JP2018506163A - 三次元立体ベイパーチャンバ、その製造方法、および車両のヘッドライト - Google Patents
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Abstract
Description
凝縮室を製造するステップと、
蒸発室を製造するステップと、
を備える。
前記凝縮室を製造するステップは、
前記凝縮室のハウジングの内側の表面に銅粉末またはアルミ粉末を被覆し、あるいは、銅金網またはアルム金網を被覆して焼成することで、毛細作用を有する前記キャピラリーウィック層を形成するステップを有する。
前記蒸発室を製造するステップは、
無酸素銅管または無酸素アルミ管を所定の長さに切断して得られたパイプに、前記パイプ壁との間に所定の隙間が形成されるように中芯鋼棒を挿入し、前記隙間に、銅粉末またはアルミ粉末を圧填して、さらに焼成することで、前記キャピラリーウィック層を形成し、焼成された前記キャピラリーウィック層のパイプの一端をテーパ状にするとともに溶接で封じ、酸素還元処理を行い、他端が真空引かれた上で、押し潰された状態で溶接処理とした後、扁平状に押圧され、一定寸法に切断するステップ、
あるいは、
プレス成形された二つの無酸素銅ハウジングまたは無酸素アルミハウジングの内側の表面を覆うようにそれぞれ銅粉末またはアルミ粉末を押圧、あるいは、銅金網またはアルミ金網を押圧した状態で、焼成により前記キャピラリーウィック層を形成するとともに、前記二つのハウジングを、特定雰囲気の環境において、加圧溶接または金属半田溶接するステップ、を有する。
この三次元立体ベイパーチャンバの製造方法は、さらに、
前記凝縮室のハウジングと前記蒸発室のハウジングを、内部の前記キャピラリーウィック層を連接した上で、特定雰囲気の環境において溶接して接続し、前記凝縮室のリザーブ孔において、一つの銅管またはアルミ管を挿入し、溶接して還元脱酸素することにより排気注液口を形成するステップと、
前記排気注液口から前記凝縮室と前記蒸発室へ冷却液が注入されると共に、真空引きされた後、押し潰されてカシメられて、溶接シールされるステップと、を有する。
前記LED−COB光源は、前記三次元立体ベイパーチャンバの前記蒸発室内に前記LED−COB光源によって発生された熱が伝えられるように、前記蒸発室の外面に貼設され、
前記フィン付き放熱器は、前端が前記凝縮室の外面に貼設され、前記三次元立体ベイパーチャンバの前記凝縮室を冷却し、
前記ファンは、前記フィン付き放熱器の後端に設けられ、前記フィン付き放熱器の冷却を加速し、
前記電球金属カバーは、前記LED−COB光源および前記三次元立体ベイパーチャンバの外側に外嵌され、かつ、マグネシウム合金材料で製成される。
凝縮室のハウジングは、上部と下部が寸法仕様に応じてプレスで成形された無酸素銅ハウジングまたは無酸素アルミハウジングである。蒸発室と接続されるために、上ハウジングには、蒸発室の口径の形状と大きさに対応する形状と大きさを有する一つの孔がプレスで形成される。銅管またはアルミ管を溶接して排気注液口を形成するように、底ハウジングまたは上ハウジングには、設計要望に応じる寸法を有するリザーブ孔と互いに接続される接触溶接辺がプレスで形成される。上部と下部のハウジングの内側の表面を覆うように、必要な厚みに応じて、銅粉末またはアルミ粉末がプレスされ、あるいは、銅またはアルミの金網がプレスされると共に、製品の具体的な要求に応じて高温焼成することによって、導通液体を貯蔵するキャピラリーウィック層が形成される。
蒸発室は、無酸素銅管または無酸素アルミ管を加工することによって製造され、あるいは、プレスで成形された二つの無酸素ハウジングまたは無酸素アルミハウジングが接続されて製造される。
蒸発室と凝縮室が黒鉛治具に置かれ、顆粒直径の大きさと厚みが一定である銅粉末またはアルミ粉末、あるいは、厚みが一定である銅金網またはアルミ金網が圧填されて、蒸発室のキャピラリーウィック層と凝縮室のキャピラリーウィック層を連接させる。そして、両者が高温溶接炉に置かれ、焼成され、蒸発室の上ハウジングと凝縮室の上ハウジングとの接続が完成する。
凝縮室のハウジングの底ハウジングまたは上ハウジングにおいて、銅管またはアルミ管を溶接するためのリザーブ孔には、直径形状が一定である銅管またはアルミ管が挿入される。そして、外部に半田銅リングまたは半田アルミリングが設けられる。アルゴンアーク溶接機器によって連接溶接された後、高温還元脱酸素が行われ、排気注液口が形成される。
冷却液が注入される前に、溶接されたハウジングが水中に置かれて、リザーブ孔によって圧縮空気が注入されて、気密性試験が行われるステップと、
三次元立体ベイパーチャンバが製造された後、整形治具が用いられ、生産プロセスにおいて三次元立体ベイパーチャンバに発生された変形が修正され、その外形に対し、リフォームが行われるステップと、
製造された三次元立体ベイパーチャンバがインキュベーターに置いて、高温気流が導入されて、高温環境老化試験が行われるステップと、
製造された三次元立体ベイパーチャンバの蒸発端が加熱されると共に、凝縮端に温度試験が行われて、製品の伝熱効果が検出されるステップと、
三次元立体ベイパーチャンバの表面に対し、ブラスト工程処理とメッキ工程処理とを含む表面処理が行われ、表面強度および防食機能が向上されると共に、製品がより美しくなされるステップと、を含む。
2 電球金属カバー
3 三次元立体ベイパーチャンバ
4 フィン付き放熱器
5 ファン
6 固定枠
7 通電中継板
8 石英ガラス防護管
21 差込口
22 係止溝
23 係止板
101 蒸発端
102 凝縮端
103 蒸発室
104 凝縮室
105 キャピラリーウィック層
106 ハウジング
107 気相冷却液
108 液相冷却液
109 ファン固定枠
110 ファン取り付け枠
111 電線蓋
112 分電盤
Claims (19)
- 長板形の中空の蒸発室および平板形の中空の凝縮室を有する三次元立体ベイパーチャンバであって、
前記蒸発室が前記凝縮室に対して垂直に設けられ、断面が「T」形の立体構造とされ、且つ、前記蒸発室と前記凝縮室は、いずれも真空室とされると共に冷却液が充填されて、前記蒸発室と前記凝縮室は互いに連通され、前記蒸発室と前記凝縮室の内壁には、いずれもキャピラリーウィック層が設けられることを特徴とする三次元立体ベイパーチャンバ。 - 前記蒸発室は長方形であり、前記凝縮室が円形であり、且つ、前記凝縮室の厚みが前記蒸発室より大きいことを特徴とする請求項1に記載の三次元立体ベイパーチャンバ。
- 前記蒸発室と前記凝縮室は、純銅またはアルミによって製造され、前記キャピラリーウィック層は、銅またはアルミによって製造されることを特徴とする請求項1または2に記載の三次元立体ベイパーチャンバ。
- 前記冷却液は水であることを特徴とする請求項1または2に記載の三次元立体ベイパーチャンバ。
- 前記キャピラリーウィック層は、厚みが0.1mm〜100mmであり、空隙率が50%であることを特徴とする請求項1または2に記載の三次元立体ベイパーチャンバ。
- 三次元立体ベイパーチャンバの製造方法であって、
凝縮室を製造するステップと、
蒸発室を製造するステップと、
を備え、
前記凝縮室を製造するステップは、
前記凝縮室のハウジングの内側の表面に銅粉末またはアルミ粉末を被覆し、あるいは、銅金網またはアルム金網を被覆して焼成することで、毛細作用を有する前記キャピラリーウィック層を形成するステップを有し、
前記蒸発室を製造するステップは、
無酸素銅管または無酸素アルミ管を所定の長さに切断して得られたパイプに、前記パイプ壁との間に所定の隙間が形成されるように中芯鋼棒を挿入し、前記隙間に、銅粉末またはアルミ粉末を圧填して、さらに焼成することで、前記キャピラリーウィック層を形成し、焼成された前記キャピラリーウィック層のパイプの一端をテーパ状にするとともに溶接で封じ、酸素還元処理を行い、他端が真空引かれた上で、押し潰された状態で溶接処理とした後、扁平状に押圧され、一定寸法に切断するステップ、
あるいは、
プレス成形された二つの無酸素銅ハウジングまたは無酸素アルミハウジングの内側の表面を覆うようにそれぞれ銅粉末またはアルミ粉末を押圧、あるいは、銅金網またはアルミ金網を押圧した状態で、焼成により前記キャピラリーウィック層を形成するとともに、前記二つのハウジングを、特定雰囲気の環境において、加圧溶接または金属半田溶接するステップ、
を有し、
この三次元立体ベイパーチャンバの製造方法は、さらに、
前記凝縮室のハウジングと前記蒸発室のハウジングを、内部の前記キャピラリーウィック層を連接した上で、特定雰囲気の環境において溶接して接続し、前記凝縮室のリザーブ孔において、一つの銅管またはアルミ管を挿入し、溶接して還元脱酸素することにより排気注液口を形成するステップと、
前記排気注液口から前記凝縮室と前記蒸発室へ冷却液が注入されると共に、真空引きされた後、押し潰されてカシメられて、溶接シールされるステップと、
を有することを特徴とする三次元立体ベイパーチャンバの製造方法。 - 前記キャピラリーウィック層の焼成プロセスにおいて、前記銅粉末と前記銅金網の焼成温度を800℃〜1050℃とし、焼成時間を1h〜6hとすることを特徴とする請求項6に記載の三次元立体ベイパーチャンバの製造方法。
- 前記キャピラリーウィック層の焼成プロセスにおいて、前記銅金網と前記アルミ金網の焼成温度を400℃〜550℃とし、焼成時間を1h〜6hとすることを特徴とする請求項6に記載の三次元立体ベイパーチャンバの製造方法。
- 前記銅粉末または前記アルミ粉末は、直径が10μm〜1000μmであり、前記被覆の厚みが0.1mm〜100mmであることを特徴とする請求項6に記載の三次元立体ベイパーチャンバの製造方法。
- 車両のヘッドライトであって、LED−COB光源と、電球金属カバーと、フィン付き放熱器と、ファンと、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の三次元立体ベイパーチャンバと、を有し、
前記LED−COB光源は、前記三次元立体ベイパーチャンバの前記蒸発室内に前記LED−COB光源によって発生された熱が伝えられるように、前記蒸発室の外面に貼設され、
前記フィン付き放熱器は、前端が前記凝縮室の外面に貼設され、前記三次元立体ベイパーチャンバの前記凝縮室を冷却し、
前記ファンは、前記フィン付き放熱器の後端に設けられ、前記フィン付き放熱器の冷却を加速し、
前記電球金属カバーは、前記LED−COB光源および前記三次元立体ベイパーチャンバの外側に外嵌され、かつ、マグネシウム合金材料で製成されることを特徴する車両のヘッドライト。 - 前記LED−COB光源は、前記蒸発室の上下の二つの表面に貼設され、且つ、前記LED−COB光源と前記蒸発室の厚みの合計が3mmを超えないことを特徴とする請求項10に記載の車両のヘッドライト。
- 前記フィン付き放熱器は、円形に構成され、その外面に180°の平行風路が設けられることを特徴とする請求項10に記載の車両のヘッドライト。
- 前記ファンおよび前記LED−COB光源に給電するための通電中継板と、
前記通電中継板に重ね合せられ、前記フィン付き放熱器と前記ファンとの間に設けられる固定枠と、
を有することを特徴とする請求項10に記載の車両のヘッドライト。 - 前記ファンは、ねじによって前記固定枠および前記通電中継板に接続されることを特徴とする請求項13に記載の車両のヘッドライト。
- 前記電球金属カバーの外部に外嵌される石英ガラス防護管をさらに有することを特徴とする請求項11〜請求項14のいずれかに記載の車両のヘッドライト。
- 前記電球金属カバーには、係止溝、差込口および係止板が設けられ、各種の車両ライトのアセンブリーハウジングに接続されることを特徴とする請求項10に記載の車両のヘッドライト。
- 前記ファンが固定されるファン固定枠と、ファン取付枠とをさらに有し、前記ファン固定枠がファン取付枠によってフィン付き放熱器の後端に取り付けられることを特徴とする請求項10に記載の車両のヘッドライト。
- 前記LED−COB光源は、一端が前記蒸発室の閉端と揃えられることを特徴とする請求項10に記載の車両のヘッドライト。
- 前記LED−COB光源および前記ファンに対して電気的に接続される分電盤をさらに有することを特徴とする請求項10に記載の車両のヘッドライト。
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