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人と地球の未来を開く!次世代自動車のコア技術

おもしろ「技術ワールド」

3F

「ヒートパイプ」

安全、安心、快適、省エネの要求から自動車分野での電子化が加速しており、電子素子の放熱対策が必要となっておりますが、これに対応する技術としてヒートパイプがあげられます。

ヒートパイプの構造図
ヒートパイプの構造図(潜熱を利用した熱伝導素子)

ヒートパイプはパイプ状の容器の中に少量の液体を減圧状態で封入したものです。ヒートパイプに熱源からの熱を入熱すると、液が熱源の熱を吸い取って蒸気になり、温度の低い側に圧力差で蒸気が運んで放熱した後に戻ります。液は、毛細管力を有するウィックによって再び熱源側に戻ります。このサイクルを繰り返すことにより、熱を輸送します。そのため、等価の熱伝導率はダイヤモンドの5倍以上と高く、作動させるために外部動力を必要としない、熱の応答性が高い、可動部を持たず半導体冷却用として20年以上の高信頼性があるなどの特徴があります。

ヒートパイプを車載用電子素子やバッテリーなどの熱源の冷却に応用すると、熱源の熱を効率よく空きスペースに輸送して冷却できるため、従来冷却が難しい位置に配置されていた熱源の冷却も可能となります。過去には自動車用ジャンクションボックス(電線同士を結合、分岐、中継する際に用いる端子、端末の保護箱)にも採用された実績もあり、今後の自動車の電子化にも大きく貢献していきます。



特長

  • 熱を効率よく伝え、熱の応答性が速い
  • 外部動力を必要とせず、可動部をもたない
  • 信頼性が高い
  • 長手方向に均一な温度分布をもつ
  • 加熱部と冷却部の分離ができる

熱伝導率のグラフ
熱伝導率のグラフ

ヒートパイプの応用箇所
ヒートパイプの応用箇所

自動車用ジャンクションボックスの図
自動車用ジャンクションボックス

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