(57)【要約】【課題】本発明は、ヒートシンクの設置スペースが制限される環境下、該設置スペースに禁止領域が存在していても、受熱部のドライアウトを防止しつつ放熱フィンの放熱性能を向上させることができ、また、受熱部における入熱を均一化できるヒートシンクを提供する。【解決手段】発熱体と熱的に接続される受熱部を有する熱輸送部材と、該熱輸送部材の放熱部にて接続された、複数の放熱フィンが配置された放熱フィン群と、を備えたヒートシンクであり、前記熱輸送部材が、前記受熱部から前記放熱部まで連通し、且つ作動流体が封入された一体である内部空間を有し、前記熱輸送部材の内部空間に、前記受熱部から前記放熱部へ延在したウィック構造体が収納され、前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記放熱部の間に位置する断熱部と前記放熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた放熱側段差部を有し、前記放熱部が前記断熱部よりも前記ヒートシンクの設置面側に位置するヒートシンク。【選択図】図１
2020176773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と熱的に接続される受熱部を有する熱輸送部材と、該熱輸送部材の放熱部にて接続された、複数の放熱フィンが配置された放熱フィン群と、を備えたヒートシンクであり、
前記熱輸送部材が、前記受熱部から前記放熱部まで連通し、且つ作動流体が封入された一体である内部空間を有し、
前記熱輸送部材の内部空間に、前記受熱部から前記放熱部へ延在したウィック構造体が収納され、
前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記放熱部の間に位置する断熱部と前記放熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた放熱側段差部を有し、前記放熱部が前記断熱部よりも前記ヒートシンクの設置面側に位置するヒートシンク。
【請求項２】
前記発熱体と熱的に接続される前記受熱部を有する熱輸送部材と、該熱輸送部材の放熱部にて接続された管体と、該管体と熱的に接続された、前記複数の放熱フィンが配置された放熱フィン群と、を備えた前記ヒートシンクであり、
前記熱輸送部材が、前記受熱部から前記管体との接続部まで連通し、且つ前記作動流体が封入された一体である内部空間を有し、前記熱輸送部材の内部空間が、前記管体の内部空間と連通し、
前記熱輸送部材の内部空間に、前記受熱部から前記放熱部へ延在した前記ウィック構造体が収納され、
前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記放熱部の間に位置する前記断熱部と前記放熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた前記放熱側段差部を有し、前記放熱部が前記断熱部よりも前記ヒートシンクの設置面側に位置する請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記ウィック構造体が、前記放熱側段差部の段差に追従した第１の段差部を有する請求項１または２に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記断熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた受熱側段差部を、さらに有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記ウィック構造体が、前記受熱側段差部の段差に追従した第２の段差部を、さらに有する請求項４に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記第１の段差部における前記ウィック構造体が、前記断熱部及び前記放熱部の位置における前記ウィック構造体よりも、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して直交方向に拡幅されている請求項３乃至５のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記管体が、前記放熱フィンの配置方向に沿って延在している請求項２に記載のヒートシンク。
【請求項８】
前記管体の延在方向が、前記熱輸送部材の熱輸送方向と平行ではない請求項２に記載のヒートシンク。
【請求項９】
前記管体が、複数設けられ、前記熱輸送部材から複数の方向に延在している請求項２に記載のヒートシンク。
【請求項１０】
前記熱輸送部材の少なくとも一面が、平面形状である請求項１乃至９のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路基板等の基板に搭載された電気・電子部品等の発熱体を冷却するヒートシンクに関し、特に、基板の狭小空間に禁止領域が存在していても、発熱体を冷却できるヒートシンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高機能化に伴い、電子機器内部には、電子部品等の発熱体を含め、多数の部品が電子回路基板等の基板上に高密度に搭載されている。また、電子機器の高機能化に伴い、電子部品等の発熱体の発熱量が増大している。電子部品等の発熱体を冷却する手段として、ヒートシンクが使用されることがある。ヒートシンクとして、一般的には、管形状のヒートパイプを備えたヒートパイプ式のヒートシンクが使用される。
【０００３】
ヒートパイプ式ヒートシンクとしては、例えば、複数設けられた管形状のヒートパイプの外周面に突出して平板状の多数の放熱フィンが設けられたヒートパイプ式ヒートシンクがある（特許文献１）。特許文献１のヒートシンクは、複数の管形状のヒートパイプによって発熱体の熱を放熱フィンへ輸送し、該放熱フィンから放熱させるように構成されたヒートシンクである。
【０００４】
一方で、近年、電子機器内部には、電子部品等の発熱体を含め、多数の部品がますます高密度に搭載されているので、基板上におけるヒートシンクの設置スペースが狭小空間に制限されることがある。また、電子部品等の高機能化により電子部品からの発熱量が増大していることから、ヒートシンクには、省スペース化と冷却性能のさらなる向上が要求されている。
【０００５】
特許文献１のヒートシンク等、発熱体の熱を複数のヒートパイプによって放熱フィンへ輸送するヒートシンクでは、冷却性能を向上させるために、多数のヒートパイプを並列配置させたヒートパイプ群を形成し、該ヒートパイプ群を発熱体に熱的に接続することが必要となる。しかし、多数のヒートパイプからなるヒートパイプ群を発熱体に熱的に接続すると、発熱体からの距離によってヒートパイプの受熱量が異なるので、各ヒートパイプの受熱を均一化できず、十分な冷却性能が得られない場合があった。また、各ヒートパイプの外周面にはＲ部があり、Ｒ部外側に生じる空隙はヒートパイプ群の熱輸送に寄与しないので、ヒートパイプ群の受熱部の体積が十分に得られず、やはり、十分な冷却性能が得られない場合があった。
【０００６】
また、基板上には、多数の部品が高密度に搭載されているので、ヒートシンクの設置スペースに、他の部品等が取り付けられた禁止領域が存在することがある。基板上の禁止領域を回避するためにヒートパイプ群の断熱部と放熱部を基板から離れた方向へ逃がすと、狭小空間の設置スペースでは、ヒートパイプ群が放熱フィンの中央部にて熱的に接続されることができず、放熱フィンの放熱性能が十分得られない場合があった。また、ヒートパイプ群の断熱部と放熱部を基板から離れた方向へ逃がすと、狭小空間の設置スペースでは、放熱フィンの設置枚数が制約されて、やはり、放熱フィンの放熱性能が十分得られない場合があった。
【０００７】
一方で、放熱フィンの放熱性能を得るために、ヒートパイプ群の放熱部は基板から離れた方向へ逃がさずに、断熱部のみを基板から離れた方向へ逃がすと、ヒートパイプ群の放熱部が受熱部よりも重力方向下方となるトップヒートの姿勢になる。ヒートパイプ群がトップヒートの姿勢になると、放熱部にて気相から液相へ相変化した作動流体の受熱部への還流が阻害されて、受熱部にドライアウトが生じてしまうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１１００７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記事情に鑑み、本発明は、ヒートシンクの設置スペースが制限される環境下、該設置スペースに禁止領域が存在していても、受熱部のドライアウトを防止しつつ放熱フィン群の放熱性能を向上させることができ、また、受熱部における入熱を均一化できるヒートシンクを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明のヒートシンクの構成の要旨は、以下の通りである。
［１］発熱体と熱的に接続される受熱部を有する熱輸送部材と、該熱輸送部材の放熱部にて接続された、複数の放熱フィンが配置された放熱フィン群と、を備えたヒートシンクであり、
前記熱輸送部材が、前記受熱部から前記放熱部まで連通し、且つ作動流体が封入された一体である内部空間を有し、
前記熱輸送部材の内部空間に、前記受熱部から前記放熱部へ延在したウィック構造体が収納され、
前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記放熱部の間に位置する断熱部と前記放熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた放熱側段差部を有し、前記放熱部が前記断熱部よりも前記ヒートシンクの設置面側に位置するヒートシンク。
［２］前記発熱体と熱的に接続される前記受熱部を有する熱輸送部材と、該熱輸送部材の放熱部にて接続された管体と、該管体と熱的に接続された、前記複数の放熱フィンが配置された放熱フィン群と、を備えたヒートシンクであり、
前記熱輸送部材が、前記受熱部から前記管体との接続部まで連通し、且つ前記作動流体が封入された一体である内部空間を有し、前記熱輸送部材の内部空間が、前記管体の内部空間と連通し、
前記熱輸送部材の内部空間に、前記受熱部から前記放熱部へ延在した前記ウィック構造体が収納され、
前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記放熱部の間に位置する前記断熱部と前記放熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた前記放熱側段差部を有し、前記放熱部が前記断熱部よりも前記ヒートシンクの設置面側に位置する［１］に記載のヒートシンク。
［３］前記ウィック構造体が、前記放熱側段差部の段差に追従した第１の段差部を有する［１］または［２］に記載のヒートシンク。
［４］前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記断熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた受熱側段差部を、さらに有する［１］乃至［３］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
［５］前記ウィック構造体が、前記受熱側段差部の段差に追従した第２の段差部を、さらに有する［４］に記載のヒートシンク。
［６］前記第１の段差部における前記ウィック構造体が、前記断熱部及び前記放熱部の位置における前記ウィック構造体よりも、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して直交方向に拡幅されている［３］乃至［５］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
［７］前記管体が、前記放熱フィンの配置方向に沿って延在している［２］に記載のヒートシンク。
［８］前記管体の延在方向が、前記熱輸送部材の熱輸送方向と平行ではない［２］に記載のヒートシンク。
［９］前記管体が、複数設けられ、前記熱輸送部材から複数の方向に延在している［２］に記載のヒートシンク。
［１０］前記熱輸送部材の少なくとも一面が、平面形状である［１］乃至［９］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
【００１１】
上記態様では、熱輸送部材のうち、冷却対象である発熱体と熱的に接続される部位が受熱部として機能し、管体と接続された部位が熱輸送部材の放熱部として機能する。熱輸送部材の受熱部では、作動流体が発熱体から受熱して液相から気相へ相変化し、熱輸送部材の放熱部では、気相の作動流体の一部が潜熱を放出して気相から液相へ相変化する。本発明のヒートシンクの態様では、発熱体の熱は、熱輸送部材によって熱輸送部材の受熱部から熱輸送部材の放熱部まで輸送され、さらには、熱輸送部材の放熱部から管体まで輸送される。また、熱輸送部材が発熱体から受熱することで気相に相変化した作動流体は、熱輸送部材から管体へ流通する。気相の作動流体が熱輸送部材から管体へ流通することで、管体は、熱輸送部材から熱を受け、さらに、熱輸送部材から受けた熱を放熱フィン群へ伝達する。管体が熱輸送部材から受けた熱を放熱フィン群へ伝達する際に、熱輸送部材から管体へ流通した気相の作動流体は液相へ相変化する。管体から放熱フィン群へ伝達された熱は、放熱フィン群からヒートシンクの外部環境へ放出される。また、上記態様では、熱輸送部材が、断熱部と放熱部との間に、熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた放熱側段差部を有し、放熱部が断熱部よりもヒートシンクの設置面側に位置するので、放熱部は断熱部と同一平面上には位置していない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヒートシンクの態様では、受熱部を有する熱輸送部材の内部空間は、複数のヒートパイプが並列配置されたヒートパイプ群の内部空間とは異なり、全体が連通して一体となっている。よって、内部空間が一体である熱輸送部材が発熱体の熱を受熱部から放熱フィンと熱的に接続された管体との接続部まで輸送する本発明のヒートシンクの態様によれば、液相の作動流体の還流特性に優れ、また、発熱体からの発熱量が増大しても、受熱部における入熱を均一化でき、受熱部における熱抵抗を低減できる。また、本発明のヒートシンクの態様によれば、熱輸送部材の内部空間には受熱部から放熱部へ延在したウィック構造体が収納されており、また、熱輸送部材の断熱部と放熱部との間に、熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた放熱側段差部を備えることで、放熱部が断熱部よりもヒートシンクの設置面側に位置している。従って、ヒートシンクの設置スペースが制限される環境下、該設置スペースに禁止領域が存在していても、受熱部のドライアウトを防止しつつ、熱輸送部材の放熱部と熱的に接続される放熱フィン群の放熱性能を向上させることができる。また、本発明のヒートシンクの態様によれば、熱輸送部材の内部空間は全体が連通して一体となっているので、発熱体に発熱ムラが生じていても、発熱体全体を均一に冷却できる。
【００１３】
本発明のヒートシンクの態様によれば、ウィック構造体が放熱側段差部の段差に追従した第１の段差部を有することにより、放熱部から受熱部への液相の作動流体の還流がさらに円滑化されて、受熱部のドライアウトをより確実に防止できる。
【００１４】
本発明のヒートシンクの態様によれば、熱輸送部材が、受熱部と断熱部との間に熱熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた受熱側段差部をさらに有することにより、設置スペースの禁止領域をより確実に回避できる。
【００１５】
本発明のヒートシンクの態様によれば、ウィック構造体が受熱側段差部の段差に追従した第２の段差部をさらに有することにより、設置スペースの禁止領域をより確実に回避しつつ、放熱部から受熱部への液相の作動流体の還流がさらに円滑化される。
【００１６】
本発明のヒートシンクの態様によれば、ウィック構造体が第１の段差部にて熱輸送部材の熱輸送方向に対して直交方向に拡幅されていることにより、液相の作動流体が放熱部から断熱部へより円滑に還流できる。
【００１７】
本発明のヒートシンクの態様によれば、熱輸送部材の内部空間と連通した管体が放熱フィンの配置方向に沿って延在していることにより、気相の作動流体が、管体内部を放熱フィンの配置方向に沿って流通する。従って、放熱フィン群の放熱効率が向上して、ヒートシンクの冷却性能が確実に向上する。
【００１８】
本発明のヒートシンクの態様によれば、管体の延在方向が熱輸送部材の熱輸送方向と平行ではないことにより、熱輸送部材から輸送された熱は熱輸送部材の延在方向（熱輸送方向）とは異なる方向へ輸送される。従って、熱輸送部材の延在方向（熱輸送方向）について、ヒートシンクの寸法の増大を防止することができ、結果、省スペース化を図ることができる。
【００１９】
本発明のヒートシンクの態様によれば、複数の管体が熱輸送部材から複数の方向に延在していることにより、熱輸送部材から管体へ輸送された熱は熱輸送部材の延在方向（熱輸送方向）とは異なる複数の方向へ輸送される。従って、熱輸送部材の延在方向（熱輸送方向）について、ヒートシンクの寸法の増大をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクの概要を説明する斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクの概要を説明する側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンク内部の概要を説明する斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクの熱輸送部材と管体の接続部の概要を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンク内部の概要を説明する側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態例に係るヒートシンクの概要を説明する平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態例に係るヒートシンクの概要を説明する側面図である。
【図８】本発明の第３実施形態例に係るヒートシンク内部の概要を説明する斜視図である。
【図９】本発明の第４実施形態例に係るヒートシンクの概要を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。まず、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクについて説明する。なお、図１は本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクの概要を説明する斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクの概要を説明する側面図である。図３は、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンク内部の概要を説明する斜視図である。図４は、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクの熱輸送部材と管体の接続部の概要を示す説明図である。図５は、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンク内部の概要を説明する側面図である。
【００２２】
図１、２に示すように、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンク１は、発熱体１００と熱的に接続される受熱部４１を有する熱輸送部材１０と、熱輸送部材１０と熱的に接続された放熱フィン群２０と、放熱フィン群２０と熱的に接続された管体３１と、を備えている。放熱フィン群２０は、管体３１に取り付けられた複数の第１の放熱フィン２１、２１・・・と、熱輸送部材１０に取り付けられた複数の第２の放熱フィン２２、２２・・・を備えている。管体３１は、熱輸送部材１０とは、熱輸送部材１０の放熱部４２にて接続されている。また、熱輸送部材１０の内部空間が、管体３１の内部空間と連通している。すなわち、ヒートシンク１では、熱輸送部材１０は、受熱部４１から管体３１との接続部まで連通し且つ作動流体が封入された一体である内部空間を有している。
【００２３】
図１、２に示すように、熱輸送部材１０は、中空の空洞部１３を有するコンテナ１９と、空洞部１３を流通する作動流体（図示せず）とを有している。また、空洞部１３内には、毛細管力を有するウィック構造体１４が収納されている。コンテナ１９は、ヒートシンク１の設置面側に位置する一方の板状体１１と一方の板状体１１と対向する他方の板状体１２とを重ね合わせることにより形成されている。
【００２４】
一方の板状体１１は平面部の縁部に平面部から立設した側壁を有する板状である。他方の板状体１２も、平面部の縁部に平面部から立設した側壁を有する板状である。従って、一方の板状体１１と他方の板状体１２は、凹形状となっている。一方の板状体１１と他方の板状体１２とを凹形状を対向させた状態で重ね合わせることにより、コンテナ１９の空洞部１３が形成される。従って、コンテナ１９の形状は平面型である。コンテナ１９の空洞部１３は、外部環境に対して密閉された内部空間であり、脱気処理により減圧されている。
【００２５】
コンテナ１９外面のうち、冷却対象である発熱体１００が熱的に接続される部位が受熱部４１として機能する。発熱体１００がコンテナ１９に熱的に接続されることで、発熱体１００が冷却される。熱輸送部材１０では、一方端に発熱体１００が熱的に接続されているので、一方端に受熱部４１が形成されている。また、コンテナ１９内面のうち、受熱部４１には、受熱部内面表面積増大部４４が設けられている。受熱部内面表面積増大部４４は、凹凸が繰り返し形成された部位であり、ヒートシンク１では、複数の板状フィン４５、４５・・・が、一方の板状体１１の内面上に立設されている。受熱部４１に受熱部内面表面積増大部４４が設けられていることにより、受熱部４１から液相の作動流体への熱伝達が円滑化される。
【００２６】
熱輸送部材１０は、発熱体１００の位置から所定方向へ延在しており、一方端に対向する他方端に放熱フィン群２０を形成する第２の放熱フィン２２が熱的に接続されている。放熱フィン群２０が熱的に接続されている熱輸送部材１０の他方端が、熱輸送部材１０の放熱部４２として機能する。
【００２７】
熱輸送部材１０は、コンテナ１９の一方端に位置する受熱部４１とコンテナ１９の他方端に位置する放熱部４２との間に位置する中間部が、断熱部４３として機能する。断熱部４３は、放熱フィン群２０も発熱体１００も熱的に接続されていない部位である。発熱体１００から受熱部４１へ伝達された熱が、断熱部４３の延在方向に沿って、受熱部４１から放熱部４２へ輸送される。
【００２８】
熱輸送部材１０の断熱部４３と放熱部４２との間には、放熱側段差部５０が設けられている。放熱側段差部５０は、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられている部位である。ヒートシンク１では、放熱側段差部５０は、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差となっている。また、放熱側段差部５０は、ヒートシンク１の設置面に対して略鉛直方向の段差となっている。さらに、放熱側段差部５０は、断熱部４３から放熱部４２へ向かってヒートシンク１の設置面方向への段差となっている。熱輸送部材１０の断熱部４３と放熱部４２との間に放熱側段差部５０が設けられていることにより、ヒートシンク１の設置スペースが制限される環境下、該設置スペースに禁止領域１０１が存在していても、禁止領域１０１を回避してヒートシンク１を設置することができる。
【００２９】
放熱側段差部５０は、一方の板状体１１に設けられた熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差である段差部５１と、他方の板状体１２に設けられた熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差である段差部５２とから形成されている。従って、一方の板状体１１においては、断熱部４３と放熱部４２は同一平面上に位置していない。また、他方の板状体１２においても、断熱部４３と放熱部４２は同一平面上に位置していない。上記から、放熱部４２が断熱部４３よりもヒートシンク１の設置面側に位置している。
【００３０】
また、図１、２に示すように、ヒートシンク１では、熱輸送部材１０の断熱部４３と受熱部４１との間には、受熱側段差部６０が設けられている。受熱側段差部６０は、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられている部位である。ヒートシンク１では、受熱側段差部６０は、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差となっている。また、受熱側段差部６０は、ヒートシンク１の設置面に対して略鉛直方向の段差となっている。さらに、受熱側段差部６０は、断熱部４３から受熱部４１へ向かってヒートシンク１の設置面方向への段差となっている。
【００３１】
受熱側段差部６０は、一方の板状体１１に設けられた熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差である段差部６１から形成されている。他方の板状体１２には、受熱側段差部６０を形成する段差は設けられていない。従って、一方の板状体１１においては、断熱部４３と受熱部４１は同一平面上に位置していない。一方で、他方の板状体１２においては、断熱部４３と受熱部４１は同一平面上に位置している。
【００３２】
熱輸送部材１０の幅方向の寸法は、特に限定されず、ヒートシンク１では、受熱部４１、断熱部４３及び放熱部４２は、略同じ寸法となっている。また、受熱部４１における熱輸送部材１０の幅方向の寸法は、発熱体１００の幅方向の寸法等に応じて適宜選択可能である。
【００３３】
図１、３に示すように、ウィック構造体１４は、熱輸送部材１０の幅方向中央部にてコンテナ１９の受熱部４１から放熱部４２まで延在している。また、ウィック構造体１４は、放熱側段差部５０の段差に追従した第１の段差部７０を有する。すなわち、ウィック構造体１４のうち、熱輸送部材１０の断熱部４３と放熱部４２との間に位置する部位に、第１の段差部７０が設けられている。第１の段差部７０の段差は、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に設けられている。ヒートシンク１では、放熱側段差部５０が熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差となっていることに対応して、第１の段差部７０は熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差となっている。また、放熱側段差部５０がヒートシンク１の設置面に対して略鉛直方向の段差となっていることに対応して、第１の段差部７０はヒートシンク１の設置面に対して略鉛直方向の段差となっている。さらに、放熱側段差部５０は、断熱部４３から放熱部４２へ向かってヒートシンク１の設置面方向への段差となっていることに対応して、第１の段差部７０は断熱部４３から放熱部４２へ向かってヒートシンク１の設置面方向への段差となっている。
【００３４】
第１の段差部７０は、断熱部４３側に設けられた、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差である段差部７１と、放熱部４２側に設けられた、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差である段差部７２とから形成されている。従って、ウィック構造体１４は、一方の板状体１１側においては、断熱部４３に位置する部位と放熱部４２に位置する部位は同一平面上に位置していない。また、ウィック構造体１４は、他方の板状体１２側においても、断熱部４３に位置する部位と放熱部４２に位置する部位は同一平面上に位置していない。上記から、ウィック構造体１４は、放熱部４２に位置する部位が断熱部４３に位置する部位よりもヒートシンク１の設置面側に位置している。
【００３５】
また、図１、３に示すように、ウィック構造体１４は、受熱側段差部６０の段差に追従した第２の段差部８０を有する。すなわち、熱輸送部材１０の断熱部４３と受熱部４１との間に位置する部位に、第２の段差部８０が設けられている。第２の段差部８０の段差は、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に設けられている。ヒートシンク１では、受熱側段差部６０が熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差となっていることに対応して、第２の段差部８０は熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差となっている。また、受熱側段差部６０がヒートシンク１の設置面に対して略鉛直方向の段差となっていることに対応して、第２の段差部８０はヒートシンク１の設置面に対して略鉛直方向の段差となっている。さらに、受熱側段差部６０が断熱部４３から受熱部４１へ向かってヒートシンク１の設置面方向への段差となっていることに対応して、第２の段差部８０は断熱部４３から受熱部４１へ向かってヒートシンク１の設置面方向への段差となっている。
【００３６】
第２の段差部８０は、断熱部４３側に設けられた、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差である段差部８１と、受熱部４１側に設けられた、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差である段差部８２とから形成されている。従って、ウィック構造体１４は、一方の板状体１１側においては、断熱部４３に位置する部位と受熱部４１に位置する部位は同一平面上に位置していない。また、ウィック構造体１４は、他方の板状体１２側においても、断熱部４３に位置する部位と受熱部４１に位置する部位は同一平面上に位置していない。上記から、ウィック構造体１４は、受熱部４１に位置する部位が断熱部４３に位置する部位よりもヒートシンク１の設置面側に位置している。
【００３７】
ウィック構造体１４としては、特に限定されないが、例えば、銅粉等の金属粉の焼結体、金属線からなる金属メッシュ、グルーブ（複数の細溝）、不織布、金属繊維等を挙げることができる。熱輸送部材１０では、ウィック構造体１４として、金属粉の焼結体が用いられている。空洞部１３のうち、ウィック構造体１４の設けられていない部位が、気相の作動流体の流通する蒸気流路１５として機能する。蒸気流路１５は、ウィック構造体１４がコンテナ１９の受熱部から放熱部まで延在していることに対応して、コンテナ１９の受熱部から放熱部まで延在している。熱輸送部材１０は、作動流体の動作による熱輸送特性によって、受熱部４１にて受けた発熱体１００の熱を受熱部４１から放熱部４２へ輸送する。
【００３８】
図１〜３に示すように、熱輸送部材１０の他方端には、コンテナ１９の空洞部１３と内部空間の連通した管体３１が設けられている。従って、空洞部１３を流通する作動流体は、空洞部１３から管体３１内部までの空間に封入されている。管体３１の形状は、特に限定されず、ヒートシンク１では、長手方向の形状は直線状であり、長手方向に対して直交方向（径方向）の形状は円形状となっている。また、いずれの管体３１も、形状、寸法は同じとなっている。
【００３９】
管体３１は、熱輸送部材１０の放熱部４２の平面方向に沿って、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向に延在している。従って、管体３１は、断熱部４３よりもヒートシンク１の設置面側に位置している。ヒートシンク１では、管体３１の延在方向が熱輸送部材１０の熱輸送方向と平行ではないので、熱輸送部材１０から輸送された熱は、管体３１によって、熱輸送部材１０の延在方向とは異なる方向へ輸送される。従って、熱輸送部材１０の延在方向（熱輸送方向）におけるヒートシンク１の寸法の増大を防止することができるので、ヒートシンク１の省スペース化を図ることができる。
【００４０】
また、管体３１は、複数設けられており、熱輸送部材１０の放熱部４２から複数の方向に延在している。ヒートシンク１では、管体３１は、熱輸送部材１０を中心にして左右両方向、すなわち、２方向へ延在している。また、管体３１は、熱輸送部材１０を中心にして左右両方向に同じ本数ずつ設けられている。複数の管体３１が熱輸送部材１０から複数の方向（ヒートシンク１では２方向）に延在しているので、熱輸送部材１０から輸送された熱は、熱輸送部材１０の延在方向とは異なる複数の方向（ヒートシンク１では２方向）へ分岐して輸送される。従って、熱輸送部材１０の延在方向におけるヒートシンク１の寸法の増大をより確実に防止することができる。
【００４１】
管体３１の空洞部１３側端部（以下、「基部」ということがある。）３２は開口しており、空洞部１３とは反対の端部（以下、「先端部」ということがある。）３３は閉塞している。また、コンテナ１９の空洞部１３と管体３１の内部空間は連通しており、管体３１の内部空間は、空洞部１３と同様に、脱気処理により減圧されている。従って、作動流体は、コンテナ１９の空洞部１３と管体３１の内部空間との間で流通可能となっている。
【００４２】
また、コンテナ１９の側面部には、管体３１をコンテナ１９に取り付けるための貫通孔（図示せず）が形成されている。貫通孔の形状と寸法は、管体３１の形状と寸法に対応しており、管体３１の基部３２が、コンテナ１９の貫通孔に嵌挿されることで、管体３１がコンテナ１９に接続されている。従って、管体３１とコンテナ１９は、別の部材からなっている。コンテナ１９に取り付けた管体３１を固定する方法としては、特に限定されないが、例えば、溶接、はんだ付け、ろう付け等を挙げることができる。
【００４３】
ヒートシンク１では、管体３１と熱輸送部材１０とは別の部材からなっているので、管体３１の配置や形状、寸法等を自由に選択でき、ヒートシンク１の設計の自由度が向上する。また、ヒートシンク１では、コンテナ１９の貫通孔に管体３１を嵌挿することで、管体３１をコンテナ１９に取り付けることができるので、組み立てが容易である。
【００４４】
図３に示すように、管体３１の内面には、コンテナ１９に収納されたウィック構造体１４とは異なる、毛細管力を生じる他のウィック構造体３４が設けられている。他のウィック構造体３４としては、特に限定されないが、例えば、銅粉等の金属粉の焼結体、金属線からなる金属メッシュ、グルーブ、不織布、金属繊維等を挙げることができる。管体３１では、他のウィック構造体３４として、管体３１の内面全体を覆うように、複数の細溝が形成されている。細溝は、管体３１の長手方向に沿って延在している。
【００４５】
図４に示すように、熱輸送部材１０に設けられたウィック構造体１４と管体３１に設けられた他のウィック構造体３４とが、接続部材３５を介して接続されていてもよい。管体３１内部で気相から液相へ相変化した作動流体は、管体３１内の他のウィック構造体３４の毛細管力によって、他のウィック構造体３４内を管体３１の先端部３３から基部３２の方向へ還流し、管体３１の基部３２まで還流した液相の作動流体は、他のウィック構造体３４から接続部材３５の一端へ流通する。他のウィック構造体３４から接続部材３５の一端へ流通した液相の作動流体は、接続部材３５を一端から他端へ流通し、接続部材３５の他端から熱輸送部材１０のウィック構造体１４へ還流することができる。
【００４６】
従って、接続部材３５を設けることで、液相の作動流体は、他のウィック構造体３４から熱輸送部材１０の受熱部４１へ円滑に還流することができる。上記から、接続部材３５により、管体３１と熱輸送部材１０間における液相の作動流体の流通性能が向上するので、ヒートシンク１の冷却性能が向上する。接続部材３５としては、例えば、毛細管力を有するウィック部材を挙げることができ、具体的には、金属メッシュ、金属線の編組体、金属繊維等を挙げることができる。
【００４７】
コンテナ１９及び管体３１の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス、チタン、チタン合金等を挙げることができる。コンテナ１９の空洞部１３及び管体３１の内部空間に封入する作動流体としては、コンテナ１９及び管体３１の材料との適合性に応じて、適宜選択可能であり、例えば、水、フルオロカーボン類、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、シクロペンタン、エチレングリコール、これらの混合物等を挙げることができる。
【００４８】
コンテナ１９の厚さとしては、機械的強度、重量等から適宜選択可能であり、例えば、０．５〜３ｍｍを挙げることができ、熱輸送部材１０の幅は、例えば、４〜２０ｍｍを挙げることができる。また、管体３１の直径としては、機械的強度、重量等から適宜選択可能であり、例えば、５〜１０ｍｍを挙げることができる。
【００４９】
図１に示すように、放熱フィン群２０は、複数の第１の放熱フィン２１、２１・・・、複数の第２の放熱フィン２２、２２・・・が、それぞれ、並列配置されて形成されている。第１の放熱フィン２１、第２の放熱フィン２２ともに、薄い平板状の部材である。このうち、放熱フィン群２０のうち、両側部に位置する第１の放熱フィン２１は、管体３１の長手方向に対して略平行方向に所定間隔にて並列配置されている。従って、管体３１は、第１の放熱フィン２１の配置方向に沿って延在している。また、第１の放熱フィン２１は、管体３１の位置に取り付け、固定されて、管体３１と熱的に接続されている。第１の放熱フィン２１は、いずれも、同じ形状、寸法となっている。放熱フィン群２０の中央部に位置する第２の放熱フィン２２は、熱輸送部材１０の位置に取り付け、固定されて、熱輸送部材１０と熱的に接続されている。第２の放熱フィン２２が取り付けられた熱輸送部材１０の部位が、放熱部４２として機能する。第２の放熱フィン２２は、熱輸送部材１０に立設されるように取り付けられている。
【００５０】
第１の放熱フィン２１の主表面が、主に第１の放熱フィン２１の放熱機能を発揮する面である。第２の放熱フィン２２の主表面が、主に第２の放熱フィン２２の放熱機能を発揮する面である。第１の放熱フィン２１の主表面、第２の放熱フィン２２の主表面は、管体３１の延在方向、すなわち長手方向に対して、略直交方向となるように配置されている。第１の放熱フィン２１の管体３１への熱的接続方法は、特に限定されず、公知の方法をいずれも使用可能であり、例えば、第１の放熱フィン２１に貫通孔（図示せず）を形成し、この貫通孔に管体３１を嵌挿する方法が挙げられる。
【００５１】
図１、２に示すように、管体３１が断熱部４３よりもヒートシンク１の設置面側に位置していることに対応して、第１の放熱フィン２１の高さ方向略中央部に管体３１を嵌挿することができる。すなわち、第１の放熱フィン２１の高さ方向略中央部にて、管体３１が熱的に接続される。従って、第１の放熱フィン２１の高さ方向上部に管体３１を嵌挿する場合と比較して、第１の放熱フィン２１の放熱性能を向上させることができる。
【００５２】
第２の放熱フィン２２の熱輸送部材１０への熱的接続方法は、特に限定されず、公知の方法をいずれも使用可能であり、例えば、第２の放熱フィン２２の端部に、放熱フィン２２の主表面に対して鉛直方向に伸延した固定用片部を設け、該固定用片部を熱輸送部材１０の平面に接続して熱輸送部材１０に放熱フィン２２を立設させる方法が挙げられる。
【００５３】
ヒートシンク１は、例えば、送風ファン（図示せず）により強制空冷される。送風ファン由来の冷却風Ｆは、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略平行方向から供給される。冷却風Ｆが、第１の放熱フィン２１の主表面及び第２の放熱フィン２２の主表面に沿って供給されて、放熱フィン群２０が冷却される。
【００５４】
第１の放熱フィン２１及び第２の放熱フィン２２の材質は、特に限定されず、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属、黒鉛等の炭素材料、炭素材料を用いた複合部材などを挙げることができる。
【００５５】
次に、図１、３、５を用いて、ヒートシンク１の冷却機能のメカニズムについて説明する。まず、熱輸送部材１０のコンテナ１９の一方端に被冷却体である発熱体１００を熱的に接続して、一方端を受熱部４１として機能させる。コンテナ１９の一方端が発熱体１００から受熱すると、コンテナ１９の一方端において、空洞部１３の液相の作動流体へ熱が伝達されて、コンテナ１９の一方端の空洞部１３にて、液相の作動流体が気相の作動流体へと相変化する。気相の作動流体は、蒸気流路１５をコンテナ１９の一方端から放熱部４２である他方端へ流通する。気相の作動流体が、コンテナ１９の一方端から他方端へ流通することで、熱輸送部材１０が、その一方端から他方端へ熱を輸送する。コンテナ１９の他方端へ流通した気相の作動流体の一部が、潜熱を放出して液相の作動流体Ｌへ相変化し、放出された潜熱は、熱輸送部材１０と熱的に接続されている第２の放熱フィン２２へ伝達される。第２の放熱フィン２２へ伝達された熱は、第２の放熱フィン２２を介してヒートシンク１の外部環境へ放出される。ウィック構造体１４は、放熱側段差部５０の段差に追従した第１の段差部７０と受熱側段差部６０の段差に追従した第２の段差部８０を有するので、コンテナ１９の他方端にて液相に相変化した作動流体Ｌは、ウィック構造体１４の毛細管力により、コンテナ１９の他方端から放熱側段差部５０と受熱側段差部６０を流通してコンテナ１９の一方端へ還流する。
【００５６】
また、コンテナ１９の空洞部１３と管体３１の内部空間とは連通しているので、液相の作動流体から相変化した気相の作動流体のうち、コンテナ１９の他方端にて液相に相変化しなかった作動流体は、空洞部１３から管体３１の内部空間へ流入する。管体３１の内部空間へ流入した気相の作動流体は、管体３１内部にて潜熱を放出して、液相の作動流体Ｌへ相変化する。管体３１内部にて放出された潜熱は、管体３１と熱的に接続されている第１の放熱フィン２１へ伝達される。第１の放熱フィン２１へ伝達された熱は、第１の放熱フィン２１を介してヒートシンク１の外部環境へ放出される。管体３１内部にて気相から液相に相変化した作動流体Ｌは、管体３１内面の他のウィック構造体３４の毛細管力によって、管体３１の中央部及び先端部３３から、管体３１の基部３２へ還流する。管体３１の基部３２へ還流した液相の作動流体Ｌは、コンテナ１９の他方端にて、第１の段差部７０と第２の段差部８０を有するウィック構造体１４へ還流する。ウィック構造体１４へ還流した液相の作動流体Ｌは、ウィック構造体１４の毛細管力により、コンテナ１９の他方端から放熱側段差部５０と受熱側段差部６０を流通してコンテナ１９の一方端へ還流する。
【００５７】
ヒートシンク１では、熱輸送部材１０の空洞部１３は、複数のヒートパイプが並列配置されたヒートパイプ群の内部空間とは異なり、全体が連通して一体となっている。よって、ヒートシンク１では、空洞部１３が一体である熱輸送部材１０が発熱体１００の熱を受熱部４１から放熱フィン群２０と熱的に接続された管体３１との接続部まで輸送するので、液相の作動流体の還流特性に優れ、また、発熱体１００からの発熱量が増大しても、受熱部４１における入熱を均一化でき、受熱部４１における熱抵抗を低減できる。また、ヒートシンク１では、熱輸送部材１０の断熱部４３と放熱部４２との間に放熱側段差部５０を備えることで、放熱部４２が断熱部４３よりもヒートシンク１の設置面側に位置し、また、受熱部４１から放熱部４２へ延在し、放熱側段差部５０の段差に追従した第１の段差部７０を有するウィック構造体１４が熱輸送部材１０に収納されている。従って、ヒートシンク１の設置スペース、特にヒートシンク１の高さ方向の設置スペースが制限される環境下、設置スペースに禁止領域１０１が存在していても、禁止領域１０１を回避しつつ、受熱部４１のドライアウトを確実に防止し、且つ熱輸送部材１０の放熱部４２と熱的に接続される放熱フィン群２０の放熱性能を向上させることができる。また、ヒートシンク１では、熱輸送部材１０の内部空間は全体が連通して一体となっているので、発熱体１００に発熱ムラが生じていても、発熱体１００全体を均一に冷却できる。
【００５８】
また、ヒートシンク１では、熱輸送部材１０が、受熱側段差部６０を有することにより、設置スペースの禁止領域１００をより確実に回避できる。また、ウィック構造体１４が受熱側段差部６０の段差に追従した第２の段差部８０を有することにより、放熱部４２から受熱部４１への液相の作動流体の還流がさらに円滑化される。
【００５９】
次に、本発明の第２実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。なお、第２実施形態例に係るヒートシンクは、第１実施形態例に係るヒートシンクと主要部は共通しているので、同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図６は、本発明の第２実施形態例に係るヒートシンクの概要を説明する平面図である。図７は、本発明の第２実施形態例に係るヒートシンクの概要を説明する側面図である。
【００６０】
第１実施形態例に係るヒートシンクでは、管体は、平面型の熱輸送部材の平面方向に沿って、平面型の熱輸送部材の熱輸送方向に対して略直交方向に延在していたが、これに代えて、図６、７に示すように、第２実施形態例に係るヒートシンク２では、管体３１は、平面型の熱輸送部材１０の平面方向に対して略直交方向、且つ平面型の熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向に延在している。
【００６１】
ヒートシンク２では、放熱フィン群２０は、管体３１に取り付けられた複数の第１の放熱フィン２１、２１・・・から形成されている。第１の放熱フィン２１は、管体３１の長手方向に対して略平行方向に所定間隔にて並列配置されている。従って、管体３１は、第１の放熱フィン２１の配置方向に沿って延在している。また、放熱側段差部５０は、断熱部４３から放熱部４２へ向かってヒートシンク２の設置面方向への段差となっている。従って、第１の放熱フィン２１の設置枚数を増やすことができるので、放熱フィン群２０の放熱性能が向上する。
【００６２】
ヒートシンク２では、特に、ヒートシンク２の高さ方向において設置スペースを有するもののヒートシンク２の幅方向において設置スペースが制限される環境下、設置スペースに禁止領域１０１が存在していても、禁止領域１０１を回避しつつ、受熱部４１のドライアウトを確実に防止し、且つ熱輸送部材１０の放熱部４２と熱的に接続される放熱フィン群２０の放熱性能を向上させることができる。
【００６３】
次に、本発明の第３実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。なお、第３実施形態例に係るヒートシンクは、第１、第２実施形態例に係るヒートシンクと主要部は共通しているので、同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図８は、本発明の第３実施形態例に係るヒートシンク内部の概要を説明する斜視図である。
【００６４】
図３に示すように、第３実施形態例に係るヒートシンク３では、熱輸送部材１０の幅方向中央部にてコンテナ１９の受熱部４１から放熱部４２まで延在しているウィック構造体１４は、受熱部４１と放熱部４２の間で分岐している。ヒートシンク３では、ウィック構造体１４は、第２の段差部８０の放熱部４２側近傍の部位に分岐部を有し、熱輸送部材１０のコンテナ１９の幅方向両側に、ウィック構造体１４の長手方向に沿って、２つの分岐ウィック部１４−１、１４−２が延在している。ウィック構造体１４は、受熱部４１から放熱部４２まで延在し、分岐ウィック部１４−１、１４−２は、それぞれ、ウィック構造体１４に対して所定間隔をおいて略平行に、第２の段差部８０の放熱部４２側近傍の部位から放熱部４２まで延在している。従って、分岐ウィック部１４−１、１４−２は、それぞれ、ウィック構造体１４と同じく、放熱側段差部５０の段差に対応した段差部を有している。
【００６５】
管体３１に設けられた他のウィック構造体３４は、接続部材３５を介して、ウィック構造体１４と分岐ウィック部１４−１または分岐ウィック部１４−２と接続されている。従って、管体３１内部の液相の作動流体は、他のウィック構造体３４から、接続部材３５を介して、ウィック構造体１４と分岐ウィック部１４−１、１４−２へ還流する。
【００６６】
ヒートシンク３では、ウィック構造体１４が放熱側段差部５０の段差に対応した第１の段差部７０を有するだけではなく、分岐ウィック部１４−１、１４−２も、それぞれ、放熱側段差部５０の段差に対応した段差部を有していることにより、液相の作動流体がより円滑に管体３１及び放熱部４２から受熱部４１へ還流できる。従って、ヒートシンク３では、受熱部４１が放熱部４２よりも重力方向上方に位置する、トップヒートの姿勢に設置されても、液相の作動流体がより確実に管体３１及び放熱部４２から受熱部４１へ還流でき、受熱部４１のドライアウトをより確実に防止できる。
【００６７】
次に、本発明の第４実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。なお、第４実施形態例に係るヒートシンクは、第１〜第３実施形態例に係るヒートシンクと主要部は共通しているので、同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図９は、本発明の第４実施形態例に係るヒートシンクの概要を説明する斜視図である。
【００６８】
第１実施形態例に係るヒートシンクでは、放熱側段差部は、一方の板状体に設けられた熱輸送部材の熱輸送方向に対して略直交方向の段差である段差部と、他方の板状体に設けられた熱輸送部材の熱輸送方向に対して略直交方向の段差である段差部とから形成されていた。これに代えて、図９に示すように、第４実施形態例に係るヒートシンク４では、放熱側段差部５０は、一方の板状体１１に設けられた熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差である段差部５１は設けられているが、他方の板状体１２には熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して略直交方向の段差部は設けられていない。従って、一方の板状体１１においては、断熱部４３と放熱部４２は同一平面上に位置していない。一方で、他方の板状体１２においては、断熱部４３と放熱部４２は同一平面上に位置している。上記から、放熱部４２におけるコンテナ１９の厚さが、断熱部４３におけるコンテナ１９の厚さよりも、放熱側段差部５０の寸法分、厚くなっている。従って、第４実施形態例に係るヒートシンク４の放熱部４２の厚さは、上記した第１実施形態例に係るヒートシンクの放熱部の厚さよりも厚くなっている。また、第４実施形態例に係るヒートシンク４の放熱側段差部５０におけるコンテナ１９の内部空間は、上記した第１実施形態例に係るヒートシンクの放熱側段差部におけるコンテナの内部空間よりも広くなっている。
【００６９】
ヒートシンク４でも、ウィック構造体１４は、熱輸送部材１０の受熱部４１から放熱部４２まで延在している。また、ウィック構造体１４は、放熱側段差部５０の段差に追従した第１の段差部７０と受熱側段差部６０の段差に追従した第２の段差部８０を有する。
【００７０】
ヒートシンク４では、放熱側段差部５０におけるコンテナ１９の内部空間が広くなっているので、熱輸送部材１０の断熱部４３と放熱部４２との間に放熱側段差部５０が設けられていても、液相の作動流体は第１の段差部７０を放熱部４２から受熱部４１方向へ円滑に還流できる。
【００７１】
次に、本発明のヒートシンクの他の実施形態例について、以下に説明する。上記各実施形態例のヒートシンクでは、熱輸送部材１０には、コンテナ１９の空洞部１３と内部空間の連通した管体３１が接続され、該管体３１に放熱フィン群２０の第１の放熱フィン２１が熱的に接続されていたが、熱輸送部材１０には管体３１が接続されていなくてもよく、従って、放熱フィン群２０には第１の放熱フィン２１が設けられていなくてもよい。また、ウィック構造体１４の第１の段差部７０は、必要に応じて、断熱部４３及び放熱部４２の位置におけるウィック構造体１４よりも、熱輸送部材１０の熱輸送方向に対して直交方向（熱輸送部材１０の幅方向）に拡幅されていている拡幅部７３を有していてもよい（図１、３参照）。すなわち、第１の段差部７０の幅が、断熱部４３及び放熱部４２に位置するウィック構造体１４の幅よりも幅広としてもよい。第１の段差部７０の幅が拡幅されていることにより、液相の作動流体が放熱部４２から断熱部４３へより円滑に還流できる。また、ウィック構造体１４の第２の段差部８０は、必要に応じて、断熱部４３及び受熱部４１の位置におけるウィック構造体１４よりも、熱輸送部材１０の幅方向に拡幅されている拡幅部８３を有していてもよい（図１、３参照）。第２の段差部８０の幅が拡幅されていることにより、液相の作動流体が断熱部４３から受熱部４１へより円滑に還流できる。
【００７２】
上記実施形態例に係るヒートシンクでは、熱輸送部材１０に受熱側段差部６０が形成されていたが、ヒートシンクの使用状況や設置状況に応じて、受熱側段差部６０は設けなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明のヒートシンクは、ヒートシンクの設置スペースが制限される環境下、該設置スペースに禁止領域が存在していても優れた冷却性能を有するので、例えば、狭小空間に設置された回路基板に搭載された高発熱量の電子部品、例えば、中央演算処理装置等の電子部品を冷却する分野で利用価値が高い。
【符号の説明】
【００７４】
１、２、３、４                  ヒートシンク
１０                            熱輸送部材
１４                            ウィック構造体
２０                            放熱フィン群
３１                            管体
４１                            受熱部
４２                            放熱部
４３                            断熱部
５０                            放熱側段差部
【図１】
2020176773.tif 000003
【図２】
2020176773.tif 000004
【図３】
2020176773.tif 000005
【図４】
2020176773.tif 000006
【図５】
2020176773.tif 000007
【図６】
2020176773.tif 000008
【図７】
2020176773.tif 000009
【図８】
2020176773.tif 000010
【図９】
2020176773.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月12日(2019.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と熱的に接続される受熱部を有する熱輸送部材と、該熱輸送部材の放熱部にて接続された管体と、該管体と熱的に接続された、複数の放熱フィンが配置された放熱フィン群と、を備えたヒートシンクであり、
前記熱輸送部材が、前記受熱部から前記管体との接続部まで連通し、且つ作動流体が封入された一体である内部空間を有し、前記熱輸送部材の内部空間が、前記管体の内部空間と連通し、
前記熱輸送部材の内部空間に、前記受熱部から前記放熱部へ延在したウィック構造体が収納され、
前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記放熱部の間に位置する断熱部と前記放熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた放熱側段差部を有し、前記放熱部が前記断熱部よりも前記ヒートシンクの設置面側に位置し、
前記管体の内面には、他のウィック構造体が設けられ、前記ウィック構造体と前記他のウィック構造体とが、接続部材を介して接続されているヒートシンク。
【請求項２】
前記ウィック構造体が、前記放熱側段差部の段差に追従した第１の段差部を有する請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記断熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた受熱側段差部を、さらに有する請求項１または２に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記ウィック構造体が、前記受熱側段差部の段差に追従した第２の段差部を、さらに有する請求項３に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記第１の段差部における前記ウィック構造体が、前記断熱部及び前記放熱部の位置における前記ウィック構造体よりも、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して直交方向に拡幅されている請求項２に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記管体が、前記放熱フィンの配置方向に沿って延在している請求項１乃至５のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記管体の延在方向が、前記熱輸送部材の熱輸送方向と平行ではない請求項１乃至６のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項８】
前記管体が、複数設けられ、前記熱輸送部材から複数の方向に延在している請求項１乃至７のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項９】
前記熱輸送部材の少なくとも一面が、平面形状である請求項１乃至８のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項１０】
前記接続部材が毛細管力を有するウィック部材であり、前記熱輸送部材に設けられた前記ウィック構造体の種類と、前記管体に設けられた前記他のウィック構造体の種類と、前記ウィック部材との種類とが異なる請求項１乃至９のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項１１】
前記管体に設けられた前記他のウィック構造体が、前記管体の内面に形成されている複数の細溝である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月2日(2019.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と熱的に接続される受熱部を有する熱輸送部材と、該熱輸送部材の放熱部にて接続された管体と、該管体と熱的に接続された、複数の放熱フィンが配置された放熱フィン群と、を備えたヒートシンクであり、
前記熱輸送部材が、前記受熱部から前記管体との接続部まで連通し、且つ作動流体が封入された一体である内部空間を有し、前記熱輸送部材の内部空間が、前記管体の内部空間と連通し、
前記熱輸送部材の内部空間に、前記受熱部から前記放熱部へ延在したウィック構造体が収納され、
前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記放熱部の間に位置する断熱部と前記放熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた放熱側段差部を有し、前記放熱部が前記断熱部よりも前記ヒートシンクの設置面側に位置し、
前記管体の内面には、他のウィック構造体が設けられ、前記ウィック構造体と前記他のウィック構造体とが、接続部材を介して接続され、
前記接続部材が毛細管力を有するウィック部材であり、前記熱輸送部材に設けられた前記ウィック構造体の種類と、前記管体に設けられた前記他のウィック構造体の種類と、前記ウィック部材との種類とが異なるヒートシンク。
【請求項２】
前記ウィック構造体が、前記放熱側段差部の段差に追従した第１の段差部を有する請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記熱輸送部材が、前記受熱部と前記断熱部との間に、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して平行方向ではない方向に段差が設けられた受熱側段差部を、さらに有する請求項１または２に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記ウィック構造体が、前記受熱側段差部の段差に追従した第２の段差部を、さらに有する請求項３に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記第１の段差部における前記ウィック構造体が、前記断熱部及び前記放熱部の位置における前記ウィック構造体よりも、前記熱輸送部材の熱輸送方向に対して直交方向に拡幅されている請求項２に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記管体が、前記放熱フィンの配置方向に沿って延在している請求項１乃至５のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記管体の延在方向が、前記熱輸送部材の熱輸送方向と平行ではない請求項１乃至６のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項８】
前記管体が、複数設けられ、前記熱輸送部材から複数の方向に延在している請求項１乃至７のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項９】
前記熱輸送部材の少なくとも一面が、平面形状である請求項１乃至８のいずれか１項に記載のヒートシンク。
【請求項１０】
前記管体に設けられた前記他のウィック構造体が、前記管体の内面に形成されている複数の細溝である請求項１乃至９のいずれか１項に記載のヒートシンク。