(57)【要約】【課題】  製造コストを削減することが可能なヒートパイプの製造方法を提供する。【解決手段】  内部の毛細管材が銅粉末の焼結によって形成されるヒートパイプは、次のステップに沿って製造される。ヒートパイプの外郭となる管体１１に芯棒１３を挿入して管体１１の内壁と芯棒１３と間に陥没溝を形成する（ステップ（ｂ））。形成された陥没溝に銅粉末９８を充填する（ステップ（ｃ））。このとき、充填された銅粉末９８は、銅粉末９８の表面に付着されている粘着剤によって、銅粉末９８が相互に吸着する。このため、管体１１から芯棒１３を取り出したとき、銅粉末９８は陥没溝の形状を維持する（ステップ（ｄ））。その後、管体１１を加熱し（ステップ（ｅ））、管体１１の一端を封じて作用液を注入する（ステップ（ｆ））。これにより、加熱前に芯棒１３を取り出せるため、複数回の熱処理により芯棒１３の破損を防止することができる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体および芯棒を用意するステップ（ａ）と、
前記管体に前記芯棒を差し込み、前記管体の底部に密閉状態を形成し、前記芯棒と前記管体の内壁との間に少なくとも一つの陥没溝を形成するステップ（ｂ）と、
前記ステップ（ｂ）のあと、表面に粘着剤が付着した銅粉末を前記管体の先端から少なくとも一つの前記陥没溝に充填するステップ（ｃ）と、
前記ステップ（ｃ）のあと、前記管体から前記芯棒を取り出し、前記粘着剤の粘着効果によって少なくとも一つの前記陥没溝内に位置する前記銅粉末の状態を維持するステップ（ｄ）と、
前記ステップ（ｄ）のあと、前記管体を加熱し、前記管体内に前記銅粉末を焼結させることによって線状毛細管材を形成するステップ（ｅ）と、
前記ステップ（ｅ）のあと、前記管体の一端を封じて真空状態を形成し、そして作用液を注入するステップ（ｆ）と、
前記ステップ（ｆ）のあと、前記管体の他端を封じるステップ（ｇ）と、
を含むことを特徴とするヒートパイプの製造方法。
【請求項２】
さらに前記管体をプレスして扁平状パイプを形成するステップ（ｈ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項３】
さらに前記ステップ（ｇ）と前記ステップ（ｈ）との間に、前記管体を湾曲させて所定の形を形成するステップ（ｇ１）を含むことを特徴とする請求項２に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項４】
前記ステップ（ａ）において、前記芯棒は軸方向に沿って側壁に形成された少なくとも一つの除去部位を有し、前記ステップ（ｂ）において、少なくとも一つの前記除去部位と前記管体との間に少なくとも一つの前記陥没溝を形成し、前記ステップ（ｅ）において、少なくとも一つの前記線状毛細管材を形成することを特徴とする請求項２に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項５】
前記ステップ（ａ）において、前記除去部位は一か所であり、前記ステップ（ｂ）において、一つの前記陥没溝を形成し、前記ステップ（ｅ）において、一つの前記線状毛細管材を形成し、前記ステップ（ｈ）において、扁平にプレスされた前記管体の管壁は前後側が扁平であり、左右側が湾曲し、前記線状毛細管材は数が一つであり、前後側のうちの一側の前記管壁に位置することを特徴とする請求項４に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項６】
前記ステップ（ｈ）において、前記線状毛細管材は前側の前記管壁に位置し、かつ後側の前記管壁に接触することを特徴とする請求項５に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｈ）において、前記線状毛細管材は前側の前記管壁に位置し、かつ後側の前記管壁に接触せず一定の距離を置くことを特徴とする請求項５に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項８】
前記ステップ（ａ）において、前記芯棒は相互に対応するように軸方向に沿って前記側壁に形成された二つの前記除去部位を有し、前記ステップ（ｂ）において、二つの前記陥没溝を形成し、前記ステップ（ｅ）において、二つの前記線状毛細管材を形成し、前記ステップ（ｈ）において、扁平にプレスされた前記管体の管壁は前後側が扁平であり、左右側が湾曲し、前記線状毛細管材は数が二つであり、それぞれ前後側の前記管壁に位置することを特徴とする請求項４に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項９】
前記ステップ（ｈ）において、二つの前記線状毛細管材は相互に接触することを特徴とする請求項８に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｈ）において、二つの前記線状毛細管材は相互に接触せず一定の距離を置くことを特徴とする請求項８に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ａ）において、少なくとも一つの前記除去部位は前記芯棒の円弧面を削ることによって形成されることを特徴とする請求項４に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ｂ）において、前記管体の前記底部を縮小させ、縮小した前記管体の前記底部の口径が前記芯棒の外径より小さいため、前記芯棒の底部が前記管体内の前記底部に当接する際、前記管体の前記底部を封じて密閉状態を形成することができることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ｂ）において、前記管体の前記底部に粉末遮断治具を配置して前記管体の前記底部を遮断し、かつ前記粉末遮断治具を前記芯棒の前記底部に当接させることによって前記管体の前記底部に密閉状態を形成することを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ｂ）において、前記芯棒は前記芯棒の底部にストッパーを有し、かつ前記管体の前記底部から前記芯棒の先端を差し込み、前記芯棒の前記底部の前記ストッパーを前記管体の前記底部に当接させることによって密閉状態を形成することを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ｃ）の後、前記管体の先端から少なくとも一つの前記陥没溝に粉末詰め治具を差し込み、少なくとも一つの前記陥没溝内に前記銅粉末を緊密に詰める前記ステップ（ｃ１）を含むことを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項１６】
前記粘着剤は、純水またはアルコールのいずれか一方、または両方を含有することを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートパイプの製造技術に関し、詳しくは表面に粘着剤が付着した銅粉末を充填し、そののち焼結させるヒートパイプの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートパイプの大半は、内部の毛細管材が銅粉末の焼結によって形成される。
【０００３】
従来のヒートパイプの製造方法は、製造過程において毛細管材に銅粉末の焼結を行う際、ヒートパイプの管体に芯棒を差し込み、一端を封じ、そののち芯棒と管体との間に銅粉末を充填し、続いて管体、芯棒および銅粉末を加熱器に入れて焼結処理を進め、最後に芯棒を取り出し、液体および気体を適切に入れてヒートパイプを密封すると、ヒートパイプの製造が完了する。
【０００４】
扁平状ヒートパイプは上述したヒートパイプを扁平にプレスすることによって形成される。
【０００５】
特許文献１、２および３は、扁平状ヒートパイプの内部に一部分の毛細管構造を配置することによって管壁との間に鋭角状部位を形成する技術を開示した。該案は粘着剤が付いていない銅粉末を充填するため、焼結処理を行う際に管体内の銅粉末を分離および変形させてしまうという現象を排除するには管体と芯棒とを一緒に加熱する必要がある。しかしながら、芯棒に数回の加熱処理を行った後、芯棒が変形しやすくなり、使用ができなくなる。このとき新しい芯棒に交換しなければならない。芯棒の消耗は従来のヒートパイプの製造コストの一部分になるため、製造コストを増加させてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本特開２００９−１８０４３７号公報
【特許文献２】日本特願２００９−１７０２２８号
【特許文献２】台湾早期公開２０１１−０４２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、表面に粘着剤が付着した銅粉末を管体に充填し、かつ管体を加熱して内部の銅粉末を焼結させる際に予め芯棒を取り出すことによって芯棒を保護し、加熱に伴って生じる損壊現象を排除し、製造コストを削減することが可能なヒートパイプの製造方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明によるヒートパイプの製造方法は、次のステップを含む。ステップ（ａ）は管体および芯棒を用意する。ステップ（ｂ）は管体に芯棒を差し込み、管体の底部に密閉状態を形成し、芯棒と管体の内壁との間に少なくとも一つの陥没溝を形成する。ステップ（ｃ）は表面に粘着剤が付着した銅粉末を管体の先端から少なくとも一つの陥没溝に充填する。ステップ（ｄ）は管体から芯棒を取り出し、粘着剤の粘着効果によって少なくとも一つの陥没溝内に位置する銅粉末の状態を維持する。ステップ（ｅ）は管体を加熱し、管体内に銅粉末を焼結させることによって線状毛細管材を形成する。ステップ（ｆ）は管体の一端を封じて真空状態を形成し、そして作用液を注入する。ステップ（ｇ）は管体の他端を封じる。上述した通り、本発明は表面に粘着剤が付着した銅粉末を管体に充填し、かつ管体を加熱して内部の銅粉末を焼結させる際に予め芯棒を取り出すことによって芯棒を保護し、加熱に伴って生じる損壊現象を排除し、製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法の第一工程を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法の第二工程を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法の第三工程を示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法の第四工程を示す模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法の第五工程を示す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法の（ａ）第六工程を示す模式図、（ｂ）第七工程を示す模式図、である。
【図７】本発明の第２実施形態によるヒートパイプの製造方法によって芯棒を管体内に差し込んだ状態を示す模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態によるヒートパイプの製造方法による工程を示す模式図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるヒートパイプの製造方法によって管体が扁平にプレスされた後、線状毛細管材を配置する方式を示す模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態によるヒートパイプの製造方法によって管体が扁平にプレスされた後、線状毛細管材を配置する別の方式を示す模式図である。
【図１１】本発明の第３実施形態によるヒートパイプの製造方法によって芯棒を管体内に差し込んだ状態を示す模式図である。
【図１２】本発明の第３実施形態によるヒートパイプの製造方法によって管体が扁平にプレスされた後、線状毛細管材を配置する方式を示す模式図である。
【図１３】本発明の第３実施形態によるヒートパイプの製造方法によって管体が扁平にプレスされた後、線状毛細管材を配置する別の方式を示す模式図である。
【図１４】本発明の第４実施形態によるヒートパイプの製造方法による工程を示す模式図である。
【図１５】本発明の第４実施形態によるヒートパイプの製造方法によって粉末遮断治具を使用した状態を示す模式図である。
【図１６】本発明の第５実施形態によるヒートパイプの製造方法によって芯棒の底部にストッパーを配置した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明によるヒートパイプの製造方法を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１から図６に示すように、本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法は、次のステップを含む。
【００１１】
ステップ（ａ）は、図１に示すように管体１１および芯棒１３を用意する。
【００１２】
ステップ（ｂ）は、図２および図３に示すように管体１１に芯棒１３を差し込み、管体１１の底部に密閉状態を形成し、芯棒１３と管体１１の内壁との間に環状陥没溝１５を形成する。本実施形態は管体１１の底部を縮小させ、管体１１の底部の口径を芯棒１３の口径より小さくするため、芯棒１３の底部が管体１１内の底部に当接する際、管体１１の底部を封じて密閉状態を形成することができる。
【００１３】
ステップ（ｃ）は、図４に示すように表面に粘着剤が付着した銅粉末９８（粘着剤は図の中に表示することが難しいため省略する）を管体１１の先端から陥没溝１５に充填する。粘着剤は少なくとも純水またはアルコールのいずれか一方、または両方を含有する。本実施形態は、例として純水とメチルアルコールの混合物を挙げる。粘着剤は必ずしも接着性は必要ではなく、純水でも銅粉末９８の表面に付着し、銅粉末９８を相互に吸着させることができる。
【００１４】
本実施形態は、さらに図５に示すように粉末詰め治具１７を管体１１の先端から陥没溝１５に差し込み、陥没溝１５内に銅粉末９８を緊密に詰めることによって銅粉末９８の間の粘着性をより良くするステップ（ｃ１）を含む。
【００１５】
ステップ（ｄ）は、図６（ａ）に示すように管体１１から芯棒１３を取り出し、粘着剤の粘着効果によって陥没溝１５内に位置する銅粉末９８の状態を維持する。
【００１６】
ステップ（ｅ）は、図６（ｂ）に示すように管体１１を加熱し、管体１１内に銅粉末９８を焼結させることによって線状毛細管材９９を形成する。
【００１７】
ステップ（ｆ）は、管体１１の一端を封じて真空状態を形成し、そして図示しない作用液を注入する。このステップの技術および作用液の成分は従来のものであるため説明を省略する。
ステップ（ｇ）は、管体１１の他端を封じる。このステップは従来の技術であるため説明を省略する。
【００１８】
上述したステップにより、本発明は表面に粘着剤が付着した銅粉末９８を陥没溝１５に充填するため、芯棒１３を取り出しても銅粉末９８の状態を維持し、焼結処理を行うことができ、かつ芯棒１３と管体１１とを一緒に加熱する必要がないため、芯棒１３を保護し、加熱に伴って生じる損壊現象を排除することができる。従って、芯棒１３が加熱されて変形及び損壊してしまうという従来の技術の問題を解決することができるようになる。
【００１９】
（第２実施形態）
図７から図１０に示すように、本発明の第２実施形態によるヒートパイプの製造方法は第１実施形態とほぼ同じである。第１実施形態との違いは次の通りである。
【００２０】
ステップ（ａ）において、芯棒２３は軸方向に沿って側壁に形成された少なくとも一つの除去部位２４を有する。本実施形態において、除去部位２４は一か所であり、芯棒２３の円弧面を削ることによって形成される。
【００２１】
ステップ（ｂ）において、図７に示すように除去部位２４と管体２１の内壁との間に陥没溝２５を形成する。
【００２２】
ステップ（ｅ）において、線状毛細管材を形成する。
【００２３】
本実施形態は、さらに図８に示すように押さえユニット９１によって管体２１をプレスして扁平状パイプを形成するステップ（ｈ）を含む。図９に示すように、本実施形態において、扁平にプレスされた管体２１の管壁は前後側が扁平であり、左右側が湾曲する。線状毛細管材９９は前側の管壁に位置し、かつ後側の管壁に接触する。
【００２４】
図１０に示すように、第２実施形態のステップ（ｈ）において、線状毛細管材９９を後側の管壁に接触させないことができる。つまり、線状毛細管材９９は後側の管壁に接触するとは限らない。
【００２５】
第２実施形態は、主に管体２１を扁平にプレスして扁平状ヒートパイプを形成することである。そのほかのステップおよび達成できる効果は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００２６】
（第３実施形態）
図１１から図１３に示すように、本発明の第３実施形態によるヒートパイプの製造方法は第２実施形態とほぼ同じである。第２実施形態との違いは次の通りである。
【００２７】
ステップ（ａ）において、芯棒３３は相互に対応するように軸方向に沿って側壁に形成された二つの除去部位３４を有する。
【００２８】
ステップ（ｂ）において、図１１に示すように二つの陥没溝３５を形成する。
【００２９】
ステップ（ｅ）において、二つの線状毛細管材を形成する。
【００３０】
ステップ（ｈ）において、図１２に示すように、扁平にプレスされた管体３１の管壁は前後側が扁平であり、左右側が湾曲する。二つの線状毛細管材９９はそれぞれ前後側の管壁に位置し、かつ相互に接触する。
【００３１】
図１３に示すように、第３実施形態のステップ（ｈ）において、二つの線状毛細管材９９を相互に接触させないことができる。つまり、二つの線状毛細管材９９は相互に接触するとは限らない。
【００３２】
第３実施形態のほかのステップおよび達成できる効果は第２実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００３３】
（第４実施形態）
図１４に示すように、本発明の第４実施形態によるヒートパイプの製造方法は第２実施形態とほぼ同じである。第２実施形態との違いは次の通りである。
【００３４】
ステップ（ｇ）とステップ（ｈ）との間にステップ（ｇ１）を追加する。ステップ（ｇ１）において管体４１を湾曲させて所定の形を形成し、そののちステップ（ｈ）に進み、扁平プレス処理を行う。
【００３５】
第４実施形態のほかのステップおよび達成できる効果は第２実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００３６】
（第５実施形態）
図１５に示すように、本発明の第５実施形態によるヒートパイプの製造方法は第１実施形態とほぼ同じである。第１実施形態との違いは次の通りである。
【００３７】
ステップ（ｂ）において、芯棒５３と管体５１の底部に密閉状態を形成する方式は第１実施形態の方式とは異なり、管体５１の底部に粉末遮断治具５７を配置して管体５１の底部を遮断し、かつ粉末遮断治具５７を芯棒５３の底部に当接させることによって管体５１の底部を封じることである。
【００３８】
第５実施形態のほかのステップおよび達成できる効果は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００３９】
（第６実施形態）
図１６に示すように、本発明の第６実施形態によるヒートパイプの製造方法は第１実施形態とほぼ同じである。第１実施形態との違いは次の通りである。
【００４０】
ステップ（ｂ）において、芯棒６３は底部にストッパー６３１を有する。管体６１の底部から芯棒６３の先端を差し込み、芯棒６３の底部のストッパー６３１を管体６１の底部に当接させることによって密閉状態を形成する。
【００４１】
第６実施形態のほかのステップおよび達成できる効果は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００４２】
上述した通り、本発明は、表面に粘着剤が付着した銅粉末９８を管体に充填するため、管体を加熱して内部の銅粉末９８を焼結させる際に予め芯棒を取り出し、芯棒を保護し、加熱に伴って生じる損壊現象を排除し、製造コストを削減することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１、２１、３１、４１、５１、６１：管体、  
１３、２３、３３、５３：芯棒、  
１５、２５、３５：陥没溝、  
１７：粉末詰め治具、  
２４、３４：除去部位、  
５７：粉末遮断治具、  
６３：芯体、  
６３１：ストッパー、  
９１：押さえユニット、  
９８：銅粉末、  
９９：線状毛細管材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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