JPH04122960U - ヒートパイプの封止部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ヒートパイプの封止部において、密封性及び機
械的強度を向上させることのできる封止部を提供するこ
と。 【構成】作動液を注入した金属管１の開口端に封止用に
形成された細径部１０が断面Ｕ字型に圧潰され、該圧潰
はＵ字溝底部２０の圧潰度合いを小さくして厚肉部と
し、Ｕ字溝両端部２１，２２付近の圧潰度合いを大きく
して薄肉部とする。しかも前記細径部１０のＵ字溝状圧
潰部の内周壁・外周壁とも、角部を有することのない曲
面とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ヒートパイプとなる金属管に作動液を注入した後、該金属管を密封 するための封止部の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】

一般にヒートパイプは、一端開口の金属管に作動液を注入した後、該開口端を 密閉封止して作成される。通常封止は、金属管開口端部の封止を容易とするため に細径加工し、該細径部を圧潰することにより行われている。

【０００３】 図６は従来の一般的なヒートパイプの封止部の断面を示している。該封止部は 、ダイス７１の半円形凹部にヒートパイプとなる金属管の細径部６１を収納し、 前記凹部の半径よりも小さい半径の半球状先端部を有するポンチ５１で細径部６ １を断面Ｕ字型に圧潰して形成される。しかしながらこのような封止部では、Ｕ 字型圧潰の両端部において管内面が大きく曲げられるので空隙Ｃが発生し易く、 密封性に問題があった。また前記空隙Ｃは、金属管として肉厚が薄いものを使用 した場合、より発生し易くなる。

【０００４】 この問題を解決する封止部として特公平２−５５７１７号公報には、図７に示 すような金属管の細径部６２を収納するダイス７２の凹部を楕円型とし、細径部 ６２の管径よりも大なる幅のポンチ５２で比較的大きな曲率で細径部６２を圧潰 してなるヒートパイプの封止部が記載されている。かかる封止部であれば、上記 のような空隙Ｃは発生しなくなるが、封止部の肉厚が全体的に薄くなり、しかも 細径部６２断面の湾曲度合いが小さくなるため封止部の機械的強度が低下すると いう問題がある。

【０００５】 さらに特公平２−３１３１６号公報には、図８に示すようにダイス７３の凹部 に収納した細径部６３を圧潰するためのポンチ５３として、その先端部が四角錐 型のものを使用して形成された封止部が記載されている。該封止部によれば、細 径部６３のＵ字型圧潰断面の両端部６３１の圧潰量を底部６３２に比べて多くで きるので両端部６３１における空隙の発生が抑制でき、しかも底部６３２が厚肉 であるので機械的強度に優れる。しかし、逆に底部６３２において空隙Ｃが発生 し易く（特に金属管が薄肉の場合発生し易い）、この空隙Ｃの発生を防止すべく 全体の圧潰量を増加させると、四角錐型ポンチにより形成された角部６３３の機 械的強度が脆くなるという欠点がある。

【０００６】

【考案の目的】

従って本考案は、ヒートパイプの封止部、特に肉厚の薄い金属管を使用したヒ ートパイプの封止部において、密封性及び機械的強度を向上させることのできる 封止部を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】

本考案のヒートパイプの封止部は、作動液を注入した金属管の開口端に封止用 に形成された金属管の細径部が断面Ｕ字型に圧潰され、該圧潰はＵ字溝底部の圧 潰度合いを小さくして厚肉部とし、Ｕ字溝両端部付近の圧潰度合いを大きくして 薄肉部とした偏肉圧潰であり、しかも前記Ｕ字溝状圧潰部の内周壁・外周壁とも 、角部を有することのない曲面とされていることを特徴とするものである。

【０００８】 本考案で言う圧潰とは、金属管の細径部内周壁が外部からの押圧力により密着 され、気密状態とされていることであり、また偏肉圧潰とは、断面Ｕ字状に圧潰 された金属管細径部が、そのＵ字溝底部の肉厚に比較して両端部（縁部）の肉厚 が薄くされた圧潰状態を言う。

【０００９】 好ましい偏肉圧潰は、Ｕ字溝底部付近を最厚肉部とし、両端にかけて徐々に肉 厚が薄くなっている状態である。かかる圧潰であれば、空隙部が生じ易いＵ字溝 両端部の密封性が向上され、さらにＵ字溝状とされている上にその底部が比較的 厚肉であるので機械的強度も良好となる。

【００１０】 また本考案においては、Ｕ字溝の内周壁・外周壁とも、角部が形成されていな い曲面であることが重要である。この曲面とはＵ字溝がほぼ平滑な湾曲面である ことを意味し、大きな段差部や折曲部等の角部が形成されていないことを言う。 問題となる角部は主に細径部内壁の密着部方向に窪む形の角部であり、かかる角 部が存在すると部分的な薄肉部が形成されることになり機械的強度が低下したり 、前述の特公平２−３１３１６号公報のように空隙部が発生し易くなるなどの不 都合がある。

【００１１】

【実施例】

以下図面に基づいて本考案の実施例を詳細に説明する。図１は本考案にかかる ヒートパイプの封止部を示す斜視図であり、図２は図１Ａ−Ａ線断面図、図３は 図１Ｂ−Ｂ線断面図を示している。

【００１２】 図において、１はヒートパイプとなる銅管などの金属管であり、金属管１の図 示しない一端は予め密閉されており、図示する他端にはスウェージング加工など により開口端を有する細径部１０が形成されている。該細径部１０の開口端より 水やパーフロロカーボン等の凝縮性流体からなる作動液を所定量注入した後、細 径部１０において封止が行われ、作動液を金属管１内に密封するものである。

【００１３】 図１及び図３に示すように本考案にかかる封止部は、細径部１０が長手方向に 亘ってＵ字溝状に圧潰されており、該圧潰により金属管細径部１０内壁が密着さ れて金属管１内は気密状態とされている。またＵ字溝圧潰部の内周壁・外周壁と も平滑な曲面を呈している。

【００１４】 そして図２に示すように上記圧潰は、Ｕ字溝の底部２０においては、気密状態 に圧潰はされているものの比較的圧潰度合いを小さくして厚肉部とされ、Ｕ字溝 の両端部（縁部）２１，２２付近においては、前記底部２０に比べて圧潰度合い を大きくして薄肉部とされた偏肉圧潰である。本実施例では、Ｕ字溝底部２０を 最厚肉部とし、両端部２１，２２にかけて徐々に薄肉とした例を示している。

【００１５】 一例を挙げると、金属管１の細径部１０の管厚が１．２mmの場合、Ｕ字溝底部 の肉厚（最厚肉部）が１．２mm程度に、両端部２１，２２の肉厚（最薄肉部）が ０．４mm程度になるように圧潰を行えば良い。すなわち最厚肉部と最薄肉部との 肉厚比率を、２〜４：１程度、好ましくは３：１程度とすれば良い。

【００１６】 次いで本考案にかかる封止部の形成方法の一例を、図４及び図５に基づいて説 明する。封止を行うに際しては、作動液注入後の金属管の細径部１０をダイス４ の半円形凹部４０に収納し、半球状の先端部３１を有するポンチ３にて細径部１ ０を図５に示すように押圧することにより当該部分を圧潰封止する。

【００１７】 ここで、ポンチ先端部３１の曲率半径ｒを、細径部１０の内径Ｒ１から外径Ｒ ２の範囲で選定した値とし、該先端部３１に連なるテーパ部３２，３２（なだら かな曲線状であっても、直線状であっても良い）を有するポンチ３を使用する。 またダイス４における凹部４０の底部４１の曲率半径を細径部１０の外径Ｒ２と ほぼ同一とし、前記底部４１に連なるテーパ部４２，４２（同様になだらかな曲 線状であっても、直線状であっても良い）を設け、しかも該テーパ部４２，４２ の傾きを前記ポンチのテーパ部３２，３２よりも大きく設定しておく。

【００１８】 上記のようなポンチ３及びダイス４を使用して細径部１０のＵ字溝状圧潰を行 うと、その断面は、ポンチ３のテーパ部３２，３２とダイス４のテーパ部４２， ４２との勾配差により、図２に示すようなＵ字溝底部２０が厚肉で（すなわち圧 潰度合いが小）、両端部２１，２２に向けて徐々に薄肉となる（圧潰度合いが大 ）ような偏肉圧潰が行い得る。またポンチ３、ダイス４とも角部を有していない ので、圧潰により形成されたＵ字溝は角部を有することがない平滑面とすること ができ、機械的な弱点部が発生しなくなる。

【００１９】 この場合、ポンチ３の先端部３１の曲率ｒとテーパ部３２，３２の勾配を調整 することにより、Ｕ字溝底部２０及び両端部２１，２２の肉厚を調整できる。ま た細径部１０の管厚に応じて適当なポンチ３を選定することにより、本考案で言 う偏肉圧潰が可能となる。例えば細径部１０の管厚が薄い程、ポンチ３のテーパ 部３２，３２とダイスのテーパ部４２，４２との勾配差を小さくすれば良い。

【００２０】 上記した圧潰作業を終えたら、金属管細径部１０のＵ字溝状圧潰部の適当な箇 所で切断し、必要に応じてその切断端面を溶接してヒートパイプの封止作業が完 了する。なお金属管１内周壁に作動液還流用の溝が形成されている場合、該溝が 密封性を低減させる原因となることがあるので、細径部１０内周壁の溝を除去し て平滑化した後に前記の圧潰作業を行うことが望ましい。

【００２１】

【効果】

以上説明した通りの本考案のヒートパイプの封止部によれば、封止用に設けら れた金属管の細径部をＵ字溝状に圧潰し、該圧潰はＵ字溝底部を厚肉とし両端部 付近をこれに対し薄肉としたものであり、すなわち薄肉金属管を使用した場合特 に空隙部が発生し易い両端部の圧潰度合いを大きくしたので、良好な密封性を得 ることができる。またＵ字溝底部の存在に加え、全体がＵ字型に湾曲されている ことも相俟って、充分な機械的強度が確保できる。しかもＵ字溝状圧潰部は、そ の内周壁・外周壁とも角部を有さない平滑湾曲面とされているので、部分的な機 械的強度の弱点部が発生しなくなる。従って、密封性に優れ、外力が加わっても 容易に損傷しない機械的強度に優れたヒートパイプの封止部を得ることができる ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかるヒートパイプの封止部の斜視図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】本考案の封止部を得るための手段の例を示す断
面図である。

【図５】図４の手段による圧潰状態を示す断面図であ
る。

【図６】従来のヒートパイプの封止方法及び構造を示す
断面図である。

【図７】従来のヒートパイプの封止方法及び構造の他の
例を示す断面図である。

【図８】従来のヒートパイプの封止方法及び構造の他の
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 金属管 １０ 細径部 ２０ Ｕ字溝底部 ２１，２２ Ｕ字溝両端部 ３ ポンチ ４ ダイス

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動液を注入した金属管の開口端に封止
   用に形成された金属管の細径部が断面Ｕ字型に圧潰さ
   れ、該圧潰はＵ字溝底部の圧潰度合いを小さくして厚肉
   部とし、Ｕ字溝両端部付近の圧潰度合いを大きくして薄
   肉部とした偏肉圧潰であり、しかも前記Ｕ字溝状圧潰部
   の内周壁・外周壁とも、角部を有することのない曲面と
   されていることを特徴とするヒートパイプの封止部。