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    平板 换热器 及其 制造 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN200610099787.7

    申请日:

    2006.06.27

    公开号:

    CN1892164A

    公开日:

    2007.01.10

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):F28D 15/02申请日:20060627授权公告日:20091202终止日期:20150627|||授权|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: F28D15/02(2006.01); H05K7/20(2006.01) 主分类号: F28D15/02
    申请人: 中村制作所株式会社;
    发明人: 宫原英行
    地址: 日本长野县
    优先权: 2005.06.27 JP 2005-187489; 2005.09.26 JP 2005-278944
    专利代理机构: 上海专利商标事务所有限公司 代理人: 方晓虹
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200610099787.7

    授权公告号:

    |||100565074||||||

    法律状态公告日:

    2016.08.17|||2009.12.02|||2008.07.02|||2007.01.10

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种平板状换热器的制造方法,在形成在平板状容器内部的密闭结构的中空部内封入载热体,使载热体利用毛细管力沿着形成在面向该中空部的容器内侧表面部分上的载热体导向槽从中空部内的冷凝部向蒸发部移动,准备可进行塑性加工且具有规定导热率的金属板,使用掘起刀具将金属板的表面部分沿着该表面部分以规定间隔反复掘起,从而形成多片板状散热片,将形成在这些散热片间的多列槽部作为载热体导向槽使用。因此,可得到具有宽度微小的载热体导向槽、且该载热体导向槽可不受设置姿势等影响、具有使载热体从冷凝部向蒸发部移动所需的毛细管力的平板状换热器。

    权利要求书

    1: 1、一种平板状换热器,包括:由可进行塑性加工且具有规定导热率的金 属材料制成的平板状容器、形成在该容器内部的密闭结构的中空部、密封在该 中空部内的载热体、多片板状散热片、以及形成在这些散热片间的多列载热体 导向槽,其特征在于, 所述散热片是通过使用掘起刀具将所述容器的面向所述中空部的内侧表 面部分沿着该内侧表面部分以规定间隔反复掘起而形成的, 各载热体导向槽的宽度设定成可使所述载热体利用毛细管力沿各载热体 导向槽移动。 2、如权利要求1所述的平板状换热器,其特征在于,所述槽部的截面形 成为矩形, 该槽部底部的至少一个内角形成为锐角。 3、如权利要求1所述的平板状换热器,其特征在于,所述容器包括容器 本体和覆盖该容器本体的容器盖, 在这些容器本体和容器盖间的处于密闭状态的框状配合面内侧形成所述 中空部, 在所述容器本体及所述容器盖中至少一方上形成有用于在所述框状配合 面内侧形成所述中空部的凹部。 4、如权利要求3所述的平板状换热器,其特征在于,在所述容器本体及 所述容器盖中至少一方的面向所述中空部的内侧表面部分上形成所述散热片 及所述槽部。 5、如权利要求1所述的平板状换热器,其特征在于,具有形成在所述容 器上的连通孔密封部, 该连通孔密封部是将为了使所述中空部与外部连通而预先形成在所述容 器上的连通孔在向所述中空部中注入所述载热体并对该中空部进行真空除气 后进行密封而形成的。 6、如权利要求5所述的平板状换热器,其特征在于,具有形成在所述中 空部的与所述槽部端相邻的部位上的载体积存部, 所述连通孔的处于所述中空部侧的开口端面向该载体积存部。 7、如权利要求5所述的平板状换热器,其特征在于,作为所述连通孔密 封部具有对分别形成在所述槽部两端附近位置上的各连通孔进行密封的两个 连通孔密封部。 8、如权利要求5所述的平板状换热器,其特征在于,所述连通孔密封部 是通过将与所述连通孔连通且从所述容器的外侧表面突出的连通管的基端部 分压扁并进行切断而形成的。 9、如权利要求5所述的平板状换热器,其特征在于,所述容器包括容器 本体和覆盖该容器本体的容器盖, 在这些容器本体和容器盖间的处于密闭状态的框状配合面内侧形成所述 中空部, 在所述容器本体及所述容器盖中至少一方上形成有用于在所述框状配合 面内侧形成所述中空部的凹部, 所述连通孔是由沿所述框状配合面形成在所述容器本体及所述容器盖中 至少一方侧的连通槽形成的, 所述连通孔密封部是通过按压该连通槽使其封住而形成的。 10、如权利要求1所述的平板状换热器,其特征在于,所述容器的所述金 属材料是铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢。 11、如权利要求1所述的平板状换热器,其特征在于,所述散热片的板厚 为0.1mm~1mm, 所述槽部的底面宽度为0.01mm~
    2: 0mm,其深度为0.1mm~1.0mm。 12、一种平板状换热器的制造方法,在形成于平板状容器内部的密闭结构 的中空部内封入载热体,使载热体利用毛细管力沿着形成在面向该中空部的容 器内侧表面部分上的载热体导向槽从所述中空部内的冷凝部向蒸发部移动,其 特征在于, 准备可进行塑性加工且具有规定导热率的金属板, 使用掘起刀具将所述金属板的表面部分沿着该表面部分以规定间隔反复 掘起,从而形成多片板状散热片, 将形成在这些散热片间的多列槽部作为所述载热体导向槽使用。 13、如权利要求12所述的平板状换热器的制造方法,其特征在于,在形 成所述多片板状散热片的工序中反复进行以下散热片掘起工序: 在所述金属板的表面上以规定角度按压掘起刀具的刀尖, 保持该状态,使所述掘起刀具相对所述金属板表面相对移动规定距离,利 用所述刀尖将所述金属板的表面部分以规定厚度掘起,使板状散热片形成为从 该金属板表面部分竖起的状态, 在相对于形成结束的所述散热片使所述掘起刀具的刀尖相对后退了规定 距离的位置上,将所述金属板的表面掘起,从而形成新的散热片。 14、如权利要求13所述的平板状换热器的制造方法,其特征在于,在所 述散热片掘起工序中,在形成新的散热片时,将所述掘起刀具的刀尖停止在先 前形成好的散热片的跟前侧的规定距离处,将形成在新形成的散热片和先前形 成好的散热片之间的所述槽部的底侧截面形状形成为矩形,且将该槽部底部的 一个内角形成为锐角。 15、如权利要求13所述的平板状换热器的制造方法,其特征在于,在形 成多片所述散热片后,对各散热片的顶部利用切刀等切削刀具进行切削,在各 散热片的前端形成平坦面。 16、如权利要求12所述的平板状换热器的制造方法,其特征在于,准备 可进行塑性加工且具有规定导热率的带状金属板, 交替地进行在该带状金属板的表面部分上形成规定片数的所述散热片的 工序、以及将该带状金属板以规定尺寸移送到下一散热片形成位置的移送工 序, 然后,从所述带状金属板上切下形成有多片所述散热片的一定长度的金属 板, 形成在切下的该金属板上的所述散热片间的多列槽部作为所述载热体导 向槽使用。 17、如权利要求12所述的平板状换热器的制造方法,其特征在于,使用 具有所述载热体导向槽的所述金属板来制造具有使所述中空部与外部连通的 连通孔的容器, 从所述连通孔向所述中空部注入载热体, 通过所述连通孔对所述中空部进行真空除气, 保持真空除气状态对所述连通孔进行密封。 18、如权利要求17所述的平板状换热器的制造方法,其特征在于,预先 将与所述连通孔连通且从所述容器的外侧表面突出的连通管形成在该容器上, 在从所述连通孔向所述中空部注入载热体、并通过所述连通孔对所述中空 部进行真空除气后,为保持真空除气状态对所述连通孔进行密封,而将该连通 管的基端部分压扁并切除该连通管。 19、如权利要求17所述的平板状换热器的制造方法,其特征在于,准备 用于构成具有所述中空部的所述容器的第一金属板和第二金属板, 在这些第一金属板和第二金属板的配合面中的至少一方侧预先形成用于 形成所述连通孔的连通槽, 使所述第一金属板和第二金属板重合并密闭所述配合面,形成通过所述连 通孔与外部连通的所述中空部, 在从所述连通孔向所述中空部注入载热体、并通过所述连通孔对所述中空 部进行真空除气后,保持真空除气状态,沿厚度方向按压所述第一金属板和第 二金属板的所述配合面部分,从而对所述连通孔进行密封。

    说明书


    平板状换热器及其制造方法

        【技术领域】

        本发明涉及一种适合作为对半导体芯片或集成电路板等发热体进行冷却的平面型热管、蒸气室等使用的平板状换热器及其制造方法。

        背景技术

        近年来,计算机设备越来越趋向于小型化和高性能化。随着高性能化,半导体元件和集成电路产生的热量也增大,若能提供这些部件的有效冷却方法则可推进计算机设备的进一步小型化和高性能化。

        为了对高输出、高集成的芯片等进行冷却,提出了各种冷却系统。作为这种冷却系统,以热管为代表的液冷式换热器受到关注。作为液冷式换热器的热管被分为圆管形的热管和平面形状的热管。为了对电子设备进行冷却,需要将热管安装在作为发热源的芯片等零件上,因此最好选用平面型的热管。以往提出的热管在内部设置有空间以形成作为载热体的工作流体的流路,收容在该空间内的工作流体在蒸发部和冷凝部之间移动,反复进行蒸发、冷凝等相变,从而使芯片等冷却。

        即,在热管的蒸发部利用来自作为冷却对象的零件的热量使工作流体蒸发,该蒸气向热管的散热侧移动。成为蒸气的工作流体在散热侧被冷却而冷凝,重新变成液相状态的工作流体向吸热侧移动(回流)。通过这种工作流体的相变和移动来进行热量的移动。在重力式热管中,使因相变而成为液相状态的工作流体利用重力或毛细管作用等向吸热侧移动。

        作为平面型热管在JP?A11-23167号公报(专利文献1)中有所记载。如图27所示,该热管在中空平板状的密闭容器201内部在真空除气后的状态下作为工作流体封入有冷凝性流体,在该容器201的内表面上形成有连接蒸发部和冷凝部的槽部205。另外,在槽部205的开口部分上形成有用于产生毛细管压力的多孔质层206,该多孔质层206以不埋没槽部205内部空间的状态覆盖该槽部205。

        在该专利文献1记载的热管200中,传导到容器201一部分上的热量对液相工作流体进行加热使其蒸发,该工作流体蒸气从多孔质层206内或槽部205内部空间中逸出后向冷凝部流动,并在冷凝部被冷却而冷凝。在冷凝部再次成为液相的工作流体透过多孔质层206的间隙进入到槽部205的内部空间中。该液相工作流体由于多孔质层206的毛细管压力而向蒸发部流动。此时,通过使多孔质层206作为“灯芯”发挥作用,可抑制在槽部205内部空间移动的液相工作流体出现飞散现象,促进工作流体向蒸发部侧的回流,保持良好的热输送能力。

        在容器内部形成槽部以使液相工作流体流动的热管在JP?A2000-193385号公报(专利文献2)中有所记载。该平面型热管在具有并列配置的多个孔且由上部构件、底部构件及支柱构件构成的多孔管中,在底部构件的内侧形成具有毛细管力的槽,在多孔管内密封有工作流体。

        如图27所示,这种平面型热管200设置在个人计算机壳体的内部,容器201的冷凝部204以与配设在壳体内的金属制电子屏蔽板211等散热构件紧贴的状态进行配设。另一方面,容器201的蒸发部203以可接受CPU213上面部的热量的形态进行配设。并且,在CPU213(半导体元件、集成电路等发热零件)发热时,热量传导到容器201上使槽部内的工作流体蒸发。因为该蒸发需要气化热,故CPU213产生的热量被带走,可防止CPU213的温度过度上升。蒸发后形成的工作流体蒸气向冷凝部204流动,由散热构件冷却后冷凝而重新成为液相状态。重新成为液相状态的工作流体利用作为“灯芯”发挥作用的多孔质层206的毛细管压力移动到蒸发部203。通过反复进行这种工作流体及蒸气的相变和移动可抑制CPU213等发热零件的温度上升。

        如上所述,以往提出的热管在容器内部形成有槽部以使液相工作流体流动。该槽都主要用于产生使工作流体移动用的毛细管力。但是,该槽部通常是通过挤压成形一体地形成在容器上的,故槽部的宽度一定会很宽,不能得到足够的毛细管力。结果是,在将热管的姿势设定成蒸发部的位置比冷凝部高时,由于毛细管力不足,则会导致在冷凝部重新成为液相状态的工作流体不能返回到蒸发部。因此,工作流体的流量减少,蒸发部的工作流体量逐渐变得不足,并最终导致蒸发部干涸,不能对发热零件进行冷却。由此,发热零件的温度会过度上升,从而导致半导体元件和集成电路等发热零件的性能降低或产生故障等。

        在热管中,为了使容器槽部产生足够的毛细管力,需要将槽部的宽度形成在0.01~1.0mm的范围内。但是,要形成这种微细宽度的槽部需要采用相当的微细加工技术。利用以往通常采用的挤压成形方法很难形成上述宽度的槽部。尤其是若为导热率良好的铜材料则不能采用挤压成形方法。

        作为容器的材料有时也使用不锈钢、镍、钛、玻璃、陶瓷等。但是,即使采用挤压成形以外的成形加工方法对这些材料进行加工,也很难形成上述微细宽度的槽部。

        因此,需要像上述专利文献1所公开的那样,除槽部以外还使用多孔质层,使该多孔质层的毛细管力作为“灯芯”发挥作用。除此之外,为了补充毛细管力有时也在槽部中加入金属线等,但是若使用毛细管辅助构件则存在成本增加的问题。并且,当毛细管辅助构件在微细槽部上的配置位置产生偏差时,则冷却能力也会产生偏差,故在可靠性方面也存在问题。

        另一方面,在这种热管中,当在容器的中空部在进行了真空除气的状态下封入工作流体后,对中空部进行密闭。为了使中空部成为真空除气状态,而在处于真空状态的真空炉内部配置构成容器用的本体部及盖构件,当在本体构件内注入工作流体后盖上盖构件,并对两者的配合面通过钎焊等密封方式进行密封。

        为了使容器内部的中空部成为规定的真空状态,需要使进行上述作业的真空炉内部成为与中空部一样的真空状态。在这种真空状态下,工作流体有时会沸腾,存在很难注入工作流体的问题。另外,当对本体构件和盖构件的配合面进行密封以使中空部形成密闭结构时,也由于真空炉内为真空状态而存在密封作业极难进行的问题。

        因此,引起工作流体不足,蒸发部的工作流体量不足,不能充分地对发热零件进行冷却,从而发热零件的温度过度上升,有导致半导体元件和集成电路等发热零件的性能降低或产生故障等的危险性。另外,由于本体构件和盖构件的配合面的密封不完全,故中空部的真空度降低,且工作流体的相变和移动不能顺利地进行,从而导致热量的移动减少,有产生作为热管的冷却能力显著降低这样的重大问题的危险性。

        【发明内容】

        本发明所要解决的技术问题是提供一种具有宽度微小的载热体导向槽、且该载热体导向槽可在不受设置姿势等影响的情况下具有使载热体从冷凝部向蒸发部移动所需的毛细管力的平板状换热器。

        另外,本发明所要解决的技术问题是提供一种具有宽度微小的载热体导向槽、且该载热体导向槽可在不受设置姿势等影响的情况下具有使载热体从冷凝部向蒸发部移动所需的毛细管力的平板状换热器的制造方法。

        另外,本发明所要解决的技术问题是提供一种可容易地将载热体注入到内周表面部分上形成有宽度微小的载热体导向槽的中空部中、且可容易地使中空部成为规定的真空状态的平板状换热器。

        另外,本发明所要解决的技术问题是提供一种可容易地将载热体注入到内周表面部分上形成有宽度微小的载热体导向槽的中空部中、且可容易地进行除气使中空部成为真空状态的平板状换热器的制造方法。

        本发明的平板状换热器,其特征在于,包括:由可进行塑性加工且具有规定导热率的金属材料制成的平板状容器、形成在该容器内部的密闭结构的中空部、密封在该中空部内的载热体、通过使用掘起刀具将所述容器的面向所述中空部的内侧表面部分沿着该内侧表面部分以规定间隔反复掘起而形成的多片板状散热片、以及形成在这些散热片间的多列载热体导向槽,各载热体导向槽的宽度设定成可使所述载热体利用毛细管力沿各载热体导向槽移动。

        采用本发明,在平板状换热器的面向密封有载热体的中空部的内侧表面部分上形成有用于将载热体从中空部内的冷凝部向蒸发部引导的载热体导向槽,该载热体导向槽形成在通过将形成容器的金属材料的表面部分掘起而以规定间隔竖立形成的板状散热片间。通过将金属材料的表面部分掘起而能以微细间隔形成板状散热片,故在板状散热片间形成具有足够毛细管力的宽度微小的载热体导向槽。由此,可减小平板状热管、蒸气室等平板状换热器的姿势差异对载热体导向槽的载热体移送能力产生的影响。另外,也可抑制载热体导向槽的载热体移送能力偏差。结果是,可实现冷却效率高的平板状换热器。

        在此,本发明的特征在于,所述槽部的截面形成为矩形,该槽部底部的至少一个内角形成为锐角。这样,若将槽截面形成为矩形,则与其他形状相比,可产生大的毛细管力。另外,由于将内角设置成锐角,从而可进一步加大毛细管力。

        另外,本发明的特征在于,所述容器包括容器本体和覆盖该容器本体的容器盖,在这些容器本体和容器盖间的处于密闭状态的框状配合面内侧形成所述中空部,在所述容器本体及所述容器盖中至少一方上形成有用于在所述框状配合面内侧形成所述中空部的凹部。

        此时,可在所述容器本体及所述容器盖中至少一方的面向所述中空部的内侧表面部分上形成所述散热片及所述槽部。

        这样,通过组合两个构件可简单地构成具有密闭结构的中空部的平板状容器。另外,当在双方构件的内侧表面部分上形成散热片及载热体导向槽时,可大幅提高载热体移送能力,大幅提高冷却能力。再者,当在没有形成凹部的构件上形成散热片时,可预先将该构件作成平板状构件,故可得到能简单地在其表面上形成板状散热片的效果。

        本发明的平板状换热器,其特征在于,具有形成在所述容器上的连通孔密封部,该连通孔密封部是将为了使所述中空部与外部连通而预先形成在所述容器上的连通孔在向所述中空部中注入所述载热体并对该中空部进行真空除气后进行密封而形成的。

        在本发明中,预先形成使平板状换热器的中空部和外部连通的连通孔,对该连通孔进行密封而形成连通孔密封部。利用连通孔可容易地将作为载热体的工作流体注入到中空部内,对中空部进行真空除气后使其成为规定的真空状态。另外,在对注入有工作流体的中空部进行真空除气时,可以在常压的室内进行作业。并且,可预先防止工作流体沸腾等问题。再者,在真空除气后对连通孔进行密封,故可将平板状换热器的中空部维持在规定的真空状态。结果是,注入到平板状换热器内的工作流体可长期正常地反复进行相变和移动,故可实现高性能且可靠性高的平板状换热器。

        在此,本发明的特征在于,在所述中空部的与所述槽部端相邻的部位上形成有载体积存部,在面向该载体积存部的位置上形成所述连通孔的处于所述中空部侧的开口端。

        另外,本发明的特征在于,作为所述连通孔密封部具有对分别形成在所述槽部两端附近位置上的各连通孔进行密封的两个连通孔密封部。

        再者,本发明的特征在于,所述连通孔密封部是通过将与所述连通孔连通且从所述容器的外侧表面突出的连通管的基端部分压扁并进行切断而形成的。若预先设置从容器表面突出的连通管,则可容易地嵌入用于注入工作流体的注入管、或插入用于注入工作流体的注入针,而且,可容易地进行与连接在真空泵上的管子的连接作业。

        另外,本发明的特征在于,所述容器包括容器本体和覆盖该容器本体的容器盖,在这些容器本体和容器盖间的处于密闭状态的框状配合面内侧形成所述中空部,在所述容器本体及所述容器盖中至少一方上形成有用于在所述框状配合面内侧形成所述中空部的凹部,所述连通孔是由沿所述框状配合面形成在所述容器本体及所述容器盖中至少一方侧的连通槽形成的,所述连通孔密封部是通过按压该连通槽使其封住而形成的。

        作为所述容器的所述金属材料可以使用铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢。

        所述散热片的板厚可为0.1mm~1mm,所述槽部的底面宽度为0.01mm~1.0mm,其深度为0.1mm~1.0mm。

        另一方面,本发明的平板状换热器的制造方法,在形成在平板状容器内部的密闭结构的中空部内封入载热体,使载热体利用毛细管力沿着形成在面向该中空部的容器内侧表面部分上的载热体导向槽从所述中空部内的冷凝部向蒸发部移动,其特征在于,准备可进行塑性加工且具有规定导热率的金属板,使用掘起刀具将所述金属板的表面部分沿着该表面部分以规定间隔反复掘起,从而形成多片板状散热片,将形成在这些散热片间的多列槽部作为所述载热体导向槽使用。

        在此,本发明的特征在于,在形成所述多片板状散热片的工序中反复进行以下散热片掘起工序:在所述金属板的表面上以规定角度按压掘起刀具的刀尖,保持该状态,使所述掘起刀具相对所述金属板表面相对移动规定距离,利用所述刀尖将所述金属板的表面部分以规定厚度掘起,使板状散热片形成为从该金属板表面部分竖起的状态,在相对于形成结束的所述散热片使所述掘起刀具的刀尖相对后退了规定距离的位置上,将所述金属板的表面掘起,从而形成新的散热片。

        另外,本发明的特征在于,在所述散热片掘起工序中,在形成新的散热片时,将所述掘起刀具的刀尖停止在先前形成好的散热片的跟前侧规定距离处,将形成在新形成的散热片和先前形成好的散热片之间的所述槽部的底侧截面形状形成为矩形,且将该槽部底部的一个内角形成为锐角。

        采用本发明的制造方法,利用掘起刀具将金属板的表面部分向该金属板的内方掘下,从而一体地竖立形成板状的散热片,并将这些板状散热片间的槽部作为载热体导向槽使用。即使是宽度微小的槽部也可通过设定板状散热片的竖起间隔来容易地形成。另外,将形成有多条槽部的金属板形成为大致碟状,从而可容易地制造一体形成有槽部的容器。再者,可利用金属板形成平板状换热器的容器,从而可降低成本。并且,作为容器的材料可使用导热率良好的铜等任意的金属板,且可不受材料影响地形成任意宽度的槽部,故可根据平板状换热器的使用目的自由选用最佳的金属材料。

        另外,当使用形成有刃部的掘起刀具将金属板的表面部分向内方掘下而在板状散热片间形成槽部时,槽部底部的截面形状形成为大致矩形。另外,可将槽部底部的一个内角通过掘起刀具的刃部形成为锐角。该底部的呈锐角的内角可加大毛细管力,从而可更加容易地制造具有能不受设置姿势等影响地移送足够的载热体的载热体导向槽的平板状换热器。

        另外,本发明的特征在于,在形成多片所述散热片后,对各散热片的顶部利用切刀等切削刀具进行切削,在各散热片的前端形成平坦面。这样,可任意设定槽部的深度,可根据使用目的制造最佳的平板状换热器。另外,通过对散热片顶部进行切削而将其前端形成为平坦面,从而可减薄平板状换热器的厚度。

        本发明的特征在于,准备可进行塑性加工且具有规定导热率的带状金属板,交替地进行在该带状金属板的表面部分上形成规定片数的所述散热片的工序、以及将该带状金属板以规定尺寸移送到下一散热片形成位置的移送工序,然后,从所述带状金属板上切下形成有多片所述散热片的一定长度的金属板,形成在切下的该金属板上的所述散热片间的多列槽部作为所述载热体导向槽使用。

        由于作为形成容器的金属板使用带状金属板,且在每隔规定间隔的散热片形成位置上形成散热片,在该散热片间形成槽部,从而可连续地形成容器。因此,通过连续地进行将容器成形加工成规定形状的容器形成工序等工序,从而可简单地构筑能连续制造平板状换热器的生产线。结果是,可进一步廉价地制造平板状热管、蒸气室等平板状换热器。

        另外,本发明的特征在于,使用具有所述载热体导向槽的所述金属板来制造具有使所述中空部与外部连通的连通孔的容器,从所述连通孔向所述中空部注入载热体,通过所述连通孔对所述中空部进行真空除气,保持真空除气状态对所述连通孔进行密封。采用本发明,由于从形成在平板状容器上的连通孔向容器内部注入工作流体后,通过该连通孔对中空部进行真空除气,并在真空除气状态下对连通孔进行密封,故可容易且可靠地使注入有工作流体的中空部成为真空状态。

        另外,本发明的特征在于,预先将与所述连通孔连通且从所述容器的外侧表面突出的连通管形成在该容器上,在从所述连通孔向所述中空部注入载热体、并通过所述连通孔对所述中空部进行真空除气后,为保持真空除气状态对所述连通孔进行密封,而将该连通管的基端部分压扁并切除该连通管。这样,可通过简单的作业对连通孔进行密封。

        再者,本发明的特征在于,准备用于构成具有所述中空部的所述容器的第一金属板和第二金属板,在这些第一金属板和第二金属板的配合面中的至少一方侧预先形成用于形成所述连通孔的连通槽,使所述第一金属板和第二金属板重合并密闭所述配合面,形成通过所述连通孔与外部连通的所述中空部,在从所述连通孔向所述中空部注入载热体、并通过所述连通孔对所述中空部进行真空除气后,保持真空除气状态,沿厚度方向按压所述第一金属板和第二金属板的所述配合面部分,从而对所述连通孔进行密封。此时也可通过简单的作业对连通孔进行密封。

        【附图说明】

        图1是表示本发明实施例1的平板状热管的剖视图。

        图2是表示图1的平板状热管的俯视图。

        图3(A)、(B)是表示平板状热管的槽部的局部放大剖视图。

        图4是表示形成图1的平板状热管的槽部的工序的立体图。

        图5(A)~(E)是表示图1的平板状热管的槽部的形成工序的说明图。

        图6足表示在槽部形成工序中利用掘起刀具将金属板掘起的状态的说明图。

        图7是表示槽部和散热片的剖视图。

        图8(A)~(C)是表示图1的平板状热管的制造工序的说明图。

        图9是表示在带状金属板上形成槽部的槽部形成工序的立体图。

        图10是表示平板状热管的变形例的剖视图。

        图11是表示平板状热管的变形例的剖视图。

        图12是表示平板状热管的变形例的剖视图。

        图13是表示平板状热管的变形例的主要部分剖视图、以及表示其槽部形成工序的说明图。

        图14是表示平板状热管的变形例的主要部分剖视图。

        图15是表示平板状热管的变形例的俯视图。

        图16是表示平板状热管的变形例的俯视图。

        图17是表示本发明实施例2的平板状热管的剖视图。

        图18是表示图17的平板状热管的俯视图。

        图19是表示图17的平板状热管的局部剖视立体图。

        图20(A)、(B)、(C)是表示图1的平板状热管中的工作流体密封方法的工序说明图。

        图21是表示具有不同结构的连通孔的平板状热管的例子的局部剖视立体图、以及表示其工作流体密封方法的工序说明图。

        图22是表示平板状热管的变形例的剖视图。

        图23是表示平板状热管的变形例的剖视图。

        图24是表示平板状热管的变形例的剖视图。

        图25是表示具有定位构件的平板状热管的例子的俯视图、以及局部剖视图。

        图26是表示在两个部位形成有连通孔的平板状热管的例子的俯视图。

        图27是表示以往的平板状热管的使用状态的立体图、以及表示其槽部的主要部分剖视图。

        (元件符号说明)

        1平板状热管??????????????????????????????????2下侧容器

        2a边缘部?????????????????????????????????????3上侧容器(密封构件)

        3a凸缘部?????????????????????????????????????3d密封构件

        4容器????????????????????????????????????????5蒸发部

        6冷凝部??????????????????????????????????????7、8槽部

        9、10散热片??????????????????????????????????20金属板

        30掘起刀具???????????????????????????????????31刃部

        50带状金属板?????????????????????????????????60散热片

        61槽部

        【具体实施方式】

        下面参照附图对应用了本发明的平板状换热器的实施例进行说明。在以下各实施例中,作为平板状换热器以平板状热管为例进行说明,但当然本发明也可同样应用在蒸气室上。

        (实施例1)

        图1是表示实施例1的平板状热管的剖视图,图2是表示平板状热管的俯视图。平板状热管1在形成在扁平矩形容器4内部的密闭结构的中空部4A中密封有工作流体(载热体),在面向该中空部4A的容器内侧表面部分上形成有作为载热体导向槽的多条槽部7、8。槽部7、8形成在中空部4A内的冷凝部6与蒸发部5之间,工作流体沿着槽部7、8利用毛细管力从冷凝部6向蒸发部5移动,进行散热。

        平板状容器4包括矩形的下侧容器(容器本体)2和覆盖该下侧容器2的小一圈的矩形的上侧容器(容器盖)3,平板状容器4是通过将两者的矩形框状配合面、即开口端面互相接合并密封而形成的。下侧容器2及上侧容器3形成为具有由矩形框状的配合面围成的矩形凹部2A、3A的大致碟状。在面向凹部2A、3A的下侧容器2及上侧容器3的内侧表面部分上分别形成有连接蒸发部5和冷凝部6之间的槽部7、8。作为密封在容器4的中空部4A中的工作流体可以使用水、代用氟利昂、丙酮、甲醇、氦、氮、氨、导热姆A、萘、钠等。

        另外,在下侧容器2及上侧容器3上形成具有矩形框状开口端面的凸缘部2a、3a。使两者的开口端面互相重合,在该状态下对凸缘部2a、3a的外周缘通过焊接、钎焊或粘接等密封方式进行密封。

        下侧容器2及上侧容器3是由导热率良好的铝、铝合金、铜、铜合金、不锈钢等金属材料制成的。形成在下侧容器2及上侧容器3的内侧表面部分上的槽部7、8位于利用后述掘起刀具的刃部将容器的金属材料本身掘起而竖立形成的多条板状散热片9、10之间。

        图3(A)是表示槽部7、8的局部放大剖视图。如该图所示,多条槽部7、8的截面形状形成为大致矩形,可产生大的毛细管力。另外,由图可知,槽部7、8的至少一个内角部7a、8a形成为锐角。若这样将角部形成为锐角,则可进一步提高毛细管力。

        散热片9、10的板厚t为0.1~1mm,槽部7、8的底面宽度w为0.01~1.0mm以产生足够的毛细管力。槽部7、8的深度d为0.1~1.0mm。在槽部7、8的底面处,容器2、3的壁厚为0.1~1.0mm。

        在此,槽部7、8的截面形状整体形成为向同一侧弯曲的矩形形状。这是因为在利用掘起刀具的刃部将容器2、3的金属材料自身掘起时,散热片9、10以稍微弯曲的状态形成的缘故。由于槽部7、8形成在散热片9、10之间,故槽部7、8的截面形状必然由散热片9、10的截面形状来决定。

        图3(B)是表示散热片9、10的变形例的局部放大剖视图。该图所示的散热片9A与图3(A)所示的散热片9、10相比形成为平板状。散热片9A的形状可因掘起刀具的刃部形状或掘起角度不同而形成为各种形状。另外,利用掘起刀具的刃部形成的散热片9A的厚度从容器2、3侧的基端向前端逐渐减小。由此,槽部7A的截面形状的宽度w1也从其底面向开口侧逐渐扩大。

        如图2所示,平板状热管1通过螺钉13安装在例如笔记本型个人计算机的内部。容器4的冷凝部6例如以与个人计算机壳体内的金属制散热构件11紧贴的状态配置。另一方面,容器4的蒸发部5以可与CPU12的上面部进行热传导的状态配置。

        图4至图8是表示上述构成的平板状热管1的制造方法的说明图。平板状热管1的构成容器4的下侧容器2和上侧容器3所使用的金属材料是可进行塑性加工且导热率良好的金属材料。例如可选择铝、铝合金、铜、铜合金、不锈钢等材料。另外,为了形成容器2、3而使用具有一定板厚及宽度的金属板。首先对下侧容器2的制造方法进行说明。

        如图4、图5所示,用于形成散热片9、10的掘起刀具30在底面侧的前端形成有刃部31。另外,如图6所示,在底面侧的两侧分别形成有锥状的锥形刃32。该掘起刀具30相对金属板20以后端侧高的形态以规定角度θ倾斜,并安装在未图示的驱动装置上。掘起刀具30的倾斜角度θ可根据散热片9的高度、板厚、金属板20的材质等适当地设定,但大致设定为5度至20度。

        首先,将金属板20以已经定位的状态承载在未图示的模具上。如图5(A)所示,当将掘起刀具30抵接在金属板20的表面部分上后,使由驱动装置(未图示)驱动的掘起刀具30以规定角度向金属板20的相反侧的面方向移动。于是,如图5(B)所示,掘起刀具30的前端刃部31将金属板20掘起,从而薄壁散热片9的前端竖起。在使掘起刀具30进一步移动到规定位置时,如图5(C)所示,金属板20逐渐被深深地掘起,从而第一散热片9a形成为规定高度d。另外,在掘起金属板20时,如图6所示,形成在掘起刀具30前端两侧的锥形刃32切削凹部21的两个壁部,如图7所示,在凹部21的两个壁部上形成锥形面22。再者,在掘起第一散热片9a留下的凹部21内形成被加工面24。并且,在形成第一散热片9a后,使掘起刀具30后退而返回到待机位置。

        这样,在第一散热片9a竖起形成后,进行下一个第二散热片9b的形成。此时,将金属板20以规定的间距向图示右方的下游侧送出,并定位固定在上述模具上。并且,如图5(D)所示,将掘起刀具30的刃部31抵接在被加工面24的上游侧。该抵接位置设定在被加工面24能得到规定的掘起余量t的位置。因此,掘起余量t设定在0.01mm至0.5mm左右。

        然后,使掘起刀具30以规定角度向金属板20的另一个面方向移动,如图5(E)所示,在掘起刀具30的刃部31移动到达规定间距p的位置后将金属板20掘起,从而竖立形成薄壁的第二散热片9b。由此,在金属板20上形成凹部21,且在该凹部21内形成被加工面24。并且,再次使掘起刀具30后退而返回到待机位置。

        这样,在先前形成的第一散热片9a和之后形成的第二散热片9b之间形成槽部7。该槽部7的底部截面形状形成为大致矩形。并且,槽部7的图示右侧角部形成为锐角。该角部的角度形成为与上述掘起刀具30的刃部31的角度大致相等的不到90度的角度。

        散热片9a、9b的板厚形成为0.1~1mm,槽部7在底部处的宽度w通过形成第一散热片9a后而形成第二散热片9b时掘起刀具30停止的位置来设定。该槽部7的宽度w设定为产生足够的毛细管力所需的0.01~1.0mm。槽部7的深度d设定为与散热片9高度相等的0.1~1.0mm。槽部7的底部壁厚由于利用掘起刀具30对金属板20进行深深掘起而变薄,形成在0.1~1.0mm。槽部7的底部由上述凹部21形成。

        为了在金属板20上竖起形成多条散热片9,同时形成多条槽部7,而使掘起刀具30移动形成规定间距的上述散热片9。即,通过反复进行将金属板20向下游侧送出,在定位固定在模具上后,使掘起刀具30移动而竖起形成散热片9的工序,从而如图8(A)所示,在金属板20上以规定间距连续地形成有多条散热片9,同时连续地形成有具有规定宽度w的多条槽部7。

        这样,通过以下工序利用在一个面上形成有多条槽部7的金属板20形成具有凹部的大致碟状的上侧容器3。图8(A)所示的金属板20定位承载在冲压机固定侧所设置的模具40上。模具40形成有具有与形成多条槽部7的部位大致相同的规定开口面积的孔41。另外,将设置在冲压机可动侧的冲头42按压在金属板20的一个面上。冲头42设置有按压多条槽部7周围的突堤43。并且,突堤43的外形尺寸Wp设定为比模具40的孔41的内径尺寸Wd大,突堤43的外缘侧与孔41的开口周围相对。由此,在冲头42下降时,将开口周围的金属板20压扁,从而可预先防止挤压形成为大致碟状时容易产生的金属板20的剪断。另外,最好在模具40的孔41内配设向金属板20方向推压施力的顶出构件。

        通过使上述冲头42从承载在模具40上的金属板20的一个面侧下降进行按压,从而如图8(B)所示,形成大致碟状的下侧容器2。在该下侧容器2的外周形成有开口侧呈平坦状的凸缘部2a。凸缘部2a可形成为比最终尺寸稍大,而在将下侧容器2形成为大致碟状之后以规定尺寸将外周切断。

        下面说明上侧容器3的制造方法。上侧容器3也与下侧容器2同样地形成。即,与下侧容器2的形成方法同样地,通过反复进行使掘起刀具30移动而竖起形成散热片10的工序,从而如图8(A)所示,在金属板20上以规定间距连续地形成有多条散热片10,同时连续地形成有具有规定宽度的多条槽部8。

        与下侧容器2同样地,使该金属板20定位承载在冲压机固定侧所设置的模具40上,且使设置在冲压机可动侧的冲头42从金属板20的一个面进行按压,从而形成大致碟状的上侧容器3。在该上侧容器3的外周也形成有开口侧呈平坦状的凸缘部3a。该凸缘部3a的外形尺寸形成为比上述下侧容器2小。

        如上形成的下侧容器2的凸缘部2a的开口端与上侧容器3的凸缘部3a的开口端重合,在对内部抽真空的同时,作为工作流体适量地封入水、代用氟利昂、丙酮、甲醇、氦、氮、氨、导热姆A、萘、钠等,之后将两凸缘部2a、3a接合。然后,如图8(C)所示,利用焊接机45对上述凸缘部2a、3a的外周缘进行密封。结果是,得到平板状热管1。在此,如图8(C)所示,下侧容器2的散热片9前端和上侧容器3的散热片10前端之间以规定尺寸分开。作为密封方式除焊接外也可使用钎焊或粘接等。

        如上所述,当利用掘起刀具30在下侧容器2及上侧容器3上竖起形成多条散热片9,从而形成多条槽部7时,在金属板20的一个表面部分上形成凹部21。由此,下侧容器2及上侧容器3的从外表面到槽部7、8底面的板厚变薄。因此,与蒸发部5紧贴的CPU?12产生的热量可迅速地传递而使工作流体蒸发。另外,在冷凝部6也可迅速地将热量传递给散热构件11使工作流体冷凝。

        (实施例1的变形例)

        也可不使用金属板20,而使用铝、铝合金、铜、铜合金、不锈钢等的带状金属板。即,如图9所示,在将带状金属板50以已经定位的状态承载在未图示的模具上后,利用前述的掘起刀具30的刃部31将带状金属板50的一个面掘起,从而形成规定高度的散热片60。

        然后,以规定的间距输送带状金属板50,并将其定位固定在上述模具上。并且,使掘起刀具30的刃部31在被加工面51上游侧的可得到规定的掘起余量的位置抵接,然后使掘起刀具30以规定角度向带状金属板50的另一个面方向移动到达规定间距的位置,通过将带状金属板50掘起,从而在距离先前竖起形成的上述散热片60规定间距的位置上竖起形成薄壁的下一个散热片60。

        这样,在先前形成的散热片60和新形成的散热片60之间形成槽部61。该槽部61的底部截面形状形成为大致矩形。并且,槽部61的角部形成为锐角。该角部的角度形成为与上述掘起刀具30的刃部31的角度大致相等的不到90度的角度。

        反复进行槽部的形成工序直到在带状金属板50的规定部位上形成有规定数量的槽部61。此时,通过将各散热片60的间隔形成为高精度的间距,从而可使形成规定数量槽部61时的宽度保持一定。并且,在形成由规定数量的槽部61构成的槽部组62后,以规定距离将带状金属板50送出到下一槽部组62的形成位置,与上述同样地利用掘起刀具30竖起形成规定数量的散热片60,在这些散热片60之间形成由规定数量的槽部61构成的槽部组62。依次反复进行该槽部形成工序。

        这样,每隔规定间隔形成槽部组62后,在槽部组62间的剪切线位置切断,从而形成为与图8(A)所示的金属板20相同。该切断工序可以在形成一个槽部组62后马上进行切断,也可在形成多个槽部组62后进行切断。然后,如图8(B)及图8(C)所示,形成有该槽部6工的金属板形成为大致碟状。形成该大致碟状的工序也可在带状金属板50的状态下进行,然后再用规定的剪切线进行切断。

        在图1所示的平板状热管1中,在形成在其下侧容器2周围的凸缘部2a安装在散热部件11上的状态下,在凸缘部2a和散热构件11之间产生间隙。若消除该间隙则可提高导热率。图10及图11所示的例子构成为没有该间隙。

        首先,在图10所示的平板状热管1(1)的容器4(1)中,下侧容器2(1)的凸缘部2a的下侧面形成为与形成有槽部7的部位的下侧面处于同一平面。只有与上侧容器3的凸缘部3a接合的部分向上侧容器3侧突出成矩形框状。这样,当将下侧面形成为平面的容器4(1)通过螺钉13安装在散热构件11上时,可牢固地固定,且可增大与散热构件11的接触面积,使得热传导良好。

        在图11所示的平板状热管1(2)的容器4(2)中,下侧容器2(2)的底面与上侧容器3(2)的上表面分别形成为平面。下侧容器2(2)例如如下所述进行制造。利用前述图8所示的方法形成具有内表面形成有槽部7的凹部的大致碟状的下侧容器。该下侧容器在与其凹部对应的底面上形成突出部2c。利用切削方式对该突出部2c进行切削而将其除去,从而得到底面与凸缘部2a处于同一面的下侧容器2(2)。作为突出部2c的切削方式可采用切刀、铣刀或研磨机进行切削加工。结果是,与凹部对应的底面形成为薄壁,从而使得蒸发部5和冷凝部6的热传导良好。

        另外,也可同样制造上侧容器3(2)。即,对形成在与内表面形成有槽部8的凹部对应的上表面上的突出部3c进行切削而将其除去,从而可使上表面与凸缘部3a处于同一面上。

        这样,通过除去形成在下侧容器和上侧容器上的突出部2c、3c使整个面形成为平坦状,可使平板状热管1(2)本身薄型化。并且,由于可缩小下侧容器2(2)和上侧容器3(2)的与蒸发部5和冷凝部6对应的槽部7、8的间隔,故使得热传导良好。

        图12所示的平板状热管1(3)的容器4(3)构成为,形状与图10所示例子相同的下侧容器2(1)的凸缘部2a的开口端面由平坦金属板构成的密封构件3d覆盖。如上所述,下侧容器2(1)在大致碟状的凹部的内表面上形成有槽部8,并在外周形成有开口侧呈平坦状的凸缘部2a。另外,形成槽部8的散热片9的高度形成为比上述凹部的深度小。并且,当在下侧容器2的凸缘部2a的开口端覆盖密封构件3d进行抽真空的同时,适量地封入工作流体,利用焊接机对密封构件3d的外周缘和下侧容器2的凸缘部2a进行密封使得内部形成密闭结构。此时,散热片9的前端和密封构件3d的内表面之间分开。在其间隙中工作流体作为蒸气流流动,重新成为液态的工作流体利用槽部7产生的毛细管现象向蒸发部移动。

        这样,当将平坦的密封构件3d覆盖在下侧容器2(1)上使其内部形成密闭结构时,可使平板状热管1(3)薄型化。该例子中的平板状热管1(3)由于仅在下侧容器2(1)上形成槽部8,故重新成为液态的工作流体的移动量稍微减少,但因为槽部8具有足够的毛细管力,故功能不会降低。另外,因为槽部8的毛细管力大,故即使平板状热管1(3)的姿势改变,功能也不会降低。

        图13(A)表示形成在下侧容器及上侧容器的内表面上的槽部的变形例。该图所示的平板状热管1(4)与前述平板状热管1、1(1)、1(2)、1(3)的不同点在于槽部的深度不同。即,在平板状热管1(4)中,散热片9(4)、10(4)的前端部分被切削而形成为平坦面。结果是,槽部7(4)、8(4)的截面形状形成为大致四角形,且深度也变浅。

        图13(B)、(C)表示槽部7(4)、8(4)的形成方法。首先,如图13(B)所示,在将金属板20以已经定位的状态承载在模具70上后,通过反复进行利用掘起刀具30将金属板20的一个面掘起的工序,从而形成规定高度的多条散热片9,并在各散热片9之间形成槽部7。然后,如图13(C)所示,对形成在金属板20一个面上的散热片9的顶部利用例如切刀80等切削刀具进行切削,从而形成前端为平坦面9a的散热片9(4)。然后,利用前述图8所示的方法,将金属板20形成为具有内表面形成有槽部7(4)的凹部的大致碟状,作为下侧容器2(4)。另外,上侧容器3(4)也与下侧容器2(4)同样地形成。

        形成在这些下侧容器2(4)及上侧容器3(4)上的散热片9(4)、10(4)的高度设定为与凹部的深度大致相同。因此,槽部7(4)、8(4)的深度也与凹部的深度大致相同。另外,通过适当设定散热片9(4)、10(4)的切削位置,可任意设定槽部7(4)、8(4)的深度。另外,也可根据需要局部性地改变槽部7(4)、8(4)的深度。

        这样,由于对散热片9(4)、10(4)的前端部使用例如切刀等切削刀具进行切削而形成平坦面9a、10a,故可任意设定槽部7(4)、8(4)的深度,形成最佳的槽部。另外,通过减小散热片9(4)、10(4)的高度可使平板状热管1(4)薄型化。

        图14表示平板状热管1的再一变形例。该图所示的平板状热管1(5)的容器4(5)由平板状的下侧容器80和大致碟状的密封构件83构成。下侧容器80形成为平板状,在成为容器80内表面侧的平坦金属板的一个面上形成有槽部81。在容器80的形成槽部81的内表面侧覆盖大致碟状的密封构件83。并且,用于形成槽部81的多条散热片82的前端和密封构件83的内端分离。

        平板状的容器80采用前述图8(A)所示的方法形成。因此,多条散热片82比容器80周围的平面突出。另一方面,密封构件83将平坦的金属板利用冲压机形成为具有凹部83a的大致碟状。该凹部83a的深度形成比从容器80周围平面到散热片82前端的尺寸大,并设定成在盖上密封构件83时,散热片82的前端和密封构件83的内端分离。并且,一边在下侧容器80上覆盖密封构件83一边进行抽真空,并同时注入适量的工作流体,利用焊接机对密封构件83的外周缘和下侧容器80的外周进行密封使内部形成为密闭结构。此时,散热片82的前端和密封构件83的内表面之间分离。

        这样,如前所述,平坦的容器80可通过在平坦的金属板上形成多条散热片82而容易地形成。另外,密封构件83可通过对平坦的金属板进行压力加工而容易地形成。因此,由于容器80和密封构件83都可容易地形成,故可降低制造成本。由该平坦的容器80构成的平板状热管1(5)也可起到与前述实施例相同的效果。

        图15表示另一平板状热管。该图所示的平板状热管1(6)与上述各例的不同点在于形成在下侧容器及上侧容器的内表面上的槽部的形状。即,使槽部7(6)弯曲。即,使形成在下侧容器2(6)上的散热片9(6)弯曲形成,然后利用前述图8所示的方法,形成为具有内表面形成有槽部7(6)的凹部的大致碟状,从而形成下侧容器2(6)。另外,虽然省略图示,但上侧容器也与下侧容器2(6)相同使散热片弯曲形成。

        如图15所示,为了形成弯曲的槽部7(6),使用前端刃部34弯曲的掘起刀具33。并且,在将金属板20以已经定位的状态承载在模具上后,通过反复进行利用上述掘起刀具33将金属板20的一个面掘起的工序,可形成弯曲的多条散热片9(6),并在各散热片9(6)之间形成弯曲的多条槽部7(6)。

        由于多条槽部7(6)弯曲形成,从而可相对平板状热管1(6)的蒸发部5和冷凝部6,改变CPU及散热构件的安装位置和方向,例如可提高个人计算机等的设计自由度。

        图16表示用于在将密封构件盖在下侧容器上时,使内部密封成密闭结构的密封结构的例子。该图所示的平板状热管1(7)的截面构成与先前所述的图14所示平板状热管1(5)相同。因此,对应的部位标记同一符号。

        在平板状热管1(7)的容器80周缘形成平坦部,在该平坦部上形成环状槽84。另外,形成使环状槽84和下侧容器80外缘连通的缺槽85。

        当将密封构件83盖在容器80上时,预先在环状槽84内注入密封用粘接剂,使粘接剂充满该环状槽84。然后,将密封构件83盖在下侧容器80上。由于在下侧容器80和密封构件83之间充满粘接剂从而对两个构件进行密封。剩余的粘接剂从缺槽85向容器80的外缘流出,故可预先防止容器80和密封构件83之间因粘接剂而上浮。再者,下侧容器80和密封构件83可利用粘接剂来进行密封,但根据需要,也可如图8(C)所示,对下侧容器80和密封构件83的外周缘利用焊接机来进行密封。

        (实施例2)

        图17是表示本发明实施例2的作为液冷式平板状换热器的平板状热管的剖视图,图18是表示平板状热管的俯视图,图19是将平板状热管局部剖切表示的立体图。

        平板状热管101的容器104包括下侧容器102和覆盖该下侧容器102的密封构件103,容器104是通过将两者的周缘彼此间互相接合并密封而形成的。在容器104的内部形成有密闭结构的扁平中空部104A。密封构件103形成为具有凹部的大致碟状,在大致呈平板状的下侧容器102的内表面上形成有连接蒸发部105和冷凝部106的槽部107。并且,在这种密封的中空部104A中密封有工作流体。作为工作流体可以使用纯水、代用氟利昂、丙酮、甲醇、氦、氮、氨、导热姆A、萘、钠等。

        在密封构件103上向外周方向突出形成有凸缘部103a,与下侧容器102的周缘部互相接合,且对互相接合的外周缘通过焊接、钎焊或粘接等密封方式进行密封。

        下侧容器102及密封构件103是由导热率良好的铝、铝合金、铜、铜合金、不锈钢等金属材料制成的。形成在下侧容器102内表面上的槽部107位于利用参照图4~图6说明的掘起刀具的刃部将下侧容器102的金属材料本身掘起而竖立形成的多条板状散热片108之间。

        多条槽部107形成为前面所述的图3(A)所示的形状。此时,也可采用图3(B)所示的平板状槽部7A。

        平板状热管101设置在例如笔记本型个人计算机的内部。如图18所示,平板状热管101的冷凝部106以与个人计算机壳体内的金属制散热构件111紧贴的状态配设。另一方面,下侧容器102的蒸发部105以可从CPU112的上面部接收热量的状态配设。另外,平板状热管101通过适当的方式安装在个人计算机内。

        在采用上述构成的平板状热管101中,如图17所示,在密封构件103上一体地形成有从该密封构件103向外方突出的中空连通管109,在该连通管109内形成有使中空部104A和外部连通的连通孔110。如图19所示,连通管109形成在密封构件103的角部附近,位于与下侧容器102上形成的多条槽部107的端部对应的位置上。该连通管109例如是通过内缘翻边加工等适当方式形成的。另外,如图18所示,连通管109可以形成在密封构件103对角线上的两个角部附近。对于在两个部位形成连通管109的情况的使用例将会在后面叙述。

        图20是表示平板状热管101中的工作流体的密封方法的说明图。首先,将连接在未图示的工作流体注入构件上的注入管插在连通管109上,注入规定量的工作流体。该工作流体利用作为“灯芯”作用的槽部107的毛细管压力而进入槽部107内。另外,也可在连通管109的连通孔110内例如插入注射针那样的注入针来注入工作流体。

        如图20(A)所示,将连接在未图示的由真空泵构成的抽气装置上的抽气用管113连接在连通管109上,对中空部104A进行真空除气。并且,在该中空部104A被抽成规定的真空状态时,如图20(B)所示,在抽气用管113连接在连通管109上的状态下,利用左右一对压缩工具114对连通管109的基端部分进行加压压缩,从而对连通孔110进行密封。结果是,平板状热管101的中空部104A可在注入有工作流体的状态下形成为真空状态。然后,如图20(C)所示,利用适当的切断构件将由压缩工具114压缩的连通管109的基端部分切断。

        此时,在密封构件103的表面上,密封的连通管109的基端部分作为连通孔密封部以稍微突出的状态残留下来。若预先将连通管109形成在与个人计算机的散热构件11和CPU12分开的位置上,则没有任何影响。在将突出的连通孔密封部形成为平坦状时,可以通过平推加工使其高度与密封构件103的表面相同。

        平板状热管101的制造方法与参照图4至图6说明的平板状热管1的情况相同。另外,本例中的平板状热管101也可使用图9所示的带状金属板来制造。

        (实施例2的变形例)

        图21表示使平板状热管101的中空部104A和外部连通的连通孔的变形例。在图21(A)所示的平板状热管101(1)中,在密封构件103(1)外缘的与下侧容器102接合的接合面(配合面)上形成有凹槽(连通槽)115,通过将密封构件103(1)和下侧容器102的外缘部分接合从而在凹槽115内形成连通孔116。凹槽115可以在压力加工密封构件103时形成。凹槽151可以形成在密封构件103对角线上的两个角部附近。另外,凹槽115可以形成在下侧容器102b侧,也可形成在密封构件103(1)及下侧容器102的外缘部分的两侧。

        参照图21(B)及(C)对使用了由凹槽115形成的连通孔116的平板状热管101(1)中的工作流体密封方法进行说明。首先,将与未图示的工作流体注入构件连接的注入管的前端连接在连通孔116上,注入规定量的工作流体。该工作流体利用作为“灯芯”作用的槽部107的毛细管压力而进入槽部107内。另外,也可在连通孔116内例如插入注射针那样的注入针来注入工作流体。

        接着,如图21(C)所示,将连接在未图示的抽气装置上的抽气用管117的前端连接在连通孔116上,对中空部104A进行真空除气。并且,在该中空部104A被抽成规定的真空状态时,在抽气用管117连接在凹槽115的连通孔116上的状态下,利用冲头等按压工具118从上方对密封构件103的接合部进行按压,从而闭塞连通孔116。结果是,平板状热管101(1)的中空部104A可在注入有工作流体的状态下形成为真空状态。

        图22表示平板状热管101的变形例。在该图所示的平板状热管101(2)中,与下侧容器102相同,在密封构件151的内表面上形成有多条槽部152。密封构件151在槽部107和槽部152相对的状态下夹着衬垫153重叠在下侧容器102上,对两者的周缘进行接合,从而在内部形成密闭结构的中空部154。另外,与前述密封构件113相同,在密封构件151的角部附近一体地形成有向外方突出的中空连通管155,在该连通管155内形成有使中空部154和外部连通的连通孔156。另外,衬垫153最好使用与下侧容器102和密封构件151相同的金属材料。

        这样,由于密封构件151与下侧容器102相同也形成有多条槽部152,从而前述蒸发部5和冷凝部6中的工作流体移动量增多,且槽部107和槽部152具有足够的毛细管力,故由于大量工作流体反复进行相变和移动从而可提供高性能的液冷换热器。另外,由于在密封构件151和下侧容器102上分别形成槽部107和槽部152,故即使在改变正反面这种姿势发生变化时功能也不会降低。

        在图23所示的平板状热管101(3)是在下侧容器160的凸缘部160a的开口端面上覆盖由平坦金属板构成的密封构件163的例子。下侧容器160在大致呈碟状的凹部的内表面上形成有多条槽部161,在外周形成有开口侧呈平坦状的凸缘部160a。另外,形成槽部161的散热片162的高度形成为比上述凹部的深度小。再者,与前述密封构件103相同,在平坦的密封构件163上一体地形成有向外方突出的中空连通管164,在该连通管164内形成有使中空部166和外部连通的连通孔165。

        并且,将连接在未图示的由真空泵构成的抽气装置上的抽气用管插在密封构件163的连通管164上,对中空部166进行真空除气。并且,在该中空部166被抽成规定的真空状态时,在抽气用管连接在连通管164上的状态下,利用压缩工具对连通管164的基端部分进行加压压缩,从而对连通孔165进行密封。结果是,平板状热管的中空部166可在注入有工作流体的状态下形成为真空状态。然后,利用适当的切断构件将由压缩工具114压缩的连通管164的基端部分切断。图23中的符号167是用于将下侧容器160固定在前述个人计算机内的散热构件11上的小螺钉。

        例如在图23所示的平板状热管101(3)中,可以将板状散热片162的前端部分切断成平坦状而使槽部的深度变浅。即,也可像参照图13说明的那样将散热片切断。图24表示具有如此切断后的散热片108(4)和浅槽部107(4)的平板状热管101(4)。

        图25表示用于将平板状热管中的密封构件和下侧容器高精度定位后互相接合的定位构件的例子。该图所示的平板状热管101(5)的基本结构与图17~图19中的平板状热管相同。在该平板状热管101(5)中,在下侧容器102(5)的左右两侧分别形成有大致呈圆柱状的突起102b。在密封构件103(5)的与突起102b对应的位置上形成有嵌合孔103b。

        在将密封构件103(5)盖在下侧容器102(5)上时,下侧容器102(5)的突起102b与密封构件103(5)的嵌合孔103b嵌合,从而可对密封构件103(5)和下侧容器102(5)进行高精度定位。然后,对密封构件103(5)和下侧容器102(5)的外周部分进行密封,从而在内部形成密闭结构的中空部104。

        另外,也可将突起102b形成在密封构件103(5)上,将嵌合孔103b形成在下侧容器102(5)上。另外,也可将突起102b形成为大致截圆锥体状,将嵌合孔103b形成为大致研钵状,从而可吸收突起102b外径和嵌合孔103b内径的尺寸误差。

        再者,也可将突起部102b以突堤状例如形成在下侧容器102(5)外周缘附近的整个周围,并在密封构件103(5)外周缘附近的整个周围形成槽状的嵌合孔103b,在将密封构件103(5)盖在下侧容器102(5)上时,突起部102b和嵌合孔103b相嵌合。这样,由于整个周围的突起部102b和嵌合孔103b相嵌合,从而当然可对密封构件103(5)和下侧容器102(5)进行高精度定位,而且,嵌合部分成为迷宫环密封状态,可进一步提高中空部104的密闭度。

        图26表示采用在前述平板状热管101的两个部位上形成连通管109的结构的平板状热管的例子。该平板状热管101(6)的连通管109在密封构件103的角部附近,形成在与下侧容器102上的多条槽部107的外侧对应的位置上。如图所示,在下侧容器102的两处与连通管109对应的部位上没有形成槽部107,而足形成为空间部。该空间部构成为积存1作流体的积液部119。这样,由于设置有积液部119,故可积存充足的工作流体,并依次向多条槽部107供给工作流体。由此,可使充足的工作流体在冷凝部6和蒸发部5之间移动。

        当连通管109形成有两处时,也可不构成平板状热管,而构成水冷式散热器。即,两处连通管109处于与密封构件103和下侧容器102之间的中空部104连通的状态。将一个连通管109作为水冷液体的注入孔连接到未图示的管子上,并将冷却水注入到中空部104中,将另一个连通管109作为排出孔用于排出冷却水。由此,从一个连通管109注入的水冷液体通过多条槽部107之间后与个人计算机内的例如CPU进行换热,然后,将温度上升的水冷液体从作为排出孔的另一个连通管109排出,从而构成循环式液冷换热器。此时,水冷液体积存在上述积液部119中。

        (其他实施例)

        在以上说明的各实施例中,在将金属板定位固定的状态下,通过使掘起刀具移动来竖起形成散热片,并同时形成槽部,但也可相反地,将掘起刀具固定,通过使金属板移动来形成散热片,总之是可通过金属板和掘起刀具的相对移动来竖起形成散热片。另外,也可使用导热率良好的金属材料形成与CPU及散热构件接合的下侧容器,而使用导热率比下侧容器低的其他金属材料形成上侧容器。另外,本发明并不局限于这些实施例,在不脱离本发明精神的范围内可作各种变更。

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