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JP2022161366A - 熱伝導部材 - Google Patents

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JP2022161366A
JP2022161366A JP2021066116A JP2021066116A JP2022161366A JP 2022161366 A JP2022161366 A JP 2022161366A JP 2021066116 A JP2021066116 A JP 2021066116A JP 2021066116 A JP2021066116 A JP 2021066116A JP 2022161366 A JP2022161366 A JP 2022161366A
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JP2021066116A
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大志 福居
Taishi Fukui
俊廷 柯
Jun-Ting Ke
建智 王
Chien Chih Wang
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Nidec Chaun Choung Technology Corp
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Chaun Choung Technology Corp
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Abstract

Figure 2022161366000001
【課題】筐体の一部が突出する構造を容易に形成できる熱伝導部材を提供する。
【解決手段】熱伝導部材100は、筐体1と、作動媒体2と、を備える。筐体1は、内部に空間1cを有する。作動媒体2は、空間1cに収容される。筐体1は、第1筐体部11と、第2筐体部12と、第3筐体部13と、を有する。第1筐体部11は、第1方向と垂直な方向に広がる。第2筐体部12は、第1方向と交差する方向に広がる。第3筐体部13は、第1筐体部11と第2筐体部12とを繋ぐ。第1方向において、第1筐体部11が配置される位置は、第2筐体部12が配置される位置とは異なる。第1方向から見て、第1筐体部11は、第2筐体部12を囲む。第1方向から見て、第1筐体部11の内端部は、第3筐体部13を介して第2筐体部12の外端部と接続される。
【選択図】図1

Description

本発明は、熱伝導部材に関する。
従来、熱源を放熱する熱伝導部材として、ベーパーチャンバーのような冷却装置が知られている。たとえば、冷却装置は、内部に空間を有する平板状容器を有する。平板状容器は、第1平板及び第2平板で構成される。平板状容器を形成する第1の工程では、第1平板及び第2平板に凹部及び凸部が形成される。第2の工程では、第1平板の凸部が第2平板の凸部と対向し、且つ、第1平板の凹部が第2平板の凹部と対向するように、第1平板及び第2平板が配置される。第3の工程では、第1平板の周辺部と第2平板の周辺部とが、たとえば溶接、ろう付けなどにより接続される。(たとえば、国際公開2013/005622号参照)
国際公開2013/005622号
しかしながら、上述の冷却装置では、平板状容器を形成する前に、第1平板及び第2平板に凹部及び凸部をそれぞれ形成する必要がある。
本発明は、筐体の一部が突出する構造を容易に形成できる熱伝導部材を提供することを目的とする。
本発明の例示的な熱伝導部材は、筐体と、作動媒体と、を備える。前記筐体は、内部に空間を有する。前記作動媒体は、前記空間に収容される。前記筐体は、第1筐体部と、第2筐体部と、第3筐体部と、を有する。前記第1筐体部は、第1方向と垂直な方向に広がる。第2筐体部は、前記第1方向と交差する方向に広がる。第3筐体部は、前記第1筐体部と前記第2筐体部とを繋ぐ。前記第1方向において、前記第1筐体部が配置される位置は、前記第2筐体部が配置される位置とは異なる。前記第1方向から見て、前記第1筐体部は、前記第2筐体部を囲む。前記第1方向から見て、前記第1筐体部の内端部は、前記第3筐体部を介して前記第2筐体部の外端部と接続される。
本発明の例示的な熱伝導部材によれば、筐体の一部が突出する構造を容易に形成できる熱伝導部材を提供することができる。
図1は、熱伝導部材の構成例を示す断面図である。 図2は、熱伝導部材の斜視図である。 図3は、熱伝導部材の上面図である。 図4は、筐体の一部が突出した構造の上面図である。 図5Aは、Z軸方向から見た第1ピラーの形状の第1変形例を示す上面図である。 図5Bは、Z軸方向から見た第1ピラーの形状の第2変形例を示す上面図である。 図6Aは、Z軸方向から見た第2ピラーの形状の第1変形例を示す上面図である。 図6Bは、Z軸方向から見た第2ピラーの形状の第2変形例を示す上面図である。 図6Cは、Z軸方向から見た第2ピラーの形状の第3変形例を示す上面図である。 図7Aは、第3ピラーの形状の実施例を示す斜視図である。 図7Bは、第3ピラーの形状の第1変形例を示す斜視図である。 図7Cは、Z軸方向から見た第3ピラーの形状の第2変形例を示す上面図である。 図7Dは、Z軸方向から見た第3ピラーの形状の第3変形例を示す上面図である。 図7Eは、Z軸方向から見た第3ピラーの形状の第4変形例を示す上面図である。
以下に図面を参照して例示的な実施形態を説明する。
なお、本明細書では、適宜、3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、後述する筐体1の第1プレート101と第2プレート102との対向方向である。+Z方向は、Z軸方向のうちの一方の向きであり、たとえばZ軸方向において第2プレート102から第1プレート101に向かう。-Z方向は、Z軸方向のうちの他方の向きであり、たとえばZ軸方向において第1プレート101から第2プレート102に向かう。X軸方向は、Z軸方向と直交する方向である。Y軸方向は、Z軸方向及びX軸方向の両方と直交する方向である。
また、方位、線、及び面のうちのいずれかと他のいずれかとの位置関係において、「平行」は、両者がどこまで延長しても全く交わらない状態のみならず、実質的に平行である状態を含む。また、「垂直」は、両者が互いに90度で交わる状態のみならず、実質的に垂直である状態を含む。つまり、「平行」及び「垂直」はそれぞれ、両者の位置関係に本発明の主旨を逸脱しない程度の角度ずれがある状態を含む。
なお、これらは単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係、方向、及び名称などを限定する意図はない。
<1.熱伝導部材100>
図1は、熱伝導部材100の構成例を示す断面図である。図2は、熱伝導部材100の斜視図である。図3は、熱伝導部材100の上面図である。図4は、筐体1の一部が突出した構造の上面図である。なお、図1は、図2の一点鎖線A-Aを含むとともにZ軸方向と平行な仮想の平面で熱伝導部材100を切断した断面構造を示す。図4は、図3の破線で囲まれた部分Bに対応する。また、図1から図4は、あくまで概念図であり、各部の配置および寸法は、実際の熱伝導部材100と同じであるとは限らない。後述の図5から図7Eについても同様である。
熱伝導部材100は、本実施形態では平板状のベーパーチャンバーであり、発熱体Hの熱を放熱する。発熱体Hとしては、たとえば、熱を発するCPUなどの電子部品、またはその電子部品を搭載する基板が考えられる。発熱体Hは、熱伝導部材100による熱の輸送によって冷却される。このような熱伝導部材100は、たとえば、スマートフォン、ノート型パーソナルコンピュータなどの、発熱体Hを有する電子機器に搭載される。
熱伝導部材100は、被加熱部1aと、放熱部1bと、を備える。被加熱部1aは、たとえば発熱体Hと接して配置され、発熱体Hが発する熱によって加熱される。本実施形態では、被加熱部1aは、後述する第1突出プレート部1012である。発熱体Hから被加熱部1aに伝達された熱は、後述の作動媒体2によって放熱部1bに伝達される。放熱部1bは、熱伝導部材100の外部に熱を放出する。
熱伝導部材100は、筐体1と、作動媒体2と、ウィック構造体3と、を備える。また、熱伝導部材100は、複数のピラー4をさらに備える。なお、複数のピラー4は、後に説明する。
筐体1は、作動媒体2、ウィック構造体3、及び複数のピラー4を内部に収容する。筐体1の一部は、被加熱部1aに含まれる。筐体1の他の一部は、放熱部1bに含まれる。
筐体1は、内部に空間1cをさらに有する。前述の如く、熱伝導部材100は、筐体1を有する。空間1cは、密閉空間であり、たとえば大気圧よりも気圧が低い減圧状態に維持される。空間1cが減圧状態であることにより、空間1cに収容される作動媒体2が蒸発し易くなる。
筐体1の空間1cには、作動媒体2が収容される。前述の如く、熱伝導部材100は、作動媒体2を有する。作動媒体2は、被加熱部1aから放熱部1bに熱を輸送する。作動媒体2は、本実施形態では水であるが、アルコールなどの液体であってもよい。
また、筐体1の空間1cには、ウィック構造体3が配置される。ウィック構造体3は、多孔質のウィック構造を有し、毛細管現象によって作動媒体2を輸送する。このようなウィック構造体3は、たとえば銅などの金属の焼結体で構成される。空間1cにおいて、ウィック構造体3は、後述する第1筐体部11、第2筐体部12、及び第3筐体部13に渡って配置される。なお、ウィック構造体3は、毛細管現象によって作動媒体2を筐体1の内部で輸送できる構造であればよい。従って、ウィック構造体3は、上記した多孔質のウィック構造(焼結ウィック)のほか、金属メッシュからなるメッシュウィック、溝構造を有するグルーブウィックであってもよい。
筐体1は、第1プレート101と、第2プレート102と、を有する。第1プレート101及び第2プレート102はそれぞれ、Z軸方向と垂直な方向に広がる。第1プレート101は、第2プレート102よりも+Z方向に配置され、第2プレート102とZ軸方向に対向する。第1プレート101及び第2プレート102は、金属板であり、たとえば銅板である。なお、第1プレート101及び第2プレート102のうちの少なくとも一方は、銅以外の金属の表面に銅メッキを施して形成されてもよい。銅以外の金属としては、たとえばステンレス鋼を採用できる。
本実施形態では、第1プレート101は、凹部1010を有する。凹部1010は、第1プレート101の-Z方向側の端部に配置され、+Z方向に凹む。また、第2プレート102は、凹部1020を有する。凹部1020は、第2プレート102の+Z方向側の端部に配置され、-Z方向に凹む。凹部1010及び凹部1020は、互いにZ軸方向に対向し、空間1cを構成する。なお、本実施形態の例示に限定されず、第1プレート101及び第2プレート102のうちの一方のみが、凹部を有してもよい。つまり、第1プレート101が凹部1010を有する一方で、第2プレート102は、凹部1020を有さなくてもよい。この場合、空間1cは、凹部1010で構成される。或いは、第2プレート102が凹部1020を有する一方で、第1プレート101は、凹部1010を有さなくてもよい。この場合、空間1cは、凹部1020で構成される。
本実施形態では、第2プレート102には、ウィック構造体3が配置される。図1に示すように、ウィック構造体3は、第2プレート102の凹部1020に収容され、凹部1020の+Z方向を向く面に配置される。但し、この例示に限定されず、ウィック構造体3は、第1プレート101側に配置されてもよい。つまり、ウィック構造体3は、第1プレート101及び第2プレート102のうちの少なくとも一方側に配置される。
筐体1は、接合部103をさらに有する。接合部103は、第1プレート101と第2プレート102とをそれぞれの外縁で繋ぎ合わせる接合構造である。つまり、接合部103は、Z方向から見て筐体1の周縁部に位置する。なお、第1プレート101と第2プレート102との接合手段は、特に限定されない。たとえば、ホットプレス、拡散接合、ろう材を用いた接合、などのいずれの接合方法であってもよい。
なお、ホットプレスおよび拡散接合は、いずれも加熱および加圧によって2つの部材を接合する方法である。但し、拡散接合では、たとえば数時間の加熱および加圧により、2つの部材の接合界面付近の原子または粒子を拡散させて、2つの部材を接合する。これに対して、ホットプレスでは、拡散接合よりも低温および短時間での加熱および加圧により、2つの部材の接合界面付近の一部の原子または粒子のみを拡散させて、2つの部材を接合する。原子または粒子の拡散度合いの違いにより、拡散接合では、接合界面自体が消滅する。一方、ホットプレスでは、接合界面の一部が消滅し、残りがそのまま維持される。従って、拡散接合によって形成された接合部103と、ホットプレスによって形成された接合部103とでは、接合界面付近の接合構造が互いに異なる。また、加熱および加圧の時間の相違により、ホットプレスを用いた製造のタクトタイムは、拡散接合を用いた製造のタクトタイムよりも短くなる。
なお、接合部103は、封止部(図示省略)を含んでいてもよい。封止部は、たとえば熱伝導部材100の製造過程において、作動媒体2を筐体1内に注入するための注入口を溶接によって封止した箇所である。
熱伝導部材100では、発熱体Hで発生した熱により、被加熱部1aが加熱される。被加熱部1aの温度が上昇すると、筐体1の空間1cに収容された作動媒体2が気化する。空間1cにおいて、被加熱部1aの近傍で気化した蒸気は、放熱部1b側に移動する。放熱部1bでは、作動媒体2の蒸気が、放熱により冷却されて液化する。液化した作動媒体2は、筐体1の内面を伝って、または毛細管現象によってウィック構造体3の内部を流れて、被加熱部1aに向かって移動する。なお、図1では、作動媒体2が気化した蒸気の流れを黒矢印で示し、液体の作動媒体2の流れを白抜き矢印で示す。上記のように作動媒体2が状態変化を伴いながら移動することにより、被加熱部1a側から放熱部1b側への熱の輸送が連続的に行われる。上記熱の輸送により、結果的に、被加熱部1aに接する発熱体Hが冷却される。
<1―1.筐体1の詳細な構成>
次に、図1から図4を参照して、筐体1の詳細な構成を説明する。筐体1は、第1筐体部11と、第2筐体部12と、第3筐体部13と、をさらに有する。第1筐体部11は、Z軸方向と垂直な方向に広がる。なお、Z軸方向は、本発明の「第1方向」の一例である。第2筐体部12は、Z軸方向と交差する方向に広がる。第3筐体部13は、第1筐体部11と第2筐体部12とを繋ぐ。なお、本実施形態では、第2筐体部12は、Z軸方向と垂直な方向に広がる。第1筐体部11、第2筐体部12、及び第3筐体部13はそれぞれ、筐体1の異なる部分である。
Z軸方向において、第1筐体部11が配置される位置は、第2筐体部12が配置される位置とは異なる。たとえば図1に示すように、第2筐体部12は、第1筐体部11に対してZ軸方向にずれた位置に配置される。詳細には、第2筐体部12の+Z方向側の端部は、第1筐体部11の+Z軸方向側の端部よりも+Z方向に配置される。第2筐体部12の-Z方向側の端部は、第1筐体部11の-Z軸方向側の端部よりも+Z方向に配置される。また、図2及び図3に示すように、Z軸方向から見て、第1筐体部11は、第2筐体部12を囲む。さらに、Z軸方向から見て、第1筐体部11の内端部は、第3筐体部13を介して第2筐体部12の外端部と接続される。つまり、第2筐体部12及び第3筐体部13は、第1筐体部11からZ軸方向に突出する筐体1の一部である。このような構成は、たとえば、内部に空間1cを有する筐体1にプレス加工を施すことにより形成できる。従って、筐体1の一部が突出する構造を容易に形成できる。また、筐体1の一部が突出する構造を形成することで、発熱体H、又は発熱体Hが配置される箇所に凹凸があっても、熱伝導部材100の筐体1を発熱体Hによりフィットさせることができる。
<1―1-1.第1プレート101>
第1プレート101は、第1筐体部11から第3筐体部13それぞれの+Z方向側の部分を含む。前述の如く、筐体1は、第1プレート101を有する。詳細には、第1プレート101は、第1プレート基部1011、第1突出プレート部1012、第1連結プレート部1013と、を有する。
第1プレート基部1011は、第1筐体部11における筐体1の+Z方向側の部分であり、Z軸方向から見て第1突出プレート部1012及び第1連結プレート部1013を囲む。
第1突出プレート部1012は、第2筐体部12における筐体1の+Z方向側の部分であり、第1プレート基部1011に対して+Z方向にずれた位置に配置される。本実施形態では、第1プレート基部1011及び第1突出プレート部1012は、Z軸方向と垂直なXY面に沿って広がる。
第1連結プレート部1013は、第3筐体部13における筐体1の+Z方向側の部分であり、Z軸方向から見て第1プレート基部1011及び第1突出プレート部1012間に配置される。第1連結プレート部1013の外端部は、第1プレート基部1011の内端部に接続される。第1連結プレート部1013の内端部は、第1突出プレート部1012の外端部に接続される。図1に示すように、第1連結プレート部1013は、Z軸方向と垂直なXY面に対して鋭角の傾斜角度θ1で傾斜する。傾斜角度θ1は、たとえば45°である。
なお、本実施形態では、図1に示すように、第1連結プレート部1013は、第1プレート基部1011から第1突出プレート部1012に向かって真っすぐに延びる。但し、この例示に限定されず、第1プレート基部1011及び第1突出プレート部1012の一方から他方に向かうにつれて、第1連結プレート部1013の傾斜角度θ1が変化してもよい。
たとえば、第1連結プレート部1013の外端部において、第1プレート基部1011に向かうにつれて、第1連結プレート部1013の傾斜角度θ1が小さくなってもよい。さらに、第1プレート基部1011及び第1連結プレート部1013の接続部分において、傾斜角度θ1=0度であってもよい。こうすれば、第1プレート基部1011の内端部と第1連結プレート部1013の外端部との間に角を形成することなく、両者を滑らかに接続することができる。或いは、第1連結プレート部1013の外端部において、第1プレート基部1011に向かうにつれて、第1連結プレート部1013の傾斜角度θ1が大きくなってもよい。
また、第1連結プレート部1013の内端部において、第1突出プレート部1012に向かうにつれて、第1連結プレート部1013の傾斜角度θ1が小さくなってもよい。さらに、第1突出プレート部1012及び第1連結プレート部1013の接続部分において、傾斜角度θ1=0度であってもよい。こうすれば、第1突出プレート部1012の外端部と第1連結プレート部1013の内端部との間に角を形成することなく、両者を滑らかに接続することができる。或いは、第1連結プレート部1013の外端部において、第1突出プレート部1012に向かうにつれて、第1連結プレート部1013の傾斜角度θ1が大きくなってもよい。
<1―1-2.第2プレート102>
第2プレート102は、第1筐体部11から第3筐体部13それぞれの-Z方向側の部分を含む。前述の如く、筐体1は、第2プレート102を有する。詳細には、第2プレート102は、第2プレート基部1021、第2突出プレート部1022、第2連結プレート部1023と、を有する。
第2プレート基部1021は、第1筐体部11における筐体1の-Z方向側の部分であり、Z軸方向から見て第2突出プレート部1022及び第2連結プレート部1023を囲む。Z軸方向から見て、第2プレート基部1021の外縁部は、第1プレート基部1011の外縁部と接合され、第1プレート基部1011の外縁部とともに接合部103を形成する。
第2突出プレート部1022は、第2筐体部12における筐体1の-Z方向側の部分であり、第2プレート基部1021に対して+Z方向にずれた位置に配置される。本実施形態では、第2プレート基部1021及び第2突出プレート部1022は、Z軸方向と垂直なXY面に沿って広がる。
第2連結プレート部1023は、第3筐体部13における筐体1の-Z方向側の部分であり、Z軸方向から見て第2プレート基部1021及び第2突出プレート部1022間に配置される。第2連結プレート部1023の外端部は、第2プレート基部1021の内端部に接続される。第2連結プレート部1023の内端部は、第2突出プレート部1022の外端部に接続される。図1に示すように、第2連結プレート部1023は、Z軸方向と垂直なXY面に対して鋭角の傾斜角度θ2で傾斜する。傾斜角度θ2は、たとえば45°である。なお、本実施形態では、θ1=θ2であるが、θ1>θ2であってもよいし、θ1<θ2であってもよい。
なお、本実施形態では、図1に示すように、第2連結プレート部1023は、第2プレート基部1021から第2突出プレート部1022に向かって真っすぐに延びる。但し、この例示に限定されず、第2プレート基部1021及び第2突出プレート部1022の一方から他方に向かうにつれて、第2連結プレート部1023の傾斜角度θ2が変化してもよい。
たとえば、第2連結プレート部1023の外端部において、第2プレート基部1021に向かうにつれて、第2連結プレート部1023の傾斜角度θ2が小さくなってもよい。さらに、第2プレート基部1021及び第2連結プレート部1023の接続部分において、傾斜角度θ2=0度であってもよい。こうすれば、第2プレート基部1021の内端部と第2連結プレート部1023の外端部との間に角を形成することなく、両者を滑らかに接続することができる。或いは、第2連結プレート部1023の外端部において、第2プレート基部1021に向かうにつれて、第2連結プレート部1023の傾斜角度θ2が大きくなってもよい。
また、第2連結プレート部1023の内端部において、第2突出プレート部1022に向かうにつれて、第2連結プレート部1023の傾斜角度θ2が小さくなってもよい。さらに、第2突出プレート部1022及び第2連結プレート部1023の接続部分において、傾斜角度θ2=0度であってもよい。こうすれば、第2突出プレート部1022の外端部と第2連結プレート部1023の内端部との間に角を形成することなく、両者を滑らかに接続することができる。或いは、第2連結プレート部1023の外端部において、第2突出プレート部1022に向かうにつれて、第2連結プレート部1023の傾斜角度θ2が大きくなってもよい。
<1―2.複数のピラー4>
次に、図1及び図3から図4を参照して、複数のピラー4を説明する。複数のピラー4は、第1プレート101と第2プレート102との間に配置されて、第1プレート101及び102第2プレートのうちの一方から他方に向かって延びる。
本実施形態では、複数のピラー4は、第1プレート101と一体であり、言い換えると第1プレート101とは同一の部材の異なる一部である。つまり、複数のピラー4は、第1プレート101の凹部1010の-Z方向を向く面から-Z方向に突出する。但し、これらの例示に限定されず、少なくとも一部のピラー4は、第2プレート102と一体であってもよく、言い換えると第2プレート102とは同一の部材の異なる一部であってもよい。つまり、少なくとも一部のピラー4は、第2プレート102の凹部1020の+Z方向を向く面から+Z方向に突出してもよい。或いは、少なくとも一部のピラー4は、第1プレート101及び第2プレート102とは別の部材であってもよい。この場合、少なくとも一部のピラー4は、超音波溶接、ろう付けなどの接合手段により第1プレート101及び第2プレート102のうちの一方に固定される。
また、本実施形態では、各々のピラー4の先端部は、ウィック構造体3に接する。但し、これらの例示に限定されず、少なくとも一部のピラー4の先端部は、第2プレート102に接してもよく、たとえば第2プレート102の凹部1020の+Z方向を向く面に接してもよい。つまり、第1プレート101及び102第2プレートのうちの一方から他方に向かって延びるピラー4の少なくとも一部の先端部は、第1プレート101及び102第2プレートのうちの他方に接してもよい。
<1―2-1.第1ピラー41及び第2ピラー42>
複数のピラー4は、第1延伸方向D1に延びる第1ピラー41を有する。第1延伸方向D1は、本発明の「第2方向」の一例である。第1延伸方向D1は、第1筐体部11において第1プレート101及び第2プレート102のうちの一方から他方に向かう方向であり、本実施形態ではZ軸方向と平行である。但し、この例示に限定されず、第1延伸方向D1は、Z軸方向と交差する方向であってもよい。第1ピラー41は、Z軸方向から見て、第1筐体部11と重なるとともに、第1筐体部11の内端部に沿って配置される。
また、複数のピラー4は、第2延伸方向D2に延びる第2ピラー42をさらに有する。第2延伸方向D2は、本発明の「第3方向」の一例である。第2延伸方向D2は、第2筐体部12において第1プレート101及び第2プレート102のうちの一方から他方に向かう方向であり、本実施形態ではZ軸方向と平行である。但し、この例示に限定されず、第2延伸方向D2は、Z軸方向と交差する方向であってもよく、さらに、第1延伸方向D1とは異なる方向であってもよい。第2ピラー42は、Z軸方向から見て、第2筐体部12と重なるとともに、第2筐体部12の外端部に沿って配置される。
Z軸方向から見て、第1筐体部11と重なる第1ピラー41を第1筐体部11の内端部に沿って配置することにより、第1筐体部11の内端部と第3筐体部13との接続部分の強度を向上できる。また、Z軸方向から見て、第2筐体部12と重なる第2ピラー42を第2筐体部12の外端部に沿って配置することにより、第2筐体部12の外端部と第3筐体部13との接続部分の強度を向上できる。従って、内部に空間1cを有する筐体1の一部をZ軸方向に押す加工処理によって、第2筐体部12を第1筐体部11に対してZ軸方向に突出させる際、第3筐体部13の内部の空間1cが大幅に狭くなったり閉じたりすることを防止できる。
第1ピラー41は、Z軸方向から見て、第1筐体部11の内端部から離れた位置に配置される。たとえば、Z軸方向から見て、各々の第1ピラー41の全体は、第1筐体部11と重なる。さらに、各々の第1ピラー41は、第1筐体部11の内端部よりも外側に配置される。Z軸方向から見て、第1筐体部11と重なる第1ピラー41を第1筐体部11の内端部から離れた位置に配置することにより、上述の加工処理によって第2筐体部12を第1筐体部11に対してZ軸方向に突出させる際、第1筐体部11及び第3筐体部13の接続部分において、筐体1の外表面に皺などの変形が発生することを抑制又は防止できる。従って、熱伝導部材100を発熱体Hに装着する際、上述の変形部分が他の部材と干渉することで、熱伝導部材100と発熱体Hとの密着度が低減して熱伝導部材100の放熱効率が低下する虞を防止できる。また、熱伝導部材100の美観を損なわないようにできる。
第2ピラー42は、Z軸方向から見て、第2筐体部12の外端部から離れた位置に配置される。たとえば、Z軸方向から見て、各々の第2ピラー42の全体は、第2筐体部12と重なる。さらに、各々の第2ピラー42は、第2筐体部12の外端部よりも内側に配置される。Z軸方向から見て、第2筐体部12と重なる第2ピラーを第2筐体部12の外端部から離れた位置に配置することにより、上述の加工処理によって第2筐体部12を第1筐体部11に対してZ軸方向に突出させる際、第2筐体部12及び第3筐体部13の接続部分において、筐体1の外表面に皺などの変形が発生することを抑制又は防止できる。従って、たとえば第2筐体部12を発熱体Hに装着する際、第2筐体部12と発熱体Hとの密着度が低減して熱伝導部材100の放熱効率が低下する虞を防止できる。また、熱伝導部材100の美観を損なわないようにできる。
好ましくは、第1延伸方向D1から見た第1ピラー41の断面積は、第2延伸方向D2から見た第2ピラー42の断面積よりも大きい。内部に空間1cを有する筐体1の一部をZ軸方向に押す加工処理によって、第2筐体部12を第1筐体部11に対してZ軸方向に突出させる際、第2筐体部12の外端部と第3筐体部13との接続部分よりも第1筐体部11の内端部と第3筐体部13との接続部分に、より大きな応力が作用する。そのため、第1ピラー41の断面積を第2ピラー42の断面積よりも大きくして、第1筐体部11の内端部における筐体1の強度をより強くすることにより、上述の加工の際、第3筐体部13の内部の空間1cが大幅に狭くなったり閉じたりすることをより確実に防止できる。但し、この例示は、第1延伸方向D1から見た第1ピラー41の断面積が第2延伸方向D2から見た第2ピラー42の断面積以下である構成を排除しない。
第1ピラー41は、複数であって、第1筐体部11の内端部に沿って並ぶ(図3及び図4参照)。第1筐体部11の内端部において、筐体1内部の空間1cの体積は、第1ピラー41の配置によって低減する。複数の第1ピラー41が第1筐体部11の内端部に沿って並ぶことにより、上述の体積の減少をより少なくすることができる。従って、第1筐体部11の内端部において、気化した作動媒体2が流れ難くなることを抑制できる。よって、熱伝導部材100の熱伝達効率の低下を抑制しつつ、第1筐体部11の内端部と第3筐体部13との接続部分の強度を向上できる。
本実施形態では、Z軸方向から見て、第1ピラー41は、第1筐体部11の内端部と交差する長手方向を有する形状である。たとえば図3及び図4では、第1ピラー41の長手方向は、第1筐体部11の内端部と直交する。第1ピラー41を上述のような長手方向を有する形状とすることにより、第1ピラー41の剛性を向上できる。また、第1ピラー41の長手方向を第1筐体部11の内端部と交差させることにより、第1筐体部11の内端部に沿ってより多くの第1ピラー41を配置できる。なお、個々の第1ピラー41の短手方向の幅はより小さくなるが、第1ピラー41を長手方向を有する形状とすることにより、個々の第1ピラー41の剛性の低下を抑制できる。従って、第1筐体部11の内端部と第3筐体部13との接続部分の強度をより強くできる。
但し、Z軸方向から見た第1ピラー41の形状は、本実施形態の例示に限定されない。図5Aは、Z軸方向から見た第1ピラー41の形状の第1変形例を示す上面図である。図5Bは、Z軸方向から見た第1ピラー41の形状の第2変形例を示す上面図である。なお、図5Aは、図3の破線で囲まれた部分Bに対応する。
たとえば図5Aのように、Z軸方向から見て、第1ピラー41は、第1筐体部11の内端部に沿って延びる長手方向を有する形状であってもよい。なお、図5Aにおいて、第1ピラー41の最小の幅w1は、第1筐体部11の内端部と交差する短手方向における第1ピラー41の幅である。第1ピラー41を長手方向を有する形状とすることにより、第1ピラー41の剛性を向上できる。また、第1ピラー41の長手方向が第1筐体部11の内端部に沿って延びることにより、第1筐体部11の内端部と第3筐体部13との接続部分の強度をさらに強くできる。
さらに図5Bのように、Z軸方向から見て、第1ピラー41は、第2筐体部12を囲んでもよい。つまり、Z軸方向から見て、第1ピラー41は、第1筐体部11の内端部の全域に沿って配置されてもよい。こうすれば、第1筐体部11の内端部と第3筐体部13との接続部分の強度を大幅に向上できる。なお、図5Bの第1ピラー41は、Z軸方向から見て環状である。ここでの「環状」は、第1筐体部11の内端部の全域に沿って切れ目の無く連続的に一繋がりとなる形状のほか、第1筐体部11の内端部の全域に沿う形状の一部に1以上の切れ目を有する形状を含んでもよい。一方、第1ピラー41の先端部は、ウィック構造体3に接する。そのため、空間1cのうちの第1ピラー41よりも内側の空間は、空間1cのうちの第1ピラー41よりも外側の空間とウィック構造体3の内部を介して繋がる。従って、両空間の一方から他方への作動媒体2の流通は可能である。
次に、第2ピラー42は、複数であって、第2筐体部12の外端部に沿って並ぶ(図3及び図4参照)。第2筐体部12の外端部において、筐体1内部の空間1cの体積は、第2ピラー42の配置によって低減する。複数の第2ピラー42が第2筐体部12の外端部に沿って並ぶことにより、上述の体積の減少をより少なくすることができる。従って、第2筐体部12の外端部において、気化した作動媒体2が流れ難くなることを抑制できる。よって、熱伝導部材100の熱伝達効率の低下を抑制しつつ、第2筐体部12の内端部と第3筐体部13との接続部分の強度を向上できる。
Z軸方向から見て、第2ピラー42は、本実施形態では円形状(図3及び図4参照)であるが、多角形状であってもよい。
但し、Z軸方向から見た第2ピラー42の形状は、上述の例示に限定されない。図6Aは、Z軸方向から見た第2ピラー42の形状の第1変形例を示す上面図である。図6Bは、Z軸方向から見た第2ピラー42の形状の第2変形例を示す上面図である。図6Cは、Z軸方向から見た第2ピラー42の形状の第3変形例を示す上面図である。なお、図6A及び図6Bはそれぞれ、図3の破線で囲まれた部分Bに対応する。また、図4及び図6Aから図6Cなどに示す第2ピラー42の構成はそれぞれ、図4及び図5Aから図5Bにおける第1ピラー41の構成と任意に組み合わせて実施できる。
たとえば図6Aのように、Z軸方向から見て、第2ピラー42は、第2筐体部12の外端部と交差する長手方向を有する形状である。たとえば図6Aでは、第2ピラー42の長手方向は、第2筐体部12の外端部と直交する。なお、図6Aにおいて、第2ピラー42の最小の幅w2は、第2筐体部12の外端部に沿って延びる短手方向における第2ピラー42の幅である。第2ピラー42を上述のような長手方向を有する形状とすることにより、第2ピラー42の剛性を向上できる。また、第2ピラー42の長手方向を第2筐体部12の内端部と交差させることにより、第2筐体部12の内端部に沿ってより多くの第2ピラー42を配置できる。なお、個々の第2ピラー42の短手方向の幅はより小さくなるが、第2ピラー42を長手方向を有する形状とすることにより、個々の第2ピラー42の剛性の低下を抑制できる。従って、第2筐体部12の外端部と第3筐体部13との接続部分の強度をより強くできる。
或いは図6Bのように、Z軸方向から見て、第2ピラー42は、第2筐体部12の外端部に沿って延びる長手方向を有する形状であってもよい。なお、図6Bにおいて、第2ピラー42の最小の幅w2は、第2筐体部12の外端部と交差する短手方向における第2ピラー42の幅である。第2ピラー42を長手方向を有する形状とすることにより、第2ピラー42の剛性を向上できる。また、第2ピラー42の長手方向が第2筐体部12の外端部に沿って延びることにより、第2筐体部12の内端部と第3筐体部13との接続部分の強度をさらに強くできる。
さらに図6Cのように、Z軸方向から見て、第2ピラー42は、第2筐体部12の外端部の全域に沿って配置されてもよい。こうすれば、第2筐体部12の外端部と第3筐体部13との接続部分の強度を大幅に向上できる。なお、図6Cの第2ピラー42は、Z軸方向から見て環状である。ここでの「環状」は、第2筐体部12の外端部の全域に沿って切れ目の無く連続的に一繋がりとなる形状のほか、第2筐体部12の外端部の全域に沿う形状の一部に1以上の切れ目を有する形状を含んでもよい。一方、第2ピラー42の先端部は、ウィック構造体3に接する。そのため、空間1cのうちの第2ピラー42よりも内側の空間は、空間1cのうちの第2ピラー42よりも外側の空間とウィック構造体3の内部を介して繋がる。従って、両空間の一方から他方への作動媒体2の流通は可能である。
<1―2-2.第3ピラー43>
次に、本実施形態では、複数のピラー4は、第3延伸方向に延びる第3ピラーをさらに有する。第3延伸方向D3は、本発明の「第4方向」の一例である。第3延伸方向D3は、第3筐体部13において第1プレート101及び第2プレート102のうちの一方から他方に向かう方向である。本実施形態では、第3延伸方向D3は、Z軸方向と交差し、-Z方向に向かうにつれて第3筐体部13の外側から内側に向かって傾く。
第3ピラー43は、第3延伸方向D3から見て、第3筐体部13と重なるとともに、第1筐体部11の内端部及び第2筐体部12の外端部から離れた位置に配置される。たとえば、Z軸方向から見て、各々の第3ピラー43の全体は、第1筐体部11と重なる。さらに、各々の第3ピラー43は、第1筐体部11の内端部よりも内側、且つ、第2筐体部12の外端部よりも外側に配置される。言い換えると、各々の第3ピラー43は、第3筐体部13の外端部よりも内側、且つ、第3筐体部13の内端部よりも外側に配置される。第3筐体部13において第1プレート101及び第2プレート102間に第3ピラー43が配置されるので、第3筐体部13の強度を向上できる。また、第3延伸方向D3から見て、第3筐体部13と重なる第3ピラー43を第1筐体部11の内端部及び第2筐体部12の外端部から離れた位置に配置することにより、プレスなどの加工処理によって第2筐体部12を第1筐体部11に対してZ軸方向に突出させる際、第1筐体部11と第3筐体部13との接続部分及び第2筐体部12と第3筐体部13との接続部分において、第3ピラー43の配置により、筐体1の外表面に皺などの変形が発生することを抑制又は防止できる。
図4に示すように、好ましくは、第3延伸方向D3と垂直な方向における第3ピラー43の最小の幅w3は、第1延伸方向D1と垂直な方向における第1ピラー41の最小の幅w1よりも小さい。さらに好ましくは、第3延伸方向D3と垂直な方向における第3ピラー43の最小の幅w3は、第2延伸方向D2と垂直な方向における第2ピラー42の最小の幅w2よりも小さい。なお、図4において、第1ピラー41の最小の幅w1は、第1筐体部11の内端部に沿って延びる短手方向における第1ピラー41の幅である。第3ピラー43の最小の幅w3をより小さくすることにより、第3ピラー43の体積をより小さくできる。従って、第3筐体部13における筐体1内部の空間の体積の減少を抑制しつつ、第3筐体部13の強度を向上できる。但し、上述の例示は、第3延伸方向D3と垂直な方向における第3ピラー43の最小の幅w3が上述のような第1ピラー41の最小の幅w1以上である構成を排除しないし、第3延伸方向D3と垂直な方向における第3ピラー43の最小の幅w3が上述のような第2ピラー42の最小の幅w2以上である構成も排除しない。
また、好ましくは、第3延伸方向D3から見た第3ピラー43の断面積は、第1延伸方向D1から見た第1ピラー41の断面積よりも小さい。さらに好ましくは、第3延伸方向D3から見た第3ピラー43の断面積は、第2延伸方向D2から見た第2ピラー42の断面積よりも小さい。第3ピラー43の断面積をより小さくすることにより、第3ピラー43の体積をより小さくできる。第3筐体部13における筐体1内部の空間1cの体積の減少を抑制しつつ、第3筐体部13の強度を向上できる。但し、上述の例示は、第3ピラー43の断面積が上述のような第1ピラー41の断面積以上である構成を排除しないし、第3ピラー43の断面積が上述のような第2ピラー42の断面積以上である構成も排除しない。
第3ピラー43は、複数であって、第3延伸方向D3から見て第1筐体部11の内端部に沿って並ぶ。また、第3ピラー43は、第3延伸方向D3から見て第2筐体部12の外端部に沿って並ぶ。こうすれば、第3筐体部13の強度をさらに向上できる。
好ましくは図4に示すように、Z軸方向から見た第1筐体部11の内端部と第1ピラー41との間の間隔w4は、第3延伸方向D3と垂直な方向における第3ピラー43の最小の幅w3よりも小さい。こうすれば、Z軸方向から見て第1ピラー41を第1筐体部11の内端部により近い位置に配置できる。従って、プレスなどの加工処理によって第2筐体部12を第1筐体部11に対してZ軸方向に突出させる際、第1筐体部11及び第3筐体部13の接続部分において、筐体1の外表面に皺などの変形が発生することをより確実に抑制又は防止できる。
また、好ましくは図4に示すように、Z軸方向から見た第2筐体部12の外端部と第2ピラー42との間の間隔w5は、第3延伸方向D3と垂直な方向における第3ピラー43の最小の幅w3よりも小さい。こうすれば、Z軸方向から見て第2ピラー42を第2筐体部12の外端部により近い位置に配置できる。従って、プレスなどの加工処理によって第2筐体部12を第1筐体部11に対してZ軸方向に突出させる際、第2筐体部12及び第3筐体部13の接続部分において、筐体1の外表面に皺などの変形が発生することをより確実に抑制又は防止できる。
第3延伸方向D3から見た第3ピラー43の形状には、様々な形状を採用できる。図7Aは、第3ピラー43の形状の実施例を示す斜視図である。図7Bは、第3ピラー43の形状の第1変形例を示す斜視図である。図7Cは、Z軸方向から見た第3ピラー43の形状の第2変形例を示す上面図である。図7Dは、Z軸方向から見た第3ピラー43の形状の第3変形例を示す上面図である。図7Eは、Z軸方向から見た第3ピラー43の形状の第4変形例を示す上面図である。なお、図7C及び図7Dは、図3の破線で囲まれた部分Bに対応する。また、図7Aから図7Eにおける第3ピラー43の構成はそれぞれ、図4及び図5Aから図5Bにおける第1ピラー41の構成、及び図4及び図6Aから図6Cにおける第2ピラー42の構成と任意に組み合わせて実施できる。
たとえば、第3延伸方向D3から見た第3ピラー43の形状は、円形状(図7A参照)、正方形などの多角形状(図7B参照)、及び、第1筐体部11の内端部と交差する方向に延びる長手方向を有する形状(図7C参照)のうちのいずれかであってよい。なお、図7Cにおける第3ピラー43の最小の幅w3は、第1筐体部11の内端部に沿って延びる短手方向における第3ピラー43の幅である。こうすれば、第1筐体部11の内端部が延びる方向における第3ピラー43の最小の幅w3をより小さくできる。従って、第3ピラー43の配置により、第3筐体部13を介して第1筐体部11及び第2筐体部12の一方から他方に向けて気化した作動媒体2が流れ難くなることを抑制できる。よって、熱伝導部材100の熱伝達効率の低下を抑制しつつ、第3筐体部13の強度を向上できる。
或いは図7D及び図7Eのように、第3延伸方向D3から見た第3ピラー43の形状は、第1筐体部11の内端部に沿って延びる長手方向を有する形状であってもよい。また、第3延伸方向D3から見た第3ピラー43の形状は、第2筐体部12の外端部に沿って延びる長手方向を有する形状であってもよい。なお、図7Dにおける第3ピラー43の最小の幅w3は、第1筐体部11の内端部と交差する短手方向における第3ピラー43の幅である。こうすれば、第3ピラー43を長手方向を有する形状とすることにより、第3ピラー43の剛性を向上できる。また、第3ピラー43の長手方向が第1筐体部11の内端部に沿って延びることにより、第3筐体部13の強度をさらに強くできる。
また、図7Eのように、Z軸方向から見て、第3ピラー43は、第1筐体部11の内端部の全域に沿って配置されてもよいし、第2筐体部12の外端部の全域に沿って配置されてもよい。こうすれば、第3筐体部13の強度を大幅に向上できる。なお、図7Eの第3ピラー43は、Z軸方向から見て環状である。ここでの「環状」は、第1筐体部11の内端部の全域及び/又は第2筐体部12の外端部の全域に沿って切れ目の無く連続的に一繋がりとなる形状のほか、第1筐体部11の内端部の全域及び/又は第2筐体部12の外端部の全域に沿う形状の一部に1以上の切れ目を有する形状を含んでもよい。一方、第3ピラー43の先端部は、ウィック構造体3に接する。そのため、空間1cのうちの第3ピラー43よりも内側の空間は、空間1cのうちの第3ピラー43よりも外側の空間とウィック構造体3の内部を介して繋がる。従って、両空間の一方から他方への作動媒体2の流通は可能である。
なお、上述の例示に限定されず、第3ピラー43は省略可能である。つまり、上述の例示は、複数のピラー4が第3ピラー43を有さない構成を排除せず、第3筐体部13の空間1cにおいて第1プレート101及び第2プレート102間に第3ピラー43が配置されない構成を排除しない。
<2.その他>
以上、本発明の実施形態を説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾が生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
本発明は、たとえば、電子機器に搭載される基板又は電子部品の放熱用の部材として利用可能である。
100・・・熱伝導部材、1・・・筐体、1a・・・被加熱部、1b・・・放熱部、1c・・・空間、101・・・第1プレート、1010・・・凹部、1011・・・第1プレート基部、1012・・・第1突出プレート部、1013・・・第1連結プレート部、102・・・第2プレート、1020・・・凹部、1021・・・第2プレート基部、1022・・・第2突出プレート部、1023・・・第2連結プレート部、103・・・接合部、11・・・第1筐体部、12・・・第2筐体部、13・・・第3筐体部、2・・・作動媒体、3・・・ウィック構造体、4・・・ピラー、41・・・第1ピラー、42・・・第2ピラー、43・・・第3ピラー、H・・・発熱体

Claims (16)

  1. 内部に空間を有する筐体と、
    前記空間に収容される作動媒体と、
    を備え、
    前記筐体は、
    第1方向と垂直な方向に広がる第1筐体部と、
    前記第1方向と交差する方向に広がる第2筐体部と、
    前記第1筐体部と前記第2筐体部とを繋ぐ第3筐体部と、
    を有し、
    前記第1方向において、前記第1筐体部が配置される位置は、前記第2筐体部が配置される位置とは異なり、
    前記第1方向から見て、
    前記第1筐体部は、前記第2筐体部を囲むとともに、
    前記第1筐体部の内端部は、前記第3筐体部を介して前記第2筐体部の外端部と接続される、熱伝導部材。
  2. 複数のピラーをさらに備え、
    前記筐体は、
    前記第1筐体部から前記第3筐体部それぞれの前記第1方向の一方側の部分を含む第1プレートと、
    前記第1筐体部から前記第3筐体部それぞれの前記第1方向の他方側の部分を含む第2プレートと、
    をさらに有し、
    複数の前記ピラーは、前記第1プレートと前記第2プレートとの間に配置されて、前記第1プレート及び前記第2プレートのうちの一方から他方に向かって延び、
    複数の前記ピラーは、
    前記第1筐体部において前記第1プレート及び前記第2プレートのうちの一方から他方に向かう第2方向に延びる第1ピラーと、
    前記第2筐体部において前記第1プレート及び前記第2プレートのうちの一方から他方に向かう第3方向に延びる第2ピラーと、
    を有し、
    前記第1ピラーは、前記第1方向から見て、前記第1筐体部と重なるとともに、前記第1筐体部の内端部に沿って配置され、
    前記第2ピラーは、前記第1方向から見て、前記第2筐体部と重なるとともに、前記第2筐体部の外端部に沿って配置され、
    前記第1ピラーは、前記第1方向から見て、前記第1筐体部の内端部から離れた位置に配置され、
    前記第2ピラーは、前記第1方向から見て、前記第2筐体部の外端部から離れた位置に配置される、請求項1に記載の熱伝導部材。
  3. 前記第2方向から見た前記第1ピラーの断面積は、前記第3方向から見た前記第2ピラーの断面積よりも大きい、請求項2に記載の熱伝導部材。
  4. 前記第1ピラーは、複数であって、前記第1筐体部の内端部に沿って並ぶ、請求項2又は請求項3に記載の熱伝導部材。
  5. 前記第1方向から見て、前記第1ピラーは、前記第1筐体部の内端部と交差する長手方向を有する形状である、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の熱伝導部材。
  6. 前記第1方向から見て、前記第1ピラーは、前記第1筐体部の内端部に沿って延びる長手方向を有する形状である、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の熱伝導部材。
  7. 前記第1方向から見て、前記第1ピラーは、前記第2筐体部を囲む、請求項2から請求項4及び請求項6のいずれか1項に記載の熱伝導部材。
  8. 前記第2ピラーは、複数であって、前記第2筐体部の外端部に沿って並ぶ、請求項2から請求項7のいずれか1項に記載の熱伝導部材。
  9. 複数の前記ピラーは、前記第3筐体部において前記第1プレート及び前記第2プレートのうちの一方から他方に向かう第4方向に延びる第3ピラーをさらに有し、
    前記第3ピラーは、前記第4方向から見て、前記第3筐体部と重なるとともに、前記第1筐体部の内端部及び前記第2筐体部の外端部から離れた位置に配置される、請求項2から請求項8のいずれか1項に記載の熱伝導部材。
  10. 前記第4方向と垂直な方向における前記第3ピラーの最小の幅は、前記第2方向と垂直な方向における前記第1ピラーの最小の幅よりも小さい、請求項9に記載の熱伝導部材。
  11. 前記第4方向から見た前記第3ピラーの断面積は、前記第2方向から見た前記第1ピラーの断面積よりも小さい、請求項9又は請求項10に記載の熱伝導部材。
  12. 前記第3ピラーは、複数であって、前記第4方向から見て前記第1筐体部の内端部に沿って並ぶ、請求項9から請求項11のいずれか1項に記載の熱伝導部材。
  13. 前記第1方向から見た前記第1筐体部の内端部と前記第1ピラーとの間の間隔は、前記第4方向と垂直な方向における前記第3ピラーの最小の幅よりも小さい、請求項9から請求項12のいずれか1項に記載の熱伝導部材。
  14. 前記第1方向から見た前記第2筐体部の外端部と前記第2ピラーとの間の間隔は、前記第4方向と垂直な方向における前記第3ピラーの最小の幅よりも小さい、請求項9から請求項13のいずれか1項に記載の熱伝導部材。
  15. 前記第4方向から見た前記第3ピラーの形状は、円形状、多角形状、及び、前記第1筐体部の内端部と交差する方向に延びる長手方向を有する形状のうちのいずれかである、請求項9から請求項14のいずれか1項に記載の熱伝導部材。
  16. 前記第4方向から見た前記第3ピラーの形状は、前記第1筐体部の内端部に沿って延びる長手方向を有する形状である、請求項9から請求項12のいずれか1項に記載の熱伝導部材。
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