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公開番号2025165595
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2024069740
出願日2024-04-23
発明の名称熱拡散デバイス及び電子機器
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人WisePlus
主分類F28D 15/02 20060101AFI20251028BHJP(熱交換一般)
要約【課題】熱源温度の低減効果に優れる熱拡散デバイスを提供する。
【解決手段】熱拡散デバイスの一実施形態であるベーパーチャンバー1は、厚さ方向Zに対向する第1内面11a及び第2内面12aを有し、かつ、内部空間が設けられた筐体10と、筐体10の上記内部空間に封入された作動媒体20と、筐体10の上記内部空間に配置されたウィック30と、を備える。ウィック30は、第1ウィック31を含む。第1ウィック31は、金属多孔質体から構成され、筐体10の第1内面11a側の表面に複数の凸部40又は凹部45を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
厚さ方向に対向する第１内面及び第２内面を有し、かつ、内部空間が設けられた筐体と、
前記筐体の前記内部空間に封入された作動媒体と、
前記筐体の前記内部空間に配置されたウィックと、を備え、
前記ウィックは、第１ウィックを含み、
前記第１ウィックは、金属多孔質体から構成され、前記筐体の前記第１内面側の表面に複数の凸部又は凹部を有する、熱拡散デバイス。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記第１ウィックの表面と前記筐体の前記第２内面との間に中空部が形成されている、請求項１に記載の熱拡散デバイス。
【請求項３】
前記第１ウィックは、前記筐体の前記第２内面側の表面に複数の凹部又は凸部を有する、請求項２に記載の熱拡散デバイス。
【請求項４】
前記第２内面側の凹部は、前記第１内面側の凸部の反対側に位置し、
前記第２内面側の凸部は、前記第１内面側の凹部の反対側に位置する、請求項３に記載の熱拡散デバイス。
【請求項５】
前記第１ウィックの厚さが一定である、請求項２に記載の熱拡散デバイス。
【請求項６】
前記第１ウィックは、前記筐体の前記第２内面側の表面が平坦である、請求項１に記載の熱拡散デバイス。
【請求項７】
前記第１ウィックは、前記筐体の蒸発部と前記厚さ方向で重なる領域に配置されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の熱拡散デバイス。
【請求項８】
前記ウィックは、前記筐体の前記内部空間の全体にわたって配置されるシート状の第２ウィックをさらに含む、請求項７に記載の熱拡散デバイス。
【請求項９】
前記第１ウィックを構成する前記金属多孔質体は、金属焼結体又は金属不織布である、請求項１～６のいずれか１項に記載の熱拡散デバイス。
【請求項１０】
請求項１～６のいずれか１項に記載の熱拡散デバイスを備える、電子機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱拡散デバイス及び電子機器に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、素子の高集積化及び高性能化による発熱量が増加している。また、製品の小型化が進むことで、発熱密度が増加するため、放熱対策が重要となっている。この状況はスマートフォン及びタブレット等のモバイル端末の分野において特に顕著である。熱対策部材としては、グラファイトシート等が用いられることが多いが、その熱輸送量は充分ではないため、様々な熱対策部材の使用が検討されている。中でも、非常に効果的に熱を拡散させることが可能である熱拡散デバイスとして、面状のヒートパイプであるベーパーチャンバーの使用の検討が進んでいる。
【０００３】
ベーパーチャンバーは、筐体の内部に、作動媒体（作動液ともいう）と、毛細管力によって作動媒体を輸送するウィックとが封入された構造を有する。作動媒体は、電子部品等の発熱素子からの熱を吸収する蒸発部において発熱素子からの熱を吸収してベーパーチャンバー内で蒸発した後、ベーパーチャンバー内を移動し、冷却されて液相に戻る。液相に戻った作動媒体は、ウィックの毛細管力によって再び発熱素子側の蒸発部に移動し、発熱素子を冷却する。これを繰り返すことにより、ベーパーチャンバーは外部動力を有することなく自立的に作動し、作動媒体の蒸発潜熱及び凝縮潜熱を利用して、二次元的に高速で熱を拡散することができる。
【０００４】
特許文献１には、筐体と、上記筐体を内側から支持するように、上記筐体の内部空間に配置された柱と、上記筐体の内部空間に封入された作動液と、上記筐体の内部空間に配置されたウィックとを有し、上記筐体の主内面の少なくとも一部分が、上記筐体の内部空間に露出しており、平均深さが１０ｎｍ以上の細孔を有している、ベーパーチャンバーが開示されている。特許文献１には、ウィックの材料として、例えば、多孔体、メッシュ、焼結体、不織布、ワイヤー等を用いることができると記載されている。
【０００５】
特許文献２には、厚さ方向に対向する第１内壁面及び第２内壁面を有する筐体と、上記筐体の内部空間に封入される作動媒体と、上記筐体の上記内部空間に配置されるウィック構造体と、を備え、上記ウィック構造体は、上記第１内壁面に接する支持部と、上記支持部と同一材料からなり、上記支持部と一体的に構成される有孔部と、を含む、熱拡散デバイスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１８－１８９３４９号公報
国際公開第２０２３／０９０２６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ベーパーチャンバー等の熱拡散デバイスは、入熱量が数十Ｗないし１００Ｗを超える高い領域で使用されることがある。そのため、熱源に近い蒸発部に位置するウィックには、熱源温度を低減させるために、熱源からの熱をより多く受け取り、作動媒体に熱をより多く伝えて、作動媒体をより多く蒸発させることが求められる。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、熱源温度の低減効果に優れる熱拡散デバイスを提供することを目的とする。さらに、本発明は、上記熱拡散デバイスを備える電子機器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】
【０００９】
本発明の熱拡散デバイスは、厚さ方向に対向する第１内面及び第２内面を有し、かつ、内部空間が設けられた筐体と、上記筐体の上記内部空間に封入された作動媒体と、上記筐体の上記内部空間に配置されたウィックと、を備える。上記ウィックは、第１ウィックを含む。上記第１ウィックは、金属多孔質体から構成され、上記筐体の上記第１内面側の表面に複数の凸部又は凹部を有する。
【００１０】
本発明の電子機器は、本発明の熱拡散デバイスを備える。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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