JP2022098531A - 熱伝導管、熱処理装置および処理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】管の長手方向と交差する短手方向における断面積を小さくする場合であっても、管の内部の短手方向の断面積に対する液移送材の断面積の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲でない場合に比べて、優れた熱伝導性能を得ることができる熱伝導管等を提供する。【解決手段】熱伝導管1は、両端部が閉じられた管10と、管10の内部に封入されて気化および液化する作動液12と、管10の内部の長手方向Ldに存在して液化した作動液12を少なくとも当該長手方向Ldに移送する液移送材15と、を備え、管10の内部の短手方向Sdの断面積に対する液移送材15の断面積の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲である。【選択図】図1
Description
この発明は、熱伝導管、熱処理装置および処理システムに関するものである。
従来、ヒートパイプ等と称される熱伝導管としては、例えば、下記特許文献1,2に記載されているものが知られている。
特許文献1には、両端が密封された中空部を備え、前記中空部内に作動流体が内在されて外部との熱交換を遂行するパイプ胴体と、パイプ胴体の中空部内に装着されて凝縮部で凝縮された作動流体を蒸発部へ帰還させることができるよう毛細管力を提供するウィックを含むヒートパイプであって、前記ウィックは多数の線材が螺旋形態で編組されて実質的に円筒構造をなすヒートパイプが記載されている。
特許文献2には、コンテナと、コンテナの内部に封入された作動流体と、コンテナの内面に設けられた、金属粉を焼結させた焼結金属からなるウィックと、を有するヒートパイプであって、前記コンテナの吸熱部における前記ウィックの占有率が65%~90%であり、前記コンテナの放熱部における前記ウィックの占有率が40%~60%であるヒートパイプが記載されている。
この発明は、管の長手方向と交差する短手方向における断面積を小さくする場合であっても、管の内部の短手方向の断面積に対する液移送材の断面積の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲でない場合に比べて、優れた熱伝導性能を得ることができる熱伝導管、熱処理装置および処理システムを提供するものである。
この発明(1)の熱伝導管は、
両端部が閉じられた管と、前記管の内部に封入されて気化および液化する作動液と、前記管の内部の長手方向に沿って存在して液化した前記作動液を少なくとも当該長手方向に移送する液移送材と、を備え、
前記管の内部の短手方向の断面積に対する前記液移送材の断面積の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲であるものである。
両端部が閉じられた管と、前記管の内部に封入されて気化および液化する作動液と、前記管の内部の長手方向に沿って存在して液化した前記作動液を少なくとも当該長手方向に移送する液移送材と、を備え、
前記管の内部の短手方向の断面積に対する前記液移送材の断面積の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲であるものである。
この発明(2)は、上記発明(1)の熱伝導管において、前記占有率が前記管の長手方向において保たれている熱伝導管である。
この発明(3)は、上記発明(1)又は(2)の熱伝導管において、前記液移送材が前記管の内壁面の少なくとも一部分に接触している熱伝導管である。
この発明(4)は、上記発明(3)の熱伝導管において、前記液移送材が前記管の内壁面の長手方向に沿う部分に接触している熱伝導管である。
この発明(5)は、上記発明(3)の熱伝導管において、前記液移送材が前記管の内壁面の全域に接触している熱伝導管である。
この発明(3)は、上記発明(1)又は(2)の熱伝導管において、前記液移送材が前記管の内壁面の少なくとも一部分に接触している熱伝導管である。
この発明(4)は、上記発明(3)の熱伝導管において、前記液移送材が前記管の内壁面の長手方向に沿う部分に接触している熱伝導管である。
この発明(5)は、上記発明(3)の熱伝導管において、前記液移送材が前記管の内壁面の全域に接触している熱伝導管である。
この発明(6)は、上記発明(1)から(5)のいずれかの熱伝導管において、前記液移送材が0.06mm以下の外径からなる複数の線材で構成されている熱伝導管である。
この発明(7)は、上記発明(1)から(6)のいずれかの熱伝導管において、前記管が3mm以下の外径からなる断面円形の管である熱伝導管である。
この発明(8)は、上記発明(7)の熱伝導管において、前記管および液移送材が無酸素銅で構成されており、前記管の表面が酸化防止処理されている熱伝導管である。
この発明(7)は、上記発明(1)から(6)のいずれかの熱伝導管において、前記管が3mm以下の外径からなる断面円形の管である熱伝導管である。
この発明(8)は、上記発明(7)の熱伝導管において、前記管および液移送材が無酸素銅で構成されており、前記管の表面が酸化防止処理されている熱伝導管である。
また、この発明(9)の熱処理装置は、
接触して通過する被処理物を加熱又は冷却の熱処理をする熱処理部と、前記熱処理部の被処理物の通過幅方向における温度差を抑制すべき部分に設置される熱伝導管と、を備え、
前記熱伝導管として上記発明(1)から(8)のいずれかの熱伝導管を用いているものである。
この発明(10)は、上記発明(9)の熱処理装置において、前記熱伝導管の前記占有率は、前記管のうち前記熱処理部の熱処理時に昇温して温度差の要因になる高温部に接触させる部分と前記熱処理部の熱処理時に降温して温度差の要因になる低温部に接触させる部分の間になる範囲内で少なくとも保たれている熱処理装置である。
接触して通過する被処理物を加熱又は冷却の熱処理をする熱処理部と、前記熱処理部の被処理物の通過幅方向における温度差を抑制すべき部分に設置される熱伝導管と、を備え、
前記熱伝導管として上記発明(1)から(8)のいずれかの熱伝導管を用いているものである。
この発明(10)は、上記発明(9)の熱処理装置において、前記熱伝導管の前記占有率は、前記管のうち前記熱処理部の熱処理時に昇温して温度差の要因になる高温部に接触させる部分と前記熱処理部の熱処理時に降温して温度差の要因になる低温部に接触させる部分の間になる範囲内で少なくとも保たれている熱処理装置である。
さらに、この発明(11)の処理システムは、
接触して通過する被処理物を加熱又は冷却の熱処理をする熱処理部を有する熱処理装置と、前記熱処理装置を通過する前又は通過した後の被処理物に前記熱処理以外の別の処理を行う別の処理装置と、を備え、
前記熱処理装置が上記発明(9)又は(10)の熱処理装置を含めて構成されているものである。
接触して通過する被処理物を加熱又は冷却の熱処理をする熱処理部を有する熱処理装置と、前記熱処理装置を通過する前又は通過した後の被処理物に前記熱処理以外の別の処理を行う別の処理装置と、を備え、
前記熱処理装置が上記発明(9)又は(10)の熱処理装置を含めて構成されているものである。
上記発明(1)の熱伝導管によれば、管の短手方向における断面積を小さくする場合であっても、管の内部の短手方向の断面積に対する液移送材の断面積の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲でない場合に比べて、優れた熱伝導性能を得ることができる。
上記発明(2)によれば、液移送材の断面積の占有率が管の長手方向において保たれていない場合に比べて、管の長手方向において優れた熱伝導性能を安定して得ることができる。
上記発明(3)によれば、液移送材が管の内壁面の少なくとも一部分に接触していない場合に比べて、優れた熱伝導性能を得やすくなる。
上記発明(4)によれば、液移送材が管の内壁面の長手方向に沿う部分に接触していない場合に比べて、優れた熱伝導性能を確実に得ることができる。
上記発明(5)によれば、液移送材が管の内壁面の全域に接触していない場合に比べて、優れた熱伝導性能を得やすくなる。
上記発明(3)によれば、液移送材が管の内壁面の少なくとも一部分に接触していない場合に比べて、優れた熱伝導性能を得やすくなる。
上記発明(4)によれば、液移送材が管の内壁面の長手方向に沿う部分に接触していない場合に比べて、優れた熱伝導性能を確実に得ることができる。
上記発明(5)によれば、液移送材が管の内壁面の全域に接触していない場合に比べて、優れた熱伝導性能を得やすくなる。
上記発明(6)によれば、液移送材が0.06mm以下の外径からなる複数の線材で構成されていない場合に比べて、作動液の移送がされやすくなって優れた熱伝導性能を得ることができる。
上記発明(7)によれば、管の長手方向と交差する短手方向における断面積が小さいにもかかわらず、優れた熱伝導性能を得ることができる。
上記発明(8)によれば、管および液移送材が無酸素銅で構成されておらず、しかも管の表面が酸化防止処理されていない場合に比べて、優れた熱伝導性能を長期にわたり得やすくなる。
上記発明(7)によれば、管の長手方向と交差する短手方向における断面積が小さいにもかかわらず、優れた熱伝導性能を得ることができる。
上記発明(8)によれば、管および液移送材が無酸素銅で構成されておらず、しかも管の表面が酸化防止処理されていない場合に比べて、優れた熱伝導性能を長期にわたり得やすくなる。
上記発明(9)の熱処理装置によれば、熱処理部における熱伝導管の管の長手方向と交差する短手方向における断面積を小さくする場合であっても、管の内部の短手方向の断面積に対する液移送材の断面積の占有率が20%以上かつ50%以下でない場合に比べて、熱伝導管による優れた熱伝導性能が得られて、熱処理部の被処理物の通過幅方向における温度差を効率よく抑制できる。
上記発明(10)によれば、管のうち熱処理部の熱処理時に昇温して温度差の要因になる高温部に接触させる部分と熱処理部の熱処理時に降温して温度差の要因になる低温部に接触させる部分の間になる範囲内で少なくとも優れた熱伝導性能を得ることができる。
上記発明(10)によれば、管のうち熱処理部の熱処理時に昇温して温度差の要因になる高温部に接触させる部分と熱処理部の熱処理時に降温して温度差の要因になる低温部に接触させる部分の間になる範囲内で少なくとも優れた熱伝導性能を得ることができる。
上記発明(11)の処理システムによれば、熱処理装置における熱伝導管の管の長手方向と交差する短手方向における断面積を小さくする場合であっても、管の内部の短手方向の断面積に対する液移送材の断面積の占有率が20%以上かつ50%以下でない場合に比べて、熱伝導管において優れた熱伝導性能が得られて、熱処理装置において熱処理部の被処理物の通過幅方向における温度差が効率よく抑制され、被処理物が通過幅方向における温度差の少ない状態で熱処理される。
以下、この発明を実施するための形態(本明細書では単に実施の形態という。)について図面を参照しながら説明する。
実施の形態1.
図1には、実施の形態1に係る熱伝導管の一例としてのヒートパイプ1が示されている。図1等の図面内の符号Ldはヒートパイプ1における長手方向を、符号Sdはヒートパイプ1における長手方向Ldと交差(実際は直交)する方向の短手方向をそれぞれ示す。
図1には、実施の形態1に係る熱伝導管の一例としてのヒートパイプ1が示されている。図1等の図面内の符号Ldはヒートパイプ1における長手方向を、符号Sdはヒートパイプ1における長手方向Ldと交差(実際は直交)する方向の短手方向をそれぞれ示す。
<熱伝導管>
熱伝導管の一例であるヒートパイプ1は、両端部10a,10bが閉じられた管10と、管10の内部に封入されて気化および液化する作動液12と、管10の内部の長手方向Ldに沿って存在して液化した作動液12を長手方向Ldに移送する液移送材15とを備えている。
熱伝導管の一例であるヒートパイプ1は、両端部10a,10bが閉じられた管10と、管10の内部に封入されて気化および液化する作動液12と、管10の内部の長手方向Ldに沿って存在して液化した作動液12を長手方向Ldに移送する液移送材15とを備えている。
管10は、熱伝導率が相対的に高い金属からなる断面円形で一方向に長い中空構造の管である。断面の円形は、完全な円である真円となる形状に限定されず、少し歪んだ円形を含むものである。少し歪んだ円形とは、例えば真円度が200μm以下になるものである。管10の両端部10a,10bは、作動液12が漏洩するおそれのない程度に密閉されていれば、その閉じ形式や構造等については特に限定されない。その両端部10a,10bの一方は、当初より閉口した形状にした端部構造であってもよい。
このような管10としては、用途に適合するものが用いられるが、例えば、ヒートパイプ1全体を短手方向Sdにおける断面積が比較的小さいものにする観点からすると、その一例として外径が3mm以下の断面円形からなる小径化された円筒管が用いられる。ちなみに、管10は、製造が可能であることや最低限の強度を確保する等の観点からすると、その外径が例えば2mm以上であることが好ましい。
また、管10は、その肉厚が0.05mm以上かつ0.2mm以内の範囲である薄肉化したものが好ましい。
このように小径化や薄肉化した場合の管10は、設置スペースや熱容量が小さいものになるうえに熱伝導性が良好になる。
また、管10は、その肉厚が0.05mm以上かつ0.2mm以内の範囲である薄肉化したものが好ましい。
このように小径化や薄肉化した場合の管10は、設置スペースや熱容量が小さいものになるうえに熱伝導性が良好になる。
さらに、管10は、ステンレス、アルミニウム等の金属材料で構成してもよいが、高い熱伝導性や加工の容易性を得る観点からすると、無酸素銅(酸化物をほとんど含まない99.96%以上の高純度の銅)で構成することが好ましい。
また、管10は、その表面が酸化するおそれがある場合には、その表面を酸化防止処理したものであることが好ましい。酸化防止処理としては、例えば、メッキ、酸化防止剤等の塗布、コーティング等の処理が挙げられる。
また、管10は、その表面が酸化するおそれがある場合には、その表面を酸化防止処理したものであることが好ましい。酸化防止処理としては、例えば、メッキ、酸化防止剤等の塗布、コーティング等の処理が挙げられる。
作動液12は、管10の内部で温度分布により気化(主に蒸発)および液化(凝縮)する媒体である。また、作動液12は、所要の量、管10の内部に封入される。
実施の形態1では、作動液12として、例えば純水を用いている。また、図1等においては理解を助けるため作動液12を誇張して描いている。
実施の形態1では、作動液12として、例えば純水を用いている。また、図1等においては理解を助けるため作動液12を誇張して描いている。
液移送材15は、管10の内部で液化した作動液12を管10の少なくとも長手方向Ldに沿って移送することが可能な材料である。液移送材15の液化した作動液12の移送は、管10における低温領域からそれよりも相対的に高い温度である高温領域にむけて発生する毛細管力により行われる。
この液移送材15としては、金属からなる複数の線材、複数の金属線を束ねたもの、複数の金属線を交差させて網状にしてなる金属網、金属粉を焼結させた焼結金属等が使用される。このうち複数の金属線を束ねたものは、例えば、捩じり寄せたものが挙げられる。また焼結金属は、例えば、管10の内壁面に焼結して付着させることができる。
この液移送材15としては、金属からなる複数の線材、複数の金属線を束ねたもの、複数の金属線を交差させて網状にしてなる金属網、金属粉を焼結させた焼結金属等が使用される。このうち複数の金属線を束ねたものは、例えば、捩じり寄せたものが挙げられる。また焼結金属は、例えば、管10の内壁面に焼結して付着させることができる。
また、液移送材15は、複数の線材で構成されるものを使用する場合、その線材の外径が0.06mm以下である極細の線材を用いることが好ましい。この複数の極細の線材から構成される液移送材15は、表面積がより多く確保されて毛細管力を得やすくなる。また極細の線材から構成される液移送材15は、外形が3mm以下の小径化の管10を適用する場合、後述する占有率の調整が容易となり、その小径化の管10に入れる作業もしやすくなり、有効である。
さらに、液移送材15は、図1(A)に示されるように、管10の内部の長手方向Ldに沿って存在するように配置される。
実施の形態1における液移送材15は、図1(B)に示されるように、管10の内壁面10cの周方向となる少なくとも一部分に接触した状態で配置されている。また、実施の形態1における液移送材15は、図1(A)に示されるように、管10の内壁面10cの長手方向Ldに沿う部分に接触した状態で配置されている。
この液移送材15を管10の内壁面10cの一部に接触した状態で配置するには、例えば、液移送材15の両端部を管10の両端部10a,10bにおいて内壁面10cに接触した状態を保てる位置に固定する手法や、その内壁面10cに焼結させる手法を適用することができる。
実施の形態1における液移送材15は、図1(B)に示されるように、管10の内壁面10cの周方向となる少なくとも一部分に接触した状態で配置されている。また、実施の形態1における液移送材15は、図1(A)に示されるように、管10の内壁面10cの長手方向Ldに沿う部分に接触した状態で配置されている。
この液移送材15を管10の内壁面10cの一部に接触した状態で配置するには、例えば、液移送材15の両端部を管10の両端部10a,10bにおいて内壁面10cに接触した状態を保てる位置に固定する手法や、その内壁面10cに焼結させる手法を適用することができる。
そして、このヒートパイプ1においては、作動液12の循環効率の向上を図って優れた熱伝導性能を得る等の観点から、管10の内部の短手方向Sdの断面積S1に対する液移送材15の断面積S2の占有率(=(S2/S1)×100)が20%以上かつ50%以下の範囲になるよう構成されている。
ここで、液移送材15の断面積S2は、液移送材15が複数の線材で構成されている場合、その各線材の断面積を合計した面積になる。また、その断面積S2は、液移送材15が管10の内壁面10cに付着させた焼結金属で構成されている場合、管10の短手方向Sdにおける断面において焼結金属が占める断面積を合計した面積になる。なお、上記占有率の範囲は、後述する試験結果からも導出されている。
ヒートパイプ1は、上記占有率が20%よりも少なくなると、液化した作動液12を管10における低温領域から高温領域にむけて液移送材15の毛細管力により移動させる能力が得られにくくなる。
反対にヒートパイプ1は、上記占有率が50%を超えると、気化(主に蒸発)した作動液12を管10内の気圧差で高温領域から低温領域にむけて移動させるための流路(空間)を十分に確保できなくなり、作動液12を効率よく移動させることが難しくなる。また、上記占有率が50%を超えると、ヒートパイプ1を小径化するにつれて、そのときのヒートパイプ1における管10の内部に液移送材15を入れる作業が難しくなる。
反対にヒートパイプ1は、上記占有率が50%を超えると、気化(主に蒸発)した作動液12を管10内の気圧差で高温領域から低温領域にむけて移動させるための流路(空間)を十分に確保できなくなり、作動液12を効率よく移動させることが難しくなる。また、上記占有率が50%を超えると、ヒートパイプ1を小径化するにつれて、そのときのヒートパイプ1における管10の内部に液移送材15を入れる作業が難しくなる。
また、上記占有率は、例えば、25%以上かつ40%以下の範囲であることがさらに好ましい。
次に、このヒートパイプ1の熱伝導性能を調べるために行った試験について説明する。
試験は、ヒートパイプ1として上記占有率が異なるものを複数用意したうえで、その各ヒートパイプを図2に示される測定装置200に設置した後、測定装置200を作動させたときのヒートパイプ付近における2点間の温度差を、熱伝導性能の評価指標として測定したものである。
ヒートパイプとしては、外径が2~3mmの範囲内である断面円形で肉厚が0.05~0.20mmの範囲内にある形状からなる無酸素銅製の管10(長手方向Ldの長さは320mm)に、各種の液移送材15を図3の横軸に示す各占有率になるように配置したものを用意した。
具体的には、ヒートパイプ1として、液移送材15の占有率が8%、13%、28%、33%、100%からなるヒートパイプを用意した。また、液移送材15についてはいずれも、図1に示されるように管10の長手方向Ldに沿う部分に接触するとともに管10の内壁面10cの一部に接触する状態で配置した。また、占有率が100%のヒートパイプは、上記管10と同じサイズからなる中実構造の銅線を使用した。
具体的には、ヒートパイプ1として、液移送材15の占有率が8%、13%、28%、33%、100%からなるヒートパイプを用意した。また、液移送材15についてはいずれも、図1に示されるように管10の長手方向Ldに沿う部分に接触するとともに管10の内壁面10cの一部に接触する状態で配置した。また、占有率が100%のヒートパイプは、上記管10と同じサイズからなる中実構造の銅線を使用した。
測定装置200は、図2に示されるように、長方形のアルミニウム板からなる測定台201と、測定台201の下面の中央部に配置したアルミニウムからなる放熱板202と、測定台201の下面で放熱板202に隣接した長手方向の両端側に配置したアルミニウムからなる加熱板203A,203Bと、加熱板203A,203Bの下面にそれぞれ配置したヒータ(面状ヒータ)205A,205Bと、ヒートパイプ1等を測定台201に押し当てて保持する押当部材206、温度を計測する熱電対207a,207bとで構成されている。図2における括弧内の数値は、上記各構成部品の寸法(mm)を示す。
放熱板202と加熱板203は、放熱板202の厚さ(TBD:100mm)が加熱板203よりも厚いという点で異なるのみで、同じアルミニウム製の板である。
放熱板202と加熱板203は、放熱板202の厚さ(TBD:100mm)が加熱板203よりも厚いという点で異なるのみで、同じアルミニウム製の板である。
この試験では、以下のようにして測定を行った。
まず、測定対象のヒートパイプ1を、図2に示されるように、測定装置200の測定台201に、液移送材15が管10の最下部に位置する姿勢で測定台201と向き合う状態で設置して準備する。この際、ヒートパイプ1は、熱伝導性を有するグリス204を介して測定台201に保持させる。グリス204としては、例えば熱伝導率が1~10W/m/Kであるものが使用される。
次に、ヒータ205A,205Bの出力を調整して測定台201の端部側になる外側の熱電対207aによる測定温度が150℃の第1試験温度に安定したときの測定台201の端部よりも内側になる内側の熱電対207bの第1測定温度を得る。
また、ヒータ205A,205Bの出力を調整して外側の熱電対207aによる測定温度が230℃の第2試験温度に安定したときの内側の熱電対207bの第2測定温度を得る。
また、ヒータ205A,205Bの出力を調整して外側の熱電対207aによる測定温度が230℃の第2試験温度に安定したときの内側の熱電対207bの第2測定温度を得る。
そして、1つのヒートパイプ1における第1試験温度と第1測定温度との温度差と第2試験温度と第2測定温度との温度差を平均したものを、測定したヒートパイプ1の温度差(特性)として求めた。
上記各占有率からなるヒートパイプ1の測定結果を図3に示した。また、この温度差は、小さい値であるほど熱伝導が良好に行われることになって望ましいが、その許容レベルの温度差Tとしては例えば60℃以下が好ましい。
上記各占有率からなるヒートパイプ1の測定結果を図3に示した。また、この温度差は、小さい値であるほど熱伝導が良好に行われることになって望ましいが、その許容レベルの温度差Tとしては例えば60℃以下が好ましい。
図3に示す結果からは、許容レベルの温度差Tである60℃以下を満たすものは、液移送材15の占有率が28%、33%であるヒートパイプであった。一方、液移送材15の占有率が8%、13%、100%であるヒートパイプは、許容レベルの温度差Tである60℃以下にならなかった。
また、この試験で測定した温度差は、小さい値になるほど、ヒータ205A等により加熱された部分とその加熱の部分に隣接する内側の非加熱の部分との温度差がヒートパイプによる熱移動(熱輸送)が良好に行われることで小さくなる傾向にあり、熱伝導性能が良いことを示しているといえる。また反対に、その測定した温度差が大きい値になるほど、ヒートパイプによる熱移動が十分に行われておらず、熱伝導性能が相対的に劣ることを示しているといえる。つまり、この試験で測定した温度差の大小は、熱伝導性能の良否を示すという相関があるといえそうである。
また、この試験で測定した温度差は、小さい値になるほど、ヒータ205A等により加熱された部分とその加熱の部分に隣接する内側の非加熱の部分との温度差がヒートパイプによる熱移動(熱輸送)が良好に行われることで小さくなる傾向にあり、熱伝導性能が良いことを示しているといえる。また反対に、その測定した温度差が大きい値になるほど、ヒートパイプによる熱移動が十分に行われておらず、熱伝導性能が相対的に劣ることを示しているといえる。つまり、この試験で測定した温度差の大小は、熱伝導性能の良否を示すという相関があるといえそうである。
したがって、この試験からは、液移送材15の占有率が20%以上かつ50%であるヒートパイプ1が優れた熱伝導性能を得ることが可能になることが認められる。
<実施の形態1の変形例>
なお、実施の形態1に係るヒートパイプ1は、図4に示されるように、液移送材15を管10の内壁面10cの全域に接触させるよう配置したものであってもよい。内壁面10cの全域に接触させるは、液移送材15が内壁面10cの全域に完全に接触している場合に限らず、厳密には液移送材15の一部が内壁面10cに接近しているが少し浮いて非接触の状態である場合も含むものである。
なお、実施の形態1に係るヒートパイプ1は、図4に示されるように、液移送材15を管10の内壁面10cの全域に接触させるよう配置したものであってもよい。内壁面10cの全域に接触させるは、液移送材15が内壁面10cの全域に完全に接触している場合に限らず、厳密には液移送材15の一部が内壁面10cに接近しているが少し浮いて非接触の状態である場合も含むものである。
このときの液移送材15は、管10の内部の長手方向Ldに沿っても存在するように配置される。また、このときの液移送材15は、例えば、金属からなる複数の線材を並べたもの、複数の金属線を交差させて網状にしてなる金属網、金属粉を焼結させた焼結金属等が使用される。
そして、この変形例のヒートパイプ1においても、管10の内部の短手方向Sdの断面積S1に対する液移送材15の断面積S2の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲になるよう構成されている。
また、実施の形態1に係るヒートパイプ1は、図5に示されるように、液移送材15を管10の内壁面10cにほぼ接触させない状態で配置したものであってもよい。内壁面10cにほぼ接触させない状態は、液移送材15が内壁面10cにまったく接触しない場合に限らず、液移送材15の一部が内壁面10cの一部に接触している場合も含むものである。
このときの液移送材15は、管10の内部の長手方向Ldに沿っても存在するように配置される。また、このときの液移送材15は、例えば、金属からなる複数の線材を並べたもの、複数の金属線を束ねたもの、複数の金属線を交差させて網状にしてなる金属網等が使用される。
そして、この変形例のヒートパイプ1においても、管10の内部の短手方向Sdの断面積S1に対する液移送材15の断面積S2の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲になるよう構成されている。
実施の形態2.
図6および図7には、実施の形態2に関する構成例が示されている。図6には実施の形態2に係る処理システム7が示され、図7には実施の形態2に係る熱処理装置5が示されている。
以下の説明では、図面に矢印Xで示す方向を装置の幅方向、矢印Yで示す方向を装置の高さ方向、矢印Zで示す方向を上記幅方向および高さ方向のそれぞれに直交する装置の奥行方向とする。図面中の矢印Xと矢印Yの交差部に付した丸印は、装置の奥行方向(矢印Z)が図面と直交する下方に向いていることを示している。
図6および図7には、実施の形態2に関する構成例が示されている。図6には実施の形態2に係る処理システム7が示され、図7には実施の形態2に係る熱処理装置5が示されている。
以下の説明では、図面に矢印Xで示す方向を装置の幅方向、矢印Yで示す方向を装置の高さ方向、矢印Zで示す方向を上記幅方向および高さ方向のそれぞれに直交する装置の奥行方向とする。図面中の矢印Xと矢印Yの交差部に付した丸印は、装置の奥行方向(矢印Z)が図面と直交する下方に向いていることを示している。
処理システム7は、接触して通過する被処理物9を加熱又は冷却する熱処理をする熱処理部を有する熱処理装置5と、熱処理装置5を通過する前又は通過した後の被処理物9に前記熱処理以外の別の処理を行う別の処理装置2とを備えている。
また、熱処理装置5は、接触して通過する被処理物9を加熱又は冷却する熱処理をする熱処理部5hと、熱処理部5hの被処理物9の通過幅方向Wdにおける温度差を抑制すべき部分に設置される熱伝導管1とを備えている。
また、熱処理装置5は、接触して通過する被処理物9を加熱又は冷却する熱処理をする熱処理部5hと、熱処理部5hの被処理物9の通過幅方向Wdにおける温度差を抑制すべき部分に設置される熱伝導管1とを備えている。
実施の形態2では、処理システム7の一例として、被処理物9に画像を形成する処理を行う画像形成装置7Aを適用している。また実施の形態2では、処理システム7が画像形成装置7Aであることから、熱処理装置5の一例として被処理物9を加熱する熱処理をする熱処理部を有した加熱装置5A、別の処理装置2の一例として加熱装置5Aを通過する前の被処理物9に加熱処理以外の別の処理である作像を行う作像装置2A、被処理物9の一例として画像が形成される記録シート9Aをそれぞれ適用している。
<処理システム>
処理システム7の一例である画像形成装置7Aは、記録シート9Aに粉体の一例である現像剤からなる像を形成した後に加熱して定着させることにより画像を形成する装置である。
この画像形成装置7Aは、図6に示されるように、所要の外観形状からなる筐体70を有しており、その筐体70の内部空間に、作像装置2A、シート供給装置4、加熱装置5A等を配置して構成されている。図6における一点鎖線は、筐体70内で記録シート9Aが搬送されるときの主な搬送経路を示している。
処理システム7の一例である画像形成装置7Aは、記録シート9Aに粉体の一例である現像剤からなる像を形成した後に加熱して定着させることにより画像を形成する装置である。
この画像形成装置7Aは、図6に示されるように、所要の外観形状からなる筐体70を有しており、その筐体70の内部空間に、作像装置2A、シート供給装置4、加熱装置5A等を配置して構成されている。図6における一点鎖線は、筐体70内で記録シート9Aが搬送されるときの主な搬送経路を示している。
作像装置2Aは、現像剤としてのトナーで構成されるトナー像を形成して記録シート9Aに転写する装置である。この作像装置2Aは、矢印Aで示す方向に回転する感光ドラム21を有し、その感光ドラム21の周囲に、帯電装置22、露光装置23、現像装置24、転写装置25、清掃装置26等の機器を配置して構成されている。
このうち、感光ドラム21は、像保持手段の一例であり、像形成面および像保持面となる感光層を有するドラム形態からなる感光体である。帯電装置22は、感光ドラム21の外周面(像形成面)を所要の表面電位に帯電させる装置である。この帯電装置22は、例えば感光ドラム21の外周面の像形成面に接触させるとともに帯電電流が供給されるロール形態等からなる帯電部材を備えて構成されている。
露光装置23は、感光ドラム21の帯電後の外周面に画像情報に基づく露光をして静電潜像を形成する装置である。この露光装置23は、外部から入力される画像情報が図示しない画像処理手段等で所要の処理が施されて生成される画像信号を受けて作動する。画像情報とは、例えば、文字、図形、写真、模様等の形成すべき画像に関する情報である。現像装置24は、感光ドラム21の外周面に形成された静電潜像を対応する所定の色(例えばブラック)の現像剤(トナー)により現像して単色のトナー像として顕像化する装置である。
次に、転写装置25は、感光ドラム21の外周面に形成されたトナー像を記録シート9Aに静電的に転写させる装置である。この転写装置25は、感光ドラム21の外周面に接触するとともに転写電流が供給されるロール形態等からなる転写部材を備えて構成されている。清掃装置26は、感光ドラム21の外周面に付着する不要なトナー、紙粉等の不要物を除去して感光ドラム21の外周面を清掃する装置である。
作像装置2Aにおいては、感光ドラム21と転写装置25が対向する部位がトナー像の転写を行う転写位置TPになる。
作像装置2Aにおいては、感光ドラム21と転写装置25が対向する部位がトナー像の転写を行う転写位置TPになる。
シート供給装置4は、作像装置2Aにおける転写位置TPに供給すべき記録シート9Aを収容して送り出す装置である。このシート供給装置4は、記録シート9Aを収容する単数又は複数の収容体41と、記録シート9Aを送り出す単数又は複数の送出装置43等の機器を配置して構成されている。
収容体41は、複数枚の記録シート9Aを所要の向きで積載して収容する図示しない積載板を有する収容部材である。送出装置43は、収容体41の積載板上に積載されている記録シート9Aを、複数のロール等の機器により1枚ずつ繰り出す装置である。実施の形態2におけるシート供給装置4は、例えば搬送時の幅が異なる記録シート9Aa,9Abを個別に収容することが可能な2つの収容体41a,41bと、収容体41a,41bにそれぞれ収容される記録シート9Aa,9Abを個別に送り出す2つの送出装置43a,43bを有している。
収容体41は、複数枚の記録シート9Aを所要の向きで積載して収容する図示しない積載板を有する収容部材である。送出装置43は、収容体41の積載板上に積載されている記録シート9Aを、複数のロール等の機器により1枚ずつ繰り出す装置である。実施の形態2におけるシート供給装置4は、例えば搬送時の幅が異なる記録シート9Aa,9Abを個別に収容することが可能な2つの収容体41a,41bと、収容体41a,41bにそれぞれ収容される記録シート9Aa,9Abを個別に送り出す2つの送出装置43a,43bを有している。
シート供給装置4は、搬送手段の一例である供給搬送路45により作像装置2Aにおける転写位置TPと接続されている。この供給搬送路45は、シート供給装置4から送り出される記録シート9A(9Aa又は9Ab)を転写位置TPまで搬送して供給する搬送路であり、記録シート9Aを挟持して搬送する複数の搬送ロール46a,46bや、記録シート9Aの搬送空間を確保して記録シート9Aの搬送を案内する図示しない複数の案内部材等を配置して構成されている。
また記録シート9Aは、筐体70内での搬送が可能であってトナー像の転写および熱定着が可能なシート状の記録媒体であればよく、その材質、形態等については特に制約されるものでない。
また記録シート9Aは、筐体70内での搬送が可能であってトナー像の転写および熱定着が可能なシート状の記録媒体であればよく、その材質、形態等については特に制約されるものでない。
加熱装置5Aは、作像装置2Aの転写位置TPで転写された未定着像のトナー像を記録シート9Aに熱定着させるために加熱および加圧の処理をする装置である。この加熱装置5Aは、記録シート9Aの導入口50aや排出口50bが設けられた筐体50の内部空間に、加熱用回転体51、加圧用回転体52等の機器を配置して構成されている。
また、加熱装置5Aでは、図6や図7に示されるように、加熱用回転体51と加圧用回転体52が接触して回転するよう配置されており、その接触する部分FNにおいて通過する記録シート9A等を加熱および加圧するようになっている。この加熱装置5Aでは、加熱用回転体51と加圧用回転体52とで構成する部分を熱処理部5hとしている。
この加熱装置5Aの詳細については後述する。
また、加熱装置5Aでは、図6や図7に示されるように、加熱用回転体51と加圧用回転体52が接触して回転するよう配置されており、その接触する部分FNにおいて通過する記録シート9A等を加熱および加圧するようになっている。この加熱装置5Aでは、加熱用回転体51と加圧用回転体52とで構成する部分を熱処理部5hとしている。
この加熱装置5Aの詳細については後述する。
そして、画像形成装置7Aでは、例えば次のようにして画像の形成が行われる。
すなわち、画像形成装置7Aでは、図示しない制御手段が画像を形成する動作の指令を受けると、作像装置2Aにおいて帯電動作、露光動作、現像動作および転写動作が実行される一方で、シート供給装置4において所要の記録シート9A(9Aa又は9Ab)を送り出すとともに供給搬送路45を経由させて転写位置TPまで搬送して供給する動作が実行される。
これにより、感光ドラム21上に画像情報に応じたトナー像が形成される一方で、そのトナー像がシート供給装置4から転写位置TPまで供給された記録シート9Aに転写される。またこの際、トナー像が転写された記録シート9Aは、回転する感光ドラム21と転写装置25に挟まれた状態で感光ドラム21から剥離されて加熱装置5Aにむけて送り出される。
これにより、感光ドラム21上に画像情報に応じたトナー像が形成される一方で、そのトナー像がシート供給装置4から転写位置TPまで供給された記録シート9Aに転写される。またこの際、トナー像が転写された記録シート9Aは、回転する感光ドラム21と転写装置25に挟まれた状態で感光ドラム21から剥離されて加熱装置5Aにむけて送り出される。
続いて、画像形成装置7Aでは、加熱装置5Aにおいて、図7に示されるように、トナー像92が転写された記録シート9Aを上記接触する部分FNに導入して通過させる際に加熱および加圧する定着動作が実行される。これにより、未定着のトナー像92が加圧下で溶融されて記録シート9Aに定着される。この際、加熱用回転体51と加圧用回転体52は、記録シート9Aを搬送する搬送手段として機能する。
定着後の記録シート9Aは、加熱装置5Aにおける加熱用回転体51と加圧用回転体52に挟まれた状態で筐体50から排出された後、排出搬送路を経由して排出口72まで搬送され、最後に排出ロール48により筐体70の一部に設けられたシート収容部73に送り出されて収容される。
定着後の記録シート9Aは、加熱装置5Aにおける加熱用回転体51と加圧用回転体52に挟まれた状態で筐体50から排出された後、排出搬送路を経由して排出口72まで搬送され、最後に排出ロール48により筐体70の一部に設けられたシート収容部73に送り出されて収容される。
以上により、1枚の記録シート9Aの片面に単色の画像を形成する画像形成装置7Aの基本的な画像形成動作が完了する。
<熱処理装置>
次に、熱処理装置5の一例である加熱装置5Aについて詳述する。
次に、熱処理装置5の一例である加熱装置5Aについて詳述する。
実施の形態2に係る加熱装置5Aは、図7、図8等に示されるように、上記加熱用回転体51として、回転し得る加熱ベルト53と加熱ベルト53をその内周面から加圧用回転体52に押し付けて接触する部分(ニップ)FNを形成して加熱するよう発熱する加熱手段の一例である発熱体54とからなるベルト-ニップ形態の加熱ユニット55を適用し、上記加圧用回転体52としてロール形態の加圧ロール56を適用している。
このうち加熱ユニット55は、記録シート9Aの搬送方向Cと交差する通過幅方向Wd(図8等)に接触する部分FNで記録シート9Aを加熱する熱処理を行うようになっている。
この加熱ユニット55は、接触保持体61により発熱体54を加熱ベルト53の内周面に接触させる状態で保持し、また接触保持体61の一部と左右の端部保持体62A,62Bにより加熱ベルト53を回転可能に保持するよう構成されている。また、加熱ユニット55は、その接触保持体61と左右の端部保持体62A,62Bを支持体63により支持している。
この加熱ユニット55は、接触保持体61により発熱体54を加熱ベルト53の内周面に接触させる状態で保持し、また接触保持体61の一部と左右の端部保持体62A,62Bにより加熱ベルト53を回転可能に保持するよう構成されている。また、加熱ユニット55は、その接触保持体61と左右の端部保持体62A,62Bを支持体63により支持している。
加熱ベルト53は、可撓性や耐熱性を有する熱伝導用の無端状ベルトである。この加熱ベルト53は、例えば、ポリイミド、ポリアミド等の合成樹脂等の材料を用いて原形が円筒形状になるよう成形したベルトが適用される。
発熱体54は、図9、図10等に示されるように、基板541と、基板541のうち加熱ベルト53の内周面に接触する片面541aに設けられる複数本(本例では3本)の発熱部542A,542B,542Cと、発熱部542A,542B,542Cに給電するための配線部543等で構成されている。
基板541は、記録シート9Aの搬送方向Cと交差する通過幅方向Wdの幅サイズWが最大幅サイズW1よりも長いサイズの矩形状からなる板状の部材である。この基板541は、電気絶縁性を有する材料からなるものであり、例えば、セラミックス製の基板が適用される。基板541のうち加熱ベルト53の内周面に接触する側の面(片面)541aは、発熱部542A,542B,542Cを設けた後に被覆層が形成されて被覆される。
発熱部542A,542B,542Cは、図11(A)に示されるように、基板541の片面541aにその長手方向(記録シート9Aの通過幅方向Wdに沿う方向)に沿うとともに記録シート9Aの通過幅方向Wdにおいて互いに離間した平行な状態になるよう直線状に設けられる電熱線部である。
図11(A)は、発熱体54の基板541における片面541aの裏面(他面)541bからみた状態を示す図面であるので、実際には片面541aの側に設けられる発熱部542が見えて現れることがない。しかし、図11(A)では、発熱部542を説明する便宜上、発熱部542が他面541bから透けて見えた状態で描いている。
図11(A)は、発熱体54の基板541における片面541aの裏面(他面)541bからみた状態を示す図面であるので、実際には片面541aの側に設けられる発熱部542が見えて現れることがない。しかし、図11(A)では、発熱部542を説明する便宜上、発熱部542が他面541bから透けて見えた状態で描いている。
また、この発熱部542A,542B,542Cは、基板541の長手方向に対してほぼ同じ長さを有しているが、記録シート9Aの搬送時における幅サイズWの広狭の違いに適合させるよう相対的に多く発熱する領域を互いに異なる位置に存在させよう構成されている。
すなわち、第1の発熱部542Aは、図11(A)に示されるように、長手方向の両端側の端部を除く中央部が多く発熱する領域になるよう構成されている。この第1の発熱部542Aは、幅サイズWが中間幅サイズW2(<W1)の記録シート9Aが通過するときに使用される。また、第2の発熱部542Bは、第1の発熱部542Aの両端側の端部に相当する部分が多く発熱する領域になるよう構成されている。さらに、第3の発熱部542Cは、長手方向の中央部(例えば全長の1/3程度の部分)が多く発熱する領域になるよう構成されている。第3の発熱部542Cは、幅サイズWが最小サイズW3(<W2)の記録シート9Aが通過するときに使用される。
すなわち、第1の発熱部542Aは、図11(A)に示されるように、長手方向の両端側の端部を除く中央部が多く発熱する領域になるよう構成されている。この第1の発熱部542Aは、幅サイズWが中間幅サイズW2(<W1)の記録シート9Aが通過するときに使用される。また、第2の発熱部542Bは、第1の発熱部542Aの両端側の端部に相当する部分が多く発熱する領域になるよう構成されている。さらに、第3の発熱部542Cは、長手方向の中央部(例えば全長の1/3程度の部分)が多く発熱する領域になるよう構成されている。第3の発熱部542Cは、幅サイズWが最小サイズW3(<W2)の記録シート9Aが通過するときに使用される。
ちなみに、実施の形態2における発熱部542A,542B,542Cの相対的に多く発熱する領域の構成は、記録シート9Aの搬送時の通過幅方向Wdにおける中央の位置が、例えば加熱装置5Aの上記接触する部分FNにおける記録シート9Aの通過領域幅の基準とする中央の位置を通過するよう案内して搬送する中央基準搬送方式(センターレジ方式)を採用する場合のものである。
また、この発熱部542A,542B,542Cの相対的に多く発熱する領域については、例えば、電熱線部の幅および厚さの少なくとも一方を他の部分(発熱を抑制する部分)よりも狭く又は薄く又はその双方をして電気抵抗値が相対的に高くなるようにすることで実現している。
さらに、発熱部542A,542B,542Cの発熱による発熱体54における温度については、発熱体54の基板541の他面541bの必要な個所に接触するよう配置される図示しない温度センサで測定され、その測定情報が図示しない加熱制御部にフィードバックされるようになっている。
また、この発熱部542A,542B,542Cの相対的に多く発熱する領域については、例えば、電熱線部の幅および厚さの少なくとも一方を他の部分(発熱を抑制する部分)よりも狭く又は薄く又はその双方をして電気抵抗値が相対的に高くなるようにすることで実現している。
さらに、発熱部542A,542B,542Cの発熱による発熱体54における温度については、発熱体54の基板541の他面541bの必要な個所に接触するよう配置される図示しない温度センサで測定され、その測定情報が図示しない加熱制御部にフィードバックされるようになっている。
配線部543は、図11(A)等に示されるように、その集線部が発熱体54の長手方向の一端部でかつ端部保持体62A,62Bのいずれか一方の外側の位置に存在するよう設けられている。実施の形態2における配線部543は、基板541の一端部を右の端部保持体62Bの外側まで延長した端部として構成されている。
また、この配線部543は、電気絶縁性を有する基板543aと、図11(A)に破線で示すように発熱部542A,542B,542Cの各一端部と個別に接続する個別配線部543b,543c,543dと、図11(A)に網点部分や破線で示すように発熱部542A,542B,542Cの各他端部に共通して接続する共通配線部543eで構成されている。
また、この配線部543は、電気絶縁性を有する基板543aと、図11(A)に破線で示すように発熱部542A,542B,542Cの各一端部と個別に接続する個別配線部543b,543c,543dと、図11(A)に網点部分や破線で示すように発熱部542A,542B,542Cの各他端部に共通して接続する共通配線部543eで構成されている。
発熱体54は、図8等に示されるように配線部543ひいては発熱部542に給電する給電接続部64と接続されている。
実施の形態2における給電接続部64は、接続用の着脱可能な形状からなる筐体(コネクター本体)641と、その筐体641の一側面に配線部543の各配線の接続端部と接続されて露出した状態で設けられる複数の接触端子642とで構成されている。
この給電接続部64は、例えば、図11(A)に示されるように画像形成装置7Aにおける図示しない給電部から延びて配策される給電元接続部14と接続されて通電可能な状態になる。
この給電接続部64は、例えば、図11(A)に示されるように画像形成装置7Aにおける図示しない給電部から延びて配策される給電元接続部14と接続されて通電可能な状態になる。
接触保持体61は、図9(B)等に示されるように、加熱ベルト53の内周面に接触させる側の片面に発熱体54を収容して保持する収容凹部61aが設けられた一方向に長い板状の部材である。
また、接触保持体61は、その片面と反対側の他面に、支持体63への取り付け時に用いられる取付け溝部61bや取付け接触部61cが設けられている。
さらに、接触保持体61は、収容凹部61aが設けられた片面の一方の長辺端部が加熱ベルト53を上記接触する部分FNに導入するよう案内する屈曲面からなる導入案内部61dとして形成され、その片面の他方の長辺端部が加熱ベルト53を接触する部分FNから抜け出す方向に案内する湾曲面からなる抜出し案内部61eとして形成されている。
また、接触保持体61は、その片面と反対側の他面に、支持体63への取り付け時に用いられる取付け溝部61bや取付け接触部61cが設けられている。
さらに、接触保持体61は、収容凹部61aが設けられた片面の一方の長辺端部が加熱ベルト53を上記接触する部分FNに導入するよう案内する屈曲面からなる導入案内部61dとして形成され、その片面の他方の長辺端部が加熱ベルト53を接触する部分FNから抜け出す方向に案内する湾曲面からなる抜出し案内部61eとして形成されている。
左右の端部保持体62A,62Bはいずれも、加圧ロール56と対向する部分が一部欠けた円板状の本体621の内側面に、加熱ベルト53の幅方向の両端部をその内周面から回転し得るよう案内して保持する湾曲状の案内保持部622が設けられた部材である。また、左右の端部保持体62A,62Bは、その本体621のベルト案内保持部622の内側に支持体63の端部に取り付ける図示しない取付け凹部が設けられている。
支持体63は、図8等に示されるように、発熱体54の長手方向の長さよりも長い部材である。この支持体63としては、図9等に示されるように、例えば一方向に長い平板における長辺端部を断面が凹形状になるよう同じ方向にほぼ直角に折り曲げたような形態の部材が適用される。
この支持体63は、接触保持体61の取り付けに際しては、図9(B)等に示されるように、一方の折り曲げ端部63bが接触保持体61の取付け溝部61bに嵌め入れられる一方で、その他方の折り曲げ端部63cが接触保持体61の取付け接触部61cに接触させた状態に保たれる。これにより、支持体63は、接触保持体61の一部を長手方向にわたって挟んだ状態で支持する。
この支持体63は、接触保持体61の取り付けに際しては、図9(B)等に示されるように、一方の折り曲げ端部63bが接触保持体61の取付け溝部61bに嵌め入れられる一方で、その他方の折り曲げ端部63cが接触保持体61の取付け接触部61cに接触させた状態に保たれる。これにより、支持体63は、接触保持体61の一部を長手方向にわたって挟んだ状態で支持する。
加圧用回転体52としての加圧ロール56は、例えば、金属等からなる円柱状又は円筒状のロール基体の外周面に弾性体層と離型層等を設けたものが適用される。
この加圧ロール56は、図8に示されるように、その軸方向の両端部における軸部56c,56dが筐体50に配置された図示しない加圧機構に対して回転可能に支持される。また加圧ロール56は、加圧機構から加熱ユニット55に押し付けられるような圧力を受ける。これにより加圧ロール56は、図7や図8に示されるように、そのロール外周面が加熱ユニット55における加熱ベルト53を介して発熱体54の片面541aの長手方向にわたって所要の圧力で圧接された状態に保たれる。
この加圧ロール56が加熱ユニット55に圧接する部分は、上記接触する部分FNとなる。
この加圧ロール56が加熱ユニット55に圧接する部分は、上記接触する部分FNとなる。
また、加圧ロール56は、図8に示されるように、その一方の軸部56cに駆動入力手段の一例である動力受動ギヤ75が取り付けられており、その動力受動ギヤ75が画像形成装置7Aの筐体70側に配置される駆動伝達装置76における図示しない動力伝達ギヤと噛み合っている。これにより、加圧ロール56は、画像形成動作等の必要な時期になると、図7に示されるように、駆動伝達装置76から回転力が伝達されて入力されることにより矢印B1で示す方向に所要の速度で回転して駆動する。
加圧ロール56が回転して駆動するときは、図7に示されるように、加熱ユニット55における加熱ベルト53が矢印B2で示す方向に従動して回転する。
加圧ロール56が回転して駆動するときは、図7に示されるように、加熱ユニット55における加熱ベルト53が矢印B2で示す方向に従動して回転する。
また、加熱装置5Aは、画像形成動作が実行される際には、接触する部分FNを通過する記録シート9Aの幅サイズWの違いに応じて加熱ユニット55の発熱体54の発熱する領域が調節されるよう構成されている。
例えば、搬送時の幅サイズWが最大幅サイズW1である記録シート9Aを通過させるときは、第1の発熱部542Aと第2の発熱部542Bの双方に給電して最大幅サイズW1に相当する領域を発熱させる。また、最小サイズW3の記録シート9Aを通過させるときは、第3の発熱部542Cのみに給電して最小サイズW3に相当する領域を発熱させる。さらに、中間幅サイズW2の記録シート9Aを通過させるときは、第1の発熱部542Aのみに給電して中間幅サイズW2に相当する領域を発熱させるようになっている。
これにより、加熱装置5Aは、加熱ユニット55の発熱体54を記録シート9Aの幅サイズWの違いに適合させて効率よく発熱させるようになっている。
これにより、加熱装置5Aは、加熱ユニット55の発熱体54を記録シート9Aの幅サイズWの違いに適合させて効率よく発熱させるようになっている。
その一方で、この加熱装置5Aにおいても、例えば最大幅サイズW1よりも小さい幅サイズW(中間幅サイズW2と最小サイズW3を含むサイズ)の記録シート9Aを連続して通過させて加熱する場合、その接触する部分FN(実際には発熱体54)のうち記録シート9Aが通過しない領域である非通過領域E2が生じる。このため、その非通過領域E2は、通過する記録シート9Aにより熱が奪われることなく発熱部542における発熱の抑制された部分から加熱され続けることになるので、温度が上昇した状態になりやすい。
この場合は、発熱体54のうち非通過領域E2に該当する部分が記録シート9Aの通過する通過領域E1に比べて相対的に高温になって温度差が生じ、その結果、その後に広い幅サイズの記録シート9Aを通過させて加熱する際に加熱むらを誘発してしまうことや、接触保持体61が局所的に加熱されて悪影響を受けることがある。
この場合は、発熱体54のうち非通過領域E2に該当する部分が記録シート9Aの通過する通過領域E1に比べて相対的に高温になって温度差が生じ、その結果、その後に広い幅サイズの記録シート9Aを通過させて加熱する際に加熱むらを誘発してしまうことや、接触保持体61が局所的に加熱されて悪影響を受けることがある。
つまり、加熱装置5Aにおいては、上記したような熱処理をした場合、加熱装置5Aの熱処理部5hにおける発熱体54が、図8や図10に示されるように、記録シート9Aが通過する通過領域E1と記録シート9Aの非通過領域E2との間で不要な温度差が発生した状態になる。この際、発熱体54のうち非通過領域E2に該当する部分が熱処理時に昇温して温度差の要因になる高温部となる一方で、発熱体54のうち通過領域E1に該当する部分が熱処理時に非通過領域E2に該当する部分(高温部)よりも温度が相対的に低くなって温度差の要因になる低温部となる。
そこで、加熱装置5Aでは、発熱体54の非通過領域E2に該当する部分(高温部)における温度の不要な上昇による温度差の発生を抑制する観点から、図7から図10に示されるように、加熱ユニット55における発熱体54の加熱ベルト53と接触する側の面541aとは反対側の面(裏面)541bに、2本のヒートパイプ1A,1Bを接触させた状態で配置している。ここで、高温部は、ヒートパイプ1A,1Bに封入された作動液12が少なくとも気化し得る程度の温度を発生する部分であり、例えば150℃以上の温度になる部分である。
ヒートパイプ1A,1Bはいずれも、実施の形態1に係る構成からなるヒートパイプ1を適用している。
また、ヒートパイプ1A,1Bは、図11等に示されるように、発熱体54の発熱部542の長さとほぼ同じ長さを有している。さらに、ヒートパイプ1A,1Bとしては、設置スペースが制約された箇所に2本平行に並べた状態で配置するので、比較的小径(例えば外径が2~3mmの範囲)のものを適用している。
また、ヒートパイプ1A,1Bは、図11等に示されるように、発熱体54の発熱部542の長さとほぼ同じ長さを有している。さらに、ヒートパイプ1A,1Bとしては、設置スペースが制約された箇所に2本平行に並べた状態で配置するので、比較的小径(例えば外径が2~3mmの範囲)のものを適用している。
このヒートパイプ1A,1Bは、図8、図10等に示されるように、発熱体54の他面541bにおける長手方向(記録シート9Aの通過幅方向Wdに沿う方向)に沿って接触するとともに、記録シート9Aの搬送方向Cに所要の間隔をあけて平行した状態になるよう配置される。
実施の形態2では、次のように配置されている。すなわち、図9等に示されるように、まず接触保持体61における収容凹部61aにヒートパイプ1A,1Bを装着する装着溝65A,65Bを設け、その装着溝65A,65Bにヒートパイプ1A,1Bをそれぞれ収容するよう装着する。続いて、接触保持体61における収容凹部61aに発熱体54を収容することにより、その発熱体54の他面541bが接触してヒートパイプ1A,1Bを装着溝65A,65B内に押し付ける状態に保つようにしている。ヒートパイプ1A,1Bは、発熱体54の他面541bに対して、熱伝導性を有する接着剤、グリス等の材料で部分的に接着して固定してもよい。
また、この加熱装置5Aでは、ヒートパイプ1A,1Bを、図8等に示されるように、熱処理部5hにおける発熱体54の少なくとも上記非通過領域E2に該当する部分(高温部)を含む最大幅サイズW1の記録シート9Aが通過する通過領域E1に該当する部分(非通過領域E2がある場合は低温部)に接触する状態になるよう配置している。このときのヒートパイプ1A,1Bは、上記非通過領域E2に該当する部分(高温部)を含む最大幅サイズW1の記録シート9Aが通過する通過領域E1に該当する部分に接触する領域において、液移送材15の上記占有率が20%以上かつ50%以下の範囲に保たれるよう構成されている。
さらに、この加熱装置5Aでは、ヒートパイプ1A,1Bを、図8、図9(A)等に示されるように、その液移送材15が管10の内部の内壁面10c(図1等)のうち発熱体54と向き合う部分に接触した状態になるよう配置している。
さらに、この加熱装置5Aでは、ヒートパイプ1A,1Bを、図8、図9(A)等に示されるように、その液移送材15が管10の内部の内壁面10c(図1等)のうち発熱体54と向き合う部分に接触した状態になるよう配置している。
そして、このヒートパイプ1A,1Bを配置した加熱装置5Aにあっては、接触する部分FNにおける発熱体54のうち記録シート9Aが通過しない非通過領域E2に該当する部分が発生して温度が上昇することがあっても、発熱体54の非通過領域E2に該当する部分の熱が、ヒートパイプ1A,1Bの熱移動の作用により、その非通過領域E2に該当する部分(高温部)よりも温度が相対的に低い状態になる記録シート9Aの通過領域E1に該当する部分(低温部)に移動させられる。
この際、ヒートパイプ1A,1Bは、概略、以下のようにして熱の移動が行われる。
例えば、ヒートパイプ1A,1Bはいずれも、発熱体54における記録シート9Aの非通過領域E2に該当する部分(高温部)に接触する管10の部分において熱が伝導され、その管10の部分の内部にある作動液12が加熱されて気化する。この際、ヒートパイプ1A,1Bの該当部分では気化に要する熱を奪って吸熱する。そして、その気化した作動液12が、その気化(主に蒸発)に伴う温度および圧力の上昇により、管10の内部の温度および圧力が相対的に低い部分にむけて移動する。このときの管10の温度および圧力が相対的に低い部分は、発熱体54における記録シート9Aの通過領域E1に該当する部分(低温部)に接触する管10の中央側に位置する部分になる。
一方、管10における記録シート9Aの通過領域E1に該当する部分(低温部)に接触する管10の部分では、気化した作動液12が冷却されることにより凝集して液化する。この際、ヒートパイプ1A,1Bの該当部分では液化で発生する凝縮熱を放出して放熱する。そして、その液化した作動液12が、液移送材15の毛細管力により、記録シート9Aの非通過領域E2に該当する部分に接触する部分(高温部)へと管10の長手方向Ldにほぼ沿って移動する。
一方、管10における記録シート9Aの通過領域E1に該当する部分(低温部)に接触する管10の部分では、気化した作動液12が冷却されることにより凝集して液化する。この際、ヒートパイプ1A,1Bの該当部分では液化で発生する凝縮熱を放出して放熱する。そして、その液化した作動液12が、液移送材15の毛細管力により、記録シート9Aの非通過領域E2に該当する部分に接触する部分(高温部)へと管10の長手方向Ldにほぼ沿って移動する。
ヒートパイプ1A,1Bでは、以上の動作が繰り返されることにより、管10において温度が相対的に高い部分から温度が相対的に低い部分へと、熱が管10の長手方向Ldにほぼ沿うように移動させられる。これにより、このヒートパイプ1A,1Bが接触する発熱体54においても、その非通過領域E2に該当する部分(高温部)における熱が記録シート9Aの通過領域E1に該当する部分(低温部)に移動させられる。
この結果、加熱装置5Aでは、ヒートパイプ1A,1Bを配置しない場合に比べると、その非通過領域E2における温度が上昇することが抑制されて発熱体54における不要な温度差の発生も抑制される。
また、加熱装置5Aでは、管10の短手方向Sdにおける断面積S1を小さくする場合であっても、上記液移送材15の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲でないヒートパイプを適用した場合に比べると、優れた熱伝導性能が得られる。
この際、ヒートパイプ1A,1Bにおいて、液移送材15の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲に保たれているので、例えば、上述したように気化した作動液12が移動するときの通路空間が管10の内部に十分に確保されて管10の低温部への移動が円滑に行われ、また上述したように液化した作動液12が20%以上の占有率を有する液移送材15の毛細管力が得られて管10の高温部への移動(移送)が円滑に行われる。つまり、ヒートパイプ1A,1Bでは、管10の内部における作動液12の循環移動が効率よく行われ、熱の移動も効率よく行われる。
この際、ヒートパイプ1A,1Bにおいて、液移送材15の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲に保たれているので、例えば、上述したように気化した作動液12が移動するときの通路空間が管10の内部に十分に確保されて管10の低温部への移動が円滑に行われ、また上述したように液化した作動液12が20%以上の占有率を有する液移送材15の毛細管力が得られて管10の高温部への移動(移送)が円滑に行われる。つまり、ヒートパイプ1A,1Bでは、管10の内部における作動液12の循環移動が効率よく行われ、熱の移動も効率よく行われる。
これにより、加熱装置5Aでは、熱処理部5hの発熱体54の通過幅方向Wdにおいて生じる温度差、すなわち発熱体54で発生する非通過領域E2に該当する高温部と通過領域E1に該当する低温部との間で生じる不要な温度差が効率よく抑制される。特に、この加熱装置5Aでは、トナーからなる像を加熱溶融させて記録シート9Aに良好に定着させるため発熱体54により例えば150~230℃の範囲で加熱するが、かかる発熱体54で発生する不要な温度差も上記した比較的小径のヒートパイプ1A,1Bを適用しているにもかかわらず、その不要な温度差が効力よく抑制される。
したがって、加熱装置5Aでは、最大幅サイズW1よりも小さい幅サイズW(中間幅サイズW2と最小サイズW3を含むサイズ)の記録シート9Aを連続して通過させた後に、その小さい幅サイズW(W2又はW3)の記録シート9Aよりも相対的に広い幅サイズW(W1又はW2)を通過させて加熱処理をする場合であっても、上記不要な温度差に起因した加熱温度のばらつきの発生が少ない加熱を行うことができる。
また、画像形成装置7Aでは、相対的に小さい幅サイズW(W2,W3)の記録シート9Aを連続して使用した後にその小さい幅サイズW(W2,W3)の記録シート9Aよりも相対的に広い幅サイズW(W1,W2)を使用して画像形成を行った場合でも、作像装置2Aで形成したトナー像が加熱装置5Aにおいて上記不要な温度差に起因した加熱温度のばらつきの発生が少ない加熱により良好な定着が行われる。これにより、画像形成装置7Aでは、上記不要な温度差に起因した定着むら(加熱むら)の少ない均質な画像が得られるようになる。
<実施の形態2の変形例>
実施の形態2では、熱処理装置5として加熱装置5Aを例示したが、熱処理装置5としては、この他にも、例えば、図12に示されるように、接触して通過する被処理物9を冷却する熱処理をする熱処理部5jを備えた冷却装置5Bであってもよい。
実施の形態2では、熱処理装置5として加熱装置5Aを例示したが、熱処理装置5としては、この他にも、例えば、図12に示されるように、接触して通過する被処理物9を冷却する熱処理をする熱処理部5jを備えた冷却装置5Bであってもよい。
この冷却装置5Bは、被処理物9の導入口50aや排出口50bが設けられた筐体50の内部空間に、被処理物9の搬送装置57、搬送装置57にて搬送される被処理物9を冷却する熱処理部5jの一例である冷却部58、被処理物9を冷却部58に押し付ける押付け回転体59等の機器を配置して構成されている。
このうち被処理物9としては、例えば、冷却すべきシート状又は板状の物が適用される。冷却装置5Bでは、被処理物9として、例えば、その送り幅Wが最大幅サイズW1からなるものと最大幅サイズW1よりも狭い中間幅サイズW2からなるものを対象にする。
搬送装置57は、例えば、ベルト搬送方式の装置が使用される。具体的には、搬送装置57は、熱伝導性を有する無端状の搬送ベルト57aと、搬送ベルト57aを掛け回して矢印で示す方向に回転させ得るよう支持する支持ロール57b,57cと、支持ロール57b,57cの一方に回転動力を伝達する図示しない駆動装置等で構成されている。
押付け回転体59は、例えば、ロール形態のものが使用される。この押付け回転体59は、搬送装置57の搬送ベルト57aを冷却部58に押し当てて従動回転するように配置される。
搬送装置57は、例えば、ベルト搬送方式の装置が使用される。具体的には、搬送装置57は、熱伝導性を有する無端状の搬送ベルト57aと、搬送ベルト57aを掛け回して矢印で示す方向に回転させ得るよう支持する支持ロール57b,57cと、支持ロール57b,57cの一方に回転動力を伝達する図示しない駆動装置等で構成されている。
押付け回転体59は、例えば、ロール形態のものが使用される。この押付け回転体59は、搬送装置57の搬送ベルト57aを冷却部58に押し当てて従動回転するように配置される。
冷却部58は、搬送装置57の搬送ベルト57aの内側面に接触した状態で配置されて冷却を行う処理部として構成されている。具体的には、熱伝導性を有する支持体58aと、その支持体58aに図示しない冷却媒体(気体又は液体)を被処理物9の送り通過幅方向Wdに沿って管、通路等を通して送り続ける又は循環移動させる冷却体58bとで構成されている。この冷却部58では、搬送ベルト57aの内側面に接触させる部分が主な冷却部として機能する。
支持体58aは、被処理物9の最大幅サイズW1よりも長いサイズの送り通過幅方向Wdに沿って長い形状の部材である。冷却体58bは、支持体58aの長手方向(記録シート9Aの通過幅方向Wdに沿う方向)に沿うとともに被処理物9の通過幅方向Wdにおいて互いに離間した平行な状態になるよう直線状に設けられる冷却部である。また、冷却体58bは、冷却媒体を発生して送る図示しない装置と接続されている。
支持体58aは、被処理物9の最大幅サイズW1よりも長いサイズの送り通過幅方向Wdに沿って長い形状の部材である。冷却体58bは、支持体58aの長手方向(記録シート9Aの通過幅方向Wdに沿う方向)に沿うとともに被処理物9の通過幅方向Wdにおいて互いに離間した平行な状態になるよう直線状に設けられる冷却部である。また、冷却体58bは、冷却媒体を発生して送る図示しない装置と接続されている。
この冷却装置5Bでは、搬送装置57の搬送ベルト57aで搬送される被処理物9が冷却部58を通過する際に被処理物9の冷却を行うことになる。この際、被処理物9は、押付け回転体59によって冷却部58にむけて押し付けられた状態で通過する。
そして、この冷却装置5Bにおいても、例えば最大幅サイズW1よりも小さい幅サイズW(中間幅サイズW2)の被処理物9を連続して通過させて冷却する場合、その冷却部58のうち被処理物9が通過しない領域である非通過領域E2が生じる。このため、冷却部58においては、被処理物9が通過する通過領域E1に該当する部分では熱処理時に冷却により熱を吸収して温度が上昇するのに対し、被処理物9の非通過領域E2に該当する部分では熱処理時に冷却により熱を吸収することがないため温度が低い状態になりやすい。
この場合は、冷却部58のうち通過領域E1に該当する部分が相対的に高温になるのに対して非通過領域E2に該当する部分が局所的に低温になり、冷却部58全体では温度差が発生してしまい、その結果、その後に大きい幅サイズW(W1)の被処理物9を通過させて冷却する際に冷却むらが誘発されてしまうことがある。
この場合は、冷却部58のうち通過領域E1に該当する部分が相対的に高温になるのに対して非通過領域E2に該当する部分が局所的に低温になり、冷却部58全体では温度差が発生してしまい、その結果、その後に大きい幅サイズW(W1)の被処理物9を通過させて冷却する際に冷却むらが誘発されてしまうことがある。
つまり、冷却装置5Bにおいては、上記したような冷却の熱処理をした場合、熱処理部5jである冷却部58が、図12(B)に示されるように、被処理物9の通過領域E1に該当する部分と被処理物9の非通過領域E2に該当する部分との間で不要な温度差が発生した状態になる。この際、冷却部58のうち被処理物9の通過領域E1に該当する部分が昇温して温度差の要因になる高温部となる一方で、冷却部58のうち非通過領域E2に該当する部分が通過領域E1に該当する部分(高温部)よりも温度が相対的に低くなって温度差の要因になる低温部となる。
そこで、この冷却装置5Bにおいても、冷却部58のうち被処理物9の通過領域E1に該当する部分(高温部)と被処理物9の非通過領域E2に該当する部分(低温部)との間における不要な温度差の発生を抑制する観点から、図12に示されるように、冷却部58の搬送ベルト57aと接触する側の面とは反対側の面(裏面)に、2本のヒートパイプ1A,1Bを接触させた状態で配置している。ここで、高温部は、ヒートパイプ1A,1Bに封入された作動液12が少なくとも気化し得る程度の温度を発生する部分であって、例えば100℃以上の温度になる部分である。
ヒートパイプ1A,1Bはいずれも、実施の形態1に係る構成からなるヒートパイプ1を適用している。
また、この冷却装置5Bでは、ヒートパイプ1A,1Bを、図12(B)に示されるように、熱処理部5jにおける冷却部58の少なくとも最大幅サイズW1の被処理物9が通過する通過領域E1に該当する部分に接触する状態になるよう配置している。このときのヒートパイプ1A,1Bは、最大幅サイズW1の被処理物9が通過する通過領域E1に該当する部分に接触する領域において、液移送材15の上記占有率が20%以上かつ50%以下の範囲に保たれるよう構成されている。
さらに、この冷却装置5Bでは、ヒートパイプ1A,1Bをその液移送材15が管10の内部の内壁面10c(図1等)のうち冷却部58と向き合う部分に接触させた状態で配置している。
また、この冷却装置5Bでは、ヒートパイプ1A,1Bを、図12(B)に示されるように、熱処理部5jにおける冷却部58の少なくとも最大幅サイズW1の被処理物9が通過する通過領域E1に該当する部分に接触する状態になるよう配置している。このときのヒートパイプ1A,1Bは、最大幅サイズW1の被処理物9が通過する通過領域E1に該当する部分に接触する領域において、液移送材15の上記占有率が20%以上かつ50%以下の範囲に保たれるよう構成されている。
さらに、この冷却装置5Bでは、ヒートパイプ1A,1Bをその液移送材15が管10の内部の内壁面10c(図1等)のうち冷却部58と向き合う部分に接触させた状態で配置している。
そして、このヒートパイプ1A,1Bを配置した冷却装置5Bにあっては、被処理物9が(搬送ベルト57aを介して)接触する冷却部58において被処理物9の非通過領域E2に該当する部分が発生して温度差が発生することがあっても、冷却部58の通過領域E1に該当する部分の熱が、ヒートパイプ1A,1Bの熱移動の作用により、その通過領域E1に該当する部分(高温部)よりも温度が相対的に低い状態になる被処理物9の非通過領域E2に該当する部分(低温部)に移動させられる。
この結果、冷却装置5Bでは、ヒートパイプ1A,1Bを配置しない場合に比べると、被処理物9の非通過領域E2に該当する部分が発生したときに通過領域E1における温度が上昇することが抑制され、冷却部58における不要な温度差の発生が抑制される。
また、冷却装置5Bにおいても、管10の短手方向Sdにおける断面積S1を小さくする場合でも、上記液移送材15の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲でないヒートパイプを適用した場合に比べると、優れた熱伝導性能が得られる。
また、冷却装置5Bにおいても、管10の短手方向Sdにおける断面積S1を小さくする場合でも、上記液移送材15の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲でないヒートパイプを適用した場合に比べると、優れた熱伝導性能が得られる。
また、熱処理装置5の他の例としては、例えば、被処理物9を乾燥させる熱処理を行う熱処理部5hと、その熱処理部5hの被処理物9の通過幅方向Wdにおいて発生する温度差を抑制すべき部分に配置するヒートパイプ等の熱伝導管1を備えた乾燥装置であってもよい。このときの乾燥させる熱処理は、加熱する熱処理になる。
さらに、熱処理装置5で配置するヒートパイプで代表される熱伝導管1は、実施の形態1の変形例で示した構成の熱伝導管1(図4、図5)であってもよい。また、熱処理装置5で配置する熱伝導管1の本数は、2本に限らず、1本でも、あるいは、3本以上でもよい。熱処理装置5で配置する搬送装置57は、ベルト搬送方式以外の搬送方式からなる搬送装置であっても構わない。
また、実施の形態2では、処理システム7として作像装置2Aと加熱装置5Aとを備えた画像形成装置7Aを例示したが、処理システム7としては、それ以外の構成のものであってもよい。
処理システム7の他の例としては、例えば、図13(A)に示されるように、熱処理以外の別の処理を行う別の処理装置2として被処理物9に対して塗装、印刷、他の画像形成方式による画像形成等の別の処理を行う処理装置2を採用した、塗装装置、印刷装置、他の画像形成装置等からなる処理システムであってもよい。この場合、熱処理装置5としては、上記した加熱装置5A、冷却装置5B、乾燥装置等の適合するものが使用される。
また、処理システム7は、図13(B)に示されるように、処理装置2が、熱処理装置5を通過した後の被処理物9に対して熱処理以外の別の処理を行う装置であっても適用可能である。
また、処理システム7は、図13(B)に示されるように、処理装置2が、熱処理装置5を通過した後の被処理物9に対して熱処理以外の別の処理を行う装置であっても適用可能である。
1 …ヒートパイプ(熱伝導管の一例)
2 …別の処理装置
2A…作像装置(別の処理装置の一例)
5 …熱処理装置
5A…加熱装置(熱処理装置の一例)
5B…冷却装置(熱処理装置の一例)
5h,5j…熱処理部
7 …処理システム
7A…画像形成装置(処理システムの一例)
10…管(管の一例)
10c…内壁面
12…作動液
15…液移送材
Ld…長手方向
Sd…短手方向
2 …別の処理装置
2A…作像装置(別の処理装置の一例)
5 …熱処理装置
5A…加熱装置(熱処理装置の一例)
5B…冷却装置(熱処理装置の一例)
5h,5j…熱処理部
7 …処理システム
7A…画像形成装置(処理システムの一例)
10…管(管の一例)
10c…内壁面
12…作動液
15…液移送材
Ld…長手方向
Sd…短手方向
Claims (11)
- 両端部が閉じられた管と、
前記管の内部に封入されて気化および液化する作動液と、
前記管の内部の長手方向に存在して液化した前記作動液を少なくとも当該長手方向に移送する液移送材と、
を備え、
前記管の内部の短手方向の断面積に対する前記液移送材の断面積の占有率が20%以上かつ50%以下の範囲である熱伝導管。 - 前記占有率が前記管の長手方向において保たれている請求項1に記載の熱伝導管。
- 前記液移送材が前記管の内壁面の少なくとも一部分に接触している請求項1又は2に記載の熱伝導管。
- 前記液移送材が前記管の内壁面の長手方向に沿う部分に接触している請求項3に記載の熱伝導管。
- 前記液移送材が前記管の内壁面の全域に接触している請求項3に記載の熱伝導管。
- 前記液移送材が0.06mm以下の外径からなる複数の線材で構成されている請求項1乃至5のいずれか1項に記載の熱伝導管。
- 前記管が3mm以下の外径からなる断面円形の管である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の熱伝導管。
- 前記管および液移送材が無酸素銅で構成されており、前記管の表面が酸化防止処理されている請求項7に記載の熱伝導管。
- 接触して通過する被処理物を加熱又は冷却の熱処理をする熱処理部と、
前記熱処理部の被処理物の通過幅方向における温度差を抑制すべき部分に設置される熱伝導管と、
を備え、
前記熱伝導管として請求項1乃至8のいずれか1項に記載の熱伝導管を用いている熱処理装置。 - 前記熱伝動管の前記占有率は、前記管のうち前記熱処理部の熱処理時に昇温して温度差の要因になる高温部に接触させる部分と前記熱処理部の熱処理時に降温して温度差の要因になる低温部に接触させる部分の間になる範囲内で少なくとも保たれている請求項9に記載の熱処理装置。
- 接触して通過する被処理物を加熱又は冷却の熱処理をする熱処理部を有する熱処理装置と、
前記熱処理装置を通過する前又は通過した後の被処理物に前記熱処理以外の別の処理を行う別の処理装置と、
を備え、
前記熱処理装置が請求項9又は10に記載の熱処理装置を含めて構成されている処理システム。
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US17/321,496 US11378899B1 (en) | 2020-12-22 | 2021-05-16 | Thermally conductive pipe, thermal processing device, and processing system |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020211953A JP2022098531A (ja) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 熱伝導管、熱処理装置および処理システム |
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2020
- 2020-12-22 JP JP2020211953A patent/JP2022098531A/ja active Pending
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2021
- 2021-05-16 US US17/321,496 patent/US11378899B1/en active Active
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