JP2003148882A - ループヒートパイプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気の逆流を完全に防止して、作動液を閉ル
ープ内の一定方向に安定させて循環させることができる
性能の高いループヒートパイプを提供する。 【解決手段】冷却手段に熱的に接続された凝縮部と、被
冷却体に熱的に接続された蒸発部と、蒸発部と凝縮部と
を連絡し内部を蒸気が流れる蒸気流路と、凝縮部と蒸発
部とを連絡し内部を凝縮液が流れる凝縮液流路と、凝縮
液流路に設けられ、凝縮液流路を閉塞するように凝縮液
を垂直方向に沿って集め、垂直方向に沿って放出する、
蒸気の逆流を防止するための液だまり部と、内部に封入
された作動液からなるループヒートパイプ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に閉ループか
らなる空間を有し、作動液を閉ループ内の一定方向に安
定させて循環させる高性能ループヒートパイプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ループヒートパイプは、内部に作動液が
封入されたパイプが閉ループを構成するように配置さ
れ、被冷却体の熱によって作動液を蒸発させ、蒸気が凝
縮部に導かれて凝縮し、凝縮した作動液が蒸発部に循環
するヒートパイプである。図８は、従来のループヒート
パイプを概略示す図である。図８に示すように、従来の
ループヒートパイプにおいては、被冷却体１０４に接続
して蒸発部１０２が設けられ、冷却手段としてのヒート
シンク１０５に接続して凝縮部１０３が設けられ、蒸発
部１０２と凝縮部１０３とを連絡して、蒸気が流れる蒸
気流路１０６が設けられ、そして、凝縮部１０３と蒸発
部１０２とを連絡して、凝縮液が流れる凝縮液流路１０
８が設けられている。上述した蒸気流路１０６および凝
縮液流路１０８によって閉ループを構成している。

【０００３】図８に示すように、パイプ内に封入された
作動液は、ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）の
材質中を熱伝導して伝わってきた被冷却体の発する熱に
より、ヒートパイプ内の被冷却体に対応する位置の近傍
において作動液が蒸発して、点線で示すように、蒸気流
路１０６内を蒸気流１０７として、凝縮部に向かって流
れる。このように流れた蒸気流は凝縮部においてフィン
等が取り付けられたヒートシンク１０５によって、作動
液の蒸気が冷却されて再び液相状態に戻り（凝縮）、重
力によって実線で示すように蒸発部１０２に向かって凝
縮液流として流れる（還流）。

【０００４】上述したように、作動液が一方向に安定し
て流れて循環しないと、ループヒートパイプとしての性
能が充分に得られない。ループヒートパイプ内の作動液
を一定方向に循環させる方法が、特開平６−０８８６８
５、特開昭６２−０３７６８９、特開２００１−０９１
１７１等に開示されている。即ち、 （１）特開平６−０８８６８５には、凝縮液流路を蒸発
流路よりも長くする方法が開示されている。 （２）特開昭６２−０３７６８９には、凝縮液流路の一
部を蒸気流路より細くする方法が開示されている。 （３）特開２００１−０９１１７１には、凝縮液流路お
よび凝縮部を傾斜して設ける方法が開示されている。 （４）特開昭６２−０３７６８９には、蒸発部近傍の凝
縮液流路に下向きに凸状の彎曲部を設ける方法が開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しょうとする課題】上述した（１）の方法
によると、凝縮液流路と蒸発流路の長さを変えることに
よって、蒸気の流路抵抗を変えている。この方法におい
ては、蒸気流路の長さを凝縮流路の長さよりも短くし
て、蒸気を蒸気流路側により流し易くしているけれど
も、流路抵抗の比に応じて凝縮液流路側にも蒸気が流れ
てしまうという問題点が有る。

【０００６】図９および図１０は、上述した（２）の方
法を説明する図である。図９に示すように、凝縮部で再
度液相に戻った凝縮液１０９は、凝縮部と蒸発部とを連
絡する凝縮液流路１０８を重力の作用によって、図中矢
印で示すように流れる。この際、凝縮液流路１０８は、
凝縮液によって完全に閉塞されないので、凝縮液が流れ
ない空間を蒸気１０７が逆流してしまう。上述した
（２）の方法によると、凝縮液流路の一部を細くして、
管内を凝縮液で満たし、蒸気の逆流を防止しようとして
いる。しかしながら、凝縮液流路の一部を細くしても、
図１０に示すように、凝縮液１０９は管壁に沿って流れ
ようとするので、依然として、蒸気１０７の逆流を完全
に防止することは出来ないという問題点がある。

【０００７】図１１は、上述した（３）の方法を説明す
る図である。この方法によると、図１１に示すように、
凝縮液流路および凝縮部を傾斜して設けている。凝縮液
１０９は矢印で示すように一方向に流れるけれども、こ
の方法によっても、凝縮液１０９は凝縮液流路１０８の
一部を流れるだけで、それ以外の空間を通って蒸気１０
７が逆流し、蒸気１０７の逆流を完全に防止することは
出来ないという問題点がある。

【０００８】図１２は、上述した（４）の方法を説明す
る図である。この方法によると、図１２に示すように、
蒸発部近傍の凝縮液流路に下向きに凸状の彎曲部が設け
られている。この方法によると、凝縮液流路内を凝縮液
が完全に閉塞する液だまり部を生じさせることができ
る。しかしながら、液だまり部に凝縮液を溜めることは
容易にできるけれども、液だまり部から凝縮液を流出さ
せるときに、矢印に示す重力に逆らって凝縮液を運ばな
ければならない箇所１１０があり、凝縮液の移動が困難
であるという問題点がある。

【０００９】従って、この発明の目的は、蒸気の逆流を
完全に防止して、作動液を閉ループ内の一定方向に安定
させて循環させることができる性能の高いループヒート
パイプを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者は、上述した従来
の問題点を解決するために鋭意研究を重ねた。その結
果、凝縮液流路を完全に閉塞するように凝縮液を垂直方
向に沿って溜めて、垂直方向に沿って放出することがで
きるような液だまり部を凝縮液流路に設けることによっ
て、蒸気の逆流を完全に防止することができることを見
出した。即ち、液だまり部が周期的に開閉するバルブを
備え、または、液だまり部の下端部に、毛管力によって
凝縮液を吸い込むフィルターを備えて、凝縮液流路を完
全に閉塞するように凝縮液を垂直方向に沿って集め、垂
直方向に沿って放出する。更に、バルブとして形状記憶
合金製の弁を使用することによって、蒸気の逆流を完全
に防止することができることを見出した。

【００１１】この発明は、上述した研究結果に基づいて
なされたものであって、この発明のループヒートパイプ
の第１の態様は、冷却手段に熱的に接続された凝縮部
と、被冷却体に熱的に接続された蒸発部と、前記蒸発部
と前記凝縮部とを連絡し内部を蒸気が流れる蒸気流路
と、前記凝縮部と前記蒸発部とを連絡し内部を凝縮液が
流れる凝縮液流路と、前記凝縮液流路に設けられ、前記
凝縮液流路を閉塞するように凝縮液を垂直方向に沿って
集め、垂直方向に沿って放出する、蒸気の逆流を防止す
るための液だまり部と、内部に封入された作動液からな
るループヒートパイプである。

【００１２】この発明のループヒートパイプの第２の態
様は、前記液だまり部の重力に垂直な方向の断面が凝縮
液によって閉塞され、前記液だまり部の凝縮部側の端面
が他方の端面の真上に位置している、ループヒートパイ
プである。

【００１３】この発明のループヒートパイプの第３の態
様は、冷却手段に熱的に接続された凝縮部と、被冷却体
に熱的に接続された蒸発部と、前記蒸発部と前記凝縮部
とを連絡し内部を蒸気が流れる蒸気流路と、前記凝縮部
と前記蒸発部とを連絡し内部を凝縮液が流れる凝縮液流
路と、前記凝縮液流路を閉塞するように凝縮液を垂直方
向に沿って集めて液だめ部を形成して、蒸気の逆流を防
止する、前記凝縮液流路の外側面に取り付けられるペル
チェ素子と、内部に封入された作動液からなるループヒ
ートパイプである。

【００１４】この発明のループヒートパイプの第４の態
様は、前記液だまり部が周期的に開閉するバルブを備え
ており、前記バルブによって、前記凝縮液流路を閉塞す
るように凝縮液を垂直方向に沿って集め、垂直方向に沿
って放出する、ループヒートパイプである。

【００１５】この発明のループヒートパイプの第５の態
様は、前記周期的に開閉するバルブが、所定の温度より
高い温度のときに前記凝縮液流路を閉塞させ、所定の温
度より低い温度のときに前記凝縮液流路を開放する形状
記憶合金製の弁からなっている、ループヒートパイプで
ある。

【００１６】この発明のループヒートパイプの第６の態
様は、前記液だまり部の下端部に、毛管力によって凝縮
液を吸い込むフィルターを備えており、前記フィルター
によって、前記凝縮液流路を閉塞するように凝縮液を垂
直方向に沿って集め、垂直方向に沿って放出する、ルー
プヒートパイプである。

【００１７】この発明のループヒートパイプのその他の
態様は、前記液だまり部の重力方向に垂直な断面の面積
が上部から下部にかけて連続的に減少している、ループ
ヒートパイプである。

【００１８】この発明のループヒートパイプのその他の
態様は、前記作動液が二酸化炭素からなっている、ルー
プヒートパイプである。

【００１９】

【発明の実施の形態】この発明のループヒートパイプを
図面を参照しながら説明する。先ず、この発明のループ
ヒートパイプの主要な態様について説明する。この発明
のループヒートパイプは、冷却手段に熱的に接続された
凝縮部と、被冷却体に熱的に接続された蒸発部と、前記
蒸発部と前記凝縮部とを連絡し内部を蒸気が流れる蒸気
流路と、前記凝縮部と前記蒸発部とを連絡し内部を凝縮
液が流れる凝縮液流路と、前記凝縮液流路に設けられ、
前記凝縮液流路を閉塞するように凝縮液を垂直方向に沿
って集め、垂直方向に沿って放出する、蒸気の逆流を防
止するための液だまり部と、内部に封入された作動液か
らなるループヒートパイプである。

【００２０】上述した液だまり部の重力に垂直な方向の
断面が凝縮液によって完全に閉塞され、液だまり部の凝
縮部側の端面が他方の端面の真上に位置している。この
発明のループヒートパイプの１つの態様においては、液
だまり部が周期的に開閉するバルブを備えており、バル
ブによって、凝縮液流路を閉塞するように凝縮液を垂直
方向に沿って集め、垂直方向に沿って放出する。

【００２１】図１および図２は、液だまり部が周期的に
開閉するバルブを備えたループヒートパイプを概略示す
図である。図１はバルブが閉じられた状態、図２はバル
ブが開かれた状態をそれぞれ示す。図１および図２に示
すように、この発明のループヒートパイプ１は、冷却手
段５に熱的に接続された凝縮部３と、被冷却体４に熱的
に接続された蒸発部２と、蒸発部２と凝縮部３とを連絡
し内部を蒸気が流れる蒸気流路６と、凝縮部３と蒸発部
２とを連絡し内部を凝縮液が流れる凝縮液流路８と、凝
縮液流路に設けられた蒸気の逆流を防止するための液だ
まり部と、内部に封入された作動液からなっている。上
述した凝縮液流路８には、液だまり部１０が周期的に開
閉するバルブ１１を備えており、凝縮液流路８を閉塞す
るように凝縮液９を垂直方向に沿って集め、垂直方向に
沿って放出して、蒸気の逆流を防止する。

【００２２】即ち、パイプ内に封入された作動液は、ヒ
ートパイプを構成する容器（コンテナ）の材質中を熱伝
導して伝わってきた被冷却体４の発する熱により、ヒー
トパイプ内の被冷却体４に対応する位置の近傍において
作動液が蒸発して、点線で示すように、蒸気流路６内を
蒸気流７として、凝縮部３に向かって流れる。このよう
に流れた蒸気流７は凝縮部３において冷却手段（例え
ば、フィン等が取り付けられたヒートシンク）５によっ
て、冷却されて再び液相状態に戻り（凝縮）、重力によ
って実線で示すように蒸発部２に向かって凝縮液流路８
内を水平部、垂直部を通って凝縮流９として流れる。

【００２３】凝縮液流路の垂直部の所定位置には、バル
ブ１１が設けられており、図１に示すように、バルブ１
１が閉じられて、凝縮液９が垂直方向に沿って溜まり、
凝縮液流路８が完全に閉塞される液だまり部１０が形成
される。所定の量の凝縮液が液だまり部に溜まると、図
２に示すようにバルブ１１が開かれる。バルブ１１が開
かれると、図２に示すように、凝縮液が垂直方向に沿っ
て放出され、重力の作用によって液だまり部の凝縮液が
蒸発部側に移動する。

【００２４】この際、凝縮液流路の垂直部８ｄは、凝縮
液で満たされて、凝縮液流路は依然として閉塞されてい
る。従って、蒸気流の逆流を防止することができる。凝
縮液流路の水平部８ｅに到達した凝縮液は、水平方向に
方向変換して、蒸発部２に流れていく。水平部８ｅを逆
流する蒸気は、上述した凝縮液流路の垂直部８ｅに位置
する凝縮液によって阻止され、それ以上の蒸気の逆流は
防止される。バルブ１１は、凝縮液流路の閉塞部がなく
なる前に閉じられる。バルブの開閉の制御は、例えば、
管径・管の形状等を考慮して所定時間で開閉を繰返すこ
とによって行う。

【００２５】ループヒートパイプのコンテナの材料は、
銅、アルミニウム、または、それらの合金、クラッド材
等の熱伝導性に優れた材料が好ましい。作動液は、コン
テナの材料との適合性にすぐれた流体を使用する。作動
液として、二酸化炭素、水、炭化水素が好ましい。な
お、例えば、冷凍機内の熱交換用途など水が固体化して
しまう低温下を考慮する場合、作動液として二酸化炭素
が好ましい。また、クラッド材を用いる場合には、クラ
ッド材のコンテナの内面側を形成する材料には、優れた
作動液である水との適合性の高い材料、例えば、銅を用
い、外面側を形成する材料には、機械的強度および外観
の要求に応じて、高強度・安価・軽量などの材料、例え
ば、アルミニウムを用いることができる。

【００２６】上述したように、バルブを備えたこの発明
のループヒートパイプによると、バルブの開閉によっ
て、凝縮液が垂直方向に沿って溜まり、凝縮液流路が閉
鎖される液だまり部が形成され、次いで、凝縮液が垂直
方向に沿って放出され、蒸気の逆流が防止され、作動液
を閉ループ内の一方向に安定させて循環させることがで
きる。

【００２７】図３および図４は、液だまり部が周期的に
開閉するバルブとして、形状記憶合金製のバルブを備え
たループヒートパイプを概略示す図である。図３は形状
記憶合金製のバルブが閉じられた状態、図４は形状記憶
合金製のバルブが開かれた状態をそれぞれ示す。図３お
よび図４に示すように、この発明のループヒートパイプ
２１は、冷却手段２５に熱的に接続された凝縮部２３
と、被冷却体２４に熱的に接続された蒸発部２２と、蒸
発部２２と凝縮部２３とを連絡し内部を蒸気が流れる蒸
気流路２６と、凝縮部２３と蒸発部２２とを連絡し内部
を凝縮液が流れる凝縮液流路２８と、凝縮液流路に設け
られた蒸気の逆流を防止するための液だまり部と、内部
に封入された作動液からなっている。

【００２８】上述した凝縮液流路２８には、周期的に開
閉するバルブとして、所定の温度より高い温度のときに
凝縮液流路を閉塞させ、所定の温度より低い温度のとき
に凝縮液流路を開放する形状記憶合金製の弁３１が設け
られており、凝縮液流路２８を閉塞するように凝縮液２
９を垂直方向に沿って集め、垂直方向に沿って放出し
て、蒸気の逆流を防止する。

【００２９】即ち、パイプ内に封入された作動液は、ヒ
ートパイプを構成する容器（コンテナ）の材質中を熱伝
導して伝わってきた被冷却体２４の発する熱により、ヒ
ートパイプ内の被冷却体２４に対応する位置の近傍にお
いて作動液が蒸発して、点線で示すように、蒸気流路２
６内を蒸気流２７として、凝縮部２３に向かって流れ
る。このように流れた蒸気流２７は凝縮部２３において
冷却手段（例えば、フィン等が取り付けられたヒートシ
ンク）２５によって、冷却されて再び液相状態に戻り
（凝縮）、重力によって実線で示すように蒸発部２２に
向かって凝縮液流路２８内を水平部、垂直部を通って凝
縮流２９として流れる。

【００３０】凝縮液流路の垂直部の所定位置には、形状
記憶合金製の弁３１が設けられており、図３に示すよう
に、蒸気が逆流しようとして弁３１に触れると弁が温め
られて弁が閉まった状態で形状が保持される。弁が閉じ
られると、凝縮液２９が垂直方向に沿って溜まり、凝縮
液流路２８の少なくとも一部の断面が完全に閉鎖される
液だまり部３０が形成される。

【００３１】溜まった凝縮液によって弁３１が冷却され
ると、弁３１は、図４に示すように開いた状態に戻り、
凝縮液が垂直方向に沿って放出される。この際、凝縮液
流路の垂直部２８ｄは、凝縮液で満たされて、凝縮液流
路は依然として閉塞されている。従って、蒸気流の逆流
は防止することができる。凝縮液流路の水平部２８ｅに
到達した凝縮液は、水平方向に方向変換して、蒸発部２
２に流れていく。水平部２８ｅを逆流する蒸気は、上述
した凝縮液流路の垂直部２８ｅに位置する凝縮液によっ
て阻止され、それ以上の蒸気の逆流は完全に防止され
る。形状記憶合金製の弁の開閉の制御は、所定温度の設
定、弁の組成等による弁の設計によって決まる。

【００３２】この発明のループヒートパイプの１つの態
様においては、液だまり部の下端部に、毛管力によって
凝縮液を吸い込むフィルターを備えており、フィルター
によって、凝縮液流路を閉塞するように凝縮液を垂直方
向に沿って集め、垂直方向に沿って放出する。

【００３３】図５は、液だまり部の下端部に、毛管力に
よって凝縮液を吸い込むフィルターを備えたループヒー
トパイプを概略示す図である。図５に示すように、この
発明のループヒートパイプ４１は、冷却手段４５に熱的
に接続された凝縮部４３と、被冷却体４４に熱的に接続
された蒸発部４２と、蒸発部４２と凝縮部４３とを連絡
し内部を蒸気が流れる蒸気流路４６と、凝縮部４３と蒸
発部４２とを連絡し内部を凝縮液が流れる凝縮液流路４
８と、凝縮液流路に設けられた蒸気の逆流を防止するた
めの液だまり部と、内部に封入された作動液からなって
いる。

【００３４】上述した凝縮液流路４８には、毛管力によ
って凝縮液を吸い込むフィルター５１が設けられてお
り、凝縮液流路４８を閉塞するように凝縮液４９を垂直
方向に沿って集め、垂直方向に沿って放出して、蒸気の
逆流を防止する。

【００３５】即ち、パイプ内に封入された作動液は、ヒ
ートパイプを構成する容器（コンテナ）の材質中を熱伝
導して伝わってきた被冷却体４４の発する熱により、ヒ
ートパイプ内の被冷却体４４に対応する位置の近傍にお
いて作動液が蒸発して、点線で示すように、蒸気流路４
６内を蒸気流４７として、凝縮部４３に向かって流れ
る。このように流れた蒸気流４７は凝縮部４３において
冷却手段（例えば、フィン等が取り付けられたヒートシ
ンク）４５によって、冷却されて再び液相状態に戻り
（凝縮）、重力によって実線で示すように蒸発部４２に
向かって凝縮液流路４８内を水平部、垂直部を通って凝
縮流４９として流れる。

【００３６】凝縮液流路の垂直部の所定位置には、毛管
力によって凝縮液を吸い込むフィルター５１が設けられ
ており、図５に示すように、フィルター５１によって、
凝縮液４９が垂直方向に沿って溜まり、凝縮液流路４８
が閉塞される液だまり部５０が形成される。液だまり部
に溜まった凝縮液は、フィルター５１内を毛管力によっ
て透過し、滴状５２になって重力の作用によって垂直方
向に沿って放出され、凝縮液流路の垂直部４８ｄの最下
端部に到達し、次いで、凝縮液は蒸発部側に移動する。
水平部４８ｅを逆流する蒸気は、フィルター５１によっ
て阻止され、それ以上の蒸気の逆流は完全に防止され
る。

【００３７】上述したように、フィルターを備えたこの
発明のループヒートパイプによると、フィルターによっ
て、凝縮液が垂直方向に沿って溜まり、凝縮液流路が閉
塞される液だまり部が形成され、次いで、毛管力によっ
て凝縮液がフィルター内を透過して、滴状になって垂直
方向に沿って放出され、蒸気の逆流が防止され、作動液
を閉ループ内の一方向に安定させて循環させることがで
きる。

【００３８】この発明のループヒートパイプの１つの態
様は、冷却手段に熱的に接続された凝縮部と、被冷却体
に熱的に接続された蒸発部と、蒸発部と凝縮部とを連絡
し内部を蒸気が流れる蒸気流路と、凝縮部と蒸発部とを
連絡し内部を凝縮液が流れる凝縮液流路と、凝縮液流路
を閉塞するように凝縮液を垂直方向に沿って集めて液だ
め部を形成して、蒸気の逆流を防止する、前記凝縮液流
路の外側面に取り付けられるペルチェ素子と、内部に封
入された作動液からなるループヒートパイプである。

【００３９】図６は、ペルチェ素子が取り付けられたこ
の発明のループヒートパイプを概略示す図である。図６
に示すように、この発明のループヒートパイプ６１は、
冷却手段６５に熱的に接続された凝縮部６３と、被冷却
体６４に熱的に接続された蒸発部６２と、蒸発部６２と
凝縮部６３とを連絡し内部を蒸気６７が流れる蒸気流路
６６と、凝縮部６３と蒸発部６２とを連絡し内部を凝縮
液６９が流れる凝縮液流路６８と、凝縮液流路６８の外
側面に取り付けられるペルチェ素子７１と、内部に封入
された作動液からなっている。

【００４０】上述した凝縮液流路６８における液だまり
部の上側部にコンテナを囲むようにペルチェ素子が取り
付けられている。即ち、パイプ内に封入された作動液
は、ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）の材質中
を熱伝導して伝わってきた被冷却体６４の発する熱によ
り、ヒートパイプ内の被冷却体６４に対応する位置の近
傍において作動液が蒸発して、点線で示すように、蒸気
流路６６内を蒸気流６７として、凝縮部６３に向かって
流れる。このように流れた蒸気流６７は凝縮部６３にお
いて冷却手段（例えば、フィン等が取り付けられたヒー
トシンク）６５によって、冷却されて再び液相状態に戻
り（凝縮）、重力によって実線で示すように蒸発部６２
に向かって凝縮液流路６８内を水平部、垂直部を通って
凝縮流６９として流れる。

【００４１】凝縮液流路６８における液だまり部の上側
部にコンテナを囲むように取り付けられたペルチェ素子
７１によって、凝縮液流路６８を通過する凝縮液が冷却
されて、凝縮液流路の閉塞が容易になる。即ち、ペルチ
ェ素子が取り付けられた部分が管の径を細くしたと同様
の閉塞効果が得られ、液だまり部において、凝縮液流路
が凝縮液によって閉塞される。

【００４２】上述したペルチェ素子と共に、既に説明し
た開閉バルブ、形状記憶合金製の弁、フィルターを併用
してもよい。即ち、凝縮液流路の垂直部にペルチェ素子
および開閉バルブ、形状記憶合金製の弁、または、フィ
ルターを直列に配置する、このようにペルチェ素子を備
えたこの発明のループヒートパイプによると、ペルチェ
素子によって、凝縮液が垂直方向に沿って溜まり、凝縮
液流路が閉塞される液だまり部が形成され、次いで、凝
縮液が垂直方向に沿って放出され、蒸気の逆流が防止さ
れ、作動液を閉ループ内の一方向に安定させて循環させ
ることができる。

【００４３】更に、この発明のループヒートパイプにお
いて、図７に示すように、液だまり部１０の重力方向に
垂直な断面の面積が上部８ａから下部８ｂにかけて連続
的に減少していてもよい。なお、図１から６には、閉ル
ープを単純化して示しているけれども、ループヒートパ
イプは、水平方向、垂直方向に広がる各種の形状からな
っていてもよい。

【００４４】

【発明の効果】この発明によると、液だまり部が周期的
に開閉するバルブを備え、ペルチェ素子を備え、また
は、液だまり部の下端部に、毛管力によって凝縮液を吸
い込むフィルターを備えて、凝縮液流路を閉塞するよう
に凝縮液を垂直方向に沿って集め、垂直方向に沿って放
出して、蒸気の逆流を防止して、作動液を閉ループ内の
一定方向に安定させて循環させることができる性能の高
いループヒートパイプを提供することにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、液だまり部が周期的に開閉するバルブ
を備えたループヒートパイプを概略示す図である。

【図２】図２は、液だまり部が周期的に開閉するバルブ
を備えたループヒートパイプを概略示す図である。

【図３】図３４は、液だまり部が周期的に開閉するバル
ブとして、形状記憶合金製のバルブを備えたループヒー
トパイプを概略示す図である。

【図４】図４は、液だまり部が周期的に開閉するバルブ
として、形状記憶合金製のバルブを備えたループヒート
パイプを概略示す図である。

【図５】図５は、液だまり部の下端部に、毛管力によっ
て凝縮液を吸い込むフィルターを備えたループヒートパ
イプを概略示す図である。

【図６】図６は、ペルチェ素子が取り付けられたこの発
明のループヒートパイプを概略示す図である。

【図７】図７は、液だまり部の重力方向に垂直な断面の
面積が上部から下部にかけて連続的に減少している状態
を示す図である。

【図８】図８は、従来のループヒートパイプを説明する
図である。

【図９】図９は、従来の方法を説明する図である。

【図１０】図１０は、従来の方法を説明する図である。

【図１１】図１１は、従来の別の方法を説明する図であ
る。

【図１２】図１２は、従来の方法を説明する図である。

【符号の説明】

１．この発明のループヒートパイプ ２．蒸発部 ３．凝縮部 ４．被冷却体 ５．冷却手段 ６．蒸気流路 ７．蒸気流 ８．凝縮液流路 ９．凝縮液 １０．液だまり部 １１．バルブ ３１．形状記憶合金製弁 ５１．フィルター ７１．ペルチェ素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尚 仁 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却手段に熱的に接続された凝縮部と、被
   冷却体に熱的に接続された蒸発部と、前記蒸発部と前記
   凝縮部とを連絡し内部を蒸気が流れる蒸気流路と、前記
   凝縮部と前記蒸発部とを連絡し内部を凝縮液が流れる凝
   縮液流路と、前記凝縮液流路に設けられ、前記凝縮液流
   路を閉塞するように凝縮液を垂直方向に沿って集め、垂
   直方向に沿って放出する、蒸気の逆流を防止するための
   液だまり部と、内部に封入された作動液からなるループ
   ヒートパイプ。
2. 【請求項２】前記液だまり部の重力に垂直な方向の断面
   が凝縮液によって閉塞され、前記液だまり部の凝縮部側
   の端面が他方の端面の真上に位置している、請求項１に
   記載のループヒートパイプ。
3. 【請求項３】冷却手段に熱的に接続された凝縮部と、被
   冷却体に熱的に接続された蒸発部と、前記蒸発部と前記
   凝縮部とを連絡し内部を蒸気が流れる蒸気流路と、前記
   凝縮部と前記蒸発部とを連絡し内部を凝縮液が流れる凝
   縮液流路と、前記凝縮液流路を閉塞するように凝縮液を
   垂直方向に沿って集めて液だめ部を形成して、蒸気の逆
   流を防止する、前記凝縮液流路の外側面に取り付けられ
   るペルチェ素子と、内部に封入された作動液からなるル
   ープヒートパイプ。
4. 【請求項４】前記液だまり部が周期的に開閉するバルブ
   を備えており、前記バルブによって、前記凝縮液流路を
   閉塞するように凝縮液を垂直方向に沿って集め、垂直方
   向に沿って放出する、請求項１から３の何れか１項に記
   載のループヒートパイプ。
5. 【請求項５】前記周期的に開閉するバルブが、所定の温
   度より高い温度のときに前記凝縮液流路を閉塞させ、所
   定の温度より低い温度のときに前記凝縮液流路を開放す
   る形状記憶合金製の弁からなっている、請求項４に記載
   のループヒートパイプ。
6. 【請求項６】前記液だまり部の下端部に、毛管力によっ
   て凝縮液を吸い込むフィルターを備えており、前記フィ
   ルターによって、前記凝縮液流路を閉塞するように凝縮
   液を垂直方向に沿って集め、垂直方向に沿って放出す
   る、請求項１から３の何れか１項に記載のループヒート
   パイプ。