JP2014062658A - Cooling module and loop type heat pipe - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling module which improves adhesion between wicks and a contact surface of a hollow member, and to provide a loop type heat pipe.SOLUTION: A cooling module includes: a hollow member where a working fluid of a loop type heat pipe, which is attached to a cooled body of a cooling object and cools the cooled body, passes; multiple wicks arranged on an inner contact surface of the hollow member; and an elastic member which has multiple frames into which the respective wicks are fitted and holds the wicks fitted into the respective frames with the wicks contacting with the contact surface.

Description

本願は、冷却モジュール及びループ型ヒートパイプに関する。   The present application relates to a cooling module and a loop heat pipe.

発熱する機器には、各種の冷却装置が用いられている。例えば、ＣＰＵ等の発熱体を有する各種の電子機器には、空気で冷却するファンを備えたものがある。   Various types of cooling devices are used for devices that generate heat. For example, various electronic devices having a heating element such as a CPU include a fan that is cooled with air.

また、近年では、例えば、特許文献１に開示されているように、輸送熱量の増大を図ったループ型ヒートパイプ（Loop Heat Pipe：ＬＨＰ）が提案されている。ループ型ヒートパイプは、作動流体の相変化に伴う潜熱を利用するため、熱を効率よく輸送可能である。作動流体は、多孔質体であるウィックにおいて生み出される毛細管力によって循環力を得る。よって、ループ型ヒートパイプは、例えば、発熱体の近傍に冷却装置を設置するスペースを十分に確保できない機器への適用が可能である。   In recent years, for example, as disclosed in Patent Document 1, a loop heat pipe (LHP) that increases the amount of heat for transportation has been proposed. Since the loop heat pipe uses latent heat accompanying the phase change of the working fluid, heat can be efficiently transported. The working fluid obtains a circulation force by a capillary force generated in the wick which is a porous body. Therefore, the loop heat pipe can be applied to, for example, a device that cannot sufficiently secure a space for installing the cooling device in the vicinity of the heating element.

特開２００４−２５７６８２号公報JP 2004-257682 A

ウィックには作動流体が通過するため、ウィックは、作動流体の流路を形成する中空の部材の内部に配置された状態で用いられる。よって、例えば、発熱体である被冷却体の表面が平らであるが故に板状のウィックを用いようとする場合、板状のウィックは、中空の部材の内側の接触面に接触させることになる。   Since the working fluid passes through the wick, the wick is used in a state of being disposed inside a hollow member that forms a flow path for the working fluid. Therefore, for example, when the plate-like wick is to be used because the surface of the object to be cooled, which is a heating element, is flat, the plate-like wick is brought into contact with the inner contact surface of the hollow member. .

図１９は、板状のウィック１１２を中空部材１１１の中に配置した従来例に係る冷却モジュール１１０の構造図の一例である。毛細管現象によってウィック１１２内に浸み込んだ作動流体１０７は、ウィック１１２と接触する中空部材１１１から伝わる被冷却体の熱で加熱されて気化する。よって、ウィック１１２内に浸み込んだ作動流体１０７は、ウィック１１２と中空部材１１１の接触面１１５との間に隙間があると、被冷却体から伝わる熱が減り、気化する量が減少する。   FIG. 19 is an example of a structural diagram of a cooling module 110 according to a conventional example in which a plate-like wick 112 is arranged in a hollow member 111. The working fluid 107 that has soaked into the wick 112 by capillary action is heated and vaporized by the heat of the cooled object transmitted from the hollow member 111 that contacts the wick 112. Therefore, if there is a gap between the wick 112 and the contact surface 115 of the hollow member 111, the working fluid 107 that has soaked into the wick 112 reduces the heat transmitted from the object to be cooled and the amount of vaporization decreases.

図２０は、平面度が劣るウィック１１２が用いられた場合の従来例に係る冷却モジュール１１０の内部構造図の一例である。例えば、図２０に示すように、ウィック１１２の平面度が劣っている場合、ウィック１１２と接触面１１５との間に隙間Ｓが形成されることになる。   FIG. 20 is an example of an internal structure diagram of the cooling module 110 according to the conventional example when the wick 112 having poor flatness is used. For example, as shown in FIG. 20, when the flatness of the wick 112 is inferior, a gap S is formed between the wick 112 and the contact surface 115.

図２１は、接触面１１５の高さが不均一な中空部材１１１が用いられた場合の従来例に係る冷却モジュール１１０の内部構造図の一例である。例えば、図２１に示すように、接触面１１５の高さが不均一である場合、ウィック１１２と接触面１１５との間に隙間Ｓが形成されることになる。   FIG. 21 is an example of an internal structure diagram of the cooling module 110 according to the conventional example in the case where the hollow member 111 having a nonuniform contact surface 115 is used. For example, as shown in FIG. 21, when the height of the contact surface 115 is not uniform, a gap S is formed between the wick 112 and the contact surface 115.

ウィックと中空部材の接触面との間に隙間が形成されることを防止する方策の一つとして、例えば、ウィックや中空部材の寸法の精度を高めることが考えられる。しかし、部品の寸法の精度は、加工方法や加工設備の能力、或いは加工コストに依存する。また、寸法の精度が十分に高い場合であっても、熱変形により、ウィックと中空部材の接触面との間に隙間が形成される可能性がある。   As one of measures for preventing a gap from being formed between the contact surface of the wick and the hollow member, for example, it is conceivable to increase the accuracy of the dimensions of the wick and the hollow member. However, the dimensional accuracy of the parts depends on the processing method, the capacity of the processing equipment, or the processing cost. Further, even when the dimensional accuracy is sufficiently high, a gap may be formed between the wick and the contact surface of the hollow member due to thermal deformation.

そこで、本願は、ウィックと中空部材の接触面との間の密着性が向上する冷却モジュール及びループ型ヒートパイプを開示する。   Therefore, the present application discloses a cooling module and a loop heat pipe that improve the adhesion between the wick and the contact surface of the hollow member.

本願は、次のような冷却モジュールを開示する。
冷却対象の被冷却体に取り付けられ、前記被冷却体を冷却するループ型ヒートパイプの作動流体が内部を通過する中空部材と、
前記中空部材の内側の接触面に並ぶ複数のウィックと、
各ウィックを嵌め込む複数の枠を有し、各枠に嵌め込まれたウィックを前記接触面に接触させた状態で保持する弾性部材と、を備える、
冷却モジュール。 The present application discloses the following cooling module.
A hollow member that is attached to a cooled object to be cooled and through which a working fluid of a loop heat pipe that cools the cooled object passes;
A plurality of wicks arranged on the inner contact surface of the hollow member;
An elastic member having a plurality of frames into which the wicks are fitted, and holding the wicks fitted into the frames in contact with the contact surfaces;
Cooling module.

また、本願は、次のようなループ型ヒートパイプを開示する。
前記冷却モジュールと、
前記冷却モジュールの内部で蒸発した気相の作動流体を凝縮させて液相の作動流体にする凝縮手段と、
前記冷却モジュールの内部で蒸発した気相の作動流体を前記凝縮手段へ移送する蒸気経路と、
前記凝縮手段において凝縮した液相の作動流体を前記冷却モジュールへ移送する液経路と、を備える、
ループ型ヒートパイプ。 Moreover, this application discloses the following loop type heat pipes.
The cooling module;
Condensing means for condensing the vapor-phase working fluid evaporated inside the cooling module into a liquid-phase working fluid;
A vapor path for transferring the vapor-phase working fluid evaporated inside the cooling module to the condensing means;
A liquid path for transferring the liquid-phase working fluid condensed in the condensing means to the cooling module,
Loop type heat pipe.

上記冷却モジュール及びループ型ヒートパイプであれば、ウィックと中空部材の接触面との間の密着性が向上する。   If it is the said cooling module and loop type heat pipe, the adhesiveness between a wick and the contact surface of a hollow member will improve.

ループ型ヒートパイプを示した図の一例である。It is an example of the figure which showed the loop type heat pipe. 図１の符号Ａ−Ａで示す線で冷却モジュールを切断した場合の断面図の一例である。It is an example of sectional drawing at the time of cut | disconnecting a cooling module by the line shown by code | symbol AA of FIG. ウィックが取り付けられた状態の弾性部材の上面図の一例である。It is an example of the top view of the elastic member in the state where the wick was attached. 図３の符号Ｂ−Ｂで示した線で弾性部材を切断した場合の断面図の一例である。It is an example of sectional drawing at the time of cut | disconnecting an elastic member by the line | wire shown by code | symbol BB of FIG. 中空部材の接触面を示した図の一例である。It is an example of the figure which showed the contact surface of the hollow member. 平面度が劣るウィックが用いられた場合の冷却モジュールの内部構造図の一例である。It is an example of the internal structure figure of the cooling module when the wick with inferior flatness is used. 接触面の高さが不均一な中空部材が用いられた場合の冷却モジュールの内部構造図の一例である。It is an example of the internal structure figure of a cooling module when the hollow member with nonuniform contact surface height is used. 第１変形例に係る冷却モジュールの、ウィックが取り付けられた状態の弾性部材を示した図の一例である。It is an example of the figure which showed the elastic member of the state to which the wick of the cooling module which concerns on a 1st modification was attached. 第２変形例に係る冷却モジュールの内部構造図の一例である。It is an example of the internal structure figure of the cooling module which concerns on a 2nd modification. 第３変形例に係る冷却モジュールの内部構造図の一例である。It is an example of the internal structure figure of the cooling module which concerns on a 3rd modification. 第４変形例に係る冷却モジュールの、ウィックが取り付けられた状態の弾性部材を示した上面図の一例である。It is an example of the top view which showed the elastic member of the state to which the wick of the cooling module which concerns on a 4th modification was attached. 図１１の符号Ｃ−Ｃで示した線で弾性部材を切断した場合の断面図の一例である。It is an example of sectional drawing at the time of cut | disconnecting an elastic member by the line shown by code | symbol CC of FIG. 第５変形例に係る冷却モジュールの、ウィックが取り付けられた状態の弾性部材を示した上面図の一例である。It is an example of the top view which showed the elastic member of the state to which the wick of the cooling module which concerns on a 5th modification was attached. 第５変形例に係る冷却モジュールの中空部材の接触面を示した図の一例である。It is an example of the figure which showed the contact surface of the hollow member of the cooling module which concerns on a 5th modification. 第５変形例に係る冷却モジュールの内部構造図の一例であり、図１３において符号Ｄ−Ｄの線で示した部分に対応する断面図である。It is an example of the internal structure figure of the cooling module which concerns on a 5th modification, and is sectional drawing corresponding to the part shown with the code | symbol DD in FIG. 第６変形例に係る冷却モジュールの、ウィックが取り付けられた状態の弾性部材を示した上面図の一例である。It is an example of the top view which showed the elastic member of the state to which the wick was attached of the cooling module which concerns on a 6th modification. 第６変形例に係る冷却モジュールの中空部材の接触面を示した図の一例である。It is an example of the figure which showed the contact surface of the hollow member of the cooling module which concerns on a 6th modification. 第６変形例に係る冷却モジュールの内部構造図の一例であり、図１６において符号Ｅ−Ｅの線で示した部分に対応する断面図である。It is an example of the internal structure figure of the cooling module which concerns on a 6th modification, and is sectional drawing corresponding to the part shown with the code | symbol EE in FIG. 板状のウィックを中空部材の中に配置した従来例に係る冷却モジュールの構造図の一例である。It is an example of the structural diagram of the cooling module which concerns on the prior art example which has arrange | positioned the plate-shaped wick in the hollow member. 平面度が劣るウィックが用いられた場合の従来例に係る冷却モジュールの内部構造図の一例である。It is an example of the internal structure figure of the cooling module which concerns on a prior art example when the wick with inferior flatness is used. 接触面の高さが不均一な中空部材が用いられた場合の従来例に係る冷却モジュールの内部構造図の一例である。It is an example of the internal structure figure of the cooling module which concerns on the prior art example when the hollow member with nonuniform contact surface height is used.

以下、実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、単なる例示であり、技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。   Hereinafter, embodiments will be described. The embodiments described below are merely examples, and the technical scope is not limited to the following modes.

＜実施形態＞
図１は、ループ型ヒートパイプを示した図の一例である。ループ型ヒートパイプ１は、冷却対象の発熱体である被冷却体２に取り付けられ、被冷却体２を冷却する装置であり、蒸発部３と、凝縮部４と、蒸気経路５と、液経路６とを備える。蒸発部３は、被冷却体２から受熱して液相の作動流体７を蒸発させ、気相の作動流体７に相変化させる冷却モジュール１０を有する。凝縮部４は、気相の作動流体７を放熱により凝縮させて液相の作動流体７に相変化させる放熱フィン付の凝縮管８を有する。蒸気経路５は、冷却モジュール１０の内部で蒸発した気相の作動流体７を凝縮管８へ案内する。液経路６は、凝縮管８において凝縮した液相の作動流体を冷却モジュール１０へ案内する。 <Embodiment>
FIG. 1 is an example of a diagram illustrating a loop heat pipe. The loop heat pipe 1 is a device that is attached to a cooled object 2 that is a heating element to be cooled and cools the cooled object 2. The evaporator 3, the condenser 4, the vapor path 5, and the liquid path 6. The evaporation unit 3 includes a cooling module 10 that receives heat from the body to be cooled 2 and evaporates the liquid-phase working fluid 7 to change the phase to the gas-phase working fluid 7. The condensing unit 4 includes a condensing tube 8 with a radiation fin that condenses the gas-phase working fluid 7 by heat radiation and changes the phase to the liquid-phase working fluid 7. The vapor path 5 guides the vapor-phase working fluid 7 evaporated inside the cooling module 10 to the condensation pipe 8. The liquid path 6 guides the liquid-phase working fluid condensed in the condenser pipe 8 to the cooling module 10.

ループ型ヒートパイプ１は、例えば、ＣＰＵ等の発熱体を有する各種の電子機器や、電子機器よりも高い電圧を取り扱う電気機器、或いは電気以外のエネルギーで発熱する各種の機器類に適用可能である。   The loop heat pipe 1 is applicable to, for example, various electronic devices having a heating element such as a CPU, electric devices that handle a higher voltage than electronic devices, or various devices that generate heat with energy other than electricity. .

また、作動流体７は、液相の状態において被冷却体２から受ける熱により気相へ相変化可能な沸点を有するものであれば如何なるものであってもよく、例えば、水、アルコール、アンモニア、又はフロン等を適用可能である。   Further, the working fluid 7 may be any fluid as long as it has a boiling point that can be changed into a gas phase by heat received from the cooled object 2 in the liquid phase, for example, water, alcohol, ammonia, Alternatively, chlorofluorocarbon can be applied.

また、凝縮部４は、気相の作動流体７を凝縮可能であれば如何なるものであってもよい。凝縮部４は、例えば、凝縮管８を空気で冷却する冷却ファンを有していてもよいし、空気以外の媒体で被冷却体２を冷却するものであってもよいし、放熱フィンを有しないものであってもよい。   The condensing unit 4 may be any unit as long as it can condense the vapor-phase working fluid 7. The condensing unit 4 may have, for example, a cooling fan that cools the condensing tube 8 with air, or may cool the cooled object 2 with a medium other than air, or may have a radiating fin. It may not be.

図２は、図１の符号Ａ−Ａで示す線で冷却モジュール１０を切断した場合の断面図の一例である。冷却モジュール１０は、中空部材１１と、複数のウィック１２と、弾性部材１３とを備える。中空部材１１は、部材１１Ａと部材１１Ｂとを組み合わせることにより、作動流体７が内部を通過する内部空間を形成する部材である。中空部材１１の内部空間のうち、ウィック１２や弾性部材１３と部材１１Ａとの間に形成される空間は、液相の作動流体７が溜まる液溜め部１６となる。中空部材１１は、例えば、サーマルグリース等の熱接合材を介して被冷却体２と接続してもよい。また、中空部材１１は、例えば、被冷却体
２が取り付けられる部材１１Ｂが銅等の熱伝導性の高い材料で形成されていてもよい。ウィック１２は、例えば、作動流体７の循環力となる毛細管力を生み出す多孔質体を適用可能である。多孔質体は、例えば、ステンレス又は銅粉末等の金属や，アルミナ等のセラミックスなどを焼結することにより形成可能である。各ウィック１２は、中空部材１１の内面のうち、中空部材１１の被冷却体２が取り付けられる部分に対応する領域を形成する凹凸状の接触面１５上に並ぶ。 FIG. 2 is an example of a cross-sectional view of the cooling module 10 taken along the line AA in FIG. The cooling module 10 includes a hollow member 11, a plurality of wicks 12, and an elastic member 13. The hollow member 11 is a member that forms an internal space through which the working fluid 7 passes by combining the member 11A and the member 11B. Of the internal space of the hollow member 11, a space formed between the wick 12 and the elastic member 13 and the member 11 </ b> A serves as a liquid reservoir 16 in which the liquid-phase working fluid 7 is accumulated. For example, the hollow member 11 may be connected to the cooled object 2 via a thermal bonding material such as thermal grease. Moreover, as for the hollow member 11, the member 11B to which the to-be-cooled body 2 is attached may be formed with material with high heat conductivity, such as copper. As the wick 12, for example, a porous body that generates a capillary force serving as a circulation force of the working fluid 7 can be applied. The porous body can be formed, for example, by sintering a metal such as stainless steel or copper powder, or a ceramic such as alumina. Each wick 12 is arranged on an uneven contact surface 15 that forms a region corresponding to a portion of the inner surface of the hollow member 11 to which the object 2 to be cooled is attached.

図３は、ウィック１２が取り付けられた状態の弾性部材１３の上面図の一例である。弾性部材１３は、各ウィック１２を嵌め込む複数の枠１４を有する。弾性部材１３は、例えば、各ウィック１２と接触面１５との間に生じ得る隙間を吸収できる程度に変形可能な弾性力を有する材料によって形成可能である。よって、弾性部材１３の材料は、例えば、ウィック１２や中空部材１１の寸法公差、使用温度等を勘案して選定可能である。弾性部材１３の材料としては、例えば、金属または樹脂を挙げることができる。   FIG. 3 is an example of a top view of the elastic member 13 with the wick 12 attached. The elastic member 13 has a plurality of frames 14 into which the wicks 12 are fitted. The elastic member 13 can be formed of, for example, a material having an elastic force that can be deformed to such an extent that a gap that may be generated between each wick 12 and the contact surface 15 can be absorbed. Therefore, the material of the elastic member 13 can be selected in consideration of, for example, the dimensional tolerance of the wick 12 and the hollow member 11 and the operating temperature. Examples of the material of the elastic member 13 include metals and resins.

図４は、図３の符号Ｂ−Ｂで示した線で弾性部材１３を切断した場合の断面図の一例である。弾性部材１３は、例えば、板状の各ウィック１２を枠１４に嵌め込んだ状態で保持可能である。弾性部材１３は、例えば、各ウィック１２の嵌め込み方向が同じとなるよう、各枠１４の開口方向を統一してもよい。各枠１４の開口方向が統一されている場合、例えば、各枠１４の開口方向が接触面１５を向いた姿勢で弾性部材１３を接触面１５上に配置することで、各ウィック１２は、枠１４から外れなくなる。   FIG. 4 is an example of a cross-sectional view when the elastic member 13 is cut along the line BB in FIG. 3. The elastic member 13 can hold, for example, the plate-like wicks 12 fitted in the frame 14. For example, the elastic member 13 may unify the opening directions of the frames 14 so that the fitting directions of the wicks 12 are the same. When the opening direction of each frame 14 is unified, for example, each wick 12 can be attached to the frame by disposing the elastic member 13 on the contact surface 15 so that the opening direction of each frame 14 faces the contact surface 15. 14 will not come off.

図５は、中空部材１１の部材１１Ｂの接触面１５を示した図の一例である。接触面１５には、接触面１５を凹凸状に形成する蒸気排出用の溝であるグルーブ１７が形成されている。直線状の溝を並列させたグルーブ１７を有する接触面１５に、弾性部材１３が保持する４つのウィック１２が接触することにより、ウィック１２が接触する接触面１５の接触領域は、図５において網点で示される部分に形成されることになる。   FIG. 5 is an example of a diagram illustrating the contact surface 15 of the member 11 </ b> B of the hollow member 11. The contact surface 15 is formed with a groove 17 which is a groove for discharging steam that forms the contact surface 15 in an uneven shape. When the four wicks 12 held by the elastic member 13 come into contact with the contact surface 15 having the grooves 17 in which straight grooves are arranged in parallel, the contact area of the contact surface 15 with which the wick 12 contacts is a mesh in FIG. It will be formed in the part indicated by the dots.

ウィック１２には、中空部材１１の内部空間を形成する液溜め部１６に溜まる作動流体７が供給される。作動流体７は、毛細管現象によってウィック１２内に浸み込み、ウィック１２を濡らした状態にする。ウィック１２内に浸み込んだ作動流体７は、接触領域において中空部材１１の部材１１Ｂから伝わる被冷却体２の熱で加熱されて気化する。気化した作動流体７は、接触面１５を凹凸状に形成する蒸気排出用の溝であるグルーブ１７に流入する。気化した作動流体７は、グルーブ１７から蒸気経路５を経由して凝縮管８へ送られる。凝縮管８へ送られた気相の作動流体７は、凝縮管８で冷却されて相変化し、再び液相となる。液相に変化した作動流体７は、液経路６を経由して再び冷却モジュール１０へ送られることになる。   The wick 12 is supplied with the working fluid 7 that accumulates in the liquid reservoir 16 that forms the internal space of the hollow member 11. The working fluid 7 soaks into the wick 12 by capillary action, and keeps the wick 12 wet. The working fluid 7 immersed in the wick 12 is heated and vaporized by the heat of the body 2 to be cooled transmitted from the member 11B of the hollow member 11 in the contact region. The vaporized working fluid 7 flows into a groove 17 that is a groove for discharging steam that forms the contact surface 15 in an uneven shape. The vaporized working fluid 7 is sent from the groove 17 to the condenser tube 8 via the vapor path 5. The gas-phase working fluid 7 sent to the condensing tube 8 is cooled in the condensing tube 8 to undergo a phase change and become a liquid phase again. The working fluid 7 changed to the liquid phase is sent again to the cooling module 10 via the liquid path 6.

なお、グルーブ１７の形状は、図５に示すものに限定されるものでなく、ウィック１２から発生する蒸気が排出されやすいよう、ウィック１２の形状や配置、想定される蒸気の発生量や流量等に応じて適宜変更可能である。   The shape of the groove 17 is not limited to that shown in FIG. 5, and the shape and arrangement of the wick 12, the expected amount of steam generated and the flow rate so that the steam generated from the wick 12 can be easily discharged. It can be appropriately changed depending on the situation.

図６は、平面度が劣るウィック１２が用いられた場合の冷却モジュール１０の内部構造図の一例である。例えば、図６に示すように、ウィック１２の平面度が劣っている場合、ウィック１２と接触面１５との間に隙間が形成される可能性がある。例えば、セラミックス等の剛性が高く変形しにくい材料は、相手材である接触面と自身との間に隙間を形成しやすい。しかし、本冷却モジュール１０は、各ウィック１２を弾性部材１３で保持している。よって、本冷却モジュール１０は、各ウィック１２が例えばセラミックス等の高剛性の材料で形成されていたとしても、各ウィック１２を各々独立して接触面１５に接触させることが可能である。すなわち、本冷却モジュール１０は、１枚のウィックを接触面１５に接触させる場合に比べ、寸法公差の影響等を緩和する。そして、各ウィック１２は、弾
性部材１３の弾性力により接触面１５に各々密着させられる。 FIG. 6 is an example of an internal structure diagram of the cooling module 10 when the wick 12 having inferior flatness is used. For example, as shown in FIG. 6, when the flatness of the wick 12 is inferior, a gap may be formed between the wick 12 and the contact surface 15. For example, a material that is highly rigid and difficult to deform, such as ceramics, easily forms a gap between the contact surface that is the counterpart material and itself. However, the cooling module 10 holds each wick 12 with an elastic member 13. Therefore, even if each wick 12 is formed of a highly rigid material such as ceramics, the present cooling module 10 can bring each wick 12 into contact with the contact surface 15 independently. That is, the cooling module 10 mitigates the influence of dimensional tolerances and the like as compared with the case where one wick is brought into contact with the contact surface 15. Each wick 12 is brought into close contact with the contact surface 15 by the elastic force of the elastic member 13.

図７は、接触面１５の高さが不均一な中空部材１１が用いられた場合の冷却モジュール１０の内部構造図の一例である。例えば、図７に示すように、接触面１５の高さが不均一である場合、ウィック１２と接触面１５との間に隙間が形成される可能性がある。しかし、本冷却モジュール１０は、各ウィック１２を弾性部材１３で保持しており、各ウィック１２を各々独立して接触面１５に接触させることが可能である。すなわち、本冷却モジュール１０は、１枚のウィックを接触面１５に接触させる場合に比べ、接触面１５の高さの不均一による影響等を緩和する。そして、各ウィック１２は、弾性部材１３の弾性力により接触面１５に各々密着させられる。   FIG. 7 is an example of an internal structure diagram of the cooling module 10 in the case where the hollow member 11 having a nonuniform contact surface 15 is used. For example, as shown in FIG. 7, when the height of the contact surface 15 is not uniform, a gap may be formed between the wick 12 and the contact surface 15. However, in this cooling module 10, each wick 12 is held by the elastic member 13, and each wick 12 can be brought into contact with the contact surface 15 independently. That is, the cooling module 10 mitigates the influence of the unevenness of the height of the contact surface 15 as compared with the case where one wick is brought into contact with the contact surface 15. Each wick 12 is brought into close contact with the contact surface 15 by the elastic force of the elastic member 13.

上記冷却モジュール１０は、ウィックを複数に分割したような状態とすることで、ウィック１２の平坦度や接触面１５の高さのばらつきの影響を小さくしている。よって、上記冷却モジュール１０は、各ウィック１２と接触面１５との間の密着性を向上させ、接触領域における伝熱量の増大によりループ型ヒートパイプ１の冷却能力を向上させる。また、上記冷却モジュール１０は、ウィック１２を枠１４に嵌め込み、枠１４にウィック１２を嵌め込んだ弾性部材１３を中空部材１１の中に配置すればよいため、製造も容易である。   The cooling module 10 reduces the influence of variations in the flatness of the wick 12 and the height of the contact surface 15 by dividing the wick into a plurality of states. Therefore, the cooling module 10 improves the adhesion between each wick 12 and the contact surface 15 and improves the cooling capacity of the loop heat pipe 1 by increasing the amount of heat transfer in the contact region. The cooling module 10 can be easily manufactured because the wick 12 is fitted into the frame 14 and the elastic member 13 with the wick 12 fitted into the frame 14 is disposed in the hollow member 11.

＜冷却モジュールの第１変形例＞
図８は、第１変形例に係る冷却モジュール１０の、ウィック１２が取り付けられた状態の弾性部材１３を示した図の一例である。第１変形例に係る冷却モジュール１０は、ウィック１２と弾性部材１３との間にシール材１８が充填されている。シール材１８は、ウィック１２と弾性部材１３との間を埋めるものであれば如何なる材質であってもよく、例えば、粘性の有無は問わない。なお、シール材１８を例えば樹脂のような弾性の材料で形成すれば、シール材１８が弾性部材１３の変形に追従可能となり、弾性部材１３は、シール材１８に変形を阻害される可能性が減る。 <First Modification of Cooling Module>
FIG. 8 is an example of a diagram illustrating the elastic member 13 with the wick 12 attached to the cooling module 10 according to the first modification. The cooling module 10 according to the first modification is filled with a sealing material 18 between the wick 12 and the elastic member 13. The sealing material 18 may be any material as long as it fills the space between the wick 12 and the elastic member 13. For example, it does not matter whether there is viscosity. If the sealing material 18 is formed of an elastic material such as resin, the sealing material 18 can follow the deformation of the elastic member 13, and the elastic member 13 may be inhibited from being deformed by the sealing material 18. decrease.

ウィック１２を弾性部材１３の枠１４に嵌め込む場合、ウィック１２と弾性部材１３との間には、隙間が生じる可能性がある。ウィック１２と弾性部材１３との間に隙間が生じると、当該隙間から漏れた蒸気が液溜め部１６に流入する可能性がある。ウィック１２と弾性部材１３との間にシール材１８が充填されていれば、隙間が埋まるため、蒸気が液溜め部１６に流入する可能性が減る。   When the wick 12 is fitted into the frame 14 of the elastic member 13, a gap may be generated between the wick 12 and the elastic member 13. If a gap is generated between the wick 12 and the elastic member 13, steam leaking from the gap may flow into the liquid reservoir 16. If the sealing material 18 is filled between the wick 12 and the elastic member 13, the gap is filled, and the possibility that the steam flows into the liquid reservoir 16 is reduced.

＜冷却モジュールの第２変形例＞
図９は、第２変形例に係る冷却モジュール１０の内部構造図の一例である。第２変形例に係る冷却モジュール１０は、液溜め部１６内に配置され、弾性部材１３を支持する支持部１９が中空部材１１の部材１１Ａに形成されている。支持部１９は、弾性部材１３を介してウィック１２を接触面１５に押し当てる。支持部１９は、ウィック１２を接触面１５に押し当て可能であれば、弾性部材１３の如何なる部位を支持してもよい。なお、支持部１９は、例えば、ウィック１２同士に挟まれている部分を支持すればウィック１２を接触面１５に効果的に押し当て可能となり、配置する支持部１９の個数または大きさの削減を図ることが可能である。 <Second Modification of Cooling Module>
FIG. 9 is an example of an internal structure diagram of the cooling module 10 according to the second modification. The cooling module 10 according to the second modification is disposed in the liquid reservoir 16, and a support portion 19 that supports the elastic member 13 is formed on the member 11 </ b> A of the hollow member 11. The support portion 19 presses the wick 12 against the contact surface 15 via the elastic member 13. The support portion 19 may support any portion of the elastic member 13 as long as the wick 12 can be pressed against the contact surface 15. In addition, if the support part 19 supports the part pinched between the wicks 12, for example, the wick 12 can be effectively pressed against the contact surface 15, and the number or size of the support parts 19 to be arranged can be reduced. It is possible to plan.

本変形例は、ウィック１２が支持部１９によって接触面１５に押し当てることにより、ウィック１２と接触面１５との間の密着性を向上させる。よって、ループ型ヒートパイプ１は、接触領域における伝熱量の増大により冷却能力が向上する。   In this modification, the wick 12 is pressed against the contact surface 15 by the support portion 19, thereby improving the adhesion between the wick 12 and the contact surface 15. Therefore, the cooling capacity of the loop heat pipe 1 is improved by increasing the amount of heat transfer in the contact region.

＜冷却モジュールの第３変形例＞
図１０は、第３変形例に係る冷却モジュール１０の内部構造図の一例である。第３変形例に係る冷却モジュール１０は、弾性部材１３を押圧するばね２０が液溜め部１６内に配
置されている。ばね２０は、圧縮ばねであり、弾性部材１３を介してウィック１２を接触面１５に押し当てる。なお、ばね２０は、上記第２変形例に係る支持部１９と同様、ウィック１２を接触面１５に押し当て可能であれば、弾性部材１３の如何なる部位を押圧してもよい。ウィック１２が支持部１９によって接触面１５に押し当てられることにより、上記第２変形例と同様、ウィック１２と接触面１５との密着性が向上する。 <Third Modification of Cooling Module>
FIG. 10 is an example of an internal structure diagram of the cooling module 10 according to the third modification. In the cooling module 10 according to the third modification, a spring 20 that presses the elastic member 13 is disposed in the liquid reservoir 16. The spring 20 is a compression spring and presses the wick 12 against the contact surface 15 via the elastic member 13. The spring 20 may press any portion of the elastic member 13 as long as the wick 12 can be pressed against the contact surface 15 as in the support portion 19 according to the second modification. When the wick 12 is pressed against the contact surface 15 by the support portion 19, the adhesion between the wick 12 and the contact surface 15 is improved as in the second modified example.

＜冷却モジュールの第４変形例＞
図１１は、第４変形例に係る冷却モジュール１０の、ウィック１２が取り付けられた状態の弾性部材１３を示した上面図の一例である。上記実施形態や各変形例のウィック１２は、上面が正方形であったが、このような形状に限定されるものではない。ウィック１２は、例えば、図１１に示すウィック１２のように、上面が長方形であってもよい。ウィック１２が長方形の場合、冷却モジュール１０の弾性部材１３は、長方形のウィック１２を嵌め込む長方形の枠１４を複数有することになる。 <Fourth Modification of Cooling Module>
FIG. 11 is an example of a top view showing the elastic member 13 with the wick 12 attached to the cooling module 10 according to the fourth modification. Although the upper surface of the wick 12 of the above-described embodiment and each modification has a square shape, it is not limited to such a shape. The wick 12 may have a rectangular top surface, for example, like the wick 12 shown in FIG. When the wick 12 is rectangular, the elastic member 13 of the cooling module 10 has a plurality of rectangular frames 14 into which the rectangular wick 12 is fitted.

図１２は、図１１の符号Ｃ−Ｃで示した線で弾性部材１３を切断した場合の断面図の一例である。弾性部材１３が長方形のウィック１２を４つ保持する場合、弾性部材１３には、例えば図１２に示すようにウィック１２が嵌る枠１４が横に４つ並んだ状態で形成されることになる。この場合であっても、弾性部材１３は、各ウィック１２の嵌め込み方向が同じになるよう、各枠１４の開口方向が統一されている。   FIG. 12 is an example of a cross-sectional view when the elastic member 13 is cut along a line indicated by a symbol CC in FIG. 11. When the elastic member 13 holds four rectangular wicks 12, for example, as shown in FIG. 12, the elastic member 13 is formed in a state where four frames 14 into which the wick 12 is fitted are arranged side by side. Even in this case, in the elastic member 13, the opening direction of each frame 14 is unified so that the fitting direction of each wick 12 is the same.

＜冷却モジュールの第５変形例＞
図１３は、第５変形例に係る冷却モジュール１０の、ウィック１２が取り付けられた状態の弾性部材１３を示した上面図の一例である。上記実施形態や各変形例の弾性部材１３には、ウィック１２が４つ設けられていたが、ウィック１２の個数は４つに限定されるものでなく、例えば、３つ以下あるいは５つ以上であってもよい。例えば、図１３に示す弾性部材１３には、２５個のウィック１２が保持されている。 <Fifth Modification of Cooling Module>
FIG. 13 is an example of a top view showing the elastic member 13 with the wick 12 attached to the cooling module 10 according to the fifth modification. Although the elastic member 13 of the above-described embodiment and each modified example is provided with four wicks 12, the number of wicks 12 is not limited to four, for example, three or less or five or more. There may be. For example, 25 wicks 12 are held in the elastic member 13 shown in FIG.

図１４は、第５変形例に係る冷却モジュール１０の中空部材１１の接触面１５を示した図の一例である。グルーブ１７を有する接触面１５に、弾性部材１３が保持する２５個のウィック１２を接触させると、接触領域は、図１４において網点で示される部分に形成されることになる。   FIG. 14 is an example of a diagram illustrating the contact surface 15 of the hollow member 11 of the cooling module 10 according to the fifth modification. When the 25 wicks 12 held by the elastic member 13 are brought into contact with the contact surface 15 having the groove 17, the contact region is formed at a portion indicated by a halftone dot in FIG.

図１５は、第５変形例に係る冷却モジュール１０の内部構造図の一例であり、図１３において符号Ｄ−Ｄの線で示した部分に対応する断面図である。接触面１５に接触しているウィック１２の分割数を更に多くすることで、ウィック１２の平坦度や接触面１５の高さのばらつきの影響が更に小さくなる。これにより、ウィック１２と接触面１５との間の密着性が更に向上する。   FIG. 15 is an example of an internal structure diagram of the cooling module 10 according to the fifth modification, and is a cross-sectional view corresponding to the portion indicated by the line DD in FIG. By further increasing the number of divisions of the wick 12 in contact with the contact surface 15, the influence of variations in the flatness of the wick 12 and the height of the contact surface 15 is further reduced. Thereby, the adhesiveness between the wick 12 and the contact surface 15 further improves.

＜冷却モジュールの第６変形例＞
図１６は、第６変形例に係る冷却モジュール１０の、ウィック１２が取り付けられた状態の弾性部材１３を示した上面図の一例である。上記実施形態や各変形例のウィック１２は、上面が方形であったが、このような形状に限定されるものではない。ウィック１２は、例えば、図１６に示すウィック１２のように、上面が円形であってもよいし、或いはその他の形状であってもよい。ウィック１２が円形の場合、冷却モジュール１０の弾性部材１３は、円形のウィック１２を嵌め込む円形の枠１４を複数有することになる。 <Sixth Modification of Cooling Module>
FIG. 16 is an example of a top view showing the elastic member 13 with the wick 12 attached to the cooling module 10 according to the sixth modification. Although the upper surface of the wick 12 of the above-described embodiment and each modified example has a square shape, it is not limited to such a shape. The wick 12 may have a circular upper surface or another shape, for example, like the wick 12 shown in FIG. When the wick 12 is circular, the elastic member 13 of the cooling module 10 has a plurality of circular frames 14 into which the circular wick 12 is fitted.

図１７は、第６変形例に係る冷却モジュール１０の中空部材１１の接触面１５を示した図の一例である。接触面１５には、接触面１５を凹凸状に形成する蒸気排出用の溝を縦横に設けたグルーブ１７が形成されている。縦横の溝を形成するグルーブ１７を有する接触面１５に、弾性部材１３が保持する円形のウィック１２を接触させると、接触領域は、図
１７において網点で示される部分に形成されることになる。 FIG. 17 is an example of a diagram illustrating the contact surface 15 of the hollow member 11 of the cooling module 10 according to the sixth modification. The contact surface 15 is formed with a groove 17 in which grooves for discharging steam for forming the contact surface 15 in an uneven shape are provided vertically and horizontally. When the circular wick 12 held by the elastic member 13 is brought into contact with the contact surface 15 having the grooves 17 forming the vertical and horizontal grooves, the contact region is formed at a portion indicated by a halftone dot in FIG. .

図１８は、第６変形例に係る冷却モジュール１０の内部構造図の一例であり、図１６において符号Ｅ−Ｅの線で示した部分に対応する断面図である。ウィック１２を保持する弾性部材１３は、ウィック１２が円形の場合であっても変形可能である。よって、本変形例は、ウィック１２と接触面１５との間の密着性を向上させる。よって、ループ型ヒートパイプ１は、接触領域における伝熱量の増大により冷却能力が向上する。   FIG. 18 is an example of an internal structure diagram of the cooling module 10 according to the sixth modification, and is a cross-sectional view corresponding to the portion indicated by the line EE in FIG. 16. The elastic member 13 holding the wick 12 can be deformed even when the wick 12 is circular. Therefore, this modification improves the adhesion between the wick 12 and the contact surface 15. Therefore, the cooling capacity of the loop heat pipe 1 is improved by increasing the amount of heat transfer in the contact region.

なお、上記実施形態や各変形例は、適宜組み合わせることも可能である。   In addition, the said embodiment and each modification can also be combined suitably.

１・・ループ型ヒートパイプ：２・・被冷却体：３・・蒸発部：４・・凝縮部：５・・蒸気経路：６・・液経路：７，１０７・・作動流体：８・・凝縮管：１０，１１０・・冷却モジュール：１１，１１１・・中空部材：１２，１１２・・ウィック：１３・・弾性部材：１４・・枠：１５，１１５・・接触面：１６・・液溜め部：１７・・グルーブ：１８・・シール材：１９・・支持部：２０・・ばね 1. Loop type heat pipe: 2. Cooled body: 3. Evaporating part: 4. Condensing part: 5. Steam path: 6. Liquid path: 7, 107. Working fluid: 8 .... Condensation tube: 10, 110 ... Cooling module: 111, 111 Hollow member: 12, 112 Wick: 13, Elastic member: 14, Frame: 15, 115, Contact surface: 16, Liquid reservoir Part: 17 Groove: 18 Sealing material: 19 Supporting part: 20 Spring

Claims (4)

冷却対象の被冷却体に取り付けられ、前記被冷却体を冷却するループ型ヒートパイプの作動流体が内部を通過する中空部材と、
前記中空部材の内側の接触面に並ぶ複数のウィックと、
各ウィックを嵌め込む複数の枠を有し、各枠に嵌め込まれたウィックを前記接触面に接触させた状態で保持する弾性部材と、を備える、
冷却モジュール。 A hollow member that is attached to a cooled object to be cooled and through which a working fluid of a loop heat pipe that cools the cooled object passes;
A plurality of wicks arranged on the inner contact surface of the hollow member;
An elastic member having a plurality of frames into which the wicks are fitted, and holding the wicks fitted into the frames in contact with the contact surfaces;
Cooling module. 前記枠と前記ウィックとの間に充填されるシール部材を更に備える、
請求項１に記載の冷却モジュール。 A seal member filled between the frame and the wick;
The cooling module according to claim 1. 前記弾性部材を前記接触面の方向へ押圧する支持部材を更に備える、
請求項１または２に記載の冷却モジュール。 A support member that presses the elastic member toward the contact surface;
The cooling module according to claim 1 or 2. 請求項１から３の何れか一項に記載の冷却モジュールと、
前記冷却モジュールの内部で蒸発した気相の作動流体を凝縮させて液相の作動流体にする凝縮手段と、
前記冷却モジュールの内部で蒸発した気相の作動流体を前記凝縮手段へ移送する蒸気経路と、
前記凝縮手段において凝縮した液相の作動流体を前記冷却モジュールへ移送する液経路と、を備える、
ループ型ヒートパイプ。 The cooling module according to any one of claims 1 to 3,
Condensing means for condensing the vapor-phase working fluid evaporated inside the cooling module into a liquid-phase working fluid;
A vapor path for transferring the vapor-phase working fluid evaporated inside the cooling module to the condensing means;
A liquid path for transferring the liquid-phase working fluid condensed in the condensing means to the cooling module,
Loop type heat pipe.
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