TWI821783B - 熱導板及散熱器 - Google Patents
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Abstract
提供一種對氫氣等的非凝結性氣體具有優異的吸收特性，可以適用於對設置在狹小空間的被冷卻體的冷卻的熱導板。熱導板具有：內部具有空洞部的容器；設置在前述空洞部的毛細結構體；封入在前述空洞部的作動流體；形成在前述空洞部的蒸氣流路，氣相的前述作動流體在前述蒸氣流路流通；以及在前述空洞部配置在350℃以下吸收氫，且在350℃以下不放出氫的儲氫金屬；其中前述儲氫金屬塗佈在前述空洞部的內表面、及/或塗佈在前述毛細結構體中與前述作動流體接觸的區域。
Description
本發明是關於一種熱導板，其經由減低存在於容器內部的氫氣等的非凝結性氣體，發揮優異的熱輸送特性。
搭載在電氣、電子設備、車輛等的半導體元件等的電子零件，由於伴隨電氣、電子設備、車輛等的高功能化、小型化的高密度搭載等，此電子零件發熱量增大，並且設置在狹小空間。近年來，發熱量增大且設置在狹小空間的電子零件的冷卻變得更加重要。作為此電子零件的冷卻方法，使用熱導板（vapor chamber）、熱管（heat pipe）。
作為熱導板、熱管的容器，從機械強度等及對於作動流體的相容性的觀點來看，例如使用銅、銅合金、鐵、鐵合金、不鏽鋼、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金（例如，Inconel（註冊商標））等材質。然而，由於容器與作動流體的相容性、容器內部混入的雜質等原因，容器與作動流體可能會發生反應，產生氫氣等的非凝結性氣體。如果容器的內部存在氫氣等的非凝結性氣體，則非凝結性氣體對使用潛熱的熱輸送沒有貢獻，由於使容器的內部的真空狀態降低，具有使熱導板、熱管的熱輸送特性降低的問題。
對此，在熱管的凝結部中設置氫氣去除材料，此氫氣去除材料包含氧化銅等的金屬，去除作動流體與容器之間的化學反應而產生的氫氣，其中已經提出了一種熱管，其凝結部的內壁表面上的複數個位置與氫氣去除材料接觸並將氫氣去除材料裝配到其中（專利文獻1）。
但是，在將氫氣去除材料裝配至容器的專利文獻1中，使用金屬氧化物的氧化還原反應去除氫氣，由於主要是金屬氧化物的表面參與反應，具有無法充分發揮去除氫氣能力的問題。此外，在專利文獻1中，由於氫氣去除材料被還原，銅、鉛、鋇等的金屬離子溶解在作動流體中，具有熱輸送動作的可靠性降低的問題。另外，在將氫氣去除材料裝配至容器的專利文獻1中，為了使氣相的作動流體圓滑地流通，勢必要使容器的內部空間的體積增大。近年來，由於電子零件的設置場所變得越來越狹小，因此專利文獻1中具有難以適用於設置在狹小空間的電子零件的冷卻的問題。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開第2010-60206號公報
鑑於上述情況，本發明的目的是提供一種熱導板，對氫氣等的非凝結性氣體的吸收特性優異，並且可以適用於設置在狹小空間的被冷卻體的冷卻。
本發明的結構的要點如下。
[1]一種熱導板，具有：內部具有空洞部的容器；設置在前述空洞部的毛細（wick）結構體；封入在前述空洞部的作動流體；形成在前述空洞部的蒸氣流路，氣相的前述作動流體在前述蒸氣流路流通；以及在前述空洞部配置在350℃以下吸收氫，且在350℃以下不放出氫的儲氫金屬；其中前述儲氫金屬塗佈在前述空洞部的內表面、及/或塗佈在前述毛細結構體中與前述作動流體接觸的區域。
[2]如[1]所述的熱導板，其中前述容器是藉由一側的板狀體、及面對前述板狀體的另一側的板狀體所形成的平面型容器。
[3]如[1]或[2]所述的熱導板，其中前述儲氫金屬配置在前述作動流體的凝結部位。
[4]如[1]至[3]中任一個所述的熱導板，其中前述儲氫金屬的塗層是選自由鍍覆層、濺鍍層、及蒸鍍層所組成的群組中的至少一種的層。
[5]如[1]至[4]中任一個所述的熱導板，其中前述儲氫金屬的塗層的正上方的前述蒸氣流路的厚度相對於前述儲氫金屬的塗層的厚度的比值為0.50以上且20以下。
[6]如[1]至[5]中任一個所述的熱導板，其中前述儲氫金屬的塗層的平均厚度為0.01mm以上且0.10mm以下。
[7]如[1]至[6]中任一個所述的熱導板，其中前述儲氫金屬為鈦系、鈀系、釩系、鈣系、或其複合體系。
[8]如[1]至[7]中任一個所述的熱導板，其中前述儲氫金屬為複合鈦及鈀的複合體系。
[9]如[1]至[8]中任一個所述的熱導板，其中前述容器的材質為銅、銅合金、鐵、鐵合金、不鏽鋼、鋁、鋁合金、鎳、或鎳合金。
[10]如[1]至[9]中任一個所述的熱導板，其中前述容器的材質為不鏽鋼。
[11]如[1]至[10]中任一個所述的熱導板，其中在50℃的作動溫度下，前述空洞部的氫氣量為前述空洞部內的氣體總量的10體積％以下。
[12]一種散熱器，具備如[1]至[11]中任一個所述的熱導板。
根據本發明的熱導板的態樣中，藉由將儲氫金屬塗佈於容器的空洞部的內表面及/或毛細結構體的區域，由於使儲氫金屬薄膜化，即使容器的體積變狹小，也可以確保氣相的作動流體在蒸氣流路流通。由上述可知，在本發明的熱導板中，即使容器的體積變狹小，也可以使氫氣等的非凝結性氣體與儲氫金屬充分地接觸。因此，在本發明的熱導板中，即使是設置在更加狹小空間的被冷卻體，也可以發揮優異的冷卻特性。
並且，根據本發明的熱導板的態樣中，藉由將儲氫金屬配置在容器的空洞部的內表面、及/或毛細結構體中與作動流體接觸的區域，由於對氫氣等的非凝結性氣體具有優異的吸收特性，可以長期發揮優異的熱輸送特性。
根據本發明的熱導板的態樣中，容器是由一側的板狀體及面對此一側的板狀體的另一側的板狀體所形成的平面型容器，藉此，即使是設置在更加狹小空間的被冷卻體，也可以確實地發揮冷卻特性。
根據本發明的熱導板的態樣中，由於氫氣等的非凝結性氣體在凝結部也不凝結而是以氣相存在，因此容易積聚在凝結部而不會從凝結部回流到蒸發部，藉由將儲氫金屬配置在作動流體的凝結部位，由於非凝結性氣體確實地被凝結部的儲氫金屬吸收，可以更加發揮優異的熱輸送特性。
根據本發明的熱導板的態樣中，儲氫金屬的塗層為選自鍍覆層、濺鍍層及蒸鍍層所組成的群組中的至少一種的層，藉此，由於使儲氫金屬確實地薄膜化，對於設置在狹小空間的被冷卻體，可以發揮更加優異的冷卻特性。
根據本發明的熱導板的態樣中，儲氫金屬的塗層的正上方的此蒸氣流路的厚度相對於儲氫金屬的塗層的厚度的比值為0.50以上且20以下，藉此，可以均衡地提高儲氫金屬對非凝結性氣體的吸收特性、及氣相的作動流體的流動特性。
根據本發明的熱導板的態樣中，儲氫金屬為複合鈦系及鈀系的複合體系，藉此提高對氫氣等的非凝結性氣體的吸收能力，可以發揮更加優異的熱輸送特性。
[用以實施發明的形態]
以下，將參考圖式來說明關於本發明的實施例的熱導板。首先，將參考圖式來說明關於本發明的第一實施例的熱導板。其中，圖1是說明本發明的第一實施例的熱導板的概要的平面剖面圖。圖2是說明本發明的第一實施例的熱導板的概要的側面剖面圖。
如圖1及圖2所繪示，第一實施例的熱導板1具有：內部具有空洞部11的容器10；收容在空洞部11的毛細結構體12；封入在空洞部11的作動流體（圖未顯示）；形成在空洞部11的蒸氣流路14，氣相的前述作動流體在前述蒸氣流路14流通；以及配置在空洞部11的儲氫金屬13。儲氫金屬13是在350℃以下吸收氫，且在350℃以下不放出氫的金屬。
如圖2所繪示，容器10是將兩個面對的板狀體重疊，即將一側的板狀體21及面對一側的板狀體21的另一側的板狀體22重疊，藉此形成的平面型容器。藉由重疊一側的板狀體21及另一側的板狀體22，在容器10的內部形成空洞部11。
一側的板狀體21及另一側的板狀體22分別是平板狀的部件。從一側的板狀體21觀察，在另一側的板狀體22的中央部設置凹部23。亦即，另一側的板狀體22在面對一側的板狀體21的面具有凹部23。另一方面，一側的板狀體21的中央部沒有設置凹部，而是成為平面狀。因此，另一側的板狀體22的凹部23形成容器10的空洞部11。亦即，由另一側的板狀體22的凹部23的內表面及一側的板狀體21的內表面所形成的容器10的中空部成為空洞部11。
容器10是藉由一側的板狀體21及面對一側的板狀體21的另一側的板狀體22所形成的平面型容器，藉此，即使在設置在更加狹小空間的被冷卻體，也可以確實地發揮冷卻特性。
空洞部11為密閉空間，藉由脫氣處理進行減壓。為了維持經減壓的空洞部11的內部空間，在另一側的板狀體22的內表面設置有朝向一側的板狀體21突出的複數個突起部24。突起部24防止另一側的板狀體22因大氣壓而朝向一側的板狀體21的方向變形，並防止一側的板狀體21因大氣壓而朝向另一側的板狀體22的方向變形，突起部24起到作為支撐體的功能。
空洞部11的內部空間成為蒸氣流路14，氣相的作動流體在此蒸氣流路14流通。氣相的作動流體在從蒸發部朝向凝結部的方向的蒸氣流路14流通。
容器10及空洞部11在平面觀察時（相對於熱導板1的平面部，從垂直方向觀察的態樣）的形狀沒有特別限定，可以對應於熱導板1的使用條件等而適當選擇，例如，可以列舉多角形狀、具有彎曲部的形狀等。在圖1，容器10及空洞部11在平面觀察時的形狀均為長方形。
儲氫金屬13設置在空洞部11的內表面15。在熱導板1，儲氫金屬13設置在一側的板狀體21的內表面15。儲氫金屬13以相對於空洞部11露出的狀態配置在空洞部11的內表面15，並成為與在蒸氣流路14流通的氣相的作動流體直接接觸的態樣。經由將儲氫金屬13塗佈於空洞部11的內表面15（在熱導板1，一側的板狀體21的內表面15），儲氫金屬13設置在與作動流體接觸的區域。因此，儲氫金屬13是形成在空洞部11的內表面15的塗層。由上述可知，儲氫金屬13與空洞部11的內表面15是一體化的。
儲氫金屬13配置在空洞部11中的，例如，配置在作動流體的凝結部位。如圖1及圖2所繪示，在熱導板1，儲氫金屬13的塗層沿空洞部11的長邊方向X軸，從空洞部11的一端向另一端呈柵欄狀地延伸。並且，儲氫金屬13的塗層沿空洞部11的短邊方向Y軸設置成複數列。由上述可知，在熱導板1，儲氫金屬13設置在幾乎全體的空洞部11，包含作動流體的凝結部位。亦即，在熱導板1，儲氫金屬13也設置在容器10的蒸發部及凝結部。
作為形成儲氫金屬13的塗層的方法，例如，可以列舉鍍覆、濺鍍、真空蒸鍍等的蒸鍍等的製膜方法。從上述可知，作為儲氫金屬13的塗層的態樣，例如，可以列舉鍍覆層、濺鍍層、蒸鍍層等。儲氫金屬13的塗層是鍍覆層、濺鍍層、蒸鍍層等，藉此可以確實地獲得薄膜化的儲氫金屬13。
儲氫金屬13的塗層的平均厚度沒有特別限定，但從確實地賦予儲氫金屬13對氫氣等的非凝結性氣體的吸收特性的觀點來看，平均厚度的下限值較佳為0.01mm，更佳為0.02mm。另一方面，從容器10的體積即使變狹小，例如，容器10的薄型化，也能確保氣相的作動流體確實地在蒸氣流路14流通的觀點來看，儲氫金屬13的塗層的平均厚度的上限值較佳為0.10mm，更佳為0.08mm。
儲氫金屬13的塗層的正上方的蒸氣流路14的厚度相對於儲氫金屬13的塗層的厚度的比值沒有特別限制，但從均衡地提高儲氫金屬13對氫氣等的非凝結性氣體的吸收特性、及氣相的作動流體的流動特性的觀點來看，較佳為0.50以上且20以下，更佳為1.0以上且15以下，再更佳為2.0以上且10以下。
容器10的尺寸可以對應於熱導板1的設置空間的限制等、使用狀況而適當選擇。例如，在平面觀察時的尺寸為10mm～100mm×10mm～200mm，厚度可以列舉0.05mm～5.0mm等。
作為儲氫金屬13的材質，只要是在350°C以下吸收氫且在350°C以下不放出氫的金屬即可，沒有特別限定，例如，可以列舉鈦系、鈀系、釩系、鈣系或其複合體系。其中，從可以提高對氫氣等的非凝結性氣體的吸收能力，賦予熱導板1更加優異的熱輸送特性的觀點來看，較佳為複合鈦系及鈀系的複合體系。作為複合鈦系及鈀系的複合體系，例如，可以列舉從空洞部11的內表面15側依序積層鈦系層及鈀系層而成的積層構造的複合體系。
如圖1及圖2所繪示，在熱導板1，毛細結構體12設置在空洞部11的平面方向的幾乎全體。毛細結構體12設置在形成空洞部11的一側的板狀體21的內表面15。並且，毛細結構體12經由夾在另一側的板狀體22的突起部24及一側的板狀體21之間而成為固定在容器10內的態樣。毛細結構體12在平面觀察時的形狀沒有特別限制，在熱導板1，形成空洞部11的一側的板狀體21的內表面15中，在沒有設置儲氫金屬13的部位配置毛細結構體12。因此，在形成空洞部11的一側的板狀體21的內表面15，內表面15的全體配置有儲氫金屬13的塗層及毛細結構體12的任一者。由上述可知，另一側的板狀體22與儲氫金屬13及毛細結構體12之間所形成的空間部成為蒸氣流路14。
毛細結構體12只要是產生毛細管力的結構即可，沒有特別限制，例如，可以列舉金屬網（metal mesh）（金屬細線的編組體）、金屬細線的線條體、金屬粉的燒結體等。此外，毛細結構體12可以在空洞部11的內表面15上設置複數個細溝的凹槽結構。
容器10的材質沒有特別限定，例如，可以列舉銅、銅合金、鐵、鐵合金、不鏽鋼、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金（例如，Inconel（註冊商標））等。其中，從容器10的耐久性及熱傳導性的觀點來看，較佳為不鏽鋼。
毛細結構體12的材質，可以對應於使用狀況而適當選擇，可以列舉銅、銅合金、鐵、鐵合金、不鏽鋼、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金（例如，Inconel（註冊商標））等。此外，毛細結構體12的材質可以與容器10的材質相同，也可以不同。
作為封入空洞部11的作動流體，可以對應於容器10及毛細結構體12的材質的相容性而適當選擇，例如，可以列舉水、替代氟氯烷（alternative freon）、全氟化碳、環戊烷等。
容器10經由在所期望的位置與發熱體（圖未顯示）進行熱連接，使前述位置作為蒸發部的功能。並且，在容器10，經由在與蒸發部不同的部位使其與散熱片等熱交換裝置（圖未顯示）進行熱連接，或者使其被空氣冷卻，使前述部位作為凝結部的功能。
從發熱體接收熱量的液相的作動流體，在容器10的蒸發部進行從液相成為氣相的相變化，氣相的作動流體經由從容器10的蒸發部流向凝結部，將從發熱體傳達至作動流體的熱量輸送至容器10的凝結部。氣相的作動流體在容器10的凝結部進行相變化成為液相，放出潛熱的同時藉由毛細結構體12的毛細管力，液相的作動流體從容器10的凝結部回流至蒸發部。另一方面，由於氫氣等的非凝結性氣體在容器10的凝結部也不凝結而是以氣相存在，因此容易積聚在凝結部而不會從凝結部回流到蒸發部。因此，如上所述，從有效率地吸收氫氣等的非凝結性氣體的觀點來看，儲氫金屬13的配置部位較佳為至少配置在凝結部。並且，作為空洞部11的氫氣等的非凝結性氣體的量，例如，可以列舉熱導板1的作動溫度為50°C時空洞部11內的氣體總量的10體積％以下，更具體來說，1.0體積％以上且10體積％以下。
在熱導板1，藉由將儲氫金屬13塗佈在空洞部11的內表面15，由於使儲氫金屬13薄膜化，容器10的體積變狹小，例如，即使容器10薄型化，也可以確保氣相的作動流體在蒸氣流路14流通。因此，在熱導板1，即使容器10薄型化，也可以使氫氣等的非凝結性氣體與儲氫金屬13充分地接觸。從上述可知，即使熱導板1設置在更加狹小空間，也可以對被冷卻體發揮優異的冷卻特性。特別是，在熱導板1，儲氫金屬13為鍍覆層、濺鍍層、蒸鍍層等，由於儲氫金屬13的塗層確實地被薄膜化，對於設置在狹小空間的被冷卻體可以發揮優異的冷卻特性。
並且，在熱導板1，藉由將儲氫金屬13配置在空洞部11的內表面15中與作動流體接觸的區域，由於對氫氣等的非凝結性氣體的吸收特性優異，可以長期發揮優異的熱輸送特性。
並且，在熱導板1，由於儲氫金屬13設置在幾乎全體的空洞部11，即使由於熱導板1的使用狀態等而難以判斷成為凝結部的位置，也可以確實地吸收氫氣等的非凝結性氣體。此外，在熱導板1，藉由將儲氫金屬13配置在作動流體的凝結部位，由於氫氣等的非凝結性氣體在凝結部確實地被儲氫金屬13所吸收，可以發揮更加優異的熱輸送特性。
並且，即使在熱導板1的製造步驟中的焊接、熔接等的加工而達到將近300°C的溫度，由於熱導板1設置有在350°C以下吸收氫且在350°C以下不放出氫的儲氫金屬13，即使對於上述加工步驟中氫氣等的非凝結性氣體的產生，也可以防止氫氣等的非凝結性氣體放出至空洞部11。因此，即使經過上述加工步驟，也可以獲得具有優異熱輸送特性的熱導板1。
接著，將參考圖式來說明關於本發明的第二實施例的熱導板。由於第二實施例的熱導板與第一實施例的熱導板的主要構造是共通的，關於與第一實施例的熱導板相同的構成部件，使用相同的圖式符號進行說明。其中，圖3是說明本發明的第二實施例的熱導板的概要的平面剖面圖。圖4是說明本發明的第二實施例的熱導板的概要的凝結部中的側面剖面圖。
在第一實施例的熱導板1，儲氫金屬13的塗層設置在形成空洞部11的一側的板狀體21的幾乎全體的內表面15，並包含作動流體的凝結部位。如圖3及圖4所繪示，在第二實施例的熱導板2，儲氫金屬13沒有設置在作為被冷卻體的發熱體100所熱連接的蒸發部30。亦即，在熱導板2，蒸發部30沒有形成儲氫金屬13的塗層。
在熱導板2，發熱體100熱連接到容器10的端部，儲氫金屬13設置在空洞部11中蒸發部30以外的包含凝結部的部位31。亦即，在形成空洞部11的一側的板狀體21的內表面15，蒸發部30沒有形成儲氫金屬13的塗層，而包含凝結部的部位31形成有儲氫金屬13的塗層。
在熱導板2，儲氫金屬13沿空洞部11的長邊方向X軸，從空洞部11的中央部延伸到包含凝結部的部位31側的端部。在蒸發部30的區域，毛細結構體12設置在形成空洞部11的一側的板狀體21的全體內表面15。
如熱導板2般，當發熱體100的位置靠近容器10的端部時，即使在蒸發部30側的端部沒有形成儲氫金屬13的塗層，也可以使氫氣等的非凝結性氣體與儲氫金屬13充分地接觸。因此，在熱導板2，對設置在狹小空間的被冷卻體（發熱體100）也可以發揮優異的冷卻特性。此外，在熱導板2，由於儲氫金屬13設置在蒸發部30以外的包含凝結部的部位31，即使由於熱導板2的使用狀態等而難以判斷成為凝結部的位置，也可以確實地吸收氫氣等的非凝結性氣體。
接著，將參考圖式來說明關於本發明的第三實施例的熱導板。由於第三實施例的熱導板與第一、第二實施例的熱導板的主要構造是共通的，關於與第一、第二實施例的熱導板相同的構成部件，使用相同的圖式符號進行說明。其中，圖5是說明本發明的第三實施例的熱導板的概要的平面剖面圖。圖6是說明本發明的第三實施例的熱導板的概要的凝結部中的側面剖面圖。
在第一、第二實施例的熱導板1、熱導板2，儲氫金屬13被塗佈在形成空洞部11的一側的板狀體21的內表面15，但在第三實施例的熱導板3中取而代之的是，如圖5、圖6所繪示，儲氫金屬13設置在毛細結構體12。在熱導板3，儲氫金屬13塗佈在毛細結構體12。由上述可知，儲氫金屬13與毛細結構體12是一體化的。
在熱導板3，毛細結構體12沿空洞部11的長邊方向X軸，從空洞部11的一端向另一端呈柵欄狀地延伸。並且，毛細結構體12沿空洞部11的短邊方向Y軸設置成複數列。
在熱導板3，發熱體100熱連接到容器10的端部，儲氫金屬13設置在空洞部11中蒸發部30以外的包含凝結部的部位31。亦即，在從空洞部11的一端向另一端呈柵欄狀地延伸的毛細結構體12中，蒸發部30的區域沒有形成儲氫金屬13的塗層，而包含凝結部的部位31的區域形成有儲氫金屬13的塗層。
在熱導板3，由於儲氫金屬13的塗層沒有必要形成在一側的板狀體21的內表面15，可以使容器10更加薄型化。因此，可以將熱導板3設置在更加狹小空間、特別是在厚度方向上更加狹小空間。並且，在毛細結構體12設置有儲氫金屬13的熱導板3中，當發熱體100的位置靠近容器10的端部時，即使在蒸發部30側的端部沒有形成儲氫金屬13的塗層，也可以使氫氣等的非凝結性氣體與儲氫金屬13充分地接觸。因此，在熱導板3，對設置在狹小空間的被冷卻體（發熱體100）也可以發揮優異的冷卻特性。此外，在儲氫金屬13設置在毛細結構體12的熱導板3，由於儲氫金屬13設置在蒸發部30以外的包含凝結部的部位31，即使由於熱導板3的使用狀態等而難以判斷成為凝結部的位置，也可以確實地吸收氫氣等的非凝結性氣體。
接著，將參考圖式來說明關於本發明的第四實施例的熱導板。由於第四實施例的熱導板與第一～第三實施例的熱導板的主要構造是共通的，關於與第一～第三實施例的熱導板相同的構成部件，使用相同的圖式符號進行說明。其中，圖7是說明本發明的第四實施例的熱導板的概要的平面剖面圖。圖8是說明本發明的第四實施例的熱導板的概要的側面剖面圖。
在第一～第三實施例的熱導板1、熱導板2、熱導板3，容器10及空洞部11在平面觀察時的形狀為長方形，但容器10及空洞部11在平面觀察時的形狀沒有特別限制，如圖7所繪示，在第四實施例的熱導板4，容器10及空洞部11在平面觀察時為U字形。
儲氫金屬13的塗層從在平面觀察時為U字形的空洞部11的一端延伸至另一端。亦即，對應於空洞部11在平面觀察時的形狀，儲氫金屬13的塗層在平面觀察時為U字形。由上述可知，在熱導板4，儲氫金屬13設置在幾乎全體的空洞部11，包含作動流體的凝結部位。亦即，在熱導板4，儲氫金屬13也設置在容器10的蒸發部及凝結部。
如圖8所繪示，在熱導板4，一側的板狀體21的內表面15設置有儲氫金屬13的塗層。
此外，如圖7及圖8所繪示，在熱導板4，毛細結構體12從空洞部11的一端延伸到另一端，並且設置在空洞部11的平面方向的幾乎全體。亦即，毛細結構體12在平面觀察時的形狀為對應於空洞部11在平面觀察時的形狀而成為U字形。毛細結構體12設置在形成空洞部11的一側的板狀體21的內表面15。在熱導板4，形成空洞部11的一側的板狀體21的內表面15中，在沒有設置儲氫金屬13的部位配置毛細結構體12。因此，在形成空洞部11的一側的板狀體21的內表面15，內表面15的全體配置有儲氫金屬13的塗層及毛細結構體12的任一者。
如熱導板4般，不論容器10及空洞部11在平面觀察時的形狀如何，由於可以使氫氣等的非凝結性氣體與儲氫金屬13充分地接觸，即使熱導板設置在狹小空間，對被冷卻體也可以發揮優異的冷卻特性。此外，即使由於熱導板的使用狀態等而難以判斷成為凝結部的位置，如熱導板4般，不論容器10及空洞部11在平面觀察時的形狀如何，也可以確實地吸收氫氣等的非凝結性氣體。
接著，說明關於本發明的熱導板的其他的實施例。在上述各實施例的熱導板，儲氫金屬的塗層形成在空洞部的內表面上或毛細結構體，但在其他的實施例中取而代之的是，儲氫金屬的塗層也可以形成在空洞部的內表面上及毛細結構體兩者。並且，經由將散熱片附接到上述各實施例的熱導板，也可作為具備上述各實施例的熱導板的散熱器。
[產業上的可利用性]
本發明的熱導板對氫氣等的非凝結性氣體具有優異的吸收特性，並且，由於使容器薄型化，可以利用於廣泛的領域，特別是在設置於狹小空間的發熱體的冷卻領域具有很高的利用價值。
1,2,3,4:熱導板
10:容器
11:空洞部
12:毛細結構體
13:儲氫金屬
14:蒸氣流路
15:內表面
21:一側的板狀體
22:另一側的板狀體
23:凹部
24:突起部
30:蒸發部
31:包含凝結部的部位
100:發熱體
X,Y:方向軸
圖1是說明本發明的第一實施例的熱導板的概要的平面剖面圖。
圖2是說明本發明的第一實施例的熱導板的概要的側面剖面圖。
圖3是說明本發明的第二實施例的熱導板的概要的平面剖面圖。
圖4是說明本發明的第二實施例的熱導板的概要的凝結部中的側面剖面圖。
圖5是說明本發明的第三實施例的熱導板的概要的平面剖面圖。
圖6是說明本發明的第三實施例的熱導板的概要的凝結部中的側面剖面圖。
圖7是說明本發明的第四實施例的熱導板的概要的平面剖面圖。
圖8是說明本發明的第四實施例的熱導板的概要的側面剖面圖。
1:熱導板
10:容器
12:毛細結構體
13:儲氫金屬
X,Y:方向軸
Claims (11)
- 一種熱導板，具有：容器，內部具有空洞部；毛細結構體，設置在前述空洞部；作動流體，封入在前述空洞部；蒸氣流路，形成在前述空洞部，氣相的前述作動流體在前述蒸氣流路流通；以及儲氫金屬，配置於前述空洞部，前述儲氫金屬在350℃以下吸收氫，且在350℃以下不放出氫；前述儲氫金屬塗佈在前述空洞部的內表面及/或塗佈在前述毛細結構體中與前述作動流體接觸的區域；其中前述容器是藉由一側的板狀體、及面對前述一側的板狀體的另一側的板狀體所形成的平面型容器；前述儲氫金屬配置在前述作動流體的凝結部位；前述毛細結構體設置成複數列並呈柵欄狀地延伸，前述毛細結構體經由夾在前述另一側的板狀體的複數個突起部及前述一側的板狀體之間而固定在前述容器內，複數個前述突起部之間沒有設置前述毛細結構體；前述儲氫金屬設置在前述空洞部的全體、或設置在前述空洞部中蒸發部以外的包含凝結部的部位，前述儲氫金屬保留吸收的非凝結性氣體，前述儲氫金屬與前述毛細結構體共同設置於前述一側的板狀體的內表面上，前述儲氫金屬的塗層的正上方的前述蒸氣流路的厚度相對於前述儲氫金屬的塗層的厚度的比值為0.50以上且20以下。
- 一種熱導板，具有：容器，內部具有空洞部；毛細結構體，設置在前述空洞部；作動流體，封入在前述空洞部；蒸氣流路，形成在前述空洞部，氣相的前述作動流體在前述蒸氣流路流通；以及儲氫金屬，配置於前述空洞部，前述儲氫金屬在350℃以下吸收氫，且在350℃以下不放出氫；前述儲氫金屬塗佈在前述空洞部的內表面及/或塗佈在前述毛細結構體中與前述作動流體接觸的區域；其中前述容器是藉由一側的板狀體、及面對前述一側的板狀體的另一側的板狀體所形成的平面型容器；前述儲氫金屬配置在前述作動流體的凝結部位；前述毛細結構體設置成複數列並呈柵欄狀地延伸，前述毛細結構體經由夾在前述另一側的板狀體的複數個突起部及前述一側的板狀體之間而固定在前述容器內，複數個前述突起部之間沒有設置前述毛細結構體；前述儲氫金屬塗佈在前述毛細結構體，使前述儲氫金屬與前述毛細結構體一體化，前述儲氫金屬與前述毛細結構體共同設置於前述一側的板狀體的內表面上，前述儲氫金屬保留吸收的非凝結性氣體，前述儲氫金屬的塗層的正上方的前述蒸氣流路的厚度相對於前述儲氫金屬的塗層的厚度的比值為0.50以上且20以下。
- 如請求項1或2所述的熱導板，其中前述儲氫金屬的塗層是選自由鍍覆層、濺鍍層、及蒸鍍層所組成的群組中的至少一種的層。
- 如請求項1或2所述的熱導板，其中前述儲氫金屬的塗層的正上方的前述蒸氣流路的厚度相對於前述儲氫金屬的塗層的厚度的比值為0.50以上且20以下。
- 如請求項1或2所述的熱導板，其中前述儲氫金屬的塗層的平均厚度為0.01mm以上且0.10mm以下。
- 如請求項1或2所述的熱導板，其中前述儲氫金屬為鈦系、鈀系、釩系、鈣系、或其複合體系。
- 如請求項1或2所述的熱導板，其中前述儲氫金屬為複合鈦及鈀的複合體系。
- 如請求項1或2所述的熱導板，其中前述容器的材質為銅、銅合金、鐵、鐵合金、不鏽鋼、鋁、鋁合金、鎳、或鎳合金。
- 如請求項1或2所述的熱導板，其中前述容器的材料為不鏽鋼。
- 如請求項1或2所述的熱導板，其中在50℃的作動溫度下，前述空洞部的氫氣量為前述空洞部內的氣體總量的10體積%以下。
- 一種散熱器，具備如請求項1至10中任一項所述的熱導板。
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