JP6694799B2 - ヒートパイプ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(3)上記(1)または(2)に記載されたヒートパイプであって、前記編組体の繊維間に、前記作動流体の第3の液体流路が形成されていてもよい。
ヒートパイプ1は、作動流体の潜熱を利用する熱輸送素子である。このヒートパイプ1は、作動流体が内部に封入されたコンテナ10と、コンテナ10の内部に設けられたウィック20と、を備える。
ウィック20は、繊維210を筒状に編んだ編組体21と、繊維220を線状に束ねた線状束22と、を有する。本実施形態の編組体21は、図3に示すように、繊維210を束ねた繊維束211を筒状に編むことで形成されている。なお、繊維束211として束ねられた繊維210は、撚られていない。
図5は、一実施形態に係るヒートパイプ1の製造方法のフローチャートである。図6は、一実施形態に係るヒートパイプ1の製造方法のウィック挿入工程S2を説明する説明図である。
本手法では、図5に示すように、ウィックプレス工程S1、ウィック挿入工程S2、焼結工程S3、作動流体導入工程S4、コンテナ封止工程S5、コンテナプレス工程S6を経て、ヒートパイプ1を製造する。
この工程では、先ず、数十本の繊維220を束ね、線状束22を形成する。次に、数本の繊維210を束ね、繊維束211を形成する。次に、線状束22及び繊維束211を、編組機にセットする。編組機は、線状束22の外周側に、十数本の繊維束211を編んで筒状の編組体21を形成するためのものであり、その原理的な構成は従来知られている通りである。編組機によって筒状に編まれた編組体21は線状束22の外周に案内される。次に、上記構成の編組体21と線状束22とを所定の長さに切断し、このウィック20をプレス機にかけて扁平状にプレスする。
この工程では、先ず、脱脂などの洗浄を行った丸パイプを用意し、これを所定の長さに切断してコンテナ10とする。編組体21を銅線によって構成した場合には、コンテナ10として銅パイプを使用することが好ましい。次に、このコンテナ10の内部に、図6に示すように、固定具40を用いてウィック20を挿入する。固定具40は、外周面の一部をフラットに切り欠いた切欠部41を有し、ウィック20は半円弧形状に湾曲させた状態でコンテナ10に挿入される。
この工程では、図6に示すように、ウィック20を挿入したコンテナ10をほぼ水平に維持したまま加熱炉(図示せず)に送って加熱する。その加熱温度は、コンテナ10及びウィック20が銅製の場合、1000℃程度であり、こうすることによりウィック20がコンテナ10の内壁面10aに焼結されて固定される。
この工程では、先ず、上記のコンテナ10を加熱炉から取り出して冷却する。次に、コンテナ10に挿入された固定具40を取り出し、図1に示すコンテナ10のボトム側の他端部12にスェージング加工を施すとともに、その端部を溶接して密閉する。いわゆるボトムスェージング加工およびボトム溶接を行う。また、コンテナ10のトップ側の一端部11にスェージング加工すなわちトップスェージング加工を行う。そして、トップスェージング加工により絞られたコンテナ10の一端部11から作動流体を導入する。
この工程では、作動流体の導入するために開口していたコンテナ10の一端部11を圧潰した後、溶接して密閉する。いわゆるトップ溶接を行う。なお、コンテナ10の一端部11から作動流体を導入する場合、コンテナ10から空気などの非凝縮性ガスを脱気する必要があり、したがって注液は、真空脱気の後に作動流体を注入する方法、余分な量の作動流体を注入した後、これを沸騰させて非凝縮性ガスを追い出す方法など、従来知られている方法で行えばよい。
この工程では、作動流体が封入された丸パイプ型のコンテナ10をその半径方向に押し潰して扁平状にする。コンテナ10をその半径方向に押し潰して扁平化すると、半円弧形状に湾曲させた状態で挿入されたウィック20が、図2に示す扁平状になる。
以上により、上記構成のヒートパイプ1を製造することができる。
図1に示すように、コンテナ10の一端部11と他端部12との間に温度差が生じたとき、高温部(例えば、一端部11)では作動流体が加熱されて蒸発し、コンテナ10の内部圧力も上昇する。高温部で生じた作動流体の蒸気は、温度及び圧力の低い低温部(他端部12)に向けて移動し、高温部の熱が、蒸気の潜熱として、低温部に輸送される。低温部において、作動流体の蒸気は、放熱により凝縮する。蒸気のすなわち気相の作動流体の蒸気流路30は、図2に示すように、ウィック20(編組体21)の周囲に確保される。
また、コンテナ10の長手方向の形状も任意であり、所定の形状に湾曲又は屈曲したコンテナ10であってもよい。
また、コンテナ10に収容されるウィック20の個数は、1でも2以上でもよい。
Claims (5)
- 作動流体が内部に封入された扁平状のコンテナと、
前記コンテナの内部に設けられたウィックと、を備え、
前記ウィックは、
繊維を筒状に編んだ編組体と、
前記繊維よりも太い繊維を線状に束ねた線状束と、を有し、
前記線状束は、前記編組体の内周面によって囲まれた空洞部に配置されており、
前記編組体の周囲に、前記作動流体の蒸気流路が形成され、
前記空洞部に、前記作動流体の液体流路が形成されている、ことを特徴とするヒートパイプ。 - 前記コンテナの内壁面は、平滑に形成されており、
前記編組体は、前記コンテナの内壁面に接触する外周面を有し、
前記編組体の外周面と前記コンテナの内壁面との間に、前記作動流体の第2の液体流路が形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載のヒートパイプ。 - 前記編組体の繊維間に、前記作動流体の第3の液体流路が形成されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載のヒートパイプ。
- 作動流体が内部に封入された扁平状のコンテナと、
前記コンテナの内部に設けられたウィックと、を備え、
前記ウィックは、
繊維を筒状に編んだ編組体と、
前記繊維よりも太い繊維を線状に束ねた線状束と、を有し、
前記線状束は、前記編組体の内周面によって囲まれた空洞部に配置されており、
前記編組体の周囲に、前記作動流体の蒸気流路が形成され、
前記空洞部に、前記作動流体の液体流路が形成されている、ヒートパイプの製造方法であって、
前記ウィックを扁平状にプレスするウィックプレス工程と、
扁平状になった前記ウィックを前記コンテナの内部に挿入するウィック挿入工程と、
前記ウィックが挿入された前記コンテナに前記作動流体を導入する作動流体導入工程と、
前記作動流体が導入された前記コンテナを封止するコンテナ封止工程と、
封止された前記コンテナを扁平状にプレスするコンテナプレス工程と、を有する、ことを特徴とするヒートパイプの製造方法。 - 前記ウィック挿入工程後、前記作動流体導入工程の前に、前記コンテナに挿入された前記ウィックを焼結させて前記コンテナに固定する焼結工程を有する、ことを特徴とする請求項5に記載のヒートパイプの製造方法。
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