【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はヒートパイプへの作動液封入装置およびこれを用いた作動液封入方法に関する。
【０００２】
この明細書において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【０００３】
【従来の技術】
ヒートパイプにおいては、そのコンテナ内部にＮ２、Ｏ２、ＣＯ２などの非凝縮性ガスが残留していないことが要求される。
【０００４】
従来、コンテナ内に非凝縮性ガスが残留しないように作動液を封入する方法として、たとえば次の３つ方法が知られている。
【０００５】
▲１▼作動液注入口からコンテナ内に作動液を注入した後、コンテナの作動液注入口に非凝縮性ガス回収容器を接続し、ついでコンテナを加熱して作動液を蒸発させることによりコンテナ内の非凝縮性ガスを非凝縮性ガス回収容器内に流入させて滞留させ、その後コンテナの作動液注入口を封止する方法（特許文献１参照）。
【０００６】
▲２▼コンテナに、作動液注入口、非凝縮性ガス排出口および非凝縮性ガス排出口に連なった非凝縮性ガス回収容器を設けておき、作動液注入口からコンテナ内に作動液を注入した後作動液注入口を封止し、ついでコンテナを加熱して作動液を蒸発させることによりコンテナ内の非凝縮性ガスを非凝縮性ガス排出口から非凝縮性ガス回収容器内に流入させて滞留させ、その後コンテナの非凝縮性ガス排出口を封止する方法（特許文献２参照）。
【０００７】
▲３▼コンテナ内に、作動液投入口から氷結した作動液を入れた後、コンテナ内を真空引きし、この状態で作動液投入口を封止する方法（特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１８８５９号公報（特許請求の範囲）
【０００９】
【特許文献２】
特開２０００−１８８６０号公報（特許請求の範囲）
【００１０】
【特許文献３】
特開２０００−２４９４８２号公報（特許請求の範囲）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の作動液封入方法によれば、次のような問題があることが判明した。
【００１２】
特許文献１および２に記載された方法によれば、コンテナの加熱は作動液蒸気圧が大気圧の２〜３倍になるような高温で行う必要があるため、大気圧下での沸点が高い作動液を用いる場合に問題が生じることがある。すなわち、上記加熱を安定して行うために、加熱源として一般に温水が用いられるが、作動液沸点が大気圧下で５０℃を越える場合には温水の温度を９０℃以上にする必要があり、作業者の火傷の危険があるとともに、水蒸気による設備トラブル対策が必要になる。また、コンテナがアルミニウム製の場合、その表面に水和皮膜による変色が発生して外観上問題になったり、コンテナが劣化したりする。
【００１３】
また、特許文献３に記載された方法によれば、作動液を氷結させるためにコストが高くなる。
【００１４】
この発明の目的は、上記問題を解決し、作動液の封入を支障なくかつ比較的安価に行いうるヒートパイプへの作動液封入装置およびこれを用いた作動液封入方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を解決するために次の手段からなる。
【００１６】
１）作動液注入口を有するヒートパイプのコンテナ内に作動液を封入する装置であって、コンテナの作動液注入口に着脱自在に接続されるガス抜き口部、および真空排気系に接続される真空引き口部を有する非凝縮性ガス回収容器を備えているヒートパイプへの作動液封入装置。
【００１７】
２）非凝縮性ガス回収容器が、一端が閉鎖されるとともに他端が開口した容器本体と、容器本体の開口端部に着脱自在に取り付けられかつガス抜き口部および真空引き口部を有する口部材とよりなる上記１）記載のヒートパイプへの作動液封入装置。
【００１８】
３）非凝縮性ガス回収容器内の真空度を検出する真空計を備えている上記１）または２）記載のヒートパイプへの作動液封入装置。
【００１９】
４）ガス抜き口部を含んで非凝縮性ガス回収容器を外側から加熱する加熱手段を備えている上記１）〜３）のうちのいずれかに記載のヒートパイプへの作動液封入装置。
【００２０】
５）ガス抜き口部の先端部にワンタッチジョイントの一方のジョイント部材が取り付けられており、このワンタッチジョイントの他方のジョイント部材がコンテナの作動液注入口に取り付けられるようになされている上記１）〜４）のうちのいずれかに記載のヒートパイプへの作動液封入装置。
【００２１】
６）ガス抜き口部および真空引き口部に開閉弁が設けられている上記１）〜５）のうちのいずれかに記載のヒートパイプへの作動液封入装置。
【００２２】
７）大気圧下での沸点が５０℃を越えている作動液を、ヒートパイプのコンテナ内に封入するのに用いられる上記１）〜６）のうちのいずれかに記載のヒートパイプへの作動液封入装置。
【００２３】
８）作動液がＨＦＣ４３１０である上記７）記載のヒートパイプへの作動液封入装置。
【００２４】
９）上記１）〜８）のうちのいずれかに記載の作動液封入装置を用いて作動液注入口を有するヒートパイプのコンテナ内に作動液を封入する方法であって、（ａ）作動液注入口からコンテナ内に作動液を注入すること、（ｂ）作動液が注入されたコンテナを加熱すること、（ｃ）作動液封入装置のガス抜き口部をコンテナの作動液注入口に接続すること、（ｄ）真空引き口部を通して作動液封入装置の非凝縮性ガス回収容器内を真空引きし、非凝縮性ガス回収容器内を真空状態に保つこと、（ｅ）コンテナの作動液注入口に作動液封入装置のガス抜き口を接続すること、（ｆ）コンテナ内と内部が真空状態に保たれた非凝縮性ガス回収容器内とを連通状態にすることにより、コンテナ内に存在した非凝縮性ガスを非凝縮性ガス回収容器内に流入させ、さらに作動液を蒸発させて非凝縮性ガスを非凝縮性ガス回収容器内に滞留させるとともに作動液をコンテナ内に残留させること、ならびに（ｇ）コンテナの作動液注入口を封止することを含むヒートパイプへの作動液封入方法。
【００２５】
１０）上記（ａ）に引き続いて上記（ｂ）〜（ｅ）を行い、ついで上記（ｆ）の後に上記（ｇ）を行うものであり、上記（ｂ）〜（ｅ）を任意の順序で行う上記９）記載のヒートパイプへの作動液封入方法。
【００２６】
１１）コンテナの作動液注入口の封止を、非凝縮性ガスとガス状作動液との境界部分で行う上記９）または１０）記載のヒートパイプへの作動液封入方法。
【００２７】
１２）上記（ｆ）を行う際に、ガス抜き口部を含んで非凝縮性ガス回収容器を外側から加熱する上記９）〜１１）のうちのいずれかに記載のヒートパイプへの作動液封入方法。
【００２８】
１３）コンテナの内容積をＶ０、封入すべき作動液の体積をＶ１、非凝縮性ガス回収容器の内容積をＶ２、作動液封入時の外気温をＴ０、コンテナの加熱温度をＴ１（＞Ｔ０）、温度Ｔ０のときの外気圧をＰ０、温度Ｔ１のときの作動液の蒸気圧をＰ１とした場合、Ｖ２≧｛（Ｔ１・Ｐ０）／（Ｔ０・Ｐ１）｝・（Ｖ０−Ｖ１）という関係を満足させる上記９）〜１２）のうちのいずれかに記載のヒートパイプへの作動液封入方法。
【００２９】
１４）大気圧下での沸点が５０℃を越えている作動液を用いる上記９）〜１３）のうちのいずれかに記載のヒートパイプへの作動液封入方法。
【００３０】
１５）作動液がＨＦＣ４３１０である請求項１４記載のヒートパイプへの作動液封入方法。
【００３１】
１６）上記９）〜１５）のうちのいずれかに記載の方法によりコンテナ内に作動液が封入され、内部に非凝縮性ガスが残留していないヒートパイプ。
【００３２】
【発明の実施形態】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図面の上下、左右をそれぞれ上下、左右というものとする。
【００３３】
図１は作動液を封入すべきコンテナを示し、図２はこの発明による作動液封入装置を示し、図３は作動液封入装置を用いたヒートパイプへの作動液封入方法を示す。
【００３４】
まず、作動流体を封入すべきヒートパイプのコンテナについて、図１を参照して説明する。
【００３５】
図１に示すように、コンテナ（１）は、互いに圧着された２枚の金属板、たとえばアルミニウム板からなる略Ｌ字状の基板（２）を備えている。基板（２）を形成する２枚のアルミニウム板間には、基板（２）の水平部（２ａ）の右端部から垂直部（２ｂ）の上端部に至る略Ｌ字状のループ状中空状作動液封入部（３）が形成されている。また、基板（２）の垂直部（２ｂ）に連なって上方突出部（２ｃ）が一体に形成されており、基板（２）には、作動液封入部（３）の上端水平部に連なって上方に伸びかつ上方突出部（２ｃ）の上縁に開口した中空状作動液注入部（４）が形成されている。作動液注入部（４）の上部は円形に拡管され、これにより作動液注入口（５）が形成されている。作動液封入部（３）および作動液注入部（４）は、少なくともいずれか一方のアルミニウム板を外方に膨出させることにより形成されている。なお、作動液封入部（３）のパターンは、図１に示すものに限らず、適宜変更可能である。
【００３６】
コンテナ（１）は、２枚のアルミニウム板の合わせ面のうち少なくとも一方の面に圧着防止剤を所定パターンに印刷し、この状態で２枚のアルミニウム板を圧着して非圧着部を有する合わせ板をつくり、合わせ板の非圧着部に流体圧を導入して作動液封入部（３）および作動液注入部（４）を一挙に形成する、いわゆるロールボンド法によって製造される。
【００３７】
図２に示すように、作動液封入装置（１０）は、コンテナ（１）の作動液注入口（５）に着脱自在に接続されるガス抜き口部（１２）、および真空排気系に接続される真空引き口部（１３）有する非凝縮性ガス回収容器（１１）を備えている。
【００３８】
非凝縮性ガス回収容器（１１）は、上端が閉鎖されるとともに下端が開口した容器本体（１４）と、容器本体（１４）の開口端部に着脱自在に取り付けられかつ下方を向いたガス抜き口部（１２）および右方を向いた真空引き口部（１３）有する口部材（１５）とよりなる。口部材（１５）には、非凝縮性ガス回収容器（１１）内の真空度を検出する真空計（１６）が取り付けられている。ガス抜き口部（１２）には第１電磁バルブ（１７）（開閉弁）が、真空引き口部（１３）には第２電磁バルブ（１８）（開閉弁）がそれぞれ設けられている。また、ガス抜き口部（１２）の先端部には、ワンタッチジョイントの一方のジョイント部材（１９）が取り付けられており、このワンタッチジョイントの他方のジョイント部材（２０）がコンテナ（１）の作動液注入口（５）に取り付けられている（図３参照）。真空引き口部（１３）には、真空排気系の排気管（２１）が接続されている。また、作動液封入装置（１０）は、ガス抜き口部（１２）を含んで非凝縮性ガス回収容器（１１）を外側から加熱するヒータ（２２）（加熱手段）を備えている。なお、真空計（１６）、両電磁バルブ（１７）（１８）、真空排気系の真空ポンプ（図示略）およびヒータ（２２）は、それぞれ図示しない制御装置に接続されている。
【００３９】
次に、図３を参照して作動流体封入装置を用いてのヒートパイプのコンテナ（１）内への作動液封入方法について説明する。
【００４０】
まず、作動液注入口（５）から作動液注入部（４）を通して、作動液封入部（３）内に所定量の作動液、たとえばＨＦＣ４３１０を注入する。ついで、コンテナ（１）の下部を、貯湯槽（２５）に入れられた５５〜６０℃の温水（２６）内に浸漬する。ついで、コンテナ（１）の作動液注入口（５）に取り付けられたジョイント部材（２０）および作動液封入装置（１０）のガス抜き口部（１２）に取り付けられたジョイント部材（１９）を利用してガス抜き口部（１２）を作動液注入口（５）に接続する。
【００４１】
ついで、ガス抜き口部（１２）の第１電磁バルブ（１７）を閉じるとともに真空引き口部（１３）の第２電磁バルブ（１８）を開き、真空排気系の真空ポンプにより、排気管（２１）を通して非凝縮性ガス回収容器（１１）内を真空引きし、−０．５ｋＰａ以下の真空度にする。
【００４２】
ここで、コンテナ（１）の内容積をＶ０、封入すべき作動液の体積をＶ１、非凝縮性ガス回収容器（１１）の内容積をＶ２、作動液封入時の外気温をＴ０、コンテナ（１）の加熱温度をＴ１（＞Ｔ０）、温度Ｔ０のときの外気圧をＰ０、温度Ｔ１のときの作動液の蒸気圧をＰ１とした場合、Ｖ２≧｛（Ｔ１・Ｐ０）／（Ｔ０・Ｐ１）｝・（Ｖ０−Ｖ１）という関係を満足させる。
【００４３】
ついで、第２電磁バルブ（１８）を閉じるとともに第１電磁バルブ（１７）を開き、コンテナ（１）の作動液封入部（３）内と内部が真空状態に保たれた非凝縮性ガス回収容器（１１）内とを連通状態にする。すると、コンテナ（１）内に存在したＮ２、Ｏ２、ＣＯ２などの非凝縮性ガスが非凝縮性ガス回収容器（１１）内に流入するとともに、作動液が蒸発する。なお、作動液が蒸発することにより、作動液中に溶存していた非凝縮性ガスも非凝縮性ガス回収容器（１１）内に流入する。このとき、非凝縮性ガス回収容器（１１）内およびコンテナ（１）内の圧力は大気圧よりも低くなるので、作動液は大気圧下での沸点よりも低温で蒸発する。
【００４４】
作動液が蒸発すると、作動液は、作動液封入部（３）の温水（２６）に浸漬された部分で蒸発し、ガス状作動液が作動液注入部（４）の上端部に至り、ここで液化して流下するというヒートサイクルを行い、これにより非凝縮性ガス回収容器（１１）内の非凝縮性ガスのコンテナ（１）内への逆流が阻止される。その結果、作動液注入部（４）の上端部に、非凝縮性ガスと作動液との境界が形成される（図３鎖線参照）。
【００４５】
また、コンテナ（１）の作動液封入部（３）内と非凝縮性ガス回収容器（１１）内とを連通状態にする際に、ヒータ（２２）によりガス抜き口部（１２）を含んで非凝縮性ガス回収容器（１１）を外側から加熱する。この加熱温度は、作動液封入部（３）および非凝縮性ガス回収容器（１１）内の圧力下での作動液の沸点よりも高くする。
【００４６】
ついで、作動液注入部（４）を上記境界部分で線状に圧壊して仮封止した後、作動液封入装置（１０）を取り外し、さらに作動液注入部（４）全体および作動液注入口（５）を圧壊するとともに作動液注入口（５）を溶接などによって密閉することにより本封止する。こうして、ヒートパイプのコンテナ（１）内へ作動液が封入される。
【００４７】
【発明の効果】
上記１）の作動液封入装置によれば、（ａ）作動液注入口からコンテナ内に作動液を注入すること、（ｂ）作動液が注入されたコンテナを加熱すること、（ｃ）作動液封入装置のガス抜き口部をコンテナの作動液注入口に接続すること、（ｄ）真空引き口部を通して作動液封入装置の非凝縮性ガス回収容器内を真空引きし、非凝縮性ガス回収容器内を真空状態に保つこと、（ｅ）コンテナの作動液注入口に作動液封入装置のガス抜き口を接続すること、（ｆ）コンテナ内と内部が真空状態に保たれた非凝縮性ガス回収容器内とを連通状態にすることにより、コンテナ内に存在した非凝縮性ガスを非凝縮性ガス回収容器内に流入させ、さらに作動液を蒸発させて非凝縮性ガスを非凝縮性ガス回収容器内に滞留させるとともに作動液をコンテナ内に残留させること、ならびに（ｇ）コンテナの作動液注入口を封止することを含む方法により、ヒートパイプのコンテナ内へ作動液を封入することができる。
【００４８】
そして、作動液が蒸発する際には、コンテナ内と非凝縮性ガス回収容器内とが連通状態となって圧力が低下しているので、作動液の沸点が低くなる。したがって、大気圧下での沸点が高い作動液であっても、比較的低い温度で蒸発させることができ、加熱源として温水を用いた場合にも、その温度を特許文献１および２に記載された方法の場合よりも低くできる。その結果、作業者の火傷の危険がなくなるとともに、水蒸気による設備トラブル対策が不要になる。また、温水の温度が比較的低いので、コンテナがアルミニウム製の場合であっても、その表面に水和皮膜による変色が発生したり、コンテナが劣化したりすることを防止することができる。しかも、加熱温度が低温になると、作動液封入作業を比較的短時間で行うことができる。また、作動液がコンテナ外に流出したとしてもその量は極微量になるので、コンテナ内への作動液の封入量が安定する。しかも、特許文献３に記載された方法に比較してコストが安くなる。
【００４９】
上記２）の作動液封入装置によれば、種々の内容積を有する容器本体を用意しておき、作動液を封入すべきヒートパイプのコンテナの内容積が変更になった場合には、コンテナの内容積に応じた内容積を有する容器本体に交換することにより、作動液の封入を支障なく行うことができる。
【００５０】
上記３）の作動液封入装置によれば、非凝縮性ガス回収容器内の真空度を、ヒートパイプのコンテナの内容積および封入する作動液の種類に応じて適切なものにすることができる。
【００５１】
上記４）の作動液封入装置によれば、加熱手段により、ガス抜き口部を含んで非凝縮性ガス回収容器を外側から加熱することにより、作動液のコンテナ内からの流出を確実に防止することができる。
【００５２】
上記５）の作動液封入装置によれば、コンテナの作動液注入口の着脱作業を簡単に行うことができる。
【００５３】
上記６）の作動液封入装置によれば、真空引き口部を通して作動液封入装置の非凝縮性ガス回収容器内を真空引きし、非凝縮性ガス回収容器内を真空状態に保つこと、およびコンテナ内と内部が真空状態に保たれた非凝縮性ガス回収容器内とを連通状態にすることを簡単に行いうる。
【００５４】
上記９）および１０）の作動液封入方法によれば、上記１）で述べたような効果を奏する。
【００５５】
上記１１）の作動液封入方法によれば、非凝縮性ガスのコンテナ内への再流入を確実に防止することができる。
【００５６】
上記１２）の作動液封入方法によれば、上記４）で述べたような効果を奏する。
【００５７】
上記１３）の作動液封入方法によれば、種々の内容積を有するコンテナ内に、非凝縮性ガスを残留させることなく作動液を封入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】作動液を封入すべきコンテナを示す斜視図である。
【図２】この発明による作動液封入装置を示す正面図である。
【図３】作動液封入装置を用いたヒートパイプへの作動液封入方法を示す図である。
【符号の説明】
（１）：コンテナ
（５）：作動液注入口
（１０）：作動液封入装置
（１１）：非凝縮性ガス回収容器
（１２）：ガス抜き口部
（１３）：真空引き口部
（１４）：容器本体
（１５）：口部材
（１６）：真空計
（１７）（１８）：電磁バルブ（開閉弁）
（１９）（２０）：ジョイント部材
（２２）：ヒータ（加熱手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a working fluid sealing device for a heat pipe and a working fluid sealing method using the same.
[0002]
In this specification, the term “aluminum” includes an aluminum alloy in addition to pure aluminum.
[0003]
[Prior art]
In the heat pipe, it is required that non-condensable gases such as N 2 , O 2 , and CO 2 do not remain inside the container.
[0004]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, the following three methods are known as methods for sealing a working fluid so that non-condensable gas does not remain in a container.
[0005]
(1) After injecting the working fluid into the container from the working fluid injection port, a non-condensable gas recovery container is connected to the working fluid injection port of the container, and then the container is heated by evaporating the working fluid into the container. A non-condensable gas is allowed to flow into a non-condensable gas recovery container and retained therein, and then the working fluid inlet of the container is sealed (see Patent Document 1).
[0006]
(2) A non-condensable gas recovery container connected to the working fluid inlet, non-condensable gas outlet, and non-condensable gas outlet is provided in the container, and the working fluid is injected into the container from the working fluid inlet. After that, the working fluid inlet is sealed, and then the container is heated to evaporate the working fluid so that the non-condensable gas in the container flows into the non-condensable gas recovery container from the non-condensable gas outlet. A method in which the non-condensable gas outlet of the container is sealed after that, and then the container is closed (see Patent Document 2).
[0007]
{Circle over (3)} A method in which frozen operating fluid is put into the container from the working fluid inlet, and then the inside of the container is evacuated, and the working fluid inlet is sealed in this state (see Patent Document 3).
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2000-18859 A (Claims)
[0009]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-18860 (Claims)
[0010]
[Patent Document 3]
JP-A-2000-249482 (Claims)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above-mentioned conventional method for enclosing a working fluid, it has been found that the following problems are present.
[0012]
According to the methods described in Patent Literatures 1 and 2, the heating of the container needs to be performed at a high temperature such that the working liquid vapor pressure becomes 2 to 3 times the atmospheric pressure, and therefore, the boiling point under the atmospheric pressure is high. Problems may arise when using hydraulic fluid. That is, in order to stably perform the above heating, hot water is generally used as a heating source, but when the working fluid boiling point exceeds 50 ° C. under atmospheric pressure, the temperature of the hot water needs to be 90 ° C. or higher, There is a danger of burns to the workers, and it is necessary to take measures against equipment troubles caused by water vapor. In addition, when the container is made of aluminum, discoloration due to the hydrated film occurs on the surface, which causes a problem in appearance and deteriorates the container.
[0013]
Further, according to the method described in Patent Document 3, the cost is increased because the working fluid is frozen.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a working fluid sealing device for a heat pipe and a working fluid sealing method using the same, which can perform the working fluid sealing at a relatively low cost without hindrance.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention comprises the following means for solving the above-mentioned object.
[0016]
1) A device for enclosing a working fluid in a heat pipe container having a working fluid inlet, which is connected to a gas vent port detachably connected to the working fluid inlet of the container and a vacuum exhaust system. A working fluid filling device for a heat pipe having a non-condensable gas recovery container having a vacuum port.
[0017]
2) a non-condensable gas recovery container, a container body having one end closed and an open end, and a port detachably attached to an open end of the container body and having a gas vent port and a vacuum port. The device for sealing a working fluid into a heat pipe as described in 1) above, comprising a member.
[0018]
3) The device for sealing a working fluid into a heat pipe as described in 1) or 2) above, further comprising a vacuum gauge for detecting the degree of vacuum in the non-condensable gas recovery container.
[0019]
4) The apparatus for sealing a working fluid into a heat pipe according to any one of 1) to 3) above, further comprising a heating means for heating the non-condensable gas recovery container from the outside including the gas vent.
[0020]
5) One of the one-touch joint members is attached to the tip of the gas vent port, and the other joint member of the one-touch joint is attached to the working fluid inlet of the container. The device for sealing a working fluid into a heat pipe according to any one of the above 4).
[0021]
6) The device for sealing a working fluid into a heat pipe according to any one of 1) to 5) above, wherein an opening / closing valve is provided at the gas vent port and the vacuum port.
[0022]
7) The operation of the heat pipe according to any one of 1) to 6) above, which is used for enclosing a working fluid having a boiling point at atmospheric pressure exceeding 50 ° C. in a heat pipe container. Liquid filling device.
[0023]
8) The device for sealing a working fluid into a heat pipe as described in 7) above, wherein the working fluid is HFC4310.
[0024]
9) A method of sealing a working fluid into a heat pipe container having a working fluid inlet using the working fluid sealing device according to any one of 1) to 8) above, Injecting the working fluid into the container from the inlet, (b) heating the container filled with the working fluid, (c) connecting the vent port of the working fluid filling device to the working fluid inlet of the container. (D) evacuating the inside of the non-condensable gas recovery container of the working fluid sealing device through the vacuum suction port, and keeping the inside of the non-condensable gas recovery container in a vacuum state, (e) working fluid inlet of the container And (f) connecting the inside of the container with the inside of the non-condensable gas recovery container in which the inside is kept in a vacuum state, so that the non-condensing gas present in the container is connected. Flow condensable gas into the non-condensable gas recovery vessel. And evaporating the working fluid to cause the non-condensable gas to stay in the non-condensable gas recovery container and to allow the working fluid to remain in the container, and (g) to seal the working fluid inlet of the container. A method for sealing a working fluid into a heat pipe containing
[0025]
10) The above (b) to (e) are performed subsequently to the above (a), and then the above (g) is performed after the above (f). The above (b) to (e) are performed in an arbitrary order. The method for sealing a working fluid into a heat pipe according to the above item 9).
[0026]
11) The method of sealing a working fluid into a heat pipe as described in 9) or 10) above, wherein the working fluid inlet of the container is sealed at a boundary between the non-condensable gas and the gaseous working fluid.
[0027]
12) When performing the above (f), the non-condensable gas recovery container is heated from the outside including the gas vent, and the working fluid is sealed in the heat pipe according to any one of the above 9) to 11). Method.
[0028]
13) The inner volume of the container is V0, the volume of the working fluid to be filled is V1, the inner volume of the non-condensable gas recovery container is V2, the outside air temperature when the working fluid is filled is T0, and the heating temperature of the container is T1 (> T0). ), When the external pressure at the temperature T0 is P0 and the vapor pressure of the working fluid at the temperature T1 is P1, V2 ≧ {(T1 · P0) / (T0 · P1)} · (V0−V1) The method for sealing a working fluid into a heat pipe according to any one of the above 9) to 12), which satisfies the relationship.
[0029]
14) The method of sealing a working fluid into a heat pipe according to any one of the above 9) to 13), wherein a working fluid having a boiling point at atmospheric pressure exceeding 50 ° C. is used.
[0030]
15) The method for sealing a working fluid into a heat pipe according to claim 14, wherein the working fluid is HFC4310.
[0031]
16) A heat pipe in which a working fluid is sealed in a container by the method according to any one of the above 9) to 15) and no non-condensable gas remains therein.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the upper and lower sides and the left and right sides of the drawing are referred to as upper and lower sides and left and right sides, respectively.
[0033]
FIG. 1 shows a container in which a working fluid is to be sealed, FIG. 2 shows a working fluid sealing device according to the present invention, and FIG. 3 shows a method of sealing a working fluid into a heat pipe using the working fluid sealing device.
[0034]
First, a heat pipe container to be filled with a working fluid will be described with reference to FIG.
[0035]
As shown in FIG. 1, the container (1) includes two metal plates, for example, an approximately L-shaped substrate (2) made of an aluminum plate pressed together. Between the two aluminum plates forming the substrate (2), a substantially L-shaped loop-shaped hollow operation extending from the right end of the horizontal portion (2a) to the upper end of the vertical portion (2b) of the substrate (2). A liquid filling part (3) is formed. An upper protruding portion (2c) is formed integrally with the vertical portion (2b) of the substrate (2), and the substrate (2) is connected to a horizontal upper end portion of the working fluid sealing portion (3). A hollow hydraulic fluid injection part (4) is formed which extends upward and is opened at the upper edge of the upper protruding part (2c). The upper part of the working fluid injection part (4) is expanded in a circular shape, thereby forming a working fluid injection port (5). The working fluid sealing portion (3) and the working fluid injection portion (4) are formed by expanding at least one of the aluminum plates outward. Note that the pattern of the working fluid sealing portion (3) is not limited to the pattern shown in FIG. 1 and can be changed as appropriate.
[0036]
The container (1) is a laminated plate having a non-crimped portion by printing an anti-pressing agent in a predetermined pattern on at least one of the mating surfaces of the two aluminum plates, and pressing the two aluminum plates in this state. And a hydraulic pressure is introduced into the non-press-bonded portion of the ply plate to form the working fluid sealing portion (3) and the working fluid injection portion (4) at a time, that is, by a so-called roll bonding method.
[0037]
As shown in FIG. 2, the hydraulic fluid filling device (10) is connected to a gas vent (12) detachably connected to a hydraulic fluid inlet (5) of the container (1), and to a vacuum exhaust system. A non-condensable gas recovery container (11) having a vacuum port (13).
[0038]
The non-condensable gas recovery container (11) has a container body (14) having a closed upper end and an open lower end, and a gas vent detachably attached to an open end of the container body (14) and facing downward. A mouth member (15) having a mouth portion (12) and a vacuum evacuation mouth portion (13) facing rightward. A vacuum gauge (16) for detecting the degree of vacuum in the non-condensable gas recovery container (11) is attached to the mouth member (15). A first electromagnetic valve (17) (open / close valve) is provided in the gas vent (12), and a second electromagnetic valve (18) (open / close valve) is provided in the vacuum outlet (13). One joint member (19) of a one-touch joint is attached to the tip of the gas vent (12), and the other joint member (20) of the one-touch joint is used as the hydraulic fluid of the container (1). It is attached to the inlet (5) (see FIG. 3). An exhaust pipe (21) of an evacuation system is connected to the evacuation port (13). Further, the working fluid sealing device (10) includes a heater (22) (heating means) for heating the non-condensable gas recovery container (11) from the outside including the gas vent (12). The vacuum gauge (16), the two electromagnetic valves (17) and (18), the vacuum pump (not shown) of the evacuation system, and the heater (22) are connected to a controller (not shown).
[0039]
Next, a method for sealing the working fluid into the container (1) of the heat pipe using the working fluid sealing device will be described with reference to FIG.
[0040]
First, a predetermined amount of hydraulic fluid, for example, HFC4310 is injected into the hydraulic fluid enclosure (3) from the hydraulic fluid inlet (5) through the hydraulic fluid inlet (4). Next, the lower part of the container (1) is immersed in hot water (26) at 55 to 60 ° C., which is placed in a hot water tank (25). Next, a joint member (20) attached to the working fluid inlet (5) of the container (1) and a joint member (19) attached to the gas vent (12) of the working fluid filling device (10) are used. Then, the gas vent (12) is connected to the working fluid inlet (5).
[0041]
Next, the first electromagnetic valve (17) of the gas vent (12) is closed, and the second electromagnetic valve (18) of the vacuum outlet (13) is opened. ), The inside of the non-condensable gas recovery container (11) is evacuated to a vacuum degree of -0.5 kPa or less.
[0042]
Here, the internal volume of the container (1) is V0, the volume of the working fluid to be filled is V1, the internal volume of the non-condensable gas recovery container (11) is V2, the outside air temperature when the working fluid is filled is T0, and the container ( When the heating temperature in 1) is T1 (> T0), the outside air pressure at the temperature T0 is P0, and the vapor pressure of the working fluid at the temperature T1 is P1, V2 ≧ ２ (T1 · P0) / (T0 · P1) The relationship of｝ · (V0−V1) is satisfied.
[0043]
Then, the second electromagnetic valve (18) is closed and the first electromagnetic valve (17) is opened, and the non-condensable gas recovery container in which the inside and the inside of the working fluid sealing portion (3) of the container (1) is kept in a vacuum state. (11) The inside is communicated. Then, the non-condensable gas such as N 2 , O 2 and CO 2 existing in the container (1) flows into the non-condensable gas recovery container (11), and the working fluid evaporates. In addition, as the working fluid evaporates, the non-condensable gas dissolved in the working fluid also flows into the non-condensable gas recovery container (11). At this time, since the pressure in the non-condensable gas recovery container (11) and the pressure in the container (1) become lower than the atmospheric pressure, the working fluid evaporates at a temperature lower than the boiling point under the atmospheric pressure.
[0044]
When the working fluid evaporates, the working fluid evaporates in a portion of the working fluid sealing section (3) immersed in the warm water (26), and the gaseous working fluid reaches the upper end of the working fluid injection section (4). A heat cycle of liquefying and flowing down is performed, thereby preventing the non-condensable gas in the non-condensable gas recovery vessel (11) from flowing back into the container (1). As a result, a boundary between the non-condensable gas and the working fluid is formed at the upper end of the working fluid injection part (4) (see a chain line in FIG. 3).
[0045]
Further, when the inside of the working fluid sealing portion (3) of the container (1) and the inside of the non-condensable gas recovery container (11) are brought into a communication state, the heater (22) includes the gas vent port (12). The non-condensable gas recovery container (11) is heated from the outside. The heating temperature is set to be higher than the boiling point of the working fluid under the pressure in the working fluid enclosure (3) and the non-condensable gas recovery container (11).
[0046]
Then, after the hydraulic fluid injection part (4) is linearly crushed at the above boundary portion and temporarily sealed, the hydraulic fluid sealing device (10) is removed, and the entire hydraulic fluid injection part (4) and the hydraulic fluid injection port are further removed. (5) is crushed and the working fluid injection port (5) is completely sealed by welding or the like. Thus, the working fluid is sealed in the heat pipe container (1).
[0047]
【The invention's effect】
According to the hydraulic fluid filling device of 1), (a) injecting the hydraulic fluid into the container from the hydraulic fluid inlet, (b) heating the container into which the hydraulic fluid has been injected, (c) hydraulic fluid (D) evacuating the inside of the non-condensable gas recovery container of the working fluid sealing device through the vacuum suction port to connect the gas vent port of the sealing device to the working fluid injection port of the container; (E) connecting the gas vent of the working fluid filling device to the working fluid inlet of the container, and (f) recovering non-condensable gas with the inside and inside of the container kept in a vacuum. The non-condensable gas present in the container is caused to flow into the non-condensable gas recovery container by communicating with the inside of the container, and the non-condensable gas is further removed by evaporating the working fluid. And the hydraulic fluid in the container Thereby remaining, and (g) by a method comprising sealing the working fluid inlet of the container can be enclosed hydraulic fluid into the heat pipe container.
[0048]
Then, when the working fluid evaporates, the inside of the container and the inside of the non-condensable gas recovery container are in communication with each other and the pressure is reduced, so that the boiling point of the working fluid is lowered. Therefore, even a working fluid having a high boiling point under atmospheric pressure can be evaporated at a relatively low temperature. Even when hot water is used as a heating source, the temperature is described in Patent Documents 1 and 2. It can be lower than in the case of the method. As a result, there is no danger of burns to the operator, and no countermeasures against equipment trouble due to water vapor are required. Further, since the temperature of the hot water is relatively low, even when the container is made of aluminum, it is possible to prevent discoloration due to the hydrated film on the surface thereof and prevent the container from being deteriorated. In addition, when the heating temperature is low, the working fluid sealing operation can be performed in a relatively short time. Even if the working fluid flows out of the container, the amount of the working fluid becomes extremely small, so that the amount of the working fluid sealed in the container is stabilized. Moreover, the cost is reduced as compared with the method described in Patent Document 3.
[0049]
According to the working fluid filling device of the above 2), a container body having various internal volumes is prepared, and when the inside volume of the heat pipe container in which the working fluid is to be filled is changed, the container of the container is changed. By exchanging the container body with an inner volume corresponding to the inner volume, the working fluid can be sealed without any trouble.
[0050]
According to the working fluid filling device of the above 3), the degree of vacuum in the non-condensable gas recovery container can be made appropriate according to the internal volume of the heat pipe container and the type of working fluid to be filled.
[0051]
According to the working fluid sealing device of 4) above, the heating means heats the non-condensable gas recovery container including the gas vent from the outside, thereby reliably preventing the working fluid from flowing out of the container. be able to.
[0052]
According to the working fluid filling device of the above 5), the work of attaching and detaching the working fluid inlet of the container can be easily performed.
[0053]
According to the working fluid sealing device of the above 6), the inside of the non-condensable gas collecting container of the working fluid sealing device is evacuated through the vacuum suction port, and the inside of the non-condensing gas collecting container is kept in a vacuum state. Communication between the inside and the inside of the non-condensable gas recovery container whose inside is kept in a vacuum state can be easily performed.
[0054]
According to the working fluid sealing methods 9) and 10), the effects described in the above 1) are obtained.
[0055]
According to the method 11), the non-condensable gas can be reliably prevented from flowing back into the container.
[0056]
According to the method 12), the effect as described in the above 4) is obtained.
[0057]
According to the method 13) for enclosing the working fluid, the working fluid can be sealed in the containers having various internal volumes without leaving the non-condensable gas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a container to be filled with a working fluid.
FIG. 2 is a front view showing a working fluid sealing device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of sealing a working fluid into a heat pipe using a working fluid sealing device.
[Explanation of symbols]
(1): Container (5): Working fluid inlet (10): Working fluid filling device (11): Non-condensable gas recovery container (12): Gas vent (13): Vacuum outlet (14) : Container body (15): Port member (16): Vacuum gauge (17) (18): Electromagnetic valve (open / close valve)
(19) (20): Joint member (22): Heater (heating means)
