特許 7254891 冷却モジュール及び電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-31

(45)【発行日】2023-04-10

(54)【発明の名称】冷却モジュール及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   F28D 15/02 20060101AFI20230403BHJP

   H01L 23/427 20060101ALI20230403BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20230403BHJP

【ＦＩ】

F28D15/02 L

F28D15/02 101H

H01L23/46 B

H05K7/20 R

H05K7/20 B

H05K7/20 H

H05K7/20 G

H05K7/20 Q

H05K7/20 F

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021207889

(22)【出願日】2021-12-22

【審査請求日】2021-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】505205731

【氏名又は名称】レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ワン ハオユー

(72)【発明者】

【氏名】内野 顕範

(72)【発明者】

【氏名】吉沢 肇

(72)【発明者】

【氏名】富沢 周作

【審査官】小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０６４０８９３４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１００７０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－０１２５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０１５０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０２１９６９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１３９８９５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｄ １５／０２

Ｈ０１Ｌ ２３／４２７

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却モジュールであって、
吸気口及び排気口が形成されたファン筐体を有するファンと、
凹部が設けられることで階段状の段差が形成された表面を有し、前記ファンの排気口に面して配置されたフィンと、
前記フィンの表面における前記凹部が設けられていない部分に接続されたヒートパイプと、
一縁部が前記凹部に配置されると共に、該一縁部の第１表面に前記ヒートパイプが接続され、前記一縁部の第２表面が前記凹部の底面に接続されたプレート型のベーパーチャンバと、
を備え、
前記ヒートパイプが前記ベーパーチャンバの一縁部を跨いだ状態で、前記フィンの前記凹部が設けられていない部分の表面と、前記凹部に配置された前記一縁部の第１表面とに接続されることで、前記ベーパーチャンバの一縁部が前記ヒートパイプと前記フィンとの間に挟まれている
ことを特徴とする冷却モジュール。

【請求項2】

請求項１に記載の冷却モジュールであって、
前記ベーパーチャンバは、
２枚の金属プレートと、
前記２枚の金属プレートの外周縁部同士を接合した接合部と、
前記２枚の金属プレート間に形成され、前記接合部で囲まれた密閉空間と、
前記密閉空間に封入された作動流体と、
を有し、
前記一縁部は、前記接合部に設けられ、
前記ベーパーチャンバは、さらに、前記一縁部の第１表面と、前記密閉空間が形成された部分の第１表面との間に段差を有し、前記段差により、前記一縁部が前記ヒートパイプの側部を回り込むようにして前記凹部に挿入され、前記ヒートパイプと前記フィンとの間に配置されている
ことを特徴とする冷却モジュール。

【請求項3】

請求項２に記載の冷却モジュールであって、
前記段差は、前記ヒートパイプの板厚と略同一の高低差を有する
ことを特徴とする冷却モジュール。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の冷却モジュールであって、
前記ファン筐体は、上面及び下面を形成するカバープレートを有し、
前記ベーパーチャンバは、前記上面及び下面のうちの一方を形成するカバープレートとして兼用されている
ことを特徴とする冷却モジュール。

【請求項5】

請求項４に記載の冷却モジュールであって、
前記ファンは、互いに隣接するように一対設けられ、
前記ベーパーチャンバは、前記一対のファンの前記一方を形成するカバープレートとして兼用されている
ことを特徴とする冷却モジュール。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の冷却モジュールであって、
前記ベーパーチャンバの前記第１表面と、前記ヒートパイプとに跨るように設けられた熱伝導シートをさらに備える
ことを特徴とする冷却モジュール。

【請求項7】

電子機器であって、
筐体と、
前記筐体内に設けられた発熱体と、
前記筐体内に設けられ、前記発熱体が発生する熱を吸熱する冷却モジュールと、
を備え、
冷却モジュールは、
吸気口及び排気口が形成されたファン筐体を有するファンと、
凹部が設けられることで階段状の段差が形成された表面を有し、前記ファンの排気口に面して配置されたフィンと、
第１端部が前記発熱体に接続され、第２端部が前記フィンの表面における前記凹部が設けられていない部分に接続されたヒートパイプと、
一縁部が前記凹部に配置されると共に、該一縁部の第１表面に前記ヒートパイプが接続され、前記一縁部の第２表面が前記凹部の底面に接続されたプレート型のベーパーチャンバと、
を有し、
前記冷却モジュールは、前記ヒートパイプが前記ベーパーチャンバの一縁部を跨いだ状態で、前記フィンの前記凹部が設けられていない部分の表面と、前記凹部に配置された前記一縁部の第１表面とに接続されることで、前記ベーパーチャンバの一縁部が前記ヒートパイプと前記フィンとの間に挟まれている
ことを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却モジュール及び冷却モジュールを備えた電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

ノート型ＰＣのような電子機器は、ＣＰＵ等の発熱体を搭載している。このような電子機器は、筐体内に冷却モジュールを搭載し、発熱体が発生する熱を吸熱し、外部に放熱する。本出願人は、特許文献１において、ＣＰＵとフィンとの間をプレート型のベーパーチャンバで接続した構成を提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６９３４０９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ベーパーチャンバは、一般的なヒートパイプに比べて部品コストが高い。上記特許文献１の構成は、大面積のベーパーチャンバを用いてＣＰＵとフィンとを接続しているため、冷却モジュール全体のコストが高いという問題がある。他方、単にベーパーチャンバの面積を減らしてしまうと、コストは低下するが、冷却能力も低下する懸念がある。

【0005】

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、冷却能力を確保しつつ、コストを低減することができる冷却モジュール及び冷却モジュールを備えた電子機器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】

本発明の第１態様に係る冷却モジュールは、吸気口及び排気口が形成されたファン筐体を有するファンと、前記ファンの排気口に面して配置されたフィンと、前記フィンの表面に接続されたヒートパイプと、一縁部を跨いだ状態で前記ヒートパイプが第１表面に接続され、前記一縁部の第２表面が前記フィンの表面に前記ヒートパイプと並んで接続されることで、前記一縁部が前記ヒートパイプと前記フィンとの間に挟まれたプレート型のベーパーチャンバと、を備える。

【0007】

本発明の第２態様に係る電子機器は、筐体と、前記筐体内に設けられた発熱体と、前記筐体内に設けられ、前記発熱体が発生する熱を吸熱する冷却モジュールと、を備え、冷却モジュールは、吸気口及び排気口が形成されたファン筐体を有するファンと、前記ファンの排気口に面して配置されたフィンと、第１端部が前記発熱体に接続され、第２端部が前記フィンの表面に接続されたヒートパイプと、一縁部を跨いだ状態で前記ヒートパイプが第１表面に接続され、前記一縁部の第２表面が前記フィンの表面に前記ヒートパイプの第２端部と並んで接続されることで、前記一縁部が前記ヒートパイプと前記フィンとの間に挟まれたプレート型のベーパーチャンバと、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、冷却能力を確保しつつ、コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態に係る電子機器を上から見下ろした模式的な平面図である。

【図2】図２は、冷却モジュールの底面図である。

【図3】図３は、冷却モジュールの分解斜視図である。

【図4】図４は、図２中のＩＶ－ＩＶ線に沿う模式的な斜視断面図である。

【図5】図５は、図２中のＶ－Ｖ線に沿う模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る電子機器及び冷却モジュールについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

【0011】

図１は、一実施形態に係る電子機器１０を上から見下ろした模式的な平面図である。図１に示すように、電子機器１０は、蓋体１２と筐体１４とをヒンジ１６で相対的に回動可能に連結したクラムシェル型のノート型ＰＣであり、いわゆるモバイルワークステーションと呼ばれるものである。本発明に係る電子機器は、ノート型ＰＣ以外、例えばデスクトップ型ＰＣ、タブレット型ＰＣ、又はゲーム機等でもよい。

【0012】

蓋体１２は、薄い扁平な箱体である。蓋体１２には、ディスプレイ１８が搭載されている。ディスプレイ１８は、例えば有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイで構成される。

【0013】

以下、筐体１４及びこれに搭載された各要素について、図１に示すように蓋体１２を筐体１４から開いた状態でキーボード２０を操作する姿勢を基準とし、手前側を前、奥側を後、幅方向を左右、高さ方向（筐体１４の厚み方向）を上下、と呼んで説明する。

【0014】

筐体１４は、薄い扁平な箱体である。筐体１４は、上面及び四周側面を形成するカバー部材１４Ａと、下面を形成するカバー部材１４Ｂとで構成されている。上側のカバー部材１４Ａは、下面が開口した略バスタブ形状を有する。下側のカバー部材１４Ｂは、略平板形状を有し、カバー部材１４Ａの下面開口を閉じる蓋体となる。カバー部材１４Ａ，１４Ｂは、厚み方向に重ね合わされて互いに着脱可能に連結される。筐体１４の上面には、キーボード２０及びタッチパッド２１が設けられている。

【0015】

筐体１４の内部には、本実施形態に係る冷却モジュール２２が搭載されている。筐体１４の内部には、さらに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４等を実装したマザーボード、記憶装置、及びバッテリ装置等が搭載されている。冷却モジュール２２は、マザーボードに実装された発熱体であるＣＰＵ等が発生する熱を吸熱及び拡散し、さらに筐体１４外へと放熱する冷却装置である。

【0016】

図２は、冷却モジュール２２の底面図である。図３は、冷却モジュール２２の分解斜視図である。図４は、図２中のＩＶ－ＩＶ線に沿う模式的な斜視断面図である。図５は、図２中のＶ－Ｖ線に沿う模式的な断面図である。

【0017】

図２及び図３に示すように、冷却モジュール２２は、ファン２６，２７と、フィン２８と、ベーパーチャンバ３０と、ヒートパイプ３２と、押付部品３４と、熱伝導シート３６と、熱伝導プレート３８，３９と、フレームプレート４０とを備える。

【0018】

ファン２６，２７は、フィン２８に送風するためのものである。ファン２６，２７は、互いに隣接して左右方向に並んでいる。ファン２６，２７は、左右一対ではなく、１台のみで用いられてもよい。

【0019】

一方のファン２６は、ファン筐体４２の内部に収容されたインペラ４３をモータによって回転させる遠心ファンである（図５参照）。ファン筐体４２には、インペラ４３以外にも、制御基板及びモータ等が支持されている。ファン２６は、ファン筐体４２の下面に開口した吸気口４２ａから吸い込んだ筐体１４内の空気を後側面の排気口４２ｂから排出する。吸気口４２ａは、ファン筐体４２の上面に設けられてもよいし、上下両面に設けられてもよい。

【0020】

ファン筐体４２は、上面及び外周側面を形成する略バスタブ状の上カバープレート４２Ａと、下面を形成するフラットな下カバープレート４２Ｂとで構成されている（図３参照）。上カバープレート４２Ａは、アルミニウムやステンレス等の金属プレートに折曲等を形成したものである。下カバープレート４２Ｂは、ベーパーチャンバ３０で兼用されているが、詳細は後述する。

【0021】

他方のファン２７は、吸気口４２ａの形状等が異なる以外、基本的な構成は上記したファン２６と左右対称である。よって、ファン２７の各要素については、ファン２６の各要素と同一の参照符号を図中に付して詳細な説明は省略する。

【0022】

フィン２８は、ヒートパイプ３２が輸送した熱をファン２６，２７からの送風を受けて放熱するものである。本実施形態のフィン２８は、２つのファン２６，２７の左右方向の幅全長に亘って延在している。これによりフィン２８は、左右のファン２６，２７の排気口４２ｂ，４２ｂをまとめて覆うように、これら２つの排気口４２ｂに面して配置されている。フィン２８は、左右に並んで一対設けられてもよく、この場合は、各フィン２８を各ファン２６，２７の排気口４２ｂにそれぞれ対面させればよい。

【0023】

フィン２８は、複数の薄い金属プレート２８Ａを排気口の左右幅方向に等間隔に並べた構造である。各金属プレート２８Ａの上下端面は、上プレート２８Ｂと下プレート２８Ｃに接合され、これにより全ての金属プレート２８Ａが一体化されている。各金属プレート２８Ａは、上下方向に起立し、前後方向に延在している。隣接する金属プレート２８Ａ，２８Ａ間には、ファン２６，２７から送られた空気が通過する隙間が形成されている。フィン２８を構成するプレート２８Ａ～２８Ｃはアルミニウム又は銅等の高い熱伝導率を有する金属で形成されている。図３等では、左右に並んだ金属プレート２８Ａを１つのブロック状部材としてまとめて図示している。

【0024】

フィン２８は、下側の表面２８ａに凹部２８ｂを有する。凹部２８ｂは、表面２８ａの前側の略半分の領域に形成され、ファン２６，２７側の側面２８ｃに臨んでいる。これにより表面２８ａは、階段状の段差を有する。図３及び図４中の参照符号４４は、フィン２８の上下左右の各面を覆うフレームであり、ファン筐体４２の上カバープレート４２Ａの後側面に形成されている。図５ではフレーム４４の図示を省略している。フレーム４４は省略されてもよい。

【0025】

ベーパーチャンバ３０は、プレート型の熱輸送デバイスである。図５に示すように、ベーパーチャンバ３０は、２枚の薄い金属プレート３０Ａ，３０Ｂの間に密閉空間Ｓ１を形成し、この密閉空間Ｓ１に作動流体を封入したものである。金属プレート３０Ａ，３０Ｂは、アルミニウム又は銅等の熱伝導率が高い金属で形成されている。密閉空間Ｓ１は、封入された作動流体が相変化を生じながら流通する流路となる。作動流体としては、例えば水、代替フロン、アセトン又はブタン等を例示できる。密閉空間Ｓ１内には、凝縮した作動流体を毛細管現象で送液するウィック３０Ｃが配設される。ウィック３０Ｃは、例えば金属製の細線を綿状に編んだメッシュや微細流路等の多孔質体で形成される。

【0026】

図４では、ベーパーチャンバ３０の全体を１枚のプレートとして図示し、密閉空間Ｓ１を破線で囲むように例示しており、ヒートパイプ３２及びその密閉空間Ｓ２も同様に図示している。

【0027】

ベーパーチャンバ３０は、後縁部に沿って延在する段差３０ａを有する。図２及び図３に示すように、段差３０ａは、例えば左から右に向かって次第に後方へと傾斜しつつ、フィン２８の表面２８ａとオーバーラップする領域では左右方向に沿って延在している。

【0028】

ベーパーチャンバ３０を構成する金属プレート３０Ａ，３０Ｂは、互いの外周縁部同士が押し潰され、溶接されて接合された耳状の接合部３０ｂを有する。接合部３０ｂは、２枚の金属プレート３０Ａ，３０Ｂ同士を強固に固定し、密閉空間Ｓ１を囲んで封止する部分である。接合部３０ｂには密閉空間Ｓ１は形成されていない。つまり接合部３０ｂでは、ベーパーチャンバ３０の内部での作動流体の相変化による熱輸送は発生せず、主として金属プレート３０Ａ，３０Ｂでの熱伝導による熱輸送が生じる。

【0029】

段差３０ａは、ベーパーチャンバ３０の外周を囲む接合部３０ｂのうち、後縁部に沿って延在する部分を一段低くするように屈曲させた部分である。このため、ベーパーチャンバ３０の下面である第１表面３０ｃは、密閉空間Ｓ１が形成された部分と、接合部３０ｂとで段差３０ａを挟んで段違いに形成されている。具体的には、接合部３０ｂの第１表面３０ｃは、密閉空間Ｓ１が形成された部分の第１表面３０ｃよりも低位置にある。

【0030】

接合部３０ｂの上面である第２表面３０ｄは、フィン２８の表面２８ａに接続されている。具体的には、接合部３０ｂは、凹部２８ｂに配置され、凹部２８ｂの底面に対して半田付け等で接合されている。凹部２８ｂの深さは、接合部３０ｂの板厚と略同一である。これにより接合部３０ｂは、凹部２８ｂを埋め、実質的にフィン２８の表面２８ａをフラットに形成している。

【0031】

図３に示すように、ファン筐体４２は、略バスタブ状に形成された上カバープレート４２Ａの下面開口を塞ぐ下カバープレート４２Ｂがベーパーチャンバ３０によって兼用されている。このため、ベーパーチャンバ３０は、下カバープレート４２Ｂとして用いられる部分にファン２６，２７に対応する２つの吸気口４２ａを有する。つまり図２及び図３に示す構成例では、１枚のベーパーチャンバ３０が２つのファン２６，２７の下カバープレート４２Ｂを兼用しており、部品点数を削減している。ベーパーチャンバ３０は左右一対設けられ、それぞれファン２６，２７の下カバープレート４２Ｂとして用いてもよい。ベーパーチャンバ３０は、上カバープレート４２Ａとして用いられてもよい。

【0032】

ヒートパイプ３２は、パイプ型の熱輸送デバイスである。ヒートパイプ３２は、２本以上を並列して用いてもよい。ヒートパイプ３２は、金属パイプ３２Ａを薄く扁平に潰して断面楕円形状に形成したものであり、金属パイプ内に形成された密閉空間Ｓ２に作動流体が封入されている。金属パイプ３２Ａは、アルミニウム又は銅等の熱伝導率が高い金属で形成されている。密閉空間Ｓ２は、封入された作動流体が相変化を生じながら流通する流路であり、ウィック３２Ｂが配設される。ヒートパイプ３２において、作動流体の種類及びウィック３２Ｂの構成等は、上記したベーパーチャンバ３０のものと同一又は同様でよい。

【0033】

ヒートパイプ３２は、ＣＰＵ２４とフィン２８の間を接続している。ヒートパイプ３２は、第１端部３２ａが押付部品３４を介してＣＰＵ２４に押し付けられ、第２端部３２ｂの上面がフィン２８の表面２８ａに接続されている。

【0034】

ヒートパイプ３２は、第１端部３２ａを除く全長の大部分がベーパーチャンバ３０に半田付け等で接合されている。具体的には、ヒートパイプ３２は、ベーパーチャンバ３０の段差３０ａに沿って延在するように設けられ、接合部３０ｂの第１表面３０ｃに半田付け等で接合されている。

【0035】

この際、ヒートパイプ３２は、ベーパーチャンバ３０の接合部３０ｂの外縁部、つまりベーパーチャンバ３０の後縁部を跨ぐように設けられている。従って、ヒートパイプ３２の第２端部３２ｂは、その上面の前側の領域がベーパーチャンバ３０の第１表面３０ｃに接合され、後側の領域がフィン２８の表面２８ａに接合されている。これによりベーパーチャンバ３０の接合部３０ｂは、フィン２８の表面２８ａにヒートパイプ３２と並んで接合されると共に、ヒートパイプ３２とフィン２８との間に挟まれている。

【0036】

押付部品３４は、ヒートパイプ３２の上面をＣＰＵ２４に押し付ける部品である。本実施形態の押付部品３４は、ヒートパイプ３２の表面に銅プレート等の受熱プレート４６を積層し、受熱プレート４６を介してヒートパイプ３２をＣＰＵ２４に押し付ける。受熱プレート４６は省略されてもよい。押付部品３４は、一対の板ばね３４ａ，３４ｂを有する。押付部品３４は、板ばね３４ａ，３４ｂの付勢力により、ヒートパイプ３２をＣＰＵ２４に対して付勢する。

【0037】

熱伝導シート３６は、グラファイト、銅、又はアルミニウム等の高い熱伝導率を有する材料で形成された薄いシート状部材である。本実施形態の熱伝導シート３６は、グラファイトシートである。熱伝導シート３６は、ベーパーチャンバ３０の密閉空間Ｓ１が設けられた部分の第１表面３０ｃと、ヒートパイプ３２の表面とに跨るように設けられている（図４参照）。これにより熱伝導シート３６は、ヒートパイプ３２とベーパーチャンバ３０との間での熱伝達を補完する。熱伝導シート３６は省略されてもよい。

【0038】

熱伝導プレート３８，３９は、銅又はアルミニウム等の高い熱伝導率を有する金属プレートである。熱伝導プレート３８は、一部に受熱プレート４６が取り付けられ、ベーパーチャンバ３０及び熱伝導プレート３９と接続される。熱伝導プレート３９は、ベーパーチャンバ３０及び熱伝導プレート３８と接続される。熱伝導プレート３８，３９は、ヒートパイプ３２及びベーパーチャンバ３０による吸熱及び放熱を補完する。熱伝導プレート３８，３９は省略されてもよい。

【0039】

フレームプレート４０は、銅、アルミニウム、又はステンレス等の金属プレートである。フレームプレート４０は、熱伝導プレート３８、３９をベーパーチャンバ３０やヒートパイプ３２と連結するフレームとなる。具体的には、図３中で上から下に向かって順に、フレームプレート４０、熱伝導プレート３８、熱伝導プレート３９が積層される。フレームプレート４０は省略されてもよい。図３中の参照符号４１は、絶縁部材であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のシートである。図３中の参照符号４８は、プレート３８～４０間の段差を適宜埋めるスペーサである。

【0040】

以上のように構成された冷却モジュール２２は、ベーパーチャンバ３０の第１表面３０ｃの一縁部を跨ぐようにヒートパイプ３２が接続され、この一縁部の第２表面３０ｄがフィン２８の表面２８ａに接続されている。このため、ベーパーチャンバ３０は、その一縁部がヒートパイプ３２と並んでフィン２８に接続され、さらにヒートパイプ３２とフィン２８との間に挟まれている。図４、図５中に１点鎖線で示す矢印Ａは、空気の流れを模式的に示したものである。図５中に１点鎖線で示す矢印Ｈは、熱の移動模式的に示したものである。

【0041】

従って、ＣＰＵ２４が発生した熱Ｈは、受熱プレート４６を介してヒートパイプ３２で吸熱され、高効率に輸送されてフィン２８に伝達される。この途中、ヒートパイプ３２で輸送される熱Ｈは、ベーパーチャンバ３０にも伝達されて拡散及び放熱され、同時にフィン２８にも伝達される。そして、フィン２８に伝達された熱Ｈは、ファン２６，２７の排気口４２ｂから送風される空気Ａにより、放熱が促進され、筐体１４外へと効率よく排出される。

【0042】

すなわち冷却モジュール２２は、発熱体であるＣＰＵ２４に接続したヒートパイプ３２をフィン２８だけでなく、ベーパーチャンバ３０の一縁部にも接続すると共に、ベーパーチャンバ３０の一縁部をフィン２８に接続されている。

【0043】

このため、実施形態の冷却モジュール２２は、例えばベーパーチャンバを大面積に拡大し、ＣＰＵからの熱をベーパーチャンバで直接的に吸熱してフィンに伝達する従来の構成と比べて、コストを低減しつつも冷却能力は維持できる。すなわちベーパーチャンバは、ヒートパイプに比べてコストが高い部品である。本実施形態の冷却モジュール２２は、このような高コストのベーパーチャンバ３０の使用面積を抑制しつつ、その抑制部分を低コストのヒートパイプ３２で補完している。その結果、冷却モジュール２２は、コスト低減と冷却能力の維持との両立が可能となっている。

【0044】

しかもベーパーチャンバ３０は、ファン筐体４２の下カバープレート４２Ｂとして兼用されている。このため、ベーパーチャンバ３０は、ファン筐体４２内で旋回する空気からの冷却効果も受けることができる。

【0045】

ここで、図２に示す構成からヒートパイプ３２を省略し、ＣＰＵ２４及びフィン２８の全体をベーパーチャンバ３０で覆った構成からなる比較例の冷却モジュールと、本実施形態の冷却モジュール２２とを比べた実験結果を説明する。実験の結果、本実施形態の冷却モジュール２２は、比較例の冷却モジュールよりも部品コストが２０％程度減少し、同一冷却能力時のファン２６，２７のノイズが低減された。つまり本実施形態の冷却モジュール２２は、比較例の冷却モジュールと比べて、同一のノイズであれば、ファン回転数を上昇させることができ、より高い冷却能力を発揮できることが分かった。

【0046】

冷却モジュール２２は、例えば、発熱体の熱をベーパーチャンバを介してヒートパイプに伝達し、その後はヒートパイプのみでフィンに熱伝達を行うような従来の構成と比べても冷却性能に優位性がある。すなわち冷却モジュール２２では、ヒートパイプ３２がフィン２８及びベーパーチャンバ３０と接続され、さらにベーパーチャンバ３０がフィン２８にも接続されている。その結果、冷却モジュール２２は、例えばヒートパイプ３２からフィン２８への熱伝達が律速となってＣＰＵ２４を十分に冷却できない事態等を、ベーパーチャンバ３０での熱拡散及びフィン２８への熱伝達によって回避できるからである。

【0047】

冷却モジュール２２において、ベーパーチャンバ３０は、密閉空間Ｓ１が形成されていない接合部３０ｂがヒートパイプ３２及びフィン２８と接続されている。この接合部３０ｂの第１表面３０ｃは、密閉空間Ｓ１が形成された部分の第１表面３０ｃよりも段差３０ａによって低位置に配置されている。このため、冷却モジュール２２は、段差３０ａによって形成された高さ方向の空きスペースにヒートパイプ３２を配置できる。その結果、ヒートパイプ３２がベーパーチャンバ３０の第１表面３０ｃから突出し、モジュール全体の厚み寸法が増大することを回避できる。従って、段差３０ａの高低差は、ヒートパイプ３２の板厚と略同一であることが好ましい。

【0048】

しかも接合部３０ｂは密閉空間Ｓ１が形成されていないため、ベーパーチャンバ３０は、段差３０ａによって密閉空間Ｓ１に曲げ部が形成されることがない。その結果、ベーパーチャンバ３０は、密閉空間Ｓ１の一部が閉塞し、作動流体による熱輸送効率が低下することも防止できる。

【0049】

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

【符号の説明】

【0050】

１０ 電子機器
１４ 筐体
２２ 冷却モジュール
２４ ＣＰＵ
２６，２７ ファン
２８ フィン
３０ ベーパーチャンバ
３０ａ 段差
３０ｂ 接合部
３２ ヒートパイプ
３６ 熱伝導シート

【要約】

【課題】冷却能力を確保しつつ、コストを低減することができる冷却モジュール及び冷却モジュールを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】冷却モジュールは、吸気口及び排気口が形成されたファン筐体を有するファンと、前記ファンの排気口に面して配置されたフィンと、前記フィンの表面に接続されたヒートパイプと、一縁部を跨いだ状態で前記ヒートパイプが第１表面に接続され、前記一縁部の第２表面が前記フィンの表面に前記ヒートパイプと並んで接続されることで、前記一縁部が前記ヒートパイプと前記フィンとの間に挟まれたプレート型のベーパーチャンバと、を備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】