JPH06323768A - Heat pipe - Google Patents
Heat pipeInfo
- Publication number
- JPH06323768A JPH06323768A JP11559393A JP11559393A JPH06323768A JP H06323768 A JPH06323768 A JP H06323768A JP 11559393 A JP11559393 A JP 11559393A JP 11559393 A JP11559393 A JP 11559393A JP H06323768 A JPH06323768 A JP H06323768A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat pipe
- fluid
- heat
- working fluid
- leak
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はセンサや超電導磁石用熱
シールド板および高温超電導材料等の冷却に用いられる
極低温ヒートパイプに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor, a heat shield plate for a superconducting magnet, a cryogenic heat pipe used for cooling a high temperature superconducting material and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、ヒートパイプは、外部の熱源か
らの熱エネルギを内部の作動流体に与え蒸発させる蒸発
部と、内部を移動してきた作動流体の蒸気を凝縮して外
部の吸熱源に熱エネルギを放出する凝縮部と、外部との
熱の出入りを断っている断熱部とからなり、断熱部は上
記蒸発部と上記凝縮部の間に存在する。蒸発部で得た熱
によりヒートパイプ内部の作動液が蒸発する。蒸発した
作動流体は蒸気流となり、凝縮部まで熱輸送を行う。作
動流体は凝縮部で凝縮して熱を放出し、液流となって蒸
発部に帰還する。2. Description of the Related Art In general, a heat pipe has an evaporation portion for giving heat energy from an external heat source to an internal working fluid to evaporate it and a vapor of the working fluid moving inside to condense heat to an external heat absorbing source. It consists of a condensing part that releases energy and a heat insulating part that blocks heat from entering and leaving the outside, and the heat insulating part exists between the evaporating part and the condensing part. The working fluid inside the heat pipe is evaporated by the heat obtained in the evaporation section. The evaporated working fluid becomes a vapor flow, and heat is transferred to the condenser. The working fluid is condensed in the condensing section to release heat, and returns to the evaporating section as a liquid flow.
【０００３】ヒートパイプの作動温度は封入されている
作動流体の種類によって決まる。一般的なヒートパイプ
の作動流体としては、水，フロン，アンモニア，メタノ
ールなどがある。しかし、センサや超電導磁石用熱シー
ルド板あるいは高温超電導材料等の冷却に用いられるよ
うな極低温ヒートパイプの作動温度は液体窒素温度（約
７７Ｋ）程度の極低温領域であるため、上記のような作
動流体は使用できず、窒素，酸素，空気等が作動流体と
して適している。The operating temperature of the heat pipe is determined by the type of working fluid enclosed. Common heat pipe working fluids include water, CFCs, ammonia, and methanol. However, since the operating temperature of the cryogenic heat pipe used for cooling the sensor, the heat shield plate for the superconducting magnet, or the high temperature superconducting material is in the cryogenic region of the liquid nitrogen temperature (about 77K), No working fluid can be used, and nitrogen, oxygen, air, etc. are suitable as working fluids.
【０００４】このような極低温ヒートパイプによる地上
用極低温装置の冷却は現在研究段階であり、例えば、
年 月発行の日本機械学会九州支部地方講演会講演
論文集における４０頁から４２頁の「極低温ヒートパイ
プの作動特性」と題する部分に示されている。この論文
における極低温ヒートパイプは、作動流体に窒素を封入
しており、圧力制御ができる液体窒素浴中にヒートパイ
プの凝縮部を挿入した装置により、実用十分な熱輸送量
を達成している。ここでヒートパイプを入れたデュワー
内部を真空に引くことにより、外気との断熱をしてい
る。このように、一般に液体窒素温度（約７７Ｋ）程度
で作動する極低温ヒートパイプは，凝縮部を液体窒素温
度付近に保ち、外気とは真空断熱をして、蒸発部で得た
熱を凝縮部まで輸送することにより、蒸発部に接触させ
た装置の温度を制御するという方法が考えられている。Cooling of a cryogenic device for the ground by such a cryogenic heat pipe is currently in the research stage.
This is shown in the section entitled "Operating Characteristics of Cryogenic Heat Pipes" on pages 40 to 42 in the proceedings of the Japan Society of Mechanical Engineers Kyushu Branch Regional Lectures published in June. The cryogenic heat pipe in this paper has a working fluid filled with nitrogen, and has achieved a practically sufficient heat transport rate by a device in which the condensing part of the heat pipe is inserted in a liquid nitrogen bath capable of pressure control. . The inside of the dewar containing the heat pipe is evacuated to insulate it from the outside air. In this way, the cryogenic heat pipe that generally operates at a liquid nitrogen temperature (about 77 K) keeps the condenser near the liquid nitrogen temperature, is vacuum-insulated from the outside air, and heat obtained in the evaporator is condensed. A method of controlling the temperature of the apparatus brought into contact with the evaporation section by transporting the temperature to the evaporation section is considered.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記の極低温用ヒート
パイプは、通常真空容器中で使用されるため、ヒートパ
イプの壁面に亀裂が生じ、ヒートパイプの作動流体がリ
ークした場合、真空容器の真空度が劣化する。しかし、
真空度が劣化するのは、真空容器壁面の亀裂によるリー
クでも同様であり、リーク箇所がヒートパイプか真空容
器かを区別することはできない。また、極低温用ヒート
パイプの作動流体は、窒素，酸素または空気であること
が多く、通常真空容器の外気も空気であることが多い。
そのため、質量分析計を用いてリークガスを検出したと
しても、窒素または酸素が検出できるだけで、リーク量
が微量であれば、の場合もリーク箇所がヒートパイプか
真空容器かを区別することはできない。また、極低温用
ヒートパイプは、作動温度が液体窒素温度であるかどう
かに関わらず、上記のように真空断熱をして使用する
が、ヒートパイプ壁面からのリークが生じた場合、内部
の作動流体が外部に流出して、当初の性能が維持するこ
とができなくなるなどの問題がある。Since the above-mentioned cryogenic heat pipe is usually used in a vacuum container, when the wall surface of the heat pipe is cracked and the working fluid of the heat pipe leaks, The degree of vacuum deteriorates. But,
The degree of vacuum deteriorates also in a leak due to a crack on the wall surface of the vacuum container, and it is impossible to distinguish whether the leak location is the heat pipe or the vacuum container. Further, the working fluid of the cryogenic heat pipe is often nitrogen, oxygen or air, and the outside air of the vacuum container is also often air.
Therefore, even if a leak gas is detected using a mass spectrometer, only nitrogen or oxygen can be detected, and if the leak amount is very small, it is impossible to distinguish whether the leak location is a heat pipe or a vacuum container. In addition, the cryogenic heat pipe is used with vacuum insulation as described above regardless of whether the operating temperature is liquid nitrogen temperature or not, but if a leak occurs from the wall surface of the heat pipe, the internal operation There is a problem that the fluid flows out to the outside and the initial performance cannot be maintained.
【０００６】本発明は、リーク検出が可能なヒートパイ
プを提供するものである。The present invention provides a heat pipe capable of leak detection.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は凝縮および蒸発の相変化を伴って熱輸送
を行う作動流体を含有したヒートパイプにおいて、その
容器内に前記作動流体とリーク検出用の異種の流体を充
填したことを特徴とするものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a heat pipe containing a working fluid that carries out heat transfer with phase changes of condensation and evaporation, and the working fluid is contained in the container. And a different kind of fluid for leak detection are filled.
【０００８】[0008]
【作用】リーク検出用の流体を検出することにより、ヒ
ートパイプの不良品の検出が容易になるとともに、複雑
な極低温装置内でのヒートパイプのリークを判断するこ
とができる。By detecting the fluid for leak detection, it becomes easy to detect defective heat pipes, and it is possible to determine the leak of the heat pipe in a complicated cryogenic device.
【０００９】[0009]
【実施例】図１は本発明の熱サイフォン型極低温ヒート
パイプの一実施例を示すもので、この図１において、ヒ
ートパイプ１は、作動流体の液流の帰還に重力を利用す
る熱サイフォン型ヒートパイプである。２は密閉容器
で、この密閉容器２はその内部の作動流体が常温で高圧
となるので、その内圧に耐えられるような強度と剛性を
備え、例えばステンレス製でつくられている。３は密閉
容器２の一方端に設けた蒸発部、３は密閉容器２の他方
端に設けた凝縮部である。この蒸発部３および凝縮部４
は、密閉容器２に対して熱伝導率の良い金属、例えば銅
製のキャップで構成され、ハンダによって取付けられて
いる。この蒸発部３および凝縮部４は、ヒートパイプと
熱源あるいは吸熱源との熱の流入，流出を容易にしてい
る。FIG. 1 shows an embodiment of a thermosyphon type cryogenic heat pipe of the present invention. In FIG. 1, the heat pipe 1 is a thermosyphon that utilizes gravity to return a liquid flow of a working fluid. Type heat pipe. Reference numeral 2 denotes a closed container. Since the working fluid in the closed container 2 has a high pressure at room temperature, it has strength and rigidity to withstand the internal pressure and is made of, for example, stainless steel. Reference numeral 3 denotes an evaporation unit provided at one end of the closed container 2, and 3 denotes a condensation unit provided at the other end of the closed container 2. The evaporator 3 and the condenser 4
Is made of a metal having a high thermal conductivity, such as a copper cap, and is attached to the closed container 2 by soldering. The evaporator 3 and the condenser 4 facilitate the inflow and outflow of heat between the heat pipe and the heat source or the heat absorbing source.
【００１０】密閉容器２の内部には、作動流体５として
常温状態で約１．５ＭＰａの酸素を封入してあると共
に、リーク検出用のガス６としてアルゴンを少量（常温
状態で約０．１ＭＰａ以下）封入してある。Inside the sealed container 2, oxygen of about 1.5 MPa is enclosed as a working fluid 5 at room temperature, and a small amount of argon is used as a gas 6 for leak detection (about 0.1 MPa or less at room temperature). ) Enclosed.
【００１１】７は作動流体およびリーク検出用流体の供
給管で、この供給管７は所定の流体を封入した後、切断
して溶接等によって閉じられる。Reference numeral 7 is a supply pipe for the working fluid and the fluid for leak detection. The supply pipe 7 is sealed with a predetermined fluid, cut and then closed by welding or the like.
【００１２】この実施例によれば、真空容器外気に含ま
れる比率が少ない流体をリーク検出用流体として作動流
体とともにあらかじめ封入しておけば、質量分析計を用
いて、リークガス成分を調べることによって、ヒートパ
イプ１のリークを検出することができる。According to this embodiment, if a fluid containing a small proportion of air in the vacuum container is sealed as a leak detection fluid together with the working fluid in advance, the leak gas component can be examined by using a mass spectrometer. The leak of the heat pipe 1 can be detected.
【００１３】ここで、ヒートパイプに封入するリーク検
出用流体は、ヒートパイプ１の伝熱性能を低下させては
ならない。したがって、リーク検出用流体は、作動流体
と化学反応をせず、常温では気体であり、凝固点はヒー
トパイプ１の凝縮部温度より高いものを用いる。以上の
条件を持つリーク検出用流体６をヒートパイプ１に少量
封入しておくことにより、常温でリークを検出するとき
には、気体であるリーク検出用ガスが漏れるようにし、
低温で作動するときにはリーク検出用流体が固相となっ
て凝縮部に凝着し、ヒートパイプの性能の低下を抑える
ことができる。Here, the leak detecting fluid sealed in the heat pipe must not deteriorate the heat transfer performance of the heat pipe 1. Therefore, the leak detecting fluid does not chemically react with the working fluid, is a gas at room temperature, and has a freezing point higher than the condensing temperature of the heat pipe 1. By sealing a small amount of the leak detection fluid 6 having the above conditions in the heat pipe 1, the leak detection gas, which is a gas, leaks when a leak is detected at room temperature,
When operating at a low temperature, the leak detecting fluid becomes a solid phase and adheres to the condensing part, which can prevent the performance of the heat pipe from deteriorating.
【００１４】図２は本発明のヒートパイプを用いた冷却
構造を示すもので、極低温容器中の液体ヘリウムタンク
に液体ヘリウムを注入する際に使用する液体ヘリウム供
給管の極低温ヒートパイプによる冷却構造を示してい
る。この図において、極低温ヒートパイプ１は、熱源で
ある液体ヘリウム供給管８と吸熱源である液体窒素温度
に冷却されている熱シールド板９との間に取り付け、液
体ヘリウム供給管８の温度を制御することが目的であ
る。ここで、極低温ヒートパイプ１の蒸発部３が液体ヘ
リウム供給管８に、凝縮部４が熱シールド板９にそれぞ
れ接触しており、蒸発部３が下方、凝縮部４が上方に位
置するように鉛直に設置することにより、内部作動流体
の液流帰還に重力を利用できるようにしている。FIG. 2 shows a cooling structure using the heat pipe of the present invention. Cooling of a liquid helium supply pipe used when injecting liquid helium into a liquid helium tank in a cryogenic container is carried out by the cryogenic heat pipe. The structure is shown. In this figure, the cryogenic heat pipe 1 is attached between the liquid helium supply pipe 8 which is a heat source and the heat shield plate 9 which is cooled to the liquid nitrogen temperature which is a heat absorption source, and the temperature of the liquid helium supply pipe 8 is The purpose is to control. Here, the evaporation part 3 of the cryogenic heat pipe 1 is in contact with the liquid helium supply pipe 8 and the condensation part 4 is in contact with the heat shield plate 9, respectively, so that the evaporation part 3 is located below and the condensation part 4 is located above. By installing it vertically, the gravity can be used for the liquid flow return of the internal working fluid.
【００１５】液体ヘリウム容器１０は、液体ヘリウムに
より温度約４．５Ｋであり、外気の熱伝導による侵入熱
を防ぐため、通常液体ヘリウム容器１０と常温の外壁１
１との間は真空断熱をしており、輻射熱を防ぐために液
体窒素温度に保った熱シールド板９が備えられている。
また、液体ヘリウム容器１０に液体ヘリウムを注入する
ためには、常温の真空槽外壁１１から液体ヘリウム容器
１０まで連通する液体ヘリウム供給管８が必要であり、
別のヘリウムタンク１２からトランスファーチューブ１
３を使って液体ヘリウムを注入する。The liquid helium container 10 has a temperature of about 4.5 K due to the liquid helium, and in order to prevent heat from entering due to heat conduction of the outside air, the liquid helium container 10 and the outer wall 1 at room temperature are usually used.
1 is vacuum-insulated, and a heat shield plate 9 kept at liquid nitrogen temperature is provided to prevent radiant heat.
Further, in order to inject liquid helium into the liquid helium container 10, a liquid helium supply pipe 8 that communicates from the outer wall 11 of the vacuum chamber at room temperature to the liquid helium container 10 is required.
Transfer tube 1 from another helium tank 12
Use 3 to inject liquid helium.
【００１６】ここで、常温部から温度４．５Ｋの液体ヘ
リウム容器１０まで連通するような配管および計測線等
は、通常熱シールド板９と接触させること（サーマルア
ンカー）により、常温から熱が侵入してくるのを低減す
る。Here, heat is introduced from the room temperature to the piping and the measurement line which communicate from the room temperature part to the liquid helium container 10 having a temperature of 4.5 K by normally contacting the heat shield plate 9 (thermal anchor). Reduce the coming.
【００１７】しかし、液体ヘリウム供給管８の場合は、
液体ヘリウム注入時に、液体窒素温度程度のサーマルア
ンカー部で液体ヘリウムが蒸発してしまうため、液体窒
素温度の熱シールド板９と接触させることによりサーマ
ルアンカーをとることができない。そこで、極低温ヒー
トパイプ１を図のように装着することにより、サーマル
アンカーをとる構造が考えられている。極低温ヒートパ
イプ１は、液体ヘリウム供給管８から熱シールド板９へ
熱輸送することにより、サーマルアンカーをとることが
できる。However, in the case of the liquid helium supply pipe 8,
When liquid helium is injected, liquid helium evaporates at the thermal anchor portion at a temperature of liquid nitrogen, so that the thermal anchor cannot be taken by bringing it into contact with the heat shield plate 9 at a temperature of liquid nitrogen. Therefore, a structure in which the cryogenic heat pipe 1 is mounted as shown in the figure to take a thermal anchor has been considered. The cryogenic heat pipe 1 can take a thermal anchor by transporting heat from the liquid helium supply pipe 8 to the heat shield plate 9.
【００１８】また、液体ヘリウム注入時には、供給管６
全体が液体ヘリウム温度となり、本来ヒートパイプ作動
時には蒸発部３の部分も、液体ヘリウム供給管８と接触
しているために、液体ヘリウム温度程度となる。このた
め、極低温ヒートパイプ１内に存在する作動流体である
酸素およびリーク検出用流体であるアルゴンはともに図
中の蒸発部３の部分近辺で固相となり、かつ、その飽和
蒸気圧はかなり低くなる。このため、この時にはヒート
パイプとして作動せず、また、内部に存在する気体によ
る熱伝導も小さいため、熱シールド板９と液体ヘリウム
供給管８は熱的に非接触の状態となる。これにより、液
体ヘリウムを無駄に蒸発させること無く液体ヘリウム容
器１０に注入することができる。When injecting liquid helium, the supply pipe 6
The temperature of the whole is liquid helium, and since the portion of the evaporator 3 is originally in contact with the liquid helium supply pipe 8 when the heat pipe is operated, the temperature is approximately liquid helium. Therefore, both the working fluid oxygen existing in the cryogenic heat pipe 1 and the leak detection fluid argon both become a solid phase near the evaporation portion 3 in the figure, and their saturated vapor pressure is considerably low. Become. Therefore, at this time, the heat shield plate 9 and the liquid helium supply pipe 8 are not in thermal contact with each other because they do not operate as a heat pipe and the heat conduction due to the gas present inside is small. As a result, liquid helium can be injected into the liquid helium container 10 without being wasted.
【００１９】上述した極低温ヒートパイプ１の動作を次
に説明する。The operation of the above-mentioned cryogenic heat pipe 1 will be described below.
【００２０】まず、液体ヘリウム供給管８と蒸発部４の
銅製キャップとは接触しており、この蒸発部４は熱シー
ルド板９とほとんど同じ温度となっている。熱は、蒸発
部４から密閉容器２の管壁を通って管内の液体５に伝わ
る。伝わった熱により管内の液体５の温度が上昇し、蒸
発が起こる。温度の上昇とともに飽和蒸気圧も上がり、
酸素蒸気はより低い圧力の凝縮部の方向へ流れる。蒸気
は凝縮部３で凝縮して熱を放出する。この熱は密閉容器
２の管壁から蒸発部４を伝わり、吸熱源である熱シール
ド板９に放出される。First, the liquid helium supply pipe 8 and the copper cap of the evaporation section 4 are in contact with each other, and the evaporation section 4 has almost the same temperature as the heat shield plate 9. The heat is transferred from the evaporation section 4 to the liquid 5 in the tube through the tube wall of the closed container 2. The transferred heat raises the temperature of the liquid 5 in the tube, causing evaporation. As the temperature rises, so does the saturated vapor pressure,
Oxygen vapor flows towards the lower pressure condenser. The vapor condenses in the condensing unit 3 to release heat. This heat is transmitted from the tube wall of the closed container 2 through the evaporation portion 4 and is released to the heat shield plate 9 which is a heat absorption source.
【００２１】一方、凝縮して液体となった酸素は重力に
より落下し、下方の蒸発部に溜まり、以下、上記のサイ
クルが繰り返される。On the other hand, the oxygen which has condensed to become a liquid falls due to gravity and collects in the evaporation section below, and the above cycle is repeated thereafter.
【００２２】ここで、凝縮部３の温度はほとんど液体窒
素温度の約７７Ｋであるのに対し、リーク検出用流体６
であるアルゴンの三重点は約８４Ｋであるため、作動中
はアルゴンは固相となって凝縮部３の密閉容器内壁に凝
着する。このため、ヒートパイプ作動中のアルゴンによ
る作動状況に与える影響は無視できる程度であり、リー
ク検出用流体であるアルゴンを封入したことによるヒー
トパイプの性能低下は起こらない。Here, while the temperature of the condenser 3 is almost 77K which is the temperature of liquid nitrogen, the leak detecting fluid 6 is used.
Since the triple point of argon is about 84 K, during operation the argon becomes a solid phase and adheres to the inner wall of the closed container of the condenser 3. Therefore, the influence of argon during the operation of the heat pipe on the operating condition is negligible, and the performance of the heat pipe does not deteriorate due to the sealing of the leak detection fluid argon.
【００２３】もし、ヒートパイプ１にリークが発生した
場合には、ヒートパイプとしての性能が得られず液体ヘ
リウム供給管８を所定の温度に冷却できないため、侵入
熱が多くなるだけでなく、真空容器１１の真空度を劣化
させ、断熱性能をも低下させてしまう。リークを検出す
るのは、真空容器１１の真空度を測定していれば良い
が、リーク箇所までは断定できない。If the heat pipe 1 leaks, the performance as a heat pipe cannot be obtained and the liquid helium supply pipe 8 cannot be cooled to a predetermined temperature, so that not only the heat of invasion but also the vacuum is increased. The degree of vacuum of the container 11 is deteriorated and the heat insulation performance is also deteriorated. The leak can be detected by measuring the degree of vacuum of the vacuum container 11, but it is not possible to determine up to the leak location.
【００２４】そこで、本発明によれば、図３に示す方法
で、真空容器の中に設定する前にヒートパイプのリーク
の有無を確認できるようにするとともに、上記真空容器
における真空度の劣化の原因がヒートパイプか否かを断
定することができる。Therefore, according to the present invention, by the method shown in FIG. 3, it is possible to confirm whether or not there is a leak in the heat pipe before setting in the vacuum container, and it is possible to confirm that the degree of vacuum in the vacuum container is deteriorated. It is possible to determine whether the cause is a heat pipe.
【００２５】図１の極低温ヒートパイプ１を真空ポンプ
１４により、真空に引くことが可能である容器１５の中
に設置する。この容器１５には質量分析計１６の分析管
１７が取り付けられており、容器１５の圧力が１×１０
~5Torr以下の範囲で容器１５中のガス成分を分析するこ
とができるようになっている。The cryogenic heat pipe 1 of FIG. 1 is installed in a container 15 which can be evacuated by a vacuum pump 14. An analysis tube 17 of a mass spectrometer 16 is attached to the container 15, and the pressure of the container 15 is 1 × 10.
The gas component in the container 15 can be analyzed within a range of up to 5 Torr.
【００２６】このリーク検出方法は、常温状態で行うた
め、ヒートパイプ内部には作動流体である酸素とリーク
検出用流体であるアルゴンが気体となって存在してい
る。したがって、ヒートパイプ１にリークがあれば、酸
素とともにアルゴンが真空容器１１中にでてくる。真空
ポンプ１４によって容器１５を真空に引き、真空度が１
×１０~5Torr以下となったところで、質量分析計１６に
よりアルゴンが流出しているかどうかを調べる。これに
より、ヒートパイプ１のリークの有無を判断することが
できる。Since this leak detecting method is performed at room temperature, oxygen as a working fluid and argon as a leak detecting fluid exist in the heat pipe as gas. Therefore, if there is a leak in the heat pipe 1, argon comes out in the vacuum container 11 together with oxygen. The container 15 is evacuated by the vacuum pump 14, and the degree of vacuum is 1
Now that × a 10 ~ 5 Torr or less, see if argon is flowing through the mass spectrometer 16. As a result, it is possible to determine whether or not there is a leak in the heat pipe 1.
【００２７】本実施例は、ヒートパイプとして内部作動
流体の液流帰還に重力を利用する熱サイフォン型ヒート
パイプを示したが、他の型の例えば液流帰還にヒートパ
イプ内部に設けたウィックを利用するようなヒートパイ
プの場合でも効果は同様である。In this embodiment, the heat pipe is a thermosiphon type heat pipe in which gravity is used for the liquid flow return of the internal working fluid. However, another type, for example, a wick provided inside the heat pipe for the liquid flow return is used. The same effect can be obtained in the case of using a heat pipe.
【００２８】また図２における使用例では、熱源に液体
ヘリウム供給管，吸熱源に熱シールド板を考えたが、熱
源および吸熱源が他の例においても本発明の効果は同様
である。また、本実施例では作動流体として酸素を用い
たが、窒素あるいは空気等を用いた場合でも効果は同様
である。さらに、本実施例ではリーク検出用流体として
アルゴンを用いたが、常温で気相であり、作動温度、特
に凝縮部温度で固相となるようなガスであれば効果は同
様であり、本実施例のような吸熱源，作動流体の場合で
は、アルゴンの代わりに一酸化炭素，二酸化炭素，メタ
ンあるいはアンモニアなどを用いた場合でも効果は同様
である。さらにまた、本実施例のヒートパイプの作動温
度は液体窒素温度（７７Ｋ）付近としたが、作動温度が
常温よりも低いヒートパイプであれば本発明の効果は同
様である。In the example of use shown in FIG. 2, the liquid helium supply pipe is used as the heat source and the heat shield plate is used as the heat absorption source, but the effect of the present invention is the same when the heat source and the heat absorption source are other examples. Further, although oxygen is used as the working fluid in this embodiment, the same effect can be obtained when nitrogen or air is used. Further, although argon was used as the fluid for leak detection in this example, the effect is the same as long as it is a gas phase at room temperature and becomes a solid phase at the operating temperature, particularly at the condensation part temperature. In the case of the endothermic source and working fluid as in the example, the same effect is obtained when carbon monoxide, carbon dioxide, methane or ammonia is used instead of argon. Furthermore, the operating temperature of the heat pipe of this embodiment is set to the liquid nitrogen temperature (77K), but the effect of the present invention is the same as long as the operating temperature is lower than room temperature.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
極低温用ヒートパイプのリークを容易に検出することが
できるため、真空装置に設定する前に不良ヒートパイプ
を見つけだすことができるとともに、極低温装置中のリ
ーク箇所がヒートパイプか否かを判断することができ
る。それにより、品質および性能を保証できる。As described above, according to the present invention,
Since the leak of the cryogenic heat pipe can be easily detected, it is possible to find the defective heat pipe before setting it in the vacuum device and judge whether the leak point in the cryogenic device is the heat pipe. be able to. Thereby, quality and performance can be guaranteed.
【図１】本発明の極低温ヒートパイプの一実施例を示す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a cryogenic heat pipe of the present invention.
【図２】本発明の極低温ヒートパイプを用いた液体ヘリ
ウム供給管の冷却構造を一部断面にて示す正面図であ
る。FIG. 2 is a front view showing in partial cross section the cooling structure of a liquid helium supply pipe using the cryogenic heat pipe of the present invention.
【図３】本発明の極低温ヒートパイプのリーク検出方法
を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a leak detection method for a cryogenic heat pipe of the present invention.
１…ヒートパイプ、２…密閉容器、３…凝縮部、４…蒸
発部、５…作動流体、６…リーク検出用流体。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat pipe, 2 ... Airtight container, 3 ... Condensing part, 4 ... Evaporating part, 5 ... Working fluid, 6 ... Leak detection fluid.
Claims (4)
行う作動流体を含有したヒートパイプにおいて、その容
器内に前記作動流体とリーク検出用の異種の流体を充填
したことを特徴とするヒートパイプ。1. A heat pipe containing a working fluid that carries out heat transfer with phase changes of condensation and evaporation, wherein the container is filled with the working fluid and a different fluid for leak detection. heat pipe.
る流体であることを特徴とする請求項１記載のヒートパ
イプ。2. The heat pipe according to claim 1, wherein the fluid for leak detection is a fluid which becomes a solid phase at an operating temperature.
素，二酸化炭素，メタン，アンモニアのうちいずれかで
あることを特徴とする請求項１記載のヒートパイプ。3. The heat pipe according to claim 1, wherein the leak detecting fluid is any one of argon, carbon monoxide, carbon dioxide, methane, and ammonia.
ともいずれか一方を含んでおり、リーク検出用流体はア
ルゴン，一酸化炭素，二酸化炭素，メタン，アンモニア
のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１記載
のヒートパイプ。4. The working fluid contains at least one of oxygen and nitrogen, and the leak detecting fluid is any one of argon, carbon monoxide, carbon dioxide, methane, and ammonia. The heat pipe according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11559393A JPH06323768A (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Heat pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11559393A JPH06323768A (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Heat pipe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06323768A true JPH06323768A (en) | 1994-11-25 |
Family
ID=14666452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11559393A Pending JPH06323768A (en) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Heat pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06323768A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107331911A (en) * | 2017-05-18 | 2017-11-07 | 华霆（合肥）动力技术有限公司 | Thermal management device of battery and electrokinetic cell |
| CN109128418A (en) * | 2018-10-19 | 2019-01-04 | 四川长虹空调有限公司 | A kind of welding procedure of heat pipe |
| CN114396817A (en) * | 2022-01-07 | 2022-04-26 | 西安交通大学 | Liquid metal heat pipe packaging device and method |
-
1993
- 1993-05-18 JP JP11559393A patent/JPH06323768A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107331911A (en) * | 2017-05-18 | 2017-11-07 | 华霆（合肥）动力技术有限公司 | Thermal management device of battery and electrokinetic cell |
| CN107331911B (en) * | 2017-05-18 | 2023-08-18 | 华霆（合肥）动力技术有限公司 | Battery thermal management device and power battery |
| CN109128418A (en) * | 2018-10-19 | 2019-01-04 | 四川长虹空调有限公司 | A kind of welding procedure of heat pipe |
| CN114396817A (en) * | 2022-01-07 | 2022-04-26 | 西安交通大学 | Liquid metal heat pipe packaging device and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5658241B2 (en) | Multi-layer tank leak test | |
| US4608866A (en) | Small component helium leak detector | |
| JPS63256833A (en) | Method and device for inspecting leakage of system filled with steam or liquid or both steam and liquid | |
| US4409817A (en) | Vacuum leak detector and method | |
| JPH0460539B2 (en) | ||
| JP2008170145A (en) | Cryostat for transporting cooled device at cryogenic temperature | |
| ES2179717A1 (en) | Process and system for preventing the evaporation of a liquefied gas | |
| JP3348147B2 (en) | Airtightness inspection machine for temperature control part of temperature type expansion valve | |
| JPH06323768A (en) | Heat pipe | |
| US5343740A (en) | High sensitivity leak detection method and apparatus | |
| JP2005344991A (en) | Cryogenic cryostat | |
| CN110308175A (en) | The device that multilayer insulant is tested under a kind of storage of liquid helium and liquid helium region | |
| Zapfe | Leak detection | |
| US4214473A (en) | Gaseous trace impurity analyzer and method | |
| JPH05272867A (en) | Method and mechanism of detecting state of drying in vacuum drier | |
| JP2000146374A (en) | Refrigerator | |
| JPH0672830B2 (en) | Heat pipe test method | |
| RU2198356C2 (en) | Cryostat | |
| Borisov et al. | Powerful 3He/4He dilution refrigerator for frozen spin target | |
| CN103808593B (en) | A kind of Cryo Heat Insulation polyfoam moisture absorption weightening finish measurement mechanism | |
| Ameel et al. | Measurement of small concentrations of gas in a low-pressure water vapor mixture | |
| Mallory et al. | Cryogenic leak test procedure for a large superconducting cyclotron helium vessel | |
| JPH10293167A (en) | Dewar for electronic spin resonance device | |
| JP2003254654A (en) | Cooling device | |
| Fukushima et al. | A 3He cooled cryostat with large cooling power for polarized targets |