JP2683113B2 - ヒートパイプ - Google Patents
ヒートパイプInfo
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- JP2683113B2 JP2683113B2 JP1247165A JP24716589A JP2683113B2 JP 2683113 B2 JP2683113 B2 JP 2683113B2 JP 1247165 A JP1247165 A JP 1247165A JP 24716589 A JP24716589 A JP 24716589A JP 2683113 B2 JP2683113 B2 JP 2683113B2
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- Japan
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- heat pipe
- small
- diameter
- tubular body
- flat
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- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、密封された管体内を作動流体が循環して熱
を輸送するヒートパイプに関する。
を輸送するヒートパイプに関する。
［従来の技術］ 従来より、かかるヒートパイプでは、管体の端部を如
何に封じ切るかが大きな課題となり、種々の提案がなさ
れている。こうした一例として、管体の端部を絞り加工
して、作動流体の注入・脱ガスのための小径筒部を設
け、その小径筒部の先端を加熱溶接して密封するヒート
パイプが知られている（例えば、特公昭56−24875号公
報）。
何に封じ切るかが大きな課題となり、種々の提案がなさ
れている。こうした一例として、管体の端部を絞り加工
して、作動流体の注入・脱ガスのための小径筒部を設
け、その小径筒部の先端を加熱溶接して密封するヒート
パイプが知られている（例えば、特公昭56−24875号公
報）。
ところで、こうしたヒートパイプでは、内部圧力が異
常に上昇すると、小径筒部のどこかが破損して作動流体
が外部に噴出することがあった。そこで、その小径筒部
に予め定めた設定圧力で破損し開口する薄肉部を形成す
ることにより、作動流体の噴出する箇所や方向を事前に
知ることができるようにし、人的あるいは物的な被害を
未然に防止できるようにしたヒートパイプが提案されて
いる（特開昭62−245086号公報記載の「ヒートパイ
プ」）。
常に上昇すると、小径筒部のどこかが破損して作動流体
が外部に噴出することがあった。そこで、その小径筒部
に予め定めた設定圧力で破損し開口する薄肉部を形成す
ることにより、作動流体の噴出する箇所や方向を事前に
知ることができるようにし、人的あるいは物的な被害を
未然に防止できるようにしたヒートパイプが提案されて
いる（特開昭62−245086号公報記載の「ヒートパイ
プ」）。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、こうした薄肉部を形成した従来のヒー
トパイプであっても、ヒートパイプの内部圧力が所定の
圧力を超えると、なんの前兆もなしに薄肉部が破損し、
作動流体が突然、外部に噴出してしまうことには変わり
がなく、安全性が充分でない問題を備えていた。また、
従来のヒートパイプでは、過大な圧力上昇によって薄肉
部に細い亀裂が発生し作動流体が外部に噴出することが
あるが、外観上の変化が乏しいためヒートパイプが故障
したことを目視で確認することが困難であった。したが
って、なんらかの理由でヒートパイプの使用者が作動流
体の噴出を見逃した場合には、ヒートパイプが故障した
ことに気づかないまま使用を続ける問題があった。
トパイプであっても、ヒートパイプの内部圧力が所定の
圧力を超えると、なんの前兆もなしに薄肉部が破損し、
作動流体が突然、外部に噴出してしまうことには変わり
がなく、安全性が充分でない問題を備えていた。また、
従来のヒートパイプでは、過大な圧力上昇によって薄肉
部に細い亀裂が発生し作動流体が外部に噴出することが
あるが、外観上の変化が乏しいためヒートパイプが故障
したことを目視で確認することが困難であった。したが
って、なんらかの理由でヒートパイプの使用者が作動流
体の噴出を見逃した場合には、ヒートパイプが故障した
ことに気づかないまま使用を続ける問題があった。
本発明は、こうした問題点に鑑みてなされたもので、
作動流体の突然の噴出を回避し、安全性に優れ、かつ、
故障検知に対する保全性の高いヒートパイプを提供する
ことを目的としている。
作動流体の突然の噴出を回避し、安全性に優れ、かつ、
故障検知に対する保全性の高いヒートパイプを提供する
ことを目的としている。
［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するた
めの手段として次の構成を取った。即ち、 管体の端部に管体内部と連通し他端が密封された小径
筒部を設けて閉塞するヒートパイプにおいて、 前記管体内部と小径筒部とを連通する連通口を残した
状態で、前記小径筒部の少なくとも一部を壁面が互いに
重なり合うように加圧して、前記管体および前記小径筒
部の他の部より薄肉の偏平重合部を形成したことを特徴
とするヒートパイプの構成がそれである。
めの手段として次の構成を取った。即ち、 管体の端部に管体内部と連通し他端が密封された小径
筒部を設けて閉塞するヒートパイプにおいて、 前記管体内部と小径筒部とを連通する連通口を残した
状態で、前記小径筒部の少なくとも一部を壁面が互いに
重なり合うように加圧して、前記管体および前記小径筒
部の他の部より薄肉の偏平重合部を形成したことを特徴
とするヒートパイプの構成がそれである。
［作用］ 以上のように構成されたヒートパイプでは、管体内部
の圧力が異常に上昇すると、その圧力は、管体内部と小
径筒部とを連通する連通口を介して、その連通口に続く
偏平重合部の重なり部分に伝わる。その結果、偏平重合
部は管体および小径筒部の他の部分より薄肉となってい
ることから、管体内部の圧力の上昇とともに、偏平重合
度の重なりを徐々に開け、偏平重合部を膨らまし、その
後、さらに圧力が上昇すると、その薄肉である偏平重合
部を破損させるように働く。即ち、圧力の上昇に伴っ
て、偏平重合部は一旦変形（膨張）し、その後、破損す
ることになる。なお、偏平重合部が破損した場合にも、
連通口から流れ出る作動流体は開けられた偏平重合部の
隙間を流れることからその流速はそれほど大きなもので
はないため、その破損部からの流体の漏れは、急激なも
のでなく時間をかけて徐々に噴出する。
の圧力が異常に上昇すると、その圧力は、管体内部と小
径筒部とを連通する連通口を介して、その連通口に続く
偏平重合部の重なり部分に伝わる。その結果、偏平重合
部は管体および小径筒部の他の部分より薄肉となってい
ることから、管体内部の圧力の上昇とともに、偏平重合
度の重なりを徐々に開け、偏平重合部を膨らまし、その
後、さらに圧力が上昇すると、その薄肉である偏平重合
部を破損させるように働く。即ち、圧力の上昇に伴っ
て、偏平重合部は一旦変形（膨張）し、その後、破損す
ることになる。なお、偏平重合部が破損した場合にも、
連通口から流れ出る作動流体は開けられた偏平重合部の
隙間を流れることからその流速はそれほど大きなもので
はないため、その破損部からの流体の漏れは、急激なも
のでなく時間をかけて徐々に噴出する。
なお、第５図（ａ），（ｂ）に示すような、管体A1に
形成された小径筒部を管体A1側の根元から加圧して、管
体A1内部と小径筒部とを連通する連通口を残さない状態
で偏平重合部A2を形成した構成のヒートパイプでは、管
体A1の偏平重合部A2側の内側A3は半球形状となり前記の
ような連通口を備えず、このため、管体A1内部の圧力は
偏平重合部A2の重なり部分に伝わらず、前記のような本
発明独特の作用、効果を奏することはない。
形成された小径筒部を管体A1側の根元から加圧して、管
体A1内部と小径筒部とを連通する連通口を残さない状態
で偏平重合部A2を形成した構成のヒートパイプでは、管
体A1の偏平重合部A2側の内側A3は半球形状となり前記の
ような連通口を備えず、このため、管体A1内部の圧力は
偏平重合部A2の重なり部分に伝わらず、前記のような本
発明独特の作用、効果を奏することはない。
［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図（ａ）は本発明の第１実施例としてのヒートパ
イプの封じ切り部分を示す平面図、第１図（ｂ）はその
第１図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
イプの封じ切り部分を示す平面図、第１図（ｂ）はその
第１図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
これら図において、１はヒートパイプの本体としての
管体であり、本実施例では、銅製の絞り成形材で、外径
12.7mm、肉厚0.8mm、長さ250mmの円筒状のものである。
こうした管体１の端部には、絞り加工により外径３〜4m
m,長さ３〜4mmの小径筒部３が形成され、さらに、その
小径筒部３の、管体１側の端部から1mmほど（少なくと
も0.5mm以上は必要）を残した部分には、壁面が互いに
重なりあうよう偏平形状にかしめられた薄肉（厚さ0.68
〜0.78mm）の偏平重合部５が形成されている。そして、
その偏平重合部５の端部5aは、ろう材７によりろう付さ
れ密閉されている。なお、小径筒部３のかしめ部分（偏
平重合部５）は、前記のように管体１の端部から1mmほ
ど離れた部分であるため、小径筒部３の管体内部に連通
する連通口９は、潰されずに残されたままとなってい
る。
管体であり、本実施例では、銅製の絞り成形材で、外径
12.7mm、肉厚0.8mm、長さ250mmの円筒状のものである。
こうした管体１の端部には、絞り加工により外径３〜4m
m,長さ３〜4mmの小径筒部３が形成され、さらに、その
小径筒部３の、管体１側の端部から1mmほど（少なくと
も0.5mm以上は必要）を残した部分には、壁面が互いに
重なりあうよう偏平形状にかしめられた薄肉（厚さ0.68
〜0.78mm）の偏平重合部５が形成されている。そして、
その偏平重合部５の端部5aは、ろう材７によりろう付さ
れ密閉されている。なお、小径筒部３のかしめ部分（偏
平重合部５）は、前記のように管体１の端部から1mmほ
ど離れた部分であるため、小径筒部３の管体内部に連通
する連通口９は、潰されずに残されたままとなってい
る。
こうして構成されるヒートパイプは、管体１の端部に
絞り加工により小径筒部３を形成した後、その小径筒部
３から管体１内部に作動流体（本実施例の場合、純水）
を封入し、また沸騰法により作動流体を沸騰せしめ、然
る後、偏平重合部５をかしめて形成し、その後、端部5a
をろう付する手順にて封じ切られている。
絞り加工により小径筒部３を形成した後、その小径筒部
３から管体１内部に作動流体（本実施例の場合、純水）
を封入し、また沸騰法により作動流体を沸騰せしめ、然
る後、偏平重合部５をかしめて形成し、その後、端部5a
をろう付する手順にて封じ切られている。
以上のように構成されたヒートパイプが管体内圧の異
常上昇に対してどのように作動するかを、次に説明す
る。
常上昇に対してどのように作動するかを、次に説明す
る。
管体１内部の圧力が異常に上昇すると、その圧力は、
管体内部１と小径筒部３とを連通する連通口９を介し
て、その連通口９に続く偏平重合部５の重なり部分5bに
伝わる。その結果、偏平重合部５は薄肉となっているこ
とから、第２図（ａ），（ｂ）に示すように、その圧力
の上昇とともに、偏平重合部５の重なりを徐々に開け、
偏平重合部５は膨らむ。その後、さらに圧力が上昇する
と、その薄肉である偏平重合部５は破損し、その破損部
から作動流体が徐々に時間をかけてリークする。なお、
本発明者が実験したところによると、試験本数22本と
も、ヒートパイプの加熱温度370〜390℃で、偏平重合部
５は膨らみ、外観状その変形が明らかなものとなり、さ
らに、加熱温度を上昇させると、401〜437℃でその膨ら
んだ偏平重合部５から作動流体が、５秒〜２分16秒の時
間をかけてゆっくりとリークした。また、リークした後
も偏平重合部５は膨らんだ外観状態のままであった。
管体内部１と小径筒部３とを連通する連通口９を介し
て、その連通口９に続く偏平重合部５の重なり部分5bに
伝わる。その結果、偏平重合部５は薄肉となっているこ
とから、第２図（ａ），（ｂ）に示すように、その圧力
の上昇とともに、偏平重合部５の重なりを徐々に開け、
偏平重合部５は膨らむ。その後、さらに圧力が上昇する
と、その薄肉である偏平重合部５は破損し、その破損部
から作動流体が徐々に時間をかけてリークする。なお、
本発明者が実験したところによると、試験本数22本と
も、ヒートパイプの加熱温度370〜390℃で、偏平重合部
５は膨らみ、外観状その変形が明らかなものとなり、さ
らに、加熱温度を上昇させると、401〜437℃でその膨ら
んだ偏平重合部５から作動流体が、５秒〜２分16秒の時
間をかけてゆっくりとリークした。また、リークした後
も偏平重合部５は膨らんだ外観状態のままであった。
したがって、以上のように構成された本実施例のヒー
トパイプによれば、ヒートパイプの内部圧力が異常に上
昇してくると、偏平重合部５が膨らんでくるため、その
異常圧力上昇を外観から判定することができ、その結
果、人的あるいは物的な被害を未然に防止でき、安全性
に優れている。しかも、その異常圧力上昇がさらに続い
て、偏平重合部５が破損した場合にも、急速に作動流体
が外部に漏れるのではなく、時間をかけて徐々に漏れる
ため、より一層、安全性に優れている。
トパイプによれば、ヒートパイプの内部圧力が異常に上
昇してくると、偏平重合部５が膨らんでくるため、その
異常圧力上昇を外観から判定することができ、その結
果、人的あるいは物的な被害を未然に防止でき、安全性
に優れている。しかも、その異常圧力上昇がさらに続い
て、偏平重合部５が破損した場合にも、急速に作動流体
が外部に漏れるのではなく、時間をかけて徐々に漏れる
ため、より一層、安全性に優れている。
また、作動流体が漏れた場合は必ず偏平重合部５が膨
らみ変形するので、外観を見ただけでヒートパイプの故
障が判別でき、故障の早期発見という点で保全性に優れ
ている。
らみ変形するので、外観を見ただけでヒートパイプの故
障が判別でき、故障の早期発見という点で保全性に優れ
ている。
なお、前記実施例では、偏平重合部５の厚さを0.68〜
0.78mm、小径筒部３の非かしめ部の長さ（管体１端部か
ら偏平重合部５に至るまでの距離）を1mmとしたが、こ
れら厚さおよび長さは任意の値でよく、これらの値を変
えることにより、偏平重合部５が変形し始める圧力や作
動流体がリークし始める圧力を適宜に変更することがで
きる。
0.78mm、小径筒部３の非かしめ部の長さ（管体１端部か
ら偏平重合部５に至るまでの距離）を1mmとしたが、こ
れら厚さおよび長さは任意の値でよく、これらの値を変
えることにより、偏平重合部５が変形し始める圧力や作
動流体がリークし始める圧力を適宜に変更することがで
きる。
次に本発明の第２実施例を説明する。
第３図（ａ）は本発明の第２実施例としてのヒートパ
イプの封じ切り部分を示す平面図、第３図（ｂ）はその
第３図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
イプの封じ切り部分を示す平面図、第３図（ｂ）はその
第３図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
本第２実施例のヒートパイプは、これら図面に示すよ
うに、管体11の端部に、既述した第１実施例より1mmほ
ど長さの長い小径筒部13を形成し、その小径筒部13の両
端をそれぞれ1mmほど残した部分に、偏平重合部15を形
成し、さらに、その小径筒部13の偏平重合部15側（図中
右側）の先端13aをろう材17によりろう付した構成であ
る。
うに、管体11の端部に、既述した第１実施例より1mmほ
ど長さの長い小径筒部13を形成し、その小径筒部13の両
端をそれぞれ1mmほど残した部分に、偏平重合部15を形
成し、さらに、その小径筒部13の偏平重合部15側（図中
右側）の先端13aをろう材17によりろう付した構成であ
る。
こうして構成された第２実施例のヒートパイプは、第
１実施例と同様に、安全性、保全性に優れた効果を奏
し、さらに、ろう材17のろう付される部位が筒状である
ために、ろう付作業を容易に行うことができるという効
果も奏する。
１実施例と同様に、安全性、保全性に優れた効果を奏
し、さらに、ろう材17のろう付される部位が筒状である
ために、ろう付作業を容易に行うことができるという効
果も奏する。
次に本発明の第３実施例を説明する。
第４図（ａ）は本発明の第３実施例としてのヒートパ
イプの封じ切り部分を示す平面図、第４図（ｂ）はその
第４図（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
イプの封じ切り部分を示す平面図、第４図（ｂ）はその
第４図（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
本第３実施例のヒートパイプは、これら図面に示すよ
うに、管体21の端部21aに円盤状の栓体22を接合し、そ
の栓体22に管体21の内部と連通口23を介して連通する小
径筒部24を絞り加工により形成し、その小径筒部24にそ
の栓体22から1mmほど離して偏平重合部25を第１実施例
と同様に形成し、さらに、その偏平重合部25の端部25a
をろう材27によりろう付した構成である。
うに、管体21の端部21aに円盤状の栓体22を接合し、そ
の栓体22に管体21の内部と連通口23を介して連通する小
径筒部24を絞り加工により形成し、その小径筒部24にそ
の栓体22から1mmほど離して偏平重合部25を第１実施例
と同様に形成し、さらに、その偏平重合部25の端部25a
をろう材27によりろう付した構成である。
こうして構成された第３実施例のヒートパイプは、第
１実施例と同様に、安全性、保全性に優れた効果を奏す
る。
１実施例と同様に、安全性、保全性に優れた効果を奏す
る。
以上本発明のいくつかの実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば、先端の封じ切り部分をろう付して密閉する
のに替えて、TIG溶接等の溶接にて密閉する構成等、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実
施し得ることは勿論である。
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば、先端の封じ切り部分をろう付して密閉する
のに替えて、TIG溶接等の溶接にて密閉する構成等、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実
施し得ることは勿論である。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明のヒートパイプによれば、
ヒートパイプの内部圧力が異常に上昇してくると、偏平
重合部が変形するため、その異常圧力上昇を外観から判
定することができ、その結果、人的あるいは物的な被害
を未然に防止でき、安全性に優れている。しかも、その
異常圧力上昇がさらに続いて、偏平重合部が破損した場
合にも、急速に作動流体が外部に漏れるのではなく、時
間をかけて徐々に漏れるため、より一層、安全性に優れ
ている。
ヒートパイプの内部圧力が異常に上昇してくると、偏平
重合部が変形するため、その異常圧力上昇を外観から判
定することができ、その結果、人的あるいは物的な被害
を未然に防止でき、安全性に優れている。しかも、その
異常圧力上昇がさらに続いて、偏平重合部が破損した場
合にも、急速に作動流体が外部に漏れるのではなく、時
間をかけて徐々に漏れるため、より一層、安全性に優れ
ている。
また、ヒートパイプの使用者が作動流体の噴出を見逃
した場合でも、偏平重合部の膨張変形によってヒートパ
イプの故障に容易に気づくので、機能異常に伴う不利益
を最小限にとどめることが可能である。
した場合でも、偏平重合部の膨張変形によってヒートパ
イプの故障に容易に気づくので、機能異常に伴う不利益
を最小限にとどめることが可能である。
第１図（ａ）は本発明の第１実施例としてのヒートパイ
プの封じ切り部分を示す平面図、第１図（ｂ）はその第
１図（ａ）のＡ−Ａ線断面図、第２図（ａ）はその第１
実施例の動作を表すヒートパイプの封じ切り部分の平面
図、第２図（ｂ）はこの第２図（ａ）のＢ−Ｂ線断面
図、第３図（ａ）は本発明の第２実施例としてのヒート
パイプの封じ切り部分を示す平面図、第３図（ｂ）はそ
の第３図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、第４図（ａ）は本発
明の第３実施例としてのヒートパイプの封じ切り部分を
示す平面図、第４図（ｂ）はその第４図（ａ）のＤ−Ｄ
線断面図、第５図（ａ）は本発明の作用を説明するため
にその構成要素を一つ除いたヒートパイプの封じ切り部
分を示す平面図、第５図（ｂ）はその第５図（ａ）のＥ
−Ｅ線断面図である。 1,11,21……管体 3,13,24……小径筒部 5,15,25……偏平重合部 7,17,27……ろう材 9,23……連通口
プの封じ切り部分を示す平面図、第１図（ｂ）はその第
１図（ａ）のＡ−Ａ線断面図、第２図（ａ）はその第１
実施例の動作を表すヒートパイプの封じ切り部分の平面
図、第２図（ｂ）はこの第２図（ａ）のＢ−Ｂ線断面
図、第３図（ａ）は本発明の第２実施例としてのヒート
パイプの封じ切り部分を示す平面図、第３図（ｂ）はそ
の第３図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、第４図（ａ）は本発
明の第３実施例としてのヒートパイプの封じ切り部分を
示す平面図、第４図（ｂ）はその第４図（ａ）のＤ−Ｄ
線断面図、第５図（ａ）は本発明の作用を説明するため
にその構成要素を一つ除いたヒートパイプの封じ切り部
分を示す平面図、第５図（ｂ）はその第５図（ａ）のＥ
−Ｅ線断面図である。 1,11,21……管体 3,13,24……小径筒部 5,15,25……偏平重合部 7,17,27……ろう材 9,23……連通口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神田 正也 愛知県宝飯郡一宮町大木新道100番地 住友軽金属工業株式会社伸銅所内 (56)参考文献 特開 昭63−61890（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−245086（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】管体の端部に管体内部と連通し他端が密封
された小径筒部を設けて閉塞するヒートパイプにおい
て、 前記管体内部と小径筒部とを連通する連通口を残した状
態で、前記小径筒部の少なくとも一部を壁面が互いに重
なり合うように加圧して、前記管体および前記小径筒部
の他の部分より薄肉の偏平重合部を形成したことを特徴
とするヒートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247165A JP2683113B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247165A JP2683113B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | ヒートパイプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03110392A JPH03110392A (ja) | 1991-05-10 |
| JP2683113B2 true JP2683113B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=17159407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1247165A Expired - Fee Related JP2683113B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2683113B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003093379A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-02 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | ガントリ支持構造体及びその装置 |
| KR20040000282A (ko) * | 2002-06-24 | 2004-01-03 | 최광진 | 히트 파이프의 안전구조 |
| JP6043555B2 (ja) * | 2012-09-12 | 2016-12-14 | 昭和電工株式会社 | 組電池の冷却構造 |
| WO2017047293A1 (ja) | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 株式会社村田製作所 | 接合用部材、接合用部材の製造方法、および、接合方法 |
| WO2017056842A1 (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 株式会社村田製作所 | ヒートパイプ、放熱部品、ヒートパイプの製造方法 |
| WO2017077824A1 (ja) | 2015-11-05 | 2017-05-11 | 株式会社村田製作所 | 接合用部材、および、接合用部材の製造方法 |
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