(57)【要約】【課題】ループ型ヒートパイプに封入する作動流体の量を少なくしても、スタートアップ時における冷却機能を好適に発揮できる技術を提供する。【解決手段】ループ型ヒートパイプは、蒸発器と、凝縮器と、蒸発器及び凝縮器を接続して気相の作動流体を蒸発器から凝縮器へと導く気相路と、気相路と独立して設けられると共に凝縮器及び蒸発器を接続して液相の作動流体を凝縮器から蒸発器へと導く液相路と、蒸発器の内部に設けられた毛細管構造を有するウィックと、蒸発器と隣接して液相路に設けられ液相の作動流体が貯留される液溜め器と、作動停止状態の発熱体が作動を開始するスタートアップ時において、液溜め器に貯留されている作動流体の液位を発熱体が作動停止状態にある時に比べて上昇させる液位上昇装置と、を備える。【選択図】図４
2011038738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成された循環路内に作動流体を封入して形成されるループ型ヒートパイプであって、
発熱体からの受熱により液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる蒸発器と、
放熱により気相の作動流体を凝縮させて液相の作動流体に相変化させる凝縮器と、
前記蒸発器及び前記凝縮器を接続し、気相の作動流体を該蒸発器から該凝縮器へと導く気相路と、
前記気相路と独立して設けられると共に前記凝縮器及び前記蒸発器を接続し、液相の作動流体を該凝縮器から該蒸発器へと導く液相路と、
前記蒸発器の内部に設けられた毛細管構造を有するウィックと、
前記蒸発器と隣接して前記液相路に設けられ、液相の作動流体が貯留される液溜め器と、
作動停止状態の前記発熱体が作動を開始するスタートアップ時において、前記液溜め器に貯留されている作動流体の液位を、前記発熱体が作動停止状態にある時に比べて上昇させる液位上昇装置と、
を備えることを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【請求項２】
前記液位上昇装置は、
前記液溜め器内に収容された液位調節用部材と、
前記液溜め器内において前記液位調節用部材を変位させる変位機構と、を有し、
前記変位機構は、前記発熱体が作動停止状態にある時に前記液位調節用部材の少なくとも一部を作動流体の液面上に露出させておき、且つ、該発熱体のスタートアップ時に該液位調節用部材を作動流体の液面下に沈ませ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３】
前記液溜め器には、前記液相路からの作動流体が流入すると共に、互いに鉛直方向の高さが相違する位置に設けられた２つの流入口が形成され、
前記発熱体が作動停止状態にある時には前記２つの流入口のうち高い位置に設けられた流入口が前記液位調節用部材によって遮蔽される一方で低い位置に設けられた流入口が開放され、
前記発熱体のスタートアップ時には前記２つの流入口のうち低い位置に設けられた流入口が前記液位調節用部材によって遮蔽される一方で高い位置に設けられた流入口が開放され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４】
前記変位機構は、本体ユニット及びディスプレイユニットをヒンジ部で連結する電子機器に設けられ、且つ、前記ヒンジ部の回転運動を、前記液溜め器内において前記液位調節用部材を鉛直方向にスライドさせるための駆動力として利用する機構であることを特徴とする請求項２又は３に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項５】
前記液位調節用部材は、前記作動流体よりも大きな比重を有する強磁性体であって、
前記変位機構は、
前記液溜め器の外部に設けられた磁石を有し、且つ、前記発熱体が作動停止状態にある時に該液位調節用部材を前記液溜め器内部における鉛直方向上部に保持する一方、該発熱体のスタートアップ時に該液位調節用部材が該液溜め器内部における鉛直方向下方に向けて変位するように、前記液位調節用部材に対する前記磁石の相対位置を調節する機構であることを特徴とする請求項２から４の何れか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項６】
筐体と、
前記筐体の内部に収容され、発熱体が実装されるプリント回路基板と、
前記プリント回路基板に搭載され、環状に形成された循環路内に作動流体を封入して形成されるループ型ヒートパイプと、
を具備する電子機器であって、
前記ループ型ヒートパイプは、
発熱体からの受熱により液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる蒸発器と、
放熱により気相の作動流体を凝縮させて液相の作動流体に相変化させる凝縮器と、
前記蒸発器及び前記凝縮器を接続し、気相の作動流体を該蒸発器から該凝縮器へと導く気相路と、
前記気相路と独立して設けられると共に前記凝縮器及び前記蒸発器を接続し、液相の作動流体を該凝縮器から該蒸発器へと導く液相路と、
前記蒸発器の内部に設けられた毛細管構造を有するウィックと、
前記蒸発器と隣接して前記液相路に設けられ、液相の作動流体が貯留される液溜め器と、
作動停止状態の前記発熱体が作動を開始するスタートアップ時において、前記液溜め器に貯留されている作動流体の液位を、前記発熱体が作動停止状態にある時に比べて上昇させる液位上昇装置と、
を有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、ループ型ヒートパイプ及び該ループ型ヒートパイプを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気機器内の発熱体（発熱源）を冷却するための冷却装置として、ヒートシンク(Heat Sink)、ヒートパイプ（Heat Pipe）等が公知である。電子機器における発熱体としては、例えば発熱素子である半導体素子が高密度に集積されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やチップセット等が挙げられる。
【０００３】
ヒートシンクは、いわゆる放熱器、放熱板であり、発熱体の熱を放熱することによって発熱体の温度を下げるものである。また、自然放熱（自然空冷）だけでは冷却能力が足りない場合、例えばファンをヒートシンクに組み合わせ、ファンにより強制空冷を行う技術も知られている。
【０００４】
ヒートパイプは、熱伝導性の高い収容器の内部を減圧した状態で作動流体を封入し、作動流体における蒸発・凝縮の相変化を利用して熱を輸送する熱輸送装置である。例えば、収容器の一端側に蒸発部（加熱部）を形成し、他端側に凝縮部（冷却部）を形成するロッド型構造のヒートパイプ（以下、「ロッド型ヒートパイプ」と称す）が公知である。
【０００５】
ロッド型ヒートパイプにおいては、例えば蒸発部を発熱体に接触させることで加熱すると、加熱部における作動流体が蒸発（気化）し、潜熱が吸収される。気相（蒸気相）となった作動流体は収容器の他端側に形成された凝縮部に高速で移動する。そして、凝縮部において冷却された作動流体が凝縮すると、潜熱が放出される。凝縮部で凝縮した作動流体は、例えばウィックが生じさせる毛細管力を利用して蒸発部に移動（還流）する。
【０００６】
尚、ウィックは、液相の作動流体を凝縮部から蒸発部に還流させるための駆動力となる毛細管力を生じさせるいわゆる毛細管構造である。以上の現象により、ヒートパイプは、蒸発−蒸気移動−凝縮−液還流の一連のサイクルを形成し、このような作動流体の相変化及び移動によって蒸発部から凝縮部へと熱を輸送（移動）することができる。
【０００７】
ここで、ヒートシンク及びロッド型ヒートパイプを組み合わせた冷却構造も知られている。特にノート型パーソナルコンピュータ（以下、「ノート型ＰＣ」と略称する）などの省スペース型電子機器では、発熱体（発熱源）としてのＣＰＵ等の直上にヒートシンクを設置することが難しい場合がある。係る場合、例えば筐体の中央側に配置されたＣＰＵの熱を筐体の端部付近までロッド型ヒートパイプによって輸送し、同ヒートパイプによって輸送されてくる熱をヒートシンクにより自然空冷、或いは強制空冷する技術が公知である。
【０００８】
近年、電子機器におけるＣＰＵやチップセット等の高速化や高機能化が急速に進んでいる。これらの状況により、電子機器内における発熱体の発熱量は増加する傾向にあり、発熱体を冷却するための冷却装置には更なる冷却効率の向上が求められている。
【０００９】
また、発熱体の冷却効率の向上は、例えばＣＰＵを形成する半導体素子の更なる高集積化や、高発熱型の半導体素子の利用を可能とする。これに加えて、ファンの風量の低減が可能となり、冷却装置全体としての消費電力の低減、静音化（騒音の低減）等を実現することができる。
【００１０】
しかしながら、一般的なロッド型ヒートパイプは作動流体の流動抵抗（流路抵抗）が比較的に高く、ヒートパイプがドライアウト（作動流体の枯渇）せずに機能できる最大の熱輸送量（以下、「限界熱輸送量」と称す）が比較的に少ない。したがって、限界熱輸送量を超えて発熱体からの受熱が行われると蒸発部がドライアウトを起こし、冷却能力の顕著な低下を招いてしまう。
【００１１】
これに対して、環状に形成された循環路内に作動流体を封入して形成されたいわゆるループ型ヒートパイプが提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。この種のループ型ヒートパイプとしては、例えば、外部からの熱を受熱により液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる蒸発器と、放熱により気相の作動流体を凝縮させて液相の作動流体に相変化させる凝縮器と、蒸発器及び凝縮器を接続し、気相の作動流体を蒸発器から凝縮器へと導く気相路と、気相路と独立して設けられると共に凝縮器及び蒸発器を接続し、液相の作動流体を凝縮器から蒸発器へと導く液相路と、を備えるものが挙げられる。
【００１２】
ループ型ヒートパイプの循環路内に封入された作動流体は、相変化を伴いながらループ状の循環路内を循環する。したがって、ループ型ヒートパイプにおいては、気相状態の作動流体と液相状態の作動流体とがそれぞれ異なる通路を流動することになる。そのため、気相及び液相の作動流体が相互に干渉し合うことがなく、熱輸送特性が優れている。
【００１３】
また、ループ型ヒートパイプは、ロッド型ヒートパイプに比べてウィックの大型化を図り易く、より大きな毛細管力を確保し易い。したがって、ループ型ヒートパイプは、ロッド型ヒートパイプに比べて限界熱輸送量が大きく、且つ、ロッド型ヒートパイプに比べてより長距離の区間に亘る熱輸送が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−２２６８３号公報
【特許文献２】特開２００４−１９０９７８号公報
【特許文献３】特開平９−２６４６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ループ型ヒートパイプ内部に封入する作動流体の量（以下、「作動流体量」と称す）について着目する。作動流体量が多いほど、液相路を流通する液相の作動流体の液位が上昇する。すなわち、作動流体量が多いほど液相路との接触面積が増加する結果、液相の作動流体の流動抵抗が大きくなる傾向がある。したがって、ループ型ヒートパイプの限界熱輸送量を増やす一観点からは、作動流体量を少なくすることは有意義であると考えられる。
【００１６】
しかしながら、電子機器は、電源オン状態と電源オフ状態を繰り返しながら、使用に供される場合が多い。電子機器の電源オフ状態においては、ＣＰＵ等の発熱体の作動も停止しており、発熱は行われない。そのため、循環路内における作動流体の相変化及び移動（還流）も停止し、作動流体は重力によって重力方向（鉛直方向）下方に溜まった状態となる。
【００１７】
したがって、ループ型ヒートパイプにおける作動流体量を少なくするほど、作動停止状態が維持される期間に蒸発器がドライアウトを起こし易くなる。そして、蒸発器がドライアウトしている状態で電子機器の電源がオンされても、ループ型ヒートパイプが冷却機能を発揮することが困難となるという事態を招くおそれがある。
【００１８】
本件の目的は、ループ型ヒートパイプに封入する作動流体の量を少なくしても、スタートアップ時における冷却機能を好適に発揮できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本件の一観点によれば、ループ型ヒートパイプは、環状に形成された循環路内に作動流体を封入して形成されるループ型ヒートパイプであって、発熱体からの受熱により液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる蒸発器と、放熱により気相の作動流体を凝縮させて液相の作動流体に相変化させる凝縮器と、前記蒸発器及び前記凝縮器を接続し、気相の作動流体を該蒸発器から該凝縮器へと導く気相路と、前記気相路と独立して設けられると共に前記凝縮器及び前記蒸発器を接続し、液相の作動流体を該凝縮器から該蒸発器へと導く液相路と、前記蒸発器の内部に設けられた毛細管構造を有するウィックと、前記蒸発器と隣接して前記液相路に設けられ、液相の作動流体が貯留される液溜め器と、作動停止状態の前記発熱体が作動を開始するスタートアップ時において、前記液溜め器に貯留されている作動流体の液位を、前記発熱体が作動停止状態にある時に比べて上昇させる液位上昇装置と、を備える。
【００２０】
また、本件の他の観点によれば、電子機器は、筐体と、前記筐体の内部に収容され、発熱体が実装されるプリント回路基板と、前記プリント回路基板に搭載され、環状に形成された循環路内に作動流体を封入して形成されるループ型ヒートパイプと、を具備する電子機器であって、前記ループ型ヒートパイプは、発熱体からの受熱により液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる蒸発器と、放熱により気相の作動流体を凝縮させて液相の作動流体に相変化させる凝縮器と、前記蒸発器及び前記凝縮器を接続し、気相の作動流体を該蒸発器から該凝縮器へと導く気相路と、前記気相路と独立して設けられると共に前記凝縮器及び前記蒸発器を接続し、液相の作動流体を該凝縮器から該蒸発器へと導く液相路と、前記蒸発器の内部に設けられた毛細管構造を有するウィックと、前記蒸発器と隣接して前記液相路に設けられ、液相の作動流体が貯留される液溜め器と、作動停止状態の前記発熱体が作動を開始するスタートアップ時において、前記液溜め器に貯留されている作動流体の液位を、前記発熱体が作動停止状態にある時に比べて上昇させる液位上昇装置と、を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本件によれば、ループ型ヒートパイプに封入する作動流体の量を少なくしても、スタートアップ時における冷却機能を好適に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る電子機器の一例であるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。
【図２】実施形態に係る筐体内部の一部を示した概略図である。
【図３】実施形態に係る筐体内部における鉛直方向の一断面を模式的に示した断面図である。
【図４】実施形態に係る液位上昇装置を模式的に示した模式図である。
【図５】ディスプレイ閉状態での実施例１に係る液位上昇装置の動作状況を説明する説明図である。
【図６】ディスプレイ開状態での実施例１に係る液位上昇装置の動作状況を説明する説明図である。
【図７】実施例１に係る液位上昇装置の変形例を示した図である。
【図８】ディスプレイ閉状態での実施例２に係る液位上昇装置の動作状況を説明する説明図である。
【図９】図８のＡ−Ａ断面を模式的に示した図である。
【図１０】ディスプレイ開状態での実施例２に係る液位上昇装置の動作状況を説明する説明図である。
【図１１】図１０のＡ’−Ａ’断面を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態に係るループ型ヒートパイプ及びこれを備えた電子機器について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本件のループ型ヒートパイプ及び電子機器は実施形態の構成に限定されない。
【００２４】
本実施形態に係るループ型ヒートパイプ及びこれを備えた電子機器を説明する。図１に示すように、電子機器の一例であるノート型ＰＣ（ノート型パーソナルコンピュータ）１は、本体ユニット２、ディスプレイユニット３、本体ユニット２及びディスプレイユニット３をヒンジ連結するヒンジ部４を具備する。ヒンジ部４は、本体ユニット２に対してディスプレイユニット３を回動、或いは揺動自在に支持している。
【００２５】
ディスプレイユニット３は、ディスプレイ５を有している。ディスプレイ５は、例えば液晶ディスプレイであるが、これに限定されるものではない。本体ユニット２の筐体６には、キーボード７ａやボタン７ｂが取り付けられている。
【００２６】
図２は、本実施形態に係る筐体６内部の一部を示した概略図である。筐体６内部には、プリント回路基板８、プリント回路基板８上に実装されたＣＰＵ（Central Processing Unit）９、プリント回路基板８に搭載されると共にＣＰＵ９を冷却するループ型ヒートパ
イプ１０等が収容されている。
【００２７】
本実施形態では、ＣＰＵ９を発熱体の一例としているが、これに限定されるものではない。例えばノースブリッジやグラフィックチップ（グラフィックカード）等、その他の発熱体をループ型ヒートパイプ１０によって冷却しても良い。また、本実施形態では、ループ型ヒートパイプ１０によって冷却される発熱体を一つのみ示しているが、これに限定されるものではなく、複数の発熱体をループ型ヒートパイプ１０によって冷却することもできる。
【００２８】
ループ型ヒートパイプ１０は、蒸発器１２、凝縮器１３、蒸発器１２及び凝縮器１３を接続する気相管１４、気相管１４と独立して設けられると共に凝縮器１３及び蒸発器１２を接続する液相管１５蒸発部１２と隣接して液相管１５に設けられた液溜め器１７、を含む。蒸発器１２、凝縮器１３、液溜め器１７が、気相管１４及び液相管１５によって連通されることにより環状管路（すなわち、循環路）が形成されている。
【００２９】
環状管路は、その内部が大気圧に比べて減圧された状態で作動流体ＷＦが封入されている。作動流体ＷＦは、後述するように、蒸発器１２において加熱されることで液相から気相へと相変化し、凝縮器１３において冷却されることで気相から液相へと相変化する。すなわち、作動流体ＷＦは相変化を伴いつつ環状管路内を循環することで潜熱の形で熱を輸送する。
【００３０】
本実施形態において、作動流体ＷＦには水が採用されている。もっとも、作動流体は水に限定されるものではなく、気相と液相との間で相変化するその他の流体、例えばエタノール、メタノール、プロパノール、エチルエーテル、エチレングリコール、フロリナート、アンモニア等であっても良い。また、本実施形態における気相管１４及び液相管１５の材質は銅を採用しているが、これに限定されるものでなく、例えば熱伝導性の優れた他の材料を使用することができる。
【００３１】
図３は、本実施形態に係る筐体６内部における鉛直方向の一断面を模式的に示した断面図である。図３は、蒸発器１２、凝縮器１３、液溜め器１７及び液相管１５を含む平面を切断面とした図である。
【００３２】
凝縮器１３及び液溜め器１７の間における液相管１５を第１液相管１５ａと称し、液溜め器１７及び蒸発器１２の間における液相管１５を第２液相管１５ｂと称す。第１液相管１５ａは、第１液相管１５ａの途中に形成された分岐部から液溜め器１７に向けて、第１分岐液相管１５ｃ及び第２分岐液相管１５ｄに分岐されている。
【００３３】
液溜め器１７は、その内部に液相の作動流体ＷＦを貯留する貯留室が形成された中空容器である。液溜め器１７の側面１７ａには、第１の流入口１７ｂ、第２の流入口１７ｃ、及び第1流出口１７ｄが形成されている。第１の流入口１７ａ、第２の流入口１７ｃ、第1の流出口１７ｄのそれぞれには第1分岐液相管１５ｃ、第２分岐液相管１５ｄ、第２液相
管１５ｂのそれぞれが接続されている。
【００３４】
側面１７ａの高さ方向に関して、第２の流入口１７ｃは第１の流入口１７ａに比べて低い位置に設けられており、第1の流出口１７ｄは第１の流入口１７ａと概ね同じ高さ、或
いは僅かに低い位置に設けられている。例えば、図４においては、第１の流入口１７ｂ及び第１の流出口１７ｄが液溜め器１７の天井面１７ｅ近傍、第２の流入口１７ｃが液溜め器１７の底面１７ｆ近傍の高さに配置されている。第１分岐液相管１５ｃ、或いは第２分岐液相管１５ｄから液溜め器１７へと流入した液相の作動流体ＷＦは、貯留室に一時的に貯留される。また、液溜め器１７における作動流体ＷＦの液位（水位）が所定の液位まで上昇すると、第１の流出口１７ｄから第２液相管１５ｂへと流出する。
【００３５】
蒸発器１２の内部には、いわゆる毛細管構造を有するウィック１６が設けられている。ウィック１６は、一端が開口されて且つ他端が閉塞された有底円筒状に形成されている。本実施形態では、ウィック１６の開口端側が、蒸発器１２における第２液相管１５ｂとの接続口側に配置されており、液溜め器１７から流出してくる液相の作動流体ＷＦがウィック１６の内面側に形成された筒内中空部１６ａへと導かれるようになっている。
【００３６】
ウィック１６は、例えば焼結金属や焼結セラミック等からなる多孔質の部材である。本実施形態では、例えば銅粉末を焼結してウィック１６を形成しているが、他の材料を用いることもできる。ウィック１６の内面と外面とは、微細孔（例えば、孔径０．１〜１０μｍ程）によって連通しており、ウィック１６の筒内中空部１６ａへと供給された液相の作動流体ＷＦは、毛細管現象によってウィック１６の内部に浸透し、最終的に外面に染み出すようになっている。
【００３７】
蒸発器１２は、作動状態（ノート型ＰＣ１への電源オン状態）において発熱する発熱体（発熱源）としてのＣＰＵ９の直上に配置されている。蒸発器１２の下面には例えばサーマルグリス（熱伝導グリス）が塗布されている。そして、このサーマルグリスを介してＣＰＵ９が蒸発器１２の下面に熱的に接触しており、ＣＰＵ９からの熱を蒸発器１２が受熱する。
【００３８】
ウィック１６の外面は蒸発器１２の内面と部分的に接触しており、ウィック１６の生じさせる毛細管力によって吸引された液相の作動流体ＷＦは、蒸発器１２の内表面へと導かれる。蒸発器１２の内表面に導かれた液相の作動流体ＷＦは、ＣＰＵ９の熱で加熱されることにより蒸発（気化）する。その際、潜熱が吸収されることでＣＰＵ９の熱が奪われて、ＣＰＵ９が冷却される。このようにして、液相から気相へと相変化した作動流体ＷＦは、蒸発器１２の内壁とウィック１６との隙間に形成された流路を流通してから、気相管１４へと導かれる。
【００３９】
蒸発器１２から気相管１４へと流出した気相の作動流体ＷＦは、次いで、凝縮器１３内部へと流入する。気相管１４は、気相の作動流体ＷＦを蒸発器１２から凝縮器１３へと導く流路であり、気相路の一例として挙げられる。
【００４０】
凝縮器１３は、中空容器の外面に複数の放熱フィン１３ｃが半田付けされた構造となっている。放熱フィン１３ｃ近傍には、当該放熱フィン１３ｃに向けて送風する送風ファン１８が設けられている。この送風ファン１８からの送風により、凝縮器１３内に導入された気相の作動流体ＷＦの熱が大気中に放散される。
【００４１】
その結果、凝縮器１３を通過する間に気相の作動流体ＷＦは熱を放出して凝縮（液化）する。すなわち、ＣＰＵ９の熱は、潜熱の形で蒸発器１２において吸収された後、作動流体ＷＦによって凝縮器１３に輸送され、当該凝縮器１３において大気中に放出される。
【００４２】
以上より、ウィック１６は、液溜め器１７側から第２液相管１５ｂを介して供給されてくる液相の作動流体ＷＦを蒸発器１２の内壁面に還流（移動）させる駆動力、すなわち毛細管力を生じさせるように機能する。
【００４３】
凝縮器１３での凝縮によって気相から液相へと相変化した作動流体ＷＦは、第１液相管１５ａへと流れ出す。第１液相管１５ａは、凝縮器１３側に比べて液溜め器１７側の方が低くなるように傾斜している（勾配が設けられている）。凝縮器１３から流出した液相の作動流体ＷＦは、液溜め器１７へと導かれて貯留される。液溜め器１７から第２液相管１５ｂへと流出した作動流体ＷＦは、ウィック１６による毛細管力によって再び蒸発器１２へと還流する。液相管１５（第１液相管１５ａ及び第２液相管１５ｂ）は、液相の作動流体ＷＦを凝縮器１３から蒸発器１２へと導く流路であり、液相路の一例として挙げられる。
【００４４】
ところで、ループ型ヒートパイプ１０に封入する作動流体量Ｑｗｆに着目すると、作動流体量Ｑｗｆが多いほど液相管１５を流通する液相の作動流体ＷＦの液位が上昇する。その結果、液相の作動流体ＷＦが液相管１５の内壁面と接触する面積が増加するため、作動流体ＷＦの流動抵抗が増大する要因となる。
【００４５】
これに対して、ノート型ＰＣ１をはじめとする電子機器の通常の使用態様では、電源オン状態と電源オフ状態とが繰り返される。電源オフ状態においてはＣＰＵ９が作動停止状態となるため、ＣＰＵ９からの発熱は起こらない。そのため、ＣＰＵ９が作動停止状態となってから再び作動が開始されるまでの期間（以下、「作動停止期間」という）においては、ループ型ヒートパイプ１０内の作動流体ＷＦの相変化及び移動（還流）が停止するため、液相の作動流体ＷＦは自ずと鉛直方向（重力方向）下方に溜まった状態に維持される。
【００４６】
そうすると、液相の作動流体ＷＦによって湿潤状態に維持されていた蒸発器１２（ウィック１６）は次第に乾いてゆき、ドライアウト（作動流体ＷＦの枯渇）が起こる。この状況下においてノート型ＰＣ１に電源がオンされても、ウィック１６の毛細管作用を発揮することはできず、作動停止状態のＣＰＵ９が作動を開始するスタートアップ時において、ループ型ヒートパイプ１０が冷却機能を発揮できないという事態を招いてしまう。したがって、ループ型ヒートパイプ１０の限界熱輸送量を増やすべく封入する作動流体量Ｑｗｆを少なくしすぎると、その背反としてスタートアップ時における冷却機能の悪化を招いてしまう。
【００４７】
そのため、従来におけるループ型ヒートパイプでは、スタートアップ時における冷却機
能を担保するために、例えば作動停止期間中も常にウィックが湿潤状態に維持されるように多量の作動流体を環状管路内に封入せざるを得ず、十分な限界熱輸送量を確保することが難しいという実情がある。
【００４８】
そこで、本実施形態では、限界熱輸送量の向上及びスタートアップ時における冷却機能の担保を両立させるべく特徴的な構成を採用している。すなわち、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ１０は、作動停止状態のＣＰＵ９が作動を開始するスタートアップ時において、液溜め器１７に貯留されている液相の作動流体ＷＦの液位を、ＣＰＵ９が作動停止状態にある時に比べて上昇させる液位上昇装置Ｄｕｗを具備する。
【００４９】
図４は、本実施形態に係る液位上昇装置Ｄｕｗを模式的に示した模式図である。液位上昇装置Ｄｕｗは、液溜め器１７内に収容された液位調節用部材２１、液溜め器１７内において液位調節用部材２１を鉛直上下方向（重力上下方向）に変位させる変位機構２２を有する。尚、既に説明した図３では、液溜め器１７内に収容される液位調節用部材２１の図示を省略している。
【００５０】
ＣＰＵ９の作動停止期間において、ループ型ヒートパイプ１０に封入された作動流体ＷＦは第１液相管１５ａを通じて液溜め器１７に集まり、貯留される状態となる。そこで、変位機構２２は、ＣＰＵ９の作動停止期間に、液位調節用部材２１の少なくとも一部を作動流体ＷＦの液面上に露出させておく（作動停止期間における作動流体の液位Ｌｂｄを一点鎖線で示す）。本実施形態においては、例示的に、液位調節用部材２１の殆どの部分を作動流体ＷＦの液面上に露出させておくこととした。そして、ＣＰＵ９のスタートアップ時に液位調節用部材２１を作動流体ＷＦの液面下に沈ませる。ここで液位調節用部材２１を沈ませるとは、作動停止期間において露出させておいた部分を液面下に沈ませることを意味する。
【００５１】
そうすると、作動停止期間には露出しており、且つスタートアップ時に液面下へと沈んだ部分の液位調節用部材２１の容積に応じて、作動流体ＷＦの液位（水位）が上昇する（スタートアップ時における作動流体の液位Ｌａｐを二点鎖線で示す）。これにより、液相の作動流体ＷＦが液溜め器１７における第１の流出口１７ｄから第２液相管１５ｂへと流出し、ウィック１６を液相の作動流体ＷＦで浸すことができる。
【００５２】
これにより、ウィック１６による毛細管力が充分に発揮され、作動流体ＷＦは蒸発器１２へと円滑に吸引される。蒸発器１２内に導入された液相の作動流体ＷＦは、発熱を開始したＣＰＵ９の熱によって蒸発（気化）する際に潜熱が吸収される。その結果、ＣＰＵ９が冷却される。
【００５３】
この構成によれば、ＣＰＵ９の作動停止期間においてウィック１６がドライアウトしても、スタートアップ時には確実にウィック１６を湿らすことができる。したがって、ループ型ヒートパイプ１０に封入する作動流体量Ｑｗｆを従来に比べて少なくすることができる。それ故、限界熱輸送量の向上及びスタートアップ時における冷却機能の担保を両立させることができる。つまり、作動流体量Ｑｗｆを少なくしても、スタートアップ時における冷却機能を好適に発揮することができるループ型ヒートパイプ１０を提供することができる。
【００５４】
＜実施例１＞
次に、本実施形態に係る液位上昇装置Ｄｕｗの実施例について説明する。図５は、ディスプレイユニット３が閉じられた状態（以下、「ディスプレイ閉状態」ともいう）での実施例１に係る液位上昇装置Ｄｕｗの動作状況を説明する説明図である。図５は、具体的にはノート型ＰＣ１を図１に示したＸ方向から視たときの内部構造を示している。
【００５５】
本実施例に係る液位調節用部材２１は作動流体ＷＦよりも大きな比重を有する強磁性体である。本実施例では、液位調節用部材２１の材質として鉄（Ｆｅ）を採用しているが、これに限定されるものではない。変位機構２２は、液溜め器１７の外部に設けられた磁石（永久磁石）２３を有する。そして、ＣＰＵ９が作動停止状態にある時に液位調節用部材２１を液溜め器１７内部における鉛直方向上部（重力方向上部）に保持する一方、スタートアップ時に液位調節用部材２１が液溜め器１７内部における鉛直方向下方に向けて変位するように、液位調節用部材２１に対する磁石２３の相対位置を調節する機構である。
【００５６】
以下、実施例１に係る変位機構２２の詳細構成について説明する。本体ユニット２及びディスプレイユニット３をヒンジ連結するヒンジ部４には、ディスプレイユニット３の開閉運動に伴って回転する歯車（以下、「ピニオンギア」という）２４が形成されている。図中の符号６ａは筐体６の上壁を表し、符号６ｂは筐体６の下壁を表すものである。筐体６内には、上壁６ａの内面に沿って水平方向に配置されたスライド部材２５が収容されている。スライド部材２５の一端側には磁石２３が取り付けられており、他端側にはピニオンギア２４に噛み合うラックギア２６が形成されている。また、スライド部材２５は、図示しない案内レールによって水平方向にスライド自在に支持されている。尚、ピニオンギア２４の歯面の図示は省略している。
【００５７】
変位機構２２は、ヒンジ部４に形成されたピニオンギア２４、ラックギア２６及び磁石２３を有するスライド部材２５を含んでいる。互いに噛み合うピニオンギア２４及びラックギア２６により形成されるピニオン＆ラック機構によれば、ディスプレイユニット３が開閉されることに連動して、スライド部材２５が案内レールに沿って水平方向に往復運動する。
【００５８】
図５に示したように、ディスプレイ閉状態においては、スライド部材２５における磁石２３が液溜め器１７の直上に位置するように設定されている。すなわち、ディスプレイ閉状態では、液溜め器１７に収容されている液位調節用部材２１に対し、磁石２３が接近した状態に保持される。その結果、液溜め器１７内の液位調節用部材２１は、磁石２３の磁力によって鉛直方向上向き（鉛直上方）に引き付けられるため、液位調節用部材２１が液溜め器１７の天井面１７ｅに当接した状態に保持される。
【００５９】
ディスプレイユニット３の開閉状態と、ＣＰＵ９の作動状態との対応関係を説明する。ユーザがノート型ＰＣ１の電源をオン状態として使用する場合にはディスプレイユニット３が開いた状態（以下、「ディスプレイ開状態」と称す）で用いられる。逆に、ノート型ＰＣ１を使用しないときには、電源をオフにするとともにディスプレイユニット３を閉じることが想定される。したがって、ＣＰＵ９の作動停止期間においてはノート型ＰＣ１の状態はディスプレイ閉状態に維持され、ノート型ＰＣ１の電源がオンされることで作動停止状態のＣＰＵ９が作動開始するスタートアップ時においてはノート型ＰＣ１の状態がディスプレイ閉状態からディスプレイ開状態へと切り替えられる。
【００６０】
したがって、図５は、ＣＰＵ９の作動停止期間における液位上昇装置Ｄｕｗの動作状況を示したものと言い換えることができる。すなわち、実施例１に係る液位上昇装置Ｄｕｗにおいて、変位機構２２は、ＣＰＵ９の作動停止期間に、磁石２３を液位調節用部材２１に接近させ、液位調節用部材２１を液溜め器１７内部における鉛直方向上部に保持する。その結果、ＣＰＵ９の作動停止期間においては液位調節用部材２１の一部が作動流体ＷＦの液面上に露出した状態に保持される。
【００６１】
上記のように、液位調節用部材２１が液溜め器１７内部における鉛直方向上部に保持されると、天井面１７ｅ近傍の高さに設けられている第１の流入口１７ｂは液位調節用部材
２１の側面により遮蔽される。しかし、底面１７ｆ近傍の高さに設けられている第２の流入口１７ｃは液位調節用部材２１の側面によって遮蔽されることはなく、開放された状態に維持される。そのため、ＣＰＵ９の作動停止期間においては、第１分岐液相管１５ｃが封鎖状態になる一方で、第２分岐液相管１５ｄが導通状態となる。
【００６２】
ここで、液溜め器１７における第２の流入口１７ｃは、第１の流入口１７ｂに比べて鉛直方向下方の位置に設けられている。そのため、第２分岐液相管１５ｄの下り勾配の角度（傾斜角度）は第１分岐液相管１５ｃの同角度に比べて大きい。本実施例では、凝縮器１３から流れ出た液相の作動流体ＷＦが第２分岐液相管１５ｄを介して液溜め器１７に導入されるため、ＣＰＵ９の作動停止期間において液相の作動流体ＷＦを貯留室へと円滑に集めることができる（円滑な集液が可能となる）。
【００６３】
図６は、ディスプレイ開状態での実施例１に係る液位上昇装置Ｄｕｗの動作状況を説明する説明図である。図６も、図５と同様、ノート型ＰＣ１を図１に示したＸ方向から視たときの内部構造を示している。図６の状態は、図５に示したディスプレイ閉状からディスプレイユニット３が例えば９０°程度開かれた状態を表している。
【００６４】
図５におけるディスプレイ閉状態から、図６におけるディスプレイ開状態へと切り替わる際、ピニオンギア２４が図中の矢印ａ方向へと回転する。そうすると、ラックギア２６及びこれに一体となったスライド部材２５（磁石２３を含む）が、ピニオンギア２４の回転運動に伴って、水平方向の矢印ｂ方向へとスライド運動する。その結果、磁石２３が液位調節用部材２１から離間してゆき（離れてゆき）、磁石２３が液位調節用部材２１を吸引する力が小さくなる。
【００６５】
本実施例では、図６に示したディスプレイ開状態のように、ディスプレイ閉状態からディスプレイユニット３が９０°程度開かれれば、液溜め器１７の天井面１７ｅに当接した状態で保持されていた液位調節用部材２１が自重によって鉛直下方（矢印ｃ方向）へと落下するように、液位調節用部材２１の重量、磁石２３の大きさ、スライド部材２５と液溜め器１７との相対的な位置関係等が調節されている。更に、液位調節用部材２１は、作動流体ＷＦよりも大きな比重を有し、錘（重り）として機能する。したがって、液位調節用部材２１が下方に向けて落下すると、液位調節用部材２１が液溜め器１７の底面１７ｆに至るまで沈むことになる。
【００６６】
上述したように、ＣＰＵ９が作動開始するスタートアップ時においてはノート型ＰＣ１の状態がディスプレイ閉状態からディスプレイ開状態へと切り替えられる。よって、図６は、ＣＰＵ９のスタートアップ時における液位上昇装置Ｄｕｗの動作状況を示したものと言える。
【００６７】
以上のことより、本実施例に係る変位機構２２は、ＣＰＵ９のスタートアップ時に、液位調節用部材２１から磁石２３を離間させ、液位調節用部材２１を液溜め器１７内部における鉛直方向下方に向けて変位させる。その結果、ＣＰＵ９の作動停止期間において作動流体ＷＦの液面上に露出していた液位調節用部材２１の露出部が、スタートアップ時において液面下に沈むようになる。その結果、ＣＰＵ９のスタートアップ時に液溜め器１７に貯留されている作動流体ＷＦの液位が作動停止期間に比べて上昇し、第１の流出口１７ｄから第２液相管１５ｂへの作動流体ＷＦの流出が開始される。つまり、ディスプレイ閉状態からディスプレイ開状態への移行を契機として、上記作動停止期間においてドライアウトしたウィック１６を液相の作動流体ＷＦで湿らすことができる。
【００６８】
尚、ＣＰＵ９のスタートアップ時に液位調節用部材２１が鉛直方向下方に向けて変位した後は、第１及び第２の流入口１７ｂ，１７ｃの遮蔽・開放状態が切り替えられる。すな
わち、第２の流入口１７ｃが液位調節用部材２１によって遮蔽される一方で、第１の流入口１７ｂは開放されるようになる。したがって、ＣＰＵ９が作動している状態においては、第２分岐液相管１５ｄが封鎖状態になる代わりに、第１分岐液相管１５ｃが導通状態となるため、第１分岐液相管１５ｃを介して、凝縮器１３から流出する作動流体ＷＦを液溜め器１７内部に導くことができる。
【００６９】
これにより、ＣＰＵ９が作動状態にあるときには、順次、液溜め器１７から蒸発器１２へと液相の作動流体ＷＦが還流するため、作動流体ＷＦの相変化及び熱輸送が円滑に行われ、ＣＰＵ９を好適に冷却することができる。
【００７０】
その後、ノート型ＰＣ１の電源がオフされることで作動状態のＣＰＵ９が作動停止状態に切り替えられると共に、ディスプレイユニット３が閉じられると、ピニオンギア２４が図６の矢印ａとは逆方向へ回転するため、スライド部材２５（磁石２３）が矢印ｂとは逆方向に水平移動する。つまり、磁石２３が液位調節用部材２１へと接近する。その結果、磁石２３の磁力によって、液位調節用部材２１が液溜め器１７内において鉛直方向上方に向けて変位し、再び液位調節用部材２１の大部分が作動流体ＷＦの液面上に露出するようになる。この場合、第１の流入口１７ｂが液位調節用部材２１によって遮蔽され、第２の流入口１７ｃが開放された状態となる。そのため、液溜め器１７には第２分岐液相管１５ｄを介して液相の作動流体ＷＦが集められ、この作動流体ＷＦは次回のスタートアップ時まで液溜め器１７内に貯留されることになる。
【００７１】
また、本実施例に係る変位機構２２は、（ユーザが）ディスプレイユニット３を開閉する動作に連動して回転するヒンジ部４の回転運動を、液溜め器１７内部において液位調節用部材２１を鉛直方向にスライドさせるための駆動力として利用する機構でもある。このような機構を採用することで、ディスプレイユニット３を閉じる動作に連動して液位調節用部材２１を鉛直方向上方に向けて変位させ、逆に、ディスプレイユニット３を開く動作に連動して鉛直方向下方に向けて変位させることができる。
【００７２】
したがって、スタートアップ時に液溜め器１７に貯留されている作動流体ＷＦの液位を上昇させる際、特別な制御をする必要が無く、また、そのための駆動電力も不要である。よって、液位上昇装置Ｄｕｗをより簡易な装置として製造することができ、且つ、ループ型ヒートパイプ１０を搭載する電子機器の一層の省エネルギー化を図ることができる。
【００７３】
もっとも、液位上昇装置Ｄｕｗは、ＣＰＵ９のスタートアップ時において液溜め器１７に貯留されている液相の作動流体ＷＦの液位を作動停止状態にある時に比べて上昇させることができれば、上記形態とは異なる機構を採用しても良い。
【００７４】
例えば、液位上昇装置Ｄｕｗは、図７に示すように、作動流体ＷＦよりも比重が大きく、且つ強磁性体の液位調節用部材２１と、第２の変位機構２２Ａを有する。そして、第２の変位機構２２Ａは、筐体６内部であって且つ液溜め器１７の外部上方に配置された電磁石２７と、電磁石２７に対する通電状態を切り替える切り替え装置２８を有する。
【００７５】
切り替え装置２８は、電磁石２７への通電状態がオンの場合、電磁石２７は磁力を発生し、通電状態がオフ（通電停止状態）の場合、磁力は発生しない。したがって、切り替え装置２８は、ＣＰＵ９が作動停止状態にある時に電磁石２７への通電状態をオンにすることで、液位調節用部材２１を液溜め器１７内部における鉛直方向上部に保持する。一方、ＣＰＵ９のスタートアップ時には、電磁石２７への通電状態をオフにすることで、液位調節用部材２１を液溜め器１７内部における鉛直方向下方に向けて変位させることができる。
【００７６】
係る構成によっても、ＣＰＵ９のスタートアップ時に液溜め器１７に貯留されている作動流体ＷＦの液位を作動停止期間に比べて上昇させることができる。よって、ドライアウト状態のウィック１６に作動流体ＷＦを供給することができ、蒸発器１２において作動流体ＷＦを好適に蒸発させることができる。
【００７７】
尚、本実施例においては、液溜め器１７の側面１７ａに、第１の流入口１７ｂ及び第２の流入口１７ｃを設けているが、第１液相管１５ａから液溜め器１７への作動流体ＷＦの流入経路が確保されれば、必ずしも複数の流入口を設ける必要はない。例えば、液溜め器１７の側面１７ａに第１の流入口１７ｂのみを開口する場合、液位調節用部材２１が鉛直方向上部に保持されても第１の流入口１７ｂが完全に遮蔽されないように、液位調節用部材２１の側面に作動流体ＷＦを流通させる溝を形成し、或いは液位調節用部材２１の内部に作動流体ＷＦを流通させる内部通路を形成しても良い。係る構成を採用することによっても、ＣＰＵ９の作動停止期間中に、第１液相管１５ａから液溜め器１７への作動流体ＷＦの流入経路を確実に確保することができる。
【００７８】
以上より、本実施例に係るループ型ヒートパイプ１０及びこれを備えた電子機器によれば、作動流体量Ｑｗｆを少なくしても（例えば、従来に比べて１０％程度、作動流体量Ｑｗｆを減少させても良い）、スタートアップ時における冷却機能を好適に発揮することができる。したがって、限界熱輸送量の向上及びスタートアップ時における冷却機能の担保を両立させることができる。また、ループ型ヒートパイプ１０の作動流体量Ｑｗｆを少なくすることにより、作動流体ＷＦの流動抵抗が低減されることにより限界熱輸送量を増やすことができる。よって、送風ファン１８の要求風量を低減することができ、電子機器の低騒音化、及び省エネルギー化を実現することができる。
【００７９】
＜実施例２＞
図８〜図１１を参照して、実施例２に係る液位上昇装置Ｄｕｗを説明する。本実施例に係る液位上昇装置Ｄｕｗは、液溜め器１７内部に収容された液位調節用部材２１と、第３の変位機構２２Ｂを含む。尚、本実施例において実施例１と共通する部材については、同じ符号を付すことで詳しい説明を省略する。
【００８０】
図８は、ディスプレイ閉状態での実施例２に係る液位上昇装置Ｄｕｗの動作状況を説明する説明図である。図９は、図８のＡ−Ａ断面を模式的に示した図である。図１０は、ディスプレイ開状態での実施例２に係る液位上昇装置Ｄｕｗの動作状況を説明する説明図である。図１１は、図１０のＡ’−Ａ’断面を模式的に示した図である。尚、図８及び図１０は、ノート型ＰＣ１を図１に示したＹ方向から視たときの内部構造を示している。
【００８１】
本実施例では、第２液相管１５ｂも、第１液相管１５ａと同様に二股に分岐している点で、実施例１と相違する。第２液相管１５ｂは、その途中に形成された合流部において第３分岐液相管１５ｅ及び第４分岐液相管１５ｆが合流している。液溜め器１７の側面１７ａには、既述の第１の流入口１７ａ、第２の流入口１７ｃ、第1の流出口１７ｄに加えて
、第２の流出口１７ｇが形成されている。第２の流出口１７ｇが配置されている高さは、第２の流入口１７ｃと概ね位置しており、底面１７ｆ近傍の高さである。また、第1の流
出口１７ｄは第３分岐液相管１５ｅに接続され、第２の流出口１７ｇは第４分岐液相管１５ｆに接続されている。
【００８２】
本実施例に係る第３の変位機構２２Ｂは、ディスプレイユニット３を開閉する動作に連動して回転するヒンジ部４の回転運動を、液溜め器１７内の液位調節用部材２１を鉛直方向にスライドさせるための駆動力として利用する点で、実施例１に係る変位機構２２と共通する。更に、第３の変位機構２２Ｂは、ディスプレイユニット３を閉じる動作に連動して液位調節用部材２１を鉛直方向上方に向けて変位させ、ディスプレイユニット３を開く
動作に連動して鉛直方向下方に向けて変位させる点においても、実施例１に係る変位機構２２と共通する。
【００８３】
図８〜図１１に示すように、液溜め器１７の貯留室内には液位調節用部材２１Ａが収容されている。この液位調節用部材２１Ａには、接続ロッド３０の一端側が接続されている。接続ロッド３０は鉛直方向に延伸して配置されており、液溜め器１７の天井面１７ｅを貫通している。接続ロッド３０の他端側は、液溜め器１７の外部に配置されていると共に、ラックギア３１が形成されている。接続ロッド３０が貫通する天井面１７ｅの開口部には例えばシール部材等が設けられており、液溜め器１７内の気密性は確保されている。
【００８４】
本体ユニット２及びディスプレイユニット３をヒンジ連結するヒンジ部４には、実施例１と同様にピニオンギア２４が形成されている。ピニオンギア２４とラックギア３１の双方には、第２ピニオンギア３２が噛み合っている。これにより、ピニオンギア２４の回転運動が第２ピニオンギア３２及びラックギア３１を介して接続ロッド３０に伝達される。接続ロッド３０は、液溜め器１７の外部に設けられる不図示の案内レールによって鉛直方向にスライド自在に支持されている。尚、ピニオンギア２４、第２ピニオンギア３２及びラックギア３１において、歯面の図示は省略している。
【００８５】
第３の変位機構２２Ｂは、ディスプレイユニット３の開閉動作に連動して、接続ロッド３０を鉛直方向に往復運動させる。そして、接続ロッド３０の鉛直方向の変位を調節することで、液位調節用部材２１Ａの鉛直方向の変位を調節する。尚、本実施例に係る液位調節用部材２１Ａは強磁性体でなくても良く、また作動流体ＷＦよりも比重を大きくする必要もない。
【００８６】
ＣＰＵ９の作動停止状態に対応するディスプレイ閉状態においては、液位調節用部材２１Ａが鉛直方向上部に位置するように接続ロッド３０の鉛直方向の変位が調節されている。その結果、液位調節用部材２１Ａが作動流体ＷＦの液面上に露出した状態に保持される。そして、第１の流入口１７ｂ及び第１の流出口１７ｄが液位調節用部材２１Ａにより遮蔽され、第２の流入口１７ｃ及び第２の流出口１７ｇが開放された状態に維持される。この状態では、第２分岐液相管１５ｄを介して液相の作動流体ＷＦが円滑に液溜め器１７に導入され、作動停止期間内に亘り貯留室に貯留される。
【００８７】
一方、図１０及び図１１には、ＣＰＵ９のスタートアップ時に対応するディスプレイ開状態の作動状況を示している。ディスプレイユニット３を開く動作が行われると、ピニオンギア２４が図中の矢印ａ方向に回転する。そうすると、ピニオンギア２４に噛み合う第２ピニオンギア３２が矢印ｄ方向に回転し、該第２ピニオンギア３２の回転に伴ってラックギア３１及びこれに接続された液位調節用部材２１Ａが、鉛直方向下向きの矢印ｅ方向へとスライドする。
【００８８】
ここで、液位調節用部材２１Ａは、その側面が液溜め器１７の側面１７ａに摺接しつつ鉛直方向にスライドするようになっている。液位調節用部材２１Ａが液溜め器１７の側面１７ａに摺接しながら下方へ変位すると、液位調節用部材２１Ａは作動流体ＷＦを貯留室から押し出すピストンの如く機能するため、貯留室の作動流体ＷＦが第２の流出口１７ｇ及び第２の流入口１７ｃから液溜め器１７の外部へと押し出される。そして、液位調節用部材２１Ａが液溜め器１７の底面１７ｆまで到達した状態では、第２の流入口１７ｃ及び第２の流出口１７ｇが液位調節用部材２１Ａにより遮蔽され、その代わりに、第１の流入口１７ｂ及び第１の流出口１７ｄが開放された状態となる。
【００８９】
第２の流入口１７ｃが遮蔽されるまでの間に第２分岐液相管１５ｄへと流れ出た作動流体ＷＦは、第１液相管１５ａの分岐部から第１分岐液相管１５ｃを流れ、開放されている
第１の流入口１７ｂから液溜め器１７内に流入する。そして、液位調節用部材２１Ａが作動流体ＷＦの液面下に沈むことで液溜め器１７内における作動流体ＷＦの液位が上昇し、第１の流出口１７ｄから第３分岐液相管１５ｅへと作動流体ＷＦが流出する。また、第２の流出口１７ｇが遮蔽されるまでの間に第４分岐液相管１５ｆへと流れ出た作動流体ＷＦは、第２液相管１５ｂの合流部にて第３分岐液相管１５ｅを流れてくる作動流体ＷＦと合流して、第２液相管１５ｂを蒸発器１２に向かって流れてゆく。
【００９０】
故に、ＣＰＵ９の作動停止期間においてドライアウトしていたウィック１６を液相の作動流体ＷＦによって充分に湿らすことができる。これにより、蒸発器１２において作動流体ＷＦがＣＰＵ９の熱によって蒸発するようになり、その際における潜熱の吸収によってＣＰＵ９が冷却される。そして、ＣＰＵ９が再び作動停止状態となるまでは、ループ型ヒートパイプ１０による熱輸送が継続して行われるため、ＣＰＵ９の冷却を好適に行うことができる。
【００９１】
そして、ノート型ＰＣ１の電源がオフされることでＣＰＵ９が作動停止状態に切り替えられると共にディスプレイユニット３が閉じられると、ピニオンギア２４が図１１の矢印ａとは逆方向へ回転するため、接続ロッド３０が鉛直上方に向けて変位する。したがって、液位調節用部材２１Ａが液溜め器１７内において鉛直方向上方に向けて変位する。その結果、再び液位調節用部材２１Ａが作動流体ＷＦの液面上に露出するようになり、液溜め器１７の貯留室における液位が低下する。
【００９２】
その際、第１の流入口１７ｂが液位調節用部材２１Ａによって遮蔽され、且つ第２の流入口１７ｃが開放された状態になる。そのため、液溜め器１７には第２分岐液相管１５ｄを介して液相の作動流体ＷＦが集められ、この作動流体ＷＦは次回のスタートアップ時まで液溜め器１７内に貯留されることになる。
【００９３】
尚、上記構成においても実施例１と同様、第１液相管１５ａから液溜め器１７への作動流体ＷＦの流入経路を常に確保することができれば、必ずしも複数の流入口を設ける必要はない。更に、液溜め器１７から第２液相管１５ｂへの作動流体ＷＦの流出経路を常に確保することができれば、必ずしも複数の流入口を設ける必要はない。すなわち、例えば液位調節用部材２１Ａの側面又は内部に作動流体ＷＦを流通させるための溝又は内部通路を形成しても良く、より単純な構成としては、液位調節用部材２１Ａの水平断面積を貯留室の水平断面積よりも小さくしても良い。このような構成を採用すれば、液溜め器１７内部における天井面１７ｅ側の領域と底面１７ｆ側の領域とが液位調節用部材２１Ａによって遮断されないため、それぞれ単一の流入口及び流出口を設けるだけで、作動流体ＷＦの流入経路及び流出経路を確実に確保することができる。
【００９４】
以上述べた通り、本実施例に係るループ型ヒートパイプ１０及びこれを備えた電子機器によれば、作動流体量Ｑｗｆを少なくしても、スタートアップ時における冷却機能を好適に発揮することができる。したがって、限界熱輸送量の向上及びスタートアップ時における冷却機能の担保を両立させることができる。
【００９５】
また、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ及びこれを備えた電子機器には、本旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得る。例えば、本実施形態では、ループ型ヒートパイプを搭載する電子機器としてノート型ＰＣを例に説明しているが、その他の電子機器を採用しても良い。例えば、シャーシ内にブレード化されたサーバーを配置するいわゆるブレードサーバー等に本実施形態に係るループ型ヒートパイプを適用しても良い。
【００９６】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
環状に形成された循環路内に作動流体を封入して形成されるループ型ヒートパイプであって、
発熱体からの受熱により液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる蒸発器と、
放熱により気相の作動流体を凝縮させて液相の作動流体に相変化させる凝縮器と、
前記蒸発器及び前記凝縮器を接続し、気相の作動流体を該蒸発器から該凝縮器へと導く気相路と、
前記気相路と独立して設けられると共に前記凝縮器及び前記蒸発器を接続し、液相の作動流体を該凝縮器から該蒸発器へと導く液相路と、
前記蒸発器の内部に設けられた毛細管構造を有するウィックと、
前記蒸発器と隣接して前記液相路に設けられ、液相の作動流体が貯留される液溜め器と、
作動停止状態の前記発熱体が作動を開始するスタートアップ時において、前記液溜め器に貯留されている作動流体の液位を、前記発熱体が作動停止状態にある時に比べて上昇させる液位上昇装置と、
を備えることを特徴とするループ型ヒートパイプ。（１）
【００９７】
（付記２）
前記液位上昇装置は、
前記液溜め器内に収容された液位調節用部材と、
前記液溜め器内において前記液位調節用部材を変位させる変位機構と、を有し、
前記変位機構は、前記発熱体が作動停止状態にある時に前記液位調節用部材の少なくとも一部を作動流体の液面上に露出させておき、且つ、該発熱体のスタートアップ時に該液位調節用部材を作動流体の液面下に沈ませる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。（２）
【００９８】
（付記３）
前記液溜め器には、前記液相路からの作動流体が流入すると共に、互いに鉛直方向の高さが相違する位置に設けられた２つの流入口が形成され、
前記発熱体が作動停止状態にある時には前記２つの流入口のうち高い位置に設けられた流入口が前記液位調節用部材によって遮蔽される一方で低い位置に設けられた流入口が開放され、
前記発熱体のスタートアップ時には前記２つの流入口のうち低い位置に設けられた流入口が前記液位調節用部材によって遮蔽される一方で高い位置に設けられた流入口が開放され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。（３）
【００９９】
（付記４）
前記変位機構は、本体ユニット及びディスプレイユニットをヒンジ部で連結する電子機器に設けられ、且つ、前記ヒンジ部の回転運動を、前記液溜め器内において前記液位調節用部材を鉛直方向にスライドさせるための駆動力として利用する機構であることを特徴とする付記２又は３に記載のループ型ヒートパイプ。（４）
【０１００】
（付記５）
前記液位調節用部材は、前記作動流体よりも大きな比重を有する強磁性体であって、
前記変位機構は、
前記液溜め器の外部に設けられた磁石を有し、且つ、前記発熱体が作動停止状態にある時に該液位調節用部材を前記液溜め器内部における鉛直方向上部に保持する一方、該発熱体のスタートアップ時に該液位調節用部材が該液溜め器内部における鉛直方向下方に向けて変位するように、前記液位調節用部材に対する前記磁石の相対位置を調節する機構であることを特徴とする付記２から４の何れか一項に記載のループ型ヒートパイプ。（５）
【０１０１】
（付記６）
前記変位機構は、前記発熱体が作動停止状態にある時に前記液位調節用部材に磁石を接近させ、該発熱体のスタートアップ時に該液位調節用部材から該磁石を離間させる機構であることを特徴とする付記５に記載のループ型ヒートパイプ。
【０１０２】
（付記７）
前記変位機構は、前記液溜め器の壁面を貫通して前記液位調節用部材に接続される接続ロッドを有し、且つ、前記発熱体が作動停止状態にある時に該液位調節用部材を前記液溜め器内部における鉛直方向上部に保持する一方、該発熱体のスタートアップ時に該液位調節用部材が該液溜め器内部における鉛直方向下方に向けて変位するように、前記接続ロッドの変位を調節する機構であることを特徴とする付記２から４の何れか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【０１０３】
（付記８）
筐体と、
前記筐体の内部に収容され、発熱体が実装されるプリント回路基板と、
前記プリント回路基板に搭載され、環状に形成された循環路内に作動流体を封入して形成されるループ型ヒートパイプと、
を具備する電子機器であって、
前記ループ型ヒートパイプは、
発熱体からの受熱により液相の作動流体を蒸発させて気相の作動流体に相変化させる蒸発器と、
放熱により気相の作動流体を凝縮させて液相の作動流体に相変化させる凝縮器と、
前記蒸発器及び前記凝縮器を接続し、気相の作動流体を該蒸発器から該凝縮器へと導く気相路と、
前記気相路と独立して設けられると共に前記凝縮器及び前記蒸発器を接続し、液相の作動流体を該凝縮器から該蒸発器へと導く液相路と、
前記蒸発器の内部に設けられた毛細管構造を有するウィックと、
前記蒸発器と隣接して前記液相路に設けられ、液相の作動流体が貯留される液溜め器と、
作動停止状態の前記発熱体が作動を開始するスタートアップ時において、前記液溜め器に貯留されている作動流体の液位を、前記発熱体が作動停止状態にある時に比べて上昇させる液位上昇装置と、
を有することを特徴とする電子機器。（６）
【符号の説明】
【０１０４】
１  ノート型ＰＣ（電子機器）
２  本体ユニット
３  ディスプレイユニット
４  ヒンジ部
５  ディスプレイ
６  筐体
８  プリント回路基板
９  ＣＰＵ（発熱体）
１０  ループ型ヒートパイプ
１２  蒸発器
１３  凝縮器
１４  気相管
１５  液相管
１６  ウィック
１７  液溜め器
２１  液位調節用部材
２２  変位機構
２３  磁石
Ｄｕｗ  液位上昇装置
【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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