特開 2024-85113 冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024085113

(43)【公開日】2024-06-26

(54)【発明の名称】冷却装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/20 20060101AFI20240619BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240619BHJP

   F04D 13/12 20060101ALI20240619BHJP

   F28D 21/00 20060101ALI20240619BHJP

   H01L 23/473 20060101ALI20240619BHJP

【ＦＩ】

G06F1/20 A

H05K7/20 L

H05K7/20 M

F04D13/12 Z

F28D21/00 B

H01L23/46 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022199464

(22)【出願日】2022-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100138689

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 慶

(72)【発明者】

【氏名】北村 佳久

(72)【発明者】

【氏名】渡慶次 鋭彦

(72)【発明者】

【氏名】玉岡 健人

【テーマコード（参考）】

3H130

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

3H130AA14

3H130AB22

3H130AC01

3H130BA42J

3H130EA07J

5E322AA01

5E322AA05

5E322AA07

5E322AA11

5E322AB10

5E322BA01

5E322BB03

5E322DA01

5F136CB06

5F136CB13

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ポンプに冷媒以外の気体が混入しにくくする冷却装置を提供する。
【解決手段】冷却装置において、循環ユニット１０は、ポンプ部１３と、タンク１２と、ラジエータ１１と、を有する。ポンプ部１３は、冷媒を循環させる。タンク１２は、冷媒を収容する。ラジエータ１１は、タンク１２及びポンプ部１３を循環する冷媒を冷却する。ポンプ部１３とタンク１２とは、管状の第１流路１４を介して接続される。タンク１２の鉛直上方側に位置する端部は、ポンプ部１３の鉛直上方側に位置する端部より上方に位置する。第１流路の一方の端部は、タンク１２の鉛直下方側を向く下面１２Ｂに接続する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒が循環する冷却装置であって、
冷媒を循環させるポンプ部と、
前記冷媒を収容するタンクと、
前記タンク及び前記ポンプ部を循環する前記冷媒を冷却する熱交換器と、
を有し、
前記ポンプ部と前記タンクとは、管状の第１流路を介して接続され、
前記タンクの鉛直上方側に位置する端部は、前記ポンプ部の鉛直上方側に位置する端部より上方に位置し、
前記第１流路の一方の端部は、前記タンクの鉛直下方側を向く面に接続する、冷却装置。

【請求項2】

前記タンクと前記熱交換器とを接続する管状の第２流路を更に有し、
前記タンクの鉛直上方側に位置する端部は、前記熱交換器の鉛直上方側に位置する端部より鉛直上方側に位置し、
前記第２流路の一方の端部は、前記タンクの鉛直下方側を向く面に接続し、
前記第２流路の他方の端部は、前記第２流路の前記一方の端部より鉛直下方側に位置する、請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記ポンプ部は、互いに直列に接続された第１ポンプと第２ポンプとを有し、
前記第１ポンプの鉛直上方側に位置する端部は、前記タンクの鉛直下方側を向く面より鉛直下方側に位置する、請求項１又は請求項２に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記第２ポンプは、前記第１ポンプより上方側に位置し、
前記第１流路の他方の端部は、前記第１ポンプに接続する、請求項３に記載の冷却装置。

【請求項5】

前記熱交換器は、
前記冷媒が通過する複数の冷媒管と、
前記冷媒を前記複数の冷媒管に流入させる流入部と、
前記冷媒を前記複数の冷媒管から流出させる流出部と
を有し、
前記複数の冷媒管は、鉛直方向に対して垂直な第１方向に沿って延び、
前記熱交換器において、前記流入部及び前記流出部は、前記複数の冷媒管に対して第１方向の一方側に配置され、
前記流出部は、前記第２流路に接続し、
前記第２流路の一部は、鉛直方向及び第１方向に対して垂直な第２方向に沿って延びる、請求項２に記載の冷却装置。

【請求項6】

前記ポンプ部、前記タンク及び前記熱交換器を収容する筐体と、
前記冷媒を前記筐体の外部から前記筐体の内部へ案内する第１案内部と、
前記冷媒を前記筐体の内部から前記筐体の外部へ案内する第２案内部と、
を更に有し、
前記筐体は、
前記第１案内部の一部を保持する第１保持部と、
前記第２案内部の一部を保持する第２保持部と、
を有する、請求項５に記載の冷却装置。

【請求項7】

前記第１保持部及び前記第２保持部は、前記筐体の第２方向一方側の壁面に配置され、
前記熱交換器は、前記第１保持部及び前記第２保持部より第２方向他方側に位置し、
前記タンクは、前記熱交換器より第２方向他方側に位置し、
前記タンクの少なくとも一部は、前記熱交換器の前記流出部と第２方向に重なる、請求項６に記載の冷却装置。

【請求項8】

前記第１案内部及び前記第２案内部の各々は、
前記冷媒が通過する２つの流路管と、
前記２つの流路管同士を接続する接続部と
を有し、
前記接続部は、互いに嵌合する第１コネクタと第２コネクタとを有し、
前記第１コネクタは、前記２つの流路管のうちの一方の流路管と接続し、
前記第２コネクタは、前記２つの流路管のうちの他方の流路管と接続し、
前記第１保持部は、前記第１案内部の前記第１コネクタを保持し、
前記第２保持部は、前記第２案内部の前記第１コネクタを保持する、請求項６に記載の冷却装置。

【請求項9】

各々に発熱部品が配置される複数の冷却ユニットと、
前記筐体の内部における流路を通る前記冷媒の状態を計測する第１計測部と
を更に有し、
前記第２案内部は、前記複数の冷却ユニットの数に応じて分岐した複数の分岐路を有し、
前記複数の分岐路は、それぞれ、複数の冷却ユニットに接続して前記冷媒を前記冷却ユニットに案内し、
前記複数の分岐路の各々は、前記複数の分岐路の各々を通る前記冷媒の状態を計測する第２計測部を有する、請求項６に記載の冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の液冷機ボックスは、筐体本体の底板に凝縮器、マイクロポンプ、液体貯蔵タンクが設置されている。凝縮器、マイクロポンプ及び液体貯蔵タンクは、内部流路を介して互いに接続される。凝縮器、マイクロポンプ、液体貯蔵タンク、及び内部流路の内部は、作動媒体が循環する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】中国実用新案第２１５８７２４０６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の液冷機ボックスは、底板からの液体貯蔵タンクの頂部の高さより、凝縮器及びマイクロポンプの底板からの高さの方が高い。したがって、凝縮器及びマイクロポンプに空気等の作動媒体以外の気体が混入しやすくなる。特に、マイクロポンプに気体が混入すると、混入した気体がマイクロポンプにより作動媒体とともに凝縮器まで搬送され、凝縮器の冷却効率の低下を招きやすい。

【0005】

本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプに冷媒以外の気体が混入しにくい冷却装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の例示的な冷却装置は、ポンプ部と、タンクと、熱交換器とを有する。前記ポンプ部は、冷媒を循環させる。前記タンクは、前記冷媒を収容する。前記熱交換器は、前記タンク及び前記ポンプ部を循環する前記冷媒を冷却する。前記ポンプ部と前記タンクとは、管状の第１流路を介して接続される。前記タンクの鉛直上方側に位置する端部は、前記ポンプ部の鉛直上方側に位置する端部より上方に位置する。前記第１流路の一方の端部は、前記タンクの鉛直下方側を向く面に接続する。

【発明の効果】

【0007】

例示的な本開示によれば、ポンプに冷媒以外の気体が混入しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、例示的な実施形態の冷却装置の模式的な斜視図である。

【図2】図２は、例示的な実施形態の冷却装置における循環ユニット１０の模式的な斜視図である。

【図3】図３は、例示的な実施形態の冷却装置を第１方向一方側から見た模式的な図である。

【図4】図４は、例示的な実施形態の冷却装置を第２方向他方側から見た模式的な図である。

【図5】図５は、例示的な実施形態の冷却装置を第３方向一方側から見た模式的な図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。本明細書では、理解の容易のため、互いに直交する第１方向Ｘ、第２方向Ｙ及び第３方向Ｚを適宜記載している。また、第１方向Ｘの一方側を第１方向一方側Ｘ１と記載し、第１方向Ｘの他方側を第１方向他方側Ｘ２と記載する。また、第２方向Ｙの一方側を第２方向一方側Ｙ１と記載し、第２方向Ｙの他方側を第２方向他方側Ｙ２と記載する。また、第３方向Ｚの一方側を第３方向一方側Ｚ１と記載し、第３方向Ｚの他方側を第３方向他方側Ｚ２と記載する。ただし、あくまで説明の便宜のために方向を定義したに過ぎず、特に水平方向、鉛直方向を定義する必要がある場合を除き、本開示の例示的な冷却装置の使用時の向きを限定しない。また、本明細書において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

【0010】

図１～図５を参照して、例示的な実施形態の冷却装置１を説明する。図１は、冷却装置１の模式的な斜視図である。図２は、例示的な実施形態の冷却装置１における循環ユニット１０の模式的な斜視図である。図３は、例示的な実施形態の冷却装置１を第１方向一方側Ｘ１から見た模式的な図である。図４は、例示的な実施形態の冷却装置１を第２方向他方側Ｙ２から見た模式的な図である。図５は、例示的な実施形態の冷却装置１を第３方向一方側Ｚ１から見た模式的な図である。図３～図５は、図面の理解を容易にするため、一部の構成を省略して示す。

【0011】

図１及び図２に示すように、冷却装置１は、循環ユニット１０と、複数の冷却ユニット２０と、第１案内部１７と、第２案内部１８とを有する。循環ユニット１０と複数の冷却ユニット２０とは、冷媒ＲＬが通る流路として第１案内部１７及び第２案内部１８を介して互いに接続される。図１に示す例では、冷却装置１は、４つの冷却ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを有する。４つの冷却ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄは、図示しない発熱部品が配置されるコールドプレートを含む。冷媒ＲＬは、例えば、液体又は気体である。４つの冷却ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを冷媒ＲＬが通ることで、コールドプレートを介して図示しない発熱部品との間で熱交換が行われ、発熱部品が冷却されるとともに、冷媒ＲＬの温度が上昇する。発熱部品は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の電子機器である。なお、発熱部品は、電子機器に限定されない。

【0012】

冷媒ＲＬは、循環ユニット１０と複数の冷却ユニット２０との間を循環する。具体的には、冷媒ＲＬは、第２案内部１８によって循環ユニット１０から冷却ユニット２０へ案内され、冷却ユニット２０を通過し、第１案内部１７によって循環ユニット１０へ戻ってくる。図１において、冷却装置１における冷媒ＲＬの循環方向を矢印で示す。循環ユニット１０は、ラジエータ１１と、タンク１２と、ポンプ部１３と、筐体１６と、冷却ファン４１とを有する。筐体１６は、ラジエータ１１、タンク１２、ポンプ部１３、及び冷却ファン４１と、ラジエータ１１、タンク１２、及びポンプ部１３のうちいずれか２つを接続する複数の流路とを収容する。ポンプ部１３は、駆動することで、冷却装置１において冷媒ＲＬを循環させる。つまり、冷媒ＲＬは、循環ユニット１０におけるポンプ部１３から、第２案内部１８、複数の冷却ユニット２０、第１案内部１７、ラジエータ１１、及びタンク１２の順に経由してポンプ部１３に戻る。つまり、第２案内部１８は、冷媒ＲＬを循環ユニット１０の筐体１６の内部に収用されたポンプ部１３から筐体１６の外部に設けられた複数の冷却ユニット２０へ案内する。第１案内部１７は、筐体１６の外部に設けられた複数の冷却ユニット２０から冷媒ＲＬを循環ユニット１０の筐体１６の内部に収用されたラジエータ１１へ案内する。ラジエータ１１は、冷媒ＲＬが内部を通ることで冷媒ＲＬを冷却する熱交換器の一例である。なお、循環ユニット１０は、ラジエータ１１以外の熱交換器として、例えば、冷却水との熱交換により冷媒ＲＬの冷却を行うプレート式熱交換器を有してもよい。

【0013】

筐体１６は、鉛直方向を示す第３方向Ｚの第３方向一方側Ｚ１を向く第１面１６Ａと、第３方向Ｚの第３方向他方側Ｚ２を向く第２面１６Ｂと、第１面１６Ａ及び第２面１６Ｂを接続する４つの接続面１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆとを含む。例えば、接続面１６Ｃ及び接続面１６Ｅは、第１方向Ｘに沿って延びる。接続面１６Ｄ及び接続面１６Ｆは、第２方向Ｙに沿って延びる。

【0014】

例えば、接続面１６Ｃは、開口Ｍ１を有する。筐体１６の内側において、冷却ファン４１は、開口Ｍ１に沿って配置される。つまり、冷却ファン４１は、筐体１６の内側において、第２方向一方側Ｙ１の端に位置する。これにより、冷却ファン４１は、開口Ｍ１を通して、筐体１６の外側の空気を吸引して筐体１６の内側に送出することができる。つまり、冷却ファン４１は、筐体１６の内側に向けて送風する。

【0015】

次に、図２～図４を参照して、ポンプ部１３及びタンク１２の配置について説明する。図２～図４に示すように、ポンプ部１３は、第１ポンプ１３Ａと、第２ポンプ１３Ｂとを有する。第１ポンプ１３Ａ及び第２ポンプ１３Ｂの少なくとも一方が駆動すると、冷媒ＲＬが一方向に送り出されて冷却装置１を循環する。第１ポンプ１３Ａ及び第２ポンプ１３Ｂは、管状の流路１３１を介して互いに直列に接続される。具体的には、第１ポンプ１３Ａは、流路１３１を介して冷媒ＲＬを第２ポンプ１３Ｂに送り出す。第１ポンプ１３Ａ及び第２ポンプ１３Ｂは、タンク１２より第１方向他方側Ｘ２に位置する。

【0016】

第２ポンプ１３Ｂは、第１ポンプ１３Ａから送り出された冷媒ＲＬを、管状の流路１３２及び第２案内部１８を介して、複数の冷却ユニット２０に送り出す。具体的には、流路１３２の一方の端部は、第２ポンプ１３Ｂに接続される。流路１３２の他方の端部は、分岐部１８１に接続される。分岐部１８１には、第２案内部１８である第２案内部１８Ａ、１８Ｂが更に接続される。分岐部１８１は、流路１３２を通過した冷媒ＲＬを第２案内部１８Ａ、１８Ｂに分岐させて通過させる。第２案内部１８Ａ及び第２案内部１８Ｂの詳細と、第２案内部１８Ａ及び第２案内部１８Ｂの他方の接続先とについては後述する。

【0017】

図２に示すように、第１ポンプ１３Ａ及び第２ポンプ１３Ｂは、第１方向Ｘに沿って延びる略円柱形状である。第１ポンプ１３Ａ及び第２ポンプ１３Ｂにおいて、第１方向Ｘに沿って延びる回転軸を中心にインペラが回転することで冷媒ＲＬが一方向に送り出される。つまり、第１ポンプ１３Ａ及び第２ポンプ１３Ｂは、各々の回転軸の位置に接続された第１方向Ｘに延びる流路を通って流入した冷媒ＲＬを、インペラの回転の遠心力により、回転軸に対して第２方向Ｙ又は第３方向Ｚに送り出す遠心ポンプである。第２ポンプ１３Ｂは、第１ポンプ１３Ａより第３方向一方側Ｚ１に位置する。

【0018】

なお、第１ポンプ１３Ａ及び第２ポンプ１３Ｂの形状は、略円柱形状に限らない。また、流路１３１は、第１ポンプ１３Ａの側面部と、第２ポンプ１３Ｂの回転軸の位置とを接続しているが、流路１３１の両端部がそれぞれ接続される位置は、上記に限定されない。また、第１ポンプ１３Ａ及び第２ポンプ１３Ｂを鉛直方向に並べることで、複数のポンプを筐体１６の内部の配置することができる。その結果、例えば一方のポンプが停止した場合においても、他方のポンプが駆動することで冷却装置１の使用を継続できる。

【0019】

タンク１２は、冷媒ＲＬを収容する。図２に示すように、タンク１２は、略直方体形状である。具体的には、タンク１２は、第３方向一方側Ｚ１を向く上面１２Ａと、第３方向他方側Ｚ２を向く下面１２Ｂと、上面１２Ａ及び下面１２Ｂを接続する４つの側面とを含む。つまり、冷媒ＲＬは、冷却装置１を循環する際、一時的に上面１２Ａ、下面１２Ｂ及び４つの側面で囲まれたタンク１２の内部に留まる。

【0020】

循環ユニット１０は、タンク１２と第１ポンプ１３Ａとを接続する流路として管状の第１流路１４を有する。第１ポンプ１３Ａを含むポンプ部１３の駆動により、タンク１２に収容された冷媒ＲＬが第１流路１４を通過してポンプ部１３に吸い込まれる。第１流路１４の一方の端部は、タンク１２の下面１２Ｂに接続される。第１流路１４の他方の端部は、第１ポンプ１３Ａの回転軸の位置に接続される。

【0021】

また、第１ポンプ１３Ａは、タンク１２の下面１２Ｂより第３方向他方側Ｚ２に配置される。より詳細には、図３に示すように、第１ポンプ１３Ａの第３方向一方側Ｚ１に位置する端部の位置Ｌ４は、タンク１２の下面１２Ｂの位置より第３方向他方側Ｚ２に位置する。

【0022】

図３に示すように、第３方向Ｚにおいて、タンク１２の第３方向一方側Ｚ１の端部である上面１２Ａの位置Ｌ１は、第２ポンプ１３Ｂの第３方向一方側Ｚ１の端部の位置Ｌ２より第３方向一方側Ｚ１に位置する。より詳細には、図４に示すように、タンク１２の内壁の天面１２１Ａの位置Ｌ５が、第２ポンプ１３Ｂの内壁の天面１３１Ｂの位置Ｌ６より第３方向一方側Ｚ１に位置する。

【0023】

これにより、冷媒ＲＬより比重の軽い空気等の気体が、冷却装置１において第２ポンプ１３Ｂより高い位置にあるタンク１２の上方に溜まりやすくなる。更に、タンク１２から冷媒ＲＬが流れ出る第１流路１４がタンク１２の下面１２Ｂに設けられているため、タンク１２の上方に溜まった気体は、第１流路１４に流出しにくい。したがって、冷媒ＲＬ以外の気体がポンプ部１３に混入しにくくなる。その結果、冷却装置１を気体が循環することが抑制される。よって、冷却装置におけるラジエータ１１に冷媒ＲＬが効率よく供給されて、ラジエータ１１における冷却効率の低下を抑えることができる。

【0024】

また、第１ポンプ１３Ａがタンク１２の下面１２Ｂより鉛直下方に位置することで、第２ポンプ１３Ｂと比べて第１ポンプ１３Ａへの気体の混入をより抑制できる。したがって、第２ポンプ１３Ｂと比べて、第１ポンプ１３Ａの使用の継続がしやすくなる。

【0025】

更に、第１ポンプ１３Ａをタンク１２の直後に配置することで、冷媒に気体が混入した場合でも、タンク１２に混入した気体が集まるため、第１ポンプ１３Ａに気体が侵入することを抑制できる。

【0026】

次に、図２～図５を参照して、ラジエータ１１について説明する。ポンプ部１３の駆動により、タンク１２には、ラジエータ１１を通過した冷媒ＲＬが吸い込まれる。図２及び図３に示すように、ラジエータ１１は、冷却ファン４１より第２方向他方側Ｙ２に配置される。また、ラジエータ１１は、タンク１２より第２方向一方側Ｙ１に配置される。つまり、ラジエータ１１は、第２方向Ｙにおいて、冷却ファン４１とタンク１２との間に位置する。ラジエータ１１は、内部を冷媒ＲＬが通過する図示しない複数の冷媒管と、冷媒ＲＬを複数の冷媒管に流入させる流入部１１１Ａ、１１１Ｂと、冷媒ＲＬを複数の冷媒管から流出させる流出部１１２とを有する。複数の冷媒管は、第１方向Ｘに沿って往復するように延びる。複数の冷媒管の各々の一方の端部は、流入部１１１に接続する。複数の冷媒管の各々の他方の端部は、流出部１１２に接続する。例えば、流入部１１１及び流出部１１２は、複数の冷媒管に対して第１方向一方側Ｘ１に配置される。

【0027】

具体的には、複数の冷媒管は、流入部１１１に対して第１方向他方側Ｘ２に延び、ラジエータ１１の第１方向他方側Ｘ２の端部において第２方向他方側Ｙ２に向かって湾曲しながら第１方向一方側Ｘ１に折り返した後、第１方向一方側Ｘ１に延びて流出部１１２に接続する。言い換えると、複数の冷媒管のうち第２方向一方側Ｙ１は、冷媒ＲＬが第１方向一方側Ｘ１から第１方向他方側Ｘ２に通り、複数の冷媒管のうち第２方向他方側Ｙ２側は、冷媒ＲＬが第１方向他方側Ｘ２から第１方向一方側Ｘ１に通る。また、流入部１１１は、第２方向Ｙにおいて、複数の冷媒管のうち第２方向一方側Ｙ１と同じ位置にあり、流出部１１２は、第２方向Ｙにおいて、複数の冷媒管のうち第２方向他方側Ｙ２と同じ位置にある。このように、ラジエータ１１を往復させながら複数の冷媒管を配置することで、複数の冷媒管の距離が長くなり、複数の冷媒管を通る冷媒ＲＬの熱が放熱されやすくなる。つまり、複数の冷媒管のうち第２方向一方側Ｙ１には、複数の冷媒管のうち第２方向他方側Ｙ２より高温の冷媒ＲＬが通る。

【0028】

図２に示す例では、流入部１１１Ａ及び流入部１１１Ｂは、第２方向Ｙにおいて同じ位置であって、第３方向Ｚに並んで配置される。流入部１１１Ａ及び流入部１１１Ｂの各々は、タンク１２及びポンプ部１３を通過して冷却装置１を循環した冷媒ＲＬを複数の冷媒管に分配して流入させる。以下、流入部１１１Ａ及び流入部１１１Ｂの各々を、単に流入部１１１と記載する場合がある。

【0029】

流出部１１２は、複数の冷媒管に対して第１方向一方側Ｘ１に配置される。流出部１１２は、タンク１２の少なくとも一部と第２方向Ｙに重なって配置される。流出部１１２は、複数の冷媒管を通過した冷媒ＲＬを合流させて複数の冷媒管から流出させる。

【0030】

複数の冷媒管は、第３方向Ｚに間隔を空けて配置される。複数の冷媒管の各々の周囲には、複数のフィンが配置される。複数のフィンの各々の一部は、冷媒管に接する。より詳しくは、フィンと冷媒管とは、溶接等で接合される。フィンは、冷媒管及び冷媒ＲＬの熱を吸収し、外気へ放熱することで、冷媒ＲＬの温度を低下させる。更に、複数の冷媒管及び複数のフィンに対して冷却ファン４１から送風することで、冷媒管及び冷媒ＲＬの熱が外気へ放熱されやすくなる。特に、冷却ファン４１がラジエータ１１より第２方向一方側Ｙ１に設けられていると、冷却ファン４１からの送風が、複数の冷媒管のうち、より高温の冷媒ＲＬが通る第２方向一方側Ｙ１に当たりやすくなり、ラジエータ１１による冷媒ＲＬの冷却効率が向上する。また、複数のフィンを第２方向Ｙに蛇腹状に延ばすことで、冷却ファン４１から送風が複数のフィンと接触する面積が大きくなり、ラジエータ１１による冷媒ＲＬの冷却効率が向上する。

【0031】

循環ユニット１０は、タンク１２とラジエータ１１とを接続する流路として管状の第２流路１５を有する。第２流路１５の一方の端部は、タンク１２の下面１２Ｂに接続される。第２流路１５の他方の端部は、流出部１１２に接続される。図２に示すように、第３方向Ｚにおいて、流出部１１２は、タンク１２の下面１２Ｂより第３方向他方側Ｚ２に位置する。つまり、第２流路１５の他方の端部は、タンク１２の下面１２Ｂより第３方向他方側Ｚ２に位置する。したがって、第２流路１５は、流出部１１２から第２方向Ｙに沿って第２方向他方側Ｙ２に向かって延びた後、第３方向一方側Ｚ１に向かって曲がり、第３方向Ｚに沿って第３方向一方側Ｚ１に向かって延びる略Ｌ字形状である。

【0032】

また、図３に示すように、第３方向Ｚにおけるタンク１２の上面１２Ａの位置Ｌ１は、ラジエータ１１の第３方向一方側Ｚ１の端部の位置Ｌ３より第３方向一方側Ｚ１に位置する。

【0033】

タンク１２の上面１２Ａがラジエータ１１の上端より鉛直上方に位置することで、ラジエータ１１よりタンク１２の上方に気体が溜まりやすくなる。より詳細には、タンク１２の上面１２Ａが、ラジエータ１１の複数の冷媒管のうち最も第３方向一方側Ｚ１の冷媒管より鉛直上方に位置すると、複数の冷媒管のうち最も第３方向一方側Ｚ１の冷媒管に気体が溜まりにくい。更に、タンク１２に流入する冷媒ＲＬが第２流路１５がタンク１２の下面１２Ｂに接続されているため、第２流路１５を通して気体がタンク１２に混入しても、第１流路１４から流出しにくくなる。

【0034】

また、第２流路１５を略Ｌ字形状にすることで、流入部１１１Ａ、１１１Ｂ、流出部１１２及び第２流路１５を略直線状に配置することができる。その結果、筐体１６において、第２方向Ｙの流路の長さを短くし、冷却装置１をコンパクトに構成できるとともに、冷却装置１における流路抵抗が減少し、ポンプ部１３の電力消費を削減できる。

【0035】

本実施形態において、ラジエータ１１の流入部１１１Ａは、第１案内部１７である第１案内部１７Ａに接続される。ラジエータ１１の流入部１１１Ｂは、第１案内部１７である第１案内部１７Ｂに接続される。

【0036】

次に、図２及び図５を参照して、第１案内部１７及び第２案内部１８について説明する。第１案内部１７Ａは、冷媒ＲＬが通過する少なくとも２つの流路管６１Ａ、６２Ａと、流路管６１Ａ及び流路管６２Ａを互いに接続する接続部５０Ａとを有する。接続部５０Ａは、互いに嵌合する第１コネクタ５１Ａと第２コネクタ５２Ａとを有する。例えば、接続部５０Ａは、第１コネクタ５１Ａがオス端子の形状であり、第２コネクタ５２Ａがメス端子の形状である一対のコネクタである。流路管６１Ａは、例えばパイプであり、一方の端部が第１コネクタ５１Ａに接続し、他方の端部がラジエータ１１の流入部１１１Ａに接続する。流路管６２Ａは、例えばパイプであり、一方の端部が第２コネクタ５２Ａに接続し、他方の端部が冷却ユニット２０Ａ、２０Ｂに接続する。パイプは、樹脂製又は金属製である。樹脂製のパイプは、安価で柔軟性に優れる。一方、金属製のパイプは、冷媒ＲＬの蒸散を抑制できる。

【0037】

また、第１案内部１７Ａと同様に、第１案内部１７Ｂは、冷媒ＲＬが通過する少なくとも２つの流路管６１Ｂ、６２Ｂと、流路管６１Ｂ及び流路管６２Ｂを互いに接続する接続部５０Ｂとを有する。接続部５０Ｂは、互いに嵌合する第１コネクタ５１Ｂと第２コネクタ５２Ｂとを有する。流路管６１Ｂは、例えばパイプであり、一方の端部が第１コネクタ５１Ｂに接続し、他方の端部がラジエータ１１の流入部１１１Ｂに接続する。流路管６２Ｂは、例えばパイプであり、一方の端部が第２コネクタ５２Ｂに接続し、他方の端部が冷却ユニット２０Ｃ、２０Ｄに接続する。

【0038】

図２及び図５に示すように、循環ユニット１０の筐体１６は、第１案内部１７Ａにおける第１コネクタ５１Ａを保持する第１保持部１６１Ａと、第１案内部１７Ｂにおける第１コネクタ５１Ｂを保持する第１保持部１６１Ｂとを有する。第１保持部１６１Ａ、１６１Ｂは、筐体１６の第２方向一方側Ｙ１の壁面である接続面１６Ｃに配置される。第１保持部１６１Ａ、１６１Ｂは、一例として、リング状のパッキン又はガスケット等である。このように、第１保持部１６１Ａ、１６１Ｂによって第１コネクタ５１Ａ、５１Ｂがそれぞれ接続面１６Ｃに固定されることから、ラジエータ１１は、第１保持部１６１Ａ、１６１Ｂより第２方向他方側Ｙ２に位置する。更に、接続面１６Ｃにおける第１保持部１６１Ａの位置は、流入部１１１Ａと第２方向Ｙ及び第３方向Ｚに重なる。接続面１６Ｃにおける第１保持部１６１Ｂの位置は、流入部１１１Ｂと第２方向Ｙ及び第３方向Ｚに重なる。

【0039】

一方、図２及び図５に示すように、第２案内部１８Ａは、冷媒ＲＬが通過する少なくとも２つの流路管６１Ｃ、６２Ｃと、流路管６１Ｃ及び流路管６２Ｃを互いに接続する接続部５０Ｃとを有する。接続部５０Ｃは、互いに嵌合する第１コネクタ５１Ｃと第２コネクタ５２Ｃとを有する。流路管６１Ｃは、例えばパイプであり、一方の端部が第１コネクタ５１Ｃに接続し、他方の端部が分岐部１８１に接続する。流路管６２Ｃは、例えばパイプであり、一方の端部が第２コネクタ５２Ｃに接続し、他方の端部が冷却ユニット２０Ａ、２０Ｂに接続する。

【0040】

第２案内部１８Ｂは、冷媒ＲＬが通過する少なくとも２つの流路管６１Ｄ、６２Ｄと、流路管６１Ｄ及び流路管６２Ｄを互いに接続する接続部５０Ｄとを有する。接続部５０Ｄは、互いに嵌合する第１コネクタ５１Ｄと第２コネクタ５２Ｄとを有する。流路管６１Ｄは、例えばパイプであり、一方の端部が第１コネクタ５１Ｄに接続し、他方の端部が分岐部１８１に接続する。流路管６２Ｄは、例えばパイプであり、一方の端部が第２コネクタ５２Ｄに接続し、他方の端部が冷却ユニット２０Ｃ、２０Ｄに接続する。

【0041】

図２及び図５に示すように、循環ユニット１０の筐体１６は、第２案内部１８Ａにおける第１コネクタ５１Ｃを保持する第２保持部１６２Ａと、第２案内部１８Ｂにおける第１コネクタ５１Ｄを保持する第２保持部１６２Ｂとを有する。第２保持部１６２Ａ、１６２Ｂは、筐体１６の第２方向一方側Ｙ１の壁面である接続面１６Ｃに配置される。第２保持部１６２Ａ、１６２Ｂは、第１保持部１６１Ａ、１６１Ｂと同様の部材である。つまり、ラジエータ１１は、第２保持部１６２Ａ、１６２Ｂより第２方向他方側Ｙ２に位置する。

【0042】

第１案内部１７及び第２案内部１８のうちのコネクタ５０を筐体１６に固定して保持することで、筐体１６の内部に流路を安定して配置することができる。

【0043】

また、タンク１２の第１方向一方側Ｘ１の端部が、ラジエータ１１の流入部１１１Ａ、１１１Ｂ及び流出部１１２より第１方向一方側Ｘ１に位置し、タンク１２の一部が流入部１１１Ａ、１１１Ｂ及び流出部１１２と第２方向Ｙに重なることで、第２流路１５の長さをより短くできる。

【0044】

一方が筐体１６に固定されたコネクタ５０により筐体１６の内外の流路管同士を接続することで、冷却装置１における流路管の挿抜が容易になる。

【0045】

なお、第１保持部１６１Ａ、１６１Ｂ及び第２保持部１６２Ａ、１６２Ｂは、第１案内部１７Ａ、１７Ｂ及び第２案内部１８Ａ、１８Ｂの各々における第１コネクタ以外の部分を保持してもよい。この場合、第１案内部１７Ａ、１７Ｂ及び第２案内部１８Ａ、１８Ｂには、接続部５０Ａ～５０Ｄが設けられなくてもよい。

【0046】

第１案内部１７の一部及び第２案内部１８の一部を筐体１６に固定して保持することで、筐体１６の内部に流路を安定して配置することができる。

【0047】

次に図１を参照して、第１案内部１７及び第２案内部１８を介した循環ユニット１０と冷却ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄとの接続について説明する。

【0048】

第２案内部１８は、冷却ユニット２０の数に応じて分岐した分岐路１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄを有する。分岐路１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄは、例えばパイプ等の流路管である。具体的には、図２に示す第２案内部１８Ａの流路管６２Ｃが分岐路１９Ａと分岐路１９Ｂとに分岐する。分岐路１９Ａは、冷却ユニット２０Ａと接続され、流路管６２Ｃを通る冷媒ＲＬの一部を冷却ユニット２０Ａに分流して案内する。分岐路１９Ｂは、冷却ユニット２０Ｂと接続され、流路管６２Ｃを通る冷媒ＲＬの一部を冷却ユニット２０Ｂに分流して案内する。また、図２に示す第２案内部１８Ｂの流路管６２Ｄが分岐路１９Ｃと分岐路１９Ｄとに分岐する。分岐路１９Ｃは、冷却ユニット２０Ｃと接続され、流路管６２Ｄを通る冷媒ＲＬの一部を冷却ユニット２０Ｃに分流して案内する。分岐路１９Ｄは、冷却ユニット２０Ｄと接続され、流路管６２Ｄを通る冷媒ＲＬの一部を冷却ユニット２０Ｄに分流して案内する。

【0049】

図１に示すように、第１案内部１７は、冷却ユニット２０の数に応じて分岐した分岐路１９Ｅ、１９Ｆ、１９Ｇ、１９Ｈを有する。分岐路１９Ｅ、１９Ｆ、１９Ｇ、１９Ｈは、例えばパイプ等の流路管である。具体的には、図２に示す第１案内部１７Ａの流路管６２Ａが分岐路１９Ｅと分岐路１９Ｆとに分岐する。分岐路１９Ｅは、冷却ユニット２０Ａと接続され、冷却ユニット２０Ａを通った冷媒ＲＬが通る。分岐路１９Ｆは、冷却ユニット２０Ｂと接続され、冷却ユニット２０Ｂを通った冷媒ＲＬが通る。また、図２に示す第１案内部１７Ｂの流路管６２Ｂが分岐路１９Ｇと分岐路１９Ｈとに分岐する。分岐路１９Ｇは、冷却ユニット２０Ｃと接続され、冷却ユニット２０Ｃを通った冷媒ＲＬが通る。分岐路１９Ｈは、冷却ユニット２０Ｄと接続され、冷却ユニット２０Ｄを通った冷媒ＲＬが通る。流路管６２Ａは、分岐路１９Ｅ及び分岐路１９Ｆを通った冷媒ＲＬを合流して図２に示すラジエータ１１の流入部１１１Ａに案内する。流路管６２Ｂは、分岐路１９Ｇ及び分岐路１９Ｈを通った冷媒ＲＬを合流して図２に示すラジエータ１１の流入部１１１Ｂに案内する。

【0050】

次に、図１を参照して、冷却装置１における冷媒ＲＬの状態の計測について説明する。冷却装置１は、計測装置３１と、計測装置３２Ａと、計測装置３２Ｂとを有する。計測装置３１、計測装置３２Ａ及び計測装置３２Ｂは、冷媒ＲＬの状態を計測するセンサ機器である。一例として、計測装置３１、計測装置３２Ａ及び計測装置３２Ｂは、温度計、圧力計、流量計等である。計測装置３１、計測装置３２Ａ及び計測装置３２Ｂにおいて、同じ項目が測定される。

【0051】

計測装置３１は、図２に示す筐体１６の内部における第２案内部１８の流路管６１Ｃに設けられる。計測装置３１は、流路管６１Ｃを通る冷媒ＲＬの状態を計測する。計測装置３１は、第１計測部の一例である。

【0052】

計測装置３２Ａは、図１に示す分岐路１９Ａに設けられる。計測装置３１は、分岐路１９Ａを通る冷媒ＲＬの状態を計測する。計測装置３２Ｂは、図１に示す分岐路１９Ｂに設けられる。計測装置３２Ｂは、分岐路１９Ｂを通る冷媒ＲＬの状態を計測する。計測装置３２Ａ及び計測装置３２Ｂは、第２計測部の一例である。

【0053】

例えば、計測装置３１、計測装置３２Ａ及び計測装置３２Ｂは、それぞれ、計測結果を外部の機器へ送信可能である。外部の機器は、パーソナルコンピューター（ＰＣ）等の冷却装置１の外部に設けられる機器でもよいし、図示しない冷却装置１を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の冷却装置１の内部に設けられる機器でもよい。外部の機器は、計測装置３１、計測装置３２Ａ及び計測装置３２Ｂからそれぞれ送信された計測結果に対して演算処理を行い、演算結果に基づいて、冷却装置１の異常を判定する。

【0054】

このように、流路管６１の分岐前後において冷媒ＲＬの状態を計測することで、冷却ユニット２０ごとの状態と、循環ユニット１０の状態とを把握しやすくなる。その結果、例えば、冷却装置１が異常と判定された場合、異常の原因が冷却ユニット２０にあるか、循環ユニット１０にあるかを特定しやすくなる。

【0055】

なお、計測装置３１は、流路管６１Ｃ以外に、第２案内部１８の流路管６１Ｄに設けられてもよい。この場合、計測装置３２Ａ及び計測装置３２Ｂは、それぞれ、分岐路１９Ｃ及び分岐路１９Ｄに設けられる。更に、計測装置３１、計測装置３２Ａ及び計測装置３２Ｂは、第１案内部１７Ａ又は第１案内部１７Ｂに設けられてもよい。

【0056】

また、本実施形態において、冷却装置１は、第１案内部１７Ａと第２案内部１８Ａとの組及び第１案内部１７Ｂと第２案内部１８Ｂとの組とを有しているが、いずれか一方の組のみを有する構成であってもよい。

【0057】

また、本実施形態において、冷媒ＲＬの循環経路は、上記に限定されず、例えば、ポンプ部１３の後段にラジエータ１１が配置されたり、タンク１２の前段にポンプ部１３が配置されてもよい。

【0058】

以上、図面（図１～図５）を参照して本開示の実施形態について説明した。ただし、本開示は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、又は、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。

【0059】

また、図面は、開示の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本開示の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

【0060】

なお、本技術は、以下のような構成をとることが可能である。
（１）冷媒が循環する冷却装置であって、
冷媒を循環させるポンプ部と、
前記冷媒を収容するタンクと、
前記タンク及び前記ポンプ部を循環する前記冷媒を冷却する熱交換器と、
を有し、
前記ポンプ部と前記タンクとは、管状の第１流路を介して接続され、
前記タンクの鉛直上方側に位置する端部は、前記ポンプ部の鉛直上方側に位置する端部より上方に位置し、
前記第１流路の一方の端部は、前記タンクの鉛直下方側を向く面に接続する、冷却装置。
（２）前記タンクと前記熱交換器とを接続する管状の第２流路を更に有し、
前記タンクの鉛直上方側に位置する端部は、前記熱交換器の鉛直上方側に位置する端部より鉛直上方側に位置し、
前記第２流路の一方の端部は、前記タンクの鉛直下方側を向く面に接続し、
前記第２流路の他方の端部は、前記第２流路の前記一方の端部より鉛直下方側に位置する、（１）の冷却装置。
（３）前記ポンプ部は、互いに直列に接続された第１ポンプと第２ポンプとを有し、
前記第１ポンプの鉛直上方側に位置する端部は、前記タンクの鉛直下方側を向く面より鉛直下方側に位置する、（１）又は（２）の冷却装置。
（４）前記第２ポンプは、前記第１ポンプより上方側に位置し、
前記第１流路の他方の端部は、前記第１ポンプに接続する、（３）の冷却装置。
（５）前記熱交換器は、
前記冷媒が通過する複数の冷媒管と、
前記冷媒を前記複数の冷媒管に流入させる流入部と、
前記冷媒を前記複数の冷媒管から流出させる流出部と
を有し、
前記複数の冷媒管は、鉛直方向に対して垂直な第１方向に沿って延び、
前記熱交換器において、前記流入部及び前記流出部は、前記複数の冷媒管に対して第１方向の一方側に配置され、
前記流出部は、前記第２流路に接続し、
前記第２流路の一部は、鉛直方向及び第１方向に対して垂直な第２方向に沿って延びる、（２）～（４）のいずれかの冷却装置。
（６）前記ポンプ部、前記タンク及び前記熱交換器を収容する筐体と、
前記冷媒を前記筐体の外部から前記筐体の内部へ案内する第１案内部と、
前記冷媒を前記筐体の内部から前記筐体の外部へ案内する第２案内部と、
を更に有し、
前記筐体は、
前記第１案内部の一部を保持する第１保持部と、
前記第２案内部の一部を保持する第２保持部と、
を有する、（５）の冷却装置。
（７）前記第１保持部及び前記第２保持部は、前記筐体の第２方向一方側の壁面に配置され、
前記熱交換器は、前記第１保持部及び前記第２保持部より第２方向他方側に位置し、
前記タンクは、前記熱交換器より第２方向他方側に位置し、
前記タンクの少なくとも一部は、前記熱交換器の前記流出部と第２方向に重なる、（６）の冷却装置。
（８）前記第１案内部及び前記第２案内部の各々は、
前記冷媒が通過する２つの流路管と、
前記２つの流路管同士を接続する接続部と
を有し、
前記接続部は、互いに嵌合する第１コネクタと第２コネクタとを有し、
前記第１コネクタは、前記２つの流路管のうちの一方の流路管と接続し、
前記第２コネクタは、前記２つの流路管のうちの他方の流路管と接続し、
前記第１保持部は、前記第１案内部の前記第１コネクタを保持し、
前記第２保持部は、前記第２案内部の前記第１コネクタを保持する、（６）又は（７）の冷却装置。
（９）各々に発熱部品が配置される複数の冷却ユニットと、
前記筐体の内部における流路を通る前記冷媒の状態を計測する第１計測部と
を更に有し、
前記第２案内部は、前記複数の冷却ユニットの数に応じて分岐した複数の分岐路を有し、
前記複数の分岐路は、それぞれ、複数の冷却ユニットに接続して前記冷媒を前記冷却ユニットに案内し、
前記複数の分岐路の各々は、前記複数の分岐路の各々を通る前記冷媒の状態を計測する第２計測部を有する、（６）～（８）のいずれかの冷却装置。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本開示は、冷却装置の分野に利用可能である。

【符号の説明】

【0062】

１ ：冷却装置
１１ ：ラジエータ
１２ ：タンク
１２Ａ ：上面
１２Ｂ ：下面
１２Ｃ～１２Ｆ ：接続面
１３ ：ポンプ部
１３Ａ ：第１ポンプ
１３Ｂ ：第２ポンプ
１４ ：第１流路
１５ ：第２流路
１６ ：筐体
１６Ａ ：第１面
１６Ｂ ：第２面
１６Ｃ～１６Ｆ ：接続面
１７、１７Ａ、１７Ｂ ：第１案内部
１８、１８Ａ、１８Ｂ ：第２案内部
１９Ａ～１９Ｈ ：分岐路
２０、２０Ａ～２０Ｄ ：冷却ユニット
３１、３２Ａ、３２Ｂ ：計測装置
５０、５０Ａ～５０Ｄ ：コネクタ
５１Ａ～５１Ｄ ：第１コネクタ
５２Ａ～５２Ｄ ：第２コネクタ
６１、６１Ａ～６１Ｄ、６２Ａ～６２Ｄ ：流路管
１１１、１１１Ａ、１１１Ｂ ：流入部
１１２ ：流出部
１２１Ａ ：天面
１３１Ｂ ：天面
１６１Ａ、１６１Ｂ ：第１保持部
１６２Ａ、１６２Ｂ ：第２保持部
ＲＬ ：冷媒
Ｘ ：第１方向
Ｘ１ ：第１方向一方側
Ｘ２ ：第１方向他方側
Ｙ ：第２方向
Ｙ１ ：第２方向一方側
Ｙ２ ：第２方向他方側
Ｚ ：第３方向
Ｚ１ ：第３方向一方側
Ｚ２ ：第３方向他方側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】