JP2003194485A - Evaporator, loop heat pipe with built-in reservoir, and heat transport method - Google Patents

Evaporator, loop heat pipe with built-in reservoir, and heat transport method

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JP2003194485A
JP2003194485A JP2001397694A JP2001397694A JP2003194485A JP 2003194485 A JP2003194485 A JP 2003194485A JP 2001397694 A JP2001397694 A JP 2001397694A JP 2001397694 A JP2001397694 A JP 2001397694A JP 2003194485 A JP2003194485 A JP 2003194485A
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JP
Japan
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working fluid
reservoir
liquid
evaporator
wick
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JP2001397694A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromitsu Masumoto
博光 増本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F28D15/043Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure forming loops, e.g. capillary pumped loops

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a loop heat pipe with a built-in reservoir that can maintain and improve heat transport performance with easy constitution by suppressing the rise of vapor temperature in the reservoir. <P>SOLUTION: This loop heat pipe 14 with the built-in reservoir comprises an evaporator 15 and a condenser 4; a liquid pipe 6 and a steam pipe 5 connecting the evaporator 15 and condenser 4; an operating fluid 2 whose phase changes; and the reservoir 10 for storing the operating fluid 2 in the evaporator 15. A bayonet tube 17 is arranged offset in an anti-gravity direction. The bayonet tube 17 is thereby exposed into operating fluid vapor 2a in the reservoir 10 even if the heat transport quantity is increased under gravity. As a result, the heat conductance of the operating fluid vapor 2a in the reservoir 10 and inflow operating fluid 2b can be maintained as it is large, and the temperature rise of the operating fluid vapor 2a in the reservoir 10 can be suppressed, so that a large quantity of heat can be transported with small temperature difference between the evaporator 15 and the condenser 4. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、その毛細管力によ
り作動流体液を吸引するウィックと作動流体を貯留する
リザーバを蒸発器容器内部に収納した構造を有する蒸発
器、この蒸発器を用いたリザーバ内蔵型ループヒートパ
イプ、並びにこのリザーバ内蔵型ループヒートパイプに
おける蒸発器から凝縮器への熱輸送方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an evaporator having a structure in which a wick for sucking a working fluid by its capillary force and a reservoir for storing the working fluid are housed inside an evaporator container, and a reservoir using this evaporator. The present invention relates to a built-in loop heat pipe and a method for transferring heat from an evaporator to a condenser in the reservoir built-in loop heat pipe.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、筐体内部に配置された電子機器等
から発生する熱は、ファン等をいて、筐体内外で空気を
循環させる強制対流による熱伝達により排熱するが、筐
体周囲の環境(例えば空気)が汚い(塵埃を含む)よう
な場所や内外の空気循環ができないような場所に筐体を
配置する必要がある場合には、電子機器を密閉筐体に収
納し空気循環以外の方法で排熱を行う必要がある。同様
に、宇宙空間で使用させる人工衛星等においても、衛星
内部の電子機器からの排熱は空気循環以外の方法で行う
必要がある。このような要求に対して、ファン等による
空気循環を伴わない排熱を行う装置として、例えばリザ
ーバ内蔵型ループヒートパイプがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, heat generated from an electronic device or the like arranged inside a housing is exhausted by a heat transfer by forced convection that circulates air inside and outside the housing by using a fan or the like. If it is necessary to place the housing in a place where the environment (for example, air) is dirty (including dust) or in a place where internal and external air circulation is not possible, store the electronic device in a sealed housing and circulate the air. It is necessary to exhaust heat by other methods. Similarly, in an artificial satellite or the like used in outer space, it is necessary to exhaust heat from electronic devices inside the satellite by a method other than air circulation. As a device that discharges heat without air circulation by a fan or the like in response to such a demand, there is a loop heat pipe with a built-in reservoir, for example.

【0003】図18(a),(b)には、従来のリザー
バ内蔵型ループヒートパイプ1の概略構成が示されてい
る。図において、加熱源は例えば密閉筐体(不図示)に
収納された電子機器(不図示)であり、吸熱源は、例え
ば密閉筐体を取り巻く外気等である。リザーバ内蔵型ル
ープヒートパイプ1は、熱の授受により気相・液相間で
相互に相変化を起こす作動流体2を用いて熱輸送を行う
ものであり、大別して、加熱源から熱を吸熱する蒸発器
3、蒸発器3で吸熱した熱を吸熱源(例えば外気)に放
熱する凝縮器4、前記蒸発器3で気相に変化した作動流
体蒸気2aを凝縮器4へ導く蒸気管5、凝縮器4で放熱
することにより液相に変化した作動流体液2bを蒸発器
3に環流させる液管6で構成されている。
FIGS. 18A and 18B show a schematic structure of a conventional loop heat pipe 1 with a built-in reservoir. In the figure, the heating source is, for example, an electronic device (not shown) housed in a closed casing (not shown), and the heat absorption source is, for example, outside air surrounding the sealed casing. The loop heat pipe 1 with a built-in reservoir transfers heat using a working fluid 2 that undergoes a mutual phase change between a gas phase and a liquid phase by exchanging heat, and is roughly classified to absorb heat from a heating source. Evaporator 3, condenser 4 that radiates heat absorbed by the evaporator 3 to a heat absorption source (for example, outside air), steam pipe 5 that guides the working fluid vapor 2a that has changed to the vapor phase in the evaporator 3 to the condenser 4, condensation It is composed of a liquid pipe 6 that circulates the working fluid liquid 2b that has changed to a liquid phase by radiating heat in the container 4 to the evaporator 3.

【0004】リザーバ内蔵型ループヒートパイプ1内を
循環する作動流体2は、蒸発器3の筒状の蒸発器容器7
の内部に配置された中空有底筒状で多孔質構造を有する
ウィック8が発生する毛細管力を駆動力として移動す
る。図18(b)に示すように、ウィック8は表面に複
数の凹条溝(蒸気通路9)を有し、凸条部8a(非凹条
部)が蒸発器容器7の内壁面に密着し、加熱源からの熱
を受け取るようになっている。ウィック8は、例えば気
孔径数μmの一様な気孔を持つポリエチレンサーモプラ
スチック等で形成され、作動流体液2bが容易に浸透し
蒸発器容器7の内壁面側に導かれるようになっている。
さらに、ウィック8の内部には、作動流体2を蒸発器容
器7の内部に貯留する空間としてリザーバ10が形成さ
れている。なお、ウイック8の全体に作動流体液2bが
浸透するように、また無重力下で使用された場合にも、
確実に作動流体液2bがウィック8に浸透するように、
ウィック8の内周面にも毛細管現象を起こす凹条の2次
ウイック11が形成されている。そして、液管6を介し
て環流した作動流体液2bは蒸発器3の中心軸に配置さ
れた液導入管(ベイオネット管)12を通過しリザーバ
10に戻される。
The working fluid 2 circulating in the loop heat pipe 1 with a built-in reservoir is a tubular evaporator container 7 of the evaporator 3.
The wick 8 having a hollow cylindrical shape with a bottom and a porous structure disposed inside the wick moves by using a capillary force generated by the wick 8. As shown in FIG. 18 (b), the wick 8 has a plurality of groove grooves (steam passages 9) on its surface, and the ridge portions 8 a (non-groove portions) are in close contact with the inner wall surface of the evaporator container 7. , Receives heat from a heating source. The wick 8 is made of, for example, polyethylene thermoplastic having uniform pores having a pore diameter of several μm, and the working fluid 2b easily permeates and is guided to the inner wall surface side of the evaporator container 7.
Further, inside the wick 8, a reservoir 10 is formed as a space for storing the working fluid 2 inside the evaporator container 7. It should be noted that, so that the working fluid 2b permeates the entire wick 8 and also when used under zero gravity,
Make sure that the working fluid 2b penetrates the wick 8,
A concave secondary wick 11 that causes a capillary phenomenon is also formed on the inner peripheral surface of the wick 8. Then, the working fluid liquid 2b that circulates through the liquid pipe 6 passes through the liquid introduction pipe (bayonet pipe) 12 arranged on the central axis of the evaporator 3 and is returned to the reservoir 10.

【0005】次に、リザーバ内蔵型ループヒートパイプ
1の動作について説明する。加熱源から蒸発器容器7に
印可された熱は、熱伝導により蒸発器容器7に接してい
るウィック8の凸条部8aに伝わり、ウィック8内の外
周側に浸透している作動流体液2bを蒸発させて、作動
流体蒸気2aへと相変化させる。そして、相変化した作
動流体蒸気2aはウィック8の表面に形成された蒸気通
路9を通り、蒸気管5に流れ、さらに凝縮器4に到達す
る。
Next, the operation of the loop heat pipe 1 with a built-in reservoir will be described. The heat applied from the heating source to the evaporator container 7 is transferred to the ridge 8a of the wick 8 which is in contact with the evaporator container 7 by heat conduction, and the working fluid liquid 2b permeating to the outer peripheral side of the wick 8 is introduced. Are vaporized to change their phases to working fluid vapor 2a. Then, the phase-changed working fluid vapor 2 a passes through the vapor passage 9 formed on the surface of the wick 8, flows into the vapor pipe 5, and further reaches the condenser 4.

【0006】作動流体蒸気2aは凝縮器4内部を通過す
る過程で凝縮し、潜熱を吸熱源に放出する。液相となっ
た作動流体2bはウィック8の毛細管力を駆動力として
液管6を流れ、ベイオネット管12を通ってリザーバ1
0に流れ込む。リザーバ10内の作動流体液2bは、重
力下では直接ウィック8に、無重力下では二次ウィック
11を介してウィック8に還流する。このサイクルによ
り熱は蒸発器3から凝縮器4に輸送される。
The working fluid vapor 2a is condensed while passing through the inside of the condenser 4 and radiates latent heat to the heat absorbing source. The working fluid 2b in the liquid phase flows through the liquid pipe 6 using the capillary force of the wick 8 as a driving force, passes through the bayonet pipe 12 and the reservoir 1
It flows into 0. The working fluid 2b in the reservoir 10 directly flows back to the wick 8 under gravity, and returns to the wick 8 via the secondary wick 11 under zero gravity. This cycle transfers heat from the evaporator 3 to the condenser 4.

【0007】リザーバ内蔵型ループヒートパイプ1で
は、このように二相間の相変化を伴いつつ作動流体が循
環することにより、熱輸送が行われる。一般に、吸熱源
は、例えば外気や宇宙空間でありその温度は定まってお
り、一方加熱源となる電子機器等はその機能性能が発揮
できる温度範囲がある。つまり、加熱源から吸熱源へ如
何に小さな温度差で大量の熱輸送をすることができるか
がリザーバ内蔵型ループヒートパイプ1の熱輸送性能の
指標となる。
In the loop heat pipe 1 with a built-in reservoir, the working fluid circulates with a phase change between the two phases in this manner, whereby heat is transferred. Generally, the endothermic source is, for example, outside air or outer space, and its temperature is fixed, while the electronic device or the like serving as the heating source has a temperature range in which its functional performance can be exhibited. That is, how much heat can be transported from the heat source to the heat sink with a small temperature difference is an index of the heat transport performance of the loop heat pipe 1 with a built-in reservoir.

【0008】ここで、加熱源と熱結合している蒸発器3
と吸熱源と熱結合している凝縮器4間の温度差はリザー
バ10の温度に大きく左右されることが知られている。
リザーバ10の温度は、主としてウィック8の熱伝導に
よりリザーバ10に流れ込む熱リーク量ならびに、ウィ
ック8とリザーバ10内の作動流体蒸気2a間の熱コン
ダクタンス(熱伝達係数)と、リザーバ10内の作動流
体蒸気2aとリザーバ10に流れ込む作動流体液2b間
の熱コンダクタンスの比で決まる。すなわち、リザーバ
10温度を低くするためには、熱リーク量を小さくする
か、ウィック8とリザーバ10内の作動流体蒸気2a間
の熱コンダクタンスとリザーバ10内の作動流体蒸気2
aとリザーバ10に流れ込む作動流体液2b間の熱コン
ダクタンスの比を小さくするか、もしくはその両方を達
成する必要がある。
Here, the evaporator 3 which is thermally coupled to the heating source
It is known that the temperature difference between the condenser 4 and the condenser 4 that is thermally coupled to the heat absorption source largely depends on the temperature of the reservoir 10.
The temperature of the reservoir 10 mainly depends on the amount of heat leak flowing into the reservoir 10 due to the heat conduction of the wick 8, the heat conductance (heat transfer coefficient) between the wick 8 and the working fluid vapor 2a in the reservoir 10, and the working fluid in the reservoir 10. It is determined by the ratio of thermal conductance between the vapor 2a and the working fluid liquid 2b flowing into the reservoir 10. That is, in order to reduce the temperature of the reservoir 10, the amount of heat leak is reduced, or the thermal conductance between the wick 8 and the working fluid vapor 2 a in the reservoir 10 and the working fluid vapor 2 in the reservoir 10 are reduced.
It is necessary to reduce the ratio of thermal conductance between a and the working fluid 2b flowing into the reservoir 10 or to achieve both of them.

【0009】従来のリザーバ内蔵型ループヒートパイプ
1は、ベイオネット管12によりリザーバ10内の作動
流体蒸気2aとリザーバ10に流れ込む作動流体液2b
間の熱コンダクタンスを大きくすることによって、リザ
ーバ10内の作動流体蒸気2aの温度上昇を抑制し、蒸
発器3と凝縮器4間の温度差を小さくしていた。
In the conventional loop heat pipe 1 with a built-in reservoir, a working fluid vapor 2a in the reservoir 10 and a working fluid liquid 2b flowing into the reservoir 10 through a bayonet pipe 12.
By increasing the thermal conductance between them, the temperature rise of the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 is suppressed, and the temperature difference between the evaporator 3 and the condenser 4 is reduced.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】リザーバ内蔵型ループ
ヒートパイプ1は図18(a),(b)に示すように、
重力下ではベイオネット管12を介して凝縮した液は重
力により作動流体液2b溜りに落下する。しかし、無重
力下においては、図19(a),(b),(c)に示す
ように、凝縮液はベイオネット管12の周囲に厚い膜1
3を形成する。図19(d),(e)に示すように、重
力下において、熱輸送量の増加と共に凝縮器4内の蒸気
領域が増大し、液管6内の作動流体液2bを押し出して
しまう。この場合、リザーバ10内の作動流体液2bの
量が増え、ベイオネット管12が作動流体液2bに埋没
し、作動流体蒸気2aと接触しなくなるという現象が発
生する。
As shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b), the loop heat pipe 1 with a built-in reservoir has the following structure.
Under gravity, the liquid condensed through the bayonet tube 12 falls into the working fluid liquid 2b pool due to gravity. However, under zero gravity, as shown in FIGS. 19 (a), 19 (b), and 19 (c), the condensate is thick film 1 around the bayonet tube 12.
3 is formed. As shown in FIGS. 19D and 19E, under gravity, the vapor region in the condenser 4 increases as the amount of heat transport increases, and the working fluid liquid 2b in the liquid pipe 6 is pushed out. In this case, the amount of the working fluid liquid 2b in the reservoir 10 increases, the bayonet tube 12 is buried in the working fluid liquid 2b, and the phenomenon that the working fluid vapor 2a does not contact occurs.

【0011】その結果、最も温度の低いベイオネット管
12内の作動流体液2bとリザーバ10内の作動流体蒸
気2aの熱交換が阻害される。その結果、リザーバ10
内の作動流体蒸気2aとリザーバ10に流れ込む作動流
体液2b間の熱コンダクタンスが小さくなり、ベイオネ
ット管12が機能しなくなりリザーバ温度が高くなると
いう問題があった。そして、蒸発器3と凝縮器4間の温
度差を大きくし、結果的に熱輸送性能を低下させてしま
う。場合によっては、リザーバ内蔵型ループヒートパイ
プ1が機能しなくなるという問題があった。
As a result, the heat exchange between the working fluid liquid 2b in the bayonet tube 12 having the lowest temperature and the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 is hindered. As a result, the reservoir 10
There is a problem that the thermal conductance between the working fluid vapor 2a therein and the working fluid liquid 2b flowing into the reservoir 10 becomes small, the bayonet tube 12 does not function, and the reservoir temperature rises. Then, the temperature difference between the evaporator 3 and the condenser 4 is increased, and as a result, the heat transport performance is deteriorated. In some cases, the loop heat pipe 1 with a built-in reservoir fails to function.

【0012】本発明は上記従来の問題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、リザーバ内蒸気温度の上昇を抑
制し、熱輸送性能を容易な構成により維持、向上するこ
とのできるリザーバ内蔵型ループヒートパイプを提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is a reservoir built-in type capable of suppressing an increase in vapor temperature in the reservoir and maintaining and improving heat transport performance with a simple structure. To provide a loop heat pipe.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、その内部に作動流体を貯留するリザーバ
たる空間を有し中空有底筒状かつ多孔質構造を有するウ
ィックと、作動流体蒸気流通用の間隙である蒸気通路が
ウィックと蒸発器容器内壁面との間に生じるようウィッ
クを収納する蒸発器容器とを備え、作動流体液を吸入す
るための液管が蒸発器容器を貫通してウィックに接合さ
れ、作動流体蒸気を送出するための蒸気管が蒸気通路に
連通する蒸発器であって、液管からリザーバに供給され
た作動流体液が毛細管力によりウィックに吸引され、加
熱源から蒸発器容器を介してウィックに加わった熱によ
りウィック内の作動流体液が作動流体蒸気へと相変化
し、この作動流体蒸気がウィックから蒸気通路を介して
蒸気管に送出される蒸発器において、リザーバ内部にウ
ィックからリザーバ内部に存在する作動流体液への熱リ
ークを阻害する熱リーク阻害部材または、リザーバに供
給された作動流体液とリザーバ内の作動流体蒸気間の伝
熱促進部材またはその双方を設けるものとする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a wick having a hollow bottomed cylindrical shape and a porous structure having a space which is a reservoir for storing a working fluid therein, An evaporator container for housing the wick is provided so that a vapor passage, which is a gap for fluid vapor flow, is formed between the wick and the inner wall surface of the evaporator container, and the liquid pipe for sucking the working fluid liquid is the evaporator container. A vaporizer that penetrates through and is joined to a wick, and a vapor pipe for delivering a working fluid vapor is in communication with a vapor passage, and a working fluid liquid supplied from a liquid pipe to a reservoir is sucked into the wick by a capillary force. The heat applied to the wick from the heating source through the evaporator container causes the working fluid liquid in the wick to undergo a phase change to working fluid vapor, which is delivered from the wick to the vapor pipe through the vapor passage. In the generator, a heat leak inhibiting member that inhibits a heat leak from the wick inside the reservoir to the working fluid liquid existing inside the reservoir, or promotion of heat transfer between the working fluid liquid supplied to the reservoir and the working fluid vapor inside the reservoir. Members or both shall be provided.

【0014】また、前記目的を達成するために、本発明
に係る蒸発器においては、前記伝熱促進部材が、リザー
バ内の長手方向に延び、液管から環流してくる作動流体
液をリザーバ内部を長手方向に縦断後、リザーバ内部に
排出する液導入管であって、リザーバ内部でその中心軸
から所定方向にオフセット配置されているものとする。
Further, in order to achieve the above object, in the evaporator according to the present invention, the heat transfer promoting member extends in the longitudinal direction within the reservoir, and the working fluid liquid circulating from the liquid pipe is replenished inside the reservoir. It is assumed that the liquid introduction pipe is discharged longitudinally into the reservoir after being longitudinally cut, and is arranged in the reservoir offset from the central axis thereof in a predetermined direction.

【0015】また、前記目的を達成するために、本発明
に係る蒸発器においては、前記オフセット配置された液
導入管は、反重力方向にオフセットされているものとす
る。
In order to achieve the above object, in the evaporator according to the present invention, it is assumed that the liquid introduction pipes arranged in the offset are offset in the antigravity direction.

【0016】また、前記目的を達成するために、本発明
に係る蒸発器においては、上記伝熱促進部材が、リザー
バ内の長手方向に延び、液管から環流してくる作動流体
液をリザーバ内部を長手方向に縦断後、リザーバ内部に
排出する液導入管であって、その管外面にウィック構造
を有するものとする。
In order to achieve the above-mentioned object, in the evaporator according to the present invention, the heat transfer promoting member extends in the longitudinal direction inside the reservoir, and the working fluid liquid circulating from the liquid pipe is stored inside the reservoir. Is a liquid introduction pipe that is longitudinally cut and then discharged into the reservoir, and has a wick structure on its outer surface.

【0017】また、前記目的を達成するために、本発明
に係る蒸発器においては、上記伝熱促進部材が、リザー
バ内の長手方向に延び、液管から環流してくる作動流体
液をリザーバ内部を長手方向に縦断後、リザーバ内部に
排出する液導入管であって、その管外面に吸熱構造を有
するものとする。
Further, in order to achieve the above object, in the evaporator according to the present invention, the heat transfer promoting member extends in the longitudinal direction within the reservoir, and the working fluid liquid circulating from the liquid pipe is stored inside the reservoir. Is a liquid introduction pipe that is longitudinally cut and then discharged into the reservoir, and has a heat absorbing structure on the outer surface of the pipe.

【0018】また、前記目的を達成するために、本発明
に係る蒸発器においては、上記熱リーク阻害かつ伝熱促
進部材が、リザーバ内の長手方向に延び、液管から環流
してくる作動流体液をリザーバ内部を長手方向に縦断
後、リザーバ内部に排出する液導入管であって、前記液
導入管は作動流体液を排出する開放端側から他端側へ延
び当該液導入管を包囲し、排出した作動流体液を他端側
に導くシュラウドを有するものとする。
Further, in order to achieve the above object, in the evaporator according to the present invention, the heat leak inhibiting and heat transfer promoting member extends in the longitudinal direction in the reservoir and recirculates from the liquid pipe. A liquid introducing pipe for discharging the liquid to the inside of the reservoir after longitudinally cutting through the inside of the reservoir, and the liquid introducing pipe extends from the open end side for discharging the working fluid liquid to the other end side and surrounds the liquid introducing pipe. , Has a shroud for guiding the discharged working fluid liquid to the other end side.

【0019】また、前記目的を達成するために、本発明
に係る蒸発器においては、前記熱リーク阻害かつ伝熱促
進部材がシュラウドを有する液導入管であって、液導入
管は長手方向で折り返し構造を呈するものとする。
In order to achieve the above object, in the evaporator according to the present invention, the heat leakage inhibiting and heat transfer promoting member is a liquid introducing pipe having a shroud, and the liquid introducing pipe is folded back in the longitudinal direction. It shall have a structure.

【0020】また、前記目的を達成するために、本発明
に係る蒸発器においては、前記折り返し構造が二重パイ
プ構造を呈するものとする。
Further, in order to achieve the above-mentioned object, in the evaporator according to the present invention, the folded structure has a double pipe structure.

【0021】また、前記目的を達成するために、本発明
に係る蒸発器においては、上記熱リーク阻害かつ伝熱促
進部材が、リザーバ内に配置され液管のウィック接合側
に閉鎖端を向け、他端に開放端を有するシュラウドであ
って、リザーバに環流した作動流体液をウィック内壁に
沿って開放端側に導く構造であるものとする。
In order to achieve the above object, in the evaporator according to the present invention, the heat leak inhibiting and heat transfer promoting member is arranged in the reservoir, and the closed end is directed to the wick joint side of the liquid pipe, It is assumed that the shroud has an open end at the other end, and has a structure that guides the working fluid liquid circulating in the reservoir to the open end side along the inner wall of the wick.

【0022】また、前記目的を達成するために、本発明
に係る蒸発器においては、上記シュラウドは、少なくと
も内周面にウィック構造を有するものとする。
In order to achieve the above object, in the evaporator according to the present invention, the shroud has a wick structure on at least the inner peripheral surface.

【0023】また、前記目的を達成するために、本発明
は、加熱源により加熱された作動流体液を作動流体蒸気
へと相変化させる蒸発器と、吸熱源により吸熱された作
動流体蒸気を作動流体液へと相変化させる凝縮液と、蒸
発器から凝縮器へと作動流体蒸気を送給する蒸気管と、
凝縮器から蒸発器へと作動流体液を送給する液管とを備
え、蒸発器がその内部に、毛細管力により作動流体液を
吸い上げるウィックと、動作流体を貯留するリザーバを
有するリザーバ内蔵型ループヒートパイプにおいては、
蒸発器をこの発明に係る蒸発器とする。
Further, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention operates an evaporator for changing a working fluid liquid heated by a heating source into working fluid vapor and an operating fluid vapor absorbed by a heat absorbing source. A condensate for changing the phase to a fluid liquid, and a vapor pipe for delivering a working fluid vapor from the evaporator to the condenser,
A loop with a built-in reservoir having a wick for supplying the working fluid liquid from the condenser to the evaporator, and a wick for sucking the working fluid liquid by the capillary force inside the evaporator and a reservoir for storing the working fluid therein. In the heat pipe,
The evaporator is the evaporator according to the present invention.

【0024】また、前記目的を達成するために、本発明
は、加熱源により加熱された作動流体液を作動流体蒸気
へと相変化させる蒸発器から、吸熱源により吸熱された
作動流体蒸気を作動流体液へと相変化させる凝縮器へ
と、蒸気管を介した動作流体蒸気の送給により熱を輸送
する熱輸送方法であって、蒸発器が、その内部に作動流
体を貯留するリザーバたる空間を有し中空有底筒状かつ
多孔質構造を有するウィックと、作動流体蒸気流通用の
間隙である蒸気通路がウィックと蒸発器容器内壁面との
間に生じるようウィックを収納する蒸発器容器とを備
え、この蒸発器容器を貫通してウィックに接合された液
管からリザーバに供給され毛細管力によりウィックに吸
引させた作動流体液を、加熱源から蒸発器容器を介して
ウィックに加わった熱により作動流体蒸気へと相変化さ
せ蒸気通路を介して蒸気管に送出する熱輸送方法におい
ては、ウィックからリザーバ内部に存在する作動流体液
への熱リークを熱リーク阻害部材により妨害すること、
また伝熱促進部材によりリザーバ内の作動流体液と作動
流体蒸気間の熱伝達を促進すること、またはその双方を
実現するものとする。
Further, in order to achieve the above object, the present invention operates a working fluid vapor absorbed by a heat absorbing source from an evaporator for changing a working fluid liquid heated by a heating source into a working fluid vapor. A heat transport method in which heat is transported to a condenser that undergoes a phase change to a liquid fluid by sending a working fluid vapor through a steam pipe, and a space as a reservoir in which an evaporator stores a working fluid. And a wick having a hollow bottomed cylindrical and porous structure, and an evaporator container for accommodating the wick so that a steam passage, which is a gap for flowing a working fluid vapor, is formed between the wick and the inner wall surface of the evaporator container. The working fluid liquid, which is supplied to the reservoir from the liquid pipe joined to the wick through the evaporator container and sucked by the wick by the capillary force, is applied to the wick from the heating source through the evaporator container. In the heat transport method for delivering more steam pipe through the phase change is allowed steam path to the working fluid vapor, heat leak into the working fluid that is present from the wick inside the reservoir interferes with heat leakage inhibition member,
Further, it is assumed that the heat transfer promoting member promotes heat transfer between the working fluid liquid and the working fluid vapor in the reservoir, or both.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】実施の形態1.図1(a),(b)は、実
施の形態1に係るリザーバ内蔵型ループヒートパイプ1
4の概略構成を示している。図において、従来例と同様
な部材には同じ符号を用いている。図1(a)におい
て、加熱源は例えば密閉筐体(不図示)に収納された電
子機器(不図示)であり、吸熱源は、例えば密閉筐体を
取り巻く外気等である。リザーバ内蔵型ループヒートパ
イプ14は、熱の授受により気相・液相間で相互に相変
化を起こす作動流体2を用いて熱輸送を行うものであ
り、大別して、加熱源から熱を吸熱する蒸発器15、蒸
発器15で吸熱した熱を吸熱源(例えば外気)に放熱す
る凝縮器4、前記蒸発器15で気相に変化した作動流体
蒸気2aを凝縮器4へ導く蒸気管5、凝縮器4で放熱す
ることにより液相に変化した作動流体液2bを蒸発器3
に環流させる液管6で構成されている。
Embodiment 1. 1A and 1B show a loop heat pipe 1 with a built-in reservoir according to the first embodiment.
4 shows a schematic configuration of No. 4. In the figure, the same reference numerals are used for the same members as in the conventional example. In FIG. 1A, the heating source is, for example, an electronic device (not shown) housed in a closed casing (not shown), and the heat absorption source is, for example, outside air surrounding the sealed casing. The loop heat pipe 14 with a built-in reservoir transfers heat using a working fluid 2 that undergoes a mutual phase change between a gas phase and a liquid phase by exchanging heat, and roughly divides and absorbs heat from a heating source. Evaporator 15, condenser 4 that radiates the heat absorbed in evaporator 15 to a heat absorption source (for example, outside air), steam pipe 5 that guides working fluid vapor 2a that has changed to the vapor phase in evaporator 15 to condenser 4, condensation The working fluid liquid 2b that has changed to a liquid phase by radiating heat in the evaporator 4 is evaporated.
It is composed of a liquid pipe 6 which causes free circulation.

【0027】リザーバ内蔵型ループヒートパイプ14内
を循環する作動流体2は、蒸発器15の蒸発器容器7の
内部に配置された中空有底筒状かつ多孔質構造を有する
ウィック8により発生する毛細管力を駆動力として移動
する。図1(b)に示すように、ウィック8は表面に複
数の凹条溝(蒸気通路9)を有し、凸条部8a(非凹条
部)が蒸発容器7の内壁面に密着し、加熱源からの熱を
受け取るようになっている。ウィック8は、例えば気孔
径数μmの一様な気孔を持つポリエチレンサーモプラス
チック等で、作動流体液2bが容易に浸透し蒸発器容器
7の内壁面側に導かれるようになっている。さらに、ウ
ィック8の内部には、作動流体2を蒸発容器7の内部に
貯留する空間としてリザーバ10が形成されている。な
お、ウィック8の全体に作動流体液2bが浸透するよう
に、ウィック8の内周面にも毛細管現象を起こす凹条の
2次ウイック11が形成されている。
The working fluid 2 circulating in the loop heat pipe 14 with a built-in reservoir is a capillary tube generated by the wick 8 having a hollow bottomed cylindrical shape and a porous structure arranged inside the evaporator container 7 of the evaporator 15. Moves with force as driving force. As shown in FIG. 1 (b), the wick 8 has a plurality of groove grooves (steam passages 9) on its surface, and the ridge portions 8 a (non-groove portions) are in close contact with the inner wall surface of the evaporation container 7, It is designed to receive heat from a heating source. The wick 8 is, for example, a polyethylene thermoplastic having uniform pores having a pore diameter of several μm, and the working fluid 2b is easily permeated and guided to the inner wall surface side of the evaporator container 7. Further, inside the wick 8, a reservoir 10 is formed as a space for storing the working fluid 2 inside the evaporation container 7. In addition, a secondary wick 11 having a concave streak that causes a capillary phenomenon is formed on the inner peripheral surface of the wick 8 so that the working fluid 2b penetrates the entire wick 8.

【0028】実施の形態1において、液管6を介して環
流した作動流体液2bは、蒸発器15の中心軸16と平
行、すなわち、リザーバ10の中心と平行に、かつ所定
方向、例えば反重力方向(重力と反対方向)にオフセッ
ト配置され伝熱促進部材として機能する液導入管(ベイ
オネット管)17を通過し、その端部17aからリザー
バ10に戻される。
In the first embodiment, the working fluid liquid 2b circulated through the liquid pipe 6 is parallel to the central axis 16 of the evaporator 15, that is, parallel to the center of the reservoir 10 and in a predetermined direction, for example, antigravity. It passes through a liquid introduction pipe (bayonet pipe) 17 which is offset in the direction (direction opposite to gravity) and functions as a heat transfer promotion member, and is returned to the reservoir 10 from its end 17a.

【0029】次に、リザーバ内蔵型ループヒートパイプ
14の動作について説明する。加熱源から蒸発器容器7
に印可された熱は、熱伝導により蒸発器容器7に接して
いるウィック8の凸条部8aに伝わり、ウィック8内の
外周側に浸透している作動流体液2bを蒸発させて、作
動流体蒸気2aへと相変化させる。そして、作動流体蒸
気2aはウィック8の表面に形成された蒸気通路9を通
り、蒸気管5に流れ、さらに凝縮器4に到達する。
Next, the operation of the loop heat pipe 14 with a built-in reservoir will be described. From the heating source to the evaporator container 7
The heat applied to the wick 8 is transferred to the ridge 8a of the wick 8 that is in contact with the evaporator container 7 by heat conduction, and the working fluid liquid 2b that has permeated to the outer peripheral side of the wick 8 is evaporated and the working fluid is The phase is changed to steam 2a. Then, the working fluid vapor 2 a passes through the vapor passage 9 formed on the surface of the wick 8, flows into the vapor pipe 5, and further reaches the condenser 4.

【0030】作動流体蒸気2aは凝縮器4内部を通過す
る過程で凝縮し、潜熱を吸熱源に放出する。液相となっ
た作動流体液2bはウィック8の毛細管力を駆動力とし
て液管6を流れ、ベイオネット管17を通ってリザーバ
10に流れ込む。リザーバ10内の作動流体液2bは、
重力下では直接ウィック8に還流する。このサイクルに
より熱は蒸発器15から凝縮器4に輸送される。
The working fluid vapor 2a is condensed while passing through the inside of the condenser 4 and releases latent heat to the heat absorbing source. The working fluid liquid 2b in the liquid phase flows through the liquid pipe 6 using the capillary force of the wick 8 as a driving force, and flows into the reservoir 10 through the bayonet pipe 17. The working fluid liquid 2b in the reservoir 10 is
Under gravity, it directly returns to the wick 8. This cycle transfers heat from the evaporator 15 to the condenser 4.

【0031】実施の形態1において、ベイオネット管1
7を反重力方向にオフセットさせているので、もし、熱
輸送量が増加し、凝縮器4内の作動流体蒸気2aの専有
率が増加しリザーバ10内の作動流体液2b量が増えて
もベイオネット管17は、リザーバ10内において、作
動流体液2bに埋没すること無く作動流体蒸気2a内に
位置することが可能となり、作動流体蒸気2aと常時接
触可能となる。その結果、最も温度の低いベイオネット
管17内の作動流体液2bとリザーバ10内の作動流体
蒸気2aの熱交換を十分に行うことが可能になり、リザ
ーバ10内の作動流体蒸気2aとベイオネット管17
(ベイオネット管17を介して流れ込む作動流体液2
b)の熱コンダクタンスを大きいまま保つことが可能と
なる。すなわち、ウィック8とリザーバ10内の作動流
体蒸気2aの熱コンダクタンスと、リザーバ10内の作
動流体蒸気2aとリザーバ10に流れ込む作動流体液2
b間の熱コンダクタンスの比を小さくすることが可能に
なり、リザーバ10内蒸気温度を常に低く維持すること
ができる。その結果、蒸発器15と凝縮器4間の小さな
温度差で大量の熱輸送を可能にすることができる。な
お、ベイオネット管17のオフセット量は、リザーバ1
0内に環流する作動流体液2bの最大量を予め計算して
おき、最大環流時においてもベイオネット管17が作動
流体液2bに埋没しない位置に設定することが好適であ
る。
In the first embodiment, the bayonet tube 1
Since 7 is offset in the antigravity direction, even if the heat transport amount increases, the occupation rate of the working fluid vapor 2a in the condenser 4 increases, and the working fluid liquid 2b amount in the reservoir 10 increases, the bayonet The pipe 17 can be located in the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 without being buried in the working fluid liquid 2b, and can be constantly in contact with the working fluid vapor 2a. As a result, the working fluid liquid 2b in the bayonet pipe 17 having the lowest temperature and the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 can be sufficiently heat-exchanged, and the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 and the bayonet pipe 17 can be exchanged.
(Working fluid liquid 2 flowing through the bayonet pipe 17
It is possible to keep the thermal conductance of b) large. That is, the thermal conductance of the working fluid vapor 2 a in the wick 8 and the reservoir 10 and the working fluid vapor 2 a in the reservoir 10 and the working fluid liquid 2 flowing into the reservoir 10.
It is possible to reduce the ratio of the thermal conductance between b, and it is possible to keep the vapor temperature in the reservoir 10 low at all times. As a result, a large amount of heat can be transferred with a small temperature difference between the evaporator 15 and the condenser 4. In addition, the offset amount of the bayonet tube 17 depends on the reservoir 1
It is preferable that the maximum amount of the working fluid liquid 2b that recirculates within 0 be calculated in advance and that the bayonet pipe 17 be set at a position where the bayonet pipe 17 is not buried in the working fluid liquid 2b even during the maximum recirculation.

【0032】このように、実施の形態1の構成によれ
ば、重力下において、熱輸送量が増加しても蒸発器15
の温度を大幅に上昇させることなく、容易な構成で大量
の熱輸送を継続的に行うことができる。
As described above, according to the configuration of the first embodiment, the evaporator 15 can be heated under gravity even if the heat transport amount increases.
It is possible to continuously carry a large amount of heat with a simple structure without significantly increasing the temperature.

【0033】実施の形態2.図2(a)〜(c)は、無
重力下での使用において、良好な熱輸送が可能なリザー
バ内蔵型ループヒートパイプの蒸発器18の概略構造を
示している。なお、蒸発器18以外の部分、すなわち、
凝縮器4、蒸気管5、液管6の構成は、実施の形態1と
同様であり、図示を省略する。また、図2において、図
1と同一部材に関しては、同一の符号を付し説明する。
Embodiment 2. FIGS. 2A to 2C show a schematic structure of an evaporator 18 of a loop heat pipe with a built-in reservoir capable of excellent heat transport when used under zero gravity. The portion other than the evaporator 18, that is,
The configurations of the condenser 4, the steam pipe 5, and the liquid pipe 6 are the same as those in the first embodiment, and their illustration is omitted. In addition, in FIG. 2, the same members as those in FIG.

【0034】本実施の形態2の蒸発器18のベイオネッ
ト管19は、その外壁面に毛細管力を発生するウィック
20(ベイオネット管19の円周方向に周設された凹
凸)を有している。なお、実施の形態2においては、ベ
イオネット管19の配置位置は、従来技術と同様に蒸発
器18の中心軸上である。
The bayonet tube 19 of the evaporator 18 of the second embodiment has a wick 20 (concavo-convex formed in the circumferential direction of the bayonet tube 19) for generating a capillary force on its outer wall surface. In the second embodiment, the bayonet tube 19 is arranged on the central axis of the evaporator 18 as in the prior art.

【0035】無重力下において、ベイオネット管19の
端部19aからリザーバ10内に環流した作動流体液2
bは、主にリザーバ10の端部に塊となって集まる。こ
の時、ベイオネット管19の外側に設けたウィック20
により、ベイオネット管19に凝縮した作動流体液2b
はリザーバ10内作動流体液2bと連通している。その
ため、無重力下でもベイオネット管19の周囲におい
て、作動流体液2bはほぼ一定薄い膜21となる。つま
り、ウィック20はベイオネット管19の周囲に厚い膜
が形成されることを防止し、最も温度の低いベイオネッ
ト管19内の作動流体液2bとリザーバ10内の蒸気の
熱交換を十分に行うことを可能とする。その結果、作動
流体蒸気2aとベイオネット管19(ベイオネット管1
9を介して流れ込む作動流体液2b)の熱コンダクタン
スの低下を防ぐことができる。その結果、ウィック8と
リザーバ10内の作動流体蒸気2a間の熱コンダクタン
スと、リザーバ10内の作動流体蒸気2aとリザーバ1
0に流れ込む作動流体液2b間の熱コンダクタンスの比
を小さくすることを可能とする。つまり、リザーバ10
内蒸気温度を常に低く維持することができる。その結
果、蒸発器18と凝縮器4間の小さな温度差で大量の熱
輸送を可能にすることができる。
The working fluid liquid 2 circulated into the reservoir 10 from the end portion 19a of the bayonet tube 19 under zero gravity.
b mainly gathers in the end of the reservoir 10 in a lump. At this time, the wick 20 provided outside the bayonet tube 19
The working fluid liquid 2b condensed in the bayonet tube 19 by
Communicates with the working fluid 2b in the reservoir 10. Therefore, the working fluid 2b becomes a substantially constant thin film 21 around the bayonet tube 19 even under zero gravity. In other words, the wick 20 prevents a thick film from being formed around the bayonet tube 19, and sufficiently exchanges heat between the working fluid 2b in the bayonet tube 19 having the lowest temperature and the vapor in the reservoir 10. It is possible. As a result, the working fluid vapor 2a and the bayonet tube 19 (the bayonet tube 1
It is possible to prevent a decrease in the thermal conductance of the working fluid 2b) flowing in via 9. As a result, the thermal conductance between the wick 8 and the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 and the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 and the reservoir 1
It is possible to reduce the ratio of the thermal conductance between the working fluid liquids 2b flowing into zero. That is, the reservoir 10
The internal steam temperature can always be kept low. As a result, a large amount of heat can be transported with a small temperature difference between the evaporator 18 and the condenser 4.

【0036】実施の形態3.図3(a)〜(c)は、無
重力下での使用において、良好な熱輸送が可能なリザー
バ内蔵型ループヒートパイプの他の蒸発器22の概略構
造を示している。なお、蒸発器22以外の部分、すなわ
ち、凝縮器4、蒸気管5、液管6の構成は、実施の形態
1,2と同様であり、図示を省略する。また、図3にお
いて、図1、図2と同一部材に関しては、同一の符号を
付す。
Embodiment 3. FIGS. 3A to 3C show a schematic structure of another evaporator 22 of a loop heat pipe with a built-in reservoir capable of excellent heat transport when used under zero gravity. The configuration other than the evaporator 22, that is, the configuration of the condenser 4, the steam pipe 5, and the liquid pipe 6 is the same as in the first and second embodiments, and the illustration thereof is omitted. Further, in FIG. 3, the same members as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals.

【0037】本実施の形態3の蒸発器22のベイオネッ
ト管23は、その外壁面に板状の吸熱フィン24を、例
えば対向位置に2枚備えている。なお、実施の形態3に
おいては、ベイオネット管23の配置位置は、従来技術
と同様に蒸発器22の中心軸上である。
The bayonet tube 23 of the evaporator 22 of the third embodiment is provided with two plate-shaped heat absorbing fins 24 on its outer wall surface at, for example, opposing positions. In addition, in the third embodiment, the arrangement position of the bayonet tube 23 is on the central axis of the evaporator 22 as in the prior art.

【0038】ベイオネット管23の端部23aからリザ
ーバ10内に環流した作動流体液2bは、主にリザーバ
10の端部に溜まり、中央付近に作動流体蒸気2aが位
置する。この時、ベイオネット管23の外側に吸熱フィ
ン24を設けることにより、図3(c)に示すように、
作動流体蒸気2aとベイオネット管23との接触面積を
大きく取ることができる。その結果、作動流体蒸気2a
とベイオネット管23(ベイオネット管23を介して流
れ込む作動流体液2b)との熱コンダクタンスを大きく
することが可能となる。また、図3(c)から明らかな
ように、吸熱フィン24とベイオネット管23の接合部
がウィックの機能を果たすので、無重力下においてもベ
イオネット管23の周囲に形成される膜25を薄くかつ
均一にすることができるので、作動流体液2bが作動流
体蒸気2aとベイオネット管23との熱交換を妨げるこ
とを低減することができる。
The working fluid liquid 2b which circulates from the end portion 23a of the bayonet tube 23 into the reservoir 10 is mainly collected at the end portion of the reservoir 10 and the working fluid vapor 2a is located near the center. At this time, by providing the heat absorbing fins 24 on the outside of the bayonet tube 23, as shown in FIG.
A large contact area between the working fluid vapor 2a and the bayonet pipe 23 can be secured. As a result, the working fluid vapor 2a
It is possible to increase the thermal conductance between the bayonet tube 23 (the working fluid liquid 2b flowing through the bayonet tube 23). Further, as is apparent from FIG. 3C, since the joint between the heat absorbing fins 24 and the bayonet tube 23 fulfills the function of a wick, the film 25 formed around the bayonet tube 23 is thin and uniform even under zero gravity. Therefore, the working fluid liquid 2b can be prevented from hindering the heat exchange between the working fluid vapor 2a and the bayonet tube 23.

【0039】このように、ベイオネット管23に吸熱フ
ィン24を形成することにより、最も温度の低いベイオ
ネット管23内の作動流体液2bとリザーバ10内の蒸
気の熱交換を十分に行うことが可能になり、ウィック8
とリザーバ10内の作動流体蒸気2a間の熱コンダクタ
ンスと、リザーバ10内の作動流体蒸気2aとリザーバ
10に流れ込む作動流体液2b間の熱コンダクタンスの
比を小さくすることが可能になり、リザーバ10内蒸気
温度を常に低く維持することができる。その結果、蒸発
器22と凝縮器4間の小さな温度差で大量の熱輸送を可
能にすることができる。なお、吸熱フィン24の大きさ
は任意であるが、ベイオネット管23の周囲に形成され
る作動流体液2bの膜が厚くなりすぎる虞があるので、
吸熱効率とのバランスを考慮して設定することが望まし
い。
By thus forming the heat absorbing fins 24 in the bayonet tube 23, it is possible to sufficiently perform heat exchange between the working fluid 2b in the bayonet tube 23 having the lowest temperature and the vapor in the reservoir 10. Become, wick 8
It is possible to reduce the ratio of the thermal conductance between the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 and the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 to the working fluid liquid 2b flowing into the reservoir 10, so that the ratio in the reservoir 10 The steam temperature can always be kept low. As a result, a large amount of heat can be transferred with a small temperature difference between the evaporator 22 and the condenser 4. Although the size of the heat absorbing fins 24 is arbitrary, the film of the working fluid 2b formed around the bayonet tube 23 may become too thick, so
It is desirable to set in consideration of the balance with the heat absorption efficiency.

【0040】また、図4(a)から(c)には、吸熱効
果を大きくするための他のベイオネット管26を有する
蒸発器27の概略構成図が示されている。この構成にお
いては、端部26aから作動流体液2bを環流するベイ
オネット管26は、作動流体蒸気2aとの接触面積をで
きるだけ多く確保するために形状をコイル状にしてい
る。このように、作動流体蒸気2aとの接触面積を増大
させることによっても、作動流体蒸気2aとベイオネッ
ト管26(ベイオネット管26を介して流れ込む作動流
体液2b)の熱コンダクタンスを大きくすることができ
る。その結果、前述した熱コンダクタンスの比を小さく
することが可能になり、リザーバ10内蒸気温度を低く
維持することができる。そして、蒸発器27と凝縮器4
間の小さな温度差で大量の熱輸送を可能にすることがで
きる。
Further, FIGS. 4A to 4C show schematic configuration diagrams of an evaporator 27 having another bayonet tube 26 for increasing the heat absorption effect. In this configuration, the bayonet pipe 26 that circulates the working fluid liquid 2b from the end portion 26a has a coil shape in order to secure a contact area with the working fluid vapor 2a as much as possible. In this way, by increasing the contact area with the working fluid vapor 2a, the thermal conductance of the working fluid vapor 2a and the bayonet pipe 26 (the working fluid liquid 2b flowing through the bayonet pipe 26) can be increased. As a result, it is possible to reduce the above-mentioned thermal conductance ratio, and it is possible to keep the vapor temperature in the reservoir 10 low. Then, the evaporator 27 and the condenser 4
A large temperature transport can be enabled with a small temperature difference between.

【0041】実施の形態4.図5(a)〜(c)には、
ウィック8とリザーバ10内の作動流体蒸気2a間の熱
コンダクタンスと、リザーバ10内の作動流体蒸気2a
とリザーバ10に流れ込む作動流体液2b間の熱コンダ
クタンスの比を小さくし、かつウィック8からリザーバ
10への熱リークを小さくするための蒸発器28の概略
構造が示されている。なお、蒸発器28以外の部分の構
成は、他の実施の形態と同様であり、図示を省略する。
また、図5において、図他の実施の形態と同一の部材に
関しては、同一の符号を付す。
Fourth Embodiment 5 (a)-(c),
Thermal conductance between the wick 8 and the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 and the working fluid vapor 2a in the reservoir 10
The schematic structure of the evaporator 28 for reducing the heat conductance ratio between the working fluid 2b flowing into the reservoir 10 and the reservoir 10 and reducing the heat leak from the wick 8 to the reservoir 10 is shown. The configuration of the parts other than the evaporator 28 is the same as that of the other embodiments, and the illustration thereof is omitted.
Further, in FIG. 5, the same members as those in the other embodiments in the drawing are designated by the same reference numerals.

【0042】実施の形態4において、ベイオネット管2
9は、作動流体液2bを排出する端部(開放端側)29
aから他端側(リザーバ10への導入側)へ延び、当該
ベイオネット管29を包囲し環流(排出)した作動流体
液2bをベイオネット管29の基部側に導く筒状のシュ
ラウド30を有している。
In the fourth embodiment, the bayonet tube 2
Reference numeral 9 denotes an end portion (open end side) 29 for discharging the working fluid liquid 2b.
The cylindrical shroud 30 extends from a to the other end side (introduction side to the reservoir 10), surrounds the bayonet tube 29, and guides the working fluid liquid 2b that has recirculated (discharged) to the base side of the bayonet tube 29. There is.

【0043】無重力下では、ベイオネット管29からリ
ザーバ10内に帰還した作動流体液2bはウィック8と
シュラウド30の間をリザーバ10の軸方向に沿って流
れ、シュラウド30内部に溜まる。従って、作動流体液
2bの熱伝導効果により、ウィック8と作動流体蒸気2
a間の熱コンダクタンスを小さくすることができる。つ
まり、前述した熱コンダクタンスの比を小さくすること
ができ、リザーバ10内の作動流体蒸気2aの温度上昇
を抑制することができる。
Under zero gravity, the working fluid 2b returned from the bayonet tube 29 into the reservoir 10 flows between the wick 8 and the shroud 30 along the axial direction of the reservoir 10 and collects inside the shroud 30. Therefore, due to the heat conduction effect of the working fluid liquid 2b, the wick 8 and the working fluid vapor 2
The thermal conductance between a can be reduced. That is, the ratio of the thermal conductances described above can be reduced, and the temperature rise of the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 can be suppressed.

【0044】一方、重力下においては、図6(a),
(b)に示すように、ベイオネット管29が作動流体液
2bに埋没してしまう場合でも、作動流体蒸気2a内に
突出したシュラウド30が吸熱フィンとして作用するの
で、前述した熱コンダクタンスの比を小さくすることが
できる。
On the other hand, under gravity, as shown in FIG.
As shown in (b), even when the bayonet tube 29 is buried in the working fluid liquid 2b, the shroud 30 projecting into the working fluid vapor 2a acts as a heat absorbing fin, so that the above-mentioned thermal conductance ratio is reduced. can do.

【0045】また、重力下では、ウィック8に接してい
る作動流体液2bの部分の温度が高く、リザーバ10内
の作動流体蒸気2aに接している部分の温度が低い。そ
の結果、ウィック8近傍の液密度の小さい作動流体液2
bに浮力が生じ、上部すなわち液/蒸気界面方向に上昇
する。その後、そこで冷却され密度が大きくなった作動
流体液2bが下部、すなわちウィック8側に下降すると
いう温度差による自然対流が生じる。つまり、この流れ
でウィック8近傍から液/蒸気界面、すなわちリザーバ
10内の作動流体蒸気2aに向けて熱が輸送され、熱リ
ークによる温度上昇の原因になる。しかしながら、本実
施の形態においては、シュラウド30がちょうどこの流
れに対して略垂直に配置されているため、自然対流を阻
害する邪魔板の役割を果たす熱リーク阻害部材として機
能し、ウィック8からリザーバ10への熱リークを抑制
することが可能となる。
Under gravity, the temperature of the portion of the working fluid 2b in contact with the wick 8 is high, and the temperature of the portion of the reservoir 10 in contact with the working fluid vapor 2a is low. As a result, the working fluid liquid 2 having a small liquid density near the wick 8
Buoyancy is generated in b and rises to the upper portion, that is, toward the liquid / vapor interface. Then, natural convection occurs due to the temperature difference in which the working fluid liquid 2b, which has been cooled and increased in density, descends to the lower portion, that is, the wick 8 side. That is, in this flow, heat is transported from the vicinity of the wick 8 to the liquid / vapor interface, that is, to the working fluid vapor 2a in the reservoir 10, which causes a temperature rise due to heat leakage. However, in the present embodiment, since the shroud 30 is arranged substantially perpendicular to this flow, it functions as a heat leak inhibiting member that acts as a baffle that inhibits natural convection, and the wick 8 and the reservoir It is possible to suppress the heat leak to 10.

【0046】このように、シュラウド30を形成するこ
とによってもリザーバ10内蒸気温度を低く維持するこ
とができるので、蒸発器28と凝縮器4間の小さな温度
差で大量の熱輸送を可能にすることができる。
Since the vapor temperature in the reservoir 10 can be kept low by forming the shroud 30 in this manner, a large amount of heat can be transported with a small temperature difference between the evaporator 28 and the condenser 4. be able to.

【0047】実施の形態5.図7(a)〜(c)には、
ベイオネット管31とリザーバ10内の作動流体蒸気2
aとの接触長さを大きくとることによって、図4の例と
同様にベイオネット管31による吸熱効果を大きくする
ことのできる蒸発器32の概略構成が示されている。図
に示すように、ベイオネット管31は2重パイプ構造を
呈している。つまり、液管6(図1参照)を通過した作
動流体液2bは、ベイオネット管31の内管31aを通
過した後、外管31bを通り、端部31c付近に溜ま
り、さらにシュラウド33の端部からリザーバ10の軸
方向に移動し、シュラウド33内部に押し込まれてい
く。つまり、温度の低い作動流体液2bが内管31aと
外管31bの通過時にシュラウド33内部の作動流体蒸
気2aと接触することが可能になり、作動流体蒸気2a
とベイオネット管31(ベイオネット管31を介して流
れ込んだ作動流体液2b)との熱コンダクタンスを大き
くすることが可能になり、前記熱コンダクタンスの比を
小さくし、リザーバ10内蒸気温度を低く維持すること
ができる。その結果、蒸発器32と凝縮器4間の小さな
温度差で大量の熱輸送を可能にすることができる。
Embodiment 5. 7 (a)-(c),
Working fluid vapor 2 in bayonet tube 31 and reservoir 10
As in the example of FIG. 4, by increasing the contact length with a, the schematic configuration of the evaporator 32 that can increase the heat absorption effect of the bayonet tube 31 is shown. As shown in the figure, the bayonet tube 31 has a double pipe structure. That is, the working fluid liquid 2b that has passed through the liquid pipe 6 (see FIG. 1) passes through the inner pipe 31a of the bayonet pipe 31, then passes through the outer pipe 31b, and accumulates in the vicinity of the end 31c, and further the end of the shroud 33. Moves in the axial direction of the reservoir 10 and is pushed into the shroud 33. That is, the working fluid liquid 2b having a low temperature can come into contact with the working fluid vapor 2a inside the shroud 33 when passing through the inner pipe 31a and the outer pipe 31b, and thus the working fluid vapor 2a.
It becomes possible to increase the thermal conductance between the bayonet pipe 31 (the working fluid liquid 2b flowing through the bayonet pipe 31), reduce the ratio of the thermal conductance, and keep the vapor temperature in the reservoir 10 low. You can As a result, a large amount of heat can be transported with a small temperature difference between the evaporator 32 and the condenser 4.

【0048】また、図8(a)〜(c)には、ベイオネ
ット管34とリザーバ10内の作動流体蒸気2aとの接
触長さを大きくとることが可能で、ベイオネット管34
による吸熱効果を大きくすることのできる他の蒸発器3
5の概略構造が示されている。図に示すように、ベイオ
ネット管34はパイプを折り返して作った、略U字のU
字管形状を呈している。この場合も液管6(図1参照)
を通過した作動流体液2bは、ベイオネット管34の往
路管34aを通過した後、復路管34bを通り、端部3
4c付近に溜まり、さらにシュラウド36の端部からリ
ザーバ10の軸方向に移動し、シュラウド36内部に押
し込まれていく。つまり、温度の低い作動流体液2bが
往路管34aと復路管34bの通過時にシュラウド36
内部の作動流体蒸気2aと接触することが可能になり、
作動流体蒸気2aとベイオネット管34(ベイオネット
管34を介して流れ込んだ作動流体液2b)との熱コン
ダクタンスを大きくすることが可能になり、前記熱コン
ダクタンスの比を小さくし、リザーバ10内蒸気温度を
低く維持することができる。その結果、蒸発器35と凝
縮器4間の小さな温度差で大量の熱輸送を可能にするこ
とができる。
8 (a) to 8 (c), the contact length between the bayonet tube 34 and the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 can be made large, and the bayonet tube 34 is shown.
Another evaporator 3 that can increase the heat absorption effect of
The schematic structure of 5 is shown. As shown in the figure, the bayonet pipe 34 is a U-shaped pipe formed by folding back the pipe.
It has a character tube shape. Also in this case, the liquid pipe 6 (see FIG. 1)
The working fluid liquid 2b that has passed through the passage passes through the outward pipe 34a of the bayonet pipe 34, then passes through the return pipe 34b, and ends 3
It accumulates near 4c, further moves from the end of the shroud 36 in the axial direction of the reservoir 10, and is pushed into the shroud 36. That is, when the working fluid 2b having a low temperature passes through the outward pipe 34a and the return pipe 34b, the shroud 36
It becomes possible to contact the working fluid vapor 2a inside,
It is possible to increase the thermal conductance between the working fluid vapor 2a and the bayonet pipe 34 (the working fluid liquid 2b flowing through the bayonet pipe 34), reduce the ratio of the thermal conductance, and reduce the steam temperature in the reservoir 10. Can be kept low. As a result, a large amount of heat can be transported with a small temperature difference between the evaporator 35 and the condenser 4.

【0049】実施の形態6.図9(a)〜(c)には、
実施の形態6に係る蒸発器37の概略構造が示されてい
る。実施の形態6では、構造の簡略化を行いつつ、前述
の熱コンダクタンスを小さくした蒸発器の例を示す。蒸
発器37は、例えば、シュラウド38を用いることによ
り、ベイオネット管29,31,34等を省略しつつ、
リザーバ10内温度の抑制を十分に行うことができるよ
うになっている。図9(a)〜(c)は、無重力下で使
用した場合を示している。この例において、液管6は蒸
発器37の蒸発器容器7に接続され、作動流体液2bは
そこから直接リザーバ10内に環流する。ここでシュラ
ウド38は一方に閉鎖端38a、他方に開放端38bを
有する筒型形状を呈し、閉鎖端38aが液管6に対向す
るように配置されている。その結果、リザーバ10内に
環流した作動流体液2bはリザーバ10内において、ウ
ィック8とシュラウド38との間を流れ、シュラウド3
8の開放端38b側から内部に流れ込む。この構造によ
れば、リザーバ10内の作動流体蒸気2aは、シュラウ
ド38を介して温度の低い作動流体液2bと接触するこ
とが可能になり、熱交換により冷却される。つまり、シ
ュラウド38がベイオネット管34等と同じ作動流体蒸
気2a冷却機能を果たす。そのため、ベイオネット管3
4等を省略しても前述の各実施の形態で示した構造とほ
ぼ同様に、作動流体蒸気2aと作動流体液2bの熱コン
ダクタンスを大きいまま維持し、さらに、ウィック8と
作動流体蒸気2aが直接接触しない構造のため、前述の
熱コンダクタンスの比を小さくして、リザーバ10内蒸
気温度を低く維持することができる。その結果、蒸発器
37と凝縮器4間の小さな温度差で大量の熱輸送を可能
にすることができる。
Sixth Embodiment 9 (a)-(c),
The schematic structure of the evaporator 37 according to the sixth embodiment is shown. The sixth embodiment shows an example of the evaporator in which the thermal conductance is reduced while simplifying the structure. The evaporator 37 uses, for example, a shroud 38 while omitting the bayonet tubes 29, 31, 34, etc.,
The temperature inside the reservoir 10 can be sufficiently suppressed. 9 (a) to 9 (c) show the case where the device is used under zero gravity. In this example, the liquid pipe 6 is connected to the evaporator container 7 of the evaporator 37, from which the working fluid liquid 2b circulates directly into the reservoir 10. Here, the shroud 38 has a tubular shape having a closed end 38 a on one side and an open end 38 b on the other side, and is arranged so that the closed end 38 a faces the liquid pipe 6. As a result, the working fluid liquid 2b that has recirculated into the reservoir 10 flows between the wick 8 and the shroud 38 in the reservoir 10 and the shroud 3
8 flows inward from the open end 38b side. According to this structure, the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 can come into contact with the working fluid liquid 2b having a low temperature via the shroud 38, and is cooled by heat exchange. That is, the shroud 38 performs the same function of cooling the working fluid vapor 2a as the bayonet pipe 34 and the like. Therefore, bayonet tube 3
Even if 4 and the like are omitted, the thermal conductances of the working fluid vapor 2a and the working fluid liquid 2b are maintained at a large level, and the wick 8 and the working fluid vapor 2a are substantially the same as in the structures shown in the above-described respective embodiments. Since the structure is not in direct contact, the above-mentioned thermal conductance ratio can be reduced and the vapor temperature in the reservoir 10 can be kept low. As a result, a large amount of heat can be transported with a small temperature difference between the evaporator 37 and the condenser 4.

【0050】なお、蒸発器37を重力下で使用する場
合、図9(d),(e)に示すように、液管6からリザ
ーバ10に環流した作動流体液2bは、重力方向、つま
りリザーバ10の下側に溜まる。この時、シュラウド3
8の一部(図中上部部分)は、リザーバ10内に作動流
体蒸気2a内に突出している。従って、温度の低い作動
流体液2bに埋没したシュラウド38部分への熱伝導が
可能となり、作動流体蒸気2aと作動流体液2bとの熱
コンダクタンスを大きいまま維持し、前述の熱コンダク
タンスの比を小さくして、リザーバ10内蒸気温度を低
く維持することができる。つまり、図1に示す構成と同
様な冷却作用をベイオネット管34等を使用しなくても
行うことが可能となり、重力下においても、蒸発器37
と凝縮器4間の小さな温度差で大量の熱輸送を可能にす
ることができる。
When the evaporator 37 is used under gravity, as shown in FIGS. 9 (d) and 9 (e), the working fluid liquid 2b flowing back from the liquid pipe 6 to the reservoir 10 is in the direction of gravity, that is, the reservoir. Collect under 10 At this time, shroud 3
A part (upper part in the figure) of 8 projects into the working fluid vapor 2 a in the reservoir 10. Therefore, heat can be conducted to the shroud 38 portion buried in the working fluid 2b having a low temperature, the thermal conductance between the working fluid vapor 2a and the working fluid 2b can be kept large, and the ratio of the above-mentioned thermal conductance can be reduced. As a result, the vapor temperature in the reservoir 10 can be kept low. That is, the cooling action similar to that of the configuration shown in FIG. 1 can be performed without using the bayonet tube 34 or the like, and the evaporator 37 can be operated even under gravity.
It is possible to enable a large amount of heat transfer with a small temperature difference between the condenser 4 and the condenser 4.

【0051】また、図10(a)〜(c)には、例えば
図5に示す構造において、無重力下で蒸発器28を使用
する時に、ウィック8に作動流体液2bを十分に供給す
るために必要であった二次ウィック11をシュラウド3
0を用いることにより省略可能となる蒸発器39が示さ
れている。なお、図10(a)〜(c)と図5(a)〜
(c)を比較すれば明らかなように、図10(b)に、
図5(b)に示される二次ウィック11が存在しないこ
と以外、他の構造は同じであり、同一の部材には同一の
符号を付して説明する。
10 (a) to 10 (c), for example, in the structure shown in FIG. 5, in order to sufficiently supply the working fluid liquid 2b to the wick 8 when the evaporator 28 is used under zero gravity. Shroud 3 with required secondary wick 11
Evaporator 39 is shown which can be omitted by using zero. 10A to 10C and 5A to 5C.
As is clear by comparing (c), in FIG.
Other structures are the same except that the secondary wick 11 shown in FIG. 5B does not exist, and the same members are denoted by the same reference numerals and described.

【0052】図5の説明でも示したように、ベイオネッ
ト管29は、作動流体液2bを排出する端部29aから
他端側へ延び、当該ベイオネット管29を包囲し環流し
た作動流体液2bをベイオネット管29の基部側に導く
筒状のシュラウド30を有している。無重力下では、ベ
イオネット管29からリザーバ10内に帰還した作動流
体液2bは、図10(b)に示すような二次ウィックを
有さないウィック40とシュラウド30の間の狭い空間
を蒸発器39の軸方向に流れ、シュラウド30内部に溜
まる。つまり、作動流体液2bがシュラウド30内部に
溜まる過程において、作動流体液2bは確実にウィック
40と接触することが可能となる。その結果、蒸発器4
0は二次ウィック11による毛細管力を用いること無
く、ウィック40の内壁に作動流体液2bを均一に供給
することが可能であり、ウィック40の構造を簡略化し
つつ、他の実施の形態と同等の作動流体2の循環を実現
することが可能になる。もちろん、この時シュラウド3
0を用いることによりウィック8と作動流体蒸気2aと
の熱コンダクタンスが小さくなるので、熱コンダクタン
スの比を小さくすることに寄与している。
As shown in the description of FIG. 5, the bayonet pipe 29 extends from the end portion 29a for discharging the working fluid liquid 2b to the other end side, and encloses the bayonet pipe 29 to recirculate the working fluid liquid 2b into the bayonet pipe. It has a cylindrical shroud 30 that leads to the base side of the tube 29. Under weightlessness, the working fluid 2b returned from the bayonet tube 29 into the reservoir 10 forms a narrow space between the wick 40 having no secondary wick and the shroud 30 as shown in FIG. And flows in the shroud 30 and accumulates inside the shroud 30. That is, the working fluid 2b can surely come into contact with the wick 40 while the working fluid 2b collects inside the shroud 30. As a result, the evaporator 4
0 is capable of uniformly supplying the working fluid 2b to the inner wall of the wick 40 without using the capillary force of the secondary wick 11, which simplifies the structure of the wick 40 and is equivalent to that of the other embodiments. The working fluid 2 can be circulated. Of course, shroud 3 at this time
By using 0, the thermal conductance between the wick 8 and the working fluid vapor 2a is reduced, which contributes to reducing the thermal conductance ratio.

【0053】さらに、図11(a)〜(c)には、図9
(a)〜(c)に示すベイオネット管を省略した構造に
おいて、シュラウド38を用いることによって、さらに
二次ウィック11も省略可能となる蒸発器41が示され
ている。なお、図11(a)〜(c)と図9(a)〜
(c)を比較すれば明らかなように、図11(b)に、
図5(b)に示される二次ウィック11が存在しないこ
と以外、他の構造は同じであり、同一の部材には同一の
符号を付して説明する。
Further, FIGS. 11 (a) to 11 (c) show FIG.
In the structure shown in (a) to (c) from which the bayonet tube is omitted, by using the shroud 38, the evaporator 41 in which the secondary wick 11 can also be omitted is shown. It should be noted that FIGS. 11A to 11C and FIGS.
As is clear by comparing (c), in FIG.
Other structures are the same except that the secondary wick 11 shown in FIG. 5B does not exist, and the same members are denoted by the same reference numerals and described.

【0054】液管6からリザーバ10に環流した作動流
体液2bの流れ方は、図9で説明したものと同じであ
る。つまり、作動流体液2bは液管6からリザーバ10
に進入し、シュラウド38と二次ウィックを有さないウ
ィック40との間の狭い空間を蒸発器41の軸方向に流
れ、シュラウド38の開放端38bから当該シュラウド
38の内部に溜まる。つまり、作動流体液2bがシュラ
ウド38内部に溜まる過程において、作動流体液2bは
確実にウィック40と接触することが可能となる。その
結果、蒸発器41は二次ウィック11による毛細管力を
用いること無く、ウィック40の内壁に作動流体液2b
を均一に供給することが可能であり、ウィック40の構
造を簡略化しつつ、作動流体蒸気2aの冷却を行い、他
の実施の形態と同様の作動流体蒸気2aの循環を実現す
ることが可能なる。その結果、効率的な熱輸送をシンプ
ルな構造により行うことができる。
The way in which the working fluid liquid 2b is circulated from the liquid pipe 6 to the reservoir 10 is the same as that described with reference to FIG. That is, the working fluid liquid 2 b is transferred from the liquid pipe 6 to the reservoir 10.
And flows in the narrow space between the shroud 38 and the wick 40 having no secondary wick in the axial direction of the evaporator 41, and accumulates inside the shroud 38 from the open end 38 b of the shroud 38. That is, the working fluid 2b can surely come into contact with the wick 40 during the process in which the working fluid 2b collects inside the shroud 38. As a result, the evaporator 41 does not use the capillary force of the secondary wick 11 and the working fluid liquid 2 b is applied to the inner wall of the wick 40.
Can be uniformly supplied, the working fluid vapor 2a can be cooled while the structure of the wick 40 is simplified, and the circulation of the working fluid vapor 2a similar to that of the other embodiments can be realized. . As a result, efficient heat transfer can be performed with a simple structure.

【0055】実施の形態7.図12(a)〜(c)は、
前述した各実施の形態で用いたシュラウドに改良を加
え、さらに良好な作動流体2の循環を実現している蒸発
器42の例を示している。なお、基本構造は図5(a)
〜(c)に示すものと同じであり、同一の部材には同一
の符号を付して説明する。
Embodiment 7. 12A to 12C show
An example of the evaporator 42 is shown in which the shroud used in each of the above-described embodiments is improved to achieve better circulation of the working fluid 2. The basic structure is shown in FIG.
1 to (c), the same members are designated by the same reference numerals and described.

【0056】ベイオネット管29は、作動流体液2bを
排出する端部29aから他端側へ延び、当該ベイオネッ
ト管29を包囲し環流した作動流体液2bをベイオネッ
ト管29の基部側に導く筒状のシュラウド43を有して
いる。このシュラウド43は図12(b),(c)から
明らかなように、少なくともその内周面(図において
は、内外周面に形成されている)に蒸発器42の軸方向
に延びて、毛細管力を発生する凹凸の補助的なウィック
43aを有している。リザーバ内蔵型ループヒートパイ
プを駆動する場合、凝縮器4内にある作動流体液2b
と、シュラウド43の内側に溜まっている作動流体液2
bは、熱輸送量に対応してそれぞれの液量が変化する必
要がある。シュラウド43の内部には、作動流体蒸気2
aが存在するため、シュラウド43内部に対する作動流
体液2bの出入りを妨げる場合がある。そこで、本実施
の形態7においては、シュラウド43内周面のウィック
43aによる毛細管力を利用することによりウィック8
とシュラウド43との間にある作動流体液2bとシュラ
ウド43の内側に溜まっている作動流体液2bの連通を
確実に確保することにより、リザーバ10内の作動流体
液2bと凝縮器4内の作動流体液2bのスムーズな液量
分配を可能にしている。その結果、熱輸送量に対応して
いりスムーズな作動流体2の循環を実現することが可能
になる。
The bayonet pipe 29 extends from the end portion 29a for discharging the working fluid liquid 2b to the other end side, and surrounds the bayonet pipe 29 and guides the circulating working fluid liquid 2b to the base portion side of the bayonet pipe 29. It has a shroud 43. As is apparent from FIGS. 12B and 12C, the shroud 43 extends in the axial direction of the evaporator 42 at least on the inner peripheral surface (formed on the inner and outer peripheral surfaces in the drawing) of the capillary tube. It has a concave and convex auxiliary wick 43a for generating force. When driving the loop heat pipe with built-in reservoir, the working fluid 2b in the condenser 4
And the working fluid liquid 2 accumulated inside the shroud 43.
Regarding b, it is necessary that the respective liquid amounts change in accordance with the heat transport amount. Inside the shroud 43, the working fluid vapor 2
The presence of a may prevent the working fluid liquid 2b from entering and exiting the inside of the shroud 43. Therefore, in the seventh embodiment, the wick 8 is formed by utilizing the capillary force of the wick 43a on the inner peripheral surface of the shroud 43.
By ensuring the communication between the working fluid liquid 2b between the shroud 43 and the working fluid liquid 2b accumulated inside the shroud 43, the working fluid liquid 2b in the reservoir 10 and the working in the condenser 4 can be operated. This enables a smooth liquid amount distribution of the fluid 2b. As a result, it becomes possible to realize a smooth circulation of the working fluid 2 corresponding to the heat transport amount.

【0057】図13(a)〜(c)に示す蒸発器44
は、前述した実施の形態6の図9(a)〜(c)におい
て、シュラウド38をウィック45a付きのシュラウド
45に変更したものである。シュラウド45内の作動流
体蒸気2aと作動流体液2bの熱コンダクタンスの関係
は図9と同じであり、ウィック8に対する作動流体液2
bの供給機能等は、図11と同じである。図12で示し
たように、ウィック45aの毛細管力を用いることによ
り、ウィック8とシュラウド45との間にある作動流体
液2bとシュラウド45の内側に溜まっている作動流体
液2bの連通を確実に確保することにより、リザーバ1
0内の作動流体液2bと凝縮器4内の作動流体液2bの
スムーズな液量分配を可能にしている。その結果、熱輸
送量に対応してよりスムーズな作動流体2の循環を実現
することが可能になる。なお、シュラウド43,45の
ウィック43a,45aの構造は、シュラウド自体を例
えばメッシュとし、開いたアーテリ構造としてもよい。
この場合、凹凸のウィック43a等を形成する場合に比
べて製造が容易になり同様な効果を得ることができる。
The evaporator 44 shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c).
9 (a) to 9 (c) of the sixth embodiment, the shroud 38 is replaced with a shroud 45 with a wick 45a. The relationship between the thermal conductances of the working fluid vapor 2a and the working fluid liquid 2b in the shroud 45 is the same as in FIG.
The supply function and the like of b are the same as those in FIG. As shown in FIG. 12, by using the capillary force of the wick 45 a, the working fluid 2 b between the wick 8 and the shroud 45 and the working fluid 2 b accumulated inside the shroud 45 are reliably connected. By securing the reservoir 1
The working fluid liquid 2b in 0 and the working fluid liquid 2b in the condenser 4 can be smoothly distributed. As a result, it becomes possible to realize smoother circulation of the working fluid 2 in accordance with the heat transport amount. The structure of the wicks 43a and 45a of the shrouds 43 and 45 may be an open artery structure in which the shroud itself is, for example, a mesh.
In this case, as compared with the case where the uneven wick 43a and the like are formed, the manufacturing is easier and the same effect can be obtained.

【0058】このように、上述した各実施の形態の特徴
をそれぞれ任意に組み合わせることによってもそれぞれ
の効果を十分に発揮し良好な熱運搬に寄与することがで
きる。
As described above, by arbitrarily combining the features of the above-described respective embodiments, the respective effects can be sufficiently exhibited and good heat transfer can be contributed.

【0059】以下、各実施の形態の組み合わせ例の一部
を示す。図14(a)〜(c)は、図12に示すウィッ
ク43a付きのシュラウド43と図3に示す吸熱フィン
24を有するベイオネット管23を組み合わせた蒸発器
46である。この場合、作動流体液2bのシュラウド4
3内の移動や、作動流体液2bのウィック8への供給、
作動流体蒸気2aの温度上昇抑制を良好に行うことが可
能となり、リザーバ内蔵型ループヒートパイプの駆動を
さらに効率的に行うことができる。
A part of the combination examples of the respective embodiments will be shown below. 14A to 14C show an evaporator 46 in which the shroud 43 with the wick 43a shown in FIG. 12 and the bayonet tube 23 having the heat absorbing fins 24 shown in FIG. 3 are combined. In this case, the shroud 4 for the working fluid 2b
3 movement, supply of the working fluid 2b to the wick 8,
It is possible to favorably suppress the temperature rise of the working fluid vapor 2a, and it is possible to more efficiently drive the loop heat pipe with a built-in reservoir.

【0060】図15(a)〜(c)は、図1に示すよう
にオフセットしたベイオネット管とシュラウドを組み合
わせた蒸発器47である。蒸発器47のベイオネット管
48は、その端部48aがシュラウド49の中心、すな
わちリザーバ10の中心からオフセットされた位置に接
続されている。この場合、無重力下においては、ベイオ
ネット管48は、シュラウド49の内部に位置する作動
流体蒸気2aと直接接触して、作動流体蒸気2aと作動
流体液2bの熱コンダクタンスを大きくすることを可能
とし、作動流体蒸気2aの温度上昇抑制を行う。一方、
重力下においては、シュラウド49の外壁を介してリザ
ーバ10の上方に位置する作動流体蒸気2aと接触し
て、やはり作動流体蒸気2aと作動流体液2bの熱コン
ダクタンスを大きくすることを可能とし、作動流体蒸気
2aの温度上昇抑制を行う。なお、この場合、ベイオネ
ット管48に接触するシュラウド49の外壁が吸熱フィ
ンとして機能するため、重力下における温度上昇抑制を
効率的に行うことができる。
FIGS. 15A to 15C show an evaporator 47 in which a bayonet tube offset as shown in FIG. 1 and a shroud are combined. The bayonet tube 48 of the evaporator 47 is connected to the end 48a of the evaporator 47 at a position offset from the center of the shroud 49, that is, the center of the reservoir 10. In this case, under weightlessness, the bayonet tube 48 is in direct contact with the working fluid vapor 2a located inside the shroud 49, which makes it possible to increase the thermal conductance of the working fluid vapor 2a and the working fluid liquid 2b. The temperature rise of the working fluid vapor 2a is suppressed. on the other hand,
Under gravity, it contacts the working fluid vapor 2a located above the reservoir 10 through the outer wall of the shroud 49, and it is also possible to increase the thermal conductance of the working fluid vapor 2a and the working fluid liquid 2b. The temperature rise of the fluid vapor 2a is suppressed. In this case, since the outer wall of the shroud 49 that contacts the bayonet tube 48 functions as a heat absorbing fin, it is possible to efficiently suppress the temperature rise under gravity.

【0061】図16(a)〜(c)に示す蒸発器50
は、図15に示す構造に、さらに内外面にウィック51
aを有するシュラウド51を採用した例である。この場
合、図15の蒸発器47が有する機能に加え、さらに、
ウィック8とシュラウド51との間にある作動流体液2
bとシュラウド51の内側に溜まっている作動流体液2
bの連通を確実に確保することにより、リザーバ10内
の作動流体液2bと凝縮器4内の作動流体液2bのスム
ーズな液量分配を可能にしている。その結果、熱輸送量
に対応してよりスムーズな作動流体2の循環を実現する
ことが可能となる。
The evaporator 50 shown in FIGS. 16 (a) to 16 (c).
Is the same as the structure shown in FIG.
This is an example in which the shroud 51 having a is adopted. In this case, in addition to the function of the evaporator 47 of FIG.
Working fluid liquid 2 between wick 8 and shroud 51
b and working fluid liquid 2 accumulated inside the shroud 51
By ensuring the communication of b, the working fluid liquid 2b in the reservoir 10 and the working fluid liquid 2b in the condenser 4 can be smoothly distributed. As a result, it becomes possible to realize smoother circulation of the working fluid 2 in accordance with the heat transport amount.

【0062】図17(a)〜(c)に示す蒸発器52
は、図12に示す構造に、図2に示すウィック20付き
のベイオネット管19を採用した例である。この場合、
図12の蒸発器42が有する機能に加え、さらに、ベイ
オネット管19の周囲に形成される作動流体液2bの膜
がほぼ一定の厚みとなり、作動流体蒸気2aとベイオネ
ット管19との熱コンダクタンスの低下を防ぐことがで
きるという効果が発生する。この結果、前記熱コンダク
タンスの比を小さくすることができ、リザーバ10内の
作動流体蒸気2aの温度上昇を抑制することが可能にな
る。
The evaporator 52 shown in FIGS. 17A to 17C.
Is an example in which the bayonet tube 19 with the wick 20 shown in FIG. 2 is adopted in the structure shown in FIG. in this case,
In addition to the function of the evaporator 42 shown in FIG. 12, the film of the working fluid 2b formed around the bayonet tube 19 has a substantially constant thickness, and the thermal conductance between the working fluid vapor 2a and the bayonet tube 19 is reduced. The effect that can be prevented occurs. As a result, the ratio of the thermal conductance can be reduced, and the temperature rise of the working fluid vapor 2a in the reservoir 10 can be suppressed.

【0063】この他、図2に示すウィック付きのベイオ
ネット管19をリザーバ10の中心軸に対してオフセッ
ト配置した構成や、図3に示す吸熱フィン24付きのベ
イオネット管23をオフセット配置したり、さらに、そ
れらと、2重パイプ構造や折り返し構造を有するベイオ
ネット管との組み合わせ、単純型シュラウド(図5や図
9に示すもの)やウィック付きシュラウド(図12や図
13に示すもの)を組み合わせたもの等、上述した各実
施の形態で示した特徴的構造を複数組み合わせることに
より、各構造による効果を十分に発揮し、リザーバ内蔵
型ループヒートパイプの熱輸送性能の向上に寄与するこ
とができる。なお、リザーバ内蔵型ループヒートパイプ
の熱設計において、使用される場所等を考慮して、最適
な組み合わせを適宜選択することが好ましい。
In addition, the bayonet tube 19 with a wick shown in FIG. 2 is arranged offset with respect to the central axis of the reservoir 10, the bayonet tube 23 with a heat absorbing fin 24 shown in FIG. , A combination of them with a bayonet tube having a double pipe structure or a folded structure, a simple type shroud (shown in FIGS. 5 and 9) or a shroud with a wick (shown in FIGS. 12 and 13) By combining a plurality of the characteristic structures shown in each of the above-described embodiments, the effects of each structure can be sufficiently exerted, and it is possible to contribute to the improvement in the heat transport performance of the loop heat pipe with a built-in reservoir. In the thermal design of the loop heat pipe with a built-in reservoir, it is preferable to appropriately select the optimum combination in consideration of the place of use and the like.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上のように、この発明に係る蒸発器に
よれば、リザーバ内部にウィックからリザーバ内部に存
在する作動流体液への熱リークを熱リーク阻害部材によ
り阻害するか、リザーバに供給された作動流体液とリザ
ーバ内の作動流体蒸気間の伝熱を伝熱促進部材により促
進する、もしくは双方を可能にしたため、蒸発器の温度
上昇を抑制することができる。
As described above, according to the evaporator according to the present invention, the heat leak from the wick inside the reservoir to the working fluid existing inside the reservoir is blocked by the heat leak inhibiting member or is supplied to the reservoir. The heat transfer between the working fluid liquid and the working fluid vapor in the reservoir is accelerated by the heat transfer promoting member, or both of them are enabled, so that the temperature rise of the evaporator can be suppressed.

【0065】また、この発明の係る蒸発器によれば、凝
縮器から環流してくる液相の作動流体(作動流体液)を
リザーバ内に導く液導入管をリザーバ内部でその中心軸
から所定方向にオフセット配置することにより、リザー
バ内の気相の作動流体(作動流体蒸気)と液導入管を介
した液相の作動流体との熱コンダクタンスを調整するこ
とができる。例えば、重力下で蒸発器を使用する場合、
液導入管を反重力方向にオフセットすれば、熱輸送量が
増大し、リザーバに環流してくる液相の作動流体の量が
増加しても液相の作動流体に液導入管が埋没すること無
く、確実にリザーバ内の気相の作動流体と液導入管との
接触を維持し、気相の作動流体と液相の作動流体との熱
コンダクタンスを大きいまま保つことができる。その結
果、リザーバ内蒸気温度を低く維持することができる。
Further, according to the evaporator of the present invention, the liquid introduction pipe for guiding the liquid-phase working fluid (working fluid liquid) circulating from the condenser into the reservoir is provided inside the reservoir in a predetermined direction from the central axis thereof. With the offset arrangement, it is possible to adjust the thermal conductance between the working fluid in the vapor phase (working fluid vapor) in the reservoir and the working fluid in the liquid phase via the liquid introduction pipe. For example, when using the evaporator under gravity,
If the liquid introduction pipe is offset in the anti-gravity direction, the amount of heat transport increases, and even if the amount of the liquid-phase working fluid flowing back to the reservoir increases, the liquid introduction pipe is buried in the liquid-phase working fluid. Without, it is possible to reliably maintain the contact between the gas-phase working fluid and the liquid introduction pipe in the reservoir, and to keep the thermal conductance between the gas-phase working fluid and the liquid-phase working fluid large. As a result, the vapor temperature in the reservoir can be kept low.

【0066】また、この発明に係る蒸発器によれば、液
導入管の管外面がウィック構造を有することにより、液
導入管に凝縮した液相の作動流体はリザーバ内の液相の
作動流体と連通することが可能になり、液導入管の周囲
に形成される液相の作動流体の膜をほぼ一定の厚みとす
ることができる。そして、気相の作動流体と液導入管を
介した液相の作動流体との熱コンダクタンスの低下を防
ぐことができる。その結果、リザーバ内蒸気温度を低く
維持することができる。
Further, according to the evaporator of the present invention, since the outer surface of the liquid introducing pipe has the wick structure, the working fluid in the liquid phase condensed in the liquid introducing pipe is combined with the working fluid in the liquid phase in the reservoir. It becomes possible to communicate with each other, and the film of the working fluid in the liquid phase formed around the liquid introducing pipe can have a substantially constant thickness. Further, it is possible to prevent a decrease in thermal conductance between the vapor-phase working fluid and the liquid-phase working fluid via the liquid introducing pipe. As a result, the vapor temperature in the reservoir can be kept low.

【0067】また、この発明に係る蒸発器によれば、液
導入管は、管外面に吸熱構造を有することにより、気相
の作動流体と液導入管との接触面積を大きく取ることが
できる。その結果、気相の作動流体と液導入管を介した
液相の作動流体との熱コンダクタンスを大きくすること
ができる。その結果、リザーバ内蒸気温度を低く維持す
ることができる。
Further, according to the evaporator of the present invention, since the liquid introducing pipe has the heat absorbing structure on the outer surface of the pipe, it is possible to secure a large contact area between the working fluid in the vapor phase and the liquid introducing pipe. As a result, it is possible to increase the thermal conductance between the vapor-phase working fluid and the liquid-phase working fluid via the liquid introducing pipe. As a result, the vapor temperature in the reservoir can be kept low.

【0068】また、この発明に係る蒸発器によれば、液
導入管は、液相の作動流体を排出する開放端側から他端
側へ延び、当該液導入管を包囲し排出した液相の作動流
体を他端側に導くシュラウドを有することにより、液導
入管からリザーバ内に帰還した液相の作動流体はウィッ
ク内壁とシュラウドの間を流れる。従って、液相の作動
流体の熱伝導効果により、ウィックとリザーバ内の気相
の作動流体との熱コンダクタンスを小さくすることがで
きる。さらに、重力下においては、リザーバ内の液相の
作動流体内部の自然対流を阻害できるため熱リークを小
さくすることができる。その結果、リザーバ内の気相の
作動流体の温度上昇を抑制することができる。
Further, according to the evaporator of the present invention, the liquid introduction pipe extends from the open end side for discharging the working fluid in the liquid phase to the other end side thereof, and surrounds the liquid introduction pipe for discharging the liquid phase. By having the shroud for guiding the working fluid to the other end side, the working fluid in the liquid phase returned from the liquid introducing pipe into the reservoir flows between the inner wall of the wick and the shroud. Therefore, the thermal conductance of the liquid-phase working fluid can reduce the thermal conductance between the wick and the vapor-phase working fluid in the reservoir. Furthermore, under gravity, natural convection inside the liquid-phase working fluid in the reservoir can be obstructed, so that heat leakage can be reduced. As a result, the temperature rise of the vapor-phase working fluid in the reservoir can be suppressed.

【0069】また、この発明に係る蒸発器によれば、リ
ザーバ内に配置され前記凝縮器から環流してくる液相の
作動流体の流入側に閉鎖端を向け、他端に開放端を有す
るシュラウドであって、環流した液相の作動流体をリザ
ーバ内壁に沿って、開放端側に導くシュラウドを有する
ことによって、リザーバ内に環流した液相の作動流体
は、リザーバ内壁とシュラウドとの間を流れる。そし
て、リザーバ内の気相の作動流体は、シュラウドを介し
て温度の低い液相の作動流体と接触することが可能にな
り、熱交換により冷却される。さらに、重力下において
はリザーバ内の液相の作動流体内部の自然対流を阻害で
きるため熱リークを小さくすることができる。その結
果、リザーバ内の気相の作動流体の温度上昇を抑制する
ことができる。
Further, according to the evaporator of the present invention, the shroud disposed in the reservoir has its closed end directed to the inflow side of the liquid-phase working fluid circulating from the condenser, and has the open end at the other end. By having a shroud that guides the refluxed liquid-phase working fluid to the open end side along the inner wall of the reservoir, the liquid-phase working fluid refluxed in the reservoir flows between the inner wall of the reservoir and the shroud. . Then, the vapor-phase working fluid in the reservoir can come into contact with the low-temperature liquid-phase working fluid via the shroud, and is cooled by heat exchange. Further, under gravity, natural convection inside the liquid-phase working fluid in the reservoir can be obstructed, so that heat leakage can be reduced. As a result, the temperature rise of the vapor-phase working fluid in the reservoir can be suppressed.

【0070】また、この発明に係る蒸発器によれば、液
導入管を二重パイプ構造で形成することにより、また、
長手方向で折り返す折り返し構造で形成することによ
り、液導入管とリザーバ内の作動流体蒸気との接触長さ
を大きくとることができ、吸熱効果を増大することがで
きる。その結果、液導入管を介して流入する液相の動作
流体との熱コンダクタンスを大きくすることができる。
そして、リザーバ内の気相の作動流体の温度上昇を抑制
することができる。
Further, according to the evaporator of the present invention, by forming the liquid introducing pipe with a double pipe structure,
By forming a folded structure that is folded back in the longitudinal direction, the contact length between the liquid introduction pipe and the working fluid vapor in the reservoir can be increased, and the heat absorption effect can be increased. As a result, it is possible to increase the thermal conductance with the liquid-phase working fluid flowing in via the liquid introduction pipe.
Then, the temperature rise of the working fluid in the vapor phase in the reservoir can be suppressed.

【0071】また、この発明に係る蒸発器によれば、少
なくともシュラウドの内周面にウィックを形成すること
により、シュラウド内周面に毛細管力が発生し、ウィッ
クとシュラウドとの間にある液相の作動流体とシュラウ
ドの内側に溜まっている液相の作動流体の連通を確実に
確保し、熱輸送量に応じてスムーズにリザーバ内の作動
流体の液量を変化させることができる。
Further, according to the evaporator of the present invention, by forming the wick at least on the inner peripheral surface of the shroud, the capillary force is generated on the inner peripheral surface of the shroud, and the liquid phase between the wick and the shroud is generated. It is possible to reliably secure the communication between the working fluid and the working fluid in the liquid phase accumulated inside the shroud, and to smoothly change the amount of the working fluid in the reservoir according to the heat transport amount.

【0072】また、本発明に係るリザーバ内蔵型ループ
ヒートパイプによれば、本発明に係る蒸発器を用いたた
め、蒸発器と凝縮器間の小さな温度差で大量の熱輸送を
可能にすることができ、熱輸送性能を向上させることが
できる。
Further, according to the loop heat pipe with built-in reservoir according to the present invention, since the evaporator according to the present invention is used, a large amount of heat can be transported with a small temperature difference between the evaporator and the condenser. Therefore, the heat transport performance can be improved.

【0073】そして、本発明に係る熱輸送方法において
は、リザーバ内部にウィックからリザーバ内部に存在す
る作動流体液への熱リークを阻害すること、またリザー
バ内の作動流体液と作動流体蒸気間の熱伝達を促進する
こと、またその双方を実現するようにしたため、蒸発器
温度上昇の抑制による熱輸送性能の向上という効果を比
較的簡便な手段により得ることができる。
In the heat transport method according to the present invention, the heat leak from the wick inside the reservoir to the working fluid liquid existing inside the reservoir is inhibited, and between the working fluid liquid and the working fluid vapor inside the reservoir. Since the heat transfer is promoted and both of them are realized, the effect of improving the heat transport performance by suppressing the temperature rise of the evaporator can be obtained by a relatively simple means.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係る実施の形態1のリザーバ内蔵型
ループヒートパイプの概略構成を説明する説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a reservoir built-in loop heat pipe according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明に係る実施の形態2の蒸発器の概略構
成を説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of an evaporator according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明に係る実施の形態3の蒸発器の概略構
成を説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of an evaporator according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明に係る実施の形態3の蒸発器の他の概
略構成を説明する説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating another schematic configuration of the evaporator according to the third embodiment of the present invention.

【図5】 本発明に係る実施の形態4の蒸発器の概略構
成を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of an evaporator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】 本発明に係る実施の形態4の蒸発器の重力下
における動作を説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation of an evaporator according to a fourth embodiment of the present invention under gravity.

【図7】 本発明に係る実施の形態5の蒸発器の概略構
成を説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of an evaporator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明に係る実施の形態5の蒸発器の他の概
略構成を説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating another schematic configuration of the evaporator according to the fifth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明に係る実施の形態6の蒸発器の概略構
成を説明する説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of an evaporator according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明に係る実施の形態4の蒸発器におい
て、二次ウィックを省略した構成を説明する説明図であ
る。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a configuration in which a secondary wick is omitted in the evaporator according to the fourth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明に係る実施の形態6の蒸発器におい
て、二次ウィックを省略した構成を説明する説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a configuration in which a secondary wick is omitted in the evaporator according to the sixth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明に係る実施の形態5の蒸発器におい
て、ウィック付きシュラウドを用いた概略構成を説明す
る説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration using a shroud with a wick in an evaporator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】 本発明に係る実施の形態6の蒸発器におい
て、ウィック付きシュラウドを用いた概略構成を説明す
る説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration using a shroud with a wick in the evaporator according to the sixth embodiment of the present invention.

【図14】 本発明に係る実施の形態の組み合わせ例を
説明する説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an example of a combination of the embodiments according to the present invention.

【図15】 本発明に係る実施の形態の他の組み合わせ
例を説明する説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating another combination example of the embodiment according to the present invention.

【図16】 本発明に係る実施の形態の他の組み合わせ
例を説明する説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating another example of a combination of the embodiments according to the present invention.

【図17】 本発明に係る実施の形態の他の組み合わせ
例を説明する説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating another example of a combination of the embodiments according to the present invention.

【図18】 従来のリザーバ内蔵型ループヒートパイプ
の概略構成を説明する説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a conventional loop heat pipe with a built-in reservoir.

【図19】 従来のリザーバ内蔵型ループヒートパイプ
の蒸発器の無重力下及び重力下における動作状態を説明
する説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating operating states of an evaporator of a conventional loop heat pipe with built-in reservoir under zero gravity and under gravity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 作動流体、2a 作動流体蒸気、2b 作動流体
液、4 凝縮器、5 蒸気管、6 液管、7 蒸発器容
器、8 ウィック、9 蒸気通路、10 リザーバ、1
1 二次ウィック、14 リザーバ内蔵型ループヒート
パイプ、15 蒸発器、16 中心軸、17 ベイオネ
ット管(液導入管)、17a 端部。
2 working fluid, 2a working fluid vapor, 2b working fluid liquid, 4 condenser, 5 vapor pipe, 6 liquid pipe, 7 evaporator container, 8 wick, 9 vapor passage, 10 reservoir, 1
1 Secondary wick, 14 Reservoir built-in loop heat pipe, 15 Evaporator, 16 Central axis, 17 Bayonet tube (liquid introduction tube), 17a End part.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F28D 15/02 103 F28D 15/02 103Z Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F28D 15/02 103 F28D 15/02 103Z

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 その内部に作動流体を貯留するリザーバ
たる空間を有し中空有底筒状かつ多孔質構造を有するウ
ィックと、作動流体蒸気流通用の間隙である蒸気通路が
ウィックと蒸発器容器内壁面との間に生じるようウィッ
クを収納する蒸発器容器とを備え、作動流体液を吸入す
るための液管が蒸発器容器を貫通してウィックに接合さ
れ、作動流体蒸気を送出するための蒸気管が蒸気通路に
連通する蒸発器であって、液管からリザーバに供給され
た作動流体液が毛細管力によりウィックに吸引され、加
熱源から蒸発器容器を介してウィックに加わった熱によ
りウィック内の作動流体液が作動流体蒸気へと相変化
し、この作動流体蒸気がウィックから蒸気通路を介して
蒸気管に送出される蒸発器において、リザーバ内部にウ
ィックからリザーバ内部に存在する作動流体液への熱リ
ークを阻害する熱リーク阻害部材または、リザーバに供
給された作動流体液とリザーバ内の作動流体蒸気間の伝
熱促進部材またはその双方を設けたことを特徴とする蒸
発器。
1. A wick having a hollow bottomed cylindrical shape and a porous structure having a space as a reservoir for storing a working fluid therein, and a steam passage which is a gap for flowing a working fluid steam and a wick and an evaporator container. An evaporator container for accommodating the wick so as to be formed between the inner wall surface and the inner wall surface, and a liquid pipe for sucking the working fluid liquid is penetrated through the evaporator container and joined to the wick to deliver the working fluid vapor. An evaporator in which a vapor pipe communicates with a vapor passage, and a working fluid liquid supplied from a liquid pipe to a reservoir is sucked into a wick by a capillary force, and wick is generated by heat applied to a wick from a heating source through an evaporator container. In the evaporator in which the working fluid liquid inside undergoes a phase change to working fluid vapor, and this working fluid vapor is delivered from the wick to the vapor pipe through the vapor passage, from inside the wick to inside the reservoir A heat leak inhibiting member that inhibits a heat leak to the working fluid liquid existing in the reservoir, a heat transfer promoting member between the working fluid liquid supplied to the reservoir and the working fluid vapor in the reservoir, or both. And an evaporator.
【請求項2】 前記伝熱促進部材が、リザーバ内の長手
方向に延び、液管から環流してくる作動流体液をリザー
バ内部を長手方向に縦断後、リザーバ内部に排出する液
導入管であって、リザーバ内部でその中心軸から所定方
向にオフセット配置されていることを特徴とする請求項
1記載の蒸発器。
2. The heat transfer promoting member is a liquid introduction pipe that extends in the longitudinal direction inside the reservoir and discharges the working fluid liquid circulating from the liquid pipe into the reservoir after longitudinally cutting the inside of the reservoir in the longitudinal direction. The evaporator according to claim 1, wherein the evaporator is offset from the central axis in a predetermined direction inside the reservoir.
【請求項3】 前記オフセット配置された液導入管は、
反重力方向にオフセットされていることを特徴とする請
求項2記載の蒸発器。
3. The liquid introducing pipe arranged offset,
The evaporator according to claim 2, wherein the evaporator is offset in the antigravity direction.
【請求項4】 上記伝熱促進部材が、リザーバ内の長手
方向に延び、液管から環流してくる作動流体液をリザー
バ内部を長手方向に縦断後、リザーバ内部に排出する液
導入管であって、その管外面にウィック構造を有するこ
とを特徴とする請求項1記載の蒸発器。
4. The heat transfer promoting member is a liquid introducing pipe that extends in the longitudinal direction inside the reservoir and discharges the working fluid liquid, which circulates from the liquid pipe, longitudinally inside the reservoir and then discharges it into the reservoir. The evaporator according to claim 1, wherein the outer surface of the tube has a wick structure.
【請求項5】 上記伝熱促進部材が、リザーバ内の長手
方向に延び、液管から環流してくる作動流体液をリザー
バ内部を長手方向に縦断後、リザーバ内部に排出する液
導入管であって、その管外面に吸熱構造を有することを
特徴とする請求項1記載の蒸発器。
5. The heat transfer promoting member is a liquid introducing pipe that extends in the longitudinal direction inside the reservoir and discharges the working fluid liquid circulating from the liquid pipe into the reservoir after longitudinally cutting the inside of the reservoir in the longitudinal direction. The evaporator according to claim 1, wherein the evaporator has an endothermic structure on its outer surface.
【請求項6】 上記熱リーク阻害かつ伝熱促進部材が、
リザーバ内の長手方向に延び、液管から環流してくる作
動流体液をリザーバ内部を長手方向に縦断後、リザーバ
内部に排出する液導入管であって、前記液導入管は作動
流体液を排出する開放端側から他端側へ延び当該液導入
管を包囲し、排出した作動流体液を他端側に導くシュラ
ウドを有することを特徴とする請求項1記載の蒸発器。
6. The member for inhibiting heat leakage and promoting heat transfer,
A liquid introducing pipe that extends in the longitudinal direction inside the reservoir and flows back from the liquid pipe into the reservoir after longitudinally traversing the inside of the reservoir in the longitudinal direction. The liquid introducing pipe discharges the working fluid liquid. The evaporator according to claim 1, further comprising a shroud that extends from the open end side to the other end side, surrounds the liquid introduction pipe, and guides the discharged working fluid liquid to the other end side.
【請求項7】 前記熱リーク阻害かつ伝熱促進部材がシ
ュラウドを有する液導入管であって、液導入管は長手方
向で折り返し構造を呈することを特徴とする請求項6記
載の蒸発器。
7. The evaporator according to claim 6, wherein the heat leak inhibiting and heat transfer promoting member is a liquid introducing pipe having a shroud, and the liquid introducing pipe has a folded structure in a longitudinal direction.
【請求項8】 前記折り返し構造が二重パイプ構造を呈
することを特徴とする請求項7記載の蒸発器。
8. The evaporator according to claim 7, wherein the folded structure has a double pipe structure.
【請求項9】 上記熱リーク阻害かつ伝熱促進部材が、
リザーバ内に配置され液管のウィック接合側に閉鎖端を
向け、他端に開放端を有するシュラウドであって、リザ
ーバに環流した作動流体液をウィック内壁に沿って開放
端側に導く構造であることを特徴とする請求項1記載の
蒸発器。
9. The member for inhibiting heat leakage and promoting heat transfer,
A shroud arranged in a reservoir, having a closed end directed to the wick joint side of a liquid pipe and an open end at the other end, which is a structure for guiding the working fluid liquid circulating in the reservoir to the open end side along the inner wall of the wick. The evaporator according to claim 1, wherein:
【請求項10】 上記シュラウドは、少なくとも内周面
にウィック構造を有することを特徴とする請求項6から
請求項11のいずれかに記載の蒸発器。
10. The evaporator according to claim 6, wherein the shroud has a wick structure on at least an inner peripheral surface thereof.
【請求項11】 加熱源により加熱された作動流体液を
作動流体蒸気へと相変化させる蒸発器と、吸熱源により
吸熱された作動流体蒸気を作動流体液へと相変化させる
凝縮液と、蒸発器から凝縮器へと作動流体蒸気を送給す
る蒸気管と、凝縮器から蒸発器へと作動流体液を送給す
る液管とを備え、蒸発器がその内部に、毛細管力により
作動流体液を吸い上げるウィックと、動作流体を貯留す
るリザーバを有するリザーバ内蔵型ループヒートパイプ
において、更に、蒸発器が請求項1乃至12のいずれか
に記載の蒸発器であることを特徴とするリザーバ内蔵型
ループヒートパイプ。
11. An evaporator for changing the phase of working fluid liquid heated by a heating source into working fluid vapor, a condensate for changing the phase of working fluid vapor absorbed by a heat absorbing source into working fluid liquid, and evaporation. A vapor pipe for sending working fluid vapor from the condenser to the condenser, and a liquid pipe for feeding working fluid liquid from the condenser to the evaporator, in which the evaporator has a working fluid liquid by a capillary force. A loop with a built-in reservoir having a wick for sucking in a fluid and a reservoir for storing a working fluid, wherein the evaporator is the evaporator according to any one of claims 1 to 12. heat pipe.
【請求項12】 加熱源により加熱された作動流体液を
作動流体蒸気へと相変化させる蒸発器から、吸熱源によ
り吸熱された作動流体蒸気を作動流体液へと相変化させ
る凝縮器へと、蒸気管を介した動作流体蒸気の送給によ
り熱を輸送する熱輸送方法であって、蒸発器が、その内
部に作動流体を貯留するリザーバたる空間を有し中空有
底筒状かつ多孔質構造を有するウィックと、作動流体蒸
気流通用の間隙である蒸気通路がウィックと蒸発器容器
内壁面との間に生じるようウィックを収納する蒸発器容
器とを備え、この蒸発器容器を貫通してウィックに接合
された液管からリザーバに供給され毛細管力によりウィ
ックに吸引させた作動流体液を、加熱源から蒸発器容器
を介してウィックに加わった熱により作動流体蒸気へと
相変化させ蒸気通路を介して蒸気管に送出する熱輸送方
法において、ウィックからリザーバ内部に存在する作動
流体液への熱リークを熱リーク阻害部材により妨害する
こと、また伝熱促進部材によりリザーバ内の作動流体液
と作動流体蒸気間の熱伝達を促進すること、またはその
双方を特徴とする熱輸送方法。
12. From an evaporator, which changes the working fluid liquid heated by a heating source into working fluid vapor, to a condenser, which changes the working fluid vapor absorbed by a heat absorbing source into working fluid liquid. A heat transport method for transporting heat by feeding working fluid vapor through a steam pipe, wherein an evaporator has a hollow bottomed cylindrical and porous structure having a space as a reservoir for storing a working fluid therein. A wick having a wick, and an evaporator container accommodating the wick so that a steam passage, which is a gap for flowing a working fluid vapor, is formed between the wick and the inner wall surface of the evaporator container, and the wick penetrates through the evaporator container. The working fluid liquid supplied to the reservoir from the liquid pipe joined to the wick and sucked by the wick by the capillary force is changed into the working fluid vapor by the heat applied to the wick from the heating source through the evaporator container, and the vapor passage is changed. In the heat transport method of delivering to the steam pipe via the heat leak inhibiting member, the heat leak from the wick to the working fluid liquid existing inside the reservoir is blocked by the heat leak inhibiting member, and A heat transport method characterized by promoting heat transfer between working fluid vapors, or both.
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