豊富な設計バリエーション！Boyd corporationのヒートパイプ
設計バリエーションが豊富なBoyd corporation「ヒートパイプ」のご紹介です。
「Boyd corporation」は、サーマルマネジメントをはじめ高性能エンジニアリング材料を製造している世界規模で展開しているメーカーです。
アジア・北米・ヨーロッパに量産拠点を置き、地域に根差した生産体制やサプライチェーンリスク回避において柔軟に対応することが可能です。
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目次
1.ヒートパイプとは？
ヒートパイプは、熱を効率的に伝導するための装置です。さて、熱を効率的に運ぶ仕組みは、どのようになっているのでしょうか。
構造原理
ヒートパイプには、金属製の管の中に液体（水やアンモニアなど）が封入されています。この液体は、真空となっているヒートパイプ内を移動し、一端で加熱されると蒸気になり、他端で冷やされると再び液体に戻ります。
液体が蒸気になるときに多くの熱量を吸収し、再び液体に戻るときに多くの熱量を放出することで、熱エネルギーを効率的かつ素早く伝導することが可能となります。
ヒートパイプは、コンピューターや電子機器の冷却、太陽エネルギーコレクター（熱エネルギーを生成するソーラーパネル）、温水器、工業プロセスなど、さまざまな用途で使用されています。
特に、高い熱伝導性と効率性が求められる場面でよく利用されてます。
特徴
- 離れた場所へ熱を移動させる
- 熱を広げる
- 温度を均一にする
メカニズム
- 内部で作動液が熱を吸収して蒸発する
- 作動液蒸気が空洞を通って低温部に高速で移動する
- 低温部で冷却された作動液蒸気が液体に戻り、内壁のウイック（毛細管構造の芯）に吸収され高温部に戻る
2.ヒートパイプ、ヒートシンク、ベイパーチャンバーの特徴比較
| ヒートパイプ | ヒートシンク | ベイパーチャンバー | |
|---|---|---|---|
| 熱伝導率※1 | 銅 約10,000-100,000W/mK |
アルミニウム 約200-250W/mK 銅 約380W/mK |
平面方向の熱伝導率 10,000W/mK |
| 冷却方法 | 二相冷却 | 空気冷却 | 二相冷却 |
| 形状 | 棒（パイプ）状 | フィンを並べた形状 （板状、剣山状など） |
シート状 |
| 価格 | ヒートシンクと比較する と高コスト |
比較的低コスト | ヒートパイプ、ヒートシンク と比較すると高コスト |
| 耐久性 | 耐久性が高く、故障 しにくい |
シンプルな構造で 故障しにくい |
耐久性が高く、故障 しにくい |
| 放熱の特徴 | 熱源から離れた場所への 素早い熱移動ができる |
空気に触れる面積が広いほど、 放熱効率が高くなる |
平面方向へ均一に 素早い熱拡散ができる |
| その他特徴 | “線”として2点間で 熱を伝える |
熱源との接触面積が小さい場合には 放熱効率が落ちる |
薄型で軽量“面”として 熱を周辺に広げる |
※1 熱伝導率 引用：熱設計の本-第二版-（日刊工業新聞社）
3.Boyd corporationヒートパイプの特徴
- ご要望に合わせたウィックのカスタマイズが可能(「ヒートパイプ付きヒートシンク製品」参照 )
- 管／フラット等、お使いのデバイスに合わせて様々な形状に対応可能
- 標準的な外形として以下が対応可能
・直径：3～12mm
・長さ：40～600mm
・最小厚さ：2mm
4.ヒートパイプ使用用途
| アプリケーション | 用途 | 作動液 | パイプ材料 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 無線通信機器 | パワーアンプ等 | 水,アンモニア アセトン,メタノール等 |
原則銅製 |  |
|
| 複合機 | 制御機器 |  |
|||
| 半導体検査装置 | 制御機器 |  |
|||
| モバイルPC | CPU,GPU,メモリ |  |
|||
| 航空宇宙関連機器 | — |  |
|||
| 無線基地局向機器 | パワーアンプ、電源部等 |  |
|||
| 医療機器 | 電源部等 |  |
|||
5.ヒートパイプ付きヒートシンク製品
Boyd corporationのヒートパイプは、ヒートシンクとの組み合わせが可能です。
ご使用用途に合わせた専用設計を行い、より効率的な放熱・冷却機能を実現します。
Boyd Corporation製 ヒートパイプ付きヒートシンクの特徴
- 各アプリケーションに合わせた専用設計
- チューブとウィック構造は社内標準を保有
- 熱テストにより機能性を確保
- Hi-Contact®プロセスにより接合部の熱抵抗を低減
- 熱源にダイレクトにヒートパイプを接続
- 軽量化
- ヒートパイプは自社製造
製品一例
- 用途：鉄道用インバーター冷却
- 製品タイプ：ヒートパイプ埋込タイプ
- 用途：ADASユニット冷却
- 製品タイプ：ヒートパイプ埋込タイプ
- 用途：AI向けGPUコンピューティング
- 製品タイプ：ヒートパイプ埋込タイプ
- 用途：LED照明
- 製品タイプ：ヒートパイプ埋込タイプ
6.「ヒートパイプ」のお問い合わせはSDSへ
Boyd corporationの「ヒートパイプ」他、放熱部材に関するお問い合わせは、下記フォームよりお気軽にご連絡ください。
