(57)【要約】【課題】  ドライアウトを確実に防止し、高い熱輸送能力を実現することができる熱輸送装置及びこの熱輸送装置を搭載した電子機器を提供すること。【解決手段】  本発明では、液相管４の流路の流路抵抗が、蒸発器１の液相流路８の流路抵抗より大きく設定されている。つまり、液相管４の流路の毛細管力が、蒸発器１の液相流路８の毛細管力より大きくなるように設定されている。これにより、発熱体の熱が過大となることにより蒸発器の液相流路８に気泡等が発生した場合でも、比較的大きい液相管４の流路抵抗によって液相の作動流体を凝縮器２から強く引き込むことができる。したがって、ドライアウトを防止することができる。【選択図】図３
2006125683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液相の作動流体を流通させる第１の流路抵抗を有する第１の流路を有し、前記作動流体の蒸発作用により発熱体から熱を吸収する蒸発器と、
前記作動流体の凝縮作用により熱を放出する凝縮器と、
前記蒸発器で蒸発した前記作動流体を前記凝縮器へ流通させる第１の管と、
前記第１の流路抵抗とは異なる第２の流路抵抗を有する第２の流路を有し、前記凝縮器で凝縮した前記作動流体を前記第１の流路へ流通させることが可能な第２の管と
を具備することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱輸送装置であって、
前記第２の流路抵抗は、前記第１の流路抵抗より大きいことを特徴とする熱輸送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の熱輸送装置であって、
前記第２の管は、
前記第２の流路より前記凝縮器側に設けられ、前記第１及び第２の流路抵抗とは異なる第３の流路抵抗を有する第３の流路を有することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の熱輸送装置であって、
前記第３の流路抵抗は、前記第２の流路抵抗より大きいことを特徴とする熱輸送装置。
【請求項５】
請求項１に記載の熱輸送装置であって、
前記第１の流路は、
前記作動流体の下流側の第１の端部と、
前記作動流体の上流側の第２の端部とを有し、
前記第２の流路は、
該第２の流路が前記第１の流路と連通するように前記第２の端部に接続された第３の端部と、
前記作動流体の上流側の第４の端部とを有し、
前記第１の流路及び第２の流路は、前記第４の端部から前記第１の端部まで直線状に、かつ、徐々に流路抵抗が小さくなるように設けられていることを特徴とする熱輸送装置。
【請求項６】
請求項２に記載の熱輸送装置であって、
前記蒸発器は、前記第１の流路を構成するための第１の大きさでなる第１の粒体を有し、
前記第２の管は、前記第２の流路を構成するための、前記第１の大きさより小さい第２の大きさでなる第２の粒体を有することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項７】
請求項２に記載の熱輸送装置であって、
前記蒸発器は、前記第１の流路を構成するための第１の幅でなる第１の溝を有し、
前記第２の管は、前記第２の流路を構成するための、前記第１の幅より狭い第２の幅でなる第２の溝を有することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項８】
請求項１に記載の熱輸送装置であって、
前記第１の管は、前記作動流体の疎水性の第３の流路を有することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項９】
作動流体の蒸発作用により発熱体から熱を吸収する蒸発器と、
前記作動流体の凝縮作用により熱を放出する凝縮器と、
前記蒸発器で蒸発した前記作動流体を前記凝縮器へ流通させる第１の管と、
前記作動流体が流通する方向に沿って徐々に流路抵抗が小さくなる流路を有し、前記凝縮器で凝縮した前記作動流体を前記蒸発器へ流通させることが可能な第２の管と
を具備することを特徴とする熱輸送装置。
【請求項１０】
発熱体と、
液相の作動流体を流通させる第１の流路抵抗を有する第１の流路を有し、前記作動流体の蒸発作用により前記発熱体から熱を吸収する蒸発器と、
前記作動流体の凝縮作用により熱を放出する凝縮器と、
前記蒸発器で蒸発した前記作動流体を前記凝縮器へ流通させる第１の管と、
前記第１の流路抵抗とは異なる第２の流路抵抗を有する第２の流路を有し、前記凝縮器で凝縮した前記作動流体を前記第１の流路へ流通させることが可能な第２の管と
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
発熱体と、
作動流体の蒸発作用により前記発熱体から熱を吸収する蒸発器と、
前記作動流体の凝縮作用により熱を放出する凝縮器と、
前記蒸発器で蒸発した前記作動流体を前記凝縮器へ流通させる第１の管と、
前記作動流体が流通する方向に沿って徐々に流路抵抗が小さくなる流路を有し、前記凝縮器で凝縮した前記作動流体を前記蒸発器へ流通させることが可能な第２の管と
を具備す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、毛細管力を推進力として作動流体を循環させることにより、発熱体の熱を吸収して熱を輸送する熱輸送装置及びこれを搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣ（Personal Computer）等の電子機器を冷却するために、その電子機器の発熱部から発生する熱を放熱部に輸送するデバイスとして、従来からヒートパイプやＣＰＬ（Capillary Pumped Loop）等が用いられている。これらの熱輸送デバイスは、電子機器の高温の発熱部で発生する熱によって蒸発した気相の作動流体が、低温の放熱部へ移動し、その放熱部で凝縮して液体になって熱を放出するものであり、これにより、発熱体が冷却される。
【０００３】
ヒートパイプは、銅等の金属でなるパイプ状のコンテナに冷媒となる作動流体が収容され、パイプ内部に設けられた毛細管力を発生させるウィックによって作動流体にポンプ力を発生させている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ＣＰＬはヒートパイプの原理を用いた熱輸送装置で、その形状はパイプ状のものに限られない。例えば、ＣＰＬには、蒸発器と凝縮器とが物理的に分離され、蒸発器と凝縮器とが、気相の作動流体が流通する気相管と液相の作動流体が流通する液相管とによって接続された装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２５１０８０号公報（段落[００３１]、図８）
【特許文献１】特開２００４−８５１８６号公報（段落[００２５]、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば発熱体がＩＣチップである場合、当該ＩＣチップの集積度は年々向上し高クロック化が進んでおり、これに伴う発熱量も増加の一途をたどっている。したがって、そのような過大な発熱によって、ドライアウトが発生しやすい状況になりつつある。また、発熱量の増加の問題に対処するため、今後さらに高い熱輸送効率を備えた熱輸送装置が求められる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ドライアウトを確実に防止し、高い熱輸送能力を実現することができる熱輸送装置及びこの熱輸送装置を搭載した電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る熱輸送装置は、液相の作動流体を流通させる第１の流路抵抗を有する第１の流路を有し、前記作動流体の蒸発作用により発熱体から熱を吸収する蒸発器と、前記作動流体の凝縮作用により熱を放出する凝縮器と、前記蒸発器で蒸発した前記作動流体を前記凝縮器へ流通させる第１の管と、前記第１の流路抵抗とは異なる第２の流路抵抗を有する第２の流路を有し、前記凝縮器で凝縮した前記作動流体を前記第１の流路へ流通させることが可能な第２の管とを具備する。
【０００８】
本発明において、作動流体が各流路に接触する単位行程長さあたりの接触面積（流路を構成する壁に作動流体が接触する面積）が小さいほど、流路抵抗が小さいものとする。一方、上記接触面積が小さいほど毛細管力（または表面張力）も小さくなるが、本発明でいう流路抵抗は、毛細管力で作動流体が流れる場合の当該毛細管力とは独立したものとする。以下、同様である。
【０００９】
本発明では、蒸発器が有する第１の流路の第１の流路抵抗と、第２の管が有する第２の流路の第２の流路抵抗とが異なるように最適な値にそれぞれ設定されることにより、液相の作動流体に最適な毛細管力が働く。これにより、安定して作動流体を流通させることができ、高い熱輸送能力を実現することができる。
【００１０】
第２の管は、作動流体が流通する内部の一部または全部が第２の流路で構成されていればよい。発熱体としては、例えばＩＣチップや抵抗等の電子部品、あるいは放熱フィン等が挙げられるが、これらに限られず発熱するものなら何でもよい。以下、同様である。
【００１１】
本発明の一の形態によれば、前記第２の流路抵抗は、前記第１の流路抵抗より大きい。これにより、第１の流路の毛細管力より第２の流路の毛細管力を大きくすることができる。したがって、発熱体の熱が過大となることにより蒸発器の第１の流路に気泡等が発生した場合でも、比較的に大きい第２の流路抵抗によって液相の作動流体を強く引き込むことができ、ドライアウトを防止することができる。
【００１２】
本発明の一の形態によれば、前記第２の管は、前記第２の流路より前記凝縮器側に設けられ、前記第１及び第２の流路抵抗とは異なる第３の流路抵抗を有する第３の流路を有する。第２の管内においても各流路抵抗の最適化が図られることで、作動流体を安定して第２の流路内を流通させることができ、熱輸送能力を向上させることができる。
【００１３】
本発明の一の形態によれば、前記第３の流路抵抗は、前記第２の流路抵抗より大きい。これにより、凝縮器から第２の管へ流出する作動流体を蒸発器へ安定して流通させることができ、熱輸送能力を向上させることができる。
【００１４】
本発明の一の形態によれば、前記第１の流路は、前記作動流体の下流側の第１の端部と、前記作動流体の上流側の第２の端部とを有し、前記第２の流路は、該第２の流路が前記第１の流路と連通するように前記第２の端部に接続された第３の端部と、前記作動流体の上流側の第４の端部とを有し、前記第１の流路及び第２の流路は、前記第４の端部から前記第１の端部まで直線状に、かつ、徐々に流路抵抗が小さくなるように設けられている。これにより、液体の作動流体をより安定的に流通させることができ、例えば第１の流路で気泡が発生した場合でも蒸発器から第２の管内へ気泡が流入することを防止できる。徐々に流路抵抗が小さくなるとは、連続的、段階的、またはこれらが混合した状態で流路抵抗が小さくなるという意味である。
【００１５】
例えば、前記蒸発器は、前記第１の流路を構成するための第１の大きさでなる第１の粒体を有し、前記第２の管は、前記第２の流路を構成するための、前記第１の大きさより小さい第２の大きさでなる第２の粒体を有していればよい。粒体とは、形状が、球体、楕円体、直方体、立方体、またはこれらのうち少なくとも２つの組み合わせである。大きさとは、１つの粒体で幅が最も大きい部分の大きさである。
【００１６】
粒体に限らず、作動流体の流通方向に沿った棒状の部材が複数集められたもので、各流路が構成されるようにしてもよい。この場合、棒状の部材は中空パイプでもよいし、あるいは中空でない棒状部材でもよい。あるいは、ポーラス部材（空隙が複数形成されたスポンジ状の部材）であってもよい。中空パイプの場合、その中空の径（流通方向に直交する方向の径）が流通方向で異なるように構成されていればよい。中空でない棒状部材の場合も同様に、その径が流通方向で異なるように構成されていればよい。
【００１７】
あるいは、前記蒸発器は、前記第１の流路を構成するための第１の幅でなる第１の溝を有し、前記第２の管は、前記第２の流路を構成するための、前記第１の幅より狭い第２の幅でなる第２の溝を有していればよい。この場合の幅とは、作動流体の流通する方向に直行する方向の幅である。
【００１８】
本発明の一の形態によれば、前記第１の管は、前記作動流体の疎水性の第３の流路を有する。気相状態の作動流体の分子は、第１の管内を衝突を繰り返しながら進んでいく。第３の流路で熱拡散が大きいと、気相の作動流体はその熱拡散によって凝縮が進行してしまい、熱を効率よく凝縮器まで輸送することができなくなる。本発明では、第３の流路での熱拡散が抑えられ、熱輸送能力を向上させることができる。また、疎水性を実現するために、第１の管として例えば樹脂系のものが用いられれば、金属に比べ熱伝導率が低くなるので、熱拡散を抑制することができる。この場合、管の外側を金属、作動流体に接する内側をプラスチックとすることも可能である。
【００１９】
本発明の他の観点に係る熱輸送装置は、作動流体の蒸発作用により発熱体から熱を吸収する蒸発器と、前記作動流体の凝縮作用により熱を放出する凝縮器と、前記蒸発器で蒸発した前記作動流体を前記凝縮器へ流通させる第１の管と、前記作動流体が流通する方向に沿って徐々に流路抵抗が小さくなる流路を有し、前記凝縮器で凝縮した前記作動流体を前記蒸発器へ流通させることが可能な第２の管とを具備する。
【００２０】
本発明では、凝縮した液相の作動流体が流通する第２の流路の流路抵抗が、作動流体の流通方向に沿って徐々に小さくなるので、蒸発器に気泡等が発生した場合でも、第２の管内の流路で液相の作動流体を強く引き込むことができ、ドライアウトを防止することができる。
【００２１】
本発明に係る電子機器は、発熱体と、作動流体の蒸発作用により前記発熱体から熱を吸収する蒸発器と、前記作動流体の凝縮作用により熱を放出する凝縮器と、前記蒸発器で蒸発した前記作動流体を前記凝縮器へ流通させる第１の管と、前記作動流体が流通する方向に沿って徐々に流路抵抗が小さくなる流路を有し、前記凝縮器で凝縮した前記作動流体を前記蒸発器へ流通させることが可能な第２の管とを具備する。
【００２２】
本発明の他の観点に係る電子機器は、発熱体と、作動流体の蒸発作用により前記発熱体から熱を吸収する蒸発器と、前記作動流体の凝縮作用により熱を放出する凝縮器と、前記蒸発器で蒸発した前記作動流体を前記凝縮器へ流通させる第１の管と、前記作動流体が流通する方向に沿って徐々に流路抵抗が小さくなる第１の流路を有し、前記凝縮器で凝縮した前記作動流体を前記蒸発器へ流通させることが可能な第２の管とを具備する。
【００２３】
上記各電子機器としては、例えば、コンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子辞書、カメラ、ディスプレイ装置、オーディオ機器、携帯電話、その他の電化製品等が挙げられる。以下、同様である。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、ドライアウトを確実に防止し、高い熱輸送能力を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る熱輸送装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す熱輸送装置１０の断面図である。
【００２７】
この熱輸送装置１０は、内部に収容された作動流体を蒸発させて図示しない発熱体の熱を吸収する蒸発器１と、蒸発した作動流体を凝縮して熱を放出する凝縮器２とを備えている。蒸発器１と凝縮器２との間には、蒸発器１で蒸発した作動流体を凝縮器２へ流通させる気相管３と、凝縮器２で凝縮した作動流体を蒸発器１へ流通させる液相管４とが接続されている。気相管３及び液相管４は、それぞれ複数、例えば２本ずつ設けられている。このように各管３及び４が複数ずつ設けられることにより、例えば万が一、液相管４のうち１本に気泡が混入するようなことが起こっても、他の液相管４を用いて作動流体を流通させることができる。
【００２８】
作動流体としては、例えば純水、エタノール、メタノール、アセトン、イソプロピルアルコール、代替フロン、アンモニア等が用いられている。また、作動流体には、表面活性剤が加えられることが望ましい。表面活性剤が加えられた作動流体は親水性になり、後述するように熱輸送装置１０内の各流路に対する濡れ性が高められるので、熱輸送の効率を高めることができる。表面活性剤としては、一般的な石鹸からポリエチレングリコール、イオン性、非イオン性、両性（イオン性及び非イオン性の２つの性質を持ち合わせる活性剤）等のものが挙げられる。
【００２９】
熱輸送装置１０が搭載される電子機器がカメラやＰＤＡ等、使用環境温度の幅が−２５℃〜４０℃のような場合、作動流体としては純水を用いることができない。上記の使用環境温度を含む場合、一般にエタノールが冷媒として用いられる。しかしながら、水と比較して１／２．５程度の蒸発潜熱となり（２２５７ｋＪ／ｋｇに対して８５４ｋＪ／ｋｇ）、最大熱輸送量の観点から言うと不利となる。
【００３０】
上記親水性を上げる添加剤を用いつつ、凝固点の降下作用により作動流体の使用環境温度が広くなる添加剤を選択すれば効果は大きい。例えばジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルは融点が−６０℃であり、作動流体として非常に有効である。
【００３１】
後述するように蒸発器１等はシリコンとパイレックス（登録商標）ガラスとで構成される場合、作動流体に水を使用した場合はシリコン及びガラス中のＮａと水とが反応し、例えば非凝縮性ガスの水素を発生して熱輸送装置の寿命や性能に影響を与える可能性がある。そこで、例えば作動流体に添加する物質として、例えば水と基材（蒸発器１等を構成する基材）との反応を抑えつつ、冷媒の使用範囲を広げる作用を有する酸化防止剤等が選択されれば効果は大きい。
【００３２】
図２に示すように、蒸発器１は、矩形の上部基板１１と下部基板１２とで構成されている。上部基板１１は、上述したようにガラスでなり、例えばパイレックス（登録商標）ガラスが用いられている。一方、下部基板１２はシリコンでなる。両基板１１及び１２は例えば陽極接合で接合される。上部基板１１または下部基板１２には、液相管４から戻ってくる液相の作動流体を流通させる液相流路８が、例えば溝状に形成されている。これらの液相流路８は、蒸発器１の幅方向（Ｙ方向）の両端部において、液相管４の長手方向（Ｘ方向）に沿って直線状に設けられている。また、下部基板１２には、作動流体を流通させる溝１２ａがＹ方向で複数形成されている。これらの溝１２ａを作動流体が流通しながら、蒸発器１の下面側に熱的に接触する発熱体１５からの熱により蒸発することで、その熱を吸収する。これら、液相流路８、溝１２ａ等は、例えば半導体製造におけるフォトリソグラフィ技術、切削加工等によって作製される。
【００３３】
凝縮器２は、蒸発器１と同様に、矩形の上部基板１３と下部基板１４とで構成されている。上部基板１３はガラスでなり、例えばパイレックス（登録商標）ガラスが用いられている。一方、下部基板１４はシリコンでなる。両基板１３及び１４は例えば陽極接合で接合される。上部基板１３及び下部基板１４には、作動流体の流路となる溝１３ａ（図１参照）及び１４ａ等が設けられ、これらの溝１３ａ、１４ａ等は、例えばフォトリソグラフィ、または、切削加工等によって作製される。また、図１に示すように、凝縮器２の上部基板１３には、作動流体の注入孔１３ｂが形成されている。この注入孔１３ｂは、例えば銅やアルミニウム等の金属でなる蓋５により封止された状態となっており、これにより凝縮器２の内部が気密状態とされている。また、上部基板１３には、気相管３及び液相管４を接続するための接続孔１３ｃが設けられおり、これらは、溝１３ａや１４ａ等に連通している。
【００３４】
蒸発器１において、上部基板１１には、気相管３及び液相管４を接続するための接続孔１１ｂが設けられ、この接続孔１１ｂは上記液相流路８に連通している。凝縮器２も同様に、気相管３及び液相管４を接続するための接続孔１３ｃが設けられおり、これらは、溝１３ａや１４ａ等に連通している。気相管３や液相管４は、例えばアルミニウム、銅、またはステンレス等の金属でなる。気相管３等と、接続孔１１ｂ及び１３ｃとは、例えば陽極接合、半田接合等によって接合される。
【００３５】
気相管３には、疎水性の材料が用いられることが好ましい。これは、気相管３における熱拡散が大きいと、気相の作動流体はその熱拡散によって凝縮が進行してしまい、熱を効率よく凝縮器２まで輸送することができなくなるからである。疎水性とすることにより、気相管３内部での熱拡散が抑えられ、熱輸送能力を向上させることができる。上記したように作動流体に親水性を高めるための表面活性剤等の添加剤が添加された場合であっても、作動流体が気相状態においては、作動流体はそのような親水性には寄与しない、つまり問題にならない。そのため、添加剤が添加された作動流体が気相状態で気相管３を流通しても熱拡散を抑えることができ、さらに気相管３が疎水性であれば、なお熱拡散が抑えられる。
【００３６】
上記疎水性を実現するために、例えば気相管３の流路を構成する壁に、テフロン（登録商標）、ポリイミド、あるいはポリイミド等の有機系チューブが設けられていればよい。この場合、液相管４の外側が、上述したように例えばステンレス、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、鉄、コバルト等の金属として、その金属管の内側に、上記テフロン（登録商標）加工等の処理を施すことができる。外側を金属とするのは、熱輸送装置１０の各流路は、作動流体の動作温度に応じて一般的に減圧状態となっており、その減圧状態を維持するように管の剛性を高く設定しなければならないからである。
【００３７】
図３は、蒸発器１の液相流路８及び液相管４の内部構造を説明するための図である。図３中、右には液相流路８及び液相管４の各断面図を示す。
【００３８】
蒸発器１の液相流路８は、上述したように、上部基板１１または下部基板１２に形成された溝に、第１の径でなる粒体９ａが充填されて構成されている。液相管４は、例えば蒸発器１に近い側（液相管４において作動流体の下流側）の部位４ａ及び凝縮器２に近い側（液相管４において作動流体の上流側）の部位４ｂでなる。部位４ａ内の流路は、上記粒体９ａの第１の径より小さい第２の径でなる粒体９ｂが充填されて構成されている。さらに部位４ｂ内の流路は、上記第２の径より小さい第３の径でなる粒体９ｃが充填されて構成されている。これらの粒体９ａ〜９ｃは、例えば球状でなるが、これに限られるものではない。粒体９ａは、作動流体とともに流れてしまわないように、３次元的な広がりを持って互いに接触し合うように接着されている。粒体９ｂ及び９ｃも同様である。
【００３９】
粒体の径が小さいほど、また、作動流体がその粒体の表面に接触する面積が大きくなるとともに、その流路を構成する空間の体積が小さくなる（空隙率が小さくなる）。流路を構成する空間の体積が小さくなるほど流路抵抗は高くるとともに、毛細管力も高くなる。このように、液相管４の上流側の部位４ｂから、蒸発器１の液相流路８まで作動流体に対する流路抵抗が徐々に小さくなるように、各粒体９ａ〜９ｃの径が設定されている。この場合、液相流路８の流路抵抗より蒸発器１の溝１２ａで構成される流路の流路抵抗、または毛細管力を小さくすることが好ましい。これは、液相流路８から溝１２ａにかけて作動流体が流通可能な空間を広くしていることと同じあり、これによって発熱体１５の熱により作動流体が液相から気相へ相変化しやすくなり、熱輸送効率が高められる。
【００４０】
以上のように構成された熱輸送装置１０の動作について説明する。
【００４１】
発熱体１５が発する熱は下部基板１２に伝えられ、この熱により、蒸発器１内の作動流体の一部が蒸発する。蒸発した作動流体は、２本の気相管３を流通し、凝縮器２内の流路に流入する。凝縮器２内に流入した作動流体は、溝１４ａ等を流通することにより、熱を上部基板１３や下部基板１４に伝えて凝縮する。上部基板１３や下部基板１４に伝達された熱は、凝縮器２の外部に放出される。
【００４２】
凝縮した作動流体は、２本の液相管４を流通して蒸発器１内の液相流路８にそれぞれ流入し、作動流体は液相流路８を流通する。この場合、粒体９ｃ、９ｂ及び９ａで構成された毛細管力の異なる流路を、その毛細管力によって作動流体が流通する。蒸発器１内の液相流路８を流通する作動流体は、液相から気相へ相変化しながら溝１２ａを流通する。
【００４３】
以上のような動作が繰り返されることで、発熱体１５の熱を凝縮器２側へ輸送し、発熱体１５が発する熱を凝縮器２の外部に放出して発熱体を冷却することができる。
【００４４】
本実施の形態では、液相管４の流路の流路抵抗が、蒸発器１の液相流路８の流路抵抗より大きく設定されている。つまり、液相管４の流路の毛細管力が、蒸発器１の液相流路８の毛細管力より大きくなるように設定されている。これにより、発熱体１５の熱が過大となることにより蒸発器の液相流路８に気泡等が発生した場合でも、比較的大きい液相管４の流路抵抗によって液相の作動流体を凝縮器２から強く引き込むことができる。したがって、ドライアウトを防止することができる。
【００４５】
また、液相管４内の流路においても、上流側４ｂの毛細管力が下流側４ａの毛細管力より高く設定されているので、凝縮器２から液相管４へ流出する作動流体を蒸発器１へ安定して流通させることができ、熱輸送能力を向上させることができる。その上、蒸発器１の液相流路８は、直線状の液相管４に沿って直線状に設けられているので、液体の作動流体をより安定的に流通させることができ、ドライアウトを確実に防止することができる。
【００４６】
図４は、他の実施の形態に係る液相流路及び液相管を示す図である。この液相流路１８は、作動流体の流通方向（図４中、紙面に垂直な方向）に沿って溝１９ａが延設された内部部材２５によって構成される。液相管２４の下流側の部位２４ａにおける流路は、上記溝１９ａの幅より狭い幅でなる溝１９ｂが延設された内部部材２６で構成されている。液相管２４の上流側の部位２４ｂにおける流路は、上記溝１９ｂの幅より狭い幅でなる溝１９ｃが延設された内部部材２７で構成されている。すなわち、液相管２４の上流側から液相流路８まで、作動流体の流通方向に沿って徐々に溝の幅が狭くなるように設定されている。これにより、作動流体の流通方向に沿って徐々に流路抵抗、または毛細管力が小さくなり、上記実施の形態に係る液相流路８及び液相管４における効果と同様の効果を得ることができる。内部部材２５、２６及び２７は、例えば金属、樹脂等を用いることができる。
【００４７】
図５及び図６は、さらに別の実施の形態に係る液相流路または液相管を示す断面図である。図５に示す流路は、例えば液相管４内に、作動流体の流通方向である矢印Ａに沿って徐々に内径ａが大きくなるようなインナーパイプ３１が複数設けられて構成されている。図６に示す流路は、例えば液相管４内に、作動流体の流通方向である矢印Ａに沿って徐々に径ｂが細くなるような棒状の部材３２が複数設けられて構成されている。これらのような構成によっても、上記の実施の形態に係る液相流路８や液相管４等と同様の効果が得られる。
【００４８】
本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００４９】
例えば、蒸発器１、または凝縮器２の形態は、上述した形態に限られない。例えば蒸発器１等の形状は矩形板状としたが、５角形以上の多角形または円形板状のものであってもよい。また、熱輸送装置が電子機器に搭載される場合に、その電子機器内の発熱体の配置、形状等に合わせて様々な蒸発器１や凝縮器２の配置や形状等が考えられる。また、気相管、液相管の形状等についても同様であり、例えば断面が円に限られず扁平型のものも考えられる。
【００５０】
また、液相流路８や液相管４の内部の流路を構成する形態として、図３に示した粒体９ａ〜９ｃ、図４に示した溝１９ａ〜１９ｃ、図５に示したパイプ３１、図６に示した棒状部材３２のうちの少なくとも２つ以上の組み合わせでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る熱輸送装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示した熱輸送装置の断面図である。
【図３】蒸発器の液相流路及び液相管の内部構造を説明するための図である。
【図４】他の実施の形態に係る液相流路及び液相管を示す図である。
【図５】さらに別の実施の形態に係る液相流路または液相管を示す断面図である。
【図６】さらに別の実施の形態に係る液相流路または液相管を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…蒸発器
２…凝縮器
３…気相管
４、２４…液相管
８、１８…液相流路
９ａ〜９ｃ…粒体
１０…熱輸送装置
１２ａ、１３ａ、１４ａ、１９ａ〜１９ｃ…溝
１５…発熱体
【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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