JP2012149819A - ループ型ヒートパイプ及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【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。
【選択図】図5
Description
)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。
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。
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。
レ株式会社製NF(Nanofiltration)膜)を用いることもできる。
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。
(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。
ある。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (6)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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