(57)【要約】【課題】小型で発熱量の多い発熱体に対応して又はその発熱体を収納した電子機器等の小型化に対応して設置でき、受熱部で大容量の熱を吸収できる放熱装置を提供する。【解決手段】発熱体１０５から熱を吸収する受熱部１０４と、該受熱部１０４で吸収した熱を移送する移送部１０６と、熱を放出する放熱部１０７とを有する放熱装置において、前記受熱部１０４、移送部１０６及び放熱部１０７が複数のプレート式細孔ヒートパイプ１０１、１０２、１０３に具備され、該複数のプレート式細孔ヒートパイプは作動液が所定量封入された複数の細孔トンネルを有し該作動液がその表面張力により該細孔トンネル内を閉塞して熱量を輸送するものであって、該複数のプレート式細孔ヒートパイプの前記受熱部１０４の平坦面が重ねられている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体から熱を吸収する受熱部と、該受熱部で吸収した熱を移送する移送部と、熱を放出する放熱部とを有する放熱装置において、前記受熱部、移送部及び放熱部が複数のプレート式細孔ヒートパイプに具備され、該複数のプレート式細孔ヒートパイプは作動液が所定量封入された複数の細孔トンネルを有し該作動液がその表面張力により該細孔トンネル内を閉塞して熱量を輸送するものであって、該複数のプレート式細孔ヒートパイプの前記受熱部の平坦面が重ねられていることを特徴とする放熱装置。
【請求項２】
前記複数のプレート式細孔ヒートパイプの前記放熱部の平坦面が並列配設していることを特徴とする請求項１記載の放熱装置。
【請求項３】
前記複数のプレート式細孔ヒートパイプの並列に配設された放熱部に放熱手段が設けられていることを特徴とする請求項２記載の放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子機器に使用されて発熱部の熱を集熱し、移送し、放熱手段で放熱することにより発熱部の冷却を行う熱移送型冷却装置、特に高発熱密度を有する熱源から効率よく熱を奪い発熱部に移送するための冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器内部に半導体デバイスや発光素子等の局部的に発熱をする構成部材を持つ各種電子機器では、発熱体の過熱による障害（例えば当該発熱体や周辺に配置される装置部材動作不良や損傷など）を防止するため、これ等発熱体の発生する熱を放熱する放熱手段を有し発熱体を冷却して作動させる。
例えば、コンピュータにはＣＰＵ（ＭＰＵ）をはじめメモリやハードディスクドライブ等の発熱体があり、ブラウン管やプロジェクターは光源等の発熱体が数多く搭載されており、これらを安定動作させるために発熱体から筐体や筐体外に伝導伝熱させ外部に放熱させる自然空冷や、小型ファンによる強制空冷等が行われてきた。
【０００３】
また、近年ではマイクロプロセッサの高性能化やモジュール化、半導体素子の高密度化、小型で高輝度の発光体等を得るための発熱密度の増加が著しくなっている。さらに、例えばノートブック型パーソナルコンピュータの薄型小型化するために狭い空間内に発熱体を高密度に配置しているために直接対流冷却（強制空冷）のための流路確保が困難化になるという問題が生じている。
【０００４】
上記の様な課題に対して、図７に示すように、集熱手段としての一枚の金属板１０、該金属板１０に接合した熱移送手段としての従来の偏平ヒートパイプ２０及び該偏平ヒートパイプ２０の他端部に固定配設した放熱手段としての放熱フィン３０からなる熱移送型冷却装置が実用化されている。従来の偏平ヒートパイプは、蒸気流が移送され液流が還流するヒートパイプであって、水平状態での使用時及びトップヒート状態での使用時には殆ど熱輸送が発生しない。従って、従来の偏平ヒートパイプは、図８に見られるように金属板１０に接合した側を低くしたボトムヒート状態で使用されている。
この熱移送型冷却装置は、筐体５０内に収納した金属板１０を筐体５０内の発熱体４０に密着し、集められた発熱体４０の熱を筐体５０の外部まで偏平ヒートパイプ２０で熱移送し、移送された熱を放熱フィン３０により発熱体の放熱冷却を行うものである。
【０００５】
一つのプレート式細孔ヒートパイプ自体は、従来から存在しているものであり、通常蛇行細孔が比較的薄い平板の中に作り込まれており、以下の特性を備えたヒートパイプのことである（例えば、特開平４−１９００９０号、特許第２７１４８８３号、特公平２−３５２３９号参照）。
（１）  作動液が所定量封入された複数の細孔トンネルを有し、該作動液がその表面張力により該細孔トンネル内を閉塞して熱量を輸送する。
（２）  細孔トンネル内には作動液として２相凝縮性流体が封入されている。
（３）  受熱部における作動液の核沸騰による圧力波により、蒸気泡と液泡の軸方向振動を発生し、その振動により熱を高温部から低温部へ輸送する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−１９００９０号公報
【特許文献２】
特許第２７１４８８３号公報
【特許文献３】
特公平２−３５２３９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、たとえ前記熱移送型冷却装置を用いた場合においても、近年の小型機器の狭い空間内に収納された小型で発熱量の多い発熱体に対して、集熱を多くしようとして大きなプレートで構成した一枚の金属板を発熱体へ密着させても、密着面積自体は小さいので大量の受熱・熱移送は達成されず、例えば半導体デバイスや高輝度の小電球を熱により破壊してしまうという大きな問題があった。小量の受熱・熱移送に対して少しでも放熱効果を向上しようとすると大型の放熱フィンを具備せざるを得ないのであるが、近年の小型で発熱量の多い発熱体を収納した小型機器には大型の放熱フィンは搭載できないという問題がある。
例えば、近年大型化、高輝度化が著しいプロジェクターにおいては更に小型化が進んでいるため発光電球部に十分な冷却スペースを取ることができずに、発光電球自信の発熱により電球が短期間に破壊してしまうという大きな問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みて成されたものであり、発熱体側が小空間であっても受熱部で大容量の熱を吸収できる構造とし、放熱部で放熱量の多い構造とすることにより、小型で発熱量の多い発熱体に対応して又はその発熱体を収納した電子機器等の小型化に対応して設置できる高放熱の放熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の放熱装置は、発熱体から熱を吸収する受熱部と、該受熱部で吸収した熱を移送する移送部と、熱を放出する放熱部とを有する放熱装置において、受熱部、移送部及び放熱部が複数のプレート式細孔ヒートパイプに具備され、該複数のプレート式細孔ヒートパイプは作動液が所定量封入された複数の細孔トンネルを有し該作動液がその表面張力により該細孔トンネル内を閉塞して熱量を輸送するものであって、該複数のプレート式細孔ヒートパイプの受熱部の平坦面が重ねられていることを特徴としている。従って、小型で発熱量の多い発熱体に対応して又はその発熱体を収納した電子機器等の小型化に対応して設置でき、受熱部で大容量の熱を吸収できる放熱装置を提供できる。
【００１０】
また、複数のプレート式細孔ヒートパイプの放熱部の平坦面が並列配設していることを特徴としている。従って、放熱部の放熱面積が大きくて大容量の熱を放熱できる放熱装置を提供できる。
また、複数のプレート式細孔ヒートパイプの並列に配設された放熱部に放熱手段が設けられていることを特徴としている。従って、さらに大容量の熱を放熱できる放熱装置を提供できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の態様について図を用いて説明する。図１及び図２はパーソナルコンピュータ内のＣＰＵの冷却に適用した第一の実施の態様を示す平面図及び側面図である。図１及び図２において１０１、１０２及び１０３は、受熱部、移送部及び放熱部を具備したプレート型細孔ヒートパイプである。該複数のプレート式細孔ヒートパイプは作動液が所定量封入された複数の細孔トンネルを有し該作動液がその表面張力により該細孔トンネル内を閉塞して熱量を輸送するものである。
３枚のプレート型細孔ヒートパイプ１０１、１０２及び１０３の一端側は発熱体としての１０５に密着した各受熱部１０４となっている。各受熱部１０４の平坦面は重ね合わされて、発熱体１０５からの熱を吸収する。該発熱体１０５と受熱部１０４の間に電熱シートや銅板のような熱伝導率の高い素材１１０を挟むことにより、受熱部１０４への熱伝導性を向上させている。該受熱部１０４から吸収された熱は中央近傍の各移送部１０６から他端側にある各放熱部１０７へ伝達される。中央近傍は平面方向に捻られており、各放熱部１０７の平坦面は放熱面積を広くするために並列配設している。放熱部１０７上には放熱手段としてのフィン１０８が接合され、より放熱できるようにしている。
【００１２】
このような構成にすることにより、小型で発熱量の多い発熱体に対応して又はその発熱体を収納した電子機器等の小型化に対応して設置でき、受熱部で大容量の熱を吸収でき、大容量の熱を放熱できる。また、放熱ファンや冷却器を直接装着できないような狭い空間や、より放熱するために放熱ファンや冷却器を装着するのに十分な空間がある部分まで熱を移送し、放熱部において比較的大きな放熱機器（フィンやファン等）を容易に取り付けることが可能となる。
本実施の態様では３枚のプレート型細孔ヒートパイプを用いた例を示したが、発熱量により二枚や４枚以上の複数枚に適宜決められる。
【００１３】
次に、高輝度の小型ランプの冷却に適用した第二の実施の態様を平面図の図３及び側面図の図４を用いて説明する。図３及び図４において、２０１は発熱体としての高輝度のランプである。２枚のプレート型細管ヒートパイプ２０３及び２０４の一端側及び他端側はランプ２０１のケース側面に密着した各受熱部２０９、２１０となっている。各受熱部２０９、２１０の平坦面は重ね合わされて、ランプ２０１からの熱を吸収する。プレート型細管ヒートパイプ２０３及び２０４の二箇所は略９０度に折り曲げられた折曲ヶ所２０５、２０６、２０７及び２０８となっている。
該折曲ヶ所の直前の受熱側は、各受熱部２０９、２１０から吸収された熱を他端側にある各放熱部２１１へ移送する移送部２１１となっている。移送された熱は中央部の放熱部２１２で放熱冷却される。
折曲ヶ所２０５、２０６、２０７及び２０８の直前の受熱側は平面方向に捻られており、折曲ヶ所、折曲ヶ所の直前の受熱側、並びに各放熱部２１２の平坦面は並列配設している。
各放熱部２１２の平坦面は並列配設しているので放熱面積が広くなっている。放熱部２１２上には放熱手段としてのフィン２１３が接合され、より放熱できるようにしている。
【００１４】
このような構成にすることにより、小型で発熱量の多い発熱体に対応して又はその発熱体を収納した電子機器等の小型化に対応して設置でき、受熱部で大容量の熱を吸収でき、大容量の熱を放熱できる。本実施の態様では２枚のプレート型細孔ヒートパイプを用いた例を示したが、発熱量により３枚以上の複数枚に適宜決められる。
【００１５】
次に、高輝度の小型ランプの冷却に適用した第三の実施の態様を平面図の図５及び側面図の図６を用いて説明する。図５及び図６において、３０１は発熱体としての高輝度のランプである。３０２、３０３、３０４及び３０５は各々プレート型細管ヒートパイプを示す。プレート型ヒートパイプ３０２及び３０３、並びに３０４及び３０５の一端部３０６，３０７は受熱部であって、ランプ３０１のケース側面に二つの端部同士が重ねられて密着しており、ランプ３０１からの熱を吸収する。
ランプ３０１から吸収された熱は中央近傍の各移送部３０８から他端側にある各放熱部３０９，３１０へ伝達される。中央近傍は平面方向に捻られており、各放熱部３０９，３１０の平坦面は放熱面積を広くするために並列配設している。放熱部３０９，３１０の間には放熱手段としてのフィン３１１が接合され、より放熱できるようにしている。
【００１６】
このような構成にすることにより、小型で発熱量の多い発熱体に対応して又はその発熱体を収納した電子機器等の小型化に対応して設置でき、受熱部で大容量の熱を吸収でき、大容量の熱を放熱できる。また、放熱ファンや冷却器を直接装着できないような狭い空間や、より放熱するために放熱ファンや冷却器を装着するのに十分な空間がある部分まで熱を移送し、放熱部において比較的大きな放熱機器（フィンやファン等）を容易に取り付けることが可能となる。
本実施の態様では２枚のプレート型細孔ヒートパイプを用いた例を示したが、発熱量により３枚以上の複数枚に適宜決められる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の請求項１によれば、小型で発熱量の多い発熱体に対応して又はその発熱体を収納した電子機器等の小型化に対応して設置でき、受熱部で大容量の熱を吸収できる放熱装置を提供できる。
本発明の請求項２によれば、放熱部の放熱面積が大きくて大容量の熱を放熱できる放熱装置を提供できる。
本発明の請求項３によれば、さらに大容量の熱を放熱できる放熱装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の態様を示す平面図である。
【図２】第一の実施の態様を示す側面図である。
【図３】第二の実施の態様を示す平面図である。
【図４】第二の実施の態様を示す側面図である。
【図５】第三の実施の態様を示す平面図である。
【図６】第三の実施の態様を示す側面図である。
【図７】従来の放熱装置を示すの図である
【符号の説明】
１０１、１０２、１０３・・・プレート型細孔ヒートパイプ
１０４・・・受熱部
１０５・・・ＣＰＵ（発熱体）
１０６・・・移送部
１０７・・・放熱部
１０８・・・放熱手段
２０１・・・ランプ（発熱体）
２０３，２０４・・・プレート型細孔ヒートパイプ
２０９、２１０・・・受熱部
２１１・・・移送部
２１２・・・放熱部
２１３・・・放熱手段
３０１・・・ランプ（発熱体）
３０２、３０３、３０４，３０５・・・プレート型細孔ヒートパイプ
３０６，３０７・・・受熱部
３０８・・・移送部
３０９，３１０・・・放熱部
３１１・・・放熱手段
【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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