(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器構造をなすと共にこの容器構造の下部に蒸気管を連通する蒸発器本体と、この蒸発器本体の下部に収容されると共に前記蒸気管に連通する平板状のグルーブ部と、このグルーブ部の上面に接触する平板状のウィックであって、このウィックの上面に液体の冷媒が供給されるウィックと、から構成される蒸発器において、
前記グルーブ部の上面に、第１方向に向けて交互に凹凸形状をなし、且つこの凹凸形状が前記第１方向に直交する第２方向に延伸されるグルーブ凹凸部を備え、
前記ウィックの下面に、前記グルーブ部のグルーブ凹凸部の凹凸形状に対応して嵌合すべく前記第１方向に向けて交互に逆型凹凸形状をなし、且つこの逆型凹凸形状が前記第２方向に延伸されるウィック凹凸部を備えると共に、
前記ウィック凹凸部とグルーブ凹凸部とを嵌合したときに前記グルーブ凹凸部の凹部とウィック凹凸部の凸部との間に蒸気流路を形成する構成であることを特徴とする蒸発器。
【請求項２】
前記グルーブ部のグルーブ凹凸部の凹凸形状がフィン形状であることを特徴とする請求項１記載の蒸発器。
【請求項３】
前記蒸気流路が、前記ウィック凹凸部の凸部と前記グルーブ凹凸部の凹部との接触長さに相対的な差を設けて構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の蒸発器。
【請求項４】
前記蒸気流路が、前記グルーブ凹凸部とウィック凹凸部の各凹凸形状の接触界面に設けて構成されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の蒸発器。
【請求項５】
前記ウィックが、高分子体で構成されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の蒸発器。
【請求項６】
液体の冷媒が気化する際の潜熱を利用して冷却する蒸発器と、この蒸発器で気化された気体が蒸気管を経て移動すると共にこの気体を放熱して液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒が液戻り管を経て移動すると共にこの冷媒を前記蒸発器に供給するために保留するリザーバと、から構成されるループ型ヒートパイプにおいて、
前記蒸発器が、容器構造をなすと共にこの容器構造の下部に蒸気管を連通する蒸発器本体と、この蒸発器本体の下部に収容されると共に前記蒸気管に連通する平板状のグルーブ部と、このグルーブ部の上面に接触する平板状のウィックであって、このウィックの上面に液体の冷媒が供給されるウィックと、から構成されると共に、
前記グルーブ部の上面に、第１方向に向けて交互に凹凸形状をなし、且つこの凹凸形状が前記第１方向に直交する第２方向に延伸されるグルーブ凹凸部を備え、
前記ウィックの下面に、前記グルーブ部のグルーブ凹凸部の凹凸形状に対応して嵌合すべく前記第１方向に向けて交互に逆型凹凸形状をなし、且つこの逆型凹凸形状が前記第２方向に延伸されるウィック凹凸部を備えると共に、
前記ウィック凹凸部とグルーブ凹凸部とを嵌合したときに前記グルーブ凹凸部の凹部とウィック凹凸部の凸部との間に蒸気流路を形成する構成であることを特徴とするループ型ヒートパイプ。
【請求項７】
前記グルーブ部のグルーブ凹凸部の凹凸形状がフィン形状であることを特徴とする請求項６記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項８】
前記蒸気流路が、前記ウィック凹凸部の凸部と前記グルーブ凹凸部の凹部との接触長さに相対的な差を設けて構成されることを特徴とする請求項６又は７記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項９】
前記蒸気流路が、前記グルーブ凹凸部とウィック凹凸部の各凹凸形状の接触界面に設けて構成されることを特徴とする請求項６、７又は８記載のループ型ヒートパイプ。
【請求項１０】
前記ウィックが、高分子体で構成されていることを特徴とする請求項６、７、８又は９記載のループ型ヒートパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蒸発器（Evaporator）及びこの蒸発器を使用したループ型ヒートパイプに関し、特にＬＨＰ（ループヒートパイプ）およびＣＰＬ（Capillary Pumped Loop）で使用される蒸発器であって、グルーブ部とウィックとの接触面積を増加させて熱伝導性の向上と相変化後の蒸気の抜け易さを併せ持たせることで、熱交換効率（特に冷却性能）を向上せしめる蒸発器及びこの蒸発器を使用したループ型ヒートパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蒸発器は、例えばＬＨＰ（ループヒートパイプ）やＣＰＬ（Capillary Pumped Loop）で使用されている。例えば、ＬＨＰは、液体の冷媒が気化する際の潜熱を利用して冷却する蒸発器と、この蒸発器で気化された気体が蒸気管を経て移動すると共にこの気体を放熱して液化する凝縮器（Condenser）と、この凝縮器で液化した冷媒が液戻り管を経て移動すると共にこの冷媒を前記蒸発器に供給するために保留するリザーバ〔あるいは、アキュームレータ、ＣＣ（Compensation Chamber）など〕と、から構成されるシステムで、一つのループを形成しており、前記蒸発器とリザーバは一体的に構成されている。また、ＬＨＰの内部には冷媒が投入されている。冷媒としてはアルコール、アンモニア、水などがある。なお、ＣＰＬでは蒸発器とリザーバが別体で構成される。
【０００３】
ＬＨＰでは、蒸発器が周囲で発生した熱により加熱されると、冷媒としての例えば水が蒸発器内で蒸気となり、このときの潜熱を利用して周囲の温度を冷却するものである。蒸発器内で生じた蒸気が蒸気管を経て凝縮器へ移動し、凝縮器で放熱されることにより蒸気が水に戻される。この水は液戻り管を経て再びリザーバと蒸発器へ移動することになり、上記の作用を繰り返すことになる。
【０００４】
図７を参照するに、従来の蒸発器１０１は、例えば特許文献１に示されているように、容器構造をなす蒸発器本体１０３と、この蒸発器本体１０３の下部に収容される平板状のグルーブ部１０５と、このグルーブ部１０５の上面に接触する平板状のウィック１０７と、から構成されている。なお、前記蒸発器本体１０３の下部の側壁には図示しない蒸気管が連通されており、蒸発器本体１０３の上部には上述したリザーバ１０９が取り付けられており、このリザーバ１０９には図示しない液戻り管を経て戻ってきた液体の冷媒１１１Ｌが保留され、この液体の冷媒１１１Ｌが前記ウィック１０７の上面に供給される構成である。
【０００５】
なお、前記グルーブ部１０５の上面には、凹部１１３Ａと凸部１１３Ｂで第１方向に向けて交互に凹凸形状をなし、且つこの凹凸形状が前記第１方向に直交する第２方向に延伸されるグルーブ凹凸部１１３が備えられている。
【０００６】
一方、前記ウィック１０７の下面は平坦面をなしており、この下面が前記グルーブ部１０５のグルーブ凹凸部１１３の凸部１１３Ｂに接触する構成であり、前記グルーブ凹凸部１１３の凹部１１３Ａが蒸気流路１１５となる。この蒸気流路１１５は蒸発器本体１０３の下部の蒸気管に連通される構成である。
【０００７】
なお、前記ウィック１０７は、例えば多孔質性の燒結金属体、金属繊維、ガラス繊維などが使用されている。
【０００８】
したがって、グルーブ部１０５の下面側が蒸発器１０１の周囲の熱で加熱されると、グルーブ部１０５の熱がグルーブ凹凸部１１３の凸部１１３Ｂの上面との接触部分からウィック１０７に熱伝導し、ウィック１０７が加熱される。その結果、前記リザーバ１０９からウィック１０７の内部に浸透した水が加熱されて蒸気になり、グルーブ部１０５のグルーブ凹凸部１１３、すなわち蒸気流路１１５を経て前述したように蒸気管へ移動することになる。
【特許文献１】特開２００４−５３０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、例えばＬＨＰの性能は、冷却容量、内部エネルギー、圧力損失などの観点から、各構成部材の大きさ及びその組み合わせはシステム全体の性能に影響すると考えられる。
【００１０】
このことから、蒸発器１０１の単位面積当たりの冷却容量は重要な要素となる。この冷却容量は、単位面積あたりの水の蒸発速さと蒸発潜熱の積から求められる。従って、蒸発器１０１の大きさは重要であり、より広い面積でウィック１０７と接触させることが必要である。これは蒸発器１０１の加熱する面積を広くすることも意味する。
【００１１】
しかしながら、従来の蒸発器（Evaporator）１０１においては、蒸発器１０１の表面にある熱をグルーブ部１０５からウィック１０７へ伝える効率が低いという問題点があった。すなわち、ウィック１０７と接触するのはグルーブ部１０５のグルーブ凹凸部１１３の凸部１１３Ｂの上面のみであり、ウィック１０７との接触面積が稼げないために、蒸発器１０１の周囲の熱がウィック１０７へ伝えられる熱量の低さが問題となるのである。その結果、蒸発器１０１の入力熱量に対してウィック１０７で発生する蒸気量の割合が少なく、熱抵抗となり、蒸発器１０１の温度低下を制限、すなわち冷却容量を小さくしていた。
【００１２】
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明の蒸発器は、容器構造をなすと共にこの容器構造の下部に蒸気管を連通する蒸発器本体と、この蒸発器本体の下部に収容されると共に前記蒸気管に連通する平板状のグルーブ部と、このグルーブ部の上面に接触する平板状のウィックであって、このウィックの上面に液体の冷媒が供給されるウィックと、から構成される蒸発器において、
前記グルーブ部の上面に、第１方向に向けて交互に凹凸形状をなし、且つこの凹凸形状が前記第１方向に直交する第２方向に延伸されるグルーブ凹凸部を備え、
前記ウィックの下面に、前記グルーブ部のグルーブ凹凸部の凹凸形状に対応して嵌合すべく前記第１方向に向けて交互に逆型凹凸形状をなし、且つこの逆型凹凸形状が前記第２方向に延伸されるウィック凹凸部を備えると共に、
前記ウィック凹凸部とグルーブ凹凸部とを嵌合したときに前記グルーブ凹凸部の凹部とウィック凹凸部の凸部との間に蒸気流路を形成する構成であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、この発明の蒸発器は、前記蒸発器において、前記グルーブ部のグルーブ凹凸部の凹凸形状がフィン形状であることが好ましい。
【００１５】
また、この発明の蒸発器は、前記蒸発器において、前記蒸気流路が、前記ウィック凹凸部の凸部と前記グルーブ凹凸部の凹部との接触長さに相対的な差を設けて構成されることが好ましい。
【００１６】
また、この発明の蒸発器は、前記蒸発器において、前記蒸気流路が、前記グルーブ凹凸部とウィック凹凸部の各凹凸形状の接触界面に設けて構成されることが好ましい。
【００１７】
また、この発明の蒸発器は、前記蒸発器において、前記ウィックが、高分子体で構成されていることが好ましい。
【００１８】
この発明のループ型ヒートパイプは、液体の冷媒が気化する際の潜熱を利用して冷却する蒸発器と、この蒸発器で気化された気体が蒸気管を経て移動すると共にこの気体を放熱して液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒が液戻り管を経て移動すると共にこの冷媒を前記蒸発器に供給するために保留するリザーバと、から構成されるループ型ヒートパイプにおいて、
前記蒸発器が、容器構造をなすと共にこの容器構造の下部に蒸気管を連通する蒸発器本体と、この蒸発器本体の下部に収容されると共に前記蒸気管に連通する平板状のグルーブ部と、このグルーブ部の上面に接触する平板状のウィックであって、このウィックの上面に液体の冷媒が供給されるウィックと、から構成されると共に、
前記グルーブ部の上面に、第１方向に向けて交互に凹凸形状をなし、且つこの凹凸形状が前記第１方向に直交する第２方向に延伸されるグルーブ凹凸部を備え、
前記ウィックの下面に、前記グルーブ部のグルーブ凹凸部の凹凸形状に対応して嵌合すべく前記第１方向に向けて交互に逆型凹凸形状をなし、且つこの逆型凹凸形状が前記第２方向に延伸されるウィック凹凸部を備えると共に、
前記ウィック凹凸部とグルーブ凹凸部とを嵌合したときに前記グルーブ凹凸部の凹部とウィック凹凸部の凸部との間に蒸気流路を形成する構成であることを特徴とするものである。
【００１９】
また、この発明のループ型ヒートパイプは、前記ループ型ヒートパイプにおいて、前記グルーブ部のグルーブ凹凸部の凹凸形状がフィン形状であることが好ましい。
【００２０】
また、この発明のループ型ヒートパイプは、前記ループ型ヒートパイプにおいて、前記蒸気流路が、前記ウィック凹凸部の凸部と前記グルーブ凹凸部の凹部との接触長さに相対的な差を設けて構成されることが好ましい。
【００２１】
また、この発明のループ型ヒートパイプは、前記ループ型ヒートパイプにおいて、前記蒸気流路が、前記グルーブ凹凸部とウィック凹凸部の各凹凸形状の接触界面に設けて構成されることが好ましい。
【００２２】
また、この発明のループ型ヒートパイプは、前記ループ型ヒートパイプにおいて、前記ウィックが、高分子体で構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の蒸発器によれば、平板状をなすグルーブ部の上面にはグルーブ凹凸部が備えられると共に、平板状をなすウィックの下面には前記グルーブ凹凸部の凹凸形状に対応して嵌合する逆型凹凸形状のウィック凹凸部が備えられているので、ウィックとグルーブ部との接触面積が従来に比べて大幅に増える。その結果、蒸発器を加熱したときの反応が速く、熱を有効に伝えるために熱抵抗が下がり、蒸発器の温度低下につながり、大きい冷却容量を得ることができる。換言すれば、従来と同一温度の蒸発器であれば、更に小型化できる。
【００２４】
この発明のループ型ヒートパイプによれば、上述した蒸発器を使用しているので、このループ型ヒートパイプが様々な機器に使用されることにより、熱交換効率の高い冷却を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１（Ａ）、（Ｂ）を参照するに、この実施の形態に係る蒸発器１は、例えばＬＨＰ３（ループヒートパイプ）やＣＰＬ（Capillary Pumped Loop）などのループ型ヒートパイプで使用されている。例えば、この実施の形態に係るループ型ヒートパイプであるＬＨＰ３は、液体の冷媒５Ｌが気化する際の潜熱を利用して冷却する蒸発器１と、この蒸発器１で気化された気体５Ｖが蒸気管７を経て移動すると共にこの気体５Ｖを放熱して液化する凝縮器９（Condenser）と、この凝縮器９で液化した冷媒５Ｌが液戻り管１１を経て移動すると共にこの冷媒５Ｌを前記蒸発器１に供給するために保留するリザーバ１３〔あるいは、アキュームレータ、ＣＣ（Compensation Chamber）など〕と、から構成されるシステムで、一つのループを形成しており、前記蒸発器１とリザーバ１３は一体的に構成されている。なお、リザーバ１３には冷媒５Ｌを供給もしくは補給して充満させるための液供給管１５が連通されている。
【００２７】
なお、ＬＨＰ３の内部には冷媒５Ｌが上記の液供給管１５を経て投入されている。冷媒５Ｌとしてはアルコール、アンモニア、水などがある。この実施の形態では、地球環境の観点から、冷媒５Ｌは水としている。図１（Ａ）では液体の冷媒５Ｌである水の流れ方向は実線の矢印で示されており、冷媒５Ｌが気化された気体５Ｖである水蒸気の流れ方向は点線の矢印で示されている。
【００２８】
また、ＣＰＬとしては、上記の蒸発器１とリザーバ１３が別体で構成されており、その他の基本的な構成はＬＨＰ３と同じである。
【００２９】
すなわち、上記のＬＨＰ３では、蒸発器１が周囲で発生した熱により加熱されると、冷媒５Ｌである水が蒸発器１内で蒸気となり、このときの潜熱を利用して周囲の温度を冷却するものである。蒸発器１の内部で生じた蒸気が蒸気管７を経て凝縮器９へ移動し、凝縮器９で放熱されることにより蒸気が水に戻される。この水は液戻り管１１を経て再びリザーバ１３と蒸発器１へ移動することになり、上記の作用を繰り返すことになる。したがって、ＬＨＰ３やＣＰＬは潜熱を利用しており、外部電源無しに高い熱輸送能力を有している。また、蒸気管７、液戻り管１１の配管は自由であり、熱の伝送方向は蒸発器１から凝縮器９への一方向でダイオードのような振る舞いをするものである。
【００３０】
図１（Ｂ）及び図２を参照するに、この発明の実施の形態に係る蒸発器１は、容器構造をなす蒸発器本体１７の中にグルーブ部１９とウィック２１が組み合わされて収容される構成である。すなわち、蒸発器本体１７は、この実施の形態では、銅、アルミ、強化プラスチック等からなり、扁平な薄板状の中空円筒形状をなし、且つこの円筒形状の上部にはその外周に突出する鍔状のフランジ部２３が備えられている。
【００３１】
さらに、上記の蒸発器本体１７の下部には平板状のグルーブ部１９が収容され、蒸発器本体１７の上部には前記グルーブ部１９の上面に接触する平板状のウィック２１が収容される構成である。
【００３２】
なお、前記蒸発器本体１７の下部の側壁には蒸気管７が連通されており、蒸発器本体１７の上部には上述したリザーバ１３が取り付けられている。このリザーバ１３は上面が閉塞し且つ下面が開口する円筒形状の容器構造であり、その上部には液戻り管１１が連通されており、下部にはその外周に突出する鍔状のフランジ部２５が備えられている。そして、このフランジ部２５と前記蒸発器本体１７のフランジ部２３がパッキン等のシール部材２７等で液体の冷媒５Ｌを洩れないように突き合わせて例えばボルトＢＴなどの固定具により取り付けられている。なお、前記リザーバ１３は液戻り管１１を経て戻ってきた液体の冷媒５Ｌが保留され、この液体の冷媒５Ｌが前記ウィック２１の上面に供給される構成である。
【００３３】
図３及び図４は、説明を分かり易くするために平面でほぼ１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさのグルーブ部１９とウィック２１、並びにその組合せを図示した斜視図であるが、この実施の形態ではグルーブ部１９とウィック２１はそれぞれ円板状をなしている。
【００３４】
前記グルーブ部１９の上面には、凹部２９Ａと凸部２９Ｂで第１方向に向けて交互に凹凸形状をなし、且つこの凹凸形状が前記第１方向に直交する第２方向に延伸されるグルーブ凹凸部２９が備えられている。
【００３５】
一方、前記ウィック２１の下面には、前記グルーブ部１９のグルーブ凹凸部２９の凹凸形状に対応して嵌合する凹部３１Ａと凸部３１Ｂで前記第１方向に向けて交互に逆型凹凸形状をなし、且つこの逆型凹凸形状が前記第２方向に延伸されるウィック凹凸部３１が備えられている。
【００３６】
さらに、図１（Ｂ）、図２及び図３に示されているように、前記ウィック凹凸部３１とグルーブ凹凸部２９とを嵌合したときに前記グルーブ凹凸部２９の凹部２９Ａとウィック凹凸部３１の凸部３１Ｂとの間に蒸気流路３３を形成する構成である。
【００３７】
すなわち、この実施の形態では、前記ウィック凹凸部３１の凸部３１Ｂと前記グルーブ凹凸部２９の凹部２９Ａとの接触長さに相対的な差を設けることにより、前記蒸気流路３３がグルーブ凹凸部２９の凹部２９Ａの底面とウィック凹凸部３１の凸部３１Ｂの外面との間に形成されている。なお、前記蒸気流路３３は蒸発器本体１７の下部の蒸気管７に連通される構成である。
【００３８】
また、上記のグルーブ部１９のグルーブ凹凸部２９の凹凸形状は、凸部２９Ｂがフィン形状であると共に、ウィック２１のウィック凹凸部３１も前記グルーブ凹凸部２９のフィン形状に嵌合する逆型凹凸形状の凹部３１Ａが切削溝に形成されていることが望ましい。すなわち、グルーブ凹凸部２９の凸部２９Ｂがフィン形状（以下、「フィン２９Ｂ」ともいう）であることによって、グルーブ凹凸部２９とウィック凹凸部３１の接触面積を広くすることができるので、熱伝導率が向上すると共にウィック凹凸部３１の表面に出てきた水蒸気がフィン２９Ｂの斜面を伝わって蒸気流路３３へ流れやすくなるという利点がある。
【００３９】
なお、グルーブ部１９のグルーブ凹凸部２９とウィック２１のウィック凹凸部３１の組合せは、種々に変更することができる。この実施の形態では第１方向で１０ｍｍの寸法内に１４個のフィン２９Ｂ（１３の間隔）が設けられているので、フィン２９Ｂのピッチは約０．７７ｍｍであるが、各フィン２９Ｂのピッチやフィン２９Ｂの高さや、フィン２９Ｂの間の凹部２９Ａと前記ウィック凹凸部３１の凸部３１Ｂとの接触長さの相対的な差などを変更することにより、蒸気流路３３の断面積やグルーブ凹凸部２９とウィック凹凸部３１の接触面積を種々の大きさに変更することができる。
【００４０】
例えば、蒸気流路３３の断面積が大きくなると蒸気が流れやすくなり、グルーブ凹凸部２９とウィック凹凸部３１の接触面積が大きくなると熱伝導効率が大きくなる。ところが、フィン２９Ｂの数を増やしてピッチを小さくすると、グルーブ凹凸部２９とウィック凹凸部３１の接触面積が大きくなるために熱伝導効率が大きくなるが、蒸気流路３３の断面積が小さくなるので、両方の兼ね合いを図りながら種々の大きさに変更することができる。
【００４１】
なお、他の実施の形態の蒸気流路としては、上記の蒸気流路３３に加えて、前記グルーブ凹凸部２９とウィック凹凸部３１の各凹凸形状の接触界面に、第２蒸気流路３５を形成することができる。
【００４２】
例えば、第２蒸気流路３５の形態としては、図５に示されているように、ウィック凹凸部３１の各凹部３１Ａの側面に、前記蒸気流路３３の方向に向けて細長い微小な多数の溝部３５Ａを並列に形成することができる。
【００４３】
あるいは、他の第２蒸気流路３５の形態としては、図６に示されているように、グルーブ凹凸部２９の各フィン２９Ｂの側面に、グルーブ凹凸部２９の凹部２９Ａの底面に（すなわち、蒸気流路３３の方向に）向けて細長い微小な多数の溝部３５Ｂを並列に形成することができる。
【００４４】
上記の第２蒸気流路３５は図５及び図６のいずれか一方、もしくは両方に設ければよいが、いずれの第２蒸気流路３５の場合も、ウィック凹凸部３１の表面に出てきた水蒸気が前記第２蒸気流路３５の溝部３５Ａ又は３５Ｂを伝わって、より一層効率よく蒸気流路３３へ流れやすくなるという効果がある。
【００４５】
また、ウィック２１は、この実施の形態では、軽量化を図るために高分子体の材質が使用されている。この高分子体としては、例えば直径１０〜２０μｍの親水基を有するポリエチレンパウダ（旭化成ケミカルズ製）を焼結したものが用いられる。その他に、ニッケル金属からなる直径５μｍのパウダを焼結したニッケル焼結体、銅のパウダを焼結した銅焼結体、あるいはその他の金属からなる金属焼結体も用いられる。このような高分子体は、一つ一つのパウダが親水基を有しているので、濡れ性の向上と表面張力に＋αのポンプ力が加えられるために、ウィック２１内の蒸気の移動する力が大きくなる。
【００４６】
なお、その他のウィック２１の材質としては、多孔質性の焼結金属体、金属繊維、ガラス繊維などが使用されてもよいが、上述した理由で高分子体が望ましい。
【００４７】
上記構成により、ＬＨＰ３では、図１（Ｂ）に示されているようにグルーブ部１９の下面側の加熱領域が蒸発器１の周囲の熱で加熱されると、ウィック２１のウィック凹凸部３１とグルーブ部１９のフィン形状のグルーブ凹凸部２９との接触面が広いので、この接触面からグルーブ部１９の熱が効率よく熱伝導してウィック２１が加熱される。
【００４８】
一方、前記リザーバ１３内の水は、上述したようにウィック２１の高分子体の各パウダが親水基を有しているために濡れ性の向上と表面張力に＋αのポンプ力が加えられて真空引きされる。この真空引きにより浸透したウィック２１の内部の水は圧力が下がっているので、加熱されると水が低い沸点で沸騰して蒸気になる。水が蒸気になるときの潜熱により周囲の温度が冷却されることになる。
【００４９】
この蒸気は前述したように水がウィック２１の高分子体内に真空引きされる力により押し出されてウィック２１の高分子体内を移動し、ウィック凹凸部３１の表面からグルーブ部１９のフィン形状のグルーブ凹凸部２９との接触面を経て蒸気流路３３へ流れることになる。
【００５０】
さらに、蒸気流路３３内の蒸気は、前述したように蒸気管７を経て凝縮器９へ移動し、この凝縮器９で放熱されることにより蒸気が水に戻される。この水は液戻り管１１を経て再びリザーバ１３と蒸発器１のウィック２１のリザーバ１３内へ戻ることになり、上記の作用を繰り返すことになる。
【００５１】
以上のように、この実施の形態の蒸発器１は、冷媒５Ｌとしての例えば水を蒸気にして熱を奪って冷却する装置であり、このように潜熱を利用する蒸発器１の冷却容量は単位面積あたりの水の蒸発速さと蒸発潜熱の積から求められるので、グルーブ部１９とウィック２１との接触面積が大きいほど冷却容量が大きくなる。したがって、この実施の形態の蒸発器１は、前述したようにグルーブ部１９とウィック２１との接触面積が大幅に増えるので、蒸発器１を加熱したときの反応が速く、熱を有効に伝えるために熱抵抗が下がり、蒸発器１の温度低下につながり、大きい冷却容量を得ることができる。換言すれば、従来の蒸発器１と同等の冷却容量を得る蒸発器１であれば、この実施の形態の蒸発器１の大きさをさらに小さくできる。
【００５２】
したがって、この実施の形態の蒸発器１を使用したループ型ヒートパイプであるＬＨＰ３及びＣＰＬは、例えばノートパソコン等のＯＡ機器や自動車のダッシュボード、あるいは他の様々な機器に使用されることにより、熱交換効率の高い冷却を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】（Ａ）は、この発明の実施の形態のループ型ヒートパイプとしてのＬＨＰの概略的な構成図であり、（Ｂ）は、この発明の実施の形態の蒸発器の断面を示す概略的な斜視図である。
【図２】図１におけるグルーブ部とウィックの組合せを示す断面図である。
【図３】平面でほぼ１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさのグルーブ部とウィックが組み合わされた概略的な斜視図である。
【図４】図３におけるグルーブ部とウィックの概略的な斜視図である。
【図５】この発明の他の実施の形態の蒸気流路を示すもので、ウィック凹凸部の側面に設けられた第２蒸気流路の概略的な斜視図である。
【図６】この発明の他の実施の形態の蒸気流路を示すもので、フィンの側面に設けられた第２蒸気流路の概略的な斜視図である。
【図７】従来の蒸発器の断面を示す概略的な斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  蒸発器
３  ＬＨＰ（ループヒートパイプ）
５Ｌ  冷媒（液体の）
５Ｖ  気体（気化した冷媒）
７  蒸気管
９  凝縮器
１１  液戻り管
１３  リザーバ
１５  液供給管
１７  蒸発器本体
１９  グルーブ部
２１  ウィック
２３  フランジ部
２５  フランジ部
２７  シール部材
２９  グルーブ凹凸部
２９Ａ  凹部
２９Ｂ  凸部（フィン）
３１  ウィック凹凸部
３１Ａ  凹部
３１Ｂ  凸部
３３  蒸気流路
３５  第２蒸気流路
３５Ａ、３５Ｂ  溝部（第２蒸気流路３５の）
【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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