(57)【要約】【課題】  発熱密度の高い半導体の放熱などに対応するため、薄くても大きな熱輸送能力を持ち、外部からの力でコンテナ（容器）を変形されても、液体流通路としてのウィックの初期状態を維持しやすいヒートパイプの構造。【解決手段】  ヒートパイプ構造は、熱移動方向に長穴もしくは窪みがある枠状体ボビンと、前記長穴もしくは窪みを塞ぐように、かつ熱を移動させる方向へ巻かれた線材または線条体、とで構成される巻線ウィックを内蔵する。  前記長穴もしくは窪みが気化した作動流体の蒸気を、前記線材または線条体が凝縮した作動液体を、障害物が少なく飛散が起こりにくい構造の中で流すので、小さな容積で大きな熱輸送能力が得られ、コンテナを変形させる力には支柱の機能も持つ前記ボビンが変形し、巻線ウィックは変形しても相対位置さへ変わらなければ流通路は確保される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテナ内部が減圧された中空となっており、作動液と、作動液を移動させるためのウィックとをコンテナ内部に有するヒートパイプ構造において、熱移動方向に長穴もしくは窪みがある枠状体ボビンと、前記長穴もしくは窪みを塞ぐように、かつ熱を移動させる方向へ巻かれた線材または線条体とで構成される巻線ウィック、および前記巻線ウィックを内蔵するヒートパイプ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体など発熱密度の大きい電子機器部品の冷却などに用いられるヒートパイプ構造の中で、線材を用いたウィック構成に関します。
【背景技術】
【０００２】
周知のようにヒートパイプ構造は、容器となるコンテナの中に作動液と、作動液を運ぶウィックがあり、加熱部分で気化して蒸気となった作動液が、離れた冷却部分で凝縮して液体となり、ウィックによる毛細管現象を利用して加熱部へ戻ることにより、離れた場所へ多量の熱を運ぶ機能を実現しています。
毛細管現象を利用するには細管が望ましいのですが、還流速度、生産性やコスト的に問題が多く、現状は細溝（グルーブ）や、焼結体、金網（メッシュ）、線材または線条体などがウィックとして使われています。本発明は、線材または線条体をウィックとして利用します。
【０００３】
線材または線条体をウィックとして使い、作動液を移動させる高い毛細間圧力を得るためには、コンテナ内壁面に線材を均一に密着させる必要があり、ウィックの構造と工法を開示している特許文献には、下記特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、があります。
【０００４】
特許文献１では、複数の線条体が熱移動方向に並べられたとき、広いところと狭いところのばらつきがあると作動流体の流動抵抗の増大の原因となり、作動流体をヒートパイプの加熱部に充分還流させることができない可能性があるので、相互に等間隔にした複数の線条体を、コンテナの内面で熱移動方向に固着しています。
工法は、取付部材を用いて、外方の表面には取付部材の長手方向に亘って嵌入溝が複数条切られており、それぞれに一本の線条体を嵌入し、吸引等により着脱可能に保持し、焼結により固着するというものです。
溝のある治具に複数本の線条体を一本ずつ嵌入する作業と、焼結により固着するという工法は、他の方法があれば避けたいと思います。
【０００５】
特許文献２では、コンテナの内部に多数本の極細線を長さ方向に整列状態に並べ、所定間隔の隙間を開けた状態に中空螺旋状に楕円巻回し、外周面の一部をコンテナの内壁面に接触させた帯状体で、極細線をコンテナ内壁面の長手方向に、ウィックとして押圧固定しています。
極細線は、コンテナにも帯状体にも固着されていませんので、衝撃や外部からの力で、どちらかが変形した場合、極細線の初期の整列が維持できない可能性があり、両方かどちらかへの固着が必要かと思います。
【０００６】
特許文献３では、ウィックが平板材に巻き付けられた線材からなっています。さらに、この平板は穿孔板（パンチドメタル）を用い、蒸気を通して表裏の両面で凝縮させ、表裏の両面を液還流路として利用しています。
しかし穿孔なので、気化した作動流体の流通路ではなく、突起や、平板や、線材が、高速で熱を運ぶ蒸気流の動きを妨げ、飛散現象で能力を落とす可能性があります。
加熱部分と放熱部分がヒートパイプの長手方向両端にあるとき、長手方向に流通路として十分な断面積があり、障害物の少ない蒸気の流通路が必要と思います。あまりに容積が狭いと、熱の移動を熱伝導に頼ることになります。
【０００７】
特許文献４では、ウィックが複数の金属線等を撚り合わせた撚線のコイル巻体より構成され、そのスプリングバック力をコンテナ内壁に作用させることによって、内壁に密接させています。
コイル巻体にウィックとコンテナ内壁に密接させるという２つの機能を持たせ、ヒートパイプを変形させてもウィックが追従しやすいという特長を持っているのですが、作動流体が直線に流れず、巻体に沿うので長くなり、飛散も起こりやすくなります。
撚線のコイル巻体ではなく、熱を運ぶ方向に整列に並んだ複数の線材または線条体によるウィックの方が、作動流体が直線に流れ、望ましいと思います。
【０００８】
特許文献５では、多数本の金属ファイバーをコンテナ内面に挿入したウィックの少なくとも一部が、ヒートパイプコンテナの内面に一体化され、これによりヒートパイプが変形しても、ファイバーの整列状態が維持されています。
工法は、多数の細線をコンテナ内壁面に並べ、内部からコンテナ内壁面へ押しつける治具で押しつけた状態で熱をかけて固着、あるいは溶着し、内部の治具を外すものです。
一体化は望ましいのですが、一体化しなくてもコンテナ内面に密着し、ヒートパイプの変形に対してウィックの整列状態が維持できれば、更に望ましいと思います。
【０００９】
さて、特許文献６では多数本の細線を挿入し、スパイラル保持体でコンテナ内壁に密着させる工法が開示されています。
工法は、複数の細線ボビンをフック状の仮止め具の位置に等角的に配設した配置板と、螺旋状に形成したスパイラル線を架設・支持するスパイラル保持体とをセットし、コンテナとなる細管を通した仮止め具に細線を一本ずつ引っ掛け、スパイラル保持体とともに細管の中へ、複数の細線を等角的に挿入し、細管の端面近くで切断、細管内壁に細線を固着した後、スパイラル保持体を引き抜くものです。
仮止め具に引っ掛けるのは、細線が多いほど時間のかかる作業になります。線数が多くても短時間で、確実に実装できる方が、より望ましい工法と思います。
【００１０】
ヒートパイプは、外部から電力を供給しなくても熱を運ぶ大変すぐれた熱輸送素子ですが、面積が大きくなると問題があります。特に、コンテナ（容器）の内外で圧力差ができたとき、コンテナが変形、あるいは破裂しないよう設計されなければなりません。
特に薄い平板状ヒートパイプの場合、コンテナ（薄板）を変形させないよう支持体や支柱が必要で、特許文献７、特許文献８、特許文献９に構造と工法が開示されています。
【００１１】
特許文献７は、薄片状の被覆体（コンテナ）と支持体（ウィック）とで組成され、該支持体が毛細管作用を有し、被覆体と支持体が複数のスポット溶接により一体に連接されている構造の、超薄板状ヒートパイプに関してです。
一般の板状ヒートパイプはその内部の負圧により陥没変形を発生しやすく、またその熱伝導特性は良くなく、接触熱抵抗が大きく、ウィック構造が不安定で、加工が困難であり、製造コストが高くつき、製造に時間がかかり、ウィック構造の貼り付け作業が困難で、スポット溶接作業が面倒である、など多くの課題が指摘されています。
そうして特許文献７の考案により、支持体が均一に分布しているのでヒートパイプ内の負圧による陥没変形を発生せず、ウィックが金属でコンテナ内壁にスポット溶接されているので熱伝導特性が良好で接触熱抵抗が比較的小さく、加工が簡単なので製造コストが低く製造速度が速く、ウィック構造の貼り付け作業が簡単で且つ安定し、スポット溶接作業が簡単で速やかに行え、構造強度が高く、破損しにくいものとなっています。
しかし、支持体自身が毛細管作用を有する液体の流通路で、コンテナ内壁にスポット溶接するため、支持体が大きな容積をとると液体の流通と被覆体（コンテナ）の支持機能とには有効ですが、蒸気流の流通路が狭くなり、熱輸送量と飛散の課題が残ります。パンチングプレスで形成された複数の穿孔には、前記特許文献３で記述したのと同じ問題があります。穿孔ではなく、蒸気流の流通路が必要と思います。
【００１２】
特許文献８では、通常は加工毎に出し入れしている中子を、作動液環流のためヒートパイプの中に残し、扁平状コンテナ内部の少なくとも幅方向の両側面方向に空間をもたせるように、コンテナ狭壁間に棒や板あるいはメッシュを固定設置しています。
両側に蒸気流を流す流通路があるわけですが、中子が大きくてこの断面積が小さいと、コンテナの支持機能には有効ですが、蒸気の流通路が小さくなってしまいます。逆に断面積が大きいと、指示機能が弱く、内外の圧力差でコンテナが変形したり、破裂したりする可能性があります。
普通のヒートパイプのように、内部を蒸気流、コンテナ内面側のウィックを液体が還流する構成にした方が、望ましい構造だと思います。
【００１３】
特許文献９では、内面に支柱部が立設された第一部材と、支柱部の先端側に第二部材を支柱部の長さ方向に向けて加圧して加熱して一体に接合し、密閉中空平板状のコンテナとしています。
コンテナのうち厚さ方向で対向する平板部同士の間に支柱を設けることにより、コンテナの内部圧力が真空圧となる非動作時でも、平坦面がコンテナ内側に撓まないようにしています。しかし、支柱の端面を金属平板材の内面に当接させるだけでは、例えばヒートパイプ動作時にコンテナの内圧が大気圧以上になると、支柱の端面から金属平板材の内面が離れてコンテナの外側に撓むおそれがあるので、撓ませないようにするためです。
たとえば発熱する半導体はサーマルシャットダウン機能を持っており、摂氏１１０度を越えると発熱を停止するので、ヒートパイプの使用場所を限定すれば、コンテナの内圧が大気圧以上になる可能性は少なく、一体接合は必要ないかも知れません。
【００１４】
参照した特許文献
【特許文献１】特開２０００−４６４８７号公報：ヒートパイプおよびその製造方法  複数の線条体が、相互に間隔をあけて、コンテナの内面で熱移動方向に固着されている
【特許文献２】特開２０００−１４６４７２号公報：ヒートパイプ  長さ方向極細線が、螺旋状の帯状体によりコンテナの内壁面に押圧固定されている
【特許文献３】特開２００１−１４７０８４号公報：ウイックおよび薄型平面型ヒートパイプ  薄型のコンテナ内にあり、平板材、また平板材に巻き付けられた線材からなるウイック
【特許文献４】特開２００１−２８９５８０号公報：ヒートパイプとその製造方法  ウイックを撚線のコイル巻体により構成し、スプリングバック力により内壁に密接する
【特許文献５】特開２００２−３７２３８８号公報：ヒートパイプおよびその製造方法  金属ファイバーの少なくとも一部がコンテナの内面に一体化されている
【特許文献６】特開平１０−１９４８３号公報：細線の管内挿入装置及び方法  コンテナ内に多数の細線を挿入し、スパイラル保持体で内壁に密着させる工法
【特許文献７】実用新案登録第３０６２４５９：超薄板状ヒ―トパイプ  被覆体と毛細管作用を有する支持体が、スポット溶接により連接されたヒートパイプ
【特許文献８】特開平１１−１８３０６９号公報：ヒートパイプとこの加工方法  両側面方向に空間をもたせ、コンテナ狭壁間に棒や板などを固定設置したヒートパイプ
【特許文献９】特開平１１−２８７５７８号公報：平板状ヒートパイプの製造方法  支柱部の先端側に対向容器を接合してなる、密閉中空平板状ヒートパイプの製造方法
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
近年半導体は実装密度が上がり、かつ動作速度も速くなり、その結果発熱量が多く特に発熱密度が高くなっています。従って半導体に接触させて放熱するヒートパイプにも、小さな表面積から出る高発熱量を小さな容積で運べる熱輸送能力を持つとともに、薄く広く熱を拡散するヒートスプレッダとしての機能も要求されています。
すなわち、集中発熱を同じ面積で放熱するのでは、発熱と同じスピードで熱を奪う必要があり、無理があります。熱エネルギーを持った気体は、音速近くで飛び回る性質があるので、広い面積で冷却して液体に戻してやると、単位面積での冷却能力は小さくて済み、少ないエネルギー、静かな音で発熱体を冷却することが可能となります。
また、外部からの力でコンテナ（容器）を変形されても、液体流通路としてのウィックの初期状態を維持できるヒートパイプの構造も要求されています。
背景技術で記述しました、本発明に関係すると思われる参照特許文献が積み残している課題を整理しますと、以下のようにあります。
1.) 熱輸送方向にほぼ同じ断面形状の、熱輸送に必要な蒸気の流通路がある
2.) 薄い扁平形状でも、内部側を蒸気が流れ、コンテナ内壁面に沿って凝縮した作動液が流れるヒートパイプ構造
3.) より簡単な工法で、複数本の線材や線条体を等間隔かまたは密着で、熱を運ぶ方向に整列に並べたウィックを内蔵している
4.) コンテナ内に実装した線条体は、内側から押圧しないでコンテナ内面へ接触させるか固着する
5.) ヒートパイプに外部から力をかけて変形させても、ウィックの初期整列状態が維持されるヒートパイプ構造
6.) 支柱とコンテナ内面との接合は、できれば実施するが、使用条件ではしなくても可能な構造にする
7.) 熱を拡散させるため、Ｌ字型やコの字型などのウィック形状が簡単にできる
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、ヒートパイプ構造は、熱移動方向に長穴もしくは窪みがある枠状体ボビンと、前記長穴もしくは窪みを塞ぐように、かつ熱を移動させる方向へ巻かれた線材または線条体、とで構成される巻線ウィックを内蔵します。
このボビンは、特許文献３に開示されている平板材とは違いますし、穿孔も空間を得るための突起もありません。
【００１７】
前記長穴もしくは窪みが気化した作動流体の蒸気を、前記線材または線条体が凝縮した作動液体を、障害物が少なく飛散が起こりにくい構造の中で流すので、小さな容積で大きな熱輸送能力が得られます。
更に線材を密着巻きし、加熱部分と冷却部分とでウィックに穿孔をあけ、作動液を移動しやすくすることで、気体と液体が分離され、飛散（気化ではなく、気体の流れが還流途中の液体を持っていく現象）が起こりにくく、より大きな熱輸送能力が得られます。
また、コンテナを変形させる力には支柱の機能を持つ前記ボビンが変形し、巻線ウィックは変形しても、ボビンとコンテナ内壁面との初期の相対位置さへ変わらなければ、流通路は確保されます。
【００１８】
図を参照しながら課題に対応した番号で、解決のための具体的構造を説明します。
1.) 図１の枠状体ボビン(BN1)にある長穴(HOL1)は、直方体形状で熱輸送方向にほぼ同じ断面積となっており、ボビン(BN1)の厚さと幅を最適に設計することで、熱輸送に必要な断面積の蒸気の流通路が得られます。
2.) 図１において、線材や線条体(WIR)が長穴(HOL1)を塞ぐように、かつ熱を移動させる方向へ巻かれているので、コンテナ内へ実装することにより、巻かれた線の内部側を蒸気が流れ、外部側になる線材(WIR)に接触するコンテナ内壁面に沿って、冷却され凝縮した作動液が流れる構造になります。
3.) ヒートパイプ構造の工法は、図３の扁平型ヒートパイプ例で示すように、複数本の線材や線条体(WIR)が等間隔かまたは密着で熱を運ぶ方向に枠状体ボビン(BN1)に整列に巻かれたウィック(WK1)を、コンテナ内に装着し、コンテナを外部からシールする簡単なものです。
4.) 図３の筒型コンテナ(CN1)の場合は、ボビン(BN1)に巻いた線材(WIR)または線条体を軽圧入すれば、ウィックはコンテナ内面へ接触します。隙間を有し挿入した場合や、図４の二体コンテナ(CN21,CN22)の場合でも、コンテナの外から押圧して接触させることができます。使用条件によりコンテナ内部が大気圧より低圧なら、コンテナの材質と板厚によりウィックとコンテナとが接触する方向に、コンテナ（薄板）は変形します。
5.) 図３のヒートパイプ(HP1)に外部から力をかけて変形させれば、枠状体ボビン(BN1)が変形し、線材(WIR)はボビン(BN1)に巻きついていますので、同形状に変形します。変形量がよほど大きいかねじれなどがない限り、巻かれた線材の整列状態は維持されます。図４はフランジ(FL2)があって図３より変形させにくい構造ですが、同様です。
6.) 枠状体ボビン(BN1)が支柱の機能を持ちますので、図３・図４に示すボビン(BN1)外面とコンテナの内面とを、スポット溶接などで接合することは可能です。また幅が広い板状ヒートパイプの場合、図２に示すように、桟入枠状体(BN2)とし、複数個の熱移動方向長穴(HOL2)にすることで、桟の部分でコンテナ内面を支え、または接合することで、コンテナ（薄板）をより変形しにくくすることができます。
7.) 図５や図７に示すように、一つのボビンに複数個の巻線をしてＬ字やコの字型の巻線ウィックを作り、Ｌ字やコの字型のコンテナ内へ実装することで、集中発熱を拡散する、薄くて面積の広いヒートスプレッダを簡単につくることができます。
【発明の効果】
【００１９】
線材が熱の移動方向に巻かれた巻線ウィックは、線条体の螺旋巻きや細線束、メッシュや焼結体のウィックと比較して、ウィック自体の厚さが薄く、すきまが均一で作動液の流れがスムースなので、より薄く面積の広いヒートパイプ構造に適します。
ウィックの厚さが薄くすきまが均一で作動液が直線で流れ、グルーブ（溝）のウィックと比較して飛散が少なく、面積が広くても蒸気流の妨げとなる別の支柱が必要ないヒートパイプ構造なので、他の構造と比較して同じ厚さでの熱輸送能力はご想像の通り優位差がありますが、更に以下のような効果があります。
ボビンが支柱と補強枠としての機能を持っていますので、コンテナ（薄板）の板厚をより薄くできます。更に、薄くしてコンテナ内を常に低圧にしておくことにより、外気圧をウィックとコンテナ内面を接触させておく力にできます。
ボビンが支柱と補強枠としての機能を持っていますので、外部から変形させる力に対してはボビンが受け、ウィックへの影響は小さいので、多少の変形に対しても熱輸送能力が維持できます。
線材やボビンの材質によっては、熱伝導による熱の輸送も期待できます。
コンテナ内壁面に線材が均一に密着しているので、作動液を長距離移動させる高い毛細間圧力が得られます。
ボビンに線を巻き、コンテナ内部に実装する工法ですので、組立工程が簡単です。
ボビンを工夫し直線の組み合わせで複数の方向に線を巻くことにより、Ｌ字やコの字や多角形などのウィック形状が簡単にできます。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を参照しながら、本発明による巻線ウィックの構成例を説明します。巻線ウィック(WK1)は、平面図で長方形形状の穴(HOL1)または類似形状の窪みのある枠状体ボビン(BN1)に、線材(WIR)を熱を運ぶ方向へ整列に巻いて作られます。窪みの場合は壁ができますので、加熱部と冷却部では、穿孔など厚さ方向に貫通する穴が必要です。
符号は付けていませんが、ボビン(BN1)の側面図に付いている小穴は、作動液の注入やコンテナ内の減圧のときに、注射針などを差し込むための穴です。
加熱部で気化した作動液の蒸気が、穴(HOL1)の部分を加熱部から冷却部へ流れ、冷却部で凝縮されて液体となり、線材(WIR)の部分を冷却部から加熱部へ還流して加熱部で気化し、これを繰り返すことにより連続的に熱を運びます。
図示していませんが線材(WIR)を密着巻きした場合は、冷却・発熱部分の冷却・発熱面側に、穿孔をあけた方が循環がスムースになります。更に、発熱位置が決まるなら、穿孔をあけるだけでなく、蒸発しやすいエバポレータ機構を設けることで、エネルギー変換効率が高まります。線材(WIR)は、作動液の濡れ性のよい方が毛細管圧力が弱くても輸送能力が高まるのは、ご承知の通りです。
【００２１】
さて、板状コンテナで面積が広い場合やコンテナの板厚が薄い場合、コンテナ内外の圧力差でコンテナが変形する可能性があります。図２には、対策例となる桟入枠状体ボビン(BN2)に巻線をしたウィック(WK2)を示します。熱移動方向を妨げない桟を入れることにより、コンテナ内面との接触場所を増やし、ボビン自身も補強しています。
桟により複数の穴(HOL2)になりますが、穴ごとに圧力差が生じないように、桟に小穴を開けたり、Ｕ溝などで穴と穴(HOL2)とをつなぐことが有効です。
【００２２】
以上説明しましたように薄い扁平形状が適してはいますが、外形が円筒形状のボビンも可能ですし、厚さが許される場合、直方体の稜線部のみの枠状体のボビンを用いたり、図１の側面部にも巻線して、作動液の流通路を増やすことも可能です。
【実施例１】
【００２３】
図３を参照しながら、筒型コンテナ（容器）に巻線ウィックを実装した、扁平型ヒートパイプ(HP1)の実施例を説明します。
コンテナ(CN1)は扁平角型筒形状の銅薄板で、長手方向片端(SL1)が中間部分と同じ断面形状で開口しており、他端(SL)側は注入管として加工されて開口しています。巻線ウィック(WK1)は、銅製の枠状体ボビン(BN1)に、銅線(WIR)を巻いて作成しておきます。
作動液は水を用います。比重の軽いアルミニウム板・アルミニウム線を用いるときは、水と反応しない、かつ親水性の表面処理が必要です。ボビン(BN1)と線材(WIR)は、熱伝導を期待しなければ、樹脂でも可能です。
巻線ウィック(WK1)を一端(SL1)側から挿入し、コンテナ（容器）の平面部分をプレスしてウィック(WK1)と接触させ、一端(SL1)部分はつぶして密着させ、シールします。シールの方法は、溶接、ロウ付け、圧接、接着などあります。
次に、他端(SL)部分から適量の作動液を注入し、脱気減圧して他端(SL)部分もシールします。脱気の方法は、真空ポンプで吸い出す、加熱して沸騰させ蒸気を充満させて空気を追い出す、などの方法があります。
【実施例２】
【００２４】
図４を参照しながら、二体コンテナ（容器）に巻線ウィックを実装した、扁平型ヒートパイプ(HP2)の実施例を説明します。
コンテナ（容器）は、上板(CN22)と、窪みとフランジ部(FL2)がある下ケース(CN21)、とで構成されています。組み立て方は、下ケース(CN21)の窪みの中に、実施例１同様銅製の枠状体ボビン(BN1)に銅線(WIR)を巻いて作成した、巻線ウィック(WK1)を挿入し、上板(CN22)で蓋をし、前記フランジ(FL2)部分全周にわたってシール(SL2)します。シールの方法は、溶接、ロウ付け、接着、パッキンを入れてビス止め、などあります。
こうすることにより、高さ方向の寸法バラツキを吸収して、ウィックとコンテナ内面を接触させることができます。更にコンテナ(CN21,CN22)と、ウィック(WK1)とを溶着することで、より変形に強いヒートパイプ構造になります。フランジはヒートパイプ構造の取り付けに利用でき、フランジ部で固定することにより、強度アップになります。
次に作動液を注入し、コンテナ内部の気体を抜き、減圧します。符号を付けていませんが、ボビン(BN1)の穴の部分に注射針を差込み、作動液注入後減圧します。溶接やロウ付けなど、熱をかける作業の前に作動液を注入しないよう、手順を誤ると危険です。注射針を差し込む部分にはコンテナ(CN21)にも穴が開いており、ゴム材が弁として入っているのですが、コンテナ(CN21)の外から穴を埋めて完成です。
コンテナ（薄板）とウィック(WK2)とを、スポット溶接などをすることにより、より強度をアップさせ、コンテナの変形を防ぐことができます。
【実施例３】
【００２５】
図５、図６を参照しながら、Ｌ字巻線ウィックを使用した扁平型ヒートスプレッダの実施例を説明します。
発熱部品の位置と冷却場所との位置関係から、略Ｌ字型に熱を運びたいことがよくあります。現状では、扁平状のヒートパイプを厚み方向にか、円筒状のヒートパイプを複数本並べて、蒸気の流通路をなくさないようにＲ状に曲げて利用しています。
図６に示すような、Ｌ字扁平型枠状体ボビン(BN3)に、長手の二方向に線材(WIR)を巻いた、本発明を応用した巻線ウィックを内蔵することにより、加熱部の面積は小さく、放熱部の面積は広い、直角曲げの任意の面積のヒートスプレッダを、後から曲げないで作ることができます。
図６はＬ字状の穴ですが、壁のある窪みでも良く、桟で仕切っても、仕切られた一部分が窪みでもかまいません。
コンテナ（容器）は実施例２に準じて、Ｌ字形状上板と、窪みとフランジ部(FL3)がある下ケース(CN31)、とで構成されます。組み立て方も実施例２とまったく同じ工法で、下ケース(CN31)の窪みの中に、Ｌ字型枠状体ボビン(BN3)に線材(WIR)を直角方向に巻いて作成した、巻線ウィック(WK3)を挿入し、上板で蓋をし、前記フランジ(FL3)部分全周をロウ付けなどでシールします。
【実施例４】
【００２６】
図７を参照しながら、コの字扁平型巻線ウィックを使用した扁平型ヒートスプレッダの実施例を説明します。
強制冷却をさせるとき遠心ファンを用いる場合は、一方向に強風を出すより、コの字や全周に風を出した方が、音が静かでエネルギー効率がよく、望ましいものです。
図７は、コの字扁平型巻線ウィック(WK4)の外観図を示します。実施例２と同様の工法で、相似形のコンテナに実装することにより、集中熱を拡散するヒートスプレッダとしての機能を発揮します。四角形状に応用することも可能です。
【００２７】
以上実施例としてＬ字とコの字を示しましたが、直線で交わる形状であれば、略くの字でも、略Ｔ字形状でも、略四角形状で直線巻きでも４本交わる巻き方でも、巻線内側が空間になるように巻かれれば同じ能力を有することは、おわかりの通りです。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
円筒形状のボビンに線を巻けば、円筒形状のヒートパイプも可能ですが、面積の広い扁平型や、平板状のヒートパイプに適した構造で、薄型のノートパソコンなどに適します。
また、狭いところで密度の高い点発熱を、面積の広くとれるところへ熱を運び、熱を拡散して密度を下げる薄型ヒートスプレッダとして適した構造なので、用途はいろいろ考えられます。
用途として、高発熱密度半導体の冷却のみならず、更に面積の広いパネルヒータとか、ラジエータとか、床暖房などへの応用も考えられます。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】枠状体ボビンに線材を巻いた巻線ウィックと作動液の流れ
【図２】桟入枠状体ボビンに線材を巻いた巻線ウィック
【図３】筒型コンテナに巻線ウィックを実装した扁平型ヒートパイプ
【図４】二体コンテナに巻線ウィックを実装した扁平型ヒートパイプ
【図５】Ｌ字巻線ウィックを使用した扁平型ヒートスプレッダ
【図６】Ｌ字扁平型巻線ウィック
【図７】コの字扁平型巻線ウィック
【符号の説明】
【００３０】
BN1,BN2,BN3,BN4,：ボビン（巻枠）
CN1,CN21,CN22,CN31,：コンテナ（容器）
FL2,FL3,：フランジ（つば）
HOL1,HOL2,：穴または窪み
HP1,HP2,HP3,：ヒートパイプ
SL,SL1,SL2,：シール
WIR：線材または線条体
WK1,WK2,WK3,WK4,：ウィック
【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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