JPH02157595A - ヒートパイプ - Google Patents
ヒートパイプInfo
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- JPH02157595A JPH02157595A JP63313483A JP31348388A JPH02157595A JP H02157595 A JPH02157595 A JP H02157595A JP 63313483 A JP63313483 A JP 63313483A JP 31348388 A JP31348388 A JP 31348388A JP H02157595 A JPH02157595 A JP H02157595A
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- Japan
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- heat pipe
- heat
- wick
- container
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- Pending
Links
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- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 22
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Classifications
-
- 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
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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。
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、形状記憶樹脂をウィックとして用いたヒート
バイブに関し、特にマイクロヒートパイプなどの細径の
ヒートバイブの熱輸送量を向上させたヒートバイブに係
るものである。
バイブに関し、特にマイクロヒートパイプなどの細径の
ヒートバイブの熱輸送量を向上させたヒートバイブに係
るものである。
〔従来の技術とその課Ｂ］
ヒートパイプは比較的簡単な構造で熱輸送量が大きいこ
とから広い工業分野にわたって使用されており、ヒート
パイプの熱輸送量の向上に努力がなされている。
とから広い工業分野にわたって使用されており、ヒート
パイプの熱輸送量の向上に努力がなされている。
この特性の向上にはウィックの構造が重要な役割を占め
ており、ウィックの改良の試みが種々行なわれている。
ており、ウィックの改良の試みが種々行なわれている。
従来ヒートパイプのウィックとしては金属のワイヤーを
ヒートバイブ容器内に挿入したもの、或いは金属のメソ
シュなどを挿入したもの、またはヒートパイプ容器の内
壁を直接粗面化したり、細い溝を設けたものなどがある
。しかしこれらのウィックはいずれも、ウィックの作製
およびヒートパイプにする工程などが複雑となりコスト
高になる要因となっていた。
ヒートバイブ容器内に挿入したもの、或いは金属のメソ
シュなどを挿入したもの、またはヒートパイプ容器の内
壁を直接粗面化したり、細い溝を設けたものなどがある
。しかしこれらのウィックはいずれも、ウィックの作製
およびヒートパイプにする工程などが複雑となりコスト
高になる要因となっていた。
また最近エレクトロニクスの発展により、ＩＣ。
ＬＳＩなどの素子の小型化および基板のコンパクト化が
図られてきた。それに伴い、単位面積当りの発熱量は大
きく上昇してきており、その熱をどのように分散或いは
除去するか極めて大きな問題になっている。この熱の除
去について現在ヒートパイプを用いて解決するのが最も
有効とされているが、それらのヒートバイブには多くの
場合断面積が９−以下のいわゆるマイクロヒートパイプ
で、最大熱輸送量が２〜３Ｗ以上のものが要求される。
図られてきた。それに伴い、単位面積当りの発熱量は大
きく上昇してきており、その熱をどのように分散或いは
除去するか極めて大きな問題になっている。この熱の除
去について現在ヒートパイプを用いて解決するのが最も
有効とされているが、それらのヒートバイブには多くの
場合断面積が９−以下のいわゆるマイクロヒートパイプ
で、最大熱輸送量が２〜３Ｗ以上のものが要求される。
しかし従来のヒートパイプではこのような要求を達成す
ることができないので、ウィックの構造を改良して熱輸
送量を向上することが試みられている。
ることができないので、ウィックの構造を改良して熱輸
送量を向上することが試みられている。
このマイクロヒートバイブは、ヒートバイブ容器の内径
が１〜３ｍと小さく、その断面形状は円形、角形、異形
のものが使用される。したがって従来のように容器の内
壁に沿って均一に極細線のウィックを設けると、蒸気通
路部分が殆どなくなってしまい、ヒートバイブの熱輸送
量が大きく低下する。またウィック層の厚さを薄くして
蒸気通路部分を確保しようとするとウィックが必要とす
る毛細管力（作動液を戻す力）を十分に発揮できなくな
る。
が１〜３ｍと小さく、その断面形状は円形、角形、異形
のものが使用される。したがって従来のように容器の内
壁に沿って均一に極細線のウィックを設けると、蒸気通
路部分が殆どなくなってしまい、ヒートバイブの熱輸送
量が大きく低下する。またウィック層の厚さを薄くして
蒸気通路部分を確保しようとするとウィックが必要とす
る毛細管力（作動液を戻す力）を十分に発揮できなくな
る。
そこで、これを改良するために極細線からなるウィック
の内側にコイルスプリングを介在させ、これを細長い治
具によりヒートパイプ容器の内部に挿入し、治具を引抜
いてコイルスプリングのばね力によりと一ドパイブ容器
の内壁にウィックを密着させる方法が試みられている。
の内側にコイルスプリングを介在させ、これを細長い治
具によりヒートパイプ容器の内部に挿入し、治具を引抜
いてコイルスプリングのばね力によりと一ドパイブ容器
の内壁にウィックを密着させる方法が試みられている。
しかしこの方法ではウィックを挿入する際ウィックとコ
イルスプリングとの整合性が悪く、ウィック層の厚さを
偏りがなく、均一に全長にわたって密着させることが困
難なため、得られるヒートパイプの熱輸送特性は長さ方
向により、温度が低下するという問題があった。
イルスプリングとの整合性が悪く、ウィック層の厚さを
偏りがなく、均一に全長にわたって密着させることが困
難なため、得られるヒートパイプの熱輸送特性は長さ方
向により、温度が低下するという問題があった。
またヒートパイプ容器の直接粗面化、或いは溝を設ける
場合もマイクロヒートパイプの内径３ｍ以下のものにな
ると製造が困難であるなどの問題があった。
場合もマイクロヒートパイプの内径３ｍ以下のものにな
ると製造が困難であるなどの問題があった。
〔発明が解決しようとする課題］
本発明は上記の問題について検討の結果、ヒートパイプ
容器の内壁に偏りがなく全長にわたって。
容器の内壁に偏りがなく全長にわたって。
均一に密着するウィックを見出し、ヒートパイプ、特に
マイクロヒートパイプのような細径のヒートパイプの熱
輸送量を向上せしめたものである。
マイクロヒートパイプのような細径のヒートパイプの熱
輸送量を向上せしめたものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は空隙
率５０〜９０％の中空筒の形状記憶樹脂をヒートバイブ
容器内に挿入し、該形状記憶樹脂を記憶温度に加熱して
ヒートバイブ容器内壁に密着させてなるヒートパイプで
ある。
率５０〜９０％の中空筒の形状記憶樹脂をヒートバイブ
容器内に挿入し、該形状記憶樹脂を記憶温度に加熱して
ヒートバイブ容器内壁に密着させてなるヒートパイプで
ある。
すなわち本発明は、例えば第１図に示すように、一端を
封じた銅などのヒートパイプ容器（１）の内部に空隙率
が５０〜９０％の中空筒の形状記憶樹脂（２）を挿入し
てウィックとし、これを形状記憶温度に加熱することに
よりヒートパイプ容器内壁に密着させ、次に常法により
真空にした後、水などの作動液を注入し、一端を封じ切
ってヒートパイプとするものである。
封じた銅などのヒートパイプ容器（１）の内部に空隙率
が５０〜９０％の中空筒の形状記憶樹脂（２）を挿入し
てウィックとし、これを形状記憶温度に加熱することに
よりヒートパイプ容器内壁に密着させ、次に常法により
真空にした後、水などの作動液を注入し、一端を封じ切
ってヒートパイプとするものである。
上記のウィックとなる形状記憶樹脂としては、例えばポ
リウレタンく形状記憶温度−３０〜６０”Ｃ）ポリノル
ボンメン（形状記憶温度３５°Ｃ）、トランス１４ポリ
イソプレン（形状記憶温度６７°Ｃ）、スチレンブタジ
ェンブロック高ポリマー（形状記憶温度６０℃）などの
他種々のものを使用できるが、樹脂の空隙率としては５
０〜９０％のものも適当である。５０％より空隙率が低
いと最大熱輸送量が小さく、また９０％を越える最大熱
輸送量は飽和し、強度も低下する。
リウレタンく形状記憶温度−３０〜６０”Ｃ）ポリノル
ボンメン（形状記憶温度３５°Ｃ）、トランス１４ポリ
イソプレン（形状記憶温度６７°Ｃ）、スチレンブタジ
ェンブロック高ポリマー（形状記憶温度６０℃）などの
他種々のものを使用できるが、樹脂の空隙率としては５
０〜９０％のものも適当である。５０％より空隙率が低
いと最大熱輸送量が小さく、また９０％を越える最大熱
輸送量は飽和し、強度も低下する。
また上記の形状記憶樹脂の形態は、ヒートパイプ容器の
形状に合わせて円筒形、角筒形など種々の形状のものが
使用できる。
形状に合わせて円筒形、角筒形など種々の形状のものが
使用できる。
また上記の形状記憶樹脂の記憶温度は通常４０℃前後の
ものを使用するものであるが、ヒートパイプの使用温度
に合わせて使用時の加熱によりウィックが密着するよう
な温度のものを選ぶこともできる。
ものを使用するものであるが、ヒートパイプの使用温度
に合わせて使用時の加熱によりウィックが密着するよう
な温度のものを選ぶこともできる。
本発明は、このように加熱により形状が変化する樹脂を
ウィックとして用いるのでヒートパイプに挿入する際の
作業性が良く、またヒートパイプ容器内壁に良好に密着
するので、特にコイルスプリングなどのライ・ンク押え
を必要しないため、小型化が可能であり、マイクロヒー
トパイプのような細径のヒートパイプに好適である。
ウィックとして用いるのでヒートパイプに挿入する際の
作業性が良く、またヒートパイプ容器内壁に良好に密着
するので、特にコイルスプリングなどのライ・ンク押え
を必要しないため、小型化が可能であり、マイクロヒー
トパイプのような細径のヒートパイプに好適である。
また樹脂に有する空隙は、長手方向に連通ずるものであ
るため従来の金属ワイヤー、メツシュなどのウィックと
同等以上の毛細管作用をなすもので、その空隙率、厚さ
などを調整することによりウィックとしての機能を成る
程度コントロールすることも可能である。
るため従来の金属ワイヤー、メツシュなどのウィックと
同等以上の毛細管作用をなすもので、その空隙率、厚さ
などを調整することによりウィックとしての機能を成る
程度コントロールすることも可能である。
以下に本発明の一実施例について説明する。
外径４■φ、肉厚０．３ ｍ、長さ２００の一端を封じ
た銅管をヒートパイプ容器（１）とし、この内部に厚さ
０．５ｍ、空隙率２５〜９０％と変化させて形状記憶樹
脂（２）トランス１４ポリイソプレンをウィックとして
使用し、容器内に挿入して７０°Ｃに加熱してウィック
をヒートパイプ内壁に密着させた後常法により作動液と
して水を封入して第１図に示すようなマイクロヒートパ
イプを作製した。
た銅管をヒートパイプ容器（１）とし、この内部に厚さ
０．５ｍ、空隙率２５〜９０％と変化させて形状記憶樹
脂（２）トランス１４ポリイソプレンをウィックとして
使用し、容器内に挿入して７０°Ｃに加熱してウィック
をヒートパイプ内壁に密着させた後常法により作動液と
して水を封入して第１図に示すようなマイクロヒートパ
イプを作製した。
このヒートパイプの最大熱輸送量と形状記憶樹脂の空隙
率の関係を調べた。この結果を第２図に示す、第２図よ
り明らかなように樹脂の空隙率が大きくなると共に最大
熱輸送量は増加し、約７５％付近で最大となり、これ以
上では飽和するか稍々低下することが判った。したがっ
て樹脂の空隙率は５０〜９０％とすることが好ましい、
なお従来の金属細管をウィックとして用い、コイルスプ
リングをウインク押えとした同様のマイクロヒートパイ
プの熱輸送量は、本発明の空隙率７０％のものと較べて
２３％低い値を示した。
率の関係を調べた。この結果を第２図に示す、第２図よ
り明らかなように樹脂の空隙率が大きくなると共に最大
熱輸送量は増加し、約７５％付近で最大となり、これ以
上では飽和するか稍々低下することが判った。したがっ
て樹脂の空隙率は５０〜９０％とすることが好ましい、
なお従来の金属細管をウィックとして用い、コイルスプ
リングをウインク押えとした同様のマイクロヒートパイ
プの熱輸送量は、本発明の空隙率７０％のものと較べて
２３％低い値を示した。
以上に説明したように本発明によれば、熱輸送特性に優
れ、かつ製造が容易でしかも小型化が可能であるなど工
業上顕著な効果を奏するものである。
れ、かつ製造が容易でしかも小型化が可能であるなど工
業上顕著な効果を奏するものである。
第１図は本発明の一実施例を示すヒートパイプの断面図
、第２図は本発明のヒートパイプの特性を示す図である
。 １・・・ヒートパイプ容器、 ２・・・形状記憶樹脂
。
、第２図は本発明のヒートパイプの特性を示す図である
。 １・・・ヒートパイプ容器、 ２・・・形状記憶樹脂
。
Claims (1)
- 空隙率５０〜９０％の中空筒の形状記憶樹脂をヒート
パイプ容器内に挿入し、該形状記憶樹脂を記憶温度に加
熱してヒートパイプ容器の内壁に密着させてなるヒート
パイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63313483A JPH02157595A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63313483A JPH02157595A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | ヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02157595A true JPH02157595A (ja) | 1990-06-18 |
Family
ID=18041852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63313483A Pending JPH02157595A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02157595A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6460612B1 (en) * | 2002-02-12 | 2002-10-08 | Motorola, Inc. | Heat transfer device with a self adjusting wick and method of manufacturing same |
| KR100787953B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2007-12-24 | 주식회사한국포조텍 | 경량 윅 구조의 히트 파이프 |
| JP2009109079A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Asahi Kasei Fibers Corp | ループヒートパイプ型伝熱装置 |
-
1988
- 1988-12-12 JP JP63313483A patent/JPH02157595A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100787953B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2007-12-24 | 주식회사한국포조텍 | 경량 윅 구조의 히트 파이프 |
| US6460612B1 (en) * | 2002-02-12 | 2002-10-08 | Motorola, Inc. | Heat transfer device with a self adjusting wick and method of manufacturing same |
| JP2009109079A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Asahi Kasei Fibers Corp | ループヒートパイプ型伝熱装置 |
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