JP2020063874A - 凝縮器、ループ型ヒートパイプ、冷却装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮管からの放熱効率の向上を図ることができる凝縮器、ループ型ヒートパイプ、冷却装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】凝縮対象となる凝縮流体が通過する一本の流路を形成する凝縮管３１が、互いに平行に配置された三つ以上の直線部（３１Ａ〜３１Ｌ）と、直線部（３１Ａ〜３１Ｌ）の端部同士を接続する二つ以上の接続部（３１ＡＢ〜３１ＫＬ）とを備える凝縮器３において、直線部（３１Ａ〜３１Ｌ）の延在方向をＹ軸方向とし、Ｙ軸方向に直交し、且つ、互いに直交する方向をＸ軸方向及びＺ軸方向としたときに、Ｘ軸方向の位置が互いに異なる二つ以上の直線部（３１Ａ〜３１Ｌ）と、Ｚ軸方向の位置が互いに異なる二つ以上の直線部（３１Ａ〜３１Ｌ）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、凝縮器、ループ型ヒートパイプ、冷却装置及び電子機器に関する。

従来、凝縮対象となる凝縮流体が通過する一本の流路を形成する凝縮管が、互いに平行に配置された三つ以上の直線部と、直線部の端部同士を接続する二つ以上の接続部とを備える凝縮器が知られている。
例えば、特許文献１には、凝縮管における複数の直線部が並んで配置された構成が記載されている（特許文献１の図１等参照）。

特許文献１の構成では、凝縮管からの放熱効率が向上するように改良する余地が残っていた。

上述した課題を解決するために、本発明は、凝縮対象となる凝縮流体が通過する一本の流路を形成する凝縮管が、互いに平行に配置された三つ以上の直線部と、前記直線部の端部同士を接続する二つ以上の接続部とを備える凝縮器において、前記直線部の延在方向をＹ軸方向とし、前記Ｙ軸方向に直交し、且つ、互いに直交する方向をＸ軸方向及びＺ軸方向としたときに、前記Ｘ軸方向の位置が互いに異なる二つ以上の前記直線部と、前記Ｚ軸方向の位置が互いに異なる二つ以上の前記直線部とを備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、凝縮管からの放熱効率の向上を図ることができる、という優れた効果がある。

コンデンサにおける放熱パイプの配置を説明するループ型ヒートパイプの正面側斜視説明図。 本発明を適用可能なループ型ヒートパイプの構成を示す概略説明図。 ループ型ヒートパイプによる熱の移動の様子を示す説明図。 エバポレータを、図２における符号Ａ−Ａで示す断面で切断したときの断面図。 ループ型ヒートパイプと冷却ファンとの斜視説明図。 ループ型ヒートパイプを図５中の奥側から見た斜視説明図。 ループ型ヒートパイプの正面図。 ループ型ヒートパイプの背面図。 ループ型ヒートパイプの左側面図。 ループ型ヒートパイプの右側面図。 ループ型ヒートパイプの上面図。 ループ型ヒートパイプの下面図。 コンデンサの拡大正面図。 実施形態に係るループ型ヒートパイプを備える電子機器の一例を示す説明図。 ルーバーフィンの斜視説明図。 スリットフィンの斜視説明図。 溝付きパイプを用いた放熱パイプの断面説明図。

以下、本発明に係るループ型ヒートパイプを、電子機器の冷却装置に適用した一実施形態について説明する。
図２は、本発明を適用可能なループ型ヒートパイプの構成を示す概略説明図である。
図３は、ループ型ヒートパイプによる熱の移動の様子を示す説明図である。

ループ型ヒートパイプ１は、内部に作動流体が封入されており、蒸発器であるエバポレータ２と、凝縮器であるコンデンサ３とを備え、このエバポレータ２とコンデンサ３とを接続する蒸気管４と液管５とを備える。エバポレータ２は、壁の外側の熱を吸収して壁の内側の作動流体を液相から気相へと蒸発させ、コンデンサ３は、エバポレータ２から導かれた気相の作動流体を液相へと凝縮させる。蒸気管４は、エバポレータ２からコンデンサ３へ気相の作動流体を流通させる蒸気管４と、コンデンサ３からエバポレータ２へ液相の作動流体を流通させる液管５とを備える。本実施形態では、作動流体としてエタノールを用いているが、アンモニア、水、アルコール、アセトン、代替フロン等の他の凝縮性流体を用いてもよい。また、本実施形態のループ型ヒートパイプ１を備えた冷却装置による冷却対象は、エバポレータ２と熱交換可能に配置される。

エバポレータ２は、銅、銅合金、ステンレス等の熱伝導性の良好な金属で形成された円筒状部材であり、内部にウィック６が収容された受熱部７と、液相の作動流体を貯留するリザーバ部８とを有する。受熱部７には蒸気管４の一端部が連結され、リザーバ部８には液管５の一端部が連結されている。また、蒸気管４と液管５のぞれぞれの他端部はコンデンサ３に連結されている。

コンデンサ３は、詳細は後述するが、外周面にアルミニウム製の薄板状のフィン（放熱フィン）が多数設けられた凝縮管である放熱パイプ３１を有する。放熱パイプ３１の内部を作動流体が通ることで、作動流体の熱が放熱パイプ３１の壁部及び放熱フィンを通じて放出される。放熱パイプ３１の一端は蒸気管４に連結され、放熱パイプ３１の他端は液管５に連結されている。

図４は、図２に示すループ型ヒートパイプ１におけるエバポレータ２を、図２における符号Ａ−Ａで示す断面で切断したときの断面図である。
ウィック６は、多孔質材からなる中空部材であり、蒸気管４側が閉塞され、リザーバ部８側は開放されている。また、ウィック６の外周面には、蒸気管４側の端部からリザーバ部８側の端部の手前までの領域にわたって長手方向に延びる複数のグルーブ（溝）１１が設けられている。図４に示すように、複数のグルーブ１１は、ウィック６の周方向に渡って等間隔に設けられている。グルーブ１１が設けられたウィック部分は、エバポレータ２の壁部２ａとの間に空間部が形成される。

ウィック６のグルーブ１１が設けられていない部分の外径は、エバポレータ２の筐体あるいは壁部２ａの内径よりも若干大きい寸法に設定されている。このため、エバポレータ２内にウィック６が収容された状態では、グルーブ１１が設けられていないウィック６の部分がその復元力によりエバポレータ２の壁部２ａの内周面（内壁）に対して密着する。このように、ウィック６がエバポレータ２の壁部２ａに対して密着していることで、外部の熱がエバポレータ２の壁部２ａを通してウィック６に効率良く伝達される。
また、ウィック６は、液相と気相とを分離して気相の作動流体がリザーバ部８に逆流するのを防止する機能も果たす。

ウィック６は、多孔質材で構成されているため、リザーバ部８内に貯留される液相の作動流体は毛細管現象によってウィック６内に浸透する。この毛細管現象によってウィック６は液相の作動流体をコンデンサ３からエバポレータ２へ送るポンプの役割も果たす。また、ウィック６は作動流体を浸透させやすいように作動流体との濡れ性が良好なものが良い。濡れ性はウィック６と作動流体との接触角で測定することができる。接触角が９０［°］以上であると、作動流体がウィック６に浸透できないおそれがあるため、接触角は９０［°］未満であることが望ましい。

本実施形態のループ型ヒートパイプ１は、外部の熱がエバポレータ２の壁部２ａを通してウィック６内の液相の作動流体に伝達されると、その熱で作動流体が蒸発して気相に変化する。蒸発して気相に変化した作動流体はグルーブ１１を通って蒸気管４へと送られる。気相の作動流体は蒸気管４を通ってコンデンサ３へと送られる。コンデンサ３においては、放熱パイプ３１の内部を通過する作動流体の熱が放熱パイプ３１の壁や放熱フィンを介して外部に放出されることで、放熱パイプ３１内の作動流体が凝縮し、作動流体が気相から液相へと変化する。液相に変化した作動流体は液管５を通ってエバポレータ２へ移動し、リザーバ部８からウィック６内に毛細管現象によって浸透する。このような作動流体の循環が行われることで、エバポレータ２の近傍の外部の熱を連続して放出することができ、冷却対象を冷却できる。

次に、ウィック６について詳しく説明する。
本実施形態のループ型ヒートパイプ１に用いられるウィック６は、弾性を有する弾性ウィックであり、本実施形態では多孔質ゴムを用いている。このようにウィック６として多孔質ゴムを用いることで、多孔質樹脂に比べて高い弾性力が得られるようになる。これにより、上述したようにエバポレータ２の壁部２ａの内径よりも若干大きい寸法でウィック６を形成することで、エバポレータ２内に収容されたウィック６の弾性力（復元力）により、エバポレータ２の壁部２ａに対するウィック６の高い密着性が得られる。これにより、エバポレータ２の壁部２ａからウィック６への熱伝達効率が高まり、ループ型ヒートパイプ１の冷却性能が向上する。

また、ウィック６が多孔質ゴムにより構成されていることで、ウィック６の弾性領域が大きくなるため、製造時の寸法誤差などによる局所的な空孔のつぶれを抑制することができる。すなわち、ウィック６がエバポレータ２の壁部２ａ内に収容された際にウィック６が圧縮されたとしても、ウィック６の圧縮変形に伴う空孔のつぶれが広い範囲に渡って分散するため、空孔が外周面近傍などの局所的な領域で大きくつぶされるのを抑制できる。これにより、空孔が局所的に大きくつぶされることによる作動流体の流れ阻害が生じにくくなるので、作動流体の円滑な流れを確保することができ、冷却性能をより確実に発揮することができるようになる。

ウィック６に用いられる多孔質ゴムとしては、水発泡シリコーンゴムが挙げられるが、発泡ウレタンゴムなどの他の多孔質ゴムであってもよい。多孔質ゴムは、内部に作動流体を浸透させ、作動流体に対して毛細管力を良好に生じさせるために、連通した複数の空孔が形成されている。

ループ型ヒートパイプ１は、作動流体が相変化する際の圧力で作動流体が管の中を移動する。作動流体を移動させるためのポンプ等の外力が無いため、ループ型ヒートパイプ１における管全体の長さ（蒸気管＋凝縮管＋液菅）や径は、蒸発器（エバポレータ）の熱源に対する冷却効率に合わせて設定する。

図５乃至図１３は、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ１の説明図である。
図５は、本実施形態のループ型ヒートパイプ１と冷却ファン４０との斜視説明図である。
図６は、ループ型ヒートパイプ１を図５中の奥側から見た斜視説明図である。図６中の符号「５０」で示す部材は「発熱部品」である。発熱部品５０は、ループ型ヒートパイプ１によって冷却する冷却対象であり、ループ型ヒートパイプ１を構成する部材ではない。本実施形態の発熱部品５０は、後述するプロジェクタのレーザー光源の素子であるが、ループ型ヒートパイプ１で冷却する冷却対象はこれに限るものではない。

図７は、ループ型ヒートパイプ１の図５中の手前側から見た正面図であり、図８は、ループ型ヒートパイプ１の図５中の奥側から見た背面図である。また、図９は、ループ型ヒートパイプ１の図５中の左側から見た左側面図であり、図１０は、ループ型ヒートパイプ１の図５中の右側から見た右側面図である。さらに、図１１は、ループ型ヒートパイプ１の図５中の上方から見た上面図であり、図１２は、ループ型ヒートパイプ１の図５中の下方から見た下面図である。
図１３は、図７に示すループ型ヒートパイプ１の正面図におけるコンデンサ３の拡大説明図である。

図５に示すように、冷却ファン４０は、ループ型ヒートパイプ１のコンデンサ３に近接して配置されている。冷却ファン４０が駆動することにより、図５、図７及び図１１中の矢印「α」で示す冷却風が生じ、この冷却風はＸ軸のプラス側からマイナス側に向かってＸ軸に沿って流れる。本実施形態のコンデンサ３の放熱パイプ３１は、作動流体の流れ方向の上流側がＸ軸方向のマイナス側に位置し、作動流体の流れ方向の下流側ほどＸ軸方向のプラス側となる。

このような配置により、作動流体の流れの下流側ほど冷却風の上流側となり、放熱パイプ３１からの放熱によって温度が上がる前の冷却風によって冷却できる。これにより、放熱によってある程度温度が下がった作動流体をさらに冷却することができ、コンデンサ３の凝縮能力の向上を図ることができる。また、作動流体の流れの上流側ほど冷却風の下流側となり、放熱パイプ３１からの放熱によってある程度温度が上昇した冷却風によって冷却することになる。しかし、上流側の作動流体は温度が高く、ある程度温度が上昇した冷却風に対しても放熱することができる。ある程度温度が上昇した冷却風も冷却に用いて排出することができるため、コンデンサ３での放熱効率が向上し、コンデンサ３の凝縮能力の向上を図ることができる。

冷却ファン４０に用いるファンとしては、空気を吸い込む吸い込みファンと、空気を送り出す吐き出しファンとの二種類がある。本実施形態では、冷却ファン４０として吸い込みファンを用いており、Ｘ軸方向におけるコンデンサ３に対してマイナスＸ軸方向の側に配置している。冷却ファン４０としてとして、吐き出しファンを用いる場合は、Ｘ軸方向におけるコンデンサ３に対してプラスＸ軸方向の側に配置する。

次に、本発明の特徴部であるコンデンサ３について説明する。
コンデンサ３は、内部を作動流体が通過する凝縮管である放熱パイプ３１と、放熱パイプ３１に固定された放熱フィン３２とを備える。さらに、放熱パイプ３１における放熱フィン３２が固定された部分の上下及び前後を覆い、冷却風の流路を形成する天井板３３、底板３４、正面板３５及び背面板３６を備える。
コンデンサ３は、作動流体を流通させる放熱パイプ３１に放熱フィン３２を付け、冷却ファン４０等の気流発生手段を用いて放熱パイプ３１や放熱フィン３２に冷却風を当てることで、気相の作動流体の熱を放熱し、液相に相変化させる。

放熱フィン３２は、直管部の延在方向（Ｙ軸方向）と直交する平面（Ｚ−Ｘ平面）を形成するように配置されており、Ｙ軸方向に複数枚配置されている。そして、冷却風は、直管部の延在方向（Ｙ軸方向）と直交する方向、すなわち、放熱フィン３２の表面に平行な方向に流れる構成である。
また、本実施形態では、コンデンサ３のＸ軸方向を左右方向、Ｙ軸方向を前後方向、Ｚ軸方向を上下方向としているが、これらは、コンデンサ３を配置する方向の一例を示すものであり、コンデンサ３を配置する方向はこれに限るものではない。

図１は、コンデンサ３における放熱パイプ３１の配置を説明するためのループ型ヒートパイプ１の正面側斜視説明図であり、図５から冷却ファン４０、天井板３３、底板３４、正面板３５及び背面板３６を省略した説明図である。
図１に示すように、放熱パイプ３１は、管径が一様な一本のパイプ部材を複数個所（１１箇所）曲げることにより、複数の直管部（３１Ａ〜３１Ｌの１２箇所）と複数の曲管部（３１ＡＢ〜３１ＫＬの１１箇所）とを有する。放熱パイプ３１の直管部はＹ軸に平行に配置され、Ｙ軸方向の端部で曲管部によって他の直管部に接続されている。

本実施形態では、複数の直管部のうちの、蒸気管４と繋がる第一直管部３１Ａ及び液管５と繋がる第十二直管部３１Ｌ以外は同じ長さである。また、図７に示すように、１１箇所の曲管部のうちの６箇所がコンデンサ３のＹ軸方向の正面側に位置し、他の５箇所がＹ軸方向の背面側に位置する。

また、複数の曲管部は同じ形状（曲げ半径が同じ値の半円形状）である。このため、一つの曲管部を挟んだ二つの直管部の中心間のＸ−Ｚ平面における距離（図７中の「Ｗ」、以下、「直管部間距離Ｗ」という）はすべて同じ値となる。複数の曲管部の曲げ半径を同じとすることで、曲げ加工を行う際に用いる冶具が一つでよく、さらに、曲げ加工を行う作業が同じ作業となるため、製造コストの抑制を図ることができる。また、直管部と曲管部とそれぞれ別部材とし、これらを接合することで放熱パイプ３１を形成する場合は、曲管部となる部品の共通化によって製造コストの抑制を図ることができる。

また、曲管部では直管部よりも内部を通過する作動流体の流体抵抗が大きくなるが、複数の曲管部で曲げ半径を同じとすることで、流体抵抗の変動を抑制し、放熱パイプ３１内の作動流体の流れの安定化を図ることができる。これにより、作動流体の流れが不安定になることに起因するコンデンサ３での放熱効率の悪化を抑制することができる。

一つの曲管部を挟んだ二つの直管部のＸ軸方向の位置を異ならせて配置する場合、二つの直管部をＸ軸に平行に配置する（Ｚ軸方向の位置が同じになるように配置する）と、二つの直管部のＸ軸方向の中心間の距離は直管部間距離Ｗとなる。これに対して、本実施形態では、一つの曲管部を挟んだ二つの直管部のＸ軸方向の位置を異ならせて配置する場合、二つの直管部をＸ軸に対して斜めに配置している。これにより、二つの直管部の中心間の距離は直管部間距離Ｗであるが、二つの直管部のＸ軸方向の中心間の距離は直管部間距離Ｗよりも短くなる。これにより、一つの曲管部を挟んだ二つの直管部の中心間の距離が一定の構成で、直管部の配置をＸ軸方向にずらして配置した場合に、Ｘ軸方向の位置が異なる直管部同士の間隔を狭めることができる。
一つの曲管部を挟んだ二つの直管部の中心間の距離が一定の構成に限らない。製造上の小型化の技術上の制約等、何等かの理由によって一つの曲管部を挟んだ二つの直管部の中心間の距離が決定される構成でもＸ軸方向の位置が異なる直管部同士の間隔を狭めることができる。

Ｘ軸方向の位置が異なる直管部同士の間隔を狭めることで、直管部の数が同じ場合には、放熱パイプ３１が配置される空間のＸ軸方向の長さを狭めることができ、コンデンサ３のＸ軸方向の小型化を図ることができる。
また、本実施形態では、Ｘ軸方向は冷却風の流れる方向であり、コンデンサ３を冷却風が流れる距離が短くなり、冷却風の流量が大きくなることで放熱パイプ３１や放熱フィン３２から放出された熱によって冷却風の温度が上昇しにくくなる。これにより、コンデンサ３での放熱効率が向上し、ループ型ヒートパイプ１を用いた冷却装置での冷却効率が向上する。

ここで、冷却風等の対流への熱伝達率「ｈ」とすると、下記（１）式が成り立つ。
ｈ＝３．８６×（Ｖ／Ｌ）^１／２ ［Ｗ／ｍ^２・Ｋ］ ・・・・・（１）
上記（１）式では、「Ｖ」は対流の流速、「Ｌ」は対流に熱を伝達する物体の対流の流れる方向の長さである。

また、熱の移動量を「Ｑ」とすると、下記（２）式が成り立つ。
Ｑ＝ΔＴ・ｈ・Ｓ［Ｗ］ ・・・・・（２）
上記（２）式では、「ΔＴ」は対流と物体との温度差、「Ｓ」は物体の対流に接する面積である。

上記（１）式から、放熱パイプ３１が配置される空間の冷却風の流れる方向に平行なＸ軸方向の長さは短い方が望ましいことが分かる。

蒸気管４から放熱パイプ３１に流入した気相の作動流体は、第一直管部３１Ａを通過し（マイナスＹ軸方向に移動）、第一曲管部３１ＡＢを通過する（プラスＺ軸方向に移動）ことで、第一直管部３１Ａの鉛直上方に位置する第二直管部３１Ｂに流入する。
次に、作動流体は、第二直管部３１Ｂを通過し（プラスＹ軸方向に移動）、第二曲管部３１ＢＣを通過し（プラスＺ軸方向に移動）、第三直管部３１Ｃを通過する（マイナスＹ軸方向に移動）。そして、作動流体は、第三曲管部３１ＣＤを通過する（プラスＺ軸方向及びプラスＸ軸方向に移動）ことで、第三直管部３１Ｃの斜め上方に位置する第四直管部３１Ｄに流入する。

次に、作動流体は、第四直管部３１Ｄを通過し（プラスＹ軸方向に移動）、第四曲管部３１ＤＥを通過する（マイナスＺ軸方向に移動）ことで、第四直管部３１Ｄの鉛直下方に位置する第五直管部３１Ｅに流入する。
次に、作動流体は、第五直管部３１Ｅを通過し（マイナスＹ軸方向に移動）、第五曲管部３１ＥＦを通過し（マイナスＺ軸方向に移動）、第六直管部３１Ｆを通過する（プラスＹ軸方向に移動）。そして、作動流体は、第六曲管部３１ＦＧを通過する（マイナスＺ軸方向及びプラスＸ軸方向に移動）ことで、第六直管部３１Ｆの斜め下方に位置する第七直管部３１Ｇに流入する。

ここで、作動流体の移動方向をＺ‐Ｘ平面でみると、第一直管部３１Ａから第三直管部３１Ｃまでは鉛直上方に移動し、第四直管部３１Ｄから第六直管部３１Ｆまでは鉛直下方に移動する。第三直管部３１Ｃと第四直管部３１Ｄとを接続する第三曲管部３１ＣＤは、Ｚ−Ｘ平面で斜め上方に向かうように傾斜している。そして、図７に示すように、第三曲管部３１ＣＤの上方への傾斜角を「θ１」とすると、第三直管部３１Ｃに対して第四直管部３１Ｄは上下方向について「Ｗ・ｓｉｎθ１」だけ上方に位置する。

第一直管部３１Ａから第三直管部３１Ｃまでの一つの曲管部を挟んだ二つの直管部の上下方向の中心間距離と、第四直管部３１Ｄから第六直管部３１Ｆまでの一つの曲管部を挟んだ二つの直管部の上下方向の中心間距離とはともに直管部間距離Ｗである。しかし、第三直管部３１Ｃに対して第四直管部３１Ｄは上下方向について「Ｗ・ｓｉｎθ１」だけ上方に位置している。このため、第一直管部３１Ａから第三直管部３１Ｃまでの直管部と、第四直管部３１Ｄから第六直管部３１Ｆまでの直管部とでは、上下方向の位置が重ならず、図９に示す左側面図では、第一直管部３１Ａから第六直管部３１Ｆまでの６つの直管部が視認できる。

本実施形態では、「θ１＝３０［°］」に設定している。このため、「Ｗ・ｓｉｎθ１＝１／２・Ｗ」となり、図９に示すように、上下方向について、第一直管部３１Ａと第二直管部３１Ｂとの中間に第六直管部３１Ｆが位置し、第二直管部３１Ｂと第三直管部３１Ｃとの中間に第五直管部３１Ｅが位置する。さらに、上下方向について、第四直管部３１Ｄと第五直管部３１Ｅとの中間に第三直管部３１Ｃが位置し、第五直管部３１Ｅと第六直管部３１Ｆとの中間に第二直管部３１Ｂが位置する。

一方、図８に示すように、第六曲管部３１ＦＧの下方への傾斜角を「θ２」とすると、第六直管部３１Ｆに対して第七直管部３１Ｇは上下方向について「Ｗ・ｓｉｎθ２」だけ下方に位置する。本実施形態では、「θ１」＝「θ２」に設定している。このため、上下方向について、第七直管部３１Ｇの位置と、第一直管部３１Ａの位置とが重なる。また、第七直管部３１Ｇから第十二直管部３１Ｌまでの放熱パイプ３１の配置は、第一直管部３１Ａから第六直管部３１Ｆまでの配置と同様の配置である。このため、第八直管部３１Ｈと第二直管部３１Ｂ、第九直管部３１Ｉと第三直管部３１Ｃ、第十直管部３１Ｊと第四直管部３１Ｄ、第十一直管部３１Ｋと第五直管部３１Ｅ、第十二直管部３１Ｌと第六直管部３１Ｆ、のそれぞれは上下方向の位置が重なる。

また、曲管部も同様である。第七曲管部３１ＧＨと第一曲管部３１ＡＢ、第八曲管部３１ＨＩと第二曲管部３１ＢＣ、第九曲管部３１ＩＪと第三曲管部３１ＣＤ、第十曲管部３１ＪＫと第四曲管部３１ＤＥ、第十一曲管部３１ＫＬと第五曲管部３１ＥＦ、のそれぞれは上下方向の位置が重なる。
このように、放熱パイプ３１における第一直管部３１Ａから第六直管部３１Ｆまでの上下方向の位置と、第七直管部３１Ｇから第十二直管部３１Ｌまでの上下方向の位置とが重なる。また、本実施形態では、第六曲管部３１ＦＧと上下方向の位置が重なる部分はない。
このため、図９の左側面図及び図１０の右側面図では、十二箇所の直管部の二箇所ずつが重なり、六つの直管部が視認できる状態となる。また、十一箇所の曲管部のうちの第六曲管部３１ＦＧ以外の十箇所の曲管部の二箇所ずつが重なり、他の曲管部と重なる五つの曲管部と第六曲管部３１ＦＧとが視認できる状態となる。このため、図９及び図１０では、視認できる直管部及び曲管部の符号の後に、図中の奥側に位置して重なりによって視認できない直管部及び曲管部の符号を括弧書きで記載している。

Ｘ軸方向に平行に流れる冷却風にとって冷却風が流れる方向と直交する方向に配置されている放熱パイプ３１の直管部は抵抗となる。詳しくは、冷却風が流れる方向と直交する方向のうちのＹ軸方向に直管部は延在し、冷却風が流れる方向と直交する方向のうちのＺ軸方向に複数の直管部が並べて配置されている。
このため、図９及び図１０に示すように、コンデンサ３のＹ−Ｚ平面をＸ軸に平行な方向から見た場合に、直管部同士が重なっていて、視認できる直管部が少ないほうが冷却風に対する抵抗が少なくなり、冷却風の速度低下を抑制できる。上記（１）式より、冷却風の速度が速いほど冷却効率は高いため、Ｘ軸に平行な方向から見たときの直管部同士の重なりを多くし、冷却風の速度低下を抑制することで、コンデンサ３による放熱効率の向上を図ることができる。

本実施形態では、上述したように、Ｘ軸に平行な方向から見た場合に、六つの直管部が視認できるように十二箇所の直管部の二箇所ずつが重なる配置とすることで、重なりがない構成に比べて、コンデンサ３による放熱効率の向上を図ることができる。

本実施形態のコンデンサ３の正面板３５及び背面板３６は、放熱フィン３２と同様の金属板であり、正面板３５と背面板３６とで挟まれた空間のＺ軸方向の両端面を二つの金属板（天井板３３、底板３４）で塞いでいる。
このように、Ｚ軸方向の両端面を塞ぐことで、冷却風が流れる方向、すなわちコンデンサ３のＸ軸方向の両端面（Ｙ−Ｚ平面）以外が塞がれるので、冷却風がコンデンサ３の外部へ逃げることを抑制できる。また、冷却風が外部に逃げることを抑制することで、コンデンサ３内を通過する冷却風の流量が多くなり、冷却風の通過速度（流速）が上がる。これにより、結果としてコンデンサ３による放熱効率の向上を図ることができる。

本実施形態では、放熱フィン３２、正面板３５、背面板３６、天井板３３及び底板３４は全てアルミニウム製の板状部材であるが、他の金属も用いることができる。さらに、熱伝導率が高い材質であれば金属以外の材料を用いてもよい。さらに、これらの板状部材としては、板表面に段差加工したルーバーフィンや斜めの切欠きを入れたスリットフィンを用いても良い。図１５は、ルーバーフィン３７の一例を示す斜視説明図であり、図１６はスリットフィン３８の一例を示す斜視説明図である。

また、放熱パイプ３１としてもアルミニウム製の管状部材を用いているが、他の金属からなるものも用いることができ、熱伝導率が高い材質であれば金属以外の材料を用いてもよい。さらに、放熱パイプ３１としては内面に溝加工をした溝付きパイプを用いても良い。図１７は、溝付きパイプを用いた放熱パイプ３１の断面説明図である。

図１３にはＸ―Ｚ平面における各部の距離を示している。
「Ｈ０」は底板３４の上面から天井板３３の下面までの距離、「Ｈ１」は第一曲管部３１ＡＢの下端から上端までの距離、「Ｈ２」は第一曲管部３１ＡＢの下端から第二曲管部３１ＢＣの上端までの距離である。各曲管部（３１ＡＢ〜３１ＫＬ）の形状は同じであるため、そのＸ―Ｚ平面における延在方向の長さは「Ｈ１」となる。「ΔＨ」は、第二曲管部３１ＢＣの上端から天井板３３の下面までの距離である。曲管部の曲率半径を「Ｒ」とすると一つの曲管部を挟んだ二つの直管部の間の距離は図１３に示すように「２Ｒ」となる。また、図１３中の「Ｄ」は、放熱パイプ３１の外径を示し、「Ｗ」は上述した「直管部間距離Ｗ」である。

図１３より、次の関係が成り立つ。
Ｈ１＝Ｄ＋２Ｒ＋Ｄ＝２Ｒ＋２Ｄ ・・・・（３）
Ｈ１＝１／２・Ｄ＋Ｗ＋１／２・Ｄ＝Ｗ＋Ｄ ・・・・（４）
Ｗ＝１／２・Ｄ＋２Ｒ＋１／２・Ｄ＝２Ｒ＋Ｄ ・・・・（５）
Ｈ２＝Ｈ１＋２Ｒ＋Ｄ ・・・・（６）

上記（４）〜（６）より、次の関係が成り立つ。
Ｈ２＝「Ｗ＋Ｄ」＋Ｗ＝２Ｗ＋Ｄ ・・・・（７）
上記（４）及び（７）より、
Ｈ２−Ｈ１＝Ｗ
となり、上下方向（Ｚ軸方向）に配置する直管部を一つ増やすと、上下方向に直管部間距離Ｗだけ大きくなる。

本実施形態のコンデンサ３では、直管部を下方向に三つ配置しており、「ΔＨ＜Ｗ」であるため、第三直管部３１Ｃの鉛直上方に四つ目の直管部を設けることができない。
このため、第三直管部３１Ｃに対して左右方向（Ｘ軸方向）に位置がずれるように第四直管部３１Ｄを設け、第四直管部３１Ｄの鉛直下方に第五直管部３１Ｅ及び第六直管部３１Ｆを設けている。

上述したように、第三曲管部３１ＣＤを挟んだ第三直管部３１Ｃと第四直管部３１ＤとはＸ軸に対して斜めに配置しており、第三曲管部３１ＣＤの延在方向のＸ軸に対する傾斜角は「θ１」となっている。これにより、Ｘ軸方向についての第三直管部３１Ｃの中心位置「Ｘ１」から第四直管部３１Ｄの中心位置「Ｘ２」までの距離は、「Ｗ・ｃｏｓθ１」となる。これにより、仮に第三直管部３１Ｃと第四直管部３１Ｄとを水平に並べた場合の「Ｗ」よりも「Ｘ１」から「Ｘ２」まで距離が短くなる。

ここで、一例として、放熱パイプ３１の外径を「Ｄ＝２０［ｍｍ］」とし、曲管部の曲率半径を「Ｒ＝２０［ｍｍ］」とすると、「Ｗ＝６０［ｍｍ］」となる。また、曲管部の傾斜角（θ＝θ１＝θ２）を「θ＝３０［°］」とすると、「Ｗ・ｃｏｓθ＝３０×３^１／２／２」となる。
仮に、Ｘ軸方向の位置が異なる二つの直管部を接続する曲管部のすべて（３１ＣＤ、３１ＦＧ、３１ＩＪ）を、延在方向がＸ軸方向と平行になるように配置すると、図１３中の「Ｘ１」から「Ｘ４」まで距離は、「３×Ｗ＝１８０［ｍｍ］」となる。一方、本実施形態のよう曲管部の延在方向を「θ＝３０［°］」で傾斜させると、図１３中の「Ｘ１」から「Ｘ４」まで距離は、「３・Ｗ・ｃｏｓθ＝１８０×３^１／２／２［ｍｍ］」で、約１５５．９［ｍｍ］となる。このように、曲管部の延在方向をＸ軸に対して傾斜させることにより、同数の直管部を配置した場合の直管部が配置される領域のＸ軸方向の長さを短くすることができる。

Ｚ軸方向について、「ΔＨ＞Ｗ」の場合は、Ｚ軸方向に配置する直管部を追加することができる。「ΔＨ＜Ｗ」の場合は、「ΔＨ＞Ｗ・ｓｉｎθ」と「Ｄ＜Ｗ・ｃｏｓθ」とを満たす範囲で「θ」をできるだけ大きい値に設定することが望ましい。これにより、直管部が配置される領域のＸ軸方向の長さを短くすることができる。ここで、「ΔＨ＜Ｗ・ｓｉｎθ」であると、第四直管部３１Ｄの上端が天井板３３の下面よりも上方に位置することになり、直管部を底板３４と天井板３３との間に配置できなくなる。また、「Ｄ＜Ｗ・ｃｏｓθ」であると、第三直管部３１Ｃと第四直管部３１ＤとのＸ軸方向の位置で重なりが生じ、Ｘ軸方向の位置が異なる直管部または曲管部で干渉して配置できない位置関係となる。

上述した一例について、さらに、「Ｈ０＝１９０［ｍｍ］」とし、底板３４の上面から第一直管部３１Ａの下端までの距離を「１０［ｍｍ］」とすると、「ΔＨ」の値は以下のようになる。
ΔＨ＝Ｈ０−（１０［ｍｍ］＋Ｈ２）
Ｈ２＝２Ｗ＋Ｄ＝１４０［ｍｍ］であるため、
ΔＨ＝１９０［ｍｍ］−（１０［ｍｍ］＋１４０［ｍｍ］）
＝４０［ｍｍ］

上述のように「θ＝３０［°］」とすると、「Ｗ・ｓｉｎθ＝６０［ｍｍ］×１／２＝３０［ｍｍ］」となり、第四直管部３１Ｄの上端は第三直管部３１Ｃの上端よりも３０［ｍｍ］上方となる。これにより、第四直管部３１Ｄの上端が、第三直管部３１Ｃの上端から４０［ｍｍ］の「ΔＨ」の範囲内に収まり、第四直管部３１Ｄの上端の位置は天井板３３の下面に対して１０［ｍｍ］下方となる。

上述した「Ｄ＝２０［ｍｍ］」、「Ｒ＝２０［ｍｍ］」、「Ｈ０＝１９０［ｍｍ］」及び底板３４の上面から第一直管部３１Ａの下端までの距離を「１０［ｍｍ］」という値は、一例であり、これに限るものではない。
また、放熱フィン３２の例として、厚みが０．２［ｍｍ］のアルミニウム板を用い、Ｙ軸方向に１００枚配置する。隣り合う放熱フィン３２の間隔を１．５［ｍｍ］とすると、１枚目の放熱フィン３２から１００枚目の放熱フィン３２までの距離は、１６９．８［ｍｍ］となる。

底板３４と天井板３３との距離「Ｈ０」と、正面板３５と背面板３６との距離「Ｗ０」（図５参照）は、冷却ファン４０の大きさや周囲の部材の配置によって適宜設定される。

詳しくは、冷却ファン４０のＹ‐Ｚ平面での大きさに対して、「Ｈ０」や「Ｗ０」が大きすぎると、次のような不具合が生じる。すなわち、冷却ファン４０の吸引によって生じる空気の流量に対して、底板３４、天井板３３、正面板３５及び背面板３６からなる筒状の壁部材に囲まれた空間の断面積が大きくなり、冷却風の速度が遅くなり、直管部からの放熱効率が低下する。

また、冷却ファン４０のＹ‐Ｚ平面での大きさに対して、「Ｈ０」や「Ｗ０」が小さすぎると、底板３４、天井板３３、正面板３５及び背面板３６で囲まれた筒状の空間の出入口の面積が小さくなり、この筒状の空間を空気が通りにくくなる。これにより、この筒状の空間の内部での冷却風の速度が遅くなり、直管部からの放熱効率が低下する。

このため、冷却ファン４０のＹ‐Ｚ平面での大きさに対して、「Ｈ０」や「Ｗ０」が大きくなり過ぎたり、小さくなり過ぎたりしないように各値を設定する必要がある。
また、「Ｈ０」や「Ｗ０」の値は、冷却ファン４０のＹ‐Ｚ平面での大きさだけでなく、周囲に配置される他の部材との干渉も避けるように設定する必要がある。
「Ｈ０」や「Ｗ０」の値は、冷却ファン４０のＹ‐Ｚ平面での大きさや周囲に配置される他の部材との位置関係等の制限を満たす範囲内で、できるだけ大きい値に設定することが望ましい。

「Ｗ０」の値が大きくなることで直管部を長く設定でき、「Ｈ０」の値が大きくなることでＺ軸方向に並べて配置できる直管部の数を増やすことができる。直管部を長くしたり、数を増やしたりすることで、冷却風によって冷却される直管部の表面積を大きくすることができ、放熱量を増やし、コンデンサ３の凝縮機能の向上を図ることができる。

コンデンサ３では、直線部が配置される領域のＺ軸方向やＹ軸方向の大きさは、Ｙ−Ｚ平面における冷却風が通過する領域内に位置させるために大きさが制限される。また、周囲の他の部材との配置空間との関係で、さらに大きさが制限されることがある。
「Ｈ０」や「Ｗ０」をできるだけ大きい値に設定しても、その値は他の部材の影響を受けるため、直管部をＺ軸方向のみに並べて配置する構成では、放熱パイプ３１が凝縮管として凝縮に必要な長さを確保することができない恐れがある。この長さを確保するために、直線部が配置される領域をＺ軸方向やＹ軸方向に大きくしようとすると、Ｙ−Ｚ平面における冷却風の流れが通過する領域を大きくする必要がある。これは、冷却ファン４０の大型化や冷却風の通過領域の大型化により、ループ型ヒートパイプ１を備える電子機器の大型化につながる。
一方、直線部の延在方向（Ｙ軸方向）に直交する方向であって冷却風の流れ方向と平行な方向（Ｘ軸方向）にのみ複数の直線部を配置しようとすると、直線部が配置される領域が冷却風の流れ方向に長くなり、凝縮管からの放熱効率が低下する。

本実施形態のコンデンサ３は、冷却風の流れ方向に直交する方向（Ｙ軸方向）に延在する三つ以上の直線部が、冷却風の流れ方向に直交する方向（Ｚ軸方向）と、冷却風の流れ方向に平行な方向（Ｘ軸方向）とに配置される。
直線部を冷却風の流れ方向に平行な方向（Ｘ軸方向）だけでなく冷却風の流れ方向に直交する方向（Ｚ軸方向）にも配置することで、直線部が配置される領域を冷却風の流れ方向に短くでき、放熱パイプ３１からの放熱効率が向上する。
また、直線部を冷却風の流れ方向に直交する方向（Ｚ軸方向）だけでなく、冷却風の流れ方向に平行な方向（Ｘ軸方向）にも配置することで、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の大きさが制限された範囲で、凝縮管として凝縮に必要な長さを確保することが可能となる。よって、コンデンサ３の小型化を図ることができる。
このように、本実施形態のコンデンサ３では、放熱パイプ３１からの放熱効率を向上しつつ、コンデンサ３の小型化を図ることができる。

ここで、従来の凝縮器について説明する。
特許文献２には、凝縮管に放熱フィンを設けて放熱効率を向上させる構成が記載されている。また、特許文献１には、放熱フィンが設けられた凝縮器の凝縮管が折り曲げられた構成が記載されている。

内部に作動流体が流れる部材は、冷却風等の対流する流体との接触面積が大きいほど放熱能力が高いため、凝縮器の放熱効率向上と小型化は相反する要素である。また、ループ型ヒートパイプにおける凝縮器が占める体積の割合は大きいため、凝縮器を小型化することは、ループ型ヒートパイプの小型化に大きく寄与する。このため、ループ型ヒートパイプを搭載する装置の小型化という観点から、凝縮器の放熱効率向上と小型化の両立が求められる。そして、従来の凝縮器では、放熱効率向上及び小型化という観点で、改善の余地があった。
これに対して、本実施形態のコンデンサ３は、放熱パイプ３１からの放熱効率を向上することでコンデンサ３の放熱効率を向上しつつ、コンデンサ３の小型化を図ることができる。

本実施形態では、蒸気管４と、放熱パイプ３１と、液管５とは一本のパイプであり、一本のパイプの一部を立体的に曲げて放熱フィン３２を付けた部分が放熱パイプ３１である。蒸気管４、放熱パイプ３１及び液管５を一本のパイプで構成するものに限らず、放熱パイプ３１を形成するパイプ部材の両端に蒸気管４を形成するパイプ部材と、液管５を形成するパイプ部材とをそれぞれ接続する構成としてもよい。
また、放熱パイプ３１を一本のパイプ部材で形成する構成に限らず、複数の直管部と複数の曲管部とをそれぞれ別部材とし、これらを溶接等によって接合することで一本の放熱パイプ３１を形成してもよい。
また、放熱パイプ３１が形成する流路としては一つの連続した流路に限らない。例えば、放熱パイプ３１が途中で分岐する構成で、分岐した複数の流路の少なくとも一つの流路を形成する部分が直管部と曲管部とを備え、Ｙ軸方向に延在する直管部が、Ｘ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ複数配置されていればよい。

本実施形態の曲管部の曲率半径の大きさ（例えば、Ｒ＝１０［ｍｍ］）は、パイプ部材の曲げ加工の技術上の制約によって設定している。曲率半径が小さいほど曲管部での作動流体の流体抵抗が大きくなるので、曲率半径をある程度大きくして作動流体に対する流体抵抗を抑制する構成としてもよい。また、曲率半径の大きさが小さいほど、曲管部によって接続された二つの直管部の距離を縮めることができ、Ｚ軸方向に配置できる直管部の数が増え、直管部のＸ軸方向の数を削減することができるので装置の小型化を図ることができる。さらに、直管部同士のＸ軸方向の間隔も狭めることができることで、装置の小型化を図ることができる。

図１４は、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ１を備える電子機器の一例を示す説明図である。
図１４に示す電子機器は、光学ユニット２１を備えるプロジェクタ２０の例である。なお、本実施形態に係るループ型ヒートパイプ１を適用可能な電子機器は、プロジェクタに限らない。プリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置、パーソナルコンピュータ、サーバ、電子黒板、テレビ、ブルーレイレコーダ、ゲーム機等の種々の電子機器にも適用可能である。

ループ型ヒートパイプ１のエバポレータ２（特に受熱部７）は、光学ユニット２１の発熱箇所に対して接触するように配置されている。エバポレータ２は、光学ユニット２１の発熱箇所から熱を吸収して冷却対象（光学ユニット２１の発熱箇所、光学ユニット２１あるいはプロジェクタ２０）を冷却する。コンデンサ３は、プロジェクタ２０本体の筐体側面に設けられた排気ファンとしての冷却ファン４０の近傍に配置されている。冷却ファン４０が外部に空気を排出することで、コンデンサ３の周囲に気流が発生し、当該気流によってコンデンサ３が冷却され、コンデンサ３における放熱効果が向上する。また、冷却ファン４０が設けられた筐体側面とは反対側の側面には、給気口２３が設けられており、給気口２３から吸気された空気がプロジェクタ２０内を通って冷却ファン４０から排出される。

この例では、プロジェクタを冷却する冷却装置として、ループ型ヒートパイプ１と、ループ型ヒートパイプ１の放熱効果を高めるための冷却ファン４０とを備えているが、冷却ファン４０の代わりにコンデンサ３へ空気を送風する送風ファンを設けてもよい。また、ファンを備えず、ループ型ヒートパイプのみを備える冷却装置であってもよい。

また、本実施形態に係るループ型ヒートパイプやこれを備えた冷却装置は、電子機器以外のものにも広く適用可能である。例えば、反応炉を備える化学プラント等を冷却する冷却装置に、本実施形態に係るループ型ヒートパイプや冷却装置を適用してもよい。

さらに、本実施形態では凝縮器であるコンデンサ３をループ型ヒートパイプ１の凝縮部に用いる構成であるが、本発明に係る凝縮器としては、ループ型ヒートパイプに用いるものに限らない。例えば、水を再利用する場合に、使用後の水を加熱して蒸気として、この蒸気を冷却して復水することによって水を再利用する復水器にも用いることができる。この場合、凝縮器における凝縮対象である凝縮流体は水である。
また、上述したコンデンサ３では、放熱パイプ３１が配置された空間に冷却風を通過させる構成であり、冷却流体は空気である。冷却流体としては、空気に限るものではなく、水等の液体や他の流体でもよい。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
凝縮対象となる作動流体等の凝縮流体が通過する一本の流路を形成する放熱パイプ３１等の凝縮管が、互いに平行に配置された三つ以上の直管部（３１Ａ〜３１Ｌ）等の直線部と、直線部の端部同士を接続する二つ以上の曲管部（３１ＡＢ〜３１ＫＬ）等の接続部とを備えるコンデンサ３等の凝縮器において、直線部の延在方向をＹ軸方向とし、Ｙ軸方向に直交し、且つ、互いに直交する方向をＸ軸方向及びＺ軸方向としたときに、Ｘ軸方向の位置が互いに異なる二つ以上の直線部と、Ｚ軸方向の位置が互いに異なる二つ以上の直線部とを備えることを特徴とするものである。
態様Ａでは、Ｙ軸方向から見たときに、Ｘ軸方向とＺ軸方向とのそれぞれに複数の直線部を備える構成となる。これにより、Ｙ軸方向から見たときに、Ｘ軸方向のみに複数の直線部を備える構成やＺ軸方向のみに複数の直線部を備える構成に比べて、凝縮管からの放熱効率のを向上を図ることができる。これは、以下の理由による。
例えば、凝縮管の直線部の延在方向（Ｙ軸方向）に直交するＸ軸方向に平行な流れを生じるように冷却風等の冷却流体の流れを生じさせることで、凝縮管内の凝縮流体の熱を直線部から冷却流体に放熱させることができる。
Ｘ軸方向とＺ軸方向とのうち、例えば、Ｘ軸方向のみに複数の直線部を備える構成は、態様Ａの構成に比べて、同じ数の直線部を配置する領域のＸ軸方向が長くなる。そして、上述のように、冷却流体の流れ方向がＸ軸方向に平行である場合、直線部が配置される領域の冷却流体の流れ方向（Ｘ軸方向）が態様Ａに比べて長くなり、凝縮管からの放熱効率が低下する。これに対して、態様Ａは、直線部が配置される領域の冷却流体の流れ方向（Ｘ軸方向）を短くでき、凝縮管からの放熱効率の向上を図ることができる。
また、Ｚ軸方向のみに複数の直線部を備える構成は、態様Ａの構成に比べて、同じ数の直線部を配置する領域のＺ軸方向が長くなる。そして、上述のように、冷却流体の流れ方向がＸ軸方向に平行である場合、直線部が配置される領域の冷却流体の流れ方向に直交する方向（Ｚ軸方向）が態様Ａに比べて長くなる。このため、冷却流体の流れのＺ軸方向の幅が、態様Ａの直線部が配置される領域のＺ軸方向の長さに適した大きさである場合、Ｚ軸方向のみに複数の直線部を備える構成では態様Ａに比べて長くなる部分の直線部に冷却流体が当たらなくなる。冷却流体が当たらない部分の直線部では放熱効率が低下する。ここで、複数の直線部の全てに適切に冷却流体が当たるように冷却流体の流れのＺ軸方向の幅を大きくしようとすると、冷却流体の流れを発生させる冷却ファン等の冷却流発生手段がＺ軸方向に大きくなり、凝縮器を配置する装置の大型化につながる。これに対して、態様Ａは、直線部をＸ軸方向にも配置することで、直線部が配置される領域の冷却流体に直交する方向（Ｚ軸方向）の長さを短くでき、直線部において冷却流体が当たらない部分が生じることを抑制でき、放熱効率の向上を図ることができる。
このように、態様Ａは、Ｙ軸方向から見たときに、Ｘ軸方向のみに複数の直線部を備える構成やＺ軸方向のみに複数の直線部を備える構成に比べて、凝縮管からの放熱効率のを向上を図ることができる。

（態様２）
態様１において、Ｘ軸方向の位置が互いに異なる二つの直線部を接続する第三曲管部３１ＣＤ等の接続部のＺ−Ｘ平面における延在方向が、Ｘ軸方向に対して傾斜していることを特徴とするものである。
曲げ加工時の曲率半径を小さくすることの技術上の制約などの接続部の製造上の都合や、凝縮流体を円滑に流すために接続部の曲率半径を小さくできない場合など、接続部のＺ−Ｘ平面における延在方向の長さをある程度確保する必要がある。しかし、Ｘ軸方向の位置が互いに異なる二つの直線部を接続する接続部の延在方向がＸ軸と平行であると、Ｘ軸方向の位置が異なる直線部同士のＸ軸方向の間隔が広くなり、凝縮器のＸ軸方向の大型化につながる。
これに対して、態様２では、接続部のＺ−Ｘ平面における延在方向をＸ軸方向に対して傾斜させている。これにより、接続部の延在方向の長さ（直管部間距離Ｗ等）を確保しつつ、Ｘ軸方向の位置が異なる直線部同士のＸ軸方向の間隔を狭めることができ、凝縮器のＸ軸方向の小型化を図ることができる。

（態様３）
態様２において、接続部のＺ−Ｘ平面における延在方向の長さ（直管部間距離Ｗ等）は同一であり、接続部のうちＺ−Ｘ平面における延在方向が、Ｘ軸方向に対して傾斜している第三曲管部３１ＣＤ等の第一の傾斜接続部に対して、凝縮管における凝縮流体が通過する方向の下流側に、第一の傾斜接続部とはＸ軸を挟んで反対方向に同じ傾き（θ２等）で傾斜した第六曲管部３１ＦＧ等の第二の傾斜接続部を有することを特徴とするものである。
接続部のＺ−Ｘ平面における延在方向の長さが同一であっても、第一の傾斜接続部は斜めに延在しているため、第一の傾斜接続部を挟んで上流側の直管部と下流側の直管部とは、接続部の延在方向の長さよりも短い長さ分だけＺ軸方向の位置がずれる。Ｚ軸方向の位置のずれが接続部の延在方向の長さの整数倍でないため、第一の傾斜接続部を挟んで上流側の直管部と下流側の直管部とは、Ｚ軸方向の位置は一致しない。Ｘ軸方向の位置が異なる直線部のＺ軸方向の位置がずれていると、Ｘ軸方向のある位置でＺ軸方向に複数並べて配置された直線部同士の隙間を通過した冷却流体がその流れ方向下流側に位置するＸ軸方向の位置が異なる直線部に突き当たる。このように冷却流体が突き当たる直線部が多いと、冷却流体に対する抵抗が大きくなり、冷却流体の流れが遅くなり、冷却効率が低下する恐れがある。
態様３では、第二の傾斜接続部を挟んで上流側の直管部と下流側の直管部とも、接続部の延在方向の長さよりも短い長さ分だけＺ軸方向の位置がずれる。しかし、第二の傾斜接続部は、第一の傾斜接続部とは同じ角度で逆方向に傾斜しているため、第一の傾斜接続部によって生じたＺ軸方向の位置ずれは相殺される。このため、第一の傾斜接続部を挟んで上流側の直管部と、第二の傾斜接続部を挟んで下流側の直管部とのＺ軸方向の位置を一致させ、冷却流体の流れ方向からみたときに、複数の直管部同士に重なりが生じるように配置することが可能となる。これにより、直管部の数に対して冷却流体が突き当たる直管部の数を少なくすることができ、直管部の数が多い場合に、冷却流体に対する抵抗が大きくなることを抑制し、冷却流体の流れが遅くなることに起因する冷却効率が低下することを抑制できる。

（態様４）
態様１乃至３の何れかの態様において、Ｘ軸方向の位置が異なる直線部同士のＺ軸方向の位置に重なりがあることを特徴とするものである。
これによれば、直管部の数に対して冷却流体が突き当たる直管部の数を少なくすることができ、直管部の数が多い場合に、冷却流体に対する抵抗が大きくなることを抑制し、冷却流体の流れが遅くなることに起因する冷却効率が低下することを抑制できる。

（態様５）
態様１乃至４の何れかの態様において、複数の接続部は、曲率半径が同一の屈曲部であることを特徴とするものである。
これによれば、屈曲部を曲げ加工で形成する場合は、同じ冶具や同じ加工手順で屈曲部を形成することができ加工コストの削減を図ることができる。また、屈曲部を形成する屈曲部材と直線部を形成する直線部材とを別部材とし、屈曲部材を直線部材に固定する構成の場合は、複数の屈曲部材の部品の共通化によって製造コストの削減を図ることができる。さらに、屈曲部は直線部よりも内部を通過する凝縮流体の流れに対する抵抗が大きくなるが、複数の屈曲部の曲率半径を同一とすることにより、屈曲部毎に凝縮流体の流れに対する抵抗が変動することを抑制し、凝縮流体の流れを安定させることができる。これにより、凝縮流体の流れが不安定になることに起因する凝縮器での放熱効率の悪化を抑制することができる。

（態様６）
態様１乃至５の何れかの態様において、直線部の外周面に接触し、直線部の延在方向に直交する平面であるＺ−Ｘ平面に平行な放熱フィン３２等の板状部材を備えることを特徴とするものである。
これによれば、直線部の内部の凝縮流体の熱が、直線部と板状部材との接触部を介して板状部材に伝播し、凝集流体の熱が伝播する部材と、冷却流体との接触面積を広くすることができ、放熱する効率を向上することができる。

（態様７）
態様１乃至６の何れかの態様において、直線部が配置された空間のＹ軸方向及びＺ軸方向を覆い、Ｘ軸方向は開放する形状のる天井板３３、底板３４、正面板３５及び背面板３６等の壁部材を備えることを特徴とするものである。
これによれば、直線部の周囲にＸ軸方向に平行な冷却流体の流れを形成することができる。上述した実施形態ではＸ軸方向に平行な方向からみた壁部材の形状が四角形となっているが、この形状は四角形に限るものではない。例えば、六角形や円形等でもよく、冷却風等の冷却流体の流れ方向の両端（入口と出口）以外が壁部材によって塞がれた形状であればよい。

（態様８）
作動流体を液相から気相へと蒸発させる蒸発器であるエバポレータ２等の蒸発部と、蒸発部から導かれた気相の作動流体を液相へと凝縮させるコンデンサ３等の凝縮部とを備るループ型ヒートパイプ１等のループ型ヒートパイプにおいて、凝縮部として、態様１乃至７の何れかの態様に係る凝縮器を備えることを特徴とするものである。
ループ型ヒートパイプ全体の体積における凝縮器の体積が占める割合は、比較的大きいため、凝縮管からの放熱効率を向上しつつ、小型化を図ることができる凝縮器を備えることで、熱移動効率がよいループ型ヒートパイプ全体の小型化を図ることができる。

（態様９）
冷却装置において、態様８に係るループ型ヒートパイプを備えることを特徴とするものである。
これによれば、熱移動効率がよく、小型化を図ることができるループ型ヒートパイプを備えることで、冷却性能が高い冷却装置の小型化を図ることができる。

（態様１０）
プロジェクタ２０等の電子機器において、態様８に係るループ型ヒートパイプを備えることを特徴とするものである。
これによれば、熱移動効率がよく、小型化を図ることができるループ型ヒートパイプを備えることで、冷却性能が高く安定した動作を実現しつつ、電子機器全体の小型化を図ることができる。

１ ループ型ヒートパイプ
２ エバポレータ
２ａ 壁部
３ コンデンサ
４ 蒸気管
５ 液管
６ ウィック
７ 受熱部
８ リザーバ部
１１ グルーブ
２０ プロジェクタ
２１ 光学ユニット
２３ 給気口
３１ 放熱パイプ
３１Ａ 第一直管部
３１Ｂ 第二直管部
３１Ｃ 第三直管部
３１Ｄ 第四直管部
３１Ｅ 第五直管部
３１Ｆ 第六直管部
３１Ｇ 第七直管部
３１Ｈ 第八直管部
３１Ｉ 第九直管部
３１Ｊ 第十直管部
３１Ｋ 第十一直管部
３１Ｌ 第十二直管部
３１ＡＢ 第一曲管部
３１ＢＣ 第二曲管部
３１ＣＤ 第三曲管部
３１ＤＥ 第四曲管部
３１ＥＦ 第五曲管部
３１ＦＧ 第六曲管部
３１ＧＨ 第七曲管部
３１ＨＩ 第八曲管部
３１ＩＪ 第九曲管部
３１ＪＫ 第十曲管部
３１ＫＬ 第十一曲管部
３２ 放熱フィン
３３ 天井板
３４ 底板
３５ 正面板
３６ 背面板
４０ 冷却ファン
５０ 発熱部品
Ｗ 直管部間距離

特開２００２−３４０４８９号公報 特開２０１３−０５７４３９号公報

Claims (10)

1. 凝縮対象となる凝縮流体が通過する一本の流路を形成する凝縮管が、互いに平行に配置された三つ以上の直線部と、前記直線部の端部同士を接続する二つ以上の接続部とを備える凝縮器において、
   前記直線部の延在方向をＹ軸方向とし、前記Ｙ軸方向に直交し、且つ、互いに直交する方向をＸ軸方向及びＺ軸方向としたときに、
   前記Ｘ軸方向の位置が互いに異なる二つ以上の前記直線部と、前記Ｚ軸方向の位置が互いに異なる二つ以上の前記直線部とを備えることを特徴とする凝縮器。
   
2. 請求項１の凝縮器において、
   前記Ｘ軸方向の位置が互いに異なる二つの前記直線部を接続する前記接続部のＺ−Ｘ平面における延在方向が、前記Ｘ軸方向に対して傾斜していることを特徴とする凝縮器。
3. 請求項２の凝縮器において、
   前記接続部のＺ−Ｘ平面における延在方向の長さは同一であり、
   前記接続部のうち前記Ｚ−Ｘ平面における延在方向が、前記Ｘ軸方向に対して傾斜している第一の傾斜接続部に対して、前記凝縮管における凝縮流体が通過する方向の下流側に、前記第一の傾斜接続部とはＸ軸を挟んで反対方向に同じ傾きで傾斜した第二の傾斜接続部を有することを特徴とする凝縮器。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の凝縮器において、
   前記Ｘ軸方向の位置が異なる前記直線部同士の前記Ｚ軸方向の位置に重なりがあることを特徴とする凝縮器。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の凝縮器において、
   複数の前記接続部は、曲率半径が同一の屈曲部であることを特徴とする凝縮器。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の凝縮器において、
   前記直線部の外周面に接触し、前記直線部の延在方向に直交する平面であるＺ−Ｘ平面に平行な板状部材を備えることを特徴とする凝縮器。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の凝縮器において、
   前記直線部が配置された空間の前記Ｙ軸方向及び前記Ｚ軸方向を覆い、前記Ｘ軸方向は開放する形状の壁部材を備えることを特徴とする凝縮器。
8. 作動流体を液相から気相へと蒸発させる蒸発部と、
   前記蒸発部から導かれた気相の前記作動流体を液相へと凝縮させる凝縮部とを備るループ型ヒートパイプにおいて、
   前記凝縮部として、請求項１乃至７の何れか一項に記載の凝縮器を備えることを特徴とするループ型ヒートパイプ。
   。
9. 冷却装置において、
   請求項８に記載のループ型ヒートパイプを備えることを特徴とする冷却装置。
10. 電子機器において、
    請求項８に記載のループ型ヒートパイプを備えることを特徴とする電子機器。

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