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公開番号2025064700
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023174641
出願日2023-10-06
発明の名称熱交換器、蒸発器、装置および移動体
出願人国立大学法人東海国立大学機構,ポーライト株式会社
代理人個人
主分類F28D 15/02 20060101AFI20250410BHJP(熱交換一般)
要約【課題】寸法が抑制された熱交換器などを製造する。
【解決手段】本発明の熱交換器は、外部から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる平板状の蒸発体が設けられた蒸発器を有し、蒸発器から導かれた気相の作動流体を凝縮させ液相の作動流体として蒸発器に環流させる熱交換器であって、蒸発器は、液相の作動流体を溜める液溜め体と、液溜め体の上下方向下側に設けられ液溜め体から流れ落ちる液相の作動流体を収容する液相収容体と、板面が上下方向に沿う向きに配置され液相収容体に収容された液相の作動流体を蒸発させる蒸発体と、蒸発体を挟んで液相収容体と反対側に設けられ気相の作動流体を収容する気相収容体とを備える。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
外部から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる平板状の蒸発体が設けられた蒸発器を有し、前記蒸発器から導かれた気相の作動流体を凝縮させ液相の作動流体として前記蒸発器に環流させる熱交換器であって、
前記蒸発器は、
液相の作動流体を溜める液溜め体と、
前記液溜め体の上下方向下側に設けられ前記液溜め体から流れ落ちる液相の作動流体を収容する液相収容体と、
板面が上下方向に沿う向きに配置され前記液相収容体に収容された液相の作動流体を蒸発させる前記蒸発体と、
前記蒸発体を挟んで前記液相収容体と反対側に設けられ気相の作動流体を収容する気相収容体と
を備える、
熱交換器。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記液相収容体は、前記液相の作動流体を収容する液相収容室を備え、
前記液相収容室は、上下方向と比較して水平方向に長い、請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記液相収容室は、前記液溜め体の下側に位置する第１部と、前記第１部の下側に位置する第２部とを備え、
前記第１部は、前記第２部よりも水平方向における寸法が短い、請求項２記載の熱交換器。
【請求項４】
前記液溜め体は、前記第２部よりも水平方向における寸法が短い、請求項３記載の熱交換器。
【請求項５】
前記蒸発体から見て前記液相収容室側に設けられ、前記蒸発体における前記液相収容室側の板面の外周を押圧する押圧体を備える、請求項１記載の熱交換器。
【請求項６】
前記蒸発体は、前記板面が一方向に長く、
前記押圧体は、前記蒸発体の前記外周を押圧する外周枠部と、前記一方向と交差する方向に延び前記外周枠体における前記一方向中央側を接続し、かつ前記蒸発体の前記板面を押圧する中央押圧部を有する、請求項５記載の熱交換器。
【請求項７】
前記気相収容体は、外部の発熱体が設けられ前記発熱体から熱を受ける受熱面を有し、
前記液溜め体は、上下方向において前記発熱体よりも上側の位置であって、かつ水平方向において前記発熱体からずれた位置に配置されている、請求項１記載の熱交換器。
【請求項８】
前記液溜め体は、水平方向において前記発熱体とは反対側に向けて前記液相収容体よりも突出している、請求項７記載の熱交換器。
【請求項９】
前記液溜め体は、軸方向が水平方向に延びる円筒形状である、請求項７または８記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記液相収容体および前記気相収容体は、板面が上下方向に沿う平板状の筐体を構成する、請求項９記載の熱交換器。
（【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】
本発明は、熱交換器、蒸発器、装置および移動体に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、設置角度の如何に関わらず効率的に発熱部品を冷却するべく、蒸発部、凝縮部、及び液戻り管が内部にそれぞれ設けられるとともに、毛細管力を生じさせるウィックを有するループ型ヒートパイプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－２１５７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、環境保全対策の一つとして電気自動車の開発が進んでいる。この電気自動車の開発にともない、電気自動車のモータを制御する半導体の性能が向上している。そして、半導体の性能向上は半導体による発熱量の増大を招くことから、半導体からの熱流束を高効率で除去する熱交換器などが求められている。一方、自動車の車体内部は限られた空間であり、半導体を冷却する熱交換器などの寸法は抑制することが望ましい。
そこで、本発明は、寸法が抑制された熱交換器などを製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的のもと、本明細書に開示される技術は、外部から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる平板状の蒸発体が設けられた蒸発器を有し、前記蒸発器から導かれた気相の作動流体を凝縮させ液相の作動流体として前記蒸発器に環流させる熱交換器であって、前記蒸発器は、液相の作動流体を溜める液溜め体と、前記液溜め体の上下方向下側に設けられ前記液溜め体から流れ落ちる液相の作動流体を収容する液相収容体と、板面が上下方向に沿う向きに配置され前記液相収容体に収容された液相の作動流体を蒸発させる前記蒸発体と、前記蒸発体を挟んで前記液相収容体と反対側に設けられ気相の作動流体を収容する気相収容体とを備える、熱交換器である。
【０００６】
ここで、前記液相収容体は、前記液相の作動流体を収容する液相収容室を備え、前記液相収容室は、上下方向と比較して水平方向に長い、請求項１記載の熱交換器である。
また、前記液相収容室は、前記液溜め体の下側に位置する第１部と、前記第１部の下側に位置する第２部とを備え、前記第１部は、前記第２部よりも水平方向における寸法が短いとよい。
また、前記液溜め体は、前記第２部よりも水平方向における寸法が短いとよい。
また、前記蒸発体から見て前記液相収容室側に設けられ、前記蒸発体における前記液相収容室側の板面の外周を押圧する押圧体を備えるとよい。
また、前記蒸発体は、前記板面が一方向に長く、前記押圧体は、前記蒸発体の前記外周を押圧する外周枠部と、前記一方向と交差する方向に延び前記外周枠体における前記一方向中央側を接続し、かつ前記蒸発体の前記板面を押圧する中央押圧部を有するとよい。
また、前記気相収容体は、外部の発熱体が設けられ前記発熱体から熱を受ける受熱面を有し、前記液溜め体は、上下方向において前記発熱体よりも上側の位置であって、かつ水平方向において前記発熱体からずれた位置に配置されているとよい。
また、前記液溜め体は、水平方向において前記発熱体とは反対側に向けて前記液相収容体よりも突出しているとよい。
また、前記液溜め体は、軸方向が水平方向に延びる円筒形状であるとよい。
また、前記液相収容体および前記気相収容体は、板面が上下方向に沿う平板状の筐体を構成するとよい。
【０００７】
他の観点から捉えると、本明細書に開示される技術は、外部から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる平板状の蒸発体が設けられた蒸発器を有し、前記蒸発器から導かれた気相の作動流体を凝縮させ液相の作動流体として前記蒸発器に環流させる熱交換器であって、前記蒸発器は、軸方向が水平方向に延びる円筒形状であり、液相の作動流体を溜める液溜め体と、前記液溜め体の上下方向下側に設けられ前記液溜め体から流れ落ちる液相の作動流体を収容する液相収容体と、板面が上下方向に沿う向きに配置され前記液相収容体に収容された液相の作動流体を蒸発させる前記蒸発体と、前記蒸発体を挟んで前記液相収容体と反対側に設けられ気相の作動流体を収容する気相収容体とを備え、前記液相収容体および前記気相収容体は、板面が上下方向に沿う平板状の筐体を構成し、前記液相収容体は、前記液相の作動流体を収容する液相収容室を備え、前記液相収容室は、水平方向において前記液溜め体よりも長い、熱交換器である。
【０００８】
他の観点から捉えると、本明細書に開示される技術は、外部から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる平板状の蒸発体を備え、前記蒸発体で蒸発した気相の作動流体を流出させるとともに、流出した気相の作動流体が凝縮して環流する蒸発器において、前記蒸発器は、液相の作動流体を溜める液溜め体と、前記液溜め体の上下方向下側に設けられ前記液溜め体から流れ落ちる液相の作動流体を収容する液相収容体と、板面が上下方向に沿う向きに配置され前記液相収容体に収容された液相の作動流体を蒸発させる前記蒸発体と、前記蒸発体を挟んで前記液相収容体と反対側に設けられ気相の作動流体を収容する気相収容体とを備える、蒸発器である。
【０００９】
他の観点から捉えると、本明細書に開示される技術は、発熱体と、前記発熱体から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる平板状の蒸発体が設けられた蒸発器を有し、前記蒸発器から導かれた気相の作動流体を凝縮させ液相の作動流体として前記蒸発器に環流させる熱交換器と、を備える装置において、前記蒸発器は、液相の作動流体を溜める液溜め体と、前記液溜め体の上下方向下側に設けられ前記液溜め体から流れ落ちる液相の作動流体を収容する液相収容体と、板面が上下方向に沿う向きに配置され前記液相収容体に収容された液相の作動流体を蒸発させる前記蒸発体と、前記蒸発体を挟んで前記液相収容体と反対側に設けられ気相の作動流体を収容する気相収容体とを備える、装置である。
【００１０】
他の観点から捉えると、本明細書に開示される技術は、駆動源と、前記駆動源を制御する発熱体と、前記発熱体から熱を吸収して液相の作動流体を毛細管力により移動させながら気相へと蒸発させる平板状の蒸発体が設けられた蒸発器を有し、前記蒸発器から導かれた気相の作動流体を凝縮させ液相の作動流体として前記蒸発器に環流させる熱交換器と、を備え、前記駆動源からの駆動を受けて移動する移動体において、前記蒸発器は、軸方向が水平方向に延びる円筒形状であり、液相の作動流体を溜める液溜め体と、前記液溜め体の上下方向下側に設けられ前記液溜め体から流れ落ちる液相の作動流体を収容する液相収容体と、板面が上下方向に沿う向きに配置され前記液相収容体に収容された液相の作動流体を蒸発させる前記蒸発体と、前記蒸発体を挟んで前記液相収容体と反対側に設けられ気相の作動流体を収容する気相収容体とを備え、前記液相収容体および前記気相収容体は、板面が上下方向に沿う平板状の筐体を構成し、前記液溜め体の前記軸方向および前記筐体の前記板面は、前記移動体の進行方向に沿って配置される、移動体である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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