JPH0639246Y2 - ループ型ヒートパイプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、蒸気流路と液流路と
が分離されたループ型ヒートパイプに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のようにループ型ヒートパイプは、
その蒸気流路と液流路とが分離されており、例えば図４
に示すループ型ヒートパイプ１は、蒸発管２と図示しな
い凝縮部とを、全体として循環路を形成するよう接続し
た構造であって、その蒸発管２内には、外周に断熱被覆
３ａが設けられた６本の液戻り管３が、蒸発管２の内周
面に設けられたウイック４の内側に沿って円周方向にほ
ぼ等間隔に配置されるとともに、中心に嵌挿したコイル
スプリング型スペーサ５によって外側に押圧された状態
で固定されている。

【０００３】また図示してないが、各液戻り管３のそれ
ぞれの下端は閉塞されるとともに、蒸発管２の内周面に
向けたノズル孔が、外周の断熱被覆３ａを貫通して多数
形成されている。また６本の液戻り管３の上端は、蒸発
管２の上端側に形成された凝縮部の下部において、この
凝縮部の内周面に結露した作動液が集まって流入するよ
うにそれぞれ配設され、この液戻り管３内を流下してノ
ズル孔から噴出して、ウイック４が設けられた蒸発管２
の内周面に供給されるようになっている。

【０００４】そして、蒸発管２の下端に形成された蒸発
部に入力される熱を、作動液の蒸気が蒸発潜熱の形で凝
縮部へ熱輸送する。したがって、蒸発管２の口径を大き
くしたとしても、液戻り管３のノズル孔（図示せず）か
ら蒸発部の内面までの距離の増大が少ないため、蒸発部
への作動液の供給が充分に行われることから、大口径、
大容量のループ型ヒートパイプに適している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】前述した従来のループ
型ヒートパイプ１においては、複数の液戻り管３が蒸発
管２の内周面に沿ってほぼ等間隔で設けられており、各
液戻り管３はコイルスプリング型スペーサ５によって蒸
発管２の内周面に押圧されて固定されている。

【０００６】したがって、蒸発管２内にほぼ均等な間隔
に配置された複数の液戻り管３は、それぞれが１本ずつ
固定されていないため、液戻り管３をウイック４および
スペーサ５と共に蒸発管２内へ挿入する組立時等に、液
戻り管３が個々に移動して間隔が狂い易いという問題が
あった。そして、液戻り管３の間隔が不均等となると、
蒸発管２の内面へ供給される作動液量が場所によって異
なってしまい、ヒートパイプによる熱輸送効率が低下す
るという問題があった。

【０００７】この考案は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、液戻り管の配置を一定に保持して所定の熱輸送能
力を発揮することのできるループ型ヒートパイプを提供
することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段としてこの考案は、蒸発管内面に対して作動液
を噴出するノズル孔が多数形成されている液戻り管を備
えたループ型ヒートパイプにおいて、前記複数の液戻り
管を、蒸発管の中心部に軸線方向に沿う蒸気流路が生じ
るよう蒸発管の内面に接近させて所定の間隔で配設する
とともに、隣接する液戻り管の間の空隙に、蒸気管の半
径方向に通じる通路を自ら備えるか、あるいは前記液戻
り管との間に蒸気管の半径方向に通じる通路が形成され
る形状の介装材を、前記液戻り管間の空隙を埋めるよう
に配設したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記のように構成することにより、この考案の
ループ型ヒートパイプは、隣接する液戻り管の間の空隙
に介装材が設けられているが、この介装材は蒸気が通る
通路を備えるか、あるいは液戻り管との間に通路が形成
される形状をしているため、蒸発管の内面に触れて加熱
された蒸気が前記通路を経由して蒸発管の中央に集中
し、軸線方向の蒸気流となって凝縮部に移動する。ま
た、このように介装材によって複数の液戻り管の間隔が
一定に保持されるが、介装材を設けることによって熱輸
送能力が阻害されることがない。したがって、例えばヒ
ートパイプ製造時に、蒸発管内に挿入する複数の液戻り
管の外側に、帯状あるいは紐状のウイック部材をスパイ
ラル状に巻く際にも、各液戻り管を正しい間隔に保持で
き、所期の性能を備えたループ型ヒートパイプとするこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下、この考案を大容量ループ型ヒートパイ
プに適用した実施例を図１ないし図３に基づいて説明す
る。

【００１１】図１はこの考案の第１実施例を示すもの
で、大容量ループ型ヒートパイプ１１は、蒸発管１２と
図示しない凝縮部とを、全体として循環路を形成するよ
う接続した構造であって、その蒸発管１２の内面にはウ
イック１３が配設され、このウイック１３の内側には６
本の液戻り管１４が、ウイック１３の内周に接触した状
態で等分配置されるとともに、互いに隣接する液戻り管
１４，１４間のスペースには断面円弧形の介装材１５が
設けられている。この帯状の介装材１５は、連通気泡で
発泡させることによって通気性を確保した耐熱性の発泡
樹脂製で、液戻り管１４の直径とほぼ同じ厚みの帯状に
形成され、隣接する液戻り管１４，１４間の空間を埋め
るように設けられている。そして中心に嵌挿したコイル
スプリング型スペーサ１６によって外側に押圧された状
態で固定されている。

【００１２】また図示してないが、蒸発管１２の下端の
蒸発部内に配設された６本の液戻り管１４は、その下端
を閉塞されるとともに、それぞれの下部には多数のノズ
ル孔が形成され、蒸発部である蒸発管１２の内面に向け
て作動液を噴出するようになっている。また各液戻り管
１４のそれぞれ上端は、蒸発管１２の上端に形成された
凝縮部の下部において、この凝縮部の内周面に結露した
作動液が集まって流入し、この液戻り管１４内を流下し
てノズル孔から噴出するように配設されている。

【００１３】次に、上記のように構成されるこの実施例
の作用を説明する。

【００１４】この実施例の大容量型のループ型ヒートパ
イプ１１は、蒸発管１２内に均等に配置された液戻り管
１４の両側に、非収縮性の介装材１５が隙間いっぱいに
嵌装されているため、各液戻り管１４の間隔を狂わない
ように保持することができる。また各液戻り管１４の間
に設けた介装材１５が通気性を有しているため、ノズル
孔から噴出して蒸発部に供給される作動液が蒸発管１２
の内面に接触して加熱され、発生する蒸気は介装材１５
中を通過して管中心の空間に集まり、凝縮部に向かう蒸
気流となって上方へ移動する。そして、凝縮部において
熱を奪われて凝縮し、凝縮部の内周面を伝わって流れ落
ちる際に集められて液戻り管１４内に流入し、下端付近
まで流下してノズル孔から噴出して再び蒸発部に供給さ
れる。

【００１５】したがって、この実施例のループ型ヒート
パイプ１１は、複数の液戻り管１４の間に非収縮性の介
装材１５を設けたので、これがスペーサとなって液戻り
管１４の間隔を一定に保持することができ、また介装材
１５が通気性を有し、作動液の蒸気が自由に流通できる
ため、設計通りの熱輸送能力を備えたループ型ヒートパ
イプとすることができる。

【００１６】また図２はこの考案の第２実施例を示すも
ので、大容量ループ型ヒートパイプ２１は、蒸発管２２
と図示しない凝縮部とを、全体として循環路を形成する
よう接続した構造であって、その蒸発管２２の内面には
ウイック２３が周設され、このウイック２３の内側には
６本の液戻り管２４が、ウイック２３の内周面に接触し
た状態で等分配置されるとともに、互いに隣接する液戻
り管２４，２４間のスペースには、この液戻り管２４と
ほぼ同じ径の断面円形で棒状の介装材２５が２本ずつ設
けられている。この棒状の介装材２５は、連通気泡で発
泡させることによって通気性を持たせた耐熱性の発泡樹
脂製で、両液戻り管２４，２４間の空間を埋めるように
設けられ、また中心に嵌挿したコイルスプリング型スペ
ーサ２６によって外側に押圧された状態で固定されてい
る。

【００１７】また図示してないが、この実施例のループ
型ヒートパイプ２１は、前記第１実施例の場合と同様に
して熱輸送するとともに、液戻り管２４の間隔を一定に
保持することができるので、設計通りの熱輸送能力を備
えたループ型ヒートパイプとすることができる。

【００１８】特に、液戻り管２４から噴出する作動液
が、蒸発部の内面全体に供給されるように、各液戻り管
２４を螺旋状に撚り合せる場合には、各液戻り管２４間
に空間があると液戻管の間隔を一定に保持するのが困難
となるが、このように各液戻り管２４間に、ほぼ同じ太
さの介装材２５が設けられていることにより、複数の液
戻り管２４を所定の間隔を保持させた状態で撚り合わせ
ることができる。したがって、ヒートパイプ製造時に、
複数本の液戻り管２４と、その外側に巻つけるウイック
２３とを、電力ケーブル等を撚り合せる場合と同様の方
法で、容易に撚り合わせることができる。そしてウイッ
ク２３と共に撚り合わせた液戻り管２４は、蒸発管２２
等のヒートパイプコンテナ内に挿着する。

【００１９】なお、上記両実施例の場合には、等間隔に
配設したそれぞれの液戻り管１４，２４の間に、発泡体
の介装材１５，２５をそれぞれ設けたので、この介装材
１５，２５が断熱材となるため、各液戻り管１５，２５
の外周を断熱被覆しなくても、液戻り管１５，２５の加
熱が防止でき、液戻り管１５，２５内の作動液が加熱さ
れることによる、作動液の還流不良の発生を防止するこ
とができる。

【００２０】さらに、図３はこの考案の第３実施例を示
すもので、大容量ループ型ヒートパイプ３１は、蒸発管
３２と図示しない凝縮部とを、全体として循環路を形成
するよう接続した構造であって、その蒸発管３２の内面
にはウイック３３が周設され、このウイック３３の内側
には８本の液戻り管３４が、ウイック３３の内周面に接
触した状態で等分配置されるとともに、互いに隣接する
液戻り管３４，３４間のスペースには、この液戻り管３
４とほぼ同じ径の断面円形で棒状の介装材３５が１本ず
つ設けられている。この棒状の介装材３５は、外周に環
状のくびれ部３５ａが、長さ方向に等間隔で形成され、
液戻り管３４と隣接することにより前記くびれ部３５ａ
と液戻り管３４との間に通路３６が形成され、蒸発管３
２の内周面に接触して加熱され、蒸発した作動液の蒸気
が、この通路３６を通って蒸発管３２の中心へ向けて流
れるようになっている。そして、液戻り管３４は、介装
材３５が空間を埋めるように設けられるとともに、内側
に嵌挿したコイルスプリング型スペーサ３７によって外
側に押圧された状態で固定されている。

【００２１】したがって、この実施例のループ型ヒート
パイプ３１は、前記両実施例の場合と同様にして熱輸送
するとともに、液戻り管３４の間隔を一定に保持するこ
とができるので、設計通りの熱輸送能力を備えたループ
型ヒートパイプとすることができる。またこの実施例に
おいては、液戻り管３４と介装材３５とを１本ずつ交互
に配列した場合について説明したが、隣接する２本の液
戻り管３４間に２本以上の介装材３５を介装するように
してもよく、この場合には、隣接する介装材３５同士の
間にも通路３６が形成される。

【００２２】

【考案の効果】以上、説明したようにこの考案のループ
型ヒートパイプは、蒸発管内面に対して作動液を噴出す
るノズル孔が多数形成されている液戻り管を備えたルー
プ型ヒートパイプにおいて、前記複数の液戻り管を、蒸
発管の中心部に軸線方向に沿う蒸気流路が生じるよう蒸
発管の内面に接近させて所定の間隔で配設するととも
に、隣接する液戻り管の間の空隙に、蒸気管の半径方向
に通じる蒸気の通路を自ら備えるか、あるいは前記液戻
り管との間に蒸気管の半径方向に通じる通路が形成され
る形状の介装材を、前記液戻り管間の空隙を埋めるよう
に配設したので、液戻り管の間隔を一定に保持でき、所
定の熱輸送能力を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施例のループ型ヒートパイプ
の蒸発管の断面図。

【図２】第２実施例のループ型ヒートパイプの蒸発管の
断面図。

【図３】第３実施例のループ型ヒートパイプの蒸発管の
一部切欠き斜視図。

【図４】従来のループ型ヒートパイプの蒸発管の断面
図。

【符号の説明】

１１…大容量ループ型ヒートパイプ、 １２…蒸発管、
１３…ウイック、１４…液戻り管、 １５…通気性を
備えた介装材、 １６…コイルスプリング型スペーサ、
２１…大容量ループ型ヒートパイプ、 ２２…蒸発
管、 ２３…ウイック、 ２４…液戻り管、 ２５…通
気性を備えた介装材、 ２６…コイルスプリング型スペ
ーサ、 ３１…大容量ループ型ヒートパイプ、 ３２…
蒸発管、３３…ウイック、 ３４…液戻り管、 ３５…
通気性を備えた介装材、 ３５ａ…くびれ部、 ３６…
通路、 ３７…コイルスプリング型スペーサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 吉田 昭太郎 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)考案者 望月 正孝 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)考案者 斎藤 祐士 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 審査官 熊谷 繁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸発管内面に対して作動液を噴出するノ
   ズル孔が多数形成されている液戻り管を備えたループ型
   ヒートパイプにおいて、 前記複数の液戻り管を、蒸発管の中心部に軸線方向に沿
   う蒸気流路が生じるよう蒸発管の内面に接近させて所定
   の間隔で配設するとともに、隣接する液戻り管の間の空
   隙に、蒸気管の半径方向に通じる通路を自ら備えるか、
   あるいは前記液戻り管との間に蒸気管の半径方向に通じ
   る通路が形成される形状の介装材を、前記液戻り管間の
   空隙を埋めるように配設したことを特徴とするループ型
   ヒートパイプ。