(57)【要約】【課題】  小型、かつ、確実に振動流を発生できる振動流発生装置を提供すること。【解決手段】  流路２内に配設される流動方向切替弁３と、流路内の液体を往復流動させるエネルギを与えるポンプ４と、を備え、流動方向切替弁３は、当該弁内に形成された弁内流路３１と、流路に連通して往復流が流入出する第一流入吐出口及び第二流入吐出口３２ａと、ポンプより生じる吐出液の流入口及びポンプへの吐出口３２ｂと、を備えると共に、弁内流路３１を、ポンプからの流入口と往復流の第一流入吐出口とを連通する連通路と，ポンプへの吐出口と往復流の第二流入吐出口とを連通する連通路と，に区画させた第一の状態と、ポンプからの流入口と往復流の第二流入吐出口とを連通する連通路と，ポンプへの吐出口と往復流の第一流入吐出口とを連通する連通路と，に区画された第二の状態とに、交互に切り換えられる。【選択図】図１
2005090828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を流路（２）内において往復流動させる振動流発生装置（１）であって、
前記流路（２）内に配設される流動方向切替弁（３）と、前記流路（２）内の液体を往復流動させるエネルギを与えるポンプ（４）と、を備え、
前記流動方向切替弁（３）は、当該弁（３）内に形成された弁内流路（３１）と、前記流路（２）に連通して往復流が流入出する第一流入吐出口（３２ａ）及び第二流入吐出口（３２ｂ）と、前記ポンプより生じる吐出液の流入口（３３ａ）及び前記ポンプへの吐出口（３３ｂ）と、を備えると共に、
前記弁内流路（３１）を、
前記ポンプからの流入口（３３ａ）と前記往復流の第一流入吐出口（３２ａ）とを連通する連通路（α１）と，前記ポンプへの吐出口（３３ｂ）と前記往復流の第二流入吐出口（３２ｂ）とを連通する連通路（α２）と，に区画させた第一の状態（α）と、
前記ポンプからの流入口（３３ａ）と前記往復流の第二流入吐出口（３２ｂ）とを連通する連通路（β１）と，前記ポンプへの吐出口（３３ｂ）と前記往復流の第一流入吐出口（３２ａ）とを連通する連通路（β２）と，に区画された第二の状態（β）とに、
交互に切り換えられるようにしてなる振動流発生装置。
【請求項２】
前記弁内流路の対向部分に、前記流路に連通する前記第一流入吐出口（３２ａ）と前記第二流入吐出口（３２ｂ）とをそれぞれ配設すると共に、
前記弁内流路（３１）における前記第一流入吐出口（３２ａ）と前記第二流入吐出口（３２ｂ）との間の対向部分に、前記ポンプからの流入口（３３ａ）と前記ポンプへの吐出口（３３ｂ）とをそれぞれ配設した、請求項１記載の振動流発生装置。
【請求項３】
前記流動方向切替弁（３）は、前記弁内流路（３１）を前記各連通路に区画した前記第一の状態（α）と前記第二の状態（β）とに交互に切り換えて仕切る仕切部材（３４）と、この仕切部材を前記第一の状態と前記第二の状態となるよう可動する可動手段と、を備えた請求項１又は２記載の振動流発生装置。
【請求項４】
前記可動手段を、前記仕切部材を回転する回転駆動手段にて構成し、前記仕切部材を回転することにより前記弁内流路（３１）を前記第一の状態（α）と第二の状態（β）とに交互に切り換える、請求項３記載の振動流発生装置。
【請求項５】
伝熱管の内部で液体を往復流動させることにより当該伝熱管の吸熱部から放熱部に熱移送する熱交換器であって、
前記伝熱管の両端に、請求項１乃至４記載の振動流発生装置を接続して成る熱交換器。
【請求項６】
前記伝熱管を蛇管流路にて形成した、請求項５記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を流路内で往復流動させる振動流発生装置及びこれを用いて伝熱管の内部で液体を往復流動させることにより伝熱管の一端から他端へ熱輸送する熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用、家庭用等の種々の機器における、冷却用あるいは加熱用の伝熱手段として、潜熱利用型熱伝達素子及び液体往復流動型伝熱素子とが知られている。
【０００３】
潜熱利用型熱伝達素子は、一般に「ヒートパイプ」と呼ばれ、既に多くの分野で実用化されている。ヒートパイプは、減圧したパイプの中に適量の作動液とその循環流を促進するウィックを装備した伝熱素子である。その伝熱原理は、熱媒体の潜熱を利用したものであり、熱媒体である作動液がヒートパイプの一端の受熱部で加熱されて蒸発し、圧力差によって他端の放熱部に移動し、そこで冷却され凝縮する。凝縮された作動液は重力または毛細管現象を利用して受熱部に移動し加熱される。そして、このサイクルを繰り返すことにより、作動液の潜熱を介して、熱が一端から他端へと伝達される。ヒートパイプは機械的駆動部が不要で構造も単純であると利点がある反面、作動温度が作動液の蒸発温度、凝縮温度によって限定されるため適用対象に限界があった。
【０００４】
一方、液体往復流動型伝熱素子は、伝熱管の内部で熱媒体としての液体を往復流動させることにより伝熱管の一端から他端へ熱輸送する熱伝達素子である。往復流動による熱伝達の原理は、管内における液の往復流動の特異な形態に基づく。すなわち、主流は管の中央部分でのみ起こり、管の内壁に近い境界層の部分は静止に近い状態を保つ。１回の往復流動サイクルのうち、まず往路段階では、管の一端で液体に伝達された熱が液流に伴って管内部のある位置まで侵入し、その位置で静止している境界層へ伝達される。次の復路段階では、管の他端側から低温の液がその位置に侵入してきて、静止境界層から熱の伝達を受ける。そして、次の往復流動サイクルが開始されると、熱を受け取った低温液が往路段階で管の他端側へ流動する。このサイクルを繰り返すことにより、管の一端側から他端側へ熱が伝達される。
【０００５】
この液体往復流動型伝熱素子は潜熱利用型熱伝熱素子（ヒートパイプ）に比べて、管内を減圧する必要がなく、還流促進用のウィックも必要がないため管の構造をさらに単純化でき、また、作動温度が液の蒸発温度や凝縮温度に限定されない上に熱移送量が大きく、熱伝導効率も高い、という優れた特徴がある。このような液体往復流動型伝熱素子の一例が、下記に示す特許文献１に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３６４９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した液体往復流動型伝熱素子では、往復流動を起こすための機械的駆動部を必要とすることが、構造面及びコスト面で実用上不利であった。特に、特許文献１に開示されているように、伝熱管が蛇行する細管にて形成されている場合には、当該細管に封入されている液体を往復流動させるための加振機構には、非常に高い圧力によって液体を押し出すことが必要とされる。しかし、上記特許文献１において用いられている加振機構としてのバイブレータを用いることが記載されているのみでその具体的機構は開示されていなかった。このため、高い熱伝導を実現するほどの振動流を発生させる機構の開発がこの原理を実際の有効な伝熱素子として利用可能とするための課題であった。
【０００８】
つまり、高い水圧にて液体を押し出すことができると共に、長いストロークを可能とする加振機構を用いることで、効率のよい熱伝達を実現できるものの、そのような振動流を実現する加振機構は、その構成が非常に大きなものとなってしまい、装置自体の小型化を図ることができない。従って、小型電子機器を冷却するために装着することが困難となる、という問題が生じる。
【０００９】
本発明は、極めて単純な構造であって、小型、かつ、確実に振動流を発生できる、液体往復流動型伝熱素子の駆動手段として最適な振動流発生装置及びこれを駆動手段に用いた液体往復流動型素子としての熱交換器を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明では、以下のような構成を採っている。
【００１１】
まず、液体を流路内において往復流動させる振動流発生装置であって、流路内に配設される流動方向切替弁と、流路内の液体を往復流動させるエネルギを与えるポンプと、を備えている。そして、流動方向切替弁は、この弁内に形成された弁内流路と、上記流路に連通して往復流が流入出する第一流入吐出口及び第二流入吐出口と、ポンプより生じる吐出液の流入口及びポンプへの吐出口と、を備えており、さらに、弁内流路を、ポンプからの流入口と往復流の第一流入吐出口とを連通する連通路と，ポンプへの吐出口と往復流の第二流入吐出口とを連通する連通路と，に区画させた第一の状態と、ポンプからの流入口と往復流の第二流入吐出口とを連通する連通路と，ポンプへの吐出口と往復流の第一流入吐出口とを連通する連通路と，に区画された第二の状態とに、交互に切り換えられるようにしてなる、という構成を採っている。
【００１２】
このとき、弁内流路の対向部分に、上記流路に連通する第一流入吐出口と第二流入吐出口とをそれぞれ配設すると共に、弁内流路における第一流入吐出口と第二流入吐出口との間の対向部分に、ポンプからの流入口とポンプへの吐出口とをそれぞれ配設した、という構成にすると望ましい。
【００１３】
また、流動方向切替弁は、弁内流路を各連通路に区画した第一の状態と第二の状態とに交互に切り換えて仕切る仕切部材と、この仕切部材を第一の状態と第二の状態となるよう可動する可動手段と、を備えた、という構成すると望ましい。
【００１４】
そして、上記可動手段を、仕切部材を回転する回転駆動手段にて構成し、仕切部材を回転することにより弁内流路を前記第一の状態と第二の状態とに交互に切り換える、という構成にするとなお望ましい。
【００１５】
また、上記振動流発生装置を、伝熱管の両端に接続して備え、伝熱管の内部で液体を往復流動させることにより当該伝熱管の吸熱部から放熱部に熱移送する熱交換器を構成してもよい。このとき、伝熱管を蛇管流路にて形成すると望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成にすることにより、まず、弁内流路が第一の状態になっている場合には、一定方向に液体を吐出するポンプからの吐出液が流入口から弁内流路に流入し、この流入した液体は弁内流路内で連通している流路への第一流入吐出口に流れ込む。従って、流路内では、液体が第一流入吐出口から第二流入吐出口に向かって流れ、当該第二流入吐出口からは弁内流路に液体が吐出される。このとき、ポンプからの吐出圧により確実に第一流入吐出口から吐出液が流路に流入されるため、当該流路の上記流れが確実に実現される。そして、同時に、第二流入吐出口から弁内流路に吐出された液体は、当該第二流入吐出口に弁内流路で連通しているポンプへと通ずる吐出口に流れ込む。この吐出口に流れ込んだ液体は、ポンプに流れ込み、再び流入口から弁内流路に流れ込むこととなる。
【００１７】
続いて、流動方向切替弁が切り換わり、第二の状態になると、ポンプからの吐出液が流入口から弁内流路に流入し、この流入した液体は、今度は、弁内流路内で連通している第二流入吐出口へと流れ込む。従って、流路内では、液体が第二流入吐出口から第一流入吐出口に向かって流れ、当該第一流入吐出口からは液体が弁内流路に吐出される。すなわち、上述した第一の状態の時とは逆方向に流れることとなる。このとき、上述同様に、ポンプからの吐出圧により確実に上記流路の流れが実現される。そして、同時に、第一流入吐出口から弁内流路に吐出された液体は、当該第一流入吐出口に弁内流路で連通しているポンプへと通ずる吐出口に流れ込む。この吐出口に流れ込んだ液体は、ポンプに流れ込み、再び流入口から弁内流路に流れ込むこととなる。
【００１８】
そして、上記第一の状態と第二の状態とを交互に切り換えるよう作動することにより、流路内の液体の流動方向は、交互に向きを変えることとなり、液体が往復流動し、振動流を確実に発生させることができる。
【００１９】
このとき、第一，第二流入吐出口を、流動方向切替弁の所定の対向箇所にそれぞれ配設し、これらの間の対向部分に、流入口と吐出口とを配設することにより、流路に通ずる各流入吐出口とポンプに通ずる流入口及び吐出口とが交互に配置される。従って、第一、第二のそれぞれの状態において連通して各連通路を形成する液体の出入口がそれぞれ隣り合わせに配置されるため、弁内流路内を上述したように区画することが容易となる。また、液体の出入口がほぼ等間隔に配設されるため、第一の状態と第二の状態との切り換えを容易に行うことができる。その結果、振動方向切替弁自体の構成を簡略化することができ、装置の小型化を図ることができる。
【００２０】
また、弁内流路における流れを切り換える構成を、当該弁内流路を各連通路に区画して仕切る仕切部材と、上述した第一，第二の状態となるよう仕切部材を交互に可動する可動手段とを用いた簡易な構成にて実現でき、また、液体を単に一方向に吐出させる通常のポンプを利用することができるため、装置の小型化を図ることができる。特に、仕切部材を回転することにより上記連結箇所の流れの状態を切り換えることで、より簡易な構成にて形成することができると共に、振動流の切替速度の高速化を図ることができる。同時に、可動手段の回転速度を制御することで切替速度をも容易に制御することができ、振動流の周波数制御も容易に行うことができる。
【００２１】
そして、上記振動流発生装置を伝熱管の両端に接続して備えることで、液体往復流動型伝熱素子として利用することができる。かかる場合には、ポンプの作用により比較的強い吐出力を発生させることができ、細管を形成する蛇管流路に振動流を有効に流入させることができるため、熱効率の良い液体往復流動型伝熱素子を実現することができる。また、上述したように、振動流の周波数や流量をも制御することができ、輸送熱量も容易に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
まず、本発明の特徴について概説する。本発明の振動流発生装置は、振動流を発生させる流路内に流動方向切替弁を配設し、この弁を切り換える毎に流路内の液体の流動方向を切り換える、というものである。
【００２３】
構成としては、流動方向切替弁内に形成される弁内流路に対し、流路に連通して往復流が流入出する第一流入吐出口及び第二流入吐出口と、外部に配置したポンプより生じる吐出液の流入口及びポンプへの吐出口と、を備える。そして、ポンプからの吐出液を流路に通ずる第一流入吐出口と第二流入吐出口とに交互に流入させると共に、第一流入吐出口と第二流入吐出口とから排出された液体をそれぞれ交互にポンプへの吐出口に排出させるものである。
【００２４】
このため、ポンプからの流入口と往復流の第一流入吐出口とを連通する連通路と，ポンプへの吐出口と往復流の第二流入吐出口とを連通する連通路と，に区画された第一の状態と、ポンプからの流入口と往復流の第二流入吐出口とを連通する連通路と，ポンプへの吐出口と往復流の第一流入吐出口とを連通する連通路と，に区画された第二の状態とを、弁内流路に交互に切り換えて仕切る、という構成を採っている。
【００２５】
これにより、流路内の液体の流動方向は交互に向きを変えることとなり、液体が往復流動し、振動流を確実に発生させることができる。
【００２６】
以下、本発明である振動流発生装置の具体的な構成について、実施例１において詳細に説明する。また、この振動流発生装置を利用した液体往復流動型伝熱素子として熱交換器について、実施例２において詳細に説明すると共に、その応用例について実施例３において説明する。
【実施例１】
【００２７】
本発明である振動流発生装置について、図１乃至図２を参照して説明する。図１は、振動流発生装置の構成を示す概略図である。図２は、振動流発生装置の動作を示す説明図である。
【００２８】
（構成）
振動流発生装置１は、流路２内において液体を往復振動させる装置であるため、図１には、流路２に接続された状態で示す。この図に示すように、振動流発生装置１は、流路２内に配設される流動方向切替弁３と、流路２内の液体を往復流動させるエネルギを与えるポンプ４と、を備えている。そして、流動方向切替弁３にて流路２内の液体の流動方向を切り換える、という装置である。以下、これを詳述する。
【００２９】
（流路）
まず、本発明である振動流発生装置１に接続される流路２について説明する。この流路２は、例えば円断面や角断面の管路であって、図１に示すように、閉鎖環状に形成されている。なお、図１においては、当該流路２の中間部分を省略し、模式的に表示している。但し、その断面形状は、かかる形状に限定されない。そして、本実施例において、この流路２はアルミニウム製であって、内部には液体である水が封入されている。なお、流路２は他の材質にて形成されていてもよいが、熱伝達性及び熱伝導性のよい材料が好ましい。また、内部に封入される液体も水であることに限定されない。
【００３０】
そして、この流路２内に後述する流動方向切替弁３を配設することにより、換言すると、流路２の両端部に流動方向切替弁３を接続することにより、当該流路２内の液体が往復流動することとなる。すなわち、一定方向に流動せず、時間が経過するにつれて流動方向が切り換わって往復流動する（矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３参照）。
【００３１】
（流動方向切替弁）
そして、流動方向切替弁３には、上記流路２に接続される第一流入吐出口３２ａと、第二流入吐出口３２ｂとが形成されており、当該各流入吐出口３２ａ，３２ｂを連通する弁内流路３１が内部に形成されている。これにより、各流入吐出口３２ａ，３２ｂを介して、流路２に弁内流路３１から液体が吐出され、また、流路２内から弁内流路３１に液体が流入する（矢印Ａ１，Ａ３参照）。なお、以下の説明においては、上記第一、第二流入吐出口３２ａ，３２ｂのことを単に液体の出入口と呼ぶこともある。
【００３２】
ここで、本実施形態では、流動方向切替弁３内の弁内流路３１は、環状に形成されている。特に、図１においては円環状に形成されており、かかる環状流路３１に沿って液体が流れることとなる。そして、上記各流入吐出口３２ａ，３２ｂは、ほぼ対向した位置に配設されている。換言すると、円環状である弁内流路３１の直径の両端上に相対して位置している。なお、後述するように、流動方向切替弁３の弁内流路３１の形状は環状に限定されない。
【００３３】
また、流動方向切替弁３には、ポンプ４から吐出される吐出液の流入口３３ａと、ポンプ４への吐出口３３ｂとが備えられている。その配置場所は、図１に示すように、上述したように備えられている第一流入吐出口３２ａと第二流入吐出口３２ｂとの間の対向部分であり、これら流入口３３ａ、吐出口３３ｂも、円環状である弁内流路３１の直径の両端上に相対して位置している。特に、本実施例では、第一流入吐出口３２ａ、吐出口３３ｂ、第二流入吐出口３２ｂ、流入口３３ａが、かかる順序でそれぞれほぼ等間隔に配置されており、隣り合うものとの間隔が約９０度になっている。なお、以下の説明においては、上記流入口３３ａ、吐出口３３ｂのことを単に液体の出入口と呼ぶこともある。
【００３４】
そしてさらに、流動方向切替弁３には、弁内流路３１を仕切る仕切部材３４と、この仕切部材３４を可動する可動手段（図示せず）とを備えられている。この仕切部材３４は、弁内流路３１を、上述した流入口３３ａと第一流入吐出口３２ａとを連通する連通路と、吐出口３３ｂと第二流入吐出口３２ｂとを連通する連通路とに区画させた第一の状態に仕切るよう作用する。また、可動手段にて可動されることにより、弁内流路３１を、流入口３３ａと第二流入吐出口３２ｂとを連通する連通路と、吐出口３３ｂと第一流入吐出口３２ａとを連通する連通路とに区画された第二の状態に仕切るようにも作用する。そして、さらに可動されることで、上記第一の状態と第二の状態とが交互に切り換わる。
【００３５】
このとき、第一、第二のそれぞれの状態において、各連通路を形成する液体の出入口がそれぞれ隣り合わせに配置されるため、弁内流路３１内を区画することが容易である。また、液体の出入口がほぼ等間隔に配設されるため、第一の状態と第二の状態との切り換えを容易に行うことができる。すなわち、後述するように、仕切部材３４を回転させることにより、両状態の切り替えを行うことができる。なお、弁内流路３１が仕切られた状態については、後の動作説明時に詳述する。
【００３６】
そして、本実施例における仕切部材３４は、具体的には、所定の高さを有する略円柱形状の部材（仕切本体）であって、その側面に当該円柱の半径方向に突出する２つの仕切壁３４ａ，３４ｂを備えることで形成されている。そして、この仕切壁３４ａ，３４ｂは、円柱形状である仕切本体の側面に、高さ方向に沿って一様に形成されている。また、仕切壁３４ａ，３４ｂの突出端には、仕切本体である円柱部材の半径方向のさらに外側に向かって突出するゴム部材から成るシール部材３４ａａ，３４ｂａが備えられており、仕切壁３４ａ，３４ｂの突出端に一様に形成されている。
【００３７】
そして、２つの仕切壁３４ａ，３４ｂは、ほぼ同一構成であって、円柱形状である仕切本体の側面の対向する位置に備えられている。すなわち、仕切本体の端面である円の中心を通る直径の両端部上の位置に、２つの仕切壁３４ａ，３４ｂがそれぞれ配設されている。
【００３８】
ここで、上記仕切部材３４が備えられる流動方向切替弁３の内部形状は、仕切部材３４に対応して略円柱形状に形成されている。その高さは仕切部材３４とほぼ同一の高さであり、その直径は仕切壁３４ａ，３４ｂの両突出端部を結ぶ長さとほぼ同一である。すなわち、流動方向切替弁３の内部空間は、円柱形状である仕切本体よりも仕切壁３４ａ，３４ｂの分だけ外径が大きく形成されており、仕切本体の側面と弁３の内側面との間に形成された空間が、液体で満たされる弁内流路３１を形成している。このため、本実施例では、弁内流路３１が上述したように円環状に形成されている。そして、この弁内流路３１は各仕切壁３４ａ，３４ｂにて仕切られた状態となり、これにより、上述した第一の状態と、第二の状態とが形成される。
【００３９】
また、図示しない可動手段は、上記円柱形状である仕切部材３４をその円中心を軸に回転するよう駆動する回転駆動手段としてのモータであり、流動方向切替弁３の外部に備えられている。そして、流動方向切替弁３内部は液体で満たされていることから、仕切部材３４に回転駆動力を伝達する軸が流動方向切替弁３に挿通する箇所は、シールされた状態になっており、振動方向切替弁内部は密閉されている。
【００４０】
そして、上記回転駆動手段としてのモータを駆動すると、上述した仕切壁３４ａ，３４ｂのシール部材３４ａａ，３４ｂａが流動方向切替弁３の内壁に当接した状態で回転し（例えば、矢印Ａ７に示す方向）、これにより、仕切部材３４にて仕切られた空間に各連通路が形成される。従って、連通するよう区画された液体の各出入口３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂにおいては、確実に液体が流入したり、吐出されることとなる。
【００４１】
但し、仕切壁３４ａ，３４ｂあるいはシール部材３４ａａ，３４ｂａは、当該シール部材３４ａａ，３４ｂａが弁３の内壁に当接するまで突出して完全な密封状態に形成されることが好ましいが、完全な密封状態でなくてもよい。すなわち、弁内流路３１が仕切部材３４にて区画された状態とは、各連通路が他の連通路とは完全に区画されたことを意味するものではなく、流路２に振動流を発生できれば足りる。
【００４２】
（ポンプ）
次に、ポンプ４について説明する。ポンプ４は、例えば、モータを駆動源として回転する羽根車により、吸入口から液体を吸い込むと共にその遠心力で液体に圧力を与えて吐出口から排出する、という一方向流ポンプであり、一定の吐出力を有しているものである。そして、上述した振動方向切替弁３のポンプからの流入口３３ａとポンプへの吐出口３３ｂとに接続される。すなわち、流動方向切替弁３の流入口３３ａにはポンプ４の吐出口４１が接続され、弁３の吐出口３３ｂにはポンプ３の流入口４２が接続される。
【００４３】
そして、本実施例におけるポンプ４として、例えば、パナソニックコミュニケーションズ社（旧九州松下電器社）が２０００年に発表した羽根車とローターとを一体化したＤＣポンプを適用できる。これは、揚程２００ｍｍＨ２Ｏ、流量１００ｍｌ／ｍｉｎ、外形寸法[Ｗ、Ｄ、Ｈ] ：３８mm×３８mm×２３mm、質量：４５ｇの非常に小型、薄型、軽量のマイクロポンプである。なお、現在においては、さらに小型かつ高性能のポンプが実現可能である。
【００４４】
但し、ポンプ４は上述した構成のものに限定されない。例えば、往復運動によるダイヤフラムポンプや圧電バイモルフ素子を用いたポンプを用いてもよい。また、さらにこれらにも限定されず、一方向に液体を吐出するポンプであればよい。
【００４５】
なお、本実施例においては、ポンプ４の吸入口４２と弁３の吐出口３３ｂとが離れているため、上記流路２とは別の流路であるポンプ流路４３にて接続されている。このポンプ流路４３は、本実施例では円断面の管路であるが、その断面形状等はこれに限定されない。
【００４６】
そして、このポンプ流路４３内の液体は、ポンプ４の作用により一定の方向に循環するよう流動している（矢印Ａ４，Ａ５，Ａ６参照）。なお、ポンプ４の吐出口４１と弁３の流入口３３ａとは近接して接続されていると望ましいが、これらが離れている場合にも、別のポンプ流路にて連結されていればよい。
【００４７】
なお、後述するように、上記ポンプ４は流動方向切替弁３に流入させた液体を流路２に流れ込ませるために十分な吐出圧力を有するものを用いる。これは、流路２の断面積などに応じて設定する。
【００４８】
（動作）
次に、上記構成における振動流発生装置１の動作を、図２を参照して説明する。なお、図２では、図１に開示した流動方向切替弁３の構成を簡略化して図示している。すなわち、弁内流路３１を仕切る仕切部材３４を、仕切壁３４ａ，３４ｂのみによる一枚の仕切板形状にて構成した場合を示している。そして、仕切壁３４ａ，３４ｂの中心は、図示しない回転駆動手段の回転軸と連結しており、当該中心を軸に時計回り方向に回転するよう構成されている。この場合には、弁内流路３１は環状とはならないが、本発明はこのような構成であってもよい。なお、以下では、仕切部材３４を仕切壁３４ａ，３４ｂと図示して説明する。
【００４９】
まず、図２（ａ）に示す状態は、仕切壁３４ａ，３４ｂが時計回り方向（矢印Ａ１１，Ａ１２参照）に回転している場合に、一方の仕切壁３４ａが流路２に通ずる第一流入吐出口３２ａを通過した直後を示している。これに伴い、その反対側に位置する他方の仕切壁３４ｂは第二流入吐出口３２ｂを通過した直後となっている。そして、これら仕切壁３４ａ，３４ｂが回転することにより、点線に示すよう位置するまでは（符号３４ａ’，３４ｂ’参照）、一方の仕切壁３４ａが流路２に通ずる第一流入吐出口３２ａとポンプ４への吐出口３３ｂとの間に位置し、また、他方の仕切壁３４ｂが流路２に通ずる第二流入吐出口３２ｂとポンプ４からの流入口３３ａとの間に位置することとなる。
【００５０】
上記状態では、流動方向切替弁３内部すなわち弁内流路３１が、仕切部材３４である２つの仕切壁３４ａ，３４ｂにて２つの空間に仕切られて第一の状態（α）となる。すなわち、ポンプ４からの流入口３３ａと流路２に通ずる第一流入吐出口３２ａとを連通する連通路（符号α１にて示す部分）と、ポンプ４への吐出口３３ｂと流路２に通ずる第二流入吐出口３２ｂとを連通する連通路（符号α２にて示す部分）と、に区画させた状態となる（図２（ａ）参照）。
【００５１】
そして、流動方向切替弁３の内部が上述した第一の状態（α）になっている場合には、まず、流入口３３ａからポンプ４により吐出された液体が弁内流路３１の符号α１に示す連通路に流れ込む（矢印Ａ１３）。すると、当該連通路α１内では、唯一出口となりうる流路２に通ずる第一流入吐出口３２ａに向かって液体は流れ（矢印Ａ１４）、当該第一流入吐出口３２ａから流路２に流入する（矢印Ａ１５）。そして、これに伴い、流路２内の液体が第二流入吐出口３２ｂに向かって押し出されることとなり、当該第二流入吐出口３２ｂから弁内流路３１に排出されることとなる（矢印Ａ１６）。すると、弁内流路３１の符号α２に示す連通路では、液体が第二流路吐出口３２ｂからポンプ４への吐出口３３ｂに向かって流れ（矢印Ａ１７）、当該吐出口３３ｂに流入する（矢印Ａ１８）。そして、上記液体の流動（矢印Ａ１６，Ａ１７，Ａ１８）は、ポンプ４の作用により、吐出口３３ｂから液体が吸入されることによっても促される。
【００５２】
このように第一の状態では、弁内流路３１において液体が流動することにより、ポンプ流路４３内では液体が矢印Ａ１９に示す方向に流動し、流路２内では矢印Ａ２０に示す方向に流動する。
【００５３】
続いて、所定の時間が経過して仕切壁３４ａ，３４ｂがさらに回転すると、図２（ｂ）に示す状態となる。この図に示す状態は、一方の仕切壁３４ａがポンプ４への吐出口３３ｂを通過した直後であって、これに伴い、その反対側に位置する他方の仕切壁３４ｂはポンプ４からの流入口３３ａを通過した直後となっている。そして、これら仕切壁３４ａ，３４ｂが回転することにより、点線に示すよう位置するまでは（符号３４ａ’，３４ｂ’参照）、一方の仕切壁３４ａがポンプ４への吐出口３３ｂと流路２に通ずる第二流入吐出口３２ｂとの間に位置し、また、他方の仕切壁３４ｂがポンプ４からの流入口３３ａと流路２に通ずる第一流入吐出口３２ａとの間に位置することとなる。
【００５４】
上記状態においても、上述した第一の状態と同様に、弁内流路３１が、仕切部材３４である２つの仕切壁３４ａ，３４ｂにて２つの空間に仕切られるが、その区画状態が異なる。すなわち、ポンプ４からの流入口３３ａと流路２に通ずる第二流入吐出口３２ｂとを連通する連通路（符号β１にて示す部分）と、ポンプ４への吐出口３３ｂと流路２に通ずる第一流入吐出口３２ａとを連通する連通路（符号β２にて示す部分）と、に区画させた第二の状態（β）となる（図２（ｂ）参照）。
【００５５】
そして、流動方向切替弁３の内部が上記第二の状態（β）になっている場合には、まず、流入口３３ａからポンプ４により吐出された液体が弁内流路３１の符号β１に示す連通路に流れ込む（矢印Ａ３３）。すると、当該連通路β１内では、唯一出口となりうる流路２に通ずる第二流入吐出口３２ｂに向かって液体は流れ（矢印Ａ３４）、当該第二流入吐出口３２ｂから流路２に流入する（矢印Ａ３５）。そして、これに伴い、流路２内の液体が第一流入吐出口３２ａに向かって押し出されることとなり、当該第一流入吐出口３２ａから弁内流路３１に排出されることとなる（矢印Ａ３６）。すると、弁内流路３１の符号β２に示す連通路では、液体が第一流路吐出口３２ａからポンプ４への吐出口３３ｂに向かって流れ（矢印Ａ３７）、当該吐出口３３ｂに流入する（矢印Ａ３８）。そして、上記液体の流動（矢印Ａ３６，Ａ３７，Ａ３８）は、ポンプ４の作用により、吐出口３３ｂから液体が吸入されることによっても促される。
【００５６】
このように第二の状態（β）では、弁内流路３１において液体が流動することにより、ポンプ流路４３内では液体が第一の状態（α）における矢印Ａ１９と同じ方向の矢印Ａ３９に示す方向に流動し、流路２内では第一の状態（α）における矢印Ａ２０と反対方向の矢印Ａ４０に示す方向に流動する。
【００５７】
そして、さらに回転駆動手段にて仕切部材３４としての仕切壁３４ａ，３４ｂが回転すると、上記第一の状態（α）と第二の状態（β）とを繰り返すこととなる。
【００５８】
以上説明した本発明である振動流発生装置１が接続された流路２内の流動方向をまとまると、弁内流路３１において第一の状態と第二の状態とを繰り返すことにより、ポンプ流路４３内では液体の流動方向は常に一定であるものの（矢印Ａ１９，Ａ３９参照）、流路２内では液体の流動方向が反転する（矢印Ａ２０，Ａ４０参照）。すなわち、仕切壁３４ａ，３４ｂの回転により流路２での流動方向が交互に向きを変えることとなるため、当該流路２内では液体が往復流動し、これにより振動流が発生する。
【００５９】
特に、本願における発明では、ポンプ４を用いて液体を弁内流路３１に常に押し出していることから、流路２内に液体が流入するよう当該液体に高い圧力をかけることができ、往復流動を確実に発生させることができる。このとき、ポンプ４の吐出量を制御することにより、流路２内で流動する液体の流量を調整することができ、往復流動の振幅を容易に調整することができる。
【００６０】
そして、弁内流路３１にて流動方向を切り換えるという構成であるため、液体を単に一方向に吐出させる通常のポンプを利用して往復流動を実現できるため、装置の小型化を図ることができる。
【００６１】
さらには、仕切部材３４である仕切壁３４ａ，３４ｂを回転させることのみで流動方向の切り換えを行う構成としているため、装置の簡略化を図ることができると共に、低出力なモータ等を駆動源として使用することができるため装置の小型化、低コスト化を図ることができる。そして、仕切部材３４の回転速度を可変することによって振動流の切り換え速度を変更することができるため、容易に振動流の周波数制御も行うことができる。さらに、回転速度を高速にすることにより振動流の周波数を高めることができるため、簡易な装置により高周波数な振動流を発生させることができる。
【００６２】
なお、本実施例においては、第一の状態と第二の状態とを切り換える流動方向切替弁３内の構成として、弁内流路３１を仕切る仕切部材３４を回転する回転駆動手段を用いる場合を説明したが、かかる構成に限定されるものではない。弁内流路３４を第一の状態と第二の状態とに切り換えることが可能な構成であればいかなる構成であってもよい。
【実施例２】
【００６３】
次に、上述した振動流発生装置を熱交換器に応用した一例を、図３乃至図６を参照して説明する。図３は、熱交換器の構成を示す概略図である。図４は、蛇管流路の構成を示す図である。図５乃至図６は、熱交換器の作用原理を説明する模式図である。
【００６４】
（構成）
本実施例における熱交換器１０は、上記振動流発生装置１を、伝熱管２０の両端に接続して備え、伝熱管２０の内部で液体を往復流動させることにより当該伝熱管２０の吸熱部から放熱部に熱移送する熱交換器を構成している。そして、特に、伝熱管２０を、図３（ａ）に示すように、蛇管流路２０にて形成している。すなわち、流路２が所定の長さにて往復するよう蛇行して形成されている。なお、振動流発生装置１を構成する流動方向切替弁３及びポンプ４、さらには、弁３内部の構成は、上述したものと同様である。そして、蛇管流路２０を更に詳細に示した熱交換器１０を図３（ｂ）に示す。
【００６５】
この図に示すように、蛇管流路２０は、所定の長さの流路が複数本並列に配置されていて、これら各流路は、その端部で隣接する一の流路と連結しており、全体として１本の流路を構成している。さらに具体的に説明すると、まず、流動方向切替弁３の第一流入吐出口３２ａに連結される一方の端部２１から所定距離だけ延びる流路２０ａは、その端部（図３（ｂ）にて上側の端部）で隣り合う流路２０ｂとの壁面が切除されていて当該隣り合う流路２０ｂに連通している。そして、この流路２０ｂは、上記一方の端部２１から延びる流路２０ａに隣接して当該一方の端部２１方向に向かって延び、その端部でさらに別の隣り合う流路２０ｃとの壁面が切除されていて当該流路２０ｃに連通している。そして、かかる構成が繰り返されることにより一本の蛇管流路が形成され、その終端は蛇管流路の他方の端部２２として流動方向切替弁３の第二流入吐出口３２ｂに連結される。
【００６６】
また、この蛇管流路２０を構成する各流路２０ａ等の両端部付近には、吸熱部２０Ａと放熱部２０Ｂとを、相互に離間した位置に形成している。すなわち、吸熱部２０Ａに相当する箇所には、発熱体に当接されたり、あるいは、発熱箇所に配置される。また、放熱部２０Ｂに相当する箇所は、フィンなどの放熱部材が形成されたり、あるいは、低温箇所に配置される。但し、放熱部２０Ｂには何ら部材が設けられていなくてもよい。周囲に発熱体が存在せず、熱を放出できる環境に位置していればよい。なお、吸熱部２０Ａ及び放熱部２０Ｂを、図３（ｂ）に示す位置に設定することに限定されない。例えば、吸熱部２０Ａを、振動方向切替弁３側に設定してもよい。
【００６７】
ここで、上記蛇管流路２０のさらに具体的な構成と、その製造方法を、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、蛇管流路２０を上方から見た部分断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００６８】
この蛇管流路２０は、アルミニウム合金製押出形材にて形成されている。すなわち、押出成形にて並列に配置するよう複数の細管２０ａ，２０ｂ，・・・，２０ｎが形成され、かかる細管２０ｎは上板部材２３及び下板部材２４に挟まれていると共に、隔壁２５に仕切られて隣り合わせに配置されている。そして、当該細管２０ｎの両端部は、端部塞板２６にて塞がれている。但し、隔壁２５の端部塞板２６に当接する箇所は、一つおきに切除されて切欠部２７が形成されており、これにより、隣り合う細管２０ｎが相互にその両端部で連通し、一本の蛇管流路が形成される。そして、両端に位置する細管は、その一端部が開口しており、上述したように一方及び他方の端部２１，２２を形成し、流動方向切替弁３の第一、二流入吐出口３２ａ，３２ｂに連結される。
【００６９】
また、この蛇管流路２０は、図示する通り略長方形状の板状にて形成されている。そして、例えば、細管２０ｎの幅は１［ｍｍ］以下であり、その断面積は０．７８５［ｍｍ２］である。なお、押出成形によると、細管の幅を、例えば、０．３［ｍｍ］程度に形成することが可能である。このように蛇管流路２０を細く形成することにより、単位面積当たりの流路数を多く形成することができ、後述するように熱交換器として性能の向上を図ることができる。そして、流動方向切替弁３における流路２に対する液体の流量を調整するため、蛇管流路２０の細管に合わせてポンプ４に連結しうるポンプ流路４３も細く形成し、ほぼ同一の断面積とするとよい。なお、蛇管流路２０の詳細については、特開平８−１５２２８２号公報、特開平８−２００９７４号公報等に既に開示されているため、これら文献を参照されたい。但し、本願における蛇管流路２０は、上記文献に記載された形状及び上述した形状に限定されるものではない。
【００７０】
ここで、上述したように蛇管流路２０が細く形成されているため、当該流路２０に流動方向切替弁３にて液体を流入させるためには、当該液体を高い圧力にて押し出す必要がある。このため、ポンプ２の吐出圧として約２００［ｍｍＨ２Ｏ］、流量が１００［ｍｌ／ｍｉｎ］の性能を有するものであれば十分である。
【００７１】
（動作）
次に、本実施例における熱交換器１０の動作について説明する。流動方向切替弁３における作用は上記実施例１と同様であり、これにより、蛇管流路２０内の液体である水は、当該蛇管流路２０内で往復流動することとなる。すなわち、図３（ｂ）に示すように、各細管２０ｎでは、矢印Ａ５１，Ａ５２等に示すように、吸熱部２０Ａと放熱部２０Ｂとを相互に行き来するよう往復流動することとなる。従って、この熱交換器１０は、従来より研究されている液体往復流動型伝熱素子と同様に作用し、効率的に熱交換を実現することができる。
【００７２】
ここで、液体往復流動型伝熱素子の作用原理について、図５乃至図６を参照して説明する。図５は、蛇管流路２０を厚さ方向に断面した図であり、一本の細管２０ｎにおける熱交換の原理を示している。
【００７３】
まず、上述したように、細管２０ｎ内では、ポンプ４の作用により所定の速度にて流体である水が流動しており、上板部材２３及び下板部材２４や、隔壁２５には、境界層が発生する。なお、説明の都合上、このときの液体の一部を符号Ｌとして、また、境界層を符号Ｌａ，Ｌｂとして模式的に表す（図５（ａ）参照）。
【００７４】
そして、図５（ａ）に示す状態では、細管２０ｎのほぼ中央に位置している液体Ｌは境界層Ｌａ，Ｌｂと接しているため、円滑に矢印Ａ６１方向に流動し、吸熱部２０Ａにまで移動することとなる。このとき、液体Ｌは、放熱部２０Ｂから移動してきた液体であるので、その温度は比較的低いものである。なお、吸熱部２０Ａでは、外部の熱源Ｈｈから熱が上板部材２３あるいは下板部材２４を介して境界層Ｌａ，Ｌｂに伝達している（矢印Ａ６２，Ａ６３、及び、境界層Ｌａ，Ｌｂの符号Ｌａｈ，Ｌｂｈの部分を参照）。
【００７５】
そして、図５（ｂ）に示すように液体Ｌが吸熱部２０Ａに移動すると、上述したように比較的高い熱が既に伝達している境界層Ｌａｈ，Ｌｂｈから、当該熱が液体Ｌに伝達し、（矢印Ａ６４，Ａ６５参照）、液体Ｌが加熱される。これにより、熱源Ｈｈ自体からは熱が取り除かれる。
【００７６】
その後、振動方向切替弁３が切り替わり、細管２０ｎ内の流動方向が逆方向となると、図５（ｃ）に示すように、液体Ｌが矢印Ａ６６方向に向かって流動する。すると、吸熱部２０Ａにて加熱された液体Ｌが当該吸熱部２０Ａから放熱部２０Ｂ方向に向かって移動し、図５（ｄ）の状態となる。このとき、吸熱部２０Ａにおいて熱が吸収され加熱された液体Ｌが、温度の低い放熱部２０Ｂに位置することとなり、当該液体Ｌの熱が境界層Ｌａ，Ｌｂの放熱部２０Ｂが存在する部分（符号Ｌａｃ，Ｌｂｃ）に伝達し（矢印Ａ６７，Ａ６８参照）、当該液体Ｌは冷却されることとなる。
【００７７】
そして、放熱部２０Ｂの境界層Ｌａｃ，Ｌｂｃに伝達された熱は、冷却部Ｈｃに伝達され外部の低温箇所に放熱される（図５（ａ）の矢印Ａ６９，Ａ７０参照）。また、これと同時に、細管２０ｎ内の流動方向が切り替わり、図５（ａ）に示す状態になる。そして、再度吸熱部２０Ａへ移動する液体Ｌは、冷却された状態であるため、上述したように熱交換が可能となる。
【００７８】
続いて、液体の移動の振幅が吸熱部２０Ａと放熱部２０Ｂ間の間隔より狭く、吸熱部２０Ａと放熱部２０Ｂの中間部２０Ｃまでの半分の場合について説明する。上記熱交換の様子を、細管２０ｎが並んでいる状態を示す図を参照して説明する。なお、図６では、説明の都合上、細管を符号２０ｄ，２０ｅ，２０ｆで表し、それぞれを流れる液体を符号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３にて模式的に表すこととする。
【００７９】
まず、図６（ａ）に示すように、細管２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、それぞれ隣り合わせに配置されており、各細管内部を流動する液体Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、隣に位置する液体とは反対方向に向かって流動している。例えば、細管２０ｅを挟んで配置された細管２０ｄ，２０ｆ内の液体Ｌ１，液体Ｌ３は、吸熱部２０Ａから放熱部２０Ｂ方向に向かって同一方向に流動しており（矢印Ａ７１，Ａ７３方向）、上記細管２０ｅ内の液体Ｌ２は、反対に、放熱部２０Ｂから吸熱部２０Ａ方向に向かって流動している（矢印Ａ７２方向）。このとき、吸熱部２０Ａに位置する液体Ｌ１，Ｌ３は加熱された状態であり、放熱部２０Ｂに位置する液体Ｌ２は冷却された状態である。
【００８０】
そして、これら液体Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、上述したように隔壁２５を隔ててそれぞれ隣り合ってお互いに逆方向に流動し、それぞれが中間部２０Ｃまで移動する（矢印Ａ７１，Ａ７２，Ａ７３）。この中間部２０Ｃでは吸熱部２０Ａで加熱された液体Ｌ１，Ｌ３の熱は、中間部２０Ｃの境界層を介して隔壁２５に伝達され、さらに隣接する液体Ｌ２に伝達され冷却される。また、逆に液体Ｌ２は加熱される。
【００８１】
次に、図６（ｂ）のように各液体Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の移動方向が変わり、それぞれ矢印Ａ７４，Ａ７５，Ａ７６のようになると、上述したように中間部２０Ｃで冷却された液体Ｌ１，Ｌ３は吸熱部２０Ａに移動し加熱される。一方、中間部２０Ｃで加熱された液体Ｌ２は、放熱部２０Ｂに移動し冷却される。
【００８２】
以上のように、液体が流動方向の切り替えを繰り返すことにより、液体の振幅が仮に吸熱部２０Ａから放熱部２０Ｂにわたる長さがなくとも、熱が吸熱部２０Ａから放熱部２０Ｂに移動することとなる。
【００８３】
このように、液体往復流動型伝熱素子としての熱交換器は、隣接する細管の存在により効率よく放熱することができるため、かかる細管の数を増やすと望ましい。そして、細管を細くすることにより、所定断面積当たりの細管の本数を増やすことができ、単位体積（面積）当たりの放熱効率の向上を図ることができる。なお、このように細管２０ｎの断面積を小さくすると、当該細管に液体を流入するためには連結箇所５にて大きな圧力が必要となるが、上述したように本発明の振動流発生装置１によれば、一方向に液体を吐出するポンプ４を用いることにより比較的強い吐出力を発生させることができ、小型且つ低コストにて確実に蛇管流路２０に往復流動を発生させることができる。
【００８４】
ここで、液体往復流動型伝熱素子である熱交換器１０では、蛇管流路２０内の液体の流量、すなわち、振動流の振幅を調整することにより、当該熱交換器１０による熱輸送量を調整することができる。例えば、液体が一度の流動で吸熱部２０Ａと放熱部２０Ｂの間を移動することが可能な程度に振幅を設定すると、効率のよい熱交換が実現できる。そして、本実施例では、ポンプ４の吐出量を調整することにより、蛇管流路２０を流動する液体の流量を調整することができるため、熱交換器１０による熱輸送量をも容易に調節することができる。
【００８５】
また、上記熱交換器１０では、振動流の周波数を調整することによっても当該熱交換器１０による熱輸送量を調整することができる。例えば、周波数が高くなることにより液体の往復回数が増え、単位時間当たりにおける熱輸送量も増加することとなる。そして、本実施例では、仕切部材３４である仕切壁３４ａ，３４ｂを回転駆動手段たるモータにて回転し、これにより流動方向の切り替えを行っているため、当該モータの回転速度を制御することにより周波数を調整することができる。従って、周波数を調整することによっても、容易に熱交換器１０の熱輸送量を調整することができる。
【実施例３】
【００８６】
次に、実施例２にて説明した熱交換器の具体的な使用例を、図７を参照して説明する。本実施例においては、熱交換器１００をノート型パーソナルコンピュータ２００に装備されているＣＰＵを冷却することに適用する。
【００８７】
上記実施例にて説明したように、本願における熱交換器１０を構成するポンプ４や流動方向切替弁３の一部であるモータなどを小型化することは可能であり、また、蛇管流路２０も図４に示すように略板状にて形成できることから、熱交換器１００全体を小型に形成できる。例えば、ポンプ４と流動方向切替弁３（可動手段としてのモータ等も含む）とを平面的に配置して、これらを板状である蛇管流路２０に延設した流動源収容部１０１に収容することで、熱交換器１００を略板状に形成することができる。但し、熱交換器１００は、かかる形状に限定されるものではない。また、当該熱交換器１００の吸熱部２０Ａ及び放熱部２０Ｂの位置は後述する位置に限定されず、所定距離だけ離れていればよい。すなわち、発熱体を当接させる部分は、板状である熱交換器１００のいずれの端部でもよい。
【００８８】
そして、熱交換器１００を、図７（ａ）に示すように、ノートパソコン２００の本体部２０１に収容する。このとき、当該本体部２０１に収容されているＣＰＵ（演算処理装置）２１０を熱交換器１００の吸熱部２０Ａに載置して収容し、また、放熱部２０Ｂに適宜放熱手段を設けておけばよい。
【００８９】
このように、本願記載の熱交換器１００は、その構成が簡易なことから非常にコンパクトに構成できるため、ノートパソコン２００の本体部２０１にも十分収容することができ、かつ、高い熱輸送効率を発揮することができる。従って、近年、ノートパソコン２００の小型化に伴い、ますます加熱が高まるＣＰＵの冷却を効率よく行うことができる。
【００９０】
また、蛇管流路２０を吸熱部２０Ａや放熱部２０Ｂ以外の箇所を樹脂などの弾性部材２０Ｆにて構成して、フレキシブルな熱交換器１００を構成することも可能である。そして、図７（ｂ）に示すように、蛇管流路２０の弾性部材２０Ｆで形成される部分をヒンジ部２０２に配置して、熱交換器１００を本体部２０１からディスプレイ部２０３にまで延びるよう配置すると共に、吸熱部２０ＡにＣＰＵ２１０を載置する。このとき、ディスプレイ部２０Ｂに位置する箇所が放熱部２０Ｂとなるため、適宜放熱手段を設けておけばよい。
【００９１】
これにより、発熱デバイスの存在する本体部２０１から放熱部２０Ｂを遠ざけることができ、かつ、当該放熱部２０Ｂを外気に触れる面積が広いディスプレイ部２０３を放熱手段と兼用させることも可能であり、より効率よくＣＰＵ２１０の放熱を行うことができる。なお、蛇管流路２０を容易に形成するために、当該蛇管流路２０全体を弾性部材にて形成してもよい。
【００９２】
ここで、本願記載の熱交換器１０，１００は、ノートパソコン２００内の発熱デバイスの冷却に用いることに限定されない。他の電気器具に内蔵し、悪影響を与える発熱デバイスの冷却に用いても良く、さらに他の発熱体の冷却に用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明である振動流発生装置は、液体往復流動型伝熱素子としての熱交換器の伝熱管に接続して、当該伝熱管にて振動流を発生させることができ、冷却効率のより熱交換器として利用することができるため、産業上利用可能である。特に、その構成が簡易であることから、熱交換器自体の小型化を図ることができ、ノートパソコンなどの小型電子機器にも容易に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施例１における振動流発生装置の構成の概略を示す図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、図１に開示した振動流発生装置の動作を説明する説明図である。
【図３】図３は、実施例２における熱交換器の構成を示す概略図である。図３（ａ）は、その構成を模式的に表した図であり、図３（ｂ）は、蛇管流路を具体的に表した図である。
【図４】図４は、図３（ｂ）に開示した蛇管流路のさらなる具体的な構成を示す図であり、図４（ａ）は平面部分断面図を、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示す。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、蛇管流路を側方から見たときの熱交換作用を説明する模式図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｂ）は、蛇管流路を上方から見たときの熱交換作用を説明する模式図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ実施例２で開示した熱交換器の実施例３における具体的な使用例を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  振動流発生装置
２  流路
３  流動方向切替弁
４  ポンプ
１０  熱交換器
２０  蛇管流路
３１  弁内流路
３２ａ  第一流入吐出口
３２ｂ  第二流入吐出口
３３ａ  流入口
３３ｂ  吐出口
３４  仕切部材
３４ａ，３４ｂ  仕切壁
【図１】
2005090828.tif 000003
【図２】
2005090828.tif 000004
【図３】
2005090828.tif 000005
【図４】
2005090828.tif 000006
【図６】
2005090828.tif 000007
【図７】
2005090828.tif 000008
【図５】
2005090828.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月22日(2003.9.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
このように、液体往復流動型伝熱素子としての熱交換器は、隣接する細管の存在により効率よく放熱することができるため、かかる細管の数を増やすことが望ましい。そして、細管を細くすることにより、所定断面積当たりの細管の本数を増やすことができ、単位体積（面積）当たりの放熱効率の向上を図ることができる。なお、このように細管２０ｎの断面積を小さくすると、当該細管に液体を流入するためには連結箇所５にて大きな圧力が必要となるが、上述したように本発明の振動流発生装置１によれば、一方向に液体を吐出するポンプ４を用いることにより比較的強い吐出力を発生させることができ、小型且つ低コストにて確実に蛇管流路２０に往復流動を発生させることができる。