JP2008153423A - ベーパチャンバおよびそれを用いた電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のウィックが表裏で直交するように配置されているウィック組の毛細管力により、どのような姿勢に取り付けられても十分な作動液の供給を容易にすると共に、すぐれた冷却能力を保持でき、簡単な構造で高性能なベーパチャンバおよびそれを用いた電子装置を提供する。
【解決手段】 発熱体を取り付ける受熱面５を有しその反対側が開口面となるケース１の内部に、複数のウィックを集合したウィック組２を配置し開口面をフィン付きのカバー３で密閉し、内部に適量の作動流体を封入してなるベーパチャンバにおいて、複数のウィックが直交するように配置されたウィック組２の作用によりあらゆる姿勢に設置されても冷却機能を保持できるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明はパワーデバイスなどの発熱体を有する電子装置に関し、特にどのような姿勢に取り付けられても冷却能力を保持することが可能な、ウィックを内部に収納したベーパチャンバおよびそれを用いた電子装置に関する。

近年、ロボットのマニプレータのような運動体にマニプレータを動かすためのモータの駆動源となるドライブ装置を一体化したものが提案されている。このようなドライブ装置には電子装置が搭載され、またはマニプレータの内部に電子装置が組み込まれて使用されることが増えている。このような電子装置は、パワーデバイス（ＩＧＢＴ、ダイオードモジュールなどの発熱体）を内蔵していることが多く、小型のため発熱密度が大きく、あらゆる方向に動くので、小型高性能でどのような姿勢においても冷却能力を保持する冷却装置が必要とされている。このような冷却装置として、例えばウィックを内蔵したものが図１０に提案されている。
図１０は従来の電子装置に用いる冷却装置を示す側断面図である。
図において、２０は容器、２１はウィック、４は発熱体、２２は受熱壁、２３は放熱壁、２４はフィン、２５は気化部、２６は凝縮フィン、２７は溝である。
所定量の作動液（図示しない）が封入された容器２０の内部にはウィック２１が配置されると共に、容器２０の一面が発熱体４を取り付けて受熱する受熱壁２２を構成し、受熱壁２２の反対面が全面にフィン２４を設置するための放熱壁２３を構成している。受熱壁２２の裏面には気化部２５が形成され、放熱壁２３の裏側に凝縮フィン２６が形成されている。また、ウィック２１は液冷媒を毛細管現象によって受熱部内面の気化部へ運搬する繊維状の部材で形成されると共に、ウィック２１の端はあらゆる姿勢においても作動液を気化部２５へ輸送するために容器内の周辺に延びるような形状になっており、凝縮フィン２６により気化部２５に押し付けられている。
次に動作を説明する。
受熱壁２２に取り付けられた発熱体４の熱が気化部２５へ伝わると、気化部２５に接触したウィック２１の作動液が蒸発し、発生した蒸気は気化部の溝２７を通って放熱壁２３へ向かいフィン２４で冷却されて凝縮する（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３３０３２９号公報

しかしながら、従来技術の方法では、ウィック２１は繊維状のもので構成されていることから、形状が複雑であり、その長さも長く、さらに屈曲部があるので作動液の移動に対する抵抗力が大きく十分な作動液の供給が困難である。また、あらゆる姿勢においても作動液を気化部２５へ輸送するためにウィック２１の端が２分されて容器内周辺に延びているため、作動液の供給量が約半分になり十分な作動液の供給が困難であるという問題があった。
本発明は上記問題を解決されるためになされたものであって、どのような姿勢に取り付けられても十分な作動液の供給を容易にすると共に、すぐれた冷却能力を保持でき、簡単な構造で高性能なベーパチャンバおよびそれを用いた電子装置を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明のベーパチャンバおよびそれを用いた電子装置は以下の構成にしたものである。

請求項１の発明は、一方に発熱体（４）を取り付けるための受熱面（５）を有し、他方に前記受熱面（５）の反対側となる開口部を有してなるコ字状断面のケース（１）と、前記ケース（１）の内部に複数のウィックを集合させて配置してなるウィック組（２）と、前記ケース（１）の開口部を密封するカバー（３）と、前記ケース（１）と前記カバー（３）とで囲まれた密閉空間に作動液（８）を封入する作動液槽（６）と、を備え、複数のウィックが直交するように配置された前記ウィック組（２、１０、１１）の作用によりあらゆる姿勢に設置されても冷却機能を有することを特徴としている。
請求項２の発明は、請求項１記載のベーパチャンバにおいて、前記カバー（３）の前記ケース（１）の取付け面との反対側の面に、放熱用のフィン（３ａ）を設けたことを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項１に記載のベーパチャンバにおいて、前記ウィック組（２）は、平板状で高熱伝導性の金属よりなるウィックベース（２ａ）と、前記ウィックベース（２ａ）の一方の面に配置されると共に金属細線を撚り合わせて短冊状に成形してなる複数本の第1ウィック（２ｂ）と、前記ウィックベース（２ａ）の他方の面に前記第１ウィック２ｂと直交する方向に配置された複数本の第２ウィック（２ｃ）とより構成されたことを特徴としている。
請求項４の発明は、請求項３記載のベーパチャンバにおいて、前記第１ウィック（２ｂ）または前記第２ウィック（２ｃ）の何れか一方を、前記ケース（１）の受熱面（５）の裏面に接するように配置したことを特徴としている。
請求項５の発明は、請求項３または４に記載のベーパチャンバにおいて、前記コ字状に形成されたケース（１）の底部に前記ウィックベース（２ａ）を取り付けるためのウィック組取付け面（７）を設け、前記第１ウィック（２ｂ）または前記第２ウィック（２ｃ）の何れか一方を、前記ウィック組取付け面（７）から一段下がった凹状の溝部（１ａ）に収納したことを特徴としている。
請求項６の発明は、請求項３または４に記載のベーパチャンバにおいて、前記ウィックベース（２ａ）における前記第1ウィック（２ｂ）と前記第２ウィック（２ｃ）の直交する部分により囲まれた空間部に、前記ウィック内の作動液が蒸発することにより生じる蒸気を通すための蒸気穴（２ｄ）を設けたことを特徴としている。
請求項７の発明は、請求項３または４に記載のベーパチャンバにおいて、前記第1ウィック（２ｂ）または第２ウィック（２ｃ）の少なくとも一方を、前記ウィックベース（２ａ）にろう付けにより接合されたことを特徴としている。
請求項８の発明は、請求項１記載のベーパチャンバにおいて、前記ウィック組（１０）は、高熱伝導性の金属薄板をコルゲート状に加工してなるウィックベース（１０ａ）と、
前記コルゲート状に加工されたウィックベース（１０ａ）の溝部（１０ｄ）の壁面に配置されると共に金属細線を撚り合わせて角形断面状に成形してなる複数本の第３ウィック（１０ｂ）と、前記コルゲート状のウィックベース（１０ａ）の片方の伝熱面に前記第３ウィック（１０ｂ）と直交する方向に配置されると共に短冊状に成形してなる第４ウィック（１０ｃ）と、より構成されたことを特徴としている。
請求項９の発明は、請求項８記載のベーパチャンバにおいて、前記コルゲート状に加工されたウィックベース（１０ａ）の溝部（１０ｄ）の壁面の一部を切り欠いた箇所に、前記ウィック内の作動液が蒸発することにより生じる蒸気を通すための蒸気穴を設けたことを特徴としている。
請求項１０の発明は、請求項８記載のベーパチャンバにおいて、前記第３ウィック（１０ｂ）または前記第４ウィック（１０ｃ）の何れか一方を、前記ケース（１）の受熱面（５）の裏面に接するように配置したことを特徴としている。
請求項１１の発明は、請求項８または１０記載のベーパチャンバにおいて、前記第３ウィック（１０ｂ）または前記第４ウィック（１０ｃ）の少なくとも一方を、前記ウィックベース（１０ａ）にろう付けにより接合したことを特徴としている。
請求項１２の発明は、請求項１記載のベーパチャンバにおいて、前記ウィック組（１１）は、平板状で高熱伝導性の金属よりなるウィックベース（１１ａ）と、前記ウィックベース（１１ａ）の両側面にそれぞれ直交するように配置すると共に金属細線を撚り合わせて平面状に成形してなる第５ウィック（１１ｂ）および第６ウィック（１１ｃ）と、より構成されたことを特徴としている。
請求項１３の発明は、請求項１２記載のベーパチャンバにおいて、前記第５ウィック（１１ｂ）または前記第６ウィック（１１ｃ）の少なくとも一方を、前記ウィックベース（１１ａ）にろう付けにより接合したことを特徴としている。
請求項１４の発明は、請求項１２または１３記載のベーパチャンバにおいて、前記ウィックベース（１１ａ）および前記第５ウィック（１１ｂ）並びに第６ウィック（１１ｃ）の同一箇所の表裏を貫通するように前記ウィック内の作動液が蒸発することにより生じる蒸気を通すための蒸気穴（１１ｄ）が設けられたことを特徴としている。
請求項１５の発明は、請求項１〜請求項１４の何れか１項に記載のベーパチャンバを備えた電子装置であることを特徴としている。

以上述べたように本発明の実施例によれば以下の効果がある。
請求項１、２の発明によれば、発熱体を取り付ける受熱面を有しその反対側が開口面となるケースの内部に、複数のウィックを集合したウィック組を配置し開口面をフィン付きのカバーで密閉し、内部に適量の作動流体を封入してなるベーパチャンバを構成したので、複数のウィックが直交するように配置されたウィック組の作用によりどのような姿勢に取り付けられても十分な作動液の供給を容易にすると共に、すぐれた冷却能力を保持することができる。その結果、簡単な構造で高性能なベーパチャンバが得られる。

請求項３乃至７の発明によれば、前記ウィック組において、熱伝導性の良い金属よりなり蒸気穴を設けたウィックベースの片面に金属細線を撚り合わせて短冊状に成形したウィックを複数本、ろう付けなどの手法で配置し、反対面に前記ウィックと直交する方向に複数本のウィックを配置して構成したウィック組を、どちらか片面のウィックがケース受熱面の裏面に接するようにウィック組を配置したので、どのような姿勢に取り付けられても十分な作動液の供給を容易にすると共に、すぐれた冷却能力を保持することができる。その結果、簡単な構造で高性能なベーパチャンバが得られる。

請求項８乃至１１の発明によれば、前記ウィック組において、金属細線を撚り合わせて断面が角状に成形したウィックを複数本、金属薄板を断面がコルゲート状になるよう加工したウィックベースの片面の溝部にろう付けなどの手法で配置し、ウィックベースの反対面に前記ウィックと直交する方向に短冊状に成形したウィックをろう付けなどの手法で配置して構成したウィック組を、どちらか片面のウィックがケース受熱面の裏面に接するようにウィック組を配置したので、どのような姿勢に取り付けられても十分な作動液の供給を容易にすると共に、すぐれた冷却能力を保持することができる。その結果、簡単な構造で高性能なベーパチャンバが得られる。

請求項１２乃至１４の発明によれば、前記ウィック組において、熱伝導性の良い金属よりなり蒸気穴を設けたウィックベースの片面に金属細線を撚り合わせて薄い平面状に成形したウィックをろう付けなどの手法で配置し、反対面に前記ウィックと作動流体の流れる方向が直交する方向に同様の平面状のウィックを配置して構成したウィック組を、どちらか片面のウィックがケース受熱面の裏面に接するようにウィック組を配置したので、どのような姿勢に取り付けられても十分な作動液の供給を容易にすると共に、すぐれた冷却能力を保持することができる。その結果、簡単な構造で高性能なベーパチャンバが得られる。

また、請求項１５の発明によれば、請求項１〜１４の何れか１項に記載のベーパチャンバを、ロボットのマニプレータのような運動体の内部に搭載されたモータのドライブ装置などの小型で発熱密度が大きい電子装置に適用することで、顕著な冷却効果が得られる。

以下、本発明の実施例を図に基づいて具体的に説明する。

図１は本発明の第１実施例を示すベーパチャンバの側断面図、図２は図１の分解斜視図、図３は図１のウィック組を矢視Ａ方向から見た平面図である。
図１〜図３において、１はケース、２はウィック組、２ａはウィックベース、２ｂ、２ｃはウィック、３はカバー、３ａはフィン、４は発熱体、５は受熱面、６は作動液槽、７はウイック組取り付け面、８は作動液槽６に封入された作動液である。

本発明の特徴は以下のとおりである。
すなわち、図１〜図３において、一方に発熱体４を取り付けるための受熱面５を有し、他方に受熱面５の反対側となる開口部を有してなるコ字状断面のケース１と、ケース１の内部に複数のウィックを集合させて配置してなるウィック組２と、ケース１の開口部を密封するカバー３と、ケース１とカバー３とで囲まれた密閉空間に作動液８を封入する作動液槽６と、で構成されるベーパチャンバを備え、複数のウィックが直交するように配置されたウィック組の作用によりあらゆる姿勢に設置されても冷却機能を有することを特徴としている。ここで、カバー３のケース１の取付け面との反対側の面には、放熱用のフィン３ａを設けている。
ウィック組２について、具体的に説明すると、平板状で高熱伝導性の金属よりなるウィックベース２ａと、ウィックベース２ａの一方の面に配置されると共に金属細線を撚り合わせて短冊状に成形してなる複数本のウィック２ｂと、ウィックベース２ａの他方の面にウィック２ｂと直交する方向に配置された複数本のウィック２ｃとより構成されたものとなっている。このウィック２ｂ、ウィック２ｃは短冊状の長手方向に毛細管力が働くように撚り合わせて成形されている。
また、ウィック２ｂまたはウィック２ｃの何れか一方を、ケース１の受熱面５の裏面に接するように配置してある。
さらに、コ字状に形成されたケース１の底部にウィックベース２ａを取り付けるためのウィック組取付け面７を設け、ウィック２ｂまたはウィック２ｃの何れか一方を、ウィック組取付け面７から一段下がった凹状の溝部１ａに収納したものとなっている。図１では、ウィック２ｂを受熱面５側とし溝部１ａに収納する。
またさらに、ウィックベース２ａにおけるウィック２ｂとウィック２ｃの直交する部分により囲まれた空間部に、ウィック内の作動液が蒸発することにより生じる蒸気を通すための蒸気穴２ｄを設けたものとなっている。
それから、ウィック２ｂまたはウィック２ｃの少なくとも一方を、ウィックベース２ａにろう付けにより接合されたものとなっている。

組立については、まず、ウィック組２をベーパチャンバのケース１の作動液槽内のウイック取り付け面７に取り付け、ケース１にカバー３をねじ止めやろう付けなどの方法で固定する。その後、作動液８を図示しない注入口より適当量入れて脱気を行い封止するようになっている。

次に、図１の姿勢にある場合のベーパチャンバの動作について説明する。
上記のような構造をもつベーパチャンバにおいて、発熱体４からの熱はケースの受熱面５から受熱面５の裏に設置されたウィック組２に伝わる。図１よりわかるようにウィック組２のウィックベース２ａのケースへの取り付け面７は伝熱面を兼ねているため、受熱面５からの熱は受熱面裏のウィック２ｂに伝わると共に、ウィックベース２ａにも伝わりウィック２ｂ、２ｃを加熱する。ウィック２ｂに含まれている作動液は沸騰して蒸発しウィックベース２ａの蒸気穴２ｄを通過してカバー側に拡がる。ウィック２ｃに含まれている作動液はウィックベース２ａにより加熱され蒸発してやはりカバー３側に拡がる。カバー３側に拡がった蒸気はカバー壁面で凝縮して液化する。凝縮潜熱として放出された熱はカバー３表面およびフィン３ａより大気に放出される。そして、液化した作動液は作動液槽６に戻りふたたび蒸発・凝縮のサイクルをくり返す。

ウィック２ｃは主にウィックベース２ａにより加熱され作動液が蒸発するので、ウィックベース２ａは伝熱性の良い材料を使用する。又、ケース１からの熱が伝わりやすくするために、伝熱面を兼ねているウィック組取り付け面７をなるべく大きくする。
図１の状態の場合、主に働くのはウィック２ｂの方でありウィック２ｃは作動液の満たされているウィックのみが働く。このベーパチャンバは上下逆に取り付けられても同様の動作をする。
ベーパチャンバが上記姿勢より９０℃回転して取り付けられた場合は、主に働くのはウィック２ｃの方でありウィック２ｂは作動液の満たされているウィックのみが働く。このベーパチャンバが上下逆に取り付けられても同様の動作をする。

次に、発熱体がベーパチャンバの下になるように設置された、いわゆるボトムヒートと呼ばれる状態の動作について説明する。図４は本発明の第１実施例によるボトムヒートの例を示したベーパチャンバの側断面図である。この状態で作動液は少なくともウィック２ｂが完全に沈む程度に満たされていることが必要である。
まず。発熱体４からの熱はケースの受熱面５から受熱面裏のウィック２ｂに伝わり、またウィックベース２ａからもウィック２ｂに伝わる。ウィック２ｂに含まれている作動液は沸騰して蒸発しウィックベース２ａの蒸気穴２ｄを通過してカバー３側に拡がる。カバー３側に拡がった蒸気はカバー壁面で凝縮して液化する。凝縮潜熱として放出された熱はカバー表面およびフィン３ａより大気に放出される。
このようにこのベーパチャンバは部品数が少なくシンプルな構造であるにも拘らず、ウィック部が大きいため強力な毛細管力を発生しどのような姿勢に設置されても冷却機能を有する。

次に、本発明の第２実施例ついて、図５乃至図７に基づいて説明する。
図５は本発明の第２実施例を示すベーパチャンバ用のウィック組の斜視図、図６は第２実施例を示すベーパチャンバの側断面図、図７は図６のＡ−Ａ線に沿うベーパチャンバの側断面図であって、ボトムヒートの例を示したものである。なお、第２実施例が第１実施例の構成要素と同じものついては、その説明を省略し、異なる点のみ説明する。
図５〜図７において、１０ａはウィックベース、１０ｂはウィック、１０ｃはウィック、１０ｄは溝部である。

第２実施例が第１実施例と異なる点は以下のとおりである。
すなわち、図５、図６において、ウィック組１０は、高熱伝導性の金属薄板を断面が連続した凹凸からなるコルゲート状に加工してなるウィックベース１０ａと、コルゲート状に加工されたウィックベース１０ａの溝部１０ｄの壁面に配置されると共に金属細線を撚り合わせて角形断面状に成形してなるウィック１０ｂと、コルゲート状のウィックベース１０ａの片方の伝熱面にウィック１０ｂと直交する方向に配置されると共に短冊状に成形してなるウィック１０ｃと、より構成された点である。このウィック１０ｂ、ウィック１０ｃは長手方向に毛細管力が働くように撚り合わせて成形されている。
また、コルゲート状に加工されたウィックベース１０ａの溝部１０ｄの壁面の一部を切り欠いた箇所に、ウィック内の作動液が蒸発することにより生じる蒸気を通すための蒸気穴（図示せず）を設けたものとなっている。
さらに、ウィック１０ｂまたはウィック１０ｃの何れか一方を、ケース１の受熱面５の裏面に接するように配置してある。図６では、ウィック１０ｂを受熱面５側としている。

それから、ウィック１０ｂまたはウィック１０ｃの少なくとも一方を、ウィックベース１０ａにろう付けにより接合したものとなっている。
なお、ここではウィック１０ｃの形状は短冊状にしているが、もちろん一例にすぎず形状は条件に応じてきまるもので角状断面のものでも良い。
また、図５ではすべての溝部１０ｄにウィックを配設しているが、必要とされる毛細管力が小さければ減らすことができる。

組立については、ウィィック組１０は、ウィックベース１０ａの両面の溝部１０ｄに断面が角状に成形したウィック１０ｂをろう付けなどの手法で配置し、ウィックベース１０ａの片面にウィック１０ｂと直交する方向に短冊状に成形したウィック１０ｃをろう付けなどの手法で配置して構成する。このとき、上記ウィック組１０を、どちらか片面のウィックがケース受熱面５の裏面に接するようにウィックベース取り付け面７にウィックベースを載せねじ止めやろう付けなどの方法で作動液槽内に配置する。

次にウィック組１０を使用した図６の姿勢にある場合のベーパチャンバの動作を図６、図７に基づいて説明する。
図６、図７において、１はケース、３はフィンを備えたカバー、４は発熱体、５は発熱体が取り付けられる受熱面である。６は受熱面の裏側に設けられた作動液槽である。７は上述したウィック組１０の取り付け面である。作動液槽には作動液８が封入されている。９はウィックベース１０ａの受熱面裏との伝熱面である。

上記のような構造をもつベーパチャンバにおいて、発熱体４からの熱はケースの受熱面５から受熱面５の裏に設置されたウィック組１０に伝わる。図６および図７よりわかるようにウィック組１０のコルゲート状のウィックベース１０ａはケース受熱面の裏面に伝熱面９で接触するように設けられている。
従って受熱面５からの熱は受熱面裏の伝熱面９と取り付け面７に伝わりウィックベース１０ａに配設されたウィック１０ｂ、１０ｃを加熱する。ウィック１０ｂ、１０ｃに含まれている作動液は沸騰して蒸発しウィックベース１０ａの蒸気穴（図示しない）を通過してカバー側に拡がる。カバー側に拡がった蒸気はカバー壁面で凝縮して液化する。凝縮潜熱として放出された熱はカバー表面およびフィン３ａより大気に放出される。そして、液化した作動液は作動液槽に戻りふたたび蒸発・凝縮のサイクルをくり返す。
また、ベーパチャンバが上記姿勢より９０℃回転して取り付けられた場合、およびボトムヒートの場合の動作については実施例１と同様であるので説明を省略する。

次に、本発明の第３実施例について、図８、図９に基づいて説明する。
図８は本発明の第３実施例を示すベーパチャンバ用のウィック組であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿う側断面図、図９は第３実施例を示すベーパチャンバの側断面図である。なお、第３実施例が第１実施例の構成要素と同じものついては、その説明を省略し、異なる点のみ説明する。
図８〜図９において、１１はウィック組、１１ａはウィックベース、１１ｂ、１１ｃはウィック、１１ｄは蒸気穴である。

第３実施例が第２実施例と異なる点は以下のとおりである。
すなわち、ウィック組１１は、平板状で高熱伝導性の金属よりなるウィックベース１１ａと、毛細管力が一方向働くように金属細線を撚り合わせて平面状に成形されてなるウィック１１ｂおよびウィック１１ｃとから構成されており、ウィックベース１１ａの両面にそれぞれ毛細管力が直交するようにウィック１１ｂおよびウィック１１ｃが配置された点である。図９では、ウィック１１ｂを受熱面５側としている。
また、ウィック１１ｂまたはウィック１１ｃの少なくとも一方を、ウィックベース１１ａにろう付けにより接合したものとなっている。
さらに、ウィックベース１１ａおよびウィック１１ｂ並びにウィック１１ｃの同一箇所には表裏を貫通するように、ウィック内の作動液が蒸発することにより生じる蒸気を通すための蒸気穴１１ｄが設けられている。
なお、ウィック１１ｂ、１１ｃ上にさらに同ウィックを積層して作動液の還流量を増大し熱輸送量を大きくすることも可能である。

組立については、ウィック組１１において、熱伝導性の良い金属薄板よりなるウィックベース１１ａの両面に、金属細線を撚り合わせて平面状に成形したウィック１１ｂ、１１ｃを毛細管力が働く方向すなわち作動流体が流れる方向が直交するようにろう付けなどの手法で配置する。上記ウィック組１１を、どちらか片面のウィックがケース受熱面５の裏面に接するように設けられたケース１のウィックベース取り付け面７にウィックベースを載せねじ止めやろう付けなどの方法で作動液槽内に配置する。

次に図９の姿勢にある場合のベーパチャンバの動作について説明する。
上記のような構造をもつベーパチャンバにおいて、発熱体４からの熱はケース受熱面５から受熱面の裏に設置されたウィック組１１に伝わる。図９よりわかるようにウィック組１１のウィックベース１１ａのケースへの取り付け面７は伝熱面を兼ねているため、受熱面５からの熱は受熱面裏のウィック１１ｂに伝わると共に、ウィックベース１１ａにも伝わりウィック１１ｂ、１１ｃを加熱する。ウィック１１ｂに含まれている作動液は沸騰して蒸発しウィック組１１の表裏を貫通する蒸気穴１１ｄを通過してカバー側に拡がる。ウィック１１ｃに含まれている作動液はウィックベース１１ａにより加熱され蒸発してやはりカバー側に拡がる。
カバー側に拡がった蒸気はカバー壁面で凝縮して液化する。凝縮潜熱として放出された熱はカバー表面およびフィンより大気に放出される。
液化した作動液は作動液槽に戻りふたたび蒸発・凝縮のサイクルをくり返す。
ベーパチャンバが上記姿勢より９０℃回転して取り付けられた場合、およびボトムヒートの場合の動作については実施例１と同様であるので説明を省略する。
本実施例の場合、平面状に成形したウィックを表裏に１枚づつ配置するので、実施例１、実施例２のように短冊状に成形したウィックを複数個配置する必要がなく組み立てコストの削減ができる。

本発明は、複数のウィックが表裏で直交するように配置されているウィック組と、このウィック組を設置するケースと、ケースを覆うカバーとからなるベーパチャンバで、そのシンプルな構造にかかわらず直交するように配置されているウィックの毛細管力によりどのような姿勢に取り付けられてもすぐれた冷却能力を保持できるためロボットの腕のような運動体に搭載された電子装置のように小型で発熱密度が大きい装置の冷却に大いに役立つ技術である。

本発明の第１実施例を示すベーパチャンバの側断面図 図１の分解斜視図 図１のウィック組を矢視Ａ方向から見た平面図 第１実施例によるボトムヒートの例を示したベーパチャンバの側断面図 本発明の第２実施例を示すベーパチャンバ用のウィック組の斜視図 第２実施例を示すベーパチャンバの側断面図 図６のＡ−Ａ線に沿うベーパチャンバの側断面図であって、ボトムヒートの例を示したもの 本発明の第３実施例を示すベーパチャンバ用のウィック組であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿う側断面図 第３実施例を示すベーパチャンバの側断面図 従来の電子装置に用いる冷却装置の側断面図

符号の説明

１ ケース
１ａ 溝部
２ ウィック組
２ａ ウィックベース
２ｂ、２ｃ ウィック
３ カバー
３ａ フィン
４ 発熱体
５ 受熱面
６ 作動液槽
７ ウィック組取り付け面
８ 作動液
９ 伝熱面
１０ ウィック組
１０ａ ウィックベース
１０ｂ、１０ｃ ウィック
１０ｄ 溝部
１１ ウィック組
１１ａ ウィックベース
１１ｂ、１１ｃ ウィック
１１ｄ 蒸気穴
２０ 容器
２１ ウィック
２２ 受熱壁
２３ 放熱壁
２４ フィン
２５ 気化部
２６ 凝縮フィン
２７ 気化部の溝

Claims (15)

1. 一方に発熱体（４）を取り付けるための受熱面（５）を有し、他方に前記受熱面（５）の反対側となる開口部を有してなるコ字状断面のケース（１）と、
   前記ケース（１）の内部に複数のウィックを集合させて配置してなるウィック組（２）と、
   前記ケース（１）の開口部を密封するカバー（３）と、
   前記ケース（１）と前記カバー（３）とで囲まれた密閉空間に作動液（８）を封入する作動液槽（６）と、
   を備え、複数のウィックが直交するように配置された前記ウィック組（２、１０、１１）の作用によりあらゆる姿勢に設置されても冷却機能を有することを特徴とするベーパチャンバ。
2. 前記カバー（３）の前記ケース（１）の取付け面との反対側の面に、放熱用のフィン（３ａ）を設けたことを特徴とする請求項１記載のベーパチャンバ。
3. 前記ウィック組（２）は、平板状で高熱伝導性の金属よりなるウィックベース（２ａ）と、
   前記ウィックベース（２ａ）の一方の面に配置されると共に金属細線を撚り合わせて短冊状に成形してなる複数本の第1ウィック（２ｂ）と、
   前記ウィックベース（２ａ）の他方の面に前記第１ウィック２ｂと直交する方向に配置された複数本の第２ウィック（２ｃ）とより構成されたことを特徴とする請求項１に記載のベーパチャンバ。
4. 前記第１ウィック（２ｂ）または前記第２ウィック（２ｃ）の何れか一方を、前記ケース（１）の受熱面（５）の裏面に接するように配置したことを特徴とする請求項３記載のベーパチャンバ。
5. 前記コ字状に形成されたケース（１）の底部に前記ウィックベース（２ａ）を取り付けるためのウィック組取付け面（７）を設け、前記第１ウィック（２ｂ）または前記第２ウィック（２ｃ）の何れか一方を、前記ウィック組取付け面（７）から一段下がった凹状の溝部（１ａ）に収納したことを特徴とする請求項３または４に記載のベーパチャンバ。
6. 前記ウィックベース（２ａ）における前記第1ウィック（２ｂ）と前記第２ウィック（２ｃ）の直交する部分により囲まれた空間部に、前記ウィック内の作動液が蒸発することにより生じる蒸気を通すための蒸気穴（２ｄ）を設けたことを特徴とする請求項３または４に記載の電子装置のベーパチャンバ。
7. 前記第1ウィック（２ｂ）または第２ウィック（２ｃ）の少なくとも一方を、前記ウィックベース（２ａ）にろう付けにより接合されたことを特徴とする請求項３または４に記載のベーパチャンバ。
8. 前記ウィック組（１０）は、高熱伝導性の金属薄板をコルゲート状に加工してなるウィックベース（１０ａ）と、
   前記コルゲート状に加工されたウィックベース（１０ａ）の溝部（１０ｄ）の壁面に配置されると共に金属細線を撚り合わせて角形断面状に成形してなる複数本の第３ウィック（１０ｂ）と、
   前記コルゲート状のウィックベース（１０ａ）の片方の伝熱面に前記第３ウィック（１０ｂ）と直交する方向に配置されると共に短冊状に成形してなる第４ウィック（１０ｃ）と、
   より構成されたことを特徴とする請求項１記載のベーパチャンバ。
9. 前記コルゲート状に加工されたウィックベース（１０ａ）の溝部（１０ｄ）の壁面の一部を切り欠いた箇所に、前記ウィック内の作動液が蒸発することにより生じる蒸気を通すための蒸気穴を設けたことを特徴とする請求項８記載のベーパチャンバ。
10. 前記第３ウィック（１０ｂ）または前記第４ウィック（１０ｃ）の何れか一方を、前記ケース（１）の受熱面（５）の裏面に接するように配置したことを特徴とする請求項８記載のベーパチャンバ。
11. 前記第３ウィック（１０ｂ）または前記第４ウィック（１０ｃ）の少なくとも一方を、前記ウィックベース（１０ａ）にろう付けにより接合したことを特徴とする請求項８または１０記載のベーパチャンバ。
12. 前記ウィック組（１１）は、
    平板状で高熱伝導性の金属よりなるウィックベース（１１ａ）と、
    前記ウィックベース（１１ａ）の両側面にそれぞれ直交するように配置すると共に金属細線を撚り合わせて平面状に成形してなる第５ウィック（１１ｂ）および第６ウィック（１１ｃ）と、
    より構成されたことを特徴とする請求項１記載のベーパチャンバ。
13. 前記第５ウィック（１１ｂ）または前記第６ウィック（１１ｃ）の少なくとも一方を、前記ウィックベース（１１ａ）にろう付けにより接合したことを特徴とする請求項１２記載のベーパチャンバ。
14. 前記ウィックベース（１１ａ）および前記第５ウィック（１１ｂ）並びに第６ウィック（１１ｃ）の同一箇所の表裏を貫通するように前記ウィック内の作動液が蒸発することにより生じる蒸気を通すための蒸気穴（１１ｄ）が設けられたことを特徴とする請求項１２または１３記載のベーパチャンバ。
15. 請求項１〜請求項１４の何れか１項に記載のベーパチャンバを備えたことを特徴とする電子装置。

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