JP3203322U - 繊維状毛細管構造を有する熱管 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維状毛細管構造を有する熱管を提供する。【解決手段】繊維状毛細管構造を有する熱管１０は、管体１１、織網状毛細管構造１３、繊維状毛細管構造１５および作動液を備える。管体は両端の間に加熱部位Ｈ、断熱部位Ａおよび冷却部位Ｃが順に配置される。織網状毛細管構造は少なくとも管体の加熱部位の全体に分布するように管体の内壁に成形される。繊維状毛細管構造は細長い扁平な形を呈し、少なくとも一つの接触面を有する。繊維状毛細管構造は管体内に成形され、かつ管体の長軸に沿って広がるため、管体は内部空間の一部分が繊維状毛細管構造に取られる。作動液は管体内に填入される。織網状毛細管構造は繊維状毛細管構造を囲む。繊維状毛細管構造は少なくとも一つの接触面が織網状毛細管構造に接触し、焼結によって固まる。繊維状毛細管構造のうちの織網状毛細管構造に囲まれない部分は少なくとも一つの接触面が管体の内壁に接触し、焼結によって固まる。【選択図】図４

Description

本考案は、熱管、特に繊維状毛細管構造を有する熱管に関するものである。

特許文献１により掲示された複合型毛細管構造を有する扁形熱管は、管体内にスロット状毛細管、多孔状毛細管および繊維状毛細管など三重の毛細管構造が配置された熱管である。
上述した熱管は圧扁されたり曲げられたりすることがなければ、使用上の問題は特にない。しかしながら、上述した熱管が圧扁されたり曲げられたりすると、多孔状毛細管構造（即ち銅粉末の焼結による毛細管構造）、特に圧扁されて曲げられた部位に位置する毛細管構造が崩壊し、毛細管作用を大幅に損失または喪失するため、内部の作動液の回流効果が低下し、全体の熱伝導効果または温度均一性に影響を与える。

それらに関連する業界では、銅粉末の焼結、織網、金属ワイヤー（繊維）の束またはスロットによって毛細管構造を成形できることは熟知されるが、その一方で銅粉末と金属ワイヤーまたは織網との違いに対して配置方式を特定することは提示されない。

中国ＣＮ２０１７８７８４５号公報

本考案は、繊維状毛細管構造および織網状毛細管構造により、管体を圧扁したり曲げたりする際に損壊から毛細管構造を守り、作動液の回流効果を確保し、全体の熱伝導効果または温度均一性を維持することが可能な繊維状毛細管構造を有する熱管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の繊維状毛細管構造を有する熱管は、管体、織網状毛細管構造、繊維状毛細管構造および作動液を備える。
管体は扁平状を呈し、両端が密封され、両端の間に加熱部位、断熱部位および冷却部位が順に配置される。加熱部位および冷却部位は管体の両端に位置する。織網状毛細管構造は少なくとも管体の加熱部位の全体に分布するように管体の内壁に成形される。繊維状毛細管構造は複数の金属ワイヤーが結合することによって成形され、細長い扁平な形を呈し、少なくとも一つの接触面を有する。繊維状毛細管構造は管体内に成形され、かつ管体の長軸に沿って伸び、加熱部位、断熱部位および冷却部位に分布するため、管体は内部空間の一部分が繊維状毛細管構造に取られる。作動液は管体内に填入される。織網状毛細管構造は繊維状毛細管構造を囲む。繊維状毛細管構造は少なくとも一つの接触面が織網状毛細管構造に接触し、焼結によって固まる。繊維状毛細管構造のうちの織網状毛細管構造から囲まれない部分は少なくとも一つの接触面が管体の内壁に接触し、焼結によって固まる。

上述したとおり、本考案は繊維状毛細管構造および織網状毛細管構造により、管体を圧扁したり曲げたりする際に損壊から毛細管構造を守り、作動液の回流効果を確保し、全体の熱伝導効果または温度均一性を維持することができる。

本考案の第１実施形態による繊維状毛細管構造を有する熱管を示す斜視図である。 本考案の第１実施形態による繊維状毛細管構造を有する熱管を示す正面図である。 図１中の３−３線に沿った断面図である。 図２中の４−４線に沿った断面図である。 本考案の第２実施形態による繊維状毛細管構造を有する熱管を示す断面図である。 本考案の第３実施形態による繊維状毛細管構造を有する熱管を示す断面図である。 図３の角度を参考に本考案の第４実施形態による繊維状毛細管構造を有する熱管を示す断面図である。

以下、本考案による繊維状毛細管構造を有する熱管を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１から図４に示すように、本考案の第１実施形態による繊維状毛細管構造を有する熱管１０は、管体１１、織網状毛細管構造１３、繊維状構造１５および作動液を備える。

管体１１は、扁平状を呈し、両端が密封され、両端の間に加熱部位Ｈ、断熱部位Ａおよび冷却部位Ｃが順に配置される。加熱部位Ｈおよび冷却部位Ｃは管体１１の両端に位置する。

織網状毛細管構造１３は、少なくとも管体１１の加熱部位Ｈの全体に分布するように管体１１の内壁に成形される。本実施形態において、織網状毛細管構造１３は焼結によって管体１１の内壁に成形され、かつ管体１１の加熱部位Ｈの全体に分布するため、加熱部位Ｈの加熱面積および貯水量を増加させ、液体に対する毛細管作用を増大させることができる。

繊維状毛細管構造１５は、複数の繊維が結合することによって成形され、細長い扁平な形を呈し、二つの扁平な接触面１６を有する。繊維状毛細管構造１５は軸心線に位置するように管体１１内に成形され、かつ管体１１の長軸に沿って加熱部位Ｈ、断熱部位Ａおよび冷却部位Ｃまで広がる。
繊維状毛細管構造１５の二つの接触面１６は管体１１の内壁に付着するため、管体１１は内部空間の一部分が繊維状毛細管構造１５に取られ、二つの空間１７に分割される。本実施形態において、繊維状毛細管構造１５は束状となる複数の金属ワイヤーによって成形される。

作動液は、管体１１内に填入され、織網状毛細管構造１３および繊維状毛細管構造１５に吸着する。本実施形態において、作動液は図面に表示しにくく、熱管に関連する業界において熟知されるため、詳細な説明を省略する。

以上は第１実施形態についての説明である。以下、第１実施形態の作動状態について説明する。

図４に示すように、管体１１の加熱部位Ｈは熱源（図中未表示）に接触し、熱源から放出された熱エネルギーを吸収し、加熱部位Ｈに位置する作動液を加熱して蒸発させる。続いて、蒸気となった作動液は二つの空間１７によって冷却部位Ｃへ拡散する。冷却部位Ｃには熱エネルギーを供給できる熱源がないため、蒸気となった作動液は冷却し、凝結し、液体に変わる。続いて、液体となった作動液は繊維状毛細管構造１５に浸入し、加熱部位Ｈへ流動し、再び熱を受けて蒸発する。このような回流を循環させれば、熱伝導を迅速に進行させ、温度均一性を維持することができる。

第１実施形態は繊維状毛細管構造１５および織網状毛細管構造１３を採用するため、管体１１は圧扁されたり曲げられたりしても、崩壊しにくい。一方、焼結によって成形された構造、特に銅粉末の焼結によって成形された毛細管構造は変形する際、容易に崩壊または損壊が起こる。これに対し、本考案は管体１１が圧扁されたり曲げられたりしても毛細管構造を損壊させることなく、作動液の回流効果を確保し、全体の熱伝導効果または温度均一性を維持することができる。

本技術に関連する業界では、毛細管構造の隙間の割合が高ければ高いほど毛細管作用が低下し、毛細管構造の隙間の割合が一定の範囲内であれば最大熱輸送量（Ｑｍａｘ）が最も好ましいことは熟知されるため、繊維状毛細管構造１５および織網状毛細管構造１３により、管体１１が圧扁されたり曲げられたりするとともに隙間を崩壊または増大させることを効果的に抑制し、毛細管作用を確保し、最大熱輸送量を維持することができる。

（第２実施形態）
図５に示したのは本考案の第２実施形態による繊維状毛細管構造を有する熱管１０’である。第１実施形態との違いは次の通りである。

織網状毛細管構造１３’は、管体１１’の加熱部位Ｈの全体および断熱部位Ａの一部分に分布する。

第１実施形態により提示される織網状毛細管構造１３に対し、織網状毛細管構造１３’は長さが比較的大きいため、管壁に凝結した液状の作動液に比較的長い回流径路を提供できる。一方、二つの空間１７’は一部分が織網状毛細管構造１３’に取られるため、気体状の作動液の流動径路が狭くなる。従って、第２実施形態により提示される構造を使用するか否かは使用実態によって決まる。

第２実施形態のほかの構造および達成した効果は第１実施形態とほぼ同じであるため、詳細な説明を省略する。

（第３実施形態）
図６に示したのは本考案の第３実施形態による繊維状毛細管構造を有する熱管１０”である。第２実施形態との違いは次の通りである。

織網状毛細管構造１３”は、管体１１”の加熱部位Ｈおよび断熱部位Ａの全体に分布する。

第２実施形態により提示される織網状毛細管構造１３’に対し、織網状毛細管構造１３”は長さが比較的大きいため、管壁に凝結した液状の作動液に更に長い回流径路を提供できる。一方、二つの空間１７”は織網状毛細管構造１３”に取られた部分がもっと大きいため、気体状の作動液の流動径路がさらに狭くなる。従って、第３実施形態により提示される構造を使用するか否かは使用実態によって決まる。

第３実施形態のほかの構造および達成した効果は第１実施形態とほぼ同じであるため、詳細な説明を省略する。

（第４実施形態）
図７に示したのは本考案の第４実施形態による繊維状毛細管構造を有する熱管４０である。第１実施形態との違いは次の通りである。

第４実施形態において、繊維状毛細管構造４５は一つだけの接触面４６を有する。接触面４６は管体４１の内壁に付着する。繊維状毛細管構造４５は接触面４６に相対する一面が管体４１に付着せず、一定の距離を置くため、管体４１の内部空間は繊維状毛細管構造４５によって二つの空間に分割されることがなく、一部分だけが繊維状毛細管構造４５に取られる。

第４実施形態のほかの構造および達成した効果は第１実施形態とほぼ同じであるため、詳細な説明を省略する。

上述した四つの実施形態において、繊維状毛細管構造１５（４５）は管体１１（４１）の軸心線に位置付けられるとは限らない。毛細管構造による機能さえ確保できれば、繊維状毛細管構造１５（４５）が管体１１（４１）内の軸心線から離れてもよい。

１０ 繊維状毛細管構造を有する熱管
１１ 管体
１３ 織網状毛細管構造
１５ 繊維状毛細管構造
１６ 接触面
１７ 空間
Ａ 断熱部位
Ｃ 冷却部位
Ｈ 加熱部位
１０’ 繊維状毛細管構造を有する熱管
１１’ 管体
１３’ 織網状毛細管構造
１７’ 空間
１０” 繊維状毛細管構造を有する熱管
１１” 管体
１３” 織網状毛細管構造
１７” 空間
４０ 繊維状毛細管構造を有する熱管
４１ 管体
４５ 繊維状毛細管構造
４６ 接触面

Claims (4)

1. 管体、織網状毛細管構造、繊維状毛細管構造および作動液を備え、
   前記管体は、扁平状を呈し、両端が密封され、前記両端の間に加熱部位、断熱部位および冷却部位が順に配置され、前記加熱部位および前記冷却部位は前記管体の前記両端に位置し、
   前記織網状毛細管構造は、少なくとも前記管体の前記加熱部位の全体に分布するように前記管体の内壁に成形され、
   前記繊維状毛細管構造は、複数の金属ワイヤーが結合することによって成形され、細長い扁平な形を呈し、少なくとも一つの接触面を有し、前記繊維状毛細管構造は、前記管体内に成形され、かつ前記管体の長軸に沿って前記加熱部位、前記断熱部位および前記冷却部位まで広がるため、前記管体は内部空間の一部分が前記繊維状毛細管構造に取られ、
   前記作動液は、前記管体内に填入され、
   前記織網状毛細管構造は前記繊維状毛細管構造を囲み、前記繊維状毛細管構造は少なくとも一つの前記接触面が前記織網状毛細管構造に接触し、焼結によって固まり、前記繊維状毛細管構造のうちの前記織網状毛細管構造から囲まれない部分は少なくとも一つの前記接触面が管体の内壁に接触し、焼結によって固まることを特徴とする、
   繊維状毛細管構造を有する熱管。
2. 前記織網状毛細管構造は、前記管体の前記加熱部位の全体および前記断熱部位の一部分に分布することを特徴とする請求項１に記載の繊維状毛細管構造を有する熱管。
3. 前記織網状毛細管構造は、前記管体の前記加熱部位および前記断熱部位の全体に分布することを特徴とする請求項１に記載の繊維状毛細管構造を有する熱管。
4. 前記繊維状毛細管構造は、束状となる複数の金属ワイヤーによって成形されることを特徴とする請求項１に記載の繊維状毛細管構造を有する熱管。

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