(57)【要約】【課題】安価なコンテナを製造する方法を提供する。【解決手段】金属製平板体２１からなるコンテナ２の内側に多数本の細溝６が形成されたヒートパイプ用蒸発部容器の製造方法であって、金属製平板体２１にエッチング処理を施すことによって金属製平板体２１を個別に分離し、その分離した各断片部分２２と、金属製平板体２１と同一もしくは異なる材質からなり、金属製平板体２１とは別の他の金属製平板体２３とを拡散接合することによってその長さ方向に沿う多数本の細溝６を形成し、その細溝６が形成された面２３Ａを内側に向けて金属製平板体２３の両端を繋いだ後、その繋ぎ目の部分２４に溶接加工を施すことによって円筒形状のコンテナ２を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製平板体からなる容器の内側に多数本の溝が形成されたヒートパイプ用蒸発部容器の製造方法であって、
前記金属製平板体にエッチング処理を施すことによって前記金属製平板体を個別に分離し、その分離した各部分と、前記金属製平板体と同一もしくは異なる材質からなり、前記金属製平板体とは別の他の金属製平板体とを拡散接合することによってその長さ方向に沿う前記多数本の溝を形成し、その溝が形成された面を内側に向けて前記他の金属製平板体の両端を繋いだ後、その繋ぎ目の部分に溶接加工を施すことによって円筒形状の容器を形成することを特徴とするヒートパイプ用蒸発部容器の製造方法。
【請求項２】
前記繋ぎ目の部分に溶接加工を施した後、前記他の金属製平板体の片側の部分に溶接加工もしくはロー付け加工を施すことを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプ用蒸発部容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属製平板体からなる容器の内側に多数本の溝が形成されたヒートパイプ用蒸発部容器を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、作動流体の潜熱として、熱の輸送を行うヒートパイプが広く知られている。この種のヒートパイプは密閉容器の内部から脱気した後、水などの凝縮性の流体を封入し、外部からの入熱によってその作動流体を蒸発させるとともに、その蒸気が低温・低圧の凝縮部に流動した後、放熱して凝縮することにより、作業流体の潜熱として熱を輸送するように構成した熱伝導素子である。したがって、ヒートパイプは、作動流体の潜熱として熱を輸送するために、熱伝導性がもっとも高いとされている銅による熱輸送量の数十倍ないし百数十倍の輸送能力を備えている。
【０００３】
この種のヒートパイプでは、蒸発した作動流体が低温・低圧側の凝縮部に流動することにより熱を輸送する。しかしながら、その熱の輸送の後、凝縮した作動流体を蒸発部（入熱部）に還流させる必要があり、従来一般には、その還流のための作用をウイックによって生じる毛細管圧力を利用しておこなっている。
【０００４】
ヒートパイプにおけるウイックの最も一般的な構造は、金属管の内面に形成された細溝（グルーブ）であり、この細溝は、エッチング処理あるいは切削などを行うことによって金属管の内面にその軸線方向に沿って形成され、液相の作動流体の流路となる。この種のグルーブ管を利用したヒートパイプの一例が特許文献１〜３に記載されている。
【０００５】
特許文献１に記載されているヒートパイプは、内壁に設けられたグルーブ管の開口の部分が深く、グルーブ管の全体形状が襞状とされている。この公報に記載されているヒートパイプの例では、グルーブ管の形状に対する工夫によって熱輸送量を増大させている。また、特許文献２に記載されているヒートパイプは、内壁に設けられたグルーブ管に金網を接触させて熱輸送量を増大させている。各特許文献１，２に記載されたヒートパイプをパソコンなどの電子機器に使用した場合には、その電子機器に取り付けられた電子部品を効率よく、冷却あるいは放熱することができる。さらに、特許文献３に記載されている金属管の製造方法は、金属製平板体の少なくとも一方の面にエッチング処理による溝を形成する工程と、その溝が施された面を内側に向けてこの金属製平板体を中空状態に湾曲する工程と、湾曲した金属製平板体の縁部と縁部とを接合させる工程とからなり、長尺の溝つき管を容易に製造することができ、また幅の狭い極細溝をも容易に加工でき、ひいてはヒートパイプ用コンテナに適した溝つき管を効率良く製造することができるなどの効果を奏する方法である。
【特許文献１】特開平０３−１１７８９２号公報
【特許文献２】特開昭６１−０３６６９４号公報
【特許文献３】特開平０７−１４４２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、上述した細溝は円筒形状のパイプに切削加工を施すことによって形成される。しかしながら、円筒形状のパイプの内側に細溝を加工すると、工数がかかり過ぎる。例えば、パイプの内面にその軸線方向に沿って細溝を形成する場合には加工技術上の制約があるため加工工数が多い。また、上述したようにエッチング処理を施すことによって金属製平板体に細溝を形成することもできるが、金属管の仕様（形状）に合わせて任意に細溝の形状（大きさや深さなど）を変えることができない。そのため、製造コストが増大し、製品単価が高くなるという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、安価なヒートパイプ用蒸発部容器を製造する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、金属製平板体からなる容器の内側に多数本の溝が形成されたヒートパイプ用蒸発部容器の製造方法であって、前記金属製平板体にエッチング処理を施すことによって前記金属製平板体を個別に分離し、その分離した各部分と、前記金属製平板体と同一もしくは異なる材質からなり、前記金属製平板体とは別の他の金属製平板体とを拡散接合することによってその長さ方向に沿う前記多数本の溝を形成し、その溝が形成された面を内側に向けて前記他の金属製平板体の両端を繋いだ後、その繋ぎ目の部分に溶接加工を施すことによって円筒形状の容器を形成する方法である。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記繋ぎ目の部分に溶接加工を施した後、前記他の金属製平板体の片側の部分に溶接加工もしくはロー付け加工を施すことを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、金属製平板体にエッチング処理を施した場合には、金属製平板体が個別に分離する。その分離した各部分と、金属製平板体と同一もしくは異なる材質からなり、前記金属製平板体とは別の他の金属製平板体とを拡散接合することによって、その長さ方向に沿う多数本の溝が形成される。その溝が形成された面を内側に向けて他の金属製平板体の両端を繋ぎ、その繋ぎ目の部分に溶接加工を施すと、円筒形状の容器が形成されるので、溝を任意の形状（大きさ、深さ）に形成することができる。そのため、工数をかけないで任意の溝形状を有する容器を安価に大量に製造することができる。
【００１１】
また、請求項２の発明によれば、繋ぎ目の部分に溶接加工が施された後、前記他の金属製平板体の片側の部分に溶接加工もしくはロー付け加工が施される。そのため、その片側の部分の形状を確実に固定することができるので、工数をかけないで円筒形状の容器をより安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施した最良の形態について説明する。図３に示すループ型ヒートパイプ１は、ヒートパイプ用の凝縮部容器（コンテナ）２と凝縮部３とが、液戻り管（リキッドライン）４を介して接続され、さらにコンテナ２と凝縮部３とが、蒸気管（ベーパライン）５を介して接続され、全体として密閉された環状（ル−プ状）に形成されている。このコンテナ２の内壁には多数本の細溝（凸凹のグルーブ形状の部分）６が軸線方向に沿って形成されている。凝縮部３の内部には、凝縮部３内に輸送された蒸気を積極的に冷却するための冷却水が流通するコンデンサチューブなどの冷却機構（図示せず）が設けられている。このループ型ヒートパイプ１の内部は、ほぼ完全に脱気された後に、水やアルコールなどの凝縮性の流体が作動流体７として封入されている。ループ型ヒートパイプ１もしくはコンテナ２の材質としては、熱伝導性に優れる純銅や銅合金もしくはアルミニウム、ニッケル等の金属が採用されている。
【００１３】
コンテナ２は円筒形状に構成されており、その内部にプライマリウイック１１が収納され、プライマリウイック１１の内側にはセカンダリウイック１２が設けられている。このコンテナ２の内部では、プライマリウイック１１の端部１１Ａがセカンダリウイック１２の端部１２Ａを覆っている。また、プライマリウイック１１の端部１１Ａとコンテナ２の流出口２Ａとの間には空間部１４が形成されている。さらに、コンテナ２の流出口２Ａの反対側に形成された開口部１５はリザーバー１６に接続されており、リザーバー１６の内面とセカンダリウイック１２の他端部１２Ｂとの間にも空間部１７が形成されている。このリザーバー１６は作動流体７を貯留するように構成されており、コンテナ２に連通するように一体に形成されている。なお、リザーバー１６は、液戻り管４よりも内径が大きくなっている。
【００１４】
上記セカンダリウイック１２は、毛細管圧力を生じて液戻り管４から流出した液相の作動流体７を吸収するためのものであり、例えばセラミックやニッケル、銅、銅酸化物等を原料とした多孔質材、あるいはポリエチレン樹脂（例えばUltra High Molecular Weightポリエチレン）などの高分子材料を原料とした多孔質材であって、プライマリウイック１１よりも実効毛細管半径が小さく、プライマリウイック１１の毛細管圧力よりも大きい毛細管圧力を生じる構成となっている。一方、プライマリウイック１１は、例えば金網やファイバーウイックであって、セカンダリウイック１２よりも相対的に流路が大きい構成となっており、セカンダリウイック１２の外周方向に沿って設けられている。また、セカンダリウイック１２の内周方向には中空部分が形成されており、その中空部分に液戻り管４が挿入されている。つまり、セカンダリウイック１２と液戻り管４の一端部４Ａとが連通している。
【００１５】
次にループ型ヒートパイプ１の作用について具体的に説明する。先ず、コンテナ２に対して熱Ｑが伝達されると、コンテナ２の内部に供給された液相の作動流体７が加熱されて蒸発する。具体的には、空間部１７に在る液相の作動流体７がコンテナ２の熱Ｑによって蒸発した状態となっており、その作動流体７の蒸気は、細溝６の間に形成された間隙を通って、空間部１４に充満する。一方、細溝６の内側に設けられたプライマリウイック１１には、液相の作動流体７の蒸発に伴うメニスカスの低下が生じ、それに伴って毛細管圧力が生じる。セカンダリウイック１２は、プライマリウイック１１よりも大きい毛細管圧力を生じる構成となっているので、液相の作動流体７をセカンダリウイック１２からプライマリウイック１１へ流動させる。すなわち、液戻り管４の一端部４Ａの内部に在る液相の作動流体７はコンテナ２の内部に流出する。
【００１６】
その後、空間部１４に充満した作動流体７の蒸気は蒸気管５の内部を通って凝縮部３に至り、ここで外部に熱を放出して凝縮する。なお、コンテナ２に伝達された熱Ｑは、作動流体７の蒸気の潜熱として凝縮部３に効率よく輸送される。その結果生じた液相の作動流体７は、上記毛細管圧力によるポンプ力によって再び液戻り管４の内部を通ってコンテナ２の内部に流出する。
【００１７】
つぎに、この発明における製造方法の一具体例について説明する。なお、図１，２は、この発明における製造方法の一具体例の製造過程を示したものである。まず、コンテナ２の材料として、図１に示す断面が四角形である金属製平板体（銅部材など）２１を用意し、この金属製平板体２１を脱脂洗浄する。その洗浄方法として、例えば適宜の溶剤を使用した洗浄、あるいは超音波洗浄などの従来知られた方法が用いられる。
【００１８】
先ず、図１の（Ａ）に示す金属製平板体２１にエッチング処理を施すことによって、図１の（Ｂ）に示すように金属製平板体２１が個別に分離される。その分離した各断片部分２２と、同じ材質もしくは他の材質からなり、金属製平板体２１とは別の他の金属製平板体２３とを拡散接合することによって、図１の（Ｃ）に示すように金属製平板体２３の長さ方向に沿う多数本の細溝６が形成される。つぎに、図２の（Ａ）に示すように、その細溝６が形成された面２３Ａを内側に向けて金属製平板体２３の両端を繋いだ後、その繋ぎ目の部分２４に溶接加工を施すことによって、金属製平板体２３が円筒形状に形成される。続いて、金属製平板体２３の片側の部分２５にキャップ部２６を溶接する溶接加工（ロー付け加工）を施すことによって、図２の（Ａ）に示す金属製平板体２３が図２の（Ｂ）に示すように円筒形状に固定される。そのため、工数をかけないで、細溝６を任意の形状（大きさ、深さ）に形成することができる。その結果、任意の細溝６の形状を有するコンテナ２を安価に大量に製造することができる。
【００１９】
そして、片側の部分２５に対して反対側の部分２７にスエージング加工を施すことによって、図２の（Ｃ）に示すように反対側の部分２７に口頸部２７Ａが形成され、その口頸部２７Ａの開口端に、リザーバー１６との接続部を完全密閉するためのアーク溶接やロー付け、半田付けなどの加工を施す。なお、蒸気管５を接続する部分に同様の加工を施してもよい。したがって、反対側の部分２７の形状を確実に固定することができるので、工数をかけないで取り付け可能なコンテナ２をより安価に製造することができる。
【００２０】
最後に、コンテナ２の内部に各ウイック１１，１２をそれぞれ収納し、口頸部２７Ａとリザーバー１６とを一体化させ、そのコンテナ２と凝縮部３とを液戻り管４と蒸気管５とによって環状流路が形成されるように連通させ、その環状流路の内部に、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体７を封入することにより、前述したループ型ヒートパイプ１が完成する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明によるコンテナの製造方法の一具体例における製造過程を示す断面図である。
【図２】図１の製造過程に続く過程を示す斜視図である。
【図３】図１のコンテナを説明するための概念図である。
【図４】図３のコンテナを示すＡ−Ａ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…ループ型ヒートパイプ、  ２…コンテナ、  ３…凝縮部、  ４…液戻り管、  ５…蒸気管、  ６…細溝、  ２１，２３…金属製平板体、  ２３Ａ…面、  ２２…断片部分、  ２４…繋ぎ目の部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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