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公開番号2025024623
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-20
出願番号2023128866
出願日2023-08-07
発明の名称冷却部品、及び冷却装置
出願人富士通株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類F28D 15/02 20060101AFI20250213BHJP(熱交換一般)
要約【課題】容器内での冷媒の気相と液相との相変化によって熱移動を行う構造において、省スペースで、冷媒の循環を促進することにより、冷却効率を高める。
【解決手段】冷却部品40は、冷媒が密封された容器44と、冷却対象から熱を受け容器44の内部で冷媒を蒸発させる受熱部46と、容器44の内部で受熱部46から離れており気相の冷媒を凝縮させる凝縮部72と、凝縮部72受熱部46とを接続し液相の冷媒が毛細管現象により凝縮部72から受熱部46に輸送される液輸送部(輸送パイプ78)と、受熱部46と凝縮部72とを接続し気相の冷媒が受熱部46から凝縮部72に輸送される第一輸送空間74を備える第一輸送部50と、第一輸送部50の冷媒の移動方向と直交する方向の両側に対で設けられ、受熱部46と凝縮部72とを接続し気相の冷媒が受熱部46から凝縮部72に輸送される第二輸送空間104を備える第二輸送部(側壁100)と、を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒が密封された容器と、
冷却対象から熱を受けて前記容器の内部で前記冷媒を蒸発させる受熱部と、
前記容器の内部で前記受熱部から離れており気相の前記冷媒を凝縮させる凝縮部と、
前記凝縮部と前記受熱部とを接続し液相の前記冷媒が毛細管現象により前記凝縮部から前記受熱部に輸送される液輸送部と、
前記容器の内部で前記受熱部と前記凝縮部とを接続し気相の前記冷媒が前記受熱部から前記凝縮部に輸送される第一輸送空間を内部に備える第一輸送部と、
前記容器の内部で前記第一輸送部における冷媒の移動方向と直交する方向の両側に対で設けられ、前記受熱部と前記凝縮部とを接続し気相の前記冷媒が前記受熱部から前記凝縮部に輸送される第二輸送空間を内部に備える第二輸送部と、
を有する冷却部品。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記第一輸送部、及び前記第二輸送部はいずれも板状であり、前記第二輸送部は、前記第一輸送部に対し垂直に配置されている請求項１に記載の冷却部品。
【請求項３】
前記容器から熱を外部に放出する放熱部、を有する請求項１又は請求項２に記載の冷却部品。
【請求項４】
前記放熱部は複数のフィンを備えている請求項３に記載の冷却部品。
【請求項５】
複数の前記フィンは板状であり互いに平行である請求項４に記載の冷却部品。
【請求項６】
複数の前記フィンと平行で、前記第二輸送部を成す側壁を備える請求項５に記載の冷却部品。
【請求項７】
前記側壁は前記フィンよりも厚い請求項６に記載の冷却部品。
【請求項８】
前記側壁の内部に設けられ前記第二輸送空間を維持する支柱を備える請求項６又は請求項７に記載の冷却部品。
【請求項９】
冷媒が密封された容器と、
冷却対象から熱を受けて前記容器の内部で前記冷媒を蒸発させる受熱部と、
前記容器の内部で前記受熱部から離れており気相の前記冷媒を凝縮させる凝縮部と、
前記凝縮部と前記受熱部とを接続し液相の前記冷媒が毛細管現象により前記凝縮部から前記受熱部に輸送される液輸送部と、
前記容器の内部で前記受熱部と前記凝縮部とを接続し気相の前記冷媒が前記受熱部から前記凝縮部に輸送される第一輸送空間を内部に備える第一輸送部と、
前記容器の内部で前記第一輸送部における冷媒の移動方向と直交する方向の両側に対で設けられ、前記受熱部と前記凝縮部とを接続し気相の前記冷媒が前記受熱部から前記凝縮部に輸送される第二輸送空間を内部に備える第二輸送部と、
前記容器から熱を外部に放出する放熱部と、
を有する冷却装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は冷却部品、及び冷却装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
受熱部、放熱部、及び受熱部と放熱部を連結する連結部、を有し、受熱部において冷却対象物と熱的に接する基底部が、受熱部の外壁の一部となる受熱部外壁部と、冷媒と接触する受熱部底面上に配置された複数の突起部を備えている冷却装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開２０１２／１１５２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷媒が密封された容器内で冷媒の気化と凝縮とを繰り返し行って循環させることで、受熱部で受けた熱を受熱部以外の部位へ連続的に輸送可能な冷却装置がある。冷媒を循環させる冷却装置では、冷媒によって輸送された熱を外部に放出することで、冷却対象を冷却できる。
【０００５】
このような冷却部品、及び冷却装置では、冷媒の循環が不十分だと、気化した冷媒による熱の輸送を充分にできず、冷却能力を高く発揮できない。冷媒の循環を促進するには、例えば、受熱部から凝縮部への気相の冷媒の輸送空間を広げることが考えられる。しかし、単に冷媒の輸送空間を広げると、冷却部品として広いスペースを要する。
【０００６】
本願の開示技術は、１つの側面として、容器内での冷媒の気相と液相との相変化によって熱移動を行う構造において、省スペースで、冷媒の循環を促進することにより、冷却効率を高めることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の開示する技術では、冷媒が密封された容器と、受熱部と、凝縮部と、液輸送部と、第一輸送部と、第二輸送部と、を有する。容器には、冷媒が密封される。受熱部は、冷却対象から熱を受けて容器の内部で冷媒を蒸発させる。凝縮部は、容器の内部で受熱部から離れており気相の冷媒を凝縮させる。液輸送部は、容器の内部で受熱部から離れている凝縮部と受熱部とを接続する。液輸送部では、液相の冷媒が毛細管現象により凝縮部から受熱部に輸送される。第一輸送部は、容器の内部で受熱部と凝縮部とを接続し気相の冷媒が受熱部から凝縮部に輸送される第一輸送空間を内部に備える。第二輸送部は、容器の内部で第一輸送部における冷媒の移動方向と直交する方向の両側に対で設けられ、受熱部と凝縮部とを接続し気相の冷媒が受熱部から凝縮部に輸送される第二輸送空間を内部に備える。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する技術では、容器内での冷媒の気相と液相との相変化によって熱移動を行う構造において、省スペースで、冷媒の循環を促進することにより、冷却効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は第一実施形態の冷却装置を示す斜視図である。
図２は第一実施形態の冷却装置を示す分解斜視図である。
図３は第一実施形態の冷却装置を備えた電子機器を冷却装置の内部構造と共に示す部分的平面図である。
図４は第一実施形態の冷却装置の内部構造を示す平面図である。
図５は第一実施形態の冷却装置を傾いていない状態で示す図４の５－５線断面図である。
図６は第一実施形態の冷却装置を傾いた状態で示す断面図である。
図７は第一実施形態の冷却装置における輸送パイプの一端部分を蒸発部の一部と共に示す平面図である。
図８は第一実施形態の冷却装置における輸送パイプの他端部分を容器の一部と共に示す断面図である。
図９は第一実施形態の冷却装置における輸送パイプの一端部分を蒸発部の一部と共に示す側面図である。
図１０は輸送パイプの内径と輸送パイプ内を上昇する水柱の高さの関係を示すグラフである。
図１１は第一実施形態の冷却装置において冷媒が蒸発する状態を図５の符号１１の部分で拡大して示す断面図である。
図１２は第一実施形態の冷却装置において冷媒が凝縮する状態を図５の符号１２の部分で拡大して示す断面図である。
図１３Ａは第一実施形態の冷却装置を示す図４の１３Ａ－１３Ａ線断面図である。
図１３Ｂは第一実施形態の冷却装置を示す図４の１３Ｂ－１３Ｂ線断面図である。
図１３Ｃは第一実施形態の冷却装置を示す図４の１３Ｃ－１３Ｃ線断面図である。
図１４Ａは第一実施形態の冷却装置における冷媒の流れを示す斜視図である。
図１４Ｂは第一実施形態の冷却装置における冷媒の流れを示す平面図である。
図１５Ａは比較例の冷却装置における冷媒の流れを示す斜視図である。
図１５Ｂは比較例の冷却装置における冷媒の流れを示す平面図である。
図１６は、本開示の冷却装置の内部構造を注入孔及び注入パイプと共に示す平面図である。
図１７は、本開示の冷却装置の内部構造を示す図１６の１７－１７線断面図である。
図１８は、本開示の冷却装置の注入パイプを未封止の状態で示す断面図である。
図１９は、本開示の冷却装置の注入パイプを圧縮して封止した状態で示す断面図である。
図２０は、本開示の冷却装置の注入孔を注入パイプ先端の栓により封止した状態で示す断面図である。
図２１は第二実施形態の冷却装置における網部材及びその近傍を拡大して示す斜視図である。
図２２は第三実施形態の冷却装置を部分的に示す平断面図である。
図２３は第三実施形態の冷却装置を示す図２２の２３－２３線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第一実施形態の冷却部品４０、及び冷却装置４２について、図面に基づいて詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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