(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属板によって形成されかつヒートパイプ部を有する合わせ板からなり、ヒートパイプ部が、合わせ板の両外側の金属板のうち少なくとも一方の金属板の所定部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液封入部内に、同金属板における作動液封入部と合わせ板の縁とを結ぶ部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液注入部を通じて作動液を注入し、作動液注入部を圧潰しかつ圧潰部における重合された金属板部分の先端どうしを溶接することにより形成されている板状熱交換器において、平坦部に合わせ板の縁から作動液注入部を挟んで互いに平行にのびる２本の切断線が形成されるとともに、両切断線どうしの間の部分が折り曲げられることにより、圧潰部の一方の面側から突出している溶接部の突出端が合わせ板の平坦部の一方の面と同一レベルかそれよりも引っ込んでいることを特徴とする、板状熱交換器。
【請求項２】
複数の金属板によって形成された合わせ板の両外側の金属板のうち少なくとも一方の金属板の所定部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液封入部内に、同金属板における作動液封入部と合わせ板の縁とを結ぶ部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液注入部を通じて作動液を注入し、作動液注入部を圧潰しかつ圧潰部における重合された金属板部分の先端どうしを溶接することにより形成されている板状熱交換器において、平坦部に合わせ板の縁から作動液注入部を挟んで互いに平行にのびる２本の切断線が形成されるとともに、両切断線どうしの間の部分が折り曲げられることにより、圧潰部の一方の面側から突出している溶接部の突出端が合わせ板の平坦部の一方の面と同一レベルかそれよりも引っ込んでいることを特徴とする、板状熱交換器。
【請求項３】
溶接部が、合わせ板の厚みの中間に位置させられていることを特徴とする、請求項１または２記載の板状熱交換器。
【請求項４】
複数の金属板によって形成される合わせ板に、これの両外側の金属板のうち少なくとも一方の金属板の所定部分を外方に突出させて中空状作動液封入部を形成し、同金属板における作動液封入部と合わせ板の縁とを結ぶ部分を外方に突出させることにより中空状作動液注入部を形成しておくとともに、平坦部に合わせ板の縁から作動液注入部を挟んで互いに平行にのびる２本の切断線を形成しておき、作動液封入部内に作動液注入部を通じて作動液を注入し、次いで、１回のプレス加工によって、作動液注入部を圧潰するとともに、圧潰部の平坦部の一方の面側から突出した溶接部の突出端が合わせ板の平坦部の一方の面と同一レベルかそれよりも引っ込んだ位置にくるように、両切断線どうしの間の部分を折り曲げ、その後、圧潰部における重合された金属板部分の先端どうしを溶接することにより、合わせ板にヒートパイプ部を形成する、請求項１記載の板状熱交換器の製造方法。
【請求項５】
複数の金属板によって形成される合わせ板に、これの両外側の金属板のうち少なくとも一方の金属板の所定部分を外方に突出させて中空状作動液封入部を形成し、同金属板における作動液封入部と合わせ板の縁とを結ぶ部分を外方に突出させることにより中空状作動液注入部を形成しておくとともに、平坦部に合わせ板の縁から作動液注入部を挟んで互いに平行にのびる２本の切断線を形成しておき、作動液封入部内に作動液注入部を通じて作動液を注入し、次いで、１回のプレス加工によって、作動液注入部を圧潰するとともに、圧潰部の平坦部の一方の面側から突出した溶接部の突出端が合わせ板の平坦部の一方の面と同一レベルかそれよりも引っ込んだ位置にくるように、両切断線どうしの間の部分を折り曲げ、その後、圧潰部における重合された金属板部分の先端どうしを溶接する、請求項２記載の板状熱交換器の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の板状熱交換器よりなる放熱器を備えた、ノートブック型パーソナルコンピュータ。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の板状熱交換器よりなる放熱器を備えた、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、例えば、パーナルコンピュータなどの電子機器におけるマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）などの電子部品から発せられる熱を放熱する放熱器として用いられる板状熱交換器およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
本出願人は、ノートブック型パソコン等の携帯型電子機器の放熱性を改善するための板状放熱器を先に提案している。この板状放熱器は、複数の金属板によって形成されかつヒートパイプ部を有する合わせ板からなるものである。ヒートパイプ部は、合わせ板の下側金属板の所定部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液封入部内に、同金属板における作動液封入部と合わせ板の縁とを結ぶ部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液注入部を通じて作動液を注入し、作動液注入部を圧潰しかつ圧潰部における重合された金属板部分の先端どうしを溶接することにより形成されている。
【０００３】
この板状放熱器は、パソコン本体のハウジング内においてＭＰＵの上に載せられ、その上にはキーボードが重ねられるようになっている。ところが、板状放熱器の溶接部は、通常、圧潰部の上下両面側に突出した形状となるため、溶接部の上側突出端がキーボードに干渉することになってしまう。また、このような局部的な干渉があると、合わせ板の平坦部上面とキーボードとの間に隙間が生じて、ハウジング内に無駄なスペースができたり、電気漏洩を生じたりするおそれもあった。
【０００４】
本発明の目的は、使用時に重ね合わせられるべき物品に対して溶接部が干渉することのない板状熱交換器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明の板状熱交換器は、複数の金属板によって形成されかつヒートパイプ部を有する合わせ板からなり、ヒートパイプ部が、合わせ板の両外側の金属板のうち少なくとも一方の金属板の所定部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液封入部内に、同金属板における作動液封入部と合わせ板の縁とを結ぶ部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液注入部を通じて作動液を注入し、作動液注入部を圧潰しかつ圧潰部における重合された金属板部分の先端どうしを溶接することにより形成されている板状熱交換器において、圧潰部の一方の面側から突出している溶接部の突出端が合わせ板の平坦部の一方の面と同一レベルかそれよりも引っ込んでいることを特徴とするものである。
【０００６】
上記のように、圧潰部の一方の面側から突出している溶接部の突出端が、合わせ板の平坦部の一方の面と同一レベルかそれよりも引っ込んでいれば、平坦部の一方の面と同面に重ねられる物品に干渉することがない。
【０００７】
本発明の板状熱交換器の製造方法としては、複数の金属板によって形成される合わせ板に、これの両外側の金属板のうち少なくとも一方の金属板の所定部分を外方に突出させて中空状作動液封入部を形成しておくとともに、同金属板における作動液封入部と合わせ板の縁とを結ぶ部分を外方に突出させることにより中空状作動液注入部を形成しておき、作動液封入部内に作動液注入部を通じて作動液を注入し、次いで、１回のプレス加工によって、作動液注入部を圧潰するとともに、圧潰部の一方の面側から突出した溶接部の突出端が合わせ板の平坦部の一方の面と同一レベルかそれよりも引っ込んだ位置にくるように、圧潰部と平坦部における圧潰部の両縁沿い部分とを変形させ、その後、圧潰部における重合された金属板部分の先端どうしを溶接することにより、合わせ板にヒートパイプ部を形成するものがある。
【０００８】
上記方法のように、１回のプレス加工によって、作動液注入部を圧潰するとともに、圧潰部の一方の面側から突出した溶接部の突出端が合わせ板の平坦部の一方の面と同一レベルかそれよりも引っ込んだ位置にくるように、圧潰部と平坦部における圧潰部の両縁沿い部分とを変形させ、その後、圧潰部における重合された金属板部分の先端どうしを溶接するようにすれば、従来の板状熱交換器の製造方法と同じ工程数で上記本発明の板状熱交換器を製造することができるため、コストアップを回避できる。しかも、プレス加工後に溶接を行うため、作動液の漏洩のおそれが少ない。
【０００９】
また、本発明の板状熱交換器の製造方法としては、複数の金属板によって形成される合わせ板に、これの両外側の金属板のうち少なくとも一方の金属板の所定部分を外方に突出させて中空状作動液封入部を形成し、同金属板における作動液封入部と合わせ板の縁とを結ぶ部分を外方に突出させることにより中空状作動液注入部を形成しておくとともに、平坦部に合わせ板の縁から作動液注入部を挟んで互いに平行にのびる２本の切断線を形成しておき、作動液封入部内に作動液注入部を通じて作動液を注入し、次いで、１回のプレス加工によって、作動液注入部を圧潰するとともに、圧潰部の平坦部の一方の面側から突出した溶接部の突出端が合わせ板の平坦部の一方の面と同一レベルかそれよりも引っ込んだ位置にくるように、両切断線どうしの間の部分を折り曲げ、その後、圧潰部における重合された金属板部分の先端どうしを溶接することにより、合わせ板にヒートパイプ部を形成するものもある。
【００１０】
上記方法のように、１回のプレス加工によって、作動液注入部を圧潰するとともに、圧潰部の平坦部の一方の面側から突出した溶接部の突出端が合わせ板の平坦部の一方の面と同一レベルかそれよりも引っ込んだ位置にくるように、両切断線どうしの間の部分を折り曲げ、その後、圧潰部における重合された金属板部分の先端どうしを溶接するようにすれば、平坦部に切断線を形成するという極めて簡単な作業が増える以外は、従来の板状熱交換器の製造と同じ工程数で上記請求項２記載の板状熱交換器を製造することができるため、コストアップを極力抑えることができる。しかも、プレス加工後に溶接を行うため、作動液の漏洩のおそれが少ない。さらに、両切断線どうしの間の部分を折り曲げるため、合わせ板に歪みが生じ難い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜図６は、本発明の第１実施形態を示すものである。この実施形態は、本発明を、ノートブック型パソコン用板状放熱器に適用したものである。図示の板状放熱器(1) は、たとえば２枚のアルミニウム（アルミニウム合金を含む。以下同じ。）板(2A)(2B)によって形成されかつヒートパイプ部(3) を有する合わせ板(11)からなる。ヒートパイプ(3) 部は、合わせ板(11)の下側のアルミニウム板(2B)の所定部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液封入部(30)内に、同アルミニウム板(2B)における作動液封入部(30)と合わせ板(11)の縁とを結ぶ部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液注入部(4) を通じて作動液を注入し、作動液注入部(4) を圧潰しかつ圧潰部(5) における重合されたアルミニウム板(2A)(2B)部分の先端どうしを溶接することにより形成されている。そして、圧潰部(5) の上面側から突出している溶接部(6) の突出端(61)が、合わせ板(11)の平坦部(7) の上面よりも引っ込んでいる（図３参照）。
【００１２】
上記板状放熱器(1) を構成している合わせ板(11)は、左右方向に長い長方形をしている。ヒートパイプ部(3) は、横方向にのびる複数の並列状直線部(31)と、直線部(31)の左右各端部どうしを連通させるように前後方向にのびる２つの連通部(32)とよりなる。合わせ板(11)の圧潰部(5) およびその両縁沿い部分の平坦部(7) が、下方に向かって凹状に変形させられている。これによって、溶接部(6) の上側突出端(61)が合わせ板(11)の平坦部(7) の上面よりも引っ込むようになされている。また、溶接部(6) には、圧潰部(5) の下面側から突出している下側突出端(62)も形成されているが、この下側突出端(62)は、合わせ板(11)のヒートパイプ部(3) の先端よりも引っ込んでいる。つまり、溶接部(6) は、合わせ板(11)の厚みの中間に位置させられている。
【００１３】
図２および図３は、上記板状放熱器(1) をノートブック型パソコン(9) に組み込んだ状態を示している。ノートブック型パソコン(9) は、その本体ケーシング(91)内にマザーボード上に載せられたＭＰＵ(92)を備えている。そして、このＭＰＵ(92)の上に伝熱プレート(93)を介して板状放熱器(1) が載せられている。板状放熱器(1) の上にはキーボード(94)が載せられている。上記のとおり、板状放熱器(1) における溶接部(6) の上側突出端(61)は、合わせ板(11)の平坦部(7) の上面よりも引っ込んでいるから、キーボード(94)に干渉せず、板状放熱器(1) の上面とキーボード(94)との間には隙間が生じない。なお、マザーボード上には、ＭＰＵ(92)の他にもコンデンサ、ＩＣ回路、位置決めピン等の多数の部品が載せられており、上記部品(95)が板状放熱器(1) における溶接部(6) の下方に配置されることもあり得るが、上述のとおり、溶接部(6) の下側突出端(62)は、合わせ板(11)のヒートパイプ部(3) の先端よりも引っ込んでいるので、上記部品(95)に干渉しない。
【００１４】
次に、図４〜図７に基づいて、上記板状放熱器(1) の製造方法を説明する。
【００１５】
まず、図４に示す合わせ板(11)を用意する。この合わせ板(11)は、２枚のアルミニウム板(2A)(2B)によって形成され、かつ下側のアルミニウム板(2B)の所定部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液封入部(30)と、同アルミニウム板(2B)における作動液封入部(30)と合わせ板(11)の縁とを結ぶ部分が外方に突出させられて形成された中空状作動液注入部(4) とを有している。作動液封入部(30)は、ヒートパイプ部(3) と同じパターンであって、複数の並列状直線部(301) および２つの連通部(302) からなる。作動液注入部(4) は、作動液封入部(30)の一方の連通部(302) の長さ中央部から合わせ板(11)の一側縁の長さ中央部に形成された突出縁部(101) の先端に至るものであり、その先端開口が作動液注入口となされる。なお、上記合わせ板(11)は、たとえば、２枚のアルミニウム板(2A)(2B)の合わせ面のうち少なくともいずれか一方の面に圧着防止剤を所定パターンに印刷し、この状態で両アルミニウム板(2A)(2B)を圧着することにより非圧着部を形成し、この非圧着部に流体圧を導入して一方のアルミニウム板(2B)を外方に膨出させることにより作動液封入部(30)と作動液注入部(4) とを一挙に形成する、いわゆるロールボンド法によって製造される。このロールボンド法によれば、作動液の漏れが生じ難く、量産性に優れ、寸法形状の自由度が大きい等の利点があり、上記合わせ板(11)の製造に適しているが、それ以外の方法、たとえば、一方のアルミニウム板にプレス加工によって所定パターンの外方突出部を形成しておいてから、両アルミニウム板を接合する方法によって合わせ板を製造するようにしてもよい。
【００１６】
また、図４および図５（ａ）に示すように、合わせ板(11)の作動液注入口部を拡管成形し、同部分に金属パイプ(12)の下端部を溶接した（図４参照）。
【００１７】
次いで、図４および図５（ａ）に示すように、合わせ板(11)の作動液封入部(30)内に、金属パイプ(12)および作動液注入部(4) を通じて、作動液を注入した。なお、作動液としては、例えばＰＦＣ、ＨＦＣ１３４ａ、ＣＦＣ１１３、ＨＣＦＣ１２３等が用いられる。
【００１８】
その後、金属パイプ(12)の先端部を圧潰して先端開口を閉鎖し、それによって、合わせ板(11)にガス滞留部(13)を形成した（図５（ｂ）参照）。
【００１９】
次に、図５（ｂ）に示すように、ガス滞留部(13)が上になるようにした合わせ板(11)の下部を、６０℃の湯に所定時間漬けて加熱した。そうすると、合わせ板(11)内の作動液が蒸発してガス状作動液となり、それによって、作動液に溶存し、また、合わせ板(11)の作動液封入部(30)および作動液注入部(4) 内に残留していた窒素、酸素、二酸化炭素などの非凝縮ガスが、ガス滞留部(13)内に押し込まれて滞留する。
【００２０】
それから、図５（ｃ）および図６（ａ）に示すように、先端面に台状凸部(14A) を有する凸状ピンチ(14)と先端面に前記凸部(14A) に嵌め合わせられる凹部(15A) を有する凹状ピンチ(15)とを用いた１回のプレス加工により、作動液注入部(4) の略下半部を圧潰するとともに、圧潰部(5) の一方の面側から突出した溶接部(6) の突出端(61)が合わせ板(11)の平坦部(7) の一方の面よりも引っ込んだ位置にくるように、圧潰部(5) と平坦部(7) における圧潰部(5) の両縁沿い部分とを変形させた。
【００２１】
こうしておいて、図５（ｄ）および図６(b) に示すように、合わせ板(11)の作動液注入部(4) を上記圧潰部(5) の上端において切断し、それによって合わせ板(11)からガス滞留部(13)を分離除去した。
【００２２】
その後、図５（ｅ）および図６（ｃ）に示すように、圧潰部(5) における重合されたアルミニウム板(2A)(2B)部分の先端どうしを、たとえばＴＩＧ溶接した。こうして、図１に示すように、ヒートパイプ部(3) を有する合わせ板(11)からなる板状放熱器(1) を得た。
【００２３】
図７〜図１０は、本発明の第２実施形態を示すものである。この実施形態も、本発明をノートブック型パソコン用板状放熱器に適用したものである。図示の板状放熱器(21)は、以下の点を除いて第１実施形態と同じである。すなわち、板状放熱器(21)は、その平坦部(7) に合わせ板(11)の縁から圧潰部(5) を挟んで互いに平行にのびる２本の切断線(16)が形成されているとともに、両切断線(16)どうしの間の部分(8) が下側に段状に折り曲げられ、それによって、圧潰部(5) の上面側から突出した溶接部(6) の上側突出端(61)が合わせ板(11)の平坦部(7) の上面よりも引っ込んだ位置にきている。
【００２４】
図８および図９は、上記板状放熱器をノートブック型パソコンに組み込んだ状態を示しており、板状放熱器(21)は、マザーボード上のＭＰＵ(92)の上に伝熱プレート(93)を介して載せられ、その上にはキーボード(94)が載せられている。そして、上記のとおり、板状放熱器(21)における溶接部(6) の上側突出端(61)は、合わせ板(11)の平坦部(7) の上面よりも引っ込んでいるから、キーボード(94)に干渉せず、板状放熱器(21)の上面とキーボード(94)との間には隙間が生じない。また、溶接部(6) の下側突出端(62)も、合わせ板(11)のヒートパイプ部(3) の先端よりも引っ込んだ位置にあるので、マザーボード上に載せられたＭＰＵ以外の部品(95)が溶接部(6) の下方に配置される場合でも、上記部品(95)に干渉しない。
【００２５】
また、上記第２実施形態の板状放熱器(21)の製造方法は、次の点を除いて、上記第１実施形態と同じである。すなわち、まず、合わせ板(11)の平坦部(7) に合わせ板(11)の縁から作動液注入部(4) を挟んで互いに平行にのびる２本の切断線(16)をあらかじめ形成しておく。そして、上記凸状ピンチ(14)と凹状ピンチ(15)とを用いた１回のプレス加工によって、作動液注入部(4) を圧潰するとともに、溶接部(6) の上側突出端(61)が合わせ板(11)の平坦部(7) の上面よりも引っ込んだ位置にくるように、両切断線(16)どうしの間の部分(8) を段状に折り曲げる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す板状放熱器の下方斜視図である。
【図２】上記板状放熱器を組み込んだノートブック型パソコンを示す上方斜視図である。
【図３】上記ノートブック型パソコンの一部拡大垂直断面図である。
【図４】上記板状放熱器の製造方法の１工程を示す上方斜視図である。
【図５】上記板状放熱器の製造方法中の５つの工程を工程順に示す垂直断面図である。
【図６】上記板状放熱器の製造方法中の３つの工程を工程順に示す上方斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示す板状放熱器の下方斜視図である。
【図８】上記板状放熱器を組み込んだノートブック型パソコンを示す上方斜視図である。
【図９】上記ノートブック型パソコンの一部拡大垂直断面図である。
【図１０】上記板状放熱器の製造方法中の３つの工程を工程順に示す上方斜視図である。
【符号の説明】
1)      板状放熱器( 板状熱交換器）
11)     合わせ板
2A)     上側アルミニウム板
2B)     下側アルミニウム板
3)      ヒートパイプ部
30)     作動液封入部
4)      作動液注入部
5)      圧潰部
6)      溶接部
61)     上側突出端
7)      平坦部
21)     板状放熱器( 板状熱交換器）
16)     切断線
8)      両切断線どうしの間の部分
【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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