專(zhuān)利名稱(chēng)：平板式熱管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平板式(平型)熱管及其制造方法。
背景技術(shù)：
在由導(dǎo)熱性高的材料(典型的是銅、鋁)制作出的密封管中封入有揮發(fā)性的工作流體的熱管經(jīng)常被利用。特別是，為了有效地冷卻CPU和/或功率晶體管等的發(fā)熱原件，常常采用與他們的接觸面積大的平板式的熱管。為了能夠發(fā)揮取決于熱管的區(qū)域而不同的熱輸送能力，提出了如下平板式的熱管將平板式的容器內(nèi)部劃分成多個(gè)單元(cell)，使在各個(gè)單元內(nèi)工作流體的濃度不同(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平5-126481號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在專(zhuān)利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，首先，將工作流體注入相互連通的單元群中。接著，使容器傾斜，調(diào)整各單元的工作流體的量。最后，封閉將單元與單元連通的孔。但是，在該方法中，工作流體的量只能選擇如下那樣的分布在傾斜時(shí)低的一側(cè)多且越往高的方向越少。在本說(shuō)明書(shū)中，提供能夠自由設(shè)定各單元中工作流體濃度的技術(shù)。本說(shuō)明書(shū)提供3種制造方法。對(duì)第一種制造方法進(jìn)行概略說(shuō)明。首先，準(zhǔn)備內(nèi)部空間被劃分為多個(gè)單元的容器。容器可以是由銅或鋁制作。在容器中，設(shè)置有將相鄰的單元彼此連通的連通孔。另外，設(shè)置有從外部注入工作流體的注入孔。即，所有的單元在最初沒(méi)有被密封。在第一種制造方法中，對(duì)未密封的單元內(nèi)進(jìn)行脫氣，將工作流體注入到單元內(nèi)，加熱容器，使注入的工作流體氣化。在特定的一個(gè)單元內(nèi)的工作流體濃度達(dá)到期望的濃度之后，密封該特定的單元。反復(fù)進(jìn)行上述處理，最后封閉注入孔。對(duì)第二種制造方法進(jìn)行概略說(shuō)明。在第二種方法中，也準(zhǔn)備與第一種方法中使用的容器相同的容器。在準(zhǔn)備了容器之后，將各個(gè)單元加熱到不同的溫度。其后，將工作流體注入各單元并使工作流體氣化，封閉注入孔。此時(shí)，連通孔尚未封閉。這樣一來(lái)，工作流體就會(huì)按照單元群的溫度梯度，在單元之間相應(yīng)地移動(dòng)。其結(jié)果，工作流體濃度在各單元不同。各單元的工作流體的濃度達(dá)到期望的濃度之后，將連通孔封閉。不論是第一種方法還是第二種方法，都沒(méi)有必要在每一個(gè)單元都設(shè)置注入孔。各單元由側(cè)面的連通孔連接，該連通孔只要能從外部施加壓力來(lái)封閉即可。由于沒(méi)有必要在單元的平面(上面和下面)設(shè)置孔，因此能夠使表面面積大。此外，第二種方法不需要反復(fù)工序，因此能夠以短的時(shí)間制造。對(duì)第三種制造方法進(jìn)行概略說(shuō)明。該方法，在封閉工序后，對(duì)至少一個(gè)單元從外部施加壓力來(lái)使單元容積減小。該方法，具有制造簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容，通過(guò)以下的發(fā)明的實(shí)施方式來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。


圖1是平板式容器的立體圖。圖2A是說(shuō)明第I制造方法的圖(加熱、脫氣工序)。圖2B是說(shuō)明第I制造方法的圖(工作流體注入工序)。圖2C是說(shuō)明第I制造方法的圖(氣化工序)圖2D是說(shuō)明第I制造方法的圖(封閉工序)圖2E是說(shuō)明第I制造方法的圖(再度加熱、脫氣工序)圖2F是說(shuō)明第I制造方法的圖(再度封閉工序)圖2G是說(shuō)明第I制造方法的圖(完成圖)圖3A是說(shuō)明第2制造方法的圖(加熱工序)。圖3B是說(shuō)明第2制造方法的圖(脫氣、工作流體注入工序)。圖3C是說(shuō)明第2制造方法的圖(氣化、注入口封閉工序)圖3D是說(shuō)明第2制造方法的圖(連通孔封閉工序)。圖4A是說(shuō)明第3制造方法的圖(加熱、脫氣、注入工序)。圖4B是說(shuō)明第3制造方法的圖(氣化、封閉工序)。圖4C是說(shuō)明第3制造方法的圖(單元容積縮小工序)
具體實(shí)施例方式(第I實(shí)施例)在圖1中，示出容器10的立體圖。容器10由被劃分成多個(gè)單元A I的體部4和蓋在體部4上的上板2構(gòu)成。單元A I被兩維配置。單元A I全都是相同尺寸。在體部4的側(cè)面(單元A的側(cè)面)設(shè)置有注入孔6。另外，在用于分隔單元的隔壁上設(shè)置有連通孔8。另外，在圖1中，僅對(duì)設(shè)置于單元A的連通孔標(biāo)注了附圖標(biāo)記“8”，對(duì)于其他的單元的連通孔，省略了附圖標(biāo)記。體部4和上板2由銅或鋁制成。體部4通過(guò)壓制加工成形。體部4與上板2通過(guò)壓接或釬焊相互接合。在將體部4和上板2接合之后，除了連通孔8之外，單元與其他單元分隔。制成的容器10在側(cè)面具有一個(gè)注入孔6并且具有將相鄰的單元連通的連通孔8。另外，在將體部4和上板2接合之前，在各單元放入適量的吸液芯(wick)。在本說(shuō)明書(shū)中對(duì)于吸液芯省略說(shuō)明與圖示。接著，對(duì)第一種制造方法進(jìn)行說(shuō)明(圖2A 圖2G)。首先，制作圖1所示的容器(準(zhǔn)備工序)。在將容器10加熱到預(yù)定溫度之后，使注入孔6連接泵21，對(duì)容器10的內(nèi)部進(jìn)行脫氣(圖2A，脫氣工序)。通過(guò)脫氣，使容器10內(nèi)部成大致真空。接著，注入工作流體
22(圖2B，注入工序)。在該時(shí)刻，工作流體為揮發(fā)性的液體。工作流體，使用水或氨等，但也可以使用其他的揮發(fā)性流體。在注入工作流體之后，等待直到工作流體氣化(圖2C，氣化工序)。曾經(jīng)為液體的工作流體由容器的熱加熱而氣化。在此，等待直到變?yōu)閱卧狪所要求的工作流體濃度。工作流體的濃度變?yōu)閱卧狪所要求的濃度之后，將與單元I連通的連通孔8X全部封閉(圖2D，封閉工序)。連通孔8x，例如，被從外部擠壓變形而封閉(圖2D，封閉工序)。在圖2D的階段，完成了具有期望的工作流體濃度的密封了的單元I。接著，對(duì)容器10再次進(jìn)行加熱，使用泵21，對(duì)未密封的單元(單元f單元H)進(jìn)行脫氣(圖2E，第2次脫氣工序)。重復(fù)進(jìn)行工作流體的注入(第2次注入工序)、氣化(第2次氣化工序)，等待直到工作流體的濃度變?yōu)閱卧狧所要求的濃度。在單元H內(nèi)的工作流體的濃度達(dá)到所期望的濃度之后，將與單元H連通的連通孔8y全部封閉(第2次封閉工序)。這樣就完成了具有期望的工作流體濃度的密封了的單元H(圖2F)。反復(fù)進(jìn)行上述處理直到將所有的單元密封。即，該制造方法，在將特定的單元封閉之后，對(duì)其他的單元重復(fù)進(jìn)行加熱、脫氣注入、氣化、封閉。最后，在將單元A密封時(shí)將注入孔6也封閉。這樣做，各個(gè)單元具有不同的工作流體濃度的平板式熱管10完成(圖2G)。(第2實(shí)施例)接著，對(duì)第二種制造方法進(jìn)行說(shuō)明(圖3A 圖3D)。首先，對(duì)容器10進(jìn)行加熱。在該制造方法中，將各單元加熱到不同的溫度。例如，使各單元分別用各自的加熱器進(jìn)行加熱(圖3A)。接著，將注入孔6與泵21連接，對(duì)容器內(nèi)部進(jìn)行脫氣(脫氣工序)。其后，注入工作流體(圖3B，注入工序)。在工作流體氣體之后，僅封閉注入孔6，等待一會(huì)兒。此時(shí)，連通孔8未封閉。于是，單元內(nèi)部的工作流體的濃度會(huì)按照單元的溫度差另Ij，相應(yīng)地進(jìn)行變化(圖3C)。溫度高的單元的濃度變?yōu)楸葴囟鹊偷膯卧臐舛雀摺Ａ硗?，在圖3C中，陰影的不同表示濃度的不同。各單元的濃度穩(wěn)定之后，封閉所有的連通孔8(圖3D，封閉工序)。這樣一來(lái)就完成了各個(gè)單元具有不同的工作流體濃度的平板式熱管10 (圖3D)。(第3實(shí)施例)接著，對(duì)第三種制造方法進(jìn)行說(shuō)明(圖4A 圖4D)。對(duì)容器10進(jìn)行加熱、脫氣，注入工作流體(圖4A)。工作流體氣化后，封閉注入孔6和所有的連通孔8(圖4B)。在該制造方法中，在該時(shí)刻，在所有的單元中工作流體的濃度相同。在該制造方法中，接著，將單元的一部分壓變形，使單元的容積減小(圖4C)。另外，圖4C中的下方的圖為上方的俯視圖中的沿IV-1V線的剖視圖。在圖4C中，示出了將單元H的一部分區(qū)域Hd和單元I的一部分區(qū)域Id壓變形(壓扁)了的地方。對(duì)于單元H、單元I以外的單元，也將一部分壓變形。壓變形的區(qū)域依單元而不同。通過(guò)將單元的一部分壓變形而使單元的容積不同，能夠使單元內(nèi)的工作流體的濃度成為期望的濃度。對(duì)與實(shí)施例的技術(shù)相關(guān)的應(yīng)注意的地方進(jìn)行說(shuō)明。在實(shí)施例中，使用了具有相同容積的多個(gè)單元的容器。但單元的尺寸也可以不同。就實(shí)施例的熱管而言，在容器內(nèi)兩維地配置有多個(gè)單元。在此，“兩維地配置有多個(gè)單元”意味著單元沿確定平面的2方向(X軸方向和Y軸方向)的各方向排列。在第I種方法中，每密封一個(gè)單元，就重復(fù)一次容器的加熱。也可以不這樣，而是一邊持續(xù)加熱容器一邊重復(fù)單元的密封?；蛘撸部梢砸贿厡⑷萜鞅３衷谝?guī)定的溫度一邊重復(fù)單元的密封。沒(méi)有必要在所有的相鄰的單元之間設(shè)置連通孔。只要能夠確保從注入孔通向各單元的通路即可。例如，在實(shí)施例中，可以不要單元E和單元D之間的連通孔以及單元D和單元G之間的連通孔。這是因?yàn)槟軌蛲ㄟ^(guò)單元A和單元D之間的連通孔將工作流體送往單元D，能夠通過(guò)單元H和單元G之間的連通孔將工作流體送往單元G。上述任何一種制造方法，都能將單元內(nèi)的工作流體的濃度相對(duì)于其他單元獨(dú)立且自由地設(shè)定。另外，通過(guò)上述任何一種制造方法，都能提供兩維地配置有工作流體的濃度不同的單元的平板式熱管。參照附圖詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的代表性且非限定性的具體例子。該詳細(xì)的說(shuō)明僅僅是想要向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員示出用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的例子的詳細(xì)內(nèi)容，并非想要限定本發(fā)明的范圍。另外，公開(kāi)的追加的特征以及發(fā)明，為了提供進(jìn)一步改善的平板式熱管，可以與其他的特征或發(fā)明分開(kāi)或共同使用。另外，在上述詳細(xì)的說(shuō)明中公開(kāi)的特征和工序的組合，從最廣的意義上說(shuō)，并非是實(shí)施本發(fā)明時(shí)必須的，僅是為了特別說(shuō)明本發(fā)明的代表性的具體例子而記載的。此外，上述的代表性的具體例子的各種特征，以及獨(dú)立權(quán)利要求以及從屬權(quán)利要求中記載的技術(shù)方案的各種特征，在提供本發(fā)明的追加且有用的實(shí)施方式時(shí)，并非一定要如這里記載的具體例子那樣或者如列舉的順序那樣組合不可。本說(shuō)明書(shū)和/或權(quán)利要求中記載的所有的特征，與實(shí)施例和/或權(quán)利要求中記載的特征的構(gòu)成不同，為想要作為本申請(qǐng)?jiān)脊_(kāi)以及對(duì)請(qǐng)求保護(hù)的特定事項(xiàng)的限定、一個(gè)個(gè)地相互獨(dú)立公開(kāi)的內(nèi)容。此外，所有的數(shù)據(jù)范圍以及組或集團(tuán)相關(guān)的記載具有如下意圖作為申請(qǐng)?jiān)脊_(kāi)以及對(duì)請(qǐng)求保護(hù)的特定事項(xiàng)的限定，公開(kāi)他們的中間的構(gòu)成。以上，對(duì)本發(fā)明的具體例子進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但這些都只不過(guò)是例示，并非對(duì)權(quán)利要求書(shū)的限定。在權(quán)利要求書(shū)中記載的技術(shù)，包含對(duì)以上例示的具體例進(jìn)行各種變形、變更后的內(nèi)容。本說(shuō)明書(shū)或附圖中說(shuō)明的技術(shù)要素，單獨(dú)或通過(guò)各種組合發(fā)揮技術(shù)的有用性，并不限于提出申請(qǐng)時(shí)權(quán)利要求中記載的組合。另外，本說(shuō)明書(shū)或附圖中例示的技術(shù)為能夠同時(shí)達(dá)成多個(gè)目的的技術(shù)，達(dá)成其中一個(gè)目的本身就具有技術(shù)有用性。
權(quán)利要求
1.一種平板式熱管的制造方法，包含 準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備如下扁平容器內(nèi)部被兩維地劃分成多個(gè)單元，設(shè)置有將相鄰的單元彼此連通的連通孔，具有用于從外部注入工作流體的注入孔； 注入工序，通過(guò)注入孔和連通孔將工作流體注入到各單元；以及 封閉工序，將注入孔和連通孔封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于， 在所述注入工序和封閉工序中，反復(fù)執(zhí)行如下工序 對(duì)未密封的單元內(nèi)進(jìn)行脫氣的工序， 將工作流體注入未密封的單元內(nèi)的工序， 使注入的工作流體氣化的工序，以及 在特定的單元內(nèi)的工作流體的濃度達(dá)到預(yù)定濃度后，將該特定的單元密封的工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于， 在所述注入工序中，在將各個(gè)單元加熱到不同的溫度之后，使單元內(nèi)的工作流體氣化，在所述封閉工序中，封閉注入孔，在各單元內(nèi)的工作流體濃度按照單元群的溫度梯度進(jìn)行相應(yīng)變化后，將連通孔封閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在封閉工序之后，還具備對(duì)至少一個(gè)單元施加壓力來(lái)減小單元容積的工序。
5.一種平板式熱管，是通過(guò)權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的制造方法制作出的。
6.一種平板式熱管，兩維地配置有工作流體濃度不同的多個(gè)單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)部被分割成多個(gè)單元并且能夠自由地設(shè)定各單元中工作流體的濃度的平板式熱管的制造方法。本發(fā)明的制造方法包含準(zhǔn)備扁平容器的工序、注入工序和封閉工序。在準(zhǔn)備工序中，準(zhǔn)備如下扁平容器內(nèi)部被兩維地劃分成多個(gè)單元，設(shè)置有將相鄰的單元彼此連通的連通孔，具有用于從外部注入工作流體的注入孔。在注入工序中，通過(guò)注入孔和連通孔，將工作流體注入各單元。在封閉工序中，封閉注入孔和連通孔。一種方法，在封閉特定的單元之后，對(duì)其他單元重復(fù)進(jìn)行加熱、脫氣注入、氣化、封閉。
文檔編號(hào)F28D15/02GK103038595SQ201180020109
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者水野崇人, 高野悠也, 深谷哲義, 垣內(nèi)榮作 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社