特開 2022-135436 ヒートパイプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022135436

(43)【公開日】2022-09-15

(54)【発明の名称】ヒートパイプ

(51)【国際特許分類】

   F28D 15/04 20060101AFI20220908BHJP

   F28D 15/02 20060101ALI20220908BHJP

   F28F 13/18 20060101ALI20220908BHJP

【ＦＩ】

F28D15/04 E

F28D15/02 101J

F28D15/04 H

F28D15/02 102G

F28F13/18 A

F28F13/18 B

F28D15/02 102C

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021035233

(22)【出願日】2021-03-05

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】原 伸英

(72)【発明者】

【氏名】勝田 理史

(72)【発明者】

【氏名】谷本 浩一

(72)【発明者】

【氏名】大谷 雄一

(57)【要約】

【課題】熱交換性能がさらに向上したヒートパイプを提供する。
【解決手段】ヒートパイプは、軸線方向に延びる外筒と、外筒の内側で軸線方向に延びるように設けられた内筒と、外筒と内筒との間でこれら外筒と内筒とに一体に設けられており、軸線方向に直線状に延びる微小貫通部が複数形成されたウィックと、を備える。この構成によれば、作動流体が遮られることなく軸線方向に円滑に流動することから、熱交換性能がさらに向上したヒートパイプを提供することができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に延びる外筒と、
該外筒の内側で前記軸線方向に延びるように設けられた内筒と、
前記外筒と前記内筒との間でこれら外筒と内筒とに一体に設けられており、前記軸線方向に直線状に延びる微小貫通部が複数形成されたウィックと、
を備えるヒートパイプ。

【請求項2】

前記ウィックは、三次元格子状をなすことで、互いに隣接する前記微小貫通部同士を連通させる連通部を有する請求項１に記載のヒートパイプ。

【請求項3】

前記微小貫通部は、前記外筒と前記内筒との間で前記軸線に対する径方向に複数設けられている請求項１又は２に記載のヒートパイプ。

【請求項4】

前記軸線方向における前記外筒の少なくとも一方の端部を含む部分には、他の部分よりも肉厚が小さい薄肉部が形成され、
該薄肉部には、前記軸線に対する径方向に突出するとともに周方向に間隔をあけて配列された複数のフィンが設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載のヒートパイプ。

【請求項5】

前記フィンの表面粗さは、前記外筒の内周面の表面粗さよりも大きく設定されている請求項４に記載のヒートパイプ。

【請求項6】

前記外筒の内周面、及び前記内筒の外周面における前記軸線方向の一方側の端部を含む領域に設けられ、他の部分よりも相対的に高い親水性を有する親水部と、
前記外筒の内周面、及び前記内筒の外周面における前記軸線方向の他方側の端部を含む領域に設けられ、他の部分よりも相対的に高い疎水性を有する疎水部と、
をさらに有する請求項１から５のいずれか一項に記載のヒートパイプ。

【請求項7】

軸線方向に延びる外筒と、
前記外筒内で該外筒の内周面に一体に設けられ、内周側に前記軸線に沿って貫通する気体通過流路を形成するウィックと、
を備え、
前記ウィックは、前記軸線の径方向外側から内側に向かうに従って空隙率が大きくなる気液通過部を有するヒートパイプ。

【請求項8】

前記ウィックは、前記気液通過部の外周側に設けられ、前記気液通過部よりも低い空隙率を有する液通過部をさらに有する請求項７に記載のヒートパイプ。

【請求項9】

前記ウィックは、三次元格子状をなすことで、互いに隣接する前記気液通過部同士、及び互いに隣接する前記液通過部同士を連通させる連通部を有する請求項８に記載のヒートパイプ。

【請求項10】

前記外筒の内周面における前記軸線方向の一方側の端部を含む領域に設けられ、他の部分よりも相対的に高い親水性を有する親水部と、
前記外筒の内周面における前記軸線方向の他方側の端部を含む領域に設けられ、他の部分よりも相対的に高い疎水性を有する疎水部と、
をさらに有する請求項７から９のいずれか一項に記載のヒートパイプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ヒートパイプに関する。

【背景技術】

【0002】

熱を一定の方向に輸送するための装置としてヒートパイプの利用が進められている。下記特許文献１に記載されているように、一般的なヒートパイプは、筒状の外筒と、この外筒の内周側に設けられた内筒と、これら外筒と内筒との間に充填されたウィックと、を主に備えている。ウィックは、例えば微細なワイヤーを編み込むことで形成されたメッシュ状をなしている。ウィック内部に形成される微小流路で毛細管現象が生じることで、水やアルコール等の作動流体が当該流路内を液体として移動することが可能とされている。

【0003】

例えば、ヒートパイプを熱源側と低温熱源側との間に配置した場合を考える。この場合、熱源とヒートパイプ内部の作動流体との間で熱交換が生じる。この熱交換によってヒートパイプの熱源側で生じた気体（蒸気）は、放熱側に設けられた低温熱源との間で熱交換する。低温熱源と熱交換することで蒸気は凝縮し、液体の状態でウィックの微小流路を通じて再びヒートパイプ内部を熱源側に移動する。このようなサイクルが連続的に生じることで、熱源側と低温熱源側との間で熱の輸送が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１４６０２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記のようにウィックをメッシュ状の部材で形成した場合、作動流体の流れ方向（つまり、熱の輸送方向）から見て微小流路の断面積がワイヤーによって阻害されてしまう。具体的には、流路を横切る方向に編み込まれたワイヤーによって当該流路の断面積が減少してしまう。その結果、毛細管力による作動流体の移送力が限定的となり、ヒートパイプの熱交換性能に影響が及ぶ虞がある。

【0006】

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、熱交換性能がさらに向上した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】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示に係るヒートパイプは、軸線方向に延びる外筒と、該外筒の内側で前記軸線方向に延びるように設けられた内筒と、前記外筒と前記内筒との間でこれら外筒と内筒とに一体に設けられており、前記軸線方向に直線状に延びる微小貫通部が複数形成されたウィックと、を備える。

【0008】

本開示に係るヒートパイプは、軸線方向に延びる外筒と、前記外筒内で該外筒の内周面に一体に設けられ、内周側に前記軸線に沿って貫通する気体通過流路を形成するウィックと、を備え、前記ウィックは、前記軸線の径方向外側から内側に向かうに従って空隙率が大きくなる気液通過部を有する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、熱交換性能がさらに向上したヒートパイプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の第一実施形態に係るヒートパイプの縦断面図である。

【図2】本開示の第一実施形態に係るヒートパイプを軸線方向から見た断面図である。

【図3】本開示の第一実施形態に係るウィックの三次元構造の一例を示す斜視図である。

【図4】本開示の第二実施形態に係るヒートパイプの縦断面図である。

【図5】図４のＶ－Ｖ線における断面図である。

【図6】本開示の第二実施形態に係るヒートパイプの変形例を軸線方向から見た断面図である。

【図7】本開示の第三実施形態に係るヒートパイプの縦断面図である。

【図8】本開示の第四実施形態に係るヒートパイプの縦断面図である。

【図9】本開示の第四実施形態に係るヒートパイプを軸線方向から見た断面図である。

【図10】本開示の各実施形態に係るウィックをダイキャスト用金型の冷却に用いた例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜第一実施形態＞
（ヒートパイプの構成）
以下、本開示の第一実施形態に係るヒートパイプ１００について、図１から図３を参照して説明する。ヒートパイプ１００は、一定の方向に熱を輸送するための装置である。図１に示すように、ヒートパイプ１００は、外筒１と、内筒２と、ウィック３と、を備えている。

【0012】

（外筒の構成）
外筒１は、軸線Ｏに沿って延びる有底筒状をなしている。より具体的には外筒１は、軸線Ｏを中心とする円筒状の外筒本体１０と、この外筒本体１０の軸線Ｏ方向一方側の端部を閉塞する第一蓋体１１と、軸線Ｏ方向他方側の端部を閉塞する第二蓋体１２と、を有している。

【0013】

（内筒の構成）
内筒２は、外筒１の内側に設けられ、軸線Ｏに沿って延びる円筒状をなしている。内筒２は外筒１と同軸上に設けられることが望ましい。軸線Ｏ方向における内筒２の寸法は、外筒１の寸法よりも小さく設定されている。詳細には、内筒２の軸線Ｏ方向一方側の端部は、外筒１の軸線Ｏ方向一方側の端部よりも他方側に位置している。また、内筒２の軸線Ｏ方向他方側の端部は、外筒１の軸線Ｏ方向他方側の端部よりも一方側に位置している。これにより、内筒２の軸線Ｏ方向両端部には、軸線Ｏに対する径方向に広がる開口部２ａが形成されている。なお、開口部２ａは内筒２の周方向全域にわたって形成されていてもよいし、周方向の一部の領域のみに形成されていてもよい。

【0014】

（ウィックの構成）
ウィック３は、外筒１と内筒２との間に設けられている。より詳細には、外筒１の内周面１３、及び内筒２の外周面２１との間にウィック３が充填されている。これら外筒１、内筒２、及びウィック３は、例えばＡＭ造形法（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ造形法）を含む３Ｄ積層造形によって互いに同一の材料で一体に形成されている。なお、ウィック３のみを押し出し成型によって形成することも可能である。

【0015】

図２、及び図３に示すように、ウィック３は全体として三次元格子状をなしている。これにより、ウィック３の内部には、軸線Ｏ方向に直線状に延びる複数の微小貫通部３１と、互いに隣接する微小貫通部３１同士を径方向、及び周方向に連通させる連通部３２と、が形成されている。微小貫通部３１は、軸線Ｏ方向から見て当該軸線Ｏ方向に遮るものを伴わずに直線状に貫通する流路である。微小貫通部３１は、周方向、及び径方向に隣接して複数形成されている。連通部３２は、ウィック３が格子状であることによって必然的に形成される流路である。

【0016】

つまり、ウィック３の内部では作動流体（アルコールや水）が軸線Ｏ方向、径方向、及び周方向のいずれにも移動することが可能である。これら微小貫通部３１、及び連通部３２の格子長さは１０００μｍ程度であることが望ましい。これにより、微小貫通部３１、及び連通部３２では、作動流体に対する毛細管現象が発現する。言い換えると、毛細管力が生じる限りにおいて、微小貫通部３１、及び連通部３２の寸法は適宜設定されてよい。

【0017】

（作用効果）
ヒートパイプ１００を動作させるに当たっては、まずヒートパイプ１００内に作動流体としての水やアルコールを充填する。その後、軸線Ｏ方向一方側の端部に熱源を近接させ、他方側の端部に低温熱源（又は冷却媒体）を近接させる。

【0018】

このとき、熱源とヒートパイプ１００内部の作動流体との間で熱交換が生じる。この熱交換によってヒートパイプ１００の熱源側（つまり、第一蓋体１１側）で生じた気体（蒸気）は、内筒２の内側を通って放熱側（つまり、第二蓋体１２側）に流れる。ここで、作動流体は放熱側に設けられた低温熱源との間で熱交換する。低温熱源と熱交換することで蒸気は凝縮し、液体の状態でウィック３の微小貫通部３１を通じて再びヒートパイプ１００内部を熱源側に移動する。このようなサイクルが連続的に生じることで、熱源側と低温熱源側との間で熱の輸送が行われる。

【0019】

ところで、上記の構成とは異なり、ウィック３をワイヤー編み込みによるメッシュ状の部材で形成した場合、作動流体の流れ方向（つまり、熱の輸送方向）から見て微小流路の断面積がワイヤーによって阻害されてしまう。具体的には、流路を横切る方向に編み込まれたワイヤーによって当該流路の断面積が減少してしまう。その結果、毛細管力による作動流体の移送力が限定的となり、ヒートパイプ１００の熱交換性能に影響が及ぶ虞がある。

【0020】

そこで、本実施形態では上述したようなウィック３の構成を採っている。上記構成によれば、微小貫通部３１が軸線Ｏ方向に直線状に延びている。つまり、微小貫通部３１上では作動流体を軸線Ｏ方向から遮るものがない。したがって、当該軸線Ｏ方向における作動流体の流れをより円滑に生じさせることができる。その結果、ヒートパイプ１００としての熱交換性能を向上させることができる。

【0021】

また、上記構成によれば、連通部３２を通じて微小貫通部３１同士の間で作動流体を径方向、及び周方向にも移動させることができる。これにより、軸線Ｏに直交する断面における作動流体の分布を均一化することができる。言い換えると、作動流体が一部の領域のみに偏ってしまうことがない。その結果、ウィック３の断面積全体にわたって作動流体の流量を確保することができる。これにより、ヒートパイプ１００の熱交換性能をさらに向上させることが可能となる。

【0022】

さらに、上記構成によれば、微小貫通部３１が径方向に複数配列されている。これにより、作動流体の流路断面積をさらに大きく確保することができる。よって、単位面積当たりの作動流体の流量が増大し、ヒートパイプ１００の熱交換性能をさらに向上させることが可能となる。

【0023】

以上、本開示の第一実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第一実施形態では、ウィック３の微小貫通部３１が径方向に複数配列されている例について説明した。しかしながら、ヒートパイプ１００が適用されるスペースの制約や寸法条件によっては、微小貫通部３１を径方向に１つのみ（１層のみ）設けることも可能である。

【0024】

＜第二実施形態＞
続いて、本開示の第二実施形態に係るヒートパイプ１００ｂについて、図４と図５を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図４又は図５に示すように、本実施形態に係るヒートパイプ１００ｂは、フィン４をさらに備えている。

【0025】

具体的には、フィン４は軸線Ｏ方向他方側における端部（つまり、上記第一実施形態の説明では低温熱源が位置する側の端部）に設けられている。フィン４は、外筒１から内筒２に向かって径方向に突出するとともに、周方向に間隔をあけて複数配列されている。また、フィン４が設けられる位置は、外筒本体１０の肉厚が他の部分よりも小さく設定されることで薄肉部１０ａとされている。具体的には、当該位置では外筒本体１０の内周面に径方向外側に向かって凹む環状の溝が形成されることで薄肉部１０ａとされている。フィン４はこの薄肉部１０ａの内周面に沿って配列されている。

【0026】

上記構成によれば、薄肉部１０ａが形成されていることによって作動流体と外部との間の熱抵抗を他の部分よりも小さくすることができる。さらに、フィン４によって作動流体との接触面積を大きく確保することができる。これにより、ヒートパイプ１００ｂの熱交換性能をより一層向上させることが可能となる。また、薄肉部１０ａを形成したことによる強度低下をフィン４によって補うこともできる。したがって、ヒートパイプ１００ｂを長期にわたってより安定的に運用することが可能となる。

【0027】

以上、本開示の第二実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上述したフィン４の表面粗さを、外筒１の内周面の表面粗さよりも大きく設定することも可能である。つまり、フィン４の表面に微細な凹凸を形成する構成を採ることが可能である。この構成によれば、フィン４と作動流体との間の接触面積をさらに拡大することが可能となる。その結果、ヒートパイプ１００ｂの熱交換性能をさらに向上させることができる。

【0028】

また、上記第二実施形態では、フィン４、及び薄肉部１０ａが軸線Ｏ方向他方側の端部のみに設けられる例について説明した。しかしながら、フィン４の態様はこれに限定されず、図６に示すように、軸線Ｏ方向の一方側の端部（つまり、熱源が位置する側の端部）にも同様にフィン４、及び薄肉部１０ａを設けることが可能である。この構成によれば、ヒートパイプ１００ｂの熱交換性能をより一層向上させることができる。

【0029】

さらに、上記第二実施形態では、フィン４が外筒１の内周側に設けられる例について説明した。しかしながら、フィン４を外筒１の外周面に沿って周方向に配列する構成を採ることも可能である。このような構成によっても上述したものと同様の作用効果を得ることができる。

【0030】

＜第三実施形態＞
次に、本開示の第三実施形態に係るヒートパイプ１００ｃについて、図７を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図７に示すように、本実施形態に係るヒートパイプ１００ｃは、親水部５と、疎水部６と、をさらに備えている。

【0031】

親水部５は、外筒１の内周面、及び内筒２の外周面における軸線Ｏ方向の一方側の端部を含む領域に設けられている。親水部５は、例えばシランカップリング材によって形成された薄膜状の層であり、他の部分よりも相対的に高い親水性を有する。

【0032】

疎水部６は、外筒１の内周面、及び内筒２の外周面における軸線Ｏ方向の他方側の端部を含む領域に設けられている。疎水部６は、シランカップリング材によって形成された薄膜状の層であり、他の部分よりも相対的に高い疎水性を有する。

【0033】

例えばヒートパイプ１００ｃの軸線Ｏ方向一方側に熱源を設け、他方側に低温熱源を設けた場合を考える。上記構成によれば、作動流体が蒸発する軸線Ｏ方向一方側の端部を含む領域では、親水部５が設けられていることによって、外筒１、及び内筒２の表面における沸騰限界が緩和され、作動流体をさらに蒸発させやすくすることができる。また、作動流体が凝縮する軸線Ｏ方向他方側の端部を含む領域では、疎水部６が設けられていることによって、作動流体をさらに凝縮させやすくすることができる。これにより、ヒートパイプ１００ｃの熱交換性能をさらに向上させることが可能となる。

【0034】

以上、本開示の第三実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第三実施形態では、シランカップリング材によって親水部５、及び疎水部６を形成する例について説明した。しかしながら、親水部５、及び疎水部６の態様はこれに限定されず、外筒１、及び内筒２の表面に直接的に機械加工を施すことによって微細な凹凸を形成し、親水部５、及び疎水部６とすることも可能である。

【0035】

＜第四実施形態＞
続いて、本開示の第四実施形態に係るヒートパイプ１００ｄについて、図８と図９を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図８及び図９に示すように、本実施形態に係るヒートパイプ１００ｄは、外筒１と、ウィック７と、を備えている。外筒１は、第一実施形態で説明したものと同様に、外筒本体１０、第一蓋体１１、及び第二蓋体１２を有している。

【0036】

ウィック７は、第一実施実施形態で説明したものと同様に、三次元格子状をなしている。ウィック７の内周側には、軸線Ｏ方向に貫通する気体通過流路８ａとしての空間が形成されている。ウィック７は外筒１に対してＡＭ造形法等に基づいて同一の材料によって一体に形成されている。

【0037】

さらに、ウィック７は、気液通過部８と、液通過部９と、を有している。具体的には、気液通過部８は内周側に位置し、液通過部９は気液通過部８の外周側に位置している。気液通過部８、及び液通過部９は、ともに軸線Ｏを中心とする円筒状をなしている。気液通過部８では、径方向外側から内側に向かうに従って空隙率（つまり、三次元格子の大きさ）が次第に大きくなっている。一方で、液通過部９では、空隙率が一定とされている。また、液通過部９の空隙率は気液通過部８の空隙率よりも小さい（つまり、三次元格子が小さい）。また、詳しくは図示しないが、第一実施形態と同様に、ウィック７も三次元格子状であることから、これら気液通過部８、及び液通過部９を径方向と周方向に連通させる連通部を有している。

【0038】

ヒートパイプ１００ｄの内部では、軸線Ｏに直交する断面内で、内周側に向かうほど気体が多く流通し、外周側に向かうほど液体が多く流通する。気体を流通させるためには流路断面積が大きい（空隙率が大きい）ほど好ましい。一方で、毛細管力によって液体を流通させるためには流路断面積が小さい（空隙率が小さい）ほど好ましい。上記構成によれば、気液通過部８と液通過部９とで空隙率を違えることで、気体と液体の分布に応じて流路断面積を最適化することが可能となる。これにより、ヒートパイプ１００ｄの熱交換性能をさらに向上させることができる。

【0039】

以上、本開示の第四実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第四実施形態に係るヒートパイプ１００ｄに、第三実施形態で説明した親水部５、及び疎水部６を適用することも可能である。具体的には、外筒１の内周面にこれら親水部５、及び疎水部６を設ける構成が考えられる。このような構成によっても上述したものと同様の作用効果を得ることができる。

【0040】

（その他の実施形態）
図１０に示すように、上述したヒートパイプ１００、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、又はウィック３、７を、ダイキャスト用金型３００の冷却に用いることが可能である。このダイキャスト用金型３００は、金型本体２００と、ウィック３０と、蒸気流路４０と、冷却部５０と、を備えている。金型本体２００の内部には溶融した金属材料等（ワーク９０）が充填される。金型本体２００の外周側には、当該金型本体２００を囲むようにして複数のウィック３０が間隔をあけて複数配列されている。また、これらウィック３０同士の間の空間は蒸気流路４０とされている。ウィック３０と蒸気流路４０は冷却部５０に接している。つまり、この例では、ウィック３０と蒸気流路４０によって上述したヒートパイプ１００、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが形成されている。金型本体２００は熱源に相当し、冷却部５０は低温熱源に相当する。このような構成を採ることによって、金型本体２００をより早くかつ安定的に冷却することが可能となる。

【0041】

＜付記＞
各実施形態に記載のヒートパイプ１００は、例えば以下のように把握される。

【0042】

（１）第１の態様に係るヒートパイプ１００は、軸線Ｏ方向に延びる外筒１と、該外筒１の内側で前記軸線Ｏ方向に延びるように設けられた内筒２と、前記外筒１と前記内筒２との間でこれら外筒１と内筒２とに一体に設けられており、前記軸線Ｏ方向に直線状に延びる微小貫通部３１が複数形成されたウィック３と、を備える。

【0043】

上記構成によれば、微小貫通部３１が軸線Ｏ方向に直線状に延びていることから、当該軸線Ｏ方向における作動流体の流れをより円滑に生じさせることができる。

【0044】

（２）第２の態様に係るヒートパイプ１００では、前記ウィック３は、三次元格子状をなすことで、互いに隣接する前記微小貫通部３１同士を連通させる連通部３２を有する。

【0045】

上記構成によれば、連通部３２を通じて微小貫通部３１同士の間で作動流体を移動させることができる。これにより、軸線Ｏに直交する断面における作動流体の分布を均一化することができる。その結果、作動流体の流量を確保し、熱交換性能を向上させることが可能となる。

【0046】

（３）第３の態様に係るヒートパイプ１００では、前記微小貫通部３１は、前記外筒１と前記内筒２との間で前記軸線Ｏに対する径方向に複数設けられている。

【0047】

上記構成によれば、作動流体の流路断面積をさらに大きく確保することができる。これにより、熱交換性能をさらに向上させることが可能となる。

【0048】

（４）第４の態様に係るヒートパイプ１００ｂでは、前記軸線Ｏ方向における前記外筒の少なくとも一方の端部を含む部分には、他の部分よりも肉厚が小さい薄肉部１０ａが形成され、該薄肉部１０ａには、前記軸線Ｏに対する径方向に突出するとともに周方向に間隔をあけて配列された複数のフィン４が設けられている。

【0049】

上記構成によれば、薄肉部１０ａが形成されていることによって作動流体と外部との間の熱抵抗が小さくなる。さらに、フィン４によって作動流体との接触面積を大きく確保することができる。これにより、熱交換性能をより一層向上させることが可能となる。また、薄肉部１０ａを形成したことによる強度低下をフィン４によって補うこともできる。

【0050】

（５）第５の態様に係るヒートパイプ１００ｂでは、前記フィン４の表面粗さは、前記外筒１の内周面の表面粗さよりも大きく設定されている。

【0051】

上記構成によれば、フィン４と作動流体との間の接触面積をさらに拡大することが可能となる。

【0052】

（６）第６の態様に係るヒートパイプ１００ｃは、前記外筒１の内周面、及び前記内筒２の外周面における前記軸線Ｏ方向の一方側の端部を含む領域に設けられ、他の部分よりも相対的に高い親水性を有する親水部５と、前記外筒１の内周面、及び前記内筒２の外周面における前記軸線Ｏ方向の他方側の端部を含む領域に設けられ、他の部分よりも相対的に高い疎水性を有する疎水部６と、をさらに有する。

【0053】

例えば軸線Ｏ方向一方側に熱源を設け、他方側に低温熱源を設けた場合を考える。上記構成によれば、作動流体が蒸発する軸線Ｏ方向一方側の端部を含む領域では、親水部５が設けられていることによって、作動流体をさらに蒸発させやすくすることができる。また、作動流体が凝縮する軸線Ｏ方向他方側の端部を含む領域では、疎水部６が設けられていることによって、作動流体をさらに凝縮させやすくすることができる。これにより、熱交換性能をさらに向上させることが可能となる。

【0054】

（７）第７の態様に係るヒートパイプ１００ｄは、軸線Ｏ方向に延びる外筒１と、前記外筒１内で該外筒１の内周面に一体に設けられ、内周側に前記軸線Ｏに沿って貫通する気体通過流路８ａを形成するウィック７と、を備え、前記ウィック７は、前記軸線Ｏの径方向外側から内側に向かうに従って空隙率が大きくなる気液通過部８を有する。

【0055】

ヒートパイプ１００ｄの内部では、軸線Ｏに直交する断面内で、内周側に向かうほど気体が多く流通し、外周側に向かうほど液体が多く流通する。気体を流通させるためには流路断面積が大きい（空隙率が大きい）ほど好ましい。一方で、毛細管力によって液体を流通させるためには流路断面積が小さい（空隙率が小さい）ほど好ましい。上記構成によれば、気体と液体の分布に応じて流路断面積を最適化することが可能となる。これにより、熱交換性能をさらに向上させることができる。

【0056】

（８）第８の態様に係るヒートパイプ１００ｄでは、前記ウィック７は、前記気液通過部８の外周側に設けられ、前記気液通過部８よりも低い空隙率を有する液通過部９をさらに有する。

【0057】

上記構成によれば、液通過部９が設けられていることによって、液体としての作動流体をさらに円滑に移動させることができる。

【0058】

（９）第９の態様に係るヒートパイプ１００ｄでは、前記ウィック７は、三次元格子状をなすことで、互いに隣接する前記気液通過部８同士、及び互いに隣接する前記液通過部９同士を連通させる連通部を有する。

【0059】

上記構成によれば、連通部を通じて軸線Ｏに直交する断面内で作動流体を移動させることができる。これにより、当該断面における作動流体の分布を均一化することができる。その結果、作動流体の流量を確保し、熱交換性能を向上させることが可能となる。

【0060】

（１０）第１０の態様に係るヒートパイプ１００ｄは、前記外筒１の内周面における前記軸線Ｏ方向の一方側の端部を含む領域に設けられ、他の部分よりも相対的に高い親水性を有する親水部５と、前記外筒１の内周面における前記軸線Ｏ方向の他方側の端部を含む領域に設けられ、他の部分よりも相対的に高い疎水性を有する疎水部６と、をさらに有する。

【0061】

例えば軸線Ｏ方向一方側に熱源を設け、他方側に低温熱源を設けた場合を考える。上記構成によれば、作動流体が蒸発する軸線Ｏ方向一方側の端部を含む領域では、親水部５が設けられていることによって、作動流体をさらに蒸発させやすくすることができる。また、作動流体が凝縮する軸線Ｏ方向他方側の端部を含む領域では、疎水部６が設けられていることによって、作動流体をさらに凝縮させやすくすることができる。これにより、熱交換性能をさらに向上させることが可能となる。

【符号の説明】

【0062】

１００，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ ヒートパイプ
１ 外筒
２ 内筒
２ａ 開口部
３ ウィック
４ フィン
５ 親水部
６ 疎水部
７ ウィック
８ 気液通過部
８ａ 気体通過流路
９ 液通過部
１０ 外筒本体
１０ａ 薄肉部
１１ 第一蓋体
１２ 第二蓋体
１３ 内周面
２１ 外周面
３０ ウィック
３１ 微小貫通部
３２ 連通部
４０ 蒸気流路
５０ 冷却部
２００ 金型本体
３００ ダイキャスト用金型

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】