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JP2000074580A - Flat heat pipe and its manufacturing method - Google Patents

Flat heat pipe and its manufacturing method

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JP2000074580A
JP2000074580A JP10259354A JP25935498A JP2000074580A JP 2000074580 A JP2000074580 A JP 2000074580A JP 10259354 A JP10259354 A JP 10259354A JP 25935498 A JP25935498 A JP 25935498A JP 2000074580 A JP2000074580 A JP 2000074580A
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JP
Japan
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heat pipe
wick
container
flat heat
heat
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JP10259354A
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Japanese (ja)
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Masaru Omi
勝 大海
Jiyunji Sotani
順二 素谷
Kanichi Uejima
寛一 植嶋
Shinichi Kobayashi
伸一 小林
Koji Tanaka
浩治 田中
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
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a sufficient reflux of a working fluid and realize an excellent heat transfer property by forming locating parts on both ends of a wick in such a manner as to stabilize the wick in an interior of a cavity part. SOLUTION: A wick 20 having locating members 21 attached to both ends thereof is inserted in an interior of a container pipe 10 and then the container pipe 10 is subjected to a flattening work (press working) in an arrow direction. Further, the flattened container pipe 10 is subjected to a heat pipe making process in order to obtain a flat heat pipe. Here, the heat pipe making process comprises a series of steps for assembling the heat pipe by forming a closed cavity part in an interior by closing both ends of the pipe and injecting an appropriate amount of a working fluid such as water or the like in the cavity part before a closing work, and includes other steps of degassing and cleaning an interior of the cavity part or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ウィックが空洞部
内に配置された扁平ヒートパイプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat heat pipe having a wick disposed in a cavity.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パソコン等の電気機器に搭載され
ている半導体素子等の発熱部品の冷却技術が注目されて
いる。その一つの方法としてヒートパイプを応用した冷
却技術がある。ヒートパイプを用いた冷却方法として、
ヒートパイプを発熱部品に取り付け、そのヒートパイプ
を経路として発熱部品の熱を放熱用のフィン等まで運ん
で放散させる形態が代表的である。またそのフィン等に
強制的に送風する小型ファンを設置した電気機器もあ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, a technique of cooling a heat-generating component such as a semiconductor element mounted on an electric device such as a personal computer has been attracting attention. One of the methods is a cooling technique using a heat pipe. As a cooling method using a heat pipe,
Typically, a heat pipe is attached to a heat-generating component, and the heat of the heat-generating component is transported to a heat-radiating fin or the like and dissipated through the heat pipe. There is also an electric device in which a small fan for forcibly blowing air to the fin or the like is installed.

【0003】ヒートパイプについて簡単に説明すると、
ヒートパイプは内部に密封された空洞部を備えており、
その空洞部に水、代替フロン等の作動流体(作動液とも
いう)が一定量収容されているものである。空洞部内は
真空引きされており、作動流体の蒸発が起きやすくなっ
ている。作動流体は空洞部内で液相と気相(蒸気)の混
在状態となって存在している。
[0003] The heat pipe is briefly described as follows.
The heat pipe has a cavity that is sealed inside,
A certain amount of a working fluid (also referred to as a working fluid) such as water or alternative Freon is stored in the cavity. The inside of the cavity is evacuated, so that the working fluid is easily evaporated. The working fluid exists in a mixed state of a liquid phase and a gas phase (steam) in the cavity.

【0004】ヒートパイプは空洞部内の作動流体が蒸発
し、その蒸気が移動することで熱移動機能が作動する。
例えば直状タイプのヒートパイプの場合、その一端部側
から熱を与えると(その部分をヒートパイプの吸熱部と
呼ぶ)、その吸熱部において液相状態であった作動流体
が蒸発し、その蒸気は他方端側に移動し、そこで蒸気が
凝縮して放熱する(その部分をヒートパイプの放熱部と
呼ぶ)。ヒートパイプの放熱部にはフィン等を取り付け
ておけば、作動流体の蒸気が有していた熱が外部に放散
されやすくなる。
[0004] In the heat pipe, the working fluid in the hollow portion evaporates, and the vapor moves, so that the heat transfer function operates.
For example, in the case of a heat pipe of a straight type, when heat is applied from one end of the heat pipe (this part is called a heat absorbing part of the heat pipe), the working fluid in a liquid phase in the heat absorbing part evaporates, and the Moves to the other end side, where the vapor condenses and radiates heat (this part is called the heat radiating part of the heat pipe). If fins or the like are attached to the heat radiating portion of the heat pipe, the heat of the working fluid vapor is easily radiated to the outside.

【0005】ところで放熱部で凝縮した作動流体が吸熱
部へ戻らなければ、上述の作動は継続しない。そこで放
熱部で凝縮した作動流体(の液相)を吸熱部に帰還(還
流)させる必要がある。通常は、吸熱部を放熱部より下
方に位置させることで、放熱部で凝縮した作動流体の液
相を重力によって下降させている。尚、このような状態
をボトムヒートモードと呼ぶこともある。
[0005] If the working fluid condensed in the heat radiating section does not return to the heat absorbing section, the above operation does not continue. Therefore, it is necessary to return (reflux) the working fluid (liquid phase) condensed in the heat radiating section to the heat absorbing section. Normally, the liquid phase of the working fluid condensed in the heat radiating portion is lowered by gravity by positioning the heat absorbing portion below the heat radiating portion. Such a state may be called a bottom heat mode.

【0006】放熱部を吸熱部より上方に配置できない場
合は、重力作用による作動流体の還流が期待できない。
そこでヒートパイプの空洞部内に毛細管作用を発現する
ウィック(メッシュやワイヤー等)を配置したり、空洞
部内壁に微細な溝を形成したりする方法が知られてい
る。尚、放熱部が吸熱部より下方に位置している場合を
トップヒートモードと呼ぶ場合がある。放熱部が吸熱部
とほぼ水平に位置している場合も重力作用による作動流
体の還流が期待されにくいため、このような場合も、ウ
ィックを配置したりすることが多い。
If the heat radiating portion cannot be arranged above the heat absorbing portion, the working fluid cannot be recirculated by gravity.
Therefore, a method is known in which a wick (mesh, wire, or the like) that exerts a capillary action is arranged in the hollow portion of the heat pipe, or a fine groove is formed in the inner wall of the hollow portion. The case where the heat radiating portion is located below the heat absorbing portion may be referred to as a top heat mode. Even when the heat radiating section is positioned substantially horizontally with the heat absorbing section, it is difficult to expect the working fluid to return due to the effect of gravity. Therefore, in such a case, a wick is often arranged.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】近年は、パソコン等の
電気機器の小型化、高性能化が著しく、それに搭載され
るCPU、MPU等の発熱部品を冷却するための冷却機
構の小型化、省スペース化が強く望まれている。従って
ヒートパイプを用いた冷却機構の場合、そのヒートパイ
プの細径化も要求されることになる。
In recent years, miniaturization and high performance of electric devices such as personal computers have been remarkable, and a cooling mechanism for cooling heat-generating components such as a CPU and an MPU mounted thereon has been miniaturized and saved. There is a strong demand for space. Therefore, in the case of a cooling mechanism using a heat pipe, the diameter of the heat pipe must be reduced.

【0008】そこで例えば外径3mm程度の細いヒート
パイプが実用化され、既にそれがパソコン等の冷却機構
に適用されている。しかし、パソコン等の筐体内のスペ
ースの都合等により、その細い径のヒートパイプを更に
潰して、断面を略扁平形状にしたヒートパイプ(扁平ヒ
ートパイプ)を用いる場合もある。
Therefore, a thin heat pipe having an outer diameter of, for example, about 3 mm has been put to practical use and has already been applied to a cooling mechanism of a personal computer or the like. However, there is a case where a heat pipe having a substantially flat cross section (flat heat pipe) is used by further crushing the heat pipe having a small diameter due to the space in a housing of a personal computer or the like.

【0009】ところでヒートパイプを用いる利点の一つ
は、発熱部品の箇所と、その熱の放熱箇所(フィンを配
置したりする箇所)との距離をある程度長くできる点に
ある。つまり、例えばCPUやMPU等の発熱部品は、
パソコン本体内部の外壁付近ではなく、そこから離れた
位置に配置される場合が多いが、このような場合におい
て、ヒートパイプを経由させることで、発熱部品の熱を
フィンやファンが配置されるパソコン本体の外壁付近に
効率的に運ぶことができるのである。
One of the advantages of using a heat pipe is that the distance between a heat-generating part and a heat-radiating point (a place where fins are disposed) can be lengthened to some extent. That is, for example, heat-generating components such as a CPU and an MPU
In many cases, the fins and fans are placed in a location away from the outer wall inside the PC main body, but away from it. It can be efficiently carried near the outer wall of the main body.

【0010】一方、携帯型のパソコン等の場合、その小
型化、軽量化が望まれるので、CPU、MPU等の発熱
部品が搭載される本体部も、その形状が薄型化される傾
向にある。このため、発熱部品の冷却機構に用いられる
ヒートパイプは、その吸熱部と放熱部とが概ね水平に位
置するようになる場合も多い。またパソコン等の使用形
態によっては、ヒートパイプがトップヒートモードにな
る場合もあり得る。このような事情から、パソコン等の
機器に用いられるヒートパイプにはウィックをを挿入し
たり、空洞部内壁に微細な溝を形成したりする場合が多
い。
On the other hand, in the case of a portable personal computer or the like, it is desired to reduce the size and weight of the personal computer. Therefore, the main body on which heat-generating components such as a CPU and an MPU are mounted tends to be thinner. For this reason, in the heat pipe used for the cooling mechanism of the heat-generating component, the heat-absorbing portion and the heat-radiating portion are often positioned substantially horizontally. In addition, the heat pipe may be in the top heat mode depending on the use form of the personal computer or the like. Under such circumstances, a wick is often inserted into a heat pipe used for a device such as a personal computer, or a fine groove is formed on an inner wall of a hollow portion in many cases.

【0011】しかしヒートパイプがある程度長いと、作
動流体の還流経路が長くなるため、上述した空洞部内壁
に溝を形成したものでは、その毛細管作用が不足する場
合がある。一方、空洞部内にウィックを配置したヒート
パイプであっても、特に細径の扁平ヒートパイプの場
合、その空洞部断面積が小さいため、作動流体の蒸気が
高速化し、その蒸気と逆方向に移動すべき作動流体の液
相の移動が妨げられやすくなる。特に厚さが1.5mm
以下程度の薄型の扁平ヒートパイプの場合、この傾向が
著しくなる傾向がある。
However, if the heat pipe is long to some extent, the flow path of the working fluid becomes long, so that the capillary action may be insufficient when the groove is formed on the inner wall of the cavity described above. On the other hand, even in the case of a heat pipe with a wick arranged in the cavity, especially in the case of a thin flat heat pipe, the cross-sectional area of the cavity is small, so the working fluid steam speeds up and moves in the opposite direction to the steam The movement of the liquid phase of the working fluid to be performed is likely to be hindered. Especially 1.5mm thickness
This tendency tends to be remarkable in the case of a thin flat heat pipe having a thickness of about the following.

【0012】このように作動流体の還流が不十分である
と、いわゆるドライアウト現象が起きたりして、そのヒ
ートパイプによる熱移動が停止あるいは性能低下が起き
るので問題である。このような事情から、細径の扁平ヒ
ートパイプの場合であっても、作動流体の還流が十分に
維持され優れた特性が発現する扁平ヒートパイプの開発
が望まれていた。
If the working fluid is not sufficiently refluxed, a so-called dry-out phenomenon occurs, and heat transfer by the heat pipe is stopped or performance is deteriorated. Under such circumstances, it has been desired to develop a flat heat pipe in which even a small-sized flat heat pipe can sufficiently maintain the reflux of the working fluid and exhibit excellent characteristics.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な課題を踏まえ、作動流体の還流が十分に維持される優
れた扁平ヒートパイプを提供すべくなされたものであ
る。即ち本発明の扁平ヒートパイプは、空洞部の横断面
形状が扁平であるコンテナと、そのコンテナ内に挿入さ
れたウィックを有し、前記ウィックの両端部には、当該
ウィックが前記空洞部の内部で安定するように、位置決
め部が形成されている、というものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been made to provide an excellent flat heat pipe in which the recirculation of a working fluid is sufficiently maintained. That is, the flat heat pipe of the present invention has a container having a flat hollow cross-sectional shape and a wick inserted into the container. At both ends of the wick, the wick is provided inside the hollow portion. The positioning portion is formed so as to be stable.

【0014】前記位置決め部は、前記空洞部の横断面の
長径程度に広がった形状に成形されたものであると良
い。またウィックは、その両端部を除き空洞部内の略中
央部に配置されるようにすると良い。
It is preferable that the positioning portion is formed in a shape that is widened to a length of about the major axis of a cross section of the hollow portion. The wick is preferably arranged substantially at the center of the cavity except for both ends.

【0015】前記したウィックとして、多数本の細線に
より形成された編組や、芯材の周りに多数本の細線によ
り形成された編組が巻き付けられたもの等が好適に適用
できる。
As the above-mentioned wick, a braid formed by a large number of fine wires, a braid formed by winding a braid formed by a large number of fine wires around a core material, and the like can be suitably applied.

【0016】上述した本発明の扁平ヒートパイプの製造
方法として、略円形形状を有するコンテナ素管内に、両
端部が前記コンテナ素管の内径程度に広がった形状に加
工されたウィックを挿入し、次いでヒートパイプ化する
工程と扁平加工を施す工程を有する製造方法を提案す
る。ヒートパイプ化は扁平加工の後に施しても良い。
As a method of manufacturing the above-mentioned flat heat pipe of the present invention, a wick whose both ends are processed to have a shape which is widened to the inner diameter of the container pipe is inserted into a container pipe having a substantially circular shape. A manufacturing method including a step of forming a heat pipe and a step of performing flattening is proposed. Heat pipe formation may be performed after flattening.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は本発明の扁平ヒートパイプ
の製造工程の一部を模式的に示す説明図である。先ずヒ
ートパイプのコンテナとなるべきコンテナ素管10を用
意する。このコンテナ素管10内に両端部に位置決め部
材21を取り付けたウィック20を挿入し、次いでこの
コンテナ素管10に図1(ア)に示す矢印の方向に扁平
加工(プレス加工等)を施す。扁平になったコンテナ素
管10(図1(イ))をヒートパイプ化して扁平ヒート
パイプを得る。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a part of a manufacturing process of a flat heat pipe according to the present invention. First, a container pipe 10 to be a heat pipe container is prepared. A wick 20 having positioning members 21 attached to both ends is inserted into the container tube 10, and the container tube 10 is flattened (pressed or the like) in the direction of the arrow shown in FIG. The flattened container pipe 10 (FIG. 1A) is converted into a heat pipe to obtain a flat heat pipe.

【0018】ここでヒートパイプ化とは、管の両端を封
止して内部に密封された空洞部を形成する工程、その密
封作業に先立って空洞部内に水等の作動流体(図示せ
ず)を適量注入する工程、その他、細かい説明は省く
が、空洞部内の脱気作業や洗浄作業等を適宜施す工程等
により、ヒートパイプを組み立てる一連の工程の意味で
ある。
Here, the heat pipe is a process of sealing both ends of a tube to form a sealed cavity therein, and a working fluid such as water (not shown) in the cavity prior to the sealing operation. It means a series of steps for assembling the heat pipe by a step of appropriately performing a degassing operation, a cleaning operation, and the like in the hollow portion, etc., although a detailed explanation is omitted.

【0019】尚、上記扁平加工は、作動流体の注入、脱
気、両端部の溶接封止等のヒートパイプ化工程を施して
から行っても、ヒートパイプ化工程に先立ってヒートパ
イプ素管10に施しても良い。
It should be noted that even if the flattening is performed after performing a heat pipe forming step such as injection of working fluid, degassing, and welding sealing of both ends, the heat pipe blank 10 may be formed prior to the heat pipe forming step. May be applied.

【0020】この例では位置決め部材21は、ウィック
20に別途取り付けたものである。図2はその様子を示
す説明図である。この例は、棒状または管状の銅製等の
芯材201の周りに細い線材を編むように巻き付けた形
態のウィック20(図2(ア))の両端部に板状の位置
決め部材21を取り付けたものである(図2(イ))。
In this example, the positioning member 21 is separately attached to the wick 20. FIG. 2 is an explanatory diagram showing this state. In this example, a plate-shaped positioning member 21 is attached to both ends of a wick 20 (FIG. 2A) in which a thin wire is wound around a rod-shaped or tubular core 201 made of copper or the like. (FIG. 2A).

【0021】位置決め部としては、上述した例のよう
に、別途用意した位置決め部材21を取り付ける場合の
他、例えば図3(ア)、(イ)に示すように、ウィック
22が巻かれた芯材221の一部を割いて、それを曲げ
広げるようにして位置決め部を形成する方法もある。
As the positioning portion, in addition to the case where a separately prepared positioning member 21 is attached as in the above-described example, for example, as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (A), a core material on which a wick 22 is wound is provided. There is also a method of forming a positioning portion by breaking a part of the 221 and bending and expanding it.

【0022】ウィックの形態について幾つか例を挙げて
おく。図4はウィックの形態例を示したもので、図中の
(ア)は、銅製等の棒や管の周りに細い金属線等を編む
ように巻き付けた形態、同(イ)は、細い線を棒状に編
んだもの、同(ウ)はワイヤーを束ねたもの、同(エ)
はメッシュ(網)を丸めたもの、である。
Some examples of the form of the wick will be given. FIG. 4 shows an example of a wick. In FIG. 4, (A) shows a form in which a thin metal wire or the like is wrapped around a rod or tube made of copper or the like, and (A) shows a thin wire. Woven in a rod shape, (C) is a bundle of wires, (D)
Is a rounded mesh.

【0023】さて図1に戻って、上述の扁平加工の際、
ウィック20の両端部に設けた位置決め部材21は、ウ
ィック20をコンテナ素管10のほぼ中央部に保持させ
る役割を奏する。このため、ウィック20が製造された
扁平ヒートパイプのほぼ全長に渡り、ほぼ中央部分に配
置された形態になる。
Returning to FIG. 1, in the above-mentioned flattening,
The positioning members 21 provided at both ends of the wick 20 play a role of holding the wick 20 substantially at the center of the container tube 10. For this reason, the wick 20 is arranged at a substantially central portion over substantially the entire length of the manufactured flat heat pipe.

【0024】図1(イ)に示すコンテナ素管10を用い
て製造した本発明の扁平ヒートパイプの作動試験を行っ
てみた。その結果、例え吸熱部が放熱部の下方に位置し
ない場合(水平配置またはトップヒートモード)でも、
作動流体の還流が高く維持され優れた熱輸送特性を実現
していることが判った。
An operation test of the flat heat pipe of the present invention manufactured by using the container shell 10 shown in FIG. As a result, even if the heat absorbing section is not located below the heat radiating section (horizontal arrangement or top heat mode),
It was found that the recirculation of the working fluid was maintained high, and excellent heat transport characteristics were realized.

【0025】上述した本発明の扁平ヒートパイプが、ト
ップヒートモード或いは吸熱部と放熱部とが実質水平配
置の場合でも、優れた熱移動特性が維持された理由を、
本発明者らは次のように推察する。図5は本発明の扁平
ヒートパイプの断面図を示す説明図である。この図を参
照しながら説明する。
The reason why the above-described flat heat pipe of the present invention maintains excellent heat transfer characteristics even in the top heat mode or when the heat absorbing portion and the heat radiating portion are arranged substantially horizontally.
The present inventors presume as follows. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a cross-sectional view of the flat heat pipe of the present invention. Description will be made with reference to this figure.

【0026】本発明の扁平ヒートパイプ3では、コンテ
ナ32内に挿入されたウィック30が位置決め部31に
より、扁平ヒートパイプ3のほぼ全長に渡りほぼ一定の
位置(この例の場合は中央部分)に配置されている。図
中の符号300はウィック30の芯材である。
In the flat heat pipe 3 of the present invention, the wick 30 inserted into the container 32 is positioned by the positioning portion 31 at a substantially constant position (in the case of this example, the center portion) over substantially the entire length of the flat heat pipe 3. Are located. Reference numeral 300 in the figure is a core material of the wick 30.

【0027】作動流体の液相部分を毛細管作用によって
移動させるウィック30は、即ち作動流体の主な還流経
路となり、ウィック30の存在しない領域は主に蒸気の
流路となる。本発明の場合、そのウィック30と蒸気流
路とが扁平ヒートパイプ3のほぼ全長に渡りほぼ一定の
位置で区分されているので、作動流体の蒸気の流れに逆
行する作動流体の液相の移動が、蒸気により妨げられに
くくなっていると思われる。従って、この扁平ヒートパ
イプ3がトップヒートモード或いは吸熱部と放熱部とが
実質水平配置の状態で使用された場合であっても、作動
流体の還流が効率的に維持され、従って優れた熱移動特
性が維持された、と本発明者らは推察する。
The wick 30 for moving the liquid phase portion of the working fluid by capillary action, ie, serves as a main circulation path of the working fluid, and the region where the wick 30 does not exist mainly serves as a steam flow path. In the case of the present invention, since the wick 30 and the steam flow path are divided at a substantially constant position over substantially the entire length of the flat heat pipe 3, the movement of the liquid phase of the working fluid reverses to the flow of the working fluid vapor. However, it is thought that it is hardly hindered by the steam. Therefore, even when the flat heat pipe 3 is used in the top heat mode or when the heat absorbing portion and the heat radiating portion are used in a substantially horizontal arrangement, the working fluid is efficiently maintained in a recirculated state, and thus excellent heat transfer is achieved. We speculate that the properties were maintained.

【0028】ところで、特公平6−65954(本願と
発明者の一部が重複している)には、扁平ヒートパイプ
の断面の一部にウィック部材を集め、その他の部分を蒸
気流路とする発明が示されている。これに対し図5に示
すような本願発明の扁平ヒートパイプ3は、ウィック部
材30が扁平ヒートパイプ3の全長に渡りほぼ一定の位
置にある構成を簡易に実現した点に優位性がある。
In Japanese Patent Publication No. 6-65554 (the present application and a part of the inventor overlap), a wick member is collected on a part of a cross section of a flat heat pipe, and the other part is used as a steam flow path. The invention is shown. On the other hand, the flat heat pipe 3 of the present invention as shown in FIG. 5 is superior in that the configuration in which the wick member 30 is located at a substantially constant position over the entire length of the flat heat pipe 3 is easily realized.

【0029】尚、ウィック30は必ずしもコンテナ32
内の中央部分に配置されなくても良い。例えば空洞部の
端に寄せて配置しても良い。いずれにしても、扁平ヒー
トパイプ3のほぼ全長に渡り、作動流体の還流経路とな
るウィック30がほぼ一定の位置に配置されるように区
分されていることが大切である。
The wick 30 is not necessarily a container 32
It is not necessary to arrange it in the central part inside. For example, it may be arranged close to the end of the cavity. In any case, it is important that the wick 30 serving as a return path of the working fluid is divided so as to be arranged at a substantially constant position over almost the entire length of the flat heat pipe 3.

【0030】これに対し従来の扁平ヒートパイプの場合
は、実用的には空洞部内に配置されたウィックが乱れや
すくなっている。この点を図6、7を参照しながら説明
する。図6の例は、スパイラル状に巻いたスパイラルテ
ープ51の弾性力によって、ワイヤーウィック50をパ
イプ40内の内壁に沿って配置し、そのパイプ40を潰
して扁平した場合を示している。しかしこの例の場合、
潰す工程において、図6(イ)に模式的に示すようにワ
イヤーウィック50が乱れることが多い。図7の例は、
メッシュ52をパイプ40の内壁に沿うように配置し、
それを潰して扁平にしたものであるが、この場合も同様
に扁平加工の際、メッシュ52が乱れて乱雑になりやす
い。
On the other hand, in the case of the conventional flat heat pipe, the wick arranged in the hollow portion is practically easily disturbed. This will be described with reference to FIGS. The example of FIG. 6 shows a case where the wire wick 50 is arranged along the inner wall inside the pipe 40 by the elastic force of the spirally wound spiral tape 51 and the pipe 40 is crushed and flattened. But in this case,
In the crushing step, the wire wick 50 is often disturbed as schematically shown in FIG. The example in FIG.
The mesh 52 is arranged along the inner wall of the pipe 40,
This is crushed and flattened, but also in this case, the mesh 52 is similarly disturbed during flattening, which tends to cause disorder.

【0031】図6、7に示す従来の例のように、ウィッ
クであるワイヤーウィック50やメッシュ52の配置が
乱雑になると、ウィック部分と蒸気流路の部分が入り乱
れてしまう。特に細径の扁平ヒートパイプの場合、作動
流体蒸気の移動が高速化しやすいので、作動流体蒸気に
よりウィック表面の作動流体液相が飛散させられる等の
現象が起きやすいと思われる。このようなことが、作動
流体の還流を不十分にさせていた原因と思われる。
When the arrangement of the wire wicks 50 and the meshes 52, which are the wicks, is disordered, as in the conventional example shown in FIGS. 6 and 7, the wick portion and the steam flow path portion are disturbed. In particular, in the case of a small-diameter flat heat pipe, the movement of the working fluid vapor is likely to be accelerated, so that it is likely that the working fluid vapor scatters the working fluid liquid phase on the wick surface. This seems to be the cause of insufficient circulation of the working fluid.

【0032】これに対して本発明の扁平ヒートパイプの
場合は、ウィックの部分と蒸気流路の部分が、扁平ヒー
トパイプのほぼ全長に渡り区分されているので、作動流
体の還流に対する蒸気移動の影響を受けにくく、従って
十分な還流が維持され、優れた熱移動特性が発現するも
の、と思われる。
On the other hand, in the case of the flat heat pipe of the present invention, since the wick portion and the steam flow path portion are divided over substantially the entire length of the flat heat pipe, the movement of steam with respect to the reflux of the working fluid is prevented. It is considered that it is hardly affected, and therefore, sufficient reflux is maintained, and excellent heat transfer characteristics are exhibited.

【0033】[0033]

【実施例】本発明の実施例について簡単に説明してお
く。図1のコンテナ素管10として、肉厚0.25mm
で外径6mmのパイプを用いた。ウィック20は銅製の
芯材の周りに素線径0.1mmの編素が編むように巻か
れたもので、概ね外径は2mm程度のものである。この
ウィック20の両端部には位置決め部材21を取り付け
るが、それとは別に、端末ばらけを防ぐ意味でばらけ防
止部材(図示しない)も取り付けている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be briefly described. As the container shell 10 of FIG. 1, the thickness is 0.25 mm.
And a pipe having an outer diameter of 6 mm was used. The wick 20 is formed by winding a braid having a wire diameter of 0.1 mm around a copper core material, and has an outer diameter of about 2 mm. Positioning members 21 are attached to both ends of the wick 20. Separately, anti-separation members (not shown) are also attached to prevent terminal deviation.

【0034】位置決め部材21はほぼ長方形の形状で、
その対角線はコンテナ素管10の内径に近い長さにし
た。コンテナ素管10にウィック20を挿入後、ヒート
パイプ化してから、プレス加工(扁平加工)して厚さ1
mm程度まで潰した。外径2mm程度であったウィック
20もコンテナ素管10の内壁に押されるようにして潰
れた。
The positioning member 21 has a substantially rectangular shape.
The diagonal line has a length close to the inner diameter of the container shell 10. After inserting the wick 20 into the container tube 10, it is made into a heat pipe, and then pressed (flattened) to a thickness of 1 mm.
mm. The wick 20 having an outer diameter of about 2 mm was also crushed by being pressed against the inner wall of the container tube 10.

【0035】製造した扁平ヒートパイプの長さは200
mm程度である。その扁平ヒートパイプを水平に置い
て、その一方の端部から50mm部分を加熱、他方側を
冷却放熱させたところ、8Wまでは加熱部と放熱部の温
度差が非常に小さく維持できた。同様の試験を従来のヒ
ートパイプで試みた結果と比べても数倍の熱輸送特性が
実現していることが判った。
The length of the manufactured flat heat pipe is 200
mm. When the flat heat pipe was placed horizontally and a 50 mm portion was heated from one end, and the other side was cooled and radiated, the temperature difference between the heating portion and the radiating portion could be kept very small up to 8 W. It was found that the heat transfer characteristic was several times higher than the result of a similar test conducted with a conventional heat pipe.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように本発明の扁平ヒートパイプ
とその製造方法は、作動流体の還流が十分に維持され、
優れた熱移動特性が実現するものである。
As described above, according to the flat heat pipe of the present invention and the method for manufacturing the same, the reflux of the working fluid is sufficiently maintained,
Excellent heat transfer characteristics are realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の扁平ヒートパイプの製造工程の一部を
模式的に示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a part of a manufacturing process of a flat heat pipe of the present invention.

【図2】本発明の扁平ヒートパイプの製造工程の一部を
模式的に示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a part of the manufacturing process of the flat heat pipe of the present invention.

【図3】ウィックと位置決め部材の例を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a wick and a positioning member.

【図4】ウィックの例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a wick.

【図5】本発明の扁平ヒートパイプの例の一部断面図で
ある。
FIG. 5 is a partial sectional view of an example of the flat heat pipe of the present invention.

【図6】従来の扁平ヒートパイプの製造工程の一部を模
式的に示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a part of a manufacturing process of a conventional flat heat pipe.

【図7】従来の扁平ヒートパイプの製造工程の一部を模
式的に示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a part of a manufacturing process of a conventional flat heat pipe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 コンテナ素管 20 ウィック 21 位置決め部材 201 芯材 22 ウィック 221 芯材 3 扁平ヒートパイプ 30 ウィック 300 芯材 31 位置決め部 32 コンテナ 40 パイプ 50 ワイヤーウィック 51 スパイラルテープ 52 メッシュ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Container raw pipe 20 wick 21 positioning member 201 core material 22 wick 221 core material 3 flat heat pipe 30 wick 300 core material 31 positioning part 32 container 40 pipe 50 wire wick 51 spiral tape 52 mesh

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植嶋 寛一 大阪府大阪市淀川区塚本1丁目15番27号ダ イヤモンド電機株式会社内 (72)発明者 小林 伸一 大阪府大阪市淀川区塚本1丁目15番27号ダ イヤモンド電機株式会社内 (72)発明者 田中 浩治 大阪府大阪市淀川区塚本1丁目15番27号ダ イヤモンド電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor: Kanichi Uejima 1-115-27 Tsukamoto, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Japan Inside the Diamond Electric Machinery Co., Ltd. (72) Shin-ichi Kobayashi 1--15, Tsukamoto, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka Inside No. 27 Diamond Electric Co., Ltd. (72) Inventor Koji Tanaka Inside No. 15-27 Tsukamoto, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空洞部の横断面形状が扁平であるコンテ
ナと、そのコンテナ内に挿入されたウィックを有し、前
記ウィックの両端部には、当該ウィックが前記空洞部の
内部で安定するように、位置決め部が形成されている、
扁平ヒートパイプ。
1. A container having a flat hollow cross-sectional shape and a wick inserted into the container, wherein both ends of the wick are provided so that the wick is stable inside the hollow portion. A positioning part is formed,
Flat heat pipe.
【請求項2】 前記位置決め部は、前記空洞部の横断面
の長径程度に広がった形状のものである、請求項1記載
の扁平ヒートパイプ。
2. The flat heat pipe according to claim 1, wherein the positioning portion has a shape that is widened to approximately the major axis of a cross section of the hollow portion.
【請求項3】 前記ウィックは、その両端部を除き前記
空洞部内の略中央部に配置されている、請求項1または
2に記載の扁平ヒートパイプ。
3. The flat heat pipe according to claim 1, wherein the wick is arranged at a substantially central portion in the cavity except for both ends thereof.
【請求項4】 前記ウィックは多数本の細線により形成
された編組である、請求項1〜3のいずれかに記載の扁
平ヒートパイプ。
4. The flat heat pipe according to claim 1, wherein the wick is a braid formed by a large number of fine wires.
【請求項5】 前記ウィックは、芯材の周りに多数本の
細線により形成された編組が巻き付けられたものであ
る、請求項1〜3のいずれかに記載の扁平ヒートパイ
プ。
5. The flat heat pipe according to claim 1, wherein the wick is formed by winding a braid formed by a large number of fine wires around a core material.
【請求項6】 略円形形状を有するコンテナ素管内に、
両端部が前記コンテナ素管の内径程度に広がった形状に
加工されたウィックを挿入し、次いで前記コンテナ素管
に扁平加工を施す工程、前記コンテナをヒートパイプ化
する工程を有する、請求項1〜5のいずれかに記載の扁
平ヒートパイプの製造方法。
6. A container tube having a substantially circular shape,
A step of inserting a wick whose both ends are processed into a shape expanded to about the inner diameter of the container tube, a step of flattening the container tube, and a step of forming the container into a heat pipe. 5. The method for manufacturing a flat heat pipe according to any one of the above items 5.
【請求項7】 略円形形状を有するコンテナ素管内に、
両端部が前記コンテナ素管の内径程度に広がった形状に
加工されたウィックを挿入し、次いで前記コンテナをヒ
ートパイプ化する工程、前記コンテナに扁平加工を施す
工程を有する請求項1〜5のいずれかに記載の扁平ヒー
トパイプの製造方法。
7. A container tube having a substantially circular shape,
6. A process according to claim 1, further comprising the steps of: inserting a wick whose both ends are processed to have a shape expanded to about the inner diameter of the container tube, heat-forming the container, and flattening the container. A method for producing a flat heat pipe according to any one of the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6896040B2 (en) * 2003-07-18 2005-05-24 Hsu Hul-Chun Wick structure of heat pipes
CN114749881A (en) * 2022-04-15 2022-07-15 浙江康盛热交换器有限公司 Ultra-thin wall micro heat pipe forming process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6896040B2 (en) * 2003-07-18 2005-05-24 Hsu Hul-Chun Wick structure of heat pipes
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