JP2016023924A - ヒートパイプ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一端がより大きな接触面積を備え、且つ身部が従来のヒートパイプと似ており、従来のヒートパイプよりもっと良い熱伝達または放熱効果を達成可能であるヒートパイプを提供する。
【解決手段】下蓋１１と、上蓋１３と、管体１５と、主毛細管構造体と、液体作業物質と、を備える。上蓋１１は、下蓋１３と結合し、内部に空間が形成されており、結合孔を有する。管体１５は、内壁に管内毛細構造が形成されており、一端が結合孔に入り上蓋１１と結合し、他端が密封されている。主毛細管構造体は、台座毛細管構造体及び接合毛細管構造体を有する。管体１５は、内部空間が第二通路と連通する。液体作業物質は、管体１５内に充填されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートパイプ及びその製造方法に関する。

周知のヒートパイプは、一重の毛細管構造体が銅管の中に設置され、また液体作業物質が注がれている。ヒートパイプは、液体作業物質の気相と液相との間の相変化及び毛細管構造体の毛細管現象によって、液体を迅速に導き、極めて速い熱循環システムを形成し、全てのヒートパイプに温度均一の状態を速く達成させる装置である。また、ヒートパイプは、均温管と呼ばれている。

従来のヒートパイプは、大体単純な管体構造であり、個人向けパソコンのＣＰＵ（中央処理装置）またはグラフィックチップの放熱モジュールによく見られる。チップからの熱は、ヒートパイプによって放熱モジュールに伝達されている。

従来のヒートパイプは、ある場合、例えば空間上に制限される時、熱伝達、放熱の功能を達成するために、一端が熱源に接触する必要がある。この使い方は、熱源とヒートパイプとの間の接触面積が小さくて熱通過量が非常に少ないため、熱伝達または放熱の効果が劣る。特許文献１には、この種類のヒートパイプを紹介した。しかしながら、従来のヒートパイプは、単純な管体構造に過ぎなく、熱源との接触面積を増加することによって優れた熱伝達及び放熱効果を達成するための他の構造を一端に結合しない。

中国実用新案公告第ＣＮ２０３４４３４４２Ｕ号明細書

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一端がより大きな接触面積を備え、且つ身部が従来のヒートパイプと似ており、従来のヒートパイプよりもっと良い熱伝達または放熱効果を達成可能であるヒートパイプを提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明が提供したヒートパイプは、以下の部材を含む。
下蓋と、上蓋と、管体と、主毛細管構造体と、液体作業物質と、を備える。上蓋は、下蓋と結合し、内部に空間が形成されており、結合孔を有する。管体は、内壁に管内毛細構造が形成されており、一端が結合孔に入り上蓋と結合し、他端が密封されている。主毛細管構造体は、台座毛細管構造体及び接合毛細管構造体を有する。接合毛細管構造体及び台座毛細管構造体は、共に焼結成形され、所定の長さを有する。台座毛細管構造体は空間内に位置する。接合毛細管構造体は、管体の一部に入り、管体内の管内毛細構造層と接合または接触する。台座毛細管構造体は、周面から内部へ伸びる複数の第一通路を有する。接合毛細管構造体は、本体を貫通する第二通路を有する。第一通路及び第二通路は、台座毛細管構造体内で交わり、互いに連通している。管体は、内部空間が第二通路と連通する。液体作業物質は、管体内に充填されている。

本発明のヒートパイプは、一端がより大きな接触面積を備え、且つ身部が従来のヒートパイプと似ている。該ヒートパイプは、一端がもっと大きな接触面積を備えるため、従来のヒートパイプよりもっと良い熱伝達または放熱効果を達成可能である。

本発明の他の目的は、ヒートパイプの製造方法を提供することにある。本発明の製造方法によって、ヒートパイプを製造可能である。該ヒートパイプは、一端がより大きな接触面積を備え、且つ身部が従来のヒートパイプと似ている。該ヒートパイプは、一端がもっと大きな接触面積を備えるため、従来のヒートパイプよりもっと良い熱伝達または放熱効果を達成可能である。

上述の目的を達成するために、本発明が提供したヒートパイプの製造方法は、部材を用意するステップ、金属粉末を治具に入れるステップ、焼結するステップ、治具を取り除くステップ、組合せのステップ、溶接するステップ、液体作業物質を注ぐステップ、内部を真空にするステップ、および、口を閉じるステップを含む。部材を用意するステップでは、下蓋、上蓋、金属粉末、管体及び治具を用意し、上蓋が下蓋と結合するのに用いられており、上蓋と下蓋との結合により内部に空間が形成されており、上蓋に結合孔が形成されており、治具が収納溝を有し、複数の側芯棒及び軸芯棒が治具を挿設し収納溝に入り込み、管体の内壁に管内毛細構造層を有する。金属粉末を治具に入れるステップでは、金属粉末を治具の収納溝に入れ、収納溝の形状の影響を受け、台座部及び台座部の一方の面から外側へ所定長さ延伸する凸伸部を形成し、複数の側芯棒が台座部の周面から台座部に貫入し、軸芯棒が凸伸部の軸方向に沿って貫通し、側芯棒及び軸芯棒が台座部内の所定位置で交わる。焼結するステップでは、金属粉末、治具、側芯棒及び軸芯棒をともに焼結し、焼結の後の金属粉末が主毛細管構造体を形成し、台座部に対応する台座毛細管構造体、および、凸伸部に対応する接合毛細管構造体を形成する。治具を取り除くステップでは、側芯棒、軸芯棒及び治具を取り除き、主毛細管構造体を残し、複数の第一通路が台座毛細管構造体から側芯棒を取り出す位置に形成されており、第二通路が接合毛細管構造体から軸芯棒を取り出す位置に形成されており、第一通路及び第二通路が互いに連通する。組合せのステップでは、主毛細管構造体、上蓋、下蓋及び管体を組み合わせ、上蓋と下蓋とが結合し、管体の一端が結合孔に入り上蓋と結合し、管体の内部空間が第二通路と繋がり、主毛細管構造体の台座毛細管構造体が空間内に位置し、主毛細管構造体の接合毛細管構造体が結合孔から管体の一部に入り管体内の管内毛細構造層に接合または接触する。溶接のステップでは、上蓋と下蓋との間の隙間、及び、管体と上蓋との間の隙間にハンダを入れ、溶接によって密封を行う。液体作業物質を注ぐステップでは、管体内に液体作業物質を注ぐ。内部を真空にするステップでは、管体内の空気を取り除き、内部を真空にする。口を閉じるステップでは、管体の末端を密封する。

上述のステップによって、ヒートパイプを製造可能である。該ヒートパイプは、一端がより大きな接触面積を備え、且つ身部が従来のヒートパイプと似ている。該ヒートパイプは、一端がもっと大きな接触面積を備えるため、従来のヒートパイプよりもっと良い熱伝達または放熱効果を達成可能である。

上述の目的を達成するために、本発明が提供したヒートパイプの他の製造方法は、部材を用意するステップ、金属粉末を治具に入れるステップ、焼結するステップ、治具を取り除くステップ、組合せのステップ、溶接するステップ、液体作業物質を注ぐステップ、内部を真空にするステップ、および、口を閉じるステップを含む。部材を用意するステップでは、下蓋、上蓋、金属粉末、管体及び治具を用意し、上蓋が下蓋と結合するのに用いられており、上蓋と下蓋との結合により内部に空間が形成されており、上蓋に結合孔が形成されており、治具が収納溝を有し、複数の側芯棒及び軸芯棒が治具を挿設し収納溝に入り込み、管体の内壁に管内毛細構造層を有する。金属粉末を治具に入れるステップでは、金属粉末を治具の収納溝に入れ、収納溝の形状の影響を受け、台座部を形成し、複数の側芯棒が台座部の周面から台座部に貫入し、軸芯棒が側芯棒と垂直である方向に沿って台座部に貫入し、側芯棒及び軸芯棒が台座部内の所定位置で交わり、治具または軸芯棒が環状縁部を有し所定深さまで台座部に貫入する。焼結するステップでは、金属粉末、治具、側芯棒及び軸芯棒を共に焼結し、焼結後の金属粉末が主毛細管構造体を形成し、主毛細管構造体の台座部に対応する位置に台座毛細管構造体が形成されており、台座毛細管構造体の環状縁部に対応する挿入位置に環状溝が形成されており、環状溝が囲む毛細管構造体を接合毛細管構造体と定義する。治具を取り除くステップでは、側芯棒、軸芯棒及び治具を取り除き、主毛細管構造体を残し、複数の第一通路が台座毛細管構造体から側芯棒を取り出す位置に形成されており、第二通路が接合毛細管構造体から軸芯棒を取り出す位置に形成されており、第一通路及び第二通路が互いに連通している。組合せのステップでは、主毛細管構造体、上蓋、下蓋及び管体を組み合わせ、上蓋と下蓋とが結合し、管体の一端が結合孔に入り上蓋と結合し、管体が台座毛細管構造体の環状溝に挿入され、接合毛細管構造体がこの組合せの状態において管体内に入り管内毛細構造層に接合または接触し、管体の内部空間が第二通路と連通し、主毛細管構造体の台座毛細管構造体が空間内に位置する。溶接のステップでは、上蓋と下蓋との間の隙間、及び、管体と上蓋との間の隙間にハンダを入れ、溶接によって密封を行う。液体作業物質を注ぐステップでは、管体内に液体作業物質を注ぐ。内部を真空にするステップでは、管体内の空気を取り除き、内部を真空にする。口を閉じるステップでは、管体の末端を密封する。

上述のステップによって、同様にヒートパイプを製造可能である。該ヒートパイプは、一端がより大きな接触面積を備え、且つ身部が従来のヒートパイプと似る。該ヒートパイプは、一端がもっと大きな接触面積を備えるため、周知のヒートパイプよりもっと良い熱伝達または放熱効果を達成可能である。

本発明の第一実施形態によるヒートパイプを示す正面図である。 本発明の第一実施形態によるヒートパイプを示す分解斜視図である。 図１の３−３線断面図である。 図３の局部拡大図である。 本発明の第一実施形態によるヒートパイプの主毛細管構造体を示す斜視断面図である。 本発明の第一実施形態の操作状態略図である。 本発明の第二実施形態によるヒートパイプを示す局部断面図である。 本発明の第三実施形態によるヒートパイプを示す局部断面図である。 本発明の第四実施形態の流れ図である。 本発明の第四実施形態の作業略図である。 主毛細管構造体を下蓋に焼結する状態を示す本発明の第四実施形態の部材組合せ図である。 本発明の第四実施形態の作業略図である。 本発明の第四実施形態によるヒートパイプを示す局部断面図である。 組合せ完成の状態を示す本発明の第四実施形態の略図である。 本発明の第五実施形態の流れ図である。 本発明の第五実施形態の作業略図である。 本発明の第六実施形態の流れ図である。 本発明の第六実施形態の作業略図である。 本発明の第七実施形態の作業略図である。 本発明の第七実施形態によるヒートパイプを示す局部断面図である。 本発明の第八実施形態の作業略図である。 本発明の第八実施形態の他の作業略図である。 本発明の第八実施形態によるヒートパイプを示す局部断面図である。

（第一実施形態）
本発明の技術特徴を詳細に説明するために、優れた実施形態を例に挙げて図面と合わせて以下に詳述する。

図１〜図５に示すように、本発明の第一実施形態によるヒートパイプ１０は、主に下蓋１１と上蓋１３と管体１５と主毛細管構造体１７と液体作業物質（図に示されない）から構成されている。

下蓋１１は、第一実施形態において平板状を呈する。

上蓋１３は、下蓋１１に結合し、内部に空間Ｃを形成する。上蓋１３は、結合孔１３１を有する。本発明の第一実施形態において、上蓋１３は、周縁が上蓋１３の垂直方向に沿って伸び周壁１３２を形成し、筒状を呈する。また、上蓋１３は、結合孔の周縁から結合孔１３１の軸方向に沿って外へ伸び固定壁１３３を形成する。固定壁は、実施上に結合孔の軸方向に沿って内へ伸びてもよい、外へ伸びるとは限らない。この実施方法は、本実施形態によって理解されるため、再び図面に示されてない。

管体１５は、内壁が管内毛細構造層１５１を備える。管体１５は、一端が結合孔１３１に入り、上蓋１３と結合する一方、他方の一端が密封されている。本発明の第一実施形態において、結合孔１３１に対応する管体１５の末端段は、直径が管体１５の直径より大きい大径部１５２を形成する。管体は、大径部１５２が結合孔１３１を穿設することによって、上蓋１３と結合する。本発明の第一実施形態において、管体１５は、その一端の外壁によって上蓋１３の固定壁１３３に結合する。固定壁１３３は、管体１５を固定する優れた効果を提供可能である。しかしながら、固定壁１３３が設置されてない時、管体１５が上蓋１３に直接に結合してもよいため、固定壁１３３の設置に限らない。

主毛細管構造体１７は、台座毛細管構造体１７１及び接合毛細管構造体１７２を備える。接合毛細管構造体は、台座毛細管構造体１７１と一緒に焼結成型され、外へ予定長さを伸ばす。台座毛細管構造体１７１は、空間Ｃ内に位置する。接合毛細管構造体１７２は、空間Ｃから結合孔１３１を貫通し、管体１５内の局部に入り、管体１５内の管内毛細構造層１５１に接合または接触する。その接合状態は、図４に示されている。台座毛細管構造体１７１は、周面から内へ伸びる複数の第一通路Ｐ１を有する。接合毛細管構造体１７２は、そのものを貫通する第二通路Ｐ２を有する。第一通路Ｐ１及び第二通路Ｐ２は、台座毛細管構造体１７１内に交わり、且つ互いに空間上に連通する。また、管体１５内部の空間は、空間上に第二通路Ｐ２と繋がる。

液体作業物質（図に示されない）は、管体１５内に充填されている。液体作業物質は、主毛細管構造体１７の中に収納され図面に示されにくい且つ本発明の技術分野の人によく知られるため、図面に表示されてない。

主毛細管構造体１７の台座毛細管構造体１７１は、下蓋１１、上蓋１３及び下蓋１１と上蓋の組合せ物のいずれかに焼結固定されている。本発明の第一実施形態において、下蓋１１に焼結されていることを例にとる。管内毛細構造層１５１は、複数の溝、焼結金属粉末（例えば、銅粉）、金属糸及び織網のいずれかから選ばれている。本発明の第一実施形態において、複数の溝を例に取る。管体１５の大径部１５２は、管体１５が上蓋１３を緊密に接合するように用いられている。しかしながら、大径部１５２が設置されなくても接合毛細管構造体１７２と管体１５の組合せを完成できるため、大径部１５２を設置するとは限らない。

本発明の第一実施形態において、台座毛細管構造体１７１が円盤状であることを例に取って説明する。下蓋１１が円板状であることを例に取る。上蓋１３が円筒状であることを例に取る。しかしながら、台座毛細管構造体１７１が円盤状に限らない、長方形であってもよい。従って、実施を合わせるために、下蓋１１は、それに応じて長方形板状に製造されている。同様に、上蓋は、長方形筒状に製造されている。

以上に本発明の第一実施形態の構造を説明したため、次に本発明の第一実施形態の操作状態を説明する。

図３及び図６に示すように、使用の時、下蓋１１の底面を発熱源Ｈの上（例えば、回路基板のチップ）に置く。管体１５は、一端が発熱源Ｈに接触する状態にある。発熱源Ｈの熱が下蓋１１に伝達する時、主毛細管構造体１７の台座毛細管構造体１７１の中に収納された液体作業物質は、蒸発し気相になる。気相になった液体作業物質は、第一通路Ｐ１によって第二通路Ｐ２に拡散し更に管体１５の中に上昇し、また管体１５の管壁に凝縮し液体になる。液体作業物質は、再び管内毛細構造層１５１によって接合毛細管構造体１７２に導かれ、更に台座毛細管構造体１７１の中に回流する。よって、液体作業物質が液相と気相との間の変化によって熱エネルギーを伝達するため、均温熱伝達の効果を達成可能である。直径が大きい下蓋１１を受熱面にする一方、直径が小さい管体１５を液体作業物質の気相と液相との間の変化区域にするため、この構造は、整体の寸法が下蓋１１の寸法と同じではない。従って、本発明は、一端がより大きな接触面積を備え、且つ身部が従来のヒートパイプと似る。本発明は、一端がもっと大きな接触面積を備えるため、周知のヒートパイプよりもっと良い熱伝達または放熱効果を達成可能である。

（第二実施形態）
図７に示すように、本発明の第二実施形態が提供したヒートパイプ２０は、前述の第一実施形態と大体同じである。異なる点は、以下にある。

上蓋２３は、周壁を備えない。下蓋２１は、周縁が下蓋２１の垂直方向に沿って伸び周壁２１２を形成し、筒状を呈する。

接合毛細管構造体２７２は、上蓋２３の結合孔２３１を通す。台座毛細管構造体２７１は、上蓋２３に貼り付き、また上蓋２３に焼結固定されている。

第二実施形態は、構造上に少し第一実施形態と異なり、他の構造及び達成効果が大体前掲の第一実施形態と同じである。ここに詳述しなくてもよい。

（第三実施形態）
図８に示すように、本発明の第三実施形態が提供したヒートパイプ１０’は、前述の第一実施形態と大体同じである。異なる点は、以下にある。

本第三実施形態において、管体１５’は、第一実施形態が紹介した大径部を備えない。接合毛細管構造体１７２’は、台座毛細管構造体１７１’から外へ予定長さを伸ばさなくて、管体１５’が台座毛細管構造体１７１’をある予定深度まで挿入することによって形成されている。よって、この部分の台座毛細管構造体１７１’は、管体１５’に入り、更に管体１５’内に接合毛細管構造体１７２’を形成する。

第三実施形態は、構造上に少し第一実施形態と異なり、他の構造及び達成効果が大体前掲の第一実施形態と同じである。ここに詳述しなくてもよい。

（第四実施形態）
図９〜図１４に示すように、本発明の第四実施形態が提供したヒートパイプの製造方法は、以下のステップを含む。

ａ）部材を用意するステップ：下蓋３１、上蓋３３、金属粉末３４、管体３５及び治具３９を用意する。上蓋３３は、下蓋３１と結合するのに用いられている。空間Ｃは、結合の後に内部に形成されている。上蓋３３は、結合孔３３１を有する。治具３９は、収納溝３９１を備える。また、複数の側芯棒３９２及び軸芯棒３９３は、治具３９を挿設し、収納溝３９１に入り込む。管体３５の内壁は、管内毛細構造層３５１を有する。本発明の第四実施形態において、下蓋３１は、平板状を呈する。上蓋３３は、周縁が上蓋３３の垂直方向に沿って伸び周壁３３２を形成し、筒状を呈する。また、結合孔３３１に対応する管体３５の末端は、直径が管体３５の直径より大きい大径部３５２を形成する。管体３５は、大径部３５２が結合孔３３１を穿設することによって、上蓋３３と結合する。上蓋３３は、結合孔３３１の周縁が結合孔３３１の軸方向に沿って外へ伸び固定壁３３３を形成する。また、金属粉末３４が銅粉であることを例に取る。本ステップａ）、以下のステップｂ）〜ｄ）のいずれかにおいて、先に管体３５の一端を結合孔３３１に穿設させ上蓋３３と結合してもよい。本発明の第四実施形態において、ステップａ）の中に管体３５の外壁と上蓋３３の固定壁３３３を結合することを例に取る。

ｂ）金属粉末を治具に入れるステップ：金属粉末３４を治具３９の収納溝３９１に入れる。収納溝３９１は、形状塑型によって台座部３４１及び台座部３４１の面から外へ予定の長さを伸ばす凸伸部３４２を形成する。また、側芯棒３９２は、台座部３４１の周面に沿って台座部３４１を穿設する。軸芯棒３９３は、凸伸部３４２の軸方向に沿って穿設する。側芯棒３９２及び軸芯棒３９３は、台座部３４１内の予定位置に交わる。その状態は、図１０に示されている。

ｃ）焼結するステップ：金属粉末３４、治具３９、側芯棒３９２及び軸芯棒３９３を一緒に焼結する。焼結の後の金属粉末３４は、主毛細管構造体３７を形成する。主毛細管構造体３７は、台座部３４１に対応する台座毛細管構造体３７１を形成し、また凸伸部３４２に対応する接合毛細管構造体３７２を形成する。第四実施形態において、下蓋３１は、金属粉末３４の台座部３４１の端面に貼設する。台座部は、下蓋３１に接触し、下蓋と一緒に焼結されている。主毛細管構造体３７の台座毛細管構造体３７１は、焼結の後に下蓋３１に焼結固定されている。

ｄ）治具を取り除くステップ：側芯棒３９２、軸芯棒３９３及び治具３９を取り除き、主毛細管構造体３７及び下蓋３１を残す。複数の第一通路Ｐ１は、台座毛細管構造体３７１から側芯棒３９２を取り出す位置に形成されている。第二通路Ｐ２は、接合毛細管構造体３７２から軸芯棒３９３を取り出す位置に形成されている。第一通路Ｐ１及び第二通路Ｐ２は、互いに空間上に連通する。その状態は、図１１及び図１３にしめされている。側芯棒３９２を取り出す時、他の治具（図に示されない）を使い、機械機構（図に示されない）によって外へ一回抜き出す。治具によってある物を抜き出すことが機械工学の基本知識であるため、図面に表示されなくても理解できるはずである。

ｅ）組合せのステップ：図１２及ぶ図１３に示すように、主毛細管構造体３７と下蓋３１を焼結し形成した合わせ物、上蓋３３及び管体３５を組み合わせる。上蓋３３は、組合せの後に下蓋３１に結合する。管体３５の一端は、ステップａ）に結合孔３３１に入り、上蓋３３と結合する。管体３５内部の空間は、空間上に第二通路Ｐ２と繋がる。また、主毛細管構造体３７の台座毛細管構造体３７１は、下蓋３１に焼結され、空間Ｃに位置する。主毛細管構造体３７の接合毛細管構造体３７２は、結合孔３３１を通し、管体３５の局部に入り、且つ管体３５内の管内毛細構造層３５１に接合または接触する。その状態は、図１３及び図４に示されている。ステップａ）〜 ｄ）において、先に管体３５と上蓋３３を結合しない場合、本ステップの中に結合を行う必要がある。

ｆ）溶接のステップ：上蓋３３と下蓋３１との間の隙間及び管体３５と上蓋３３との間の隙間にハンダ（図に示されない）を入れ、溶接によって密封する。

ｇ）液体作業物質を注ぐステップ：管体３５内に液体作業物質（図に示されない）を注ぐ。

ｈ）内部を真空にするステップ：管体３５内の空気を取り除き、内部を真空にする。

ｉ）口を閉じるステップ：管体３５の末端を密封する。その状態は、図１４にしめされている。

上述のステップによって、ヒートパイプを製造可能である。ヒートパイプの操作方法及び達成効果について、第一実施形態に説明したため、ここに再び説明する必要がない。

（第五実施形態）
図１５及び図１６に示すように、本発明の第五実施形態が提供したヒートパイプの製造方法’は、前述の第四実施形態と大体同じである。異なる点は、以下にある。

ｃ）焼結するステップにおいて、主毛細管構造体４７のみを焼結し、下蓋（図に示されない）と一緒に焼結しない。図１６は、主毛細管構造体４７の焼結を完成した後治具を取り除かない状況を示す。

ｄ）治具を取り除くステップの後、更にｄ１）二次焼結を行うステップを含む：主毛細管構造体４７の台座毛細管構造体４７１を下蓋の上に置き、主毛細管構造体４７が二次焼結によって下蓋に焼結固定されるように再び焼結を行う。その状態は、図１１と似るため、他の図面に示す必要がない。

第一回焼結によって先に主毛細管構造体４７を成型した後、主毛細管構造体４７は、二次焼結によって下蓋に焼結固定されている。

第一回焼結によって先に主毛細管構造体４７を成型した後、二次焼結によって主毛細管構造体４７を上蓋に焼結固定してもよいため、下蓋に焼結するとは限らない。第五実施形態によってこの焼結方法を理解できるため、再び図面に示す必要がない。

第五実施形態は、ステップ上に少し第四実施形態と異なり、他の技術特徴及び達成効果が大体前掲の第四実施形態と同じである。ここに詳述しなくてもよい。

図１７及び図１８に示すように、本発明の第六実施形態が提供したヒートパイプの製造方法’は、前述の第四実施形態と大体同じである。異なる点は、以下にある。

ｃ）焼結するステップにおいて、主毛細管構造体５７のみを焼結し、下蓋５１と一緒に焼結しない。

ｅ）組合せのステップの前に、更にｅ０）予めの組合せのステップを含む：主毛細管構造体５７を上蓋５３と下蓋５１との間に置き、上蓋５３と下蓋５１を閉じる。主毛細管構造体５７の台座毛細管構造体５７１は、空間Ｃ（図３に示す）内に位置する。主毛細管構造体５７の接合毛細管構造体５７２は、結合孔５３１を通す。

ｅ）組合せのステップの前に及びｅ０）予めの組合せのステップの後、更にｅ１）二次焼結を行うステップを含む：上蓋５３と下蓋５１と主毛細管構造体５７を一緒に焼結する。

第一回焼結によって先に主毛細管構造体５７を成型した後、予め主毛細管構造体５７を上蓋５３と下蓋５１との間に置き、上蓋５３と下蓋５１を閉じる。また、二次焼結によって主毛細管構造体５７を下蓋５１と上蓋５３との間に焼結固定する。

（第六実施形態）
第六実施形態は、ステップ上に少し前掲の第四実施形態と異なり、他の技術特徴及び達成効果が大体前掲の第四実施形態と同じである。ここに詳述しなくてもよい。

（第七実施形態）
図１９及び図２０に示すように、本発明の第七実施形態が提供したヒートパイプの製造方法’は、前述の第四実施形態と大体同じである。異なる点は、以下にある。

下蓋６１は、周縁が下蓋６１の垂直方向に沿って伸び周壁６１２を形成し、筒状を呈する。上蓋６３は、周壁を備えない。

ｂ）金属粉末を治具に入れるステップにおいて、金属粉末６４と上蓋６３を治具６９の収納溝６９１に置く。凸伸部６４２は、上蓋６３の結合孔６３１を通す。また、上蓋６３は、金属粉末６４の台座部６４１の端面に貼設されている。

ｃ）焼結するステップにおいて、金属粉末６４と上蓋６３を一緒に焼結する。主毛細管構造体６７の台座毛細管構造体６７１は、焼結の後に上蓋６３に焼結固定されている。

主毛細管構造体６７は、焼結する時、直接に上蓋６３の上に焼結固定されている。

第七実施形態は、ステップ上に少し前掲の第四実施形態と異なり、他の技術特徴及び達成効果が大体前掲の第四実施形態と同じである。ここに詳述しなくてもよい。

（第八実施形態）
図２１及び図２３に示すように、本発明の第八実施形態が提供したヒートパイプの製造方法’は、前述の第四実施形態と大体同じである。異なる点は、以下にある。

ｂ）金属粉末を治具に入れるステップにおいて、図２１に示すように、金属粉末７４は、収納溝７９１の形状塑型によって台座部７４１のみを形成し、凸伸部を形成しない。軸芯棒７９３は、側芯棒７９２の垂直方向に沿って、台座部７４１に入る。また、治具７９または軸芯棒７９３は、環状縁部７９４を備え、ある予定深度まで台座部７４１に挿入されている。本実施形態において、治具７９が環状縁部７９４を備えることを例に取る。

ｃ）焼結するステップにおいて、主毛細管構造体７７は、台座部７４１に対応する台座毛細管構造体７７１のみを形成する。台座毛細管構造体７７１は、環状縁部７９４に対応する挿入位置に環状溝（図２２にしめされている）７７４を形成する。環状溝７７４が囲む毛細管構造体は、接合毛細管構造体７７２と定義されている。

ｅ）組合せのステップにおいて、図２２及び図２３に示すように、管体７５は、局部が台座毛細管構造体７７１の環状溝７７４に挿入する。この組合せの状態において、接合毛細管構造体７７２は、管体７５に入り、管内毛細管構造体７５１に接合または接触する。

本第八実施形態は、接合毛細管構造体７７２の形成方法が前掲の第四実施形態と異なり、他の技術特徴及び達成効果が大体前掲の第四実施形態と同じである。ここに詳述しなくてもよい。

１０ ヒートパイプ
１１ 下蓋
１３ 上蓋
１３１ 結合孔
１３２ 周壁
１３３ 固定壁
１５ 管体
１５１ 管内毛細構造層
１５２ 大径部
１７ 主毛細管構造体
１７１ 台座毛細管構造体
１７２ 接合毛細管構造体
２０ ヒートパイプ
２１ 下蓋
２１２ 周壁
２３ 上蓋
２３１ 結合孔
２７１ 台座毛細管構造体
２７２ 接合毛細管構造体
１０’ ヒートパイプ
１５’ 管体
１７１’ 台座毛細管構造体
１７２’ 接合毛細管構造体
３１ 下蓋
３３ 上蓋
３３１ 結合孔
３３２ 周壁
３３ 固定壁
３４ 金属粉末
３４１ 台座部
３４２ 凸伸部
３５ 管体
３５１ 管内毛細構造層
３５２ 大径部
３７ 主毛細管構造体
３７１ 台座毛細管構造体
３７２ 接合毛細管構造体
３９ 治具
３９１ 収納溝
３９２ 側芯棒
３９３ 軸芯棒
４７ 主毛細管構造体
４７１ 台座毛細管構造体
５１ 下蓋
５３ 上蓋
５３１ 結合孔
５７ 主毛細管構造体
５７１ 台座毛細管構造体
５７２ 接合毛細管構造体
６１ 下蓋
６１２ 周壁
６３ 上蓋
６３１ 結合孔
６４ 金属粉末
６４１ 台座部
６４２ 凸伸部
６７ 主毛細管構造体
６７１ 台座毛細管構造体
６９ 治具
６９１ 収納溝
７４ 金属粉末
７４１ 台座部
７５ 管体
７５１ 管内毛細構造層
７７ 主毛細管構造体
７７１ 台座毛細管構造体
７７２ 接合毛細管構造体
７７４ 環状溝
７９ 治具
７９１ 収納溝
７９２ 側芯棒
７９３ 軸芯棒
７９４ 環状縁部
Ｃ 空間 空間
Ｈ 発熱源
Ｐ１ 第一通路 通路
Ｐ２ 第二通路

Claims (17)

1. 下蓋と、
   上蓋と、
   管体と、
   主毛細管構造と、
   液体作業物質と、を備え、
   前記上蓋は、前記下蓋と結合し、内部に空間が形成されており、結合孔を有し、
   前記管体は、内壁に管内毛細構造が形成されており、一端が前記結合孔に入り前記上蓋と結合し、他端が密封されており、
   前記主毛細管構造体は、台座毛細管構造体及び接合毛細管構造体を有し、
   前記接合毛細管構造体及び前記台座毛細管構造体は、共に焼結成形され、所定の長さを有し、
   前記台座毛細管構造体は前記空間内に位置し、
   前記接合毛細管構造体は、前記管体の一部に入り、前記管体内の管内毛細構造層と接合または接触し、
   前記台座毛細管構造体は、周面から内部へ伸びる複数の第一通路を有し、
   前記接合毛細管構造体は、本体を貫通する第二通路を有し、
   前記第一通路及び前記第二通路は、前記台座毛細管構造体内で交わり、互いに連通しており、
   前記管体は、内部空間が前記第二通路と連通し、
   前記液体作業物質は、前記管体内に充填されていることを特徴とするヒートパイプ。
2. 前記下蓋は、平板状を呈し、
   前記上蓋は、周縁が前記上蓋と垂直である方向に伸び周壁を形成することを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
3. 前記下蓋は、周縁が前記下蓋と垂直である方向に伸び周壁を形成することを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
4. 前記主毛細管構造体の前記台座毛細管構造体は、前記下蓋、前記上蓋、または、前記下蓋と前記上蓋との結合物に焼結され固定されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
5. 前記結合孔に対応する前記管体の末端は、直径が前記管体の直径より大きい大径部を形成し、
   前記管体は、前記大径部が前記結合孔を穿設することによって、前記上蓋と結合されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
6. 前記上蓋は、前記結合孔の周縁が前記結合孔の軸方向に沿って外へ伸び固定壁を形成し、
   前記管体は、一端の外壁によって前記固定壁に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
7. 前記接合毛細管構造体は、前記台座毛細管構造体が外へ所定長さ伸ばすことにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
8. 請求項１に記載のヒートパイプを製造する方法であって、
   部材を用意するステップ、金属粉末を治具に入れるステップ、焼結するステップ、治具を取り除くステップ、組合せのステップ、溶接するステップ、前記液体作業物質を注ぐステップ、内部を真空にするステップ、および、口を閉じるステップを含み、
   前記部材を用意するステップでは、前記下蓋、前記上蓋、前記金属粉末、前記管体及び前記治具を用意し、前記上蓋が前記下蓋と結合するのに用いられており、前記上蓋と前記下蓋との結合により内部に前記空間が形成されており、前記上蓋に前記結合孔が形成されており、前記治具が収納溝を有し、複数の側芯棒及び軸芯棒が前記治具を挿設し前記収納溝に入り込み、前記管体の内壁に管内毛細構造層を有し、
   前記金属粉末を治具に入れるステップでは、前記金属粉末を前記治具の前記収納溝に入れ、前記収納溝の形状の影響を受け、台座部及び前記台座部の一方の面から外側へ所定長さ延伸する凸伸部を形成し、複数の前記側芯棒が前記台座部の周面から前記台座部に貫入し、前記軸芯棒が前記凸伸部の軸方向に沿って貫通し、前記側芯棒及び前記軸芯棒が前記台座部内の所定位置で交わり、
   前記焼結するステップでは、前記金属粉末、前記治具、前記側芯棒及び前記軸芯棒をともに焼結し、焼結の後の金属粉末が前記主毛細管構造体を形成し、前記台座部に対応する前記台座毛細管構造体、および、前記凸伸部に対応する前記接合毛細管構造体を形成し、
   前記治具を取り除くステップでは、前記側芯棒、前記軸芯棒及び前記治具を取り除き、前記主毛細管構造体を残し、複数の前記第一通路が前記台座毛細管構造体から前記側芯棒を取り出す位置に形成されており、前記第二通路が前記接合毛細管構造体から前記軸芯棒を取り出す位置に形成されており、前記第一通路及び前記第二通路が互いに連通し、
   前記組合せのステップでは、前記主毛細管構造体、前記上蓋、前記下蓋及び前記管体を組み合わせ、前記上蓋と前記下蓋とが結合し、前記管体の一端が前記結合孔に入り前記上蓋と結合し、前記管体の内部空間が前記第二通路と繋がり、前記主毛細管構造体の前記台座毛細管構造体が前記空間内に位置し、前記主毛細管構造体の前記接合毛細管構造体が前記結合孔から前記管体の一部に入り前記管体内の前記管内毛細構造層に接合または接触し、
   前記溶接のステップでは、前記上蓋と前記下蓋との間の隙間、及び、前記管体と前記上蓋との間の隙間にハンダを入れ、溶接によって密封を行い、
   前記液体作業物質を注ぐステップでは、前記管体内に前記液体作業物質を注ぎ、
   前記内部を真空にするステップでは、前記管体内の空気を取り除き、内部を真空にし、
   前記口を閉じるステップでは、前記管体の末端を密封することを特徴とするヒートパイプの製造方法。
9. 請求項１に記載のヒートパイプの製造方法であって、
   部材を用意するステップ、金属粉末を治具に入れるステップ、焼結するステップ、治具を取り除くステップ、組合せのステップ、溶接するステップ、液体作業物質を注ぐステップ、内部を真空にするステップ、および、口を閉じるステップを含み、
   前記部材を用意するステップでは、前記下蓋、前記上蓋、前記金属粉末、前記管体及び前記治具を用意し、前記上蓋が前記下蓋と結合するのに用いられており、前記上蓋と前記下蓋との結合により内部に空間が形成されており、前記上蓋に前記結合孔が形成されており、前記治具が収納溝を有し、複数の側芯棒及び軸芯棒が前記治具を挿設し前記収納溝に入り込み、前記管体の内壁に前記管内毛細構造層を有し、
   前記金属粉末を治具に入れるステップでは、前記金属粉末を前記治具の前記収納溝に入れ、前記収納溝の形状の影響を受け、台座部を形成し、複数の前記側芯棒が前記台座部の周面から前記台座部に貫入し、前記軸芯棒が前記側芯棒と垂直である方向に沿って前記台座部に貫入し、前記側芯棒及び前記軸芯棒が前記台座部内の所定位置で交わり、前記治具または前記軸芯棒が環状縁部を有し所定深さまで前記台座部に貫入し、
   前記焼結するステップでは、前記金属粉末、前記治具、前記側芯棒及び前記軸芯棒を共に焼結し、焼結後の金属粉末が前記主毛細管構造体を形成し、前記主毛細管構造体の前記台座部に対応する位置に前記台座毛細管構造体が形成されており、前記台座毛細管構造体の前記環状縁部に対応する挿入位置に環状溝が形成されており、前記環状溝が囲む毛細管構造体を前記接合毛細管構造体と定義し、
   前記治具を取り除くステップでは、前記側芯棒、前記軸芯棒及び前記治具を取り除き、前記主毛細管構造体を残し、複数の前記第一通路が前記台座毛細管構造体から前記側芯棒を取り出す位置に形成されており、前記第二通路が前記接合毛細管構造体から前記軸芯棒を取り出す位置に形成されており、前記第一通路及び前記第二通路が互いに連通しており、
   前記組合せのステップでは、前記主毛細管構造体、前記上蓋、前記下蓋及び前記管体を組み合わせ、前記上蓋と前記下蓋とが結合し、前記管体の一端が前記結合孔に入り前記上蓋と結合し、前記管体が前記台座毛細管構造体の前記環状溝に挿入され、前記接合毛細管構造体がこの組合せの状態において前記管体内に入り前記管内毛細構造層に接合または接触し、前記管体の内部空間が前記第二通路と連通し、前記主毛細管構造体の前記台座毛細管構造体が前記空間内に位置し、
   前記溶接のステップでは、前記上蓋と前記下蓋との間の隙間、及び、前記管体と前記上蓋との間の隙間にハンダを入れ、溶接によって密封を行い、
   前記液体作業物質を注ぐステップでは、前記管体内に前記液体作業物質を注ぎ、
   前記内部を真空にするステップでは、前記管体内の空気を取り除き、内部を真空にし、
   前記口を閉じるステップでは、前記管体の末端を密封することを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。
10. 前記下蓋は、平板状を呈し、
    前記上蓋は、周縁が前記上蓋と垂直である方向に沿って伸び周壁を形成し、筒状に呈することを特徴とする請求項８または請求項９に記載のヒートパイプの製造方法。
11. 前記焼結するステップにおいて、
    前記下蓋は、前記金属粉末の前記台座部の端面に貼設されており、
    前記台座部は、前記下蓋に接触し、前記下蓋と共に焼結されており、
    前記主毛細管構造体の前記台座毛細管構造体は、焼結後に前記下蓋に焼結固定されていることを特徴とする請求項１０に記載のヒートパイプの製造方法。
12. 前記治具を取り除くステップの後、二次焼結を行うステップをさらに含み、当該二次焼結を行うステップでは、前記主毛細管構造体の前記台座毛細管構造体を前記下蓋または前記上蓋に置き、前記主毛細管構造体の前記台座毛細管構造体が前記下蓋または前記上蓋に焼結かつ固定されるように再び焼結を行うことを特徴とする請求項８または請求項９に記載のヒートパイプの製造方法。
13. 前記組合せのステップの前に、前組合せのステップをさらに含み、当該前組合せのステップでは、前記主毛細管構造体を前記上蓋と前記下蓋との間に置き、前記上蓋と前記下蓋とを閉じ、
    前記主毛細管構造体の前記台座毛細管構造体は、前記空間内に位置し、
    前記前組合せのステップの後、二次焼結を行うステップをさらに含み、当該二次焼結を行うステップでは、前記上蓋と前記下蓋と前記主毛細管構造体をともに焼結することを特徴とする請求項８または請求項９に記載のヒートパイプの製造方法。
14. 前記下蓋は、周縁が前記下蓋と垂直である方向に伸び周壁を形成し、筒状を呈し、
    前記金属粉末を治具に入れるステップにおいて、前記金属粉末と前記上蓋を前記治具の前記収納溝に入れ、前記上蓋が前記金属粉末の前記台座部の一方の端面に貼り付けるようにし、
    前記焼結するステップにおいて、前記金属粉末と前記上蓋とをともに焼結し、焼結後、前記主毛細管構造体の前記台座毛細管構造体が前記上蓋に焼結かつ固定されていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のヒートパイプの製造方法。
15. 前記管体は、前記結合孔に対応する末端に、口径が大きくなる大径部が形成されており、前記大径部が前記結合孔に挿入されることで、前記上蓋と結合することを特徴とする請求項８または請求項９に記載のヒートパイプの製造方法。
16. 前記組合せのステップの前のいずれかのステップにおいて、前記管体の一端を前記結合孔に挿入し前記上蓋と結合させることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のヒートパイプの製造方法。
17. 前記部材を用意するステップにおいて、前記上蓋は、前記結合孔の周縁が前記結合孔の軸方向に沿って外へ伸び固定壁を形成し、
    前記組合せのステップにおいて、前記管体は、一端の外壁によって前記固定壁に結合することを特徴とする請求項８または請求項９に記載のヒートパイプの製造方法。

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