JP2013242111A - ループ型ヒートパイプ及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ウィックを内蔵する蒸発器を備えるループ型ヒートパイプにおいて、発熱体の熱による作動流体の温度上昇を防止する。
【解決手段】液相の作動液を気相の作動液に変える少なくとも１つのウィック５を内蔵する蒸発器１０を備えたループ型ヒートパイプにおいて、蒸発器１０の筐体を、液側多岐管１１と、蒸気側多岐管１２と、ウィック５を収容するウィック収容部１３とに分け、ウィック収容部１３と蒸気収容部１２の筐体は一体的な金属製筐体とし、液側多岐管１１は、外面が前記金属筐体と面一で金属製の外側筐体４１と、液相の作動液を収容し、熱伝導率の低い樹脂製の内側筐体４２の２重筐体とし、内側筐体４２と外側筐体４１の間に断熱空間４０を設けて熱が作動液に伝わり難くした。
【選択図】図４

Description

本出願は、電子機器の発熱部を冷却するループ型ヒートパイプ及び電子機器に関する。

電子部品などの発熱体を冷却する冷却装置として、内部に封入した作動流体を受熱部から放熱部まで循環させて熱を輸送する熱輸送装置が知られている。熱輸送の方式として、作動流体の温度変化で熱を輸送する顕熱を利用した方式、作動流体の蒸発・凝縮の相変化を利用して熱を輸送する潜熱を利用した方式がある。顕熱利用方式や、一部の潜熱利用方式では、作動流体の循環に液輸送ポンプを用いる。液輸送ポンプを用いる冷却装置は、受熱部と放熱部の距離が遠く熱輸送距離が大きい場合や、マイクロチャネルのように受熱部を薄型化して流路を狭くした場合等、循環経路の圧力損失が大きい場合に適している。

一方、潜熱利用の熱輸送方式において、液輸送ポンプを用いることなく、蒸発器に設けた多孔質体（ウィック）の毛細管力により作動流体を循環させるループ型ヒートパイプが知られている。ループ型ヒートパイプは、作動流体の相変化に伴う潜熱を利用して、発熱源から離れた位置に熱を効率よく輸送できる熱輸送装置であり、情報機器などの発熱体近傍に十分な冷却スペースを確保しにくい機器への適用が期待されている。このようなループ型ヒートパイプは、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されている。

特許文献１に開示のループ型ヒートパイプでは、円筒状容器内に設けた中空のウィック内に液管から作動流体を導入し、ウィックの外周面に滲み出した作動流体を円筒状容器内の壁面に接触させて受熱させている。そして、発生した蒸気を長手方向に設けた蒸気溝に集め、作動流体の導入側に戻して蒸気管から凝縮器に送っている。また、特許文献２に開示されたループ型ヒートパイプは、ＣＰＵを冷却する蒸発器ユニットの本体を横長の金属製の箱体で形成し、箱体内に中空のウィックを３本並べて収容した蒸発器を備えている。作動流体は液管からウィック内部に流入し、ウィックの内部から外側に滲み出して、ウィックと箱体との接触面で蒸発した作動流体の蒸気は、ウィック外周部にある溝を通って箱体の反対側に集められ、蒸気管を介して凝縮器に送られる。

特開２００５−１０６４３０号公報

特開２０１１−２０４８５１号公報

ＷＯ２０１２／０４９７５２Ａ１

ところが、特許文献２に開示されたループ型ヒートパイプでは、箱体全体が金属製であるため、発熱体の熱が箱体内の液相の作動流体に伝わることにより、箱体内に滞留している作動流体の温度が上昇するという問題点がある。液相の作動流体の液温が上昇すると、ウィックに供給される作動流体の温度が上昇するので、作動流体の蒸発温度が上昇し、その結果、被冷却体である発熱体の温度が上昇するという課題がある。また、作動流体の蒸発温度の上昇により、ウィック内に気泡が発生し易くなり、気泡が発生するとウィックに部分的な渇きが生じて蒸発性能が低下するという課題もある。

この課題を解消するために、特許文献３のように、箱体の作動流体が流入する側を、外側を金属、内側を樹脂の二重構造とし、作動流体と接する部分の熱伝導率を下げることが考えられる。ところが、特許文献３に開示の技術では、３基の蒸発器を備えた箱体が設置可能なスペースの制限から樹脂部品の肉厚の確保が難しく、十分な断熱効果が得られない場合がある。

１つの側面では、本出願は、箱体内に中空のウィックを収容した蒸発器を備えるループ型ヒートパイプにおいて、ウィックに作動流体を供給する二重管構造の蒸発器を備え、被冷却体である発熱体からの熱が蒸発器内の液相の作動流体に伝わり難くしたループ型ヒートパイプ及び電子機器を提供することを目的とする。

一観点によれば、作動液を作動液の蒸気に変えるウィックを少なくとも１つ内蔵する蒸発器を備えたループ型ヒートパイプであって、蒸発器の筐体が、作動流体を収容する液貯留部と、作動流体の蒸気を収容する蒸気収容部と、ウィックを収容するウィック収容部とを備え、ウィック収容部と蒸気収容部の筐体は一体的な金属製筐体であり、液貯留部の筐体は、外面が前記金属筐体と面一で、熱伝導率の大きい外側筐体と、作動流体を収容する熱伝導率の小さい内側筐体の２重筐体であり、外側筐体と内側筐体の間に断熱空間が設けられていることを特徴とするループ型ヒートパイプが提供される。他の観点によれば、このようなループ型ヒートパイプと、その蒸発器に熱的に結合された電子部品とを含む電子機器が提供される。

（ａ）は本出願が適用されるループ型ヒートパイプの全体的な構成を示す構成図、（ｂ）は（ａ）における断面図、（ｃ）は（ａ）に示したウィックを作動液の入口側から見た斜視図、（ｄ）は（ａ）に示したウィックを作動液の出口側から見た斜視図である。 （ａ）は図１（ａ）に示したループ型ヒートパイプの蒸発器の構成と蒸発器によって冷却される集積回路を示す構成図、（ｂ）は本出願のループ型ヒートパイプを備える電子機器を示す平面図である。 （ａ）は本出願の比較技術におけるループ型ヒートパイプの蒸発器の一例の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示した蒸発器の液側多岐管の構成を示す分解斜視図である。 （ａ）は本出願のループ型ヒートパイプの蒸発器の第１及び第３の実施例の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示した蒸発器の液側多岐管の構成を示す分解斜視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における局部断面図である。 （ａ）は本出願のループ型ヒートパイプの蒸発器の第２の実施例の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における局部断面図である。 （ａ）は図４（ａ）に示した第３の実施例のＢ−Ｂ線における断面図、（ｂ）は（ａ）に示した蒸発器の液側多岐管の構成を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示した蒸発器の液側多岐管の変形例の構成を示す斜視図である。 （ａ）は本出願のループ型ヒートパイプの蒸発器の第４の実施例の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線における局部断面図である。 （ａ）は本出願のループ型ヒートパイプの蒸発器の第５の実施例の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線における局部断面図である。 （ａ）はループ型ヒートパイプの蒸発器に内蔵されるウィックが１個の場合の図４（ａ）に示した第１の実施例のＢ−Ｂ線における断面図、（ｂ）はループ型ヒートパイプの蒸発器に内蔵されるウィックが１個の場合の図５（ａ）に示した第２の実施例のＣ−Ｃ線における断面図、（ｃ）はループ型ヒートパイプの蒸発器に内蔵されるウィックが１個の場合の図４（ａ）に示した第３の実施例のＢ−Ｂ線における断面図、（ｄ）はループ型ヒートパイプの蒸発器に内蔵されるウィックが１個の場合の図７（ａ）に示した第４の実施例のＤ−Ｄ線における断面図、（ｅ）はループ型ヒートパイプの蒸発器に内蔵されるウィックが１個の場合の図８（ａ）に示した第５の実施例のＥ−Ｅ線における断面図、（ｆ）はループ型ヒートパイプの蒸発器に内蔵されるウィックが１個で且つ蒸発器の筐体の断面が円形の場合の第３の実施例の断面図である。

以下、添付図面を用いて本出願のループ型ヒートパイプの実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。

図１（ａ）は、本出願が適用されるループ型ヒートパイプ３０の全体的な構成を示す構成図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。ループ型ヒートパイプ３０は、蒸発器１、凝縮器２、蒸発器１と凝縮器２を接続する蒸気管３、凝縮器２と蒸発器１を接続する液管４、及び液管４の蒸発器１の直前に設けられた補償チャンバ８を備えている。蒸発器１のウィック収容部１３には複数のウィック５（この例では３個）が内蔵されている。ウィック５は、例えばセラミックやニッケル、或いは銅、銅酸化物、ステンレスなどの金属を原料とした多孔質材料、或いはポリエチレン樹脂等の高分子材料を原料とする多孔質材料で構成される。

蒸発器１には、作動流体（作動流体は以後作動液と記す）６をそれぞれのウィック５に供給する液貯留部である液側多岐管１１と、それぞれのウィック５から発生した蒸気７を蒸気管３に流入させる蒸気収容部である蒸気側多岐管１２とが設けられている。液側多岐管１１、ウィック収容部１３及び蒸気側多岐管１２は一般に金属で一体的に作られる。各ウィック５と蒸発器１のウィック収容部１３との界面において、ウィック収容部１３からウィック５の表面に熱が伝わり、ウィック５の表面に浸透していた作動液６が蒸発して作動液の蒸気７となる。蒸気７は蒸気管３を流れ、凝縮器２で冷却されて液体の作動液６に変わる。作動液６は液管４を流れて補償チャンバ８に入った後に、蒸発器に還流される。

ウィック５は、図１（ｃ）、（ｄ）に示すように円筒状をしており、液管４側が開口して中空部５Ｈが設けられている。中空部５Ｈは、ウィック５の外周面への作動液６の供給を促進するための液流路である。また、ウィック５の外周面には、蒸発した蒸気が速やかに蒸気管３へ移動するように、液管４側から蒸発管３側に向かって複数本の溝であるグルーブ５Ｇが設けられている。グルーブ５Ｇは蒸気流路となる。ループ型ヒートパイプ３０の内部は、完全に真空引きされた後、アンモニア、水系、アルコール系、炭化水素化合物系及びフッ化炭化水素化合物系等の液体が作動液として封入されている。作動液は、熱が加えられる蒸発器１のウィック５で液相の作動液６が蒸気７になって蒸気管３を流れ、凝縮器２で蒸気７が液相の作動液６になって蒸発器１に還流する。

ウィック５とウィック収容部１３の内壁面との接触面では、被冷却体の熱が作動液に伝わり、蒸気が発生する。蒸気は本来は蒸気管３、ウィック５の両方向に等方的に移動できる。ところが、ウィック５の気孔に作動液が浸透している場合には、作動液が気孔部分にメニスカスを形成して、逆止弁として作用するため、蒸気はウィック５を貫通することができず、蒸気管３に向かって移動する。この逆止弁効果により、蒸気の流れる方向が一意に決まり、作動液は蒸発器１と凝縮器２の間を循環する。

図２（ａ）は、図１（ａ）に示したループ型ヒートパイプの蒸発器１の構成と蒸発器１によって冷却される集積回路２２を示すものであり、図２（ｂ）はループ型ヒートパイプ３０の電子機器２０における設置位置を示すものである。電子機器２０は、例えばコンピュータであり、この例では、ＣＰＵ（集積回路）２２、その他の電子部品２４、メモリ２５やハードディスク装置（ＨＤＤ）２６等が設けられた回路基板２１、電源部２７及び冷却ファン２８がある。前述のように、蒸発器１には、作動液が流入する液側多岐管１１、ウィック５を収容するウィック収容部１３及び蒸気を蒸気管３に流す蒸気側多岐管１２があり、ウィック収容部１３に３個のウィック５が、中空部５Ｈを液側多岐管１１側にして挿入される。

コンピュータ２０における発熱体であるＣＰＵ２２を開示するループ型ヒートパイプ３０で冷却する場合は、ＣＰＵ２２の直ぐ上にヒートスプレッダ２３を介して蒸発器１を置き、凝縮器２は冷却ファン２８の近傍に設置して冷却風Ｗを当てる。この配置により、ＣＰＵ２２の直上からＣＰＵ２２で発生する熱を蒸気管３を通る蒸気で冷却ファン２８の近傍に輸送でき、凝縮器２にある放熱面積の大きなヒートシンクを用いて放熱し、作動液に戻して液管４で蒸発器１に還流することができる。

以後に開示するループ型ヒートパイプ３０では、蒸発器１の液側多岐管１１が、ＣＰＵ２２から伝わる熱を、液側多岐管１１の中にある作動液に伝わり難くした構造を、幾つかの実施例により説明する。なお、図１（ａ）、図２（ａ）で説明した蒸発器１のウィック収容部１３と蒸気側多岐管１２の構造、及び補償チャンバ８の構造については、開示するループ型ヒートパイプ３０では特に変更がないので、同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。また、以後は、構造を変更した蒸発器１は蒸発器１０として説明し、各実施例における液側多岐管１１には異なる符号を付して説明する。

なお、本願において開示するループ型ヒートパイプ３０の蒸発器を説明する前に、図３（ａ）、（ｂ）を用いて、比較技術における蒸発器１Ａの構造を説明する。図３（ａ）は比較技術の蒸発器１Ａの液側多岐管３１の構造を示す断面図であり、図３（ｂ）は液側多岐管３１を分解して示す分解斜視図である。液側多岐管３１は、外周面がウィック収容部１３の外周面と同じ面（面一）である外側筐体４１と、外側筐体４１の内周面４１ａに重ね合わせて設けた内側筐体４２とを有する。また、液側多岐管３１は、ウィック収容部１３との境界面に設けた隔壁４３と、液管４の内周面４ａに重ね合わせて設けた内側液管４４とを備える。隔壁４３には、ウィック５の中空部５Ｈの開口部に重なり合う３つの孔４５がある。

比較技術における外側筐体４１は、ウィック収容部１３と同じ金属で作られており、内側筐体４２、隔壁４３及び内側液管４４は、熱伝導率の低い合成樹脂で一体的に作られている。液側多岐管３１では、液管４と内側液管４４との間、及び外側筐体４１と内側筐体４２との間には隙間はない。また、隔壁４３に設けられた孔４５は、ウィック５の中空部５Ｈの開口部に重なるので、液側多岐管３１から流出する作動液は全てウィック５の中空部５Ｈに供給される。

比較技術の液側多岐管３１では、合成樹脂製の内側筐体４２の外側に金属製の外側筐体４１があるので、液側多岐管１１を全て合成樹脂で作る場合に比べて内側筐体４２の肉厚を薄くしても強度を確保することができる。一方、比較技術では、金属製の外側筐体４１の内側に合成樹脂製の内側筐体４２があり、液管４の内周面にも合成樹脂製の内側液管４４が設けられている。そして、発熱体から外側筐体４１及び液管４に伝わった熱が内側筐体４２及び内側液管４４によって内部の作動液に伝わり難くするためには、内側液管４４の肉厚を厚くする必要があった。

図４（ａ）は開示するループ型ヒートパイプ３０の蒸発器１０における第１の実施例の液側多岐管３２の構造を示す断面図であり、図４（ｂ）は液側多岐管３２を分解して示す分解斜視図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線における局部断面図である。第１の実施例の液側多岐管３２は、外側筐体４１と、断熱内側筐体４６及び隔壁４３を有する。また、第１の実施例の液側多岐管３２は、液管４の内周面４ａに重ね合わせて設けた内側液管４４も備える。外側筐体４１の外周面は、ウィック収容部１３の外周面と同じ面（面一）である。

一方、断熱内側筐体４６は、内側液管４４がある端面４６ｂは外側筐体４１の液管４が接続する側にある内側端面４１ｂには重ね合わされるが、外周面４６ａは内側端面４１ｂに隣接する内周面４１ａとの間に所定の間隔を持つ。即ち、外側筐体４１の内側端面４１ｂと断熱内側筐体４６の端面４６ｂとの間に隙間はないが、外側筐体４１の内周面４１ａと断熱内側筐体４６の外周面４６ａとの間には断熱空間４０が形成される。断熱空間４０には特定の気体や空気を封入することができる。また、断熱空間４０は真空にすることもできる。隔壁４３は第１の実施例と同じ構造である。外側筐体４１はウィック収容部１３と同じ金属か、別の金属で作られており、ウィック収容部１３と溶接やロー付け等で接合される。また、断熱内側筐体４６、隔壁４３及び内側液管４４は、熱伝導率の低い合成樹脂で一体的に作られている。第１の実施例の液側多岐管３２では、液側多岐管３２から流出する作動液は全てウィック５の中空部５Ｈに供給される。

第１の実施例の液側多岐管３２では、合成樹脂製の断熱内側筐体４６の外周面４６ａの外側には、断熱空間４０を隔てて金属製の外側筐体４１があるので、発熱体から外側筐体４１及び液管４に伝わった熱が断熱空間によって遮られ、内部の作動液に伝わり難い。また、外側筐体４１の内側端面４１ｂには断熱内側筐体４６の端面４６ｂが重ね合わされ、液管４の内側にも合成樹脂製の内側液管４４があるので、液管４側からも熱が作動液に伝わり難い。この結果、高い断熱性を有する液側多岐管を実現することができる。

図５（ａ）は開示するループ型ヒートパイプ３０の蒸発器１０における第２の実施例の液側多岐管３３の構造を示す断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ線における局部断面図である。第２の実施例の液側多岐管３３は、外側筐体４１と断熱内側筐体４６の構造が第１の実施例の液側多岐管３２と全く同じであり、相違する点は、断熱空間４０内に気体が挿入されず、また、断熱空間４０が真空にもされずに、ここに断熱材４７が充填される点である。断熱材４７としては発泡スチロールやガラスウール等を使用することができる。第２の実施例の液側多岐管３３では、断熱空間４０が断熱材４７で充填されていることにより、発熱体からの熱がより一層内部の作動液に伝わり難い。

図６（ａ）は開示するループ型ヒートパイプ３０の蒸発器１０における第３の実施例の液側多岐管３４の構造を示す断面図であり、図４（ａ）に示した第１の実施例のＢ−Ｂ線における断面を示している。図６（ａ）に垂直な方向の第３の実施例の液側多岐管３４の断面は図４（ａ）に示した第１の実施例の液側多岐管３４の断面と同じである。即ち、第３の実施例の液側多岐管３４は、外側筐体４１と断熱内側筐体４６の構造が第１の実施例の液側多岐管３２とほぼ同じであり、相違する点は、断熱空間４０内にリブ４８が設けられている点である。リブ４８は、図６（ｂ）に示すように、断熱内側筐体４６の外周面４６ａに、断熱内側筐体４６の端面４６ｂと隔壁４３を接続する方向に、所定間隔で設けられている。リブ４８の本数は特に限定されるものではない。

断熱内側筐体４６の外周面４６ａにリブ４８を設けたことにより、外側筐体４１の内周面４１ａに断熱内側筐体４６が支持される。この構造では、リブ４８以外の断熱内側筐体４６の外周面４６ａは外側筐体４１の内周面４１ａと離れており、断熱空間４０内の気体層或いは真空層によって外側筐体４１に外部から伝わる熱が断熱され、第１の実施例同様に内部の作動液に熱が伝わり難い。そして、断熱内側筐体４６がリブ４８によって外側筐体４１の内周面４１ａに接触しているため、断熱内側筐体４６の材料の熱膨張や断熱内側筐体４６の内部の圧力変動に対する機械的な強度が増し、破損し難くなる。

図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示した蒸発器１０の第３の実施例の液側多岐管３４の変形例の構成を示す斜視図である。変形例では、断熱内側筐体４６の外周面４６ａにリブ４８の代わりに複数の突起４９が設けられている。突起４９の外周面４６ａからの高さは、リブ４８の外周面４６ａからの高さと同じである。突起４９の位置及び個数は特に限定されるものではない。変形例の構成を採用した液側多岐管３４は、第３の実施例の液側多岐管３４と同じ効果を有する。

図７（ａ）は開示するループ型ヒートパイプ３０の蒸発器１０における第４の実施例の液側多岐管３５の構造を示す断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ線における局部断面図である。第４の実施例の液側多岐管３５は、外側筐体４１と、断熱内側筐体４６及び隔壁４３を有する。また、第４の実施例の液側多岐管３５は、液管４の内周面４ａに重ね合わせて設けた内側液管４４も備える。外側筐体４１の外周面は、ウィック収容部１３の外周面と同じ面（面一）である。

一方、断熱内側筐体４６は、内側液管４４がある端面４６ｂは外側筐体４１の液管４が接続する側にある内側端面４１ｂには重ね合わされるが、外周面４６ａは内側端面４１ｂに隣接する内周面４１ａとの間には断熱空間４０が形成される。断熱空間４０には特定の気体や空気を封入することができる。また、断熱空間４０は真空にすることもできる。隔壁４３は第１の実施例と同じ構造である。第４の実施例の液側多岐管３５では更に、断熱内側筐体４６の外周面４６ａの外側に、外側筐体４１の内側端面４１ｂ（例えば図３（ｂ）参照）を内側に内部壁５１が突設されており、外側筐体４１が二重壁構造になっている。第４の実施例の液側多岐管３５では、内側筐体４６の外周面４６ａと内部壁５１との間に隙間はない。

外側筐体４１と内部壁５１は、ウィック収容部１３と同じ金属、或いは別の金属で作られており、断熱内側筐体４６、隔壁４３及び内側液管４４は、熱伝導率の低い合成樹脂で一体的に作られている。第４の実施例では、内部壁５１の先端部と隔壁４３との間には隙間がある。第４の実施例の液側多岐管３５では、断熱内側筐体４６が内部壁５１によって支持されているため、断熱内側筐体４６の材料の熱膨張や断熱内側筐体４６の内部の圧力変動に対する機械的な強度が増し、破損し難くなる。その他の第４の実施例の液側多岐管３５の効果は、第１の実施例の液側多岐管３２の効果と同じである。

図８（ａ）は開示するループ型ヒートパイプ３０の蒸発器１０における第５の実施例の液側多岐管３６の構造を示す断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＥ−Ｅ線における局部断面図である。第５の実施例の液側多岐管３６は、外側筐体４１と、断熱内側筐体４６及び隔壁４３を有する。また、第５の実施例の液側多岐管３６は、液管４の内周面４ａに重ね合わせて設けた内側液管４４も備える。外側筐体４１の外周面は、ウィック収容部１３の外周面と同じ面（面一）である。

一方、断熱内側筐体４６は、内側液管４４がある端面４６ｂは外側筐体４１の液管４が接続する側にある内側端面４１ｂには重ね合わされるが、外周面４６ａは内側端面４１ｂに隣接する内周面４１ａとの間には断熱空間４０が形成される。断熱空間４０には特定の気体や空気を封入することができる。また、断熱空間４０は真空にすることもできる。隔壁４３は第１の実施例と同じ構造である。第５の実施例の液側多岐管３６では更に、外側筐体４１の内側端面４１ｂ（例えば図３（ｂ）参照）から断熱空間４０内に突出する内部壁５２が断熱壁として設けられており、外側筐体４１が二重壁構造になっている。第５の実施例の液側多岐管３６では、内側筐体４６の外周面４６ａと内部壁５２との間に隙間がある。

外側筐体４１と内部壁５２はウィック収容部１３と同じ金属で作られており、断熱内側筐体４６、隔壁４３及び内側液管４４は熱伝導率の低い合成樹脂で一体的に作られている。第５の実施例では、内部壁５２の先端部と隔壁４３との間には隙間がある。また、内側筐体４６の外周面４６ａと内部壁５２との間には、筐体４６の外周面４６ａに突設されたリブ５３がある。リブ５３の本数は限定されるものではなく、リブ５３は突起でも良い。この結果、断熱内側筐体４６はリブ５３によって内部壁５２の内側に支持されている。

第５の実施例の液側多岐管３６では、断熱内側筐体４６がリブ５３によって内部壁５２の内側に支持されているため、断熱内側筐体４６の材料の熱膨張や断熱内側筐体４６の内部の圧力変動に対する機械的な強度が増し、破損し難くなる。また、外側筐体４１から伝わる熱が内側壁５２によって断熱内側筐体４６に伝熱し難くなる。その他の第５の実施例の液側多岐管３６の効果は、第１の実施例の液側多岐管３２の効果と同じであり、高い断熱性を有する液側多岐管を実現することができる。

以上説明した第１から第５の実施例では、蒸発器１０に３つのウィック５が内蔵された構造を説明した。一方、開示するループ型ヒートパイプ３０の蒸発器１０に１個のウィック５が内蔵される場合の液側多岐管３２〜３６の構成が、図９（ａ）から図９（ｅ）に示される。また、図９（ｆ）は第３の実施例の変形例の構成を示すものである。従って、同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。

図９（ａ）は蒸発器に内蔵されるウィックが１個の場合の、図４（ａ）に示した第１の実施例のＢ−Ｂ線における断面と同じ断面を示す断面図である。図９（ｂ）は蒸発器に内蔵されるウィックが１個の場合の、図５（ａ）に示した第２の実施例のＣ−Ｃ線における断面と同じ断面を示す断面図である。図９（ｃ）は蒸発器に内蔵されるウィックが１個の場合の、図４（ａ）に示した第３の実施例のＢ−Ｂ線における断面と同じ断面を示す断面図である。図９（ｄ）は蒸発器に内蔵されるウィックが１個の場合の、図７（ａ）に示した第４の実施例のＤ−Ｄ線における断面と同じ断面を示す断面図である。図９（ｅ）は蒸発器に内蔵されるウィックが１個の場合の、図８（ａ）に示した第５の実施例のＥ−Ｅ線における断面と同じ断面を示す断面図である。更に、図９（ｆ）は蒸発器に内蔵されるウィックが１個で、且つ蒸発器の筐体の断面が円形の場合の第３の実施例の変形例の構成を示す断面図である。

なお、以上説明した実施例では、電子機器の一例として、図２（ｂ）に示したようなコンピュータ２０を示し、コンピュータ２０でのループ型ヒートパイプ３０における蒸発器１０の構造を説明した。しかし、ループ型ヒートパイプが使用できる電子機器としてはコンピュータ以外にもあり、電子機器をコンピュータに制限するものではない。高発熱の演算器を搭載した電子機器であれば、開示する蒸発器を備えたループ型ヒートパイプの適用が有効であることは容易に推察可能である。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 作動流体を作動流体の蒸気に変えるウィックを少なくとも１つ内蔵する蒸発器を備えたループ型ヒートパイプであって、
前記蒸発器の筐体が、作動流体を収容する液貯留部と、作動流体の蒸気を収容する蒸気収容部と、前記ウィックを収容するウィック収容部とを備え、
前記ウィック収容部と前記蒸気収容部の筐体は一体的な金属製筐体であり、
前記液貯留部の筐体は、外面が前記金属筐体と面一で、熱伝導率の大きい外側筐体と、前記液相の作動流体を収容する熱伝導率の小さい内側筐体の２重筐体であり、
前記外側筐体と前記内側筐体の間に断熱空間が設けられていることを特徴とするループ型ヒートパイプ。
（付記２） 前記外側筐体が金属製筐体であり、前記内側筐体が樹脂製筐体であることを特徴とする付記１に記載のループ型ヒートパイプ。
（付記３） 前記断熱空間が減圧されていることを特徴とする付記１又は２に記載のループ型ヒートパイプ。
（付記４） 前記内側筐体の外面に、前記外側筐体との距離を保つ突起が形成されていることを特徴とする付記１から３の何れかに記載のループ型ヒートパイプ。
（付記５） 前記突起が所定間隔で形成されたリブであることを特徴とする付記４に記載のループ型ヒートパイプ。

（付記６） 前記突起が前記内側筐体の外面に散在させて設けられた複数の柱状突起であることを特徴とする付記４に記載のループ型ヒートパイプ。
（付記７） 前記断熱空間に断熱材が充填されていることを特徴とする付記１又は２に記載のループ型ヒートパイプ。
（付記８） 前記外側筐体の内面に、前記内側筐体を保持する保持部材が設けられていることを特徴とする付記１から３の何れかに記載のループ型ヒートパイプ。
（付記９） 前記保持部材が、前記外側筐体の前記ウィック収容部から遠い側の端面に突設された内部壁であり、前記内部壁と前記内側筐体は密着していることを特徴とする付記８に記載のループ型ヒートパイプ。
（付記１０） 前記外側筐体の前記ウィック収容部から遠い側の端面に、前記断熱空間内に突出して、前記外側筐体の内面からの熱の前記内側筐体の外面への移動を抑える断熱壁が設けられていることを特徴とする付記１から３の何れかに記載のループ型ヒートパイプ。

（付記１１） 前記断熱壁は、前記内側筐体の外面全周に渡って設けられていることを特徴とする付記１０に記載のループ型ヒートパイプ。
（付記１２） 前記内側筐体の外面に、前記断熱壁との距離を保つ突起が形成されていることを特徴とする付記１１に記載のループ型ヒートパイプ。
（付記１３） 前記突起が所定間隔で形成されたリブであることを特徴とする付記１２に記載のループ型ヒートパイプ。
（付記１４） 前記突起が前記内側筐体の外面に散在させて設けられた複数の柱状突起であることを特徴とする付記１３に記載のループ型ヒートパイプ。
（付記１５） 前記蒸発器に内蔵されるウィックが１つであり、前記蒸発器の筐体の断面形状が円形であることを特徴とする付記１から１４の何れかに記載のループ型ヒートパイプ。
（付記１６） 付記１から１５の何れかに記載のループ型ヒートパイプと、
前記ループ型ヒートパイプの前記蒸発器に熱的に結合された電子部品とを備えることを特徴とする電子機器。

１、１Ａ，１０ 蒸発器
２ 凝縮器
３ 蒸気管
４ 液管
５ ウィック
１１、３１〜３６ 液側多岐管
１２ 蒸気側多岐管
１３ ウィック収容部
２０ 電子機器
２２ ＣＰＵ
３０ ループ型ヒートパイプ
４０ 断熱空間
４１ 外側筐体
４２ 内側筐体
４３ 隔壁
４４ 内側液管
４６ 断熱内側筐体
４８、５３ リブ
５１，５２ 内部壁

Claims (5)

1. 作動流体を作動流体の蒸気に変えるウィックを少なくとも１つ内蔵する蒸発器を備えたループ型ヒートパイプであって、
   前記蒸発器の筐体が、作動流体を収容する液貯留部と、作動流体の蒸気を収容する蒸気収容部と、前記ウィックを収容するウィック収容部とを備え、
   前記ウィック収容部と前記蒸気収容部の筐体は一体的な金属製筐体であり、
   前記液貯留部の筐体は、外面が前記金属筐体と面一で、熱伝導率の大きい外側筐体と、前記液相の作動流体を収容する熱伝導率の小さい内側筐体の２重筐体であり、
   前記外側筐体と前記内側筐体の間に断熱空間が設けられていることを特徴とするループ型ヒートパイプ。
2. 前記外側筐体が金属製筐体であり、前記内側筐体が樹脂製筐体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. 前記断熱空間が減圧されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のループ型ヒートパイプ。
4. 前記内側筐体の外面に、前記外側筐体との距離を保つ突起が形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のループ型ヒートパイプ。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載のループ型ヒートパイプと、
   前記ループ型ヒートパイプの前記蒸発器に熱的に結合された電子部品とを備えることを特徴とする電子機器。

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