特許ウォッチ

公開番号2025057017
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023166621
出願日2023-09-28
発明の名称ベーパーチャンバー及び冷却装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類F28D 15/02 20060101AFI20250402BHJP(熱交換一般)
要約【課題】ベーパーチャンバーが傾くように配置されても、発熱体を効率的に冷却することができるベーパーチャンバーを提供する。
【解決手段】ベーパーチャンバー1は、チャンバ本体10を備える。チャンバ本体10は、前面11と、底面24と、第1傾斜面25と、第2傾斜面26と、頂面27とを含む。前面11は、発熱体2が載置される載置領域17を含む。前面11の平面視において、第1傾斜面25及び第2傾斜面26は、各々、底面24から頂面27に向かうにつれて密閉空間が次第に拡がるように底面に対して傾斜している。前面11の平面視において、載置領域17は、第1傾斜面25と第2傾斜面26との間にある。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
チャンバ本体を備え、
前記チャンバ本体の内部に、作動液が封入される密閉空間が設けられており、
前記チャンバ本体は、前面と、前記前面とは反対側の背面と、前記前面の裏側にある第１主面と、前記第１主面に対向する第２主面と、底面と、第１傾斜面と、第２傾斜面と、頂面とを含み、前記第１主面と前記第２主面と前記底面と前記第１傾斜面と前記第２傾斜面と前記頂面とは、前記密閉空間を規定し、
前記前面は、発熱体が載置される載置領域を含み、
前記底面は、前記第１主面及び前記第２主面に接続されており、かつ、第１端縁と第２端縁とを含み、前記第１端縁と前記第２端縁とは、前記前面の平面視において、前記底面の両端縁であり、
前記頂面は、前記第１主面と前記第２主面とに接続されており、かつ、前記底面と前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とに対向しており、
前記第１傾斜面は、前記第１主面と前記第２主面と前記第１端縁とに接続されており、かつ、前記前面の前記平面視において、前記底面から前記頂面に向かうにつれて前記密閉空間が次第に拡がるように前記底面に対して傾斜しており、
前記第２傾斜面は、前記第１主面と前記第２主面と前記第２端縁とに接続されており、かつ、前記前面の前記平面視において、前記底面から前記頂面に向かうにつれて前記密閉空間が次第に拡がるように前記底面に対して傾斜しており、
前記前面の前記平面視において、前記載置領域は、前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間にある、ベーパーチャンバー。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第２主面は、前記背面に対して傾斜しており、かつ、前記底面から前記頂面に向かうにつれて前記第１主面に次第に近づいている、請求項１に記載のベーパーチャンバー。
【請求項３】
前記第２主面は、前記背面に対して傾斜しており、かつ、前記頂面から前記底面に向かうにつれて前記第１主面に次第に近づいており、
前記第２主面は、第１傾斜部分と、前記第１傾斜部分よりも前記底面の近くにある第２傾斜部分とを含み、
前記背面に対する前記第２傾斜部分の傾斜角は、前記背面に対する前記第１傾斜部分の傾斜角よりも小さい、請求項１に記載のベーパーチャンバー。
【請求項４】
前記第２傾斜部分の面積は、前記第１傾斜部分の面積よりも大きい、請求項３に記載のベーパーチャンバー。
【請求項５】
前記第１主面または前記第２主面から突出している複数のフィンをさらに備え、
前記複数のフィンは、前記底面、前記第１傾斜面または前記第２傾斜面に向かって延在している、請求項１に記載のベーパーチャンバー。
【請求項６】
前記複数のフィンは、前記底面に対して傾いており、かつ、前記底面に近づくにつれて前記載置領域に向かって延在している、請求項５に記載のベーパーチャンバー。
【請求項７】
前記複数のフィンは、前記第１傾斜面に対向する第１フィンと、前記第２傾斜面に対向する第２フィンとを含み、
前記前面の前記平面視において、前記第１フィンは、前記頂面から前記底面に向かうにつれて前記第１端縁から前記第２端縁に向かうように傾いており、
前記前面の前記平面視において、前記第２フィンは、前記頂面から前記底面に向かうにつれて前記第２端縁から前記第１端縁に向かうように傾いている、請求項５に記載のベーパーチャンバー。
【請求項８】
前記底面に対する前記第１フィンの傾斜角は、前記底面に対する前記第１傾斜面の傾斜角に等しいまたはより大きく、
前記底面に対する前記第２フィンの傾斜角は、前記底面に対する前記第２傾斜面の傾斜角に等しいまたはより大きい、請求項７に記載のベーパーチャンバー。
【請求項９】
前記前面の前記平面視において、前記複数のフィンの一部は前記載置領域に重なっている、請求項５に記載のベーパーチャンバー。
【請求項１０】
内部に作動液が封入される空間が設けられており、発熱体から伝わる熱を前記空間内に放熱する放熱部と、前記放熱部の熱により蒸発した前記作動液の蒸気が凝縮する凝縮部とを有する平板状の容器を備え、
前記容器の内面は、
前記放熱部を有する第１主面と、
前記第１主面に対向する第２主面と、
前記第１主面及び前記第２主面に接続されている第１側面と、
前記第１主面及び前記第２主面に接続されており、かつ、前記第１側面に対向する第２側面と、
前記第１主面及び前記第２主面に接続されている底面とを有し、
前記底面は、前記第１側面の側の第１端縁と前記第２側面の側の第２端縁とを有し、かつ、前記第１端縁から前記第２端縁まで延在しており、
前記容器の前記内面はさらに、
前記第１主面及び前記第２主面に接続されており、かつ、前記底面に対向する頂面と、
前記第１端縁から前記第１側面に向かって前記底面から離れるにつれて高くなるように傾斜する第１傾斜面と、
前記第２端縁から前記第２側面に向かって前記底面から離れるにつれて高くなるように傾斜する第２傾斜面とを有し、
前記頂面と前記底面との間に前記凝縮部が設けられている、ベーパーチャンバー。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ベーパーチャンバー及び冷却装置に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２００１－１６５５８５号公報（特許文献１）は、発熱部と、第１の凝縮部と、第２の凝縮部と、第１中間部と、第２中間部とを備える平面型ヒートパイプを開示している。第１中間部は、発熱部と第１の凝縮部との間をショートカットする第１のショートパス部を含む。第２中間部は、発熱部と第２の凝縮部との間をショートカットする第２のショートパス部を含む。発熱部には、発熱体が取り付けられる発熱体取付部が設けられている。平面型ヒートパイプの内部に、作動流体が封入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００１－１６５５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された平面型ヒートパイプでは、発熱部のすぐ上部にヒートパイプを構成する壁面が存在する。そのため、作動流体が蒸発することにより発生した蒸気は、壁面に遮られて、第１の凝縮部と第２の凝縮部に回り込むようにして向かう。このように、蒸気は、凝縮部に直接移動することなく、バイパス経路を介して凝縮部に至るため、作動流体が蒸発してから凝縮部を経由して発熱部に戻るまでの時間が長くなる。その結果、平面型ヒートパイプの冷却効率は低下してしまう。
本開示の目的は、ベーパーチャンバーが傾くように配置されても、発熱体を効率的に冷却することができるベーパーチャンバー及びベーパーチャンバーを備える冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第一の局面のベーパーチャンバーは、チャンバ本体を備える。チャンバ本体の内部に、作動液が封入される密閉空間が設けられている。チャンバ本体は、前面と、前面とは反対側の背面と、前面の裏側にある第１主面と、第１主面に対向する第２主面と、底面と、第１傾斜面と、第２傾斜面と、頂面とを含む。第１主面と第２主面と底面と第１傾斜面と第２傾斜面と頂面とは、密閉空間を規定している。前面は、発熱体が載置される載置領域を含む。底面は、第１主面及び第２主面に接続されており、かつ、第１端縁と第２端縁とを含む。第１端縁と第２端縁とは、前面の平面視において、底面の両端縁である。頂面は、第１主面と第２主面とに接続されており、かつ、底面と第１傾斜面と第２傾斜面とに対向している。第１傾斜面は、第１主面と第２主面と第１端縁とに接続されており、かつ、前面の平面視において、底面から頂面に向かうにつれて密閉空間が次第に拡がるように底面に対して傾斜している。第２傾斜面は、第１主面と第２主面と第２端縁とに接続されており、かつ、前面の平面視において、底面から頂面に向かうにつれて密閉空間が次第に拡がるように底面に対して傾斜している。前面の平面視において、載置領域は、第１傾斜面と第２傾斜面との間にある。
【０００６】
本開示の第二の局面のベーパーチャンバーは、平板状の容器を備える。容器の内部に作動液が封入される空間が設けられている。容器は、発熱体から伝わる熱を空間内に放熱する放熱部と、放熱部の熱により蒸発した作動液の蒸気が凝縮する凝縮部とを有する。容器の内面は、放熱部を有する第１主面と、第１主面に対向する第２主面と、第１側面と、第２側面と、底面と、頂面と、第１傾斜面と、第２傾斜面とを有する。第１側面は、第１主面及び第２主面に接続されている。第２側面は、第１主面及び第２主面に接続されており、かつ、第１側面に対向している。底面は、第１主面及び第２主面に接続されている。底面は、第１側面の側の第１端縁と第２側面の側の第２端縁とを有しており、かつ、第１端縁から第２端縁まで延在している。頂面は、第１主面及び第２主面に接続されており、かつ、底面に対向している。第１傾斜面は、第１端縁から第１側面に向かって底面から離れるにつれて高くなるように傾斜している。第２傾斜面は、第２端縁から第２側面に向かって底面から離れるにつれて高くなるように傾斜している。頂面と底面との間に凝縮部が設けられている。
【０００７】
本開示の冷却装置は、本開示の第一局面または第二局面のベーパーチャンバーと、ベーパーチャンバーに取り付けられている冷却器とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示のベーパーチャンバー及び冷却装置は、傾くように配置されても、発熱体を効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１のベーパーチャンバー及び冷却装置の概略斜視図である。
実施の形態１のベーパーチャンバー及び冷却装置の、図１に示される断面線ＩＩ－ＩＩにおける概略断面図である。
実施の形態１のベーパーチャンバー及び冷却装置の、図１及び図２に示される断面線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける概略部分断面図である。
前面に沿う面内においてｚ方向が鉛直方向に対して傾くように配置された実施の形態１のベーパーチャンバーの概略断面図である。
前面に沿う面内においてｚ方向が鉛直方向に対して傾くように配置された実施の形態１のベーパーチャンバーの概略断面図である。
ｚ方向と前面と背面とが互いに離間されているｘ方向とによって規定される面内においてｚ方向が鉛直方向に対して傾くように配置された実施の形態１のベーパーチャンバーの概略部分断面図である。
ｚ方向と前面と背面とが互いに離間されているｘ方向とによって規定される面内においてｚ方向が鉛直方向に対して傾くように配置された実施の形態１のベーパーチャンバーの概略部分断面図である。
前面に沿う面内においてｚ方向が鉛直方向に対して傾くように配置された第１比較例のベーパーチャンバーの概略断面図である。
前面に沿う面内においてｚ方向が鉛直方向に対して傾くように配置された第１比較例のベーパーチャンバーの概略断面図である。
ｚ方向と前面と背面とが互いに離間されているｘ方向とによって規定される面内においてｚ方向が鉛直方向に対して傾くように配置された第１比較例のベーパーチャンバーの概略部分断面図である。
ｚ方向と前面と背面とが互いに離間されているｘ方向とによって規定される面内においてｚ方向が鉛直方向に対して傾くように配置された第２比較例のベーパーチャンバーの概略部分断面図である。
実施の形態２のベーパーチャンバー及び冷却装置の概略断面図である。
実施の形態２のベーパーチャンバー及び冷却装置の、図１２に示される断面線ＸＩＩＩ－ＸＩＩＩにおける概略部分断面図である。
第３比較例のベーパーチャンバーの概略断部分面図である。
実施の形態３のベーパーチャンバー及び冷却装置の概略断面図である。
実施の形態３のベーパーチャンバー及び冷却装置の、図１５に示される断面線ＸＶＩ－ＸＶＩにおける概略部分断面図である。
実施の形態３の変形例のベーパーチャンバー及び冷却装置の概略部分断面図である。
実施の形態４のベーパーチャンバー及び冷却装置の概略断面図である。
実施の形態４のベーパーチャンバー及び冷却装置の、図１８に示される断面線ＸＩＸ－ＸＩＸにおける概略部分断面図である。
実施の形態４の変形例のベーパーチャンバー及び冷却装置の概略部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
（【００１１】以降は省略されています）

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