JP4193189B2

JP4193189B2 - 耐圧構造薄形プレートヒートパイプとその製造方法

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Publication number: JP4193189B2
Application number: JP18292697A
Authority: JP
Inventors: 久輝赤地
Original assignee: アクトロニクス株式会社
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2017-06-05
Also published as: JPH10339592A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はプレートヒートパイプの構造に関するものであり、特に大きな外圧及び内圧に耐える薄形のプレートヒートパイプの構造及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来のプレートヒートパイプ構造の一例を示す断面説明図である。１１はプレート形状コンテナの熱量授受面、１２は作動液がヒートパイプとして作動する為の作動室、１３はコンテナ平面の強度補強の為の補強支柱、１４は作動液還流及び作動液拡散の為のウイック、１５は作動液である。プレートヒートパイプは熱量の面間相互の熱量の授受、及び熱量授受面１１の表面における温度均一化を目的として使用されるから、作動液蒸気は熱量授受面１１に対応する作動室の全面に均等に配分されて凝縮する必要がある。その為に作動室１２はプレート形状に形成されてある。また均等な熱量授受の必要があるから熱量授受面１１には良好な表面平滑度及び良好な平面度が要求される。コンテナ平面には作動液の飽和蒸気圧が全面に加わるから総内圧力は極めて大きなものとなる。その内圧による熱量授受面１１の変形を防ぐ為に作動室１２内部には内圧力に対応した多くの数の補強支柱１３が設けられてある。適用温度によっては作動液の飽和蒸気圧は極めて大きくなるから多くの補強支柱１３が設けられてあるにも拘らずコンテナ１０の肉厚は比較的大きなものとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近来の半導体技術の進展は、電気通信機器分野から重電用機器分野に亙る広い分野において技術革新を齎しつつあり、その中でも特に大きな変革は機器の小型化と部品実装の高密度化である。これに対応して業界では発熱素子の冷却技術にも大きな革新が要求されるようになった。その一環としてプレートヒートパイプの薄形化及び軽量化は急を要する大きな課題となっている。その為の解決すべき課題は以下の通りである。
【０００４】
（１）プレートヒートパイプの熱量授受面１１の表面積は、熱輸送量の等しい通常の円筒形ヒートパイプの熱量授受面積に比較して極めて大きく形成される。また面に垂直に加わる荷重に対して、平板形状熱量授受面の強度は円筒形状熱量授受面の強度に比較して耐外圧強度、耐内圧強度の何れも桁違いに低いことは機械的強度計算上からも明らかである。これらの点から通常外径２０ｍｍの円筒形ヒートパイプの純銅コンテナ肉厚が０．８〜１．０ｍｍであるのに対して、２００ｍｍ×２００ｍｍの面積のプレートヒートパイプの純銅コンテナの肉厚は２．０〜３．０ｍｍである如く厚肉に設計されるのが常である。この肉厚は多数の補強支柱１３を配設した場合の厚さであって、軽量化のためにアルミニウムを適用する場合はプレートヒートパイプの肉厚を薄肉化することは更に困難となり、業界の近来の強い要望であるプレートヒートパイプの薄形軽量化を極めて困難なものとしている。
【０００５】
（２）近来の半導体技術の進歩は半導体発熱素子の小型化と同時に大容量化を促しつつある。このような現状は半導体発熱素子をプレートヒートパイプの片側の熱量授受面１１上に装着し、その発生する熱量を他の片側の熱量授受面１１上に配設した放熱手段により放熱する場合、半導体発熱素子の放熱面即ちプレートヒートパイプの受熱面積が熱入力量に比較して余りに小さいことに起因して、この部分の温度が予測を越えて上昇し、局部的に作動液の臨界温度を大幅に越える場合がある。この場合は作動液蒸気が部分的に二相流体としての機能を失い、プレートヒートパイプの熱輸送能力が低下し、熱量授受面１１の表面温度が急上昇し、最終的にはプレートヒートパイプの全体温度が作動液の臨界温度を越える結果となることになる。このような場合のコンテナの内部圧力は４０〜６０Ｋｇ／ｃｍ^２にも達することがあり、設計値を越えて高圧になることになる。発熱素子の小型大容量化が益々進む今後のプレートヒートパイプは、このような不測の事態の発生に対しても安全性が確保された設計にする必要がある。従来のプレートヒートパイプ構造の場合にはこのように安全率を高めた設計を採用する場合はコンテナの厚さを実用不可能な程度まで厚肉にする必要があり、実施不可能であった。
【０００６】
（３）薄形プレートヒートパイプには、所定の曲率で湾曲せしめたり、サーペンタイン曲げ、螺旋曲げ等を実施して適用する応用例が多い。従来型のプレートヒートパイプは完製品の曲げ加工に依る曲面プレートヒートパイプの製作は、座屈が発生することに起因して殆ど実施不可能であった。また半製品時点で曲げ加工を実施して、これを接合してにそのような曲面プレートヒートパイプを製作することも考えられるが、製造技術的に極めて困難で実用化は不可能であった。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
課題を解決する為の手段としての本発明のプレートヒートパイプの基本的な構造について図１、図２により説明する。
図１は作動液の蒸気の臨界温度を越えて適用することの出来る本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの平面略図であって、図２はその断面略図である。図において本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの構成要素である細径トンネル及び毛細細径トンネルは図面簡略化のため全て線図で示してある。その薄形プレートの熱量授受領域４の両端末に夫々１本の細径トンネル２−１、２−２が内蔵形成されてあり、この細径トンネルの相当直径はプレートヒートパイプの適用温度が封入作動液の臨界温度を所定の範囲内で越えて温度上昇しても、プレート平面が変形しないことが保証される様プレートヒートパイプの厚さに対応して細径化された直径である。プレートヒートパイプに要求されるその厚さは業界分野により異なるが重電分野、機械装置応用分野等では５ｍｍ以下、電気通信分野では２ｍｍ以下、技術革新速度の大きな情報機器分野では１．２ｍｍ以下前後である。従って軽量化のためアルミニウム素材が適用され、適用作動液の臨界温度が４０Ｋｇ／ｃｍ^２の場合は、上記二本の細径トンネル２−１、２−２の耐圧相当直径は、計算値及び経験値から勘案して、夫々３ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下となる。この様に細径化された二本の細径トンネル２−１、２−２は、その相当直径と同等またはそれ以下に細径化され、且つ毛細管作用を有する毛細細径トンネルの多数が並列化された毛細細径トンネル群３により相互に連通連結されてあり、この様に構成された細径トンネル群構造体をコンテナとして所定の作動液の所定の量が封入封止されてヒートパイプとして構成されてあり、このヒートパイプを内蔵するプレートヒートパイプは目標とする所定の内圧及び外圧に耐えて、目標とする所定の厚さの薄形に形成することの可能な高熱伝導性金属材料が選択されて構成されてあることを特徴としている。通常はこのような金属材料としては各種ステンレス、または純銅、純アルミニウム、及びそれらの合金の中から選択される。
【０００８】
【作用】
上述の如き構成のプレートヒートパイプは以下の如き各種の作用を発揮する。（１）極めて耐圧性に優れた薄形プレートヒートパイプとして構成することが出来る。
相当直径夫々３ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下の如く細径化されたトンネル構造体は０．２〜０．５ｍｍ程度の極めて薄い肉厚を与えただけで高温下でも５０〜２００Ｋｇ／ｃｍ^２の如き高い内圧に耐えるプレートヒートパイプを構成することが出来る。このことは薄肉管の耐圧力の計算式Ｐ＝２ｔ・ｆ_ｔ／ｄ_ｉ：Ｐ耐圧力、ｔ肉厚、ｆ_ｔ金属の許容応力、ｄ_ｉ内径、から明白である。またこの様なプレートヒートパイプは同様な高い外圧に耐え得ることも明白である。このことから比較的強度の弱いアルミニウムを素材とした場合でも夫々５ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、の如き薄形の高耐圧プレートヒートパイプを形成することが容易である。
【０００９】
（２）作動液還流細管自己選択方式のループ型細管ヒートパイプ群として活発に作用する。
細径トンネル群構造体の受放熱部は毛細細径トンネル群３であるから、受熱部で発生した作動液蒸気は放熱部において凝縮により液化した作動液は表面張力により毛細細径トンネル３内を充填閉塞せしめる。この凝縮作動液は通常のヒートパイプの如く同一管内で受熱部に自然還流することは不可能である。充填せしめらられた凝縮作動液は蒸発部（受熱部）で継続して発生する作動液蒸気の蒸気圧により、細径トンネル２−１、２−３に送入される。この作動液は細径トンネル２−１、２−３に開口している毛細細径トンネル群３の中で比較的圧力の少ない毛細細径トンネルを自己選択してその中に吸入されて受熱部に還流せしめられる。発生作動液蒸気と凝縮作動液の容積比は極めて大きいので（時に数百倍）、選択される還流細管の本数は極めて少なく、またその選択された細径トンネルは継続的とは限らない。むしろ不特定多数の毛細細径トンネルが交互に凝縮作動液を放出したり吸収したりする振動的作動を繰り返すものと考えられる。しかし基本的な作動原理としては本発明のプレートヒートパイプは蒸気発生毛細細径トンネルと凝縮作動液還流毛細細径トンネルとがループをなして作動すると考えられる。
【００１０】
（３）適用機器の高い信頼性を保証することが出来る。
作動温度が何らかの予期せざる理由により温度上昇した場合にも対応可能なように、僅かな肉厚の追加により十分に高い安全率の設計が可能であるから適用機器の高い信頼性を保証することが出来る。
【００１１】
（４）蛇行細径トンネルヒートパイプが作動液振動により熱量を輸送する型のヒートパイプであるのに対して、細径トンネルヒートパイプ群であるにも拘らず二相流体の相変化による即ち蒸気移動による熱輸送型のヒートパイプであるから、前者より最大熱輸送量は低下するが作動の感度が良好で小熱入力量でも良好に作動する。また蒸気移動による熱輸送であるから前者より圧力損失が少なく比較的長い距離でも性能低下が少ない熱輸送が出来る利点がある。
【００１２】
（５）完成品を折り曲げ加工して適用することが出来る。
従来型のプレートヒートパイプは完製品を折り曲げると座屈の発生によりコンテナ内が変形しヒートパイプとしての機能を失う。本発明のプレートヒートパイプは細径トンネルヒートパイプ内蔵型であり、このような細径トンネルは曲率半径が余りに小さくならない限り（通常の厚さでは３〜４ｍｍｍ以下にならない限り）座屈を発生することが無く、作動液流路が閉鎖されることが無い。従ってほぼ自由に折り曲げて適用することが可能である。
【００１３】
（６）取り扱い者に危険が全くない。
細径トンネルヒートパイプは高温高圧で適用中の破損時にも作動液蒸気が噴出するのみで、通常のプレートヒートパイプの如く爆発的破損をすることが無いから取り扱い者に危険が発生することが無い。
【００１４】
【実施例】
［第一実施例］本発明のプレートヒートパイプの基本構造の場合、熱量輸送時の、または熱量拡散時の熱量移動は、毛細細径トンネル群３のトンネル軸方向には作動液蒸気の流れによる高速度の熱移動として発生し、毛細細径トンネル軸に直交する方向には金属間熱伝導による比較的低速度の熱移動として発生する。従って熱輸送能力または熱拡散能力は毛細細径トンネル群３のトンネル軸方向に向かう能力のほうが他の方向に向かう能力より良好である。本第一実施例はプレートヒートパイプに全方位に向かって均等な熱拡散能力もしくは均等な熱輸送能力を与えるための本発明の応用例である。図３はその平面図であり一部断面による説明図である。図４はその側面図であり断面による説明図である。細径トンネルは全て線図で示してある。プレートヒートパイプに内蔵される細径トンネル群構造体は二層構造または図示されていない所定の部分に設けられてある連通孔で相互に連結連通せしめられた二層構造であり、二層は隔壁プレート１−３を介して近接して配接されてあると共に、第一層細径トンネル２−１、２−２と第二層細径トンネル４−１、４−２、及び第一層毛細細径トンネル群３−１と第二層毛細細径トンネル群３−２とは相互に直交して配接されてあることを特徴としている。図における細径トンネルの形成は共に熱伝導性の良好な金属からなる第一層プレート１−１、第二層プレート１−２の接合側片面に形成された細幅チャンネル群と、同様に熱伝導性の良好な金属からなる平板状の隔壁プレート１−３の積層接合により形成されてあるが、両面に細幅チャンネル群が形成されてある隔壁プレート１−３を平板状の第一層プレート１−１と第二層プレート１−２とにより挟持せしめて積層接合して形成されてあっても良い。このように構成されたプレートヒートパイプは第一層の毛細細径トンネル群３−１のトンネル軸方向に向う優勢な熱輸送能力または熱拡散能力と、第二層の毛細細径トンネル群３−２のトンネル軸方向に向う優勢な熱輸送能力または熱拡散能力とが相互に助け合って、全方位に向かって均一な熱輸送能力または熱拡散能力を発揮するようになる。
【００１５】
プレートヒートパイプは二相流体の相変化による熱輸送装置であり、放熱部において凝縮した作動液が受熱部に還流する場合に重力の助けを必要とする型のヒートパイプである。従って通常のプレートヒートパイプの場合は保持姿勢による性能の変化は避けることが出来ない。特に受熱部水位が放熱部より高い所謂トップヒートモードにおいては激しく性能が低下する。これは放熱部から受熱部に向かう凝縮作動液の還流が重力により妨げられることに起因する。本発明の基本構造のプレートヒートパイプにおいてはコンテナが毛細細径トンネルであるから重力に逆らって凝縮作動液が受熱部に還流する作用が比較的良好であり、従来型のプレートヒートパイプに比較して熱量輸送性能の保持姿勢依存性が少ない特長がある。然し毛細細径トンネルと雖も垂直保持のトップヒートモードの場合は還流能力は著しく減少する。然し本第一実施例においては第一層の毛細細径トンネルコンテナ群３−１が垂直保持されてある場合でも、第二層の毛細細径トンネルコンテナ群３−２は水平姿勢であり還流効果が妨げられる割合は少ない。即ち本第一実施例の場合は第一層の毛細細径トンネルコンテナ群３−１が作動困難な場合でも第二層の毛細細径トンネルコンテナ群３−２は比較的良好に作動する。第二層の毛細細径トンネルコンテナ群３−２の作動による熱量移動は第一層の毛細細径トンネルコンテ第群３−１の作動液をも励起せしめ、これを作動させるのでプレートヒートパイプ全体が良好に作動するようになる。このようにして本第一実施例のプレートヒートパイプはその性能の保持姿勢依存性が大幅に改善される。
【００１６】
［第二実施例］第一実施例の如き毛細細径トンネルコンテナ群が層間で相互に直交する構造の二層構造の本発明に係るプレートヒートパイプは熱輸送性能の姿勢依存性が改善される。然しプレートヒートパイプの面積が大きく、受熱部と放熱部の間の水位差が大きい場合、または熱入力が小さい事に起因して受熱部と放熱部との温度差が小さく、蒸気圧の差異が小さい場合等には保持姿勢依存性の改善効果は少ないものとなり、トップヒートモードにおける作動が困難になる場合が多い。本第二実施例はそのような場合においても性能の保持姿勢依存性を減少せしめる為の応用実施例である。図５はその構造を示す一部断面の平面図である。細径トンネルは全て線図で示してある。内蔵されてある細径トンネル群構造体は二層構造であり、その第一の層は本発明にかかる二本の細径トンネル２−１、２−２と毛細細径トンネル群３−１とからなる細径トンネル群構造体であり、第二の層は毛細管作用を有する一条の長尺細径トンネルからなるループ型蛇行細径トンネル構造体であり、第一第二両層の主たる細径トンネル群は層間相互に直交して配接されてあり、且つ第一第二両層の細径トンネル群はは夫々に熱伝導性の良好な金属からなる第一層プレート及び第２層プレートの対向する片側の面に形成された細径チャンネル群で構成されてあり、それらのプレートは熱伝導性の良好な金属からなる隔壁プレートを介して相互に近接接合されて構成されてあることを特徴としている。
【００１７】
毛細管作用を有する一条の長尺細径トンネルからなる第二層プレートのループ型蛇行細径トンネルヒートパイプは特許第１９６７７３８号のループ型細管ヒートパイプそのものであり、作動液の細管管軸方向振動による熱輸送装置である。その大きな特長は細管管軸方向に向かって熱量を輸送する大きな熱輸送能力とその性能の保持姿勢無依存性とにある。第一層プレートの、本発明に係る細径トンネルヒートパイプ群である第一層プレートヒートパイプの特徴は高感度で細管管軸方向に向かって熱量を輸送する大きな熱輸送能力とその反面として性能の保持姿勢依存性が比較的高い点とにある。従ってこれらが相互に直交して近接配置された本第二実施例のプレートヒートパイプは、第一実施例と同様な効果により、全方位に向かう均等な熱拡散性と熱輸送性を発揮する。更に第二層プレートの保持姿勢無依存性は如何なる保持姿勢の場合でも良好に作動し、第一層プレートが作動困難な場合はその作動液を励起せしめ良好に作動せしめる。即ち本第二実施例のプレートヒートパイプは第一実施例と同様に極めて良好な全方位熱拡散性能と全方位熱輸送能力を発揮すると共に第一実施例より優れた保持姿勢無依存性を発揮する。またこの実施例の場合も内蔵されるヒートパイプは全て細径トンネルコンテナで構成されるから極めて優れた耐内圧強度と耐外圧強度とを併有することは云うまでもない。
【００１８】
［第三実施例］第一実施例及び第二実施例の薄形プレートヒートパイブは薄形プレートの積層構造体であり、細径トンネル及び毛細細径トンネル群はその接合面に切削された細幅チャンネルにより形成されるものである。この構造の場合はチャンネル切削費用及び薄形プレートの積層費用が高価になり、また製造技術的に量産化に困難な点があった。本実施例は本発明の薄形プレートヒートパイプの量産化を容易にする製造方法の実施例である。
【００１９】
量産化の基本としては素材及び毛細細径トンネル群をアルミまたは軽金属の連続押出し成型とすることとした。即ち薄形プレートヒートパイプは並列貫通する相当直径２ｍｍ以下の毛細細径トンネル群を有する、押出し成型された多孔扁平管または押出し成型された複数の多孔扁平管の並列接合プレートで形成された、請求項１に記載のプレートヒートパイプとする事とし、図６〜図９に例示の次の製造工程で実施する事とした。この製造方法は、押出し多孔扁平管５を所定の長さに切断する図６に例示の第一工程、その両端末において多孔扁平管５の外殻５−１のみを残して、２ｍｍ〜５ｍｍの深さに並列毛細細径トンネル群３の間の隔壁５−２を切削除去し、その部分のみを中空扁平管部５−３として再加工する図７に例示の第二工程、両端の中空扁平管部の最深部に、即ち残置されてある毛細細径トンネル群の先端部に、毛細細径トンネル群と直交し且つ全ての毛細細径トンネルと連通する相当直径０．５ｍｍ〜２ｍｍの細径トンネル２−１、２−２を残置せしめて、中空扁平管部の先端から１．５ｍｍ〜４．５ｍｍの部分を薄板状に圧潰し、所定の手段にてこの圧潰部を溶接一体化またはろう接一体化せしめて溶接封止部５−４を形成し、耐圧的に気密封止して、この多孔扁平管５の全体を密閉容器として構成する図８に例示の第三工程、この密閉容器の所定の部分の外殻に所定の手段にて容器内に貫通する作動液注入細管６を設ける第四工程、注入細管を介して密閉容器内を脱気した後所定の作動液の所定量を注入し、然る後に作動液注入細管を気密に溶接封止する図９に例示の第五工程の五工程を含む工程。本実施例は上記の工程により多孔扁平管または多孔扁平管の並列接合プレートを薄形プレートヒートパイプとして形成することを特徴とする請求項１に記載の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの製造方法である。
【００２０】
このような第三実施例の製造方法は、第一実施例、第二実施例に比較して製造コストを数分の一に低減せしめることを可能にした。またこのようにして構成された薄形プレートヒートパイプは、押出し成型による軟質アルミニウムであるにも拘らず、実測の結果、内圧及び外圧共に１００Ｋｇ／ｃｍ^２の加圧にも充分に耐えることが実証された。また軟質アルミニウムであるから、この長尺テープ状のプレートヒートパイプは可撓性が極めて良好で、熱輸送性能を保持したまま曲率半径５ｍｍで１８０度の曲げ加工をすることも可能であった。
【００２１】
［第四実施例］本実施例は第三実施例に類似の押出し多孔扁平管５を素材とした他の製造方法である。この場合は第三実施例の第二工程が省略される。その工程は以下の如くである。多孔扁平管５を所定の長さに切断する第一工程、その両端末において両端末から２ｍｍ〜５ｍｍの長さの部分を圧潰したる後、この部分をろう接、または溶接にて気密に接合封止し溶接封止部５−４を形成する第二工程、その両端末から３ｍｍ〜６ｍｍの長さの位置に、多孔扁平管の側縁から、多孔扁平管内の全ての毛細直管トンネル３に直交し、これらの全てと相互に連通し且つ多孔扁平管５の端末に平行する相当直径２ｍｍ以下の細径トンネル５−５を削孔したる後、この細径トンネル５−５の多孔扁平管５の側縁部における開口部をろう接または溶接にて気密に封止して封止部５−６を形成し、連通する毛細直管トンネル群構造体の全てを密閉容器として構成する第三工程、この密閉容器の所定の部分の外殻５−１に所定の手段にて容器内に貫通する作動液注入細管６を設ける第四工程、注入細管６を介して密閉容器内を脱気した後所定の作動液の所定量を注入し、然る後に作動液注入細管６を気密に溶接封止する第五工程の五工程を含む工程により多孔扁平管または多孔扁平管の並列接合プレートを薄形プレートヒートパイプとして形成することを特徴とする請求項１に記載の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの製造方法。
【００２２】
この実施例の製造コストと第一実施例、第二実施例の製造コストとを比較した場合の製造コスト低減効果は第三実施例とほぼ同等で、製造コストを数分の一に低減せしめる。この製造方法は隔壁除去作業を省略することが出来るから、毛細細径トンネル群の相当直径が比較的大きく、隔壁除去作業時間が細径トンネル削孔時間より長い時間を要する場合には本実施例の方が有利となる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のプレートヒートパイプは比較的大型のものであっても厚さ４ｍｍ以下に製造することが可能となり、厚さ１ｍｍの如く従来は想像もつかなかったような薄形のものの製造が可能となった。また従来構造のプレートヒートパイプの耐圧強度は５Ｋｇ／ｃｍ^２程度であったが本発明のプレートヒートパイプの耐圧強度は１００Ｋｇ／ｃｍ^２以上のものも容易に製造することが可能となった。
耐圧強度増加の目的以外の効果として、完成品を自在に曲げ加工を施して使用することが出来るようになった点は本発明のプレートヒートパイプの適用範囲の拡大に極めて大きな貢献をする効果となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明耐圧構造薄形プレートヒートパイプの基本構造を示す平面略図である。
【図２】本発明耐圧構造薄形プレートヒートパイプの基本構造を示す断面略図である。
【図３】本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの第一実施例を示す平面略図である。
【図４】本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの第一実施例を示す断面略図である。
【図５】本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの第二実施例を示す平面略図である。
【図６】本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの第三実施例の製造方法の第一工程の説明図である。
【図７】本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの第三実施例の製造方法の第二工程の説明図である。
【図８】本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの第三実施例の製造方法の第三工程の説明図である。
【図９】本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの第三実施例の製造方法の第四工程及び第五工程の説明図である。
【図１０】本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの第四実施例の製造方法の第二工程完了後の状態を示す一部断面説明図である。
【図１１】本発明の耐圧構造薄形プレートヒートパイプの第四実施例の製造方法の第五工程完了後の状態を示す平面説明図である。
【図１２】従来構造のプレートヒートパイプの構造を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１プレートヒートパイプ
１−１熱量授受面
２−１（第一層）細径トンネル
２−２（第一層）細径トンネル
３毛細細径トンネル群
３−１第一層毛細細径トンネル群
３−２第二層毛細細径トンネル群
４熱量授受領域
４−２第二層細径トンネル
５押出多孔扁平管
５−１外殻
５−２隔壁
５−３中空扁平管部
５−４溶接封止部
６作動液注入細管
１０プレートヒートパイプコンテナ
１１熱量授受面
１２作動室
１３補強支柱
１４ウイック
１５作動液

Claims

封入作動液蒸気の臨界温度を越えて適用することの出来る耐圧構造薄形プレートヒートパイプであって、内蔵されてある細径トンネル群構造体は二層構造であり、その第一の層は薄形プレートの熱量授受領域の両端末に夫々１本の細径トンネルが内蔵形成されてあり、この細径トンネルの相当直径はプレートヒートパイプの適用温度が封入作動液の臨界温度を所定の範囲内で越えて温度上昇しても、プレート平面が変形しないことが保証される様プレートヒートパイプの厚さに対応して細径化された直径であり、この二本の細径トンネルは、その相当直径と同等またはそれ以下に細径化され、且つ毛細管作用を有する毛細細径トンネルの多数が並列化されたトンネル群により相互に連通連結されてあり、第二の層は毛細管作用を有する一条の長尺細径トンネルからなるループ型蛇行細径トンネル構造体であり、この様に構成された細径トンネル群構造体をコンテナとして所定の作動液の所定の量が封入封止されてヒートパイプとして構成されてあり、このヒートパイプを内蔵するプレートヒートパイプは目標とする所定の内圧及び外圧に耐えて目標とする所定の厚さの薄形に形成することの可能な高熱伝導性金属材料が選択されて構成されてあることを特徴とする耐圧構造薄形プレートヒートパイプ。
前記二層の層間は隔壁プレートを介して近接して配接されてあると共に、前記第一第二両層の主たる細径トンネル群は層間相互に直交して配接されてあることを特徴とする請求項１に記載の耐圧構造薄形プレートヒートパイプ。
前記第一第二両層の細径トンネル群は夫々に熱伝導性の良好な金属からなる第一層プレート及び第二層プレートの対向する片側の面に形成された細径チャンネル群で構成されてあり、それらのプレートは熱伝導性の良好な金属からなる隔壁プレートを介して相互に近接接合されて構成されてあり、前記第一第二両層の主たる細径トンネル群は層間相互に直交して配接されてあることを特徴とする請求項１に記載の耐圧構造薄形プレートヒートパイプ。