特許 7238401 冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-06

(45)【発行日】2023-03-14

(54)【発明の名称】冷却装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/473 20060101AFI20230307BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20230307BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 Z

H05K7/20 M

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2018248653

(22)【出願日】2018-12-28

(65)【公開番号】P2019186526

(43)【公開日】2019-10-24

【審査請求日】2021-09-21

(31)【優先権主張番号】P 2018067978

(32)【優先日】2018-03-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中江 伸也

(72)【発明者】

【氏名】蒔田 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】竹下 英伸

(72)【発明者】

【氏名】杉山 知嗣

(72)【発明者】

【氏名】渡慶次 鋭彦

(72)【発明者】

【氏名】玉岡 健人

【審査官】多賀 和宏

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００７／００３４３５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１８３８４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０８５８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４０２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３０４０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０１２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０２７３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１７８９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２９９１３９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／４０－２３／４７３

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱部品と下面が接触するとともに内部に冷媒が流通する第１冷媒流路を有するコールドプレートと、
冷却用のフィンと、前記第１冷媒流路と連通する第２冷媒流路を形成する複数のパイプと、を有するラジエータと、
前記冷媒を循環させるポンプと、
複数の前記パイプの一端と連結する第１タンクと、
複数の前記パイプの他端と前記ポンプとを連結する第２タンクと、を備え、
前記ラジエータは、前記コールドプレート上に配置され、
前記ポンプは、前記第２タンクと隣接して配置され、
前記第２タンクは、前記第２冷媒流路の延びる方向に前記パイプと連通する貫通孔を備え、
前記ポンプは、前記第２冷媒流路の延びる方向に前記第２タンクと連通する吸込口を備え、
前記パイプ、前記第２タンク、および、前記ポンプは、前記第２冷媒流路の延びる方向に少なくとも一部が重なって配置される冷却装置。

【請求項2】

前記コールドプレートは、上面視において側面が屈曲して形成される切欠部を有し、
前記ポンプの少なくとも一部は、前記切欠部に配置されて前記コールドプレートの側面と対向する、請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記ポンプは、前記コールドプレート上に配置される、請求項１に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記ポンプは、
前記第２冷媒流路の冷媒流通方向に延びる中心軸を中心に回転する羽根車と、
前記羽根車を収納する筐体と、
前記筺体の側面から外方に突出して前記第１冷媒流路と連通する吐出口と、を有し、
前記吐出口は、前記筺体から外方に向かって延びる外向部と、前記外向部の先端から下方に向かって延びる下向部と、を有する、請求項１～請求項３のいずれかに記載の冷却装置。

【請求項5】

前記吐出口を有する吐出部が、前記筐体と別部材である、請求項４に記載の冷却装置。

【請求項6】

前記吐出口は、前記外向部の先端から前記下向部の上端よりも外方に延びる延設部を有する、請求項４又は請求項５に記載の冷却装置。

【請求項7】

前記吐出口は、前記下向部の上端から前記外向部の先端よりも上方に延びる延設部を有する、請求項４又は請求項５に記載の冷却装置。

【請求項8】

前記第１タンク及び前記第２タンクは、前記コールドプレート上に配置される、請求項１～請求項７のいずれかに記載の冷却装置。

【請求項9】

前記パイプは、直線状に延び、
前記第１タンク及び前記第２タンクが、前記パイプの延びる方向に対向して配置される、請求項１～請求項８のいずれかに記載の冷却装置。

【請求項10】

前記第１タンク及び前記第２タンクは、複数の前記フィンの配列方向に対して平行に配置される、請求項１～請求項９のいずれかに記載の冷却装置。

【請求項11】

前記パイプは、前記第１タンク及び第２タンクに直接連結される、請求項１～請求項１０のいずれかに記載の冷却装置。

【請求項12】

前記パイプは、並列に複数接続される、請求項１～請求項１１のいずれかに記載の冷却装置。

【請求項13】

前記ポンプの下端は、前記コールドプレートの下面よりも上方に配置される、請求項１～請求項１２のいずれかに記載の冷却装置。

【請求項14】

前記パイプは、断面が扁平に形成され、
前記パイプの断面における長径の一端と前記コールドプレート上面との距離が、前記長径の他端と前記コールドプレート上面との距離と異なる、請求項１～請求項１３のいずれかに記載の冷却装置。

【請求項15】

前記パイプの長径が、前記コールドプレートの上面に対して５度以上１５度以下傾斜している、請求項１４に記載の冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の冷却装置は特許文献１に開示されている。電子部品冷却装置はヒートシンク、ラジエータ及び電動ポンプを備える。ヒートシンクは、冷却されるべき電子部品が装着される電子部品装着面と、冷媒として液体が流れる冷媒流路とを備えている。ラジエータは、冷媒が流れる液体流路を有し、液体流路が空冷されて冷媒が冷却される。電動ポンプは、冷媒に移動エネルギーを与え、ヒートシンクとラジエータとの間で冷媒を循環させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－３０４０７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献に開示された冷却装置は、ヒートシンク、ラジエータ及び電動ポンプがパイプを介して接続されており、冷却装置全体が大型化する問題があった。

【0005】

本発明は、小型化できる冷却装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の例示的な冷却装置は、コールドプレートと、ラジエータと、ポンプと、第１タンクと、第２タンクと、を備える。コールドプレートは、発熱部品と下面が接触するとともに内部に冷媒が流通する第１冷媒流路を有する。ラジエータは、冷却用のフィンと、前記第１冷媒流路と連通する第２冷媒流路を形成する複数のパイプと、を有する。ポンプは、前記冷媒を循環させる。第１タンクは、複数の前記パイプの一端と連結する。第２タンクは、複数の前記パイプの他端と前記ポンプとを連結する。前記ラジエータは、前記コールドプレート上に配置され、前記ポンプは、前記第２タンクと隣接して配置される。前記第２タンクは、前記第２冷媒流路の延びる方向に前記パイプと連通する貫通孔を備え、前記ポンプは、前記第２冷媒流路の延びる方向に前記第２タンクと連通する吸込口を備える。前記パイプ、前記第２タンク、および、前記ポンプは、前記第２冷媒流路の延びる方向に少なくとも一部が重なって配置される。

【発明の効果】

【0007】

例示的な本発明によれば、小型化した冷却装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る冷却装置の斜視図である。

【図2】図２は、本発明の第１実施形態に係る冷却装置の上面図である。

【図3】図２中のＡ－Ａ線断面斜視図である。

【図4】図２中のＢ－Ｂ線断面図である。

【図5】図５は、本発明の第１実施形態に係る冷却装置のコールドプレートの上壁部を示す底面図である。

【図6】図６は、本発明の第１実施形態に係る冷却装置のコールドプレートの底壁部を示す上面図である。

【図7】図７は、本発明の第１実施形態に係る冷却装置のパイプを拡大して示す縦断面図である。

【図8】図８は、本発明の第２実施形態に係る冷却装置の上面図である。

【図9】図９は、本発明の第３実施形態に係る冷却装置の上面斜視図である。

【図10】図１０は、本発明の第３実施形態に係る冷却装置の底面斜視図である。

【図11】図１１は、本発明の第３実施形態に係る冷却装置の吐出口示す縦断面図である。

【図12】図１２は、本発明の第３実施形態に係る冷却装置の吐出口の変形例を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本願では、コールドプレート１０に対して、ラジエータ２０が配置されている方向を「上側」、ラジエータ２０が配置されている方向の反対側を「下側」、とそれぞれ称する。また、本願では、コールドプレート１０に対してラジエータ２０が配置されている方向を「上下方向」と称し、「上下方向」と直交する方向を「水平方向」と称して、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、これは、あくまで説明の便宜のために上下方向および水平方向を定義したものであって、本発明に係る冷却装置１の製造時および使用時の向きを限定するものではない。

【0010】

また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

【0011】

＜第１実施形態＞
（１．冷却装置の構成）
本発明の例示的な一実施形態の冷却装置について説明する。図１、図２は本発明の実施形態に係る冷却装置１の斜視図及び上面図である。また、図３は図２中のＡ－Ａ線断面斜視図であり、図４は図２中のＢ－Ｂ線断面図である。

【0012】

冷却装置１は、コールドプレート１０、ラジエータ２０、第１タンク４１、第２タンク４２及びポンプ３０を有する。ラジエータ２０、第１タンク４１及び第２タンク４２はコールドプレート１０上に配置される。ラジエータ２０、第１タンク４１及び第２タンク４２の下面は、コールドプレート１０の上面と接する。また、ポンプ３０は第２タンク４２と隣接して配置される。これにより、コールドプレート１０、ラジエータ２０、ポンプ３０、第１タンク４１及び第２タンク４２を一体化して冷却装置１全体を小型化することができる。

【0013】

例えば、コールドプレート１０、ラジエータ２０及びポンプ３０が直接接続され、それぞれを連結するパイプ等の部材を削減することによって、冷却装置１はさらに小型化される。このため、冷却装置１を実機へ容易に取り付けることができる。なお、コールドプレート１０、ラジエータ２０及びポンプ３０は、コールドプレート１０上の領域において、短縮されたパイプなどを用いて連結されてもよい。

【0014】

コールドプレート１０は、銅又はアルミニウム等の熱伝導性の高い金属から成り、底壁部１２、上壁部１３及び側壁部１４を有する。本実施形態において、コールドプレート１０は、上面視において矩形である。すなわち、底壁部１２及び上壁部１３は、上面視において水平方向に拡がる板状である。なお、本実施形態の底壁部１２及び上壁部１３は、上面視において四角形であるがこの限りではなく、例えば、上面視において複数の角を有する多角形、または円形であってもよい。底壁部１２の下面には発熱部品Ｈが接触する。

【0015】

側壁部１４は、底壁部１２及び上壁部１３の周縁を連結する。すなわち、コールドプレート１０が、板状の底壁部１２と、底壁部１２の上面を覆う上壁部１３と、底壁部１２及び上壁部１３の周縁を連結する側壁部１４と、を有する。側壁部１４は、底壁部１２の周縁から上方に延びる第１側壁部１４ａと、上壁部１３の周縁から下方に延びる第２側壁部１４ｂと、を有する。第１側壁部１４ａの上面と第２側壁部１４ｂの下面とは接合される。

【0016】

図３に示すように、コールドプレート１０は、内部に冷媒が流通する第１冷媒流路１１を有する。第１冷媒流路１１は、底壁部１２、上壁部１３及び側壁部１４で囲まれる内部空間に形成される。また、第１冷媒流路１１の内部には平行に複数並んで配置されるブレード１２ａが設けられる。また、上壁部１３には上下方向に貫通する流入口１３ａ及び流出口１３ｂが設けられる。流入口１３ａを介して第１冷媒流路１１に流入した冷媒は流出口１３ｂを介して第１冷媒流路１１から流出する。

【0017】

第１冷媒流路１１は、底壁部１２、上壁部１３及び側壁部１４で囲まれる内部空間に形成される。本実施形態において冷媒は液体であり、例えばエチレングリコール水溶液またはプロピレングリコール水溶液のような不凍液や純水等が使用される。

【0018】

ラジエータ２０は冷却用の複数のフィン２１及び複数のパイプ２３を有する。フィン２１は平板状に形成され、上壁部１３の上面から起立してコールドプレート１０の水平方向に延びる。本実施形態において、コールドプレート１０は、長手方向Ｘと短手方向Ｙとを有し、複数のフィン２１は、短手方向Ｙに延びる。また、フィン２１は、コールドプレート１０の長手方向Ｘに等間隔で平行に複数配列される。

【0019】

フィン２１の下端は上壁部１３の上面と接する。これにより、上壁部１３からフィン２１への熱伝導性が向上する。なお、フィン２１と上壁部１３とは別部材であっても同一部材であってもよい。本実施形態において、フィン２１は上壁部１３とは別部材である。フィン２１の下端は、例えば、上壁部１３の上面に溶接によって接合される。

【0020】

フィン２１が上壁部１３と同一部材である場合、例えば、フィン２１は上壁部１３の上面を切削加工して形成される。なお、フィン２１と上壁部１３とが別部材の場合、上述のコールドプレート１０と同様に、フィン２１は銅又はアルミニウム等の熱伝導性の高い金属であることが好ましい。フィン２１が、コールドプレート１０と同様な熱伝導性の高い金属で形成されることで、コールドプレート１０からの熱を効率よくフィン２１へ伝達することができる。

【0021】

パイプ２３は、内部が中空であって冷媒が通る第２冷媒流路２２を形成する。第２冷媒流路２２は、第１冷媒流路１１と連通する。より具体的には、第２冷媒流路２２は、ポンプ３０、第１タンク４１および第２タンク４２を介して第１冷媒流路１１と連通する。

【0022】

パイプ２３は、コールドプレート１０の長手方向Ｘに直線状に延びる。パイプ２３は、複数のフィン２１に設けられた貫通孔２４に挿通されて溶接により複数のフィン２１と固定される。このとき、パイプ２３の延びる方向とフィン２１の延びる方向が直交する。つまり、本実施形態において、複数のフィン２１は短手方向Ｙに延び、パイプ２３は長手方向Ｘに延びる。なお、フィン２１とパイプ２３とが延びる方向はこの限りではなく、例えば、パイプ２３が、フィン２１の延びる方向に対して傾斜して配置されてもよい。

【0023】

パイプ２３の一端は第１タンク４１と連結され、パイプ２３の他端は第２タンク４２と連結される。第１タンク４１及び第２タンク４２はパイプ２３の延びる方向に対向して配置される。これにより、冷媒はパイプ２３を介して第１タンク４１から第２タンク４２へ直線状に円滑に流通する。

【0024】

第１タンク４１及び第２タンク４２は、フィン２１の配列方向に対して平行に配置されており、第１タンク４１と第２タンク４２との間に複数のフィン２１を所定の間隔でより多く配置することができる。これにより、フィン２１全体の表面積を大きくしてラジエータ２０の冷却性能を向上することができる。また、パイプ２３と第１タンク４１及び第２タンク４２とを容易に接続することができる。

【0025】

パイプ２３は、第１タンク４１及び第２タンク４２の側面を貫通して第１タンク４１及び第２タンク４２に直接連結される（図３参照）。これにより、冷却装置１の部品点数を削減するとともにパイプ２３を長手方向Ｘに長く形成して冷媒をより効率良く冷却することができる。

【0026】

パイプ２３は、水平方向に３列並んで配置されるとともに上下方向に３列並んで配置される。これにより、合計９本のパイプ２３が第１タンク４１及び第２タンク４２を介して並列に接続される（図４参照）。これにより、冷却装置１が大型化することを抑制しつつ、各パイプ２３から複数のフィン２１へ熱が伝達されて冷媒を効率良く冷却することができる。なお、パイプ２３の数は９本には限定されず、８本以下または１０本以上でもよい。また、複数のパイプ２３は等間隔に配置される必要はなく、それぞれのパイプ２３の上下方向に位置が異なるように配置されてもよい。

【0027】

第１タンク４１及び第２タンク４２は直方体状であり、第１タンク４１の下面には貫通孔４１ａが形成される。貫通孔４１ａは、上壁部１３の流出口１３ｂと上下方向に一致して連通する（図２参照）。また、第２タンク４２は、パイプ２３が連結される面と対向する面に貫通孔４２ａが形成される（図２参照）。貫通孔４２ａは後述するポンプ３０の吸込口３１ａと連通する（図３参照）。

【0028】

例えば、本実施形態におけるポンプ３０は遠心型ポンプであり、直方体状の筐体３１の内部に冷媒の流路３１ｇを有する。流路３１ｇには羽根車（不図示）が配置される。筐体３１は隣接する一方の側面に吸込口３１ａが形成され、他方の側面に吐出口３１ｂが設けられる。吐出口３１ｂは筐体３１の側面から外方に突出し、筐体３１から離れるに従って下方に延びる。吐出口３１ｂは上壁部１３の流入口１３ａと連通する（図２参照）。

【0029】

ポンプ３０の羽根車は水平方向（第２冷媒流路の冷媒流通方向）に延びる中心軸を中心に回転可能に支持され、モータ（不図示）の回転軸と連結される。モータの駆動により羽根車が回転し、吸込口３１ａから流入した冷媒が吐出口３１ｂから吐出される。

【0030】

ポンプ３０は吸込口３１ａを介してパイプ２３の延びる方向に冷媒を吸込む。これにより、パイプ２３から第２タンク４２に流入した冷媒が円滑に吸込口３１ａに流入する。従って、冷媒の流通を円滑にしてポンプ３０の消費電力を低減することができる。

【0031】

ポンプ３０は、第２タンク４２に隣接して配置される。これにより、コールドプレート１０、ラジエータ２０、ポンプ３０、第１タンク４１および第２タンク４２を一体化して冷却装置１全体を小型化することができる。さらに、コールドプレート１０、ラジエータ２０及びポンプ３０が直接接続され、それぞれを連結するパイプ等の部材を削減することができる。そのため、冷却装置１を、発熱部品を有する実機へ容易に取り付けることができる。

【0032】

コールドプレート１０には短辺側の側面が屈曲して切欠部１０ｄが形成される。ポンプ３０の少なくとも一部は切欠部１０ｄに配置されてコールドプレート１０の側面と対向する。これにより、冷却装置１全体をより小型化することができる。また、冷却装置１全体の大型化を抑えながら、限られた冷却装置１のスペースにおいてポンプ３０を大型化及び高出力化することができる。

【0033】

ポンプ３０の下端は、コールドプレート１０の下面よりも上方に配置される。これにより、コールドプレート１０の下面に発熱部品Ｈを接触させたときにポンプ３０の下端が発熱部品Ｈの設置面に接触し、コールドプレート１０と発熱部品Ｈとの間に隙間が介在することを防止できる。

【0034】

図５は上壁部１３の底面図であり、図６は底壁部１２の上面図である。なお、図６において上壁部１３に設けられる流入口１３ａ及び流出口１３ｂを破線で示す。上壁部１３及び底壁部１２は短辺側の一方の側面が屈曲して上壁切欠部１３ｄ、底壁切欠部１２ｄが夫々形成される。

【0035】

上壁切欠部１３ｄ及び底壁切欠部１２ｄにより、コールドプレート１０の切欠部１０ｄが形成される。すなわち、ポンプ３０の少なくとも一部は上壁切欠部１３ｄ及び底壁切欠部１２ｄに配置され、コールドプレート１０の側面と対向する。

【0036】

また、第１冷媒流路１１の短辺側の側面も屈曲して形成される。流入口１３ａ及び流出口１３ｂは第１冷媒流路１１の対角に配置される。これにより、第１冷媒流路１１全体に冷媒を流通させることができる。

【0037】

図６に示すように、ブレード１２ａは底壁部１２の上面に設けられる。本実施形態において、第１冷媒流路１１の内部にはブレード１２ａ が設けられる。ブレード１２ａはコールドプレート１０の長手方向Ｘに延びて短手方向Ｙに等間隔で平行に複数並んで配置される。ブレード１２ａの上端と上壁部１３の下面との間には上下方向の隙間が形成される（図４参照）。また、底壁部１２には、流入口１３ａ及び流出口１３ｂの直下にブレード１２ａの非形成領域が設けられる（図６参照）。

【0038】

流入口１３ａを介して第１冷媒流路１１に流入した冷媒は、底壁部１２上を短手方向Ｙに広がり、複数のブレード１２ａの間を流通する。複数のブレード１２ａの間を流通する冷媒は、第１冷媒流路１１全体に広がり、流出口１３ｂから流出する。これにより、コールドプレート１０の下面全体が冷媒により冷却される。

【0039】

底壁部１２の下面には発熱部品Ｈが接触する（図３参照）。このとき、発熱部品Ｈは、第１冷媒流路１１と上下方向に対向する底壁部１２の下面に配置されることが好ましい。発熱部品Ｈと第１冷媒流路１１とが上下方向に対向して配置されることで、発熱部品Ｈから発せられる熱を効率よく第１冷媒流路１１を流通する冷媒へ伝達することができる。

【0040】

また、発熱部品Ｈは、ブレード１２ａが配置される領域の下方に位置することがより好ましい。つまり、発熱部品Ｈは、ブレード１２ａが延びる長手方向Ｘのブレード１２ａの幅の内側、かつブレード１２ａが配列される短手方向Ｙのブレード１２ａの配列幅の内側に位置する。当該領域と重なる位置に発熱部品Ｈを配置することで、発熱部品Ｈをより効率よく冷却することができる。

【0041】

さらに、発熱部品Ｈは、流入口１３ａと流出口１３ｂとを結ぶ線と重なる位置に配置されることがより好ましい。冷却装置１を循環する冷媒は、流入口１３ａと流出口１３ｂとを結ぶ線の周辺においてラジエータ２０によって冷却される。このため、当該線上に発熱部品Ｈを配置することで、発熱部品Ｈをより効率よく冷却することができる。

【0042】

図７はパイプ２３を拡大して示す縦断面図である。パイプ２３は断面が扁平に形成され、パイプ２３の断面における長径Ｌ１の一端と上壁部１３の上面との距離Ｗ１が、長径Ｌ１の他端と上壁部１３の上面との距離Ｗ２と異なる。これにより、パイプ２３の長径Ｌ１と上壁部１３の上面との距離が短い側から長い側に向かって矢印Ｄ方向に冷却風を送風することにより、冷却風が直接接触するパイプ２３の表面積が大きくなる。また、冷却風がパイプ２３上を円滑に流通する。従って、ラジエータ２０の冷却性能がより向上する。

【0043】

パイプ２３の長径Ｌ１は、コールドプレート１０の上面に対して５度以上１５度以下傾斜していることが好ましい。パイプ２３の長径Ｌ１の傾斜角度が５度未満の場合、冷却風が直接接触するパイプ２３の表面積が小さく、ラジエータ２０の冷却性能が向上し難い。また、パイプ２３の長径Ｌ１の傾斜角度が１５度より大きい場合、パイプ２３が冷却風の流通を妨げ、ラジエータ２０の冷却性能が低下する。さらに、パイプ２３の長径Ｌ１は、コールドプレート１０の上面に対して１０度傾斜している場合、ラジエータ２０の冷却性能が最も向上する。

【0044】

（２．冷却装置の動作）
コールドプレート１０の底壁部１２の下面にＣＰＵ等の冷却されるべき発熱部品を接触させてポンプ３０を駆動する。これにより、第１冷媒流路１１、第１タンク４１、第２冷媒流路２２及び第２タンク４２の順で冷媒が循環する。発熱部品の発熱はコールドプレート１０の底壁部１２に伝達される。底壁部１２に伝達された熱は上壁部１３を介してフィン２１に伝達されるとともに、第１冷媒流路１１及び第２冷媒流路２２を流通する冷媒を介してフィン２１に伝達される。これにより、フィン２１を介して放熱が行われ、発熱部品の温度上昇を抑制することができる。

【0045】

ラジエータ２０の側方に冷却ファン（不図示）を配置してフィン２１の延びる方向（短手方向Ｙ）に冷却風を送風することにより、フィン２１からの放熱を促し、ラジエータ２０の冷却性能がより向上する。

【0046】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図８は第２実施形態の冷却装置１の上面図である。説明の便宜上、前述の図１～図７に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。第２実施形態ではポンプ３０がコールドプレート１０上に配置される。

【0047】

コールドプレート１０は上面視において矩形であり、第１冷媒流路１１は直方体状に形成される。これにより、限られた冷却装置１のスペースにおいて冷却装置１全体の大型化を抑えながら、第１冷媒流路１１の容積を増やすことができる。これにより、冷媒への熱移動を促し、冷却装置１の冷却性能をより向上することができる。

【0048】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図９、図１０は第３実施形態に係る冷却装置１の上面斜視図及び底面斜視図である。図１１は冷却装置１の吐出口３１ｂを拡大して示す縦断面図である。説明の便宜上、前述の図１～図７に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。第３実施形態では吐出口３１ｂの形状が異なる。

【0049】

コールドプレート１０は、上面視において短辺側の側面の両端部が夫々屈曲して切欠部１０ｄ、１０ｅが形成される。ポンプ３０の少なくとも一部は、切欠部１０ｄに配置されてコールドプレート１０の側面と対向する。また、切欠部１０ｄ、１０ｅの間に、流入口１３ａが、配置される。

【0050】

冷却装置１は、吐出部３２をさらに有する。吐出部３２は、コールドプレート１０上にネジ止めして固定される金属製の部材である。吐出部３２は、吐出口３１ｂを有する。吐出口３１ｂは、吐出部３２を切削加工して形成される。すなわち、吐出口３１ｂを有する吐出部３２は、筐体３１とは別部材である。筐体３１内の流路と連通して筐体３１の側面から突出するパイプ（不図示）が吐出口３１ｂに挿入される。これにより、筐体３１と吐出部３２とが連結され、筐体３１内の流路と流入口１３ａとが吐出口３１ｂを介して連通する。

【0051】

吐出口３１ｂは、外向部３１ｃと下向部３１ｄとを有する。外向部３１ｃは、筐体３１の側面から外方に向かって延び、筐体３１から離れるに従って下方に傾斜する。下向部３１ｄは、外向部３１ｃの先端から下方に向かって延びる。これにより、吐出口３１ｂを短手方向Ｙに短くして、冷却装置１全体を小型化することができる。

【0052】

また、吐出部３２を筐体３１と別部材とすることにより、流入口１３ａの位置を水平方向に変えた場合でも、吐出部３２を介してポンプ３０とコールドプレート１０とを容易に接続できる。また、吐出口３１の延びる方向を設計するのみで、ポンプ３０から冷媒が吐出される向きを設計変更する必要が無い。このため、冷却装置１の製造コストを削減できる。なお、本実施形態では、外向部３１ｃは、筐体３１から離れるに従って下方に延びるが、外向部３１ｃは、水平方向に延びてもよい。

【0053】

吐出口３１ｂは、外向部３１ｃの先端から下向部３１ｄの上端よりも外方に延びる延設部３１ｅを有する。延設部３１ｅを設けることにより、吐出部３２を切削加工する際に外向部３１ｃと下向部３１ｄとを容易に連通させることができる。具体的には、吐出部３２の側面をドリル等で切削加工して外向部３１ｃを成形した後に、吐出部３２の下面から上方に切削加工して下向部３１ｄを成形する。このとき、外向部３１ｃを成形する際に、延設部３１ｅを設けることにより、下向部３１ｄが水平方向に僅かにずれて形成された場合でも寸法調整をすることなく、確実に外向部３１ｃと下向部３１ｄとが連通する。

【0054】

なお、図１２は吐出口３１ｂの変形例を示す縦断面図であり、下向部３１ｄの上端から外向部３１ｃの先端よりも上方に延びる延設部３１ｆを吐出口３１ｂに設けてもよい。この場合、吐出部３２の下面から上方に切削加工して下向部３１ｄを成形した後に、吐出部３２の側面をドリル等で切削加工して外向部３１ｃを成形する。このとき、下向部３１ｄを成形する際に、延設部３１ｆを設けることにより、外向部３１ｃが上下方向に僅かにずれて形成された場合でも寸法調整をすることなく、確実に外向部３１ｃと下向部３１ｄとが連通する。なお、延設部３１ｅ、３１ｆを両方設けてもよい。

【0055】

次に本発明の効果について、実施例及び比較例を用いて具体的に説明する。表１はパイプ２３の長径Ｌ１のコールドプレート１０の上面に対する傾斜角と冷却装置１の冷却性能について評価を行った結果を示している。

【実施例1】

【0056】

実施例１に係るパイプ２３は長径Ｌ１がコールドプレート１０の上面に対して１０度傾斜する。

【0057】

［比較例１］
比較例１に係るパイプ２３は長径Ｌ１がコールドプレート１０の上面に対して傾斜していない（表１において傾斜角度を０度とする）。

【0058】

［比較例２］
比較例２に係るパイプ２３は長径Ｌ１がコールドプレート１０の上面に対して実施例１とは反対側に１０度傾斜する（表１において傾斜角度を－１０度とする）。

【0059】

［熱抵抗率の測定］
実施例１及び比較例１、２に係る第１実施形態に係る冷却装置１を用意し、熱抵抗率Ｒ（Ｋ／Ｗ）を測定した結果を表１に示す。冷却風をパイプ２３の延びる方向と直交する方向（短手方向Ｙ）に送風した。

【0060】

実施例１はパイプ２３の長径Ｌ１と上壁部１３の上面との距離が短い側から長い側に向かって冷却風を送風した。また、比較例２はパイプ２３の長径Ｌ１と上壁部１３の上面との距離が長い側から短い側に向かって冷却風を送風した。

【0061】

また、熱抵抗率Ｒは熱源をコールドプレート１０の下面に接触させて測定した。熱抵抗率Ｒは単位時間当たりの発熱量ΔＱに対するコールドプレート１０の下面の温度上昇量ΔＴからＲ＝ΔＴ／ΔＱにより算出した。

【0062】

【表1】

【0063】

［冷却性の評価］
表１に示すように、パイプ２３の長径Ｌ１をコールドプレート１０の上面に対して１０度傾斜したとき、熱抵抗率Ｒが最も低く、冷却装置１の冷却性能が高くなることが確認された。

【0064】

（３．その他）
上記実施形態は、本発明の例示にすぎない。実施形態の構成は、本発明の技術的思想を超えない範囲で適宜変更されてもよい。また、実施形態は、可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。

【0065】

上記実施形態では遠心型のポンプ３０を用いたが、ダイヤフラム型、カスケード型等のポンプを用いてもよい。また、筐体３１に吐出口３１ｂを形成し、吐出口３１ｂと流入口１３ａを連通させてもよい。また、コールドプレート１０は上面視において矩形に形成したが、円形や平行四辺形等の四角形でもよい。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明のモータは、例えば、マイクロコンピュータ等の電子部品を冷却する冷却装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0067】

１・・・冷却装置、１０・・・コールドプレート、１０ｄ・・・切欠部、１１・・・第１冷媒流路、１２・・・底壁部、１２ａ・・・ブレード、１２ｄ・・・底壁切欠部、１２ｃ・・・第２領域、１３・・・上壁部、１３ａ・・・流入口、１３ｂ・・・流出口、１３ｄ・・・上壁切欠部、１４・・・側壁部、１４ａ・・・第１側壁部、１４ｂ・・・第２側壁部、２０・・・ラジエータ、２１・・・フィン、２２・・・第２冷媒流路、２３・・・パイプ、２４・・・貫通孔、３０・・・ポンプ、３１・・・筐体、３１ａ・・・吸込口、３１ｂ・・・吐出口、３１ｃ・・・外向部、３１ｄ・・・下向部、３１ｅ・・・延設部、３１ｆ・・・延設部、３１ｇ・・・流路、３２・・・吐出部、４１・・・第１タンク、４１ａ、４２ａ・・・貫通孔、４２・・・第２タンク、Ｄ・・・矢印、Ｌ１・・・長径、Ｗ１、Ｗ２・・・距離、Ｘ・・・長手方向、Ｙ・・・短手方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】