(57)【要約】【課題】フレキシブル性を有し、かつ比較的頻繁に折り曲げを受けてもコンテナ内部の圧力の変動が生じ難く、信頼性に優れたフレキシブルヒートパイプとその製造方法を提供する。【解決手段】作動液と、この作動液の蒸気流路１２および毛細管流路１３を有する流路体１１と、作動液および流路体１１を封入するコンテナ１６とを備え、上記コンテナ１６は、その両端部のあらかじめ設定した領域が、一方の端部が閉じられた中空形状で、かつ厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管１９と、この第１の金属管１９より厚みが厚く剛性を有する第２の金属管２０との積層金属管１７からなり、コンテナ１６の中間部１８は、第１の金属管１９とこの第１の金属管１９の外部表面上に形成された樹脂膜２１とを備えた構成からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液と、
前記作動液の蒸気流路および毛細管流路を有する流路体と、
前記作動液および前記流路体を封入するコンテナとを備え、
前記コンテナは、その両端部のあらかじめ設定した領域が、一方の端部が閉じられた中空形状で、かつ厚みが薄い第１の金属管と前記第１の金属管より厚みが厚い第２の金属管との積層金属管からなり、
前記コンテナの中間部は、前記第１の金属管と前記第１の金属管の外部表面上に形成された樹脂膜とを備えた構成からなることを特徴とするフレキシブルヒートパイプ。
【請求項２】
前記樹脂膜は、前記コンテナの中間部側の前記積層金属管にも形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフレキシブルヒートパイプ。
【請求項３】
前記第１の金属管と前記第２の金属管とは、前記第２の金属管をエッチングする液で、前記第１の金属管がエッチングされない材料の組み合わせからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフレキシブルヒートパイプ。
【請求項４】
前記コンテナの中間部の前記第１の金属管の内部表面上に、さらに樹脂膜を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のフレキシブルヒートパイプ。
【請求項５】
作動液と、
前記作動液の蒸気流路および毛細管流路を有する流路体と、
前記作動液および前記流路体を封入するコンテナとを備え、
前記コンテナは、その両端部のあらかじめ設定した領域において、一方の端部が閉じられた中空形状で、かつ厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管と前記第１の金属管より厚みが厚く剛性を有する第２の金属管とが少なくとも一部で積層され、接合されており、
前記コンテナの中間部は、前記第１の金属管と前記第１の金属管の外部表面上に形成された樹脂膜とを備えた構成からなることを特徴とするフレキシブルヒートパイプ。
【請求項６】
前記樹脂膜は、前記第１の金属管と前記第２の金属管との接合部を覆う領域にも形成されていることを特徴とする請求項５に記載のフレキシブルヒートパイプ。
【請求項７】
前記コンテナの中間部の前記第１の金属管の内部表面上に、さらに樹脂膜を設けたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のフレキシブルヒートパイプ。
【請求項８】
前記コンテナの幅方向の断面形状が扁平構造であることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のフレキシブルヒートパイプ。
【請求項９】
厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管と前記第１の金属管より厚みが厚く剛性を有する第２の金属管とからなる積層金属管の両端部のあらかじめ設定した長さ領域に、エッチング用の薬液に侵されないレジスト膜を塗布する工程と、
前記積層金属管の前記レジスト膜が塗布されていない領域の前記第２の金属管を選択的にエッチング除去する工程と、
蒸発部および凝縮部を除く前記第１の金属管の外部表面に樹脂膜を形成する工程と、
前記積層金属管の内部に、作動液と、前記作動液の蒸気流路および毛細管流路を有する流路体とを封入する工程と、
前記積層金属管の長手方向の両端部を密封するとともに、設定した減圧状態とする工程とを備えたことを特徴とするフレキシブルヒートパイプの製造方法。
【請求項１０】
厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管の両端部のあらかじめ設定した長さ領域に、厚みが厚く剛性を有する第２の金属管を接合する工程と、
蒸発部および凝縮部を除く前記第１の金属管の外部表面に樹脂膜を形成する工程と、
前記積層金属管の内部に、作動液と、前記作動液の蒸気流路および毛細管流路を有する流路体とを封入する工程と、
前記積層金属管の長手方向の両端部を密封するとともに、設定した減圧状態とする工程とを備えたことを特徴とするフレキシブルヒートパイプの製造方法。
【請求項１１】
前記第１の金属管と前記第２の金属管との接合は、接着剤による接合、半田付けによる接合、熱圧着による接合あるいは超音波による接合のいずれかを用いることを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブルヒートパイプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柔軟性を有し、繰り返して折り曲げ可能なフレキシブルヒートパイプおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信用電子機器の発展はめざましく、特にパーソナルコンピュータ関連機器は高性能化の進展と同時に小型化も進んでおり、発熱量の増加と小型化による発熱密度の増大によって放熱対策が重要な課題となっている。また、光ディスク等への半導体レーザの使用が一般的になってきており、このような半導体レーザを効率的に冷却することも要求されている。
【０００３】
従来、パーソナルコンピュータの、特にＣＰＵに対しては、ヒートパイプを用いて冷却することが行われている。このヒートパイプは、通常、銅等の金属パイプ製のコンテナを用いている。しかし、金属パイプ製のコンテナは柔軟性に乏しく、形状の自由度も低い。このため、小型で、かつ高密度に実装された電子機器に使用する場合には、配置に制約が生じ、最適な位置に設置することが困難であった。
【０００４】
これに対して、フレキシブル性を有するシート状のヒートパイプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この提案のヒートパイプは、図５に示すような構成を有している。図５は、このヒートパイプの幅方向の断面図である。
【０００５】
このシート状のヒートパイプ６１は、金属箔等の２枚のフィルム６２をシーラント層６３により貼り合わせて形成した細長いフィルム製のシート状コンテナ６４の中に作動液（図示せず）が封入されるとともに、シート状コンテナ６４の内部は複数のスペーサ６５によって複数の蒸気流路６６に仕切られ、各蒸気流路６６の上下面に作動液を還流させるための毛細管流路６７が形成された構成からなる。そして、このシート状のヒートパイプ６１は、長手方向の一方の端部を電子機器の発熱部に密接させ、他方の端部を放熱部に密接させて使用される。なお、発熱部は、例えば電子機器のＣＰＵ等である。また、放熱部はフィンが通常用いられ、このフィンをファンにより空冷する方式が多い。
【０００６】
なお、一般的なヒートパイプは、電子機器の発熱部では、一方の端部で作動液が蒸発して蒸気となり、この蒸気がヒートパイプ６１内の蒸気流路６６を通って他方の端部に移動する。この他方の端部は放熱部に密接しており、蒸気は冷却されて凝縮し、液体（作動液）にもどる。この作動液がヒートパイプ６１内の毛細管流路６７を通って再び一方の端部に還流する。この蒸発と凝縮および毛細管現象による作動液の移動を繰り返すことによって、電子機器の発熱部で発熱した熱を非常に効率よく放熱することができる。
【特許文献１】特開２００１−１６５５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記例として示した従来のヒートパイプは、コンテナとしてフィルム材料を用いてシート状に形成している。このため、薄型、軽量で、しかも柔軟性を有しており、可動部にも使用可能である。例えば、ノート型パソコンのＣＰＵで発生する熱を、ヒンジ部を介してディスプレイ側に設けた放熱部に伝えて、放熱する等の使用等が可能である。
【０００８】
一方、例えばディスク記録装置の記録部である光ピックアップに用いられている半導体レーザは高出力化により発熱量が増大しており、効率よく放熱することが要求されている。このような装置の冷却には、以下の点が要求される。すなわち、半導体レーザが取り付けられている光ピックアップは、ディスクの所定のトラック位置に移動させる必要がある。したがって、冷却するためのヒートパイプには、充分なフレキシブル性が要求される。さらに、折り曲げを繰り返し受けても、コンテナ内の圧力の変動等によるヒートパイプ性能の劣化が生じないことも要求される。
【０００９】
これに対して、上記ヒートパイプは、金属箔等の２枚のフィルムをシーラント層により貼り合わせて形成したものであるため、折り曲げを繰り返し受けると、シーラント層によるシール性能が劣化し、空気等のガスがコンテナ内部に流入する現象が生じやすい。すなわち、このヒートパイプは、長手方向の全体にわたって幅方向の両端部がシーラント層によりシールされた構成であり、折り曲げを受ける領域にもシール部分が設けられている。したがって、折り曲げを頻繁に受けることにより、シール部分のシール性能が劣化しやすくなる。この結果、コンテナ内部では、所定の圧力を維持できなくなり、ヒートパイプの性能が大幅に劣化して信頼性を保障することが困難であるという課題を有している。
【００１０】
本発明は、このような従来のヒートパイプの課題を解決するためになされたものであり、フレキシブル性を有し、かつ比較的頻繁に折り曲げを受けてもコンテナ内部の圧力の変動が生じ難く、信頼性に優れたフレキシブルヒートパイプとその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のフレキシブルヒートパイプは、作動液と、この作動液の蒸気流路および毛細管流路を有する流路体と、作動液および流路体を封入するコンテナとを備え、上記コンテナは、その両端部のあらかじめ設定した領域が、一方の端部が閉じられた中空形状で、かつ厚みが薄い第１の金属管とこの第１の金属管より厚みが厚い第２の金属管との積層金属管からなり、コンテナの中間部は、第１の金属管とこの第１の金属管の外部表面上に形成された樹脂膜とを備えた構成からなる。
【００１２】
このような構成とすることにより、コンテナの中間部は厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管と樹脂膜との積層構造であり、かつ両端部の蒸発部と凝縮部とは厚みが厚く剛性を有する第２の金属管で構成することができるので、発熱物体や放熱フィン等に取り付けが容易で、しかもフレキシブル性に優れたヒートパイプを得ることができる。さらに、コンテナの幅方向の両端部にはシール部がないので、折り曲げを繰り返し受けても、コンテナの気密性を保持することができる。この結果、繰り返して折り曲げを受ける状態で使用しても、信頼性に優れたフレキシブルヒートパイプを実現できる。
【００１３】
また、上記構成において、樹脂膜はコンテナの中間部側の積層金属管にも形成されていてもよい。この構成とすることにより、積層金属管と第１の金属管との境界部の強度を大きくすることができる。この結果、折り曲げ時にこの領域が応力を受けても、第１の金属管の亀裂の発生や断裂を防止できる。
【００１４】
また、上記構成において、第１の金属管と第２の金属管とは、第２の金属管をエッチングする液で、第１の金属管がエッチングされない材料の組み合わせからなるようにしてもよい。この構成とすることにより、コンテナの中間部を第１の金属管のみの構成とするためのエッチングを容易に行うことができる。
【００１５】
また、上記構成において、コンテナの中間部の第１の金属管の内部表面上に、さらに樹脂膜を設けてもよい。この構成とすることにより、中間部の屈曲耐性をさらに改善することができる。
【００１６】
また、本発明のフレキシブルヒートパイプは、作動液と、この作動液の蒸気流路および毛細管流路を有する流路体と、作動液および流路体を封入するコンテナとを備え、上記コンテナは、その両端部のあらかじめ設定した領域において、一方の端部が閉じられた中空形状で、かつ厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管とこの第１の金属管より厚みが厚く剛性を有する第２の金属管とが少なくとも一部で積層され、接合されており、コンテナの中間部は、第１の金属管とこの第１の金属管の外部表面上に形成された樹脂膜とを備えた構成からなる。
【００１７】
このような構成とすることにより、コンテナの中間部がフレキシブル性を有する第１の金属管と樹脂膜との積層構造となり、かつ両端部の蒸発部と凝縮部とには少なくとも剛性を有する第２の金属管があるので、発熱物体や放熱フィン等に取り付けが容易で、しかもフレキシブル性に優れたヒートパイプを得ることができる。さらに、コンテナの幅方向の両端部にはシール部がないので、折り曲げを繰り返し受けても、コンテナ内部に空気等のガスが流入することがない。この結果、繰り返し折り曲げを受ける状態で使用しても、信頼性に優れたフレキシブルヒートパイプを実現できる。
【００１８】
また、上記構成において、樹脂膜は、第１の金属管と第２の金属管との接合部を覆う領域にも形成されていてもよい。この構成とすることにより、第１の金属管と第２の金属管との接合部における第１の金属管に応力が作用しても、第１の金属管の亀裂の発生や断裂を防止できる。
【００１９】
また、上記構成において、コンテナの中間部の第１の金属管の内部表面上に、さらに樹脂膜を設けてもよい。この構成とすることにより、中間部の屈曲耐性をさらに改善することができる。
【００２０】
また、上記構成において、コンテナの幅方向の断面形状が扁平構造であってもよい。このような構成とすることにより、発熱物体や放熱フィン等への密接がより確実にでき、かつより良好なフレキシブル性を得ることができる。
【００２１】
また、本発明のフレキシブルヒートパイプの製造方法は、厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管とこの第１の金属管より厚みが厚く剛性を有する第２の金属管とからなる積層金属管の両端部のあらかじめ設定した長さ領域に、エッチング用の薬液に侵されないレジスト膜を塗布する工程と、積層金属管のレジスト膜が塗布されていない領域の第２の金属管を選択的にエッチング除去する工程と、蒸発部および凝縮部を除く第１の金属管の外部表面に樹脂膜を形成する工程と、積層金属管の内部に作動液とこの作動液の蒸気流路および毛細管流路を有する流路体とを封入する工程と、積層金属管の長手方向の両端部を密封するとともに、設定した減圧状態とする工程とを備えた方法からなる。
【００２２】
このような方法により、蒸発部および凝縮部は剛性を有する第２の金属管で構成し、中間部はフレキシブル性を有する第１の金属管と樹脂膜とから構成されるフレキシブルヒートパイプを簡略な製造工程により作製することができる。
【００２３】
また、本発明のフレキシブルヒートパイプの製造方法は、厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管の両端部のあらかじめ設定した長さ領域に、厚みが厚く剛性を有する第２の金属管を接合する工程と、蒸発部および凝縮部を除く第１の金属管の外部表面に樹脂膜を形成する工程と、積層金属管の内部に作動液とこの作動液の蒸気流路および毛細管流路を有する流路体とを封入する工程と、積層金属管の長手方向の両端部を密封するとともに、設定した減圧状態とする工程とを備えた方法からなる。
【００２４】
また、上記方法において、第１の金属管と第２の金属管との接合は、接着剤による接合、半田付けによる接合、熱圧着による接合あるいは超音波による接合のいずれかを用いてもよい。
【００２５】
このような方法により、蒸発部および凝縮部は剛性を有する第２の金属管で構成し、中間部はフレキシブル性を有する第１の金属管と樹脂膜とから構成されるフレキシブルヒートパイプを簡略な製造工程により作製することができる。さらに、本発明の場合には、第２の金属管をエッチングする等の加工ではなく、接着、半田付け、熱圧着あるいは超音波接合等により接合することができるので、製造設備コストを安価にすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、コンテナの幅方向の両端部にはシール部を設けていないので、折り曲げ等を繰り返し受けても気密性を保持できる。また、蒸発部および凝縮部には剛性を有する第２の金属管を配置しているので、発熱物体や放熱フィン等への取り付けも容易に行うことができる。さらに、発熱物体や放熱フィン等へは、第２の金属管が直接接触するので、熱の移動をより効率よく行うことができる。この結果、フレキシブル性に優れ、かつヒートパイプ性能の良好なフレキシブルヒートパイプを得ることができるという大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素については、同じ符号を付しており説明を省略する場合がある。
【００２８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるフレキシブルヒートパイプ１０の構成を示す図で、（ａ）は長手方向の中心線に沿って切断した断面図、（ｂ）はＡ−Ａ線部分における幅方向の断面図である。
【００２９】
本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ１０は、作動液（図示せず）と、この作動液の蒸気流路１２および毛細管流路１３を有する流路体１１と、作動液および流路体１１を封入するコンテナ１６とを備えている。そして、コンテナ１６は、その両端部のあらかじめ設定した領域が、一方の端部が閉じられた中空形状で、かつ厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管１９と第１の金属管１９より厚みが厚く剛性を有する第２の金属管２０との積層金属管１７からなり、コンテナ１６の中間部１８は、第１の金属管１９とこの第１の金属管１９の外部表面上に形成された樹脂膜２１とを備えた構成からなる。
【００３０】
なお、コンテナ１６の中間部１８に位置する流路体１１の部分には、折り曲げや減圧状態においても蒸気流路１２を保持するための支柱１４が一定の間隔で配置されている。
【００３１】
以下、図１を用いてさらに詳細に構成を説明する。本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ１０は、厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管１９が、厚みが厚く剛性を有する第２の金属管２０の内面側にクラッドされた積層金属管１７を用いて、中間部１８の第２の金属管２０をエッチング除去し、このエッチングにより露出した第１の金属管１９の外部表面に樹脂膜２１を形成した構成のコンテナ１６を用いていることが特徴である。
【００３２】
第１の金属管１９の厚みは、例えば１０μｍ〜１００μｍ程度の範囲とし、第２の金属管２０の厚みは、例えば０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度の範囲とすることが望ましい。そして、コンテナ１６の中間部１８では、第２の金属管２０がエッチングにより除去され、露出した第１の金属管１９の外部表面には、例えばポリイミド樹脂等からなる樹脂膜２１が形成されている。また、本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ１０では、樹脂膜２１はコンテナ１６の中間部１８側の積層金属管１７にも形成されている。なお、樹脂膜２１として、フィルム状の樹脂を接着剤等により接着してもよい。このようにコンテナ１６の中間部１８が、フレキシブル性を有する第１の金属管１９と樹脂膜２１とにより構成されていることから、第１の金属管１９により気密性を保持し、樹脂膜２１により繰り返しの屈曲耐性を保持することができる。
【００３３】
積層金属管１７の一方の端部には、封着部２４が設けられており、端部での気密封止がなされている。この封着部２４は、流路体１１および作動液をコンテナ１６の内部に封入し、所定の減圧状態とした後、熱圧着等により形成される。
【００３４】
なお、第１の金属管１９は、例えば銅を用い、第２の金属管２０はアルミニウムを用いると、第２の金属管をエッチング除去するときに選択的にアルミニウムのみのエッチングが可能である。
【００３５】
また、作動液としては、飽和蒸気圧の低いエタノールや水、フロン等が使用できる。さらに、流路体１１の毛細管流路１３としては、金属繊維や不織布等を用いることができる。また、支柱１４は、比較的剛性の大きな材料であれば、特に制約はなく、あらかじめ流路体１１の所定の位置に固定しておくことが望ましい。なお、この支柱１４は蒸気流路１２に配置されるので、蒸気の流れを妨げないように配置することが要求される。
【００３６】
本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ１０は、上記の構成からなり、両端部に設けられている積層金属管１７の領域が、蒸発部および凝縮部である。蒸発部は、例えば半導体レーザに密接して固定され、凝縮部は放熱フィンあるいは筐体に密接して固定される。そして、コンテナ１６の中間部１８は、半導体レーザの動きに伴いフレキシブルに動くことができる。しかも、この中間部１８では、第１の金属管１９が主として気密封止に作用し、樹脂膜２１が折り曲げ等に対する第１の金属管１９にクラック等の発生を抑制する作用をする。これにより、発熱物体が可動するものであっても、繰り返しの屈曲耐性を有し、かつ発生する熱を効率よく固定部に配置されている放熱フィンあるいは筐体等へ伝えて放熱させることができる。
【００３７】
また、発熱物体と放熱フィンあるいは筐体等との間に高さの違いがある場合や同一方向に配置できない場合等であっても、本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ１０であれば、コンテナ１６の中間部１８を自由に折り曲げて配置することができるので、小型で高密度に実装された電子機器の発熱物体に対しても用いることができる。
【００３８】
図２は、本実施の形態にかかるフレキシブルヒートパイプ１０の製造方法を説明するための主要工程の断面図である。なお、図２ではフレキシブルヒートパイプ１０の長手方向の中心線に沿った断面図を示しているが、中間部については縮小して示している。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、例えば銅からなり、厚みが約３５μｍの第１の金属管１９と、アルミニウムからなり、厚みが約３５０μｍの第２の金属管２０とがクラッドされた積層金属管１７を用意する。このような積層金属管１７は、例えばアルミニウムからなる第２の金属管２０の内面に、銅をめっき法により形成すれば作製することができる。なお、この積層金属管１７の幅方向の断面形状は、図１（ｂ）に示すような扁平形状としておく。あるいは、銅とアルミニウムのクラッドされた管を引き抜きによる絞り加工を施すことで、上記のような厚みとすることもできる。
【００４０】
次に、図２（ｂ）に示すように、積層金属管１７の内部に補強板２６を挿入する。この補強板２６は、積層金属管１７の内面形状とほぼ同じ形状としてあり、第２の金属管２０をエッチング除去した場合に、中間部１８で折れ曲がりやすくなることを防止するためのものである。さらに、図示するように、積層金属管１７の状態として残す領域に、第２の金属管２０をエッチングする液で侵されないレジスト膜２８を形成する。本実施の形態の場合には、第２の金属管２０がアルミニウムであるので、リン酸、硝酸および酢酸の混液によりエッチング可能である。この液に対しては、一般的に用いられているフォトレジストをレジスト膜２８として用いることができる。
【００４１】
次に、図２（ｃ）に示すように、中間部となる領域の第２の金属管２０をエッチングにより除去する。この場合に、上記のリン酸、硝酸および酢酸の混液中に、この積層金属管１７を浸漬すればアルミニウムのみをエッチングすることができる。そして、第１の金属管１９の銅面が露出したことを確認してエッチングを終了する。この後、レジスト膜２８を除去する。
【００４２】
次に、図２（ｄ）に示すように、露出した第１の金属管１９と、この近傍の第２の金属管２０の一部に、樹脂膜２１を形成する。この樹脂膜２１としては、例えば液状のポリイミドを塗布して乾燥させることで形成できる。あるいは、フィルム状の樹脂シートを接着剤により接着してもよい。第１の金属管１９と樹脂膜２１とにより、コンテナ１６の中間部１８が形成される。そして、中間部１８を形成することにより、コンテナ１６の基本構成が得られる。
【００４３】
次に、図２（ｅ）に示すように、補強板２６を抜き、流路体１１を挿入する。流路体１１は、積層金属管１７の内面形状とほぼ同じ形状で、第１の金属管１９に接する面側に毛細管流路１３が設けられ、この毛細管流路１３で囲まれた領域が蒸気流路１２である。支柱１４は、この蒸気流路１２に一定のピッチで配置してある。毛細管流路１３は、上記したように、例えば金属繊維や不織布等を用いることができ、フレキシブル性を有している。また、支柱１４は流路体１１の所定の位置に一定のピッチで配置してある。したがって、流路体１１もフレキシブル性を有しており、コンテナ１６の内部に挿入することは容易である。
【００４４】
この後、積層金属管１７の一方について、その端部を、例えば熱圧着して封着部２４を形成する。この状態で、コンテナ１６の内部を充分に真空に排気し、内部に吸着されているガスを除去する。その後、作動液を注入し、積層金属管１７のもう一方について、その端部を同様に、例えば熱圧着して封着部２４を形成する。これにより、図１に示す本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ１０が作製される。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、第１の金属管１９を第２の金属管２０の内面側にクラッドした構成としたが、第２の金属管２０の外表面側にクラッドする構成としてもよい。この場合には、第１の金属管１９をクラッドする方法として、めっき法だけでなく、蒸着法やスパッタリング法等の物理的成膜方式あるいは溶射方式等によっても形成することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、コンテナ１６の中間部１８の第１の金属管１９の外表面上に樹脂膜２１を形成したが、内表面にも樹脂膜を形成してもよい。このようにすることにより、中間部の屈曲耐性をさらに改善することができる。内表面に樹脂膜を形成する方法としては、蒸発部および凝縮部にあらかじめ保護膜あるいは保護シートを設けた後に、樹脂膜となる樹脂液中に浸漬すれば容易に形成できる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態にかかるフレキシブルヒートパイプ３０の構成を示す図で、（ａ）は長手方向の中心線に沿って切断した断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線部分における幅方向の断面図である。
【００４８】
本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ３０は、作動液（図示せず）と、この作動液の蒸気流路３２および毛細管流路３３を有する流路体３１と、作動液および流路体３１を封入するコンテナ３５とを備えている。そして、コンテナ３５は、その両端部のあらかじめ設定した領域において、一方の端部が閉じられた中空形状で、かつ厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管３８とこの第１の金属管３８より厚みが厚く剛性を有する第２の金属管３６とが少なくとも一部で積層され、接合されている。さらに、コンテナ３５の中間部３７は、第１の金属管３８とこの第１の金属管３８の外部表面上に形成された樹脂膜３９とを備えた構成からなる。
【００４９】
さらに、本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ３０は、樹脂膜３９が第１の金属管３８と第２の金属管３６との接合部４１を覆う領域にも形成されている。また、コンテナ３５の幅方向の断面形状が扁平構造である。
【００５０】
なお、コンテナ３５の中間部３７に位置する流路体３１の部分には、折り曲げや減圧状態においても蒸気流路３２を保持するための支柱３４が一定の間隔で配置されている。また、第２の金属管３６の一方の端部は、封着部４０により気密封止されている。
【００５１】
以下、図３を用いてさらに詳細に構成を説明する。本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ３０は、厚みが薄くフレキシブル性を有する第１の金属管３８が、厚みが厚く剛性を有する第２の金属管３６の外表面の一部で接合されている。この接合部４１により、第１の金属管３８と第２の金属管３６との間が気密状態で接合される。なお、第２の金属管３６の外表面のほとんどを覆うようにして接合してもよい。
【００５２】
さらに、この接合部４１を含めて第１の金属管３８の外部表面に樹脂膜３９が形成されている。この樹脂膜３９としては、第１の実施の形態と同様な材料および作成法により形成することができるので説明を省略する。第１の金属管３８の厚みは、例えば１０μｍ〜１００μｍ程度の範囲とし、第２の金属管３６の厚みは、例えば０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度の範囲とすることが望ましい。
【００５３】
第２の金属管３６の一方の端部には、封着部４０が設けられており、端部での気密封止がなされている。この封着部４０は、流路体３１および作動液をコンテナ３５の内部に封入し、所定の減圧状態とした後、熱圧着等により形成される。
【００５４】
なお、第１の金属管３８および第２の金属管３６の両方ともに、例えば銅を用いることができる。そして、第１の金属管３８および第２の金属管３６の接合部４１となる領域に、一方に金膜、他方にスズ膜を形成しておけば、熱圧着により容易に気密封止を行うことができる。あるいは、両方の面上に金膜を形成しておけば、超音波接合により気密封止をすることができる。あるいは、半田付けにより接合してもよい。さらには、接着剤により接合してもよい。
【００５５】
また、作動液としては、飽和蒸気圧の低いエタノールや水、フロン等が使用できる。さらに、流路体３１の毛細管流路３３としては、金属繊維や不織布等を用いることができる。また、支柱３４は、比較的剛性の大きな材料であれば、特に制約はなく、あらかじめ流路体３１の所定の位置に固定しておくことが望ましい。なお、この支柱３４は蒸気流路３２に配置されるので、蒸気の流れを妨げないように配置することが要求される。
【００５６】
本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ３０は、上記の構成からなり、両端部に設けられている第２の金属管３６の領域が、蒸発部および凝縮部となる。蒸発部は、例えば半導体レーザに密接して固定され、凝縮部は放熱フィンに密接して固定される。そして、コンテナ３５の中間部３７は、半導体レーザの動きに伴いフレキシブルに動くことができる。これにより、発熱物体が可動するものであっても、そこから発生する熱を効率よく固定部に配置されている放熱フィンへ伝えて、放熱させることができる。
【００５７】
また、発熱物体と放熱フィンとの間に高さの違いがある場合や同一方向に配置できない場合等であっても、本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ３０であれば、コンテナ３５の中間部３７を自由に折り曲げて配置することができるので、小型で高密度に実装された電子機器の発熱物体に対しても用いることができる。
【００５８】
図４は、本実施の形態にかかるフレキシブルヒートパイプ３０の製造方法を説明するための主要工程の断面図である。なお、図４ではフレキシブルヒートパイプ３０の長手方向の中心線に沿った断面図を示しているが、中間部については縮小して示している。
【００５９】
図４（ａ）に示すように、例えば銅からなり、厚みが約３５μｍの第１の金属管３８を用意する。
【００６０】
次に、図４（ｂ）に示すように、第１の金属管３８の両端部に、第２の金属管３６を一部挿入する。この場合に、第１の金属管３８の内径が第２の金属管３６の外径よりやや小さくしておき、第１の金属管３８を加熱して展延性を増加させた後に挿入すると密接しやすい。この状態で、熱圧着あるいは超音波接合を行い、接合部４１の気密封止を行う。なお、半田付けあるいは接着剤により接着固定して気密封止を行うこともできる。この場合には、第１の金属管３８の内径は、第２の金属管３６の外径より大きくしておいてもよい。
【００６１】
次に、図４（ｃ）に示すように、露出している第１の金属管３８と接合部４１とを覆うように樹脂膜３９を形成する。この樹脂膜３９としては、第１の実施の形態で説明した材料および作製法を用いて形成することができるので説明を省略する。この樹脂膜３９の形成により、コンテナ３５の基本構成を得ることができる。
【００６２】
次に、図４（ｄ）に示すように、流路体３１を挿入する。流路体３１は、第２の金属管３６の内面領域では、蒸気流路３２がやや狭くなり、中間部３７では第２の金属管３６の肉厚分だけ蒸気流路３２は広くなる。なお、毛細管流路３３と支柱３４とを、弾力性のある材料を用いれば、第２の金属管３６の内径部分を介して挿入しても、コンテナ３５の中間部３７で第１の金属管３８の内面に接触させるようにすることができる。
【００６３】
この後、第２の金属管３６の一方について、その端部を、例えば熱圧着して封着部４０を形成する。この状態で、コンテナ３５の内部を充分に真空に排気し、内部に吸着されているガスを除去する。その後、作動液を注入し、第２の金属管３６のもう一方について、その端部を同様に、例えば熱圧着して封着部４０を形成する。これにより、図３に示す本実施の形態のフレキシブルヒートパイプ３０が作製される。
【００６４】
以上のように、本実施の形態の製造方法では、薄くフレキシブル性を有する第１の金属管３８の端部と、これより厚く剛性を有する第２の金属管３６の端部とを接合して接合部４１を形成し、さらに第１の金属管３８と接合部４１とに樹脂膜３９を形成している。これにより、フレキシブル性を有し、かつ発熱物体と放熱フィン等に対して密接しやすく、かつ熱伝導の良好なフレキシブルヒートパイプを簡単な製造工程で作製することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、コンテナ３５の中間部３７の第１の金属管３８の外表面上に樹脂膜３９を形成したが、内表面にも樹脂膜を形成してもよい。このようにすることにより、中間部の屈曲耐性をさらに改善することができる。内表面に樹脂膜を形成する方法としては、蒸発部および凝縮部にあらかじめ保護膜あるいは保護シートを設けた後に、樹脂膜となる樹脂液中に浸漬すれば容易に形成できる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のフレキシブルヒートパイプは、両端部の蒸発部と凝縮部とは剛性を有し、かつ熱伝導性の良好な金属管からなり、その中間部は薄くフレキシブル性を有する金属管と樹脂膜とからなるので、比較的頻繁に折り曲げを受けるような使用条件であっても、リーク等による冷却性能の劣化を防止できる。したがって、電子機器等において、可動する発熱物体等の冷却を効率よく行うことができ、種々の電子機器分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるフレキシブルヒートパイプの構成を示す図で、（ａ）は長手方向の中心線に沿って切断した断面図、（ｂ）はＡ−Ａ線部分における幅方向の断面図
【図２】同実施の形態にかかるフレキシブルヒートパイプの製造方法を説明するための主要工程の断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかるフレキシブルヒートパイプの構成を示す図で、（ａ）は長手方向の中心線に沿って切断した断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線部分における幅方向の断面図
【図４】同実施の形態にかかるフレキシブルヒートパイプの製造方法を説明するための主要工程の断面図
【図５】従来のヒートパイプの幅方向の断面図
【符号の説明】
【００６８】
１０，３０    フレキシブルヒートパイプ
１１，３１    流路体
１２，３２    蒸気流路
１３，３３    毛細管流路
１４，３４    支柱
１６，３５    コンテナ
１７    積層金属管
１８，３７    中間部
１９，３８    第１の金属管
２０，３６    第２の金属管
２１，３９    樹脂膜
２４，４０    封着部
２６    補強板
２８    レジスト膜
４１    接合部
【図１】
2007100992.tif 000003
【図２】
2007100992.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007100992.tif 000006
【図５】
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