JP2004348649A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、リザーブタンクの姿勢が変化しても液状冷媒に気泡が混入するのを防止でき、発熱体を効率良く冷却できる電子機器の提供を目的とする。
【解決手段】電子機器は、発熱するＣＰＵ（１１）に熱的に接続された受熱部（３１）とＣＰＵの熱を放出する放熱部（３２）との間で液状冷媒を循環させ、この液状冷媒を介してＣＰＵの熱を放熱部に移送する循環経路（３３）と、循環経路に介在され、液状冷媒を蓄えるリザーブタンク（８０）とを備えている。循環経路は、リザーブタンクに液状冷媒を戻す第１の管（７３ａ）と、リザーブタンクから液状冷媒を取り出す第２の管（７３ｂ）とを含む。第２の管はリザーブタンク内の液状冷媒が流れ込む流入部（７５）を有し、この流入部はリザーブタンク内の中央部分に位置している。
【選択図】 図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体パッケージやチップセットのような発熱体を液状冷媒によって冷却する液冷式の電子機器に係り、特に循環経路を流れる液状冷媒から気泡を分離するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。この熱対策として、近年、空気よりも遥かに高い比熱を有する冷却液を用いて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（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１は、本体部と表示部を有するノート形のポータブルコンピュータに用いる液冷式の冷却システムを開示している。この冷却システムは、ＣＰＵやチップセットのような発熱を伴う部品に熱的に接続された受熱部と、冷却液が封入されたチューブを備えている。チューブは、受熱部に接続されているとともに、本体部と表示部との間に跨るように配管されている。表示部は、冷却液が蓄えられたリザーブタンクを収容している。リザーブタンクは、冷却液をチューブに補給するためのものであり、逆流防止用の逆止弁を介してチューブに接続されている。
【０００４】
一方、液体が循環する経路に液体補充用のリザーブタンクを設置した電子機器では、このリザーブタンクを気液分離用のセパレータとして利用することが行なわれている（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
この特許文献２に開示されたセパレータは、液体が蓄えられた容器と、経路を流れる液体を容器に戻す第１のチューブと、容器に蓄えられた液体を取り出す第２のチューブとを有している。第１および第２のチューブは、夫々容器内に開口する出口および入口を有している。第１のチューブの出口は、容器の上部の空気層に開口するとともに、第２のチューブの入口は、容器の底の近くに開口している。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第６，５１９，１４７ Ｂ２号明細書（コラム９、図２、図１１）
【０００７】
【特許文献２】
米国特許第５，８７１，５２６号明細書（コラム８、図１、図１３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に示すようなノート形のポータブルコンピュータでは、リザーブタンクを内蔵した表示部が本体部を上方から覆うように横たわる第１の位置と、本体部の後端部から起立する第２の位置との間で回動可能となっている。それとともに、ポータブルコンピュータは、バック等に収納して持ち運ぶ機会が多いために、ポータブルコンピュータの姿勢が使用形態に応じて種々変化する。このため、リザーブタンクの姿勢が一定とならず、このリザーブタンク内の液面位置が変動する。
【０００９】
このことから、特許文献２に開示された気液分離用のセパレータの構造を特許文献１のリザーブタンクに適用した場合に、ポータブルコンピュータの姿勢によっては容器が反転することがあり得る。この結果、容器の底の近くに位置する第２の管の開口が液面上に突出してしまい、第２の管が容器内の空気を吸い込むといった問題が生じてくる。
【００１０】
言い換えると、特許文献２に開示されたセパレータは、容器の姿勢が変化した時の空気の吸い込みを防止するための対策が考慮されておらず、それ故、液体に気泡が混入するのを避けることができなくなる。
【００１１】
特に特許文献１に示す冷却システムにおいて、ポータブルコンピュータの姿勢変化に伴って冷却液中に気泡が混入すると、受熱部でＣＰＵの熱を効率良く吸収することができなくなる。これにより、ＣＰＵの冷却性能が著しく低下し、このＣＰＵが使用限界温度に近づいて処理速度が遅くなったり、動作不能に陥るといった問題が生じてくる。
【００１２】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、リザーブタンクの姿勢が変化しても液状冷媒に気泡が混入するのを防止でき、発熱体を効率良く冷却できる電子機器の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、
発熱体に熱的に接続された受熱部と上記発熱体の熱を放出する放熱部との間で液状冷媒を循環させ、この液状冷媒を介して上記発熱体の熱を上記放熱部に移送する循環経路と、
上記循環経路に介在され、上記液状冷媒を蓄えるリザーブタンクと、を具備している。
【００１４】
上記循環経路は、上記リザーブタンクに液状冷媒を戻す第１の管と、上記リザーブタンクから液状冷媒を取り出す第２の管とを含み、この第２の管は上記リザーブタンク内の液状冷媒が流れ込む流入部を有するとともに、この流入部は上記リザーブタンク内の中央部分に位置することを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、第２の管の流入部は、リザーブタンクの姿勢とは無関係に常にリザーブタンクに蓄えられた液状冷媒に漬かった状態を保つ。そのため、液状冷媒に気泡が混入することはなく、発熱体の熱を効率良く吸収できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図１ないし図１６に基づいて説明する。
【００１７】
図１ないし図７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を備えている。本体ユニット２は、偏平な箱形の第１の筐体４を有している。第１の筐体４は、キーボード５を支持しているとともに、その上面の前半部がキーボード５を操作する際に手を置くパームレスト６となっている。
【００１８】
第１の筐体４の後端部に取り付け座７が形成されている。取り付け座７は、第１の筐体４の幅方向に延びているとともに、第１の筐体４の上面およびキーボード５よりも上方に張り出している。取り付け座７は、第１ないし第３の中空凸部８ａ，８ｂ，８ｃを有している。第１の中空凸部８ａは、取り付け座７の一端から上向きに突出している。第２の中空凸部８ｂは、取り付け座７の他端から上向きに突出している。第３の中空凸部８ｃは、取り付け座７の中央部から上向きに突出するとともに、第１の中空凸部８ａと第２の中空凸部８ｂとの間に位置している。
【００１９】
図６および図８に示すように、第１の筐体４は、プリント回路板１０およびハードディスク駆動装置のようなその他の部品を収容している。プリント回路板１０の上面に発熱体としてのＣＰＵ１１が実装されている。ＣＰＵ１１は、例えばＢＧＡ形の半導体パッケージにて構成され、第１の筐体４の後部に位置している。ＣＰＵ１１は、ベース基板１２と、このベース基板１２の中央部に実装されたＩＣチップ１３とを有している。ＩＣチップ１３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。
【００２０】
表示ユニット３は、本体ユニット２から分離するように独立した一つの構成要素となっている。この表示ユニット３は、表示装置としての液晶表示パネル１４と、液晶表示パネル１４を収容する第２の筐体１５とを備えている。液晶表示パネル１４は、画像を表示するスクリーン１４ａを有している。第２の筐体１５は、偏平な箱形であり、その前面に四角い開口部１６が形成されている。液晶表示パネル１４のスクリーン１４ａは、開口部１６を通じて第２の筐体１５の外部に露出している。
【００２１】
第２の筐体１５は、液晶表示パネル１４の背後に位置する背板１７を有している。この背板１７に図８に示すような一対の中空凸部１７ａ，１７ｂが形成されている。中空凸部１７ａ，１７ｂは、第２の筐体１５の高さ方向の中間部よりも上方に位置している。これら中空凸部１７ａ，１７ｂは、第２の筐体１５の幅方向に互いに離れているとともに、第２の筐体１５の後方に向けて突出している。
【００２２】
図４ないし図８に示すように、表示ユニット３は、支持部材２０を介して本体ユニット２の取り付け座７に支持されている。支持部材２０は、第３の筐体２１を有している。第３の筐体２１は、天板２１ａ、底板２１ｂ、左右の側板２１ｃ，２１ｄおよび一対の端板２１ｅ，２１ｆを有する偏平な中空の箱状をなしている。天板２１ａと底板２１ｂは、第３の筐体２１の厚み方向に向かい合っている。側板２１ｃ、２１ｄおよび端板２１ｅ，２１ｆは、天板２１ａの縁部と底板２１ｂの縁部との間に跨っている。第３の筐体２１は、第１および第２の筐体４，１５よりも幅寸法が小さく形成されている。
【００２３】
第３の筐体２１の一端部に第１ないし第３の凹部２２ａ，２２ｂ，２２ｃが形成されている。第１および第２の凹部２２ａ，２２ｂは、上記取り付け座７の第１および第２の中空凸部８ａ，８ｂに対応するように、第３の筐体２１の幅方向に互いに離れている。第１および第２の中空凸部８ａ，８ｂは、第１および第２の凹部２２ａ，２２ｂの内側に入り込んでいる。第３の凹部２２ｃは、上記取り付け座７の第３の中空凸部８ｃに対応するように、第１および第２の凹部２２ａ，２２ｂの間に位置している。第３の中空凸部８ｃは、第３の凹部２２ｃの内側に入り込んでいる。
【００２４】
第３の筐体２１の一端部は、一対のヒンジ２３ａ，２３ｂを介して第１の筐体４の取り付け座７に連結されている。一方のヒンジ２３ａは、取り付け座７の第１の中空凸部８ａと第３の筐体２１との間に跨っている。他方のヒンジ２３ｂは、取り付け座７の第２の中空凸部８ｂと第３の筐体２１との間に跨っている。ヒンジ２３ａ，２３ｂは、第１の筐体４の幅方向に延びる水平な回動軸線Ｘ１を有している。これらヒンジ２３ａ，２３ｂの回動軸線Ｘ１は、互いに同軸上に位置している。このため、第３の筐体２１の一端部は、第１の筐体４の取り付け座７に対し回動軸線Ｘ１を中心に回動可能に連結されている。
【００２５】
第３の筐体２１の他端部に一対の凹部２５ａ，２５ｂが形成されている。凹部２５ａ，２５ｂは、第２の筐体１５の中空凸部１７ａ，１７ｂに対応するように、第３の筐体２１の幅方向に互いに離れている。中空凸部１７ａ，１７ｂは、凹部２５ａ，２５ｂの内側に入り込んでいる。
【００２６】
第３の筐体２１の他端部は、一対の他のヒンジ２６ａ，２６ｂを介して第２の筐体１５の背板１７に連結されている。一方のヒンジ２６ａは、第２の筐体１５の一方の中空凸部１７ａと第３の筐体２１との間に跨っている。他方のヒンジ２６ｂは、第２の筐体１５の他方の中空凸部１７ｂと第３の筐体２１との間に跨っている。ヒンジ２６ａ，２６ｂは、第２の筐体１５の幅方向に延びる水平な回動軸線Ｘ２を有している。これらヒンジ２６ａ，２６ｂの回動軸線Ｘ２は、互いに同軸上に位置している。このため、第３の筐体２１の他端部は、第２の筐体１５の背板１７に対し回動軸線Ｘ２を中心に回動可能に連結されている。
【００２７】
言い換えると、第３の筐体２１は、第２の筐体１５の背板１７に重なり合う位置と、この背板１７から遠ざかる位置との間で回動可能となっている。それとともに、第３の筐体２１は、ヒンジ２６ａ，２６ｂが有するブレーキ力により夫々の位置に保持されるようになっている。
【００２８】
このことから、表示ユニット３は、支持部材２０を介して本体ユニット２に回動可能に連結されているとともに、この支持部材２０とは独立して単独で回動可能となっている。詳しく述べると、表示ユニット３は、支持部材２０に重なり合った状態で第１の位置と第２の位置との間で回動可能となっている。図７は表示ユニット３が第１の位置に回動した状態を示し、図１および図２は表示ユニット３が第２の位置に回動した状態を示している。第１の位置では、表示ユニット３はキーボード５やパームレスト６を上方から覆うように本体ユニット２の上に横たわっている。第２の位置では、表示ユニット３はキーボード５、パームレスト６およびスクリーン１４ａを露出させるように本体ユニット２の後端部から起立している。
【００２９】
表示ユニット３を第１の位置と第２の位置との間の中間に回動させた状態において、表示ユニット３を上向きに回動させると、第２の筐体１５の背板１７が支持部材２０から遠ざかる。これにより、図３ないし図６に示すように表示ユニット３が第３の位置に移動する。第３の位置では、表示ユニット３は上記第２の位置よりも本体ユニット２の前方にずれた位置で起立している。そのため、支持部材２０の起立角度を変化させることで、本体ユニット２に対する表示ユニット３の位置を本体ユニット２の奥行き方向に沿って移動させることができる。よって、支持部材２０は、表示ユニット３が第２の位置および第３の位置にある限り、表示ユニット３の背後で起立している。特に表示ユニット３が第３の位置に移動した状態では、支持部材２０の第３の筐体２１は、第１の筐体４の後端部から前方に進むに従い上向きに傾斜している。
【００３０】
図４および図８に示すように、ポータブルコンピュータ１は、ＣＰＵ１１を冷却する液冷式の冷却装置３０を搭載している。冷却装置３０は、回転形ポンプ３１、放熱部３２および循環経路３３を備えている。
【００３１】
回転形ポンプ３１はＣＰＵ１１の熱を受ける受熱部を兼ねている。この回転形ポンプ３１は、第１の筐体４に収容されているとともに、プリント回路板１０の上面に設置されている。図１０に示すように、回転形ポンプ３１は、羽根車３４と、この羽根車３４を収容するポンプハウジング３５を備えている。羽根車３４は、例えばポータブルコンピュータ１の電源投入時あるいはＣＰＵ１１の温度が予め決められた値に達した時に、フラットモータ３６を介して駆動される。
【００３２】
ポンプハウジング３５は、ＣＰＵ１１よりも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材料で作られている。ポンプハウジング３５は、底壁３７ａ、上壁３７ｂおよび四つの側壁３７ｃを有している。これら各壁３７ａ，３７ｂ，３７ｃは、ポンプハウジング３５の内部にポンプ室３８を構成している。羽根車３４はポンプ室３８に収容されている。
【００３３】
さらに、ポンプハウジング３５は、吸入口３９と吐出口４０を有している。吸入口３９および吐出口４０は、ポンプ室３８に開口するとともに、ポンプハウジング３５の一つの側壁３７ｃから第１の筐体４の後方に向けて突出している。
【００３４】
ポンプハウジング３５の底壁３７ａの下面は、平坦な受熱面４２となっている。受熱面４２は、ＣＰＵ１１を上方から覆うような大きさを有している。ポンプハウジング３５は、四つの脚部４３を有している。脚部４３は、ポンプハウジング３５の四つのコーナ部に位置し、受熱面４２よりも下方に張り出している。脚部４３は、夫々ねじ４４を介してプリント回路板１０の上面に固定されている。この固定により、ポンプハウジング３５がＣＰＵ１１に重なり合うとともに、このＣＰＵ１１のＩＣチップ１３が受熱面４２の中央部に熱的に接続されている。
【００３５】
冷却装置３０の放熱部３２は、上記支持部材２０の第３の筐体２１に収容されている。図８、図１１および図１２に示すように、放熱部３２は、電動ファン５０、第１ないし第３の放熱ブロック５１ａ，５１ｂ，５１ｃおよび配管５２を備えている。
【００３６】
電動ファン５０は、ファンケース５３と、このファンケース５３に収容された遠心式の羽根車５４を有している。ファンケース５３は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性に優れた材料で作られている。ファンケース５３は、四角いケース本体５５とカバー５６とで構成されている。ケース本体５５は、その一側縁部から起立する側壁５８と、側壁５８とは反対側の縁部に位置する一対のボス部５９ａ，５９ｂとを有している。カバー５６は、側壁５８の先端およびボス部５９ａ，５９ｂの先端の間に跨って固定されている。
【００３７】
羽根車５４は、ケース本体５５に支持されているとともに、このケース本体５５とカバー５６との間に介在されている。羽根車５４は、例えばポータブルコンピュータ１の電源投入時あるいはＣＰＵ１１の温度が予め決められた値に達した時に、図示しないフラットモータによって駆動される。
【００３８】
ファンケース５３は、一対の吸込口６１ａ，６１ｂと、第１ないし第３の吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃを有している。吸込口６１ａ，６１ｂは、カバー５６およびケース本体５５に形成され、羽根車５４を間に挟んで互いに向かい合っている。
【００３９】
図８に示すように、第１の吐出口６２ａは、ケース本体５５の側壁５８の一端と一方のボス部５９ａとの間に位置している。第２の吐出口６２ｂは、ボス部５９ａ，５９ｂの間に位置している。第３の吐出口６２ｃは、ケース本体５５の側壁５８の他端と他方のボス部５９ｂとの間に位置している。このため、第１の吐出口６２ａと第３の吐出口６２ｃは、羽根車５４を間に挟んで向かい合うとともに、第２の吐出口６２ｂは、羽根車５４を間に挟んで側壁５８と向かい合っている。
【００４０】
したがって、第１ないし第３の吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、羽根車５４の外周部を三方向から取り囲むような位置関係を保って配置されている。言い換えると、ファンケース５３の第１ないし第３の吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、羽根車５４の回転中心Ｏ１に対し三方向に向けて開口している。これにより、吐出口が一方向にのみ開口する従来との比較において、羽根車５４の回転中心Ｏ１に対する第１ないし第３の吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃの開口範囲が広くなっている。
【００４１】
このような構成の電動ファン５０において、羽根車５４が回転すると、図１２に矢印で示すようにファンケース５３の外部の空気が吸込口６１ａ，６１ｂを介して羽根車５４の回転中心部に吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、羽根車５４の外周部からファンケース５３内に放出されるとともに、第１ないし第３の吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃを通じてファンケース５３の外部に吐き出される。したがって、本実施形態の電動ファン５０によれば、冷却用空気がファンケース５３の三方向に吐き出される。
【００４２】
図１３は、羽根車の回転中心に対する吐出口の開口範囲を変化させた時の吐出口から吐き出される冷却用空気の風量と圧力の関係を示している。この図１３において、線Ａは吐出口から吐き出される冷却用空気の圧力を示し、線Ｂは同じく吐出口から吐き出される冷却用空気の風量を示している。吐出口から吐き出される冷却用空気の圧力は、吐出口の開口範囲とは無関係に一定に保たれているのに対し、吐出口から吐き出される冷却用空気の風量は、吐出口の開口範囲が広がるにつれて増大している。
【００４３】
このことから、本実施形態の電動ファン５０においても、ファンケース５３に三方向に開口する第１ないし第３の吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃを形成することでで、これら吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃから吐き出される冷却用空気の圧力を維持しつつ、この冷却用空気の風量を増大させることができる。本発明者の実験によれば、羽根車５４の回転中心Ｏ１に対する第１ないし第３の吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃの開口範囲を１９０°以上とすることにより、吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃから吐き出される冷却用空気の風量および圧力が共に充分なものとなることが確認されている。
【００４４】
電動ファン５０のファンケース５３は、第３の筐体２１の底板２１ｂの内面にねじを介して固定されている。第３の筐体２１の天板２１ａおよび底板２１ｂは、夫々吸気口６３ａ，６３ｂを有している。吸気口６３ａ，６３ｂは、ファンケース５３の吸込口６１ａ，６１ｂよりも大きな開口形状を有するとともに、これら吸込口６１ａ，６１ｂと向かい合っている。吸気口６３ａ，６３ｂは、例えばクリップ等の異物の侵入を防止するため、メッシュ状のガード６４で覆われている。
【００４５】
図８に示すように、ファンケース５３の第１の吐出口６２ａおよび第３の吐出口６２ｃは、第３の筐体２１の左右の側板２１ｃ，２１ｄと向かい合うとともに、第２の吐出口６２ｂは第３の筐体２１の端板２１ｅと向かい合っている。第３の筐体２１の側板２１ｃ，２１ｄは、複数の排気口６５を有している。排気口６５は、互いに間隔を存して一列に並んでおり、上記表示ユニット３の背後に位置している。
【００４６】
第１ないし第３の放熱ブロック５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、夫々ファンケース５３の第１ないし第３の吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃに配置されている。第１ないし第３の放熱ブロック５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、夫々複数の平板状の放熱フィン６７を有している。放熱フィン６７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いる。これら放熱フィン６７は、互いに間隔を存して平行に配置されているとともに、ファンケース５３の第１ないし第３の吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃの開口縁部に固定されている。
【００４７】
このため、第１ないし第３の放熱ブロック５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、電動ファン５０の羽根車５４を三方向から取り囲むように配置されている。よって、電動ファン５０の第１ないし第３の吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃから吐き出される冷却用空気は、第１ないし第３の放熱ブロック５１ａ，５１ｂ，５１ｃの放熱フィン６７の間を通り抜ける。
【００４８】
上記放熱部３２の配管５２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いる。図８および図１１に示すように、配管５２は、第１ないし第３の放熱ブロック５１ａ，５１ｂ，５１ｃの放熱フィン６７の中央部を貫通するとともに、これら放熱フィン６７に熱的に接続されている。さらに、配管５２は、冷媒入口６８と冷媒出口６９を有している。冷媒入口６８および冷媒出口６９は、第３の筐体２１と第１の筐体４との連結部分の付近に位置している。
【００４９】
図８および図１１に示すように、冷却装置３０の循環経路３３は、第１の接続管７１ａと第２の接続管７１ｂとを有している。第１の接続管７１ａは、回転形ポンプ３１の吐出口４０と放熱部３２の冷媒入口６８との間を接続している。第１の接続管７１ａは、回転形ポンプ３１から第１の筐体４の第３の中空凸部８ｃに導かれた後、この中空凸部８ｃの一端と第３の筐体２１との連結部分を通して放熱部３２の冷媒入口６８に導かれている。
【００５０】
第２の接続管７１ｂは、回転形ポンプ３１の吸入口３９と放熱部３２の冷媒出口６９との間を接続している。第２の接続管７１ｂは、回転形ポンプ３１から第１の筐体４の第３の中空凸部８ｃに導かれた後、この中空凸部８ｃの他端と第３の筐体２１との連結部分を通して放熱部３２の冷媒出口６９に導かれている。
【００５１】
第１および第２の接続管７１ａ，７１ｂは、夫々可撓性を有するゴム又は合成樹脂製のチューブで作られている。これにより、第３の筐体２１の回動に伴って回転形ポンプ３１と放熱部３２との位置関係が変動した場合でも、第１および第２の接続管７１ａ，７１ｂが変形して循環経路３３の捩じれを吸収するようになっている。
【００５２】
回転形ポンプ３１のポンプ室３８、放熱部３２の配管５２および循環経路３３に液状冷媒としての冷却液が充填されている。冷却液としては、例えば水にエチレングリコール溶液および必要に応じて腐蝕防止剤を配合した不凍液が用いられている。冷却液は、回転形ポンプ３１のポンプ室３８を流れる過程でＩＣチップ１３の熱を吸収する。
【００５３】
図８および図１１に示すように、放熱部３２の配管５２は、第１の管７３ａと第２の管７３ｂを有している。第１の管７３ａは、冷媒入口６８を有するとともに、上記第１の放熱ブロック５１ａの放熱フィン６７および第２の放熱ブロック５１ｂの放熱フィン６７を貫通するようにＬ形に折れ曲がっている。この第１の管７３ａは、冷媒入口６８とは反対側の端部に冷却液を吐き出す流出部７４を有している。第２の管７３ｂは、上記冷媒出口６９を有するとともに、上記第３の放熱ブロック５１ｃの放熱フィン６７を貫通するように一直線状に延びている。この第２の管７３ｂは、冷媒出口６９とは反対側の端部に冷却液を吸い込む流入部７５を有している。
【００５４】
第３の筐体２１は、リザーブタンク８０を収容している。リザーブタンク８０は、冷却液の蒸発分を補充するためのものであり、予め決められた量の冷却液を蓄えている。このリザーブタンク８０内の冷却液の液面Ｌは、リザーブタンク８０の中央部よりも上方に位置し、このリザーブタンク８０内の上部には、冷却液の液面Ｌに接する空気層８１が存在する。
【００５５】
図１４に示すように、リザーブタンク８０は、第１の管７３ａと第２の管７３ｂとの間に介在されているとともに、第３の筐体２１の底板２１ｂ又は放熱部３２に固定されている。リザーブタンク８０は、第３の筐体２１の幅方向に延びる四角い偏平な箱形であり、直角な四つのコーナ部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を有している。第１の管７３ａの流出側の端部および第２の管７３ｂの流入側の端部は、リザーブタンク８０の底を貫通してリザーブタンク８０の内部に導入されている。
【００５６】
第１の管７３ａの流出部７４および第２の管７３ｂの流入部７５は、夫々リザーブタンク８０の内部に開口している。第１の管７３ａの流出部７４は、冷却液の液面Ｌよりも下方のリザーブタンク８０の底付近に位置している。
【００５７】
第２の管７３ｂの流入側の端部は、リザーブタンク８０の内部で直角に折れ曲がっており、第１の管７３ａの流出部７４の上を横切っている。このため、第１の管７３ａの流出部７４と第２の管７３ｂの流入部７５は、リザーブタンク８０の内部で互いに異なる方向を指向している。
【００５８】
第２の管７３ｂの流入部７５は、リザーブタンク８０の中央部分に位置している。本実施形態の場合、リザーブタンク８０が四角い箱状をなしているので、第２の管７３ｂの流入部７５は、図１４に示すようにリザーブタンク８０の四つのコーナ部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を結ぶ二本の対角線Ｇ１，Ｇ２の交点Ｐの付近に位置している。したがって、流入部７５はリザーブタンク８０に蓄えられた冷却液の液面Ｌよりも下方に位置し、常に冷却液中に漬かった状態に保たれている。
【００５９】
図８に示すように、第２の筐体１５に収容された液晶表示パネル１４は、ケーブル８３を介して第１の筐体４の内部のプリント回路板１０に電気的に接続されている。ケーブル８３は、液晶表示パネル１４から第２の筐体１５の中空凸部１７ａと第３の筐体２１の凹部２５ａとの連結部分を通して第３の筐体２１の内部に導かれている。さらに、このケーブル８３は、第３の筐体２１の内部において放熱部３２の第１の放熱ブロック５１ａと側板２１ｃとの間を通過するとともに、第３の筐体２１の第１の凹部２２ａと第１の筐体４の第１の中空凸部８ａとの連結部分を通して第１の筐体４の内部に導かれている。
【００６０】
このような構成において、ＣＰＵ１１のＩＣチップ１３は、ポータブルコンピュータ１の使用中に発熱する。ＩＣチップ１３は、ポンプハウジング３５の受熱面４２に熱的に接続されているので、このＩＣチップ１３の熱がポンプハウジング３５に伝わる。ポンプハウジング３５のポンプ室３８は冷却液で満たされており、この冷却液がポンプハウジング３５に伝わるＩＣチップ１３の熱の多くを吸収する。
【００６１】
回転形ポンプ３１の羽根車３４が回転すると、ポンプ室３８内の冷却液が吐出口４０から第１の接続管７１ａを介して放熱部３２に送り出され、このポンプ室３８と放熱部３２との間で冷却液が強制的に循環される。
【００６２】
詳しく述べると、ポンプ室３８での熱交換により加熱された冷却液は、第１の接続管７１ａを介して放熱部３２の第１の管７３ａに送り込まれ、この第１の管７３ａをリザーブタンク８０に向けて流れる。この冷却液は、第１の管７３ａの流出部７４からリザーブタンク８０の内部に吐き出される。
【００６３】
第１の管７３ａを流れる冷却液中に気泡が含まれていた場合、この気泡はリザーブタンク８０に蓄えられた冷却液中に放出される。この気泡はリザーブタンク８０内の冷却液中を上昇し、リザーブタンク８０の上部の空気層８１に集められる。これにより、冷却液中に混入していた気泡がリザーブタンク８０の内部で分離除去される。
【００６４】
第２の管７３ｂの流入部７５は、リザーブタンク８０に蓄えられた冷却液中に漬かっているので、このリザーブタンク８０内の冷却液を吸い込む。この冷却液は、第２の管７３ｂから第２の接続管７１ｂを介して回転形ポンプ３１のポンプ室３８に導かれる。したがって、放熱部３２の第１および第２の管７３ａ，７３ｂは、冷却液を回転形ポンプ３１と放熱部３２との間で循環させる循環経路３３の一部となっている。
【００６５】
冷却液が流れる第１および第２の管７３ａ，７３ｂは、第１ないし第３の放熱ブロック５１ａ，５１ｂ，５１ｃの放熱フィン６７を貫通するとともに、これら放熱フィン６７に熱的に接続されている。このため、冷却液に吸収されたＩＣチップ１３の熱は、第１および第２の管７３ａ，７３ｂを流れる過程で放熱フィン６７に伝達される。
【００６６】
第１ないし第３の放熱ブロック５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、電動ファン５０の三つの吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃに配置されているとともに、羽根車５４を三方向から取り囲んでいる。このため、羽根車５４が回転すると、吐出口６２ａ，６２ｂ，６２ｃから吐き出された冷却用空気が放熱フィン６７の間を通過するとともに、第１および第２の管７３ａ，７３ｂに吹き付けられる。この結果、放熱フィン６７および第１および第２の管７３ａ，７３ｂに伝えられたＩＣチップ１３の熱が空気の流れに乗じて持ち去られる。
【００６７】
放熱部３２での熱交換により冷やされた冷却液は、第２の接続管７１ｂを介して回転形ポンプ３１のポンプ室３８に戻る。この冷却液は、ポンプ室３８で再びＩＣチップ１３の熱を吸収した後、放熱部３２に送り出される。この結果、ＩＣチップ１３の熱が循環する冷却液を介して順次放熱部３２に移送されるとともに、この放熱部３２からポータブルコンピュータ１の外部に放出される。
【００６８】
このようなポータブルコンピュータ１において、例えば表示ユニット３を第１の位置から第２の位置又は第３の位置に回動させたり、あるいはポータブルコンピュータ１を携帯したり運搬した場合、リザーブタンク８０を内蔵する第３の筐体２１やポータブルコンピュータ１自信の姿勢が変化する。このため、図１５や図１６に示すようにリザーブタンク８０の姿勢が色々な向きに変化し、これに伴って冷却液の液面Ｌの位置が変動する。
【００６９】
上記構成によると、リザーブタンク８０に蓄えられた冷却液を吸い込む第２の管７３ｂの流入部７５は、リザーブタンク８０の中央部分に対応する位置で冷却液中に開口している。このため、第２の管７３ｂの流入部７５は、リザーブタンク８０の姿勢変化があっても常に冷却液の液面Ｌの下方に位置し、この冷却液中に浸漬された状態に保たれる。
【００７０】
よって、第２の管７３ｂの流入部７５がリザーブタンク８０内の空気層８１に開口することはなく、空気が第２の管７３ｂの流入部７５に入り込むのを防止できる。このことから、リザーブタンク８０から回転形ポンプ３１のポンプ室３８に戻る冷却液中に気泡が混入することはなく、この冷却液を利用してＣＰＵ１１の熱を効率良く吸収することができる。
【００７１】
さらに、上記構成によると、第２の管７３ｂの流入部７５をリザーブタンク８０の中央部に位置させるだけの単純な構成で、冷却液中への気泡の混入を防止できる。このため、リザーブタンク８０に複雑な気液分離機構を付設する必要はなく、冷却装置３０の構造を簡略してコストを低減することができる。
【００７２】
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できる。例えば上記実施の形態では、リザーブタンクを支持部材の第３の筐体に収容したが、本発明はこれに限らず、本体ユニットの第１の筐体に収容しても良い。
【００７３】
さらに、リザーブタンクの形状も箱形に限らず、例えば円筒状としても良い。この場合、冷却液を取り入れる第２の管の流入部は、円筒の軸中心線上においてこの円筒の長さ方向の中間部に設置することが望ましい。
【００７４】
また、上記実施の形態では、回転形ポンプのポンプハウジングが受熱部を兼ねているが、回転形ポンプと受熱部とを互いに分離し、これら両者を独立した構成要素としてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、リザーブタンクの姿勢が変化しても液状冷媒に気泡が混入するのを防止でき、発熱体を効率良く冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表示ユニットを第２の位置に回動させた状態を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図２】表示ユニットを第２の位置に回動させた時の表示ユニットと支持部材との位置関係を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図３】表示ユニットを第３の位置に移動させた状態を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図４】表示ユニットを第３の位置に移送させた時の表示ユニットと支持部材との位置関係を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図５】表示ユニットを第３の位置に移動させた時の表示ユニットと支持部材との位置関係を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図６】表示ユニットを第３の位置に移動させた時の表示ユニットと支持部材との位置関係を示すポータブルコンピュータの側面図。
【図７】表示ユニットを第１の位置に回動させた状態を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図８】本体ユニットに収容された受熱部と、支持部材に収容された放熱部と、これら受熱部と放熱部との間で液状冷媒を循環させる循環経路との位置関係を示すポータブルコンピュータの断面図。
【図９】受熱部を兼ねる回転形ポンプの平面図。
【図１０】回転形ポンプとＣＰＵとの位置関係を示す断面図。
【図１１】冷却装置の平面図。
【図１２】第３の筐体の内部に放熱部を収容した状態を示す断面図。
【図１３】羽根車の回転中心に対する吐出口の開口範囲を変化させた時の吐出口から吐き出される冷却用空気の風量と圧力の関係を示す特性図。
【図１４】リザーブタンクの中央部分と第２の管の流入部との位置関係を示す断面図。
【図１５】リザーブタンクの姿勢が変化した時の第２の管の流入部と液面との位置関係を示す断面図。
【図１６】リザーブタンクの姿勢がさらに変化した時の第２の管の流入部と液面との位置関係を示す断面図。
【符号の説明】
４…第１の筐体、１１…発熱体（ＣＰＵ）、１５…第２の筐体、２１…第３の筐体、３１…受熱部（回転形ポンプ）、３２…放熱部、３３…循環経路、７３ａ…第１の管、７３ｂ…第２の管、７５…流入部、８０…リザーブタンク。

Claims (7)

1. 発熱体に熱的に接続された受熱部と上記発熱体の熱を放出する放熱部との間で液状冷媒を循環させ、この液状冷媒を介して上記発熱体の熱を上記放熱部に移送する循環経路と、
   上記循環経路に介在され、上記液状冷媒を蓄えるリザーブタンクと、を具備し、
   上記循環経路は、上記リザーブタンクに液状冷媒を戻す第１の管と、上記リザーブタンクから液状冷媒を取り出す第２の管とを含み、この第２の管は上記リザーブタンク内の液状冷媒が流れ込む流入部を有するとともに、この流入部は上記リザーブタンク内の中央部分に位置することを特徴とする電子機器。
2. 受熱部と放熱部との間で液状冷媒を循環させ、上記受熱部に伝わる発熱体の熱を上記液状冷媒を介して上記放熱部に移送する循環経路と、
   上記循環経路に介在され、上記液状冷媒を蓄えるリザーブタンクと、
   上記リザーブタンクを収容する持ち運び可能な筐体と、を具備し、
   上記循環経路は、上記リザーブタンクに液状冷媒を戻す第１の管と、上記リザーブタンクから液状冷媒を取り出す第２の管とを含み、この第２の管は上記リザーブタンク内の液状冷媒が流れ込む流入部を有するとともに、この流入部は上記リザーブタンク内の中央部分に位置することを特徴とする電子機器。
3. 請求項１又は請求項２の記載において、上記リザーブタンクは、四つのコーナ部を有する箱形をなすとともに、上記第２の管の流入部は、上記コーナ部を結ぶ二本の対角線が交わる位置で上記リザーブタンク内に開口することを特徴とする電子機器。
4. 請求項１又は請求項２の記載において、上記液状冷媒は、ポンプを介して上記受熱部と上記放熱部との間で強制的に循環されることを特徴とする電子機器。
5. 請求項１又は請求項２の記載において、上記第１の管は、液状冷媒を上記リザーブタンク内に吐き出す流出部を有し、上記第１の管の流出部および上記第２の管の流入部は、上記リザーブタンク内で互いに異なる方向を向いていることを特徴とする電子機器。
6. 請求項１又は請求項２の記載において、上記リザーブタンクは、その内部に空気層を有し、この空気層は上記リザーブタンクに蓄えられた液状冷媒の液面上に位置することを特徴とする電子機器。
7. 発熱体を内蔵する第１の筐体と、
   上記第１の筐体から分離された第２の筐体と、
   上記第２の筐体を上記第１の筐体に対して移動可能に支持する第３の筐体と、
   上記発熱体に熱的に接続された受熱部と上記発熱体の熱を放出する放熱部との間で液状冷媒を循環させ、上記受熱部に伝えられた上記発熱体の熱を上記放熱部に移送する循環経路と、
   上記第３の筐体に収容され、上記循環経路に介在されるとともに、上記液状冷媒を蓄えるリザーブタンクと、を具備し、
   上記循環経路は、上記リザーブタンクに液状冷媒を戻す第１の管と、上記リザーブタンクから液状冷媒を取り出す第２の管とを含み、この第２の管は上記リザーブタンク内の液状冷媒が流れ込む流入部を有するとともに、この流入部は上記リザーブタンク内の中央部分に位置することを特徴とする電子機器。

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