JP2010078259A - Evaporator for micro loop heat pipe - Google Patents

Evaporator for micro loop heat pipe Download PDF

Info

Publication number
JP2010078259A
JP2010078259A JP2008249040A JP2008249040A JP2010078259A JP 2010078259 A JP2010078259 A JP 2010078259A JP 2008249040 A JP2008249040 A JP 2008249040A JP 2008249040 A JP2008249040 A JP 2008249040A JP 2010078259 A JP2010078259 A JP 2010078259A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
working fluid
evaporator
container
microchannel
heat pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008249040A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5300394B2 (en
Inventor
Jalilvand Ahmad
ジャリルバンド アハマド
Koichi Masuko
耕一 益子
Masataka Mochizuki
正孝 望月
Randeep Singh
シン ランディープ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2008249040A priority Critical patent/JP5300394B2/en
Publication of JP2010078259A publication Critical patent/JP2010078259A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5300394B2 publication Critical patent/JP5300394B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F28D15/046Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaporator for a micro loop heat pipe with suppressed thickness. <P>SOLUTION: An interior of the evaporator 3 is partitioned by a bulkhead part 13 comprising a porous member, one partition is used as a reservoir part 14, another partition is used as a microchannel part 12 formed by the porous member and vaporizing a working fluid, and it is composed such that the working fluid can be horizontally separated into a liquid phase and a gaseous phase with the bulkhead part 13 in between. Accordingly, since a conventional wick generating capillary force and the microchannel part 12 vaporizing the working fluid can be integrally formed, the thickness of the evaporator 3 can be suppressed. Since the bulkhead part 13 is formed from the porous member, the working fluid stored in the reservoir part 14 with the bulkhead part 13 in between can be introduced to a slit part 15 by capillary force and vaporized. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、蒸気化潜熱によって熱輸送をおこなうマイクロループヒートパイプの蒸発器に関するものである。   The present invention relates to an evaporator of a micro loop heat pipe that transports heat by latent heat of vaporization.

ヒートパイプは優れた熱伝導装置であるが、蒸発器から凝縮器に向けて流れる蒸気流と、凝縮器から蒸発器に向けて還流する液流とが対向流になり、液流の一部が蒸気流によって吹き戻されることにより作動流体の還流量が制限を受ける。そのため、ウィックによる作動流体の還流が律速となり、一般に熱輸送能力が低下する。   A heat pipe is an excellent heat transfer device, but the vapor flow that flows from the evaporator to the condenser and the liquid flow that flows back from the condenser to the evaporator are counterflows, and part of the liquid flow is The recirculation amount of the working fluid is limited by being blown back by the steam flow. For this reason, the recirculation of the working fluid by the wick becomes rate-determining, and generally the heat transport capability is lowered.

このような不都合を解消できるヒートパイプとして、ループ型ヒートパイプが知られている。また、ループ型ヒートパイプは、蒸発器と凝縮器との位置関係に左右されないため、ラップトップ型コンピュータのような小型電子機器への応用が提案されている。その例が下記の特許文献1ないし特許文献3に記載されている。特許文献1に記載されている蒸発器及びこの蒸発器を使用したループヒートパイプは、円筒形状の一方から液相の作動流体が流入する蒸発器の内部に、作動流体を保持するウィックを設けるとともに、ウィックの外周側にグルーブを形成することによって、ウィックに保持された作動流体がグルーブに押し出され、加熱され蒸気化されて蒸発器から導出されるように構成されている。また、グルーブの形成されたウィックよりも液相の作動流体が流入する側に、グルーブの形成されていないウィックを配置することにより、蒸気化した作動流体の逆流を防止できるように構成されている。   A loop-type heat pipe is known as a heat pipe that can eliminate such inconvenience. In addition, since the loop heat pipe is not affected by the positional relationship between the evaporator and the condenser, application to a small electronic device such as a laptop computer has been proposed. Examples thereof are described in the following Patent Documents 1 to 3. The evaporator described in Patent Document 1 and the loop heat pipe using this evaporator are provided with a wick for holding the working fluid inside the evaporator into which the liquid-phase working fluid flows from one of the cylindrical shapes. By forming the groove on the outer peripheral side of the wick, the working fluid held in the wick is pushed out to the groove, heated and vaporized, and is led out from the evaporator. In addition, by arranging a wick having no groove formed on the side where the liquid-phase working fluid flows in from the wick having the groove formed, the backflow of the vaporized working fluid can be prevented. .

特許文献2に記載されているミニループヒートパイプ用蒸発器は、蒸発器の内部に配置されたウィックに液相の作動流体が導入され、またウィックの多孔質構造に保持された作動流体が、ウィックの下方に配置された溝に毛細管力によって吸収され、溝が加熱されることによって作動流体が蒸気化されて、蒸発器から導出されるように構成されている。このため、蒸気化した作動流体がウィックに逆流しないとされている。   In the evaporator for the mini-loop heat pipe described in Patent Document 2, the working fluid in the liquid phase is introduced into the wick arranged inside the evaporator, and the working fluid held in the porous structure of the wick is The working fluid is vaporized by being absorbed by the capillary force in the groove disposed below the wick and heated by the groove, and is derived from the evaporator. For this reason, it is said that the vaporized working fluid does not flow back to the wick.

特許文献3に記載されているループ型ヒートパイプは、液相の作動流体が流動する液戻り管と蒸気化した作動流体が流動する蒸気管とがウィックを挟んで積層されて構成されている。また、ウィック表面に形成されたグルーブから作動流体が蒸気化するので、蒸気化した作動流体が液戻り管に逆流しないとされている。   The loop heat pipe described in Patent Document 3 is configured by laminating a liquid return pipe through which a liquid-phase working fluid flows and a steam pipe through which a vaporized working fluid flows with a wick interposed therebetween. Further, since the working fluid is vaporized from the groove formed on the wick surface, it is said that the vaporized working fluid does not flow back to the liquid return pipe.

特開2007ー315740号公報JP 2007-315740 A 特開2005−233480号公報JP 2005-233480 A 特開2008−70058号公報JP 2008-70058 A

上述した特許文献1ないし特許文献3に記載されているループ型ヒートパイプの蒸発器は、作動流体を蒸発器に導入する液戻り管と作動流体を貯留するリザーバと作動流体を保持するウィックと作動流体を蒸気化させるグルーブと蒸気化された作動流体を蒸発器から導出させる蒸気管とが積層されて構成されている。このため、蒸発器の薄型化が困難であった。   The evaporator of the loop heat pipe described in Patent Document 1 to Patent Document 3 described above includes a liquid return pipe for introducing the working fluid into the evaporator, a reservoir for storing the working fluid, a wick for holding the working fluid, and an operation. A groove for vaporizing the fluid and a vapor pipe for deriving the vaporized working fluid from the evaporator are laminated. For this reason, it has been difficult to reduce the thickness of the evaporator.

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、蒸発器の厚みを抑えることのできるマイクロループヒートパイプ用蒸発器を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and an object of the present invention is to provide an evaporator for a micro loop heat pipe capable of suppressing the thickness of the evaporator.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、容器の内部に作動流体を供給するとともに、その容器の内部に設けられたマイクロチャンネル部で前記作動流体を蒸気化させてその蒸気を前記容器の外部に流出させるマイクロループヒートパイプ用蒸発器において、前記容器が薄板状の中空体として形成され、その容器の内部に、該容器の厚さ方向で互いに対向する二つの内面に接合されて前記容器の内部を少なくとも二つの領域に区画する多孔質部材からなる隔壁部が設けられ、その一方の領域に、前記作動流体を流入させる流入口が開口して設けられて該一方の領域が前記作動流体を貯留するリザーバ部とされ、かつ他方の領域の内部に、前記マイクロチャンネル部と、そのマイクロチャンネル部を形成している細溝部が連通するヘッダ部とが形成され、そのヘッダ部に、前記蒸気を前記容器から流出させる流出口が開口して設けられていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 supplies working fluid to the inside of a container, and vaporizes the working fluid in a microchannel portion provided in the container to produce the steam. In the evaporator for a micro loop heat pipe that flows out of the container, the container is formed as a thin plate-like hollow body, and is joined to two inner surfaces facing each other in the thickness direction of the container. A partition wall made of a porous member that divides the inside of the container into at least two regions is provided, and an inflow port through which the working fluid flows is provided in one region, and the one region is A reservoir portion for storing the working fluid, and a head in which the microchannel portion and a narrow groove portion forming the microchannel portion communicate with each other inside the other region. Parts and is formed, in its header section, the outlet for outflow of the steam from the container is characterized in that it is provided with openings.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記マイクロチャンネルは前記多孔質部材から構成されていることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the microchannel is composed of the porous member.

請求項1の発明によれば、作動流体が供給される容器の厚さ方向に多孔質部材からなる隔壁部によって少なくとも二つの領域に区画され、一方の領域がリザーバ部とされ、他方の領域がマイクロチャンネル部とされる。これらの区画された領域は容器の内部に並列して配置されるので、蒸発器の厚みを抑えることができる。隔壁部は多孔質部材から形成されているので、その多孔構造の内部に作動流体を保持することができる。リザーバ部には、作動流体の流入口が設けられているので、作動流体をその内部に流入させることができる。マイクロチャンネル部には細溝部が形成されているので、この細溝部によって、リザーブ部に貯留され、隔壁部を経て浸潤した作動流体を蒸気化させる蒸気化面積を拡大させることができる。また、マイクロチャンネル部を形成している細溝部には細溝部を連通するヘッダ部が形成されているので、細溝部で蒸気化した作動流体をヘッダ部でまとめることができる。さらに、蒸気化した作動流体はヘッダ部に設けられた流出口から流出させることができる。   According to the first aspect of the present invention, at least two regions are partitioned by the partition wall made of a porous member in the thickness direction of the container to which the working fluid is supplied, one region is the reservoir, and the other region is It is a microchannel part. Since these divided areas are arranged in parallel inside the container, the thickness of the evaporator can be suppressed. Since the partition wall is formed of a porous member, the working fluid can be held inside the porous structure. Since the reservoir portion is provided with an inlet for the working fluid, the working fluid can be introduced into the reservoir. Since the microchannel portion is formed with a narrow groove portion, it is possible to enlarge the vaporization area for vaporizing the working fluid stored in the reserve portion and infiltrated through the partition wall portion. Moreover, since the header part which connects a narrow groove part is formed in the narrow groove part which forms the microchannel part, the working fluid vaporized by the narrow groove part can be collected by a header part. Further, the vaporized working fluid can be discharged from an outlet provided in the header portion.

請求項2の発明によれば、請求項1の発明による効果と同様の効果に加えて、マイクロチャンネル部は多孔質部材によって形成されているので、その多孔構造の内部に作動流体を保持することができる。また、マイクロチャンネル部を形成している細溝部も多孔質部材から形成されているので、毛細管力によって細溝部に展開させることができる。また、細溝部が多孔質部材から形成されているので、作動流体を蒸気化させる面積を拡大することができる。さらにまた、マイクロチャンネル部が多孔質部材から形成されているので、焼結などの方法により製造することができる。   According to the invention of claim 2, in addition to the effect similar to the effect of the invention of claim 1, since the microchannel portion is formed by the porous member, the working fluid is held inside the porous structure. Can do. Moreover, since the narrow groove part which forms the microchannel part is also formed from the porous member, it can be developed into the narrow groove part by capillary force. Moreover, since the narrow groove part is formed from the porous member, the area which vaporizes a working fluid can be expanded. Furthermore, since the microchannel portion is formed of a porous member, it can be manufactured by a method such as sintering.

つぎにこの発明を図面を参照しながら具体的に説明する。この発明におけるマイクロループヒートパイプ1の概略図を図5に模式的に示してある。この発明におけるマイクロループヒートパイプ1は、マイクロループヒートパイプ1の内部に封入された作動流体の蒸気化潜熱によって熱源2から熱を奪う蒸発器3と、蒸気化した作動流体を流動させる蒸気管4と、蒸気化した作動流体を再凝縮させて凝縮潜熱によって輸送した熱を外部に放熱する凝縮器5と、再凝縮した作動流体を流動させる液戻り管6とが連通されてループ形状に構成されている。また、蒸発器3に直接接続された管と蒸気管4との間にはコネクタ7が設けられ、このコネクタ7を介して蒸発器3に直接接続された管は内外径寸法の大きい蒸気管4に接続されている。この発明におけるマイクロループヒートパイプ1は、前述したラップトップ型コンピュータのような小型電子機器への応用のために薄型化が要求されるから、蒸発器3の薄型化にともなって、蒸発器3に接続できる蒸気管4の大きさはおのずと限られるためである。さらにまた、液戻り管6と蒸発器3との間にも、コネクタ8が設けられている。これは、上記と同様に薄型化した蒸発器3と蒸気管4、液戻り管6のサイズを調整するためのものである。   Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. A schematic diagram of the micro-loop heat pipe 1 according to the present invention is schematically shown in FIG. A microloop heat pipe 1 according to the present invention includes an evaporator 3 that removes heat from the heat source 2 by the latent heat of vaporization of the working fluid enclosed in the microloop heat pipe 1, and a vapor pipe 4 that flows the vaporized working fluid. The condenser 5 for recondensing the vaporized working fluid and radiating the heat transported by the condensation latent heat to the outside and the liquid return pipe 6 for flowing the recondensed working fluid are communicated to form a loop shape. ing. Further, a connector 7 is provided between the pipe directly connected to the evaporator 3 and the steam pipe 4, and the pipe directly connected to the evaporator 3 via the connector 7 has a large inner and outer diameter. It is connected to the. Since the micro loop heat pipe 1 in the present invention is required to be thin for application to a small electronic device such as the laptop computer described above, the evaporator 3 is attached to the evaporator 3 as the evaporator 3 is thin. This is because the size of the steam pipe 4 that can be connected is naturally limited. Furthermore, a connector 8 is also provided between the liquid return pipe 6 and the evaporator 3. This is for adjusting the sizes of the evaporator 3, the steam pipe 4 and the liquid return pipe 6 which are reduced in thickness as described above.

この発明に係るマイクロループヒートパイプ用蒸発器の構造の一例を図1に模式的に示してある。作動流体が流出入するケーシング9は、その対向する一対の面の一方に作動流体の流入口10が設けられ、他方の面に作動流体の流出口11が設けられている。ケーシング9を形成する材質には熱伝導性を有する金属材料として例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などを用いることができる。流出口11が設けられたケーシング9の他方の面に、一体成型されたマイクロチャンネル部12と隔壁部13とが偏在し、かつ接合されて設けられている。流入口10が設けられたケーシング9の一方の面には、リザーバ部14が形成されている。   An example of the structure of an evaporator for a micro loop heat pipe according to the present invention is schematically shown in FIG. The casing 9 into and out of which the working fluid flows is provided with a working fluid inlet 10 on one of a pair of opposed surfaces thereof and a working fluid outlet 11 on the other surface. As a material for forming the casing 9, for example, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy or the like can be used as a metal material having thermal conductivity. On the other surface of the casing 9 provided with the outflow port 11, the integrally formed microchannel portion 12 and the partition wall portion 13 are unevenly distributed and provided. A reservoir portion 14 is formed on one surface of the casing 9 provided with the inflow port 10.

マイクロチャンネル部12は隔壁部13に囲まれるように形成され、ここに示す例では、マイクロチャンネル部12と隔壁部13とが一体成形された例を示している。また、マイクロチャンネル部12には複数の細溝部15が形成されている。この細溝部15は、マイクロチャンネル部12に展開された作動流体と蒸気化した作動流体とを分離できるように構成されている。すなわち、マイクロチャンネル部12の凸部とケーシング9との接触面において、蒸気化した作動流体と液相の作動流体とが分離される。さらに、マイクロチャンネル部12には複数の細溝部15を連通するヘッダ部16が設けられている。このヘッダ部16がケーシング9の他方の面に設けられた流出口11に連通するように配置されている。   The microchannel portion 12 is formed so as to be surrounded by the partition wall portion 13. In the example shown here, the microchannel portion 12 and the partition wall portion 13 are integrally formed. A plurality of narrow grooves 15 are formed in the microchannel portion 12. The narrow groove portion 15 is configured so that the working fluid developed in the microchannel portion 12 can be separated from the vaporized working fluid. That is, the vaporized working fluid and the liquid working fluid are separated at the contact surface between the convex portion of the microchannel portion 12 and the casing 9. Further, the microchannel portion 12 is provided with a header portion 16 that communicates the plurality of narrow groove portions 15. The header portion 16 is disposed so as to communicate with the outlet 11 provided on the other surface of the casing 9.

一体成形されたマイクロチャンネル部12と隔壁部13との縦横寸法は、ケーシング9の内部の縦横寸法より小さく形成されている。また、隔壁部13の厚さ(高さ)は、ケーシング9の内部の厚さ(高さ)と同寸法になるように形成されている。そして、天板17とケーシング9と隔壁部13とが接合されて蒸発器3が構成されている。   The vertical and horizontal dimensions of the integrally formed microchannel portion 12 and the partition wall portion 13 are smaller than the vertical and horizontal dimensions inside the casing 9. Moreover, the thickness (height) of the partition wall 13 is formed to have the same dimension as the thickness (height) inside the casing 9. The top plate 17, the casing 9, and the partition wall 13 are joined to constitute the evaporator 3.

マイクロチャンネル部12は、多孔質部材によって形成されている例を示してあるが、例えば毛細管力によって作動流体を展開し、作動流体を蒸気化させる面積を拡大できる細溝部15が形成できる部材であればよい。また、マイクロチャンネル部12と隔壁部13とは、一体成型された例を示してあるが、別々に形成されたものであってもよい。前述した蒸発器3の斜視図を図2に模式的に示してある。図2(a)は、蒸発器3の内部構造の斜視図であり、図2(b)は、蒸発器3の断面斜視図である。蒸発器3の断面図およびその寸法の一例を図3に模式的に示してある。前述したように、マイクロチャンネル部12と隔壁部13とが一体成形されているので、その厚みを抑えることができる。また、それに伴って、マイクロチャンネル部12と隔壁部13とを収容するケーシング9の厚みを抑えることができるので、蒸発器3を薄型化することができる。   Although the microchannel part 12 has shown the example formed by the porous member, for example, the member which can expand the working fluid by capillary force and can form the narrow groove part 15 which can expand the area which vaporizes the working fluid is formed. That's fine. Moreover, although the microchannel part 12 and the partition part 13 have shown the example integrally molded, you may form separately. A perspective view of the evaporator 3 described above is schematically shown in FIG. FIG. 2A is a perspective view of the internal structure of the evaporator 3, and FIG. 2B is a cross-sectional perspective view of the evaporator 3. An example of a sectional view of the evaporator 3 and its dimensions are schematically shown in FIG. As described above, since the microchannel portion 12 and the partition wall portion 13 are integrally formed, the thickness thereof can be suppressed. Accordingly, the thickness of the casing 9 that accommodates the microchannel portion 12 and the partition wall portion 13 can be suppressed, and the evaporator 3 can be made thinner.

つぎにこの発明におけるマイクロループヒートパイプの動作例について説明する。前述した蒸発器3の上視図および外形寸法を図4(a)に模式的に示してある。また、蒸発器3の横断面図を図4(b)に模式的に示してある。マイクロループヒートパイプ1に封入された液相の作動流体は、蒸発器3に接している熱源2によって加熱されて蒸気化される。より具体的には、マイクロチャンネル部12の細溝部15に展開された作動流体は、マイクロチャンネル部12とケーシング9との接触面において熱源2により加熱され、その熱を蒸気化潜熱として奪って蒸気化する。蒸気化した作動流体は、マイクロチャンネル部12により気液分離され、複数の細溝部15を流動する。また蒸気化した作動流体は、複数の細溝部15を連通するヘッダ部16においてまとめられて、流出口11から流出される。この場合に、蒸発器3を加熱した熱は、すなわち、作動流体を蒸気化させた熱は蒸気化した作動流体によって輸送される。また、作動流体は蒸気化に伴って体積膨張するので、マイクロチャンネル部12の内部圧力が上昇する。一方、隔壁部13によって隔てられたリザーブ部14は、蒸気化し、体積膨張した作動流体が流入しないので、内部圧力の上昇は生じない。   Next, an operation example of the micro loop heat pipe in the present invention will be described. A top view and the external dimensions of the evaporator 3 described above are schematically shown in FIG. Moreover, the cross-sectional view of the evaporator 3 is schematically shown in FIG. The liquid phase working fluid sealed in the microloop heat pipe 1 is heated and vaporized by the heat source 2 in contact with the evaporator 3. More specifically, the working fluid developed in the narrow groove portion 15 of the microchannel portion 12 is heated by the heat source 2 at the contact surface between the microchannel portion 12 and the casing 9, and the heat is taken away as latent heat of vaporization. Turn into. The vaporized working fluid is gas-liquid separated by the microchannel portion 12 and flows through the plurality of narrow grooves 15. Further, the vaporized working fluid is collected in the header portion 16 communicating with the plurality of narrow grooves 15 and flows out from the outlet 11. In this case, the heat that heats the evaporator 3, that is, the heat that vaporizes the working fluid is transported by the vaporized working fluid. Further, since the working fluid expands in volume with vaporization, the internal pressure of the microchannel portion 12 rises. On the other hand, the reserve portion 14 separated by the partition wall portion 13 is vaporized and the volume-expanded working fluid does not flow in, so the internal pressure does not increase.

一方、凝縮器5では蒸気化した作動流体が、凝縮潜熱によって熱を奪われて、再凝縮するように構成されている。再凝縮した作動流体は、細溝部15やヘッダ部16ならびに蒸気管4内の蒸気圧と液戻り管6やリザーバ部14内の蒸気圧との蒸気圧力差によって流動するように構成されている。すなわち、蒸気圧力差によって、蒸気化した作動流体は、蒸発器3から凝縮器5へ流動し、凝縮器5において再凝縮した作動流体はリザーバ部14へ流動する。   On the other hand, the condenser 5 is configured such that the vaporized working fluid is decondensed by the heat deprived of the latent heat of condensation. The recondensed working fluid is configured to flow due to a vapor pressure difference between the vapor pressure in the narrow groove portion 15, the header portion 16 and the vapor pipe 4 and the vapor pressure in the liquid return pipe 6 and the reservoir portion 14. That is, the working fluid vaporized due to the vapor pressure difference flows from the evaporator 3 to the condenser 5, and the working fluid recondensed in the condenser 5 flows to the reservoir unit 14.

再凝縮した作動流体は、液戻り管6を流動して流入口10から蒸発器3に還流される。蒸発器3は、多孔質部材からなる隔壁部13によってリザーバ部14と作動流体を蒸気化させるマイクロチャンネル部12とに隔てられているから、流入口10から蒸発器3に流入した作動流体は一旦リザーバ部14に貯留される。リザーバ部14に貯留された作動流体は、隔壁部13の多孔構造が生じる毛細管力によって吸い出されて、マイクロチャンネル部12に再び展開されて、また加熱されて蒸気化される。このように、作動流体は蒸気化と再凝縮とを繰り返し、また、その蒸気圧力差によって流動して循環する。   The recondensed working fluid flows through the liquid return pipe 6 and is refluxed from the inlet 10 to the evaporator 3. Since the evaporator 3 is separated by the partition part 13 made of a porous member into the reservoir part 14 and the microchannel part 12 that evaporates the working fluid, the working fluid that has flowed into the evaporator 3 from the inlet 10 once. It is stored in the reservoir unit 14. The working fluid stored in the reservoir section 14 is sucked out by the capillary force that generates the porous structure of the partition wall section 13, is developed again in the microchannel section 12, and is heated and vaporized. In this way, the working fluid repeats vaporization and recondensation, and flows and circulates due to the vapor pressure difference.

なお、マイクロチャンネル部12は隔壁部13に囲まれるように形成され、また、毛細管力を生じる多孔質部材によって一体成形されているので、蒸発器3の厚さを減少させることができ、延いてはマイクロループヒートパイプ1の薄型化を図ることができる。   In addition, since the microchannel part 12 is formed so as to be surrounded by the partition wall part 13 and is integrally formed by a porous member that generates a capillary force, the thickness of the evaporator 3 can be reduced and extended. The thickness of the micro loop heat pipe 1 can be reduced.

この発明に係るマイクロループヒートパイプ用蒸発器の構造を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the evaporator for micro loop heat pipes concerning this invention. この発明に係るマイクロループヒートパイプ用蒸発器の内部構造の斜視図および断面斜視図である。It is the perspective view and cross-sectional perspective view of the internal structure of the evaporator for micro loop heat pipes concerning this invention. この発明に係るマイクロループヒートパイプ用蒸発器の断面およびその寸法の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the cross section of the evaporator for micro loop heat pipes concerning this invention, and its dimension. この発明に係るマイクロループヒートパイプ用蒸発器の内部上視図および横断面図である。It is the internal top view and cross-sectional view of the evaporator for micro loop heat pipes concerning this invention. この発明で対象とするマイクロループヒートパイプの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the micro loop heat pipe made into object by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…マイクロループヒートパイプ、 9…ケーシング、 10…流入口、 11…流出口、 12…マイクロチャンネル部、 13…隔壁部、 14…リザーバ部、 15…細溝部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Micro loop heat pipe, 9 ... Casing, 10 ... Inlet, 11 ... Outlet, 12 ... Microchannel part, 13 ... Partition part, 14 ... Reservoir part, 15 ... Narrow groove part.

Claims (2)

容器の内部に作動流体を供給するとともに、その容器の内部に設けられたマイクロチャンネル部で前記作動流体を蒸気化させてその蒸気を前記容器の外部に流出させるマイクロループヒートパイプ用蒸発器において、
前記容器が薄板状の中空体として形成され、
その容器の内部に、該容器の厚さ方向で互いに対向する二つの内面に接合されて前記容器の内部を少なくとも二つの領域に区画する多孔質部材からなる隔壁部が設けられ、
その一方の領域に、前記作動流体を流入させる流入口が開口して設けられて該一方の領域が前記作動流体を貯留するリザーバ部とされ、かつ
他方の領域の内部に、前記マイクロチャンネル部と、そのマイクロチャンネル部を形成している細溝部が連通するヘッダ部とが形成され、
そのヘッダ部に、前記蒸気を前記容器から流出させる流出口が開口して設けられている
ことを特徴とするマイクロループヒートパイプ用蒸発器。
In an evaporator for a micro loop heat pipe that supplies a working fluid to the inside of a container, vaporizes the working fluid in a microchannel portion provided inside the container, and flows the vapor out of the container.
The container is formed as a thin plate-like hollow body,
In the interior of the container, a partition wall made of a porous member that is joined to two inner surfaces facing each other in the thickness direction of the container and divides the interior of the container into at least two regions, is provided.
An inflow port through which the working fluid flows is opened in one region, and the one region serves as a reservoir portion for storing the working fluid, and the microchannel portion is disposed in the other region. , And a header portion communicating with the narrow groove portion forming the microchannel portion,
An evaporator for a micro loop heat pipe, wherein an outlet for allowing the vapor to flow out of the container is opened in the header portion.
前記マイクロチャンネルは前記多孔質部材から構成されていることを特徴とする請求項1に記載のマイクロループヒートパイプ用蒸発器。   The evaporator for a micro-loop heat pipe according to claim 1, wherein the micro-channel is composed of the porous member.
JP2008249040A 2008-09-26 2008-09-26 Micro loop heat pipe evaporator Expired - Fee Related JP5300394B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008249040A JP5300394B2 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Micro loop heat pipe evaporator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008249040A JP5300394B2 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Micro loop heat pipe evaporator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010078259A true JP2010078259A (en) 2010-04-08
JP5300394B2 JP5300394B2 (en) 2013-09-25

Family

ID=42208914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008249040A Expired - Fee Related JP5300394B2 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Micro loop heat pipe evaporator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5300394B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012202570A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Toshiba Corp Evaporator and cooling apparatus
CN111750713A (en) * 2020-05-15 2020-10-09 华北电力大学 Vapor-liquid phase separation type loop heat pipe heat dissipation device with inserted porous membrane and working method thereof
WO2022172546A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-18 株式会社村田製作所 Evaporator for loop heat pipe and loop heat pipe

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001196778A (en) * 1999-11-08 2001-07-19 Samsung Electronics Co Ltd Cooling device by cpl
JP2008501926A (en) * 2004-06-04 2008-01-24 クーリギー インコーポレイテッド Heat exchanger and cooling method
JP2008070058A (en) * 2006-09-14 2008-03-27 Fujikura Ltd Loop type heat pipe

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001196778A (en) * 1999-11-08 2001-07-19 Samsung Electronics Co Ltd Cooling device by cpl
JP2008501926A (en) * 2004-06-04 2008-01-24 クーリギー インコーポレイテッド Heat exchanger and cooling method
JP2008070058A (en) * 2006-09-14 2008-03-27 Fujikura Ltd Loop type heat pipe

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012202570A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Toshiba Corp Evaporator and cooling apparatus
CN111750713A (en) * 2020-05-15 2020-10-09 华北电力大学 Vapor-liquid phase separation type loop heat pipe heat dissipation device with inserted porous membrane and working method thereof
WO2022172546A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-18 株式会社村田製作所 Evaporator for loop heat pipe and loop heat pipe

Also Published As

Publication number Publication date
JP5300394B2 (en) 2013-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017203574A1 (en) Loop heat pipe, manufacturing method therefor, and electronic device
JP6233125B2 (en) Loop-type heat pipe, manufacturing method thereof, and electronic device
US8622118B2 (en) Loop heat pipe
JP3940019B2 (en) Flat plate vaporizer
JP4627212B2 (en) Cooling device with loop heat pipe
US8490683B2 (en) Flat plate type micro heat transport device
CN106358420B (en) Heat radiation module
JP2006503436A (en) Plate heat transfer device and manufacturing method thereof
JP2012132661A (en) Cooling device and electronic device
WO2018073992A1 (en) Heat exchanger, evaporating body, and device
JP2010107153A (en) Evaporator and circulation type cooling device using the same
WO2021256126A1 (en) Vapor chamber
JP5370074B2 (en) Loop type heat pipe and electronic device equipped with the same
JP6433848B2 (en) Heat exchangers, vaporizers, and electronics
JP2007263427A (en) Loop type heat pipe
JP2019207083A (en) Loop type heat pipe and method of manufacturing the same
JP2010078259A (en) Evaporator for micro loop heat pipe
JP2004218887A (en) Cooling device of electronic element
JP2018123987A (en) Vapor chamber
JP5696466B2 (en) Loop heat pipe and information processing apparatus
JP2007003034A (en) Cooling device
TW201032696A (en) Superconducting element structure
JP2005233480A (en) Evaporator for mini-loop heat pipe
CN209978684U (en) Heat pipe capable of enhancing capillary suction
US20020074108A1 (en) Horizontal two-phase loop thermosyphon with capillary structures

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110610

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121023

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130611

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130618

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5300394

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees