JP2007064523A - 圧接式平面型ヒートパイプ、製造装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】真空チャンバーの内部の作動液蒸気密度を低い状態にしつつ、真空チャンバーの内部で圧接、接合し、同時にヒートパイプ加工を行うことが可能な平面型ヒートパイプ及びその製造装置を提供する。
【解決手段】平面型ヒートパイプは、全周にわたり圧接用接合面を備え、作動液が収容される空間を少なくとも一方に有する上コンテナ材および下コンテナ材からなるコンテナと、コンテナ内に配置された作動液吸収材と、作動液吸収材の内部に吸収される作動液をを備える。また、製造装置は、上述した圧接式平面型ヒートパイプの接合面を圧接する上圧接治具及び下圧接治具と、上圧接治具に接合され、上下に可動なチャンバー上部と、下圧接治具に接合されるチャンバー下部と、チャンバー上部およびチャンバー下部と気密に接続される側部と、真空チャンバー内部の気体が排出される真空引き口とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、外周部を圧接して形成される、高性能でかつ剛性に富んだ圧接式平面型ヒートパイプ、製造装置およびその製造方法に関する。

パソコンのＣＰＵ、レーザ発光ダイオード、パワートランジスタ等の電気・電子機器に搭載されている半導体素子等の電子部品は、その使用によってある程度の発熱が避け難く、近年、その冷却が重要な技術課題となりつつある。

冷却を要する電気・電子素子（以下、「被冷却素子」という）を冷却する方法としては、例えば、機器にファンを取り付けて、機器筐体内の空気の温度を下げる方法や、被冷却素子に冷却体を取り付けることによって、その被冷却素子を直接的に冷却する方法等が代表的に知られている。

被冷却素子に取り付ける冷却体として、例えば、銅材やアルミニウム材などの伝熱性に優れた材料の板材に放熱フィンが形成されファンで空冷されるものや、あるいは板型ヒートパイプに放熱フィンが形成されファンで空冷されるもの等が適用されることが多い。板型ヒートパイプは、板状のヒートパイプであり、その他に、平面型ヒートパイプまたは平板型ヒートパイプと呼称されることもある。以下、平面型ヒートパイプと呼称する。

ヒートパイプについて簡単に説明すると、ヒートパイプは空洞部を有するコンテナであり、その空洞部に作動流体（作動液）が封入されている。その空洞部は真空引きされており、作動流体の蒸発が起きやすくなっている。作動流体としては、コンテナの材質との適合性を考慮して、水、アルコール、代替フロン等が用いられる。

平面型ヒートパイプのコンテナを作成する方法としては、特許文献１に示すように、常温下で機械的に接合させる圧接接合法が知られている。この圧接接合法は、銀ロウ付けまたははんだ付けでの接合法に比べ、銀ロウなどの接合部材を必要としないため低コスト化がはかれる。さらに、高温下での接合ではないため、焼きなまされていない剛性に富んだヒートパイプを製造できるという利点がある。

また、コンテナ内に作動流体を注入し、空気など作動液以外の流体を排出した状態で作動流体を密閉化する作業（以下、ヒートパイプ加工という）については主に以下の３つの作業態様がある。

まず、１つめのヒートパイプ加工について、図９を参照しながら説明する。図９は、従来のヒートパイプの斜視図である。図９で示すとおり、従来のヒートパイプ４７は、上側の金属板材４９と下側の金属板材５１とを接合し、内部に空洞部を有するヒートパイプの容器を組み立てる。上側の金属板材４９の外側の側面部には、バーリング加工または深絞り加工、あるいは半田や銀ロウ付けなどを施して、ノズル部５３を一体に形成しておく。

金属板材４９と金属板材５１とを接合して、ヒートパイプの容器を組み立てた後においては、ヒートパイプの内部の空洞部はノズル部５３のみによって外部との連絡が可能となる。このヒートパイプ加工では、その容器内を適宜洗浄し、更に作動流体を所定量注入してから、更に加熱して作動液を沸騰させるなどの方法で適宜脱気等を施した後、或いは脱気しながらノズル部５３を封止する。ノズル部５３は突起状になっているので、一旦潰してから溶接することで容易に封止することができる。図９におけるヒートパイプ加工は、圧接方式に限らず、銀ロウ付け方式など通常の平面型ヒートパイプの製法としてごく一般的な手法である。

ヒートパイプ加工の第２の方法は、作動液を密閉されたチャンバー内に入れた状態で、チャンバーの内部でコンテナの周囲の接合し、同時にヒートパイプ加工を行うものである。ここで、具体的に図１０を用いて説明する。図１０は、特許文献２に示す従来のヒートパイプ製造装置を説明するための模式図である。図１０で示すとおり、従来の平面型ヒートパイプ製造装置５５は、加熱・冷却を行う上側加熱冷却板５７と、上側加熱冷却板５７と相対して設けられた下側加熱冷却板５９とによってコンテナ６１が挟みこまる。さらに、上側加熱冷却板５７、下側加熱冷却板５９及びコンテナ６１が渾然一体となって真空チャンバー５６によって囲まれ、当該真空チャンバー５６には、作動液が供給される注液タンク６３と、チャンバー内の空気を吸引する真空ポンプ６５が接続されている。

すなわち、図１０に示すとおり、所定の密度になるように調整された作動液の蒸気６７を真空チャンバー５６の内部に充満させ、その真空チャンバー５６の内部でコンテナを接合させる方法である。コンテナの周囲の接合と同時にヒートパイプ加工が行われるので、ヒートパイプ加工用のノズル部を必要としないという利点がある。

ヒートパイプ加工の第３の方法は、作動液をコンテナ内に入れた状態で内部を真空ポンプなどで真空引きした後に真空引き口を塞ぐ方法である。筒型のヒートパイプなどノズル状のヒートパイプについては自身の端部が真空引き口として利用できるため前述の方法が広く用いられているが、平面型ヒートパイプについては結局ノズル部を別途設けた上で真空引きを行うのが従来の方法であり、第１のヒートパイプ加工と実質同じである。したがって、平面型ヒートパイプに関していえば、ヒートパイプ加工方法で公知なのは、第１の方法、第２の方法の２通りに集約されるのが現状である。
特開２００２−３１０５８１号公報 特許第３５５２５５３号公報

上述した第１の方法によるヒートパイプ加工では、結果的にノズル部が突出物としてヒートパイプの側面に残る。ノズル部を誤って破損させると、ヒートパイプの内部に空気を侵入させてしまい、ヒートパイプの機能を損なわせることになる。したがって、ノズル部の防護など対策を施す必要がある。また、ノズル部の防護対策に加え、ノズル部自体の材料費や、ノズル部を追加するヒートパイプ加工工程を設ける必要があり、コスト面でも問題がある。

また、上述した第２の方法によるヒートパイプ加工では、例えば、コンテナの接合面を作動液で濡らさないようにするべく、コンテナの内部を蒸気の飽和温度以上に保つために加熱冷却板にヒーターを取り付けるなど、作動液の温度や製造装置各部の温度などをコントロールすることで蒸気密度を調整することになる。したがって、ヒートパイプ製造装置が大掛かりになるという問題点がある。

さらに、特に圧接接合の場合はコンテナの接合面の清浄度がはんだ付けなど他の接合方法以上に要求される。つまり、たとえ作動液で濡れていなくても蒸気が多すぎる場合には圧接面での金属接合に悪影響を及ぼし、結果的にスローリークという作動液の漏れを生じる可能性があることから、蒸気の密度を高くしにくいという問題点もある。

以上のことを考えると、圧接式の平面型ヒートパイプを製造するにあたっては、真空チャンバーの内部の作動液蒸気密度を低い状態にしつつ、チャンバーの内部で圧接し、圧接接合と同時にヒートパイプ加工を行うこと（以下、真空圧接加工という）が理想である。したがってこの発明の目的は、真空圧接加工方法の確立、および、真空圧接加工を可能にするヒートパイプの内部構造を提供することにある。

本発明の平面型ヒートパイプの第１の態様は、全周にわたり圧接用接合面を備え、作動液が収容される空間を少なくとも一方に有する上コンテナ材および下コンテナ材からなるコンテナと、コンテナ内に配置された作動液吸収材と、作動液吸収材の内部に吸収される作動液とを備えた、圧接式平面型ヒートパイプである。

本発明の平面型ヒートパイプの第２の態様は、作動液吸収材の少なくとも一部がウィックとして用いられることを特徴とする圧接式平面型ヒートパイプである。

本発明の平面型ヒートパイプの第３の態様は、作動液吸収材の少なくとも一部が、ウィックをコンテナの内側に保持するウィック保持材として用いられることを特徴とする圧接式平面型ヒートパイプである。

本発明の平面型ヒートパイプの第４の態様は、作動液吸収材の少なくとも一部がメッシュ材であることを特徴とする圧接式平面型ヒートパイプである。

本発明の平面型ヒートパイプの第５の態様は、作動液吸収材が粒状の金属の集合体であることを特徴とする圧接式平面型ヒートパイプである。

本発明の平面型ヒートパイプ製造装置の第１の態様は、上述した圧接式平面型ヒートパイプの接合面を圧接する上圧接治具及び下圧接治具と、上圧接治具に接合され、上下に可動なチャンバー上部と、下圧接治具に接合されるチャンバー下部と、チャンバー上部およびチャンバー下部と気密に接続されるチャンバー側部と、チャンバー上部およびチャンバー下部およびチャンバー側部で囲まれ、真空チャンバー内部の気体が排出される真空引き口とを備えた、圧接式平面型ヒートパイプ製造装置である。

本発明の平面型ヒートパイプ製造装置の第２の態様は、可動なチャンバー上部と、チャンバー下部とチャンバー側部が一体に形成された深皿状の真空チャンバー本体の間の隙間が、ゴム板によって密閉されることを特徴とする圧接式平面型ヒートパイプ製造装置である。

本発明の平面型ヒートパイプ製造装置の第３の態様は、可動なチャンバー上部と、チャンバー下部とチャンバー側部が一体に形成された深皿状の真空チャンバー本体の間の隙間が、環状のＯリングによって密閉されることを特徴とする圧接式平面型ヒートパイプ製造装置である。

本発明の平面型ヒートパイプ製造方法の第１の態様は、全周にわたる圧接接合面を備え、作動液が収容される空間を少なくとも一方に有する上コンテナ材および下コンテナ材からなるコンテナの接合面を対向し、作動液を吸収させた作動液吸収材をコンテナ内部に入れた状態で真空引き口を有する真空チャンバー内に設置し、真空チャンバー内を真空引き口から排気した後に、真空チャンバー内で圧接することを特徴とする、圧接式平面型ヒートパイプの製造方法である。

本発明の平面型ヒートパイプの製造装置により、ノズル部分を誤って破損させることや、ヒートパイプ内に空気を侵入させ、ヒートパイプの機能を損なわせるという問題点が改善された。また、ノズル部の防護対策に加え、ノズル自体の材料費、別途ヒートパイプ加工工程を設ける必要がなくなったため、コスト面でも良好な結果が得られた。

以下、本発明の実施形態について、図１から図８を参照して、詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における圧接式平面型ヒートパイプの分解図である。図１に示す圧接式平面型ヒートパイプ１は、中央に凹部を形成する板材であって、当該板材の外周に形成されるフランジ部７を備えた、断面が略コの字型となる上コンテナ材３と、中央に凹部を形成する板材であって、当該板材の外周に形成されるフランジ部７を備えた、断面が略コの字型となる下コンテナ材５と、メッシュ製の銅材を４枚重ねて形成される作動液吸収材９と、図示しない作動液とから構成される。

上コンテナ材３および下コンテナ材５は、その外形寸法が概ね１２５ｍｍ×３０ｍｍ×２．５ｍｍであり、フランジ部７の幅が概ね１．５ｍｍである。また、上コンテナ材３および下コンテナ材５の材質には、ＪＩＳ規格Ｃ１０２０で規格される純銅が使用されている。なお、フランジ部７はヤスリで研磨され、酸化膜が除去されている。これはブラッシングなどによって酸化物、水酸化物、有機物を取り除き、清浄な状態にすることも可能である。

作動液吸収材９は、メッシュ製の銅材を４枚重ねた際の外形寸法が概ね１１５ｍｍ×２１ｍｍ×０．７ｍｍであり、その材質にはコンテナ材と同様にＪＩＳ規格Ｃ１０２０で規格される純銅が使用されている。なお、作動液吸収材９は、一度酸化させた後に還元して使用するものである。また、作動液には純水約２ｇが使用され、作動液は作動液吸収材９の上から注液され、その内部に吸収される。

図２は、上述した平面型ヒートパイプを模式的に示す横断面図である。そして、図２に示す平面型ヒートパイプ１は、図１に示す矢印Ａ方向より見た図である。なお、図１に示される平面型ヒートパイプ１の各部と同様の構成には同一符号を付し、その説明を省略する。

図２に示す平面型ヒートパイプ１は、吸収された作動液１１を含む作動液吸収材９を有し、作動液吸収材９は下コンテナ材５の凹部に配置され、上コンテナ材３によって囲われている。また、図２に示す平面型ヒートパイプ１の内部であって、作動液吸収材９の外部には少量の蒸気１３が含まれている。蒸気１３は作動液吸収材９の内部に吸収された作動液１１のうち、その一部が蒸気として放出されたものである。放出された蒸気１３は後述の真空引きにより幾分コンテナ外部に漏れるが、外部に漏れる蒸気は作動液吸収材９の内部に吸収された作動液１１のうち、多くても２５％程度、より好ましくは５〜１０％程度である。

なお、図２に示す平面型ヒートパイプは、そのフランジ部７がまだ圧接されておらず、図１に示す平面型ヒートパイプ１の上コンテナ材３と下コンテナ材５をかぶせ合わせたものである。

続いて、上述した平面型ヒートパイプの圧接について詳細に説明する。

図３は、コンテナを圧接し、平面型ヒートパイプを製造する圧接式平面型ヒートパイプ製造装置の断面図である。図３に示すヒートパイプ製造装置は、真空チャンバー本体１５の内部に、まだ圧接されていない平面型ヒートパイプ１の圧接を行う上圧接治具１７および下圧接治具１９とを形成する。また、上圧接治具１７および下圧接治具１９は、それぞれ平面型ヒートパイプを圧接するとともに、ヒートパイプの形状を型作る金型である。

上圧接治具１７は、上下に数ｍｍ程度作動し、平面型ヒートパイプ１を押圧する可動部（チャンバー上部）２３が形成されている。可動部２３はゴム板２５によって真空チャンバー本体１５と一体となっており、真空チャンバー本体１５および可動部２３に配置されたゴム板２５は、位置ずれしないようにするためゴム板押さえ２１が備えられている。これによって、ゴム材の変形を利用して、密閉性と可動性を両立できるようになる。さらに、真空チャンバー側部２４には、平面型ヒートパイプ製造装置２９内の空気を排気する真空引き口２７が取り付けられている。

平面型ヒートパイプ１を圧接する際には、まず、平面型ヒートパイプ製造装置２９の内部の空気を真空引き口２７から引き出し、平面型ヒートパイプ製造装置２９の内部を真空状態とする。平面型ヒートパイプ製造装置２９の内部を排気し真空としたところで、可動部２３に力を加える。可動部２３を介して上圧接治具１７に力が伝達され、コンテナの周囲であるフランジ部をヒートパイプ製造装置２９内で圧接することができる。作動液１１は排気中も作動液吸収材９の内部に適切に留まるので、蒸気１３の作動液１１のコンテナ外の外部への流出を防ぐことができ、ヒートパイプ製造装置２９内の作動液蒸気密度を低く保った状態で真空圧接加工をすることが可能になる。

すなわち、作動液１１が液体の状態で流出することはもちろん、蒸気の状態で流出することも最小限に抑えられるので、作動液１１による接合面への悪影響を抑えることができ、スローリークのない良好な金属結合を得ることができる。なお、吸収材を別途設けてもよいが、好ましくは、ウィック材に作動液１１を染み込ませることで作動液吸収材とウィック材を兼用することがコストの観点から望ましい。

上述した圧接を行ったところ、圧接前後での全部材の重量変化から、蒸発により損失した水の量は約０．１ｇ程度であり、作動液１１がほとんど蒸発せずに作動液吸収材９で保持されていることを確認できた。また、できあがった平面型ヒートパイプ１の下端３ｃｍを５０℃のお湯に浸し、上端２ｃｍと７ｃｍの箇所の温度差ΔＴを測定したところ、ΔＴ＝０．８℃となり、平面型ヒートパイプ１内であって、主に空気からなる非凝縮性ガスがほとんどない良好なヒートパイプになっていることができた。

さらに、スローリークの有無を調べるため、ヒートパイプを５ｋｇｆ／ｃｍ^２の空気とともに圧力容器に入れた状態（以下、ボンビングという）で約１２００時間程度放置したところ、放置後のΔＴも変化しないことが確認できた。したがって、作成された平面型ヒートパイプにはスローリークによる空気の侵入がないことも確認できた。

一方で、作動液吸収材を使用せずに平面型ヒートパイプを製造したところ、ほとんどの作動液が損失となったり、約１２時間程度のボンビングでヒートパイプとしての機能を有しなくなったりと、作動液の液量の調整や、スローリークの防止ができていないことも確認できた。以上のことから、作動液吸収材の効果が確認できた。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図４から図６を用いて詳細に説明する。なお、図１に示される平面型ヒートパイプの各部と同様の構成には同一符号を付し、その説明を省略する。

図４は、作動液吸収材の他の実施形態を説明するための斜視図である。図４で示すとおり、作動液吸収材３１は、板材の一部が凸型となるように折り曲げ加工されたものである。図４においては、凸型の部分は４つの部分から構成されるが、その数は限定されるものではない。

第２実施形態では、第１実施形態で使用した４枚の作動液吸収材のうち、内側の２枚を図４に示すとおり折り曲げ加工を施し、外側の２枚を第１実施形態と同様に平らな作動液吸収材として使用するものである。

図５は、折り曲げ加工を施した２枚の作動液吸収材３１と、折り曲げ加工を施さない平らな２枚の作動液吸収材３３を組み立て加工した作動液吸収材の斜視図である。折り曲げ加工を施した２枚の作動液吸収材３１は、それぞれの凸部３５の先端がそれぞれの凹部３７に重なりあうように配置される。さらに、折り曲げ加工を施していない２枚の作動液吸収材３３は、折り曲げ加工を施され、互いに重なり合わされた作動液吸収材３１を挟むように凹部３７に平行に配置される。

上述したとおり形成されたメッシュ材の作動液吸収材に水２ｇを注いだところ、凸部３５などを中心に水が吸収されることを確認した。また、この作動液吸収材を使用し、第１実施形態と同様に上コンテナ材及び下コンテナ材をかぶせ、図３に示す製造装置２９によって平面型ヒートパイプを製造したところ、同じく作動液の液量の損失が０．１ｇであり、ΔＴ＝１℃となる良好な平面型ヒートパイプを製造することができた。

図６は、第２実施形態で製造された平面型ヒートパイプの横断面図である。図６で示すとおり、外側の２枚の作動液吸収材３３はそれぞれ内側の２枚の作動液吸収材３１に押されることでコンテナ内面に沿って配置されるため、毛細管現象を引きおこすウィックとして機能する。一方、内側の作動液吸収材はウィック保持材として機能し、外側の作動液吸収材３３と触れている内側の作動液吸収材３１の部分はウィックとしても機能する。このように、作動液吸収材はウィックやウィック保持部材の一部または全部として使用できる。なお、性能に応じて受熱部に伝熱ブロックを設置することも可能である。

（第３実施形態）
次に、圧接接合式平面型ヒートパイプ製造装置について図３を参照しながら詳細に説明する。図３は、圧接接合式平面型ヒートパイプの製造装置を示しており、上部に記載される可動部（チャンバー上部）２３と真空チャンバー本体１５の間をフッ素ゴム製であって、厚さが約３ｍｍ程度である環状のゴム板２５で橋渡しした。ゴム板２５は可動部２３側、真空チャンバー本体１５側のそれぞれで押さえ部材２１により気密に端部を固定されている。

また、可動部２３はゴム板２５の変形により上下方向に動かすことができる。したがって、上圧接治具１７で高さを合わせておけば、コンテナ２枚分の肉厚だけのストロークがあれば十分で、例えば肉厚１ｍｍ程度のコンテナの場合は約２ｍｍ程度のストロークが稼げればよい。したがって、ゴム板２５の変形の範囲内で十分に対応可能である。

真空チャンバー本体１５には真空引き口２７が１箇所設けられており、図示しない真空ポンプでヒートパイプ製造装置２９の内部を真空引きできるようになっている。また、作動液を真空ポンプに過剰に吸いこませないようにするため、ヒートパイプ製造装置２９と真空ポンプの間に図示しない冷却トラップを設けるのが好ましい。それぞれの配管には必要に応じてバルブや圧力計などを設けても良い。例えば、冷却トラップに圧力計を取り付け、圧力をモニターで監視しながらヒートパイプを製造することが好ましい。

真空チャンバー本体１５の内部には上圧接治具１７及び下圧接治具１９が設置され、上圧接治具１７及び下圧接治具１９は平面型ヒートパイプ１の接合部を全周にわたって挟みこむようになっている。作動液は真空引きする前に作動液吸収材９に吸収させておく。ヒートパイプの材料は特に限定はされないが、例えば、上コンテナ材３や下コンテナ材５には図１に示した形状であって銅製のものを、作動液吸収材９には図１や図５に示した形状であって、銅メッシュ製のものを、作動液には水を用いれば良い。

ヒートパイプ製造装置２９の素材については、力が伝達される箇所については、ヒートパイプの材料に比べて十分な強度を持った素材を用いる必要がある。その条件を満たしていれば特に限定はされない。例えば上コンテナ材１７及び下コンテナ材１９が銅材の場合には、ステンレス材や、ナトリウムとカリウムの合金であるＮＡＫ材などの鋼材が挙げられる。

上述したようにヒートパイプ１を圧接治具に配置した後、ヒートパイプ製造装置２９の内部を所定の圧力になるまで真空引きする。さらに、平面型ヒートパイプ製造装置２９の上面にあたる可動部２３と、真空チャンバー本体１５の下面を図示しない油圧プレス機で挟んで荷重をかければ、力が圧接治具を介してコンテナの接合面に加わり、コンテナの周囲が全周にわたって圧接され、ヒートパイプ加工が完了となる。このような製法により、ノズル部などの突起物がなく、かつ、コンテナの接合面の信頼性が高い圧接接合式平面型ヒートパイプの製造が可能となる。

（第４実施形態）
図７は、圧接接合式平面型ヒートパイプ製造装置の他の実施形態である。なお、図４に示される圧接接合式平面型ヒートパイプ製造装置の各部と同様の構成には同一符号を付し、その説明を省略する。

図７に示す圧接接合式平面型ヒートパイプ製造装置２９は、図４で形成したゴム板２５に代わり、環状のＯリング３９を用いた場合の実施形態である。Ｏリング３９の部分での摺動により、第３実施形態と同様に可動部２３がヒートパイプ製造装置２９の内部の気密性を保ちつつ、上下方向に移動できるようになっている。これによって、第３実施形態と同様、ノズル部などの突起物がなく、かつ、コンテナの接合面の信頼性が高い圧接接合式平面型ヒートパイプの製造が可能となる。

（第５実施形態）
図８は、圧接接合式平面型ヒートパイプ製造装置の他の実施形態である。なお、図４に示される圧接接合式平面型ヒートパイプ製造装置の各部と同様の構成には同一符号を付し、その説明を省略する。

図８は、側面が蛇腹状の金属で構成されたチャンバーの一例を示す斜視図である。図８に示すとおり、真空チャンバー本体１５は上板４３と、真空チャンバー１５の側面部４１に例えば溶接で一体となった真空引き口２７が取り付けられており、さらに、例えば円形の平板からなる下板４５と、下板４５に形成され、チャンバーの内部を気密に接続するためのＯリング３９とによって構成される。

真空チャンバー１５の内部に圧接治具に配置された平面型ヒートパイプの材料一式を置き、真空チャンバー本体１５と下板４５を接続させて真空チャンバー本体１５を閉じる。真空チャンバー本体１５の側面部４１は蛇腹状になっているため、上板４３を上下させる方向に伸縮することができ、上板４３が可動部として機能する。このようにして真空チャンバー本体１５内部の密閉性と可動性を共に備えた平面型ヒートパイプ製造装置が実現できる。蛇腹状金属の材質としては、例えばステンレス材が挙げられる。チャンバーの側面は伸縮可能であれば良く、特に蛇腹状の金属に限定する必要はない。例えば、ゴム材などで側面を形成しても良い。

さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。例えば、作動液吸収材にメッシュ材を使用する代わりに、粒状の金属の集合体を用いることも可能である。

本発明の平面型ヒートパイプにより、ノズル部分を誤って破損させるとや、ヒートパイプ内に空気を侵入させ、ヒートパイプの機能を損なわせるといった問題点が改善された。また、ノズル部の防護対策に加え、ノズル部自体の材料費、別途ヒートパイプ加工工程を設ける必要がなくなったため、コスト面でも抑えられ、産業上の利用可能性が高い。

図１は、第１実施形態における圧接式平面型ヒートパイプの分解図である。 図２は、図１に示す平面型ヒートパイプを模式的に示す横断面図である。 図３は、図１に示す平面型ヒートパイプを製造するヒートパイプ製造装置の断面図である。 図４は、第２実施形態における内側の作動液吸収材の斜視図である。 図５は、第２実施形態における作動液吸収材を組み立てた際の斜視図である。 図６は、第２実施形態で製造された平面型ヒードパイプの横断面図である。 図７は、第４実施形態における圧接式平面型ヒートパイプの製造装置である。 図８は、第５実施形態における圧接式平面型ヒートパイプの製造装置である。 図９は、従来のヒートパイプの斜視図である。 図１０は、従来のヒートパイプ製造装置を説明するための模式図である。

符号の説明

１、４７ 平面型ヒートパイプ
３ 上コンテナ材
５ 下コンテナ材
７ フランジ部
９、３１、３３ 作動液吸収材
１１ 作動液
１３ 蒸気
１５ 真空チャンバー本体
１７ 上圧接治具
１９ 下圧接治具
２１ ゴム板押さえ
２２ チャンバー下部
２３ 可動部（チャンバー上部）
２４ チャンバー側部
２５ ゴム板
２７ 真空引き口
２９、５５ 平面型ヒートパイプ製造装置
３５ 凸部
３７ 凹部
３９ Ｏリング
４１ 側面部
４３ 上板
４５ 下板
４９、５１ 金属板材
５３ ノズル部
５６ 真空チャンバー
５７ 上側加熱冷却板
５９ 下側加熱冷却版
６１ コンテナ
６３ 注液タンク
６５ 真空ポンプ
６７ 作動液（蒸気）

Claims (9)

1. 全周にわたり圧接用接合面を備え、作動液が収容される空間を少なくとも一方に有する上コンテナ材および下コンテナ材からなるコンテナと、
   コンテナ内に配置された作動液吸収材と、
   前記作動液吸収材の内部に吸収される作動液と、
   を備えた、圧接式平面型ヒートパイプ。
2. 前記作動液吸収材の少なくとも一部がウィックとして用いられることを特徴とする、請求項１に記載の圧接式平面型ヒートパイプ。
3. 前記作動液吸収材の少なくとも一部が、前記ウィックを前記コンテナの内側に保持するウィック保持材として用いられることを特徴とする、請求項２に記載の圧接式平面型ヒートパイプ。
4. 前記作動液吸収材の少なくとも一部がメッシュ材であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧接式平面型ヒートパイプ。
5. 前記作動液吸収材が粒状の金属の集合体であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧接式平面型ヒートパイプ。
6. 請求項１から請求項５に記載の圧接式平面型ヒートパイプの接合面を圧接する上圧接治具及び下圧接治具と、
   前記上圧接治具に接合され、上下に可動なチャンバー上部と、
   前記下圧接治具に接合されるチャンバー下部と、
   前記チャンバー上部およびチャンバー下部と気密に接続されるチャンバー側部と、
   前記チャンバー上部およびチャンバー下部およびチャンバー側部で囲まれ、真空チャンバー内部の気体が排出される真空引き口と、
   を備えた、圧接式平面型ヒートパイプ製造装置。
7. 前記可動なチャンバー上部と、チャンバー下部とチャンバー側部が一体に形成された深皿状の前記真空チャンバー本体の間の隙間が、ゴム板によって密閉されることを特徴とする、請求項６に記載の圧接式平面型ヒートパイプ製造装置。
8. 前記可動なチャンバー上部と、チャンバー下部とチャンバー側部が一体に形成された深皿状の前記真空チャンバー本体の間の隙間が、環状のＯリングによって密閉されることを特徴とする、請求項６に記載の圧接式平面型ヒートパイプ製造装置。
9. 全周にわたる圧接接合面を備え、作動液が収容される空間を少なくとも一方に有する上コンテナ材および下コンテナ材からなるコンテナの接合面を対向し、
   作動液を吸収させた作動液吸収材をコンテナ内部に入れた状態で真空引き口を有する真空チャンバー内に設置し、
   真空チャンバー内を前記真空引き口から排気した後に、真空チャンバー内で圧接することを特徴とする、圧接式平面型ヒートパイプの製造方法。
   

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