JP7273116B2

JP7273116B2 - 電子機器及び冷却モジュール

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Publication number: JP7273116B2
Application number: JP2021139056A
Authority: JP
Inventors: 昌宏北村; 祐介尾上; 拓郎上村; 顕範内野
Original assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2021-08-27
Filing date: 2021-08-27
Publication date: 2023-05-12
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Description

本発明は、冷却モジュールを備えた電子機器及び冷却モジュールに関する。

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。特許文献１には、発熱体としてＣＰＵ及びＧＰＵを搭載した電子機器において、ＣＰＵとＧＰＵとにそれぞれヒートパイプを接続した構成が開示されている。また特許文献２には、ＣＰＵに対してプレート型のベーパーチャンバを接続した構成が開示されている。

特開２０２０－４２５８８号公報特開２０１９－３２１３４号公報

上記のような電子機器において、特にノート型に構成されたモバイルワークステーションのような機種は、ユーザの要望に応じて複数種類のＣＰＵと複数種類のＧＰＵとを選択できる必要がある。そこで、この種の電子機器では、筐体内にＣＰＵが実装されたマザーボードと、ＧＰＵが実装されたサブボードとを備えることで、ＣＰＵとＧＰＵの組合せに対してマザーボードの仕様数を最小限に抑え、部品の共通化を図ることがある。

他方、この種の電子機器においても、筐体の小型化は必須である。そこで、この種の電子機器では、サブボードをマザーボードの上に積層することで、２枚のボードを搭載しつつ筐体の外形の拡大を抑えた構成がある。ところが、２枚のボードを積層した場合、ＣＰＵとＧＰＵの間に段差が生じる。そこで、冷却モジュールはこの段差に対応しつつ、ＣＰＵとＧＰＵの負荷を相互に補完できる必要がある。なお、このような段差の問題は、２枚のボードを用いない構成においても生じ得る。一般的に、ＣＰＵよりもＧＰＵの厚みが大きいためである。

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、２つの発熱体の間に段差がある場合であっても高い冷却効率を得ることができる冷却モジュールを備えた電子機器及び冷却モジュールを提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係る電子機器は、筐体と、前記筐体内に設けられた第１及び第２の発熱体と、前記筐体内に設けられ、前記第１及び第２の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、前記冷却モジュールは、前記第１の発熱体と接続され、２枚の第１の金属プレートの間に形成した密閉空間に作動流体を封入した第１のベーパーチャンバと、前記第２の発熱体と接続され、２枚の第２の金属プレートの間に形成した密閉空間に作動流体を封入した第２のベーパーチャンバと、を有し、前記第１及び前記第２のベーパーチャンバは、相互間に段差が設けられた状態で隣接して並んで配置されており、前記第１のベーパーチャンバは、前記２枚の第１の金属プレートにおける少なくとも１枚の金属プレートが前記段差を跨ぐようにして前記第２のベーパーチャンバに向かって延びて、該第２のベーパーチャンバの表面に接続されたブリッジ部を有し、前記ブリッジ部は、前記密閉空間が設けられていない。

本発明の第２態様に係る冷却モジュールは、電子機器の筐体内に搭載された複数の発熱体の吸熱に用いる冷却モジュールであって、２枚の第１の金属プレートの間に形成した密閉空間に作動流体を封入した第１のベーパーチャンバと、２枚の第２の金属プレートの間に形成した密閉空間に作動流体を封入した第２のベーパーチャンバと、を有し、前記第１及び前記第２のベーパーチャンバは、相互間に段差が設けられた状態で隣接して並んで配置されており、前記第１のベーパーチャンバは、前記２枚の第１の金属プレートにおける少なくとも１枚の金属プレートが前記段差を跨ぐようにして前記第２のベーパーチャンバに向かって延びて、該第２のベーパーチャンバの表面に接続されたブリッジ部を有し、前記ブリッジ部は、前記密閉空間が設けられていない。

本発明の一態様によれば、２つの発熱体の間に段差がある場合であっても高い冷却効率を得ることができる。

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は、筐体の内部構造を模式的に示す平面図である。図３は、冷却モジュールの模式的な底面図である。図４は、冷却モジュールのブリッジ部及びその周辺部を拡大した斜視図である。図５は、筐体の内部構造を示す要部拡大側面断面図である。図６は、図５に示すブリッジ部及びその周辺部を拡大した側面断面図である。図７は、第１変形例に係るブリッジ部及びその周辺部を拡大した側面断面図である。図８は、第２変形例に係るブリッジ部及びその周辺部を拡大した側面断面図である。図９は、第３変形例に係るブリッジ部及びその周辺部を拡大した平面図である。

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。

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、ディスプレイ筐体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、携帯電話、スマートフォン、又はゲーム機等でもよい。

ディスプレイ筐体１２は、薄い扁平な箱体である。ディスプレイ筐体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（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）や液晶で構成される。

以下、筐体１４及びこれに搭載された各要素について、筐体１２，１４間を図１に示すように開いた状態とし、ディスプレイ１８を視認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。

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。筐体１４は、後端部がヒンジ１６を用いてディスプレイ筐体１２と連結されている。

図２は、筐体１４の内部構造を模式的に示す平面図であり、筐体１４をキーボード２０の少し下で切断した模式的な平面断面図である。

図２に示すように、筐体１４の内部には、冷却モジュール２２と、マザーボード２４と、サブボード２５と、バッテリ装置２６とが設けられている。筐体１４の内部には、さらに各種の電子部品や機械部品等が設けられる。

マザーボード２４は、電子機器１０のメインボードである。マザーボード２４は、筐体１４の後方寄りに配置され、左右方向に沿って延在している。マザーボード２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０の他、通信モジュール、メモリ、接続端子等の各種電子部品が実装されたプリント基板である。マザーボード２４は、キーボード２０の下に配置され、キーボード２０の裏面やカバー部材１４Ａの内面にねじ止めされている。マザーボード２４は、上面がカバー部材１４Ａに対する取付面となり、下面がＣＰＵ３０等の実装面２４ａとなる（図５参照）。ＣＰＵ３０は、マザーボード２４の実装面２４ａの左右略中央に配置されている。ＣＰＵ３０は、電子機器１０の主たる制御や処理に関する演算を行う。図５中の参照符号３０ａは、ＣＰＵ（ダイ）３０が実装されるパッケージ基板である。

サブボード２５は、マザーボード２４よりも小さな外形を有する拡張カードである。サブボード２５は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）３１やパワーコンポーネント３２等の各種電子部品が実装されたプリント基板である。サブボード２５は、マザーボード２４の実装面２４ａの右端付近に積層され（図２及び図５参照）、その略中央にＧＰＵ３１が実装されている。サブボード２５は、マザーボード２４に実装されたコネクタ３３に接続され（図５参照）、これによりマザーボード２４と電気的に接続される。サブボード２５は、上面がマザーボード２４の実装面２４ａに対する取付面となり、下面がＧＰＵ３１等の実装面２５ａとなる。ＧＰＵ３１は、３Ｄグラフィックス等の画像描写に必要な演算を行う。図５中の参照符号３１ａは、ＧＰＵ（ダイ）３１が実装されるパッケージ基板である。

バッテリ装置２６は、電子機器１０の電源となる充電池である。バッテリ装置２６は、マザーボード２４の前方に配置され、筐体１４の前端部に沿って左右に延在している。

次に、冷却モジュール２２の構成を説明する。

ＣＰＵ３０及びＧＰＵ３１は、筐体１４内に搭載された電子部品中で最大級の発熱量の発熱体である。そこで、冷却モジュール２２は、ＣＰＵ３０及びＧＰＵ３１が発生する熱を吸熱及び拡散し、さらに筐体１４外へと排出する。冷却モジュール２２は、マザーボード２４及びサブボード２５の下面（実装面２４ａ，２５ａの下）に積層される。

図３は、冷却モジュール２２の模式的な底面図である。図４は、冷却モジュール２２のブリッジ部５０及びその周辺部を拡大した斜視図である。図５は、筐体１４の内部構造を示す要部拡大側面断面図である。図６は、図５に示すブリッジ部５０及びその周辺部を拡大した図である。

図２～図５に示すように、冷却モジュール２２は、左右に並んだ第１及び第２のベーパーチャンバ３６，３７と、２本１組で構成された第１のヒートパイプ３８と、２本１組で構成された第２のヒートパイプ３９と、左右一対の冷却フィン４０，４１と、左右一対の送風ファン４２，４３と、熱伝導プレート４４と、を備える。

ベーパーチャンバ３６，３７は、プレート型の熱輸送デバイスである。第１のベーパーチャンバ３６は、２枚の薄い金属プレート３６ａ，３６ｂの間に密閉空間Ｓ１を形成し（図５参照）、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３６ａ，３６ｂは、アルミニウム、銅、又はステンレスのような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３６ｃが配設される（図５参照）。ウィック３６ｃ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。

第２のベーパーチャンバ３７は、第１のベーパーチャンバ３６よりも外形が大きく、板厚が多少薄い以外、基本的な構成は上記した第１のベーパーチャンバ３６と同一ある。すなわち、第２のベーパーチャンバ３７は、２枚の薄い金属プレート３７ａ，３７ｂの間に密閉空間Ｓ２を形成し（図５参照）、この密閉空間Ｓ２にウィック３７ｃを配設し、作動流体を封入したものである。第２のベーパーチャンバ３７において、金属プレート３７ａ，３７ｂの材質、作動流体の種類、ウィック３７ｃの構成等は、上記した第１のベーパーチャンバ３６のものと同一でよい。

ベーパーチャンバ３６，３７は、薄く変形し易い。そこで、ベーパーチャンバ３６，３７は、それぞれ上面（第１面３６ｄ，３７ｄ）の外周縁部や中央部にフレーム４６，４７が接合され、補強されている（図２及び図４参照）。フレーム４６，４７は、ステンレス等の金属で構成され、ベーパーチャンバ３６，３７よりも厚い棒体を枠状に構成したものである。

図４～図６に示すように、ベーパーチャンバ３６，３７は、相互間に上下方向の段差４８（図６参照）が設けられた状態で隣接して並んでいる。この段差４８は、ＧＰＵ３１を実装したサブボード２５がＣＰＵ３０を実装したマザーボード２４の下面側に積層されていること、及びＧＰＵ３１がＣＰＵ３０よりも厚いことに起因する。つまりＧＰＵ３１の頂面がＣＰＵ３０の頂面よりも低い位置にあるため（図５参照）、冷却モジュール２２は、ＧＰＵ３１を冷却する第２のベーパーチャンバ３７がＣＰＵ３０を冷却する第１のベーパーチャンバ３６よりも低い位置に配置されている。なお、ＣＰＵ３０の頂面とＧＰＵ３１の頂面との段差は、例えば４～５ｍｍである。

そこで、第２のベーパーチャンバ３７は、この段差４８を跨ぐように斜め上方に延在し、第１のベーパーチャンバ３６の第２面３６ｅに接合（例えば半田付け）されたブリッジ部５０を備える。ブリッジ部５０の先端部は、第１のベーパーチャンバ３６の密閉空間Ｓ１とオーバーラップする位置に接合されている。ブリッジ部５０は、ベーパーチャンバ３６，３７間を熱的に接続し、冷却能力を相互補完するための熱伝達部材である。

ブリッジ部５０は、第２のベーパーチャンバ３７の金属プレート３７ａ，３７ｂの外縁のうち、第１のベーパーチャンバ３６と隣接する部分を第１のベーパーチャンバ３６に向かって延出したヒレ状のプレート片である。ブリッジ部５０は、第２のベーパーチャンバ３７の外縁を縁取る金属プレート３７ａ，３７ｂの接合部で構成されている。このため、ブリッジ部５０には、作動流体を封入した密閉空間Ｓ２が形成されていない。つまりブリッジ部５０では、第２のベーパーチャンバ３７の内部での作動流体の相変化による熱輸送は発生せず、金属プレート３７ａ，３７ｂによる熱伝導による熱輸送が生じる。

図３～図５に示すように、第１のヒートパイプ３８は、パイプ型の熱輸送デバイスである。本実施形態では、２本のヒートパイプ３８ａ，３８ｂを前後に２本１組で並列して用いているが、ヒートパイプは１本や３本以上で用いてもよい。ヒートパイプ３８ａ，３８ｂは、金属パイプ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に作動流体が封入されている。金属パイプは、アルミニウム、銅、又はステンレスのような熱伝導率が高い金属で形成されている。密閉空間は、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が配設される。ウイックは、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。

第２のヒートパイプ３９は、長さや経路が異なる以外、基本的な構成は上記した第１のヒートパイプ３８と同一である。すなわち、第２のヒートパイプ３９は、扁平に潰した金属パイプ内の密閉空間にウィックを配設し、作動流体を封入したものである。また、第２のヒートパイプ３９は、２本のヒートパイプ３９ａ，３９ｂを前後又は左右に２本１組で並列して用いているが、ヒートパイプは１本や３本以上で用いてもよい。第２のヒートパイプ３９において、金属パイプの材質、作動流体の種類、ウィックの構成等は、上記した第１のヒートパイプ３８のものと同一でよい。

図２及び図３に示すように、左側の冷却フィン４０は、複数のプレート状のフィンをプレートの表面で左右方向に等間隔に並べた構造である。各フィンは、上下方向に起立し、前後方向に延在している。隣接するフィンの間には、送風ファン４２から送られた空気が通過する隙間が形成されている。冷却フィン４０は、アルミニウムや銅のような高い熱伝導率を有する金属で形成されている。

右側の冷却フィン４１は、大きさ等は多少異なるが、基本的な構成は左側の冷却フィン４０と左右対称であるため、詳細な説明を省略する。

図２及び図３に示すように、左側の送風ファン４２は、冷却フィン４０の直前に配置されている。つまり冷却フィン４０は、送風ファン４２の後向きに開口した排気口４２ａに面して配置されている。送風ファン４２は、ファン筐体４２ｂの内部に収容されたインペラをモータによって回転させる遠心ファンである。送風ファン４２は、ファン筐体４２ｂの上下面にそれぞれ開口した吸気口４２ｃから吸い込んだ筐体１４内の空気を排気口４２ａから排出する。排気口４２ａからの送風は、冷却フィン４０を通過し、放熱を促進する。

右側の送風ファン４３は、大きさ等は多少異なるが、基本的な構成は左側の送風ファン４２と左右対称であるため、詳細な説明を省略する。すなわち、送風ファン４３についても、後向きの排気口４３ａと、ファン筐体４３ｂの上下面に開口した吸気口４３ｃとを有する。そして、冷却フィン４１は、送風ファン４３の排気口４３ａに面して配置されている。

図２及び図３に示すように、熱伝導プレート４４は、第２のベーパーチャンバ３７の前縁部に連結され、前方に突出している。熱伝導プレート４４は、アルミニウムや銅等の金属やグラファイト等の熱伝導率が高い材質で形成された薄いプレートである。熱伝導プレート４４は、パワーコンポーネント３２を覆うように設けられ、その下面にヒートパイプ３９が接合されている。これにより熱伝導プレート４４は、パワーコンポーネント３２の熱を吸熱し、ヒートパイプ３９に伝達する。熱伝導プレート４４は、第２のベーパーチャンバ３７よりも板厚を薄く構成できるため、高さの高いパワーコンポーネント３２上にも容易に設置できる。

以上のように構成された冷却モジュール２２では、第１のベーパーチャンバ３６の第１面３６ｄがＣＰＵ３０に対して受熱板３０ｂを介して当接する。また、第２のベーパーチャンバ３７の第１面３７ｄはＧＰＵ３１に対して受熱板３１ｂを介して当接する。受熱板３０ｂ，３１ｂは、銅やアルミニウム等の熱伝導率が高い金属で形成されたプレートである。

第１のヒートパイプ３８は、中央部が前側に湾曲しており、全体として左右方向に延在している。第１のヒートパイプ３８は、受熱部となる略中央部がＣＰＵ３０とオーバーラップする位置で第１のベーパーチャンバ３６の第２面３６ｅに接合される。一方のヒートパイプ３８ａは、左端部（放熱部）が冷却フィン４０の下面に接合され、右端部（受熱部）がブリッジ部５０を乗り越えて第２のベーパーチャンバ３７の第２面３７ｅに接合される。他方のヒートパイプ３８ｂは、左端部（放熱部）が冷却フィン４０の下面に接合され、右端部（放熱部）がブリッジ部５０を乗り越えて第２のベーパーチャンバ３７の第２面３７ｅを通過して冷却フィン４１の下面に接合される。第１のヒートパイプ３８の大部分は、各ベーパーチャンバ３６，３７の第２面３６ｅ，３７ｅに接合されている。

第２のヒートパイプ３９は、全体として略Ｌ字状に配置されている。第２のヒートパイプ３９は、受熱部となる略中央部がＧＰＵ３１とオーバーラップする位置で第２のベーパーチャンバ３７の第２面３７ｅに接合される。第２のヒートパイプ３９は、右端部（放熱部）が冷却フィン４１の下面に接合され、前端部（受熱部）が第２のベーパーチャンバ３７を通過して熱伝導プレート４４の下面に接合される。２本のヒートパイプ３９ａ，３９ｂは、並行して略同一経路をたどっている。第２のヒートパイプ３９の大部分は、第２のベーパーチャンバ３７の第２面３７ｅに接合されている。

以上により、ＣＰＵ３０及びＧＰＵ３１が発生した熱は、ベーパーチャンバ３６，３７で吸熱及び拡散されると共に、ヒートパイプ３８，３９を介して冷却フィン４０，４１まで効率よく輸送された後、送風ファン４２，４３の送風によって筐体１４の外部へと排出される。

ところで、ＣＰＵ３０及びＧＰＵ３１は、両者が同時に最大出力で動作することはなく、通常は、一方の負荷が大きく、他方の負荷が小さい動作状態にある。そこで、本実施形態に係る冷却モジュール２２は、ＣＰＵ３０用の第１のベーパーチャンバ３６と、ＧＰＵ３１用の第２のベーパーチャンバ３７との間をブリッジ部５０で接続している。

このため、冷却モジュール２２は、例えばＣＰＵ３０の負荷が小さい場合、負荷の大きいＧＰＵ３１の熱を吸熱する第２のベーパーチャンバ３７を第１のベーパーチャンバ３６で補助することができ、その逆も同様である。その結果、冷却モジュール２２は、全体としての冷却効率が大幅に向上し、またモジュール全体の温度が均一化されることで、筐体１４の外面の局所的な高温部（ホットスポット）が発生することを抑制できる。

図７に示すように、冷却モジュール２２は、ブリッジ部５０に代えて、ブリッジ部５１を用いてもよい。ブリッジ部５１は、１枚の金属プレート３７ｂのみを延出した構造である。ブリッジ部５１は、金属プレート３７ａで構成されてもよい。

図８に示すように、冷却モジュール２２は、ブリッジ部５０，５１に代えて、ブリッジ部５２を用いてもよい。ブリッジ部５２は、第１のベーパーチャンバ３６に形成され、段差４８を跨いで第２のベーパーチャンバ３７の第２面３７ｅに接合されている。ブリッジ部５２の先端部は、第２のベーパーチャンバ３７の密閉空間Ｓ２とオーバーラップする位置に接合されている。ブリッジ部５２は、ブリッジ部５０，５１と同様に、第１のベーパーチャンバ３６の金属プレート３６ａ，３６ｂの両方又は一方を突出させた構成とすればよい。図９に示すように、ブリッジ部５０（５１），５２は併用してもよい。

以上のように、本実施形態に係る電子機器１０は、筐体１４内に設けられた第１及び第２の発熱体（ＣＰＵ３０、ＧＰＵ３１）が発生する熱を吸熱する冷却モジュール２２を備える。冷却モジュール２２は、ＣＰＵ３０と接続された第１のベーパーチャンバ３６と、ＧＰＵ３１と接続された第２のベーパーチャンバ３７と、を有する。これらベーパーチャンバ３６，３７は、相互間に段差４８が設けられた状態で隣接して並んで配置されている。そして、少なくとも一方のベーパーチャンバは、他方のベーパーチャンバの表面に接合されたブリッジ部５０（５１，５２）を有する。ブリッジ部５０（５１，５２）は、１枚又は２枚の金属プレート３６ａ等で構成され、密閉空間Ｓ１，Ｓ２が設けられていない。

このように当該電子機器１０は、ＣＰＵ３０とＧＰＵ３１との間に段差があり、その結果、ベーパーチャンバ３６，３７間に段差４８が形成されている。しかしながら、ベーパーチャンバ３６，３７は、相互間がブリッジ部５０等で熱的に接続されているため、ＣＰＵ３０とＧＰＵ３１の負荷の違いに応じて一方が他方を補完することができる。このため、冷却モジュール２２は、高い冷却効率が得られ、筐体１４の温度分布も均一化される。また、ブリッジ部５０は、金属プレート３７ａ，３７ｂの外縁を折り曲げて構成しているため、ベーパーチャンバ３６，３７間の段差４８を円滑に跨ぐことができ、熱抵抗も最小限で済む。つまり当該冷却モジュール２２は、ＣＰＵ３０用の第１のベーパーチャンバ３６と、ＧＰＵ３１用の第２のベーパーチャンバ３７とをブリッジ部５０を用いてシームレスに熱的に接続することができ、ベーパーチャンバ３６，３７の余力の有無に応じた相互補完が可能となる。

ところで、仮にＣＰＵ３０とＧＰＵ３１をまとめて１枚のベーパーチャンバで冷却する構成とした場合、段差４８を乗り越える部分でベーパーチャンバの密閉空間が屈曲される。そうすると、この屈曲部分で密閉空間内での作動流体の動作が不安定となって著しく熱抵抗が増大し、結果としてベーパーチャンバ全体の熱輸送効率を低下させる。また、精度よく曲げたベーパーチャンバは製造性の点でも問題がある。

この点、当該冷却モジュール２２は、２枚のベーパーチャンバ３６，３７を用い、両者を密閉空間を持たない金属プレートで構成されたブリッジ部５０等で接続している。このため、当該冷却モジュール２２は、それぞれのベーパーチャンバ３６，３７の熱輸送効率を最大限に確保しつつ、両者間での円滑な熱移動を可能とし、上記した補完効果を得ることが可能となっている。

また、当該冷却モジュール２２において、ブリッジ部５０等は、他方のベーパーチャンバの密閉空間Ｓ１，Ｓ２とオーバーラップした位置に接合されている（図６～図８参照）。このため、ブリッジ部５０等は、直接的に作動流体と熱の授受を行うことができ、ベーパーチャンバ３６，３７間での熱伝達効率が一層向上する。

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。

送風ファン４２，４３及び冷却フィン４０，４１は、左右一対ではなく、一方のみで構成されてもよい。また、受熱板３０ａ，３１ａや熱伝導プレート４４は省略されてもよい。

１０電子機器
１４筐体
２２冷却モジュール
２４マザーボード
２５サブボード
３０ＣＰＵ
３１ＧＰＵ
３６第１のベーパーチャンバ
３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ金属プレート
３７第２のベーパーチャンバ
３８第１のヒートパイプ
３９第２のヒートパイプ
４０，４１冷却フィン
４２，４３送風ファン
５０～５２ブリッジ部
Ｓ１，Ｓ２密閉空間

Claims

電子機器であって、
筐体と、
前記筐体内に設けられた第１及び第２の発熱体と、
前記筐体内に設けられ、前記第１及び第２の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、
前記冷却モジュールは、
前記第１の発熱体と接続され、２枚の第１の金属プレートの間に形成した密閉空間に作動流体が封入され、全体がプレート型に形成された第１のベーパーチャンバと、
前記第２の発熱体と接続され、２枚の第２の金属プレートの間に形成した密閉空間に作動流体が封入され、全体がプレート型に形成された第２のベーパーチャンバと、
を有し、
前記第１及び前記第２のベーパーチャンバは、相互間に段差が設けられた状態で隣接して並んで配置されており、
前記第１のベーパーチャンバは、前記２枚の第１の金属プレートにおける少なくとも１枚の金属プレートが前記段差を跨ぐようにして前記第２のベーパーチャンバに向かって延びて、該第２のベーパーチャンバの表面に接続されたブリッジ部を有し、
前記ブリッジ部は、前記密閉空間が設けられておらず、且つ、前記第２のベーパーチャンバの密閉空間とオーバーラップしている
ことを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器であって、
前記第１の発熱体は、前記第１のベーパーチャンバの第１面に対して接続され、
前記第２の発熱体は、前記第２のベーパーチャンバの第１面に対して接続され、
前記ブリッジ部は、前記第２のベーパーチャンバの第２面に接合されている
ことを特徴とする電子機器。
請求項２に記載の電子機器であって、
前記冷却モジュールは、さらに、
前記第１のベーパーチャンバの第２面に接合されると共に、前記第１のベーパーチャンバの厚み方向で前記第１の発熱体と重なる位置を通過するように配置され、金属パイプの内部に形成した密閉空間に作動流体を封入した第１のヒートパイプと、
前記第２のベーパーチャンバの第２面に接合されると共に、前記第２のベーパーチャンバの厚み方向で前記第２の発熱体と重なる位置を通過するように配置され、金属パイプの内部に形成した密閉空間に作動流体を封入した第２のヒートパイプと、
第１の送風ファンと、
第２の送風ファンと、
前記第１のヒートパイプの端部と接合され、前記第１の送風ファンの排気口に面して配置された第１の冷却フィンと、
前記第２のヒートパイプの端部と接合され、前記第２の送風ファンの排気口に面して配置された第２の冷却フィンと、
を有する
ことを特徴とする電子機器。
請求項１～３のいずれか１項に記載の電子機器であって、
前記第１の発熱体は、ＣＰＵであり、
前記第２の発熱体は、ＧＰＵである
ことを特徴とする電子機器。
請求項４に記載の電子機器であって、
前記筐体内に設けられ、前記ＣＰＵが実装されたマザーボードと、
前記筐体内に設けられ、前記ＧＰＵが実装されたサブボードと、
をさらに備え、
前記サブボードは、前記マザーボードの前記ＣＰＵが実装された実装面の上に積層されている
ことを特徴とする電子機器。
電子機器の筐体内に搭載された複数の発熱体の吸熱に用いる冷却モジュールであって、
２枚の第１の金属プレートの間に形成した密閉空間に作動流体が封入され、全体がプレート型に形成された第１のベーパーチャンバと、
２枚の第２の金属プレートの間に形成した密閉空間に作動流体が封入され、全体がプレート型に形成された第２のベーパーチャンバと、
を有し、
前記第１及び前記第２のベーパーチャンバは、相互間に段差が設けられた状態で隣接して並んで配置されており、
前記第１のベーパーチャンバは、前記２枚の第１の金属プレートにおける少なくとも１枚の金属プレートが前記段差を跨ぐようにして前記第２のベーパーチャンバに向かって延びて、該第２のベーパーチャンバの表面に接続されたブリッジ部を有し、
前記ブリッジ部は、前記密閉空間が設けられておらず、且つ、前記第２のベーパーチャンバの密閉空間とオーバーラップしている
ことを特徴とする冷却モジュール。
請求項６に記載の冷却モジュールであって、
前記第１のベーパーチャンバは、第１面が前記発熱体に対する吸熱面となり、
前記第２のベーパーチャンバは、第１面が前記発熱体に対する吸熱面となり、
前記ブリッジ部は、前記第２のベーパーチャンバの第２面に接合されている
ことを特徴とする冷却モジュール。
請求項６又は７に記載の冷却モジュールであって、
当該冷却モジュールは、さらに、
前記第１のベーパーチャンバの第２面に接合され、金属パイプの内部に形成した密閉空間に作動流体を封入した第１のヒートパイプと、
前記第２のベーパーチャンバの第２面に接合され、金属パイプの内部に形成した密閉空間に作動流体を封入した第２のヒートパイプと、
第１の送風ファンと、
第２の送風ファンと、
前記第１のヒートパイプの端部に接合され、前記第１の送風ファンの排気口に面して配置された第１の冷却フィンと、
前記第２のヒートパイプの端部に接合され、前記第２の送風ファンの排気口に面して配置された第２の冷却フィンと、
を備える
ことを特徴とする冷却モジュール。