JPH10300372A - 平面型ヒートパイプとその製造方法 - Google Patents
平面型ヒートパイプとその製造方法Info
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- JPH10300372A JPH10300372A JP11101497A JP11101497A JPH10300372A JP H10300372 A JPH10300372 A JP H10300372A JP 11101497 A JP11101497 A JP 11101497A JP 11101497 A JP11101497 A JP 11101497A JP H10300372 A JPH10300372 A JP H10300372A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生産性に優れる平面型ヒートパイプの製造方
法を実現する。 【解決手段】 上板１０を下板２０に接合してヒートパ
イプを構成する空洞部を形成する。上板１０に設けた凹
部３０は下板２０に機械的に固定する。
法を実現する。 【解決手段】 上板１０を下板２０に接合してヒートパ
イプを構成する空洞部を形成する。上板１０に設けた凹
部３０は下板２０に機械的に固定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は平面型ヒートパイプ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヒートパイプは密封された空洞部を備え
ており、その空洞部に収容された作動流体の相変態と移
動により熱の輸送が行われるものである。もちろん、ヒ
ートパイプを構成する容器（コンテナ）を熱伝導するこ
とで運ばれる熱もあるが、ヒートパイプは主に作動流体
による熱移動作用を意図した熱移動装置である。
ており、その空洞部に収容された作動流体の相変態と移
動により熱の輸送が行われるものである。もちろん、ヒ
ートパイプを構成する容器（コンテナ）を熱伝導するこ
とで運ばれる熱もあるが、ヒートパイプは主に作動流体
による熱移動作用を意図した熱移動装置である。
【０００３】ヒートパイプ内の作動流体としては通常、
水や水溶液、アルコール、その他有機溶剤等が使用され
る。特殊な用途としては水銀を作動流体に用いる場合も
ある。前述したようにヒートパイプは内部の作動流体の
相変態等の作用を利用するものであるから、密封された
内部に作動流体以外のガス等の混入をなるべく避けるよ
うに製造されることになる。このような混入物は通常、
製造途中に混入する大気（空気）や作動流体中に溶存し
ている炭酸ガス等である。
水や水溶液、アルコール、その他有機溶剤等が使用され
る。特殊な用途としては水銀を作動流体に用いる場合も
ある。前述したようにヒートパイプは内部の作動流体の
相変態等の作用を利用するものであるから、密封された
内部に作動流体以外のガス等の混入をなるべく避けるよ
うに製造されることになる。このような混入物は通常、
製造途中に混入する大気（空気）や作動流体中に溶存し
ている炭酸ガス等である。
【０００４】通常、ヒートパイプと呼称されるものは、
丸型のパイプ形状のものが多い。しかし近年は、特にパ
ワーエレクトロニクス関連の電子部品の冷却に好適な冷
却装置として、平面形状のヒートパイプの適用が有力視
されてきている。平面形状のヒートパイプ（以下、平面
型ヒートパイプと呼称する）とは、その名称が示す通り
フラットタイプ（平板形状）のものである。
丸型のパイプ形状のものが多い。しかし近年は、特にパ
ワーエレクトロニクス関連の電子部品の冷却に好適な冷
却装置として、平面形状のヒートパイプの適用が有力視
されてきている。平面形状のヒートパイプ（以下、平面
型ヒートパイプと呼称する）とは、その名称が示す通り
フラットタイプ（平板形状）のものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】平面型ヒートパイプの
場合、その平面部のサイズにもよるが、耐圧性向上の意
図で空洞部に柱に相当する部分を設けることが多い。平
面部の面積が小さい平面型ヒートパイプであれば、柱に
相当する部分を設ける必要がないこともあるが、平面部
が小さいと、平面型である利点が少なくなってしまう。
場合、その平面部のサイズにもよるが、耐圧性向上の意
図で空洞部に柱に相当する部分を設けることが多い。平
面部の面積が小さい平面型ヒートパイプであれば、柱に
相当する部分を設ける必要がないこともあるが、平面部
が小さいと、平面型である利点が少なくなってしまう。
【０００６】図２を参照しながら説明する。図２は平面
型ヒートパイプの製造工程の一部を概略的に示したもの
である。平面型ヒートパイプは典型的には２枚のシート
をはり合わせて作製される。そこで上板１１に下板２１
を接合してヒートパイプの空洞部を形成するため、上板
１１に皿状にプレス加工を施して湾曲させる（図２
（イ））。更に、空洞部に設ける柱に該当する凹部３１
をエンボス加工等により所定数形成する（図２
（ウ））。尚、図中の符号３１を凸部と呼称するか凹部
と呼称するかの相違は、上板１１を図の上方から見るか
下方から見るかによって異なるものに過ぎず、区別は便
宜上のものに過ぎない。本明細書においては凹部との呼
び名を使うことにする。また上板或いは下板との呼称に
おける、上、下の区別も図面を説明するための便宜上の
ものに過ぎない。
型ヒートパイプの製造工程の一部を概略的に示したもの
である。平面型ヒートパイプは典型的には２枚のシート
をはり合わせて作製される。そこで上板１１に下板２１
を接合してヒートパイプの空洞部を形成するため、上板
１１に皿状にプレス加工を施して湾曲させる（図２
（イ））。更に、空洞部に設ける柱に該当する凹部３１
をエンボス加工等により所定数形成する（図２
（ウ））。尚、図中の符号３１を凸部と呼称するか凹部
と呼称するかの相違は、上板１１を図の上方から見るか
下方から見るかによって異なるものに過ぎず、区別は便
宜上のものに過ぎない。本明細書においては凹部との呼
び名を使うことにする。また上板或いは下板との呼称に
おける、上、下の区別も図面を説明するための便宜上の
ものに過ぎない。
【０００７】さてプレス加工して湾曲させた上板１１を
下板２１に接合して空洞部を形成する。その空洞部内に
所定の作動流体を収容する。その際、空洞部内を適宜洗
浄したり、脱ガスしたりする処理その他を施す。
下板２１に接合して空洞部を形成する。その空洞部内に
所定の作動流体を収容する。その際、空洞部内を適宜洗
浄したり、脱ガスしたりする処理その他を施す。
【０００８】ところで製造後の平面型ヒートパイプを作
動させると、空洞部内の作動流体の蒸発等による内部圧
力の上昇により、上板１１や下板２１が変形して空洞部
が膨らんでしまうことがある。この対策として、例えば
容器の材質（上板１１と下板２１の材質）を強度の高い
ものにしたり、或いはその肉厚を厚くすることが考えら
れるが、肉厚を大きくすれば、平面型ヒートパイプの重
量増大につながる上、コスト増大の原因にもなる。また
ヒートパイプの容器として強度の高い材質を適用する場
合でも、伝熱性能等を低下させたりする等の問題があ
る。
動させると、空洞部内の作動流体の蒸発等による内部圧
力の上昇により、上板１１や下板２１が変形して空洞部
が膨らんでしまうことがある。この対策として、例えば
容器の材質（上板１１と下板２１の材質）を強度の高い
ものにしたり、或いはその肉厚を厚くすることが考えら
れるが、肉厚を大きくすれば、平面型ヒートパイプの重
量増大につながる上、コスト増大の原因にもなる。また
ヒートパイプの容器として強度の高い材質を適用する場
合でも、伝熱性能等を低下させたりする等の問題があ
る。
【０００９】このような事情から、従来、図２に示すよ
うに上板１１に凹部３１を設け、それを下板２１に接合
して耐圧性を高めるような処置が採用される場合が多か
った。勿論、凹部３１と下板２１との接合強度はある程
度必要であり、仮にその接合強度が弱いと、製造後、ヒ
ートパイプとして作動させた際、容器内部の圧力上昇に
より凹部３１と下板２１との接合部に剥離が生ずたりす
ることがある。従って、凹部３１と下板２１とを十分な
強度で接合することが求められていた。
うに上板１１に凹部３１を設け、それを下板２１に接合
して耐圧性を高めるような処置が採用される場合が多か
った。勿論、凹部３１と下板２１との接合強度はある程
度必要であり、仮にその接合強度が弱いと、製造後、ヒ
ートパイプとして作動させた際、容器内部の圧力上昇に
より凹部３１と下板２１との接合部に剥離が生ずたりす
ることがある。従って、凹部３１と下板２１とを十分な
強度で接合することが求められていた。
【００１０】さて、その凹部３１と下板２１との接合の
方法についてであるが、従来は抵抗溶接法やろう付け法
が多く適用されてきた。ろう付け法を採用する場合は、
接合箇所にろう材を配して、適当な加圧状態で加熱炉に
収容すれば良い。上板１１や下板２１にＡｌ材を用いる
場合は、上板１１或いは下板２１の何れか一方若しくは
両方にブレージングシートを適用すれば簡便である。ブ
レージングシートとは、芯材の片面或いは両面にろう材
を予め配したシートであり、接合作業の際、別途ろう材
を配置する必要がないからである。尚、ブレージングシ
ートを使う場合、上板１１と下板２１の向かい合う面側
にろう材が位置するようにすることは言うまでもない。
方法についてであるが、従来は抵抗溶接法やろう付け法
が多く適用されてきた。ろう付け法を採用する場合は、
接合箇所にろう材を配して、適当な加圧状態で加熱炉に
収容すれば良い。上板１１や下板２１にＡｌ材を用いる
場合は、上板１１或いは下板２１の何れか一方若しくは
両方にブレージングシートを適用すれば簡便である。ブ
レージングシートとは、芯材の片面或いは両面にろう材
を予め配したシートであり、接合作業の際、別途ろう材
を配置する必要がないからである。尚、ブレージングシ
ートを使う場合、上板１１と下板２１の向かい合う面側
にろう材が位置するようにすることは言うまでもない。
【００１１】しかしながら、凹部３１を下板２１に接合
する作業は手間がかかり平面型ヒートパイプのコスト上
昇の原因になっていた。例えばろう付け法により凹部３
１を下板２１に接合する場合は、凹部１１を一括して下
板２１の該当箇所に接合できるという利点があるもの
の、加熱炉内で加熱する工程において、上板１１と下板
２１を保持固定する治具が必要である。この治具も上板
１１、下板２１と共に加熱炉内に収容されるのであるか
ら、その熱による治具の劣化の問題もある。また加熱に
よる上板１１や下板２１の変形の発生の問題もある。
する作業は手間がかかり平面型ヒートパイプのコスト上
昇の原因になっていた。例えばろう付け法により凹部３
１を下板２１に接合する場合は、凹部１１を一括して下
板２１の該当箇所に接合できるという利点があるもの
の、加熱炉内で加熱する工程において、上板１１と下板
２１を保持固定する治具が必要である。この治具も上板
１１、下板２１と共に加熱炉内に収容されるのであるか
ら、その熱による治具の劣化の問題もある。また加熱に
よる上板１１や下板２１の変形の発生の問題もある。
【００１２】特に製造すべき平面型ヒートパイプが大型
化すると、加熱炉も大型化する必要がありコスト上昇の
大きな原因になる。またろう付け工程に必要な治具の用
意やその取り付け作業、取り外し作業等で手間を多く要
し、特に多品種小ロットの生産になるとコスト的に問題
になりやすい。
化すると、加熱炉も大型化する必要がありコスト上昇の
大きな原因になる。またろう付け工程に必要な治具の用
意やその取り付け作業、取り外し作業等で手間を多く要
し、特に多品種小ロットの生産になるとコスト的に問題
になりやすい。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述したような事情か
ら、製造コスト面で優れる平面型ヒートパイプの開発が
望まれていた。本発明はコスト的に優れる実用的な平面
型ヒートパイプとその製造方法を提供することを目的と
するものである。即ち本発明者らは、平面型ヒートパイ
プの少なくとも一方の面材に形成された凹部が他方の面
材に機械的に固定されている、平面型ヒートパイプを提
供する。その機械的に固定する方法としては、かしめ加
工が好適である。
ら、製造コスト面で優れる平面型ヒートパイプの開発が
望まれていた。本発明はコスト的に優れる実用的な平面
型ヒートパイプとその製造方法を提供することを目的と
するものである。即ち本発明者らは、平面型ヒートパイ
プの少なくとも一方の面材に形成された凹部が他方の面
材に機械的に固定されている、平面型ヒートパイプを提
供する。その機械的に固定する方法としては、かしめ加
工が好適である。
【００１４】また平面型ヒートパイプの一方面材となる
シートに形成した凹部を他方面材となるシートに機械的
に固定する工程と、一方面材となる前記シートと他方面
材となる前記シートとを接合して空洞部を形成する工程
と、を備える平面型ヒートパイプの製造方法を提供す
る。機械的に固定する方法はかしめ加工が望ましい。
シートに形成した凹部を他方面材となるシートに機械的
に固定する工程と、一方面材となる前記シートと他方面
材となる前記シートとを接合して空洞部を形成する工程
と、を備える平面型ヒートパイプの製造方法を提供す
る。機械的に固定する方法はかしめ加工が望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１を参照しながら本発明の実施
の形態について説明する。図１（ア）の上板１０（例え
ばＪＩＳＡ１０００系のアルミニウム板）を下板２０に
接合することで空洞部６０が形成されるように、上板１
０に適当なプレス加工を施しておく。更に上板１０には
凹部３０を形成しておく。これはエンボス加工等によっ
て容易に形成できる。この上板１０と下板２０とをはり
合わせるが、本発明では、凹部３０と下板２０との接触
部４０は機械的に固定する。
の形態について説明する。図１（ア）の上板１０（例え
ばＪＩＳＡ１０００系のアルミニウム板）を下板２０に
接合することで空洞部６０が形成されるように、上板１
０に適当なプレス加工を施しておく。更に上板１０には
凹部３０を形成しておく。これはエンボス加工等によっ
て容易に形成できる。この上板１０と下板２０とをはり
合わせるが、本発明では、凹部３０と下板２０との接触
部４０は機械的に固定する。
【００１６】図１（イ）は機械的な固定の手法の一例を
示す説明図である。図１（ア）のように上板１０と下板
２０とを所定の状態に合わせ、凹部３０の部分にダイ５
０とポンチ５１によりかしめ加工を施す。この図１
（イ）では、ダイ５０とポンチ５１とを２組描いている
が、この数は任意である。このかしめ加工により、上板
１０と下板２０とは図３（ウ）のかしめ部４１により、
機械的に固定された状態になる。
示す説明図である。図１（ア）のように上板１０と下板
２０とを所定の状態に合わせ、凹部３０の部分にダイ５
０とポンチ５１によりかしめ加工を施す。この図１
（イ）では、ダイ５０とポンチ５１とを２組描いている
が、この数は任意である。このかしめ加工により、上板
１０と下板２０とは図３（ウ）のかしめ部４１により、
機械的に固定された状態になる。
【００１７】しかる後、図３に示すように、上板１０の
淵部１２を溶接により下板２０に接合し、密封された空
洞部を形成する。尚、詳細な説明は省略するが、その
他、ヒートパイプとして完成させるために必要な常法の
工程である、空洞部内の洗浄や真空脱気、作動流体の注
入、封止作業等の工程も施す必要がある。
淵部１２を溶接により下板２０に接合し、密封された空
洞部を形成する。尚、詳細な説明は省略するが、その
他、ヒートパイプとして完成させるために必要な常法の
工程である、空洞部内の洗浄や真空脱気、作動流体の注
入、封止作業等の工程も施す必要がある。
【００１８】図１（ウ）に示すようなかしめ固定は、簡
便で望ましいが、凹部３０と下板２０との機械的な固定
手法は図１に示す方法に限定されない。凹部３０と下板
２０とが、製造されるべき平面型ヒートパイプに必要な
耐圧性を実現できる程度の強度で機械的に固定されてい
れば良いのである。
便で望ましいが、凹部３０と下板２０との機械的な固定
手法は図１に示す方法に限定されない。凹部３０と下板
２０とが、製造されるべき平面型ヒートパイプに必要な
耐圧性を実現できる程度の強度で機械的に固定されてい
れば良いのである。
【００１９】凹部３０と下板２０との機械的な固定手法
として、非貫通タイプのリベット固定の手法も好適に適
用できる。また上述の例では上板１０（の淵部１２）と
下板２０とを溶接法により接合したが（図３）、その
他、ろう付け法等を適用しても良い。
として、非貫通タイプのリベット固定の手法も好適に適
用できる。また上述の例では上板１０（の淵部１２）と
下板２０とを溶接法により接合したが（図３）、その
他、ろう付け法等を適用しても良い。
【００２０】上記した本発明の平面型ヒートパイプとそ
の製造方法は、容器となる板材（例えばＡｌ板材）をコ
イル材で連続的に供給し、プレス加工やエンボス加工、
更には機械的な固定作業等までを機械加工の工程として
連続的な工程で行うことも可能である。従って量産性が
高くコスト低減が期待できるものである。
の製造方法は、容器となる板材（例えばＡｌ板材）をコ
イル材で連続的に供給し、プレス加工やエンボス加工、
更には機械的な固定作業等までを機械加工の工程として
連続的な工程で行うことも可能である。従って量産性が
高くコスト低減が期待できるものである。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の平面型ヒー
トパイプとその製造方法は、生産性に優れ、実用的な平
面型ヒートパイプと、その製造方法である。
トパイプとその製造方法は、生産性に優れ、実用的な平
面型ヒートパイプと、その製造方法である。
【図１】本発明に係わる機械的な固定の手法の一例を示
す説明図である。
す説明図である。
【図２】平面型ヒートパイプの製造工程の一部を示す説
明図である。
明図である。
【図３】平面型ヒートパイプの製造工程の一部を示す説
明図である。
明図である。
１０ 上板 １１ 上板 １２ 淵部 ２０ 下板 ２１ 下板 ３０ 凹部 ３１ 凹部 ４０ 接触部 ４１ かしめ部 ５０ ダイ ５１ ポンチ ６０ 空洞部
Claims (4)
- 【請求項１】 平面型ヒートパイプの少なくとも一方の
面材に形成された凹部が他方の面材に機械的に固定され
ている、平面型ヒートパイプ。 - 【請求項２】 機械的に固定する方法がかしめ加工であ
る、請求項１記載の平面型ヒートパイプ。 - 【請求項３】 平面型ヒートパイプの一方面材となるシ
ートに形成した凹部を他方面材となるシートに機械的に
固定する工程と、一方面材となる前記シートと他方面材
となる前記シートとを接合して空洞部を形成する工程
と、を備える平面型ヒートパイプの製造方法。 - 【請求項４】 機械的に固定する方法がかしめ加工であ
る、請求項３記載の平面型ヒートパイプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101497A JPH10300372A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 平面型ヒートパイプとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101497A JPH10300372A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 平面型ヒートパイプとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10300372A true JPH10300372A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14550219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11101497A Pending JPH10300372A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 平面型ヒートパイプとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10300372A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11183068A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-06 | Fujikura Ltd | 平板状ヒートパイプ |
| JPH11287578A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Fujikura Ltd | 平板状ヒートパイプの製造方法 |
| JP2002022380A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-23 | Fujikura Ltd | エンボスウィックを備えた平板型ヒートパイプ |
| KR100694864B1 (ko) | 2005-03-15 | 2007-03-13 | 신윤식 | 열교환기 및 그 제조방법 |
| CN106546117A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-29 | 宁波诺丁汉大学 | 一种平板式热管换热器及其制作工艺 |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP11101497A patent/JPH10300372A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11183068A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-06 | Fujikura Ltd | 平板状ヒートパイプ |
| JPH11287578A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Fujikura Ltd | 平板状ヒートパイプの製造方法 |
| JP2002022380A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-23 | Fujikura Ltd | エンボスウィックを備えた平板型ヒートパイプ |
| KR100694864B1 (ko) | 2005-03-15 | 2007-03-13 | 신윤식 | 열교환기 및 그 제조방법 |
| CN106546117A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-29 | 宁波诺丁汉大学 | 一种平板式热管换热器及其制作工艺 |
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