JP5982509B2 - 二重管式ヒートパイプの製造方法及び二重管式ヒートパイプ - Google Patents

Description

本発明は、二重管式ヒートパイプの製造方法及び二重管式ヒートパイプに関する。

従来のヒートパイプの動作原理は、主にパイプの真空である内部に作動液を注入することで、流体を利用して、熱伝導を行うことである。複数のヒートパイプのパイプは一般的には全て銅で作られる。材質の特性により、ヒートパイプがダイカストの高温の環境において破裂しやすくなる。そこで、現在、銅製のヒートパイプの外側にアルミ金属パイプを予め被覆することで、構造全体を強化し、高温の動作環境下で破裂することを抑制する。例えば、特許文献１に記載されている発明は、板状のはめ管をフラットヒートパイプの外側に緊密に覆設し、且つ前記フラットヒートパイプの蒸発端の一部を外に露出させる構成を有する。また、特許文献２に記載されている発明は、金属製の中空パイプ（アルミパイプ）を使用し、ヒートパイプが前記金属製の中空パイプの中空部に収容されている構成を有する。特に入れ子方式を採用し、前記金属製の中空パイプに対して伸張加工を施し、前記金属製の中空パイプのパイプを延伸させて延長させると共に管径を縮小させる。これにより、ヒートパイプを被覆する目的を達成し、ヒートパイプの外壁に金属性の中空パイプの被覆層を形成する。

台湾実用新案公開第Ｍ３４５２２３号明細書 台湾特許出願公開第Ｉ４２９４８９号明細書

しかしながら、前述した従来の技術では、入れ子方式を採用して金属製の中空パイプに対して伸張加工を施す以外に、金属製の中空パイプの両端部に対しても加工を施すため、２回の加工方式により２つのアルミ金属栓を用いて金属製の中空パイプの両端部にそれぞれ栓をし、端部を閉鎖し、金属製の中空パイプによりヒートパイプを完全に被覆する。

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、二重管式ヒートパイプの製造方法及び二重管式ヒートパイプを提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明による二重管式ヒートパイプの製造方法は、ヒートパイプを中空のアルミパイプ内に予め収容するステップを含む。また、ヒートパイプとアルミパイプとの組み合わせに対して、上部プレスダイ、下部プレスダイ、左側ネッキングダイ、及び、右側ネッキングダイによる、複数段階、複数組、同調、および連続する加工を施し、アルミパイプとヒートパイプとの間のパイプ間隙を段階的に縮減させるステップを含む。ヒートパイプとアルミパイプとが複数回のプレス加工および形の調整により緊密な結合を形成し、同時に、アルミパイプの二つの端部開口を段階的に緊縮することで、アルミパイプの二つの端部開口を完全に閉鎖し、アルミパイプとヒートパイプとを一体に結合させるステップを含む。

これにより、アルミパイプの両端部開口はアルミパイプとヒートパイプとが一体化される加工工程において同調に閉鎖される。よって、２回の加工が必要なく、工程を減らすと共にコストを削減することができる。

本発明の一実施形態による二重管式ヒートパイプのヒートパイプをアルミパイプに収容する前の分解斜視図である。 本発明の一実施形態による二重管式ヒートパイプの製造方法の複数回のプレス加工に用いられるプレスダイ及びネッキングダイの配置を示す図である。 図２の断面図である。 本発明の一実施形態による二重管式ヒートパイプのヒートパイプがアルミパイプに収容された後の横断面図である。 本発明の一実施形態による二重管式ヒートパイプのヒートパイプがアルミパイプに収容された後の縦断面図である。 本発明の一実施形態による二重管式ヒートパイプのヒートパイプが第一回のプレス加工及び緊縮加工により加工された状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による二重管式ヒートパイプのヒートパイプが第二回のプレス加工及び緊縮加工により加工された状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による二重管式ヒートパイプのヒートパイプが第三回のプレス加工及び緊縮加工により加工された状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による二重管式ヒートパイプのヒートパイプが多回のプレス加工及び緊縮加工により加工された組み合わせ状態を示す斜視図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

（一実施形態）
本発明の一実施形態による二重管式ヒートパイプの製造方法および二重管式ヒートパイプを図１から図９に示す。図１〜３に示すように、本実施形態の二重管式ヒートパイプの製造方法は、以下の通りである。ヒートパイプ１を中空のアルミパイプ２内に予め収容する。パイプの組み合わせに対して、上部プレスダイ３１ａ及び下部プレスダイ３２ａ（３１ｂ及び３２ｂと３１ｃ及び３２ｃ）と左側ネッキングダイ４１ａ及び右側ネッキングダイ４２ａ（４１ｂ及び４２ｂと４１ｃ及び４２ｃ）による連続する複数回のプレス加工が同調に行う。よって、アルミパイプ２とヒートパイプ１とのパイプ間隙Ｇを段階的に縮減する（図４及び図５参照）。２本のパイプ１及びパイプ２は複数回のプレス加工により緊密な結合を形成する。且つ同時にてアルミパイプ２の２つの端部開口２１及び端部開口２１’が段階的に緊縮される。アルミパイプ２の２つの端部開口２１及び端部開口２１’が完全に閉鎖される。これにより、アルミパイプ２とヒートパイプ１とを高速に一体化し結合させる目的が達成する。

上述の連続かつ複数回のプレス加工による上部プレスダイ３１ａ及び下部プレスダイ３２ａ（３１ｂ及び３２ｂと３１ｃ及び３２ｃ）と左側ネッキングダイ４１ａ及び右側ネッキングダイ４２ａ（４１ｂ及び４２ｂと４１ｃ及び４２ｃ）では、上部プレスダイ３１ａ及び下部プレスダイ３２ａ（３１ｂ及び３２ｂと３１ｃ及び３２ｃ）は、図３に示すように、各上部ダイ溝部３１１ａ、上部ダイ溝部３１１ｂ、及び上部ダイ溝部３１１ｃは大きさが徐々に縮小する比率の変化を有する。すなわち、上部ダイ溝部３１１ａ＞上部ダイ溝部３１１ｂ＞上部ダイ溝部３１１ｃとなり、下部ダイ溝部も同様に配置される。

また、左側ネッキングダイ４１ａ及び右側ネッキングダイ４２ａ（４１ｂ及び４２ｂと４１ｃ及び４２ｃ）では、図２に示すように、各左側ネッキング溝部４１１ａ、左側ネッキング溝部４１１ｂ、及び左側ネッキング溝部４１１ｃは同様に徐々に大きさが縮小してゆく比率の変化を有し、すなわち、左側ネッキング溝部４１１ａ＞左側ネッキング溝部４１１ｂ＞左側ネッキング溝部４１１ｃとなり、右側ネッキング溝部も同様の配置となる。

上述の複数回のプレス加工による上部プレスダイ３１ａ及び下部プレスダイ３２ａ（３１ｂ及び３２ｂと３１ｃ及び３２ｃ）は、上部ダイブロック１０１及び下部ダイブロック１０２に順に固設されている。左側ネッキングダイ４１ａ及び右側ネッキングダイ４２ａ（４１ｂ及び４２ｂと４１ｃ及び４２ｃ）は各上部プレスダイ３１ａ及び下部プレスダイ３２ａ（３１ｂ及び３２ｂと３１ｃ及び３２ｃ）の対応する両側に対応して設置されている。これにより、ヒートパイプ１が中空のアルミパイプ２に収容されているパイプの組み合わせは、上述の複数回プレス加工による上部プレスダイ及び下部プレスダイと左側ネッキングダイ及び右側ネッキングダイにより同調の加工が施される。よって、アルミパイプ２とヒートパイプ１とのパイプ間隙Ｇが段階的に縮減され、両パイプは複数回のプレス加工により緊密な結合を形成する。同時に、アルミパイプ２の２つの端部開口２１及び端部開口２１’が段階的に緊縮され（図６乃至図８参照）、アルミパイプ２の２つの端部開口２１及び端部開口２１’が完全に閉鎖される。

上述の複数回プレス加工では、一組目の上部プレスダイ３１ａ及び下部プレスダイ３２ａはヒートパイプ１が中空のアルミパイプ２に装入されるパイプの組み合わせで最初のプレス加工が行われ、パイプ間隙の一部が消去される。同時に、同調して一組目の左側ネッキングダイ４１ａ及び右側ネッキングダイ４２ａの最初の端部開口の緊縮が行われ、アルミパイプ２の２つの端部開口２１及び端部開口２１’には最初の緊縮成形が行われる（図６参照）。二組目の上部プレスダイ３１ｂ及び下部プレスダイ３２ｂは最初のパイプ組み合わせで２回目のプレス加工が行われ、パイプ間隙の一部が消去される。同時に、同調して二組目の左側ネッキングダイ４１ｂ及び右側ネッキングダイ４２ｂの２回目の端部開口の緊縮が行われ、アルミパイプ２の２つの端部開口２１及び端部開口２１’は２回目の緊縮成形が施される（図７参照）。実施形態による三組目の上部プレスダイ３１ｃ及び下部プレスダイ３２ｃは、２回目のパイプの組み合わせで三回目のプレス加工が行われ、パイプ間隙が完全に消去される。同時に、同調して三組目の左側ネッキングダイ４１ｃ及び右側ネッキングダイ４２ｃの三回目の端部開口の緊縮が行われ、アルミパイプ２の２つの端部開口２１及び端部開口２１’は三回目の緊縮成形が行われ（図８参照）、アルミパイプ２とヒートパイプ１との被覆による結合を完成させる。また、同調してアルミパイプ２の２つの端部開口２１及び端部開口２１’が閉鎖され、図９に示すような被覆された完成品が構成される。

結論として、本発明の実施図面によれば、主に代表例が掲示され、本発明に係る方法の特徴は、連続で複数回プレス加工による上部プレスダイ及び下部プレスダイと左側ネッキングダイ及び右側ネッキングダイに対する複数回の同調の加工が施され、パイプ間隙Ｇが消されると共に緊縮されるアルミパイプ２の２つの端部開口２１及び端部開口２１’が段階的に成形され、２本のパイプ１及びパイプ２は緊密な結合を呈し、且つアルミパイプ２とヒートパイプ１とを一体化させる被覆による結合と同調して２つの端部開口２１及び端部開口２１’の閉鎖が完成する。このため、２回の加工が不要であり、工程を減らしてコストも削減させる。しかしながら、本実施形態に係る三回のプレス加工及び緊縮成形（即ち、図６乃至図８に示す３段階の加工）は実施方法の例示に過ぎず、実際のヒートパイプ１及び中空のアルミパイプ２のサイズや規格は様々であるため、プレス加工及び緊縮成形の加工回数は任意に変更可能である。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１ ヒートパイプ、
２ アルミパイプ、
３１ａ 上部プレスダイ、
３１ｂ 上部プレスダイ、
３１ｃ 上部プレスダイ、
３２ａ 下部プレスダイ、
３２ｂ 下部プレスダイ、
３２ｃ 下部プレスダイ、
４１ａ 左側ネッキングダイ、
４１ｂ 左側ネッキングダイ、
４１ｃ 左側ネッキングダイ、
４２ａ 右側ネッキングダイ、
４２ｂ 右側ネッキングダイ、
４２ｃ 右側ネッキングダイ、
Ｇ パイプ間隙、
２１ 端部開口、
２１’ 端部開口、
３１１ａ 上部ダイ溝部、
３１１ｂ 上部ダイ溝部、
３１１ｃ 上部ダイ溝部、
４１１ａ 左側ネッキング溝部、
４１１ｂ 左側ネッキング溝部、
４１１ｃ 左側ネッキング溝部、
１０１ 上部ダイブロック、
１０２ 下部ダイブロック。

Claims (4)

1. ヒートパイプを中空のアルミパイプ内に予め収容するステップと、
   前記ヒートパイプと前記アルミパイプとの組み合わせに対して、上部プレスダイ、下部プレスダイ、左側ネッキングダイ、及び、右側ネッキングダイによる、複数段階、複数組、同調、および連続する加工を施し、前記アルミパイプと前記ヒートパイプとの間のパイプ間隙を段階的に縮減させるステップと、
   前記ヒートパイプと前記アルミパイプとが複数回のプレス加工および形の調整により緊密な結合を形成し、同時に、前記アルミパイプの二つの端部開口を段階的に緊縮することで、前記アルミパイプの二つの前記端部開口を完全に閉鎖し、前記アルミパイプと前記ヒートパイプとを一体に結合させるステップとを含むことを特徴とする二重管式ヒートパイプの製造方法。
2. 前記上部プレスダイ及び前記下部プレスダイの上部ダイ溝部及び下部ダイ溝部は、寸法が逓減する比率変化を有することを特徴とする請求項１記載の二重管式ヒートパイプの製造方法。
3. 前記左側ネッキングダイ及び前記右側ネッキングダイの左側ネッキング溝部及び右側ネッキング溝部は、寸法が逓減する比率変化を有することを特徴とする、請求項１記載の二重管式ヒートパイプの製造方法。
4. 前記上部プレスダイ及び前記下部プレスダイは、上部ダイブロック及び下部ダイブロックに順に固設されており、
   前記左側ネッキングダイ及び前記右側ネッキングダイは、前記上部プレスダイ及び前記下部プレスダイに対応する両側に互いに対向となるよう設置されていることを特徴とする請求項１記載の二重管式ヒートパイプの製造方法。

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