JP2004324906A - 冷却装置、電子機器及び冷却装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱抵抗等を小さくし発熱素子を効率良く冷却することができ、小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる冷却装置、この冷却装置を搭載した電子機器及び冷却装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明では、布部材によれば金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができる。また、従来のように例えばコンテナの内壁面５ｂ等を傷つけることがないので、ゴミ等が発生するおそれがなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材７は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置１の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明では、布部材によれば金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができる。また、従来のように例えばコンテナの内壁面５ｂ等を傷つけることがないので、ゴミ等が発生するおそれがなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材７は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置１の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートパイプの機能を有する冷却装置、その冷却装置を備えた電子機器、さらにその冷却装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えばコンピュータ等の回路基板に実装されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の発熱素子を冷却する機構としてヒートパイプを利用したものが提案されている。ヒートパイプはコンテナの内部に凝縮性の作動流体を封入している。ヒートパイプのコンテナの吸熱部には、発熱素子から発せられる熱が伝達され、作動流体が蒸発して蒸気になる。作動流体が蒸気になると、コンテナ内における入熱部付近の圧力が高くなるため、コンテナ内の圧力が低い側、すなわち放熱部側へ流れる。蒸気が放熱部側へ流れるとその作動流体は凝縮して熱を放出する。凝縮した作動流体は、コンテナ内に設けられたウィックを通って入熱部側へ戻る。作動流体がグルーブを流通する現象は毛細管現象を利用している。例えばコンテナの内面に形成されたグルーブ（溝）や金網がウィックである。このようにしてヒートパイプは吸熱及び放熱を繰り返すことにより発熱素子を冷却する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−７６６６４号公報（図１２等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヒートパイプの製造時において、コンテナとの熱抵抗が大きくならないように、ウィックをコンテナ内壁に接触させて固定する作業を要する。この場合に、金網で形成されたウィックを用いる場合はコンテナの内面が傷つくという問題がある。コンテナの内面が傷つくことにより、ゴミが発生し、そのゴミがそのままコンテナ内部に残留することでヒートパイプの熱抵抗が大きくなるおそれがある。またその製造時に金網自体も削れてゴミが発生する場合があり、同様に熱抵抗の増大の原因となる。
【０００５】
一方、グルーブを用いたウィックの構造は、コンテナの内壁に直接溝を形成する構造のため熱抵抗は小さいが、毛細管力は金網を用いたウィックに劣る。また溝加工を施す際にバリやクラック等の発生にも注意しなければならず、このようなバリやクラックもゴミとなるおそれがあり熱抵抗が大きくなるおそれがある。
【０００６】
また、一方、特許文献１に記載の放熱装置のように、ヒートパイプのコンテナが金属製の場合、熱伝導性は良好であるが軽量化に適さないという問題がある。また特許文献１に記載の装置では、ヒートスプレッダ等の薄型化を図っているが、それでもまだ厚み（方向Ｗの厚み）が大きいため、装置を小型化することも困難となってくる。したがって、例えばノート型のコンピュータにその放熱装置を組み込むような場合、さらなる小型化、薄型化、軽量化を達成することが期待される。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、熱抵抗等を小さくし発熱素子を効率良く冷却することができる冷却装置、この冷却装置を搭載した電子機器及び冷却装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の目的は、小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる冷却装置、この冷却装置を搭載した電子機器及び冷却装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る冷却装置は、内部空間を有するコンテナと、前記コンテナの内部空間に設けられ、前記コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作動流体と、前記コンテナの内部空間に設けられ、凝縮した前記作動流体を還流させる布部材とを具備する。
【００１０】
本発明では、毛細管現象を発生させる手段として布部材を用いる構成とした。布部材は従来毛細管として用いられていた金網より網目が細かい。したがって、金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができるとともに、従来のように例えばコンテナの内壁面を傷つけることがないので、ゴミ等の発生の問題がなく、その分、熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００１１】
本発明において、布部材とは、繊維であって、織物、メリヤス、不織布等のことをいう。また、コンテナの内部空間の全てに布部材が設けられていてもよい。コンテナの形状は平板形状が好ましい。薄型化に寄与するからである。
【００１２】
本発明の一の形態では、前記コンテナは、第１の内壁面と、該第１の内壁面に対向する第２の内壁面とを有し、前記コンテナの内部空間は、前記布部材の少なくとも一部が前記第１の内壁面から前記第２の内壁面にかけて連続して設けられてなる第１の領域を有する。本発明では、前記第１の内壁面から前記第２の内壁面にかけて連続して布部材が設けられているので、コンテナの内壁面に沿うように設けられ中央が空洞となった従来の毛細管に比べ、毛細管の体積が大きくなる。その結果、還流する作動流体の流量も従来に比べ多くなり、熱効率を高めることができる。
【００１３】
本発明の一の形態では、前記コンテナの内部空間は、前記第１の領域以外の領域であって蒸発した前記作動流体が流通する第２の領域をさらに有する。本発明では、毛細管力を向上させた第１の領域を設けた上に、作動流体の蒸気路である第２の領域を設けた。これにより、蒸発した作動流体が流通するときの抵抗を小さくできるため、さらに熱効率を向上させることができる。
【００１４】
本発明の一の形態では、前記第１の領域は第１の一端と第１の他端とを有するとともに、前記第２の領域は第２の一端と第２の他端とを有し、前記コンテナの内部空間は、前記第２の一端が前記第１の他端と接続されるとともに前記第２の他端が前記第１の一端と接続されてループ状をなしている。このように第１の領域と第２の領域とが合わせてループ状をなすことで、蒸発した作動流体と凝縮した作動流体とを同じループの方向に流通させることができる。これにより、効率良く熱輸送を行うことができる。
【００１５】
本発明の一の形態では、凝縮した前記作動流体を還流させるための部材であって、前記布部材より熱伝導率の高い部材をさらに具備する。布部材に加え、布部材より熱伝導率の高い部材を設けることにより、さらに熱効率を高め、効率良く冷却することができる。
【００１６】
例えば、前記布部材より熱伝導率の高い部材が前記布部材に編みこまれているようにすれば、熱効率を高めつつ、コンテナの内壁面を傷つけるという問題を極力回避することができる。
【００１７】
あるいは、前記コンテナは内壁面を有し、前記布部材は前記内壁面の少なくとも一部を覆うように設けられ、前記前記布部材より熱伝導率の高い部材は前記布部材の表面の少なくとも一部を覆うように設けられている。これにより、熱効率を高めつつ、コンテナの内壁面を傷つけるという問題を解消することができる。
【００１８】
本発明に係る電子機器は、内部空間を有するコンテナと、前記コンテナの内部空間に設けられ、前記コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作動流体と、前記コンテナの内部空間に設けられ、凝縮した前記作動流体を還流させる布部材とを具備する冷却装置を搭載した。
【００１９】
本発明では、毛細管現象を発生させる手段として布部材を用いる構成とした。布部材は従来毛細管として用いられていた金網より網目が細かい。したがって、金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができるとともに、従来の金網のように例えばコンテナの内壁面を傷つけることがないので、ゴミ等の発生の問題がなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。その結果、電子機器の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。電子機器としては、例えばコンピュータ、ＡＶ機器等が挙げられるが、これらに限られるものではない。
【００２０】
本発明に係る冷却装置の製造方法は、（ａ）コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作用を有する作動流体を、凝縮した前記作動流体を還流させるための布部材に含浸させる工程と、（ｂ）前記コンテナの一部及び他部を構成する第１のコンテナ部材及び第２のコンテナ部材のうち少なくとも一方の内壁面に前記布部材を取り付ける工程と、（ｃ）前記第１のコンテナ部材と前記第２のコンテナ部材とを接合する工程とを具備する。
【００２１】
本発明では、毛細管現象を発生させる手段として布部材を用いる構成とした。布部材は従来毛細管として用いられていた金網より網目が細かい。したがって、金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができるとともに、従来の金網のように例えばコンテナの内壁面を傷つけることがないので、ゴミ等の発生の問題がなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００２２】
本発明の他の冷却装置は、内部空間を有するコンテナと、前記コンテナの内部空間に設けられ、前記コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作動流体と、前記コンテナの内部空間に設けられ、凝縮した前記作動流体を還流させる繊維部材とを具備する。
【００２３】
繊維部材とは、厚さまたは直径に対する長さの比（アスペクト比）の高い、５：１かそれ以上の材料をいう。本発明では、毛細管現象を発生させる手段として繊維部材を用いる構成とした。繊維部材は従来毛細管として用いられていた金網より網目が細かい。したがって、金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができるとともに、従来の金網のように例えばコンテナの内壁面を傷つけることがないので、ゴミ等の発生の問題がなく熱抵抗を小さくすることができる。また、繊維部材は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２５】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る冷却装置を示す斜視図である。図２、図３、図４はそれぞれ図１に示す冷却装置のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である。冷却装置１はコンテナ５を有している。コンテナ５は図１、図２に示すように、中央部に開口部５ｃが形成されており例えばループ形状を有している。図４に示すように、コンテナ５の内部空間２には作動流体６が封入されており、また毛細管現象を発生させるための布部材７が設けられている。コンテナ５としては、熱伝導率の高い金属や樹脂等の材料でなる。具体的には、銅、アルミ等の金属、ＡＢＳ、ＰＰＳ等の樹脂が挙げられる。また、金属繊維、カーボン、フラーレン類、カーボンナノチューブ等の熱伝導率の高い材料を含む樹脂材料を用いてもかまわない。これにより、熱効率を向上させることができる。作動流体６としては例えば純水、メタノール、アンモニア、代替フロン等を用いることができる。布部材とは、繊維であって、織物、メリヤス、不織布等のことをいう。具体的には、例えばナイロン、ポリエステル、アクリル等の化学繊維が挙げられるが、その他の繊維あるいは合成繊維であってもよい。
【００２６】
本実施の形態では、図３に示すように布部材７の厚さｔが例えば０．４ｍｍのシート状のものを用いている。厚さｔは、０．４ｍｍに限られず、適宜変更可能である。また、布部材７に、銅、アルミ、炭素繊維等の熱伝導率の良好な材料を編み込むようにしてもよい。これによりさらに熱効率を高めることができる。
【００２７】
布部材は一般的に従来ウィックとして用いられていた金網より網目が細かい。したがって、布部材によれば金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができるとともに、従来のように例えばコンテナの内壁面５ａ、５ｂ等を傷つけることがないので、ゴミ等が発生するおそれがなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材７は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置１の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００２８】
布部材７は、図２に示すように内部空間２の第１の領域２ａに設けられている。すなわち、主に凝縮した作動流体６が第１の領域２ａを流通することになる。一方、内部空間２のうちで布部材７が設けられていない部位である第２の領域２ｂには、主に蒸発した作動流体６が圧力差により流通することになる。このような構造とすることにより、受熱部２０と放熱部３０とが形成される。したがって、冷却装置１が例えば電子機器に搭載される場合には、例えば、図１に示すように集積回路チップ等の発熱素子３が受熱部２０付近に位置するように、発熱素子３を実装した図示しない回路基板等が設置されることになる。
【００２９】
布部材７は、図３、図４に示すように例えばコンテナ５の上部内壁面５ａと、上部内壁面５ａに対向する下部内壁面５ｂとにかけて連続して設けられている。すなわち、第１の領域２ａにおいて内部空間２の全てに布部材７が設けられている。これにより、図５に示すようにコンテナ１０５の内壁面１０５ａに沿うように設けられ中央が空洞となった従来の毛細管に比べ、毛細管の体積が大きくなる。その結果、本実施の形態では、還流する作動流体６の流量が従来に比べ多くなり、熱効率を高めることができる。ここで、上部内壁面５ａ、下部内壁面５ｂについて、上部、下部としたのは説明の便宜のためである。すなわち、電子機器に冷却装置１が搭載される際に、必ずしも、上部内壁面５ａがその電子機器の上側、下部内壁面５ｂが電子機器の下側に配置されるというわけではない。
【００３０】
次に、この冷却装置１の作用を説明する。発熱素子３から発生した熱は、冷却装置１の受熱部２０から受け入れられる。具体的には発熱素子３から発生した熱は、受熱部２０においてコンテナ５の表面に伝わる。受熱部２０が受けた熱により作動流体６が蒸発して蒸気になると、コンテナ５内における受熱部２０付近の圧力が高くなるため、コンテナ５内の圧力が低い側、すなわち放熱部３０側へ流れる（図２に示す矢印の方向）。蒸気が放熱部３０側へ流れると作動流体６は凝縮して熱を放出する。凝縮した作動流体６は、布部材７を通って受熱部２０側へ戻る。このようにして冷却装置１は受熱及び放熱を繰り返すことにより発熱素子３を冷却する。
【００３１】
本実施の形態では、布部材によれば金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができる。また、従来のように例えばコンテナの内壁面５ａ、５ｂ等を傷つけることがないので、ゴミ等が発生するおそれがなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材７は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置１の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００３２】
本実施の形態では、毛細管力を向上させた布部材７を第１の領域２ａに設けた上に、さらに作動流体６の蒸気路である第２の領域２ｂを設けた。これにより、蒸発した作動流体が流通するときの抵抗を小さくできるため、さらに熱効率を向上させることができる。特に、第１の領域２ａと第２の領域２ｂとが合わせてループ状をなすことで、蒸発した作動流体６と凝縮した作動流体６とを同じループの方向に流通させることができる。これにより、効率良く熱輸送を行うことができる。
【００３３】
図６はこの冷却装置１の製造方法を説明するための図である。コンテナ５は上部コンテナ部材５Ａと下部コンテナ部材５Ｂとを予め部品として有している。例えば、まず布部材７に作動流体を含浸させ、その布部材７を下部コンテナ部材５Ｂの所定の位置、例えば上記第１の領域２ａに取り付ける。あるいは、布部材７を下部コンテナ部材５Ｂに取り付けた後、作動流体を布部材７に含浸させてもよい。そして、上部コンテナ部材５Ａと下部コンテナ部材５Ｂとを接合する。具体的には、例えば下部コンテナ部材５Ｂの上端平面部５ｄ、５ｅと、上部コンテナ部材５Ａにおけるそれらの上端平面部に対応する部分とを当接させ、例えば熱溶着、半田接合、ろう付け、超音波接合等により接合する。接合した後は、例えば図示しない脱気用等の孔から真空ポンプ等によって減圧し、コンテナ５を密封する。なお、下部コンテナ部材５Ｂだけでなく、上部コンテナ部材５Ａにも布部材７を取り付けるようにしてもよい。
【００３４】
図７は第１の実施の形態に係る冷却装置１の変形例を示している。この冷却装置２１の上部コンテナ部材２５Ａ、下部コンテナ部材２５Ｂは、それぞれ外観上はループ状には形成されておらず、平板状に形成されている。しかしながら、コンテナ２５の内部空間２２がループ状に形成されている。具体的な構造の例として、例えば上部コンテナ部材２５Ａ及び下部コンテナ部材２５Ｂのうち少なくとも一方の内壁面に口形状の仕切り部材を設ければよい。
【００３５】
図８は本発明の第２の実施の形態に係る冷却装置の断面図である。本実施の形態では、例えばコンテナ３５の内部空間に設けられた毛細管現象を発生させる手段が布部材３７と、布部材より高い熱伝導率を有する部材３８とでなっている。具体的には、例えば布部材３７がコンテナ３５の内壁面３５ａに沿って内壁面３５ａを覆うように設けられている。部材３８は、布部材３７表面を覆うように、すなわち布部材３７に囲われて設けられている。部材３８は例えば銅やアルミでなる。このような構成とすることにより、冷却装置３１の熱効率を高めつつ、コンテナ３５の内壁面３５ａを傷つけるという問題を解消することができる。
【００３６】
この第２の実施の形態に係る冷却装置３１は、例えば図１に示すループ状の冷却装置１と同様な形状等とすることができる。しかし、もちろんループ状の形状に限られるものではない。
【００３７】
図９は本発明の第３の実施の形態に係る冷却装置の斜視図である。図１０は図９に示すＤ−Ｄ断面図である。
【００３８】
この冷却装置１１においては、例えば長尺形状のコンテナ１５の内部空間１２に、その長手方向に沿って布部材７が設けられ第１の領域１２ａが形成されている。布部材１７は、その布部材７の側方に第２の領域としての蒸気路１２ｂを形成できるような大きさに設計され、かつ配置されている。
【００３９】
このような構成によっても、冷却装置１１に、従来の金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができる。また、従来のように例えばコンテナの内壁面を傷つけることがないので、ゴミ等が発生するおそれがなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材１７は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置１１の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００４０】
図１１は本発明の第４の実施の形態に係る冷却装置の断面図である。
【００４１】
この冷却装置４１のコンテナ４５は、例えばフレキシブルなカバーシート４５Ａと、基板４５Ｂとでなっている。冷却装置４１は、布部材４７がカバーシート４５Ａと基板４５Ｂとに挟み込まれて構成されている。また、布部材４７は、その布部材４７の側方に蒸気路４２ｂを形成できるような大きさに設計され、かつ配置されている。
【００４２】
カバーシート４５Ａの材料は例えば樹脂を用いることができ、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル等を用いることができる。基板４５Ｂは例えばエポキシガラスを用いることができる。カバーシート４５Ａの厚さｓは、例えば０．１ｍｍ程度とすることができる。また基板４５Ｂの厚さｕは０．１ｍｍ程度とすることができる。布部材４７の厚さｔは例えば０．４ｍｍ程度とすることができるため、冷却装置４１の全体の厚さを１ｍｍ以下とすることができる。このように冷却装置４１を非常に薄く構成できるので、薄型化、軽量化、小型化を図ることができ、冷却装置４１を搭載した電子機器の薄型化、軽量化、小型化を図ることができる。
【００４３】
また、基板４５Ｂもフレキシブルな樹脂製のシートにしてもよい。このようなフレキシブルな冷却装置４１を用いることにより、小型の電子機器に非常に有効である。特に、ＣＰＵ等を搭載した小型電子機器や、小型ロボット、小型デジタルカメラ、燃料電池等の小型で熱が発生し易く、熱の発生によって電力を消費してしまうもの等に有用である。
【００４４】
さらに、フレキシブルな構造とすることにより、電子機器に冷却装置４１を搭載させる場合にその設置箇所の限定が少なくなり、電子機器の小型化、薄型化に寄与する。
【００４５】
この第４の実施の形態に係る冷却装置４１の製造方法の一例を以下説明する。
【００４６】
例えば、作動流体４６を含浸させた布部材４７を基板４５Ｂに取り付け、その基板４５Ｂに対してカバーシート４５Ａを圧着する。具体的には、真空プレス等を用い、蒸気路４２ｂを保ちながら圧着する。また、水蒸気を充満した真空中にて、蒸気路４２ｂを保ちながら基板４５Ｂ、布部材４７、カバーシート４５Ａを積層プレスすることで冷却装置４１を構成することができる。さらに、基板４５Ｂ、布部材４７、カバーシート４５Ａを予め圧着しておき、片端から高圧空気を注入し、冷却することで作動流体４６が生成され、冷却装置４１を構成することができる。
【００４７】
図１２は上述した第１〜第４の実施の形態に係る冷却装置にファンモータ等を取り付けたクーリングユニットを示す斜視図である。
【００４８】
この例では、冷却装置５１のコンテナ５５の放熱部側にファンモータ６３を搭載したモータユニット６０とヒートシンク６５とが取り付けられ、また受熱部側にはヒートスプレッダ６２が取り付けられている。ヒートスプレッダ６２上には発熱素子３が設置されることになる。ヒートシンク６５は例えばバーリング圧入や接着、カシメ等で冷却装置５１に固定されている。ヒートスプレッダ６２も接着やカシメ等で冷却装置５１に固定されている。
【００４９】
また、図示しないが、もちろん冷却装置５１のコンテナ５５の内部には毛細管を発生させる手段として少なくとも布部材が設けられている。
【００５０】
ファンモータ６３はケース６４に収納されている。ファンモータ６３により外部からケース６４内に取り込まれた空気は、ケースの開口部６４ａを介してヒートシンク３４側へ流れるようになっている。
【００５１】
このような構成の装置では、発熱素子３の熱がヒートスプレッダ６２で拡散され、冷却装置５１の受熱部でその熱が受け入れられる。冷却装置５１はその熱を放熱部側、つまりヒートシンク６５に輸送する。ヒートシンク６５は、ファンモータ６３から供給される空気流によって冷却され、伝達された熱を放熱する。
【００５２】
このようなクーリングユニットにより、さらに熱効率を向上させることができ、効率良く発熱素子３を冷却することができる。
【００５３】
本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００５４】
冷却装置のコンテナの形状は上記各実施の形態において説明した形状に限られず、例えば平板状であって、三角形状、Ｌ字形状、口形状等の形状でもよい。またコンテナの断面が円形状をつぶしたような略楕円形状を有するものでもよいし、平板状に限られず、コンテナの表面の一部が曲面状であってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱抵抗を小さくし発熱素子を効率良く冷却することができる。また、冷却装置や電子機器の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る冷却装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す冷却装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示す冷却装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１に示す冷却装置のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】従来の冷却装置を示す断面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る冷却装置の製造方法を説明するための斜視図である。
【図７】第１の実施の形態に係る冷却装置１の変形例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る冷却装置の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る冷却装置の斜視図である。
【図１０】図９に示す冷却装置のＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る冷却装置の断面図である。
【図１２】冷却装置にファンモータを取り付けたクーリングユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
１、１１、２１、３１、４１、５１…冷却装置
２、１２、２２…内部空間
２ａ、１２ａ、…第１の領域
２ｂ…第２の領域
３…発熱素子
５、１５、２５、３５、４５、５５…コンテナ
５ａ、５ｂ、２５ａ、２５ｂ、３５ａ…内壁面
５Ａ、２５Ａ…上部コンテナ部材
５Ｂ、２５Ｂ…下部コンテナ部材
６、１６、３６、４６…作動流体
７、１７、３７、４７…布部材
３８…布部材より熱伝導率が高い部材
４５Ａ…カバーシート
４５Ｂ…基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートパイプの機能を有する冷却装置、その冷却装置を備えた電子機器、さらにその冷却装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えばコンピュータ等の回路基板に実装されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の発熱素子を冷却する機構としてヒートパイプを利用したものが提案されている。ヒートパイプはコンテナの内部に凝縮性の作動流体を封入している。ヒートパイプのコンテナの吸熱部には、発熱素子から発せられる熱が伝達され、作動流体が蒸発して蒸気になる。作動流体が蒸気になると、コンテナ内における入熱部付近の圧力が高くなるため、コンテナ内の圧力が低い側、すなわち放熱部側へ流れる。蒸気が放熱部側へ流れるとその作動流体は凝縮して熱を放出する。凝縮した作動流体は、コンテナ内に設けられたウィックを通って入熱部側へ戻る。作動流体がグルーブを流通する現象は毛細管現象を利用している。例えばコンテナの内面に形成されたグルーブ（溝）や金網がウィックである。このようにしてヒートパイプは吸熱及び放熱を繰り返すことにより発熱素子を冷却する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−７６６６４号公報（図１２等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヒートパイプの製造時において、コンテナとの熱抵抗が大きくならないように、ウィックをコンテナ内壁に接触させて固定する作業を要する。この場合に、金網で形成されたウィックを用いる場合はコンテナの内面が傷つくという問題がある。コンテナの内面が傷つくことにより、ゴミが発生し、そのゴミがそのままコンテナ内部に残留することでヒートパイプの熱抵抗が大きくなるおそれがある。またその製造時に金網自体も削れてゴミが発生する場合があり、同様に熱抵抗の増大の原因となる。
【０００５】
一方、グルーブを用いたウィックの構造は、コンテナの内壁に直接溝を形成する構造のため熱抵抗は小さいが、毛細管力は金網を用いたウィックに劣る。また溝加工を施す際にバリやクラック等の発生にも注意しなければならず、このようなバリやクラックもゴミとなるおそれがあり熱抵抗が大きくなるおそれがある。
【０００６】
また、一方、特許文献１に記載の放熱装置のように、ヒートパイプのコンテナが金属製の場合、熱伝導性は良好であるが軽量化に適さないという問題がある。また特許文献１に記載の装置では、ヒートスプレッダ等の薄型化を図っているが、それでもまだ厚み（方向Ｗの厚み）が大きいため、装置を小型化することも困難となってくる。したがって、例えばノート型のコンピュータにその放熱装置を組み込むような場合、さらなる小型化、薄型化、軽量化を達成することが期待される。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、熱抵抗等を小さくし発熱素子を効率良く冷却することができる冷却装置、この冷却装置を搭載した電子機器及び冷却装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の目的は、小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる冷却装置、この冷却装置を搭載した電子機器及び冷却装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る冷却装置は、内部空間を有するコンテナと、前記コンテナの内部空間に設けられ、前記コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作動流体と、前記コンテナの内部空間に設けられ、凝縮した前記作動流体を還流させる布部材とを具備する。
【００１０】
本発明では、毛細管現象を発生させる手段として布部材を用いる構成とした。布部材は従来毛細管として用いられていた金網より網目が細かい。したがって、金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができるとともに、従来のように例えばコンテナの内壁面を傷つけることがないので、ゴミ等の発生の問題がなく、その分、熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００１１】
本発明において、布部材とは、繊維であって、織物、メリヤス、不織布等のことをいう。また、コンテナの内部空間の全てに布部材が設けられていてもよい。コンテナの形状は平板形状が好ましい。薄型化に寄与するからである。
【００１２】
本発明の一の形態では、前記コンテナは、第１の内壁面と、該第１の内壁面に対向する第２の内壁面とを有し、前記コンテナの内部空間は、前記布部材の少なくとも一部が前記第１の内壁面から前記第２の内壁面にかけて連続して設けられてなる第１の領域を有する。本発明では、前記第１の内壁面から前記第２の内壁面にかけて連続して布部材が設けられているので、コンテナの内壁面に沿うように設けられ中央が空洞となった従来の毛細管に比べ、毛細管の体積が大きくなる。その結果、還流する作動流体の流量も従来に比べ多くなり、熱効率を高めることができる。
【００１３】
本発明の一の形態では、前記コンテナの内部空間は、前記第１の領域以外の領域であって蒸発した前記作動流体が流通する第２の領域をさらに有する。本発明では、毛細管力を向上させた第１の領域を設けた上に、作動流体の蒸気路である第２の領域を設けた。これにより、蒸発した作動流体が流通するときの抵抗を小さくできるため、さらに熱効率を向上させることができる。
【００１４】
本発明の一の形態では、前記第１の領域は第１の一端と第１の他端とを有するとともに、前記第２の領域は第２の一端と第２の他端とを有し、前記コンテナの内部空間は、前記第２の一端が前記第１の他端と接続されるとともに前記第２の他端が前記第１の一端と接続されてループ状をなしている。このように第１の領域と第２の領域とが合わせてループ状をなすことで、蒸発した作動流体と凝縮した作動流体とを同じループの方向に流通させることができる。これにより、効率良く熱輸送を行うことができる。
【００１５】
本発明の一の形態では、凝縮した前記作動流体を還流させるための部材であって、前記布部材より熱伝導率の高い部材をさらに具備する。布部材に加え、布部材より熱伝導率の高い部材を設けることにより、さらに熱効率を高め、効率良く冷却することができる。
【００１６】
例えば、前記布部材より熱伝導率の高い部材が前記布部材に編みこまれているようにすれば、熱効率を高めつつ、コンテナの内壁面を傷つけるという問題を極力回避することができる。
【００１７】
あるいは、前記コンテナは内壁面を有し、前記布部材は前記内壁面の少なくとも一部を覆うように設けられ、前記前記布部材より熱伝導率の高い部材は前記布部材の表面の少なくとも一部を覆うように設けられている。これにより、熱効率を高めつつ、コンテナの内壁面を傷つけるという問題を解消することができる。
【００１８】
本発明に係る電子機器は、内部空間を有するコンテナと、前記コンテナの内部空間に設けられ、前記コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作動流体と、前記コンテナの内部空間に設けられ、凝縮した前記作動流体を還流させる布部材とを具備する冷却装置を搭載した。
【００１９】
本発明では、毛細管現象を発生させる手段として布部材を用いる構成とした。布部材は従来毛細管として用いられていた金網より網目が細かい。したがって、金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができるとともに、従来の金網のように例えばコンテナの内壁面を傷つけることがないので、ゴミ等の発生の問題がなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。その結果、電子機器の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。電子機器としては、例えばコンピュータ、ＡＶ機器等が挙げられるが、これらに限られるものではない。
【００２０】
本発明に係る冷却装置の製造方法は、（ａ）コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作用を有する作動流体を、凝縮した前記作動流体を還流させるための布部材に含浸させる工程と、（ｂ）前記コンテナの一部及び他部を構成する第１のコンテナ部材及び第２のコンテナ部材のうち少なくとも一方の内壁面に前記布部材を取り付ける工程と、（ｃ）前記第１のコンテナ部材と前記第２のコンテナ部材とを接合する工程とを具備する。
【００２１】
本発明では、毛細管現象を発生させる手段として布部材を用いる構成とした。布部材は従来毛細管として用いられていた金網より網目が細かい。したがって、金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができるとともに、従来の金網のように例えばコンテナの内壁面を傷つけることがないので、ゴミ等の発生の問題がなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００２２】
本発明の他の冷却装置は、内部空間を有するコンテナと、前記コンテナの内部空間に設けられ、前記コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作動流体と、前記コンテナの内部空間に設けられ、凝縮した前記作動流体を還流させる繊維部材とを具備する。
【００２３】
繊維部材とは、厚さまたは直径に対する長さの比（アスペクト比）の高い、５：１かそれ以上の材料をいう。本発明では、毛細管現象を発生させる手段として繊維部材を用いる構成とした。繊維部材は従来毛細管として用いられていた金網より網目が細かい。したがって、金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができるとともに、従来の金網のように例えばコンテナの内壁面を傷つけることがないので、ゴミ等の発生の問題がなく熱抵抗を小さくすることができる。また、繊維部材は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２５】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る冷却装置を示す斜視図である。図２、図３、図４はそれぞれ図１に示す冷却装置のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である。冷却装置１はコンテナ５を有している。コンテナ５は図１、図２に示すように、中央部に開口部５ｃが形成されており例えばループ形状を有している。図４に示すように、コンテナ５の内部空間２には作動流体６が封入されており、また毛細管現象を発生させるための布部材７が設けられている。コンテナ５としては、熱伝導率の高い金属や樹脂等の材料でなる。具体的には、銅、アルミ等の金属、ＡＢＳ、ＰＰＳ等の樹脂が挙げられる。また、金属繊維、カーボン、フラーレン類、カーボンナノチューブ等の熱伝導率の高い材料を含む樹脂材料を用いてもかまわない。これにより、熱効率を向上させることができる。作動流体６としては例えば純水、メタノール、アンモニア、代替フロン等を用いることができる。布部材とは、繊維であって、織物、メリヤス、不織布等のことをいう。具体的には、例えばナイロン、ポリエステル、アクリル等の化学繊維が挙げられるが、その他の繊維あるいは合成繊維であってもよい。
【００２６】
本実施の形態では、図３に示すように布部材７の厚さｔが例えば０．４ｍｍのシート状のものを用いている。厚さｔは、０．４ｍｍに限られず、適宜変更可能である。また、布部材７に、銅、アルミ、炭素繊維等の熱伝導率の良好な材料を編み込むようにしてもよい。これによりさらに熱効率を高めることができる。
【００２７】
布部材は一般的に従来ウィックとして用いられていた金網より網目が細かい。したがって、布部材によれば金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができるとともに、従来のように例えばコンテナの内壁面５ａ、５ｂ等を傷つけることがないので、ゴミ等が発生するおそれがなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材７は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置１の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００２８】
布部材７は、図２に示すように内部空間２の第１の領域２ａに設けられている。すなわち、主に凝縮した作動流体６が第１の領域２ａを流通することになる。一方、内部空間２のうちで布部材７が設けられていない部位である第２の領域２ｂには、主に蒸発した作動流体６が圧力差により流通することになる。このような構造とすることにより、受熱部２０と放熱部３０とが形成される。したがって、冷却装置１が例えば電子機器に搭載される場合には、例えば、図１に示すように集積回路チップ等の発熱素子３が受熱部２０付近に位置するように、発熱素子３を実装した図示しない回路基板等が設置されることになる。
【００２９】
布部材７は、図３、図４に示すように例えばコンテナ５の上部内壁面５ａと、上部内壁面５ａに対向する下部内壁面５ｂとにかけて連続して設けられている。すなわち、第１の領域２ａにおいて内部空間２の全てに布部材７が設けられている。これにより、図５に示すようにコンテナ１０５の内壁面１０５ａに沿うように設けられ中央が空洞となった従来の毛細管に比べ、毛細管の体積が大きくなる。その結果、本実施の形態では、還流する作動流体６の流量が従来に比べ多くなり、熱効率を高めることができる。ここで、上部内壁面５ａ、下部内壁面５ｂについて、上部、下部としたのは説明の便宜のためである。すなわち、電子機器に冷却装置１が搭載される際に、必ずしも、上部内壁面５ａがその電子機器の上側、下部内壁面５ｂが電子機器の下側に配置されるというわけではない。
【００３０】
次に、この冷却装置１の作用を説明する。発熱素子３から発生した熱は、冷却装置１の受熱部２０から受け入れられる。具体的には発熱素子３から発生した熱は、受熱部２０においてコンテナ５の表面に伝わる。受熱部２０が受けた熱により作動流体６が蒸発して蒸気になると、コンテナ５内における受熱部２０付近の圧力が高くなるため、コンテナ５内の圧力が低い側、すなわち放熱部３０側へ流れる（図２に示す矢印の方向）。蒸気が放熱部３０側へ流れると作動流体６は凝縮して熱を放出する。凝縮した作動流体６は、布部材７を通って受熱部２０側へ戻る。このようにして冷却装置１は受熱及び放熱を繰り返すことにより発熱素子３を冷却する。
【００３１】
本実施の形態では、布部材によれば金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができる。また、従来のように例えばコンテナの内壁面５ａ、５ｂ等を傷つけることがないので、ゴミ等が発生するおそれがなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材７は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置１の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００３２】
本実施の形態では、毛細管力を向上させた布部材７を第１の領域２ａに設けた上に、さらに作動流体６の蒸気路である第２の領域２ｂを設けた。これにより、蒸発した作動流体が流通するときの抵抗を小さくできるため、さらに熱効率を向上させることができる。特に、第１の領域２ａと第２の領域２ｂとが合わせてループ状をなすことで、蒸発した作動流体６と凝縮した作動流体６とを同じループの方向に流通させることができる。これにより、効率良く熱輸送を行うことができる。
【００３３】
図６はこの冷却装置１の製造方法を説明するための図である。コンテナ５は上部コンテナ部材５Ａと下部コンテナ部材５Ｂとを予め部品として有している。例えば、まず布部材７に作動流体を含浸させ、その布部材７を下部コンテナ部材５Ｂの所定の位置、例えば上記第１の領域２ａに取り付ける。あるいは、布部材７を下部コンテナ部材５Ｂに取り付けた後、作動流体を布部材７に含浸させてもよい。そして、上部コンテナ部材５Ａと下部コンテナ部材５Ｂとを接合する。具体的には、例えば下部コンテナ部材５Ｂの上端平面部５ｄ、５ｅと、上部コンテナ部材５Ａにおけるそれらの上端平面部に対応する部分とを当接させ、例えば熱溶着、半田接合、ろう付け、超音波接合等により接合する。接合した後は、例えば図示しない脱気用等の孔から真空ポンプ等によって減圧し、コンテナ５を密封する。なお、下部コンテナ部材５Ｂだけでなく、上部コンテナ部材５Ａにも布部材７を取り付けるようにしてもよい。
【００３４】
図７は第１の実施の形態に係る冷却装置１の変形例を示している。この冷却装置２１の上部コンテナ部材２５Ａ、下部コンテナ部材２５Ｂは、それぞれ外観上はループ状には形成されておらず、平板状に形成されている。しかしながら、コンテナ２５の内部空間２２がループ状に形成されている。具体的な構造の例として、例えば上部コンテナ部材２５Ａ及び下部コンテナ部材２５Ｂのうち少なくとも一方の内壁面に口形状の仕切り部材を設ければよい。
【００３５】
図８は本発明の第２の実施の形態に係る冷却装置の断面図である。本実施の形態では、例えばコンテナ３５の内部空間に設けられた毛細管現象を発生させる手段が布部材３７と、布部材より高い熱伝導率を有する部材３８とでなっている。具体的には、例えば布部材３７がコンテナ３５の内壁面３５ａに沿って内壁面３５ａを覆うように設けられている。部材３８は、布部材３７表面を覆うように、すなわち布部材３７に囲われて設けられている。部材３８は例えば銅やアルミでなる。このような構成とすることにより、冷却装置３１の熱効率を高めつつ、コンテナ３５の内壁面３５ａを傷つけるという問題を解消することができる。
【００３６】
この第２の実施の形態に係る冷却装置３１は、例えば図１に示すループ状の冷却装置１と同様な形状等とすることができる。しかし、もちろんループ状の形状に限られるものではない。
【００３７】
図９は本発明の第３の実施の形態に係る冷却装置の斜視図である。図１０は図９に示すＤ−Ｄ断面図である。
【００３８】
この冷却装置１１においては、例えば長尺形状のコンテナ１５の内部空間１２に、その長手方向に沿って布部材７が設けられ第１の領域１２ａが形成されている。布部材１７は、その布部材７の側方に第２の領域としての蒸気路１２ｂを形成できるような大きさに設計され、かつ配置されている。
【００３９】
このような構成によっても、冷却装置１１に、従来の金網の毛細管力以上の毛細管力を持たせることができる。また、従来のように例えばコンテナの内壁面を傷つけることがないので、ゴミ等が発生するおそれがなく熱抵抗を小さくすることができる。また、布部材１７は金網に比べ厚みを薄くできるので冷却装置１１の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【００４０】
図１１は本発明の第４の実施の形態に係る冷却装置の断面図である。
【００４１】
この冷却装置４１のコンテナ４５は、例えばフレキシブルなカバーシート４５Ａと、基板４５Ｂとでなっている。冷却装置４１は、布部材４７がカバーシート４５Ａと基板４５Ｂとに挟み込まれて構成されている。また、布部材４７は、その布部材４７の側方に蒸気路４２ｂを形成できるような大きさに設計され、かつ配置されている。
【００４２】
カバーシート４５Ａの材料は例えば樹脂を用いることができ、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル等を用いることができる。基板４５Ｂは例えばエポキシガラスを用いることができる。カバーシート４５Ａの厚さｓは、例えば０．１ｍｍ程度とすることができる。また基板４５Ｂの厚さｕは０．１ｍｍ程度とすることができる。布部材４７の厚さｔは例えば０．４ｍｍ程度とすることができるため、冷却装置４１の全体の厚さを１ｍｍ以下とすることができる。このように冷却装置４１を非常に薄く構成できるので、薄型化、軽量化、小型化を図ることができ、冷却装置４１を搭載した電子機器の薄型化、軽量化、小型化を図ることができる。
【００４３】
また、基板４５Ｂもフレキシブルな樹脂製のシートにしてもよい。このようなフレキシブルな冷却装置４１を用いることにより、小型の電子機器に非常に有効である。特に、ＣＰＵ等を搭載した小型電子機器や、小型ロボット、小型デジタルカメラ、燃料電池等の小型で熱が発生し易く、熱の発生によって電力を消費してしまうもの等に有用である。
【００４４】
さらに、フレキシブルな構造とすることにより、電子機器に冷却装置４１を搭載させる場合にその設置箇所の限定が少なくなり、電子機器の小型化、薄型化に寄与する。
【００４５】
この第４の実施の形態に係る冷却装置４１の製造方法の一例を以下説明する。
【００４６】
例えば、作動流体４６を含浸させた布部材４７を基板４５Ｂに取り付け、その基板４５Ｂに対してカバーシート４５Ａを圧着する。具体的には、真空プレス等を用い、蒸気路４２ｂを保ちながら圧着する。また、水蒸気を充満した真空中にて、蒸気路４２ｂを保ちながら基板４５Ｂ、布部材４７、カバーシート４５Ａを積層プレスすることで冷却装置４１を構成することができる。さらに、基板４５Ｂ、布部材４７、カバーシート４５Ａを予め圧着しておき、片端から高圧空気を注入し、冷却することで作動流体４６が生成され、冷却装置４１を構成することができる。
【００４７】
図１２は上述した第１〜第４の実施の形態に係る冷却装置にファンモータ等を取り付けたクーリングユニットを示す斜視図である。
【００４８】
この例では、冷却装置５１のコンテナ５５の放熱部側にファンモータ６３を搭載したモータユニット６０とヒートシンク６５とが取り付けられ、また受熱部側にはヒートスプレッダ６２が取り付けられている。ヒートスプレッダ６２上には発熱素子３が設置されることになる。ヒートシンク６５は例えばバーリング圧入や接着、カシメ等で冷却装置５１に固定されている。ヒートスプレッダ６２も接着やカシメ等で冷却装置５１に固定されている。
【００４９】
また、図示しないが、もちろん冷却装置５１のコンテナ５５の内部には毛細管を発生させる手段として少なくとも布部材が設けられている。
【００５０】
ファンモータ６３はケース６４に収納されている。ファンモータ６３により外部からケース６４内に取り込まれた空気は、ケースの開口部６４ａを介してヒートシンク３４側へ流れるようになっている。
【００５１】
このような構成の装置では、発熱素子３の熱がヒートスプレッダ６２で拡散され、冷却装置５１の受熱部でその熱が受け入れられる。冷却装置５１はその熱を放熱部側、つまりヒートシンク６５に輸送する。ヒートシンク６５は、ファンモータ６３から供給される空気流によって冷却され、伝達された熱を放熱する。
【００５２】
このようなクーリングユニットにより、さらに熱効率を向上させることができ、効率良く発熱素子３を冷却することができる。
【００５３】
本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００５４】
冷却装置のコンテナの形状は上記各実施の形態において説明した形状に限られず、例えば平板状であって、三角形状、Ｌ字形状、口形状等の形状でもよい。またコンテナの断面が円形状をつぶしたような略楕円形状を有するものでもよいし、平板状に限られず、コンテナの表面の一部が曲面状であってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱抵抗を小さくし発熱素子を効率良く冷却することができる。また、冷却装置や電子機器の小型化、薄型化、または軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る冷却装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す冷却装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示す冷却装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１に示す冷却装置のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】従来の冷却装置を示す断面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る冷却装置の製造方法を説明するための斜視図である。
【図７】第１の実施の形態に係る冷却装置１の変形例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る冷却装置の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る冷却装置の斜視図である。
【図１０】図９に示す冷却装置のＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る冷却装置の断面図である。
【図１２】冷却装置にファンモータを取り付けたクーリングユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
１、１１、２１、３１、４１、５１…冷却装置
２、１２、２２…内部空間
２ａ、１２ａ、…第１の領域
２ｂ…第２の領域
３…発熱素子
５、１５、２５、３５、４５、５５…コンテナ
５ａ、５ｂ、２５ａ、２５ｂ、３５ａ…内壁面
５Ａ、２５Ａ…上部コンテナ部材
５Ｂ、２５Ｂ…下部コンテナ部材
６、１６、３６、４６…作動流体
７、１７、３７、４７…布部材
３８…布部材より熱伝導率が高い部材
４５Ａ…カバーシート
４５Ｂ…基板
Claims (9)
- 内部空間を有するコンテナと、
前記コンテナの内部空間に設けられ、前記コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作動流体と、
前記コンテナの内部空間に設けられ、凝縮した前記作動流体を還流させる布部材と
を具備することを特徴とする冷却装置。 - 請求項１に記載の冷却装置であって、
前記コンテナは、第１の内壁面と、該第１の内壁面に対向する第２の内壁面とを有し、
前記コンテナの内部空間は、
前記布部材の少なくとも一部が前記第１の内壁面から前記第２の内壁面にかけて連続して設けられてなる第１の領域を有することを特徴とする冷却装置。 - 請求項２に記載の冷却装置であって、
前記コンテナの内部空間は、前記第１の領域以外の領域であって蒸発した前記作動流体が流通する第２の領域をさらに有することを特徴とする冷却装置。 - 請求項３に記載の冷却装置であって、
前記第１の領域は第１の一端と第１の他端とを有するとともに、前記第２の領域は第２の一端と第２の他端とを有し、
前記コンテナの内部空間は、
前記第２の一端が前記第１の他端と接続されるとともに前記第２の他端が前記第１の一端と接続されてループ状をなしていることを特徴とする冷却装置。 - 請求項１に記載の冷却装置であって、
凝縮した前記作動流体を還流させるための部材であって、前記布部材より熱伝導率の高い部材をさらに具備することを特徴とする冷却装置。 - 請求項５に記載の冷却装置であって、
前記布部材より熱伝導率の高い部材は前記布部材に編みこまれていることを特徴とする冷却装置。 - 請求項５に記載の冷却装置であって、
前記コンテナは内壁面を有し、
前記布部材は前記内壁面の少なくとも一部を覆うように設けられ、
前記布部材より熱伝導率の高い部材は前記布部材の表面の少なくとも一部を覆うように設けられていることを特徴とする冷却装置。 - 内部空間を有するコンテナと、
前記コンテナの内部空間に設けられ、前記コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作動流体と、
前記コンテナの内部空間に設けられ、凝縮した前記作動流体を還流させる布部材と
を具備する冷却装置を搭載したことを特徴とする電子機器。 - （ａ）コンテナの外部から受けた熱によって蒸発し、凝縮することで熱を放出する作用を有する作動流体を、凝縮した前記作動流体を還流させるための布部材に含浸させる工程と、
（ｂ）前記コンテナの一部及び他部を構成する第１のコンテナ部材及び第２のコンテナ部材のうち少なくとも一方の内壁面に前記布部材を取り付ける工程と、
（ｃ）前記第１のコンテナ部材と前記第２のコンテナ部材とを接合する工程と
を具備することを特徴とする冷却装置の製造方法。
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