(57)【要約】【課題】異なる断面形状を併せ持ちながら、高い熱輸送特性を持つヒートパイプ、及びそのようなヒートパイプを搭載した放熱機器を提供する。【解決手段】本発明のヒートパイプは、長手方向に沿って複数の横断面形状を有するコンテナ３と、コンテナ３の内部に封入される作動液と、コンテナ内に設置され、作動液を毛細管力によって移送するように、コンテナの内壁面に形成されたウイック構造体６，７，９と、を有する。ウイック構造体は、少なくとも２つの異なる横断面形状を有しており、コンテナの内、扁平部分では、内壁面３ａ，３ｂの一部に接触する平坦部６ａ，７ａを有すると共に、対向するウイック構造体同士が接触、あるいは近接することで毛細管力を発生させる横断面形状を有し、厚さが厚い部分におけるウイック構造体９は、内壁面の全周上に配設された横断面形状を有する。【選択図】図２
2013195001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って複数の横断面形状を有するコンテナと、
前記コンテナの内部に封入される作動液と、
前記コンテナ内に設置され、前記作動液を毛細管力によって移送するように、コンテナの内壁面に球状体または異型紛体を焼結して生成した焼結金属と、
を有するヒートパイプであって、
前記焼結金属は、少なくとも２つの異なる横断面形状を有しており、
前記コンテナの内、厚さが薄い部分における焼結金属は、前記内壁面の一部に接触する平坦部を有すると共に、対向する内壁面に対して接触、あるいは近接することで毛細管力を発生させる横断面形状を有し、厚さが厚い部分における焼結金属は、前記内壁面の全周上に配設された横断面形状を有する、
ことを特徴とするヒートパイプ。
【請求項２】
長手方向に沿って複数の横断面形状を有するコンテナと、
前記コンテナの内部に封入される作動液と、
前記コンテナ内に設置され、前記作動液を毛細管力によって移送するように、コンテナの内壁面に球状体または異型紛体を焼結して生成した焼結金属と、
を有するヒートパイプであって、
前記焼結金属は、少なくとも２つの異なる横断面形状を有しており、
前記コンテナの内、厚さが薄い部分における焼結金属は、前記内壁面の一部に接触した平坦部を具備して少なくとも２体形成されると共に、前記２体の焼結金属同士が接触、あるいは近接することで毛細管力を発生させる横断面形状を有し、厚さが厚い部分における焼結金属は、前記内壁面の全周上に配設された横断面形状を有する、
ことを特徴とするヒートパイプ。
【請求項３】
前記異なる横断面形状の焼結金属は、前記コンテナの長手方向に沿って一体形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のヒートパイプ。
【請求項４】
前記異なる横断面形状の焼結金属の接続部分は、長手方向に沿ってテーパが設けられて変化し、この変化部分が前記コンテナの厚みが変化して行く部分に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載のヒートパイプ。
【請求項５】
前記異なる横断面形状の焼結金属は、長手方向に沿って接することなく隙間がある部分が存在することを特徴とする、請求項１又は２に記載のヒートパイプ。
【請求項６】
前記コンテナの内壁面に溝構造を持たせて前記焼結金属を生成したことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
【請求項７】
前記コンテナの内壁面に金属網を管壁状に配置して前記焼結金属を生成したことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
【請求項８】
前記コンテナは、厚さが薄い部分は扁平型、厚さが厚い部分は円形型に形成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のヒートパイプを有し、前記平坦部を具備した焼結金属を配置した部位に、直接、あるいは導熱体を介して発熱素子を接触させたことを特徴とする放熱機器。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１項に記載のヒートパイプを有し、前記平坦部を具備した焼結金属を配置した部位に、直接、あるいは導熱体を介して放熱を行うことを特徴とする放熱機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パソコンや情報家電等に搭載されるＭＰＵ（Micro-Processing Unit）、半導体メモリ等、各種の発熱素子の放熱、あるいは熱輸送に利用されるヒートパイプ、及びそのようなヒートパイプを組み込んだ放熱機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン等の電子機器の小型化、高性能化が著しく、それに搭載されるＭＰＵ等の発熱部品を冷却するための冷却機構の小型化、省スペース化が強く望まれている。上記のＭＰＵは、集積度が極めて高くなり、高速で演算、制御等の処理を行うので、多量の熱を放出する。このため、高速、高出力、高集積の部品である各種の電子素子（以下、発熱素子と称する）を冷却するために、各種の冷却システムが提案されてきた。その代表的な冷却システムの１つとして、ヒートパイプを組み込んで熱輸送能力を高めた放熱機器（ヒートシンク）がある。
【０００３】
ヒートパイプは、それを構成する部材（コンテナと称する）の見かけ上の熱伝導率が、銅やアルミニウム等の金属に対して数倍から数十倍程度に優れていることから、冷却用素子として各種電子機器に組み込まれるヒートシンクに搭載されている。
【０００４】
一般的に、ヒートパイプを組み込んだヒートシンクは、ヒートパイプの一端に発熱素子からの熱を受ける金属製の受熱板を接合し、他端に金属製の放熱フィンを接合した構造が知られており、このような構成のヒートシンクは、受熱板から伝導された熱を、ヒートパイプで放熱フィン側に輸送させ、放熱フィンの部分で拡散させるようになっている。この場合、ヒートパイプ（コンテナ）の内部には、作動液と、毛細管力によって作動液を輸送するウイック構造体が収納されており、前記作動液が、発熱素子からの熱によってヒートパイプ内で蒸発すると、放熱フィン側に移動し熱を放出して液相に戻り、液相に戻った作動液は、前記ウイック構造体による毛細管力によって再び発熱素子側に還流し、発熱素子を冷却するよう機能する。
【０００５】
ヒートシンクに組み込まれるヒートパイプの形状としては、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されているように、熱を交換する箇所（受熱板接合部分、放熱フィン接合部分）を扁平型にすることが好ましく、これにより、熱を交換する箇所では、ヒートパイプとの接触面積が増え、熱交換効率を高めることが可能となる。また、放熱フィン部分に接合されるヒートパイプは、厚みを薄くした分（扁平型にした分）、フィン面積を拡大することができ、これにより、放熱効率を高めることが可能となる。
【０００６】
ところで、内面に均一なウイック構造を有するヒートパイプを扁平加工すると、ヒートパイプ内の流路面積が減少するため、蒸気流路が閉塞されてしまい、熱輸送特性も低下する。この場合、蒸気流路の閉塞に関しては２種類あり、１つは、全体的に扁平されることによる流路面積の減少、もう１つは、扁平する量が多くなる（ヒートパイプが薄くなる）と、扁平されたヒートパイプの中央部が凹んでしまい蒸気流路を閉塞させてしまう現象である。
【０００７】
扁平加工したヒートパイプの熱輸送低下問題に対しては、特許文献１に示されているように、扁平に加工されたコンテナの内面に平坦部を有する複数の半楕円型のウイックを配設し、ウイックの曲部同士、またはその曲部に近接して配置したコンテナの内面との間で毛細管力を発生させることで、輸送能力を補強することが知られている。また、熱輸送性能を向上させる方法としては、特許文献２に示されるように、ヒートパイプの加熱面側と冷却面側に、毛細管力の異なるウイック構成材を配置することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４６５３２４７号公報
【特許文献２】特許第４１９４２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記した特許文献１や２のように、受熱部と放熱部との間を扁平加工したヒートパイプで熱輸送する構成では、たとえウイックの構造を工夫してもヒートパイプが輸送できる最大熱輸送量の面において十分ではない。また、特許文献１に示される半楕円型のウイック構造では、受熱部と放熱部との間で、曲部同士あるいは曲部とコンテナ内面の距離が乖離した場合、その間での毛細管力の低下や消失が生じ最大熱輸送量が低下することも考えられる。
【００１０】
このため、ヒートパイプの熱交換を行う受熱部と放熱部以外の部分については、ヒートパイプの内断面積を大きく取り、熱輸送可能な空間を拡大することでヒートパイプの熱輸送性能が向上し、高い放熱性能を有するヒートシンクにすることが可能である。すなわち、ヒートシンクに組み込まれるヒートパイプの構造として、熱を交換する部分においては、受熱（放熱）領域が大きく確保できるように、断面積が小さくなる形状、例えば、扁平型（幅広型）とし、熱輸送を行う中間部分においては、蒸気流路の断面積を大きく取れる形状、例えば、丸型形状が望ましいといえる。
【００１１】
この発明の目的は、異なる断面形状を併せ持ちながら、高い熱輸送特性を持つヒートパイプ、及びそのようなヒートパイプを搭載した放熱機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するために、本発明に係るヒートパイプは、長手方向に沿って複数の横断面形状を有するコンテナと、前記コンテナの内部に封入される作動液と、前記コンテナ内に設置され、前記作動液を毛細管力によって移送するように、コンテナの内壁面に球状体または異型紛体を焼結して生成した焼結金属と、を有し、前記焼結金属は、少なくとも２つの異なる横断面形状を有しており、前記コンテナの内、厚さが薄い部分における焼結金属は、前記内壁面の一部に接触する平坦部を有すると共に、対向する内壁面に対して接触、あるいは近接することで毛細管力を発生させる横断面形状を有し、厚さが厚い部分における焼結金属は、前記内壁面の全周上に配設された横断面形状を有する、ことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係るヒートパイプは、長手方向に沿って複数の横断面形状を有するコンテナと、前記コンテナの内部に封入される作動液と、前記コンテナ内に設置され、前記作動液を毛細管力によって移送するように、コンテナの内壁面に球状体または異型紛体を焼結して生成した焼結金属と、を有し、前記焼結金属は、少なくとも２つの異なる横断面形状を有しており、前記コンテナの内、厚さが薄い部分における焼結金属は、前記内壁面の一部に接触した平坦部を具備して少なくとも２体形成されると共に、前記２体の焼結金属同士が接触、あるいは近接することで毛細管力を発生させる横断面形状を有し、厚さが厚い部分における焼結金属は、前記内壁面の全周上に配設された横断面形状を有する、ことを特徴としている。
【００１４】
上記した構成のヒートパイプによれば、ヒートパイプを構成するコンテナが長手方向に沿って複数の横断面形状、具体的には、厚さが薄い部分と厚さが厚い部分を有するように構成されている。この場合、厚さの薄い部分に形成する焼結金属は、コンテナの内壁面の一部に接触する平坦部を有すると共に、対向する内壁面、或いは対向して形成される焼結金属に対して接触、あるいは近接することで毛細管力を発生させるように構成され、厚さが厚い部分に形成される焼結金属は、内壁面の全周上に配設された横断面形状を有するように構成されている。したがって、厚さの薄い部分に受熱部及び放熱部を配置し、厚さの厚い部分を熱の輸送領域にすることで、熱交換を行う部分では熱交換率が高められ（効率的な熱移動ができる）、かつ、熱の輸送領域では、その熱輸送可能な空間が拡大されるようになり（広い流路面積を取ることができる）、これにより、高い放熱性能を持つヒートシンクを設計することができる。
【００１５】
上記した構成では、前記異なる横断面形状の焼結金属は、前記コンテナの長手方向に沿って一体形成されていても良いし、長手方向に沿って接することなく隙間がある部分が存在するように形成されていても良い。
【００１６】
また、上記した構成において、前記異なる横断面形状の焼結金属の接続部分は、長手方向に沿ってテーパが設けられて変化し、この変化部分が前記コンテナの厚みが変化して行く部分に形成されていても良い。
【００１７】
また、上記した構成の焼結金属については、コンテナとして、内壁面に溝構造を形成したもの、或いは、内壁面に金属網を貼り付けたものを用い、これに球状体または異型紛体を焼結して生成したものであっても良い。
【００１８】
また、上記した構成において、コンテナは、厚さが薄い部分は扁平型、厚さが厚い部分は円形型に形成しておくことが好ましい。
【００１９】
また、上記した構成のヒートパイプは、放熱機器（ヒートシンク）に組み込むことが可能であり、この放熱機器は、平坦部を具備した焼結金属を配置した部位に、直接、あるいは導熱体を介して発熱素子を接触させるか、平坦部を具備した焼結金属を配置した部位に、直接、あるいは導熱体を介して放熱を行うように構成することが可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、異なる断面形状を併せ持ちながら、高い熱輸送特性を持つヒートパイプ、及びそのようなヒートパイプを搭載した放熱機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るヒートパイプの一実施形態を示す斜視図。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、それぞれウイック構造の変形例を示す図。
【図４】図１に示すヒートパイプの形状変化部分における縦断面図。
【図５】図１に示すヒートパイプの形状変化部分における斜視図。
【図６】図１に示すヒートパイプの製造方法の概略を説明する図。
【図７】（ａ）は、図５に示すマンドレルによって形成される円形部分を示す断面図、（ｂ）は、扁平部を形成する工程を説明する断面図。
【図８】ヒートパイプの形状変化部分におけるウイックの変形例を示す縦断面図。
【図９】図１に示すヒートパイプを組み込んだ放熱機器の一例を示す概略斜視図。
【図１０】図１に示すヒートパイプを組み込んだ放熱機器の別例を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るヒートパイプの一実施形態について、添付図面を参照しながら具体的に説明する。  
図１から図５は、ヒートパイプの一実施形態を示しており、図１は斜視図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図３（ａ）及び（ｂ）はウイック構造体の変形例を示す断面図、図４は図１に示すヒートパイプの形状変化部分における縦断面図、そして、図５は図１に示すヒートパイプの形状変化部分における斜視図である。
【００２３】
本実施形態に係るヒートパイプ１は、熱伝導性に優れた金属材料、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅等によって構成され、内部が空洞状で長手方向に沿って複数の断面形状を具備した管形状のコンテナ３を有している。
【００２４】
ここで、複数の断面形状とは、後述するように、コンテナ３を長手方向で見た場合、厚さが薄い部分３Ａと、厚さが厚い部分３Ｂを具備していることを意味し、本実施形態の構成では、厚さが薄い部分３Ａは、受熱部や放熱部となって広い範囲で熱交換ができるように、図２（ａ）に示すように、扁平形状（断面略楕円形状）となっており、厚さが厚い部分３Ｂは、大きな熱輸送空間が得られるように、図２（ｂ）に示すように、円形状となっている。
【００２５】
前記コンテナ３の内部には、作動液が封入されるとともに、その内壁面には、封入された前記作動液を毛細管力によって移送するように、球状体または異型紛体を焼結して生成した焼結金属（以下、ウイック構造体５と称する）が配設されている。この場合、ウイック構造体５は、コンテナの長手方向にわたって配設されており、厚さが薄い部分（以下、扁平部分３Ａと称する）と、厚さが厚い部分（以下、円形部分３Ｂと称する）では、異なる断面形状となっている。すなわち、コンテナ全体でみると、ウイック構造体５は、少なくとも２つの異なる断面形状を有している（厚さが薄い部分のウイック構造体を符号５Ａで示し、厚さが厚い部分のウイック構造体を符号５Ｂで示す）。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、扁平部分３Ａに形成されるウイック構造体５Ａは、２体形成されており（これらをウイック６，７と称する）、それぞれ対向する内壁面３ａ，３ｂの一部に接触する平坦部６ａ，７ａを具備した断面略半楕円形状に形成されている。この場合、各ウイック６，７は、その頂部６ｂ，７ｂが接触、或いは近接するように形成されており、その接触部分、或いは近接部分（図において符号Ｐで示す）において毛細管力を発生させるように構成されている。すなわち、ウイック６，７は、焼結金属であることから、それ自身でも毛細管力が発生するとともに、そのような接触部分、或いは近接部分においても毛細管力を生じさせるよう構成されている。
【００２７】
扁平部分に形成されるウイック構造体については、少なくとも２体形成される場合、それぞれが平坦部を有し、それ以外の部分で互いに接触、或いは近接させることで、コンテナの薄型化に伴うウイック構造体が薄型化しても、毛細管力の減少を抑制することが可能となり、コンテナの薄型化と高い熱交換特性を併せ持つ構造となる。このため、２体以上形成されるウイックについては、その配置態様や形成個数について特に限定されることはない。例えば、半楕円形状のウイックを隣接するように配置することで、隣り合うウイックの近接領域や接触領域で毛細管力を生じさせることが可能である。
【００２８】
或いは、扁平部分３Ａに形成されるウイックは、図３（ａ）に示すように、内壁面３ａの一部に接触する平坦部８ａを具備した断面略半楕円形状に形成されていても良い（ウイック８）。このような構成でも、その頂部８ｂが対向する内壁面３ｂに接触、或いは近接するように形成することで、その接触部分、或いは近接部分（図において符号Ｐ１で示す）において毛細管力を発生させることが可能となる。
【００２９】
図２（ｂ）に示すように、円形部分３Ｂに形成されるウイック構造体５Ｂは、その管状の内壁面３ｄの全周上にわたって、所定の肉厚で形成されている（ウイック９）。この円形部分３Ｂは、熱の輸送領域となっていることから、作動液の還流を確保しつつ、可能な限り熱輸送が確保できるようになっている。なお、図に示すウイック９は、全周上にリング状に配設されているが、全周上に配設される構造として、例えば、図３（ｂ）に示すように、周方向に沿って連続する略半円状の曲面（複数の連続するウイック１０）となっていたり、部分的に軸方向に沿って溝（軸方向に沿う毛細管力を発生させる）を有する構造等も含まれる。
【００３０】
上記した扁平部分３Ａと円形部分３Ｂとの間は、各形状が自然に変化するように、連結部分３Ｃによって接続されており、各部分に形成されているウイック構造体５Ａとウイック構造体５Ｂについては、連結部分３Ｃのコンテナ内壁面において、途切れることなくつながった状態となっている（連結部分３Ｃにウイック構造体５Ｃを配設することで、連結部分でウイック構造体を分断させていない）。すなわち、両方の間に形成されるウイック構造体５Ｃ（ウイック１２）は、連結部分３Ｃの内壁面３ｅに沿って形成されており、ウイック構造体５Ａと５Ｂの切り替わり部分は、図４に示すように、ウイック１２の表面１２ａをテーパ状で緩やかに変化させることで、蒸気流路が閉塞されることなく、蒸気の流れに対して抵抗とならないように構成されている。
【００３１】
この場合、ウイック構造体５Ａとウイック構造体５Ｂの切り替わり部分は、その部分に配設されるウイック１２の表面１２ａが蒸気の流れに対して抵抗を与えないようになっていれば良く、傾斜状（テーパ状）以外にも、階段状に変化していても良い。このようなウイック１２については、コンテナ３の連結部分３Ｃの加工形態に依存しており、例えば、扁平部分３Ａと円形部分３Ｂとの間を１つの段差構造となるように押圧加工してしまうと、それに伴ってウイック１２は、蒸気が流れる際の抵抗となる表面形状となって熱輸送効率が低下してしまうことから、連結部分３Ｃを押圧加工する際には、図に示すようにテーパ状に加工したり、或いは、階段状に押圧加工することが好ましい。
【００３２】
次に、図６及び図７を参照して、上記した構造のヒートパイプの製造方法の一例を説明する。  
まず、断面が円形の管状体３０に対して芯棒４０を挿入する。この場合、管状体３０は、コンテナ３を形成するための部材であり、芯棒４０は、コンテナ３の内壁面にウイックを形成するための部材である。
【００３３】
前記芯棒４０は、管状体３０の内壁面３０ａとの間で、全周に亘って所定の隙間を有するように形成される円柱部４１と、円柱部４１の端部から軸方向に向けて両サイドで次第に拡径するようなテーパ面４３ａを有する連結部４３と、この連結部４３の端部から軸方向に向けて延びる略角柱状部４５とを有している。この略角柱状部４５は、円柱の上下の一部を切り欠いて形成される平坦部４５ａ（上面のみ図示）と、両サイドの円弧面４５ｂ（片面のみ図示）とを備えており、管状体３０の内壁面３０ａに対して、平坦部４５ａは上下に２つの隙間を生じさせ、円弧面４５ｂは内壁面３０ａに面接するよう構成されている。この場合、平坦部４５ａ部分の肉厚は、円柱部４１の肉厚以上とされ、最終的に芯棒４０を矢印Ａ方向に抜けるように形成されている。
【００３４】
上記したように構成される芯棒４０を挿入した後、管状体３０との間に生じる隙間に金属粉末が充填される。金属粉末の材料は、例えば銅、青銅、ステンレス等であり、材料の形状として球紛体、または異型紛体等であり、金属粉体の大きさを調節することによって後述する焼結金属の空隙の調整が可能である。
【００３５】
そして、上記の隙間に金属紛体を充填した状態で、所定温度、すなわち、金属粉末の溶融点前後の温度で加熱して、管状体の内壁面に焼結金属を形成する。この焼結金属は、金属粉末同士がつながった状態で形成されるので、空孔が形成され易く、毛細管力が強く、作動液の移動を容易にする流路を形成する。
【００３６】
次に、管状体３０から芯棒４０を引き抜く。管状体３０から芯棒４０を引き抜いたときに、管状体３０の内壁面３０ａとの間の隙間部分に形成された焼結金属が、内壁面３０ａと接して残され、長手方向に沿って異なる断面形状となるウイック構造体を形成する。この場合、芯棒４０の円柱部４１によって、図７（ａ）に示すウイック９が形成され、芯棒４０の略角柱状部４５によって、図７（ｂ）の左図に示すウイック６，７が形成される。また、図示しないが、芯棒４０の連結部４３によって、管状体の内壁面には、ウイック６，７からウイック９にかけて途切れることなくウイック１２（図４、図５参照）が形成される。
【００３７】
そして、管状体３０の内壁面に上記したようなウイック構造体が形成された後、ウイック６，７の部分を押圧加工（扁平加工）することで、扁平部分３Ａが形成されると共に、円形部分３Ｂとの境界部分をテーパ状に仕上げ、その後、作動液を封入することで、図１及び図２に示すようなヒートパイプ１が製造される。この場合、管状体３０を扁平加工すると、図７（ｂ）の右図のような、内壁面の一部に接触する平坦部６ａ，７ａを有する断面略楕円形上のウイック６，７が形成される。
【００３８】
上記した構成では、扁平部分３Ａ、円形部分３Ｂにおけるウイック占有率は、十分な毛細管力が得られ熱輸送特性が低下しないように設定すれば良い。好ましい範囲として、２５〜３５％が挙げられる。また、テーパ部分３Ｃにおけるウイック１２については、その表面がテーパ状になって、蒸気流路が閉塞されないように形成されていれば良い。
【００３９】
上記したような構造のヒートパイプ１によれば、厚さが薄い部分である扁平部分３Ａでは、コンテナ３の内壁面にそれぞれ接触する平坦部６ａ，７ａを有し、対向して形成される焼結金属（ウイック６，７）同士を接触、あるいは近接させて毛細管力を発生させる構造としたことから、熱源や放熱部材との接触面積が増えて熱交換効率を高めることが可能となる。また、熱を輸送する部分のコンテナは、十分な厚さが確保されるように、円形部分３Ｂとしており、これにより、熱輸送効率が低下しない十分な厚さを確保している。したがって、扁平部分３Ａに受熱部や放熱部を配置し、円形部分３Ｂを熱の輸送領域にすることにより、熱交換を行う部分では熱交換率が高められ（効率的な熱移動ができる）、かつ、熱の輸送領域では、その熱輸送可能な空間が拡大されるようになり（広い流路面積を確保すことができる）、これにより、高い放熱性能を持つヒートシンクを設計することができる。さらに、両者の境界となる厚みが変化する連結部分においても、連続してウイック構造体５Ｃが配設されることから、熱輸送性能の低下が抑制される。
【００４０】
また、上記した構成では、扁平部分３Ａにおけるウイック構造体と円形部分３Ｂにおけるウイック構造体は、連結部分３Ｃを含めて、焼結金属のように一つの構成材料によって形成されるため、異なる複数のウイック構造体を組み合わせたものと比較すると、ウイック６，７、ウイック１２、ウイック９同士の間で抵抗が生じることはなく、これにより作動液が還流し易くなって、高い熱輸送性能を維持できる。また、扁平部分と円形部分の厚みが変化する領域においても、ウイック１２を配設したことで、熱輸送性能が低下することもない。
【００４１】
なお、上記したウイック構造体を形成するに際しては、内壁面に多数の溝（グルーブ）が形成されたコンテナを用いたり、或いは、内壁面に管壁状の金属網を配設したコンテナを用い、この内壁面に球紛体、または異型紛体等の金属粉体を設置して焼結金属を形成しても良い。このような形成方法によれば、形成されるウイックの毛細管力が強化され、作動液の還流を容易にすることができ、ヒートパイプの放熱効率を更に高めることが可能となる。
【００４２】
また、上記したウイック構造体については、コンテナ３の長手方向に沿って途切れることなく一体形成されているのが好ましいが、長手方向に沿って接することなく隙間がある部分が存在するように形成されていても良い。例えば、図８に示すように、扁平部分３Ａでのウイック６，７と、円形部分３Ｂにおけるウイック９は、その切り替わり部分（連結部分３Ｃ）において、ウイック１２が分断されて完全につながっていない状態になっていても良い。このような構成でも、十分な効果を発揮することが可能となる。
【００４３】
上記したように形成されるヒートパイプについては、各種の電子機器に設置されるヒートシンクに組み込むことが可能である。例えば、図９に示すように、前記平坦部を具備したウイック構造体を配置した部位（扁平部分３Ａ）に、直接、あるいは導熱体を介して発熱素子５０を接触させて受熱し、他端側を放熱フィン６０に挿通させて熱を放出するようにしても良い。なお、図９に示す構成では、機器の態様に応じて円形部分３Ｂを屈曲させており、その端部をそのまま放熱フィン６０に貫通させているが、放熱フィン６０を設置する部分は、発熱素子の部分と同様、扁平部分３Ａとして構成されていても良いし、ヒートパイプ全体としてストレート状に構成されていても良い。或いは、例えば、図１０に示すように、円形部分３Ｂを発熱素子５１に貫通させて受熱し、他端側の扁平部分３Ａを、直接、あるいは導熱体を介して放熱フィン６０に挿通させて熱を放出するようにしても良い。
【００４４】
上記したようなヒートパイプを組み込むことで、高い熱輸送特性を持つヒートシンクとすることが可能となる。
【００４５】
実際に外径が８ｍｍ、長さが２５０ｍｍのヒートパイプを搭載したヒートシンクにおいて、本発明のように構成されるヒートパイプ（タイプＡ）と、その他のヒートパイプ（タイプＢ〜Ｄ）の性能差について、熱輸送量に関する試験をしたところ、以下のような結果が得られた。  
ここで、タイプＡは、受熱部分を扁平形状に加工して（コンテナの厚みを２ｍｍに押圧加工）図２（ａ）に示すウイック構造体を配設したもの、タイプＢは、円形のヒートパイプの内壁面全てにウイック構造体を配設したもの、タイプＣは、コンテナ全てを厚みが２ｍｍの扁平形状として図２（ａ）に示すウイック構造体を配設したもの、そして、タイプＤは、タイプＢ、タイプＣの構成のヒートパイプにおいて、受熱側と放熱側に毛細管力の異なるウイック構造体を配設したものである。
【００４６】
【表１】
2013195001.tif 000003
この比較試験から明らかなように、本発明（タイプＡ）のような、扁平部分と円形部分を組み合わせ、両者の間で蒸気流路が閉塞されることのないヒートパイプ構造によれば、最大熱輸送量が、他の形式のヒートパイプ構造よりも大きくなり、冷却性能が向上するという結果が得られた。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されることはなく、種々変形することが可能である。例えば、上記した実施形態では、コンテナの厚さが薄い部分と厚い部分は、断面が略楕円形状となる扁平形状と円形状にしたが、両者は、相対的に厚さが（薄い／厚い）の関係を満たしていれば良く、各断面形状については、適宜変形することが可能である。また、コンテナの内面に形成されるウイック構造体は、厚さが薄い部分では、コンテナ内壁面と間で平坦部を有するように形成されていれば良く、その形成個数や形状については適宜変形することが可能である。また、厚さが厚い部分では、熱輸送性が良いように、蒸気流路面積を広くとることができるように形成されていれば良い。さらに、両者の連結部分については、例えば、その表面が傾斜したり、厚みが段階的に広くなるなど、蒸気流路抵抗が抑えることができるように構成されていれば良い。
【符号の説明】
【００４８】
１  ヒートパイプ
３  コンテナ
３Ａ  扁平部分（厚さが薄い部分）
３Ｂ  円形部分（厚さが厚い部分）
３Ｃ  連結部分
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ  ウイック構造体
６，７，８，９，１２  ウイック
６ａ，７ａ，８ａ  平坦部
３０  管状体
４０  芯棒
５０，５１  発熱素子
６０  放熱フィン
【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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