(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有端管状のコンテナとその内部に挿入されるウイックとを備えたヒートパイプにおいて、
上記ウイックは、上記コンテナの内面に沿って配されているとともに、コンテナの両端のうちの少なくとも一方から導出しており、
上記コンテナは、その一部または全部が可撓性を有する材質により成形され、上記ウイックを導出させた状態で内部を密閉するように両端が封止されていることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項２】
上記請求項１に記載のヒートパイプにおいて、
コンテナから導出するウイックの導出部分は、受放熱部を構成しており、
この受放熱部の導出方向と直行する方向の厚みは、コンテナの径よりも薄くなっていることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項３】
上記請求項１または請求項２に記載のヒートパイプにおいて、
コンテナから導出するウイックの導出部分は、網状または複数の線状の金属よりなることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項４】
上記請求項１に記載のヒートパイプにおいて、
ウイックは、コンテナの両端のうちの一方からのみ導出し、その導出部分によって放熱部を構成しており、
コンテナの他方には、ブロック状の受熱部の一部がコンテナの内部に挿入され、このコンテナ内部に挿入した受熱部の一部とウイックとが接合されていることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項５】
上記請求項１に記載のヒートパイプにおいて、
ウイックは、コンテナの両端のうちの一方からのみ導出し、その導出部分によって受熱部を構成しており、
コンテナの他方には、ブロック状の放熱部の一部がコンテナの内部に挿入され、このコンテナ内部に挿入した受熱部の一部とウイックとが接合されていることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項６】
上記請求項１に記載のヒートパイプにおいて、
コンテナから導出するウイックの導出部分は、ブロック状の受熱部に接合されていることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項７】
上記請求項１に記載のヒートパイプにおいて、
コンテナから導出するウイックの導出部分は、ブロック状の放熱部に接合されていることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項８】
上記請求項１に記載のヒートパイプにおいて、
コンテナの外側には、補強材が巻き付けられていることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項９】
上記請求項１に記載のヒートパイプにおいて、
コンテナの外側には、金属製の薄膜が被覆されていることを特徴とするヒートパイプ。
【請求項１０】
上記請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載のヒートパイプを、半導体部品または電子部品の冷却に用いたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンテナ内部に挿入されたウイックを有するヒートパイプおよびこれを用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子機器において、筐体内部での温度上昇は機器の性能および寿命に、筐体表面での温度上昇はユーザの使用感にそれぞれ悪影響を及ぼすため、電子機器の冷却は重要な意味を持っている。
【０００３】
また、近年の電子機器の高性能化に伴い、筐体内部での半導体などの発熱部分の発熱量は年々増加する傾向にある。一方、ユーザは、より薄く小さな電子機器を求める傾向にある。このことは、発熱量が年々増加するにもかかわらず、その熱を放出すべき場所が少なくなることを意味している。
【０００４】
このため、最もコンパクト化が要求されるノート型の情報機器などにおいては、伝熱構造を持つヒンジ部とヒートパイプとを組み合わせ、機器の筐体内部での半導体の熱を液晶表示部のキャビネット部に伝える方式が採られている。この場合、ヒートパイプは、有端管状のコンテナと、その内部に挿入されるウイックとを備え、コンテナ両端の受放熱部を熱発生源（例えば半導体）とヒンジ部とにそれぞれ直接または間接的に接続し、熱発生源からの熱をコンテナ内部のウイックを介してヒンジ部に伝達するようにしている。
【０００５】
しかし、このような方式では、ヒートパイプと比較して熱伝導率の劣る部材がヒンジ部に使用されているため、ヒンジ部がボトルネックとなり、液晶表示部のキャビネットに対して熱を充分に伝えることができない。
【０００６】
そのため、例えば特開平８−４２９８３号公報に開示されるように、ヒンジ部と同様に曲がり得るような可撓性のあるヒートパイプを用い、ノート型の情報機器などの電子機器の筐体内部で発生した熱をヒートパイプ（ウイック）を介して液晶表示部のキャビネット部に直接または間接的に伝えて拡散させるようにする案が考えられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のものでは、コンテナ両端の受放熱部はヒートパイプ（ウイック）とは別材質であるため、ウイックと受放熱部との接続部分に熱抵抗が生じ、熱伝導効率が低下する。
【０００８】
また、ウイックはコンテナ両端の受放熱部の内部まで侵入しているため、その構造上、受放熱部をヒートパイプの径よりも小さくすることができず、ノート型の電子機器などの液晶表示部のキャビネット部といった厚み方向にスペースのない場合には、受放熱部の収容スペースを確保し難く、ヒートパイプの取り付けが非常に困難となる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、良好な熱伝導効率を確保し、かつ厚み方向にスペースがなくとも円滑に取り付けることができるヒートパイプおよびこれを用いた電子機器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、有端管状のコンテナとその内部に挿入されるウイックとを備えたヒートパイプとして、上記ウイックを、上記コンテナの内面に沿って配するとともに、コンテナの両端のうちの少なくとも一方から導出させる。そして、上記コンテナの一部または全部を可撓性を有する材質により成形し、上記ウイックを導出させた状態で内部を密閉するようにコンテナの両端を封止している。
【００１１】
この特定事項により、コンテナの両端のうちの少なくとも一方から導出するウイックによって受放熱部（受熱部および放熱部の少なくとも一方）が構成され、この受放熱部（ウイックの導出部分）を液晶表示部のキャビネット部に接続することで、その接続部分に別材質による熱抵抗を生じさせることはなく、熱伝導効率を向上させることが可能となる。しかも、コンテナの少なくとも一端から導出するウイックの導出部分によって、受放熱部がヒートパイプの径よりも小さく、つまり受放熱部（ウイック）の導出方向と直行する方向の厚みがヒートパイプの径よりも薄くなり、ノート型の電子機器などの液晶表示部のキャビネット部といった厚み方向にスペースのない部位においても、受放熱部の収容スペースが確保され、ヒートパイプの取り付けを簡単に行うことが可能となる。
【００１２】
ここで、コンテナから導出するウイックの導出部分を、網状または複数の線状の金属により構成した場合には、受放熱部の形状が容易に変更され、また変更することで障害物との干渉が容易に回避され、自由な形状に受放熱部を形成することが可能となる。しかも、受放熱部はアルミニウムテープなどで貼り付けて容易に取り付けられ、受放熱部の厚みを非常に薄くすることが可能となる。
【００１３】
特に、コンテナの両端のうちの一方からのみ導出させたウイックの導出部分によって放熱部を構成し、コンテナの他方において、コンテナ内部に挿入したブロック状の受熱部の一部とウイックとを接合させた場合には、コンテナの両端のうちの一方から導出するウイックの導出部分によって構成された薄く小さな放熱部を厚み方向にスペースのない部位にも容易に取り付けることが可能となるのはもちろんのこと、コンテナの他方より内部に挿入したブロック状の受熱部の一部とウイックとの接合によって、受熱部も容易に取り付けることが可能となる。
【００１４】
これに対し、コンテナの両端のうちの一方からのみ導出させたウイックの導出部分によって受熱部を構成し、コンテナの他方において、コンテナ内部に挿入したブロック状の受熱部の一部とウイックとを接合させた場合には、コンテナの両端のうちの一方から導出するウイックの導出部分によって構成された薄く小さな受熱部を厚み方向にスペースのない部位にも容易に取り付けることが可能となるのはもちろんのこと、コンテナの他方より内部に挿入したブロック状の放熱部の一部とウイックとの接合によって、放熱部も容易に取り付けることが可能となる。
【００１５】
また、コンテナから導出するウイックの導出部分をブロック状の受熱部または放熱部に接合した場合には、ウイックの導出部分と受熱部または放熱部との接合を容易に行うことが可能となる。
【００１６】
特に、コンテナの外側に補強材を巻き付けている場合には、ヒートパイプに動作時の圧力変動が作用しても、補強材によってコンテナの耐性が十分に確保されることになる。
【００１７】
また、コンテナの外側に金属製の薄膜を被覆している場合には、コンテナ内部の機密性をさらに高めることが可能となる。
【００１８】
更に、ヒートパイプを半導体部品または電子部品の冷却に用いた電子機器の場合には、電子機器の筐体内部での温度上昇および筐体表面での温度上昇を効果的に防止しつつ電子機器の薄型化を達成することが可能となる。しかも、電子機器の製造過程において、容易にヒートパイプが取り付けられ、製造コストの低廉化および高品質な電子機器を提供することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１ないし図４は、本発明の第１の実施形態に係わるヒートパイプを電子機器としてのノート型のパーソナルコンピュータに用いた例を示している。
【００２１】
図１および図２において、１はヒートパイプであって、このヒートパイプ１は、有端管状のコンテナ２とその内部に挿入されたウイック３とを備えている。
【００２２】
上記コンテナ２は、ＥＶＯＨ樹脂などの可撓性を有し、かつガスバリヤー性の高い材質により成形されている。また、上記ウイック３は、銅やアルミニウムなどの熱導伝性の高い材質からなり、コンテナ２内部において網状に編まれてコンテナ２内壁面に貼着されている。
【００２３】
上記ウイック３は、コンテナ２の内部に収容された内部ウイック３０と、コンテナ２の両端からそれぞれ導出された受放熱部としての受熱部３１および放熱部３２とを備えている。上記受熱部３１は、コンテナ２の一端（図１では左端）から導出されたウイック３の導出部分よりなり、コンテナ２内部において金網状に編まれていた内部ウイック３０が複数の線状に解されている。一方、上記放熱部３２は、コンテナ２の他端（図１では右端）から導出されたウイック３の導出部分よりなり、同様に内部ウイック３０が複数の線状に解されている。
【００２４】
また、上記コンテナ２は、コンテナ２内において内部ウイック３０が密閉状態に保たれるように、受熱部３１および放熱部３２をそれぞれ導出させた状態で両端が封止部４１，４１により封止されている。この各封止部４１は、コンテナ２両端のウイック３つまり内部ウイック３０両端を超音波接合やはんだなどにより封止するものであり、さらに、かしめ部材４２を用いてコンテナ２の外側からより強固にかしめている。
【００２５】
そして、図３に示すように、パーソナルコンピュータＡは、図示しない本体に対しヒンジ部を介して液晶表示部Ａａが開閉可能に倒伏するように構成されている。この液晶表示部ＡａのキャビネットＡｂ内には、薄板状の液晶ユニットＡｃが収容されている。また、液晶表示部Ａａの基端側（ヒンジ部側）には、液晶ユニットＡｃの下面に沿って横方向（図３では左右方向）に延びる細長い矩形状の液晶駆動基板Ａｄが収容されている。そして、ヒートパイプ１の他端側（放熱部３２側）は、ヒンジ部の内方に沿って液晶表示部ＡａのキャビネットＡｂ内に導かれ、ヒンジ部と同様に曲がり得るようになっている。この液晶表示部ＡａのキャビネットＡｂ内に導かれた放熱部３２は、複数の線状に解してキャビネットＡｂの裏板一杯に拡げられ、図４に示すように、キャビネットＡｂの裏板に対しアルミニウムテープ４３によって貼着されて取り付けられている。
【００２６】
また、ヒートパイプ１の受熱部３１は、パーソナルコンピュータＡの本体内に収容されたＣＰＵなどの熱発生源（図示せず）に対し同様にアルミニウムテープなどによって貼着されて取り付けられている。
【００２７】
従って、上記実施形態では、コンテナ２の一端（図１では左端）から導出するウイック３の導出部分によって構成された受熱部３１をＣＰＵなどの熱発生源に取り付ける一方、コンテナ２の他端（図１では右端）から導出するウイック３の導出部分によって構成された放熱部３２を液晶表示部ＡａのキャビネットＡｂ内に導き、この導かれた放熱部３２を複数の線状に解してキャビネットＡｂの裏板一杯に拡げ、キャビネットＡｂの裏板（図４では右側の面）に対しアルミニウムテープ４３によって取り付けている。これにより、受熱部３１および放熱部３２（ウイック２の導出部分）が熱発生源と液晶ユニットＡｃの裏面との間にダイレクトに接続され、その接続部分に別材質による熱抵抗を生じさせることがなくなって、熱伝導効率を向上させることができる。
【００２８】
しかも、コンテナ２の両端から導出するウイック２の導出部分によって受熱部３１および放熱部３２が構成されていることにより、受熱部３１および放熱部３２がヒートパイプ１の径よりも飛躍的に小さく、つまり受熱部３１および放熱部３２の導出方向と直行する方向の厚みがヒートパイプ１の径よりも飛躍的に薄くなり、ノート型のパーソナルコンピュータＡの液晶ユニットＡｃの裏面とキャビネットＡｂの裏板との間といった厚み方向にスペースのない部位においても、放熱部３２の収容スペースが確保され、ヒートパイプ１の取り付けを簡単に行うことができる。
【００２９】
また、コンテナから導出する受熱部３１および放熱部３２が複数の線状に解されているので、受熱部３１および放熱部３２の形状が容易に変更され、また変更することで液晶駆動基板Ａｄなどの障害物との干渉が容易に回避され、自由な形状に受熱部３１および放熱部３２を形成することができる。しかも、放熱部３２は複数の線状に解して一杯に拡げた状態でアルミニウムテープによって液晶ユニットＡｃの裏面に貼り付けて容易に取り付けられ、放熱部３２の厚みを非常に薄くすることができる。
【００３０】
更に、ヒートパイプ１がパーソナルコンピュータＡのＣＰＵなどの冷却に用いられているので、パーソナルコンピュータＡの本体内部での温度上昇および本体表面での温度上昇を効果的に防止しつつパーソナルコンピュータＡの薄型化を達成することができる。しかも、パーソナルコンピュータＡの製造過程において、容易にヒートパイプ１が取り付けられ、製造コストの低廉化および高品質なパーソナルコンピュータＡを提供することができる。
【００３１】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を図５に基づいて説明する。
【００３２】
本実施形態では、受熱部の構成を変更している。なお、受熱部を除くその他の構成は、上記第１の実施形態の場合と同じであり、同じ部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３３】
すなわち、本例では、図５に示すように、ウイック３は、コンテナ２の両端のうちの他端からのみ導出し、その導出部分によって放熱部３２を構成している。一方、コンテナ２の一端には、ブロック状の受熱部５１の一部５１ａがコンテナ２の内部に挿入されている。このコンテナ２内部に挿入した受熱部５１の一部５１ａは、かしめ部材４２を用いてかしめられたコンテナ２の一端側の内部形状に則した形状に形成され、封止部と対応する受熱部５１とその一部５１ａとの間が小径に形成されている。上記コンテナ２内部に挿入した受熱部５１の一部５１ａと内部ウイック３０とが接合されている。そして、上記受熱部５１は、矩形状をなし、その下面がパーソナルコンピュータＡの本体内に収容した電子部品としてのＣＰＵ５の上面に取り付けられている。
【００３４】
従って、本実施形態では、コンテナ２の他端より内部に挿入したブロック状の受熱部５１の一部５１ａと内部ウイック３０との接合によって、受熱部５１を容易に取り付けることができる。
【００３５】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を図６に基づいて説明する。
【００３６】
本実施形態では、受熱部の構成を変更している。なお、受熱部を除くその他の構成は、上記第１の実施形態の場合と同じであり、同じ部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３７】
すなわち、本例では、図６に示すように、ウイック３は、コンテナ２の他端から導出する導出部分によって放熱部３２を構成している一方、コンテナ２の一端から導出する導出部分によって受熱部５２を構成している。この受熱部５２は、コンテナ２内部において網状に編まれた状態で導出され、ブロック状の受熱ブロック５２ａの上面に対し超音波接合やはんだなどによって接合されている。
【００３８】
従って、本実施形態では、受熱部５２と受熱ブロック５２ａとが一体化され、ＣＰＵなどの熱発生源に対し受熱部５２を容易に取り付けることができる。
【００３９】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施形態を図７に基づいて説明する。
【００４０】
本実施形態では、受熱部の構成を変更している。なお、受熱部を除くその他の構成は、上記第１の実施形態の場合と同じであり、同じ部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４１】
すなわち、本例では、図７に示すように、ウイック３は、コンテナ２の他端から導出する導出部分によって放熱部３２を構成している一方、コンテナ２の一端から導出する導出部分によって受熱部５３を構成している。この受熱部５３は、コンテナ２内部において網状に編まれた状態で導出され、一対のブロック状の受熱ブロック５３ａ，５３ａ間に挟んだ状態で、超音波接合やはんだなどによって接合されている。
【００４２】
従って、本実施形態では、受熱部５３と一対の受熱ブロック５３ａとが一体化され、ＣＰＵなどの熱発生源に対し受熱部５３を容易に取り付けることができる。
【００４３】
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施形態を図８に基づいて説明する。
【００４４】
本実施形態では、コンテナの構成を変更している。なお、コンテナを除くその他の構成は、上記第１の実施形態の場合と同じであり、同じ部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４５】
すなわち、本例では、図８に示すように、ウイック３は、コンテナ２の一端から導出する導出部分によって放熱部３２を構成している一方、コンテナ２の他端から導出する導出部分によって受熱部３１を構成している。
【００４６】
そして、コンテナ２の外表面には、補強材としてのワイヤ７が全周に亘って螺旋状に巻き付けられている。
【００４７】
従って、本実施形態では、ヒートパイプ１にその動作時の圧力変動が作用しても、全周に亘って螺旋状に巻き付けたワイヤ６によってコンテナ２の耐性を十分に確保することができる。
【００４８】
＜第６の実施の形態＞
次に、本発明の第６の実施形態を図９に基づいて説明する。
【００４９】
本実施形態では、コンテナの構成を変更している。なお、コンテナを除くその他の構成は、上記第１の実施形態の場合と同じであり、同じ部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５０】
すなわち、本例では、図９に示すように、ウイック３は、コンテナ２の一端から導出する導出部分によって放熱部３２を構成している一方、コンテナ２の他端から導出する導出部分によって受熱部３１を構成している。
【００５１】
そして、コンテナ２の外表面は、金属製の薄膜７によって被覆されている。この場合、金属製の薄膜７は、例えば、電気メッキ、真空蒸着、真空蒸着＋溶着（高周波溶着、熱溶着等）、スパッタリング、イオンプレーティングなどの方法によって、形成されていても良い。そして、気密性を付与するために、例えば高周波誘導加熱によって薄膜７を一旦溶解させることが好ましい。
【００５２】
従って、本実施形態では、コンテナ２内部の機密性を薄膜７によってさらに高めることができる。
【００５３】
＜他の実施の形態＞
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記第２の実施形態では、コンテナ２の他端から内部に挿入したブロック状の受熱部５１の一部５１ａと内部ウイック３０とを接合させたが、コンテナの一端からのみ導出させたウイックの導出部分によって受熱部を構成し、コンテナの他端からコンテナ内部に挿入したブロック状の受熱部の一部とウイックとを接合させてもよい。この場合には、コンテナの両端のうちの一方から導出するウイックの導出部分によって構成された薄く小さな受熱部を厚み方向にスペースのない部位にも容易に取り付けることができるのはもちろんのこと、コンテナの他端より内部に挿入したブロック状の放熱部の一部とウイックとの接合によって、放熱部も容易に取り付けることができることになる。
【００５４】
また、上記各実施形態では、ＥＶＯＨ樹脂などの可撓性を有する材質によりコンテナ２を成形したが、コンテナの一部分つまりヒンジ部に対応する部分のみが可撓性を有する材質により成形されていてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のヒートパイプによれば、コンテナの両端のうちの少なくとも一方から導出するウイックによって構成した受放熱部を液晶表示部のキャビネット部に接続することで、その接続部分に別材質による熱抵抗を生じさせることなく、熱伝導効率を向上させることができる。しかも、コンテナから導出するウイックの導出部分によって、受放熱部の厚みをヒートパイプの径よりも薄くして受放熱部の収容スペースを確保し、ヒートパイプの取り付けを簡単に行うことができる。
【００５６】
また、コンテナから導出するウイックの導出部分を網状または複数の線状の金属により構成することで、受放熱部の形状変更を容易にするとともに、障害物との干渉を容易に回避し、自由な形状に受放熱部を形成することができる。しかも、受放熱部をアルミニウムテープなどで容易に取り付けることができ、受放熱部の厚みを非常に薄くすることができる。
【００５７】
そして、コンテナの他方から内部に挿入したブロック状の受熱部の一部とウイックとを接合させることで、受熱部を容易に取り付けることができる。
【００５８】
これに対し、コンテナの他方から内部に挿入したブロック状の受熱部の一部とウイックとを接合させることで、放熱部を容易に取り付けることができる。
【００５９】
また、コンテナから導出するウイックの導出部分をブロック状の受熱部または放熱部に接合することで、ウイックの導出部分と受熱部または放熱部との接合を容易に行うことができる。
【００６０】
そして、コンテナの外側に補強材を巻き付けることで、ヒートパイプに動作時の圧力変動によるコンテナの耐性を十分に確保することができる。
【００６１】
また、コンテナの外側に金属製の薄膜を被覆することで、コンテナ内部の機密性をさらに高めることができる。
【００６２】
更に、ヒートパイプを電子機器の半導体部品または電子部品の冷却に用いることで、電子機器の筐体内部での温度上昇および筐体表面での温度上昇を効果的に防止しつつ電子機器の薄型化を達成することができる。しかも、電子機器の製造過程において、容易にヒートパイプを取り付けることができ、製造コストの低廉化および高品質な電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わるヒートパイプの斜視図である。
【図２】同ヒートパイプの受熱部側の断面図である。
【図３】同ヒートポンプを用いたパーソナルコンピュータの液晶表示部の正面図である。
【図４】同パーソナルコンピュータの液晶表示部の側面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係わるヒートパイプの受熱部側の断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係わるヒートパイプの受熱部側の断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係わるヒートパイプの受熱部側の断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係わるヒートパイプの受熱部側の斜視図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係わるヒートパイプの受熱部側の斜視図である。
【符号の説明】
１            ヒートパイプ
２            コンテナ
３            ウイック
３０          内部ウイック（ウイック）
３１          受熱部（受放熱部）
３２          放熱部（受放熱部）
４１          封止部
４２          かしめ部材
５            ＣＰＵ（電子部品）
５１，５２，５３     受熱部
５１ａ        受熱部の一部
５２ａ，５３ａ       受熱ブロック（ブロック状の受熱部）
６            ワイヤ（補強材）
７            薄膜
Ａ            パーソナルコンピュータ（電子機器）
【図１】
0003910467.tif 000002
【図２】
0003910467.tif 000003
【図３】
0003910467.tif 000004
【図４】
0003910467.tif 000005
【図５】
0003910467.tif 000006
【図６】
0003910467.tif 000007
【図７】
0003910467.tif 000008
【図８】
0003910467.tif 000009
【図９】
0003910467.tif 000010