JP2001208490A - Flat heat pipe and method for manufacturing the same - Google Patents
Flat heat pipe and method for manufacturing the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、潜熱として熱輸
送に使用されるヒートパイプ、特に、ノートパソコン等
の携帯用小型電子機器の冷却装置等に組み込まれて使用
されるフラットヒートパイプおよびその製造方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pipe used for heat transfer as latent heat, and more particularly, to a flat heat pipe used in a cooling device of a portable small electronic device such as a notebook personal computer and its manufacture. It is about the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】銅管、アルミ管などの金属管内に、凝縮
性の流体を作動液体として封入したヒートパイプは、
銅、アルミ等を金属単体で用いる場合に比較して、熱伝
導率が数倍から数百倍程度優れていることから、熱関連
機器、あるいは各種電子機器等の冷却用素子として多用
されている。従来、―般産業用のヒートパイプは、殆ど
断面円形状の金属管が使用されているが、最近、ノート
パソコン等の携帯用小型電子機器に組み込まれるヒート
パイプは、小型、薄型、軽量化のために、断面形状が特
に扁平型をしたフラットタイプのヒートパイプが主流に
なっている。2. Description of the Related Art A heat pipe in which a condensable fluid is sealed as a working liquid in a metal pipe such as a copper pipe, an aluminum pipe, etc.
Compared to the case of using copper, aluminum, etc. as a single metal, the thermal conductivity is several times to several hundred times better, so it is widely used as a cooling element for heat-related equipment or various electronic devices. . Conventionally, heat pipes for general industry use metal tubes with almost circular cross-sections, but recently heat pipes incorporated in portable small electronic devices such as notebook computers have become smaller, thinner and lighter. For this reason, a flat type heat pipe having a particularly flat cross section has become mainstream.
【０００３】図５は、従来のヒートパイプの断面形状を
示している。このヒートパイプ６は、銅管、またはアル
ミ管などの円形の金属管７を、加工機により径方向に両
側から押し潰すことによって扁平状に加工し、中空部７
Ｃを形成している。断面円形状の金属管７を上下方向か
ら押し潰すと、金属管７の両側に位置する端部７Ｅは、
塑性加工時の押圧力に対する抵抗が大きいために潰れに
くく、円形の金属管７の上下の部分のみが押圧力によっ
て押し潰されて内側に窪んでしまい、押し潰し面の上下
に位置する中央部分に上部窪み７Ａ、下部窪み７Ｂが生
じる。FIG. 5 shows a cross-sectional shape of a conventional heat pipe. The heat pipe 6 is formed by flattening a circular metal pipe 7 such as a copper pipe or an aluminum pipe by crushing the metal pipe 7 from both sides in a radial direction by a processing machine.
C is formed. When the metal tube 7 having a circular cross section is crushed from above and below, the ends 7E located on both sides of the metal tube 7 become
Since the resistance to the pressing force at the time of plastic working is large, it is difficult to be crushed, and only the upper and lower portions of the circular metal tube 7 are crushed by the pressing force and depressed inward. An upper depression 7A and a lower depression 7B are generated.
【０００４】図６は、従来の他の形態のヒートパイプの
断面形状を示している。このヒートパイプ８は、特開昭
６３―２６７８９１号公報に記載されており、金属管９
の内側にスプリングコイル９Ａを挿入して適度な内圧を
加えた状態で金属管９を押し潰し加工することにより、
金属管９の内側に向かって発生する窪みを防止しようと
している。また、特開平９―４９６９３号公報には、金
属管の押し潰し面に発生し易い窪みを抑制するために、
金属管を押し潰す前に、金属管に対して焼鈍処理を行な
って加工性を高めてから扁平加工を施す方法が記載され
ている。FIG. 6 shows a cross-sectional shape of another conventional heat pipe. This heat pipe 8 is described in JP-A-63-267991,
By inserting the spring coil 9A inside the inside and crushing and processing the metal tube 9 while applying an appropriate internal pressure,
An attempt is made to prevent a depression that occurs toward the inside of the metal tube 9. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-49693 discloses that in order to suppress a depression which is likely to occur on a crushed surface of a metal tube,
A method is described in which, before crushing a metal tube, an annealing process is performed on the metal tube to enhance workability and then flattening is performed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、円形金属管
を、単に両側から押し潰す加工法により得られたヒート
パイプ（図５）は、金属管の上下部分が内側に窪んで平
滑な扁平加工が実現されにくいと共に、加工時に押し潰
し面に生じた内側への窪みが、ヒートパイプと発熱体あ
るいは金属体との接触熱抵抗を増加させて、ヒートパイ
プ本来の熱輸送の機能が十分に発揮されないという課題
があった。However, in a heat pipe (FIG. 5) obtained by a method of simply crushing a circular metal tube from both sides, a smooth flat process in which the upper and lower portions of the metal tube are depressed inward. In addition to being difficult to achieve, the inward dent created on the crushed surface during processing increases the contact thermal resistance between the heat pipe and the heating element or metal body, and the heat transfer function inherent in the heat pipe is not sufficiently exhibited There was a problem that.
【０００６】―方、金属管の内側にスプリングコイルを
挿入して押し潰す加工法により得られたヒートパイプ
（図６）は、スプリングコイルを挿入したことによりヒ
ートパイプの作動液の通路断面積が大幅に減少するとと
もに、スプリングコイルと金属管の異種金属の接触によ
る電触作用により腐食を誘発し、しかも長尺のヒートパ
イプを製造するには長さの制限を受けるという問題があ
った。また、金属管を押し潰す前に、金属管に焼鈍処理
を施す方法は、加工度が小さい場合に窪み発生の防止に
有効であるが、加工度が大きい場合、特に、円形金属管
の直径に対して加工後の扁平厚さが薄い場合は、円形金
属管の内側に向けて発生する窪みを防止することが困難
であるとともに、金属管の焼鈍に時間と熱エネルギーを
要するため、コスト高になるという課題があった。[0006] On the other hand, the heat pipe (FIG. 6) obtained by a method of inserting and crushing a spring coil inside a metal tube has a passage cross-sectional area of a working fluid of the heat pipe due to the insertion of the spring coil. In addition to the drastic reduction, there has been a problem that corrosion is induced by the contact action between the dissimilar metals of the spring coil and the metal tube, and the length of the heat pipe is limited in manufacturing a long heat pipe. Also, a method of performing an annealing treatment on a metal tube before crushing the metal tube is effective in preventing dents when the degree of processing is small, but when the degree of processing is large, the diameter of a circular metal pipe is particularly reduced. On the other hand, if the flat thickness after processing is small, it is difficult to prevent the dents that occur toward the inside of the circular metal tube, and it takes time and heat energy to anneal the metal tube, which increases costs. There was a problem of becoming.
【０００７】それ故、本発明の目的は、金属管の扁平加
工度を大きくしても、押し潰し面に窪みの発生がなく、
しかも、コスト低減ができるフラットヒートパイプおよ
びその製造方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to eliminate the occurrence of depressions on the crushed surface even when the flatness of the metal tube is increased,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a flat heat pipe capable of reducing costs and a method of manufacturing the same.
【０００８】本発明の他の目的は、扁平加工後の厚さを
薄く仕上げても加工が容易であり、しかも、短尺、長尺
のいずれの場合でも製造ができるフラットヒートパイプ
およびその製造方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a flat heat pipe which can be easily processed even if the thickness after flattening is made thin and which can be manufactured in both short and long lengths, and a method for manufacturing the flat heat pipe. To provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、金属の円形パイプを原料とし、平行に
伸びる一対の平坦部と、前記一対の平坦部の両端を連結
する所定の曲率の一対の端部を有し、前記一対の平坦部
は、内側に変形した窪みを有しないことを特徴とするフ
ラットヒートパイプを提供し、前記一対の平坦部は、前
記円形パイプを前記所定の曲率に近似した曲率の一対の
端部を有した楕円パイプに加工する楕円加工を行なった
後、前記楕円パイプに扁平加工を施して形成されること
を特徴とするフラットヒートパイプを提供し、前記一対
の平坦部は、その間に銅メッシュ、極細銅線等のウイッ
ク材を有することを特徴とするフラットヒートパイプを
提供し、前記一対の平坦部は、その内面に溝を有するこ
とを特徴とするフラットヒートパイプを提供する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention uses a metal circular pipe as a raw material, and a pair of flat portions extending parallel to each other and a predetermined portion connecting both ends of the pair of flat portions. A flat heat pipe having a pair of ends having a curvature, wherein the pair of flat portions does not have an inwardly deformed dent, and wherein the pair of flat portions is configured so that the circular pipe has a predetermined shape. After performing elliptical processing to process an elliptical pipe having a pair of ends having a curvature similar to the curvature of the flat heat pipe characterized by being formed by flattening the elliptic pipe, The pair of flat portions provide a flat heat pipe characterized by having a wick material such as a copper mesh and a fine copper wire therebetween, and the pair of flat portions has a groove on an inner surface thereof. To To provide a Tsu door heat pipe.
【００１０】また、この発明は、上記の目的を達成する
ため、金属の円形パイプに楕円加工を施して所定の曲率
に近似した曲率の一対の端部を有した楕円パイプに加工
し、前記楕円パイプに扁平加工を施して平行に伸びる一
対の平坦部、および前記一対の平坦部の両端を連結する
前記所定の曲率の一対の端部を有するフラットパイプに
加工することを特徴とするフラットヒートパイプの製造
方法を提供し、 前記楕円パイプに加工するステップ
は、所定の楕円形状の凹部を有する一対の楕円金型によ
って前記円形パイプをプレスするステップであり、前記
フラットパイプに加工するステップは、一対の平金型に
よって前記楕円パイプをプレスするステップであること
を特徴とするフラットヒートパイプの製造方法を提供す
る。According to another aspect of the present invention, a metal circular pipe is processed into an elliptical pipe having a pair of ends having a curvature approximating a predetermined curvature. A flat heat pipe processed into a flat pipe having a pair of flat portions extending in parallel by flattening the pipe and a pair of ends having the predetermined curvature connecting both ends of the pair of flat portions. The step of processing into the elliptical pipe is a step of pressing the circular pipe with a pair of elliptical molds having a predetermined elliptical concave portion, and the step of processing into the flat pipe is a pair of steps. Pressing the elliptical pipe with a flat mold described in (1).
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１（第１の実施の形態）、図２
（第２の実施の形態）、図３（第３の実施の形態）によ
り、本発明の実施の形態のフラットヒートパイプを説明
する。フラットヒートパイプは、例えば、外径７．４ｍ
ｍ、内径６．８ｍｍ（肉厚Ｏ．３ｍｍ）の銅管を用い
て、所定の幅と厚さと中空部を有するフラットヒートパ
イプを形成する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 (first embodiment), FIG.
(Second Embodiment) A flat heat pipe according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 (third embodiment). The flat heat pipe has, for example, an outer diameter of 7.4 m.
A flat heat pipe having a predetermined width and thickness and a hollow portion is formed using a copper tube having an inner diameter of 6.8 mm (thickness of 0.3 mm).
【００１２】（第１の実施の形態のフラットヒートパイ
プ）図１は、本発明の実施の形態のフラットヒートパイ
プを示している。このフラットヒートパイプ３は、上下
両面に塑性加工により平滑に仕上げられた平行に伸びる
一対の上部平坦部３Ａ、および下部平坦部３Ｂ、ならび
に上部平坦部３Ａと下部平坦部３Ｂの両端を連結する所
定の曲率の一対の左の端部３Ｅ、および右の端部３Ｅを
有する。ヒートパイプとして使用するときは、内側に変
形した窪みを有しない一対の上部平坦部３Ａ、下部平坦
部３Ｂ、および両端を連結する所定の曲率の一対の左の
端部３Ｅ、右の端部３Ｅで囲まれた中空部３Ｃに所定量
の作動液が封入される。フラットヒートパイプ３の形成
は、金属の円形パイプとして、例えば、外径７．４ｍ
ｍ、内径６．８ｍｍ（肉厚０．３ｍｍ）の銅管が準備さ
れたのち、銅管は、凹部を有する楕円形状の楕円金型に
より楕円パイプに塑性加工し、次いで平金型によりフラ
ットパイプに扁平塑性加工することにより、所定の幅と
厚さを有し、上下両面に塑性加工により平滑に仕上げら
れた一対の平坦部と、一対の平坦部の両端を連結する所
定の曲率の一対の端部を有するフラットパイプが形成さ
れる。（製造方法は、図４により説明する）(Flat Heat Pipe of First Embodiment) FIG. 1 shows a flat heat pipe of an embodiment of the present invention. The flat heat pipe 3 has a pair of upper flat portions 3A and a lower flat portion 3B which are smoothed by plastic working on both upper and lower surfaces and extend in parallel, and a predetermined portion connecting both ends of the upper flat portion 3A and the lower flat portion 3B. Has a pair of left end portions 3E and right end portions 3E. When used as a heat pipe, a pair of upper flat portions 3A and lower flat portions 3B having no inwardly deformed depressions, and a pair of left end portions 3E and right end portions 3E having a predetermined curvature connecting both ends are provided. A predetermined amount of hydraulic fluid is sealed in the hollow portion 3C surrounded by. The flat heat pipe 3 is formed as a metal circular pipe, for example, having an outer diameter of 7.4 m.
m, a copper pipe having an inner diameter of 6.8 mm (thickness 0.3 mm) is prepared. The copper pipe is plastically processed into an elliptic pipe by an elliptical mold having an elliptical shape having a concave portion, and then flat pipe is formed by a flat mold. By flat plastic processing, a pair of flat parts having a predetermined width and thickness, and a pair of flat parts that have been smoothed by plastic processing on both upper and lower surfaces, and a pair of predetermined curvatures connecting both ends of the pair of flat parts. A flat pipe having an end is formed. (The manufacturing method will be described with reference to FIG. 4)
【００１３】（第２の実施の形態のフラットヒートパイ
プ）図２は、本発明の第２の実施の形態のフラットヒー
トパイプを示している。このフラットヒートパイプ４
は、上下両面に塑性加工により平滑に仕上げられた平行
に伸びる一対の上部平坦部４Ａ、および下部平坦部４
Ｂ、ならびに上部平坦部４Ａと下部平坦部４Ｂの両端を
連結する所定の曲率の一対の左の端部４Ｅ、および右の
端部４Ｅを有し、中空部４Ｃにはウイック材４Ｄを備え
ている。ヒートパイプとして使用するときは、内側に変
形した窪みを有しない一対の上部平坦部４Ａ、下部平坦
部４Ｂ、および両端を連結する所定の曲率の一対の左の
端部４Ｅ、右の端部４Ｅで囲まれた中空部４Ｃに所定量
の作動液が封入される。フラットヒートパイプ４の形成
は、金属の円形パイプとして、例えば、外径７．４ｍ
ｍ、内径６．８ｍｍ（肉厚０．３ｍｍ）の銅管が準備さ
れたのち、銅管は、凹部を有する楕円形状の楕円金型に
より楕円パイプに塑性加工し、次いで平金型によりフラ
ットパイプに扁平塑性加工することにより、所定の幅と
厚さを有し、上下両面に塑性加工により平滑に仕上げら
れた一対の平坦部と、一対の平坦部の両端を連結する所
定の曲率の一対の端部を有するフラットパイプが形成さ
れる。ウイック材は、銅管を楕円パイプに塑性加工した
直後に管内に予め挿入しておくことが望まれる。(Flat Heat Pipe of Second Embodiment) FIG. 2 shows a flat heat pipe of a second embodiment of the present invention. This flat heat pipe 4
Are a pair of upper flat portions 4A and lower flat portions 4A, which are smoothed by plastic working on both upper and lower surfaces and extend in parallel.
B, a pair of left and right ends 4E and 4E having a predetermined curvature connecting both ends of the upper flat portion 4A and the lower flat portion 4B, and a wick 4D is provided in the hollow portion 4C. I have. When used as a heat pipe, a pair of upper flat portions 4A and lower flat portions 4B having no inwardly deformed dents, and a pair of left and right ends 4E and 4E having a predetermined curvature connecting both ends. A predetermined amount of hydraulic fluid is sealed in the hollow portion 4C surrounded by. The flat heat pipe 4 is formed as a metal circular pipe, for example, having an outer diameter of 7.4 m.
m, a copper pipe having an inner diameter of 6.8 mm (thickness 0.3 mm) is prepared. The copper pipe is plastically processed into an elliptic pipe by an elliptical mold having an elliptical shape having a concave portion, and then flat pipe is formed by a flat mold. By flat plastic processing, a pair of flat parts having a predetermined width and thickness, and a pair of flat parts that have been smoothed by plastic processing on both upper and lower surfaces, and a pair of predetermined curvatures connecting both ends of the pair of flat parts. A flat pipe having an end is formed. It is desired that the wick material be inserted in the pipe immediately after the copper pipe is plastically processed into an elliptical pipe.
【００１４】（第３の実施の形態のフラットヒートパイ
プ）本発明の第３の実施の形態のフラットヒートパイプ
を示している。このフラットヒートパイプ５は、上下両
面に塑性加工により平滑に仕上げられた平行に伸びる一
対の上部平坦部５Ａ、および下部平坦部５Ｂ、ならびに
上部平坦部５Ａと下部平坦部５Ｂの両端を連結する所定
の曲率の一対の左の端部５Ｅ、および右の端部５Ｅを有
し、中空部５Ｃの内壁には内面溝５Ｄを備えている。ヒ
ートパイプとして使用するときは、内側に変形した窪み
を有しない一対の上部平坦部５Ａ、下部平坦部５Ｂ、お
よび両端を連結する所定の曲率の一対の左の端部５Ｅ、
右の端部５Ｅで囲まれた中空部５Ｃに所定量の作動液が
封入される。フラットヒートパイプ５の形成は、金属の
円形パイプとして、例えば、外径７．４ｍｍ、内径６．
６ｍｍ（肉厚０．４ｍｍ）のサイズで、管の内壁に内面
溝を設けた銅管が準備されたのち、銅管は、凹部を有す
る楕円形状の楕円金型により楕円パイプに塑性加工し、
次いで平金型によってフラットパイプに扁平塑性加工す
ることにより、所定の幅と厚さを有し、上下両面に塑性
加工により平滑に仕上げられた一対の平坦部と、一対の
平坦部の両端を連結する所定の曲率の一対の端部を有す
るフラットパイプが形成される。(Flat Heat Pipe of Third Embodiment) A flat heat pipe according to a third embodiment of the present invention is shown. The flat heat pipe 5 has a pair of upper flat portions 5A and a lower flat portion 5B which are smoothed by plastic working on both upper and lower surfaces and extend in parallel, and a predetermined portion for connecting both ends of the upper flat portion 5A and the lower flat portion 5B. And a pair of left end 5E and right end 5E having the following curvature, and the inner wall of the hollow portion 5C is provided with an inner surface groove 5D. When used as a heat pipe, a pair of upper flat portions 5A and a lower flat portion 5B having no inwardly deformed depression, and a pair of left ends 5E having a predetermined curvature connecting both ends,
A predetermined amount of hydraulic fluid is sealed in a hollow portion 5C surrounded by the right end 5E. The flat heat pipe 5 is formed as a circular metal pipe, for example, with an outer diameter of 7.4 mm and an inner diameter of 6.
After a copper tube having a size of 6 mm (wall thickness 0.4 mm) and an inner groove provided on the inner wall of the tube is prepared, the copper tube is plastically processed into an elliptic pipe by an elliptical mold having an elliptical shape having a concave portion.
Next, flat plastic processing is performed on the flat pipe by a flat mold, and a pair of flat parts having a predetermined width and thickness, and both upper and lower surfaces are smoothly finished by plastic processing, and both ends of the pair of flat parts are connected. A flat pipe having a pair of ends having a predetermined curvature is formed.
【００１５】（製造方法の実施の形態）図４Ａ、図４
Ｂ、および図４Ｃにより、本発明の実施の形態によるフ
ラットヒートパイプの製造方法を説明する。(Embodiment of Manufacturing Method) FIGS. 4A and 4
4B and FIG. 4C, a method for manufacturing a flat heat pipe according to the embodiment of the present invention will be described.
【００１６】図４Ａは、本発明の実施の形態によるフラ
ットヒートパイプの製造方法における楕円金型と金属の
円形パイプの関係を示している。最初に、金属の円形パ
イプ１として、例えば、外径７．４ｍｍ、内径６．８ｍ
ｍ（肉厚Ｏ．３ｍｍ）の銅管が準備される。この円形パ
イプ１は、例えば、凹部１０Ｃを有する楕円形状の上部
楕円金型１０Ａと、下部楕円金型１０Ｂから成るプレス
加工機によって、挟み込むことにより、塑性加工を施す
態勢ができる。円形パイプ１を、凹部１０Ｃを有する楕
円形状の上部楕円金型１０Ａと、下部楕円金型１０Ｂか
ら成るプレス加工機によって径方向の両側から押し潰す
と、円形パイプ１は、塑性加工により所定の曲率の一対
の端部を有する均整の取れた楕円パイプ（図４Ｂの２）
が形成される。FIG. 4A shows the relationship between an elliptical mold and a metal circular pipe in the method for manufacturing a flat heat pipe according to the embodiment of the present invention. First, as a metal circular pipe 1, for example, an outer diameter of 7.4 mm and an inner diameter of 6.8 m
m (thickness 0.3 mm) copper tube is prepared. This circular pipe 1 can be put into a state of being subjected to plastic working by being sandwiched by, for example, a press working machine including an upper elliptical mold 10A having an elliptical shape having a concave portion 10C and a lower elliptical mold 10B. When the circular pipe 1 is crushed from both sides in the radial direction by a press machine including an elliptical upper elliptical mold 10A having a concave portion 10C and a lower elliptical mold 10B, the circular pipe 1 has a predetermined curvature by plastic working. Balanced elliptical pipe with a pair of ends (FIG. 4B-2)
Is formed.
【００１７】図４Ｂは、本発明の実施の形態によるフラ
ットヒートパイプの製造方法における平金型と楕円加工
を施した楕円パイプの関係を示している。図４Ｂに示す
ように、楕円形状の凹部（図４Ａの１０Ｃ）により形成
された所定の曲率の一対の端部２Ｅを有する楕円パイプ
２を、例えば、上部平金型１１Ａと、下部平金型１１Ｂ
から成るプレス加工機によって、挟み込むことにより、
塑性加工を施す態勢ができる。次に、楕円パイプ２を、
上部平金型１１Ａと、下部平金型１１Ｂから成るプレス
加工機によって径方向の側面から加圧すると、両端に所
定の曲率の一対の端部２Ｅを有する楕円パイプ２は、徐
々に扁平状の塑性加工を受けて押し潰される。FIG. 4B shows a relationship between a flat mold and an elliptical pipe having been subjected to elliptical processing in the method for manufacturing a flat heat pipe according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4B, an elliptic pipe 2 having a pair of ends 2E having a predetermined curvature formed by elliptical concave portions (10C in FIG. 4A) is formed by, for example, an upper flat mold 11A and a lower flat mold. 11B
By a press machine consisting of
Ready for plastic working. Next, the elliptical pipe 2 is
When pressure is applied from a radial side surface by a press machine including an upper flat mold 11A and a lower flat mold 11B, the elliptic pipe 2 having a pair of ends 2E having a predetermined curvature at both ends gradually becomes flat. It is crushed by plastic working.
【００１８】図４Ｃは、本発明の実施の形態によるフラ
ットヒートパイプの製造方法における平金型とフラット
加工を施したフラットパイプの関係を示している。図４
Ｃに示すように、両端に所定の曲率の一対の端部を有す
る楕円パイプ（図４Ｂの２）を、上部平金型１１Ａと、
下部平金型１１Ｂから成るプレス加工機によって径方向
の側面から加圧して押し潰すことにより、塑性加工が終
えた段階で、均整の取れた扁平状のフラットパイプ３が
形成される。この塑性加工によると、例えば、幅１０．
２ｍｍ、厚さ２．８ｍｍを有し、上下両面に塑性加工に
より平滑に仕上げられた平行に伸びる一対の上部平坦部
３Ａ、および下部平坦部３Ｂ、ならびに上部平坦部３Ａ
と下部平坦部３Ｂの両端を連結する所定の曲率の一対の
左の端部３Ｅ、および右の端部３Ｅを有する所定のフラ
ットパイプ３が得られるので、そのフラットパイプの一
方の端部を封止し、他方の端部から中空部内に所定量の
作動液を注入した後、中空部内を脱気した状態で前記他
端を封止することにより、フラットヒートパイプが実現
される。FIG. 4C shows the relationship between a flat die and a flat pipe subjected to flat processing in the method for manufacturing a flat heat pipe according to the embodiment of the present invention. FIG.
As shown in FIG. 4C, an elliptical pipe (2 in FIG. 4B) having a pair of ends having a predetermined curvature at both ends is connected to an upper flat mold 11A,
By pressing and crushing from the side surface in the radial direction with a press machine including the lower flat mold 11B, a flat pipe 3 having a uniform flat shape is formed at the stage when the plastic working is completed. According to this plastic working, for example, the width 10.
A pair of upper flat portions 3A, lower flat portions 3B, and upper flat portions 3A each having a thickness of 2.8 mm and having a thickness of 2.8 mm and having smooth surfaces formed on both upper and lower surfaces by plastic working.
And a predetermined flat pipe 3 having a pair of left end 3E and right end 3E having a predetermined curvature connecting both ends of the lower flat portion 3B, and sealing one end of the flat pipe. After stopping, injecting a predetermined amount of hydraulic fluid into the hollow portion from the other end, and sealing the other end in a state where the inside of the hollow portion is evacuated, a flat heat pipe is realized.
【００１９】本発明の実施の形態において、ヒートパイ
プの原料を構成する金属の円形パイプとしては、例え
ば、銅管、アルミ管などの熱伝導性に優れ、製造加工が
容易な金属材料が使用される。本発明の実施の形態にお
いて、ヒートパイプの熱伝導性を向上させるために、ヒ
ートパイプの内壁に形成される内面溝は、金属の円形パ
イプの製造時に予め設けることが望ましく、内面溝の形
状としては、円形パイプの長手方向に形成する直線状
溝、または螺旋状溝などが適している。In the embodiment of the present invention, as the metal circular pipe constituting the raw material of the heat pipe, for example, a metal material having excellent thermal conductivity, such as a copper pipe and an aluminum pipe, which is easy to manufacture and use is used. You. In the embodiment of the present invention, in order to improve the thermal conductivity of the heat pipe, the inner surface groove formed on the inner wall of the heat pipe is desirably provided in advance at the time of manufacturing a metal circular pipe. Suitable is a linear groove or a spiral groove formed in the longitudinal direction of a circular pipe.
【００２０】本発明の実施の形態において、ヒートパイ
プの中空部に介在させるウイック材としては、金属の円
形パイプが銅管の場合は、銅メッシュあるいは極細銅線
などが使用され、金属の円形パイプがアルミ管の場合
は、アルミメッシュあるいは極細アルミ線などを用いる
ことができる。In the embodiment of the present invention, as the wick material interposed in the hollow portion of the heat pipe, when the metal circular pipe is a copper pipe, a copper mesh or a fine copper wire is used, and the metal circular pipe is used. When is an aluminum pipe, an aluminum mesh or a fine aluminum wire can be used.
【００２１】本発明の実施の形態によって得られたフラ
ットヒートパイプは、ノートパソコン等の携帯用小型電
子機器の冷却装置に組み込む場合、例えば、フラットヒ
ートパイプに、ニッケルめつき等を施して、アルミニウ
ム製の放熱板を密着して取り付けることにより、アルミ
放熱板とフラットヒートパイプの接触熱抵抗を小さく維
持することが可能となり、しかも、スペース効率の良い
ヒートパイプ式冷却装置が形成されることになって、ノ
ートパソコン等の携帯用小型電子機器のさらなる小型、
薄型、軽量化に大きく寄与することが出来る。When the flat heat pipe obtained by the embodiment of the present invention is incorporated in a cooling device of a portable small electronic device such as a notebook personal computer, for example, the flat heat pipe is subjected to nickel plating or the like, and By closely attaching the heat sink made of aluminum, the contact heat resistance between the aluminum heat sink and the flat heat pipe can be kept low, and a heat pipe type cooling device with good space efficiency will be formed. And even smaller portable electronic devices such as notebook computers,
It can greatly contribute to the reduction in thickness and weight.
【００２２】本発明の実施の形態において、銅管、アル
ミ管等の金属の円形パイプ、金属の楕円パイプ、または
金属のフラットパイプを塑性加工する加工機の型式とし
ては、例えば、所定の楕円形状の凹部を有するプレス機
型式の一対の楕円金型、プレス機型式の一対の平金型、
あるいは所定の楕円形状の凹部を有する一対の楕円ロー
ル型式の圧延機、一対の平型ロール型式の圧延機などの
加工機を使用することができる。本発明の実施の形態に
おいて、プレス機型式の一対の楕円金型、プレス機型式
の一対の平金型によって塑性加工を施す場合は、２回、
あるいは３回と分けて加圧してもよいし、一対の楕円ロ
ール型式の圧延機、一対の平型ロール型式の圧延機によ
って塑性加工を施す場合は、２段式、あるいは３段式と
分けて加圧してもよい。In the embodiment of the present invention, as a model of a processing machine for plastically processing a metal circular pipe such as a copper pipe and an aluminum pipe, a metal elliptic pipe, or a metal flat pipe, for example, a predetermined elliptical shape is used. A pair of oval dies of a press type having a concave portion, a pair of flat dies of a press type,
Alternatively, a processing machine such as a pair of elliptical roll type rolling mills having a predetermined elliptical concave portion and a pair of flat roll type rolling mills can be used. In the embodiment of the present invention, a pair of elliptical dies of a press type, when performing plastic processing by a pair of flat dies of a press type, twice,
Alternatively, pressurization may be performed three times, or when plastic working is performed by a pair of elliptical roll-type rolling mills or a pair of flat roll-type rolling mills, the pressure may be divided into a two-stage type or a three-stage type. Pressure may be applied.
【００２３】本発明の実施の形態において、金属の円形
パイプを楕円パイプに加工し、その楕円パイプに扁平加
工を施して平行に伸びる一対の平坦部、および一対の平
坦部の両端を連結する所定の曲率の一対の端部を有する
フラットパイプに加工する場合、金属の円形パイプを楕
円パイプに加工する楕円金型は、フラットパイプに形成
される所定の曲率を有する一対の端部の曲率と、ほぼ近
似の所定の曲率を有するように設計された楕円形状の凹
部を備えた一対の楕円金型により楕円加工が施される。
所定の曲率を有する楕円形状の凹部を備えた楕円金型を
用いて、円形パイプを楕円パイプに加工すると、楕円加
工後の楕円パイプに形成される端部の曲率の形状は、円
形パイプから楕円パイプに加工した段階で、既に扁平加
工後のフラットパイプの両端に形成される一対の端部の
曲率の形状と、ほぼ同等の曲率を端部に持つ断面の楕円
パイプが形成される。In the embodiment of the present invention, a metal circular pipe is processed into an elliptical pipe, the elliptic pipe is flattened, and a pair of flat portions extending parallel to each other and a predetermined portion connecting both ends of the pair of flat portions are formed. When processing into a flat pipe having a pair of ends having a curvature, an elliptical mold for processing a metal circular pipe into an elliptical pipe has a curvature of a pair of ends having a predetermined curvature formed in the flat pipe, The elliptical processing is performed by a pair of elliptical molds each having an elliptical concave portion designed to have a substantially predetermined curvature.
When an elliptical mold having an elliptical concave portion having a predetermined curvature is used to process a circular pipe into an elliptical pipe, the shape of the curvature at the end formed in the elliptical pipe after the elliptical processing is changed from the circular pipe to an elliptical pipe. At the stage of processing into a pipe, an elliptic pipe having a cross section having a curvature of a pair of ends formed at both ends of the flat pipe already flattened and having substantially the same curvature at the ends is formed.
【００２４】本発明の実施の形態のフラットヒートパイ
プの製造方法によると、扁平加工を施す前に、楕円パイ
プに形成される端部の曲率を、扁平加工後のフラットパ
イプに形成される端部の曲率に近い形で楕円加工という
中間加工によって所定の曲率を楕円パイプの両端に形成
し、その後、楕円パイプを上下に押し潰して扁平加工し
ているから、楕円パイプからフラットパイプへの扁平加
工度が大きい場合であっても、楕円パイプの両端に形成
された端部の加工硬化による影響を減少させるととも
に、扁平加工時に生じやすいフラットパイプの潰し面の
内面への窪みの発生を防止することが実現される。According to the method for manufacturing a flat heat pipe according to the embodiment of the present invention, before performing flattening, the curvature of the end formed in the elliptic pipe is adjusted by the end formed in the flat pipe after flattening. The predetermined curvature is formed at both ends of the elliptical pipe by intermediate processing called elliptical processing in a shape close to that of Even if the degree is large, reduce the influence of work hardening of the ends formed at both ends of the elliptical pipe, and also prevent the occurrence of depressions on the inner surface of the crushed surface of the flat pipe, which is likely to occur during flattening Is realized.
【００２５】本発明の実施の形態において、ヒートパイ
プの所定の長さが、例えば、ノートパソコン等の携帶用
小型電子機器の冷却装置に組み込まれる３２ｃｍの定尺
のフラットヒートパイプ製品を大量に製造する場合は、
予め３２ｃｍの定尺に切断された円形銅管を、自動的に
プレス機型式の楕円形状の凹部を備えた楕円金型、およ
びプレス機型式の平金型に順次送って、連続的にプレス
加工することにより、楕円形状および扁平状の塑性加工
が順次施されて、所定の定尺フラットヒートパイプを容
易に生産することが実現される。In the embodiment of the present invention, flat heat pipe products having a fixed length of 32 cm and having a predetermined length of a heat pipe, for example, incorporated into a cooling device of a portable electronic device such as a notebook personal computer are manufactured in large quantities. If you do
The circular copper tube cut in advance to a fixed length of 32 cm is automatically sent to an elliptical mold having an elliptical concave portion of a press machine type and a flat mold of a press machine type sequentially, and is continuously pressed. By doing so, the elliptical shape and the flat shape plastic working are sequentially performed, and it is possible to easily produce a predetermined fixed-size flat heat pipe.
【００２６】本発明の実施の形態において、長尺の銅管
等の金属の円形パイプからフラットヒートパイプを大量
に製造する場合は、長尺の銅管（円形パイプ）を、楕円
形状の凹部を備えた楕円ロール型式の圧延機に掛けて楕
円形銅管（楕円パイプ）に塑性加工したのち、つぎに楕
円形銅管（楕円パイプ）を定尺に切断してから、切断し
た定尺の楕円形銅管（定尺の楕円パイプ）をプレス機型
式の平金型に掛けて扁平状の塑性加工を施して、フラッ
トパイプに仕上げることが可能である。In the embodiment of the present invention, when a large amount of a flat heat pipe is manufactured from a metal circular pipe such as a long copper pipe, the long copper pipe (circular pipe) is formed with an elliptical concave portion. After being plastically processed into an elliptical copper tube (elliptic pipe) by using a rolling mill equipped with an elliptical roll model, the elliptical copper pipe (elliptic pipe) is then cut into a fixed length, and then the cut elliptical shape is cut. It is possible to finish a flat pipe by subjecting a shaped copper pipe (a fixed-length elliptical pipe) to a flat mold of a press machine type and performing flat plastic processing.
【００２７】また、本発明の実施の形態において、例え
ば、２０００ｍの長尺の円形銅管から、定尺３２ｃｍの
フラットヒートパイプを大量に製造する場合は、リール
に巻かれた長尺の円形銅管を、楕円形状の凹部を備えた
ロール圧延機型式の楕円金型、およびロール圧延機型式
の平金型に連続的に送って、所定の塑性加工を施した
後、加工を終えたフラット銅管（フラットパイプ）を、
例えば、３２ｃｍの定尺に自動的に切断することによっ
て、所定の３２ｃｍ定尺のフラットヒートパイプを連続
的に効率よく生産することが実現される。また、本発明
の実施の形態において、作動液の封入は、多くの場合、
所定長さのフラットパイプに加工した後に行われるが、
フラットパイプに加工する前の段階、すなわち、断面円
形のパイプや、断面が楕円形のパイプの段階でパイプを
所定の長さに切断して行い、その後に偏平加工を施して
金属コンテナをフラットにするようにしてもよい。作動
液の封入方法は、作動液を注入した後、加熱沸騰させて
脱気させる方法、作動液を注入した後、ポンプ等で真空
引きして脱気する方法等、何れの方法を用いても良い。In the embodiment of the present invention, for example, when manufacturing a large 32 cm flat heat pipe from a 2000 m long circular copper tube, a long circular copper wound on a reel is required. After continuously feeding the tube to an elliptical mold of a roll rolling mill type having an elliptical concave portion, and a flat die of a roll rolling mill type, subjected to a predetermined plastic working, and then finished the processed flat copper Pipe (flat pipe)
For example, by automatically cutting into a 32 cm fixed length, it is possible to continuously and efficiently produce a predetermined 32 cm fixed flat heat pipe. In the embodiments of the present invention, the working fluid is often sealed.
It is performed after processing into a flat pipe of a predetermined length,
Before processing into a flat pipe, that is, a pipe with a circular cross section or a pipe with an elliptical cross section, the pipe is cut to a predetermined length, and then flattened to flatten the metal container. You may make it. The method of enclosing the working fluid may be any method such as a method of injecting the working fluid and then heating and boiling to deaerate, or a method of injecting the working fluid and evacuating and degassing with a pump. good.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明のフラットヒートパイプおよびそ
の製造方法によると、金属の円形パイプに楕円塑性加工
を施して、両側に所定の曲率の端部を有する楕円パイプ
を形成したのち、楕円パイプに扁平塑性加工を施すこと
により、平行に伸びる一対の平坦部、および一対の平坦
部の両端を連結する所定の曲率の一対の端部を有するフ
ラットパイプを形成しているから、楕円パイプの扁平加
工度を大きくしても、押し潰し面の内側に変形した窪み
の発生は無くなり、平滑に仕上げられた平行に伸びる一
対の所定の平坦部、および一対の平坦部の両端を連結す
る所定の曲率の一対の端部を有するフラットヒートパイ
プを、塑性加工により容易に製造することができ、しか
も、コストを低減できるフラットヒートパイプおよびそ
の製造方法を提供することができる。According to the flat heat pipe and the method for manufacturing the same of the present invention, a metal circular pipe is subjected to elliptic plastic working to form an elliptic pipe having ends of a predetermined curvature on both sides, and then to the elliptic pipe. By performing flat plastic working, a flat pipe having a pair of flat portions extending in parallel and a pair of ends having a predetermined curvature connecting both ends of the pair of flat portions is formed. Even if the degree is increased, the occurrence of the deformed dent inside the crushed surface is eliminated, and a pair of predetermined flat portions extending in parallel and having a smooth finish and a predetermined curvature connecting both ends of the pair of flat portions are eliminated. Provided is a flat heat pipe having a pair of ends, which can be easily manufactured by plastic working and can reduce the cost, and a method for manufacturing the flat heat pipe. Rukoto can.
【００２９】さらに、本発明のフラットヒートパイプお
よびその製造方法によると、金属の円形パイプを、楕円
金型または楕円ロールに掛けて、所定の曲率に近似した
曲率の一対の端部を有する楕円パイプに楕円塑性加工し
たのち、楕円パイプを、平金型または平型ロールに掛け
て、扁平塑性加工による扁平状のフラットパイプに加工
して、所定の平行に伸びる一対の平坦部、および一対の
平坦部の両端を連結する所定の曲率の一対の端部を有す
る平坦部を有するフラットヒートパイプに仕上げている
から、扁平加工後の厚さを薄く仕上げても、フラットパ
イプに平行に伸びる一対の平坦部を有し、内側に変形し
た窪みを有しない扁平状の中空部を有するフラットヒー
トパイプを確実に形成することができ、しかも、短尺、
長尺のいずれのフラットヒートパイプでも容易に製造が
できるという効果がある。Further, according to the flat heat pipe and the method of manufacturing the same of the present invention, a metal circular pipe is hung on an elliptical mold or an elliptical roll, and the elliptic pipe has a pair of ends having a curvature approximate to a predetermined curvature. After the elliptic plastic processing, the elliptical pipe is hung on a flat mold or a flat roll, processed into a flat flat pipe by flat plastic processing, and a pair of flat portions extending in a predetermined parallel, and a pair of flat portions. The flat heat pipe has a flat part with a pair of ends with a predetermined curvature connecting both ends of the part, so even if the thickness after flattening is finished thin, a pair of flats extending parallel to the flat pipe A flat heat pipe having a flat hollow portion having a hollow portion having no concave portion deformed inside can be reliably formed.
There is an effect that any long flat heat pipe can be easily manufactured.
【図１】本発明の実施の形態によるフラットヒートパイ
プを示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a flat heat pipe according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態によるフラットヒー
トパイプを示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a flat heat pipe according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施の形態によるフラットヒー
トパイプを示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a flat heat pipe according to a third embodiment of the present invention.
【図４Ａ】本発明の実施の形態によるフラットヒートパ
イプの製造方法における楕円金型と円形パイプの関係を
示す説明図である。FIG. 4A is an explanatory diagram showing a relationship between an elliptical mold and a circular pipe in a method of manufacturing a flat heat pipe according to an embodiment of the present invention.
【図４Ｂ】本発明の実施の形態によるフラットヒートパ
イプの製造方法における平金型と楕円加工を施した楕円
パイプの関係を示す説明図である。FIG. 4B is an explanatory view showing a relationship between a flat mold and an elliptical pipe subjected to elliptical processing in the method for manufacturing a flat heat pipe according to the embodiment of the present invention.
【図４Ｃ】本発明の実施の形態によるフラットヒートパ
イプの製造方法における平金型と扁平加工を施したフラ
ットパイプの関係を示す説明図である。FIG. 4C is an explanatory diagram showing a relationship between a flat mold and a flat pipe subjected to flattening in the method for manufacturing a flat heat pipe according to the embodiment of the present invention.
【図５】従来のヒートパイプを示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional heat pipe.
【図６】従来の他の形態のヒートパイプを示す断面図で
ある。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another conventional heat pipe.
１ 金属の円形パイプ ２ 金属の楕円パイプ ２Ｅ 端部 ３ 金属のフラットパイプ（ヒートパイプ） ３ フラットヒートパイプ ３Ａ 上部平坦部 ３Ｂ 下部平坦部 ３Ｃ 中空部 ３Ｅ 端部 ４ フラットヒートパイプ ４Ａ 上部平垣部 ４Ｂ 下部平坦部 ４Ｃ 中空部 ４Ｄ ウイック材 ４Ｅ 端部 ５ フラットヒートパイプ ５Ａ 上部平垣部 ５Ｂ 下部平坦部 ５Ｃ 中空部 ５Ｄ 内面溝 ５Ｅ 端部 ６ ヒートパイプ ７ 金属管 ７Ａ 上部窪み ７Ｂ 下部窪み ７Ｃ 中空部 ７Ｅ 端部 ８ ヒートパイプ ９ 金属管 ９Ａ スプリングコイル １０Ａ 上部楕円金型 １０Ｂ 下部楕円金型 １０Ｃ 凹部 １１Ａ 上部平金型 １１Ｂ 下部平金型 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal circular pipe 2 Metal oval pipe 2E end 3 Metal flat pipe (heat pipe) 3 Flat heat pipe 3A Upper flat part 3B Lower flat part 3C hollow part 3E end 4 Flat heat pipe 4A Upper flat fence part 4B Lower part Flat part 4C Hollow part 4D Wick material 4E End part 5 Flat heat pipe 5A Upper flat wall part 5B Lower flat part 5C Hollow part 5D Inner surface groove 5E End part 6 Heat pipe 7 Metal pipe 7A Upper depression 7B Lower depression 7C hollow part 7E End part Reference Signs List 8 heat pipe 9 metal tube 9A spring coil 10A upper elliptical die 10B lower elliptical die 10C recess 11A upper flat die 11B lower flat die
Claims (6)
る一対の平坦部と、前記一対の平坦部の両端を連結する
所定の曲率の一対の端部を有し、 前記一対の平坦部は、内側に変形した窪みを有しないこ
とを特徴とするフラットヒートパイプ。1. A metal circular pipe is used as a raw material, and has a pair of flat portions extending in parallel, and a pair of ends having a predetermined curvature connecting both ends of the pair of flat portions. A flat heat pipe characterized by having no inwardly deformed depression.
記所定の曲率に近似した曲率の一対の端部を有した楕円
パイプに加工する楕円加工を行なった後、前記楕円パイ
プに扁平加工を施して形成されることを特徴とする請求
項１記載のフラットヒートパイプ。2. The method according to claim 1, wherein the pair of flat portions are formed into an elliptic pipe having a pair of ends having a curvature approximate to the predetermined curvature, and then the elliptic pipe is flattened. The flat heat pipe according to claim 1, wherein the flat heat pipe is formed by performing the following.
ュ、極細銅線等のウイック材を有することを特徴とする
請求項１記載のフラットヒートパイプ。3. The flat heat pipe according to claim 1, wherein said pair of flat portions has a wick material such as a copper mesh or a fine copper wire between them.
ることを特徴とする請求項１記載のフラットヒートパイ
プ。4. The flat heat pipe according to claim 1, wherein said pair of flat portions has a groove on an inner surface thereof.
の曲率に近似した曲率の一対の端部を有した楕円パイプ
に加工し、 前記楕円パイプに扁平加工を施して平行に伸びる一対の
平坦部、および前記一対の平坦部の両端を連結する前記
所定の曲率の一対の端部を有するフラットパイプに加工
することを特徴とするフラットヒートパイプの製造方
法。5. A metal circular pipe is subjected to elliptical processing to form an elliptic pipe having a pair of ends having a curvature approximating a predetermined curvature, and said elliptic pipe is subjected to flat processing to extend a pair of parallel extending elliptic pipes. A flat heat pipe manufacturing method, wherein the flat heat pipe is processed into a flat pipe having a flat portion and a pair of ends having the predetermined curvature connecting both ends of the pair of flat portions.
定の楕円形状の凹部を有する一対の楕円金型によって前
記円形パイプをプレスするステップであり、 前記フラットパイプに加工するステップは、一対の平金
型によって前記楕円パイプをプレスするステップである
ことを特徴とする請求項５記載のフラットヒートパイプ
の製造方法。6. The step of forming the elliptic pipe is a step of pressing the circular pipe with a pair of elliptical dies having a predetermined elliptical concave portion. The step of processing the flat pipe is a step of forming the flat pipe. 6. The method according to claim 5, further comprising the step of pressing the elliptical pipe with a mold.
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