JP5528419B2 - 押出で製造される薄膜型ヒートパイプ - Google Patents

押出で製造される薄膜型ヒートパイプ Download PDF

Info

Publication number
JP5528419B2
JP5528419B2 JP2011263796A JP2011263796A JP5528419B2 JP 5528419 B2 JP5528419 B2 JP 5528419B2 JP 2011263796 A JP2011263796 A JP 2011263796A JP 2011263796 A JP2011263796 A JP 2011263796A JP 5528419 B2 JP5528419 B2 JP 5528419B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
heat pipe
groove
thin film
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011263796A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012127642A (ja
Inventor
石 煥 文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Original Assignee
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI filed Critical Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Publication of JP2012127642A publication Critical patent/JP2012127642A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5528419B2 publication Critical patent/JP5528419B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
    • H01L21/4878—Mechanical treatment, e.g. deforming
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/08—Making wire, bars, tubes
    • B21C23/085—Making tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F28D15/046—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/16—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes extruded
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49353—Heat pipe device making
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49355—Solar energy device making

Description

本発明は、押出で製造される薄膜型ヒートパイプに関する。より詳しくは、本発明は、内部に所定の貫通ホールが形成された薄い平板形状を有し、貫通ホールの内側面に少なくとも１つの角部を有する複数本の溝を形成することで、その角部から発生する毛細管力によって液状の作動流体が流動され、これにより、伝熱性能をより向上させることができる、薄膜型ヒートパイプに関する。また、本発明では、薄膜型ヒートパイプの構造において、伝熱性能のための重要な要素である蒸気流動空間を確保するため、複数本の溝を貫通ホールの内面全体に形成するのではなく、貫通ホールの一側または両側面部の一部にのみ形成するようになる。
本発明は、小型・薄膜構造の電子装備において種々に適用可能な薄膜型ヒートパイプに関し、本発明に係る薄膜型ヒートパイプの構造は、簡単な押出工程で製造することができ、生産性をより向上させることができる。
一般に、電子装備に実装されるチップ及びシステムは、半導体製造技術の発展に従い、高集積化及び小型化が進展している。それで、電子装備に含まれた部品の発熱密度が大きく増加し、これを効果的に消散させるための冷却方式が求められている。特に、電子装備が小型化及び薄膜化されているため、冷却装置のサイズが微小化かつ薄膜化する必要がある。
このように小型化した電子装備に適用可能な従来の冷却装置としては、ヒートシンク、ファン及び直径が３ｍｍ程度の円形の断面を有する小型ヒートパイプなどが挙げられる。
第一、ヒートシンクは、大きさ及び厚さを自由に製作することができるため、冷却手段の基本的な形態として広く使用されてきた。しかし、非常に微小なサイズが要求される場合、伝熱面積の減少に伴い熱消散特性が相対的に低下するという問題点が発生する。
第二、ファンは、小型化に限界があり、信頼性が相対的に低下するという問題点を持っている。
第三、直径が３ｍｍ以上の円形構造の断面を有する小型ヒートパイプは、薄膜構造に適宜圧縮して使用することもできる。しかし、円形構造の断面を有する小型ヒートパイプは、当初に断面が円形を呈するように設計されているため、小型・薄膜構造の電子装備に圧縮して取り付ける場合は、ウィックの構造変形などによって伝熱性能が大きく低下するという問題点が発生する。
従って、小型・薄膜構造の電子装備に好適に使用できる、約１ｍｍ以下の薄膜型の微細なヒートパイプの開発が求められている。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、内部に所定の貫通ホールが形成された平板形状を有し、貫通ホールの内側面に少なくとも１つの角部を有する多数の溝を設け、角部に発生する毛細管力により液状の作動流体が流動されるようにすることで、伝熱性能をより向上させることにある。
また、本発明の目的は、薄膜型ヒートパイプの構造において伝熱性能のための重要な要素である蒸気流動空間を確保するため、溝を貫通ホールの内面全体に形成するのではなく、貫通ホールの一側または両側面部の一部にのみ形成することで、簡単な押出工程を用いて製作することができるため、生産性が向上すると共に、小型・薄膜構造を有する種々の電子装備に適用することができる薄膜型ヒートパイプを提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の一側面によれば、平板形状を有するボディ部と、前記ボディ部内に長手方向に形成された貫通ホールと、前記貫通ホールの内壁側面部の少なくとも一側に形成され、作動流体が流動されるように構成された少なくとも１つの溝とを含む薄膜型ヒートパイプが提供される。
また、上記の目的を達成するため、本発明の他の側面によれば、押出工程を用いて平板形状を有するボディ部を形成するステップと、前記ボディ部内に長手方向に貫通ホールを形成するステップと、前記貫通ホールの内壁側面部の少なくとも一方へ作動流体が流動されるように構成された少なくとも１つの溝を形成するステップとを含む薄膜型ヒートパイプの製造方法が提供される。
本発明に係る薄膜型ヒートパイプによれば、内部に所定の貫通ホールが形成された薄い平板形状を有し、貫通ホールの内側面に少なくとも１つの角部を有する少数本の溝を設け、その角部から発生する毛細管力によって液状の作動流体が流動されるようにすることで、内部に液状の作動流体を流動させるための別のウィックを設けることなく、ヒートパイプ自体の構造的な変形を行うことで優れた毛細管力が得られると共に伝熱性能がより向上し、また、簡単な工程で製作可能であるため、生産性が向上し、小型・薄膜構造を有する種々の装備に適用することができるというメリットがある。
また、本発明によれば、１つの薄膜型ヒートパイプの内部に複数個の分離膜を形成することで、１つの薄膜型ヒートパイプを用いて複数個の流路を形成することができるというメリットがある。
また、本発明によれば、貫通ホールの内壁全体に溝を形成するのではなく、貫通ホールの一側面または両側面に少数本の溝を形成することで、溝が形成されていない貫通ホールの内壁部分においては相対的に大きな蒸気流動通路を確保することができると共に、気体と液体との間の界面摩擦流動抵抗を根本的になくすことができ、高い伝熱性能を達成することができる。このように、貫通ホール内において、溝を内壁の一部にのみ形成することで、薄膜型ヒートパイプの厚さを薄くすることができるメリットがある。
なお、本発明は、薄膜型ヒートパイプの厚さを薄くするため、溝を貫通ホール内壁の一部にのみ形成することを特徴とするが、少数本の溝によって液体流動に必要な毛細管力を発生することが難しいことがあり得る。この点を考慮して、貫通ホールの一側面または両側面に設けられる少数本の溝内に細いワイヤ束を挿入することにより、十分な毛細管力を発生することができる。
図１ａは、本発明の第１の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための斜視図及び断面図である。 図１ｂは、本発明の第１の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための斜視図及び断面図である。 図２ａは、本発明の第２の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。 図２ｂは、本発明の第２の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。 図３は、本発明の第３の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。 図４ａは、本発明の第４の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。 図４ｂは、本発明の第４の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。 図５は、本発明の第５の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。 図６ａは、本発明の第５の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。 図６ｂは、本発明の第５の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明するが、後述の実施形態は、種々に変更して実施することができ、本発明はこれに限られるものではない。本発明の実施形態は、当業界で通常の知識を有する者が、本発明がより完全に理解できるように提供されるものである。なお、図面において、同一の要素には同一の符号を付している。
図１ａ及び図１ｂは、それぞれ本発明の第１の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための斜視図及び断面図である。
図１ａを参照すると、薄膜型ヒートパイプは、薄膜型の扁平な平板形状のボディ部１００を有する。このような平板形状のボディ部１００は、押出工程を用いて製作されたパイプ状の金属板から構成されることができる。
図１ｂを参照すると、ボディ部１００の内部には、外部から注入された作動流体が移送されるように、一定形態の空いた空間を有する貫通ホール１０１が形成されている。
図１ａおよび図１ｂに示されたように、貫通ホール１０１の内側面には、貫通ホール１０１と同じ長手方向に延びた複数本の「−」形状の溝１０２が形成されている。このような溝１０２は、貫通ホール１０１の内側面に設けられた複数個の凸部１０３間の凹み空間により形成されることができる。このような「−」形状の溝１０２の下側に形成される角部によって毛細管力が発生し、これにより、液状の作動流体が流動するようになる。
また、図１ａ及び図１ｂに示されたように、それぞれの貫通ホール１０１の内側面全体において溝１０２が形成されるのではなく、貫通ホール１０１の一側面にのみ溝１０２が形成されている。例えば、１番目の貫通ホールには、左側部にのみ溝１０１が形成され、２番目の貫通ホールには、右側部にのみ溝１０２が形成されることができる。
また、貫通ホール１０１の内部には、複数個の流路を形成するため、適正個数の分離膜１０４が形成されることができる。
前述のように、本発明の第１の実施形態によれば、薄膜型ヒートパイプにおいて、液状の作動流体が凝縮部から蒸発部へ流動（帰還）するための通路機能を果たす従来のウィックを使用する代わりに、貫通ホール１０１の内部に形成された複数個の「−」形状の溝１０２を備えて、この溝１０２の角部から発生する毛細管力によって液状の作動流体が流動されるように構成される。即ち、それぞれの「−」形状の溝１０２の角部は、従来の技術におけるウィックに相当する機能を行うことができる。
このような溝１０２の角部は、作動流体が流動されるように、角部のある多角構造をとることができ、三角形状、長方形状、台形形状、半球形状、放物線形状などのような種々の形態を有することができる。
また、前述のように構成された本発明の第１の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプでは、内部が真空状態に維持された状態で注入される液状の作動流体による液体−蒸気間の相変化によって内部の熱が外部に放出される。
図２ａ及び図２ｂは、本発明の第２の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。
図２ａ及び図２を参照すると、本発明の第２の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、本発明の第１の実施形態と同様に、薄膜型の扁平な平板形状のボディ部２００から構成される。
ボディ部２００の内部には、外部から注入された作動流体が移動されるように、一定形態の空いた空間を有する貫通ホール２０１が形成されており、貫通ホール２０１の内側面には、貫通ホール２０１と同じ長手方向に延びた複数個の「−」形状の溝２０２が形成されている。このような「−」形状の溝２０２は、貫通ホール２０１の内側面に設けられた複数個の凸部２０３によって形成される。
このような「−」形状の溝２０２の下側に形成される角部によって毛細管力が発生し、これにより、液状の作動流体が流動されるようになる。
また、貫通ホール２０１の内部には、複数個の流路を形成するため、適正個数の分離膜２０４が形成されることができる。
図２ａに示された薄膜型ヒートパイプは、貫通ホール２０１の内側面に長手方向に延びた複数個の溝２０２が形成されるが、貫通ホール２０１の内側面全体に溝２０２が形成されるのではなく、貫通ホール２０２の側面部の両側に溝２０２が形成されている。
また、図２ｂに示された薄膜型ヒートパイプは、貫通ホール２０１の内側面に長手方向に延びた複数本の溝２０２が形成されるが、貫通ホール２０１の内側面全体に溝２０２が形成されるのではなく、貫通ホール２０１の一側面部にのみ溝２０２が形成されるが、この溝２０２は、貫通ホール２０１において同じ方向に形成されている。例えば、図２ｂに示されたように、溝２０２が貫通ホール２０１の左側面部にのみ形成されることができる。
なお、本発明の第２の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、本発明の第１の実施形態と同様な作用及び効果を奏することができ、その詳細は、第１の実施形態に関する説明を参照されたい。
図３は、本発明の第３の実施実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。
図３を参照すると、本発明の第３の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、本発明の第１及び第２の実施形態と同様に、薄膜型の扁平な平板形状のボディ部３００から構成される。
本発明の第３の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、前述の第１及び第２の実施形態と基本的に同様な構造及び機能を有するが、貫通ホール３０１内における溝３０２の形成が、貫通ホール３０１の壁面に彫り込みにより行われている。従って、貫通ホール３０１の壁面において彫られていない部分３０３同士の間に彫り込みにより形成される溝３０２の下側に形成される角部によって毛細管力が発生し、これにより、液状の作動流体が流動されるようになる。
また、前述の第１及び第２の実施形態では、溝１０２、２０２が浮き彫りによる凸部１０３、２０３によって形成され、貫通ホール１０１、２０１の壁の厚さを相対的に薄くすることで蒸気の流動空間を大きく確保できるようになるが、これに対し、第３の実施形態では、溝３０２が彫り込みにより形成され、貫通ホール３０１の壁の厚さを相対的に厚くすることで薄膜型ヒートパイプの構造を堅固にすることができる。
なお、本発明の第３の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、本発明の第１及び第２の実施形態と同様な作用及び効果を奏することができ、その詳細は、第１及び第２の実施形態に関する説明を参照されたい。
図４ａ及び図４ｂは、本発明の第４の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。
図４ａ及び図４ｂを参照すると、本発明の第４の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、本発明の第１、第２及び第３の実施形態と同様に、薄膜型の扁平な平板形状のボディ部４００から構成される。
本発明の第４の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、前述の第１、第２及び第３の実施形態と基本的に同様な構造及び機能を有するが、貫通ホール４０１内に形成される溝４０２の断面形成が、四角形状でなく、「Ｖ」字形状を呈する。なお、貫通ホール４０１内に形成される溝は、三角形状、尖塔形状、長方形状、台形形状、半球形状、放物線形状などのような種々の形態を有することができる。
図４ａに示された薄膜型ヒートパイプにおいては、貫通ホール４０１内に台形の凸部４０３が浮き彫りにより形成されることで、凸部４０３の間に「Ｖ」字形状の溝４０２が設けられている。なお、図４Ｂに示された薄膜型ヒートパイプにおいては、貫通ホール４０１内に「Ｖ」字形状の溝４０２が彫り込みにより形成されている。
なお、本発明の第４の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、本発明の第１、第２及び第３の実施形態と同様な作用及び効果を奏することができ、その詳細は、第１、第２及び第３の実施形態に関する説明を参照されたい。
図５は、本発明の第５の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。
図５を参照すると、本発明の第５の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、薄膜型の扁平な平板形状のボディ部５００から構成される。
このような平板形状のボディ部５００は、押出工程を用いて製作されたパイプ状の金属板から構成されることができる。また、ボディ部５００の内部には、外部から注入された作動流体が移送されるように、一定形態の空いた空間を有する貫通ホール５０１が形成されている。
貫通ホール５０１の内側面には、貫通ホール５０１と同じ長手方向に延びた少数本の「−」形状の溝５０２が形成されている。また、貫通ホール５０１の内部には、複数個の流路を設けるため、適正個数の分離膜５０４が設けられることができる。溝５０２は、貫通ホール５０１の内側面に形成された凸部５０３と分離膜４０１との間の空間によって形成される。
図５を参照すると、貫通ホール５０１の内側面に長手方向へ延びた少数本の溝５０３が形成されるが、貫通ホール５０１の内側面全体に溝５０２が形成されるのではなく、貫通ホール５０１の一側面部にのみ溝５０２が形成されている。例えば、図５に示されたように、各貫通ホール５０１の一側面にのみ形成された１つの凸部５０３によって「−」形状の溝５０２が一つずつ形成されることができる。
「−」形状の溝５０２の内部には、複数本のワイヤ５０５が挿入され、これらが形成する隙間を通じて毛細管力が発生し、これにより、液状の作動流体がより効果的に流動されるようになる。このような複数本のワイヤ５０５は、円形のワイヤ束の形態を有することができる。
前述のように、本発明の第５の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、液状の作動流体が凝縮部から蒸発部へ流動（帰還）するための通路機能を果たす従来のウィックを使用する代わりに、それぞれの貫通ホール５０１内の「−」形状の溝５０２の内側に設けられるワイヤ束５０５の隙間から発生する毛細管力によって液状の作動流体が流動されるように構成される。
また、前述のように構成された第５の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプでは、内部が真空状態に維持された状態で注入される液状の作動流体による液体−蒸気間の相変化によって内部の熱が外部に放出される。
図６は、本発明の第５の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプを説明するための断面図である。
図６を参照すると、本発明の第６の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、本発明の第５の実施形態と同様に、薄膜型の扁平な平板形状のボディ部６００から構成される。
ボディ部６００の内部には、外部から注入された作動流体が移送されるように、一定形態の空いた空間を有する貫通ホール６０１が形成されており、貫通ホール６０１の内部には複数個の流路を形成するため、適正個数の分離膜６０４が形成されることができる。
貫通ホール６０１の内側面には、貫通ホール６０１と同じ長手方向へ延びた少数本の「−」形状を有する溝６０２が設けられている。溝６０２は、貫通ホール６０１の内側面に形成された凸部６０３と分離膜６０４とによる空間によって形成されている。
このような「−」形状の溝６０２の内側に設けられるワイヤ束６０５の隙間から発生する毛細管力によって液状の作動流体が流動されるようになる。
図６ａに示されたように、貫通ホール６０１の内側面に長手方向に延びた少数本の溝６０２が形成されるが、貫通ホール６０１の内側面全体に溝６０２が形成されるのではなく、貫通ホール６０１の側面部の両側に形成されている。
また、図６ａを参照すると、貫通ホール６０１の内側面に長手方向に延びた少数本の溝６０２が形成されるが、貫通ホール６０１の内側面全体に溝６０２が形成されるのではなく、貫通ホール６０１の一側面部において溝６０２が一定方向に形成されている。
なお、本発明の第６の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、本発明の第５の実施形態と同様な作用及び効果を奏することができ、その詳細は、第１の実施形態に関する説明を参照されたい。
上述のように、本発明の第１乃至第６の実施形態に係る薄膜型ヒートパイプは、厚さ約２ｍｍ以下と微細で、かつ優れた熱消散及び伝熱性能を有しているため、小型・薄膜構造の電子機器などの冷却手段として効果的に使用できる。
以上、本発明に係る薄膜型ヒートパイプに関する好適な実施形態を挙げて説明してきたが、本発明は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明及び添付の図面に基づいて種々に変更して実施することができ、これも本発明の範囲に属する。
例えば、本発明の第１乃至第６の実施形態では、溝１０２〜６０２の形状を、「−」、「Ｖ」などとして形成しているが、これに限定されず、溝１０２〜６０２内に少なくとも１つの角部を有するように種々に変更して実施することができる。
１００、２００、３００、４００、５００、６００：ボディ部、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１：貫通ホール、１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２：溝、１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３：凸部、１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４：分離膜。

Claims (5)

  1. 平板形状を有するボディ部と、
    前記ボディ部内に長手方向に形成された貫通ホールと、
    前記貫通ホールの内壁側面部の少なくとも一側に形成され、作動流体が流動されるように構成された少なくとも１つの溝と、
    を含み、
    前記貫通ホールの内部は真空状態に維持され、前記溝は前記貫通ホールの内壁に彫り込み又は浮き彫りにより形成され、
    前記貫通ホールは少なくとも１つの分離膜により複数個の貫通ホールに分離され、前記溝は前記複数個の貫通ホールの内壁側面部の少なくとも一側にそれぞれ形成された凹み空間であり、前記溝の内部に複数本のワイヤが設けられ、
    前記分離膜により分離された各貫通ホール内に形成された溝はいずれも各貫通ホールの内壁側面部において前記分離膜に対して同じ一方向にのみ形成され、前記溝は前記貫通ホールの内壁に設けられた凸部と前記分離膜との間に形成される凹み空間である、薄膜型ヒートパイプ。
  2. 前記溝は、前記貫通ホールの内壁に設けられた少なくとも１つの凸部の間に形成される凹み空間である、請求項１に記載の薄膜型ヒートパイプ。
  3. 前記溝の断面は、前記作動流体に毛細管力が発生するように角部のある多角構造を有する、請求項１に記載の薄膜型ヒートパイプ。
  4. 前記多角構造は、三角形状、尖塔形状、長方形状及び台形形状の構造を含む、請求項３に記載の薄膜型ヒートパイプ。
  5. 前記溝の内部に円形のワイヤ束が設けられる、請求項１に記載の薄膜型ヒートパイプ。
JP2011263796A 2010-12-13 2011-12-01 押出で製造される薄膜型ヒートパイプ Expired - Fee Related JP5528419B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2010-0126778 2010-12-13
KR1020100126778A KR20120065575A (ko) 2010-12-13 2010-12-13 압출로 제작되는 박막형 히트파이프

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012127642A JP2012127642A (ja) 2012-07-05
JP5528419B2 true JP5528419B2 (ja) 2014-06-25

Family

ID=46198128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011263796A Expired - Fee Related JP5528419B2 (ja) 2010-12-13 2011-12-01 押出で製造される薄膜型ヒートパイプ

Country Status (3)

Country Link
US (2) US20120145358A1 (ja)
JP (1) JP5528419B2 (ja)
KR (1) KR20120065575A (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2998657B1 (fr) * 2012-11-28 2015-01-30 Renault Sa Caloduc reversible plat
US9549486B2 (en) * 2013-07-24 2017-01-17 Asia Vital Components Co., Ltd. Raised bodied vapor chamber structure
JP6121854B2 (ja) * 2013-09-18 2017-04-26 東芝ホームテクノ株式会社 シート型ヒートパイプまたは携帯情報端末
KR101600667B1 (ko) * 2013-12-05 2016-03-07 티티엠주식회사 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프
CN104114010A (zh) * 2014-04-03 2014-10-22 东莞汉旭五金塑胶科技有限公司 具有散热鳍片的均温板及其制法
CN105318753A (zh) * 2014-06-17 2016-02-10 珠海兴业新能源科技有限公司 独立相变传热式抗冻防腐热管
GB2527338B (en) * 2014-06-19 2018-11-07 ECONOTHERM UK Ltd Heat transfer apparatus
JP6057952B2 (ja) * 2014-07-09 2017-01-11 東芝ホームテクノ株式会社 シート型ヒートパイプ
CN104457360B (zh) * 2015-01-02 2016-11-09 季弘 具有毛细窄缝的板式热管
US10458719B2 (en) * 2015-01-22 2019-10-29 Pimems, Inc. High performance two-phase cooling apparatus
CN107835926A (zh) * 2015-06-19 2018-03-23 株式会社Innotm 薄型热管及其制造方法
US11009295B2 (en) * 2015-10-29 2021-05-18 Uacj Corporation Extruded aluminum flat multi-hole tube and heat exchanger
CN105910478B (zh) * 2016-04-14 2018-05-29 青岛海尔特种电冰箱有限公司 均温容器及具有该均温容器的冰箱
US10694641B2 (en) 2016-04-29 2020-06-23 Intel Corporation Wickless capillary driven constrained vapor bubble heat pipes for application in electronic devices with various system platforms
TWM532046U (zh) * 2016-06-02 2016-11-11 Tai Sol Electronics Co Ltd 具有液汽分離結構的均溫板
CN107660099A (zh) * 2016-07-26 2018-02-02 东莞爵士先进电子应用材料有限公司 平板薄膜式散热装置
CN106604621B (zh) * 2017-01-23 2019-04-09 苏州天脉导热科技股份有限公司 微通道铝均热板
KR102458425B1 (ko) * 2017-10-13 2022-10-27 한국전자통신연구원 방열장치
TW201924512A (zh) * 2017-11-06 2019-06-16 日商大日本印刷股份有限公司 蒸氣腔、電子機器、蒸氣腔用片材以及蒸氣腔用片材及蒸氣腔之製造方法
CN110012637A (zh) * 2018-01-05 2019-07-12 神讯电脑(昆山)有限公司 热导板及散热装置
JP7243135B2 (ja) * 2018-01-22 2023-03-22 大日本印刷株式会社 ベーパーチャンバ、電子機器、及び、ベーパーチャンバ用シート
JP7028659B2 (ja) * 2018-01-30 2022-03-02 新光電気工業株式会社 ループ型ヒートパイプ、ループ型ヒートパイプの製造方法
FR3080172B1 (fr) * 2018-04-11 2020-05-08 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Caloduc a pompage capillaire a rainures reentrantes offrant un fonctionnement ameliore
CN110542327B (zh) * 2018-05-29 2021-05-28 佳世诠股份有限公司 平板状的热交换器及冷冻装置
JP7153515B2 (ja) * 2018-09-25 2022-10-14 新光電気工業株式会社 ループ型ヒートパイプ
JP7197346B2 (ja) * 2018-12-19 2022-12-27 新光電気工業株式会社 ループ型ヒートパイプ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4322737A (en) * 1979-11-20 1982-03-30 Intel Corporation Integrated circuit micropackaging
JPS58127091A (ja) * 1982-01-25 1983-07-28 Fujikura Ltd 長尺熱輸送用ヒ−トパイプ
JPS6264421A (ja) * 1985-09-13 1987-03-23 Kobe Steel Ltd 伝熱管の製造方法
JP2656270B2 (ja) * 1987-11-30 1997-09-24 宇宙開発事業団 熱交換装置
JP2596219Y2 (ja) * 1992-03-12 1999-06-07 株式会社東芝 平板型ヒートパイプ
JP3451737B2 (ja) * 1994-09-06 2003-09-29 株式会社デンソー 沸騰冷却装置
JPH08303970A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Fujikura Ltd 携帯型パソコン冷却用の偏平ヒートパイプおよびその製造方法
JP2003247791A (ja) * 2002-02-21 2003-09-05 Fujikura Ltd ヒートパイプ
KR100631050B1 (ko) * 2005-04-19 2006-10-04 한국전자통신연구원 평판형 히트 파이프
TWI285251B (en) * 2005-09-15 2007-08-11 Univ Tsinghua Flat-plate heat pipe containing channels
JP2007113864A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Sony Corp 熱輸送装置及び電子機器
JP4874664B2 (ja) * 2006-02-08 2012-02-15 株式会社フジクラ ヒートパイプ
HUE029949T2 (en) * 2008-11-03 2017-04-28 Guangwei Hetong Energy Tech (Beijing) Co Ltd With a microcircuit system, its manufacturing process and heat exchange system

Also Published As

Publication number Publication date
US20150348802A1 (en) 2015-12-03
KR20120065575A (ko) 2012-06-21
US20120145358A1 (en) 2012-06-14
JP2012127642A (ja) 2012-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5528419B2 (ja) 押出で製造される薄膜型ヒートパイプ
TWI297766B (en) Flat plate-type heat pipe
JPWO2018003957A1 (ja) ベーパーチャンバ
KR20130050790A (ko) 평판 히트 파이프 및 그 제조 방법
TWM499043U (zh) 具熱交換機制的散熱器結構
TWI765775B (zh) 散熱裝置
US20210180873A1 (en) Vapor chamber heatsink assembly
US20220099383A1 (en) High performance two-phase cooling apparatus
US11913726B2 (en) Vapor chamber heatsink assembly
TWM517315U (zh) 散熱單元
US20230184491A1 (en) Three-dimensional heat transfer device
US9772143B2 (en) Thermal module
US20210095931A1 (en) Vapor chamber for cooling an electronic component
KR101880533B1 (ko) 알루미늄 분말 소결 평판 방열 소자
JP2006313038A (ja) ヒートパイプ回路基板の製造方法とヒートパイプ回路基板
EP2284885B1 (en) Heat-dissipating fin capable of increasing heat-dissipating area, heat sink having such heat-dissipating fins, and method for manufacturing the same
JP7113914B2 (ja) ヒートシンク、ヒートシンクアセンブリ、電子機器、およびヒートシンクの製造方法
US10352625B2 (en) Thermal module
KR102458425B1 (ko) 방열장치
TW201512625A (zh) 熱管結構及其製造方法
TWI323684B (ja)
JP2012013263A (ja) 散熱装置及びその散熱装置の製造方法
JP2005229049A (ja) ベーパ・チャンバ及びその製造方法、冷却装置、並びにコンピュータ
JP2011163622A (ja) 放熱フィンとヒートパイプの接合部およびその接合方法
TWI312655B (en) Heat dissipation device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130318

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130820

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131203

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20131211

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140311

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140401

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140415

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5528419

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees