JP2005315157A - ポンプ、冷却装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単に組付けることができるポンプを提供する。
【解決手段】ＣＰＵ３１と熱的に接続される受熱面１２０、ポンプ室１１８、及び、このポンプ室１１８の周囲に設けられた３つの取付け部１５１，１５２，１５３を有するポンプハウジング１０１と、ポンプ室１１８内に設けられた回転体１０２と、この回転体１０２を回転させるモータ１０３を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えばＣＰＵのような発熱体を液状冷媒を用いて冷却する液冷式の冷却装置に備えられるポンプ、このポンプを備える冷却装置、及びこの冷却装置を備える電子機器に関する。

電子機器に用いられるＣＰＵ（Central Processing Unit）は、処理速度の高速化や多機能化に伴って動作中の発熱量が非常に大きくなっており、安定した動作を維持するために冷却を必要としている。

ＣＰＵを冷却する冷却装置としては、ヒートシンクを備えたものがある。ヒートシンクは、ＣＰＵに冷却風を送るための電動ファンと、この電動ファンを収容するケーシングとを備えている。ケーシングは、発熱体と熱的に接続される受熱面、及び３つ以上の取付け部を有している。このようなヒートシンクは、受熱面をＣＰＵと熱的に接続させた状態で、３つ以上の取付け部において固定される（例えば、特許文献１参照。）。

また、電子機器に用いられるＣＰＵは、処理速度の高速化や多機能化に伴い、動作中の発熱量が増加する傾向にある。この熱対策として、近年、空気よりも遥かに高い比熱を有する液状冷媒を用いてＣＰＵを冷却する、いわゆる液冷式の冷却装置を備えた電子機器が実用化されている。

液冷式の冷却装置としては、接触熱交換型ポンプを備えたものが提案されている。接触熱交換型ポンプは、発熱電子部品と熱的に接続される受熱面を有する偏平な箱状のポンプケーシングと、内周にロータマグネットが設けられたリング状の羽根車と、ロータマグネットの内周側に設けられたモータステータとを備えている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−３５３６７０号公報（段落００１１〜段落００１３、図３） 特許第３４５２０５９号公報（段落００３８〜段落００４３、図２）

特許文献１に記載のような接触熱交換型ポンプでは、ポンプハウジングの４つのコーナー部に取付け部が夫々設けられている。つまり、接触熱交換型ポンプは、受熱面をＣＰＵと熱的に接続させた状態で、４つの取付け部において固定される。

しかしながら、取付け部が多いと、ポンプの取付けが面倒になり易い。そのため、組付けをさらに簡単に行うことができるポンプが求められている。

本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、簡単に組付けることができるポンプ、このポンプを備えた冷却装置、及び、この冷却装置を備えた電子機器の提供を目的とする。

本発明の第１の形態に係るポンプは、発熱体と熱的に接続される受熱面、ポンプ室、及び、３つの取付け部を有するポンプハウジングと、上記ポンプ室内に設けられた回転体と、この回転体を回転させるモータとを具備する。

本発明の第２の形態に係る冷却装置は、放熱部と、上記放熱部に熱的に接続される循環経路と、上記循環経路内に冷媒を強制循環させるとともに、発熱体に熱的に接続される受熱面を有したポンプと、を具備し、上記ポンプは、上記冷媒を上記循環経路に送り出す回転体が収容されるポンプ室と、上記回転体を回転させるモータと、３つの取付け部と、を具備する。

本発明の第３の形態に係る電子機器は、
発熱体を有する筐体と、
放熱部と、この放熱部に熱的に接続される循環経路と、この循環経路内に冷媒を強制循環させるとともに、上記発熱体に熱的に接続される受熱面を有したポンプとを有した冷却装置と、を具備し、
上記ポンプは、
上記受熱面を有するハウジングと、
上記冷媒を上記循環経路に送り出す回転体と、
上記回転体を収容するポンプ室と、
上記回転体を回転させるモータと、
上記ハウジングを上記筐体内に固定する３つの取付け部と、を具備する。

本発明によれば、簡単に組付けることができるポンプ、冷却装置、および電子機器が得られる。

以下、本発明の第一実施形態を、図１乃至図５を参照して説明する。
図１及び図２は、電子機器としてのポータブルコンピュータ１を開示している。ポータブルコンピュータ１は、コンピュータ本体２と、ディスプレイユニット３とを備えている。コンピュータ本体２は、偏平な箱状の第１の筐体１０を備えている。第１の筐体１０は、底壁１１ａ、上壁１１ｂ、前壁１１ｃ、左右の側壁１１ｄ，１１ｅ、及び、後壁１１ｆを備えている。

図１に示すように、上壁１１ｂは、パームレスト１２とキーボード取付け部１３とを有している。キーボード取付け部１３は、パームレスト１２の後方に設けられている。キーボード１４は、キーボード取付け部１３に取付けられている。前壁１１ｃ、左右の側壁１１ｄ,１１ｅ、及び後壁１１ｆは、第１の筐体１０の周方向に沿う周壁を構成している。図２に示すように、第１の筐体１０の周壁、例えば後壁１１ｆには、複数の排気口１５が形成されている。これら排気口１５は、第１の筐体１０の幅方向に一列に並んでいる。

図１に示すように、ディスプレイユニット３は、偏平な箱状の第２の筐体２０と、表示パネルとしての液晶表示パネル２１とを備えている。液晶表示パネル２１は、第２の筐体２０内に収容されている。液晶表示パネル２１は、画像を表示する画面２１ａを有している。液晶表示パネル２１の画面２１ａは、第２の筐体２０の前面に形成された開口部２２を通じて、第２の筐体２０の外方に露出している。

第２の筐体２０は、第１の筐体１０の後端部にヒンジ（図示せず）を介して支持されている。そのため、ディスプレイユニット３は、パームレスト１２やキーボード１４を上方から覆うように倒される閉じ位置と、パームレスト１２、キーボード１４、及び画面２１ａを露出させるように起立する開き位置とにわたって回動自在となっている。

図３に示すように、第１の筐体１０内には、プリント回路板３０が収容されている。図５に示すように、プリント回路板３０は、第１の筐体１０の底壁１１ａと平行に配置されている。プリント回路板３０の上面には、発熱体としてのＣＰＵ３１が実装されている。ＣＰＵ３１は、ポータブルコンピュータ１の中枢となるマイクロプロセッサを構成する。

ＣＰＵ３１は、ベース基板３２と、このベース基板３２の上面の中央部に配置された平面正方形状のＩＣチップ３３とを有している。ＩＣチップ３３は、処理速度の高速化や多機能化に伴って動作中の発熱量が非常に大きくなっており、安定した動作を維持するために冷却を必要としている。

図３に示すように、このポータブルコンピュータ１は、不凍液のような液状冷媒を用いてＣＰＵ３１を冷却する液冷式の冷却装置４０を搭載している。冷却装置４０は、第１の筐体１０内に収容されている。冷却装置４０は、受熱部及び熱交換器を兼ねるポンプ１００、放熱部５０、循環経路６０、及び電動ファン７０等を備えている。

図３乃至図５に示すように、ポンプ１００は、循環経路６０内に液状冷媒を強制循環させるものであり、受熱部を兼ねるポンプハウジング１０１と、回転体１０２と、ロータ１０３ａ及びステータ１０３ｂを有するモータ１０３と、制御基板１０４とを備えている。

ポンプハウジング１０１は、ハウジング本体１１０と、受熱部としての受熱板１１１と、カバー１１２とを備えている（図４及び図５参照）。ポンプハウジング１０１は、ＣＰＵ３１よりも一回り大きな平面略正方形状の偏平な箱形であり、４つのコーナー部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄのうちの１つのコーナー部１０１ｄに対応する領域が切り欠かれた形状に形成されている（図３参照）。

なお、本実施形態では、ポンプハウジング１０１は、その重心がポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈと実質的に一致するように形成されているものとする。また、本実施形態では、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈは、ポンプハウジング１０１の略正方形状の上面の中心を通る垂線と、ポンプハウジング１０１の厚み方向中央を通る平面との交点であるとする（図３及び図５参照）。

ハウジング本体１１０は、下向きに開放された凹部１１３を有している。ハウジング本体１１０の上面は、ステータ１０３ｂを収容するステータ収容凹部１１５（図５参照）と、制御基板１０４を収容する制御基板収容凹部（図示せず）とを有している。

受熱板１１１は、ハウジング本体１１０の凹部１１３の開口端を液密に閉塞させるように、下方からハウジング本体１１０に取付けられている。ハウジング本体１１０と受熱板１１１との間にはＯ−リング１２３が設けられている。カバー１１２は、ステータ収容凹部１１５及び制御基板収容凹部の開口端を夫々閉塞させるように、上方からハウジング本体１１０に取付けられている。受熱板１１１、ハウジング本体１１０、及びカバー１１２は、複数のねじ１０６によって、互いに固定されている。なお、カバー１１２は、ステータ１０３ｂ及び制御基板１０４を覆い隠すとともに、ポンプハウジング１０１内に収容される液状冷媒の洩れや蒸発を抑制するためのものであり、省略してもよい。

受熱板１１１は、ＣＰＵ３１と向かい合っている。受熱板１１１の下面は、平坦な受熱面１２０となっている。受熱板１１１は、銅、アルムニウム、アルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属材料で形成するのが好ましい。

凹部１１３内には、ハウジング本体１１０と一体に形成されたリング状の隔壁１１７が設けられている。ポンプハウジング１０１の内部、すなわち、ハウジング本体１１０の凹部１１３と受熱板１１１の上面とにより囲まれた領域は、リング状の隔壁１１７によって、ポンプ室１１８と、液状冷媒を蓄えるリザーブタンク１１９とに仕切られている。隔壁１１７は、上記コーナー部１０１ｄと対向する位置に、ポンプ室１１８とリザーブタンク１１９とを連通させる第１及び第２の連通孔（図示せず）を有している。

ポンプ室１１８は、上記コーナー部１０１ｄとはポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈに対して点対称となるコーナー部１０１ｂの方向に寄せて設けられている。すなわち、平面略円形状のポンプ室１１８は、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈに対して、上記コーナー部１０１ｄから離れる方向に偏心している。リザーブタンク１１９は、コーナー部１０１ａ，１０１ｃ，１０１ｄの方向からポンプ室１１８を取り囲むように設けられている。

また、ハウジング本体１１０は、上記コーナー部１０１ｄに、ポンプハウジング１０１内とポンプハウジング１０１外とを連通させる第１の連通部としての吐出管１３１と、ポンプハウジング１０１内とポンプハウジング１０１外とを連通させる第２の連通部としての吸込管１３２とを有している。吐出管１３１及び吸込管１３２は、互いに間隔を存して水平に配置されている。吐出管１３１の下流端及び吸込管１３２の上流端は、ハウジング本体１１０を介して外方に突出している。

吐出管１３１の上流端と隔壁１１７の第１の連通孔との間には、第１の連通管１３３ａが設けられている。吸込管１３２の下流端と隔壁１１７の第２の連通孔との間には、第２の連通管１３３ｂが設けられている。第１の連通管１３３ａと第２の連通管１３３ｂとは、ユニット化されて、連通管ユニット１３３を構成している。

すなわち、吐出管１３１の上流端は、第１の連通管１３３ａ及び第１の連通孔を介して、ポンプ室１１８と連通している。吸込管１３２の下流端は、第２の連通管１３３ｂ及び第２の連通孔を介して、ポンプ室１１８と連通している。なお、第２の連通管１３３ｂには、気液分離用の孔１３４を設けてもよい。その場合、孔１３４は、ポンプハウジング１０１の姿勢をいずれの向きに変化させた場合であっても、常にリザーブタンク１１９に蓄えられた液状冷媒の液面下となるように、その位置を設定するのが好ましい。

回転体１０２は、ポンプ室１１８内の液状冷媒を攪拌し、ポンプハウジング１０１内からポンプハウジング１０１外（循環経路６０）に液状冷媒を送り出すためのものであり、例えばインペラを用いることができる。回転体１０２は、ポンプ室１１８内に収容されている。回転体１０２は、樹脂製であり、円盤状の本体部１０２ｂと、この本体部の中心Ｏ_Ｉを貫通するようにこの本体部１０２ｂと一体に形成された回転軸１０２ａとを有している。本体部１０２ｂは、受熱板１１１と対向する面に複数の羽根１０５を有している。回転体１０２は、回転軸１０２ａがハウジング本体１１０の上壁と受熱板１２２との間に跨るように配置された姿勢で、ハウジング本体１１０の上壁と受熱板１２２とに回転自在に支持されている。

モータ１０３は、回転体１０２を回転駆動させるためのものである。モータ１０３を構成するロータ１０３ａは、複数の正極と複数の負極が互いに着磁されたマグネットを有しており、リング状に形成されている。ロータ１０３ａは、回転体１０２の上面に互いに同軸となるように固定された状態で、ポンプ室１１８内に収容されている。

ところで、上述したように、ポンプ室１１８は、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈに対して偏心しているため、このポンプ室１１８内に配置される回転体１０２もまた、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈに対して偏心することとなる。すなわち、回転体１０２の本体部１０２ｂの中心Ｏ_Ｉは、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈに対してずれている。更に詳しくは、回転体１０２の本体部１０２ｂの中心Ｏ_Ｉを通る垂線（回転軸１０２ａの軸線と一致）Ｌ１は、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈを通る垂線Ｌ２に対してずれている（図５参照）。

モータ１０３を構成するステータ１０３ｂは、上記ステータ収容凹部１１５内に収容されている。ところで、ステータ１０３ｂは、ハウジング本体１１０の上壁を介してロータ１０３ａと対応するように設ける必要がある。したがって、ステータ収容凹部１１５は、ロータ１０３ａと対応する位置に設けられている。すなわち、ステータ収容凹部１１５は、上記コーナー部１０１ｂの方向に寄せて設けられている。制御基板収容凹部は、ステータ収容凹部１１５を避けた位置に設けられている。

また、ステータ収容凹部１１５は、ロータ１０３ａの内側に入り込むように形成されている。すなわち、ステータ１０３ｂは、ハウジング本体１１０の上壁を介して、ロータ１０３ａの内側に同軸状に収容されている。ステータ１０３ｂは、制御基板１０４と電気的に接続されている。

ステータ１０３ｂに対する通電は、例えば、ポータブルコンピュータ１の電源投入と同時に行われる。この通電により、ステータ１０３ｂの周方向に回転磁界が発生し、この磁界とロータ１０３ａとが磁気結合する。この結果、ステータ１０３ｂとロータ１０３ａとの間に回転体１０２の周方向に沿う回転トルクが発生し、回転体１０２が回転する。

また、ポンプハウジング１０１は、このポンプ１００を第１の筐体１０に取付けるための３つの取付け部１５１，１５２，１５３を有している。取付け部１５１，１５２，１５３は、ポンプ室１１８の周囲、さらに具体的には、ポンプハウジング１０１の周縁に設けられている。

３つの取付け部１５１，１５２，１５３でポンプ１００を第１の筐体１０に安定に取付けるためには、３つの取付け部１５１，１５２，１５３は、これらを繋いでなる三角形の領域（図３に二点鎖線で示した領域）内にポンプハウジング１０１の重心が含まれるように、夫々の位置を設定するのが好ましい。さらに、３つの取付け部１５１，１５２，１５３でポンプ１００を第１の筐体１０に安定に取付けるためには、３つの取付け部１５１，１５２，１５３は、これらを繋いでなる三角形の領域内に回転体１０２の中心が含まれるように、夫々の位置を設定するのが好ましい。本実施形態では、３つの取付け部１５１，１５２，１５３は、これらを繋いでなる三角形の領域内に、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈ（本実施形態では、上述のように、ポンプハウジング１０１の重心と実質的に一致）、及び、回転体１０２の本体部１０２ｂの中心Ｏ_Ｉが含まれるように、夫々の位置が設定されている。

また、回転体１０２は、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈに対して、コーナー部１０１ｂの方向、すなわち、辺１２１ａの方向に偏心させた姿勢でポンプ室１０８内に設けられている。そのため、ポンプハウジング１０１は、上記辺１２１ａに近い領域よりも上記辺１２１ｃに近い領域の方が空間に余裕がある。

したがって、３つの取付け部１５１，１５２，１５３は、以下のように、配置されている。

３つの取付け部１５１，１５２，１５３のうちの２つの取付け部１５１，１５２は、平面略正方形状の受熱面１２０の互いに対向する一対の辺１２１ａ，１２１ｃのうちの一方の辺１２１ａの両端部に対応する位置、すなわち、コーナー部１０１ａ及びコーナー部１０１ｂに夫々設けられている。また、３つの取付け部１５１，１５２，１５３のうちの残りの１つの取付け部１５３は、上記一対の辺１２１ａ，１２１ｃのうちの他方の辺１２１ｃの中間部に対応する位置に設けられている。

コーナー部１０１ａに設けられた第１の取付け部１５１を構成するために、ハウジング本体１１０のコーナー部１０１ａに対応する部分、及び、カバー１１２のコーナー部１０１ａに対応する部分には、夫々、切り欠き部１１０ａ，１１２ａが形成されている。また、コーナー部１０１ａに設けられた第１の取付け部１５１を構成するために、受熱板１１１のコーナー部１０１ａに対応する部分には、孔部１１１ａが形成されている。

同様に、コーナー部１０１ｂに設けられた第２の取付け部１５２を構成するために、ハウジング本体１１０のコーナー部１０１ｂに対応する部分、及び、カバー１１２のコーナー部１０１ｂに対応する部分には、夫々、切り欠き部１１０ｂ，１１２ｂが形成されている。また、コーナー部１０１ｂに設けられた第２の取付け部１５２を構成するために、受熱板１１１のコーナー部１０１ｂに対応する部分には、孔部１１１ｂが形成されている。

辺１２１ｃの中間部に対応する位置に設けられた第３の取付け部１５３を構成するために、ハウジング本体１１０の辺１２１ｃの中間部に対応する部分、及び、カバー１１２の辺１２１ｃの中間部に対応する部分には、夫々、切り欠き部１１０ｃ，１１２ｃが形成されている。また、辺１２１ｃの中間部に対応する位置に設けられた第３の取付け部１５３を構成するために、辺１２１ｃの中間部に対応する部分には、孔部１１１ｃが形成されている。なお、上記Ｏ−リング１２３は、第３の取付け部１５３を避けるように設けられている。

このような構成のポンプ１００は、例えば、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_ＨをＣＰＵ３１の中心Ｏ_Ｃ（ＩＣチップ３３の中心と同じ）と合わせた状態で、ＣＰＵ３１を上方から覆うようにプリント回路板３０上に置かれている。なお、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_ＨをＣＰＵの中心Ｏ_Ｃと合わせるとは、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈを通る垂線Ｌ２がＣＰＵの中心Ｏ_Ｃを通ることを意味している。

図５に示すように、ポンプ１００のポンプハウジング１０１は、プリント回路板３０とともに第１の筐体１０の底壁１１ａに固定されている。底壁１１ａは、上述した取付け部１５１，１５２，１５２に対応する位置にボス部１７を有している。ボス部１７は、底壁１１ａから上向きに突出している。これらボス部１７の先端面にプリント回路板３０が重ねられている。なお、図５中符号３４は、プリント回路板３０を下面から補強する補強板を示している。

ポンプ１００を第１の筐体１０に取付けるための取付け機構は、上述した取付け部１５１，１５２，１５３の他、３つの筒状のインサート１４３、３つのコイルばね１４４、３つのＣ−リング１４５、及び、３つのねじ１４６等を備えて構成されている。インサート１４３は、上端に、周方向に沿って水平方向外側に張り出す張り出し部１４３ａを有している。また、インサート１４３は、周方向に沿う溝部１４３ｂを有している。

ポンプ１００は、以下のようにして、ＣＰＵ３１に押付けられた状態で固定されている。なお、図５では、取付け部１５２における取付け構造のみを示しているが、取付け部１５１，１５３においても同様の構造で取付けられている。

まず、各コイルばね１４４の内部に夫々インサート１４３を貫通させる。これらインサート１４３を受熱板１１１の孔部１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃに夫々挿入する。各インサート１４３の溝部１４３ｂをポンプ１００の受熱面１２０よりも下方に位置させる。各インサート１４３の溝部１４３ｂに、抜け止め用のＣ−リング１４５を夫々嵌める。これにより、各インサート１４３は、対応するコイルばね１４４により張り出し部１４３ａが受熱板１１１から離れる方向に付勢された状態で、ポンプ１００の取付け部１５１，１５２，１５５に対応する位置に取付けられる。

ＩＣチップ３３の上面、又は、受熱面１２０のＩＣチップ３３に対応する領域のいずれかに導電性グリース（図示せず）を塗布し、ポンプハウジング１０１の受熱面１２０をＩＣチップ３３と対向させる。各インサート１４３内にねじ１４６を夫々貫通させ、プリント回路板３０上の各ボス部１７にねじ込む。これにより、各インサート１４３が各ボス部１７に固定されるとともに、各コイルばね１４４の弾性でポンプ１００がＩＣチップ３３に押付けられる。これにより、ＩＣチップ３３は、導電性グリースを介してポンプハウジング１０１の受熱面１２０に熱的に接続される。

図３に示すように、放熱部５０は、放熱部本体５１と、放熱部本体５１と熱的に接続された複数の放熱フィン５７とを備えている。放熱部本体５１は、液状冷媒が流通する略Ｕ字状のパイプで構成されている。放熱部本体５１は、冷媒入口５４と冷媒出口（図示せず、図３において冷媒入口５４の紙面奥側に設けられている）とを有して、内部に液状冷媒が流通するように構成されている。つまり、前記パイプの一方の開口端が冷媒入口５４、他方の開口端が冷媒出口となっている。すなわち、放熱部５０が有するパイプ（放熱部本体５１）は、循環経路６０の一部をなしている（循環経路６０については、後に詳しく述べる。）。

放熱部本体５１は、冷媒入口５４が上、冷媒出口が下になるように、略Ｕ字状のパイプを９０°回転させた姿勢（横倒しにした姿勢）で第１の筐体１０内に収容されている。放熱フィン５７は、例えば、アルミニウム合金や銅等の熱伝導性に優れた金属材料で形成されている。放熱フィン５７は、四角い板状に形成されている。放熱フィン５７は、互いに間隔を存して平行に配置されている。各放熱フィン５７は、放熱部本体５１に半田付けされている。

放熱部５０は、放熱フィン５７を第１の筐体１０の排気口１５と対向させた姿勢で、第１の筐体１０内に収容されている。また、放熱部５０には、一対のブラケット５８が半田付けされている。これらブラケット５８は、第１の筐体１０の底壁１１ａから突出するボス部（図示せず）にねじ止めされている。このようにすることにより、放熱部５０は、第１の筐体１０の底壁１１ａに固定されている。

循環経路６０は、第１の管６１と、第２の管６２と、放熱部５０が有するパイプ（放熱部本体５１）とを備えている。すなわち、放熱部本体５１は、放熱部５０と循環経路６０とを兼ねている。第１の管６１は、ポンプ１００の吐出管１３１と放熱部５０の冷媒入口５４とを繋いでいる。第２の管６２は、ポンプ１００の吸込管１３２と放熱部５０の冷媒出口とを繋いでいる。このため、液状冷媒は、第１の管６１と第２の管６２とを通じで、ポンプ１００と放熱部５０との間を循環するようになっている。

電動ファン７０は、放熱部５０に冷却風を送風するためのものであり、放熱部５０の直前に配置されている。電動ファン７０は、ファンケーシング７１と、ファンケーシング７１内に収容された遠心式のインペラ７２とを備えている。ファンケーシング７１は、冷却風を吐出する吐出口７１ａを有している。吐出口７１ａは、ダクト７３を介して、放熱部５０に連なっている。

インペラ７２は、例えば、ポータブルコンピュータ１の電源投入時やＣＰＵ３１の温度が所定の温度に達した時に図示しないモータによって回転駆動される。これにより、ファンケーシング７１の吐出口７１ａから放熱部５０に向けて冷却風が供給される。

次に、冷却装置４０の動作について説明する。

ポータブルコンピュータ１の使用中、ＣＰＵ３１のＩＣチップ３３が発熱する。ＩＣチップ３３が発する熱は、ポンプ１００の受熱面１２０を介してポンプハウジング１０１に伝わる。ポンプハウジング１０１の凹部１１３（ポンプ室１１８及びリザーブタンク１１９）は液状冷媒で満たされているので、液状冷媒がポンプハウジング１０１に伝えられた熱の多くを吸収する。

モータ１０３のステータ１０３ｂに対する通電は、ポータブルコンピュータ１の電源投入と同時に行われる。これにより、ステータ１０３ｂとロータ１０３ａとの間に回転トルクが発生し、ロータ１０３ａが回転体１０２を伴って回転する。回転体１０２が回転すると、ポンプ室１１８内の液状冷媒が加圧されて吐出管１３１から吐き出されるとともに、第１の管６１を介して冷媒入口５４から放熱部５０内に導かれる。ポンプハウジング１０１での熱交換により加熱された液状冷媒は、放熱部５０中を冷媒入口５４側から冷媒出口側に向かって流通し、その過程で液状冷媒に吸収されたＩＣチップ３３の熱が放熱フィン５７に伝わる。

ポータブルコンピュータ１の使用中に電動ファン７０のインペラ７２が回転すると、ファンケーシング７１の吐出口７１ａから放熱部５０に向けて冷却風が吹出す。この冷却風は、互いに隣り合う放熱フィン５７の間を通り抜ける。これにより、放熱フィン５７や放熱部本体５１が冷やされ、放熱フィン５７や放熱部本体５１に伝えられた熱の多くが、冷却風の流れに乗じて、排気口１５から第１の筐体１０の外部に放出される。

放熱部５０で冷やされた液状冷媒は、第２の管６２を介してポンプハウジング１０１の吸込管１３２に導かれる。この液状冷媒は、吸込管１３２からリザーブタンク１１９に戻される。リザーブタンク１１９に戻された液状冷媒は、ポンプ室１１８に吸込まれる間、再びＩＣチップ３３の熱を吸収する。このようなサイクルを繰り返すことで、ＩＣチップ３３の熱が放熱部５０に順次移送され、この放熱部５０を通過する冷却風の流れに乗じて第１の筐体１０の外部に放出される。

以上のように、本実施形態のポンプ１００は、３つの取付け部１５１，１５２，１５３を有するポンプハウジング１０１を備えている。つまり、本実施形態のポンプ１００は、従来のポンプよりも取付け部が少ないため、ポンプ１００を簡単に組付けることができる。

しかも、３つの取付け部１５１，１５２，１５３は、これらを繋いでなる三角形の領域内に回転体１０２の中心Ｏ_Ｉが含まれるように、夫々の位置が設定されている。そのため、ポンプハウジング１０１を取付け部１５１，１５２，１５３において固定することで、回転体１０２の回転に伴う振動を良好に受け止めることができる。したがって、取付け部が３箇所であっても、ポンプ１００を安定した状態で固定することができるため、ポンプ性能を損なうことなく、このポンプ１００をポータブルコンピュータ１等に実装させることが可能である。

さらに、３つの取付け部１５１，１５２，１５３は、これらを繋いでなる三角形の領域内にポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈが含まれるように、夫々の位置が設定されている。そのため、ポンプハウジング１０１を取付け部１５１，１５２，１５３において固定することで、ポンプハウジング１０１を安定した状態で固定することができる。したがって、このポンプ１００によれば、ポンプ性能を損なうことなく、これをポータブルコンピュータ等に実装することが可能である。

また、本実施形態のポンプ１００によれば、回転体１０２の中心Ｏ_Ｉがポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈからずれている。そのため、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_ＨがＩＣチップ３３の中心Ｏ_Ｃと実質的に一致するように、ポンプ１００をプリント回路板３０上等に固定することで、ポンプハウジング１０１を安定した状態で固定しつつ、ＩＣチップ３３のような発熱体を良好に冷却することができる。

すなわち、ＩＣチップ３３等の発熱体の熱をより多く液状冷媒に吸収させるためには、発熱体を、ポンプハウジング１０１を挟んで液状冷媒の流れの速い位置と対向させるのが好ましい。ポンプ室１１８内においては、回転体１０２の中心Ｏ_Ｉから離れている程、液状冷媒の流れが速い。

したがって、本実施形態のポンプ１００を採用し、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_ＨがＩＣチップ３３の中心Ｏ_Ｃと実質的一致するように、このポンプ１００をプリント回路板３０上に固定することで、ＩＣチップ３３を、ポンプハウジング１０１を挟んで液状冷媒の流れの速い位置と対向させることができる。しかも、ポンプハウジング１０１の中心Ｏ_ＨとＩＣチップ３３の中心Ｏ_Ｃとが実質的一致しているため、ポンプ１００を安定した姿勢でプリント回路板３０上に固定することができる。

さらに、本実施形態のポンプ１００では、回転体１０２の中心Ｏ_Ｉがポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈからずれているため、上記辺１２１ａに近い領域よりも上記辺１２１ｃに近い領域の方が空間に余裕がある。したがって、３つの取付け部１５１，１５２，１５３のうちの２つの取付け部１５１，１５２を、受熱面１２０が有する一対の辺１２１ａ，１２１ｃのうちの一方の辺１２１ａの両端部に対応する位置に夫々設け、残りの１つの取付け部１５３を、上記一対の辺１２１ａ，１２１ｃのうちの他方の辺１２１ｃの中間部に対応する位置に設けることで、空間を有効的に利用して取付け部１５１，１５２，１５３を配置してなるポンプ１００が得られる。したがって、ポンプとしての性能を確保しつつ、ポンプ１００を小型化することができる。また、本実施形態のように、ポンプハウジング１０１内にリザーブタンク１１９を設けるような場合には、リザーブタンク１１９の容量を多く確保することができる。

さらに、本実施形態のポンプ１００では、回転体１０２の中心Ｏ_Ｉがポンプハウジング１０１の中心Ｏ_Ｈからずれているため、上記辺１２１ｃの両端部付近もまた、空間に余裕がある。したがって、ポンプハウジング１０１内とポンプハウジング１０１外とを連通させる吐出管１３１及び吸込管１３２を、上記辺１２１ｃの一端部に設けることで、空間を有効的に利用して吐出管１３１及び吸込管１３２を配置してなるポンプ１００が得られる。したがって、ポンプとしての性能を確保しつつ、ポンプ１００を小型化することができる。

本実施形態の冷却装置４０によれば、３つの取付け部１５１，１５２，１５３を有するポンプ１００を備えている。したがって、従来のポンプを採用した場合と比べて組立が簡単であり、組付け時間（組立時間）を短縮することができる。

また、本実施形態のポータブルコンピュータ１によれば、ポンプ１００は、３つの取付け部１５１，１５２，１５３において第１の筐体１０に固定されている。したがって、従来のポンプを採用した場合と比べてポンプの組付け時間を短縮することができる。しかも、ＣＰＵ３１は、非常に多くのピン（電気的接続部）を有しており、配線が複雑である。本実施形態のように。３箇所で固定するポンプ１００を採用することで、従来のポンプを採用した場合と比べて配線の引き回しを容易に行うことができる。しかも、ポンプ１００を採用することで、従来のポンプを実装する場合と比べてボス部１７を少なくすることができる。したがって、第１の筐体１０に対するさらなる高密度実装が可能となる。

なお、本発明のポンプは、ポータブルコンピュータのような電子機器や、これに搭載される冷却装置だけでなく、他の装置にも広く用いることができる。さらに、本発明の電子機器は、ポータブルコンピュータに限定されるものではなく、発熱体及びこの発熱体を冷却する冷却装置を備えるような機器に広く用いることができる。

本発明の一実施形態に係るポータブルコンピュータを示す斜視図。 図１のポータブルコンピュータを第１の筐体の排気口側から見た斜視図。 第１の筐体内に収容された冷却装置を示す平面図。 ポンプを分解して示す斜視図。 図３中V−V線に沿って示す断面図。

符号の説明

１…ポータブルコンピュータ（電子機器）、 １０…第１の筐体（筐体）、 ３１…ＣＰＵ（発熱体）、 ４０…冷却装置、 ５０…放熱部、 ６０…循環経路、 １００…ポンプ、 １０１…ポンプハウジング、 １０２…回転体、 １０２ａ…回転軸 １０３…モータ、 １０３ａ…ロータ、 １０３ｂ…ステータ、 １２０…受熱面、 １１８…ポンプ室、 １３１…吐出管（連通部）、 １３２…吸込管（連通部）、 １５１，１５２，１５３…取付け部

Claims (13)

1. 発熱体と熱的に接続される受熱面、ポンプ室、及び、３つの取付け部を有するポンプハウジングと、
   上記ポンプ室内に設けられた回転体と、
   この回転体を回転させるモータとを具備することを特徴とするポンプ。
2. 上記３つの取付け部は、これらを繋いでなる三角形の領域内に上記ポンプハウジングの重心が含まれるように、夫々の位置が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 上記３つの取付け部は、これらを繋いでなる三角形の領域内に上記回転体の中心が含まれるように、夫々の位置が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
4. 上記回転体の中心が上記ポンプハウジングの中心からずれていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポンプ。
5. 上記ポンプハウジングの受熱面は、互いに対向する一対の辺を有しており、
   上記３つの取付け部のうちの２つの取付け部は、上記一対の辺のうちの一方の辺の両端部に対応する位置に夫々設けられているとともに、上記３つの取付け部のうちの残りの１つの取付け部は、上記一対の辺のうちの他方の辺の中間部に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポンプ。
6. 上記ポンプハウジングの受熱面は、互いに対向する一対の辺を有しており、
   上記回転体は、上記ポンプハウジングの中心に対して上記一対の辺のうちの一方の辺の方向に偏心させた姿勢でポンプ室内に設けられており、
   上記３つの取付け部のうちの２つの取付け部は、上記一対の辺のうちの一方の辺の両端部に対応する位置に夫々設けられているとともに、上記３つの取付け部のうちの残りの１つの取付け部は、上記一対の辺のうちの他方の辺の中間部に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポンプ。
7. 上記ポンプハウジングは、上記一対の辺のうちの他方の辺の一端部に、上記ポンプハウジング内と上記ポンプハウジング外とを連通させる連通部を有していることを特徴とする請求項６に記載のポンプ。
8. 放熱部と、
   上記放熱部に熱的に接続される循環経路と、
   上記循環経路内に冷媒を強制循環させるとともに、発熱体に熱的に接続される受熱面を有したポンプと、を具備し、
   上記ポンプは、
   上記冷媒を上記循環経路に送り出す回転体が収容されるポンプ室と、
   上記回転体を回転させるモータと、
   ３つの取付け部と、
   を具備したことを特徴とする冷却装置。
9. 上記３つの取付け部は、これらを繋いでなる三角形の領域内に上記ポンプハウジングの重心が含まれるように、夫々の位置が設定されていることを特徴とする請求項８に記載の冷却装置。
10. 上記３つの取付け部は、これらを繋いでなる三角形の領域内に上記回転体の中心が含まれるように、夫々の位置が設定されていることを特徴とする請求項８に記載の冷却装置。
11. 発熱体を有する筐体と、
    放熱部と、この放熱部に熱的に接続される循環経路と、この循環経路内に冷媒を強制循環させるとともに、上記発熱体に熱的に接続される受熱面を有したポンプとを有した冷却装置と、を具備し、
    上記ポンプは、
    上記受熱面を有するハウジングと、
    上記冷媒を上記循環経路に送り出す回転体と、
    上記回転体を収容するポンプ室と、
    上記回転体を回転させるモータと、
    上記ハウジングを上記筐体内に固定する３つの取付け部と、
    を具備することを特徴とする電子機器。
12. 上記３つの取付け部は、これらを繋いでなる三角形の領域内に上記ハウジングの重心が含まれるように、夫々の位置が設定されていることを特徴とする請求項１１に記載の電子機器。
13. 上記３つの取付け部は、これらを繋いでなる三角形の領域内に上記回転体の中心が含まれるように、夫々の位置が設定されていることを特徴とする請求項１１に記載の電子機器。

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