JP2018204941A - ヒートパイプ - Google Patents
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Abstract
Description
以下、第1実施形態に係るヒートパイプの構成を、図1、図2を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため縮尺を適宜変更している。
横断面視において、第1ウイック11は環状に形成されており、その外周部は内壁2aの全周にわたって接触している。第1ウイック11の外周部は、コンテナ2の内壁2aに対して、焼結により固定されている。また、第1ウイック11の内側の空間(以下、蒸気流路S1という)は、気相の作動流体の流通経路となっている。すなわち、第1ウイック11は蒸気流路S1に面している。蒸気流路S1は、コンテナ2内の空間の、長手方向における全長にわたって延在している。
次に、本発明に係る第2実施形態について説明するが、第1実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態のような扁平型のヒートパイプ1Cにおいても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
本実施例1では、第2実施形態で説明したものと同様のヒートパイプ1C(図4、図5参照)を作成した。実施例1における第1ウイック11は、銅の粉末を焼結させて形成された多孔質の構造体である。蒸発部Eと凝縮部Cとの間の長手方向の距離は、約300mmとした。また、コンテナ3の幅は11.5mmとし、コンテナ3の厚みは2.5mmとした。
(比較例1)
比較例1として、図7(a)に示すようなヒートパイプ100Aを作成した。ヒートパイプ100AのウイックW1は、ヒートパイプ1Cの第1ウイック11と同様に、金属粉を焼結させて形成した。その他の点は、実施例1のヒートパイプ1Cと同様である。
(比較例2)
比較例2として、図7(b)に示すようなヒートパイプ100Bを作成した。ヒートパイプ100BのウイックW2は、銅の細線を束ねて形成した。その他の点は、実施例1のヒートパイプ1Cと同様である。
図8に示すように、実施例1のヒートパイプ1Cでは、比較例1、2のヒートパイプ100A、100Bよりも大きな最大熱輸送量を得ることができた。この理由について、以下に考察する。
比較例2のヒートパイプ100Bでは、ウイックW2が束ねた銅細線のみによって形成されていることで、毛管力が小さい。このため、ウイックW2内を流動する液相の作動流体を還流させる力が小さいと考えられる。
実施例2として、図6(a)に示すような断面形状を有するヒートパイプを作成した。実施例2では、複数の銅の細線を撚り合わせずに束ねることで、第1ウイック11を形成した。蒸発部Eと凝縮部Cとの間の長手方向の距離と、コンテナ3の幅および厚みとは、実施例1と同様である。
(比較例3)
比較例3として、実施例2から第2ウイック12を除いたヒートパイプを作成した。比較例3の断面形状は、図7(b)と同様である。
図9に示すように、実施例2では、比較例3よりも熱抵抗が小さくなり、大きな最大熱輸送量を得ることができた。この理由について、以下に考察する。
比較例3に対して、実施例2では、複数の細線を束ねて形成されているために大きな毛管力を発揮する第1ウイック11の内部に、流動抵抗の小さい第2ウイック12が埋め込まれている。実施例2の第1ウイック11および第2ウイック12の毛管半径は、0.056[m×10−3]であり、比較例3と同等であった。一方で、実施例2における透過率は、4.3[m2×10−10]であり、比較例3よりも大きかった。このように、実施例2では透過率が高いことで、凝縮部Cから蒸発部Eへと、液相の作動流体を速やかに還流させることが可能となり、最大熱輸送量を増大させることができたと考えられる。
Claims (5)
- 作動液が封入された長尺状のコンテナと、
前記コンテナの内壁に接触し、かつ蒸気流路に面する第1ウイックと、
前記コンテナの長手方向に延びる空間を内部に有する第2ウイックと、を備えたヒートパイプ。 - 前記第2ウイックが、前記第1ウイックに埋設されている、請求項1に記載のヒートパイプ。
- 前記第2ウイックが、編組線によって形成されている、請求項1または2に記載のヒートパイプ。
- 前記第1ウイックが、焼結された金属粉によって形成されている、請求項1から3のいずれか1項に記載のヒートパイプ。
- 前記第1ウイックが、複数の金属の細線を束ねて形成されている、請求項1から3のいずれか1項に記載のヒートパイプ。
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