JPH11173776A - 板型ヒートパイプとその製造方法 - Google Patents

板型ヒートパイプとその製造方法

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JPH11173776A
JPH11173776A JP9341781A JP34178197A JPH11173776A JP H11173776 A JPH11173776 A JP H11173776A JP 9341781 A JP9341781 A JP 9341781A JP 34178197 A JP34178197 A JP 34178197A JP H11173776 A JPH11173776 A JP H11173776A
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JP
Japan
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heat pipe
plate
flat multi
hole
flat
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Pending
Application number
JP9341781A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuhiko Ueki
達彦 植木
Masaaki Yamamoto
雅章 山本
Jun Niekawa
潤 贄川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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Publication of JPH11173776A publication Critical patent/JPH11173776A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易な板型ヒートパイプを提供するこ
と。 【解決手段】 隔壁30で区画された穴40が整列する
偏平多穴管10〜12を連結し、その端部において穴4
0を連通させて設けた空洞部を備えた板型ヒートパイ
プ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は板型ヒートパイプと
そ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、その空洞部には水、代替フロン等の作動流体が
収容されている。ヒートパイプを構成する容器(コンテ
ナ)は銅材、アルミ材、鉄材等が使用される。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。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。またヒートパイプ内の作動流
体の量が適量になるよう制御する必要もある。作動流体
の量が過剰に多かったり、或いは少なかったりすると、
製造されたヒートパイプが要求される熱移動特性を実現
しなくなるからである。
【0004】ヒートパイプの形状としては、丸パイプ形
状のものの他、板型のものも知られている。板型のヒー
トパイプは、例えば電子・電気部品を冷却する機構に適
用する場合、冷却する対象(電子部品等)と広い面で接
触させやすい利点がある。また、プラズマディスプレイ
等の広い面を有する部材用の冷却装置にも、その形態か
ら板型ヒートパイプは有利に適用しやすい利点がある。
尚、板型のヒートパイプは、その他、平板型ヒートパイ
プとか、平面型ヒートパイプ等と呼称されることも多
い。
【0005】ところで、板型ヒートパイプの内部の空洞
部は密閉されるから、そこに収容される作動流体の蒸発
により空洞部内部の圧力が上昇する。このため特に幅広
タイプの板型ヒートパイプの場合、その両主面間が膨ら
む等の大きな変形が起きることがある。この変形を抑制
するために、空洞部に耐圧柱部を設置した形態のものも
ある。
【0006】このような板型ヒートパイプを得るには、
例えば2枚の板材を用意し、その相対する面の間に耐圧
柱部になる部材を挟んで、この部材および2枚の板材を
接合して製造すれば良い。その他の製法として、2枚の
板材の相対する面側に部分的に剥離剤を塗布しておき、
この2枚を圧接法等により接合してから、内圧を付加し
て膨らませる方法(例えば、特開昭61−14031号
公報)等も知られている。この方法はロールボンド法と
呼ばれており、内圧を付加した際、剥離剤の塗布してい
ない部分は接合したまま残るので、この部分は耐圧柱部
になる。
【0007】更に、本願出願人はこの種の板型ヒートパ
イプの製造方法について過去の出願に開示している(特
願平8−312980)。その方法は、2枚の板材を用
意し、その一方または両方にプレス加工等によりエンボ
ス部(凹み)を設け、そのエンボス部を相対する他方の
板材に接合することで、耐圧柱部を設置させるような方
法である。
【0008】板型ヒートパイプとしては、図7に示すよ
うな、偏平多穴管80を用い、その両端部を封止してヒ
ートパイプとしたものもある。複数ある穴82は、隔壁
81により区切られているが、この偏平多穴管80の両
端部または片端部で互いに連通させれば、これらの穴8
2は一つの空洞部を形成することになる。もちろん、一
つの板型ヒートパイプに備わる空洞部が複数存在しても
構わないので、場合によっては、複数個の空洞部を形成
するようにしても構わない。
【0009】偏平多穴管80の端部で各々の穴82を連
通させて封止するには、例えば、端部にキャップ部材等
を接合すれば良い。尚、偏平多穴管80は押出加工によ
り製造すればコスト的にも有利である。
【0010】偏平多穴管80を用いた板型ヒートパイプ
は、穴82を区画する隔壁81が上述した耐圧柱部の機
能を備えることになる。また、穴82により、作動流体
の移動方向が制御されるので、熱移動に方向性を有する
板型ヒートパイプを得ることも可能になる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】冷却機構等に用いる板
型ヒートパイプは、その適用対象である様々な電子・電
気部品やディスプレイ装置等によって、望まれるサイズ
が異なることは当然である。図7に示すような区画され
た複数の穴82を備える偏平多穴管80の端部を封止し
て製造される板型ヒートパイプは、押出加工による偏平
多穴管80を用いることで、コスト低く得られるが、一
方、押出加工の技術上の都合により、幅(図7のd)が
大きな偏平多穴管80を得ることが難しい、という問題
があった。例えば、比較的薄い偏平多穴管を押出法で作
製する場合、300mm程度が実用的に製造できる限度
であった。
【0012】もちろん、2枚の板と、隔壁や側壁に相当
する部材を別途に用意し、それらの部材を2枚の板の間
に適宜挟んで、これらを接合して偏平多穴管を作製する
方法によれば、幅dの極めて大きな偏平多穴管を組み立
てることは可能である。しかしこのような方法は、隔壁
や側壁に相当する部材の位置決めや接合作業に手間が掛
かり、コスト的に望ましいものではない。
【0013】また、上述したように、板型ヒートパイプ
はその用途によって、望まれるサイズは様々であるの
で、その都度、サイズの異なる偏平多穴管80を押出加
工により製造していては、押出金型の準備等でコスト的
に問題であった。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明者らが提案する板
型ヒートパイプは、隔壁で区画された穴が整列する偏平
多穴管の複数個が、中実部材を挟んでその側壁部同士で
連結され、一つまたは複数の密閉された空洞部を形成す
るよう前記偏平多穴管の端部で前記穴が連通しながら封
止されており、前記空洞部内に作動流体が収容されてい
る、というものである。
【0015】前記中実部材がそれと接合される前記偏平
多穴管の側壁部と凹凸嵌め合わせ構造になっている場合
もある。また、中実部材の断面が略凸形状になってお
り、その突起部に他部材との固定部が設けられていると
良い。
【0016】本発明者らが提案する板型ヒートパイプと
しては、その他、中実部材を使わず、隔壁で区画された
穴が整列する複数個の偏平多穴管がその側壁部同士が接
合されるように連結され、連結される前記側壁部同士は
凹凸嵌め合わせ構造になっており、かつ複数個の前記偏
平多穴管に属する前記穴が両端または片端で連通してい
る、という構造のものもある。
【0017】上述のような板型ヒートパイプの製造方法
として、本発明者らは、隔壁で区画された穴が整列する
偏平多穴管を用意する工程、前記偏平多穴管の端部にお
いて前記隔壁を除去する工程、端部において前記隔壁が
除去された前記偏平多穴管を複数個、その側壁部同士で
連結する工程、前記偏平多穴管の端部を前記穴が一つま
たは複数の空洞部を形成するように連通させて封止する
工程、とを備える製造方法を提案する。
【0018】また、更に、複数個連結すべき偏平多穴管
の内の、両外側に配置する偏平多穴管を除く他の偏平多
穴管については、前記隔壁の他その側壁部も除去し、前
記偏平多穴管を複数個連結した後、連結された前記偏平
多穴管の前記穴が端部で連通するように前記偏平多穴管
の端部を潰して封止する、という板型ヒートパイプの製
造方法を提案する。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は本発明の板型ヒートパイプ
の組み立て状況を示す説明図である。先ず隔壁30で区
画された穴40が整列する偏平多穴管10〜12を用意
する。この例では穴40は各々の偏平多穴管10〜12
に5個ずつ備わっている。各々の偏平多穴管10〜12
に備わる穴40の数は、その偏平多穴管10〜12の製
造コスト等を考慮して設定すれば良い。
【0020】ところで、一般に、偏平多穴管を押出法で
製造する場合、穴の数が多く幅が広いものは、その製造
が困難かまたは製造コストが大幅に上昇してしまうこと
になる。しかし本発明においては、複数の偏平多穴管1
0〜12を接合固定すれば、幅が広い板型ヒートパイプ
本体13が容易に得られ実用的である。図1の例では接
合固定する偏平多穴管の数を3個としたが、この数はも
ちろん任意である。従ってより幅が広い板型ヒートパイ
プ本体を得るには、接合固定する偏平多穴管の数を増や
せば容易に得られることになる。
【0021】尚、仮に、押出加工により実用的に製造で
きる幅の偏平多穴管を得る場合でも、穴40の間隔が均
等でない偏平多穴管を押出加工により製造するのは難し
い。これは押出加工の際の肉の流れが不均一になりやす
いからである。しかし、図1に示すように中実部材2
0、21を挟んで偏平多穴管10〜12を固定、連結す
ることで、穴40の間隔を不均等に設定した板型ヒート
パイプ本体13を容易に得ることができる。
【0022】以上のようにすることで、幅の広い板型ヒ
ートパイプ本体13を押出法等により製造する場合に比
べ、格段にコスト低く得ることができるようになる。
【0023】次に図2に示すように、板型ヒートパイプ
本体13の端部にキャップ部材50を接合して、合計1
5個ある穴40を連通させて封止する。この図2には示
さないが、板型ヒートパイプ本体13の他方の端部でも
同様に封止する。こうして、穴40および、キャップ部
材50により形成された空洞部(密閉空間)に作動流体
を収容して、板型ヒートパイプ1が得られる。細かい説
明は省くが、その空洞部には、適宜洗浄や脱気等をして
油分や余分な空気を除去してから、水等の作動流体を所
定量封入することになる。
【0024】尚、複数の穴40は、その全てが一つの空
洞部を構成するように連通させても良いが、場合によっ
ては、複数の空洞部に分けて連通させても構わない。何
れにしても、並列する複数の穴40を連通させること
で、製造する板型ヒートパイプ1の幅方向(穴40が並
ぶ方向)の均熱性が高まる。
【0025】ところで、偏平多穴管10〜12や中実部
材20、21、或いはキャップ部材50の材質は特に限
定されるものではないが、熱伝導性に優れ軽量なアルミ
ニウム材を適用すると好適である。また、これらの接合
にはろう付け、TIG溶接、MIG溶接、プラズマ溶
接、レーザー溶接等、様々な手法を適用すれば良い。ま
た、偏平多穴管10〜12と中実部材20、21との接
合と、これらとキャップ部材50との接合を、ろう付け
や溶接により一括作業により同時に行うことも可能であ
る。
【0026】中実部材の形態として、図3に示すよう
に、偏平多穴管14〜16と凹凸嵌め合わせ構造にする
と良い。こうすることにより、これらの連結がより確実
容易になる。
【0027】上述の例では、偏平多穴管の連結に中実部
材を介在させたが、図4に示すように、中実部材を介在
させず、直接、偏平多穴管の側壁同士を接合固定して連
結しても良い。この図4に示す例では、偏平多穴管17
と偏平多穴管18、偏平多穴管18と偏平多穴管19と
を各々凹凸嵌め合わせ構造にしている。こうすること
で、これらの連結がより確実容易になる。
【0028】ところで、板型ヒートパイプ本体の端部の
封止方法として、図2に示すようなキャップ部材50を
接合する方法を上述したが、その他、図5に示すよう
に、キャップ部材を用いないで封止する方法もある。こ
の方法は次のようなものである。先ず、隔壁で区画され
た穴が整列する偏平多穴管101〜103(この数は任
意である)を用意し、両外側に位置しない偏平多穴管1
02については、その端部近傍の隔壁32と側壁部33
を除去し、両外側に位置する偏平多穴管101、103
については、外側に位置する側壁部35を除いて、隔壁
32と側壁部34を除去する。次いで、偏平多穴管10
1〜103を連結した後、複数ある穴が端部で連通する
ように偏平多穴管101〜103の端部を潰して、更に
溶接等して封止する、という方法である。
【0029】この方法によれば必要な部材数が節約でき
コスト的に有利である。尚、偏平多穴管101〜103
の隔壁や側壁の除去作業は、これらを連結した後に行っ
ても構わない。
【0030】ところで中実部材は複数の偏平多穴管の連
結に必須ではないが、図6(a)に示すように、この中
実部材に種々の工夫を施すことにより、一層実用的な板
型ヒートパイプが得られる場合もある。図6(a)〜
(c)にはその一例を示しておく。図6(a)は、中実
部材70の厚さを大きくすることで、製造される板型ヒ
ートパイプの強度を高めたものである。図6(b)は、
中実部材71に別部材との固定、保持用の穴72を設け
たものである。図6(c)は、中実部材73の厚さを薄
くすることで、製造した板型ヒートパイプをディスプレ
イ等に接着する際の、接着層の厚みを確保した形態であ
る。
【0031】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の板型ヒート
パイプは、大型のものでも実用的に製造可能であり、ま
た均熱性や耐圧性に優れ、実用的なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の板型ヒートパイプの組み立て状況を示
す説明図である。
【図2】本発明の板型ヒートパイプを示す一部断面説明
図である。
【図3】本発明の板型ヒートパイプの要部を示す説明図
である。
【図4】本発明の板型ヒートパイプの要部を示す説明図
である。
【図5】本発明の板型ヒートパイプの製造方法を説明す
る説明図である。
【図6】本発明の板型ヒートパイプの要部を示す説明図
である。
【図7】従来の板型ヒートパイプの要部を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1 板型ヒートパイプ 10 偏平多穴管 11 偏平多穴管 12 偏平多穴管 20 中実部材 21 中実部材 30 隔壁 40 穴 13 板型ヒートパイプ本体 50 キャップ部材 14 偏平多穴管 15 偏平多穴管 16 偏平多穴管 22 中実部材 23 中実部材 31 隔壁 41 穴 17 偏平多穴管 18 偏平多穴管 19 偏平多穴管 101 偏平多穴管 102 偏平多穴管 103 偏平多穴管 32 隔壁 33 側壁部 34 側壁部 35 側壁部 42 穴 60 偏平多穴管 61 偏平多穴管 62 偏平多穴管 63 偏平多穴管 64 偏平多穴管 65 偏平多穴管 70 中実部材 71 中実部材 72 穴 73 中実部材 80 偏平多穴管 81 隔壁 82 穴

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 隔壁で区画された穴が整列する偏平多穴
    管の複数個が、中実部材を挟んでその側壁部同士で連結
    され、一つまたは複数の密閉された空洞部を形成するよ
    う前記偏平多穴管の端部で前記穴が連通封止されてお
    り、前記空洞部内に作動流体が収容されている、板型ヒ
    ートパイプ。
  2. 【請求項2】 前記中実部材がそれと接合される前記偏
    平多穴管の側壁部と凹凸嵌め合わせ構造になっている、
    請求項1記載の板状ヒートパイプ。
  3. 【請求項3】 前記中実部材の断面が略凸形状になって
    おり、その突起部に他部材との固定部が設けられてい
    る、請求項1または2記載の板状ヒートパイプ。
  4. 【請求項4】 隔壁で区画された穴が整列する複数個の
    偏平多穴管がその側壁部同士が接合されるように連結さ
    れ、連結される前記側壁部同士は凹凸嵌め合わせ構造に
    なっており、かつ複数個の前記偏平多穴管に属する前記
    穴が両端または片端で連通している、板型ヒートパイ
    プ。
  5. 【請求項5】 隔壁で区画された穴が整列する偏平多穴
    管を用意する工程、前記偏平多穴管の端部において前記
    隔壁を除去する工程、端部において前記隔壁が除去され
    た前記偏平多穴管を複数個、その側壁部同士で連結する
    工程、前記偏平多穴管の端部を前記穴が一つまたは複数
    の空洞部を形成するように連通させて封止する工程、と
    を備える請求項1〜4のいずれかに記載の板状ヒートパ
    イプの製造方法。
JP9341781A 1997-12-12 1997-12-12 板型ヒートパイプとその製造方法 Pending JPH11173776A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012507680A (ja) * 2008-11-03 2012-03-29 ナンキン エコウェイ エナジー テクノロジー カンパニー., リミテッド. 微細管配列を有するマイクロヒートパイプアレイ及びその作製方法並びに熱交換システム
JP2013516050A (ja) * 2009-12-25 2013-05-09 ナンキン エコウェイ エナジー テクノロジー カンパニー., リミテッド. 太陽光発電パネルの高効率放熱装置及び熱電併給システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012507680A (ja) * 2008-11-03 2012-03-29 ナンキン エコウェイ エナジー テクノロジー カンパニー., リミテッド. 微細管配列を有するマイクロヒートパイプアレイ及びその作製方法並びに熱交換システム
JP2013516050A (ja) * 2009-12-25 2013-05-09 ナンキン エコウェイ エナジー テクノロジー カンパニー., リミテッド. 太陽光発電パネルの高効率放熱装置及び熱電併給システム

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