WO2013125427A1 - シート状ヒートパイプ、及びシート状ヒートパイプを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

　電子機器の小型・軽量化、及び薄型化が図れると共に、コストの低減が図れる発熱素子用のシート状ヒートパイプを提供する。本発明のシート状ヒートパイプ１０は対向配置したシート状部材１１，１２の周囲を接合して内部に空洞部を形成したコンテナ１７と、コンテナ１７の空洞部１５に封入された作動液とを有する。そして、対向配置したシート状部材１１，１２の少なくとも一方に、他方のシート状部材との接合部から外方に突出し、コンテナ１７を電子機器の発熱素子５に対して弾性的に当接させるバネ構造を有する突出片１２Ａ，１２Ｂを形成する。

Description

シート状ヒートパイプ、及びシート状ヒートパイプを備えた電子機器

　本発明は、例えば、ノートパソコン、タブレット型情報端末、スマートフォンをはじめとした電子機器に用いられるＣＰＵ，ＧＰＵ，アンテナ、バッテリ等の発熱素子を冷却するシート状ヒートパイプ、及びそのようなシート状ヒートパイプを備えた電子機器に関する。

　近年、上記したような電子機器の小型・軽量化、及び薄型化、並びに、高性能化が著しく、それに搭載されている各種の発熱素子は多量の熱を放出するようになっている。電子機器本体の小型・軽量化、及び薄型化を図るためには、冷却装置としても同様な機能が要求される。一般にそのような電子機器の冷却には、見かけ上の熱伝導率が銅やアルミニウム等の金属に対して優れているヒートパイプが組み込まれているが、電子機器の小型・軽量化、及び薄型化に伴い、ヒートパイプ自体にも小型・軽量化、及び薄型化が要求されている。

　冷却装置としてのヒートパイプは、様々な形態が知られており、例えば、特許文献１には、金属板上に断面円形のヒートパイプを金具で固定し、受熱箇所が平面に変形されて前記金属板と面接触させた構造が開示されている。また、例えば、特許文献２には、ヒートパイプに多数の空洞部を形成すると共に、その内部にウイックと作動液を封入したヒートパイプ（コンテナ）が開示されている。このヒートパイプには、その一部にネジ止め用の孔が設けられており、その孔にバネやネジを通してヒートパイプを基板に取り付けると共に、ヒートパイプを基板上に設置された発熱体に押し付けるようになっている。また、例えば、特許文献３には、調質の異なる薄型の箔状シートを接合して、屈曲性のあるコンテナを形成し、その内部にウイックと作動液を封入した構造が開示されている。このような構造は、フレキシブルなヒートパイプ構造（シート状ヒートパイプ）となっており、発熱素子とヒートシンクとの間に段差があっても、両者を円滑に熱的に接続することが可能となる。

特開平９－１５９３８１号 特開２００３－３２２４８３号 特開２００４－１２０１１号

　従来の電子機器の発熱素子に対してヒートパイプを用いる際には、上記した特許文献１に開示されているように、ヒートパイプを受熱用金属板に半田付け等で固定し、受熱用金属板を、バネやネジ等を用いて発熱素子に加圧状態で固定するため、部品点数が増えてしまい、コストの削減が図れないと共に重量増加してしまう。また、固定部材の厚みによって電子機器の厚みも増加してしまうため、ノートパソコンやタブレット型情報端末、スマートフォン等、小型・軽量化、及び薄型化が強く求められる電子機器には適用することはできない。同様に、上記した特許文献２に開示されている構成においても、ヒートパイプの一部にネジ止め用の孔を設け、この孔を利用してバネやネジを通してヒートパイプを基板に取り付けるため、小型・軽量化、及び薄型化が強く求められる電子機器に適用することはできず、さらには、孔を形成することから気密性が確保し難く、加工が困難であるという問題も生じる。

　上記した特許文献３には、フレキシブルなヒートパイプ構造を発熱素子に対して取り付ける構造は開示されていないものの、ネジやバネのような金具を用いると、上記した特許文献１や特許文献２に開示された取付け構造のような問題が生じてしまう。この場合、ヒートパイプは、フレキシブルなシート構造であるため、通常のグラファイトシートの固定に用いられる粘着性の熱伝導テープを用いて発熱素子に貼り付ける構造が考えられるが、そもそも粘着性の熱伝導シートは熱伝導率が低く、発熱素子と熱伝導デバイス（ヒートパイプ）間の熱抵抗が大きくなり、発熱素子の温度を下げる上では弊害となってしまう。また、そのようなヒートパイプ構造は、グラファイトシートと比較すると重量があるため、熱伝導テープの粘着力のみの固定では、電子機器の使用中にヒートパイプが外れてしまう可能性もある。

　本発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、電子機器の小型・軽量化、及び薄型化が図れると共に、コストの低減が図れる発熱素子用のシート状ヒートパイプを提供することを目的とする。また、本発明は、発熱素子からの発熱を効果的に放熱することができ、小型・軽量化、及び薄型化された電子機器を提供することを目的とする。

　上記した目的を達成するために、本発明に係るシート状ヒートパイプは、対向配置したシート状部材の周囲を接合して内部に空洞部を形成したコンテナと、前記コンテナの空洞部に封入された作動液と、を有しており、前記対向配置したシート状部材の少なくとも一方に、他方のシート状部材との接合部から外方に突出する突出片を形成し、前記突出片は、前記コンテナを電子機器の発熱素子に対して弾性的に当接させるバネ構造を有することを特徴とする。

　上記した構成のシート状ヒートパイプは、電子機器内に配設されている各種の発熱素子（ＣＰＵ，ＧＰＵ等）を冷却するように設置され、作動液を格納したコンテナ部分は電子機器の発熱素子に対して当接される。この場合、コンテナの周囲に形成された突出片はバネ構造を有しており、この突出片は、発熱素子に対してコンテナ部分が弾性的に当接するように電子機器の内部に係止される。そして、このように設置されたシート状ヒートパイプでは、コンテナ内に封入された作動液が、発熱素子からの熱によってコンテナ内で蒸発し、発熱素子と接触していない端部領域に移動して熱を放出して液相に戻り、液相に戻った作動液は、再び発熱素子側に還流して、発熱素子を冷却するよう機能する。

　上記した構成のシート状ヒートパイプでは、互いに対向配置されるシート状部材に、予めバネ構造を有する突出片を形成しておき、この突出片のバネ力を利用して、コンテナ部分を発熱素子に対して当接させるため、シート状ヒートパイプを所定の位置に固定するための金具（ネジ、バネ等）を設ける必要がなくなり、部品点数を減らしてコストの削減が図れると共に、その分、電子機器の小型・軽量化、及び薄型化を図ることが可能となる。

　上記した構成において、前記対向配置されるシート状部材の内、前記バネ構造を有する突出片部分に作用する最大応力をσｍａｘとした場合、前記シート状部材は、その耐力がσｍａｘよりも大きい材料によって構成されていることが好ましい。

　このようなシート状部材によれば、発熱素子に対して発生させる所定の荷重の範囲内では、突出片部分が塑性変形することなく確実に弾性変形することが可能になるため、安定してコンテナ部分を発熱素子に対して当接させることができ、冷却機能を維持することが可能となる。

　また、上記したシート状ヒートパイプの突出片は、そのバネ構造によって発生する荷重が１００ｇｆ以上となるように設定しておくことが好ましい。

　このようなシート状ヒートパイプによれば、スマートフォンのような携帯タイプの小型電子機器の発熱素子を効果的に冷却することが可能となる。

　なお、上記したシート状ヒートパイプでは、対向配置されるシート状部材に形成されるバネ構造を有する突出片については、適用される電子機器に応じて、様々な形態で構成することが可能である。例えば、突出片は、発熱素子と当接するコンテナ周囲の全周にわたって形成されていても良いし、発熱素子と当接するコンテナの周囲に、異なる方向に荷重を発生させるように複数個所形成されていても良い。

　また、前記突出片には、位置決め用の開口を形成しておいても良い。
　このような開口を形成しておくことで、シート状ヒートパイプを電子機器内に組み込む際、突出片を係止する係止部に、突起などを形成しておくことで、その突起に開口を挿入することでシート状ヒートパイプを確実に位置決め、保持することが可能となり、安定した冷却機能を発揮させることが可能になる。また、そのような開口は、コンテナ部分に形成しないことから、コンテナ部分の気密性を損なうようなこともない。

　また、上記した対向配置したシート状部材同士を接合するに際しては、例えば、レーザ溶接、シーム溶接、冷間圧接、拡散接合、ロウ付け等、様々な接合方法を用いることが可能である。

　また、前記コンテナ内には、毛細管力を発生する少なくとも一枚のウイック構造体を格納しておくことが好ましい。
　このようなウイック構造体を格納することで、コンテナ内で熱を放出して液相に戻った作動液は、ウイック構造体の毛細管力によって素早く発熱素子側に還流し易くなり、発熱素子を効率的に冷却することが可能となる。

　また、前記コンテナを形成する前記対向配置したシート状部材の内面は、毛細管力で作動液が移送可能となるように表面処理を施しておいても良い。
　このように、表面処理されたシート状部材を対向させて前記コンテナを形成することで、作動液が移送し易くなり冷却効率の良いシート状ヒートパイプを容易に製造することが可能となる。

　さらに、本発明は、上記のように構成されるシート状ヒートパイプを組み込んだ電子機器を提供するのであり、その電子機器には、シート状ヒートパイプの突出片を係止する係止部が設けられており、前記係止部によって突出片にバネ力を作用させて発熱素子に前記コンテナを当接させることを特徴とする。

　このような電子機器によれば、シート状ヒートパイプを発熱素子に対して弾性的に当接できるように、内部に突出片を係止させる係止部を形成するだけで良く、シート状ヒートパイプを組み付けるようなバネやネジ等を組み込む必要性がなくなる。また、シート状ヒートパイプのコンテナ部分にも、バネやネジを貫通させる必要がなくなることから、コンテナ内の気密性が損なわれることもない。さらに、シート状ヒートパイプの取り付けに際しては、突出片の弾性力での係止が行えることから、粘着性の熱伝導テープを用いる必要性もなく、冷却する上での熱伝導作用において、熱抵抗が大きくなることがなく冷却効率が損なわれることもない。

　本発明によれば、電子機器の小型・軽量化、及び薄型化が図れると共に、コストの低減が図れる発熱素子用のシート状ヒートパイプが得られる。また、本発明の電子機器によれば、発熱素子からの発熱を効果的に放熱することができ、小型・軽量化、及び薄型化が図れるようになる。

本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図。 図１のＡ－Ａ線に沿った断面図であり、シート状ヒートパイプの第１の実施形態を示す図。 図２のシート状ヒートパイプを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図。 シート状ヒートパイプの構成を示す分解斜視図。 シート状ヒートパイプの第２の実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）のＣ－Ｃ線に沿った断面図、（ｃ）は図（ａ）のＤ－Ｄ線に沿った断面図。 シート状ヒートパイプの第３の実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）のＥ－Ｅ線に沿った断面図。 シート状ヒートパイプの第４の実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）のＦ－Ｆ線に沿った断面図。 シート状ヒートパイプの第５の実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）のＧ－Ｇ線に沿った断面図。

　以下、本発明に係るシート状ヒートパイプの実施形態について、添付図面を参照しながら具体的に説明する。
　図１から図４は、シート状ヒートパイプの第１の実施形態を示しており、図１は、シート状ヒートパイプが組み込まれる電子機器の一例を示す斜視図、図２は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図、図３（ａ）は、シート状ヒートパイプの平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図、そして、図４は、シート状ヒートパイプの構成を示す分解斜視図である。

　本実施形態に係るシート状ヒートパイプ１０は、図１に示すような電子機器１、具体的には、スマートフォン等の内部に配置される基板３に実装される発熱素子（基板に実装されるＣＰＵ，ＧＰＵ等）５からの熱を放熱するのに適した構造となっている。

　この場合、本実施形態のシート状ヒートパイプ１０は、対向配置したシート状部材１１，１２の周囲を接合して内部に空洞部１５を形成したコンテナ１７と、コンテナ１７内に格納され、毛細管力を発生する少なくとも一枚のウイック構造体１８と、コンテナ１７の空洞部１５に封入される作動液（図示せず）と、を備えている。なお、図２及び図３におけるシート状ヒートパイプの断面形状は、その構造を分かりやすくするために、デフォルメして示してある。

　前記シート状部材１１，１２は、熱伝導率に優れた材料、本実施形態では銅によって構成されており、両部材は矩形形状に裁断されると共に、下方側のシート状部材１２は、上側のシート状部材１１と幅ｂが同じで、両サイドで長さＬ分だけ、上側のシート状部材１１から突出する大きさに裁断されている。このため、上側のシート状部材１１と下側のシート状部材１２を重ね、その重なった部分を接合すると（接合部を符号１４で示す）、下側のシート状部材１２は、上側のシート状部材１１との接合部１４から外方（図３において左右両側）に、幅ｂで突出長さＬ分、突出する突出片１２Ａ，１２Ｂを形成する。なお、シート状ヒートパイプを構成する「シート状部材」とは、用途にもよるが、０．０５ｍｍ～１ｍｍ程度のものが該当し、好ましくは、０．１ｍｍ～０．５ｍｍ程度のものが該当する。

　前記シート状部材１１，１２の接合部１４の内側は、周囲が閉塞されて放熱作用を有するコンテナ１７として構成されており、その空洞部１５には、少なくとも一枚のウイック構造体１８と作動液が気密性を保って封入されている。なお、このような構造のコンテナ１７は、シート状部材を重ねるに際して、空洞部１５となる部分にウイック構造体１８を設置して周囲を接合し、作動液を封入した後、加熱あるいは真空引き、もしくはこれらを合わせる等の手段で脱気し、カシメや溶接等の手段で密閉することで形成される。

　前記コンテナ１７の内部に封入される作動液としては、特に制限されるものではないが、水、ＨＣＦＣ－２２などのハイドロクロロフルオロカーボン、ＨＦＣＲ１３４ａ、ＨＦＣＲ４０７Ｃ、ＨＦＣＲ４１０Ａ、ＨＦＣ３２などのハイドロフルオロカーボン、ＨＦＯ１２３４ｙｆなどのハイドロフルオロオレフィン、炭酸ガス、アンモニア、およびプロパンなどが一例として挙げられる。これらの中でも、性能及び地球環境への影響を考慮すると、水や炭酸ガス、ハイドロフルオロオレフィンなどが好ましい。また、作動液は、シート状部材１１，１２の材料・材質に合わせて適宜選択される。

　前記空洞部１５に格納されるウイック構造体１８は、例えば、図４に示すように、毛細管力が発生する還流路１８Ａと、蒸気流路１８Ｂを有するシート構造となっており、熱伝導性に優れた材料、例えば銅等の金属材料によって一体形成されている。本実施形態のウイック構造体１８は、公知のように、メッシュ状に形成されている薄膜状のシート状部材を、長手方向に沿って所定の間隔で打ち抜き加工することで構成されており、打ち抜いた空洞部分が蒸気流路１８Ｂ、それ以外の部分が毛細管力を有する還流路１８Ａとなっている。このため、図２及び図３において、電子機器の発熱素子５で発生した熱は、下側のシート状部材１２を介してウイック構造体１８に伝わり、その空洞部１５では、発熱素子５の熱によって蒸発した作動液が蒸気流路１８Ｂを介して端部側に移動し、熱を放出して液相に戻った後、還流路１８Ａを介して再び発熱部（受熱部）に還流するヒートシンクとして機能する。

　前記シート状部材１１，１２は、上記した突出片１２Ａ，１２Ｂを形成するに際し、これらがバネ構造を有するように構成されている。すなわち、図２に示すように、突出片１２Ａ，１２Ｂを、電子機器１の筐体１Ａの内部に予め形成された係止部１ａに係止することで、放熱作用を有するコンテナ１７は、そのバネ構造による復元力によって所定の荷重（弾性力）Ｗで発熱素子５に密着できるように構成されている。

　この場合、その荷重（弾性力）Ｗについては、電子機器１の要求仕様等に応じて設定され、例えば、１００ｇｆ～５ｋｇｆの範囲で設定される。なお、本実施形態の携帯機器等のサイズ設計では、１００ｇｆ～２ｋｇｆ程度に設定するのが現実的な値である（荷重の上限については特に限定されないが、発熱素子５に対して大きな負荷を与えることなく、かつシート状ヒートパイプそのものが厚肉化しないように１ｋｇｆ以下であれば良い）。

　具体的には、コンテナの両サイドに、下側のシート状部材１２によって、上記したような大きさの突出片１２Ａ，１２Ｂを形成し、図２に示すように、各突出片１２Ａ，１２Ｂの先端上面を筐体１Ａの係止部１ａに当て付け保持して弾性力を発生させる構成の場合、図３に示すように、各突出片１２Ａ，１２Ｂをδ分、上方に向けて屈曲させることで、バネ構造１つあたり、Ｗａ＝ｂｈ³ Ｅδ／４Ｌ³ の荷重が発生するため、シート状ヒートパイプとして、Ｗ＝２Ｗａの荷重を発生させることが可能となる。すなわち、シート状部材１２の構成材料の縦弾性係数をＥ、及び、突出片１２Ａ，１２Ｂの突出長さＬ、幅をｂ、厚さをｈ、更には、屈曲量δを適宜設定することにより、コンテナ１７部分には、所望の荷重Ｗを生じさせることが可能となる。

　なお、シート状ヒートパイプ１０の筐体１に対する固定方法は、各突出片１２Ａ，１２Ｂを、上記のように、δ分押し下げた状態で係止部１ａに当て付けることで、そのバネ力で固定するようにしても良いし、別途、平ネジ等の固定構造を用いても良い。また、コンテナ１７の受熱領域（発熱素子５から熱を受ける部分）については、シート状部材１２の対応する領域（点線で囲む領域）に、熱伝導グリース等を塗布して発熱素子５と接触するように構成することが好ましい。

　また、前記シート状部材１２については、前記バネ構造を有する突出片部分に作用する最大応力をσｍａｘとした場合、その耐力（材料力学の分野で一般化されている、ある一定の塑性ひずみ（０．２％のひずみ）が生じる応力を意味し、０．２％耐力とも称する）がσｍａｘよりも大きい材料によって構成されていることが好ましい。具体的に、コンテナ１７の両サイドに矩形の突出片１２Ａ，１２Ｂを形成した本実施形態では、発生させる荷重をＷとした場合、その耐力が６ＬＷ／ｂｈ² よりも大きい材料で構成されていることが好ましい。すなわち、図２に示すような装着方法にすると、各突出片１２Ａ，１２Ｂは、片持ち梁として作用し、各突出片に対して最も負荷が掛かるのは、その基端部となることから、この基端部で発生する固定端応力である６ＬＷ／ｂｈ² よりも耐力が大きい材料でシート状部材１２が構成されていれば、各突出片１２Ａ，１２Ｂは、塑性変形することなく、発熱素子５に対して安定した荷重を付加し続けることが可能となる。

　勿論、シート状部材の耐力については、その突出片の形状、負荷が作用する位置、負荷の掛け方、及び要求される負荷等に応じて、最大応力σｍａｘが作用する位置や大きさが変わるが、シート状部材の耐力が、バネ構造を有する突出片部分で発生する最大応力よりも大きい構成であれば、確実に弾性変形を維持することができ、安定した弾性力を発生し続けることが可能となる。なお、上記した構成のシート状ヒートパイプ１０において、実際に、構成材料として銅を用いて、発熱素子５に対して１００ｇｆ～２ｋｇｆの荷重を付加するのであれば、各突出片１２Ａ，１２Ｂは、突出長さＬは２～１０ｍｍ、幅ｂは３～５０ｍｍ、厚さｈは０．０５～０．５ｍｍ程度とされる。

　上記したように構成されるシート状ヒートパイプ１０によれば、コンテナ１７の両サイドに形成された突出片１２Ａ，１２Ｂのバネ力を利用して、コンテナを発熱素子５に対して当接させるため、シート状ヒートパイプを所定の位置に固定するための金具（ネジ、バネ等）を設ける必要がなくなり、部品点数や加工工程を減らしてコストの削減が図れると共に、小型・軽量化が図れ、更には、電子機器の筐体の内部に、そのような取付け金具のための厚さを確保する必要がなくなり、図２に示すように、電子機器の薄型化を図ることが可能となる。また、コンテナ部分に、取付け用のネジ孔等を形成することもないので、コンテナ内の気密性が確保され、安定した放熱機能を維持することが可能となる。

　また、本実施形態におけるシート状ヒートパイプ１０の固定は、突出片１２Ａ，１２Ｂの弾性力を利用した当て付け保持構造であることから、固定用の粘着性の熱伝導テープを用いる必要がなく、これにより、シート状部材における熱抵抗が大きくなることがなく、発熱素子５の温度を下げる上で弊害が生じにくい。

　また、上記した構成のシート状ヒートパイプ１０を組み込む電子機器は、単に、シート状ヒートパイプ１０の突出片１２Ａ，１２Ｂを弾性的に係止するだけの係止部を形成するだけで良く、シート状ヒートパイプ用のバネやネジ等を組み込むような構成やスペースが必要なくなり、更には、粘着性の熱伝導テープを用いる必要もなく、これにより、電子機器自体の小型・軽量化、及び薄型化が図れ、安定した冷却効果が得られるようになる。

　また、上記した対向配置したシート状部材１１，１２同士を接合するに際しては、例えば、レーザ溶接、シーム溶接、冷間圧接、拡散接合、ロウ付け等、様々な接合方法を用いることが可能である。この場合、シート状部材１１，１２の構成材料に応じて、最適な接合方法を用いることができ、例えば、本実施形態のように、シート状部材として、熱伝導率の高い銅のような金属材料を用いるのであれば、レーザ溶接、シーム溶接、冷間圧接方法等、高温にならない溶接方法を用いることが好ましい。すなわち、このような接合方法によれば、接合時に、熱によってシート状部材の材料特性が変化することがなく、突出片部分で安定したバネ力を発揮することが可能となる。

　次に、シート状ヒートパイプの別の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では、上記した実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付し、詳細な説明については省略する。
　図５は、シート状ヒートパイプの第２の実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）のＣ－Ｃ線に沿った断面図、（ｃ）は図（ａ）のＤ－Ｄ線に沿った断面図である。

　本実施形態では、放熱作用を有するコンテナ１７を矩形状とし、その周囲の全周にわたって突出片１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを形成している。この場合、各突出片は、上記した実施形態と同様、下側のシート状部材１２によって形成されており、それぞれの突出片が折り曲げられて、バネ構造を有するように構成されている。

　このような構成によれば、発熱素子５に対する荷重を均一化してより安定した当接状態にすることができると共に、発熱素子５に対する荷重が４箇所に分散されることから、シート状ヒートパイプの構成をコンパクト化することが可能となる。

　図６は、シート状ヒートパイプの第３の実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）のＥ－Ｅ線に沿った断面図である。
　この実施形態では、コンテナ１７の一方側に１つの突出片１２Ｅを形成し、他方側に複数（２箇所）の突出片１２Ｆ，１２Ｇを形成している。

　また、図７は、シート状ヒートパイプの第４の実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）のＦ－Ｆ線に沿った断面図である。
　この実施形態では、コンテナ１７を構成する下側のシート状部材１２に、第１実施形態と同様な突出片１２Ａ，１２Ｂを形成すると共に、上側のシート状部材１１に、コンテナの両サイドに突出する突出片１１Ａ，１１Ｂを形成しており、異なる方向からコンテナ１７に当接力が作用するよう構成している。このような構成では、上下にオフセットして対向配設されている発熱素子５，５Ａに対して、１つのシート状ヒートパイプで同時に冷却することが可能となり、省スペース化、及びコストを低減することが可能となる。或いは、一方を発熱素子に当接させてシート状ヒートパイプで受熱を行い、他方は筐体に当接させることで放熱するように構成しても良い。

　以上のように、コンテナ１７を構成する対向したシート状部材に形成される突出片については、電子機器の構成、及び発熱素子の配置状態等に応じて、適宜、変形することが可能である。

　図８は、シート状ヒートパイプの第５の実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）のＧ－Ｇ線に沿った断面図である。
　この実施形態では、上述した第１の実施形態における突出片１２Ａ，１２Ｂに、それぞれ位置決め用の開口２０を複数個形成している。

　このような開口２０を形成しておくことで、シート状ヒートパイプ１０を電子機器内に組み込む際、突出片を係止する係止部１ａ（図２参照）に突起などを形成しておき、その突起を開口２０に挿入することで、シート状ヒートパイプを所定の位置に、確実に位置決め、保持することが可能となり、発熱素子に対して安定した冷却機能を発揮させることが可能になる。また、そのような開口２０は、コンテナ１７部分には形成しないことから、コンテナ部分の気密性を損なうようなこともない。また、図８に示した開口２０については、上記した他の実施形態についても適用することが可能である。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されることはなく、種々変形することが可能である。上記したシート状ヒートパイプを構成するシート状部材については、銅以外にも、熱伝導性に優れた材料、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等で構成しても良い。また、シート状部材のコンテナ（接合部）の周囲から突出する突出片については、コンテナを発熱素子に対して所定の荷重で押し付けた際に復元力を有する構造（バネ構造）を有するものであれば、実施形態で示した矩形形状に限られず、適宜変形することが可能であり、その肉厚についても、突出方向にわたって均一でなくても良い。さらに、上記した作動液によって冷却効果を発揮することが可能であるため、コンテナ１７の内部には、必ずしもウイック構造体１８を格納しておく必要はないが、ウイック構造体を格納する場合、格納されるウイック構造体については、複数枚が重合して収容されていても良く、その構成についても、上記した実施形態に限定されることなく、種々変形することが可能である。或いは、ウイック構造体を格納する構成、或いは、格納しない構成において、前記コンテナ１７を形成する対向配置したシート状部材１１，１２の内面に、毛細管力で作動液が移送可能になるように表面処理（例えば、凹凸状を形成したり、多数の筋を形成する等）を施しておいても良い。

１　電子機器
１Ａ　筐体
１ａ　係止部
５　発熱素子
１０　シート状ヒートパイプ
１１，１２　シート状部材
１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ～１２Ｇ　突出片
１４　接合部
１５　空洞部
１７　コンテナ
１８　ウイック構造体
２０　開口

Claims (11)

1. 　対向配置したシート状部材の周囲を接合して内部に空洞部を形成したコンテナと、
   　前記コンテナの空洞部に封入された作動液と、
   　を有するシート状ヒートパイプであって、
   　前記対向配置したシート状部材の少なくとも一方に、他方のシート状部材との接合部から外方に突出する突出片を形成し、
   　前記突出片は、前記コンテナを電子機器の発熱素子に対して弾性的に当接させるバネ構造を有することを特徴とするシート状ヒートパイプ。
2. 　前記対向配置されるシート状部材の内、前記バネ構造を有する突出片部分に作用する最大応力をσｍａｘとした場合、前記シート状部材は、その耐力がσｍａｘよりも大きい材料によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート状ヒートパイプ。
3. 　前記突出片は、そのバネ構造によって発生する荷重が１００ｇｆ以上となるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載のシート状ヒートパイプ。
4. 　前記バネ構造を有する突出片は、前記発熱素子と当接するコンテナ周囲の全周にわたって形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシート状ヒートパイプ。
5. 　前記バネ構造を有する突出片は、前記発熱素子と当接するコンテナの周囲に、異なる方向に荷重を発生させるように複数個所形成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１項に記載のシート状ヒートパイプ。
6. 　前記突出片に、位置決め用の開口を形成したことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシート状ヒートパイプ。
7. 　前記対向配置したシート状部材の接合には、レーザ溶接、シーム溶接、冷間圧接、拡散接合、ロウ付けのいずれかを用いていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシート状ヒートパイプ。
8. 　前記コンテナ内に、毛細管力を発生する少なくとも一枚のウイック構造体を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシート状ヒートパイプ。
9. 　前記コンテナを形成する前記対向配置したシート状部材の内面は、毛細管力で作動液が移送可能となるように表面処理が施されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のシート状ヒートパイプ。
10. 　請求項１から９に記載されたシート状ヒートパイプの突出片を係止する係止部を備え、前記係止部によって突出片にバネ力を作用させて発熱素子に前記コンテナを当接させたことを特徴とする電子機器。
11. 　前記突出片は屈曲されており、その屈曲部分を弾性変形させて、前記コンテナを所定の荷重で前記発熱素子に弾性的に当接させていることを特徴とする請求項１０に記載の電子機器。

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