JP2010190453A - Gas liquid filling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートパイプに水などの作動液と、窒素、アルゴンなどの非凝縮性ガスを封入する気液封入装置に関するものである。 The present invention relates to a gas-liquid enclosing device that encloses a working fluid such as water and a non-condensable gas such as nitrogen and argon into a heat pipe.
従来の作動液と非凝縮性ガスとを封入したヒートパイプは、例えば、特許文献1に示されるているように、一定圧の非凝縮性ガスを含むチャンバー中をヒートパイプに使用する作動液蒸気で満たすか、または、作動液蒸気で満たしたチャンバー内に一定量の非凝縮性ガスを加えて、チャンバー内における作動液蒸気及び非凝縮性ガス双方の分圧を所望の値にし、その後、そのチャンバー中でヒートパイプへの作動液の注入とヒートパイプの密封を行なう方法で製造されている。
A conventional heat pipe in which a working fluid and a non-condensable gas are sealed is, for example, as shown in
上記特許文献1に示される気液封入方法では、チャンバー内にパイプ及びパイプを密封する手段を設ける必要があるのでチャンバーの内容積が大きくなっていた。この大きな容積のチャンバー内に作動液蒸気及び非凝縮性ガスを充填したり、チャンバー内部を真空にしたりするのに時間を要し、製造効率が悪くなるという問題があった。特に、パイプ径が小さく、作動液封入量も少なく、大気圧に比べて低圧の非凝縮性ガスを有するようなヒートパイプの製造において効率が悪いという問題があった。
In the gas-liquid sealing method disclosed in
また、チャンバー内で作動液蒸気及び非凝縮性ガスを封入する方法は、パイプ内への作動液蒸気及び非凝縮性ガスの拡散を利用する方法であるので、所望の値になるまでに長時間を要し、十分な封入精度も得られないという問題があった。特に、パイプ径が小さく、作動液封入量も少なく、大気圧に比べて低圧の非凝縮性ガスを有するようなヒートパイプの製造において効率及び封入精度が悪いという問題があった。 In addition, the method of enclosing the working fluid vapor and the non-condensable gas in the chamber is a method that utilizes the diffusion of the working fluid vapor and the non-condensable gas into the pipe, so that it takes a long time to reach the desired value. There was a problem that sufficient sealing accuracy could not be obtained. In particular, there has been a problem that the efficiency and the sealing accuracy are poor in the manufacture of a heat pipe having a small pipe diameter, a small amount of hydraulic fluid filled, and a non-condensable gas having a pressure lower than that of atmospheric pressure.
本発明は、小型ヒートパイプを製造する場合であっても、そのヒートパイプ内部に作動液と非凝縮性ガスとを精度良く封入できるとともに、製造効率のよい気液封入装置を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain a gas-liquid sealing device capable of accurately enclosing a working fluid and a non-condensable gas inside the heat pipe even when a small heat pipe is manufactured, and having a high manufacturing efficiency. To do.
本発明の気液封入装置は、ヒートパイプ内に作動液と非凝縮性ガスとを封入する気液封入装置において、
上記作動液を供給する作動液供給部と、
上記ヒートパイプ内に封入される圧力の非凝縮性ガスを供給する非凝縮性ガス供給部と、
真空排気部と、
上記ヒートパイプのもとになる一端が開口し他端が閉口したパイプの上記一端を接続する第1の接続口、上記作動液供給部を配管を介して接続する第2の接続口、上記真空排気部を配管を介して接続する第3の接続口及び上記非凝縮性ガス供給部を配管を介して接続する第4の接続口を有する接続部と、
上記パイプの一端側を封止する封止処理部と、
上記第2の接続口と上記作動液供給部との間の配管途中に設け、作動液注入量に応じた所定時間だけ開口するように制御されるバルブと、
上記第3の接続口との間の配管途中に設けた真空圧力計及び該真空圧力計の上記第3の接続口側に設けたバルブと、
上記非凝縮性ガス供給部と上記第4の接続口との間の配管途中に設けたバルブとを備えたものである。
The gas-liquid sealing device of the present invention is a gas-liquid sealing device that seals a working fluid and a non-condensable gas in a heat pipe.
A hydraulic fluid supply section for supplying the hydraulic fluid;
A non-condensable gas supply unit for supplying a non-condensable gas at a pressure enclosed in the heat pipe;
A vacuum exhaust part;
A first connection port for connecting the one end of the pipe having one end opened and the other end closed, a second connection port for connecting the hydraulic fluid supply unit via a pipe, and the vacuum A connection part having a third connection port for connecting the exhaust part via a pipe and a fourth connection port for connecting the non-condensable gas supply part via the pipe;
A sealing processing section for sealing one end of the pipe;
A valve that is provided in the middle of the pipe between the second connection port and the hydraulic fluid supply unit, and that is controlled so as to open only for a predetermined time according to the hydraulic fluid injection amount;
A vacuum pressure gauge provided in the middle of piping between the third connection port and a valve provided on the third connection port side of the vacuum pressure gauge;
A valve provided in the middle of the pipe between the non-condensable gas supply unit and the fourth connection port is provided.
本発明の気液封入装置によれば、ヒートパイプ内に作動液と非凝縮性ガスとを封入する気液封入装置において、
上記作動液を供給する作動液供給部と、
上記ヒートパイプ内に封入される圧力の非凝縮性ガスを供給する非凝縮性ガス供給部と、
真空排気部と、
上記ヒートパイプのもとになる一端が開口し他端が閉口したパイプの上記一端を接続する第1の接続口、上記作動液供給部を配管を介して接続する第2の接続口、上記真空排気部を配管を介して接続する第3の接続口及び上記非凝縮性ガス供給部を配管を介して接続する第4の接続口を有する接続部と、
上記パイプの一端側を封止する封止処理部と、
上記第2の接続口と上記作動液供給部との間の配管途中に設け、作動液注入量に応じた所定時間だけ開口するように制御されるバルブと、
上記第3の接続口との間の配管途中に設けた真空圧力計及び該真空圧力計の上記第3の接続口側に設けたバルブと、
上記非凝縮性ガス供給部と上記第4の接続口との間の配管途中に設けたバルブとを備えたものであるので、真空排気が短縮でき、ヒートパイプの製造効率を向上させることができるとともに、封入する作動液及び非凝縮性ガスの量を精度よく制御することができる。
According to the gas-liquid sealing device of the present invention, in the gas-liquid sealing device that seals the working fluid and the non-condensable gas in the heat pipe,
A hydraulic fluid supply section for supplying the hydraulic fluid;
A non-condensable gas supply unit for supplying a non-condensable gas at a pressure enclosed in the heat pipe;
A vacuum exhaust part;
A first connection port for connecting the one end of the pipe having one end opened and the other end closed, the second connection port for connecting the hydraulic fluid supply unit via a pipe, and the vacuum A connection part having a third connection port for connecting the exhaust part via a pipe and a fourth connection port for connecting the non-condensable gas supply part via the pipe;
A sealing processing section for sealing one end of the pipe;
A valve provided in the middle of the pipe between the second connection port and the hydraulic fluid supply unit, and controlled to open for a predetermined time according to the hydraulic fluid injection amount;
A vacuum pressure gauge provided in the middle of piping between the third connection port and a valve provided on the third connection port side of the vacuum pressure gauge;
Since the valve provided in the middle of the piping between the non-condensable gas supply unit and the fourth connection port is provided, evacuation can be shortened and the manufacturing efficiency of the heat pipe can be improved. At the same time, it is possible to accurately control the amount of the working fluid and the non-condensable gas to be sealed.
実施の形態1.
作動液と非凝縮性ガスとが封入されたヒートパイプは、特定の作動温度となるように温度調節機能を有する可変コンダクタンスヒートパイプとして知られている。
A heat pipe in which a working fluid and a non-condensable gas are enclosed is known as a variable conductance heat pipe having a temperature adjustment function so as to have a specific operating temperature.
非凝縮性ガスは、例えば、窒素ガスやアルゴンガスであり、作動液は、例えば、水やアルコールなどである。ヒートパイプの作動温度範囲において、パイプ内の作動液は液体とその蒸気として存在し、非凝縮性ガスは主として気体状態として存在する。作動液として水を用いる場合は脱気した純水を封入すると良い。 The non-condensable gas is, for example, nitrogen gas or argon gas, and the working fluid is, for example, water or alcohol. In the operating temperature range of the heat pipe, the working fluid in the pipe exists as a liquid and its vapor, and the non-condensable gas exists mainly in a gaseous state. When water is used as the working fluid, degassed pure water is preferably sealed.
図1は、本発明における実施の形態1の気液封入装置の構成図である。なお、図1はヒートパイプとなるパイプ19が取り付けられた図である。図1に示したように、作動液を供給する作動液供給部52、非凝縮性ガスを供給する非凝縮性ガス供給部24、真空排気部23、パイプ19を封止する封止処理部20を備えており、また、作動液供給部52、非凝縮性ガス供給部24及び真空排気部23をそれぞれ配管を介して接続し、パイプ19を直接接続する接続部34を備えている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a gas-liquid sealing apparatus according to
接続部34は、パイプ19を接続する第1の接続口66と、配管38を介して作動液供給部52を接続する第2の接続口67と、配管28を介して非凝縮性ガス供給部24を接続する第3の接続口68と、配管32を介して真空排気部23を接続する第4の接続口69とを備える。パイプ19を接続する第1の接続口66は接続部34の下部に設け、作動液供給部52を接続する第2の接続口67は第1の接続口66より上側に設け、作動液供給部52は第2の接続口67の上方に設けることにより、重力を利用した作動液の円滑な供給ができるようになる。
The
作動液供給部52と接続部34との間の配管38にはバルブ35,37が設けられ、バルブ35,37間にオリフィス36が設けられる。
非凝縮性ガス供給部24と接続部34との間の配管28の途中には、バルブ25,27が設けられ、バルブ25,27間に圧力計26が設けられる。
真空排気部23と接続部34との間の配管32の途中には、バルブ30,31,33と、バルブ33,31間の真空圧力計22が設けられ、バルブ31,33間に低温トラップ29が設けられる。
A
接続部34は一体の部材で構成してもよく、一体の部材ではなく、複数の配管や接続部材を組み合わせて構成してもよい。
The connecting
パイプ19は、一端が開口され、他端が閉じられた構造を有し、開口された一端が接続部34の接続口66に着脱自在に接続される。また、第1の接続口66において接続部34とパイプ19とはシール材21でシールされる。シール材21には、例えば、Oリングを用いる。接続部34とパイプ19とが容易に着脱可能であれば、例えば、Oリングのかわりに弾性材料からなる真空チューブなど他のシール部材を用いてもよい。
The
非凝縮性ガス供給部24には、非凝縮性ガスの圧力が制御された容器や、一定量の非凝縮性ガスを送り出す装置を用いることができる。例えば、圧力が制御された容器は、非凝縮性ガスのガスボンベであり、一定量の非凝縮性ガスを送り出す装置は、容器に排気ポンプ、圧力計などが接続され、容器内に流入するガス量と排気との調整により非凝縮性ガスの容器内圧力が所定の圧力に調整されるものである。
As the non-condensable
封止処理部20は第1の接続口66に接続されたパイプ19の開口側を第1の接続口66より下の封止位置で封止するものである。封止装置20は、例えば、銅管や他の金属管をパイプ19にかしめて開放された一端を閉じるものである。また、第1の接続口66とパイプ19の間にバルブを設けることで気液封入と、封止作業を分離することも可能になる。
The
真空排気部23は、例えば、ロータリーポンプなどの真空ポンプである。バルブ30,31は、真空排気部23停止時における低温トラップ29保護のための真空遮断用のものである。
The
次に、以上の構成の気液封入装置を用いた気液封入方法を説明する。まず、パイプ19を接続部34の下部の第1の接続口66にシール材21で固定する。次に、バルブ25、33及び35を閉口し、バルブ30、31を開口し、低温トラップ29を動作させた後、真空排気部23を立ち上げる。真空圧力計22の圧力が所望の圧力以下(作動液が水、アルコールの場合は0.6Pa以下)になれば、バルブ33を開口し、パイプ19内部の真空排気を行い、真空圧力計22の圧力が上記所望の圧力以下になれば、バルブ33を閉口する。その後、バルブ37を開口し、オリフィス36の中に作動液を充填し、バルブ35の開口時間をオリフィス36の口径及び作動液注入量に応じた時間だけ開口して、パイプ19の中に作動液を注入する。次に、バルブ25を開口し、非凝縮性ガス供給部24から非凝縮性ガスを非凝縮性ガス供給経路である配管28及び接続部34を経てパイプ19内に流入させる。供給する非凝縮性ガスの圧力は作動液の蒸気圧より高い圧力とする。また、非凝縮性ガス供給部24の非凝縮性ガスを溜める容器の容積は、接続部34内及びパイプ19内の容積に比べて十分大きくして、その容器内に所定の圧力の非凝縮性ガスを溜めておき、ガス供給時にバルブ25を開口することにより、接続部34内及びパイプ19内の圧力はおおよそ非凝縮性ガス供給部24の圧力となるので、非凝縮性ガス供給部24の圧力を設定圧としておくことによって、パイプ19内の非凝縮性ガス圧を簡単に設定圧とすることができる。また、接続部34内及びパイプ19内の容積と設定圧とから計算される定量のガスを供給する方法でも設定圧の非凝縮性ガスをパイプ19内に供給することができる。
Next, a gas-liquid sealing method using the gas-liquid sealing apparatus having the above configuration will be described. First, the
非凝縮性ガスを供給した後、バルブ25を閉口する。次いで、封止処理部20でパイプ19を封止する。封止時にパイプ19が封止位置で切断されるようにしてもよい。封止後にパイプ19またはパイプ19の切れ端を接続部34から外す。また、封止は超音波かしめとロウ付け、半田付け、溶接の組合せもしくは、塑性かしめとロウ付け、半田付け、溶接の組合せなどの工法を適用すると、封止部の気密性を向上させることができる。
After supplying the non-condensable gas, the
以上のように、本実施の形態1の気液封入装置によれば、配管系統とパイプ19内の真空排気を行えばよいので、短時間で排気することができ製造効率を向上させることができる。また、パイプ径が10mm以下、作動液封入量が10cc以下などのような小型のヒートパイプであっても、オリフィス36の口径及び作動液注入量に応じた時間だけ開口するようにバルブ35の開口時間を制御することによってパイプ19内部に注入する作動液の量を精度よく制御することができ、また、内部の非凝縮性ガスの圧力が設定圧に制御された容器から非凝縮性ガスをパイプ19に供給するのでパイプ19内の非凝縮性ガスの圧力を精度のよいものとすることができる。作動液封入量によっては、バルブ35またはバルブ37を一種のオリフィスと想定し、オリフィス36を省くこともできる。
As described above, according to the gas-liquid sealing device of the first embodiment, since the piping system and the
また、オリフィス36を含むパイプ19までの作動液の侵入経路の配管38、バルブ35,37及び接続部34の内表面を作動液に対して撥液性とすることによって、作動液の付着を防ぎ、残留する作動液の量を激減することができ、次工程時における真空排気時間を短くすることができる。上記侵入経路の各部品には、撥液性樹脂を用いてもよく、撥液性コーティング処理がなされた材料を用いてもよい。例えば、作動液が水である場合に四フッ化エチレン、ポリエチレンなどの撥水性の樹脂材料または金属管や樹脂管に撥水性の樹脂材料のコーティング処理を施した材料を用いる。
Further, by making the inner surface of the hydraulic
また、撥液性とする場合には作動液の流れる方向を重力の方向とすることが必要になるが、接続部34周辺の内部表面積を小さくし、また、接続部34内部の内部表面積を小さくして作動液の付着量を少なくした場合には、作動液が侵入する接続部34周辺部及び接続部34の内表面を、作動液に対して親液性とすることにより作動液の流れがよくなり、また、作動液の流れる方向に自由度を与えることができる。接続部34周辺及び接続部34の材料には、作動液に対して親液性のよい材料や親液性コーティング処理がなされた材料を用いる。例えば、作動液が水である場合に接続部34周辺部及び接続部34に親水性のよい材料、または、金属管内部に酸化処理を施した材料を用いる。これによって作動液が容易に流れていき、作動液の封入量を安定化させることができる。
Further, in order to make the liquid repellency, it is necessary to make the direction of flow of the working fluid the direction of gravity, but the internal surface area around the
また、図1では、第1の接続口66を接続部34に1個設けた例を示したが、複数個設け、複数のパイプ19の封入を同時に行うことによって、ヒートパイプの製造効率をさらに向上させることができる。
In addition, FIG. 1 shows an example in which one
実施の形態2.
図2及び図3は、本発明における実施の形態2の気液封入装置の構成を示す構成図である。図2は、上記実施の形態1の構成を基本とし、バルブ37と作動液供給部52との間にバルブ39を設けて、バルブ37とバルブ39の間にバルブ40を介して窒素ガスブロー部41を接続するものである。
2 and 3 are configuration diagrams showing the configuration of the gas-liquid sealing device according to
上記実施の形態1と同様、パイプ19に作動液と非凝縮性ガスを封入する。次いで、封止したパイプ19を第1の接続口66から取り外す。次に、バルブ39を閉口し、バルブ35、37を開口した後、バルブ40を開口し、作動液供給経路である配管38、バルブ35,37、オリフィス36及び接続部34に付着して残る作動液を吹き飛ばす。これにより、配管38経路の残留作動液を減少させて、次工程における真空排気時間を短縮できるので、生産効率を向上させることができる。また、以上の作業の流れにおいて、バルブ35,37,39,40の開閉はシーケンス制御にて自動化することにより、更なる作業時間の短縮が達成できる。
As in the first embodiment, a working liquid and a non-condensable gas are sealed in the
図3は、上記実施の形態1の構成を基本とする。図2との相違点は、窒素ガスブロー部41の接続位置がオリフィス36より接続部34側の配管部になっていることである。第2の接続口67とバルブ35の間に三方向バルブ70を設けて、バルブ40を介して窒素ガスブロー部41を三方向バルブ70に接続する。
FIG. 3 is based on the configuration of the first embodiment. The difference from FIG. 2 is that the connection position of the nitrogen
上記実施の形態1と同様、パイプ19に作動液と非凝縮性ガスを封入する。次いで、封止したパイプ19を接続口66から取り外す。次に、バルブ37を閉口し、バルブ40及び三方向バルブ70を開口し、主に接続部34とその周辺に付着して残る作動液を吹き飛ばす。これにより、配管経路の残留作動液を減少させて、次工程における真空排気時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。また、以上の作業の流れは、図2と同様に、バルブ40及び三方向バルブ70の開閉はシーケンス制御にて自動化することにより、更なる作業時間の短縮が達成できる。
As in the first embodiment, a working liquid and a non-condensable gas are sealed in the
実施の形態3.
図4及図5は、本発明における実施の形態3の気液封入装置の構成図である。図4は、本実施の形態1の構成を基本とし、オリフィス36の上部のバルブ37と作動液供給部52との間にバルブ39を設け、作動液供給部52に圧力調整弁54を有した非凝縮性ガス加圧部53と、脱気及び作動液補充用真空排気部42と、作動液補充タンク48とを備えたことを特徴としており、非凝縮性ガス加圧部53はバルブ51を介し、脱気及び作動液補充用真空排気部42はバルブ49を介し、作動液補充タンク48はバルブ50を介してそれぞれ作動液供給部52に接続されている。
4 and 5 are configuration diagrams of the gas-liquid sealing device according to
脱気及び作動液補充用真空排気部42は真空排気部23と同様に、ロータリーポンプなどの真空ポンプである。脱気及び作動液補充用真空排気部42とバルブ49との間の配管46経路にはバルブ49側から順に真空圧力計47、低温トラップ44が接続される。また、低温トラップ44は脱気及び作動液補充用真空排気部42側とバルブ49側とに脱気及び作動液補充用真空排気部42停止時の低温トラップ44保護のための真空遮断用のバルブ43、45が設けられている。
Similarly to the
気液封入装置を用いた気液封入方法は、基本的には実施の形態1と同様であるが、作動液の脱気及び補充をすることができ、作動液供給部52内の作動液に背圧を加えることができる。例えば、バルブ49、45および43を閉口し、低温トラップ44を作動させる。低温トラップ44が所定の温度に達したら、脱気及び作動液補充用真空排気部42を作動させた後、バルブ43、45を開口する。真空圧力計47が所定の圧力以下になれば、バルブ49を開口し、作動液供給部52を真空引きする。これにより、作動液供給部52内の作動液中の溶解ガスを真空脱気することができる。また、バルブ50を開口すると、作動液補充タンク48から作動液が作動液供給部52に補給される。
The gas-liquid sealing method using the gas-liquid sealing device is basically the same as in the first embodiment, but the hydraulic fluid can be degassed and replenished, and the hydraulic fluid in the hydraulic
また、作動液供給部52を真空引きした後、バルブ49、50が閉口していることを確認した後、バルブ51を開口することにより、非凝縮性ガス加圧部53から非凝縮性ガスが流入し、作動液供給部52内の作動液に非凝縮性ガスで背圧を加えることができ、オリフィス36から作動液が確実にパイプ19に注入される。
Further, after evacuating the hydraulic
図5は、上記実施の形態1の構成を基本とする。図4との相違点は、作動液供給部52に作動液温度制御部55を備えたことである。作動液温度制御部55で作動液供給部52内の作動液温度をたとえば、40℃以上にして溶解ガスの飽和蒸気圧を上げて、真空脱気を行うことにより、作動液中の溶解ガス、特に溶存酸素を少なくすることができ、性能が安定した寿命の長いヒートパイプを製造することができる。
FIG. 5 is based on the configuration of the first embodiment. The difference from FIG. 4 is that the hydraulic
なお、本実施の形態3は、上記実施の形態1の構成を基本として説明したが、上記実施の形態2にも同様に適用することができる。 Although the third embodiment has been described based on the configuration of the first embodiment, the third embodiment can be similarly applied to the second embodiment.
実施の形態4.
図6は、本発明における実施の形態4の気液封入装置の構成図である。図6は、上記実施の形態3の構成を基本とし、非凝縮性ガス供給部24の温度を制御する非凝縮性ガス温度制御部56を備えるとともに、作動液供給部52と非凝縮性ガス供給部24との温度をもとに、非凝縮性ガス供給圧力を自動制御できる非凝縮性ガス圧制御部57を設けたことを特徴とする。非凝縮性ガス圧制御部57は、作動液温度制御部55によって制御された作動液供給部52の温度と非凝縮性ガス温度制御部56によって制御された非凝縮性ガス供給部24の温度との相関から、非凝縮性ガス供給圧力を決定し、ヒートパイプを製造するものである。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram of a gas-liquid sealing device according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 6 is based on the configuration of the third embodiment and includes a non-condensable gas
通常、気液封入装置の設置温度環境の制御はかなり厳しい(変動幅±1℃以下)が、本実施の形態4によれば、設置環境の温度に関係なく非凝縮性ガス供給圧力を自動制御できる非凝縮性ガス圧制御部57を設けたので、事務所のような環境でも製造可能になり、設備投資が安価になる。
Normally, the control of the installation temperature environment of the gas-liquid sealing device is rather strict (variation range ± 1 ° C or less), but according to the fourth embodiment, the non-condensable gas supply pressure is automatically controlled regardless of the temperature of the installation environment. Since the non-condensable gas
なお、本実施の形態4は、上記実施の形態3の構成を基本として説明したが、上記実施の形態1及び実施の形態2にも同様に適用することができる。 Although the fourth embodiment has been described based on the configuration of the third embodiment, it can be similarly applied to the first and second embodiments.
実施の形態5.
図7は、本発明における実施の形態5の気液封入装置の構成図である。図7は、上記実施の形態4の構成を基本とし、パイプ19の下部に加熱手段を備えた構成である。図7では加熱手段は加熱容器59とオイル58で構成されたオイルバスを示している。オイルバスのかわりに、テープヒータや加熱ブロワを用いてもよい。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 7 is a configuration diagram of the gas-liquid sealing device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a configuration in which a heating unit is provided below the
まず、上記実施の形態1に述べた手順によりパイプ19に作動液を注入する。その後、バルブ25、35および33を閉口する。次いで加熱手段により、パイプ19に注入された作動液を加熱し、作動液を沸騰させる。その後、バルブ33を短時間開口してパイプ19内部のガスを真空排気部23側に排出する。その後、加熱手段による加熱を停止する。パイプ19の温度を常温に戻した後、上記実施の形態1と同様に非凝縮性ガスをパイプ19に供給する。このようにパイプ19内のガスを除去することで、性能が安定した寿命の長いヒートパイプを製造することができる。
First, the working fluid is injected into the
また、パイプ19の下部を加熱手段で加熱した状態で、あらかじめ、決められたアルゴリズムをもとに、加熱した状態の温度における非凝縮性ガス供給圧力を決定して、決定した供給圧力に制御した非凝縮性ガス供給部24から非凝縮性ガスをパイプ19に供給することもできる。この場合は、パイプ19を常温に戻す必要がないので、性能が安定した寿命の長いヒートパイプを製造することができるとともに、生産効率も高まる。
Further, in a state where the lower part of the
なお、本実施の形態5は、上記実施の形態4の構成を基本とし説明したが、上記実施の形態1ないし実施の形態3にも同様に適用することができる。 Although the fifth embodiment has been described based on the configuration of the fourth embodiment, the fifth embodiment can be similarly applied to the first to third embodiments.
実施の形態6.
図8は、本発明における実施の形態6の気液封入装置の構成図である。図8は、上記実施の形態3の構成を基本とし、パイプ19の作動液がたまった下部付近に取付けられたヒートマス61、ヒートマス61に取付けられたヒータ62、ヒータ62の出力を制御するヒータ制御部60を備える。パイプ19下部の作動液温度はヒートマス61とほぼ同じ温度になる。ヒートマス61は、例えば、ある程度熱容量の大きな良熱伝導性の金属からなるブロックであり、パイプ19に接触する加熱部材である。ヒータ62の出力はヒートパイプの仕様に合わせて制御される。また、ヒートマス61に熱電対63が取付けられ、この熱電対63が測定したヒートマス61の温度に基づいて非凝縮性ガスを供給する際の非凝縮性ガス供給部24の圧力を制御する。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 8 is a configuration diagram of the gas-liquid sealing device according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 8 is based on the configuration of the third embodiment, and includes a
圧力の制御は、測定温度が入力される温度・圧力変換器64によって行なわれる。温度・圧力変換器64では入力された測定温度と、あらかじめ設定されるヒートパイプの作動目標温度とのずれ量をもとに調整圧力量を演算する。この調整圧力量は制御ケーブル65を通じて非凝縮性ガス供給部24に入力されて、非凝縮性ガス供給部24から供給される圧力が調整される。なお、温度・圧力変換器64は熱電対63が検出した温度と供給圧力との関係のデータをあらかじめメモリなどに保存して、その関係を用いて演算を行なう。
The pressure is controlled by a temperature /
製造工程の手順について説明する。所定量の作動液をパイプ19に注入した後、バルブ35、33を閉口した後、バルブ25を開口し、あらかじめ設定された非凝縮性ガス供給部24の非凝縮性ガスをパイプ19に供給する。次に、所定のヒータ出力をヒータ制御部60で制御し、ヒートマス61の温度を熱電対63で計測する。このヒートマス61の温度が温度・圧力変換器64に入力され、温度・圧力変換器64は入力された温度とヒートパイプの作動目標温度とのずれ量をもとに調整圧力量を演算し、非凝縮性ガス供給部24の供給ガス圧力を調整圧力量に基づいて制御する。このように供給ガス圧力を制御することによって、ヒートパイプの作動温度を所望の仕様に精度よく合わせることができる。
The procedure of the manufacturing process will be described. After injecting a predetermined amount of hydraulic fluid into the
なお、本実施の形態6は、上記実施の形態3の構成を基本構成として説明したが、上記実施の形態1及び実施の形態2にも同様に適用することができる。
In addition, although this Embodiment 6 demonstrated the structure of the said
本発明の気液封入装置は、ヒートパイプの製造に有効に利用できる。 The gas-liquid sealing device of the present invention can be effectively used for manufacturing a heat pipe.
19 パイプ、20 封止処理部、21 シール材、22,47 真空圧力計、
23 真空排気装置、24 非凝縮性ガス供給部、
25,27,30,31,33,35,37,39,40,43,45,49,50,51 バルブ、
26 圧力計、28,32,38,46 配管、29,44 低温トラップ、
34 接続部、36 オリフィス、41 窒素ガスブロー部、
42 脱気及び作動液補充用真空排気部、48 作動液補充タンク、
52 非凝縮性ガス供給部、53 非凝縮性ガス加圧部、54 圧力調整弁、
55 作動液温度制御部、56 非凝縮性ガス温度制御部、
57 非凝縮性ガス圧制御部、58 オイル、59 加熱容器、60 ヒータ制御部、
61 ヒートマス、62 ヒータ、63 熱電対、64 温度・圧力変換器、
65 制御ケーブル、66,67,68,69 接続口、70 三方向バルブ。
19 Pipe, 20 Sealing treatment part, 21 Sealing material, 22, 47 Vacuum pressure gauge,
23 vacuum exhaust device, 24 non-condensable gas supply unit,
25, 27, 30, 31, 33, 35, 37, 39, 40, 43, 45, 49, 50, 51 valves,
26 Pressure gauge, 28, 32, 38, 46 Piping, 29, 44 Cold trap,
34 connection part, 36 orifice, 41 nitrogen gas blow part,
42 vacuum exhaust part for deaeration and hydraulic fluid replenishment, 48 hydraulic fluid replenishment tank,
52 non-condensable gas supply unit, 53 non-condensable gas pressurizing unit, 54 pressure regulating valve,
55 hydraulic fluid temperature control unit, 56 non-condensable gas temperature control unit,
57 non-condensable gas pressure control unit, 58 oil, 59 heating container, 60 heater control unit,
61 heat mass, 62 heater, 63 thermocouple, 64 temperature / pressure converter,
65 Control cable, 66, 67, 68, 69 Connection port, 70 Three-way valve.
Claims (12)
上記作動液を供給する作動液供給部と、
上記ヒートパイプ内に封入される圧力の非凝縮性ガスを供給する非凝縮性ガス供給部と、
真空排気部と、
上記ヒートパイプのもとになる一端が開口し他端が閉口したパイプの上記一端を接続する第1の接続口、上記作動液供給部を配管を介して接続する第2の接続口、上記真空排気部を配管を介して接続する第3の接続口及び上記非凝縮性ガス供給部を配管を介して接続する第4の接続口を有する接続部と、
上記パイプの一端側を封止する封止処理部と、
上記第2の接続口と上記作動液供給部との間の配管途中に設け、作動液注入量に応じた所定時間だけ開口するように制御されるバルブと、
上記第3の接続口との間の配管途中に設けた真空圧力計及び該真空圧力計の上記第3の接続口側に設けたバルブと、
上記非凝縮性ガス供給部と上記第4の接続口との間の配管途中に設けたバルブとを備えたことを特徴とする気液封入装置。 In a gas-liquid sealing device that seals hydraulic fluid and non-condensable gas in the heat pipe,
A hydraulic fluid supply section for supplying the hydraulic fluid;
A non-condensable gas supply unit for supplying a non-condensable gas at a pressure enclosed in the heat pipe;
A vacuum exhaust part;
A first connection port for connecting the one end of the pipe having one end opened and the other end closed, a second connection port for connecting the hydraulic fluid supply unit via a pipe, and the vacuum A connection part having a third connection port for connecting the exhaust part via a pipe and a fourth connection port for connecting the non-condensable gas supply part via the pipe;
A sealing processing section for sealing one end of the pipe;
A valve that is provided in the middle of the pipe between the second connection port and the hydraulic fluid supply unit, and that is controlled so as to open only for a predetermined time according to the hydraulic fluid injection amount;
A vacuum pressure gauge provided in the middle of the piping between the third connection port and a valve provided on the third connection port side of the vacuum pressure gauge;
A gas-liquid sealing device comprising a valve provided in the middle of a pipe between the non-condensable gas supply unit and the fourth connection port.
上記作動液供給部の作動液の温度と上記非凝縮性ガス供給部の非凝縮性ガスの温度との相関をもとに、上記非凝縮性ガス供給部の圧力を制御する非凝縮性ガス圧制御部を設けたことを特徴とする請求項6に記載の気液封入装置。 A non-condensable gas temperature control unit for controlling the temperature of the non-condensable gas in the non-condensable gas supply unit;
Non-condensable gas pressure for controlling the pressure of the non-condensable gas supply unit based on the correlation between the temperature of the hydraulic fluid of the hydraulic fluid supply unit and the temperature of the non-condensable gas of the non-condensable gas supply unit The gas-liquid sealing device according to claim 6, further comprising a control unit.
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