JP2004253435A - Module for cooling and pump for cooling - Google Patents

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Shinya Koga
愼弥 古賀
Yasushi Niwatsukino
恭 庭月野
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact, thinned module for cooling of simple structure at low cost which receives heat efficiently from a plurality of heat generating electronic components and cools them, and a pump for cooling. <P>SOLUTION: The module for cooling takes heat from the heat generating electronic components having a refrigerant circulation means 2 for circulating refrigerant, and is provided with a second heat receiving part 6 having a through conduit 7 for refrigerant. The refrigerant circulation means 2 and the second heat receiving part 6 constitute one casing 1. A heat receiving surface 13 is formed on a bottom surface of the casing 1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体内部に配設された中央処理装置（以下、ＣＰＵ）等の発熱電子部品を、冷媒により受熱する冷却用モジュール、および冷却用ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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方式が注目されている。
【０００３】
また、この冷却装置に用いる発熱電子部品の受熱のために、薄型のポンプで冷媒を循環させ、発熱電子部品から受熱した熱を放熱することで発熱電子部品を冷却する冷却用モジュールおよび冷却用ポンプが提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
なお、本明細書において電子機器というのは、ＣＰＵ等にプログラムをロードして処理を行う装置、中でもノートブック型パソコンのような携行可能な小型の装置を中核とするが、このほかに通電により発熱する発熱電子部品を搭載した装置を含むものである。
【０００５】
以下、このような冷媒を循環させて冷却する従来の冷却用モジュール、および冷却用ポンプについて説明する。
【０００６】
図１１は従来の技術における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図である。図１１に表されている冷却用ポンプは渦流ポンプ（ウエスコ型ポンプ、再生ポンプ、摩擦ポンプとも呼称される）であるが、渦流ポンプではなく、遠心ポンプであっても同様である。１０４は渦流ポンプのリング状羽根車、１０３は外周に多数形成されたリング状羽根車１０４の溝状の羽根、１０５はリング状羽根車１０４の内周に設けられたローターマグネットである。１０１はローターマグネット１０５の内周側に設けられたモーターステーター、１０６はリング状羽根車１０４を収容すると同時にリング状羽根車１０４が流体に与えた運動エネルギーを圧力回復して吐出口１１０へと導くケーシングであり、１０８はリング状羽根車１０４を格納するポンプ室である。１１１は発熱電子部品１１２に接触して熱を奪う受熱面、１０２はケーシング１０６の一部をなしリング状羽根車１０４を収納した後ポンプ室１０８を密閉するためのケーシングカバー、１０７はケーシング１０６に設けられ、リング状羽根車１０４を回転自在に軸支するための円筒部である。１０９は冷媒の吸込口であり、吸い込まれた冷媒はリング状羽根車１０４の回転運動により吐出口１１０から吐出される。すなわち、冷媒は矢印で示された向きに移動する。
【０００７】
ここで、本冷却用ポンプのケーシング１０６内の冷媒の流れは、羽根１０３の攪拌によるスパイラル状の流れであり、ポンプ室１０８に沿って流れる。この流れによって冷媒より高温である発熱電子部品１１２の有する熱が冷媒に熱伝導されることで熱を奪うため、本冷却用ポンプは受熱作用を有することになる。
【０００８】
次に、このような冷却用ポンプを組み込んだ、従来の構成による電子機器の冷却装置について説明する。
【０００９】
図１２は従来の技術における冷却装置を組み込んだ電子機器の構成図である。図１２には、中央処理演算装置を含む電子部品から構成された、ノートブック型パソコンが表されている。
【００１０】
１１３は第一筺体であり、１１４はキーボード、１１５は発熱電子部品、１１６は基板、１１７は第二筺体、１１８は表示装置、１１９は冷却用ポンプ、１２０は放熱部、１２１は配管、１２２は冷媒通路、１２３はリザーブタンクである。第一筺体と第二筺体はそれぞれの接触部に回転部材が存在し、回転運動による折り畳みが可能になっている。
【００１１】
冷却用ポンプ１１９に吸い込まれた冷媒は、冷却用ポンプ１１９内のリング状羽根車１０４で攪拌され、発熱電子部品１１５からの伝熱で高温になったケーシング１０６や受熱面１１１と乱流熱交換を行い、その結果温度上昇して吐出口１１０から吐出され、配管１２１と冷媒通路１２２を通って放熱部１２０に送られる。放熱部１２０に送られた冷媒は放熱部で冷却され、温度降下して配管１２１を通って再び吸込口１０９からケーシング１０６内に流入して、上記の移動を繰り返す。このように冷媒を循環させて発熱電子部品１１５を冷却して、発熱電子部品１１５をその許容温度に保つ。リザーブタンク１２３は、循環過程で蒸発する冷媒を補うために存在する。
【００１２】
【特許文献１】
特開平５−２６４１３９号公報
【特許文献２】
特開平７−１４２８８６号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の電子機器では、クロック周波数の早いＣＰＵのみならず周辺の電子部品も処理負荷が高まり、発熱が高まる傾向にある。例えば、ビデオプロセッサーや液晶ドライバＩＣなどは、画像処理の高精細化に伴い処理負荷が増加している。また、液晶ドライバＩＣなどは、液晶制御のために高い電圧を必要とする場合も多く、結果として高い発熱を発生することが多い。しかし、従来の冷却用モジュールおよび冷却用ポンプでは、受熱面に接する発熱電子部品以外からの受熱が困難であり、複数の発熱電子部品を効率的に冷却することができない問題があった。
【００１４】
例えば、複数の電子部品を冷却するために、冷却用ポンプを大型化して受熱面の面積を拡大することも考えられるが、限界まで無駄なスペースを減少させたノートブック型パソコンなどの電子機器に新たなスペースを割かなければならず、小型化、薄型化という電子機器の目的に相反するものである。更に、受熱面の面積が一様に拡大したとしても、電子機器の中での発熱電子部品の配置はさまざまであり、受熱面が適切に発熱電子部品に接することができない場合がある。また、受熱面に接する部分には非常に高温になる発熱電子部品も存在すれば、ほとんど発熱しない電子部品や、中程度の温度になる発熱電子部品も存在し、効率のよい冷却ができない問題がある。特に、部品のない場所にも冷却用ポンプの受熱面が接するため、全体として無駄な受熱構造になってしまう。あるいは、冷媒の吸込口の近辺に非常に高温になる発熱電子部品が存在し、冷媒の吐出口付近に発熱のほとんどない電子部品がある場合には、高温になる発熱電子部品からの熱を受熱した冷媒の温度が上昇してポンプ内部を循環するため、吐出口付近では冷媒が高温になり、発熱のほとんどない電子部品の温度を上昇させることも生じうる。
【００１５】
以上のように、従来の構成による冷却用モジュール、および冷却用ポンプでは複数の発熱電子部品を効率的に冷却することが困難である問題があった。
【００１６】
そこで、本発明は、電子機器の小型化、薄型化を維持しつつ、複数の発熱電子部品を効果的に冷却する、構造が簡単で低コストの冷却用モジュールおよび冷却用ポンプを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、冷媒を循環させる冷媒循環手段を有する発熱電子部品から熱を奪う冷却用モジュールであって、冷媒の流路を有する第二の受熱部を有し、冷媒循環手段と第二の受熱部が一つのケーシングを構成し、ケーシングの底面には受熱面が形成されている構成とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、冷媒を循環させる冷媒循環手段を有する発熱電子部品から熱を奪う冷却用モジュールであって、冷媒の流路を有する第二の受熱部を有し、冷媒循環手段と第二の受熱部が一つのケーシングを構成し、ケーシングの底面には受熱面が形成されていることを特徴とする冷却用モジュールであって、一つもしくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項２に記載の発明は、冷媒循環手段と第二の受熱部が個別に形成され、これらを組み合わせることで一つのケーシングを構成することを特徴とする請求項１に記載の冷却用モジュールであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項３に記載の発明は、個別に形成された冷媒循環手段と第二の受熱部を接着させることで一つのケーシングを構成することを特徴とする請求項１乃至２に記載の冷却用モジュールであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項４に記載の発明は、個別に形成された冷媒循環手段と第二の受熱部を嵌合させることで一つのケーシングを構成することを特徴とする請求項１〜３いずれか１記載の冷却用モジュールであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００２２】
本発明の請求項５に記載の発明は、冷媒循環手段と第二の受熱部とが、相互に側面を接するように一つのケーシングを構成することを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の冷却用モジュールであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項６に記載の発明は、冷媒を循環させる冷媒循環手段を有する発熱電子部品から熱を奪う冷却用モジュールであって、冷媒の流路を有する第二の受熱部を有し、冷媒循環手段と第二の受熱部が一つのケーシングに格納され、ケーシングの底面には受熱面が形成されていることを特徴とする冷却用モジュールであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項７に記載の発明は、冷媒循環手段と第二の受熱部が、あらかじめ形成されている一体のケーシングに格納されることを特徴とする請求項６記載の冷却用モジュールであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項８に記載の発明は、冷媒を循環させる冷媒循環手段を有する発熱電子部品から熱を奪う冷却用モジュールであって、冷媒の流路を有する第二の受熱部を有し、冷媒循環手段と第二の受熱部が一体のケーシングに形成され、ケーシングの底面には受熱面が形成されていることを特徴とする冷却用モジュールであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００２６】
本発明の請求項９に記載の発明は、ケーシングが高熱伝導率の材料で形成されるとともに、受熱面が高熱伝導率の材料で形成されることを特徴とする請求項１〜８いずれか１記載の冷却用モジュールであって、受熱効率を高める作用を有する。
【００２７】
本発明の請求項１０に記載の発明は、第二の受熱部が複数あることを特徴とする請求項１〜９いずれか１記載の冷却用モジュールであって、３以上の発熱電子部品から受熱する作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項１１に記載の発明は、第二の受熱部が、発熱電子部品の位置に応じた配置をもって構成されていることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１記載の冷却用モジュールであって、多彩な配置構造を有する複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項１２に記載の発明は、第二の受熱部が、発熱電子部品の大きさに応じた大きさを有していることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１記載の冷却用モジュールであって、異なる大きさを有する複数の発熱電子部品からの効率的な受熱を行う作用を有する。
【００３０】
本発明の請求項１３に記載の発明は、第二の受熱部に含まれる冷媒の流路内部が複数の柱状体を有することを特徴とする請求項１〜１２いずれか１記載の冷却用モジュールであって、受熱作用を高める作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項１４に記載の発明は、ケーシングが、発熱電子部品の部品高に応じた受熱面を有していることを特徴とする請求項１〜１３いずれか１記載の冷却用モジュールであって、発熱電子部品と受熱面の接触状態を向上させて受熱を高める作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項１５に記載の発明は、受熱面がケーシングの底面と上面に形成され、冷却用モジュールの上部にある発熱電子部品と、下部にある発熱電子部品の双方の表面に接することを特徴とする請求項１〜１４いずれか１記載の冷却用モジュールであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００３３】
本発明の請求項１６に記載の発明は、受熱面が接触位置において発熱電子部品の上部表面の３次元的な形状と相補的な形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜１５いずれか１記載の冷却用モジュールであって、発熱電子部品と受熱面の接触状態を向上させて受熱を高める作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項１７に記載の発明は、受熱面が発熱電子部品の上部表面との間に充填剤が挿入されることを特徴とする請求項１〜１６いずれか１記載の冷却用モジュールであって、発熱電子部品と受熱面の接触状態を補強して受熱を高める作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項１８に記載の発明は、冷媒循環手段に遠心ポンプを用いることを特徴とする請求項１〜１７いずれか１記載の冷却用モジュールであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００３６】
本発明の請求項１９に記載の発明は、冷媒循環手段に渦流ポンプを用いることを特徴とする請求項１〜１７いずれか１記載の冷却用モジュールであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００３７】
本発明の請求項２０に記載の発明は、冷媒を吸い込む吸込口と、冷媒を吐出する吐出口と、請求項１〜１９いずれか１記載の冷却用モジュールと、を有することを特徴とする冷却用ポンプであって、一つ若しくは複数の発熱電子部品からの受熱を行う作用を有する。
【００３８】
本発明の請求項２１に記載の発明は、冷媒を循環させる冷媒通路と、吐出口から吐出された冷媒の有する熱を放熱する放熱部と請求項２０に記載の冷却用ポンプを有することを特徴とする冷却装置であって、発熱電子部品の冷却を行う作用を有する。
【００３９】
本発明の請求項２２に記載の発明は、中央処理装置を有する電子回路と記憶装置と情報入力手段を含む筺体からなる電子装置であって、電子装置に存在する少なくとも一つ以上の発熱電子部品を冷却する請求項２１に記載の冷却装置が設けられたことを特徴とする電子機器であって、発熱電子部品の冷却により電子機器の性能向上と耐久性向上の作用を有する。
【００４０】
本発明の請求項２３に記載の発明は、中央処理装置を有する電子回路と記憶装置を収納して上面にキーボードが設けられた第一筺体と、中央処理装置による処理結果を表示することのできる表示装置を有する第二筺体を有し、第二筺体が第一筺体に回転可能に取り付けられた電子装置であって、中央処理装置を含む複数の発熱電子部品を冷却するために請求項２１に記載の冷却装置が設けられたことを特徴とする電子機器であって、発熱電子部品の冷却により電子機器の性能向上と耐久性向上の作用を有する。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００４２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図であり、第二の受熱部６の底面に発熱電子部品１５が配置されている。
【００４３】
本実施の形態では、冷媒循環手段として遠心ポンプを例にして説明しているが、遠心ポンプでなくとも、渦流ポンプ（ウエスコ型ポンプ、再生ポンプ、摩擦ポンプとも呼称される）であっても同様である。
【００４４】
なお、以下で用いる冷媒は不凍液などが好適である。
【００４５】
１はケーシングであり、第二の受熱部やポンプ室などをすべて格納する筺体である。２は冷媒循環手段であり、３はポンプ室であり、４はポンプ室３の中に格納された羽根車であり、これらをもってポンプ室３内部で冷媒の乱流を起こして冷媒の循環を実現する。５は羽根車４の回転軸であり、さらにポンプ室３内部に冷媒を送り込む流入口も兼用される。ポンプ室３は底面部に設けられているため、温度の低い冷媒が底面部に存在することになり、冷却したい発熱電子部品と冷媒との距離がより近づく利点がある。
【００４６】
６は第二の受熱部であり、７は冷媒の流路であり第二の受熱部内部に存在する。流路７には、ポンプ室３と同様に底面に冷媒が存在し、第二の受熱部の冷媒と冷却したい発熱電子部品との距離が近づくようにしてある。ここで、冷媒循環手段２と第二の受熱部６は相互に側面を接するよう一つに構成されており、全体として薄型になるようにしてノートブック型パソコンなどへの組み込みを容易にしている。なお、電子機器の状態に応じて上下に重ねるようひとつに構成してもよい。８は流路７の内部に設けられた千鳥配列の柱状体である。この第二の受熱部５は、従来の冷却用ポンプには存在しなかったものであり、本発明の特徴である。第二の受熱部５は、ポンプ室３からなる冷媒循環手段２と一体でケーシング１に格納されて一体形成されている。９は吸込口であり、冷媒を冷却用ポンプに送り込み、１０は吐出口であって、ポンプ室３から送りだされた冷媒を吐出して冷却用ポンプの外部に送り出す。１１と１２は冷媒の移動方向であり、冷却用ポンプに流入し、冷却用ポンプから吐出して、循環路を冷媒が移動することを示している。
【００４７】
なお、吐出口１０は吸込口９からみて垂直左方向を吐出方向としているが、垂直右方向であっても、同一直線方向であっても、逆直線方向であってもよい。
【００４８】
１３はケーシング１の底面に設けられた受熱面であり、発熱電子部品の上面の３次元的形状と相補的な形状を有して発熱電子部品と接触する。このため、ケーシング１と受熱面１３はともに熱伝導性の高い素材で形成されており、発熱電子部品１５の熱が効率的に冷媒に伝導する。１５は第二の受熱部６の底面に配置された発熱電子部品である。
【００４９】
なお、受熱面１３はケーシング１と一体で形成してもよく、別部品で形成して、後付で一体化してもよい。後付は、接着剤による接着でもよく、嵌合させてもよい。
【００５０】
また、ケーシング１と受熱面１３の素材は、熱伝導率の高い銅やアルミニウムなどの金属材料が選択されるのが適当である。あるいは金やパラジウムなどの金属は更に熱伝導率が高い。あるいは、熱伝導率の高い樹脂を使用しても差し支えない。またケーシング１の素材として、重量軽減のためにアルミニウムを採用した場合には、受熱面１３の素材は、アルミニウムより熱伝導率の高い銅が選択されるのが適切である。
【００５１】
また、柱状体８は千鳥配列が好適であるが、ランダムな配列でもよい。あるいは、柱状体ではなく突起でもよく、あるいはブレード状の突起でもよい。また、突起を形成するのではなく、掘削加工により窪みを設けても同様の効果を有し、流路７に設けるのではなく、ケーシング１に設けて密閉することで流路７内に柱状体を構成してもよい。
【００５２】
図２は本発明の実施の形態１における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの断面図である。図１と同じ符号を割り当てているものは同一の構成要件であり、３はポンプ室、４は羽根車、５は羽根車の軸であり、ポンプ室３に冷媒を送り込む流入口が兼用されている。６は第二の受熱部であり、７は冷媒の流路、８は流路の中に設けられた柱状体、９は吸込口で、１３はケーシング底面に設けられた受熱面であり、ポンプ室３の底面と第二の受熱部の底面の全体に渡って設けられている。１５は第二の受熱部６の底面に配置された発熱電子部品である。１７は発熱電子部品１５と受熱面１３との間に充填されるシリコン樹脂などの熱伝導性充填材であり、発熱電子部品１５から受熱面１３への熱伝導を補助する。１４はモーターステーターであり羽根車４へ回転動作を与える。
【００５３】
なお、羽根車４はモーターステーター１４と一体で組み立ててもよく、別部品で設計して後から組み立てて一体化してもよい。また、羽根車４の表面を撥水加工することで、羽根車４の回転動作の初期動作をスムーズにすることができ、結果として冷却用ポンプの耐久性や寿命を高め、さらに受熱作用を高めることも可能である。
【００５４】
次に、この冷却用ポンプの動作について説明する。
【００５５】
電子機器の中に設けられた通路を循環した冷媒は、吸込口９より冷却用ポンプ内部に流入する。流入した冷媒は、まず第二の受熱部６内部に設けられた流路７内部を移動する。流路７内部には柱状体８が複数設けられているため、流路内部で冷媒の乱流が発生する。すなわち、吸込口９から流入した冷媒は柱状体８を避けながらポンプ室３を目指して流路７を流れる。このような状態で、千鳥配列に並べられた多数の柱状体８の周りの流れは、流れに対して柱状体８の背面側にカルマン渦やその他の渦成分を形成する。このカルマン渦は柱状体８の表面や流路の上面、底面などに形成される層流境界層を崩し、柱状体８や流路の内壁が有する熱を効率よく奪いながらポンプ室３に向かう。このとき、第二の受熱部６底面には受熱面１３が設けられており、受熱面１３は熱伝導率の高い素材で形成されており、発熱電子部品１５からの熱を効果的にケーシング１に伝導する。更にケーシング１も熱伝導率の高い素材で形成されているため、流路７の内面や柱状体８へ、効率的に発熱電子部品１５の熱が伝導される。これにより、結果として第二の受熱部の底面に接する発熱電子部品１５の発生する熱が、流路内部で乱流を発生させながら流れる冷媒により、効率的に奪われることになる。
【００５６】
次に、図３は、本発明の実施の形態１における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図であり、図４は本発明の実施の形態１における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの断面図である。１６は発熱電子部品であり、ポンプ室３の下部に配置されている。図１、図２では、第二の受熱部６の下部に配置される発熱電子部品１６からの受熱作用を説明した。しかし、ポンプ室３の下部に配置される発熱電子部品についても、その発する熱の受熱が可能である。ポンプ室３の下部に配置される発熱電子部品１６についての受熱作用について説明する。
【００５７】
第二の受熱部６の流路７を通過してやや温度の上昇した冷媒は、ポンプ室３に流入する。ポンプ室３内部では羽根車４が回転している。ポンプ室３内部に流入した冷媒は、羽根車４の回転による乱流が発生し、ポンプ室３内壁が持つ熱を効率よく奪いながら吐出口１０に向かう。第二の受熱部を経由してきた冷媒は、流路７での受熱作用によりその温度がやや上昇しているが、未だポンプ室３の底面に存在する発熱電子部品１６よりも温度が低い。このため、上述のとおりポンプ室を通過する際に熱を奪うことが可能である。
【００５８】
ポンプ室３の底面には第二の受熱部６と同じく、熱伝導率の高い受熱面１３が設けられているため、ポンプ室３の下部に存在する発熱電子部品１６の発する熱が、受熱面１３を通じてケーシング１に効率よく伝導する。ポンプ室３はケーシング１により格納されているため、ケーシング１の持つ熱伝導性により、ケーシング１の持つ熱がポンプ室３内壁に伝導している。結果として、発熱電子部品の発する熱はポンプ室３内壁にまで伝導し、羽根車４の回転で発生する冷媒の乱流により、効率的に熱が奪われることになる。受熱した冷媒は、羽根車４の引き起こす攪拌により、ポンプ室３外部へ吐き出され、吐出口１０を通じて冷却用ポンプから吐出される。
【００５９】
以上の動作により、まず第二の受熱面に接する発熱電子部品１５の発する熱が奪われ、次いでポンプ室底面に接する発熱電子部品１６の発する熱が奪われて、温度の上昇した冷媒が冷却用ポンプから吐出されていく。これにより、従来の冷却用ポンプでは基本的に単一の発熱電子部品の熱が受熱されるだけだったのに対して、複数の発熱電子部品の熱が受熱されることになる。
【００６０】
なお、受熱面１３の下部にヒートシンクを設けてもよく、ポンプ室３の下部の受熱面と第二の受熱部６の下部の受熱面が、接する発熱電子部品の高さに合せて高低の差があってもよく、その形状が異なってもよい。例えば、第二の受熱部６の下部に配置される発熱電子部品１５の大きさに応じて第二の受熱部６の大きさを変えてもよい。また、通常ＣＰＵのような発熱電子部品の上面はフラットに形成されているため、ケーシング１の底面と受熱面１３をフラットに形成し、発熱電子部品の上面に密着させることで、熱伝導性を向上させることもよい。あるいは発熱電子部品の上面形状に凹凸がある場合には、受熱面１３の肉厚を変化させるなどすれば形状を合致させ隙間なく接触させることができる。さらに、受熱面１３と発熱電子部品の上面との間に設けた充填剤１７には、銅などと同じく高熱伝導率のシリコン樹脂などの接着用樹脂、ゴムを用いて、隙間なく接触させ、熱伝導率の損失を抑えることができる。ここで、発熱電子部品の上面の３次元的形状と相補的な形状とは、発熱電子部品に設置可能な状態で局面が合致していることである。
【００６１】
また、ケーシング１の外側表面にフィン状の凹凸をつけて外気との熱交換を積極的に行わせるのも好適である。
【００６２】
ここで、第二の受熱部６とポンプ室３の大きさは通常ポンプ室３のほうが大きいことが多いため、第二の受熱部６の底面にはビデオプロセッサーなどの小型のＩＣや電子部品が、ポンプ室３の底面にはＣＰＵなど比較的大型のＩＣや電子部品を配置するのが好適である。特に、第二の受熱部６は流路を流れる冷媒の乱流により熱を奪うのに対して、ポンプ室３では羽根車４の回転によるより高速な乱流により熱を奪うため、受熱効率はポンプ室３の底面のほうが高くなる。このため、より高温になりやすいＣＰＵなどの比較的大型で高速動作するＩＣや電子部品をポンプ室の底面に配置し、比較的小型で発熱量も比較的小さいビデオプロセッサーなどのＩＣや電子部品を第二の受熱部の底面に配置するのが、効率的な受熱と冷却にとって望ましい。また、上述したように、第二の受熱部を経由した冷媒の温度はやや上昇しているため、ポンプ室３の底面の発熱電子部品１６の温度が、この冷媒の温度よりも低い場合には、受熱作用が働かず、却って電子部品に放熱することになり電子部品の冷却という本来の目的を達成できない。このため、第二の受熱部６の底面に配置する発熱電子部品１５より、ポンプ室３の底面に配置する発熱電子部品１６のほうが、より高温になる部品を配置することが冷却作用の面から望ましい。あるいは、第二の受熱部６はポンプ室３の吐出口側に配置されてもよい。
【００６３】
なお、発熱量が同等程度の複数の発熱電子部品を配置する場合には、第二の受熱部６とポンプ室３の大きさと配置する部品の大きさのバランスをとって配置するのが好適である。また、図１ではポンプ室３のすぐ横に第二の受熱部６を形成しているが、発熱電子部品の配置形状に合せて、ポンプ室３と第二の受熱部６の距離や位置関係を決定することで、受熱効率を高めることが可能である。
【００６４】
なお、図３、図４ではポンプ室３と第二の受熱部６に接する発熱電子部品はそれぞれ一つである場合を示しているが、例えば複数の発熱電子部品１５，１６がそれぞれ近接している場合にはポンプ室３の底面に２以上の発熱電子部品を配置したり、第二の受熱部６の底面に２以上の発熱電子部品を配置したりすることで全体として３以上の発熱電子部品を冷却することも可能である。
【００６５】
また、発熱電子部品を配置する際には、モーターステーター１４の近辺には配置しないように注意が必要である。モーターステーター１４はその駆動により発熱するため、これにより熱伝導の妨げとなる可能性があるからである。ただし、モーターステーター１４はケーシング１の窪み部分に格納されるため、羽根車４側に伝導する熱は冷媒に熱伝導し、他方の側に伝導する熱は待機に開放されて、外気に放熱されるため、受熱作用への影響はほとんど無いと考えられる。特に、モーターステーター１４を熱伝導率の高いシリコン樹脂やウレタン樹脂でモールドすれば、このモールド部を通じてポンプ室３へ熱伝導し冷媒へ伝導することが可能となり、モーターステーター１４の発する熱の影響を更に低減することができる。
【００６６】
以上の構成の冷却ポンプにより、従来と異なり複数の発熱電子部品から効率的に受熱することが可能となる。
【００６７】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図である。
【００６８】
図１と同一の符号を割り当てているものについては説明を省略する。
【００６９】
実施の形態１で説明した冷却用ポンプは、第二の受熱部を一つ有していたが、実施の形態２では、２以上の第二の受熱部を有する場合を説明する。なお、ここでは冷媒循環手段として遠心ポンプを例に説明しているが、渦流ポンプ（ウエスコ型ポンプ、再生ポンプ、摩擦ポンプとも呼称される）であっても同様である。
【００７０】
１８は二つ目の第二の受熱部であり（以下「第三の受熱部」という）、１９は第三の受熱部１８内部に存在する冷媒の流路、２０は流路内部に設けられた柱状体であり、２１は第三の受熱部の底面に配置された発熱電子部品である。柱状体８は千鳥配列が好適であるが、ランダムな配列でもよい。あるいは、柱状体ではなく突起でもよく、あるいはブレード状の突起でもよい。また、突起を形成するのではなく、掘削加工により窪みを設けても同様の効果を有し、流路７に設けるのではなく、ケーシング１に設けて密閉することで流路７内に柱状体を構成してもよい。
【００７１】
第三の受熱部１８の底面にはポンプ室や第二の受熱部６と同様に受熱面１３が設けられ、受熱面１３は必要に応じてシリコン樹脂などの充填剤１７を介して発熱電子部品２１と接している。ここで、受熱面２０には銅やアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属が適しており、必要に応じて更に熱伝導率の高い金やパラジウムも用いられる。あるいは、場合によっては熱伝導率の高い樹脂で形成されてもよい。また受熱面１３はケーシング１と一体で形成されてもよく、別部品で形成された上で後から接着や嵌合により一体に組み上げられてもよい。更に、受熱面１３は第二の受熱部６、ポンプ室３、第三の受熱部１８の全面にわたって一体の金属面や樹脂で形成されてもよいが、それぞれ別個の受熱面が形成されてもよい。受熱面１３が一体で形成された場合には、受熱面１３の全体で熱伝導が行われ、より広い範囲の受熱面１３の利用が可能になる。一方、受熱面１３を別個に形成した場合には、第二の受熱部６、ポンプ室３、第三の受熱部１８の各々で受熱面が受熱した熱が相互に伝導しにくくなり、例えばポンプ室３の底面に配置された発熱電子部品１６の発熱が、異常に高温となった場合の影響が、他の受熱面に及びにくい利点がある。
【００７２】
なお、受熱面１３の下部にヒートシンクを設けてもよく、ポンプ室３の下部の受熱面と第二の受熱部６の下部の受熱面と第三の受熱部の下部の受熱面の高さが、接する発熱電子部品の高さに合せて高低の差があってもよく、各々の形状が異なってもよい。また、通常ＣＰＵのような発熱電子部品の上面はフラットに形成されているため、ケーシング１の底面と受熱面１３をフラットに形成し、発熱電子部品の上面に密着させることで、熱伝導性を向上させることもよい。あるいは発熱電子部品の上面形状に凹凸がある場合には、受熱面１３の肉厚を変化させるなどすれば形状を合致させ隙間なく接触させることができる。さらに、受熱面１３と発熱電子部品の上面との間に設けた充填剤１７には、銅などと同じく高熱伝導率のシリコン樹脂などの接着用樹脂、ゴムを用いて、隙間ない接着を実現する。ここで、発熱電子部品の上面の３次元的形状と相補的な形状とは、発熱電子部品に設置可能な状態で局面が合致していることである。
【００７３】
また、ケーシング１の外側表面にフィン状の凹凸をつけて外気との熱交換を積極的に行わせるのも好適である。
【００７４】
図６は、本発明の実施の形態２における冷却用ポンプと発熱電子部品の斜視図である。図６を用いて、３つの発熱電子部品の発する熱を受熱する動作を説明する。
【００７５】
発熱電子部品１５は第二の受熱部６の下部に設置されており、発熱電子部品１６はポンプ室３の下部に設置されており、発熱電子部品２１は第三の受熱部１８の下部に設置されており、それぞれの受熱作用により発熱電子部品の発する熱が受熱される。
【００７６】
冷媒は流入方向１１により吸込口９から第二の受熱部６内部の流路７に流入する。流路７内部には柱状体８が複数設けられているため、流路内部で冷媒の乱流が発生し、更に柱状体８の背面側にカルマン渦やその他の渦成分が形成される。このカルマン渦は柱状体８の表面や流路の上面、底面などに形成される層流境界層を崩し、柱状体８や流路の内面が持つ熱を奪いながらポンプ室３に向かう。発熱電子部品１５の発する熱は、熱伝導率の高いケーシング１と受熱面１３を介して第二の受熱部６に伝導するため、第二の受熱部６内部で発生する冷媒の乱流により、発熱電子部品の熱が効率的に奪われる。
【００７７】
次に、ポンプ室３内部では羽根車４が回転しているため、ポンプ室３内部に流入した冷媒は、回転による乱流が発生し、ポンプ室３内壁が持つ熱を効率よく奪いながら、第三の受熱部１８に向かう。このとき、ポンプ室３の下部にある発熱電子部品１６の発する熱は、熱伝導率の高いケーシング１と受熱面１３を介してポンプ室３内部に伝導されるため、ポンプ室３の内部で発生する冷媒の乱流により、効率的に受熱される。
【００７８】
ついで、第三の受熱部１８に流入した冷媒は、流路１９内部を進む。このとき、流路１９内部には柱状体２０が存在するため、乱流が発生し更に柱状体２０の背面側にカルマン渦やその他の渦成分が形成される。これらの渦成分により流路の上面や底面に形成される層流境界が崩され、冷媒は熱を奪いながら吐出口１０に向かって進む。発熱電子部品２１の発する熱は、熱伝導率の高いケーシング１と受熱面１３を介して第三の受熱部に伝導されるため、上記の渦成分や乱流を通じて受熱される。これにより３つ目の発熱電子部品２１についても、その発する熱が効率よく奪われることになる。これにより、電子機器の中で３つの電子部品の発熱が問題となる場合であっても、本冷却ポンプにより一括で受熱することが可能となる。
【００７９】
ここで、ポンプ室３に流入した冷媒は発熱電子部品１５の熱を奪っているために、やや温度が上昇する。更に第三の受熱部に流入した冷媒は発熱電子部品１６の熱を奪っているために、更に温度が上昇する。このため、３つの発熱電子部品は、もっとも発熱の度合いの低いものを第二の受熱部６の下部に配置し、
もっとも発熱の度合いの高いものを第三の受熱部１８の下部に設置するのが望ましい。もちろん、各受熱部の下部に２以上の複数の発熱電子部品を配置しても構わない。
【００８０】
なお、電子機器の中で発熱電子部品の配置が図６に示すようなＬ字配置でなく、直線的に配置されている場合には、第二の受熱部６と、ポンプ室３と第三の受熱部１８を直線的に並べることで、発熱電子部品との配置を合せることで対応することが可能である。あるいは、発熱電子部品の高さに相違がある場合には、これに合せて受熱面と発熱電子部品の間の充填剤の量を工夫する、あるいはケーシング１の形状を変化させて対応させることが望ましい。
【００８１】
図７は、本発明の実施の形態２における冷却用ポンプと発熱電子部品の斜視図であり、３つ目の発熱電子部品２１の高さが、他の２つの発熱電子部品１５、１６よりも低い場合を示している。発熱電子部品の高さが異なる場合とは、部品そのものの高さが異なる場合や基板上への実装に起因する場合などがある。第三の受熱部１８は部品の高さに合せて、他の部分より階段状に下がった構成にされている。これにより他の発熱電子部品１５、１６より高さの低い発熱電子部品２１に第三の受熱部の受熱面を密着させることができ、発熱電子部品２１の熱を効率よく奪うことが可能となる。すなわち、発熱電子部品と冷媒との距離を近づけることができ、冷媒による受熱効率が向上するためである。もちろん、第二の受熱部６に接する発熱電子部品１５の部品高が低い場合には、第二の受熱部６が階段状に下がった構成にされればよい。
【００８２】
なお、ひとつの発熱電子部品のみが高さが異なる場合のみならず、２以上あるいはすべての発熱電子部品の高さが相互に異なる場合は、ケーシング１の形状をこれに合せた階段状の構成にすることで、受熱効率を向上させることが可能になる。あるいは、充填剤やスペーサーを活用することで発熱電子部品と受熱面の密着を実現することでも簡易には対応可能である。
【００８３】
あるいは、発熱電子部品が冷却用ポンプの上部に存在する場合には、ケーシング１の上面にも熱伝導率の高い金属などで形成された受熱面を設け、冷却ポンプの上部に存在する発熱電子部品からも受熱する。これにより、様々な形態で配置されている発熱電子部品からの受熱も可能となる。
【００８４】
また、各々の発熱電子部品の発熱の度合いに応じて受熱部の配置を変えることも有効である。例えば、第三の受熱部１８で受熱する対象の発熱電子部品２１の発熱の度合いよりもポンプ室３で受熱する対象の発熱電子部品の発熱の度合いが高い場合には、ポンプ室３を経由した冷媒の温度が発熱電子部品２１の発熱を超えることもありうる。この場合には、第三の受熱部１８をポンプ室３の後方に設置すると温度の上昇した冷媒から発熱電子部品に向けて熱が伝導することになってしまう。このため、第三の受熱部１８を第二の受熱部６とポンプ室３との間に設置することで、発熱電子部品の発熱の度合いと冷媒の温度上昇を比例的に対応させることが可能となるため、効率のよい受熱を実現できる。
【００８５】
なお、本実施の形態では第二の受熱部に加えて第三の受熱部を有する冷却用ポンプについて説明したが、更に多数の受熱部を構成してもよい。
【００８６】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図である。冷媒循環手段２と第二の受熱部６とが個別に形成され、その後一つに構成される場合が示されている。例えば、製造の柔軟性を確保するために個別部品で構成したほうがよい場合や、個別部品として流通するほうが適している場合などである。
【００８７】
１ａは嵌合部であり、第二の受熱部６に設けられた凸部１ｂと冷媒循環手段２に設けられた凹部１ｃとを嵌め合せることで嵌合が実現される。ここで、第二の受熱部６と冷媒循環手段２とは冷媒の流路で接続されるため、冷媒の液漏れを防止するため密閉される必要がある。このため嵌合に際しては流路７部分に防水処理を施して密閉性を高めるなどが必要である。あるいは流路７の接続では接着剤を用いることも必要である。このとき、冷媒循環手段２と第二の受熱部６をケーシングで格納し、その底面に受熱面を設けたユニットの状態にしてから嵌合や接着で一体化してもよい。あるいは、冷媒循環手段２、第二の受熱部６、ケーシング１、受熱面１３をすべて別途に形成した上で、嵌合や接着で一体化してもよい。
【００８８】
なお、図８では第二の受熱部６と冷媒循環手段２を一つに構成するに際して嵌合を用いているが、嵌合ではなく接着面を設けて接着剤により接着させてもよい。あるいは、嵌め込みによる嵌合を強化するために、補強的に接着剤を用いてもよい。
【００８９】
次に図９は、本発明の実施の形態３における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図であり、個別に形成された冷媒循環手段２と第二の受熱部６が、あらかじめ形成されているケーシング１に格納される場合である。
【００９０】
ケーシング１は熱伝導率の高い金属や樹脂などで形成されている。ケーシング１にはあらかじめ吸込口９と吐出口１０が設けられ、冷媒循環手段２と第二の受熱部６を格納する格納スペース２ａと６ａとが設けられている。格納スペース２ａ、６ａはそれぞれ冷媒循環手段２と第二の受熱部６を格納するのに合致した大きさと深さを有しており、格納スペース２ａ、６ａに第二の受熱部６と冷媒循環手段２が格納される際には、流路７が相互に接続され、更にケーシング１に形成されている吸込口９と吐出口１０も接続される。このとき、冷媒の液漏れを防止するために接着剤による接着などで密閉性、防水性を高めることが必要となる。ケーシング１に冷媒循環手段２と第二の受熱部６が格納された後、ケーシングカバーにより密閉される。あるいは、ケーシング１がカバー一体型の場合には、格納する際に用いた挿入口が密閉される。これにより冷媒循環手段２と第二の受熱部６とを含む冷却用ポンプが構成される。
【００９１】
また、冷媒循環手段２と第二の受熱部６を個別に形成するのではなく、最初から一体形成してもよい。製造工程や部品流通の状態に応じて一体形成の方が都合よい場合などである。金型や鋳造により一体形成するなどである。
【００９２】
なお、第二の受熱部が２以上ある場合にも上記のように、嵌合や接着により一つのケーシングを構成し、あるいはケーシングに格納し、あるいは最初から一体形成することで、冷媒循環手段２と２以上の第二の受熱部６とを含む冷却用ポンプが構成される。
【００９３】
（実施の形態４）
図１０は本発明の実施の形態４における冷却装置を組み込んだ電子機器の構成図である。
【００９４】
実施の形態１と２と３で説明した冷却用ポンプによって、発熱電子部品の発する熱を受熱することが可能となる。実施の形態４では受熱した熱を放熱することで、発熱電子部品の冷却を実現する。冷却用ポンプと、受熱された熱を放熱する放熱に関する構成と、冷媒の循環を実現する構成とが合わさって冷却装置が構成される。さらに、これを電子機器に組み込むことで電子機器内部に存在する発熱電子部品を冷却することが可能となる。
【００９５】
電子機器の一例として、図１０にはノートブック型パソコンが示されている。２２は第一筺体であり、ＣＰＵやメモリ、ドライバＬＳＩなどの多数の電子部品を実装した基板２５などが主に格納されている。２３はキーボードであり、２４は発熱電子部品であり、一つまたは複数の発熱電子部品が存在している。２６は第二筺体であり、２７は表示装置であり、例えば液晶画面などの使用者とのインターフェースを実現する。第二筺体２６には表示装置２７とこれの制御に必要な電子部品などが格納されている。２８は冷却用ポンプであり、実施の形態１と２で説明したとおり第二の受熱部や第三の受熱部を有した冷却用ポンプである。２９は放熱部であり、運搬されてきた冷媒の受熱した熱を放熱してその温度を再び低下させる役割を担う。３０は配管であり、第一筺体２２と第二筺体２６の間を冷媒が循環できるようにしたものである。３１は冷媒通路であり、冷媒が電子機器の内部を循環するための通路である。３２はリザーブタンクであり、循環過程で蒸発する冷媒を補うために存在する。すなわち、冷却用ポンプ２８、冷媒通路３１、放熱部２９が冷却用ポンプ２８を用いた冷却装置の最小構成要素である。
【００９６】
なお、リザーブタンクが存在しなくとも十分な冷媒を供給できればよく、冷媒通路は第二筺体内部の形状に応じて形成されてもよい。
【００９７】
次に、発熱電子部品の冷却過程を説明する。
【００９８】
冷却用ポンプ２８に流入した冷媒は、一つもしくは複数の発熱電子部品２４が発する熱を奪い、冷却用ポンプ２８から吐出される。吐出された冷媒は、第一筺体２２から第二筺体２６へ移動するために通路３０を経由する。第二筺体２６に流入した冷媒は冷媒通路３１内部を移動する。このとき、冷媒通路３１には第二筺体の表面から外気の低い熱が伝導し、冷媒通路３１を移動する際に冷媒が冷却される。このため、冷媒通路３１内部で乱流を発生させるため柱状体や突起物を設けてもよい。
【００９９】
放熱部２９は冷媒の有する熱を放熱して、冷媒を冷却する。例えば、冷却のためのファンが設けられており、冷媒に対して送風を行うことで冷却を実現する。あるいは、熱伝導率の高い放熱板を設けて、放熱板から冷媒の有する熱を外部に向けて放熱して冷却する。放熱により熱が奪われて温度の低下した冷媒は、再び配管３０を移動して冷却用ポンプ２８に流入し、発熱電子部品２４から熱を奪って受熱する。
【０１００】
以上の受熱と放熱を繰り返すことで、発熱電子部品の冷却を実現することが可能となる。また、複数の受熱部を有する本発明の冷却用ポンプを用いた冷却装置により、複数の発熱電子部品を同時に冷却できるため、電子機器全体の効率的な冷却が可能であり、結果として電子機器の性能向上、耐久性の向上が可能となる。
【０１０１】
なお、冷却用ポンプ２８は発熱電子部品の位置に合せて配置することで、効率よい受熱を実現できる。また、配管３０を第一筺体２２と第二筺体２６を接続し、第二筺体２６の開閉を実現する回転部内部にその接続部を設けることで、冷却用ポンプ２８を第一筺体に、冷媒通路３１や放熱部２９を第二筺体２６にそれぞれ別個に組み入れてから、電子機器全体を組み上げることで、製造の手間やコストを低減させることが可能となる。
【０１０２】
また、冷却用ポンプを電子機器の中で複数設けてもよい。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように本発明の冷却用モジュールおよび冷却用ポンプによれば、冷却用ポンプが冷却器を兼ねることで、ポンプと冷却器を別々に設置せずに受熱が可能となり、また複数の受熱部を一体形成することで、複数の電子部品の発熱を受熱することが可能となり、複数の発熱電子部品の同時冷却が可能となる。
【０１０４】
また、第二の受熱部を複数設けることで多数の発熱電子部品から受熱でき、より多数の電子部品の冷却が可能となる。
【０１０５】
複数の電子部品の冷却が可能となることで、複数の発熱電子部品を有する電子機器全体の冷却をより効率よく行うことが可能となり、電子機器の性能の向上、耐久性の向上が可能となる。
【０１０６】
また、複数の受熱面が一体で形成されているため冷却用モジュールおよび冷却用ポンプ、ならびにこれらを用いた冷却装置の小型化、低コスト化が可能であり、電子機器への組み込みも容易となる。更に、冷却装置を組み込んだ電子機器本体の小型化と低コスト化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図
【図２】本発明の実施の形態１における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの断面図
【図３】本発明の実施の形態１における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図
【図４】本発明の実施の形態１における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの断面図
【図５】本発明の実施の形態２における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図
【図６】本発明の実施の形態２における冷却用ポンプと発熱電子部品の斜視図
【図７】本発明の実施の形態２における冷却用ポンプと発熱電子部品の斜視図
【図８】本発明の実施の形態３における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図
【図９】本発明の実施の形態３における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図
【図１０】本発明の実施の形態４における冷却装置を組み込んだ電子機器の構成図
【図１１】従来の技術における冷却用モジュールを含む冷却用ポンプの構成図
【図１２】従来の技術における冷却装置を組み込んだ電子機器の構成図
【符号の説明】
１ ケーシング
２ 冷媒循環手段
３、１０８ ポンプ室
４ 羽根車
５ 軸
６ 第二の受熱部
７、１９ 流路
８、２０ 柱状体
９、１０９ 吸込口
１０、１１０ 吐出口
１１、１２ 冷媒の移動方向
１３、１１１ 受熱面
１４ モーターステーター
１５、１６、２１、２４、１１２、１１５ 発熱電子部品
１７ 充填剤
１８ 第三の受熱部
２２、１１３ 第一筺体
２３、１１４ キーボード
２５、１１６ 基板
２６、１１７ 第二筺体
２７、１１８ 表示装置
２８、１１９ 冷却用ポンプ
２９、１２０ 放熱部
３０、１２１ 配管
３１、１２２ 冷媒通路
３２、１２３ リザーブタンク
１０１ モーターステーター
１０２ ケーシングカバー
１０３ 羽根
１０４ リング状羽根車
１０５ ローターマグネット
１０６ ケーシング
１０７ 円筒部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling module and a cooling pump for receiving heat-generating electronic components such as a central processing unit (hereinafter, CPU) provided inside a housing by a refrigerant.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the speed at which computers have become faster is extremely rapid, and the clock frequency of CPUs has become much higher than before. As a result, the amount of heat generated by the CPU is increased, and the air-cooling with a heat sink as in the related art is insufficient in capacity, and a high-efficiency, high-output cooling device is indispensable. Therefore, as such a cooling device, a method of circulating a refrigerant to cool a substrate on which heat-generating electronic components are mounted has been attracting attention.
[0003]
A cooling module and a cooling pump for cooling the heat-generating electronic components by circulating a refrigerant with a thin pump and radiating the heat received from the heat-generating electronic components to receive heat of the heat-generating electronic components used in the cooling device. (For example, see Patent Documents 1 and 2).
[0004]
In this specification, an electronic device is a device that loads a program into a CPU or the like to perform processing, and in particular, a portable small device such as a notebook computer is a core device. It includes a device equipped with heat-generating electronic components that generate heat.
[0005]
Hereinafter, a conventional cooling module and a cooling pump for circulating and cooling such a refrigerant will be described.
[0006]
FIG. 11 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to the related art. The cooling pump shown in FIG. 11 is a vortex pump (also called a Wesco pump, a regeneration pump, or a friction pump), but the same applies to a centrifugal pump instead of a vortex pump. Reference numeral 104 denotes a ring-shaped impeller of the vortex pump, 103 denotes a groove-shaped blade of a large number of ring-shaped impellers 104 formed on the outer periphery, and 105 denotes a rotor magnet provided on the inner periphery of the ring-shaped impeller 104. Reference numeral 101 denotes a motor stator provided on the inner peripheral side of the rotor magnet 105, and 106 accommodates the ring-shaped impeller 104 and simultaneously recovers the pressure of the kinetic energy given to the fluid by the ring-shaped impeller 104 and guides it to the discharge port 110. A casing 108 is a pump chamber that houses the ring-shaped impeller 104. Reference numeral 111 denotes a heat receiving surface that contacts the heat-generating electronic components 112 to take heat away, 102 denotes a part of the casing 106, a casing cover for housing the ring-shaped impeller 104, and then seals the pump chamber 108, and 107 denotes a casing 106. It is a cylindrical portion provided for rotatably supporting the ring-shaped impeller 104. Reference numeral 109 denotes a refrigerant suction port, and the sucked refrigerant is discharged from the discharge port 110 by the rotation of the ring-shaped impeller 104. That is, the refrigerant moves in the direction indicated by the arrow.
[0007]
Here, the flow of the refrigerant in the casing 106 of the cooling pump is a spiral flow due to the stirring of the blades 103 and flows along the pump chamber 108. Due to this flow, the heat of the heat-generating electronic component 112, which is higher in temperature than the refrigerant, is transferred to the refrigerant, thereby removing the heat, so that the cooling pump has a heat receiving action.
[0008]
Next, a description will be given of a cooling device for an electronic device having a conventional configuration incorporating such a cooling pump.
[0009]
FIG. 12 is a configuration diagram of an electronic device incorporating a cooling device according to a conventional technique. FIG. 12 shows a notebook computer including electronic components including a central processing unit.
[0010]
113 is a first housing, 114 is a keyboard, 115 is a heat-generating electronic component, 116 is a substrate, 117 is a second housing, 118 is a display device, 119 is a cooling pump, 120 is a radiator, 121 is a pipe, and 122 is a pipe. The refrigerant passage 123 is a reserve tank. The first housing and the second housing each have a rotating member at a contact portion thereof, and can be folded by a rotating motion.
[0011]
The refrigerant sucked into the cooling pump 119 is stirred by the ring-shaped impeller 104 in the cooling pump 119, and exchanges turbulent heat with the casing 106 and the heat receiving surface 111 which have been heated by the heat transfer from the heat-generating electronic components 115. As a result, the temperature rises and is discharged from the discharge port 110, and is sent to the radiator 120 through the pipe 121 and the refrigerant passage 122. The refrigerant sent to the heat radiating unit 120 is cooled by the heat radiating unit, drops in temperature, flows through the pipe 121 again into the casing 106 from the suction port 109, and repeats the above movement. In this way, the coolant is circulated to cool the heat-generating electronic component 115, and the heat-generating electronic component 115 is maintained at its allowable temperature. The reserve tank 123 exists to supplement the refrigerant that evaporates in the circulation process.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-5-264139
[Patent Document 2]
JP-A-7-142886
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent electronic devices, the processing load is increased not only for the CPU having a high clock frequency but also for peripheral electronic components, and the heat generation tends to increase. For example, the processing load of a video processor, a liquid crystal driver IC, and the like has been increasing as image processing has become higher in definition. Further, a liquid crystal driver IC or the like often requires a high voltage for controlling the liquid crystal, and as a result, generates a large amount of heat. However, in the conventional cooling module and cooling pump, it is difficult to receive heat from components other than the heat-generating electronic components in contact with the heat-receiving surface, and there has been a problem that a plurality of heat-generating electronic components cannot be efficiently cooled.
[0014]
For example, in order to cool multiple electronic components, it is conceivable to increase the size of the heat receiving surface by increasing the size of the cooling pump. A new space must be devoted, which is contrary to the purpose of electronic devices of miniaturization and thinning. Furthermore, even if the area of the heat receiving surface is uniformly increased, the arrangement of the heat generating electronic components in the electronic device varies, and the heat receiving surface may not be able to properly contact the heat generating electronic components. In addition, there are heat-generating electronic components at very high temperatures in the area in contact with the heat-receiving surface, and there are also electronic components that generate little heat, and heat-generating electronic components at medium temperatures, making efficient cooling impossible. is there. In particular, since the heat receiving surface of the cooling pump is in contact with a place where there are no parts, the heat receiving structure becomes useless as a whole. Alternatively, if there is a heat-generating electronic component that becomes extremely hot near the refrigerant suction port and there is an electronic component that generates little heat near the refrigerant discharge port, heat is received from the heat-generating electronic component that becomes hot. Since the temperature of the generated refrigerant rises and circulates through the inside of the pump, the temperature of the refrigerant becomes high near the discharge port, and the temperature of the electronic component that generates almost no heat may increase.
[0015]
As described above, the conventional cooling module and cooling pump have a problem that it is difficult to efficiently cool a plurality of heat-generating electronic components.
[0016]
Therefore, the present invention provides a simple-structure, low-cost cooling module and a cooling pump for effectively cooling a plurality of heat-generating electronic components while keeping the electronic device small and thin. Aim.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a cooling module for removing heat from a heat-generating electronic component having a refrigerant circulating unit that circulates a refrigerant, the second module having a second heat receiving unit having a refrigerant flow path, and a refrigerant circulating unit The second heat receiving portion constitutes one casing, and the heat receiving surface is formed on the bottom surface of the casing.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 of the present invention is a cooling module for removing heat from a heat-generating electronic component having a refrigerant circulating means for circulating a refrigerant, the module having a second heat receiving portion having a refrigerant flow path, The cooling module circulating means and the second heat receiving portion constitute one casing, and a heat receiving surface is formed on a bottom surface of the casing. Has the function of receiving heat.
[0019]
The invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that the refrigerant circulating means and the second heat receiving portion are separately formed, and a single casing is constituted by combining these. Module for receiving heat from one or more heat-generating electronic components.
[0020]
The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that one casing is constituted by bonding the refrigerant circulation means and the second heat receiving portion formed separately to each other. A cooling module having the function of receiving heat from one or a plurality of heat-generating electronic components.
[0021]
The invention according to claim 4 of the present invention is characterized in that one casing is constituted by fitting a separately formed refrigerant circulating means and a second heat receiving portion. 2. The cooling module according to 1, wherein the module has a function of receiving heat from one or a plurality of heat-generating electronic components.
[0022]
The invention according to claim 5 of the present invention is characterized in that the refrigerant circulating means and the second heat receiving portion constitute one casing such that the side surfaces contact each other. The cooling module described above has an operation of receiving heat from one or a plurality of heat-generating electronic components.
[0023]
The invention according to claim 6 of the present invention is a cooling module for removing heat from a heat-generating electronic component having a refrigerant circulating unit for circulating a refrigerant, the module having a second heat receiving unit having a refrigerant flow path, A cooling module characterized in that the refrigerant circulating means and the second heat receiving portion are stored in one casing, and a heat receiving surface is formed on the bottom surface of the casing. Has the function of receiving heat.
[0024]
The invention according to claim 7 of the present invention is the cooling module according to claim 6, wherein the refrigerant circulating means and the second heat receiving portion are housed in a pre-formed integral casing. In addition, it has the function of receiving heat from one or more heat-generating electronic components.
[0025]
The invention according to claim 8 of the present invention is a cooling module for removing heat from a heat-generating electronic component having a refrigerant circulating unit that circulates a refrigerant, the module having a second heat receiving unit having a refrigerant flow path, A cooling module characterized in that the refrigerant circulating means and the second heat receiving portion are formed in an integral casing, and a heat receiving surface is formed on the bottom surface of the casing, from one or more heat-generating electronic components. Has the function of receiving heat.
[0026]
The invention according to claim 9 of the present invention is characterized in that the casing is formed of a material having a high thermal conductivity, and the heat receiving surface is formed of a material having a high thermal conductivity. The cooling module according to any one of the preceding claims, which has an effect of increasing heat receiving efficiency.
[0027]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the cooling module according to any one of the first to ninth aspects, wherein the cooling module includes a plurality of second heat receiving portions. It has the effect of doing.
[0028]
The invention according to claim 11 of the present invention is characterized in that the second heat receiving portion is configured with an arrangement corresponding to the position of the heat-generating electronic component. The module has a function of receiving heat from a plurality of heat-generating electronic components having various arrangement structures.
[0029]
The invention according to claim 12 of the present invention is characterized in that the second heat receiving portion has a size corresponding to the size of the heat-generating electronic component. The cooling module has a function of efficiently receiving heat from a plurality of heat generating electronic components having different sizes.
[0030]
The invention according to claim 13 of the present invention is the cooling module according to any one of claims 1 to 12, wherein the inside of the flow path of the refrigerant included in the second heat receiving portion has a plurality of columnar bodies. And has an effect of enhancing the heat receiving effect.
[0031]
The invention according to claim 14 of the present invention is the cooling module according to any one of claims 1 to 13, wherein the casing has a heat receiving surface corresponding to the component height of the heat-generating electronic component. In addition, it has the function of improving the contact state between the heat-generating electronic component and the heat receiving surface to enhance the heat reception.
[0032]
The invention according to claim 15 of the present invention is such that the heat receiving surface is formed on the bottom surface and the upper surface of the casing, and is in contact with both surfaces of the heat generating electronic component on the upper part of the cooling module and the heat generating electronic part on the lower part. The cooling module according to any one of claims 1 to 14, having an operation of receiving heat from one or a plurality of heat-generating electronic components.
[0033]
The invention according to claim 16 of the present invention is characterized in that the heat receiving surface is formed in a shape complementary to the three-dimensional shape of the upper surface of the heat generating electronic component at the contact position. The cooling module according to any one of the above, wherein the cooling module has a function of improving a contact state between the heat-generating electronic component and the heat receiving surface to increase heat reception.
[0034]
The invention according to claim 17 of the present invention is the cooling module according to any one of claims 1 to 16, wherein a filler is inserted between the heat receiving surface and the upper surface of the heat generating electronic component. Therefore, it has the function of reinforcing the contact state between the heat-generating electronic component and the heat receiving surface to enhance the heat reception.
[0035]
The invention according to claim 18 of the present invention is the cooling module according to any one of claims 1 to 17, wherein a centrifugal pump is used as the refrigerant circulating means, and one or more heat-generating electronic components are provided. Has the effect of receiving heat from
[0036]
The invention according to claim 19 of the present invention is the cooling module according to any one of claims 1 to 17, wherein a circulating pump is used as the refrigerant circulating means, wherein one or more heat-generating electronic components are provided. Has the effect of receiving heat from
[0037]
According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided a cooling system having a suction port for sucking a refrigerant, a discharge port for discharging a refrigerant, and the cooling module according to any one of the first to nineteenth aspects. Pump having the function of receiving heat from one or a plurality of heat-generating electronic components.
[0038]
According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a refrigerant passage for circulating a refrigerant, a radiator for radiating heat of the refrigerant discharged from the discharge port, and a cooling pump according to the twentieth aspect. And has the function of cooling the heat-generating electronic components.
[0039]
An invention according to claim 22 of the present invention is an electronic device comprising a housing including an electronic circuit having a central processing unit, a storage device, and information input means, wherein at least one or more heat-generating electronic components present in the electronic device 22. An electronic device, comprising: the cooling device according to claim 21, wherein the cooling of the heat-generating electronic components has an effect of improving the performance and durability of the electronic device.
[0040]
The invention according to claim 23 of the present invention can display an electronic circuit having a central processing unit and a storage device, a first housing provided with a keyboard on an upper surface, and a processing result by the central processing unit. 22. An electronic device having a second housing having a display device, wherein the second housing is rotatably mounted on the first housing, the plurality of heat generating electronic components including a central processing unit being cooled. An electronic device provided with the cooling device described above, and has an effect of improving performance and durability of the electronic device by cooling a heat-generating electronic component.
[0041]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0042]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to Embodiment 1 of the present invention, in which a heat-generating electronic component 15 is disposed on the bottom surface of a second heat receiving unit 6.
[0043]
In the present embodiment, a centrifugal pump is described as an example of the refrigerant circulating means. However, not only a centrifugal pump but also a vortex pump (also called a Wesco pump, a regeneration pump, or a friction pump) is similarly used. It is.
[0044]
The refrigerant used below is preferably an antifreeze liquid or the like.
[0045]
Reference numeral 1 denotes a casing, which is a housing for storing all of the second heat receiving unit, the pump room, and the like. 2 is a refrigerant circulation means, 3 is a pump chamber, and 4 is an impeller housed in the pump chamber 3, which causes turbulence of the refrigerant inside the pump chamber 3 to realize the circulation of the refrigerant. I do. Reference numeral 5 denotes a rotating shaft of the impeller 4, which also serves as an inlet for sending a refrigerant into the pump chamber 3. Since the pump chamber 3 is provided on the bottom surface, the refrigerant having a low temperature is present on the bottom surface, and there is an advantage that the distance between the heat-generating electronic component to be cooled and the refrigerant becomes shorter.
[0046]
Reference numeral 6 denotes a second heat receiving part, and reference numeral 7 denotes a refrigerant flow path, which is present inside the second heat receiving part. In the flow path 7, a coolant exists on the bottom surface similarly to the pump chamber 3, and the distance between the coolant in the second heat receiving portion and the heat-generating electronic component to be cooled is reduced. Here, the refrigerant circulating means 2 and the second heat receiving portion 6 are integrally formed so as to be in contact with each other on a side surface, and are made thin as a whole to facilitate incorporation into a notebook computer or the like. . In addition, it may be configured as one so as to be overlapped vertically according to the state of the electronic device. Reference numeral 8 denotes a staggered columnar body provided inside the channel 7. The second heat receiving section 5 does not exist in the conventional cooling pump, and is a feature of the present invention. The second heat receiving section 5 is housed in the casing 1 integrally with the refrigerant circulating means 2 comprising the pump chamber 3 and is integrally formed. Reference numeral 9 denotes a suction port, which sends refrigerant to a cooling pump, and reference numeral 10 denotes a discharge port, which discharges the refrigerant sent from the pump chamber 3 and sends it out of the cooling pump. Numerals 11 and 12 indicate the direction of movement of the refrigerant, which indicates that the refrigerant flows into the cooling pump, is discharged from the cooling pump, and moves through the circulation path.
[0047]
Although the discharge direction of the discharge port 10 is the vertical left direction as viewed from the suction port 9, the discharge direction may be the vertical right direction, the same linear direction, or the reverse linear direction.
[0048]
A heat receiving surface 13 provided on the bottom surface of the casing 1 has a shape complementary to the three-dimensional shape of the upper surface of the heat-generating electronic component and comes into contact with the heat-generating electronic component. Therefore, the casing 1 and the heat receiving surface 13 are both formed of a material having high thermal conductivity, and the heat of the heat-generating electronic component 15 is efficiently transmitted to the refrigerant. Reference numeral 15 denotes a heat-generating electronic component arranged on the bottom surface of the second heat receiving unit 6.
[0049]
Note that the heat receiving surface 13 may be formed integrally with the casing 1 or may be formed as a separate part and integrated later. Retrofitting may be bonding with an adhesive or fitting.
[0050]
It is appropriate that the material of the casing 1 and the heat receiving surface 13 is selected from metal materials such as copper and aluminum having high thermal conductivity. Alternatively, metals such as gold and palladium have higher thermal conductivity. Alternatively, a resin having high thermal conductivity may be used. When aluminum is adopted as the material of the casing 1 for weight reduction, it is appropriate that the heat receiving surface 13 be made of copper having higher thermal conductivity than aluminum.
[0051]
Further, the columnar bodies 8 are preferably arranged in a staggered arrangement, but may be arranged in a random arrangement. Alternatively, it may be a projection instead of a columnar body, or a blade-shaped projection. The same effect can be obtained even if a depression is formed by excavation processing instead of forming a projection, and the columnar body is provided in the flow path 7 by being provided in the casing 1 and sealed instead of being provided in the flow path 7. May be configured.
[0052]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the cooling pump including the cooling module according to Embodiment 1 of the present invention. 1 are assigned the same components as those in FIG. 1, 3 is a pump chamber, 4 is an impeller, 5 is a shaft of the impeller, and an inlet for sending refrigerant to the pump chamber 3 is also used. I have. Reference numeral 6 denotes a second heat receiving unit, 7 denotes a refrigerant flow path, 8 denotes a columnar body provided in the flow path, 9 denotes a suction port, 13 denotes a heat receiving surface provided on a casing bottom surface, and a pump. It is provided over the entire bottom surface of the chamber 3 and the bottom surface of the second heat receiving unit. Reference numeral 15 denotes a heat-generating electronic component arranged on the bottom surface of the second heat receiving unit 6. Reference numeral 17 denotes a thermally conductive filler such as a silicon resin filled between the heat-generating electronic component 15 and the heat-receiving surface 13, and assists heat conduction from the heat-generating electronic component 15 to the heat-receiving surface 13. Reference numeral 14 denotes a motor stator, which gives a rotating operation to the impeller 4.
[0053]
The impeller 4 may be assembled integrally with the motor stator 14, or may be designed as a separate part and assembled later to be integrated. Further, by performing a water-repellent treatment on the surface of the impeller 4, the initial operation of the rotation operation of the impeller 4 can be made smooth, and as a result, the durability and life of the cooling pump are increased, and the heat receiving action is further enhanced. It is also possible.
[0054]
Next, the operation of the cooling pump will be described.
[0055]
The refrigerant circulated through the passage provided in the electronic device flows into the cooling pump from the suction port 9. The flowing refrigerant first moves inside the flow path 7 provided inside the second heat receiving unit 6. Since a plurality of columnar bodies 8 are provided inside the flow path 7, a turbulent flow of the refrigerant occurs inside the flow path. That is, the refrigerant flowing from the suction port 9 flows through the flow path 7 toward the pump chamber 3 while avoiding the columnar body 8. In such a state, the flow around the many columnar bodies 8 arranged in a staggered arrangement forms Karman vortices and other vortex components on the back side of the columnar bodies 8 with respect to the flow. The Karman vortex breaks the laminar flow boundary layer formed on the surface of the columnar body 8 and the upper and lower surfaces of the flow path, and travels toward the pump chamber 3 while efficiently removing heat of the columnar body 8 and the inner wall of the flow path. At this time, a heat receiving surface 13 is provided on the bottom surface of the second heat receiving portion 6, and the heat receiving surface 13 is formed of a material having a high thermal conductivity, so that heat from the heat generating electronic component 15 can be effectively removed from the casing 1. To conduct. Further, since the casing 1 is also formed of a material having a high thermal conductivity, the heat of the heat-generating electronic component 15 is efficiently transmitted to the inner surface of the channel 7 and the columnar body 8. As a result, the heat generated by the heat-generating electronic component 15 in contact with the bottom surface of the second heat receiving portion is efficiently taken away by the refrigerant flowing while generating a turbulent flow inside the flow path.
[0056]
Next, FIG. 3 is a configuration diagram of a cooling pump including the cooling module according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the cooling pump including the cooling module according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. Reference numeral 16 denotes a heat-generating electronic component, which is arranged below the pump chamber 3. 1 and 2 have described the heat receiving action from the heat-generating electronic component 16 arranged below the second heat receiving unit 6. However, the heat-generating electronic components arranged in the lower part of the pump chamber 3 can also receive the generated heat. The heat receiving operation of the heat-generating electronic component 16 disposed below the pump chamber 3 will be described.
[0057]
The refrigerant having a slightly increased temperature after passing through the flow path 7 of the second heat receiving unit 6 flows into the pump chamber 3. The impeller 4 is rotating inside the pump chamber 3. The refrigerant flowing into the pump chamber 3 generates a turbulent flow due to the rotation of the impeller 4, and moves toward the discharge port 10 while efficiently removing the heat of the inner wall of the pump chamber 3. Although the temperature of the refrigerant that has passed through the second heat receiving portion has risen slightly due to the heat receiving operation in the flow path 7, the temperature is still lower than that of the heat-generating electronic components 16 present on the bottom surface of the pump chamber 3. For this reason, it is possible to take heat when passing through the pump chamber as described above.
[0058]
Since the heat receiving surface 13 having high thermal conductivity is provided on the bottom surface of the pump chamber 3 similarly to the second heat receiving unit 6, the heat generated by the heat-generating electronic components 16 located below the pump chamber 3 is generated by the heat receiving surface 13. 13 to the casing 1 efficiently. Since the pump chamber 3 is housed in the casing 1, the heat of the casing 1 is conducted to the inner wall of the pump chamber 3 due to the heat conductivity of the casing 1. As a result, the heat generated by the heat-generating electronic components is transmitted to the inner wall of the pump chamber 3, and the heat is efficiently removed by the turbulent flow of the refrigerant generated by the rotation of the impeller 4. The received refrigerant is discharged to the outside of the pump chamber 3 by the stirring caused by the impeller 4, and is discharged from the cooling pump through the discharge port 10.
[0059]
By the above operation, first, the heat generated by the heat-generating electronic component 15 in contact with the second heat receiving surface is deprived, and then the heat generated by the heat-generating electronic component 16 in contact with the pump chamber bottom surface is deprived, and the refrigerant whose temperature has increased is used for cooling. It is discharged from the pump. As a result, in the conventional cooling pump, heat of a single heat-generating electronic component is basically received, whereas heat of a plurality of heat-generating electronic components is received.
[0060]
Note that a heat sink may be provided below the heat receiving surface 13, and the heat receiving surface at the lower part of the pump chamber 3 and the heat receiving surface at the lower part of the second heat receiving part 6 may have a difference in height according to the height of the heat-generating electronic components in contact therewith. And the shape may be different. For example, the size of the second heat receiving unit 6 may be changed according to the size of the heat-generating electronic component 15 disposed below the second heat receiving unit 6. Further, since the upper surface of the heat-generating electronic component such as a CPU is generally formed flat, the bottom surface of the casing 1 and the heat-receiving surface 13 are formed flat, and are closely attached to the upper surface of the heat-generating electronic component, so that the heat conductivity is improved. It may be improved. Alternatively, when the upper surface of the heat-generating electronic component has irregularities, the thickness can be changed by changing the thickness of the heat-receiving surface 13 so that the heat-receiving electronic components can be brought into contact with each other without any gap. Further, the filler 17 provided between the heat receiving surface 13 and the upper surface of the heat-generating electronic component is made of a bonding resin such as a silicon resin having a high thermal conductivity like rubber such as copper, or rubber, and is brought into contact without any gaps. The loss of conductivity can be suppressed. Here, the shape complementary to the three-dimensional shape of the upper surface of the heat-generating electronic component means that the phases match in a state where it can be installed on the heat-generating electronic component.
[0061]
It is also preferable to form fin-shaped irregularities on the outer surface of the casing 1 to positively exchange heat with the outside air.
[0062]
Here, since the size of the second heat receiving section 6 and the pump chamber 3 is usually larger in the pump chamber 3 in general, small ICs and electronic components such as a video processor are provided on the bottom surface of the second heat receiving section 6. It is preferable to arrange relatively large ICs and electronic components such as a CPU on the bottom surface of the pump chamber 3. In particular, the second heat receiving section 6 takes heat by the turbulent flow of the refrigerant flowing through the flow path, while the pump chamber 3 takes heat by the higher speed turbulent flow due to the rotation of the impeller 4, so that the heat receiving efficiency is reduced. The bottom of the pump chamber 3 is higher. For this reason, relatively large and high-speed ICs and electronic components, such as CPUs, which are likely to become hotter, are arranged at the bottom of the pump chamber, and relatively small ICs and electronic components, such as video processors, which generate relatively little heat are used. It is desirable to arrange on the bottom surface of the second heat receiving portion for efficient heat receiving and cooling. Further, as described above, since the temperature of the refrigerant that has passed through the second heat receiving portion is slightly increased, when the temperature of the heat-generating electronic component 16 on the bottom surface of the pump chamber 3 is lower than the temperature of the refrigerant. However, the heat receiving action does not work, and the heat is dissipated to the electronic components, and the original purpose of cooling the electronic components cannot be achieved. For this reason, from the viewpoint of the cooling action, it is necessary to arrange the heat-generating electronic component 16 arranged on the bottom surface of the pump chamber 3 higher than the heat-generating electronic component 15 arranged on the bottom surface of the second heat receiving unit 6. desirable. Alternatively, the second heat receiving section 6 may be arranged on the discharge port side of the pump chamber 3.
[0063]
When a plurality of heat-generating electronic components having the same heat generation amount are arranged, it is preferable to arrange the second heat-receiving unit 6 and the pump chamber 3 in balance with the size of the components to be arranged. is there. In FIG. 1, the second heat receiving portion 6 is formed immediately beside the pump chamber 3. However, the distance and the positional relationship between the pump chamber 3 and the second heat receiving portion 6 are adjusted according to the layout of the heat-generating electronic components. Is determined, it is possible to increase the heat receiving efficiency.
[0064]
Although FIGS. 3 and 4 show a case where the number of heat-generating electronic components in contact with the pump chamber 3 and the second heat receiving portion 6 is one, for example, a plurality of heat-generating electronic components 15 and 16 are close to each other. In this case, two or more heat-generating electronic components are arranged on the bottom surface of the pump chamber 3 or two or more heat-generating electronic components are arranged on the bottom surface of the second heat receiving portion 6 so that three or more heat-generating electronic components are formed as a whole. It is also possible to cool the parts.
[0065]
When arranging the heat-generating electronic components, care must be taken not to arrange them near the motor stator 14. This is because the motor stator 14 generates heat by its driving, which may hinder heat conduction. However, since the motor stator 14 is stored in the hollow portion of the casing 1, the heat conducted to the impeller 4 is conducted to the refrigerant, and the heat conducted to the other side is released to the standby, and is radiated to the outside air. Therefore, it is considered that there is almost no influence on the heat receiving action. In particular, if the motor stator 14 is molded with a silicon resin or urethane resin having a high thermal conductivity, heat can be conducted to the pump chamber 3 through the molded portion and conducted to the refrigerant, and the influence of the heat generated by the motor stator 14 can be reduced. It can be further reduced.
[0066]
With the cooling pump having the above configuration, heat can be efficiently received from a plurality of heat-generating electronic components, unlike the conventional case.
[0067]
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to Embodiment 2 of the present invention.
[0068]
The description of the components assigned the same reference numerals as those in FIG. 1 is omitted.
[0069]
Although the cooling pump described in the first embodiment has one second heat receiving unit, the second embodiment describes a case where the cooling pump has two or more second heat receiving units. Here, a centrifugal pump is described as an example of the refrigerant circulating means, but the same applies to a vortex pump (also called a Wesco pump, a regeneration pump, or a friction pump).
[0070]
Reference numeral 18 denotes a second second heat receiving unit (hereinafter referred to as a “third heat receiving unit”), 19 denotes a flow path of the refrigerant existing inside the third heat receiving unit 18, and 20 denotes a flow path provided inside the flow path. Reference numeral 21 denotes a heating electronic component disposed on the bottom surface of the third heat receiving unit. The pillars 8 are preferably arranged in a staggered arrangement, but may be arranged in a random arrangement. Alternatively, it may be a projection instead of a columnar body, or a blade-shaped projection. The same effect can be obtained even if a depression is formed by excavation processing instead of forming a projection, and the columnar body is provided in the flow path 7 by being provided in the casing 1 and sealed instead of being provided in the flow path 7. May be configured.
[0071]
A heat receiving surface 13 is provided on the bottom surface of the third heat receiving portion 18 similarly to the pump chamber and the second heat receiving portion 6, and the heat receiving surface 13 is provided with a heat generating electronic component via a filler 17 such as a silicone resin as necessary. It is in contact with 21. Here, a metal having a high thermal conductivity such as copper or aluminum is suitable for the heat receiving surface 20, and gold or palladium having a higher thermal conductivity is used as necessary. Alternatively, in some cases, it may be formed of a resin having high thermal conductivity. Further, the heat receiving surface 13 may be formed integrally with the casing 1 or may be formed as a separate component and then assembled later by bonding or fitting. Further, the heat receiving surface 13 may be formed of an integral metal surface or a resin over the entire surface of the second heat receiving portion 6, the pump chamber 3, and the third heat receiving portion 18, but may be formed of separate heat receiving surfaces. Good. When the heat receiving surface 13 is formed integrally, heat conduction is performed on the entire heat receiving surface 13, and a wider range of the heat receiving surface 13 can be used. On the other hand, when the heat receiving surface 13 is formed separately, the heat received by the heat receiving surface in each of the second heat receiving unit 6, the pump chamber 3, and the third heat receiving unit 18 is less likely to be conducted to each other. There is an advantage that the heat generated by the heat-generating electronic components 16 arranged on the bottom surface of the chamber 3 is not easily affected by the abnormally high temperature of the other heat-receiving surfaces.
[0072]
A heat sink may be provided below the heat receiving surface 13, and the heights of the heat receiving surface at the lower portion of the pump chamber 3, the heat receiving surface at the lower portion of the second heat receiving portion 6, and the heat receiving surface at the lower portion of the third heat receiving portion may be adjusted. There may be a difference in height according to the height of the heat-generating electronic components in contact with each other, and the respective shapes may be different. Further, since the upper surface of the heat-generating electronic component such as a CPU is generally formed flat, the bottom surface of the casing 1 and the heat-receiving surface 13 are formed flat, and are closely attached to the upper surface of the heat-generating electronic component, so that the heat conductivity is improved. It may be improved. Alternatively, when the upper surface of the heat-generating electronic component has irregularities, the thickness can be changed by changing the thickness of the heat-receiving surface 13 so that the heat-receiving electronic components can be brought into contact with each other without any gap. Further, the filler 17 provided between the heat receiving surface 13 and the upper surface of the heat-generating electronic component is made of an adhesive resin such as a silicon resin having a high thermal conductivity, such as copper, or a rubber, thereby realizing tight bonding. . Here, the shape complementary to the three-dimensional shape of the upper surface of the heat-generating electronic component means that the phases match in a state where it can be installed on the heat-generating electronic component.
[0073]
It is also preferable to form fin-shaped irregularities on the outer surface of the casing 1 to positively exchange heat with the outside air.
[0074]
FIG. 6 is a perspective view of a cooling pump and heat-generating electronic components according to Embodiment 2 of the present invention. The operation of receiving the heat generated by the three heat-generating electronic components will be described with reference to FIG.
[0075]
The heat-generating electronic component 15 is installed below the second heat-receiving unit 6, the heat-generating electronic component 16 is installed below the pump chamber 3, and the heat-generating electronic component 21 is installed below the third heat-receiving unit 18. The heat generated by the heat-generating electronic components is received by the respective heat receiving operations.
[0076]
The refrigerant flows into the flow path 7 inside the second heat receiving unit 6 from the suction port 9 in the inflow direction 11. Since a plurality of columnar bodies 8 are provided inside the flow path 7, a turbulent flow of the refrigerant occurs inside the flow path, and further, Karman vortices and other vortex components are formed on the back side of the columnar bodies 8. This Karman vortex breaks the laminar flow boundary layer formed on the surface of the columnar body 8 and the upper and lower surfaces of the flow path, and heads toward the pump chamber 3 while removing the heat of the columnar body 8 and the inner surface of the flow path. The heat generated by the heat-generating electronic component 15 is transmitted to the second heat-receiving portion 6 through the casing 1 having a high thermal conductivity and the heat-receiving surface 13, so that the turbulence of the refrigerant generated inside the second heat-receiving portion 6 causes The heat of the heat-generating electronic components is efficiently removed.
[0077]
Next, since the impeller 4 rotates inside the pump chamber 3, the refrigerant flowing into the pump chamber 3 generates turbulent flow due to the rotation, and efficiently removes the heat of the inner wall of the pump chamber 3. It goes to the third heat receiving section 18. At this time, the heat generated by the heat-generating electronic component 16 at the lower part of the pump chamber 3 is conducted inside the pump chamber 3 through the casing 1 having high thermal conductivity and the heat receiving surface 13, and thus generated inside the pump chamber 3. Heat is efficiently received by the turbulent flow of the refrigerant.
[0078]
Next, the refrigerant flowing into the third heat receiving unit 18 travels inside the flow path 19. At this time, since the columnar body 20 exists inside the flow path 19, a turbulent flow is generated, and a Karman vortex and other vortex components are formed on the back side of the columnar body 20. The laminar flow boundaries formed on the top and bottom surfaces of the flow channel are broken by these vortex components, and the refrigerant proceeds toward the discharge port 10 while depriving heat. The heat generated by the heat-generating electronic component 21 is transmitted to the third heat-receiving portion via the casing 1 having a high thermal conductivity and the heat-receiving surface 13, so that the heat is received through the eddy component and the turbulent flow. As a result, the heat generated by the third heat-generating electronic component 21 is efficiently taken away. Thus, even when heat generation of three electronic components in the electronic device becomes a problem, the cooling pump can collectively receive heat.
[0079]
Here, the temperature of the refrigerant flowing into the pump chamber 3 slightly increases because the refrigerant takes away the heat of the heat-generating electronic component 15. Further, the temperature of the refrigerant flowing into the third heat receiving portion further rises because the refrigerant takes away the heat of the heat-generating electronic component 16. Therefore, among the three heat-generating electronic components, the one with the lowest heat generation is arranged below the second heat-receiving part 6,
It is desirable to install the one having the highest heat generation below the third heat receiving unit 18. Of course, two or more heat-generating electronic components may be arranged below each heat-receiving part.
[0080]
In the case where the arrangement of the heat-generating electronic components in the electronic device is not an L-shaped arrangement as shown in FIG. 6 but is arranged linearly, the second heat receiving unit 6, the pump chamber 3 and the third By arranging the heat receiving portions 18 linearly, it is possible to cope with the arrangement of the heat generating electronic components. Alternatively, when there is a difference in the height of the heat-generating electronic components, the amount of the filler between the heat-receiving surface and the heat-generating electronic components may be devised in accordance with the difference, or the shape of the casing 1 may be changed to cope with the difference. desirable.
[0081]
FIG. 7 is a perspective view of a cooling pump and heat-generating electronic components according to Embodiment 2 of the present invention. The height of the third heat-generating electronic component 21 is higher than those of the other two heat-generating electronic components 15 and 16. It shows a low case. The case where the height of the heat-generating electronic component is different may be the case where the height of the component itself is different or the case where it is caused by mounting on a substrate. The third heat receiving portion 18 is configured to be stepped down from other portions in accordance with the height of the component. Thus, the heat-receiving surface of the third heat-receiving portion can be brought into close contact with the heat-generating electronic component 21 that is lower than the other heat-generating electronic components 15 and 16, and the heat of the heat-generating electronic component 21 can be efficiently removed. . That is, the distance between the heat-generating electronic component and the refrigerant can be reduced, and the heat receiving efficiency of the refrigerant is improved. Of course, when the component height of the heat-generating electronic component 15 in contact with the second heat receiving unit 6 is low, the second heat receiving unit 6 may be configured to be lowered in a stepwise manner.
[0082]
In addition, not only when only one heat-generating electronic component has a different height but also when two or more or all heat-generating electronic components have different heights, the shape of the casing 1 is changed to a step-like configuration corresponding to this. By doing so, it is possible to improve the heat receiving efficiency. Alternatively, it can be easily coped with by realizing close contact between the heat-generating electronic component and the heat-receiving surface by utilizing a filler or a spacer.
[0083]
Alternatively, when the heat-generating electronic component is present above the cooling pump, a heat-receiving surface formed of a metal having a high thermal conductivity is also provided on the upper surface of the casing 1, and the heat-generating electronic component present above the cooling pump is provided. Also receive heat. Thereby, heat can be received from the heat-generating electronic components arranged in various forms.
[0084]
It is also effective to change the arrangement of the heat receiving sections according to the degree of heat generation of each heat generating electronic component. For example, when the degree of heat generation of the heat-generating electronic component to be received in the pump chamber 3 is higher than the degree of heat generation of the heat-generating electronic component 21 to be received by the third heat receiving unit 18, the heat passed through the pump chamber 3. The temperature of the refrigerant may exceed the heat generated by the heat-generating electronic component 21. In this case, if the third heat receiving section 18 is installed behind the pump chamber 3, heat will be conducted from the refrigerant whose temperature has increased toward the heat-generating electronic components. For this reason, by installing the third heat receiving unit 18 between the second heat receiving unit 6 and the pump chamber 3, it is possible to make the degree of heat generation of the heat-generating electronic component and the rise in the temperature of the refrigerant proportionally correspond. Therefore, efficient heat reception can be realized.
[0085]
In the present embodiment, the cooling pump having the third heat receiving section in addition to the second heat receiving section has been described, but a larger number of heat receiving sections may be configured.
[0086]
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to Embodiment 3 of the present invention. The case where the refrigerant circulating means 2 and the second heat receiving section 6 are separately formed, and thereafter they are configured as one is shown. For example, there are cases where it is better to be configured with individual parts in order to ensure manufacturing flexibility, and cases where it is more suitable to distribute as individual parts.
[0087]
Reference numeral 1a denotes a fitting portion, and fitting is realized by fitting a convex portion 1b provided on the second heat receiving portion 6 with a concave portion 1c provided on the refrigerant circulation means 2. Here, since the second heat receiving section 6 and the refrigerant circulating means 2 are connected through a flow path of the refrigerant, the second heat receiving section 6 needs to be hermetically sealed to prevent leakage of the refrigerant. Therefore, at the time of fitting, it is necessary to apply a waterproof treatment to the flow path 7 to enhance the sealing performance. Alternatively, it is necessary to use an adhesive for connecting the flow path 7. At this time, the cooling medium circulating means 2 and the second heat receiving portion 6 may be housed in a casing, and a unit having a heat receiving surface provided on a bottom surface thereof may be integrated before fitting or bonding. Alternatively, the cooling medium circulating means 2, the second heat receiving portion 6, the casing 1, and the heat receiving surface 13 may all be separately formed and then integrated by fitting or bonding.
[0088]
In FIG. 8, fitting is used when the second heat receiving section 6 and the refrigerant circulating means 2 are configured as one unit. However, instead of fitting, an adhesive surface may be provided and bonded with an adhesive. Alternatively, an adhesive may be used to reinforce the fitting by fitting.
[0089]
Next, FIG. 9 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to Embodiment 3 of the present invention, in which a separately formed refrigerant circulating unit 2 and a second heat receiving unit 6 are formed in advance. This is the case where it is stored in the casing 1 which is located.
[0090]
The casing 1 is formed of a metal or a resin having a high thermal conductivity. The casing 1 is provided with a suction port 9 and a discharge port 10 in advance, and storage spaces 2a and 6a for storing the refrigerant circulating means 2 and the second heat receiving unit 6 are provided. Each of the storage spaces 2a and 6a has a size and a depth suitable for storing the refrigerant circulation unit 2 and the second heat receiving unit 6, respectively. When the means 2 is stored, the flow paths 7 are connected to each other, and the suction port 9 and the discharge port 10 formed in the casing 1 are also connected. At this time, in order to prevent the refrigerant from leaking, it is necessary to improve the hermeticity and waterproofness by bonding with an adhesive or the like. After the refrigerant circulating means 2 and the second heat receiving portion 6 are stored in the casing 1, the casing 1 is closed by the casing cover. Alternatively, when the casing 1 is of a cover-integrated type, the insertion port used for storage is closed. Thereby, a cooling pump including the refrigerant circulating unit 2 and the second heat receiving unit 6 is configured.
[0091]
Further, instead of separately forming the refrigerant circulating means 2 and the second heat receiving portion 6, they may be integrally formed from the beginning. This is the case where it is more convenient to form the unit integrally according to the manufacturing process or the state of parts distribution. For example, they are integrally formed by a mold or casting.
[0092]
Even when there are two or more second heat receiving portions, as described above, one casing is formed by fitting or bonding, or stored in the casing, or integrally formed from the beginning, so that the refrigerant circulating means 2 is formed. And a cooling pump including two or more second heat receiving units 6.
[0093]
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a configuration diagram of an electronic device incorporating the cooling device according to the fourth embodiment of the present invention.
[0094]
The cooling pump described in the first, second, and third embodiments can receive the heat generated by the heat-generating electronic components. In the fourth embodiment, cooling of the heat-generating electronic components is realized by radiating the received heat. A cooling device is configured by combining a cooling pump, a configuration related to heat radiation for radiating received heat, and a configuration for circulating a refrigerant. Furthermore, by incorporating this into an electronic device, it is possible to cool the heat-generating electronic components present inside the electronic device.
[0095]
As an example of the electronic apparatus, FIG. 10 illustrates a notebook computer. Reference numeral 22 denotes a first housing, which mainly stores a board 25 on which a number of electronic components such as a CPU, a memory, and a driver LSI are mounted. 23 is a keyboard, 24 is a heat-generating electronic component, and one or more heat-generating electronic components are present. Reference numeral 26 denotes a second housing, and reference numeral 27 denotes a display device, which realizes an interface with a user such as a liquid crystal screen. The second housing 26 stores a display device 27 and electronic components necessary for controlling the display device 27. Reference numeral 28 denotes a cooling pump, which is a cooling pump having the second heat receiving unit and the third heat receiving unit as described in the first and second embodiments. Reference numeral 29 denotes a heat radiating unit which plays a role of radiating the heat received by the carried refrigerant and lowering the temperature again. Reference numeral 30 denotes a pipe, which allows the refrigerant to circulate between the first housing 22 and the second housing 26. Reference numeral 31 denotes a refrigerant passage, which is a passage through which the refrigerant circulates inside the electronic device. Reference numeral 32 denotes a reserve tank, which is provided to supplement the refrigerant evaporated in the circulation process. That is, the cooling pump 28, the refrigerant passage 31, and the radiator 29 are the minimum components of the cooling device using the cooling pump 28.
[0096]
It is sufficient that sufficient refrigerant can be supplied without the presence of the reserve tank, and the refrigerant passage may be formed according to the shape inside the second housing.
[0097]
Next, a cooling process of the heat-generating electronic component will be described.
[0098]
The refrigerant flowing into the cooling pump 28 removes heat generated by one or a plurality of heat-generating electronic components 24 and is discharged from the cooling pump 28. The discharged refrigerant passes through the passage 30 to move from the first housing 22 to the second housing 26. The refrigerant flowing into the second housing 26 moves inside the refrigerant passage 31. At this time, heat of low outside air is conducted from the surface of the second housing to the refrigerant passage 31, and the refrigerant is cooled when moving through the refrigerant passage 31. Therefore, a columnar body or a protrusion may be provided to generate a turbulent flow inside the refrigerant passage 31.
[0099]
The radiator 29 radiates heat of the refrigerant to cool the refrigerant. For example, a cooling fan is provided, and cooling is realized by blowing air to the refrigerant. Alternatively, a heat radiating plate having a high thermal conductivity is provided, and the heat of the refrigerant is radiated to the outside from the heat radiating plate to be cooled. The refrigerant whose temperature has been lowered due to the heat loss due to the heat radiation moves through the pipe 30 again, flows into the cooling pump 28, deprives the heat-generating electronic component 24 of the heat, and receives the heat.
[0100]
By repeating the above-described heat reception and heat radiation, it is possible to realize cooling of the heat-generating electronic component. In addition, the cooling device using the cooling pump of the present invention having a plurality of heat receiving units can simultaneously cool a plurality of heat-generating electronic components, so that the entire electronic device can be efficiently cooled. Performance and durability can be improved.
[0101]
By arranging the cooling pump 28 in accordance with the position of the heat-generating electronic component, efficient heat reception can be realized. In addition, by connecting the pipe 30 between the first housing 22 and the second housing 26 and providing the connection inside the rotating unit for opening and closing the second housing 26, the cooling pump 28 is connected to the first housing by the refrigerant. By separately assembling the passage 31 and the heat radiating section 29 into the second housing 26 and then assembling the entire electronic device, it is possible to reduce the labor and cost of manufacturing.
[0102]
Further, a plurality of cooling pumps may be provided in the electronic device.
[0103]
【The invention's effect】
As described above, according to the cooling module and the cooling pump of the present invention, since the cooling pump also functions as a cooler, heat can be received without separately installing the pump and the cooler. Is formed integrally, it is possible to receive heat generated by a plurality of electronic components, and it is possible to simultaneously cool a plurality of heat generating electronic components.
[0104]
Further, by providing a plurality of second heat receiving portions, heat can be received from a large number of heat-generating electronic components, and cooling of a large number of electronic components becomes possible.
[0105]
By being able to cool a plurality of electronic components, it is possible to cool the entire electronic device having a plurality of heat-generating electronic components more efficiently, and to improve the performance and durability of the electronic device. .
[0106]
In addition, since a plurality of heat receiving surfaces are integrally formed, a cooling module and a cooling pump, and a cooling device using them can be reduced in size and cost, and can be easily incorporated into an electronic device. . Further, it is possible to reduce the size and cost of the electronic device main body incorporating the cooling device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a cooling pump including the cooling module according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the cooling pump including the cooling module according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of a cooling pump and heat-generating electronic components according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view of a cooling pump and heat-generating electronic components according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of an electronic device incorporating a cooling device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram of a cooling pump including a cooling module according to the related art.
FIG. 12 is a configuration diagram of an electronic device incorporating a cooling device according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1 casing
2 Refrigerant circulation means
3,108 pump room
4 impeller
5 axes
6 Second heat receiving part
7, 19 Channel
8, 20 pillars
9,109 Suction port
10, 110 outlet
11, 12 Moving direction of refrigerant
13,111 Heat receiving surface
14 Motor stator
15, 16, 21, 24, 112, 115 Heat-generating electronic components
17 Filler
18 Third heat receiving part
22, 113 First housing
23, 114 keyboard
25, 116 substrates
26, 117 Second housing
27, 118 Display device
28, 119 Cooling pump
29, 120 heat radiation part
30, 121 piping
31, 122 refrigerant passage
32, 123 Reserve tank
101 motor stator
102 Casing cover
103 feather
104 ring impeller
105 rotor magnet
106 Casing
107 cylindrical part

Claims (23)

冷媒を循環させる冷媒循環手段を有する発熱電子部品から熱を奪う冷却用モジュールであって、
冷媒の流路を有する第二の受熱部を有し、
前記冷媒循環手段と前記第二の受熱部が一つのケーシングを構成し、
前記ケーシングの底面には受熱面が形成されていることを特徴とする冷却用モジュール。A cooling module for removing heat from a heat-generating electronic component having a refrigerant circulation unit that circulates a refrigerant,
Having a second heat receiving portion having a refrigerant flow path,
The refrigerant circulation means and the second heat receiving portion constitute one casing,
A cooling module, wherein a heat receiving surface is formed on a bottom surface of the casing. 前記冷媒循環手段と、前記第二の受熱部が個別に形成され、これらを組み合わせることで一つのケーシングを構成することを特徴とする請求項１に記載の冷却用モジュール。The cooling module according to claim 1, wherein the refrigerant circulation unit and the second heat receiving unit are separately formed, and a single casing is configured by combining these. 前記個別に形成された前記冷媒循環手段と前記第二の受熱部を接着させることで一つのケーシングを構成することを特徴とする請求項１乃至２に記載の冷却用モジュール。3. The cooling module according to claim 1, wherein the casing is configured by bonding the refrigerant circulation unit and the second heat receiving unit formed separately. 4. 前記個別に形成された前記冷媒循環手段と前記第二の受熱部を嵌合させることで一つのケーシングを構成することを特徴とする請求項１〜３いずれか１記載の冷却用モジュール。The cooling module according to any one of claims 1 to 3, wherein the casing is formed by fitting the coolant circulation unit and the second heat receiving unit formed separately. 前記冷媒循環手段と前記第二の受熱部とが、相互に側面を接するように一つのケーシングを構成することを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の冷却用モジュール。The cooling module according to any one of claims 1 to 4, wherein the cooling medium circulating unit and the second heat receiving unit constitute one casing such that side surfaces thereof are in contact with each other. 冷媒を循環させる冷媒循環手段を有する発熱電子部品から熱を奪う冷却用モジュールであって、
冷媒の流路を有する第二の受熱部を有し、
前記冷媒循環手段と前記第二の受熱部が一つのケーシングに格納され、
前記ケーシングの底面には受熱面が形成されていることを特徴とする冷却用モジュール。A cooling module for removing heat from a heat-generating electronic component having a refrigerant circulation unit that circulates a refrigerant,
Having a second heat receiving portion having a refrigerant flow path,
The refrigerant circulation means and the second heat receiving unit are stored in one casing,
A cooling module, wherein a heat receiving surface is formed on a bottom surface of the casing. 前記冷媒循環手段と前記第二の受熱部が、あらかじめ形成されている一体のケーシングに格納されることを特徴とする請求項６記載の冷却用モジュール。The cooling module according to claim 6, wherein the refrigerant circulation unit and the second heat receiving unit are housed in a pre-formed integral casing. 冷媒を循環させる冷媒循環手段を有する発熱電子部品から熱を奪う冷却用モジュールであって、
冷媒の流路を有する第二の受熱部を有し、
前記冷媒循環手段と前記第二の受熱部が一体のケーシングに形成され、
前記ケーシングの底面には受熱面が形成されていることを特徴とする冷却用モジュール。A cooling module for removing heat from a heat-generating electronic component having a refrigerant circulation unit that circulates a refrigerant,
Having a second heat receiving portion having a refrigerant flow path,
The refrigerant circulation unit and the second heat receiving unit are formed in an integral casing,
A cooling module, wherein a heat receiving surface is formed on a bottom surface of the casing. 前記ケーシングが高熱伝導率の材料で形成されるとともに、前記受熱面が高熱伝導率の材料で形成されることを特徴とする請求項１〜８いずれか１記載の冷却用モジュール。The cooling module according to any one of claims 1 to 8, wherein the casing is formed of a material having a high thermal conductivity, and the heat receiving surface is formed of a material having a high thermal conductivity. 前記第二の受熱部が複数あることを特徴とする請求項１〜９いずれか１記載の冷却用モジュール。The cooling module according to any one of claims 1 to 9, wherein a plurality of the second heat receiving units are provided. 前記第二の受熱部が、前記発熱電子部品の位置に応じた配置をもって構成されていることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１記載の冷却用モジュール。The cooling module according to any one of claims 1 to 10, wherein the second heat receiving unit is configured with an arrangement corresponding to a position of the heat-generating electronic component. 前記第二の受熱部が、前記発熱電子部品の大きさに応じた大きさを有していることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１記載の冷却用モジュール。The cooling module according to claim 1, wherein the second heat receiving unit has a size corresponding to a size of the heat-generating electronic component. 前記第二の受熱部に含まれる冷媒の流路内部が複数の柱状体を有することを特徴とする請求項１〜１２いずれか１記載の冷却用モジュール。The cooling module according to any one of claims 1 to 12, wherein the inside of the flow path of the refrigerant included in the second heat receiving portion has a plurality of pillars. 前記ケーシングが、前記発熱電子部品の部品高に応じた受熱面を有していることを特徴とする請求項１〜１３いずれか１記載の冷却用モジュール。14. The cooling module according to claim 1, wherein the casing has a heat receiving surface corresponding to a component height of the heat-generating electronic component. 前記受熱面がケーシングの底面と上面に形成され、前記冷却用モジュールの上部にある発熱電子部品と、下部にある発熱電子部品の双方の表面に接することを特徴とする請求項１〜１４いずれか１記載の冷却用モジュール。The heat receiving surface is formed on a bottom surface and an upper surface of a casing, and is in contact with both surfaces of a heat generating electronic component at an upper part of the cooling module and a heat generating electronic part at a lower part of the cooling module. 2. The cooling module according to 1. 前記受熱面が接触位置において発熱電子部品の上部表面の３次元的な形状と相補的な形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜１５いずれか１記載の冷却用モジュール。The cooling module according to any one of claims 1 to 15, wherein the heat receiving surface is formed in a shape complementary to a three-dimensional shape of an upper surface of the heat-generating electronic component at a contact position. 前記受熱面が発熱電子部品の上部表面との間に充填剤が挿入されることを特徴とする請求項１〜１６いずれか１記載の冷却用モジュール。17. The cooling module according to claim 1, wherein a filler is inserted between the heat receiving surface and an upper surface of the heat generating electronic component. 前記冷媒循環手段に遠心ポンプを用いることを特徴とする請求項１〜１７いずれか１記載の冷却用モジュール。The cooling module according to any one of claims 1 to 17, wherein a centrifugal pump is used as the refrigerant circulation unit. 前記冷媒循環手段に渦流ポンプを用いることを特徴とする請求項１〜１７いずれか１記載の冷却用モジュール。The cooling module according to any one of claims 1 to 17, wherein an eddy pump is used as the refrigerant circulation unit. 冷媒を吸い込む吸込口と、冷媒を吐出する吐出口と、請求項１〜１９いずれか１記載の冷却用モジュールと、を有することを特徴とする冷却用ポンプ。A cooling pump comprising: a suction port for sucking a refrigerant; a discharge port for discharging the refrigerant; and the cooling module according to claim 1. 冷媒を循環させる冷媒通路と、前記吐出口から吐出された冷媒の有する熱を放熱する放熱部と請求項２０記載の冷却用ポンプを有することを特徴とする冷却装置。A cooling device comprising: a refrigerant passage for circulating a refrigerant; a radiator for radiating heat of the refrigerant discharged from the discharge port; and a cooling pump according to claim 20. 中央処理装置を有する電子回路と記憶装置と情報入力手段を含む筺体からなる電子装置であって、前記電子装置に存在する少なくとも一つ以上の発熱電子部品を冷却する請求項２１に記載の冷却装置が設けられたことを特徴とする電子機器。22. The cooling device according to claim 21, wherein the electronic device comprises an electronic circuit having a central processing unit, a storage device, and a housing including information input means, and cools at least one or more heat-generating electronic components present in the electronic device. An electronic device, comprising: 中央処理装置を有する電子回路と記憶装置を収納して上面にキーボードが設けられた第一筺体と、前記中央処理装置による処理結果を表示することのできる表示装置を有する第二筺体を有し、前記第二筺体が前記第一筺体に回転可能に取り付けられた電子装置であって、前記中央処理装置を含む複数の発熱電子部品を冷却する請求項２１に記載の冷却装置が設けられたことを特徴とする電子機器。A first housing having an electronic circuit having a central processing unit and a storage device and a keyboard provided on an upper surface thereof, and a second housing having a display device capable of displaying a processing result by the central processing device, 22. An electronic device in which the second housing is rotatably attached to the first housing, wherein the cooling device according to claim 21 is provided for cooling a plurality of heat-generating electronic components including the central processing unit. Electronic equipment characterized.
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