JP2011190996A - ループ型ヒートパイプ、ウィック及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却性能が安定した（大きくばらつかない）形で量産できるループ型ヒートパイプを提供する。
【解決手段】ＬＨＰの蒸発器を、円柱形状の内部空間を有するケース１２に、弾性を有する材料製のウィック１３であって、長さ方向に延びた複数の蒸気排出用溝１３ａが設けられている外周面と長さ方向に延びた複数の内側溝１３ｂが設けられている内周面とを有する中空円筒状の，ケース１２内への収容前の直径がケース１２の内径よりも大きなウィック１３を圧入したものとしておく。
【選択図】図４

Description

本発明は、ループ型ヒートパイプと、ループ型ヒートパイプの構成要素として使用されるウィックと、ループ型ヒートパイプを備えた情報処理装置とに、関する。

ＣＰＵ等の発熱体を冷却するためのデバイスとして、ループ型ヒートパイプと呼ばれる熱輸送デバイスが使用されている。

ループ型ヒートパイプ（以下、ＬＨＰとも表記する）は、図９に示してあるように、蒸発器４１と、凝縮器４３とを、蒸気管４２及び液管４４によりループ状に接続し、その内部に所定量の作動液（液体状態にある作動流体：図示略）を封入したデバイスである。

蒸気管４２は、蒸発器４１（詳細は後述）によって気化された作動流体を凝縮器４３に供給するための導管である。凝縮器４３は、蒸気管４２によって供給される，気化している作動流体を、放熱により、凝縮させるユニットである。この凝縮器４３としては、通常、蛇行するように曲げられた管（図示略）に複数の放熱フィンを取り付けたものが使用されている。液管４４は、凝縮器４３によって液化された作動流体を凝縮器４１に供給する（戻す）ための導管である。

蒸発器４１は、その内部に存在する作動液を発熱体からの熱で気化させる〔作動流体に相変化を起こさせることにより、発熱体からの熱を吸収する〕ユニットである。なお、ＬＨＰは、通常、蒸発器４１・発熱体間の熱的接触を良好なものとするために、金属（通常、銅）製の伝熱ブロック４５内に蒸発器４１を収容したものとなっている。

蒸発器４１としては、具体的な構成の異なる様々なものが開発されている。例えば、蒸発器４１として、図１０及び図１１に示したように、外周面に複数の蒸気排出用溝５２ａが設けられた有底円筒形状の，樹脂製のウィック５２を、円筒状の蒸発器ケース５１内に収容したものが開発されている。なお、これらの図のうち、図１０は、蒸発器４１及び伝熱ブロック４５の横断面図（図１１におけるＢ−Ｂ′矢視断面図）であり、図１１は、蒸発器４１及び伝熱ブロック４５の横断面図（図１０におけるＡ−Ａ′矢視断面図）である。

特開２００５−１０６３１３号公報 特開２０００−１４６４７１号公報 特開平１０−２４６５８３号公報

さて、冷却性能が高いＬＨＰを得るためには、発熱体からの熱が、ケース５１（及び伝熱ブロック４５）を介してケース５１内のウィック５２に効率良く伝わるようにしておく必要がある。

従って、蒸発器４１の製造時には、ケース５１の内径よりも大きな外径を有するウィック５２を用いることにより、ウィック５２の外面（外周面）がケース５１の内面と接触するようにしておくべきである。ただし、ウィック５２の外径が過度に大きいと、図１２に
模式的に示したように、ウィック５２の外周面近傍の細孔がつぶれ、その結果として、作動液の流れが阻害されることになる。そして、作動液の流れが阻害されると、蒸発器４１内で作動液が蒸発しにくくなる（蒸発器４１の性能が低下する）ため、結局、蒸発器４１の構成要素として使用するウィック５２の外径には、ケース５１の内径等から定まる適切な値があることになる。

しかしながら、金型成型により樹脂製のウィック５２を製造する際には、かなりの製造誤差が生じてしまう。具体的には、ケース５１の内径が１４ｍｍであり、ウィック５２として、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製の金型成型品を用い、ウィック５２の外径の適切な値（以下、設計値と表記する。）が１４．２ｍｍである場合を考える。

この場合、ウィック５２の外径の寸法精度（製造誤差）は、通常、±０．２ｍｍ程度であるため、外径が１４．０ｍｍ〜１４．４ｍｍの範囲内にあるウィック５２が製造されることになる。ここで、各外径のウィック５２を用いて製造された蒸発器４１におけるウィック５２の外面のケース４１の内面への押し付け圧力を、ウィック５２のサイズや各種物性値から算出してみると、外径が１４．４ｍｍのウィック５２を用いた場合、ウィック５２の外面がケース４１の内面に１４４００ｋＰａの圧力で押し付けられた蒸発器４１が得られることが分かる。従って、この場合、ウィック５１の外周面近傍の細孔がつぶれている（図１２参照。）が故に性能が悪い蒸発器４１が得られてしまうことになる。

また、外径が１４．０ｍｍのウィック５２を用いた場合（ウィック５２の外径とケース５１の内径が一致している場合）における押し付け圧力は、当然、０ｋＰａとなる。従って、この場合、ウィック５２の外面がケース５１の内面と良好に接触していないが故に、性能が悪い蒸発器４１が得られてしまうことになる。

このように、蒸発器４１に採用されている上記構成は、性能が安定した蒸発器４１を量産できないという問題を有するものとなっている。そして、この問題は、程度の差はあるものの、ウィック５２の構成材料が弾性を有するものであれば発生するものである。

そこで、開示の技術の課題は、弾性材料からなるウィックが使用されたループ型ヒートパイプであって、冷却性能が安定したものを量産できる（極端に冷却性能が悪いものが製造されることが実際上無い）ループ型ヒートパイプと、そのようなループ型ヒートパイプを実現できるウィックとを提供することにある。

また、開示の技術の他の課題は、ＣＰＵ等の冷却性能が安定している形で量産できる情報処理装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、開示の技術の一態様のループ型ヒートパイプは、液体状態にある作動流体を発熱体からの熱で気化させる蒸発器と、気体状態にある作動流体を放熱により凝縮させる凝縮器とを、蒸発器からの作動流体を凝縮器に供給する蒸気管及び凝縮器からの作動流体を蒸発器に供給する液管によりループ状に接続した構成であって、円柱形状の内部空間を有するケースと、ケース内に収容された，弾性を有する材料製のウィックであって、長さ方向に延びた複数の蒸気排出用溝が設けられている外周面と長さ方向に延びた複数の内側溝が設けられている内周面とを有する中空円筒状の，ケース内への収容前の直径がケースの内部空間の内径よりも大きなウィックとを備えた蒸発器が用いられている構成を有する。

また、上記課題を解決するために、開示の技術の一態様では、ウィックが、弾性を有する材料からなる部材であって、長さ方向に延びた複数の蒸気排出用溝が設けられている外
周面と長さ方向に延びた複数の内側溝が設けられている内周面とを備えた中空円筒形状を有する部材とされる。

また、上記課題を解決するために、開示の技術の一態様の情報処理装置には、その動作時に、冷却すべき電子部品と、上記のようなループ型ヒートパイプとを備えた構成であると共に、電子部品が発熱体として機能する位置にループ型ヒートパイプの蒸発器が配置されている構成が採用される。

開示の技術によれば、冷却性能が安定したものを量産できる（極端に冷却性能が悪いものが製造されることが実際上無い）ループ型ヒートパイプ、そのようなループ型ヒートパイプを実現できるウィック、及び、ＣＰＵ等の冷却性能が安定する形で量産できる情報処理装置を提供することが出来る。

実施例に係る情報処理装置の概略構成図。 実施例に係るループ型ヒートパイプが備える蒸発器（及び伝熱ブロック）の横断面図。 ループ型ヒートパイプ内の蒸発器（及び伝熱ブロック）の縦断面図。 蒸発器に使用されているウィックの，フリー状態における形状の説明図。 蒸発器の製造手順の説明図。 蒸発器に採用されている構成の作用効果を説明するための図。 蒸発器内のウィックの細孔の状態の説明図。 外径が設計値よりも小さいウィックの蒸発器内での形状の説明図。 既存のＬＨＰの構成図 既存の蒸発器（及び伝熱ブロック）の縦断面図。 既存の蒸発器（及び伝熱ブロック）の横断面図。 既存の蒸発器内のウィックの細孔の状態の説明図。

以下、本発明者らが開発した情報処理装置、ループ型ヒートパイプ及びウィックの一例（以下、実施例に係る情報処理装置１、ループ型ヒートパイプ１０及びウィック１３と表記する。）を、図面を参照して詳細に説明する。

図１に、実施例に係る情報処理装置１の概略構成を示す。図示してあるように、実施例に係る情報処理装置１は、いわゆるノートＰＣ（Personal Computer）であり、プリント
回路板３０、ループ型ヒートパイプ１０等を備えている。

プリント回路板３０は、ＣＰＵ３１等をプリント配線板に取り付けたユニットである。なお、本実施例に係る情報処理装置１のプリント回路板３０に搭載されているＣＰＵ３１は、発熱量が約６０Ｗのものである。

実施例に係るループ型ヒートパイプ１０（以下、ＬＨＰ１０とも表記する）は、蒸発器１１、伝熱ブロック１８、蒸気管１５、凝縮器１６及び液管１７を備えた熱輸送デバイスである。

蒸発器１１は、その内部に存在する，液体状態にある作動流体を、発熱体（本実施例では、ＣＰＵ３１）からの熱で気化させる〔作動流体に相変化を起こさせることにより、発熱体からの熱を吸収する〕ための円柱状ユニットである。この蒸発器１１の詳細については、後述することにする。

伝熱ブロック１８は、高熱伝導性材料（本実施例では、銅）からなる部材である。伝熱ブロック１８は、蒸発器１１とほぼ同サイズの貫通孔が，底面（台形面）に垂直に設けられている等脚台形状部材の一側面（平行な二側面の中の，幅が広い方の側面）に平板状部材を取り付けた形状（図３参照。）を有している。なお、ＬＨＰ１０は、この伝熱ブロック１８の貫通孔内に蒸発器１１が収容されたものであると共に、伝熱ブロック１８をＣＰＵ３１上に位置させることが出来るように全体形状（各部の位置関係）が定められたものとなっている。また、情報処理装置１は、ＬＨＰ１０の伝熱ブロック１８を、サーマルグリースを介してＣＰＵ３１の上面に取り付けたものとなっている。

蒸気管１５は、蒸発器１１によって気化された作動流体を凝縮器１６に供給するための導管である。凝縮器１６は、蒸気管１５によって供給される，気体状態にある作動流体を、放熱により、凝縮させるためのユニットである。この凝縮器１６は、蛇行するように曲げられた管（図示略；以下、凝縮管と表記する。）に複数の放熱フィン１６ａを取り付けた構成を有している。そして、情報処理装置１内には、凝縮器１６を空冷するための冷却用ファン３３（本実施例では、直径が９０ｍｍのファンを備えた，１２Ｖ駆動のもの）が設けられている。

液管１７は、凝縮器１６によって凝縮（液化）された作動流体を蒸発器１１に供給するための導管である。本実施例に係るＬＨＰ１０は、この液管１７及び蒸気管１５として、それぞれ、外径４ｍｍ、内径３ｍｍ、長さ約３００ｍｍの銅パイプを使用し、凝縮管として、外径４ｍｍ、内径３ｍｍ、長さ約４００ｍｍの銅パイプを使用したものとなっている。

以下、図２乃至図５を用いて、ＬＨＰ１０が備える蒸発器１１の構成を詳細に説明する。なお、これらの図のうち、図２は、蒸発器１１及び伝熱ブロック１８の縦断面図（図３におけるＢ−Ｂ′矢視断面図）であり、図３は、蒸発器１１及び伝熱ブロック１８の横断面図（図２におけるＡ−Ａ′矢視断面図）である。図４は、フリー状態（各部に力が加えられていない状態）にある場合におけるウィック１３の形状の説明図であり、図５は、蒸発器１１の製造手順の説明図である。

図２に示してあるように、蒸発器１１は、ケース１２とウィック１３とシール部材１４とを備えている。

ケース１２は、蒸発器１１の外殻を成す中空円筒状部材である。ケース１２は、その内部にウィック１３が収容されるケース部材１２ａと、その内部にシール部材１４が収容されるケース部材１２ｂとにより構成されている。なお、実施例に係るＬＨＰ１０は、このケース１２として、内部空間の直径が約１４ｍｍ、長さが約５０ｍｍの銅製部材を用いたものとなっている。

シール部材１４は、蒸発器１１内に、作動流体を一時的に貯留するための液溜室（図２における，シール部材１４よりも左側の空間）を画定するための、その中央部分に直径が約６ｍｍの貫通孔が設けられている円形平板状部材である。

ウィック１３は、毛細管作用を有する材料からなる，図２〜図４に示した形状を有する部材である。

すなわち、ウィック１３は、全体的には、一端が開口し、他端が閉塞した有底円筒形状（図２参照。）を有する部材となっている。ただし、ウィック１３の外周面の，開口端（図２における左側の端）近傍以外の部分には、ウィック１３の長さ方向に延びた蒸気排出
用溝１３ａ（以下、単に、溝１３ａとも表記する）が複数個設けられている。また、ウィック１３の内周面には、ウィック１３の長さ方向に延びた内側溝１３ｂ（以下、単に、溝１３ｂとも表記する）が複数個設けられている。

そして、ウィック１３（図３参照。）は、溝１３ａ、溝１３ｂが、その周壁に沿って交互に等間隔で設けられている部材であると共に、各溝１３ａ、１３ｂとして、“溝１３ａの深さ＋溝１３ｂの深さ＞周壁の厚さ”が成立する形状のＶ字状溝が設けられている部材となっている。

また、ウィック１３は、フリー状態における外径が、製造誤差により小サイズのものとなってしまった場合にも、ケース１２の内径よりも大きくなる部材（図４参照。）として設計・製造されている。さらに、ウィック１３は、径方向への圧縮によりその外径をケース１２の内径と一致させたときに、各溝１３ｂの開口幅がほぼ“０”となるように（図３参照。）、各溝１３ｂの形状を決定（設計）したものともなっている。

なお、実施例に係るＬＨＰ１０（蒸発器１１）の構成要素として実際に使用したウィック１３は、金型を用いて製造した、以下の仕様のＰＴＦＥ製部材である。

・細孔径：約１０μｍ
・空孔率：約４０％
・外径（フリー状態）：約１７ｍｍ
・内径（フリー状態）：約９ｍｍ
・全長：４０ｍｍ
・蒸気排出用溝１３ａの形状（フリー状態）：
底辺の長さ（外周面側の開口幅）が約２ｍｍ、一辺の長さが約２．５ｍｍの二等辺三角形
・蒸気排出用溝１３ａの数及び配置：
等間隔に１２個
・内側溝１３ｂの形状（フリー状態）：
底辺の長さが約０．８ｍｍ、一辺の長さが約２．２ｍｍの二等辺三角形
・内側溝１３ｂの数及び配置：
等間隔に１２個

そして、蒸発器１１は、上記形状（仕様）のウィック１３を用いて、図５に模式的に示した手順で製造されたものとなっている。

すなわち、蒸発器１１の製造時には、まず（図５（Ａ）、（Ｂ）参照。）、外径がケース１２（ケース部材１２ａ）の内径よりも大きなウィック１３を径方向に圧縮して（縮径させて）ケース１２のケース部材１２ａ内に挿入してから圧縮を解除する作業が行われている。

ウィック１３は、フリー状態における外径がケース１２の内径よりも大きなものであるため、ウィック１３をケース部材１２ａ内に挿入してから圧縮を解除すると、ウィック１３の各部が外側に広がる（図５（Ｃ）参照。）。従って、上記作業が完了すると、ウィック１３の外周面（蒸気排出用溝１３ａ以外の部分）の全域が、ケース部材１２ａの内面に良好に（或る程度の押し付け圧力で）接触している状態が形成されることになる。また、ウィック１３が上記した形状のものであるため（詳細は後述）、ケース１２内に収容されたウィック１３は、外周面側の細孔がつぶれておらず、且つ、各内側溝１３ｂがほぼ閉じている状態を取ることになる。

実施例に係るＬＨＰ１０が備える蒸発器１１は、上記作業後に、ケース部材１２ｂ（又はケース部材１２ａ）に対してシール部材１４を固定する作業や、ケース部材１２ｂをケース部材１２ａに対して固定する作業を行うことによって製造したもの（図５（Ｄ）参照。）となっている。そして、実施例に係るＬＨＰ１０は、そのようにして製造した蒸発器１１を気化器１６等と組み合わせた上で、周知の手順で、作動流体（本実施例では、エタノール）を封入することによって製造したものとなっている。

以上、説明したように、実施例に係るＬＨＰ１０（蒸発器１１）には、『“溝１３ａの深さ＋溝１３ｂの深さ＞周壁の厚さ”が成立する形状の溝１３ａと溝１３ｂとが周壁（円筒壁）に沿って交互に設けられた中空円筒状の，フリー状態における直径がケース１２の内径よりも大きなウィック１３』が用いられている。

換言すれば、ＬＨＰ１０（蒸発器１１）には、内側溝１３ｂの開口幅が狭くなれば（溝１３ａと溝１３ｂとに挟まれた部分が傾けば）、そのサイズ（外径及び内径）が小さくなるウィック１３が用いられている。

そして、ウィック１３の内側溝１３ｂの開口幅を狭くする（溝１３ａと溝１３ｂとに挟まれた部分を傾ける）のに必要とされる力の方が、ウィック１３内の各部（バルク状のＰＴＦＥ）の圧縮に必要とされる力よりも小さい。具体的には、本実施例におけるウィック１３は、図６（Ａ）に示した形状のものであるが、このウィック１３を周方向に０．０５ｍｍ圧縮するのに必要とされる力を、各種物性値に基づき算出すると、約５０ｋＰａとなる。一方、ウィック１３の各部の圧縮に必要とされる力として、図６（Ｂ）に示した形状のウィック（つまり、従来構成のウィック）を周方向に０．０５ｍｍ圧縮するの要する力を算出すると、約１８００ｋＰａとなる。

このように、ウィック１３の内側溝１３ｂの開口幅を狭くするのに必要とされる力の方が、ウィック１３の各部の圧縮に必要とされる力よりも小さい。そのため、上記形状を有するウィック１３は、縮径させた際に、内側溝１３ｂの開口幅が狭くなるもの、換言すれば、特に大きな外力を加えなくても縮径できるもの、となっていることになる。

そして、ウィック５２を用いた場合に、ウィック５２の外周面側の細孔がつぶれた蒸発器４１（図１２参照。）が得られてしまうのは、ウィック５２の内周面側を周方向に圧縮するのに極めて大きな力を必要とする〔ウィック５２の内周面側の周方向への圧縮により外径を小さくするのに必要な力よりも、ウィック５２の外周面側の径方向への圧縮により外径を小さくするのに要する力の方が小さい〕ためである。従って、ウィックを、大きな外力を加えなくても縮径できるものとしておけば、ケース内への収容によりウィックの外周面側の細孔がつぶれることを防止できることになる。

そして、ウィック１３は、上記したように、特に大きな外力を加えなくても縮径できるものなのであるから、蒸発器１１に採用されている上記構成は、実際に製造されたウィック１３のサイズが設計値から多少ずれていても、“ウィック１３の外周面側の細孔がつぶれておらず（作動液の流れが細孔のつぶれにより阻害されておらず）、且つ、ウィック１３の外周面全域がケース１２の内面に良好に接触している蒸発器１１”を製造できるものとなっていることになる。

なお、上記したウィック１３の各部のサイズから既に明らかであるとは考えるが、上記形状のウィック１３及びケース１２を用いることにより、ウィック１３内の全ての細孔がつぶれていない蒸発器１１を実現できる訳ではない。具体的には、例えば、外径が設計値（１７ｍｍ）と等しいウィック１３をケース１２内に収容した場合、ウィック１３は、図７に模式的に示してあるように、各溝１３ａ、１３ｂの先端近傍に位置している細孔のみ
がつぶれた状態を取ることになる。また、外径が設計値よりも小さいウィック１３をケース１２内に収容した場合も、ウィック１３は、同様の状態を取ることになる。なお、この場合、図８に示したように、ウィック１３の状態は、内側溝１３ｂが完全には閉じていない状態となる。

このように、外径が設計値以下となっているウィック１３が用いられている蒸発器１１は、ウィック１３内の各溝１３ａ、１３ｂの先端近傍に位置している細孔のみがつぶれているものとなる。ただし、作動液の流れが大きく阻害されるのは、作動液が通り得る経路上の細孔が全てつぶれている場合である（図１２参照。）ので、そのような部分に位置している細孔がつぶれていても、作動液の流れが大きく阻害されることはない。従って、上記形状のウィック１３でありさえすれば、外径が設計値以下となっていても、作動液の流れが細孔のつぶれにより阻害されていない蒸発器１１を実現（製造）できることになる。

また、外径が設計値よりも大きなウィック１３をケース１２内に収容した場合には、各溝１３ａ、１３ｂの先端近傍に位置している細孔のみならず、ウィック１３内の他の各細孔もつぶれることになる。ただし、上記形状のウィック１３では、各細孔が平均的に変形する。従って、上記形状のウィック１３でありさえすれば、外径が設計値を超えていても、作動液の流れが細孔のつぶれにより阻害されていない蒸発器１１を実現できることになる。

さらに、蒸発器１１に採用されている構成は、製造誤差によりウィック１３の外径がばらついても、ウィック１３のケース１２内面への押し付け圧力が、大きく変わらないものともなっている。

具体的には、既に説明したように、ＰＴＦＥ製のウィックを金型成型により製造する際には、±０．２ｍｍ程度の製造誤差が生ずる。そのため、外径が１７ｍｍとなっているウィック１３を金型成型により製造すると、外径が、１６．８ｍｍ〜１７．２ｍｍの範囲内にあるウィック１３が製造されることになるが、外径が１６．８ｍｍのウィック１３のケース１２内面への押し付け圧力を各種物性値から算出すると、当該押し付け圧力が２６００ｋＰａであることになる。また、外径が最大（１７．２ｍｍ）のウィック１３のケース１２内面への押し付け圧力は、３４００ｋＰａであることになる。

この押し付け圧力範囲（２６００〜３４００ｋＰａ）は、上記した，ウィック５２のケース５１内面への押し付け圧力範囲（０〜１４４００ｋＰａ）よりも極めて狭いものである。従って、蒸発器１１に採用されている構成は、製造誤差によりウィック１３の外径がばらついても、ウィック１３のケース１２内面への押し付け圧力が大きく変わらないものとなっていると言うことが出来る。

そして、ＬＨＰ１０は、『ウィック１３のサイズが製造誤差により多少変わっても、ウィック１３のケース１２内面への押し付け圧力が大きく変わらず、且つ、作動液の流れを阻害するような細孔のつぶれが生じない蒸発器１１』を備えている。従って、本実施例に係るＬＨＰ１０は、冷却性能が安定したものを量産できる（極端に冷却性能が悪いものが製造されることが実際上無い）ものとなっていると言うことが出来る。

また、ＬＨＰ１０は、蒸発器４１（図１０、図１１参照）を備えたＬＨＰよりも冷却性能が高いものともなっている。

何故ならば、ウィック５２を使用する際には、ケース５１の内径よりも外径が小さなウィック５２（蒸発器４１の構成要素として実際に使用できないウィック５２）が製造されないようにするために、ウィック５２を大きめに製造せざるを得ない。そして、ウィック
５２の外径が大きいと、蒸発器４１内のウィック５２の外周面側の細孔がつぶれる（図１２参照。）。従って、蒸発器４１を備えたＬＨＰは、ウィック５２の細孔のつぶれにより蒸発器４１内での作動液の流れが阻害されている分、冷却性能が劣化しているものとなる。

一方、蒸発器１１には、既に説明したように、ウィック１３のサイズが設計値から多少ずれていても、細孔のつぶれ等に起因する冷却性能の劣化が生じない構成が採用されている。そして、ＬＨＰ１０には、蒸発器１１が用いられているのであるから、ＬＨＰ１０は、蒸発器４１が用いられているＬＨＰよりも冷却性能が高いものとなっていると言うことが出来る。

なお、情報処理装置１の開発時には、情報処理装置１のＬＨＰ１０を，蒸発器４１を備えたＬＨＰに置き換えた情報処理装置（以下、従来構成装置と表記する）と、情報処理装置１とを、２５℃の環境下で動作させて各装置内のＣＰＵ３１の温度を測定する実験を行っている。そして、当該実験の結果として、従来構成装置内のＣＰＵ３１の温度は７０℃まで上がるが、情報処理装置１内のＣＰＵ３１の温度は６０℃までしか上がらないことが確認できている。従って、実施例に係るＬＨＰ１０は、従来構成のＬＨＰよりも、冷却性能がおよそ２２％〔＝１００−１００×（６０−２５）／（７０−２５）〕向上したものとなっていると言うことも出来る。

《変形例》
上記したＬＨＰ１０、情報処理装置１、ウィック１３に対しては、各種の変形を行うことが出来る。例えば、ウィック１３の各内側溝１３ｂの形状を、ウィック１３をケース１２内に収容したときに、各内側溝１３ｂの開口幅がほぼ“０”となるように決定しているのは、ヒートリークにより多量の熱がウィック１３内の作動液に加わることを防止するためである。なお、ヒートリークとは、熱がケース１２からウィック１３を伝わってウィック１３内の作動液まで伝わる現象のことである。

ただし、各内側溝１３ｂが完全に閉じなくても、各内側溝１３ｂの開口幅が或る程度まで狭くなりさえすれば、ヒートリークにより多量の熱がウィック１３内の作動液に加わることを実用上十分なレベルで防止できる。従って、ウィック１３を、ケース１２内に収容したときに完全に閉じない形状の内側溝１３ｂを備えたものに変形することが出来る。

また、ウィック１３を、“溝１３ａの深さ＋溝１３ｂの深さ≦周壁の厚さ”が成立する形状の溝１３ａ及び溝１３ｂを備えたものに変形することも出来る。ただし、そのように変形したウィック１３は、ウィック５２よりも縮径させやすいものとはなるものの、上記形状を有するウィック１３のように簡単に縮径させることが出来ないものとなる。そのため、ウィック１３は、各部のサイズを上記サイズとする必要はないが、“溝１３ａの深さ＋溝１３ｂの深さ＞周壁の厚さ”が成立する形状の溝１３ａ及び溝１３ｂを備えたものとしておくことが望ましい。

ウィック１３の各溝１３ａ、１３ｂの形状を、Ｖ字状ではない形状の溝としておくことも出来る。ただし、各溝１３ａ、１３ｂとして、Ｖ字状ではない形状の溝を使用することによってＬＨＰ１０の冷却性能が特に向上する訳ではないし、内側溝１３ｂの形状は、閉じたときに内部に空間ができないものであることが望ましい。そのため、少なくとも、内側溝１３ｂの形状は、Ｖ字状（完全なＶ字状、Ｖ字状に類似した形状）としておくことが望ましい。

また、ウィック１３を、“底”（図２における右端の部分）を有さない形状のもの（ウィック１３の“底”として機能する部材に取り付けられる形状のもの）に変形することも
出来る。

また、実施例に係るＬＨＰ１０は、放熱フィン１６ａを備えた凝縮器１６を構成要素としたものであったが、ＬＨＰ１０は、他の構成の凝縮器１６（放熱フィン１６ａを備えないもの等）を構成要素としたものに変形することも出来る。また、上記した情報処理装置１は、いわゆるノートＰＣであったが、情報処理装置１を、タワー型ＰＣや、コンピュータ以外の情報処理装置（コピー機等）に変形することも出来る。

１ 情報処理装置
１０ ループ型ヒートパイプ
１１，４１ 蒸発器
１２ａ，１２ｂ ケース部材
１２，５１ ケース
１３，５２ ウィック
１３ａ 蒸気排出用溝
１３ｂ 内側溝
１４ シール部材
１５，４２ 蒸気管
１６，４３ 凝縮器
１６ａ 放熱フィン
１７，４４ 液管
１８，４５ 伝熱ブロック
３０ プリント回路板
３１ ＣＰＵ
３３ 冷却用ファン

Claims (7)

1. 液体状態にある作動流体を発熱体からの熱で気化させる蒸発器と、
   気体状態にある作動流体を放熱により凝縮させる凝縮器と、
   前記蒸発器からの作動流体を前記凝縮器に供給する蒸気管と、
   前記凝縮器からの作動流体を前記蒸発器に供給する液管と、を備え、
   前記蒸発器が、
   円柱形状の内部空間を有するケースと、
   前記ケース内に収容され、長さ方向に延びた複数の蒸気排出用溝が設けられている外周面と長さ方向に延びた複数の内側溝が設けられている内周面とを有する中空円筒状の，前記ケース内への収容前の直径が前記ケースの前記内部空間の内径よりも大きなウィックと、
   を備える
   ことを特徴とするループ型ヒートパイプ。
2. 前記ウィックの各内側溝が、内周面の，外周面側に蒸気排出用溝が設けられていない部分に設けられた，前記ウィックの周壁の厚さから前記蒸気排出用溝の深さを減じた値を超える深さのＶ字状溝である
   ことを特徴とする請求項１に記載のループ型ヒートパイプ。
3. 前記ウィックの各内側溝が、前記ウィックが前記ケース内に収容されると開口幅が"０"となる形状を有する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のループ型ヒートパイプ。
4. 前記ウィックが、一方の端が閉塞された形状を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
5. 前記ウィックが、多孔質樹脂製の、金型成形された部材である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
6. 長さ方向に延びた複数の蒸気排出用溝が設けられている外周面と長さ方向に延びた複数の内側溝が設けられている内周面とを備えた中空円筒形状を有する
   ことを特徴とするウィック。
7. その動作時に、冷却すべき電子部品と、
   液体状態にある作動流体を前記電子部品からの熱で気化させる蒸発器と、気体状態にある作動流体を放熱により凝縮させる凝縮器とを、前記蒸発器からの作動流体を前記凝縮器に導入する蒸気管及び前記凝縮器からの作動流体を前記蒸発器に導入する液管によりループ状に接続した、前記蒸発器として、円柱形状の内部空間を有するケースと、前記ケース内に収容されたウィックであって、長さ方向に延びた複数の蒸気排出用溝が設けられている外周面と長さ方向に延びた複数の内側溝が設けられている内周面とを有する中空円筒状の，前記ケース内への収容前の直径が前記ケースの前記内部空間の内径よりも大きなウィックとを含む蒸発器が使用されているループ型ヒートパイプと、
   を備えることを特徴とする情報処理装置。

Images