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JP2001221583A - Heat pipe for diffusing cold and its installing method - Google Patents

Heat pipe for diffusing cold and its installing method

Info

Publication number
JP2001221583A
JP2001221583A JP2000026667A JP2000026667A JP2001221583A JP 2001221583 A JP2001221583 A JP 2001221583A JP 2000026667 A JP2000026667 A JP 2000026667A JP 2000026667 A JP2000026667 A JP 2000026667A JP 2001221583 A JP2001221583 A JP 2001221583A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat pipe
container
cold
peltier element
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
Application number
JP2000026667A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Shimura
隆広 志村
Hitoshi Shiyou
仁 尚
Yoshio Nakamura
芳雄 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2000026667A priority Critical patent/JP2001221583A/en
Publication of JP2001221583A publication Critical patent/JP2001221583A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pipe for diffusing cold that performs the transfer of the cold from a Peltier element efficiently and that can be applied to a cooling system with a large capacity and its installing method. SOLUTION: A heat pipe for diffusing cold heat is provided with a plate type container having a hermetically sealed cavity part, a cold source that is thermally connected with a location with high efficiency of diffusing cold and working fluid sealed in the container.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ペルチェ
冷蔵庫内の吸熱部など、冷熱を拡散する用途に用いられ
る冷熱拡散用ヒートパイプおよびその設置方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pipe for diffusing cold heat, such as a heat absorbing portion in a Peltier refrigerator, for use in diffusing cold heat, and a method of installing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子冷却装置、例えば、冷蔵庫等の冷却
装置として、一般に、逆カルノーサイクルのような冷凍
サイクル原理に基づく冷却装置が用いられている。この
冷却装置においては、コンプレッサを使用して冷媒を循
環するので、十分な冷却能力を有しているが、装置本体
の重量が大きくなり、騒音振動を伴い、フロン等の冷媒
を使用しているので、連結部の破損等によって、冷媒が
容易に系外に漏れて環境に悪影響を及ぼすという問題点
がある。
2. Description of the Related Art Generally, a cooling device based on a refrigeration cycle principle such as an inverted Carnot cycle is used as a cooling device for an electronic cooling device, for example, a refrigerator. In this cooling device, since the refrigerant is circulated using a compressor, the cooling device has a sufficient cooling capacity, but the weight of the device body is increased, accompanied by noise and vibration, and a refrigerant such as Freon is used. Therefore, there is a problem in that the refrigerant easily leaks out of the system due to breakage of the connection portion and adversely affects the environment.

【0003】上述した問題点を解決するために、ペルチ
ェ冷蔵庫が提案されている。ペルチェ冷蔵庫は、2種類
の金属を接続して電流を流すと、継ぎ目の一方が吸熱
し、他方が放熱するペルチェ効果を利用した冷却装置
で、ペルチェ素子を使用する冷却システムからなってい
る。ペルチェ素子は、電流を流すことによって熱の移動
を行うことができる素子である。ペルチェ素子は、フロ
ン等の冷媒を用いることなく、熱の移動ができるという
点から、ペルチェ素子は、広く、車載用のクーラボック
ス、光通信用の半導体レーザの温度調節、半導体製造装
置の精密な温度制御、放送局用のテレビカメラ等に利用
されている。
[0003] In order to solve the above problems, a Peltier refrigerator has been proposed. The Peltier refrigerator is a cooling device using a Peltier effect, which is a cooling device using a Peltier effect in which when two kinds of metals are connected and an electric current is applied, one of the joints absorbs heat while the other releases heat. A Peltier element is an element that can transfer heat by passing a current. Peltier elements are widely used in automotive coolers, optical communication semiconductor laser temperature control, and precision semiconductor manufacturing equipment, because Peltier elements can transfer heat without using refrigerants such as Freon. It is used for temperature control, TV cameras for broadcast stations, and the like.

【0004】ペルチェ素子の原理を簡単に説明する。n
型半導体の下側の電極にプラスを、p型半導体の下側の
電極にマイナスの電圧を印加すると、n型半導体では電
子が、p型半導体では正孔が上部の電極から下部の電極
に流れる。電子や正孔は上部から下部に移動するため
に、上部でエネルギーを奪い、下部でエネルギーを放出
する。その結果、上部で冷却され、下部で温度が高くな
る。
[0004] The principle of the Peltier device will be briefly described. n
When a positive voltage is applied to the lower electrode of the type semiconductor and a negative voltage is applied to the lower electrode of the p-type semiconductor, electrons flow from the upper electrode to the lower electrode in the n-type semiconductor and holes flow in the p-type semiconductor. . Electrons and holes move from the upper part to the lower part, so they take energy at the upper part and release energy at the lower part. As a result, the upper part is cooled and the lower part is heated.

【0005】例えば、熱電半導体であるペルチェ素子に
直流の電流を流すと、p型の熱電半導体の場合には電流
の向きに熱が運ばれ、n型半導体の場合には電流と反対
向きに熱が運ばれ、熱電半導体の両端で温度差が生じ
る。ペルチェ素子を使用した冷却システムは、上述した
温度差を利用して、低温側を冷却に、高温側を放熱に使
用している。
For example, when a DC current is applied to a Peltier element which is a thermoelectric semiconductor, heat is transferred in the direction of the current in the case of a p-type thermoelectric semiconductor, and heat is applied in the direction opposite to the current in the case of an n-type semiconductor. Is carried, and a temperature difference occurs at both ends of the thermoelectric semiconductor. The cooling system using the Peltier element uses the above-mentioned temperature difference to use the low temperature side for cooling and the high temperature side for heat radiation.

【0006】しかしながら、ペルチェ冷蔵庫は、振動、
音を低減し、フロンを使用しないという利点があるが、
容量が少なく、所定の容量を超えると十分に温度を低下
させることが困難となり、家庭用規模の冷蔵庫として機
能させることができないという問題点がある。上述の問
題を解決するために、ペルチェ素子にヒートシンクとし
てのアルミニウム板材、アルミニウムブロックを接触さ
せて配置することが試みられているけれども、所定の容
量の冷蔵庫の温度を十分に低下させることができない。
[0006] However, the Peltier refrigerator has vibration,
It has the advantage of reducing sound and not using Freon,
When the capacity is small and exceeds a predetermined capacity, it is difficult to sufficiently lower the temperature, and there is a problem that it cannot function as a home-scale refrigerator. Although attempts have been made to solve the above-mentioned problem by arranging an aluminum plate and an aluminum block as a heat sink in contact with the Peltier element, the temperature of a refrigerator having a predetermined capacity cannot be sufficiently reduced.

【0007】他方、エレクトロニクス機器の冷却手段と
してヒートパイプを用いることは広く知られている。エ
レクトロニクス機器は、マイクロプロセッサ等の高出
力、高集積の部品を内蔵し、マイクロプロセッサは、集
積度が極めて高くなり、高速で情報の演算、制御等の処
理を行うので、多量の熱を放出する。
[0007] On the other hand, the use of heat pipes as cooling means for electronic equipment is widely known. Electronic devices incorporate high-output, highly integrated components such as microprocessors. Microprocessors emit extremely large amounts of heat because they have a very high degree of integration and perform high-speed processing and control of information. .

【0008】ヒートパイプは、作動流体の蒸発潜熱とし
て熱を輸送するものであり、見掛け上の熱伝導率は銅・
アルミニウム等の金属のそれの数十倍から数百倍である
ので、極めて優れた放熱手段として用いられる。ヒート
パイプには、その形状において、丸パイプ形状のヒート
パイプ、平面形状のヒートパイプがある。被冷却部品へ
の取り付けが容易であること、広い接触面が得られるこ
とから、平面型(板型)ヒートパイプが好んで用いられ
る。しかしながら、ペルチェ素子とヒートパイプとの有
効な組み合わせは未だ提案されていない。
A heat pipe transfers heat as latent heat of vaporization of a working fluid, and has an apparent thermal conductivity of copper.
Since it is several tens to several hundred times that of a metal such as aluminum, it is used as an extremely excellent heat radiation means. The heat pipes include a round pipe-shaped heat pipe and a planar heat pipe. A flat (plate) heat pipe is preferably used because it can be easily attached to a component to be cooled and a wide contact surface can be obtained. However, an effective combination of a Peltier element and a heat pipe has not yet been proposed.

【0009】[0009]

【発明が解決しょうとする課題】上述したように、振
動、騒音を伴わず、環境に悪影響を及ぼすフロンを使用
しないペルチェ素子を使用した冷却システムは、ペルチ
ェ素子からの冷熱を効率的に伝達することが重要であ
る。しかしながら、ペルチェ素子からの冷熱の伝達が不
十分であるため、冷却システムの容量が小さく、十分な
冷却能力を得ることができず、実用的ではないという問
題点がある。
As described above, a cooling system using a Peltier element that does not use Freon, which does not affect the environment without vibration and noise, efficiently transmits cold heat from the Peltier element. This is very important. However, there is a problem that the cooling system has a small capacity due to insufficient transmission of the cooling heat from the Peltier element, cannot provide a sufficient cooling capacity, and is not practical.

【0010】従って、この発明の目的は、ペルチェ素子
からの冷熱の伝達を効率的に行い、容量の大きな冷却シ
ステムに適用することができる冷熱拡散用ヒートパイプ
およびその設置方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat pipe for cold heat diffusion which can efficiently transmit cold heat from a Peltier element and can be applied to a cooling system having a large capacity, and a method of installing the same. .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述した従来の問題点を
解決するために、発明者等は鋭意研究を重ねた。その結
果、冷熱源、即ち、ペルチェ素子と板型ヒートパイプと
を組み合わせるとき、板型ヒートパイプにペルチェ素子
を設ける位置が、ペルチェ素子からの冷熱の伝達に大き
な影響を及ぼすことが判明した。即ち、ペルチェ素子の
低温側(即ち、冷熱源)の冷熱をいかにヒートパイプに
拡散するかが重要である。図5にペルチェ素子を備えた
冷熱拡散用ヒートパイプの一例を示す。図5に示すよう
に、ヒートパイプはその長手方向が横に位置するよう
に、垂直に配置されている。更に、ヒートパイプ10の
コンテナ11の熱入力面13と反対側の面の中央部分に
ペルチェ素子12が備えられている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned conventional problems, the inventors have made intensive studies. As a result, it has been found that when a cold heat source, that is, a Peltier element and a plate-shaped heat pipe are combined, the position where the Peltier element is provided in the plate-shaped heat pipe has a great effect on the transmission of cold from the Peltier element. That is, it is important how the low-temperature side (that is, the cold source) of the Peltier element is diffused into the heat pipe. FIG. 5 shows an example of a heat pipe for cooling and diffusing heat provided with a Peltier element. As shown in FIG. 5, the heat pipes are vertically arranged such that the longitudinal direction is located horizontally. Further, a Peltier element 12 is provided at a central portion of a surface of the heat pipe 10 opposite to the heat input surface 13 of the container 11.

【0012】ペルチェ素子12が1つの面の中央部に設
けられた板型ヒートパイプを、長手方向が横に位置する
ように、垂直に配置すると、板型ヒートパイプ10内に
封入された作動流体が、吸熱部において入力された熱に
よって蒸発し、蒸気流が放熱部に移動する。放熱部に到
達した蒸気流は、凝縮して重力によってまたはヒートパ
イプ内に設けられたウイック構造の毛細管力によって再
び吸熱部に還流する。
When the plate-type heat pipe provided with the Peltier element 12 at the center of one surface is vertically arranged so that the longitudinal direction is located horizontally, the working fluid sealed in the plate-type heat pipe 10 is provided. Are evaporated by the heat input in the heat absorbing section, and the vapor flow moves to the heat radiating section. The vapor flow that has reached the heat radiating portion condenses and returns to the heat absorbing portion again by gravity or by capillary force of a wick structure provided in the heat pipe.

【0013】ヒートパイプの中央部に設けられたペルチ
ェ素子に所定の電流が流れると、ペルチェ素子の一方の
面が吸熱側(即ち、冷熱源となる)、他方の面が放熱側
になる。図5に示すように、ヒートパイプ10は立てた
状態で使用されるので、コンテナ11内のペルチェ素子
12より下側は、冷熱を拡散することができるけれど
も、ペルチェ素子より上側の部位においては、作動流体
が循環しにくく、現状のウイック構造をもってヒートパ
イプを、図5のように使用した場合、冷熱の拡散が有効
に行われないことが判明した。
When a predetermined current flows through the Peltier device provided at the center of the heat pipe, one surface of the Peltier device becomes a heat absorbing side (that is, a cold heat source) and the other surface becomes a heat radiating side. As shown in FIG. 5, since the heat pipe 10 is used in an upright state, the lower side of the Peltier element 12 in the container 11 can diffuse cold heat, but in a portion above the Peltier element, It has been found that the working fluid hardly circulates, and when the heat pipe is used as shown in FIG. 5 with the current wick structure, the diffusion of cold heat is not effectively performed.

【0014】これに対して、図1に示すように、同じウ
イック構造をもつ板型ヒートパイプ1のコンテナ2の熱
入力面4と反対側の面の上端部にペルチェ素子3が備え
られていると、冷熱の拡散がヒートパイプの全体にわた
って効果的に行われることが判明した。即ち、ペルチェ
素子が1つの面の上端部に設けられた板型ヒートパイプ
を、長手方向が縦に位置するように、垂直に配置する
と、板型ヒートパイプ内に封入された作動流体が、吸熱
部において入力された熱によって蒸発し、蒸気流が放熱
部に移動する。放熱部に到達した蒸気流は、凝縮して重
力によってまたはヒートパイプ内に設けられたウイック
構造の毛細管力によって再び吸熱部に還流する。更に、
ヒートパイプの上端部に設けられたペルチェ素子に所定
の電流が流れると、冷熱源よりも下側の領域をより広く
することができるので、ヒートパイプの均熱性が向上
し、より効率のよい冷熱拡散が可能になることが判明し
た。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a Peltier element 3 is provided at the upper end of the surface of the container 2 of the plate type heat pipe 1 having the same wick structure, opposite to the heat input surface 4. It was found that the diffusion of cold heat was effectively performed throughout the heat pipe. That is, when the plate-shaped heat pipe provided with the Peltier element at the upper end of one surface is arranged vertically so that the longitudinal direction is located vertically, the working fluid sealed in the plate-shaped heat pipe will absorb heat. The heat input in the section evaporates, and the vapor flow moves to the heat radiating section. The vapor flow that has reached the heat radiating portion condenses and returns to the heat absorbing portion again by gravity or by capillary force of a wick structure provided in the heat pipe. Furthermore,
When a predetermined current flows through the Peltier element provided at the upper end of the heat pipe, the area below the cold heat source can be made wider, so that the heat pipe uniformity is improved and more efficient cold heat It has been found that diffusion is possible.

【0015】この発明は上述した知見等に基づいてなさ
れたものであって、この発明の冷熱拡散用ヒートパイプ
の第1の態様は、下記部材を備えた冷熱拡散用ヒートパ
イプである。 (1)密閉された空洞部を有する板型コンテナ、(2)
前記コンテナの、冷熱拡散効率の高い部位に熱的に接続
された冷熱源、(3)前記コンテナ内に封入された作動
流体。
The present invention has been made based on the above findings and the like, and a first aspect of the heat pipe for cold heat diffusion of the present invention is a heat pipe for cold heat diffusion provided with the following members. (1) a plate-shaped container having a closed cavity, (2)
(3) a working fluid sealed in the container, the cooling source being thermally connected to a portion of the container having high cooling / diffusion efficiency;

【0016】この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの第2
の態様は、前記コンテナの前記冷熱拡散効率の高い部位
は端部近傍からなっている冷熱拡散用ヒートパイプであ
る。
The second embodiment of the heat pipe for cold / hot diffusion according to the present invention
The aspect of the invention is a heat diffusion heat pipe in which the portion of the container having a high thermal diffusion efficiency is near the end.

【0017】この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの第3
の態様は、前記端部が凸形状部からなっており、前記冷
熱源は、前記凸形状部に設けられている冷熱拡散用ヒー
トパイプである。
The third embodiment of the heat pipe for cooling and diffusing heat of the present invention
In the aspect, the end portion is formed of a convex portion, and the cold heat source is a heat pipe for cooling and diffusing provided in the convex portion.

【0018】この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの第4
の態様は、前記コンテナはL型形状のコンテナからなっ
ており、前記冷熱源は、前記コンテナの一つの端部に設
けられている冷熱拡散用ヒートパイプである。
The fourth embodiment of the heat pipe for cooling and diffusing heat of the present invention
In the aspect, the container is an L-shaped container, and the cold heat source is a heat pipe for cold heat diffusion provided at one end of the container.

【0019】この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの設置
方法の第1の態様は、(1)密閉された空洞部を有する
板型コンテナと、(2)前記コンテナの端部に設けられ
た冷熱源と、(3)前記コンテナ内に封入された作動流
体とを備えた板型ヒートパイプを、前記冷熱源が設けら
れた前記コンテナの前記端部が上側に位置するように、
前記ヒートパイプを設置する冷熱拡散用ヒートパイプの
設置方法。
A first aspect of the method for installing a heat pipe for cold diffusion according to the present invention includes (1) a plate type container having a closed cavity, and (2) a cold heat source provided at an end of the container. And (3) a plate-shaped heat pipe provided with a working fluid sealed in the container such that the end of the container provided with the cold heat source is located on an upper side.
A method for installing a heat pipe for cooling and diffusing the heat pipe.

【0020】この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの設置
方法の第2の態様は、前記コンテナの前記端部が凸形状
部からなっており、前記冷熱源は、前記凸形状部に設け
られている冷熱拡散用ヒートパイプの設置方法である。
According to a second aspect of the method of installing a heat pipe for cold diffusion of the present invention, the end of the container is formed of a convex portion, and the cold heat source is provided on the convex portion. This is a method for installing a heat pipe for cold diffusion.

【0021】この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの設置
方法の第3の態様は、前記コンテナはL型形状のコンテ
ナからなっており、前記端部が前記L型形状のコンテナ
の鉛直方向の端部であり、前記冷熱源は、前記鉛直方向
の端部に設けられている冷熱拡散用ヒートパイプの設置
方法である。
According to a third aspect of the method of installing a heat pipe for cooling and diffusing heat of the present invention, the container is an L-shaped container, and the end is a vertical end of the L-shaped container. And the cold heat source is a method for installing a heat pipe for cold heat diffusion provided at the end in the vertical direction.

【0022】この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの設置
方法の第4の態様は、前記コンテナは、その長手方向が
縦になるように配置され、前記端部が鉛直方向の端部で
あり、前記冷熱源は、前記鉛直方向の端部に設けられて
いる冷熱拡散用のヒートパイプの設置方法である。
According to a fourth aspect of the method of installing a heat pipe for cooling and diffusing heat of the present invention, the container is disposed so that a longitudinal direction thereof is vertical, and the end is a vertical end. The cold heat source is a method of installing a heat pipe for cold heat diffusion provided at the end in the vertical direction.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】この発明の冷熱拡散用ヒートパイ
プおよびその設置方法を図面を参照しながら説明する。
この発明の冷熱拡散用ヒートパイプは、密閉された空洞
部を有する板型コンテナと、コンテナの表面の一部、即
ち、冷熱拡散効率の高い部位に設けられたペルチェ素子
等の冷熱源と、そして、コンテナ内に封入された作動流
体とを備えている。更に、コンテナ内に設置された、ま
たは、コンテナの内壁に設けられたウイック構造を備え
ていても良い。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a heat pipe for cooling and diffusing heat according to the present invention;
The heat diffusion heat pipe of the present invention is a plate-shaped container having a closed cavity, and a part of the surface of the container, that is, a cold heat source such as a Peltier element provided in a portion having a high heat diffusion efficiency, and , A working fluid sealed in the container. Further, a wick structure provided in the container or provided on the inner wall of the container may be provided.

【0024】即ち、この発明の冷熱拡散用ヒートパイプ
においては、電流を流すことによって、熱の移動をおこ
なうことができるペルチェ素子を、板型ヒートパイプを
形成する1つの面の一部に設けている。ヒートパイプ
は、従来使用されているヒートパイプを用いることがで
きる。ペルチェ素子は、n型とp型の熱半導体を交互に
並べ、隣り合った熱電半導体を上下の電極でπ字形また
は逆π字形に交互に接続したものである。
That is, in the heat diffusion heat pipe of the present invention, a Peltier element capable of transferring heat by passing an electric current is provided on a part of one surface forming the plate-type heat pipe. I have. As the heat pipe, a conventionally used heat pipe can be used. The Peltier element is a device in which n-type and p-type heat semiconductors are alternately arranged, and adjacent thermoelectric semiconductors are alternately connected in a π shape or an inverted π shape by upper and lower electrodes.

【0025】即ち、n型半導体、p型半導体および電極
を1個づつ組み合わせたもが最小のペルチェ素子で、こ
の単位の繰り返しによって、所定の大きさのモジュール
として形成することができる。半導体の材料として、室
温における性能が優れているので、n型ではビスマス・
テルル系の化合物半導体が、p型では、ビスマス・アン
チモン・テルル系の化合物半導体がそれぞれ用いられ
る。ペルチェ素子は、ヒートパイプの1つの面に、熱伝
導性のよいグリースなどを介して、ネジ止め等により密
着固定させる形で設けられる。
That is, the n-type semiconductor, the p-type semiconductor and the electrode are combined one by one and are the smallest Peltier elements. By repeating this unit, a module having a predetermined size can be formed. As a semiconductor material, it has excellent performance at room temperature.
For the tellurium-based compound semiconductor, and for the p-type, a bismuth-antimony-tellurium-based compound semiconductor is used. The Peltier element is provided on one surface of the heat pipe in such a manner that the Peltier element is tightly fixed by screwing or the like via grease having good thermal conductivity.

【0026】ヒートパイプの作動液としては、ペンタ
ン、炭酸ガス等を使用することが好ましい。水は、凍結
することがあるので、この発明のヒートパイプの作動液
としては好ましくない。板型ヒートパイプの材質とし
て、通常使用されている銅、銅合金、アルミニウム、ア
ルミニウム合金等を使用することができる。作動液の還
流を容易にするために、コンテナ内にウイック等を配置
してもよい。また、コンテナの内壁に溝等のウイック構
造を形成してもよい。
As the working fluid for the heat pipe, it is preferable to use pentane, carbon dioxide or the like. Since water may freeze, it is not preferable as a working fluid for the heat pipe of the present invention. As the material of the plate-type heat pipe, commonly used copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy and the like can be used. A wick or the like may be arranged in the container to facilitate the reflux of the working fluid. Further, a wick structure such as a groove may be formed on the inner wall of the container.

【0027】図2は、この発明の冷熱拡散用ヒートパイ
プの1つの態様を概略示す図である。 この発明の冷熱
拡散用ヒートパイプにおいて、コンテナの上述した冷熱
拡散効率の高い部位、即ち、ペルチェ素子との接続面は
端部からなっている。更に、この発明の冷熱拡散用ヒー
トパイプにおいて、上述した端部が凸形状部からなって
おり、ペルチェ素子は、凸形状部に設けられている。更
に、この発明の冷熱拡散用ヒートパイプにおいて、コン
テナはL型形状のコンテナからなっており、ペルチェ素
子は、コンテナの一つの端部に設けられている。
FIG. 2 is a diagram schematically showing one embodiment of the heat pipe for cold / diffusion of the present invention. In the heat pipe for cooling and diffusing heat of the present invention, the above-mentioned portion of the container having high cooling and heat diffusing efficiency, that is, the connection surface with the Peltier element is formed by an end. Further, in the heat pipe for cooling and diffusing heat of the present invention, the above-mentioned end portion is formed of a convex portion, and the Peltier element is provided on the convex portion. Further, in the heat pipe for cooling and diffusing heat of the present invention, the container is an L-shaped container, and the Peltier element is provided at one end of the container.

【0028】図1に示すように、この発明の板型ヒート
パイプの熱入力面と反対側の面の上端部にペルチェ素子
が備えられていると、冷熱の拡散がヒートパイプの全体
にわたって効果的に行われる。即ち、ペルチェ素子が1
つの面の上端部に設けられた板型ヒートパイプを、長手
方向が縦に位置するように、垂直に配置すると、板型ヒ
ートパイプ内に封入された作動流体が、吸熱部において
入力された熱によって蒸発し、蒸気流が放熱部に移動す
る。放熱部に到達した蒸気流は、凝縮して重力によって
またはヒートパイプ内に設けられたウイック構造の毛細
管力によって再び吸熱部に還流する。
As shown in FIG. 1, if the Peltier element is provided at the upper end of the surface opposite to the heat input surface of the plate type heat pipe of the present invention, the diffusion of cold heat is effective over the entire heat pipe. Done in That is, the Peltier element is 1
When the plate-type heat pipe provided at the upper end of the two surfaces is vertically arranged such that the longitudinal direction is located vertically, the working fluid sealed in the plate-type heat pipe causes the heat input into the heat absorbing section to be increased. And the vapor flow moves to the heat radiating section. The vapor flow that has reached the heat radiating portion condenses and returns to the heat absorbing portion again by gravity or by capillary force of a wick structure provided in the heat pipe.

【0029】更に、ヒートパイプの上端部に設けられた
ペルチェ素子に所定の電流が流れると、冷熱源よりも下
側の領域をより広くすることができるので、ヒートパイ
プの均熱性が向上し、より効率のよい冷熱拡散が可能に
なる。なお、ペルチェ素子に流す電流を制御することに
よって、温度制御を容易に行うことができる。
Further, when a predetermined current flows through the Peltier element provided at the upper end of the heat pipe, the area below the cold heat source can be made wider, so that the heat pipe has improved heat uniformity. More efficient cold-heat diffusion becomes possible. Note that by controlling the current flowing through the Peltier element, temperature control can be easily performed.

【0030】次ぎに、この発明の冷熱拡散用のヒートパ
イプにおいて、ヒートパイプの冷熱拡散効率を高くする
設置方法について説明する。即ち、この発明のヒートパ
イプの設置方法においては、密閉された空洞部を有する
板型コンテナと、コンテナの表面の一部の端部に設けら
れた冷熱源としてのペルチェ素子と、そして、コンテナ
内に封入された作動流体とを備えた板型ヒートパイプ
を、ペルチェ素子が設けられたコンテナの端部が上側に
位置するように、ヒートパイプを設置する。ヒートパイ
プは、コンテナ内に設置された、または、コンテナの内
壁に設けられたウイック構造を更に備えていても良い。
Next, a description will be given of an installation method of the heat pipe for cooling and diffusing heat according to the present invention, in which the efficiency of cooling and diffusing the heat pipe is increased. That is, in the method for installing a heat pipe of the present invention, a plate-shaped container having a closed cavity, a Peltier element as a cold heat source provided at a part of the end of the surface of the container, and The heat pipe is provided so that the end of the container provided with the Peltier element is located on the upper side. The heat pipe may further include a wick structure installed in the container or provided on an inner wall of the container.

【0031】この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの表面
の一部の端部にペルチェ素子を備え、端部が上側に位置
するようにヒートパイプを設置すると、冷熱源よりも下
側の領域を広くすることができ、冷熱の拡散がヒートパ
イプの全体にわたって効果的に行われるので、ヒートパ
イプの均熱性が向上し、より効率のよい冷熱拡散が可能
になる。
When a heat pipe for cooling and diffusing heat according to the present invention is provided with a Peltier element at a part of the surface of the heat pipe and the heat pipe is arranged so that the end is located on the upper side, the area below the cold heat source is widened. Since the diffusion of cold heat is effectively performed over the entire heat pipe, the uniformity of the heat pipe is improved, and more efficient cold heat diffusion is enabled.

【0032】特に、コンテナの上述した端部が凸形状部
からなっており、ペルチェ素子が、凸形状部に設けられ
ていると、冷熱源よりも下側の領域を更に広くすること
ができ、冷熱の拡散がヒートパイプの全体にわたって効
果的に行われるので、ヒートパイプの均熱性が向上し、
より効率のよい冷熱拡散が可能になる。図3に示すよう
に、冷熱拡散用ヒートパイプの上端部の両側が取り除か
れて、凸形状に突出した部分を設ける。この場合には、
冷熱源としてのペルチェ素子が設けられる凸形状部分以
外は、すべてペルチェ素子よりも下側に位置し、冷熱源
よりも下側の領域を一層広く確保することができる。
In particular, when the above-mentioned end portion of the container is formed of a convex portion and the Peltier element is provided in the convex portion, the area below the heat source can be further widened, Since the diffusion of cold heat is effectively performed throughout the heat pipe, the uniformity of the heat pipe is improved,
More efficient cold-heat diffusion becomes possible. As shown in FIG. 3, both sides of the upper end portion of the heat pipe for cooling and diffusing are removed to provide a protruding portion. In this case,
Except for the convex portion provided with the Peltier element as the cold heat source, all of them are located below the Peltier element, and the area below the cold heat source can be further secured.

【0033】更に、ペルチェ冷蔵庫の内部配置に適用し
て、所定の形状のヒートパイプを使用することもでき
る。即ち、この発明のヒートパイプの設置方法におい
て、コンテナはL型形状のコンテナからなっており、端
部がL型形状のコンテナの鉛直方向の端部であり、ペル
チェ素子等の冷熱源は、鉛直方向の端部に設けられてい
る。即ち、図4に示すように、板型ヒートパイプを中央
部において概ね直角に折り曲げ、垂直な部分の上端部に
ペルチェ素子を設置する。水平な部分は、入熱面として
使用することができる。この場合においても、ペルチェ
素子等の冷熱源は、ヒートパイプの上端部に位置し、冷
熱源よりも下側の領域を広く確保する。更に、この発明
のヒートパイプの設置方法において、コンテナは、その
長手方向が縦になるように配置され、端部が鉛直方向の
端部であり、ペルチェ素子は、鉛直方向の端部に設けら
れている。即ち、コンテナは長手方向が縦になるように
使用し、そのコンテナの上端部にペルチェ素子等の冷熱
源を配置することによって、冷熱源よりも下側の領域を
広く確保することができる。冷熱源として代表的なもの
にペルチェ素子があるがそれ以外の冷熱源となるものを
使用することもできる。
Further, a heat pipe having a predetermined shape can be used by applying to the internal arrangement of the Peltier refrigerator. That is, in the heat pipe installation method according to the present invention, the container is an L-shaped container, and the end is a vertical end of the L-shaped container. Direction end. That is, as shown in FIG. 4, the plate-type heat pipe is bent at a substantially right angle at the center, and a Peltier element is installed at the upper end of the vertical portion. The horizontal part can be used as a heat input surface. Also in this case, the cold heat source such as the Peltier element is located at the upper end of the heat pipe, and secures a wider area below the cold heat source. Furthermore, in the heat pipe installation method of the present invention, the container is arranged so that its longitudinal direction is vertical, the end is a vertical end, and the Peltier element is provided at the vertical end. ing. That is, the container is used so that its longitudinal direction is vertical, and a cold heat source such as a Peltier element is arranged at the upper end of the container, so that a region below the cold heat source can be widely secured. A typical example of the cold heat source is a Peltier element, but other cool heat sources can also be used.

【0034】[0034]

【実施例】実施例1 本発明の方法の1つに従って、縦200mm×横100
mm×厚さ6mmのアルミニウム製の板型コンテナを調製
し、コンテナ内にメッシュ状のウイックを配置した。こ
のようにメッシュ状のウイックがその中に配置されたコ
ンテナの一方の端部を溶接によって閉塞し、コンテナの
他方の端部の一部を未溶接部分として残し、その他の部
分を溶接によって閉塞した。このように調製したコンテ
ナの未溶接部分を使用して作動流体としてのペンタンの
注入および非凝縮性ガスである空気の脱気を行い、更
に、注入および脱気を行った未溶接部分に仮封止を施し
て、溶接を行い、未溶接部分を閉塞して、板型ヒートパ
イプを調製した。
EXAMPLE 1 According to one of the methods of the invention, 200 mm long × 100 mm wide.
An aluminum plate-type container having a size of 6 mm x 6 mm was prepared, and a mesh wick was arranged in the container. The mesh-like wick closed one end of the container disposed therein by welding, left a part of the other end of the container as an unwelded part, and closed the other part by welding. . Using the unwelded portion of the container thus prepared, pentane is injected as a working fluid and air as a non-condensable gas is degassed, and the unwelded portion that has been injected and degassed is temporarily sealed. After stopping, welding was performed, and an unwelded portion was closed to prepare a plate-type heat pipe.

【0035】次いで、このように調製した板型ヒートパ
イプをその長手方向が垂直方向に位置するように配置
し、板型ヒートパイプの一方の面の上端部に、図2に示
すように、ヒートパイプの上端とペルチェ素子の上端が
概ね一致するように設けた。ペルチェ素子は、縦40m
m×横40mmの大きさで、半導体はセラミックスを素
材としたn型半導体およびp型半導体からなっている。
Next, the plate-shaped heat pipe prepared as described above is arranged so that the longitudinal direction thereof is located in the vertical direction, and heat is applied to the upper end of one surface of the plate-shaped heat pipe as shown in FIG. The pipe was provided such that the upper end of the pipe and the upper end of the Peltier element substantially coincided with each other. Peltier element is 40m long
The size is mx 40 mm in width, and the semiconductor is composed of an n-type semiconductor and a p-type semiconductor made of ceramics.

【0036】このようにペルチェ素子が上端部に設けら
れたこの発明の冷熱拡散用ヒートパイプの熱入力面の4
隅にそれぞれ10W(合計40W)の熱を配置し、ペル
チェ素子に所定の電流を流して、上述した熱が冷熱源の
ペルチェ素子に輸送される状態を調べた。評価は、冷熱
源近傍とヒートパイプの上端部との間の温度差、ならび
に、冷熱源近傍とヒートパイプの下端部との間の温度差
を測定することによって行った。その結果、冷熱源近傍
とヒートパイプの上端部との間の温度差は2.6℃、冷
熱源近傍とヒートパイプの下端部との間の温度差は2.
4℃であり、ヒートパイプの全面にわたって冷熱が拡散
されていることがわかる。即ち、ペルチェ素子が板型ヒ
ートパイプの熱入力面と反対側の面の上端部に設けられ
ているので、ペルチェ素子の吸熱側がヒートパイプの上
端部に位置して、ヒートパイプ内の上端部に位置する作
動流体の蒸発流に冷熱を効率的に伝達し、ヒートパイプ
内を循環する作動流体と共に、ヒートパイプの全域にわ
たって効果的な冷却が行われた。
As described above, the heat input surface of the heat pipe for cooling and diffusing heat according to the present invention, in which the Peltier element is provided at the upper end, is provided.
Heat of 10 W (40 W in total) was placed at each corner, a predetermined current was applied to the Peltier device, and the state in which the above-described heat was transported to the Peltier device as a cold heat source was examined. The evaluation was performed by measuring the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the upper end of the heat pipe, and the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the lower end of the heat pipe. As a result, the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the upper end of the heat pipe was 2.6 ° C., and the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the lower end of the heat pipe was 2.
At 4 ° C., it can be seen that cold heat is diffused over the entire surface of the heat pipe. That is, since the Peltier element is provided at the upper end of the surface opposite to the heat input surface of the plate-type heat pipe, the heat absorbing side of the Peltier element is located at the upper end of the heat pipe, and at the upper end of the heat pipe. Cold heat was efficiently transmitted to the evaporating flow of the working fluid located therein, and effective cooling was performed over the entire area of the heat pipe together with the working fluid circulating in the heat pipe.

【0037】比較のために、縦200mm×横100m
m×厚さ6mmのアルミニウム製の板型コンテナを調製
し、コンテナ内にメッシュ状のウイックを配置した。こ
のようにメッシュ状のウイックがその中に配置されたコ
ンテナ一方の端部を溶接によって閉塞し、コンテナの他
方の端部の一部を未溶接部分として残し、その他の部分
を溶接によって閉塞した。このように調製したコンテナ
の未溶接部分を使用して作動流体としてのペンタンの注
入および非凝縮性ガスである空気の脱気を行い、更に、
注入および脱気を行った未溶接部分に仮封止を施して、
溶接を行い、未溶接部分を閉塞して、板型ヒートパイプ
を調製した。
For comparison, 200 mm long × 100 m wide
An aluminum plate-shaped container having a size of mx 6 mm was prepared, and a mesh-shaped wick was arranged in the container. The mesh-like wick closed one end of the container disposed therein by welding, left a part of the other end of the container as an unwelded portion, and closed the other portion by welding. Injecting pentane as a working fluid and degassing air that is a non-condensable gas using the unwelded portion of the container thus prepared,
Apply temporary sealing to the unwelded part that has been injected and degassed,
Welding was performed, and the unwelded portion was closed to prepare a plate-type heat pipe.

【0038】次いで、このように調製した板型ヒートパ
イプをその長手方向が垂直方向に位置するように配置
し、板型ヒートパイプの一方の面の中央部に、ペルチェ
素子を設けた。ペルチェ素子は、縦40mm×横40m
mの大きさで、半導体はセラミックスを素材としたn型
半導体およびp型半導体からなっている。
Next, the plate heat pipe prepared as described above was arranged so that its longitudinal direction was located in the vertical direction, and a Peltier element was provided at the center of one surface of the plate heat pipe. Peltier element is 40mm long x 40m wide
With a size of m, the semiconductor is composed of an n-type semiconductor and a p-type semiconductor made of ceramics.

【0039】このようにペルチェ素子がその中央部に設
けられた比較用の冷熱拡散用ヒートパイプの熱入力面の
4隅にそれぞれ10W(合計40W)の熱を配置し、ペ
ルチェ素子に所定の電流を流して、上述した熱が冷熱源
のペルチェ素子に輸送される状態を調べた。評価は、冷
熱源近傍とヒートパイプの上端部との間の温度差、なら
びに、冷熱源近傍とヒートパイプの下端部との間の温度
差を測定することによって行った。その結果、冷熱源近
傍とヒートパイプの上端部との間の温度差は9.3℃、
冷熱源近傍とヒートパイプの下端部との間の温度差は
2.4℃であり、冷熱源であるペルチェ素子がヒートパ
イプの中央部に設けられている比較例においては、ヒー
トパイプの上側まで冷熱が伝わっていないことがわか
る。即ち、ペルチェ素子の吸熱側が位置する部分より下
側においては、ペルチェ素子からの冷熱を拡散できるけ
れども、ペルチェ素子の吸熱側が位置する部分より上側
においては、ペルチェ素子からの冷熱の拡散は、コンテ
ナの材質中を伝わるものに限定され、有効に行われなか
った。更に、ペルチェ素子の吸熱側が位置する部分より
上側においてはヒートパイプ内の作動流体の還流も不十
分であり、ヒートパイプの全域にわたっての効果的な冷
却は行われなかった。
As described above, heat of 10 W (a total of 40 W) is arranged at each of the four corners of the heat input surface of the comparative heat-diffusion heat pipe provided with the Peltier element at the center thereof, and a predetermined current is supplied to the Peltier element. To check the state in which the above-mentioned heat is transported to the Peltier element as the cold heat source. The evaluation was performed by measuring the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the upper end of the heat pipe, and the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the lower end of the heat pipe. As a result, the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the upper end of the heat pipe was 9.3 ° C.
The temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the lower end of the heat pipe is 2.4 ° C., and in the comparative example in which the Peltier element as the cold heat source is provided at the center of the heat pipe, the temperature difference is up to the upper side of the heat pipe. It turns out that cold heat is not transmitted. That is, although the cooling heat from the Peltier element can be diffused below the portion where the heat absorbing side of the Peltier element is located, the diffusion of the cold heat from the Peltier element above the portion where the heat absorbing side of the Peltier element is located, It was limited to those that propagated through the material and was not effectively performed. In addition, the working fluid in the heat pipe was not sufficiently recirculated above the portion on the heat absorption side of the Peltier element, and effective cooling over the entire heat pipe was not performed.

【0040】実施例2 本発明の方法の他の1つに従って、縦200mm×横1
00mm×厚さ6mmのアルミニウム製の板型コンテナの
1つの端部の中央部が、幅50mm×高さ50mmの凸
形状に突き出したコンテナを調製し、コンテナ内にメッ
シュ状のウイックを配置した。このようにメッシュ状の
ウイックがその中に配置されたコンテナの一方の端部を
溶接によって閉塞し、コンテナの他方の端部の一部を未
溶接部分として残し、その他の部分を溶接によって閉塞
した。このように調製したコンテナの未溶接部分を使用
して作動流体としてのペンタンの注入および非凝縮性ガ
スである空気の脱気を行い、更に、注入および脱気を行
った未溶接部分に仮封止を施して、溶接を行い、未溶接
部分を閉塞して、板型ヒートパイプを調製した。
Example 2 According to another method of the present invention, 200 mm in length × 1 in width
A container was prepared in which a central portion of one end of a 00 mm × 6 mm thick aluminum plate-shaped container protruded in a convex shape having a width of 50 mm × a height of 50 mm, and a mesh wick was arranged in the container. The mesh-like wick closed one end of the container disposed therein by welding, left a part of the other end of the container as an unwelded part, and closed the other part by welding. . Using the unwelded portion of the container thus prepared, pentane is injected as a working fluid and air as a non-condensable gas is degassed, and the unwelded portion that has been injected and degassed is temporarily sealed. After stopping, welding was performed, and an unwelded portion was closed to prepare a plate-type heat pipe.

【0041】次いで、このように調製した板型ヒートパ
イプをその長手方向が垂直方向に位置するように配置
し、板型ヒートパイプの凸形状に突き出した部分の一方
の面に、図3に示すように、ヒートパイプの上端とペル
チェ素子の上端が概ね一致するように設けた。ペルチェ
素子は、縦40mm×横40mmの大きさで、半導体は
セラミックスを素材としたn型半導体およびp型半導体
からなっている。
Next, the plate-shaped heat pipe prepared as described above is arranged so that its longitudinal direction is located in the vertical direction, and one side of the protruding portion of the plate-shaped heat pipe is shown in FIG. As described above, the upper end of the heat pipe and the upper end of the Peltier element are provided so as to substantially coincide with each other. The Peltier device has a size of 40 mm in length × 40 mm in width, and the semiconductor is made of an n-type semiconductor and a p-type semiconductor made of ceramics.

【0042】このようにペルチェ素子が凸形状部分に設
けられたこの発明の冷熱拡散用ヒートパイプに対して、
実施例1と同様にして、冷熱拡散用ヒートパイプの熱入
力面の4隅にそれぞれ10W(合計40W)の熱を配置
し、ペルチェ素子に所定の電流を流して、上述した熱が
冷熱源のペルチェ素子に輸送される状態を調べた。その
結果、冷熱源近傍とヒートパイプの上端部との間の温度
差は2.5℃、冷熱源近傍とヒートパイプの下端部との
間の温度差は2.4℃であり、ヒートパイプの全面にわ
たって冷熱が拡散されていることがわかる。即ち、ペル
チェ素子が板型ヒートパイプの凸形状に突き出した部分
の一方の面に設けられているので、ペルチェ素子の吸熱
側がヒートパイプの最上端部に位置して、ヒートパイプ
内の最上端部に位置する作動流体の蒸発流に冷熱を効率
的に伝達し、ヒートパイプ内を循環する作動流体と共
に、ヒートパイプの全域にわたってより効果的な冷却が
行われた。
With respect to the heat pipe for cooling and diffusing according to the present invention in which the Peltier element is provided in the convex portion as described above,
In the same manner as in Example 1, heat of 10 W (total of 40 W) was placed at each of the four corners of the heat input surface of the heat pipe for cold heat diffusion, a predetermined current was passed through the Peltier element, and the above-mentioned heat was used as the cold heat source. The state of being transported to the Peltier device was examined. As a result, the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the upper end of the heat pipe was 2.5 ° C., and the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the lower end of the heat pipe was 2.4 ° C. It can be seen that the heat is diffused over the entire surface. That is, since the Peltier element is provided on one surface of the protruding portion of the plate-shaped heat pipe, the heat absorbing side of the Peltier element is located at the uppermost end of the heat pipe, and the uppermost end of the heat pipe , The cold heat was efficiently transmitted to the evaporating flow of the working fluid, and more effective cooling was performed over the entire area of the heat pipe together with the working fluid circulating in the heat pipe.

【0043】実施例3 本発明の方法の1つに従って、縦200mm×横100
mm×厚さ6mmのアルミニウム製の、中央部において概
ね直角に折り曲げた、L型コンテナを調製し、コンテナ
内にメッシュ状のウイックを配置した。このようにメッ
シュ状のウイックがその中に配置されたコンテナの一方
の端部を溶接によって閉塞し、コンテナの他方の端部の
一部を未溶接部分として残し、その他の部分を溶接によ
って閉塞した。このように調製したコンテナの未溶接部
分を使用して作動流体としてのペンタンの注入および非
凝縮性ガスである空気の脱気を行い、更に、注入および
脱気を行った未溶接部分に仮封止を施して、溶接を行
い、未溶接部分を閉塞して、板型ヒートパイプを調製し
た。
Example 3 According to one of the methods of the present invention, 200 mm long × 100 wide.
An L-shaped container made of aluminum having a size of 6 mm and a thickness of 6 mm and bent at a substantially right angle in the center was prepared, and a mesh-like wick was arranged in the container. The mesh-like wick closed one end of the container disposed therein by welding, left a part of the other end of the container as an unwelded part, and closed the other part by welding. . Using the unwelded portion of the container thus prepared, pentane is injected as a working fluid and air as a non-condensable gas is degassed, and the unwelded portion that has been injected and degassed is temporarily sealed. After stopping, welding was performed, and an unwelded portion was closed to prepare a plate-type heat pipe.

【0044】次いで、このように調製した板型ヒートパ
イプをL字型の一方の部分が垂直方向に、他方の部分が
水平に位置するように配置し、板型ヒートパイプの垂直
な部分の一方の面の上端部に、図4に示すように、ヒー
トパイプの上端とペルチェ素子の上端が概ね一致するよ
うに設けた。ペルチェ素子は、縦40mm×横40mm
の大きさで、半導体はセラミックスを素材としたn型半
導体およびp型半導体からなっている。
Next, the plate-shaped heat pipe prepared as described above is arranged so that one part of the L-shape is located vertically and the other part is placed horizontally, and one of the vertical parts of the plate-shaped heat pipe is placed. As shown in FIG. 4, the upper end of the heat pipe and the upper end of the Peltier device were provided at the upper end of the surface of the Peltier element. Peltier element is 40mm long x 40mm wide
The semiconductor is composed of an n-type semiconductor and a p-type semiconductor made of ceramics.

【0045】このようにペルチェ素子が凸形状部分に設
けられたこの発明の冷熱拡散用ヒートパイプに対して、
実施例1と同様にして、冷熱拡散用ヒートパイプの熱入
力面の4隅にそれぞれ10W(合計40W)の熱を配置
し、ペルチェ素子に所定の電流を流して、上述した熱が
冷熱源のペルチェ素子に輸送される状態を調べた。その
結果、冷熱源近傍とヒートパイプの上端部との間の温度
差は2.6℃、冷熱源近傍とヒートパイプの下端部との
間の温度差は2.4℃であり、ヒートパイプの全面にわ
たって冷熱が拡散されていることがわかる。即ち、ペル
チェ素子が板型ヒートパイプの垂直な部分の一方の面の
上端部に設けられているので、ペルチェ素子の吸熱側が
ヒートパイプの上端部に位置して、ヒートパイプ内の上
端部に位置する作動流体の蒸発流に冷熱を効率的に伝達
し、ヒートパイプ内を循環する作動流体と共に、ヒート
パイプの全域にわたって効果的な冷却が行われた。更
に、このような形状のヒートパイプを使用することによ
って、ペルチェ冷蔵庫等の各種形状の吸熱部に対応する
ことができ、適用範囲が拡大する。
As described above, the heat pipe for cooling and diffusing heat according to the present invention in which the Peltier element is provided in the protruding portion,
In the same manner as in Example 1, heat of 10 W (total of 40 W) was placed at each of the four corners of the heat input surface of the heat pipe for cold heat diffusion, a predetermined current was passed through the Peltier element, and the above-mentioned heat was used as the cold heat source. The state of being transported to the Peltier device was examined. As a result, the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the upper end of the heat pipe was 2.6 ° C., the temperature difference between the vicinity of the cold heat source and the lower end of the heat pipe was 2.4 ° C. It can be seen that the heat is diffused over the entire surface. That is, since the Peltier element is provided at the upper end of one surface of the vertical portion of the plate-type heat pipe, the heat absorbing side of the Peltier element is located at the upper end of the heat pipe and located at the upper end of the heat pipe. Cold heat was efficiently transmitted to the evaporating flow of the working fluid, and effective cooling was performed over the entire area of the heat pipe together with the working fluid circulating in the heat pipe. Further, by using a heat pipe having such a shape, it is possible to cope with heat absorbing portions of various shapes such as a Peltier refrigerator, and the range of application is expanded.

【0046】[0046]

【発明の効果】この発明の方法によると、極めて優れた
冷熱伝導手段であるヒートパイプの、ペルチェ素子から
の冷熱を効率的に伝達する部位に、ペルチェ素子を設け
るので、ペルチェ素子からの冷熱の伝達を効率的に行
い、容量の大きな冷却システムに適用することができる
冷熱拡散用ヒートパイプおよびその設置方法を提供する
ことができ、産業上利用価値が高い。
According to the method of the present invention, a Peltier element is provided at a portion of the heat pipe, which is an extremely excellent heat conducting means, for efficiently transmitting the heat from the Peltier element. It is possible to provide a heat pipe for cooling and diffusing heat and a method of installing the heat pipe, which can efficiently transmit the heat and can be applied to a cooling system having a large capacity, and has high industrial utility value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、この発明の冷熱拡散用ヒートパイプお
よびその設置方法を説明する概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a heat pipe for cooling and diffusing heat of the present invention and a method of installing the heat pipe.

【図2】図2は、この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの
1つの態様を概略示す図である。
FIG. 2 is a view schematically showing one embodiment of a heat pipe for cold heat diffusion of the present invention.

【図3】図3は、この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの
他の1つの態様を概略示す図である。
FIG. 3 is a view schematically showing another embodiment of the heat pipe for cold / hot diffusion according to the present invention.

【図4】図4は、この発明の冷熱拡散用ヒートパイプの
更に他の1つの態様を概略示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing still another embodiment of the heat pipe for cold / diffusion of the present invention.

【図5】図5は、ヒートパイプとペルチェ素子の位置関
係を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a positional relationship between a heat pipe and a Peltier device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1冷熱拡散用ヒートパイプ 2コンテナ 3ペルチェ素子 4熱入力面 10冷熱拡散用ヒートパイプ 11コンテナ 12ペルチェ素子 13熱入力面 1 Heat pipe for cold diffusion 2 Container 3 Peltier element 4 Heat input surface 10 Heat pipe for cold diffusion 11 Container 12 Peltier element 13 Heat input surface

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記部材を備えた冷熱拡散用ヒートパイプ (1)密閉された空洞部を有する板型コンテナ、(2)
前記コンテナの、冷熱拡散効率の高い部位に熱的に接続
された冷熱源、(3)前記コンテナ内に封入された作動
流体。
1. A heat pipe for cooling and diffusing heat provided with the following members: (1) a plate-shaped container having a closed cavity; (2)
(3) a working fluid sealed in the container, the cooling source being thermally connected to a portion of the container having high cooling / diffusion efficiency;
【請求項2】前記コンテナの前記冷熱拡散効率の高い部
位は端部近傍からなっていることを特徴とする、請求項
1に記載の冷熱拡散用ヒートパイプ。
2. A heat diffusion heat pipe according to claim 1, wherein said portion of said container having a high heat diffusion efficiency has an end portion.
【請求項3】前記端部が凸形状部からなっており、前記
冷熱源は、前記凸形状部に設けられていることを特徴と
する、請求項2の冷熱拡散用ヒートパイプ。
3. The heat pipe according to claim 2, wherein said end portion is formed of a convex portion, and said cold heat source is provided on said convex portion.
【請求項4】前記コンテナはL型形状のコンテナからな
っており、前記冷熱源は、前記コンテナの一つの端部に
設けられていることを特徴とする、請求項2に記載の冷
熱拡散用ヒートパイプ。
4. The cold-heat diffusion device according to claim 2, wherein the container is an L-shaped container, and the cold heat source is provided at one end of the container. heat pipe.
【請求項5】(1)密閉された空洞部を有する板型コン
テナと、(2)前記コンテナの端部近傍に設けられた冷
熱源と、(3)前記コンテナ内に封入された作動流体と
を備えた板型ヒートパイプを、前記冷熱源が設けられた
前記コンテナの前記端部が上側に位置するように、前記
ヒートパイプを設置することを特徴とするヒートパイプ
の設置方法。
5. A (1) plate-shaped container having a closed cavity, (2) a cold heat source provided near an end of the container, and (3) a working fluid sealed in the container. A method for installing a heat pipe, wherein the heat pipe is installed such that the end of the container provided with the cold heat source is located on an upper side.
【請求項6】前記コンテナの前記端部が凸形状部からな
っており、前記冷熱源は、前記凸形状部に設けられてい
ることを特徴とする、請求項5に記載のヒートパイプの
設置方法。
6. The installation of a heat pipe according to claim 5, wherein the end of the container is formed of a convex portion, and the cold heat source is provided on the convex portion. Method.
【請求項7】前記コンテナはL型形状のコンテナからな
っており、前記端部が前記L型形状のコンテナの鉛直方
向の端部であり、前記冷熱源は、前記鉛直方向の端部近
傍に設けられていることを特徴とする、請求項5に記載
のヒートパイプの設置方法。
7. The container is an L-shaped container, the end is a vertical end of the L-shaped container, and the cold heat source is located near the vertical end. The heat pipe installation method according to claim 5, wherein the heat pipe is provided.
【請求項8】前記コンテナは、その長手方向が縦になる
ように配置され、前記端部が鉛直方向の端部であり、前
記冷熱源は、前記鉛直方向の端部近傍に設けられている
ことを特徴とする、請求項5に記載のヒートパイプの設
置方法。
8. The container is arranged so that its longitudinal direction is vertical, the end is a vertical end, and the cold heat source is provided near the vertical end. The method for installing a heat pipe according to claim 5, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7508671B2 (en) 2003-10-10 2009-03-24 Intel Corporation Computer system having controlled cooling

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