JPH02203196A - ヒートパイプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体輸送用のウィックを構成する極く狭い通
路を有するヒートパイプを効率的に製造する方法に関し
、更に詳しくは、正確な通路を管状体の軸方向に長く形
成することによって液体の輸送距離が増加されたヒート
パイプを製造する方法を提供するものである。

〔従来技術とその゛問題点〕

ヒートパイプは、パイプ中に液体の表面張力を利用した
輸送通路と蒸気の輸送通路を形成したものであり、液体
輸送用ウィックによって長距離まで液体を輸送すること
ができれば効率の良いヒートパイプを製造することが可
能である。

前記液体の輸送用ウィックの形式としてパイプの軸方向
に延長された溝を形成したものがあるが、この形式のヒ
ートパイプにおいてはウィックの溝巾を狭くすればする
程、表面張力による液体の輸送量及び輸送距離が増加す
ることになるので、溝巾の狭いウィックを製造すること
が望まれている。

現在製造されているヒートパイプは、アルミニウムや黄
銅等の軟質の金属を押出しプレスによってその内面に狭
い溝部を形成する押出しプレス法と、機械加工によって
パイプの内面に狭い溝を形成する切削法や引抜き法があ
る。

しかし、押出しプレス法においては、口金にパイプの内
部に溝部を形成するための多数の薄い突起部に対して流
動化した金属の高い圧力を受けるために、これに十分に
抵抗する必要があり、余り薄い突起部を形成することが
できない。

従って、従来の押出しプレス法は溝部の巾を液体通路に
適した極細に狭くすることが困難なために液体の輸送効
率の良いヒートパイプを製造することが困難である。ま
た、引抜き法も口金部分に押出しプレス法と同様な問題
点がある。

更に押出しプレスによるヒートパイプの製造方法は、金
型の構造上の問題から、長いヒートパイプの製造には適
さないものである。また、引抜き法は薄いバイブに引張
力を作用させる関係で前記方法と同様に長いヒートパイ
プを製造するのには適さないものである。

一方、機械加工の場合には溝部を切削する刃物の長さに
大きな制限を受けるために、長いヒートパイプを製造す
ることが困難であると共に、繊細な溝部を有するものを
製造することは実質的に困難である。

前記技術とは別に、比較的長いヒートパイプを製造する
方法として、金属バイブの内部に金属製のフェルト状の
含液性のものを充填する方法が提案されている。しかし
、小径のバイブの内部にフェルト状物を充填する際には
、内部までフェルト状物を押込む圧力が伝達されないた
めに極めて困難な作業を伴い、この方法もヒートパイプ
にも長さに制限があり、余り長いものは製造することが
できないと言う問題があった。

また、無理にフェルト状物をバイブの内部に押込むと充
填密度が変化する上に、特に最も力が作用する入口部に
おいては必要以上に充填密度が増加してヒートパイプと
しての機能を著しく低下させると言う問題がある。

本発明は、従来から採用されている前記押出法、機械加
工法、引抜き法及び充填法の問題点を一挙に解消する方
法を提供するものであって、加熱鋳型式連続鋳造方法を
採用することによって繊細な溝部を連続的に形成し、液
体の輸送効率に優れた、ヒートパイプを連続的に、しか
も効率的に製造する方法を提供することを目的とする。

〔課題の解決するための手段〕

前記目的を達成するための本発明は、内部に多数のフィ
ンを長さ方向に形成した管状体を加熱鋳型式鋳造法によ
って鋳造する工程と、前記管状体のフィンを隣りのフィ
ンに接近するように倒してフィンの間に狭い通゛路を形
成する工程からなるヒートパイプの製造方法である。

〔作゛用〕

連続鋳造によって内部にフィンを有するバイブを製造し
た後、このフィンを互いにその先端部が接触ないしは接
近するように倒すことによって繊細な液体の通路を形成
することができるので、かなり長く、効率の良いヒート
パイプを製造することができる。

〔実　施　例〕

次に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は加熱鋳型式連続鋳造装置の概略図であって、こ
の鋳造装置は、例えば特開昭５８−９７４６３号公報に
よって提案されている。

この鋳造装置は、断熱材１により被覆されたタンプッシ
ュ２の一方に融解管３を設け、底部に外型４と中子５か
らなる加熱鋳型６が設けられている。

前記装置において、例えば銅やアルミニウムあるいは黄
銅等の金属素材７を融解管３内においてヒーター８によ
り溶融して溶湯９としてタンプッシュ２内に貯え、この
溶湯９を中子５と外型４との間から連続して引出装置１
０により引出すとともに冷却ノズル１１から冷却水を噴
出させて冷却しながら引出して金属管１２を連続して製
造するものである。

第２図は加熱鋳型６の１例を示すもので、外型４は円筒
状で上部に段部１５を有し、この段部１５に中子５の支
持部１６を支持させ、胴部１７の周囲に多数の突、起部
１８（フィンの間の溝部を形成する部分）を突出して設
けている。

第３図は前記鋳造装置によって得られた金属管１２（ヒ
ートパイプの素材）の１例を示す断面図であって、管状
部１２ａの内部に多数のフィン１２ｂを一方向に傾斜し
て突出させ、このフィン１２ｂの先端部に空間部１２ｃ
を形成している。また、フィン１２ｂの間には狭い巾の
溝部１２ｄが形成されている。

前記構造の金属管１２、即ちヒートパイプの素材は加熱
鋳型式鋳造法によって連続的に鋳造されるがこれを所定
の寸法、例えば５００■に切断される。

そして前記空間部１２ｃ内に棒状の成形体をフィン１２
ｂが倒れている方向に回転させながら圧入すること、あ
るいは所定の直径のボールを貫通させることによってこ
のフィン１２ｂに変形を与える。このように加工して製
造したヒートパイプＨを第４図に示すが、フィン１２ｂ
は一方向に倒れてその先端部は隣りのフィン１２ｂの側
面に接触している。この構造になると溝部１２ｄは第３
図に示したようにフィン１２ｂの先端が開口した状態か
ら閉鎖されて閉鎖溝部１２ｅとなる。

前記のように閉鎖溝部１２ｅが形成されると金属管１２
の内部に封入される液体、（例えば水、アルコール等）
の毛細管現象によって一方より他方に移動が可能となる
。

前記のように加熱鋳型式連続鋳造方法によって鋳造され
、所定の寸法に切断され、そしてフィン１２ｂを加工さ
れた金属管１２は一方の端部が閉鎖され、その内部に液
体が充填され、そして内部を真空にし、他端部が閉鎖さ
れることによってヒートパイプが製造される。

前記のように構成されたヒートパイプは閉鎖溝部１２ｅ
が液体の通路（ウィック）となり、そしてこの閉鎖溝部
１２ｅで囲まれた空間部１２ｃが無気の通路となる。

第５図は別の形式のヒートパイプＨの一部の断面を示す
もので、（ａ）図はフィン１２ｂの先端部に太肉部１２
ｇを形成して閉鎖溝部１２ｅが必要以上に潰れるのを防
止したものである。

℃）図はフィン１２ｂの先端部に太肉部１２ｇを形成し
、更にこのフィン１２ｂの中間部に技部１２ｈを突出さ
せたものである。このように技部１２ｈを形成すること
によって液体の通路を複数個に分けて設けることができ
る。

〔発明の効果〕

加熱鋳型式鋳造方法は、従来の方法のように溶湯の表面
より冷却する方法ではなく、溶湯の横断面方向に冷却し
て鋳造品を製造する方法であり、繊細な鋳造品を製造す
ることが可能である。

本発明は、この特性を利用して管状部の内部に多数の繊
細なフィンを突出させた金属管を製造してこれをヒート
パイプの素材とし、前記フィンを倒すように変形させて
２枚のフィンの間に閉鎖溝部を形成し、この溝部を液体
の通路、即ちウィックとしたものである。

従って、鋳造工程において薄い多数のフィンをその軸方
向に有する正確な寸法の金属管を連続的に製造すること
が可能となる。

そしてこのフィンを変形させることによって正確な閉鎖
溝部を形成することができ、液体の通過性に優れた閉鎖
溝部を有するヒートパイプを製造することが可能となる
。

鋳造法によって特殊断面形状の金属管を製造する方法は
、プレス法、引抜き法に比較して高精度で微細なフィン
を有する小径の金属管（ヒートパイプ素材）を製造する
ことができる。

例えば、プレス法によって得られた金属管のフィンは互
いに非接触状態で溝部が開口されているので、ヒートパ
イプのウィックとしての液体の輸送効率が低いものしか
できなかった。特に、フィンの高さと厚さはヒートパイ
プの機能を発揮させる上に重要であるが、押出プレス法
では金属の流動性と金型と金型との摩擦抵抗等が起因し
てフィンの厚さと同程度の高さのフィンしか製造するこ
とができなかった。

しかし、本発明によれば前記と同様な外径を有する金属
管であればフィンの高さが従来の方法によって得られた
ものよりも長く、１．２　ｍｍで厚さが０．３　ｍｔａ
ものを連続的に製造することが可能である。しかし、こ
のようにして管状部の内部に突出して形成されたフィン
は、単に機械的に倒すように加工するのみで閉鎖溝部を
形成することができるのに極めて加工性に優れている。

また、中子は繊細な突起部を有するものの製作が可能で
ある。具体的には、ヒートパイプの閉鎖溝部の巾をミク
ロンオーダーとすることが可能となる。

このことは、従来の方法では別置製造することができな
い、長く、薄いフィンを高密度に配置した金属管の製造
が可能であり、このフィンを加工して液体の輸送通路を
形成するようにしたので、液体の輸送量、輸送距離がと
もに増大された、高い液体の輸送効率を有するヒートパ
イプを高効率で製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は加熱
鋳型式連続鋳造方法の概略説明図、第２図は加熱鋳型の
１例を示す断面図である。 第３図は前記加熱鋳型によって製造される金属管（ヒー
トパイプの素材）の断面図、第４図は本発明によって得
られたヒートパイプの断面図である。 第５図（ａ）、　（ｂ）は金属管の内部に設けたフィン
の他の断面形状を示す要部断面図である。 １・・・断熱材 ３・・・融解管 ５・・・中子 ７・・・金属素材 ９・・・溶湯 １１・・・冷却ノズル １２ａ・・・管状部 １２ｃ・・・空間部 １２ｅ・・・閉鎖溝部 １２ｈ・・・技部 １５・・・段部 １７・・・胴部 ２・・・タンプッシュ ４・・・外型 ６・・・加熱鋳型 ８・・・ヒータ １０・・・引取装置 １２・・・金属管 １２ｂ・・・フィン １２ｄ・・・溝部 １２ｇ・・・太肉部 １６・・・支持部 １８・・・突起部。 代理人　弁理士　　小　川　信　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に多数のフィンを長さ方向に形成した管状体を加熱
   鋳型式鋳造法によって鋳造する工程と、該フィンを隣り
   のフィンに接近するように倒してフィンの間に狭い通路
   を形成する工程とからなるヒートパイプの製造方法。