(57)【要約】      （修正有）【課題】熱管の熱伝導効率を増加できる熱管構造を提供する。【解決手段】本熱管構造は、本体１１と、対流装置と、を含み、該本体は、ハウジング１１１を有し、該ハウジングは、内壁を形成し、前記対流装置は、流体圧力の傾斜を確立することに用いる転動ユニット１２１及び駆動ユニット１２を有し、該転動ユニット及び駆動ユニットは、それぞれ前記本体の内部及び外部に対応して設けられ、前記転動ユニット及び駆動ユニットは、相互感応励磁運転するものである。前記転動ユニットが熱管１内に確立する圧力傾斜度によって、熱管内に作動流体の循環を改善し、該熱管内部に強制対流の効果を持たせ、該熱管の熱伝達効率を向上し、極めて良好な熱伝導効果を達成する。【選択図】図１
0003157073.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングを有し、該ハウジングが内壁を形成する本体と、
転動ユニット及び駆動ユニットを有し、該転動ユニット及び駆動ユニットがそれぞれ前記本体の内部及び外部に対応して設けられる対流装置と、
を含む熱管構造。
【請求項２】
前記転動ユニットは、前記ハウジング内に設けられ、環体及び翼片組を有し、該環体は、外側及び内側を有し、該外側が該内壁の内側に相対し、複数の磁性体を設け、該翼片組が該環体の内側に設けられ、前記駆動ユニットは、前記本体の外部に環状に設けられ、該転動ユニットに対応する複数の磁極を有する請求項１記載の熱管構造。
【請求項３】
前記磁極は、複数シリコン鋼片及び複数のコイルを更に有し、前記コイルは、前記シリコン鋼片の外部に巻き付く請求項２記載の熱管構造。
【請求項４】
前記翼片組は、ハブ及び複数の翼片を更に有し、該翼片は、該ハブに接続する第１端と、該環体内部に接続する第２端と、を有する請求項２記載の熱管構造。
【請求項５】
前記転動ユニットは、動翼組と、静翼組と、第１ハブと、第１軸ソケットと、軸受けと、そのうち、一部分の動翼組が複数の翼片を有し、該翼片は、該第１ハブに接続する第１端と、自由端である第２端と、を有し、前記軸受けは、前記第１ハブの内側に設けられ、前記静翼組は、複数翼片を有し、前記翼片は、該第１軸受けに接続する第３端と、前記環体の内側に接続する第４端と、を有し、前記軸桿の一端が前記軸受けに挿入設置され、他端が該第１軸ソケットとピン接合する請求項１記載の熱管構造。
【請求項６】
前記ハウジングは、作動流体を更に有する請求項１記載の熱管構造。
【請求項７】
前記環体の外側に複数の第１凸体を設け、各第１凸体間に該磁性体を収容する隙間を有する請求項２記載の熱管構造。
【請求項８】
前記環体の外側に複数の第２凸体を有し、該第２凸体の凸伸する一端に球体を収容する凹溝を設ける請求項２記載の熱管構造。
【請求項９】
第１作動領域及び第２作動領域を更に有する請求項１記載の熱管構造。
【請求項１０】
気体蒸発端及び液体結露端を更に有する請求項１記載の熱管構造。
【請求項１１】
前記第１作動領域が、第１部分及び第２部分を更に有し、前記第１部分は、第２部分と突合せ接合し、前記第１部分は、銅材質及びアルミ材質のグループからいずれか１つを選択し、前記第２部分は、高分子材質である請求項９記載の熱管構造。
【請求項１２】
前記第２作動領域が、第３部分及び第４部分を更に有し、前記第３部分は、第４部分と突合せ接合し、前記第３部分は、銅材質及びアルミ材質のグループからいずれか１つを選択し、前記第４部分は、高分子材質である請求項９記載の熱管構造。
【請求項１３】
前記第２部分は、転動ユニット及び駆動ユニットを設ける請求項１１記載の熱管構造。
【請求項１４】
前記第４部分は、転動ユニット及び駆動ユニットを設ける請求項１２記載の熱管構造。
【請求項１５】
前記高分子材質は、テフロン(登録商標)である請求項１１乃至請求項１４の何れか１項に記載の熱管構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、熱管構造に関し、特に、熱管の内部に対流装置を設置し、強制対流作用を発生し、熱管の熱伝導効率を大幅に向上する熱管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱導管（又は熱管と称する）は、迅速な均温特性を有する特殊材料であり、その中空の金属管体は、軽量の特長を持たせ、迅速に均温になる特性は、優れた熱超伝導性能を持たせる。熱管の運用範囲は、相当広く、最も早期に航空分野に運用され、現在は、既に各種の熱交換器、冷却器、天然地熱利用等に普及運用され、迅速な熱伝導の役割を担い、更に、現在の電子製品のヒートシンク装置において、最も普遍的で高効率な導熱（散熱でない）部材となっている。
先行技術としては、例えば特許文献１に示されるものがある。この特許文献１の熱導管構造は、発熱部品の発熱を抑えるために、一端が放熱モジュールに接合した熱導管の他端を発熱源に対して大きな接触面積で直接接触させる構成とし、熱導管内には毛細構造が設置され、作動流体が充填され、より効率の高い導熱を可能としている。
【０００３】
熱導管は、基本的に、作動流体を含む密閉ハウジングであり、ハウジング内の作動流体が循環を持続する液体及び気体の両相の変化、及び気体と液体の流体の吸熱端及び放熱端間の対流によって、吸熱端のハウジング内表面に低圧沸騰熱伝導原理を応用し、吸熱端の熱伝導係数を向上し、迅速な均温導熱の目的を達成する。その動作メカニズムは、液相作動流体が吸熱端で蒸発して気相となり、この瞬間にハウジング内に局部的な高圧を発生し、気相作動流体を放熱端に向けて流すよう駆使し、気相作動流体が放熱端に凝結して液相になった後、重力、毛細力、遠心力等により吸熱端へ回流し、循環動作する。
【０００４】
このことから分かるように、熱導管の動作時、気流は、気圧の圧力差によって駆動し、液流は、使用時の動作状態に基づき、適合した回流駆動力を採用又は設計する必要がある。
【０００５】
熱導管が理想的に動作する時、作動流体が液相及び気相の両相が共存する状態にあり、両相は温度差がなく、即ち、ハウジング内全体が均温状態にあり、この時、熱エネルギーは、外部及びハウジングの温度差によってこの熱管ハウジング系統に伝わるが、熱管ハウジングの吸熱端及び放熱端は、等温であり、等温で熱伝導する熱超伝導現象を形成する。
【０００６】
但し、上記の従来技術は、理想状態下だけの熱管動作原理であり、熱管中の気相及び液相は、ただ熱管自身内部の毛細構造及び外部の熱源がなす交換のみにより循環することができるので、熱伝達効率が気液循環の制限を受け、実際には、理想的でない。
【０００７】
従って、上記従来の問題及び欠陥を如何に解決するかが、本願の考案者及び当業者が研究改善を望むところである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１６８３５４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の問題を解決する為、本考案の目的は、熱管の熱伝導効率を増加できる熱管構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成する為、本考案が提供する熱管構造は、本体と、対流装置と、を含み、該本体は、ハウジングを有し、該ハウジングは、内壁を形成し、前記対流装置は、転動ユニット及び駆動ユニットを有し、該転動ユニット及び駆動ユニットは、それぞれ前記本体のハウジング内及び外側に対応して設けられ、相互感応励磁運転し、前記転動ユニットを介して該熱管内部に強制対流の効果を持たせ、該熱管の熱伝達効率を向上し、極めて良好な熱伝導効果を達成する。
【考案の効果】
【００１１】
本考案は、以下の利点を有する。
１．  強制対流の効果を有する。
２．極めて良好な熱伝達効率を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の一実施例の熱管構造の立体分解図である。
【図２】図１の実施例の熱管構造の立体組立図である。
【図３】本考案の熱管構造における転動ユニットの他の構成例を示す断面図である。
【図４】本考案の一実施例の熱管構造の動作説明図である。
【図５】本考案の他の実施例の熱管構造の動作説明図である。
【図６】本考案の他の実施例の熱管構造の動作説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
本考案の上記目的及びその構造及び機能上の特性について、図面を併せた実施例に基づき説明する。
【００１４】
図１及び図２は本考案の一実施例の熱管構造の立体図を示している。  
図１、図２に示すように、本考案が提供する熱管１の構造は、本体１１と、対流装置１２を含む。
【００１５】
該本体１１は、ハウジング１１１を有し、該ハウジング１１１は、内壁１１２を形成し、該ハウジング１１１の内壁１１２は、少なくとも１つの毛細構造層（図示せず）を有し、前記毛細構造層は、複数の銅質又はアルミ質の顆粒のうち何れか１つを選択し、焼結方式で構成したものである。且つ前記ハウジング１１１内に作動流体（図示せず）を充填し、前記作動流体は、水および冷却液のうちの何れか１つを選択することができる。
【００１６】
前記対流装置１２は、転動ユニット１２１及び駆動ユニット１２２を有し、該転動ユニット１２１及び駆動ユニット１２２は、それぞれ前記本体１のハウジング１１１の内壁１１２の内部及び外部に対応して設けられる。
【００１７】
前記転動ユニット１２１は、前記ハウジング１１１内に設けられ、環体１２１１及び翼片組１２１２を有する。
【００１８】
該環体１２１１は、外側１２１１ａ及び内側１２１１ｂを有し、該外側１２１１ａが該ハウジング１１１の内壁１１２に相対し、複数の磁性体１２１１ｃを設け、該翼片組１２１２が該環体１２１１内側に設けられる。
【００１９】
前記環体１２１１の外側１２１１ａは、複数の第１凸体１２１１ｄを設置し、該第１凸体１２１１ｄは、環体１２１１の外側１２１１ａから該環体１２１１と反対の方向に延伸するように構成され、前記各第１凸体１２１１ｄ間に隙間１２１１ｅを有し、前記磁性体１２１１ｃを収容することができる。
【００２０】
該環体１２１１の外側１２１１ａは、複数の第２凸体１２１１ｆを更に設け、該第２凸体１２１１ｆは、環体１２１１の外側１２１１ａから該環体１２１１の反対の方向に延伸するように構成され、前記第２凸体１２１１ｆの凸伸する一端に凹溝１２１１ｇを設け、球体１２１１ｈを収容し、該球体１２１１ｈは、該凹溝１２１１ｇ及び前記本体１１の内壁間を転動することができ、前記球体１２１１ｈ及び該凹溝１２１１ｇの組み合わせは、軸受けとして使用され、前記球体１２１１ｈは、凹溝１２１１ｇ及び前記本体１１の内壁１１２と点接触を呈し、摩擦係数が低く、前記転動ユニット１２１の転動の円滑性に有利である。
【００２１】
上記駆動ユニット１２２は、前記本体１１外部に環状に設けられ、複数の磁極１２２１を有し、該転動ユニット１２１に対応し、該磁極１２１１が複数のシリコン鋼片１２２２を有し、該磁極１２２１外部は、複数のコイル（図示せず）を巻き付け、該磁極１２２１は、前記転動ユニット１２１の磁性体１２１１ｃに対応し、前記磁極１２２１の外部のコイルに電流が通る時、励磁を発生し、前記転動ユニット１２１を転動させ、翼片組１２１２を転動させる。
【００２２】
前記転動ユニット１２の回転時に翼片組１２２の転動を連動し、該熱管１内部に強制対流の効果を発生し、該熱管１の熱伝導効率を大幅に向上する。
【００２３】
図３は本考案の熱管構造における転動ユニットの他の構成例を示している。  
図３に示す転動ユニット構造は、前記翼片組１２１２に相当する部分１２１２Ａが更に動翼組２１と、静翼組２２と、第１ハブ２３と、第１軸ソケット２４と、軸受け２５と、軸桿２６と、を有する。
【００２４】
前記動翼組２１は、複数の翼片２６を有し、該翼片２６は、該第１ハブ２３に接続する第１端２６ａと、自由端である第２端２６ｂと、を有する。
【００２５】
前記軸受け２５は、前記第１ハブ２３内側に設けられる。
【００２６】
前記静翼片２２は、複数の翼片２７を有し、前記翼片２７は、該第１軸ソケット２４に接続する第３端２７ａと、前記環体１２１１に相当する部分１２１１Ａの内側に接続する第４端２７ｂと、を有する。
【００２７】
前記軸桿２６の一端は、前記軸受け２５に挿入設置され、他端は、該第１軸ソケット２４と軸回転可能に接合する。
【００２８】
図４，図５，図６に示すように、前記熱管１の構造は、更に、第１作動領域３と、第２作動領域４と、気体蒸発端５と、液体結露端６と、有し、前記転動ユニット１２１及び駆動ユニット１２２は、前記第１作動領域３及び第２作動領域４のうち何れか１つを選択して設ける。図４は第１作動領域３のみを有し、図５は第２作動領域４のみを有し、図６は第１及び第２の作動領域３及び４を有している。
【００２９】
前記第１作動領域３は、図４に示すように第１部分３１及び第２部分３２を有し、前記第１部分３１及び第２部分３２は、突合せ接合方式で接合され、該第１部分３１は、銅材質及びアルミ材質のグループから何れか１つを選択し、前記第２部分３２は、高分子材質である。
【００３０】
前記第２作動領域４は、図５に示すように第３部分４１及び第４部分４２を有し、前記第３部分４１及び第４部分４２は、突合せ接合方式で接合され、前記第３部分４１は、銅材質及びアルミ材質のグループから何れか１つを選択し、前記第４部分４２は、高分子材質である。
【００３１】
前記第２部分３２及び第４部分４２は、転動ユニット１２１及び駆動ユニット１２２を設け、前記転動ユニット１２１及び駆動ユニット１２２が相互感応励磁して始めて該転動ユニット１２１を回転させることができるようにする。必要があれば、両者間の第２部分３２及び第４部分４２の材質は、高分子材料を採用し、転動ユニット１２１及び駆動ユニット１２２の感応励磁を干渉することを回避し、前記高分子材料は、テフロン(登録商標)であることができる。
【００３２】
図４は、本考案の一実施例の動作説明図であり、図に示すように、本実施例は、前記第１作動領域３にポンプの効用を有する転動ユニット１２１及び駆動ユニット１２２を設置することを選択したものであり、転動ユニット１２１が駆動ユニット１２２の構成部材が発生する励磁を受けて運転を連動する時、該転動ユニット１２１は、伴って運転し、該翼片組１２１２は、該気体蒸発端５に強制対流を引き起こさせ、前記気体蒸発端５中の蒸気に対流効率を加速させ、他端の液体結露端６に向かって流動させ、熱管１構造の全体の熱伝導効率を向上する。
【００３３】
図５は、本考案の他の実施例の動作説明図であり、図に示すように、本実施例は、前記第２作動領域４にポンプの効用を有する転動ユニット１２１及び駆動ユニット１２２を設置することを選択したものであり、同様に転動ユニット１２１が駆動ユニット１２２の構成部材が発生する励磁を受けて運転を連動する時、該転動ユニット１２１の翼片組１２１２は、伴って運転し、該翼片組１２１２は、該液体結露端６に強制対流を引き起こさせ、前記液体結露端６中の液体に対流効率を加速させ、他端の気体蒸発端５に向かって流動させ、熱管１構造の全体の熱伝導効率を向上する。
【００３４】
図６は、本考案の他の実施例の動作説明図であり、図に示すように、本実施例は、前記第１作動領域３及び前記第２作動領域４にポンプの効用を有する転動ユニット１２１及び駆動ユニット１２２を同時に設置するものであり、前記実施例のように、前記転動ユニット１２１は、該駆動ユニット１２２によって運転を駆動することができ、該転動ユニット１２１は、該気体蒸発端５及び該液体結露端６に強制対流を引き起こさせ、熱管１の熱伝導係数を大幅に向上させ、同時に熱伝導効率を向上する。
【００３５】
本考案は、対流装置によって従来技術に取って代え、毛細構造により熱管内に気液循環の動作をなし、より良好な熱伝導効果を達成する。
【００３６】
なお、本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変化や修飾を加えることができることは勿論である。
【符号の説明】
【００３７】
１  熱管
１１  本体
１２  駆動ユニット
１１１  ハウジング
１１２  内壁
１２１  転動ユニット
１２１１  環体
１２１１Ａ  環体
１２１１ａ  外側
１２１１ｂ  内側
１２１１ｃ  磁性体
１２１１ｄ  第１凸体
１２１１ｅ  隙間
１２１１ｆ  第２凸体
１２１１ｇ  凹溝
１２１１ｈ  球体
１２１２  翼片組
１２１２Ａ  翼片組
１２２  駆動ユニット
１２２１  磁極
１２２２  シリコン鋼片
２１  動翼組
２２  静翼組
２３  第１ハブ
２４  第１軸ソケット
２５  軸受け
２６  軸桿
２７  翼片
２７ａ  第１端
２７ｂ  第２端
２８  翼片
２８ａ  第３端
２８ｂ  第４端
３  第１作動領域
３１  第１部分
３２  第２部分
４  第２作動領域
４１  第３部分
４２  第４部分
５  気体蒸発端
６  液体結露端
【図１】
0003157073.tif 000003
【図２】
0003157073.tif 000004
【図３】
0003157073.tif 000005
【図４】
0003157073.tif 000006
【図５】
0003157073.tif 000007
【図６】
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