CN108731523B - 热管及制造热管的方法 - Google Patents

Abstract

一种包括注入口的热管。该注入口包括未密封部和密封部，该未密封部和密封部包括多个金属层，该多个金属层为第一最外层、层叠在该第一最外层上的多个中间层、以及层叠在该多个中间层上的第二最外层。在该未密封部中，该多个中间层分别包括开口、以及分别在该开口的相对的第一侧和第二侧的第一壁部和第二壁部。该开口形成注入通道，该注入通道由该第一最外层、该第二最外层、以及该多个中间层的该第一壁部及该第二壁部界定。至少两个相邻的中间层的该第一壁部的内壁面和该第二壁部的内壁面分别形成第一台阶和第二台阶。在该密封部中，金属层各自与其他一个以上的金属层接触从而气密密封该注入口。

Description

热管及制造热管的方法

技术领域

本文中讨论的实施方式的某些方面涉及一种热管。

背景技术

热管作为用于对安装于电子设备中的中央处理器(CPU)发热部件进行冷却的设备为人所知。热管是利用工作流体的相变化来传递热量的设备。

工作流体通过热管的注入口被注入到热管中，注入口随后被密封。注入口的端部可以通过诸如熔接、软钎焊、银钎焊的第一种方法或者诸如以高负荷冲压该端部的第二种方法来进行密封(例如参见日本专利第3045491号)。

发明内容

然而，根据上述密封热管的注入口端部的第一种方法，形成热管的金属与不同种类的金属接合。因此，根据不同的使用环境，注入口的气密性可能会降低，并且为了确保密封操作性而存在诸如较小管径的结构性约束。

另外，根据上述密封热管的注入口端部的第二种方法，在注入口具有框架状的剖面形状的情况下，当注入口的端部被垂直挤压时，注入口的侧壁会作为支柱妨碍注入口端部的上部与下部均匀地连接。因此，注入口的气密性可能会降低。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种包括气密性良好的注入口的热管。

根据本发明的一个方面，提供一种热管，包括：用于注入工作流体的注入口，所述注入口包括彼此连接的未密封部和密封部，所述未密封部和所述密封部包括多个金属层，所述多个金属层为第一最外层、层叠在所述第一最外层上的多个中间层、以及层叠在所述多个中间层上的第二最外层，其中，在所述未密封部中，所述多个中间层分别包括向所述第一最外层和所述第二最外层敞开的开口、以及分别在所述开口的相对的第一侧和第二侧的第一壁部和第二壁部，所述多个中间层的开口形成注入通道，所述注入通道由所述第一最外层、所述第二最外层、以及所述多个中间层的所述第一壁部及所述第二壁部界定，所述多个中间层之中的至少两个相邻的中间层的所述第一壁部的内壁面和所述第二壁部的内壁面分别形成第一台阶和第二台阶，其中，在所述密封部中，所述多个金属层各自与所述多个金属层之中的其他一个以上的金属层接触从而气密密封所述注入口。

附图说明

图1是第1实施方式的环路热管的示意性俯视图；

图2是第1实施方式的环路热管的蒸发器及其周围的剖视图；

图3是第1实施方式的环路热管的注入口的侧视图；

图4是沿图1的A-A线截取的注入口的剖视图；

图5是沿图1的B-B线截取的注入口的剖视图；

图6A至图6D是表示制造第1实施方式的环路热管的工序的图；

图7A和图7B是比较例的环路热管的注入口的剖视图；

图8是第1实施方式的第1变形例的环路热管的注入口的剖视图；

图9是第1实施方式的第1变形例的环路热管的注入口的剖视图；

图10是第1实施方式的第2变形例的环路热管的示意性俯视图；

图11A和图11B是表示第2实施方式的扁平热管的图。

具体实施方式

将参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。在下面的说明中，使用相同的附图标记来指代相同的元件或组件，并且有可能省略其重复的说明。另外，在附图中，如图所示对作为笛卡尔坐标系的XYZ坐标系进行定义，在该XYZ坐标系中，X轴、Y轴及Z轴各自的正半部(侧)由箭头表示。由箭头X表示的方向(“X方向”)和与X方向相反的方向是作为横向的X轴方向。由箭头Z表示的方向(“Z方向”)和与Z方向相反的方向是作为垂直方向的Z轴方向。在适当的情况下，多个X轴方向和多个Z轴方向可以分别被统称为“X轴方向”和“Z轴方向”。

[a]第1实施方式

首先，对第1实施方式的环路热管的构造进行说明。图1是第1实施方式的环路热管的示意性俯视图；

如图1所示，环路热管1包括蒸发器10、冷凝器20、蒸汽管30、液体管40、以及注入口90。环路热管1可以被包括在例如智能电话或平板电脑终端等移动电子设备2中。

在环路热管1中，蒸发器10被构成为对工作流体C进行蒸发以产生蒸汽CV。冷凝器20被构成为对工作流体C的蒸汽CV进行冷凝。蒸发器10和冷凝器20通过蒸汽管30和液体管40被连接。蒸汽管30和液体管40形成环状的流路50，工作流体C或蒸汽CV在环状的流路50中流动。

注入口90是用于将工作流体C注入到液体管40中的入口。注入口90在注入工作流体C之后被气密密封。注入口90的具体细节后面将说明。虽然在本实施方式中注入口90被连接到液体管40，但是注入口90可以替代性地被连接到冷凝器20或蒸汽管30。在该情况下，被注入到冷凝器20或蒸汽管30中的工作流体C流经流路50后行进到液体管40中。

图2是第1实施方式的环路热管1的蒸发器10及其周围的剖视图。如图1及图2所示，例如在蒸发器10中形成有四个通孔10x。通过分别将螺栓150插入形成在蒸发器10中的通孔10x及形成在电路板100中的通孔100x中，并通过螺母160在电路板100的下表面对螺栓150进行固定，从而将蒸发器10固定到电路板100。

例如CPU等发热部件120经由凸块110被安装在电路板100上。发热部件120的上表面与蒸发器10的下表面紧密接触。蒸发器10中的工作流体C由于在发热部件120中所产生的热量而蒸发，从而产生蒸汽CV。

如图1所示，蒸发器10中所产生的蒸汽CV经由蒸汽管30被引导至冷凝器20并在冷凝器20中被冷凝。因此，在发热部件120中所产生的热量移动至冷凝器20从而抑制在发热部件120的温度上升。在冷凝器20中被冷凝的工作流体C经由液体管40被引导至蒸发器10。蒸汽管30的宽度W1例如可以为大约8mm。液体管40的宽度W2例如可以为大约6mm。

工作流体C并未被限定为特定类型，但为了通过蒸发潜热来有效地冷却发热部件120，工作流体C优选为蒸汽压力高且蒸发潜热大的流体。该流体的例子包括举出氨、水、含氯氟烃、乙醇、以及丙酮。

蒸发器10、冷凝器20、蒸汽管30及液体管40可以具有层叠多个金属层的构造。金属层例如是具有良好导热性的铜层，并且通过例如固态焊接被直接接合。各个金属层的厚度例如可以为大约50μm至大约200μm。

金属层不限于铜层，可以是例如不锈钢层、铝层、镁合金层。被层叠的金属层的个数并未被特别限定。

图3至图5是表示注入口90的构造的图。图3是注入口90的侧视图。图4是沿图1的A-A线截取的注入口90的剖视图。图5是沿图1的B-B线截取的注入口90的剖视图。

如图1及图3至图5所示，从液体管40突出的注入口90包括连接到液体管40的(从液体管40延伸的)未密封部90a和连接到未密封部90a的(从未密封部90a延伸的)密封部90b。液体管40、未密封部90a及密封部90b共同形成为一体。

在未密封部90a，大致保持在将工作流体C注入到液体管40中时的注入口90的形状。在将工作流体C注入到液体管40中时密封部90b具有与未密封部90a相同的形状，在将工作流体C注入液体管40之后密封部90b被挤压而变成扁平。通过将密封部90b挤压成扁平，从而能够将注入口90气密密封，以防止注入到液体管40中的工作流体C泄漏到外部。

注入口90例如可以具有按顺序依次层叠六个层，即最外金属层901、中间金属层902、中间金属层903、中间金属层904、中间金属层905及最外金属层906的构造。无需特别区别最外金属层901和906以及中间金属层902至905时，最外金属层901和906(最外层)和中间金属层902至905(中间层)可以被统称为“金属层901至906”。

最外金属层901和906分别是位于注入口90的金属层的层叠体的底部和顶部的外层，中间金属层902至905是夹在最外金属层901和906之间的内层。最外金属层901和906具有未形成孔或槽的实心形状，并形成注入口90的外壁的一部分。

然而，层叠的金属层的个数并不限于六个，可以是至少四个。换言之，可以在两个最外金属层之间层叠至少两个中间层。

金属层901至906例如是导热性良好的铜层，并且通过例如固态焊接直接相互接合。金属层901至906各自的厚度例如可以是大约50μm至大约200μm。金属层901至906不限于铜层，例如可以是不锈钢层、铝层或镁合金层。

在未密封部90a中，中间金属层902包括壁部902a和壁部902b，壁部902a和壁部902b横跨预定的开口902x彼此横向分离，并且彼此大致平行。换言之，壁部902a和902b分别在开口902x的相对的第一侧和第二侧。壁部902a和902b分别具有横跨开口902x彼此面对的内壁面902s。开口902x使最外金属层901的上表面901a的一部分露出，在最外金属层901上层叠有中间金属层902。开口902x向最外金属层906的一部分敞开。

中间金属层903包括壁部903a和壁部903b，壁部903a和壁部903b横跨预定的开口903x彼此横向分离，并且彼此大致平行。换言之，壁部903a和903b分别在开口903x的相对的第一侧和第二侧。壁部903a和903b分别具有横跨开口903x彼此面对的内壁面903s。开口903x与开口902x连通，并使壁部902a和902b露出。开口903x向最外金属层901的一部分和最外金属层906的一部分敞开。

中间金属层904包括壁部904a和壁部904b，壁部904a和壁部904b横跨预定的开口904x彼此横向分离，并且彼此大致平行。换言之，壁部904a和904b分别在开口904x的相对的第一侧和第二侧。壁部904a和904b分别具有横跨开口904x彼此面对的内壁面904s。开口904x与开口903x连通。开口904x向最外金属层901的一部分和最外金属层906的一部分敞开。

中间金属层905包括壁部905a和壁部905b，壁部905a和壁部905b横跨预定的开口905x彼此横向分离，并且彼此大致平行。换言之，壁部905a和905b分别在开口905x的相对的第一侧和第二侧。壁部905a和905b分别具有横跨开口905x彼此面对的内壁面905s。开口905x与开口904x连通，并使最外金属层906的下表面906b的一部分露出。开口905x向最外金属层901的一部分敞开。壁部905a和905b的一部分在开口904x中露出。

因此，最外金属层901的一部分和最外金属层906的一部分在由开口902x至905x所形成的开口中露出。

未密封部90a由最外金属层901及906、以及中间金属层902至905的壁部902a至905a(第一壁部)和壁部902b至905b(第二壁部)界定。在未密封部90a中，由中间金属层902至905的开口902x至905x所形成的开口用作注入通道908，工作流体C通过注入通道908被注入到液体管40中。

中间金属层902至905的壁部902a至905a和壁部902b至905b形成注入口90的外壁的一部分。

在未密封部90a中，中间金属层902至905之中的至少两个相邻的中间金属层的壁部的内壁面相对于彼此横向错开，以在注入通道908的各侧形成台阶(阶梯面)。

在图4所示的情况下，相邻的中间金属层902和903的壁部的内壁面在注入通道908的各侧形成台阶。另外，相邻的中间金属层904和905的壁部的内壁面在注入通道908的各侧形成台阶。

更具体来说，中间金属层902的壁部902a的内壁面902s和中间金属层903的壁部903a的内壁面903s形成台阶，使得注入通道908从最外金属层901向着最外金属层906变宽。另外，中间金属层902的壁部902b的内壁面902s和中间金属层903的壁部903b的内壁面903s形成台阶，使得注入通道908从最外金属层901向着最外金属层906变宽。

类似地，中间金属层904的壁部904a的内壁面904s和中间金属层905的壁部905a的内壁面905s形成台阶，使得注入通道908从最外金属层906向着最外金属层901变宽。另外，中间金属层904的壁部904b的内壁面904s和中间金属层905的壁部905b的内壁面905s形成台阶，使得注入通道908从最外金属层906向着最外金属层901变宽。

换句话说，中间金属层902的壁部902a和902b分别相对于中间金属层903的壁部903a和903b横向地向内侧突出。也就是说，中间金属层903的壁部903a和903b分别相对于中间金属层902的壁部902a和902b横向地向外侧凹陷。因此，壁部903a与903b之间的距离大于壁部902a与902b之间的距离。类似地，中间金属层905的壁部905a和905b分别相对于中间金属层904的壁部904a和904b横向地向内侧突出。也就是说，中间金属层904的壁部904a和904b分别相对于中间金属层905的壁部905a和905b横向地向外侧凹陷。因此，壁部905a与905b之间的距离小于壁部904a与904b之间的距离。

在图4中，作为示例，开口902x和开口905x被示为具有大致相同的尺寸，开口903x和开口904x被示为具有大致相同的尺寸。然而，本发明的实施方式并不限于该结构。例如，开口903x和开口904x的尺寸可以不同。这使得在中间金属层903的壁部903a的内壁面903s与中间金属层904的壁部904a的内壁面904s之间、以及在中间金属层903的壁部903b的内壁面903s与中间金属层904的壁部904b的内壁面904s之间也能够形成台阶。

在工作流体C被注入到液体管40中之后，注入口90的具有与未密封部90a相同的金属层的层叠(层压)构造的未密封部(在Z轴方向上)被挤压成扁平而成为密封部90b。密封部90b比未密封部90a(在X轴方向上)宽。在本实施方式中，示出了通过从下方向上方对未密封部进行按压而形成密封部90b的情况下的密封部90b的形状。或者，可以通过从上方向下方对未密封部进行按压或通过从上方和下方两方对未密封部进行按压而形成密封部90b。

如图5所示，在密封部90b中，金属层901至906各自与其他一个以上的金属层接触从而气密密封注入口90。在此，注入口90是在未密封部90a的注入通道908从环路热管1的外部断开时被气密密封。因此，即便例如密封部90b中的相邻的金属层之间的间隙散布，注入口90也被气密密封，除非间隙将未密封部90a的注入通道908连接至环路热管1的外部。

与在金属层901至906的外壁面侧的变形相比，密封部90b更容易在金属层901至906的形成有开口的一侧(即，注入通道908侧)的内壁面侧变形。因此，金属层之间的许多界面(“金属层界面”)相对于最外金属层901的下表面901b和最外金属层906的上表面906a倾斜。另外，金属层901至906中的一些金属层从外壁面侧向内壁面侧逐渐变薄。

密封部90b包括三个以上的区域，该三个以上的区域的在对最外金属层901、中间金属层902至905、以及最外金属层906进行层叠的层叠方向上的(即，在Z方向上的)金属层界面的个数不同。该三个以上的区域横向排列或在与层叠方向垂直的方向上(即，在X轴方向上)排列。

例如，在区域R1和R5中，存在五个金属层界面。这些区域R1和R5通过对六个金属层的层叠体进行挤压而形成。因此，在挤压之前存在的相邻金属层之间的界面被保留在挤压之后的区域R1和R5中。

区域R2、R3及R4通过对注入口90的形成有开口的部分进行挤压而形成。因此，在这些区域R2至R4中金属层界面的个数少于五个。具体来说，在区域R2和R4中，存在三个金属层界面。作为三个金属层界面中的两个，在挤压之前相邻的最外金属层901与中间金属层902之间的界面、以及在挤压之前相邻的最外金属层906与中间金属层905之间的界面在挤压之后被保留。另一界面是通过在挤压之前彼此面对的中间金属层902的表面的至少一部分与中间金属层905的表面的至少一部分的接触而形成的新界面。

在区域R3中，存在一个金属层界面，该金属层界面是通过在挤压之前彼此面对的最外金属层901的上表面901a的至少一部分与最外金属层906的下表面906b的至少一部分的接触而形成的新界面。

随着挤压条件不同，密封部90b中的金属层界面可以与图5中所示的金属层界面不同。但是，在密封部90b在与金属层901至906的层叠方向垂直的方向上包括三个以上区域，该三个以上的区域的在层叠方向上的金属层界面的个数不同这点上不会有变化。

接着，着重于注入口的制造工序，对第1实施方式的环路热管的制造方法进行说明。图6A至图6D是表示制造第1实施方式的环路热管的工序的图，示出了与图5中所示的剖面对应的剖面。

首先，在图6A所示的工序中，准备未形成孔或槽的实心形状的最外金属层901和906。另外，准备金属片。接着，形成在厚度方向(Z轴方向)上贯穿金属片的开口902x，并形成横跨开口902x彼此横向分离、且彼此大致平行的壁部902a和902b。由此，形成中间金属层902。

同样地，准备另一个的金属片，并形成中间金属层903，该中间金属层903包括横跨开口903x彼此横向分离、且彼此大致平行的壁部903a和903b。另外，再准备另一个的金属片，并形成中间金属层904，该中间金属层904包括横跨开口904x彼此横向分离、且彼此大致平行的壁部904a和904b。另外，再准备另一个的金属片，并形成中间金属层905，该中间金属层905包括横跨开口905x彼此横向分离、且彼此大致平行的壁部905a和905b。

形成注入通道908的一部分的开口902x至905x可以通过例如冲压或蚀刻来形成。在蚀刻的情况下，当金属片的材料为铜时，例如可以使用氯化铁溶液作为蚀刻剂。例如，中间金属层902至905的壁部902a至905a和902b至905b的内壁面902s至905s可以被形成为垂直于中间金属层902至905各自的上下表面。可选地，可以改变冲压或蚀刻的条件以形成相对于中间金属层902至905各自的上下表面沿预定方向倾斜的内壁面902s至905s。

接着，在图6B所示的工序中，对按图6A所示的顺序依次层叠有最外金属层901、中间金属层902至905、以及最外金属层906的构造进行加压和加热以进行固态焊接。由此，相邻的金属层被直接接合而形成注入口90。在这个阶段，注入口90不被分成未密封部90a和密封部90b。(注入口90整体具有与未密封部90a相同的构造)。蒸发器10、冷凝器20、蒸汽管30及液体管40具有与注入口90相同的金属层的积层构造。因此，蒸发器10、冷凝器20、蒸汽管30及液体管40与注入口90的形成同时形成。然后，使用真空泵等对液体管40进行抽真空，将工作流体C经由注入口90注入到液体管40中。

在此，固态焊接是指通过不使对象熔融而是在固体状态下对对象进行加热以软化对象，并进一步对对象施加压力以使对象塑性变形，从而将对象接合在一起。为了通过固态焊接将相邻的金属层适当地接合在一起，金属层901至906优选为相同的材料。

接着，在图6C及图6D所示的工序中，利用超声波焊接形成气密密封注入口90的密封部90b。具体来说，如图6C所示，将在图6B所示的工序中所形成的注入有工作流体C的构造的注入口90保持在砧座(anvil)310和焊头(horn)320之间。然后，在对注入口90施加超声波的同时，使砧座310朝着焊头320移动，并从下方向上方，即在最外金属层901、中间金属层902至905、及最外金属层906的层叠方向上(Z方向上)对注入口90的至少一部分进行按压。

由此，如图6D所示，将注入口90的至少一部分挤压成扁平，使得金属层901至906各自与其他一个以上的金属层接触从而形成气密密封注入口90的密封部90b。通过以上工序，环路热管1被完成。

在上述工序中，可以代替性地通过使焊头320朝着砧座310移动或者通过使焊头320和砧座310朝着彼此移动从而对注入口90的至少一部分进行挤压。

在超声波焊接中，通过在对对象施加超声波的同时对接合对象施加压力，从而通过摩擦将对象之间的界面处的污染物(诸如氧化物膜的污染物)去除。因此，在对象之间形成清洁的界面。该清洁的界面为接合起点。界面由于施加压力而变形。通过施加超声波来促进变形，并使接合区域在接合起点周围扩展，从而能够在不加热的情况下实现牢固的接合。然而，为了促进接合也可以进行加热。

在此，参照比较例对由图3至图5所示的构造所产生的效果进行说明。图7A和图7B是比较例的环路热管的注入口的剖视图，示出了注入口的构造。图7A和7B分别示出了与图6C和图6D中所示的剖面对应的剖面。

图7A中所示的注入口99与注入口90(图3至图5)的不同之处在于开口902x至905x具有相同的尺寸。

在中间金属层902的壁部902a的内壁面902s、中间金属层903的壁部903a的内壁面903s、中间金属层904的壁部904a的内壁面904s、以及中间金属层905的壁部905a的内壁面905s的任意相邻的两个之间不存在台阶。另外，在中间金属层902的壁部902b的内壁面902s、中间金属层903的壁部903b的内壁面903s、中间金属层904的壁部904b的内壁面904s、以及中间金属层905的壁部905b的内壁面905s的任意相邻的两个之间不存在台阶。因此，注入口99具有框架状(frame-like)的剖面形状。(注入口99的注入通道998具有矩形的剖面形状。)

如图7A所示，将注入口99保持在砧座310和焊头320之间。然后，在对注入口99施加超声波的同时，使砧座310朝着焊头320移动，以从下方向上方，即在最外金属层901、中间金属层902至905、以及最外金属层906的层叠方向(Z方向)上对注入口99的至少一部分进行按压。由此，如图7B所示，将注入口99的至少一部分挤压成扁平。

然而，在注入口99中，当对注入口99进行挤压时，壁部902a至905a以及壁部902b至905b会作为支柱妨碍金属层901至906被均匀地挤压。因此，如图7B所示，容易在相邻的金属层之间形成间隙999，因而难以注入口99进行气密密封。

相比之下，在注入口90中，中间金属层902至905之中的至少两个相邻的中间金属层的壁部的内壁面形成台阶。因此，与图7A和图7B所示的构造相比，当通过对注入口90的一部分进行挤压来形成密封部90b时，金属层901至906各自都很可能与其他一个以上的金属层接触。因此，不太可能在密封部90b中的相邻的金属层之间形成间隙，因而能够提高注入口90的气密性。

接着，对第1实施方式的第1变形例进行说明。第1变形例示出了外壁具有不同形状的注入口。在以下说明中，有时会省略与上述实施方式相同的元件或组件的说明。

图8和图9是第1变形例的环路热管的注入口的剖视图，示出了注入口的构造。图8示出了与图4所示的剖面对应的剖面。图9示出了与图5所示的剖面对应的剖面。

如图8和图9所示，第1变形例与第1实施方式(图3和图4)的不同之处在于将注入口90(未密封部90a和密封部90b)替换为注入口91(未密封部91a和密封部91b)。

在注入口91的未密封部91a中，中间金属层902至905的壁部902a至905a以及902b至905b的内壁面902s至905s的台阶与注入口90相同。换言之，注入通道908具有与注入口90中的剖面形状相同的剖面形状。另一方面，在注入口91的未密封部91a中，与注入口90的未密封部90a中的情况不同的是，中间金属层902至905之中的至少两个相邻的中间金属层的壁部的外壁面相对于彼此横向错开，以在注入口91的各侧形成台阶(阶梯面)。

在图8所示的情况下，相邻的最外金属层901和中间金属层902的壁部的外壁面在注入口91的各侧形成台阶。另外，相邻的中间金属层902和903的壁部的外壁面在注入口91的各侧形成台阶。另外，相邻的中间金属层904和905的壁部的外壁面在注入口91的各侧形成台阶。另外，相邻的中间金属层905和最外金属层906的壁部的外壁面在注入口91的各侧形成台阶。

更具体来说，最外金属层901的外壁面901c和中间金属层902的壁部902a的外壁面902c形成台阶。最外金属层901的外壁面901d和中间金属层902的壁部902b的外壁面902d形成台阶。中间金属层902的壁部902a的外壁面902c和中间金属层903的壁部903a的外壁面903c形成台阶。中间金属层902的壁部902b的外壁面902d和中间金属层903的壁部903b的外壁面903d形成台阶。

此外，中间金属层904的壁部904a的外壁面904c和中间金属层905的壁部905a的外壁面905c形成台阶。中间金属层904的壁部904b的外壁面904d和中间金属层905的壁部905b的外壁面905d形成台阶。中间金属层905的壁部905a的外壁面905c和最外金属层906的外壁面906c形成台阶。中间金属层905的壁部905b的外壁面905d和最外金属层906的外壁面906d形成台阶。

外壁面901c、902c及903c形成从注入通道908的中央向外的楼梯状的台阶。外壁面901d、902d及903d形成从注入通道908的中央向外的楼梯状的台阶。外壁面904c、905c及906c形成从注入口91的外侧向注入通道908的中央的楼梯状的台阶。外壁面904d、905d及906d形成从注入口91的外侧向注入通道908的中央的楼梯状的台阶。

在图8中，作为一例，在外壁面903c和外壁面904c之间或外壁面903d和外壁面904d之间没有台阶。然而，本发明的实施方式不限于该结构。例如，可以在外壁面903c与外壁面904c之间以及外壁面903d与外壁面904d之间形成台阶。

在工作流体C被注入到液体管40中之后，注入口91的具有与未密封部91a相同的金属层的层叠(层压)构造的未密封部(在Z轴方向上)被挤压成扁平而成为密封部91b。密封部91b比未密封部91a(在X轴方向上)宽。在本实施方式中，示出了通过从下方向上方对未密封部进行按压而形成密封部91b的情况下的密封部91b的形状。或者，可以通过从上方向下方对未密封部进行按压或通过从上方和下方两方对未密封部进行按压而形成密封部91b。

在密封部91b中，金属层901至906各自与其他一个以上的金属层接触从而气密密封注入口91。

与在金属层901至906的外壁面侧的变形相比，密封部91b更容易在金属层901至906的形成有开口的一侧(即，注入通道908侧)的内壁面侧变形。因此，金属层之间的许多界面(“金属层界面”)相对于最外金属层901的下表面901b和最外金属层906的上表面906a倾斜。另外，金属层901至906中的一些金属层从外壁面侧向内壁面侧逐渐变薄。

密封部91b包括三个以上的区域，该三个以上的区域的在对最外金属层901、中间金属层902至905、以及最外金属层906的层叠方向上的(即，在Z方向上的)金属层界面的个数不同。该三个以上的区域横向排列或在与层叠方向垂直的方向上(即，在X轴方向上)排列。具体来说，密封部91b包括与图5所示的密封部90b相同的区域R1至R5。

另外，在密封部91b中，尽管区域R1和R5的横向外侧的部分具有与挤压前相同的形状，但是中间金属层902至905在区域R1、R2、R4及R5被扁平化。

随着挤压条件不同，密封部91b中的金属层界面可以与图9中所示的金属层界面不同。但是，在密封部91b在与金属层901至906的层叠方向垂直的方向上包括三个以上区域，该三个以上的区域的在层叠方向上的金属层界面的个数不同这点上不会有变化。

金属层901至906之中的至少两个相邻的金属层的外壁面可以形成如注入口91中的台阶。

接着，对第1实施方式的第2变形例进行说明。第2变形例示出了整个被挤压的注入口。在以下说明中，有时会省略与上述实施方式相同的元件或组件的说明。

图10是第2变形例的环路热管的示意性俯视图。如图10所示，第2变形例的环路热管1A与环路热管1的不同之处在于，注入口90被替换为注入口92。

注入口92具有与注入口90的密封部90b相同的结构。因此，沿着图1的C-C线截取的剖面示出了与图5中的构造相同的构造。

整体上挤压以仅由密封部形成而不具有类似注入口92般的未密封部的注入口也会产生与注入口90相同的效果。第1变形例的注入口91也可以被整体挤压以仅由密封部91b形成从而产生与注入口90相同的效果。

[b]第2实施方式

第2实施方式示出了扁平热管。在以下说明中，有时会省略与上述实施方式相同的元件或组件的说明。

图11A和图11B是表示第2实施方式的扁平热管的图。图11A是扁平热管的示意性俯视图。图11B是沿图11A的D-D线截取的扁平热管的剖视图。

如图11A和图11B所示，第2实施方式的扁平热管5包括外壳95和设置在外壳95的内壁面上的芯(wick)96。在芯96内部形成有蒸汽流路97。芯96具有使在散热部冷凝的工作流体返回至蒸发部的毛细管力。在蒸发部中变成蒸汽的工作流体经由蒸汽流路97行进散热部。

在扁平热管5中，其上放有诸如半导体设备的发热部件的外壳95的部分用作蒸发部(发热部)，外壳95的远离蒸发部的部分用作散热部，并且外壳95的在蒸发部与散热部之间的部分用作隔热部。例如，当发热部被放置在图11A中的外壳95的右端附近的部分上时，该部分用作蒸发部。因此，外壳95的左端附近的部分用作散热部，外壳95的中央附近的部分用作隔热部。

例如，外壳95可以具有按顺序依次层叠有最外金属层901、中间金属层902至905、以及最外金属层906这六个层的构造。然而，所层叠的金属层的个数并不限于六个，可以为至少四个。换言之，在两个最外金属层之间可以层叠至少两个中间金属层。

用于将工作流体注入到芯96中的注入口90从外壳95延伸(突出)。如图3至5所示，注入口90可以包括未密封部90a和密封部90b。

因此，在扁平热管5中，也通过设置注入口90来产生与第1实施方式相同的效果。可以设置注入口91(图8和图9)或仅由密封部90b或91b形成的注入口(图10)来代替注入口90。在该情况下，也产生了与设置注入口90的情况相同的效果。

根据本发明的一个方面，提供了一种包括气密性良好的注入口的热管。

Claims (9)

1.一种热管，包括：

用于注入工作流体的注入口，所述注入口包括彼此连接的未密封部和密封部，所述未密封部和所述密封部包括多个金属层，所述多个金属层为第一最外层、层叠在所述第一最外层上的多个中间层、以及层叠在所述多个中间层上的第二最外层，

其中，在所述未密封部中，

所述多个中间层分别包括向所述第一最外层和所述第二最外层敞开的开口、以及分别在所述开口的相对的第一侧和第二侧的第一壁部和第二壁部，

所述多个中间层的开口形成注入通道，所述注入通道由所述第一最外层、所述第二最外层、以及所述多个中间层的所述第一壁部及所述第二壁部界定，

所述多个中间层之中的至少两个相邻的中间层的所述第一壁部的内壁面和所述第二壁部的内壁面分别形成第一台阶和第二台阶，

其中，在所述密封部中，所述多个金属层各自与所述多个金属层之中的其他一个以上的金属层接触从而气密密封所述注入口。

2.根据权利要求1所述的热管，其中，在所述未密封部中，

所述多个中间层包括彼此相邻的第一中间层和第二中间层，所述第一中间层比所述第二中间层更靠近所述第一最外层，

所述第二中间层的所述第一壁部与所述第二壁部之间的距离大于所述第一中间层的所述第一壁部与所述第二壁部之间的距离，

所述多个中间层包括彼此相邻的第三中间层和第四中间层，所述第三中间层比所述第四中间层更靠近所述第一最外层，

所述第四中间层的所述第一壁部与所述第二壁部之间的距离小于所述第三中间层的所述第一壁部与所述第二壁部之间的距离。

3.根据权利要求1所述的热管，其中，所述多个金属层之中的至少两个相邻的金属层的外壁面形成台阶。

4.根据权利要求2所述的热管，其中，所述多个金属层之中的至少两个相邻的金属层的外壁面形成台阶。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的热管，所述热管还包括：

使工作流体蒸发的蒸发器；

使被蒸发的所述工作流体冷凝的冷凝器；

连接所述蒸发器和所述冷凝器的液体管；以及

连接所述蒸发器和所述冷凝器以与所述液体管形成环路的蒸汽管。

6.一种热管，包括：

用于注入工作流体的注入口，所述注入口包括多个金属层，所述多个金属层为第一最外层、层叠在所述第一最外层上的多个中间层、以及层叠在所述多个中间层上的第二最外层，

其中，所述多个金属层各自与所述多个金属层之中的其他一个以上的金属层接触从而气密密封所述注入口，

其中，所述注入口包括在所述多个金属层的层叠方向上的金属层的界面个数不同的至少三个区域，所述至少三个区域在与所述层叠方向垂直的方向上排列。

7.根据权利要求6所述的热管，所述热管还包括：

使工作流体蒸发的蒸发器；

使被蒸发的所述工作流体冷凝的冷凝器；

连接所述蒸发器和所述冷凝器的液体管；以及

连接所述蒸发器和所述冷凝器以与所述液体管形成环路的蒸汽管。

8.一种制造热管的方法，所述热管包括用于注入工作流体的注入口，所述方法包括：

形成注入口的步骤，

所述形成注入口的步骤包括

通过对第一金属片进行加工以在第一金属片中形成第一开口、及横跨所述第一开口彼此分离的多个壁部，从而形成第一金属层的步骤；

通过对第二金属片进行加工以在第二金属片中形成第二开口、及横跨所述第二开口彼此分离的多个壁部，从而形成第二金属层的步骤；

准备第一最外金属层和第二最外金属层的步骤；

在所述第一最外金属层与所述第二最外金属层之间层叠所述第一金属层和所述第二金属层的步骤；

将所述第一最外金属层及所述第二最外金属层以及所述第一金属层及所述第二金属层之中的每两个相邻的金属层接合的步骤；以及

在注入所述工作流体后密封所述注入口的步骤，密封所述注入口的步骤包括在所述第一最外金属层及所述第二最外金属层、以及所述第一金属层及所述第二金属层的层叠方向和与所述层叠方向相反的方向的至少一个方向上对所述注入口的至少一部分进行加压以使所述注入口的所述部分扁平化，使得所述第一最外金属层及所述第二最外金属层、以及所述第一金属层及所述第二金属层各自与所述第一最外金属层及所述第二最外金属层、以及所述第一金属层及所述第二金属层之中的其他一个以上的金属层接触从而气密密封所述注入口的步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，密封所述注入口的步骤还包括在所述层叠方向和与所述层叠方向相反的所述方向的至少一个方向上对所述注入口的所述部分进行加压以使所述注入口的所述部分扁平化的同时，对所述注入口的所述部分施加超声波的步骤。

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