Development of a thermally conductive plastic plate by integrating heat pipe technology

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04242
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Koito Yasushi 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (70347003)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ヒートパイプ / 自励振動 / 伝熱促進 / プラスチックシート / 3Dプリンター / 可視化 / 映像解析

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to develop a thermally conductive plastic plate with a pulsating heat pipe. Through heat transfer experiments, the thermal resistance of the heat pipe wall at the evaporator section was reduced, and the maximum effective thermal conductivity of 432 W/(m・K) was obtained for the prototype of the plastic plate. In addition, by visualization experiments and video analysis, a random flow pattern was confirmed for the oscillating flow in the prototype.

Free Research Field

熱工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

内部に自励振動式ヒートパイプを形成することにより，プラスチック薄板の有効熱伝導率を大幅に増加させることが可能である．従来から，熱を伝える必要がある機器には銅やアルミなどの金属材料が使用されているが，プラスチックは軽量でコストが低く，形状の自由度が高いなどの特長を有する．このため，本研究の高熱伝導性プラスチック薄板は，ヒートシンクなどの放熱部材をはじめ，様々な用途への応用が期待できる．