JP2012220108A - 放熱装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のキャビティ30、第2のキャビティ40及び複数の接続部材50から構成され、第1のキャビティ30内には、第1のチャンバ31が画定され、第2のキャビティ40内には、第2のチャンバ41が画定される。複数の接続部材50の両端は、それぞれ、第1のキャビティ30及び第2のキャビティ40に接続され、通路53を介して第1のチャンバ31と第2のチャンバ41とは連通される。第1のチャンバ31内の作動流体は、熱を吸収することによって気化され、通路53を通過して第2のチャンバ41に移動する。気体状態の作動流体は、第2のチャンバ41内において冷却されて液体状態となり、通路53から第1のチャンバ31に戻る。この作動流体の循環によって放熱が行われる。
【選択図】図3
Description
図1を参照する。図1は、従来の放熱装置を示す斜視図である。図1に示すように、従来の放熱装置10は、複数の放熱フィンから構成される放熱器11と、少なくとも1つのヒートパイプ12と、から構成される。ヒートパイプ12の一方の端部は、凝縮部121であり、他方の端部は、蒸発部122である。凝縮部121は、放熱器11に貫設される。蒸発部122は、電子素子から発生する熱エネルギーを吸収する。これにより、ヒートパイプ12の蒸発部122が熱を受けたとき、蒸発部122内の作動流体が気化し、大量の気化熱により、電子素子の温度が降下される。その後、気体状態の作動流体は、ヒートパイプ12の凝縮部121に達すると、複数のウィック構造上に付着して、冷却されて液体状態に相変化し、ヒートパイプ12の蒸発部122に回流する。このとき、複数の放熱器11によって大量の凝縮熱が放熱される。
(1)放熱装置全体の体積が大きい上、重量が重い。
(2)熱伝導率及び放熱効率が限定される。
本発明のもう1つの目的は、熱伝導率及び放熱効果の高い放熱装置及びその方法を提供することにある。
(1)放熱装置全体の体積及び重量を低減することができる。
(2)熱伝導率及び放熱効率を高めることができる。
図2〜図4を参照する。図2は、本発明の第1実施形態による放熱装置を示す斜視図である。図3は、本発明の第1実施形態による放熱装置を示す断面図である。図4は、本発明の第1実施形態による放熱装置の使用状態を示す断面図である。図2〜図4に示すように、本発明の第1実施形態による放熱装置20は、第1のキャビティ30、第2のキャビティ40及び複数の接続部材50から構成する。
図5を参照する。図5は、本発明の第2実施形態による放熱装置を示す断面図である。図5に示すように、第2実施形態による放熱装置は、第1実施形態と略同一であるため、同一部分は、ここでは詳しく述べない。本発明の第2実施形態による放熱装置は、第1のキャビティ30、第2のキャビティ40及び接続部材50の内壁上に少なくとも1つのウィック構造層60が設けられる点が第1実施形態と異なる。ウィック構造層60により、発熱部材から熱が発生したとき、第1のキャビティ30のウィック構造層60上を流動する作動流体は、熱を吸収することにより、蒸発して蒸気となる。蒸気となった作動流体は、第2のチャンバ41に到達して潜熱を放出した後、液体に相変化し、第2のチャンバ41及び通路53のウィック構造層60の毛細管作用により、第1のチャンバ31に回流する。この作動流体の循環により、放熱が行われる。
図6を参照する。図6は、本発明の第3実施形態による放熱装置を示す斜視図である。図6に示すように、第3実施形態による放熱装置は、第2実施形態と略同一であるため、同一部分は、ここでは詳しく述べない。本発明の第3実施形態による放熱装置は、各隣り合う接続部材50間に少なくとも1つの放熱フィン群70が設けられる点が第2実施形態と異なる。放熱フィン群70により、蒸気又は液体が通路53を通過するとき(図3参照)、放熱が行われる。これにより、放熱装置20の放熱効果が高められる。
図7を参照する。図7は、本発明の第4実施形態による放熱装置を示す断面図である。図7に示すように、第4実施形態による放熱装置は、第3実施形態と略同一であるため、同一部分は、ここでは詳しく述べない。本発明の第4実施形態による放熱装置は、複数の接続部材50の第2の開口52の長さが同一でない点が第3実施形態と異なる。即ち、一部の第2の開口52は、第2の孔部42を通過して第2のチャンバ41の内部まで延伸される。これにより、第1のチャンバ31の作動流体は、熱を吸収することにより、蒸発して蒸気となり、第2の開口52から第2のチャンバ41の内部に延伸された通路53を経由して第2のチャンバ41に移動する。蒸気は、第2のチャンバ41で潜熱を放出した後、液体に相変化し、第2の孔部42に接続された延伸されていない接続部材50の第2の開口52から通路53を経由して第1のチャンバ31に流れる。これにより、液体と気体の通路53が有効に区分される。図8を参照する。図8に示すように、第2のキャビティ40を発熱源の周辺/近隣に設置し、第2のキャビティ40を所謂、蒸発部(受熱部)としてもよい。この場合、第1のキャビティ30が所謂、凝縮部(放熱部)となる。複数の第1の開口51は、高さが同一ではない。即ち、一部の通路53の第1の開口51は、第1の孔部32を通過して第1のチャンバ31の内部まで延伸される。これにより、第2のチャンバ41の作動流体は、熱を吸収することにより、蒸発して蒸気となり、第1の開口51から第1のチャンバ31の内部に延伸される通路53を経由して第1のチャンバ31に移動する。蒸気は、第1のチャンバ31で潜熱を放出した後、液体に相変化し、第1の孔部32に接続された第1の開口51から通路53を経由して第2のチャンバ41に流れる。これにより、液体と気体の通路53が有効に区分される。
30 第1のキャビティ
31 第1のチャンバ
32 第1の孔部
40 第2のキャビティ
41 第2のチャンバ
42 第2の孔部
50 接続部材
51 第1の開口
52 第2の開口
53 通路
60 ウィック構造層
70 放熱フィン群
80 導管
81 第1の端部
82 第2の端部
Claims (11)
- 第1のキャビティ、第2のキャビティ及び複数の接続部材を備える放熱装置であって、
前記第1のキャビティ内には、第1のチャンバが画定され、
前記第2のキャビティ内には、第2のチャンバが画定され、
前記複数の接続部材は、第1の開口、第2の開口及び少なくとも1つの通路を有し、前記第1の開口と前記第2の開口と前記通路とは、互いに連通し、前記第1の開口は、前記第1のキャビティに接続され、前記第2の開口は、前記第2のキャビティに接続され、前記通路を介し、前記第1のキャビティと第2のキャビティとは、互いに連通されることを特徴とする放熱装置。 - 前記第1のキャビティの前記接続部材の第1の開口に対応する位置には、第1の孔部がそれぞれ設けられ、前記第1の開口は、前記第1の孔部に接続されるか、或いは、第1の孔部を通過して第1のチャンバの内部まで延伸することを特徴とする請求項1に記載の放熱装置。
- 前記第2のキャビティの前記接続部材の第2の開口に対応する位置には、第2の孔部がそれぞれ設けられ、前記第2の開口は、前記第2の孔部に接続されるか、或いは、第2の孔部を通過して第2のチャンバの内部まで延伸することを特徴とする請求項1に記載の放熱装置。
- 前記接続部材の通路は、前記第1の開口及び前記第2の開口を介して前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとを連通することを特徴とする請求項1に記載の放熱装置。
- 前記隣り合う接続部材間には、少なくとも1つの放熱フィン群が配置されることを特徴とする請求項1に記載の放熱装置。
- 前記第1のキャビティ、第2のキャビティ及び接続部材内は、ウィック構造層及び作動流体を有することを特徴とする請求項1に記載の放熱装置。
- 第1のチャンバが画定された第1のキャビティを準備するステップと、
第2のチャンバが画定された第2のキャビティを準備するステップと、
通路が画定された複数の接続部材を準備するステップと、
前記複数の接続部材を介して前記第1のキャビティと前記第2のキャビティとを接続することにより、前記通路を介して前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとを連通させるステップと、
導管を準備し、前記導管を前記第1のキャビティ又は前記第2のキャビティに接続するステップと、
前記導管を介して前記第1のチャンバ、前記通路及び前記第2のチャンバ内の空気を抽出して、前記導管を介して前記第1のチャンバ又は前記第2のチャンバ内に作動流体を供給するステップと、
前記導管の第1の端部を封止するステップと、からなることを特徴とする放熱装置の製造方法。 - 前記隣り合う接続部材間には、少なくとも1つの放熱フィン群が配置されることを特徴とする請求項7に記載の放熱装置の製造方法。
- 前記第1のチャンバ、前記第2のチャンバ及び前記通路上には、少なくとも1つのウィック構造層が形成されることを特徴とする請求項7に記載の放熱装置の製造方法。
- 前記導管は、第1の端部が封止された後、取り外されることを特徴とする請求項7に記載の放熱装置の製造方法。
- 前記導管は、第1の端部及び第2の端部を有し、
前記導管が前記第1のキャビティに設けられる場合、前記第1の端部は、前記第1のキャビティの外部に露出し、前記第2の端部は、前記第1のチャンバに連通し、
前記導管が前記第2のキャビティに設けられる場合、前記第1の端部は、前記第2のキャビティの外部に露出し、前記第2の端部は、前記第2のチャンバに連通することを特徴とする請求項7に記載の放熱装置の製造方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114362004A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-04-15 | 江苏南瑞泰事达电气有限公司 | 一种便于散热的气体绝缘开关柜 |
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2011
- 2011-04-08 JP JP2011086408A patent/JP2012220108A/ja active Pending
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