特許 7129577 熱輸送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-24

(45)【発行日】2022-09-01

(54)【発明の名称】熱輸送装置

(51)【国際特許分類】

   F28D 15/02 20060101AFI20220825BHJP

   F28D 15/04 20060101ALI20220825BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20220825BHJP

   H01L 23/427 20060101ALI20220825BHJP

【ＦＩ】

F28D15/02 102H

F28D15/04 D

F28D15/04 B

F28D15/02 101H

H05K7/20 Q

H05K7/20 R

H05K7/20 D

H01L23/46 B

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022027148

(22)【出願日】2022-02-24

【審査請求日】2022-03-11

【早期審査対象出願】

(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】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(74)【代理人】

【識別番号】100143959

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 秀一

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 陽介

(72)【発明者】

【氏名】青木 博史

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０８５４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２１３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１５７１４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２４０８５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１０３１７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０３－１７９７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７６７５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｄ １５／０２

Ｆ２８Ｄ １５／０４

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｈ０１Ｌ ２３／４２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱体と熱的に接続される蒸発部を有する第１の熱輸送部と、
前記第１の熱輸送部の凝縮部にて接続された、前記第１の熱輸送部の熱輸送方向とは異なる熱輸送方向を有する第２の熱輸送部と、を備え、
前記第１の熱輸送部が、前記蒸発部から前記第２の熱輸送部との接続部まで連通し、且つ作動流体が封入された、一体の内部空間を有し、前記第１の熱輸送部の内部空間が、前記第２の熱輸送部の内部空間と連通した熱輸送装置であり、
前記熱輸送装置が、前記第１の熱輸送部の内部空間に設けられた、前記蒸発部から前記凝縮部へ延在した第１のウィック構造体と、
前記第２の熱輸送部の内面に設けられた、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に沿って延在した第２のウィック構造体と、
前記第２のウィック構造体上に設けられた、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に沿って延在した、毛細管力を有する還流促進体と、を備え、
前記第１のウィック構造体の毛細管力が前記還流促進体の毛細管力よりも大きく、前記還流促進体の毛細管力が前記第２のウィック構造体の毛細管力よりも大きい、または前記還流促進体の毛細管力が前記第２のウィック構造体の毛細管力と同じであり、
前記第２の熱輸送部の内面のうち、前記還流促進体が、重力方向下方側に設けられ、重力方向上方側には設けられていない熱輸送装置。

【請求項2】

発熱体と熱的に接続される蒸発部を有する第１の熱輸送部と、
前記第１の熱輸送部の凝縮部にて接続された、前記第１の熱輸送部の熱輸送方向とは異なる熱輸送方向を有する第２の熱輸送部と、を備え、
前記第１の熱輸送部が、前記蒸発部から前記第２の熱輸送部との接続部まで連通し、且つ作動流体が封入された、一体の内部空間を有し、前記第１の熱輸送部の内部空間が、前記第２の熱輸送部の内部空間と連通した熱輸送装置であり、
前記熱輸送装置が、前記第１の熱輸送部の内部空間に設けられた、前記蒸発部から前記凝縮部へ延在した第１のウィック構造体と、
前記第２の熱輸送部の内面に設けられた、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に沿って延在した第２のウィック構造体と、
前記第２のウィック構造体上に設けられた、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に沿って延在した、毛細管力を有する還流促進体と、を備え、
前記第１のウィック構造体の毛細管力が前記還流促進体の毛細管力よりも大きく、前記還流促進体の毛細管力が前記第２のウィック構造体の毛細管力よりも大きい、または前記還流促進体の毛細管力が前記第２のウィック構造体の毛細管力と同じであり、
前記還流促進体が、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に対して直交方向の断面において、前記断面の周長の５％以上５０％以下の領域を覆っている熱輸送装置。

【請求項3】

発熱体と熱的に接続される蒸発部を有する第１の熱輸送部と、
前記第１の熱輸送部の凝縮部にて接続された、前記第１の熱輸送部の熱輸送方向とは異なる熱輸送方向を有する第２の熱輸送部と、を備え、
前記第１の熱輸送部が、前記蒸発部から前記第２の熱輸送部との接続部まで連通し、且つ作動流体が封入された、一体の内部空間を有し、前記第１の熱輸送部の内部空間が、前記第２の熱輸送部の内部空間と連通した熱輸送装置であり、
前記熱輸送装置が、前記第１の熱輸送部の内部空間に設けられた、前記蒸発部から前記凝縮部へ延在した第１のウィック構造体と、
前記第２の熱輸送部の内面に設けられた、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に沿って延在した第２のウィック構造体と、
前記第２のウィック構造体上に設けられた、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に沿って延在した、毛細管力を有する還流促進体と、を備え、
前記第１のウィック構造体の毛細管力が前記還流促進体の毛細管力よりも大きく、前記還流促進体の毛細管力が前記第２のウィック構造体の毛細管力よりも大きい、または前記還流促進体の毛細管力が前記第２のウィック構造体の毛細管力と同じであり、
前記第２の熱輸送部の先端部が、前記第１の熱輸送部との前記接続部よりも重力方向下方となるように、前記第２の熱輸送部が設置されている熱輸送装置。

【請求項4】

前記第２の熱輸送部の延在方向が重力方向に対して直交方向となるように、前記第２の熱輸送部が設置されている請求項１または２に記載の熱輸送装置。

【請求項5】

前記第１のウィック構造体と前記還流促進体とが、毛細管力を有する接続部材を介して接続されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱輸送装置。

【請求項6】

前記第１のウィック構造体の毛細管力が前記接続部材の毛細管力よりも大きく、前記接続部材の毛細管力が前記還流促進体の毛細管力よりも大きい、または前記接続部材の毛細管力が前記還流促進体の毛細管力と同じである請求項５に記載の熱輸送装置。

【請求項7】

前記接続部材が、前記第１の熱輸送部と前記第２の熱輸送部との接続部に位置する請求項５または６に記載の熱輸送装置。

【請求項8】

前記還流促進体が、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に対して直交方向の断面において、前記断面の周長の５％以上の領域を覆っている請求項３に記載の熱輸送装置。

【請求項9】

前記還流促進体が、複数の還流促進部からなり、複数の前記還流促進部の毛細管力が相互に異なる請求項１乃至８のいずれか１項に記載の熱輸送装置。

【請求項10】

前記第１の熱輸送部のコンテナが、平面型である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の熱輸送装置。

【請求項11】

前記第２の熱輸送部のコンテナが、一体の内部空間を有する平面型である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の熱輸送装置。

【請求項12】

前記第２の熱輸送部が、複数の管体である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の熱輸送装置。

【請求項13】

前記第２の熱輸送部が、複数設けられ、前記第１の熱輸送部から複数の方向に延在している請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の熱輸送装置。

【請求項14】

複数の前記管体が、重力方向下方へ延在している請求項１２に記載の熱輸送装置。

【請求項15】

前記第２の熱輸送部に複数の放熱フィンが熱的に接続されたヒートシンクである、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の熱輸送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子回路基板等の基板に搭載された電気・電子部品等の発熱体を冷却する熱輸送装置に関し、特に、高発熱量の発熱体が熱的に接続される使用条件、冷却風の風量が増大した使用条件であっても、蒸発部における作動流体のドライアウトを防止できる熱輸送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器の高機能化に伴い、電子機器内部には、電子部品等の発熱体を含め、多数の部品が電子回路基板等の基板上に搭載されている。また、電子機器の高機能化に伴い、電子部品等の発熱体の発熱量が増大している。電子部品等の発熱体を冷却する手段として、ベーパーチャンバ、ヒートパイプ、ヒートシンク等の熱輸送部材が使用されることがある。

【0003】

しかし、電子部品等の発熱体の発熱量が増大すると、熱輸送部材の蒸発部から凝縮部へ流通する気相の作動流体の流量が増大するので、気相の作動流体とは対向流の関係である液相の作動流体の還流が阻害されることがあった。特に、ウィック構造体が複数の溝部の場合等、ウィック構造体の毛細管力が比較的小さいと、液相の作動流体の還流が阻害されやすい傾向にあった。液相の作動流体の還流が阻害されると、熱輸送部材の凝縮部において液相の作動流体が貯留してしまい、ひいては、凝縮部から蒸発部への液相の作動流体の還流量が不足して、熱輸送部材がドライアウトしてしまうことがあった。

【0004】

そこで、電子部品等の発熱体を冷却する熱輸送部材として、金属粉の焼結体等の毛細管力が比較的大きいウィック構造体と作動流体とが収容されているベーパーチャンバであって、第１セクションと、第１セクションから離れる方向に第１セクションの一端から延在する第２セクションと、第２セクションから左右の方向に延在する第４セクションと、第１セクションから離れる方向に第１セクションの一端から延在する第３セクションと、第３セクションから左右の方向に延在する第５セクションと、を備え、第１セクション～第５セクションの全てにわたって前記ウィック構造体が延在したベーパーチャンバが提案されている（特許文献１）。

【0005】

特許文献１では、第１セクションに熱的に接続された発熱体の熱を、蒸発部である第１セクションから第２セクションと第３セクションを介して凝縮部である第４セクションと第５セクションへ輸送することで、発熱体を冷却する。また、金属粉の焼結体等の毛細管力が比較的大きいウィック構造体によって、第４セクションと第５セクションから第１セクションへ液相の作動流体を還流させている。

【0006】

しかし、特許文献１では、第１セクション～第５セクションの全てにわたって同じウィック構造体が延在しているので、第４セクションと第５セクションに位置するウィック構造体が、液相の作動流体を保持してしまう傾向があった。従って、特許文献１のベーパーチャンバでも、依然として、凝縮部において液相の作動流体が貯留してしまい、凝縮部から蒸発部への液相の作動流体の還流量が不足して、ドライアウトしてしまうことがあった。

【0007】

また、高発熱量の発熱体を円滑に冷却するために、熱輸送部材に供給される冷却風の風量を増大させる場合がある。しかし、冷却風の風量を増大させると、凝縮部において、作動流体の気相から液相への相変化が促進されるので、特許文献１のベーパーチャンバでは、やはり、凝縮部において液相の作動流体が貯留してしまい、ドライアウトしてしまうことがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００１８５５５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記事情に鑑み、本発明は、高発熱量の発熱体が熱的に接続される使用条件、冷却風の風量が増大した使用条件であっても、蒸発部における作動流体のドライアウトを防止できる熱輸送装置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】

【0010】

本発明のヒートシンクの構成の要旨は、以下の通りである。
［１］発熱体と熱的に接続される蒸発部を有する第１の熱輸送部と、
前記第１の熱輸送部の凝縮部にて接続された、前記第１の熱輸送部の熱輸送方向とは異なる熱輸送方向を有する第２の熱輸送部と、を備え、
前記第１の熱輸送部が、前記蒸発部から前記第２の熱輸送部との接続部まで連通し、且つ作動流体が封入された、一体の内部空間を有し、前記第１の熱輸送部の内部空間が、前記第２の熱輸送部の内部空間と連通した熱輸送装置であり、
前記熱輸送装置が、前記第１の熱輸送部の内部空間に設けられた、前記蒸発部から前記凝縮部へ延在した第１のウィック構造体と、
前記第２の熱輸送部の内面に設けられた、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に沿って延在した第２のウィック構造体と、
前記第２のウィック構造体上に設けられた、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に沿って延在した、毛細管力を有する還流促進体と、を備え、
前記第１のウィック構造体の毛細管力が前記還流促進体の毛細管力よりも大きく、前記還流促進体の毛細管力が前記第２のウィック構造体の毛細管力よりも大きい、または前記還流促進体の毛細管力が前記第２のウィック構造体の毛細管力と同じである熱輸送装置。
［２］前記第１のウィック構造体と前記還流促進体とが、毛細管力を有する接続部材を介して接続されている［１］に記載の熱輸送装置。
［３］前記第１のウィック構造体の毛細管力が前記接続部材の毛細管力よりも大きく、前記接続部材の毛細管力が前記還流促進体の毛細管力よりも大きい、または前記接続部材の毛細管力が前記還流促進体の毛細管力と同じである［２］に記載の熱輸送装置。
［４］前記接続部材が、前記第１の熱輸送部と前記第２の熱輸送部との接続部に位置する［２］または［３］に記載の熱輸送装置。
［５］前記還流促進体が、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に対して直交方向の断面において、前記断面の周長の５％以上の領域を覆っている［１］乃至［４］のいずれか１つに記載の熱輸送装置。
［６］前記還流促進体が、複数の還流促進部からなり、複数の前記還流促進部の毛細管力が相互に異なる［１］乃至［５］のいずれか１つに記載の熱輸送装置。
［７］前記第１の熱輸送部のコンテナが、平面型である［１］乃至［６］のいずれか１つに記載の熱輸送装置。
［８］前記第２の熱輸送部のコンテナが、一体の内部空間を有する平面型である［１］乃至［７］のいずれか１つに記載の熱輸送装置。
［９］前記第２の熱輸送部が、複数の管体である［１］乃至［７］のいずれか１つに記載の熱輸送装置。
［１０］前記第２の熱輸送部が、複数設けられ、前記第１の熱輸送部から複数の方向に延在している［１］乃至［９］のいずれか１つに記載の熱輸送装置。
［１１］複数の前記管体が、重力方向下方へ延在している［９］に記載の熱輸送装置。
［１２］前記第２の熱輸送部に複数の放熱フィンが熱的に接続されたヒートシンクである、［１］乃至［１１］のいずれか１つに記載の熱輸送装置。

【0011】

本発明の熱輸送装置の態様では、蒸発部（すなわち、受熱部）を有する熱輸送部材の内部空間は、複数のヒートパイプが並列配置されたヒートパイプ群の内部空間とは異なり、全体が連通して一体となっている。本発明の熱輸送装置の態様では、第１の熱輸送部のうち、冷却対象である発熱体と熱的に接続される部位が蒸発部（すなわち、受熱部）として機能し、第２の熱輸送部と接続された部位が第１の熱輸送部の凝縮部（すなわち、放熱部）として機能する。第１の熱輸送部の蒸発部では、作動流体が発熱体から受熱して液相から気相へ相変化し、第１の熱輸送部の凝縮部では、気相の作動流体の一部が潜熱を放出して気相から液相へ相変化する。本発明の熱輸送装置の態様では、発熱体の熱は、第１の熱輸送部によって第１の熱輸送部の蒸発部から第１の熱輸送部の凝縮部へ輸送され、さらには、第１の熱輸送部の凝縮部から第２の熱輸送部へ輸送される。また、第１の熱輸送部が発熱体から受熱することで気相に相変化した作動流体は、第１の熱輸送部から第２の熱輸送部へ流通する。気相の作動流体が第１の熱輸送部から第２の熱輸送部へ流通することで、第２の熱輸送部は、第１の熱輸送部から熱を受け、発熱体の熱は、第１の熱輸送部から第２の熱輸送部へ拡散する。第２の熱輸送部に放熱フィン等の熱交換手段が熱的に接続されることで、第２の熱輸送部は、さらに、第１の熱輸送部から受けた熱を熱交換手段へ伝達し、熱交換手段から外部環境へ熱が放出される。第２の熱輸送部が第１の熱輸送部から受けた熱を熱交換手段へ伝達する際に、第１の熱輸送部から第２の熱輸送部へ流通した気相の作動流体は液相へ相変化する。

【0012】

上記態様では、第１の熱輸送部の熱輸送方向と第２の熱輸送部の熱輸送方向は相違するので、第１の熱輸送部の延在方向と第２の熱輸送部の延在方向は相違する。

【0013】

また、第１の熱輸送部のコンテナが平面型であり、第２の熱輸送部のコンテナが一体の内部空間を有する平面型である態様では、熱輸送装置は、ベーパーチャンバの構成となっている。

【発明の効果】

【0014】

本発明の熱輸送装置の態様では、第１の熱輸送部の内部空間に設けられた、蒸発部から凝縮部へ延在した第１のウィック構造体の毛細管力が、第２の熱輸送部の内面に形成された第２のウィック構造体上に設けられた還流促進体の毛細管力よりも大きく、還流促進体の毛細管力が第２のウィック構造体の毛細管力よりも大きい、または第２のウィック構造体の毛細管力と同じであるので、第２の熱輸送部の内面には第２のウィック構造体と還流促進体とが設けられているとともに、蒸発部を有する第１の熱輸送部に設けられた第１のウィック構造体の毛細管力が相対的に大きい態様となっている。従って、本発明の熱輸送装置の態様によれば、高発熱量の発熱体が熱的に接続される使用条件や冷却風の風量が増大した使用条件であっても、液相の作動流体の第２の熱輸送部の先端部から第１の熱輸送部との接続部方向への還流及び第１の熱輸送部の凝縮部から蒸発部への還流が円滑化される。また、本発明の熱輸送装置の態様によれば、第２の熱輸送部の内面に設けられた第２のウィック構造体と還流促進体は、いずれも毛細管力が相対的に小さいので、液相の作動流体を保持して第２の熱輸送部に液相の作動流体が貯留してしまうことを防止できる。また、本発明の熱輸送装置の態様によれば、第２のウィック構造体中を第２の熱輸送部の先端部から第１の熱輸送部との接続部方向へ還流する液相の作動流体は、還流促進体によって、対向流である気相の作動流体の流れから保護され、さらに、還流促進体も、第２の熱輸送部の先端部から第１の熱輸送部との接続部方向への液相の作動流体の還流に寄与する。上記から、本発明の熱輸送装置の態様によれば、高発熱量の発熱体が熱的に接続される使用条件や冷却風の風量が増大した使用条件であっても、蒸発部における作動流体のドライアウトを防止できる。

【0015】

本発明の熱輸送装置の態様によれば、第１のウィック構造体と還流促進体とが、毛細管力を有する接続部材を介して接続されていることにより、第２の熱輸送部から第１の熱輸送部への液相の作動流体の還流がさらに円滑化される。

【0016】

本発明の熱輸送装置の態様によれば、第１のウィック構造体の毛細管力が接続部材の毛細管力よりも大きく、接続部材の毛細管力が還流促進体の毛細管力よりも大きい、または還流促進体の毛細管力と同じであることにより、液相の作動流体が第２の熱輸送部から第１の熱輸送部へ流通するに従って毛細管力が大きくなるので、高発熱量の発熱体が熱的に接続される使用条件や冷却風の風量が増大した使用条件であっても、より確実に、蒸発部における作動流体のドライアウトを防止できる。

【0017】

本発明の熱輸送装置の態様によれば、還流促進体が第２の熱輸送部の熱輸送方向に対して直交方向の断面において前記断面の周長の５％以上の領域を覆っていることにより、還流促進体が液相の作動流体の第２の熱輸送部の先端部から第１の熱輸送部との接続部方向への還流をさらに促進する。

【0018】

本発明の熱輸送装置の態様によれば、還流促進体が、複数の還流促進部からなり、複数の前記還流促進部の毛細管力が相互に異なることにより、第２の熱輸送部の先端部から第１の熱輸送部との接続部方向へ向かうに従って還流促進体の毛細管力を大きくできるので、液相の作動流体の第２の熱輸送部の先端部から第１の熱輸送部との接続部方向への還流がさらに円滑化される。

【0019】

本発明の熱輸送装置の態様によれば、第２の熱輸送部が複数設けられ、第１の熱輸送部から複数の方向に延在していることにより、第１の熱輸送部から第２の熱輸送部へ輸送された熱は第１の熱輸送部の延在方向（熱輸送方向）とは異なる複数の方向へ輸送されるので、熱輸送装置の寸法の増大を防止することができ、結果、省スペース化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１実施形態例に係る熱輸送装置の内部の概要を説明する平面断面図である。

【図2】本発明の第１実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の概要を説明する正面断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の概要を説明する側面断面図である。

【図4】本発明の第１実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の作動流体の流れを説明する説明図である。

【図5】本発明の第２実施形態例に係る熱輸送装置の内部の概要を説明する平面断面図である。

【図6】本発明の第２実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の概要を説明する正面断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の概要を説明する側面断面図である。

【図8】本発明の第３実施形態例に係る熱輸送装置の側面図である。

【図9】本発明の第４実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の概要を説明する正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に、本発明の実施形態例に係る熱輸送装置について、図面を用いながら説明する。まず、本発明の第１実施形態例に係る熱輸送装置について説明する。なお、図１は、本発明の第１実施形態例に係る熱輸送装置の内部の概要を説明する平面断面図である。図２は、本発明の第１実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の概要を説明する正面断面図である。図３は、本発明の第１実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の概要を説明する側面断面図である。図４は、本発明の第１実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の作動流体の流れを説明する説明図である。

【0022】

図１に示すように、本発明の第１実施形態例に係る熱輸送装置１は、発熱体１００と熱的に接続される蒸発部１１を有する第１の熱輸送部１０と、第１の熱輸送部１０の凝縮部１２にて接続された、第１の熱輸送部１０の熱輸送方向Ｄ１とは異なる熱輸送方向Ｄ２、Ｄ３を有する第２の熱輸送部２０と、を備えている。第２の熱輸送部２０は、第１の熱輸送部１０とは第１の熱輸送部１０の凝縮部１２にて接続されていることで、第１の熱輸送部１０と第２の熱輸送部２０との接続部３０が形成されている。また、第１の熱輸送部１０の内部空間が、第２の熱輸送部２０の内部空間と連通している。熱輸送装置１では、第１の熱輸送部１０は、蒸発部１１から第２の熱輸送部２０との接続部３０まで連通し、且つ作動流体が封入された一体である内部空間を有している。

【0023】

第１の熱輸送部１０は、中空の空洞部１３を有するコンテナ１９と、空洞部１３を流通する作動流体（図１では、図示せず）と、を有している。コンテナ１９は、熱輸送装置１の設置面側に位置する一方の板状体４０と一方の板状体４０と対向する他方の板状体（図１では、図示せず）とを重ね合わせることにより形成されている。

【0024】

一方の板状体４０は平面部の縁部に平面部から立設した側壁を有する板状である。他方の板状体も、平面部の縁部に平面部から立設した側壁を有する板状である。従って、一方の板状体４０と他方の板状体は、いずれも凹形状となっている。一方の板状体４０と他方の板状体とを凹形状を対向させた状態で重ね合わせることにより、コンテナ１９の空洞部１３が形成される。従って、熱輸送装置１では、第１の熱輸送部１０のコンテナ１９の形状は平面型である。コンテナ１９の空洞部１３は、外部環境に対して密閉された内部空間であり、脱気処理により減圧されている。

【0025】

コンテナ１９外面のうち、冷却対象である発熱体１００が熱的に接続される部位が蒸発部１１として機能する。発熱体１００が第１の熱輸送部１０のコンテナ１９に熱的に接続されることで、発熱体１００が冷却される。第１の熱輸送部１０では、第１の熱輸送部１０の熱輸送方向Ｄ１である延在方向の一方端に、発熱体１００が熱的に接続されている。従って、第１の熱輸送部１０の延在方向の一方端に蒸発部１１が形成されている。

【0026】

第１の熱輸送部１０は、発熱体１００の位置から所定方向へ延在しており、第１の熱輸送部１０の延在方向の一方端に対向する他方端に第２の熱輸送部２０が接続されている。第２の熱輸送部２０が接続されている第１の熱輸送部１０の他方端が、第１の熱輸送部１０の凝縮部１２として機能する。

【0027】

第１の熱輸送部１０は、コンテナ１９の一方端に位置する蒸発部１１とコンテナ１９の他方端に位置する凝縮部１２との間に位置する中間部が、断熱部１５として機能する。発熱体１００から蒸発部１１へ伝達された熱が、断熱部１５を介して、蒸発部１１から凝縮部１２へ輸送される。

【0028】

図１に示すように、第１の熱輸送部１０の空洞部１３には、毛細管力を有する第１のウィック構造体１４が収納されている。第１のウィック構造体１４は、第１の熱輸送部１０の内部空間に設けられており、蒸発部１１から凝縮部１２へ延在している。第１のウィック構造体１４は、第１の熱輸送部１０の幅方向略全面にて、コンテナ１９の蒸発部１１から凝縮部１２まで延在している。

【0029】

第１のウィック構造体１４としては、特に限定されないが、例えば、銅粉等の金属粉の焼結体、金属線からなる金属メッシュ、不織布、金属繊維等を挙げることができる。第１の熱輸送部１０では、第１のウィック構造体１４として、金属粉の焼結体が用いられている。また、第１の熱輸送部１０では、コンテナ１９の内面に、さらに、グルーブ（複数の細溝、図示せず）が設けられていてもよい。空洞部１３のうち、第１のウィック構造体１４の設けられていない部位が、気相の作動流体の流通する蒸気流路１６として機能する。蒸気流路１６は、第１のウィック構造体１４がコンテナ１９の蒸発部１１から凝縮部１２まで延在していることに対応して、コンテナ１９の蒸発部１１から凝縮部１２まで延在している。第１の熱輸送部１０は、作動流体の動作による熱輸送特性によって、蒸発部１１にて受けた発熱体１００の熱を蒸発部１１から凝縮部１２へ輸送する。

【0030】

図１に示すように、第１の熱輸送部１０の凝縮部１２の側面には、第１の熱輸送部１０のコンテナ１９の空洞部１３と内部空間の連通した第２の熱輸送部２０が設けられている。第２の熱輸送部２０は、中空の空洞部２３を有するコンテナ２９を備えている。第２の熱輸送部２０の空洞部２３は、接続部３０を介して第１の熱輸送部１０の空洞部１３と連通している。

【0031】

コンテナ２９は、熱輸送装置１の設置面側に位置する一方の板状体４１と一方の板状体４１と対向する他方の板状体（図１では、図示せず）とを重ね合わせることにより形成されている。一方の板状体４１は平面部の縁部に平面部から立設した側壁を有する板状である。他方の板状体も、平面部の縁部に平面部から立設した側壁を有する板状である。従って、一方の板状体４１と他方の板状体は、いずれも凹形状となっている。一方の板状体４１と他方の板状体とを凹形状を対向させた状態で重ね合わせることにより、コンテナ２９の空洞部２３が形成される。従って、熱輸送装置１では、第２の熱輸送部２０のコンテナ２９の形状は平面型である。

【0032】

コンテナ２９の空洞部２３は、熱輸送装置１の外部環境に対して密閉された内部空間であり、脱気処理により減圧されている。作動流体は、第１の熱輸送部１０のコンテナ１９の空洞部１３と第２の熱輸送部２０のコンテナ２９の空洞部２３との間で流通可能となっている。上記から、第１の熱輸送部１０の空洞部１３を流通する作動流体は、第１の熱輸送部１０の空洞部１３から第２の熱輸送部２０の空洞部２３までの空間に封入されている。

【0033】

第２の熱輸送部２０の形状は、特に限定されず、熱輸送装置１では、第２の熱輸送部２０のコンテナ２９が、一体の内部空間を有する平面型である。

【0034】

第２の熱輸送部２０は、第１の熱輸送部１０の凝縮部１２の平面方向に沿って、第１の熱輸送部１０の熱輸送方向に対して略直交方向に延在している。従って、第２の熱輸送部２０は、重力方向に対して直交する方向に沿って設置されることがある。熱輸送装置１では、第２の熱輸送部２０の延在方向が第１の熱輸送部１０の延在方向（熱輸送方向）と平行ではないので、第１の熱輸送部１０から輸送された熱は、第２の熱輸送部２０によって、第１の熱輸送部１０の延在方向とは異なる方向へ輸送される。従って、第１の熱輸送部１０の熱輸送方向における熱輸送装置１の寸法の増大を防止することができるので、熱輸送装置１の省スペース化を図ることができる。

【0035】

第２の熱輸送部２０は、複数設けられ、第１の熱輸送部１０から複数の方向に延在している。熱輸送装置１では、第２の熱輸送部２０は、２つ設けられ、第２の熱輸送部２０は、第１の熱輸送部１０を中心にして左右両方向へ延在している。複数の第２の熱輸送部２０が第１の熱輸送部１０から複数の方向（熱輸送装置１では２方向）に延在しているので、第１の熱輸送部１０から第２の熱輸送部２０へ輸送された熱は、第１の熱輸送部１０の延在方向とは異なる複数の方向（熱輸送装置１では２方向）へ分岐して輸送される。従って、第１の熱輸送部１０の延在方向における熱輸送装置１の寸法の増大をより確実に防止することができる。

【0036】

図１～３に示すように、第２の熱輸送部２０の内面には、第２の熱輸送部２０の熱輸送方向に沿って延在した第２のウィック構造体２４が設けられている。第２のウィック構造体２４は、液相の作動流体を第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０方向へ還流させる機能を有する。

【0037】

第２のウィック構造体２４は、コンテナ１９に収納された第１のウィック構造体１４とは異なる構造の、毛細管力を有するウィック構造体である。熱輸送装置１では、第２のウィック構造体２４として、第２の熱輸送部２０の内面に、グルーブ（複数の細溝）が形成されている。上記から、熱輸送装置１では、第２のウィック構造体２４は、第１のウィック構造体１４とは異なる種類のウィック構造体である。第２のウィック構造体２４であるグルーブは、第２の熱輸送部２０の熱輸送方向に沿って延在している。熱輸送装置１では、第２のウィック構造体２４は、第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０まで延在している。

【0038】

また、第２の熱輸送部２０には、第２のウィック構造体２４上に、第２の熱輸送部２０の熱輸送方向に沿って延在した、毛細管力を有する還流促進体３４が設けられている。還流促進体３４は、液相の作動流体が第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０方向へ還流するのを促進する機能を有する。還流促進体３４は、第２のウィック構造体２４に接する態様で設けられている。熱輸送装置１では、還流促進体３４は、第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０近傍まで延在している。

【0039】

還流促進体３４は、コンテナ１９に収納された第１のウィック構造体１４及びコンテナ２９に収納された第２のウィック構造体３４とは異なる構造の、毛細管力を有するウィック部材である。還流促進体３４としては、特に限定されないが、例えば、銅粉等の金属粉の焼結体、金属線からなる金属メッシュ、不織布、金属繊維等を挙げることができる。熱輸送装置１では、還流促進体３４全体が、同じ部材で形成され、還流促進体３４全体が略同じ毛細管力を有している。熱輸送装置１では、還流促進体３４として、シート状の金属メッシュが使用されている。上記から、熱輸送装置１では、還流促進体３４は、第１のウィック構造体１４及び第２のウィック構造体２４とは異なる種類のウィック部材である。第２の熱輸送部２０の空洞部２３のうち、還流促進体３４及び第２のウィック構造体２４の設けられていない部位が、気相の作動流体の流通する蒸気流路２６として機能する。蒸気流路２６は、第１の熱輸送部１０との接続部３０から第２の熱輸送部２０のコンテナ２９の先端部３３まで延在している。第２の熱輸送部２０は、作動流体の動作による熱輸送特性によって、第１の熱輸送部１０から受けた発熱体１００の熱を第１の熱輸送部１０との接続部３０から第２の熱輸送部２０の先端部３３方向へ輸送する。

【0040】

還流促進体３４の設置位置は、第２の熱輸送部２０のコンテナ２９内面であれば、特に限定されないが、還流促進体３４は、液相の作動流体の第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０方向への還流をさらに促進して、第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０方向へ、液相の作動流体がさらに円滑に還流できる点から、第２の熱輸送部２０の熱輸送方向に対して直交方向の断面において、前記断面の周長の５％以上の領域を覆っていることが好ましい。また、第２の熱輸送部２０の延在方向が重力方向に対して略直交方向となるように、第２の熱輸送部２０が設置される場合には、還流促進体３４は、第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０方向への液相の作動流体の還流をさらに促進しつつ、蒸気流路２６を確実に確保する点から、前記断面の周長の２５％以上５０％以下の領域を覆っていることが好ましい。また、第２の熱輸送部２０の先端部３３が、第１の熱輸送部１０との接続部３０よりも重力方向下方となるように、第２の熱輸送部２０が設置される場合には、還流促進体３４は、第２の熱輸送部２０の先端部３３から接続部３０方向への液相の作動流体の還流を確実に促進する点から、前記断面の周長の５０％以上１００％以下の領域を覆っていることが好ましい。

【0041】

図２、３に示すように、熱輸送装置１では、一方の板状体４１と一方の板状体４１と対向する他方の板状体４３とを重ね合わせることにより形成されているコンテナ２９内面のうち、還流促進体３４は、重力方向下方に位置する板状体である一方の板状体４１上に設けられており、他方の板状体４３には設けられていない。

【0042】

熱輸送装置１では、第１のウィック構造体１４の毛細管力が還流促進体３４の毛細管力よりも大きい態様となっている。また、還流促進体３４の毛細管力は、第２のウィック構造体２４の毛細管力よりも大きい、または第２のウィック構造体２４の毛細管力と同等の態様となっている。

【0043】

図１、２に示すように、第１の熱輸送部１０に設けられた第１のウィック構造体１４と第２の熱輸送部２０に設けられた還流促進体３４とが、毛細管力を有する接続部材３５を介して接続されていてもよい。接続部材３５は、第１の熱輸送部１０と第２の熱輸送部２０との接続部３０とその近傍に位置している。

【0044】

接続部材３５は、コンテナ１９に収納された第１のウィック構造体１４、コンテナ２９に収納された第２のウィック構造体３４及び還流促進体３４とは異なる構造の、毛細管力を有するウィック部材である。接続部材３５としては、例えば、金属メッシュ、金属線の編組体、金属繊維等を挙げることができる。熱輸送装置１では、接続部材３５は、第１のウィック構造体１４、第２のウィック構造体２４及び還流促進体３４とは異なる種類のウィック部材としてもよい。

【0045】

熱輸送装置１では、第１のウィック構造体１４の毛細管力は、接続部材３５の毛細管力よりも大きい態様となっている。また、接続部材３５の毛細管力は、還流促進体３４の毛細管力よりも大きい、または還流促進体３４の毛細管力と略同じの態様となっている。

【0046】

第２の熱輸送部２０内部で気相から液相へ相変化した作動流体は、第２のウィック構造体２４の毛細管力と還流促進体３４の毛細管力によって、第２のウィック構造体２４内部と還流促進体３４内部を、第２の熱輸送部２０の先端部３３から接続部３０方向へ還流する。接続部３０近傍まで還流した液相の作動流体は、第２のウィック構造体２４と還流促進体３４から接続部材３５の一端へ流通する。接続部材３５の一端へ流通した液相の作動流体は、接続部材３５を一端から他端へ流通し、接続部材３５の他端から第１の熱輸送部１０の第１のウィック構造体１４へ還流する。

【0047】

従って、接続部材３５を設けることで、第２の熱輸送部２０から第１の熱輸送部１０への液相の作動流体の還流がさらに円滑化される。上記から、接続部材３５により、第２の熱輸送部２０と熱輸送部材１０間における液相の作動流体の流通性能が向上するので、熱輸送装置１の熱輸送特性が向上する。

【0048】

なお、接続部材３５を設けない場合には、第２の熱輸送部２０と熱輸送部材１０間における液相の作動流体の流通性能を向上させる点から、接続部３０近傍で、還流促進体３４が第１のウィック構造体１４と接する構造とすることが好ましい。

【0049】

コンテナ１９及びコンテナ２９の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス、チタン、チタン合金等を挙げることができる。熱輸送装置１に封入する作動流体としては、コンテナ１９及びコンテナ２９の材料との適合性に応じて、適宜選択可能であり、例えば、水、フルオロカーボン類、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、シクロペンタン、エチレングリコール、これらの混合物等を挙げることができる。

【0050】

コンテナ１９及びコンテナ２９の厚さとしては、機械的強度、重量等から適宜選択可能であり、例えば、０．５～３ｍｍを挙げることができる。コンテナ１９及びコンテナ２９の幅は、熱輸送装置１の使用条件等により適宜選択可能であり、例えば、４～２０ｍｍを挙げることができる。

【0051】

次に、図１～３を用いて、熱輸送装置１の熱輸送機能のメカニズムについて説明する。まず、第１の熱輸送部１０のコンテナ１９の一方端に被冷却体である発熱体１００を熱的に接続して、コンテナ１９の一方端を蒸発部１１として機能させる。コンテナ１９の一方端が発熱体１００から受熱すると、コンテナ１９の一方端において、空洞部１３の液相の作動流体へ熱が伝達されて、コンテナ１９の一方端の空洞部１３にて、液相の作動流体が気相の作動流体へと相変化する。気相の作動流体は、蒸気流路１６をコンテナ１９の一方端から凝縮部１２である他方端へ流通する。気相の作動流体が、コンテナ１９の一方端から他方端へ流通することで、第１の熱輸送部１０が、その一方端から他方端へ熱を輸送する。熱交換手段（図示せず）がコンテナ１９の他方端にて熱的に接続されていると、熱交換手段の熱交換作用によって、コンテナ１９の他方端へ流通した気相の作動流体の一部が潜熱を放出して液相の作動流体へ相変化し、放出された潜熱は熱交換手段へ伝達される。熱交換手段へ伝達された熱は、熱交換手段を介して熱輸送装置１の外部環境へ放出される。コンテナ１９の他方端にて液相に相変化した作動流体は、第１のウィック構造体１４の毛細管力により、コンテナ１９の他方端から一方端へ還流する。

【0052】

また、第１の熱輸送部１０の空洞部１３と第２の熱輸送部２０の空洞部２３とは連通しているので、第１の熱輸送部１０の蒸発部１１にて液相から気相へ相変化した作動流体のうち、第１の熱輸送部１０の凝縮部１２にて液相に相変化しなかった作動流体は、第１の熱輸送部１０の空洞部１３から接続部３０を介して第２の熱輸送部２０の空洞部２３へ流入する。第１の熱輸送部１０の空洞部１３から第２の熱輸送部２０の空洞部２３へ流入した気相の作動流体は、接続部３０から第２の熱輸送部２０の先端部３３方向へ蒸気流路２６を流通する。気相の作動流体が、接続部３０から第２の熱輸送部２０の先端部３３方向へ蒸気流路２６を流通することで、第２の熱輸送部２０が、接続部３０からその先端部３３方向へ熱を輸送する。熱交換手段（図示せず）が第２の熱輸送部２０のコンテナ２９に熱的に接続されていると、熱交換手段の熱交換作用によって、第２の熱輸送部２０の空洞部２３へ流入した気相の作動流体は、第２の熱輸送部２０内部にて潜熱を放出して、液相の作動流体へ相変化する。第２の熱輸送部２０内部にて放出された潜熱は、第２の熱輸送部２０と熱的に接続されている熱交換手段へ伝達される。熱交換手段へ伝達された熱は、熱交換手段を介して熱輸送装置１の外部環境へ放出される。第２の熱輸送部２０内部にて気相から液相に相変化した作動流体は、第２の熱輸送部２０内面に設けられた第２のウィック構造体２４と還流促進体３４の毛細管力によって、第２の熱輸送部２０の先端部３３から接続部３０方向へ還流する。第２の熱輸送部２０の先端部３３から接続部３０近傍へ還流した液相の作動流体は、接続部材３５を介してコンテナ１９の他方端（凝縮部１２）にて第１のウィック構造体１４へ還流する。第１のウィック構造体１４へ還流した液相の作動流体は、第１のウィック構造体１４の毛細管力により、コンテナ１９の他方端（凝縮部１２）からコンテナ１９の一方端（蒸発部１１）へ還流する。

【0053】

熱輸送装置１では、第１の熱輸送部１０の空洞部１３に設けられた、蒸発部１１から凝縮部１２へ延在した第１のウィック構造体１４の毛細管力が、第２の熱輸送部２０の内面に形成された第２のウィック構造体２４上に設けられた還流促進体３４の毛細管力よりも大きく、還流促進体３４の毛細管力が第２のウィック構造体２４の毛細管力よりも大きい、または還流促進体３４の毛細管力が第２のウィック構造体２４の毛細管力と略同じであるので、第２の熱輸送部２０の内面には第２のウィック構造体２４と還流促進体３４とが設けられているとともに、蒸発部１１を有する第１の熱輸送部１０に設けられた第１のウィック構造体１４の毛細管力が相対的に大きい態様となっている。従って、熱輸送装置１では、高発熱量の発熱体１００が熱的に接続される使用条件や冷却風の風量が増大した使用条件であっても、液相の作動流体の第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０方向への還流及び第１の熱輸送部１０の凝縮部１２から蒸発部１１への還流が円滑化される。また、熱輸送装置１では、第２の熱輸送部２０の内面に設けられた第２のウィック構造体２４と還流促進体３４は、いずれも毛細管力が相対的に小さいので、液相の作動流体を保持して第２の熱輸送部２０に液相の作動流体が貯留してしまうことを防止できる。

【0054】

また、図４に示すように、熱輸送装置１では、第２のウィック構造体２４中を第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０方向へ還流する液相の作動流体Ｆ１は、還流促進体３４によって、対向流である気相の作動流体Ｇの流れから保護され、さらに、還流促進体３４も、第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３３方向への液相の作動流体Ｆ２の還流に寄与する。さらに、第２のウィック構造体２４と還流促進体３４との界面部Ｓも、第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３３方向への液相の作動流体Ｆ３の還流に寄与する。上記から、熱輸送装置１では、高発熱量の発熱体１００が熱的に接続される使用条件や冷却風の風量が増大した使用条件であっても、蒸発部１１における作動流体のドライアウトを防止できる。

【0055】

また、熱輸送装置１では、第１のウィック構造体１４の毛細管力が接続部材３５の毛細管力よりも大きく、接続部材３５の毛細管力が還流促進体３４の毛細管力よりも大きい、または接続部材３５の毛細管力が還流促進体３４の毛細管力と略同じなので、液相の作動流体が第２の熱輸送部２０から第１の熱輸送部１０へ流通するに従って毛細管力が大きくなる態様なので、高発熱量の発熱体１００が熱的に接続される使用条件や冷却風の風量が増大した使用条件であっても、より確実に、蒸発部１１における作動流体のドライアウトを防止できる。

【0056】

次に、本発明の第２実施形態例に係る熱輸送装置について、図面を用いながら説明する。なお、第２実施形態例に係る熱輸送装置は、第１実施形態例に係る熱輸送装置と主要部は共通しているので、第１実施形態例に係る熱輸送装置と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図５は、本発明の第２実施形態例に係る熱輸送装置の内部の概要を説明する平面断面図である。図６は、本発明の第２実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の概要を説明する正面断面図である。図７は、本発明の第２実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の概要を説明する側面断面図である。

【0057】

第１実施形態例に係る熱輸送装置１では、第２の熱輸送部２０は、一体の内部空間を有する平面型のコンテナであったが、図５に示すように、第２実施形態例に係る熱輸送装置２では、第２の熱輸送部２０は、一体の内部空間を有する平面型のコンテナに代えて、複数の管体５１、５１、５１・・・となっている。

【0058】

第２の熱輸送部２０は、中空の空洞部２３を有する管体５１を複数備えている。複数の管体５１、５１、５１・・・が、管体５１の径方向に沿って並列配置されて、１つの第２の熱輸送部２０が形成されている。管体５１の長手方向が、管体５１の熱輸送方向であり、ひいては、第２の熱輸送部２０の熱輸送方向となっている。

【0059】

管体５１の第１の熱輸送部１０側端部（以下、「基部」ということがある。）３２は開口しており、基部３２とは反対の端部（すなわち、先端部３３）は閉塞している。第２の熱輸送部２０を形成する管体５１の空洞部２３は、接続部３０を介して第１の熱輸送部１０の空洞部１３と連通している。管体５１の空洞部２３は、熱輸送装置２の外部環境に対して密閉された内部空間であり、脱気処理により減圧されている。作動流体は、第１の熱輸送部１０の空洞部１３と管体５１の空洞部２３との間で流通可能となっている。

【0060】

第１の熱輸送部１０のコンテナ１９の側面部には、管体５１をコンテナ１９に取り付けるための貫通孔（図示せず）が形成されている。貫通孔の形状と寸法は、管体５１の形状と寸法に対応しており、管体５１の基部３２が、コンテナ１９の貫通孔に嵌挿されることで、管体５１が第１の熱輸送部１０に接続されている。従って、管体５１と第１の熱輸送部１０のコンテナ１９は、別の部材からなっている。コンテナ１９に取り付けた管体５１を固定する方法としては、特に限定されないが、例えば、溶接、はんだ付け、ろう付け等を挙げることができる。管体５１は、第１の熱輸送部１０の凝縮部１２の平面方向に沿って、第１の熱輸送部１０の熱輸送方向に対して略直交方向に延在している。従って、熱輸送装置２では、管体５１の長手方向が、重力方向に対して直交する方向に沿うように設置されることがある。

【0061】

図５～７に示すように、それぞれの管体５１の内面には、管体５１の熱輸送方向に沿って延在した第２のウィック構造体２４が設けられている。第２のウィック構造体２４は、液相の作動流体を管体５１の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０方向へ還流させる機能を有する。熱輸送装置２でも、第２のウィック構造体２４は、管体５１の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０まで延在している。熱輸送装置２でも、第２のウィック構造体２４として、管体５１の内面に、グルーブ（複数の細溝）が形成されている。

【0062】

また、それぞれの管体５１には、第２のウィック構造体２４上に、第２の熱輸送部２０の熱輸送方向に沿って延在した、毛細管力を有する還流促進体３４が設けられている。熱輸送装置２では、還流促進体３４は、管体５１の長手方向中央部３６から第１の熱輸送部１０との接続部３０近傍（すなわち、基部３２近傍）まで延在している。上記から、熱輸送装置２では、管体５１の先端部３３から中央部３６の領域には、還流促進体３４が設けられておらず、第２のウィック構造体２４が露出している。管体５１の内面のうち、還流促進体３４は、重力方向下方の部位に設けられており、重力方向上方の部位には設けられていない。なお、熱輸送部材２でも、還流促進体３４全体が、同じ部材で形成され、還流促進体３４全体が略同じ毛細管力を有している。

【0063】

熱輸送装置２でも、第１の熱輸送部１０に設けられた第１のウィック構造体１４と管体５１に設けられた還流促進体３４とが、毛細管力を有する接続部材３５を介して接続されていてもよい。

【0064】

管体５１の形状は、特に限定されず、熱輸送装置２では、長手方向の形状は直線状であり、長手方向に対して直交方向（径方向）の形状は楕円形状となっている。また、いずれの管体５１も、形状、寸法は略同じとなっている。第２の熱輸送部２０を構成する管体５１の材料としては、第２の熱輸送部２０のコンテナ２９の材料と同じく、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス、チタン、チタン合金等を挙げることができる。

【0065】

図５～７に示すように、熱輸送装置２では、管体５１に、熱交換手段である複数の第１の放熱フィン６１、６１、６１・・・が熱的に接続されている。複数の第１の放熱フィン６１、６１、６１・・・は、管体５１の長手方向に沿って並列配置されている。第１の放熱フィン６１に形成された複数の貫通孔のそれぞれに管体５１が嵌挿されることで、第１の放熱フィン６１が管体５１の位置に取り付け、固定されて、第１の放熱フィン６１が複数の管体５１、５１、５１・・・と熱的に接続されている。上記から、熱輸送装置２は、第２の熱輸送部２０に複数の第１の放熱フィン６１、６１、６１・・・が熱的に接続されたヒートシンクである。

【0066】

また、図６に示すように、第１の熱輸送部１０の凝縮部１２に、熱交換手段である複数の第２の放熱フィン６２、６２、６２・・・が熱的に接続されている（図５では、説明の便宜上、図示せず）。複数の第２の放熱フィン６２、６２、６２・・・は、第１の熱輸送部１０の幅方向に沿って並列配置されている。第２の放熱フィン６２は、第１の熱輸送部１０の位置に取り付け、固定されて、第１の熱輸送部１０と熱的に接続されている。第１の放熱フィン６１、第２の放熱フィン６２ともに、薄い平板状の部材である。

【0067】

熱輸送装置２でも、第１の熱輸送部１０の空洞部１３に設けられた、蒸発部１１から凝縮部１２へ延在した第１のウィック構造体１４の毛細管力が、第２の熱輸送部２０である管体５１の内面に形成された第２のウィック構造体２４上に設けられた還流促進体３４の毛細管力よりも大きく、還流促進体３４の毛細管力が第２のウィック構造体２４の毛細管力よりも大きい、または還流促進体３４の毛細管力が第２のウィック構造体２４の毛細管力と略同じであるので、管体５１の内面には第２のウィック構造体２４と還流促進体３４とが設けられているとともに、蒸発部１１を有する第１の熱輸送部１０に設けられた第１のウィック構造体１４の毛細管力が相対的に大きい態様となっている。従って、熱輸送装置２でも、高発熱量の発熱体１００が熱的に接続される使用条件や冷却風の風量が増大した使用条件であっても、管体５１の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０方向への液相の作動流体の還流及び第１の熱輸送部１０の凝縮部１２から蒸発部１１への液相の作動流体の還流が円滑化される。また、熱輸送装置２でも、管体５１の内面に設けられた第２のウィック構造体２４と還流促進体３４は、いずれも毛細管力が相対的に小さいので、液相の作動流体を保持して管体５１に液相の作動流体が貯留してしまうことを防止できる。

【0068】

また、熱輸送装置２でも、第２のウィック構造体２４中を管体５１の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３０方向へ還流する液相の作動流体は、還流促進体３４によって、対向流である気相の作動流体の流れから保護され、さらに、還流促進体３４も、管体５１の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３３方向への液相の作動流体の還流に寄与する。さらに、第２のウィック構造体２４と還流促進体３４との界面部も、管体５１の先端部３３から第１の熱輸送部１０との接続部３３方向への液相の作動流体の還流に寄与する。上記から、熱輸送装置２でも、高発熱量の発熱体１００が熱的に接続される使用条件や冷却風の風量が増大した使用条件であっても、蒸発部１１における作動流体のドライアウトを防止できる。

【0069】

次に、本発明の第３実施形態例に係る熱輸送装置について、図面を用いながら説明する。なお、第３実施形態例に係る熱輸送装置は、第１及び第２実施形態例に係る熱輸送装置と主要部は共通しているので、第１及び第２実施形態例に係る熱輸送装置と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図８は、本発明の第３実施形態例に係る熱輸送装置の側面図である。

【0070】

第１及び第２実施形態例の熱輸送装置１、２では、第２の熱輸送部２０は、第１の熱輸送部１０の凝縮部１２の平面方向に沿って、第１の熱輸送部１０の熱輸送方向に対して略直交方向に延在していたが、図８に示すように、第３実施形態例に係る熱輸送装置３では、第２の熱輸送部２０は、第１の熱輸送部１０の凝縮部１２の平面方向に対して鉛直方向、かつ第１の熱輸送部１０の熱輸送方向に対して略直交方向に延在している。

【0071】

熱輸送装置３では、第２の熱輸送部２０は複数の管体５１、５１、５１・・・からなり、第２の熱輸送部２０を形成する複数の管体５１、５１、５１・・・は、重力方向下方へ延在している。熱輸送装置３では、第２の熱輸送部２０は１つ設けられている。第２の熱輸送部２０の先端部３３が、第１の熱輸送部１０の蒸発部１１よりも重力方向下方に設置されているので、第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０への液相の作動流体の還流を確実に促進する点から、還流促進体は、管体５１の熱輸送方向に対して直交方向の断面における周長の５０％以上１００％以下の領域を覆っていることが好ましい。

【0072】

熱輸送装置３でも、管体５１の内面には第２のウィック構造体と還流促進体とが設けられているとともに、蒸発部１１を有する第１の熱輸送部１０に設けられた第１のウィック構造体の毛細管力が相対的に大きい態様となっているので、高発熱量の発熱体１００が熱的に接続される使用条件や冷却風の風量が増大した使用条件であっても、管体５１の先端部３３から第１の熱輸送部１０方向への液相の作動流体の還流及び第１の熱輸送部１０の凝縮部１２から蒸発部１１への液相の作動流体の還流が円滑化される。

【0073】

次に、本発明の第４実施形態例に係る熱輸送装置について、図面を用いながら説明する。なお、第４実施形態例に係る熱輸送装置は、第１～第３実施形態例に係る熱輸送装置と主要部は共通しているので、第１～第３実施形態例に係る熱輸送装置と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図９は、本発明の第４実施形態例に係る熱輸送装置の第２の熱輸送部の内部の概要を説明する正面断面図である。

【0074】

第１～第３実施形態例に係る熱輸送装置１、２、３では、還流促進体３４全体が、同じ部材で形成され、還流促進体３４全体が略同じ毛細管力を有していたが、図９に示すように、第４実施形態例に係る熱輸送装置４では、還流促進体３４が、複数の還流促進部３４ａ、３４ａ、３４ａ・・・からなり、複数の還流促進部３４ａ、３４ａ、３４ａ・・・の毛細管力が相互に異なる構造となっている。なお、図９では、説明の便宜上、還流促進体３４は３つの還流促進部３４ａを有しているが、還流促進部３４ａの設置数は、複数であれば、特に限定されない。

【0075】

第１のウィック構造体１４の毛細管力が還流促進体３４の毛細管力よりも大きい態様となっていることに対応して、いずれの還流促進部３４ａの毛細管力も、第１のウィック構造体１４の毛細管力よりも小さい態様となっている。また、還流促進体３４の毛細管力は、第２のウィック構造体２４の毛細管力よりも大きい、または第２のウィック構造体２４の毛細管力と略同等の態様となっていることに対応して、いずれの還流促進部３４ａの毛細管力も、第２のウィック構造体２４の毛細管力よりも大きい、または第２のウィック構造体２４の毛細管力と略同等の態様となっている。

【0076】

複数の還流促進部３４ａ、３４ａ、３４ａ・・・は、第２の熱輸送部２０の熱輸送方向に沿って連接して配置されている。熱輸送装置４では、複数の還流促進部３４ａ、３４ａ、３４ａ・・・は、相互に、直接接して配置されている。複数の還流促進部３４ａ、３４ａ、３４ａ・・・の毛細管力の大きさは、例えば、還流促進部３４ａが金属メッシュの場合には、金属メッシュの厚みを調整することで選択でき、還流促進部３４ａが金属粉の焼結体の場合には、焼結体の空隙率を調整することで選択できる。

【0077】

複数の還流促進部３４ａ、３４ａ、３４ａ・・・の毛細管力が相互に異なることにより、第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０へ向かうに従って還流促進体３４の毛細管力を大きく設定することができるので、第２の熱輸送部２０の先端部３３から第１の熱輸送部１０方向への液相の作動流体の還流がさらに円滑化される。

【0078】

次に、本発明の熱輸送装置の他の実施形態例について、以下に説明する。上記第１、第２実施形態例の熱輸送装置では、第２の熱輸送部は複数設けられていたが、これに代えて、第２の熱輸送部は１つでもよい。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本発明の熱輸送装置は、高入熱量且つ冷却風の風量が増大した使用条件であっても、蒸発部における作動流体のドライアウトを防止できるので、回路基板に搭載された高発熱量の電子部品、例えば、中央演算処理装置等の電子部品を冷却する分野で利用価値が高い。

【符号の説明】

【0080】

１、２、３、４ 熱輸送装置
１０ 第１の熱輸送部
１１ 蒸発部
１２ 凝縮部
１４ 第１のウィック構造体
２０ 第２の熱輸送部
２４ 第２のウィック構造体
３０ 接続部
３４ 還流促進体
３５ 接続部材

【要約】      （修正有）

【課題】高発熱量の発熱体が熱的に接続される使用条件、冷却風の風量が増大した使用条件であっても、蒸発部における作動流体のドライアウトを防止できる熱輸送装置を提供する。
【解決手段】発熱体１００と熱的に接続される蒸発部１１を有する第１の熱輸送部１０と、前記第１の熱輸送部の凝縮部１２にて接続された、前記第１の熱輸送部の熱輸送方向とは異なる熱輸送方向を有する第２の熱輸送部２０と、を備え、前記蒸発部から前記凝縮部へ延在した第１のウィック構造体１４と、前記第２の熱輸送部の熱輸送方向に沿って延在した第２のウィック構造体２４と、前記第２のウィック構造体上に設けられた、毛細管力を有する還流促進体３４と、を備え、前記第１のウィック構造体の毛細管力が前記還流促進体の毛細管力よりも大きく、前記還流促進体の毛細管力が前記第２のウィック構造体の毛細管力よりも大きい、または同じである熱輸送装置１。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】