專利名稱：熱傳輸裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用工作流體的相變傳輸熱量的熱傳輸裝置以及該熱傳輸裝置的制 造方法。
背景技術(shù)：
板式熱管廣泛地用作用于冷卻例如為中央處理單元(CPU)的熱源的裝置。這樣的 板式熱管具有封閉的外殼。工作流體和毛細(xì)管結(jié)構(gòu)設(shè)置在外殼內(nèi)。CPU等通過設(shè)置在外殼 內(nèi)的工作流體的相變而被冷卻。例如，在特開第2006-140435號(hào)公報(bào)中，描述了采用熱管原理的散熱器。該散熱器 具有外殼，該外殼包括上蓋和下蓋。該上蓋和下蓋每一個(gè)都通過壓制銅片而形成，并且在上 蓋周邊的內(nèi)側(cè)上形成凸起。通過擴(kuò)散結(jié)合所壓制的上蓋和下蓋，形成外殼，上蓋中凸起的內(nèi) 側(cè)形成外殼中的內(nèi)部空間(例如，參考特開第2006-140435號(hào)公報(bào)中的
和
段以及附圖3)。

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于特開第2006-140435號(hào)公報(bào)中描述的散熱器，為了制造外殼，處理上蓋和下 蓋的步驟以及擴(kuò)散結(jié)合上蓋和下蓋的步驟必須分開執(zhí)行。因此，必然導(dǎo)致用于制造外殼的 時(shí)間和成本。當(dāng)改變所制造散熱器的形狀時(shí)，上蓋和下蓋的處理也相應(yīng)改變。當(dāng)改變壓制 模具時(shí)，必然帶來制備新模具的時(shí)間和成本。所希望的是提供以很少步驟和較少時(shí)間及成本制造容器的熱傳輸裝置制造方法 以及熱傳輸裝置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造熱傳輸裝置的方法包括如下步驟通過在第一板和第二 板之間插入毛細(xì)管構(gòu)件來堆疊第一板、毛細(xì)管構(gòu)件和第二板，該第一板和第二板構(gòu)成熱傳 輸裝置的容器，該熱傳輸裝置構(gòu)成為利用工作流體的相變進(jìn)行熱傳輸。使第二板變形的同時(shí)擴(kuò)散結(jié)合第一板和第二板，以在容器中產(chǎn)生存放毛細(xì)管構(gòu)件 的內(nèi)部空間。在制造熱傳輸裝置的容器期間，因?yàn)樵谌莘琶?xì)管構(gòu)件的容器中產(chǎn)生內(nèi)部空間而 使第二板變形與第一板和第二板的擴(kuò)散結(jié)合同時(shí)執(zhí)行，所以該容器可以以很少的步驟和較 少的時(shí)間和成本制造。毛細(xì)管構(gòu)件可以沿著容器的外周邊設(shè)置。在此情況下，堆疊可以包括沿著毛細(xì)管 構(gòu)件的外周邊在第一板和第二板之間設(shè)置線式間隔物。而且，在擴(kuò)散結(jié)合中，可以通過沿著 間隔物的外周邊給第二板施加壓力來使第二板變形的同時(shí)擴(kuò)散結(jié)合第一板和第二板。由間隔物可靠地形成具有預(yù)定容積的內(nèi)部空間。因?yàn)閲@容器外周邊的毛細(xì)管構(gòu) 件設(shè)置在容器中的內(nèi)部空間中，所以毛細(xì)管構(gòu)件在容器中占據(jù)了很大比例的內(nèi)部空間。這 樣，由毛細(xì)管構(gòu)件引起的毛細(xì)管力有效地施加給內(nèi)部空間中的工作流體。而且，該間隔物防 止所制造的容器中內(nèi)部空間的變形。
間隔物中可以形成缺口。在此情況下，在擴(kuò)散結(jié)合后，工作流體可以通過間隔物中 的缺口注入容器的內(nèi)部空間中。在設(shè)置具有缺口的間隔物時(shí)，例如，可以通過沿著毛細(xì)管構(gòu)件的外周邊提供一個(gè) 間隔物而可以很容易地設(shè)置間隔物。工作流體通過該缺口注入容器中的內(nèi)部空間。在擴(kuò)散結(jié)合中，可以擴(kuò)散結(jié)合第一板和第二板，同時(shí)通過給第二板施加壓力以使 第二板變形，從而容器的外形制造為具有預(yù)定的形狀。在此情況下，容器可以通過擴(kuò)散結(jié)合 后從第一板和第二板裁剪成預(yù)定的形狀而制造。例如，在所制造的容器的外形改變時(shí)，第二板可以根據(jù)該改變而變形。換言之，通 過根據(jù)該實(shí)施例的制造方法，可以制造具有預(yù)定外形的容器。在堆疊中，第一板、毛細(xì)管構(gòu)件和第二板可以堆疊在第一裝配架的平坦表面上。在 此情況下，在擴(kuò)散結(jié)合中，可以在用具有帶開口的凹陷的第二裝配架使第二板變形的同時(shí) 擴(kuò)散結(jié)合第一板和第二板，該開口的形狀與容器的外形的形狀相同。例如，在所要制造容器的外形改變時(shí)，第二裝配架可以根據(jù)該改變而進(jìn)行修改。與 制造壓制加工中采用的模具相比，第二安裝架可以以較少的時(shí)間和較低的成本制造。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱傳輸裝置包括工作流體、毛細(xì)管構(gòu)件、線式間隔物和容器。 工作流體構(gòu)造為通過相變進(jìn)行熱傳輸。毛細(xì)管構(gòu)件構(gòu)造為給工作流體施加毛細(xì)管力。間隔物具有外周邊，并且圍繞毛細(xì)管構(gòu)件。容器包括內(nèi)部空間、第一板和第二板。工作流體、毛細(xì)管構(gòu)件和間隔物設(shè)置在內(nèi)部空間中。第二板在通過沿著間隔物的外周邊施加的壓力而變形的同時(shí)被擴(kuò)散結(jié)合，以產(chǎn)生 內(nèi)部空間。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，容器可以以較少的步驟且用很少的時(shí)間和成本 制造。


圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的熱傳輸裝置的透視圖。圖2是沿著圖1所示熱傳輸裝置的橫向方向上的II “ II線剖取的截面圖。圖3是圖1所示熱傳輸裝置的分解透視圖。圖4A和4B圖示了圖1所示熱傳輸裝置的制造方法。圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的熱傳輸裝置的透視圖。圖6A至6C圖示了圖5所示熱傳輸裝置的制造方法。圖7A至7C圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例制造熱傳輸裝置的方法。圖8A和8B是在圖7A至7C所示的步驟中沿著熱傳輸裝置的V III -V III線剖取的 截面圖。圖9A和9B圖示了在圖7A至7C所示的間隔物中形成缺口的部分。圖10圖示了根據(jù)圖8A和8B所示的第三實(shí)施例對(duì)熱傳輸裝置中的間隔物的修改。圖11是根據(jù)第二實(shí)施例在制造熱傳輸裝置的方法中采用的第二裝配架的透視 圖。
具體實(shí)施例方式下面，參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。第一實(shí)施例熱傳輸裝置的構(gòu)造圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的熱傳輸裝置的透視圖。圖2是沿著圖1所示 熱傳輸裝置100的橫向方向上的II - II線剖取的截面圖。圖3是熱傳輸裝置100的分解透 視圖。熱傳輸裝置100包括由下板1和碟形上板2構(gòu)成的容器12。上板2中的凹陷2a 產(chǎn)生容器12中的內(nèi)部空間(在下文，該內(nèi)部空間稱為內(nèi)部空間2a)。通過相變進(jìn)行熱傳輸 的工作流體(未示出)密封在內(nèi)部空間2a中。內(nèi)部空間2a容納為工作流體施加毛細(xì)管力 的毛細(xì)管構(gòu)件5。在該實(shí)施例中，下板1、上板2和毛細(xì)管構(gòu)件5均成型為矩形。工作流體通過注入口 6a和注入通道6b注入內(nèi)部空間2a中，注入口 6a形成在下 板1的內(nèi)表面11中，注入通道6b是與注入口 6a相通的L狀溝槽。注入口 6a穿過下板1 形成。注入通道6b連接到內(nèi)部空間2a。注入通道6b可以通過端銑刀加工、激光加工、壓 制或者諸如光刻或半蝕刻的在半導(dǎo)體生產(chǎn)中采用的微加工形成。在工作流體注入內(nèi)部空間 2a中后，例如通過型鍛(swaging)密封注入口 6a和注入通道6b。下板1和上板2由諸如銅、鋁或不銹鋼的金屬或者諸如碳納米材料的高導(dǎo)熱材料 制造。工作流體例如為純水、乙醇、甲醇、丙酮、異丙醇、氟氯氫烷碳化物或者氨水。毛細(xì)管構(gòu)件5由第一絲網(wǎng)層3和第二絲網(wǎng)層4構(gòu)成。第一絲網(wǎng)層3設(shè)置在下板1 的內(nèi)表面11上，并且第二絲網(wǎng)層4堆疊在第一絲網(wǎng)層3上。如圖3所示，第一絲網(wǎng)層3通過堆疊多個(gè)絲網(wǎng)構(gòu)件3a形成，每一個(gè)絲網(wǎng)構(gòu)件3a都 由編織的細(xì)金屬線形成。第二絲網(wǎng)層4由單一絲網(wǎng)構(gòu)件4a形成。絲網(wǎng)構(gòu)件3a的絲網(wǎng)尺寸 小于絲網(wǎng)構(gòu)件4a的絲網(wǎng)尺寸。因此，當(dāng)熱傳輸裝置100沒有工作時(shí)，工作流體主要附著到 第一絲網(wǎng)層3，第一絲網(wǎng)層3具有很強(qiáng)的毛細(xì)管力。毛細(xì)管構(gòu)件5可以由絲網(wǎng)層(mesh layer)之外的材料形成。例如，毛細(xì)管構(gòu)件5 可以由一束線或者金屬粉體的燒結(jié)結(jié)構(gòu)形成。另外，毛細(xì)管構(gòu)件5可以成型為通過蝕刻形 成的條、絲網(wǎng)或者溝槽。熱傳輸裝置的操作將描述熱傳輸裝置100的操作。如圖1所示，例如，熱源7熱連接到熱傳輸裝置 100的上板2的縱向方向上的一側(cè)。這里，“熱連接”指直接連接或者通過導(dǎo)熱構(gòu)件或者導(dǎo) 熱片連接，此時(shí)導(dǎo)熱構(gòu)件或者導(dǎo)熱片在附圖中沒有示出。熱源7典型地為CPU的集成電路 (IC)，但是也可以為例如半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管(LED)的光源。在容器12的內(nèi)部空間2a中，液相的工作流體從熱源7接受熱量且被氣化。氣相 的工作流體主要通過第二絲網(wǎng)層4運(yùn)動(dòng)到在上板2的縱向方向上與連接到熱源7的一側(cè)相 對(duì)的一側(cè)，并且因冷凝而釋放熱量?，F(xiàn)在處于液相的已冷凝的工作流體受到第一絲網(wǎng)層3 的毛細(xì)管力，并且朝著連接到熱源7的一側(cè)運(yùn)動(dòng)。然后，液相的工作流體再一次從熱源7接 受熱量且被氣化。通過重復(fù)這樣的周期，熱源7得以冷卻。圖1圖示了熱源7設(shè)置在上板2上的示例，上板2在熱傳輸裝置100靠近氣相的 一側(cè)，即靠近第二絲網(wǎng)層4的一側(cè)。然而，因?yàn)楸“鍢?gòu)成熱傳輸裝置100，所以，例如即使將熱源7設(shè)置在下板1上，這是熱傳輸裝置100靠近液相的一側(cè)，即靠近第一絲網(wǎng)層3的一例， 也可實(shí)現(xiàn)很高的熱傳輸能力。熱傳輸裝置的制造方法圖4A和4B圖示了制造熱傳輸裝置100的方法。如圖4A所示，下板1放置在第一 裝配架10的平坦表面IOa上，并且毛細(xì)管構(gòu)件5放置在下板1的內(nèi)表面11上。構(gòu)成上板 2的平坦板2'放置在毛細(xì)管構(gòu)件5上。第二裝配架20放置在平坦板2'的上方。第二裝配架20具有凹陷20a。凹陷20a 的平面圖(在圖4A和4B中的Z方向上看時(shí))即凹陷20a的開口的形狀與熱傳輸裝置100 的容器12的外形相同。凹陷20a的周邊構(gòu)成沖壓部分20b。如圖4B所示，總負(fù)荷F在平坦板2'至下板1的方向(圖4A和4B中的Z方向) 上施加給第二裝配架20，以從第二裝配架20給平坦板2'施加壓力。這樣，平坦板2'的外 周邊區(qū)域2b被第二裝配架20的沖壓部分20b沖壓，并且與下板1擴(kuò)散結(jié)合。因?yàn)樵摂U(kuò)散結(jié)合是在例如約900°C的高溫條件下執(zhí)行的，所以被第二裝配架20沖 壓的平坦板2'變軟且變形。因?yàn)榈诙b配架20的凹陷20a的開口形狀與容器12的外形 相同，所以平坦板2'構(gòu)成具有凹陷2a的上板2，這構(gòu)成了容器12的外形。毛細(xì)管構(gòu)件5 設(shè)置在上板2的凹陷2a中。該毛細(xì)管構(gòu)件5防止容器12在擴(kuò)散結(jié)合期間被壓壞，并且產(chǎn) 生內(nèi)部空間2a(凹陷2a)。換言之，在擴(kuò)散結(jié)合中，平坦板2‘被第二裝配架20變形而形成 上板2，并且上板2與下板1擴(kuò)散結(jié)合。這樣，在熱傳輸裝置100的容器12成型期間，在結(jié)合下板1和上板2的擴(kuò)散結(jié)合 時(shí)，執(zhí)行平坦板2'的變形以形成上板2，從而在容器12中產(chǎn)生容納毛細(xì)管構(gòu)件5的內(nèi)部空 間2a。這樣，容器12可以以很短的時(shí)間且以較少步驟的低成本形成。第二裝配架20的凹陷20a的深度和毛細(xì)管構(gòu)件5的厚度可以適當(dāng)設(shè)定，并且毛細(xì) 管構(gòu)件5可以在擴(kuò)散結(jié)合中擴(kuò)散結(jié)合到下板1和上板2 二者。例如，毛細(xì)管構(gòu)件5的厚度 可以大于凹陷20a的深度。這樣，毛細(xì)管構(gòu)件5可以在擴(kuò)散結(jié)合中被壓縮，并且毛細(xì)管構(gòu)件 5可以通過被壓縮的毛細(xì)管構(gòu)件5的應(yīng)力擴(kuò)散結(jié)合到下板1和上板2 二者。圖4A所示的平坦板2'的尺寸可以適當(dāng)設(shè)定。平坦板2'在擴(kuò)散結(jié)合中變形，并 且構(gòu)成具有凹陷2a的上板2。因此，在該實(shí)施例中，平坦板2'比下板1大凹陷2a的深度。 然而，平坦板2'的尺寸根據(jù)容器12的整個(gè)厚度、上板2的側(cè)壁要形成的厚度等適當(dāng)設(shè)定。第二裝配架20的形狀也可以適當(dāng)設(shè)定。例如，第二裝配架20可以沒有凹陷20a， 而可以僅有沖壓平坦板2'的外周邊區(qū)域2b的沖壓部分20b。在此情況下，沖壓部分20b 成型為與要制造的容器12的外形相匹配的環(huán)形。還是在此情況下，因?yàn)槊?xì)管構(gòu)件5放置 在下板1上，所以平坦板2'變形以形成用于放置毛細(xì)管構(gòu)件5的內(nèi)部空間2a(凹陷2a)的 上板2。另外，上板2和下板1被擴(kuò)散結(jié)合。施加給第二裝配架20的負(fù)荷可以不是總負(fù)荷 F，而僅是施加給沖壓部分20b的負(fù)荷。第二實(shí)施例圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的熱傳輸裝置的透視圖。下面，將省略或簡化與上 述實(shí)施例中的熱傳輸裝置100相同的結(jié)構(gòu)和操作的描述。根據(jù)第二實(shí)施例的熱傳輸裝置200與根據(jù)第一實(shí)施例的熱傳輸裝置100的區(qū)別在 于容器212的外形為L形狀。熱傳輸裝置200的上板202是碟狀的，并且在內(nèi)表面?zhèn)染哂邪枷?02a。凹陷202a構(gòu)成容器212中的內(nèi)部空間202a。L狀毛細(xì)管構(gòu)件205沿著容器212 的外周邊(圖5中的虛線)設(shè)置在內(nèi)部空間202a中。制造熱傳輸裝置的方法圖6A至6C圖示了在熱傳輸裝置200的厚度方向上制造熱傳輸裝置200的方法。如圖6A所示，平坦板20Γ放置在第一裝配架210上。平坦板201'構(gòu)成圖5所 示的下板201。在圖6Α中，第一裝配架210成型為矩形。然而，第一裝配架210的形狀沒有 限制。平坦板201'的形狀也不限于矩形，而可以為任何其它形狀，只要在下面所述的擴(kuò)散 結(jié)合中可以形成下板201即可。注入口 206a和注入通道206b形成在平坦板201'中。L狀毛細(xì)管構(gòu)件205放置 在平坦板201 ‘上，且與注入口 206a及注入通道206b的位置相對(duì)應(yīng)。如圖6B所示，矩形的平坦板202'放置在毛細(xì)管構(gòu)件205上。該平坦板202'構(gòu) 成上板202。在該實(shí)施例中，平坦板202'和平坦板201' 二者都成型為矩形。然而，平坦 板202'和平坦板201'的形狀沒有限制，只要在下面所述的擴(kuò)散結(jié)合中可以形成上板202 即可。在圖6B中，形成在平坦板201'的注入口 206a和注入通道206b以及設(shè)置在平坦板 201'上的毛細(xì)管構(gòu)件5都由虛線表示。在圖6C所示的步驟中，圖11中所示的第二裝配架220在垂直方向上從平坦板 202'上面給平坦板202'施加壓力。如圖11所示，第二裝配架220具有凸起的沖壓部分 220b，該沖壓部分220b在結(jié)合平坦板201 ‘和平坦板202'時(shí)沖壓這些板。沖壓部分220b的外形與容器212的外形形狀相同。沖壓部分220b靠內(nèi)的部分構(gòu) 成凹陷220a。換言之，與第一實(shí)施例相類似，第二裝配架220提供有凹陷220a，該凹陷220a 具有成型為容器212的外形的開口。在該實(shí)施例中，凹陷220a的開口為L形狀。第二裝配 架220在平坦板202'中形成設(shè)置毛細(xì)管構(gòu)件205的L狀凹陷202a，并且擴(kuò)散結(jié)合平坦板 201'和平坦板202'。從上面看時(shí)，凹陷202a表現(xiàn)為凸起。在圖6C中，平坦板201'和平坦板202'擴(kuò)散結(jié)合的結(jié)合區(qū)域208由陰影區(qū)域表 示。結(jié)合區(qū)域208的尺寸根據(jù)第二裝配架220的沖壓部分220b的尺寸設(shè)定。上面所述的 注入口 206a和注入通道206b都包括在結(jié)合區(qū)域208內(nèi)。在結(jié)合區(qū)域208中，平坦板201'和平坦板202'被裁剪為如圖5所示的熱傳輸裝 置200。裁剪的平坦板201'構(gòu)成下板201，而裁剪的平坦板202'構(gòu)成上板202。為了裁剪 平坦板20Γ和平坦板202'，例如，采用激光刀具或者沖壓模具。平坦板20Γ和平坦板 202'或者可采用電火花線切割加工(金屬絲切割)來裁剪。下面將描述容器212的外形由L狀改變?yōu)槟撤N其它形狀的情況。在此情況下，在 根據(jù)該實(shí)施例的制造方法中，在擴(kuò)散結(jié)合中，可以在將平坦板202 ‘變形為選擇的形狀的同 時(shí)擴(kuò)散結(jié)合平坦板201'和平坦板202'。換言之，在根據(jù)該實(shí)施例的制造方法中，具有預(yù) 定外形的容器212可以通過將平坦板202'變形為具有預(yù)定的外形而形成。在此情況下， 通過用具有凹陷的新第二裝配架取代第二裝配架220，該凹陷具有預(yù)定外形的開口，平坦板 202'在擴(kuò)散結(jié)合中可以變形為具有預(yù)定的外形。例如，為了在約25°C的通常溫度下通過沖壓工藝或者模壓(如擠壓)變形平坦板 202'，應(yīng)當(dāng)給平坦板202'施加幾十噸的極大負(fù)荷。產(chǎn)生這樣大負(fù)荷以加工平坦板202' 的設(shè)備很昂貴，因此設(shè)備成本會(huì)增加。然而，在該實(shí)施例中，因?yàn)槠教拱?02'在高溫下變軟，使平坦板202'變形可能不需要上述的大負(fù)荷，并且可以抑制設(shè)備成本。當(dāng)通過模壓制造容器212時(shí)，在待制造容器212的外形改變時(shí)必須制造新的模具。 因?yàn)槟＞哂杀绕教拱?02'硬的材料制造，并且在受到大負(fù)荷時(shí)不能變形，所以制造新模具 必然耗費(fèi)大量的時(shí)間和成本。相反，作為該實(shí)施例的制造方法中要采用的模具的第二裝配架220可以由具有高 熔點(diǎn)溫度的材料制造，從而在擴(kuò)散結(jié)合期間的高溫下不會(huì)變軟，因此具有與上述模具相同 的硬度水平不是必要的。因此，第二裝配架220例如可以由不太昂貴的不銹鋼或鐵制造。換 言之，第二裝配架220與制造沖壓中采用的模具相比可以以較少的時(shí)間且以較低的成本制造。第三實(shí)施例下面，將描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的熱傳輸裝置及其制造方法。根據(jù)該實(shí)施例 的熱傳輸裝置具有L狀外形的容器，這與根據(jù)第二實(shí)施例的熱傳輸裝置200相類似。L狀毛 細(xì)管構(gòu)件和圍繞該毛細(xì)管構(gòu)件5外周邊的線式間隔物設(shè)置在容器的內(nèi)部空間中。制造熱傳輸裝置的方法圖7A至7C圖示了根據(jù)該實(shí)施例熱傳輸裝置的制造方法。圖8A和8B是在圖7A 至7C所示的工藝中沿著熱傳輸裝置的V III -V III線剖取的截面圖。如圖7A所示，構(gòu)成下板的平坦板301'放置在第一裝配架310上。L狀毛細(xì)管構(gòu) 件305放置在平坦板301'上。在根據(jù)該實(shí)施例的制造方法中，圍繞毛細(xì)管構(gòu)件305的外周 邊的線式間隔物330放置在平坦板301'上。例如，由諸如銅的金屬制造的單根線用作間隔 物330。間隔物330的截面(線截面)的直徑設(shè)定為基本上等于容器的內(nèi)部空間的希望厚度。如圖7B所示，構(gòu)成上板的平坦板302'設(shè)置在毛細(xì)管構(gòu)件305和間隔物330上。 如圖8A所示，第二裝配架320設(shè)置在毛細(xì)管構(gòu)件305和間隔物330上設(shè)置的平坦板302' 之上。為了簡化描述，圖7A至7C中省略了第二裝配架320。同樣，在圖7B和7C中，僅由虛 線表示插入在平坦板301'和平坦板302'之間的間隔物330，并且省略了毛細(xì)管構(gòu)件305。第二裝配架320具有凹陷320a。凹陷320a的開口為L狀，與容器312的外形相 同。凹陷320a的周邊構(gòu)成沖壓部分320b。如圖7C和8B所示，第二裝配架320在垂直方向上從平坦板302'的上面給平坦板 302'施加壓力。第二裝配架320的沖壓部分320b沿著間隔物330的外周邊沖壓區(qū)域308。 該區(qū)域308構(gòu)成連接區(qū)域303。這樣，具有L狀外形且在其中設(shè)置毛細(xì)管構(gòu)件305和間隔物 330的凹陷302a產(chǎn)生在平坦板302'中，并且擴(kuò)散結(jié)合平坦板301 ‘和平坦板302'。如圖 7C所示，在間隔物330的缺口 335的位置上沒有給平坦板302'施加壓力。下面將描述缺 口 335的位置。在根據(jù)該實(shí)施例的制造方法中，間隔物330可靠地形成具有預(yù)定容積的內(nèi)部空間 302a。這樣，由毛細(xì)管構(gòu)件305引起的毛細(xì)管力被充分地施加到內(nèi)部空間302a中的工作流 體。因?yàn)榭煽康匦纬蓛?nèi)部空間302a，例如，可以防止流道阻力的增加，該流道阻力由毛細(xì)管 構(gòu)件305相對(duì)于運(yùn)動(dòng)的氣體工作流體的變形引起。換言之，通過在內(nèi)部空間302a中提供間 隔物330，有效地提供毛細(xì)管構(gòu)件305與熱傳輸相關(guān)的功能。此外，間隔物330防止內(nèi)部空 間302a例如由施加到已制造的熱傳輸裝置的外力所造成的變形。
環(huán)形間隔物可以設(shè)置在毛細(xì)管構(gòu)件305的周圍。在此情況下，應(yīng)當(dāng)提供形成為環(huán) 形的間隔物。而且，具有缺口 335的間隔物330(見圖7C)可以設(shè)置在該實(shí)施例中。在此情 況下，通過沿著毛細(xì)管構(gòu)件305的外周邊設(shè)置由一條線形成的間隔物330，例如，即使在改 變毛細(xì)管構(gòu)件305的形狀時(shí)，也易于提供間隔物330。如下所述，工作流體可以通過間隔物 330中的缺口 335注入容器312的內(nèi)部空間302a中。圖9A和9B圖示了缺口 335在圖7A至7C所示的間隔物330中的位置。圖9A是 由圖7C中的參考符號(hào)IXA表示區(qū)域的分解圖。圖9B是沿著圖9A的IX-IX線剖取的截面 圖。在圖7C所示的擴(kuò)散結(jié)合中，連接容器312的外部和內(nèi)部空間302a的孔340形成在 間隔物330中缺口 335的位置。如圖9B所示，間隔物330的兩端330a和330b是在孔340 中的位置。兩端330a和330b之間的間隙(缺口 335)與內(nèi)部空間302a連接。圖9B圖示 了在內(nèi)部空間302a中設(shè)置在兩端330a和330b之間的毛細(xì)管構(gòu)件305。工作流體通過孔 340注入內(nèi)部空間302a。如圖9A所示，間隔物330的兩端330a和330b設(shè)置為比孔340的開口面345更靠 近容器312中的內(nèi)部空間302a。從開口面345到兩端330a和330b的區(qū)域345a在工作流 體注入內(nèi)部空間302a后密封，以密閉容器312。然后，在由第二裝配架320的沖壓部分320b 沖壓和結(jié)合的區(qū)域308和區(qū)域345a中，將平坦板301'和302'裁剪為構(gòu)成根據(jù)該實(shí)施例 的熱傳輸裝置。這樣，在該實(shí)施例中，孔340形成在間隔物330中的缺口 335處，并且工作流體通 過孔340注入內(nèi)部空間302a中。因此，注入端口和注入通道不必像第一和第二實(shí)施例那樣 在平坦板301'和302'中是需要的。此外，與第二實(shí)施例一樣，因?yàn)槊?xì)管構(gòu)件305不必 設(shè)置在平坦板301'上與注入口和注入通道對(duì)齊，所以改善了熱傳輸裝置在制造上的實(shí)用 性。在間隔物中可以提供多個(gè)缺口。修改本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種修改。例如，在上述實(shí)施例中，以容器外周邊的形狀形成的毛細(xì)管構(gòu)件設(shè)置在內(nèi)部空間 中。這樣，容器內(nèi)毛細(xì)管構(gòu)件的容積與內(nèi)部空間的比增加，并且毛細(xì)管構(gòu)件引起的毛細(xì)管力 充分地施加給工作流體。在擴(kuò)散結(jié)合中，容器可以防止在構(gòu)成上板的平坦板變形時(shí)由于形 成容器中的內(nèi)部空間的問題所引起的毛細(xì)管力導(dǎo)致的變形。然而，毛細(xì)管構(gòu)件的形狀不限于容器外周邊的形狀。如果毛細(xì)管構(gòu)件的形狀不是 容器外周邊的形狀，則可以沿著容器的外周邊提供間隔物，從而構(gòu)成上板的平坦板適當(dāng)變 形且與構(gòu)成下板的平坦板結(jié)合。作為選擇，多個(gè)柱子等可以沿著容器的外周邊插入在兩個(gè) 平坦板之間，以使平坦板適當(dāng)變形。在上述實(shí)施例中，毛細(xì)管構(gòu)件由兩個(gè)絲網(wǎng)層構(gòu)成，它們用作液相和氣相工作流體 的通道。然而，作為選擇，毛細(xì)管構(gòu)件可以構(gòu)成液相工作流體通道，并且毛細(xì)管構(gòu)件和內(nèi)部 空間中的側(cè)壁之間的空間可以構(gòu)成氣相工作流體的通道。圖10圖示了圖8A和8B所示的根據(jù)第三實(shí)施例的熱傳輸裝置300中的間隔物330 的修改。上述間隔物330的截面為圓形(見圖8A和8B)。另一方面，圖10所示的間隔物 430的截面為矩形。
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截面為矩形的間隔物430牢固地提供在內(nèi)部空間302a中，與截面為圓形的間隔物 330相比，沒有在圖10中Y方向上的位移。因此，與間隔物330相比，在擴(kuò)散結(jié)合中形成上 板302時(shí)，間隔物430可以可靠地形成內(nèi)部空間302a。與間隔物330相比，間隔物430在毛細(xì)管構(gòu)件305和內(nèi)部空間302a的側(cè)壁380之 間占據(jù)區(qū)域390更大的比例。如上所述，當(dāng)區(qū)域390構(gòu)成液相工作流體通道時(shí)，與采用間隔 物430時(shí)相比，采用占據(jù)區(qū)域390較小比例的間隔物330時(shí)，更好地改善液相工作流體熱傳 輸?shù)男?。這樣，考慮容器中產(chǎn)生內(nèi)部空間的穩(wěn)定性和工作流體的熱傳輸效率等，適當(dāng)?shù)剡x 擇間隔物的截面。而且，一束細(xì)金屬線可以構(gòu)成金屬線，并且用作間隔物。在此情況下，該束金屬細(xì) 線將毛細(xì)管力施加給液相的工作流體。此外，氣相的工作流體可以通過間隔物的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。本申請(qǐng)包含2009年6月9日提交日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng) JP2009-138356中公開的相關(guān)主題事項(xiàng)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì) 需要和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、結(jié)合、部分結(jié)合和替換。
權(quán)利要求
一種制造熱傳輸裝置的方法，包括如下步驟通過在第一板和第二板之間插設(shè)毛細(xì)管構(gòu)件來堆疊該第一板、該毛細(xì)管構(gòu)件和該第二板，該第一板和該第二板構(gòu)成熱傳輸裝置的容器，該熱傳輸裝置構(gòu)造為利用工作流體的相變進(jìn)行熱傳輸；以及使該第二板變形的同時(shí)擴(kuò)散結(jié)合該第一板和該第二板，以在該容器中形成用于存放該毛細(xì)管構(gòu)件的內(nèi)部空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造熱傳輸裝置的方法，其中 該毛細(xì)管構(gòu)件沿著該容器的外周邊設(shè)置，該堆疊包括沿著該毛細(xì)管構(gòu)件的外周邊在該第一板和該第二板之間設(shè)置線式間隔物，以及在該擴(kuò)散結(jié)合中，通過沿著該間隔物的外周邊給該第二板施加壓力以使該第二板變形 的同時(shí)擴(kuò)散結(jié)合該第一板和該第二板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造熱傳輸裝置的方法，還包括如下步驟將該工作流體通過該間隔物中形成的缺口注入該容器的內(nèi)部空間中，該工作流體在該 擴(kuò)散結(jié)合后注入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造熱傳輸裝置的方法，其中在該擴(kuò)散結(jié)合中，通過給該第二板施加壓力以使該第二板變形的同時(shí)擴(kuò)散結(jié)合該 第一板和該第二板，從而將該容器的外形制造為具有預(yù)定的形狀，并且 該方法還包括如下步驟在該擴(kuò)散結(jié)合后，通過從該第一板和該第二板裁剪出該預(yù)定的形狀而制造該容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造熱傳輸裝置的方法，其中在該堆疊中，該第一板、該毛細(xì)管構(gòu)件和該第二板堆疊在第一裝配架的平坦表面上，并且在該擴(kuò)散結(jié)合中，用第二裝配架使該第二板變形的同時(shí)擴(kuò)散結(jié)合該第一板和該第二 板，該第二裝配架具有帶開口的凹陷，該開口的形狀與該容器的外形相同。
6.一種熱傳輸裝置，包括工作流體，構(gòu)造為通過相變而進(jìn)行熱傳輸； 毛細(xì)管構(gòu)件，構(gòu)造為給該工作流體施加毛細(xì)管力； 線式間隔物，具有外周邊且圍繞該毛細(xì)管構(gòu)件；以及容器，包括內(nèi)部空間、第一板以及第二板，在該內(nèi)部空間中設(shè)置有該工作流體、該毛細(xì) 管構(gòu)件和該間隔物，該第二板通過沿著該間隔物的外周邊施加的壓力而變形的同時(shí)該第二 板被擴(kuò)散結(jié)合到該第一板，以產(chǎn)生該內(nèi)部空間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制造熱傳輸裝置的方法及熱傳輸裝置。該方法包括如下步驟通過在第一板和第二板之間插入毛細(xì)管構(gòu)件來堆疊第一板、毛細(xì)管構(gòu)件和第二板，該第一板和該第二板構(gòu)成熱傳輸裝置的容器，該熱傳輸裝置構(gòu)造為利用工作流體的相變進(jìn)行熱傳輸；以及在使第二板變形的同時(shí)擴(kuò)散結(jié)合該第一板和該第二板，以在該容器中形成存放毛細(xì)管構(gòu)件的內(nèi)部空間。
文檔編號(hào)F28D15/04GK101922881SQ20101019670
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者平田昂士, 河西弘人, 良尊弘幸 申請(qǐng)人:索尼公司