JP4556759B2 - ヒートパイプ式熱交換器及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ヒートパイプの周囲に伝熱部材を配置してなるヒートパイプ式熱交換器及びその製造方法に関する。

ヒートパイプ式熱交換器には、例えば、作動液を内封する真円管体の密閉容器を有するヒートパイプと、このヒートパイプへの熱授受を容易にするために取り付ける伝熱部材（例えば、放熱フィンおよび／またはヒートブロック）とを備えたものが知られている。

このようなヒートパイプ式熱交換器は、ヒートパイプ自体が比較的簡単な構造を有し、また小さい温度差で大量の熱移動が行えるという利点をもつことから、熱拡散器として種々の分野で広く利用されている。

従来、この種のヒートパイプ式熱交換器において、ヒートパイプの周囲に伝熱部材を取り付ける方法として種々の方法（圧入方式、機械的拡管方式、充填方式、加熱拡管方式）が採用されているが、加熱拡管方式は、他方式に比して製造作業性の向上や製造設備の小型化が可能な優れた方法である（例えば、特許文献１参照）。

加熱拡管方式とは、ヒートパイプの外径よりも若干大きな内径を有するパイプ保持孔を伝熱部材（例えば、ヒートブロックおよび／または放熱フィン）に形成し、次に、このパイプ保持孔にヒートパイプ（密閉容器）を配置させた後、このヒートパイプを加熱し、容器内の作動液の蒸気圧（内圧）によってヒートパイプ（密閉容器）を塑性変形させてヒートパイプと伝達部材とを密着させ、接合させる方式である。以下、本件明細書において、「パイプ保持孔」とは、ヒートパイプと伝熱部材（ヒートブロックや放熱フィン等）を密着させ、接合させるための孔を意味するものとする。

加熱拡管方式を用いてヒートパイプに伝熱部材を取り付ける場合、ヒートパイプの外面とパイプ保持孔の内面との間のギャップ（空隙）が小さい程、接合のために必要とされるヒートパイプの塑性変形量が小さくて済むため、加熱温度を低くすることができる。しかし、ヒートパイプ外径及びパイプ保持孔内径の要求加工精度（加工公差）や製造（組立）作業性を考慮すると、径方向の設計寸法差は０．５ｍｍ程度（直径の差）に設定することが一般的である。

一方、加熱拡管方式において、ヒートパイプの加熱温度は、当然、ヒートパイプの破裂温度を越えない温度に設定されなければならない。例えば、銅製のヒートパイプにおいて、パイプ外径を９．５２ｍｍ、パイプ肉厚を０．３４ｍｍ、パイプ有効長さを１０００ｍｍとし、作動液を水とした場合の加熱温度Ｔと圧力Ｐの関係ならびに加熱温度Ｔと外径増大量ΔＤの関係を図５に示す。図５から判るように、加熱温度Ｔに対するヒートパイプ内における作動液（水）の飽和蒸気圧Ｐ１曲線と、加熱温度Ｔに対するヒートパイプ（銅管）の破裂圧力（破壊圧力）Ｐ２曲線とが交差する点が当該ヒートパイプの破裂温度となる（図５において、約３０４℃）。

以上のことから、図５に示す事例において、ヒートパイプの外面とパイプ保持孔の内面との間のギャップを０．５ｍｍとした場合、当該ヒートパイプの加熱温度Ｔは、限界温度（破裂温度）を若干下回る３００℃近傍（Ｔ≒２９９℃）となり、この温度で所定の時間保持する必要がある。この際、ヒートパイプの内圧は約８．５ＭＰａ（約８５ｋｇｆ／ｃｍ^２）となる。

ところで、上述したヒートパイプの製造は、予め内面にグルーブ（溝）やウイック（作動液を還流しやすくするための毛細管構造）が設けられた真円管からなるヒートパイプ形成用管体の両開口端部に絞り加工等を施し、次にこの絞り加工等が施された管体の一方開口端部を溶接してヒートパイプ容器とした後、このヒートパイプ容器内に所定量の作動液を注入してから、この注入口（他方開口端部）をかしめや溶接で閉塞する（封入する）ことにより行われる。このようにして製造されたヒートパイプにおいて、加熱によりその内圧が上昇した場合、真円のヒートパイプ直管部は内圧に対して最も高い機械的強度を有する。これに対して、ヒートパイプの両端部は、かしめや溶接箇所等を有するために非円形状（非球体曲面）となり、構造上その機械的強度が最も低い部分となる。

また、加熱拡管方式において、伝熱部材のパイプ保持孔にヒートパイプ（密閉容器）を配置させて加熱すると、パイプ内圧（作動液の蒸気圧）によってヒートパイプが塑性変形を起こすが、この際、ヒートパイプの直管部はパイプ保持孔の内面に密着して保護される（密着することにより、その方向への塑性変形がそれ以上進行しない）。これに対し、ヒートパイプの端部は、大気中に露出したままであり、構造上もその機械的強度が低い部分であることから、塑性変形が進行して破壊（破裂）することが懸念される。

このように、加熱拡管方式によるヒートパイプ式熱交換器の製造では、理論上の破壊限度に近いところでヒートパイプに塑性変形を生じさせて伝熱部材に密着させるため、ヒートパイプの外面とパイプ保持孔の内面との間のギャップおよびヒートパイプに対する加熱温度の設定が大変重要である。また、加熱時の実態温度のばらつき等を考慮すると、実際の作業はきわめて厳しい（ゆらぎの許容度が小さい）条件下で行うことが要求される。

そこで、作業条件を緩和できるヒートパイプ式熱交換器の製造方法の出現が要望されていた。
特許第２５４１０５６号公報（[０００７]）

前述したように、従来（特許文献１）におけるヒートパイプ式熱交換器の製造方法によると、真円の開口面をもつパイプ保持孔に配置した真円の輪郭をもつ断面形状の密閉容器（ヒートパイプ）を加熱し、容器内の作動液の蒸気圧による熱膨張力によって塑性変形させることにより、ヒートパイプに対して伝熱部材を取り付けるものである。このため、ヒートパイプの塑性変形量を確保しつつ限界温度（破裂温度）を下回る温度に加熱温度を制御してヒートパイプの加熱を行わなければならず、温度管理上の負担が重くなるという問題があった。

また、限界温度近傍の温度でヒートパイプを加熱することは、ヒートパイプに対する熱負荷及び圧力負荷が大きく、このために不良品の発生率が高くなり、生産性（歩留り）が低下するという問題もあった。

従って、本発明の目的は、温度管理上の負担を軽減することができるとともに、生産性を高めることができるヒートパイプ式熱交換器及びその製造方法を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、所定量の作動液を内封し塑性変形可能な密閉容器を有するヒートパイプと、前記ヒートパイプを挿入し接合するためのパイプ保持部を有し前記ヒートパイプが加熱拡管方式によって取り付けられる伝熱部材とを備えたヒートパイプ式熱交換器であって、前記ヒートパイプは、加工前の管の肉厚が０．３４ｍｍ、かつ、外径が９．５２ｍｍであり、かつ、その横断面形状が正方形の横断面形状を有する管体によって形成され、さらに、前記パイプ保持部は、開口面形状がヒートパイプの横断面形状と略相似である輪郭をもつ開口孔によって形成されていることを特徴とするヒートパイプ式熱交換器を提供する。

（２）上記目的を達成するために、本発明は、所定量の作動液を内封し塑性変形可能な、肉厚が０．３４ｍｍ、かつ、外径が９．５２ｍｍである管体からなる密閉容器を有するヒートパイプと、開口面形状がヒートパイプの横断面形状と略相似である輪郭をもつ開口孔によって形成されている前記ヒートパイプと接合するためのパイプ保持部を有し前記ヒートパイプが加熱拡管方式によって取り付けられる伝熱部材とを備えたヒートパイプ式熱交換器を製造する方法であって、
前記ヒートパイプの横断面の輪郭形状を正方形の形状に形成する工程を含み、さらに、加熱拡管時の温度を２４０℃から２４５℃とすることを特徴とするヒートパイプ式熱交換器の製造方法を提供する。

本発明によると、ヒートパイプ式熱交換器の製造において、温度管理上の負担を軽減することができるとともに、生産性を高めることができ、結果として低コストなヒートパイプ式熱交換器を提供できる。

[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るヒートパイプ式熱交換器を説明する図である。図１（ａ）は縦断面図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。なお、図１（ｂ）以下において、ヒートパイプについては輪郭のみで示す。

〔熱交換器の全体構成〕
図１（ａ）及び（ｂ）において、符号１で示すヒートパイプ式熱交換器は、熱交換対象からの発生熱を受けるヒートブロック（伝熱部材）３と、このヒートブロック３に接触し熱を伝達するヒートパイプ２と、このヒートパイプ２からの伝達熱を大気中に放散する複数の放熱フィン（伝熱部材）４とから構成されている。熱交換器の用途（使用方法）に応じて、ヒートブロック３または放熱フィン４のどちらか一方のみがヒートパイプ２に接合される場合もある（図示せず）。

（ヒートパイプ２の構成）
ヒートパイプ２は、所定量の作動液２ａを内封する密閉容器２Ａを有し、密閉容器２Ａは、全体が塑性変形可能な金属容器によって形成されている。本実施の形態においては、図１（ｂ）に示されるように、密閉容器２Ａは、正方形状の輪郭をもつ横断面形状の管体によって構成されている。ヒートパイプ２の材料としては、銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、チタンまたはチタン合金、ステンレススチール等の金属が好適に用いられる。作動液２ａには、水、フロン、アンモニア等が用いられる。なお、図１（ｂ）に実線で示すヒートパイプ２は塑性変形後のもので、塑性変形前のヒートパイプ２’は図１（ｂ）に２点鎖線で示す。

（ヒートブロック３の構成）
ヒートブロック３は、図１（ａ）において、横方向（幅方向）に並列しかつ縦方向（高さ方向）に開口する複数（図１（ａ）では１個のみ図示）のパイプ保持孔３Ａを有する金属製のブロックであり、加熱拡管方式によってヒートパイプ２と接合されている。ヒートブロック３の材料としては、熱伝導性の高い銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金等が好適に用いられる。本実施の形態においては、図１（ｂ）に示されるように、パイプ保持孔３Ａは、正方形状の輪郭をもつ開口面形状の開口孔によって形成されている。特に図示していないが、開口孔の形状（輪郭）は、多角形の角部に面取り（隅落とし）や曲率（いわゆるＲ）を有する形状であってもよい。また、パイプ保持孔３Ａの形成方法は、特に限定されないが、パイプ保持孔３Ａを有するブロックの押出加工、分割ブロックの組立による形成方法（凹溝を有するブロックを組み合わせてパイプ保持孔を形成する方法）等が好適に用いられる。

（放熱フィン４の構成）
放熱フィン４は、パイプ長手方向に並列してそれぞれ配置され、かつヒートパイプ２の周囲に加熱拡管方式によってそれぞれ取り付けられた板部材によって形成されている。放熱フィン４の材料としては、銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属が好適に用いられる。放熱フィン４には、ヒートパイプ２（密閉容器２Ａ）を配置するためのパイプ保持孔４Ａが設けられている。本実施の形態においては、図１（ｂ）に示されるように、パイプ保持孔４Ａは、正方形状の輪郭をもつ開口面形状の開口孔によって形成されている。特に図示していないが、開口孔の形状（輪郭）は、多角形の角部に面取り（隅落とし）や曲率（いわゆるＲ）を有する形状であってもよい。ここで、放熱フィン４の板厚が薄く、加熱拡管の応力により放熱フィン４が変形する恐れがある場合、パイプ保持孔４Ａの開口周縁にヒートパイプ２と放熱フィン４を接合するための環状の取付片４Ｂを一体に設けることは好ましい。もちろん、放熱フィン４の機械的強度が十分な場合は、この限りではない。

本実施の形態では、放熱フィン４をそれぞれ単一の板部材によって形成する場合について説明したが、ヒートパイプ２（密閉容器２Ａ）を保持するためのフィン形成用の板部材を２つのフィンエレメント（第１伝熱部材と第２伝熱部材）或いは３つ以上に分割して形成してもよい。

次に、本発明の第１の実施の形態に係るヒートパイプ式熱交換器の製造方法につき、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。

〔ヒートパイプ式熱交換器の製造方法〕
図２は、本発明の第１の実施の形態に係るヒートパイプ式熱交換器の製造方法を説明する断面図である。図２（ａ）は、塑性変形前のヒートパイプの輪郭を示す断面図である。図２（ｂ）は、伝熱部材のパイプ保持孔に塑性変形前のヒートパイプを配置した状態を示す断面図である。図２（ｃ）は、伝熱部材のパイプ保持孔に接合した塑性変形後（加熱拡管後）のヒートパイプを示す断面図である。

本実施の形態におけるヒートパイプ式熱交換器の製造方法は、「ヒートパイプの形成」及び「ヒートパイプの配置」・「ヒートパイプの加熱」の各工程が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。

また、本実施の形態における製造方法によって前述したヒートパイプ式熱交換器１が得られるため、図１（ａ）及び（ｂ）と同一の部材については同一の符号を用いて、図２を参照しながら各工程を説明する。

「ヒートパイプの形成」
真円を除く形状の輪郭をもつ断面形状（本実施の形態においては、図２（ａ）に示されるように、正方形状）の作動液入り密閉容器２’Ａを有するヒートパイプ２’を形成する。このとき、真円管を用いてヒートパイプを形成した後に、真円を除く形状の輪郭をもつ断面形状となるように当該ヒートパイプに成形加工を施しても良いし、真円を除く形状の輪郭をもつ断面形状を有する管体を用いてヒートパイプを形成しても良い。結果として所望の形状が得られれば、作製手順（製造方法）は問わない。

「ヒートパイプの配置」
図２（ｂ）に示すように、正方形状の輪郭をもつ開口面形状のパイプ保持孔３Ａ又は４Ａを有するヒートブロック３又は放熱フィン４（図２（ｂ）では共に１個のみ図示）を形成する。このとき、パイプ保持孔３Ａ，４Ａの孔サイズ（開口面の縦横寸法）は、ヒートパイプ２’（密閉容器２Ａ）の外形サイズ（一辺の長さ）より若干大きい寸法（０．５ｍｍ程度大きい寸法）に設定することが好ましい。次に、ヒートブロック３のパイプ保持孔３Ａおよび／または放熱フィン４のパイプ保持孔４Ａにヒートパイプ２’を配置する。

「ヒートパイプの加熱」
ヒートパイプ２’（密閉容器２’Ａ）の一部又は全体を所定の温度で所定の時間加熱することにより、ヒートパイプ２’に塑性変形を与える。この場合、ヒートパイプ２’が加熱されると、密閉容器２’Ａ内の作動液２ａが加熱されるため、この作動液２ａの蒸気圧による熱膨張力によってヒートパイプ２’が塑性変形し、ヒートパイプ２とヒートブロック３および／または放熱フィン４が密着し、接合する。
このようにして、ヒートパイプ式熱交換器１を製造することができる。

次に、本実施の形態（ヒートパイプ式熱交換器の製造方法）におけるヒートパイプの加熱温度Ｔについて考察する。

一般に、管の破壊（破裂）圧力は（ｉ）式に示す、いわゆるフープストレスの式で求められる。
Ｐ_ｃ＝（２×σ×ｔ）／Ｄ …（ｉ）
Ｐ_ｃ：破壊圧力（ＭＰａ）
σ：管の引張強さ（Ｎ／ｍｍ²）
ｔ：管の肉厚（ｍｍ）
Ｄ：管の外径（ｍｍ）

実際には、破壊直前の管は、拡管されることで管厚ｔが減少するとともに、管径Ｄが増加するため、（ｉ）式より破壊圧力Ｐ_ｃは小さな値となる。

例えば、銅製のヒートパイプ（外径：９．５２ｍｍ，肉厚：０．３４ｍｍ）の場合、３００℃での破壊圧力Ｐ_ｃは、（ｉ）式より約９．５ＭＰａとなるが、当該ヒートパイプに直径で０．５ｍｍの塑性変形を生じさせるためには約８．５ＭＰａの内圧を要し、破壊圧力の近傍まで内圧を上げる必要があることが判る。この高い内圧のために、前述した機械的強度の低いヒートパイプ端部での破損が懸念され、歩留り低下の要因になると考えられる。

一方、ヒートパイプ断面形状の輪郭を例えば正方形とした場合、各辺の変形は「梁のたわみ」として計算でき、たわみ量は（ｉｉ）式により求められる。
ν＝{（Ｗ×Ｌ⁴）／２４ＥＬ}×{（ｒ／２）−（２ｒ³／Ｌ³）＋（ｒ⁴／Ｌ⁴）}
＝５ＷＬ⁴／３８４ＥＩ …（ｉｉ）
ν：たわみ（ｍｍ）
Ｗ：応力（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｌ：辺の長さ（ｍｍ）
Ｅ：ヤング率（Ｎ／ｍｍ²）
ｒ：Ｌ／２（ｍｍ）
Ｉ：断面二次モーメント（ｍｍ^４）

ここで、前述と同様の銅製のヒートパイプ（外径：９．５２ｍｍ，肉厚：０．３４ｍｍ）を断面形状の輪郭が正方形状の管体に変形させた場合について、（ｉｉ）式より辺のたわみを算出する。外径９．５２ｍｍの周長と同一の周長を有する正方形状の輪郭をもつ断面形状のヒートパイプ２’とした場合、その一辺の長さＬは約７．５ｍｍとなる。これは、真円管を横断面方向にのみ塑性加工し、縦方向（長手方向）の伸びが生じなかった場合に相当する。このヒートパイプ２をヒートブロック３におけるパイプ保持孔３Ａおよび／または放熱フィン４におけるパイプ保持孔４Ａの内面に密着させるものとし、ヒートパイプ２’の外面とパイプ保持孔（３Ａまたは４Ａ）の内面との間の寸法差を０．５ｍｍ（ヒートパイプの断面正方形の各辺とパイプ保持孔（３Ａまたは４Ａ）の内面との間のギャップは片側０．２５ｍｍ）と設定する。

上記の設定条件において、ヒートパイプ２’の外面をパイプ保持孔（３Ａまたは４Ａ）の内面に密着させるには、ヒートパイプ２’が膨らんでその断面正方形の４辺がそれぞれ０．２５ｍｍ以上のたわみ（伸び）を発生すればよい（各辺の中央である約３．５ｍｍの位置において）。このとき、該たわみ（０．２５ｍｍ以上のたわみ量）が発生する応力Ｗは、（ｉｉ）式より約３．５ＭＰａとなる。

また、上記のたわみ（伸び）が永久ひずみとしての塑性変形をヒートパイプ２に生じさせるためには、初期の辺長さに対して５％以上、伸びる必要があるが、上記の事例においては約７％の伸びが生じることから、この条件を十分に満たしている。

以上のことから、外径９．５２ｍｍの真円管の銅製ヒートパイプから多角形管に変形したヒートパイプ２’（上記例では、正方形状の輪郭をもつ断面形状のヒートパイプ）を用い、加熱拡管方式によってヒートパイプ式熱交換器１を製造する場合、加熱温度Ｔを従来（外径９．５２ｍｍの真円管のヒートパイプを用いた場合）のＴ≒３００℃からＴ≒２４０〜２４５℃に低温化できる。このことは、図３のグラフに示す通りである（ヒートパイプ管内の飽和蒸気圧Ｐ１が約３．５ＭＰａとなる加熱温度Ｔは、Ｔ≒２４０〜２４５℃である）。

[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

（１）正方形状の輪郭をもつ開口面形状のパイプ保持孔３Ａ，４Ａに配置した正方形状の輪郭をもつ断面形状の密閉容器２’Ａ（ヒートパイプ２’）を加熱し、容器内の作動液の蒸気圧による熱膨張力によって塑性変形させ、ヒートパイプ２’に対してヒートブロック３および／または放熱フィン４を取り付ける場合に、ヒートパイプの限界温度（破裂温度）を十分下回る２４０℃近傍の温度でヒートパイプ２’を加熱してヒートパイプ式熱交換器１を得ることができ、温度管理上の負担を軽減することができる。

（２）ヒートパイプ式熱交換器１を得るために、破裂温度より十分下回る温度近傍の温度でヒートパイプ２’を加熱すればよいため、ヒートパイプに対する熱負荷及び圧力負荷を低減することできる。これにより、不良品の発生率を低減し、生産性を高めることができ、結果として低コストなヒートパイプ式熱交換器を提供できる。

［参考の形態］
図４は、本発明の参考の形態に係るヒートパイプ式熱交換器を説明する断面図である。

図４に示すように、参考の形態に示すヒートパイプ式熱交換器２１は、ヒートパイプ２２の断面形状及びヒートブロック２３および／または放熱フィン２４のパイプ保持孔２３Ａ，２４Ａ（図４では共に１個のみ図示）の開口面形状が第１の実施の形態とは異なる点に特徴がある。

図４に実線で示すヒートパイプ２２は塑性変形後のもので、塑性変形前のヒートパイプ２２’は図４に２点鎖線で示す。

ヒートパイプ２２’は、真円管に扁平加工を施すことにより、長方形状（長方形の角部または短辺部に曲率（いわゆるＲ）を有する）の輪郭をもつ断面形状の密閉容器２２Ａを有する管体によって形成されている。また、ヒートブロック２３および／または放熱フィン２４には、長方形の開口面を有するパイプ保持孔２３Ａ，２４Ａが設けられている。図４において、パイプ保持孔２３Ａ，２４Ａの開口サイズは、長方形の短辺が塑性変形前の密閉容器２２’Ａの断面形状のサイズより若干（０．５ｍｍ程度）大きい寸法に設定されており、長方形の長辺が塑性変形前の密閉容器２２’Ａの断面形状のサイズより十分（１．５倍程度）大きい寸法に設定されている。

なお、本参考の形態では密閉容器２２’Ａの断面形状とパイプ保持孔２３Ａ，２４Ａの開口面形状とが相似でない場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第１の実施の形態と同様に相似形としてもよい。また、第１の実施の形態においても、本参考の形態においても、相似形であるか否かにかかわらず、密閉容器の断面形状とパイプ保持孔の開口面形状が同類の形状であることが望ましいが、異なる形状であってもよい。例えば、密閉容器の断面形状が正方形状である場合に、パイプ保持孔の開口面形状が六角形状であってもよい。

このようなヒートパイプ式熱交換器２１の製造は、第１の実施の形態に示す場合と同様にして実施することができる。すなわち、ヒートパイプ２２’（図４に２点鎖線で示す）の外周サイズより大きい内周サイズをもつパイプ保持孔２３Ａ，２４Ａをヒートブロック２３および／または放熱フィン２４に形成し、次にこのパイプ保持孔２３Ａ，２４Ａにヒートパイプ２２’の密閉容器２２’Ａ（図４に２点鎖線で示す）を配置させた後、この密閉容器２２’Ａを加熱による熱膨張によって塑性変形させヒートパイプ２２（図４に実線で示す）とヒートブロック２３および／または放熱フィン２４とを密着させ、接合させる。

［参考の形態の効果］
以上説明した参考の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

以上、本発明のヒートパイプ式熱交換器を上記の実施の形態および参考の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態および参考の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で種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次に示すような変形も可能である。

（１）第１の実施の形態では密閉容器２Ａの断面形状及びパイプ保持孔３Ａ，４Ａの開口面形状が正方形状である場合について、また参考の形態では密閉容器２２Ａの断面形状及びパイプ保持孔２３Ａ，２４Ａの開口面形状が長方形状である場合についてそれぞれ説明したが、本発明はこれらに限定されず、密閉容器の断面形状（輪郭形状）及びパイプ保持孔の開口面形状は、その他の多角形状や楕円形状、レーストラック形状等としてもよい。要するに、本発明は、真円を除く形状の輪郭をもつ断面形状の管体によってヒートパイプ（密閉容器）が形成され、同じく真円を除く形状の輪郭をもつ開口面形状の開口孔によってパイプ保持孔が形成されていればよい。

（２）塑性変形後のヒートパイプ２，２２の外面とパイプ保持孔３Ａ，４Ａ及びパイプ保持孔２３Ａ，２４Ａとの間（パイプ保持孔の隅部）に形成される空隙には、半田や伝熱性接着剤・伝熱グリースで埋めることは好ましい。また、ヒートパイプ２，２２の外面とパイプ保持孔３Ａ，４Ａ及びパイプ保持孔２３Ａ，２４Ａの内面との間に半田めっき材、錫めっき材や軟性金属（ヒートパイプ、放熱フィン及びヒートブロックより軟らかい金属）を介在させてもよい。これにより、ヒートパイプ２，２２とヒートブロック３，２３及び放熱フィン４，２４との間の接触伝熱抵抗を低減することができる。

（３）第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、パイプ保持孔３Ａ，４Ａとしたが、パイプ保持部として孔ではなく、スリット形状（凹溝形状）であってもよい。これにより、ヒートパイプ２，２２の配置が容易に行える等のメリットがある。

（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係るヒートパイプ式熱交換器を説明するために示す縦断面図とそのＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係るヒートパイプ式熱交換器の製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るヒートパイプ式熱交換器の製造方法を実施する場合の加熱温度について説明するために示すグラフ（加熱温度Ｔと圧力Ｐの関係ならびに加熱温度Ｔと外径増大量ΔＤの関係）である。 本発明の参考の形態に係るヒートパイプ式熱交換器を説明するために示す断面図である。 従来のヒートパイプ式熱交換器の製造方法を実施する場合の加熱温度について説明するために示すグラフ（加熱温度Ｔと圧力Ｐの関係ならびに加熱温度Ｔと外径増大量ΔＤの関係）である。

符号の説明

１，２１…ヒートパイプ式熱交換器
２，２２…ヒートパイプ（塑性変形後）
２’，２２’…ヒートパイプ（塑性変形前）
２Ａ，２２Ａ…密閉容器（塑性変形後）
２’Ａ，２２’Ａ…密閉容器（塑性変形前）
２ａ…作動液
３，２３…ヒートブロック
４，２４…放熱フィン
３Ａ，４Ａ，２３Ａ，２４Ａ…パイプ保持孔
４Ｂ…取付片

Claims (4)

1. 所定量の作動液を内封し塑性変形可能な密閉容器を有するヒートパイプと、前記ヒートパイプを挿入し接合するためのパイプ保持部を有し前記ヒートパイプが加熱拡管方式によって取り付けられる伝熱部材とを備えたヒートパイプ式熱交換器であって、
   前記ヒートパイプは、加工前の管の肉厚が０．３４ｍｍ、かつ、外径が９．５２ｍｍであり、かつ、その横断面形状が正方形の横断面形状を有する管体によって形成され、さらに、
   前記パイプ保持部は、開口面形状がヒートパイプの横断面形状と略相似である輪郭をもつ開口孔によって形成されていることを特徴とするヒートパイプ式熱交換器。
2. 前記パイプ保持部の内面と前記ヒートパイプの外面との間には伝熱物が介在し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式熱交換器。
3. 前記ヒートパイプには、放熱フィンが取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートパイプ式熱交換器。
4. 所定量の作動液を内封し塑性変形可能な、肉厚が０．３４ｍｍ、かつ、外径が９．５２ｍｍである管体からなる密閉容器を有するヒートパイプと、開口面形状がヒートパイプの横断面形状と略相似である輪郭をもつ開口孔によって形成されている前記ヒートパイプと接合するためのパイプ保持部を有し前記ヒートパイプが加熱拡管方式によって取り付けられる伝熱部材とを備えたヒートパイプ式熱交換器を製造する方法であって、
   前記ヒートパイプの横断面の輪郭形状を正方形の形状に形成する工程を含み、さらに、加熱拡管時の温度を２４０℃から２４５℃とすることを特徴とするヒートパイプ式熱交換器の製造方法。

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