(57)【要約】      （修正有）【課題】ベイパーチャンバーとヒートパイプの組み合わせによる放熱装置を提供する。【解決手段】ベイパーチャンバー１１、第一毛細管材１２、ヒートパイプ１３、第二毛細管材１４、繊維束１５および作業液体を備える。ベイパーチャンバー１１は第一プレート１１１と、第二プレート１１２と、第一プレート１１１と第二プレート１１２が合わさって形成した格納空間とを有する。第一毛細管材１２は第一プレート１１１および第二プレート１１２または両者のいずれか一つに分布する。ヒートパイプ１３はチャンバー１３１を有し、一端がベイパーチャンバー１１に繋がり、他端が密閉状態に保持され、ベイパーチャンバー１１に露出する。チャンバー１３１は格納空間に繋がる。第二毛細管材１４はヒートパイプ１３の内壁に分布する。繊維束１５は線形を呈し、一部分が格納空間内に配置され、かつ第一毛細管材１２に接触し、別の一部分がチャンバー１３１内まで伸び、第二毛細管材１４に接触する。作業液体は格納空間およびチャンバー１３１に充満する。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ベイパーチャンバー、第一毛細管材、少なくとも一つのヒートパイプ、第二毛細管材、少なくとも一つの繊維束および作業液体を備え、
前記ベイパーチャンバーは、第一プレート、第二プレート、前記第一プレートと前記第二プレートが合わさって形成した格納空間および前記格納空間に位置する加熱エリアを有し、
前記第一毛細管材は、前記第一プレートおよび前記第二プレートまたは両者のいずれか一つに分布し、かつ前記加熱エリアに据えられ、
少なくとも一つの前記ヒートパイプは、チャンバーを有し、一端が前記ベイパーチャンバーに繋がり、他端が密閉状態に保持され、前記ベイパーチャンバーに露出し、前記チャンバーは前記格納空間に繋がり、
前記第二毛細管材は、少なくとも一つの前記ヒートパイプの内壁に分布し、
少なくとも一つの前記繊維束は、線形を呈し、一部分が前記格納空間内かつ前記第一プレートおよび前記第二プレートまたは両者のいずれか一つに配置され、かつ前記第一毛細管材に接触し、別の一部分が前記チャンバー内まで伸び、前記ヒートパイプの内壁の前記第二毛細管材に接触し、
前記作業液体は、前記格納空間および前記チャンバーに充満することを特徴とする、
放熱装置。
【請求項２】
少なくとも一つの前記ヒートパイプは、フィン構造を貫通することを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項３】
前記第一毛細管材は、銅粉末焼結またはメッシュによって成形されることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項４】
前記第二毛細管材は、銅粉末焼結、メッシュまたはスリットによって成形されることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項５】
前記格納空間は、スペーサを有し、前記スペーサは複数の通路を有し、前記第一プレートおよび前記第二プレートの一部分に当接することで前記加熱エリアおよび前記チャンバーを隔離し、複数の前記通路は前記加熱エリアおよび前記チャンバーに繋がり、少なくとも一つの前記繊維束は複数の前記通路の一部分に配置されることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項６】
少なくとも一つの前記ヒートパイプおよび前記加熱エリアの配置位置は一致しないことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の放熱装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は放熱技術に関し、詳しくはベイパーチャンバーとヒートパイプの組み合わせによる放熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
科学技術が進んでいる現今において、ユーザーのニーズを満足させるために、電子産業界は電子製品の性能を向上させ続け、その一方で製品内部の電子部品に生じた熱エネルギーを増大させるという問題を解決しなければならない。
上述した問題を効果的に解決するために、業界では、熱伝導性が良好なベイパーチャンバーおよびヒートパイプを広範囲に使用する、例えばベイパーチャンバーおよびヒートパイプからなる放熱装置を使用することが一般的である。
【０００３】
特許文献１により開示された温度が均一な放熱器は、ベイパーチャンバー、複数のヒートパイプおよびフィン構造を備える。ベイパーチャンバーは上板および下板を有し、内部が中空チャンバーである。複数のヒートパイプはベイパーチャンバーの上板の表面に固定され、フィン構造に接続され、かつ内部空間を有する。ヒートパイプの内部空間とベイパーチャンバーの中空チャンバーとは相互に繋がることが特徴である。
【０００４】
ヒートパイプまたはベイパーチャンバーは毛細管構造を介して作業液体を誘導し、循環させることによって放熱効果を果たすことがこの技術領域において常識者によく知られる。毛細管構造は銅粉末焼結によって成形される。上述したベイパーチャンバーの下板は熱源の接触面となる。作業液体は蒸発し、気体状態に転換すると同時にヒートパイプに流れ込み、そののちヒートパイプの管壁を通ってフィン構造によって熱エネルギーを外部へ拡散させる。従って、放熱効率を維持するには、ベイパーチャンバーは循環が良好な作業液体に頼らなければならない。
しかしながら、上述した放熱器はベイパーチャンバーとヒートパイプの内壁に毛細管作用を生じさせることによって作業液体を誘導するため、連なる毛細管構造を配置することが必要である。一方、ベイパーチャンバーの毛細管構造とヒートパイプの湾曲した部位の毛細管構造とを連結するために、別の加工作業を免れず、その結果、製造工程が複雑になる。また、銅粉末焼結によって成形される毛細管構造は作業液体を長距離輸送する効果があまりよくない。
【０００５】
従って、上述したとおり、温度が均一な放熱器の熱伝導効果には改善の余地がある。改善すれば上述した問題点を解決できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾Ｍ２８６５６４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、繊維束でベイパーチャンバーとヒートパイプとを連結し、作業液体を長距離輸送し、作業液体の通過質量を増加させることによって放熱効率を増大させる放熱装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、放熱装置は、ベイパーチャンバー、第一毛細管材、少なくとも一つのヒートパイプ、第二毛細管材、少なくとも一つの繊維束および作業液体を備える。
ベイパーチャンバーは第一プレート、第二プレート、第一プレートと第二プレートが合わさって形成した格納空間および格納空間に位置する加熱エリアを有する。第一毛細管材は第一プレートおよび第二プレートまたは両者のいずれか一つに分布し、かつ加熱エリアに据えられる。少なくとも一つのヒートパイプはチャンバーを有し、一端がベイパーチャンバーに繋がり、他端が密閉状態に保持され、ベイパーチャンバーに露出する。チャンバーは格納空間に繋がる。第二毛細管材は少なくとも一つのヒートパイプの内壁に分布する。少なくとも一つの繊維束は線形を呈し、一部分が格納空間内かつ第一プレートおよび第二プレートまたは両者のいずれか一つに配置され、かつ第一毛細管材に接触し、別の一部分がチャンバー内まで伸び、ヒートパイプの内壁の第二毛細管材に接触する。作業液体は格納空間およびチャンバーに充満する。
【０００９】
先行技術はフィン、ヒートパイプおよびベイパーチャンバーの構造または数を変えることを改善策として採用し、その一方で製品の体積またはコストを増大させ、生産上および使用上の不都合をきたすという問題を抱える。
これに対し、本考案による放熱装置は少なくとも一つの繊維束の一部分が加熱エリアの第一毛細管材に接続され、別の一部分がチャンバー内の第二毛細管材に接続され、繊維束によって作業液体を長距離輸送し、作業液体の通過質量を増加させるため、上述した問題を解決できるだけでなく、熱伝導効率を増大させることができる。
【００１０】
比較的好ましい場合、ヒートパイプおよび加熱エリアの配置位置は一致しない。
【００１１】
比較的好ましい場合、本考案による放熱装置はユーザーのニーズに応じてベイパーチャンバーおよびヒートパイプの部位を変えることによって生産上および使用上の利便性をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の第１実施形態による放熱装置を示す斜視図である。
【図２】本考案の第１実施形態による放熱装置の底部を示す斜視図である。
【図３】図１中の３−３線に沿った断面図である。
【図４】本考案の第１実施形態による放熱装置の第一プレートが除去された状態を示す底面図である。
【図５】本考案の第２実施形態による放熱装置の第一プレートが除去された状態を示す底面図である。
【図６】図５中の６−６線に沿った断面図である。
【図７】本考案の第３実施形態による放熱装置の第一プレートが除去された底部を示す斜視図である。
【図８】本考案の第１実施形態による放熱装置の第一プレートが除去された状態を示す底面図である。
【図９】図８中の９−９線に沿った断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、本考案による放熱装置を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１から図４に示すように、本考案の第１実施形態による放熱装置１０は、ベイパーチャンバー１１、第一毛細管材１２、少なくとも一つのヒートパイプ１３、第二毛細管材１４、少なくとも一つの繊維束１５および作業液体（図中未表示）を備える。
【００１５】
ベイパーチャンバー１１は、第一プレート１１１と、第二プレート１１２と、第一プレート１１１と第二プレート１１２が合わさって形成した格納空間１１３と、格納空間１１３に位置する加熱エリアＨと、気体排出管１６とを有する。
気体排出管１６は一端がベイパーチャンバー１１の格納空間１１３に繋がり、他端が密封状態に保持され、ベイパーチャンバー１１に露出する。第一プレート１１１と第二プレート１１２とは合わさって密封される。
【００１６】
第一毛細管材１２は、第一プレート１１１および第二プレート１１２または両者のいずれか一つに分布し、かつ加熱エリアＨに据えられる。本実施形態において、第一毛細管材１２は第二プレート１１２に分布する。第一毛細管材１２は銅粉末焼結によって成形されるが、これに限らず、メッシュから構成されてもよい。
【００１７】
少なくとも一つのヒートパイプ１３は、チャンバー１３１を有し、一端がベイパーチャンバー１１に繋がり、他端が密閉状態に保持され、ベイパーチャンバー１１に露出する。チャンバー１３１は格納空間１１３に繋がる。
本実施形態において、ヒートパイプ１３の数は三つである。ヒートパイプ１３は配置位置が加熱エリアＨに対応しないが、これに限らず、加熱エリアＨに対応してもよい。ヒートパイプ１３はフィン構造１７を貫通する。
【００１８】
第二毛細管材１４は、複数のヒートパイプ１３の内壁に分布し、銅粉末焼結、メッシュまたはスリットによって成形される。本実施形態において、第二毛細管材１４は銅粉末焼結によって成形される。
【００１９】
少なくとも一つの繊維束１５は、線形を呈し、一部分が格納空間１１３内かつ第一プレート１１１および第二プレート１１２または両者のいずれか一つに配置され、別の一部分がヒートパイプ１３のチャンバー１３１内まで伸びる。
本実施形態において、繊維束１５の数は三つである。繊維束１５は格納空間１１３内に位置する一部分が第二プレート１１２に据えられ、かつ加熱エリアＨの第一毛細管材１２に接触し、チャンバー１３１内に位置する一部分がヒートパイプ１３の第二毛細管材１４に接触する。
【００２０】
作業液体は、格納空間１１３およびヒートパイプ１３のチャンバー１３１に充満し、第一毛細管材１２、第二毛細管材１４および複数の繊維束１５に均等に浸透する。作業液体はこの領域において熟知されるため、詳しい説明を省略する。
【００２１】
以上は本考案の第１実施形態についての説明である。続いて、第１実施形態の作動状態について説明する。
【００２２】
図１から図４に示すように、放熱装置１０が作動する際、加熱エリアＨは熱源（図中未表示）に接触し、温度が上昇するとともに、第一毛細管材１２に浸透した作業液体を気体状態に蒸発させ、格納空間１１３内に拡散させる。続いて、気体状態の作業液体は格納空間１１３からヒートパイプ１３のチャンバー１３１へ流動し、複数のヒートパイプ１３の管壁によって熱エネルギーをフィン構造１７に伝導し、そののち外部へ拡散させる。
続いて、気体状態の工作液体は降温し、液体状態に転換すると同時に第二毛細管材１４に浸透する。続いて、液体状態の作業液体は複数の繊維束１５の毛細管作用によって加熱エリアＨの第一毛細管材１２を辿り、第一毛細管材１２に浸透する。上述したとおり、放熱装置１０は作業液体の循環を促すことによって放熱効果を果たす。
【００２３】
上述したとおり、本考案による放熱装置１０は、複数の繊維束１５の一部分が加熱エリアＨの第一毛細管材１２に接続され、別の一部分がチャンバー１３１内の第二毛細管材１４に接続され、複数の繊維束１５によって作業液体を長距離輸送し、作業液体の通過質量を増加させるため、従来の技術によって毛細管構造が銅粉末焼結によって成形される温度が均一な放熱器に優れるだけでなく、熱伝導効率を増大させることができる。
【００２４】
上述したとおり、本考案による放熱装置１０はユーザーのニーズに応じてベイパーチャンバーとヒートパイプを組み合わせる部位が変わるため、生産上および使用上の利便性を有する。
【００２５】
（第２実施形態）
図５および図６に示したのは本考案の第２実施形態による放熱装置２０である。第１実施形態との違いは次の通りである。
【００２６】
複数の繊維束２５は第一プレート２１１および第二プレート２１２に当接するように配置される。第一毛細管材２２は第一プレート２１１に分布する。
【００２７】
熱源（図中未表示）が加熱エリアＨ２上の第一プレート２１１および第二プレート２１２または両者のいずれか一つに接触する際、第２実施形態による放熱装置２０は複数の繊維束２５が第一プレート２１１および第二プレート２１２に当接するため、加熱エリアＨ２の第一毛細管材２２を熱源に対応する位置に据えさえればよい。従って、製作過程において別の構造または外観を変える必要なく、構造を改良することができる。
一方、第２実施形態は第一毛細管材２２によって放熱効率を向上させるが、第一毛細管材２２を配置しなくても基礎放熱を果たすことができる。そのほかの構造および達成できる効果は第一実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００２８】
（第３実施形態）
図７および図９に示したのは本考案の第３実施形態による放熱装置３０である。第１実施形態との違いは次の通りである。
【００２９】
第３実施形態において、ヒートパイプ３３の数は三つであり、繊維束３５の数はひとつである。格納空間３１３は複数のスペーサ３８を有する。複数のスペーサ３８は複数の通路３９を有する。複数のスペーサ３８は第一プレート３１１と第二プレート３１２との間、かつ加熱エリアＨ３、複数の通路３９、チャンバー３３１と格納室３１３との連絡箇所以外の部位に当接する。
加熱エリアＨ３およびチャンバー３３１は複数のスペーサ３８によって隔離され、複数の通路３９によって連絡する。複数の通路３９はヒートパイプ３３に繋がる。繊維束３５は一部分が第一毛細管材３２に接触し、別の部分が任意の二つの通路３９を通り、ヒートパイプ３３の奥まで伸び、両端が第二毛細管材３４に接触する。そのほかの構造および達成できる効果は第一実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００３０】
第３実施形態による放熱装置３０は、複数のスペーサ３８が第一プレート３１１および第二プレート３１２に当接するため、構造上の支持性を向上させることができる。一方、複数の通路３９の一部分には繊維束３５が配置される。作業液体が循環する際、繊維束３５が配置してある通路３９は液体状態の作業液体を誘導する。気体状態の作業液体は繊維束３５が配置されない通路３９を流動する。
上述したとおり、複数のスペーサ３８は放熱装置３０の構造上の支持性を向上させ、液体状態および気体状態の作業液体を異なる通路３９へ効果的に誘導するため、気体状態の作業液体が高速で流動しても気体状態の作業液体の流動に影響を与えることなく、熱伝導効率を増大させることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０  放熱装置    
１１  ベイパーチャンバー    
１１１  第一プレート    
１１２  第二プレート    
１１３  格納空間    
１２  第一毛細管材    
１３  ヒートパイプ  
１３１  チャンバー  
１４  第二毛細管材  
１５  繊維束  
１６  気体排出管  
１７  フィン構造  
Ｈ  加熱エリア    
２０  放熱装置  
２１１  第一プレート    
２１２  第二プレート      
２２  第一毛細管材    
２５  繊維束  
Ｈ２  加熱エリア  
３０  放熱装置  
３１１  第一プレート    
３１２  第二プレート      
３１３  格納空間
３２  第一毛細管材    
３３  ヒートパイプ  
３３１  チャンバー  
３４  第二毛細管材  
３５  繊維束  
３８  スペーサ  
３９  通路  
Ｈ３  加熱エリア  
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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