JP2017044401A - Heat pipe and process of manufacture of it - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flexible heat pipe capable of not only assuring a wide heat transfer area but also showing a superior installation characteristic.SOLUTION: This invention relates to a heat pipe 1 characterized in that working fluid evaporated through its heating and condensed through its heat radiation is encapsulated in a container 2 constituted by a copper pipe and a wick 3 for generating capillary force by penetrating working fluid of liquid phase is arranged inside the container 2, and an intermediate part of the container 2 in its longitudinal direction is set as a corrugated part 4 having wave-shapes 6 with a prescribed pitch P and at the same time, both sides holding the corrugated part 4 of the container 2 are applied as straight pipe parts 5a, 5b having a specified outer diameter [D] and the maximum outer diameter [d] at the corrugated part 4 is less than an outer diameter [D] of the straight pipe parts 5a, 5b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ヒートパイプに関し、特に可撓性を付与するためのコルゲート部を有するヒートパイプおよびそのヒートパイプの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a heat pipe, and more particularly to a heat pipe having a corrugated portion for imparting flexibility and a method for manufacturing the heat pipe.

ヒートパイプは気密性の高いコンテナの内部に、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体を封入した熱輸送素子であり、一般的な構造として、銅パイプをコンテナとし、水を作動流体とし、さらに作動流体を蒸発部に還流させるための毛管力を発生するウイックを銅パイプの内部に設けた構造が知られている。特許文献１には可撓性を付与したヒートパイプが記載されている。そのヒートパイプのコンテナは、コルゲートパイプをコンテナとしたものであり、蛇行させて設置することが可能なように構成されている。   A heat pipe is a heat transport element that encloses a working fluid that evaporates when heated and evaporates and condenses by radiating heat inside a highly airtight container. Further, a structure in which a wick that generates a capillary force for returning the working fluid to the evaporation portion is provided inside the copper pipe is known. Patent Document 1 describes a heat pipe imparted with flexibility. The container of the heat pipe is a corrugated pipe as a container, and is configured so that it can be installed meandering.

特開昭６２−６０５３号公報JP 62-6053 A

銅パイプなどの金属パイプをコンテナとしたヒートパイプは、熱交換する相手材にコンテナと同じ径の孔を形成することにより、相手材に容易に装着でき、また十分な熱伝達面積を確保することができる。しかしながら、コンテナに可撓性がないので、固定部材と可動部材との間で熱輸送を行うように使用することが困難であり、あるいはヒンジ構造を採用しなければならないなど、構成が複雑化する。また、ヒートパイプを固着してある箇所が外部からの荷重や熱応力によって変位する場合、その荷重あるいは応力がヒートパイプに作用してヒートパイプが破損してしまう可能性がある。   Heat pipes made of metal pipes such as copper pipes as containers can be easily attached to the mating material by forming holes of the same diameter as the container in the mating material to exchange heat, and ensure a sufficient heat transfer area Can do. However, since the container is not flexible, it is difficult to use the container for heat transfer between the fixed member and the movable member, or the structure is complicated, such as a hinge structure must be adopted. . Moreover, when the location where the heat pipe is fixed is displaced by an external load or thermal stress, the load or stress may act on the heat pipe and the heat pipe may be damaged.

これに対して、特許文献１に記載されているヒートパイプは、コルゲートパイプをコンテナとしていて可撓性があるから、相対的に移動する二つの部材を熱的に連結するように使用することができ、またヒートパイプが固着されている箇所の変位を吸収することができる。しかしながら、特許文献１に記載されているヒートパイプのコンテナは、全長に亘ってコルゲート加工されたものであり、外周面の全体が波打った形状になっている。そのため、熱交換する相手材が気体や液体の場合には熱伝達面積が広くなるが、相手材の熱伝達面が平坦面や円筒面である場合には、その熱伝達面とヒートパイプとの接触状態が線接触に近い状態になって、十分な熱伝達面積を確保できなくなる可能性がある。   On the other hand, since the heat pipe described in Patent Document 1 is flexible with the corrugated pipe as a container, it can be used to thermally connect two members that move relatively. It is possible to absorb the displacement of the place where the heat pipe is fixed. However, the heat pipe container described in Patent Document 1 is corrugated over its entire length, and the entire outer peripheral surface has a wavy shape. For this reason, the heat transfer area is wide when the counterpart material to be heat exchanged is gas or liquid, but when the heat transfer surface of the counterpart material is a flat surface or a cylindrical surface, the heat transfer surface and the heat pipe There is a possibility that the contact state becomes a state close to a line contact and a sufficient heat transfer area cannot be secured.

本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、可撓性を有し、かつ広い熱伝達面積を確保できるだけでなく、装着性に優れたヒートパイプおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made by paying attention to the above technical problem, and provides a heat pipe having flexibility and ensuring a wide heat transfer area, as well as excellent wearability, and a method for manufacturing the same. It is intended to do.

本発明のヒートパイプは、上記の目的を達成するために、銅パイプによって構成されたコンテナの内部に、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体が封入され、液相の前記作動流体が浸透することにより毛管力を発生するウイックが前記コンテナの内部に設けられたヒートパイプにおいて、前記コンテナの長手方向での中間部が所定のピッチの波形状を有するコルゲート部とされるとともに、前記コンテナの前記コルゲート部を挟んだ両側の部分が外径が一定の直管部とされ、前記コルゲート部の最大外径が前記直管部の外径以下であることを特徴とするものである。   In the heat pipe of the present invention, in order to achieve the above object, a working fluid that is heated to evaporate and radiates and condenses is enclosed in a container constituted by a copper pipe, and the liquid working fluid In the heat pipe in which a wick that generates capillary force by penetrating the container is provided inside the container, an intermediate portion in the longitudinal direction of the container is a corrugated portion having a wave shape with a predetermined pitch, and The portions on both sides of the container sandwiching the corrugated portion are straight pipe portions having a constant outer diameter, and the maximum outer diameter of the corrugated portion is equal to or smaller than the outer diameter of the straight pipe portion.

本発明における前記ウイックは、前記コンテナの内面に添わせて配置された極細線束によって構成されていてよい。   The wick in the present invention may be constituted by a bundle of fine wires arranged along the inner surface of the container.

本発明の製造方法は、銅パイプによって構成されたコンテナの内部に、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体が封入され、液相の前記作動流体が浸透することにより毛管力を発生するウイックが前記コンテナの内部に設けられたヒートパイプの製造方法において、前記銅パイプの内部に前記ウイックを設けるとともに、前記銅パイプの内部から空気を排出しかつ前記作動流体を前記銅パイプの内部に注入した状態で前記銅パイプを密閉し、密閉された前記銅パイプの長手方向での中間部に所定のピッチの波形状を形成する変形加工を施して最大外径が前記銅パイプの外径以下のコルゲート部を形成することを特徴とするヒートパイプの製造方法である。   In the manufacturing method of the present invention, a working fluid that evaporates by heating and condenses by radiating heat is enclosed in a container constituted by a copper pipe, and the capillary fluid is generated by the penetration of the liquid working fluid. In the heat pipe manufacturing method in which the wick is provided inside the container, the wick is provided inside the copper pipe, the air is discharged from the inside of the copper pipe, and the working fluid is discharged inside the copper pipe. The copper pipe is sealed in a state where it is injected into the copper pipe, and a deformation process is performed to form a wave shape with a predetermined pitch at an intermediate portion in the longitudinal direction of the sealed copper pipe. A heat pipe manufacturing method is characterized in that the following corrugated portion is formed.

本発明のヒートパイプによれば、銅パイプからなるコンテナの中間部が所定ピッチの波形状からなるコルゲート部とされているので、銅パイプであってもコルゲート部によって可撓性が生じ、曲げることができる。したがって、相対的な位置が変化する二つの部材同士を熱的に連結することができ、また収縮や膨張によって変位する箇所に使用してもその変位をコルゲート部の変形で吸収し、破損などの異常を回避もしくは抑制することができる。また、コンテナにおけるコルゲート部を挟んだ両側の部分は、外径が一定の直管部であるから、直管部を熱伝達する相手材に嵌合させることにより、広い熱伝達面積を確保できる。さらに、前記コルゲート部の最大外径が直管部の外径以下になっているから、直管部の外径と同一内径の取付孔に嵌合させることができ、ヒートパイプを取り付ける箇所の制約を少なくすることができる。   According to the heat pipe of the present invention, since the middle part of the container made of copper pipe is a corrugated part having a corrugated shape with a predetermined pitch, the corrugated part is flexible and bent even if it is a copper pipe. Can do. Therefore, the two members whose relative positions change can be thermally connected to each other, and even if they are used in locations where they are displaced by contraction or expansion, the displacement is absorbed by the deformation of the corrugated part, Abnormalities can be avoided or suppressed. Moreover, since the part of the both sides which pinched | interposed the corrugated part in a container is a straight pipe part with a fixed outer diameter, a wide heat transfer area can be ensured by fitting a straight pipe part with the other material which heat-transmits. Furthermore, since the maximum outer diameter of the corrugated portion is less than or equal to the outer diameter of the straight pipe portion, it can be fitted into an attachment hole having the same inner diameter as the outer diameter of the straight pipe portion, and restrictions on the location where the heat pipe is attached Can be reduced.

また、本発明の製造方法によれば、銅パイプの内部にウイックを配置し、かつ作動流体を封入した後に、銅パイプの長手方向の中間部を、所定ピッチの波形状に変形加工して、直管部における外径以下の最大外径のコルゲート部を形成するから、コルゲート部をヒートパイプの使用時に要求される位置に形成することができる。したがって、本発明の製造方法によれば、コルゲート部のない一般的なヒートパイプを、いわゆる現場合わせで、コルゲート付きヒートパイプとすることができ、ヒートパイプを装着する製品の製造性を向上させることができる。   Further, according to the manufacturing method of the present invention, after placing the wick inside the copper pipe and enclosing the working fluid, the intermediate portion in the longitudinal direction of the copper pipe is deformed into a wave shape with a predetermined pitch, Since the corrugated portion having the maximum outer diameter not more than the outer diameter in the straight pipe portion is formed, the corrugated portion can be formed at a position required when the heat pipe is used. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, a general heat pipe without a corrugated part can be made into a heat pipe with a corrugated so-called on-site, and the productivity of a product to which the heat pipe is attached is improved. Can do.

本発明に係るヒートパイプの一実施形態を模式的に示す断面図およびその一部の拡大図である。It is sectional drawing which shows typically one Embodiment of the heat pipe which concerns on this invention, and the one part enlarged view. 本発明の製造方法による製造過程を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the manufacture process by the manufacturing method of this invention. 波形状を変形加工するための製造器具の一例を示す模式的な正面図である。It is a typical front view which shows an example of the manufacturing instrument for deforming a wave shape.

図１に本発明に係るヒートパイプ１の一実施例を模式的に示してある。ヒートパイプ１は、従来知られているものと同様に、作動流体の潜熱として熱を輸送する熱輸送素子であり、図１に示すヒートパイプ１は円形断面の銅パイプによってコンテナ２が構成されている。コンテナ２は気密状態に閉じられており、その内部には、空気などの非凝縮性の気体を脱気した状態で、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体が封入されている。その作動流体としては、従来知られている適宜の流体を採用することができ、一例として水を採用することができる。   FIG. 1 schematically shows an embodiment of a heat pipe 1 according to the present invention. The heat pipe 1 is a heat transport element that transports heat as the latent heat of the working fluid, as is conventionally known. The heat pipe 1 shown in FIG. 1 includes a container 2 composed of a copper pipe having a circular cross section. Yes. The container 2 is closed in an airtight state, and a working fluid which is heated to evaporate and dissipates heat and condenses in a state where a non-condensable gas such as air is deaerated. As the working fluid, a conventionally known appropriate fluid can be employed, and water can be employed as an example.

また、液相の作動流体（すなわち作動液）が浸透することにより毛管力を発生するウイック３が、コンテナ２の内面に添わせて配置されている。ウイック３は、作動流体の蒸発が生じる箇所に作動液を還流させるためのものであり、銅細線などの極細線を複数本束ねた極細線束や多孔質焼結体、細溝などをウイック３として用いることができる。   In addition, a wick 3 that generates a capillary force by penetrating a liquid-phase working fluid (that is, working fluid) is disposed along the inner surface of the container 2. The wick 3 is used to recirculate the working fluid to a location where the working fluid evaporates. The wick 3 includes a bundle of a plurality of fine wires such as copper fine wires, a porous sintered body, and a fine groove as the wick 3. Can be used.

コンテナ２の長手方向での中間部は、コルゲート部４とされ、コルゲート部４を挟んだ両側の部分（両端部）は外径Ｄが一定の直管部５ａ，５ｂとされている。コルゲート部４は、管壁が蛇腹式のひだもしくは皺になった可撓性のある部分であり、コンテナ２を構成している銅パイプの中間部を、所定ピッチＰの波形状６に変形させることにより形成されている。なお、波形状６は多数の環状の溝により構成されていてもよく、あるいは螺旋状の一本の溝により構成されてもよい。コルゲート部４の最大外径ｄは直管部５ａ，５ｂの外径Ｄ以下（Ｄ≧ｄ）となっている。また、波形状６の深さｈとピッチＰとの関係は、一例として（ｈ／Ｐ＞０．２５）とされている。   An intermediate portion in the longitudinal direction of the container 2 is a corrugated portion 4, and both side portions (both ends) sandwiching the corrugated portion 4 are straight pipe portions 5 a and 5 b having a constant outer diameter D. The corrugated portion 4 is a flexible portion whose tube wall is an accordion-type pleat or ridge, and deforms an intermediate portion of the copper pipe constituting the container 2 into a wave shape 6 having a predetermined pitch P. It is formed by. The wave shape 6 may be constituted by a large number of annular grooves, or may be constituted by a single spiral groove. The maximum outer diameter d of the corrugated portion 4 is equal to or smaller than the outer diameter D of the straight pipe portions 5a and 5b (D ≧ d). Moreover, the relationship between the depth h of the waveform 6 and the pitch P is (h / P> 0.25) as an example.

コルゲート部４は、上記のように、ヒートパイプとして構成された銅パイプの中間部を変形させて形成されるから、そのような変形加工によってもウイック３が銅パイプの内面に密着した状態を維持するようにするために、ウイック３は極細線束によって構成され、銅パイプの内面に焼結などの手段で固定しておくことが好ましい。   Since the corrugated portion 4 is formed by deforming the intermediate portion of the copper pipe configured as a heat pipe as described above, the wick 3 is kept in close contact with the inner surface of the copper pipe by such deformation processing. In order to do so, it is preferable that the wick 3 is constituted by an ultrafine wire bundle and is fixed to the inner surface of the copper pipe by means such as sintering.

本発明に係る上記のヒートパイプ１は、相対的に移動し、あるいは振動するなど相対的に変位する二つの部材Ａ，Ｂの間で熱伝達させる場合に使用することができる。図１に示す例では、一方の直管部５ａが加熱側の部材Ａに密着嵌合させられ、他方の直管部５ｂが放熱側の部材Ｂに密着嵌合させられている。これらの直管部５ａ，５ｂは外径Ｄが一定になっているので、各部材Ａ，Ｂに嵌合している部分の外周面の全体がそれぞれの部材Ａ，Ｂに密着し、熱伝達面積が十分に広くなっている。   The heat pipe 1 according to the present invention can be used when heat is transferred between two members A and B that are relatively displaced, such as relatively moving or vibrating. In the example shown in FIG. 1, one straight pipe portion 5 a is closely fitted to the heating side member A, and the other straight pipe portion 5 b is tightly fitted to the heat radiating side member B. Since these straight pipe portions 5a, 5b have a constant outer diameter D, the entire outer peripheral surface of the portion fitted to each member A, B is in close contact with each member A, B, and heat transfer. The area is wide enough.

加熱側の部材Ａの熱が直管部５ａに伝達されることによりヒートパイプ１の内部の作動流体が蒸発する。放熱側の部材Ｂの温度が加熱部側の部材Ａの温度より低いことにより、作動流体の蒸気は温度および圧力の低い他方の直管部５ｂ側に流動し、その直管部５ｂにおいて放熱して凝縮する。このようにして作動流体がその潜熱として熱を輸送する。   The working fluid inside the heat pipe 1 evaporates by transferring the heat of the member A on the heating side to the straight pipe portion 5a. When the temperature of the heat radiation side member B is lower than the temperature of the heating part side member A, the vapor of the working fluid flows to the other straight pipe part 5b side where the temperature and pressure are low, and radiates heat in the straight pipe part 5b. Condensed. In this way, the working fluid transports heat as its latent heat.

一方の直管部５ａにおけるウイック３においては作動流体が蒸発することにより作動液のメニスカスが低下し、毛管力が生じる。他方の直管部５ｂで凝縮することにより生じた作動液は、一方の直管部５ａ側における前記毛管力により吸引され、作動流体の蒸発が生じる一方の直管部５ａ側に還流する。その後、作動流体は再度加熱されて蒸発する。このような蒸発と凝縮とを伴う作動流体の循環によって、加熱側の部材Ａから放熱側の部材Ｂに対して熱が輸送される。   In the wick 3 in one of the straight tube portions 5a, the working fluid evaporates, the meniscus of the working fluid is lowered, and a capillary force is generated. The hydraulic fluid generated by condensing in the other straight pipe portion 5b is sucked by the capillary force on the one straight pipe portion 5a side and recirculates to the one straight pipe portion 5a side where the working fluid evaporates. Thereafter, the working fluid is heated again and evaporated. Heat is transported from the heating side member A to the heat radiation side member B by the circulation of the working fluid accompanied by evaporation and condensation.

これらの部材Ａ，Ｂの間で相対変位が生じた場合、ヒートパイプ１に対して曲げ応力や引っ張り応力もしくは圧縮応力が作用する。ヒートパイプ１の中間部には上記のコルゲート部４が形成され、コルゲート部４では引っ張り応力や曲げ応力あるいは剪断応力が分散させられて曲げや引っ張りなどの変形が容易に生じる。そのため、各部材Ａ，Ｂの相対的な変位がコルゲート部４での変形によって吸収される。すなわち、本発明に係るヒートパイプ１によれば、コルゲート部４を設けたことによって可撓性があるために、熱を伝達するべき二つの部材Ａ，Ｂの相対変位が生じても、その相対変位をコルゲート部４の変形によって吸収して破断などの異常を生じることがなく、継続して熱伝達を行うことができる。   When relative displacement occurs between these members A and B, bending stress, tensile stress or compressive stress acts on the heat pipe 1. The corrugated portion 4 is formed in the middle portion of the heat pipe 1. In the corrugated portion 4, tensile stress, bending stress, or shear stress is dispersed and deformation such as bending or pulling easily occurs. Therefore, the relative displacement of the members A and B is absorbed by the deformation in the corrugated portion 4. That is, according to the heat pipe 1 according to the present invention, since the corrugated portion 4 is provided, the heat pipe 1 is flexible. Therefore, even if the relative displacement between the two members A and B that should transmit heat occurs, the relative The displacement can be absorbed by the deformation of the corrugated portion 4 and no abnormalities such as breakage can occur, and heat transfer can be performed continuously.

また、本発明に係る上記のヒートパイプ１は、外力や熱応力などによって伸縮する部材の内部に装着して使用することもできる。ヒートパイプ１の装着のために、ヒートパイプ１を所定の取り付け孔の内部に密着嵌合させるとした場合、前記コルゲート部４の最大外径ｄが直管部５ａ，５ｂの外径Ｄ以下であることにより、ヒートパイプ１を所定の取り付け孔の開口端からその取り付け孔に挿入することができる。したがって、本発明に係るヒートパイプ１によれば、簡単な操作あるいは作業でヒートパイプ１を装着することができ、ヒートパイプ１の装着性を向上させることができる。また、このようにしてヒートパイプ１を装着した部材が伸縮した場合、ヒートパイプ１における前記コルゲート部４が伸縮するので、ヒートパイプ１の応力が緩和されてヒートパイプ１の破損などの異常が未然に防止される。言い換えれば、ヒートパイプ１の用途を、伸縮の生じる部材に拡大することができる。   In addition, the heat pipe 1 according to the present invention can be used by being mounted inside a member that expands and contracts due to an external force or thermal stress. When the heat pipe 1 is tightly fitted inside a predetermined mounting hole for mounting the heat pipe 1, the maximum outer diameter d of the corrugated portion 4 is less than or equal to the outer diameter D of the straight pipe portions 5a and 5b. By being, the heat pipe 1 can be inserted into the mounting hole from the opening end of the predetermined mounting hole. Therefore, according to the heat pipe 1 which concerns on this invention, the heat pipe 1 can be mounted | worn by simple operation or work, and the mountability of the heat pipe 1 can be improved. Further, when the member attached with the heat pipe 1 expands and contracts in this way, the corrugated portion 4 in the heat pipe 1 expands and contracts, so that the stress of the heat pipe 1 is relieved and abnormality such as breakage of the heat pipe 1 occurs. To be prevented. In other words, the application of the heat pipe 1 can be expanded to a member that causes expansion and contraction.

つぎに本発明に係るヒートパイプの製造方法について説明する。図２は本発明の製造方法による製造過程を説明する図であり、コンテナ２とされる銅パイプ２０の内部にウイック３を設ける。その銅パイプ２０は、予め一方の端部を閉じておき、また内部は脱脂などの洗浄を行っておく。その状態で銅パイプ２０の内部にウイック３を挿入し、銅パイプ２０の内面に添わせた状態に配置する。   Next, a method for manufacturing a heat pipe according to the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining a manufacturing process according to the manufacturing method of the present invention, in which a wick 3 is provided inside a copper pipe 20 serving as a container 2. One end of the copper pipe 20 is closed in advance, and the inside is cleaned such as degreasing. In this state, the wick 3 is inserted into the copper pipe 20 and arranged so as to be attached to the inner surface of the copper pipe 20.

ついで、銅パイプ２０の内部から空気などの非凝縮性ガスを排出するとともに作動流体を注入する。その場合、銅パイプ２０の開口している端部をノズル状に絞り加工しておく。また、非凝縮性ガスの排気と作動流体の封入とは、いわゆる加熱追い出し法によって同時並行的に行うことができる。具体的には、最終的に必要とする量以上の作動液を銅パイプ２０に注入し、銅パイプ２０を上向きに立てた状態で加熱することにより作動流体を蒸発させ、その蒸気と共に非凝縮性ガスを排気し、作動流体が予め定めた必要量残っている状態で、銅パイプ２０の開口端を封止し、密閉する。   Next, a non-condensable gas such as air is discharged from the inside of the copper pipe 20 and a working fluid is injected. In that case, the open end of the copper pipe 20 is drawn into a nozzle shape. Further, the exhaust of the non-condensable gas and the sealing of the working fluid can be performed simultaneously by a so-called heating and evacuation method. Specifically, the working fluid more than finally required is injected into the copper pipe 20, and the working fluid is evaporated by heating the copper pipe 20 in an upright state, and the non-condensable together with the vapor. Gas is exhausted, and the open end of the copper pipe 20 is sealed and sealed in a state where a predetermined amount of working fluid remains.

上記のようにして一般的なヒートパイプ２１を作る。そのヒートパイプ２１の中間部に前述した所定ピッチＰで所定深さｈの波形状６を変形加工する。その波形状６の変形加工は図示しない自動機によって行ってもよく、あるいは図３に示す器具を使用して行ってもよい。波形状６の変形加工は、銅パイプ２０の一部を半径方向で内側に溝状に撓ませる加工であるから、波形状６の変形加工を行うことによって銅パイプ２０がその長手方向に引き寄せられることになり、その結果、波形状６を変形加工した分、ヒートパイプ２１の全長が短縮される。   The general heat pipe 21 is made as described above. The corrugated shape 6 having a predetermined depth h is deformed into the intermediate portion of the heat pipe 21 at the predetermined pitch P described above. The deformation process of the wave shape 6 may be performed by an automatic machine (not shown), or may be performed using an instrument shown in FIG. The deformation process of the corrugated shape 6 is a process of bending a part of the copper pipe 20 in a groove shape inward in the radial direction, so that the copper pipe 20 is drawn in the longitudinal direction by performing the deforming process of the corrugated shape 6. As a result, the entire length of the heat pipe 21 is shortened by the amount of deformation of the wave shape 6.

図３は波形状６を変形加工するための製造器具３０の一例を示す模式図であり、前記波形状６を形成するためのディスク３１を第１フレーム３２に取り付け、かつ波形状６を変形加工する際の反力を受ける保持ローラ３３を第２フレーム３４に取り付けて構成されている。第１フレーム３２と第２フレーム３４とは、ほぼ半円状に湾曲した部材であって、それぞれの一端部で回転可能に連結されている。また、第１フレーム３２と第２フレーム３４との他方の端部を互いに連結するロック部材３５が設けられている。ロック部材３５は、例えば環状の部材であって、図３に示す例では、第２フレーム３４の他方の端部にピン留めされ、第２フレーム３４の他方の端部に接近させた第１フレーム３２の他方の端部にロック部材３５を掛けることにより、第１フレーム３２と第２フレーム３４との他方の端部同士を連結するように構成されている。したがって、ロック部材３５を第２フレーム３４の他方の端部から外すことにより、第１フレーム３２と第２フレーム３４とが前記一端部で相対的に回転し、両者の間隔が開くようになっている。すなわち、第１フレーム３２と第２フレーム３４とは両者の間隔が拡大縮小するように開閉可能に連結されている。   FIG. 3 is a schematic view showing an example of a manufacturing tool 30 for deforming the wave shape 6. A disk 31 for forming the wave shape 6 is attached to the first frame 32, and the wave shape 6 is deformed. A holding roller 33 that receives a reaction force when the second frame 34 is attached to the second frame 34. The first frame 32 and the second frame 34 are members that are curved in a substantially semicircular shape, and are rotatably connected at one end of each. In addition, a lock member 35 that connects the other ends of the first frame 32 and the second frame 34 to each other is provided. The locking member 35 is, for example, an annular member, and in the example shown in FIG. 3, the first frame is pinned to the other end of the second frame 34 and is brought close to the other end of the second frame 34. The other end of the first frame 32 and the second frame 34 are connected to each other by hooking the lock member 35 on the other end of the second frame 32. Therefore, by removing the lock member 35 from the other end portion of the second frame 34, the first frame 32 and the second frame 34 are relatively rotated at the one end portion so that the distance between the two is increased. Yes. That is, the first frame 32 and the second frame 34 are connected so as to be openable and closable so that the distance between them is enlarged or reduced.

ディスク３１は、周辺部分の断面形状が、形成するべき波形状６の断面形状とされた円板体であって、押圧機構３６を介して第１フレーム３２のほぼ中央部に取り付けられている。図３に示す例における押圧機構３６は、スクリュー軸３７とナット部材３８とを主体にして構成されている。ナット部材３８は、そのねじ孔の中心軸線が第１フレーム３２の形状である円弧の中心を向くように、第１フレーム３２のほぼ中央部に固定されている。そのナット部材３８にスクリュー軸３７がねじ込まれている。スクリュー軸３７の先端部（第１フレーム３２の内側に位置する端部）には、クレビス３９が回転可能に連結され、ディスク３１はその回転中心軸線がスクリュー軸３７と垂直になるように、クレビス３９に回転可能に取り付けられている。したがって、ディスク３１はスクリュー軸３７を回転させることにより、スクリュー軸３７と共に前後動するように構成されている。   The disk 31 is a disc body in which the cross-sectional shape of the peripheral portion is the cross-sectional shape of the wave shape 6 to be formed, and is attached to the substantially central portion of the first frame 32 via the pressing mechanism 36. The pressing mechanism 36 in the example shown in FIG. 3 is mainly composed of a screw shaft 37 and a nut member 38. The nut member 38 is fixed to a substantially central portion of the first frame 32 so that the center axis of the screw hole faces the center of the arc that is the shape of the first frame 32. A screw shaft 37 is screwed into the nut member 38. A clevis 39 is rotatably connected to the tip of the screw shaft 37 (the end located inside the first frame 32), and the disk 31 has a clevis so that its rotational axis is perpendicular to the screw shaft 37. 39 is rotatably attached. Therefore, the disk 31 is configured to move back and forth with the screw shaft 37 by rotating the screw shaft 37.

一対（二個）の保持ローラ３３が第２フレーム３４のほぼ中央部に回転可能に取り付けられている。保持ローラ３３はヒートパイプ２１の外周面に接触してヒートパイプ２１を相対的に回転できるように保持するローラであって、その回転中心軸線が第２フレーム３４の形状である円弧の中心軸線とほぼ平行になるように第２フレーム３４に取り付けられている。なお、保持ローラ３３同士の間隔はヒートパイプ２１の外径より小さくなっている。   A pair of (two) holding rollers 33 are rotatably attached to the substantially central portion of the second frame 34. The holding roller 33 is a roller that contacts the outer peripheral surface of the heat pipe 21 so as to relatively rotate the heat pipe 21, and the rotation center axis of the arc is the shape of the second frame 34. It is attached to the second frame 34 so as to be substantially parallel. The interval between the holding rollers 33 is smaller than the outer diameter of the heat pipe 21.

上記の製造器具３０による波形状６の変形加工は、以下のようにして行うことができる。第１フレーム３２と第２フレーム３４とを開いた状態で、前記保持ローラ３３の上にヒートパイプ２１を載せる。その状態で第１フレーム３２と第２フレーム３４とを閉じ、それぞれのフレーム３２，３４における前記他方の端部同士をロック部材３５によって連結する。その状態で前記スクリュー軸３７を回転させてディスク３１をヒートパイプ２１に向けて前進させ、ディスク３１をヒートパイプ２１のコンテナに押し付けてコンテナを窪ませる（変形させる）。ついで、製造器具３０とヒートパイプ２１を相対的に回転させると、ディスク３１がヒートパイプ２１の外周面上を相対的に転動することにより、その転動する軌跡に沿ってコンテナが窪まされ、波形状６が形成される。   The deformation process of the wave shape 6 by the manufacturing tool 30 can be performed as follows. With the first frame 32 and the second frame 34 open, the heat pipe 21 is placed on the holding roller 33. In this state, the first frame 32 and the second frame 34 are closed, and the other ends of the frames 32 and 34 are connected by a lock member 35. In this state, the screw shaft 37 is rotated to advance the disk 31 toward the heat pipe 21, and the disk 31 is pressed against the container of the heat pipe 21 to dent (deform) the container. Next, when the production tool 30 and the heat pipe 21 are rotated relatively, the disk 31 rolls relatively on the outer peripheral surface of the heat pipe 21, so that the container is recessed along the rolling trajectory, A wave shape 6 is formed.

その場合、スクリュー軸３７を次第に回転させてディスク３１のコンテナに対する食い込み量（コンテナの変形量）を次第に増大させてもよい。また、ディスク３１の回転中心軸線とヒートパイプ２１の中心軸線とを平行にすると、ディスク３１がヒートパイプ２１の回りを一回、旋回することにより一条の波形状６が形成される。したがって、その場合には、一条の波形状６を形成した後に、製造器具３０とヒートパイプ２１とをヒートパイプ２１の中心軸線の方向に所定ピッチＰずらしつつ、順次、波形状６の変形加工を行い、複数条の波形状６を形成する。これとは異なり、ディスク３１を、その回転中心軸線がヒートパイプ２１の中心軸線に対して所定角度交差する状態でヒートパイプ２１に押し付け、その状態でディスク３１をヒートパイプ２１の外周面上を相対的に転動させれば、螺旋状の波形状６を形成することができる。その螺旋状の波形状６のピッチＰは、ディスク３１の回転中心軸線とヒートパイプ２１の中心軸線との交差角度に応じたピッチになる。   In that case, the screw shaft 37 may be gradually rotated to gradually increase the amount of biting of the disk 31 into the container (the amount of deformation of the container). Further, when the rotation center axis of the disk 31 and the center axis of the heat pipe 21 are made parallel, the disk 31 turns once around the heat pipe 21 to form a single wave shape 6. Therefore, in that case, after forming the single wave 6, the deformation of the wave 6 is sequentially performed while shifting the manufacturing tool 30 and the heat pipe 21 by a predetermined pitch P in the direction of the central axis of the heat pipe 21. A plurality of corrugations 6 are formed. Unlike this, the disk 31 is pressed against the heat pipe 21 in a state where the rotation center axis thereof intersects the center axis of the heat pipe 21 at a predetermined angle, and in this state, the disk 31 is relatively moved on the outer peripheral surface of the heat pipe 21. If it rolls automatically, the helical waveform 6 can be formed. The pitch P of the spiral waveform 6 is a pitch corresponding to the intersection angle between the rotation center axis of the disk 31 and the center axis of the heat pipe 21.

上記の製造器具３０による波形状６の変形加工は、既に製造されている製品としてのヒートパイプ２１に施すことができ、したがってヒートパイプ２１を適宜の箇所に装着するいわゆる現場での波形状６の変形加工が可能である。そのため、上記の製造器具３０を可搬性のある構成とすることにより、ヒートパイプ２１の装着現場での必要に応じた加工によるいわゆる現場合わせが可能になる。   The deformation processing of the corrugated shape 6 by the manufacturing tool 30 can be applied to the heat pipe 21 as a product that has already been manufactured. Accordingly, the so-called corrugated shape 6 in the field where the heat pipe 21 is mounted at an appropriate location. Deformation processing is possible. Therefore, by making the above-described manufacturing tool 30 have a portable configuration, so-called on-site alignment is possible by processing according to necessity at the installation site of the heat pipe 21.

なお、本発明に係る製造器具は、ディスクをヒートパイプのコンテナの外周面に押し付けて波形状を変形加工するように構成されていればよく、そのディスクをヒートパイプにコンテナに向けて押圧する押圧機構は、上述したナット部材とスクリュー軸とによる構成以外に、油圧機構やリンク機構などによって押圧力を発生する機構であってもよい。   Note that the manufacturing apparatus according to the present invention only needs to be configured to press the disk against the outer peripheral surface of the heat pipe container to deform the wave shape, and press the disk against the heat pipe toward the container. The mechanism may be a mechanism that generates a pressing force by a hydraulic mechanism, a link mechanism, or the like other than the above-described configuration of the nut member and the screw shaft.

１…ヒートパイプ、 ２…コンテナ、 ３…ウイック、 ４…コルゲート部、 ５ａ，５ｂ…直管部、 ６…波形状、 ２０…銅パイプ、 ２１…ヒートパイプ、 ３０…製造器具、 ３１…ディスク、 ３２…第１フレーム、 ３３…保持ローラ、 ３４…第２フレーム、 ３５…ロック部材、 ３６…押圧機構、 ３７…スクリュー軸、 ３８…ナット部材、 ３９…クレビス。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat pipe, 2 ... Container, 3 ... Wick, 4 ... Corrugated part, 5a, 5b ... Straight pipe part, 6 ... Wave shape, 20 ... Copper pipe, 21 ... Heat pipe, 30 ... Manufacturing instrument, 31 ... Disc, 32 ... 1st frame, 33 ... Holding roller, 34 ... 2nd frame, 35 ... Lock member, 36 ... Pressing mechanism, 37 ... Screw shaft, 38 ... Nut member, 39 ... Clevis.

本発明のヒートパイプは、上記の目的を達成するために、銅パイプによって構成されたコンテナの内部に、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体が封入され、液相の前記作動流体が浸透することにより毛管力を発生するウイックが前記コンテナの内部に設けられたヒートパイプにおいて、前記コンテナの長手方向での中間部が所定のピッチの波形状を有するコルゲート部とされるとともに、前記コンテナの前記コルゲート部を挟んだ両側の部分が外径が一定の直管部とされ、前記コルゲート部の最大外径が前記直管部の外径以下であり、前記ウイックは、前記コンテナの内面に添って配置された極細線束によって構成され、かつ前記コンテナの内面形状に添って波形状に形成されていることを特徴とするものである。
In the heat pipe of the present invention, in order to achieve the above object, a working fluid that is heated to evaporate and radiates and condenses is enclosed in a container constituted by a copper pipe, and the liquid working fluid In the heat pipe in which a wick that generates capillary force by penetrating the container is provided inside the container, an intermediate portion in the longitudinal direction of the container is a corrugated portion having a wave shape with a predetermined pitch, and The portions on both sides of the corrugated portion of the container are straight pipe portions having a constant outer diameter, the maximum outer diameter of the corrugated portion is equal to or smaller than the outer diameter of the straight pipe portion, and the wick is an inner surface of the container in along constituted by arranged filament bundle, and along the inner surface shape of the container it is characterized in that you are formed in a wave shape.

本発明の製造方法は、銅パイプによって構成されたコンテナの内部に、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体が封入され、液相の前記作動流体が浸透することにより毛管力を発生するウイックが前記コンテナの内部に設けられたヒートパイプの製造方法において、前記銅パイプの内面に前記ウイックを密着させた状態に固定するとともに、前記銅パイプの内部から空気を排出しかつ前記作動流体を前記銅パイプの内部に注入した状態で前記銅パイプを密閉し、密閉された前記銅パイプの長手方向での中間部に所定のピッチの波形状を形成する変形加工を施して最大外径が前記銅パイプの外径以下のコルゲート部を形成するとともに前記ウイックを前記銅パイプの内面に添った波形状に形成することを特徴とするヒートパイプの製造方法である。 In the manufacturing method of the present invention, a working fluid that evaporates by heating and condenses by radiating heat is enclosed in a container constituted by a copper pipe, and the capillary fluid is generated by the penetration of the liquid working fluid. the method of manufacturing a heat pipe wick is provided inside the container that, while securing the state where the Ui' click into close contact with the inner surface of the copper pipe, to discharge air from the interior of the copper pipes and the actuating The copper pipe is hermetically sealed in a state where fluid is injected into the copper pipe, and a maximum outer diameter is formed by performing deformation processing to form a wave shape with a predetermined pitch in an intermediate portion in the longitudinal direction of the sealed copper pipe. production of heat pipes but characterized that you corrugated shape taken along the wick to the inner surface of the copper pipe as well as the form formed the corrugations of smaller than the outer diameter of the copper pipes It is the law.

Claims (3)

銅パイプによって構成されたコンテナの内部に、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体が封入され、液相の前記作動流体が浸透することにより毛管力を発生するウイックが前記コンテナの内部に設けられたヒートパイプにおいて、
前記コンテナの長手方向での中間部が所定のピッチの波形状を有するコルゲート部とされるとともに、
前記コンテナの前記コルゲート部を挟んだ両側の部分が外径が一定の直管部とされ、
前記コルゲート部の最大外径が前記直管部の外径以下である
ことを特徴とするヒートパイプ。 A working fluid that is heated to evaporate and dissipates heat and condenses is enclosed in a container constituted by a copper pipe, and a wick that generates capillary force when the working fluid in a liquid phase permeates is disposed inside the container. In the heat pipe provided in
The intermediate portion in the longitudinal direction of the container is a corrugated portion having a wave shape with a predetermined pitch,
Both sides of the container sandwiching the corrugated portion are straight pipe portions having a constant outer diameter,
The heat pipe according to claim 1, wherein a maximum outer diameter of the corrugated portion is equal to or smaller than an outer diameter of the straight pipe portion. 前記ウイックは、前記コンテナの内面に添わせて配置された極細線束によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ。   The heat pipe according to claim 1, wherein the wick is configured by a bundle of fine wires arranged along the inner surface of the container. 銅パイプによって構成されたコンテナの内部に、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体が封入され、液相の前記作動流体が浸透することにより毛管力を発生するウイックが前記コンテナの内部に設けられたヒートパイプの製造方法において、
前記銅パイプの内部に前記ウイックを設けるとともに、
前記銅パイプの内部から空気を排出しかつ前記作動流体を前記銅パイプの内部に注入した状態で前記銅パイプを密閉し、
密閉された前記銅パイプの長手方向での中間部に所定のピッチの波形状を形成する変形加工を施して最大外径が前記銅パイプの外径以下のコルゲート部を形成する
ことを特徴とするヒートパイプの製造方法。 A working fluid that is heated to evaporate and dissipates heat and condenses is enclosed in a container constituted by a copper pipe, and a wick that generates capillary force when the working fluid in a liquid phase permeates is disposed inside the container. In the heat pipe manufacturing method provided in
While providing the wick inside the copper pipe,
Air is exhausted from the copper pipe and the working fluid is injected into the copper pipe to seal the copper pipe,
A corrugated portion having a maximum outer diameter equal to or smaller than the outer diameter of the copper pipe is formed by performing deformation processing to form a corrugated shape with a predetermined pitch at an intermediate portion in the longitudinal direction of the sealed copper pipe. Heat pipe manufacturing method.
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