JPH02150694A - マイクロヒートパイプ - Google Patents
マイクロヒートパイプInfo
- Publication number
- JPH02150694A JPH02150694A JP63305759A JP30575988A JPH02150694A JP H02150694 A JPH02150694 A JP H02150694A JP 63305759 A JP63305759 A JP 63305759A JP 30575988 A JP30575988 A JP 30575988A JP H02150694 A JPH02150694 A JP H02150694A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat pipe
- wick
- vessel
- porous body
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
- F28D15/046—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はマイクロヒートパイプ（細径ヒートパイプ）の
ウィック構造に関し、ヒートパイプの長さ方向の熱特性
の均一性を向上せしめたマイクロヒートパイプに係るも
のである。
ウィック構造に関し、ヒートパイプの長さ方向の熱特性
の均一性を向上せしめたマイクロヒートパイプに係るも
のである。
最近、エレクトロニクスの発展によりＩＣ，、ＬＳＩな
どの素子の小型化および基板のコンパクト化が図られて
きた。それに伴い、単位面積当たりの発熱量は大きく上
昇してきており、その熱をどのように分散或は除去する
か極めて大きな問題になっている。この熱の除去につい
て現在ヒートパイプを用いて解決するのが最も有効とさ
れているが、それらのヒートパイプは多くの場合、断面
積９−以下のいわゆるマイクロヒートパイプで最大熱輸
送量が２〜３ｗ以上のものが要求される。
どの素子の小型化および基板のコンパクト化が図られて
きた。それに伴い、単位面積当たりの発熱量は大きく上
昇してきており、その熱をどのように分散或は除去する
か極めて大きな問題になっている。この熱の除去につい
て現在ヒートパイプを用いて解決するのが最も有効とさ
れているが、それらのヒートパイプは多くの場合、断面
積９−以下のいわゆるマイクロヒートパイプで最大熱輸
送量が２〜３ｗ以上のものが要求される。
しかし従来のヒートパイプではこのような要求を達成す
ることができないので、ウィックの構造を改良して熱輸
送量を向上することが試みられている。
ることができないので、ウィックの構造を改良して熱輸
送量を向上することが試みられている。
このマイクロヒートパイプは、ヒートパイプ容器の内径
が１〜３朧と小さく、その断面形状は円形、角形、異形
のものが使用される。
が１〜３朧と小さく、その断面形状は円形、角形、異形
のものが使用される。
したがって従来のように容器の内壁に沿って均一に極細
線のウィックを設けると、蒸気通路部分が殆どなくなっ
てしまい、ヒートパイプの熱輸送量が大きく低下する。
線のウィックを設けると、蒸気通路部分が殆どなくなっ
てしまい、ヒートパイプの熱輸送量が大きく低下する。
またウイツク層の厚さを薄くして蒸気通路部分を確保し
ようとするとウィックが必要とする毛細管力（作動液を
戻す力）を十分に発揮できなくなる。
ようとするとウィックが必要とする毛細管力（作動液を
戻す力）を十分に発揮できなくなる。
そこで、これを改良するために極細線からなるウィック
の内側にコイルスプリングを介在させ、これを細長い治
具によりヒートパイプ容器の内部に挿入し、治具を引抜
いて、コイルスプリングのばね力によりヒートパイプ容
器の内壁にウィックを密着させる方法が試みられている
。
の内側にコイルスプリングを介在させ、これを細長い治
具によりヒートパイプ容器の内部に挿入し、治具を引抜
いて、コイルスプリングのばね力によりヒートパイプ容
器の内壁にウィックを密着させる方法が試みられている
。
しかしこの方法ではウィックを挿入する際ウィックとコ
イルスプリングとの整合性が悪く、ウィック層の厚さを
偏りがなく、均一に全長にわたって密着させることが困
難なため、得られるヒートパイプの熱輸送特性は長さ方
向により、温度が低下するという問題があった。
イルスプリングとの整合性が悪く、ウィック層の厚さを
偏りがなく、均一に全長にわたって密着させることが困
難なため、得られるヒートパイプの熱輸送特性は長さ方
向により、温度が低下するという問題があった。
本発明は上記の問題について検討の結果、ヒートパイプ
容器の内壁にウィックの偏りがなく均一に全長にわたっ
て密着しているため熱輸送特性に優れ、かつ熱輸送特性
が均一なマイクロヒートパイプを開発したものである。
容器の内壁にウィックの偏りがなく均一に全長にわたっ
て密着しているため熱輸送特性に優れ、かつ熱輸送特性
が均一なマイクロヒートパイプを開発したものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明はヒー
トパイプ容器内の長手方向に多孔板もしくは多孔体をウ
ィックと共に挿入し、該ウィックを多孔板もしくは多孔
体で容器内壁に密着する構造としたことを特徴とするマ
イクロヒートパイプである。
トパイプ容器内の長手方向に多孔板もしくは多孔体をウ
ィックと共に挿入し、該ウィックを多孔板もしくは多孔
体で容器内壁に密着する構造としたことを特徴とするマ
イクロヒートパイプである。
すなわち本発明は、第１図に示すように、一端が封じ切
られた銅などのヒートパイプ容器（１）内に銅などから
なる極細線のウィック（２）の内側に金属の多孔板を円
筒状に成形した多孔体（３）を介在せしめ、これを挿入
して多孔体によりウィックをヒートパイプ内壁に密着さ
せ、この後、常法によりヒートパイプ内部を真空にし、
水などの作動液を注入して、ヒートパイプ容器の一端を
封じ切り、マイクロヒートパイプとするものである。
られた銅などのヒートパイプ容器（１）内に銅などから
なる極細線のウィック（２）の内側に金属の多孔板を円
筒状に成形した多孔体（３）を介在せしめ、これを挿入
して多孔体によりウィックをヒートパイプ内壁に密着さ
せ、この後、常法によりヒートパイプ内部を真空にし、
水などの作動液を注入して、ヒートパイプ容器の一端を
封じ切り、マイクロヒートパイプとするものである。
また他の例としては第２図に示すようにヒートパイプ容
器（１）の内壁の一面にウィック（２）を集合して多孔
板（４）と共に挿入し、ウィックを内壁の一面に密着さ
せたものである。
器（１）の内壁の一面にウィック（２）を集合して多孔
板（４）と共に挿入し、ウィックを内壁の一面に密着さ
せたものである。
上記の第１図のものはウィック部が作動液還流部を成形
し多孔体の内側が蒸気通路部となるものである。また第
２図に示すものはウィックの集合された部分が作動液還
流部（５）であり、多孔仮に仕切られたウィックの存在
しない部分が蒸気通路部（６）となるものである。
し多孔体の内側が蒸気通路部となるものである。また第
２図に示すものはウィックの集合された部分が作動液還
流部（５）であり、多孔仮に仕切られたウィックの存在
しない部分が蒸気通路部（６）となるものである。
このように本発明においては多孔板もしくは多孔体によ
り、そのばね力によりウィックをヒートパイプ容器内壁
に密着せしめたものであるため、その密着性が良く、所
定の比率の作動液還流部と蒸気通路部を形成することが
でき熱輸送特性に優れかつ熱輸送特性の均一なマイクロ
ヒートパイプが得られるものである。なお多孔体の形状
としては上記の他に第３図に示すような網状円筒体（７
）としてもよい。
り、そのばね力によりウィックをヒートパイプ容器内壁
に密着せしめたものであるため、その密着性が良く、所
定の比率の作動液還流部と蒸気通路部を形成することが
でき熱輸送特性に優れかつ熱輸送特性の均一なマイクロ
ヒートパイプが得られるものである。なお多孔体の形状
としては上記の他に第３図に示すような網状円筒体（７
）としてもよい。
また本発明におけるマイクロヒートパイプとは通常有効
断面積が９−以下のものをさすが、これより大きいヒー
トパイプであっても、本発明の目的、作用効果を同じく
するものについては利用できることは云うまでもない。
断面積が９−以下のものをさすが、これより大きいヒー
トパイプであっても、本発明の目的、作用効果を同じく
するものについては利用できることは云うまでもない。
しかして本発明において用いられる多孔板もしくは多孔
体は、ウィックを容器内壁に押し付けて密着させるため
のものであり、多孔にするのは作動液還流部と蒸気通路
部を結ぶためと、挿入の際の取扱いが容易なことと挿入
後のばね性を適当に保持するために必要であり、この穿
孔率は５０〜９０％が適当で、これ未満ではばね性が強
過ぎ、また通路を結ぶ面積が小さくなるからであり、こ
れを越えるとばね性が弱くなりウィックを良好に密着で
きない。
体は、ウィックを容器内壁に押し付けて密着させるため
のものであり、多孔にするのは作動液還流部と蒸気通路
部を結ぶためと、挿入の際の取扱いが容易なことと挿入
後のばね性を適当に保持するために必要であり、この穿
孔率は５０〜９０％が適当で、これ未満ではばね性が強
過ぎ、また通路を結ぶ面積が小さくなるからであり、こ
れを越えるとばね性が弱くなりウィックを良好に密着で
きない。
また多孔板もしくは多孔体の材質としては、銅およびリ
ン青銅その他の銅合金、鉄、ステンレスなどの金属、ま
たはプラスチックなどが使用できる。
ン青銅その他の銅合金、鉄、ステンレスなどの金属、ま
たはプラスチックなどが使用できる。
なおヒートパイプ容器、ウィックの材質としては従来公
知の種々のものが使用できる。
知の種々のものが使用できる。
以下に本発明の一実施例について説明する。
内径３層φ、肉厚０．３ ｍｍ、長さ３００ｍｍの鋼管
をヒートパイプ容器とし、第１図のようにヒートパイプ
容器（１）の内部にワイヤー線径０．０７ｍｍの銅極細
線を多数本用いてウィック（２）とし、この内側にリン
青銅からなる穿孔率６０％の多孔板を円筒状に成形した
多孔体（３）を介在せしめ、容器内に挿入した後、ウィ
ックを密着させ常法により作動液として水を封入してマ
イクロヒートパイプを作製した。一方従来例として上記
の多孔体の代わりに線径０．ｌｌｎｍφのコイルスプリ
ングを用いたマイクロヒートパイプを作製した。これら
のヒートパイプについて一端から１００ｍｍ付近を７０
°Ｃに加熱し全長にわたってヒートパイプの温度を測定
した。
をヒートパイプ容器とし、第１図のようにヒートパイプ
容器（１）の内部にワイヤー線径０．０７ｍｍの銅極細
線を多数本用いてウィック（２）とし、この内側にリン
青銅からなる穿孔率６０％の多孔板を円筒状に成形した
多孔体（３）を介在せしめ、容器内に挿入した後、ウィ
ックを密着させ常法により作動液として水を封入してマ
イクロヒートパイプを作製した。一方従来例として上記
の多孔体の代わりに線径０．ｌｌｎｍφのコイルスプリ
ングを用いたマイクロヒートパイプを作製した。これら
のヒートパイプについて一端から１００ｍｍ付近を７０
°Ｃに加熱し全長にわたってヒートパイプの温度を測定
した。
この結果を第４図に示す。第４図から明らかなように加
熱部付近においては従来のものは温度が高く、２００〜
３００ｍｍと加熱部より離れたところでは温度が低下す
る。これに対して本発明のものは加熱部においては７０
°Ｃより若干低目の温度を示し、加熱部より離れたとこ
ろにおいても温度低下は従来のものに比較して２〜３°
Ｃ少ない。この程度の温度差が、ＩＣなどの冷却にとっ
て実用上非常に問題になるところであり、本発明の効果
が認められた。
熱部付近においては従来のものは温度が高く、２００〜
３００ｍｍと加熱部より離れたところでは温度が低下す
る。これに対して本発明のものは加熱部においては７０
°Ｃより若干低目の温度を示し、加熱部より離れたとこ
ろにおいても温度低下は従来のものに比較して２〜３°
Ｃ少ない。この程度の温度差が、ＩＣなどの冷却にとっ
て実用上非常に問題になるところであり、本発明の効果
が認められた。
以上に説明したように本発明によれば熱輸送量および長
さ方向の熱輸送特性の均一なマイクロヒートパイプが得
られるもので工業上顕著な効果を奏するものである。
さ方向の熱輸送特性の均一なマイクロヒートパイプが得
られるもので工業上顕著な効果を奏するものである。
第１図および第２図は本発明の一実施例に係るマイクロ
ヒートパイプの斜視図、第３図は本発明に用いる多孔体
の一例を示す斜視図、第４図はマイクロヒートパイプの
長さと温度の関係を示す図である。 １・・・ヒートパイプ容器、 ２・・・ウィック、
３・・・多孔体、 ４・・・多孔板、 ５・・・作動
液還流部、６・・・蒸気通路部、 ７・・・網状円筒体
。
ヒートパイプの斜視図、第３図は本発明に用いる多孔体
の一例を示す斜視図、第４図はマイクロヒートパイプの
長さと温度の関係を示す図である。 １・・・ヒートパイプ容器、 ２・・・ウィック、
３・・・多孔体、 ４・・・多孔板、 ５・・・作動
液還流部、６・・・蒸気通路部、 ７・・・網状円筒体
。
Claims (1)
- ヒートパイプ容器内の長手方向に多孔板もしくは多孔
体をウイックと共に挿入し、該ウイックを多孔板もしく
は多孔体で容器内壁に密着する構造としたことを特徴と
するマイクロヒートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63305759A JPH02150694A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | マイクロヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63305759A JPH02150694A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | マイクロヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02150694A true JPH02150694A (ja) | 1990-06-08 |
Family
ID=17949004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63305759A Pending JPH02150694A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | マイクロヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02150694A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309639A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Boeing Co:The | ループヒートパイプのための多層ウィック、ループヒートパイプ、および多層ウィックを製造する方法 |
| CN100376856C (zh) * | 2005-02-22 | 2008-03-26 | 徐惠群 | 金属网热管的烧结方法与烧结装置 |
| CN100533042C (zh) | 2005-03-15 | 2009-08-26 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 网状式热管及其制造方法 |
-
1988
- 1988-12-02 JP JP63305759A patent/JPH02150694A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100376856C (zh) * | 2005-02-22 | 2008-03-26 | 徐惠群 | 金属网热管的烧结方法与烧结装置 |
| CN100533042C (zh) | 2005-03-15 | 2009-08-26 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 网状式热管及其制造方法 |
| JP2007309639A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Boeing Co:The | ループヒートパイプのための多層ウィック、ループヒートパイプ、および多層ウィックを製造する方法 |
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