JP3163931U - Differential pressure plate heat pipe - Google Patents
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Abstract
【課題】差圧駆動式板型ヒートパイプを提供する。【解決手段】チャンバを有し、チャンバ内は、蒸発部１２、凝縮部１３及び接続部１４を有する。蒸発部１２は、複数の第１の導流体１２１１からなる複数の第１の導流部１２１を有する。複数の第１の導流体１２１１間には、第１の流路１２１２が形成される。第１の流路１２１２の一方の端部は、自由端１２１２ａであり、自由領域１２１４に接続される。凝縮部１３は、板状の接続部を介してチャンバ内の蒸発部１２と反対側に設けられ、複数の第２の導流体１３１１からなる複数の第２の導流部１３１を有する。第２の導流体１３１１間には、第２の流路１３１２が形成される。接続部１４は、蒸発部１２と凝縮部１３との間に配置される。接続部１４は、蒸発部１２及び凝縮部１３に連通する第１の連通孔群１４１及び第２の連通孔群１４２を有する。【選択図】図１A differential pressure driven plate heat pipe is provided. The chamber includes an evaporation section, a condensation section, and a connection section. The evaporating unit 12 includes a plurality of first flow guiding parts 121 composed of a plurality of first conducting fluids 1211. A first flow path 1212 is formed between the plurality of first conducting fluids 1211. One end of the first flow path 1212 is a free end 1212 a and is connected to the free region 1214. The condensing part 13 is provided on the opposite side to the evaporation part 12 in the chamber via a plate-like connection part, and has a plurality of second flow guiding parts 131 composed of a plurality of second guiding fluids 1311. A second channel 1312 is formed between the second guiding fluids 1311. The connection unit 14 is disposed between the evaporation unit 12 and the condensation unit 13. The connection unit 14 includes a first communication hole group 141 and a second communication hole group 142 that communicate with the evaporation unit 12 and the condensation unit 13. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、差圧駆動式板型ヒートパイプに関し、特に、ウィック構造を設けなくても作動流体を駆動して熱を伝達させることができる上、製造コストを大幅に低減させることができる差圧駆動式板型ヒートパイプに関する。 The present invention relates to a differential pressure driven plate type heat pipe, and in particular, a differential pressure that can drive a working fluid to transfer heat without providing a wick structure and can greatly reduce the manufacturing cost. The present invention relates to a drive type plate heat pipe.
近年、半導体産業の発展、製造技術の進歩及び市場における需要増加に伴い、電子装置は、軽薄短小化が進んでおり、外形寸法が縮小されているが、機能及び演算能力は、高められている。データ産業において生産額が最も多いノート型パソコン及びデスクトップ型パソコンは、動作するとき、多くの電子デバイスから熱が発生するが、その中で、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）から発生する熱が最大である。このとき、放熱フィンとファンとを組み合わせた放熱器によってＣＰＵの放熱を行ってＣＰＵを保護することは、重要であり、放熱を行うことにより、ＣＰＵの正常な作動温度を維持し、ＣＰＵが有する機能を発揮させることができるようになる。従って、ＣＰＵの放熱器は、現代の電子機器産業において重要な部材である。 In recent years, along with the development of the semiconductor industry, the progress of manufacturing technology and the increasing demand in the market, electronic devices are becoming lighter, thinner and smaller, the outer dimensions are reduced, but the functions and computing power are enhanced. . Notebook PCs and desktop PCs with the highest production value in the data industry generate heat from many electronic devices when they operate. Among them, the heat generated from the CPU (Central Processing Unit) is the largest. . At this time, it is important to protect the CPU by radiating the CPU with a radiator that combines a radiating fin and a fan, and by maintaining the normal operating temperature of the CPU by radiating heat, the CPU has The function can be demonstrated. Therefore, the heat sink of the CPU is an important member in the modern electronic equipment industry.
近年、水冷システムがパソコンにも適用されるようになっている。水冷システムでは、体積の大きい放熱フィンが省略されたように見えるが、実際は、熱源からの熱が作動流体中に集められた後、熱交換器（放熱フィン）によって空気との熱交換が行われる。水冷システムでは、管路の長さを自在に変更することができるため、熱交換器の配置位置も融通性を有する。また、熱交換器（放熱フィン）の構造も空間に制限されない。しかし、水冷システムは、ポンプを使用して作動流体を流動させる必要がある上、貯水タンクが必要である。そのため、水冷システムには、ポンプの信頼性の問題、管路の液漏れの問題などが存在する。しかし、パソコン内の発熱素子から発生する熱は、増大し続けているため、水冷式の放熱システムは、現在の市場における熱管理及び熱制御の最も優れた方式である。しかし、水冷システムは、体積が大きく、外部の空間にも制限がない場合には使用可能であるが、ノート型パソコンの場合、軽薄短小であるため、水冷式の放熱システムを使用することができない。従って、ノート型パソコンの場合、現在でもヒートパイプを使用して熱を伝達し、その後、放熱フィンを使用して熱交換を行う方式が採用されている。これ以外に、ＣＰＵの消費パワーをできる限り低減させる方式が採用されている。このことに鑑み、業者は、大きな放熱需要を満たすため、熱流束の大きい放熱技術を積極的に開発している。 In recent years, water cooling systems have also been applied to personal computers. In a water cooling system, it seems that a large volume of heat radiation fins is omitted, but in reality, heat from the heat source is collected in the working fluid, and then heat exchange with the air is performed by a heat exchanger (radiation fin). . In the water cooling system, since the length of the pipe line can be freely changed, the arrangement position of the heat exchanger has flexibility. Further, the structure of the heat exchanger (radiating fin) is not limited to space. However, the water cooling system requires a working tank to flow using a pump and a water storage tank. For this reason, the water cooling system has problems such as the reliability of the pump and the problem of liquid leakage in the pipeline. However, since the heat generated from the heating elements in the personal computer continues to increase, the water-cooled heat dissipation system is the most excellent method for heat management and control in the current market. However, the water cooling system can be used when the volume is large and the external space is not limited. However, in the case of a laptop computer, the water cooling system cannot be used because it is light and thin. . Therefore, in the case of a notebook personal computer, a method of transferring heat using a heat pipe and then exchanging heat using a heat radiating fin is adopted. In addition to this, a method of reducing the power consumption of the CPU as much as possible is adopted. In view of this, traders are actively developing heat dissipation technology with a large heat flux in order to meet a large heat dissipation demand.
他の従来技術において、ヒートパイプ、均温板などの放熱部材を熱伝導部材として使用するものが存在する。ヒートパイプ及び均温板を製造するとき、内壁に焼結体を形成し、それをウィック構造として使用する。主な製造工程としては、まず、金属（銅）顆粒又は金属粉末を内壁内に充填し、銅顆粒又は銅粉末を圧縮して固化し、最後に焼結炉内で焼結加工し、銅顆粒又は銅粉末によって多孔質のウィック構造を形成する。焼結体によって毛細管現象を発生させることができるが、焼結体により、ヒートパイプ及び均温板に所定の厚さが形成されるため、ヒートパイプ及び均温板を薄型化することができない。また、ベーパチャンバ（Ｖａｐｏｒ ｃｈａｍｂｅｒ）は、焼結された芯、網、溝などの構造によって発生する毛細管現象により、内部の作動流体が駆動されて循環する。しかし、これらの構造の製造方式は、非常に複雑であり、製造コストが増大してしまう。 In another conventional technique, there is one that uses a heat radiating member such as a heat pipe or a soaking plate as a heat conducting member. When manufacturing a heat pipe and a soaking plate, a sintered body is formed on the inner wall and used as a wick structure. The main manufacturing process is to first fill the inner wall with metal (copper) granules or metal powder, compress and solidify the copper granules or copper powder, and finally sinter in a sintering furnace, Alternatively, a porous wick structure is formed by copper powder. Capillary phenomenon can be generated by the sintered body, but since the predetermined thickness is formed on the heat pipe and the soaking plate by the sintered body, the heat pipe and the soaking plate cannot be thinned. In the vapor chamber, the working fluid inside is driven and circulated by a capillary phenomenon generated by a structure such as a sintered core, net, or groove. However, the manufacturing method of these structures is very complicated and increases the manufacturing cost.
また、蒸気コアの選択には、豊富な知識を要する。適当な蒸気コアを選択することは非常に重要であり、蒸気コアは、作動流体の流速を維持する上、十分な毛細管圧力を維持することにより、重力の影響を克服しなければならない。 In addition, selection of the steam core requires a wealth of knowledge. Choosing an appropriate steam core is very important and the steam core must overcome the effects of gravity by maintaining sufficient capillary pressure in addition to maintaining the working fluid flow rate.
即ち、従来のヒートパイプ又はベーパチャンバには、以下に示す欠点が存在する。
１．加工に不便である。
２．薄型化できない。
３．コストが高い
４．加工に時間が掛かる。
That is, the conventional heat pipe or vapor chamber has the following drawbacks.
1. Inconvenient for processing.
2. Cannot be thinned.
3. Cost is high 4. Processing takes time.
本考案の第１の目的は、ウィック構造を設けなくても作動流体を駆動して熱を伝達させることができる上、製造コストを大幅に低減させることができる差圧駆動式板型ヒートパイプを提供することにある。
本考案の第２の目的は、熱伝導効率の高い差圧駆動式板型ヒートパイプを提供することにある。
A first object of the present invention is to provide a differential pressure driven plate heat pipe that can drive a working fluid and transmit heat without providing a wick structure, and can greatly reduce the manufacturing cost. It is to provide.
A second object of the present invention is to provide a differential pressure driven plate heat pipe having high heat conduction efficiency.
上述の課題を解決するために、本考案の差圧駆動式板型ヒートパイプは、本体を備える。本体は、チャンバを有する。チャンバは、蒸発部、凝縮部及び接続部を有する。蒸発部は、チャンバ内に設けられる。蒸発部は、複数の第１の導流部を有する。第１の導流部は、複数の第１の導流体が間隔を空けて配列されることによって構成される。複数の第１の導流体間には、少なくとも１つの第１の流路が形成される。第１の流路の少なくとも一方の端部は、自由端であり、自由領域に接続される。凝縮部は、チャンバの蒸発部と反対側に設けられる。凝縮部は、複数の第２の導流部を有する。第２の導流部は、複数の第２の導流体が間隔を空けて配列されることによって構成される。第２の導流体間には、少なくとも１つの第２の流路が形成される。接続部は、蒸発部と凝縮部との間に配置される。接続部は、少なくとも１つの第１の連通孔群及び少なくとも１つの第２の連通孔群を有する。第１の連通孔群及び第２の連通孔群は、蒸発部及び凝縮部に連通する。 In order to solve the above-described problems, the differential pressure driven plate heat pipe of the present invention includes a main body. The body has a chamber. The chamber has an evaporating part, a condensing part, and a connecting part. The evaporator is provided in the chamber. The evaporation part has a plurality of first flow guide parts. The first flow guide portion is configured by arranging a plurality of first flow guide fluids at intervals. At least one first flow path is formed between the plurality of first conducting fluids. At least one end of the first flow path is a free end and is connected to a free region. The condensing part is provided on the opposite side of the chamber from the evaporation part. The condensing part has a plurality of second flow guiding parts. The second flow guide portion is configured by arranging a plurality of second guide fluids at intervals. At least one second flow path is formed between the second fluids. The connection part is disposed between the evaporation part and the condensation part. The connecting portion has at least one first communication hole group and at least one second communication hole group. The first communication hole group and the second communication hole group communicate with the evaporation unit and the condensation unit.
本考案の差圧駆動式板型ヒートパイプは、板型ヒートパイプ中の第１の導流体間に第１の流路が形成され、熱源に接触する第１の流路の作動流体が気化されることにより、作動流体を駆動して循環させるのに必要な高圧力が発生する。また、凝縮部の前方には、適当な減圧構造によって低圧部が発生することにより、作動流体を駆動して循環させるのに必要な圧力勾配が形成される。これにより、ウィック構造を設けなくても作動流体を駆動して熱を伝達させることができる上、製造コストを大幅に低減させることができる。 The differential pressure drive type plate heat pipe of the present invention has a first channel formed between the first fluids in the plate type heat pipe, and the working fluid in the first channel contacting the heat source is vaporized. As a result, a high pressure necessary to drive and circulate the working fluid is generated. In addition, a pressure gradient necessary to drive and circulate the working fluid is formed in front of the condensing unit by generating a low-pressure unit with an appropriate decompression structure. As a result, the working fluid can be driven to transfer heat without providing a wick structure, and the manufacturing cost can be greatly reduced.
本考案の目的、特徴および効果を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments showing the objects, features, and effects of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１〜図７、図１０及び図１１を参照する。図１〜図７、図１０及び図１１に示すように、本考案の第１実施形態における差圧駆動式板型ヒートパイプは、本体１を備える。本体１は、チャンバ１１を有する。チャンバ１１内は、蒸発部１２、凝縮部１３及び接続部１４を有する。
(First embodiment)
Please refer to FIG. 1 to FIG. 7, FIG. 10 and FIG. As shown in FIGS. 1 to 7, 10, and 11, the differential pressure drive type plate heat pipe in the first embodiment of the present invention includes a main body 1. The main body 1 has a chamber 11. The chamber 11 includes an evaporation unit 12, a condensation unit 13, and a connection unit 14.
蒸発部１２は、チャンバ１１内に設けられる。蒸発部１２は、複数の第１の導流部１２１を有する。第１の導流部１２１は、複数の第１の導流体１２１１が間隔を空けて配列されることによって構成される。複数の第１の導流体１２１１間には、少なくとも１つの第１の流路１２１２が形成される。第１の流路１２１２の少なくとも一方の端部は、自由端１２１２ａであり、自由領域１２１４に接続される。 The evaporation unit 12 is provided in the chamber 11. The evaporation unit 12 includes a plurality of first flow guide parts 121. The first flow guide portion 121 is configured by arranging a plurality of first flow guide fluids 1211 at intervals. At least one first flow path 1212 is formed between the plurality of first guiding fluids 1211. At least one end of the first flow path 1212 is a free end 1212 a and is connected to the free region 1214.
本実施形態の第１の導流体１２１１は、直線状リブである。直線状リブが横方向に間隔を空けて配列されることにより、直線状リブ間に第１の流路１２１２が形成される。直線状リブは、波状でもよい（図６を参照）。 The first fluid 1211 of this embodiment is a linear rib. The first flow paths 1212 are formed between the linear ribs by arranging the linear ribs at intervals in the lateral direction. The straight rib may be wavy (see FIG. 6).
第１の導流体１２１１は、縦方向に間隔を空けて配列してもよい。即ち、縦方向に不連続に配列してもよい（図８及び図１０を参照）。 The first fluids 1211 may be arranged at intervals in the vertical direction. That is, they may be arranged discontinuously in the vertical direction (see FIGS. 8 and 10).
凝縮部１３は、チャンバ１１内で隔壁となる接続部１４を介して蒸発部１２と反対側に設けられる。凝縮部１３は、複数の第２の導流部１３１を有する。第２の導流部１３１は、複数の第２の導流体１３１１が間隔を空けて配列されることによって構成される。第２の導流体１３１１間には、少なくとも１つの第２の流路１３１２が形成される。 The condensing unit 13 is provided on the opposite side of the evaporation unit 12 via a connection unit 14 serving as a partition in the chamber 11. The condensing unit 13 includes a plurality of second flow guide units 131. The second flow guide portion 131 is configured by arranging a plurality of second flow guide fluids 1311 at intervals. At least one second flow path 1312 is formed between the second guiding fluids 1311.
本実施形態の第２の導流体１３１１は、直線状リブである。直線状リブが横方向に間隔を空けて配列されることにより、直線状リブ間に第２の流路１３１２が形成される。直線状リブは、波状でもよい（図７を参照）。 The second fluid 1311 of this embodiment is a linear rib. By arranging the linear ribs at intervals in the lateral direction, a second flow path 1312 is formed between the linear ribs. The straight rib may be wavy (see FIG. 7).
第２の導流体１３１１は、縦方向に間隔を空けて配列してもよい。即ち、縦方向に不連続に配列してもよい（図９及び図１１を参照）。 The second fluid 1311 may be arranged at intervals in the vertical direction. That is, they may be arranged discontinuously in the vertical direction (see FIGS. 9 and 11).
接続部１４は、蒸発部１２と凝縮部１３との間に配置され、チャンバ１１内を蒸発部１２と凝縮部１３とに区画する隔壁である。接続部１４は、少なくとも１つの第１の連通孔群１４１及び少なくとも１つの第２の連通孔群１４２を有する。第１の連通孔群１４１及び第２の連通孔群１４２は、蒸発部１２及び凝縮部１３に連通する。 The connection unit 14 is a partition wall that is disposed between the evaporation unit 12 and the condensation unit 13 and divides the inside of the chamber 11 into the evaporation unit 12 and the condensation unit 13. The connecting portion 14 has at least one first communication hole group 141 and at least one second communication hole group 142. The first communication hole group 141 and the second communication hole group 142 communicate with the evaporator 12 and the condenser 13.
（第２実施形態）
図１２及び図１３を参照する。図１２及び図１３は、本考案の第２実施形態による差圧駆動式板型ヒートパイプを示す。本実施形態の構造及び部材間の関連性は、前述の実施形態と同一であるため、ここでは説明を省略する。本実施形態において、蒸発部１２の第１の導流体１２１１は、リブであり、これらのリブは、第１の角部１２１１ａ、第１の刃部１２１１ｂ及び第２の刃部１２１１ｃを有する。第１の刃部１２１１ｂと第２の刃部１２１１ｃとは、第１の角部１２１１ａにおいて互いに交差する。複数の第１の流路１２１２は、複数の第１の導流体１２１１間に形成される。また、複数の第１の導流部１２１間は、第１の間隔１２１３を有する。
(Second Embodiment)
Please refer to FIG. 12 and FIG. 12 and 13 show a differential pressure driven plate heat pipe according to a second embodiment of the present invention. Since the relationship between the structure and members of this embodiment is the same as that of the above-described embodiment, description thereof is omitted here. In this embodiment, the 1st fluid 1211 of the evaporation part 12 is a rib, and these ribs have the 1st corner | angular part 1211a, the 1st blade part 1211b, and the 2nd blade part 1211c. The first blade portion 1211b and the second blade portion 1211c intersect each other at the first corner portion 1211a. The plurality of first flow paths 1212 are formed between the plurality of first guiding fluids 1211. In addition, a first interval 1213 is provided between the plurality of first flow guide portions 121.
第１の刃部１２１１ｂ及び第２の刃部１２１１ｃは、不連続に配列してもよい（図１４を参照）。 The first blade portion 1211b and the second blade portion 1211c may be arranged discontinuously (see FIG. 14).
蒸発部１３の第２の導流体１３１１は、リブである。また、複数のリブは、第２の角部１３１１ａ、第３の刃部１３１１ｂ及び第４の刃部１３１１ｃを有する。第３の刃部１３１１ｂと第４の刃部１３１１ｃとは、第２の角部１３１１ａにおいて互い交差する。複数の第２の流路１３１２は、複数の第２の導流体１３１１間に形成される。また、複数の第２の導流部１３１間は、第２の間隔１３１３を有する。 The second fluid 1311 of the evaporation unit 13 is a rib. The plurality of ribs include a second corner portion 1311a, a third blade portion 1311b, and a fourth blade portion 1311c. The third blade portion 1311b and the fourth blade portion 1311c intersect each other at the second corner portion 1311a. The plurality of second flow paths 1312 are formed between the plurality of second guiding fluids 1311. A plurality of second flow guide portions 131 have a second interval 1313.
第３の刃部１３１１ｂ及び第４の刃部１３１１ｃは、不連続に配列してもよい（図１５を参照）。 The third blade portion 1311b and the fourth blade portion 1311c may be arranged discontinuously (see FIG. 15).
（第３実施形態）
図１６〜図２５を参照する。図１６〜図２５は、本考案の第３実施形態による差圧駆動式板型ヒートパイプ及び他の態様を示す。本実施形態の構造及び部材間の関連性は、前述の実施形態と同一であるため、ここでは説明を省略する。本実施形態において、蒸発部１２の第１の導流部１２１の複数の第１の導流体１２１１は、リブである。また、複数のリブが不連続に環状に配列されて複数の同心円が形成される（図１６を参照）。
(Third embodiment)
Reference is made to FIGS. 16 to 25 show a differential pressure driven plate heat pipe and other aspects according to a third embodiment of the present invention. Since the relationship between the structure and members of this embodiment is the same as that of the above-described embodiment, description thereof is omitted here. In the present embodiment, the plurality of first fluids 1211 of the first flow guide part 121 of the evaporation part 12 are ribs. Also, a plurality of ribs are discontinuously arranged in an annular shape to form a plurality of concentric circles (see FIG. 16).
凝縮部１３の第２の導流部１３１の複数の第２の導流体１３１１は、リブである。また、複数のリブが不連続に環状に配列されて複数の同心円が形成される（図１７を参照）。 The plurality of second fluids 1311 of the second flow guide part 131 of the condensing part 13 are ribs. Also, a plurality of ribs are discontinuously arranged in an annular shape to form a plurality of concentric circles (see FIG. 17).
第１の導流部１２１及び第２の導流部１３１は、複数の同心三角形（図１８及び図１９を参照）、複数の同心矩形（図２０及び図２１を参照）、複数の同心不規則形（図２２及び図２３を参照）又は同心楕円形（図２４及び図２５）に変更してもよく、何れも同一の効果を達成することができる。 The first flow guide portion 121 and the second flow guide portion 131 include a plurality of concentric triangles (see FIGS. 18 and 19), a plurality of concentric rectangles (see FIGS. 20 and 21), and a plurality of concentric irregularities. It may be changed to a shape (see FIGS. 22 and 23) or a concentric ellipse (FIGS. 24 and 25), both of which can achieve the same effect.
（第４実施形態）
図２６〜図４１を参照する。図２６〜図４１は、本考案の第４実施形態による差圧駆動式板型ヒートパイプ及び他の態様を示す。本実施形態の構造及び部材間の関連性は、前述の実施形態と同一であるため、ここでは説明を省略する。本実施形態において、蒸発部１２の第１の導流部１２１の複数の第１の導流体１２１１は、凸ブロックである。複数の凸ブロックは、横方向及び縦方向に間隔を空けて配列される。また、第１の流路１２１２は、複数の凸ブロック間に形成される。また、第２の導流部１３１の複数の第２の導流体１３１１は、凸ブロックである。複数の凸ブロックは、横方向及び縦方向に間隔を空けて配列される。また、第２の流路１３１２は、複数の凸ブロック間に形成される。凸ブロックは、円形であり、等間隔に平行に並列される（図２６及び図２７を参照）。或いは、凸ブロックは、円形であり、互い違いに配列される（図２８及び図２９を参照）。或いは、凸ブロックは、三角形であり、等間隔に平行に並列される（図３０及び図３１を参照）。或いは、凸ブロックは、三角形であり、互い違いに配列される（図３２及び図３３を参照）。或いは、凸ブロックは、矩形であり、等間隔に平行に並列される（図３４及び図３５を参照）。或いは、凸ブロックは、矩形であり、互い違いに配列される（図３６及び図３７を参照）。或いは、凸ブロックは、菱形であり、等間隔に平行に並列される（図３８及び図３９を参照）。或いは、凸ブロックは、菱形であり、互い違いに配列される（図４０及び図４１を参照）。或いは、凸ブロックは、幾何学形状である。
(Fourth embodiment)
26 to 41 will be referred to. 26 to 41 show a differential pressure driven plate heat pipe and other aspects according to the fourth embodiment of the present invention. Since the relationship between the structure and members of this embodiment is the same as that of the above-described embodiment, description thereof is omitted here. In the present embodiment, the plurality of first guiding fluids 1211 of the first guiding unit 121 of the evaporation unit 12 are convex blocks. The plurality of convex blocks are arranged at intervals in the horizontal direction and the vertical direction. Further, the first flow path 1212 is formed between a plurality of convex blocks. In addition, the plurality of second guiding fluids 1311 of the second guiding part 131 are convex blocks. The plurality of convex blocks are arranged at intervals in the horizontal direction and the vertical direction. The second flow path 1312 is formed between the plurality of convex blocks. The convex blocks are circular and are arranged in parallel at equal intervals (see FIGS. 26 and 27). Alternatively, the convex blocks are circular and are arranged alternately (see FIGS. 28 and 29). Or a convex block is a triangle and is parallelly arranged in parallel at equal intervals (refer FIG.30 and FIG.31). Alternatively, the convex blocks are triangular and are arranged alternately (see FIGS. 32 and 33). Or a convex block is a rectangle and is parallelly arranged in parallel at equal intervals (refer FIG.34 and FIG.35). Alternatively, the convex blocks are rectangular and are arranged alternately (see FIGS. 36 and 37). Or a convex block is a rhombus and is parallelly arranged in parallel at equal intervals (refer FIG.38 and FIG.39). Or a convex block is a rhombus and is arranged alternately (refer FIG.40 and FIG.41). Alternatively, the convex block is a geometric shape.
（第５実施形態）
図４２〜図４５を参照する。図４２〜図４５は、本考案の第５実施形態による差圧駆動式板型ヒートパイプを示す。本実施形態の構造及び部材間の関連性は、前述の実施形態と同一であるため、ここでは説明を省略する。本実施形態において、蒸発部の第１の導流体１２１１は、直線状リブである。複数の直線状リブは、間隔を空けて配列される上、蒸発部１２から外側に放射状に延伸する。第１の流路１２１２は、複数の第１の導流体１２１１間に形成される。また、凝縮部の第２の導流体１３１１は、直線状リブである。複数の直線状リブは、間隔を空けて配列される上、凝縮部１３から外側に放射状に延伸する。第２の流路１３１２は、複数の第２の導流体１３１１間に形成される。
(Fifth embodiment)
42 to 45 will be referred to. 42 to 45 show a differential pressure drive type plate heat pipe according to a fifth embodiment of the present invention. Since the relationship between the structure and members of this embodiment is the same as that of the above-described embodiment, description thereof is omitted here. In the present embodiment, the first guiding fluid 1211 of the evaporation unit is a linear rib. The plurality of linear ribs are arranged at intervals and extend radially outward from the evaporation unit 12. The first flow path 1212 is formed between the multiple first fluids 1211. The second guiding fluid 1311 in the condensing part is a linear rib. The plurality of linear ribs are arranged at intervals and extend radially outward from the condensing unit 13. The second flow path 1312 is formed between the plurality of second guiding fluids 1311.
本実施形態の他の態様として、蒸発部の第１の導流体１２１１は、縦方向に不連続に配列される（図４４を参照）。また、凝縮部の第２導流体１３１１は、縦方向に不連続に配列される（図４５を参照）。 As another aspect of the present embodiment, the first guiding fluid 1211 of the evaporation section is discontinuously arranged in the vertical direction (see FIG. 44). Moreover, the 2nd fluid 1311 of a condensation part is arranged discontinuously in the vertical direction (refer FIG. 45).
図４６及び図４７を参照する。図４６及び図４７に示すように、前述の第１実施形態中の蒸発部の第１の導流体１２１１間及び凝縮部の第２の導流体１３１１間は、複数の凹部１２１５，１３１４を有する。凹部１２１５，１３１４は、円形、方形、三角形、うろこ状又は幾何学形である。本実施形態においては、うろこ状の態様を例示して説明するが、これに限定されない。凹部１２１５，１３１４間の配列方式は、等間隔又は不等間隔の配列方式とすることができる。当然、前述の第２実施形態〜第５実施形態においても、第１の導流体１２１１間及び第２の導流体１３１１間に、複数の凹体１２１５，１３１４を設けることができる。 46 and 47 will be referred to. As shown in FIGS. 46 and 47, a plurality of recesses 1215 and 1314 are provided between the first guiding fluids 1211 of the evaporation unit and the second guiding fluid 1311 of the condensing unit in the first embodiment described above. The recesses 1215 and 1314 are circular, square, triangular, scaly or geometric. In the present embodiment, a scaly aspect is described as an example, but the present invention is not limited to this. The arrangement method between the recesses 1215 and 1314 can be an arrangement method of equal intervals or unequal intervals. Of course, also in the above-described second to fifth embodiments, a plurality of concave bodies 1215 and 1314 can be provided between the first guiding fluids 1211 and between the second guiding fluids 1311.
図１６〜図４５を参照する。図１６〜図４５に示すように、本考案の第１実施形態〜第５実施形態は、圧力差によって板型ヒートパイプの作動流体を循環させる技術を提供するものである。本考案の差圧駆動式板型ヒートパイプは、作動流体が自発的に循環する方式であり、使用される作動流体は、純水、メタノール、アセトン、Ｒ１３４Ａなどの冷媒である。差圧駆動式板型ヒートパイプのチャンバ１１中は真空状態にされるため、内部に充填された作動流体の飽和蒸気温度は、２０℃〜３０℃である。蒸発気体２は、蒸発部１２の自由端１２１２ａから流出した後、自由領域１２１４を通過することによって減圧される。これにより、作動流体が循環するのに必要な圧力勾配が発生する。また、凝縮部１３中において、気体が凝縮されるときに負圧吸引力が発生するため、作動流体の循環が促進される。 Reference is made to FIGS. As shown in FIGS. 16 to 45, the first to fifth embodiments of the present invention provide a technique for circulating a working fluid in a plate heat pipe by a pressure difference. The differential pressure drive type plate heat pipe of the present invention is a system in which a working fluid circulates spontaneously, and the working fluid used is a refrigerant such as pure water, methanol, acetone, R134A. Since the chamber 11 of the differential pressure driven plate heat pipe is evacuated, the saturated vapor temperature of the working fluid filled therein is 20 ° C. to 30 ° C. The evaporative gas 2 flows out from the free end 1212a of the evaporating unit 12, and then is decompressed by passing through the free region 1214. This generates a pressure gradient necessary for the working fluid to circulate. Further, since a negative pressure suction force is generated in the condensing unit 13 when the gas is condensed, the circulation of the working fluid is promoted.
凝縮された液体状態の作動流体は、圧力勾配によって蒸発部１２に回流する。蒸発及び凝縮するときに発生する熱対流により、差圧駆動式板型ヒートパイプの均温性が大幅に改善される上、熱抵抗が低減される。 The condensed working fluid in a liquid state is circulated to the evaporation unit 12 by a pressure gradient. The thermal convection generated when evaporating and condensing greatly improves the temperature uniformity of the differential pressure driven plate heat pipe and reduces the thermal resistance.
即ち、本考案の差圧駆動式板型ヒートパイプは、発熱デバイ（図示せず）から発生する熱が本体１の蒸発部１２の表面に導入された後、蒸発部１２の第１の流路１２１２に伝達されることにより、作動流体の一部が気化される。次に、作動流体が気化されることによって発生する圧力により、作動流体が凝縮部１３に移動して放熱する。凝縮された後の作動流体は、蒸発部１２に連通する低圧領域から蒸発部１２に回流し、発熱デバイス（図示せず）に接触する蒸発部１２において熱を吸収し、再循環される。 That is, the differential pressure drive type plate heat pipe of the present invention has a first flow path of the evaporation unit 12 after heat generated from a heat generating device (not shown) is introduced into the surface of the evaporation unit 12 of the main body 1. By being transmitted to 1212, a part of the working fluid is vaporized. Next, the working fluid moves to the condenser 13 and dissipates heat by the pressure generated when the working fluid is vaporized. The condensed working fluid circulates from the low-pressure region communicating with the evaporation unit 12 to the evaporation unit 12, absorbs heat in the evaporation unit 12 that contacts a heat generating device (not shown), and is recirculated.
近年、各放熱器の業者がポンプによって作動流体を循環させる水冷システムの開発に参与している。しかし、この水冷システムには、ポンプバルブの信頼性及び寿命の問題が存在する。本考案の開示する差圧駆動式板型ヒートパイプの長所は、システム中に動力部材がないため、部材が破損する問題も寿命の問題もない。さらに、ポンプやウィック構造を加える必要もないため、エネルギーを節約することができる上、騒音の問題もない。 In recent years, manufacturers of each radiator participate in the development of a water cooling system that circulates a working fluid by a pump. However, there are problems with the reliability and lifetime of the pump valve in this water cooling system. The advantage of the differential pressure drive type plate heat pipe disclosed in the present invention is that there is no power member in the system, so there is no problem of member breakage or life. Furthermore, since there is no need to add a pump or a wick structure, energy can be saved and there is no problem of noise.
１ 本体
１１ チャンバ
１２ 蒸発部
１２１ 第１の導流部
１２１１ 第１の導流体
１２１１ａ 第１の角部
１２１１ｂ 第１の刃部
１２１１ｃ 第２の刃部
１２１２ 第１の流路
１２１２ａ 自由端
１２１３ 第１の間隔
１２１４ 自由領域
１２１５ 凹部
１３ 凝縮部
１３１ 第２の導流部
１３１１ 第２の導流体
１３１１ａ 第２の角部
１３１１ｂ 第３の刃部
１３１１ｃ 第４の刃部
１３１２ 第２の流路
１３１３ 第２の間隔
１３１４ 凹部
１４ 接続部
１４１ 第１の連通孔群
１４２ 第２の連通孔群
２ 蒸発気泡
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 11 Chamber 12 Evaporating part 121 1st flow part 1211 1st flow part 1211a 1st corner | angular part 1211b 1st blade part 1211c 2nd blade part 1212 1st flow path 1212a Free end 1213 1st Interval 1214 Free region 1215 Concave portion 13 Condensing portion 131 Second flow guiding portion 1311 Second fluid guiding portion 1311a Second corner portion 1311b Third blade portion 1311c Fourth blade portion 1312 Second flow path 1313 Second Interval 1314 Concave portion 14 Connection portion 141 First communication hole group 142 Second communication hole group 2 Evaporating bubbles
Claims (19)
該本体は、その内部を板状の接続部によって区画されたチャンバを有し、
該チャンバは、
複数の第１の導流体が間隔を空けて配列されることによって構成される複数の第１の導流部を有し、該複数の第１の導流体間には、少なくとも１つの第１の流路が形成され、該第１の流路の少なくとも一方の端部は、これらの第１の導流体のない自由領域に至る蒸発部と、
該チャンバ内の前記接続部を介して蒸発部と反対側に設けられ、複数の第２の導流体が間隔を空けて配列されることによって構成される複数の第２の導流部を有し、前記複数の第２の導流体間には、少なくとも１つの第２の流路が形成される凝縮部と、
前記蒸発部と前記凝縮部との流路の両端部において、記蒸発部と前記凝縮部とをそれぞれ連通する少なくとも１つの第１の連通孔群及び少なくとも１つの第２の連通孔群を有する接続部と、を有することを特徴とする差圧駆動式板型ヒートパイプ。 With a body,
The main body has a chamber that is partitioned by a plate-like connection portion inside,
The chamber
A plurality of first flow guide portions configured by arranging a plurality of first flow guide fluids at intervals, and at least one first flow guide portion is provided between the plurality of first flow guide fluids. A flow path is formed, and at least one end of the first flow path is an evaporation section that reaches a free region without these first guiding fluids;
A plurality of second flow guide portions which are provided on the opposite side of the evaporation portion via the connection portion in the chamber and are configured by arranging a plurality of second flow guide fluids at intervals. A condensing part in which at least one second flow path is formed between the plurality of second guiding fluids;
A connection having at least one first communication hole group and at least one second communication hole group that respectively communicate the evaporation part and the condensation part at both ends of the flow path between the evaporation part and the condensation part. A differential pressure drive type plate heat pipe.
前記凝縮部の第２の導流部の前記複数の第２の導流体は、リブであり、前記複数のリブが不連続に環状に配列されて複数の同心円が形成されることを特徴とする請求項１記載の差圧駆動式板型ヒートパイプ。 The plurality of first fluids of the first flow guide part of the evaporation part are ribs, and the plurality of ribs are discontinuously arranged in an annular shape to form a plurality of concentric circles,
The plurality of second guide fluids of the second guide part of the condensing part are ribs, and the plurality of ribs are discontinuously arranged in an annular shape to form a plurality of concentric circles. The differential pressure driven plate heat pipe according to claim 1.
前記凝縮部の第２の導流部の前記複数の第２の導流体は、リブであり、前記複数のリブが不連続に環状に配列されて複数の同心三角形が形成されることを特徴とする請求項１記載の差圧駆動式板型ヒートパイプ。 The plurality of first fluids of the first flow guide part of the evaporation part are ribs, and the plurality of ribs are discontinuously arranged in an annular shape to form a plurality of concentric triangles,
The plurality of second guide fluids of the second guide part of the condensing part are ribs, and the plurality of ribs are discontinuously arranged in an annular shape to form a plurality of concentric triangles. The differential pressure drive type plate heat pipe according to claim 1.
前記凝縮部の第２の導流部の前記複数の第２の導流体は、リブであり、前記複数のリブが不連続に環状に配列されて複数の同心矩形が形成されることを特徴とする請求項１記載の差圧駆動式板型ヒートパイプ。 The plurality of first guide fluids of the first guide part of the evaporation part are ribs, and the plurality of ribs are discontinuously arranged in an annular shape to form a plurality of concentric rectangles,
The plurality of second guide fluids of the second guide part of the condensing part are ribs, and the plurality of ribs are discontinuously arranged in an annular shape to form a plurality of concentric rectangles. The differential pressure drive type plate heat pipe according to claim 1.
前記凝縮部の第２の導流部の前記複数の第２の導流体は、リブであり、前記複数のリブが不連続に環状に配列されて複数の同心不規則形が形成されることを特徴とする請求項１記載の差圧駆動式板型ヒートパイプ。 The plurality of first fluids of the first flow guide part of the evaporation part are ribs, and the plurality of ribs are discontinuously arranged in an annular shape to form a plurality of concentric irregular shapes,
The plurality of second guide fluids of the second guide part of the condensing part are ribs, and the plurality of ribs are discontinuously arranged in an annular shape to form a plurality of concentric irregular shapes. The differential pressure driven plate heat pipe according to claim 1, wherein
前記凝縮部の第２の導流体は、直線状リブであり、前記複数の直線状リブは、間隔を空けて配列される上、前記凝縮部から外側に放射状に延伸し、前記凝縮部の第２の流路は、前記複数の第２の導流体間に形成されることを特徴とする請求項１記載の差圧駆動式板型ヒートパイプ。 The first guiding fluid of the evaporation unit is a linear rib, and the plurality of linear ribs are arranged at intervals and extend radially outward from the evaporation unit, so that the first flow A path is formed between the plurality of first guiding fluids;
The second guiding fluid of the condensing unit is a linear rib, and the plurality of linear ribs are arranged at intervals and extend radially outward from the condensing unit, 2. The differential pressure driven plate heat pipe according to claim 1, wherein the two flow paths are formed between the plurality of second fluids.
前記第２の導流部の前記凝縮部の複数の第２の導流体は、凸ブロックであり、前記複数の凸ブロックは、横方向及び縦方向に間隔を空けて配列され、前記凝縮部の第２の流路は、前記複数の凸ブロック間に形成されることを特徴とする請求項１記載の差圧駆動式板型ヒートパイプ。 The plurality of first guide fluids of the first flow guide portion of the evaporation portion are convex blocks, and the plurality of convex blocks are arranged at intervals in a horizontal direction and a vertical direction, A flow path is formed between the plurality of convex blocks,
The plurality of second guiding fluids of the condensing unit of the second channel unit are convex blocks, and the plurality of convex blocks are arranged at intervals in the horizontal direction and the vertical direction, The differential pressure driven plate type heat pipe according to claim 1, wherein the second flow path is formed between the plurality of convex blocks.
The differential pressure driven plate heat pipe according to claim 18, wherein the convex block is circular, triangular, rectangular, trapezoidal, diamond-shaped or geometrical.
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|---|---|---|---|---|
| JP2012189260A (en) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Kiko Kagi Kofun Yugenkoshi | Radiation unit having hydrophilic compound thin film, and method of depositing hydrophilic compound thin film |
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