(57)【要約】【課題】径方向排流機能を備えたヒートパイプを提供する。【解決手段】中空状の本体を備え、本体内壁の表面に第１毛細構造を設けられ、本体の両側にそれぞれ蒸発部と凝縮部を設けられ、本体内部に動作流体が充填されている。第１毛細構造は本体表面の軸方向に蒸発部をくぐらして凝縮部に延在される複数の突起リブを設けられ、隣接する２つの突起リブの間に溝を形成され、第１毛細構造は蒸発部にらせん状の案内溝を設けられ、案内溝は突起リブ表面の径方向を横断されることにより、蒸発部に備える隣接する２つの溝は案内溝によって互いに連絡され、蒸発部に戻される動作流体をそのまま発熱素子の付近位置に導入し動作流体の蒸発速度を加速させると共に、動作流体の貯蔵量を増加させ、局所の動作流体の貯蔵量を増加させる。【選択図】  図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
中空状の本体を備え、前記本体内壁の表面に第１毛細構造を設けられ、
前記本体の両側にそれぞれ蒸発部と冷却部を設けられ、前記本体内部に動作流体が充填され、
前記第１毛細構造は本体表面の軸方向に前記蒸発部をくぐらして前記凝縮部に延在する複数の突起リブを設けられ、隣接する２つの前記突起リブの間に溝を形成され、前記第１毛細構造は前記蒸発部に案内溝を設けられ、前記案内溝は前記突起リブ表面の径方向を横断して形成され、前記蒸発部に備える前記第１毛細構造の隣接する２つの前記溝は前記案内溝によって連絡されることを特徴とする径方向排流機能を備えたヒートパイプ。
【請求項２】
前記案内溝は連続したらせん状を形成され、前記溝と前記案内溝を交差して網格子状を形成することを特徴とする請求項１記載の径方向排流機能を備えたヒートパイプ。
【請求項３】
前記蒸発部にある前記第１毛細構造表面の局所に第２毛細構造を焼結し形成され、前記第２毛細構造を前記溝と前記案内溝に充填され、前記突起リブの表面に覆い被せることを特徴とする請求項１記載の径方向排流機能を備えたヒートパイプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は一種の径方向排流機能を備えたヒートパイプに関し、特に径方向排流可能な複合式毛細構造を備えたヒートパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートパイプの体積が小さく、重量が軽く、寿命が長く、超高な熱伝導率、遠距離による熱伝送ができる、外部から動作力量を加えることなく稼働できるなど優れた特性を備えるため、幅広く熱伝導と放熱を必要とする様々な分野に応用されている。主に貯蔵チャンバーに密封された動作流体の液相−気相変化による熱エネルギーの吸収と放熱原理を利用し、長距離かつ高効率の熱伝導機能を実現する。ヒートパイプの外部を熱源に接触させ、管内で飽和状態の動作流体が受熱により蒸発し熱エネルギーを搬送され、気態差圧を形成し、熱をすばやく冷却部に搬送されて、冷却部で液体に凝縮され熱エネルギーを排出し、液体差圧により、管内に備える毛細構造を介して、動作流体は毛細管力により熱源場所に戻され、蒸発部から冷却部までの高効率な熱伝導循環を形成する。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
現在、多くの業者は単一の毛細構造の欠点を克服するため、複合式毛細構造を使用されている。しかし、マルチ熱源に着目しておらず、単純に同じ蒸発部に収容され、または軸方向に段を分けてそれぞれの毛細構造を使用しているため、毛細管力を倍増することにより、前述のようなマルチ熱源による液体還流の圧力ロスに対処している。さらに、この種のヒートパイプに配置する溝式の毛細構造は軸方向であり、長所は孔径が一致されており流体抵抗は軸方向において有効に管理できるが、溝同士の間で流動できないため、熱源の裏面と側面の溝内部の流体を蒸発部に直接戻すことができなく、最大の熱伝送量に影響を与える。このほか、他の毛細管力の高い毛細構造において、片状の針金繊維と焼結粉末形の毛細管力は増加されるものの、構造内部において各方向の流体抵抗が形成される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本考案の主な目的は第１毛細構造を利用し、本体の蒸発部において対向の溝を形成し蒸発部に還流する動作流体を発熱素子付近場所へ直接導入させ、発熱素子が形成する熱源を直接動作流体に加熱を行い、動作流体の蒸発速度を加速できるほか、動作流体の貯蔵量を増加し、局所の動作流体の貯蔵量を増大して、蒸発に緩衝を設けて空焚きを防止し、蒸発効率を向上する。
【０００５】
前述目的を達成するため、本考案の径方向排流機能を備えたヒートパイプは中空状の本体を備え、本体内壁の表面に第１毛細構造を設けられ、本体の両側にそれぞれ蒸発部と凝縮部を設けられ、第１毛細構造は本体表面の軸方向に蒸発部と凝縮部をくぐらして複数の突起リブを設けられ、隣接する２つの突起リブの間に溝を形成され、かつ第１毛細構造は蒸発部において連続したらせん状の案内溝を設けられ、案内溝は突起リブの表面を径方向に横断して形成するため、蒸発部において隣接する２つの溝は案内溝によって互いに連絡される。
【考案の効果】
【０００６】
下記説明の通り、本考案は公知技術の不足点と欠点を解決できるほか、効果が増強される主な技術手段は、以下の通りである。
【０００７】
イ、 本考案の第１毛細構造２は径方向らせん状の案内溝２２を利用し、溝２１と案内溝２１を連絡させ、本体１による伝熱は必要なく、蒸発部に還流された動作流体をそのまま発熱素子４付近部に導入させ、発熱素子４が発生する熱源を動作流体に直接に加熱を行い、動作流体の蒸発を加速できる。さらに、第１毛細構造２の溝２１と案内溝２２によって増加された断面も動作流体の貯蔵量を増加し、局所の動作流体の貯蔵量を増加すると共に、蒸発に緩衝を与え、空焚きを防止し蒸発効率を向上できる。
【０００８】
ロ、 第１毛細構造２の流れ抵抗はもっとも小さく、流速はもっとも速いが、合計の流動パスの断面積に限りがあり、流体の貯蔵量が少ない上に重力制限を受ける。一方、第２毛細構造３の合計の流動パスの断面積が大きく、かつ流体の流動は全方向であり、重力による影響は小さい。しかし、毛細管力が強いため、流れ抵抗が大きく流速もゆるやかである。よって、本考案は前述第１毛細構造２と第２毛細構造３の長所をまとめ、第１毛細構造２と第２毛細構造３の欠点を取り除き、蒸発部１１において、第１毛細構造２の連続したらせん状の案内溝２２を利用し、溝２１と溝２１同士を連絡させ、第２毛細構造３によって蒸発面積を増加すると共に、段、ブロックごとに流速や流量を調節可能にして、異なる第１毛細構造２と第２毛細構造３の仕切り特性と連絡特性の組合せと、配置位置の差異とを合わせて、それぞれの動作流体量とそれぞれの熱源の分配機能を実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の側視断面図である。
【図２】本考案の前面断面図である。
【図３】本考案の局所の断面態様図である。
【図４】本考案を使用されるときの側視断面図である。
【図５】本考案のまた一つの好ましい実施例の側視断面図である。
【図６】本考案のまた一つの好ましい実施例の正面断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本考案の実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１と図２を参照する。図から明かのように、本考案は主に中空状の本体１を備え、本体１内壁の表面に第１毛細構造２を設けられ、第１毛細構造２表面の局所に第２毛細構造３を焼結形成されている。
【００１２】
そのうち、本体１両側にそれぞれ蒸発部１１と冷却部１２を設けられ、本体１内部に動作流体が充填されている。
【００１３】
第１毛細構造２の軸方向に蒸発部１１と凝縮部１２をくぐらして複数の突起リブ２３を設けられ、隣接する２つの突起リブ２３の間に溝２１を形成され、かつ第１毛細構造２は蒸発部１１において、連続したらせん状の案内溝２２を設けられている。案内溝２２は突起リブ２３表面の径方向を横断して形成することにより、蒸発部１１にある隣接する２つの溝２１は案内溝２２によって互いに連絡される。溝２１と案内溝２２は交差して網格子状を形成されている。案内溝２２は切削、エンボス、鍛造加工などによって形成される。案内溝２２の毛細孔の径は溝２１の毛細孔の径より大きく、小さくまたは大きい、小さい径を同時に設けることができる。
【００１４】
第２毛細構造３は第１毛細構造２が蒸発部１１の表面の局所に焼結され、第２毛細構造３を溝２１と案内溝２２に充填し突起リブ２３の表面に覆い被せる。第２毛細構造３は軸方向に間隔置きに複数を設けられる。第２毛細構造３は高含水量の網格子、粉末焼結物、高分子部材、複合材料またはそのいずれかの複合形式によって形成される。
【００１５】
図１ないし４を参照する。図から明かのように本考案を使用するとき、発熱素子４は第２毛細構造３に対向して本体１の蒸発部１１の下方に接触させ、発熱素子４が稼働するときに発生する熱源は本体１の蒸発部１１に吸収され、蒸発部１１によって第１毛細構造２と第２毛細構造３に伝送される。このとき、第１毛細構造２と第２毛細構造３は発熱素子４の熱源を吸収することにより、動作流体は第１毛細構造構２と第２毛細構造３の内部において沸騰され、動作流体が飽和温度に達し沸騰気泡を発生する。蒸発部１１は発熱素子４が発生する熱源をそのまま吸収し、第１毛細構造２と第２毛細構造３に伝送される。よって、凝縮部１２の温度は蒸発部１１より低いため、温度差を発生し、動作流体が気化し凝縮部１２に流れることにより、熱源で発生する熱エネルギーは搬送される。引き続き、蒸気が凝縮部１２にて液体状に凝縮された動作流体は第１毛細構造２で発生する毛細管力（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｆｏｒｃｅ）によって、凝縮された動作流体を蒸発部１１に還流され、全プロセスの動作流体は新たに動力を加える必要はない。
【００１６】
さらに、第１毛細構造２の溝２１は横方向に間隔置きに配置されており、動作流体は溝２１と溝２１との間に流動することはできない。よって、発熱素子４付近部の溝２１は発熱素子４の熱源をそのまま吸収し、動作流体に加熱と循環を行う。発熱素子４を離れた溝２１は本体１が熱伝導を担って、間接的に溝２１内部の動作流体に加熱を行い、発熱素子４が発生する熱源の伝導に一つのバリアを増やす。よって、径方向に設けられたらせん状の案内溝２２は蒸発部に還流された動作流体を直接発熱素子４の付近部に導入され、本体１による伝熱は不要である。このため、第１毛細構造２の溝２１と案内溝２２を完全に利用することができる。さらに、第２毛細構造３の流動パスの断面積が大きき、かつ流体の流動は全方向となり、重力の影響を受けなることなく、動作流体の蒸発を加速できる。
【００１７】
図５と６を参照する。図から明かのように、第２毛細構造３を蒸発部１１の表面に焼結されているため、同じく動作流体の蒸発を加速できる。
【符号の説明】
【００１８】
１          本体
１１      蒸発部
１２      凝縮部
２          第１毛細構造
２１      溝
２２      案内溝
２３      突起リブ
３          第２毛細構造
４          発熱素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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