ループ型ヒートパイプ及び電子機器
【課題】薄く製造することが容易な構成を有する蒸発部を備えたループ型ヒートパイプを提供する。
【解決手段】発熱体からの熱で作動液を蒸発させる蒸発部２０と放熱により作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部とを液管３６及び蒸気管３４によりループ状に接続したループ型ヒートパイプに、中空糸膜（無機形／有機形中空繊維）２２ａ製の中空糸膜ウィック２２を内蔵した蒸発部２０を採用しておく。
【解決手段】発熱体からの熱で作動液を蒸発させる蒸発部２０と放熱により作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部とを液管３６及び蒸気管３４によりループ状に接続したループ型ヒートパイプに、中空糸膜（無機形／有機形中空繊維）２２ａ製の中空糸膜ウィック２２を内蔵した蒸発部２０を採用しておく。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ループ型ヒートパイプと電子機器とに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の中には、発熱量の大きな電子部品（ＣＰＵ（Central Processing Unit）等
）の冷却のために、当該電子部品とヒートシンクとを、ヒートパイプで接続したものが存在している。しかしながら、ヒートパイプの熱輸送能力は、通常、３０〜５０Ｗ程度であり、さほど高くない。そのため、より熱輸送能力が高いループ型ヒートパイプ（Loop Heat Pipe：ＬＨＰ）を電子機器に搭載するための開発・研究が進められている。
【０００３】
先ず、図１を用いて、一般的なＬＨＰの構成を説明する。図１に示してあるように、一般的なＬＨＰは、その前段に補償チャンバ５２が取り付けられた蒸発器５０と凝縮器５３とを蒸気管５４及び液管５５によってループ状に接続し、その内部に、水、アルコール等の作動流体を封入したデバイスとなっている。
【０００４】
凝縮器５３は、放熱により、作動液蒸気（気体状態にある作動流体）を液化するためのユニットである。補償チャンバ５２は、作動液（液体状態にある作動流体）を貯留しておく（蒸発器５０に供給する作動液を蒸発器５０近傍に用意しておく）ためのユニットである。蒸気管５４は、蒸発器５０からの作動液蒸気を凝縮器５３に供給（導入）するための管であり、液管５５は、凝縮器５３からの作動液を補償チャンバ５２を介して蒸発器５０に供給するための管である。
【０００５】
蒸発器５０は、発熱体（図示略）からの熱で作動液を気化させるためのユニットである。この蒸発器５０内には、有底中空円筒状の多孔質体であるウィック５１が、その開口面側を補償チャンバ５２側（作動液の流入口側）を向けた形で嵌合収容されている。
【０００６】
要するに、このＬＨＰは、ウィック５１の空洞部分内の作動液がウィック５１の毛細管力でウィック５１の外周面側に移動して発熱体からの熱で気化し、気化した作動液が凝縮器５３にて凝縮することにより、蒸発器５０側から凝縮器５３側へ熱が輸送されるものとなっている。
【０００７】
一般的なＬＨＰには、上記構成が採用されているのであるが、他の構成が採用されたＬＨＰも知られている。例えば、補償チャンバ５２を備えないＬＨＰや、補償チャンバ５２相当のものが蒸発器内に設けられているＬＨＰが、知られている。また、外周面にグルーブ（溝）を形成したウィックと外周面にグルーブを形成していないウィックとを内部に収容した蒸発器を採用したＬＨＰも、知られている。
【０００８】
さらに、図２Ａ及び図２Ｂに示したような蒸発器６０を採用したＬＨＰも知られている。すなわち、有底中空円筒状の多孔質体部分（ウィック５１に相当するもの）を３つ備えたウィック６１の各多孔質体部分に、凝縮器（図示略）側からの作動液が補償チャンバ６２を介して分配供給されるようにした蒸発器６０を採用したＬＨＰも知られている。
【０００９】
このように、具体的な構成の異なる様々なＬＨＰが開発されているのであるが、既存のＬＨＰの蒸発器は、２０ｍｍ程度の厚みを有するものとなっている。すなわち、既存のＬＨＰは、冷却すべき電子部品上に高さ２０ｍｍ程度の空き空間が存在しない電子機器には利用できないものであると共に、それを電子部品の冷却に使用すると電子機器の小型化が困難になってしまうものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１６８２７３号公報
【特許文献２】特開２００９−１１５３９６号公報
【特許文献３】特開２００２−３４０４８９号公報
【特許文献４】特開２００７−３１５７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、開示の技術の課題は、薄く製造することが容易な構成を有する蒸発部を備えたループ型ヒートパイプと、電子部品の冷却のためにループ型ヒートパイプが用いられた電子機器であって、小型化が容易な構成を有する電子機器とを、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、開示の技術の一態様の、発熱体からの熱で作動液を蒸発させる蒸発部と放熱により前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部とを液管及び蒸気管によりループ状に接続したループ型ヒートパイプは、蒸発部として、中空糸膜（無機形／有機形中空繊維）製のウィックである中空糸膜ウィックを収容したユニットを備える。
【００１３】
また、開示の技術の一態様の電子機器は、上記のような構成を有するループ型ヒートパイプの蒸発部によってＣＰＵ等の電子部品が冷却される構成を有する。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成を採用しておけば、蒸発器の厚さが薄いループ型ヒートパイプ、電子部品の冷却のためにループ型ヒートパイプが用いられた電子機器であって、小型化が容易な構成を有する電子機器を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、一般的なＬＨＰの構成図である。
【図２Ａ】図２Ａは、ＬＨＰ用の既存の蒸発器の分解図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示した蒸発器の横断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るＬＨＰの構成図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るＬＨＰを電子部品（ＣＰＵ）の冷却のために組み込んだ電子機器の構成図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るＬＨＰが備える蒸発器の構成図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るＬＨＰが備える蒸発器内に設けられているマニホールドの説明図である。
【図７】図７は、円筒状ウィックの外径と膜面積の関係の説明図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る蒸発器が厚さが薄くなるものとなる理由の説明図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係るＬＨＰが備える蒸発器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発明者らが開発した２タイプのループ型ヒートパイプ（以下、第１、第２実施形態に係るループ型ヒートパイプ（又はＬＨＰ）と表記する）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
《第１実施形態》
先ず、図３及び図４を用いて、第１実施形態に係るＬＨＰ１０の全体的な構成、及び、
ＬＨＰ１０を組み込んだ電子機器１１の構成を説明する。なお、以下で説明に用いる各図は、ＬＨＰ１０の各部を認識しやすい大きさとするために、ＬＨＰ１０の各部の縮尺、数を適宜変更したものである。また、以下の説明では、液体状態にある作動流体（水、アルコール、代替フロン等）のことを作動液と表記し、気体状態にある作動流体のことを作動液蒸気と表記する。
【００１８】
図３に示してあるように、第１実施形態に係るＬＨＰ１０は、蒸発器２０、凝縮器３０、補償チャンバ３２、蒸気管３４及び液管３６を、備えている。
【００１９】
補償チャンバ３２は、蒸発器２０及び液管３６と連通した、所定量の作動液をその内部に貯留可能なユニットである。凝縮器３０は、放熱により、作動液蒸気を液化するためのユニットである。液管３６は、凝縮器３０からの作動液（凝縮器３０により液化された作動流体）を、補償チャンバ３２を介して蒸発器２０に供給するための管（流路）である。蒸気管３４は、蒸発器２０からの作動液蒸気（蒸発器２０により気化された作動流体）を凝縮器３０に供給するための管である。
【００２０】
蒸発器２０は、発熱体（被冷却体）からの熱で作動液を気化させるためのユニットである。
【００２１】
詳細（内部構造等）については後述するが、本実施形態に係るＬＨＰ１０の蒸発器２０は、直方体形状を有している。そして、電子機器１１は、ＣＰＵ４２等が搭載されたプリント回路板４１、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）４３、電源ユニット４４等からなる電子機
器に、図４に示してあるようにＬＨＰ１０を組み込んだものとなっている。すなわち、電子機器１１は、プリント回路板４１上のＣＰＵ４２上に、ＬＨＰ１０の蒸発器２０をサーマルグリス等（図示略）で取り付けたものとなっている。また、電子機器１１は、ＬＨＰ１０の凝縮器３０が冷却ファン４５により冷却されるように構成したものともなっている。
【００２２】
以下、第１実施形態に係るＬＨＰ１０の構成を、さらに具体的に説明する。
【００２３】
図５に、ＬＨＰ１０が備える蒸発器２０の構成を示す。この図５に模式的に示してあるように、蒸発器２０は、蒸発器容器２１内に、中空糸膜ウィック２２とマニホールド２３とを収容した構成を有している。
【００２４】
蒸発器容器２１は、蒸気管３４及び補償チャンバ３２と連通した内部空間２５を有する中空角柱状部材である。この蒸発器容器２１は、箱状部材と、当該箱状部材の開口面（以下、上面と表記する）を覆う形状の平板状部材とを組み合わせたものである。
【００２５】
蒸発器容器２１の箱状部材側には、マニホールド２３を嵌め込むことにより、内部空間２５を、補償チャンバ３２側の内部空間２５ａと蒸気管３４側の内部空間２５ｂとに区分けできる溝が形成されている。また、蒸発器容器２１の内部空間２５は、中空糸膜ウィック２２及びマニホールド２３を収容すると、中空糸膜ウィック２２の上側／下側の各所で中空糸膜ウィック２２と接触するサイズのものとなっている。
【００２６】
中空糸膜ウィック２２は、複数本の中空糸膜２２ａと複数本の金属ワイヤー２２ｂとを、一方をタテ糸、他方をヨコ糸として織った部材（図５では、平織りした部材）である。なお、図５には、７本の中空糸膜２２ａと５本の金属ワイヤー２２ｂとを構成要素とした中空糸膜ウィック２２を示してあるが、中空糸膜ウィック２２の各構成要素の本数及びサイズは、被冷却体のサイズや発熱量等に応じて決定すべきものである。
【００２７】
この中空糸膜ウィック２２の中空糸膜２２ａとしては、無機形（無機材料製）の中空糸膜、有機形（有機材料製）の中空糸膜のいずれをも採用することが出来る。ただし、中空糸膜２２ａは、中空糸膜２２ａ中心部分の中空部に入り込んだ作動液の温度が上昇しにくいものであった方が良い。そして、無機材料よりも有機材料の方が一般に熱伝導率が小さいので、中空糸膜２２ａとしては、有機形の中空糸膜を採用しておくことが好ましい。
【００２８】
そのような中空糸膜２２ａ（有機形の中空糸膜）としては、気相（作動液蒸気）を透過させるポリマー製の分離層（外層）と、液相（作動液）を透過させる多孔質状のポリマー製の多孔質層（内層）とからなるものを採用することが出来る。
【００２９】
中空糸膜２２ａの分離層に好適なポリマーとしては、機械的強度が高く熱特性が良好な、パーフルオロスルホン酸系の樹脂、カルボキシル基を有するパーフルオロカーボン系の樹脂、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、シリコーンおよびこれらの混合物が挙げられる。中空糸膜２２ａの多孔質層は、多孔質状のポリマー層であれば良い。また、多孔質層の空孔率が高い方が、多孔質層（中空糸膜２２ａ）の液透過速度が大きくなるが、空孔率が過度に高いと、多孔質層の支持機能が低下する（中空糸膜２２ａがつぶれやすくなる）。そのため、中空糸膜２２ａの多孔質層は、適度な空孔率を有するものとしておくことが好ましい。
【００３０】
中空糸膜２２ａの分離層の厚さが１０ｎｍを切ると製造し難くなると共に分離層内に欠陥が形成されやすくなる。また、分離層の厚さが２００ｎｍを超えると液透過速度が低下してしまう。そのため、中空糸膜２２ａの分離層の厚さは、１０ｎｍ〜２００ｎｍとしておくことが好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍとしておくことが特に好ましい。
【００３１】
中空糸膜２２ａの多孔質層の厚さが２０μｍを切ると中空糸膜２２ａの機械的強度が低下する。また、多孔質層の厚さが２００μｍ以上になると、多孔質層の透過抵抗が増加する（多孔質層／中空糸膜２２ａの液透過速度が低下する）。そのため、中空糸膜２２ａの多孔質層の厚さは、２０μｍ〜２００μｍとしておくことが好ましく、３０μｍ〜１００μｍとしておくことが特に好ましい。
【００３２】
中空糸膜２２ａの外径が小さいほど、高性能な蒸発器２０を得ることが出来る（詳細は後述）が、現状では、外径が２００μｍ未満の中空糸膜２２ａを製造することは困難である。そして、外径が２００μｍ程度又はそれ以上（例えば、１０００μｍ）の中空糸膜２２ａを用いても、厚さの薄い蒸発器２０を得ることが出来る。そのため、中空糸膜２２ａの外径は、中空糸膜２２ａが製造しやすい、２００μｍ〜１０００μｍにしておくことが好ましい。また、中空糸膜２２ａの内径（中空糸膜２２ａ中心部分の中空部の直径）が変わっても、蒸発器２０の性能は、殆ど変わらないので、中空糸膜２２ａの内径も、中空糸膜２２ａが製造しやすい、例えば、３０μｍ〜５００μｍにしておくことが好ましい。
【００３３】
上記のような形状／構成の中空糸膜２２ａは、例えば、以下の手順（方法）にて形成することが出来る。まず、上記したポリマーを少なくとも１種類含む２種類以上のポリマーの混合物を溶媒に溶解したポリマー混合物溶液を調整する。次いで、そのポリマー混合物溶液をノズルから押し出して中空糸状形成物を形成し、空気または窒素雰囲気を通過させてから凝固浴に浸漬し、凝固浴中で上記２種類以上のポリマーを相分離させる。そして、乾燥により溶媒を除去することにより、中空糸膜２２ａを形成する。
【００３４】
また、中空糸膜２２ａとして、市販されている中空糸膜、例えば、東レTMN20-380（東
レ株式会社製ＮＦ（Nanofiltration）膜）を用いることもできる。
【００３５】
金属ワイヤー２２ｂは、複数本の中空糸膜２２ａを一体化すること，各中空糸膜２２ａ
の周囲に作動液蒸気が拡散し得る空隙を形成すること，及び，蒸発器容器２１から各中空糸膜２２ａに熱が伝わりやすくすることを目的として中空糸膜ウィック２２に組み込まれている部材である。この金属ワイヤー２２ｂとしては、中空糸膜２２ａと同程度の太さの、又は、中空糸膜２２ａよりも細い、軟らかな金属線（例えば、銅線）を使用できる。
【００３６】
マニホールド２３は、図６に模式的に示してあるように、中空糸膜２２ａと嵌合するサイズの複数の貫通孔が設けられている角柱状部材である。
【００３７】
そして、本実施形態に係るＬＨＰ１０の蒸発器２０は、以下の手順で製造された（組み立てられた）ものとなっている。
（１）中空糸膜ウィック２２の各中空糸膜２２ａの一端をマニホールド２３の各貫通孔に挿入固定する。
（２）中空糸膜ウィック２２を取り付けたマニホールド２３を、蒸発器容器２１の箱状部材の溝に嵌め込む。
（３）蒸発器容器２１の箱状部材内に配置した中空糸膜ウィック２２の各中空糸膜２２ａの他端を樹脂にて封止すると共に箱状部材の底面に固定する。
（４）中空糸膜ウィック２２及びマニホールド２３を収納した箱状部材の上面に平板上部材を取り付ける。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るＬＨＰ１０の蒸発器２０は、各中空糸膜２２ａがウィックとして機能するように（各中空糸膜２２ａの中空部に導入された作動液が、各中空糸膜２２ａの外周側へ透過して蒸発するように）、構成されたものとなっている。
【００３９】
そして、蒸発器の性能は、基本的には蒸発器内のウィックの外表面積に比例するものであり、図７に示したように、円筒状ウィック（中空糸膜、多孔質ウィック）の単位体積当たりの外表面積（図７における膜面積[ｍ2／ｍ3]）は、円筒状ウィックの外径が小さいほど、大きくなる。なお、円筒状ウィックの単位体積当たりの外表面積とは、πＲＬ／（πＲ2Ｌ／４）（＝４／Ｒ；Ｒ、Ｌは、それぞれ、円筒状ウィックの外径、長さ）のことで
ある。
【００４０】
従って、上記した蒸発器２０に採用されている構成は、従来と同性能の（又は、従来よりも高性能の），従来よりも薄い蒸発器を製造できるものとなっていることになる。
【００４１】
具体的には、例えば、外径が１ｃｍ、長さが５ｃｍの円筒状ウィックを３本並べた構成のウィック６１が用いられた、幅が５ｃｍの蒸発器６０（図２Ａ、図２Ｂ）と同性能の蒸発器２０を製造する場合を考える。
【００４２】
外径が１ｃｍ、長さが５ｃｍの円筒状ウィックの外表面積は、図８に示したように、１５．７ｃｍ2（＝π×１×５）である。
【００４３】
一方、外径が１００μｍ、長さが５ｃｍの中空糸膜２２ａの外表面積は、０．１５７ｃｍ2である。また、外径が３００μｍ、長さが５ｃｍの中空糸膜２２ａの外表面積、外径
が５００μｍ、長さが５ｃｍの中空糸膜２２ａの外表面積、外径が１０００μｍ、長さが５ｃｍの中空糸膜２２ａの外表面積は、それぞれ、０．４１７ｃｍ2、０．７８５ｃｍ2、１．５７ｃｍ2である。
【００４４】
従って、上記円筒状ウィックを３つ備えたウィック６１の外表面積（３×１５．７ｃｍ2）と同じ外表面積を得るためには、外径が１００μｍの中空糸膜２２ａが、３００（＝
３×１５．７ｃｍ2÷０．１５７ｃｍ2）本、あれば良いことになる。また、中空糸膜２２
ａの外径が、３００μｍ、５００μｍ、１０００μｍである場合には、それぞれ、１００本、６０本、３０本の中空糸膜２２ａで、ウィック６１の外表面積と同じ外表面積が得られることになる。
【００４５】
そして、外径Ｒμｍの中空糸膜２２ａは、幅５ｃｍの平面上（蒸発器６０の同幅の平面上）に、重ねることなく、“５００００／Ｒ”本（図８における“幅５ｃｍの平面上への細密充填本数”参照。）、配置できる。従って、蒸発器２０の構成を採用しておけば、蒸発器６０と同性能の，蒸発器６０よりも厚さが薄い（図８における“内部空間最低厚み”参照。）蒸発器２０を製造できることになる。また、必要本数以上の中空糸膜２２ａを蒸発器２０に内蔵させておけば、蒸発器６０よりも高性能な（内蔵しているウィックの外表面積が蒸発器６０よりも大きな）、蒸発器６０よりも厚さが薄い蒸発器２０を製造できることにもなる。
【００４６】
《第２実施形態》
以下、第１実施形態のＬＨＰ（ループ型ヒートパイプ）１０の説明時に用いたものと同じ符号を用いて、第２実施形態に係るＬＨＰ１０の構成を、第１実施形態のＬＨＰ１０と異なっている部分を中心に説明する。
【００４７】
第２実施形態に係るＬＨＰ１０は、第１実施形態に係るＬＨＰ１０（図３）と同様に、蒸発器２０、凝縮器３０、補償チャンバ３２、蒸気管３４及び液管３６を備えたＬＨＰである。ただし、第２実施形態に係るＬＨＰ１０は、蒸発器２０として、図９に示した構成のものを採用したＬＨＰとなっている。
【００４８】
すなわち、本実施形態に係るＬＨＰ１０の蒸発器２０（以下、第２蒸発器２０とも表記する）は、図５に示した蒸発器２０（以下、第１蒸発器２０とも表記する）と同様に、蒸発器容器２１内に、中空糸膜ウィック２２とマニホールド２３とを収容したユニットとなっている。
【００４９】
第２蒸発器２０の蒸発器容器２１、マニホールド２３は、それぞれ、第１蒸発器２０の蒸発器容器２１、マニホールド２３と同様の構成を有する部材である。
【００５０】
第２蒸発器２０の中空糸膜ウィック２２も、第１蒸発器２０の中空糸膜ウィック２２と同様に、複数本の中空糸膜２２ａと複数本の金属ワイヤー２２ｂとを、一方をタテ糸、他方をヨコ糸として織った部材である。ただし、図９に示してあるように、第２蒸発器２０の中空糸膜ウィック２２は、各中空糸膜２２ａを中央部分で折り曲げることにより、各中空糸膜２２ａが中空糸膜ウィック２２の２本のタテ糸（又はヨコ糸）となるように形成したものとなっている。
【００５１】
要するに、第２蒸発器２０の構成要素として使用されている中空糸膜ウィック２２は、各中空糸膜２２ａの両開口端が、一方の端（マニホールド２３に固定される側の端）だけを向いたものとなっている。
【００５２】
そのため、第２蒸発器２０は、その製造に、『蒸発器容器２１の箱状部材内に配置した中空糸膜ウィック２２の各中空糸膜２２ａの他端を樹脂にて封止すると共に箱状部材の底面に固定する』という，第１蒸発器２０の製造時に必要な作業が不必要なものとなっている。
【００５３】
そして、上記作業は、各中空糸膜２２ａの他端が完全に封止されるように、且つ、封止のために使用した樹脂にて作動液蒸気の拡散が阻害されないように行わなければならないものである。従って、そのような煩雑な作業を行うことなく、蒸発器２０を製造できる本
実施形態に係るＬＨＰ１０は、第１実施形態に係るＬＨＰ１０よりも製造が容易なものとなっていると言うことが出来る。
【００５４】
《変形形態》
上記した各実施形態に係るＬＨＰ１０は、各種の変形が可能なものである。例えば、より高性能なＬＨＰ１０を得るために、蒸発器２０を、２枚以上の中空糸膜ウィック２２を重ねて内蔵させたものに変形することが出来る。
【００５５】
また、蒸発器２０を、マニホールド２３相当のものが樹脂にて形成されるものに変形することも出来る。さらに、蒸発器２０を、金属ワイヤー２２ｂが組み込まれていない中空糸膜ウィック２２を備えたものや、その内面に溝が形成されている蒸発器容器２１を備えたものに変形することも出来る。
【００５６】
また、中空糸膜ウィック２２の織り方が、平織り以外の織り方（綾織り等）であっても良いことや、ＬＨＰ１０を、補償チャンバ３２を備えないものに変形しても良いことなどは、当然のことである。
【００５７】
以上、開示した技術に関し、更に以下の付記を開示する。
【００５８】
（付記１） 発熱体からの熱で作動液を蒸発させる蒸発部と、放熱により前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部とを、液管及び蒸気管によりループ状に接続したループ型ヒートパイプにおいて、
前記蒸発部として、
蒸発部容器内に、中空糸膜製のウィックである中空糸膜ウィックを収容したユニットを備える
ことを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【００５９】
（付記２） 前記中空糸膜ウィックが、有機形中空糸膜製のウィックである
ことを特徴とする付記１に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６０】
（付記３） 前記中空糸膜ウィックが、パーフルオロスルホン酸系の樹脂、カルボキシル基を有するパーフルオロカーボン系の樹脂、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、シリコーンからなる群より選択される材料を構成材料とした中空糸膜製のウィックである
ことを特徴とする付記１に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６１】
（付記４） 前記中空糸膜ウィックが、複数本の中空糸膜と複数本の金属ワイヤーとを、一方のタテ糸、他方をヨコ糸として織った部材である
ことを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６２】
（付記５） 前記蒸発部の前記蒸発部容器内に、Ｍ個の作動液出口を有する、前記液管側からの作動液を各作動液出口から排出させるためのマニホールドが設けられており、
前記中空糸膜ウィックが、それぞれ、前記マニホールドの特定の作動液出口に一方の端が接続され、他方の端が封止されたＭ本の中空糸膜を含む部材である
ことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６３】
（付記６） 前記中空糸膜ウィックの各中空糸膜の前記他方の端が、固定されている
ことを特徴とする付記５に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６４】
（付記７） 前記蒸発部の前記蒸発部容器内に、２Ｎ個の作動液出口を有する、前記液
管側からの作動液を各作動液出口から排出させるためのマニホールドが設けられており、
前記中空糸膜ウィックが、それぞれ、前記マニホールドの特定の２個の作動液出口に各端が接続されたＮ本の中空糸膜を含む部材である
ことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６５】
（付記８） 付記１乃至付記７のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプと、
前記ループ型ヒートパイプの前記蒸発部により冷却される電子部品と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【符号の説明】
【００６６】
１０ ループ型ヒートパイプ（ＬＨＰ）
１１ 電子機器
２０，６０ 蒸発器
２１ 蒸発器容器
２２ 中空糸膜ウィック
２２ａ 中空糸膜
２２ｂ 金属ワイヤー
２３ マニホールド
２５，２５ａ，２５ｂ 内部空間
３０ 凝縮器
３２ 補償チャンバ
３４ 蒸気管
３６ 液管
４１ プリント回路板
４２ ＣＰＵ
４３ ＨＤＤ
４４ 電源ユニット
４５ 冷却ファン
６１ ウィック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ループ型ヒートパイプと電子機器とに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の中には、発熱量の大きな電子部品（ＣＰＵ（Central Processing Unit）等
）の冷却のために、当該電子部品とヒートシンクとを、ヒートパイプで接続したものが存在している。しかしながら、ヒートパイプの熱輸送能力は、通常、３０〜５０Ｗ程度であり、さほど高くない。そのため、より熱輸送能力が高いループ型ヒートパイプ（Loop Heat Pipe：ＬＨＰ）を電子機器に搭載するための開発・研究が進められている。
【０００３】
先ず、図１を用いて、一般的なＬＨＰの構成を説明する。図１に示してあるように、一般的なＬＨＰは、その前段に補償チャンバ５２が取り付けられた蒸発器５０と凝縮器５３とを蒸気管５４及び液管５５によってループ状に接続し、その内部に、水、アルコール等の作動流体を封入したデバイスとなっている。
【０００４】
凝縮器５３は、放熱により、作動液蒸気（気体状態にある作動流体）を液化するためのユニットである。補償チャンバ５２は、作動液（液体状態にある作動流体）を貯留しておく（蒸発器５０に供給する作動液を蒸発器５０近傍に用意しておく）ためのユニットである。蒸気管５４は、蒸発器５０からの作動液蒸気を凝縮器５３に供給（導入）するための管であり、液管５５は、凝縮器５３からの作動液を補償チャンバ５２を介して蒸発器５０に供給するための管である。
【０００５】
蒸発器５０は、発熱体（図示略）からの熱で作動液を気化させるためのユニットである。この蒸発器５０内には、有底中空円筒状の多孔質体であるウィック５１が、その開口面側を補償チャンバ５２側（作動液の流入口側）を向けた形で嵌合収容されている。
【０００６】
要するに、このＬＨＰは、ウィック５１の空洞部分内の作動液がウィック５１の毛細管力でウィック５１の外周面側に移動して発熱体からの熱で気化し、気化した作動液が凝縮器５３にて凝縮することにより、蒸発器５０側から凝縮器５３側へ熱が輸送されるものとなっている。
【０００７】
一般的なＬＨＰには、上記構成が採用されているのであるが、他の構成が採用されたＬＨＰも知られている。例えば、補償チャンバ５２を備えないＬＨＰや、補償チャンバ５２相当のものが蒸発器内に設けられているＬＨＰが、知られている。また、外周面にグルーブ（溝）を形成したウィックと外周面にグルーブを形成していないウィックとを内部に収容した蒸発器を採用したＬＨＰも、知られている。
【０００８】
さらに、図２Ａ及び図２Ｂに示したような蒸発器６０を採用したＬＨＰも知られている。すなわち、有底中空円筒状の多孔質体部分（ウィック５１に相当するもの）を３つ備えたウィック６１の各多孔質体部分に、凝縮器（図示略）側からの作動液が補償チャンバ６２を介して分配供給されるようにした蒸発器６０を採用したＬＨＰも知られている。
【０００９】
このように、具体的な構成の異なる様々なＬＨＰが開発されているのであるが、既存のＬＨＰの蒸発器は、２０ｍｍ程度の厚みを有するものとなっている。すなわち、既存のＬＨＰは、冷却すべき電子部品上に高さ２０ｍｍ程度の空き空間が存在しない電子機器には利用できないものであると共に、それを電子部品の冷却に使用すると電子機器の小型化が困難になってしまうものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１６８２７３号公報
【特許文献２】特開２００９−１１５３９６号公報
【特許文献３】特開２００２−３４０４８９号公報
【特許文献４】特開２００７−３１５７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、開示の技術の課題は、薄く製造することが容易な構成を有する蒸発部を備えたループ型ヒートパイプと、電子部品の冷却のためにループ型ヒートパイプが用いられた電子機器であって、小型化が容易な構成を有する電子機器とを、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、開示の技術の一態様の、発熱体からの熱で作動液を蒸発させる蒸発部と放熱により前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部とを液管及び蒸気管によりループ状に接続したループ型ヒートパイプは、蒸発部として、中空糸膜（無機形／有機形中空繊維）製のウィックである中空糸膜ウィックを収容したユニットを備える。
【００１３】
また、開示の技術の一態様の電子機器は、上記のような構成を有するループ型ヒートパイプの蒸発部によってＣＰＵ等の電子部品が冷却される構成を有する。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成を採用しておけば、蒸発器の厚さが薄いループ型ヒートパイプ、電子部品の冷却のためにループ型ヒートパイプが用いられた電子機器であって、小型化が容易な構成を有する電子機器を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、一般的なＬＨＰの構成図である。
【図２Ａ】図２Ａは、ＬＨＰ用の既存の蒸発器の分解図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示した蒸発器の横断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るＬＨＰの構成図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るＬＨＰを電子部品（ＣＰＵ）の冷却のために組み込んだ電子機器の構成図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るＬＨＰが備える蒸発器の構成図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るＬＨＰが備える蒸発器内に設けられているマニホールドの説明図である。
【図７】図７は、円筒状ウィックの外径と膜面積の関係の説明図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る蒸発器が厚さが薄くなるものとなる理由の説明図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係るＬＨＰが備える蒸発器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発明者らが開発した２タイプのループ型ヒートパイプ（以下、第１、第２実施形態に係るループ型ヒートパイプ（又はＬＨＰ）と表記する）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
《第１実施形態》
先ず、図３及び図４を用いて、第１実施形態に係るＬＨＰ１０の全体的な構成、及び、
ＬＨＰ１０を組み込んだ電子機器１１の構成を説明する。なお、以下で説明に用いる各図は、ＬＨＰ１０の各部を認識しやすい大きさとするために、ＬＨＰ１０の各部の縮尺、数を適宜変更したものである。また、以下の説明では、液体状態にある作動流体（水、アルコール、代替フロン等）のことを作動液と表記し、気体状態にある作動流体のことを作動液蒸気と表記する。
【００１８】
図３に示してあるように、第１実施形態に係るＬＨＰ１０は、蒸発器２０、凝縮器３０、補償チャンバ３２、蒸気管３４及び液管３６を、備えている。
【００１９】
補償チャンバ３２は、蒸発器２０及び液管３６と連通した、所定量の作動液をその内部に貯留可能なユニットである。凝縮器３０は、放熱により、作動液蒸気を液化するためのユニットである。液管３６は、凝縮器３０からの作動液（凝縮器３０により液化された作動流体）を、補償チャンバ３２を介して蒸発器２０に供給するための管（流路）である。蒸気管３４は、蒸発器２０からの作動液蒸気（蒸発器２０により気化された作動流体）を凝縮器３０に供給するための管である。
【００２０】
蒸発器２０は、発熱体（被冷却体）からの熱で作動液を気化させるためのユニットである。
【００２１】
詳細（内部構造等）については後述するが、本実施形態に係るＬＨＰ１０の蒸発器２０は、直方体形状を有している。そして、電子機器１１は、ＣＰＵ４２等が搭載されたプリント回路板４１、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）４３、電源ユニット４４等からなる電子機
器に、図４に示してあるようにＬＨＰ１０を組み込んだものとなっている。すなわち、電子機器１１は、プリント回路板４１上のＣＰＵ４２上に、ＬＨＰ１０の蒸発器２０をサーマルグリス等（図示略）で取り付けたものとなっている。また、電子機器１１は、ＬＨＰ１０の凝縮器３０が冷却ファン４５により冷却されるように構成したものともなっている。
【００２２】
以下、第１実施形態に係るＬＨＰ１０の構成を、さらに具体的に説明する。
【００２３】
図５に、ＬＨＰ１０が備える蒸発器２０の構成を示す。この図５に模式的に示してあるように、蒸発器２０は、蒸発器容器２１内に、中空糸膜ウィック２２とマニホールド２３とを収容した構成を有している。
【００２４】
蒸発器容器２１は、蒸気管３４及び補償チャンバ３２と連通した内部空間２５を有する中空角柱状部材である。この蒸発器容器２１は、箱状部材と、当該箱状部材の開口面（以下、上面と表記する）を覆う形状の平板状部材とを組み合わせたものである。
【００２５】
蒸発器容器２１の箱状部材側には、マニホールド２３を嵌め込むことにより、内部空間２５を、補償チャンバ３２側の内部空間２５ａと蒸気管３４側の内部空間２５ｂとに区分けできる溝が形成されている。また、蒸発器容器２１の内部空間２５は、中空糸膜ウィック２２及びマニホールド２３を収容すると、中空糸膜ウィック２２の上側／下側の各所で中空糸膜ウィック２２と接触するサイズのものとなっている。
【００２６】
中空糸膜ウィック２２は、複数本の中空糸膜２２ａと複数本の金属ワイヤー２２ｂとを、一方をタテ糸、他方をヨコ糸として織った部材（図５では、平織りした部材）である。なお、図５には、７本の中空糸膜２２ａと５本の金属ワイヤー２２ｂとを構成要素とした中空糸膜ウィック２２を示してあるが、中空糸膜ウィック２２の各構成要素の本数及びサイズは、被冷却体のサイズや発熱量等に応じて決定すべきものである。
【００２７】
この中空糸膜ウィック２２の中空糸膜２２ａとしては、無機形（無機材料製）の中空糸膜、有機形（有機材料製）の中空糸膜のいずれをも採用することが出来る。ただし、中空糸膜２２ａは、中空糸膜２２ａ中心部分の中空部に入り込んだ作動液の温度が上昇しにくいものであった方が良い。そして、無機材料よりも有機材料の方が一般に熱伝導率が小さいので、中空糸膜２２ａとしては、有機形の中空糸膜を採用しておくことが好ましい。
【００２８】
そのような中空糸膜２２ａ（有機形の中空糸膜）としては、気相（作動液蒸気）を透過させるポリマー製の分離層（外層）と、液相（作動液）を透過させる多孔質状のポリマー製の多孔質層（内層）とからなるものを採用することが出来る。
【００２９】
中空糸膜２２ａの分離層に好適なポリマーとしては、機械的強度が高く熱特性が良好な、パーフルオロスルホン酸系の樹脂、カルボキシル基を有するパーフルオロカーボン系の樹脂、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、シリコーンおよびこれらの混合物が挙げられる。中空糸膜２２ａの多孔質層は、多孔質状のポリマー層であれば良い。また、多孔質層の空孔率が高い方が、多孔質層（中空糸膜２２ａ）の液透過速度が大きくなるが、空孔率が過度に高いと、多孔質層の支持機能が低下する（中空糸膜２２ａがつぶれやすくなる）。そのため、中空糸膜２２ａの多孔質層は、適度な空孔率を有するものとしておくことが好ましい。
【００３０】
中空糸膜２２ａの分離層の厚さが１０ｎｍを切ると製造し難くなると共に分離層内に欠陥が形成されやすくなる。また、分離層の厚さが２００ｎｍを超えると液透過速度が低下してしまう。そのため、中空糸膜２２ａの分離層の厚さは、１０ｎｍ〜２００ｎｍとしておくことが好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍとしておくことが特に好ましい。
【００３１】
中空糸膜２２ａの多孔質層の厚さが２０μｍを切ると中空糸膜２２ａの機械的強度が低下する。また、多孔質層の厚さが２００μｍ以上になると、多孔質層の透過抵抗が増加する（多孔質層／中空糸膜２２ａの液透過速度が低下する）。そのため、中空糸膜２２ａの多孔質層の厚さは、２０μｍ〜２００μｍとしておくことが好ましく、３０μｍ〜１００μｍとしておくことが特に好ましい。
【００３２】
中空糸膜２２ａの外径が小さいほど、高性能な蒸発器２０を得ることが出来る（詳細は後述）が、現状では、外径が２００μｍ未満の中空糸膜２２ａを製造することは困難である。そして、外径が２００μｍ程度又はそれ以上（例えば、１０００μｍ）の中空糸膜２２ａを用いても、厚さの薄い蒸発器２０を得ることが出来る。そのため、中空糸膜２２ａの外径は、中空糸膜２２ａが製造しやすい、２００μｍ〜１０００μｍにしておくことが好ましい。また、中空糸膜２２ａの内径（中空糸膜２２ａ中心部分の中空部の直径）が変わっても、蒸発器２０の性能は、殆ど変わらないので、中空糸膜２２ａの内径も、中空糸膜２２ａが製造しやすい、例えば、３０μｍ〜５００μｍにしておくことが好ましい。
【００３３】
上記のような形状／構成の中空糸膜２２ａは、例えば、以下の手順（方法）にて形成することが出来る。まず、上記したポリマーを少なくとも１種類含む２種類以上のポリマーの混合物を溶媒に溶解したポリマー混合物溶液を調整する。次いで、そのポリマー混合物溶液をノズルから押し出して中空糸状形成物を形成し、空気または窒素雰囲気を通過させてから凝固浴に浸漬し、凝固浴中で上記２種類以上のポリマーを相分離させる。そして、乾燥により溶媒を除去することにより、中空糸膜２２ａを形成する。
【００３４】
また、中空糸膜２２ａとして、市販されている中空糸膜、例えば、東レTMN20-380（東
レ株式会社製ＮＦ（Nanofiltration）膜）を用いることもできる。
【００３５】
金属ワイヤー２２ｂは、複数本の中空糸膜２２ａを一体化すること，各中空糸膜２２ａ
の周囲に作動液蒸気が拡散し得る空隙を形成すること，及び，蒸発器容器２１から各中空糸膜２２ａに熱が伝わりやすくすることを目的として中空糸膜ウィック２２に組み込まれている部材である。この金属ワイヤー２２ｂとしては、中空糸膜２２ａと同程度の太さの、又は、中空糸膜２２ａよりも細い、軟らかな金属線（例えば、銅線）を使用できる。
【００３６】
マニホールド２３は、図６に模式的に示してあるように、中空糸膜２２ａと嵌合するサイズの複数の貫通孔が設けられている角柱状部材である。
【００３７】
そして、本実施形態に係るＬＨＰ１０の蒸発器２０は、以下の手順で製造された（組み立てられた）ものとなっている。
（１）中空糸膜ウィック２２の各中空糸膜２２ａの一端をマニホールド２３の各貫通孔に挿入固定する。
（２）中空糸膜ウィック２２を取り付けたマニホールド２３を、蒸発器容器２１の箱状部材の溝に嵌め込む。
（３）蒸発器容器２１の箱状部材内に配置した中空糸膜ウィック２２の各中空糸膜２２ａの他端を樹脂にて封止すると共に箱状部材の底面に固定する。
（４）中空糸膜ウィック２２及びマニホールド２３を収納した箱状部材の上面に平板上部材を取り付ける。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るＬＨＰ１０の蒸発器２０は、各中空糸膜２２ａがウィックとして機能するように（各中空糸膜２２ａの中空部に導入された作動液が、各中空糸膜２２ａの外周側へ透過して蒸発するように）、構成されたものとなっている。
【００３９】
そして、蒸発器の性能は、基本的には蒸発器内のウィックの外表面積に比例するものであり、図７に示したように、円筒状ウィック（中空糸膜、多孔質ウィック）の単位体積当たりの外表面積（図７における膜面積[ｍ2／ｍ3]）は、円筒状ウィックの外径が小さいほど、大きくなる。なお、円筒状ウィックの単位体積当たりの外表面積とは、πＲＬ／（πＲ2Ｌ／４）（＝４／Ｒ；Ｒ、Ｌは、それぞれ、円筒状ウィックの外径、長さ）のことで
ある。
【００４０】
従って、上記した蒸発器２０に採用されている構成は、従来と同性能の（又は、従来よりも高性能の），従来よりも薄い蒸発器を製造できるものとなっていることになる。
【００４１】
具体的には、例えば、外径が１ｃｍ、長さが５ｃｍの円筒状ウィックを３本並べた構成のウィック６１が用いられた、幅が５ｃｍの蒸発器６０（図２Ａ、図２Ｂ）と同性能の蒸発器２０を製造する場合を考える。
【００４２】
外径が１ｃｍ、長さが５ｃｍの円筒状ウィックの外表面積は、図８に示したように、１５．７ｃｍ2（＝π×１×５）である。
【００４３】
一方、外径が１００μｍ、長さが５ｃｍの中空糸膜２２ａの外表面積は、０．１５７ｃｍ2である。また、外径が３００μｍ、長さが５ｃｍの中空糸膜２２ａの外表面積、外径
が５００μｍ、長さが５ｃｍの中空糸膜２２ａの外表面積、外径が１０００μｍ、長さが５ｃｍの中空糸膜２２ａの外表面積は、それぞれ、０．４１７ｃｍ2、０．７８５ｃｍ2、１．５７ｃｍ2である。
【００４４】
従って、上記円筒状ウィックを３つ備えたウィック６１の外表面積（３×１５．７ｃｍ2）と同じ外表面積を得るためには、外径が１００μｍの中空糸膜２２ａが、３００（＝
３×１５．７ｃｍ2÷０．１５７ｃｍ2）本、あれば良いことになる。また、中空糸膜２２
ａの外径が、３００μｍ、５００μｍ、１０００μｍである場合には、それぞれ、１００本、６０本、３０本の中空糸膜２２ａで、ウィック６１の外表面積と同じ外表面積が得られることになる。
【００４５】
そして、外径Ｒμｍの中空糸膜２２ａは、幅５ｃｍの平面上（蒸発器６０の同幅の平面上）に、重ねることなく、“５００００／Ｒ”本（図８における“幅５ｃｍの平面上への細密充填本数”参照。）、配置できる。従って、蒸発器２０の構成を採用しておけば、蒸発器６０と同性能の，蒸発器６０よりも厚さが薄い（図８における“内部空間最低厚み”参照。）蒸発器２０を製造できることになる。また、必要本数以上の中空糸膜２２ａを蒸発器２０に内蔵させておけば、蒸発器６０よりも高性能な（内蔵しているウィックの外表面積が蒸発器６０よりも大きな）、蒸発器６０よりも厚さが薄い蒸発器２０を製造できることにもなる。
【００４６】
《第２実施形態》
以下、第１実施形態のＬＨＰ（ループ型ヒートパイプ）１０の説明時に用いたものと同じ符号を用いて、第２実施形態に係るＬＨＰ１０の構成を、第１実施形態のＬＨＰ１０と異なっている部分を中心に説明する。
【００４７】
第２実施形態に係るＬＨＰ１０は、第１実施形態に係るＬＨＰ１０（図３）と同様に、蒸発器２０、凝縮器３０、補償チャンバ３２、蒸気管３４及び液管３６を備えたＬＨＰである。ただし、第２実施形態に係るＬＨＰ１０は、蒸発器２０として、図９に示した構成のものを採用したＬＨＰとなっている。
【００４８】
すなわち、本実施形態に係るＬＨＰ１０の蒸発器２０（以下、第２蒸発器２０とも表記する）は、図５に示した蒸発器２０（以下、第１蒸発器２０とも表記する）と同様に、蒸発器容器２１内に、中空糸膜ウィック２２とマニホールド２３とを収容したユニットとなっている。
【００４９】
第２蒸発器２０の蒸発器容器２１、マニホールド２３は、それぞれ、第１蒸発器２０の蒸発器容器２１、マニホールド２３と同様の構成を有する部材である。
【００５０】
第２蒸発器２０の中空糸膜ウィック２２も、第１蒸発器２０の中空糸膜ウィック２２と同様に、複数本の中空糸膜２２ａと複数本の金属ワイヤー２２ｂとを、一方をタテ糸、他方をヨコ糸として織った部材である。ただし、図９に示してあるように、第２蒸発器２０の中空糸膜ウィック２２は、各中空糸膜２２ａを中央部分で折り曲げることにより、各中空糸膜２２ａが中空糸膜ウィック２２の２本のタテ糸（又はヨコ糸）となるように形成したものとなっている。
【００５１】
要するに、第２蒸発器２０の構成要素として使用されている中空糸膜ウィック２２は、各中空糸膜２２ａの両開口端が、一方の端（マニホールド２３に固定される側の端）だけを向いたものとなっている。
【００５２】
そのため、第２蒸発器２０は、その製造に、『蒸発器容器２１の箱状部材内に配置した中空糸膜ウィック２２の各中空糸膜２２ａの他端を樹脂にて封止すると共に箱状部材の底面に固定する』という，第１蒸発器２０の製造時に必要な作業が不必要なものとなっている。
【００５３】
そして、上記作業は、各中空糸膜２２ａの他端が完全に封止されるように、且つ、封止のために使用した樹脂にて作動液蒸気の拡散が阻害されないように行わなければならないものである。従って、そのような煩雑な作業を行うことなく、蒸発器２０を製造できる本
実施形態に係るＬＨＰ１０は、第１実施形態に係るＬＨＰ１０よりも製造が容易なものとなっていると言うことが出来る。
【００５４】
《変形形態》
上記した各実施形態に係るＬＨＰ１０は、各種の変形が可能なものである。例えば、より高性能なＬＨＰ１０を得るために、蒸発器２０を、２枚以上の中空糸膜ウィック２２を重ねて内蔵させたものに変形することが出来る。
【００５５】
また、蒸発器２０を、マニホールド２３相当のものが樹脂にて形成されるものに変形することも出来る。さらに、蒸発器２０を、金属ワイヤー２２ｂが組み込まれていない中空糸膜ウィック２２を備えたものや、その内面に溝が形成されている蒸発器容器２１を備えたものに変形することも出来る。
【００５６】
また、中空糸膜ウィック２２の織り方が、平織り以外の織り方（綾織り等）であっても良いことや、ＬＨＰ１０を、補償チャンバ３２を備えないものに変形しても良いことなどは、当然のことである。
【００５７】
以上、開示した技術に関し、更に以下の付記を開示する。
【００５８】
（付記１） 発熱体からの熱で作動液を蒸発させる蒸発部と、放熱により前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部とを、液管及び蒸気管によりループ状に接続したループ型ヒートパイプにおいて、
前記蒸発部として、
蒸発部容器内に、中空糸膜製のウィックである中空糸膜ウィックを収容したユニットを備える
ことを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【００５９】
（付記２） 前記中空糸膜ウィックが、有機形中空糸膜製のウィックである
ことを特徴とする付記１に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６０】
（付記３） 前記中空糸膜ウィックが、パーフルオロスルホン酸系の樹脂、カルボキシル基を有するパーフルオロカーボン系の樹脂、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、シリコーンからなる群より選択される材料を構成材料とした中空糸膜製のウィックである
ことを特徴とする付記１に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６１】
（付記４） 前記中空糸膜ウィックが、複数本の中空糸膜と複数本の金属ワイヤーとを、一方のタテ糸、他方をヨコ糸として織った部材である
ことを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６２】
（付記５） 前記蒸発部の前記蒸発部容器内に、Ｍ個の作動液出口を有する、前記液管側からの作動液を各作動液出口から排出させるためのマニホールドが設けられており、
前記中空糸膜ウィックが、それぞれ、前記マニホールドの特定の作動液出口に一方の端が接続され、他方の端が封止されたＭ本の中空糸膜を含む部材である
ことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６３】
（付記６） 前記中空糸膜ウィックの各中空糸膜の前記他方の端が、固定されている
ことを特徴とする付記５に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６４】
（付記７） 前記蒸発部の前記蒸発部容器内に、２Ｎ個の作動液出口を有する、前記液
管側からの作動液を各作動液出口から排出させるためのマニホールドが設けられており、
前記中空糸膜ウィックが、それぞれ、前記マニホールドの特定の２個の作動液出口に各端が接続されたＮ本の中空糸膜を含む部材である
ことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【００６５】
（付記８） 付記１乃至付記７のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプと、
前記ループ型ヒートパイプの前記蒸発部により冷却される電子部品と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【符号の説明】
【００６６】
１０ ループ型ヒートパイプ（ＬＨＰ）
１１ 電子機器
２０，６０ 蒸発器
２１ 蒸発器容器
２２ 中空糸膜ウィック
２２ａ 中空糸膜
２２ｂ 金属ワイヤー
２３ マニホールド
２５，２５ａ，２５ｂ 内部空間
３０ 凝縮器
３２ 補償チャンバ
３４ 蒸気管
３６ 液管
４１ プリント回路板
４２ ＣＰＵ
４３ ＨＤＤ
４４ 電源ユニット
４５ 冷却ファン
６１ ウィック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体からの熱で作動液を蒸発させる蒸発部と、放熱により前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部とを、液管及び蒸気管によりループ状に接続したループ型ヒートパイプにおいて、
前記蒸発部として、
蒸発部容器内に、中空糸膜製のウィックである中空糸膜ウィックを収容したユニットを備える
ことを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【請求項２】
前記中空糸膜ウィックが、有機形中空糸膜製のウィックである
ことを特徴とする請求項１に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項３】
前記中空糸膜ウィックが、複数本の中空糸膜と複数本の金属ワイヤーとを、一方のタテ糸、他方をヨコ糸として、平織りあるいは綾織りした部材である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項４】
前記蒸発部の前記蒸発部容器内に、Ｍ個の作動液出口を有する、前記液管側からの作動液を各作動液出口から排出させるためのマニホールドが設けられており、
前記中空糸膜ウィックが、それぞれ、前記マニホールドの特定の作動液出口に一方の端が接続され、他方の端が封止されたＭ本の中空糸膜を含む部材である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項５】
前記蒸発部の前記蒸発部容器内に、２Ｎ個の作動液出口を有する、前記液管側からの作動液を各作動液出口から排出させるためのマニホールドが設けられており、
前記中空糸膜ウィックが、それぞれ、前記マニホールドの特定の２個の作動液出口に各端が接続されたＮ本の中空糸膜を含む部材である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプと、
前記ループ型ヒートパイプの前記蒸発器により冷却される電子部品と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
発熱体からの熱で作動液を蒸発させる蒸発部と、放熱により前記作動液の蒸気を凝縮させる凝縮部とを、液管及び蒸気管によりループ状に接続したループ型ヒートパイプにおいて、
前記蒸発部として、
蒸発部容器内に、中空糸膜製のウィックである中空糸膜ウィックを収容したユニットを備える
ことを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【請求項２】
前記中空糸膜ウィックが、有機形中空糸膜製のウィックである
ことを特徴とする請求項１に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項３】
前記中空糸膜ウィックが、複数本の中空糸膜と複数本の金属ワイヤーとを、一方のタテ糸、他方をヨコ糸として、平織りあるいは綾織りした部材である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項４】
前記蒸発部の前記蒸発部容器内に、Ｍ個の作動液出口を有する、前記液管側からの作動液を各作動液出口から排出させるためのマニホールドが設けられており、
前記中空糸膜ウィックが、それぞれ、前記マニホールドの特定の作動液出口に一方の端が接続され、他方の端が封止されたＭ本の中空糸膜を含む部材である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項５】
前記蒸発部の前記蒸発部容器内に、２Ｎ個の作動液出口を有する、前記液管側からの作動液を各作動液出口から排出させるためのマニホールドが設けられており、
前記中空糸膜ウィックが、それぞれ、前記マニホールドの特定の２個の作動液出口に各端が接続されたＮ本の中空糸膜を含む部材である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のループ型ヒートパイプと、
前記ループ型ヒートパイプの前記蒸発器により冷却される電子部品と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−１４９８１９（Ｐ２０１２−１４９８１９Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９０７（Ｐ２０１１−８９０７）
【出願日】平成２３年１月１９日（２０１１．１．１９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１９日（２０１１．１．１９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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