(57)【要約】【課題】受熱部材と放熱部材とが三次元的な可動性を持って熱的に連結し、且つ繰り返し使用に耐える耐久性に優れた放熱構造体を提供する。【解決手段】一部に発熱部品が熱的に接続され、他の一部に球状加工部を備えたヒートパイプと、それぞれ概ねＬ字形の複数の板材のそれぞれに前記球状加工部に対応した球面状の部分を備えて、前記球状加工部を挟み込むように摺動可能に収納するジョイント部を有する放熱部材とを備えた、回転構造を有する放熱部品。【選択図】図１
2008306063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部に発熱部品が熱的に接続され、他の一部に球状加工部を備えたヒートパイプと、
それぞれ概ねＬ字形の複数の板材のそれぞれに前記球状加工部に対応した球面状の部分を備えて、前記球状加工部を挟み込むように摺動可能に収納するジョイント部を有する放熱部材とを備えた、回転構造を有する放熱部品。
【請求項２】
前記ジョイント部は、前記球面状の部分と円筒状部分とからなっており、前記円筒状部分が前記球面状の部分から離れる方向に末広がりに径が大きくなっている、請求項１に記載の回転構造を有する放熱部品。
【請求項３】
前記ヒートパイプの前記球状加工部は、前記ヒートパイプの端末の一部を縮管することによって球状に変形されている、請求項１または２に記載の回転構造を有する放熱部品。
【請求項４】
前記ヒートパイプの前記球状加工部は、前記ヒートパイプの端末部以外の部分を縮管することによって球状に変形されている、請求項１または２に記載の回転構造を有する放熱部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種電気・電子部品等の放熱を行うためのヒートシンクに用いる部品に関し、特に、ヒートパイプを応用した技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種装置に搭載された半導体モジュール等の発熱性の電気・電子部品を冷却するために、ヒートパイプを応用したヒートシンクが各種提案され、また実用化もしている。ヒートパイプを用いる利点の一つは、放熱すべき電気・電子部品の熱を別の場所に移動させ、その場所で外部に放熱することができる点にある。
【０００３】
例えば、パソコンに搭載される電気・電子部品の被冷却部品は、通例、そのパソコンの内部に設置されているため、その電気・電子部品の周囲に熱を発散することが望ましくない場合もある。即ち、電気・電子部品が装置の筐体内に搭載されている場合などは、その電気・電子部品の周囲に熱を発散させると筐体内に熱がこもってしまう等の問題が生じる。
【０００４】
従って、効率的な冷却を実現するには、その容器の外部に熱を運ぶ必要がある。そこで、ヒートパイプを用いた典型的なヒートシンクとして、下記のような構造が提案され、実用化もしている。即ち、機器内部に搭載された被冷却部品に受熱部材（金属板等）を熱的に接続し、その受熱部材にヒートパイプの受熱部を接続し、ヒートパイプの放熱部を、例えば機器の外部または外部近傍に設置した放熱用のフィン等の放熱部材に接続する構成等である。
【０００５】
ところで、機器内部に搭載された被冷却部品が、機器または放熱用のフィン等に対し、可動状態に取り付けられている場合もある。その例としてノートパソコンの本体側（キーボード側）にＩＣチップ等の発熱部品が搭載され、その熱を開閉式のディスプレイの部分で外部に発散させようとする場合が挙げられる。
更に、何らかの摺動部を設け、発熱部品の熱を、その摺動部を経由して放熱フィンに伝える構造も発案されている。例えば、ヒートパイプのコンテナ表面を摺動部として、他の伝熱ブロック等から熱を摺動部を経由して直にヒートパイプに伝える構造もありうる。この場合、繰り返しの摺動動作のために、次第に熱抵抗が上昇し、その結果、放熱性能が使用程度に応じて低下してしまう。
【０００６】
ヒートパイプにスリーブを被せ、摺動部としても同様である。なお、ヒートパイプのコンテナを摺動部とした場合、コンテナの破壊を起こす原因にもなりかねない。摺動部の熱抵抗を低下させる意図で、伝熱グリス等を介在させる方策もある。しかし、グリスはその性質上、経年劣化・変質等が起きやすく、また、繰り返し摺動によって、グリス減少等も起こる。
【０００７】
２本のヒートパイプを連結して受熱部材と放熱部材との位置関係が可動または調整可能にしたヒートパイプ応用技術としては、他に、特開平１１−１７３７７３号公報（特許文献１）、および、実開平２−６２２７４号公報（特許文献２）に記載の構造等も挙げられる。図５は特開平１１−１７３７７３号公報に開示された放熱構造を示す図である。図５に示すように、従来の放熱構造は、ユニバーサルジョイント付ヒートパイプを用いて複数のヒートパイプを接続させたものである。
【０００８】
特許文献２に記載の構造は、嵌着体とコネクタ本体とにそれぞれ別個のヒートパイプを取り付け、嵌着体とコネクタ本体とをネジとナットで締めて密着固定させる、というものである。従って、ヒートパイプを可動式に連結した構造とは異なるが、必要に応じて、ネジとナットを緩め、位置を変えて再度密着固定させれば、２本のヒートパイプの位置関係を変化させるような調整が可能となる。
【特許文献１】特開平１１−１７３７７３号公報
【特許文献２】実開平２−６２２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来の放熱構造においては、２本のヒートパイプを可動式に連結し、その各々に接続された受熱部材と放熱部材を可動状態にするものである。しかし、いずれも受熱部材に対し、放熱部材がある平面内では移動可能になっただけである。従って、より自由度の高い可動状態が求められる用途には使うことができなかった。
【００１０】
従って、この発明の目的は、受熱部材と放熱部材とが三次元的な可動性を持って熱的に連結し、狭いスペースでも自由に回転可能な放熱部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明者は上述した従来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、発熱部と放熱部の間に球状の放熱部品を配置することによって、狭いスペースでも自由に回転可能な構造を実現することが判明した。
この発明は、上述した研究成果に基づいてなされたものである。
【００１２】
この発明の回転構造を有する放熱部品の第１の態様は、一部に発熱部品が熱的に接続され、他の一部に球状加工部を備えたヒートパイプと、
それぞれ概ねＬ字形の複数の板材のそれぞれに前記球状加工部に対応した球面状の部分を備えて、前記球状加工部を挟み込むように摺動可能に収納するジョイント部を有する放熱部材とを備えた、回転構造を有する放熱部品である。
【００１３】
この発明の回転構造を有する放熱部品の第２の態様は、前記ジョイント部は、前記球面状の部分と円筒状部分とからなっており、前記円筒状部分が前記球面状の部分から離れる方向に末広がりに径が大きくなっている、回転構造を有する放熱部品である。
【００１４】
この発明の回転構造を有する放熱部品の第３の態様は、前記ヒートパイプの前記球状加工部は、前記ヒートパイプの端末の一部を縮管することによって球状に変形されている、回転構造を有する放熱部品である。
【００１５】
この発明の回転構造を有する放熱部品の第４の態様は、前記ヒートパイプの前記球状加工部は、前記ヒートパイプの端末部以外の部分を縮管することによって球状に変形されている、回転構造を有する放熱部品である。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の回転構造を有する放熱部品によると、発熱部と放熱部の間に球状の放熱部品を配置するので、狭いスペースでも自由に回転可能な構造を実現することができる。また熱的に接続される箇所も放熱部品表面の２箇所だけであり、スペースが許す限り球面の曲率半径を大きくすることによって、接触面積を増やすことができるので、接触熱抵抗を下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明の回転構造を有する放熱部品の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
この発明の回転構造を有する放熱部品の１つの態様は、一部に発熱部品が熱的に接続され、他の一部に球状加工部を備えたヒートパイプと、
それぞれ概ねＬ字形の複数の板材のそれぞれに前記球状加工部に対応した球面状の部分を備えて、前記球状加工部を挟み込むように摺動可能に収納するジョイント部を有する放熱部材とを備えた、回転構造を有する放熱部品である。
概ねＬ字形の複数の板材は、例えば２つの板材である。３または４つの板材でもよい。球状加工部は、例えば、ヒートパイプの一方の端部または中間部であっても良い。
【００１８】
図１は、この発明の回転構造を有する放熱部品の１つの態様を説明する断面図である。図１に示す態様においては、概ねＬ字形の複数の板材は、２つの板材からなっている。更に、球状加工部はヒートパイプの一方の端部に形成されている。図１に示すように、この態様の回転構造を有する放熱部品４０は、一部に（図示しない）発熱部品が熱的に接続され、一方の端部に球状加工部１７を備えたヒートパイプ２６と、球状加工部１７に対応した球面状の部分１５−１、１５−２を備えて、球状加工部１７を摺動可能に収納するジョイント部１８を有する放熱部材４−１、４−２とを備えている。
【００１９】
即ち、ジョイント部１８を有する放熱部材４−１、４−２は、底面部１６−１、１６−２と、球面状部分１５−１、１５−２を備えた同一形状の２つの板状部材からなっている。板状部材の球面状の部分１５−１、１５−２を向かい合わせて、その中にヒートパイプ１６の球状加工部１７が摺動可能に収納される。例えば、板状部材の球面状部分１５−１、１５−２のヒートパイプ側の一部に開口部が形成され、球状加工部が摺動可能に収納された状態で、ヒートパイプが矢印に示すように三次元的に自在に移動することができる。開口部の大きさは、確保したい所望の熱接触面積と、移動の程度を考慮して、適宜設計することができる。底面部は、所望に応じて、２つの板材を合わせて、円形または矩形となるような形状であれば良い。
【００２０】
ヒートパイプの（図示されない）一方の端部に熱的に接続された発熱部品の熱は、ヒートパイプの吸熱部において作動液を蒸発させ、蒸発した作動液がヒートパイプの他方端に形成された放熱部である球状加工部１７に向かって移動する。球状加工部１７に移動した熱は、熱的に接続する板状部材の球面状部分１５−１、１５−２に移動して、作動液が凝縮して液状に戻る。板状部材の球面状部分１５−１、１５−２に移動した熱は、底面部１６−１、１６−２に移動して放熱される。上述したように、ヒートパイプの端部を球状にすることによって、ヒートパイプが三次元的に自在に移動する。
【００２１】
図２から図４にヒートパイプに球状加工部を形成する例を示す。図に示すように、直管の一部または一部を除いて全ての部分にプレス加工、スウェージング加工または転造によって縮管して、所定の部分を球状にする。図２に示す態様では、直管の一部をプレス加工によって縮管して球状加工部１７を形成する。ヒートパイプ本体となる本体部２６と球状加工部１７がくびれた首部２７によって接続されている。くびれた首部２７が球状加工部の可動角度を大きくして、ヒートパイプの三次元移動を容易にする。
【００２２】
図３に示す態様では、ダイス（金型）２８を使用して、スウェージング加工によって、ヒートパイプ２６の一方の端部から他方の端部に向かって金型を移動して、端部に球状加工部１７を形成する。
図４に示す態様では、ダイス（金型）２８を使用して、スウェージング加工によって、ヒートパイプ２６の両方の端部から中央部に向かって金型を移動して、中央部に球状加工部１７を形成する。
図３および図４に示す態様では、球状加工部はヒートパイプ本体よりも大きくなり、ジョイント部の摺動部分の接触面積が大きくなり、熱伝導性が高まる。
【００２３】
上述したように、この発明の回転構造を有する放熱部品によると、発熱部と放熱部の間に球状の放熱部品を配置するので、狭いスペースでも自由に回転可能な構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、この発明の回転構造を有する放熱部品の１つの態様を説明する断面図である。
【図２】図２は、ヒートパイプに球状加工部を形成する例を示す。
【図３】図３は、ヒートパイプに球状加工部を形成する例を示す。
【図４】図４は、ヒートパイプに球状加工部を形成する例を示す。
【図５】図５は、従来の放熱部品を説明する図である。
【符号の説明】
【００２５】
４−１、４−２  放熱部材
１５−１、１５−２  球面状の部分
１６−１、１６−２  底面部
１７  球状加工部
１８  ジョント部
２６  ヒートパイプ
２８  金型
４０  回転構造を有する放熱部品
【図１】
2008306063.tif 000003
【図２】
2008306063.tif 000004
【図３】
2008306063.tif 000005
【図４】
2008306063.tif 000006
【図５】
2008306063.tif 000007