JPH08303971A - 携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイプおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却能力に優れる携帯型パソコン冷却用の偏
平ヒートパイプを提供する。 【構成】 携帯型パソコン２４の内部での発熱箇所２６
と放熱箇所２５との間にそれぞれ熱授受可能に配設され
る断面偏平状の携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイ
プ２０において、偏平状密閉金属管からなるコンテナ２
１の内部に、その長手方向に沿って多数本の大径の線条
体６５が互いに密着した状態で配設されている。その大
径の線条体６５とコンテナ２１の内壁面との間に、互い
に密着させた多数本の極細線からなるウィック材２８が
その長手方向に沿って充填されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、潜熱として熱輸送す
るヒートパイプに関し、特に携帯型のパソコンに備えら
れた演算処理装置を冷却する偏平状のヒートパイプに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今、ノートブックタイプやサブノート
ブックタイプのいわゆる携帯型パソコンの普及が著し
い。この種のパソコンでは、携帯性を主要目的としてい
るから、小形化および軽量化が強く望まれており、した
がって当然、パソコンの内部空間において冷却装置が占
有するスペースも極めて限定されている。また一方で、
多機能化や処理速度の向上に伴って演算処理装置の出力
増大が年々進められている。そこで従来では、熱輸送能
力に優れるヒートパイプが冷却装置として着目されてお
り、そのなかでも特に演算処理装置との接触性や省スペ
ース性等の条件を満たすものとして、コンテナを平板状
に偏平させた偏平ヒートパイプが広く採用されている。

【０００３】以下、従来の携帯型パソコンの冷却装置の
一例を図６に示す。図６の（Ａ）において、パソコン本
体１はプラスチックパネルあるいは金属パネル等によっ
て形成された比較的厚みの薄い矩形容器からなり、ＪＩ
Ｓ（日本工業規格）でのいわゆるＡ４サイズ程度の大き
さを成している。パソコン本体１の上面には、キーボー
ド部２およびディスプレイ部３が備えられており、これ
らはパソコン本体１に対して各々ヒンジによって回動可
能に取り付けられている。すなわち、キーボード部２お
よびディスプレイ部３は、パソコン本体１側から上方に
起き上がり、またその状態からパソコン本体１側に倒れ
るように構成されている。また、キーボード部２および
ディスプレイ部３の内部には、それぞれほぼ同等のサイ
ズのアルミ薄板４が電磁波の遮蔽板として取り付けられ
ている。

【０００４】前記パソコン本体１の内部の二分割された
空間のうち前方側（図６の（Ａ）においてキーボード部
２側）には、着脱式のハードディスクドライブ５やフロ
ッピーディスクドライブ、バッテリー、増設メモリ等
（それぞれ図示せず）が設置されている。他方の空間内
の底部には、ヒートパイプ６が設置されており、またそ
の上方には、熱伝達を促進するコンパウンドを介して中
央演算処理装置（以下、ＣＰＵ）７が取り付けられてい
る。さらに、そのＣＰＵ７の上方には複数枚のプリント
基板８が設けられている。

【０００５】前記ヒートパイプ６は、偏平ヒートパイプ
であって、コンテナの一部分には放熱面積を確保するた
めの矩形のフィン９が複数枚装着されている。ここで、
この種の携帯型パソコンでは、パソコン本体１を水平に
対して±５度程度に傾斜させて使用することがあるか
ら、ウィックとしての溝（図示せず）がヒートパイプ６
のコンテナの内壁面に、長手方向に亘って複数条設けら
れている。

【０００６】したがって、上記の冷却装置では、パソコ
ンの使用に伴ってＣＰＵ７から発生する熱により、ヒー
トパイプ６内部の作動流体が蒸発し、その蒸気はコンテ
ナのうち温度の低いフィン９側の部分に流動する。その
作動流体蒸気は、フィン９を介して外気に熱を奪われて
凝縮する。すなわちＣＰＵ７の熱がヒートパイプ６の作
動流体によって輸送され、フィン９から放出される。し
たがって、ＣＰＵ７の温度が許容範囲内に抑えられる。
なお、凝縮して液相に戻った作動流体は、ウィックの毛
細管圧力によって蒸発部側のコンテナ内壁面に汲み上げ
られ、そこで再度蒸発する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したようにパソコ
ンの内部でヒートパイプのために使用できる空間は極め
て限られているから、使用可能なヒートパイプは、開口
断面の小さいものとならざるを得ない。また一方、発熱
箇所と放熱箇所とはある程度離隔しており、したがっ
て、ヒートパイプは開口断面積（流路断面積）に対して
長さの長いものとなる。

【０００８】これに対し、従来では、蒸気流路を確保し
つつ所用の毛細管圧力（ポンプ作用）得るべく、溝ウィ
ック（グルーブウィック）を形成しているが、溝ウィッ
クで得られる毛細管圧力は低いうえに、パソコン冷却用
ヒートパイプに使用される作動流体の還流距離は比較的
長くなるから、上記従来のヒートパイプ６では必要充分
な冷却能力を得られないおそれがあった。より具体的に
は、ＣＰＵ７の高出力化によって熱流束が増大した場合
には、液相作動流体に対するポンプ作用が不十分になっ
て蒸発部で作動流体が不足するドライアウトが生じるお
それが多分にある。

【０００９】また、前述のように開口断面積が小さいた
めに、作動流体蒸気の流速が高速化するに伴って還流途
中の作動液が飛散してしまい、この点でも蒸発部に対す
る作動液の還流量が不足し、結局は熱輸送特性が低下し
て、ＣＰＵ７を充分に冷却できないおそれがあった。

【００１０】また、上述した偏平なヒートパイプ６を製
造するにあたっては、安価にかつ高速多量生産すること
が望まれることは勿論、所定の開口断面形状（蒸気流路
形状）を確保することが必要であるが、従来ではこのよ
うな要請を満たす製法が確立されていなかった。

【００１１】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、冷却能力に優れる携帯型パソコン冷却用の偏平ヒ
ートパイプおよびその製造方法を提供することを目的と
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、携帯型パソコンの内部での発熱箇所と
放熱箇所との間にそれぞれ熱授受可能に配設される断面
偏平状の携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイプにお
いて、偏平状密閉金属管からなるコンテナの内部に、そ
の長手方向に沿って多数本の大径の線条体が互いに密着
した状態で配設されるとともに、その大径の線条体と前
記コンテナの内壁面との間に、互いに密着させた多数本
の極細線からなるウィック材がその長手方向に沿って充
填されていることを特徴とするものである。

【００１３】また請求項２の発明は、携帯型パソコンの
内部での発熱箇所と放熱箇所との間にそれぞれ熱授受可
能に配設される断面偏平状の携帯型パソコン冷却用の偏
平ヒートパイプにおいて、偏平状密閉金属管からなるコ
ンテナの内部に、その長手方向に沿って多数本の極細線
を束ねた複数の結束体が、互いに離隔して挿入され、ま
た前記コンテナの内面のうち少なくとも長手方向での両
端部の内面に前記結束体と交差する方向に沿って複数条
の溝が形成されていることを特徴とするものである。

【００１４】さらに請求項３の製造方法は、塑性変形可
能な円形断面のパイプ材の内部に、その軸線方向に沿っ
て多数本の線条体を互いに密着して挿入し、しかる後、
前記パイプ材を半径方向に圧潰して中空偏平形状に形成
し、さらにその偏平状に圧潰された前記金属パイプ材の
内部に凝縮性の流体を作動流体として封入するととも
に、密閉してヒートパイプ化することを特徴とするもの
である。

【００１５】また請求項４の製造方法は、塑性変形可能
な円形断面のパイプ材の内部に、その軸線方向に沿って
多数本の大径の線条体を互いに密着して挿入するととも
に、これらの大径の線条体を挟んだ両側に多数本の極細
線からなるウィック材を軸線方向に沿って挿入し、しか
る後、前記金属パイプ材を前記大径の線条体を挟んだ両
側の極細線からなるウィック材を結ぶ方向に対して直交
する方向に圧潰して中空偏平形状に形成し、さらにその
偏平状に圧潰された前記金属パイプ材の内部に凝縮性の
流体を作動流体として封入するとともに、密閉してヒー
トパイプ化することを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】この発明のヒートパイプにおいて、携帯型パソ
コンの発熱箇所からコンテナの一端部に熱が伝えられる
と、コンテナの内壁面やウィック材に付着した作動流体
が加熱されて蒸発する。ウィック材同士の間の実効毛細
管半径に対して大径の線条体同士の間の実効毛細管半径
が大きいため、その作動流体蒸気は、大径の線条体同士
の隙間に流入し、コンテナのうち内部圧力の低い他端部
すなわち放熱箇所側に配設された端部に向けて流動す
る。したがって、一群の大径の線条体が蒸気流路とな
る。そして、コンテナの端部側に流動したその作動流体
蒸気は、コンテナの内壁面側で熱を奪われて凝縮する。

【００１７】再度液相になった作動流体は、ウィック材
の毛細管圧力によってコンテナの蒸発部側に運ばれる。
その場合、液流路となるウィック材がコンテナの長手方
向に亘って配設されており、またウィック自体を構成し
ている極細線同士の間の実効毛細管半径が極めて小さく
そのポンプ作用が大きいので、たとえトップヒートモー
ドであっても作動流体が蒸発部側に確実に還流する。ま
た、蒸気流と液流とが互いに干渉しないので、飛散現象
が生じることがなく、そのため熱輸送が効率が向上す
る。

【００１８】また請求項２の偏平ヒートパイプでは、携
帯型パソコンの発熱箇所からコンテナの一端部に熱が伝
えられると、コンテナの内壁面や結束体に付着した作動
流体が加熱されて蒸発する。その作動流体蒸気は、結束
体と結束体との間の中空部分を通って、コンテナのうち
内部圧力の低い他端部すなわち放熱箇所側に配設された
端部に向けて流動する。したがって、結束体同士の間が
蒸気流路となる。そして、コンテナの端部側に流動した
その作動流体蒸気は、コンテナの内壁面で熱を奪われて
凝縮する。

【００１９】再度液相になった作動流体は、複数条の溝
にそれぞれ作用する毛細管圧力によってコンテナの周方
向に分散されて結束体に接触し、その毛細管圧力によっ
てコンテナの蒸発部側に運ばれる。その場合、液流路と
なる各結束体がコンテナの長手方向に亘って配設されて
おり、しかもそれ自体を構成する極細線同士の間の実効
毛細管半径が極めて小さくそのポンプ作用が大きいの
で、たとえトップヒートモードであっても作動流体が蒸
発部側に確実に還流する。また、蒸気流と液流とが互い
に干渉しないので、飛散現象が生じることがなく、その
ため熱輸送が効率が向上する。また、還流してコンテナ
の壁面や各結束体に付着している作動流体は、複数の溝
に沿ってコンテナの内周方向に送られる。

【００２０】さらに請求項３の製造方法は、まず、多数
本の線条体を互いに密着した状態で塑性変形可能な円形
断面のパイプ材の内部に、その軸線方向に沿って挿入す
る。つぎに、パイプ材を半径方向に圧潰して中空偏平形
状に形成する。その際に、パイプ材が多数本の線条体に
よって内側からサポートされるから、特にパイプ材の上
面と下面における幅方向での中央部が長さ方向に亘って
陥没することが防止される。さらに偏平状に圧潰された
金属パイプ材の内部に凝縮性の流体を作動流体として封
入するとともに、密閉してヒートパイプ化する。

【００２１】また請求項４の製造方法は、まず、塑性変
形可能な円形断面のパイプ材の内部に、その軸線方向に
沿って多数本の大径の線条体を互いに密着して挿入し、
また、多数本の極細線からなるウィック材をパイプ材の
大径の線条体を挟んだ両側に軸線方向に沿って挿入す
る。そして、金属パイプ材を挟んだ両側の極細線からな
るウィック材を結ぶ方向に対して直交する方向に圧潰し
て中空偏平形状に形成する。

【００２２】その際に、パイプ材の上面と下面における
幅方向での中央部が大径の線条体によって内側から支持
されるから、その部分が長さ方向に亘って陥没せず、ま
た圧潰方向が上記の通りであるから、大径の線条体同士
の間にウィック材が噛み込まれることがなく、両者が確
実に区分される。さらに、偏平状に圧潰された金属パイ
プ材の内部に凝縮性の流体を作動流体として封入すると
ともに、密閉してヒートパイプ化する。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１ないし図５
を参照して説明する。図１は偏平ヒートパイプ２０の外
観を示す斜視図であり、この偏平ヒートパイプ２０は、
一例として厚さが０．４〜０．５ｍｍ程度の銅パイプを
素材とし、幅が３〜３０ｍｍ程度で高さが２〜４ｍｍ程
度の中空偏平状のコンテナ２１の内部に、純水を作動流
体（図示せず）として封入したものである。

【００２４】この偏平ヒートパイプ２０は、ノートブッ
ク型のパソコン本体２４の内部に布設されており、その
凝縮部２３側の端部は、パソコン本体２４の内底部に既
設された金属製のシャーシ２５の上面部に熱伝達可能に
配設されている。また、コンテナ２１の他端部側の上面
部には、発熱箇所としての超小型演算処理装置（ＭＰ
Ｕ）２６が熱授受可能に取り付けられている。そして、
このＭＰＵ２６は前記シャーシ２５に対してパソコン本
体２４の内部での高い位置に設置されている。

【００２５】なお、放熱箇所の他の例としては、金属製
の各種コネクタパーツやＥＭＩ（電磁シールド板）、バ
ッテリ、パソコン本体２４のマグネシウム製ケース等の
ノートブック型あるいはサブノートブック型パソコンに
標準装備される部材とすることができる。

【００２６】図２に示すように、コンテナ２１の内部の
幅方向でのほぼ中央位置には、大径の線条体としての多
数本のワイヤ６５が、コンテナ内壁面のうち上面部の下
面部とにそれぞれ接触した状態で、その長手方向に沿っ
て配設されている。このワイヤ６５は、一例として銅か
らなり、直径が０．３〜１．０ｍｍである。また、コン
テナ２１の内部でのワイヤ６５の両脇のスペースには、
多数本のウィック２８がその長手方向に沿って充填され
ている。このウィック２８としては、例えば直径が０．
０５〜０．２ｍｍ程度の極細の銅製ワイヤが採用されて
いる。なお、このウィック２８および大径の線条体とし
てのワイヤ６５は共に、銅製のワイヤに替えて単一構造
の銅線や銅メッキしたカーボン繊維等を用いることもで
きる。

【００２７】つぎに、上記のように構成されたこの発明
の作用について説明する。まず、パソコン本体２４の使
用に伴ってＭＰＵ２６に生じた熱が、偏平ヒートパイプ
２０のコンテナ２１のうち上面部に伝達される。コンテ
ナ２１の内壁面やウィック２８およびワイヤ６５は、既
に作動流体により濡らされた状態となっているため、Ｍ
ＰＵ２６を熱源としたヒートパイプ動作が速やかに開始
される。

【００２８】すなわち、偏平ヒートパイプ２０のＭＰＵ
２６側の端部内で生じた蒸気は、ウィック２８同士の間
に対して実効毛細管半径の大きいワイヤ６５同士の間の
隙間に流入し、内部圧力の低いシャーシ２５に配設され
た端部に向けて流動する。したがって、一群のワイヤ６
５の内側が蒸気流路となる。その作動流体蒸気は、さら
にワイヤ６５の他端側の隙間２９から抜け出してコンテ
ナ２１の壁面において熱を奪われて凝縮する。つまり、
ＭＰＵ２６で生じた熱がこの端部からシャーシ２５に伝
達される。

【００２９】したがって、偏平ヒートパイプ２０のうち
シャーシ２５に配設された端部が凝縮部２３となり、一
方のＭＰＵ２６側に配設された端部が蒸発部３１となる
が、この場合、凝縮部２３に対して蒸発部３１が高い位
置となっているから、ヒートパイプの動作態様としては
トップヒートモードになっている。他方、再度液相にな
ってコンテナ２１の壁面や一群のワイヤ６５に付着する
作動流体は、ウィック２８に吸い上げられて蒸発部３１
側に運ばれる。

【００３０】このように、ウィック２８が液流路として
作用するが、上記の通り、ウィック２８が多数本の極細
線からなり、いわゆるポンプ力が大きいことと、コンテ
ナ２１の長手方向に亘って配設されていることにより、
上方の蒸発部３１に作動流体が確実に還流する。そし
て、還流した作動流体はコンテナ２１の内底部や一群の
ウィック２８の内部で蒸発して一群のワイヤ６５側に流
入し、上記と同様のサイクルを継続する。その結果、Ｍ
ＰＵ２６が効率よく冷却される。

【００３１】このように、上記の偏平ヒートパイプ２０
では、蒸気流路と液流路が分離されているばかりか、ウ
ィック２８による作動流体の還流能力にも優れているの
で、寸法などの携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイ
プに要求される種々の要件を満たすとともに、トップヒ
ートモードや傾斜された状態での動作時においても優れ
た熱輸送能力を得ることができ、ひいては従来一般の偏
平ヒートパイプと比べてＭＰＵ２６の冷却能力を大幅に
向上させることができる。また、コンテナ２１およびそ
の内部に挿入された部材が共に適度に可撓性を有してい
るから、発熱箇所と放熱箇所とのレイアウトに合わせて
変形させることもできる。

【００３２】ここで、上記構成の偏平ヒートパイプの製
造手順について説明する。なお、上記した部材には同じ
符号を付し、その詳細な説明を省略する。まずコンテナ
２１の材料として円形断面のパイプ３０を用意する。こ
のパイプ３０は肉厚が０．４〜０．５ｍｍ程度の銅管で
ある。つぎに、多数本のワイヤ６５をパイプ３０の内部
に軸線方向に沿って挿入する。また、そのワイヤ６５
は、図３の（Ａ）に示すように、パイプ３０の上面部と
下面部にそれぞれ接した状態でパイプ３０の幅方向での
中央部に配設される。

【００３３】さらに、このワイヤ６５とパイプ３０の内
壁部との間のスペースにウィック２８を充填する。その
際に、パイプ３０が偏平形状でなく円形であるから、挿
入部の間口が比較的大きく採られ、したがって、直径
０．０５〜０．２ｍｍ程度の極細なウィック２８であっ
ても多数本を支障なく挿入できる。なお、ウィック２８
とワイヤ６５との挿入手順を逆に行ってもよく、また上
記各部材は予め脱脂洗浄されている。

【００３４】つぎに、ウィック２８などが挿入されたパ
イプ３０が圧潰工程に送られる（図３の（Ｂ）参照）。
なお、この工程では従来知られている方法・工程を採用
することができるが、ここでは下側を固定した状態にパ
イプ３０を布設し、その上面部側を長手方向に沿って均
一に、一群のワイヤ６５およびウィック２８ごと押し潰
す。すなわち、ウィック２８同士を結ぶ方向に対して直
交する方向に圧潰する。すると、各ウィック２８と各ワ
イヤ６５とがそれぞそれコンテナ２１の幅方向に徐々に
押し広げられる。その際に、ワイヤ６５によってパイプ
３０がその内側からサポートされているから、特に図３
の（Ｃ）におけるパイプ３０の上面と下面（平面部分）
の幅方向での中央が長さ方向に亘って陥没せず、中空偏
平形状のコンテナ２１が確実に作成される。しかも、圧
潰する方向が上記の通りであり、換言すれば、ワイヤ６
５とウィック２８とを積層させた状態で圧潰しないの
で、ワイヤ６５同士の隙間にウィック２８が噛み込まれ
て両者が混ざり合うことが防止される。これによって、
蒸気流路と液流路とが確実に形成される。

【００３５】さらに図示しないが、偏平状に圧潰された
パイプ３０の両開口端を溶接等の手段によって密閉する
とともに、真空脱気した状態で作動流体として所定量の
純水を封入して全工程が完了する。なお、このヒートパ
イプ化のための工程では、従来知られている方法・工程
を採用することができる。上記の通り各部材の材料とし
て銅系の金属が用いられているから、容易に成形し得る
利点もある。

【００３６】このように、上記の製造方法によれば、熱
輸送能力に優れる携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパ
イプを効率よく作成することができる。

【００３７】つぎに、請求項２に係る偏平ヒートパイプ
の一実施例を説明する。なお、上記実施例と共通の部材
には同じ符号を付し、またその詳細な説明を省略する。
特に図示しないが、ここに示す偏平ヒートパイプ２０
は、上記第一実施例の偏平ヒートパイと同様に、一例と
して厚さが０．４〜０．５ｍｍ程度の銅パイプを素材と
し、幅が３〜３０ｍｍ程度で高さが２〜４ｍｍ程度の中
空偏平状のコンテナ２１の内部に、純水を封入したもの
である。また、そのコンテナ２１の凝縮部２３側の端部
は、パソコン本体２４に設けられたシャーシ２５の上面
部に熱伝達可能に配設され、他端部側にはＭＰＵ２６が
熱授受可能に取り付けられている。

【００３８】図４に示すように、コンテナ２１の内部に
は、結束体としてのウィック６０が長手方向に沿って配
設されている。また、このウィック６０は、ここでは３
本設けられており、そのうち１本はコンテナ２１の幅方
向でのほぼ中央部に配設され、他の２本は両側面に押し
つけられた状態に配設されている。そして、各ウィック
６０は、コンテナ２１の内壁の上面部と下面部とに挟ま
れることによって固定されている。

【００３９】このウィック６０としては、例えば直径が
０．０２〜０．２ｍｍ程度の多数本の極細銅線の外周部
を、同じ極細銅線によって長さ方向での所定間隔で結束
したものである。また、銅線に替えて銅メッキしたカー
ボン繊維を用いれば、軽量化を図ることができる。

【００４０】前記コンテナ２１の内壁面には、その長手
方向に亘って延びるスパイラル状（螺旋状）のグルーブ
７０が形成されている。なお、グルーブ７０は根底２１
の両端部のみの形成されていてもよい。いずれにせよ、
グルーブ７０は各ウィック６０と交差している。

【００４１】つぎに、上記のように構成されたこの発明
の作用について説明する。まず、パソコン本体２４の使
用に伴ってＭＰＵ２６に熱が生じると、その熱は偏平ヒ
ートパイプ２０のコンテナ２１のうち上面部に伝達さ
れ、ヒートパイプ動作が開始される。すなわち、偏平ヒ
ートパイプ２０のＭＰＵ２６側の端部内で生じた蒸気
が、各ウィック６０同士の間の空間に流入し、内部圧力
の低いシャーシ２５に配設された端部に向けて流動す
る。このように、コンテナ２１内のウィック６０とウィ
ック６０との間が蒸気流路となる。その作動流体蒸気
は、コンテナ２１の壁面において熱を奪われて凝縮す
る。

【００４２】したがって、偏平ヒートパイプ２０のうち
シャーシ２５に配設された端部が凝縮部２３となり、こ
れに対して高い位置のＭＰＵ２６側の端部が蒸発部３１
となるから、ヒートパイプの動作態様としてはトップヒ
ートモードになる。

【００４３】他方、再度液相になった作動流体は、グル
ーブ７０に沿ってコンテナ２１の内周方向に分散され、
その際にいずれかのウィック６０に接するとともに、吸
い上げられて蒸発部３１側に運ばれる。このように、各
ウィック６０が液流路として作用するが、上記の通り、
ウィック６０が多数本の極細銅線からなり、いわゆるポ
ンプ力が大きいことと、コンテナ２１の長手方向に亘っ
て配設されていることにより、上方の蒸発部３１に作動
流体が確実に還流する。

【００４４】そして、その分の作動流体は、グルーブ７
０に作用する毛細管圧力によって、各ウィック６０側か
らコンテナ２１の内周方向に送られる。すなわち、還流
した液相作動流体が各ウィック６０やコンテナ２１の局
部に滞留せず、蒸発部３１の広範囲にスムースに供給さ
れる。したがって、作動流体による熱輸送サイクルが活
発に行われ、その結果、ＭＰＵ２６が効率よく冷却され
る。

【００４５】このように、上記の偏平ヒートパイプ２０
では、蒸気流路と液流路が分離されているばかりか、ウ
ィック２８による作動流体の還流能力にも優れているの
で、寸法などの携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイ
プに要求される種々の要件を満たすとともに、トップヒ
ートモードや傾斜された状態での動作時においても優れ
た熱輸送能力を得ることができ、ひいては従来一般の偏
平ヒートパイプと比べてＭＰＵ２６の冷却能力を大幅に
向上させることができる。また、コンテナ２１およびそ
の内部に挿入された部材が共に適度に可撓性を有してい
るから、発熱箇所と放熱箇所とのレイアウトに合わせて
変形させることもできる。

【００４６】ここで、上記構成の偏平ヒートパイプの製
造手順について説明する。なお、上記した部材には同じ
符号を付し、その詳細な説明を省略する。まず、長手方
向に亘って延びる螺旋状のグルーブ７０が内壁面に形成
された円形断面のパイプ３０をコンテナ２１の材料とし
て用意する。または、両端部側のみにグルーブ７０が形
成されたパイプ３０でもよい。なお、このグルーブ７０
の形成方法としては、外周部に複数の突条を備えたマン
ドレルを用いた引き抜き加工などの従来知られた手段を
採用することができる。

【００４７】つぎに、パイプ３０の内部に予め均等の太
さに束ねられた３本のウィック６０スパイラル部材２７
をその軸線方向に沿って挿入する。その際に、例えば図
５の（Ａ）に示すように、ウィック６０のうち１本をパ
イプ３０の底部に布設し、その両脇に残りの２本のウィ
ック６０を沿わせるように挿入する。なお、ウィック６
０の本数はここでは３本としたが、これに限定されな
い。

【００４８】さらに、ウィック６０を挿入したパイプ３
０が圧潰工程に送られる（図５の（Ｂ）参照）。なお、
この工程では従来知られている方法・工程を採用するこ
とができる。ここでは、パイプ３０を布設するととも
に、その下面側を固定した状態で、上面部側から各ウィ
ック６０が僅かに変形する程度まで長手方向に沿って均
一にパイプ３０が押し潰される。すると、ウィック６０
のうち１本がコンテナの幅方向でのほぼ中央に、また他
の２本がコンテナ２１の両側壁に接した状態で固定され
る。また、この圧潰工程では、スパイラル部材２７によ
ってパイプ３０の幅方向での中央部がその内側からサポ
ートされているから、特に図５の（Ｃ）におけるパイプ
３０の上面と下面の幅方向での中央が長さ方向に亘って
陥没しない。したがって、偏平中空形状のコンテナが効
率よくかつ確実に作られる。

【００４９】そして図示しないが、偏平状に圧潰された
パイプ３０の両開口端を溶接等の手段によって密閉する
とともに、真空脱気した状態で作動流体として所定量の
純水を封入して全工程が完了する。なお、このヒートパ
イプ化のための工程では、従来知られている方法・工程
を採用することができる。また、上記の通り各部材の材
料として銅系の金属が用いられているから、容易に成形
し得る利点もある。

【００５０】このように、上記の製造方法によれば、熱
輸送能力に優れる携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパ
イプを効率よく作成することができる。

【００５１】なお、上記第一実施例に示した偏平ヒート
パイプ２０では、ワイヤ６５の両脇にウィック２８を配
置したが、この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、要はウィック２８はバラけていない状態でコンテ
ナ２１その長手方向に沿って配設されていればよく、し
たがって、例えばワイヤ６５をコンテナ２１の片側に寄
せて配設し、それとコンテナ２１との間のスペースにウ
ィック２８を充填することとしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、偏平状密閉金属管からなるコンテナの内部
に、その長手方向に沿って多数本の大径の線条体を互い
に密着した状態で配設し、また、それらの線条体とコン
テナの内壁面との間に互いに密着させた多数本の極細線
からなるウィック材を長手方向に沿って充填したので、
携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイプに要求される
種々の要件を満たしたうえで、トップヒートモードや傾
斜状態における動作時でも優れた熱輸送能力を得ること
ができ、これにより、発熱箇所に対する冷却能力を向上
させることができる。

【００５３】また請求項２の発明は、偏平状密閉金属管
からなるコンテナの内部に、その長手方向に沿って多数
本の極細線を束ねた複数の結束体を、互いに離隔して挿
入し、また、コンテナの内面のうち少なくとも長手方向
での両端部の内面に結束体と交差する方向に沿って複数
条の溝を形成したので、トップヒートモードや傾斜状態
における動作時でも優れた熱輸送能力を得ることがで
き、これにより、携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパ
イプの発熱箇所に対する冷却能力を向上させることがで
きる。

【００５４】さらに請求項３の製造方法によれば、円形
パイプを圧潰して偏平コンテナとすることができ、しか
もその場合、多数本の線条体が軸方向での中央部を内側
から支持するので、作動液の還流能力に優れた携帯型パ
ソコン冷却用の偏平ヒートパイプを効率よく製造するこ
とができる。

【００５５】また請求項４の製造方法によれば、円形パ
イプを圧潰して偏平コンテナとすることができ、しかも
その場合、大径の線条体が軸方向での中央部を内側から
支持するので、蒸気流路を充分確保し、また作動液の還
流能力に優れた携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイ
プを効率よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】パソコン本体の内部における偏平ヒートパイプ
の配設状態を概略的に示す斜視図である。

【図２】第一実施例に係る偏平ヒートパイプの内部構造
を示す断面図である。

【図３】第一実施例に係る偏平ヒートパイプの製造手順
を示す断面概略図である。

【図４】第二実施例に係る偏平ヒートパイプの内部構造
を示す断面図である。

【図５】第二実施例に係る偏平ヒートパイプの製造手順
を示す断面概略図である。

【図６】従来の技術の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

２０…偏平ヒートパイプ、 ２１…コンテナ、 ２４…
パソコン本体、 ２５…シャーシ、 ２６…ＭＰＵ、
２８…ウィック、 ３０…パイプ、 ６０…ウィック、
６５…ワイヤ、 ７０…グルーブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益子 耕一 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 長谷川 仁 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 菅野 新二 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 携帯型パソコンの内部での発熱箇所と放
   熱箇所との間にそれぞれ熱授受可能に配設される断面偏
   平状の携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイプにおい
   て、 偏平状密閉金属管からなるコンテナの内部に、その長手
   方向に沿って多数本の大径の線条体が互いに密着した状
   態で配設されるとともに、その大径の線条体と前記コン
   テナの内壁面との間に、互いに密着させた多数本の極細
   線からなるウィック材がその長手方向に沿って充填され
   ていることを特徴とする携帯型パソコン冷却用の偏平ヒ
   ートパイプ。
2. 【請求項２】 携帯型パソコンの内部での発熱箇所と放
   熱箇所との間にそれぞれ熱授受可能に配設される断面偏
   平状の携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイプにおい
   て、 偏平状密閉金属管からなるコンテナの内部に、その長手
   方向に沿って多数本の極細線を束ねた複数の結束体が、
   互いに離隔して挿入され、また前記コンテナの内面のう
   ち少なくとも長手方向での両端部の内面に前記結束体と
   交差する方向に沿って複数条の溝が形成されていること
   を特徴とする携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイ
   プ。
3. 【請求項３】 塑性変形可能な円形断面のパイプ材の内
   部に、その軸線方向に沿って多数本の線条体を互いに密
   着して挿入し、しかる後、前記パイプ材を半径方向に圧
   潰して中空偏平形状に形成し、さらにその偏平状に圧潰
   された前記金属パイプ材の内部に凝縮性の流体を作動流
   体として封入するとともに、密閉してヒートパイプ化す
   ることを特徴とする携帯型パソコン冷却用の偏平ヒート
   パイプの製造方法。
4. 【請求項４】 塑性変形可能な円形断面のパイプ材の内
   部に、その軸線方向に沿って多数本の大径の線条体を互
   いに密着して挿入するとともに、これらの大径の線条体
   を挟んだ両側に多数本の極細線からなるウィック材を軸
   線方向に沿って挿入し、しかる後、前記金属パイプ材を
   前記大径の線条体を挟んだ両側の極細線からなるウィッ
   ク材を結ぶ方向に対して直交する方向に圧潰して中空偏
   平形状に形成し、さらにその偏平状に圧潰された前記金
   属パイプ材の内部に凝縮性の流体を作動流体として封入
   するとともに、密閉してヒートパイプ化することを特徴
   とする携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイプの製造
   方法。