(57)【要約】      （修正有）【課題】薄型化し、作動流体の循環効率を向上させた平板型ヒートパイプ構造を提供する。【解決手段】第１の板体２１及び第２の板体２２を具える。第１の板体２１は、複数の凸体２１４から構成される凝縮部２１３を有する。第２の板体２２は、複数の集流部２２１１及び蒸発部２２１２を有する。凝縮部２１３は、集流部２２１１及び蒸発部２２１２に対応し、第１の板体２１と第２の板体２２とは、相対向して接続される。複数の凸体２１４の作用により、冷却されて液体状態に相変化した作動流体が迅速に集中されて蒸発部２２１２に還流するため、作動流体の循環効率を高めることができる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
相対向して結合される第一の板体と第二の板体とからなり、
前記第一の板体は、第１の平面及び第２の平面を有し、該第１の平面は、少なくとも１つの凝縮部を有し、前記凝縮部は、複数の凸体を具え、
前記第二の板体は、第３の平面及び第４の平面を有し、該第３の平面を前記第１の平面と相対向して結合接続され、該第３の平面は、複数の集流部及び少なくとも１つの蒸発部を有し、前記第４の平面は、前記熱源に貼設されることを特徴とする平板型ヒートパイプの構造。
【請求項２】
前記凝縮部は、第１の凝縮部、第２の凝縮部及び第３の凝縮部を有し、前記第２の凝縮部及び第３の凝縮部は、それぞれ、前記第１の凝縮部の両側に設けられ、前記第１の凝縮部、前記第２の凝縮部及び前記第３の凝縮部は、それぞれ、複数の凸体によって画定され、前記第１の凝縮部の各凸体間の隙間は、前記第２の凝縮部及び前記第３の凝縮部の各凸体間の隙間より狭いことを特徴とする請求項１に記載の平板型ヒートパイプの構造。
【請求項３】
前記凸体は、銅柱であることを特徴とする請求項１に記載の平板型ヒートパイプの構造。
【請求項４】
前記凸体は、銅柱であり、前記銅柱外部は、少なくとも１つの溝部を有することを特徴とする請求項１に記載の平板型ヒートパイプの構造。
【請求項５】
前記凸体は、銅柱であり、前記銅柱外部は、粉末焼結リングを有することを特徴とする請求項１に記載の平板型ヒートパイプの構造。
【請求項６】
前記凸体は、銅柱であり、前記銅柱外部は、粉末焼結リングを有し、前記粉末焼結リングは、少なくとも１つの溝部を有することを特徴とする請求項１に記載の平板型ヒートパイプの構造。
【請求項７】
前記凸体は、粉末焼結体であることを特徴とする請求項１に記載の平板型ヒートパイプの構造。
【請求項８】
前記凸体は、粉末焼結体であり、前記粉末焼結体外部は、少なくとも１つの溝部を有することを特徴とする請求項１に記載の平板型ヒートパイプの構造。
【請求項９】
前記集流部及び前記蒸発部は、複数の流路を有し、前記集流部は、前記蒸発部外側に位置することを特徴とする請求項１に記載の平板型ヒートパイプの構造。
【請求項１０】
前記凝縮部は、少なくとも１つの第１の凝縮部及び少なくとも１つの第２の凝縮部を有し、前記第１の凝縮部及び前記第２の凝縮部は、複数の凸体から構成され、前記第２の凝縮部は、前記第１の凝縮部の両側に設けられ、前記第２の凝縮部の複数の凸体の高さは、前記第１の凝縮部の方向に徐々に低くなることを特徴とする請求項１に記載の平板型ヒートパイプの構造。
【請求項１１】
前記凝縮部は、少なくとも１つの第１の凝縮部及び少なくとも１つの第２の凝縮部を有し、前記第１の凝縮部及び前記第２の凝縮部は、複数の凸体から構成され、前記第２の凝縮部は、前記第１の凝縮部の両側に設けられ、前記第２の凝縮部の複数の凸体の高さは、前記第１の凝縮部の方向に徐々に高くなることを特徴とする請求項１に記載の平板型ヒートパイプの構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、平板型ヒートパイプの構造に関し、特に、凝縮部に、冷却されて液体状態に相変化した作動流体を迅速に集中させて滴下させることができる凸体が設けられることにより、作動流体を迅速に蒸発部に還流させることができ、これにより、平板型ヒートパイプの作動流体の循環効率を高めることができる平板型ヒートパイプの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子装置は、更なる軽薄化が求められている。そのため、電子装置に使用される各部材も寸法の縮小が求められている。しかし、電子装置の寸法が縮小されるに伴い、電子装置から発生する熱が電子装置及びシステムの性能を改善する上での障害となっている。また、電子素子を構成する半導体は、寸法が縮小され続けているが、さらに高い性能が求められている。
【０００３】
半導体は、寸法が縮小されることにより、熱流束が増大する。これにより、半導体が過熱状態となり、電子製品が故障したり、損壊したりする虞がある。従って、電子製品の全体熱量に対する放熱を行うだけでは不十分である。
【０００４】
放熱空間が狭小であるという問題を解決するために、ＶＣ（Ｖａｐｏｒ  ｃｈａｍｂｅｒ）を含むヒートシンクがチップ上方に配置され、放熱器として使用される技術が案出された。この従来技術においては、毛細管現象を増大させるため、焼結被覆銅柱、柱状焼結体、柱状発泡体などのウィック構造を有する支柱が配置され、それらの支柱が還流路とされる。しかし、従来の平板型ヒートパイプの上下の壁厚は、薄い（１．５ｍｍ以下）ため、上述のウィック構造を有する支柱を用いる従来技術を平板型ヒートパイプに応用した場合、焼結被覆銅柱、柱状焼結体、柱状発泡体などが配置された部分のみが支持され、他の部分は、陥没してしまう。これにより、平板型ヒートパイプの構造の平面性及び強度を維持することができず、薄型化を実現できなかった。
【０００５】
前述の従来技術による平板型ヒートパイプ中の作動流体は、蒸発部において熱を吸収し、液体状態から気体状態に相変化する。気体状態の作動流体は、平板型ヒートパイプの凝縮部に到達したとき、気体状態から液体状態に相変化し、再び蒸発部に還流して循環する。通常、平板型ヒートパイプの凝縮部は、光沢面又は焼結によるウィック構造を有する。これにより、気体状態の作動流体が凝縮部において冷却され、液体の水滴に相変化した後、重力又はウィック構造の毛細管作用により、蒸発部に還流する。しかし、前述の従来技術による凝縮部の構造は、光沢面であるため、冷却された液体状態の作動流体の水滴は、所定の容量にならなければ、重力によって滴下しない。従って、循環効率が極めて低い。更に、液体状態の作動流体の還流速度が著しく遅いため、蒸発部に作動流体が存在しない状態となり、熱伝導効率が大幅に低下してしまう。また、仮に、作動流体の循環効率を高めるために、ウィック構造（焼結体又は網状体）を増設した場合、平板型ヒートパイプの薄型化を実現することができない。
【０００６】
即ち、従来の平板型ヒートパイプは、以下（１）〜（３）に示す欠点を有する。
（１）                       
作動流体の還流速度が著しく遅い。
（２）熱伝導効率が低い。
（３）薄型化を実現できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−３３２８８３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案の主な目的は、薄型化を実現可能な平板型ヒートパイプの構造を提供することにある。
本考案の次の目的は、作動流体の循環効率を大幅に高めることができる平板型ヒートパイプの構造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に、本考案の平板型ヒートパイプの構造は、少なくとも１つの熱源に装着される。平板型ヒートパイプの構造は、第１の板体及び第２の板体を有する。第１の板体は、第１の平面及び第２の平面を有する。第１の平面は、少なくとも１つの凝縮部を有する。凝縮部は、複数の凸体を有する。第２の板体は、第３の平面及び第４の平面を有する。第３の平面は、第１の平面と対向接続される。第３の平面は、複数の集流部及び少なくとも１つの蒸発部を有する。第４の平面は、熱源に貼設される。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の平板型ヒートパイプの構造は、凝縮部に設けられる複数の凸体により、凝縮部において気体状態から液体状態に相変化した作動流体を迅速に集中させ、複数の集流部及び蒸発部に迅速に還流させることができる。これにより、平板型ヒートパイプ内部全体の作動流体の循環効率を高めることができる。即ち、本考案の平板型ヒートパイプの構造は、以下（１）〜（３）に示す長所を有する。
（１）構造が簡単である。
（２）薄型化を実現することができる。
（３）熱伝導効率が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の第１実施形態による平板型ヒートパイプの構造を示す分解斜視図である。
【図２】本考案の第１実施形態による平板型ヒートパイプの構造を示す斜視図である。
【図３】本考案の第１実施形態による平板型ヒートパイプの構造を示す断面図である。
【図４】本考案の第２実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。
【図５】本考案の第３実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。
【図６】本考案の第４実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。
【図７】本考案の第５実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。
【図８】本考案の第６実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。
【図９】本考案の第７実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。
【図１０】本考案の平板型ヒートパイプの使用状態を示す断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
本考案の目的、特徴および効果を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１〜図３を参照する。図１は、本考案の第１実施形態による平板型ヒートパイプの構造を示す分解斜視図である。図２は、本考案の第１実施形態による平板型ヒートパイプの構造を示す斜視図である。図３は、本考案の第１実施形態による平板型ヒートパイプの構造を示す断面図である。図１〜図３に示すように、本考案の第１実施形態による平板型ヒートパイプの構造は、少なくとも１つの熱源１に装着される。平板型ヒートパイプ２の構造は、第１の板体２１及び第２の板体２２を具える。
【００１４】
第１の板体２１は、第１の平面２１１及び第２の平面２１２を有する。第１の平面２１１は、少なくとも１つの凝縮部２１３を有する。凝縮部２１３は、複数の凸体２１４を有する。凸体２１４は、不等径に設けてもよい。また、作動流体が滴下するのに都合がよいように、凸体２１４の末端に先鋭端部を形成してもよい。また、凸体２１４は、銅柱である。
【００１５】
凝縮部２１３は、少なくとも１つの第１の凝縮部２１３１及び少なくとも１つの第２の凝縮部２１３２を有する。第１の凝縮部２１３１及び第２の凝縮部２１３２は、複数の凸体２１４から構成される。また、第２の凝縮部２１３２は、第１の凝縮部２１３１の両側に設けられる。また、第２の凝縮部２１３２の凸体２１４の高さは、第１の凝縮部２１３１の方向に徐々に高くなる。即ち、第１の凝縮部２１３１の凸体２１４の高さは、第２の凝縮部２１３２の凸体２１４の高さより高い。
【００１６】
第２の板体２２は、第３の平面２２１及び第４の平面２２２を有する。第３の平面２２１は、第１の平面２１１と対向して接続される。第３の平面２２１は、複数の集流部２２１１及び少なくとも１つの蒸発部２２１２を有する。第４の平面２２２は、熱源１に貼設される。集流部２２１１及び蒸発部２２１２は、複数の流路２２１１ａ，２２１２ａを有する。集流部２２１１は、蒸発部２２１２の外側に位置する。
【００１７】
（第２実施形態）
図４を参照する。図４は、本考案の第２実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態による平板型ヒートパイプの構造は、第１実施形態と一部構造が同一であるため、同一部分は、ここでは詳しく述べない。第２実施形態による平板型ヒートパイプの構造においては、凝縮部２１３が第１の凝縮部２１３１、第２の凝縮部２１３２及び第３の凝縮部２１３３を有する。第２の凝縮部２１３２及び第３の凝縮部２１３３は、それぞれ、第１の凝縮部２１３１の両側に設けられる。また、第１の凝縮部２１３１、第２の凝縮部２１３２及び第３の凝縮部２１３３は、それぞれ、複数の凸体２１４により画定される。また、第１の凝縮部２１３１中の各凸体２１４間の隙間２１３１ａは、第２の凝縮部２１３２及び第３の凝縮部２１３３の各凸体２１４間の隙間２１３２ａ，２１３３ａより狭い。
【００１８】
（第３実施形態）
図５を参照する。図５は、本考案の第３実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。図５に示すように、本実施形態による平板型ヒートパイプの構造は、第１実施形態と一部構造が同一であるため、同一部分は、ここでは詳しく述べない。第３実施形態による平板型ヒートパイプの構造においては、凝縮部２１３が少なくとも１つの第１の凝縮部２１３１及び少なくとも１つの第２の凝縮部２１３２を有する。第１の凝縮部２１３１及び第２の凝縮部２１３２は、複数の凸体２１４から構成される。また、第２の凝縮部２１３２は、第１の凝縮部２１３１の両側に設けられる。第２の凝縮部２１３２の凸体２１４の高さは、第１の凝縮部２１３１の方向に徐々に低くなる。即ち、第１の凝縮部２１３１の凸体２１４の高さは、第２の凝縮部２１３２の凸体２１４の高さより低い。また、凸体２１４は、粉末焼結体である。
【００１９】
（第４実施形態）
図６を参照する。図６は、本考案の第４実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。図６に示すように、本実施形態による平板型ヒートパイプの構造は、第１実施形態と一部構造が同一であるため、同一部分は、ここでは詳しく述べない。第４実施形態による平板型ヒートパイプの構造においては、凸体２１４が銅柱である。また、銅柱外部は、少なくとも１つの溝部２１４１を有する。
【００２０】
（第５実施形態）
図７を参照する。図７は、本考案の第５実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。図７に示すように、本実施形態による平板型ヒートパイプの構造は、第１実施形態と一部構造が同一であるため、同一部分は、ここでは詳しく述べない。第５実施形態による平板型ヒートパイプの構造においては、凸体２１４が銅柱である。また、銅柱外部は、粉末焼結リング２１５を有する。
【００２１】
（第６実施形態）
図８を参照する。図８は、本考案の第６実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。図８に示すように、本実施形態による平板型ヒートパイプの構造は、第１実施形態と一部構造が同一であるため、同一部分は、ここでは詳しく述べない。第６実施形態による平板型ヒートパイプの構造においては、凸体２１４が銅柱である。また、銅柱外部は、粉末焼結リング２１５を有する。また、粉末焼結リング２１５は、少なくとも１つの溝部２１５１を有する。
【００２２】
（第７実施形態）
図９を参照する。図９は、本考案の第７実施形態による平板型ヒートパイプの構造の第１の板体を示す断面図である。図９に示すように、本実施形態による平板型ヒートパイプの構造は、第３実施形態と一部構造が同一であるため、同一部分は、ここでは詳しく述べない。第７実施形態による平板型ヒートパイプの構造においては、凸体２１４が粉末焼結体である。また、粉末焼結体外部は、少なくとも１つの溝部２１４２を有する。
【００２３】
図１０を参照する。図１０は、本考案の平板型ヒートパイプの使用状態を示す断面図である。図１０に示すように、第２の板体２２の第４の平面２２２は、少なくとも１つの熱源１に接触し、熱源１から発生する熱を吸収する。作動流体３は、熱を吸収した後、蒸発部２２１２において気化する。気体状態の作動流体３２は、第１の板体２１に移動し、第１の板体２１の凝縮部２１３において冷却された後、液体状態に相変化する。また、凝集部２１３の凸体２１４の作用により、液体状態の作動流体３１は、凸体２１４部分に迅速に集中して蒸発部２２１２に還流する。これにより、平板型ヒートパイプ２内の作動流体３の循環効率を大幅に高め、熱伝導効果を大幅に高めることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  熱源
２  平板型ヒートパイプ
２１  第１の板体
２１１  第１の平面
２１２  第２の平面
２１３  凝縮部
２１３１  第１の凝縮部
２１３１ａ  隙間
２１３２  第２の凝縮部
２１３２ａ  隙間
２１３３  第３の凝縮部
２１３３ａ  隙間
２１４  凸体
２１４１  溝部
２１４２  溝部
２１５  粉末焼結リング
２１５１  溝部
２２  第２の板体
２２１  第３の平面
２２１１  集流部
２２１１ａ  流路
２２１２  蒸発部
２２１２ａ  流路
２２２  第４の平面
３  作動流体
３１  液体状態の作動流体
３２  気体状態の作動流体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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