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(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】P2024036798
(43)【公開日】2024-03-18
(54)【発明の名称】ばね部材
(51)【国際特許分類】
F28D 15/02 20060101AFI20240311BHJP
F28D 15/04 20060101ALI20240311BHJP
H01L 23/427 20060101ALI20240311BHJP
H05K 7/20 20060101ALI20240311BHJP
F16F 1/18 20060101ALI20240311BHJP
【ＦＩ】
F28D15/02 102H
F28D15/02 102A
F28D15/02 101H
F28D15/04 B
H01L23/46 B
H05K7/20 R
F16F1/18 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022141273
(22)【出願日】2022-09-06
(71)【出願人】
【識別番号】000004640
【氏名又は名称】日本発條株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100140718
【弁理士】
【氏名又は名称】仁内 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100211122
【弁理士】
【氏名又は名称】白石 卓也
(74)【代理人】
【識別番号】100154852
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 太一
(72)【発明者】
【氏名】山田 佳男
(72)【発明者】
【氏名】高橋 秀志
【テーマコード（参考）】
3J059
5E322
5F136
【Ｆターム（参考）】
3J059BA19
3J059BB01
3J059BC02
3J059BD02
3J059CA01
3J059CB01
3J059GA50
5E322AA11
5E322DB08
5E322EA11
5F136CC12
5F136EA36
(57)【要約】
【課題】簡易な構成で、発熱体の放熱性能を向上させる。
【解決手段】支持板１１と、支持板を形成する材質よりヤング率が低く、かつ熱伝導率が高い材質で形成されたヒートパイプ部材１２と、を備え、ヒートパイプ部材は、底壁１２ａを有して上方に向けて開口した箱型に形成され、ヒートパイプ部材の上端開口部が、支持板のうちの少なくとも押し当て部１４に接合されて閉塞されることにより、ヒートパイプ部材の内部空間Ｓが、受熱空間Ｓｒと、放熱空間Ｓｄと、大流路Ｐ１と、小流路Ｐ２と、に区画されるとともに、内部空間に作動液が封入され、受熱空間は、発熱体Ｘの直上に位置し、放熱空間は、上下方向から見て、受熱空間および発熱体から離れて位置し、大流路、および大流路より流路断面積が小さい小流路はそれぞれ、受熱空間と放熱空間とを各別に連通する。
【選択図】図１
【解決手段】支持板１１と、支持板を形成する材質よりヤング率が低く、かつ熱伝導率が高い材質で形成されたヒートパイプ部材１２と、を備え、ヒートパイプ部材は、底壁１２ａを有して上方に向けて開口した箱型に形成され、ヒートパイプ部材の上端開口部が、支持板のうちの少なくとも押し当て部１４に接合されて閉塞されることにより、ヒートパイプ部材の内部空間Ｓが、受熱空間Ｓｒと、放熱空間Ｓｄと、大流路Ｐ１と、小流路Ｐ２と、に区画されるとともに、内部空間に作動液が封入され、受熱空間は、発熱体Ｘの直上に位置し、放熱空間は、上下方向から見て、受熱空間および発熱体から離れて位置し、大流路、および大流路より流路断面積が小さい小流路はそれぞれ、受熱空間と放熱空間とを各別に連通する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持板と、
前記支持板を形成する材質よりヤング率が低く、かつ熱伝導率が高い材質で形成されたヒートパイプ部材と、を備え、
前記ヒートパイプ部材は、底壁を有して上方に向けて開口した箱型に形成され、
前記支持板は、
固定部と、
前記ヒートパイプ部材の底壁の下面のうちの少なくとも一部を発熱体に押し当てる押し当て部と、
前記固定部および前記押し当て部を互いに連結する弾性部と、を備え、
前記ヒートパイプ部材の上端開口部が、前記支持板のうちの少なくとも前記押し当て部に接合されて閉塞されることにより、前記ヒートパイプ部材の内部空間が、受熱空間と、放熱空間と、大流路と、小流路と、に区画されるとともに、前記内部空間に作動液が封入され、
前記受熱空間は、前記発熱体の直上に位置し、
前記放熱空間は、上下方向から見て、前記受熱空間および前記発熱体から離れて位置し、
前記大流路、および前記大流路より流路断面積が小さい前記小流路はそれぞれ、前記受熱空間と前記放熱空間とを各別に連通し、
前記大流路には、前記受熱空間で加熱されて蒸発した前記作動液の蒸気が、前記受熱空間から前記放熱空間に向けて流れ、
前記小流路には、前記放熱空間で前記蒸気が冷却されて凝縮して液体に戻った前記作動液が、毛細管力により前記放熱空間から前記受熱空間に向けて流れる、ばね部材。
前記支持板を形成する材質よりヤング率が低く、かつ熱伝導率が高い材質で形成されたヒートパイプ部材と、を備え、
前記ヒートパイプ部材は、底壁を有して上方に向けて開口した箱型に形成され、
前記支持板は、
固定部と、
前記ヒートパイプ部材の底壁の下面のうちの少なくとも一部を発熱体に押し当てる押し当て部と、
前記固定部および前記押し当て部を互いに連結する弾性部と、を備え、
前記ヒートパイプ部材の上端開口部が、前記支持板のうちの少なくとも前記押し当て部に接合されて閉塞されることにより、前記ヒートパイプ部材の内部空間が、受熱空間と、放熱空間と、大流路と、小流路と、に区画されるとともに、前記内部空間に作動液が封入され、
前記受熱空間は、前記発熱体の直上に位置し、
前記放熱空間は、上下方向から見て、前記受熱空間および前記発熱体から離れて位置し、
前記大流路、および前記大流路より流路断面積が小さい前記小流路はそれぞれ、前記受熱空間と前記放熱空間とを各別に連通し、
前記大流路には、前記受熱空間で加熱されて蒸発した前記作動液の蒸気が、前記受熱空間から前記放熱空間に向けて流れ、
前記小流路には、前記放熱空間で前記蒸気が冷却されて凝縮して液体に戻った前記作動液が、毛細管力により前記放熱空間から前記受熱空間に向けて流れる、ばね部材。
【請求項2】
上下方向から見て、前記押し当て部、前記弾性部、および前記固定部がこの順に並ぶ向きは、前記受熱空間および前記放熱空間がこの順に並び、かつ前記大流路および前記小流路が延びる向きと一致している、請求項１に記載のばね部材。
【請求項3】
前記ヒートパイプ部材の内部空間を、前記受熱空間と、前記放熱空間と、前記大流路と、前記小流路と、に区画する区画壁は、前記ヒートパイプ部材と一体に形成されている、請求項１または２に記載のばね部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ばね部材に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば半導体デバイス等の発熱体を放熱体に押し付けるばね部材として、例えば下記特許文献１に示されるように、固定部と、放熱体、若しくは発熱体に押し当てられる押し当て部と、固定部および押し当て部を互いに連結する弾性部と、を備えた構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５５３０５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発熱体の放熱性能を向上させるためには、例えば追加の放熱体を設ける必要がある等、構造の複雑化を招くおそれがある。
【0005】
この発明は、簡易な構成で、発熱体の放熱性能を向上させることができるばね部材を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係るばね部材は、支持板と、前記支持板を形成する材質よりヤング率が低く、かつ熱伝導率が高い材質で形成されたヒートパイプ部材と、を備え、前記ヒートパイプ部材は、底壁を有して上方に向けて開口した箱型に形成され、前記支持板は、固定部と、前記ヒートパイプ部材の底壁の下面のうちの少なくとも一部を発熱体に押し当てる押し当て部と、前記固定部および前記押し当て部を互いに連結する弾性部と、を備え、前記ヒートパイプ部材の上端開口部が、前記支持板のうちの少なくとも前記押し当て部に接合されて閉塞されることにより、前記ヒートパイプ部材の内部空間が、受熱空間と、放熱空間と、大流路と、小流路と、に区画されるとともに、前記内部空間に作動液が封入され、前記受熱空間は、前記発熱体の直上に位置し、前記放熱空間は、上下方向から見て、前記受熱空間および前記発熱体から離れて位置し、前記大流路、および前記大流路より流路断面積が小さい前記小流路はそれぞれ、前記受熱空間と前記放熱空間とを各別に連通し、前記大流路には、前記受熱空間で加熱されて蒸発した前記作動液の蒸気が、前記受熱空間から前記放熱空間に向けて流れ、前記小流路には、前記放熱空間で前記蒸気が冷却されて凝縮して液体に戻った前記作動液が、毛細管力により前記放熱空間から前記受熱空間に向けて流れる。
【0007】
内部空間に封入された作動液が、発熱体で加熱されている受熱空間で蒸発し（潜熱の吸収）、このときの蒸気が、大流路を通して放熱空間に流入して冷却され凝縮することで液体に戻り（潜熱の放出）、液体に戻された作動液が、毛細管力により小流路を通して受熱空間に戻る。このように、作動液が、受熱空間と放熱空間との間を往来することで、発熱体の熱が放出されることとなり、発熱体の放熱性能を向上させることができる。
ヒートパイプ部材の上端開口部が、支持板に接合されて閉塞されることにより、内部空間が、受熱空間と、放熱空間と、大流路と、小流路と、に区画され、かつ内部空間に作動液が封止されるので、支持板およびヒートパイプ部材が一体に設けられることとなり、構造の複雑化を抑えることができる。
ヒートパイプ部材の上端開口部が、全域にわたって支持板に閉塞されることから、ヒートパイプ部材と支持板との間に上下方向の隙間が生ずることがなく、デッドスペースを生じにくくすることができる。
ヒートパイプ部材の上端開口部が、支持板に接合されて閉塞されることにより、内部空間が、受熱空間と、放熱空間と、大流路と、小流路と、に区画され、かつ内部空間に作動液が封止されるので、支持板およびヒートパイプ部材が一体に設けられることとなり、構造の複雑化を抑えることができる。
ヒートパイプ部材の上端開口部が、全域にわたって支持板に閉塞されることから、ヒートパイプ部材と支持板との間に上下方向の隙間が生ずることがなく、デッドスペースを生じにくくすることができる。
【0008】
上下方向から見て、前記押し当て部、前記弾性部、および前記固定部がこの順に並ぶ向きは、前記受熱空間および前記放熱空間がこの順に並び、かつ前記大流路および前記小流路が延びる向きと一致してもよい。
【0009】
上下方向から見て、押し当て部、弾性部、および固定部がこの順に並ぶ向きが、受熱空間および放熱空間がこの順に並び、かつ大流路および小流路が延びる向きと一致しているので、受熱空間と放熱空間との距離を容易に長く確保することが可能になり、発熱体の放熱性能を確実に向上させることができる。
【0010】
前記ヒートパイプ部材の内部空間を、前記受熱空間と、前記放熱空間と、前記大流路と、前記小流路と、に区画する区画壁は、前記ヒートパイプ部材と一体に形成されてもよい。
【0011】
ヒートパイプ部材の内部空間を、受熱空間と、放熱空間と、大流路と、小流路と、に区画する区画壁が、熱伝導率が高いヒートパイプ部材と一体に形成されているので、支持板のばね性を阻害することなく、簡易な構成で発熱体の放熱性能を確実に向上させることができる。
【発明の効果】
【0012】
この発明によれば、簡易な構成で、発熱体の放熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、ばね部材の第１実施形態を、図１、図２Ａ、および図２Ｂを参照しながら説明する。
ばね部材１は、発熱体Ｘが収容されるケース体Ｃ内に収容されて用いられる。発熱体Ｘは、例えば半導体デバイス等とされ、発熱するチップｘ１を備えている。
ばね部材１は、支持板１１と、ヒートパイプ部材１２と、を備えている。ヒートパイプ部材１２は、支持板１１を形成する材質よりヤング率が低く、かつ熱伝導率が高い材質で形成されている。例えば、支持板１１は鉄、若しくはステンレス等で形成され、ヒートパイプ部材１２は銅、若しくはアルミニウム等で形成されている。
ヒートパイプ部材１２は、後述するように箱型に形成されており、以下、箱型のヒートパイプ部材１２が開口する向きを上方といい、これとは逆向きを下方という。
ばね部材１は、発熱体Ｘが収容されるケース体Ｃ内に収容されて用いられる。発熱体Ｘは、例えば半導体デバイス等とされ、発熱するチップｘ１を備えている。
ばね部材１は、支持板１１と、ヒートパイプ部材１２と、を備えている。ヒートパイプ部材１２は、支持板１１を形成する材質よりヤング率が低く、かつ熱伝導率が高い材質で形成されている。例えば、支持板１１は鉄、若しくはステンレス等で形成され、ヒートパイプ部材１２は銅、若しくはアルミニウム等で形成されている。
ヒートパイプ部材１２は、後述するように箱型に形成されており、以下、箱型のヒートパイプ部材１２が開口する向きを上方といい、これとは逆向きを下方という。
【0015】
支持板１１は、固定部１３と、押し当て部１４と、弾性部１５と、を備えている。固定部１３、押し当て部１４、および弾性部１５は一体に形成されている。支持板１１は、上下方向から見て一方向に長い長方形状を呈する。固定部１３、弾性部１５、および押し当て部１４は、上下方向から見て前記一方向に沿ってこの順に並んでいる。
【0016】
固定部１３は、ケース体Ｃの内面に固定される。押し当て部１４は、弾性部１５により発熱体Ｘ側である下方に向けて付勢される。押し当て部１４は、ヒートパイプ部材１２のうちの少なくとも一部を発熱体Ｘに押し当てる。
固定部１３および押し当て部１４は、表裏面が上下方向を向く平板状に形成されている。固定部１３は、ケース体Ｃの内面に隙間無く一様に当接している。なお、固定部１３は、ケース体Ｃの内面のうち、固定部１３が当接する部分の形状に沿って、例えば湾曲等してもよい。
固定部１３および押し当て部１４は、表裏面が上下方向を向く平板状に形成されている。固定部１３は、ケース体Ｃの内面に隙間無く一様に当接している。なお、固定部１３は、ケース体Ｃの内面のうち、固定部１３が当接する部分の形状に沿って、例えば湾曲等してもよい。
【0017】
弾性部１５は、固定部１３および押し当て部１４を互いに連結している。弾性部１５は、前記一方向に沿って押し当て部１４から固定部１３側に向かうに従い上方に向けて延びる傾斜部１５ａと、固定部１３から上方に向けて延びる立ち上がり部１５ｂと、傾斜部１５ａおよび立ち上がり部１５ｂを互いに連結し、上方に向けて突の曲面状に形成された頂部１５ｃと、により構成されている。弾性部１５が弾性変形することで、押し当て部１４が下方に向けて付勢される。
【0018】
ヒートパイプ部材１２は、底壁１２ａを有して上方に向けて開口した箱型に形成されている。ヒートパイプ部材１２は、上下方向から見て前記一方向に長い長方形状を呈する。
ヒートパイプ部材１２の底壁１２ａの下面は、発熱体Ｘの上面に隙間無く一様に当接している。ヒートパイプ部材１２、および押し当て部１４は、発熱体Ｘの上面形状に沿って、例えば湾曲等してもよい。
ヒートパイプ部材１２の底壁１２ａの下面は、発熱体Ｘの上面に隙間無く一様に当接している。ヒートパイプ部材１２、および押し当て部１４は、発熱体Ｘの上面形状に沿って、例えば湾曲等してもよい。
【0019】
ヒートパイプ部材１２の上端開口部は、支持板１１のうちの少なくとも押し当て部１４に、例えば拡散接合、ろう付け、若しくは接着等により接合されて閉塞されている。これにより、ヒートパイプ部材１２の内部空間Ｓが密閉され、内部空間Ｓに作動液が封止されるとともに、内部空間Ｓが、受熱空間Ｓｒと、放熱空間Ｓｄと、大流路Ｐ１と、小流路Ｐ２と、に区画される。内部空間Ｓは、大気圧より低い減圧状態で密閉される。なお、内部空間Ｓの内圧を大気圧以上としてもよい。
【0020】
受熱空間Ｓｒは、発熱体Ｘの直上に位置している。図示の例では、受熱空間Ｓｒは、発熱体Ｘのチップｘ１の直上に位置している。発熱体Ｘにおける前記一方向の中央部は、押し当て部１４における前記一方向の中央部に対して、前記一方向に沿う弾性部１５の反対側に離れている。放熱空間Ｓｄは、上下方向から見て、受熱空間Ｓｒおよび発熱体Ｘから離れて位置している。発熱体Ｘからの熱によって、受熱空間Ｓｒの温度は、放熱空間Ｓｄの温度より高くなる。受熱空間Ｓｒおよび放熱空間Ｓｄそれぞれの内容積は互いに同じになっている。
【0021】
大流路Ｐ１、および小流路Ｐ２はそれぞれ、受熱空間Ｓｒと放熱空間Ｓｄとを各別に連通している。小流路Ｐ２は、大流路Ｐ１より流路断面積が小さくなっている。小流路Ｐ２の溝幅および深さは、大流路Ｐ１の溝幅および深さより小さくなっている。大流路Ｐ１、および小流路Ｐ２それぞれ流路長は互いに同じになっている。
大流路Ｐ１には、受熱空間Ｓｒで加熱されて蒸発した作動液の蒸気が、受熱空間Ｓｒから放熱空間Ｓｄに向けて流れる。小流路Ｐ２には、放熱空間Ｓｄで作動液の蒸気が冷却されて凝縮し液体に戻った作動液が、毛細管力により放熱空間Ｓｄから受熱空間Ｓｒに向けて流れる。
大流路Ｐ１には、受熱空間Ｓｒで加熱されて蒸発した作動液の蒸気が、受熱空間Ｓｒから放熱空間Ｓｄに向けて流れる。小流路Ｐ２には、放熱空間Ｓｄで作動液の蒸気が冷却されて凝縮し液体に戻った作動液が、毛細管力により放熱空間Ｓｄから受熱空間Ｓｒに向けて流れる。
【0022】
小流路Ｐ２は、上下方向から見て、前記一方向に直交する他方向に間隔をあけて複数設けられている。小流路Ｐ２は、上下方向から見て、大流路Ｐ１を前記他方向に挟む両側に複数ずつ（同数）設けられている。大流路Ｐ１は、内部空間Ｓにおける前記他方向の中間部に設けられている。
上下方向から見て、押し当て部１４、弾性部１５、および固定部１３がこの順に並ぶ向きは、受熱空間Ｓｒおよび放熱空間Ｓｄがこの順に並び、かつ大流路Ｐ１および小流路Ｐ２が延びる向きと一致している。図示の例は、これらの向きは、前記一方向と一致している。なお、これらの向きを互いに異ならせてもよい。
図１は、ばね部材１における前記他方向の中央部の、前記一方向に沿う断面図を示している。
上下方向から見て、押し当て部１４、弾性部１５、および固定部１３がこの順に並ぶ向きは、受熱空間Ｓｒおよび放熱空間Ｓｄがこの順に並び、かつ大流路Ｐ１および小流路Ｐ２が延びる向きと一致している。図示の例は、これらの向きは、前記一方向と一致している。なお、これらの向きを互いに異ならせてもよい。
図１は、ばね部材１における前記他方向の中央部の、前記一方向に沿う断面図を示している。
【0023】
ヒートパイプ部材１２の底壁１２ａの上面における前記他方向の両側部分に、嵩上げ突部（区画壁）１７が各別に設けられている。嵩上げ突部１７は、ヒートパイプ部材１２と一体に形成され、ヒートパイプ部材１２の内面のうちの前記他方向の両端面に各別に接続されている。嵩上げ突部１７の頂面は、ヒートパイプ部材１２の上端開口縁より下方に位置している。嵩上げ突部１７の頂面が、小流路Ｐ２の底面となっている。これにより、小流路Ｐ２の底面は、大流路Ｐ１の底面より上方に位置している。嵩上げ突部１７は、ヒートパイプ部材１２の内面のうちの前記一方向の両端面から、前記一方向に離れている。
【0024】
内部空間Ｓにおいて、ヒートパイプ部材１２の内面のうちの前記一方向の両端面と、嵩上げ突部１７と、により前記一方向に挟まれた各部分が、受熱空間Ｓｒおよび放熱空間Ｓｄとなっている。内部空間Ｓのうち、２つの嵩上げ突部１７により前記他方向に挟まれた部分が、大流路Ｐ１となっている。
【0025】
嵩上げ突部１７の頂面に、上方に向けて突出し、前記一方向の全長にわたって連続して延びる突条部（区画壁）１６が、前記他方向に間隔をあけて複数形成されている。前記他方向で互いに隣り合う突条部１６同士の間に位置する部分が、小流路Ｐ２となっている。突条部１６の上端面は、ヒートパイプ部材１２の上端開口縁と同じ上下方向の位置に位置している。突条部１６の上端面は、支持板１１の下面にシール状態で当接している。突条部１６の上端面は、支持板１１の下面に接合されてもよいし、接合されなくてもよい。
【0026】
以上より、嵩上げ突部１７および突条部１６は、内部空間Ｓを、受熱空間Ｓｒと、放熱空間Ｓｄと、大流路Ｐ１と、小流路Ｐ２と、に区画し、かつヒートパイプ部材１２と一体に形成されている。なお、嵩上げ突部１７および突条部１６は、支持板１１と一体に形成されてもよい。
図示の例では、ヒートパイプ部材１２の上端開口部は、全域にわたって押し当て部１４に閉塞されている。ヒートパイプ部材１２の底壁１２ａのうち、受熱空間Ｓｒと、大流路Ｐ１および小流路Ｐ２それぞれにおける受熱空間Ｓｒ側の端部と、に跨る部分の下面が発熱体Ｘの上面に当接し、受熱空間Ｓｒが位置する部分の下面がチップｘ１の上面に当接している。
図示の例では、ヒートパイプ部材１２の上端開口部は、全域にわたって押し当て部１４に閉塞されている。ヒートパイプ部材１２の底壁１２ａのうち、受熱空間Ｓｒと、大流路Ｐ１および小流路Ｐ２それぞれにおける受熱空間Ｓｒ側の端部と、に跨る部分の下面が発熱体Ｘの上面に当接し、受熱空間Ｓｒが位置する部分の下面がチップｘ１の上面に当接している。
【0027】
例えば、ヒートパイプ部材１２のうち、受熱空間Ｓｒが位置する部分の上端開口部が、押し当て部１４に閉塞され、放熱空間Ｓｄが位置する部分の上端開口部が、弾性部１５若しくは固定部１３に閉塞されてもよい。ヒートパイプ部材１２のうち、大流路Ｐ１および小流路Ｐ２が位置する部分の上端開口部は、支持板１１に対する放熱空間Ｓｄの前記一方向の位置に応じて、例えば、押し当て部１４および弾性部１５の双方、押し当て部１４、弾性部１５、および固定部１３の全て、若しくは弾性部１５および固定部１３の双方等に閉塞されてもよい。
【0028】
以上説明したように、本実施形態によるばね部材１によれば、内部空間Ｓに封入された作動液が、発熱体Ｘで加熱されている受熱空間Ｓｒで蒸発し（潜熱の吸収）、このときの蒸気が、大流路Ｐ１を通して放熱空間Ｓｄに流入して冷却され凝縮することで液体に戻り（潜熱の放出）、液体に戻された作動液が、毛細管力により小流路Ｐ２を通して受熱空間Ｓｒに戻る。このように、作動液が、受熱空間Ｓｒと放熱空間Ｓｄとの間を往来することで、発熱体Ｘの熱が放出されることとなり、発熱体Ｘの放熱性能を向上させることができる。
【0029】
ヒートパイプ部材１２の上端開口部が、支持板１１に接合されて閉塞されることにより、内部空間Ｓが、受熱空間Ｓｒと、放熱空間Ｓｄと、大流路Ｐ１と、小流路Ｐ２と、に区画され、かつ内部空間Ｓに作動液が封止されるので、支持板１１およびヒートパイプ部材１２が一体に設けられることとなり、構造の複雑化を抑えることができる。
ヒートパイプ部材１２の上端開口部が、全域にわたって支持板１１に閉塞されることから、ヒートパイプ部材１２と支持板１１との間に上下方向の隙間が生ずることがなく、デッドスペースを生じにくくすることができる。
ヒートパイプ部材１２の上端開口部が、全域にわたって支持板１１に閉塞されることから、ヒートパイプ部材１２と支持板１１との間に上下方向の隙間が生ずることがなく、デッドスペースを生じにくくすることができる。
【0030】
上下方向から見て、押し当て部１４、弾性部１５、および固定部１３がこの順に並ぶ向きが、受熱空間Ｓｒおよび放熱空間Ｓｄがこの順に並び、かつ大流路Ｐ１および小流路Ｐ２が延びる向きと一致しているので、受熱空間Ｓｒと放熱空間Ｓｄとの距離を容易に長く確保することが可能になり、発熱体Ｘの放熱性能を確実に向上させることができる。
【0031】
ヒートパイプ部材１２の内部空間Ｓを、受熱空間Ｓｒと、放熱空間Ｓｄと、大流路Ｐ１と、小流路Ｐ２と、に区画する嵩上げ突部１７および突条部１６が、熱伝導率が高いヒートパイプ部材１２と一体に形成されているので、支持板１１のばね性を阻害することなく、簡易な構成で発熱体Ｘの放熱性能を確実に向上させることができる。
【0032】
次に、本発明の第２実施形態に係るばね部材２を、図３Ａおよび図３Ｂを参照しながら説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0033】
本実施形態のばね部材２では、小流路Ｐ２が、前記他方向だけでなく上下方向にも間隔をあけて複数設けられている。
図示の例では、ヒートパイプ部材１２が、上下方向に積層された第１分割部材２１、および複数の第２分割部材２２により構成されている。
図示の例では、ヒートパイプ部材１２が、上下方向に積層された第１分割部材２１、および複数の第２分割部材２２により構成されている。
【0034】
第１分割部材２１は、底壁２１ａを有して上方に向けて開口した箱型に形成され、ヒートパイプ部材１２の最下層を構成している。第１分割部材２１は、上下方向から見て前記一方向に長い長方形状を呈する。第１分割部材２１の上端開口部は、第２分割部材２２の底壁２２ａの下面に接合されて閉塞されている。
【0035】
第１分割部材２１の底壁２１ａの上面における前記他方向の両側部分に、上方に向けて突出し、前記一方向に延びる第１突条部（区画壁）２３ａが、前記他方向に間隔をあけて複数ずつ形成されている。第１突条部２３ａの上端面は、第１分割部材２１の上端開口縁と同じ上下方向の位置に位置している。第１突条部２３ａの上端面は、第２分割部材２２の底壁２２ａの下面にシール状態で当接している。第１突条部２３ａの上端面は、第２分割部材２２の底壁２２ａの下面に接合されてもよいし、接合されなくてもよい。前記他方向で互いに隣り合う第１突条部２３ａ同士の間に位置する部分が、小流路Ｐ２となっている。第１突条部２３ａは、第１分割部材２１の内面のうちの前記一方向の両端面から前記一方向に離れている。
【0036】
複数の第２分割部材２２は、底壁２２ａを有して上方に向けて開口した箱型に形成され、第１分割部材２１上に積層されて設けられている。複数の第２分割部材２２は、上下方向から見て前記一方向に長い長方形状を呈する。複数の第２分割部材２２は、互いに同じ形状で同じ大きさに形成されている。
【0037】
第２分割部材２２の底壁２２ａにおいて、第１分割部材２１のうち、第１突条部２３ａおよび小流路Ｐ２以外の部分、つまり受熱空間Ｓｒ、放熱区間Ｓｄ、および大流路Ｐ１を画成する部分と上下方向に対向する部分に、全域にわたって一体に貫通孔が形成されている。これにより、受熱空間Ｓｒ、放熱区間Ｓｄ、および大流路Ｐ１は、第１分割部材２１および複数の第２分割部材２２を上下方向に跨いで一体に設けられている。
【0038】
複数の第２分割部材２２のうち、ヒートパイプ部材１２の最上層を構成する第２分割部材２２の上端開口部は、支持板１１のうちの少なくとも押し当て部１４に接合されて閉塞され、これより下方に位置する第２分割部材２２の上端開口部は、直上に位置する第２分割部材２２の底壁２２ａの下面に接合されて閉塞されている。
【0039】
第２分割部材２２の底壁２２ａの上面における前記他方向の両側部分に、上方に向けて突出し、前記一方向に延びる第２突条部（区画壁）２３ｂが、前記他方向に間隔をあけて複数ずつ形成されている。第２突条部２３ｂは、第１突条部２３ａに対して前記一方向および前記他方向それぞれにおける同じ位置に位置している。前記他方向で互いに隣り合う第２突条部２３ｂ同士の間に位置する部分が、小流路Ｐ２となっている。
【0040】
複数の第２分割部材２２のうち、ヒートパイプ部材１２の最上層を構成する第２分割部材２２に形成された第２突条部２３ｂの上端面は、支持板１１の下面にシール状態で当接し、これより下方に位置する第２分割部材２２に形成された第２突条部２３ｂの上端面は、直上に位置する第２分割部材２２の底壁２２ａの下面にシール状態で当接している。前者の第２突条部２３ｂの上端面は、支持板１１の下面に接合されてもよいし、接合されなくてもよく、後者の第２突条部２３ｂの上端面は、直上に位置する第２分割部材２２の底壁２２ａの下面に接合されてもよいし、接合されなくてもよい。
【0041】
以上説明したように、本実施形態によるばね部材２によれば、第１実施形態のばね部材１により得られる作用効果に加え、小流路Ｐ２が、前記他方向だけでなく上下方向にも間隔をあけて複数設けられているので、放熱空間Ｓｄで凝縮されて生成された作動液を即座に受熱空間Ｓｒに戻しやすくなり、発熱体Ｘの放熱性能を確実に向上させることができる。
【0042】
次に、本発明の第３実施形態に係るばね部材３を、図４Ａおよび図４Ｂを参照しながら説明する。
なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0043】
本実施形態のばね部材３では、小流路Ｐ２が、大流路Ｐ１を前記他方向に挟む両側に１つずつ設けられている。小流路Ｐ２の溝幅は、大流路Ｐ１の溝幅より広くなっている。小流路Ｐ２の深さは、大流路Ｐ１の深さより浅くなっている。突条部１６が、各嵩上げ突部１７の頂面のうち、前記他方向の内端部に１つだけ設けられている。
【0044】
以上説明したように、本実施形態によるばね部材３によれば、第１実施形態のばね部材１と同様の作用効果が得られる。
【0045】
次に、本発明の第４実施形態に係るばね部材４を、図５を参照しながら説明する。
なお、この第４実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、この第４実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0046】
本実施形態のばね部材４では、支持板１１の下面に、ヒートパイプ部材１２の上端開口部内に嵌合され、ヒートパイプ部材１２の上端開口部を閉塞する嵌合突部４１が設けられている。突条部１６の上端面は、ヒートパイプ部材１２の上端開口縁より下方に位置し、嵌合突部４１の下面にシール状態で当接している。嵌合突部４１の下面だけでなく嵌合突部４１の外周面も、ヒートパイプ部材１２の上端部に接合されている。
【0047】
以上説明したように、本実施形態によるばね部材４によれば、第１実施形態のばね部材１により得られる作用効果に加え、嵌合突部４１の下面だけでなく嵌合突部４１の外周面も、ヒートパイプ部材１２の上端部に接合されているので、支持板１１およびヒートパイプ部材１２を互いに強固に接合することができるとともに、内部空間Ｓを確実に密閉することができる。
【0048】
次に、本発明の第５実施形態に係るばね部材５を、図６Ａおよび図６Ｂを参照しながら説明する。図６Ａは、ばね部材５における前記他方向の中央部の、前記一方向に沿う断面図を示している。
なお、この第５実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、この第５実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0049】
本実施形態のばね部材５では、放熱空間Ｓｄ、大流路Ｐ１、および小流路Ｐ２が、受熱空間Ｓｒを挟む両側に各別に配設されている。図示の例では、放熱空間Ｓｄ、大流路Ｐ１、および小流路Ｐ２が、受熱空間Ｓｒを前記一方向に挟む両側に各別に配設されている。
支持板１１に、押し当て部１４から前記一方向に沿う弾性部１５の反対側に向けて延びる延長部５１が設けられている。図示の例では、延長部５１は、前記一方向に沿って押し当て部１４から離れるに従い上方に向けて延びているが、例えば、押し当て部１４から離れるに従い下方に向けて延びてもよいし、前記一方向に真直ぐ延びてもよい。
支持板１１に、押し当て部１４から前記一方向に沿う弾性部１５の反対側に向けて延びる延長部５１が設けられている。図示の例では、延長部５１は、前記一方向に沿って押し当て部１４から離れるに従い上方に向けて延びているが、例えば、押し当て部１４から離れるに従い下方に向けて延びてもよいし、前記一方向に真直ぐ延びてもよい。
【0050】
発熱体Ｘにおける前記一方向の中央部は、押し当て部１４における前記一方向の中央部と一致している。
ヒートパイプ部材１２のうち、受熱空間Ｓｒが位置する部分の上端開口部は、押し当て部１４に閉塞され、２つの放熱空間Ｓｄが位置する各部分の上端開口部は、弾性部１５および延長部５１に各別に閉塞されている。ヒートパイプ部材１２のうち、２組の大流路Ｐ１および小流路Ｐ２が位置する各部分の上端開口部は、押し当て部１４および弾性部１５の双方、並びに押し当て部１４および延長部５１の双方に各別に閉塞されている。
ヒートパイプ部材１２のうち、前記一方向の中間部は、前記一方向に真直ぐ延び、前記一方向の両側部は、前記一方向の外側に向かうに従い上方に向けて延びている。ヒートパイプ部材１２は、前記一方向に沿う断面視において、前記一方向の中央部を通り、かつ上下方向に延びる直線に対して対称形状を呈する。
ヒートパイプ部材１２のうち、受熱空間Ｓｒが位置する部分の上端開口部は、押し当て部１４に閉塞され、２つの放熱空間Ｓｄが位置する各部分の上端開口部は、弾性部１５および延長部５１に各別に閉塞されている。ヒートパイプ部材１２のうち、２組の大流路Ｐ１および小流路Ｐ２が位置する各部分の上端開口部は、押し当て部１４および弾性部１５の双方、並びに押し当て部１４および延長部５１の双方に各別に閉塞されている。
ヒートパイプ部材１２のうち、前記一方向の中間部は、前記一方向に真直ぐ延び、前記一方向の両側部は、前記一方向の外側に向かうに従い上方に向けて延びている。ヒートパイプ部材１２は、前記一方向に沿う断面視において、前記一方向の中央部を通り、かつ上下方向に延びる直線に対して対称形状を呈する。
【0051】
以上説明したように、本実施形態によるばね部材５によれば、第１実施形態のばね部材１により得られる作用効果に加え、放熱空間Ｓｄ、大流路Ｐ１、および小流路Ｐ２が、受熱空間Ｓｒを挟む両側に各別に配設されているので、発熱体Ｘの放熱性能を確実に向上させることができる。
【0052】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0053】
例えば、大流路Ｐ１を、内部空間Ｓにおける前記他方向の両端部に各別に設け、かつ前記他方向に間隔をあけて設けられた複数の小流路Ｐ２を、内部空間Ｓにおける前記他方向の中間部に設ける等、大流路Ｐ１および小流路Ｐ２それぞれの個数、および相対位置は、適宜変更してもよい。
【0054】
ヒートパイプ部材１２において、放熱空間Ｓｄを画成する壁面に、内部空間Ｓの外側に向けて突出する冷却フィンを形成してもよい。
この場合、冷却フィンが、支持板１１ではなく、ヒートパイプ部材１２に設けられているので、支持板１１のばね性を阻害せずに、発熱体Ｘの放熱性能を確実に向上させることができる。
なお、冷却フィンが、ヒートパイプ部材１２から突出する向きは、例えば前記一方向、前記他方向、および下方等、適宜変更してもよい。
この場合、冷却フィンが、支持板１１ではなく、ヒートパイプ部材１２に設けられているので、支持板１１のばね性を阻害せずに、発熱体Ｘの放熱性能を確実に向上させることができる。
なお、冷却フィンが、ヒートパイプ部材１２から突出する向きは、例えば前記一方向、前記他方向、および下方等、適宜変更してもよい。
【0055】
小流路Ｐ２に、例えばメッシュ若しくはワイヤ等のウィックを設けてもよい。
【0056】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した実施形態、および変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0057】
１、２、３、４、５ ばね部材
１１ 支持板
１２ ヒートパイプ部材
１２ａ 底壁
１３ 固定部
１４ 押し当て部
１５ 弾性部
１６ 突条部（区画壁）
１７ 嵩上げ突部（区画壁）
２３ａ 第１突条部（区画壁）
２３ｂ 第２突条部（区画壁）
Ｐ１ 大流路
Ｐ２ 小流路
Ｓ 内部空間
Ｓｄ 放熱空間
Ｓｒ 受熱空間
Ｘ 発熱体
１１ 支持板
１２ ヒートパイプ部材
１２ａ 底壁
１３ 固定部
１４ 押し当て部
１５ 弾性部
１６ 突条部（区画壁）
１７ 嵩上げ突部（区画壁）
２３ａ 第１突条部（区画壁）
２３ｂ 第２突条部（区画壁）
Ｐ１ 大流路
Ｐ２ 小流路
Ｓ 内部空間
Ｓｄ 放熱空間
Ｓｒ 受熱空間
Ｘ 発熱体
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】