JP2007183021A - Sheet-shaped heat pipe - Google Patents

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克也 岡本
Koji Nakajima
晃治 中島
Shinji Morimoto
信司 森本
Toyoichi Yoshino
豊一 吉野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin and flexible sheet-shaped heat pipe having stable cooling performance. <P>SOLUTION: This sheet-shaped heat pipe comprises a sheet-shaped container constituted by sticking sheets 1, 4 opposite to each other by an adhesive film 2 at their peripheral portions and sealing them, metallic layers 7, 8 as wick layers formed on a container inner wall surface and provided with grooves 5 exerting capillary force, a plurality of spacers 3 fixedly arranged to prescribed positions of the metallic layer 8 of the sheet 4 so that cut faces of approximately-cylindrical small pieces obtained by cutting a metallic wire rod are placed vertically to the container inner wall face, and working fluid sealed inside of the sheet-shaped container. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、発熱量の大きい電子部品を冷却するシート状ヒートパイプに関する。   The present invention relates to a sheet-like heat pipe that cools an electronic component that generates a large amount of heat.

従来、ノートパソコン、PDA、携帯電話、ビデオカメラ、その他、小型化、薄型化、軽量化や高密度実装が顕著である電子機器は、発熱量の大きい電子部品や駆動部からの発熱が、誤動作や製品寿命を縮める原因の一つとなっており、冷却を行う必要があった。しかし、小型化、薄型化された筐体内の発熱部に放熱板や放熱ファンを設置するスペースを確保できない場合も多く、このような場合には、シート状ヒートパイプにより発熱部の熱を筐体や筐体に設けられた放熱板、放熱ファン部に移動させて放熱する方法が採用されるようになってきている。   Conventionally, notebook computers, PDAs, mobile phones, video cameras, and other electronic devices that have been noticeably smaller, thinner, lighter, and densely packed, have a large amount of heat generated from heat generation from electronic components and drive units. This is one of the causes of shortening the product life and requires cooling. However, there are many cases where it is not possible to secure a space for installing a heat sink or a heat fan in the heat generating part in a small and thin case. In such a case, the heat of the heat generating part is transferred to the case by a sheet heat pipe. Further, a method of dissipating heat by moving to a heat dissipating plate or a heat dissipating fan provided in a housing has been adopted.

例えば、(特許文献1)には、真空封止されたフィルム製シート状のコンテナ内に作動液が封入され、コンテナ内部に蒸気流路と作動液を還流させるためのウィックが形成されたシート状ヒートパイプが提案されている。   For example, in (Patent Document 1), a working liquid is sealed in a vacuum-sealed film-like container, and a steam channel and a wick for refluxing the working liquid are formed inside the container. Heat pipes have been proposed.

また、(特許文献2)には、箔状のコンテナ内に、毛細管力を発揮し、かつ流路を備えた可動状態で収納されたスペーサーと作動流体を備えたシート状ヒートパイプが提案されている。
特開2001−165584号公報 特開2004−28557号公報
In addition, (Patent Document 2) proposes a sheet-like heat pipe that includes a working fluid and a spacer that exhibits capillary force in a foil-like container and is housed in a movable state with a flow path. Yes.
JP 2001-165854 A JP 2004-28557 A

以上のように、(特許文献1)のシート状ヒートパイプでは、スペーサーとなる金属製芯線が複数本間隔をあけて整列配置される構造のため、製品全長が長くなるにつれてスペーサー間距離を一定に維持しながら貼り付けることが困難になり、ヒートパイプの冷却性能が不安定になるおそれがあった。   As described above, the sheet-shaped heat pipe of (Patent Document 1) has a structure in which a plurality of metal core wires serving as spacers are arranged at intervals, so that the distance between the spacers is made constant as the total product length increases. It was difficult to stick while maintaining, and the cooling performance of the heat pipe might become unstable.

また、(特許文献2)のシート状ヒートパイプでは、スペーサーに設けられたスリットが作動流体の流れる流路と蒸気流路を兼用する構造のため、作動流体により蒸気流路の一部が狭くなり、閉塞し易く、ヒートパイプの冷却性能が低下する可能性があった。また、スリットを設けたスペーサーがシート状であるため、蒸気流路の高さが大きくなるにつれてスペーサーが厚くなり、柔軟性が低下するという課題があった。   Moreover, in the sheet-like heat pipe of (Patent Document 2), the slit provided in the spacer serves as a flow path for the working fluid and the steam flow path, so that a part of the steam flow path is narrowed by the working fluid. It is easy to block, and the cooling performance of the heat pipe may be lowered. Moreover, since the spacer provided with the slit is in the form of a sheet, there is a problem that the spacer becomes thicker as the height of the steam flow path increases, and the flexibility decreases.

上記の問題に鑑み、本発明は、薄く、柔軟性を有し、安定した冷却性能を有するシート状ヒートパイプを提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a sheet-like heat pipe that is thin, flexible, and has stable cooling performance.

上記課題を解決するために本発明は、シートを対向させ周辺部を貼り合わせて密閉し作製されたコンテナにおいて、コンテナ内部に複数の金属線材をカットした略円柱状小片が所定の位置に固定配置されて形成されたスペーサー層と作動流体、毛細管力を発揮するウィック層を備えたことを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a container in which a plurality of metal wires are cut into a fixed position in a predetermined position in a container that is manufactured by sealing sheets with the sheets facing each other and sealing the periphery. The spacer layer, the working fluid, and the wick layer that exerts capillary force are provided.

この構成により、コンテナ内部には折り曲げてもスペーサー部周辺に一定の蒸気流路が安定的に確保され、各スペーサーは略円柱状のカットワイヤー片が分散配置されているため、スペーサーの高さが大きくなっても柔軟性が保たれる。また、スペーサーをコンテナ内壁表面に半田接合により固定することで、接合部よりアウトガスの発生がなく、更にスペーサーが金属線材をカットした略円柱状小片であるため、線径のバラツキが小さく、スペーサー周辺の蒸気流路の高さを均一に保つことができ、安定した冷却性能が得られる。   With this configuration, a constant steam flow path is stably secured around the spacer portion even if it is bent inside the container, and each spacer has a substantially cylindrical cut wire piece dispersedly arranged. Flexibility is maintained even when it grows larger. Also, by fixing the spacer to the inner wall surface of the container by soldering, there is no outgassing from the joint, and since the spacer is a substantially cylindrical small piece cut from a metal wire, the variation in wire diameter is small and the periphery of the spacer Thus, the height of the steam flow path can be kept uniform, and stable cooling performance can be obtained.

本発明の請求項1に記載のシート状ヒートパイプは、シート状部材を対向させ周辺部を貼り合わせて密閉したシート状コンテナと、コンテナ内壁面上に形成された毛細管力を発揮するウィック層と、金属線材をカットした略円柱状小片の切断面がコンテナ内壁面と垂直になるようにウィック層上の所定の位置に固定配置された複数のスペーサーと、コンテナ内部に密封された作動流体と、を備えたものである。この構成により高い柔軟性を有し、安定した熱輸送量が確保できる蒸気流路が形成できるという作用を有する。   The sheet-like heat pipe according to claim 1 of the present invention is a sheet-like container in which sheet-like members are opposed to each other and sealed by adhering the peripheral part, and a wick layer that exhibits a capillary force formed on the inner wall surface of the container. A plurality of spacers fixedly arranged at predetermined positions on the wick layer so that the cut surface of the substantially cylindrical small piece obtained by cutting the metal wire is perpendicular to the inner wall surface of the container, a working fluid sealed inside the container, It is equipped with. This configuration has a high flexibility, and has an effect that a steam flow path that can secure a stable heat transport amount can be formed.

本発明の請求項1に記載のシート状ヒートパイプによれば、金属線材をカットした略円柱状小片をスペーサーとして切断面がコンテナ内壁面と垂直になるように分散配置することで、柔軟性があり、熱輸送量が多く、外形形状の設計自由度の高いシート状ヒートパイプを提供できるという効果が得られる。   According to the sheet-shaped heat pipe of the first aspect of the present invention, the substantially cylindrical small pieces obtained by cutting the metal wire are used as spacers so that the cut surfaces are perpendicular to the inner wall surface of the container. In addition, it is possible to provide a sheet heat pipe having a large amount of heat transport and a high degree of freedom in designing the outer shape.

本発明の請求項2に記載のシート状ヒートパイプは、シート部材が軟質金属部材かもしくは少なくとも金属層を有する複合材である。これによりコンテナ内壁面が金属層となるため、容易に毛細管力を発揮するウィック層が形成できるという作用を有する。   The sheet-like heat pipe according to claim 2 of the present invention is a composite material in which the sheet member is a soft metal member or at least a metal layer. As a result, the inner wall surface of the container becomes a metal layer, so that a wick layer that easily exhibits capillary force can be formed.

本発明の請求項2に記載のシート状ヒートパイプによれば、シート状部材が軟質金属部材かもしくは少なくとも金属層を有する複合材であることで、コンテナ内壁面が金属層となり、ウィック層及びスペーサーを強固に半田結合できるという効果がある。   According to the sheet-like heat pipe of claim 2, the sheet-like member is a soft metal member or a composite material having at least a metal layer, so that the inner wall surface of the container becomes a metal layer, and the wick layer and the spacer Has an effect that can be firmly soldered.

本発明の請求項3に記載のシート状ヒートパイプは、金属線材が金属細線の撚り線材である。これにより複数本の金属細線を撚り合わせたスペーサーを用いることで、スペーサー自体が毛細管力を発揮するという作用を有する。   The sheet-like heat pipe according to claim 3 of the present invention is a stranded wire in which the metal wire is a thin metal wire. Thus, by using a spacer formed by twisting a plurality of fine metal wires, the spacer itself has an action of exerting a capillary force.

本発明の請求項3に記載のシート状ヒートパイプによれば、金属線材が金属細線の撚り線材であることから、スペーサー自体が毛細管力を有するため高い熱輸送量が得られるという効果がある。   According to the sheet-like heat pipe of the third aspect of the present invention, since the metal wire is a stranded wire made of a fine metal wire, the spacer itself has a capillary force, so that there is an effect that a high heat transport amount can be obtained.

本発明の請求項4に記載のシート状ヒートパイプは、金属線材をカットした略円柱状小片からなるスペーサーの線径がスペーサー長さより小さい。これにより全てのスペーサーの中心軸をシートに対して平行にした配置が容易になり、コンテナ内の隙間量をスペーサー線径に統一することができるため、性能のバラツキが小さくなるという作用を有する。   In the sheet-like heat pipe according to claim 4 of the present invention, the wire diameter of the spacer made of a substantially cylindrical piece obtained by cutting a metal wire is smaller than the spacer length. As a result, the arrangement in which the central axes of all the spacers are made parallel to the sheet is facilitated, and the gap amount in the container can be unified with the spacer wire diameter, so that the variation in performance is reduced.

本発明の請求項4に記載のシート状ヒートパイプによれば、スペーサー線径がスペーサー長さより小さいことで、テンプレートなどを用いて、容易に安定して所定配列ができ、安定した冷却性能が得られるという効果がある。   According to the sheet-shaped heat pipe of claim 4 of the present invention, the spacer wire diameter is smaller than the spacer length, so that a predetermined arrangement can be easily and stably performed using a template or the like, and stable cooling performance is obtained. There is an effect that it is.

本発明の請求項5に記載のシート状ヒートパイプは、金属線材表面が半田合金により被覆されており、半田接合にてウィック層上に固定されている。これにより高い接合強度に加え接合部よりアウトガスが発生しないため、コンテナ内の状態を長期間安定維持できるという作用を有する。   In the sheet-like heat pipe according to claim 5 of the present invention, the surface of the metal wire is covered with a solder alloy, and is fixed on the wick layer by solder bonding. As a result, in addition to high bonding strength, no outgas is generated from the bonded portion, so that the state in the container can be stably maintained for a long time.

本発明の請求項5に記載のシート状ヒートパイプによれば、スペーサーを半田接合にてウィック層上に固定するため、安定した冷却性能が得られるという効果がある。   According to the sheet-like heat pipe of the fifth aspect of the present invention, since the spacer is fixed on the wick layer by solder bonding, there is an effect that stable cooling performance can be obtained.

本発明の請求項6に記載のシート状ヒートパイプは、ウィック層が内壁面に形成された溝形状を有している。これにより溝に沿って毛細管力が発揮され、放熱部から受熱部までの作動流体の移動を効率よく行えるという作用を有する。   The sheet-like heat pipe according to claim 6 of the present invention has a groove shape in which the wick layer is formed on the inner wall surface. Thereby, the capillary force is exhibited along the groove, and the working fluid can be efficiently moved from the heat radiating portion to the heat receiving portion.

本発明の請求項6に記載のシート状ヒートパイプによれば、ウィック層がシート内壁面をパターンエッチングして形成された溝であることから、新たにウィック層が不要なため柔軟性に優れるという効果がある。   According to the sheet-like heat pipe of claim 6 of the present invention, since the wick layer is a groove formed by pattern-etching the inner wall surface of the sheet, it is excellent in flexibility because a wick layer is unnecessary. effective.

本発明の請求項7に記載のシート状ヒートパイプは、ウィック層が内壁面を粗化し形成された粗化面層である。これにより粗化面に沿って毛細管力が発揮され、放熱部から受熱部までの作動流体の移動を効率よく行えるという作用を有する。   The sheet-like heat pipe according to claim 7 of the present invention is a roughened surface layer in which the wick layer is formed by roughening the inner wall surface. Thereby, a capillary force is exhibited along the roughened surface, and the working fluid can be efficiently moved from the heat radiating portion to the heat receiving portion.

本発明の請求項7に記載のシート状ヒートパイプによれば、ウィック層がシート内壁面を粗化した粗化面であることから、新たにウィック層が不要なため柔軟性に優れるという効果がある。   According to the sheet-like heat pipe of claim 7 of the present invention, since the wick layer is a roughened surface obtained by roughening the inner wall surface of the sheet, the effect that the wick layer is unnecessary and the flexibility is excellent. is there.

本発明の請求項8に記載のシート状ヒートパイプは、ウィック層が内壁面に形成された網目形状を有している。これにより網目に沿って毛細管力が発揮され、放熱部から受熱部までの作動流体の移動を効率よく行えるという作用を有する。   The sheet-like heat pipe according to claim 8 of the present invention has a mesh shape in which a wick layer is formed on the inner wall surface. Thereby, the capillary force is exhibited along the mesh, and the working fluid can be efficiently moved from the heat radiating portion to the heat receiving portion.

本発明の請求項8に記載のシート状ヒートパイプによれば、ウィック層がシート内壁面に形成された網目材であることから、安定した冷却性能が得られるという効果がある。   According to the sheet-like heat pipe of claim 8 of the present invention, since the wick layer is a mesh material formed on the inner wall surface of the sheet, there is an effect that stable cooling performance can be obtained.

本発明の請求項9に記載のシート状ヒートパイプは、ウィック層が内壁面に形成された金属メッシュ層である。これにより金属メッシュ層に沿って毛細管力が発揮され、放熱部から受熱部までの作動流体の移動を効率よく行えるという作用を有する。   The sheet-like heat pipe according to claim 9 of the present invention is a metal mesh layer in which a wick layer is formed on the inner wall surface. Thereby, a capillary force is exhibited along the metal mesh layer, and the working fluid can be efficiently moved from the heat radiating portion to the heat receiving portion.

本発明の請求項9に記載のシート状ヒートパイプによれば、ウィック層がシート内壁面に形成された金属メッシュ層であることから、安定した冷却性能が得られるという効果がある。   According to the sheet-like heat pipe of claim 9 of the present invention, since the wick layer is a metal mesh layer formed on the inner wall surface of the sheet, there is an effect that stable cooling performance can be obtained.

(実施の形態1)
先ず、実施の形態1,2において、シート状ヒートパイプ構造について説明し、シート状ヒートパイプのコンテナ内の構造例については、実施の形態3〜6で説明する。
(Embodiment 1)
First, in Embodiments 1 and 2, the sheet-like heat pipe structure will be described, and structural examples in the container of the sheet-like heat pipe will be described in Embodiments 3 to 6.

図1は本発明の実施の形態1におけるシート状ヒートパイプを示す図である。図1(a)、図1(b)は分解斜視図であり、シート1、接着フィルム2、スペーサー3、シート4、溝5から構成されている。図1(c)は同図(a)のA−A’線断面図であり、シート1は樹脂層6と金属層7、またシート4は金属層8と樹脂層9から構成され、スペーサー3による金属層7,8間の隙間により蒸気流路11が形成されている。   FIG. 1 is a diagram showing a sheet-like heat pipe according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1A and FIG. 1B are exploded perspective views, and are composed of a sheet 1, an adhesive film 2, a spacer 3, a sheet 4, and a groove 5. 1C is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1A. The sheet 1 includes a resin layer 6 and a metal layer 7, and the sheet 4 includes a metal layer 8 and a resin layer 9. A steam channel 11 is formed by a gap between the metal layers 7 and 8 due to the above.

図1(a)、図1(b)で示すように、シート4の溝5面側に金属線材をカットした略円柱状小片からなるスペーサー3が固定され、シート4の溝5とシート1の溝5を対向させ、接着フィルム2で貼り合わせてシート状コンテナを形成する。シート状コンテナ内には適量の作動流体が封入されている。貼り合わせに使用される接着フィルム2はアウトガスを発生しないものが好ましく、また接着フィルム以外に、半田接合、銀ロウ接合、超音波接合など、シート1とシート4の周辺を貼り合わせて密閉可能な方法であれば他の方法を用いてもよい。   As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, a spacer 3 made of a substantially cylindrical piece obtained by cutting a metal wire is fixed to the groove 5 surface side of the sheet 4, and the groove 5 of the sheet 4 and the sheet 1 The groove | channel 5 is made to oppose and it bonds together with the adhesive film 2, and forms a sheet-like container. An appropriate amount of working fluid is sealed in the sheet container. The adhesive film 2 used for the bonding is preferably one that does not generate outgas. In addition to the adhesive film, the periphery of the sheet 1 and the sheet 4 such as solder bonding, silver solder bonding, and ultrasonic bonding can be bonded and sealed. Other methods may be used as long as they are methods.

作動流体が移動する溝5は、複数本配置されるものとし、溝5のパターン形状については、毛細管力を効率良く発揮できるパターン形状であればどのようなパターン形状でもよい。金属線材をカットした略円柱状小片からなるスペーサー3がシート4上に分散配置されており、各スペーサー3間に空間が生じるため、シート1とシート4の柔軟性の低下を最小限に抑えつつ、蒸気流路11を確保できる。   A plurality of grooves 5 through which the working fluid moves are arranged, and the pattern shape of the grooves 5 may be any pattern shape as long as the capillary force can be efficiently exhibited. Since the spacers 3 made of substantially cylindrical small pieces obtained by cutting the metal wire are distributed on the sheet 4 and a space is generated between the spacers 3, the reduction in flexibility of the sheet 1 and the sheet 4 is minimized. The steam channel 11 can be secured.

図1(c)に示すように、金属層8の表面とスペーサー3との間に接合部10が設けられている。この接合部10は半田接合であり、接合方法しては、表面が半田合金で被覆されたスペーサー3を金属層8上の所定の位置に配置し、金属層8とスペーサー3を半田合金溶融温度まで加熱して溶融させ、冷却することにより金属層8上にスペーサー3を半田接合する。あるいは、半田ペーストを金属層8の所定の位置にスクリーン印刷し、この半田ペースト上にスペーサー3を配置し、半田ペーストを溶融、冷却して接合してもよい。また、半田接合以外の方法として、低アウトガスの接着剤、超音波接合などの方法を用いてもよい。   As shown in FIG. 1C, a joint 10 is provided between the surface of the metal layer 8 and the spacer 3. The joining portion 10 is solder joining. As a joining method, the spacer 3 whose surface is coated with a solder alloy is disposed at a predetermined position on the metal layer 8, and the metal layer 8 and the spacer 3 are melted at the solder alloy melting temperature. The spacer 3 is soldered on the metal layer 8 by being heated and melted until it is cooled. Alternatively, the solder paste may be screen-printed at a predetermined position on the metal layer 8, the spacer 3 may be disposed on the solder paste, and the solder paste may be melted and cooled to be joined. As a method other than solder bonding, a low outgas adhesive, ultrasonic bonding, or the like may be used.

金属層7,8のそれぞれのシート状コンテナ内側となる面側には、溝5がパターンエッチングなどの方法により形成されており、ウィック層としての機能を有している。コンテナ内気圧は大気圧以下にしてある為、金属層7,8が薄くなりすぎると金属層7,8が大きく変形し、蒸気流路11の空間を確保できなくなってしまう。このためシート1とシート4には、剛性を高めるためにそれぞれ樹脂層6,9を設けているが、金属層7,8の剛性で蒸気流路11の空間を十分維持できる場合は、シート1とシート4の樹脂層6,9を無くしてもよい。   A groove 5 is formed by a method such as pattern etching on the surface side of the metal layers 7 and 8 which is inside the sheet-like container, and has a function as a wick layer. Since the internal pressure of the container is set to be equal to or lower than the atmospheric pressure, if the metal layers 7 and 8 become too thin, the metal layers 7 and 8 are greatly deformed and the space for the vapor channel 11 cannot be secured. For this reason, the resin layers 6 and 9 are provided on the sheet 1 and the sheet 4, respectively, in order to increase the rigidity. However, if the space of the steam channel 11 can be sufficiently maintained by the rigidity of the metal layers 7 and 8, the sheet 1 And the resin layers 6 and 9 of the sheet 4 may be eliminated.

溝5の断面形状は、深さが15μm以上、幅100μm以上が望ましい。また、スペーサー3は線径が0.4mm以上、長さは5mm以下のものが望ましい。これにより、シート1とシート4の柔軟性を低下させることなく、受熱部で気化した作動流体を、蒸気流路11を通して放熱部(図示せず)まで移動させ、放熱部で液化した作動流体を溝5により受熱部(図示せず)まで移動させることを効率よく安定的に行うことができる。   The cross-sectional shape of the groove 5 is desirably 15 μm or more in depth and 100 μm or more in width. The spacer 3 preferably has a wire diameter of 0.4 mm or more and a length of 5 mm or less. Accordingly, the working fluid vaporized in the heat receiving part is moved to the heat radiating part (not shown) through the steam channel 11 without reducing the flexibility of the seat 1 and the sheet 4, and the working fluid liquefied in the heat radiating part is The movement to the heat receiving portion (not shown) by the groove 5 can be performed efficiently and stably.

本実施の形態1では、スペーサー3を所定位置に規則的に配列する必要があるが、スペーサー3の線径よりスペーサー3の軸方向長さを大きくすることで、テンプレートなどを用いて一括配列が可能である。また、スペーサー3の個数は筐体の大きさにもより、限定するものではないが、スペーサー3を等間隔に配置するとして、数十から数百程度になる。結果として柔軟性を損なうことなく、熱輸送能力が高く、安定した冷却性能を有するシート状ヒートパイプを提供できる。   In the first embodiment, it is necessary to regularly arrange the spacers 3 at predetermined positions. However, by making the axial length of the spacers 3 larger than the wire diameter of the spacers 3, batch arrangement can be performed using a template or the like. Is possible. Further, the number of the spacers 3 is not limited depending on the size of the housing, but is about several tens to several hundreds if the spacers 3 are arranged at equal intervals. As a result, it is possible to provide a sheet-like heat pipe having a high heat transport capability and a stable cooling performance without impairing flexibility.

(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2におけるシート状ヒートパイプを示す図である。図2(a)、図2(b)は分解斜視図であり、シート1、接着フィルム2、スペーサー3、シート4、溝5から構成されている。図2(c)は同図(a)のB−B’線断面図であり、シート1は樹脂層6、金属層7、またシート4は金属層8、樹脂層9から構成されている。実施の形態2と実施の形態1との違いは、スペーサー3の配置位置、配置数であり、シート状ヒートパイプの外形、厚みと熱輸送能力に応じてスペーサー3の配置位置、配置数は自由に設定できる。但しスペーサー3の配置数が多すぎたり配置位置が不規則になったりすると、シート1とシート4の柔軟性の低下、蒸気流路11の閉塞が発生する場合もあるため、シート状ヒートパイプの仕様に応じた配置を行う必要がある。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a diagram showing a sheet-like heat pipe according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 2A and FIG. 2B are exploded perspective views, which are composed of a sheet 1, an adhesive film 2, a spacer 3, a sheet 4, and a groove 5. 2C is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 2A. The sheet 1 includes a resin layer 6 and a metal layer 7, and the sheet 4 includes a metal layer 8 and a resin layer 9. The difference between the second embodiment and the first embodiment is the arrangement position and number of spacers 3, and the arrangement position and number of spacers 3 are free according to the outer shape, thickness and heat transport capacity of the sheet-like heat pipe. Can be set. However, if the number of the spacers 3 is too large or the arrangement positions are irregular, the flexibility of the sheets 1 and 4 may be reduced and the steam flow path 11 may be blocked. It is necessary to arrange according to the specifications.

(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3におけるシート状ヒートパイプの断面図であり、実施の形態1,2の溝5の代わりに金属層7,8の表面が粗化されて粗化面12となっている。この粗化により金属層7,8表面に毛細管力が発揮され、作動流体を放熱部から受熱部へ移動させることが可能となる。表面粗化はサンドブラスト処理などの物理的処理や化学研磨などの化学的処理で行われ、表面粗さRa値は、Ra=0.2〜1μmが望ましい。また樹脂層6,9を無くし、金属層7,8のみでもよい。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the sheet-like heat pipe according to the third embodiment of the present invention, in which the surfaces of the metal layers 7 and 8 are roughened instead of the grooves 5 of the first and second embodiments, It has become. By this roughening, a capillary force is exerted on the surfaces of the metal layers 7 and 8, and the working fluid can be moved from the heat radiating portion to the heat receiving portion. Surface roughening is performed by physical treatment such as sandblasting or chemical treatment such as chemical polishing, and the surface roughness Ra value is desirably Ra = 0.2 to 1 μm. Further, the resin layers 6 and 9 may be eliminated, and only the metal layers 7 and 8 may be used.

(実施の形態4)
図4は本発明の実施の形態4におけるシート状ヒートパイプの断面図であり、実施の形態1,2の溝5の代わりに、ウィック層としてシート状の金属メッシュ層14が毛細管力を発揮させるために設けられている。この金属メッシュ層14は金属層7とスペーサー3との間に設けられ、半田接合などを用いて金属層7に固定されている。この金属メッシュ層14に毛細管力が発揮されることで作動流体を放熱部から受熱部へ移動させることが可能となる。また、樹脂層6,9を無くし、金属層7,8のみでもよい。このシート状ヒートパイプを取付ける場合は、受熱部と放熱部に樹脂層6あるいは金属層7が接するように設置する。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the sheet-like heat pipe according to Embodiment 4 of the present invention. Instead of the groove 5 of Embodiments 1 and 2, the sheet-like metal mesh layer 14 as a wick layer exerts capillary force. It is provided for. The metal mesh layer 14 is provided between the metal layer 7 and the spacer 3 and is fixed to the metal layer 7 by soldering or the like. When the capillary force is exerted on the metal mesh layer 14, the working fluid can be moved from the heat radiating portion to the heat receiving portion. Further, the resin layers 6 and 9 may be eliminated, and only the metal layers 7 and 8 may be used. When this sheet-like heat pipe is attached, it is installed so that the resin layer 6 or the metal layer 7 is in contact with the heat receiving portion and the heat radiating portion.

(実施の形態5)
図5は本発明の実施の形態5におけるシート状ヒートパイプの断面図であり、実施の形態1,2の溝5の代わりに、ウィック層としてシート状の金属メッシュ層13が毛細管力を発揮させるために設けられている。スペーサー3は金属メッシュ層13の片面に配置固定されている。この金属メッシュ層13に毛細管力が発揮されることで作動流体を放熱部から受熱部へ移動させることが可能となる。また樹脂層6,9を無くし、金属層7,8のみでもよい。このシート状ヒートパイプを取付ける場合は、受熱部と放熱部に樹脂層9あるいは金属層8が接するように設置する。
(Embodiment 5)
FIG. 5 is a cross-sectional view of the sheet-like heat pipe according to the fifth embodiment of the present invention, and the sheet-like metal mesh layer 13 as a wick layer exerts a capillary force instead of the groove 5 of the first and second embodiments. It is provided for. The spacer 3 is arranged and fixed on one side of the metal mesh layer 13. When the capillary force is exerted on the metal mesh layer 13, the working fluid can be moved from the heat radiating portion to the heat receiving portion. Further, the resin layers 6 and 9 may be eliminated, and only the metal layers 7 and 8 may be used. When this sheet-like heat pipe is attached, it is installed so that the resin layer 9 or the metal layer 8 is in contact with the heat receiving portion and the heat radiating portion.

(実施の形態6)
図6は本発明の実施の形態6におけるシート状ヒートパイプの断面図であり、実施の形態1,2の溝5の代わりに、ウィック層としてシート状の金属メッシュ層13,14が毛細管力を発揮させるために金属層8,7の表面にそれぞれ設けられている。スペーサー3はシート状の金属メッシュ層13の片面に配置固定され、スペーサー3を挟んでシート状の金属メッシュ層14が設けられている。この金属メッシュ層13,14に毛細管力が発揮されることで作動流体を放熱部から受熱部へ移動させることが可能となる。また樹脂層6,9を無くし、金属層7,8のみでもよい。このシート状ヒートパイプを取付ける場合は、スペーサー3を挟んで対向して金属メッシュ層13,14が設けられている為、貼り付ける面はどちらでもよい。
(Embodiment 6)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the sheet-like heat pipe according to the sixth embodiment of the present invention. Instead of the grooves 5 of the first and second embodiments, the sheet-like metal mesh layers 13 and 14 as the wick layer have a capillary force. In order to exhibit it, it is provided on the surface of the metal layers 8 and 7, respectively. The spacer 3 is disposed and fixed on one side of the sheet-like metal mesh layer 13, and a sheet-like metal mesh layer 14 is provided with the spacer 3 interposed therebetween. When the capillary force is exerted on the metal mesh layers 13 and 14, the working fluid can be moved from the heat radiating portion to the heat receiving portion. Further, the resin layers 6 and 9 may be eliminated, and only the metal layers 7 and 8 may be used. When this sheet-like heat pipe is attached, the metal mesh layers 13 and 14 are provided opposite to each other with the spacer 3 interposed therebetween, so the surface to be attached may be either.

本発明のシート状ヒートパイプは、柔軟性を損なうことなく、安定した高い冷却性能を提供できることから、発熱部に放熱板や放熱ファンを設置するスペースを確保できない電子機器の冷却用途に利用できる。   Since the sheet-like heat pipe of the present invention can provide stable and high cooling performance without impairing flexibility, the sheet-like heat pipe can be used for cooling electronic devices in which a space for installing a heat radiating plate or a heat radiating fan cannot be secured in the heat generating portion.

本発明の実施の形態1におけるシート状ヒートパイプを示す図であり、(a),(b)分解斜視図、(c)(a)のA−A’線断面図It is a figure which shows the sheet-like heat pipe in Embodiment 1 of this invention, (a), (b) exploded perspective view, (c) A-A 'line sectional drawing of (a). 本発明の実施の形態2におけるシート状ヒートパイプを示す図であり、(a),(b)分解斜視図、(c)(a)のB−B’線断面図It is a figure which shows the sheet-like heat pipe in Embodiment 2 of this invention, (a), (b) exploded perspective view, (c) B-B 'sectional view taken on the line of (a) 本発明の実施の形態3におけるシート状ヒートパイプの断面図Sectional drawing of the sheet-like heat pipe in Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態4におけるシート状ヒートパイプの断面図Sectional drawing of the sheet-like heat pipe in Embodiment 4 of this invention 本発明の実施の形態5におけるシート状ヒートパイプの断面図Sectional drawing of the sheet-like heat pipe in Embodiment 5 of this invention 本発明の実施の形態6におけるシート状ヒートパイプの断面図Sectional drawing of the sheet-like heat pipe in Embodiment 6 of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 シート
2 接着フィルム
3 スペーサー
4 シート
5 溝
6 樹脂層
7 金属層
8 金属層
9 樹脂層
10 接合部
11 蒸気流路
12 粗化面
13 金属メッシュ層
14 金属メッシュ層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sheet 2 Adhesive film 3 Spacer 4 Sheet 5 Groove 6 Resin layer 7 Metal layer 8 Metal layer 9 Resin layer 10 Joint part 11 Steam flow path 12 Roughening surface 13 Metal mesh layer 14 Metal mesh layer

Claims (9)

シート状部材を対向させ周辺部を貼り合わせて密閉したシート状コンテナと、前記コンテナ内壁面上に形成された毛細管力を発揮するウィック層と、金属線材をカットした略円柱状小片の切断面がコンテナ内壁面と垂直になるように前記ウィック層上の所定の位置に固定配置された複数のスペーサーと、前記コンテナ内部に密封された作動流体と、を備えたことを特徴とするシート状ヒートパイプ。 A sheet-like container sealed with a sheet-like member facing and bonded together with a peripheral part, a wick layer that exerts a capillary force formed on the inner wall surface of the container, and a cut surface of a substantially cylindrical small piece cut from a metal wire A sheet-like heat pipe comprising: a plurality of spacers fixedly arranged at predetermined positions on the wick layer so as to be perpendicular to the inner wall surface of the container; and a working fluid sealed inside the container. . 前記シート状部材が軟質金属部材かもしくは少なくとも金属層を有する複合材であることを特徴とする請求項1記載のシート状ヒートパイプ。 The sheet-like heat pipe according to claim 1, wherein the sheet-like member is a soft metal member or a composite material having at least a metal layer. 前記金属線材が金属細線の撚り線材であることを特徴とする請求項1または2記載のシート状ヒートパイプ。 The sheet-like heat pipe according to claim 1, wherein the metal wire is a stranded wire made of a fine metal wire. 前記略円柱状小片の径が軸長より小さいことを特徴とする請求項1から3のいずれかの項に記載のシート状ヒートパイプ。 The sheet-like heat pipe according to any one of claims 1 to 3, wherein a diameter of the substantially cylindrical small piece is smaller than an axial length. 前記金属線材表面が半田合金により被覆されており、半田接合にて前記ウィック層上に固定されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかの項に記載のシート状ヒートパイプ。 The sheet-like heat pipe according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface of the metal wire is covered with a solder alloy and fixed on the wick layer by solder bonding. 前記ウィック層が前記内壁面に形成された溝形状を有していることを特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載のシート状ヒートパイプ。 The sheet-like heat pipe according to any one of claims 1 to 5, wherein the wick layer has a groove shape formed on the inner wall surface. 前記ウィック層が前記内壁面に粗化し形成された粗化面層であることを特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載のシート状ヒートパイプ。 The sheet-like heat pipe according to any one of claims 1 to 5, wherein the wick layer is a roughened surface layer formed by roughening the inner wall surface. 前記ウィック層が前記内壁面に形成された網目形状を有していることを特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載のシート状ヒートパイプ。 The sheet-like heat pipe according to any one of claims 1 to 5, wherein the wick layer has a mesh shape formed on the inner wall surface. 前記ウィック層が前記内壁面に形成された金属メッシュ層であることを特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載のシート状ヒートパイプ。 The sheet-like heat pipe according to any one of claims 1 to 5, wherein the wick layer is a metal mesh layer formed on the inner wall surface.
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