1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09555069
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西尾 茂文 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00111568)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白樫 了 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (80292754)
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| Keywords | 熱輸送 / 振動制御型熱輸送管 / ドリームパイプ / ヒートパイプ / 加振機 |
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| Research Abstract |
熱輸送デバイスHTDについては、半導体素子の冷却や人工衛星の均熱化などの熱制御技術あるいは未利用エネルギーや排熱などの有効利用技術において重要な要素機器である。こうしたHTDについては、液体還流を重力により行うサーモサイフォンや毛管力により行うヒートパイプなどの相変化型HTDが開発され実用化されているが、前者は使用姿勢・条件に限定があり、後者は不凝縮性ガスの混入に敏感であるなど、また双方とも熱輸送量に限界があるあるいは熱輸送量の制御を行うためには特殊な工夫が必要であるなどの欠点が存在する。そこで、我々は、管内の液体の振動運動による拡散促進効果に基づく非相変化型HTDである振動制御型HTD(通称、ドリームパイプ)に着目して様々な研究を行ってきた。しかし、このHTDが普及するためには、コンパクトな加振機構を内在させたHTDとしてデバイス化を図る必要がある。本研究では、まず熱輸送性能が最も高く、またコンパクト化に適した逆位相振動制御型HTDを試作した。試作したHTDは、銅板に幅1mm、深さ1mm、壁厚さ0.2mmの蛇行矩形溝ループ(5ターン)を加工し、長さ約160mmで小型モーター駆動のディスプレーサを内部に設置したものである。作動液体として水を用いた試験によれば、実効熱伝導率については3.5H_zで銅の熱伝導率の2倍程度に相当する値を得た(この値は装置の改良により数10倍程度まで増大可能である)。次に、加娠機構を完全にHTD内部に納める方途を、形状記憶合金SMAスプリング式駆動機構、SMA伸縮式駆動機構、電磁コイル式駆動機構などを考案・試作し検討した。周波数および振幅などの点で一長一短があるが、これらの自由度が高いSMA伸縮式駆動機構が最も有望であると考えている。
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