JPH02154990A - 細径ヒートパイプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は一般的には細径ヒートパイプに関するものであ
り、更に特別には、ウィック材の取付は構造に新規な特
徴を備えた細径ヒートパイプに関するものである。

近時、ＩＣやＬＳＩその他の電子素子、及びこれらを取
付ける基板の小型化に伴ない、基板における単位面積当
りの発熱量は大きくなっている。

本発明は２これらの基板の熱を除去するのに適するヒー
トパイプに関するものである。

「従来の技術」 一般にヒートパイプにおけるウィック材の取付けは１例
えば金網積層体等により円筒状にしたウィック材をコン
テナに挿入し、このウィック材の一端をコンテナの一端
に固定した後、前記固定端側から鋼球を押し込んで、第
７図のようにコンテナｌの内壁へウィック材２を均一な
厚みに固定する。この鋼球の押込みは、クイック材が破
損したりしわになったりしないように注意しながら、順
次鋼球の直径を大きくして数回行なう。

「発明が解決しようとする課題」 例えば、基板冷却のための細径ヒートパイプは、基板の
小型化に伴ない、丸パイプでは直径３■以下、また、角
パイプその他偏平バイブの場合は短径（＊かい方の径）
３鳳層以下のものを要求される場合が多いが、このよう
な細径のヒートパイプにおいては、前述の手段にょつて
ウィック材を取付けるのは非常に困難である。

前述したようなウィックの取付は手段は、コンテナが偏
平パイプであるとき、角筒状パイプであるとき、あるい
は異形パイプであるときは適用できない。

また、基板冷却のためのヒートパイプは、前述のように
細径であることが要請されている一方。

最大熱輸送量２Ｗ以上の熱輸送能力が要求されるが、従
来のように内壁へ均一な厚みにウィック材を取付けた場
合は、コンテナが細径であるために、第７図において蒸
気の通路である空間部３を広く確保すると、ウィック材
２が非常に薄く分散して毛細管力（作動液の移動力）が
不足し、他方、ウィック材２の厚みを増して毛細管力を
増大させると、蒸気の流路である空間部３がほとんどな
くなってしまい、いずれの場合も熱輸送能力が極めて低
くなる。

本発明の目的は、前述のような問題を改善し、細径なコ
ンテナの断面形状を問わずウィック材の取付けが容易で
あって、熱輸送能力をも向上させ得る構造の細径ヒート
パイプを提供することにある。

「課題を解決するための手段」 本発明に係る細径ヒートパイプは、前述の目的を達成す
るため、コンテナの内部が、相互に連通しかつ長手方向
に沿う複数のホールに区分され。

これらのホールは、ワイヤ、１素又は粒子その他のウィ
ック材を充填したホールに隣接して空のホールが位置す
るように構成している。

隣接のホール相互は、長手方向にａ続し又は断続するス
リット状の連通部を有する隔壁によって区分することが
できるほか、コンテナの周壁の一部を長手方向に沿い内
側に没入させた連続し又はｒ！Ｒ統する凹没条によって
区分してもよい。

コンテナは偏平パイプや角バイブが好ましいが、丸パイ
プや異形パイプも使用することができるし、コンテナの
材質は、銅のほかアルミニウム又はアルミニウム合金、
銀、鉄、ステンレス等が好適に使用できる。

ウィック材にはワイヤ、１素１粒子等が好適に、使用で
きるが、焼結金属多孔材その細毛細管作用をもつもので
あればその具体的材構造を問わないし、その材質も、銅
のほか銀、鉄、ステンレス。

ガラス繊！ｉ等が好適に使用できる。

「作用」 本発明に係る細径ヒートパイプは、ウィック材を充填し
たホール内を作動液が一方に流れ、これに隣接する空の
ホールを蒸気が他方に流れる。

コンテナ内がウィック材を充填した長子方向に沿うホー
ルと、これに連通して隣接する空のホールとに区分され
ているので、ウィック材をホールに押込むことにより、
あるいは、コンテナ内に長子方向に沿い一方に偏らせて
ウィック材を詰め。

コンテナのクイック材を詰めた部分と空間になった部分
の堺の部分の周壁を、長子方向に沿って内側へ加圧没入
させることにより、容易にウィック材をコンテナ内に取
付けることができ、取付は後のウィック材も安定し易い
。

また、ウィック材はホール内に充填されていて集中して
コンテナ内に存在するから、空ホールの広さを蒸気の流
通に必要十分なだけ確保した場合でも、クイックの毛細
管作用かより効率よく発揮され、熱輸送量が飛躍的に増
大する。

「実施例」 第１図はその一実施例であり、短径りかＬ５ｍｍ、長径
Ｗが３１、肉厚ｔが０．２ｍ＠、長さが１５０ｍｍの銅
よりなる角形偏平のコンテナｌは、上下の内壁のほぼ中
央より相対して内側に突入する隔壁１１により、長手方
向に沿う複数のホール２０と２１に区分され、隣接する
両ホール２０．２１は、隔壁１１におけるスリット状の
連通部１２によって連通し、一方のホール２０には、線
径０．０２＋ｗｍの銅よりなるワイヤを集合させたウィ
ック材２を挿入し、他方のホール２１を空のホールにし
ている。

その後、コンテナｌ内を脱気して作動液を入れ、両端を
封じて細径ヒートパイプとする。

コンテナ１は１例えば内側に隔壁１１を突出させた円筒
状のバイブを成形し、これをさらに図示のように角形偏
平に加圧成形するか、又は、隔壁１１を一方の面に突出
させた板を成形し、この板を図示のように角形偏平に成
形して長手方向両側縁を突合せ、この突合せ部を溶接し
て製造することができる。また、コンテナｌは他の方法
によって製造してもよい。

前記実施例の細径ヒートパイプは、ス１ハント状の連通
部１２を有する隔壁１１によって、コンテナｌ内を長手
方向に沿って複数のホール２０．２１に区分し、一方の
ホール２０にウィック材２を充填するものであるから、
クイック材２を細径なコンテナ１内に取付けるのが容易
であり、ウィック材２力１内部で移動したすせず安定し
て保持される。

また、前述の構造にすると、コンテナ１の断面形状を問
わずウィック材２をコンテナ１内に取付けることかでき
、さらに、ウィック材２カイコンテナ１内に長手方向に
沿い偏った状態に集中する力）ら、細径なコンテナの内
壁面に分散してウィック材を固定した従来のものに比べ
、最大熱輸送量が増大する。

実験によると、前記実施例の構造の細径ヒートパイプに
おいて、ウィック材２を充填する一方のホール２０か、
コンテナ１内において３０〜８０容量％占めるとき、基
板等の冷却に使用される細径ヒートパイプの最大熱輸送
量２Ｗを超えた。

本発明に係る細径ヒートパイプは、第２図のようにスリ
ット状の連通部１２を有する複数の隔壁１１により、コ
ンテナ１内を長手方向に沿い三つ以上のホール２０〜２
２に区分し、空のホール２１に隣接してウィック材２を
充填したホール２０．２２を位置させても実施すること
ができる。

隔壁１１における連通部１２は、長手方向に連続せずに
断続するように構成してもよく、また、第３図のように
一方に偏った位置に設けても実施することができる。

ホール２０．２１相互間の隔壁１１は、これに代えて、
第４図又は第５図のように、コンテナ１の外周の一部を
、長手方向に沿い内側に加圧没入させることにより相対
する凹没条を１３．１３を形成し、この凹没条１３によ
ってコンテナｌ内を複数のホール２０、２１に区分する
とともに、相互の間を連通部１３とするように構成して
も実施することができる。

この場合には、凹没条１３を形成して複数のホール２０
．２］を設け、その一方のホール２０にライ・ンク材２
を充填してもよく、あるいは、コンテナ１内へ長手方向
に沿い一方に偏らせてウィック材２を詰め、その後、ウ
ィック材２のある側と空の側の境界部分において凹没条
１３を形成することによりウィック材２を充填したホー
ル２０と、空の他のホール２１とに区分してもよい。凹
没条１３を相対する状態にでなく５一方にのみ形成する
場合は、コンテナｌの内側に深く没入した状態に形成す
る。

ウィック材２に粒子群を使用するときは、連通部１２の
幅を当該粒子の粒径より小さくする力）、あるいは第６
図のように、連通部１２を塞ぐ状態に粒子の粒径より小
さいメツシュの網４を設け、その後に一方のホール２０
へ粒子よりなるライ・ンク２を充填する。

第１図、第２図、第４図及び第５図の実施例において、
」−下の隔壁１１又は凹没条１３は、上下方向に一致せ
ずに多少ずれていても実施することができる。

第２図〜第６図の実施例における他の構成や作用は、第
１図におけるものと同様なので説明を省略する。

「発明の効果」 本発明に係る細径ヒートパイプは、コンテナ内かクイッ
ク材を充填した長手方向に沿うホールと、これに連通し
て隣接する空のホールとに区分されているので、細径の
コンテナにライ・ｙり材を取付けるのか容易であり、円
筒状以外のコンテナに対してもウィック材を容易に取付
けることかできるとともに、ウィック材も移動せずに安
定する。

また、ウィック材がコンテナの内壁に分散せず、コンテ
ナの投手方向に沿って偏った状態で集中するので、作動
液の蒸気か通る空間部（空のホール）を必要十分に確保
した場合でも毛細管作用力（動車よく発揮され、熱輸送
能力がより向」−する。

４．ＩＡ面の筒中な説明 ｍ１図は本３？ｔ　ＩＪＪに係る＃Ｉ径ヒートパイプの
−χ施例を示す拡大断面図、第２図、第３１Ａ、第４図
、第５図及び第６図はそれぞれ他の実施例を示す拡大断
面図、第７１′Ａは従来のヒートパイプの拡大断面図で
ある。

図中主要符号の説明

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）．　内部が、相互に連通しかつ長手方向に沿う複
   数のホールに区分され、これらのホールは、ワイヤ、偏
   素又は粒子その他のウイック材を充填したホールに隣接
   して空のホールが位置することを特徴とする、細径ヒー
   トパイプ。
2. （２）．　隣接のホール相互が、長手方向に連続し又は
   断続するスリット状の連通部を有する隔壁によって区分
   されている、請求項１に記載の細径ヒートパイプ。
3. （３）．　隣接のホール相互が、コンテナの周壁の一部
   を長手方向に沿い内側に没入させた連続し又は断続する
   凹没条によって区分されている、請求項１に記載の細径
   ヒートパイプ。