JP2016125693A - 冷却部品および情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定して発熱体を冷却可能な冷却部品およびそれを備えた情報処理装置を提供する。
【解決手段】発熱体からの受熱によって液相の作動流体を蒸発させる蒸発部を備える冷却部品であって、蒸発部は、作動流体の還流方向に沿って伸びる蒸気流路と、蒸気流路の長手方向に沿って蒸気流路の側面に凹設され蒸発部の入口側から供給される液相の作動流体を流す第１液流路と、蒸気流路の側面に沿って対向配置された堰部と側面との間に形成され、第１液流路から流出した液相の作動流体を流す第２液流路とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、冷却部品および情報処理装置に関する。

コンピュータなどの情報処理装置に備えられる電子部品などの発熱体を冷却する冷却部品（装置）としてヒートパイプ（Heat Pipe）が知られている。また、例えば、液相の作
動流体を蒸発させる蒸発部、気相の作動流体を液化する凝縮部、蒸発部および凝縮部に接続されると共に内部に作動流体が封入されたループ管を備えたループ型ヒートパイプ（ＬＨＰ：Loop Heat Pipe）も知られている。このループ型ヒートパイプは、例えば液輸送ポンプなどを用いずにウィックなどの毛細管力によって作動流体を循環させて、熱を輸送することが可能である。

これらに関連して、スリットを有する仕切板を複数重ね合わせてコンテナ内に封止し、コンテナ内に作動液を封入すると共に上記スリットにより形成される空間をウィックとして利用するフラット型ヒートパイプが知られている（例えば、特許文献１を参照）。このフラット型ヒートパイプでは、コンテナ内で毛管現象と蒸発現象をリンクして作動液を還流させている。

また、ループ型ヒートパイプの蒸発部において、液相の作動流体が供給される液流路と、蒸発させた作動流体を流す蒸気流路とを沿わせて配置するウィック構造が知られている（例えば、特許文献２を参照）。このようなウィック構造では、液流路と蒸気流路との境界面、即ち液相の作動流体が蒸発する界面において毛細管力が生じ、凝縮部側から蒸発部側に向けて液相の作動流体が引っ張られ、作動流体が還流する。

特開２００２−３９６９３号公報 特開２００９−９７７５７号公報 特開２０１２−１２７６４２号公報

ところで、発熱体の発熱量が大きくなると液流路内に気泡が発生し、割れた気泡の膜が蒸気流路の壁面に濡れ広がってしまうことが想定される。そして、この濡れ広がりが液流路内の液相の作動流体と繋がると、液流路と蒸気流路との間の気液分離ができなくなり、作動流体を還流させるための毛細管力が弱まることで、発熱体の冷却能力が失われる虞がある。

本件は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、安定して発熱体を冷却可能な冷却部品およびそれを備えた情報処理装置を提供することを目的とする。

本件の一観点によると、発熱体からの受熱によって液相の作動流体を蒸発させる蒸発部を備える冷却部品であって、前記蒸発部は、前記作動流体の還流方向に沿って伸びる蒸気流路と、前記蒸気流路の長手方向に沿って該蒸気流路の側面に凹設され、前記蒸発部の入口側から供給される液相の作動流体を流す第１液流路と、前記蒸気流路の側面に沿って対向配置された堰部と前記側面との間に形成され、前記第１液流路から流出した液相の作動
流体を流す第２液流路と、を有する、冷却部品が提供される。

また、本件の一観点によると、配線基板上に設けられた電子部品と、前記電子部品を冷却する冷却部品と、を備え、前記冷却部品は、前記電子部品からの受熱によって液相の作動流体を蒸発させる蒸発部を有し、前記蒸発部は、前記作動流体の還流方向に沿って伸びる蒸気流路と、前記蒸気流路の長手方向に沿って該蒸気流路の側面に凹設され、前記蒸発部の入口側から供給される液相の作動流体を流す第１液流路と、前記蒸気流路の側面に沿って対向配置された堰部と前記側面との間に形成され、前記第１液流路から流出した液相の作動流体を流す第２液流路と、を有する、情報処理装置が提供される。

本件によれば、安定して発熱体を冷却可能な冷却部品およびそれを備えた情報処理装置を提供できる。

図１は、実施形態１に係る情報処理装置を示す図である。 図２は、実施形態１に係る情報処理装置に搭載される冷却ユニットの概略図である。 図３は、実施形態１に係るループ型ヒートパイプの蒸発部における断面構造を示す図である。 図４は、実施形態１に係るループ型ヒートパイプの蒸発部におけるマイクロ流路の拡大図である。 図５は、実施形態１に係るループ型ヒートパイプの蒸発部において作動流体が蒸発する状況を説明する図である。 図６は、比較例に係るループ型ヒートパイプのマイクロ流路を示す図である。 図７は、比較例に係るループ型ヒートパイプの蒸発部におけるマイクロ流路の作用を説明する図である。 図８は、実施形態１に係るループ型ヒートパイプの蒸発部におけるマイクロ流路の作用を説明する図である。 図９は、実施形態２に係るループ型ヒートパイプの蒸発部におけるマイクロ流路Ｂの断面構造を示す図である。

以下、図面を参照しながら本件に関する実施形態を詳細に説明する。

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係る情報処理装置１を示す図である。図１に示す情報処理装置１は、所謂ノート型パーソナルコンピュータであり、本体２と表示ユニット３を備えている。本体２は、箱状に形成された筐体４を有する。筐体４内部には、配線基板（図示せず）が収容されており、この配線基板上に発熱体が実装されている。発熱体は、例えば使用時に熱を発生する電子部品であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、グラフィックチ
ップ、メモリなどが例示できる。

図２は、実施形態１に係る情報処理装置１に搭載される冷却ユニット５の概略図である。冷却ユニット５は、ループ型ヒートパイプ１０、放熱部材６、および冷却ファン７などを備える。放熱部材６は、例えば複数の放熱フィンを含んでいてもよい。また、冷却ファン７は、例えば放熱部材６に向けて空気を吐出し、放熱部材６を冷却する。

ループ型ヒートパイプ１０は、発熱体８の熱を放熱部材６まで輸送する冷却部品である
。ループ型ヒートパイプ１０は、環状に形成された流路１１を有する容器１２と、この容器１２内に封入された作動流体１３とを有する。ループ型ヒートパイプ１０の作動流体１３は、毛細管力によって流路１１内を一方向に還流（循環）するようになっている。

ループ型ヒートパイプ１０は、蒸発部２１、凝縮部２２、蒸気管２３、および液管２４などを備える。液管２４は、凝縮部２２の出口と蒸発部２１の入口とを接続する配管であり、凝縮部２２において液化した作動流体１３を蒸発部２１に向かって移送する。つまり、液管２４は、液相の作動流体１３を蒸発部２１に供給する。一方、蒸気管２３は、蒸発部２１の出口と凝縮部２２の入口に接続されており、蒸発部２１において蒸発した作動流体１３を凝縮部２２に向かって移送する。つまり、蒸気管２３は、気相の作動流体１３を凝縮部２２に供給する。なお、蒸気管２３および液管２４の形状および構造は特に限定されないが、例えば扁平形の中空構造であってもよい。

蒸発部２１は、発熱体８と熱的に接触しており、発熱体８から熱を受け取る。そして、蒸発部２１が発熱体８から受け取った熱によって、蒸発部２１に供給された液相の作動流体１３が加熱されることで、その作動流体１３が気化する。そして、作動流体１３が気化する際の潜熱によって発熱体８を冷却することができる。

蒸発部２１で気化した作動流体１３は、蒸発部２１から蒸気管２３に流出し、蒸気管２３を通じて凝縮部２２に供給される。凝縮部２２は、上述した放熱部材６と熱的に接触しており、気相の作動流体１３が凝縮部２２において冷却されることで、液化する。凝縮部２２において液化した作動流体１３は、再び液管２４を通じて蒸発部２１に供給される。このようにして、容器１２内に形成される環状の流路１１を作動流体１３が一定の方向に循環することで、発熱体８の冷却を継続的に行うことができる。

なお、ループ型ヒートパイプ１０の容器１２は、例えば扁平形状を有し、例えば銅などの金属で形成されている。また、作動流体１３としては、例えば水、アルコール、アンモニア、ブタン、または不凍液などを一例として挙げられる。また、ループ型ヒートパイプ１０は、蒸発部２１内に形成されるマイクロ流路２６において毛細管力を発生させ、この毛細管力を利用して液相の作動流体１３を凝縮部２２から蒸発部２１に還流させている。以下、蒸発部２１におけるマイクロ流路２６の詳細構造について説明する。

図３は、実施形態１に係るループ型ヒートパイプ１０の蒸発部２１における断面構造を示す図である。図４は、実施形態１に係るループ型ヒートパイプ１０の蒸発部２１におけるマイクロ流路２６の拡大図である。図２〜図４を参照すると、蒸発部２１のマイクロ流路２６は、作動流体１３が還流する方向に沿って伸びている。ここで、蒸発部２１において、マイクロ流路２６が延伸する方向（以下、「流路延伸方向」という）に直交する方向を「幅方向」とする。蒸発部２１は複数のマイクロ流路２６を有しており、複数のマイクロ流路２６が平行に蒸発部２１の幅方向に並んでいる。また、本実施形態では、複数のマイクロ流路２６が蒸発部２１の入口から出口に亘って形成されているが、マイクロ流路２６は蒸発部２１における一部の区間に形成されていてもよい。

図３に示すように、蒸発部２１は、発熱体８の上部に載置されると共に発熱体８と熱的に接触する受熱壁５１と、この受熱壁５１に対向する受熱対向壁５２とを有している。受熱壁５１および受熱対向壁５２は、蒸発部２１の下壁および上壁である。更に、蒸発部２１は、各マイクロ流路２６を区画する区画壁５３を有している。区画壁５３は、受熱壁５１および受熱対向壁５２と直交するように蒸発部２１の高さ方向に沿って配置されている。このようにして、各マイクロ流路２６は、蒸発部２１の受熱壁５１、受熱対向壁５２、および左右一組の区画壁５３によって、その空間が画定されている。なお、図３に示す符号９は、発熱体８を実装するプリント配線基板を示している。また、蒸発部２１の受熱壁
５１は、例えば、伝熱グリスや伝熱シートを介して発熱体８と熱的に接触させてもよい。

図４に示すように、マイクロ流路２６は、作動流体１３の延伸方向に伸びる矩形状の蒸気流路３１と、この蒸気流路３１の長手方向に沿って蒸気流路３１の側面に凹設される一組の第１液流路３２を含んでいる。ここで、一対の第１液流路３２は矩形状を有しており、その断面積は蒸気流路３１と比べて相対的に小さい。

図４において、符号３１ａは蒸気流路３１の「上面」、符号３１ｂは蒸気流路３１の「下面」、符号３１ｃは蒸気流路３１の「側面」である。蒸気流路３１は、上面３１ａ、下面３１ｂ、および左右一組の側面３１ｃによってその形状が画定されている。そして、蒸気流路３１は、上面３１ａおよび下面３１ｂの離間寸法によってその高さ寸法が規定され、左右一組の側面３１ｃ同士の離間寸法によってその幅寸法が規定されている。また、図４における符号３２ａは第１液流路３２の「開口面」、符号３２ｂは第１液流路３２の「溝底面」、符号３２ｃは第１液流路３２の「溝側面」である。第１液流路３２は、開口面３２ａおよび溝底面３２ｂの離間寸法によってその深さ寸法が規定され、一組の溝側面３２ｂ同士の離間寸法によってその幅寸法が規定されている。以上のように、マイクロ流路２６における一組の第１液流路３２は、蒸気流路３１と連通するように該蒸気流路３１の側面３１ｃに沿って凹設された溝状の流路である。また、本実施形態の蒸発部２１は、蒸気流路３１および第１液流路３２が作動流体１３の還流方向に沿って平行に配置されている。

図５は、実施形態１に係るループ型ヒートパイプ１０の蒸発部２１において作動流体１３が蒸発する状況を説明する図である。ループ型ヒートパイプ１０は、図５に示すように、蒸発部２１が発熱体８からの熱を受けることで作動する。図５に示す白抜き矢印は、発熱体８から蒸発部２１が受け取る熱を概念的に示している。マイクロ流路２６の第１液流路３２には、液相の作動流体１３が貯留されており、発熱体８と熱的に接触している蒸発部２１の受熱壁５１が発熱体８からの熱を受け取ると、この熱によって第１液流路３２における液相の作動流体１３が加熱され、蒸発する。このようにして、マイクロ流路２６の第１液流路３２で蒸発した作動流体１３の蒸気は、第１液流路３２から蒸気流路３１に排出される（図５中、破線矢印にて概念的に示す）。また、第１液流路３２において、液相の作動流体１３が蒸発した箇所には、毛細管力によって蒸発部２１の入口側から新たな液相の作動流体１３が順次引き込まれてくる。

このように、発熱体８からの熱によって第１液流路３２における液相の作動流体１３が連続的、継続的に蒸発することで、凝縮部２２から液相の作動流体１３が蒸発部２１に順次移送され、蒸発部２１から気相の作動流体１３が凝縮部２２に順次移送される。その結果、ポンプなどを使用せずに、環状の流路１１内の作動流体１３を一方向に循環させることができ、発熱体８を連続的に冷却できる。なお、第１液流路３２から蒸気流路３１に排出された作動流体１３の蒸気は、マイクロ流路２６の下流側（蒸発部２１の出口側）に向かって流れ、蒸発部２１の出口から蒸気管２３に排出される。また、本実施形態においては、マイクロ流路２６における第１液流路３２は微小断面となっており、蒸気流路３１の流路断面積に比べて第１液流路３２の流路断面積は相対的に小さくなっている。このように、第１液流路３２の流路断面積を調節することで、液相の作動流体１３を凝縮部２２から蒸発部２１に還流させるために十分な大きさの毛細管力が得られるようになっている。

ところで、図５に示す符号３３は、液相の作動流体１３と気相の作動流体１３の界面（以下、「気液分離界面」という）を示している。この気液分離界面は、作動流体１３が蒸発する界面ともいえる。図５に示すように、作動流体１３の気液分離界面３３の位置が第１液流路３２内に収まることで、マイクロ流路２６内における作動流体１３の気液分離が所望の位置でなされ、十分な大きさの毛細管力を安定し発生させることができる。しかし
ながら、例えば、発熱体８の発熱量が大きくなると、マイクロ流路２６の第１液流路３２における作動流体１３が急激に加熱され、第１液流路３２内に気泡が発生する場合がある。そして気泡が割れた際、蒸気流路３１の上面３１ａ又は下面３１ｂに接した気泡の膜が濡れ広がり、この濡れ広がりが第１液流路３２の液相の作動流体１３と繋がってしまうと、第１液流路３２内に気液分離界面を留めておくことが困難になる虞がある。そうすると、作動流体１３の気液分離界面位置が蒸気流路３１内に進入する。その結果、液相の作動流体１３が蒸気流路３１内に満たされてしまい、マイクロ流路２６において得られる毛細管力が弱まり、ループ型ヒートパイプ１０における発熱体８の冷却能力が低下し、或いは、失われる虞がある。

そこで、上記不都合を抑制するために、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ１０は、蒸気流路３１における側面３１ｃの近傍に割れた気泡の膜、即ち液相の作動流体１３が濡れ広がることを抑制するための堰（せき）部３４を形成している（図４、図５等を参照）。この堰部３４は、蒸気流路３１の上面３１ａおよび下面３１ｂから垂直に蒸気流路３１側に向かって凸設された堰堤状の突起であり、左右一組の側面３１ｃにそれぞれ対向するように側面３１ｃの近傍に設けられている。また、各堰部３４は、対向する側面３１ｃと所定の寸法だけ離間して側面３１ｃに沿って（即ち、流路延伸方向に沿って）延伸して配置されている。

そして、図４、図５等に示すように、蒸気流路３１の上面３１ａおよび下面３１ｂに凸設される堰部３４によって、対向する側面３１ｃとの間に第１液流路３２から流出した液相の作動流体１３を受け入れるための第２液流路３５が形成されている。第２液流路３５は、第１液流路３２から液相の作動流体１３が流出した際、液相の作動流体１３を毛細管力によって吸い込み、吸い込んだ作動流体１３を長手方向に流すことによって、液相の作動流体１３が蒸気流路３１に濡れ広がることを抑制する。ここで、第２液流路３５は、第１液流路３２に比べて相対的に断面積が小さな微小断面となっており、液相の作動流体１３を第２液流路３５に引き込むために十分な大きさの毛細管力が得られる。なお、図４、図５等に示すように、蒸気流路３１に対する第１液流路３２の開口方向と、蒸気流路３１に対する第２液流路３５の開口方向は互いに直交している。

図６に、比較例に係るループ型ヒートパイプのマイクロ流路２６Ａを示す。比較例に係るマイクロ流路２６Ａは、蒸気流路３１の上面３１ａおよび下面３１ｂに堰部３４が形成されていない点で、本実施形態に係るマイクロ流路２６と相違する。図７は、比較例に係るループ型ヒートパイプの蒸発部におけるマイクロ流路の作用を説明する図である。比較例に係るマイクロ流路２６Ａにおいて、例えば発熱体８の発熱量が大きくなった場合に、図７の（ａ）に示すように第１液流路３２内に作動流体１３の気泡１３Ａが発生する。そして、図７の（ｂ）に示すように、気泡１３Ａが割れると、蒸気流路３１の側面３１ｃや第１液流路３２の溝側面３２ｃに液相の作動流体１３が滲み出す。そして、図７の（ｃ）に示すように、第１液流路３２における液相の作動流体１３が毛細管力によって蒸気流路３１側に向かって前進する。その結果、図７の（ｄ）に示すように、第１液流路３２において、蒸気流路３１側に向かって前進する液相の作動流体１３と、（ｂ）において壁面に滲み出した液相の作動流体１３とが繋がる。そうすると、図７の（ｅ）に示すように、第１液流路３２における液相の作動流体１３が蒸気流路３１に濡れ広がってしまう。そして、最終的には、図７の（ｆ）に示すように、蒸気流路３１が液相の作動流体１３によって満たされる。

このような状態に至ると、マイクロ流路２６において得られる毛細管力が弱まってしまい、ループ型ヒートパイプにおける発熱体８の冷却能力が低下し、或いは、失われる虞がある。また、たとえ、発熱体８からの熱によって蒸気流路３１および第１液流路３２に充満した液相の作動流体１３が蒸発したとしても、作動流体１３の蒸気を蒸発部２１の出口
側に向かって蒸気流路３１を規則的に流すことは難しい。従って、液相の作動流体１３を凝縮部２２から蒸発部２１に還流させるだけの毛細管力を得ることが難しくなる虞がある。

これに対して、図４に示すように、蒸気流路３１に堰部３４を形成し、蒸気流路３１および第１液流路３２の間に第２液流路３５を配設した本実施形態に係るマイクロ流路２６は、図８に示すように作用する。図８は、実施形態１に係るループ型ヒートパイプ１０の蒸発部２１におけるマイクロ流路２６の作用を説明する図である。即ち、図８の（ａ）に示すように、第１液流路３２内に作動流体１３の気泡１３Ａが発生し、図８の（ｂ）に示すようにその気泡１３Ａが割れると、比較例と同様に、蒸気流路３１の側面３１ｃや第１液流路３２の溝側面３２ｃに液相の作動流体１３が滲み出す。

これに対して、本実施形態に係るマイクロ流路２６においては、蒸気流路３１における堰部３４と側面３１ｃの間に第２液流路３５が形成されている。そのため、図８の（ｃ）に示すように、蒸気流路３１の側面３１ｃや第１液流路３２の溝側面３２ｃに滲み出た液相の作動流体１３を毛細管力によって第２液流路３５に吸い込ませることができる。その結果、図８の（ｄ）に示すように、蒸気流路３１の側面３１ｃや第１液流路３２の溝側面３２ｃに流出した液相の作動流体１３を素早く除去することができる。

そして、図８の（ｅ）に示すように、第１液流路３２における液相の作動流体１３が蒸気流路３１に向かって前進しても、蒸気流路３１の側面３１ｃ等に滲み出た液相の作動流体１３は既に第２液流路３５内へと吸い込まれている。そのため、蒸気流路３１の側面３１ｃと第１液流路３２の溝側面３２ｂとの間の角部３６で止まり、作動流体１３の気液分離を維持することができる。

そして、図８の（ｆ）に示すように、第２液流路３５に吸い込まれた液相の作動流体１３は、第２液流路３５の毛細管力によって第２液流路３５の長手方向（延伸方向）に流されると共に、発熱体８からの熱によって加熱される。第２液流路３５の長手方向に分散された液相の作動流体１３は、受熱壁５１との接触面積も大きいため、第２液流路３５内の作動流体１３を速やかに蒸発させることができる。また、本実施形態においては、第１液流路３２の流路断面積に比べて、第２液流路３５の流路断面積を相対的に小さくしているため、第１液流路３２から流出する液相の作動流体１３を第２液流路３５に吸い込むための毛細管力を十分に確保することができる。例えば、第２液流路３５の流路断面積を、第１液流路３２の流路断面積の５０分の１程度にしてもよい。但し、第１液流路３２の流路断面積に対する第２液流路３５の流路断面積の比率は特定の比率に限定されない。

以上のように、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ１０においては、前述した図７の（ｅ）に示すような状況に至ること、即ち、第１液流路３２における液相の作動流体１３が蒸気流路３１に濡れ広がることを抑制できる。従って、第１液流路３２における液相の作動流体１３に気泡が発生するような場合においても、作動流体１３が環状の流路１１を循環するために利用する毛細管力が弱くなってしまうことを抑制できる。よって、ループ型ヒートパイプ１０による発熱体８の冷却能力が低下することを抑制できる。つまり、安定して発熱体８を冷却することの可能なループ型ヒートパイプ１０およびこれを備えた情報処理装置１を提供することができる。

また、本実施形態においては、図４に示すように、蒸気流路３１の下面３１ｂ又は上面３１ａから凸設された堰部３４の高さが、当該堰部３４が対向配置されている側面３１ｃの高さ（角部３６の高さ）よりも低くなっている。この態様によれば、第１液流路３２における液相の作動流体１３に発生した気泡が膨張して割れた際に、当該気泡の膜が堰部３に接触することを、より一層好適に抑制できる。

なお、ループ型ヒートパイプ１０における蒸発部２１の形状および大きさは自由に変更することができる。特に限定されないが、例えば、蒸発部２１の一辺の寸法を数十ｍｍ程度とし、厚さを数百μｍから数ｍｍ程度にしてもよい。また、蒸発部２１のマイクロ流路２６については、幅寸法を数百μｍ程度にしてもよいし、高さ寸法を数十μｍ程度にしてもよい。また、堰部３４の高さは、特に限定されないが、例えば蒸気流路３１の上面３１ａ又は下面３１ｂからの突出高さを数μｍ程度にしてもよい。また、蒸気流路３１の側面３１ｃの高さ、即ち、第２液流路３５の溝底面と第１液流路３２における溝側面３２ｃとの段差寸法はなるべく小さくすることが好ましく、例えば１０μｍ程度としてもよい。この段差寸法を小さくすることで、作動流体１３の気泡が割れて蒸気流路３１の側面３１ｃに染み出した作動流体１３を第２液流路３５の溝底面まで速やかに吸い込ませ、毛細管力で除去することができる。但し、上記の寸法については一例であり、これらに限定されない。なお、マイクロ流路２６蒸発部２１は、銅などの金属材料を用いてもよい。マイクロ流路２６を形成する方法は種々の方法を採用することができ、例えば、金属の板材にエッチング加工を施すことでマイクロ流路２６を形成してもよい。

＜変形例＞
なお、本実施形態においては、蒸発部２１における蒸気流路３１の上面３１ａおよび下面３１ｂの双方から蒸気流路３１に向けて堰部３４を凸設しているが、これには限られない。例えば、上面３１ａおよび下面３１ｂのうち少なくとも何れか一方から蒸気流路３１に向けて堰部３４を凸設し、その堰部３４と側面３１ｃとの間に第２液流路３５を形成してもよい。ここで、上面３１ａは受熱対向壁の内面の一例であり、下面３１ｂは受熱壁の内面の一例である。

また、蒸発部２１の蒸気流路３１における堰部３４は、少なくとも受熱壁５１の内面、即ち、本実施形態では下面３１ｂに凸設されていることが好ましい。これによれば、重力方向下方側に位置する下面３１ｂに少なくとも堰部３４および第２液流路３５を配置することができる。そして、この態様によれば、マイクロ流路２６内において作動流体１３の気泡が割れた際に、重力で下方に落下してくる液相の作動流体１３（気泡の膜）を、第２液流路３５で好適に受け止めることができるという利点がある。但し、蒸発部２１の蒸気流路３１における堰部３４を上面３１ａおよび下面３１ｂのうち、上面３１ａに設けるようにしてもよい。

また、蒸発部２１の蒸気流路３１における堰部３４は、受熱壁５１および受熱対向壁５２の内面の双方、即ち、下面３１ｂおよび上面３１ａに凸設するようにすると、さらに好ましい。これによれば、マイクロ流路２６内において作動流体１３の気泡が割れた際に、重力で下方に落下してくる液相の作動流体１３（気泡の膜）を、より好適に第２液流路３５で受け止めることができるという利点がある。また、情報処理装置１のプリント配線基板９に対してループ型ヒートパイプ１０の上下（表裏）姿勢を逆さに取り付けた場合においても、この態様であれば、重力方向下方側に堰部３４および第２液流路３５を配置できる。つまり、蒸発部２１における受熱壁５１および受熱対向壁５２のどちらが重力方向下方側に位置したとしても、作動流体１３の気泡が割れた際に重力で下方に落下する液相の作動流体１３を、第２液流路３５で好適に受け止めることができる。これにより、液相の作動流体１３が蒸気流路３１に濡れ広がることを好適に抑制できる。

また、本実施形態においては、液管２４を中空構造としているが、蒸発部２１と同様、液管２４内に作動流体１３の還流方向に沿ってマイクロ流路を配置してもよい。これによれば、液相の作動流体１３を凝縮部２２から蒸発部２１に還流させるための毛細管力を、より一層大きくすることができる。また、ファイバーなどの繊維状材料を蒸発部２１から液管２４に伸ばして配置してもよく、このような態様によっても液相の作動流体１３を還
流させる毛細管力を増大させることができる。また、本実施形態では、蒸発部２１におけるマイクロ流路２６を１層構造にしているが、複数層にしてもよい。蒸発部２１におけるマイクロ流路２６の積層数を増やすことで、蒸発部２１においてより大きな毛細管力を得ることができるようになる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２について説明する。図９は、実施形態２に係るループ型ヒートパイプ１０の蒸発部２１におけるマイクロ流路２６Ｂの断面構造を示す図である。なお、実施形態２において、実施形態１と共通する構造については、同一の参照符号を付すことでその詳しい説明を省略する。実施形態２に係る蒸発部２１のマイクロ流路２６Ｂは、図９に示すように、第１液流路３１および第２液流路３５の境界部に階段形状を有する段差部３７が形成されている。より具体的には、堰部３４が対向する側面３１ｃの上端と第１液流路３２の溝側面３２ｂとの間に階段形状を有する段差部３７が形成されている。これによれば、第１液流路３１から流出した液相の作動流体１３を第２液流路３５に吸い込ませた際、第２液流路３５における作動流体１３と第１液流路３１における作動流体１３の相互間の繋がり（連続性）を段差部３７によって遮断することができる。これにより、第２液流路３５における液相の作動流体１３が蒸発する前に、第１液流路３２および第２液流路３５の作動流体１３を繋がりにくくすることができる。つまり、ループ型ヒートパイプ１０において、より一段と安定して発熱体８の冷却を行うことができる。

以上、情報処理装置１および発熱体の冷却部品であるループ型ヒートパイプ１０について説明したが、上記実施形態及び変形例は種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。なお、上記実施形態では、ループ型ヒートパイプ１０をノート型パーソナルコンピュータに搭載する場合を例に説明したが、他の情報処理装置に適用してもよい。

１・・・情報処理装置
５・・・冷却ユニット
８・・・発熱体
１０・・・ループ型ヒートパイプ
１１・・・流路
１２・・・容器
１３・・・作動流体
２１・・・蒸発部
２２・・・凝縮部
２３・・・蒸気管
２４・・・液管
２６・・・マイクロ流路
３１・・・蒸気流路
３２・・・第１液流路
３３・・・気液分離界面
３４・・・堰部
３５・・・第２液流路

Claims (9)

1. 発熱体からの受熱によって液相の作動流体を蒸発させる蒸発部を備える冷却部品であって、
   前記蒸発部は、
   前記作動流体の還流方向に沿って伸びる蒸気流路と、
   前記蒸気流路の長手方向に沿って該蒸気流路の側面に凹設され、前記蒸発部の入口側から供給される液相の作動流体を流す第１液流路と、
   前記蒸気流路の側面に沿って対向配置された堰部と前記側面との間に形成され、前記第１液流路から流出した液相の作動流体を流す第２液流路と、
   を有する、
   冷却部品。
2. 前記冷却部品は、更に、気相の作動流体を液化させる凝縮部と、前記蒸発部と前記凝縮部を接続し前記凝縮部において液化した作動流体を前記蒸発部に還流させる液管と、前記蒸発部と前記凝縮部を接続し前記蒸発部において蒸発した作動流体を前記凝縮部に還流させる蒸気管と、を備えるループ型ヒートパイプである、
   請求項１に記載の冷却部品。
3. 前記蒸気流路に対する前記第１液流路の開口方向と、前記蒸気流路に対する前記第２液流路の開口方向が直交する、請求項１又は２に記載の冷却部品。
4. 前記蒸発部は、前記側面に接続されると共に前記発熱体と熱的に接触する受熱壁およびこの受熱壁と対向して配置される受熱対向壁を有し、
   前記堰部は、前記受熱壁の内面および前記受熱対向壁の内面の少なくとも何れか一方から前記蒸気流路側に向かって凸設されている、
   請求項１から３の何れか一項に記載の冷却部品。
5. 前記堰部が少なくとも前記受熱壁の内面に凸設されている、請求項４に記載の冷却部品。
6. 前記堰部が前記受熱壁の内面および前記受熱対向壁の内面の双方に凸設されている、請求項４又は５に記載の冷却部品。
7. 前記受熱壁の内面又は前記受熱対向壁の内面から凸設された前記堰部の高さが、該堰部が対向配置されている前記側面の高さよりも低い、請求項４から６の何れか一項に記載の冷却部品。
8. 前記第１液流路および前記第２液流路の境界部に階段形状を有する段差部が形成されている、請求項１から７の何れか一項に記載の冷却部品。
9. 配線基板上に設けられた電子部品と、
   前記電子部品を冷却する冷却部品と、を備え、
   前記冷却部品は、前記電子部品からの受熱によって液相の作動流体を蒸発させる蒸発部を有し、
   前記蒸発部は、
   前記作動流体の還流方向に沿って伸びる蒸気流路と、
   前記蒸気流路の長手方向に沿って該蒸気流路の側面に凹設され、前記蒸発部の入口側から供給される液相の作動流体を流す第１液流路と、
   前記蒸気流路の側面に沿って対向配置された堰部と前記側面との間に形成され、前記第
   １液流路から流出した液相の作動流体を流す第２液流路と、
   を有する、
   情報処理装置。

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