JPH0498093A - 電気絶縁型ヒートパイプ - Google Patents
電気絶縁型ヒートパイプInfo
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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、電気、電子機器などの冷却に用いられる電気
絶縁型ヒートパイプの改良に関するものである。
絶縁型ヒートパイプの改良に関するものである。
〔従来の技術とその課題]
電気絶縁型ヒートパイプは、電気、電子機器などの冷却
に用いられており、例えば半導体の冷却用として広く使
用されている。
に用いられており、例えば半導体の冷却用として広く使
用されている。
この半導体用ヒートパイプ冷却器としては特開昭62−
293654号、特開昭62−293655号などがあ
る。
293654号、特開昭62−293655号などがあ
る。
上記の特開昭62−293654号のヒートパイプは、
第7図に示すように銅、アルミニウム、ステンレス鋼な
どからなる第一の金属管(1)と第の金属管(1′)と
を電気絶縁筒(3)を介して接合し、フロン等の電気絶
縁性の作動液を封入してヒートパイプとしたものである
。
第7図に示すように銅、アルミニウム、ステンレス鋼な
どからなる第一の金属管(1)と第の金属管(1′)と
を電気絶縁筒(3)を介して接合し、フロン等の電気絶
縁性の作動液を封入してヒートパイプとしたものである
。
二の電気絶縁型ヒートパイプは、サイリスクなどの半導
体の冷却用として第二の金属管が半導体(4)を装着し
た金属ブロック(5)に挿入固着され、半導体の発生熱
を金属ブロックを介して第二の金属管で吸熱し、ヒート
バイブの作用により第一の金属管に熱輸送し、第一の金
属管に設けられたフィン(2)により自然または強制冷
却して、半導体の発生熱を放熱するものである。
体の冷却用として第二の金属管が半導体(4)を装着し
た金属ブロック(5)に挿入固着され、半導体の発生熱
を金属ブロックを介して第二の金属管で吸熱し、ヒート
バイブの作用により第一の金属管に熱輸送し、第一の金
属管に設けられたフィン(2)により自然または強制冷
却して、半導体の発生熱を放熱するものである。
上記の第一の金属管および第二の金属管は、その内面に
(C)に示す断面図のような7字状の条溝を有する管を
使用している。
(C)に示す断面図のような7字状の条溝を有する管を
使用している。
また特開昭62−293655号のヒートパイプは、第
8図に示すように第一の金属管(])の内面に(C)に
示すような7字状の条溝を有し、第二の金属管(1′)
には(d)に示すような開口部とその奥に空洞部を有す
る条溝を設けた管を使用している。
8図に示すように第一の金属管(])の内面に(C)に
示すような7字状の条溝を有し、第二の金属管(1′)
には(d)に示すような開口部とその奥に空洞部を有す
る条溝を設けた管を使用している。
第一の金属管に設けられた条溝は作動液の還流を速くす
ると共に表面積を拡大し、放熱性を向上させるものであ
り、また第二の金属管の条溝は作動液の蒸発を促進させ
て吸熱性を向上させるものである。
ると共に表面積を拡大し、放熱性を向上させるものであ
り、また第二の金属管の条溝は作動液の蒸発を促進させ
て吸熱性を向上させるものである。
しかしながら最近のサイリスタ等の大容量化に伴い、熱
輸送量および熱伝達率の大きいヒートバイブの出現が要
望されていた。
輸送量および熱伝達率の大きいヒートバイブの出現が要
望されていた。
〔発明が解決しようとする課Fa]
本発明は、上記の問題について検討の結果、特にヒート
バイブの吸熱部(草発部)の蒸発を促進させて熱輸送量
および熱伝達率の優れた電気絶縁型ヒートパイプを開発
したものである。
バイブの吸熱部(草発部)の蒸発を促進させて熱輸送量
および熱伝達率の優れた電気絶縁型ヒートパイプを開発
したものである。
[課題を解決するための手段および作用]本発明は、内
面が平滑もしくは多数の条溝を有し、一端が封止された
第一の金属管と、内面に多数の条溝を有し、かつ該条溝
内に100〜400μmの粒径の金属粉を焼結した多孔
層を形成し、その−端が封止された第二の金属管とを電
気絶縁筒を介し接合して連通管とし、内部に電気絶縁性
作動液を封入して成る電気絶縁型ヒートパイプである。
面が平滑もしくは多数の条溝を有し、一端が封止された
第一の金属管と、内面に多数の条溝を有し、かつ該条溝
内に100〜400μmの粒径の金属粉を焼結した多孔
層を形成し、その−端が封止された第二の金属管とを電
気絶縁筒を介し接合して連通管とし、内部に電気絶縁性
作動液を封入して成る電気絶縁型ヒートパイプである。
すなわち本発明は、第1図に示すように内面が平滑もし
くは、後述する各種の条溝を有し、一端が封止された銅
などの第一の金属管(1)と、内面に後述する各種の条
溝を有し、かつその条溝内に100〜400−の粒径の
金属粉を焼結した多孔層を形成し、その一端が封止され
た第二の金属管(1′)とをアルミナ、マグネシャなど
の電気絶縁筒(3)を介して連通管とし、内部にフロン
などの電気絶縁液を作動液として封入しヒートバイブと
したものである。
くは、後述する各種の条溝を有し、一端が封止された銅
などの第一の金属管(1)と、内面に後述する各種の条
溝を有し、かつその条溝内に100〜400−の粒径の
金属粉を焼結した多孔層を形成し、その一端が封止され
た第二の金属管(1′)とをアルミナ、マグネシャなど
の電気絶縁筒(3)を介して連通管とし、内部にフロン
などの電気絶縁液を作動液として封入しヒートバイブと
したものである。
上記の第一の金属管は、内面が平滑な管も使用できるが
表面積を大きくすること、作動液の還流を速くするため
に、内面に管軸に平行もしくは傾斜したV字形、凹字形
または波形状の条溝を設けた金属管を使用するものであ
る。例えば第21D6二示すように管内面にV字形で管
軸に対して角度(α)が2〜10”lli斜した条溝を
設けたことによりヒートパイプ内面の表面積が拡大し、
凝縮特性を促進すると共に作動液の還流を良好にし放熱
性を向上させる。
表面積を大きくすること、作動液の還流を速くするため
に、内面に管軸に平行もしくは傾斜したV字形、凹字形
または波形状の条溝を設けた金属管を使用するものであ
る。例えば第21D6二示すように管内面にV字形で管
軸に対して角度(α)が2〜10”lli斜した条溝を
設けたことによりヒートパイプ内面の表面積が拡大し、
凝縮特性を促進すると共に作動液の還流を良好にし放熱
性を向上させる。
また第二の金属管(1′)は、内面に管軸に平行もしく
は管軸に対して平行もしくは管軸に対して傾斜したV字
形、凹字形、波形状または開口部とその奥に空洞部を有
する条溝を設けた管を使用するものである。
は管軸に対して平行もしくは管軸に対して傾斜したV字
形、凹字形、波形状または開口部とその奥に空洞部を有
する条溝を設けた管を使用するものである。
そして上記の管軸に対して傾斜する管の場合は、例えば
第3図に示すように管軸に傾斜し、かつ軸方向に2〜4
5°の角度をもって交錯したV字形、凹字形、波形状、
または開口部とその奥に空洞部を設ける。
第3図に示すように管軸に傾斜し、かつ軸方向に2〜4
5°の角度をもって交錯したV字形、凹字形、波形状、
または開口部とその奥に空洞部を設ける。
しかして本発明は上記の第二の金属管の条溝内に100
〜400−の粒径の金属粉を焼結した多孔層を設けるこ
とにより蕉発特性を同上したものである。
〜400−の粒径の金属粉を焼結した多孔層を設けるこ
とにより蕉発特性を同上したものである。
例えば第4図および第5図に示すようにV字形、台形の
条溝の内面に粒径が100〜400nの銅、アルミニウ
ム、ステンレス銅などの金属粉(6)を焼結して多孔層
を設けるものである。
条溝の内面に粒径が100〜400nの銅、アルミニウ
ム、ステンレス銅などの金属粉(6)を焼結して多孔層
を設けるものである。
上記の金属粉の粒径100〜400−としたのは、この
範囲外では最大熱輸送量、管内熱伝達率が共に低下する
からである。
範囲外では最大熱輸送量、管内熱伝達率が共に低下する
からである。
この多孔層は平滑管ではなく、多数の条溝内(必ずしも
内面だけではなく多少溝内をはみ出してもよい)に付け
るため接着性が良く、はがれることがない、また条溝を
設けることにより管内面の表面積が大きくなり蒸発効果
が増大するに加えて、個々の金属粉の表面積の増加と、
多孔層の空隙内に生じる蒸発核となる気泡の発生の増大
により沸騰、蒸発作用が促進されて上記の特性が向上す
るものである。
内面だけではなく多少溝内をはみ出してもよい)に付け
るため接着性が良く、はがれることがない、また条溝を
設けることにより管内面の表面積が大きくなり蒸発効果
が増大するに加えて、個々の金属粉の表面積の増加と、
多孔層の空隙内に生じる蒸発核となる気泡の発生の増大
により沸騰、蒸発作用が促進されて上記の特性が向上す
るものである。
なお上記の金属粉としては、ヒートパイプの材質と近い
ものがよく、例えば銅、アルミニウム、ステンレス鋼、
その他の金属が用いられ、また焼結方法としては通常の
ニトロセルロースなどの粘結剤、パラフィン油、デメチ
ルフタレートなどの可塑剤および揮発性溶剤、水、アル
コールなどの溶剤、ステアリン酸などの有機潤滑剤と上
記の金属粉を混合した材料を吹付け、浸漬などの方法に
より塗布した後、銅の場合800〜1000°Cで焼結
するものである。
ものがよく、例えば銅、アルミニウム、ステンレス鋼、
その他の金属が用いられ、また焼結方法としては通常の
ニトロセルロースなどの粘結剤、パラフィン油、デメチ
ルフタレートなどの可塑剤および揮発性溶剤、水、アル
コールなどの溶剤、ステアリン酸などの有機潤滑剤と上
記の金属粉を混合した材料を吹付け、浸漬などの方法に
より塗布した後、銅の場合800〜1000°Cで焼結
するものである。
[実施例]
以下に本発明の一実施例について説明する。
外径15.88aeφ、長さ150mmの鋼管の内面に
溝数60本、溝深さ0.3閣、溝巾0.7閣のV字形の
軸方向に平行な条溝を設けた。この管の一端を絞り加工
して第一の金属管と第二の金属管とした。第二の金属管
の内面に、50μ、100−1200−1300μ、4
00μmの粒径の銅粉をニトロセルロース、パラフィン
油、アルコール、ステアリン酸などと混合して管内に塗
布し1000°Cで焼結した。
溝数60本、溝深さ0.3閣、溝巾0.7閣のV字形の
軸方向に平行な条溝を設けた。この管の一端を絞り加工
して第一の金属管と第二の金属管とした。第二の金属管
の内面に、50μ、100−1200−1300μ、4
00μmの粒径の銅粉をニトロセルロース、パラフィン
油、アルコール、ステアリン酸などと混合して管内に塗
布し1000°Cで焼結した。
これらの管を第1図に示すような第1の金属管(1)と
第2の金属管(1′)として、この間をアルミナ製の電
気絶縁筒(3)で接続し、内部にフロンを封入して電気
絶縁型ヒートパイプとした。
第2の金属管(1′)として、この間をアルミナ製の電
気絶縁筒(3)で接続し、内部にフロンを封入して電気
絶縁型ヒートパイプとした。
上記のヒートパイプについて管内熱伝達率と最大熱輸送
量を測定した。その結果を第6図に示す。
量を測定した。その結果を第6図に示す。
この図から明らかなように100〜400nの粒径を有
する金属粉を焼結した多孔質層の本発明のものは最大熱
輸送量、管内熱伝達率ともに優れていることが判る。
する金属粉を焼結した多孔質層の本発明のものは最大熱
輸送量、管内熱伝達率ともに優れていることが判る。
以上に説明したように本発明によれば、最大熱輸送量、
管内熱伝達率などの特性に優れた電気絶縁型ヒートバイ
ブが得られるもので工業上顕著な効果を奏するものであ
る。
管内熱伝達率などの特性に優れた電気絶縁型ヒートバイ
ブが得られるもので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に係る電気絶縁型ヒートパイ
プの一部断面図、第2図は第1図のB〜B′部の一部切
欠き斜視図、第3図は第1図のC〜C′部の一部切欠き
斜視図、第4図および第50は本発明に係る第二の金属
管の一部を示す断面図、第6図は本発明の一実施例にょ
るヒートパイプの特性を示すグラフ、第7図および第8
図は従来の電気絶縁型ヒートバイブの正面図である。 l・・第一の金属管、 1′・・第2の金属管、2・
・・フィン、 3・・電気絶縁筒。
プの一部断面図、第2図は第1図のB〜B′部の一部切
欠き斜視図、第3図は第1図のC〜C′部の一部切欠き
斜視図、第4図および第50は本発明に係る第二の金属
管の一部を示す断面図、第6図は本発明の一実施例にょ
るヒートパイプの特性を示すグラフ、第7図および第8
図は従来の電気絶縁型ヒートバイブの正面図である。 l・・第一の金属管、 1′・・第2の金属管、2・
・・フィン、 3・・電気絶縁筒。
Claims (4)
- (1)内面が平滑もしくは多数の条溝を有し、一端が封
止された第一の金属管と、内面に多数の条溝を有し、か
つ該条溝内に100〜400μmの粒径の金属粉を焼結
した多孔層を形成し、その一端が封止された第二の金属
管とを電気絶縁筒を介し接合して連通管とし、内部に電
気絶縁性作動液を封入して成る電気絶縁型ヒートパイプ
。 - (2)第一の金属管の条溝が管軸に平行もしくは傾斜し
たV字形、凹字形、波形状の条溝であることを特徴とす
る請求項1記載の電気絶縁型ヒートパイプ。 - (3)第二の金属管の条溝が管軸に平行もしくは傾斜し
たV字形、凹字形、波形状、開口部とその奥に空洞部を
有する条溝であることを特徴とする請求項1記載の電気
絶縁型ヒートパイプ。 - (4)第二の金属管の条溝が管軸に傾斜し、かつ交錯し
たV字形、凹字形、波形状、開口部とその奥に空洞部を
有する条溝であることを特徴とする請求項1記載の電気
絶縁型ヒートパイプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2214640A JPH0498093A (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 電気絶縁型ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2214640A JPH0498093A (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 電気絶縁型ヒートパイプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0498093A true JPH0498093A (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=16659100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2214640A Pending JPH0498093A (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 電気絶縁型ヒートパイプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0498093A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6828495B2 (en) | 2002-04-26 | 2004-12-07 | Yamaha Corporation | Drum and drumhead stretching mechanism therefor |
JP2006313056A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-11-16 | Denso Corp | ヒートパイプおよびそれを用いた排熱回収装置 |
US7261143B2 (en) * | 2004-09-01 | 2007-08-28 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Heat pipe |
CN100420912C (zh) * | 2005-06-08 | 2008-09-24 | 财团法人工业技术研究院 | 热传组件的复合式毛细结构 |
JP2011112330A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 放熱部品及びその製造方法 |
US20210184291A1 (en) * | 2018-08-29 | 2021-06-17 | Miba Emobility Gmbh | Heat transfer device |
-
1990
- 1990-08-14 JP JP2214640A patent/JPH0498093A/ja active Pending
Cited By (6)
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