JP5651991B2 - ラジエータ及びそれを備えた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、ラジエータ及びそれを備えた電子機器に関する。

冷媒が流通するラジエータが知られている。ラジエータは、２つのタンクと、タンク間を接続する複数のチューブとを備えている。特許文献１には、ラジエータに関する技術が開示されている。

特開２００７−１９２４４１号公報

複数のチューブは、並ぶように設けられている。冷媒の放熱効率を考慮すれば、このような複数のチューブが多く設けられている方が好ましい。チューブ全体の長さを確保することにより、冷媒の放熱効率が向上するからである。しかしながら、複数のチューブを設けると、ラジエータはチューブが並んだ方向に大型化する。

本発明は、低背化されたラジエータ及びそれを備えた電子機器を提供することを目的とする。

本明細書に開示のラジエータは、互いに対向しながら延びた第１及び第２延在部を含み、流通する冷媒の放熱を促進するループ状のチューブと、前記チューブに冷媒を供給する供給室、前記供給室と仕切られ前記チューブから排出される冷媒を回収する回収室、を含み、前記第１及び第２延在部の少なくとも一方の途中に設けられた単一のタンクと、を備えている。

本明細書に開示の電子機器は、上記ラジエータを備えている。

低背化されたラジエータ及びそれを備えた電子機器を提供できる。

図１は、電子機器のブロック図である。 図２Ａ、２Ｂは、実施例１のラジエータの説明図である。 図３は、実施例２のラジエータの説明図である。 図４は、実施例３のラジエータの説明図である。 図５は、実施例４のラジエータの説明図である。 図６は、実施例５のラジエータの説明図である。 図７は、実施例６のラジエータの説明図である。 図８は、タンクの正面図である。 図９Ａは図８のＡ−Ａ断面図であり、図９Ｂは図８のＢ−Ｂ断面図であり、図９Ｃは図８のＣ−Ｃ断面図である。

以下に複数の実施例について説明する。

図１は、電子機器のブロック図である。電子機器１は、例えば、サーバ、デスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ等の情報処理装置である。電子機器１は、発熱部品６を冷却するための冷却システムが設けられている。発熱部品６は、例えばＣＰＵ等の電子部品であり、電力が供給されることにより発熱する部品である。冷却システムは、冷却ジャケット２、ポンプ３、ラジエータ４、ファン５を含む。冷媒は、この冷却システム内を循環する。冷却ジャケット２は、発熱部品６に接触するように設けられ、発熱部品６から熱を受け取り、冷媒に伝える。ポンプ３は、冷媒を循環させる。ラジエータ４は、冷媒の熱を受け取り、空気に放熱する。ファン５は、ラジエータ４に送風する。各装置間は、金属製の配管やフレキシブルなホースにより接続されている。冷媒は、例えば、プロピレングリコール系の不凍液が使用されるがこれに限定されない。

図２Ａ、２Ｂは、実施例１のラジエータ４の説明図である。ラジエータ４は、タンク４０、チューブ５０を含む。タンク４０、チューブ５０は、共に金属製であり、例えばアルミニウム製である。チューブ５０全体はループ状である。チューブ５０の内部には冷媒が流通する。チューブ５０は扁平状である。

チューブ５０は、所定方向に延びた第１径路部５１、第２径路部５２を有している。第１径路部５１、第２径路部５２は、第１延在部に相当する。第３径路部５３、第４径路部５４は、第１径路部５１、第２径路部５２に対向した第２延在部に相当する。第１径路部５１、第２径路部５２は、第３径路部５３、第４径路部５４と略平行である。第１径路部５１は、第３径路部５３と連続している。第３径路部５３は第４径路部５４と連続している。第４径路部５４は、第２径路部５２と連続している。第１径路部５１、第３径路部５３の間、及び、第２径路部５２、第４径路部５４の間には、複数のフィン５９が設けられている。尚、図２Ａにおいてはフィン５９を省略してある。

タンク４０は、第１径路部５１、第２径路部５２の間、換言すれば、第１延在部の途中に設けられている。詳細には、タンク４０は、第１延在部の略中央部に設けられている。但し、タンク４０は、第１延在部の途中であれば中央部以外に設けてもよい。第１径路部５１、第２径路部５２は、タンク４０から互いに逆方向に延びている。タンク４０は、流入ノズル４１、供給室４２、排出ノズル４３、回収室４４を含む。流入ノズル４１、排出ノズル４３のそれぞれには、冷媒を搬送するためのホースが取り付けられる。供給室４２、回収室４４は、互いに仕切られている。供給室４２、回収室４４は、第１径路部５１から第２径路部５２の方向に並んでいる。供給室４２、回収室４４は、左右に並んでいる。供給室４２は、第１径路部５１に冷媒を供給する。回収室４４は、第２径路部５２から排出された冷媒を回収する。第１径路部５１、第２径路部５２は、それぞれ供給室４２、回収室４４に連通している。

冷媒は、流入ノズル４１、供給室４２、第１径路部５１、第３径路部５３、第４径路部５４、第２径路部５２、回収室４４、排出ノズル４３の順に流れる。尚、ファン５は、第１径路部５１、第３径路部５３間に空気を流すためのファンと、第２径路部５２、第４径路部５４間に空気を流すためのファンとを含む。

このように、タンク４０はチューブ５０の途中に設けられており、チューブ５０は、第１径路部５１、第３径路部５３が対向し、第２経路部５２、第４径路部５４が対向しながら延びている。これにより、チューブ５０全体の長さを確保しつつラジエータ４の低背化を図ることができる。チューブ５０全体の長さを確保できるので、冷媒の放熱効率を確保できる。

また、ラジエータ４は単一のタンク４０を備えているので、部品点数が削減されている。また、タンク４０は、チューブ５０の途中に設けられているので、他の部品とのレイアウトなどを考慮してタンク４０の位置を設計することができる。このように、タンク４０の設計位置の自由度が向上している。

実施例２のラジエータ４Ａについて説明する。尚、実施例１のラジエータ４Ａと類似の部分は、類似の符号を付することによりその説明を省略する。図３は、実施例２のラジエータ４Ａの説明図である。

タンク４０ａは、ループ状のチューブ５０ａの途中に設けられている。タンク４０ａは、第１延在部である第１径路部５１ａ、第２径路部５２ａの間と、第２延在部である第３径路部５３ａ、第４径路部５４ａの間とに設けられている。タンク４０ａは、供給室４２ａ、回収室４４ａを含む。供給室４２ａ、回収室４４ａは、第１延在部から第２延在部への方向に並んでいる。供給室４２ａ、回収室４４ａは、上下方向に並んでいる。第１径路部５１ａ、第２径路部５２ａは、供給室４２ａに連通している。第１径路部５１ａ、第２径路部５２ａは、供給室４２ａから互いに反対方向に延びている。第３径路部５３ａ、第４径路部５４ａは、回収室４４ａに連通している。第３径路部５３ａ、第４径路部５４ａは、回収室４４ａから互いに反対方向に延びている。

冷媒は、流入ノズル４１、供給室４２ａの順に流れ、供給室４２ａから第１径路部５１ａ、第２径路部５２ａの双方に流れる。次に、冷媒は、第３径路部５３ａ、第４径路部５４ａの双方から回収室４４ａに流れる。このように、冷媒は、第１径路部５１ａ、第３径路部５３ａ側と、第２径路部５２ａ、第４径路部５４ａ側との双方に同時に流れる。ファン５は、第１径路部５１ａ、第３径路部５３ａ間に空気を流すためのファンと、第２径路部５２ａ、第４径路部５４ａ間に空気を流すためのファンとを含む。

実施例１のように、冷媒が第１径路部５１、第３径路部５３、第４径路部５４、第２径路部５２の順に流れる場合、第１径路部５１、第３径路部５３において、冷媒が充分に放熱されると、第２径路部５２、第４径路部５４間にファンから供給される空気と冷媒との温度差が小さくなり、空気への放熱の効率が低下する。しかしながら、実施例２のように、冷媒が第１径路部５１ａ、第３径路部５３ａ側と第２径路部５２ａ、第４径路部５４ａ側との双方に同時に流れる。これにより、第２径路部５２ａ、第４径路部５４ａ間にファンから供給される空気と冷媒との温度差が十分に確保され、効率良く放熱を行うことができる。

また、チューブ５０ａは、タンク４０ａの高さ方向の厚みからはみ出さないように延在している。これにより、ラジエータ４Ａは低背化されている。

図４は、実施例３のラジエータ４Ｂの説明図である。タンク４０ｂは、互いに仕切られた供給室４２ｂ、回収室４４ｂ、貯留室４６ｂを含む。供給室４２ｂ、回収室４４ｂは、第１径路部５１ｂから第２径路部５２ｂの方向に並んでいる。貯留室４６ｂは、供給室４２ｂ、回収室４４ｂの鉛直上方にある。貯留室４６ｂは、供給室４２ｂ、回収室４４ｂのそれぞれよりも大きい。第３径路部５３ｂ、第４径路部５４ｂは、貯留室４６ｂに連通している。冷媒は、供給室４２ｂ、第１径路部５１ｂ、第３径路部５３ｂ、貯留室４６ｂ、第４径路部５４ｂ、第２径路部５２ｂ、回収室４４ｂの順に流れる。

貯留室４６ｂ内には冷媒が貯留される。貯留室４６ｂを設けることにより、貯留室４６ｂ内に満たされる分だけ冷媒の量を多く確保することができる。これにより、例えば、冷媒が外部に漏れて冷媒の量が減少した場合や、冷媒の温度変化による冷媒の膨張又は収縮した場合に対応できる。また、貯留室４６ｂ内では気泡を捕集することができる。これにより、気泡がポンプ３にまで流れることを防止できる。尚、貯留室４６ｂと第４径路部５４ｂとの接続箇所は、貯留室４６ｂを確定している上壁部よりも下方に位置している。貯留室４６ｂ内で捕集された気泡が第４径路部５４ｂに流れないようにするためである。

図５は実施例４のラジエータ４Ｃの説明図である。ラジエータ４Ｃは、タンク４０ｃ、チューブ５０ｃ、６０ｃを含む。チューブ５０ｃ、６０ｃは、それぞれループ状である。タンク４０ｃは、チューブ５０ｃ、６０ｃの途中に設けられている。チューブ６０ｃは、第１延在部に相当する第１径路部６１ｃ、第２径路部６２ｃ、第２延在部に相当する第３径路部６３ｃ、第４径路部６４ｃを含む。第１径路部５１ｃ、６１ｃは対向している。第２径路部５２ｃ、６２ｃは対向している。尚、チューブ５０ｃは、実施例３のチューブ５０ｂと類似の構造であるため説明を省略する。

タンク４０ｃは、互いに仕切られた供給室４２ｃ、回収室４４ｃ、貯留室４６ｃ、４７ｃを含む。貯留室４７ｃは、供給室４２ｃ、回収室４４ｃの下方に位置する。第１径路部５１ｃ、６１ｃは、供給室４２ｃに連通している。第２径路部５２ｃ、６２ｃは、回収室４４ｃに連通している。第３径路部６３ｃ、第４径路部６４ｃは、貯留室４７ｃに連通している。冷媒は、流入ノズル４１、供給室４２ｃに流れ、供給室４２ｃから第１径路部５１ｃ、６１ｃの双方に流れる。第１径路部６１ｃに流れた冷媒は、第３径路部６３ｃ、貯留室４７ｃ、第４径路部６４ｃ、第２径路部６２ｃ、回収室４４ｃ、排出ノズル４３の順に流れる。回収室４４ｃには、第２径路部５２ｃ、６２ｃの双方から冷媒が流入する。

このように、ラジエータ４Ｃは、２つのチューブ５０ｃ、６０ｃを有している。これにより、ラジエータ４Ｃは低背化を維持しつつ、冷媒が流れるチューブ５０ｃ、６０ｃ全体の長さを確保することができる。また、タンク４０ｃには、チューブ５０ｃを流れる冷媒が通過する貯留室４６ｃのみならず、チューブ６０ｃを流れる冷媒が通過する貯留室４７ｃが設けられている。これにより、チューブ５０ｃを流れる冷媒の流量と、チューブ６０ｃを流れる冷媒の流量とを略同じにすることができる。また、チューブ５０ｃ、６０ｃの間には、フィンは設けられていないが、フィンを設けてもよい。

図６は、実施例５のラジエータ４Ｄの説明図である。タンク４０ｃは、チューブ５０ｄ、６０ｄの途中に設けられているが、チューブ５０ｄ、６０ｄの中央よりも若干一方側にずれた位置に設けられている。このように、ラジエータ４Ｄ以外の他の部品とのレイアウトを考慮して、ホースが流入ノズル４１、排出ノズル４３に接続しやすい位置にタンク４０ｃを設定することができる。

図７は、実施例６のラジエータ４Ｅの説明図である。図８は、タンク４０ｅの正面図である。図９Ａは図８のＡ−Ａ断面図である。図９Ｂは図８のＢ−Ｂ断面図である。図９Ｃは図８のＣ−Ｃ断面図である。第１径路部５１ｅ、６１ｅ、第２径路部５２ｅ、６２ｅは、供給室４２ｅに連通している。第３径路部５３ｅ、第４径路部５４ｅは、貯留室４６ｅに連通している。第３径路部６３ｅ、第４径路部６４ｅは、貯留室４７ｅに連通している。貯留室４６ｅ、４７ｅは、回収室４４ｅに連通している。

タンク４０ｅについて詳細に説明する。図９Ｂに示すように、供給室４２ｅと回収室４４ｅとは仕切壁４５ｅにより仕切られている。供給室４２ｅは、回収室４４ｅよりも大きい。冷媒は、流入ノズル４１から供給室４２ｅ、供給室４２ｅから第１径路部５１ｅ、第２径路部５２ｅ、第１径路部６１ｅ、第２径路部６２ｅに流れる。第１径路部５１ｅに流れた冷媒は、第３径路部５３ｅに流れ、第２径路部５２ｅに流れた冷媒は、第４径路部５４ｅに流れる。冷媒は、第３径路部５３ｅ、第４径路部５４ｅから貯留室４６ｅに流れる。

図９Ａに示すように、貯留室４６ｅと供給室４２ｅとを仕切っている仕切壁４６ｅ１には孔４６ｅ３が形成されている。孔４６ｅ３は、回収室４４ｅと連通している。即ち、貯留室４６ｅと回収室４４ｅとは連通している。これにより、第３径路部５３ｅ、第４径路部５４ｅから貯留室４６ｅに流れ込んだ冷媒は、回収室４４ｅに流れる。

また、第１径路部６１ｅに流れた冷媒は第３径路部６３ｅに流れ、第２径路部６２ｅに流れた冷媒は第４径路部６４ｅに流れる。冷媒は、第３径路部６３ｅ、第４径路部６４ｅから貯留室４７ｅに流れる。図９Ｃに示すように、貯留室４７ｅと供給室４２ｅとを仕切っている仕切壁４７ｅ１には孔４７ｅ３が形成されている。孔４７ｅ３は、回収室４４ｅと連通している。即ち、貯留室４７ｅと回収室４４ｅとは連通している。これにより、第３径路部６３ｅ、第４径路部６４ｅから貯留室４７eに流れ込んだ冷媒は、回収室４４ｅに流れる。

このように、タンク４０ｅは、２つの貯留室４６ｅ、４７ｅを備えているので、気泡を捕集しつつ冷媒の量を確保できる。また、冷媒は、供給室４２ｅから左側の第１径路部５１ｅ、６１ｅと、右側の第２径路部５２ｅ、６２ｅとの双方に同時に流れる。これにより、何れか一方側を流れる冷媒の放熱効率が低下することが防止される。

また、図７に示すように、第４径路部５４ｅは、タンク４０ｅとの接続部分で折り曲げられた折曲部５４ｅ１を有している。折曲部５４ｅ１は、冷媒の流れる方向に下り傾斜している。これにより、貯留室４６ｅから第４径路部５４ｅへの冷媒の逆流を防止している。また、貯留室４６ｅで捕集された気泡が第４径路部５４ｅに流れ込むことを防止している。尚、第３径路部５３ｅ、６３ｅも同様に、タンク４０ｅとの接続部分で折曲部５３ｅ１、６３ｅ１を有している。第４径路部６４ｅも同様に、折曲部を有している。

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

（付記１）
冷媒が流通するチューブと、
前記チューブの一端が接続され前記チューブに冷媒を供給する供給室、前記チューブの他端が接続され前記チューブから排出される冷媒を回収する、前記供給室と仕切られた回収室、を含む単一のタンクと、を備えたラジエータ。
（付記２）
前記チューブは、前記タンクから互いに逆方向に延びた第１及び第２径路部、前記第１経路部に連続し前記第１経路部に対向した第３経路部、及び前記第２経路部に連続し前記第２経路部に対向した第４経路部、を含む、付記１のラジエータ。
（付記３）
前記タンクは、前記第１経路部と前記第２経路部との間に設けられており、
前記供給室及び前記回収室は、前記第１及び第２経路部の延びた方向に並んでいる、付記２のラジエータ。
（付記４）
前記供給室は、前記第１経路部と前記第２経路部との間に設けられており、
前記回収室は、前記第３経路部と前記第４経路部との間に設けられている、付記２のラジエータ。
（付記５）
前記タンクは、前記第３経路部と前記第４経路部との間に設けられた貯留室を含む、付記２又は３のラジエータ。
（付記６）
前記貯留室は、前記回収室に連通している、付記５のラジエータ。
（付記７）
前記貯留室は、前記供給室及び回収室よりも鉛直上方に設けられている、付記５又は６のラジエータ。
（付記８）
前記第１経路部は、前記供給室に連通し、
前記第２経路部は、前記回収室に連通し、
前記第３及び第４経路部は、互いに連続している、付記２のラジエータ。
（付記９）
前記第１及び第２経路部は、前記供給室に連通し、
前記第３及び第４経路部は、前記回収室に連通している、付記２のラジエータ。
（付記１０）
前記第１経路部は、前記供給室に連通し、
前記第２経路部は、前記回収室に連通し、
前記第３及び第４経路部は、前記貯留室に連通している、付記５のラジエータ。
（付記１１）
前記第１及び第２経路部は、前記供給室に連通し、
前記第３及び第４経路部は、前記貯留室に連通し、
前記貯留室は、前記回収室に連通している、付記６のラジエータ。
（付記１２）
付記１乃至１１の何れかのラジエータを備えた電子機器。

４ ラジエータ
４０ タンク
４２ 供給室
４４ 回収室
４６ｂ、４６ｃ、４７ｃ 貯留室
５０〜５０ｅ、６０ｃ、６０ｄ チューブ
５１〜５１ｅ、６１ｃ〜６１ｅ 第１径路部
５２〜５２ｅ、６１ｃ〜６１ｅ 第２経路部
５３〜５３ｅ、６３ｃ〜６３ｅ 第３経路部
５４〜５４ｅ、６４ｃ〜６４ｅ 第４経路部

Claims (7)

1. 冷媒が流通するチューブと、
   前記チューブの一端が接続され前記チューブに冷媒を供給する供給室、前記チューブの他端が接続され前記チューブから排出される冷媒を回収する、前記供給室と仕切られた回収室、を含む単一のタンクと、を備え、
   前記チューブは、前記タンクから互いに逆方向に延びた第１及び第２径路部、前記第１経路部に連続し前記第１経路部に対向した第３経路部、及び前記第２経路部に連続し前記第２経路部に対向した第４経路部、を含み、
   前記第１及び第３経路部は前記タンクの一方の側面に接続されて直線状に延び、前記第２及び第４経路部は前記タンクの他方の側面に接続されて直線状に延びている、ラジエータ。
2. 前記タンクは、前記第１経路部と前記第２経路部との間に設けられており、
   前記供給室及び前記回収室は、前記第１及び第２経路部の延びた方向に並んでいる、請求項１のラジエータ。
3. 前記供給室は、前記第１経路部と前記第２経路部との間に設けられており、
   前記回収室は、前記第３経路部と前記第４経路部との間に設けられている、請求項１のラジエータ。
4. 前記タンクは、前記第３経路部と前記第４経路部との間に設けられた貯留室を含む、請求項１又は２のラジエータ。
5. 前記貯留室は、前記回収室に連通している、請求項４のラジエータ。
6. 前記貯留室は、前記供給室及び回収室よりも鉛直上方に設けられている、請求項４又は５のラジエータ。
7. 請求項１乃至６の何れかのラジエータを備えた電子機器。

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