JP2000161878A - 平面型ヒートパイプ - Google Patents
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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- F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
- F28D15/046—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップや集積回路基板等の発熱体を冷
却するために使用することができる、薄い厚さの、各種
加工を施すことができる柔軟性に富んだ、そして、その
作動に信頼性のある平面型ヒートパイプを提供する。 【解決手段】 （１）箔または薄板によって構成された
上板および底板からなる筐体と、（２）前記筐体内に挟
まれた、少なくとも１枚の網状ウイックからなる網状ウ
イック層と、（３）前記筐体内に封入された作動流体と
からなる平面型ヒートパイプ。
却するために使用することができる、薄い厚さの、各種
加工を施すことができる柔軟性に富んだ、そして、その
作動に信頼性のある平面型ヒートパイプを提供する。 【解決手段】 （１）箔または薄板によって構成された
上板および底板からなる筐体と、（２）前記筐体内に挟
まれた、少なくとも１枚の網状ウイックからなる網状ウ
イック層と、（３）前記筐体内に封入された作動流体と
からなる平面型ヒートパイプ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップや集
積回路基板等の発熱体を冷却するために用いられる平面
型ヒートパイプに関する。
積回路基板等の発熱体を冷却するために用いられる平面
型ヒートパイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エレクトロニクス機器は、マイク
ロプロセッサ等の高出力、高集積の部品を内蔵してい
る。マイクロプロセッサは集積度が高くなり、高速での
処理を行うために多量の熱を放出する。高出力、高集積
のチップ等を冷却するために、各種の冷却システムが提
案されてきた。その１つに、ヒートパイプがある。ヒー
トパイプには丸パイプ形状のヒートパイプ、平面形状の
ヒートパイプがある。電子機器の冷却用としては、被冷
却部品に取り付ける都合上平面型ヒートパイプが好んで
用いられる。ヒートパイプの内部には作動流体の流路と
なる空間が設けられ、その空間に収容された作動流体
が、蒸発、凝縮等の相変化や移動をすることによって、
熱の移動が行われる。
ロプロセッサ等の高出力、高集積の部品を内蔵してい
る。マイクロプロセッサは集積度が高くなり、高速での
処理を行うために多量の熱を放出する。高出力、高集積
のチップ等を冷却するために、各種の冷却システムが提
案されてきた。その１つに、ヒートパイプがある。ヒー
トパイプには丸パイプ形状のヒートパイプ、平面形状の
ヒートパイプがある。電子機器の冷却用としては、被冷
却部品に取り付ける都合上平面型ヒートパイプが好んで
用いられる。ヒートパイプの内部には作動流体の流路と
なる空間が設けられ、その空間に収容された作動流体
が、蒸発、凝縮等の相変化や移動をすることによって、
熱の移動が行われる。
【０００３】密封された空洞部を備え、その空洞部に収
容された作動流体の相変態と移動により熱の移動が行わ
れるヒートパイプの詳細は次の通りである。ヒートパイ
プの吸熱側において、ヒートパイプを構成する容器の材
質中を熱伝導して伝わってきた被冷却部品が発する熱に
より、作動流体が蒸発し、その蒸気がヒートパイプの放
熱側に移動する。放熱側においては、作動流体の蒸気は
冷却され再び液相状態に戻る。このように液相状態に戻
った作動流体は再び吸熱側に移動（還流）する。このよ
うな作動流体の相変態や移動によって熱の移動が行われ
る。重力式のヒートパイプにおいては、相変態によって
液相状態になった作動流体は、重力または毛細管作用等
によって、吸熱側に移動（還流）する。
容された作動流体の相変態と移動により熱の移動が行わ
れるヒートパイプの詳細は次の通りである。ヒートパイ
プの吸熱側において、ヒートパイプを構成する容器の材
質中を熱伝導して伝わってきた被冷却部品が発する熱に
より、作動流体が蒸発し、その蒸気がヒートパイプの放
熱側に移動する。放熱側においては、作動流体の蒸気は
冷却され再び液相状態に戻る。このように液相状態に戻
った作動流体は再び吸熱側に移動（還流）する。このよ
うな作動流体の相変態や移動によって熱の移動が行われ
る。重力式のヒートパイプにおいては、相変態によって
液相状態になった作動流体は、重力または毛細管作用等
によって、吸熱側に移動（還流）する。
【０００４】図４に押し出し材を利用した従来の平面型
ヒートパイプを示す。図４に示すように、押し出し材を
利用した従来の平面型ヒートパイプは、押し出し加工に
よって形成された並列する多数の矩形の穴を有する平面
型ヒートパイプである。隣接する穴と穴の間に形成され
た壁が支柱としての機能を有しており、ヒートパイプの
強度を高めている。
ヒートパイプを示す。図４に示すように、押し出し材を
利用した従来の平面型ヒートパイプは、押し出し加工に
よって形成された並列する多数の矩形の穴を有する平面
型ヒートパイプである。隣接する穴と穴の間に形成され
た壁が支柱としての機能を有しており、ヒートパイプの
強度を高めている。
【０００５】押し出し材を利用した従来の平面型ヒート
パイプにおいては、押し出し材の各穴にウイックとして
のワイヤーを挿入し、管壁とワイヤーとが接触する部分
に毛細管力をもたせることによって、ヒートパイプの水
平作動および逆動作を可能にしている。これら押し出し
材を利用した従来の平面型ヒートパイプの材質は一般的
には、アルミニウム、銅等である。また、作動流体とし
ては、水、フロン、代替フロン、アセトン、メタノール
等がある。なお、ヒートパイプの両端は通常溶接によっ
て密封されている。
パイプにおいては、押し出し材の各穴にウイックとして
のワイヤーを挿入し、管壁とワイヤーとが接触する部分
に毛細管力をもたせることによって、ヒートパイプの水
平作動および逆動作を可能にしている。これら押し出し
材を利用した従来の平面型ヒートパイプの材質は一般的
には、アルミニウム、銅等である。また、作動流体とし
ては、水、フロン、代替フロン、アセトン、メタノール
等がある。なお、ヒートパイプの両端は通常溶接によっ
て密封されている。
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、押し出
し材を利用した従来の平面型ヒートパイプには下記の問
題点がある。即ち、上述した従来の平面型ヒートパイプ
は、押し出し加工によって成形するので、ヒートパイプ
全体の厚さが大きく、所定の厚さ以下に小さくすること
が困難であり、ポータブル型電気機器等の非常にコンパ
クトな機器に使用することができないという致命的な欠
陥がある。
し材を利用した従来の平面型ヒートパイプには下記の問
題点がある。即ち、上述した従来の平面型ヒートパイプ
は、押し出し加工によって成形するので、ヒートパイプ
全体の厚さが大きく、所定の厚さ以下に小さくすること
が困難であり、ポータブル型電気機器等の非常にコンパ
クトな機器に使用することができないという致命的な欠
陥がある。
【０００７】更に、上述した従来の平面型ヒートパイプ
は、十分な強度を得ることはできるけれども、柔軟性に
乏しく、平面型ヒートパイプに曲げ加工等を施した場合
には、管壁とワイヤーとの間の接触が部分的に不完全に
なって、毛細管力が低下し、その結果、ヒートパイプと
しての冷却機能が充分に発揮されず、ヒートパイプの作
動に対する信頼性が欠けるという状態が生起していた。
更に、柔軟性に乏しいので、曲げ加工等の各種加工を加
えるのが困難であった。
は、十分な強度を得ることはできるけれども、柔軟性に
乏しく、平面型ヒートパイプに曲げ加工等を施した場合
には、管壁とワイヤーとの間の接触が部分的に不完全に
なって、毛細管力が低下し、その結果、ヒートパイプと
しての冷却機能が充分に発揮されず、ヒートパイプの作
動に対する信頼性が欠けるという状態が生起していた。
更に、柔軟性に乏しいので、曲げ加工等の各種加工を加
えるのが困難であった。
【０００８】従って、この発明の目的は、半導体チップ
や集積回路基板等の発熱体を冷却するために使用するこ
とができる、薄い厚さの、各種加工を施すことができる
柔軟性に富んだ、そして、その作動に信頼性のある平面
型ヒートパイプを提供することにある。
や集積回路基板等の発熱体を冷却するために使用するこ
とができる、薄い厚さの、各種加工を施すことができる
柔軟性に富んだ、そして、その作動に信頼性のある平面
型ヒートパイプを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した従
来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、
筐体の上板および底板の間に、放射状、即ち板幅方向お
よび長手方向に毛細管力を高める機能を有する網状ウイ
ック層を挟むことによって、ノートブックパソコン、各
種電子機器に内蔵される半導体チップや集積回路基板等
の発熱体の冷却用として使用することができる、薄い厚
さの、各種加工を施すことができる柔軟性に富んだ、そ
して、その作動に信頼性のある平面型ヒートパイプを提
供することができることを知見した。
来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、
筐体の上板および底板の間に、放射状、即ち板幅方向お
よび長手方向に毛細管力を高める機能を有する網状ウイ
ック層を挟むことによって、ノートブックパソコン、各
種電子機器に内蔵される半導体チップや集積回路基板等
の発熱体の冷却用として使用することができる、薄い厚
さの、各種加工を施すことができる柔軟性に富んだ、そ
して、その作動に信頼性のある平面型ヒートパイプを提
供することができることを知見した。
【００１０】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、この発明の平面型ヒートパイプの第１の
態様は、下記部材からなることを特徴とするものであ
る。 （１）箔または薄板によって構成された上板および底板
からなる筐体と、（２）前記筐体内に挟まれた、少なく
とも１枚の網状ウイックからなる網状ウイック層と、
（３）前記筐体内に封入された作動流体
ものであって、この発明の平面型ヒートパイプの第１の
態様は、下記部材からなることを特徴とするものであ
る。 （１）箔または薄板によって構成された上板および底板
からなる筐体と、（２）前記筐体内に挟まれた、少なく
とも１枚の網状ウイックからなる網状ウイック層と、
（３）前記筐体内に封入された作動流体
【００１１】この発明の平面型ヒートパイプの第２の態
様は、前記筐体の前記上板および前記底板は同一材質の
箔または薄板からなっていることを特徴とするものであ
る。
様は、前記筐体の前記上板および前記底板は同一材質の
箔または薄板からなっていることを特徴とするものであ
る。
【００１２】この発明の平面型ヒートパイプの第３の態
様は、前記筐体の上板および／または底板が０．０５〜
１．０ｍｍの範囲内の肉厚を有する熱伝導性材からなっ
ていることを特徴とするものである。
様は、前記筐体の上板および／または底板が０．０５〜
１．０ｍｍの範囲内の肉厚を有する熱伝導性材からなっ
ていることを特徴とするものである。
【００１３】この発明の平面型ヒートパイプの第４の態
様は、前記網状ウイックは、５０〜１５０μｍの線材に
よって形成された、５０〜２００メッシュの網状ウイッ
クからなっていることを特徴とするものである。
様は、前記網状ウイックは、５０〜１５０μｍの線材に
よって形成された、５０〜２００メッシュの網状ウイッ
クからなっていることを特徴とするものである。
【００１４】この発明の平面型ヒートパイプの第５の態
様は、前記筐体が平面形状の前記底板と、前記網状ウイ
ック層がその中に収容される所定の空間を有する蓋状の
前記上板とからなっていることを特徴とするものであ
る。
様は、前記筐体が平面形状の前記底板と、前記網状ウイ
ック層がその中に収容される所定の空間を有する蓋状の
前記上板とからなっていることを特徴とするものであ
る。
【００１５】この発明の平面型ヒートパイプの第６の態
様は、前記筐体の厚さが３．０ｍｍ以下であることを特
徴とするものである。
様は、前記筐体の厚さが３．０ｍｍ以下であることを特
徴とするものである。
【００１６】この発明の平面型ヒートパイプの第７の態
様は、前記網状ウイック層は、メッシュの異なる複数枚
の網状ウイックからなっていることを特徴とするもので
ある。
様は、前記網状ウイック層は、メッシュの異なる複数枚
の網状ウイックからなっていることを特徴とするもので
ある。
【００１７】この発明の平面型ヒートパイプの第８の態
様は、前記筐体の内部および／または外部に、所要の形
状の熱伝導性材を更に備えていることを特徴とするもの
である。
様は、前記筐体の内部および／または外部に、所要の形
状の熱伝導性材を更に備えていることを特徴とするもの
である。
【００１８】この発明の平面型ヒートパイプの第９の態
様は、前記上板と前記網状ウイック層との間の少なくと
も一部、前記網状ウイック層と前記底板との間の少なく
とも一部、上板の表面の少なくとも一部、および／また
は、底板の表面の少なくとも一部に樹脂層を備えている
ことを特徴とするものである。
様は、前記上板と前記網状ウイック層との間の少なくと
も一部、前記網状ウイック層と前記底板との間の少なく
とも一部、上板の表面の少なくとも一部、および／また
は、底板の表面の少なくとも一部に樹脂層を備えている
ことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の平面型ヒートパイプの態
様について詳細に説明する。この発明の平面型ヒートパ
イプは、箔または薄板によって構成された上板および底
板からなる筐体と、筐体内に挟まれた、放射状に毛細管
力を高める機能を有する少なくとも１枚の網状ウイック
からなる網状ウイック層と、筐体内に封入された作動流
体とからなっている。
様について詳細に説明する。この発明の平面型ヒートパ
イプは、箔または薄板によって構成された上板および底
板からなる筐体と、筐体内に挟まれた、放射状に毛細管
力を高める機能を有する少なくとも１枚の網状ウイック
からなる網状ウイック層と、筐体内に封入された作動流
体とからなっている。
【００２０】箔または薄板は、熱伝導性材からなってお
り、熱伝導性材としては、銅、アルミニウム、鋼、ステ
ンレス鋼、ニッケル、タングステン、タンタル、ニオブ
合金、インコネル、チタン、ガラス、セラミックス等が
ある。その中でも、銅箔、アルミニウム箔、銅薄板、ア
ルミニウム薄板が適している。作動流体として、従来と
同様に、水、代替フロン、アセトン、メタノール、ヘリ
ウム、窒素、アンモニア、ダウサムＡ、ナフタリン、セ
シウム、ナトリウム、リチウム、銀等を使用することが
できる。
り、熱伝導性材としては、銅、アルミニウム、鋼、ステ
ンレス鋼、ニッケル、タングステン、タンタル、ニオブ
合金、インコネル、チタン、ガラス、セラミックス等が
ある。その中でも、銅箔、アルミニウム箔、銅薄板、ア
ルミニウム薄板が適している。作動流体として、従来と
同様に、水、代替フロン、アセトン、メタノール、ヘリ
ウム、窒素、アンモニア、ダウサムＡ、ナフタリン、セ
シウム、ナトリウム、リチウム、銀等を使用することが
できる。
【００２１】この発明の平面型ヒートパイプは、筐体の
上板および底板が、同一材質の熱伝導性材からなってお
り、熱伝導性材としては、上述した銅、アルミニウム、
鋼、ステンレス鋼、ニッケル、タングステン、タンタ
ル、ニオブ合金、インコネル、チタン、ガラス、セラミ
ックス等がある。その結果、熱伝導性に優れた上板およ
び底板によって、熱拡散に優れたヒートパイプを得るこ
とができる。この発明の平面型ヒートパイプの筐体の上
板および／または底板は、０．０５〜１．０ｍｍの範囲
内の肉厚を有する上述した熱伝導材料からなっている。
上板および／または底板の肉厚が０．０５ｍｍ未満で
は、ヒートパイプの強度が低下する。一方、上板および
／または底板の肉厚が１．０ｍｍを超えると、ヒートパ
イプ全体の厚さが大きくなってしまう。なお、上板およ
び／または底板の肉厚が０．０５〜０．６ｍｍの範囲内
であることが望ましい。
上板および底板が、同一材質の熱伝導性材からなってお
り、熱伝導性材としては、上述した銅、アルミニウム、
鋼、ステンレス鋼、ニッケル、タングステン、タンタ
ル、ニオブ合金、インコネル、チタン、ガラス、セラミ
ックス等がある。その結果、熱伝導性に優れた上板およ
び底板によって、熱拡散に優れたヒートパイプを得るこ
とができる。この発明の平面型ヒートパイプの筐体の上
板および／または底板は、０．０５〜１．０ｍｍの範囲
内の肉厚を有する上述した熱伝導材料からなっている。
上板および／または底板の肉厚が０．０５ｍｍ未満で
は、ヒートパイプの強度が低下する。一方、上板および
／または底板の肉厚が１．０ｍｍを超えると、ヒートパ
イプ全体の厚さが大きくなってしまう。なお、上板およ
び／または底板の肉厚が０．０５〜０．６ｍｍの範囲内
であることが望ましい。
【００２２】この発明の平面型ヒートパイプの少なくと
も１枚の網状ウイックは、５０〜１５０μｍの線材によ
って形成された、５０〜２００メッシュの網状ウイック
からなっている。上述した線材は、銅、アルミニウム、
銅合金、アルミニウム合金、黄銅、鋼、ステンレス鋼、
ニッケル、タングステン、タンタル、ニオブ合金、イン
コネル、チタン、ガラス、セラミックス、プラスチック
等からなっている。上述した網状ウイックからなる網状
ウイック層を上板および底板の間に挟むことによって、
ヒートパイプの強度を高めて、発熱体の熱によって、ヒ
ートパイプが膨張するのを防止することができる。更
に、網状ウイック層を使用することによって、一定の方
向に毛細管力を限定することなく、放射状に毛細管力を
高め、いわゆる液ぎれを防止する効果を得ることができ
る。
も１枚の網状ウイックは、５０〜１５０μｍの線材によ
って形成された、５０〜２００メッシュの網状ウイック
からなっている。上述した線材は、銅、アルミニウム、
銅合金、アルミニウム合金、黄銅、鋼、ステンレス鋼、
ニッケル、タングステン、タンタル、ニオブ合金、イン
コネル、チタン、ガラス、セラミックス、プラスチック
等からなっている。上述した網状ウイックからなる網状
ウイック層を上板および底板の間に挟むことによって、
ヒートパイプの強度を高めて、発熱体の熱によって、ヒ
ートパイプが膨張するのを防止することができる。更
に、網状ウイック層を使用することによって、一定の方
向に毛細管力を限定することなく、放射状に毛細管力を
高め、いわゆる液ぎれを防止する効果を得ることができ
る。
【００２３】この発明の平面型ヒートパイプは、筐体が
平面形状の底板と、網状ウイック層がその中に収容され
る所定の空間を有する蓋状の上板とからなっていてもよ
い。この場合の上板、底板は、０．０５〜１．０ｍｍの
範囲内の肉厚を有する、銅、アルミニウム等の上述した
熱伝導性材からなっている。
平面形状の底板と、網状ウイック層がその中に収容され
る所定の空間を有する蓋状の上板とからなっていてもよ
い。この場合の上板、底板は、０．０５〜１．０ｍｍの
範囲内の肉厚を有する、銅、アルミニウム等の上述した
熱伝導性材からなっている。
【００２４】この発明の平面型ヒートパイプの筐体の厚
さは３．０ｍｍ以下である。即ち、平面型ヒートパイプ
全体の厚さが３．０ｍｍ以下である。全体の厚さを３．
０ｍｍ以下にすることによって、小型ＣＰＵのチップ、
光学読み取り装置のレーザ発振部、ノートブックパソコ
ン等の冷却用に使用することが可能になる。
さは３．０ｍｍ以下である。即ち、平面型ヒートパイプ
全体の厚さが３．０ｍｍ以下である。全体の厚さを３．
０ｍｍ以下にすることによって、小型ＣＰＵのチップ、
光学読み取り装置のレーザ発振部、ノートブックパソコ
ン等の冷却用に使用することが可能になる。
【００２５】この発明の平面型ヒートパイプの網状ウイ
ック層は、同一の網状ウイックを複数枚重ねて形成する
網状ウイック層でもよい。更に、網状ウイック層は、メ
ッシュの異なる複数枚の網状ウイックを重ねて形成する
網状ウイック層でもよい。
ック層は、同一の網状ウイックを複数枚重ねて形成する
網状ウイック層でもよい。更に、網状ウイック層は、メ
ッシュの異なる複数枚の網状ウイックを重ねて形成する
網状ウイック層でもよい。
【００２６】この発明の平面型ヒートパイプは、筐体の
内部および／または外部に、所要の形状の銅板またはア
ルミニウム板等の熱伝導性材からなるインターフェース
材を更に備えている。インターフェース材の形状および
大きさは、冷却しようとする対象物によって適宜設定す
ることができる。例えば、熱伝導性シート、熱伝導性テ
ープ、樹脂および金属材からなるテープ状の複合材、平
面形状の銅板またはアルミニウム板等、冷却対象物に密
着して熱伝導性を高めるものであればよい。インターフ
ェース材は、発熱体との接触面を容易に確保し、熱伝導
性を高める機能を有している。インターフェース材の厚
さは、平面型ヒートパイプの厚さが３．０ｍｍ以下にな
る範囲内で、設定することができる。
内部および／または外部に、所要の形状の銅板またはア
ルミニウム板等の熱伝導性材からなるインターフェース
材を更に備えている。インターフェース材の形状および
大きさは、冷却しようとする対象物によって適宜設定す
ることができる。例えば、熱伝導性シート、熱伝導性テ
ープ、樹脂および金属材からなるテープ状の複合材、平
面形状の銅板またはアルミニウム板等、冷却対象物に密
着して熱伝導性を高めるものであればよい。インターフ
ェース材は、発熱体との接触面を容易に確保し、熱伝導
性を高める機能を有している。インターフェース材の厚
さは、平面型ヒートパイプの厚さが３．０ｍｍ以下にな
る範囲内で、設定することができる。
【００２７】この発明の平面型ヒートパイプは、上板と
網状ウイック層との間の少なくとも一部、網状ウイック
層と底板との間の少なくとも一部、上板の表面の少なく
とも一部、および／または底板の表面の少なくとも一部
に、樹脂層を備えている。樹脂層を備えることによっ
て、上板と底板との溶着が容易になると共に、上板およ
び底板の腐食を防止することができる。ヒートパイプの
上板および底板は、溶接、熱シールによって、その四周
が密封溶着される。
網状ウイック層との間の少なくとも一部、網状ウイック
層と底板との間の少なくとも一部、上板の表面の少なく
とも一部、および／または底板の表面の少なくとも一部
に、樹脂層を備えている。樹脂層を備えることによっ
て、上板と底板との溶着が容易になると共に、上板およ
び底板の腐食を防止することができる。ヒートパイプの
上板および底板は、溶接、熱シールによって、その四周
が密封溶着される。
【００２８】更に、この発明の平面型ヒートパイプは、
曲げ加工性に優れているので、ワインクーラ等の冷蔵庫
の内壁に沿って配置することができる。この発明の平面
型ヒートパイプは、ノートブックパソコン等各種電子回
路基板の筐体、密閉型筐体、航空機に使用される電子回
路基板等の広い範囲にわたって使用することができる。
曲げ加工性に優れているので、ワインクーラ等の冷蔵庫
の内壁に沿って配置することができる。この発明の平面
型ヒートパイプは、ノートブックパソコン等各種電子回
路基板の筐体、密閉型筐体、航空機に使用される電子回
路基板等の広い範囲にわたって使用することができる。
【００２９】
【実施例】実施例１ 図１に示すように、肉厚０．５ｍｍの銅薄板によって平
面状の底板３を作製し、そして、その上に、線径５０μ
ｍの銅線材によって形成された、１５０メッシュの３枚
の網状ウイックからなる網状ウイック層２を配置し、更
に、上述した網状ウイック層がその中に収容されるよう
に凸型の蓋状にプレスで形成された肉厚０．５ｍｍの銅
薄板の上板１を配置し、上板と底板とをロウ付けして平
面型ヒートパイプ容器を製作し、真空引きして、作動流
体として水を使用し、網状ウイック層２がその中に収容
された筐体を製作した。網状ウイック層と上板との間に
は、図１に示すように所定の空間が設けられた。このよ
うに製作された平面型ヒートパイプの厚さは２ｍｍであ
った。
面状の底板３を作製し、そして、その上に、線径５０μ
ｍの銅線材によって形成された、１５０メッシュの３枚
の網状ウイックからなる網状ウイック層２を配置し、更
に、上述した網状ウイック層がその中に収容されるよう
に凸型の蓋状にプレスで形成された肉厚０．５ｍｍの銅
薄板の上板１を配置し、上板と底板とをロウ付けして平
面型ヒートパイプ容器を製作し、真空引きして、作動流
体として水を使用し、網状ウイック層２がその中に収容
された筐体を製作した。網状ウイック層と上板との間に
は、図１に示すように所定の空間が設けられた。このよ
うに製作された平面型ヒートパイプの厚さは２ｍｍであ
った。
【００３０】このように製作された平面型ヒートパイプ
を、ＣＤ−ＲＯＭ装置、DVD装置、ゲーム機等において
使用される光学読み取り装置のレーザ発振部に適用した
ところ、発熱を効果的に移動させることができ、良好な
冷却効果が得られた。従って、非常に薄い厚さの平面型
ヒートパイプによって良好な冷却効果が得られることが
わかる。
を、ＣＤ−ＲＯＭ装置、DVD装置、ゲーム機等において
使用される光学読み取り装置のレーザ発振部に適用した
ところ、発熱を効果的に移動させることができ、良好な
冷却効果が得られた。従って、非常に薄い厚さの平面型
ヒートパイプによって良好な冷却効果が得られることが
わかる。
【００３１】実施例２ 肉厚０．５ｍｍのアルミニウム薄板によって平面状の底
板３を製作し、そして、その上に、線径１００μｍのア
ルミニウム線材によって形成された、１００メッシュの
網状ウイックを５枚重ねた網状ウイック層２を配置し、
更に、肉厚０．５ｍｍのアルミニウム薄板の蓋状の上板
１を配置し、上板と底板とをロウ付けして平面型ヒート
パイプ容器を製作し、真空引きして、作動流体として代
替フロンを使用し、網状ウイック層２がその中に収容さ
れた筐体を製作した。網状ウイック層と上板との間に
は、図１に示すように所定の空間が設けられた。このよ
うに製作された平面型ヒートパイプの厚さは３ｍｍであ
った。
板３を製作し、そして、その上に、線径１００μｍのア
ルミニウム線材によって形成された、１００メッシュの
網状ウイックを５枚重ねた網状ウイック層２を配置し、
更に、肉厚０．５ｍｍのアルミニウム薄板の蓋状の上板
１を配置し、上板と底板とをロウ付けして平面型ヒート
パイプ容器を製作し、真空引きして、作動流体として代
替フロンを使用し、網状ウイック層２がその中に収容さ
れた筐体を製作した。網状ウイック層と上板との間に
は、図１に示すように所定の空間が設けられた。このよ
うに製作された平面型ヒートパイプの厚さは３ｍｍであ
った。
【００３２】このように作製された平面型ヒートパイプ
を、ＣＤ−ＲＯＭ装置、ＤＶＤ装置、ゲーム機等におい
て使用される光学読み取り装置のレーザ発振部に適用し
たところ、発熱を効果的に移動させることができ、良好
な冷却効果が得られた。従って、非常に薄い厚さの平面
型ヒートパイプによって良好な冷却効果が得られること
がわかる。
を、ＣＤ−ＲＯＭ装置、ＤＶＤ装置、ゲーム機等におい
て使用される光学読み取り装置のレーザ発振部に適用し
たところ、発熱を効果的に移動させることができ、良好
な冷却効果が得られた。従って、非常に薄い厚さの平面
型ヒートパイプによって良好な冷却効果が得られること
がわかる。
【００３３】実施例３ 次に、図２に示すように、肉厚０．０５ｍｍの銅箔によ
って底板３を製作し、そして、その上に、線径１５０μ
ｍの銅線材によって形成された、５０メッシュの３枚の
網状ウイックからなる網状ウイック層２を配置し、更
に、肉厚０．０５ｍｍの銅箔の上板１を、網状ウイック
が挟まれるように配置し、４周をシーム溶接で接合し、
次いで真空引きして、作動流体として水を使用して、網
状ウイック層２がその中に挟まれた筐体を製作した。こ
のように製作された平面型ヒートパイプの厚さは１．０
ｍｍであった。
って底板３を製作し、そして、その上に、線径１５０μ
ｍの銅線材によって形成された、５０メッシュの３枚の
網状ウイックからなる網状ウイック層２を配置し、更
に、肉厚０．０５ｍｍの銅箔の上板１を、網状ウイック
が挟まれるように配置し、４周をシーム溶接で接合し、
次いで真空引きして、作動流体として水を使用して、網
状ウイック層２がその中に挟まれた筐体を製作した。こ
のように製作された平面型ヒートパイプの厚さは１．０
ｍｍであった。
【００３４】このように製作された平面型ヒートパイプ
を、ノートブックパソコンに適用したところ、発熱を効
果的に移動させることができ、良好な冷却効果が得られ
た。従って、非常に薄い厚さの平面型ヒートパイプによ
って良好な冷却効果が得られることがわかる。
を、ノートブックパソコンに適用したところ、発熱を効
果的に移動させることができ、良好な冷却効果が得られ
た。従って、非常に薄い厚さの平面型ヒートパイプによ
って良好な冷却効果が得られることがわかる。
【００３５】実施例４ 肉厚０．０５ｍｍのアルミニウム箔によって底板３を作
製し、そして、その上に、線径１５０μｍのアルミニウ
ム線材によって形成された、５０メッシュの網状ウイッ
クを５枚重ねた網状ウイック層２を配置し、更に、肉厚
０．０５ｍｍのアルミニウム箔の上板１を配置し、４周
を熱シールし、次いで真空引きして、作動流体として代
替フロンを使用し、網状ウイック層２がその中に挟まれ
た筐体を製作した。このように製作された平面型ヒート
パイプの厚さは１．５ｍｍであった。
製し、そして、その上に、線径１５０μｍのアルミニウ
ム線材によって形成された、５０メッシュの網状ウイッ
クを５枚重ねた網状ウイック層２を配置し、更に、肉厚
０．０５ｍｍのアルミニウム箔の上板１を配置し、４周
を熱シールし、次いで真空引きして、作動流体として代
替フロンを使用し、網状ウイック層２がその中に挟まれ
た筐体を製作した。このように製作された平面型ヒート
パイプの厚さは１．５ｍｍであった。
【００３６】このように作製された平面型ヒートパイプ
を、ノートブックパソコンに適用したところ、発熱を効
果的に移動させることができ、良好な冷却効果が得られ
た。従って、非常に薄い厚さの平面型ヒートパイプによ
って良好な冷却効果が得られることがわかる。更に、網
状ウイック層が５枚の網状ウイックからなっていること
に起因して、平面型ヒートパイプの強度が向上した。
を、ノートブックパソコンに適用したところ、発熱を効
果的に移動させることができ、良好な冷却効果が得られ
た。従って、非常に薄い厚さの平面型ヒートパイプによ
って良好な冷却効果が得られることがわかる。更に、網
状ウイック層が５枚の網状ウイックからなっていること
に起因して、平面型ヒートパイプの強度が向上した。
【００３７】実施例５ 次に、図３に示すように、肉厚０．３ｍｍのアルミニウ
ム薄板によって底板３を作製し、そして、その上に、線
径１００μｍのアルミニウム線材によって形成された、
５０メッシュの３枚の網状ウイックからなる網状ウイッ
ク層２を配置し、更に、肉厚０．３ｍｍのアルミニウム
薄板の上板１を配置し、４周を熱シールし、次いで真空
引きして、作動流体として代替フロンを使用して、網状
ウイック層２がその中に挟まれた筐体を作製した。この
ように作製された平面型ヒートパイプの厚さは１．５ｍ
ｍであった。このように作製した平面型ヒートパイプの
外側に、肉厚１．５ｍｍ、２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさ
の平面状のアルミニウム薄板を取り付けた。
ム薄板によって底板３を作製し、そして、その上に、線
径１００μｍのアルミニウム線材によって形成された、
５０メッシュの３枚の網状ウイックからなる網状ウイッ
ク層２を配置し、更に、肉厚０．３ｍｍのアルミニウム
薄板の上板１を配置し、４周を熱シールし、次いで真空
引きして、作動流体として代替フロンを使用して、網状
ウイック層２がその中に挟まれた筐体を作製した。この
ように作製された平面型ヒートパイプの厚さは１．５ｍ
ｍであった。このように作製した平面型ヒートパイプの
外側に、肉厚１．５ｍｍ、２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさ
の平面状のアルミニウム薄板を取り付けた。
【００３８】このように作製された平面型ヒートパイプ
を、小型ＣＰＵのチップに適用したところ、発熱を効果
的に移動させることができ、良好な冷却効果が得られ
た。従って、非常に薄い厚さの平面型ヒートパイプによ
って良好な冷却効果が得られることがわかる。平面状の
アルミニウム薄板を平面型ヒートパイプの外側に取り付
けたので、小型ＣＰＵのチップに平面型ヒートパイプを
密着させることができ、熱伝導性が高まった。
を、小型ＣＰＵのチップに適用したところ、発熱を効果
的に移動させることができ、良好な冷却効果が得られ
た。従って、非常に薄い厚さの平面型ヒートパイプによ
って良好な冷却効果が得られることがわかる。平面状の
アルミニウム薄板を平面型ヒートパイプの外側に取り付
けたので、小型ＣＰＵのチップに平面型ヒートパイプを
密着させることができ、熱伝導性が高まった。
【００３９】実施例６ 次に、図３に示すように、肉厚０．３ｍｍの銅薄板によ
って底板３を作製し、そして、その上に、線径１００μ
ｍの銅線材によって形成された、５０メッシュの３枚の
網状ウイックからなる網状ウイック層２を配置し、更
に、肉厚０．３ｍｍの銅薄板の上板１を配置し、４周を
熱シールし、次いで真空引きして、作動流体として水を
使用して、網状ウイック層２がその中に挟まれた筐体を
作製した。このように作製された平面型ヒートパイプの
厚さは１．６ｍｍであった。上述した平面型ヒートパイ
プの内側には、肉厚１ｍｍ、２０ｍｍ×２０ｍｍの大き
さの平面状の銅薄板を取り付けた。
って底板３を作製し、そして、その上に、線径１００μ
ｍの銅線材によって形成された、５０メッシュの３枚の
網状ウイックからなる網状ウイック層２を配置し、更
に、肉厚０．３ｍｍの銅薄板の上板１を配置し、４周を
熱シールし、次いで真空引きして、作動流体として水を
使用して、網状ウイック層２がその中に挟まれた筐体を
作製した。このように作製された平面型ヒートパイプの
厚さは１．６ｍｍであった。上述した平面型ヒートパイ
プの内側には、肉厚１ｍｍ、２０ｍｍ×２０ｍｍの大き
さの平面状の銅薄板を取り付けた。
【００４０】このように作製された平面型ヒートパイプ
を、小型ＣＰＵのチップに適用したところ、発熱を効果
的に移動させることができ、良好な冷却効果が得られ
た。従って、非常に薄い厚さの平面型ヒートパイプによ
って良好な冷却効果が得られることがわかる。平面状の
アルミニウム薄板を平面型ヒートパイプの外側に取り付
けたので、小型ＣＰＵのチップに平面型ヒートパイプを
密着させることができ、熱伝導性が高まった。
を、小型ＣＰＵのチップに適用したところ、発熱を効果
的に移動させることができ、良好な冷却効果が得られ
た。従って、非常に薄い厚さの平面型ヒートパイプによ
って良好な冷却効果が得られることがわかる。平面状の
アルミニウム薄板を平面型ヒートパイプの外側に取り付
けたので、小型ＣＰＵのチップに平面型ヒートパイプを
密着させることができ、熱伝導性が高まった。
【００４１】上述したように、本発明の平面型ヒートパ
イプは薄く、柔軟性に優れているので、小型ＣＰＵのチ
ップ、光学読み取り装置のレーザ発振部、ノートブック
パソコン、ワインクーラ等の冷蔵庫等、各種電子機器の
筐体の冷却用に使用することができる
イプは薄く、柔軟性に優れているので、小型ＣＰＵのチ
ップ、光学読み取り装置のレーザ発振部、ノートブック
パソコン、ワインクーラ等の冷蔵庫等、各種電子機器の
筐体の冷却用に使用することができる
【００４２】
【発明の効果】上述したように、この発明によると、ヒ
ートパイプ全体の厚さが非常に小さく、曲げ加工性に優
れた柔軟性に富んだ、その作動に信頼性のある平面型ヒ
ートパイプを提供することができ、半導体チップや集積
回路基板等の発熱体を冷却するために使用でき、産業上
利用価値が高い。
ートパイプ全体の厚さが非常に小さく、曲げ加工性に優
れた柔軟性に富んだ、その作動に信頼性のある平面型ヒ
ートパイプを提供することができ、半導体チップや集積
回路基板等の発熱体を冷却するために使用でき、産業上
利用価値が高い。
【図１】図１は、この発明の平面型ヒートパイプの一つ
の実施態様を示す図である。
の実施態様を示す図である。
【図２】図２は、この発明の平面型ヒートパイプの別の
実施態様を示す図である。
実施態様を示す図である。
【図３】図３は、銅板を外側に備えた、この発明の平面
型ヒートパイプの別の実施態様を示す図である。
型ヒートパイプの別の実施態様を示す図である。
【図４】図４は、従来の平面型ヒートパイプの断面を示
す概略図である。
す概略図である。
１．上板 ２．網状ウイック層 ３．底板 ４．銅板 ５．押し出し材 ６．穴 ７．ワイヤー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川畑 賢也 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 贄川 潤 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 下記部材からなることを特徴とする平面
型ヒートパイプ。 （１）箔または薄板によって構成された上板および底板
からなる筐体と、（２）前記筐体内に挟まれた、少なく
とも１枚の網状ウイックからなる網状ウイック層と、
（３）前記筐体内に封入された作動流体 - 【請求項２】 前記筐体の前記上板および前記底板は同
一材質の箔または薄板からなっていることを特徴とす
る、請求項１に記載の平面型ヒートパイプ。 - 【請求項３】 前記筐体の上板および／または底板が
０．０５〜１．０ｍｍの範囲内の肉厚を有する熱伝導性
材からなっていることを特徴とする、請求項１または２
に記載の平面型ヒートパイプ。 - 【請求項４】 前記網状ウイックは、５０〜１５０μｍ
の線材によって形成された、５０〜２００メッシュの網
状ウイックからなっていることを特徴とする、請求項１
から３の何れか１項に記載の平面型ヒートパイプ。 - 【請求項５】 前記筐体が平面形状の前記底板と、前記
網状ウイック層がその中に収容される所定の空間を有す
る蓋状の前記上板とからなっていることを特徴とする、
請求項１から４の何れか１項に記載の平面型ヒートパイ
プ。 - 【請求項６】 前記筐体の厚さが３．０ｍｍ以下である
ことを特徴とする、請求項１から５の何れか１項に記載
の平面型ヒートパイプ。 - 【請求項７】 前記網状ウイック層は、メッシュの異な
る複数枚の網状ウイックからなっていることを特徴とす
る、請求項４に記載の平面型ヒートパイプ。 - 【請求項８】 前記筐体の内部および／または外部に、
所要の形状の熱伝導性材を更に備えていることを特徴と
する、請求項１から７に記載の平面型ヒートパイプ。 - 【請求項９】 前記上板と前記網状ウイック層との間の
少なくとも一部、前記網状ウイック層と前記底板との間
の少なくとも一部、上板の表面の少なくとも一部、およ
び／または、底板の表面の少なくとも一部に樹脂層を備
えていることを特徴とする、請求項１から８の何れか１
項に記載の平面型ヒートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10339168A JP2000161878A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 平面型ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10339168A JP2000161878A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 平面型ヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000161878A true JP2000161878A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18324893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10339168A Pending JP2000161878A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 平面型ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000161878A (ja) |
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- 1998-11-30 JP JP10339168A patent/JP2000161878A/ja active Pending
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