WO2022080073A1 - ヒートパイプ用冷媒及び平板状ヒートパイプ - Google Patents

ヒートパイプ用冷媒及び平板状ヒートパイプ Download PDF

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倫康 福永
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    • F28F2265/14—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing damage by freezing, e.g. for accommodating volume expansion

Definitions

  • the present invention relates to a heat pipe refrigerant and a flat plate heat pipe.
  • heat pipes are used in order to suppress malfunction due to heat generation.
  • a heat pipe a steam diffusion passage in which a refrigerant is sealed in a closed space under reduced pressure and the refrigerant turned into steam by heat from a heat source diffuses, and a capillary flow path (wick) that sends condensed refrigerant by a capillary phenomenon.
  • the provided ones are disclosed (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the heat pipe is generally composed of a metal having high thermal conductivity (for example, copper). Further, as the refrigerant to be enclosed, in addition to water having a large heat of vaporization, ethanol, methanol, acetone or the like is used.
  • the enclosed refrigerant may freeze in a low temperature environment.
  • volume expansion occurs, and this load may deform the heat pipe.
  • the present invention has been made in view of the above matters, and an object of the present invention is to provide a heat pipe refrigerant and a flat plate heat pipe that can suppress deformation of the flat plate heat pipe.
  • the refrigerant for heat pipes is A refrigerant for heat pipes enclosed in a flat plate heat pipe as a heat diffusion plate.
  • the heat pipe refrigerant includes water and a deformation inhibitor that reduces the hardness of the water when it freezes.
  • the deformation inhibitor is 1,4-dioxane or diethylene glycol dimethyl ether. Contains 90% by weight or more of the water The deformation inhibitor is contained in an amount of 0.5% by weight or more. It is characterized by that.
  • the diethylene glycol dimethyl ether is contained in an amount of 0.5 to 5.0% by weight.
  • the flat plate heat pipe according to the second aspect of the present invention is
  • the heat pipe refrigerant according to the first aspect of the present invention is sealed. It is characterized by that.
  • the flat plate heat pipe may contain copper as a main component.
  • the flat plate heat pipe may be mainly composed of a non-metal material.
  • it may have a laminated structure.
  • FIG. 1 It is a block diagram of the apparatus used for the measurement of thermal resistance in an Example.
  • the structure of the flat plate-shaped and laminated heat pipe produced in the examples is shown, (A), (B), and (C) are photographs showing the upper plate, the middle plate, and the lower plate, respectively, and (D) is the upper plate.
  • the heat pipe refrigerant according to the present embodiment is used by being sealed in a flat plate heat pipe (hereinafter, also simply referred to as a heat pipe) as a heat diffusion plate.
  • the heat pipe refrigerant evaporates on the heat absorbing side of the heat pipe, and the vapor moves to the heat radiating side of the heat pipe through the steam diffusion passage.
  • the vapor of the heat pipe refrigerant is cooled and returns to the liquid phase state again through the capillary flow path (wick).
  • the heat pipe refrigerant that has returned to the liquid phase moves to the endothermic side again. Due to the phase transformation and transfer of the heat pipe refrigerant, heat is transferred and heat of the heating element in which the heat pipe is installed is dissipated.
  • the heat pipe refrigerant is equipped with water and a deformation inhibitor.
  • the main component of the heat pipe refrigerant is water.
  • Water has a large heat of vaporization and can absorb a large amount of heat, so it is useful as a refrigerant.
  • water freezes and expands in volume at low temperatures.
  • the heat dissipation part of the heat pipe has a structure in which water collects due to the capillary phenomenon. If the heat pipe is placed in a low temperature environment with water accumulated near the heat radiating part, a load that tries to expand the wick due to volume expansion due to freezing occurs. This load may deform the heat pipe.
  • the deformation inhibitor has the function of lowering the hardness of the water in the heat pipe refrigerant when it freezes. Since the deformation inhibitor stays in a so-called sherbet shape even when water freezes at a low temperature, the deformation of the heat pipe is suppressed.
  • the deformation inhibitor is specifically 1,4-dioxane or diethylene glycol dimethyl ether.
  • the deformation inhibitor is preferably contained in the heat pipe refrigerant in an amount of 0.5% by weight or more. If the content of the deformation inhibitor is too small, the deformation inhibitory effect becomes small. Further, it is considered that the larger the content of the deformation suppressing agent, the greater the deformation suppressing effect. On the other hand, when the amount of the deformation inhibitor is too large, the heat of vaporization of the deformation inhibitor is smaller than that of water, so that the endothermic / heat dissipation effect may decrease.
  • the deformation inhibitor is 1,4-dioxane
  • it is preferably contained in an amount of 0.5 to 6.0% by weight.
  • diethylene glycol dimethyl ether it is preferably contained in an amount of 0.5 to 5.0% by weight.
  • the refrigerant for the heat pipe is preferably only water and a deformation inhibitor, but may contain a trace amount of other additives.
  • the water content is 90% by weight or more, preferably 94% by weight or more, and the upper limit is 99.5% by weight.
  • 1,4-dioxane and diethylene glycol dimethyl ether have low reactivity with copper, they can be suitably used for heat pipes containing copper as a main component.
  • 1,4-dioxane and diethylene glycol dimethyl ether have excellent solubility in water, they are uniformly dispersed in water and become a homogeneous refrigerant for heat pipes. Further, since the boiling points of 1,4-dioxane and diethylene glycol dimethyl ether are close to those of water, the homogeneity of the heat pipe refrigerant is maintained even when the water is moved in the flow path due to evaporation and condensation.
  • the flat plate heat pipe is filled with the above-mentioned heat pipe refrigerant.
  • the heat pipe is used by being attached to a heat source.
  • a heat source an IC (semiconductor integrated device), an LSI (large-scale integrated circuit device), a CPU (central processing unit), an LED element, a power device, or the like is assumed.
  • the flat plate heat pipe has an internal space composed of a steam diffusion passage in which the refrigerant that has become steam diffuses and a capillary flow path that sends the condensed refrigerant by a capillary phenomenon, and the refrigerant for the heat pipe is placed in this internal space. As long as it is enclosed, there are no restrictions on the form.
  • a heat pipe having a laminated structure As a form of the flat plate heat pipe, for example, a heat pipe having a laminated structure can be mentioned.
  • the heat pipe having a laminated structure include the structures disclosed in Japanese Patent No. 5178274 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-11323. Specifically, these heat pipes are formed by laminating and joining an upper plate, a plurality of middle plates, and a lower plate, and have an internal space composed of a steam diffusion passage and a capillary passage.
  • the material constituting the heat pipe is a material having high thermal conductivity such as copper and aluminum, and copper is preferable. Since the reactivity between the deformation inhibitor contained in the heat pipe refrigerant and copper is low, the endothermic and heat dissipation effects of the heat pipe can be stably maintained for a long period of time.
  • the material of the heat pipe is not limited to the above, and may be a material having a low thermal conductivity or a non-metal material.
  • a heat pipe having a structure as disclosed in Japanese Patent No. 5178274 is expected to function as a heat diffusion plate.
  • a flat plate-shaped heat pipe filled with various refrigerants was produced. Then, the prepared heat pipe was subjected to a heat shock test and a high temperature standing test by the following method. Then, the thermal resistance immediately after the heat pipe was manufactured, the thermal resistance after the heat shock test, the thermal resistance after the high temperature standing test, and the appearance after the heat shock test were evaluated by the following evaluation methods.
  • Temperature shock test The following temperature conditions were set as one cycle, and 1,000 cycles were performed for the heat pipe. Temperature conditions: -20 ° C (30 minutes) ⁇ 25 ° C (10 minutes) ⁇ 100 ° C (30 minutes) ⁇ 25 ° C (10 minutes)
  • Example 1 A refrigerant obtained by adding 1,4-dioxane, diethylene glycol dimethyl ether (hereinafter referred to as DEGDME), ethanol, and acetone to pure water, and a refrigerant containing only pure water were prepared. Heat pipes in which these refrigerants were injected and sealed were manufactured (No. 1-5).
  • the structure of the heat pipe produced in Experiment 1 is the structure shown in FIG. 2, and is commercially available FGHP (registered trademark, Shikoku Measurement Industry Co., Ltd.) “ ⁇ 50 mm” (50 mm ⁇ 50 mm, thickness 2.2 mm). ) followss the structure.
  • FGHP registered trademark, Shikoku Measurement Industry Co., Ltd.
  • the manufactured heat pipe is subjected to a heat shock test and a high temperature standing test by the above method, and the thermal resistance immediately after the heat pipe is manufactured, the thermal resistance after the heat shock test, the thermal resistance after being left at a high temperature, and the heat shock test. The later appearance was evaluated. Table 1 shows the evaluation results.
  • Example 2 A refrigerant obtained by adding 3.0% by weight, 1.0% by weight, 0.5% by weight, and 0.1% by weight of 1,4-dioxane to pure water and a refrigerant containing only pure water were prepared. Heat pipes in which these refrigerants were injected and sealed were manufactured (No. 11-15). The structure and size of the heat pipe produced in Experiment 2 are the same as those in Experiment 1 above.
  • the manufactured heat pipe is subjected to a heat shock test and a high temperature standing test by the above method, and the thermal resistance immediately after the heat pipe is manufactured, the thermal resistance after the heat shock test, the thermal resistance after being left at a high temperature, and the heat shock test. The later appearance was evaluated. Table 2 shows the evaluation results.
  • Example 3 A refrigerant obtained by adding 6.0% by weight, 4.0% by weight, 2.0% by weight, and 0.1% by weight of 1,4-dioxane to pure water and a refrigerant containing only pure water were prepared. Heat pipes in which these refrigerants were injected and sealed were manufactured (No. 21-25).
  • the structure of the heat pipe produced in Experiment 3 is the structure shown in FIG. 2, which is a commercially available FGHP (registered trademark, Shikoku Measurement Industry Co., Ltd.) “ ⁇ 120 mm” ( ⁇ 120 mm, thickness 2.2 mm). It conforms to the structure.
  • FGHP registered trademark, Shikoku Measurement Industry Co., Ltd.
  • the manufactured heat pipe is subjected to a heat shock test and a high temperature standing test by the above method, and the thermal resistance immediately after the heat pipe is manufactured, the thermal resistance after the heat shock test, the thermal resistance after being left at a high temperature, and the heat shock test. The later appearance was evaluated. Table 3 shows the evaluation results.
  • Example 4 A refrigerant to which 5.0% by weight, 3.0% by weight, and 1.0% by weight of DEGDME was added, and a refrigerant containing only pure water were prepared. Heat pipes in which these refrigerants were injected and sealed were manufactured (No. 31-34).
  • the structure of the heat pipe produced in Experiment 4 is the structure shown in FIG. 2, and is commercially available FGHP (registered trademark, Shikoku Measurement Industry Co., Ltd.) “ ⁇ 140 mm” (140 mm ⁇ 140 mm, thickness 2.2 mm). ) followss the structure.
  • the manufactured heat pipe is subjected to a heat shock test and a high temperature standing test by the above method, and the thermal resistance immediately after the heat pipe is manufactured, the thermal resistance after the heat shock test, the thermal resistance after being left at a high temperature, and the heat shock test. The later appearance was evaluated. Table 4 shows the evaluation results.

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Abstract

平板状ヒートパイプの変形を抑え得るヒートパイプ用冷媒及び平板状ヒートパイプを提供する。ヒートパイプ用冷媒は、熱拡散板としての平板状ヒートパイプに封入される冷媒である。ヒートパイプ用冷媒は、水及び水が凍結したときの硬度を下げる変形抑制剤を備え、変形抑制剤が１，４－ジオキサン又はジエチレングリコールジメチルエーテルであり、水を９０重量％以上含有し、変形抑制剤を０．５重量％以上含有する。

Description

ヒートパイプ用冷媒及び平板状ヒートパイプ
　本発明は、ヒートパイプ用冷媒及び平板状ヒートパイプに関する。
　ＩＣ（半導体集積装置）等の発熱体では、発熱による動作不良を抑えるべく、ヒートパイプが用いられている。ヒートパイプとして、減圧下の密閉空間に冷媒が封入され、熱源からの熱で蒸気となった冷媒が拡散する蒸気拡散通路と、凝縮した冷媒を毛細管現象によって送る毛細管流路（ウィック）と、が設けられたものが開示されている（例えば、特許文献１、２）。
　ヒートパイプは、一般的に、熱伝導率の高い金属（例えば、銅）から構成される。また、封入される冷媒は蒸発熱の大きい水のほか、エタノールやメタノール、アセトン等が用いられる。
特開２０１９－１１３２３２号公報 特開２００９－２３６３６２号公報
　低温環境下では封入された冷媒が凍結するおそれがある。冷媒が凍結すると体積膨張が起こるので、この負荷によって、ヒートパイプが変形するおそれがある。
　本発明は上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的は平板状ヒートパイプの変形を抑え得るヒートパイプ用冷媒及び平板状ヒートパイプを提供することにある。
　本発明の第１の観点に係るヒートパイプ用冷媒は、
　熱拡散板としての平板状ヒートパイプに封入されるヒートパイプ用冷媒であって、
　前記ヒートパイプ用冷媒は、水及び前記水が凍結したときの硬度を下げる変形抑制剤を備え、
　前記変形抑制剤が１，４－ジオキサン又はジエチレングリコールジメチルエーテルであり、
　前記水を９０重量％以上含有し、
　前記変形抑制剤を０．５重量％以上含有する、
　ことを特徴とする。
　また、前記１，４－ジオキサンを０．５～６．０重量％含有することが好ましい。
　また、前記ジエチレングリコールジメチルエーテルを０．５～５．０重量％含有することが好ましい。
　本発明の第２の観点に係る平板状ヒートパイプは、
　本発明の第１の観点に係るヒートパイプ用冷媒が封入されている、
　ことを特徴とする。
　また、前記平板状ヒートパイプは銅を主成分としていてもよい。
　また、前記平板状ヒートパイプは非金属素材を主成分としていてもよい。
　また、積層構造であってもよい。
　本発明によれば、平板状ヒートパイプの変形を抑え得るヒートパイプ用冷媒及び平板状ヒートパイプを提供することができる。
実施例において熱抵抗の測定に用いた装置の構成図である。 実施例で作製した平板状で積層型であるヒートパイプの構造を示し、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ上板、中板、下板を示す写真、（Ｄ）は上板を一部除いた状態の写真、（Ｅ）は断面図である。
（ヒートパイプ用冷媒）
　本実施の形態に係るヒートパイプ用冷媒は、熱拡散板としての平板状ヒートパイプ（以下、単にヒートパイプとも記す）に封入されて用いられる。ヒートパイプ用冷媒は、ヒートパイプの吸熱側にて蒸発し、その蒸気が蒸気拡散通路を通じてヒートパイプの放熱側に移動する。放熱側にて、ヒートパイプ用冷媒の蒸気が冷却され、毛細管流路（ウィック）を通じて再び液相状態に戻る。液相に戻ったヒートパイプ用冷媒は再び吸熱側に移動する。このようなヒートパイプ用冷媒の相変態及び移動によって、熱が移動し、ヒートパイプが設置された発熱体の熱が放散する。
　ヒートパイプ用冷媒は、水及び変形抑制剤を備えている。ヒートパイプ用冷媒の主成分は水である。水は蒸発熱が大きく、多くの熱を吸収できるので冷媒として有用である。一方で、水は低温下では凍結して体積膨張する。特に、ヒートパイプの放熱部は毛管現象により水が集まる構造をしている。放熱部付近に水が溜まった状態でヒートパイプが低温環境下におかれると、凍結による体積膨張でウィックを拡張させようとする負荷が生じる。この負荷によってヒートパイプが変形するおそれがある。
　変形抑制剤は、ヒートパイプ用冷媒中の水が凍結したときの硬度を下げる機能を発揮する。変形抑制剤は、低温下で水が凍結するときでも所謂シャーベット状に留まるため、ヒートパイプの変形が抑制される。変形抑制剤は、具体的には、１，４－ジオキサン又はジエチレングリコールジメチルエーテルである。
　変形抑制剤は、ヒートパイプ用冷媒中に０．５重量％以上含有することが好ましい。変形抑制剤の含有量が少なすぎると、変形抑制効果が小さくなる。また、変形抑制剤の含有量が多いほど、変形抑制効果が大きくなると考えられる。一方、変形抑制剤が多すぎる場合、変形抑制剤の蒸発熱が水よりも小さいことから、吸熱・放熱効果が低下するおそれがある。
　変形抑制剤が１，４－ジオキサンである場合、０．５～６．０重量％含有していることが好ましい。また、ジエチレングリコールジメチルエーテルの場合、０．５～５．０重量％含有していることが好ましい。ヒートパイプ用冷媒は、水及び変形抑制剤のみであることが好ましいが、微量の他の添加物を含有していてもよい。また、水の含有量は９０重量％以上であり、９４重量％以上であることが好ましく、上限は９９．５重量％である。
　１，４－ジオキサン、及び、ジエチレングリコールジメチルエーテルは、銅との反応性が低いので、銅を主成分とするヒートパイプに好適に使用できる。
　１，４－ジオキサン、及び、ジエチレングリコールジメチルエーテルは、水への溶解性に優れるので、水に均一に分散し、均質なヒートパイプ用冷媒となる。また、１，４－ジオキサン、及び、ジエチレングリコールジメチルエーテルは、沸点が水に近いので、水の蒸発、凝縮に伴う流路内の移動においてもヒートパイプ用冷媒の均質性が保たれる。
（平板状ヒートパイプ）
　平板状ヒートパイプは、上述したヒートパイプ用冷媒が封入されている。ヒートパイプは熱源に取り付けられて使用される。熱源としては、ＩＣ（半導体集積装置）、ＬＳＩ（大規模集積回路装置）、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＬＥＤ素子、パワーデバイス等が想定される。
　平板状ヒートパイプは、蒸気となった冷媒が拡散する蒸気拡散通路、及び、凝縮した冷媒を毛細管現象により送る毛細管流路から構成される内部空間を有し、この内部空間にヒートパイプ用冷媒が封入されている限り、形態について制限されない。
　平板状ヒートパイプの形態として、例えば、積層構造のヒートパイプが挙げられる。積層構造のヒートパイプとしては、特許第５１７８２７４号公報や特開２０１９－１１３２３２号公報に開示されている構造が挙げられる。これらのヒートパイプは、具体的には、上板、複数の中板、及び、下板が積層、接合されて形成され、蒸気拡散通路及び毛細管流路から構成される内部空間を有する。
　また、ヒートパイプを構成する素材は、銅やアルミなど、熱伝導率の高い素材であり、銅であることが好ましい。ヒートパイプ用冷媒に含有される変形抑制剤と銅との反応性が低いため、ヒートパイプの吸熱・放熱効果が安定的に長期に渡って保たれる。なお、ヒートパイプの素材は上記に限定されるものではなく、熱伝導率が低い素材や非金属素材であってもよい。例えば特許第５１７８２７４号公報で開示されているような構成のヒートパイプであれば、熱拡散板としての機能が期待される。
　後述するように種々の冷媒を封入した平板状のヒートパイプを作製した。そして、作製したヒートパイプについて、下記の手法にて、ヒートショック試験、及び、高温放置試験を行った。そして、下記の評価方法にて、ヒートパイプ製作直後の熱抵抗、ヒートショック試験後の熱抵抗、高温放置試験後の熱抵抗、及び、ヒートショック試験後の外観について評価した。
（ヒートショック試験）
　下記の温度条件を１サイクルとし、ヒートパイプについて１，０００サイクル行った。
　温度条件：－２０℃（３０分間）→２５℃（１０分間）→１００℃（３０分間）→２５℃（１０分間）
（高温放置試験）
　１５０℃の温度条件でヒートパイプを１，０００時間放置することにより行った。
（熱抵抗の測定方法）
　熱抵抗の測定には、図１に示す装置構成を用いた。熱伝導性グリースを用い、熱源、ヒートパイプ、ヒートシンクの順に積層して配置した。また、冷却ファンにより、強制空冷を行った。
　熱源に電圧を加え、熱源の表面温度（ＴＳ）が定常状態になったときの温度を測定した。また、定常状態でのヒートシンクのベースの複数箇所の温度を測定し、その平均温度（ＴＢ）を算出した。
　そして、式１を用い、ヒートパイプの熱抵抗を算出した。なお、式１中、Ｑｉｎは入熱量［Ｗ］を表す。
　　　熱抵抗（Ｒｔｈ）＝（ＴＳ－ＴＢ）／Ｑｉｎ［Ｋ／Ｗ］　…（式１）
　また、ヒートパイプの代わりに、ヒートパイプと同じサイズの銅板を用い、上記と同様の測定を行った。そして、式１を用いて、銅板の熱抵抗を算出した。
　そして、ヒートパイプの熱抵抗と銅板の熱抵抗との差（ΔＲｔｈ）を算出した。
（製作直後の熱抵抗の評価方法）
　上記の熱抵抗の測定方法において、ヒートパイプの熱抵抗と銅板の熱抵抗との差（ΔＲｔｈ）が０．０６Ｋ／Ｗ以上である場合には「○」、０．０６Ｋ／Ｗ未満である場合には「×」と評価した。
（ヒートショック試験後、及び、高温放置試験後の熱抵抗の評価方法）
　上記の熱抵抗の測定方法において、試験後のヒートパイプの熱抵抗と銅板の熱抵抗との差（ΔＲｔｈ）と、製作直後のヒートパイプの熱抵抗と銅板の熱抵抗との差（ΔＲｔｈ）とを比較し、試験後のΔＲｔｈの低下度合いが０．０２Ｋ／Ｗ未満である場合には「○」、０．０２Ｋ／Ｗ以上である場合には「×」と評価した。
（ヒートショック試験後の外観の評価方法）
　試験後のヒートショックの外観が、製作直後のヒートショックの外観と比べて、目視で変化が認められなかった場合には「○」、膨らみなどの変化が認められた場合には「×」と評価した。
（実験１）
　純水に１，４－ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル（以下、ＤＥＧＤＭＥ）、エタノール、アセトンをそれぞれ添加した冷媒、及び、純水のみの冷媒を準備した。
　これらの冷媒を注入、封止したヒートパイプをそれぞれ作製した（Ｎｏ．１－５）。なお、実験１において、作製したヒートパイプの構造は図２に示す構造であり、市販されているＦＧＨＰ（登録商標、四国計測工業株式会社）の「□５０ｍｍ」（５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み２．２ｍｍ）の構造に準じている。
　作製したヒートパイプについて、上記の手法でヒートショック試験、及び、高温放置試験を行い、ヒートパイプ製作直後の熱抵抗、ヒートショック試験後の熱抵抗、高温放置後の熱抵抗、及び、ヒートショック試験後の外観について評価した。表１にその評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１，４－ジオキサン、ＤＥＧＤＭＥを添加した冷媒では、全ての評価項目において良好な結果を示した。エタノールを添加した冷媒では、高温放置後の熱抵抗の項目で不良であった。エタノールがヒートパイプの主成分である銅と反応したことが考えられる。また、アセトンを添加した冷媒、及び、純水では、ヒートショック試験後の外観、熱抵抗の項目で不良となった。以上の結果から、１，４－ジオキサン、及び、ＤＥＧＤＭＥを純水に添加した冷媒は、ヒートパイプ用の冷媒として適していることがわかった。
（実験２）
　純水に１，４－ジオキサンを３．０重量％、１．０重量％、０．５重量％、０．１重量％添加した冷媒、及び、純水のみの冷媒を準備した。
　これらの冷媒を注入、封止したヒートパイプをそれぞれ作製した（Ｎｏ．１１－１５）。なお、実験２において作製したヒートパイプの構造、サイズは、上記の実験１と同様である。
　作製したヒートパイプについて、上記の手法でヒートショック試験、及び、高温放置試験を行い、ヒートパイプ製作直後の熱抵抗、ヒートショック試験後の熱抵抗、高温放置後の熱抵抗、及び、ヒートショック試験後の外観について評価した。表２にその評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　１，４－ジオキサンの添加量が０．５重量％以上の場合、全ての項目において良好な結果を示したが、０．１重量％では、ヒートショック試験後の外観、熱抵抗が不良であった。したがって、１，４－ジオキサンを添加する場合、０．５重量％以上添加することが望ましいことがわかった。
（実験３）
　純水に１，４－ジオキサンを６．０重量％、４．０重量％、２．０重量％、０．１重量％添加した冷媒、及び、純水のみの冷媒を準備した。
　これらの冷媒を注入、封止したヒートパイプをそれぞれ作製した（Ｎｏ．２１－２５）。なお、実験３において、作製したヒートパイプの構造は図２に示す構造であり、市販されているＦＧＨＰ（登録商標、四国計測工業株式会社）の「○１２０ｍｍ」（φ１２０ｍｍ、厚み２．２ｍｍ）の構造に準じている。
　作製したヒートパイプについて、上記の手法でヒートショック試験、及び、高温放置試験を行い、ヒートパイプ製作直後の熱抵抗、ヒートショック試験後の熱抵抗、高温放置後の熱抵抗、及び、ヒートショック試験後の外観について評価した。表３にその評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　実験２と同様、１，４－ジオキサンの添加量が０．１重量％の場合、ヒートショック試験後の外観、熱抵抗が不良であり、２．０重量％以上の場合では全ての評価項目で良好な結果を示した。
（実験４）
　ＤＥＧＤＭＥを５．０重量％、３．０重量％、１．０重量％添加した冷媒、及び、純水のみの冷媒を準備した。
　これらの冷媒を注入、封止したヒートパイプをそれぞれ作製した（Ｎｏ．３１－３４）。なお、実験４において、作製したヒートパイプの構造は図２に示す構造であり、市販されているＦＧＨＰ（登録商標、四国計測工業株式会社）の「□１４０ｍｍ」（１４０ｍｍ×１４０ｍｍ、厚み２．２ｍｍ）の構造に準じている。
　作製したヒートパイプについて、上記の手法でヒートショック試験、及び、高温放置試験を行い、ヒートパイプ製作直後の熱抵抗、ヒートショック試験後の熱抵抗、高温放置後の熱抵抗、及び、ヒートショック試験後の外観について評価した。表４にその評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　ＤＥＧＤＭＥを添加した冷媒では、いずれの評価項目も良好であった。
　本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
　本出願は、２０２０年１０月１３日に出願された日本国特許出願２０２０－１７２５１８号に基づく。本明細書中に、日本国特許出願２０２０－１７２５１８号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

Claims (7)

  1. 　熱拡散板としての平板状ヒートパイプに封入されるヒートパイプ用冷媒であって、
    　前記ヒートパイプ用冷媒は、水及び前記水が凍結したときの硬度を下げる変形抑制剤を備え、
    　前記変形抑制剤が１，４－ジオキサン又はジエチレングリコールジメチルエーテルであり、
    　前記水を９０重量％以上含有し、
    　前記変形抑制剤を０．５重量％以上含有する、
    　ことを特徴とするヒートパイプ用冷媒。
  2. 　前記１，４－ジオキサンを０．５～６．０重量％含有する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ用冷媒。
  3. 　前記ジエチレングリコールジメチルエーテルを０．５～５．０重量％含有する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ用冷媒。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか一項に記載のヒートパイプ用冷媒が封入されている、
    　ことを特徴とする平板状ヒートパイプ。
  5. 　前記平板状ヒートパイプは銅を主成分とする、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の平板状ヒートパイプ。
  6. 　前記平板状ヒートパイプは非金属素材を主成分とする、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の平板状ヒートパイプ。
  7. 　積層構造である、
    　ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の平板状ヒートパイプ。
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