JPS63263392A - ル−プ型ヒ−トパイプの受熱部 - Google Patents
ル−プ型ヒ−トパイプの受熱部Info
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- JPS63263392A JPS63263392A JP9751387A JP9751387A JPS63263392A JP S63263392 A JPS63263392 A JP S63263392A JP 9751387 A JP9751387 A JP 9751387A JP 9751387 A JP9751387 A JP 9751387A JP S63263392 A JPS63263392 A JP S63263392A
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- 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
- F28D15/0266—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 separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
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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】
イ０発明の目的
〔産業上の利用分野〕
本発明はヒートパイプの構造に関するものであり、特に
円板形状の被冷却体（又は発熱体）から熱吸収（又は受
熱）する為のヒートパイプの受熱部（又は蒸発部）の構
造に関する。
円板形状の被冷却体（又は発熱体）から熱吸収（又は受
熱）する為のヒートパイプの受熱部（又は蒸発部）の構
造に関する。
平形サイリスクで代表される平形電力半導体の如き円板
形状被冷却体（発熱体）の冷却には従来第６図の如きヒ
ートパイプ式冷却器が主として使用されている。円板形
状被冷却体１はヒートパイプ１３が挿接された銅ブロッ
ク１２で加圧挟持されてある。ヒートパイプ１３の受熱
部１３ａは銅ブロック１２の挿接孔にはんだ接着されて
あり、放熱部１３ｂには放熱フィン群１４が設けられで
ある６円板形状被冷却体ｌの熱は銅ブロック１２を貫流
してヒートパイプ受熱部１３ａに吸収され放熱部１３ｂ
に輸送されて放熱フィン群１４において冷却風１５によ
って放熱される。第６図（イ）は該冷却器の側面図、（
ｏ）は正面図である。図（イ）。
形状被冷却体（発熱体）の冷却には従来第６図の如きヒ
ートパイプ式冷却器が主として使用されている。円板形
状被冷却体１はヒートパイプ１３が挿接された銅ブロッ
ク１２で加圧挟持されてある。ヒートパイプ１３の受熱
部１３ａは銅ブロック１２の挿接孔にはんだ接着されて
あり、放熱部１３ｂには放熱フィン群１４が設けられで
ある６円板形状被冷却体ｌの熱は銅ブロック１２を貫流
してヒートパイプ受熱部１３ａに吸収され放熱部１３ｂ
に輸送されて放熱フィン群１４において冷却風１５によ
って放熱される。第６図（イ）は該冷却器の側面図、（
ｏ）は正面図である。図（イ）。
（０）から分かる様に放熱フィン群１４の放熱効果を良
好ならしめる為にはフィンに所定以上の面積を与える必
要があり、その為にはヒートパイプ相互間には隣接冷却
器のヒートパイプに対しても、同−銅ブロツク内のヒー
トパイプに対しても一定以上の距離を設ける必要がある
。その為に図（イ）から分かる様に銅ブロック１２を必
要以上に厚肉に形成する必要があり又図（ｔｌ）から分
かる様に銅ブロック１２の正面寸法を必要以上に大きく
する必要があった。その為に次の様な問題がありその解
決が要望されていた。（ａ）銅ブロックの重量が極めて
重い高子扱いが困難な上に多くの被冷却体と多（の冷却
器を積層して使用する装置全体が重量過大となる。（ｂ
）銅ブロックはそれ自身高価である上にその機械加工性
が悪く、従って大型ブロックである為のコスト高は重要
な問題である。（Ｃ）受熱面からヒートパイプ表面まで
の距離が大きいので熱抵抗が増加し冷却性能が低下する
。（ｄ）第６図から分かる如くヒートパイプ相互間隔が
大きい為、円板形状の受熱面内から外側ヒートパイプが
はみ出してしまいヒートパイプの実効受熱面積が小さく
なり冷却器の性能が低下する。
好ならしめる為にはフィンに所定以上の面積を与える必
要があり、その為にはヒートパイプ相互間には隣接冷却
器のヒートパイプに対しても、同−銅ブロツク内のヒー
トパイプに対しても一定以上の距離を設ける必要がある
。その為に図（イ）から分かる様に銅ブロック１２を必
要以上に厚肉に形成する必要があり又図（ｔｌ）から分
かる様に銅ブロック１２の正面寸法を必要以上に大きく
する必要があった。その為に次の様な問題がありその解
決が要望されていた。（ａ）銅ブロックの重量が極めて
重い高子扱いが困難な上に多くの被冷却体と多（の冷却
器を積層して使用する装置全体が重量過大となる。（ｂ
）銅ブロックはそれ自身高価である上にその機械加工性
が悪く、従って大型ブロックである為のコスト高は重要
な問題である。（Ｃ）受熱面からヒートパイプ表面まで
の距離が大きいので熱抵抗が増加し冷却性能が低下する
。（ｄ）第６図から分かる如くヒートパイプ相互間隔が
大きい為、円板形状の受熱面内から外側ヒートパイプが
はみ出してしまいヒートパイプの実効受熱面積が小さく
なり冷却器の性能が低下する。
上述の如きヒートパイプ式冷却器の問題点は第７図（イ
） 、 （ＩＩ）に示した如きループ型ヒートパイプ
（又は分離型ヒートパイプ）によって解決することが出
来る。即ちヒートパイプの受熱部と放熱部が分離して構
成されてあり、更に放熱部からの作動液の帰還流路と放
熱部に対する作動液蒸気の供給流路とが分離されてあり
、作動液の循環経路が全体的にループ状に構成されてあ
るループ型ヒートパイプを用い、その受熱部に依って円
板形状被冷却体の熱を吸収し、機器内の離れた部分の余
剰空間部に放熱部を配設し、両者間を帰還作動液流路管
と作動液蒸気流路管とで連結して構成する場合は受熱部
銅ブロックの形状が放熱部の形状により干渉を受けるこ
となく、銅ブロックを薄肉小型化することが可能となる
。この様なループ型ヒートパイプの受熱部を組み込んだ
銅ブロックが第７図に示してあって（イ）は側面図、（
０）は正面図である。ループ型ヒートパイプの受熱部は
薄肉の銅ブロック１２の貫通孔を貫通挿接してはんだ接
着されてある比較的細径の蒸発管群１６とそれ等に共通
の作動液用ヘッダー１７ａと蒸気用ヘッダー１７ｂとか
ら構成されてあり、それ等は帰還作動液流路管１８及び
蒸気供給流路管１９によって図示されていない他の位置
に配設されてある放熱部に連結されてある。図（イ’）
、 （ＩＩ）から放熱フィンに干渉されないことによ
り、蒸発管の細径化及びそれ等の間隔の縮小が可能とな
り、従って銅ブロックは薄肉化が可能になり、銅ブロッ
ク１２の正面形状も小さくなっている。受熱面とヒート
パイプの蒸発管群１６の表面との距離も小さくなり熱抵
抗は改善される。
） 、 （ＩＩ）に示した如きループ型ヒートパイプ
（又は分離型ヒートパイプ）によって解決することが出
来る。即ちヒートパイプの受熱部と放熱部が分離して構
成されてあり、更に放熱部からの作動液の帰還流路と放
熱部に対する作動液蒸気の供給流路とが分離されてあり
、作動液の循環経路が全体的にループ状に構成されてあ
るループ型ヒートパイプを用い、その受熱部に依って円
板形状被冷却体の熱を吸収し、機器内の離れた部分の余
剰空間部に放熱部を配設し、両者間を帰還作動液流路管
と作動液蒸気流路管とで連結して構成する場合は受熱部
銅ブロックの形状が放熱部の形状により干渉を受けるこ
となく、銅ブロックを薄肉小型化することが可能となる
。この様なループ型ヒートパイプの受熱部を組み込んだ
銅ブロックが第７図に示してあって（イ）は側面図、（
０）は正面図である。ループ型ヒートパイプの受熱部は
薄肉の銅ブロック１２の貫通孔を貫通挿接してはんだ接
着されてある比較的細径の蒸発管群１６とそれ等に共通
の作動液用ヘッダー１７ａと蒸気用ヘッダー１７ｂとか
ら構成されてあり、それ等は帰還作動液流路管１８及び
蒸気供給流路管１９によって図示されていない他の位置
に配設されてある放熱部に連結されてある。図（イ’）
、 （ＩＩ）から放熱フィンに干渉されないことによ
り、蒸発管の細径化及びそれ等の間隔の縮小が可能とな
り、従って銅ブロックは薄肉化が可能になり、銅ブロッ
ク１２の正面形状も小さくなっている。受熱面とヒート
パイプの蒸発管群１６の表面との距離も小さくなり熱抵
抗は改善される。
然しこの様な効果があるにも係わらずこの様なループ型
ヒートパイプ式の冷却装置は実用化に至っていない。そ
れは次の如き問題点によるものと考えられる。
ヒートパイプ式の冷却装置は実用化に至っていない。そ
れは次の如き問題点によるものと考えられる。
（ａ）銅ブロック１２に対する蒸発管群１６を挿接する
細径貫通孔群の削孔は困難な作業であり加工費が上昇し
銅ブロックが高価になる。
細径貫通孔群の削孔は困難な作業であり加工費が上昇し
銅ブロックが高価になる。
（ｂ）溶接部分（又はろう接部分）が極めて多くなり、
鋼管の溶接（又はろう接）は困難高価であり、受熱郡全
体として極めて高価となり、又多数の接続部の存在は装
置の長期信頼性を低下させる。
鋼管の溶接（又はろう接）は困難高価であり、受熱郡全
体として極めて高価となり、又多数の接続部の存在は装
置の長期信頼性を低下させる。
（ｃ）ヘソグーの直径が大きいのでその干渉に依りブロ
ックの薄肉化が未だ不充分である。
ックの薄肉化が未だ不充分である。
（ｄ）円板状の受熱面積に対し、小型化したとは云え、
銅ブロック１２の表面積に無駄が多く、更に蒸発管群１
６にも無駄な部分が多い。
銅ブロック１２の表面積に無駄が多く、更に蒸発管群１
６にも無駄な部分が多い。
（発明が解決しようとする問題点〕
本発明は従来構造のヒートパイプ式冷却器における前述
の如き問題点を解決する為の手段としてループ型ヒート
パイプを用い、受熱部と放熱部とを分離配設して放熱部
の形状による受熱部構造に対する干渉を排除する。然し
従来構造のループ型ヒートパイプを円板形状の被冷却体
の冷却に適用せんとすると前述の如き問題点が発生する
。本発明はその様なループ型ヒートパイプ適用の場合の
問題点の総てを解決して、小型軽量で冷却性能の更に良
好な受熱部を提供する。
の如き問題点を解決する為の手段としてループ型ヒート
パイプを用い、受熱部と放熱部とを分離配設して放熱部
の形状による受熱部構造に対する干渉を排除する。然し
従来構造のループ型ヒートパイプを円板形状の被冷却体
の冷却に適用せんとすると前述の如き問題点が発生する
。本発明はその様なループ型ヒートパイプ適用の場合の
問題点の総てを解決して、小型軽量で冷却性能の更に良
好な受熱部を提供する。
口１発明の構成
〔問題点を解決する為の手段〕
第７図＜Ｏ、（Ｄ）から明瞭な如（、又前述のループ型
ヒートパイプ適用の場合の問題点（ａ）項〜（ｄ）項か
ら明らかな如く問題点の総ては蒸発管群１６及びヘンダ
ー１７ａ、１７ｂによって発生している。従って問題点
を解決する為の手段として、作動液の蒸発面積を流路の
並列化により拡大することを取止め、直列化による流路
延長を図かることにした。即ち該手段は相互に対向する
円形の２平面を受熱平面とし、該受熱平面は被冷却体の
放熱平面とほぼ等しい面積の円形平面であり、作動液の
帰還流路は上記受熱平面の２平面間において渦巻状に螺
回しながら受熱平面の外周から受熱平面の中心部に至る
様形成されてあり、該流路の渦巻部への導入部分か、渦
巻部の所定の部分の何れかに作動液の流れを受熱平面の
中心部に向う方向のみに規制する流れ方向規制手段が設
けられてあり、作動液蒸気の供給流路は受熱平面の２平
面間において渦巻状に螺回しながら受熱平面の中心部か
ら受熱平面の外周に至る様形成されてあり、作動液の帰
還流路と作動液蒸気の供給流路とは受熱平面の中心附近
において一本の連続流路として連結されてあり、且つ該
連続流路の渦巻部の総ては受熱平面と伝熱的に一体化さ
れてあり、渦巻部の中の受熱熱量と帰還作動液量とによ
って自ずから定まる部分が作動液蒸気発生部として構成
されてあることを基本的な構造とするものである。
ヒートパイプ適用の場合の問題点（ａ）項〜（ｄ）項か
ら明らかな如く問題点の総ては蒸発管群１６及びヘンダ
ー１７ａ、１７ｂによって発生している。従って問題点
を解決する為の手段として、作動液の蒸発面積を流路の
並列化により拡大することを取止め、直列化による流路
延長を図かることにした。即ち該手段は相互に対向する
円形の２平面を受熱平面とし、該受熱平面は被冷却体の
放熱平面とほぼ等しい面積の円形平面であり、作動液の
帰還流路は上記受熱平面の２平面間において渦巻状に螺
回しながら受熱平面の外周から受熱平面の中心部に至る
様形成されてあり、該流路の渦巻部への導入部分か、渦
巻部の所定の部分の何れかに作動液の流れを受熱平面の
中心部に向う方向のみに規制する流れ方向規制手段が設
けられてあり、作動液蒸気の供給流路は受熱平面の２平
面間において渦巻状に螺回しながら受熱平面の中心部か
ら受熱平面の外周に至る様形成されてあり、作動液の帰
還流路と作動液蒸気の供給流路とは受熱平面の中心附近
において一本の連続流路として連結されてあり、且つ該
連続流路の渦巻部の総ては受熱平面と伝熱的に一体化さ
れてあり、渦巻部の中の受熱熱量と帰還作動液量とによ
って自ずから定まる部分が作動液蒸気発生部として構成
されてあることを基本的な構造とするものである。
（作 用〕
本発明に係るループ型ヒートパイプの受熱部は次の如き
作用がある。
作用がある。
（ａ）単一の流路から形成されてあり、ヘソグーを必要
とせず従って受熱部の構成部分に大直径管が使用されて
いないので受熱部の厚さを大幅に小さくすることが出来
る。
とせず従って受熱部の構成部分に大直径管が使用されて
いないので受熱部の厚さを大幅に小さくすることが出来
る。
（ｂ）ヘソグー及び蒸発管群が無い為接続部が極めて少
ないので長期信頼性が向上する。
ないので長期信頼性が向上する。
（ｃ）金属ブロックを使用せず金属管と２枚の円形金属
平板のみで構成されてある受熱部であるから大幅に軽量
化される。
平板のみで構成されてある受熱部であるから大幅に軽量
化される。
（ｄ）銅ブロックに挿接孔を削孔する如き困難な加工が
無いので製作費が低減される。
無いので製作費が低減される。
（ｅ）従来の受熱部は銅ブロツク内でヒートパイプ間に
間隔を設ける必要があったが本発明に係る受熱部は作動
液流路間に間隙が無く、受熱部の総てがヒートパイプで
あるから受熱効率が良好であり熱抵抗が大幅に改善され
る。
間隔を設ける必要があったが本発明に係る受熱部は作動
液流路間に間隙が無く、受熱部の総てがヒートパイプで
あるから受熱効率が良好であり熱抵抗が大幅に改善され
る。
（ｆ）被冷却体は放熱平面と受熱平面は共にほぼ同面積
の円形平面であるから両手面間の熱量授受に殆ど無駄が
無いので熱抵抗値が向上すると共に構成材料にも無駄が
なく大幅に軽量化される。
の円形平面であるから両手面間の熱量授受に殆ど無駄が
無いので熱抵抗値が向上すると共に構成材料にも無駄が
なく大幅に軽量化される。
（ｇ）流れ方向規制手段の作用として受熱部内で発生す
る蒸気圧によって帰還作動液が逆流することが無いので
従来構造の如き冷却性能の低下が無い。
る蒸気圧によって帰還作動液が逆流することが無いので
従来構造の如き冷却性能の低下が無い。
（ｈ）流れ方向規制手段の作用として受熱部内で発生す
る強力な蒸気圧は作動液蒸気の推進力となり放熱部に対
する蒸気を連続的に供給する。更にこの蒸気圧は放熱部
の作動液の送出推進力となる。従って従来構造のループ
型ヒートパイプの多くが作動液循環ポンプを必要とした
のに対し本発明に係る受熱部が適用されたループ型ヒー
トパイプはその様な循環装置を全く必要としない。
る強力な蒸気圧は作動液蒸気の推進力となり放熱部に対
する蒸気を連続的に供給する。更にこの蒸気圧は放熱部
の作動液の送出推進力となる。従って従来構造のループ
型ヒートパイプの多くが作動液循環ポンプを必要とした
のに対し本発明に係る受熱部が適用されたループ型ヒー
トパイプはその様な循環装置を全く必要としない。
（ｉ）渦巻型流路の作用により、受熱部内で急激な作動
液の沸騰が生じても吹上げた作動液は渦巻部内の内壁面
に衝突を繰返し、それにより減速され、蒸発気化されて
、放熱部に生の作動液を吹上げてヒートパイプの性能低
下やコンテナ損傷が生じる恐れは全くない。
液の沸騰が生じても吹上げた作動液は渦巻部内の内壁面
に衝突を繰返し、それにより減速され、蒸発気化されて
、放熱部に生の作動液を吹上げてヒートパイプの性能低
下やコンテナ損傷が生じる恐れは全くない。
第１実施例
第１図（（） 、 （０）は夫々本発明に係るループ型
ヒートパイプの受熱部の一実施例を示す側面図及び一部
断面の正面図である。作動液の帰還流路か作動液蒸気の
供給流路の渦巻部の何れか一方の流路は金属管路３ａに
よって形成されてあり、且つ該渦巻の各ターン間には所
定の幅の連続的な間隙を有する様形成されてあり、該渦
巻型金属管路３ａは２枚の円板状受熱用金属平板２ａ及
び２ｂにより挟持されてあると共に該金属平板２ａ 、
２ｂに伝熱的に且つ気密に接着されてあり、他の一方
の流路は金属管の外周壁間の上述の所定の幅の連続的な
渦巻状間隙と２枚の円板状受熱用金属平板２ａ、２ｂと
により自ずから形成される渦巻型管路３ｂを流路となさ
れてある。図において１は円板形状の被冷却体であり、
円板状受熱金属平板２ａ、２ｂと被冷却体１の円板面積
はほぼ同面積であり、金属平板の方が稍々大きく形成さ
れてある。４は帰還作動液流路管、５は蒸気供給流路管
であって、夫々渦巻型金属管路３ａ及び渦巻型管路３ｂ
と連結一体化されてある。図においては渦巻型金属管路
３ａとしては角管が使用されてあるが丸管であっても良
い。９ａは作動液の流れ方向規制手段であって第１図（
ｔｌ）及び第１図（Ｄ）の外周部拡大図である第３図に
おいては毛細管作用を有する充填材９ａが示しである。
ヒートパイプの受熱部の一実施例を示す側面図及び一部
断面の正面図である。作動液の帰還流路か作動液蒸気の
供給流路の渦巻部の何れか一方の流路は金属管路３ａに
よって形成されてあり、且つ該渦巻の各ターン間には所
定の幅の連続的な間隙を有する様形成されてあり、該渦
巻型金属管路３ａは２枚の円板状受熱用金属平板２ａ及
び２ｂにより挟持されてあると共に該金属平板２ａ 、
２ｂに伝熱的に且つ気密に接着されてあり、他の一方
の流路は金属管の外周壁間の上述の所定の幅の連続的な
渦巻状間隙と２枚の円板状受熱用金属平板２ａ、２ｂと
により自ずから形成される渦巻型管路３ｂを流路となさ
れてある。図において１は円板形状の被冷却体であり、
円板状受熱金属平板２ａ、２ｂと被冷却体１の円板面積
はほぼ同面積であり、金属平板の方が稍々大きく形成さ
れてある。４は帰還作動液流路管、５は蒸気供給流路管
であって、夫々渦巻型金属管路３ａ及び渦巻型管路３ｂ
と連結一体化されてある。図においては渦巻型金属管路
３ａとしては角管が使用されてあるが丸管であっても良
い。９ａは作動液の流れ方向規制手段であって第１図（
ｔｌ）及び第１図（Ｄ）の外周部拡大図である第３図に
おいては毛細管作用を有する充填材９ａが示しである。
該充填材９ａは放熱部から帰還する作動液流８の推進力
、重力及び毛細管作用により作動液を吸収通過せしめる
が管路の渦巻型流路内で発生する作動液蒸気に対しては
毛細管間隙に充満された作動液が逆止め弁の役目を果し
て通過させることが不可能で作動液の逆流を引起すこと
がない、従って渦巻型流路内に発生した蒸気圧は蒸気を
放熱部にのみ向って推進力として作用して蒸気流７を発
生させる。第２図は受熱部の中心部の構造を示す拡大図
であって、受熱用金属平板２ａを除去した状態で示して
あり、上述の如き作動液の流れ方向規制手段９ａの作用
ａ 端６から放出され、方向変換して金属管流路ｔのターン
に沿って設けられた間隙によって形成された渦巻型流路
３ｂの中を蒸気圧によって反対方向の蒸気流７として外
周方向に流れる状態を示しである。外周に至った蒸気流
７は第３図拡大図例示の如く蒸気供給流路管５の中を推
進せしめられて図示されていない放熱部に供給される。
、重力及び毛細管作用により作動液を吸収通過せしめる
が管路の渦巻型流路内で発生する作動液蒸気に対しては
毛細管間隙に充満された作動液が逆止め弁の役目を果し
て通過させることが不可能で作動液の逆流を引起すこと
がない、従って渦巻型流路内に発生した蒸気圧は蒸気を
放熱部にのみ向って推進力として作用して蒸気流７を発
生させる。第２図は受熱部の中心部の構造を示す拡大図
であって、受熱用金属平板２ａを除去した状態で示して
あり、上述の如き作動液の流れ方向規制手段９ａの作用
ａ 端６から放出され、方向変換して金属管流路ｔのターン
に沿って設けられた間隙によって形成された渦巻型流路
３ｂの中を蒸気圧によって反対方向の蒸気流７として外
周方向に流れる状態を示しである。外周に至った蒸気流
７は第３図拡大図例示の如く蒸気供給流路管５の中を推
進せしめられて図示されていない放熱部に供給される。
第４図は作動液の流れ方向規制手段の拡大図である。流
れ方向規制手段は毛細充填材９ａのみでも良く、逆止め
弁だけでも良く、又図の如く逆止め弁と毛細充填材９ａ
と併用されてあっても良い。図における逆止め弁は球弁
９Ｃ１１，子トツパー９ｂ、弁座９ｄからなっているが
他の構造の逆止め弁であっても良い０毛細充填材９ａは
金属、非金属その他作動液と適合性の良好な材質の極細
線を引揃えたものでも良く、細状に編組したものでも良
く、それ等の短繊維を圧縮成型したものでも良い。又各
種の焼結材であっても良い。
れ方向規制手段は毛細充填材９ａのみでも良く、逆止め
弁だけでも良く、又図の如く逆止め弁と毛細充填材９ａ
と併用されてあっても良い。図における逆止め弁は球弁
９Ｃ１１，子トツパー９ｂ、弁座９ｄからなっているが
他の構造の逆止め弁であっても良い０毛細充填材９ａは
金属、非金属その他作動液と適合性の良好な材質の極細
線を引揃えたものでも良く、細状に編組したものでも良
く、それ等の短繊維を圧縮成型したものでも良い。又各
種の焼結材であっても良い。
第２実施例
第５図は本発明に係るループ型ヒートパイプの受熱部の
他の実施例である。第５図（イ）は一部断面略図である
。図（ＩＪ）は正面図で円板状受熱金属平板２ａの一部
を除去し、円板状受熱金属平板２ａに切削形成された渦
巻状切削流路３ｃ１及び３ｄを示しである。図において
は３Ｃは帰還作動液流路管４から流れ方向規制手段９ａ
を通過して推進される作動液流８の流路として示しであ
る。
他の実施例である。第５図（イ）は一部断面略図である
。図（ＩＪ）は正面図で円板状受熱金属平板２ａの一部
を除去し、円板状受熱金属平板２ａに切削形成された渦
巻状切削流路３ｃ１及び３ｄを示しである。図において
は３Ｃは帰還作動液流路管４から流れ方向規制手段９ａ
を通過して推進される作動液流８の流路として示しであ
る。
３ｄは蒸気流路で蒸気流７の流路であり蒸気供給流路管
５を介して放熱部に作動液蒸気を供給する。
５を介して放熱部に作動液蒸気を供給する。
切削流路３Ｃ及び３ｄは極めて近接した２条の平行溝と
して円板状受熱金属平板２ｂに渦巻状に切削され中心部
において隔壁が除去されて両流路が連結されて一条の流
路となっている。第５図実施例では流路溝は受熱金属平
板２ｂに切削されてあるが両平板に切削されてあっても
良い。両平板は気密に爆接又はろう接して一体化されて
ある。第５図実施例の作用は第１図実施例と全く同じで
ある。実際の使用状態では渦巻流路のどの部分が蒸発部
であるかは固定的ではない。作動液流路も蒸気流路もそ
れ等の大部分が実際には蒸気発生部となって蒸気流路と
なる場合もある。蒸気発生部は受熱す４ｉ流の大きさと
作動液量によって自ずから決まるもので此の点におい°
ζも第１図実施例、第５図実施例の作動状態は同じであ
る。
して円板状受熱金属平板２ｂに渦巻状に切削され中心部
において隔壁が除去されて両流路が連結されて一条の流
路となっている。第５図実施例では流路溝は受熱金属平
板２ｂに切削されてあるが両平板に切削されてあっても
良い。両平板は気密に爆接又はろう接して一体化されて
ある。第５図実施例の作用は第１図実施例と全く同じで
ある。実際の使用状態では渦巻流路のどの部分が蒸発部
であるかは固定的ではない。作動液流路も蒸気流路もそ
れ等の大部分が実際には蒸気発生部となって蒸気流路と
なる場合もある。蒸気発生部は受熱す４ｉ流の大きさと
作動液量によって自ずから決まるもので此の点におい°
ζも第１図実施例、第５図実施例の作動状態は同じであ
る。
第５図実施例は渦巻型金属管路３ａの形成の必要が無い
が使用金属材料は第１実施例より重量化される。大量生
産時は第５図実施例の方がコスト的に有利であることが
期待される。
が使用金属材料は第１実施例より重量化される。大量生
産時は第５図実施例の方がコスト的に有利であることが
期待される。
ハ０発明の効果
本発明に係るループ型ヒートパイプは上述の如く構成さ
れ上述の如き作用があるから従来構造のヒートパイプ式
冷却器の受熱部に比較して極めて大幅な軽量小型化が可
能となる。ヒートパイプ式サイリスク冷却器（素子径１
００鶴）について試作の結果は銅ブロツク部重量を６．
５ｋｇから１．１ｋｉｒに軽量化することが出来た。又
銅ブロツク部厚さは６０ｍから２９ｍと小型化すること
が出来た。
れ上述の如き作用があるから従来構造のヒートパイプ式
冷却器の受熱部に比較して極めて大幅な軽量小型化が可
能となる。ヒートパイプ式サイリスク冷却器（素子径１
００鶴）について試作の結果は銅ブロツク部重量を６．
５ｋｇから１．１ｋｉｒに軽量化することが出来た。又
銅ブロツク部厚さは６０ｍから２９ｍと小型化すること
が出来た。
又性能の向上も大きく熱抵抗値０．０２３℃／Ｗから０
．０１７℃／Ｗと低下せしめることが出−来た。この様
な冷却器の多数を組み込む電力制御装置にとって全体と
しての重量軽減、機器の小型化、性能向上の効果は極め
て大きいものである。
．０１７℃／Ｗと低下せしめることが出−来た。この様
な冷却器の多数を組み込む電力制御装置にとって全体と
しての重量軽減、機器の小型化、性能向上の効果は極め
て大きいものである。
本発明に係るループ型ヒートパイプの受熱部はそのまま
の形状でループ型ヒートパイプの水冷放熱部にも適用し
て効果を倍加させることが出来る。
の形状でループ型ヒートパイプの水冷放熱部にも適用し
て効果を倍加させることが出来る。
その場合は流れ方向規制手段は不要となる。又被冷却体
である発熱体に替わって円板状水冷ジャケットが放熱平
面に加圧的に挟持される。
である発熱体に替わって円板状水冷ジャケットが放熱平
面に加圧的に挟持される。
第１図〜第４図は本発明に係るループ型ヒートパイプの
受熱部の第１実施例を示す一部断面図及び部分拡大図で
ある。第５図はその第２実施例を示す一部断面図である
。第６図は従来構造のヒートパイプ式冷却器である。第
７図は従来構造のループ型ヒートパイプの受熱部の適用
例を示す。各図において（イ）は側面図（ロ）は正面図
である。 １・・・円板状被冷却体、’ｌａ、’ｌｂ・・・円板状
受熱用金属平板、３ａ・・・渦巻型金属管路、３ｂ・・
・渦巻型管路、７・・・蒸気流、８・・・作動液流、９
ａ・・・流れ方向規制手段、３ｃ、３ｄ・・・渦巻状切
削流路、１２・・・銅ブロック、１３・・・ヒートパイ
プ、１４・・・放熱フィン群、１５・・・冷却風、１６
・・・蒸発管群、１７・・・ヘソグー、４．１８・・・
帰還作動液流路管、５．１９・・・蒸気供給流路管。 特許出願人 アクトロニクス株式会社第 １図 第４図 （イ）Ａ−Ａ曾面回 （０） 正面田
（２ａ智餘幻第５（２） （イ）倹Ｉｔ回 （０）工面口篤６図 ｒ′ ８Ａ （イ） イ飼面面 第 ７ 図 （０）正向口
受熱部の第１実施例を示す一部断面図及び部分拡大図で
ある。第５図はその第２実施例を示す一部断面図である
。第６図は従来構造のヒートパイプ式冷却器である。第
７図は従来構造のループ型ヒートパイプの受熱部の適用
例を示す。各図において（イ）は側面図（ロ）は正面図
である。 １・・・円板状被冷却体、’ｌａ、’ｌｂ・・・円板状
受熱用金属平板、３ａ・・・渦巻型金属管路、３ｂ・・
・渦巻型管路、７・・・蒸気流、８・・・作動液流、９
ａ・・・流れ方向規制手段、３ｃ、３ｄ・・・渦巻状切
削流路、１２・・・銅ブロック、１３・・・ヒートパイ
プ、１４・・・放熱フィン群、１５・・・冷却風、１６
・・・蒸発管群、１７・・・ヘソグー、４．１８・・・
帰還作動液流路管、５．１９・・・蒸気供給流路管。 特許出願人 アクトロニクス株式会社第 １図 第４図 （イ）Ａ−Ａ曾面回 （０） 正面田
（２ａ智餘幻第５（２） （イ）倹Ｉｔ回 （０）工面口篤６図 ｒ′ ８Ａ （イ） イ飼面面 第 ７ 図 （０）正向口
Claims (4)
- （１）ヒートパイプの受熱部と放熱部とが分離して構成
されてあり、更に放熱部からの作動液の帰還流路と放熱
部に対する作動液蒸気の供給流路とが分離されてあり、
作動液の循環経路が全体的にループ状に構成されてある
ループ型ヒートパイプの受熱部であって、相互に対向す
る２平面を受熱平面とし、該受熱平面は被冷却体の放熱
平面とほぼ等しい面積の円形平面であり、作動液の帰還
流路は上記受熱平面の２平面間において、渦巻状に螺回
しながら受熱平面の外周から受熱平面の中心部に至る様
形成されてあり、且つ該流路の渦巻部への導入部分か渦
巻部の所定の部分の何れかに作動液の流れを受熱平面の
中心部に向う方向のみに規制する流れ方向規制手段が設
けられてあり、作動液蒸気の供給流路は受熱平面の２平
面間において渦巻状に螺回しながら受熱平面の中心部か
ら受熱平面の外周に至る様形成されてあり、作動液の帰
還流路と作動液蒸気の供給流路とは受熱平面の中心附近
において一本の連続流路として連結されてあり、且つ該
連続流路の渦巻部の総ては受熱平面と伝熱的に一体化さ
れてあり、渦巻部の中の受熱熱量と帰還作動液量とによ
って自ずから定まる部分が作動液蒸気発生部として構成
されてあることを特徴とするループ型ヒートパイプの受
熱部。 - （２）作動液の帰還流路の渦巻部か作動液蒸気の供給流
路の渦巻部の何れか一方の流路は金属管により形成され
てあり、且つ該渦巻の各ターン間には所定の幅の連続的
な渦巻状間隙を有する様形成されてあり、該渦巻型金属
管路は２枚の円板状受熱用金属平板により挟持されてあ
ると共に受熱用金属平板に伝熱的に且つ気密に接着され
てあり、他の一方の流路は金属管の外周壁間の上述の所
定の幅の連続的な渦巻状間隙と２枚の円板状受熱用金属
平板とにより自ずから形成される渦巻型管路を流路とな
されてあることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
に記載のループ型ヒートパイプの受熱部。 - （３）作動液帰還流路と作動液蒸気供給流路は２枚の受
熱用金属平板の何れか一方又は双方に切削されてある渦
巻状溝によって形成されてあり、両受熱用金属平板は相
互に気密に接着されてあることを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項に記載のループ型ヒートパイプの受熱部
。 - （４）作動液の流れ方向規制手段は作動液帰還流路の所
定の部分に挿入充填されてある毛細管作用を有する充填
材か、又は逆止め弁か、或いは該充填材と逆止め弁を併
用したものかの何れかであることを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項に記載のループ型ヒートパイプの受熱
部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9751387A JPS63263392A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | ル−プ型ヒ−トパイプの受熱部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9751387A JPS63263392A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | ル−プ型ヒ−トパイプの受熱部 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63263392A true JPS63263392A (ja) | 1988-10-31 |
Family
ID=14194337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9751387A Pending JPS63263392A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | ル−プ型ヒ−トパイプの受熱部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63263392A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003269876A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 薄型ループ状流路デバイスおよびそれを用いた温度制御機器 |
| JP2013528275A (ja) * | 2010-05-23 | 2013-07-08 | フォースト・フィジックス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 熱およびエネルギー交換 |
| CN110243218A (zh) * | 2018-02-06 | 2019-09-17 | 山东大学深圳研究院 | 一种手机app控制毛细芯温度的方法 |
| JP7809404B1 (ja) * | 2025-08-29 | 2026-02-02 | 株式会社 Synax | 蒸発器、温度制御装置およびハンドラ |
-
1987
- 1987-04-22 JP JP9751387A patent/JPS63263392A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003269876A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 薄型ループ状流路デバイスおよびそれを用いた温度制御機器 |
| JP2013528275A (ja) * | 2010-05-23 | 2013-07-08 | フォースト・フィジックス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 熱およびエネルギー交換 |
| CN110243218A (zh) * | 2018-02-06 | 2019-09-17 | 山东大学深圳研究院 | 一种手机app控制毛细芯温度的方法 |
| CN110243218B (zh) * | 2018-02-06 | 2020-07-14 | 山东大学深圳研究院 | 一种手机app控制毛细芯温度的方法 |
| JP7809404B1 (ja) * | 2025-08-29 | 2026-02-02 | 株式会社 Synax | 蒸発器、温度制御装置およびハンドラ |
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