特許 5787645 補強構造を有するヒートパイプおよびこれを用いた熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5787645

(24)【登録日】2015年8月7日

(45)【発行日】2015年9月30日

(54)【発明の名称】補強構造を有するヒートパイプおよびこれを用いた熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28D 15/02 20060101AFI20150910BHJP

【ＦＩ】

   F28D15/02 102B

   F28D15/02 102H

   F28D15/02 101H

   F28D15/02 101Z

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-148811(P2011-148811)

(22)【出願日】2011年7月5日

(65)【公開番号】特開2013-15277(P2013-15277A)

(43)【公開日】2013年1月24日

【審査請求日】2014年4月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】志村 隆広

(72)【発明者】

【氏名】中村 敏明

(72)【発明者】

【氏名】池田 匡視

【審査官】 ▲高▼藤 啓

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０８７０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１９８２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０２８２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２３１２６２６（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００７／０２９１２５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

偏平断面を有する受熱部と、偏平断面を有する放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間に形成され、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部と、を有するヒートパイプと、
前記面方向変化部の補強を行う補強部材と、
を具備し、
前記面方向変化部により、同一軸上に形成される前記受熱部と前記放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が異なる方向に向けて形成され、
前記補強部材は、前記受熱部の少なくとも一方の面に面接合される受熱部接合部と、前記放熱部の少なくとも一方の面に接合される放熱部接合部と、前記受熱部接合部と前記放熱部接合部とを連結し、前記面方向変化部の両側部に設けられる連結部を有し、
前記面方向変化部は曲面であり、
前記連結部は前記面方向変化部の面方向の変化角度と同様に捻じられ、前記連結部が前記面方向変化部の曲面と干渉しないことを特徴とする補強構造を有するヒートパイプ。

【請求項2】

偏平断面を有する受熱部と、偏平断面を有する放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間に形成され、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部と、を有するヒートパイプと、
前記面方向変化部の補強を行う補強部材と、
を具備し、
前記面方向変化部により、同一軸上に形成される前記受熱部と前記放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が異なる方向に向けて形成され、
前記補強部材は、前記受熱部の少なくとも一方の面に面接合される受熱部接合部と、前記放熱部の少なくとも一方の面に接合される放熱部接合部と、前記受熱部接合部と前記放熱部接合部とを連結し、前記面方向変化部の両側部に設けられる連結部を有し、
前記補強部材は板状部材であり、前記面方向変化部に対応する大きさの切り抜き部が形成され、前記切り抜き部において前記受熱面および前記放熱面のそれぞれの面方向に対応するようにねじられて前記連結部が形成されることを特徴とするヒートパイプ。

【請求項3】

偏平断面を有する受熱部と、偏平断面を有する放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間に形成され、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部と、を有するヒートパイプと、
前記面方向変化部の補強を行う補強部材と、
を具備し、
前記面方向変化部により、同一軸上に形成される前記受熱部と前記放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が異なる方向に向けて形成され、
前記補強部材は、前記受熱部の少なくとも一方の面に面接合される受熱部接合部と、前記放熱部の少なくとも一方の面に接合される放熱部接合部と、前記受熱部接合部と前記放熱部接合部とを連結し、前記面方向変化部の両側部に設けられる連結部を有し、
前記補強部材は、さらに一対の固定部材を具備し、一方の前記固定部材は、前記受熱部接合部に対して、前記受熱部の他方の面から配置され、前記受熱部接合部の側端部と接合され、他方の前記固定部材は、前記放熱部の他方の面から配置され、前記放熱部接合部の側端部と接合されることを特徴とするヒートパイプ。

【請求項4】

偏平断面を有する受熱部と、偏平断面を有する放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間に形成され、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部と、を有するヒートパイプと、
前記面方向変化部の補強を行う補強部材と、
を具備し、
前記面方向変化部により、同一軸上に形成される前記受熱部と前記放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が異なる方向に向けて形成され、
前記補強部材は、前記受熱部の少なくとも一方の面に面接合される受熱部接合部と、前記放熱部の少なくとも一方の面に接合される放熱部接合部と、前記受熱部接合部と前記放熱部接合部とを連結し、前記面方向変化部の両側部に設けられる連結部を有し、
前記補強部材は、前記受熱部接合部と、前記放熱部接合部と、前記連結部とが別体で構成され、前記連結部は、前記受熱部接合部の側端部と前記放熱部接合部の側端部とに接合されることを特徴とするヒートパイプ。

【請求項5】

熱交換器であって、
偏平断面を有する受熱部と、偏平断面を有する放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間に形成され、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部と、を有するヒートパイプと、
前記面方向変化部の補強を行う補強部材と、
一または複数のフィン材と
を具備し、
前記面方向変化部により、同一軸上に形成される前記受熱部と前記放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が異なる方向に向けて形成され、
前記補強部材は、前記受熱部の少なくとも一方の面に接合される受熱部接合部と、前記放熱部の少なくとも一方の面に接合される放熱部接合部と、前記受熱部接合部と前記放熱部接合部とを連結し、前記面方向変化部の両側部に設けられる連結部と、を具備し、
前記放熱部および前記放熱部接合部の外面に前記フィン材が接合されることを特徴とする熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器や車両用バッテリ等の発熱体を冷却するためのヒートパイプ等に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、電子機器や車両用バッテリ等における発熱体の冷却のため、ヒートパイプが用いられる場合がある。ヒートパイプを用いた熱交換器によれば、発熱体からの受熱部と、放熱を行う部位を分離させることができる。

【0003】

このような発熱体の放熱に用いられるヒートパイプとしては、受熱部と放熱部とを偏平形状とするとともに、それぞれの偏平方向が垂直に形成されるヒートパイプがある（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０７−１９８２７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図１０（ａ）は、従来のヒートパイプ１００を示す概略図である。ヒートパイプ１００は、受熱部１０１および放熱部１０３が設けられる。受熱部１０１および放熱部１０３はそれぞれ偏平形状であり、長さ方向の端面視において互いに垂直に形成される。受熱部１０１と放熱部１０３との間には、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部１０５が形成される。すなわち、ヒートパイプ１００は、受熱部１０１と放熱部１０３とが面方向変化部１０５によって連結されている。

【0006】

図１０（ｂ）、図１０（ｃ）は、当該ヒートパイプ１００を用いた熱交換器１１０を示す図であり、図１０（ｂ）は正面図、図１０（ｂ）は平面図である。

【0007】

受熱部１０１は、例えば、図示を省略した受熱板等を介して上下面に発熱体１１１が配置される。また、放熱部１０３には、図示を省略した熱拡散板等を介して複数のフィン１１３がろう付け等によって設けられる。発熱体１１１からの熱は、受熱部１０１に伝達され、受熱部１０１で受熱された熱は、ヒートパイプ内部の作動液の移動および気化・凝縮によって、放熱部１０３へ伝達される。さらに、放熱部１０３において、ヒートパイプ内部からフィン１１３を介して外気に熱が放出される。以上により、発熱体１１１が冷却される。

【0008】

ここで、図１０（ｂ）に示すように、放熱部１０３において上下方向（図中矢印Ｈ方向）に冷却ファン等によって気流を生じさせる場合がある。このような場合に、ヒートパイプ１００は、空気の流れ方向に対して、放熱部１０３が偏平して薄くなっているため（図１０（ｃ））、ヒートパイプ自体が気流の抵抗（圧力損失）にならず、効率良く空気を放熱部に流すことができる。すなわち、冷却風速を高めることにより、フィンの熱伝達率を向上させ、より効率良く熱を放出することができる。

【0009】

このように、受熱部１０１と放熱部１０３とを偏平させて、発熱体１１１の設置方向と、冷却エアの気流方向に応じて、適切にそれぞれの偏平方向を異なる方向に向けることで、レイアウトの設計自由度が高く、効率の良い熱交換器を得ることができる。

【0010】

一方、このような熱交換器１１０には、使用する場所や態様によって振動や繰り返しの応力が付与される場合がある。この場合には、断面形状が変化する面方向変化部１０５に応力が集中しやすい。このため、特に、面方向変化部１０５近傍において、ヒートパイプ１００の破損等の恐れがある。ヒートパイプ１００が損傷すると、ヒートパイプ１００は熱輸送をしなくなる。このため、発熱体１１１の冷却が不足し、例えば電子部品等である発熱体１１１自体の故障等を引き起こす恐れがある。

【0011】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、長期信頼性に優れ、熱交換器のレイアウトの設計自由度を高くできるヒートパイプ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】

【0012】

前述した目的を達成するため、第１の発明は、偏平断面を有する受熱部と、偏平断面を有する放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間に形成され、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部と、を有するヒートパイプと、前記面方向変化部の補強を行う補強部材と、を具備し、前記面方向変化部により、同一軸上に形成される前記受熱部と前記放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が異なる方向に向けて形成され、前記補強部材は、前記受熱部の少なくとも一方の面に面接合される受熱部接合部と、前記放熱部の少なくとも一方の面に接合される放熱部接合部と、前記受熱部接合部と前記放熱部接合部とを連結し、前記面方向変化部の両側部に設けられる連結部を有し、前記面方向変化部は曲面であり、
前記連結部は前記面方向変化部の面方向の変化角度と同様に捻じられ、前記連結部が前記面方向変化部の曲面と干渉しないことを特徴とする補強構造を有するヒートパイプである。

【0013】

第２の発明は、偏平断面を有する受熱部と、偏平断面を有する放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間に形成され、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部と、を有するヒートパイプと、前記面方向変化部の補強を行う補強部材と、
を具備し、前記面方向変化部により、同一軸上に形成される前記受熱部と前記放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が異なる方向に向けて形成され、前記補強部材は、前記受熱部の少なくとも一方の面に面接合される受熱部接合部と、前記放熱部の少なくとも一方の面に接合される放熱部接合部と、前記受熱部接合部と前記放熱部接合部とを連結し、前記面方向変化部の両側部に設けられる連結部を有し、前記補強部材は板状部材であり、前記面方向変化部に対応する大きさの切り抜き部が形成され、前記切り抜き部において前記受熱面および前記放熱面のそれぞれの面方向に対応するようにねじられて前記連結部が形成されることを特徴とするヒートパイプである。

【0014】

第３の発明は、偏平断面を有する受熱部と、偏平断面を有する放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間に形成され、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部と、を有するヒートパイプと、前記面方向変化部の補強を行う補強部材と、
を具備し、前記面方向変化部により、同一軸上に形成される前記受熱部と前記放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が異なる方向に向けて形成され、前記補強部材は、前記受熱部の少なくとも一方の面に面接合される受熱部接合部と、前記放熱部の少なくとも一方の面に接合される放熱部接合部と、前記受熱部接合部と前記放熱部接合部とを連結し、前記面方向変化部の両側部に設けられる連結部を有し、前記補強部材は、さらに一対の固定部材を具備し、一方の前記固定部材は、前記受熱部接合部に対して、前記受熱部の他方の面から配置され、前記受熱部接合部の側端部と接合され、他方の前記固定部材は、前記放熱部の他方の面から配置され、前記放熱部接合部の側端部と接合されることを特徴とするヒートパイプである。

【0015】

第４の発明は、偏平断面を有する受熱部と、偏平断面を有する放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間に形成され、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部と、を有するヒートパイプと、前記面方向変化部の補強を行う補強部材と、
を具備し、前記面方向変化部により、同一軸上に形成される前記受熱部と前記放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が異なる方向に向けて形成され、前記補強部材は、前記受熱部の少なくとも一方の面に面接合される受熱部接合部と、前記放熱部の少なくとも一方の面に接合される放熱部接合部と、前記受熱部接合部と前記放熱部接合部とを連結し、前記面方向変化部の両側部に設けられる連結部を有し、前記補強部材は、前記受熱部接合部と、前記放熱部接合部と、前記連結部とが別体で構成され、前記連結部は、前記受熱部接合部の側端部と前記放熱部接合部の側端部とに接合されることを特徴とするヒートパイプである。

【0016】

第１の発明によれば、同一軸上に形成され、偏平断面を有する受熱部と放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が所定の角度で異なる方向に向けて形成されるため、発熱体の設置方向に対する冷却風の気流方向の自由度を高くすることが可能な補強構造を有するヒートパイプを得ることができる。

【0017】

また、面方向変化部を補強するための補強部材が設けられるため、強度的に弱い面方向変化部の破損を防止することができる。さらに、受熱部接合部と放熱部接合部とがそれぞれ受熱部および放熱部の全長に渡って配置されれば、それぞれの受熱部接合部と放熱部接合部端部における、補強部材の設置境界に応力集中が生じることがない。

【0018】

第２の発明によれば、補強部材が板状部材であり、面方向変化部に対応する大きさの切り抜き部が形成され、切り抜き部において受熱面および放熱面のそれぞれの面方向に対応するようにねじられて連結部が形成されることで、部品点数が少なく、補強部材自体の製造性にも優れる。

【0019】

第３の発明によれば、一対の固定部材用い、ヒートパイプを覆うように、一方の固定部材を受熱部接合部に接合し、他方の固定部材を放熱部接合部に接合することで、より確実に補強部材をヒートパイプに固定することができ、ヒートパイプを確実に補強することができる。

【0020】

第４の発明によれば、受熱部接合部と、放熱部接合部と、連結部とが別体で構成され、連結部を受熱部接合部の側端部と放熱部接合部の側端部とまたがるように接合することで、確実にヒートパイプを補強することができるとともに、ヒートパイプの厚みと連結部との厚みを揃えることもできる。このようにすることで、ヒートパイプの外周面に不要な段差等が形成されることを防止することができる。

【0021】

第５の発明は、熱交換器であって、偏平断面を有する受熱部と、偏平断面を有する放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間に形成され、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部と、を有するヒートパイプと、前記面方向変化部の補強を行う補強部材と、一または複数のフィン材とを具備し、前記面方向変化部により、同一軸上に形成される前記受熱部と前記放熱部のそれぞれの受熱面および放熱面の面方向が異なる方向に向けて形成され、前記補強部材は、前記受熱部の少なくとも一方の面に接合される受熱部接合部と、前記放熱部の少なくとも一方の面に接合される放熱部接合部と、前記受熱部接合部と前記放熱部接合部とを連結し、前記面方向変化部の両側部に設けられる連結部と、を具備し、前記放熱部および前記放熱部接合部の外面に前記フィン材が接合されることを特徴とする熱交換器である。

【0022】

第５の発明によれば、面方向変化部を確実の補強することができ、当該部位の損傷を確実に防止することが可能であるとともに、効率の良い熱交換器を得ることができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、長期信頼性に優れ、熱交換器のレイアウトの設計自由度を高くできる、補強構造を有するヒートパイプ等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】補強部材１を示す図で、（ａ）は板状部材３のねじり加工前の状態を示す斜視図、（ｂ）は板状部材１をねじり加工した状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＤ方向矢視図。

【図2】補強構造を有するヒートパイプ１０を示す図で、（ａ）は補強部材１とヒートパイプ１３との分解斜視図、（ｂ）は組み立て斜視図。

【図3】図２（ｂ）のＥ方向矢視図。

【図4】熱交換機２０を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図。

【図5】補強構造を有するヒートパイプ３０を示す図で、（ａ）は補強部材３３とヒートパイプ１３との分解斜視図、（ｂ）は組み立て斜視図。

【図6】図５（ｂ）のＦ方向矢視図。

【図7】（ａ）は受熱部接合部材４１および放熱部接合部材４３と、ヒートパイプ１３との分解斜視図、（ｂ）は組み立て斜視図。

【図8】補強構造を有するヒートパイプ５０を示す図で、（ａ）は補強部材４０とヒートパイプ１３との分解斜視図、（ｂ）は組み立て斜視図。

【図9】図８（ｂ）のＧ方向矢視図。

【図10】（ａ）はヒートパイプ１０３を示す斜視図、（ｂ）は従来の熱交換機１１０を示す正面図、（ｃ）は従来の熱交換機１１０を示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施の形態にかかるヒートパイプについて説明する。図１は、補強部材１を示す図であり、図１（ａ）は板状部材３のねじり加工前の状態を示す斜視図、図１（ｂ）は板状部材３をねじり加工した状態を示す斜視図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＤ方向矢視図である。

【0026】

図１（ａ）に示すように、板状部材３は、金属平板に切り抜き部５が形成された部材である。切り抜き部５は、板状部材３の幅方向（図中上下方向）の略中央に形成された中空部である。板状部材３としては、熱伝導性に優れ、軽量な部材であることが望ましく、材料としては、たとえばアルミニウムなどが好適である。

【0027】

平坦な状態の板状部材３は、板状部材３の長手方向を軸として、切り抜き部５の部位で所定角度ねじられる（図中矢印Ａ方向）。このようにすることにより、切り抜き部５の前後で、板状部材３のそれぞれの平坦部の面方向が変化する。

【0028】

図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、板状部材３の長手方向を軸としてねじられた部位を連結部１１とし、連結部１１の前後の部位をそれぞれ受熱部接合部７、放熱部接合部９とする。すなわち、受熱部接合部７および放熱部接合部９は、同一軸上（板上部材の長手方向の軸上）に形成されるとともに、それぞれの受熱部接合部７、放熱部接合部９の面方向（図中矢印Ｂ方向およびＣ方向）が異なる方向に向くように形成される。このようにして、連結部１１で面方向が変化する板状部材３を補強部材１と称する。

【0029】

なお、受熱部接合部７および放熱部接合部９それぞれの範囲において、それぞれ面方向は一定であり受熱部接合部７および放熱部接合部９の範囲内で面変更が変化することはない。また、以下の説明においては、受熱部接合部７および放熱部接合部９の互いの面方向が、垂直（９０°）である例を示すが、この角度は、適用するヒートパイプに応じて適宜設定される。

【0030】

次に、ヒートパイプの構造について説明する。図２は、補強部材１とヒートパイプ１３との接合方法を示す図で、図２（ａ）は補強部材１とヒートパイプ１３との分解斜視図、図２（ｂ）はヒートパイプ１３と補強部材１との組み立て斜視図である。

【0031】

ヒートパイプ１３には、受熱部１５および放熱部１７が設けられる。受熱部１５および放熱部１７はそれぞれ偏平形状であり、同一軸上（ヒートパイプ１３の長手方向の軸上）で、それぞれ互いの面方向が異なる方向に向けて形成される。受熱部１５と放熱部１７との間には、それぞれの偏平方向が変化する面方向変化部１９が形成される。すなわち、ヒートパイプ１３は、受熱部１５と放熱部１７とが面方向変化部１９によって連結されている。

【0032】

ヒートパイプ１３の長手方向を軸とした面方向変化部１９での受熱部１５および放熱部１７の面方向の変化角度と、補強部材１の長手方向を軸とした連結部１１での受熱部接合部７および放熱部接合部９のねじれ角度とは略一致する。なお、以下の説明においては、受熱部５と放熱部１７の互いの面方向が、垂直（９０°）である例を示すが、この角度は、用いられる熱交換器の仕様に応じて適宜設定される。

【0033】

また、面方向変化部１９は、全長に渡って偏平形状に形成されたヒートパイプを、局部的にねじることで形成してもよく、または、円断面のヒートパイプの受熱部接合部７および放熱部接合部９に対応する部位を、それぞれ異なる方向に偏平加工してもよい。

【0034】

補強部材１の受熱部接合部７および放熱部接合部９は、それぞれ、ヒートパイプ１３の受熱部１５および放熱部１７に対応する長さで形成される。また、補強部材１の連結部１１と、ヒートパイプ１３の面方向変化部１９とは対応する部分に形成される。

【0035】

図２（ｂ）に示すように、補強部材１の受熱部接合部７および放熱部接合部９は、ぞれぞれ、ヒートパイプ１３の受熱部１５および放熱部１７の一方の面に接合される。それぞれの接合は、互いに接触する部位を半田付け等で接合すればよい。このようにヒートパイプ１３と補強部材１とが接合されたものを、補強構造を有するヒートパイプ１０とする。すなわち、構成要素の一つであるヒートパイプ１３と、同様に構成要素の一つである補強部材１とが接合した構造の全体を、「補強構造を有するヒートパイプ１０」とする。

【0036】

図３は、図２（ｂ）のＥ方向矢視図である。図に示すように、ヒートパイプ１３の受熱部１５および放熱部１７と、補強部材１の受熱部接合部７および放熱部接合部９は互いに面接触する。なお、互いの間の隙間を完全に埋めるために、さらに熱伝導性グリス等の熱伝導部材を塗布してもよい。また、ハンダなどの熱伝導率のよい金属を充填してもよい。

【0037】

また、図に示す補強構造を有するヒートパイプ１０は、補強部材１の幅が、ヒートパイプ１３の受熱部１５および放熱部１７それぞれの幅よりも広幅である例を示すが、本発明はこれに限られず、補強部材１の幅を、受熱部１５および放熱部１７と一致させてもよく、または部分的に狭くしてもよい。また、補強部材１の長さは、ヒートパイプ１３の長さと合わせたが、補強部材１とヒートパイプ１３の長さは異なってもよい。

【0038】

図４は、補強構造を有するヒートパイプ１０を用いた熱交換器２０を示す図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は平面図である。補強構造を有するヒートパイプ１０の受熱部１５には、発熱体２１が設けられる。この際、受熱部１５は偏平しているため、発熱体２１との接触面積を確保することができる。受熱部１５の一方の面には、補強部材１の受熱部接合部７が配置される。したがって、受熱部１５の一方の面は、受熱部接合部７を介して発熱体２１と接触する。なお、発熱体２１が受熱部１５の一方の面のみに配置される場合には、より熱抵抗を下げるため、受熱部接合部７とは反対側の面に発熱体２１を接触させればよい。

【0039】

放熱部１７には、複数のフィン２３が設けられる。フィン２３は例えばアルミニウム製である。なお、フィン２３の枚数は図示した例に限られず、少なくとも１枚以上のフィンを有すればよい。フィン２３と放熱部１７とは、半田付けやかしめ等により接合される。なお、放熱部１７の一方の面には、補強部材１の放熱部接合部９が配置される。したがって、放熱部１７の一方の面は、放熱部接合部９を介してフィン２３と接合される。

【0040】

以上、本実施の形態によれば、ヒートパイプ１３の受熱部１５および放熱部１７の面方向が異なるため、発熱体２１の設置方向と冷却風の気流方向とが異なる場合にも効率良く配置することができる。この際、ヒートパイプ１３の面方向の変化角度と同様にねじられた補強部材１が用いられ、補強部材１が面方向変化部１９をまたがるようにヒートパイプ１３と接合されるため、補強部材１によって、面方向変化部１９への応力を低減することができる。

【0041】

また、補強部材１は、板状部材３に切り抜き部５を形成して、切り抜き部５近傍をねじり加工するものであるため、加工が容易である。また、切り抜き部５によって、補強部材１とヒートパイプ１３の面方向変化部１９とが干渉することがない。なお、本実施形態では、切り抜き部５の形状は矩形の例を示したが、本発明はこれに限定されない。切り抜き部５の形状は、接合されるヒートパイプの形状に適合するように、自由に設計することができる。すなわち、切り抜き部５の形状は、ヒートパイプの受熱部や放熱部、面方向変化部などと適合できるように、適当な大きさや形状にすることができる。

【0042】

また、本実施形態では、受熱部接合部７は、受熱部１５の一方の面の略全面に接合され、放熱部接合部９は、放熱部１７の一方の面の略全面に接合される。したがって、受熱部１５および放熱部１７において、補強部材１との接合部と非接合部との境界が生じない。したがって、補強部材１の端部近傍において、ヒートパイプ１３に応力が集中することもない。

【0043】

次に、第２の実施の形態について説明する。図５は、補強構造を有するヒートパイプ３０を示す図であり、図５（ａ）は補強部材３３とヒートパイプ１３との分解斜視図、図５（ｂ）は組み立て斜視図である。また、図６は、図５（ｂ）のＦ方向矢視図である。なお、以下の実施の形態において、図１〜図３に示す構成と同一の機能を果たす構成要素には、図１〜図３と同一の番号を付し、重複した説明を避ける。

【0044】

補強構造を有するヒートパイプ３０は、補強構造を有するヒートパイプ１０と略同様の構成であるが、板状部材３のみからなる補強部材１に対し、板状部材３と一対の固定部材３１とからなる補強部材３３が用いられる点で異なる。まず、前述の補強構造を有するヒートパイプ１０と同様に、ヒートパイプ１３に板状部材３（補強部材１）が接合される。この状態で、さらに、固定部材３１が接合される。

【0045】

固定部材３１は、板部材が曲げ加工されて形成された部材であり、幅は板状部材３と略同一である。また、幅方向の中央部には、ヒートパイプ１３の幅に応じた凹形状が形成される。一対の固定部材３１は、受熱部１５および放熱部１７のそれぞれに対し、板状部材３との接合面とは反対側からヒートパイプ１３に被せられる。

【0046】

すなわち、固定部材３１および板状部材３によってヒートパイプ１３が被覆され、固定部材３１の側端部は板状部材３の側端部と半田やかしめ等で接合される。固定部材３１の内面側は、必要に応じて、ヒートパイプ１３の外表面との接触部には隙間を埋めるように熱伝導グリス等の熱伝導部材を塗布してもよい。また、ハンダなどの熱伝導率の高い金属を充填してもよい。

【0047】

なお、固定部材３１は、受熱部１５および放熱部１７の全長に渡って形成される例を示したが、本発明では、これに限られない。固定部材３１の長さは適宜設定される。

【0048】

第２の実施の形態にかかる補強構造を有するヒートパイプ３０によれば、補強構造を有するヒートパイプ１０と同様の効果を得ることができる。また、固定部材３１によって、補強部材３３が確実にヒートパイプ１３に固定されるため、ヒートパイプ１３の局所的な応力の発生を確実に防止することができる。なお、補強構造を有するヒートパイプ３０に対しても、図４と同様にフィン２３を接合して熱交換器として利用することができる。この場合、フィン２３は、補強部材３３を介してヒートパイプ１３に接合される。

【0049】

次に、第３の実施の形態について説明する。図７から図９は、第３の実施の形態に用いられる補強構造を有するヒートパイプ５０の組み立て工程を示す図である。補強構造を有するヒートパイプ５０は、補強構造を有するヒートパイプ１０と略同様の構成であるが、受熱部接合部材４１、放熱部接合部材４３、連結部材４５がそれぞれ別体で構成される点で異なる。なお、受熱部接合部材４１、放熱部接合部材４３、連結部材４５を総称して補強部材４０とする。

【0050】

まず、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、ヒートパイプ１３の受熱部１５および放熱部１７のそれぞれの一方の面に受熱部接合部材４１、放熱部接合部材４３を接合する。それぞれの接合は、例えば半田付けにより行われる。受熱部接合部材４１、放熱部接合部材４３は、それぞれ受熱部１５および放熱部１７の幅よりも広幅の平板状の部材である。なお、受熱部接合部材４１、放熱部接合部材４３は、受熱部１５および放熱部１７の長さと略一致させ、受熱部１５および放熱部１７の一方の面の全面に接合されることが望ましい。

【0051】

次に、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、受熱部接合部材４１および放熱部接合部材４３の側端部（ヒートパイプ１３の幅方向にはみ出した部分）に一対の連結部材４５を接合する。連結部材４５は、長手方向を軸として、ねじり部が形成された部材である。なお、連結部材４５のねじり角度は、ヒートパイプ１３の面方向変化部１９における面方向変化角度に対応する。

【0052】

図９は、図８（ｂ）のＧ方向矢視図である。連結部材４５の幅は、ヒートパイプ１３の幅方向にはみ出した部位の幅と略一致する。また、連結部材４５の厚みは、例えば、ヒートパイプ１３の厚みと略一致する。したがって、補強部材４０が接合された状態で、受熱部１５および放熱部１７における、補強構造を有するヒートパイプ５０の両面および側面は略平坦に形成され、外周部に段差等が形成されることがない。

【0053】

第３の実施の形態にかかる補強構造を有するヒートパイプ５０によれば、補強構造を有するヒートパイプ１０と同様の効果を得ることができる。また、連結部材４５を別体で用いることで、受熱部接合部材４１、放熱部接合部材４３を薄肉化するとともに、最も強度の必要な部位であるねじり部の肉厚を厚くし、強度を持たせることができる。このため、より強固に面方向変化部１９を補強することができる。

【0054】

なお、補強構造を有するヒートパイプ５０に対しても、図４と同様にフィン２３を接合して熱交換器として利用することができる。この際、補強部材４０を接合した状態で、受熱部１５および放熱部１７の部位における補強構造を有するヒートパイプ５０の断面の外周面に段差等が形成されることがない。したがって、発熱体２１やフィン２３との接合も容易である。

【0055】

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。

【0056】

例えば、前述の実施形態においては、受熱部の受熱面が平坦な例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、発熱体の表面が平坦ではなく、例えば波形状である場合には、受熱部の形状を長手方向に対して波型にするなど変形させても良い。すなわち、受熱部の形状は、発熱体の表面形状に合わせて任意に設定することができる。この場合でも、ヒートパイプの長手方向に垂直な方向の断面が扁平していれば良い。

【符号の説明】

【0057】

１、３３、４０………補強部材
３………板状部材
５………切り抜き部
７………受熱部接合部
９………放熱部接合部
１０、３０、５０………補強部材を有するヒートパイプ
１１………連結部
１３………ヒートパイプ
１５………受熱部
１７………放熱部
１９………面方向変化部
２０………熱交換器
２１………発熱体
２３………フィン
３１………固定部材
４１………受熱部接合部材
４３………放熱部接合部材
４５………連結部材
１００………ヒートパイプ
１０１………受熱部
１０３………放熱部
１０５………面方向変化部
１１０………熱交換器
１１１………発熱体
１１３………フィン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】