(57)【要約】【課題】本願が開示する技術は、一つの側面として、板バネに発生する弾性力を制御し易くすることを目的とする。【解決手段】冷却モジュール１８は、熱交換器２０と、Ｈ型板バネ６０と、支柱７４と、を備える。熱交換器２０は、基板１２に実装される電子部品１４上に設置され、電子部品１４を冷却する。Ｈ型板バネ６０は、張出し部６８及び延出部７０を有する。張出し部６８は、熱交換器２０から熱交換器２０の外側へ張り出す。延出部７０は、基板１２の厚み方向から見て、張出し部６８から張出し部６８の張出し方向と交差する交差方向へ延出する。支柱７４は、熱交換器２０の外周に配置され、基板１２に固定されると共に基板１２側に撓んだ延出部７０が取り付けられる。【選択図】図５
2016213314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に実装される電子部品上に設置され、該電子部品を冷却する熱交換器と、
前記熱交換器から該熱交換器の外側へ張り出す張出し部、及び、前記基板の厚み方向から見て、前記張出し部から該張出し部の張出し方向と交差する方向へ延出する延出部を有する板バネと、
前記熱交換器の外周に配置され、前記基板に固定されると共に該基板側に撓んだ前記延出部が取り付けられる支持部材と、
を備える冷却モジュール。
【請求項２】
前記延出部は、前記張出し部から両側へそれぞれ延出し、該張出し部の両側に設けられる前記支持部材に取り付けられる、
請求項１に記載の冷却モジュール。
【請求項３】
前記延出部は、前記熱交換器における前記電子部品と反対側の固定面に固定されるベース部を有し、
前記張出し部は、前記ベース部から前記熱交換器の外側へ張り出す、
請求項１又は請求項２に記載の冷却モジュール。
【請求項４】
前記ベース部は、長手方向の両端部が前記固定面にそれぞれ固定される、
請求項３に記載の冷却モジュール。
【請求項５】
前記ベース部における前記張出し部との接続部は、前記固定面に固定される、
請求項４に記載の冷却モジュール。
【請求項６】
前記ベース部の前記両端部を前記固定面に固定する一対の第１固定部材と、
前記ベース部の前記接続部を前記固定面に固定する第２固定部材と、
を備え、
前記基板の厚み方向から見て、前記第２固定部材の中心は、前記一対の第１固定部材の中心同士を結ぶ直線上から外れた位置に配置される、
請求項５に記載の冷却モジュール。
【請求項７】
前記第２固定部材の前記中心は、前記直線に対して前記張出し部側に配置される、
請求項６に記載の冷却モジュール。
【請求項８】
前記熱交換器は、気相冷媒を凝縮し液相冷媒を生成する凝縮器から冷媒供給管を介して供給された液相冷媒と前記電子部品との熱交換によって該液相冷媒を蒸発させ、生成された気相冷媒を冷媒放出管を介して前記凝縮器へ放出する蒸発室を有し、
前記冷媒供給管及び前記冷媒放出管は、前記固定面に接続され、
前記ベース部は、前記固定面における前記冷媒供給管及び前記冷媒放出管の両側に配置される、
請求項３〜請求項７の何れか１項に記載の冷却モジュール。
【請求項９】
電子部品が実装される基板と、
前記電子部品上に設置され、該電子部品を冷却する熱交換器と、前記熱交換器から該熱交換器の外側へ張り出す張出し部、及び、前記基板の厚み方向から見て、前記張出し部から該張出し部の張出し方向と交差する交差方向へ延出する延出部を有する板バネと、前記熱交換器の外周に配置され、前記基板に固定されると共に該基板側に撓んだ前記延出部が取り付けられる支持部材と、を備える冷却モジュールと、
を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願が開示する技術は、冷却モジュール及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に実装された電子部品上に設置され、電子部品を冷却する放熱フィン等の熱交換器と、基板に取り付けられ、熱交換器を電子部品に密着させる弾性部材とを備える冷却モジュールがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−１７０６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、熱交換器から外側へ張り出し、当該熱交換器の外周に設けられる支柱に取り付けられる板バネによって、熱交換器を電子部品に密着させることが考えられる。この場合、板バネの設置スペースを狭くする観点から、熱交換器から外側へ張り出す板バネの張出し長さは短い方が好ましい。
【０００５】
しかしながら、板バネに発生する弾性力（復元力）は、板バネの撓み量が同じ場合、板バネの張出し長さが短くなるに従って大きくなる。そのため、板バネの張出し長さが短くなると、支柱に対する板バネの取り付け誤差等によって板バネの撓み量が変化した場合に、板バネに発生する弾性力の変動量が大きくなる。この結果、板バネに発生する弾性力を制御することが困難になる可能性がある。
【０００６】
本願が開示する技術は、一つの側面として、板バネに発生する弾性力を制御し易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願が開示する技術では、冷却モジュールは、基板に実装される電子部品上に設置され、電子部品を冷却する熱交換器を備える。また、冷却モジュールは、熱交換器から熱交換器の外側へ張り出す張出し部、及び、基板の厚み方向から見て、張出し部から張出し部の張出し方向と交差する方向へ延出する延出部を有する板バネを備える。さらに、冷却モジュールは、熱交換器の外周に配置され、基板に固定されると共に基板側に撓んだ延出部が取り付けられる支持部材を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本願が開示する技術によれば、一つの側面として、板バネに発生する弾性力を制御し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係る冷却モジュールの熱交換器を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、図１に示される冷却モジュールの平面図である。
【図３】図３は、図１に示される冷却モジュールの熱交換器の縦断面図である。
【図４】図４は、図２の一部拡大平面図である。
【図５】図５は、図４の一部拡大平面図である。
【図６】図６は、第１比較例に係る板バネを示す図５に対応する一部拡大平面図である。
【図７】図７は、図３の一部拡大縦断面図（図５の７−７線断面図）である。
【図８】図８は、第２比較例に係る冷却モジュールを示す図３に対応する縦断面図である。
【図９】図９は、第２比較例に係る冷却モジュールの取付構造を本実施形態に係る熱交換器に適用した場合の比較例を示す図３に対応する縦断面図である。
【図１０】図１０は、第３比較例に係る冷却モジュールを示す図３に対応する縦断面図である。
【図１１】図１１は、第３比較例に係る冷却モジュールの取付構造を本実施形態に係る熱交換器に適用した場合の比較例を示す図３に対応する縦断面図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係るＨ型板バネの変形例であるＴ型板バネを示す図５に対応する一部拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本願が開示する技術の一実施形態について説明する。
【００１１】
（電子機器）
図１に示されるように、電子機器１０は、基板１２と、冷却モジュール１８とを備える。基板１２は、例えば、プリント回路基板とされる。この基板１２の表面（上面）１２Ａには、図示しないプリント配線が形成される。また、基板１２の表面１２Ａには、電子部品１４が実装される。なお、各図に適宜示される矢印Ｚは、基板１２の厚み方向（板厚方向）を示す。また、本実施形態では、基板１２の厚み方向が上下方向（鉛直方向）とされる。
【００１２】
電子部品１４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とされる。この電子部品１４は、薄型の直方体状に形成されており、基板１２に形成された図示しないプリント配線と電気的に接続される。なお、電子部品１４は、電力を消費することにより発熱する発熱体の一例である。また、電子部品１４は、ＣＰＵに限らず、基板１２に実装される他の電子部品であっても良い。
【００１３】
（冷却モジュール）
本実施形態に係る冷却モジュール１８には、相変化冷却方式（蒸発冷却方式）が採用される。この冷却モジュール１８では、電子部品１４の熱によって冷媒を蒸発させると共に、冷媒の蒸発に伴う気化潜熱を電子部品１４から奪うことにより電子部品１４を冷却する。具体的には、冷却モジュール１８は、熱交換器２０と、凝縮器４０（図２参照）と、取付プレート７６と、一対のＨ型板バネ６０と、複数の支柱７４とを備える。
【００１４】
（熱交換器）
図３に示されるように、熱交換器２０は、内部に蒸発室３４を有する筐体２２を備える。筐体２２は、基板１２の厚み方向（矢印Ｚ方向）から見て、電子部品１４よりも大きくされており、外周部が電子部品１４から外側へ張り出した状態で電子部品１４上に設置される。この筐体２２は、筐体本体２４及びベースプレート３２を有する。
【００１５】
筐体本体２４は、基板１２側（電子部品１４側）が開口された箱状に形成される。この筐体本体２４は、外周壁部２６と、上壁部２８とを有する。外周壁部２６は、図４に示されるように、基板１２の厚み方向から見て、矩形の枠状に形成される。この外周壁部２６は、互いに対向する２組の側壁部２６Ａ，２６Ｂを有する。
【００１６】
図３に示されるように、外周壁部２６の基板１２側の端部（下端部）には、開口３０が形成される。一方、外周壁部２６の基板１２と反対側の端部（上端部）には、上壁部２８が一体に設けられる。この上壁部２８は、外周壁部２６における基板１２と反対側の端部に形成された開口を閉塞する。
【００１７】
また、上壁部２８には、冷媒放出管３６及び冷媒供給管３８がそれぞれ接続される。さらに、上壁部２８における電子部品１４と反対側の面（上面）は、後述するＨ型板バネ６０が固定される固定面２８Ａとされる。この固定面２８Ａは、矩形状に形成される。なお、固定面２８Ａは、矩形状に限定されず、例えば円形状でも良い。また、上壁部２８は、外周壁部２６と別体とされも良い。さらに、上壁部２８は、ベースプレート３２と対向する対向壁部の一例である。
【００１８】
ベースプレート３２は、例えば、アルミニウムや銅等の熱伝導率が高い金属で、板状に形成される。このベースプレート３２は、外周壁部２６の基板１２側の端部に気密に接合される。このベースプレート３２によって、筐体本体２４の開口３０を閉塞することにより、筐体２２内に密閉された蒸発室３４が形成される。この蒸発室３４には、例えば、水等の冷媒が貯留される。なお、以下では、液相状態の冷媒を液相冷媒とし、気相状態の冷媒を気相冷媒という。
【００１９】
ベースプレート３２は、電子部品１４における基板１２と反対側の放熱面（上面）１４Ａに重ねられる。このベースプレート３２を介して、電子部品１４と蒸発室３４内の液相冷媒１６Ａとが熱交換される。また、この熱交換によって液相冷媒１６Ａが蒸発されると、電子部品１４から気化潜熱が奪われ、当該電子部品１４が冷却される。また、液相冷媒１６Ａの蒸発に伴って生成された気相冷媒１６Ｂは、冷媒放出管３６を介して凝縮器４０へ供給される。なお、ベースプレート３２と電子部品１４の放熱面１４Ａとの間には、熱伝達効率を高める熱伝導シートや熱伝導グリスが介在されても良い。
【００２０】
（凝縮器）
図２に示されるように、凝縮器４０は、分岐部４２と、貯留部４４と、複数の冷媒流路４６と、複数の放熱フィン４８とを有する。分岐部４２と貯留部４４とは、互い対向して配置される。この分岐部４２と貯留部４４とは、複数の冷媒流路４６によって接続される。なお、凝縮器４０は、上記の構成に限定されない。
【００２１】
分岐部４２には、冷媒放出管３６を介して熱交換器２０の蒸発室３４が接続される。これにより、蒸発室３４で生成された気相冷媒１６Ｂが、冷媒放出管３６を介して分岐部４２に供給される。また、熱交換器２０から分岐部４２に供給された気相冷媒は、複数の冷媒流路４６を介して貯留部４４へ供給される。
【００２２】
複数の冷媒流路４６は、互いに平行に配置される。これらの冷媒流路４６は、複数の放熱フィン４８によって連結される。また、本実施形態では、矢印Ｖで示されるように、図示しない冷却ファンから各放熱フィン４８に沿って冷却風が送風される。これにより、分岐部４２から各冷媒流路４６に供給された気相冷媒の熱が、複数の放熱フィン４８を介して大気（冷却風）中に放熱される。この結果、気相冷媒が凝縮され、液相冷媒が生成される。そして、生成された液相冷媒は、後述するポンプ５０によって貯留部４４に供給される。
【００２３】
貯留部４４は、冷媒供給管３８を介して熱交換器２０の蒸発室３４と接続される。また、冷媒供給管３８には、ポンプ（ウォータポンプ）５０が設けられる。そして、ポンプ５０が作動されると、貯留部４４に貯留された液相冷媒が熱交換器２０の蒸発室３４に供給される。また、ポンプ５０の作動に伴って、冷媒流路４６で生成された液相冷媒が貯留部４４へ供給される。
【００２４】
ここで、図３に示されるように、電子部品１４では、中央部１４Ｘ上で発熱量が大きくなり易い。そのため、本実施形態では、冷媒供給管３８から電子部品１４の中央部１４Ｘ上にあるベースプレート３２の中央部３２Ｘに、液相冷媒１６Ａが供給される。
【００２５】
具体的には、冷媒供給管３８の一端側には、熱交換器２０の上壁部２８に接続される縦管部３８Ａが設けられる。この縦管部３８Ａは、電子部品１４の中央部１４Ｘ及びベースプレート３２の中央部３２Ｘの上方にある固定面２８Ａの中央部２８Ｘに接続される。また、縦管部３８Ａは、固定面２８Ａの中央部２８Ｘから鉛直に立ち上げられる。これにより、縦管部３８Ａからベースプレート３２の中央部３２Ｘに、液相冷媒１６Ａが供給される。
【００２６】
冷媒供給管３８と同様に、冷媒放出管３６の一端側には、熱交換器２０の固定面２８Ａに接続される縦管部３６Ａが設けられる。これにより、蒸発室３４で生成された気相冷媒１６Ｂは、縦管部３６Ａを介して凝縮器４０へ放出され易くなる。
【００２７】
なお、熱交換器２０と凝縮器４０とは、冷媒放出管３６及び冷媒供給管３８を介して互いに気密に接続される。また、熱交換器２０、凝縮器４０、冷媒放出管３６及び冷媒供給管３８の内部空間は、減圧される。これにより、冷媒の相変化が促進されるため、例えば、蒸発室３４で液相冷媒１６Ａが蒸発し易くなる。
【００２８】
（Ｈ型板バネ）
図４に示されるように、一対のＨ型板バネ６０は、冷媒放出管３６及び冷媒供給管３８の縦管部３６Ａ，３８Ａを挟んで熱交換器２０の両側に配置される。この一対のＨ型板バネ６０は、基板１２を板厚方向から見て、熱交換器２０の固定面２８Ａの中央部２８Ｘに対して対称に配置される。
【００２９】
各Ｈ型板バネ６０は、例えば、弾性を有する金属板によって形成される。このＨ型板バネ６０は、ベース部６２と、張出し部６８と、一対の延出部７０とを有する。また、ベース部６２、張出し部６８及び一対の延出部７０は、基板１２の厚み方向から見て、Ｈ字状に一体に形成される。なお、Ｈ型板バネ６０は、板バネの一例である。
【００３０】
一対のＨ型板バネ６０のベース部６２は、熱交換器２０の固定面２８Ａの外周部にそれぞれ固定される。具体的には、ベース部６２は、固定面２８Ａの両側の辺部（縁部）２８Ａ１に沿ってそれぞれ直線状に延びると共に、熱交換器２０の両側の側壁部２６Ａ上にそれぞれ配置される。また、ベース部６２は、辺部２８Ａ１の両側にある固定面２８Ａの一対の角部２８Ｃに亘って配置される。なお、ベース部６２は、固定面２８Ａの一対の角部２８Ｃに亘って配置されていなくても良い。
【００３１】
図１に示されるように、ベース部６２の長手方向の両端部６２Ａには、円形状の第１取付孔６４（図１参照）がそれぞれ形成される。また、ベース部６２の長手方向の中央部６２Ｂには、円形状の第２取付孔６６が形成される。一方、固定面２８Ａの一対の角部２８Ｃには、一対の第１ねじ孔５２が形成される。この一対の第１ねじ孔５２には、第１取付孔６４に挿入された第１ベース部用ビス５４が締め込まれる。
【００３２】
また、固定面２８Ａにおける一対の角部２８Ｃ間の中央部には、第２ねじ孔５６が形成される。この第２ねじ孔５６には、第２取付孔６６に挿入された第２ベース部用ビス５８が捻じ込まれる。これらの第１ベース部用ビス５４及び第２ベース部用ビス５８によって、ベース部６２が固定面２８Ａに固定される。
【００３３】
なお、第１ベース部用ビス５４は、第１固定部材の一例である。また、第１ベース部用ビス５４は、第２固定部材の一例である。また、第１固定部材及び第２固定部材は、ビスに限らず、ボルトやリベット等であっても良い。
【００３４】
ここで、図５に示されるように、第２ベース部用ビス５８の中心５８Ｃは、一対の第１ベース部用ビス５４の中心５４Ｃ同士を結ぶ仮想の直線ＶＬに対して、張出し部６８側に外れた位置に配置される。これにより、直線ＶＬを回動軸としたベース部６２の回動（矢印Ｋ）が抑制される。また、本実施形態では、直線ＶＬに対して第２ベース部用ビス５８の中心５８Ｃを張出し部６８と反対側に配置した場合と比較して、固定面２８Ａの辺部２８Ａ１を支点とした張出し部６８の浮き上りが抑制される。
【００３５】
また、ベース部６２の中央部６２Ｂには、張出し部６８が設けられる。張出し部６８は、ベース部６２の中央部６２Ｂから熱交換器２０の外側へ延出され、ベース部６２に片持ちで支持される。つまり、張出し部６８は、固定面２８Ａにおける一端側の辺部２８Ａ１の中央部から熱交換器２０の外側へ延出される。この張出し部６８によって、ベース部６２と一対の延出部７０とが接続される。なお、ベース部６２の中央部６２Ｂは、ベース部６２における張出し部６８との接続部の一例である。
【００３６】
一対の延出部７０は、基板１２の厚み方向から見て、張出し部６８の先端部６８Ａから両側へそれぞれ延出される。また、一対の延出部７０は、張出し部６８の張出し方向（矢印Ｐ方向）と交差する方向（交差方向、矢印Ｑ方向）へそれぞれ延出される。より具体的には、一対の延出部７０は、張出し部６８の先端部６８Ａから、固定面２８Ａの一端側の辺部２８Ａ１に沿って両側へ延出されると共に、固定面２８Ａの角部２８Ｃの脇を通過して熱交換器２０の外側へそれぞれ延出される。なお、本実施形態では、一対の延出部７０と張出し部６８とが互いに直交される。
【００３７】
一対の延出部７０は、ベース部６２と平行して配置される。この一対の延出部７０の各々の長さ（バネの有効長さ）Ｌ１は同じとされており、張出し部６８の張出し長さＨよりも長くされる。また、一対の延出部７０は、張出し部６８の先端部６８Ａを介して互いに接続される。そして、張出し部６８の先端部６８Ａを含む一対の延出部７０の全長Ｌは、ベース部６２の全長Ｂよりも長くされる。なお、一対の延出部７０の全長Ｌは、ベース部６２の全長Ｂ以下とされても良い。
【００３８】
一対の延出部７０の延出方向の先端部７０Ａは、電子機器１０及び熱交換器２０の外周に立てられる支柱７４を介して基板１２にそれぞれ固定される。具体的には、一対の延出部７０の先端部７０Ａには、取付孔７２がそれぞれ形成される。
【００３９】
一方、図３に示されるように、支柱７４の長手方向の一端部（下端部）７４Ａには、図示しない雌ネジ部が形成される。この支柱７４の一端部７４Ａは、基板１２に対する電子部品１４と反対側に配置される取付プレート７６に固定される。なお、支柱７４は、支持部材の一例である。
【００４０】
取付プレート７６の各角部には、ネジ部材７８が設けられる。ネジ部材７８は、取付プレート７６の各角部２８Ｃから基板１２側へ突出される。このネジ部材７８は、基板１２に形成された貫通孔８０（図１参照）を通して、支柱７４の一端部７４Ａに捻じ込まれる。これにより、支柱７４の一端部７４Ａが基板１２に固定される。
【００４１】
支柱７４の長手方向の他端部（上端部）７４Ｂには、図示しない雌ネジ部が形成される。この支柱７４の他端部７４Ｂには、延出部７０の先端部７０Ａの取付孔７２を通して延出部用ビス８２が締め込まれる。これにより、支柱７４の他端部７４Ｂに、延出部７０の先端部７０Ａが固定される。
【００４２】
ここで、支柱７４の他端部７４Ｂは、熱交換器２０の固定面２８Ａよりも基板１２側に配置される。つまり、支柱７４の他端部７４Ｂは、張出し部６８よりも基板１２側に配置される。そのため、延出部７０の先端部７０Ａが支柱７４の他端部７４Ｂに固定されると、図５に示されるように、延出部７０が張出し部６８の先端部６８Ａを支点として基板１２側へ撓む。換言すると、延出部７０は、張出し部６８の先端部６８Ａを支点として基板１２側へ撓んだ状態で支柱７４の他端部７４Ｂに固定される。
【００４３】
また、延出部７０が基板１２側へ撓むと、延出部７０に弾性力（復元力）Ｆ（図３参照）が発生する。弾性力Ｆは、張出し部６８及びベース部６２を介して熱交換器２０の固定面２８Ａに伝達される。この弾性力Ｆによって、熱交換器２０が電子部品１４側へ押圧され、熱交換器２０のベースプレート３２が電子部品１４の放熱面１４Ａに密着される。これにより、電子部品１４と蒸発室３４内の液相冷媒１６Ａとの熱交換効率が向上する。
【００４４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００４５】
先ず、第１比較例に係る板バネについて説明する。図６に示されるように、第１比較例に係る板バネ１００は、細長い板状に形成されており、固定面２８Ａの一端側の辺部２８Ａ１に沿って配置される。この板バネ１００は、長手方向の中間部が熱交換器２０の固定面２８Ａの外周部にビス１０２によって固定されるベース部１００Ａとされる。
【００４６】
また、板バネ１００の長手方向の両側は、熱交換器２０から外側へ延出される延出部１００Ｂとされる。この延出部１００Ｂは、固定面２８Ａの他の辺部２８Ａ２を支点として基板１２側へ撓んだ状態で、図示しない支柱にビス１０４によって固定される。これにより、延出部１００Ｂが、熱交換器２０を電子機器１０に密着させる弾性力を発生する。
【００４７】
延出部１００Ｂの長さＬ１は、本実施形態に係る延出部７０の長さＬ１と同じにされる。そのため、第１比較例では、板バネ１００の長手方向（矢印Ｑ方向）の設置スペースとして、熱交換器２０の両側に長さＬ１の設置スペースがそれぞれ必要となる。
【００４８】
これに対して本実施形態に係るＨ型板バネ６０では、図５に示されるように、熱交換器２０の固定面２８Ａの辺部２８Ａ１の中央部から張出し部６８が外側へ張り出しており、この張出し部６８の先端部６８Ａに一対の延出部７０が設けられる。一対の延出部７０は、張出し部６８の先端部６８Ａから、固定面２８Ａの辺部２８Ａ１に沿って両側へ延出される。
【００４９】
そのため、本実施形態では、熱交換器２０の辺部２８Ａ２から外側へ延出する一対の延出部７０の長さＬ３が、第１比較例に係る延出部１００Ｂよりも短くなる（Ｌ３＜Ｌ１）。これにより、本実施形態では、Ｈ型板バネ６０の長手方向（矢印Ｑ方向）の設置スペースが、第１比較例に係る板バネ１００よりも狭くなる。つまり、本実施形態では、一対の延出部７０の長さＬ１を短くせずに、Ｈ型板バネ６０の長手方向の設置スペースを狭くすることができる。したがって、本実施形態では、基板１２に対する電子部品の実装数を増やすことができる。
【００５０】
また、本実施形態では、張出し部６８を固定面２８Ａにおける一端側の辺部２８Ａ１の中央部から熱交換器２０の外側へ延出させることにより、Ｈ型板バネ６０の設置スペースを効率的に狭くすることができる。
【００５１】
しかも、張出し部６８の張出し長さＨが短い場合には、張出し部６８に発生する弾性力を無視することができる。したがって、一対の延出部７０の弾性力Ｆがさらに制御し易くなる。
【００５２】
また、本実施形態では、延出部７０の長さＬ１を長くすることができるため、延出部７０によって支柱７４に対する延出部７０の取り付け誤差等を吸収することができる。したがって、支柱７４に対する延出部７０の取り付け精度が緩和されるため、基板１２に対するＨ型板バネ６０の取り付け作業の作業性が向上する。
【００５３】
なお、延出部７０の撓み量をｒとし、バネ定数をｋとすると、延出部７０の弾性力Ｆは、Ｆ＝ｋ×ｒとなる。また、延出部７０の幅をＤとし、厚みをｔとすると、延出部７０の弾性力Ｆは、下記式（１）のように、幅Ｄ及び撓み量ｒに比例し、かつ、厚みｔの３乗に比例する一方、長さＬ１に反比例する。
【数１】
2016213314.tif 000003
【００５４】
そのため、延出部７０の長さＬ１を長くすることにより、バネ定数ｋに対する延出部７０の幅Ｄ及び厚みｔの製造誤差等の影響が小さくなる。さらに、バネ定数ｋは、延出部７０の長さＬ１が長くなるに従って小さくなる。そのため、延出部７０の長さＬ１を長くすることにより、延出部７０の取り付け誤差による延出部７０の弾性力Ｆの変動を小さくすることができる。したがって、延出部７０に発生する弾性力Ｆの制御が容易になる。
【００５５】
また、本実施形態では、張出し部６８の幅Ｌ２を増減することにより、基板１２に対する延出部７０の先端部７０Ａの取り付け位置を変更せずに、延出部７０の長さＬ１を調整することができる。
【００５６】
さらに、張出し部６８の張出し長さＨを増減することより、基板１２に対する延出部７０の先端部７０Ａの取り付け位置を変更することができる。したがって、Ｈ型板バネ６０の汎用性が向上する。
【００５７】
ここで、図６に示されるように、第１比較例に係る板バネ１００では、延出部１００Ｂの先端部が支柱７４に固定された状態で、ビス１０２，１０４に固定面２８Ａの辺部２８Ａ２を支点としたモーメントが発生する。この第１比較例に係る板バネ１００では、固定面２８Ａの辺部２８Ａ２からビス１０４までの距離Ｓが長いため、ビス１０４に発生するモーメントが大きくなる。したがって、ビス１０４に求められる強度が大きくなる。
【００５８】
一方、本実施形態では、図７に示されるように、一対の延出部７０の先端部７０Ａが延出部用ビス８２によって支柱７４に固定された状態で、第２ベース部用ビス５８及び延出部用ビス８２に、固定面２８Ａの辺部２８Ａ１を支点としたモーメントが発生する。なお、固定面２８Ａの辺部２８Ａ１から第２ベース部用ビス５８までの距離をＹ１とし、固定面２８Ａの辺部２８Ａ１から延出部用ビス８２までの距離をＹ２とする。
【００５９】
ここで、本実施形態では、固定面２８Ａの辺部２８Ａ１から延出部用ビス８２までの距離Ｙ２が、前述した第１比較例の距離Ｓ（図６参照）よりも短くなる。本実施形態では、張出し部６８の張出し長さＨ（図５参照）が、延出部７０の長さＬ１よりも短いためである。
【００６０】
そのため、本実施形態では、第１比較例に係る板バネ１００と比較して、延出部用ビス８２に発生するモーメントＭが小さくなる。したがって、第２ベース部用ビス５８及び延出部用ビス８２に求められる強度が小さくなるため、冷却モジュール１８の耐久性が向上する。
【００６１】
特に、電子部品１４の発熱量が大きい場合、熱交換器２０の筐体２２には、熱伝導性の良い金属材料、例えば、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）が用いられるが、これらのアルミニウム等は変形し易い（やわらかい）。そのため、第１比較例において、熱交換器２０の筐体２２がアルミニウム等で形成されると、板バネ１００の支点となる固定面２８Ａの辺部２８Ａ２が変形（潰れ）する可能性がある。
【００６２】
これに対して本実施形態では、第１比較例に係る板バネ１００と比較して、固定面２８Ａの辺部２８Ａ１を支点としたＨ型板バネ６０のモーメントＭが小さくなる。したがって、熱交換器２０の筐体２２がアルミニウム等で形成された場合であっても、固定面２８Ａの辺部２８Ａ１の変形（潰れ）が抑制される。
【００６３】
さらに、本実施形態では、張出し部６８の張出し長さＨを増減することにより、延出部用ビス８２に発生するモーメントＭを調整することができる。
【００６４】
次に、第２比較例について説明する。
【００６５】
図８に示されるように、第２比較例に係る冷却モジュール１１０は、熱交換器１１２と、複数の弾性部材１２２とを有する。熱交換器１１２は、電子部品１４上に設置される。この熱交換器１１２は、空冷式の熱交換器とされる。具体的には、熱交換器１１２は、ベースプレート１１４と、複数の放熱フィン１１６とを有する。ベースプレート１１４は、矩形の板状に形成される。また、ベースプレート１１４は、外周部１１４Ａが電子部品１４よりも外側へ張り出した状態で、当該電子部品１４の放熱面１４Ａに重ねられる。
【００６６】
ベースプレート１１４の外周部１１４Ａには、複数の取付孔１１８が形成される。各取付孔７２には、取付プレート７６に固定された支柱１２０が挿入される。この支柱１２０の先端部１２０Ａとベースプレート１１４との間には、弾性部材１２２が設けられる。
【００６７】
弾性部材１２２は、例えば、コイルスプリング等の圧縮ばねとされる。この弾性部材１２２の弾性力Ｗによって、ベースプレート１１４が電子部品１４の放熱面１４Ａに密着される。また、ベースプレート１１４における電子部品１４と反対側の面１１４Ｂには、複数の放熱フィン１１６が設けられる。
【００６８】
複数の放熱フィン１１６は、板状に形成される。これらの放熱フィン１１６は、ベースプレート１１４の面１１４Ｂから電子部品１４と反対側へ延出されると共に、所定の間隔を空けて配列される。また、複数の放熱フィン１１６は、ベースプレート１１４の中央部だけでなく、電子部品１４から外側へ張り出すベースプレート１１４の外周部１１４Ａにも設けられる。なお、以下では、ベースプレート１１４の外周部１１４Ａに設けられた放熱フィン１１６を外周放熱フィン１１６Ａという。
【００６９】
第２比較例に係る冷却モジュール１１０では、矢印Ｅで示されるように、電子部品１４の熱が外周放熱フィン１１６Ａに伝達され易いように、ベースプレート１１４の厚みＵ１が厚くされる。そのため、弾性部材１２２の弾性力Ｗによるベースプレート１１４の撓みが抑制される。
【００７０】
ここで、第２比較例に係る冷却モジュール１１０の取付構造を本実施形態に係る熱交換器２０に適用した比較例では、次のようになる。すなわち、図９に示される冷却モジュール１１０Ａのように、ベースプレート３２の外周部３２Ａが電子部品１４の外側へ延出されると共に、当該外周部３２Ａが弾性部材１２２によって電子部品１４側へ押圧される。
【００７１】
しかしながら、熱交換器２０では、電子部品１４と蒸発室３４内の液相冷媒１６Ａとの熱交換効率を高めるため、第２比較例のベースプレート１１４よりもベースプレート３２の厚みＵ２が薄くされる（Ｕ２＜Ｕ１）。そのため、弾性部材１２２によってベースプレート３２の外周部３２Ａを基板１２側へ押圧すると、二点鎖線で示されるように、ベースプレート３２が湾曲変形する可能性がある。
【００７２】
これに対して本実施形態では、図３に示されるように、熱交換器２０の筐体２２の固定面２８ＡがＨ型板バネ６０によって基板１２側へ押圧される。この熱交換器２０の筐体２２は、ベースプレート３２と比較して剛性が高い。したがって、本実施形態では、ベースプレート３２の湾曲変形を抑制しつつ、ベースプレート３２を電子部品１４の放熱面１４Ａに密着させることができる。また、本実施形態では、ベースプレート３２の厚みＵ２を薄くすることができるため、電子部品１４と蒸発室３４内の液相冷媒１６Ａとの熱交換効率を高めることができる。
【００７３】
次に、第３比較例について説明する。
【００７４】
図１０に示されるように、第３比較例に係る冷却モジュール１３０は、熱交換器１３２と、荷重分散プレート１３８と、複数の弾性部材１２２とを有する。熱交換器１３２は、電子部品１４上に設置される。この熱交換器１３２は、水冷式の熱交換器とされる。具体的には、熱交換器１３２は、筐体１３４を有する。筐体１３４は薄型の箱状に形成される。この筐体１３４の内部には、冷媒が流れる複数の冷媒流路１３６が形成される。
【００７５】
また、筐体１３４の一端側の側面には、複数の冷媒流路１３６に、冷却された冷媒を供給する図示しない冷媒供給管が接続される。また、筐体１３４の他端側の側面には、複数の冷媒流路１３６を流れた冷媒を筐体１３４の外部へ放出する冷媒放出管が接続される。この熱交換器１３２では、電子部品１４と複数の冷媒流路１３６を流れる冷媒とが熱交換することにより、電子部品１４が冷却される。
【００７６】
筐体１３４における電子部品１４と反対側の面１３４Ａには、荷重分散プレート１３８が設置される。荷重分散プレート１３８は、例えば、矩形の板状に形成される。また、荷重分散プレート１３８は、外周部１３８Ａが熱交換器１３２よりも外側へ張り出した状態で、筐体１３４の面１３４Ａに重ねられる。なお、荷重分散プレート１３８は、矩形に限らず、円形状でも良い。
【００７７】
荷重分散プレート１３８の外周部１３８Ａには、複数の取付孔１４０が形成される。各取付孔１４０には、荷重分散プレート１３８に固定された１２０が挿入される。この支柱１２０の先端部１２０Ａと荷重分散プレート１３８との間には、第２比較例と同様の弾性部材１２２が設けられる。
【００７８】
なお、第３比較例では、電子部品１４と冷媒流路１３６内の冷媒との熱交換効率を高めるために、筐体１３４の底壁部１３４Ｌの厚みＵ３が薄くされる。一方、荷重分散プレート１３８は、電子部品１４と冷媒流路１３６内の冷媒との熱交換には直接関係しない。そのため、荷重分散プレート１３８の厚みは、筐体１３４の底壁部１３４Ｌの厚みＵ３よりも厚くすることができる。そのため、弾性部材１２２による荷重分散プレート１３８の湾曲変形を抑制することができる。
【００７９】
ここで、第３比較例に係る冷却モジュール１３０の取付構造を本実施形態に係る熱交換器２０に適用した比較例では、次のようになる。すなわち、図１１に示される冷却モジュール１３０Ａのように、熱交換器２０の固定面２８Ａに荷重分散プレート１３８が重ねられ、荷重分散プレート１３８の外周部１３８Ａが弾性部材１２２によって基板１２側へ押圧される。
【００８０】
しかしながら、本実施形態に係る熱交換器２０の固定面２８Ａには、冷媒供給管３８及び冷媒放出管３６が接続される。したがって、比較例に係る冷却モジュール１３０Ａでは、冷媒供給管３８及び冷媒放出管３６に荷重分散プレート１３８が干渉するため、熱交換器２０の固定面２８Ａに荷重分散プレート１３８を重ねることができない。
【００８１】
また、本実施形態に係る冷却モジュール１８の高さＧ（図３参照）は、基板１２に実装される複数の電子部品のうち、例えば、比較的高さが高いメモリ以下に設定される。しかしながら、比較例に係る冷却モジュール１３０Ａでは、荷重分散プレート１３８に対する基板１２と反対側に弾性部材１２２が設けられる。そのため、冷却モジュール１３０の高さＧがメモリよりも高くなる可能性がある。
【００８２】
これに対して本実施形態では、図３及び図４に示されるように、熱交換器２０の固定面２８Ａにおける冷媒供給管３８及び冷媒放出管３６の両側に、Ｈ型板バネ６０がそれぞれ固定される。したがって、冷媒供給管３８及び冷媒放出管３６にＨ型板バネ６０が干渉しないため、熱交換器２０の固定面２８Ａに一対のＨ型板バネ６０を容易に取り付けることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、Ｈ型板バネ６０の延出部７０の弾性力Ｆによって、熱交換器２０が基板１２側へ押圧される。これにより、比較例に係る冷却モジュール１３０Ａと比較して、冷却モジュール１８の高さＧを低くすることができる。したがって、本実施形態では、冷却モジュール１８の高さＧをメモリ以下にすることができる。
【００８４】
しかも、本実施形態に係る冷却モジュール１８には、第２比較例及び第３比較例に係る冷却モジュール１１０，１３０よりも冷却効率に優れる相変化冷却方式が採用される。したがって、本実施形態に係る冷却モジュール１８では、電子部品１４を効率的に冷却することができる。
【００８５】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【００８６】
上記実施形態では、ベース部６２の両端部６２Ａが固定面２８Ａの両側の角部２８Ｃにそれぞれ固定されるが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、図１２に示されるＴ型板バネ９０のように、ベース部９２は、固定面２８Ａにおける一端側の辺部２８Ａ１の中央部にのみ設けられても良い。この場合、Ｔ型板バネ９０は、基板１２の厚み方向から見てＴ字状になる。なお、図１２に示されるベース部９２は、ビス９４によって固定面２８Ａの外周部に固定される。また、一対の延出部７０は、ベース部９２の延出方向の先端部９２Ａに設けられる。さらに、Ｔ型板バネ９０は、板バネの一例である。
【００８７】
また、上記実施形態では、第２ベース部用ビス５８の中心５８Ｃが、直線ＶＬに対して張出し部６８側に外れた位置に配置されるが、上記実施形態はこれに限らない。第２ベース部用ビス５８の中心５８Ｃは、例えば、直線ＶＬに対して張出し部６８と反対側に外れた位置に配置されても良いし、直線ＶＬ上に配置されても良い。
【００８８】
また、上記実施形態では、熱交換器２０の固定面２８Ａの外周部にベース部６２が固定されるが、ベース部６２は固定面２８Ａにおける外周部以外の部位に固定されても良い。
【００８９】
また、上記実施形態では、張出し部６８が、固定面２８Ａにおける一端側の辺部２８Ａ１の中央部から熱交換器２０の外側へ延出されるが、上記実施形態はこれに限らない。張出し部６８は、固定面２８Ａにおける一端側の辺部２８Ａ１の中央部以外の部位から熱交換器２０の外側へ延出されても良い。
【００９０】
また、上記実施形態では、一対の延出部７０が張出し部６８の先端部６８Ａから延出されるが、一対の延出部７０は、張出し部６８の先端部６８Ａ以外の部位から延出されても良い。
【００９１】
また、上記実施形態では、一対の延出部７０が、張出し部６８から当該張出し部６８と直交する方向へ延出されるが、一対の延出部７０は、張出し部６８から交差する方向へ延出されても良い。さらに、一対の延出部７０のうち、一方の延出部７０は省略されても良い。なお、張出し部６８に一対の延出部７０を設けた場合は、張出し部６８に１つの延出部７０を設けた場合と比較して、熱交換器２０に付与する弾性力Ｆが安定する。
【００９２】
また、上記実施形態では、延出部７０の先端部７０Ａが支柱７４の他端部７４Ｂに固定されるが、延出部７０の先端部７０Ａ以外の部位が支柱７４の他端部７４Ｂに固定されても良い。
【００９３】
また、上記実施形態では、支持部材が支柱７４とされるが、上記実施形態はこれに限らない。支持部材は、延出部７０を基板１２側へ撓ませた状態で、当該延出部７０を基板１２に固定可能な種々の部材を用いることができる。
【００９４】
また、上記実施形態では、熱交換器２０の両側に一対のＨ型板バネ６０が設けられるが、熱交換器２０に取り付けられるＨ型板バネ６０の数や配置は適宜変更可能である。
【００９５】
また、上記実施形態では、ベース部６２、張出し部６８及び一対の延出部７０が一体に形成されるが、ベース部６２、張出し部６８及び一対の延出部７０の少なくとも一つは別体とされても良い。
【００９６】
また、上記実施形態では、Ｈ型板バネ６０が熱交換器２０の固定面２８Ａに固定されるが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、熱交換器２０の筐体２２の側面から張り出す張出し部に、延出部が設けられても良い。
【００９７】
また、上記実施形態では、熱交換器２０が、内部に冷媒を蒸発させる蒸発室３４を有するが、上記実施形態はこれに限らない。熱交換器としては、例えば、図８に示される第２比較例のようにベースプレート１１４及び放熱フィン１１６を備える熱交換器１１２であっても良い。この場合、Ｈ型板バネ６０のベース部６２は、固定面としてのベースプレート１１４の面１１４Ｂに固定される。また、熱交換器としては、例えば、図１０に示される第３比較例のように、内部に冷媒流路１３６を備える熱交換器１３２であっても良い。この場合、Ｈ型板バネ６０のベース部６２は、固定面としての熱交換器１３２における電子部品１４と反対側の面１３４Ａに固定される。
【００９８】
また、上記実施形態では、基板１２の表面１２Ａ（上面）側に電子部品１４及び熱交換器２０が設置される。しかし、熱交換器として、前述したように、空冷式の放熱フィン等を用いる場合には、基板１２の下面側に電子部品及び熱交換器が設置されても良い。また、熱交換器として、空冷式の放熱フィン等を用いる場合には、基板１２の厚み方向は、例えば、水平方向とされても良い。
【００９９】
以上、本願が開示する技術の一実施形態について説明したが、本願が開示する技術は上記実施形態に限定されるものでない。また、上記実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本願が開示する技術の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【０１００】
なお、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１０１】
（付記１）
基板に実装される電子部品上に設置され、該電子部品を冷却する熱交換器と、
前記熱交換器から該熱交換器の外側へ張り出す張出し部、及び、前記基板の厚み方向から見て、前記張出し部から該張出し部の張出し方向と交差する方向へ延出する延出部を有する板バネと、
前記熱交換器の外周に配置され、前記基板に固定されると共に該基板側に撓んだ前記延出部が取り付けられる支持部材と、
を備える冷却モジュール。
（付記２）
前記延出部は、前記張出し部から両側へそれぞれ延出し、該張出し部の両側に設けられる前記支持部材に取り付けられる、
付記１に記載の冷却モジュール。
（付記３）
前記板バネは、前記熱交換器における前記電子部品と反対側の固定面に固定されるベース部を有し、
前記張出し部は、前記ベース部から前記熱交換器の外側へ張り出す、
付記１又は付記２に記載の冷却モジュール。
（付記４）
前記固定面は、矩形状に形成され、
前記張出し部は、前記固定面の何れかの辺部の中央部から前記熱交換器の外側へ張り出し、
前記延出部は、前記張出し部から前記辺部に沿って延出する、
付記３に記載の冷却モジュール。
（付記５）
前記ベース部は、長手方向の両端部が前記固定面にそれぞれ固定される、
付記４に記載の冷却モジュール。
（付記６）
前記張出し部は、前記ベース部の長手方向の中央部から前記熱交換器の外側へ張り出す、
付記５に記載の冷却モジュール。
（付記７）
前記ベース部における前記張出し部との接続部は、前記固定面に固定される、
付記５又は付記６に記載の冷却モジュール。
（付記８）
前記ベース部の前記両端部を前記固定面に固定する一対の第１固定部材と、
前記ベース部の前記接続部を前記固定面に固定する第２固定部材と、
を備え、
前記基板の厚み方向から見て、前記第２固定部材の中心は、前記一対の第１固定部材の中心同士を結ぶ直線上から外れた位置に配置される、
付記７に記載の冷却モジュール。
（付記９）
前記第２固定部材の前記中心は、前記直線に対して前記張出し部側に配置される、
付記８に記載の冷却モジュール。
（付記１０）
前記一対の第１固定部材及び前記第２固定部材は、ビスとされる、
付記８又は付記９に記載の冷却モジュール。
（付記１１）
前記張出し部、前記延出部及び前記ベース部は、前記基板の厚み方向から見て、Ｈ字状に一体に形成される、
付記３〜付記１０に何れか１つに記載の冷却モジュール。
（付記１２）
前記熱交換器は、気相冷媒を凝縮し液相冷媒を生成する凝縮器から冷媒供給管を介して供給された液相冷媒と前記電子部品との熱交換によって該液相冷媒を蒸発させ、生成された気相冷媒を冷媒放出管を介して前記凝縮器へ放出する蒸発室を有し、
前記冷媒供給管及び前記冷媒放出管は、前記固定面に接続され、
前記ベース部は、前記固定面における前記冷媒供給管及び前記冷媒放出管の両側に配置される、
付記３〜付記１１の何れか１つに記載の冷却モジュール。
（付記１３）
前記冷媒供給管は、前記固定面としての前記蒸発室の上壁部の上面に接続される、
付記１２に記載の冷却モジュール。
（付記１４）
前記ベース部は、前記蒸発室の外周壁部上に配置され、該外周壁部に固定される、
付記１２又は付記１３に記載の冷却モジュール。
（付記１５）
前記張出し部は、前記熱交換器の両側にそれぞれ設けられる、
付記１〜付記１４の何れか１つに記載の冷却モジュール。
（付記１６）
前記熱交換器は、熱伝導材を介して前記電子部品上に設置される、
付記１〜付記１５の何れか１つに記載の冷却モジュール。
（付記１７）
前記延出部は、前記張出し部の前記張出し方向の先端部に設けられる、
付記１〜付記１６の何れか１つに記載の冷却モジュール。
（付記１８）
前記延出部の延出方向の先端部は、前記支持部材に取り付けられる、
付記１〜付記１７の何れか１つに記載の冷却モジュール。
（付記１９）
前記支持部材は、一端部が前記基板に固定され、他端部に前記延出部が取り付けられる支柱を含む、
付記１〜付記１８の何れか１つに記載の冷却モジュール。
（付記２０）
電子部品が実装される基板と、
前記電子部品上に設置され、該電子部品を冷却する熱交換器と、前記熱交換器から該熱交換器の外側へ張り出す張出し部、及び、前記基板の厚み方向から見て、前記張出し部から該張出し部の張出し方向と交差する交差方向へ延出する延出部を有する板バネと、前記熱交換器の外周に配置され、前記基板に固定されると共に該基板側に撓んだ前記延出部が取り付けられる支持部材と、を備える冷却モジュールと、
を有する電子機器。
【符号の説明】
【０１０２】
１０      電子機器
１２      基板
１４      電子部品
１６Ａ    液相冷媒
１６Ｂ    気相冷媒
１８      冷却モジュール
２０      熱交換器
２６      外周壁部
２８      上壁部
２８Ａ    固定面
２８Ａ１  辺部
２８Ｃ    角部
３４      蒸発室
３６      冷媒放出管
３８      冷媒供給管
４０      凝縮器
５４      第１ベース部用ビス（第１固定部材の一例）
５４Ｃ    中心
５８      第２ベース部用ビス（第２固定部材の一例）
５８Ｃ    中心
６０      Ｈ型板バネ（板バネの一例）
６２      ベース部
６２Ａ    両端部
６２Ｂ    中央部（ベース部における張出し部との接続部の一例）
６８      張出し部
６８Ａ    先端部（張出し部の張出し方向の先端部の一例）
７０      延出部
７０Ａ    先端部（延出部の延出方向の先端部の一例）
７４      支柱（支持部材の一例）
７４Ａ    一端部
７４Ｂ    他端部
９０      Ｔ型板バネ（板バネの一例）
９２      ベース部
Ｐ        矢印（張出し部の張出し方向の一例）
Ｑ        矢印（延出部の延出方向の一例）
【図１】
2016213314.tif 000004
【図２】
2016213314.tif 000005
【図３】
2016213314.tif 000006
【図４】
2016213314.tif 000007
【図５】
2016213314.tif 000008
【図６】
2016213314.tif 000009
【図７】
2016213314.tif 000010
【図８】
2016213314.tif 000011
【図９】
2016213314.tif 000012
【図１０】
2016213314.tif 000013
【図１１】
2016213314.tif 000014
【図１２】
2016213314.tif 000015