JPH068716B2 - 柔軟な熱伝達素子 - Google Patents
柔軟な熱伝達素子Info
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- JPH068716B2 JPH068716B2 JP62305195A JP30519587A JPH068716B2 JP H068716 B2 JPH068716 B2 JP H068716B2 JP 62305195 A JP62305195 A JP 62305195A JP 30519587 A JP30519587 A JP 30519587A JP H068716 B2 JPH068716 B2 JP H068716B2
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- Japan
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- working fluid
- heat transfer
- transfer element
- container
- flexible heat
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
- F28D15/046—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、使用される状態に応じて比較的自由に形態を
変化させることのできる柔軟な熱伝達素子に関する。
変化させることのできる柔軟な熱伝達素子に関する。
（従来の技術） 従来、ヒートパイプとして知られている熱伝達素子の密
閉容器には、外部との熱の出入りを有効に行うことがで
きる金属材料などの熱伝導率の大きい材料が使われてい
た。
閉容器には、外部との熱の出入りを有効に行うことがで
きる金属材料などの熱伝導率の大きい材料が使われてい
た。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、金属材料は、熱伝導率は大きいが剛体で
あるために屈曲成形などが容易でなく、ほぼ形態は固定
している。そのため不要時には邪魔になるという欠点を
有している。しかも、その施工性、設計性には制約があ
った。また、一般に金属には可撓性、耐蝕性、耐薬品性
などの性質が劣り、かつ重量的にも欠点を有している。
あるために屈曲成形などが容易でなく、ほぼ形態は固定
している。そのため不要時には邪魔になるという欠点を
有している。しかも、その施工性、設計性には制約があ
った。また、一般に金属には可撓性、耐蝕性、耐薬品性
などの性質が劣り、かつ重量的にも欠点を有している。
本発明は、係る従来技術の欠点に鑑み、成形性、可撓
性、耐蝕性に優れ、しかも軽量である上に、使用状態に
応じて形態をある程度自由に変化させることができ、か
つ非使用時の体積が小さくて取り扱いがよく、更に繊維
材料などの流体保持能力のある素材を装填せしめたこと
により、更に作動流体の蒸発、還流の円滑性にも優れた
柔軟で高性能の熱伝達素子を提供するものである。
性、耐蝕性に優れ、しかも軽量である上に、使用状態に
応じて形態をある程度自由に変化させることができ、か
つ非使用時の体積が小さくて取り扱いがよく、更に繊維
材料などの流体保持能力のある素材を装填せしめたこと
により、更に作動流体の蒸発、還流の円滑性にも優れた
柔軟で高性能の熱伝達素子を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、次の構成を有する。
（１）作動流体と該作動流体を封入する容器からなり、
作動時には作動流体の気化に伴って該容器の体積が増加
する熱伝達素子であって、該容器が高分子フィルム、高
分子材料と無機物の複合フィルムから選ばれたシート状
物で構成されており、かつ該容器内に該作動流体を吸着
又は捕獲する性質を有する素材を含有せしめたことを特
徴とする柔軟な熱伝達素子。
作動時には作動流体の気化に伴って該容器の体積が増加
する熱伝達素子であって、該容器が高分子フィルム、高
分子材料と無機物の複合フィルムから選ばれたシート状
物で構成されており、かつ該容器内に該作動流体を吸着
又は捕獲する性質を有する素材を含有せしめたことを特
徴とする柔軟な熱伝達素子。
（２）作動流体を吸着または捕獲する性質を有する素材
が、繊維材料である特許請求の範囲第（１）項に記載の
柔軟な熱伝達素子。
が、繊維材料である特許請求の範囲第（１）項に記載の
柔軟な熱伝達素子。
（３）繊維材料が、不織布である特許請求の範囲第
（２）項に記載の柔軟な熱伝達素子。
（２）項に記載の柔軟な熱伝達素子。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の熱伝達素子は、中空の密閉容器の内部に適量の
作動流体を内包し、作動時には該作動流体滞留部（以下
蒸発部という）において外部から熱が加えられ内包して
いる液状の作動流体を蒸発させて作動流体の蒸気とし、
この蒸気が作動流体気化滞留部（以下凝縮部という）に
移動し、該凝縮部において外部から冷却され密閉容器の
内壁に作動流体の蒸気が凝縮して液状の作動流体とな
る。その際、作動流体の相変化による潜熱を外部に放出
するという原理で熱伝達を行うものである。
作動流体を内包し、作動時には該作動流体滞留部（以下
蒸発部という）において外部から熱が加えられ内包して
いる液状の作動流体を蒸発させて作動流体の蒸気とし、
この蒸気が作動流体気化滞留部（以下凝縮部という）に
移動し、該凝縮部において外部から冷却され密閉容器の
内壁に作動流体の蒸気が凝縮して液状の作動流体とな
る。その際、作動流体の相変化による潜熱を外部に放出
するという原理で熱伝達を行うものである。
（ヒートパイプとその応用，山西哲夫・清水定明共著，
オーム社，１９８０） 本発明の熱伝達素子を構成する容器は、高分子フィル
ム、高分子材料と無機物の複合フィルムから選ばれたシ
ート状物で構成されていることが重要である。構成材料
である高分子フィルムとしては、ポリエステル、ポリア
ミド、ポリオレフィンなどが好ましく用いられるがこれ
に限定されるものではない。また密閉容器の好ましい他
の構成材料である無機物の複合フィルムとして用いる高
分子材料ととしては、ポリエステル、ポリアミド、ポリ
オレフィンなどの如き中空成形し得る高分子材料ならい
ずれであっても良い。例えばポリエステル、ポリアミ
ド、ポリオレフィンなどの単独材料、またはポリエステ
ルとポリオレフィンの樹脂同志を複合した材料などであ
る。
オーム社，１９８０） 本発明の熱伝達素子を構成する容器は、高分子フィル
ム、高分子材料と無機物の複合フィルムから選ばれたシ
ート状物で構成されていることが重要である。構成材料
である高分子フィルムとしては、ポリエステル、ポリア
ミド、ポリオレフィンなどが好ましく用いられるがこれ
に限定されるものではない。また密閉容器の好ましい他
の構成材料である無機物の複合フィルムとして用いる高
分子材料ととしては、ポリエステル、ポリアミド、ポリ
オレフィンなどの如き中空成形し得る高分子材料ならい
ずれであっても良い。例えばポリエステル、ポリアミ
ド、ポリオレフィンなどの単独材料、またはポリエステ
ルとポリオレフィンの樹脂同志を複合した材料などであ
る。
さらに高分子材料は、作動流体との適合性が良好なもの
であればいずれであっても良いが、好ましくはポリ塩化
ビニリデン、ポリビニルアルコール、ナイロンのような
ガスバリヤー性のよい素材、ならびに接着性にすぐれ
た、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体などと
の複合体からなる材料が好ましい。
であればいずれであっても良いが、好ましくはポリ塩化
ビニリデン、ポリビニルアルコール、ナイロンのような
ガスバリヤー性のよい素材、ならびに接着性にすぐれ
た、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体などと
の複合体からなる材料が好ましい。
これら高分子材料は、金属被膜などの無機化合物との複
合フィルムとして好ましく用いられる。例えば、ポリエ
ステルフイルムにＡｌ、ＺｎＯ２、ＳｎＯ２、Ｔｉ
Ｏ２、Ａｌ２Ｏ３などのの金属やセラミックなどを蒸着
またはスバッタリングなどの手法で複合したものが挙げ
られる。
合フィルムとして好ましく用いられる。例えば、ポリエ
ステルフイルムにＡｌ、ＺｎＯ２、ＳｎＯ２、Ｔｉ
Ｏ２、Ａｌ２Ｏ３などのの金属やセラミックなどを蒸着
またはスバッタリングなどの手法で複合したものが挙げ
られる。
容器の形態は、第１図の偏平のチューブ形態、第２図の
二枚のフィルムの両端を貼りあわせた形態、第３図の一
枚のフィルムの片端を貼りあわせた形態など、熱伝達素
子が非作動時に作動流体を拡散しやすい形態であればい
ずれであっても良いが、特に該容器をシート状（偏平）
にすれば非常に薄く柔軟性に富むものができるなどの利
点がある。
二枚のフィルムの両端を貼りあわせた形態、第３図の一
枚のフィルムの片端を貼りあわせた形態など、熱伝達素
子が非作動時に作動流体を拡散しやすい形態であればい
ずれであっても良いが、特に該容器をシート状（偏平）
にすれば非常に薄く柔軟性に富むものができるなどの利
点がある。
本発明でいう作動流体とは熱を運ぶ媒体であって、密閉
容器に使われる高分子材料の使用可能温度範囲で作動す
るものであればいずれであっても良い。例えば、イソペ
ンタン、ｎ−ペンタン、ギ酸メチル、メタノール、アセ
トン、エタノール、水などの如き、例えば２０〜１００
℃の間で気体−液体の相変化を惹起するものが選択され
る。
容器に使われる高分子材料の使用可能温度範囲で作動す
るものであればいずれであっても良い。例えば、イソペ
ンタン、ｎ−ペンタン、ギ酸メチル、メタノール、アセ
トン、エタノール、水などの如き、例えば２０〜１００
℃の間で気体−液体の相変化を惹起するものが選択され
る。
密閉容器の内壁に溝を形成すると、例えば、密閉容器の
長手方向に細い溝が並んでいるものは、作動流体の還流
を助ける作用を発揮する。
長手方向に細い溝が並んでいるものは、作動流体の還流
を助ける作用を発揮する。
本発明の熱伝達素子は、容器の内部に作動流体を吸着ま
たは捕獲する性質を有する素材、例えば発泡体、微多孔
性素材、繊維材料などやこれらに更に吸着性を増大させ
る加工剤を処理して付与した素材などを含有しているの
で、非作動時に作動流体が拡散しやすいとともに、作動
時の作動流体の蒸発や還流も助けることができる。容器
の内部に装填する繊維材料としては編織物、不織布など
の繊維構造物や、極細繊維、多孔質繊維などの特殊繊
維、または、衣料用の一般繊維などであり、作動流体を
捕獲、吸着され易いとか、拡散しやすいなどの性質を有
するものであればいずれであっても良い。例えば、マル
チフィラメントを撚糸した糸の集合体であっても良い
が、特に好ましくは液体保持能力の良い不織布が望まし
い。前記繊維材料としては、例えば、ポリエステル、ポ
リアミド、ポリオレフィンなどの合成繊維フィラメント
であっても良い。
たは捕獲する性質を有する素材、例えば発泡体、微多孔
性素材、繊維材料などやこれらに更に吸着性を増大させ
る加工剤を処理して付与した素材などを含有しているの
で、非作動時に作動流体が拡散しやすいとともに、作動
時の作動流体の蒸発や還流も助けることができる。容器
の内部に装填する繊維材料としては編織物、不織布など
の繊維構造物や、極細繊維、多孔質繊維などの特殊繊
維、または、衣料用の一般繊維などであり、作動流体を
捕獲、吸着され易いとか、拡散しやすいなどの性質を有
するものであればいずれであっても良い。例えば、マル
チフィラメントを撚糸した糸の集合体であっても良い
が、特に好ましくは液体保持能力の良い不織布が望まし
い。前記繊維材料としては、例えば、ポリエステル、ポ
リアミド、ポリオレフィンなどの合成繊維フィラメント
であっても良い。
本発明の柔軟な熱伝達素子の使用方法としては、蒸発部
での冷却、あるいは凝縮部での加熱を目的とし、熱を移
動させたいところへの利用が基本であり、その応用の一
つとして、蒸発部での糸状発熱体、面状発熱体、蓄熱剤
の併用、凝縮部での冷却剤などとの組み合わせた使用方
法がある。
での冷却、あるいは凝縮部での加熱を目的とし、熱を移
動させたいところへの利用が基本であり、その応用の一
つとして、蒸発部での糸状発熱体、面状発熱体、蓄熱剤
の併用、凝縮部での冷却剤などとの組み合わせた使用方
法がある。
本発明の用途としては、熱移動が求められるところであ
ればいずれであっても良いが、例えば、織物、シート、
ベスト、風呂、枕、ヘルメット、コタツ敷き、はちま
き、ソファー、車用シート、ベルト、胴巻き、電子機器
の冷却、靴、カーペット、氷のう、手袋、防塵服、帽子
などがあげられる。
ればいずれであっても良いが、例えば、織物、シート、
ベスト、風呂、枕、ヘルメット、コタツ敷き、はちま
き、ソファー、車用シート、ベルト、胴巻き、電子機器
の冷却、靴、カーペット、氷のう、手袋、防塵服、帽子
などがあげられる。
（作用） 密閉容器の内部に作動流体が内包された熱伝達素子の一
部分で熱が加えられると、その部分の作動流体が吸熱に
より気化して作動流体蒸気となる。この蒸気が移動して
外部から冷却されると液化して、その際潜熱を放出す
る。液化した作動流体は、加熱されている部分に還流し
てこの一連の状態変化が連続的に行われて熱伝達素子と
して作用する。この容器の内部に作動流体を吸着又は捕
獲する性質を有する素材が挿入されているので、作動流
体の蒸発、還流が円滑になり熱伝達が良好となる。すな
わち、熱が外部から加えられていない非作動時には、熱
伝達素子の占める空間は非常に小さいものになってお
り、作動時には挿入されている作動流体を吸着又は捕獲
する性質を有する素材のために蒸発や還流が円滑で良好
な熱伝達を行うものである。
部分で熱が加えられると、その部分の作動流体が吸熱に
より気化して作動流体蒸気となる。この蒸気が移動して
外部から冷却されると液化して、その際潜熱を放出す
る。液化した作動流体は、加熱されている部分に還流し
てこの一連の状態変化が連続的に行われて熱伝達素子と
して作用する。この容器の内部に作動流体を吸着又は捕
獲する性質を有する素材が挿入されているので、作動流
体の蒸発、還流が円滑になり熱伝達が良好となる。すな
わち、熱が外部から加えられていない非作動時には、熱
伝達素子の占める空間は非常に小さいものになってお
り、作動時には挿入されている作動流体を吸着又は捕獲
する性質を有する素材のために蒸発や還流が円滑で良好
な熱伝達を行うものである。
（実施例） 本発明の実施例を第４図に示す。エチレン−ビニルアル
コール共重合体フィルムからなる容器１の内部に不織布
２が挿入されており、作動流体３が容器内に入ってい
る。前記の如くにしてなる熱伝達素子においては、軽量
で可撓性のある材料で容器が形成されているため、比較
的自由に形態を変化させることが可能であり、従来から
の同じ原理で熱を移動させる熱伝達素子に比べ非作動時
の熱伝達素子の占める体積は非常に小さいものになって
いる。更に、挿入されている不織布のために、蒸発や還
流も円滑なものになっている。
コール共重合体フィルムからなる容器１の内部に不織布
２が挿入されており、作動流体３が容器内に入ってい
る。前記の如くにしてなる熱伝達素子においては、軽量
で可撓性のある材料で容器が形成されているため、比較
的自由に形態を変化させることが可能であり、従来から
の同じ原理で熱を移動させる熱伝達素子に比べ非作動時
の熱伝達素子の占める体積は非常に小さいものになって
いる。更に、挿入されている不織布のために、蒸発や還
流も円滑なものになっている。
（発明の効果） 本発明の熱伝達素子を次のような効果を有する。
（１）容器の内部に作動流体を吸着または捕獲する性質
を有する素材が挿入されているため、作動流体の蒸発、
還流が円滑に行われる。
を有する素材が挿入されているため、作動流体の蒸発、
還流が円滑に行われる。
（２）作動流体の動きが円滑であるため、蒸発に際して
発生する振動などが軽減される。
発生する振動などが軽減される。
（３）容器が高分子フィルム、あるいは、高分子材料と
無機物の複合フィルムから選ばれたシート状物で構成さ
れているので柔軟性に優れた熱伝達素子であるため使用
される状態に応じて形態を自由に変化させることができ
る。例えば、狭い空間での使用が可能である。すなわ
ち、体積をかさばらせずに、吸熱、放熱面積を確保でき
る。
無機物の複合フィルムから選ばれたシート状物で構成さ
れているので柔軟性に優れた熱伝達素子であるため使用
される状態に応じて形態を自由に変化させることができ
る。例えば、狭い空間での使用が可能である。すなわ
ち、体積をかさばらせずに、吸熱、放熱面積を確保でき
る。
（４）保管時には体積をとらず、取り扱いが容易である
ため、シート状であれば巻いたり、折りたたんでの保管
が可能である。
ため、シート状であれば巻いたり、折りたたんでの保管
が可能である。
第１図、第２図、第３図は本発明に係る熱伝達素子に用
いられる容器の１例を示す断面図、第４図は実施例にお
ける熱伝達素子の断面図である。 １：容器材料 ２：不織布 ３：作動流体
いられる容器の１例を示す断面図、第４図は実施例にお
ける熱伝達素子の断面図である。 １：容器材料 ２：不織布 ３：作動流体
Claims (3)
- 【請求項１】作動流体と該作動流体を封入する容器から
なり、作動時には作動流体の気化に伴って該容器の体積
が増加する熱伝達素子であって、該容器が高分子フィル
ム、高分子材料と無機物の複合フィルムから選ばれたシ
ート状物で構成されており、かつ該容器内に該作動流体
を吸着又は捕獲する性質を有する素材を含有せしめたこ
とを特徴とする柔軟な熱伝達素子。 - 【請求項２】作動流体を吸着または捕獲する性質を有す
る素材が、繊維材料である特許請求の範囲第（１）項に
記載の柔軟な熱伝達素子。 - 【請求項３】繊維材料が、不織布である特許請求の範囲
第（２）項に記載の柔軟な熱伝達素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62305195A JPH068716B2 (ja) | 1986-12-11 | 1987-12-01 | 柔軟な熱伝達素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61-295219 | 1986-12-11 | ||
| JP29521986 | 1986-12-11 | ||
| JP62305195A JPH068716B2 (ja) | 1986-12-11 | 1987-12-01 | 柔軟な熱伝達素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63267890A JPS63267890A (ja) | 1988-11-04 |
| JPH068716B2 true JPH068716B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=26560168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62305195A Expired - Lifetime JPH068716B2 (ja) | 1986-12-11 | 1987-12-01 | 柔軟な熱伝達素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068716B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL100806A (en) * | 1991-02-01 | 1997-02-18 | Commw Scient Ind Res Org | Heat transfer device |
| US5485671A (en) * | 1993-09-10 | 1996-01-23 | Aavid Laboratories, Inc. | Method of making a two-phase thermal bag component cooler |
| EP0732743A3 (en) * | 1995-03-17 | 1998-05-13 | Texas Instruments Incorporated | Heat sinks |
| US7069975B1 (en) | 1999-09-16 | 2006-07-04 | Raytheon Company | Method and apparatus for cooling with a phase change material and heat pipes |
| KR100513271B1 (ko) * | 2003-01-11 | 2005-09-09 | 김형곤 | 다공질의 난연성 압축섬유를 이용한 난방파이프 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535454A (en) * | 1976-07-05 | 1978-01-19 | Toshiba Corp | Heat pipe |
-
1987
- 1987-12-01 JP JP62305195A patent/JPH068716B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63267890A (ja) | 1988-11-04 |
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