JPH10253274A - Sheet-type heat pipe and its manufacturing method - Google Patents

Sheet-type heat pipe and its manufacturing method

Info

Publication number
JPH10253274A
JPH10253274A JP9058199A JP5819997A JPH10253274A JP H10253274 A JPH10253274 A JP H10253274A JP 9058199 A JP9058199 A JP 9058199A JP 5819997 A JP5819997 A JP 5819997A JP H10253274 A JPH10253274 A JP H10253274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat pipe
sheet
wire
type heat
heat
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.)
Pending
Application number
JP9058199A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Nakamura
芳雄 中村
Jun Niekawa
潤 贄川
Hisao Enomoto
久男 榎本
Yasushi Kojima
康 小島
Naoya Yamazaki
直哉 山▲崎▼
Masahiro Mogi
正博 茂木
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Fujitsu Ltd
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 Furukawa Electric Co Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP9058199A priority Critical patent/JPH10253274A/en
Publication of JPH10253274A publication Critical patent/JPH10253274A/en
Priority to US09/712,582 priority patent/US6745825B1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an efficient sheet-type heat pipe where the move of a heat due to an operation fluid has a directivity by providing a wire or a wire mesh at least at one portion of a plurality of through holes that communicate one another at both edge parts in the sheet-type heat pipe for releasing heat being generated by an electronic part. SOLUTION: Approximately ten through holes 11 are provided in a row at a container 10 of a sheet-type heat pipe 1, the through holes 11 are connected at both edge parts of the sheet-type heat pipe 1, and at the same time a wire 12 or a wire mesh is provided in the through hole 11. The wire 12 can maintain a certain degree of reflux operation of the operation fluid even in the case of a top mode where a heat-absorption part is located at the upper part from the cooling part due to capillary force cause by a narrow gap being formed at an area to the inner wall of the through holes 11, thus maintaining a certain degree of heat transfer performance even in the top heat mode. The wire 12 preferably occupies 5-40 % of the sectional area of the through holes 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はシート型ヒートパイ
プとその製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a sheet-type heat pipe and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】パソコン等の各種機器や電力設備等の電
気・電子機器に搭載されている半導体素子等の電子部品
は、その使用によってある程度の発熱が避けがたく、近
年はその冷却が重要な技術課題となりつつある。冷却を
要する電気部品(以下被冷却部品と称する)を冷却する
方法としては、例えば機器にファンを取り付け、機器筐
体内の空気の温度を下げる方法や、被冷却部品に冷却体
を取り付けることで、その被冷却部品を特に冷却する方
法等が代表的に知られている。
2. Description of the Related Art Electronic components such as semiconductor elements mounted on various devices such as personal computers and electric and electronic devices such as electric power equipment are inevitable to generate a certain amount of heat by their use. It is becoming a technical issue. As a method of cooling an electric component requiring cooling (hereinafter, referred to as a cooled component), for example, a method of attaching a fan to the device to lower the temperature of air in the device housing, or a method of attaching a cooling body to the component to be cooled, A method of particularly cooling the cooled component is typically known.

【0003】被冷却部品に取り付ける冷却体として、例
えば銅材やアルミニウム材などの伝熱性に優れる材料の
板材が適用されている。このような板材に放熱用のフィ
ンを取り付けたり、或いはこの板材とフィンとを一体成
形(鋳造や鍛造等による)したものを用いると一層効果
である。尚、この種の冷却体はヒートシンク等と呼称さ
れることもある。
As a cooling body attached to a component to be cooled, a plate made of a material having excellent heat conductivity, such as a copper material or an aluminum material, is used. It is more effective to attach a radiating fin to such a plate material or to use a plate material and a fin integrally formed (by casting, forging, or the like). This type of cooling body is sometimes called a heat sink or the like.

【0004】近年は、被冷却部品に取り付ける冷却体と
して、単なる伝熱性の金属材ではなく、ヒートパイプ構
造の冷却体、或いは例えば銅材やアルミニウム材などの
伝熱性に優れる板材にヒートパイプを取り付けた形態の
ものが提案、実用化されている。ヒートパイプ構造の冷
却体を使う場合、被冷却部品に取り付ける都合上、平面
型のヒートパイプが好まれることが多い。
In recent years, as a cooling body to be attached to a component to be cooled, a heat pipe is attached to a cooling body having a heat pipe structure or a plate having excellent heat conductivity, such as a copper material or an aluminum material, instead of a mere heat conductive metal material. Is proposed and put to practical use. When a cooling body having a heat pipe structure is used, a flat heat pipe is often preferred because it is attached to a component to be cooled.

【0005】ヒートパイプはその名称の通り、丸パイプ
形状のものが代表的であるが、平面型(平板形状)のも
のもヒートパイプとして知られている。何れにしても、
その内部に作動流体の流路となる空間が設けられてお
り、その空間に収容された作動流体が蒸発、凝縮等の相
変化や移動をすることで、熱の移動がなされるのであ
る。尚、作動流体は作動液と呼ばれることもあるが、蒸
気状態にもなるので、以下、作動流体と呼ぶ。
[0005] As its name implies, a heat pipe is typically a round pipe, but a flat (flat) heat pipe is also known as a heat pipe. In any case,
A space serving as a flow path for the working fluid is provided therein, and the working fluid contained in the space undergoes a phase change such as evaporation and condensation or moves, so that heat is transferred. The working fluid is sometimes referred to as a working fluid, but is also in a vapor state, and is hereinafter referred to as a working fluid.

【0006】ヒートパイプは密封された空洞部を備えて
おり、その空洞部に収容された作動流体の相変態と移動
により熱の輸送が行われるものである。もちろん、ヒー
トパイプを構成する容器(コンテナ)を熱伝導すること
で運ばれる熱もあるが、ヒートパイプは主に作動流体に
よる熱移動作用を意図した熱移動装置である。
[0006] The heat pipe has a sealed cavity, and heat is transferred by phase transformation and movement of the working fluid contained in the cavity. Of course, some heat is transferred by conducting heat through a container (container) constituting the heat pipe. However, the heat pipe is a heat transfer device mainly intended to perform a heat transfer operation by a working fluid.

【0007】ヒートパイプ内の作動流体としては通常、
水や水溶液、アルコール、その他有機溶剤等が使用され
る。特殊な用途としては水銀を作動流体に用いる場合も
ある。前述したようにヒートパイプは内部の作動流体の
相変態等の作用を利用するものであるから、密封された
内部への作動流体以外のガス等の混入をなるべく避ける
ように製造されることになる。このような混入物は通
常、製造途中に混入する大気(空気)や作動流体中に溶
存している炭酸ガス等である。
[0007] The working fluid in the heat pipe is usually
Water, an aqueous solution, alcohol, and other organic solvents are used. As a special application, mercury may be used as a working fluid. As described above, since the heat pipe utilizes the action such as phase transformation of the working fluid inside, the heat pipe is manufactured so as to minimize mixing of gases and the like other than the working fluid into the sealed interior. . Such contaminants are usually air (air) mixed during the production or carbon dioxide dissolved in the working fluid.

【0008】通常、ヒートパイプと呼称されるものは、
丸型のパイプ形状のものが多い。しかし近年は、特にパ
ワーエレクトロニクス関連の電子部品の冷却に好適な冷
却装置として、平面形状のヒートパイプの適用が有力視
されてきている。平面形状のヒートパイプとしては、必
ずしも平らな板形状のものであるとは限らず、適宜その
平面部が曲がった形状の場合もある。本明細書では、こ
のようなヒートパイプにつき、シート型ヒートパイプと
呼称することにする。
What is usually called a heat pipe is as follows:
Many have a round pipe shape. However, in recent years, application of a planar heat pipe as a cooling device suitable particularly for cooling electronic components related to power electronics has been regarded as promising. The planar heat pipe is not necessarily a flat plate, but may have a curved plane as appropriate. In this specification, such a heat pipe is referred to as a sheet-type heat pipe.

【0009】シート型ヒートパイプはその形状が平板形
状であるので、例えばIC素子等の電子部品(被冷却部
品)の冷却用途において、その被冷却部品と熱的に接続
しやすいという利点がある。また放熱フィンをこのシー
ト型ヒートパイプに取り付ける場合も、広い面積で接続
できる等の利点もある。このため、近年はシート型ヒー
トパイプが有望視されてきている。
Since the sheet-type heat pipe has a flat plate shape, it has an advantage that it can be easily thermally connected to the cooled component in an application for cooling an electronic component (cooled component) such as an IC element. Also, when the radiation fins are attached to the sheet-type heat pipe, there is an advantage that the connection can be made in a wide area. For this reason, sheet-type heat pipes are promising in recent years.

【0010】ヒートパイプの作動について簡単に記すと
次のようになる。即ち、ヒートパイプの吸熱側におい
て、ヒートパイプを構成する容器(コンテナ)の材質中
を熱伝導して伝わってきた熱により、作動流体が蒸発
し、その蒸気がヒートパイプの放熱側に移動する。放熱
側では、作動流体の蒸気は冷却され再び液相状態に戻
る。そして液相に戻った作動流体は再び吸熱側に移動
(還流)する。このような作動流体の相変態や移動によ
り、熱の移動がなされる。
The operation of the heat pipe is briefly described as follows. That is, on the heat absorbing side of the heat pipe, the working fluid evaporates due to heat transmitted through the material of the container (container) constituting the heat pipe, and the vapor moves to the heat radiation side of the heat pipe. On the heat radiation side, the vapor of the working fluid is cooled and returns to the liquid state again. Then, the working fluid that has returned to the liquid phase moves (recirculates) to the heat absorbing side again. Heat is transferred by such phase transformation and movement of the working fluid.

【0011】重力式のヒートパイプの場合は、相変態に
より液相状態になった作動流体は、重力または毛細管作
用等により、吸熱側に移動(還流)するようになってい
る。この場合、吸熱側を放熱側より下方に配置すればよ
い。
In the case of a gravity-type heat pipe, the working fluid that has been brought into a liquid phase by phase transformation moves (refluxes) to the heat-absorbing side by gravity or capillary action. In this case, the heat absorption side may be disposed below the heat radiation side.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】シート型ヒートパイプ
は、その形状から電子部品等の被冷却部品と広い面積で
接触させやすい等の利点が知られている。そこでこのよ
うなシート型ヒートパイプとして、2枚の平板をその間
に空洞部が形成されるように溶接等によって接合したも
のや、離型剤を一部塗布した2枚の平板を接合後、膨ら
ませて空洞部を形成したもの等が提案されている。
It is known that a sheet-type heat pipe has an advantage that its shape makes it easy to come into contact with a component to be cooled such as an electronic component over a large area. Therefore, as such a sheet-type heat pipe, two flat plates joined by welding or the like so that a cavity is formed between them, or two flat plates partially coated with a release agent are swelled. A device having a hollow portion formed has been proposed.

【0013】しかし上述したシート型ヒートパイプは、
その内部に平面形状の空洞部を有しているが、このよう
な形態では作動流体の移動方向が多方向的であり、必ず
しも吸熱部から放熱部に効率的に熱移動がなされるとは
言えない。
However, the above-mentioned sheet type heat pipe is
Although it has a planar cavity inside it, in such a form, the moving direction of the working fluid is multidirectional, and it can be said that the heat transfer from the heat absorbing portion to the heat radiating portion is not necessarily efficient. Absent.

【0014】ところで、電子部品の冷却機構にヒートパ
イプを応用する場合、ヒートパイプの吸熱側を放熱側よ
り下方に位置する様に配置(このようなヒートパイプの
作動形態をボトムヒートモードと呼ぶ)しておくと、重
力による作動流体の還流作用が期待できる。従って、ほ
ぼ動かない状態で設置される装置内の電子部品を冷却す
る様な場合は、常に吸熱側を放熱側より下方に配置して
おけば良い。しかし、このような配置上の都合は、シー
ト型ヒートパイプを利用する冷却機構として、設計の自
由度をそれだけ制限することを意味する。
When a heat pipe is applied to a cooling mechanism of an electronic component, the heat pipe is arranged so that the heat absorbing side is located below the heat radiating side (this type of operation of the heat pipe is called a bottom heat mode). By doing so, it is possible to expect the working fluid to return by gravity. Therefore, when cooling the electronic components in the apparatus which is installed in a state where it does not substantially move, the heat absorbing side may always be arranged below the heat radiating side. However, such convenience in arrangement means that the degree of freedom of design is limited as much as a cooling mechanism using a sheet-type heat pipe.

【0015】移動機器や携帯用の電気機器、あるいは架
空電線に取り付けられる電気制御機器等の場合は、その
使用(運用)に際し、吸熱側と放熱側の上下位置関係は
変動し得ることが予想される。吸熱側が放熱側より上方
に位置した場合(このようなヒートパイプの作動形態を
トップヒートモードと呼ぶ)、重力による作動流体の還
流作用が期待できなくなるので、吸熱部に作動流体が不
足する、いわゆる空焚き状態になることがある。
In the case of a mobile device, a portable electric device, or an electric control device attached to an overhead electric wire, it is expected that the vertical positional relationship between the heat-absorbing side and the heat-dissipating side may fluctuate during use (operation). You. When the heat absorbing side is located above the heat radiating side (such an operation form of the heat pipe is called a top heat mode), the working fluid cannot be recirculated by gravity, so that the working fluid is insufficient in the heat absorbing portion. May be in the state of empty firing.

【0016】仮にトップヒートモードになっても、放熱
側と吸熱側との高低差或いはその距離が小さければ、上
述のような空焚きの問題はそれだけ生じにくくなる。し
かし、ヒートパイプはそもそも熱を輸送する目的で使用
されるものであるため、放熱側と吸熱側との距離はある
程度要求されることが多い。また放熱側と吸熱側との高
低差或いはその距離を小さくするという制限は、冷却機
構が備わる各種機器の使用(運用)に際し、それだけ制
限を加えることになってしまう。
Even in the top heat mode, if the height difference between the heat radiating side and the heat absorbing side or the distance between them is small, the above-described problem of the empty heating is less likely to occur. However, since the heat pipe is originally used for transporting heat, the distance between the heat radiation side and the heat absorption side is often required to some extent. In addition, the restriction that the height difference between the heat radiation side and the heat absorption side or the distance between them is reduced imposes a corresponding restriction on the use (operation) of various devices provided with the cooling mechanism.

【0017】このような事情から、トップヒートモード
の状態でも優れた性能が実現し、また作動流体による熱
の移動に方向性が備わる効率的なシート型ヒートパイプ
の開発が望まれていた。
Under such circumstances, it has been desired to develop an efficient sheet-type heat pipe that achieves excellent performance even in the state of the top heat mode and has a direction in the transfer of heat by the working fluid.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明において提案され
る発明は、両端部で連通する複数の貫通穴を有し、前記
貫通穴の少なくとも一部にはワイヤーまたはワイヤーメ
ッシュが備わる、シート型ヒートパイプである。そのワ
イヤーまたはワイヤーメッシュが各々の穴の両端部まで
達していると良い。またワイヤーまたはワイヤーメッシ
ュが断面が略多角形の線材により構成されている場合
や、ワイヤーまたはワイヤーメッシュが表面に溝が形成
された線材により構成されている場合、更にはワイヤー
またはワイヤーメッシュがより線形態のワイヤーにより
構成されている場合もある。また、このようなワイヤー
またはワイヤーメッシュが、前記穴にらせん状態に挿入
されている場合もある。前記ワイヤーまたはワイヤーメ
ッシュは、それが備わる貫通穴の断面積の5〜40%を
占めていると良い。
The invention proposed in the present invention has a plurality of through-holes communicating at both ends, and at least a part of the through-holes is provided with a wire or a wire mesh. It is a pipe. Preferably, the wire or wire mesh extends to both ends of each hole. When the wire or wire mesh is made of a wire having a substantially polygonal cross section, or when the wire or wire mesh is made of a wire having a groove formed on the surface, the wire or the wire mesh is further twisted. It may be constituted by a wire of the form. Further, such a wire or a wire mesh may be spirally inserted into the hole. The wire or wire mesh may occupy 5 to 40% of the cross-sectional area of the through hole provided.

【0019】本発明のシート型ヒートパイプの製造方法
として、多穴管を用意し、その多穴管の端部近傍におい
て、各々の穴を隔てる隔壁を一部除去し、当該端部を塞
ぐことでシート型ヒートパイプのコンテナを形成する方
法が好適である。また多穴管の端部にキャップ部材を接
合することで、前記多穴管が連通したシート型ヒートパ
イプのコンテナを形成する方法も良い。
As a method for manufacturing the sheet-type heat pipe of the present invention, a multi-hole pipe is prepared, and near the end of the multi-hole pipe, a partition separating each hole is partially removed to close the end. It is preferable to use a method of forming a sheet-type heat pipe container with the above method. Further, a method of forming a container of a sheet-type heat pipe connected to the multi-hole pipe by joining a cap member to an end of the multi-hole pipe may be used.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は本発明のシート型ヒートパ
イプの断面図を示すものである。コンテナ10には貫通
穴11が10個、一列に設けられており、これら貫通穴
11は何れもシート型ヒートパイプ1の両端部において
連通しており、貫通穴11内にはワイヤー12が備わっ
ている。尚、ワイヤー12に替えてワイヤーメッシュを
貫通穴11に備えても良い。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a sheet-type heat pipe according to the present invention. The container 10 is provided with ten through-holes 11 in a row, and these through-holes 11 communicate with both ends of the sheet-type heat pipe 1, and a wire 12 is provided in the through-hole 11. I have. Note that a wire mesh may be provided in the through hole 11 instead of the wire 12.

【0021】図では省略してあるが、貫通穴11内もし
くは両端部で連通する部分内に所定量の作動流体が収容
されている。このシート型ヒートパイプ1を用いる場合
は、貫通穴の長さ方向に沿って作動流体による熱移動が
なされるように吸熱部と放熱部を配置することと良い。
こうすることでより効率的な冷却機構が実現する。
Although not shown in the drawing, a predetermined amount of working fluid is stored in the through hole 11 or in a portion communicating with both ends. When this sheet-type heat pipe 1 is used, it is preferable to arrange the heat absorbing portion and the heat radiating portion so that the heat transfer by the working fluid is performed along the length direction of the through hole.
By doing so, a more efficient cooling mechanism is realized.

【0022】図1に示すシート型ヒートパイプ1では、
貫通穴11が10個備わった例を挙げているが、この数
は任意である。またこの例では貫通穴11の全てにワイ
ヤー12を備えられているが、ワイヤー12は貫通穴1
1の少なくとも一部に設ければ良い。
In the sheet type heat pipe 1 shown in FIG.
Although an example in which ten through holes 11 are provided is given, the number is arbitrary. In this example, the wire 12 is provided in all of the through holes 11, but the wire 12 is
1 may be provided at least in part.

【0023】ワイヤー12は貫通穴11の内壁との間に
強い毛細管力を生ぜしめるような狭い間隙を形成する。
この間隙による毛細管力によって、吸熱部が放熱部より
上方に位置するトップヒートモードの場合でもある程度
の作動流体の還流作用が維持できる。従ってトップヒー
トモードでもある程度の熱移動性能が維持できる。
The wire 12 forms a narrow gap with the inner wall of the through hole 11 so as to generate a strong capillary force.
Due to the capillary force generated by the gap, a certain degree of recirculation of the working fluid can be maintained even in the case of the top heat mode in which the heat absorbing section is located above the heat radiating section. Therefore, a certain degree of heat transfer performance can be maintained even in the top heat mode.

【0024】ワイヤー12は貫通穴11の断面積の5〜
40%を占めるようにすると良い。あまりワイヤー12
の占める断面積を大きくすると、特に蒸気になった作動
流体の通路が狭くなり、その移動抵抗が増大し望ましく
ない。また、貫通穴11の少なくとも一部にワイヤー1
2を設ければ良いことは上述したが、貫通穴11の全て
にワイヤー12を設けると、蒸気になった作動流体の通
路体積の合計が少なくなる。そこで要求性能等に応じ
て、適宜ワイヤー12を設ける貫通穴11の数を選定す
れば良い。
The wire 12 has a sectional area of 5 to 5
It is good to occupy 40%. Not much wire 12
When the cross-sectional area occupied by the hydraulic fluid becomes large, the passage of the working fluid which has turned into a vapor becomes narrow, and the movement resistance thereof is undesirably increased. In addition, the wire 1 is inserted into at least a part of the through hole 11.
As described above, it is only necessary to provide the through holes 2. However, if the wires 12 are provided in all the through holes 11, the total volume of the passage of the working fluid that has turned into a vapor decreases. Therefore, the number of through holes 11 in which the wires 12 are provided may be appropriately selected according to the required performance and the like.

【0025】これらのシート型ヒートパイプは、多穴管
を用意し、その多穴管の端部近傍において、各々の穴を
隔てる隔壁を一部除去し、当該端部を塞ぐことでシート
型ヒートパイプのコンテナを形成すると製造コストその
他の点で望ましい。また多穴管の端部にキャップ部材を
接合することでシート型ヒートパイプのコンテナを形成
しても良い。
In these sheet-type heat pipes, a sheet-type heat pipe is prepared by preparing a multi-hole pipe, partially removing a partition separating each hole near the end of the multi-hole pipe, and closing the end. Forming a pipe container is desirable in terms of manufacturing costs and other aspects. Further, a container of a sheet-type heat pipe may be formed by joining a cap member to an end of the multi-hole tube.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

実施例1 図1に示すような断面を有するシート型ヒートパイプ1
を用意した。このシート型ヒートパイプ1は、多穴押出
加工法によって、厚さ2mm、幅60mmで断面のサイ
ズが4.45mm×1mmの貫通穴が10個並んだ多穴
管を製造し、この多穴管の両端部にキャップ部材を取り
付けることで、全ての貫通穴11を連通させることで製
造した。上記多穴管及びキャップ部材には純Al系の材
料を用いた。
Example 1 Sheet type heat pipe 1 having a cross section as shown in FIG.
Was prepared. This sheet-type heat pipe 1 is manufactured by a multi-hole extrusion process to produce a multi-hole pipe having 10 through holes each having a thickness of 2 mm, a width of 60 mm, and a cross-sectional size of 4.45 mm × 1 mm. It was manufactured by attaching cap members to both end portions of each to allow all the through holes 11 to communicate with each other. A pure Al-based material was used for the multi-hole tube and the cap member.

【0027】上記多穴管及びキャップ部材により形成さ
れた空洞部内は真空脱気され、作動流体としてHCFC
を収容した。また、貫通穴11には径0.8mmで長さ
300mmのワイヤー12(材質は純Al)を1本ずづ
挿入してある。こうして製造したシート型ヒートパイプ
1の全長は500mm程度となった。
The inside of the cavity formed by the multi-hole tube and the cap member is evacuated by vacuum, and HCFC is used as a working fluid.
Was accommodated. The wires 12 (made of pure Al) having a diameter of 0.8 mm and a length of 300 mm are inserted into the through holes 11 one by one. The overall length of the sheet heat pipe 1 thus manufactured was about 500 mm.

【0028】図2はこのシート型ヒートパイプ1の性能
評価を説明する図である。図2(ア)はシート型ヒート
パイプ1の一端側近傍に被冷却部品30、31(サイズ
は30mm×30mm)を取り付け、他端側近傍には放
熱フィン2を取り付けた状態を示す平面図である。図示
しないがワイヤー12はシート型ヒートパイプ1の長さ
方向(図の左右方向)に対し概ね中央に位置するように
配置してある。図2(イ)は側面図で、傾き角度αはシ
ート型ヒートパイプ1の水平からの立ち上がり角度
(°)を示している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the performance evaluation of the sheet type heat pipe 1. As shown in FIG. FIG. 2A is a plan view showing a state in which parts to be cooled 30 and 31 (size: 30 mm × 30 mm) are mounted near one end of the sheet-type heat pipe 1 and radiation fins 2 are mounted near the other end. is there. Although not shown, the wire 12 is disposed so as to be located substantially at the center with respect to the length direction (left-right direction in the drawing) of the sheet-type heat pipe 1. FIG. 2A is a side view, and the inclination angle α indicates the rising angle (°) of the sheet-type heat pipe 1 from the horizontal.

【0029】さて、被冷却部品30、31(発熱量はい
ずれも2W)を運転して発熱させた。そして傾き角度α
を変えて、所定時間経過後におけるシート型ヒートパイ
プ1の被冷却部品30、31が取り付けられた部分の温
度の平均と、放熱フィン2が取り付けられた部分の温度
の平均との差を調べた。表1にその結果を記す。尚、α
の表記は、図2(イ)において、シート型ヒートパイプ
1が左上がりの傾きのときは+表記で、右上がりの傾き
のときは−表記で記している。
The components to be cooled 30, 31 (both 2 W in heat generation) were operated to generate heat. And the tilt angle α
, The difference between the average of the temperature of the portion of the sheet-type heat pipe 1 to which the parts to be cooled 30 and 31 were attached and the average of the temperature of the portion to which the radiation fins 2 were attached was examined. . Table 1 shows the results. Note that α
In FIG. 2 (a), the notation "+" is used when the sheet-type heat pipe 1 is inclined leftward and the notation "-" is used when the sheet heat pipe 1 is inclined rightward.

【0030】また比較のために、図1の貫通穴11同士
を隔てる隔壁110がない一つの空洞部を有するシート
型ヒートパイプを用意した。その空洞部には耐圧性向上
の観点で6mmの柱部を概ね等間隔に225個設けてあ
る。この比較例のシート型ヒートパイプではワイヤーま
たはワイヤーメッシュは設けなかった。その他、作動流
体等は上記本発明例のシート型ヒートパイプ1と同様で
ある。この比較例のシート型ヒートパイプにおいても図
2に示すような特性評価を行った。比較例においては、
傾き角度αが−10以上マイナスに傾けた場合はシート
型ヒートパイプ1が空焚き状態になった。結果を表1に
併記する。
For comparison, a sheet-type heat pipe having one hollow portion without a partition wall 110 separating the through holes 11 of FIG. 1 was prepared. The hollow portion is provided with 225 6 mm columns at substantially equal intervals from the viewpoint of improving the pressure resistance. No wire or wire mesh was provided in the sheet heat pipe of this comparative example. In addition, the working fluid and the like are the same as those of the sheet-type heat pipe 1 of the present invention. The characteristic evaluation as shown in FIG. 2 was also performed on the sheet heat pipe of this comparative example. In the comparative example,
When the inclination angle α was −10 or more, the sheet-type heat pipe 1 was in an empty firing state. The results are also shown in Table 1.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】表1を見れば判るように、本発明例のシー
ト型ヒートパイプ1は、傾き角度αがマイナスの場合、
即ち、被冷却部品30、31が放熱フィン2より上方に
位置するトップヒートモードの場合でも、温度差が小さ
く優れた熱移動性能が実現していた。それに対し比較例
のシート型ヒートパイプでは、トップヒートモードで
は、熱移動性能の低下が大きかった。
As can be seen from Table 1, the sheet-type heat pipe 1 of the present invention has the following characteristics when the inclination angle α is negative.
That is, even in the case of the top heat mode in which the parts 30 and 31 to be cooled are located above the radiating fins 2, an excellent heat transfer performance with a small temperature difference has been realized. On the other hand, in the sheet heat pipe of the comparative example, the heat transfer performance was significantly reduced in the top heat mode.

【0033】実施例2 図3に示すような断面を有するシート型ヒートパイプ4
を用意した。このシート型ヒートパイプ4の製造方法と
しては、多穴押出加工法によって、厚さ1.9mm、幅
50mmで貫通穴41(20個)のサイズが2.0mm
×0.9mmの多穴管を製造し、この多穴管の両端部に
キャップ部材を取り付けることで、全ての貫通穴41を
連通させる方法を採った。上記多穴管及びキャップ部材
には純Al系の材料を用いた。
Example 2 Sheet type heat pipe 4 having a cross section as shown in FIG.
Was prepared. As a method for manufacturing the sheet-type heat pipe 4, a thickness of 1.9 mm, a width of 50 mm, and a size of the through holes 41 (20 pieces) is 2.0 mm by a multi-hole extrusion process.
A method of manufacturing a multi-hole tube of × 0.9 mm and attaching cap members to both ends of the multi-hole tube to allow all the through holes 41 to communicate with each other was adopted. A pure Al-based material was used for the multi-hole tube and the cap member.

【0034】上記多穴管及びキャップ部材により形成さ
れた空洞部内は真空脱気され、作動流体としてHCFC
を収容した。また、貫通穴41には径0.5mmで長さ
410mmのワイヤー(材質は純Al)を1本ずつ挿入
してある。こうして製造したシート型ヒートパイプ4の
全長は450mm程度となった。
The inside of the cavity formed by the multi-hole tube and the cap member is evacuated to vacuum, and HCFC is used as a working fluid.
Was accommodated. In the through hole 41, a wire (material: pure Al) having a diameter of 0.5 mm and a length of 410 mm is inserted one by one. The total length of the sheet heat pipe 4 thus manufactured was about 450 mm.

【0035】図4はこのシート型ヒートパイプ4の性能
評価を説明する図である。図4(ア)はシート型ヒート
パイプ4の一端側近傍を被冷却部品60〜63(サイズ
は20mm×30mm)と近接させ、他端側近傍を当該
被冷却部品60〜63が収容される電気機器の筐体5に
熱的に接続した状態を説明する平面図である。シート型
ヒートパイプ4の一端側近傍には、被冷却部品60〜6
3からの輻射熱および周囲の空気を介する熱伝達により
熱が伝えられる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the performance evaluation of the sheet type heat pipe 4. As shown in FIG. FIG. 4A shows an electric power in which the vicinity of one end of the sheet-type heat pipe 4 is brought close to the parts to be cooled 60 to 63 (size: 20 mm × 30 mm), and the vicinity of the other end is the space where the parts to be cooled 60 to 63 are housed. It is a top view explaining the state where it was thermally connected to case 5 of the device. In the vicinity of one end of the sheet-type heat pipe 4, the parts to be cooled 60 to 6 are provided.
Heat is transmitted by the radiant heat from 3 and heat transfer through the surrounding air.

【0036】図4(イ)は側面図であるが、シート型ヒ
ートパイプ4は図示する様に中間部付近で曲げられてい
る。傾き角度α(°)はシート型ヒートパイプ4の水平
からの傾きを示すものである。
FIG. 4A is a side view, but the sheet-type heat pipe 4 is bent near the middle as shown. The inclination angle α (°) indicates the inclination of the sheet heat pipe 4 from the horizontal.

【0037】さて、被冷却部品60〜63(発熱量はい
ずれも2.5W)を運転し発熱をさせ、表2に示すαに
おける、所定時間経過後でのシート型ヒートパイプ4の
被冷却部品60〜63と近接する部分の温度の平均と、
電気機器の筐体5に取り付けられた部分の温度の平均と
の差を調べた。結果を表2に示す。
Now, the components to be cooled 60 to 63 (both having a heating value of 2.5 W) are operated to generate heat, and the components to be cooled of the sheet-type heat pipe 4 after the lapse of a predetermined time at α shown in Table 2. The average of the temperature of the portion adjacent to 60 to 63;
The difference from the average of the temperature of the part attached to the housing 5 of the electric device was examined. Table 2 shows the results.

【0038】また比較のために、図3のワイヤーメッシ
ュ42を全て備えないシート型ヒートパイプを用意し、
これについても本発明例と同様の性能評価を行った。結
果を表2に併記する。尚、αの表記は、実施例1の場合
と同様、シート型ヒートパイプ4が図4(イ)において
左上がりの傾きのとき+表記で、右上がりの傾きのとき
は−表記で記してある。比較例においては、傾き角度α
が−10以上マイナスに傾けた場合はシート型ヒートパ
イプ1が空焚き状態になっていた。
For comparison, a sheet-type heat pipe having no wire mesh 42 shown in FIG. 3 was prepared.
For this, the same performance evaluation as that of the example of the present invention was performed. The results are also shown in Table 2. As in the case of the first embodiment, α is represented by + notation when the sheet-type heat pipe 4 is inclined leftward in FIG. 4A, and is indicated by-notation when the sheet heat pipe 4 is inclined rightward. . In the comparative example, the inclination angle α
When the angle was −10 or more, the sheet-type heat pipe 1 was in an empty firing state.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】表2を見れば判るように、本発明例のシー
ト型ヒートパイプ4は、傾き角度αがマイナスの場合、
即ち、被冷却部品60〜63と近接する部分が電気機器
の筐体5との取り付け部分より上方に位置するトップヒ
ートモードの場合でも、温度差が小さく優れた熱移動性
能が実現していた。それに対し比較例のシート型ヒート
パイプでは、トップヒートモードでは、熱移動性能の低
下が大きかった。
As can be seen from Table 2, the sheet-type heat pipe 4 of the present invention has the following characteristics when the inclination angle α is minus.
That is, even in the case of the top heat mode in which the portion close to the components to be cooled 60 to 63 is located above the portion where the electrical device is attached to the housing 5, excellent heat transfer performance with a small temperature difference has been realized. On the other hand, in the sheet heat pipe of the comparative example, the heat transfer performance was significantly reduced in the top heat mode.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳述したように本発明のシート型ヒ
ートパイプとその製造方法は、トップヒートモードの場
合でも、温度差が小さく優れた熱移動性能が実現するも
のである。従って、本発明のシート型ヒートパイプを用
いれば、様々な形態に対応可能な優れた冷却機構が実現
する。
As described above in detail, the sheet-type heat pipe and the method for manufacturing the same according to the present invention realize excellent heat transfer performance with a small temperature difference even in the top heat mode. Therefore, the use of the sheet-type heat pipe of the present invention realizes an excellent cooling mechanism that can cope with various forms.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わるシート型ヒートパイプの一例の
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an example of a sheet-type heat pipe according to the present invention.

【図2】実施例におけるシート型ヒートパイプの熱移動
性能の測定方法を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method for measuring the heat transfer performance of a sheet-type heat pipe in an example.

【図3】本発明に係わるシート型ヒートパイプの他の例
の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of another example of the sheet heat pipe according to the present invention.

【図4】実施例におけるシート型ヒートパイプの熱移動
性能の測定方法を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method for measuring the heat transfer performance of a sheet-type heat pipe in an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シート型ヒートパイプ 10 コンテナ 11 貫通穴 12 ワイヤー 110 隔壁 2 放熱フィン 30 被冷却部品 31 被冷却部品 4 シート型ヒートパイプ 40 コンテナ 41 貫通穴 42 ワイヤー 5 電気機器の筐体 60 被冷却部品 61 被冷却部品 62 被冷却部品 63 被冷却部品 REFERENCE SIGNS LIST 1 sheet type heat pipe 10 container 11 through hole 12 wire 110 partition 2 radiating fin 30 cooled part 31 cooled part 4 sheet type heat pipe 40 container 41 through hole 42 wire 5 electrical equipment housing 60 cooled part 61 cooled Component 62 Component to be cooled 63 Component to be cooled

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 贄川 潤 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 榎本 久男 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 小島 康 神奈川県川崎市中原区上小田中4−1−1 富士通株式会社内 (72)発明者 山▲崎▼ 直哉 神奈川県川崎市中原区上小田中4−1−1 富士通株式会社内 (72)発明者 茂木 正博 神奈川県横浜市港北区新横浜2−3−9 富士通ディジタル・テクノロジ株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Jun Sakagawa 2-6-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hisao Enomoto 2-6-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Within Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Kojima 4-1-1 Umedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Within Fujitsu Co., Ltd. (72) Inventor Yama ▲ Saki ▼ Naoya 4 Ueodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa 1-1 Inside Fujitsu Limited (72) Inventor Masahiro Mogi 2-3-9 Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Within Fujitsu Digital Technology Limited

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 両端部で連通する複数の貫通穴を有し、
前記貫通穴の少なくとも一部にはワイヤーまたはワイヤ
ーメッシュが備わる、シート型ヒートパイプ。
A plurality of through holes communicating at both ends;
A sheet-type heat pipe, wherein at least a part of the through hole is provided with a wire or a wire mesh.
【請求項2】 前記ワイヤーまたはワイヤーメッシュが
断面が略多角形の線材により構成されている、請求項1
記載のシート型ヒートパイプ。
2. A wire according to claim 1, wherein said wire or wire mesh is made of a wire having a substantially polygonal cross section.
The sheet heat pipe as described.
【請求項3】 前記ワイヤーまたはワイヤーメッシュが
表面に溝が形成された線材により構成されている、請求
項1または2の何れかに記載のシート型ヒートパイプ。
3. The sheet-type heat pipe according to claim 1, wherein the wire or the wire mesh is formed of a wire having a groove formed on a surface thereof.
【請求項4】 前記ワイヤーまたはワイヤーメッシュが
より線形態のワイヤーにより構成されている、請求項1
〜3の何れかに記載のシート型ヒートパイプ。
4. The wire or wire mesh according to claim 1, wherein the wire or wire mesh is formed of a stranded wire.
4. The sheet-type heat pipe according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 前記ワイヤーまたはワイヤーメッシュが
らせん状態に前記穴に挿入されている、請求項1〜4の
何れかに記載のシート型ヒートパイプ。
5. The sheet-type heat pipe according to claim 1, wherein said wire or wire mesh is spirally inserted into said hole.
【請求項6】 前記ワイヤーまたはワイヤーメッシュ
が、それが備わる貫通穴の断面積の5〜40%を占めて
いる、請求項1〜5の何れかに記載のシート型ヒートパ
イプ。
6. The sheet type heat pipe according to claim 1, wherein the wire or the wire mesh occupies 5 to 40% of a cross-sectional area of a through hole provided therein.
【請求項7】 多穴管の端部近傍において、各々の穴を
隔てる隔壁を一部除去し、当該端部を塞ぐことでシート
型ヒートパイプのコンテナを形成する、請求1〜6の何
れかに記載のシート型ヒートパイプの製造方法。
7. A sheet-type heat pipe container is formed by partially removing a partition wall separating each hole in the vicinity of an end of the multi-hole tube and closing the end. 3. The method for producing a sheet-type heat pipe according to item 1.
【請求項8】 多穴管の端部にキャップ部材を接合して
前記多穴管を連通させることでシート型ヒートパイプの
コンテナを形成する、請求1〜6の何れかに記載のシー
ト型ヒートパイプの製造方法。
8. A sheet-type heat pipe according to claim 1, wherein a cap member is joined to an end of the multi-hole pipe to connect the multi-hole pipe to form a container for a sheet-type heat pipe. Pipe manufacturing method.
JP9058199A 1997-03-13 1997-03-13 Sheet-type heat pipe and its manufacturing method Pending JPH10253274A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9058199A JPH10253274A (en) 1997-03-13 1997-03-13 Sheet-type heat pipe and its manufacturing method
US09/712,582 US6745825B1 (en) 1997-03-13 2000-11-14 Plate type heat pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9058199A JPH10253274A (en) 1997-03-13 1997-03-13 Sheet-type heat pipe and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10253274A true JPH10253274A (en) 1998-09-25

Family

ID=13077367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9058199A Pending JPH10253274A (en) 1997-03-13 1997-03-13 Sheet-type heat pipe and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10253274A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1329707C (en) * 2005-06-28 2007-08-01 杨洪武 Wicking and bracing frame for inner cavity of integrated heat pipe radiator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1329707C (en) * 2005-06-28 2007-08-01 杨洪武 Wicking and bracing frame for inner cavity of integrated heat pipe radiator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100495699B1 (en) Flat plate heat transferring apparatus and manufacturing method thereof
US6745825B1 (en) Plate type heat pipe
US7607470B2 (en) Synthetic jet heat pipe thermal management system
KR100294317B1 (en) Micro-cooling system
JPH05264182A (en) Integrated heat pipe, assembly for heat exchanger and clamping as well as obtaining method thereof
US20130020053A1 (en) Low-profile heat-spreading liquid chamber using boiling
JPWO2018003957A1 (en) Vapor chamber
JP4426684B2 (en) heatsink
JPH10141877A (en) Electronic apparatus heat radiating unit using heat pipe, and its manufacture
JP4382891B2 (en) Flat heat pipe and manufacturing method thereof
JP4648106B2 (en) Cooling system
JP4382892B2 (en) Flat heat pipe and manufacturing method thereof
JPH10253274A (en) Sheet-type heat pipe and its manufacturing method
JPH11317482A (en) Heat sink
JP3108656B2 (en) Plate type heat pipe and cooling structure using it
JP2000074581A (en) Flat heat pipe and manufacture thereof
JPH11101585A (en) Plate-type heat pump and its packaging structure
JP2000193385A (en) Planar heat pipe
JP2000130972A (en) Plate-type heat pipe and its manufacture
JPH10227585A (en) Heat spreader and cooler employing the same
JP3413151B2 (en) heatsink
JP3413152B2 (en) heatsink
JP2001077257A (en) Boiling cooling device
JPH1163862A (en) Plate type heat pipe and cooling structure using it
JPH1123166A (en) Heat pipe and its manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020719