热管制造技术

本实用新型专利技术的目的在于提供一种在电子部件的放热量进一步增大的情形等更严格的使用条件下也能够发挥优异的热输送特性的热管。本实用新型专利技术的解决手段是提供一种热管，其是具有容器、烧结体层以及工作流体的热管，所述容器具有一个端部的端面和另一个端部的端面被密封的管形状且具有形成有槽部的内壁面，所述烧结体层设置于所述容器的内壁面并且是粉体被烧结而成，所述工作流体被封入所述容器的空腔部，其中，所述烧结体层具有：第一烧结部，该第一烧结部位于所述热管的蒸发部；以及第二烧结部，该第二烧结部与该第一烧结部连续，并且位于所述蒸发部与所述热管的冷凝部之间的绝热部，所述第一烧结部的毛细管力比所述第二烧结部的毛细管力大。

【技术实现步骤摘要】
热管
本技术涉及一种具有优异的最大热输送量、热电阻小且发挥优异的热输送特性的热管。
技术介绍
装载于台式电脑、服务器等电气/电子设备的半导体元件等电子部件因高功能化等原因导致放热量增大，其冷却变得更加重要。作为电子部件的冷却机构，有时使用热管。因此，作为放热量增大的半导体元件等电子部件的冷却构件，例如，提出了一种热管，该热管具有在外周面装载有放热体的管构件以及配置在管构件内而接受放热体的热并放热的多孔质的烧结体，烧结体具有基座，所述基座接触与装载于管构件的外周面上的放热体对应的内周面(专利文献1)。在专利文献1中，将烧结体设为传热性好的金属的烧结金属，获得了改善热管的蒸发部侧的沸腾性和液体抽吸性且改善了热管的冷凝部侧的冷却液的液体抽吸性的烧结体，从而提高了热管的冷却性能。但是，在电子部件的放热量进一步增大的情形等更严格的使用条件下，专利文献1的热管存在有时不能获得充分的放热特性的问题。另外，有时热管设置在寒冷的环境中。在该情况下，特别是，在热管不运行的状态下，有时液相的工作流体局部地储存在容器中。在寒冷地区，如果储存在容器中的液相的工作流体冻结从而工作流体的体积膨胀，则存在容器变形、被破坏的频率变得更高的问题。另外，如果使用防冻液来防止工作流体的冻结、或者使容器的壁厚增厚来防止工作流体的冻结导致的容器变形、破坏，则存在热管的热输送特性降低的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-318085号公报。
技术实现思路
鉴于上述情况，本技术的目的在于，提供一种在电子部件的放热量进一步增大的情形等更严格的使用条件下也能够发挥优异的热输送特性的热管。本技术的构成的要旨，如下所述。[1]一种热管，其是具有容器、烧结体层以及工作流体的热管，所述容器具有一个端部的端面和另一个端部的端面被密封的管形状且具有形成有槽部的内壁面，所述烧结体层设置于所述容器的内壁面并且是粉体被烧结而成，所述工作流体被封入所述容器的空腔部，其中，所述烧结体层具有：第一烧结部，该第一烧结部位于所述热管的蒸发部；以及第二烧结部，该第二烧结部与该第一烧结部连续，并且位于所述蒸发部与所述热管的冷凝部之间的绝热部，所述第一烧结部的毛细管力比所述第二烧结部的毛细管力大。[2]如[1]所述的热管，其中，所述烧结体层设置在所述一个端部和所述容器的长度方向中央部，未设置在所述另一个端部。[3]如[1]所述的热管，其中，所述烧结体层设置在所述容器的长度方向中央部，未设置在所述一个端部和所述另一个端部。[4]如[1]至[3]中任一项所述的热管，其中，所述烧结体层未设置在所述冷凝部，在所述冷凝部中所述槽部露出。[5]如[1]至[4]中任一项所述的热管，其中，所述烧结体层是金属粉的烧结体。[6]如[4]所述的热管，其中，作为所述第一烧结部的原料的第一金属粉的平均一次粒径比作为所述第二烧结部的原料的第二金属粉的平均一次粒径小。[7]如[1]至[6]中任一项所述的热管，其中，所述第一烧结部的毛细管力比位于所述蒸发部的所述槽部的毛细管力大。[8]如[1]至[7]中任一项所述的热管，其中，所述第二烧结部的毛细管力比位于所述绝热部的所述槽部的毛细管力大。[9]如[1]至[8]中任一项所述的热管，其中，位于所述绝热部的槽部内的所述第二烧结部的空隙率比位于所述蒸发部的槽部内的所述第一烧结部的空隙率大。[10]如[1]至[9]中任一项所述的热管，其中，在与所述容器的长度方向垂直的剖面，在所述第一烧结部的表面形成有凹凸部。[11]如[1]至[10]中任一项所述的热管，其中，所述第一烧结部的平均厚度比所述第二烧结部的平均厚度薄。[12]如[1]至[10]中任一项所述的热管，其中，所述第一烧结部的平均厚度比所述第二烧结部的平均厚度厚。[13]如[6]所述的热管，其中，所述第二金属粉的平均一次粒径相对于所述第一金属粉的平均一次粒径的比为1.3～2.0。在上述[1]的方案中，在容器内壁面上，在与蒸发部和绝热部对应的部位设有烧结体层。另外，在容器内壁面上具有槽部露出的部位和被烧结体层包覆的部位。在具有第一烧结部和第二烧结部的烧结体层形成有第一烧结部与第二烧结部的边界部。另外，烧结体层作为产生毛细管力的吸液芯结构体(Wickstructure)发挥作用。由于第一烧结部的毛细管力比第二烧结部的毛细管力大，因此，第二烧结部内部中的液相的工作流体的通道阻力比第一烧结部内部中的液相的工作流体的通道阻力小。另外，在上述[1]的方案中，如果在设有烧结体层的容器中，使与第一烧结部对应的部位作为蒸发部(接受热部)发挥作用、使与第二烧结部对应的部位作为绝热部发挥作用且使未设置烧结体层的部位作为冷凝部(放热部)发挥作用，则在毛细管力相对大的第一烧结部的毛细管作用下，从冷凝部向设有第一烧结部的蒸发部回流的液相的工作流体在第一烧结部内部向设有第二烧结部的绝热部方向顺利地扩散。在第一烧结部内部扩散的液相的工作流体从被冷却体接受热，从而从液相相变为气相。从液相相变为气相的工作流体从蒸发部向冷凝部流通，在冷凝部释放潜热。在槽部的毛细管力和绝热部的第二烧结部的毛细管力的作用下，释放潜热并从气相相变为液相的工作流体从容器的冷凝部向设有第一烧结部的蒸发部回流。由于在绝热部设有第二烧结部，因此，在绝热部产生容器内壁面的槽部所具有的毛细管力和第二烧结部所具有的毛细管力。根据本技术的方案，由于第二烧结部内部的通道阻力比第一烧结部内部的通道阻力小，因此，液相的工作流体能够从冷凝部顺利地向蒸发部回流。另外，由于在绝热部产生容器内壁面的槽部所具有的毛细管力和第二烧结部所具有的毛细管力，因此，能够防止液相的工作流体从冷凝部向蒸发部方向的回流被从蒸发部向冷凝部方向流通的气相的工作流体阻碍。进一步，由于位于蒸发部的第一烧结部的毛细管力比位于绝热部的第二烧结部的毛细管力大，因此，向蒸发部回流的液相的工作流体能够在第一烧结部内部顺利地向设有第二烧结部的绝热部方向扩散，其结果是，液相的工作流体在整个第一烧结部扩散。因此，能够防止蒸发部中的液相的工作流体的干涸。因此，本技术的热管具有优异的热输送特性。因此，在电子部件的放热量进一步增大的情形等更严格的使用条件下本技术的热管也能够发挥优异的热输送特性。另外，根据本技术的方案，在热管不运行的状态下，回流到第一烧结部的液相的工作流体在第一烧结部内部顺利地扩散，而不会在第一烧结部中积液。因此，即使在热管不运行的状态下也能够防止容器的蒸发部中的液相的工作流体的积液，因而抑制了液相的工作流体的冻结。因此，即使在设置在寒冷的环境下等更严格的使用条件下也能够发挥优异的热输送特性。另外，即使液相的工作流体冻结也能防止液相的工作流体的局部积液，因此，缓和了工作流体的局部体积膨胀，能够防止容器的变形。另外，根据本技术的方案，作为工作流体不需要使用防冻液，能够使用壁厚薄的容器，因此，能够发挥优异的热输送特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热管，其是具有容器、烧结体层以及工作流体的热管，所述容器具有一个端部的端面和另一个端部的端面被密封的管形状且具有形成有槽部的内壁面，所述烧结体层设置于所述容器的内壁面并且由粉体被烧结而成，所述工作流体被封入所述容器的空腔部，其中，/n所述烧结体层具有：第一烧结部，该第一烧结部位于所述热管的蒸发部；以及第二烧结部，该第二烧结部与该第一烧结部连续，并且位于所述蒸发部与所述热管的冷凝部之间的绝热部，所述第一烧结部的毛细管力比所述第二烧结部的毛细管力大。/n

【技术特征摘要】
20181109 JP 2018-2111261.一种热管，其是具有容器、烧结体层以及工作流体的热管，所述容器具有一个端部的端面和另一个端部的端面被密封的管形状且具有形成有槽部的内壁面，所述烧结体层设置于所述容器的内壁面并且由粉体被烧结而成，所述工作流体被封入所述容器的空腔部，其中，
所述烧结体层具有：第一烧结部，该第一烧结部位于所述热管的蒸发部；以及第二烧结部，该第二烧结部与该第一烧结部连续，并且位于所述蒸发部与所述热管的冷凝部之间的绝热部，所述第一烧结部的毛细管力比所述第二烧结部的毛细管力大。


2.如权利要求1所述的热管，其中，
所述烧结体层设置在所述一个端部和所述容器的长度方向中央部，未设置在所述另一个端部。


3.如权利要求1所述的热管，其中，
所述烧结体层设置在所述容器的长度方向中央部，未设置在所述一个端部和所述另一个端部。


4.如权利要求1～3中任一项所述的热管，其中，
所述烧结体层未设置在所述冷凝部，在所述冷凝部中露出所述槽部。


5.如权利要求1～3中任一项所述的热管，其中，
所述烧结体层是金属粉的烧结体。


6.如权利要求4所述的热管，其中，
所述烧结体层是金属粉的烧结体。


7.如权利要求4所述的热管，其中，
作为所述第一烧结部的原料的第一金属粉的平均一次粒径比作为所述第二烧结部的原料的第二金属粉的平均一次粒径小。


8.如权利要求1～3、6～7中任一项所述的热管，其中，
所述第一烧结部的毛细管力比位于所述蒸发部的所述槽部的毛细管力大。


9.如权利要求4所述的热管，其中，
所述第一烧结部的毛细管力比位于所述蒸发部的所述槽部的毛细管力大。


10.如权利要求5所述的热管，其中，
所述第一烧结部的毛细管力比位于所述蒸发部的所述槽部的毛细管力大。


11.如权利要求1～3、6～7、9～10中任一项所述的热管，其中，
所述第二烧结部的毛细管力比位于所述绝热部的所述槽部的毛细管力大。


12.如权利要求4所述的热管，其中，
所述第二烧结部的毛细管力比位于所述绝热部的所述槽部的毛细管力大。


13.如权利要求5所述的热管，其中，
所述第二烧结部的毛细管力比位于所述绝热部的所述槽部的毛细管力大。


14.如权利要求8所述的热管，其中，
所述第二烧结部的毛细管力比位于所述绝热部的所述槽部的毛细管力大。


15.如权利要求1～3、6～7、9～10、12～14中任一项所述的热管，其中，
位于所述绝热部的槽部内的所述第二烧结部的空隙率比位于所述蒸发部的槽部内的所述第一烧结部的空隙率大。


16.如权利要求4所述的热管，其中，
位于所述绝热部的槽部内的所述第二烧结部的空隙率比位于所述蒸发部的槽部内的所述第一烧结部的空隙率大。


17.如权利要求5所述的热管，其中，
位于所述绝热部的槽部内的所述第二烧结部的空隙率比位于所述蒸发部的槽部内的所述第一烧结部的空隙率大。


18.如权利要求8所述的热管，其中，
位于所述绝热部的槽部内的所述第二烧结部的空隙率比位于所述蒸发部的槽部内的所述第一烧结部的空隙率大。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：川畑贤也，稻垣义胜，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP