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JP2006294678A - 放熱器及びそれを備えた冷却装置 - Google Patents

放熱器及びそれを備えた冷却装置 Download PDF

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Abstract

【課題】偏平チューブの通路を複雑な形状で定型的に構成し、複数枚を段積み状に並べてその空隙に送風するファンとの併用することより冷却性能の向上と放熱器の小型化、及び放熱スペースの有効活用できる冷却装置を提供する。
【解決手段】冷媒の入口である流入口５を設けた中空形状の流入側ヘッダー４ａと、一方端を流入側ヘッダー４ａと接続した複数の扁平チューブ２と、扁平チューブ２の他方端に接続し冷媒の出口である流出口６を設けた中空形状の流出側ヘッダー４ｂとを備え、扁平チューブ２に冷媒の通路３を形成し流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂとを連通した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプを用いた冷媒の循環を強制的に行う液冷却方式などに用いられる放熱器及びそれを備えた冷却装置に関するものである。
例えば、最近のコンピュータにおけるデータ処理の高速化の動きはきわめて急速であり、ＣＰＵのクロック周波数は以前と比較して格段に大きなものになってきている。
その結果、ＣＰＵの発熱量が増大し、従来のように放熱部であるヒートシンクや放熱フィンを発熱体に接触させて放熱する方法だけでなく、そのヒートシンクをファンで直接冷却する方法、又は、受熱部からヒートパイプを用いて放熱部に熱接続したヒートシンクモジュールにおいてその放熱部をファンにより送風冷却する方法、あるいは、熱伝導性の高い液体冷媒をポンプにより強制的に液循環させ受熱部から放熱部へ熱輸送を行ないそれぞれにおいて熱交換をさせる液冷却方式などが必要不可欠とされている。
一方、電子機器のサイズは小型化が熱望されており、今後は、更なる冷却能力の向上と冷却効率の向上が必要とされている。
そこで、従来技術として、例えば（特許文献１）に開示されているような、冷却装置が提案されている。
図１５は、この冷却装置の全体構成図で、冷媒槽１０１と放熱チューブ１０２は、それぞれ押し出し材によって形成され、互いに同一方向を向いて略平行に配置されている。
また、放熱チューブ１０２は放熱フィン１０３とともに凝縮部を構成し、放熱チューブ１０２とフィン１０３とが交互に複数段配置されている。
ヘッダー１０４は、冷媒槽１０１と各放熱チューブ１０２の各一方側の開口端部が共に組み付けられる一方のヘッダー１０４Ａと、冷媒槽１０１と各放熱チューブ１０２の各他方側の開口端部が共に組み付けられる他方のヘッダー１０４Ｂとから成る。
各ヘッダー１０４は、それぞれ略矩形状にプレス成型された２枚のプレート部材１０４ａ、１０４ｂを周囲のみ接合して扁平な中空形状に形成され、片方のプレート部材１０４ｂに冷媒槽１０１及び各放熱チューブ１０２の開口端部が挿入される開口部が形成されている。
従って、放熱チューブ１０２、及びプレート部材１０４ａ、１０４ｂは厚さを薄くすることができ、放熱面積を大きくとることが可能となる。
一方、図示しないが、他の従来技術として（特許文献２）に開示されているように、高耐熱性で熱伝導性のよい袋体を形成した可撓性シートを冷媒の放熱器として用い、可撓性シートの内部全体に万遍なく冷媒を流動させることにより、放熱面全体の均熱化を図り、放熱性を高めている放熱器も提案されている。
この放熱器は、可撓性を有しているので、電子機器の小さい間隙部分にも装着し易く、装着される電子機器の薄型化にもより対応し易くなっている。
特開平１０−３３５５５２号公報（第６頁、図２） 特開２００１−２３７５８２号公報（第１１頁、図１）
しかしながら、前述した（特許文献１）のような冷却装置の放熱チューブは、放熱のための表面積も大きくファンを併用することにより、さらに大きく放熱性を高めることが可能である反面、冷媒の通路となる放熱チューブが押し出し加工によって形成されるため、直線的な形状の通路しか形成することができず、例えば電子機器内の放熱スペースが複雑な場合、そのスペースに対応しながら効率良く冷却装置を配置することが困難である。
さらに、放熱チューブの内壁に凹凸を形成することもできず、冷媒の乱流を活用することによる放熱効果の向上も困難であった。
また、（特許文献２）のような放熱器は、熱可塑性樹脂材料からなる可撓性シートを対向接合し袋体を形成しているため冷媒の通路が内圧により膨張するばかりでなく、可撓性シート自体が定型性を有していないので、例えば複数枚の可撓性シートを段積み状に並べその間の空隙に送風するようにファンを併用しても風路の確保が困難で放熱性を高めることに適さない。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、冷却性能の向上と冷却装置の小型化、及び放熱スペースの有効活用を図ることを目的とする。
上記目的を達成するために本発明に係わる放熱器は、内部に冷媒を循環させその冷媒の熱を放熱する放熱器であって、冷媒の入口である流入口を設けた中空形状の流入側ヘッダーと、一方端を流入側ヘッダーと接続した複数の扁平チューブと、扁平チューブの他方端に接続し冷媒の出口である流出口を設けた中空形状の流出側ヘッダーとを備え、扁平チューブに冷媒の通路を形成し流入側ヘッダーと流出側ヘッダーとを連通したことを主要な特徴としている。
本発明の放熱器によれば、扁平チューブの通路を複雑な形状でしかも定型性を有した構成とすることができるので、段積み状に並べてその空隙に送風するファンとの併用にも適する。その結果、電子機器の複雑な放熱スペースにも容易に対応しながら、放熱性も向上できる。
本発明の請求項１記載の発明は、内部に冷媒を循環させその冷媒の熱を放熱する放熱器であって、冷媒の入口である流入口を設けた中空形状の流入側ヘッダーと、一方端を流入側ヘッダーと接続した複数枚の扁平チューブと、扁平チューブの他方端に接続し冷媒の出口である流出口を設けた中空形状の流出側ヘッダーとを備え、扁平チューブに冷媒の通路を形成し流入側ヘッダーと流出側ヘッダーとを連通しているので、扁平チューブの通路を複雑な形状でしかも定型性を有した構成とすることができるので、段積み状に並べてその空隙に送風するファンとの併用にも適する。その結果、電子機器の複雑な放熱スペースにも容易に対応でき、放熱性も向上できる。
本発明の請求項２記載の発明は、内部に冷媒を循環させその冷媒の熱を放熱する放熱器であって、冷媒の入口である流入口を設けた中空形状の流入側ヘッダーと、一方端を流入側ヘッダーと接続した第１群の扁平チューブと、第１群の扁平チューブの他方端に接続した中空形状の中間ヘッダーと、一方端を中間ヘッダーと接続した第２群の扁平チューブと、第２群の扁平チューブの他方端に接続し冷媒の出口である流出口を設けた中空形状の流出側ヘッダーとを備え、第１群及び第２群の扁平チューブに冷媒の通路を形成し流入側ヘッダーと流出側ヘッダーとを中間ヘッダーを介して連通したので、より第１群の扁平チューブの放熱面積に加えて第２群の扁平チューブの放熱面積も確保できるので、より大きな放熱性が得られ、その構成も簡素化できる。
また、流入口と流出口とを同じ方向に配置も可能なので、電子機器内における冷却装置のレイアウトの自由度が向上する。
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明に従属する発明で、一側面に通路を形成した同一の平板材を２枚接合して扁平チューブを構成したので、部品点数が削減され製造組み立ても容易で、小型、低コスト化も容易に実現できる。
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明に従属する発明で、一側面に通路を形成した平板材と通路を形成しない平板材とを２枚接合して扁平チューブを構成したので、同一の平板材の組み合わせでは通路の形成が困難な場合でも、確実に通路を形成することができ、それぞれの平板材に対して異形状の通路を形成するための２種類の金型が不要となるため、その金型費を削減することができる。
本発明の請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の発明に従属する発明で、平板材の通路をプレス加工によって形成したので、熱伝導の優れしかも定型性を有する金属材料（銅やアルミニウム等）を用い複雑な形状の通路の形成も容易となるばかりでなく、後述する扁平チューブの外面（大気側）に突起部や通路内面に凸部を設けるのも容易となる。
本発明の請求項６記載の発明は、請求項１又は２記載の発明に従属する発明で、扁平チューブの通路を蛇行させたので、通路の距離を長くすることができ、その分、放熱時間が長くなり放熱効率の向上が可能となる。
本発明の請求項７記載の発明は、請求項１又は２記載の発明に従属する発明で、扁平チューブの通路の内面に１乃至複数の凸部を設けたので、冷媒から扁平チューブへの熱伝達面積を増大することができ、また同時に、通過する冷媒が乱流になり易くなり、その乱流により冷媒から扁平チューブへの熱伝達率が向上する。
本発明の請求項８記載の発明は、請求項１又は２記載の発明に従属する発明で、扁平チューブの外面に１乃至複数の突起部を設けたので、放熱面積の増大となるばかりなく、段積み状に並べてその空隙にラジアルファンを用いて送風した場合、その送風が突起部で乱流となり、扁平チューブからの放熱効果をより向上できる。
本発明の請求項９記載の発明は、請求項１又は２記載の発明に従属する発明で、扁平チューブに１乃至複数の段差を形成したので、例えばラジアルファンによる送風を行なった場合、異なる高さ方向への送風冷却にも対応でき、電子機器内の放熱スペースを無駄なく活用しながら放熱面積を増大することが可能となる。
本発明の請求項１０記載の発明は、請求項１又は２記載の発明に従属する発明で、冷媒を不凍液としたので、寒冷地においても冷媒の凍結による破損を防止できる。
本発明の請求項１１記載の発明は、請求項１から１０いずれか１項に記載の放熱器を備え、熱伝導性の高い液体冷媒をポンプにより強制的に液循環させ発熱体の熱を受熱部から放熱部へ熱輸送を行う冷却装置であるから、電子機器の放熱スペースに合わせた冷却装置の構成が容易となり、より放熱能力のすぐれた冷却装置を提供することができる。
本発明の請求項１２記載の発明は、Ｌ字状の扁平チューブを用いた請求項１から１０いずれか１項に記載の放熱器とラジアルファンとを備えた冷却装置であるから、ラジアルファンの送風を利用することで扁平チューブの放熱を強制的かつ効率よく行なうことができ、その冷却装置の放熱能力を向上できる。
本発明の請求項１３記載の発明は、コの字状の扁平チューブを用いた請求項１から１０いずれか１項に記載の放熱器とラジアルファンとを備えた冷却装置であるから、ラジアルファンの送風抵抗も小さく扁平チューブの放熱を強制的かつ効率よく行なうことができ、その冷却装置の放熱能力をより向上できる。
本発明の請求項１４記載の発明は、環状の扁平チューブを用いた請求項１から１０いずれか１項に記載の放熱器とラジアルファンとを備えた冷却装置であるから、送風抵抗も小さくラジアルファンにより扁平チューブの全域に亘って均一的に送風できるので、その扁平チューブの放熱を強制的かつ効率的に行なうことができ、その冷却装置の放熱能力をさらに向上できる。
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における放熱器の斜視図で、図２は同実施例における放熱器の斜視断面図で、図３は同実施例における放熱器の扁平チューブの分解図で、図４は同実施例における別形状の扁平チューブの分解図で、図５は同実施例の放熱器を組み込んだ放熱部完成品の斜視図で、図６（ａ）は同実施例の放熱器を組み込んだ放熱部完成品のカバーを外した状態の平面図で、図６（ｂ）は同図（ａ）のラインＡＡの断面図である。
図１において、扁平チューブ２はあらかじめプレス加工により冷媒が循環するための通路３を形成した熱伝導性がよく定型性を有する金属製の平板材を２枚接合して構成され、その扁平チューブ２を所定の間隔をおいて複数枚が段積み状に積層されている。
そして、積層された複数枚の扁平チューブ２の両端には、中空形状の流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂがそれぞれ接続されており、流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂにはそれぞれ冷媒の入口となる流入口５と、冷媒の出口となる流出口６が設けられている。
さらに、流入口５と通路３は流入側ヘッダー４ａの中空部を介して連通し、流出口６と通路３は流出側ヘッダー４ｂの中空部を介して連通している。
また、図２で示すように循環ポンプ（図示せず）によって、送られてきた冷媒は、矢印で示す方向に流入口５から流入し、流入側ヘッダー４ａを経て、各々の扁平チューブ２の端部に位置する通路３の入口３ａから通路３へ流入する。通路３を流れた冷媒は、通路３の出口３ｂから流出側ヘッダー４ｂの中空部に流れ出し、流出口６から流出される。
ここで、扁平チューブの通路３を蛇行させたので、通路３の距離を長くすることができ、その分、通路３を循環する冷媒の放熱時間が長くなるのでより放熱効率を向上できる。
図３に示すように、通路３の形状が平板材２ａの接合面に対し、面対称の形状であれば、一側面に通路を形成した同一の平板材を２枚接合して扁平チューブを構成できるので、製造組み立ても容易で、小型、低コスト化も容易に実現できる。そして、同じ金属材料で扁平チューブ２を構成することもできる。
また、通路３の形状が平板材２ａの接合面に対し、面対称の形状でなければ、図４に示すように、一側面に通路３が形成されている平板材２ａと通路が形成されていない平板材２ｂとの接合によって構成されても何ら問題はない。また、平板材２ａ、２ｂは共にプレス加工で形成されると、複雑な形状の通路の形成も容易となる。
なお、扁平チューブ２は、冷媒の通路３があらかじめ形成された銅やアルミニウムなどの熱伝導性の良好な金属製の平板材２ａを板状、糸状（棒状）、又はペースト状のろう材を用いて接合するのが好ましいが、ろう材を塗布したクラッド材を平板材２ａ間に挟みチッ素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気の高温炉に投入して接合する、あるいは金属接合に適した接着剤を用いるなど、いずれの方法により接合してもよく、それらの接合方法にも限定されない。
次に、図５、図６（ａ）、図６（ｂ）を用いて、冷却装置の放熱部完成品７を説明する。１対の放熱器１は所定の間隔をおいて平行に配置されており、一方の放熱器１の流出口６と他方の放熱器１の流入口５には、Ｌ字状に形成された接続チューブ８がそれぞれ接続されている。
接続チューブ８は弾力性のあるゴム材料で成形する。それぞれの接続チューブ８の間にはパイプ９が接続されている。パイプ９は金属製が好ましいが、樹脂製でもよく、接続チューブ８とパイプ９を全て同じゴム材料でのコの字状のチューブにしても何ら問題ない。
平行に位置する放熱器１の中央には、ラジアルファン１０が配置され、ラジアルファン１０からの風を効率良く流すための整流部材１１、１２も平行する放熱器１の中央に配置される。
ここで、ラジアルファン１０はラジアルファン１０の羽根の回転軸方向から入ってきた風を遠心方向に吐き出すラジアルファンを採用し、２方向吐き出しの放熱部完成品７となっているが、羽根の回転軸方向から入ってきた風を、同じ回転軸方向に吐き出す軸流ファンを用いて、１方向吐き出しの放熱部完成品にしても問題は無い。
また、ラジアルファン１０は、定電圧駆動、電圧制御駆動、ＰＷＭ駆動など、その駆動の制御方式は問わない。一方、放熱器１とラジアルファン１０と整流部材１１、１２はベース１３に固定されており、ベースの反対側には、ラジアルファンの吸気口１４ａが設けられたカバー１４が設置されている。
ベース１３とカバー１４間に、放熱器１とラジアルファン１０と整流部材１１、１２が挟み込まれた構成となっており、ベース１３とカバー１４が風路を形成している。また、ベース１３のラジアルファン１０が位置する箇所にも吸気口を設け、ラジアルファン１０を両面吸気にしても良い。
さらに、ラジアルファン１０からの風の抵抗を低減するために、扁平チューブ２の通路３が相互に隣接する扁平チューブ２間で重なりあわないように配置した方が良い。
次に、冷却装置（図示せず）の動作について説明する。発熱体から熱を伝えられた冷媒は、循環ポンプによって流入口５へ送られてくる。流入口５と流入側ヘッダー４ａを経て、通路３に流入した冷媒は、通路３を流れている間に扁平チューブ２に熱を伝達し、熱を伝えられた扁平チューブ２は、ラジアルファン１０から発生した風に熱を伝達し放熱する。
ここである程度冷却された冷媒は、パイプ９を経て、再び他方の放熱器１を通過し、同様にさらに冷却される。
尚、図５、図６（ａ）（ｂ）で示された実線の矢印は冷媒の流れる方向、破線の矢印は風の流れる方向を示している。
（実施例２）
図７は、本発明の実施例２における放熱器の斜視図で、実施例１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
図７において、扁平チューブ２はある間隔をおいて複数枚積層されており、各扁平チューブ２には、冷媒が循環するための複数の通路３が形成されている。積層された扁平チューブ２の両端には、中空形状の流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂが接続されており、流入側ヘッダー４ａ、流出側ヘッダー４ｂにはそれぞれ冷媒の入口となる流入口５と、冷媒の出口となる流出口６が設けられている。
ここで、流入口５と通路３は流入側ヘッダー４ａの中空部を介して連通し、流出口６と通路３は流出側ヘッダー４ｂの中空部を介して連通している。
ここで、扁平チューブ２には同一形状の蛇行した通路３が２本設けられており、冷媒の循環する液量を倍増できるので、より放熱性能を高めることができる。
（実施例３）
図８は、本発明の実施例３における放熱器を組み込んだ放熱部完成品のカバーを外した状態の平面図で、実施例１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
通路３を有する扁平チューブ２はＬ字状に形成されており、所定の間隔をおいて複数枚積層されている。積層された扁平チューブ２の両端には、中空形状の流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂが接続されており、流入側ヘッダー４ａ、流出側ヘッダー４ｂにはそれぞれ冷媒の入口となる流入口５と、冷媒の出口となる流出口６が設けられている。
流入口５と通路３は流入側ヘッダー４ａの中空部を介して連通し、流出口６と通路３は流出側ヘッダー４ｂの中空部を介して連通している。
また、流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂは９０度傾けて配置されている。
ここで、Ｌ字状の扁平チューブ２の対角にはＬ字状の整流部材１５が設けられ、Ｌ字状の扁平チューブ２とＬ字状の整流部材１５の間にはラジアルファン１０が配置されている。ラジアルファン１０の回転により、９０度傾いた２方向へそれぞれ送風される。
従って、このＬ字状の扁平チューブ２に対してラジアルファン１０を用いて送風することで扁平チューブ２の放熱を強制的かつ効率よく行なうことができる。
（実施例４）
図９は、本発明の実施例４の放熱器を組み込んだにおける放熱部完成品のカバーを外した状態の平面図で、実施例１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
通路３が形成された扁平チューブ２はコの字状に形成されており、所定の間隔をおいて複数枚積層されている。
積層されたコの字状の扁平チューブ２の両端には、中空形状の流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂが接続されており、流入側ヘッダー４ａ、流出側ヘッダー４ｂにはそれぞれ冷媒の入口となる流入口５と、冷媒の出口となる流出口６が設けられている。
流入口５と通路３は流入側ヘッダー４ａの中空部を介して連通し、流出口６と通路３は流出側ヘッダー４ｂの中空部を介して連通している。また、流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂは同じ方向に配置され、流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂの間には整流部材１２が設けられ、コの字状扁平チューブ２の中央にはラジアルファン１０が配置されている。ラジアルファン１０の回転により、３方向へそれぞれ送風される。
従って、このコの字状の扁平チューブ２は送風抵抗も小さくラジアルファン１０を用いて送風することで、扁平チューブ２の放熱をより強制的かつ効率よく行なうことができる。
（実施例５）
図１０は、本発明の実施例５における放熱器を組み込んだ放熱部完成品のカバーを外した状態の平面図で、実施例１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
通路３を形成した扁平チューブ２は環状に形成されており、通路３の出入口が存在する箇所は環状の形状から外に飛び出している。
また、扁平チューブ２は、所定の間隔をおいて複数枚積層されている。積層された扁平チューブ２の両端（通路３の出入口が存在する箇所）には、中空形状の流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂが接続されており、流入側ヘッダー４ａ、流出側ヘッダー４ｂにはそれぞれ冷媒の入口となる流入口５と、冷媒の出口となる流出口６が設けられている。
流入口５と通路３は流入側ヘッダー４ａの中空部を介して連通し、流出口６と通路３は流出側ヘッダー４ｂの中空部を介して連通し、流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂは同じ方向に配置されている。また、流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂは、壁で仕切られた構造であれば、一体でも何ら問題は無い。
環状の扁平チューブ２の中央にはラジアルファン１０が配置されている。ラジアルファン１０の回転により、流入側ヘッダー４ａ、流出側ヘッダー４ｂが配置されている以外の全ての方向に風が送風される。
従って、この環状の扁平チューブ２は送風抵抗も小さくその全域に亘ってより均一的にラジアルファン１０を用いて送風できるので、その扁平チューブ２の放熱を強制的かつ効率的に行なうことができる。
（実施例６）
図１１は、本発明の実施例６における放熱器の斜視図で、実施例１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
図１１において、扁平チューブ２は所定の間隔をおいて複数枚積層されており、各扁平チューブ２には、冷媒が循環するための複数の通路３が形成されている。また、扁平チューブ２は、その積層方向に対して段差２ｃが形成されるように、折り曲げた形状に構成されている。
積層された扁平チューブ２の両端には、中空形状の流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂが接続されており、流入側ヘッダー４ａ、流出側ヘッダー４ｂにはそれぞれ冷媒の入口となる流入口５と、冷媒の出口となる流出口６が設けられている。
流入口５と通路３は流入側ヘッダー４ａの中空部を介して連通し、流出口６と通路３は流出側ヘッダー４ｂの中空部を介して連通している。
このような段差２ｃを形成することにより、例えばラジアルファンによる送風を行なった場合、異なる高さ方向への送風冷却にも対応でき、電子機器内の放熱スペースを無駄なく活用しながら放熱面積を増大することが可能となる。
（実施例７）
図１２は、本発明の実施例７における放熱器の斜視図で、実施例１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
図１２において、扁平チューブ２は所定の間隔をおいて複数枚積層されており、各扁平チューブ２には、冷媒が循環するための複数の通路３が形成されている。
また、扁平チューブ２の外面の端部には、複数の突起部１６が設けられており、その突起部１６は平板材２ａを製作する際、プレス加工にて形成される。そして、積層された扁平チューブ２の両端には、中空形状の流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂが接続されており、流入側ヘッダー４ａ、流出側ヘッダー４ｂにはそれぞれ冷媒の入口となる流入口５と、冷媒の出口となる流出口６が設けられている。流入口５と通路３は流入側ヘッダー４ａの中空部を介して連通し、流出口６と通路３は流出側ヘッダー４ｂの中空部を介して連通している。
従って、扁平チューブ２の外面に複数の突起部１６を設けたので、放熱面積の増大となるばかりなく、段積み状に並べてその空隙にラジアルファンを用いて送風した場合、その送風が突起部１６で乱流となり、扁平チューブ２からの放熱効果をより向上できる。
（実施例８）
図１３は、本発明の実施例８における放熱器の斜視図で、実施例１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
図１３において、扁平チューブ２は所定の間隔をおいて複数枚積層されており、各扁平チューブ２には、冷媒が循環するための通路３が形成されている。積層された扁平チューブ２の上側半分の端には、中空形状の流入側ヘッダー４ａが接続されており、残りの下側半分には中空形状の流出側ヘッダー４ｂが接続されている。
また、他方の端には、中空形状の中間ヘッダー４ｃが接続されており、流入側ヘッダー４ａには冷媒の入口となる流入口５が設けられ、流出側ヘッダー４ｂには冷媒の出口となる流出口６が設けられている。
ここで、冷媒の入口である流入口５を設けた中空形状の流入側ヘッダー４ａと、一方端を流入側ヘッダー４ａと接続した第１群の扁平チューブ１７と、第１群の扁平チューブ１７の他方端に接続した中空形状の中間ヘッダー４ｃと、一方端を中間ヘッダー４ｃと接続した第２群の扁平チューブ１８と、第２群の扁平チューブ１８の他方端に接続し冷媒の出口である流出口６を設けた中空形状の流出側ヘッダー４ｂとを備え、第１群の扁平チューブ１７及び第２群の扁平チューブ１８に冷媒の通路を形成し流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂとを中間ヘッダー４ｃを介して連通したので、より第１群の扁平チューブ１７の放熱面積に加えて第２群の扁平チューブ１８の放熱面積も確保できるので、より大きな放熱性が得られ、その構成も簡素化できている。
また、流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂは、壁で仕切られた構造であれば、一体型にしても何ら問題はない。流入口５と通路３は流入側ヘッダー４ａの中空部を介して連通し、流出口６と通路３は流出側ヘッダー４ｂの中空部を介して連通している。
また、流入側ヘッダー４ａに接続された扁平チューブ２の通路３と、流出側ヘッダー４ｂに接続された扁平チューブ２の通路３とは、中間ヘッダー４ｃの中空部で接続されている。
循環ポンプ（図示せず）によって、送られてきた冷媒は、流入口５から流入し、流入側ヘッダー４ａの中空部を経て、流入側ヘッダー４ａに接続された各々の扁平チューブ２の通路３へ流入する。
そして、通路３を流れた冷媒は、中間ヘッダー４ｃの中空部に流れ出し、次に流出側ヘッダー４ｂに接続された各々の扁平チューブ２の通路３へ流入する。
そして、通路３を流れた冷媒は、ヘッダー４ｂの中空部を経て、流出口６から流出される。ここで、図１３中の矢印は、冷媒の流れる方向を示している。
（実施例９）
図１４（ａ）は、本発明の実施例９における放熱器の斜視図で、図１４（ｂ）は、同図（ａ）のラインＢＢの断面図で、実施例１と同じ構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
ここで、扁平チューブ２は所定の間隔をおいて複数枚積層されており、各扁平チューブ２には冷媒が循環するための複数の通路３が形成されている。
また、通路３の内面には、複数の凸部１９が設けられている。この凸部１９は平板材２ａを形成する際、プレス加工にて形成され、積層された扁平チューブ２の両端には、中空形状の流入側ヘッダー４ａと流出側ヘッダー４ｂが接続されており、流入側ヘッダー４ａ、流出側ヘッダー４ｂにはそれぞれ冷媒の入口となる流入口５と、冷媒の出口となる流出口６が設けられている。
さらに、流入口５と通路３は流入側ヘッダー４ａの中空部を介して連通し、流出口６と通路３は流出側ヘッダー４ｂの中空部を介して連通している。
従って、この複数の凸部１９を設けたことにより冷媒から扁平チューブ２への熱伝達面積を増大することができ、また同時に、通過する冷媒が乱流になり易くなり、その乱流により冷媒から扁平チューブ２への熱伝達率がより向上する。
本発明は、冷媒を循環させながら発熱体を冷却する冷却装置及びそれを備えた電子機器に適用できる。
本発明の実施例１における放熱器の斜視図 同実施例における放熱器の斜視断面図 同実施例における放熱器の扁平チューブの分解図 同実施例における別形状の扁平チューブの分解図 同実施例の放熱器を組み込んだ放熱部完成品の斜視図 （ａ）は同実施例の放熱器を組み込んだ放熱部完成品のカバーを外した状態の平面図、（ｂ）は同図（ａ）のラインＡＡの断面図 本発明の実施例２における放熱器の斜視図 本発明の実施例３における放熱器を組み込んだ放熱部完成品のカバーを外した状態の平面図 本発明の実施例４における放熱器を組み込んだ放熱部完成品のカバーを外した状態の平面図 本発明の実施例５における放熱器を組み込んだ放熱部完成品のカバーを外した状態の平面図 本発明の実施例６における放熱器の斜視図 本発明の実施例７における放熱器の斜視図 本発明の実施例８における放熱器の斜視図 （ａ）は本発明の実施例９における放熱器の斜視図、（ｂ）は同図（ａ）のラインＢＢの断面図 従来の冷却装置の全体構成図
符号の説明
１ 放熱器
２ 扁平チューブ
３ 通路
２ａ，２ｂ 平板材
２ｃ 段差
４ａ 流入側ヘッダー
４ｂ 流出側ヘッダー
４ｃ 中間ヘッダー
５ 流入口
６ 流出口
７ 放熱部完成品
８ 接続チューブ
９ パイプ
１０ ラジアルファン
１１ 整流部材
１２ 整流部材
１３ ベース
１４ カバー
１４ａ 吸気口
１５ 整流部材
１６ 突起部
１７ 第１群の扁平チューブ
１８ 第２群の扁平チューブ
１９ 凸部

Claims (14)

  1. 内部に冷媒を循環させその冷媒の熱を放熱する放熱器であって、前記冷媒の入口である流入口を設けた中空形状の流入側ヘッダーと、一方端を前記流入側ヘッダーと接続した複数枚の扁平チューブと、前記扁平チューブの他方端に接続し前記冷媒の出口である流出口を設けた中空形状の流出側ヘッダーとを備え、前記扁平チューブに前記冷媒の通路を形成し前記流入側ヘッダーと前記流出側ヘッダーとを連通したことを特徴とする放熱器。
  2. 内部に冷媒を循環させその冷媒の熱を放熱する放熱器であって、前記冷媒の入口である流入口を設けた中空形状の流入側ヘッダーと、一方端を前記流入側ヘッダーと接続した第１群の扁平チューブと、前記第１群の扁平チューブの他方端に接続した中空形状の中間ヘッダーと、一方端を前記中間ヘッダーと接続した第２群の扁平チューブと、前記第２群の扁平チューブの他方端に接続し前記冷媒の出口である流出口を設けた中空形状の流出側ヘッダーとを備え、前記第１群及び第２群の扁平チューブに前記冷媒の通路を形成し前記流入側ヘッダーと前記流出側ヘッダーとを前記中間ヘッダーを介して連通したことを特徴とする放熱器。
  3. 一側面に通路を形成した同一の平板材を２枚接合して前記扁平チューブを構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の放熱器。
  4. 一側面に通路を形成した平板材と通路を形成しない平板材とを２枚接合して前記扁平チューブを構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の放熱器。
  5. 前記平板材の通路をプレス加工によって形成したことを特徴とする請求項３又は４記載の放熱器。
  6. 前記扁平チューブの通路を蛇行させたことを特徴とする請求項１又は２記載の放熱器。
  7. 前記扁平チューブの通路の内面に１乃至複数の凸部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の放熱器。
  8. 前記扁平チューブの外面に１乃至複数の突起部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の放熱器。
  9. 前記扁平チューブに１乃至複数の段差を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の放熱器。
  10. 前記冷媒を不凍液としたことを特徴とする請求項１又は２記載の放熱器。
  11. 請求項１から１０いずれか１項に記載の放熱器を備えたことを特徴とする冷却装置。
  12. Ｌ字状の扁平チューブを用いた請求項１から１０いずれか１項に記載の放熱器とラジアルファンとを備えたことを特徴とする冷却装置。
  13. コの字状の扁平チューブを用いた請求項１から１０いずれか１項に記載の放熱器とラジアルファンとを備えたことを特徴とする冷却装置。
  14. 環状の扁平チューブを用いた請求項１から１０いずれか１項に記載の放熱器とラジアルファンとを備えたことを特徴とする冷却装置。
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