JP2006071202A - Heat pipe and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばパーソナルコンピュータ(パソコン)内に搭載されるCPUなどの熱源の冷却に好適な、小形でありながら熱輸送量の大きなヒートパイプおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a small-sized heat pipe that has a large heat transport amount and is suitable for cooling a heat source such as a CPU mounted in a personal computer (personal computer), for example.
従来、この種のヒートパイプは、銅または銅合金製の密閉したコンテナ内に純水などの凝縮性流体を作動媒体として封入したものであり、当該作動媒体の蒸発潜熱を利用して熱の輸送が行なわれる。こうしたヒートパイプは、例えばノート型パソコンなどの熱源を有する電子機器内に配置されるが、パソコンの小型化を図るために、可能な限り小さく、且つ熱輸送量の大きなものが求められている。 Conventionally, this type of heat pipe is a sealed container made of copper or copper alloy in which a condensable fluid such as pure water is sealed as a working medium, and heat is transferred using the latent heat of vaporization of the working medium. Is done. Such a heat pipe is disposed in an electronic device having a heat source such as a notebook personal computer. For example, in order to reduce the size of the personal computer, a heat pipe having a small heat transfer capacity is required.
例えば特許文献1では、ワイヤメッシュ若しくはコンテナの内面に形成した溝部からなるウィックを、作動媒体を封入したコンテナの内部に設け、外部からの熱により加熱部周辺の作動媒体が蒸発すると、その蒸気が低温・低圧の放熱部に流動した後に放熱して凝縮すると共に、加熱部にある作動媒体が蒸発して減少する際に発生する毛細管力を、前記コンテナ内に設けたウィックにより高めることで、放熱部に溜まる作動媒体を加熱部へ効率よく運ぶようにしている。
上記構成において、ヒートパイプを搭載するノート型パソコンは年々、熱源であるCPUの発熱量が増加して、ヒートパイプの放熱部から加熱部への作動媒体の運搬が間に合わなくなっており、コンテナの形状を大きくしたり、あるいはヒートパイプを数本使用することで、CPUの冷却をどうにか行っている。しかし、これではノート型パソコン本来の利点であるモバイル性が損なわれ、大きさおよび重量の面で、ユーザーを満足させることができない問題を有していた。 In the above configuration, notebook computers equipped with heat pipes are increasing the amount of heat generated by the CPU that is the heat source year by year, and it is not possible to carry the working medium from the heat radiation part of the heat pipe to the heating part. The CPU is somehow cooled by increasing the size or using several heat pipes. However, in this case, the mobility that is the original advantage of the notebook personal computer is lost, and there is a problem that the user cannot be satisfied in terms of size and weight.
一方、製造時においてコンテナ内部の非圧縮ガスを皆無にすることは極めて困難であり、また長年使用することによってコンテナ内部で化学反応が生じ、非圧縮ガスが発生することがあり得ることから、コンテナの内部には僅かではあるが非圧縮ガスが存在する。ところが、その非圧縮ガスがヒートパイプの作動時に放熱部側の先端部に集められると、放熱部の非圧縮ガスが集まった箇所では熱輸送が行われず、ヒートパイプとしての機能が部分的に失われる。そのため上述のように、コンテナの形状を大きくしたり、あるいはヒートパイプを数本使用して、必要な熱輸送能力を確保せざるを得なかった。 On the other hand, it is extremely difficult to eliminate the non-compressed gas inside the container at the time of manufacture, and since a chemical reaction may occur inside the container due to use for many years, an uncompressed gas may be generated. There is a small amount of uncompressed gas inside. However, if the non-compressed gas is collected at the tip of the heat dissipating part during operation of the heat pipe, heat transport is not performed at the location where the non-compressed gas in the heat dissipating part is collected, and the function as a heat pipe is partially lost. Is called. Therefore, as described above, it has been necessary to increase the shape of the container or use several heat pipes to ensure the necessary heat transport capability.
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、コンテナ形状を大きくしたり、複数本のヒートパイプを使用しなくても、熱源を効果的に冷却することが可能なヒートパイプおよびその製造方法を提供することをその目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a heat pipe capable of effectively cooling a heat source without enlarging the container shape or using a plurality of heat pipes, and a method for manufacturing the heat pipe. That is the purpose.
請求項1の発明では、ヒートパイプを作動することによりコンテナ内部の非凝縮ガスが放熱部側に集められるが、この放熱部側には扁平部に非凝縮ガスを溜める凸部が形成されているので、コンテナの形状を大きくしたり、ヒートパイプを数本使用しなくても、非圧縮ガスによる放熱部への悪影響を最小限に食い止めて、熱源を効果的に冷却することが可能になる。また、コンテナに潰し加工による扁平部を単純に形成した場合は、当該扁平部に蒸気流路を狭める窪みが生じるが、端部などに凸部を残しつつ潰し加工を行って扁平部を形成することで、扁平部に窪みが生じにくくなる。そのため、扁平部に十分な潰し加工を施すことが可能になり、扁平部に熱接続する放熱部材との接触面積を大きく確保して熱抵抗を低減できることから、結果的に熱伝達性能の優れたヒートパイプを提供できる。
In the invention of
請求項2の発明では、銅または銅合金からなるコンテナによって、当該コンテナと熱接続する受熱部材や放熱部材との熱伝導性を高めることができると共に、コンテナ内部を真空にし、かつ作動媒体として純水などの液体を使用することで、放熱部への熱輸送を速やかに行うことが可能になる。
In the invention of
請求項3の発明では、コンテナの外径が8mm以上であることから、従来よりもヒートパイプ一本当りの最大熱輸送量が大きくなって、より少ないヒートパイプ本数で従来と同等の伝熱性能を得ることができる。そのため、複数本のヒートパイプを使用することなく、ヒートパイプの占有スペースを少なくして、熱源を効果的に冷却することが可能になる。また、コンテナ端は縮径加工が施された後に封止されているので、コンテナの外径が8mm以上であっても、コンテナ端の封止部分を確実に密封して、コンテナ内の気密性ひいては信頼性を高めることが可能になる。 In the invention of claim 3, since the outer diameter of the container is 8 mm or more, the maximum heat transport amount per one heat pipe is larger than before, and the heat transfer performance equivalent to the conventional one with a smaller number of heat pipes. Can be obtained. Therefore, it is possible to effectively cool the heat source by reducing the space occupied by the heat pipe without using a plurality of heat pipes. In addition, since the container end is sealed after the diameter reduction processing is performed, even if the outer diameter of the container is 8 mm or more, the sealed portion of the container end is securely sealed, and the airtightness in the container As a result, it becomes possible to improve reliability.
請求項4の発明では、銅または銅合金からなるコンテナによって、当該コンテナと熱接続する受熱部材や放熱部材との熱伝導性を高めることができると共に、コンテナ内部を真空にし、かつ作動媒体として純水などの液体を使用することで、放熱部への熱輸送を速やかに行うことが可能になる。 In the invention of claim 4, the container made of copper or copper alloy can enhance the thermal conductivity with the heat receiving member and the heat radiating member thermally connected to the container, and the inside of the container is evacuated and pure as a working medium. By using a liquid such as water, it becomes possible to quickly transport heat to the heat radiating section.
請求項5の発明では、コンテナ端は縮径部により縮径される。そのため、コンテナ端の封止部分を十分に縮径することが可能になり、コンテナ内の気密性ひいては信頼性をさらに高めることが可能になる。
In the invention of
請求項6の発明では、一般的に普及しているスウェージング加工やスピニング加工で、コンテナ端の縮径加工を簡単に行える。 In the invention of claim 6, the diameter reduction processing of the container end can be easily performed by swaging processing and spinning processing which are generally spread.
請求項7の発明では、コンテナに扁平加工を施こすことにより、その扁平部を利用して受熱部材や放熱部材などの各部材との熱接続をより強固なものとすることができ、扁平部に熱接続する部材との接触面積を大きく確保して熱抵抗を低減できる。
In the invention of
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。 Since the present invention is as described above, the following effects can be obtained.
請求項1の発明では、コンテナ形状を大きくしたり、複数本のヒートパイプを使用しなくても、扁平部に形成した凸部によって、熱源を効果的に冷却することが可能になると共に、熱伝達性能の優れたヒートパイプを提供できる。
In the invention of
請求項2の発明では、コンテナと熱接続する部材との熱伝導性を高めることができると共に、放熱部への熱輸送を速やかに行うことが可能になる。
In invention of
請求項3の発明では、複数本のヒートパイプを使用することなく、ヒートパイプの占有スペースを少なくして、熱源を効果的に冷却することが可能になると共に、コンテナ内の気密性ひいては信頼性を高めることが可能になる。 In the invention of claim 3, it is possible to cool the heat source effectively by reducing the space occupied by the heat pipe without using a plurality of heat pipes, and the airtightness and reliability in the container. Can be increased.
請求項4の発明では、コンテナと熱接続する部材との熱伝導性を高めることができると共に、放熱部への熱輸送を速やかに行うことが可能になる。 According to the fourth aspect of the invention, it is possible to improve the thermal conductivity between the container and the member that is thermally connected, and it is possible to quickly transport the heat to the heat radiating portion.
請求項5の発明では、コンテナ端の封止部分を十分に縮径することで、コンテナ内の気密性ひいては信頼性をさらに高めることが可能になる。
In the invention of
請求項6の発明では、コンテナ端の縮径加工を簡単に行うことができる。 In the invention of claim 6, the diameter reduction processing of the container end can be easily performed.
請求項7の発明では、扁平部に熱接続する部材との接触面積を大きく確保して熱抵抗を低減できる。
In the invention of
以下、本発明に係るヒートパイプおよびその製造方法について、添付図面を参照しながらその好ましい実施形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the heat pipe and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1〜図6は本発明の第1実施例を示すもので、図1〜図5において、ヒートパイプ1の本体部となる中空円筒状のコンテナ2は、その素材が好ましくは熱伝導性の高い銅若しくは銅合金などの金属製パイプ材から形成される。また、図1に示す曲げ加工前の状態では、コンテナ2は全体が直線状をなしていて、端部を除いて外径および肉厚が軸方向の全長に亘り一定に形成される。さらにこのコンテナ2の両端は、例えばTig溶接などの適宜手段による封止部2A,2Bが形成され、コンテナ2の内部を真空状態に密閉している。
1 to 6 show a first embodiment of the present invention. In FIGS. 1 to 5, the hollow
ところで、ノート型パソコンのような薄型電子機器にヒートパイプ1を設置する場合は、薄型電子機器内の設置スペースが限られているため、図2や図3に示すように、コンテナ2の適所には必要に応じて折曲げ部9が形成されると共に、コンテナ2の一部若しくは全体には潰し加工を施した扁平部11が形成される。この扁平部11を形成したコンテナ2の表面は概ね略平面状になっているが、コンテナ2が円筒状であることや、コンテナ2内部が減圧状態で密封されていることが理由で、後述する凸部15を形成せず、コンテナ2をそのまま潰し加工した場合には、図6に示すように、扁平部11の表面に窪み12が部分的に生じる。この窪み12がヒートパイプ1の性能に及ぼす影響を最大限に食い止める手法は、後ほど詳述する。
By the way, when the
図4の断面図に示すように、コンテナ2の内壁面には、その軸方向に沿って多数のフィン4が突出して設けられると共に、フィン4間にはコンテナ2に密封収容された作動媒体としての純水(図示せず)を毛細管現象により流動させるための溝5が形成される。即ち本実施例では、コンテナ2の内面に形成したフィン4と溝5とによるグルーブ型のウィック6が形成され、溝5内に純水を満たしている。また、ウィック6に囲まれたコンテナ2内の中空部は、蒸気の流路7として形成される。本実施例では、コンテナ2の内壁を凹凸状にした内面溝付き管によるグルーブウィック構造を示したが、コンテナ2の内壁に作動媒体の流動を促進するメッシュや細線を設けた他のウィック構造を採用してもよい。ここでは便宜上、CPUなどの熱源から熱を受け取る加熱部13が、ヒートパイプ1の一端部に形成され、図示しないファンなどにより冷却される放熱部としての冷却部14が、ヒートパイプ1の他端部に形成される。ヒートパイプ1のどの位置に加熱部13および冷却部14を形成するのかは、特に限定しない。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 4, the inner wall surface of the
前記加熱部13および冷却部14に位置して、ヒートパイプ1の一端部および他端部には、略平面状の上側および下側を有する扁平部11が形成されるが、冷却部14の一部をなす扁平部11の封止部2Bを設けた側の端部には、当該扁平部11よりも断面積ひいては内部の流路7が大きく、ヒートパイプ1の作動時においてコンテナ2内の非凝縮ガスを貯溜する凸部15が形成される。この凸部15は、冷却部14として扁平部11を潰し加工により形成する際、扁平部11の端部に位置するコンテナ2をそのまま残すことで形成され、扁平部11の窪み12により蒸気の流路7が不十分になることを避けるために設けられている。図2に示すように、扁平部11の潰し方向から見た場合は、凸部15よりも扁平部11の左右方向の幅が拡がっているが、図3に示すように、扁平部11の潰し方向に対し垂直に見た場合は、扁平部11が押し潰されている関係で、扁平部11よりも凸部15の上下方向(潰し方向)の幅が拡がっている。ここでの扁平部11の潰し量は、コンテナ2の肉厚や、後述する放熱フィン33の形状などに応じて、適宜選定すればよい。
A
前記扁平部11は、ヒートパイプ1を装着する薄型電子機器内の収容スペースに対応して、コンテナ2の一部または全部に形成されるが、図5に示すように、CPU31からの熱を受ける受熱部材としての平板状の受熱プレート32や、放熱部材である矩形状の放熱フィン33との接触面積を最大に確保し、かつお互いの熱接続を強固なものとするためにも、上述の扁平部11が設けられる。こうした扁平部11は、ヒートパイプ1の周辺状況に応じて設けられるものであり、本実施例では受熱プレート32を熱接続する加熱部13や、放熱フィン33を接続する放熱部14に位置して、それぞれコンテナ2に部分的に設けられる。図5では、加熱部13に形成した略平面状をなす扁平部11の下面側に受熱プレート32が密着接続されると共に、送風装置(図示せず)からの風が通過する放熱フィン33が、冷却部14に形成した扁平部11の上面側に密着接続される。なお、こうした受熱プレート32や放熱フィン33を、送風装置の一部として構成してもよい。
The
次に、上記構成についてその作用を説明すると、ノート型パソコンの使用時に、CPU31の熱が受熱プレート32からヒートパイプ1の一端部である加熱部13に伝わると、加熱部13周辺におけるコンテナ2の内壁部が温度上昇し、そこにある純水が蒸発して蒸発潜熱が奪われることにより、ノート型パソコンの内部で作動するCPU31が冷却される。一方、前記加熱部13に位置するウィック6において、純水から蒸発した蒸気は、コンテナ2内部の圧力差により温度の低い箇所に移動して凝縮する。その際、凝縮潜熱を放出しつつ、熱がヒートパイプ1の一端側にある加熱部13から、放熱フィン33などにより冷却されるヒートパイプ1の他端側の冷却部14に運ばれる。加熱部13は蒸発に伴い純水が減少する一方で、放熱部は蒸気の凝縮により純水が増加するため、グルーブ型のウィック6に毛細管力が発生し、純水が溝5に沿って冷却部14から加熱部13へと運ばれる。
Next, the operation of the above configuration will be described. When the heat of the
この一連の冷却サイクルにおいて、受熱プレート32とコンテナ2,およびコンテナ2と放熱フィン33との接触面積を最大にし、且つお互いの熱接続を強固なものとするために、コンテナ2の加熱部13および冷却部14には潰し加工による扁平部11が形成される。しかしながら図6に示すように、前記扁平部11を形成する際の潰し加工により、扁平部11には窪み12が生じて蒸気の流路7が著しく狭くなり、コンテナ2内部の熱輸送量が低下する。
In this series of cooling cycles, in order to maximize the contact area between the
加えて、コンテナ2の内部では、非凝縮ガスを皆無にすることが極めて困難で、また長年の使用によりコンテナ2の内部で化学反応が生じて、非凝縮ガスが発生することもあり得る。こうした非凝縮ガスは、ヒートパイプ1が作動することにより、冷却部14の先端側(封止部2B側)に集められ、当該冷却部14の非凝縮ガスの集まった箇所は、そのままではヒートパイプ1としての熱輸送機能を失うこととなる。こうした問題を回避するために、本実施例では非凝縮ガス溜り部としての断面積の大きな凸部15を、冷却部14の先端側に設けることで、冷却部14における非凝縮ガスに起因した機能低下を最小限に食い止めることができる。これにより、従来のようにコンテナ2全体の形状を大きくしたり、ヒートパイプ1の使用本数を増やしたりせずに、設置スペースの限られたノート型パソコンなどの薄型電子機器内に最適なヒートパイプ1を提供できる。
In addition, it is extremely difficult to eliminate the non-condensable gas inside the
また、凸部15を残しつつ、潰し加工による扁平部11を、ヒートパイプ1の他端部に位置する冷却部14に形成することで、前述の窪み12が扁平部11に生じにくくなり、扁平部11に十分な潰し加工を施すことが可能になる。そのため、冷却部14に位置した扁平部11に熱接続する放熱フィン33との接触面積を大きく確保して熱抵抗を低減でき、熱伝達性能の優れたヒートパイプ1を提供できる。
Further, by forming the
以上のように本実施例では、コンテナ2内に作動媒体を入れるヒートパイプ1において、前記コンテナ2に冷却部14の一部をなす扁平部11を潰し加工により形成すると共に、この扁平部11の例えば端部に扁平部11よりも断面積の大きな凸部15を形成している。
As described above, in the present embodiment, in the
こうすると、ヒートパイプ1を作動することによりコンテナ2内部の非凝縮ガスが冷却部14側に集められるが、この冷却部14側には扁平部11の端部に非凝縮ガスを溜める凸部15が形成されているので、コンテナ2の形状を大きくしたり、ヒートパイプ1を数本使用しなくても、非圧縮ガスによる冷却部14への悪影響を最小限に食い止めて、熱源を効果的に冷却することが可能になる。また、コンテナ2に潰し加工による扁平部11を単純に形成した場合は、当該扁平部11に蒸気の流路7を狭める窪み12が生じるが、端部に凸部15を残しつつ潰し加工を行って扁平部11を形成した場合には、当該扁平部11に窪み12が生じにくくなる。そのため、扁平部11に十分な潰し加工を施すことが可能になり、扁平部11に熱接続する放熱部材(例えば、放熱フィン33)との接触面積を大きく確保して熱抵抗を低減できることから、結果的に熱伝達性能の優れたヒートパイプ1を提供できる。
Thus, by operating the
また本実施例では、コンテナ2が銅または銅合金からなり、真空状態にあるコンテナ2内に作動媒体として液体たる純水を封入している。
In this embodiment, the
こうすると、銅または銅合金からなるコンテナ2によって、当該コンテナ2と熱接続する受熱部材である例えば受熱プレート32や、放熱部材である例えば放熱フィン33との熱伝導性を高めることができると共に、コンテナ2内部を真空にし、かつ作動媒体として液体たる純水を使用することで、放熱部である冷却部14への熱輸送を速やかに行うことが可能になる。
In this way, the
次に、本発明の第2実施例を図7〜図12に基づき説明する。なお、ここで使用するヒートパイプ1は、第1実施例と全く同じものである。したがって、第1実施例と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は極力省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
先ず、封止前のヒートパイプ1の全体構成について、図7を参照しながら説明すると、本実施例におけるコンテナ2は外径Dが8mm以上で、第1実施例で説明したものと同様に、フィン4と溝5とによるグルーブ型のウィック6を内面に形成している。すなわち、内面溝付き管からなるコンテナ2の溝5は、ヒートパイプ1におけるグルーブ型のウィック6として機能する。そして、全体が直線状をなすコンテナ2の両端には、加工を施さないコンテナ2の胴部41よりも外径の小さな第1の縮径部42が最初に形成される。この第1の縮径部42は、一様な外径Dおよび断面形状を有するコンテナ2の胴部41両端に、好ましくはスウェージング加工を施して、当該胴部41の中心軸線と同軸上に形成されるもので、その外径のみならず内径も縮径される。また、コンテナ2の胴部41と第1の縮径部42との間には、上記スウェージング加工の際に第1のテーパー部43が形成される。なお、本実施例ではコンテナ2の一端に形成した第1の縮径部42が、コンテナ2の他端に形成した別な第1の縮径部42よりも長く形成されているが、これは後ほどコンテナ2の一端側から作動流体の注入と真空引きを行うためである。また本実施例では、コンテナ2の内壁を凹凸状にした内面溝付き管によるグルーブウィック構造を示したが、コンテナ2の内壁に作動媒体の流動を促進するメッシュや細線を設けた他のウィック構造を採用してもよい
前述の第1の縮径部42を形成した後、図8に示すように、再度スウェージング加工を各第1の縮径部42に施して、この第1の縮径部42よりも外径のさらに小さな第2の縮径部45を形成するのが好ましい。このように複数回の縮径加工を行うと、コンテナ2の胴部41の外径D1がある程度大きくても、当該コンテナ2の両端を所望の外径にまで縮径することができ、コンテナ2内部の気密性を高めることができる。こうして、一回乃至複数回の縮径加工を行った後、ヒートパイプ1の他端側にある第2の縮径部45に、例えばTig溶接による封止部2Bを形成する。続いて、ヒートパイプ1の一端側にある別な第2の縮径部45を利用して、コンテナ2の内部を真空にすると共に、作動液としての純水を所定量入れ、当該ヒートパイプ1の一端側にある第2の縮径部45に、同様の例えばTig溶接による封止部2Aを形成する。これにより、コンテナ2の内面にあるウィック6の溝5内が純水で満たされた状態で、コンテナ2の内部が完全に密封される。
First, the overall configuration of the
なお、ヒートパイプ1に第1の縮径部42や第2の縮径部45を一体形成する方法としては、上記のスウェージング加工の他に、パイプ材を回転させながら絞り加工を行なうスピニング加工を採用してもよい。いずれの加工法においても、安価に所望形状の第1の縮径部42や第2の縮径部45を形成できる利点がある。また、絞り以外の縮径加工方法でもよい。
In addition, as a method of integrally forming the first reduced
ノート型パソコンのような薄型電子機器にヒートパイプ1を設置する場合は、薄型電子機器内の設置スペースが限られているため、図10や図11に示すように、コンテナ2の適所には必要に応じて折曲げ部9が形成されると共に、コンテナ2の一部若しくは全体には潰し加工を施した扁平部11が形成される。扁平部11は、ヒートパイプ1の周辺状況に応じて設けられるものであり、本実施例では受熱プレート32を熱接続する加熱部13や、放熱フィン33を接続する冷却部14に位置して、それぞれコンテナ2に部分的に設けられる。
When the
図12に示すように、加熱部13に形成した略平面状をなす扁平部11の下面側には、受熱部材としての受熱プレート32の一側面が例えば半田付けなどにより熱接続されると共に、受熱プレート32の他側面にはノート型パソコンに搭載されるCPU31が熱的に接続される。さらに、送風装置(図示せず)からの風が通過する放熱部材としての放熱フィン33が、冷却部14に形成した別な扁平部11の上面側に例えば半田付けなどにより熱接続される。
As shown in FIG. 12, one side surface of a
そして本実施例でも、ノート型パソコンの使用時に、CPU31の熱が受熱プレート32からヒートパイプ1の一端部である加熱部13に伝わると、加熱部13周辺におけるコンテナ2の内壁部が温度上昇し、そこにある純水が蒸発して蒸発潜熱が奪われることにより、CPU31が冷却される。一方、前記加熱部13に位置するウィック6において、純水から蒸発した蒸気は、コンテナ2内部の圧力差により温度の低い箇所に移動して凝縮し、そこで凝縮潜熱を放出しつつ、熱がヒートパイプ1の一端側にある加熱部13から、放熱フィン33などにより冷却されるヒートパイプ1の他端側の冷却部14に運ばれる。加熱部13は蒸発に伴い純水が減少する一方で、放熱部は蒸気の凝縮により純水が増加するため、ウィック6に毛細管力が発生し、純水が溝5に沿って冷却部14から加熱部13へと運ばれる。
Also in this embodiment, when the heat of the
この一連の冷却サイクルにおいて、受熱プレート32とコンテナ2,およびコンテナ2と放熱フィン33との接触面積を最大にし、且つお互いの熱接続を強固なものとするために、コンテナ2の加熱部13および冷却部14には潰し加工による扁平部11が形成される。しかしながら、従来はコンテナ2を構成する内面溝付き銅管は、その外径Dが8mm未満であったため、単独のヒートパイプ1では十分な熱輸送能力を発揮できず、ヒートパイプを並べて対応せざるを得なかった。そこで本実施例のように、コンテナ2を外径Dが8mm以上の内面溝付き銅管とすれば、扁平部11の平面部がより大きな面積となり、受熱部材や放熱部材との熱接続がより強固なものとなって、ヒートパイプ1の本数を削減できることになり、薄型電子機器内におけるヒートパイプ1の占有スペースが少なく済む。また、コンテナ2を外径Dが8mm以上になると、ヒートパイプ1の両端における封止が十分に行われなくなる懸念を生じるが、この点についても本実施例では、好ましくは複数回のスウェージング加工などによる縮径加工を予め施すことにより、封止部分における気密性を向上させている。これにより、設置スペースの狭いノート型パソコンなどの薄型電子機器内においても、最適なヒートパイプ1を供給することができる。
In this series of cooling cycles, in order to maximize the contact area between the
以上のように、本実施例では、外径Dが8mm以上である管状のコンテナ2の端すなわち両端に縮径加工を施した後、このコンテナ2内に作動媒体を入れてコンテナ2の両端を例えばTig溶接などにより封止したヒートパイプの製造方法を採用している。
As described above, in this embodiment, after reducing the diameter of the end of the
こうすると、コンテナ2の外径Dが8mm以上であることから、従来よりもヒートパイプ1一本当りの最大熱輸送量が大きくなって、より少ないヒートパイプ本数で従来と同等の伝熱性能を得ることができる。そのため、複数本のヒートパイプ1を使用することなく、ヒートパイプ1の占有スペースを少なくして、熱源を効果的に冷却することが可能になる。また、コンテナ2の両端は縮径加工が施された後に封止されているので、コンテナ2の外径が8mm以上であっても、コンテナ2両端の封止部分を確実に密封して、コンテナ2内の気密性ひいては信頼性を高めることが可能になる。
In this way, since the outer diameter D of the
また、本実施例におけるコンテナ2は銅または銅合金からなり、真空状態にあるコンテナ2内に作動媒体として液体たる純水を封入している。
Moreover, the
こうすると、銅または銅合金からなるコンテナ2によって、当該コンテナ2と熱接続する受熱プレート32や放熱フィン33との熱伝導性を高めることができると共に、コンテナ2内部を真空にし、かつ作動媒体として液体たる純水を使用することで、放熱部である冷却部14への熱輸送を速やかに行うことが可能になる。
In this way, the
さらに本実施例では、前記縮径加工によりコンテナ2の両端に縮径部としての第1の縮径部42と第2の縮径部45がそれぞれ形成されている。
Furthermore, in this embodiment, the first reduced
こうすると、コンテナ2の両端は、好ましくは第1の縮径部42と第2の縮径部45とにより段階的(2段階)に縮径される。そのため、コンテナ2の両端の封止部分を十分に縮径することが可能になり、コンテナ2内の気密性ひいては信頼性をさらに高めることが可能になる。
In this way, both ends of the
また本実施例におけるコンテナ2両端の縮径加工は、スウェージング加工またはスピニング加工により例えば複数回行なわれている。
Moreover, the diameter reduction process of the
こうすると、一般的に広く普及しているスウェージング加工やスピニング加工で、コンテナ2の両端における縮径加工を簡単に行える上に、縮径加工を複数回施せば、コンテナ2両端の封止部分を十分に縮径することが可能になり、コンテナ2内の気密性ひいては信頼性をさらに高めることが可能になる。
In this way, the diameter reduction process at both ends of the
また本実施例では、コンテナ2の両端を封止した後に、当該コンテナ2に扁平加工を施している。
In this embodiment, the
このように、コンテナ2に扁平加工を施こすことにより、その扁平部11を利用して受熱プレート32や放熱フィン33などの各部材との熱接続をより強固なものとすることができ、扁平部11に熱接続する部材との接触面積を大きく確保して熱抵抗を低減できる。
Thus, by flattening the
なお本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 In addition, this invention is not limited to the said Example, It can change in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
1 ヒートパイプ
2 コンテナ
11 扁平部
15 凸部
42 第1の縮径部(縮径部)
45 第2の縮径部(縮径部)
1
11 Flat part
15 Convex
42 First reduced diameter part (reduced diameter part)
45 Second reduced diameter part (reduced diameter part)
Claims (7)
The method for manufacturing a heat pipe according to claim 3, wherein the container is flattened after the container is sealed.
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