けられる部分は、実施例１と同様に各段差部２６の外側の凹状錐面の部分である。
【００４３】
実施例２の遠心ポンプの作用は、基本的に実施例１と変わらない。冷媒はリング状封止部材１７と下部ケーシング１８の溝部１８ｃで囲まれた吸込路１９を通って吸込口部１９ａ内に流入する。コーン状肉厚部１８ａは緩やかに凹んでおり、吸込口部１９ａ中央の空間が大きいため比較的低抵抗で流入する。このとき実施例２においては吸込口部１９ａ内に各段差部２６が設けられているので、流入した冷媒は複数のピン２４に衝突して乱され、さらに１段目の段差部２６にぶつかって攪拌状態となり、次段のピン２４と段差部２６で更なる乱流化が進み、全体として高効率の熱交換が可能になる。
【００４４】
下部ケーシング１８の中央付近の厚さは薄く、発熱電子部品４からの熱が伝熱し易く、そこにピン２４が集中して設けられているため、液への伝達面積を増加させることができる。このような構造であるため、下部ケーシング１８の熱伝導が大きく、ピン２４と段差部２６によって乱流境界層となり易く、伝熱面積も大きいために、その相乗効果で高効率の受熱が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、発熱電子部品を冷媒の循環により冷却する電子部品の冷却装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１の冷却装置を設けた電子機器の斜視図
【図２】本発明の実施例１における冷却装置の遠心ポンプの断面図
【図３】本発明の実施例１における遠心ポンプのリング状封止部材の正面図
【図４】本発明の実施例１における遠心ポンプの下部ケーシングの正面図
【図５】図４の下部ケーシングのＡ−Ａ断面図
【図６】本発明の実施例２における遠心ポンプの下部ケーシングの正面図
【図７】図６の下部ケーシングのＤ−Ｄ断面図
【図８】従来の電子機器の冷却装置の構成図
【符号の説明】
【００４７】
１    筐体
２    キーボード
３    遠心ポンプ
４    発熱電子部品
６    放熱器
７    循環路
１１    羽根車
１１ａ    主板
１２    羽根
１３    マグネットロータ
１４    ステータ
１５    上部ケーシング
１５ａ    嵌合部
１６    ポンプ室
１７    リング状封止部材
１７ａ    段部
１７ｂ    水路封止部
１７ｃ    保持部
１７ｄ    嵌合部
１７ｅ    連通口
１８    下部ケーシング
１８ａ    コーン状肉厚部
１８ｂ    鍔部
１８ｃ    溝部
１８ｄ    接触面
１９    吸込路
１９ａ    吸込口部
２０    固定軸
２１    軸受
２１ａ    受板
２２    制御基板
２３    シール部材
２４    ピン
２５    ディンプル
２６    段差部
【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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