(57)【要約】【課題】放熱ファンを使用することなく、または低速の放熱ファンを使用して無騷音または低騷音で放熱することができる放熱装置及びこれを備えた電子装置を提供する。【解決手段】本発明による放熱装置は、内壁にウィック（ｗｉｃｋ）が形成されており、作動流体が注入されるウィック型の伝熱パイプを備えた伝熱ヒットパイプユニットと、細管型に形成されており、作動流体が注入される振動細管型のヒートパイプルーフを備えた放熱ヒットパイプユニットとを含み、伝熱パイプは、発熱源に隣接配置され、発熱源から伝達された熱をヒートパイプルーフに伝達する伝熱部を含み、ヒートパイプルーフは、伝熱部に熱的に結合する吸熱部と、吸収された熱を吸熱部から放出する放熱部と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁にウィック（ｗｉｃｋ）が形成されており、作動流体が注入されるウィック型の伝熱パイプを備えた伝熱ヒットパイプユニットと、
細管型に形成されており、作動流体が注入される振動細管型のヒートパイプルーフを備えた放熱ヒットパイプユニットと、を含み、
前記伝熱パイプは、発熱源に隣接配置され、前記発熱源から伝達された熱を前記ヒートパイプルーフに伝達する伝熱部を含み、
前記ヒートパイプルーフは、前記伝熱部と熱的に結合する吸熱部と、前記吸熱部から吸収した熱を放出する放熱部と、を含むことを特徴とする放熱装置。
【請求項２】
一面が発熱源に接し、他面に前記伝熱パイプの収容溝が形成されたベース部材を備えた伝熱ブロックをさらに含む請求項１に記載の放熱装置。
【請求項３】
前記ヒートパイプルーフは、螺旋状構造に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項４】
前記放熱ヒットパイプユニットは、内側に配置された内側ヒートパイプルーフと、前記内側ヒートパイプルーフの外側を離隔して取り囲む少なくとも１つの外側ヒートパイプルーフと、を含み、
前記伝熱ヒットパイプユニットは、前記内側及び外側ヒートパイプルーフに結合された少なくとも１つの伝熱パイプを含むことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の放熱装置。
【請求項５】
前記内側及び外側ヒートパイプルーフは、円形または四角形のルーフ状に形成されたことを特徴とする請求項４に記載の放熱装置。
【請求項６】
前記放熱ヒットパイプユニットの一端部に配置され、前記ヒートパイプルーフの内部空間に空気を流通させる放熱ファンをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の放熱装置。
【請求項７】
前記放熱ヒットパイプユニットは、放射状の放熱部が形成されるように環状に配置されたヒートパイプルーフを含むことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の放熱装置。
【請求項８】
前記伝熱ヒットパイプユニットは、環状の伝熱部を備えた伝熱パイプを含み、
前記放熱ヒットパイプユニットは、前記環状の伝熱部の内側及び外側にそれぞれ結合する一対の環状ヒートパイプルーフを含むことを特徴とする請求項７に記載の放熱装置。
【請求項９】
前記環状のヒートパイプルーフは、
前記環状の伝熱部に結合された一側から他側に行くほどヒートパイプの間隔が広くなることを特徴とする請求項８に記載の放熱装置。
【請求項１０】
前記放熱ヒットパイプユニットは、放射状に配置される複数のヒートパイプルーフを含むことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の放熱装置。
【請求項１１】
前記伝熱ヒットパイプユニットは、相互対称に配列された伝熱部を備えた少なくとも１つの伝熱パイプを含み、
前記放熱ヒットパイプユニットは、前記対称になっている伝熱部に相互交互に結合して部分的に重ねた一対のヒートパイプルーフを含むことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の放熱装置。
【請求項１２】
発熱源が実装された基板と、
内部に前記基板が設けられたケースと、
前記発熱源に結合された請求項１１に記載の放熱装置を含む電子装置。
【請求項１３】
前記放熱装置において、
前記伝熱ヒットパイプユニットは、複数対の伝熱部を含み、
前記放熱ヒットパイプユニットは、並んで配列される複数対の単位ヒットパイプルーフを含むことを特徴とする請求項１２に記載の電子装置。
【請求項１４】
前記ケースの内部空間を区画するように、前記ケースに設けられ、一面に前記基板が設けられ、他面には前記放熱ヒットパイプユニットが設けられるパーティションをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱装置及びこれを備えた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンピュータの中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ；以下、ＣＰＵという）、ビデオカードのチップセット、パワートランジスタ、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；以下、ＬＥＤという）などの電子部品は、作動時に熱を発生する。電子部品が過熱されると、誤作動や損傷が生じることがあるため、過熱を防止するための放熱装置が必要となる。
【０００３】
通常、放熱装置は電子部品などの発熱源から発生した熱を外部に放熱して発熱源の過熱を防止する。
【０００４】
電子部品に適用される放熱装置の一例として、従来放熱ピン構造の放熱装置が開示されている。
【０００５】
ところが、放熱ピン構造の放熱装置は、電子部品の小型化傾向により吸熱部のサイズも次第に小さくなる傾向にあり、放熱ピンの表面積を広く維持することが困難であるという問題点があった。そして、放熱ピンの表面積を広げると吸熱部と放熱部との間の距離が遠くなり、熱伝達速度が低下するので、放熱効率を向上させるには限界があった。
【０００６】
一方、ＲＦモジュールなどの大型の発熱源の場合、従来放熱装置の放熱ピンは、通常圧出成形により製作されるため、サイズに制約があり、放熱装置を適用しにくいという短所があった。また、大型の発熱源に使用される放熱ピン構造の放熱装置は、構造的安定性及び熱伝導効率のために放熱ピンの厚さが相対的に厚くなり、このため、軽量化が困難となり、製作費用が高くなるという短所があった。
【０００７】
このような限界を補うために、従来放熱装置は、高速回転する放熱ファンをさらに含む。しかし、放熱ファンの追加は、放熱ファンの駆動のための電力消耗を発生させ、かつ放熱ファン騷音を発生させる問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、熱伝達性能及び放熱効率の高い放熱装置及びこれを備えた電子装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の他の目的は、大型の発熱源に適用可能な放熱装置及びこれを備えた電子装置を提供することにある。
【００１０】
本発明のまた他の目的は、無騷音または低騷音で作動する放熱装置を提供することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面によれば、内壁にウィック（ｗｉｃｋ）が形成されており、作動流体が注入されるウィック型の伝熱パイプを備えた伝熱ヒットパイプユニットと、細管型に形成されており、作動流体が注入される振動細管型のヒートパイプルーフを備えた放熱ヒットパイプユニットと、を含み、上記伝熱パイプは、発熱源に隣接配置され、上記発熱源から伝達された熱を上記ヒートパイプルーフに伝達する伝熱部を含み、上記ヒートパイプルーフは、上記伝熱部に熱的に結合する吸熱部と上記吸熱部から吸収された熱を放出する放熱部とを含むことを特徴とする放熱装置が提供される。
【００１２】
一面が発熱源に接し、他面に上記伝熱パイプの収容溝が形成されたベース部材を備えた伝熱ブロックをさらに含むことができる。
【００１３】
上記ヒートパイプルーフは、螺旋状構造に形成されることが可能である。
【００１４】
上記放熱ヒットパイプユニットは、内側に配置された内側ヒートパイプルーフと、上記内側ヒートパイプルーフの外側を離隔して取り囲む少なくとも１つの外側ヒートパイプルーフと、を含み、上記伝熱ヒットパイプユニットは、上記内側及び外側ヒートパイプルーフに結合された少なくとも１つの伝熱パイプを含むことができる。
【００１５】
上記内側及び外側ヒートパイプルーフは、円形または四角形のルーフ形状を有してもよい。
【００１６】
上記放熱ヒットパイプユニットの一端部に配置されており、上記ヒートパイプルーフの内部空間に空気を流通させる放熱ファンをさらに含むことができる。
【００１７】
上記放熱ヒットパイプユニットは、放射状の放熱部が形成されるように、環状に配置されたヒートパイプルーフを含むことができる。
【００１８】
上記伝熱ヒットパイプユニットは、環状の伝熱部を備えた伝熱パイプを含み、上記放熱ヒットパイプユニットは、上記環状の伝熱部の内側及び外側にそれぞれ結合された一対の環状ヒートパイプルーフを含むことができる。
【００１９】
上記環状ヒートパイプルーフは、上記環状の伝熱部に結合された一側から他側に行くほどヒートパイプの間隔が広くなることを特徴とする。
【００２０】
上記放熱ヒットパイプユニットは、放射状に配置される複数のヒートパイプルーフを含むことができる。
【００２１】
上記伝熱ヒットパイプユニットは、相互対称に配列された伝熱部を備えた少なくとも１つの伝熱パイプを含み、上記放熱ヒットパイプユニットは、上記対称になっている伝熱部に相互交互に結合され、部分的に重ねた一対のヒートパイプルーフを含むことができる。
【００２２】
また、本発明の他の側面によれば、発熱源が実装された基板と、内部に上記基板が設けられたケースと、上記発熱源に結合された上述の放熱装置とを含む電子装置が提供される。
【００２３】
上記放熱装置において、上記伝熱ヒットパイプユニットは、複数対の伝熱部を含み、上記放熱ヒットパイプユニットは、並んで配列される複数対の単位ヒットパイプルーフを含むことができる。
【００２４】
上記ケースの内部空間を区画するように上記ケースに設けられ、一面に上記基板が設けられ、他面には上記放熱ヒットパイプユニットが設けられるパーティションをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明による放熱装置は、広い放熱面積を有するので、放熱効果を高めることができる。
【００２６】
また、本発明による放熱装置は、大量の熱を迅速に放熱部に伝達するので、大型の発熱源の冷却に適用することができる。
【００２７】
また、本発明による放熱装置は、放熱ファンを使用しないか、または低速の放熱ファンを使用するので、無騷音または低騷音で放熱することができる。
【００２８】
また、本発明による放熱装置は、軽量の細管型ヒートパイプを使用するので、放熱装置を軽量化し、構造的に安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施例に係る放熱装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る放熱装置を示す分解図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る放熱装置の伝熱ブロックを示す分解図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る放熱装置のヒートパイプルーフを示す斜視図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る放熱装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る放熱装置を示す分解図である。
【図７】本発明の第２実施例に係る放熱装置の環状ヒートパイプルーフを示す平面図である。
【図８】本発明の第２実施例に係る放熱装置においての伝熱パイプと外側に配置された環状ヒートパイプルーフとの結合を示す平面図である。
【図９】本発明の第２実施例に係る放熱装置においての放熱ファンの装着を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３実施例に係る放熱装置を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施例に係る放熱装置を示す分解図である。
【図１２】本発明の第３実施例に係る放熱装置のヒートパイプルーフを示す斜視図である。
【図１３】本発明の第４実施例に係る放熱装置を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第４実施例に係る放熱装置においての伝熱パイプとヒートパイプルーフとの結合構造を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第４実施例に係る放熱装置と基板との結合を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第４実施例に係る放熱装置を備えた電子装置を示す斜視図である。
【図１７】本発明の第４実施例に係る放熱装置を備えた電子装置を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第４実施例に係る放熱装置を備えた電子装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、本発明の第１実施例に係る放熱装置を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の第１実施例に係る放熱装置１００を示す斜視図であり、図２は、本発明の第１実施例に係る放熱装置１００を示す分解図である。
【００３２】
本発明の第１実施例に係る放熱装置１００は、発熱源の熱を伝達する伝熱ヒットパイプユニット１２０及び伝達された熱を放熱する放熱ヒットパイプユニット１３０を含む。ここで、伝熱ヒットパイプユニット１２０はウィック型の伝熱パイプ１２２を備えて大量の熱を迅速に放熱ヒットパイプユニット１３０に伝達し、放熱ヒットパイプユニット１３０は振動細管型のヒートパイプルーフ１３２を備え、伝達された熱を広い表面積を介して発散するので、本実施例の放熱装置１００は高い放熱効率を有することができる。
【００３３】
つまり、ウィック型の伝熱パイプ１２２は、小さいサイズの発熱源から発生される大量の熱を迅速に伝達する長所はあるが、広い放熱面積を有さずそのものとしては放熱効率が高くないという短所がある。このようなウィック型の伝熱パイプ１２２に、大量の熱を広い表面積を介して迅速に発散できる振動細管型のヒートパイプルーフ１３２を結合することにより、高い放熱効率を得ることができる。
【００３４】
伝熱ヒットパイプユニット１２０は、発熱源から発生した熱を後述する放熱ヒットパイプユニット１３０に伝達する部分である。特に、伝熱ヒットパイプユニット１２０は大量の熱を迅速に伝達するために、発熱源に隣接配置されるウィック型の伝熱パイプ１２２を備える。
【００３５】
ウィック型の伝熱パイプ１２２は、作動流体が注入される密閉されたパイプと、パイプ内壁に作動流体が移動するウィック及びパイプ内部で気化した作動流体が移動する蒸気移動空間からなる。具体的な機能を説明すると、熱が伝達された部分で気化した作動流体が、蒸気移動空間を介して外部に熱を伝達する伝熱部１２２ａに移動する。そして、伝熱部１２２ａに移動した気化した作動流体は凝縮され、気化熱を伝熱部１２２ａに伝達する。凝縮された作動流体は、ウィックを介して元の位置に還流する。これにより、伝熱部１２２ａに熱を伝達する熱伝達サイクルが行われる。
【００３６】
上記熱伝達構造を備えたウィック型伝熱パイプ１２２は、後述するヒートパイプルーフ１３２に比べて相対的に大きい直径の管を有し、内部に多量の作動流体が注入される。これにより、一度に多量の作動流体が気化及び凝縮する過程から大量の熱が伝熱部１２２ａに迅速に伝達される特徴を有する。よって、伝熱ヒットパイプユニット１２０は、発熱源から発生した熱が滞積されることなく、発熱源の熱を放熱ヒットパイプユニット１３０に迅速に伝達し、放熱効率を高めることができる。
【００３７】
本実施例の放熱装置は、伝熱ヒットパイプユニット１２０の熱を放熱ヒットパイプユニット１３０に伝達するために少なくとも１つの伝熱パイプ１２２がヒートパイプルーフ１３２に結合される。具体的に、本実施例の伝熱パイプ１２２とヒートパイプルーフ１３２は、一対一にマッチングされ結合される。しかし、これに限定されず、複数の伝熱パイプが１つのヒートパイプルーフに結合されることも可能であり、その反対に、１つの伝熱パイプに複数のヒートパイプが結合されることも可能であるなど様々な組み合わせで変形実施することが可能である。
【００３８】
図２に示すように、本実施例の伝熱ヒットパイプユニット１２０は、後述する伝熱ブロック１１０を貫通する複数のウィック型伝熱パイプ１２２を含む。ここで、各伝熱パイプ１２２の中心部分が伝熱ブロック１１０に結合される。そして、図１に示されたように、各伝熱パイプ１２２の中心部の両側に位置した伝熱部１２２ａはヒートパイプルーフ１３２に結合される。
【００３９】
ここで、伝熱パイプ１２２とヒートパイプルーフ１３２とが熱的に結合されるように、伝熱パイプ１２２とヒートパイプルーフ１３２とはソルダリングまたはブレイジングにより面接されて結合されることができる。
【００４０】
ここで、発熱源と伝熱ヒットパイプユニット１２０との結合が容易になるように、発熱源と伝熱ヒットパイプユニット１２０とは伝熱ブロック１１０を介して結合されることができる。
【００４１】
伝熱ブロック１１０は、電子部品などの発熱源に発生した熱が伝達される部分である。このために、伝熱ブロック１１０の一面１１２ａは発熱源に接することができるように、発熱源に対応する形状に形成される。そして、伝熱ブロック１１０は、高い熱伝達特性を有する銅、アルミニウムなどを含む材質からなる。
【００４２】
図１に示されたように、本実施例の伝熱ブロック１１０は、ＣＰＵなどの電子部品の一面に接するために、伝熱ブロック１１０の一面１１２ａは平らに形成される。
【００４３】
また、伝熱ヒットパイプユニット１２０に熱的に結合されるために、内部を貫通する伝熱ヒットパイプユニット１２０の伝熱パイプ１２２と面接して結合される。
【００４４】
図３は、本発明の第１実施例に係る放熱装置１００の伝熱ブロック１１０を示す分解図である。
【００４５】
図３に示すように、本実施例の伝熱ブロック１１０は、一面１１２ａが発熱源に接し、他面には伝熱パイプ１２２の収容溝１１２ｂが形成されたベース部材１１２と、ベース部材１１２の他面をカバーしており、収容溝１１２ｂに対応する覆い溝１１４ａが形成された覆い部材１１４と、を含むことができる。これにより、ベース部材１１２と覆い溝１１４ａとの間には伝熱パイプ１２２が挟まれて結合され得る。よって、伝熱ブロック１１０に伝達された熱が、伝熱ブロック１１０を貫通する伝熱パイプ１２２により放熱ヒットパイプユニット１３０に伝達される。一方、本実施例では伝熱ブロック１１０を介して発熱源と伝熱ヒットパイプユニット１２０とが結合される構造を提示したが、これに限定されず、発熱源と伝熱ヒットパイプユニット１２０の伝熱パイプ１２２とが直接結合されることも可能である。
【００４６】
放熱ヒットパイプユニット１３０は、伝熱ヒットパイプユニット１２０に熱的に結合され、伝熱ヒットパイプユニット１２０を介して伝達された熱を放熱する部分である。特に、放熱ヒットパイプユニット１３０は大量の熱を迅速に発散するために振動細管型のヒートパイプルーフ１３２を備える。
【００４７】
図４は、本発明の第１実施例に係る放熱装置１００のヒートパイプルーフ１３２を示す斜視図である。
【００４８】
図４に示すように、ヒートパイプルーフ１３２は、吸熱部１３２ａと放熱部１３２ｂとを含み、吸熱部１３２ａ及び放熱部１３２ｂの内部には気泡１３３ｂと共に作動流体１３３ａが注入される。図１に示されたように、吸熱部１３２ａは、熱を伝達する伝熱パイプ１２２の伝熱部１２２ａに隣接配置され、熱を吸収する。そして、放熱部１３２ｂは、伝熱部１２２ａから離隔して位置し、吸熱部１３２ａと連通され、吸熱部１３２ａから伝達された熱を外部に放出する。
【００４９】
具体的に、本実施例のヒートパイプルーフ１３２は、流体動圧を用いた振動細管型のヒートパイプからなる。
【００５０】
振動細管型ヒートパイプは、図４に示すように、細管１３３の内部に作動流体１３３ａと気泡１３３ｂが所定の割合で注入された後に細管１３３の内部が外部から密閉される構造を有する。これにより、振動細管型ヒートパイプは、気泡１３３ｂ及び作動流体１３３ａの体積膨脹及び凝縮によって熱を潜熱形態で大量輸送する熱伝達サイクルを有する。
【００５１】
熱伝達メカニズムによれば、吸熱部１３２ａでは吸収された熱量だけ核沸騰（Ｎｕｃｌｅａｔｅ  Ｂｏｉｌｉｎｇ）が生じ、吸熱部１３２ａに位置した気泡１３３ｂが体積膨脹をする。このとき、細管１３３は、所定の内部体積を維持するので、吸熱部１３２ａに位置した気泡１３３ｂが体積膨脹しただけ放熱部１３２ｂに位置した気泡１３３ｂは収縮することになる。よって細管１３３内の圧力平衡状態が崩れ、ヒットパイプには作動流体１３３ａ及び気泡１３３ｂの振動を含む流動が生じ、これにより気泡１３３ｂの体積変化による温度の昇降により潜熱輸送することで、放熱機能を行う。
【００５２】
ここで、ヒートパイプルーフ１３２は、熱伝導度の高い銅、アルミニウムなどの金属素材からなる細管１３３を含むことができる。これにより、熱が迅速に伝達され、かつその内部に注入された気泡１３３ｂの体積変化を迅速に誘発することができる。
【００５３】
そして、ヒートパイプルーフ１３２の連通構造は、開ループ（ｏｐｅｎ  ｌｏｏｐ）及び閉ルーフ（ｃｌｏｓｅ  ｌｏｏｐ）の両方とも可能である。また、ヒートパイプルーフ１３２、１３４が複数である場合、ヒートパイプルーフ１３２の全部または一部は隣り合うヒートパイプルーフ１３４と連通可能である。これにより、複数のヒートパイプルーフ１３２、１３４は、設計上の必要によって、全体的に開ループまたは閉ルーフ形状を有することもできる。
【００５４】
また、ヒートパイプルーフ１３２は、螺旋状構造に形成されることも可能である。細管１３３が密に巻かれた螺旋状構造は、限られた空間に長い細管１３３を効率的に配置できる構造である。これにより、螺旋状のヒートパイプルーフ１３２の吸熱部１３２ａ及び放熱部１３２ｂは狭い空間においても広い表面積を有することにする。
【００５５】
図４に示すように、本実施例のヒートパイプルーフ１３２は、四角形の螺旋状構造に形成されている。また、ヒートパイプルーフ１３２を形成する細管１３３は、伝熱パイプ１２２に比べて小さい直径を有している。これにより、図１に示されているように、伝熱パイプ１２２の伝熱部１２２ａに、ヒートパイプルーフ１３２を形成する細管１３３の多くの部分が結合可能になる。よって、ヒートパイプルーフ１３２の吸熱部１３２ａの面積が大きく増加され、ヒートパイプルーフ１３２は伝熱パイプ１２２を介して伝達される大量の熱を効率的に吸収することができる。
【００５６】
そして、螺旋状のヒートパイプルーフ１３２において、伝熱部１２２ａの間に並んで配列された多数の細管１３３が放熱部１３２ｂとなる。よって、ヒートパイプルーフ１３２の放熱部１３２ｂの面積が大きく増加され、ヒートパイプルーフ１３２の内部の熱を効率的に発散することができる。
【００５７】
上述したように、本実施例の放熱ヒットパイプユニット１３０は、螺旋状に形成された振動細管型のヒートパイプルーフ１３２を備えることにより、吸熱及び放熱の効率を大きく高めることができる。このため、伝熱ヒットパイプユニット１２０が伝熱ブロック１１０から迅速に大量の熱を伝達する場合、放熱ヒットパイプユニット１３０が、伝達された熱を迅速に外部に発散することができる。
【００５８】
ここで、放熱効率をさらに高めるために、放熱ヒットパイプユニット１３０は、多層に形成された複数のヒートパイプルーフ１３２、１３４を含むことができる。具体的に、図２に示されているように、放熱ヒットパイプユニットは、内側に配置された内側ヒートパイプルーフ１３２と、内側ヒートパイプルーフ１３２の外側を離隔して取り囲む少なくとも１つの外側ヒートパイプルーフ１３４とを含むことができる。つまり、限られた空間に配置された外側ヒートパイプルーフ１３４の内側に内側ヒートパイプルーフ１３２を追加的に配置することにより、限られた空間にヒートパイプの密集度を高めることができる。
【００５９】
これにより、限られた空間に配置される放熱ヒットパイプユニット１３０の吸熱面積及び放熱面積を最大に確保可能となり、放熱効率を大きく高めることができる。よって、別途の放熱ファンを備えなくても、または低速の放熱ファンを用いても所望する放熱効果を達成でき、無騷音または低騷音の放熱装置を実現することができる。
【００６０】
上述したように、本実施例の放熱装置１００は、ウィック型の伝熱パイプ１２２を備えることにより、発熱源に発生した大量の熱を迅速に伝達することができ、振動細管型のヒートパイプルーフ１３２、１３４を備えることにより、伝達された熱を広い表面積を介して発散できるので、高い放熱効率を有することができる。特に、放熱に必要な熱の移動が、全部ヒートパイプ（ウィック型、振動細管型）によってのみ行われる特徴がある。このため、従来の放熱ピン型放熱装置とは異なり、熱伝達の停滞による放熱性能の低下の問題を根本的に解決することができる。
【００６１】
また、軽量の振動細管型ヒートパイプを用いて放熱を行うので、従来の放熱ピン型放熱装置に比べて重さを著しく低減することができ、これにより、構造的にも安定した放熱装置１００を構成することができる。
【００６２】
以下に、本発明の第２実施例に係る放熱装置２００を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００６３】
図５は、本発明の第２実施例に係る放熱装置２００を示す斜視図であり、図６は、本発明の第２実施例に係る放熱装置２００を示す分解図である。
【００６４】
本発明の第２実施例に係る放熱装置２００は、ヒートパイプルーフ２３２の形態及びヒートパイプルーフ２３２と伝熱パイプ２２２との結合構造が異なるという点で第１実施例と相違する。以下では、同一部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６５】
本発明の第２実施例に係る放熱装置２００での放熱ヒットパイプユニット２３０のヒートパイプルーフ２３２は、ルーフの両端が互いに向き合うように環状の形態に配置される。これにより、ヒートパイプルーフ２３２の放熱部２３２ｂが放射状に配置される。ここで、環状に配置されたヒートパイプルーフ２３２と伝熱パイプ２２２との結合が容易になるように、伝熱ヒットパイプユニット２２０の伝熱パイプ２２２には環状のヒートパイプルーフ２３２、２３４の内側または外側と結合する環状の伝熱部２２２ａが形成されることが可能である。
【００６６】
図５ないし図６に示すように、本発明の第２実施例に係る放熱装置２００の放熱ヒットパイプユニット２３０は、二重に形成された一対の環状ヒートパイプルーフ２３２、２３４を含む。
【００６７】
図７は、本発明の第２実施例に係る放熱装置の環状ヒートパイプルーフ２３２を示す平面図である。
【００６８】
図７に示すように、本実施例に係る環状のヒートパイプルーフ２３２は、板状に形成されたルーフを環状にロールし、ルーフの両端をジョイント２３２ｃで結合して形成される。これにより、放熱を行う放熱部２３２ｂが環状の中心で放射状に配置されることになる。よって、放熱に必要な空気の流動が自由に行われ、高効率の放熱が行われることができる。
【００６９】
ここで、環状のヒートパイプルーフ２３２は、環状の伝熱部２２２ａに結合された一側から、放熱が行われる他側に行くほどヒートパイプの間隔が広くなるように形成されることが可能である。これにより、環状のヒートパイプルーフ２３２において、環状の伝熱部２２２ａに結合された一側のヒートパイプの間隔は密に形成されるので、大量の熱が迅速に伝達されることになる。そして、放熱が行われる他側のヒートパイプの間隔は広く形成されて、放熱に必要な空気の流動が容易に行われることになる。
【００７０】
そして、図５ないし図６に示されているように、本発明の第２実施例に係る放熱装置２００での伝熱ヒットパイプユニット２２０の伝熱部２２２ａは、環状のホルダー形態に形成されている。これにより、環状の伝熱部２２２ａの内側にヒートパイプルーフ２３２が結合されることが可能である。また、環状の伝熱部２２２ａの外側に他のヒートパイプルーフ２３４が結合されることが可能である。
【００７１】
図８は、本発明の第２実施例に係る放熱装置において、伝熱パイプ２２２と外側に配置された環状ヒートパイプルーフ２３４との結合を示す平面図である。
【００７２】
図８に示すように、環状の伝熱部２２２ａの外側面は、環状のヒートパイプルーフ２３４の内側面と結合可能である。よって、環状伝熱部２２２ａの内側及び外側を介して二重に一対の環状ヒートパイプルーフ２３２、２３４が伝熱パイプ２２２に結合され、放熱効率を極大化することができる。
【００７３】
また、図９に示すように、放熱効率をさらに高めるために、環状ヒートパイプルーフ２３２、２３４に空気を流通させる放熱ファン２４０をさらに含むことができる。
【００７４】
本実施例の放熱装置２００は、従来放熱装置２００に比べて広い放熱面積及び迅速な熱伝達特性を有するので、放熱ファン２４０を高速で回転しなくても高い放熱効率を有することができ、低速かつ低騷音で放熱ファン２４０を作動することができる。
【００７５】
一方、本実施例では一つに連結された螺旋状形態の環状ヒートパイプルーフ２３２、２３４を備えた放熱ヒットパイプユニット２３０を提示したが、放熱ヒットパイプユニット２３０の形態はこれに限定されず、様々な形態で実施可能である。具体的に、放熱ヒットパイプユニット２３０は、放射状に配置される複数のヒートパイプルーフを含んでなることもできる。
【００７６】
以下に、本発明の第３実施例に係る放熱装置３００を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００７７】
図１０は、本発明の第３実施例に係る放熱装置３００を示す斜視図であり、図１１は、本発明の第３実施例に係る放熱装置３００を示す分解図であり、図１２は、本発明の第３実施例に係る放熱装置３００のヒートパイプルーフ３３２を示す斜視図である。
【００７８】
本発明の第３実施例に係る放熱装置３００は、空気循環のために、ヒートパイプルーフ３３２、３３４と伝熱パイプ３２２との結合構造が異なり、放熱ファン３４０がさらに含まれるという点で第１実施例と相違する。以下では同一部分についての説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。
【００７９】
図１０に示すように、本発明の第３実施例に係る放熱装置３００の伝熱ブロック３１０は、最外側のヒートパイプルーフ３３２の外周に隣接して並んで配置されることが可能である。これにより、放熱装置３００のヒートパイプルーフ３３２、３３４の内側に向かう経路が全て開かれた形態に維持される。よって、放熱部３３２ｂを冷却させる空気の流動性がよくなり、放熱効率が向上する。
【００８０】
具体的に、図１２に示すように、本実施例のヒートパイプルーフ３３２、３３４は、螺旋状に巻かれた円筒形状であるので、放熱部３３２ｂは円筒状ルーフの内外側の円周面に形成される。そして、円筒状のルーフは長さ方向に開かれた形状に形成され、放熱部３３２ｂの冷却に必要な空気が自由にヒートパイプルーフ３３２、３３４の長さ方向に出入りすることができる。
【００８１】
ここで、ヒートパイプルーフ３３２、３３４の内側に出入りする空気の流れを妨害しないように、伝熱ブロック３１０は、ルーフの外周に隣接して配置されている。そして、伝熱ブロック３１０がルーフの外周に並んで配置されることにより、伝熱ブロック３１０の一面がヒートパイプルーフ３３２、３３４の外周の外側を向くようになり、電子素子などの発熱源に容易に接することができる。この場合、図１１に示されているように、伝熱ブロック３１０とヒートパイプルーフ３３２、３３４とを熱的に連結する伝熱パイプ３２２は、伝熱ブロック３１０の一側面から出発してヒートパイプルーフ３３２、３３４の内側を向くように形成され、ヒートパイプルーフ３３２、３３４の内側面に結合される。
【００８２】
また、放熱効率をさらに高めるために、放熱ヒットパイプユニット３３０の一端部に配置され、ヒートパイプルーフ３３２、３３４の内部空間に空気を流通させる放熱ファン３４０をさらに含むことができる。
【００８３】
本実施例の放熱装置３００は、従来の放熱装置３００に比べて広い放熱面積及び迅速な熱伝達特性を有するので、放熱ファン３４０を高速で回転させなくても高い放熱効率を有することになり、このため、低速かつ低騷音に放熱ファン３４０が作動されてもよい。
【００８４】
以下に、本発明の第４実施例に係る放熱装置４００及びこれを備えた電子装置を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００８５】
図１３は、本発明の第４実施例に係る放熱装置４００を示す斜視図であり、図１４は、本発明の第４実施例に係る放熱装置４００においての伝熱パイプ４２２、４２４とヒートパイプルーフ４３２、４３４との結合構造を示す斜視図である。
【００８６】
本発明の第４実施例に係る放熱装置４００は、大型装置に発生する大量の熱を効率的に発散できるように、ヒートパイプルーフ４３２、４３４が伝熱パイプ４２２、４２４に広く接触する構造を有するという点が第１実施例と相違する。以下では、同一部分についての説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。
【００８７】
本実施例に係る放熱装置４００は、大量の熱を迅速に発散できるように、ヒートパイプルーフ４３２、４３４の吸熱面積及び放熱面積を最大限確保可能な構造を有する。
【００８８】
このために、図１４に示すように、伝熱ヒットパイプユニット４２０は、相互対称に配列された伝熱部４２２ａ、４２４ａを備えた少なくとも１つの伝熱パイプ４２２、４２４を含み、放熱ヒットパイプユニット４３０は、対称になっている伝熱部４２２ａ、４２４ａに相互交互に結合されて部分的に重ねた一対のヒートパイプルーフ４３２、４３４を含む。これにより、一対のヒートパイプルーフ４３２、４３４の重ねた部分には伝熱部４２２ａ、４２４ａを取り囲む吸熱部４３２ａ、４３４ａが形成される。吸熱部４３２ａ、４３４ａは、伝熱部４２２ａ、４２４ａを全体的に覆う構造を有するので、吸熱部４３２ａ、４３４ａと伝熱部４２２ａ、４２４ａとの接触面積が広く確保されることができる。よって、伝熱パイプ４２２、４２４からヒートパイプルーフ４３２、４３４への熱伝達が遅延することなく、迅速に行われることになる。
【００８９】
また、吸熱部４３２ａ、４３４ａを中心に両側に広げられた羽形状の放熱部４３２ｂ、４３４ｂは、広い放熱面積が確保され、大量の熱の放熱が迅速に行われることにする。特に、図１３に示されているように、放熱部４３２ｂ、４３４ｂを多層に配列して放熱効率をさらに高めることができる。
【００９０】
上述したように、本実施例の放熱装置４００は、大量の熱を放熱する能力が優れるので、コンピュータなどの電子装置のメイン放熱装置４００として使用可能である。
【００９１】
図１５は、本発明の第４実施例に係る放熱装置４００と基板５００との結合を示す斜視図であり、図１６及び図１８は、本発明の第４実施例に係る放熱装置４００を備えた電子装置を示す斜視図である。なお、図１７及び図１８では、放熱装置４００の構成を明確に表すために、ケース６００の一方壁面を省略して示している。
【００９２】
本発明の第４実施例に係る放熱装置４００を備えた電子装置は、発熱源５１０が実装された基板５００と、基板５００が設けられたケース６００と、放熱装置４００とを含む。
【００９３】
図１５に示すように、電子装置の主な発熱源５１０（代表的にＣＰＵなど）が実装された基板５００に、放熱装置４００の伝熱ブロック４１０が結合可能である。ここで、広い放熱面積を確保し、かつ基板５００の部品との干渉を避けるために、放熱ヒットパイプユニット４３０は、発熱源５１０が実装された基板５００の裏面側に配置されることも可能である。
【００９４】
図１６及び図１８に示すように、本実施例の電子装置は、基板５００を収容するケース６００を含む。特に、ケース６００の内部にはケース６００の内部空間を区画するパーティション６１０が設けられてもよい。そして、パーティション６１０の一面に基板５００が設けられ、他面に放熱ヒットパイプユニット４３０が設けられることができる。ここで、伝熱ヒットパイプユニット４２０は、パーティションの貫通ホール６１０ａを介して基板５００に設けられた伝熱ブロック４１０と放熱ヒットパイプユニット４３０とを連結する。
【００９５】
これにより、発熱源５１０を収容する空間と放熱ヒットパイプユニット４３０を収容する空間とが分離されるので、放熱装置４００から発散された熱が再び基板５００に伝達される問題を防止することができる。また、ケース６００の外側を向くパーティション６１０の他面に載置されることにより、放熱部４３２ｂ、４３４ｂは、外気との接触が容易となり、放熱効率が向上する。そして、図１８に示すように、安定的で広い放熱ヒットパイプユニット４３０の載置面を確保することができる。
【００９６】
上述したように、本実施例に係る電子装置は、高い放熱効率を有する放熱装置４００を備える。このため、別の放熱ファンを備えなくても、または低速の放熱ファンを使用しても所望する放熱効果を達成することができ、無騷音または低騷音の放熱システムを実現することができる。
【００９７】
上記では本発明の好ましい実施例を参照にして説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できよう。上述した実施例以外の多くの実施例が本発明の特許請求の範囲内に存在する。
【符号の説明】
【００９８】
１００、２００、３００、４００    放熱装置
１１０、２１０、３１０、４１０    伝熱ブロック
１１２    ベース部材
１１４    覆い部材
１２０、２２０、３２０、４２０    伝熱ヒットパイプユニット
１２２、２２２、３２２、４２２    伝熱パイプ
１３０、２３０、３３０、４３０    放熱ヒットパイプユニット
１３２、１３４、２３２、２３４、３３２、３３４、４３２、４３４    ヒートパイプルーフ
２４０、３４０    放熱ファン
５００    基板
６００    ケース
６１０    パーティション
【図１】
2012529619.tif 000003
【図２】
2012529619.tif 000004
【図３】
2012529619.tif 000005
【図４】
2012529619.tif 000006
【図５】
2012529619.tif 000007
【図６】
2012529619.tif 000008
【図７】
2012529619.tif 000009
【図８】
2012529619.tif 000010
【図９】
2012529619.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2012529619.tif 000013
【図１２】
2012529619.tif 000014
【図１３】
2012529619.tif 000015
【図１４】
2012529619.tif 000016
【図１５】
2012529619.tif 000017
【図１６】
2012529619.tif 000018
【図１７】
2012529619.tif 000019
【図１８】
2012529619.tif 000020
【国際調査報告】
2012529619.tif 000021
2012529619.tif 000022