【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレッキシビリティを有する自励振動ヒートパイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまでに実用化されているヒートパイプはウィック式ヒートパイプ、密閉二相サーモサイフォン、自励振動ヒートパイプの３種類が代表的なものである。
【０００３】
そして流路の構成としては各々、流路の両端が閉じた単管型と流路の両端が接続されたループ型とがある。
【０００４】
フレッキシビリティを有するヒートパイプを得るために、ウィック式ヒートパイプおよび密閉二相サーモサイフォンではコンテナを構成する管路の一部にベローズを設けるという案がある。
【０００５】
ウィック式ヒートパイプあるいは密閉二相サーモサイフォンの単管型ヒートパイプでは、通常管内壁に液が、そして管中央部に蒸気が存在するように気液が分離され、動作時には液と蒸気とは対向して流れる。
【０００６】
このような作動流体の分布と流れを保持するために、ウィック式ヒートパイプでは管内壁に毛細管構造が設けられる。
【０００７】
また密閉二相サーモサイフォンにおいても作動流体の分布と流れを安定に保持するために管内壁に毛細管構造が設けられることが多い。
【０００８】
この毛細管構造は加熱部と冷却部とに亘って連続して存在しなければならない。
【０００９】
しかし、ベローズの内面に毛細管構造を設けることは技術的に非常に難しい。
【００１０】
そこで、毛細管構造を管中央部に設け、これを加熱部と冷却部の管内壁面の毛細管構造と連結する方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【００１１】
ウィック式ヒートパイプのループ型にはキャピラリポンプループ（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｐｕｍｐｅｄ Ｌｏｏｐ： ＣＰＬ）あるいはループヒートパイプ（Ｌｏｏｐ Ｈｅａｔ Ｐｉｐｅ： ＬＨＰ）と呼ばれる方式があり、作動流体は毛細管力により、ループを一方向に流れる。
【００１２】
そして少なくとも蒸発部から凝縮部に向かう蒸気輸送管と凝縮部から蒸発部へ向かう液輸送管には毛細管構造の必要が無いので、これらの部分にベローズを設けている例がある（例えば、非特許文献２参照。）。
【００１３】
密閉二相サーモサイフォンのループ型あるいは自励振動ヒートパイプに関してはこれまでにフレッキシビリティを有するための提案あるいは実用化の例は無い。
【００１４】
また、ヒートパイプをフレッキシブル化するのではなく、摺動接触式熱交換器を介し、二つのヒートパイプを回転自在に連結した熱輸送装置が提案されている。（例えば、非特許文献３参照。）。
【００１５】
【非特許文献１】
Ｓｈｉｍｉｚｕ， Ａ．， ”Ａ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｈｅａｔ Ｐｉｐｅ ｗｉｔｈ Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ａｒｔｅｒｉａｌ Ｗｉｃｋ”， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｈｅ １１ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｅａｔ Ｐｉｐｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， Ｔｈｅ Ｊａｐａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｈｅａｔ Ｐｉｐｅｓ， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ， １９９９， ｐ． １４９−１５３
【００１６】
【非特許文献２】
日本ヒートパイプ協会編、「実用ヒートパイプ」、第２版、日刊工業新聞社、２００１年７月、ｐ．２５４−２５９
【００１７】
【非特許文献３】
日本ヒートパイプ協会編、「実用ヒートパイプ」、第２版、日刊工業新聞社、２００１年７月、ｐ．１２９−１３３
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
単管型のウィック式ヒートパイプあるいは密閉二相サーモサイフォンは比較的単純な構造であるため、価格が安く、高い信頼性を持つ製品を供給することができ、またある程度の細径化も可能であった。
【００１９】
しかし管路にベローズを設けると、従来管内壁に設けられていた毛細管構造を管内壁から離して設ける必要があり、毛細管構造の構成が複雑となる。
【００２０】
このため、細管化による小型、軽量化が難しく、価格の上昇とトラブルの増加を招くという問題があった。
【００２１】
ループ型のウィック式ヒートパイプあるいはループ型の密閉二相サーモサイフォンでは蒸気だけが流れる蒸気輸送管と液だけが流れる液輸送管があり、この部分は毛細管構造を要しない。
【００２２】
したがって、蒸気輸送管と液輸送管にベローズを設ければ、内部の毛細管構造の変更は必要なく、作動流体の動作にも影響を与えないので価格の上昇やトラブルの増加を招くという問題はない。
【００２３】
しかしキャピラリポンプループあるいはループヒートパイプの蒸発管は複雑な毛細管構造と流路とを有し、またその製造、組み立てには高度な精密さが必要である。
【００２４】
このため、非常に高価であり宇宙機の熱制御などの特殊な用途にしか用いられないという問題がある。
【００２５】
また、起動やリプライミングにおいてトラブルを起こす可能性があるという技術的な問題がある。
【００２６】
また蒸発管の細管化が難しく、蒸発管の重量、容積が大きいという問題がある。
【００２７】
ループ型密閉二相サーモサイフォンは冷却部を加熱部より高い位置に設置しなければならないという制約があり、また小型化すると得られるヘッドが小さくなり、熱輸送性能が低下するという問題がある。
【００２８】
二本の単管ヒートパイプをヒンジ機能を持つ、摺動接触式熱交換器やフレッキシブルな良熱伝導体で連結する方法は単一のヒートパイプと比較すると、各々のヒートパイプの熱抵抗が加算されるとともに連結部での熱抵抗が付加されるため熱輸送性能が低下するという問題がある。
【００２９】
また部品点数が増えることによるトラブルの増加、価格の上昇を招くという問題がある。
【００３０】
本発明は熱輸送性能と信頼性が高く、安価で小型、軽量化が可能なフレッキシビリティを有するヒートパイプを提供することを目的としている。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
加熱部と冷却部との間を複数回往復する流路に作動流体を封入してなる自励振動ヒートパイプにおいて、前記流路を構成するコンテナの少なくとも一部がフレッキシビリティを有し、前記自励振動ヒートパイプの伸縮、あるいは折り曲げ、あるいは変形される部位への配設を可能とする。
【００３２】
自励振動ヒートパイプの伸縮、あるいは折り曲げ、あるいは変形される部位への配設を可能とするために、自励振動ヒートパイプのコンテナを構成する管路の少なくとも一部をフレッキシビリティを有する形状にする。
【００３３】
自励振動ヒートパイプのコンテナを構成する管路の少なくとも一部をフレッキシビリティを有する形状にするために、前記自励振動ヒートパイプのコンテナを構成する管路の少なくとも一部をコイル状に変形する。
【００３４】
また、自励振動ヒートパイプのコンテナを構成する管路の少なくとも一部をフレッキシビリティを有する形状にするために、前記自励振動ヒートパイプのコンテナを構成する管路の少なくとも一部を波状にする。
【００３５】
また、自励振動ヒートパイプのコンテナを構成する管路の少なくとも一部をフレッキシビリティを有する形状にするために、前記自励振動ヒートパイプのコンテナを構成する管路の少なくとも一部をベローズで構成する。
【００３６】
また、自励振動ヒートパイプの伸縮、あるいは折り曲げ、あるいは変形される部位への配設を可能とするために、自励振動ヒートパイプのコンテナの少なくとも一部をフレッキシビリティを有する材料で構成する。
【００３７】
自励振動ヒートパイプのコンテナの少なくとも一部をフレッキシビリティを有する材料で構成するために、自励振動ヒートパイプのコンテナの少なくとも一部を超弾性合金で構成する。
【００３８】
また、自励振動ヒートパイプのコンテナの少なくとも一部をフレッキシビリティを有する材料で構成するために、自励振動ヒートパイプのコンテナの少なくとも一部を超弾塑性合金で構成する。
【００３９】
変形される伝熱面への配設を可能とするために、自励振動ヒートパイプのコンテナを構成する管路のうち伝熱面に配設する管路の少なくとも一部がフレッキシビリティを有する。
【００４０】
前記伝熱面は衣服内に形成されており、衣服内に前記管路が配設されている。
【００４１】
複数の伝熱面の間の相対的な位置の変化に応じ、自励振動ヒートパイプの伸縮、あるいは折り曲げを可能とするために、自励振動ヒートパイプのコンテナのうち伝熱面に配設する以外のコンテナの少なくとも一部がフレッキシビリティを有する。
【００４２】
前記自励振動ヒートパイプは少なくとも電子機器を搭載した宇宙機の本体と本体に折りたたみ、展開可能に連結された放熱面とに亘って配設される。
【００４３】
ここでいう自励振動ヒートパイプとは自励的に発生する圧力振動により作動流体を駆動するヒートパイプである。
【００４４】
自励振動ヒートパイプの代表的な構造としては加熱部と冷却部とを複数回往復する細い流路に流路容積の半分程度の作動流体が封入されたものがある。
【００４５】
前記構造の自励振動ヒートパイプの流路としては少なくとも両端が閉じられた一本の流路、両端が接続され、ループを構成する一本の流路、さらに前記ループに逆止弁を具えた流路の少なくとも三つの構成が存在する。
【００４６】
また、本発明における自励振動ヒートパイプが有するフレッキシビリティとはコンテナが繰り返し変形することによるコンテナの機能の劣化を生じない特性を言う。
【００４７】
コンテナが変形する場合とは、例えば、自励振動ヒートパイプを配設した伝熱面の形状が変化するのに応じて、あるいは自励振動ヒートパイプを配設した複数の伝熱面の相対的な位置や角度が変化するのに応じて、自励振動ヒートパイプのコンテナが変形することが挙げられる。
【００４８】
フレッキシビリティに関する特性としては、特に自励振動ヒートパイプの流路の直径の数倍ないし数十倍の曲率半径でコンテナを繰り返し曲げることでも機能の劣化を生じないことが好ましい。
【００４９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
【００５０】
図１において自励振動ヒートパイプの管路１は管路部分２、管路部分３、管路部分４とからなり、管路部分２は加熱部５に配設され、管路部分３は冷却部６に配設されており、管路部分２と管路部分３とは管路部分４によって接続され、管路１は加熱部５と冷却部６との間を何回も往復するように配設されている。
【００５１】
管路部分４は管路を屈曲し，波状に構成されてフレッキシビリティを有しており、このため加熱部５と冷却部６とは折りたたみ可能である。
【００５２】
自励振動ヒートパイプの管路１の内部には図２に示すように作動流体蒸気７と作動流体液８とが分布しており、加熱部５から冷却部６への熱輸送は自励的に発生する圧力振動により、作動流体蒸気７と作動流体液８とが加熱部５と冷却部６との間を往復することによって行われる。
【００５３】
図３に示す実施例では、フレキシビリティを有する管路部分４は自励振動ヒートパイプ管路をコイル状に構成している。
【００５４】
図３（ａ）に示す実施例では、主として管路ぶぶん４が構成するコイルの軸方向に管路１が伸縮可能とすることを目的としている。
【００５５】
図３（ｂ）に示す実施例では主として管路部分４が構成するコイルの軸を中心として管路１が回転可能とすることを目的としている。
【００５６】
図４に示す実施例では変形する伝熱面である冷却部６にフレッキシビリティを有する管路部分４を配設している。
【００５７】
図５に示す実施例ではフレッキシビリティを有する管路部分４はベローズで構成されている。
【００５８】
管路部分４はフレッキシビリティを有する材料で構成してもよい。
【００５９】
フレッキシビリティを有する材料の例としてはたとえば超弾性Ｔｉ−Ｎｉ合金あるいは超弾塑性Ｔｉ合金が挙げられる。
【００６０】
なお、自励振動ヒートパイプがフレッキシビリティを有するためのコンテナの形状や材料は上記の実施例に限定されるものではない。
【００６１】
自励振動ヒートパイプがフレッキシビリティを有するためのコンテナの形状は、必要なフレッキシビリティの方向や大きさによって設定されるものであり、図１あるいは図３に示した実施例に限定されるものではない。
【００６２】
例えば、自励振動ヒートパイプがフレッキシビリティを有するためのコンテナの形状はＵ字状、あるいはΩ字状に構成してもよい。
【００６３】
また、管路部分４の断面を他の部分の管路の断面より、小さくする、あるいは管路部分４の断面を扁平にしてもよい。
【００６４】
また、管路部分４をフレッキシビリティを有する材料で構成し、かつ管路部分４の形状をフレッキシビリティを有する形状に変形してよい。
【００６５】
また、ヒートパイプのコンテナは管路に限定されるものではなく、板に溝を設け、この板に蓋をすることにより、板の内部に流路を構成したコンテナでもよい。
【００６６】
また、管路部分４構成する材料としてはフレッキシビリティを有する材料であればよく、超弾性Ｔｉ−Ｎｉ合金あるいは超弾塑性Ｔｉ合金以外の材料でも用いることが出来る。
【００６７】
要するに、ヒートパイプの機能を損なうことなく自励振動ヒートパイプのコンテナがフレッキシビリティを有することができればよい。
【００６８】
またフレッキシビリティを有する部分を自励振動ヒートパイプのどの部分に設けるかは、伝熱面の相対的な位置や角度の変化、あるいは伝熱面の形状の変化によって設定されるものであり、図１、図３又は図４に示した実施例に限定されるものではない。
【００６９】
例えば、ヒートパイプ全体が変形する面に配設される場合はヒートパイプ全体がフレッキシビリティがあるように構成すればよい。
【００７０】
衣服に用いた場合、例えば、消防服や宇宙服のように断熱性が高い特殊な衣服においては、衣服全体に本発明の自励振動ヒートパイプを配設することが出来、この部分をフレッキシビリティを有するようにすればよい。
【００７１】
二つの伝熱面の間の距離が変化する場合、あるいは二つの伝熱面を折りたたみ、展開する場合、連結する部分に配設される自励振動ヒートパイプのコンテナをフレッキシビリティがあるように構成すればよい。
【００７２】
展開放熱面を有する宇宙機に用いた場合、本発明の自励振動ヒートパイプを電子機器などの発熱体を有する本体と展開放熱面とにわたって配設し、本体と展開放熱面との連結部分に配設する部分がフレッキシビリティがあるようにすればよい。
【００７３】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００７４】
自励振動ヒートパイプでは、管路の変形やベローズの取り付けなどが作動流体の動作に影響を与えることがほとんどないので熱輸送性能の低下を伴うことなく、フレッキシビリティを有する自励振動ヒートパイプを提供することが出来る。
【００７５】
また、自励振動ヒートパイプは他の形式のヒートパイプに比較すると細い管で構成することができるので、フレッキシビリティを有する自励振動ヒートパイプは小さな曲率半径での曲げにも対応することができる。
【００７６】
また、自励振動ヒートパイプは伝熱面に配設する部分を含むヒートパイプ全体を細管で構成することができるので、ヒートパイプ全体がフレッキシビリティを有する自励振動ヒートパイプを提供することができる。
【００７７】
自励振動ヒートパイプは、上記のような特長を持つフレッキシビリティを有し、かつ、低価格、高信頼性、小型軽量、高性能であり、重力に依存しない動作が可能という自励振動ヒートパイプの特長を具えたヒートパイプを提供することができる。
【００７８】
フレキシビリティを有する自励振動ヒートパイプにおいては複数の伝熱面の間の距離が変化する、あるいは伝熱面を折り畳み、展開する等の伝熱面の間に亘って、単一のヒートパイプを配設することが可能である。
【００７９】
したがって摺動接触型熱交換器等を介して複数のヒートパイプを配設する方法と比較し、単一のヒートパイプの配設が可能であるフレキシビリティを有する自励振動ヒートパイプは熱輸送性能と信頼性が高く、かつ安価な熱輸送の手段を提供することが出来る。
【００８０】
またフレキシビリティのある自励振動ヒートパイプは形状が変化する伝熱面へ配設する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】フレキシビリティを有する自励振動ヒートパイプの実施例を示す図である。
【図２】自励振動ヒートパイプの管路の縦断面図である。
【図３】フレキシビリティを有する管路の別の実施例を示す図である。
【図４】フレキシビリティを有する自励振動ヒートパイプの別の実施例を示す図である。
【図５】フレキシビリティを有する管路の別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１ 自励振動ヒートパイプの管路
２ 加熱部に配設する自励振動ヒートパイプの管路部分
３ 冷却部に配設する自励振動ヒートパイプの管路部分
４ フレキシビリティを有する自励振動ヒートパイプの管路部分
５ 加熱部
６ 冷却部
７ 作動流体蒸気
８ 作動流体液[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a self-excited oscillating heat pipe having flexibility.
[0002]
[Prior art]
Heat pipes that have been put into practical use so far are typically three types: a wick heat pipe, a closed two-phase thermosiphon, and a self-excited oscillating heat pipe.
[0003]
Each of the flow path configurations includes a single pipe type in which both ends of the flow path are closed and a loop type in which both ends of the flow path are connected.
[0004]
In order to obtain a heat pipe having flexibility, in the case of a wick heat pipe and a closed two-phase thermosiphon, there is a plan in which a bellows is provided in a part of a pipeline constituting a container.
[0005]
In a wick heat pipe or a closed two-phase thermosiphon single pipe heat pipe, gas and liquid are separated so that liquid is usually present on the inner wall of the pipe and steam is present in the center of the pipe. And flow
[0006]
In order to maintain such distribution and flow of the working fluid, a capillary structure is provided on the inner wall of the wick type heat pipe.
[0007]
Also in a closed two-phase thermosiphon, a capillary structure is often provided on the inner wall of the pipe in order to stably maintain the distribution and flow of the working fluid.
[0008]
This capillary structure must be continuous over the heating section and the cooling section.
[0009]
However, it is technically very difficult to provide a capillary structure on the inner surface of the bellows.
[0010]
Therefore, a method has been proposed in which a capillary structure is provided in the center of the tube and connected to the capillary structure on the inner wall surface of the heating unit and the cooling unit (for example, see Non-Patent Document 1).
[0011]
The loop type of the wick type heat pipe includes a method called a capillary pumped loop (CPL) or a loop heat pipe (LHP), and a working fluid flows in the loop in one direction by capillary force.
[0012]
Since at least the vapor transport pipe from the evaporator to the condenser and the liquid transport pipe from the condenser to the evaporator do not need a capillary structure, there are examples in which bellows are provided in these parts (for example, non-patented). Reference 2).
[0013]
There has been no proposal or practical application of a closed two-phase thermosiphon loop type or self-excited oscillating heat pipe for flexibility.
[0014]
Also, a heat transport device has been proposed in which two heat pipes are rotatably connected via a sliding contact heat exchanger instead of making the heat pipes flexible. (For example, see Non-Patent Document 3.)
[0015]
[Non-patent document 1]
Shimizu, A .; , "A Flexible Heat Pipe with Carbon Fiber Arterial Wick", Proceedings of The 11 th International Heat Pipe Conference, The Japan Association for Heat Pipes, September, 1999, p. 149-153
[0016]
[Non-patent document 2]
Edited by Japan Heat Pipe Association, “Practical Heat Pipe”, 2nd edition, Nikkan Kogyo Shimbun, July 2001, p. 254-259
[0017]
[Non-Patent Document 3]
Edited by Japan Heat Pipe Association, “Practical Heat Pipe”, 2nd edition, Nikkan Kogyo Shimbun, July 2001, p. 129-133
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
Single-tube wick heat pipes or closed two-phase thermosiphons have a relatively simple structure, so they can supply products with low cost and high reliability, and they can be reduced in diameter to some extent. there were.
[0019]
However, when the bellows is provided in the pipe, the capillary structure conventionally provided on the inner wall of the pipe must be provided separately from the inner wall of the pipe, and the configuration of the capillary structure becomes complicated.
[0020]
For this reason, there is a problem that it is difficult to reduce the size and weight by reducing the size of the tube, which causes an increase in price and an increase in trouble.
[0021]
In a loop-type wick heat pipe or a loop-type closed two-phase thermosiphon, there are a vapor transport pipe through which only vapor flows and a liquid transport pipe through which only liquid flows, and this portion does not require a capillary structure.
[0022]
Therefore, if the bellows are provided in the vapor transport pipe and the liquid transport pipe, the internal capillary structure does not need to be changed, and the operation of the working fluid is not affected, so that there is no problem of increasing the price and increasing the trouble. .
[0023]
However, the evaporation tube of a capillary pump loop or a loop heat pipe has a complicated capillary structure and a flow path, and its production and assembly require a high degree of precision.
[0024]
For this reason, there is a problem that it is very expensive and can be used only for special applications such as heat control of a spacecraft.
[0025]
In addition, there is a technical problem that a trouble may occur in activation and repriming.
[0026]
In addition, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the evaporating tube and the weight and volume of the evaporating tube are large.
[0027]
The loop-type closed two-phase thermosiphon has a limitation that the cooling unit must be installed at a position higher than the heating unit. Further, when the size is reduced, the size of the obtained head is reduced, and there is a problem that the heat transport performance is reduced.
[0028]
The method of connecting two single tube heat pipes with a sliding contact heat exchanger with a hinge function and a flexible good heat conductor adds the heat resistance of each heat pipe compared to a single heat pipe However, there is a problem that the heat transport performance is reduced due to the addition of thermal resistance at the connection portion.
[0029]
Further, there is a problem that an increase in the number of parts causes an increase in trouble and an increase in price.
[0030]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat pipe which has high heat transport performance and high reliability, and which is inexpensive, small-sized, and lightweight and has flexibility.
[0031]
[Means for Solving the Problems]
In a self-excited oscillating heat pipe in which a working fluid is sealed in a flow path that reciprocates a plurality of times between a heating unit and a cooling unit, at least a part of a container constituting the flow path has flexibility, and The self-excited oscillating heat pipe can be arranged at a portion that is expanded, contracted, bent, or deformed.
[0032]
In order to enable the self-excited oscillating heat pipe to expand, contract, or bend, or to be disposed in a portion to be deformed, at least a part of a conduit constituting a container of the self-excited oscillating heat pipe has a shape having flexibility. To
[0033]
In order to form at least a part of the conduit constituting the container of the self-excited vibration heat pipe into a shape having flexibility, at least a part of the conduit constituting the container of the self-excited vibration heat pipe is deformed into a coil shape. I do.
[0034]
Further, in order to form at least a part of the conduit constituting the container of the self-excited vibration heat pipe into a shape having flexibility, at least a part of the conduit constituting the container of the self-excited vibration heat pipe is wavy. I do.
[0035]
Further, in order to form at least a part of the conduit constituting the container of the self-excited vibration heat pipe into a shape having flexibility, at least a part of the conduit constituting the container of the self-excited vibration heat pipe is formed of bellows. Constitute.
[0036]
Further, in order to enable the self-excited oscillating heat pipe to expand, contract, or bend, or to be disposed at a portion to be deformed, at least a part of the container of the self-excited oscillating heat pipe is made of a material having flexibility. .
[0037]
In order to form at least a part of the container of the self-excited vibration heat pipe with a material having flexibility, at least a part of the container of the self-excited vibration heat pipe is formed of a superelastic alloy.
[0038]
Further, in order to configure at least a part of the container of the self-excited vibration heat pipe with a material having flexibility, at least a part of the container of the self-excited vibration heat pipe is formed of a super-elastic-plastic alloy.
[0039]
In order to enable the arrangement on the heat transfer surface to be deformed, at least a part of the conduits arranged on the heat transfer surface among the conduits constituting the container of the self-excited vibration heat pipe has flexibility. .
[0040]
The heat transfer surface is formed in clothing, and the conduit is disposed in the clothing.
[0041]
A self-excited oscillating heat pipe is provided on the heat-transfer surface of a container of the self-excited oscillating heat pipe in order to enable expansion and contraction or bending of the self-excited oscillating heat pipe according to a change in the relative position between the plurality of heat transfer surfaces. At least some of the other containers have flexibility.
[0042]
The self-excited oscillating heat pipe is disposed at least over a main body of the spacecraft on which the electronic device is mounted and a heat radiating surface which is folded and connected to the main body so as to be deployable.
[0043]
The self-excited oscillating heat pipe here is a heat pipe that drives a working fluid by self-excited pressure vibration.
[0044]
As a typical structure of the self-excited oscillating heat pipe, there is a structure in which a working fluid of about half of the volume of the flow path is sealed in a narrow flow path which reciprocates a heating unit and a cooling unit a plurality of times.
[0045]
As the flow path of the self-excited vibration heat pipe of the above structure, at least one flow path closed at both ends, both flow paths are connected, one flow path forming a loop, and the loop further provided with a check valve. There are at least three configurations of the flow path.
[0046]
Further, the flexibility of the self-excited oscillating heat pipe in the present invention refers to a characteristic that does not cause deterioration of the function of the container due to repeated deformation of the container.
[0047]
The case where the container is deformed is, for example, as the shape of the heat transfer surface provided with the self-excited oscillating heat pipe changes or relative to the plurality of heat transfer surfaces provided with the self-excited oscillating heat pipe. The container of the self-excited oscillating heat pipe may be deformed according to a change in the position or angle.
[0048]
As for the characteristics relating to the flexibility, it is preferable that the function is not deteriorated even when the container is repeatedly bent at a radius of curvature several to several tens of times the diameter of the flow path of the self-excited vibration heat pipe.
[0049]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.
[0050]
In FIG. 1, a pipe 1 of a self-excited oscillating heat pipe is composed of a pipe section 2, a pipe section 3, and a pipe section 4. The pipe section 2 is disposed in a heating section 5, and the pipe section 3 is cooled. The pipe section 2 and the pipe section 3 are connected by a pipe section 4, and the pipe 1 reciprocates between the heating section 5 and the cooling section 6 many times. It is arranged.
[0051]
The pipe section 4 has a flexibility by bending the pipe and having a wave shape, so that the heating section 5 and the cooling section 6 can be folded.
[0052]
As shown in FIG. 2, a working fluid vapor 7 and a working fluid liquid 8 are distributed inside the pipe 1 of the self-excited oscillating heat pipe, and heat transport from the heating unit 5 to the cooling unit 6 is self-excited. Is caused by the working fluid vapor 7 and the working fluid liquid 8 reciprocating between the heating unit 5 and the cooling unit 6 due to the pressure vibration generated at the time.
[0053]
In the embodiment shown in FIG. 3, the duct section 4 having flexibility forms a self-excited oscillating heat pipe duct in a coil shape.
[0054]
In the embodiment shown in FIG. 3A, the purpose is to make the pipeline 1 expandable and contractable in the axial direction of the coil mainly constituted by the pipeline part 4.
[0055]
The embodiment shown in FIG. 3B mainly aims at enabling the pipeline 1 to rotate around the axis of the coil formed by the pipeline portion 4.
[0056]
In the embodiment shown in FIG. 4, a duct portion 4 having flexibility is disposed in a cooling portion 6 which is a deformable heat transfer surface.
[0057]
In the embodiment shown in FIG. 5, the flexible conduit section 4 is made of bellows.
[0058]
The pipe section 4 may be made of a material having flexibility.
[0059]
Examples of the material having flexibility include, for example, a superelastic Ti—Ni alloy or a superelastic plastic Ti alloy.
[0060]
The shape and material of the container for the self-excited oscillating heat pipe to have flexibility are not limited to the above-described embodiment.
[0061]
The shape of the container for the self-excited oscillating heat pipe to have flexibility is set according to the direction and size of the required flexibility, and is limited to the embodiment shown in FIG. 1 or FIG. Not something.
[0062]
For example, the shape of the container for the self-excited oscillating heat pipe to have flexibility may be configured in a U-shape or an Ω-shape.
[0063]
Further, the cross section of the pipe portion 4 may be smaller than the cross sections of the other portions of the pipe, or the cross section of the pipe portion 4 may be made flat.
[0064]
Further, the conduit portion 4 may be made of a material having flexibility, and the shape of the conduit portion 4 may be changed to a shape having flexibility.
[0065]
Further, the container of the heat pipe is not limited to the conduit, but may be a container in which a groove is formed in a plate and a cover is formed on the plate to form a flow path inside the plate.
[0066]
The material constituting the conduit portion 4 may be any material having flexibility, and materials other than a superelastic Ti—Ni alloy or a superelastic plastic Ti alloy can also be used.
[0067]
In short, it is only necessary that the container of the self-excited oscillating heat pipe can have flexibility without impairing the function of the heat pipe.
[0068]
In which part of the self-excited oscillating heat pipe the flexible part is provided is determined by a change in the relative position and angle of the heat transfer surface, or a change in the shape of the heat transfer surface, It is not limited to the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 3 or FIG.
[0069]
For example, when the entire heat pipe is disposed on a deformable surface, the entire heat pipe may be configured to have flexibility.
[0070]
When used for clothing, for example, in special clothing having high heat insulation such as firefighting clothing and space suits, the self-excited vibration heat pipe of the present invention can be arranged on the entire clothing, and this portion is flexibly What is necessary is just to have the ability.
[0071]
When the distance between the two heat transfer surfaces changes, or when the two heat transfer surfaces are folded and unfolded, the container of the self-excited oscillating heat pipe arranged at the connecting part should be flexible. What is necessary is just to comprise.
[0072]
When used in a spacecraft having a deployable heat radiating surface, the self-excited vibration heat pipe of the present invention is disposed over a main body having a heating element such as an electronic device and a deployable heat radiating surface, and is provided at a connection portion between the main body and the deployable heat radiating surface. What is necessary is just to make the arrangement | positioning part flexible.
[0073]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
[0074]
In the self-excited vibration heat pipe, the deformation of the pipeline and the attachment of the bellows have almost no effect on the operation of the working fluid. Can be provided.
[0075]
In addition, self-excited vibration heat pipes can be made of thinner pipes than other types of heat pipes, so self-excited vibration heat pipes that have flexibility can be used for bending at small radii of curvature. it can.
[0076]
In addition, since the self-excited vibration heat pipe can be configured by a thin tube, the entire heat pipe including the portion arranged on the heat transfer surface can be provided, and the entire heat pipe can provide a self-excited vibration heat pipe having flexibility. it can.
[0077]
The self-excited vibration heat pipe has the flexibility described above, is low-priced, highly reliable, compact, lightweight, and high-performance, and can operate independently of gravity. A heat pipe having the characteristics of a pipe can be provided.
[0078]
In a self-excited oscillating heat pipe with flexibility, the distance between a plurality of heat transfer surfaces changes, or the heat transfer surface is folded and unfolded. It is possible to arrange.
[0079]
Therefore, compared to the method of arranging multiple heat pipes via a sliding contact heat exchanger, etc., the self-excited oscillating heat pipe which has the flexibility that a single heat pipe can be arranged Thus, it is possible to provide a highly reliable and inexpensive means for heat transport.
[0080]
In addition, a flexible self-excited oscillating heat pipe can be installed on a heat transfer surface whose shape changes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a self-excited oscillating heat pipe having flexibility.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a pipe of a self-excited oscillating heat pipe.
FIG. 3 is a view showing another embodiment of a flexible conduit.
FIG. 4 is a view showing another embodiment of a self-excited oscillating heat pipe having flexibility.
FIG. 5 is a view showing another embodiment of a flexible conduit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pipe line of self-excited vibration heat pipe 2 Pipe part of self-excited vibration heat pipe provided in heating part 3 Pipe part of self-excited vibration heat pipe provided in cooling part 4 Self-excited vibration heat having flexibility Pipe section 5 Heating section 6 Cooling section 7 Working fluid vapor 8 Working fluid liquid
