特許 7550180 マルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-04

(45)【発行日】2024-09-12

(54)【発明の名称】マルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造

(51)【国際特許分類】

   F28D 15/04 20060101AFI20240905BHJP

   F28D 15/02 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

F28D15/04 H

F28D15/04 J

F28D15/02 102A

F28D15/02 101H

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022033027

(22)【出願日】2022-03-03

(65)【公開番号】P2023128591

(43)【公開日】2023-09-14

【審査請求日】2023-03-09

(73)【特許権者】

【識別番号】522085574

【氏名又は名称】尼得科超衆科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】黄建程

(72)【発明者】

【氏名】江文雄

(72)【発明者】

【氏名】陳▲いく▼丞

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１４１１１４０３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００５－１８０８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－００３１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０３６１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０７６５２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｄ １５／０４

Ｆ２８Ｄ １５／０２

Ｈ０１Ｌ ２３／４２７

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１板部と第２板部とを有する筐体と、前記筐体内に設けられる複合ウィックと、前記筐体内に支持する複数の支持構造とを含むベーパーチャンバー構造であって、
前記筐体は、前記第１板部と前記第２板部とが重ね合わせられてなり、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間に介在して連通する連通領域とを有し、前記連通領域に少なくとも１つの段差部が形成され、
前記複合ウィックは、前記筐体内に設けられ、前記第１板部内に設けられる第１ウィック及び第２ウィックと、前記第２板部内に設けられる第３ウィックと、前記連通領域を通じて前記第１領域及び前記第２領域に延びる束状ウィックとを含み、
前記束状ウィックは、前記支持構造の間隔を通って、前記第１領域から前記第２領域までに延びて前記第１板部と前記第２板部との間に挟まれ、
前記連通領域には、前記第１ウィックと前記第２ウィックとが重畳する重畳領域が形成され、前記重畳領域は、前記段差部の下流に位置している、
マルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造。

【請求項2】

前記第１ウィックは粉末焼結体であり、前記第２ウィックは編み網である、
請求項１に記載のマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造。

【請求項3】

前記第３ウィックは編み網である、
請求項２に記載のマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造。

【請求項4】

前記束状ウィックは、第１部と、第２部とを有し、
前記第１部は、前記筐体の第１領域から前記連通領域に延びて前記第２領域に位置する前記第２部に連結する、
請求項１に記載のマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造。

【請求項5】

前記束状ウィックの前記第１部と前記第２部との間に湾曲部が形成され、
前記第２部は、前記湾曲部の湾曲方向に向けて延びている、
請求項４に記載のマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造。

【請求項6】

束状ウィックは繊維束である、
請求項１、請求項４又は請求項５のいずれか１項に記載のマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造。

【請求項7】

前記複数の支持構造は、前記第１領域内に分布配置される複数の第１支持柱と、前記連通領域内に分布配置される複数の第２支持柱と、前記第２領域内に分布配置される複数の第３支持柱とを含む、
請求項１に記載のマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造。

【請求項8】

各前記第１支持柱は、中実部と前記中実部の外周に被覆される焼結部とを含み、
各前記第２支持柱は、銅又はアルミニウムより構成される中実柱であり、
各前記第３支持柱は、粉末焼結で構成されている、
請求項７に記載のマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換要素に関し、特に、マルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のベーパーチャンバー（Ｖａｐｏｒ Ｃｈａｍｂｅｒ）では、主に上下２つの熱伝導性の高い板部材の縁溶接によって真空キャビティが形成され、そのキャビティ内部には、ウィックや作動流体等の高効率熱伝導材料を含んでいる。これにより、ベーパーチャンバーは、熱源に接触すると、熱をその大面積の板面に速やかに伝導拡散して冷却することができ、現在不可欠な放熱部材の一つとなっている。

【0003】

実際の応用において、ベーパーチャンバーは、使用場面に応じて周辺部品に合わせるため、その板部材の幾何形状を変えたり、その板面を互いに同一の水平面にならないように複数の断面にしたりする必要がある。その結果、板面の面積を有効に利用することができる。

【0004】

しかし、ベーパーチャンバーの内部は、作動流体の還流によって熱交換サイクルを維持する必要がある。そのため、ベーパーチャンバーの外形を変更する場合、特に段差型に変更する場合、その外形の変更に合わせて板部体の内部を薄くすることは、作動流体の還流効率に影響を与える可能性が高い。

【0005】

これに鑑み、本発明者は、上記の従来技術の欠陥に対し、鋭意研究を重ねると共に学理の運用を組み合わせ、上記問題点を解決することに努めた結果、本発明者の改良の目標となった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の主な目的は、マルチウィックの組み合わせを用いて、特に作動流体の輸送上の主流として束状ウィックを用いて、ベーパーチャンバー内の作動流体の還流効果を維持する、マルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明に係るマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造は、第１板部と第２板部とを有する筐体と、前記筐体内に設けられる複合ウィックと、前記筐体内に支持する複数の支持構造とを含む。前記筐体は、前記第１板部と前記第２板部とが重ね合わせられてなり、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域とを連通する連通領域とを有し、前記連通領域に少なくとも１つの段差部が設けられ、前記複合ウィックは、前記筐体内に設けられ、前記第１板部内に設けられる第１ウィック及び第２ウィックと、前記第２板部内に設けられる第３ウィックと、前記連通領域を通じて前記第１領域及び前記第２領域に延びる束状ウィックとを含み、前記束状ウィックは、前記支持構造の間隔を通って、前記第１領域から前記第２領域までに延びて前記第１板部と前記第２板部との間に挟まれ、前記連通領域には、前記第１ウィックと前記第２ウィックとが重畳する重畳領域が形成され、前記重畳領域は、前記段差部の下流に位置している。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係るマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造によれば、ベーパーチャンバー内の作動流体の還流効果を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の概略分解斜視図である。

【図2】本発明に係る第１板部の概略平面図である。

【図3】本発明に係る第２板部の概略平面図である。

【図4】本発明の概略断面図である。

【図5】図４のＡ部分の要部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の詳細な説明及び技術内容について、図面を参照しながら以下に説明するが、図面は参照及び説明のためのものであり、本発明を限定するものではない。

【0011】

図１は、本発明の概略分解斜視図である。本発明に係るマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造は、筐体１と、筐体１内に設けられる複合ウィック２と、複数の支持構造３とを含む。

【0012】

上記筐体１は、第１板部１０と第２板部１１とを含み、第１板部１０と第２板部１１とが重ね合わせられてなり、第１領域１００／１１０と、第２領域１０１／１１１と、第１領域と第２領域との間に介在して連通する連通領域１０２／１１２とを有している。また、図４に示すように、上記連通領域１０２／１１２には、少なくとも１つの段差部１０３／１１３が形成されて、第１領域１００／１１０と第２領域１０１／１１１とに段差を生じさせる。即ち、第１領域１００／１１０と第２領域１０１／１１１とが異なる水平位置にある（同一の水平位置にない）。上記段差部１０３／１１３は、幅方向に連通領域１０２／１１２から第２領域１０１／１１１に向かうにつれて徐々に広くなっていてもよい（図１～図３に示す）。

【0013】

図１に示すように、上記複合ウィック２は、上記筐体１の内壁に設けられ、上記筐体１の第１板部１０内に貼り付ける第１ウィック２０及び第２ウィック２１と、上記筐体１の第２板部１１内に貼り付ける第３ウィック２３と、上記筐体１の連通領域１０２／１１２を通じて第１領域１００／１１０及び第２領域１０１／１１１に延びる束状ウィック２４とを含む。図２に示すように、上記第１板部１０内のウィックは、第１領域１００内に敷設する上記第１ウィック２０、及び第２領域１０１内に敷設する上記第２ウィック２１より構成され、第１ウィック２０及び第２ウィック２１は、それぞれ連通領域１０２に向けて延びて、上記連通領域１０２に第１ウィック２０と第２ウィック２１とが重畳する重畳領域Ｏが形成されている。上記第１ウィック２０は、粉末焼結体であり、上記第２ウィック２１は、編み網であり、上記重畳領域Ｏは、粉末焼結体と編み網とが混合して形成されている。

【0014】

上述したように、図３に示すように、上記第３ウィック２３は、第２板部１１内に敷設されている。即ち、第２板部１１内の第１領域１１０、第２領域１１１及び連通領域１１２は、全て第３ウィック２３より構成されている。また、上記第３ウィック２３は、編み網である。

【0015】

図１及び図３を再び参照すると、上記複数の支持構造３は、上記筐体１の第１板部１０と第２板部１１との間を支持し、上記筐体１の第１領域１００／１１０内に分布配置される複数の第１支持柱３０と、上記筐体１の連通領域１０２／１１２内に分布配置される複数の第２支持柱３１と、上記筐体１の第２領域１０１／１１１内に分布配置される複数の第３支持柱３２とを含む。ここで、各第１支持柱３０は、中実部３００と中実部３００の外周に被覆される焼結部３０１とを含み、各第２支持柱３１は、銅又はアルミニウムなどの材質より構成される中実柱であり、各第３支持柱３２は、粉末焼結で構成されている。また、長尺状の束状ウィック２４は、各支持構造３の間隔を通って筐体１の第１領域１００／１１０から、連通領域１０２／１１２を通じて第２領域１０１／１１１に延びて、第１板部１０と第２板部１１との間に挟まれる。この束状ウィック２４は、繊維束である。

【0016】

図１及び図４に示すように、上記束状ウィック２４は、第１部２４０と、第１部２４０から離れた第２部２４１とを有している。ここで、第１部２４０は、直線状を呈してもよく、筐体１の第１領域１００／１１０から連通領域１０２／１１２に延びて第２領域１０１／１１１に位置する第２部２４１に連結している。なお、筐体１の形状に応じて第２部２４１の延伸方向を調整してもよい。例えば、第１部２４０と第２部２４１との間に湾曲部２４２が形成されて、第２部２４１は、湾曲部２４２の湾曲方向に向けて延びている。また、筐体１の連通領域１０２／１１２には、上記段差部１０３／１１３を有しているため、束状ウィック２４にも、上記段差部１０３／１１３を通過する傾斜部２４３を有している。図５に示すように、連通領域１０２／１１２上の重畳領域Ｏは、段差部１０３／１１３又は傾斜部２４３の下流に位置している。

【0017】

また、上記筐体の第２領域１０１／１１１は、延伸領域１０４／１１４をさらに連通してもよい。上記延伸領域１０４／１１４は、ベーパーチャンバーが実際の形状に応じて決められてもよく、上記束状ウィック２４の第２部２４１は、上記延伸領域１０４／１１４に向けて延びてもよい。ここで、上記延伸領域１０４は、第１板部１０において、延びる第２ウィック２１によって貼り付けられ、第２板部１１において、延びる第３ウィック２３によって貼り付けられ、その中の支持構造３は、複数の第３支持柱３２である。

【0018】

それで、本発明に係るマルチウィックを備えたベーパーチャンバー構造によれば、上記筐体１の段差部１０３／１１３により、筐体１の第１領域１００／１１０及び第２領域１０１／１１１をそれぞれ厚さ又は高さが異なる発熱源に貼り付けることができるとともに、上記束状ウィック２４により、第１領域１００／１１０と第２領域１０１／１１１と間の作動流体の還流効率を維持することができる。また、上記連通領域１０２／１１２には、段差部１０３／１１３（又は束状ウィック２４の傾斜部２４３）の下流に第１ウィック２０と第２ウィック２１とが重畳する重畳領域Ｏが形成されている。これにより、束状ウィック２４に応じて作動流体を第１領域１００／１１０に快速に還流させることに有利である。

【0019】

また、本発明に係る複数の支持構造３において、第１領域１００／１１０、連通領域１０２／１１２及び第２領域１０１／１１１にそれぞれ複数の第１支持柱３０、複数の第２支持柱３１及び複数の第３支持柱３２が配置されている。ここで、第１支持柱３０は、中実部３００と中実部３００の外周に被覆される焼結部３０１とを含むことにより、良好な支持性及び還流機能の一部を有している。また、第２支持柱３１は、段差部１０３／１１３に位置し、中実柱で安定に支持機能を提供する。さらに、第３支持柱３２は、還流効率を考慮して粉末焼結で形成されている。このようにして、支持構造３は、ベーパーチャンバーの各部位に応じて最適化の支持性や還流の機能を兼ねる。

【0020】

要約すると、本発明は、従来技術の欠点を解決するという期待した使用目的を積極的に果たし得ることができ、新規性及び進歩性を大いに有し、発明の特許申請の要件と完全に一致しているため、本発明を出願する。本願を慎重に審査し、発明者の権利を保護するために特許を付与して頂きたい。

【0021】

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、上記変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれている。

【符号の説明】

【0022】

１ 筐体
１０ 第１板部
１００ 第１領域
１０１ 第２領域
１０２ 連通領域
１０３ 段差部
１０４ 延伸領域
１１ 第２板部
１１０ 第１領域
１１１ 第２領域
１１２ 連通領域
１１３ 段差部
１１４ 延伸領域
２ 複合ウィック
２０ 第１ウィック
２１ 第２ウィック
２３ 第３ウィック
２４ 束状ウィック
２４０ 第１部
２４１ 第２部
２４２ 湾曲部
２４３ 傾斜部
３ 支持構造
３０ 第１支持柱
３００ 中実部
３０１ 焼結部
３１ 第２支持柱
３２ 第３支持柱
Ｏ 重畳領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】