JP2005317877A - 放熱器、冷却装置および冷却装置を有する電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、発熱源を効率良く冷却できるとともに、高温となった冷却風の排出方向を規定できる放熱器の提供を目的とする。
【解決手段】放熱器(26)は、羽根車(57)、放熱体(55)およびケース(56)を備えている。放熱体(55)は、冷却風を吐き出す羽根車(57)を取り囲んでいる。放熱体(55)は、CPU(21)との熱交換により加熱された液状冷媒が流れる冷媒通路(73)と、冷媒通路(73)に熱的に接続された複数の放熱フィン(74)とを有している。ケース(56)は、羽根車(57)および放熱体(55)を収容するとともに、放熱体(55)を冷却した冷却風を排出する少なくとも一つの吐出口(63a,63b)を有している。
【選択図】 図４

Description

本発明は、羽根車および複数の放熱フィンを有する冷媒通路をケース内に収容した放熱器、この放熱器を用いて例えばCPUのような発熱源を冷却する液冷式の冷却装置に関する。さらに、本発明は上記冷却装置を搭載したポータブルコンピュータのような電子機器に関する。

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

このCPUの放熱性能を高めるため、近年、水あるいは不凍液のような液状冷媒を用いてCPUを冷却する、いわゆる液冷式の冷却システムが実用化されている。

この種の冷却システムは、CPUの熱を受ける受熱部と、CPUの熱を放出する放熱部と、上記受熱部の熱を上記放熱部に伝える液状冷媒が充填された冷媒通路と、上記放熱部に冷却風を供給するファンとを備えている。

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

ファンは、羽根車を収容するファンケースを有し、このファンケースに冷却風を吐き出す吐出口が形成されている。吐出口は、放熱部と向かい合っている。吐出口から吐き出される冷却風は、隣り合う放熱フィンの間を通り抜ける。これにより、パイプから放熱フィンに伝えられた液状冷媒の熱が冷却風の流れに乗じて持ち去られるようになっている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
特開2003−101272号公報 特開2003−258472号公報

上記特許文献１および２によると、放熱部はファンケースの外に位置するので、この放熱部の大きさや放熱フィンの数がファンケースの吐出口の開口形状によって制限されてしまう。

この結果、放熱部の放熱面積を十分に確保することができず、液状冷媒に吸収されたCPUの熱を放熱部から効率良く放出することができなくなる。

本発明の目的は、発熱源を効率良く冷却できるとともに、冷却風の排出方向を定めることができる放熱器を得ることにある。

本発明の他の目的は、発熱源を効率良く冷却できるとともに、冷却風の排出方向を定めることができる冷却装置を得ることにある。

本発明のさらに他の目的は、発熱源を効率良く冷却できるとともに、熱交換後の暖まった冷却風を筐体の外部に排出することができる電子機器を得ることにある。

上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る放熱器は、
冷却風を吐き出す羽根車と、
上記羽根車を取り囲むように配置され、発熱源との熱交換により加熱された液状冷媒が流れる冷媒通路と、上記冷媒通路に熱的に接続された複数の放熱フィンとを有する放熱体と、
上記羽根車および上記放熱体を収容するとともに、上記放熱体を冷却した冷却風を排出する少なくとも一つの吐出口を有するケースと、を具備したことを特徴としている。

本発明によれば、羽根車の周方向に沿う広い範囲から発熱源の熱を放出することができ、この発熱源を効率良く冷却できる。しかも、放熱フィンとの熱交換により暖められた冷却風が羽根車の周囲に拡散するのを防止でき、この冷却風の排出方向を規定することができる。

以下本発明の第１の実施の形態を、図１ないし図１３に基づいて説明する。

図１ないし図３は、電子機器としてのポータブルコンピュータ１を開示している。ポータブルコンピュータ１は、本体ユニット２と表示ユニット３とを備えている。本体ユニット２は、偏平な箱状をなす第１の筐体４を有している。第１の筐体４は、上壁４ａ、底壁４ｂ、前壁４ｃ、左右の側壁４ｄおよび後壁４ｅを備えている。上壁４ａは、キーボード５を支持している。

第１の筐体４の少なくとも底壁４ｂは、例えばマグネシウム合金のような金属材料で作られている。この底壁４ｂは、膨出部６と凹部７とを有している。膨出部６は、底壁４ｂの後半部に位置するとともに、底壁４ｂの前半部よりも下向きに突出している。凹部７は、膨出部６の直前において第１の筐体４の内側に向けて凹んでいる。この凹部７は、第１の筐体４の幅方向に沿う中央部に位置している。

膨出部６の底に一対の第１の脚部８ａ，８ｂが形成されている。同様に底壁４ｂの前端部に一対の第２の脚部９ａ，９ｂが形成されている。第１および第２の脚部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂは、第１の筐体４の幅方向に互いに離れている。

図２に示すように、ポータブルコンピュータ１を例えば机の天板１１の上に置いた状態では、第１および第２の脚部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂが天板１１の上面に接触する。この結果、第１の筐体４は、前下がりの姿勢に傾斜するとともに、膨出部６の底と天板１１の上面との間および底壁４ｂと天板１１の上面との間に隙間１２が形成されるようになっている。

図２および図３に示すように、第１の筐体４の後壁４ｅは、複数の第１の排気口１３を有している。第１の排気口１３は、第１の筐体４の幅方向に一列に並んでいる。膨出部６は、凹部７との間に介在される仕切り壁１４を有している。この仕切り壁１４に複数の第２の排気口１５が形成されている。第２の排気口１５は、第１の筐体４の幅方向に一列に並んでいるとともに、凹部７に開口している。

表示ユニット３は、第２の筐体１７と液晶表示パネル１８とを備えている。液晶表示パネル１８は、第２の筐体１７に収容されている。液晶表示パネル１８は、画像を表示するスクリーン１８ａを有している。スクリーン１８ａは、第２の筐体１７の前面に形成した開口部１９を通じて第２の筐体１７の外方に露出している。

第２の筐体１７は、第１の筐体４の後端部に図示しないヒンジを介して支持されている。このため、表示ユニット３はキーボード５を上方から覆うように本体ユニット２の上に横たわる閉じ位置と、キーボード５やスクリーン１８ａを露出させるように本体ユニット２に対し起立する開き位置との間で回動可能となっている。

図２および図４に示すように、第１の筐体４はプリント回路板２０を収容している。プリント回路板２０の後端部の上面に発熱源としてのCPU２１が実装されている。CPU２１は、ベース基板２２と、ベース基板２２の上面の中央部に位置するICチップ２３とを有している（図５参照）。ICチップ２３は、処理速度の高速化や多機能化に伴って動作中の発熱量が非常に大きく、安定した動作を維持するために冷却を必要としている。

図４に示すように、第１の筐体４は、例えば不凍液のような液状冷媒を用いてCPU２１を冷却する液冷式の冷却装置２４を収容している。冷却装置２４は、ポンプユニット２５、放熱部としての放熱器２６および循環経路２７を備えている。

図４ないし図７に示すように、ポンプユニット２５は、受熱部を兼ねるポンプハウジング２８を有している。ポンプハウジング２８は、ハウジング本体２９とトップカバー３０とで構成されている。ハウジング本体２９は、CPU２１よりも一回り大きな偏平な箱形であり、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性に優れた金属材料で作られている。

ハウジング本体２９は、上向きに開放された凹部３１を有している。凹部３１の底壁３２は、CPU２１と向かい合っている。底壁３２の下面は、平坦な受熱面３３となっている。トップカバー３０は、合成樹脂製であり、凹部３１の開口端を液密に閉塞している。

ポンプハウジング２８の内部は、リング状の隔壁３４によってポンプ室３５とリザーブタンク３６とに仕切られている。リザーブタンク３６は、液状冷媒を蓄えるためのものであり、ポンプ室３５を取り囲んでいる。隔壁３４は、ハウジング本体２９の底壁３２から起立しており、この隔壁３４にポンプ室３５とリザーブタンク３６とを連通させる連通口３７が形成されている。

ハウジング本体２９に吸込管３８と吐出管３９が一体に形成されている。吸込管３８および吐出管３９は、互いに間隔を存して水平に配置されている。吸込管３８の上流端は、ハウジング本体２９の側面から外方に突出している。吸込管３８の下流端は、リザーブタンク３６の内部に開口するとともに、隔壁３４の連通口３７と向かい合っている。図８に示すように、吸込管３８の下流端と連通口３７との間に気液分離用の隙間４０が形成されている。隙間４０は、ポンプハウジング２８の姿勢が変化した場合でも、常にリザーブタンク３６に蓄えられた液状冷媒の液面下に位置するようになっている。

吐出管３９の下流端は、ハウジング本体２９の側面から外方に突出するとともに、吸込管３８の上流端と並んでいる。吐出管３９の上流端は、隔壁３４を貫通してポンプ室３５に開口している。

ポンプハウジング２８のポンプ室３５に円盤状の羽根車４１が収容されている。羽根車４１は、その回転中心部に回転軸４２を有している。回転軸４２は、ハウジング本体２９の底壁３２とトップカバー３０との間に跨るとともに、これら底壁３２およびトップカバー３０に回転自在に支持されている。

ポンプハウジング２８に羽根車４１を回転させるモータ４３が組み込まれている。モータ４３は、ロータ４４およびステータ４５を備えている。ロータ４４は、リング状をなしている。ロータ４４は、羽根車４１の上面に同軸状に固定されているとともに、ポンプ室３５に収容されている。ロータ４４の内側に複数の正極と複数の負極が交互に着磁されたマグネット４６が嵌め込まれている。マグネット４６は、ロータ４４および羽根車４１と一体に回転するようになっている。

ステータ４５は、トップカバー３０の上面に形成した凹所４７に収容されている。凹所４７は、ロータ４４の内側に入り込んでいる。このため、ステータ４５は、ロータ４４の内側に同軸状に収容されている。トップカバー３０の上面にモータ４３を制御する制御基板４８が支持されている。制御基板４８はステータ４５に電気的に接続されている。

ステータ４５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４５の周方向に回転磁界が発生し、この磁界とロータ４４のマグネット４６とが磁気的に結合する。この結果、ステータ４５とマグネット４６との間にロータ４４の周方向に沿うトルクが発生し、羽根車４１が図６に矢印で示す時計回り方向に回転する。

トップカバー３０の上面に複数のねじ５０を介してバックプレート５１が固定されている。バックプレート５１は、ステータ４５および制御基板４８を覆い隠している。

このような構成のポンプユニット２５は、CPU２１を上方から覆うようにプリント回路板２０の上に置かれている。図および図５に示すように、ポンプユニット２５のポンプハウジング２８は、プリント回路板２０と共に第１の筐体４の底壁４ｂに固定されている。底壁４ｂは、ポンプハウジング２８の四つの角部に対応する位置にボス部５２を有している。ボス部５２は、底壁４ｂから上向きに突出しており、これらボス部５２の先端面にプリント回路板２０が重ねられている。

ポンプハウジング２８の四つの角部に上方からねじ５３が挿通されている。ねじ５３は、トップカバー３０、ハウジング本体２９およびプリント回路板２０を貫通してボス部５２にねじ込まれている。このねじ込みにより、ポンプユニット２５およびプリント回路板２０が底壁４ｂに固定されるとともに、ハウジング本体２９の受熱面３３がCPU２１のICチップ２３に熱的に接続される。

図２に示すように、冷却装置２４の放熱器２６は、第１の筐体４の膨出部６に収容されている。放熱器２６は、ファン５４と放熱体５５とを備えている。ファン５４は、偏平なケース５６と、このケース５６に収容された遠心式の羽根車５７とを有している。ケース５６は、ケース本体５８とトッププレート５９とで構成されている。ケース本体５８は、第１の筐体４の底壁４ｂと一体化されている。

言換えると、膨出部６は、その底から立ち上がる周壁６０を有している。図９に示すように、周壁６０は、円弧状に湾曲する第１の部分６０ａと、第１の部分６０ａの一端から直線状に延びる第２の部分６０ｂと、上記第１の部分６０ａの他端から直線状に延びる第３の部分６０ｃとを有している。第２の部分６０ｂと第３の部分６０ｃとは、互いに間隔を存して平行に配置されている。トッププレート５９は、周壁６０の上端部に固定されて膨出部６の底と向い合っている。

ケース５６は、一対の吸込口６２ａ，６２ｂと、一対の吐出口６３ａ，６３ｂとを有している。一方の吸込口６２ａは、トッププレート５９の中央部に開口している。他方の吸込口６２ｂは、膨出部６の底に開口するとともに一方の吸込口６２ａと向かい合っている。この他方の吸込口６２ｂは、異物の吸い込みを防止するメッシュ状のガード６４で覆われている。さらに、他方の吸込口６２ｂの内側に円盤状のモータ支持部６５が形成されている。

吐出口６３ａ，６３ｂは、ケース本体５８の周壁６０に形成されている。一方の吐出口６３ａは、第２の部分６０ｂの先端縁、第３の部分６０ｃの先端縁およびトッププレート５９の縁で囲まれる領域で定められている。一方の吐出口６３ａは、第１の筐体４の幅方向に延びる細長い開口形状を有するとともに、後壁４ｅの第１の排気口１３に向けて開口している。他方の吐出口６３ｂは、周壁６０の第１の部分６０ａに形成されており、一方の吐出口６３ａに対しケース５６の中心点C1を間に挟んだ反対側に位置している。他方の吐出口６３ｂは、仕切り壁１４の第２の排気口１５に向けて開口している。

羽根車５７は、円筒状のボス部６６と、このボス部６６の外周面から放射状に突出する複数の羽根６７とを有している。羽根車５７は、そのボス部６６に組み込まれた偏平モータ６８を介してケース本体５８のモータ支持部６５に支持されている。このため、羽根車５７は、吸込口６２ａ，６２ｂの間に位置している。

モータ６８は、羽根車５７を図９に矢印で示す反時計回り方向に回転させる。この回転により、吸込口６２ａ，６２ｂに負圧が作用し、ケース５６の外部の空気が吸込口６２ａ，６２ｂを介して羽根車５７の回転中心部に吸い込まれる。吸い込まれた空気は、遠心力によって羽根車５７の外周部から放射状に吐き出される。

羽根車５７は、回転中心R1を有している。羽根車５７の回転中心R1は、ケース５６の中心C1に対し周壁６０の第２の部分６０ｂに近づく方向に距離Lだけ偏心した領域に位置している。

この羽根車５７の偏心により、羽根車５７の外周部とケース５６の周壁６０との間に形成される隙間Gが羽根車５７の回転方向に沿って次第に増加している。したがって、隙間Gは、ケース５６の内部に羽根車５７を取り囲む渦巻き室７１を構成している。渦巻き室７１は、羽根車５７の外周から吐き出される空気を集めて吐出口６３ａ，６３ｂの方向に送るためのものであり、この空気の速度エネルギを圧力エネルギに変換する機能を有している。

図９に示すように、渦巻き室７１の渦巻きの形状は、主に周壁６０の第１の部分６０ａによって規定されている。渦巻き室７１は、巻き始めの位置P1と巻き終わりの位置P2とを有している。巻き始めの位置P1は、周壁６０の第２の部分６０ｂに位置するとともに、一方の吐出口６３ａの一端に隣接している。巻き終わりの位置P2は、巻き始めの位置P1から羽根車５７の回転方向に所定の角度ずれた位置にある。羽根車５７の外周部と周壁６０との間の隙間Gは、巻き始めの位置P1において最も小さいとともに、この巻き始めの位置P1から巻き終わりの位置P2の方向に進むに従い逐次増大している。

放熱器２６の放熱体５５は、ケース５６の周壁６０と羽根車５７との間に配置されているとともに、渦巻き室７１に露出している。図９ないし図１３に示すように、放熱体５５は、液状冷媒が流れる冷媒通路７３と複数の放熱フィン７４とを備えている。冷媒通路７３は、例えば偏平な銅パイプで構成されており、長軸L1と短軸L2とを有している。冷媒通路７３は、羽根車５７を同軸状に取り囲むようなリング状をなしている。この冷媒通路７３は、短軸L2を第１の筐体４の厚み方向に沿わせた姿勢で膨出部６の底の上に重ね合わされている。このため、冷媒通路７３は、第１の筐体４に熱的に接続されている。

冷媒通路７３は、上流端７３ａと下流端７３ｂとを有している。上流端７３ａおよび下流端７３ｂは、互いに平行となるように羽根車５７の径方向外側に向けて引き出されている。冷媒通路７３の上流端７３ａでは、その断面形状が円形に変化している。この上流端７３ａは、液状冷媒が流れ込む冷媒入口７６となっている。同様に冷媒通路７３の下流端７３ｂでは、その断面形状が円形に変化している。この下流端７３ｂは、液状冷媒が流出する冷媒出口７７となっている。

冷媒通路７３の冷媒入口７６および冷媒出口７７は、羽根車５７の回転中心R1が位置するケース５６の領域からケース５６の外に導かれている。詳しく述べると、冷媒入口７６を有する冷媒通路７３の上流端７３ａおよび冷媒出口７７を有する冷媒通路７３の下流端７３ｂは、渦巻き室７１の巻き始めの位置P1と他方の吐出口６３ｂとの間に位置するとともに、ここから周壁６０の第１の部分６０ａを貫通してケース５６の外に導かれている。このため、冷媒入口７６および冷媒出口７７は、渦巻き室７１のうち周壁６０と羽根車５７の外周との間の隙間Gが小さい巻き始めの位置P1の近傍からケース５６の外に突出している。

各放熱フィン７４は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性に優れた金属材料で作られており、四角い板状をなしている。放熱フィン７４は、羽根車５７の周方向に互いに間隔を存して並んでいるとともに、羽根車５７に対し放射状に配置されている。

放熱フィン７４は、第１の筐体４の厚み方向に沿って起立している。放熱フィン７４の下端は、偏平な冷媒通路７３の上面に例えば半田付け等の手段により固定されている。これにより、放熱フィン７４の配置間隔が定まるとともに、放熱フィン７４が冷媒通路７３に熱的に接続されている。放熱フィン７４の上端は、ケース５６のトッププレート５９の内面に突き当たり、このトッププレート５９に熱的に接続されている。

上記冷却装置２４の循環経路２７は、第１の管路８０と第２の管路８１とを有している。第１の管路８０は、ポンプハウジング２８の吐出管３９と冷媒通路７３の冷媒入口７６との間を接続している。第２の管路８１は、ポンプハウジング２８の吸込管３８と冷媒通路７３の冷媒出口７７との間を接続している。

言換えると、放熱体５５の冷媒通路７３は、第１の管路８０と第２の管路８１との間を接続する第３の管路として機能している。この結果、液状冷媒は、第１の管路８０、第２の管路８１および冷媒通路７３を通じてポンプユニット２５と放熱器２６との間で循環するようになっている。

図４に示すように、冷媒通路７３は、第１ないし第３の放熱領域８２ａ〜８２ｃを有している。第１の放熱領域８２ａは、第１の管路８０を通じて高温の液状冷媒が最初に流れ込む部位であり、冷媒通路７３の上流端７３ａを含んでいる。そのため、第１の放熱領域８２ａは、冷媒通路７３の中で最も温度が高くなっている。この第１の放熱領域８２ａは、周壁６０の第２の部分６０ｂから一方の吐出口６３ａに向けて延びているとともに、この吐出口６３ａと向かい合っている。

冷媒通路７３の第２の放熱領域８２ｂは、第１の放熱領域８２ａの下流に位置している。この第２の放熱領域８２ｂは、周壁６０の第３の部分６０ｃと向かい合うとともに、渦巻き室７１の中でも羽根車５７と周壁６０との間の隙間Gが最も広がった箇所に位置している。

冷媒通路７３の第３の放熱領域８２ｃは、第２の放熱領域８２ｂの下流に位置している。この第３の放熱領域８２ｃは、冷媒通路７３の下流端７３ｂを含んでおり、冷媒通路７３の中で最も温度が低くなっている。この第３の放熱領域８２ｃは、周壁６０の第１の部分６０ａに沿うとともに他方の吐出口６３ｂと向かい合っている。

次に、冷却装置２４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、CPU２１のICチップ２３が発熱する。ICチップ２３が発する熱は、受熱面３３を通じてポンプハウジング２８に伝わる。ポンプハウジング２８のポンプ室３５およびリザーブタンク３６は、液状冷媒で満たされているので、この液状冷媒がポンプハウジング２８に伝わった熱の多くを吸収する。

モータ４３のステータ４５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４５とロータ４４のマグネット４６との間にトルクが発生し、ロータ４４が羽根車４１を伴って回転する。羽根車４１が回転すると、ポンプ室３５内の液状冷媒が加圧されて吐出管３９から吐き出されるとともに、第１の管路８０を通じて放熱器２６に導かれる。

詳しく述べると、ポンプハウジング２８での熱交換により加熱された液状冷媒は、冷媒入口７６から冷媒通路７３に送り込まれる。この液状冷媒は、冷媒通路７３を冷媒出口７７に向けて流れる。この流れの過程で液状冷媒に吸収されたICチップ２３の熱が冷媒通路７３に伝わるとともに、この冷媒通路７３から放熱フィン７４に伝わる。

本実施の形態によると、冷媒通路７３は、第１の筐体４の膨出部６に熱的に接続されているので、液状冷媒から冷媒通路７３に伝えられた熱を第１の筐体４に拡散させることができる。それとともに、放熱フィン７４にしてもケース５６のトッププレート５９に熱的に接続されているので、液状冷媒から放熱フィン７４に伝えられた熱をトッププレート５９に逃がすことができる。このため、第１の筐体４やトッププレート５９の表面を放熱面として利用することができ、放熱器２６の放熱性能が高まる。

ポータブルコンピュータ１に使用中に放熱器２６の羽根車５７が回転すると、この羽根車５７の外周部から放射状に空気が吐き出される。この空気は、冷却風となって隣り合う放熱フィン７４の間を通り抜ける。これにより、冷媒通路７３や放熱フィン７４が冷やされ、これら両者に伝えられた熱の多くが冷却風の流れに乗じて持ち去られる。

放熱フィン７４を通り抜けた冷却風は、ケース５６の内部の渦巻き室７１に導かれる。渦巻き室７１は、冷却風の速度エネルギを圧力エネルギに変換するので、渦巻き室７１の圧力が巻き始めの位置P1から巻き終わりの位置P2に進むに従い次第に高くなる。この結果、ケース５６の吐出口６３ａ，６３ｂから吐き出される冷却風の風量が増大し、放熱体５５を冷却した冷却風をケース５６の外に効率良く排出できる。

ケース５６の吐出口６３ａ，６３ｂは、第１の筐体４の第１および第２の排気口１３，１５と向かい合うように互いに異なる二方向に向けて開口している。このため、図２に矢印で示すように、一方の吐出口６３ａから吐き出される冷却風は、第１の排気口１３を通じて第１の筐体４の後方に排出される。他方の吐出口６３ｂから吐き出される冷却風は、第２の排気口１５を通じて第１の筐体４の底壁４ｂの方向に排出される。

この際、第２の排気口１５は、底壁４ｂの凹部７に開口するとともに、ポータブルコンピュータ１を机の天板１１の上に置いた状態では、底壁４ｂと天板１１との間に凹部７に連なる隙間１２が形成されている。よって、第２の排気口１５から排出される冷却風は、凹部７から隙間１２を介して第１の筐体４の外に流出し、この冷却風の流れが天板１１によって阻害されることはない。

一方、放熱器２６での熱交換により冷やされた液状冷媒は、冷媒出口７７から第２の管路８１を介してポンプハウジング２８の吸込管３８に導かれる。この液状冷媒は、吸込管３８の下流端から隙間４０を通ってリザーブタンク３６の内部に吐き出される。これにより、冷媒通路７３を流れる液状冷媒中に気泡が含まれていた場合に、この気泡がリザーブタンク３６の内部で液状冷媒中から分離除去される。

リザーブタンク３６に戻された液状冷媒は、連通口３７からポンプ室３５に吸い込まれる。ポンプ室３５に吸い込まれた液状冷媒は、再び加圧されて吐出管３９から放熱器２６に送り込まれる。

このようなサイクルを繰り返すことで、ICチップ２３の熱が放熱器２６の放熱体５５に順次移送され、この放熱体５５の放熱フィン７４の間を通過する冷却風の流れに乗じてポータブルコンピュータ１の外部に放出される。

ところで、上記構成の放熱器２６によると、加熱された液状冷媒が流れる冷媒通路７３は、ファン５４の羽根車５７を略全周に亘って取り囲んでいるとともに、羽根車５７に対し放射状に配置された複数の放熱フィン７４に熱的に接続されている。このため、羽根車５７の全周から放射状に吐き出す冷却風を利用して冷媒通路７３や放熱フィン７４を効率良く冷やすことができる。

よって、放熱体５５は、羽根車５７の周方向に沿う広い範囲から液状冷媒に吸収されたICチップ２３の熱を放出することができる。

しかも、羽根車５７および放熱体５５は、吐出口６３ａ，６３ｂを有する専用のケース５６に収容されている。そのため、羽根車５７の外周部から吐き出された冷却風は、放熱体５５の放熱フィン７４の間を通り抜けた後、ケース５６の吐出口６３ａ，６３ｂから第１の筐体４の第１および第２の排気口１３，１５を通じてポータブルコンピュータ１の外部に排出される。この結果、放熱器２６での熱交換により加熱された冷却風の吐き出し方向をケース５６によって規定することができる。したがって、高温の冷却風を放熱器２６の周囲に拡散させることなく第１の筐体４の外部に効率良く排出できる。

特に本実施の形態では、羽根車５７の回転中心R1をケース５６の中心C1に対し偏心させることで、ケース５６の内部に渦巻き室７１を形成している。渦巻き室７１は、冷却風の速度エネルギを圧力エネルギに変換するので、放熱体５５を冷却した冷却風をケース５６の吐出口６３ａ，６３ｂからケース５６の外に効率良く排出できる。

加えて、放熱器２６の冷媒通路７３は、ポンプハウジング２８での熱交換により加熱された液状冷媒が最初に流れ込む第１の放熱領域８２ａを有し、この第１の放熱領域８２ａがケース５６の吐出口６３ａと向かい合っている。このため、加熱された液状冷媒は、冷媒通路７３に導かれた時点で吐出口６３ａに近づく方向に流れる。この結果、冷媒通路７３の中で最も高温の第１の放熱領域８２ａを冷却した冷却風は、ケース５６の内部を流れることなく、そのまま吐出口６３ａから第１の排気口１３を通じて第１の筐体４の外部に排出される。

したがって、ケース５６に対する冷媒通路７３の熱影響を極力少なく抑えることができ、放熱器２６の放熱性能を高める上で好都合となる。

さらに、上記構成の放熱器２６によると、ファン５４のケース５６の内部に羽根車５７を取り囲むように放熱体５５が収容されている。このため、羽根車５７および放熱体５５がケース５６を介して一つのユニットとして組み立てられており、これら両者の位置関係が精度良く定まる。よって、羽根車５７の外周部から放射状に吐き出される冷却風を万遍なく放熱体５５に導くことができ、放熱器２６の放熱性能の向上に寄与する。

それとともに、上記放熱器２６によれば、冷媒通路７３の冷媒入口７６および冷媒出口７７は、渦巻き室７１の中でもケース５６の周壁６０と羽根車５７の外周部との間の隙間Gが小さい巻き始めの位置P1の近傍を通してケース５６の外に引き出されている。よって、渦巻き室７１のうち冷却風の圧力が高まる部分を冷媒入口７６および冷媒出口７７が横切ることはなく、冷却風の通風抵抗を小さく抑えて効率の良い排気が可能となる。

本発明は上記第１の実施の形態に特定されるものではない。図１４は、本発明の第２の実施の形態を開示している。

この第２の実施の形態では、ケース本体５８を構成する膨出部６の底に凹部９１が形成されている。凹部９１は、冷媒通路７３に沿うように円弧状に形成されている。冷媒通路７３は、凹部９１に嵌め込んだ状態で膨出部６の底に半田付けされている。

この構成によれば、ケース本体５８に対する冷媒通路７３の位置が精度良く定まり、放熱器２６の組み立て時の作業性が向上する。それとともに、膨出部６の底と冷媒通路７３との接触面積が増大する。このため、冷媒通路７３に伝えられた液状冷媒の熱を膨出部６を通じて第１の筐体４に効率良く逃がすことができる。

図１５は、本発明の第３の実施の形態を開示している。

この第３の実施の形態は、CPU２１の熱を吸収する受熱部１００と、液状冷媒を加圧して送り出すポンプ１０１とを分離した点が上記第１の実施の形態と相違している。これ以外の冷却装置２４の構成は、第１の実施の形態と同様である。そのため、第２の実施の形態において第１の実施の形態と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図１５に示すように、受熱部１００はハウジング１０２を備えている。ハウジング１０２は、CPU２１よりも一回り大きな偏平な四角い箱形であり、その内部に液状冷媒が流れる受熱室（図示せず）を有している。ハウジング１０２に冷媒入口１０３および冷媒出口１０４が形成されている。冷媒入口１０３および冷媒出口１０４は、受熱室に開口するとともにハウシング１０２の側面から互いに平行に突出している。

ハウジング１０２は、CPU２１を上方から覆うようにプリント回路板２０の上に置かれている。ハウジング１０２は、その四つの角部がねじ１０５を介してプリント回路板２０に固定されている。この固定により、ハウジング１０２がCPU２１に熱的に接続され、このハウジング１０２内を流れる液状冷媒がCPU２１の熱を吸収する。

循環経路２７の第１の管路８０は、受熱部１００の冷媒出口１０４と放熱体５５の冷媒入口７６との間を接続している。循環経路２７の第２の管路８１は、受熱部１００の冷媒入口１０３と放熱体５５の冷媒出口７７との間を接続している。ポンプ１０１は、第２の管路８１の途中に設置されている。このため、液状冷媒は、第１および第２の管路８０，８１を通じて受熱部１００と放熱器２６との間で循環するようになっている。

このような構成においても、受熱部１００での熱交換により加熱された液状冷媒を放熱器２６の冷媒通路７３に導くことができる。そのため、上記第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

なお、第３の実施の形態では、ポンプ１０１を第２の管路８１に設置したが、本発明はこれに制約されない。例えば受熱部１００で加熱された液状冷媒を放熱器２６に導く第１の管路８０にポンプ１０１を設置してもよい。

図１６は、本発明の第４の実施の形態を開示している。

この第４の実施の形態は、放熱器２６からの冷却風の排出方向に関する事項が上記第１の実施の形態と相違している。これ以外の冷却装置２４の構成は第１の実施の形態と同様である。このため、第４の実施の形態において、第１の実施の形態と同一の構成部分は同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

図１６に示すように、第１の筐体４は、左側の側壁４ｄと後壁４ｅとで規定されるコーナ部１２０を備えている。側壁４ｄは、コーナ部１２０に対応する位置に複数の第１の排気口１２１を有している。第１の排気口１２１は、第１の筐体４の奥行き方向に間隔を存して並んでいる。後壁４ｅは、コーナ部１２０に対応する位置に複数の第２の排気口１２２を有している。第２の排気口１２２は、第１の筐体４の幅方向に間隔を存して並んでいる。

プリント回路板２０に実装されたCPU２１は、コーナ部１２０の前方にずれた位置にあり、このCPU２１にポンプユニット２５が熱的に接続されている。ポンプハウジング２８の吸込管３８および吐出管３９は、コーナ部１２０に向けて突出している。

放熱器２６は、第１の筐体４のコーナ部１２０に位置している。放熱器２６のケース本体５８は、一対の吐出口１２３ａ，１２３ｂを有している。吐出口１２３ａ，１２３ｂは、ケース本体５８の周壁６０に形成されている。

一方の吐出口１２３ａは、第２の部分６０ｂの先端縁と第３の部分６０ｃの先端縁との間に位置している。一方の吐出口１２３ａは、第１の筐体４の奥行き方向に延びる細長い開口形状を有するとともに、側壁４ｄの第１の排気口１２１に向けて開口している。他方の吐出口１２３ｂは、周壁６０の第３の部分６０ｃに形成され、第１の筐体４の幅方向に延びる細長い開口形状を有している。他方の吐出口１２３ｂは、一方の吐出口１２３ａと隣り合うとともに、この吐出口１２３ａに対し直交し合うような位置関係を保っている。他方の吐出口１２３ｂは、後壁４ｅの第２の排気口１２２に向けて開口している。

冷媒通路７３の第１の放熱領域８２ａは、周壁６０の第２の部分６０ｂから一方の吐出口１２３ａに向けて延びているとともに、この吐出口１２３ａと向かい合っている。冷媒通路７３の第２の放熱領域８２ｂは、渦巻き室７１の中でも羽根車５７と周壁６０との間の隙間Gが最も広がった箇所に位置するとともに、他の吐出口１２３ｂと向かい合っている。冷媒通路７３の第３の放熱領域８２ｃは、周壁６０の第１の部分６０ａと向かい合っている。

このような構成において、放熱器２６の羽根車５７が回転すると、この羽根車５７の外周部から放射状に空気が吐き出される。この空気は、冷却風となって隣り合う放熱フィン７４の間を通り抜け、これにより、放熱体５５を冷却する。

羽根車５７および放熱体５５を収容するケース５６は、隣り合う二つの吐出口１２３ａ，１２３ｂを有している。これら吐出口１２３ａ，１２３ｂは、第１の筐体４の第１および第２の排気口１２１，１２２と向かい合うように互いに直交する方向に開口している。そのため、一方の吐出口１２３ａから吐き出される冷却風は、第１の排気口１２１を通じて第１の筐体４の左側方に排出される。他方の吐出口１２３ｂから吐き出される冷却風は、第２の排気口１２２を通じて第１の筐体４の後方に排出される。

放熱器２６の冷媒通路７３のうち、加熱された液状冷媒が最初に流れ込む第１の放熱領域８２ａは、ケース５６の一方の吐出口１２３ａと向かい合っている。さらに、第１の放熱領域８２ａの下流に位置する第２の放熱領域８２ｂは、ケース５６の他方の吐出口１２３ｂと向かい合っている。

このため、加熱された液状冷媒は、冷媒通路７３に導かれた時点で吐出口１２３ａ，１２３ｂに近づく方向に流れる。この結果、冷媒通路７３の中でも温度が高い第１および第２の放熱領域８２ａ，８２ｂを冷却した冷却風は、ケース５６の内部を流れることなく、そのまま吐出口１２３ａ，１２３ｂから第１および第２の排気口１２１，１２２を通じて第１の筐体４の外部に排出される。

したがって、ケース５６に対する冷媒通路７３の熱影響を極力少なく抑えることができ、放熱器２６の放熱性能を高める上で好都合となる。

図１７は、本発明の第５の実施の形態を開示している。

この第５の実施の形態は、CPU２１の位置および冷却装置２４の向きが上記第４の実施の形態と相違している。これ以外の構成は第４の実施の形態と同様であるので、第４の実施の形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

図１７に示すように、プリント配線板２０に実装されたCPU２１は、コーナ部１２０の右側にずれた位置にあり、このCPU２１にポンプユニット２５のポンプハウジング２８が熱的に接続されている。ポンプハウジング２８の吸込管３８および吐出管３９は、コーナ部１２０に向けて突出している。

放熱器２６は、第１の筐体４のコーナ部１２０に位置している。放熱器２６の一方の吐出口１２３ａは、第１の筐体４の幅方向に延びる細長い開口形状を有するとともに、後壁４ｅの第２の排気口１２２に向けて開口している。他方の吐出口１２３ｂは、第１の筐体４の奥行き方向に延びる細長い開口形状を有するとともに、側壁４ｄの第１の排気口１２３ａに向けて開口している。

このような構成によると、放熱器２６の一方の吐出口１２３ａから吐き出される冷却風は、第２の排気口１２２を通じて第１の筐体４の後方に排出される。他方の吐出口１２３ｂから吐き出される冷却風は、第１の排気口１２１を通じて第１の筐体４の左側方に排出される。

放熱器２６の冷媒通路７３のうち、加熱された液状冷媒が最初に流れ込む第１の放熱領域８２ａは、ケース５６の一方の吐出口１２３ａと向かい合っている。さらに、第１の放熱領域８２ａの下流に位置する第２の放熱領域８２ｂは、ケース５６の他方の吐出口１２３ｂと向かい合っている。

このため、加熱された液状冷媒は、冷媒通路７３に導かれた時点で吐出口１２３ａ，１２３ｂに近づく方向に流れる。この結果、冷媒通路７３の中でも温度が高い第１および第２の放熱領域８２ａ，８２ｂを冷却した冷却風は、ケース５６の内部を流れることなく、そのまま吐出口１２３ａ，１２３ｂから第１および第２の排気口１２１，１２２を通じて第１の筐体４の外部に排出される。よって、上記第４の実施の形態と同様に、ケース５６に対する冷媒通路７３の熱影響を極力少なく抑えることができる。

図１８は、本発明の第６の実施の形態を開示している。

この第６の実施の形態は、放熱器２６のケース本体１３０を第１の筐体４とは別の部品で構成したものである。これ以外の放熱器２６の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、第１の実施の形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

放熱器２６のケース本体１３０は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性に優れた金属材料で構成されている。図１８に示すように、ケース本体１３０は、底板１３１と、この底板１３１の外周縁から立ち上がる側板１３２とを備えている。

底板１３１は、吸込口１３３と、この吸込口１３３の内側に位置するモータ支持部１３４とを有している。羽根車５７は、モータ６８を介してモータ支持部１３４に支持されている。羽根車５７は、吸込口６２ａ，１３３の間に位置している。底板１３１は、膨出部６の内面に例えば複数のねじを介して固定されている。底板１３１の吸込口１３３は、膨出部６の底に開けた開口部１３５に連なっている。開口部１３５は、ガード６４によって覆われている。

ケース本体１３０の側板１３２は、羽根車５７を取り囲んでいる。側板１３２は、羽根車５７を間に挟んで向かい合う吐出口６３ａ，６３ｂを有している。

液状冷媒が流れる冷媒通路７３は、底板１３１の上に重ね合わされている。このため、冷媒通路７３は、ケース本体１３０に熱的に接続されている。

図１９および図２０は、本発明の第７の実施の形態を開示している。

この第７の実施の形態は、主に放熱体５５の冷媒通路１４０の形状が上記第１の実施の形態と相違している。

図１９に示すように、冷媒通路１４０は、第１ないし第３の通路１４１，１４２，１４３を有している。第１の通路１４１は、放熱体５５の一端から他端に向けて延びている。第２の通路１４２は、放熱体５５の他端から一端に向けて延びている。第３の通路１４３は、第１の通路１４１の下流端と第２の通路１４２の上流端との間を結んでいる。

第１および第２の通路１４１，１４２は、羽根車５７を取り囲むように円弧状に湾曲している。さらに、第１の通路１４１は、第２の通路１４２の外側に位置している。

第１の通路１４１の上流端と第２の通路１４２の下流端は、互いに並んだ状態で放熱体５５の一端から引き出されている。第３の通路１４３は、放熱体５５の一端と他端との間に位置している。第１の通路１４１の上流端は、第１の管路８０を介してポンプユニット２５の吐出管３９に接続されている。第２の通路１４２の下流端は、第２の管路８１を介してポンプユニット２５の吸込管３８に接続されている。

第１ないし第３の通路１４１，１４２，１４３は、夫々偏平なパイプ１４４で構成されている。図２０に示すように、パイプ１４４は、長軸L1および短軸S1を有している。長軸L1は、放熱フィン７４の長さ方向に沿って延びている。短軸S1は、放熱フィン７４の高さ方向に沿って延びている。

放熱フィン７４の下端に第１および第２の凹部１４５ａ，１４５ｂが形成されている。第１および第２の凹部１４５ａ，１４５ｂは、放熱フィン７４の長さ方向に間隔を存して並んでいる。第１の通路１４１は、第１の凹部１４５ａに嵌まり込むとともに、放熱フィン７４の下端に半田付けされている。第２の通路１４２は、第２の凹部１４５ｂに嵌まり込むとともに、放熱フィン７４の下端に半田付けされている。したがって、第１および第２の通路１４１，１４２は、夫々放熱フィン７４に熱的に接続されている。

さらに、放熱フィン７４の上端に円弧状に湾曲する連結板１４６が半田付けされている。複数の放熱フィン７４は、第１の通路１４１、第２の通路１４２および連結板１４６を介して連結されており、これにより隣り合う放熱フィン７４の配置間隔が一定に保たれている。

このような構成によると、ポンプハウジング２８での熱交換により加熱された液状冷媒は、先ず最初に冷媒通路１４０の第１の通路１４１に送り込まれる。この液状冷媒は、第１の通路１４１の下流端に達した後、第３の通路１４３を通じて第２の通路１４２に流れ込み、この第２の通路１４２の下流端に達する。この流れの過程で液状冷媒に吸収されたICチップ２３の熱がパイプ１４４から放熱フィン７４に伝わる。

言換えると、ポンプハウジング２８から冷媒通路１４０に導かれた液状冷媒は、放熱体５５の一端から他端に向けて流れた後、この他端から一端に向けて流れる。このため、冷媒通路１４０の長さが倍増し、一つの放熱フィン７４に対し第１および第２の通路１４１，１４２の双方から熱が伝わることになる。

しかも、放熱フィン７４の下端に第１および第２の通路１４１，１４２が嵌まり込む第１および第２の凹部１４５ａ，１４５ｂを形成したので、個々の放熱フィン７４と第１および第２の通路１４１，１４２との接触面積が増大する。そのため、第１および第２の通路１４１，１４２を流れる液状冷媒の熱を効率良く放熱フィン７４に移送することができる。

この結果、放熱フィン７４の表面温度が上昇するとともに、放熱フィン７４の隅々にまで熱が伝わり易くなる。よって、液状冷媒の熱を放熱フィン７４の表面から効率良く放出することができ、放熱器２６の放熱性能が高まる。

さらに、上記構成によると、加熱された液状冷媒が最初に流れ込む第１の通路１４１は、第２の通路１４２の外側に位置している。このため、図２０に矢印で示すように、羽根車５７の外周部から吐き出された冷却風は、第２の通路１４２と放熱フィン７４との熱接続部を通過した後、第１の通路１４１と放熱フィン７４との熱接続部を通過する。

第２の通路１４２を流れる液状冷媒は、第１の通路１４１を流れる過程で既に放熱フィン７４との熱交換によりある程度冷却されている。これに対し、第１の通路１４１には、高温の液状冷媒が最初に導かれるので、第１の通路１４１と放熱フィン７４との熱接続部の温度は、第２の通路１４２と放熱フィン７４との熱接続部の温度よりも高くなる。

上記構成の場合、第１の通路１４１と放熱フィン７４との熱接続部は、第２の通路１４２と放熱フィン７４との熱接続部よりも冷却風の流れ方向に沿う下流側に位置している。このため、第２の通路１４２と放熱フィン７４との熱接続部に第１の通路１４１と放熱フィン７４との熱接続部を通過した後の暖かい冷却風が導かれることはなく、第２の通路１４２が暖まった冷却風の熱影響を受けずに済む。

したがって、放熱器２６からポンプユニット２５に戻る液状冷媒の温度上昇を防止することができる。

図２１ないし図２５は、本発明の第８の実施の形態を開示している。

この第８の実施の形態は、主に放熱体５５の冷媒通路１６０の形状が上記第１の実施の形態と相違している
図２１ないし図２３に示すように、冷媒通路１６０は、液状冷媒が流れる第１ないし第３の通路１６１〜１６３を有している。第１ないし第３の通路１６１〜１６３は、連続した一本の偏平なパイプで構成されている。

第１の通路１６１は、羽根車５７を取り囲むように円弧状に湾曲しており、隣り合う放熱フィン７４の上端の間に跨っている。第１の通路１６１の上流端は、放熱体５５の一端に位置するとともに、第１の通路１６１の下流端は、放熱体５５の他端に位置している。第１の通路１６１の上流端は、第１の管路８０を介してポンプユニット２５の吐出管３９に接続されている。図２５に示すように、第１の通路１６１は、放熱フィン７４の上端に形成した凹部１６５に嵌まり込むとともに、この放熱フィン７４の上端に半田付けされている。

第２の通路１６２は、羽根車５７を取り囲むように円弧状に湾曲しており、隣り合う放熱フィン７４の下端の間に跨っている。第２の通路１６２の上流端は、放熱体５５の一端に位置するとともに、第２の通路１６２の下流端は、放熱体５５の他端に位置している。第２の通路１６２の下流端は、第２の管路８１を介してポンプユニット２５の吸込管３８に接続されている。図２５に示すように、第２の通路１６２は、放熱フィン７４の下端に形成した凹部１６６に嵌まり込むとともに、この放熱フィン７４の下端に半田付けされている。

第３の通路１６３は、放熱体５５の一端と他端との間に配置されている。第３の通路１６３は、第１の通路１６１の下流端と第２の通路１６２の上流端との間を結ぶように放熱フィン７４の高さ方向に斜めに延びている。

さらに、放熱フィン７４の上端に円弧状に湾曲する一対の連結板１６７ａ，１６７ｂが半田付けされている。同様に、放熱フィン７４の下端に円弧状に湾曲する一対の連結板１６８ａ，１６８ｂが半田付けされている。これにより、複数の放熱フィン７４が第１の通路１６１、第２の通路１６２および連結板１６７ａ，１６７ｂ，１６８ａ，１６８ｂによって連結されており、隣り合う放熱フィン７４の配置間隔が一定に保たれている。

このような構成によると、ポンプハウジング２８で加熱された液状冷媒は、先ず最初に第１の通路１６１に導かれ、隣り合う放熱フィン７４の上端を順次横断するように流れる。第１の通路１６１の下流端に達した液状冷媒は、第３の通路１６３を通じて第２の通路１６２に導かれ、隣り合う放熱フィン７４の下端を順次横断するように流れる。この流れの過程で液状冷媒の熱が放熱フィン７４に伝わる。

上記構成では、ポンプハウジング２８から放熱器２６に導かれた液状冷媒は、羽根車５７を取り囲む第１および第２の通路１４１，１４２に沿って放熱体５５を二周した後、ポンプハウジング２８に戻される。このため、冷媒通路１６０の全長が倍増し、一つの放熱フィン７４に対し第１および第２の通路１６１，１６２から液状冷媒の熱が伝わることになる。

しかも、第１の通路１６１は、放熱フィン７４の上端に形成した凹部１６５に嵌まり込むとともに、第２の通路１６２は、放熱フィン７４の下端に形成した凹部１６６に嵌まり込んでいる。このため、放熱フィン７４と第１および第２の通路１６１，１６２との接触面積が増大し、第１および第２の通路１６１，１６２を流れる液状冷媒の熱を効率良く放熱フィン７４に移送することができる。

また、図２３に示すように、第１の通路１６１が第２の通路１６２の上方に位置し、第３の通路１６３は、第１の通路１６１の下流端から第２の通路部１６２の上流端に向けて下向きに傾斜している。このため、第３の通路１６３の内部での液状冷媒の流れ方向が下向きとなる。この結果、液状冷媒を重力に抗して押し上げる必要はなく、液状冷媒が第１ないし第３の通路１６１〜１６３を通過する時の抵抗を少なく抑えることができる。

したがって、液状冷媒を加圧して吐き出すポンプユニット２５の負担が軽減され、大きな駆動力を要することなく液状冷媒をポンプユニット２５と放熱器２６との間で循環させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に特定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施可能である。

例えば、上記実施の形態ではケースに二つの吐出口を設け、冷却風を互いに異なる方向に排出している。しかしながら、吐出口の数は上記実施の形態に限らず、一つでもよい。

さらに、発熱源にしてもCPUに限らず、例えばチップセットであってもよい。それとともに、冷却装置を収容する筐体は金属製に限らず、合成樹脂製であっても同様に実施可能である。

本発明の第１の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。 本発明の第１の実施の形態において、冷却装置を収容した本体ユニットの内部構造を一部断面で示すポータブルコンピュータの側面図。 本発明の第１の実施の形態に係るポータブルコンピュータの底面図。 本発明の第１の実施の形態において、第１の筐体に冷却装置を収容した状態を一部断面で示す平面図。 本発明の第１の実施の形態において、プリント回路板の上に実装されたCPUとポンプユニットとの位置関係を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態に係るポンプユニットを分解して示す斜視図。 本発明の第１の実施の形態に係るポンプハウジングの斜視図。 本発明の第１の実施の形態に係るポンプハウジングのハウジング本体の平面図。 本発明の第１の実施の形態において、羽根車、放熱体およびケースの位置関係を示す放熱器の断面図。 本発明の第１の実施の形態に係る放熱器の断面図。 本発明の第１の実施の形態において、放熱フィンと冷媒通路との位置関係を示す放熱器の断面図。 本発明の第１の実施の形態において、放熱フィンと冷媒通路との位置関係を示す放熱体の斜視図。 本発明の第１の実施の形態に係る放熱体の斜視図。 本発明の第２の実施の形態において、放熱フィンと冷媒通路との位置関係を示す放熱器の断面図。 本発明の第３の実施の形態において、第１の筐体に冷却装置を収容した状態を一部断面で示す平面図。 本発明の第４の実施の形態において、第１の筐体に冷却装置を収容した状態を一部断面で示す平面図。 本発明の第５の実施の形態において、第１の筐体に冷却装置を収容した状態を一部断面で示す平面図。 本発明の第６の実施の形態に係る放熱器の断面図。 本発明の第７の実施の形態に係る放熱体の平面図。 図１９のF20−F20線に沿う断面図。 本発明の第８の実施の形態に係る放熱体の平面図。 本発明の第８の実施の形態に係る放熱体の底面図。 本発明の第８の実施の形態に係る放熱体を概略的に示す斜視図。 本発明の第８の実施の形態に係る放熱体の側面図。 図２１のF25−F25線に沿う放熱体の断面図。

符号の説明

４…筐体（第１の筐体）、１３，１５…排気口（第１および第２の排気口）、２１…発熱源(CPU)、２４…冷却装置、２５…ポンプ（受熱部、ポンプユニット）、２６…放熱器、２７…循環経路、５５…放熱体、５６…ケース、５７…羽根車、６０…周壁、６３ａ，６３ｂ…吐出口、７３，１４０，１６０…冷媒通路（第３の管路）、７４…放熱フィン、８０…第１の管路、８１…第２の管路、１００…受熱部

Claims (28)

1. 冷却風を吐き出す羽根車と、
   上記羽根車を取り囲むように配置され、発熱源との熱交換により加熱された液状冷媒が流れる冷媒通路と、上記冷媒通路に熱的に接続された複数の放熱フィンとを有する放熱体と、
   上記羽根車および上記放熱体を収容するとともに、上記放熱体を冷却した冷却風を排出する少なくとも一つの吐出口を有するケースと、を具備したことを特徴とする放熱器。
2. 請求項１の記載において、上記ケースは、上記羽根車の回転中心部に空気を導く吸込口と、上記放熱体を取り囲むとともに、この放熱体を通過した冷却風を集める渦巻き室とを有し、上記羽根車は上記渦巻き室に対し偏心していることを特徴とする放熱器。
3. 冷却風を吐き出す羽根車と、
   上記羽根車を収容するとともに、上記冷却風を排出する少なくとも一つの吐出口が形成された周壁を有するケースと、
   上記羽根車と上記ケースの周壁との間に配置され、上記羽根車を取り囲むとともに発熱源との熱交換により加熱された液状冷媒が流れる冷媒通路と、
   上記冷媒通路に熱的に接続され、上記羽根車と上記ケースの周壁との間に介在された複数の放熱フィンと、を具備したことを特徴とする放熱器。
4. 請求項３の記載において、上記ケースは、上記羽根車から吐き出される冷却風を集める渦巻き室を有し、上記冷媒通路および上記放熱フィンは、上記渦巻き室に配置されていることを特徴とする放熱器。
5. 請求項４の記載において、上記ケースは、上記羽根車の回転中心部に空気を導く吸込口を有することを特徴とする放熱器。
6. 請求項１又は請求項３の記載において、上記放熱フィンは、上記羽根車を取り囲むとともにこの羽根車の周方向に間隔を存して並んでいることを特徴とする放熱器。
7. 請求項６の記載において、上記放熱フィンは、上記ケースに熱的に接続されていることを特徴とする放熱器。
8. 請求項１又は請求項３の記載において、上記冷媒通路は、上記放熱フィンの高さ方向に偏平なパイプで構成されているとともに、上記放熱フィンの高さ方向の一端に接合されていることを特徴とする放熱器。
9. 請求項１又は請求項３の記載において、上記羽根車は、上記ケースの中心に対し偏心した領域に位置し、上記冷媒通路は冷媒入口と冷媒出口とを有するとともに、これら冷媒入口および冷媒出口は、上記羽根車が位置する領域から上記ケースの外に導かれていることを特徴とする放熱器。
10. 発熱源に熱的に接続される受熱部と、
    上記発熱源の熱を放出する放熱部と、
    上記受熱部と上記放熱部との間で液状冷媒を循環させる循環経路と、を具備し、
    上記放熱部は、
    冷却風を吐き出す羽根車と、
    上記羽根車を取り囲むように配置され、上記発熱源との熱交換により加熱された液状冷媒が流れる冷媒通路と、上記冷媒通路に熱的に接続された複数の放熱フィンとを有する放熱体と、
    上記羽根車および上記放熱体を収容するとともに、上記放熱体を冷却した冷却風を排出する少なくとも一つの吐出口を有するケースと、を備えていることを特徴とする冷却装置。
11. 発熱源に熱的に接続される受熱部と、
    上記発熱源の熱を放出する放熱部と、
    上記受熱部と上記放熱部との間で液状冷媒を循環させる循環経路と、を具備し、
    上記放熱部は、
    冷却風を吐き出す羽根車と、
    上記羽根車を収容するとともに、上記冷却風を排出する少なくとも一つの吐出口が形成された周壁を有するケースと、
    上記羽根車と上記ケースの周壁との間に配置され、上記羽根車を取り囲むとともに上記発熱源との熱交換により加熱された液状冷媒が流れる冷媒通路と、
    上記冷媒通路に熱的に接続され、上記羽根車と上記ケースの周壁との間に介在された複数の放熱フィンと、を具備したことを特徴とする冷却装置。
12. 請求項１０又は請求項１１の記載において、上記受熱部は、液状冷媒を加圧して送り出すポンプを有することを特徴とする冷却装置。
13. 請求項１０又は請求項１１の記載において、上記循環経路は、液状冷媒を加圧して送り出すポンプを有することを特徴とする冷却装置。
14. 請求項１０又は請求項１１の記載において、上記ケースは、上記羽根車から吐き出される冷却風を集める渦巻き室を有し、上記冷媒通路および上記放熱フィンは、上記渦巻き室に配置されていることを特徴とする冷却装置。
15. 発熱源に熱的に接続された受熱部を有するポンプと、
    上記ポンプから吐き出される液状冷媒が流れる第１の管路と、
    上記ポンプに液状冷媒を戻す第２の管路と、
    上記第１の管路と上記第２の管路との間を接続する第３の管路と、
    冷却風を吐き出す羽根車と、上記羽根車を取り囲むように配置されて上記冷却風を受ける複数の放熱フィンと、上記羽根車および上記放熱フィンを収容するとともに上記冷却風を排出する吐出口が形成されたケースとを有するファンと、を具備し、
    上記第３の管路は、上記ケース内に収容されるとともに上記放熱フィンに熱的に接続されていることを特徴とする冷却装置。
16. 発熱源に熱的に接続された受熱部と、
    上記受熱部での熱交換により加熱された液状冷媒が流れる第１の管路と、
    上記液状冷媒を上記受熱部に戻す第２の管路と、
    上記第１の管路と上記第２の管路との間を接続する第３の管路と、
    上記第１の管路又は上記第２の管路に設けられ、液状冷媒を加圧して送り出すポンプと、
    冷却風を吐き出す羽根車と、上記羽根車を取り囲むように配置されて上記冷却風を受ける複数の放熱フィンと、上記羽根車および上記放熱フィンを収容するとともに上記冷却風を排出する吐出口が形成されたケースとを有するファンと、を具備し、
    上記第３の管路は、上記ケース内に収容されるとともに上記放熱フィンに熱的に接続されていることを特徴とする冷却装置。
17. 請求項１０、請求項１１、請求項１５および請求項１６のいずれかの記載において、上記放熱フィンは、上記ケースに熱的に接続されていることを特徴とする冷却装置。
18. 請求項１５又は請求項１６の記載において、上記羽根車は、上記ケースの中心に対し偏心した領域に位置し、上記第３の管路は、上記第１の管路が接続される冷媒入口と上記第２の管路が接続される冷媒出口とを有するとともに、これら冷媒入口および冷媒出口は、上記羽根車が位置する領域から上記ケースの外に導かれていることを特徴とする冷却装置。
19. 発熱源を有するとともに、排気口が形成された筐体と、
    上記筐体に収容され、液状冷媒を用いて上記発熱源を冷却する冷却装置と、を具備した電子機器であって、
    上記冷却装置は、
    上記発熱源に熱的に接続される受熱部と、
    上記発熱源の熱を放出する放熱部と、
    上記受熱部と上記放熱部との間で上記液状冷媒を循環させる循環経路と、を含み、
    上記放熱部は、(1)冷却風を吐き出す羽根車と、(2)上記羽根車を取り囲むように配置され、上記発熱源との熱交換により加熱された液状冷媒が流れる冷媒通路と、この冷媒通路に熱的に接続された複数の放熱フィンとを有する放熱体と、(3)上記羽根車および上記放熱体を収容するとともに、上記放熱体を冷却した冷却風を排出する少なくとも一つの吐出口を有するケースと、を備えていることを特徴とする電子機器。
20. 発熱源を有するとともに、排気口が形成された筐体と、
    上記筐体に収容され、上記発熱源に熱的に接続された受熱部と、
    上記筐体に収容され、上記発熱源の熱を放出する放熱部と、
    上記受熱部と上記放熱部との間で液状冷媒を循環させる循環経路と、を具備した電子機器であって、
    上記放熱部は、
    (1)冷却風を吐き出す羽根車と、(2)上記羽根車を収容するとともに上記冷却風を排出する少なくとも一つの吐出口が形成された周壁を有するケースと、(3)上記羽根車と周壁との間に配置され、上記羽根車を取り囲むとともに上記発熱源との熱交換により加熱された液状冷媒が流れる冷媒通路と、(4)上記冷媒通路に熱的に接続され、上記羽根車と上記ケースの周壁との間に介在された複数の放熱フィンと、を備えていることを特徴とする電子機器。
21. 発熱源を有するとともに、排気口が形成された筐体と、
    上記筐体に収容され、上記発熱源に熱的に接続される受熱部を有するポンプと、
    上記ポンプから吐き出される液状冷媒が流れる第１の管路と、
    上記ポンプに液状冷媒を戻す第２の管路と、
    上記第１の管路と上記第２の管路との間を接続する第３の管路と、
    上記筐体に収容され、冷却風を吐き出す羽根車と、上記羽根車を取り囲むように配置されて上記冷却風を受ける複数の放熱フィンと、上記羽根車および上記放熱フィンを収容するとともに上記冷却風を排出する吐出口が形成されたケースとを有するファンと、を含んでおり、
    上記第３の管路は、上記ファンのケースに収容されるとともに上記放熱フィンに熱的に接続されていることを特徴とする電子機器。
22. 発熱源を有するとともに、排気口が形成された筐体と、
    上記筐体に収容され、上記発熱源に熱的に接続された受熱部と、
    上記受熱部での熱交換により加熱された液状冷媒が流れる第１の管路と、
    上記液状冷媒を上記受熱部に戻す第２の管路と、
    上記第１の管路と上記第２の管路との間を接続する第３の管路と、
    上記第１の管路又は上記第２の管路に設けられ、上記液状冷媒を加圧して送り出すポンプと、
    上記筐体に収容され、冷却風を吐き出す羽根車と、上記羽根車を取り囲むように配置され上記冷却風を受ける複数の放熱フィンと、上記羽根車および上記放熱フィンを収容するとともに上記冷却風を排出する吐出口が形成されたケースとを有するファンと、を含んでおり、
    上記第３の管路は、上記ファンのケースに収容されるとともに上記放熱フィンに熱的に接続されていることを特徴とする電子機器。
23. 請求項１９ないし請求項２２のいずれかの記載において、上記ケースの吐出口は、上記筐体の排気口と向かい合うことを特徴とする電子機器。
24. 請求項１９、請求項２１および請求項２２のいずれかの記載において、上記ケースは、上記放熱フィンを取り囲むとともに上記吐出口が形成された周壁を有し、この周壁は上記筐体に一体に形成されていることを特徴とする電子機器。
25. 請求項１９ないし請求項２２のいずれかの記載において、上記筐体は、上記羽根車の回転中心部に空気を導く吸込口と上記排気口が形成された底壁を有することを特徴とする電子機器。
26. 排気口を有する筐体と、
    上記筐体に収容された発熱源と、
    上記筐体に収容され、上記受熱部に熱的に接続された受熱部と、
    上記受熱部での熱交換により加熱された液状冷媒が流れる第１の管路と、
    上記受熱部に液状冷媒を戻す第２の管路と、
    上記筐体に収容されたファンと、を具備し、
    上記ファンは、冷却風を吐き出す羽根車と、上記羽根車を取り囲むように配置され、上記第１の管路と上記第２の管路との間を接続する第３の管路と、上記第３の管路に熱的に接続された複数の放熱フィンと、上記羽根車、上記第３の管路および上記放熱フィンを収容するケースとを含み、
    上記ケースは、上記筐体の排気口に冷却風を導く吐出口を有し、上記第３の管路は、加熱された液状冷媒が上記第１の管路を通じて最初に流れ込む領域を有するとともに、この領域が上記ケース内で上記吐出口と向かい合うことを特徴とする電子機器。
27. 請求項２６の記載において、上記放熱フィンは、上記羽根車の周方向に互いに間隔を存して並んでいることを特徴とする電子機器。
28. 請求項２６の記載において、上記ケースは、上記羽根車から吐き出される冷却風を集める渦巻き室を有し、上記第３の通路および上記放熱フィンは、上記渦巻き室に配置されていることを特徴とする電子機器。

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