JP2008202881A - 冷却ブロック体および冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱の効率の向上が図られ、流路の変更や修理が容易な冷却ブロック体および冷却装置を提供すること。
【解決手段】本体３ａ内部に備えられ、冷却媒体が流れる流路３ｂと、この流路３ｂへ冷却媒体が流入する流入部３ｅと、流路３ｂから冷却媒体が流出する流出部３ｅとを有する冷却ブロック体３を構成する。また、冷却装置２の流路の一部を冷却ブロック体３，４の内部に形成される流路３ｂ，４ｂにより形成すること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷却ブロック体および冷却装置に関する。

冷却装置は、冷却媒体が循環する流路、この流路に配置される吸熱部と放熱部、および冷却媒体を該流路内に循環させるためのポンプ等を備える。そして、かかる冷却装置は、ポンプから送出された冷却媒体が、吸熱部から放熱部に送られ、そして再びポンプに戻るという順で流路を循環する構成になっている。このように流路内を冷却媒体が循環することにより、被冷却部の熱が冷却媒体に吸収され、そして、熱を吸収した冷却媒体の熱が放熱部において空気中等に放出されることで冷却媒体の冷却が行われる。すなわち、冷却媒体は流路内を循環することにより、被冷却部の熱を吸収し、そして、この吸収した熱を放熱部において放熱し冷却され、再び被冷却部の熱を吸収するというサイクルを繰り返す。

上述のような冷却装置においては、ポンプ、吸熱部および放熱部のそれぞれの間の流路は、例えば、特許文献１に開示されるように、金属製の肉薄の管体により形成されている。

特開２００５−２１５０２２号公報

しかしながら、流路を肉薄の管体で形成した場合には、管体の外周面積は管体の内周面積に比べてやや広くなる程度で、実質的にほぼ同程度である。すなわち、管体内を流れる冷却媒体の熱が空気中へ放出される部分（管体の外周面）の面積は狭いものとなっている。したがって、冷却媒体の熱が管体を介して空気中へ放出される際の効率は低いものである。つまり、冷却媒体に吸収された熱の放熱が行われる部分は、流路の途中に設けられた放熱部が大きな割合を占めている。言い換えれば、冷却媒体の放熱のほとんどは、該放熱部から行われ、管体からはほとんど行われていない。そのため、放熱の効率が低いという問題がある。

また、従来の冷却装置は、一旦、流路を形成すると、その流路の変形が困難である。さらに、流路の一部に損傷が発生した場合であっても流路を全部交換する必要があるなど、修理の際に大きな労力を要する。

そこで、本発明は、放熱の効率の向上が図られ、流路の変更や修理が容易な冷却ブロック体および冷却装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、冷却ブロック体を、本体内部に備えられ、冷却媒体が流れる流路と、流路へ冷却媒体が流入する流入部と、流路から冷却媒体が流出する流出部とを有する構成とした。

冷却ブロック体をこのように構成することで、流路内の冷却媒体の放熱の効率の向上が図れ、また、流路の変更や修理が容易となる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、流入部と流出部は、冷却媒体の流入方向と冷却媒体の流出方向とが互いに交差するように配設されていることとする。冷却ブロック体をこのように構成することで、流路の方向を変えることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、内部には流路が複数本形成されることとする。冷却ブロック体をこのように構成することで、流路を長くすることなく、流路と本体との接触面積を増やすことができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、冷却ブロックの流入部と、他の冷却ブロックの流入部とは互いに結合する結合部を有することとする。冷却ブロック体をこのように構成することで、冷却ブロック体同士を容易に接続することができる。

上述の課題を解決するため、流路内の冷却媒体をポンプにより循環させ、冷却媒体により被冷却部の吸熱を行う冷却装置において、流路の少なくとも一部が、上述の冷却ブロック体の内部に形成される流路により形成されていることとする。

冷却装置をこのように構成することで、流路内の冷却媒体の放熱の効率の向上を図ることができる。

また、他の発明は、上述の発明に加え、ポンプは、冷却ブロック体の流路中に配設されていることとする。冷却装置をこのように構成することで、ポンプの配設位置の自由度を高くすることができる。

本発明によれば、放熱の効率の向上が図られ、また、流路の変更や修理が容易な冷却装置を提供することができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態に係る冷却装置１について図１を参照しながら説明する。図１は、冷却装置１の斜視図である。この冷却装置１は、ポンプ２、複数（本実施の形態では４つ）の冷却ブロック体３、同じく複数（本実施の形態では３つ）の冷却ブロック体４および複数の管体５を有する。

先ず、冷却ブロック体３の構成を図２（Ａ）を参照しながら説明する。この図２（Ａ）は、冷却ブロック体３の斜視図である。冷却ブロック体３は、熱伝導率の高い材料により形成されるブロック状の本体３ａと本体３ａの内部に形成された流路３ｂを有する。本実施の形態では、本体３ａをアルミ材から形成しているものとする。

本体３ａは、全体として扁平した直方体を呈し、幅広面３ｃ，３ｃは略正方形を呈している。本体３ａの内部には、幅広面３ｃ，３ｃとの間に流路３ｂが形成されている。この流路３ｂは、直方体を呈する本体３ａの互いに対向する側面である側面３ｄから側面３ｄに貫通するように形成されている。

流路３ｂの側面３ｄ，３ｄへの貫通部分は、流入部または流出部となる開口部３ｅ，３ｅとして形成される。冷却媒体は、一方の開口部３ｅから流入しそして他方の開口部３ｅから流出する。これらの開口部３ｅ，３ｅには、その周縁に沿って、側面３ｄ，３ｄに対して直角に立ち上がる円筒部を成す管体接続部３ｆ，３ｆが形成されている。なお、流路３ｂは、側面３ｄと側面３ｄを通る本体３ａの中心３Ｍに沿って形成されている。

次に、図２（Ｂ）を参照しながら冷却ブロック体４の構成を説明する。この図２（Ｂ）は、冷却ブロック体４の斜視図である。冷却ブロック体４も、冷却ブロック体３と同様に熱伝導率の高い材料としてアルミ材から形成される本体４ａと、この本体４ａの内部に形成される流路４ｂとを有する。

本体４ａも、全体として扁平した直方体を呈し、幅広面４ｃ，４ｃは略正方形を呈している。本体４ａの内部には、幅広面４ｃ，４ｃとの間にＬ字状の流路４ｂが形成されている。この流路４ｂは、直方体を呈する本体４ａの互いに直交する側面４ｄ，４ｄの内、一方の側面４ｄから他方の側面４ｄに貫通するように形成されている。

流路４ｂの側面４ｄ，４ｄへの貫通部分は、開口部４ｅ，４ｅとして形成される。冷却媒体は、一方の開口部４ｅから流入しそして他方の開口部４ｅから流出する。これらの開口部４ｅ，４ｅにも、その周縁に沿って、側面４ｄ，４ｄに対して直角に立ち上がる円筒部を成す管体接続部４ｆ，４ｆが形成されている。なお、流路４ｂは、一方の側面４ｄを通る本体４ａの中心４Ｍ１と他方の側面４ｄを通る本体４ａの中心４Ｍ２に沿って形成され、本体４ａの中心で直角に折れ曲がることで、一方の側面４ｄから他方の側面４ｄにＬ字状に貫通している。

本実施の形態における冷却装置１は、上述のように構成される冷却ブロック体３，４およびポンプ２を、ポンプ２の出力側２ａから入力側２ｂに順に冷却ブロック体３と冷却ブロック体４とを交互に配置し、全体として、正方形の枠を成すように配置している。

冷却ブロック体３の管体接続部３ｆと冷却ブロック体４の管体接続部４ｆは、管体５が液密な状態で外挿されるようになっている。すなわち、隣接する冷却ブロック体３と冷却ブロック体４とは、管体接続部３ｆと管体接続部４ｆに管体５を外挿することにより管体５を介して接続されている。この外挿は、例えば、ねじ結合、嵌合、圧入等により行う。また、ポンプ２の出力側２ａと入力側２ｂも管体５によりポンプ２の両側に配設される冷却ブロック体３，３に液密に接続されている。

上記のように、冷却ブロック体３、冷却ブロック体４およびポンプ２が管体５により接続されることで、冷却ブロック体３の流路３ｂと冷却ブロック体４の流路４ｂとが接続され、ポンプ２の出力側２ａから入力側２ｂに巡る一繋がりの流路となる循環流路６が形成されることになる。つまり、冷却ブロック体３内の流路３ｂ、冷却ブロック体４内の流路４ｂおよび管体５により循環流路６が構成される。このような循環流路６内に冷却媒体を充填し、ポンプ２を稼動すると、循環流路６内を、冷却媒体が、ポンプ２の出力側２ａから入力側２ｂに向かって循環することになる。

ところで、管体５は、冷却ブロック体３と冷却ブロック体４による冷却性を高めるため、できるだけ短い長さにするのが好ましい。すなわち、冷却装置１は、管体５をできるだけ短く形成することにより、循環流路６が冷却ブロック体３，４により覆われる割合ができるだけ多くなるように構成することが好ましい。しかしながら、他の部材の配置関係等から、管体５を長くするように形成してもよい。例えば、図１に示す構成から、冷却ブロック体３を取り除き、残った冷却ブロック体４との間、および冷却ブロック体４とポンプ２との間を繋ぐ管体５を長くしてもよい。また、逆に、冷却ブロック体４を取り除き、残った冷却ブロック体３との間、および冷却ブロック体３とポンプ２との間を繋ぐ管体５を長くしてもよい。

上記のように構成される冷却装置１は、例えば、コンピュータのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に相当する被冷却部Ｒ１（図１において点線で示す部分）に、複数の冷却ブロック体３の中の１つの冷却ブロック体３の幅広面３ｃを接触させ、また、他のＣＰＵに相当する被冷却部Ｒ２（図１において点線で示す部分）に、複数の冷却ブロック体４の中の１つの冷却ブロック体４の幅広面４ｃを接触するように配設する。そして、ポンプ２を稼動し、循環流路６内に冷却媒体を循環させる。そうすると、被冷却部Ｒ１，Ｒ２に接触させられた冷却ブロック体３，４の幅広面３ｃ，４ｃから被冷却部Ｒ１，Ｒ２の熱が吸収され、さらに、冷却ブロック体３，４が吸収した熱は冷却媒体に吸収されることで、被冷却部Ｒ１，Ｒ２を冷却することができる。このように、被冷却部Ｒ１，Ｒ２に接触させられる冷却ブロック体３，４は、被冷却部Ｒ１，Ｒ２の熱を吸収する吸熱手段として機能することになる。

吸熱手段として機能する冷却ブロック体３，４を通過する際に、冷却ブロック体３，４の熱を吸収した冷却媒体は、被冷却部Ｒ１，Ｒ２と接触していない各冷却ブロック体３，４を通過する際を通過する際に、これらの冷却ブロック体３，４へ熱が放熱される。冷却ブロック体３，４に放熱された熱は、冷却ブロック体３，４から空気中に放熱される。このように、被冷却部Ｒ１，Ｒ２に接触していない冷却ブロック体３，４は、冷却媒体の放熱手段として機能することになる。なお、管体５からも冷却媒体の熱は放熱される。

循環流路６を構成する流路３ｂ，４ｂは、冷却ブロック体３，４内に形成され、冷却ブロック体３，４は上述したように、アルミ材により形成されている。このため、流路３ｂ，４ｂ内を流れる冷却媒体内の熱は、熱伝導率の高いアルミ材で形成される冷却ブロック体３，４にスムーズに吸収され（熱伝導し）、冷却ブロック体３，４の表面から空気中に放熱される。流路３ｂ，４ｂを冷却ブロック体３，４の内部に形成することで、流路３ｂ，４ｂを肉薄の管体で形成するのに比べて、流路３ｂ，４ｂ内を流れる冷却媒体の熱が空気中へ放出される部分の面積が広く確保されている。また、冷却装置１は、上述したように管体５は短く構成され、循環流路６が冷却ブロック体３，４に覆われている部分が多くなるように構成されている。そのため、循環流路６内の冷却媒体の放熱を冷却ブロック体３，４に対して効率良く行うことができる。

また、本実施の形態においては、冷却ブロック体３，４は、扁平した形状を呈している。そのため、扁平していない場合と比べると、同体積に対して広い表面積を確保することができ、循環流路６における放熱効率はより高いものとなる。また、扁平させることにより、被冷却部Ｒ１，Ｒ２に対して広い面積で接触することができ、吸熱効果が高いものとなる。例えば、扁平率は１：３〜１：３０の範囲とすることが好ましい。１：３以上の比率とすると薄型化の面で非常に有利となり、また、１：３０以下とすると、強度の面で非常に有利となる。

また、本実施の形態においては、被冷却部Ｒ１，Ｒ２に接触させられている冷却ブロック体３，４には、被冷却部Ｒ１，Ｒ２に接触している幅広面３ｃ，４ｃと反対側の幅広面３ｃ，４ｃに、それぞれペルチェ素子７，７が備えられている。そのため、被冷却部Ｒ１，Ｒ２は、冷却媒体による冷却に加えてペルチェ素子７，７によっても冷却が促される。なお、ペルチェ素子７，７の代わりにヒートパイプやヒートシンクを備えてもよい。

なお、本実施の形態における冷却装置１では、４つの冷却ブロック体３と３つの冷却ブロック体４を有する例を示しているが、これに限らず、これより多くの、あるいは少ない数の冷却ブロック体３，４により冷却装置１を構成するようにしてもよい。

ところで、冷却ブロック体３の本体３ａと、冷却ブロック体４の本体４ａは、共に同一形状であり、管体接続部３ｆと管体接続４ｆが配設される点を除いて、外観上、同一の形状となっている。また、冷却ブロック体３の各側面３ｄ，３ｄに形成される管体接続部３ｆ，３ｆは、互いに同一形状となっている。そして、冷却ブロック体４の各側面４ｄ，４ｄに形成される管体接続部４ｆ，４ｆも互いに同一形状であり、管体接続部３ｆと管体接続部４ｆとも、同一の形状を呈している。つまり、各冷却ブロック体３同士間の区別、および各冷却ブロック体４同士間の区別はなく、また、冷却ブロック体３の流路３ｂの方向性、および冷却ブロック体４の流路４ｂの方向性はない。

（冷却装置１の第１の変形例）
したがって、冷却ブロック体３，４および管体５により形成される循環流路６の形状は、図１に示すものに限らず、冷却ブロック体３，４を自在に組み合わせて他の形状の循環流路を形成することができる。例えば、図３に示す冷却装置１の第１の変形例である冷却装置１Ａのように循環流路６ａを形成し、被冷却部Ｒ１，Ｒ２の他に被冷却部Ｒ３を冷却するようにすることができる。つまり、被冷却部の位置や冷却装置１，１Ａが配置される場所の形状等に応じて、冷却ブロック体３，４の配設と組合せを適宜に換えることで、所望の形状の循環流路を形成することができる。

また、本実施の形態に示す冷却装置１，１Ａに使用される冷却ブロック体３，４は、管体接続部３ｆ，４ｆの配設位置を除いて同一の大きさと形状に構成されている。また、流路３ｂは、中心３Ｍに沿って形成され、また、流路４ｂも中心４Ｍ１，４Ｍ２に沿って構成されている。そのため、循環流路の形状の設計を行い易い。

（冷却ブロック体の第１の変形例）
冷却ブロック体３と冷却ブロック体４の接続は、管体接続部３ｆと管体５による他、図４に示すように、一方の側面３ｄ，４ｄにそれぞれ設けられる結合部としての流路接続部８と、他方の側面３ｄ，４ｄにそれぞれ設けられる結合部としての流路接続部９とにより行うようにしてもよい。

図５に、冷却ブロック体３の流路接続部８と冷却ブロック体４の流路接続部９の部分の拡大断面図を示す。流路接続部８，９は共にスリーブ状を呈し、流路接続部８と流路接続部９は、流路接続部８が流路接続部９の外側に挿入（外挿）された状態で、流路接続部８と流路接続部９との間が液密となるように構成されている。また、流路接続部８の内周と流路接続部９の外周にはそれぞれ全周に亘って互いに係合可能な凸部８ａと凹部９ａが形成されている。凸部８ａと凹部９ａは、流路接続部８が流路接続部９に外挿された状態で互いに係合する。なお、流路接続部８，９は互いに、バヨネット形式で結合する構成としてもよい。

上記のように、流路接続部８と流路接続部９が構成されることで、例えば、冷却ブロック体３側の流路接続部８と冷却ブロック体４側の流路接続部９とを接続することで、冷却ブロック体３の開口部３ｅと冷却ブロック体４の開口部４ｅとが接続される。すなわち、開口部３ｅと開口部４ｅとが結合し、冷却ブロック体３の流路３ｂと冷却ブロック体４の流路４ｂが接続される。

冷却ブロック体３と冷却ブロック体４にそれぞれ流路接続部８と流路接続部９を設けることで、流路接続部９を流路接続部８に挿入するだけで簡単に冷却ブロック体３と冷却ブロック体４とを接続することができる。

（冷却ブロック体の第２の変形例）
図６に冷却ブロック体３の第２の変形例である冷却ブロック体１０を示す。上述の冷却ブロック体３と同様の構成部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。上述の冷却ブロック体３は流路３ｂが真っ直ぐに形成されている。これに対し、冷却ブロック体１０は、流路１０ａを蛇行させた構成となっている。

このように流路１０ａが蛇行することにより、冷却ブロック体１０内を通過する冷却媒体が本体３ａに接触する面積を増やすことができる。また、流路１０ａを蛇行させることで、流路が長く構成されるため、冷却媒体の容量を増やすことができ、熱容量を高くすることもできる。そのため、冷却媒体の放熱の効率をさらに高めることができる。

（冷却ブロック体の第３の変形例）
さらに、図７に冷却ブロック体３の第３の変形例である冷却ブロック体１１を示す。上述の冷却ブロック体３と同様の構成部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。冷却ブロック体１１は、冷却ブロック体３の流路３ｂに替えて、内部を中空部１１ａに形成している。

このように流路３ｂが中空部１１ａとして形成されることで、中空部１１ａ内に冷却媒体が充填され、冷却ブロック体１１内を通過する冷却媒体が本体３ａと接触する面積を増やすことができる。また、流路３ｂを中空部１１ａとすることにより、冷却媒体の容量が増え、吸熱できる熱容量を高くすることもできる。そのため、冷却媒体の吸熱と放熱の効率をさらに高めることができる。

（冷却ブロック体の第４の変形例）
次に、図８に冷却ブロック体４の変形例であり、冷却ブロック体としては第４の変形例である冷却ブロック体１２を示す。上述の冷却ブロック体４と同様の構成部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。冷却ブロック体１２は、冷却ブロック体４の流路４ｂに替えて、内部を中空部１２ａに形成している。

このように流路４ｂが中空部１２ａとして形成されることで、冷却ブロック体１２内を通過する冷却媒体が本体４ａと接触する面積を増やすことができる。また、流路４ｂを中空部１２ａとすることにより、冷却媒体の容量が増え、吸熱できる熱容量を高くすることもできる。そのため、冷却媒体の吸熱と放熱の効率をさらに高めることができる。

（冷却ブロック体の第５の変形例）
また、図９に、冷却ブロック体４の変形例であり、冷却ブロック体としては第５の変形例であるポンプブロック体１３を使用した冷却装置１１を示す。上述の冷却ブロック体４と同様の構成部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。ポンプブロック体１３は、流路４ｂの中にポンプ２が配設され、ポンプ２と冷却ブロック体４とが一体なった構成となっている。このようにポンプ２の部分についても、冷却ブロック体４等と同様にブロック化することで、循環流路の形成の自由度を増すことができる。なお、ポンプブロック体１３は、図９においては、ポンプ２は、本体４ａの厚さに収まるように構成されているが、ポンプ２の大きさによっては、本体４ａの上方、あるいは下方にポンプ２を突出させるようにしてもよい。

（冷却ブロック体４の第６の変形例）
また、図１０に、ポンプブロック体１３の変形例であり冷却ブロック体としては第６の変形例のように、ポンプブロック体１３には、ポンプ２の入力側２ｂに中空部１３ａを形成してもよい。このように中空部１３ａを形成することで、中空部１３ａをリザーバータンクとして利用することができる。なお、冷却ブロック体３の流路３ｂの中にポンプ２を配設し、ポンプ２と冷却ブロック体３とが一体なった冷却ブロックを構成するようにしてもよい。

冷却装置１，１Ａ，１１は、冷却ブロック体３，４の他、上述の各変形例として示した冷却ブロック体１０、冷却ブロック体１１および冷却ブロック体１２を適宜選択して構成するようにしてもよい。つまり、図１に示す冷却装置１に使用している冷却ブロック体３を全て、冷却ブロック体１０あるいは冷却ブロック体１２に替える他、複数の冷却ブロック体３の内１つだけ、あるいは幾つかを冷却ブロック体１０あるいは冷却ブロック体１１に替えるようにしてもよい。また、冷却ブロック体４についても、全てを冷却ブロック体１２に替える他、複数の冷却ブロック体４の内１つだけ、あるいは幾つかを冷却ブロック体１２に替えるようにしてもよい。なお、冷却ブロック体１１あるいは冷却ブロック体１２を使用することで、これらの冷却ブロック体１１あるいは冷却ブロック体１２は、冷却媒体を溜めるリザーバータンクとしても機能することになる。

（冷却装置１の第２の変形例）
図１１に、上述の実施の形態に係る冷却装置１の第２の変形例として冷却装置１４を示す。上述の冷却装置１と同様の構成部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。この冷却装置１４は、ポンプ２、複数（本実施の形態では２つ）の冷却ブロック体１５、同じく複数（本実施の形態では３つ）の冷却ブロック体１６、複数（本実施の形態では２つ）の冷却ブロック体１７および管体５を有する。

図１２（Ａ）に冷却ブロック体１５の斜視図を示す。冷却ブロック体１５は、上述の冷却ブロック体３に対応するものであるが、流路３ｂが２本形成されている点で、冷却ブロック体３と構成が異なる。２本の流路３ｂ，３ｂは、本体３ａの中心３Ｍが、２本の流路３ｂ，３ｂの真ん中に位置するように形成されている。

図１２（Ｂ）に冷却ブロック体１６の斜視図を示す。冷却ブロック体１６は、上述の冷却ブロック体４に対応するものであるが、流路４ｂが２本形成されている点で、冷却ブロック体４と構成が異なる。２本の流路４ｂ，４ｂは、本体４ａの中心４Ｍ１，４Ｍ２が、２本の流路４ｂ，４ｂの真ん中に位置するように形成されている。２本の流路３ｂ，３ｂの間隔と２本の流路４ｂ，４ｂの間隔は同一であり、冷却ブロック体１５と冷却ブロック体１６は、流路３ｂ，３ｂと流路４ｂ，４ｂとを対向させた状態で管体５により接続することができる。

図１２（Ｃ）に冷却ブロック体１７の斜視図を示す。冷却ブロック体１７は、冷却ブロック体３等と同様に、アルミ材から形成される本体１７ａを有している。

本体１７ａは、全体として扁平した直方体を呈し、幅広面１７ｂ，１７ｂは略正方形を呈している。本体１７ａの内部には、幅広面１７ｂ，１７ｂとの間に流路１７ｃが形成されている。この流路１７ｃは、直方体を呈する本体１７ａの互いに対向する側面である側面１７ｄから側面１７ｄに貫通するように形成されている。この流路１７ｃは、１本の流路１７ｅが２本の流路１７ｆ，１７ｆに分かれるように形成されている。１本の流路１７ｅは本体１７ａの中心１７Ｍに沿って形成され、また、２本の流路１７ｆ，１７ｆは、本体１７ａの中心１７Ｍが、２本の流路１７ｆ，１７ｆの真ん中に位置するように形成されている。２本の流路１７ｆ，１７ｆの間隔は、冷却ブロック体１６の２本の流路４ｂ，４ｂの間隔と同一に構成されている。

冷却ブロック体１７の側面１７ｄ，１７ｄには、各流路１７ｅ，１７ｆ，１７ｆの開口部１７ｇ，１７ｈ，１７ｈの周縁に沿って、側面１７ｄ，１７ｄに対して直角に立ち上がる円筒部を成す管体接続部１７ｉ，１７ｊ，１７ｊが形成されている。管体接続部１７ｉ，１７ｊ，１７ｊは、それぞれ上述した管体接続部３ｆ，４ｆと同一の形状、構造を呈している。

図１１に示すように、ポンプ２の両側には、冷却ブロック体１７が配設され、ポンプ２の出力側２ａと入力側２ｂには、それぞれ冷却ブロック体１７の流路１７ｅが管体５により接続されている。また、ポンプ２の出力側２ａにある冷却ブロック体１７からポンプ２の入力側２ｂにある冷却ブロック体１７の間は、冷却媒体の流れる方向に沿って、冷却ブロック体１６と冷却ブロック体１５が交互に配置されている。そして、冷却装置１４は、全体として、正方形の枠を成すように配置されている。そして、流路３ｂ，３ｂ、流路４ｂ，４ｂおよび流路１７ｆ，１７ｆの間は、管体５により接続され、ポンプ２の出力側２ａから入力側２ｂに巡る循環流路１８が形成される。

循環流路１８は、ポンプ２の出力側２ａと入力側２ｂにおいては１本の流路１７ｅで形成されるが、その中間は、流路３ｂ，４ｂ，１７ｆからなる流路と、この流路と並行する流路３ｂ，４ｂ，１７ｆからなる流路の２本の流路により形成されている。すなわち、ポンプ２の出力側２ａは一本の流路１７ｅに接続し、冷却ブロック体１７の内部で２本の流路１７ｆに別れる。そして、冷却ブロック体１５，１６内は２本の流路３ｂ，３ｂ，４ｂ，４ｂにより形成される。ポンプ２の入力側２ｂにおいては、冷却ブロック体１５に接続する冷却ブロック体１７の内部で２本の流路１７ｆ，１７ｆから１本の流路１７ｅとなり、ポンプ２に接続する。

上述したように、循環流路１８の一部を２本の流路とすることで、循環流路１８内の冷却媒体が冷却ブロック体１５，１６，１７に接触する面積が広くなり、放熱効率を高くすることができる。

ところで、一般に循環流路を流れる冷却媒体の流速は、ポンプの出力側からの流路長が長くなるに従い低下する。そして、冷却媒体の流速が遅くなるほど、冷却媒体が吸熱手段（本実施の形態においては、冷却装置１４の被冷却部Ｒ１，Ｒ２に接触している冷却ブロック体１５，１６が相当する。）を通過する時間が長くなり、この時間が長くなるほど、吸熱手段を通過している部分の冷却媒体の温度は高くなる。そのため吸熱の効率が低下する。逆に、循環流路が短いほど、循環流路内の冷却媒体の全体的な流速は速いものとなる。そして、冷却媒体の流速を速くすることで、吸熱部分に温度が低い冷却媒体がすばやく流れ込むようにすることがきる。これにより、吸熱手段から冷却媒体への放熱の効率を高くすることができる。

したがって、冷却装置１４のように、循環流路１８を２本の流路とすることで、ポンプ２の出力側２ａから入力側２ｂまでの流路長が長くならないようにしながら、循環流路１８内の冷却媒体が冷却ブロック体１５，１６，１７に接触する面積を広くすることができる。これにより、被冷却部Ｒ１，Ｒ２から冷却媒体への放熱の効率を高くすることができる。

（冷却ブロック体の第７変形例）
図１３に冷却ブロック体１７の変形例であり、冷却ブロック体としては第７の変形例である冷却ブロック体１９を示す。上述の冷却ブロック体１７と同様の構成部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。冷却ブロック体１９は、流路１７ｅと流路１７ｆ，１７ｆを形成する代わりに、中空部１９ａを形成している。そして、冷却ブロック体１９の対向する側面１７ｄ，１７ｄの内の一方には１つの開口部１７ｇが形成され、他方の側面１７ｄには２つの開口部１７ｈ，１７ｈが形成されている。

このように構成される冷却ブロック体１９を、ポンプ２の出力側２ａにある冷却ブロック体１６とポンプ２との間に配設し、一方の側面１７ｄの１つの開口部１７ｇをポンプ２の出力側２ａに管体５を解して接続する。そして、他方の側面１７ｄに形成される２つの開口部１７ｈ，１７ｈを、冷却ブロック体１６の２つの流路４ｂ，４ｂに管体５を介して接続することで、ポンプ２の出力側２ａから流出する冷却媒体を、冷却ブロック体１６の２本の流路４ｂ，４ｂに流し込むことができる。

また、冷却ブロック体１９を、ポンプ２の入力側２ｂにある冷却ブロック体１６とポンプ２との間に配設し、一方の側面１７ｄの１つの開口部１７ｇを管体５を介してポンプ２の入力側２ｂに接続する。そして、他方の側面１７ｄに形成される２つの開口部１７ｈ，１７ｈを、冷却ブロック体１６の２つの流路４ｂ，４ｂに管体５を介して接続することで、冷却ブロック体１６の２本の流路４ｂ，４ｂから流出する冷却媒体をポンプ２に流し込むことができる。

（冷却装置１の第３の変形例）
図１４に、上述の実施の形態に係る冷却装置１の第３の変形例として冷却装置２０を示す。上述の冷却装置１と同様の構成部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。この冷却装置２０は、冷却ブロック体２１，２２を備えることにより、循環流路２３を立体的に形成したものである。図１５に冷却装置２０を図１４の矢印Ａの方向から見たときの冷却ブロック体２１，２２の構成の概略を示す。この図１５に示すように、冷却ブロック体２１は、１つの幅広面２１ａと１つの側面２１ｂとに貫通する流路２１ｃを有している。また、冷却ブロック２２は、一方の幅広面２２ａから他方の幅広面２２ａに貫通する流路２２ｂを有している。このような構成の冷却ブロック体２１，２２を用いることにより、循環流路２３を立体的に構成することができ、循環流路２３の形状を自由度を高く形成することができる。

なお、上述の冷却装置１，１４，２０は、循環流路６，１８，２３を冷却ブロック体同士の接続部分を除き、全てを冷却ブロック体により構成する例を示したが、循環流路６，１８，２３の一部は、上述の背景技術の欄で示したような管体により流路を形成するようにしてもよい。また、上述した冷却ブロック体を背景技術の欄で示したような管体により形成される循環流路の一部に使用する構成としてもよい。

上述の実施の形態および変形例において、冷却媒体は、水の他、アルコール、アンモニア等を用いることができる。特に、アルコールやアンモニアを用いることにより冷却効率を向上させることができる。

また、冷却ブロック体３，４等については、表面に凹凸を付け表面積を大きくすることにより、さらに放熱効率を向上させることができる。また、冷却ブロック体３，４等を形成する材料としては、アルミ材の他、銅等の金属を用いることにより、冷却ブロック体を熱伝導率の高いものとすることができる。また、冷却ブロック体３，４等は、直方体の他、５角柱、６角柱等の多角形、あるいは円柱形等の様々な立体形状を採ることができる。

なお、上述の各実施の形態では、冷却装置１，１Ａ，１４，２０により、コンピュータのＣＰＵを冷却する例を示したが、ＣＰＵの他、電源部を冷却するように、ヒートシンクを配設してもよい。また、冷却装置は、コンピュータの他、オーディオ機器等の家電製品、あるいは、自動車のエンジン部分の冷却に用いてもよい。

ところで、ポンプ２は、例えば、インペラや渦巻き羽根を回転させたり、あるいは、ダイヤフラムやピストンを駆動する等の方法により冷媒を送り出す形態のものの他、冷媒を高圧に圧縮し、この圧力で冷媒を送出すコンプレッサをも含むものとする。このように、ポンプ２をコンプレッサとし、冷媒として冷媒ガスを用いるようにしてもよい。この場合は、コンプレッサで冷媒ガスを高圧ガスとし、コンプレッサから送出された高圧ガスを放熱器で放熱させ液化させる。そして、この液化した冷媒ガスをエバポレータ（気化器）で気化させ低温となった冷媒ガスにより被冷却部を冷却することになる。

本発明の実施の形態に係る冷却装置の構成を示す斜視図である。 図１に示す冷却装置を構成する冷却ブロック体の構成を示す図であり、（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ冷却ブロック体の斜視図である。 図１に示す冷却装置の第１の変形例を示す構成図である。 図１や図３に示す冷却装置に使用される冷却ブロック体の第１の変形例を示す平面図である。 図４に示す冷却ブロック体の流路接続部の構造を断面で示す一部拡大断面図である。 図１に示す冷却装置を構成する冷却ブロック体の第２の変形例である。 図１に示す冷却装置を構成する冷却ブロック体の第３の変形例である。 図１に示す冷却装置を構成する冷却ブロック体の第４の変形例である。 図１に示す冷却装置を構成する冷却ブロック体の第５の変形例である。 図１に示す冷却装置を構成する冷却ブロック体の第６の変形例である。 図１に示す冷却装置の第２の変形例を示す構成図である。 図１１に示す冷却装置を構成する冷却ブロック体の構成を示す図であり、（Ａ）から（Ｃ）は、それぞれ冷却ブロック体の透視斜視図である。 図１１示す冷却装置を構成する冷却ブロック体の第７の変形例である。 図１に示す冷却装置の第３の変形例を示す構成図である。 図１４に示す冷却装置を矢印Ａ方向から見たときの冷却ブロック体の概略の構成を示す図である。

符号の説明

１，１Ａ，１１，１４，２０ … 冷却装置
２ … ポンプ
３，４，１０，１１，１２，１５，１６，１７ … 冷却ブロック体
３ａ，４ａ，１７ａ … 本体
３ｂ，４ｂ，１０ａ，１７ｃ，１７ｅ，１７ｆ … 流路
３ｅ，４ｅ，１７ｇ，１７ｈ … 開口部（流入部、流出部）
８，９ … 流路接続部（結合造）
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ … 被冷却部

Claims (6)

1. 本体内部に備えられ、冷却媒体が流れる流路と、
   上記流路へ上記冷却媒体が流入する流入部と、
   上記流路から上記冷却媒体が流出する流出部と、
   を有することを特徴とする冷却ブロック体。
2. 前記流入部と前記流出部は、前記冷却媒体の流入方向と前記冷却媒体の流出方向とが互いに交差するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の冷却ブロック体。
3. 前記内部には前記流路が複数本形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却ブロック体。
4. 前記冷却ブロックの前記流入部と、他の前記冷却ブロックの前記流入部とは互いに結合する結合部を有することを特長とする請求項１から３のいずれか１項に記載の冷却ブロック体。
5. 流路内の冷却媒体をポンプにより循環させ、上記冷却媒体により被冷却部の吸熱を行う冷却装置において、
   上記流路の少なくとも一部が、請求項１から４のいずれか１項に記載の冷却ブロック体の内部に形成される流路により形成されていることを特徴とする冷却装置。
6. 前記ポンプは、前記冷却ブロック体の流路中に配設されていることを特徴とする請求項５に記載の冷却装置。

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