JP2005191452A - 放熱器、冷却装置および冷却装置を有する電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、放熱フィンの数を増やして液状冷媒を効率良く冷却できる放熱器の提供を目的とする。
【解決手段】放熱器は、放射状に冷却風を吐き出す吐出口(70)を取り囲むように互いに間隔を存して並べられた複数の放熱フィン(80)と、液状冷媒が流れる通路部(62)とを備えている。通路部は、放熱フィンの並び方向に沿って設けられるとともに、放熱フィンの縁部(81a)に熱的に接続されている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、液状冷媒が流れる通路部と複数の放熱フィンとを有する放熱器、および例えばCPUのような発熱体を液状冷媒を用いて冷却する液冷式の冷却装置に関する。さらに、本発明は上記冷却装置を搭載したポータブルコンピュータのような電子機器に関する。

例えばポータブルコンピュータに用いられるCPUは、処理速度の高速化や多機能化に伴い動作中の発熱量が増加している。このCPUの温度が高くなり過ぎると、CPUの効率的な動作が失われたり、動作不要に陥るといった問題が生じてくる。

この放熱対策として、近年、空気よりも遥かに高い比熱を有する液状冷媒を用いてCPUを冷却する、いわゆる液冷式の冷却システムが実用化されている。

この種の冷却システムは、CPUの熱を受ける受熱部と、CPUの熱を放出する放熱部と、これら受熱部と放熱部との間で液状冷媒を循環させる循環経路と、上記放熱部に冷却風を供給するファンとを備えている。

放熱部は、受熱部での熱交換により加熱された液状冷媒が流れるパイプと、複数の平板状の放熱フィンとを有している。放熱フィンは、互いに間隔を存して一列に並んでおり、これら放熱フィンの中央部を上記パイプが貫通している。パイプの外周面は、放熱フィンの中央部に例えば半田付け等の手段により熱的に接続されている。

ファンは、羽根車を収容するファンケースを有し、このファンケースに冷却風を吐き出す吐出口が形成されている。吐出口は、上記放熱部と向かい合っている。吐出口から吐き出される冷却風は、隣り合う放熱フィンの間を通り抜ける。これにより、放熱フィンやパイプに伝えられた液状冷媒の熱が冷却風の流れに乗じて持ち去られ、受熱部で加熱された液状冷媒が冷却風との熱交換により冷却されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開2003−101272号公報

上記特許文献１によると、ファンの吐出口は、羽根車の回転中心に対し一つの方向にしか開口しておらず、その開口範囲に制約がある。しかも、放熱部は吐出口の開口範囲内に収める必要があるので、この放熱部の大きさや放熱フィンの数が大幅に制限されてしまう。

この結果、放熱部の放熱面積を充分に確保することができなくなり、液状冷媒に吸収されたCPUの熱を放熱部から効率良く放出することができなくなる。

本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、放熱フィンの数を増やすことができ、液状冷媒を効率良く冷却できる放熱器を得ることになる。

本発明の他の目的は、放熱フィンの数を増やすことができ、液状冷媒に吸収された発熱体の熱を効率良く放出することができる冷却装置を得ることにある。

本発明のさらに他の目的は、上記冷却装置を搭載した電子機器を得ることにある。

上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る放熱器は、
放射状に冷却風を吐き出す吐出口を取り囲むように互いに間隔を存して並べられた複数の放熱フィンと、
上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの縁部に熱的に接続されるとともに液状冷媒が流れる通路部とを備えていることを特徴としている。

本発明によれば、吐出口の周囲に数多くの放熱フィンを配置することができ、通路部を流れる液状冷媒の熱を放熱フィンから効率良く放出することができる。

以下本発明の第１の実施の形態を、図１ないし図１１にもとづいて説明する。

図１ないし図３は、電子機器としてのポータブルコンピュータ１を開示している。ポータブルコンピュータ１は、コンピュータ本体２、表示ユニット３および支持部材４を備えている。コンピュータ本体２は、偏平な箱形の第１の筐体５を有している。第１の筐体５の上面にキーボード６が配置されている。

第１の筐体５の後端部に取り付け座７が形成されている。取り付け座７は、第１の筐体５の幅方向に延びているとともに、第１の筐体５の上面よりも上方に張り出している。取り付け座７は、第１ないし第３の中空凸部８ａ，８ｂ，８ｃを有している。これら中空凸部８ａ，８ｂ，８ｃは、第１の筐体５の幅方向に間隔を存して一列に並んでいる。

図５に示すように、第１の筐体５は、プリント回路板９を収容している。プリント回路板９の上面に発熱体としてのCPU１０が実装されている。CPU１０は、ベース基板１１と、このベース基板１１の上面中央部に位置するICチップ１２とを有している。ICチップ１２は、処理速度の高速化や多機能化に伴って動作中の発熱量が非常に大きく、安定した動作を維持するために冷却を必要としている。

表示ユニット３は、コンピュータ本体２から独立した一つの構成要素となっている。表示ユニット３は、液晶表示パネル１４と、この液晶表示パネル１４を収容する第２の筐体１５とを備えている。液晶表示パネル１４は、画像を表示するスクリーン１４ａを有している。第２の筐体１５は、第１の筐体５と略同じ大きさの偏平な箱形であり、その前面に四角い開口部１６が形成されている。液晶表示パネル１４のスクリーン１４ａは、開口部１６を通じて第２の筐体１５の外部に露出している。

第２の筐体１５は、液晶表示パネル１４の背後に位置する背板１７を有している。背板１７に図５に示すような一対の中空凸部１８ａ，１８ｂが形成されている。中空凸部１８ａ，１８ｂは、第２の筐体１５の高さ方向の中間部によりも上方に位置している。これら中空凸部１８ａ，１８ｂは、第２の筐体１５の幅方向に互いに離れているとともに、第２の筐体１５の後方に向けて突出している。

図２や図３に示すように、上記支持部材４は、コンピュータ本体２と表示ユニット３との間に跨っている。支持部材４は第３の筐体２０を有している。第３の筐体２０は、天板２１ａ、底板２１ｂ、左右の側板２１ｃ，２１ｄおよび一対の端板２１ｅ，２１ｆを有する偏平な中空の箱形をなしている。この第３の筐体２０は、第１および第２の筐体５，１５よりも幅寸法が小さく形成されている。

第３の筐体２０は、その一端部に取り付け座７に向けて突出する脚部２２を有している。脚部２２に第１ないし第３の凹部２３ａ，２３ｂ，２３ｃが形成されている。第１および第２の凹部２３ａ，２３ｂは、上記取り付け座７の第１および第２の中空凸部８ａ，８ｂに対応するように、第３の筐体２０の幅方向に離れている。第１および第２の中空凸部８ａ，８ｂは、第１および第２の凹部２３ａ，２３ｂの内側に入り込んでいる。第３の凹部２３ｃは、取り付け座７の第３の中空凸部８ｃに対応するように、第１および第２の凹部２３ａ，２３ｂの間に位置している。第３の中空凸部８ｃは、第３の凹部２３ｃの内側に入り込んでいる。

第３の筐体２０の脚部２２は、一対のヒンジ２４ａ，２４ｂを介して第１の筐体５の取り付け座７に回動可能に連結されている。一方のヒンジ２４ａは、取り付け座７の第１の中空凸部８ａと第３の筐体２０との間に跨っている。他方のヒンジ２４ｂは、取り付け座７の第２の中空凸部８ｂと第３の筐体２０との間に跨っている。

第３の筐体２０は、脚部２２とは反対側の他端部に一対の凹部２５ａ，２５ｂを有している。凹部２５ａ，２５ｂは、第２の筐体１５の中空凸部１８ａ，１８ｂに対応するように、第３の筐体２０の幅方向に離れている。中空凸部１８ａ，１８ｂは、凹部２５ａ，２５ｂの内側に入り込んでいる。

第３の筐体２０の他端部は、一対の他のヒンジ２６ａ，２６ｂを介して第２の筐体１５の背板１７に回動可能に連結されている。一方のヒンジ２６ａは、第２の筐体１５の一方の中空凸部１８ａと第３の筐体２０との間に跨っている。他方のヒンジ２６ｂは、第２の筐体１５の他方の中空凸部１８ｂと第３の筐体２０との間に跨っている。

このことから、表示ユニット３は、支持部材４を介してコンピュータ本体２に連結され、このコンピュータ本体２に対し第１の位置と第２の位置との間で回動可能となっている。図４は表示ユニット３が第１の位置に回動された状態を示し、図１ないし図３は表示ユニット３が第２の位置に回動された状態を示している。

第１の位置では、表示ユニット３は第１の筐体５の上面やキーボード６を上方から覆うようにコンピュータ本体２の上に横たわっている。第２の位置では、表示ユニット３は第１の筐体５の上面、キーボード６およびスクリーン１４ａを露出させるようにコンピュータ本体２に対し起立している。表示ユニット３が第２の位置にある時に、支持部材４は表示ユニット３の背後で起立している。これにより、表示ユニット３はヒンジ２６ａ，２６ｂを支点に単独で回動可能となっており、スクリーン１４ａを見易い角度に表示ユニット３の起立角度を自由に調整し得るようになっている。

図５に示すように、コンピュータ本体２は、不凍液のような液状冷媒を用いてCPU１０を冷却する液冷式の冷却装置３０を収容している。冷却装置３０は、ポンプユニット３１、放熱部としての放熱器３２および循環経路３３を備えている。

ポンプユニット３１は、コンピュータ本体２の第１の筐体５に収容されている。このポンポユニット３１は、受熱部を兼ねるポンプハウジング３５を備えている。図６および図７に示すように、ポンプハウジング３５は、ハウジング本体３６とトップカバー３７とで構成されている。ハウジング本体３６はCPU１０よりも一回り大きな偏平な箱形であり、例えばアルミニウム合金にような熱伝導性に優れた金属材料で作られている。ハウジング本体３６は、上向きに開放された凹部３８を有している。凹部３８の底壁３９はCPU１０と向かい合っている。底壁３９の下面は、平坦な受熱面４０となっている。トップカバー３７は、合成樹脂製であり、凹部３８の開口端を液密に閉塞している。

ポンプハウジング３５の内部は、リング状の隔壁４１によってポンプ室４２とリザーブタンク４３とに仕切られている。リザーブタンク４３は、液状冷媒を一時的に蓄えるためのものであり、ポンプ室４２を取り囲んでいる。隔壁４１は、ハウジング本体３６の底壁３９から起立しており、この隔壁４１にポンプ室４２とリザーブタンク４３とを連通させる連通口４４が形成されている。

ハウジング本体３６に吸込管４５と吐出管４６が一体に形成されている。吸込管４５および吐出管４６は、互いに間隔を存して水平に配置されている。吸込管４５の上流端は、ハウジング本体３６の側面から外方に突出している。吸込管４５の下流端は、リザーブタンク４３の内部に開口するとともに、隔壁４１の連通口４４と向かい合っている。図８に示すように、吸込管４５の下流端と連通口４４との間に気液分離用の隙間４７が形成されている。隙間４７は、ポンプハウジング３５の姿勢が変化した場合でも、常にリザーブタンク４３に蓄えられた液状冷媒の液面下に位置するようになっている。

吐出管４６の下流端は、ハウジング本体３６の側面から外方に突出するとともに、吸込管４５の上流端と並んでいる。吐出管４６の上流端は、隔壁４１を貫通してポンプ室４２に開口している。

ポンプハウジング３５のポンプ室４２に円盤状の羽根車４８が収容されている。羽根車４８は、その回転中心部に回転軸４９を有している。回転軸４９は、ハウジング本体３６の底壁３９とトップカバー３７との間に跨るとともに、これら底壁３９およびトップカバー３７に回転自在に支持されている。

ポンプハウジング３５に羽根車４８を駆動するモータ５０が組み込まれている。モータ５０は、ロータ５１およびステータ５２を備えている。ロータ５１は、リング状をなしている。このロータ５１は、羽根車４８の上面に同軸状に固定されているとともに、ポンプ室４２に収容されている。ロータ５１の内側に複数の正極と複数の負極が交互に着磁されたマグネット５３が嵌め込まれている。マグネット５３は、ロータ５１および羽根車４８と一体に回転するようになっている。

ステータ５２は、トップカバー３７の上面に形成した凹所５４に収容されている。凹所５４は、ロータ５１に内側に入り込んでいる。このため、ステータ５２は、ロータ５１の内側に同軸状に収容されている。トップカバー３７の上面にモータ５０を制御する制御基板５５が支持されている。制御基板５５はステータ５２に電気的に接続されている。

ステータ５２に対する通電は、例えばポータブルコンピュータ１の電源投入と同時に行われる。この通電により、ステータ５２の周方向に回転磁界が発生し、この磁界とロータ５１のマグネット５３とが磁気結合する。この結果、ステータ５２とマグネット５３との間にロータ５１の周方向に沿う回転トルクが発生し、羽根車４８が図６に矢印で示す時計回り方向に回転する。

トップカバー３７の上面に複数のねじ５６を介してバックプレート５７が固定されている。バックプレート５７は、ステータ５２および制御基板５５を覆い隠している。

このような構成のポンプユニット３１は、CPU１０を上方から覆うようにプリント回路板９の上に置かれている。ポンプユニット３１のポンプハウジング３５は、プリント回路板９と共に第１の筐体５の底に固定されている。この固定により、ハウジング本体３６の受熱面４０がCPU１０のICチップ１２に熱的に接続される。

図３および図５に示すように、冷却装置３０の放熱器３２は、支持部材４の第３の筐体２０に収容されている。放熱器３２は、ファン６０、フィン集合体６１および液状冷媒が流れる通路部６２を含んでいる。

図１０に示すように、ファン６０は、ファンケース６４と遠心式の羽根車６５とを備えている。ファンケース６４は、ベース６６とトップカバー６７を有している。ベース６６およびトップカバー６７は、夫々円盤状をなすとともに、その外周部の三ヶ所がピン６８を介して連結されている。ベース６６とトップカバー６７とは、互いに同軸状に向かい合っている。

ファンケース６４は、一対の吸込口６９ａ，６９ｂと吐出口７０とを有している。吸込口６９ａ，６９ｂは、ベース６６の中央部およびトップカバー６７の中央部に夫々形成されている。吐出口７０は、ファンケース６４の外周部に位置するとともに、ベース６６およびトップカバー６７の周方向に連続している。

羽根車６５は、ベース６６とトップカバー６７との間に介在されている。羽根車６５は、ハブ７２と、このハブ７２の外周面から放射状に突出する複数の羽根７３とを有している。ハブ７２は、ベース６６の中央部に図示しないモータを介して支持されている。全ての羽根７３の先端は、ファンケース６４の吐出口７０と向かい合っている。羽根車６５は、例えばポータブルコンピュータ１の電源投入時あるいはCPU１０の温度が予め決められた値に達した時に上記モータによって駆動される。

羽根車６５が図５に矢印で示す反時計回り方向に回転すると、ファンケース６４の外部の空気が吸込口６９ａ，６９ｂを介して羽根車６５の回転中心部に吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、遠心力によって羽根７３の先端からファンケース６４の吐出口７０に向けて吐き出される。したがって、ファン６０は、ファンケース６４の全周から放射状に冷却風を吐き出すようになっている。

ファン６０のファンケース６４は、第３の筐体２０の底板２１ｂの内面にねじ止めされている。この第３の筐体２０の天板２１ａおよび底板２１ｂは、夫々吸気口７５ａ，７５ｂを有している。吸気口７５ａ，７５ｂは、ファンケース６４の吸込口６９ａ，６９ｂと向かい合っている。

第３の筐体２０の側板２１ｃ，２１ｄに夫々複数の排気口７６が形成されている。排気口７６は互いに間隔を存して一列に並んでおり、上記表示ユニット３の背後に位置している。

図５、図９および図１０に示すように、フィン集合体６１は、複数の放熱フィン８０を有している。放熱フィン８０は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性に優れた金属材料で作られており、四角い板状をなしている。放熱フィン８０は、ファン６０の吐出口７０を外側から取り囲むように互いに間隔を存して並んでいる。言い換えると、放熱フィン８０は、吐出口７０からの冷却風の吐き出し方向に沿うように、羽根車６５に対し放射状に配置されている。このため、フィン集合体６１は、羽根車６５を中心に円弧状に湾曲された形状を有している。

フィン集合体６１は、放熱フィン８０の並び方向に沿う一端に位置する第１の端部６１ａと、放熱フィン６０の並び方向に沿う他端に位置する第２の端部６１ｂとを有している。第１の端部６１ａと第２の端部６１ｂは、フィン集合体６１の周方向に互いに間隔を存して向かい合っている。

放熱フィン８０は、冷却風の吐き出し方向に沿って延びる第１および第２の縁部８１ａ，８１ｂを有している。第１の縁部８１ａは、放熱フィン８０の下端に位置している。第２の縁部８１ｂは、第１の縁部８１ａとは反対側の放熱フィン８０の上端に位置している。言い換えると、第１の縁部８１ａと第２の縁部８１ｂとは、放熱フィン８０の高さ方向に互いに離れている。放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに凹部８２が形成されている。凹部８２は、第１の縁部８１ａの中央部に位置している。

さらに、隣り合う放熱フィン８０は、円弧状に湾曲する一つの連結板８３ａ，８３ｂによって連結されている。連結板８３ａ，８３ｂは、放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに半田付け等の手段により固定されている。これにより、放熱フィン８０の配置間隔が一定に保たれている。

図１１に示すように、上記通路部６２は、偏平なパイプ８５で構成されている。パイプ８５は、例えば銅パイプを偏平に押し潰したものであり、放熱フィン８０の長さ方向に沿う長軸L1と、放熱フィン８０の高さ方向に沿う短軸S1とを有している。

パイプ８５は、放熱フィン８０の並び方向に沿うように円弧状に湾曲されており、隣り合う放熱フィン８０の第１の縁部８１ａの間に跨っている。パイプ８５は、放熱フィン８０の凹部８２に嵌め込んだ状態で放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに半田付けされている。このことにより、複数の放熱フィン８０およびパイプ８５が一体構造物として組み立てられるとともに、放熱フィン８０とパイプ８５とが互いに熱的に接続されている。

パイプ８５の上流端では、その断面形状が円形に変化している。このパイプ８５の上流端は、液状冷媒が流れ込む冷媒入口８６となっている。パイプ８５の下流端では、その断面形状が円形に変化している。このパイプ８５の下流端は、液状冷媒が流出する冷媒出口８７となっている。パイプ８５の冷媒入口８６および冷媒出口８７は、フィン集合体６１の第１の端部６１ａと第２の端部６１ｂとの間に引き出されている。

図５に示すように、冷却装置３０の循環経路３３は、第１の接続管９０と第２の接続管９１とを有している。第１の接続管９０は、ポンプハウジング３５の吐出管４６とフィン集合体６１の冷媒入口８６との間を結んでいる。第１の接続管９０は、ポンプハウジング３５から第１の筐体５の第３の中空凸部８ｃの内側に導かれた後、この中空凸部８ｃの一端と第３の筐体２０との連結部分を通してフィン集合体６１の冷媒入口８６に導かれている。

第２の接続管９１は、ポンプハウジング３５の吸込管４５とフィン集合体６１の冷媒出口８７との間を結んでいる。第２の接続管９１は、ポンプハウジング３５から第１の筐体５の第３の中空凸部８ｃの内側に導かれた後、この中空凸部８ｃの他端と第３の筐体２０との連結部分を通してフィン集合体６１の冷媒出口８７に導かれている。このため、液状冷媒は、第１および第２の接続管９０，９１を通じてポンプハウジング３５と放熱器３２との間で循環するようになっている。

図５に示すように、第２の筐体１５に収容された液晶表示パネル１４は、ケーブル９３を介して第１の筐体５の内部のプリント回路板９に接続されている。ケーブル９３は、液晶表示パネル１４から第２の筐体１５の中空凸部１８ａと第３の筐体２０の凹部２５ａとの連結部分を通して第３の筐体２０の内部に導かれている。

さらに、ケーブル９３は、第３の筐体２０の内部において放熱器３２と側板２１ｃとの間を通過するとともに、第３の筐体２０の第１の凹部２３ａと第１の筐体５の中空凸部８ａとの連結部分を通して第１の筐体５の内部に導かれている。

次に、冷却装置３０の動作について説明する。

ポータブルコンピュータ１の使用中、CPU１０のICチップ１２が発熱する。ICチップ１２が発する熱は、受熱面４０を介してポンプハウジング３５に伝わる。ポンプハウジング３５のポンプ室４２およびリザーブタンク４３は、液状冷媒で満たされているので、この液状冷媒がポンプハウジング３５に伝えられた熱の多くを吸収する。

モータ５０のステータ５２に対する通電は、ポータブルコンピュータ１の電源投入と同時に行われる。これにより、ステータ５２とロータ５１のマグネット５３との間に回転トルクが発生し、ロータ５２が羽根車４８を伴って回転する。羽根車４８が回転すると、ポンプ室４２内の液状冷媒が加圧されて吐出管４６から吐き出されるとともに、第１の接続管９０を介して放熱器３２に導かれる。

詳しく述べると、ポンプハウジング３５での熱交換により加熱された液状冷媒は、フィン集合体６１の冷媒入口８６からパイプ８５に送り込まれる。この液状冷媒は、パイプ８５の内部を冷媒出口８７に向けて流れる。この流れの過程で液状冷媒に吸収されたICチップ１２の熱がパイプ８５に伝わるとともに、このパイプ８５から放熱フィン８０に伝わる。

ポータブルコンピュータ１の使用中にファン６０の羽根車６５が回転すると、ファンケース６４の全周に亘って開口する吐出口７０から冷却風が放射状に吐き出される。この冷却風は、フィン集合体６１の隣り合う放熱フィン８０の間を通り抜ける。これにより、放熱フィン８０やパイプ８５が冷やされ、放熱フィン８０およびパイプ８５に伝えられた熱の多くが冷却風の流れに乗じて排気口７６から第３の筐体２０の外部に放出される。

フィン集合体６１のパイプ８５を流れる過程で冷やされた液状冷媒は、第２の接続管９１を通じてポンプハウジング３５の吸込管４５に導かれる。この液状冷媒は、吸込管４５の下流端からリザーブタンク４３の内部に吐き出される。これにより、パイプ８５内を流れる液状冷媒に気泡が含まれていた場合に、この気泡がリザーブタンク４３の内部で液状冷媒中から分離除去される。

リザーブタンク４３に戻された液状冷媒は、連通口４４からポンプ室４２に吸い込まれるまでの期間中、再びICチップ１２の熱を吸収する。リザーブタンク４３の内部の液状冷媒は、羽根車４８の回転に伴って連通口４４からポンプ室４２に吸い込まれる。ポンプ室４２に吸い込まれた液状冷媒は、再び加圧されて吐出管４６から放熱器３２に向けて送り出される。

このようなサイクルを繰り返すことで、ICチップ１２の熱が放熱器３２のフィン集合体６１に順次移送され、このフィン集合体６１の放熱フィン８０の間を通過する冷却風の流れに乗じて第３の筐体２０の外部に放出される。

ところで、上記構成の放熱器３２によると、ファン６０は、ファンケース６４の外周部の全周に亘って開口する吐出口７０を有し、羽根車６５の全周から放射状に冷却風を吐き出す。冷却風を受けるフィン集合体６１は、吐出口７０を取り囲むように互いに間隔を存して並べられた複数の放熱フィン８０を有している。加熱された液状冷媒が導かれるパイプ８５は、放熱フィン８０の並び方向に沿うように円弧状に湾曲されているとともに、これら放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに熱的に接続されている。

このような構成によれば、ファン６０を取り囲むように数多くの放熱フィン８０を配置することができ、これら放熱フィン８０と冷却風との接触面積が増大する。このため、パイプ８５内を流れる液状冷媒の熱を放熱フィン８０から効率良く放出することができ、放熱器３２の放熱性能が格段に向上する。

しかも、複数の放熱フィン８０を有するフィン集合体６１とファン６０とが同軸状に配置されるので、ファン６０の周囲にフィン集合体６１が大きく張り出すことはない。このため、放熱器３２を全体的にコンパクトに形成することができ、大きさの限られた第３の筐体２０の内部に放熱器３２を無理なく収めることができる。

さらに、上記構成によると、放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに偏平なパイプ８５が嵌まり込む凹部８２を形成したので、個々の放熱フィン８０とパイプ８５との接触面積が増大する。そのため、パイプ８５に伝わる液状冷媒の熱を効率良く放熱フィン８０に移送することができる。この結果、放熱フィン８０の表面温度が上昇し易くなり、液状冷媒に吸収されたICチップ１２の熱を放熱フィン８０の表面から効率良く放出することができる。

なお、上記第1の実施の形態では、冷却装置の放熱器をコンピュータ本体と表示ユニットとを連結する支持部材に収容したが、本発明はこれに制約されるものではない。例えば放熱器をコンピュータ本体の第１の筐体に収容したり、あるいは表示ユニットの第２の筐体に収容してもよい。

図１２は、本発明の第２の実施の形態を開示している。

この第２の実施の形態は、主にフィン集合体６１の放熱フィン８０の向きが上記第１の実施の形態と相違している。これ以外の放熱器３２の構成は、上記第１の実施の形態と同様である。

図１２に示すように、ファン６０の羽根車６５の羽根７３は、ハブ７２の接線方向に沿うように羽根車６５の回転方向に対し後方に向けて延びている。この羽根７３の傾斜角αは、冷却風の送風量等に基づいて決定される。

羽根車６５が矢印方向に回転すると、この羽根車６５の回転中心部に空気が吸い込まれる。この空気は遠心力によって羽根７３の先端から吐出口７０に向けて吐き出される。羽根７３は、所定の傾斜角αを存してハブ７２の接線方向に沿って延びているので、羽根７３の先端からの空気の吐き出し方向Ｄは羽根７３の向きに対し略直交する方向となる。この空気の吐き出し方向Ｄと羽根７３の向きとで規定される角度βは、羽根７３の傾斜角αによって変化するが、一般的には８０°〜１０５°となっている。

このため、羽根車６５を取り囲むように配置された複数の放熱フィン８０は、羽根７３の先端から吐き出される空気（冷却風）の流れ方向に沿うように、羽根車６５の羽根７３の先端が描く軌跡に対し、羽根車６５の回転方向に沿う接線の方向に傾斜している。

このような構成によると、ファンケース６４の吐出口７０からフィン集合体６１に向けて吐き出される冷却風の流れ方向と放熱フィン８０の向きが揃うので、冷却風が隣り合う放熱フィン８０の間に流入し易くなる。このため、フィン集合体６１を冷却風によって効率良く冷却することができ、放熱器３２の放熱性能が向上する。

図１３および図１４は、本発明の第３の実施の形態を開示している。

この第３の実施の形態は、主に放熱器３２の通路部６２の形状が上記第１の実施の形態と相違している。

図１３に示すように、通路部６２は、第１ないし第３の冷媒流路１００，１０１，１０２を有している。第１の冷媒流路１００は、フィン集合体６１の第１の端部６１ａから第２の端部６１ｂに向けて延びている。第２の冷媒流路１０１は、フィン集合体６１の第２の端部６１ｂから第１の端部６１ａに向けて延びている。第３の冷媒流路１０２は、第１の冷媒流路１００の下流端と第２の冷媒流路１０１の上流端との間を結んでいる。

第１および第２の冷媒流路１００，１０１は、放熱フィン８０の並び方向に沿うように円弧状に湾曲しているとともに、羽根車６５の回転中心に対し同心状に並んでいる。さらに、第１の冷媒流路１００は、第２の冷媒流路１０１の外側に位置している。

第１の冷媒流路１００の上流端と第２の冷媒流路１０１の下流端は、互いに並んだ状態でフィン集合体６１の第１の端部６１ａから引き出されている。第３の冷媒流路１０２は、フィン集合体６１の第１の端部６１ａと第２の端部６１ｂとの間に位置している。第１の冷媒流路１００の上流端は、第１の接続管９０を介してポンプユニット３１の吐出管４６に接続されている。第２の冷媒流路１０１の下流端は、第２の接続管９１を介してポンプユニット３１の吸込管４５に接続されている。

第１ないし第３の冷媒流路１００，１０１，１０２は、偏平なパイプ１０３で構成されている。図１４に示すように、パイプ１０３は、長軸L1および短軸S1を有している。長軸L1は、放熱フィン８０の長さ方向に沿って延びている。短軸S1は、放熱フィン８０の高さ方向に沿って延びている。

各放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに第１および第２の凹部１０５ａ，１０５ｂが形成されている。第１および第２の凹部１０５ａ，１０５ｂは、放熱フィン８０の長さ方向に間隔を存して並んでいる。第１の冷媒流路１００は、第１の凹部１０５ａに嵌まり込むとともに、第１の縁部８１ａに半田付けされている。第２の冷媒流路１０１は、第２の凹部１０５ｂに嵌まり込むとともに、第１の縁部８１ａに半田付けされている。したがって、第１の冷媒流路１００および第２の冷媒流路１０１は、夫々放熱フィン８０に熱的に接続されている。

さらに、放熱フィン８０の第２の縁部８１ｂに円弧状に湾曲する連結板１０６が半田付けされている。このため、複数の放熱フィン８０は、第１の冷媒流路１００、第２の冷媒流路１０１および連結板１０６によって連結されており、この連結により隣り合う放熱フィン８０の配置間隔が一定に保たれている。

このような構成によると、ポンプユニット３１で加熱された液状冷媒は、先ず最初にフィン集合体６１の第１の冷媒流路１００に送り込まれる。この液状冷媒は、第１の冷媒流路１００の下流端に達した後、第３の冷媒流路１０２を通じて第２の冷媒流路１０１に流れ込み、この第２の冷媒流路１０１の下流端に達する。この流れの過程で液状冷媒に吸収されたICチップ１２の熱がパイプ１０３から放熱フィン８０に伝わる。

上記構成では、ポンプハウジング３５からフィン集合体６１に導かれた液状冷媒は、フィン集合体６１の第１の端部６１ａから第２の端部６１ｂに向けて流れた後、この第２の端部６１ｂから再び第１の端部６１ａに向けて流れる。このため、フィン集合体６１に付設される液状冷媒の流れ経路が倍増し、一つの放熱フィン８０に対し第１および第２の二つの冷媒流路１００，１０１から熱が伝わることになる。

しかも、放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに偏平なパイプ１０３からなる第１および第２の冷媒流路１００，１０１が嵌まり込む第１および第２の凹部１０５ａ，１０５ｂを形成したので、個々の放熱フィン８０と第１および第２の冷媒流路１００，１０１との接触面積が増大する。そのため、第１および第２の冷媒流路１００，１０１を流れる液状冷媒の熱を効率良く放熱フィン８０に移送することができる。

したがって、各放熱フィン８０の表面温度が上昇するとともに、放熱フィン８０の隅々にまで熱が伝わり易くなる。よって、液状冷媒の熱を放熱フィン８０の表面から効率良く放出することができ、放熱器３２の放熱性能が飛躍的に向上する。

さらに、上記構成によると、加熱された液状冷媒が最初に流れ込む第１の冷媒流路１００は、第２の冷媒流路１０１の外側に位置している。このため、図１４に矢印で示すように、ファン６０の吐出口７０から吐き出された冷却風は、第２の冷媒流路１０１と放熱フィン８０との熱接続部を通過した後、第１の冷媒流路１００と放熱フィン８０との熱接続部を通過する。言い換えると、第１の冷媒流路１００は、第２の冷媒流路１０１よりも冷却風の流れ方向に沿う下流側に位置している。

第２の冷媒流路１０１を流れる液状冷媒は、第１の冷媒流路１００を流れる過程で既に放熱フィン８０との熱交換によりある程度冷やされているので、この第２の冷媒流路１０１と放熱フィン８０との熱接続部の温度が低くなる。これに対し、第１の冷媒流路１００には高温の液状冷媒が最初に導かれるので、第１の冷媒流路１００と放熱フィン８０との熱接続部の温度が高くなり、ここを通過する冷却風の温度上昇も大きなものとなる。

上記構成の場合、第１の冷媒流路１００と放熱フィン８０との熱接続部は、第２の冷媒流路１０１と放熱フィン８０との熱接続部よりも冷却風の流れ方向に沿う下流側に位置している。このため、第２の冷媒流路１０１と放熱フィン８０との熱接続部に第１の冷媒流路１００と放熱フィン８０との熱接続部を通過することにより暖められた冷却風が導かれることはなく、第２の冷媒流路１０１が暖まった冷却風の熱影響を受けずに済む。

したがって、放熱器３２からポンプユニット３１に戻される液状冷媒の温度上昇を防止することができる。

図１５ないし図１９は、本発明の第４の実施の形態を開示している。

この第４の実施の形態は、放熱器３２のフィン集合体６１に付設される液状冷媒の流れ経路が上記第１の実施の形態と相違している。

図１５ないし図１７に示すように、フィン集合体６１は、液状冷媒が流れる第１ないし第３の通路部１１０〜１１２を有している。第１ないし第３の通路部１１０〜１１２は、連続した一本の偏平なパイプ１１３で構成されている。

第１の通路部１１０は、放熱フィン８０の並び方向に沿うように円弧状に湾曲しており、隣り合う放熱フィン８０の第２の縁部８１ｂの間に跨っている。第１の通路部１１０の上流端は、フィン集合体６１の第２の端部６１ｂに位置するとともに、第１の通路部１１０の下流端は、フィン集合体６１の第１の端部６１ａに位置している。第１の通路部１１０の上流端は、第１の接続管９０を介してポンプユニット３１の吐出管４６に接続されている。図１９に示すように、第１の通路部１１０は、放熱フィン８０の第２の縁部８１ｂに形成した凹部１１４に嵌まり込むとともに、この第２の縁部８１ｂに半田付けされている。

第２の通路部１１１は、放熱フィン８０の並び方向に沿うように円弧状に湾曲しており、隣り合う放熱フィン８０の第１の縁部８１ａの間に跨っている。第２の通路部１１１の上流端は、フィン集合体６１の第２の端部６１ｂに位置するとともに、第２の通路部１１１の下流端は、フィン集合体６１の第１の端部６１ａに位置している。第２の通路部１１１の下流端は、第２の接続管９１を介してポンプユニット３１の吸込管４５に接続されている。第２の通路部１１１は、放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに形成した凹部１１５に嵌まり込むとともに、この第１の縁部８１ａに半田付けされている。

第１の通路部１１０と第２の通路部１１１とは、放熱フィン８０の高さ方向に離れている。さらに、これら第１および第２の通路部１１０，１１１は、ファン６０の羽根車６５を取り囲むように同軸状に配置されている。

第３の通路部１１２は、フィン集合体６１の第１の端部６１ａと第２の端部６１ｂとの間に配置されている。第３の通路部１１２は、第１の通路部１１０の下流端と第２の通路部１１１の上流端との間を結ぶように放熱フィン６０の高さ方向に斜めに延びている。

さらに、放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに円弧状に湾曲する一対の連結板１１６ａ，１１６ｂが半田付けされている。同様に、放熱フィン８０の第２の縁部８１ｂに円弧状に湾曲する一対の連結板１１７ａ，１１７ｂが半田付けされている。これにより、複数の放熱フィン８０が第１の通路部１１０、第２の通路部１１１および連結板１１６ａ，１１６ｂ，１１７ａ，１１７ｂによって連結されており、隣り合う放熱フィン８０の配置間隔が一定に保たれている。

このような構成によると、ポンプユニット３１で加熱された液状冷媒は、先ず最初に第１の通路部１１０に導かれ、隣り合う放熱フィン８０の第２の縁部８１ｂを順次横断するように流れる。第１の通路部１１０の下流端に達した液状冷媒は、第３の通路部１１２を通じて第２の通路部１１１に導かれ、隣り合う放熱フィン８０の第１の縁部８０ａを順次横断するように流れる。この流れの過程で液状冷媒の熱がパイプ１０３から放熱フィン８０に伝わる。

上記構成では、ポンプユニット３１から放熱器３２に導かれた液状冷媒は、ファン６５を取り囲む第１および第２の通路部１１０，１１１に沿ってフィン集合体６１を二周した後、ポンプユニット３１に戻される。このため、フィン集合体６１に付設される液状冷媒の流れ経路が倍増し、一つの放熱フィン８０に対し第１および第２の二つの通路部１１０，１１１から液状冷媒の熱が伝わることになる。

しかも、第１の通路部１１０は、放熱フィン８０の第２の縁部８１ｂに形成した凹部１１４に嵌まり込むとともに、第２の通路部１１１は、放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに形成した凹部１１５に嵌まり込んでいる。このため、放熱フィン８０と第１および第２の通路部１１０，１１１との接触面積が増大し、第１および第２の通路部１１０，１１１を流れる液状冷媒の熱を効率良く放熱フィン８０に移送することができる。

したがって、各放熱フィン８０の表面温度が上昇するとともに、放熱フィン８０の隅々にまで熱が伝わり易くなる。よって、液状冷媒の熱を放熱フィン８０の表面から効率良く放出することができ、放熱器３２の放熱性能が飛躍的に向上する。

また、図１７に示すように、フィン集合体６１を水平の姿勢で設置した場合、第１の通路部１１０が第２の通路部１１１の上方に位置し、第３の通路部１１２は、第１の通路部１１０の下流端から第２の通路部１１１の上流端に向けて下向きに傾斜する。このため、第３の通路部１１２内での液状冷媒の流れ方向が下向きとなる。この結果、液状冷媒を重力に抗して押し上げる必要はなく、液状冷媒が第１ないし第３の通路部１１０〜１１２を通過する時の抵抗を少なく抑えることができる。

したがって、液状冷媒を加圧して吐き出すポンプユニット３１の負担が軽減され、大きな駆動力を要することなく液状冷媒をポンプユニット３１と放熱器３２との間で循環させることができる。

図２０および図２１は、本発明の第５の実施の形態に係る放熱器３２を開示している。

図２０に示すように、放熱器３２のフィン集合体６１は、第１および第２の連結板１２０，１２１を備えている。第１および第２の連結板１２０は、放熱フィン８０の並び方向に沿うように円弧状に湾曲されている。第１の連結板１２０は、放熱フィン８０の第１の縁部８１ａに半田付けされて、隣り合う放熱フィン８０の間を連結するとともに、これら放熱フィン８０に熱的に接続されている。第２の連結板１２１は、放熱フィン８０の第２の縁部８１ｂに半田付けされて、隣り合う放熱フィン８０の間を連結するとともに、これら放熱フィン８０に熱的に接続されている。

フィン集合体６１に液状冷媒が流れる第１ないし第３の通路部１２２〜１２４が付設されている。第１の通路部１２２は、偏平なパイプ１２５で構成されている。パイプ１２５は、放熱フィン８０の並び方向に沿うように円弧状に湾曲されているとともに、上記第２の連結板１２１の上に半田付けされている。

パイプ１２５の上流端および下流端は、夫々フィン集合体６１の第１および第２の端部６１ａ，６１ｂからフィン集合体６１の外側に引き出されている。パイプ１２５の上流端では、その断面形状が円形に変化している。このパイプ１２５の上流端は、加熱された液状冷媒が流れ込む冷媒入口１２６となっている。パイプ１２５の下流端では、その断面形状が円形に変化している。このパイプ１２５の下流端は、液状冷媒が流出する冷媒出口１２７となっている。

第２の通路部１２３は、羽根車６５のハブ７２を支持するベース６６と、このベース６６の下面に設けられたアウタカバー１２９との間に形成されている。ベース６６およびアウタカバー１２９は、夫々フィン集合体６１と略同等の外径寸法を有する円盤状をなしている。ベース６６の外周部は、フィン集合体６１の周方向に沿っており、このフィン集合体６１の第１の連結板１２０がベース６６の上面の外周部に重ね合わされている。

アウタカバー１２９は、その中央部に連通孔１３０を有している。連通孔１３０は、ベース６６の吸込口６９ａに連なっている。アウタカバー１２９の連通孔１３０の開口縁部に上向きに起立する内周壁１３１が形成されている。内周壁１３１の先端はベース６６の下面に突き合わされている。アウタカバー１２９の外周縁に上向きに起立する外周壁１３２が形成されている。外周壁１３２の先端はベース６６の下面に突き合わされている。

このため、アウタカバー１２９の内周壁１３１および外周壁１３２は、ベース６６とアウタカバー１２９との間に偏平な第２の通路部１２３を規定しており、この第２の通路部１２３は、フィン集合体６１に沿うように円弧状に湾曲している。

図２０に示すように、アウタカバー１２９は、冷媒入口１３３と冷媒出口１３４とを有している。冷媒入口１３３および冷媒出口１３４は、フィン集合体６１の第１の端部６１ａおよび第２の端部６１ｂの近傍に位置している。冷媒入口１３３は、第２の通路部１２３の上流端に連なっている。冷媒出口１３４は、第２の通路部１２３の下流端に連なっている。

第３の通路部１２４は、例えばゴムチューブのような柔軟なパイプ１３５にて構成されている。パイプ１３５は、第２の通路部１２３の冷媒入口１３３と第１の通路部１２２の冷媒出口１２７との間を接続している。

このような構成によると、加熱された液状冷媒は、先ず最初に第１の通路部１２２の冷媒入口１２６に導かれ、この第１の通路部１２２をフィン集合体６１の周方向に沿って流れる。第１の通路部１２２の下流端に達した液状冷媒は、第３の通路部１２４を通じて第２の通路部１２４の冷媒入口１３３に導かれ、この第２の通路部１２２をフィン集合体６１の周方向に沿って流れる。この流れの過程で液状冷媒の熱がフィン集合体６１の放熱フィン８０に伝わる。

上記構成では、放熱器３２に導かれた液状冷媒は、フィン集合体６１に沿うように円弧状に湾曲された第１および第２の通路部１２２，１２３に沿ってフィン集合体６１を二周した後、第２の通路部１２３の冷媒出口１３４から吐き出される。このため、フィン集合体６１に付設される液状冷媒の流れ経路が倍増し、一つの放熱フィン８０に対し第１および第２の二つの通路部１２２，１２３から熱が伝わることになる。

したがって、各放熱フィン８０の表面温度が上昇するとともに、放熱フィン８０の隅々にまで熱が伝わり易くなる。よって、液状冷媒の熱を放熱フィン８０の表面から効率良く放出することができ、放熱器３２の放熱性能が飛躍的に向上する。

図２２および図２３は、本発明の第６の実施の形態に係る放熱器３２を開示している。

この第６の実施の形態は、主に軸流式のファン１４０を用いる点と、液状冷媒が流れる第２の通路部の構成が上記第５の実施の形態と相違している。それ以外の放熱器３２の構成は、上記第５の実施の形態と同様である。

ファン１４０の羽根車１４１は、その回転中心部に位置するハブ１４２と、このハブ１４２の外周面から放射状に突出する複数の羽根１４３とを備えている。ハブ１４２は、図示しないモータを介してベース１４４の中央部に支持されている。ベース１４４は、フィン集合体６１と略同等の外径寸法を有する円盤状をなしている。ベース１４４の外周部は、フィン集合体６１の周方向に沿っており、このフィン集合体６１の第１の連結板１２０がベース１４４の上面の外周部に重ね合わされている。

羽根車１４１の羽根１４３は、羽根車１４１の回転軸線に対し斜めに傾いている。羽根車１４１が回転すると、この羽根車１４１の回転軸線に沿って空気が流れる。この空気は、ベース１４４に吹き付けられることでその流れ方向が羽根車１４１の径方向に沿うように変化する。この空気は冷却風となってフィン集合体６１の放熱フィン８０に向けて流れる。

ベース１４４の下面にアウタカバー１４６が取り付けられている。アウタカバー１４６は、ベース１４４との間に密閉された空間を形成している。この空間は隔壁１４７によって伝熱室１４８と第２の通路部を兼ねるリザーブタンク１４９とに仕切られている。伝熱室１４８は、ベース１４４を間に挟んでフィン集合体６１と向かい合っており、このフィン集合体６１の周方向に沿って延びている。リザーブタンク１４９は、上記空間の中央部に位置し、伝熱室１４８およびフィン集合体６１によって取り囲まれている。

アウタカバー１４６は、液状冷媒が流れ込む入口管１５１と、液状冷媒が流出する出口管１５２とを有している。入口管１５１および出口管１５２は、フィン集合体６１の第１の端部６１ａおよび第２の端部６１ｂの近傍に位置するとともに、夫々リザーブタンク１４９の内部に開口している。入口管１５１は、第３の通路部１２４を介して第１の通路部１２２の冷媒出口１２７に接続されている。

図２２に示すように、出口管１５２は、入口管１５１よりもリザーブタンク１４９の内部に大きく挿入されている。出口管１５２は、リザーブタンク１４９の略中央部に位置する冷媒入口１５２ａを有している。冷媒入口１５２ａは、放熱器３２の姿勢が変化した場合でも、リザーブタンク１４９に蓄えられる液状冷媒の液面よりも下方に位置し、常に液状冷媒に漬かった状態に保たれるようになっている。

このような構成によると、加熱された液状冷媒は、先ず最初に第１の通路部１２２の冷媒入口１２６に導かれ、この第１の通路部１２２をフィン集合体６１の周方向に沿って流れる。第１の通路部１２２の下流端に達した液状冷媒は、第３の通路部１２４および入口管１５１を通じてリザーブタンク１４９に導かれ、このリザーブタンク１４９に一時的に蓄えられる。

液状冷媒は、入口管１５１からリザーブタンク１４９の内部に吐き出される。これにより、第１の通路部１２２を流れる液状冷媒中に気泡が含まれていた場合、この気泡はリザーブタンク１４９の内部で液状冷媒中から分離除去される。出口管１５２の冷媒入口１５２ａは、常にリザーブタンク１４９に蓄えられた液状冷媒に漬かっているので、出口管１５２は液状冷媒のみを吸い込むことになる。

したがって、本実施形態の場合は、入口管１５１および出口管１５２が液状冷媒中の気泡を除去する気液分離機構を構成していることなり、この気液分離機構はリザーブタンク１４９と一体化されている。

リザーブタンク１４９は、フィン集合体６１に沿うように湾曲された伝熱室１４８で取り囲まれている。これにより、リザーブタンク１４９に一時的に蓄えられた液状冷媒の熱が伝熱室１４８からベース１４４を通じてフィン集合体６１の放熱フィン８０に伝わる。

上記構成では、放熱器３２に導かれた液状冷媒は、第１の通路部１２２に沿ってフィン集合体６１を一周した後、フィン集合体６１によって囲まれたリザーブタンク１４９に流れ込む。このため、フィン集合体６１に付設される液状冷媒の流れ経路が倍増し、一つの放熱フィン８０に対し第１の通路部１２２およびリザーブタンク１４９の双方から液状冷媒の熱が伝わることになる。

したがって、各放熱フィン８０の表面温度が上昇するとともに、放熱フィン８０の隅々まで熱が伝わり易くなる。よって、液状冷媒の熱を放熱フィン８０の表面から効率良く放出することができ、放熱器３２の放熱性能が飛躍的に向上する。

さらに、上記構成によると、羽根車１４１を支持するベース１４４は、アウタカバー１４６との間に液状冷媒を一時的に蓄えるリザーブタンク１４９を形成しているので、このベース１４４に液状冷媒の熱が直に伝えられる。羽根車１４１が回転すると、羽根車１４１の回転軸線の方向に流れる空気がベース１４４に吹き付けられる。このため、ベース１４４が効率良く冷やされるとともに、ベース１４４に伝えられた液状冷媒の熱が空気（冷却風）の流れに乗じて持ち去られる。

よって、リザーブタンク１４９に一時的に蓄えられる液状冷媒を積極的に冷却することができ、この点でも放熱器３２の放熱性能の向上に寄与することになる。

図２４および図２５は、本発明の第７の実施の形態に係る放熱器３２を開示している。

この第７の実施の形態は、第２の通路部の構成が上記第６の実施の形態と相違している。それ以外の放熱器３２の構成は、上記第６の実施の形態と同様である。

図２４に示すように、アウタカバー１４６は、ベース１４４との間に偏平な第２の通路部１６１を形成している。第２の通路部１６１は、仕切り壁１６２によって第１の冷媒通路１６３と第２の冷媒通路１６４とに分けられている。第１の冷媒通路１６３と第２の冷媒通路１６４とは、アウタカバー１４６の外周部に位置する一つの連通路１６５を介して互いに連通している。

アウタカバー１４６は、冷媒入口１６７と冷媒出口１６８とを有している。冷媒入口１６７および冷媒出口１６８は、連通路１６５に対し第１および第２の冷媒通路１６３，１６４を間に挟んだ反対側に位置するとともに、フィン集合体６１の第１および第２の端部６１ａ，６１ｂの近傍に位置している。

冷媒入口１６７は、第１の冷媒通路１６３の上流端に位置している。冷媒出口１６８は、第２の冷媒通路１６４の下流端に位置している。冷媒入口１６７は、第３の通路部１２４を介して第１の通路部１２２の冷媒出口１２７に接続されている。

第１および第２の冷媒通路１６３，１６４に夫々熱拡散部材１６９，１７０が収容されている。熱拡散部材１６９，１７０は、例えば四角い金網にて構成されており、ベース１４４とアウタカバー１４６との間で挟み込まれている。そのため、熱拡散部材１６９，１７０は、ベース１４４およびアウタカバー１４６に熱的に接続されている。

このような構成によると、加熱された液状冷媒は、先ず最初に第１の通路部１２２の冷媒入口１２６に導かれ、この第１の通路部１２２をフィン集合体６１の周方向に沿って流れる。第１の通路部１２２の下流端に達した液状冷媒は、第３の通路部１２４および冷媒入口１６７を通じて第２の通路部１６１の第１の冷媒通路１６３に導かれる。さらに、液状冷媒は、連通路１６５を通って第２の冷媒通路１６４に流れ込む。

第１および第２の冷媒通路１６３，１６４に導かれた液状冷媒は、夫々熱拡散部材１６９，１７０の網目を縫うようにして通り抜ける。これにより、液状冷媒の熱が熱拡散部材１６９，１７０に伝わるとともに、この熱拡散部材１６９，１７０を通じてベース１４４やアウタカバー１４６に移送される。さらに、この熱の多くはベース１４４の外周部からフィン集合体６１に伝えられる。

上記構成では、放熱器３２に導かれた液状冷媒は、第１の通路部１２２に沿ってフィン集合体６１を一周した後、第２の通路部１６１の第１および第２の冷媒通路１６３，１６４を流れる。このため、フィン集合体６１に付設される液状冷媒の流れ経路が倍増し、個々の放熱フィン８０に対し第１の通路部１２２および第２の通路部１６１の双方から熱を伝えることができる。

したがって、各放熱フィン８０の表面温度が上昇するとともに、放熱フィン８０の隅々にまで熱が伝わり易くなる。よって、液状冷媒に吸収された熱を放熱フィン８０の表面から効率良く放出することができ、放熱器３２の放熱性能が飛躍的に向上する。

さらに、上記構成によると、第２の通路部１６１を流れる液状冷媒は、熱拡散部材１６９，１７０を通り抜けるので、、液状冷媒の熱が熱拡散部材１６９，１７０に効率良く伝わる。このため、第２の通路部１６１を流れる液状冷媒の熱を、熱拡散部材１６９，１７０を利用して積極的にベース１４４やアウタカバー１４６に伝えることができるとともに、このベース１４４の外周部からフィン集合体６１に移送することができる。

この結果、第２の通路部１６１を流れる液状冷媒の熱交換が効率良く行なわれ、放熱器３２の放熱性能を高めることができる。

図２６および図２７は、本発明の第８の実施の形態に係る放熱器３２を開示している。

この放熱器３２は、一対の空冷ユニット２００，２０１と、液状冷媒が流れる通路部２０２とを備えている。空冷ユニット２００，２０１は互いに同一の構成であり、夫々軸流式のファン２０３と、このファン２０３を取り囲むリング状のフィン集合体２０４とを備えている。

ファン２０３の羽根車２０５は、その回転中心部に位置するハブ２０６と、このハブ２０６の外周面から放射状に突出する複数の羽根２０７とを備えている。羽根車２０５の羽根２０７は、羽根車２０５の回転軸線に対し斜めに傾いている。羽根車２０５が回転すると、この羽根車２０５の回転軸線に沿って空気が流れる。

フィン集合体２０４は、複数の平板状の放熱フィン２０８とリング状の連結板２０９とを備えている。放熱フィン２０８は、羽根車２０５の周方向に互いに間隔を存して並んでおり、羽根車２０５の回転中心部から放射状に延びている。連結板２０９は、放熱フィン２０８の縁部に半田付けされて、隣り合う放熱フィン２０８の間に跨っている。これにより、複数の放熱フィン２０８の配置間隔が一定となるとともに、隣り合う放熱フィン２０８が互いに連結されている。

通路部２０２は、本体２１１とトップカバー２１２とで構成されている。本体２１１およびトップカバー２１２は、フィン集合体２０４と略同等の外径寸法を有する円盤状をなしている。本体２１１とトップカバー２１２との間に密閉された空間が形成されている。空間は、隔壁２１３によって伝熱室２１４とリザーブタンク２１５とに仕切られている。伝熱室２１４は、フィン集合体２０４の周方向に沿うように円弧状に湾曲されている。リザーブタンク２１５は、上記空間の中央部に位置し、伝熱室２１４によって取り囲まれている。

本体２１１は、加熱された液状冷媒が流れ込む入口管２１７と、液状冷媒が流出する出口管２１８とを有している。入口管２１７および出口管２１８は、互いに間隔を存して並んでいるとともに、夫々リザーブタンク２１５の内部に開口している。図２６に示すように、出口管２１８は、入口管２１７よりもリザーブタンク２１５の内部に大きく挿入されている。出口管２１８は、リザーブタンク２１５の略中央部に位置する冷媒入口２１８ａを有している。冷媒入口２１８ａは、放熱器３２の姿勢が変化した場合でも、リザーブタンク２１５に蓄えられる液状冷媒の液面よりも下方に位置し、常に液状冷媒に漬かった状態に保たれるようになっている。

一対の空冷ユニット２００，２０１は、通路部２０２を挟み込んでいる。一方の空冷ユニット２００のフィン集合体２０４は、トップカバー２１２の上面に外周部に重ね合わされて、このトップカバー２１２に熱的に接続されている。フィン集合体２０４によって囲まれたファン２０３の羽根車２０５は、そのハブ２０６がトップカバー２１２の上面中央部に支持されている。

他方の空冷ユニット２０１のフィン集合体２０４は、本体２１１の下面の外周部に重ね合わされて、この本体２１１に熱的に接続されている。フィン集合体２０４によって囲まれたファン２０３の羽根車２０５は、そのハブ２０６が本体２１１の下面中央部に支持されている。

羽根車２０５が回転すると、この羽根車２０５の回転軸線に沿って空気が流れる。この空気はトップカバー２１２の上面および本体２１１の下面に吹き付けられることで、その流れ方向が羽根車２０５の径方向に沿うように変化する。この空気は、冷却風となってフィン集合体２０４の放熱フィン２０８に向けて流れる。

このような構成によると、加熱された液状冷媒は、入口管２１７からリザーブタンク２１５の内部に吐き出される。これにより、液状冷媒中に気泡が含まれていた場合に、この気泡はリザーブタンク２１５の内部で液状冷媒中から分離除去される。出口管２１８の冷媒入口２１８ａは、常にリザーブタンク２１５に蓄えられた液状冷媒中に漬かっているので、リザーブタンク２１５内の液状冷媒のみを吸い込むことになる。

したがって、本実施形態の場合は、入口管２１７および出口管２１８が液状冷媒中の気泡を除去する気液分離機構を構成しており、この気液分離機構はリザーブタンク２１５と一体化されている。

リザーブタンク２１５に一時的に蓄えられた液状冷媒の熱は、本体２１１の下面およびトップカバー２１２の上面から夫々フィン集合体２０４に伝わる。このフィン集合体２０４に伝えられた熱は、放熱フィン２０８の間を通り抜ける冷却風の流れに乗じて放熱器３２の外部に放出される。

上記構成では、一対の空冷ユニット２００，２０１の間に通路部２０２が介在されている。そのため、通路部２０２のリザーブタンク２１５に一時的に蓄えられる液状冷媒の熱を二つのフィン集合体２０４に伝えることができ、放熱面積が倍増する。

しかも、羽根車２０５が回転すると、通路部２０２の本体２１１およびトップカバー２１２に冷却風が吹き付けられるので、リザーブタンク２１５に一時的に蓄えられる液状冷媒を効率良く冷却することができる。したがって、放熱面積が倍増することと合わせて、放熱器３２の放熱性能が飛躍的に向上するといった利点がある。

なお、上記第３ないし第８の実施の形態において、複数の放熱フィンを上記第２の実施の形態と同様に羽根車の羽根の先端から吐き出される空気の流れ方向に沿うように傾斜させるようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。 表示ユニットを第２の位置に回動させた時に、この表示ユニットと冷却装置を収容した支持部材との位置関係を示すポータブルコンピュータの斜視図。 表示ユニットを第２の位置に回動させた時に、この表示ユニットと冷却装置を収容した支持部材との位置関係を示すポータブルコンピュータの斜視図。 表示ユニットを第１の位置に回動させた時に、この表示ユニットと冷却装置を収容した支持部材との位置関係を示すポータブルコンピュータの斜視図。 コンピュータ本体に収容されたポンプユニットと、支持部材に収容された放熱器と、これらポンプユニットと放熱器との間で液状冷媒を循環させる循環経路との位置関係を示すポータブルコンピュータの断面図。 ポンプユニットを分解して示す斜視図。 ポンプハウジングの斜視図。 ポンプハウジングのハウジング本体の平面図。 放熱器の側面図。 図５のF10−F10線に沿う断面図。 放熱フィンとパイプとの熱接続部の断面図。 本発明の第２の実施の形態に係る放熱器の平面図。 本発明の第３の実施の形態に係る放熱器の平面図。 図１３のF14−F14線に沿う断面図。 本発明の第４の実施の形態に係る放熱器の平面図。 本発明の第４の実施の形態に係る放熱器の底面図。 本発明の第４の実施の形態に係る放熱器のフィン集合体を概略的に示す斜視図。 本発明の第４の実施の形態に係る放熱器の側面図。 図１５のF19−F19線に沿う断面図。 本発明の第５の実施の形態に係る放熱器を分解して示す斜視図。 本発明の第５の実施の形態に係る放熱器の斜視図。 本発明の第６の実施の形態に係る放熱器を分解して示す斜視図。 本発明の第６の実施の形態に係る放熱器の斜視図。 本発明の第７の実施の形態に係る放熱器を分解して示す斜視図。 本発明の第７の実施の形態に係る放熱器の斜視図。 本発明の第８の実施の形態に係る放熱器を分解して示す斜視図。 本発明の第８の実施の形態に係る放熱器の斜視図。

符号の説明

１０…発熱体（CPU）、２０…筐体（第３の筐体）、３０…冷却装置、３１…受熱部（ポンプユニット）、３２…放熱部（放熱器）、３３…循環経路、６０，１４０，２０３…ファン、６２…通路部、６５，１４１，２０５…羽根車、７０…吐出口、７６…排気口、８０，２０８…放熱フィン、８１ａ…第１の縁部、８１ｂ…第２の縁部、１００…第１の冷媒流路、１０１…第２の冷媒流路、１０２…第３の冷媒流路、１１０，１２２…第１の通路部、１１１，１２３，１６１…第２の通路部、１１２，１２４…第３の通路部。

Claims (20)

1. 放射状に冷却風を吐き出す吐出口を取り囲むように互いに間隔を存して並べられた複数の放熱フィンと、
   上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの縁部に熱的に接続されるとともに液状冷媒が流れる通路部と、を具備したことを特徴とする放熱器。
2. 請求項１の記載において、上記通路部は、上記放熱フィンの並び方向に沿う一端から他端に向かう第１の冷媒流路と、上記放熱フィンの並び方向に沿う他端から一端に向かう第２の冷媒流路と、上記第１の冷媒流路の下流端と上記第２の冷媒流路の上流端との間を接続する第３の冷媒流路とを含むことを特徴とする放熱器
3. 請求項１又は請求項２の記載において、上記通路部は、偏平なパイプで構成され、上記放熱フィンの縁部は、上記冷却風の吐き出し方向に沿って延びるとともに、上記パイプが入り込む凹部を有することを特徴とする放熱器。
4. 放射状に冷却風を吐き出す吐出口を取り囲むように互いに間隔を存して配置され、上記冷却風の吐き出し方向に沿う第１の縁部と、この第１の縁部の反対側において上記冷却風の吐き出し方向に沿う第２の縁部とを有する複数の放熱フィンと、
   上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの第１の縁部に熱的に接続されるとともに液状冷媒が流れる第１の通路部と、
   上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの第２の縁部に熱的に接続されるとともに、上記第１の通路部よりも上記液状冷媒の流れ方向の下流に位置する第２の通路部と、
   上記第１の通路部の下流端と上記第２の通路部の上流端との間を接続する第３の通路部と、を具備したことを特徴とする放熱器。
5. 発熱体に熱的に接続される受熱部と、
   上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
   上記受熱部と上記放熱部との間で液状冷媒を循環させる循環経路と、を具備し、
   上記放熱部は、放射状に冷却風を吐き出す吐出口を取り囲むように互いに間隔を存して並べられた複数の放熱フィンと、上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの縁部に熱的に接続されるとともに、上記受熱部で加熱された液状冷媒が流れる通路部と、を具備したことを特徴とする冷却装置。
6. 発熱体に熱的に接続される受熱部と、
   上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
   上記受熱部と上記放熱部との間で液状冷媒を循環させる循環経路と、
   複数の羽根の先端から放射状に冷却風を吐き出す羽根車を有し、上記放熱部に冷却風を供給するファンと、を具備し、
   上記放熱部は、上記ファンの羽根車を取り囲むように互いに間隔を存して配置され、上記冷却風の吐き出し方向に沿う縁部を有する複数の放熱フィンと、上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの縁部に熱的に接続されるとともに、上記受熱部で加熱された液状冷媒が導かれる通路部とを含み、上記放熱フィンは、上記羽根車の羽根の先端が描く軌跡に対し、上記羽根車の回転方向に沿う接線の方向に傾斜していることを特徴とする冷却装置。
7. 請求項５又は請求項６の記載において、上記通路部は、偏平なパイプで構成され、上記放熱フィンの縁部は、上記パイプが入り込む凹部を有することを特徴とする冷却装置。
8. 請求項６の記載において、上記羽根車は、その回転中心に位置するハブを有し、上記羽根は上記ハブの外周面から放射状に突出するとともに、上記放熱フィンは、上記羽根の先端に対し略直交する方向に沿って延びていることを特徴とする冷却装置。
9. 発熱体に熱的に接続される受熱部と、
   上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
   上記受熱部と上記放熱部との間で液状冷媒を循環させる循環経路と、
   複数の羽根の先端から放射状に冷却風を吐き出す羽根車を有し、上記放熱部に冷却風を供給するファンと、を具備し、
   上記放熱部は、
   上記ファンの羽根車を取り囲むように互いに間隔を存して配置され、上記冷却風の吐き出し方向に沿う縁部を有する複数の放熱フィンと、
   上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの縁部に熱的に接続されるとともに、上記受熱部で加熱された液状冷媒が導かれる通路部とを含み、
   上記通路部は、上記放熱フィンの並び方向に沿う一端から他端に向かう第１の冷媒流路と、上記放熱フィンの並び方向に沿う他端から一端に向かう第２の冷媒流路と、上記第１の冷媒流路の下流端と上記第２の冷媒流路の上流端との間を接続する第３の冷媒流路とを有することを特徴とする冷却装置。
10. 請求項９の記載において、上記第１の冷媒流路は、上記第２の冷媒流路よりも上記冷却風の流れ方向に沿う下流側に位置することを特徴とする冷却装置。
11. 請求項９又は請求項１０の記載において、上記放熱フィンは、上記羽根車の外周部に沿うように円弧状に並んでいるとともに、上記第１および第２の冷媒流路は、上記羽根車を取り囲むように円弧状に湾曲していることを特徴とする冷却装置。
12. 請求項９の記載において、上記通路部の第１および第２の冷媒流路は、偏平なパイプで構成され、上記放熱フィンの縁部は、上記パイプが入り込む一対の凹部を有することを特徴とする冷却装置。
13. 発熱体に熱的に接続される受熱部と、
    上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
    上記受熱部と上記放熱部との間で液状冷媒を循環させる循環経路と、
    複数の羽根の先端から放射状に冷却風を吐き出す羽根車を有し、上記放熱部に冷却風を供給するファンと、を具備し、
    上記放熱部は、
    上記ファンの羽根車を取り囲むように互いに間隔を存して配置され、上記冷却風の吐き出し方向に沿う第１の縁部と、この第１の縁部の反対側において上記冷却風の吐き出し方向に沿う第２の縁部とを有する複数の放熱フィンと、
    上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの第１の縁部に熱的に接続されるとともに、上記受熱部で加熱された上記液状冷媒が流れる第１の通路部と、
    上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの第２の縁部に熱的に接続されるとともに、上記第１の通路部よりも上記液状冷媒の流れ方向の下流に位置する第２の通路部と、
    上記第１の通路部の下流端と上記第２の通路部の上流端との間を接続する第３の通路部と、を備えていることを特徴とする冷却装置。
14. 請求項１３の記載において、上記第１および第２の通路部は、夫々偏平なパイプで構成され、上記放熱フィンの第１および第２の縁部は、夫々上記パイプが入り込む凹部を有することを特徴とする冷却装置。
15. 請求項１３の記載において、上記第２の通路部は、上記液状冷媒を一時的に蓄えるリザーブタンクと、上記液状冷媒に含まれる気泡を分離する気液分離機構とを有することを特徴とする冷却装置。
16. 請求項５、請求項６、請求項９および請求項１３のいずれかの記載において、上記受熱部は、上記液状冷媒を加圧して吐き出すポンプを含むことを特徴とする冷却装置。
17. 排気口を有する筐体と、
    上記筐体に収容され、液状冷媒を用いて発熱体を冷却する冷却装置と、を具備した電子機器であって、
    上記冷却装置は、
    上記発熱体に熱的に接続される受熱部と、
    上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
    上記受熱部と上記放熱部との間で上記液状冷媒を循環させる循環経路と、を含み、
    上記放熱部は、放射状に冷却風を吐き出す吐出口を取り囲むように互いに間隔を存して並べられた複数の放熱フィンと、上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの縁部に熱的に接続されるとともに、上記受熱部で加熱された液状冷媒が流れる通路部と、を備えていることを特徴とする電子機器。
18. 排気口を有する筐体と、
    上記筐体に収容され、液状冷媒を用いて発熱体を冷却する冷却装置と、を具備した電子機器であって、
    上記冷却装置は、
    発熱体に熱的に接続される受熱部と、
    上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
    上記受熱部と上記放熱部との間で上記液状冷媒を循環させる循環経路と、
    複数の羽根の先端から放射状に冷却風を吐き出す羽根車を有し、上記放熱部に冷却風を供給するファンと、を含み、
    上記放熱部は、
    上記ファンの羽根車を取り囲むように互いに間隔を存して配置され、上記冷却風の吐き出し方向に沿う縁部を有する複数の放熱フィンと、
    上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの縁部に熱的に接続されるとともに、上記受熱部で加熱された液状冷媒が導かれる通路部とを備え、
    上記通路部は、上記放熱フィンの並び方向に沿う一端から他端に向かう第１の冷媒流路と、上記放熱フィンの並び方向に沿う他端から一端に向かう第２の冷媒流路と、上記第１の冷媒流路の下流端と上記第２の冷媒流路の上流端との間を接続する第３の冷媒流路とを有することを特徴とする電子機器。
19. 排気口を有する筐体と、
    上記筐体に収容され、液状冷媒を用いて発熱体を冷却する冷却装置と、を具備した電子機器であって、
    上記冷却装置は、
    発熱体に熱的に接続される受熱部と、
    上記発熱体の熱を放出する放熱部と、
    上記受熱部と上記放熱部との間で上記液状冷媒を循環させる循環経路と、
    複数の羽根の先端から放射状に冷却風を吐き出す羽根車を有し、上記放熱部に冷却風を供給するファンと、を具備し、
    上記放熱部は、
    上記ファンの羽根車を取り囲むように互いに間隔を存して配置され、上記冷却風の吐き出し方向に沿う第１の縁部と、この第１の縁部の反対側において上記冷却風の吐き出し方向に沿う第２の縁部とを有する複数の放熱フィンと、
    上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの第１の縁部に熱的に接続されるとともに、上記受熱部で加熱された上記液状冷媒が流れる第１の通路部と、
    上記放熱フィンの並び方向に沿って設けられ、上記放熱フィンの第２の縁部に熱的に接続されるとともに、上記第１の通路部よりも上記液状冷媒の流れ方向の下流に位置する第２の通路部と、
    上記第１の通路部の下流端と上記第２の通路部の上流端との間を接続する第３の通路部と、を備えていることを特徴とする電子機器。
20. 請求項１７、請求項１８および請求項１９のいずれかの記載において、上記受熱部は、上記液状冷媒を加圧して吐き出すポンプを含むことを特徴とする電子機器。

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