(57)【要約】【課題】気泡による熱輸送効率の低下を回避できるループ型ヒートパイプ及びそのループ型ヒートパイプを備えた電子機器を提供する。【解決手段】ループ型ヒートパイプ３０は、多孔質体により形成されたウィック３６を収納する蒸発器３１と、凝縮器３２と、蒸発器３１と凝縮器３２との間に配置されて気相の作動流体が通る蒸気管３３と、凝縮器３２と蒸発器３１との間に配置されて液相の作動流体が通る液管３４と、蒸発器３１内の液相の作動流体に圧力を印加可能な圧力印加部３５，４１と、圧力印加部３５，４１を駆動する駆動部４２とを有する。蒸発器３１内の液相の作動流体中に気泡が発生したときに駆動部４２を駆動すると、蒸発器３１内の液相の作動流体に圧力が印加され、気泡がウィック３６を透過して外側に押し出される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質体により形成されたウィックを収納する蒸発器と、
凝縮器と、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に配置されて気相の作動流体が通る蒸気管と、
前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置されて液相の作動流体が通る液管と、
前記蒸発器内の前記液相の作動流体に圧力を印加可能な圧力印加部と、
前記圧力印加部を駆動する駆動部と
を有することを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【請求項２】
前記液管と前記蒸発器との間に、前記蒸発器から前記液管への液相の作動流体の逆流を防止する逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項３】
前記圧力印加部が、前記蒸発器に隣接する補助タンクと、前記補助タンクに取り付けられて伸縮可能なベローズとを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項４】
更に、前記駆動部を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記蒸発器内の液相の作動流体中に気泡があるか否かを判定し、気泡があると判定したときに前記駆動部を介して前記圧力印加部を駆動し、前記蒸発器内の前記液相の作動流体に圧力を印加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項５】
電子部品と、
ループ型ヒートパイプとを有し、
前記ループ型ヒートパイプが、
多孔質体により形成されたウィックを収納し、前記電子部品に熱的に接続された蒸発器と、
凝縮器と、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に配置されて気相の作動流体が通る蒸気管と、
前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置されて液相の作動流体が通る液管と、
前記蒸発器内の前記液相の作動流体に圧力を印加可能な圧力印加部と、
前記圧力印加部を駆動する駆動部とを有する
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ループ型ヒートパイプ及びそのループ型ヒートパイプを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ループ型ヒートパイプ（Loop heat pipe）は、作動流体の相変化を利用して熱を輸送する装置であり、コンピュータ等の電子機器への応用が期待されている。
【０００３】
ループ型ヒートパイプは、蒸発器及び凝縮器と、それらの蒸発器及び凝縮器間を連絡して環状の流路を形成する蒸気管及び液管とを有し、内部には作動流体として水、メタノール又はエタノール等が封入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２５１８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２８５０８号公報
【特許文献３】特開２００９−８８１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
気泡による熱輸送効率の低下を回避できるループ型ヒートパイプ及びそのループ型ヒートパイプを備えた電子機器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】
【０００６】
開示の技術の一観点によれは、多孔質体により形成されたウィックを収納する蒸発器と、凝縮器と、前記蒸発器と前記凝縮器との間に配置されて気相の作動流体が通る蒸気管と、前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置されて液相の作動流体が通る液管と、前記蒸発器内の前記液相の作動流体に圧力を印加可能な圧力印加部と、前記圧力印加部を駆動する駆動部とを有するループ型ヒートパイプが提供される。
【０００７】
開示の技術の他の一観点によれば、電子部品と、ループ型ヒートパイプとを有し、前記ループ型ヒートパイプが、多孔質体により形成されたウィックを収納し、前記電子部品に熱的に接続された蒸発器と、凝縮器と、前記蒸発器と前記凝縮器との間に配置されて気相の作動流体が通る蒸気管と、前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置されて液相の作動流体が通る液管と、前記蒸発器内の前記液相の作動流体に圧力を印加可能な圧力印加部と、前記圧力印加部を駆動する駆動部とを有する電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
上記の一観点によれば、蒸発器内の液相の作動流体中に気泡が発生しても、その気泡を除去することができる。これにより、気泡に起因するループ型ヒートパイプの熱効率の低下が防止され、熱による電子部品の誤動作や故障を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ループ型ヒートパイプの一例を表した模式図である。
【図２】図２（ａ）は蒸発器を拡大して表した図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩ−Ｉ線による断面図である。
【図３】図３は、ウィックの孔内に作動流体が浸透した状態を表した模式図である。
【図４】図４は、ウィックの内壁面に気泡が付着した状態を表した模式図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るループ型ヒートパイプを表した模式図である。
【図６】図６（ａ）はベローズが収縮する前の状態を表した模式図であり、図６（ｂ）はベローズが収縮して気泡が除去された状態を表した模式図である。
【図７】図７は、制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、第２の実施形態に係るループ型ヒートパイプの構成を示す模式図である。
【図９】図９は、制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係るループ型ヒートパイプの模式図である。
【図１１】図１１は同じくそのループ型ヒートパイプに使用されるダイアフラムポンプを表した模式図である。
【図１２】図１２は、ループ型ヒートパイプを実装した電子機器の一例を表した図である。
【図１３】図１３（ａ）は実施例１のループ型ヒートパイプの蒸発器の平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のII−II線による断面図、図１３（ｃ）は図１３（ａ）のIII−III線による断面図である。
【図１４】図１４は、実施例１、実施例２及び比較例の各ループ型ヒートパイプの熱抵抗を測定した結果をまとめて示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。
【００１１】
図１は、ループ型ヒートパイプの一例を表した模式図である。また、図２（ａ）は蒸発器を拡大して表した図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩ−Ｉ線による断面図である。更に、図３は、ウィックの孔内に作動流体が浸透した状態を表した模式図である。なお、図３ではウィックの孔を直線的に表しているが、実際のウィックの孔は多数の微細な空隙が３次元方向に連結した構造を有する。
【００１２】
図１に例示したループ型ヒートパイプ１０は、蒸発器１１及び凝縮器１２と、それらの蒸発器１１及び凝縮器１２間を連絡して環状の流路を形成する蒸気管１３及び液管１４とを有する。また、ループ型ヒートパイプ１０内には、作動流体１８として水、メタノール又はエタノール等が封入されている。
【００１３】
蒸発器１１は、外殻部が銅等の熱伝導性が良好な金属により形成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のように稼動にともなって発熱する電子部品１５に熱的に接続される。また、蒸発器１１内には、多孔質体により形成された円柱状のウィック１６が配置されている。ウィック１６の中心部には液管１３に連絡する空洞が設けられており、外周面には中心軸と平行な方向に延びて蒸気管１３に連絡する複数のグルーブ（蒸気排出溝）１７が設けられている。
【００１４】
上述したように、ウィック１６は多孔質体により形成されている。このため、液管１４からウィック１６の中心部の空洞に液相の作動流体１８が流入すると、作動流体１８はウィック１６内に浸透し、毛細管現象によって中心部から外周側に移動する。
【００１５】
電子部品１５から蒸発器１１に熱が伝達されて蒸発器１１の外殻部の温度が上昇すると、ウィック１６の外周側で作動流体１８が蒸発して気相に変化する。作動流体１８が液相から気相に変化するときには、周囲から蒸発熱に相当する熱を吸収する。これにより、蒸発器１１が冷却され、更に蒸発器１１に熱的に接続された電子部品１５が冷却される。
【００１６】
また、図３のようにウィック１６の孔１６ａ内は液相の作動流体１８で満たされているため、ウィック１６の外周側で気相となった作動流体（蒸気）はウィック１６内に進入することができず、蒸気管１３を通って凝縮器１２に移動する。
【００１７】
凝縮器１２に到達した気相の作動流体は、冷却ファン等により冷却されて液相に戻る。そして、液相に戻った作動流体は、凝縮器１２から液管１４を通って蒸発器１１に移動する。
【００１８】
このようにして、ループ型ヒートパイプ１０内の作動流体は、気相と液相とに相変化しながら、蒸発器１１、蒸気管１３、凝縮器１２、液管１４の順に移動する。そして、作動流体の移動にともなって蒸発器１１から凝縮器１２に熱が輸送され、蒸発器１１に熱的に接続された電子部品１５が冷却される。ウィック１６の毛細管力と蒸発器１１内で発生した蒸気とが、作動流体を循環させる駆動力となる。
【００１９】
ところで、何らかの原因でウィック１６よりも液管１４側で作動流体１８に気泡２０が発生し、図４のようにウィック１６の内壁面に付着することがある。
【００２０】
ループ型ヒートパイプ１０を水平に配置する場合や、蒸発器１１を凝縮器１２よりも下に配置するいわゆるボトムヒートの場合は、作動流体１８を液管１４から蒸発器１１に流入させる方向に比較的大きな駆動力がはたらく。このため、ウィック１６の内壁面に気泡２０が付着しても、時間がたてば気泡２０はウィック１６の孔１６ａを通って外周側に押し出されてしまう。
【００２１】
しかし、蒸発器１１を凝縮器１２よりも上に配置するいわゆるトップヒートの場合は、液管１４内の作動流体１８にかかる重力が作動流体１８を循環させる方向の駆動力を減少させる方向にはたらく。このため、ウィック１６の内壁面に付着した気泡２０が除去されにくくなる。
【００２２】
気泡２０がウィック１６の内壁面に付着した状態が長時間続くと、気泡２０が付着した部分ではウィック１６内に液相の作動流体１８が浸透できなくなり、ループ型ヒートパイプ１０の熱輸送効率が低下する。また、図４のようにウィック１６の内壁面に付着した気泡２０とウィック１６の外周側の空間とがつながると、ウィック１６の外周側で発生した蒸気が孔１６ａを透過してウィック１６の内側に移動する。このため、作動流体を循環させる駆動力が減少し、ループ型ヒートパイプ１０の熱輸送効率がより一層低下する。その結果、電子部品を十分に冷却することができなくなって、電子部品が誤動作したり故障したりすることがある。
【００２３】
以下、気泡による熱輸送効率の低下を回避できるループ型ヒートパイプ及びそのループ型ヒートパイプを備えた電子機器について説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図５は、第１の実施形態に係るループ型ヒートパイプを表した模式図である。
【００２５】
ループ型ヒートパイプ３０は、図５のように、蒸発器３１と、蒸発器３１に隣接して配置された補助タンク３５と、凝縮器３２と、蒸発器３１と凝縮器３２とを連絡する蒸気管３３と、凝縮器３２と補助タンク３５とを連絡する液管３４とを有している。また、ループ型ヒートパイプ３０内には、作動流体３８として水、メタノール又はエタノール等が封入されている。
【００２６】
蒸発器３１は、稼働にともなって大量の熱を発生する電子部品の上に搭載される。本実施形態では、蒸発器３１がＣＰＵの上に搭載されているものとするが、蒸発器３１がＣＰＵ以外の電子部品の上に搭載されていてもよい。
【００２７】
蒸発器３１の外殻部は銅等の熱伝導性が良好な金属により形成されている。また、蒸発器３１の内側には、多孔質体により形成されたウィック３６が配置されている。ウィック３６の中心部には補助タンク３５に連絡する筒状の空間が設けられており、外周面には中心軸と平行な方向に延びて蒸気管３３に連絡する複数のグルーブ３７が設けられている。
【００２８】
凝縮器３２には多数のフィン３２ａが設けられている。この凝縮器３２は例えば冷却ファンの近傍に配置され、冷却ファンから送られるエアーがフィン３２ａ間を通流する。
【００２９】
補助タンク３５は、液管３４から送られてくる液相の作動流体３８を一時的に貯留する。この補助タンク３５を介して蒸発器３１に液相の作動流体３８が供給される。
【００３０】
補助タンク３５には、駆動部４２により駆動されて伸縮するベローズ４１が取り付けられている。また、補助タンク３５と液管３４との接続部には、補助タンク３１から液管３４への作動流体３８の逆流を防止する逆止弁４３が設けられている。なお、補助タンク３１及びベローズ４１は圧力印加部の一例である。ベローズ４１に替えてピストン等を用いてもよい。
【００３１】
制御部４０には、蒸発器３１に熱的に接続されたＣＰＵの温度を検出する温度センサ４５ａと、室温を検出する温度センサ４５ｂとが接続される。また、制御部４０は、ＣＰＵが実装された基板を介してＣＰＵの発熱量の情報を取得する。なお、ＣＰＵの発熱量はＣＰＵの消費電力に関係する。本実施形態では、制御部４０はＣＰＵの発熱量の情報として、ＣＰＵの消費電力の情報を取得するものとする。
【００３２】
制御部４０は、ＣＰＵの温度、室温及びＣＰＵの発熱量の情報に基づいてループ型ヒートパイプ３０の熱抵抗を算出する。そして、制御部４０は、ループ型ヒートパイプ３０の熱抵抗が予め設定された設定値を超えると、駆動部４２を制御してベローズ４１を収縮させる。
【００３３】
ベローズ４１が収縮すると、補助タンク３５内の圧力が上昇し、逆止弁４３が閉状態となる。また、補助タンク３５内の圧力が蒸発器３１内の液相の作動流体３８に伝達され、ウィック３６の内壁面に付着した気泡が作動流体とともにウィック３６の外周側に押し出される。
【００３４】
本実施形態に係るループ型ヒートパイプ３０は、通常動作時のモード（以下、「通常動作モード」という）と、ウィック３６の内壁面に付着した気泡を除去するモード（以下、「気泡除去モード」という）とを備えている。
【００３５】
通常動作モードでは駆動部４２は駆動されず、ベローズ４１は伸長した状態のままである。以下、通常動作モード時の動作について説明する。
【００３６】
電子機器の稼働にともなってＣＰＵから蒸発器３１に熱が伝達されると、蒸発器３１の外殻部の温度が上昇する。これにより、ウィック３６の外周側で作動流体が蒸発して気相に変化する。このとき、作動流体は周囲から蒸発熱に相当する熱を吸収するため蒸発器３１が冷却され、更に蒸発器３１に熱的に接続された電子部品（ＣＰＵ）が冷却される。また、ウィック３６の外周側で気相となった作動流体（蒸気）は、蒸気管３３を通って凝縮器３２に移動する。
【００３７】
凝縮器３２では、冷却ファン等により冷却されて気相の作動流体が液相に変化する。凝縮器３２で液相となった作動流体３８は、蒸気管３３から流入する蒸気により凝縮器３２から押し出され、液管３４を通って補助タンク３５に移動する。そして、作動流体３８は、補助タンク３５内に一時的に貯留された後、補助タンク３５から蒸発器３１に供給される。
【００３８】
このようにして、通常動作モードでは、作動流体が液相と気相とに変化しながら蒸発器３１、蒸気管３３、凝縮器３２、液管３４及び補助タンク３５を順番に移動する。そして、作動流体の移動にともなって蒸発器３１から凝縮器３２に熱が輸送され、蒸発器３１に熱的に接続された電子部品（ＣＰＵ）が冷却される。通常動作モードでは、ループ型ヒートパイプ３０内を作動流体が循環しており、逆止弁４３は常時開状態となる。
【００３９】
一方、気泡除去モードでは、制御部４０により駆動部４２が駆動され、ベローズ４１が収縮する。これにより、補助タンク３５内の圧力が上昇し、逆止弁４３が閉状態になるとともに、蒸発器３１内の液相の作動流体３８に圧力が印加される。その結果、ウィック３６の内壁面に付着していた気泡が、ウィック３６を透過して外周側に押し出される。
【００４０】
図６（ａ）はベローズ４１が収縮する前の状態を表した模式図であり、図６（ｂ）はベローズ４１が収縮して気泡２０が除去された状態を表した模式図である。これらの図６（ａ），（ｂ）のように、通常動作モードから気泡除去モードに移行すると、逆止弁４３は開状態から閉状態になり、蒸発器３１内の液相の作動流体３８に圧力が印加される。そして、気泡２０は、ウィック３６を透過して外周側に移動する。
【００４１】
以下、図７のフローチャートを参照して、制御部４０の動作について説明する。最初に、通常動作モードについて説明する。
【００４２】
まず、ステップＳ１１において、制御部４０は、温度センサ４５ａ，４５ｂから、ＣＰＵの温度Ｔ１及び室温Ｔ２の情報を取得するとともに、ＣＰＵが実装された基板を介してＣＰＵの発熱量Ｑ（消費電力）の情報を取得する。
【００４３】
次に、ステップＳ１２において、制御部４０は、ループ型ヒートパイプ３０の熱抵抗Ｒ１を算出する。熱抵抗Ｒ１は、下記（１）式により計算することができる。
【００４４】
Ｒ１＝（Ｔ１−Ｔ２）／Ｑ  …（１）
次に、ステップＳ１３に移行し、制御部４０は、熱抵抗Ｒ１の値が予め設定された設定値Ｒ０を超えているか否かを判定する。設定値Ｒ０は、例えば設計時のループ型ヒートパイプ３０の熱抵抗の２０％程度増の値を用いればよい。
【００４５】
熱抵抗Ｒ１が設定値Ｒ０以下の場合（ＮＯの場合）、すなわちループ型ヒートパイプ３０の熱抵抗が十分に低くウィック３６の内壁面に気泡が付着していないと判定した場合は、ステップＳ１１に戻って通常動作モードを継続する。
【００４６】
一方、ステップＳ１３において熱抵抗Ｒ１が設定値Ｒ０を超えていると判定した場合（ＹＥＳの場合）、すなわちループ型ヒートパイプ３０の熱抵抗が高くウィック３６の内壁面に気泡が付着していると判定した場合は、気泡除去モードに移行する。
【００４７】
気泡除去モードに移行すると、ステップＳ１４において、制御部４０は、駆動部４２を駆動してベローズ４１を圧縮する。これにより、蒸発器３１内の液相の作動流体３８に圧力が印加され、ウィック３６の内壁面に付着している気泡はウィック３６の外側に押し出される。この場合、気泡とともに液相の作動流体３８がウィック３６の外側に若干漏出することが考えられるが、漏出量が少なければ作動流体は短時間で液相から気相に変化する。このため、蒸気管３３側に液相の作動流体３８が若干漏出しても、不具合の発生はない。
【００４８】
次に、ステップＳ１５に移行し、制御部４０は駆動部４２を駆動してベローズ４１を元の大きさまで伸長させる。その後、通常動作モードに移行する。
【００４９】
なお、ベローズ４１を急激に伸長させると、ウィック３６内に浸透した液相の作動流体３８を補助タンク３５側に逆流させるおそれがある。このため、ベローズ４１の伸長は徐々に行うことが好ましい。
【００５０】
本実施形態では、制御部４０がループ型ヒートパイプの３０の熱抵抗を常時監視し、熱抵抗が設定値よりも大きくなったときにウィック３６の内壁面に気泡が付着したと判定する。そして、ウィック３６の内壁面に気泡が付着したと判定したときには、ベローズ４１を圧縮して蒸発器３１内の液相の作動流体に圧力を印加して気泡を除去する。これにより、気泡の発生による電子部品の冷却不足を回避でき、電子部品の誤動作や故障が回避できる。
【００５１】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るループ型ヒートパイプの構成を示す模式図である。なお、図８において、図５と同一物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する
本実施形態のループ型ヒートパイプ３０ａでは、補助タンク３５内の圧力を検出する圧力センサ４８が設けられている。制御部４０ａは、一定の時間毎に駆動部４２を駆動してベローズ４１を例えば全圧縮量の１０％程度まで圧縮し、そのときに圧力センサ４８から出力される信号に基づいて気泡の有無を判定する。
【００５２】
つまり、蒸発器３１内の液相の作動流体３８に気泡が含まれていない場合は、ベローズ４１の圧縮による圧力の変化が圧力センサ４８に直接印加されるため、圧力センサ４８から比較的大きな信号が出力される。
【００５３】
これに対し、蒸発器３１内の液相の作動流体３８に気泡が含まれている場合は、気泡が縮小することにより圧力が緩和されるため、圧力センサ４８の出力は気泡が含まれていない場合よりも小さくなる。従って、圧力センサ４８の出力から、気泡の有無を判定することができる。
【００５４】
以下、図９のフローチャートを参照して、制御部４０ａの動作について説明する。
【００５５】
まず、ステップＳ２１において、制御部４０ａは、一定時間経過するのを待つ。そして、一定の時間経過すると、ステップＳ２２に移行する。
【００５６】
ステップＳ２２において、制御部４０ａは駆動部４２を駆動してベローズ４１を全圧縮量の１０％程度まで圧縮する。その後、ステップＳ２３に移行し、制御部４０ａは圧力センサ４８の出力Ｆ１を取得する。
【００５７】
次に、ステップＳ２４に移行し、制御部４０ａは圧力センサ４８の検出値Ｆ１が設定値Ｆ０以下か否かを判定する。圧力センサ４８の検出値Ｆ１が設定値Ｆ０よりも大きい場合（ＮＯの場合）は、蒸発器３１及び補助タンク３５内の液相の作動流体に気泡が含まれていないと推定できる。この場合はステップＳ２５に移行し、制御部４０はベローズ４１を元の大きさまで伸長させた後、ステップＳ２１に戻って通常動作モードを継続する。
【００５８】
一方、ステップＳ２４で圧力センサ４８の検出値Ｆ１が設定値Ｆ０以下と判定した場合（ＹＥＳの場合）は、蒸発器３１内の液相の作動流体に気泡が含まれていると推定できる。この場合は、気泡除去モードに移行する。
【００５９】
気泡除去モードに移行すると、ステップＳ２６において、制御部４０ａは駆動部４２を更に駆動して、ベローズ４１を１００％まで圧縮する。これにより、蒸発器３１内の液相の作動流体３８に大きな圧力が印加され、ウィック３６の内壁面に付着している気泡がウィック３６の外側に押し出される。
【００６０】
次に、ステップＳ２７に移行し、制御部４０ａは駆動部４２を駆動してベローズ４１を元の大きさまで伸長させる。その後、通常動作モードに移行する。
【００６１】
本実施形態では、圧力センサ４８が必要ではあるものの、第１の実施形態のループ型ヒートパイプ３０に比べて配線の数が少なくてすむという利点がある。
【００６２】
なお、上記実施形態ではベローズ４１を圧縮したときの圧力センサ４８の出力により気泡の有無を判定する場合について説明したが、ベローズ４１を圧縮するときの駆動部４２の負荷（電流値）の大きさにより気泡の有無を判定するようにしてもよい。
【００６３】
（第３の実施形態）
上述の第１の実施形態及び第２の実施形態ではいずれも圧力印加部として補助タンク３５及びベローズ４１を使用した場合について説明したが、圧力印加部としてダイアフラムポンプを使用してもよい。
【００６４】
図１０は、第３の実施形態に係るループ型ヒートパイプの模式図である。また、図１１は同じくそのループ型ヒートパイプに使用されるダイアフラムポンプを表した模式図である。なお、図１０において、図５と同一物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６５】
図１０のように、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ３０ｂは、蒸発器３１に隣接してダイアフラムポンプ５１が配置されており、液管３４内の作動流体３８はダイアフラムポンプ５１を介して蒸発器３１に供給される。
【００６６】
ダイアフラムポンプ５１は、図１１のように、弾力性を有する薄膜５５と、制御部４０ｂにより制御される駆動部５２と、逆止弁５６ａ，５６ｂとを備えている。薄膜５５は、その中央部が駆動部５２の駆動軸に接続されて上下方向に移動する。また、逆止弁５６ａは蒸発器３１側に配置され、逆止弁５６ｂは液管側に配置されている。
【００６７】
薄膜５５が下方向に移動すると、ダイアフラムポンプ５１内の圧力が上昇する。これにより、逆止弁５６ａが開状態、逆止弁５６ｂが閉状態となって、ダイアフラムポンプ５１から蒸発器３１に液相の作動流体が押し出される。
【００６８】
一方、薄膜５５が上方向に移動すると、ダイアフラムポンプ５１内の圧力が減少する。これにより、逆止弁５６ａが閉状態、逆止弁５６ｂが開状態となって、液管３４からダイアフラムポンプ５１内に液相の作動流体が流入する。
【００６９】
制御部４０ｂは、例えば第１の実施形態と同様にループ型ヒートパイプ３０ｂの熱抵抗を算出し、その結果に基づいて気泡の有無を判定する。そして、気泡があると判定したときはダイアフラムポンプ５１を駆動して気泡を除去する。
【００７０】
一方、制御部４０ｂは、気泡がないと判定したときにはダイアフラムポンプ５１を停止する。ダイアフラムポンプ５１を停止しても、蒸発器３１で発生する蒸気により、作動流体をループ型ヒートパイプ３０ｂ内に循環させる駆動力が発生する。このため、逆止弁５６ａ，５６ｂは常時開状態となる。本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００７１】
（電子機器）
図１２は、ループ型ヒートパイプを実装した電子機器の一例を表した図である。なお、ここでは電子機器がコンピュータの場合について説明しているが、コンピュータ以外の電子機器にループ型ヒートパイプを使用してもよいことは勿論である。
【００７２】
コンピュータ６０は、ＣＰＵ６５が実装された配線基板６１と、筺体内に冷風を取り入れるための冷却ファン６２と、ハードディスクドライブ（記憶装置）６３と、電源部６４とを有している。
【００７３】
ループ型ヒートパイプ３０は、第１実施形態で説明した構造を有する。ループ型ヒートパイプ３０の替わりに、第２の実施形態又は第３の実施形態で説明した構造のループ型ヒートパイプ３０ａ，３０ｂを使用してもよい。
【００７４】
ループ型ヒートパイプ３０の蒸発器３１がＣＰＵ６５の上に配置され、凝縮器３２が冷却ファン６２の近傍に配置されている。
【００７５】
本実施形態に係る電子機器（コンピュータ６０）は、前述した構造のループ型ヒートパイプ３０を搭載しているので、気泡による熱輸送効率の低下を回避することができる。
【００７６】
（実験例）
以下、実施形態に係るループ型ヒートパイプを製造し、その熱抵抗を測定した結果について、比較例と比較して説明する。
【００７７】
実施例１として、第１の実施形態の構造のループ型ヒートパイプを製造した。
【００７８】
図１３（ａ）は実施例１のループ型ヒートパイプの蒸発器の平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のII−II線による断面図、図１３（ｃ）は図１３（ａ）のIII−III線による断面図である。
【００７９】
蒸発器３１は、幅が４０ｍｍ、長さが４０ｍｍ、高さが１０ｍｍの直方体形状を有し、外殻部は厚さが１ｍｍの銅板により形成されている。また、蒸発器３１内には、多孔質のＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）からなる角筒状のウィック３６が２個収納されている。それらのウィック３６の外周面には、幅が１ｍｍ、深さが１ｍｍのグルーブ３７が１ｍｍの間隔で配置されている。
【００８０】
更に、ループ型ヒートパイプ３０の蒸気管３３は直径が６ｍｍ、長さが２００ｍｍの銅管により形成されており、液管３４は直径が４ｍｍ、長さが２００ｍｍの銅管により形成されている。
【００８１】
また、実施例２として、第２の実施形態の構造のループ型ヒートパイプを製造した。蒸発器の構造は、実施例１と同じである。更に、比較例として、ベローズを有しないことを除けば第１の実施形態と同様の構造のループ型ヒートパイプを製造した。
【００８２】
これらの実施例１、実施例２及び比較例の各ループ型ヒートパイプの蒸発器にそれぞれに、発熱量が８０Ｗの熱源を接続した。そして、それらのループ型ヒートパイプをボトムヒートで配置したとき、トップヒートで配置したとき、水平配置したとき、及び４５°の角度で傾斜配置したときの熱抵抗を測定した。その結果を、図１４にまとめて示す。
【００８３】
なお、ボトムヒートとは、蒸発器が下、凝縮器が上であり、蒸気管及び液管が垂直になるような配置である。また、トップヒートとは、蒸発器が上、凝縮器が下であり、蒸気管及び液管が垂直になるような配置である。更に、水平配置とは、蒸発器及び凝縮器が同一水平面上にあり、蒸気管及び液管が水平になるような配置である。更に、傾斜配置とは、蒸発器が上、凝縮器が下であり、蒸気管及び液管が水平面に対し４５°の角度となるような配置である。
【００８４】
図１４からわかるように、実施例１及び実施例２のループ型ヒートパイプでは、トップヒートで配置したときに熱抵抗が若干高くなるものの、動作が停止することはなかった。一方、比較例のループ型ヒートパイプでは、ボトムヒートで配置したとき及び水平に配置したときには問題ないものの、トップヒートで配置したとき及び４５°の角度で傾斜配置したときには動作が停止することがあった。
【００８５】
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００８６】
（付記１）多孔質体により形成されたウィックを収納する蒸発器と、
凝縮器と、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に配置されて気相の作動流体が通る蒸気管と、
前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置されて液相の作動流体が通る液管と、
前記蒸発器内の前記液相の作動流体に圧力を印加可能な圧力印加部と、
前記圧力印加部を駆動する駆動部と
を有することを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【００８７】
（付記２）前記液管と前記蒸発器との間に、前記蒸発器側から前記液管側への液相の作動流体の逆流を防止する逆止弁が設けられていることを特徴とする付記１に記載のループ型ヒートパイプ。
【００８８】
（付記３）前記圧力印加部が、前記蒸発器に隣接する補助タンクと、前記補助タンクに取り付けられて伸縮可能なベローズとを有することを特徴とする付記１又は２に記載のループ型ヒートパイプ。
【００８９】
（付記４）前記圧力印加部が、前記蒸発器と前記液管との間に配置されたダイアフラムポンプであることを特徴とする付記１又は２に記載のループ型ヒートパイプ。
【００９０】
（付記５）更に、前記駆動部を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記蒸発器内の液相の作動流体中に気泡があるか否かを判定し、気泡があると判定したときに前記駆動部を介して前記圧力印加部を駆動し、前記蒸発器内の前記液相の作動流体に圧力を印加することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載のループ型ヒートパイプ。
【００９１】
（付記６）前記制御部は、前記蒸発器に接続される発熱体の発熱量と、前記発熱体の温度と、周囲温度とに基づいて、前記蒸発器内の液相の作動流体中に気泡があるか否かを判定することを特徴とする付記５に記載のループ型ヒートパイプ。
【００９２】
（付記７）更に、前記蒸発器内の液相の作動流体に印加される圧力を検出する圧力センサを有し、
前記制御部は、前記駆動部を介して前記圧力印加部を駆動したときの前記圧力センサの出力に基づいて前記蒸発器内の液相の作動流体中に気泡があるか否かを判定することを特徴とする付記５に記載のループ型ヒートパイプ。
【００９３】
（付記８）電子部品と、
ループ型ヒートパイプとを有し、
前記ループ型ヒートパイプが、
多孔質体により形成されたウィックを収納し、前記電子部品に熱的に接続された蒸発器と、
凝縮器と、
前記蒸発器と前記凝縮器との間に配置されて気相の作動流体が通る蒸気管と、
前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置されて液相の作動流体が通る液管と、
前記蒸発器内の前記液相の作動流体に圧力を印加可能な圧力印加部と、
前記圧力印加部を駆動する駆動部とを有する
ことを特徴とする電子機器。
【００９４】
（付記９）前記液管と前記蒸発器との間に、前記蒸発器側から前記液管側への液相の作動流体の逆流を防止する逆止弁が設けられていることを特徴とする付記８に記載の電子機器。
【００９５】
（付記１０）前記圧力印加部が、前記蒸発器に隣接する補助タンクと、前記補助タンクに取り付けられて伸縮可能なベローズとを有することを特徴とする付記８又は９に記載の電子機器。
【符号の説明】
【００９６】
１０，３０，３０ａ，３０ｂ…ループ型ヒートパイプ、１１，３１…蒸発器、１２，３２…凝縮器、１３，３３…蒸気管、１４，３４…液管、１５…電子部品、１６，３６…ウィック、１７，３７…グルーブ、１８，３８…作動流体、２０…気泡、３５…補助タンク、４０，４０ａ…制御部、４１…ベローズ、４２…駆動部、４３，５６ａ，５６ｂ…逆止弁、４５ａ，４５ｂ…温度センサ、４８…圧力センサ、５１…ダイアフラムポンプ、６０…コンピュータ（電子機器）、６１…配線基板、６２…冷却ファン、６３…ハードディスクドライブ、６４…電源部、６５…ＣＰＵ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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