JP2018523088A

JP2018523088A - ベイパーチャンバー

Info

Publication number: JP2018523088A
Application number: JP2018522835A
Authority: JP
Inventors: 金積徳
Original assignee: 金積徳
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2018-08-16
Also published as: EP3330654A1; WO2017015814A1; EP3330654A4; KR20180021145A

Abstract

【課題】ベイパーチャンバーを提供する。【解決手段】ベイパーチャンバーはフロントシェル、バックシェル、支持架、毛細管材および作動液から構成される。支持架は複数のリブを相互に接続させることによって構成され、複数のリブの間に規則配列するように形成された複数の包囲空間を有する。それぞれのリブは一端が上当接部となり、他端が下当接部となる。それぞれのリブは上当接部が二つのリブの下当接部の上方に位置し、下当接部が二つのリブの上当接部の下方に位置する。複数のリブは相互の上当接部および下当接部によって相互に連結され、高低差のある傾斜状態を保持するとともに上当接部に近い体部の下方および下当接部に近い体部の上方に小空間を形成する。小空間と包囲空間とは相互に繋がる。【選択図】図３

Description

本発明は放熱技術に関し、詳しくは内部の毛細管構造および真空チャンバーによって液気相転移を行って温度が均一な熱伝導効果を生じるベイパーチャンバーに関するものである。

従来技術において、特許文献１は液体注入管が配置されることなく良好な信頼度および放熱性能を維持できるベイパーチャンバーを掲示した。

特許文献１の支持架の構造において、支持性のある部分は該案の図９に示すようにメッシュ部を上下にプレスして折り曲げて形成した片状体からなるため、支持力はこのような片状体によって生じるが、力が足りない。ベイパーチャンバーを使用する際、熱源をベイパーチャンバーの一面に付着させ、ヒートシンク（ｈｅａｔｓｉｎｋ）をベイパーチャンバーの別の一面に付着させる。付着効果を向上させるために、クランプ（ｃｌａｍｐ、図中未表示）でヒートシンクをベイパーチャンバーの表面に押し付けて付着させる。つまり、実際にベイパーチャンバーを使用する際、ベイパーチャンバーの両面は外力から押し詰められる。
上述したとおり、支持架の支持力が足りない場合、ベイパーチャンバーは外力の作用によって全体の厚さが薄くなり、内部の空間が小さくなるとともに、熱を受けて蒸気に変わった作動液の流動空間が足りなくなるため、温度が均一な熱伝導効果を降下させてしまう。一方、該案において、支持架は曲がった片状体が圧力によって再び折り曲げられ、支持力をより低下させてしまう可能性がある。

台湾特許ＴＷ２０１３３１５３８号公報

本発明は、支持架の構造によって十分な支持力を生じ、ベイパーチャンバーが外力を受けても扁平に押し潰されないことを確保し、温度が均一な熱伝導効果を低下させないことを維持することができるベイパーチャンバーを提供することを主な目的とする。

上述した課題を解決するため、ベイパーチャンバーはフロントシェル、バックシェル、支持架、毛細管材および作動液から構成される。フロントシェルとバックシェルとは辺縁部が相互に連結されることで格納空間を形成する。支持架は格納空間に配置され、複数のリブを相互に接続させることによって構成され、複数のリブの間に規則配列するように形成された複数の包囲空間を有する。それぞれのリブは一端が上当接部となり、他端が下当接部となる。それぞれのリブは上当接部が二つのリブの下当接部の上方に位置し、下当接部が二つのリブの上当接部の下方に位置する。毛細管材は格納空間内に帯状に配置され、支持架の上方、下方および両側に環状扁平に分布する。毛細管材は支持架の上方に位置する部位、即ち上部がフロントシェルの底面に焼結されて付着し、支持架の下方に位置する部位、即ち下部がバックシェルの頂面に焼結されて付着する。作動液は格納空間に注入され、毛細管材に吸着する。支持架において、複数のリブからなる複数の上当接部および複数の下当接部は毛細管材に当接することによって毛細管材をフロントシェルの底面およびバックシェルの頂面に維持する。複数のリブは相互の上当接部および下当接部によって相互に連結され、支持架に高低差のある傾斜状態を保持するとともに上当接部に近い体部の下方および下当接部に近い体部の上方に小空間を形成する。小空間と包囲空間とは相互に繋がる。

支持架は複数の上当接部および複数の下当接部からなる実体物の上下両側が毛細管材に当接することによって強大な支持力を供給するため、ベイパーチャンバーが通常の外力を受けても扁平に押し潰されないことを確保し、温度が均一な熱伝導効果を低下させないことを維持することができる。

本発明の一実施形態によるベイパーチャンバーを示す分解斜視図である。本発明の一実施形態によるベイパーチャンバーを示す視図である。本発明の一実施形態によるベイパーチャンバーを示す断面図である。本発明の一実施形態によるベイパーチャンバーの支持架構の構造を示す斜視図である。図４中の５−５破線に沿った断面図である。本発明の一実施形態によるベイパーチャンバーの使用状態を示す側面図である。

以下、本発明によるベイパーチャンバー１０を図面に基づいて説明する。

（一実施形態）
図１から図５に示すように、本発明の一実施形態によるベイパーチャンバー１０はフロントシェル１１、バックシェル２１、支持架３１、毛細管材４１および作動液から構成される。

フロントシェル１１とバックシェル２１とは辺縁部が相互に連結されることで格納空間１２を形成する。本実施形態において、バックシェル２１は板状を呈する。フロントシェル１１は板面１１１と、板面１１１の周縁部から下へ伸びて形成された壁面１１２と、壁面１１２から水平方向へ伸びて形成された肩部１１３とを有する。フロントシェル１１は肩部１１３によってバックシェル２１の頂面に貼り付け、溶接材料を使わない溶接方式によってバックシェル２１の頂面に接触する肩部１１３の辺縁部が溶接されることで隙間がない連結状態になる。溶接材料を使わない溶接方式は高エネルギー溶接法、即ち電子ビーム溶接法、高周波アルゴンアーク溶接法およびレーザー溶接法のいずれか一つである。

支持架３１は、格納空間１２に配置され、複数のリブ３２を相互に接続させることによって構成され、複数のリブ３２の間に規則配列するように形成された複数の包囲空間３４を有する。それぞれのリブ３２は一端が上当接部３２１となり、他端が下当接部３２２となる。それぞれのリブ３２は上当接部３２１が二つのリブ３２の下当接部３２２の上方に位置し、下当接部３２２が二つのリブ３２の上当接部３２１の下方に位置する。本実施形態において、複数のリブ３２は一体成型である。複数のリブ３２において、上当接部３２１の下方に位置する二つのリブ３２は下当接部３２２によって相互に連結される。下当接部３２２の上方に位置する二つのリブ３２は上当接部３２１によって相互に連結される。
図４に示すように、それぞれの包囲空間３４は四つのリブ３２によって囲まれて形成され、四辺形または菱形を呈する。

毛細管材４１は、格納空間１２内に帯状に配置され、支持架３１の上方、下方および両側に環状扁平に分布する。毛細管材４１は支持架３１の上方に位置する部位、即ち上部４２がフロントシェル１１の底面に焼結されて付着し、支持架３１の下方に位置する部位、即ち下部４４がバックシェル２１の頂面に焼結されて付着する。本実施形態において、毛細管材４１は銅メッシュによって構成されるか銅粉末焼結によって成形される。
図１に示すように、銅メッシュによって構成された毛細管材４１は幅が一定した帯状の銅メッシュによって支持架３１を覆い、かつ銅メッシュが一定の長さまで重なり、重なった銅メッシュ以外の銅メッシュが裁断された後、支持架３１の上方、下方および両側を囲む形になる。

作動液は格納空間１２に注入され、毛細管材４１に吸着する。作動液が毛細管材４１に吸着することは図面で表示しにくく、この領域においては熟知されているため、詳しい説明を省略する。

支持架３１において、複数のリブ３２からなる上当接部３２１および下当接部３２２は毛細管材４１に当接することによって毛細管材４１をフロントシェル１１の底面およびバックシェル２１の頂面に維持する。複数のリブ３２は相互の上当接部３２１および下当接部３２２によって相互に連結され、支持架３１に高低差のある傾斜状態を保持するとともに上当接部３２１に近い体部の下方および下当接部３２２に近い体部の上方に小空間３３を形成する。小空間３３と包囲空間３４とは相互に繋がる。

以上は本実施形態の構造についての説明である。続いて本実施形態の使用方法について説明を進める。

図６に示すように、使用の前にベイパーチャンバー１０、熱源９１（例えばコンピューターのチップ）およびヒートシンク９９を組み合わせ、熱源９１をバックシェル２１に付着させ、ヒートシンク９９をフロントシェル１１に付着させる。

図３から図５に示すように、このとき支持架３１は上当接部３２１および下当接部３２２によって毛細管材４１をフロントシェル１１の底面およびバックシェル２１の頂面に維持し、上当接部３２１が下当接部３２２の上方に位置するため、上当接部３２１および下当接部３２２が結合して構成した実体物Ｓは上下両側が毛細管材４１に当接できる。
実体物Ｓは外力を受けても押し潰されないため、ベイパーチャンバー１０に強大な支持力を発揮し、ベイパーチャンバー１０が通常の外力を受けても扁平にならないことを維持することができる。通常の外力とはそれに関連する技術領域においてヒートシンクを固定するためにクランプまたは係止部品を使用して生じた圧力を指す。上述した手段により、ベイパーチャンバー１０は温度が均一で熱伝導効果を低下させないことを確保できる。

ベイパーチャンバー１０が使用される際、熱を受けて気化して蒸気に変わった作動液は相互に繋がる小空間３３および包囲空間３４によって格納空間１２を自由自在に移動できるため、ベイパーチャンバー１０は温度を均一かつ迅速に伝導する熱伝導効果を有する。

本発明によるベイパーチャンバーのほかの作動原理、例えば作動液の気体化および冷却による熱伝導効果または放熱効果は従来の技術と同じであるため、詳細な説明を省略する。

１０ベイパーチャンバー
１１フロントシェル
１１１板面
１１２壁面
１１３肩部
１２格納空間
２１バックシェル
３１支持架
３２リブ
３２１上当接部
３２２下当接部
３３小空間
３４包囲空間
４１毛細管材
４２上部
４４下部
９１熱源
９９ヒートシンク
Ｓ実体物

Claims

フロントシェル、バックシェル、支持架、毛細管材および作動液から構成され、
前記フロントシェルと前記バックシェルとは、辺縁部が相互に連結されることで格納空間を形成し、
前記支持架は、前記格納空間に配置され、複数のリブを相互に接続させることによって構成され、複数の前記リブの間に規則配列するように形成された複数の包囲空間を有し、それぞれの前記リブは一端が上当接部となり、他端が下当接部となり、それぞれの前記リブは前記上当接部が二つの前記リブの前記下当接部の上方に位置し、前記下当接部が二つの前記リブの前記上当接部の下方に位置し、
前記毛細管材は、前記格納空間内に帯状に配置され、前記支持架の上方、下方および両側に環状扁平に分布し、
前記毛細管材は、前記支持架の上方に位置する部位である上部が前記フロントシェルの底面に焼結されて付着し、前記支持架の下方に位置する部位である下部が前記バックシェルの頂面に焼結されて付着し、
前記作動液は、前記格納空間に注入され、前記毛細管材に吸着し、
前記支持架において、
複数の前記リブからなる複数の前記上当接部および複数の前記下当接部は前記毛細管材に当接することによって前記毛細管材を前記フロントシェルの底面および前記バックシェルの頂面に維持し、
複数の前記リブは相互の前記上当接部および前記下当接部によって相互に連結され、前記支持架に高低差のある傾斜状態を保持するとともに前記上当接部に近い体部の下方および前記下当接部に近い体部の上方に小空間を形成し、
前記小空間と前記包囲空間とは相互に繋がることを特徴とする、
ベイパーチャンバー。
複数の前記リブは一体成型であることを特徴とする請求項１に記載のベイパーチャンバー。
複数の前記リブにおいて、前記上当接部の下方に位置する二つの前記リブは前記下当接部によって相互に連結され、前記下当接部の上方に位置する二つの前記リブは前記上当接部によって相互に連結されることを特徴とする請求項１に記載のベイパーチャンバー。
前記バックシェルは板状を呈し、前記フロントシェルは板面と、前記板面の周縁部から下へ伸びて形成された壁面と、前記壁面から水平方向へ伸びて形成された肩部とを有し、前記フロントシェルは前記肩部によって前記バックシェルの頂面に貼り付けら、溶接材料を使わない溶接方式によって前記バックシェルの頂面に接触する前記肩部の辺縁部が溶接されることで隙間がない連結状態になることを特徴とする請求項１に記載のベイパーチャンバー。
前記フロントシェルおよび前記バックシェルの辺縁部は、溶接材料を使わない溶接方式によって溶接されることで隙間がない連結状態になることを特徴とする請求項１に記載のベイパーチャンバー。
前記の溶接材料を使わない溶接方式は、高エネルギー溶接法、即ち電子ビーム溶接法、高周波アルゴンアーク溶接法およびレーザー溶接法のいずれか一つであることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のベイパーチャンバー。
前記毛細管材は銅メッシュによって構成されるか銅粉末焼結によって成形されることを特徴とする請求項１に記載のベイパーチャンバー。
前記包囲空間は四つの前記リブによって囲まれて形成されることを特徴とする請求項１に記載のベイパーチャンバー。