JPH037747Y2 - - Google Patents
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Landscapes
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Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
この考案は、作動液として水が使用され、コン
テナの材料として水と反応して水素ガスを発生す
る鉄等が使用されるヒートパイプに関する。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field This invention relates to a heat pipe in which water is used as a working fluid and iron or the like, which reacts with water to generate hydrogen gas, is used as a container material.
この明細書において、「鉄」という語は、純鉄
の他にステンレス鋼、炭素鋼等の鉄合金を含むも
のとする。 In this specification, the term "iron" includes not only pure iron but also iron alloys such as stainless steel and carbon steel.
従来技術とその問題点
たとえば、鉄製コンテナ内に水が封入されたヒ
ートパイプは、コンテナの強度の高さと、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
子状態でコンテナの壁内を拡散して、一部は一定
速度でコンテナ外に放出されるが、大部分は次第
にコンテナ内の凝縮部に集まつてここに溜まり、
凝縮部を占領するため、蒸気の凝縮を妨げてヒー
トパイプの伝熱性能の劣化をまねく。しかも、こ
の種の劣化は時間に比例して増大するので、ヒー
トパイプの寿命は加速的に短縮される。さらに、
鉄製コンテナの外面を、耐食性付与およびブレー
シ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、この場合コンテナ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
コンテナ外への放出を遮られる。Prior Art and Its Problems For example, heat pipes in which water is sealed in an iron container are widely used because of the high strength of the container and the high performance of water as a working fluid. However, such a heat pipe has a problem in that iron and water react to generate hydrogen gas, which deteriorates the performance of the heat pipe in a short period of time. In other words, the generated hydrogen gas diffuses within the container wall in an atomic state, and some of it is released outside the container at a constant rate, but most of it gradually collects and accumulates in the condensation area inside the container. ,
Since it occupies the condensing section, it prevents steam from condensing, leading to deterioration of the heat transfer performance of the heat pipe. Moreover, since this type of deterioration increases in proportion to time, the life of the heat pipe is shortened at an accelerated rate. moreover,
The outer surface of a steel container is sometimes aluminized for the purpose of providing corrosion resistance and vacuum brazing aluminum fins with a bracing layer. Release to the outside of the container is blocked by the nized film.
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。 Therefore, in order to prevent the generation of hydrogen gas as described above and the performance deterioration of the heat pipe due to the generation of hydrogen gas, the following methods have been conventionally adopted.
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。 Adding an inhibitor to water to suppress the reaction between water and iron.
鉄製コンテナの内面に銅等の金属をメツキす
ること。 Plating metal such as copper on the inner surface of a steel container.
コンテナ内に水素吸蔵材を設けること。 Install hydrogen storage material inside the container.
コンテナの内外を連通させるように、Pdか
らなる線状の水素透過部材を設けたり（実公昭
56−142号公報参照）、凝縮部を水素透過性のよ
いPdで形成すること（実開昭50−49064号公報
参照）。 In order to communicate between the inside and outside of the container, a linear hydrogen permeable member made of Pd was installed (Jikkosho
(Refer to Japanese Utility Model Application No. 56-142), and the condensing part is made of Pd which has good hydrogen permeability (Refer to Japanese Utility Model Application Publication No. 50-49064).
しかしながら、上記の方法によつても、水
素ガスの発生を抑えることはできなかつた。ま
た、上記の方法の場合、高温度下での使用の
さいさらに増大する水素ガスの発生に対して、水
素ガスの吸蔵または透過排出が追いつかなかつ
た。したがつて、上記のような方法〜でも、
ヒートパイプの性能劣化を充分に抑制できなかつ
た。 However, even with the above method, it was not possible to suppress the generation of hydrogen gas. Furthermore, in the case of the above method, the storage or permeation and discharge of hydrogen gas could not keep up with the increased generation of hydrogen gas during use at high temperatures. Therefore, even with the above method,
The performance deterioration of the heat pipe could not be sufficiently suppressed.
この考案の目的は、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がないヒート
パイプを提供することにある。 The purpose of this invention is to solve the above problems and provide a heat pipe that does not deteriorate in performance over a long period of time.
問題点を解決するための手段
この考案によるヒートパイプは、作動液として
水が使用され、コンテナの材料として水と反応し
て水素ガスを発生するものが使用されたヒートパ
イプにおいて、コンテナの一端部内に水素ガスを
酸化させて水に戻す塊状酸化剤が入れられ、塊状
酸化剤に貫通孔が形成され、コンテナの上記一端
側のエンドキヤツプに取付棒が固定され、取付棒
が塊状酸化剤の貫通孔に挿通させられてその先端
に、塊状酸化剤に当接して塊状酸化剤の移動を阻
止するストツパが設けられているものである。Means for Solving the Problems The heat pipe according to this invention uses water as the working fluid and a container material that reacts with water to generate hydrogen gas. A block oxidizer that oxidizes hydrogen gas and returns it to water is placed in the block, a through hole is formed in the block oxidizer, and a mounting rod is fixed to the end cap on the one end side of the container. A stopper is inserted into the hole and is provided at the tip thereof with a stopper that comes into contact with the bulk oxidant and prevents the movement of the bulk oxidant.
上記において、コンテナの材料としては、たと
えば炭素鋼、ステンレス鋼等の鉄が用いられる。 In the above, as the material of the container, for example, iron such as carbon steel or stainless steel is used.
上記において、塊状酸化剤はコンテナ内の凝縮
部側の端部に入れておくことが好ましい。なぜな
らば、作動液である水とコンテナの材料とが反応
して発生する水素ガスは、凝縮部に集まるからで
ある。しかしながら、必ずしも塊状酸化剤を凝縮
部側の端部に入れておく必要はない。 In the above, it is preferable that the bulk oxidant is placed in the end of the container on the condensation section side. This is because hydrogen gas generated by the reaction between water, which is the working fluid, and the material of the container collects in the condensing section. However, it is not always necessary to put the bulk oxidant in the end on the condensation section side.
上記において、水素ガスを酸化させて水に戻す
酸化剤としては、H2＋MO→H2O＋Ｍ（Ｍは金属
元素を示す）の反応も起すものを用いるのがよ
い。この中でも、ヒートパイプ内に入れたさいに
ヒートパイプの性能に悪影響を及ぼすことなく、
コストが安く、水素ガス酸化効果がすぐれている
等の点からCu2OやCuOを用いるのがよい。塊状
酸化剤は、表面積が大きくなるように、たとえば
多孔質焼結体であることが好ましい。また、酸化
剤の量は、ヒートパイプ内で発生する水素を酸化
させるために十分な量でなくてはならない。たと
えば、鉄製コンテナ内に水が封入された長さ３ｍ
のヒートパイプにおいては、コンテナ内面に防食
皮膜を形成したとしても、最大で１日２c.c.の水素
ガスが発生する。したがつて、このヒートパイプ
を10年間使用するとすれば、30ｇのCuO
（0.32mol以上）をコンテナ内に配置しておけば
よい。 In the above, as the oxidizing agent that oxidizes the hydrogen gas and returns it to water, it is preferable to use one that also causes the reaction of H 2 +MO→H 2 O+M (M represents a metal element). Among these, when placed inside the heat pipe, it does not adversely affect the performance of the heat pipe.
It is preferable to use Cu 2 O or CuO because of its low cost and excellent hydrogen gas oxidation effect. The bulk oxidizing agent is preferably a porous sintered body, for example, so as to have a large surface area. Additionally, the amount of oxidizing agent must be sufficient to oxidize the hydrogen generated within the heat pipe. For example, a 3m long iron container filled with water.
In this heat pipe, even if an anticorrosive film is formed on the inner surface of the container, a maximum of 2 c.c. of hydrogen gas is generated per day. Therefore, if this heat pipe is used for 10 years, 30g of CuO
(0.32mol or more) should be placed in the container.
上記において、ストツパとしては、たとえば取
付棒を中心としてその先端から放射方向外側に伸
びた１または２以上の棒状のものや、板状のもの
が用いられる。 In the above, the stopper is, for example, one or more rod-shaped objects extending radially outward from the tip of the mounting rod, or a plate-shaped object.
また、この考案によるヒートパイプはウイツク
を有するタイプおよびウイツクレス・タイプのい
ずれにも適用可能である。 Further, the heat pipe according to this invention can be applied to both a wick type and a wickless type.
作 用
この考案のヒートパイプによれば、水とコンテ
ナとが反応することにより生じる水素ガスは酸化
剤により酸化されて水に戻り、凝縮部内にガスの
状態で溜まることはない。Function According to the heat pipe of this invention, hydrogen gas generated by the reaction between water and the container is oxidized by the oxidizing agent and returns to water, and does not accumulate in the condensing section in the gas state.
また、ストツパにより塊状酸化剤の移動が阻止
される。酸化剤が移動すると、ヒートパイプを排
熱回収装置や放熱器等に装着するさいに、酸化剤
が移動してコンテナを傷付けるおそれがある。さ
らに、上述したように、酸化剤は凝縮部側の端部
に入れておくことがこの好ましいが、特にウイツ
クレス・タイプのヒートパイプの場合、凝縮部が
蒸発部よりも上方に来るようにして用いられるの
で、ストツパがないと酸化剤が蒸発部側に移動し
てしまい、水素ガスを酸化させる効率が低下す
る。 The stopper also prevents the bulk oxidant from moving. If the oxidizing agent moves, there is a risk that the oxidizing agent will move and damage the container when the heat pipe is attached to an exhaust heat recovery device, a radiator, etc. Furthermore, as mentioned above, it is preferable to put the oxidizing agent in the end on the condensing part side, but especially in the case of a Witskless type heat pipe, the condensing part is placed above the evaporating part. Therefore, if there is no stopper, the oxidizing agent will move to the evaporator side, reducing the efficiency of oxidizing hydrogen gas.
実施例
以下、この考案の実施例について図面を参照し
て説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of this invention will be described with reference to the drawings.
第１図において、ヒートパイプは、鉄製コンテ
ナ１内に、作動液として純水（図示略）が封入さ
れたものであり、コンテナ１の一端部内に水素ガ
スを酸化させて水に戻す塊状酸化剤２が入れられ
ている。塊状酸化剤２には、コンテナ１の長さ方
向に長い貫通孔３が形成されている。コンテナ
は、コンテナ用管体４の一端にエンドキヤツプ５
が、他端にノズル付きエンドキヤツプ６がそれぞ
れ固着されたものである。コンテナ１の一方のエ
ンドキヤツプ５の内面には、軸心がコンテナ１の
軸心と一致するように取付棒７が固着されてい
る。取付棒７は、塊状酸化剤２の貫通孔３に挿通
させられており、その先端に、塊状酸化剤２のノ
ズル付きエンドキヤツプ６を向いた側の面に当接
して塊状酸化剤２の移動を阻止する円板状ストツ
パ８が固着されている。 In FIG. 1, the heat pipe is a steel container 1 in which pure water (not shown) is sealed as a working fluid, and in one end of the container 1 there is a bulk oxidizing agent that oxidizes hydrogen gas and returns it to water. 2 is included. A long through hole 3 is formed in the bulk oxidant 2 in the longitudinal direction of the container 1. The container has an end cap 5 at one end of the container pipe 4.
However, an end cap 6 with a nozzle is fixed to the other end. A mounting rod 7 is fixed to the inner surface of one end cap 5 of the container 1 so that its axis coincides with the axis of the container 1. The mounting rod 7 is inserted into the through hole 3 of the bulk oxidant 2, and its tip abuts against the surface of the bulk oxidant 2 facing the nozzle-equipped end cap 6, thereby preventing the movement of the bulk oxidant 2. A disk-shaped stopper 8 is fixedly fixed thereto.
このヒートパイプは、たとえば酸化剤２が入れ
られた側の端部が凝縮部、その反対側が蒸発部と
して使用される。そして、作動液である水とコン
テナ１との反応により発生した水素ガスは、酸化
剤２によつて酸化され、次の反応を起して水に戻
る。 For example, the end of this heat pipe on the side into which the oxidizing agent 2 is introduced is used as a condensing section, and the opposite end is used as an evaporating section. Hydrogen gas generated by the reaction between the water, which is the working fluid, and the container 1 is oxidized by the oxidizing agent 2, causes the next reaction, and returns to water.
CuO＋H2→Cu＋H2O
考案の効果
この考案のヒートパイプによれば、コンテナの
一端部内に水素ガスを酸化させて水に戻す固体の
酸化剤が入れられているので、作動液である水と
コンテナとが反応して水素ガスが発生したとして
も、この水素ガスは酸化剤により酸化されて水に
戻る。したがつて、発生した水素ガスによるヒー
トパイプ性能の劣化を抑制することができる。さ
らに、発生するであろうと予測される水素ガスの
合計量を酸化しうる量の酸化剤を配置しておけ
ば、長期間にわたつての性能劣化を確実に抑制す
ることができる。また、高温度下での使用のさい
に水素ガスの発生量が増大しても、これを速やか
に水に戻すことができ、ヒートパイプの性能劣化
を抑制することができる。 CuO＋H 2 →Cu＋H 2 O Effect of the invention According to the heat pipe of this invention, a solid oxidizing agent is placed in one end of the container to oxidize hydrogen gas and return it to water. Even if hydrogen gas is generated by the reaction, this hydrogen gas is oxidized by the oxidizing agent and returns to water. Therefore, deterioration of heat pipe performance due to generated hydrogen gas can be suppressed. Furthermore, by disposing an amount of oxidizing agent capable of oxidizing the total amount of hydrogen gas expected to be generated, performance deterioration over a long period of time can be reliably suppressed. Furthermore, even if the amount of hydrogen gas generated increases during use at high temperatures, it can be quickly converted back to water, and deterioration in the performance of the heat pipe can be suppressed.
また、塊状酸化剤に貫通孔が形成され、コンテ
ナの上記一端側のエンドキヤツプに取付棒が固定
され、取付棒が塊状酸化剤の貫通孔に挿通させら
れてその先端に塊状酸化剤に当接して塊状酸化剤
の移動を阻止するストツパが設けられているの
で、塊状酸化剤の移動の結果生じるコンテナの傷
付きや、水素ガスの酸化効率の低下等を防止でき
る。しかも、一端にストツパが設けられた取付棒
を塊状酸化剤の貫通孔に挿通させた後、そのスト
ツパが設けられていない側の端部をエンドキヤツ
プに固定し、ついでエンドキヤツプをコンテナ用
管に溶接することによつて塊状酸化剤をコンテナ
に取付けることができるので、その作業が容易で
ある。 Further, a through hole is formed in the bulk oxidant, a mounting rod is fixed to the end cap on the one end side of the container, and the mounting rod is inserted through the through hole of the bulk oxidizer so that its tip abuts the bulk oxidant. Since a stopper is provided to prevent the movement of the bulk oxidant, it is possible to prevent damage to the container and a decrease in hydrogen gas oxidation efficiency caused by movement of the bulk oxidant. Moreover, after inserting a mounting rod with a stopper at one end through the through hole of the bulk oxidizer, the end on the side without the stopper is fixed to the end cap, and then the end cap is attached to the container pipe. Since the bulk oxidizer can be attached to the container by welding, the operation is easy.
図面はこの考案の実施例を示す中間を省略しか
つ一部を切欠いた正面図である。
１……コンテナ、２……塊状酸化剤、３……貫
通孔、５……エンドキヤツプ、７……取付棒、８
……ストツパ。
The drawing is a partially cutaway front view showing an embodiment of the invention, with the middle portion omitted and a portion cut away. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Container, 2...Bulk oxidizer, 3...Through hole, 5...End cap, 7...Mounting rod, 8
...Stotsupa.
Claims (1)
して水と反応して水素ガスを発生するものが使用
されたヒートパイプにおいて、コンテナの一端部
内に水素ガスを酸化させて水に戻す塊状酸化剤が
入れられ、塊状酸化剤に貫通孔が形成され、コン
テナの上記一端側のエンドキヤツプに取付棒が固
定され、取付棒が塊状酸化剤の貫通孔に挿通させ
られてその先端に、塊状酸化剤に当接して塊状酸
化剤の移動を阻止するストツパが設けられている
ヒートパイプ。 In a heat pipe in which water is used as the working fluid and the container is made of a material that reacts with water to generate hydrogen gas, one end of the container contains a bulk oxidizing agent that oxidizes the hydrogen gas and returns it to water. A through hole is formed in the bulk oxidant, a mounting rod is fixed to the end cap on the one end side of the container, and the mounting rod is inserted through the through hole of the bulk oxidant so that its tip is in contact with the bulk oxidant. A heat pipe that is provided with a stopper that comes into contact with it to prevent the movement of bulk oxidant.
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|---|---|---|---|
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| DE8787105335T DE3760977D1 (en) | 1986-04-23 | 1987-04-10 | Heat pipe |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6323571U JPS6323571U (en) | 1988-02-16 |
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5231143B2 (en) * | 2008-09-04 | 2013-07-10 | 株式会社フジクラ | Aluminum heat pipe |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP11559286U patent/JPH037747Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6323571U (en) | 1988-02-16 |
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