ヒートシンク
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の各種電子部品を冷却するための超薄型ヒートシンク、特に、偏平型ヒートパイプと複数枚のコの字形板状フィンとを備えたヒートシンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】パソコン等の各種機器や電子設備等の電気・電子機器に搭載されている半導体素子等の電子部品は、その使用によってある程度の発熱が避けがたく、近年はその冷却が重要な技術課題となりつつある。冷却を要する電気・電子素子を冷却する方法として、例えば機器にファンを取り付け、機器筐体内の空気の温度を下げる方法や、被冷却素子に冷却体を取り付けることによって、その被冷却素子を冷却する方法等が代表的に知られている。
【０００３】被冷却素子に取り付ける冷却体として、単なる伝熱性の金属材ではなく、ヒートパイプ構造の冷却体、或いは、例えば銅材やアルミニウム材などの伝熱性に優れた丸型ヒートパイプを取り付けた形態のものが提案、実用化されている。ヒートパイプは、密封された空洞部を備えており、その空洞部に収容された作動流体の相変態と移動により熱の輸送が行われる。熱の一部は、ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）を直接伝わって運ばれるが、大部分の熱は、作動流体による相変態と移動によって移動される。
【０００４】ヒートパイプの吸熱側において、ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）の材質中を熱伝導して伝わってきた熱により、作動流体が蒸発し、その蒸気がヒートパイプの放熱側に移動する。放熱側では、作動流体の蒸気は冷却され再び液相状態い戻る。そして、液相に戻った作動流体は再び吸熱側に移動（還流）する。このような作動流体の相変態や移動によって、熱の移動がなされる。
【０００５】ヒートパイプ内の作動流体としては通常、水や水溶液、アルコール、その他有機溶剤等が使用される。特殊な用途としては水銀を作動流体に用いる場合もある。前述したようにヒートパイプは内部の作動流体の相変態等の作用を利用するものであるので、密封された内部への作動流体以外のガス等の混入をなるべく避けるように製造されることになる。このような混入物は、通常、製造途中に混入する大気（空気）や作動流体中に溶在している炭酸ガス等である。
【０００６】ヒートパイプの形状は、代表的な丸パイプ形状の他、平面型も広く用いられている。平面型のヒートパイプは、その形状から、半導体素子等の被冷却素子と広い面積で接触させやすい等の利点を有している。更に、ヒートパイプで移動した熱をファン等を使用して強制的に冷却するヒートシンクが広く用いられてきている。
【０００７】更に、近年エレクトロニクス機器は、ＣＰＵ等の高出力、高集積の部品を内蔵している。半導体素子等の各種電子部品は、集積度が極めて高くなり、高速で情報の演算、制御等の処理を行うので、多量の熱を発生する。高出力かつ高集積の部品である半導体素子等の熱を冷却する装置が要求されている。
【０００８】更に、インターネットを介する活動の機会が急激に増大し、デスクトップ型の固定されたパソコンではその機能を十分に発揮することができないような状態が多くなってきた。即ち、ＣＰＵ等の各種電子部品を搭載するパソコン等は、小型化し、移動性を備え、車等で移動の途中においても、出張先においてもその機能を十分に発揮することが重要な要素として考慮されるようになってきている。
【０００９】それに伴って、ＣＰＵ等の各種電子部品を冷却するヒートシンクも小型薄型化が要求されるようになってきている。図６にヒートパイプを用いた従来のヒートシンクを示す。図７は、従来のヒートシンクの部分拡大図である。図６に示すように、従来のヒートシンクは、丸型ヒートパイプ２０と、丸型ヒートパイプ２０の一方端部（即ち、放熱側）に設けられた複数枚の放熱フィン２１からなっている。従来のヒートシンクにおいては、図７に示すように、放熱効果を高めるために、放熱フィン２１の中央部をバーリング加工２２によって穴を開けて、開口部に丸型ヒートパイプ２０が挿入されて、放熱フィンと丸型ヒートパイプが接続されている。
【００１０】しかしながら、図６に示す従来のヒートシンクにおいては、丸型ヒートパイプ２０が挿入される放熱フィン２１は、その高さが所定以上の値、例えば、１０ｍｍを超える値になり、上述した高い移動性を備えた超薄型のパソコンに搭載することができないという致命的な欠陥がある。
【００１１】
【発明が解決しょうとする課題】上述したように、ＣＰＵ等の各種電子部品を搭載するパソコンは、薄型小型化し、集積度の高くなったＣＰＵを冷却するためのヒートシンクを配置するスペースが制約され、更に、性能の高いヒートシンクが要求される。特に、１０ｍｍ以下、更には、７〜８ｍｍ程度の高さを要求されると、上述した従来のヒートシンクでは対応が不可能であるという問題点が有る。
【００１２】従って、この発明の目的は、高い移動性を有する薄型小型の電子機器等に搭載可能な放熱性能に優れたヒートシンクを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した従来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、厚さが例えば１．５ｍｍ以下の偏平状ヒートパイプを用い、上面部、垂直面部および下面部からなるコの字形板材からなり、上述した垂直面部の最下部に形成された、偏平状ヒートパイプが挿入されるロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置されたフィン部を上述した偏平状ヒートパイプの端部に取り付け、そして、ロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置された上記フィン部の両側面に備えられた、並列配置された複数個の矩形の開口部からファンによって空気を吹き付け強制空冷することによって、高い移動性を有する薄型小型のパソコン等に搭載可能な、且つ、放熱性能に優れたヒートシンクを提供することができることを知見した。
【００１４】この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、この発明のヒートシンクの第１の態様は、下記部材を備えたヒートシンクである（ａ）作動液が封入され、密閉された空洞部を有する偏平状ヒートパイプと、（ｂ）上面部、垂直面部および下面部からなるコの字形板材からなり、前記垂直面部の最下部に形成された、前記偏平状ヒートパイプを収容するロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置されたフィン部。
【００１５】この発明のヒートシンクの第２の態様は、前記開口部は前記垂直部および前記下面部によって四周が形成された矩形からなっていることを特徴とする、ヒートシンクである。
【００１６】この発明のヒートシンクの第３の態様は、前記開口部は、その上端部に、前記下面部と同一方向且つ平行に延伸し、前記下面部と概ね同一幅を有し、前記ヒートパイプの上面と密接する縁部を備えていることを特徴とする、ヒートシンクである。
【００１７】この発明のヒートシンクの第４の態様は、前記開口部の縁部が前記偏平状ヒートパイプの上面と密接し、そして、前記下面部が前記偏平状ヒートパイプの下面と密接していることを特徴とする、ヒートシンクである。
【００１８】この発明のヒートシンクの第５の態様は、前記ロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置された前記フィン部の両側面は、並列配置された複数個の矩形の開口部を備えていることを特徴とする、ヒートシンクである。
【００１９】この発明のヒートシンクのその他の態様は、前記偏平状ヒートパイプが曲線部を備えていることを特徴とする、ヒートシンクである。
【００２０】
【発明の実施の形態】この発明のヒートシンクの態様について図面を参照しながら詳細に説明する。この発明のヒートシンクは、作動液が封入され、密閉された空洞部を有する偏平状ヒートパイプ、および、上面部、垂直面部および下面部からなるコの字形板材からなり、上記垂直面部の最下部に形成された、上記偏平状ヒートパイプを収容するロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置されたフィン部を備えている。
【００２１】図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を表側から見た斜視図である。図１に示すように、偏平状ヒートパイプ２の１つの端部（即ち、放熱側）には、ロの字形開口部を有する板状フィン４が複数枚並列配置されたフィン部３が備えられている。この発明の偏平状ヒートパイプ２は、例えば、厚さ１ｍｍ、幅１０ｍｍの薄型の偏平状ヒートパイプである。偏平状ヒートパイプの密閉された空洞部には、（図示しない）メッシュ状のウイックが内蔵され、（図示しない）作動液が封入されている。作動液の還流を容易にするために、偏平状ヒートパイプの中央部にメッシュ状ウイックを配置し、両側部を通路として開放してもよい。なお、この発明の偏平状ヒートパイプの厚さは１．５ｍｍ未満が好ましい。
【００２２】図２は、この発明のヒートシンクの１つの態様を裏側から見た斜視図である。図３は、この発明の板状フィンの１つの態様の表側からの斜視図である。図４R>４は、この発明の板状フィンの１つの態様の裏側からの斜視図である。図３に示すように、板状フィン４は、上面部５、垂直面部６および下面部７からなるコの字形板材からなっており、上記垂直面部６の最下部に形成された、上記偏平状ヒートパイプ２を収容するロの字形開口部８を有している。上述した開口部８は垂直部６によって上および両側の３つの辺が形成され、下面部７によって１つの辺が形成された矩形からなっている。即ち、開口部８には偏平状ヒートパイプ２が挿入される。図４に示すように、偏平状ヒートパイプが挿入される開口部８が垂直面の最下部に形成されている。
【００２３】更に、ロの字形開口部８に挿入された偏平状ヒートパイプ２とコの字形板材４との間の熱的接続を容易にするために、開口部８の上端部には、下面部７と同一方向且つ平行に延伸し、下面部７と概ね同一幅を有し、偏平状ヒートパイプ２の上面と密接する縁部９を備えている。このように開口部を形成することによって、偏平状ヒートパイプ２の上面は開口部の縁部９に熱的に接続し、そして、偏平状ヒートパイプ２の下面はコの字形板材４の下面部７に熱的に接続し、ＣＰＵ等の発熱体からの熱は、偏平状ヒートパイプ２の放熱側からフィン部３を介して外部に放熱される。即ち、偏平状ヒートパイプ２とフィン４との間の接触部分の面積を増大している。
【００２４】なお、偏平状ヒートパイプとは、このように板状フィンと熱的に接続する部分が少なくとも偏平状もしくは平面形状であるものを含む。従って、円筒状ヒートパイプを偏平加工したヒートパイプの他に板形状ヒートパイプであってもよい。ロの字形開口部８を有する板状フィン４が複数枚並列配置されたフィン部の両側面は、並列配置された複数個の矩形の開口部１０を備えているので、何れか１方から（図示しない）ファン等によって空気を送り込み、強制空冷することによって、更に、ヒートシンクの放熱効果を高めることができる。図２R>２に示すように、板状フィン４の下面部７は偏平状ヒートパイプと密接している。
【００２５】図５に、偏平状ヒートパイプの端部に複数枚の板状フィンが取り付けられたヒートシンクの断面を示す。図５に示すように、偏平状ヒートパイプは、板状フィン４の下面部７と縁部９によって密接し熱的に接続されている。図５に示すように、広い空間の矩形の開口部１０が形成されている。
【００２６】更に、ＣＰＵ等の発熱体の電子機器内の配置位置に適応して、偏平状ヒートパイプ２が湾曲部を備えていてもよい。即ち、ＣＰＵ等の発熱体に偏平状ヒートパイプの吸熱部を接続し、偏平状ヒートパイプの例えば中央部において概ね直角方向に曲がる湾曲部を備え、更に所定の長さにわたり直線的に延伸して、他端部の放熱側に上述したフィン部３を備えてもよい。
【００２７】この発明のヒートパイプのコンテナの材質は、銅またはアルミニウム等の熱伝導の良好な金属を使用することができる。ウイックは偏平状ヒートパイプのコンテナと同一材質の部材を使用することができる。作動液は、ヒートパイプのコンテナの材質との適合性に応じて、水、代替フロン、フロリナートを使用する。なお、コンテナの材質は、作動液としての水との適合性に優れた銅が望ましい。
【００２８】
【実施例】以下に、この発明の面型ヒートパイプを実施例により、更に詳細に説明する。以下に述べる方法によって、図１に示すこの発明のヒートシンクを製作した。即ち、板厚０．５ｍｍのアルミニウム板材によってコの字形板材（板状フィン）４を調製した。板状フィンの上面部および下面部はそれぞれ幅１．５ｍｍ、長さ２０ｍｍからなっており、上面部および下面部を接続する垂直面部は高さ７ｍｍ、横２０ｍｍからなっている。
【００２９】更に、垂直面部の最下部には高さ１ｍｍ、長さ８ｍｍのロの字形開口部８が設けられている。ロの字形開口部の上端部には幅１．５ｍｍ、長さ７ｍｍの縁部が設けられている。このように調製された１２枚のコの字形板材を並列配置して、側面部に矩形の開口部１０が形成されたフィン部４を調製した。
【００３０】次いで、ＯＦＣ（無酸素高伝導銅）材によって厚さ１ｍｍ、幅７ｍｍの偏平状ヒートパイプのコンテナを調製した。コンテナ内の中央部にはＯＦＣメッシュのウイックを設置し、コンテナの両側部は通路として開放した。作動液として純水を使用し、コンテナ内に封入し、減圧密閉した。このように調製した偏平状ヒートパイプを、フィン部のロの字形開口部８に差込み、ヒートシンクを調製した。
【００３１】このように調製したこの発明のヒートシンクは、偏平状ヒートパイプの上面とロの字形開口部の上端部に設けられた複数個の縁部とが密接し、そして、偏平状ヒートパイプの下面と複数個のコの字形板材の下面部とが密接している。更に、複数個のコの字形板材を並列配置することによって、側面部に形成された複数個の矩形の開口部１０の一方端に接して、フィン部と同一高さのファンを取り付けた。
【００３２】この発明のヒートシンクは高さが７ｍｍの極めて小型のヒートシンクであり、且つ、大きく開放された複数の矩形の開口部からファンによって強制空冷するので、放熱効果が大きく、移動性を有する薄型小型のパソコンに搭載されるＣＰＵを冷却するために使用することができる。
【００３３】
【発明の効果】上述したように、この発明によると、高い移動性を有する薄型小型の電子機器等に搭載可能な放熱性能に優れたヒートシンク、特に、高さ１０ｍｍ以下のヒートシンクを提供することができ、産業上利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を表側から見た斜視図である。
【図２】図２は、この発明のヒートシンクの１つの態様を裏側から見た斜視図である。
【図３】図３は、この発明の板状フィンの１つの態様の表側からの斜視図である。
【図４】図４は、この発明の板状フィンの１つの態様の裏側からの斜視図である。
【図５】図５は、偏平状ヒートパイプの端部に複数枚の板状フィンが取り付けられたヒートシンクの断面を示す概略断面図である。
【図６】図６は、ヒートパイプを用いた従来のヒートシンクを示す図である。
【図７】図７は、従来のヒートシンクの部分拡大図である。
【符号の説明】
１．ヒートシンク
２．偏平状ヒートパイプ
３．フィン部
４．コの字形板材
５．上面部
６．垂直面部
７．下面部
８．ロの字形開口部
９．縁部
１０．矩形開口部
２０．丸型ヒートパイプ
２１．フィン
２２．バーリング加工
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の各種電子部品を冷却するための超薄型ヒートシンク、特に、偏平型ヒートパイプと複数枚のコの字形板状フィンとを備えたヒートシンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】パソコン等の各種機器や電子設備等の電気・電子機器に搭載されている半導体素子等の電子部品は、その使用によってある程度の発熱が避けがたく、近年はその冷却が重要な技術課題となりつつある。冷却を要する電気・電子素子を冷却する方法として、例えば機器にファンを取り付け、機器筐体内の空気の温度を下げる方法や、被冷却素子に冷却体を取り付けることによって、その被冷却素子を冷却する方法等が代表的に知られている。
【０００３】被冷却素子に取り付ける冷却体として、単なる伝熱性の金属材ではなく、ヒートパイプ構造の冷却体、或いは、例えば銅材やアルミニウム材などの伝熱性に優れた丸型ヒートパイプを取り付けた形態のものが提案、実用化されている。ヒートパイプは、密封された空洞部を備えており、その空洞部に収容された作動流体の相変態と移動により熱の輸送が行われる。熱の一部は、ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）を直接伝わって運ばれるが、大部分の熱は、作動流体による相変態と移動によって移動される。
【０００４】ヒートパイプの吸熱側において、ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）の材質中を熱伝導して伝わってきた熱により、作動流体が蒸発し、その蒸気がヒートパイプの放熱側に移動する。放熱側では、作動流体の蒸気は冷却され再び液相状態い戻る。そして、液相に戻った作動流体は再び吸熱側に移動（還流）する。このような作動流体の相変態や移動によって、熱の移動がなされる。
【０００５】ヒートパイプ内の作動流体としては通常、水や水溶液、アルコール、その他有機溶剤等が使用される。特殊な用途としては水銀を作動流体に用いる場合もある。前述したようにヒートパイプは内部の作動流体の相変態等の作用を利用するものであるので、密封された内部への作動流体以外のガス等の混入をなるべく避けるように製造されることになる。このような混入物は、通常、製造途中に混入する大気（空気）や作動流体中に溶在している炭酸ガス等である。
【０００６】ヒートパイプの形状は、代表的な丸パイプ形状の他、平面型も広く用いられている。平面型のヒートパイプは、その形状から、半導体素子等の被冷却素子と広い面積で接触させやすい等の利点を有している。更に、ヒートパイプで移動した熱をファン等を使用して強制的に冷却するヒートシンクが広く用いられてきている。
【０００７】更に、近年エレクトロニクス機器は、ＣＰＵ等の高出力、高集積の部品を内蔵している。半導体素子等の各種電子部品は、集積度が極めて高くなり、高速で情報の演算、制御等の処理を行うので、多量の熱を発生する。高出力かつ高集積の部品である半導体素子等の熱を冷却する装置が要求されている。
【０００８】更に、インターネットを介する活動の機会が急激に増大し、デスクトップ型の固定されたパソコンではその機能を十分に発揮することができないような状態が多くなってきた。即ち、ＣＰＵ等の各種電子部品を搭載するパソコン等は、小型化し、移動性を備え、車等で移動の途中においても、出張先においてもその機能を十分に発揮することが重要な要素として考慮されるようになってきている。
【０００９】それに伴って、ＣＰＵ等の各種電子部品を冷却するヒートシンクも小型薄型化が要求されるようになってきている。図６にヒートパイプを用いた従来のヒートシンクを示す。図７は、従来のヒートシンクの部分拡大図である。図６に示すように、従来のヒートシンクは、丸型ヒートパイプ２０と、丸型ヒートパイプ２０の一方端部（即ち、放熱側）に設けられた複数枚の放熱フィン２１からなっている。従来のヒートシンクにおいては、図７に示すように、放熱効果を高めるために、放熱フィン２１の中央部をバーリング加工２２によって穴を開けて、開口部に丸型ヒートパイプ２０が挿入されて、放熱フィンと丸型ヒートパイプが接続されている。
【００１０】しかしながら、図６に示す従来のヒートシンクにおいては、丸型ヒートパイプ２０が挿入される放熱フィン２１は、その高さが所定以上の値、例えば、１０ｍｍを超える値になり、上述した高い移動性を備えた超薄型のパソコンに搭載することができないという致命的な欠陥がある。
【００１１】
【発明が解決しょうとする課題】上述したように、ＣＰＵ等の各種電子部品を搭載するパソコンは、薄型小型化し、集積度の高くなったＣＰＵを冷却するためのヒートシンクを配置するスペースが制約され、更に、性能の高いヒートシンクが要求される。特に、１０ｍｍ以下、更には、７〜８ｍｍ程度の高さを要求されると、上述した従来のヒートシンクでは対応が不可能であるという問題点が有る。
【００１２】従って、この発明の目的は、高い移動性を有する薄型小型の電子機器等に搭載可能な放熱性能に優れたヒートシンクを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した従来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、厚さが例えば１．５ｍｍ以下の偏平状ヒートパイプを用い、上面部、垂直面部および下面部からなるコの字形板材からなり、上述した垂直面部の最下部に形成された、偏平状ヒートパイプが挿入されるロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置されたフィン部を上述した偏平状ヒートパイプの端部に取り付け、そして、ロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置された上記フィン部の両側面に備えられた、並列配置された複数個の矩形の開口部からファンによって空気を吹き付け強制空冷することによって、高い移動性を有する薄型小型のパソコン等に搭載可能な、且つ、放熱性能に優れたヒートシンクを提供することができることを知見した。
【００１４】この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、この発明のヒートシンクの第１の態様は、下記部材を備えたヒートシンクである（ａ）作動液が封入され、密閉された空洞部を有する偏平状ヒートパイプと、（ｂ）上面部、垂直面部および下面部からなるコの字形板材からなり、前記垂直面部の最下部に形成された、前記偏平状ヒートパイプを収容するロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置されたフィン部。
【００１５】この発明のヒートシンクの第２の態様は、前記開口部は前記垂直部および前記下面部によって四周が形成された矩形からなっていることを特徴とする、ヒートシンクである。
【００１６】この発明のヒートシンクの第３の態様は、前記開口部は、その上端部に、前記下面部と同一方向且つ平行に延伸し、前記下面部と概ね同一幅を有し、前記ヒートパイプの上面と密接する縁部を備えていることを特徴とする、ヒートシンクである。
【００１７】この発明のヒートシンクの第４の態様は、前記開口部の縁部が前記偏平状ヒートパイプの上面と密接し、そして、前記下面部が前記偏平状ヒートパイプの下面と密接していることを特徴とする、ヒートシンクである。
【００１８】この発明のヒートシンクの第５の態様は、前記ロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置された前記フィン部の両側面は、並列配置された複数個の矩形の開口部を備えていることを特徴とする、ヒートシンクである。
【００１９】この発明のヒートシンクのその他の態様は、前記偏平状ヒートパイプが曲線部を備えていることを特徴とする、ヒートシンクである。
【００２０】
【発明の実施の形態】この発明のヒートシンクの態様について図面を参照しながら詳細に説明する。この発明のヒートシンクは、作動液が封入され、密閉された空洞部を有する偏平状ヒートパイプ、および、上面部、垂直面部および下面部からなるコの字形板材からなり、上記垂直面部の最下部に形成された、上記偏平状ヒートパイプを収容するロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置されたフィン部を備えている。
【００２１】図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を表側から見た斜視図である。図１に示すように、偏平状ヒートパイプ２の１つの端部（即ち、放熱側）には、ロの字形開口部を有する板状フィン４が複数枚並列配置されたフィン部３が備えられている。この発明の偏平状ヒートパイプ２は、例えば、厚さ１ｍｍ、幅１０ｍｍの薄型の偏平状ヒートパイプである。偏平状ヒートパイプの密閉された空洞部には、（図示しない）メッシュ状のウイックが内蔵され、（図示しない）作動液が封入されている。作動液の還流を容易にするために、偏平状ヒートパイプの中央部にメッシュ状ウイックを配置し、両側部を通路として開放してもよい。なお、この発明の偏平状ヒートパイプの厚さは１．５ｍｍ未満が好ましい。
【００２２】図２は、この発明のヒートシンクの１つの態様を裏側から見た斜視図である。図３は、この発明の板状フィンの１つの態様の表側からの斜視図である。図４R>４は、この発明の板状フィンの１つの態様の裏側からの斜視図である。図３に示すように、板状フィン４は、上面部５、垂直面部６および下面部７からなるコの字形板材からなっており、上記垂直面部６の最下部に形成された、上記偏平状ヒートパイプ２を収容するロの字形開口部８を有している。上述した開口部８は垂直部６によって上および両側の３つの辺が形成され、下面部７によって１つの辺が形成された矩形からなっている。即ち、開口部８には偏平状ヒートパイプ２が挿入される。図４に示すように、偏平状ヒートパイプが挿入される開口部８が垂直面の最下部に形成されている。
【００２３】更に、ロの字形開口部８に挿入された偏平状ヒートパイプ２とコの字形板材４との間の熱的接続を容易にするために、開口部８の上端部には、下面部７と同一方向且つ平行に延伸し、下面部７と概ね同一幅を有し、偏平状ヒートパイプ２の上面と密接する縁部９を備えている。このように開口部を形成することによって、偏平状ヒートパイプ２の上面は開口部の縁部９に熱的に接続し、そして、偏平状ヒートパイプ２の下面はコの字形板材４の下面部７に熱的に接続し、ＣＰＵ等の発熱体からの熱は、偏平状ヒートパイプ２の放熱側からフィン部３を介して外部に放熱される。即ち、偏平状ヒートパイプ２とフィン４との間の接触部分の面積を増大している。
【００２４】なお、偏平状ヒートパイプとは、このように板状フィンと熱的に接続する部分が少なくとも偏平状もしくは平面形状であるものを含む。従って、円筒状ヒートパイプを偏平加工したヒートパイプの他に板形状ヒートパイプであってもよい。ロの字形開口部８を有する板状フィン４が複数枚並列配置されたフィン部の両側面は、並列配置された複数個の矩形の開口部１０を備えているので、何れか１方から（図示しない）ファン等によって空気を送り込み、強制空冷することによって、更に、ヒートシンクの放熱効果を高めることができる。図２R>２に示すように、板状フィン４の下面部７は偏平状ヒートパイプと密接している。
【００２５】図５に、偏平状ヒートパイプの端部に複数枚の板状フィンが取り付けられたヒートシンクの断面を示す。図５に示すように、偏平状ヒートパイプは、板状フィン４の下面部７と縁部９によって密接し熱的に接続されている。図５に示すように、広い空間の矩形の開口部１０が形成されている。
【００２６】更に、ＣＰＵ等の発熱体の電子機器内の配置位置に適応して、偏平状ヒートパイプ２が湾曲部を備えていてもよい。即ち、ＣＰＵ等の発熱体に偏平状ヒートパイプの吸熱部を接続し、偏平状ヒートパイプの例えば中央部において概ね直角方向に曲がる湾曲部を備え、更に所定の長さにわたり直線的に延伸して、他端部の放熱側に上述したフィン部３を備えてもよい。
【００２７】この発明のヒートパイプのコンテナの材質は、銅またはアルミニウム等の熱伝導の良好な金属を使用することができる。ウイックは偏平状ヒートパイプのコンテナと同一材質の部材を使用することができる。作動液は、ヒートパイプのコンテナの材質との適合性に応じて、水、代替フロン、フロリナートを使用する。なお、コンテナの材質は、作動液としての水との適合性に優れた銅が望ましい。
【００２８】
【実施例】以下に、この発明の面型ヒートパイプを実施例により、更に詳細に説明する。以下に述べる方法によって、図１に示すこの発明のヒートシンクを製作した。即ち、板厚０．５ｍｍのアルミニウム板材によってコの字形板材（板状フィン）４を調製した。板状フィンの上面部および下面部はそれぞれ幅１．５ｍｍ、長さ２０ｍｍからなっており、上面部および下面部を接続する垂直面部は高さ７ｍｍ、横２０ｍｍからなっている。
【００２９】更に、垂直面部の最下部には高さ１ｍｍ、長さ８ｍｍのロの字形開口部８が設けられている。ロの字形開口部の上端部には幅１．５ｍｍ、長さ７ｍｍの縁部が設けられている。このように調製された１２枚のコの字形板材を並列配置して、側面部に矩形の開口部１０が形成されたフィン部４を調製した。
【００３０】次いで、ＯＦＣ（無酸素高伝導銅）材によって厚さ１ｍｍ、幅７ｍｍの偏平状ヒートパイプのコンテナを調製した。コンテナ内の中央部にはＯＦＣメッシュのウイックを設置し、コンテナの両側部は通路として開放した。作動液として純水を使用し、コンテナ内に封入し、減圧密閉した。このように調製した偏平状ヒートパイプを、フィン部のロの字形開口部８に差込み、ヒートシンクを調製した。
【００３１】このように調製したこの発明のヒートシンクは、偏平状ヒートパイプの上面とロの字形開口部の上端部に設けられた複数個の縁部とが密接し、そして、偏平状ヒートパイプの下面と複数個のコの字形板材の下面部とが密接している。更に、複数個のコの字形板材を並列配置することによって、側面部に形成された複数個の矩形の開口部１０の一方端に接して、フィン部と同一高さのファンを取り付けた。
【００３２】この発明のヒートシンクは高さが７ｍｍの極めて小型のヒートシンクであり、且つ、大きく開放された複数の矩形の開口部からファンによって強制空冷するので、放熱効果が大きく、移動性を有する薄型小型のパソコンに搭載されるＣＰＵを冷却するために使用することができる。
【００３３】
【発明の効果】上述したように、この発明によると、高い移動性を有する薄型小型の電子機器等に搭載可能な放熱性能に優れたヒートシンク、特に、高さ１０ｍｍ以下のヒートシンクを提供することができ、産業上利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を表側から見た斜視図である。
【図２】図２は、この発明のヒートシンクの１つの態様を裏側から見た斜視図である。
【図３】図３は、この発明の板状フィンの１つの態様の表側からの斜視図である。
【図４】図４は、この発明の板状フィンの１つの態様の裏側からの斜視図である。
【図５】図５は、偏平状ヒートパイプの端部に複数枚の板状フィンが取り付けられたヒートシンクの断面を示す概略断面図である。
【図６】図６は、ヒートパイプを用いた従来のヒートシンクを示す図である。
【図７】図７は、従来のヒートシンクの部分拡大図である。
【符号の説明】
１．ヒートシンク
２．偏平状ヒートパイプ
３．フィン部
４．コの字形板材
５．上面部
６．垂直面部
７．下面部
８．ロの字形開口部
９．縁部
１０．矩形開口部
２０．丸型ヒートパイプ
２１．フィン
２２．バーリング加工
【特許請求の範囲】
【請求項１】下記部材を備えたヒートシンク（ａ）密閉された空洞部を有する偏平状ヒートパイプ、（ｂ）上面部、垂直面部および下面部からなるコの字形板材からなり、前記垂直面部の最下部に形成された、前記偏平状ヒートパイプを収容するロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置されたフィン部。
【請求項２】前記開口部は前記垂直部および前記下面部によって四周が形成された矩形からなっていることを特徴とする、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】前記開口部は、その上端部に、前記下面部と同一方向且つ平行に延伸し、前記下面部と概ね同一幅を有し、前記ヒートパイプの上面と密接する縁部を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載のヒートシンク。
【請求項４】前記開口部の縁部が前記偏平状ヒートパイプの上面と密接し、そして、前記下面部が前記偏平状ヒートパイプの下面と密接していることを特徴とする、請求項３に記載のヒートシンク。
【請求項５】前記コの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置された前記フィン部の両側面は、並列配置された複数個の矩形の開口部を備えていることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載のヒートシンク。
【請求項１】下記部材を備えたヒートシンク（ａ）密閉された空洞部を有する偏平状ヒートパイプ、（ｂ）上面部、垂直面部および下面部からなるコの字形板材からなり、前記垂直面部の最下部に形成された、前記偏平状ヒートパイプを収容するロの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置されたフィン部。
【請求項２】前記開口部は前記垂直部および前記下面部によって四周が形成された矩形からなっていることを特徴とする、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】前記開口部は、その上端部に、前記下面部と同一方向且つ平行に延伸し、前記下面部と概ね同一幅を有し、前記ヒートパイプの上面と密接する縁部を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載のヒートシンク。
【請求項４】前記開口部の縁部が前記偏平状ヒートパイプの上面と密接し、そして、前記下面部が前記偏平状ヒートパイプの下面と密接していることを特徴とする、請求項３に記載のヒートシンク。
【請求項５】前記コの字形開口部を有する板状フィンが複数枚並列配置された前記フィン部の両側面は、並列配置された複数個の矩形の開口部を備えていることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載のヒートシンク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【特許番号】特許第３４１３１５２号（Ｐ３４１３１５２）
【登録日】平成１５年３月２８日（２００３．３．２８）
【発行日】平成１５年６月３日（２００３．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−８２８１１（Ｐ２０００−８２８１１）
【出願日】平成１２年３月２３日（２０００．３．２３）
【公開番号】特開２００１−２７４３０５（Ｐ２００１−２７４３０５Ａ）
【公開日】平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【審査請求日】平成１３年１２月１０日（２００１．１２．１０）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【参考文献】
【文献】特開 平２−２１１６５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平９−２０３５９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 昭６２−１８２６００（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開 平３−６４３６８（ＪＰ，Ｕ）
【登録日】平成１５年３月２８日（２００３．３．２８）
【発行日】平成１５年６月３日（２００３．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年３月２３日（２０００．３．２３）
【公開番号】特開２００１−２７４３０５（Ｐ２００１−２７４３０５Ａ）
【公開日】平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【審査請求日】平成１３年１２月１０日（２００１．１２．１０）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【参考文献】
【文献】特開 平２−２１１６５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平９−２０３５９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 昭６２−１８２６００（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開 平３−６４３６８（ＪＰ，Ｕ）
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