JP3164517U

JP3164517U - ヒートパイプの複合型ウィック構造体

Info

Publication number: JP3164517U
Application number: JP2010006338U
Authority: JP
Inventors: 證都王; 邦宏廖
Original assignee: Chaun Choung Technology Corp
Current assignee: Chaun Choung Technology Corp
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2020-09-22

Abstract

【課題】ヒートパイプの配置位置の如何に関わらず、引力の影響を受けることなく、作動液体を蒸発部に迅速に環流させるヒートパイプの複合型ウィック構造体を提供する。【解決手段】コンテナ１０、棒状ウィック構造体１１、多孔質ウィック構造体１２およびファイバーウィック構造体１３を含む。コンテナ１０は、中空状を呈し、蒸発部１００および凝縮部１０１を有する。棒状ウィック構造体１１は、コンテナ１０の内壁の全周面を軸方向に延伸して形成し、蒸発部１００および凝縮部に連接している。多孔質ウィック構造体１２は、蒸発部１００の内壁上だけに配置され、蒸発部１００の棒状ウィック構造体１１上を覆う状態になっている。ファイバーウィック構造体１３は、長い棒状を呈し、一方の端部が多孔質ウィック構造体１２に結合し、もう一方の端部はコンテナ１０に沿って縦方向に凝縮部まで延伸している。【選択図】図１

Description

本考案は、熱伝導デバイスに関し、特に、異なる複数のウィック構造体によるヒートパイプの複合型ウィック構造体に関する。

ヒートパイプ（ＨｅａｔＰｉｐｅ）は、液、気相変化を利用して熱量を迅速に伝達する熱伝導デバイスである。ヒートパイプ内において、温度差を設けるため、一方の端部が蒸発部で、もう一方の端部が凝縮部になっている。ヒートパイプ内が真空となっているため、蒸発部が熱せられると、ヒートパイプ内の作動液体が迅速に蒸発し、ヒートパイプ内で低温の凝縮部に移動する。この時、凝縮部において、外部に配置された放熱フィンなどの放熱デバイスにより放熱が行なわれ、蒸発した作動液体が凝縮して液体に戻る。最後に、ヒートパイプ内壁上のウィック構造体により蒸発部に環流する。ヒートパイプでは、この循環の繰り返しで放熱が行なわれる。

ヒートパイプの使用に際して、水平に置かれたり、蒸発部を下に向けて配置されたりするとは限らず、上下逆または斜めに配置されることもある。そうなると、作動液体が環流する際に、引力の影響を受けやすくなる。従来のヒートパイプは、ウィック構造体が内壁に付着しているため、ヒートパイプが斜めに傾いた状態で使用されると、ウィック構造体が部分的な環流作用しか提供できず、環流効率が相対的に低かった。

以上のように、従来の薄型ヒートパイプにおける欠点をいかに解決するかが本考案の重要な課題である。

特開２００５−１４７６２５号公報

本考案の目的は、ヒートパイプの配置位置の如何に関わらず、引力の影響を受けることなく、作動液体を蒸発部に迅速に環流させるヒートパイプの複合型ウィック構造体を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本考案は、ヒートパイプの複合型ウィック構造体を提供する。本考案のヒートパイプの複合型ウィック構造体は、コンテナ、棒状ウィック構造体、多孔質ウィック構造体およびファイバーウィック構造体を含む。コンテナは、中空状を呈し、蒸発部および凝縮部を有する。棒状ウィック構造体は、コンテナの内壁の全周面を軸方向に延伸して形成し、蒸発部および凝縮部に連接している。多孔質ウィック構造体は、蒸発部の内壁上だけに配置され、蒸発部の棒状ウィック構造体上を覆う状態になっている。ファイバーウィック構造体は、長い棒状を呈し、一方の端部が多孔質ウィック構造体に結合し、もう一方の端部はコンテナに沿って縦方向に凝縮部まで延伸している。
本考案は下記の特徴を有する。
（１）中空状を呈し、蒸発部および凝縮部を有するコンテナと、
前記コンテナの内壁の全周面を軸方向に延伸して形成し、前記蒸発部および前記凝縮部に連接している棒状ウィック構造体と、
前記蒸発部の内壁上だけに配置され、前記蒸発部の前記棒状ウィック構造体上を覆う状態になっている多孔質ウィック構造体と、
長い棒状を呈し、一方の端部が前記多孔質ウィック構造体に結合し、もう一方の端部は前記コンテナに沿って縦方向に前記凝縮部まで延伸しているファイバーウィック構造体と、を含むヒートパイプの複合型ウィック構造体。
（２）前記蒸発部は、前記コンテナの一方の端部に設けられていることを特徴とする（１）に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
（３）前記凝縮部は、前記コンテナのもう一方の端部に設けられていることを特徴とする（２）に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
（４）前記多孔質ウィック構造体は、粉末が焼き固められた焼結粉末であることを特徴とする（１）に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
（５）前記ファイバーウィック構造体は、一方の端部が焼結により、多孔質ウィック構造体に結合していることを特徴とする（４）に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
（６）前記ファイバーウィック構造体は、一方の端部が焼結により、多孔質ウィック構造体に結合していることを特徴とする（１）に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
（７）前記ファイバーウィック構造体は、複数の繊維束が編まれて形成されたものであることを特徴とする（１）に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
（８）前記ファイバーウィック構造体は、複数の金属線が編まれてメッシュ状に形成されたものであることを特徴とする（１）に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
（９）前記ファイバーウィック構造体は、もう一方の端部が浮いた状態になっていることを特徴とする（１）に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
（１０）前記コンテナは、扁平状を呈し、前記コンテナ内壁の両側が縦方向に前記凝縮部まで前記ファイバーウィック構造体を挟持固定することを特徴とする（１）に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。

本考案のヒートパイプの複合型ウィック構造体は、異なるウィック構造体を組み合わせることにより、液状の作動液体が迅速に環流する移動ルートが形成し、ヒートパイプの上下が逆の配置位置に関わらず、引力の影響を受けることなく、作動液体を蒸発部に迅速に環流させることができる。また、ヒートパイプ内の液、気相変化の繰り返しをスムーズに行なうことができる。

本考案の一実施形態によるヒートパイプの複合型ウィック構造体を示す断面図である。図１の２−２における断面図である。図１の３−３における断面図である。本考案の一実施形態によるヒートパイプの複合型ウィック構造体を示す斜視図である。ヒートパイプの複合型ウィック構造体の使用状態を示す断面図である。本考案のもう一つの実施形態によるヒートパイプの複合型ウィック構造体の蒸発部を示す断面図である。本考案のもう一つの実施形態によるヒートパイプの複合型ウィック構造体の凝縮部を示す断面図である。

以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１および図４を参照する。図１は、本考案の一実施形態によるヒートパイプの複合型ウィック構造体を示す断面図である。図４は、本考案の一実施形態によるヒートパイプの複合型ウィック構造体を示す斜視図である。図1および図４に示すように、本考案のヒートパイプ１は、コンテナ１０、コンテナ１０内壁に設けられた棒状ウィック構造体１１、多孔質ウィック構造体１２およびファイバーウィック構造体１３を含む。

コンテナ１０は、少なくとも一つの蒸発部１００および凝縮部１０１を有する。蒸発部１００は、コンテナ１０の一方の端部に配置され、凝縮部１０１は、コンテナ１０のもう一方の端部に配置されている。また、ヒートパイプ１は、複数の蒸発部１００または凝縮部１０１を有してもよく、実際の状況により異なる。棒状ウィック構造体１１は、コンテナ１０の内壁の全周面を軸方向に延伸して形成し、コンテナ１０の蒸発部１００および凝縮部１０１に連接している。これにより、コンテナ１０の内部に封入されている作動液体（図示せず）が棒状ウィック構造体１１を介して凝縮部１０１から蒸発部１００に環流する。

多孔質ウィック構造体１２は、粉末が焼き固められた焼結粉末でもよく、コンテナ１０の蒸発部１００の内壁上だけに配置され、蒸発部１００の棒状ウィック構造体１１上を覆う状態になっている。

図２および図３を参照する。図２は、図１の２−２における断面図である。図３は、図１の３−３における断面図である。図２および図３に示すように、ファイバーウィック構造体１３は、複数の繊維束または金属のメッシュが棒状に形成されたものであり、一方の端部１３０が多孔質ウィック構造体１２に結合している（図３参照）。多孔質ウィック構造体１２が粉末により焼結される際、多孔質ウィック構造体１２上にファイバーウィック構造体１３の端部１３０を同時に焼結する。もう一方の端部１３１は、コンテナ１０に沿って縦方向に凝縮部１０１まで延伸している（図２参照）。本実施形態においては、ファイバーウィック構造体１３の端部１３１は、凝縮部１０１まで延伸しているが、コンテナ１０内壁には接しておらず、浮いた状態になっている。また、ファイバーウィック構造体１３の断面積は、コンテナ１０の断面積の約１/８を占める。

図５を参照する。図５は、ヒートパイプの複合型ウィック構造体の使用状態を示す断面図である。図５に示すように、ヒートパイプ１の蒸発部１００が熱源２に接触し、ヒートパイプ１内で蒸発部１００から離れた凝縮部１０１に放熱フィンなどの複数の放熱デバイス３が配置されている。熱源２が熱量を発生すると、ヒートパイプ１の多孔質ウィック構造体１２内の作動液体が蒸発し始める。多孔質ウィック構造体１２が蒸発部１００上にのみ配置されているため、蒸発した作動液体は、コンテナ１０内をヒートパイプ１の凝縮部１０１に向かって移動し、放熱デバイス３の凝縮作用により液体に戻る。この際、液体に戻った作動液体は、棒状ウィック構造体１１により再び蒸発部１００に環流される。ここで重要なのは、ヒートパイプ１が斜めに配置されて、作動液体が環流に不利な状態において、ファイバーウィック構造体１３の端部１３１が引力の影響を受けずに、作動液体と接触することである。そのため、液状の作動液体がファイバーウィック構造体１３に吸収され、迅速に環流する移動ルートが形成され、蒸発部１００の多孔質ウィック構造体１２に環流してヒートパイプ１の熱交換効率を向上させる。

図６および図７を参照する。図６は、本考案のもう一つの実施形態によるヒートパイプの複合型ウィック構造体の蒸発部を示す断面図である。図７は、本考案のもう一つの実施形態によるヒートパイプの複合型ウィック構造体の凝縮部を示す断面図である。図２および図３に示すように、ヒートパイプ１は、コンテナ１０が扁平状を呈していてもよい。これによりコンテナ１０内壁の両側が縦方向に凝縮部１０１までファイバーウィック構造体１３を挟持固定する（図７参照）。蒸発部１００は、ファイバーウィック構造体１３の端部１３０の一方の端部１３０が多孔質ウィック構造体１２上に圧縮されているため、コンテナ１０内壁の両側に挟持されていない。

本考案では好適な実施形態を前述の通りに開示したが、これらは決して本考案を限定するものではなく、当該技術を熟知する者は誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の保護の範囲は、実用新案請求の範囲で指定した内容を基準とする。

１ヒートパイプ
２熱源
３放熱デバイス
１０コンテナ
１１棒状ウィック構造体
１２多孔質ウィック構造体
１３ファイバーウィック構造体
１００蒸発部
１０１凝縮部
１３０端部
１３１端部

Claims

中空状を呈し、蒸発部および凝縮部を有するコンテナと、
前記コンテナの内壁の全周面を軸方向に延伸して形成し、前記蒸発部および前記凝縮部に連接している棒状ウィック構造体と、
前記蒸発部の内壁上だけに配置され、前記蒸発部の前記棒状ウィック構造体上を覆う状態になっている多孔質ウィック構造体と、
長い棒状を呈し、一方の端部が前記多孔質ウィック構造体に結合し、もう一方の端部は前記コンテナに沿って縦方向に前記凝縮部まで延伸しているファイバーウィック構造体と、を含むヒートパイプの複合型ウィック構造体。
前記蒸発部は、前記コンテナの一方の端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
前記凝縮部は、前記コンテナのもう一方の端部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
前記多孔質ウィック構造体は、粉末が焼き固められた焼結粉末であることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
前記ファイバーウィック構造体は、一方の端部が焼結により、多孔質ウィック構造体に結合していることを特徴とする請求項４に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
前記ファイバーウィック構造体は、一方の端部が焼結により、多孔質ウィック構造体に結合していることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
前記ファイバーウィック構造体は、複数の繊維束が編まれて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
前記ファイバーウィック構造体は、複数の金属線が編まれてメッシュ状に形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
前記ファイバーウィック構造体は、もう一方の端部が浮いた状態になっていることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。
前記コンテナは、扁平状を呈し、前記コンテナ内壁の両側が縦方向に前記凝縮部まで前記ファイバーウィック構造体を挟持固定することを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの複合型ウィック構造体。