(57)【要約】 薄型化に適し、熱輸送性能の高いヒートパイプを提供する。 本発明のヒートパイプ１は、作動液と、前記作動液を封入する容器２と、前記容器２の内側の少なくとも対向する２面に接するように配置されたメッシュ部材３とを有し、前記メッシュ部材３は、複数のメッシュ３１，３２が積層されてなり、前記メッシュ３１，３２が前記容器２と接する部分の空隙率よりも、前記メッシュ同士３１，３２が接する部分の空隙率が低いことを特徴とする。
2013157535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液と、
前記作動液を封入する容器と、
前記容器の内側の少なくとも対向する２面に接するように配置されたメッシュ部材とを有し、
前記メッシュ部材は、複数のメッシュが積層されてなり、
前記メッシュが前記容器と接する部分の空隙率よりも、前記メッシュ同士が接する部分の空隙率が低いことを特徴とするヒートパイプ。
【請求項２】
前記メッシュ同士が接する部分の空隙率が、０．１１〜０．６２であることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
【請求項３】
作動液と、
前記作動液を封入する容器と、
前記容器の内側の少なくとも対向する２面に接するように配置されたメッシュ部材とを有し、
前記メッシュ部材は、複数のメッシュが互いに密着して積層されてなり、前記メッシュ部材の前記容器の内側に接する少なくとも一方の面における前記メッシュ部材を構成する金属細線、および、前記メッシュ同士が接する面における前記メッシュ部材を構成する金属細線の少なくともいずれか一方が、前記メッシュ部材の厚み方向につぶれていることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項４】
前記金属細線は、断面が円形の一部が平坦になっている形状を有することを特徴とする請求項３に記載のヒートパイプ。
【請求項５】
前記容器内面には溝が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のヒートパイプ。
【請求項６】
前記メッシュ部材は、前記容器内部の幅方向の一部に配置されており、前記容器内部には空洞部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のヒートパイプ。
【請求項７】
前記メッシュ部材は、前記容器の長手方向に沿って直線状に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項６のいずれか一項に記載のヒートパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートパイプに関し、特に、ヒートパイプに内挿されるウイックの構造に特徴があるヒートパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンを代表とする電子機器の小型化、高性能化が著しく、それに搭載されるＭＰＵ等の発熱部品を冷却するための冷却機構の小型化、省スペース化が強く望まれている。従って、ヒートパイプを用いた冷却構造の場合、そのヒートパイプの高性能化、薄型化も要求されている。【０００３】
ヒートパイプは、真空脱気した密閉金属管などの容器内の内部に、凝縮性の流体を作動液として封入したものであり、温度差が生じることにより自動的に動作し、高温部で蒸発した作動液が低温部に流動して放熱・凝縮することにより、作動液の潜熱として熱を輸送する。【０００４】
即ち、ヒートパイプの内部には作動液の流路となる空間が設けられ、その空間に収容された作動液が、蒸発、凝縮等の相変化や移動をすることによって、熱の移動が行われる。ヒートパイプの吸熱側において、ヒートパイプを構成する容器の材質中を熱伝導して伝わってきた被冷却部品の熱により、作動液が蒸発し、その蒸気がヒートパイプの放熱側に移動する。放熱側においては、作動液の蒸気は冷却され再び液相状態に戻る。そして、液相状態に戻った作動液は再び吸熱側に移動（還流）する。このような作動液の相変化や移動によって熱の移動が行われる。【０００５】
上述した放熱部で凝縮した作動液が吸熱部へ戻らなければ、ヒートパイプの作動は継続しない。従って、放熱部で凝縮した作動液を速やかに吸熱部に還流させる必要がある。そこでヒートパイプの容器内に毛細管作用を発現するウイック（シート状ウイックやワイヤー等）を配置したり、容器内壁に微細な溝を形成したりする方法が知られている。さらに、熱輸送性能を向上させるために、メッシュ部材を積層したヒートパイプが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１５１３５３号公報
【特許文献２】特開２０１１−７５２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載のヒートパイプでは、ヒートパイプの薄型化が進むと、蒸気流の圧力損失が過大になるため作動液の移動が行われず、ヒートパイプが作動しなくなるという問題があった。特に、熱輸送性能維持のため、内部すべてにメッシュを充填した場合、蒸気流の圧力損失が顕著であった。また、上記特許文献２に記載のヒートパイプより、さらなる熱輸送性能の向上が求められていた。【０００８】
そこで、本発明の目的は、薄型化に適し、熱輸送性能の高いヒートパイプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、本発明によるヒートパイプは、作動液と、前記作動液を封入する容器と、前記容器の内側の少なくとも対向する２面に接するように配置されたメッシュ部材とを有し、前記メッシュ部材は、複数のメッシュが積層されてなり、前記メッシュが前記容器と接する部分の空隙率よりも、前記メッシュ同士が接する部分の空隙率が低いことを特徴とする。【００１０】
また、上述の課題を解決するため、本発明によるヒートパイプは、作動液と、前記作動液を封入する容器と、前記容器の内側の少なくとも対向する２面に接するように配置されたメッシュ部材とを有し、前記メッシュ部材は、複数のメッシュが互いに密着して積層されてなり、前記メッシュ部材の前記容器の内側に接する少なくとも一方の面における前記メッシュ部材を構成する金属細線、および、前記メッシュ同士が接する面における前記メッシュ部材を構成する金属細線の少なくともいずれか一方が、前記メッシュ部材の厚み方向につぶれていることを特徴とする。【００１１】
上記ヒートパイプは、前記金属細線が、断面が円形の一部が平坦になっている形状を有することが好ましい。【００１２】
上記ヒートパイプは、前記容器内面に溝が設けられていることが好ましい。【００１３】
また、上記ヒートパイプは、前記メッシュ部材が、前記容器内部の幅方向の一部に配置されており、前記容器内部には空洞部が形成されていることが好ましい。【００１４】
また、上記ヒートパイプは、前記メッシュ部材が、前記容器の長手方向に沿って直線状に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、メッシュ部材の表面においては作動液の透過率が高く、メッシュ部材の内部においては毛細管力が高いため、放熱部で凝縮した作動液を速やかに吸熱部に還流させることができ、熱輸送性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るヒートパイプの構造を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態に係るヒートパイプのメッシュ部材の容器と接する部分の構造を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るヒートパイプのメッシュ部材の第１のメッシュと第２のメッシュとが接する部分の構造を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るヒートパイプの熱輸送性能を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のヒートパイプは、作動液と、容器と、メッシュ部材とからなるヒートパイプであって、前記容器の内部には前記作動液が封入されており、前記メッシュ部材は、前記容器の内側の面のうち、対向する一方の面ともう一方の面に接するように配置されており、  前記メッシュ部材は、複数のメッシュが積層されてなり、前記複数のメッシュは、前記一方の面と接するメッシュと、前記もう一方の面と接するメッシュを有し、前記一方の面と接するメッシュが前記一方の面と接する部分における空隙率、または、前記もう一方の面と接するメッシュが前記もう一方の面と接する部分における空隙率よりも、前記複数のメッシュが互いに接する部分における空隙率が低いことを特徴とする。前記複数のメッシュが互いに接する部分の空隙率が、０．１１〜０．６２であることが好ましい。
また、本発明のヒートパイプは、作動液と、容器と、メッシュ部材とからなるヒートパイプであって、前記容器の内部には前記作動液が封入されており、  前記メッシュ部材は、前記容器の内側の面のうち、対向する一方の面ともう一方の面に接するように配置されており、前記メッシュ部材は、複数のメッシュが互いに接して積層されてなり、前記複数のメッシュは、金属細線からなり、前記複数のメッシュは、前記一方の面と接するメッシュと、前記もう一方の面と接するメッシュを有し、前記一方の面と接するメッシュが前記一方の面と接する部分の金属細線、または、前記もう一方の面と接するメッシュが前記もう一方の面と接する部分の金属細線、または、前記複数のメッシュが互いに接する部分の金属細線うち、少なくともいずれか一つが、前記メッシュ部材の厚み方向につぶれている部分を有することを特徴とする。前記金属細線のうちつぶれている部分は、断面が円形の一部が平坦になっている形状を有することが好ましい。
前記容器の内面には溝が設けられていることが好ましい。
また、前記メッシュ部材は、前記容器内部の一部に配置されており、前記容器内部には空洞部が形成されていることが好ましい。
また、前記メッシュ部材は、前記容器の長手方向に沿って直線状に配置されていることが好ましい。【００１８】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るヒートパイプ１の構造を模式的に示す断面図である。図２（ａ）は、本発明の実施形態に係るヒートパイプ１のメッシュ部材３の容器２と接する部分の構造を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るヒートパイプ１のメッシュ部材３の第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが接する部分の構造を模式的に示す平面図である。なお、図２（ｂ）においては、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２を区別して見やすくするため、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２に異なるハッチングを付して示した。【００１９】
図１に示すように、本発明の実施の形態によるヒートパイプ１は、銅や銅合金等の熱伝導性に優れた金属からなる管状の容器２の内部に、真空脱気された状態で、例えば純水、アルコール等の凝縮性流体を作動液として封入してなる。作動液は、相変化により熱を輸送する。また、ヒートパイプ１は、円管状のヒートパイプの上下を押しつぶして扁平加工された扁平型のヒートパイプ１である。【００２０】
容器２の概ね中央部には、断面矩形のメッシュ部材３が、容器２の内側の対向する２面に接するように配置されている。容器２の内側の対向する２面は、図１において、容器２の上側内壁面と下側内壁面である。なお、メッシュ部材３は、図示しない容器２の長手方向に沿って直線状に配置されている。【００２１】
メッシュ部材３は、容器２の上側内壁面と下側内壁面によって挟まれて、図１においてメッシュ部材３の上面と容器２の上側内壁面、メッシュ部材３の下面と容器２の下側内壁面とがそれぞれ密着して、固定されている。メッシュ部材３の両側面と、容器２の内壁との間には、空洞部４が形成されている。【００２２】
容器２の内壁には、メッシュ部材３とともに、放熱部で凝縮した作動液を速やかに吸熱部に還流させるための微細な溝（図示しない）が形成されていてもよい。【００２３】
メッシュ部材３は、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが積層され、圧接されて互いに密着して貼り合わされた状態となっている。第１のメッシュ３１および第２のメッシュ３２は、例えば、銅、リン青銅、アルミニウム、銀、ステンレス、モリブデン、あるいはこれらの合金により構成される。メッシュ部材３は、２枚のメッシュを積層させてもよいし、１枚のメッシュを折り曲げて積層させてもよい。なお、メッシュは２枚以上積層させてもよい。【００２４】
メッシュ部材３の容器２の内側に接する面は、図２（ａ）に示すように、メッシュ部材３を構成する金属細線３０がメッシュ部材３の厚み方向につぶれている。一方、メッシュ部材３の第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが接する面は、図２（ｂ）に示すように、メッシュ部材３を構成する金属細線３０がつぶれていない。なお、メッシュ部材３は、容器の内側の面のうちいずれか一つの面と接するメッシュ部材のみが厚み方向につぶれていてもよいし、容器の内側の対向する面のそれぞれと接する各メッシュ部材が共に厚み方向につぶれていてもよい。【００２５】
このように、金属細線３０が、メッシュ部材３の容器２の内側に接する面側のみ、メッシュ部材３の厚み方向につぶれることにより、金属細線３０の断面は、円形の一部が平坦になっている形状、いわゆる、かまぼこ形であることが好ましい。【００２６】
第１のメッシュ３１が容器２と接する部分および第２のメッシュ３２が容器２と接する部分においては、図２（ａ）に示すように、つぶされた金属細線３０間に空隙３３が形成されている。また、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが接する部分においては、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが圧接され、互いに貼り合わされることにより、図２（ｂ）に示すように、第１のメッシュ３１の金属細線３０間の空隙と第２のメッシュ３２の金属細線３０および／または第１のメッシュ３１の金属細線３０と第２のメッシュ３２の金属細線３０との間の空隙が重なって、空隙３３’が形成されている。【００２７】
ここで、メッシュ部材３の第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが接する部分の有効細孔半径は、第１のメッシュ３１および第２のメッシュ３２の有効細孔半径よりも小さい。これに対して、単にメッシュ同士を重ねた状態ではメッシュの有効細孔半径は変化しない。より詳細には、メッシュの有効細孔半径をｒ、厚みをｄ、重ねる枚数をＮ、積層、圧接した後のメッシュ部材３の厚みをｄ’とすると、積層、圧接した後のメッシュとメッシュとが接する部分の有効細孔半径ｒ’はｒ’=ｄ’／（Ｎｄ）×ｒで決まる。メッシュを単に重ねただけでは、ｄ’=Ｎｄとなるので、有効細孔半径は変化せず、圧接した時にｄ’＜Ｎｄとなり有効細孔半径が小さくなって、毛細管圧力が向上する。【００２８】
また、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが接する部分の空隙率は、第１のメッシュ３１が容器２と接する部分の空隙率および第２のメッシュ３２が容器２と接する部分の空隙率よりも低くなっている。なお、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが接する部分の空隙率は、第１のメッシュ３１が容器２と接する部分の空隙率および第２のメッシュ３２が容器２と接する部分の空隙率のいずれか一方よりも低くなっていてもよい。【００２９】
ここで、空隙率とは、メッシュ３１，３２に対する空隙３３，３３’の割合であり、より詳細には、次のように求められる。【００３０】
（メッシュが容器２と接する部分の空隙率）
第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２を積層して圧接変形させた後、互いを引きはがして、１枚のメッシュの状態とし、このメッシュの容器２と接する面すなわち金属細線３０がつぶされた状態となっている面についてＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて得られた画像から、空隙３３の面積Ｓｈ1を求め、次の式（１）により、メッシュが容器２と接する部分の空隙率ε1を算出する。【００３１】
【数１】
2013157535.tif 000003
ここで、Ｓはメッシュの面積である。【００３２】
（メッシュ同士が接する部分の空隙率）
メッシュ同士が接する部分の空隙率ε2は、次の式（２）により求められる。【００３３】
【数２】
2013157535.tif 000004
ここで、Ｖｈ2は、メッシュ同士が接触している部分の空隙３３’の体積であり、Ｖ2は、メッシュ同士が接触している部分のメッシュの体積である。Ｖ2は、メッシュ同士が接触している部分の高さを測定し、メッシュの面積Ｓと積算することにより求められる。Ｖｈ2は、次の式（３）により求められる。ここで、メッシュ同士が接触している部分とは、第１のメッシュ３１の下面（メッシュの頂点）が第２のメッシュ３２の隙間に入り込み、第２のメッシュ３２の下面（メッシュの頂点）が第１のメッシュ３１の隙間に入り込んでメッシュ同士が重なり合っている部分、すなわち、メッシュ同士が食い込んだ状態で重なり合っている部分であり、メッシュ部材３を厚み方向に切断した断面を観察することにより認定することができる。【００３４】
【数３】
2013157535.tif 000005
ここで、Ｖｈ1は、メッシュ同士が接触していない部分の空隙の体積であり、次の式（４）により求められる。Ｖｈはメッシュ部材３全体の空隙の体積であり、次の式（５）により求められる。【００３５】
【数４】
2013157535.tif 000006
ここで、Ｖ1は、メッシュ同士が接触していない部分のメッシュの体積であり、メッシュ部材３のメッシュ同士が接触していない部分の高さを測定し、メッシュの面積Ｓと積算することにより求められる。ここで、メッシュ同士が接触していない部分とは、メッシュ部材３において、メッシュ同士が接触している部分以外の部分をいう。【００３６】
【数５】
2013157535.tif 000007
ここで、εは、メッシュ部材３全体の空隙率であり、次の式（６）により求められる。Ｖは、メッシュ部材３全体の体積であり、メッシュ部材３の高さを測定し、メッシュの面積Ｓと積算することにより求められる。【００３７】
【数６】
2013157535.tif 000008
ここで、ρmeshは、メッシュ部材３の密度であり、メッシュ部材３全体の重量を測定し、メッシュ全体の体積Ｖで除算することにより求められる。ρcuは、メッシュ部材３を構成する金属細線３０の材料の密度である。【００３８】
第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２は、積層、圧接した後の容器２と接する部分の空隙率が、０．４〜０．９となり、メッシュ同士が接する部分の空隙率が、０．１１〜０．６２となるように、適宜選択するとよい。【００３９】
本実施の形態に係るヒートパイプ１において、容器２の一端下側（吸熱部）には図示しない発熱部品が熱的に接続されて配置される。【００４０】
発熱部品の熱は、容器２の材質中を伝わって、容器２の内の作動液を蒸発させる。蒸発した作動液は、空洞部４を通って放熱側に移動する。同時に、容器２の材質中を伝わった熱の一部は、メッシュ部材３を伝わって容器２の下側から上側、すなわち発熱部品と接触する側から反対側の壁面に移動する。よって、容器２の反対側の壁面に向かって熱の拡散が効果的に行われる。また、容器２の放熱部で熱を放出して液相に戻った作動液は、高い毛細管力を有するメッシュ部材３を通って、速やかに吸熱側に還流する。【００４１】
ここで、一般に、毛細管力が高いということは、毛細管半径が小さいということであり、作動液の抵抗になるため作動液の透過率が低い。したがって、毛細管力を高めるために、メッシュ部材３全体の空隙率を低くした場合、作動液を取り込める量が少なくなり、結果的に熱輸送性能が低下してしまうため、メッシュ部材３全体の空隙率を低くして熱輸送性能を向上させるのには限界があった。【００４２】
しかしながら、本発明の実施形態に係るヒートパイプ１においては、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが接する部分の空隙率は、第１のメッシュ３１が容器２と接する部分の空隙率および第２のメッシュ３２が容器２と接する部分の空隙率よりも低くなっているため、メッシュ部材３の表面では透過率を維持したまま、メッシュ部材３の内部では毛細管力が高くなっている。このため、メッシュ部材３内部の高い毛細管力により、作動液がすぐに内部に行きわたり、メッシュ部材３表面では、作動液を潤沢に取り込むことができ、熱輸送性能が向上する。【００４３】
次に、本発明の実施形態に係るヒートパイプ１の製造方法を説明する。まず、シート状メッシュを折り曲げ、または、複数枚のシート状メッシュを重ね合わせることにより、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２が積層されるようにして、上下方向から加圧し、メッシュ部材３を形成する。加圧は、第１のメッシュ３１および第２のメッシュ３２が圧縮されてメッシュの目が密になる程度のみならず、第１のメッシュ３１および第２のメッシュ３２を構成する金属細線３０の断面がかまぼこ形になり、第１のメッシュ３１および第２のメッシュ３２が圧接され、互いに貼り合わされた状態となるまで行う。メッシュ同士が接する部分の空隙率が、０．１１〜０．６２となるようにするためには、例えば、メッシュの圧縮率が０．２５〜０．６となるように加圧するとよい。ここで、メッシュの圧縮率は、圧縮後のメッシュの厚さ÷圧縮前のメッシュの厚さで定義される。【００４４】
次に円管状の容器素管の空洞部４内を洗浄し、容器素管内にメッシュ部材３を挿入するとともに作動液を適量注入して脱気を行い、容器２の両端を溶接封止してヒートパイプ化した後、扁平加工を施して、扁平型のヒートパイプ１を作成する。なお、扁平加工は、ヒートパイプ化工程に先立って容器素管に施してもよい。【００４５】
なお、本実施の形態においては、メッシュ部材３を容器２内部の幅方向の一部に配置するようにしたが、容器２内部の幅方向全域にわたって配置するようにしてもよい。通常、蒸気流路となる経路にメッシュ部材３を配置すると、蒸気流の圧力損失が過大になるため作動液の移動が行われず、ヒートパイプ１が作動しなくなる。しかしながら、本願発明の実施形態においては、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが積層され圧接されているため、高い蒸気圧損を克服する毛細管圧力が得られるので熱輸送性能が向上する。また、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが積層され圧接されているため、メッシュ部材３内部の細孔半径が小さくなるために作動液をメッシュに保持する力が向上し、気相と液相の界面で作動液が蒸気に飛ばされにくくなる。【００４６】
なお、本実施の形態においては、メッシュ部材３の容器２の内側に接する面におけるメッシュ部材３を構成する金属細線３０がつぶれており、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが接する面におけるメッシュ部材３を構成する金属細線３０がつぶれていないように構成したが、圧接によりメッシュ部材３の厚さが減少していればよく、第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが接する面におけるメッシュ部材３を構成する金属細線３０の方がつぶれていてもよいし、メッシュ部材３の容器２の内側に接する面におけるメッシュ部材３を構成する金属細線３０および第１のメッシュ３１と第２のメッシュ３２とが接する面におけるメッシュ部材３を構成する金属細線３０の両方がつぶれていてもよい。【００４７】
＜実施例＞
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００４８】
下記のようにヒートパイプを作製し、その性能を評価した。【００４９】
（ヒートパイプの作成）
［実施例１］
銅製でメッシュのスリット幅が２ｍｍのシート状メッシュを２枚重ね合わせ、シート平面に垂直な方向から圧力を加えて圧接加工し、１００ｍｍ×７５ｍｍのメッシュ部材を形成した。この圧接加工により、２枚のメッシュは互いに貼り合わされた状態、すなわち互いに接着され、剥離する力を加えない限り離れることはない状態になっている。メッシュが容器と接する部分の空隙率は０．６、メッシュ同士が接する部分の空隙率０．２であった。次に、１１０ｍｍ×８０ｍｍの銅板２枚により、２枚のメッシュを挟んで、作動液を適量注入して脱気を行い、容器の端部を溶接封止して厚さ０．５ｍｍの扁平型ヒートパイプを作製した。
［実施例２］
銅製でメッシュのスリット幅が２ｍｍのシート状メッシュを２枚重ね合わせ、シート平面に垂直な方向から圧力を加えて圧接加工し、１００ｍｍ×７５ｍｍのメッシュ部材を形成した。この圧接加工により、２枚のメッシュは互いに貼り合わされた状態、すなわち互いに接着され、剥離する力を加えない限り離れることはない状態になっている。メッシュが容器と接する部分の空隙率は０．６６、メッシュ同士が接する部分の空隙率０．１６であった。次に、１１０ｍｍ×８０ｍｍの銅板２枚により、２枚のメッシュを挟んで、作動液を適量注入して脱気を行い、容器の端部を溶接封止して厚さ０．５ｍｍの扁平型ヒートパイプを作製した。
［実施例３］
銅製でメッシュのスリット幅が２ｍｍのシート状メッシュを２枚重ね合わせ、シート平面に垂直な方向から圧力を加えて圧接加工し、１００ｍｍ×７５ｍｍのメッシュ部材を形成した。この圧接加工により、２枚のメッシュは互いに貼り合わされた状態、すなわち互いに接着され、剥離する力を加えない限り離れることはない状態になっている。メッシュが容器と接する部分の空隙率は０．６６、メッシュ同士が接する部分の空隙率０．３９であった。次に、１１０ｍｍ×８０ｍｍの銅板２枚により、２枚のメッシュを挟んで、作動液を適量注入して脱気を行い、容器の端部を溶接封止して厚さ０．５ｍｍの扁平型ヒートパイプを作製した。
［実施例４］
銅製でメッシュのスリット幅が３．５ｍｍのシート状メッシュを２枚重ね合わせ、シート平面に垂直な方向から圧力を加えて圧接加工し、１００ｍｍ×７５ｍｍのメッシュ部材を形成した。この圧接加工により、２枚のメッシュは互いに貼り合わされた状態、すなわち互いに接着され、剥離する力を加えない限り離れることはない状態になっている。メッシュが容器と接する部分の空隙率は０．６６、メッシュ同士が接する部分の空隙率０．１６であった。次に、１１０ｍｍ×８０ｍｍの銅板２枚により、２枚のメッシュを挟んで、作動液を適量注入して脱気を行い、容器の端部を溶接封止して厚さ０．５ｍｍの扁平型ヒートパイプを作製した。
［実施例５］
銅製でメッシュのスリット幅が３．５ｍｍのシート状メッシュを２枚重ね合わせ、シート平面に垂直な方向から圧力を加えて圧接加工し、１００ｍｍ×７５ｍｍのメッシュ部材を形成した。この圧接加工により、２枚のメッシュは互いに貼り合わされた状態、すなわち互いに接着され、剥離する力を加えない限り離れることはない状態になっている。メッシュが容器と接する部分の空隙率は０．６６、メッシュ同士が接する部分の空隙率０．３９であった。次に、１１０ｍｍ×８０ｍｍの銅板２枚により、２枚のメッシュを挟んで、作動液を適量注入して脱気を行い、容器の端部を溶接封止して厚さ０．５ｍｍの扁平型ヒートパイプを作製した。
［実施例６］
銅製でメッシュのスリット幅が２ｍｍのシート状メッシュを２枚重ね合わせ、シート平面に垂直な方向から圧力を加えて圧接加工し、１００ｍｍ×７５ｍｍのメッシュ部材を形成した。この圧接加工により、２枚のメッシュは互いに貼り合わされた状態、すなわち互いに接着され、剥離する力を加えない限り離れることはない状態になっている。メッシュが容器と接する部分の空隙率は０．６６、メッシュ同士が接する部分の空隙率０．５８であった。次に、１１０ｍｍ×８０ｍｍの銅板２枚により、２枚のメッシュを挟んで、作動液を適量注入して脱気を行い、容器の端部を溶接封止して厚さ０．５ｍｍの扁平型ヒートパイプを作製した。
［実施例７］
銅製でメッシュのスリット幅が２ｍｍのシート状メッシュを２枚重ね合わせ、シート平面に垂直な方向から圧力を加えて圧接加工し、１００ｍｍ×７５ｍｍのメッシュ部材を形成した。この圧接加工により、２枚のメッシュは互いに貼り合わされた状態、すなわち互いに接着され、剥離する力を加えない限り離れることはない状態になっている。メッシュが容器と接する部分の空隙率は０．６６、メッシュ同士が接する部分の空隙率０．４４であった。次に、１１０ｍｍ×８０ｍｍの銅板２枚により、２枚のメッシュを挟んで、作動液を適量注入して脱気を行い、容器の端部を溶接封止して厚さ０．５ｍｍの扁平型ヒートパイプを作製した。
［実施例８］
銅製でメッシュのスリット幅が３．５ｍｍのシート状メッシュを２枚重ね合わせ、シート平面に垂直な方向から圧力を加えて圧接加工し、１００ｍｍ×７５ｍｍのメッシュ部材を形成した。この圧接加工により、２枚のメッシュは互いに貼り合わされた状態、すなわち互いに接着され、剥離する力を加えない限り離れることはない状態になっている。メッシュが容器と接する部分の空隙率は０．６６、メッシュ同士が接する部分の空隙率０．５８であった。次に、１１０ｍｍ×８０ｍｍの銅板２枚により、２枚のメッシュを挟んで、作動液を適量注入して脱気を行い、容器の端部を溶接封止して厚さ０．５ｍｍの扁平型ヒートパイプを作製した。
［実施例９］
銅製でメッシュのスリット幅が３．５ｍｍのシート状メッシュを２枚重ね合わせ、シート平面に垂直な方向から圧力を加えて圧接加工し、１００ｍｍ×７５ｍｍのメッシュ部材を形成した。この圧接加工により、２枚のメッシュは互いに貼り合わされた状態、すなわち互いに接着され、剥離する力を加えない限り離れることはない状態になっている。メッシュが容器と接する部分の空隙率は０．６６、メッシュ同士が接する部分の空隙率０．４４であった。次に、１１０ｍｍ×８０ｍｍの銅板２枚により、２枚のメッシュを挟んで、作動液を適量注入して脱気を行い、容器の端部を溶接封止して厚さ０．５ｍｍの扁平型ヒートパイプを作製した。
［実施例１０］
メッシュ同士が接する部分の空隙率０．６２とした以外は、実施例１と同じである。
［実施例１１］
メッシュ同士が接する部分の空隙率０．６２とした以外は、実施例３と同じである。
［実施例１２］
メッシュ同士が接する部分の空隙率０．２０とした以外は、実施例３と同じである。
［実施例１３］
メッシュ同士が接する部分の空隙率０．１１とした以外は、実施例１と同じである。
［比較例１］
シート状メッシュが１枚である点以外は実施例１と同様にして、扁平型ヒートパイプを作製した。
［比較例２］
メッシュのスリット幅が３．５ｍｍである以外は比較例１と同様にして、扁平型ヒートパイプを作製した。
［比較例３］
シート状メッシュが１枚の状態でシート状メッシュに圧縮加工を施した以外は実施例１と同様にして、扁平型ヒートパイプを作製した。
［比較例４］
メッシュ同士が接する部分の空隙率０．０８とした以外は、実施例１と同じである。
［比較例５］
シート状メッシュに圧縮加工を施さず、それにより、メッシュ同士が接する部分の空隙率が０．６６となった以外は、実施例２と同じである。
［比較例６］
シート状メッシュに圧縮加工を施さず、それにより、メッシュ同士が接する部分の空隙率が０．６６となった以外は、実施例３と同じである。【００５０】
（性能評価試験）
上記実施例および比較例に係るヒートパイプの下面に、４〜８Ｗの熱源を接続し、ヒートパイプの作動温度を常に５０℃になるように放熱部を調整した状態で蒸発熱伝達率を求めた。なお、蒸発熱伝達率は、1／（（熱源温度−入熱箇所温度）／熱量）／面積で表される。実施例１および比較例１〜３について、その結果を図３に示す。
また、実施例１〜１３、比較例４〜６について、圧接加工を行っていない場合を最大熱輸送量１００％とし、それに対して最大熱輸送量が１１０％以上のものを◎、最大熱輸送量が１００％超１１０％未満であったものを○、最大熱輸送量が１００％以下のものを△で評価した。その結果を表１，２に示す。
【表１】
2013157535.tif 000009
【表２】
2013157535.tif 000010
【００５１】
図３及び表１，２に示すように、実施例に係るヒートパイプは、メッシュを圧縮変形させたことで、特性が向上した。それに対し、比較例に係るヒートパイプは、特性が劣った。
【符号の説明】
【００５２】
１：ヒートパイプ
２：容器
３：メッシュ部材
３０：金属細線
３１：第１のメッシュ
３２：第２のメッシュ
３３，３３'：空隙
４：空洞部
【図１】
2013157535.tif 000011
【図２】
2013157535.tif 000012
【図３】
2013157535.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月14日(2014.3.14)
【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】
作動液と、
前記作動液を封入する容器と、
前記容器の内側の少なくとも対向する２面に接するように配置されたメッシュ部材とを有し、
前記メッシュ部材は、複数のメッシュが互いに密着して積層されてなり、前記メッシュ部材の前記容器の内側に接する少なくとも一方の面における前記メッシュ部材を構成する金属細線、および、前記メッシュ同士が接する面における前記メッシュ部材を構成する金属細線の少なくともいずれか一方が、前記メッシュ部材の厚み方向につぶれており、
前記金属細線は、断面が円形の一部が平坦になっている形状を有することを特徴とするヒートパイプ。
【請求項２】
前記メッシュが前記容器と接する部分の空隙率よりも、前記メッシュ同士が接する部分の空隙率が低いことを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
【請求項３】
前記メッシュ同士が接する部分の空隙率が、０．１１〜０．６２であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒートパイプ。
【請求項４】
前記容器内面には溝が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヒートパイプ。
【請求項５】
前記メッシュ部材は、前記容器内部の幅方向の一部に配置されており、前記容器内部には空洞部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のヒートパイプ。
【請求項６】
前記メッシュ部材は、前記容器の長手方向に沿って直線状に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項５のいずれか一項に記載のヒートパイプ。
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月6日(2014.8.6)
【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】
作動液と、
前記作動液を封入する容器と、
前記容器の内側の少なくとも対向する２面に接するように配置されたメッシュ部材とを有し、
前記メッシュ部材は、複数のメッシュが互いに密着して積層されてなり、前記メッシュ部材の前記容器の内側に接する少なくとも一方の面における前記メッシュ部材を構成する金属細線、および、前記メッシュ同士が接する面における前記メッシュ部材を構成する金属細線の少なくともいずれか一方が、前記メッシュ部材の厚み方向につぶれており、
前記金属細線は、断面が円形の一部が平坦になっている形状を有し、
前記メッシュが前記容器と接する部分の空隙率よりも、前記メッシュ同士が接する部分の空隙率が低いことを特徴とするヒートパイプ。
【請求項２】
前記メッシュ同士が接する部分の空隙率が、０．１１〜０．６２であることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
【請求項３】
前記容器内面には溝が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒートパイプ。
【請求項４】
前記メッシュ部材は、前記容器内部の幅方向の一部に配置されており、前記容器内部には空洞部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヒートパイプ。
【請求項５】
前記メッシュ部材は、前記容器の長手方向に沿って直線状に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項４のいずれか一項に記載のヒートパイプ。
【国際調査報告】
2013157535.tif 000014
2013157535.tif 000015
2013157535.tif 000016
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