JP5153201B2 - 均熱装置 - Google Patents
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Description
第1板状部材1と第2板状部材2との間には支柱部7が形成され、その間が流路3となっている。流路3は略同心円状に形成されると共に、それぞれの流路3を接続するように、半径方向にも流路30が形成されている。流路3、30は、外気に対して密閉状態であり、排気された後に所定量の作動液4が入れられている。
図1は、全体が100で表される、本発明の実施の形態1にかかる均熱装置の上面図であり、図2は、裏面図である。図1では、理解を容易にするために、第1板状部材1を除去した状態を示している。また、図3、4は、それぞれ、図1を、III−III方向、IV−IV方向に見た場合の断面図である。更に、図5は、図3において点線で囲まれたAの部分の拡大図である。図1〜5において、図11、12と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
発熱体6から供給された熱は、薄肉部41を介して多孔質材料51に伝えられる。続いて、多孔質材料51に接した作動液4が加熱され、蒸気となって流路3内の空間に拡散する(図4中に、矢印で記載)。この蒸気は流路3内の温度の低い上面(第1板状部材1の裏面)で凝縮して熱を放出し、液化する。液化した作動液4は、流路3の内部で下方に落下して還流する。
かかる動作が繰り返されることにより、流路3内では、場所による温度差がなくなる。また、発熱体6から第1板状部材1に熱が輸送され、第1板状部材1の表面が均一な温度に加熱される。
また、沸騰熱伝達率(h)は、多孔質部材51の孔径等で調整できる。例えば、多孔質部材51を用いないときの沸騰熱伝達(h)は1000W/m2Kであり、孔径を調整することにより、沸騰熱伝達(h)を5000および10000W/m2Kとする。
これに対し、多孔質部材51を用いて沸騰熱伝達(h)を10000W/m2Kとすると、薄肉部41の板厚(t)は0.6mmであっても、端面の温度上昇を0.1Kとすることができる。
図8は、全体が200で表される、本発明の実施の形態2にかかる均熱装置の断面図であり、図3のAの部分に相当する。図8中、図1〜3と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
図9は、全体が300で表される、本発明の実施の形態3にかかる均熱装置の断面図であり、図1のIII−III方向に見た場合の断面に相当する。図9中、図1〜3と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
また、冷却器71の上方の流路3内には、作動液4と第1板状部材1の裏面との中間位置に隔壁板72が設けられている。隔壁板72には、例えば、傘状や半球状の金属板が用いられる。他の構造は、上述の均熱装置100と同じである。
一方、流路3内には、残留空気や発生した水素などの非凝縮性ガス73も存在するが、これらの非凝縮性ガス73は、作動液4の移動に伴って流路3内を冷却器71の方に移動する。均熱装置300では、冷却器71の上方に隔壁板72が設けられ、隔壁板72の内部に、非凝縮性ガス73が流れ込み、滞留する。この結果、第1板状部材1の裏面で、非凝縮性ガス73が、気体状の作動液4の凝縮を妨げるのを防止でき、第1板状部材1の温度が均一化される。
図10は、全体が400で表される、本発明の実施の形態4にかかる均熱装置の断面図であり、図1のIII−III方向に見た場合の断面に相当する。図10中、図1〜3と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
Claims (6)
- 対象物を載置する上面を有する第1板状部材と、
該第1板状部材に平行に配置された第2板状部材と、
該第1板状部材と該第2板状部材との間に形成された流路と、
該流路内に設けられた作動液と、
該流路に沿って、該第2板状部材の下面に設けられた発熱体とを含み、
該発熱体により加熱された作動液が蒸発し、該第1板状部材の裏面で液化することにより、該第1板状部材を加熱する均熱装置であって、
該流路内の、該第2板状部材の上に、該第2板状部材に焼結した銅粒子の焼結体からなる多孔質部材からなる沸騰伝熱促進体が設けられたことを特徴とする均熱装置。 - 対象物を載置する上面を有する第1板状部材と、
該第1板状部材に平行に配置された第2板状部材と、
該第1板状部材と該第2板状部材との間に形成された流路と、
該流路内に設けられた作動液と、
該流路に沿って、該第2板状部材の下面に設けられた発熱体とを含み、
該発熱体により加熱された作動液が蒸発し、該第1板状部材の裏面で液化することにより、該第1板状部材を加熱する均熱装置であって、
該第2板状部材の裏面に、該流路に沿って溝部を有し、該溝部内に発熱体が設けられるとともに、該溝部上の該第2板状部材を薄肉部とし、該溝部の該発熱体の周囲に補強部材が設けられたことを特徴とする均熱装置。 - 上記第1板状部材と上記第2板状部材が、円板状の部材であり、上記流路と上記発熱体が、同心円状に配置されたことを特徴とする請求項1または2に記載の均熱装置。
- 上記薄肉部が、上記流路内に湾曲し、その中に上記発熱体が設けられたことを特徴とする請求項2または3に記載の均熱装置。
- 上記第2板状部材の裏面に、冷却器が設けられたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の均熱装置。
- 上記冷却器の上方の、上記第1板状基板と上記作動液との間の上記流路内に、隔壁板が設けられたことを特徴とする請求項5に記載の均熱装置。
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