JPH0231317B2 - Hiito*paipunoseizoho - Google Patents
Hiito*paipunoseizohoInfo
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- JPH0231317B2 JPH0231317B2 JP28169485A JP28169485A JPH0231317B2 JP H0231317 B2 JPH0231317 B2 JP H0231317B2 JP 28169485 A JP28169485 A JP 28169485A JP 28169485 A JP28169485 A JP 28169485A JP H0231317 B2 JPH0231317 B2 JP H0231317B2
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- tube
- aqueous solution
- heat pipe
- water
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Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、スチール製管体内に作動液として
水が封入されたヒート・パイプの製造法に関す
る。
水が封入されたヒート・パイプの製造法に関す
る。
従来技術とその問題点
スチール製管体内に水が封入されたヒート・パ
イプは、管体の強度の高さと、水の作動液として
の性能の高さから、広範囲に使用されている。し
かしながら、このようなヒート・パイプでは、鉄
と水とが反応して水素ガスが発生し、短時間でヒ
ート・パイプの性能を劣化させるという問題があ
つた。すなわち、発生した水素ガスは、原子状態
でスチール製管体の壁内を拡散して、一部は一定
速度で管体外に放出されるが、大部分は管体内の
凝縮部に溜つて、ヒート・パイプの性能を低下さ
せる。しかも、スチール製管体の外面を、耐食性
付与およびブレージング層を有するアルミニウム
製フインの真空ろう付けの目的でアルミナイズド
処理することがあるが、この場合管体の壁内部を
拡散した水素ガスは、形成されたアルミナイズド
皮膜によつて管体外への放出を遮られる。
イプは、管体の強度の高さと、水の作動液として
の性能の高さから、広範囲に使用されている。し
かしながら、このようなヒート・パイプでは、鉄
と水とが反応して水素ガスが発生し、短時間でヒ
ート・パイプの性能を劣化させるという問題があ
つた。すなわち、発生した水素ガスは、原子状態
でスチール製管体の壁内を拡散して、一部は一定
速度で管体外に放出されるが、大部分は管体内の
凝縮部に溜つて、ヒート・パイプの性能を低下さ
せる。しかも、スチール製管体の外面を、耐食性
付与およびブレージング層を有するアルミニウム
製フインの真空ろう付けの目的でアルミナイズド
処理することがあるが、この場合管体の壁内部を
拡散した水素ガスは、形成されたアルミナイズド
皮膜によつて管体外への放出を遮られる。
そこで、従来、上記のような水素ガスの発生
と、水素ガス発生によるヒート・パイプの性能劣
化を防止するために、次のような方法がとられて
いた。
と、水素ガス発生によるヒート・パイプの性能劣
化を防止するために、次のような方法がとられて
いた。
水にインヒビターを添加して水と鉄との反応
を抑制すること。
を抑制すること。
スチール製管体内面に銅等の金属をメツキし
ておくこと。
ておくこと。
管体内に水素吸蔵材を設けること。
管体の内外を連通させるように、Pd等から
なる線状の水素透過部材を設けること。
なる線状の水素透過部材を設けること。
上記〜の組合せ。
しかしながら、上記の方法によつても、水素ガ
スの発生と、発生した水素ガスによるヒート・パ
イプの性能劣化を長期間にわたつて抑えることは
できなかつた。
スの発生と、発生した水素ガスによるヒート・パ
イプの性能劣化を長期間にわたつて抑えることは
できなかつた。
この発明の目的は、上記の問題を解決し、長期
間にわたつて性能劣化を起こすことのないヒー
ト・パイプを製造する方法を提供することにあ
る。
間にわたつて性能劣化を起こすことのないヒー
ト・パイプを製造する方法を提供することにあ
る。
問題点を解決するための手段
この発明によるヒート・パイプの製造法は、ス
チール製の管体の内面をバナジン酸塩の水溶液で
加熱下に処理して、管体内面に防食層を形成さ
せ、ついで該水溶液を管体から排出した後、純水
アルカリ金属およびアルカリ土類金属を含まない
アルカリ化PH調整剤を添加してPHを８〜12に調整
した作動液を管体内に封入することを特徴とする
ものである。
チール製の管体の内面をバナジン酸塩の水溶液で
加熱下に処理して、管体内面に防食層を形成さ
せ、ついで該水溶液を管体から排出した後、純水
アルカリ金属およびアルカリ土類金属を含まない
アルカリ化PH調整剤を添加してPHを８〜12に調整
した作動液を管体内に封入することを特徴とする
ものである。
上記において、防食層を形成する防食層形成処
理用水溶液のバナジン酸塩としては、メタバナジ
ン酸アンモニウム、メタバナジン酸ナトリウム、
メタバナジン酸カリウムなどがよく使用される
が、これらに限定されない。また、これらのバナ
ジン酸塩のうちでは、アルカリ金属を含まないメ
タバナジン酸アンモニウムを用いるのが好まし
い。バナジン酸塩の濃度は好ましくは0.1〜5wt％
程度である。0.1wt％未満では十分な厚さの防食
層が形成されず、また5wt％を越えても特に著し
い効果はなく、かえつてコスト高をまねく。加熱
温度は160℃以上、好ましくは、ヒート・パイプ
の使用時に防食層にクラツクが生じないような温
度である。160℃未満では防食層の形成が十分で
ない。処理時間はバナジン酸塩の種類、濃度、製
造されたヒート・パイプの使用温度域等を考慮し
て適宜決められる。バナジン酸塩の水溶液は、予
めバナジン酸塩をイオン交換水等の純水に溶解し
て調製したものでも、また、ヒート・パイプ用管
体内にまずバナジン酸塩を投入し、ついでイオン
交換水等の純水を注入して、管内において調製し
たものでもよい。また、バナジン酸塩の水溶液を
用いた防食層形成処理は、加熱時に該水溶液が膨
張して管体内に充満するようにして行なうのが好
ましい。こうすれば、管体の内面全体に均一な防
食層を形成することができる。防食層は、V2O3、
VO2、Fe2O3、Fe3O4等のうち１または２以上か
らなると考えられる。
理用水溶液のバナジン酸塩としては、メタバナジ
ン酸アンモニウム、メタバナジン酸ナトリウム、
メタバナジン酸カリウムなどがよく使用される
が、これらに限定されない。また、これらのバナ
ジン酸塩のうちでは、アルカリ金属を含まないメ
タバナジン酸アンモニウムを用いるのが好まし
い。バナジン酸塩の濃度は好ましくは0.1〜5wt％
程度である。0.1wt％未満では十分な厚さの防食
層が形成されず、また5wt％を越えても特に著し
い効果はなく、かえつてコスト高をまねく。加熱
温度は160℃以上、好ましくは、ヒート・パイプ
の使用時に防食層にクラツクが生じないような温
度である。160℃未満では防食層の形成が十分で
ない。処理時間はバナジン酸塩の種類、濃度、製
造されたヒート・パイプの使用温度域等を考慮し
て適宜決められる。バナジン酸塩の水溶液は、予
めバナジン酸塩をイオン交換水等の純水に溶解し
て調製したものでも、また、ヒート・パイプ用管
体内にまずバナジン酸塩を投入し、ついでイオン
交換水等の純水を注入して、管内において調製し
たものでもよい。また、バナジン酸塩の水溶液を
用いた防食層形成処理は、加熱時に該水溶液が膨
張して管体内に充満するようにして行なうのが好
ましい。こうすれば、管体の内面全体に均一な防
食層を形成することができる。防食層は、V2O3、
VO2、Fe2O3、Fe3O4等のうち１または２以上か
らなると考えられる。
アルカリ化PH調整剤としてアルカリ金属および
アルカリ土類金属を含まないものを用いるのは次
の理由による。すなわち、アルカリ金属やアルカ
リ土類金属を含むアルカリ化PH調整剤、たとえば
NaVO3を用いれば、これがFeと反応してFeとＶ
とＯとの混合物の皮膜ができ、その結果VO3 -が
消費されてNaが残り、PHが大きくなつて防食層
が溶け、反応が進んで水素ガスが発生するからで
ある。アルカリ化PH調整剤としては、N2H4等の
アミン化合物やNH3を用いるのがよい。この中
でもN2H4を用いるのが特に好ましい。N2H4を
用いると、純水中の溶存O2が少なくなり、管体
内面の防食層が一層安定化するからである。作動
液のPHを８〜12の範囲内に調整しておくのは、こ
の範囲内がFeやＶの不動態域であり、しかも
VO2、V2O3、Fe2O3、Fe3O4等の安定化域であつ
て、長期の使用によつてもFeと水との反応が起
こつたり、防食層が不安定な状態とならないから
である。さらに、作動液の封入量は、管体の内容
積の20〜30％程度とするのがよい。
アルカリ土類金属を含まないものを用いるのは次
の理由による。すなわち、アルカリ金属やアルカ
リ土類金属を含むアルカリ化PH調整剤、たとえば
NaVO3を用いれば、これがFeと反応してFeとＶ
とＯとの混合物の皮膜ができ、その結果VO3 -が
消費されてNaが残り、PHが大きくなつて防食層
が溶け、反応が進んで水素ガスが発生するからで
ある。アルカリ化PH調整剤としては、N2H4等の
アミン化合物やNH3を用いるのがよい。この中
でもN2H4を用いるのが特に好ましい。N2H4を
用いると、純水中の溶存O2が少なくなり、管体
内面の防食層が一層安定化するからである。作動
液のPHを８〜12の範囲内に調整しておくのは、こ
の範囲内がFeやＶの不動態域であり、しかも
VO2、V2O3、Fe2O3、Fe3O4等の安定化域であつ
て、長期の使用によつてもFeと水との反応が起
こつたり、防食層が不安定な状態とならないから
である。さらに、作動液の封入量は、管体の内容
積の20〜30％程度とするのがよい。
実施例
以下、この発明の実施例を比較例とともに示
す。
す。
実施例
長さ3000mm、直径31.8mm、厚さ4.5mmのSTB35
製の管体を用意し、その一端にエンドキヤツプを
溶接して閉塞した後、管体内面を5wt％クエン酸
モノアンモン水溶液で洗浄し、スケールを除去し
て十分清浄にした。ついで、管体の他端にノズル
付きエンドキヤツプを溶接し、ノズルから管体内
に0.5wt％メタバナジン酸アンモニウム水溶液を
管体内容積全体の70％を満たすように注入した
後、ノズルにバルブを装着した。そして、管体を
加熱し、蒸気追い出し法により脱気してからバル
ブを閉じた。その後、管体全体を均一に加熱し、
300℃で４時間保持した。ついで、バルブを開け、
メタバナジン酸アンモニウム水溶液を全て排出
し、冷却後純水にN2H4を添加してPHを9.5に調整
した作動液を、管体内容積全体の20％を満たすよ
うに管体内に注入した。そして、蒸気追い出し法
により脱気処理を施してからバルブを閉じた。こ
のようにして製造したヒート・パイプの蒸発部を
電気ヒータで280℃に加熱して、蒸発部を流水で
冷却しつつ蒸発部と凝縮部との温度差（ΔT）を
測定した。熱輸送量は常時4000Wとなるようにし
た。その結果、2000時間経過後の該温度差
（ΔT）はほぼ０℃であつた。
製の管体を用意し、その一端にエンドキヤツプを
溶接して閉塞した後、管体内面を5wt％クエン酸
モノアンモン水溶液で洗浄し、スケールを除去し
て十分清浄にした。ついで、管体の他端にノズル
付きエンドキヤツプを溶接し、ノズルから管体内
に0.5wt％メタバナジン酸アンモニウム水溶液を
管体内容積全体の70％を満たすように注入した
後、ノズルにバルブを装着した。そして、管体を
加熱し、蒸気追い出し法により脱気してからバル
ブを閉じた。その後、管体全体を均一に加熱し、
300℃で４時間保持した。ついで、バルブを開け、
メタバナジン酸アンモニウム水溶液を全て排出
し、冷却後純水にN2H4を添加してPHを9.5に調整
した作動液を、管体内容積全体の20％を満たすよ
うに管体内に注入した。そして、蒸気追い出し法
により脱気処理を施してからバルブを閉じた。こ
のようにして製造したヒート・パイプの蒸発部を
電気ヒータで280℃に加熱して、蒸発部を流水で
冷却しつつ蒸発部と凝縮部との温度差（ΔT）を
測定した。熱輸送量は常時4000Wとなるようにし
た。その結果、2000時間経過後の該温度差
（ΔT）はほぼ０℃であつた。
従来例
上記実施例と同様にして、管体内面に洗浄処理
を施し、ついでその一端にノズル付きエンドキヤ
ツプを溶接し、ノズルから管体内に0.5wt％メタ
バナジン酸ナトリウム水溶液を管体内容積の25％
を満たすように注入した後、ノズルにバルブを装
着した。そして、管体を加熱し、蒸気追い出し法
により脱気してからバルブを閉じた。その後、管
体全体を均一に加熱し、300℃で１時間保持した。
ついで、バルブを開け、メタバナジン酸ナトリウ
ム水溶液を全て排出し、冷却後0.1wt％メタバナ
ジン酸ナトリウム水溶液（PH＝８）を、管体内容
積全体の14％を満たすように管体内に注入した。
そして、蒸気追い出し法により脱気処理を施して
からバルブを閉じた。このようにして製造したヒ
ート・パイプの蒸発部を電気ヒータで280℃に加
熱して、蒸発部を流水で冷却しつつ蒸発部と凝縮
部との温度差（ΔT）を測定した。熱輸送量は常
時4000Wとなるようにした。その結果、2000時間
経過後の該温度差（ΔT）はほぼ100℃であつた。
を施し、ついでその一端にノズル付きエンドキヤ
ツプを溶接し、ノズルから管体内に0.5wt％メタ
バナジン酸ナトリウム水溶液を管体内容積の25％
を満たすように注入した後、ノズルにバルブを装
着した。そして、管体を加熱し、蒸気追い出し法
により脱気してからバルブを閉じた。その後、管
体全体を均一に加熱し、300℃で１時間保持した。
ついで、バルブを開け、メタバナジン酸ナトリウ
ム水溶液を全て排出し、冷却後0.1wt％メタバナ
ジン酸ナトリウム水溶液（PH＝８）を、管体内容
積全体の14％を満たすように管体内に注入した。
そして、蒸気追い出し法により脱気処理を施して
からバルブを閉じた。このようにして製造したヒ
ート・パイプの蒸発部を電気ヒータで280℃に加
熱して、蒸発部を流水で冷却しつつ蒸発部と凝縮
部との温度差（ΔT）を測定した。熱輸送量は常
時4000Wとなるようにした。その結果、2000時間
経過後の該温度差（ΔT）はほぼ100℃であつた。
発明の効果
この発明のヒート・パイプの製造法によれば、
バナジン酸塩の水溶液で加熱下に処理して管体内
面に防食層を形成するのであるから、この防食層
は化学的に安定なVO2、V2O3、Fe2O3、Fe3O4等
のうち１または２以上からなりしかも緻密なもの
となつて優れた防食効果が得られる。したがつ
て、Feと水とが反応することによる水素ガスの
発生および発生した水素ガスによるヒート・パイ
プの性能劣化が抑制される。さらに、管体内に封
入する作動液としては、純水にアルカリ化PH調整
剤を添加してPHを８〜12に調整したものを用いる
ので、FeおよびＶが不動態となるとともにVO2、
V2O3、Fe2O3、Fe3O4等が安定状態となり、水素
ガスの発生および腐食が長期にわたつて抑制され
る。しかも、アルカリ化PH調整剤としては、アル
カリ金属およびアルカリ土類金属を含まないもの
を用いるので、該PH調整剤がFeと反応し作動液
のPHが大きくなることを防止できる。したがつ
て、長期間にわたり性能劣化することのないヒー
ト・パイプを得ることができる。
バナジン酸塩の水溶液で加熱下に処理して管体内
面に防食層を形成するのであるから、この防食層
は化学的に安定なVO2、V2O3、Fe2O3、Fe3O4等
のうち１または２以上からなりしかも緻密なもの
となつて優れた防食効果が得られる。したがつ
て、Feと水とが反応することによる水素ガスの
発生および発生した水素ガスによるヒート・パイ
プの性能劣化が抑制される。さらに、管体内に封
入する作動液としては、純水にアルカリ化PH調整
剤を添加してPHを８〜12に調整したものを用いる
ので、FeおよびＶが不動態となるとともにVO2、
V2O3、Fe2O3、Fe3O4等が安定状態となり、水素
ガスの発生および腐食が長期にわたつて抑制され
る。しかも、アルカリ化PH調整剤としては、アル
カリ金属およびアルカリ土類金属を含まないもの
を用いるので、該PH調整剤がFeと反応し作動液
のPHが大きくなることを防止できる。したがつ
て、長期間にわたり性能劣化することのないヒー
ト・パイプを得ることができる。
Claims (1)
- １ スチール製の管体の内面をバナジン酸塩の水
溶液で加熱下に処理して、管体内面に防食層を形
成させ、ついで該水溶液を管体から排出した後、
純水にアルカリ金属およびアルカリ土類金属を含
まないアルカリ化PH調整剤を添加してPHを８〜12
に調整した作動液を管体内に封入することを特徴
とするヒート・パイプの製造法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28169485A JPH0231317B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | Hiito*paipunoseizoho |
| US06/938,191 US4760878A (en) | 1985-12-13 | 1986-12-05 | Process for producing heat pipe |
| CN86108394A CN1008637B (zh) | 1985-12-13 | 1986-12-10 | 生产热管的方法 |
| DE8686117304T DE3687890T2 (de) | 1985-12-13 | 1986-12-12 | Verfahren zur herstellung eines waermerohres. |
| EP86117304A EP0225650B1 (en) | 1985-12-13 | 1986-12-12 | Process for producing heat pipe |
| CA000525163A CA1273626A (en) | 1985-12-13 | 1986-12-12 | Process for producing heat pipe |
| KR1019860010681A KR900004879B1 (ko) | 1985-12-13 | 1986-12-13 | 히이트 파이프의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28169485A JPH0231317B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | Hiito*paipunoseizoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141496A JPS62141496A (ja) | 1987-06-24 |
| JPH0231317B2 true JPH0231317B2 (ja) | 1990-07-12 |
Family
ID=17642678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28169485A Expired - Lifetime JPH0231317B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | Hiito*paipunoseizoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0231317B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018095914A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 洗浄方法および洗浄装置 |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP28169485A patent/JPH0231317B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62141496A (ja) | 1987-06-24 |
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