专利名称：环型热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用在电子设备等冷却上的环型热管。
背景技术：
作为用于冷却各种发热体的设备已知有将蒸发器和冷凝器通过蒸气管以及液管连接成环型的环型热管，所述蒸发器用于通过来自发热体的热使工作液(处于液体状态的工作流体)气化，所述冷凝器通过散热使气化的工作液冷凝(例如，参照专利文献I)。图IA 图IC是示出现有的蒸发器1000的构造的图。图IA是工作流体流动的方向的剖面图，图IB以及图IC是其A-A’剖面图。电子部件等发热体1010大多设为平面型。因此，为了环型热管的蒸发器1000也容易与发热体1010紧贴，受热面1002构成为平面型。为了提高环型热管的冷却性能，需要尽量增大蒸发器1000的内部容积，但由于也存在尽量 使外形紧凑的要求，因此使用满足这两个要求的平板型热管。为了在工作时(加热时)有效地冷却发热体1010，需要有效地使从液管1003供应给蒸发器1000的工作液1006蒸发。因此，需要使蒸发器壳体1001和油绳1007以热方式紧贴，将来自蒸发器壳体1001的热有效地传递给油绳1007，使被油绳1007浸溃的工作液1006迅速地气化。被蒸发、气化的工作流体经过形成在油绳1007上的沟槽1005导入到蒸气管1004。但是，在蒸发器1000被加热、内部的工作流体成为高温的情况下，产生蒸发器壳体1001和油绳1007的紧贴性降低的情况。图IC示出该情形。在图IC中，在工作流体的饱和蒸气压在环型热管的工作温度下超过了大气压的情况下，蒸发器壳体1001的壁面由于工作流体的内压被向外部推压。具体地，当在常温常压下使用环型热管的情况下，并在使用了大气压下的沸点是室温以上的工作流体(例如，戊烷或R141B、丁烷、氨等)的情况下，在蒸发器壳体1001产生变形。如果蒸发器的形状是圆筒型，则由于在圆周方向内压被分散而蒸发器壳体的膨胀少，但如图IC所示在平板型热管的情况下，在面积大的上表面上内压集中，壳体壁面膨胀。特别是在由于要求电子设备的小型化、轻型化而设为平板型的蒸发器的情况下，由于希望将蒸发器本体尽量设为薄型，因此在蒸发器壳体1001中难以确保能够得到耐得住内压的足够的刚性的厚度。在蒸发器壳体1001由于内压而膨胀了的情况下，蒸发器壳体1001和内部的油绳1007的接触面(特别是，与固定于CPU等的发热体1010的下表面比蒸发器壳体1001的上表面)的紧贴性变差。并且在高温下，在蒸发器壳体1001和油绳1007的之间产生间隙1020。在该状态下，导致不会从蒸发器壳体1001向油绳1007传递热、工作流体不会从油绳1007的表面蒸发而冷却性能降低的问题。专利文献I :日本特开2004-21888
发明内容
因此，本发明以提供以下环型热管为课题即使在环型热管工作时蒸发器内部的工作流体成为高温、高压的情况下，也维持蒸发器壳体和油绳的热的紧贴，实现在环型热管的在工作状态下的稳定的冷却性能。为了实现上述目的，在本发明的一个方面，一种环型热管，是通过连结管将通过来自发热体的热使工作流体气化的蒸发器和使被气化的工作流体冷凝的冷凝器连接成环状而成的，所述环形热管的特征在于，所述蒸发器具有第一空间，所述第一空间具有与所述发热体接触的接触面，并使从所述连结管供应的所述工作流体蒸发；以及第二空间，所述第二空间被设置在构成所述第一空间的面中的、所述接触面以外的至少一个面上，在将所述第一空间和第二空间隔开的分隔壁上设置有将所述第一空间和第二空间连通的连通孔。在本发明的另一侧面，一种环型热管，是通过连结管将通过来自发热体的热使工作流体气化的蒸发器和使被气化的工作流体冷凝的冷凝器连接成环状而成的，所述环形热管的特征在于，所述蒸发器具有第一空间，所述第一空间具有与所述发热体接触的接触面，并使从所述液管供应的所述工作流体蒸发；第二空间，所述第二空间被设置在构成所述第一空间的面中的、所述接触面以外的至少一个面上，并密封在相同温度下饱和蒸气压比所述工作流体高的第二流体。根据上述的构成，即使在环型热管工作时蒸发器内部的工作流体变为了高温、高 压的情况下，也能良好地维持蒸发器壳体和油绳的紧贴性，实现稳定的冷却性能。
图IA是示出在环型热管中使用的以往的平板型蒸发器的构成的图，是沿工作流体的流动的方向的剖面图。图IB是图IA的A-A’剖面图，是示出动作停止时的状态的图。图IC是图IA的A-A’剖面图，是用于说明现有的平板型蒸发器中加热时的问题点的图。图2是示出应用本发明的环型热管的整体构成的图。图3A是示出第一实施例的蒸发器的构成的图，是沿工作流体的流动方向的剖面图。图3B是图3A的A-A’剖面图。图4是各工作流体的温度-饱和蒸气压曲线的曲线图。图5A是用于说明第一实施例的效果的示意图，是示出动作停止时的蒸发器状态的图。图5B是用于说明第一实施例的效果的示意图，是示出加热时的蒸发器的状态的图。图6A是示出第一实施例的蒸发器的搭载例的简略剖面图。图6B是图6A的蒸发器的搭载例的立体图。图7是示出使用了第一实施例的蒸发器的环型热管的效果的曲线图。图8A是示出第一实施例的蒸发器的变形例I的图，是示出动作停止时的蒸发器的状态的图。图8B是示出图8A的变形例I中加热时的蒸发器的状态的图。图9A是示出第一实施例的蒸发器的变形例2的图，是示出动作停止时的蒸发器的状态的图。
图9B是示出图9A的变形例2中加热时的蒸发器的状态的图。图IOA是示出第二实施例的蒸发器的构成的图，是沿着工作流体的流动方向的剖面图。图IOB是图IOA的A-A’剖面图。图IlA是用于说明第二实施例的效果的示意图，是示出动作停止时的蒸发器的状态的图。图IlB是用于说明第二实施例的效果的示意图，是示出加热时的蒸发器的状态的图。
图12A是示出第二实施例的变形例I的图，是示出动作停止时的蒸发器的状态的图。图12B是示出图12A的变形例I中加热时的状态的图。图13A是示出第二实施例的蒸发器的搭载例的简略剖面图。图13B是示出图13A的蒸发器的搭载例的立体图。图14是示出使用了第二实施例的蒸发器的环型热管的效果的曲线图。
具体实施例方式实施例I图2是示出应用本发明的环型热管I的整体构成的图。环型热管I通过用于向冷凝器11供应来自蒸发器10的工作流体的蒸气管14、以及用于向蒸发器10供应来自冷凝器11的工作流体的液管13连接用于由来自发热体(电子部件等)的热使处于液体状态的工作流体气化的蒸发器10、用于通过散热使处于气体状态的工作流体冷凝的冷凝器11连接成环状。液管13和蒸气管14共同形成连结管。在图2的例子中，设为在冷凝部11附近设置送风风扇12来促进冷却的构成。此外，蒸气管14和液管13的内部的流体未必是100%蒸气、或者是100%液体，是任意的多相流。当环型热管I正在工作时，由于蒸气管14的内部几乎是蒸气，液管13的内部几乎是液体，因此为了方便而称为“蒸气管”和“液管”。图3A和图3B是示出第一实施例的蒸发器10的构成的图。图3A是沿着工作流体流动的方向的剖面图，图3B是沿图3A的A-A’线的剖面图。在第一实施例中，蒸发器10具有含有液体供应通路46的蒸发室(第一空间)40A、以及用于调节蒸发室的压力的压力调节室(第二空间)40B，在将蒸发室40A和压力调节室40B隔开的分隔壁51上形成有连通蒸发室40A和压力调节室40B的压力调节孔55。在图3A和图3B的例子中，蒸发器壳体40的底面成为受热面42。蒸发器10以受热面42与电子部件等的发热体接触的方式被搭载在发热体上(参照图6A)，并接受来自电子部件的热。油绳(多孔体)47与蒸发室40A的内壁以机械的以及可导热的方式接触。通过液管13供应给蒸发室40A的工作液(液体状态的工作流体)49被浸溃在油绳47中。被浸溃的液体通过从蒸发器壳体40传递给油绳的热而被加热。蒸发器10的内部被保持为工作流体的饱和蒸气压，在工作液的温度超过内部的饱和蒸气压下的沸点的时点发生蒸发气化。此时，工作流体获取潜热能量。获取了潜热能量的蒸气经过形成在油绳47中的沟槽(蒸气排出用槽)45流入到蒸气管14，同时其一部分经过压力调节孔55流入到压力调节室40B。由此，蒸发室40A和压力调节室40B几乎为相同压力。此外，工作流体49的使用温度范围中的饱和蒸气压是使用环型热管I的环境下的大气压以上。对图3A和图3B所示的蒸发器10的具体的构成例进行说明。蒸发器壳体40是整体的高度为18mm、宽度为60mm、长度为70mm平板型。设为在蒸发室40A的上面侧设置压力调节室40B双层构造，压力调节室40B构成高度为1mm、宽度为56mm、长度为66mm的空间。压力调节室40B与蒸发室40A被厚度为2mm的分隔壁51隔开，在分隔壁51上设置通向蒸发室40A的蒸气侧的直径为Imm的压力调节孔55。蒸发室40A的室内尺寸是高度为11mm、宽度为56mm、长度为66mm,壁面的厚度整体是2mm。作为蒸发器壳体40和分隔壁51的材质，在第一实施例中使用了无氧铜。现有的平板型蒸发器为了耐较高的内压而大多使用刚性率高的不锈钢等材料，但在第一实施例中如后面所述那样无需一定要使用刚性高的材料。优选使用比不锈钢导热率高的材料，以使蒸发器壳体40的温度分布均衡。例如可以为了轻量化而使用铝合金等的材料。
配置在蒸发室40A的内部的油绳47是烧结镍制，多孔直径是10 U m,空孔率大约是50%。油绳47的外形尺寸是高度11mm、宽度56mm、长度50mm，为了以与蒸发室40A的内壁紧贴了的状态进行收纳，特别精密地制作高度尺寸。另外，在油绳47的上表面和下表面(与蒸发室40A的上表面和下表面相接的面)上，宽度为1mm、深度为2mm的蒸气通路(沟槽)45以3mm间隔形成为每个面15条。在油绳47的中央部,为了将从液管13供应的工作液49引入到油绳47的内部而设置有高度为3mm、宽度为40mm、长度为40mm的液体供应通路46。连结蒸发器10和冷凝部11的蒸气管14、液管13均为外径为6mm、内径为5mm、长度约300mm的铜管。冷凝部11与蒸气管14和液管13同样,是外径为6mm、内径为5mm、长度为400_的铜管，将散热片可导热地连接于管的周围，通过送风风扇12进行冷却(参考图2)。在第一实施例中，作为工作流体49而使用n-戊烷，但也可以使用丁烷或氨等的蒸气压高的流体。图4是示出各种流体的蒸气压曲线的曲线图。使用n- 丁烷作为工作流体49时的大气压下的沸点大约是36°C。在环型热管I工作时，工作流体49的温度处于50 70°C附近，因此在使用丁烷或者戊烷作为工作流体49的情况下，该蒸气压为大气压以上。在图IA所示的现有的蒸发器构成的情况下，如图IC所示，由于工作流体的内压而壳体1001的上表面膨胀，因此蒸发器壳体1000和内部的油绳1007的紧贴性变差，性能下降。与此相对，在第一实施例中，将蒸发器10设为双层构造并在蒸发室40A的上表面侧设置压力调节室40A，并为了使从油绳47的表面蒸发的蒸气流入到压力调节室40B而在分隔壁51上设置压力调节孔55，在上述情况下，蒸发室40A和压力调节室40B成为相同压力。图5A和图5B是用于说明第一实施例的效果的示意图。在使用丁烷作为工作流体49的情况下，当由于从电子部件20散发出的热对被浸溃到油绳47中的工作流体加热时，蒸发室40A内的蒸气压上升。气化了的工作流体从压力调节孔55流入到压力调节室40B内，因此从蒸发室40A施加到分隔壁51上的蒸气压和从压力调节室40B施加到分隔壁51上的蒸气压变得基本相等，如图5B所示，与油绳47接触的分隔壁51不会由于内压而变形。另一方面，蒸发器壳体40的上表面53 (在第一实施例中也是压力调节室40B的上表面)由于与外部的大气压相比丁烷的饱和蒸气压高，因此朝向外侧膨胀、弯曲。但是，由于分隔壁51自身不会变形，因此即使在由于工作液49的蒸气压而使蒸发室40A的内压变高的情况下，蒸发室40A和油绳47也能够保持良好的热接触。图6A和图6B是不出第一实施例的蒸发器10的搭载例的图。环型热管I的蒸发器10经由热油脂21配置在印刷基板30上的电子部件20上，并通过安装螺栓31固定于印刷基板30。蒸发器10的发热量在第一实施例中大约是60W。此时，将未图示的冷凝部11通过送风风扇(f 90mm，12V驱动)12在室温下(25°c)进行冷却。图7是示出如上所述构成的环型热管的冷却性能的曲线图。作为比较例，制作组装了图I所示的现有构造的蒸发器的环型热管进行工作实验，进而与第一实施例的环型热管I比较冷却性能。曲线图的横轴表示加热器加热量(电子部件的发热量)，纵轴表示蒸发器10和冷凝部11的热阻力。热阻力是将蒸发器10的受热面42的温度和冷凝部11的平均温度之差除以发热体20的热量而得的值。热阻力值越低、即受热面42和冷凝部11的温度差越小，表示越有效地从蒸发器10向冷凝部11传递热，具有高冷却性能。 在现有技术的环型热管的情况下，发热量越高，蒸发器的内压越高，如图IC所示，蒸发器壳体1001和油绳1007的间隙扩大，冷却性能降低(热阻力增大)。与此相对，在第一实施例的情况下，即使在发热量变高而蒸发器的温度成为高温的情况下，如图5所示，由于能够确保蒸发器壳体40内的分隔壁51和油绳47的热接触被良好地维持的状态，因此能够保持高冷却性能(将热阻力维持较低)。图8A和图8B是示出第一实施例的变形例I的图。在变形例I中，将构成压力调节室60B的蒸发器壳体60的外壁(例如上表面)63设定得比将蒸发室60A和压力调节室60B间隔开的分隔壁61薄。例如，将分隔壁61的厚度设为2mm、将蒸发器壳体60的上表面63的厚度设为1mm。动作停止时如图8A所示，压力调节室60B没有变形。另一方面，在加热时，如图SB所示，压力调节室60B膨胀。通过使外侧壁面(上表面)63比内侧的分隔壁61薄，受到流入到压力调节室60B的蒸气压而外侧壁面63在外侧(大气侧)发生变形，但内侧的分隔壁61基本不发生变形。该构成在恒定地保持内侧分隔壁61和油绳47的紧贴性方面有效。此外，在图8中，将外壁63的厚度设为分隔壁61的厚度的1/2，但并不限于该例子，在不对分隔壁61的形状产生影响的情况下，外壁63能够设定为能够发生变形的适当的厚度。能够基于使用的工作流体的种类设定，例如将外壁63的厚度在分隔壁61的厚度的1/5 2/3的范围适当地设定(请确认在该范围内没有问题)。图9A和图9B是示出第一实施例的变形例2的图。在变形例2中，蒸发器壳体70的上表面73和内侧的分隔壁71的厚度是相同程度，但预先使分隔壁71向配置有油绳47的蒸发室70A侧稍稍弯曲。动作停止时如图9A所示，压力调节室70B没有变形。另一方面，在加热时如图9B所示，压力调节室70B膨胀。在该构成中，当由于从压力调节孔75流入到压力调节室70B的蒸气而蒸发器壳体70的外侧壁面(上表面)73向外侧膨胀时，内侧的分隔壁71也向增加向油绳47侧的弯曲的程度的方向发生变形。其结果是，将分隔壁71向油绳47推压的力产生作用。由此，分隔壁71和油绳47的紧贴性更加提高，环型热管的冷却性能提闻。如上所述，根据第一实施例的构成，以简单的构成使环型热管的冷却性能提高、稳定，实现电子设备的稳定的动作。实施例2
图IOA和图IOB是示出本发明的第二实施例的蒸发器80的构成的图。图IOA是沿工作流体流动方向的剖面图，图IOB是沿图IOA的A-A’线的剖面图。在第二实施例中，蒸发器80具有含有液体供应通路86的蒸发室(第一空间)90A、以及具有气密性的第二流体室(第二空间)90B。第二流体室90B是用于容纳在相同温度下具有比供应给蒸发室90A的工作流体的饱和蒸气压高的饱和蒸气压的第二流体100的空间。第二流体100的至少一部分是液相100b。参考图4的曲线图，在作为工作流体而使用乙醇的情况下，作为第二流体将乙醇、戊烷、丁烷、氨等以一部分液相的状态封入。在工作流体是戊烷的情况下，将第二流体和戊烷、丁烷、氨等以一部分液相的状态封入。在图IOA和图IOB的例子中，蒸发器壳体90的底面成为受热面82。蒸发器80以受热面82与电子部件等的发热体20接触的方式搭载在发热体20上，接受来自电子部件的热(参考图IlA和图11B)。油绳(多孔体)47与蒸发室90A的内壁通过机械的、可导热的方式接触。被液管83供应给蒸发室90A的工作液89被浸溃在油绳47中，并被从蒸发器壳体40传递给油绳47的热加热，并被气化。被气化了的蒸气从形成在油绳47的沟槽45流入到蒸气管84。另一方面，在电子设备工作时，被封入到第二流体室90B的第二流体的一部分也被经蒸发器壳体90传递的热气化，成为存在气相IOOa和液相IOOb这两者的状态。 对IOA和图IOB所示的蒸发器80的具体的构成例进行说明。蒸发器壳体80是整体的高度为18mm、宽度为60mm、长度为70mm平板型。设为在蒸发室90A的上表面侧设置了第二流体室90B的双层构造，第二流体室90B设为高度为1mm、宽度为56臟、长度为66mm的密闭空间。第二流体室90B与蒸发室90A通过厚度为2mm的分隔壁91隔开。蒸发室90A的室内尺寸是高度为11mm、宽度为56mm、长度为66mm，壁面的厚度整体上是2mm。蒸发器壳体90和分隔壁91的材质在第二实施例中使用了无氧铜。现有的平板型蒸发器为了耐较高的内压而大多使用刚性率高的不锈钢等材料，但在第二实施例中如后面所述不需要一定使用刚性高的材料。优选使用比不锈钢导热率高的材料，以使蒸发器壳体90的温度分布均衡。例如可以使用铝合金等的材料以实现轻量化。配置在蒸发室90A的内部的油绳47是烧结镍制，多孔直径是10 U m,空孔率大约是50%。油绳47的外形尺寸是高度是11mm、宽度是56mm、长度是50mm，并为了以与蒸发室90A的内壁紧贴的状态进行收纳，特别精密地制作高度尺寸。另外，在油绳47的上表面和下表面(与蒸发室90A的上表面和下表面相接的面)上，宽度为1mm、深度为2mm的蒸气通路(沟槽)45以3mm间隔形成为每个面15条。在油绳47的中央部，为了将从液管13供应的工作液49引入到油绳47的内部而设置有高度为3mm、宽度为40mm、长度为40mm的液体供应通路86。连结蒸发器80和冷凝部11 (参照图2)的蒸气管84、液管83均为外径为6mm、内径为5mm、长度约300mm的铜管。冷凝部11与蒸气管84和液管83同样，是外径为6mm、内径为5_、长度为400_的铜管，将散热片可导热地连接于管的周围，并通过送风风扇12进行冷却。在第二实施例中，作为工作流体89而使用n-戊烷。戊烷在大气压下的沸点大约是36°C，在环型热管I工作时，工作流体89的温度处于50 70°C附近，因此戊烷的蒸气压为大气压以上。另一方面，在第二流体室90B中预先作为第二流体而封入Icc的丁烷。向第二流体室90B的丁烷的封入是与向环型热管封入工作流体同样的方法，在将内部空间设为真空状态之后，仅封入第二流体(丁烷)。第二流体在发热体(电子部件)20工作时气相成为优势，但在工作时和不工作时第二流体的至少一部分是液相。图IlA和图IlB是用于说明第二实施例的效果的示意图。在使用丁烷作为第二流体的情况下，相同温度下的丁烷的饱和蒸气压比作为工作流体的n-戊烷的饱和蒸气压高，但在动作停止时第二流体室90B没有变形。在加热时，如果设为蒸发器壳体90的工作流体侦仪蒸发室90A)和第二流体侧(第二流体室90B)的温度基本是相同的，则分隔壁91被向压力低侧、即设置有油绳47的蒸发室90A侧推压。由于温度越高，工作流体89和第二流体100的压力差越大，因此随着蒸发器壳体90接受来自发热体20的热而变为高温，分隔壁91与油绳47更加紧贴。此时，如图IlB所示，由于与蒸发室90A和第二流体室90B的内压的差相比第二流体室90B和大气压的差更大，因此第二流体室90B的上表面93朝向外侧弯曲，但由于分隔壁91也还向蒸发室90A侧膨胀，因此与油绳47的紧贴性提高。图12A和图12B是示出第二实施例的蒸发器的变形例的图。在第二实施例中，使分隔壁91的厚度与蒸发器壳体90的壁厚相同设为2mm，但在变形例中将蒸发器80a的隔开 蒸发室90A和第二流体室90B的分隔壁91a的厚度设定为比蒸发器壳体90的壁厚薄，例如设定为1mm。通过如此构成，在动作停止时第二流体室90B没有变形(图12A)，但在加热时分隔壁91a容易变形，能够以更强的力使分隔壁91a和油绳47紧贴(图12B)。图13A和图13B是示出第二实施例的蒸发器80的搭载例的图。环型热管I的蒸发器80经由热油脂21配置在印刷基板30上的电子部件20上，并通过安装螺栓31固定于印刷基板30。蒸发器80的发热量在第二实施例中大约是60W。此时，将未图示的冷凝部11通过送风风扇((p90mm，12V驱动)12在室温下(25°C)下冷却。由于从发热部件20传递给蒸发器壳体90的热而浸溃在油绳47中的工作液被气化，并且饱和蒸气压比被封入到第二流体室90B的工作液大的第二流体也发生气化，将分隔壁91向蒸发室90A侧的油绳47推压。图14是示出第二实施例的环型热管的冷却性能的曲线图。作为比较例，制作组装了图IA 图IC所示的现有的油绳构造的环型热管来进行工作实验，进而与第二实施例的环型热管I比较冷却性能。曲线图的横轴表示加热器加热量(电子部件的发热量)，纵轴表示蒸发器80和冷凝部11的热阻力。热阻力是将蒸发器80的受热面82的温度和冷凝部11的平均温度之差除以发热体20的热量而得的值。热阻力值越低、即受热面82和冷凝部11的温度差越小，表示越有效地从蒸发器80向冷凝部11传递热，具有高冷却性能。在现有技术的环型热管的情况下，发热量越高，蒸发器的温度越高，由此如图IC所示，蒸发器壳体1001和油绳1007的间隙扩大，冷却性能降低(热阻力增大)。与此相对，在第二实施例的情况下，即使是发热量变高而蒸发器的温度成为高温的情况，如图IlB或图12B所示，由于能够维持蒸发器壳体90内的分隔壁91、91a和油绳47的热接触被保持为良好的状态，因此能够保持高冷却性能(将热阻力维持在较低)。为了证明这样的效果，计算在使用戊烷作为工作流体的情况下的宽度为56mm的Cu制蒸发器壳体90的变形量。在图I所示的现有的构成中，由于LHP工作时(70°C付近)的大气压和蒸发器壳体内的压力的差为0. 2MPa(参照图4)，壳体向外侧发生95 膨胀变形。由此认为壳体和油绳不能热接触，热阻力增大。另一方面，如图11所示，在向第二流体室90B封入了丁烷的情况下，与第二流体室90的内压相比，蒸发室90A的内压变低0. 5MPa。如果设为在蒸发室90A内没有油绳，则蒸发器壳体的分隔壁91向蒸发室90A侧突出140 ym，但由于在蒸发室90A内有油绳47，因此分隔壁91被向油绳47推压，认为紧贴性提高。另外，比较图14的曲线图和图7的曲线图可知，在采用了第二实施例的蒸发器构成的情况下，以第一实施例的蒸发器构成相比能够进一步实现高冷却效果。在第一实施例和第二实施例中，仅在导热面积大的蒸发器壳体的上表面、与受热面相反侧的面上设置第二空间设为双层构造，但可以以覆盖蒸发室(第一空间)的一个或者两个侧壁的方式形成第二空间。在覆盖蒸发室(第一空间)的上表面以及两侧壁来形成第二空间的情况下，遍布除了蒸发器的受热面以外的三个面来采用双层构造。该情况下，油绳和蒸发室的热紧贴进一步提高。该国际申请主张在2010年3月29日在日本国申请的专利申请2010-075443的优先权，其全部内容以参考方式编入到该国际申请中。
产业上的可利用性本发明涉及的环型热管能够应用于电子设备等各种发热体的冷却装置。符号说明I…环型热管；10、80…蒸发器；13、83…液管；14、84…蒸气管;20…发热体(电子设备);40、60、70、90…蒸发器壳体；40A、60A、70A、90A…蒸发室(第一空间);42、82...受热面；47…油绳；49、89…工作流体;40B、60B、70B…压力调节室(第二空间);51、61、71、91、91a…分隔壁；55、65、75…压力调节孔(连通孔)；90B…第二流体室(第二空间)；100…第二流体；IOOa…气相状态的第二流体；IOOb…液相状态的第二流体。
权利要求
1.一种环型热管，是通过连结管将通过来自发热体的热使工作流体气化的蒸发器和使被气化的工作流体冷凝的冷凝器连接成环状而成的，所述环形热管的特征在于， 所述蒸发器具有 第一空间，所述第一空间具有与所述发热体接触的接触面，并使从所述连结管供应的所述工作流体蒸发；以及 第二空间，所述第二空间被设置在构成所述第一空间的面中的、所述接触面以外的至少一个面上， 在将所述第一空间和第二空间隔开的分隔壁上设置有将所述第一空间和第二空间连通的连通孔。
2.根据权利要求I所述的环型热管，其特征在于， 所述第二空间至少被形成在和所述第一空间的与所述发热体接触的接触面相反的一侧的面上。
3.根据权利要求2所述的环型热管，其特征在于， 所述工作流体的蒸气压比大气压高，将所述第二空间和大气隔开的外壁的厚度比将所述第一空间和第二空间隔开的分隔壁的厚度薄。
4.根据权利要求2所述的环型热管，其特征在于， 所述工作流体的蒸气压比大气压高，将所述第一空间和第二空间隔开的分隔壁朝向所述第一空间侧弯曲。
5.根据权利要求4所述的环型热管，其特征在于， 所述工作流体从戊烷、丁烷、以及氨中选择。
6.一种环型热管，是通过连结管将通过来自发热体的热使工作流体气化的蒸发器和使被气化的工作流体冷凝的冷凝器连接成环状而成的，所述环形热管的特征在于， 所述蒸发器具有 第一空间，所述第一空间具有与所述发热体接触的接触面，并使从所述液管供应的所述工作流体蒸发； 第二空间，所述第二空间被设置在构成所述第一空间的面中的、所述接触面以外的至少一个面上，并密封在相同温度下饱和蒸气压比所述工作流体高的第二流体。
7.根据权利要求6所述的环型热管，其特征在于， 在所述环型热管不工作时，所述第二流体的至少一部分为液相。
8.根据权利要求7所述的环型热管，其特征在于， 将所述第一空间和第二空间隔开的分隔壁的厚度比将所述第二空间和大气隔开的外壁的厚度薄。
9.根据权利要求I或6所述的环型热管，其特征在于， 在所述第一空间的内部沿所述第一空间的内壁设置有多孔体，在所述多孔体中形成通过所述连结管供应的工作流体的通路。
10.根据权利要求I或6所述的环型热管，其特征在于， 所述蒸发器通过比不锈钢导热率高的材料形成。
全文摘要
在环型热管的工作时，在工作流体成为高温、高压的情况也能维持蒸发器壳体和油绳的热紧贴，实现稳定的冷却性能。在将通过来自发热体的热使工作流体气化的蒸发器和使被气化的工作流体冷凝的冷凝器通过连结管连接成环状的环型热管中，设为以下构造，所述蒸发器具有第一空间，所述第一空间具有与所述发热体的接触面，并使从所述连结管供应的所述工作流体蒸发；以及第二空间，所述第二空间被设置在构成所述第一空间的面中的、所述接触面以外的至少一个面上，在将所述第一空间和第二空间隔开的分隔壁上设置有将所述第一空间和第二空间连通的连通孔。
文档编号F28D15/02GK102792119SQ20108006529
公开日2012年11月21日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年3月29日
发明者内田浩基, 尾形晋, 盐贺健司, 长冈秀明, 青木重宪 申请人:富士通株式会社