(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から受熱して作動液を蒸発させる蒸発部と、
外部に放熱して前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部と、
前記蒸発部に供給する前記作動液を貯留する補償チャンバと、
前記蒸発部で発生した前記作動液の蒸気を前記凝縮部に導く蒸気管と、
前記凝縮部で凝縮された前記作動液を前記補償チャンバに導く液管と、
前記蒸発部内に配置され、前記補償チャンバと連通した作動液流路と前記蒸気管と連通した蒸気流路とを隔てる多孔質材料よりなるウィックと、
前記補償チャンバ内に配置され、所定温度よりも低い温度になると作動液を吸収して膨張し、前記所定温度よりも高い温度になると収縮して前記作動液を放出する作動液吸収部材と、
を有することを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【請求項２】
前記作動液吸収部材は、温度応答性高分子を含む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。
【請求項３】
前記作動液吸収部材は、前記作動液に溶解しない材料からなる支持層と前記支持層表面に化学結合した前記温度応答性高分子からなる吸収層とが複数積層された構造を有す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。
【請求項４】
さらに、一方の端部が発熱部品と熱的に接合され、他方の端部が補償チャンバと熱的に接合された補助ヒートパイプを備えた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。
【請求項５】
前記作動液は水であり、前記温度応答性高分子は、ポリＮ−置換アクリルアミド、ポリＮ−置換メタクリルアミド、ポリＮＮ−二置換アクリルアミド、ポリＮＮ−二置換メタクリルアミド、及びポリビニルエーテルの何れかの単独重合体、又はこれらの共重合体よりなることを特徴とする請求項２に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項６】
外部から受熱して作動液を蒸発させる蒸発部と、
外部に放熱して前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部と、
前記蒸発部に供給する前記作動液を貯留する補償チャンバと、
前記蒸発部で発生した前記作動液の蒸気を前記凝縮部に導く蒸気管と、
前記凝縮部で凝縮された前記作動液を前記補償チャンバに導く液管と、
前記蒸発部内に配置され、前記補償チャンバと連通した作動液流路と前記蒸気管と連通した蒸気流路とを隔てる多孔質材料よりなるウィックと、
前記補償チャンバ内に配置され、所定温度よりも低い温度になると作動液を吸収して膨張し、前記所定温度よりも高い温度になると収縮して前記作動液を放出する作動液吸収部材と、
を有するループ型ヒートパイプを搭載した電子機器であって、
前記蒸発部は熱を発生する電子部品と熱的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱素子等の冷却に用いられるループ型ヒートパイプ及びこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ等の電子機器の発熱量及び発熱密度が増加し、冷却性能の向上が求められている。そのため、ヒートシンクを冷却ファンの近傍等の冷却に適する場所に配置し、ＣＰＵ等の発熱量の大きな電子部品とヒートシンクとをヒートパイプで熱的に接続して冷却する方法が広く用いられている。従来、ヒートシンクと電子部品とを熱的に接続するヒートパイプとしては、構造が簡単な単管型ヒートパイプが利用されてきた。しかし、単管型ヒートパイプの熱輸送能力は３０〜５０Ｗ程度と低く、電子機器の冷却を行うのに十分ではないことがある。一方、ループ型ヒートパイプは単管型ヒートパイプに比べて熱輸送能力が優れることから、電子機器への搭載を目指した開発が進められている。
【０００３】
ループ型ヒートパイプは、作動液（液相の作動流体）を蒸発させる蒸発部と、蒸気（気相の作動流体）を凝縮させる凝縮部と、蒸発部に供給する作動液を一時的に貯留する補償チャンバとを備える。蒸発部と凝縮部とは蒸気を導く蒸気管で接続され、凝縮部と補償チャンバとは作動液を導く液管で接続される。蒸発部の内部には、液管と連通した作動液流路と蒸気管と連通した蒸気流路とを隔てるウィックと呼ばれる多孔質部材が設けられている。このウィックは、作動液流路の作動液を毛細管力で吸い上げて蒸気流路側に輸送する機能と、蒸気流路の蒸気が作動液流路側に逆流するのを防ぐ機能とを有し、蒸発部と凝縮部との間で作動液を循環させる。
【０００４】
ところで、コンピュータ等の電子機器は、設置、輸送及び保管等の状況により様々な向きに配置される。そのため、電子機器に搭載されるループ型ヒートパイプは、蒸発部（高温部）が凝縮部（低温部）よりも上側になる、いわゆるトップヒート配置となる場合が想定される。この場合、作動停止時に作動液が重力により補償チャンバ及び蒸発部から流出して、ウィックによる作動液を蒸気流路側に輸送する機能及び蒸気が作動液流路側に逆流するのを防ぐ機能が働かなくなってループ型ヒートパイプを始動することができなくなる。
【０００５】
上記の不具合を防ぐために、ループ型ヒートパイプの凝縮部側の配管内に多孔質フィルタと加熱装置とを設け、始動時に凝縮部に集まった作動液の一部を加熱装置で蒸発させ、発生した蒸気圧で作動液を蒸発部に押し上げてウィックに供給する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６８２７３号公報
【特許文献２】特開２００９−１１５３９６号公報
【特許文献３】特開２００２−３４０４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述の方法では作動流体の流路に多孔質フィルタを設ける必要があり、作動流体の流動抵抗が増加して熱輸送能力が低下してしまう。
【０００８】
そこで、始動性及び熱輸送能力に優れたループ型ヒートパイプ及びこれを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一観点によれば、外部から受熱して作動液を蒸発させる蒸発部と、外部に放熱して前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部と、前記蒸発部に供給する前記作動液を貯留する補償チャンバと、前記蒸発部で発生した前記作動液の蒸気を前記凝縮部に導く蒸気管と、前記凝縮部で凝縮された前記作動液を前記補償チャンバに導く液管と、前記蒸発部内に配置され、前記補償チャンバと連通した作動液流路と前記蒸気管と連通した蒸気流路とを隔てる多孔質材料よりなるウィックと、前記補償チャンバ内に配置され、所定温度よりも低い温度になると作動液を吸収して膨張し、前記所定温度よりも高い温度になると収縮して前記作動液を放出する作動液吸収部材と、を有するループ型ヒートパイプが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
上記観点では、補償チャンバ内に、所定温度よりも低い温度のときに作動液を吸収して膨張し、前記所定温度よりも高い温度のときに収縮して作動液を放出する作動液吸収部材を設けている。この作動液吸収部材は、ループ型ヒートパイプが作動停止しているとき、すなわち冷却対象の電子部品の温度が低いときに作動液を吸収し、電子部品の温度が高くなると作動液を放出する。このため、ループ型ヒートパイプがトップヒート配置となり作動液が蒸発部から流出した場合であっても、作動液吸収部材から供給される作動液によってウィックを確実に湿潤させることができ、ループ型ヒートパイプの始動性を向上させることができる。また、作動液の流路に流動抵抗の大きな多孔質フィルタを設ける必要がないので、熱輸送能力にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は、実施形態に係るループ型ヒートパイプをトップヒート配置で作動停止させた状態で示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の状態における補償チャンバ及び蒸発部を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、実施形態に係るループ型ヒートパイプの蒸発部をウィックの軸に垂直な面に沿って切断して示す断面図であり、図２（ｂ）は同じくその蒸発部及び補償チャンバを分解して示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態に係るループ型ヒートパイプの蒸発部及び補償チャンバと電子部品との接続構造を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、温度応答性高分子の温度による分子構造の変化を示す模式図である。
【図５】図５は、実施形態に係るループ型ヒートパイプの補償チャンバ及び蒸発部の始動時の状態を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は、実施形態に係るループ型ヒートパイプをトップヒート配置で作動させた状態を示す図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の補償チャンバ及び蒸発部を示す断面図である。
【図７】図７は、実施形態に係るループ型ヒートパイプを実装したコンピュータを示す透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１３】
図１（ａ）は、実施形態に係るループ型ヒートパイプをトップヒート配置で作動停止させた状態で示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の状態における補償チャンバ及び蒸発部を示す断面図である。図２（ａ）は、実施形態に係るループ型ヒートパイプの蒸発部をウィックの軸に垂直な面に沿って切断して示す断面図であり、図２（ｂ）は同じくその蒸発部及び補償チャンバを示す透視図である。図３は、実施形態に係るループ型ヒートパイプの蒸発部及び補償チャンバと電子部品との接続構造を示す断面図である。なお、図１において矢印Ａは鉛直上向き方向を示し、他の図についても同様とする。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のループ型ヒートパイプ１０は、補償チャンバ１１、蒸発部１２、蒸気管１３、コンデンサ管（凝縮部）１４及び液管１５を備え、内部には作動液１８が飽和蒸気圧の蒸気と共に封入されている。ここでは、作動液１８として水を使用するものとする。なお、作動液１８として、メタノールやエタノール等を使用してもよい。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、補償チャンバ１１は、蒸発部１２に隣接して配置されており、蒸発部１２に供給する作動液１８を一時的に貯留する。補償チャンバ１１の内部には、作動液吸収部材１６が配置されている。この作動液吸収部材１６は、支持層１６ａと吸収層１６ｂとが交互に積層された構造を有している。支持層１６ａは、作動液１８に対する化学反応性及び溶解性が低い材料、例えばポリプロピレン製の不織布等よりなる。
【００１６】
なお、支持層１６ａの材料は上述の例に限定されるものではなく、例えば、白金、白金黒、金、パラジウム、ロジウム、銀、水銀、タングステン及び銅の何れか又はこれらの合金等の金属材料、グラファイト及びカーボンファイバー等の炭素材料、単結晶シリコン、アモルファスシリコン、炭化ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素及びＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレーター）等の半導体材料、ガラス、石英ガラス、アルミナ、サファイア、各種セラミクス、フォルステライト及び感光性ガラス等の無機材料、並びに各種高分子材料を用いることができる。
【００１７】
吸収層１６ｂは、所定の相転移温度よりも低い温度で作動液１８を吸収して膨張するとともに、その相転移温度よりも高い温度で作動液１８を放出して収縮する樹脂材料からなる。ここでは、吸収層１６ｂには、温度によって作動液の吸収及び放出を行う刺激応答性高分子（温度応答性高分子）の一種であるポリＮ−イソプロピルアクリルアミドを用いるものとする。ポリＮ−イソプロピルアクリルアミドは、相転移温度が３２℃程度であり、３２℃よりも高い温度では側鎖のアクリルアミド部分が脱水和して高分子鎖が収縮して、その体積が減少する。また、３２℃よりも低い温度では側鎖のアクリルアミドの部分が水分を吸収して分子鎖が膨張して、その体積が増加する。
【００１８】
なお、吸収層１６ｂに用いられる温度応答性高分子は、上述の例に限定されるものではなく、例えば、ポリ（Ｎ−置換アクリルアミド）、ポリ（Ｎ−置換メタクリルアミド）、ポリ（Ｎ，Ｎ−二置換アクリルアミド）、ポリ（Ｎ，Ｎ−二置換メタクリルアミド）及びポリビニルエーテル（一部が置換されていてもよい）等を用いることができる。ここで、上述の材料の置換基は、炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜６の直鎖又は分岐アルキル基、及び炭素数３〜２０、より好ましくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基の何れか１又は複数から選択されるものとする。
【００１９】
より具体的には、ポリ（Ｎ−メチルアクリアミド）、ポリ（Ｎ−エチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−シクロプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド）、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、ポリ（Ｎ−メチルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−エチルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−シクロプロピルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−ｎ−プロピルメタクリルアミド）、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルメタクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピルメタクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルメタクリルアミド、ポリビニルメチルエーテル及びポリビニルエチルエーテル等を吸収層１６ｂに用いることができる。
【００２０】
また、上記した高分子の単独重合体だけでなく、上記の重合体を構成するモノマーの２種類以上を組み合わせた共重合体や、その他の種類のモノマーと上記した重合体に含まれるモノマーとを組み合わせた共重合体を用いてもよい。また、上記の重合体の何れか１種類を単独で使用してもよいし、複数種類を組み合わせて使用してもよい。
【００２１】
さらに、上述の例では吸収層１６ｂを温度応答性高分子とした例を示したが、それ以外にも吸収層１６ｂを、作動液を吸収して膨潤する樹脂と、所定の相転移温度以上で収縮して体積が減少する樹脂との２種類の樹脂を混合した複合樹脂としてもよい。このような複合樹脂によっても、前述の温度応答性高分子と同様の機能が得られる。
【００２２】
吸収層１６ｂは、作動液１８に溶解して消失するのを防ぐために、支持層１６ａの表面に化学的に結合している。支持層１６ａとして高分子材料を用いる場合には、支持層１６ａの表面と吸収層１６ｂを構成する高分子とがグラフト結合している。
【００２３】
図１（ｂ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、蒸発部１２は、ヒートブロック２０、蒸発管２１及びウィック２２を備えている。
【００２４】
ヒートブロック２０は中身の詰まった金属製の板体である。ヒートブロック２０は、外部から受けた熱をヒートブロック２０全体に拡散させる。
【００２５】
ヒートブロック２１の中央部には、円筒状の蒸発管２１が収容されている。蒸発管２１は、例えば銅パイプ等からなり、その内周側に蒸発管２１の中心軸に平行な方向に伸びる複数本のグルーブ溝（蒸気流路）２１ａが形成されている。これらの蒸気流路２１ａは、蒸気収束部２３を介して蒸気管１３と連通している。
【００２６】
ウィック２２は、蒸気管１３側の端部が閉塞された管状の多孔質部材であり、その外周面が蒸発管２１の内周面（蒸気流路２１ａを除く）と接触するようにして蒸発管２１内に収容されている。ウィック２２の内周側の空洞部は作動液流路２２ａとなっており、この作動液流路２２ａは補償チャンバ１１と連通している。作動液流路２２ａは、ウィック２２によって蒸気流路２１ａと隔てられている。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、蒸気管１３は、蒸発部１２とコンデンサ管１４とを接続し、蒸発部１２の蒸発管２１内で発生した蒸気をコンデンサ管１４に導く。コンデンサ管１４は、ヒートシンク（図示せず）を備え、このヒートシンクで放熱することで蒸気を凝縮させて作動液１８を生成させる。液管１５は、コンデンサ管１４と補償チャンバ１１とを接続し、コンデンサ管１４で生成された作動液１８を補償チャンバ１１に導く。
【００２８】
図３に示すように、本実施形態のヒートブロック２０には電子部品８５がサーマルグリス（図示せず）等を介して接合されている。また、補償チャンバ１１の作動液吸収部材１６が設けられた部分に補助ヒートパイプ１７の一端が接合されている。この補助ヒートパイプ１７の他方の端部は電子部品８５とが熱的に接合されており、補助ヒートパイプ１７は電子部品８５の熱を補償チャンバ１１内の作動液吸収部材１６に伝える。
【００２９】
作動液吸収部材１６は、以下のようにして作製することができる。ここでは、支持層１６ａとしてポリプロピレン製の不織布を用い、吸収層１６ｂの温度応答性高分子としてポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミドを支持層１６ａの表面にグラフト結合させる例について説明する。
【００３０】
まず、支持層１６ａとして、例えば平均孔径１０μｍ程度のポリプロピレン製の不織布を用意する。次に、この支持層１６ａの表面にアルゴン雰囲気下でプラズマを照射して支持層１６ａの表面に活性種を発生させる。支持層１６ａの表面に活性種を発生させる方法は、プラズマ照射以外に、放射線照射及び電子線照射等で行ってもよい。
【００３１】
その後、支持層１６ａを、温度が６０℃程度の脱気した３％Ｎ−イソプロピルアクリルアミド水溶液に浸漬する。これにより、支持層１６ａの表面の活性種を開始点として支持層１６ａの上にＮ−イソプロピルアクリルアミドが重合して、支持層１６ａとグラフト結合した吸収層１６ｂが形成される。
【００３２】
次に、支持層１６ａ及び吸収層１６ｂを３％Ｎ−イソプロピルアクリルアミド水溶液から取り出し、例えば水とメタノールとを１：１の割合で混合した洗浄液で洗浄し、真空乾燥する。以上のようにして作製された支持層１６ａ及び吸収層１６ｂを複数積層することで本実施形態の作動液吸収部材１６が完成する。
【００３３】
上に説明した支持層１６ａの表面に活性種を発生させる方法に代えて、支持層１６ａの表面に化学的処理を施して反応性を有する官能基を発生させ、その官能基と反応できる官能基を有する温度応答性高分子をグラフト結合させてもよい。この場合、支持層１６ａの表面に発生させる官能基としては、カルボキシル基、アルデヒド基、アミノ基、イミノ基、スルホン酸基、エポキシ基、イソシアネート基、酸クロリド基、ヒドロキシ基、チオール基、及びジスルフィド基等が挙げられる。また、支持層１６ａに化学的処理を施す代わりに、支持層１６ａを上に列挙したいずれかの官能基を有する高分子材料で形成してもよい。
【００３４】
なお、ループ型ヒートパイプ１０のその他の構成は、例えば銅等の金属素材を用いて公知の手法で作製することができる。
【００３５】
以下、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ１０をトップヒート配置としたときの始動について説明する。ここに、図４（ａ）、（ｂ）は、温度応答性高分子の変化を示す模式図である。図５は、実施形態に係るループ型ヒートパイプの補償チャンバ及び蒸発部の始動時の状態を示す断面図である。なお、図４において、符号Ｂは温度応答性高分子の高分子鎖を示し、符号Ｃは作動液１８の分子を示す。
【００３６】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ループ型ヒートパイプ１０を、トップヒート配置としてその動作を停止させると、ループ型ヒートパイプ１０の温度が低下し、吸収層１６ｂを形成する温度応答性高分子の相転移温度以下となる。このとき、図４（ａ）に示すように、温度応答性高分子の側鎖のアクリルアミド部分が水（作動液１８）を吸収し、高分子鎖が伸びて吸収層１６ｂが膨潤する。さらに、図１（ｂ）に示すように、本実施形態の作動液吸収部材１６は、吸収層１６ｂが膨潤することにより支持層１６ａ間の隙間を閉塞し、補償チャンバ１１内の空間をウィック２２側の領域と液管１５側の領域とに分断する。これにより、ループ型ヒートパイプ１０の動作停止時における作動液１８の移動を阻止して補償チャンバ１１内に作動液１８を保持することができる。
【００３７】
次に、電子部品（例えばＣＰＵ）８５に電源を供給すると、電子部品８５が発熱し、この熱が補助ヒートパイプ１７及び蒸発部１２を介して作動液吸収部材１６に伝わる。これにより作動液吸収部材１６が加熱され、吸収層１６ｂの相転移温度よりも高い温度に達し、図４（ｂ）に示すように吸収層１６ｂが液体の作動液１８を放出して収縮する。
【００３８】
このとき放出された作動液１８は、図５に示すように、ウィック２２に供給されてウィック２２を湿潤させる。さらに、吸収層１６ｂの収縮により支持層１６ａの隙間が開き、補償チャンバ１１内に保持された作動液１８がウィック２２に供給される。このようにしてウィック２２のほぼ全体が作動液１８で湿潤した状態となる。
【００３９】
さらに電子部品８５の熱がヒートブロック２０及び蒸発管２１を介してウィック２２外周側から伝わり、ウィック２２の外周側で作動液１８が蒸発する。このときウィック２２の空孔は作動液１８で塞がれているため、発生した蒸気はウィック２２の空孔を透過して作動液流路２２ａ側に逆流することができない。ウィック２２の外周側の作動液の蒸発による濃度差が推進力となり、作動液流路２２ａ側から作動液１８が供給され、ループ型ヒートパイプ１０内で作動流体の循環が始まり、ループ型ヒートパイプ１０が始動する。
【００４０】
次に、ループ型ヒートパイプ１０の始動開始後の動作について説明する。ここに、図６（ａ）は、実施形態に係るループ型ヒートパイプをトップヒート配置で作動させた状態を示す図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の補償チャンバ及び蒸発部を示す断面図である。
【００４１】
図６（ａ）に示すように、ループ型ヒートパイプ１０の作動中は、作動液１８が液管１５を経て補償チャンバ１１内に流入する。図６（ｂ）に示すように、作動液１８は、補償チャンバ１１内に一時的に貯留される。ループ型ヒートパイプ１０の作動中は作動液１８の温度が作動液吸収部材１６の相転移温度よりも高い状態となるため、吸収層１６ｂは収縮した状態となり、支持層１６ａ間に隙間が生じる。このため、作動液１８は支持層１６ａの隙間を通って作動液流路２２ａ内に移動することができる。なお、作動時は、支持層１６ａ間の隙間が数百μｍ〜数ｍｍ程度と大きいので、作動液吸収部材１６は作動液１８を比較的少ない流動抵抗で通過させることができる。
【００４２】
作動液流路２２ａ内に移動した作動液１８は、ウィック２２の毛細管力によってウィック２２の外周側に運ばれ、ヒートブロック２０を介して加熱されることでウィック２２の外周側で蒸発する。ウィック２２の外周側で発生した蒸気は蒸気流路２１ａを経て蒸気集束部２３に集められた後、蒸発部１２内から流出する。蒸発部１２から流出した蒸気は蒸気管１３によってコンデンサ管１４に導かれ、コンデンサ管１４で凝縮されて作動液１８に戻る。その後、コンデンサ管１４で生成した作動液１８は、蒸気流路２１ａと作動液流路２２ｂとの圧力差によって液管１５内を押し上げられて補償チャンバ１１内に移動する。
【００４３】
以上のようにして、ループ型ヒートパイプ１０は、作動流体を蒸発と凝縮を繰り返しつつ循環させることで、蒸発部１２側の熱をコンデンサ管１４側に輸送する。
【００４４】
なお、本実施形態のループ型ヒートパイプ１０は、蒸発部１２をコンデンサ管（凝縮部）１４よりも低い状態に配置するボトムヒート配置であっても、先に図６を参照しつつ説明したトップヒート配置の動作と同様にして動作する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ１０は、補償チャンバ１１内に相転移温度より下の温度で水分を吸収し、相転移温度より上の温度で水分を放出する樹脂材料（吸収層１６）を含む作動液吸収部材１６と、これを加熱するための補助ヒートパイプ１７とを設けている。このため、ループ型ヒートパイプ１０をトップヒート配置とした場合であっても、始動時に吸収層１６から作動液１８を放出させてウィック２２を湿潤させて、作動流体の循環を開始させることができる。さらに、ループ型ヒートパイプ１０の作動時には、吸収層１６が収縮するので作動流体の流動抵抗の増加を抑制できる。このため、本実施形態のループ型ヒートパイプ１０は熱輸送特性にも優れる。
【００４６】
以下、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ１０を電子機器に搭載する例について説明する。図７は、実施形態に係るループ型ヒートパイプを実装したコンピュータを示す透視図である。
【００４７】
図７に示すように、電子機器（コンピュータ）８０は、ＣＰＵ等の発熱量の大きな電子部品８５と、電子部品８５が実装された配線基板８１と、外気を取り入れるための冷却ファン８２と、補助記憶装置としてのハードディスクドライブ８３と、電源部８４とを備える。ループ型ヒートパイプ１０は、配線基板８１の上に実装され、コンデンサ管１４（及びヒートシンク）は、冷却ファン８２の近傍に配置されている。また、ループ型ヒートパイプ１０の蒸発部１２は、サーマルグリス（図示せず）を介して電子部品８５の上面に接合されている。更に、図３に示すように補償チャンバ１１と電子部品８６とは、補助ヒートパイプ１７で熱的に接続されている。
【００４８】
以上のように、本実施形態の電子機器８０は、ループ型ヒートパイプ１０を搭載しているので、例えば図７において矢印Ｙ１で示す方向が鉛直上向きとなるように配置され、ループ型ヒートパイプ１０がトップヒート配置となっても、冷却を行うことができる。さらに、本実施形態のループ型ヒートパイプ１０は、熱輸送能力が高いので効率のよい冷却が可能になり、冷却ファン８２の風量を抑制して電子機器８０の低騒音化や冷却ファン８２の駆動用電力を抑制できる。
【００４９】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００５０】
（付記１）外部から受熱して作動液を蒸発させる蒸発部と、
外部に放熱して前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部と、
前記蒸発部に供給する前記作動液を貯留する補償チャンバと、
前記蒸発部で発生した前記作動液の蒸気を前記凝縮部に導く蒸気管と、
前記凝縮部で凝縮された前記作動液を前記補償チャンバに導く液管と、
前記蒸気管内に配置され、前記補償チャンバと連通した作動液流路と前記蒸気管と連通した蒸気流路とを隔てる多孔質材料よりなるウィックと、
前記補償チャンバ内に配置され、所定温度よりも低い温度になると作動液を吸収して膨張し、前記所定温度よりも高い温度になると収縮して前記作動液を放出する作動液吸収部材と、
を有することを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【００５１】
（付記２）前記作動液吸収部材は、温度応答性高分子を含む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。
【００５２】
（付記３）前記作動液吸収部材は、前記作動液に溶解しない材料からなる支持層と前記支持層表面に化学結合した前記温度応答性高分子からなる吸収層とが複数積層された構造を有することを特徴とする付記２に記載のループ型ヒートパイプ。
【００５３】
（付記４）さらに、一方の端部が発熱部品と熱的に接合され、他方の端部が補償チャンバと熱的に接合された補助ヒートパイプを備えた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。
【００５４】
（付記５）前記作動液吸収部材は、前記相転移温度よりも低い温度になると前記作動液を吸収して膨張し、前記補償チャンバ内の空間を前記作動液流路側の領域と前記液管側の領域とに分断することを特徴とする付記１乃至４に記載のループ型ヒートパイプ。
【００５５】
（付記６）前記作動液は水であり、前記温度応答性高分子は、ポリＮ−置換アクリルアミド、ポリＮ−置換メタクリルアミド、ポリＮＮ−二置換アクリルアミド、ポリＮＮ−二置換メタクリルアミド、及びポリビニルエーテルの何れかの単独重合体、又はこれらの共重合体よりなることを特徴とする付記２に記載のループ型ヒートパイプ。
【００５６】
（付記７）前記温度応答性高分子はポリＮ−イソプロピルアクリルアミドからなることを特徴とする付記６に記載のループ型ヒートパイプ。
【００５７】
（付記８）前記支持層は高分子材料からなり、前記温度応答性高分子は前記支持層にグラフト結合していることを特徴とする付記３に記載のループ型ヒートパイプ。
【００５８】
（付記９）外部から受熱して作動液を蒸発させる蒸発部と、
外部に放熱して前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部と、
前記蒸発部に供給する前記作動液を貯留する補償チャンバと、
前記蒸発部で発生した前記作動液の蒸気を前記凝縮部に導く蒸気管と、
前記凝縮部で凝縮された前記作動液を前記補償チャンバに導く液管と、
前記蒸気管内に配置され、前記補償チャンバと連通した作動液流路と前記蒸気管と連通した蒸気流路とを隔てる多孔質材料よりなるウィックと、
前記補償チャンバ内に配置され、所定温度よりも低い温度になると作動液を吸収して膨張し、前記所定温度よりも高い温度になると収縮して前記作動液を放出する作動液吸収部材と、
を有するループ型ヒートパイプを搭載した電子機器であって、
前記蒸発部は熱を発生する電子部品と熱的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【００５９】
（付記１０）前記凝縮部は、冷却ファンの近傍に設けられていることを特徴とする付記９に記載の電子機器。
【符号の説明】
【００６０】
１０…ループ型ヒートパイプ、１１…補償チャンバ、１２…蒸発部、１３…蒸気管、１４…コンデンサ管（凝縮部）、１５…液管、１６…作動液吸収部材、１６ａ…支持層、１６ｂ…吸収層、１７…補助ヒートパイプ、１８…作動液、２０…ヒートブロック、２１…蒸発管、２１ａ…蒸気流路、２２…ウィック、２２ａ…作動液流路、２３…蒸気集束部、８０…電子機器、８１…配線基板、８２…冷却ファン、８３…ハードディクドライブ、８４…電源部、８５…電子部品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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