JPH0370993A - ヒートパイプにおける作動流体の封入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はヒートパイプの製造方法に関し、特に加熱追
出し法によって作ｖｙｉ体をヒートパイプコンテナであ
るパイプの内部に封入する方法に関するものである。

従来の技術 周知のようにヒートパイプは、密閉容器の内部に封入し
た作ａｌｌ流体が外部から与えられる熱によって蒸発し
、その蒸気が低圧部分に流動した後に放熱して凝縮する
とεもに、液化した作動流体を重力や毛ｍ管圧力によっ
て密閉容器内の元の箇所に還流させ、作動流体がこのよ
うに蒸発および凝縮を伴って密閉容器の内部を循環流動
することにより、作ｖＪ流体の潜熱こして熱を輸送する
ものである。そして作動流体の蒸発および流動を円滑に
行なわせるために、密閉容器の内部には、使用温度範囲
で凝縮することのない空気などの非凝縮性ガスを排気し
、作動流体のみを封入した構成としている。

従来、作動流体の封入方法として、ヒートパイプコンテ
ナとなる容器から真空ポンプによって空気などのガスを
排気し、しかる後に作ｅ流体ボンベを容器に接続し直し
て作動流体を容器に注入する真空ポンプ法や容器の内部
に液相の作動流体を注入し、これを加熱蒸発させてその
蒸気により空気などの非凝縮性ガスを排出する加熱追出
し法などが知られている。これら従来の方法のうち水や
アルコールなどの蒸気の漏洩が特には問題とならず、ま
た常温常圧で液体である作動流体を使用する場合には、
設備コストや作業性などの点で加熱追出し法が有利であ
る。

発明が解決しようとする課題 第３図は小径管をコンテナ１として加熱追出し法によっ
て排気および作ｖＪ流体の封入を行なっている状態の模
式図であって、このコンテナ１の下端部は密閉され、か
つ上端部には注入ノズル２が設けられており、作動流体
３はその注入ノズル２から所定量注入されている。コン
テナ１はその下端部を加熱装置４に臨ませて起立状態に
保持され、その加熱装置４によって作動流体３の沸点ま
で加熱され、その結果、作ｖＩ流体３が蒸発してその蒸
気がコンテナ１の内部を満すことによりコンテナ１の内
部に存在していた空気などの非凝縮性ガスが排気される
。そして作ｖＪ流体３の蒸気がコンテナ１の内部を完全
に満した後に前記注入ノズル２を圧潰して気密状態に密
閉することによりヒートパイプとされる。このような作
ｖＪ流体３の封入方法は、作動流体３が蒸発してその蒸
気が非凝縮性ガスを次第に押し上げることを利用する方
法であるが、作ｅ流体３が蒸発し始めた当初はコンテナ
１の上部の温度が十分には高（なっていないので、コン
テナ１の下端部側で生じた作動流体蒸気が上端部側でｆ
ｉｉ縮して液！１１３　ａを形威し、これがコンテナ１
内の圧力の上昇によって注入ノズル２から外部に押し出
されてしまう。このような状況はコンテナ１の内径ｄと
長さβとの比１／ｄが大きいほど顕著であり、またコン
テナ１の内部にウィックを設けていない場合やグループ
ウィックの場合などには顕著であり、昇温速度が速い場
合には多量の作動流体３が吹き出してしまい、液量に不
足を来たし、また実質上全量が吹き出してしまう問題が
あった。このような問題を解消するために、加熱速度を
抑えてコンテナ１の全体の温度が可及的に等しくなるよ
う加熱する方法が考えられるが、このような方法では作
業に長時間を要し、実用に供し得ない。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、作
動流体を不必要に噴出させことなく、かつ迅速に作業を
行なうことのできる作動流体の封入方法を提供すること
を目的とするものである。

課題を解決するための手段 この発明は、上述の目的を達成するために、下端部を密
閉しかつ上端部を開口させたパイプに液相の作動流体を
所定量注入し、そのパイプを起立させかつ上端開口部を
蓋体で閉じた状態で下端部側を加熱し、前記パイプの全
体がその上端部を開放した状態での前記作動流体の沸点
温度以上になった後に前記蓋体を除去してパイプの内部
から所定時間気体を噴出させ、パイプ内の非凝縮性ガス
を作動流体蒸気によって排出した後にパイプの上端部を
気密状態に封止することを特徴とする方法である。

作　　　　用 この発明の方法においても、作動流体を注入した容器は
加熱手段の上に起立状態に配置され、その加熱手段によ
って下側から加熱される。その加熱の過程で、この発明
では容器の上端開口部を益体によって閉じ、その状態を
容器のほぼ全体が作ｖＪ流体の沸点温度以上どなるまで
継続し、しかる後に蒼体を取除いて容器の上端部を開き
、内部のガスを排出させ、非凝縮性ガスが排出された後
に容器の上部開口部を封」トするから、作動流体が液体
のまま噴出することが防ｔトされ、液量が確保される。

実　　施　　例 つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説明するε１
．第１図および第２図はこの発明の方法の実施過程を模
式的に示す図であり、コンテナ１は下端部を密閉したパ
イプであり、その上端部に注入ノズル２が設けられ、こ
のコンテナ１は所定量の作動流体３を注入した状態で加
熱装＠４上に起立状態に配置されている。このコンテナ
１の加熱は、注入ノズル２を蓋体５によって閉じた状態
で行なう。ここで注入ノズル２の閉止は、作動流体３が
液相のまま吹き出すご・とを防止するためのものであり
、したがって完全に気密状態に閉じる必要はなく、ガス
の漏洩が生じる程度の隙間の存在は許容される。第１図
に示すように益体５で閉じた状態で加熱を行な・）と、
作動流体３の蒸気がコンテナ１の上端部側で凝縮して液
膜を形成しても、その液膜が外部に押し出されるごとは
ない５．また作動流体３の蒸発に伴ンＬ空気などの非３
２縮性ガス６（ン文コンテナｉ　／７）　、、１１喘部
側に押し込め＋３れる。

このようにして加熱を継続すると、：、１′／テナ１の
下端部のみならずその１．′：端がわの部分の温度も次
第に高くなり、その温度が作動流体３の沸点温度ＪスＦ
１より具体的に（よ′コンブナ］を開放した状態（例土
ば大気圧下−）での作動流体：）の沸虐温度１スＬにｔ
Ｊ：　ｍ　Ｔｈ時点で前記益体パ１を戒去ンてコンテナ
′１に設けたｌｌｆｆ記往入７ノズル２を開く。これは
例主（（水を作ｌｊｌ流体ヒした場合には、４−（ンテ
ナ１のト端がｔ〕部分の温度がｉ２ｏ’ｃ程１　＋ＣＬ
な−）た時点である。このような］ンン・す１の温度が
高’Ｃ＜Ｋ−１だ状態ではコンテナ１の内部ｒ：液膜は
−［１；ず、１，７たが〕て蓋体５を取去って注入ノズ
ル２を開けば、作動流体３の蒸気によって空気などの非
凝縮性ガスが押し出され、この状態を所定時間維持する
と、非凝縮性ガスが排出されてコンテナ１の内部を作動
流体３が満すことになり、この状態で注入ノズル２の中
間部を所定の圧潰工具７によって圧潰して気密状態に密
閉し、コンテナ１をヒートパイプとする。なお、注入ノ
ズル２の密閉時点では、コンテナ１の加熱は停止してお
き、あるいはコンテナ１を加熱装置４から取外す。

発明の詳細 な説明したようにこの発明の方法では、コンテナの加熱
時にコンテナの上部開口端を閉じておくから、コンテナ
の」′、下下端端部わでの温度差が大きく、作動流体蒸
気がコンテナの上端部側で凝縮して液膜を形成してもそ
れが外部に噴出されることがなく、また蓋体を取除く時
点はコンテナの全体の温度が充分高くなった時点であっ
て、コンテナの内部に液膜が生じず、したがってこの発
明では作動流体を失うことなく迅速に非凝縮性ガスを排
出し、かつ作動流体を封入することができ、ひい（は小
径長尺のヒートパイプ奔効率良く製造することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の実施状翫を示＃模式図
であって、第１図１．よ蓋体によってコンテナや閉じて
加熱を行な）ｒいる状態夕示し、第２間は益体を取除い
てガスの排出を行なっている状態を・示す。第３図は従
来の一般的なｈ１１熱追出（７法を説明するための模式
図である。 １・・・コンテナ、　２・・・注入、ノズル８．３・・
・作動流体、　４・・・加熱装置、　５・・・蓋体、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下端部を密閉しかつ上端部を開口させたパイプに液相の
   作動流体を所定量注入し、そのパイプを起立させかつ上
   端開口部を蓋体で閉じた状態で下端部側を加熱し、前記
   パイプの全体がその上端部を開放した状態での前記作動
   流体の沸点温度以上になった後に前記蓋体を除去してパ
   イプの内部から所定時間気体を噴出させ、パイプ内の非
   凝縮性ガスを作動流体蒸気によって排出した後にパイプ
   の上端部を気密状態に封止することを特徴とするヒート
   パイプにおける作動流体の封入方法。