(57)【要約】【課題】ユーザにとって扱い易い小型で薄型な携帯機器に、最良な冷却効果が得られる放熱形態で、優れた熱輸送能力を備えたヒートパイプを効果的に組み込む。【解決手段】極細ヒートパイプ１，１’の放熱部２６を、携帯機器３１の主プリント回路基板３６と電池パック３７の間の隙間に配置して、携帯機器３１の筐体３２背面である外郭４０またはディスプレイ３３の背面である金属板３９に放熱する。これにより、ユーザにとって扱い易い小型で薄型な携帯機器３１に、優れた熱輸送能力を備えた極細ヒートパイプ１，１’を効果的に組み込むことができる。また、極細ヒートパイプ１，１’によって、外気に触れている携帯機器３１の筐体３２の背面から放熱することができ、最良な冷却効果が得られる放熱形態とすることができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液を封入してなるヒートパイプにおいて、
携帯機器の筐体の背面またはディスプレイの背面に放熱する構成としたことを特徴とするヒートパイプ。
【請求項２】
前記ヒートパイプを複数備え、前記携帯機器の筐体内に放射状に配置されたことを特徴とする請求項１記載のヒートパイプ。
【請求項３】
前記携帯機器に取付けられ、受熱部が重力方向に対して放熱部よりも高い位置にある第一のヒートパイプと、受熱部が重力方向に対して放熱部よりも低い位置にある第二のヒートパイプとにより構成されることを特徴とする請求項１または２記載のヒートパイプ。
【請求項４】
前記携帯機器の機能部品に、前記ヒートパイプの外面の一部と受熱ブロックの受熱面をほぼ密着させると共に、
前記受熱ブロックに窪みを形成し、この窪みにより前記ヒートパイプを囲む構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載のヒートパイプ。
【請求項５】
前記携帯機器の機能部品に、受熱ブロックの受熱面をほぼ密着させると共に、
前記受熱ブロックの前記受熱面とは反対側の面に窪みを形成し、この窪みにより前記ヒートパイプを囲む構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載のヒートパイプ。
【請求項６】
前記携帯機器の機能部品は第１の機能部品と第２の機能部品を構成し、前記第１の機能部品は発熱部であり、前記第２の機能部品は電池であると共に、
前記ヒートパイプの一部が、携帯機器の第１の機能部品と第２の機能部品の間に配置されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載のヒートパイプ。
【請求項７】
携帯機器の第１の機能部品に、受熱プレートをほぼ密着させると共に、
前記受熱プレートを接合させた状態で、前記第１の機能部品の側部に配置したことを特徴とするヒートパイプ。
【請求項８】
前記受熱プレートに凹曲げ部を形成し、前記ヒートパイプを囲む構成したことを特徴とする請求項７記載のヒートパイプ。
【請求項９】
前記ヒートパイプは、内面溝付き銅管に作動液を封入してなり、かつ前記銅管の外径がΦ２．５ｍｍ以下、または前記銅管が扁平加工されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一つに記載のヒートパイプ。
【請求項１０】
前記ヒートパイプは、その形状が、略コの字形状または略Ｌ字形状であることを特徴とする請求項１〜９の何れか一つに記載のヒートパイプ。
【請求項１１】
前記ヒートパイプは、直線部と湾曲部で構成されていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一つに記載のヒートパイプ。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一つに記載のヒートパイプを搭載したことを特徴とするスマートフォンまたはタブレット端末。
【請求項１３】
ヒートパイプが熱接続された放熱プレートを設置したことを特徴とする携帯情報端末。
【請求項１４】
前記放熱プレートは、筐体への取付け部または前記筐体と干渉する部位に逃げ部を設けたことを特徴とする請求項１３記載の携帯情報端末。
【請求項１５】
前記放熱プレートは、熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・ｋ以上であり、厚さが０．３ｍｍ以下の金属からなることを特徴とする請求項１３または１４記載の携帯情報端末。
【請求項１６】
前記ヒートパイプは、曲げ加工後に扁平加工を施した厚さが２ｍｍ以下の扁平型ヒートパイプであることを特徴とする請求項１３〜１５の何れか一つに記載の携帯情報端末。
【請求項１７】
前記ヒートパイプは、大きな扁平率の扁平加工を施した第１の部位と、小さな扁平率の扁平加工を施した第２の部位とからなる扁平型ヒートパイプであることを特徴とする請求項１３〜１６の何れか一つに記載の携帯情報端末。
【請求項１８】
前記ヒートパイプを、融点が１６０℃以下の半田により前記放熱プレートに接合して熱接続したことを特徴とする請求項１３〜１７の何れか一つに記載の携帯情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型でありながら十分な熱輸送量が得られるヒートパイプと、そのヒートパイプを搭載したスマートフォン、タブレット端末または携帯情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タブレット端末などの携帯機器に搭載されるＣＰＵの発熱を拡散させるために、例えば特許文献１に示すような熱伝導率の高いグラファイトを、放熱シートに混在させた放熱構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８６６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし従来の構成では、熱の拡散が十分ではなく、ＣＰＵが制限温度を超えたり、携帯機器の外郭にヒートスポットが生じたりして、ＣＰＵの発熱を制限せざるを得なかった。このため、ＣＰＵの能力を最大限に使うことができなかった。
【０００５】
一方、ヒートパイプによりＣＰＵの発熱を拡散する放熱構造も知られているが、タブレット端末などの携帯機器の好ましい大きさの制約から、直径がΦ３ｍｍ以上のヒートパイプを携帯機器の筐体内に収納するだけのスペースが確保し難い。とりわけ、スマートフォンなどの携帯情報端末では、使い易さの追求から筐体の厚さに制限があり、ヒートパイプの設置が難しいものであった。また、タブレット端末などの携帯機器は使用する姿勢が定まっていないため、ヒートパイプは放熱部よりも受熱部が重力の向きに対し上側にあると、熱輸送能力が低下する欠点を有していた。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、タブレット端末などの携帯機器の筐体内に収納が可能であり、使用する姿勢が定まらない携帯機器をどの向きに使用しても、優れた熱輸送能力が得られるヒートパイプを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明の目的は、ヒートパイプの熱輸送能力の低下を防いで、携帯機器に適した形態とすることが可能なヒートパイプを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の目的は、薄い筐体内への設置が容易に可能であり、良好な熱拡散を実現することで、熱部品の能力を最大限に発揮することが可能な携帯情報端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明では、ヒートパイプによって、外気に触れている携帯機器の筐体背面やディスプレイの背面から放熱することができ、最良な冷却効果が得られる放熱形態とすることができる。
【００１０】
請求項２の発明では、携帯機器の筐体内に複数のヒートパイプを放射状に配置することで、ヒートパイプの全長を長くして、放熱部の長さを十分に確保しても、受熱部と放熱部の位置関係が重力方向の距離（落差）に対してはあまり大きくならないため、携帯機器を使用する姿勢がどのような向きであっても、ヒートパイプは重力の影響を受け難くなり、ヒートパイプの熱輸送能力の低下を防いで、携帯機器に適した形態とすることが可能になる。また、筐体内部で発生する熱をヒートパイプに導いて、外気に触れている携帯機器の筐体背面から放熱することができ、最良な冷却効果が得られる放熱形態とすることができる。
【００１１】
請求項３の発明では、受熱部が重力方向に対して放熱部よりも高い位置にある一方のヒートパイプと、受熱部が重力方向に対し放熱部よりも低い位置となる他方のヒートパイプとによる複数のヒートパイプを、タブレット端末などの携帯機器に取付けることで、携帯機器の使用姿勢が上下逆向きになっても、どちらかのヒートパイプは受熱部が重力方向に対し放熱部よりも低い位置になるため、携帯機器の使用姿勢がどの向きであったとしても、ヒートパイプの熱輸送能力の低下がみられず、どちらかのヒートパイプにより良好な熱輸送を行なうことができる。これは、ユーザの使用姿勢が任意であるタブレット端末などの携帯機器における機能部品の冷却に対して有利であり、携帯機器に最適な冷却形態とすることができる。
【００１２】
請求項４の発明では、受熱ブロックに形成した窪みにヒートパイプを囲むようにして、携帯機器の機能部品にヒートパイプの外面の一部と受熱ブロックの受熱面をほぼ密着させたので、銅管の表面積が小さくても、受熱ブロックおよび機能部品と、ヒートパイプとの接触面積が可能な限り大きくとれるようになり、機能部品からの熱をヒートパイプに伝えやすくして、機能部品とヒートパイプとの熱伝導を優れたものにすることができる。これにより、機能部品の温度上昇が軽減され、携帯機器の表面に生じるヒートスポットも緩和できる。
【００１３】
請求項５の発明では、受熱ブロックの受熱面とは反対側の面に形成した窪みにヒートパイプを囲むようにして、携帯機器の機能部品に受熱ブロックの受熱面をほぼ密着させたので、銅管の表面積が小さくても、受熱ブロックとヒートパイプとの接触面積が可能な限り大きくとれるようになり、機能部品からの熱をヒートパイプに伝えやすくして、機能部品とヒートパイプとの熱伝導を優れたものにすることができる。これにより、機能部品の温度上昇が軽減され、携帯機器の表面に生じるヒートスポットも緩和できる。
【００１４】
請求項６の発明では、ヒートパイプの一部を携帯機器の第１の機能部品と第２の機能部品の間の隙間に配置して、携帯機器の筐体背面またはディスプレイの背面に放熱するようにしたので、ユーザにとって扱い易い小型で薄型な携帯機器に、優れた熱輸送能力を備えたヒートパイプを効果的に組み込んで提供することが可能になり、スマートフォンなどの携帯機器の厚みを抑えることができる。また特に、ヒートパイプの一部を携帯機器の発熱部と電池の間に配置して、携帯機器の筐体背面またはディスプレイの背面に放熱することができる。
【００１５】
請求項７の発明では、携帯機器の第１の機能部品の側部にヒートパイプを配置し、第１の機能部品に受熱プレートをほぼ密着させたので、第１の機能部品からの熱を、受熱プレートを介してヒートパイプに効率よく伝えることができる。
【００１６】
請求項８の発明では、受熱プレートに形成した凹曲げ部にヒートパイプを囲むようにしたので、第１の機能部品からの熱を、受熱プレートを介してヒートパイプに効率よく伝えることができると共に、第１の機能部品に受熱プレートの厚さ分の隙間さえあれば、その隙間にヒートパイプを設置することが可能となり、特に薄型化が求められるタブレット端末などの携帯機器に最適な冷却形態とすることができる。
【００１７】
請求項９の発明では、内面溝付き銅管の外径をΦ２．５ｍｍ以下にし、または銅管を扁平加工することにより、タブレット端末などの携帯機器における筐体内の僅かな隙間に、熱伝導性に優れた内面溝付き銅管からなるヒートパイプを取付けることでき、ユーザが取り扱い易いサイズの携帯機器に、優れた熱輸送能力を備えたヒートパイプを組み込んで提供することが可能になる。
【００１８】
請求項１０の発明では、ヒートパイプの形状を略コの字形状または略Ｌ字形状とすることで、ヒートパイプの全長をより長くして、放熱部の長さをさらに十分に確保しても、受熱部と放熱部の位置関係が重力方向の距離（落差）に対して大きくなり難いものとなり、携帯機器を使用する姿勢がどのような向きであっても、ヒートパイプは重力の影響をさらに受け難くなり、ヒートパイプの熱輸送能力の低下を効果的に防ぐことができる。
【００１９】
請求項１１の発明では、直線状のヒートパイプの一箇所乃至複数箇所に、湾曲した曲げ部を設けることで、ヒートパイプの全長を長くして、放熱部の長さを十分に確保しても、受熱部と放熱部の位置関係が重力方向の距離（落差）に対してはあまり大きくならないため、携帯機器を使用する姿勢がどのような向きであっても、ヒートパイプは重力の影響を受け難くなり、ヒートパイプの熱輸送能力の低下を防ぐことができる。
【００２０】
請求項１２の発明では、優れた熱輸送能力を備えたヒートパイプを効果的に組み込んだスマートフォンやタブレット端末を提供できる。
【００２１】
請求項１３の発明では、使いやすさを追求した筐体の厚さ制限に対しても、ヒートパイプが熱接続された放熱プレートを薄い筐体内に容易に設置できる。また、ヒートパイプで輸送された熱が放熱プレートの広い領域に拡散され、筐体の広い領域に良好な熱拡散を実現できることから、タッチパネルなどの外郭表面に生じるヒートスポットが緩和され、ＣＰＵなどの熱部品の温度上昇も抑制されるので、熱部品の能力を最大限に発揮することが可能となり、スマートフォンなどの携帯情報端末の処理速度が大幅に向上する。
【００２２】
請求項１４の発明では、放熱プレートに筐体への取付け部や、筐体と干渉する部位を避けるように逃げ部を設けることで、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に良好な熱拡散を安定して行なえる携帯情報端末を提供できる。
【００２３】
請求項１５の発明では、放熱プレートの熱伝導率を１５Ｗ／ｍ・ｋ以上とすることで、筐体の広い範囲に十分な熱拡散を行なうことが可能になり、また放熱プレートの厚さを０．３ｍｍ以下とすることで、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対応が可能になる。そのため、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が容易であり、筐体の広い領域にさらに良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末を提供できる。
【００２４】
請求項１６の発明では、ヒートパイプを厚さが２ｍｍ以下の扁平型ヒートパイプとすることで、使い易さを追求した筐体の厚さ制限にも対応が可能になる。そのため、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末を提供できる。
【００２５】
請求項１７の発明では、異なる扁平率で扁平加工を施した第１の部位と第２の部位が、扁平型ヒートパイプにそれぞれ形成されるので、例えば筐体の内部で特に厚さ制限の厳しい箇所に第１の部位を配置し、それよりも厚さ制限の緩やかな個所に第２の部位を配置することで、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に更に良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末を提供できる。
【００２６】
請求項１８の発明では、ヒートパイプを放熱プレートに熱接続するための半田の融点を、１６０℃以下とすることにより、半田付けの際にヒートパイプが膨れる虞がなく、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対応が可能になる。そのため、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に更に良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末を提供できる。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１の発明によれば、最良な冷却効果が得られる放熱形態とすることができる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、ヒートパイプの熱輸送能力の低下を防いで、携帯機器に適した形態とすることが可能になる。また、最良な冷却効果が得られる放熱形態とすることができる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、ユーザの使用姿勢が任意であるタブレット端末などの携帯機器における機能部品の冷却に対して有利であり、携帯機器に最適な冷却形態とすることができる。
【００３０】
請求項４の発明によれば、機能部品の温度上昇を軽減することができ、携帯機器の表面に生じるヒートスポットを緩和できる。
【００３１】
請求項５の発明によれば、機能部品の温度上昇を軽減することができ、携帯機器の表面に生じるヒートスポットを緩和できる。
【００３２】
請求項６の発明によれば、ユーザにとって扱い易い小型で薄型な携帯機器に、優れた熱輸送能力を備えたヒートパイプを効果的に組み込んで提供することが可能になり、スマートフォンなどの携帯機器の厚みを抑えることができる。また、ヒートパイプの一部を携帯機器の発熱部と電池の間に配置して、携帯機器の筐体背面またはディスプレイの背面に放熱することができる。
【００３３】
請求項７の発明によれば、第１の機能部品からの熱を、受熱プレートを介してヒートパイプに効率よく伝えることができる。
【００３４】
請求項８の発明によれば、薄型化が求められるタブレット端末などの携帯機器に最適な冷却形態とすることができる。
【００３５】
請求項９の発明によれば、タブレット端末などの携帯機器の筐体内に収納が可能であり、優れた熱輸送能力が得られるヒートパイプを提供できる。
【００３６】
請求項１０の発明によれば、ヒートパイプの熱輸送能力の低下を効果的に防いで、携帯機器により適した形態とすることが可能になる。
【００３７】
請求項１１の発明によれば、ヒートパイプの熱輸送能力の低下を防いで、携帯機器に適した形態とすることが可能になる。
【００３８】
請求項１２の発明によれば、優れた熱輸送能力を備えたヒートパイプを効果的に組み込んだスマートフォンやタブレット端末を提供できる。
【００３９】
請求項１３の発明によれば、薄い筐体内への設置が容易に可能であり、良好な熱拡散を実現することで、熱部品の能力を最大限に発揮することが可能な携帯情報端末を提供できる。
【００４０】
請求項１４の発明によれば、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に良好な熱拡散を安定して行なえる携帯情報端末を提供できる。
【００４１】
請求項１５の発明によれば、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が容易であり、筐体の広い領域にさらに良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末を提供できる。
【００４２】
請求項１６の発明によれば、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末を提供できる。
【００４３】
請求項１７の発明によれば、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に更に良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末を提供できる。
【００４４】
請求項１８の発明によれば、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に更に良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態における極細ヒートパイプの外観斜視図である。
【図２】同上、図１に示す極細ヒートパイプの部分拡大図である。
【図３】同上、図２のヒートパイプのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】同上、図１に示すヒートパイプが組み込まれるタブレット端末の外観図である。
【図５】同上、タブレット端末のディスプレイを外した状態の筐体内の平面図である。
【図６】同上、タブレット端末の筐体から外したディスプレイの背面図である。
【図７】同上、タブレット端末の筐体内の概略図である。
【図８】本発明の別な実施形態を示すタブレット端末の筐体内の概略図である。
【図９】同上、タブレット端末の筐体内の概略図である。
【図１０】同上、タブレット端末の筐体内の概略図である。
【図１１】同上、タブレット端末の筐体内の概略図である。
【図１２】同上、図１１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】同上、別な例を示す図１１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１４】同上、別な例を示す図１１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１５】同上、別な例を示す図１１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１６】本発明の更に別な実施形態を示す携帯情報端末としてのスマートフォンの外観図である。
【図１７】同上、スマートフォンの内部構成を示すタッチパネルの背面側から見た外観図である。
【図１８】同上、Ｕ字状の扁平型ヒートパイプを内部に搭載したスマートフォンの背面カバーを外した背面図と、背面カバーを含む縦断面図である。
【図１９】同上、Ｌ字状の扁平型ヒートパイプを内部に搭載したスマートフォンの背面カバーを外した背面図と、背面カバーを含む縦断面図である。
【図２０】同上、Ｕ字状の扁平型ヒートパイプと放熱プレートを熱接続した冷却ユニットの外観図である。
【図２１】同上、Ｌ字状の扁平型ヒートパイプと放熱プレートを熱接続した冷却ユニットの外観図である。
【図２２】同上、別な例を示す冷却ユニットの平面図である。
【図２３】同上、別な例を示す冷却ユニットの平面図である。
【図２４】同上、別な例を示す冷却ユニットの平面図である。
【図２５】同上、別な例を示す冷却ユニットの平面図である。
【図２６】同上、曲げ部を形成していない扁平型ヒートパイプの外観図である。
【図２７】同上、曲げ部を形成した扁平型ヒートパイプの外観図である。
【図２８】同上、扁平していないヒートパイプの断面図である。
【図２９】同上、扁平型ヒートパイプの断面図である。
【図３０】同上、別な例を示す扁平型ヒートパイプの断面図である。
【図３１】同上、別な例を示す扁平型ヒートパイプの断面図である。
【図３２】同上、別な例を示す扁平型ヒートパイプの断面図である。
【図３３】同上、別な例を示す扁平型ヒートパイプの断面図である。
【図３４】同上、別な例を示す扁平型ヒートパイプの断面図である。
【図３５】同上、ヒートパイプと放熱プレートを熱接続した冷却ユニットの側面図である。
【図３６】同上、冷却構成の違いによる情報携帯端末の温度上昇を比較した説明図である。
【図３７】同上、冷却構成の違いによる熱源温度と経過時間との関係を示すグラフである。
【図３８】同上、冷却構成の違いによるタッチパネルの表面最大温度と経過時間との関係を示すグラフである。
【図３９】同上、放熱プレートにＬ字状の扁平型ヒートパイプを熱接続した冷却構成で、熱源温度と熱源入力との関係を示すグラフである。
【図４０】同上、放熱プレートにＬ字状の扁平型ヒートパイプを熱接続した冷却構成で、タッチパネルの表面最大温度と熱源入力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図１〜図１５の各添付図面を参照しつつ、タブレット端末などの携帯機器に搭載されるヒートパイプを例にして説明する。
【００４７】
図１は極細ヒートパイプ１の外観を示しており、図２はその一部を拡大して示している。ヒートパイプとしての極細ヒートパイプ１は、その外径がΦ２ｍｍであり、図３に示すように、内壁にグルーブ１１が形成された材質が純銅などからなる内面溝付き銅管１２の両端を、Ｔｉｇ溶接により封止して構成される。そして、銅管１２の内部は真空状態で純水などの作動液１３（図示せず）が封入される。なお、極細ヒートパイプ１の本体部をなす管体としては、熱伝導性が特に優れた純銅製の銅管１２に代わって、例えば熱伝導性は純銅よりも劣るものの、加工性を高めた銅合金管などを用いてもよい。その場合も、内壁に複数のグルーブ１１が形成され、中空円筒状の長手方向に延びる管体の両端に、Ｔｉｇ溶接などの適宜手段による封止部１５をそれぞれ形成することで、管体の内部を真空状態に密閉した極細ヒートパイプ１が得られる。
【００４８】
図１に示す極細ヒートパイプ１の外形は、銅管１２の途中２箇所に約９０°の曲げが施されて、その部位に曲げ部２１を各々形成しており、直線状の基部２２の両端に曲げ部２１を介して直線状の腕部２３を繋げた略コの字形状をしている。図１に示す極細ヒートパイプ１は、基部２２の長さと腕部２３の長さが異なり、基部２２よりも腕部２３が長くなっているが、基部２２や腕部２３の長さは、曲げ部２１の部位を選定することで適宜変更が可能である。後程説明するが、約９０°の曲げ部２１は一箇所または複数箇所形成され、それにより極細ヒートパイプの外形も、略Ｌ字形状または略コの字形状に形成され、あるいは複数の極細ヒートパイプ全体で放射状をなすように形成される。そして、ここでの極細ヒートパイプ１は、基部２２が発熱部品からの熱を受ける受熱部２５となり、腕部２３が受熱部２５で受けた熱を外部に放出する放熱部２６として設けられている。
【００４９】
なお、銅管１２は曲げ加工の際の外力により、曲げ部２１に僅かな潰し部が形成されるが、後述する携帯機器３１に極細ヒートパイプ１を装着するスペースに応じて、扁平加工を施して潰し部を形成したり、或いは潰さないままにしたりする場合がある。
【００５０】
次に、上記極細ヒートパイプ１を収容するタブレット端末などの携帯機器３１の構成について、図４〜図６を参照しながら説明する。携帯機器３１は、スマートフォンよりも大型ではあるものの、ユーザが手軽に持ち歩ける程度の外形寸法を有し、縦長略矩形状の筐体３２と、この筐体３２の正面側開口を塞ぐ平板状のディスプレイ３３とにより、携帯機器３１としての扁平状をなす外郭が形成される。筐体３２の内部には、携帯機器３１の制御部となるＣＰＵ（中央処理装置）３４や、その他の各種電子部品３５が、基板である主プリント回路基板（Maine PCB）３６に実装した状態で収容されると共に、これらのＣＰＵ３４や電子部品３５に必要な電力を供給するための充電可能な扁平略矩形状の充電手段たる電池パック３７が、携帯機器３１に対し着脱可能に収容される。また、ディスプレイ３３の正面側には、入力装置と表示装置を一体化したタッチパネル部３８が配設される一方で、筐体３２の開口に対向するディスプレイ３３の背面は、凹凸のない平坦なアルミニウムなどの金属板３９で構成される。タッチパネル部３８は、ユーザの指で触れることが可能なように、携帯機器３１の正面に露出して配置される。
【００５１】
図５に示すように、本実施形態では図１〜図３に示す２本の同形状の極細ヒートパイプ１，１’（以後、同形状のヒートパイプについては同一の数字を付し、それぞれのヒートパイプを区別するために、他方のヒートパイプには数字の後に「’」を付す。）が、何れも受熱部２５をＣＰＵ３４と熱的に接続して、筐体３２の内部に収容配置される。極細ヒートパイプ１，１’の一部をなす一方の腕部２３は、前記携帯機器３１の主プリント回路基板３６や電池パック３７などの機能部品と機能部品の間の隙間に配置されると共に、他方の腕部２３は、主プリント回路基板３６の長手方向側面に沿って配置され、極細ヒートパイプ１，１’の放熱部２６は携帯機器３１の筐体３２の背面をなす外郭４０、またはディスプレイ３３の背面をなす金属板３９に熱伝達を行なうように構成される。これは、持ち易さの観点から大きさが制限されるタブレット端末などの携帯機器３１に、極細ヒートパイプ１，１’を取付けるための最良な形態であるといえる。そして、携帯機器３１の大きさから、極細ヒートパイプ１，１’の外径である直径はΦ２．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５２】
外郭４０の材質は、例えばアルミニウムなどの熱伝導性の良好な金属からなる。筐体３２の外周形状と、ディスプレイ３３の外周形状は同じであり、図６に示すディスプレイ３３の金属板３９を図５に示す筐体３２の上面開口に被せて、図４に示す携帯端末４１を構成している。
【００５３】
図５に示す例では、放熱部２６の全てが金属板３９と熱的に接続するように、２本の極細ヒートパイプ１，１’を何れも主プリント回路基板３６の上面に配置しているが、２本の極細ヒートパイプ１，１’を何れも主プリント回路基板３６の下面に配置すれば、放熱部２６の全てを外郭４０と熱的に接続させることが可能になる。また、一方の極細ヒートパイプ１を主プリント回路基板３６の上面に配置し、他方の極細ヒートパイプ１’を主プリント回路基板３６の下面に配置したり、各極細ヒートパイプ１，１’について、一方の腕部２３を金属板３９と熱的に接続させ、他方の腕部２３を外郭４０と接続させたりして、放熱部２６から金属板３９と外郭４０の双方に熱伝達を行なう構成とすることも可能である。これらの何れの場合も、タブレット端末などの携帯機器３１に、極細ヒートパイプ１，１’を取付けるための最良な形態とすることができる。
【００５４】
次に、携帯機器３１に搭載される一乃至複数の極細ヒートパイプによるヒートパイプ構造体の様々な実施形態について、図７〜図１０を参照して説明する。なお、図７〜図１０では、筐体３２内の主要な構成のみを図示している。
【００５５】
図７は、図５に示す２本の極細ヒートパイプ１，１’を携帯機器３１に収容配置した例である。ここでは、極細ヒートパイプ１，１’の一方の腕部２３が、何れも機能部品である主プリント回路基板３６の長手方向一側面と電池パック３７の一側面との間の隙間に配置されると共に、極細ヒートパイプ１，１’の他方の腕部２３が、主プリント回路基板３６の長手方向他側面に沿って配置され、極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５をＣＰＵ３４と熱伝達が可能な状態に配置して、放熱部２６から金属板３９や外郭４０に熱伝達を行なうように構成される。
【００５６】
図８は、図７に示す２本の極細ヒートパイプ１，１’に加えて、別な２本の極細ヒートパイプ２，２’を携帯機器３１に収容配置した例である。極細ヒートパイプ２，２’は、銅管１２の途中１箇所に約９０°の曲げが施されて、その部位に曲げ部２１を形成しており、直線状の基部２２の一端に曲げ部２１を介して直線状の腕部２３を繋げた略Ｌの字形状に形成される。ここでの極細ヒートパイプ２，２’は、基部２２に対応するその一部が受熱部２５として、ＣＰＵ３４と熱伝達が可能な状態に配置され、腕部２３に対応する別な一部が放熱部２６として、筐体３２の外周部４１の一部に沿った状態で隙間４２に配置される。したがって、タブレット端末などの携帯機器３１をユーザが断熱性を有する面に置いたとしても、極細ヒートパイプ２，２’の放熱部２６は携帯機器３１の外周部４１の一部に沿った状態で配置しているため、ＣＰＵ３４などから発生する熱を外周部４１から携帯端末３１の外部に放熱することが可能となり、放熱性に優れている。
【００５７】
図９は、前述の極細ヒートパイプ１とは別な形状を有する単独の極細ヒートパイプ３を携帯機器３１に収容配置した例である。極細ヒートパイプ３は、銅管１２の途中２箇所に約９０°の曲げが施されて、その部位に曲げ部２１を形成しており、直線状の基部２２の両端に曲げ部２１を介して互いに同じ長さを有する直線状の腕部２３を繋げた略コの字形状に形成される。そしてこの場合も、図７で示したものと同様に、極細ヒートパイプ３の一方の腕部２３が、主プリント回路基板３６の長手方向一側面と電池パック３７の一側面との間の隙間に配置されると共に、極細ヒートパイプ３の他方の腕部２３が、主プリント回路基板３６の長手方向他側面に沿って配置され、極細ヒートパイプ３の受熱部２５をＣＰＵ３４と熱伝達が可能な状態に配置して、放熱部２６から金属板３９や外郭４０に熱伝達を行なうように構成される。
【００５８】
図１０は、前述した各極細ヒートパイプ１とは別な形状を有する２本の極細ヒートパイプ４，４’を携帯機器３１の筐体３２内に放射状に収容配置した例である。極細ヒートパイプ４，４’は、銅管１２の途中２箇所に各々異なる角度で曲げが施されて、その部位に曲げ部２１を形成しており、直線状の基部２２の両端に曲げ部２１を介して異なる長さを有する直線状の腕部２３を繋げた形状に形成される。ここでは、極細ヒートパイプ４，４’の一方の腕部２３が、何れも電池パック３７の上面を横断するように配置されると共に、極細ヒートパイプ４，４’の他方の腕部２３が、主プリント回路基板３６の長手方向他側面から携帯機器３１の外周面４１に向けて配置され、極細ヒートパイプ４，４’の受熱部２５をＣＰＵ３４と熱伝達が可能な状態に配置して、放熱部２６から金属板３９や外郭４０に熱伝達を行なうように構成される。つまりこの例では、ＣＰＵ３４から受熱部２５に受けた熱を、それぞれ別な方向へ延びる放熱部２６に導いて、筐体３２内で四方に放散させるために、受熱部２６を中心にして複数の極細ヒートパイプ４，４’を放射状に配置した点が注目される。
【００５９】
上述した極細ヒートパイプ２，２’，３，４，４’のその他の構成は、何れも極細ヒートパイプ１と共通している。また、図７〜図１０に示す携帯機器３１の構成も、図４〜図６に示したものと共通している。図７〜図９に示す各例では、携帯機器３１内に搭載されるヒートパイプの形状を直線状ではなく、一ヶ所または数ヶ所に約９０°の曲げを施して、略Ｌ字形状（極細ヒートパイプ２，２’）や略コの字形状（極細ヒートパイプ１，１’，３）に形成し、または図１０に示す例では、複数本の極細ヒートパイプ４，４’を放射状に配置したので、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’の全長を長くして放熱部２６の長さを十分に確保しても、受熱部２５と放熱部２６の位置関係が重力方向の距離（落差）ではあまり大きくならず、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’としての熱輸送能力の低下を防止することができる。
【００６０】
さらに、図７，図８および図１０に示す実施形態では、複数の極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，４，４’がタブレット端末などの携帯機器３１に設置され、この携帯機器３１がある使用姿勢の受熱部２５と放熱部２６の位置関係で、受熱部２５が重力方向に対して放熱部２６よりも高い位置にある第一のヒートパイプとしての極細ヒートパイプ１，２，４と、受熱部２５が重力方向に対して放熱部２６よりも低い位置にある第二のヒートパイプとしての極細ヒートパイプ１’，２’，４’とにより構成されている。これにより、携帯機器３１の使用姿勢が上下逆転したとしても、どちらか一方の例えば極細ヒートパイプ１，２，４は、受熱部２５が重力方向に対し放熱部２６よりも低い位置にくるため、携帯機器３１の使用姿勢がどの向きであっても、極細ヒートパイプ１，２，４或いは極細ヒートパイプ１’，２’，４’のどちらかにより、良好な熱輸送が行われるものである。これは、ユーザの使用姿勢が任意であるタブレット端末などの携帯機器３１において、発熱部品であるＣＰＵ３４の冷却に対して有利であり、携帯機器３１に最適な冷却形態の構成であるといえる。
【００６１】
次に、図１１〜図１５に基づき、上述したＣＰＵ３４と極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５との熱伝達構造について詳しく説明する。
【００６２】
図１１は、前述の図５や図７に示す実施形態で、発熱部であるＣＰＵ３４の発熱面（上面）に、中実な塊状の受熱ブロック５１を密着して設けたものを示している。受熱ブロック５１は、例えば銅やアルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属材料からなり、ＣＰＵ３４からの熱を極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５に効率よく伝える熱伝達部材として設けられている。
【００６３】
受熱ブロック５１を用いた具体的な実施形態を、図１２〜図１５にそれぞれ示す。図１２〜図１４に示す各実施形態に共通して、極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５は、その円周方向の外面の一部が、受熱ブロック５１に形成されたＵ溝状の窪み５２により囲まれている。これは、極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５に、ＣＰＵ３４からの熱が受熱ブロック５１を介して伝わりやすくしたものである。また、受熱ブロック５１は、一方の面である受熱面をＣＰＵ３４の発熱面に密着させてある。特に図１２や図１３では、受熱ブロック５１の受熱面側に窪み５２を形成して、受熱ブロック５１のみならず、極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５における円周方向の一部も、ＣＰＵ３４に密着させるようにしている。これは、極細ヒートパイプ１，１’の外径がΦ２．５ｍｍ以下であることからその表面積が小さいため、極細ヒートパイプ１，１’および受熱ブロック５１とＣＰＵ３４との接触面積が可能な限り多くとれるように工夫し、極細ヒートパイプ１，１’に直接的若しくは受熱ブロック５１を介して、熱が伝わりやすくしたものである。
【００６４】
また、図１３や図１４に示すように、円筒状をなす極細ヒートパイプ１，１’の一部に扁平加工が施されることもある。具体的には、極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５は、窪み５２に嵌り込む部分で一方向に潰れた扁平状に形成される。したがってこの場合は、極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５を扁平加工しないものに比べて、窪み５２の深さを短くして受熱ブロック５１を薄く形成することができ、携帯機器３１の厚み方向となる一方向の厚みのみを薄くしたいときに有効となる。
【００６５】
図１５は、上述の受熱ブロック５１に代わり、板状の受熱プレート６１を熱伝達部材として設けた具体的な実施形態を示している。受熱プレート６１は、ＣＰＵ３４の発熱面に密着する平板状の密着部６２の両側に、Ｕ溝状の凹曲げ部６３を形成してなる。そして、円筒状をなす極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５は、受熱プレート６１に形成された凹曲げ部６３の内面により囲まれている。これは、極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５に、ＣＰＵ３４からの熱が受熱プレート６１を介し伝わりやすくしたものである。また、受熱プレート６１の受熱部６２は、一方の面である受熱面をＣＰＵ３４の発熱面に密着させてある。
【００６６】
極細ヒートパイプ１，１’の受熱部２５が、矩形形状をなすＣＰＵ３４の側面方向の脇に配置されるように、密着部６２よりもＣＰＵ３４側に突出する凹曲げ部６３は、ＣＰＵ３４の発熱面に対向しない位置に形成され、厚さが０．５ｍｍのアルミニウムまたは銅からなる受熱プレート６１により、ＣＰＵ３４が発熱する熱を極細ヒートパイプ１，１’に伝えている。これにより、０．５ｍｍの隙間さえあれば、受熱プレート６１をＣＰＵ３４に装着して極細ヒートパイプ１，１’を設置することが可能となり、特に薄型化が求められるタブレット端末などの携帯機器３１に最適である。
【００６７】
次に上記構成について、その作用を説明すると、タブレット端末などの携帯機器３１内に搭載したＣＰＵ３４が発熱して温度が上昇すると、そのＣＰＵ３４からの熱は極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’の受熱部２５に伝わり、受熱部２５では作動液１３が蒸発して、受熱部２５から温度の低い放熱部２６に向かって蒸気が流れ、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’内で熱輸送が行われる。この放熱部２６に輸送された熱は、放熱部２６と熱的に接続した筐体３２の背面をなす外郭４０、またはディスプレイ３３の背面をなす金属板３９を介して、携帯機器３１の外部に放熱される。これにより携帯機器３１は、ＣＰＵ３４からの熱が効果的に拡散されて、その近傍の外郭表面に生ずるヒートスポットが緩和されると共に、ＣＰＵ３４の温度上昇も軽減されるものである。
【００６８】
一方、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’の放熱部２６は蒸気が凝縮して作動液１３が溜まり、受熱部２５は蒸発により作動液１３が減少する。このため、内面溝付き銅管１２の内壁に形成されたグルーブ１１の毛細管力を利用して、作動液１３が放熱部２６から受熱部２５に戻される。ここで携帯機器３１の使用姿勢は任意であり、受熱部２５が重力方向に対して放熱部２６よりも高い位置にあると、重力の影響を受けて十分な量の作動液１３が受熱部２５まで戻らない現象に陥り、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’としての性能低下につながる。この重力の影響は、受熱部２５と放熱部２６の位置関係に起因するもので、重力方向の距離（落差）が大きいほど性能低下の影響が大きくなる。
【００６９】
そこで本実施形態では、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’の一ヶ所または数ヶ所に約９０°の曲げを施し、その外形を略コの字形状（極細ヒートパイプ２，２’）や略コの字形状（極細ヒートパイプ１，１’，３）に形成したり、複数本の極細ヒートパイプ４，４’を放射状に配置したりすることで、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’の全長を長くして、放熱部２６の長さを十分に確保しても、重力方向に対してはその距離（落差）があまり大きくならないように工夫している。これにより、携帯機器３１を使用する姿勢がどの向きであっても、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’は重力の影響を受け難くなり、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’としての熱輸送能力の低下を防ぐことができる。
【００７０】
また、図７，図８および図１０に示す実施形態では、複数の極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，４，４’がタブレット端末などの携帯機器３１に設置され、この携帯機器３１がある使用姿勢の受熱部２５と放熱部２６の位置関係で、受熱部２５が重力方向に対して放熱部２６よりも高い位置にある第一のヒートパイプとしての極細ヒートパイプ１，２，４と、受熱部２５が重力方向に対して放熱部２６よりも低い位置にある第二のヒートパイプとしての極細ヒートパイプ１’，２’，４’とにより構成されている。これにより、携帯機器３１の使用姿勢が上下逆転して、ある使用姿勢で一方の例えば極細ヒートパイプ１，２，４の受熱部２５が、重力方向に対して放熱部２６よりも高い位置にきても、他方の極細ヒートパイプ１’，２’，４’の受熱部２５が、重力方向に対して放熱部２６よりも低い位置にくるため、携帯機器３１の使用姿勢がどの向きであっても、常に極細ヒートパイプ１，２，４或いは極細ヒートパイプ１’，２’，４’のどちらか一方により良好な熱輸送が行われる。これは、ユーザの使用姿勢が任意であるタブレット端末などの携帯機器３１において、ＣＰＵ３４の冷却に対して有利であり、携帯機器３１に最適な冷却形態の構成である。
【００７１】
さらに、図８に示す実施形態では、極細ヒートパイプ２，２’の放熱部２６が携帯機器３１の外周部４１の一部に沿って配設されるため、携帯機器３１の正面や背面をユーザが断熱性を有する面に置いたとしても、ＣＰＵ３４などから発生する熱は外周部４１から携帯端末３１の外部に放熱され、放熱性に優れている。
【００７２】
以上のように、上記各実施形態では、内面溝付き銅管１２に作動液１３を封入してなるヒートパイプとしての極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’において、銅管１２の外径すなわち直径をΦ２．５ｍｍ以下に形成し、または銅管１２を扁平加工している。
【００７３】
この場合、内面溝付き銅管１２の外径をΦ２．５ｍｍ以下にし、または銅管１２を扁平加工することにより、タブレット端末などの携帯機器３１における筐体３２内の僅かな隙間に、熱伝導性に優れた内面溝付き銅管１２からなる極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’を取付けることでき、ユーザが取り扱い易いサイズの携帯機器３１に、優れた熱輸送能力を備えた極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’を組み込んで提供することが可能になる。したがって、タブレット端末などの携帯機器３１の筐体３２内に収納が可能であり、優れた熱輸送能力が得られる極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’を提供できる。
【００７４】
また、特に図８に示す実施形態では、携帯機器３１の発熱部であるＣＰＵ３４と携帯機器３１の外周部４１の一部に沿って、極細ヒートパイプ２，２’が配置されている。
【００７５】
この場合、携帯機器３１のＣＰＵ３４と携帯機器３１の外周部４１の一部に沿って極細ヒートパイプ２，２’を配置することで、ＣＰＵ３４から発生する熱が、熱伝導性に優れた内面溝付き銅管１２からなる極細ヒートパイプ２，２’により携帯機器３１の外周部４１に運ばれるので、ユーザが携帯機器３１の上面や背面を断熱性のある面に置いた場合でも、ＣＰＵ３４からの熱を極細ヒートパイプ２，２’に導いて、携帯機器３１の外周部４１から外部に放熱することができ、放熱性に優れたものとすることができる。
【００７６】
また、各実施形態に共通して、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’は直線部である基部２２や腕部２３と、湾曲部である曲げ部２１で構成される。
【００７７】
直線状の極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’の一箇所乃至複数箇所に、湾曲した９０°に近い曲げ部２１を設けることで、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’の全長を長くして、放熱部２６の長さを十分に確保しても、受熱部２５と放熱部２６の位置関係が重力方向の距離（落差）に対してはあまり大きくならないため、携帯機器３１を使用する姿勢がどのような向きであっても、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’は重力の影響を受け難くなり、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’の熱輸送能力の低下を防いで、携帯機器３１に適した形態とすることが可能になる。
【００７８】
また、図７〜図９の各実施形態では、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３の形状が、略コの字形状または略Ｌ字形状となっている。
【００７９】
このように、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３の形状を略コの字形状または略Ｌ字形状とすることで、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３の全長をより長くして、放熱部２６の長さをさらに十分に確保しても、受熱部２５と放熱部２６の位置関係が重力方向の距離（落差）に対して大きくなり難いものとなり、携帯機器３１を使用する姿勢がどのような向きであっても、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３は重力の影響をさらに受け難くなり、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３の熱輸送能力の低下を効果的に防いで、携帯機器３１により適した形態とすることが可能になる。
【００８０】
また、図７〜図９に示す各実施形態では、極細ヒートパイプ１，１’，３の一部をなす放熱部２６が、携帯機器３１の第１の機能部品である主プリント回路基板３６と、別な第２の機能部品である電池パック３７との間の隙間に配置されており、携帯機器３１の筐体３２の背面である外郭４０や、ディスプレイ３３の背面である金属板３９に放熱する構成となっている。
【００８１】
極細ヒートパイプ１，１’，３の放熱部２６を、携帯機器３１の主プリント回路基板３６と電池パック３７の間の隙間に配置して、携帯機器３１の筐体３２背面である外郭４０またはディスプレイ３３の背面である金属板３９に放熱するようにしたので、ユーザにとって扱い易い小型で薄型な携帯機器３１に、優れた熱輸送能力を備えた極細ヒートパイプ１，１’，３を効果的に組み込んで提供することが可能になる。また、極細ヒートパイプ１，１’，３によって、外気に触れている携帯機器３１の筐体３２の背面やディスプレイ３３の背面から放熱することができ、最良な冷却効果が得られる放熱形態とすることができる。
【００８２】
また、第１の機能部品を発熱部であるＣＰＵ３４とし、第２の機能部品を電池である電池パック３７とすることで、極細ヒートパイプ１，１’，３の放熱部２６を携帯機器３１のＣＰＵ３４と電池パック３７の間の隙間に配置して、携帯機器３１の筐体３２の背面である外郭４０や、ディスプレイ３３の背面である金属板３９に放熱することができる。
【００８３】
また、図１０に示す実施形態では、内面溝付き銅管１２に作動液１３を封入してなる複数の極細ヒートパイプ４，４’が、携帯機器３１の筐体３２内に放射状に配置されており、携帯機器３１の筐体３２の背面である外郭４０や、ディスプレイ３３の背面である金属板３９に放熱する構成となっている。
【００８４】
この場合、携帯機器３１の筐体３２内に複数の極細ヒートパイプ４，４’を放射状に配置することで、極細ヒートパイプ４，４’の全長を長くして、放熱部２６の長さを十分に確保しても、受熱部２５と放熱部２６の位置関係が重力方向の距離（落差）に対してはあまり大きくならないため、携帯機器３１を使用する姿勢がどのような向きであっても、極細ヒートパイプ４，４’は重力の影響を受け難くなり、極細ヒートパイプ４，４’の熱輸送能力の低下を防いで、携帯機器３１に適した形態とすることが可能になる。また、筐体３２内部で発生する熱を極細ヒートパイプ４，４’に導いて、外気に触れている携帯機器３１の筐体３２の背面から放熱することができ、最良な冷却効果が得られる放熱形態とすることができる。
【００８５】
また、図７，図８および図１０に示す実施形態では、携帯機器３１に取付けられ、受熱部２５が重力方向に対して放熱部２６よりも高い位置にある第一のヒートパイプのヒートパイプとしての極細ヒートパイプ１，２，４と、受熱部２５が重力方向に対して放熱部２６よりも低い位置にある第二のヒートパイプとしての極細ヒートパイプ１’，２’，４’とにより、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，４，４’が構成される。
【００８６】
この場合、受熱部２５が重力方向に対して放熱部２６よりも高い位置にある極細ヒートパイプ１，２，４と、受熱部２５が重力方向に対し放熱部２６よりも低い位置となる極細ヒートパイプ１’，２’，４’とによる複数の極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，４，４’を、タブレット端末などの携帯機器３１に取付けることで、携帯機器３１の使用姿勢が上下逆向きになっても、どちらか一方の例えば極細ヒートパイプ１，２，４は、受熱部２５が重力方向に対し放熱部２６よりも低い位置になるため、携帯機器３１の使用姿勢がどの向きであったとしても、極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，４，４’の熱輸送能力の低下がみられず、極細ヒートパイプ１，２，４或いは極細ヒートパイプ１’，２’，４’のどちらかにより、良好な熱輸送を行なうことができる。これは、ユーザの使用姿勢が任意であるタブレット端末などの携帯機器３１におけるＣＰＵ３４の冷却に対して有利であり、携帯機器３１に最適な冷却形態とすることができる。
【００８７】
また、上記極細ヒートパイプ１，１’では、図１２〜図１４の各実施形態に示すように、携帯機器３１の第１の機能部品たる発熱部であるＣＰＵ３４に、極細ヒートパイプ１，１’の外面の一部と受熱ブロック５１の受熱面をほぼ密着させると共に、受熱ブロック５１に窪み５２を形成して、この窪み５２により極細ヒートパイプ１，１’の放熱部２６を取り囲むように構成するのが好ましい。
【００８８】
この場合、受熱ブロック５１に形成した窪み５２に極細ヒートパイプ１，１’の放熱部２６を囲むようにして、携帯機器３１のＣＰＵ３４に極細ヒートパイプ１，１’の外面の一部と受熱ブロック５１の受熱面をほぼ密着させたので、銅管１２の直径がΦ２．５ｍｍ以下でその表面積が小さくても、受熱ブロック５１およびＣＰＵ３４と、極細ヒートパイプ１，１’との接触面積が可能な限り大きくとれるようになり、ＣＰＵ３４からの熱を極細ヒートパイプ１，１’に伝えやすくして、ＣＰＵ３４と極細ヒートパイプ１，１’との熱伝導を優れたものにすることができる。これにより、ＣＰＵ３４の温度上昇が軽減され、携帯機器３１の表面に生じるヒートスポットも緩和できる。
【００８９】
また、上記極細ヒートパイプ１，１’では、特に図１４の実施形態で示すように、携帯機器３１に搭載されるＣＰＵ３４に、受熱ブロック５１の受熱面をほぼ密着させると共に、受熱ブロック５１の受熱面とは反対側の面に窪み５２を形成し、この窪み５２により極細ヒートパイプ１，１’を取り囲むように構成するのが好ましい。
【００９０】
この場合、受熱ブロック５１の受熱面とは反対側の面に形成した窪み５２に極細ヒートパイプ１，１’を囲むようにして、携帯機器３１のＣＰＵ３４に受熱ブロック５１の受熱面をほぼ密着させたので、銅管１２の直径がΦ２．５ｍｍ以下でその表面積が小さくても、受熱ブロック５１と極細ヒートパイプ１，１’との接触面積が可能な限り大きくとれるようになり、ＣＰＵ３４からの熱を極細ヒートパイプ１，１’に伝えやすくして、ＣＰＵ３４と極細ヒートパイプ１，１’との熱伝導を優れたものにすることができる。これにより、ＣＰＵ３４の温度上昇が軽減され、携帯機器３１の表面に生じるヒートスポットも緩和できる。
【００９１】
また、上記極細ヒートパイプ１，１’では、特に図１５の実施形態で示すように、携帯機器３１に搭載されるＣＰＵ３４に、受熱プレート６１をほぼ密着させると共に、ＣＰＵ３４の側部に極細ヒートパイプ１，１’を配置し、受熱プレート６１に形成した凹曲げ部６３により、極細ヒートパイプ１，１’を取り囲むように構成するのが好ましい。
【００９２】
この場合、受熱プレート６１に形成した凹曲げ部６３に極細ヒートパイプ１，１’を囲むようにして、携帯機器３１のＣＰＵ３４の側部に極細ヒートパイプ１，１’を配置し、ＣＰＵ３４に受熱プレート６１をほぼ密着させたので、ＣＰＵ３４からの熱を、受熱プレート６１を介して極細ヒートパイプ１，１’に効率よく伝えることができると共に、ＣＰＵ３４に受熱プレート６１の厚さ分の隙間さえあれば、その隙間に極細ヒートパイプ１，１’を設置することが可能となり、特に薄型化が求められるタブレット端末などの携帯機器３１に最適な冷却形態とすることができる。
【００９３】
さらに、上記極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’をスマートフォンやタブレット端末に搭載することで、優れた熱輸送能力を備えた極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’を効果的に組み込んだスマートフォンやタブレット端末を提供できる。
【００９４】
次に、本発明の更に別な実施形態について、図１６〜図４０の各添付図面を参照しながら詳しく説明する。
【００９５】
図１６〜図１９の各図において、本実施形態の携帯情報端末７１は、前述したタブレット端末よりも小型で、手で持てる程度の外形寸法を有するスマートフォンであり、縦長略矩形状の背面カバー７２を、平板状のタッチパネル７３の背面側に配設することで、携帯情報端末７１としての扁平状をなす外郭（筐体）が形成される。携帯情報端末７１の筐体内部には、携帯情報端末７１の制御部となるＣＰＵ（中央処理装置）７４や、その他の図示しない各種電子部品が、基板であるプリント回路基板７６に実装した状態で収容されると共に、これらのＣＰＵ７４や電子部品に必要な電力を供給するための充電可能な扁平略矩形状の充電手段たる電池パック７７が、携帯情報端末７１に対し着脱可能に収容される。また、タッチパネル７３の正面側には、入力装置と表示装置を一体化した操作表示部７８が配設される一方で、背面カバー７２の正面側開口に対向するタッチパネル７３の背面は、凹凸のない平坦なアルミニウムなどの金属板７９で構成される。操作表示部７８は、ユーザの指で触れることが可能なように、携帯情報端末７１の正面に露出して配置される。
【００９６】
このように、本実施形態の携帯情報端末７１，背面カバー７２，タッチパネル７３，ＣＰＵ７４，プリント回路基板７６，電池パック７７，操作表示部７８，金属板７９は、上記実施形態の携帯機器３１，筐体３２，ディスプレイ３３，ＣＰＵ３４，主プリント回路基板３６，電池パック３７，タッチパネル部３８，金属板７９にそれぞれ対応する。また、携帯情報端末７１としては、スマートフォン以外に例えばタブレット端末などを含めてもよい。
【００９７】
携帯情報端末７１の筐体内部には、例えば図１７や図１８に示すＵ字状の扁平型ヒートパイプ８１や、図１９に示すＬ字状の扁平型ヒートパイプ８２を熱接続した矩形板状の放熱プレート８０が設置される。こうした扁平型ヒートパイプ８１，８２は、何れも放熱プレート８０の背面側にあって、矩形箱状をなす電池パック７７の側面に沿って配置される。また、ＣＰＵ７４はプリント回路基板７６の正面側にあって、ＣＰＵ７４の近傍に扁平型ヒートパイプ８１，８２の一部が位置するように、プリント回路基板７６が配設される。なお、図１７では放熱プレート８０の熱拡散状態を実測するために、ＣＰＵ７４に代わる熱源ヒータ９１や、温度センサたる熱電対９２が装着されているが、これらは実際の携帯情報端末７１には装備されない。
【００９８】
図２０は、Ｕ字状の扁平型ヒートパイプ８１を放熱プレート８０に熱接続した冷却ユニット単体の外観を示し、図２１は、Ｌ字状の扁平型ヒートパイプ８２を放熱プレート８０に熱接続した冷却ユニット単体の外観を示している。これらの各図において、放熱プレート８０は熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・ｋ以上で、厚さが０．３ｍｍ以下のアルミニウム合金などの金属からなる。そして、この放熱プレート８０は、ニッケルや錫などのメッキ層（図示せず）を表面に施してから、接合部材として融点が１６０℃以下の低温半田９３により、扁平型ヒートパイプ８１または扁平型ヒートパイプ８２と接合される。この低温半田９３を用いた半田付けにより、扁平型ヒートパイプ８１または扁平型ヒートパイプ２０と放熱プレート４が良好な熱接続となり、且つ半田付けの際に、扁平型ヒートパイプ８１や扁平型ヒートパイプ２０が熱による変形で膨れる虞も一掃できる。
【００９９】
図２２〜図２５は、Ｌ字状の扁平型ヒートパイプ８２を放熱プレート８０に熱接続した冷却ユニットの様々な例を示している。図２２に示す例では、放熱プレート８０の四隅に位置する角部に、携帯情報端末７１の筐体への取付け部９４がそれぞれ設けられる。ここでの取付け部９４は貫通孔として形成され、例えばタッチパネル７３の背面部に形成したねじ孔（図示せず）に取付け部９４を一致させ、図示しない止着部材としてのねじを取付け部９４に貫通させて、ねじ孔に螺着することで、放熱プレート８０を携帯情報端末７１の筐体に対して所望の位置に容易に取付け固定することができる。
【０１００】
図２３に示す例では、放熱プレート９０が取付け部９４の他に、携帯情報端末７１の筐体と干渉する部位９５を逃げた干渉防止用の切欠き９６を設けている。ここでは、放熱プレート９０の下部左右両側に２箇所の切欠き９６を設けており、筐体と干渉する部位９５に放熱プレート８０が接触しないように、取付け部９４を利用して放熱プレート８０を携帯情報端末７１の筐体に取付け固定することができ、放熱プレート８０から携帯情報端末７１の筐体と干渉する部位９５への熱影響も緩和できる。同様に、図２４に示す例でも、放熱プレート９０は取付け部９４の他に、その右側に１箇所の切欠き９６を設けている。
【０１０１】
また図２５に示す例では、放熱プレート９０が取付け部９４の他に、携帯情報端末７１の筐体と干渉する部位として、電池パック７７を逃げた干渉防止用の孔９７を設けている。これにより、電池パック７７に放熱プレート８０が接触しないように、取付け部９４を利用して放熱プレート８０を携帯情報端末７１の筐体に取付け固定することができ、放熱プレート９０から電池パック７７への熱影響も緩和できる。
【０１０２】
逃げ部としての切欠き９６や孔９７は、図２２〜図２５に示したものに限らず、必要に応じて放熱プレート８０の適所に形成される。また、切欠き９６や孔９７を放熱プレート９０に設けた場合でも、扁平型ヒートパイプ８２はその全体が放熱プレート９０に熱接続するように配置される。
【０１０３】
次に、本実施形態で使用するヒートパイプについて、図２６〜図３５を参照しながら説明する。
【０１０４】
図２８は、本実施形態で使用する扁平加工を施していない直線状のヒートパイプ８３を示している。ここでのヒートパイプ８３は非扁平な円管状で、その外径がΦ２ｍｍからΦ６ｍｍであり、内壁にグルーブ１１が形成された材質が純銅などからなる内面溝付き銅管１２の両端を、Ｔｉｇ溶接などにより封止して構成される。若しくは、内面溝付き銅管１２の代わりに、エッチング加工により凹凸状に形成された銅箔などのシート１０１を複数枚積み重ねて接合することにより、シート状の扁平型ヒートパイプ８４を構成することもある（図３４参照）。何れの場合も、その内部は真空状態で純水などの作動液１３（図示せず）が封入される。
【０１０５】
ヒートパイプ８３の本体部をなす管体としては、熱伝導性が特に優れた純銅製の銅管１２に代わって、加工性を高めた銅合金管などを用いてもよく、その場合も、内壁に複数のグルーブ１１が形成され、中空円筒状の長手方向に延びる管体の両端に、Ｔｉｇ溶接などの適宜手段による封止部１５をそれぞれ形成することで、管体の内部を真空状態に密閉したヒートパイプ８３が得られる。この場合、グルーブ１１は銅管１２の内面全周に、且つ長手方向に沿って設けられ、作動液１３の液体流路１８を形成する。また、このグルーブ１１に囲まれた中空な部分は、作動液１３の気体流路１９を形成する。
【０１０６】
ヒートパイプ８３は曲げを施すことなく、携帯情報端末７１の筐体の設置スペースに合わせた厚さに扁平加工を施すことで、図２６に示すように、銅管１２の一部若しくは全体に潰し部を形成したＩ字状の扁平型ヒートパイプ８５が得られる。
【０１０７】
代わりに、ヒートパイプ８３は銅管１２の途中に一ヶ所または数ヶ所の曲げが施され、図２７に示すように、コの字状やＬ字状あるいはＵ字状に形成されることもある。その後で、携帯情報端末７１の筐体の設置スペースに合わせた厚さに扁平加工を施すことで、上述したような銅管１２の一部若しくは全体に潰し部を形成した扁平型ヒートパイプ８１，８２が構成される。
【０１０８】
Ｕ字状の扁平型ヒートパイプ８１の外形は、銅管１２の途中２箇所に約９０°の曲げが施されて、その部位に湾曲した曲げ部２１を各々形成しており、直線状の基部２２の両端に曲げ部２１を介して直線状の腕部２３を繋げた形状となっている。これは図示しないが、Ｉ字状の扁平型ヒートパイプでも同じことがいえる。ここでの扁平型ヒートパイプ８１は、基部２２に対応するその一部が受熱部２５として、放熱プレート８０を介してＣＰＵ７４と熱伝達が可能な状態に配置され、腕部２３に対応する別な一部が放熱部２６として、携帯情報端末７１の筐体の外周部の一部に沿った状態で、放熱プレート８０の両側に熱接続される。
【０１０９】
また、Ｌ字状の扁平型ヒートパイプ８２の外形は、銅管１２の途中１箇所に約９０°の曲げが施されて、その部位に湾曲した曲げ部２１を形成しており、直線状の基部２２の一端に曲げ部２１を介して直線状の腕部２３を繋げた形状となっている。ここでの扁平型ヒートパイプ８２は、基部２２に対応するその一部が受熱部２５として、放熱プレート８０を介してＣＰＵ７４と熱伝達が可能な状態に配置され、腕部２３に対応する別な一部が放熱部２６として、携帯情報端末７１の筐体の外周部の一部に沿った状態で、放熱プレート８０の一側に熱接続される。
【０１１０】
図２９は、扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５の断面を示している。扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５の厚さは、携帯情報端末７１の筐体の設置スペースに合わせて、０．４ｍｍから２ｍｍの範囲が好ましい。ヒートパイプ８３を扁平加工した扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５も、グルーブ１１は銅管１２の内面全周に、且つ長手方向に沿って設けられ、作動液１３の液体流路１８を形成する。また、このグルーブ１１に囲まれた中空な部分は、作動液１３の気体流路１９を形成する。
【０１１１】
こうして完成した非扁平なヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５は、前述のように取付け部９４や必要に応じて切欠き９６や孔９７を設けた放熱プレート８０と、低温半田９３を用いて半田付け接続される。ヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５を熱接続した放熱プレート８０は、タッチパネル７３の背面を形成する金属板７９と電池パック７７との間に、可能な限り密着させながら設置される。また、ＣＰＵ７４が実装されたプリント回路基板７６も、ＣＰＵ７４と放熱プレート８０が可能な限り密着するように、携帯情報端末７１の筐体内部に設置される。このとき、ＣＰＵ７４と放熱プレート８５との間には、必要に応じてＣＰＵ７４のカバーが設置されることもある。
【０１１２】
これにより、スマートフォンなどの携帯情報端末７１の使い易さの追求から、その筐体の厚さが制限される場合でも、設置性に優れ、筐体の広い領域にまで良好な熱拡散が得られるため、ＣＰＵ７４の温度上昇が低く抑えられ、タッチパネル７３などの外郭表面のホットスポットも抑制できる。
【０１１３】
扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５の断面形状は、図２９で示したものに限らず、種々の変形が可能である。それらの変形例を説明すると、図３０〜図３３に示す扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５は、何れも銅管１２の内面全周ではなく内面の一部に、長手方向に沿って複数のグルーブ１１が設けられ、このグルーブ１１が作動液１３の液体流路１８を形成する一方で、グルーブ１１を形成していない部分で、作動液１３の気体流路１９を形成している。
【０１１４】
より具体的には、図３０に示す扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５は、その幅方向一側に作動液１３の液体流路１８が形成され、幅方向他側に作動液１３の気体流路１９が形成される。これにより、作動液１３の液体流路１８と気体流路１９を、扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５の幅方向の一側と他側にそれぞれ分けて配置できる。
【０１１５】
図３１に示す扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５は、その幅方向の両側に作動液１３の液体流路１８が形成され、幅方向の中央部に作動液１３の気体流路１９が形成される。これにより、作動液１３の液体流路１８と気体流路１９を、扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５の幅方向の両側と中央部にそれぞれ分けて配置できる。
【０１１６】
図３２や図３３に示す扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５は、図３０や図３１に示すものよりも、より幅方向を拡げた略平面形状を有している。この場合の扁平型ヒートパイプ８１，８２，８５の幅は、放熱プレート８０の幅にほぼ一致したものとなり、放熱プレート８０全体に熱を速やかに拡散させることができる。
【０１１７】
別な変形例として、図３４に示すように、円管状のヒートパイプ８３を潰して扁平加工するのではなく、予め液体流路１８や気体流路１９を内部に形成するために、シート１０１の表面にエッチング加工を施して凹凸部１０２を形成し、この加工された複数枚のシート１０１を積み重ねて接合することでも、同様の扁平型ヒートパイプ８４を得ることができる。この場合の扁平型ヒートパイプ８４の厚さも、携帯情報端末７１の筐体の設置スペースに合わせて、０．４ｍｍから２ｍｍの範囲とするのが望ましい。
【０１１８】
また、図３５に示す扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５のように、銅管１２に対して異なる扁平率で扁平加工を施してもよく、この場合は扁平率が大きく厚さの薄い第１の部位９８と、扁平率が小さく厚さの厚い第２の部位９９を形成して、放熱プレート８０に熱接続することにより、ヒートパイプとしての性能と携帯情報端末７１の筐体への設置性の両立が容易となり、有利である。
【０１１９】
次に、上記構成についてその作用を説明すると、スマートフォンなどの携帯情報端末７１に搭載したＣＰＵ７４などが発熱して温度が上昇すると、そのＣＰＵ７４からの熱は放熱プレート８０を経由してヒートパイプ８３または扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５の受熱部２５に伝わり、受熱部２５では作動液１３が蒸発して、受熱部２５から温度の低い放熱部２６に向かって蒸気が流れ、ヒートパイプ８３または扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５内で熱輸送が行われる。この放熱部２６に輸送された熱は放熱プレート８０の広い平面状の領域に熱拡散され、放熱プレート８０の裏表両面から、タッチパネル７３の背面をなす金属板７９と、電池パック７７にそれぞれ放熱されるものである。これにより携帯情報端末７１は、ＣＰＵ７４などに発生する熱を広い領域に熱拡散することができるため、タッチパネル７３などの外郭表面に生ずるヒートスポットが緩和され、ＣＰＵ７４の温度上昇も抑制することができる。
【０１２０】
一方、ヒートパイプ８３または扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５の放熱部２６は、蒸気が凝縮して作動液１３が溜まるが、ヒートパイプ８３または扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５の内壁に形成されたグルーブ１１の毛細管力により、作動液１３が液体流路１８を伝わって放熱部２６から受熱部２５へと戻される。したがって、受熱部２５で作動液１３が無くなることはなく、ここで蒸発した作動液１３が気体流路１９を伝わり放熱部２６に導かれることで蒸発が継続し、ヒートパイプ８３または扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５本来の性能が発揮される。
【０１２１】
また、ヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５をＣＰＵ７４に重ねて配置する必要がなく、特にスマートフォンなどの携帯情報端末７１で、使いやすさを追求した筐体の厚さ制限に対応でき、グラファイトシートに比べて熱伝導率が極めて良好なヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５の特徴を活かしつつ、放熱プレート８０を介してＣＰＵ７４などの熱を広い領域に速やかに熱拡散することが可能になる。
【０１２２】
本実施形態では、ヒートパイプ８３または扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５が熱接続された放熱プレート８０を、スマートフォンなどの携帯情報端末７１に設置したので、使い易さを追求して携帯情報端末７１の筐体の厚さに制限があっても、その設置が容易になり、放熱プレート８０を介して筐体の広い領域に良好な熱拡散が実現できる
また、図２２〜図２５に示すように、放熱プレート８０は、携帯情報端末７１の筐体への取付け部９４や、その筐体と干渉する部位９５に、干渉防止用の逃げ部として切欠き９６や孔９７を設けており、そうした放熱プレート８０をヒートパイプ８３または扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５と熱接続した状態で、スマートフォンなどの携帯情報端末７１に設置したので、使い易さを追求して携帯情報端末７１の筐体の厚さに制限があっても、その設置が更に容易になり、放熱プレート８０を介して筐体の広い領域に良好な熱拡散が安定して行える。
【０１２３】
また、放熱プレート８０は、熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・ｋ以上で、厚さが０．３ｍｍ以下の金属からなり、そうした放熱プレート８０をヒートパイプ８３または扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５と熱接続した状態で、スマートフォンなどの携帯情報端末７１に設置したので、使い易さを追求して携帯情報端末７１の筐体の厚さに制限があっても、その設置が容易になり、放熱プレート８０を介して筐体の広い領域に更に良好な熱拡散が行える。ここで放熱プレート８０の熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・ｋ未満では、放熱プレート８０を介して筐体の広い領域に十分な熱拡散を行うことができず、また放熱プレート８０の厚さが０．３ｍｍを超えると、使い易さを追求した携帯情報端末７１の筐体の厚さ制限に対応することが難しくなる。
【０１２４】
また、ヒートパイプ８３に曲げ加工を施した後に、扁平加工を施した厚さが２ｍｍ以下の扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５に熱接続した放熱プレート８０を、スマートフォンなどの携帯情報端末７１に設置したので、使い易さを追求して携帯情報端末７１の筐体の厚さに制限があっても、その設置が更に容易になり、放熱プレート８０を介して筐体の広い領域に良好な熱拡散が行える。ここで扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５の厚さが２ｍｍを超えると、使い易さを追求した携帯情報端末７１の筐体の厚さ制限に対応することが難しくなる。
【０１２５】
また、図３５に示すように、扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５は、大きな扁平率の扁平加工を施した部位９８と、小さな扁平率の扁平加工を施した部位９９からなり、そうした形状の扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５に熱接続した放熱プレート８０を、スマートフォンなどの携帯情報端末７１に設置したので、使い易さを追求して携帯情報端末７１の筐体の厚さに制限があっても、その設置が更に容易になり、放熱プレート８０を介して筐体の広い領域に良好な熱拡散が行える。
【０１２６】
また、図２０や図２１に示すように、ヒートパイプ８３または扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５を融点が１６０℃以下の低温半田９３で放熱プレート８０に接合し、そうした熱接続を行った放熱プレート８０をスマートフォンなどの携帯情報端末７１に設置したので、使い易さを追求して携帯情報端末７１の筐体の厚さに制限があっても、その設置が更に容易になり、放熱プレート８０を介して筐体の広い領域に更に良好な熱拡散が行える。ここで低温半田９３の融点が１６０℃を超えると、半田付けの際にヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５が膨れることがあり、使い易さを追求した携帯情報端末７１の筐体の厚さ制限に対応することが難しくなる。
【０１２７】
そして本実施形態では、タッチパネル７３などの外郭表面に生じるヒートスポットが緩和され、発熱部であるＣＰＵ７４などの温度上昇も抑制されるため、ＣＰＵ７４の性能を最大限に発揮させることが可能となる。これにより、スマートフォンなどの携帯情報端末７１の処理速度が大幅に向上する。
【０１２８】
図３６は、冷却構成の違いによる情報携帯端末７１の温度上昇を比較した試験結果を示したものである。試験は図１７で示したように、熱源ヒータ９１や熱電対９２を情報携帯端末７１であるスマートフォンに装着して行なった。試験条件として、熱源ヒータ９１の入力は４Ｗであり、周囲温度は２５℃である。また、扁平型ヒートパイプ８１，８２は、Φ２ｍｍのヒートパイプ８３を扁平加工して、厚さが１．６ｍｍで、幅が２．４ｍｍに潰したものを使用する。放熱プレート８０は純アルミで、その厚さは０．２ｍｍである。
【０１２９】
図中、「現状の冷却構成」とあるのは、従来のグラファイトシートによる冷却構成であり、「グラファイトシートをアルミプレートに交換」とあるのは、グラファイトシートに代わって、本実施形態の放熱プレート８０のみを用いた冷却構成であり、「アルミプレートにＬ字状ヒートパイプを設置」とあるのは、本実施形態の放熱プレート８０にＬ字状の扁平型ヒートパイプ８２を熱接続した冷却構成であり、「アルミプレートにＵ字状ヒートパイプを設置」とあるのは、本実施形態の放熱プレート８０にＵ字状の扁平型ヒートパイプ８１を熱接続した冷却構成である。これらの各冷却構成について、熱源ヒータ９１の温度である「熱源温度」と、タッチパネル７３の表面温度である「タッチパネル表面温度」と、背面カバー７２の表面温度である「筐体背面表面温度」がそれぞれ示されている。特に「タッチパネル表面温度」と「筐体背面表面温度」は、面全体の温度分布を画像として示している。
【０１３０】
上記試験結果から、「アルミプレートにＬ字状ヒートパイプを設置」した場合や、「アルミプレートにＵ字状ヒートパイプを設置」した場合は、熱源ヒータ９１の発熱が放熱プレート８０の全体に広く拡散され、特にタッチパネル７３の表面のヒートスポットが大きく緩和されることがわかる。また、熱源ヒータ９１の温度や、タッチパネル７３の表面最大温度や、背面カバー７２の表面最大温度も、熱拡散により低減している。
【０１３１】
図３７は、上記「現状の冷却構成」，「グラファイトシートをアルミプレートに交換」，「アルミプレートにＬ字状ヒートパイプを設置」，「アルミプレートにＵ字状ヒートパイプを設置」の各場合において、経過時間による熱源ヒータ９１の温度、すなわち「熱源温度」の変化をグラフで示したものである。ここでは、「グラファイトシートをアルミプレートに交換」した場合の熱源ヒータ９１の温度に対して、「アルミプレートにＬ字状ヒートパイプを設置」した場合の熱源ヒータ９１の温度が９．９Ｋ低減し、「アルミプレートにＵ字状ヒートパイプを設置」した場合の熱源ヒータ９１の温度が１６．４Ｋ低減していることがわかる。
【０１３２】
図３８は、上記「現状の冷却構成」，「グラファイトシートをアルミプレートに交換」，「アルミプレートにＬ字状ヒートパイプを設置」，「アルミプレートにＵ字状ヒートパイプを設置」の各場合において、経過時間によるタッチパネル７３の表面最大温度、すなわち「タッチパネル表面温度Ｍａｘ．」の変化をグラフで示したものである。ここでは、「グラファイトシートをアルミプレートに交換」した場合のタッチパネル７３の表面最大温度に対して、「アルミプレートにＬ字状ヒートパイプを設置」した場合のタッチパネル７３の表面最大温度が９．３Ｋ低減し、「アルミプレートにＵ字状ヒートパイプを設置」した場合のタッチパネル７３の表面最大温度が１１．６Ｋ低減していることがわかる。また、低温火傷の限界温度Ｔｘ１を４８℃としたときに、Φ２ｍｍのヒートパイプ８３を扁平加工した扁平型ヒートパイプ８１，８２の設置がその限界となる。
【０１３３】
図３９は、「アルミプレートにＬ字状ヒートパイプを設置」した場合に、「熱源温度」と熱源ヒータ９１の入力である「熱源入力」との関係をグラフで示したもので、図４０は、同じ場合に、「タッチパネル表面温度Ｍａｘ．」と「熱源入力」との関係をグラフで示したものである。図３９に示すように、熱源ヒータ９１の温度は、熱源ヒータ９１の入力が４Ｗでも、ＣＰＵ７４の限界温度Ｔｘ２である９０℃に対して余裕があり、携帯情報端末７１としての処理速度は低下しない。一方、図４０に示すように、「アルミプレートにＬ字状ヒートパイプを設置」した場合では、熱源ヒータ９１の入力が３Ｗ以下であれば、タッチパネル７３の表面最大温度を低温火傷の限界温度Ｔｘ１以下にすることができる。
【０１３４】
以上のように、本実施形態の携帯情報端末７１は、ヒートパイプであるヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５が熱接続された放熱プレート８０を、背面カバー７２とタッチパネル７３で構成される筐体の内部に設置して構成される。
【０１３５】
この場合、携帯情報端末７１における使いやすさを追求した筐体の厚さ制限に対しても、ヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５が熱接続された放熱プレート８０を、薄い筐体内に容易に設置できる。また、ヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５で輸送された熱が放熱プレート８０の広い領域に拡散され、筐体の広い領域に良好な熱拡散を実現できることから、タッチパネル７３などの外郭表面に生じるヒートスポットが緩和され、ＣＰＵ７４などの熱部品の温度上昇も抑制されるので、熱部品の能力を最大限に発揮することが可能となり、スマートフォンなどの携帯情報端末７１の処理速度が大幅に向上する。そのため、薄い筐体内への設置が容易に可能であり、良好な熱拡散を実現することで、熱部品の能力を最大限に発揮することが可能な携帯情報端末７１を提供できる。
【０１３６】
また、本実施形態の放熱プレート８０は、筐体への取付け部９４、または筐体と干渉する部位９５に逃げ部である切欠き９６や孔９７を設けている。
【０１３７】
この場合、放熱プレート８０に筐体への取付け部９４や、筐体と干渉する部位９５を避けるように切欠き９６や孔９７を設けることで、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に良好な熱拡散を安定して行なえる携帯情報端末７１を提供できる。
【０１３８】
また、本実施形態の放熱プレート８０は、その熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・ｋ以上であり、厚さが０．３ｍｍ以下の金属からなる。
【０１３９】
この場合、放熱プレート８０の熱伝導率を１５Ｗ／ｍ・ｋ以上とすることで、携帯情報端末７１における筐体の広い範囲に十分な熱拡散を行なうことが可能になり、また放熱プレート８０の厚さを０．３ｍｍ以下とすることで、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対応が可能になる。そのため、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が容易であり、筐体の広い領域にさらに良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末７１を提供できる。
【０１４０】
また本実施形態では、放熱プレート８０に熱接続するヒートパイプとして、曲げ加工後に扁平加工を施した厚さが２ｍｍ以下の扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５を用いている。
【０１４１】
この場合、放熱プレート８０に熱接続するヒートパイプを厚さが２ｍｍ以下の扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５とすることで、使い易さを追求した筐体の厚さ制限にも対応が可能になる。そのため、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末７１を提供できる。
【０１４２】
また本実施形態では、放熱プレート８０に熱接続するヒートパイプとして、大きな扁平率の扁平加工を施した第１の部位９８と、小さな扁平率の扁平加工を施した第２の部位９９とからなる扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５を用いている。
【０１４３】
この場合、異なる扁平率で扁平加工を施した第１の部位９８と第２の部位９９が、扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５にそれぞれ形成されるので、例えば筐体の内部で特に厚さ制限の厳しい箇所に第１の部位９８を配置し、それよりも厚さ制限の緩やかな個所に第２の部位９９を配置することで、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に更に良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末７１を提供できる。
【０１４４】
また本実施形態では、ヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５を、融点が１６０℃以下の半田である低温半田９３により、放熱プレート８０に接合して熱接続した構成を有する。
【０１４５】
この場合、ヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５を放熱プレート８０に熱接続するための低温半田９３の融点を、１６０℃以下とすることにより、半田付けの際にヒートパイプ８３や扁平型ヒートパイプ８１，８２，８４，８５が膨れる虞がなく、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対応が可能になる。そのため、使い易さを追求した筐体の厚さ制限に対しても設置が更に容易になり、筐体の広い領域に更に良好な熱拡散を行なえる携帯情報端末７１を提供できる。
【０１４６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更可能である。例えば、各実施形態に示す極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，３，４，４’の各形状はあくまでも一例にすぎず、携帯機器３１の外形に合せて適宜変更が可能である。また、図７，図８および図１０では２本の極細ヒートパイプ極細ヒートパイプ１，１’，２，２’，４，４’を携帯機器３１に搭載した例を示したが、３本以上の極細ヒートパイプを搭載してもよい。さらに、上述した受熱ブロック５１や受熱プレート６１を、極細ヒートパイプ２，２’，３，４，４’に適用してもよい。
【０１４７】
その他、放熱プレート８０と熱接続するヒートパイプは、所望の性能が得られるものならばどのような形状であっても構わない。また、携帯情報端末７１の筐体への取付け部９４として、貫通孔以外のものを採用してもよい。
【符号の説明】
【０１４８】
１  極細ヒートパイプ（ヒートパイプ、第一のヒートパイプ）
１’  極細ヒートパイプ（ヒートパイプ、第二のヒートパイプ）
２  極細ヒートパイプ（ヒートパイプ、第一のヒートパイプ）
２’  極細ヒートパイプ（ヒートパイプ、第二のヒートパイプ）
３  極細ヒートパイプ（ヒートパイプ）
４  極細ヒートパイプ（ヒートパイプ、第一のヒートパイプ）
４’  極細ヒートパイプ（ヒートパイプ、第二のヒートパイプ）
１２  銅管
１３  作動液
２１  曲げ部（湾曲部）
２５  受熱部
２６  放熱部
３１  携帯機器
３２  筐体
３４  ＣＰＵ（第１の機能部品、発熱部）
３６  主プリント回路基板（第１の機能部品）
３７  電池パック（第２の機能部品、電池）
５１  受熱ブロック
５２  窪み
６１  受熱プレート
６３  凹曲げ部
７１  携帯情報端末
７２  背面カバー（筐体）
７３  タッチパネル（筐体）
８０  放熱プレート
８１，８２，８４，８５  扁平型ヒートパイプ（ヒートパイプ）
８３  ヒートパイプ
９３  低温半田（半田）
９４  取付け部
９６  切欠き（逃げ部）
９７  孔（逃げ部）
９８  第１の部位
９９  第２の部位
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図３６】
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