CN103038595A

CN103038595A - 平板式热管及其制造方法

Info

Publication number: CN103038595A
Application number: CN2011800201096A
Authority: CN
Inventors: 水野崇人; 高野悠也; 深谷哲义; 垣内荣作
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2013-04-10
Also published as: JP5382230B2; US20130153176A1; JPWO2013021449A1; DE112011105509T5; WO2013021449A1

Abstract

本发明提供一种内部被分割成多个单元并且能够自由地设定各单元中工作流体的浓度的平板式热管的制造方法。本发明的制造方法包含准备扁平容器的工序、注入工序和封闭工序。在准备工序中，准备如下扁平容器：内部被两维地划分成多个单元，设置有将相邻的单元彼此连通的连通孔，具有用于从外部注入工作流体的注入孔。在注入工序中，通过注入孔和连通孔，将工作流体注入各单元。在封闭工序中，封闭注入孔和连通孔。一种方法，在封闭特定的单元之后，对其他单元重复进行加热、脱气注入、气化、封闭。

Description

平板式热管及其制造方法

技术领域

本发明涉及平板式(平型)热管及其制造方法。

背景技术

在由导热性高的材料(典型的是铜、铝)制作出的密封管中封入有挥发性的工作流体的热管经常被利用。特别是，为了有效地冷却CPU和/或功率晶体管等的发热原件，常常采用与他们的接触面积大的平板式的热管。为了能够发挥取决于热管的区域而不同的热输送能力，提出了如下平板式的热管：将平板式的容器内部划分成多个单元(cell)，使在各个单元内工作流体的浓度不同(专利文献1)。

专利文献1：日本特开平5-126481号公报

发明内容

在专利文献1的技术中，首先，将工作流体注入相互连通的单元群中。接着，使容器倾斜，调整各单元的工作流体的量。最后，封闭将单元与单元连通的孔。但是，在该方法中，工作流体的量只能选择如下那样的分布：在倾斜时低的一侧多且越往高的方向越少。在本说明书中，提供能够自由设定各单元中工作流体浓度的技术。

本说明书提供3种制造方法。对第一种制造方法进行概略说明。首先，准备内部空间被划分为多个单元的容器。容器可以是由铜或铝制作。在容器中，设置有将相邻的单元彼此连通的连通孔。另外，设置有从外部注入工作流体的注入孔。即，所有的单元在最初没有被密封。在第一种制造方法中，对未密封的单元内进行脱气，将工作流体注入到单元内，加热容器，使注入的工作流体气化。在特定的一个单元内的工作流体浓度达到期望的浓度之后，密封该特定的单元。反复进行上述处理，最后封闭注入孔。

对第二种制造方法进行概略说明。在第二种方法中，也准备与第一种方法中使用的容器相同的容器。在准备了容器之后，将各个单元加热到不同的温度。其后，将工作流体注入各单元并使工作流体气化，封闭注入孔。此时，连通孔尚未封闭。这样一来，工作流体就会按照单元群的温度梯度，在单元之间相应地移动。其结果，工作流体浓度在各单元不同。各单元的工作流体的浓度达到期望的浓度之后，将连通孔封闭。

不论是第一种方法还是第二种方法，都没有必要在每一个单元都设置注入孔。各单元由侧面的连通孔连接，该连通孔只要能从外部施加压力来封闭即可。由于没有必要在单元的平面(上面和下面)设置孔，因此能够使表面面积大。此外，第二种方法不需要反复工序，因此能够以短的时间制造。

对第三种制造方法进行概略说明。该方法，在封闭工序后，对至少一个单元从外部施加压力来使单元容积减小。该方法，具有制造简单的优点。

对于本说明书公开的技术的详细内容，通过以下的发明的实施方式来进行说明。

附图说明

图1是平板式容器的立体图。

图2A是说明第1制造方法的图(加热、脱气工序)。

图2B是说明第1制造方法的图(工作流体注入工序)。

图2C是说明第1制造方法的图(气化工序)

图2D是说明第1制造方法的图(封闭工序)

图2E是说明第1制造方法的图(再度加热、脱气工序)

图2F是说明第1制造方法的图(再度封闭工序)

图2G是说明第1制造方法的图(完成图)

图3A是说明第2制造方法的图(加热工序)。

图3B是说明第2制造方法的图(脱气、工作流体注入工序)。

图3C是说明第2制造方法的图(气化、注入口封闭工序)

图3D是说明第2制造方法的图(连通孔封闭工序)。

图4A是说明第3制造方法的图(加热、脱气、注入工序)。

图4B是说明第3制造方法的图(气化、封闭工序)。

图4C是说明第3制造方法的图(单元容积缩小工序)

具体实施方式

(第1实施例)在图1中，示出容器10的立体图。容器10由被划分成多个单元A～I的体部4和盖在体部4上的上板2构成。单元A～I被两维配置。单元A～I全都是相同尺寸。在体部4的侧面(单元A的侧面)设置有注入孔6。另外，在用于分隔单元的隔壁上设置有连通孔8。另外，在图1中，仅对设置于单元A的连通孔标注了附图标记“8”，对于其他的单元的连通孔，省略了附图标记。体部4和上板2由铜或铝制成。体部4通过压制加工成形。体部4与上板2通过压接或钎焊相互接合。在将体部4和上板2接合之后，除了连通孔8之外，单元与其他单元分隔。制成的容器10在侧面具有一个注入孔6并且具有将相邻的单元连通的连通孔8。另外，在将体部4和上板2接合之前，在各单元放入适量的吸液芯(wick)。在本说明书中对于吸液芯省略说明与图示。

接着，对第一种制造方法进行说明(图2A~图2G)。首先，制作图1所示的容器(准备工序)。在将容器10加热到预定温度之后，使注入孔6连接泵21，对容器10的内部进行脱气(图2A，脱气工序)。通过脱气，使容器10内部成大致真空。接着，注入工作流体22(图2B，注入工序)。在该时刻，工作流体为挥发性的液体。工作流体，使用水或氨等，但也可以使用其他的挥发性流体。

在注入工作流体之后，等待直到工作流体气化(图2C，气化工序)。曾经为液体的工作流体由容器的热加热而气化。在此，等待直到变为单元I所要求的工作流体浓度。工作流体的浓度变为单元I所要求的浓度之后，将与单元I连通的连通孔8x全部封闭(图2D，封闭工序)。连通孔8x，例如，被从外部挤压变形而封闭(图2D，封闭工序)。在图2D的阶段，完成了具有期望的工作流体浓度的密封了的单元I。

接着，对容器10再次进行加热，使用泵21，对未密封的单元(单元A~单元H)进行脱气(图2E，第2次脱气工序)。重复进行工作流体的注入(第2次注入工序)、气化(第2次气化工序)，等待直到工作流体的浓度变为单元H所要求的浓度。在单元H内的工作流体的浓度达到所期望的浓度之后，将与单元H连通的连通孔8y全部封闭(第2次封闭工序)。这样就完成了具有期望的工作流体浓度的密封了的单元H(图2F)。反复进行上述处理直到将所有的单元密封。即，该制造方法，在将特定的单元封闭之后，对其他的单元重复进行加热、脱气注入、气化、封闭。最后，在将单元A密封时将注入孔6也封闭。这样做，各个单元具有不同的工作流体浓度的平板式热管10完成(图2G)。

(第2实施例)接着，对第二种制造方法进行说明(图3A~图3D)。首先，对容器10进行加热。在该制造方法中，将各单元加热到不同的温度。例如，使各单元分别用各自的加热器进行加热(图3A)。接着，将注入孔6与泵21连接，对容器内部进行脱气(脱气工序)。其后，注入工作流体(图3B，注入工序)。在工作流体气体之后，仅封闭注入孔6，等待一会儿。此时，连通孔8未封闭。于是，单元内部的工作流体的浓度会按照单元的温度差别，相应地进行变化(图3C)。温度高的单元的浓度变为比温度低的单元的浓度高。另外，在图3C中，阴影的不同表示浓度的不同。各单元的浓度稳定之后，封闭所有的连通孔8(图3D，封闭工序)。这样一来就完成了各个单元具有不同的工作流体浓度的平板式热管10(图3D)。

(第3实施例)接着，对第三种制造方法进行说明(图4A~图4D)。对容器10进行加热、脱气，注入工作流体(图4A)。工作流体气化后，封闭注入孔6和所有的连通孔8(图4B)。在该制造方法中，在该时刻，在所有的单元中工作流体的浓度相同。在该制造方法中，接着，将单元的一部分压变形，使单元的容积减小(图4C)。另外，图4C中的下方的图为上方的俯视图中的沿IV-IV线的剖视图。在图4C中，示出了将单元H的一部分区域Hd和单元I的一部分区域Id压变形(压扁)了的地方。对于单元H、单元I以外的单元，也将一部分压变形。压变形的区域依单元而不同。通过将单元的一部分压变形而使单元的容积不同，能够使单元内的工作流体的浓度成为期望的浓度。

对与实施例的技术相关的应注意的地方进行说明。在实施例中，使用了具有相同容积的多个单元的容器。但单元的尺寸也可以不同。

就实施例的热管而言，在容器内两维地配置有多个单元。在此，“两维地配置有多个单元”意味着单元沿确定平面的2方向(X轴方向和Y轴方向)的各方向排列。

在第1种方法中，每密封一个单元，就重复一次容器的加热。也可以不这样，而是一边持续加热容器一边重复单元的密封。或者，也可以一边将容器保持在规定的温度一边重复单元的密封。

没有必要在所有的相邻的单元之间设置连通孔。只要能够确保从注入孔通向各单元的通路即可。例如，在实施例中，可以不要单元E和单元D之间的连通孔以及单元D和单元G之间的连通孔。这是因为：能够通过单元A和单元D之间的连通孔将工作流体送往单元D，能够通过单元H和单元G之间的连通孔将工作流体送往单元G。

上述任何一种制造方法，都能将单元内的工作流体的浓度相对于其他单元独立且自由地设定。另外，通过上述任何一种制造方法，都能提供两维地配置有工作流体的浓度不同的单元的平板式热管。

参照附图详细说明了本发明的代表性且非限定性的具体例子。该详细的说明仅仅是想要向本领域普通技术人员示出用于实施本发明的优选的例子的详细内容，并非想要限定本发明的范围。另外，公开的追加的特征以及发明，为了提供进一步改善的平板式热管，可以与其他的特征或发明分开或共同使用。

另外，在上述详细的说明中公开的特征和工序的组合，从最广的意义上说，并非是实施本发明时必须的，仅是为了特别说明本发明的代表性的具体例子而记载的。此外，上述的代表性的具体例子的各种特征，以及独立权利要求以及从属权利要求中记载的技术方案的各种特征，在提供本发明的追加且有用的实施方式时，并非一定要如这里记载的具体例子那样或者如列举的顺序那样组合不可。

本说明书和/或权利要求中记载的所有的特征，与实施例和/或权利要求中记载的特征的构成不同，为想要作为本申请原始公开以及对请求保护的特定事项的限定、一个个地相互独立公开的内容。此外，所有的数据范围以及组或集团相关的记载具有如下意图：作为申请原始公开以及对请求保护的特定事项的限定，公开他们的中间的构成。

以上，对本发明的具体例子进行了详细说明，但这些都只不过是例示，并非对权利要求书的限定。在权利要求书中记载的技术，包含对以上例示的具体例进行各种变形、变更后的内容。本说明书或附图中说明的技术要素，单独或通过各种组合发挥技术的有用性，并不限于提出申请时权利要求中记载的组合。另外，本说明书或附图中例示的技术为能够同时达成多个目的的技术，达成其中一个目的本身就具有技术有用性。

Claims

1.一种平板式热管的制造方法，包含：

准备工序，准备如下扁平容器：内部被两维地划分成多个单元，设置有将相邻的单元彼此连通的连通孔，具有用于从外部注入工作流体的注入孔；

注入工序，通过注入孔和连通孔将工作流体注入到各单元；以及

封闭工序，将注入孔和连通孔封闭。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

在所述注入工序和封闭工序中，反复执行如下工序：

对未密封的单元内进行脱气的工序，

将工作流体注入未密封的单元内的工序，

使注入的工作流体气化的工序，以及

在特定的单元内的工作流体的浓度达到预定浓度后，将该特定的单元密封的工序。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

在所述注入工序中，在将各个单元加热到不同的温度之后，使单元内的工作流体气化，

在所述封闭工序中，封闭注入孔，在各单元内的工作流体浓度按照单元群的温度梯度进行相应变化后，将连通孔封闭。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在封闭工序之后，还具备对至少一个单元施加压力来减小单元容积的工序。

5.一种平板式热管，是通过权利要求1~4中任一项所述的制造方法制作出的。

6.一种平板式热管，两维地配置有工作流体浓度不同的多个单元。