JPH09170888A - Heat pipe - Google Patents

Heat pipe

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JPH09170888A
JPH09170888A JP7348717A JP34871795A JPH09170888A JP H09170888 A JPH09170888 A JP H09170888A JP 7348717 A JP7348717 A JP 7348717A JP 34871795 A JP34871795 A JP 34871795A JP H09170888 A JPH09170888 A JP H09170888A
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JP
Japan
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wick
container
heat pipe
working fluid
spiral member
Prior art date
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Pending
Application number
JP7348717A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masakatsu Nagata
雅克 永田
Mikiyuki Ono
幹幸 小野
Masataka Mochizuki
正孝 望月
Koichi Masuko
耕一 益子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pipe in which a wick is not deviated in a container even in the case of bending or collapsing. SOLUTION: In the heat pipe 4 having a wick, the wick is formed of a knitted assembly 10 made of many extrafine wires. A spiral member 3 wound spirally with a hollow part to open the gap of a predetermined interval is disposed along the lengthwise direction in the container 1 at both end sides of the container 1 in the lengthwise direction, and the wick is urged fixedly to the inner wall surface of the container 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、外部からの入熱
を作動流体の潜熱によって伝達する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 heat pipe which transfers heat input from the outside by latent heat of a working fluid.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のようにヒートパイプは、真空脱気
した密閉金属パイプなどの容器(コンテナ)の内部に、
水やアルコールなどの凝縮性の流体を作動流体として封
入したものであり、温度差が生じることにより動作し、
高温部で蒸発した作動流体が低温部に流動して放熱・凝
縮することにより、作動流体の潜熱によって熱伝達を行
う。また従来では、液相の作動流体を蒸発部に還流させ
るためのポンプ手段の一例として、ウイックをコンテナ
の内壁面に布設している。
2. Description of the Related Art As is well known, a heat pipe is a vacuum degassed sealed metal pipe or the like inside a container.
A condensable fluid such as water or alcohol is enclosed as a working fluid, which operates when a temperature difference occurs,
The working fluid evaporated in the high temperature portion flows to the low temperature portion to radiate and condense, thereby performing heat transfer by the latent heat of the working fluid. Further, conventionally, a wick is laid on the inner wall surface of the container as an example of pump means for returning the liquid-phase working fluid to the evaporation portion.

【0003】ウイックを利用した従来のヒートパイプの
一例を図4に示してあり、密閉金属パイプからなるコン
テナ1の内部に、その長手方向に沿って多数本の極細線
からなるウイック2が配設されている。また、コンテナ
1の少なくとも長手方向の両端側で所定間隔の隙間を開
けるよう中空螺旋状に巻回されたスパイラル部材3が、
コンテナ1の内部に、その長手方向に沿って配設され、
このスパイラル部材3によって前記ウイック2がコンテ
ナ1の内壁面に押圧固定されている。さらにスパイラル
部材3が、巻回半径を増大させる方向に、弾性力を生じ
る弾性材から形成されている。
An example of a conventional heat pipe using a wick is shown in FIG. 4, in which a wick 2 made up of a number of extra fine wires is arranged along the longitudinal direction inside a container 1 made of a closed metal pipe. Has been done. Further, the spiral member 3 wound in a hollow spiral shape so as to open a gap of a predetermined interval at least on both ends in the longitudinal direction of the container 1,
It is arranged inside the container 1 along its longitudinal direction,
The wick 2 is pressed and fixed to the inner wall surface of the container 1 by the spiral member 3. Further, the spiral member 3 is formed of an elastic material that produces an elastic force in the direction of increasing the winding radius.

【0004】このような構造のヒートパイプ4では、コ
ンテナ1の一端部が加熱されると、コンテナ1の内壁面
のウイック2に付着した作動流体が熱を受け蒸発する。
その作動流体蒸気は、スパイラル部材3の隙間からその
内側の中空部分に流入し、コンテナ1の内部圧力の低い
他端部に向けて流動する。したがって、スパイラル部材
3の内側が蒸気流路となる。そして、流動した作動流体
蒸気は、スパイラル部材3の端部に設けられた隙間から
コンテナ1内壁面側に抜け出して、そこで熱を奪われ凝
縮する。
In the heat pipe 4 having such a structure, when one end of the container 1 is heated, the working fluid attached to the wick 2 on the inner wall surface of the container 1 receives heat and evaporates.
The working fluid vapor flows into the hollow portion inside the spiral member 3 through the gap, and flows toward the other end of the container 1 where the internal pressure is low. Therefore, the inside of the spiral member 3 becomes a vapor flow path. Then, the flowing working fluid vapor escapes from the gap provided at the end of the spiral member 3 to the inner wall surface side of the container 1, where heat is taken and condensed.

【0005】なお、凝縮して再度液相となった作動流体
は、ウイック2の毛細管圧力によってコンテナ1の蒸発
部側に流動し、その蒸発部で再度蒸発する。その場合、
液流路となるウイック2がコンテナ1の長手方向にわた
って配設されており、またウイック2を構成している極
細線同士の間の実効毛細管半径が極めて小さくそのポン
プ作用が大きいので、たとえトップヒートモードであっ
ても作動流体が蒸発部側に確実に還流する。また、蒸気
流と液流がお互いに干渉しないので、飛散現象が生じる
ことはない。そのため熱輸送効率が向上している。
The working fluid that has condensed to become a liquid phase again flows to the evaporation section side of the container 1 by the capillary pressure of the wick 2 and is evaporated again at the evaporation section. In that case,
Since the wick 2 that serves as a liquid flow path is arranged in the longitudinal direction of the container 1, and the effective capillary radius between the ultrafine wires forming the wick 2 is extremely small and the pumping action is large, even if top heat is used. Even in the mode, the working fluid surely flows back to the evaporator side. Moreover, since the vapor flow and the liquid flow do not interfere with each other, the scattering phenomenon does not occur. Therefore, heat transfer efficiency is improved.

【0006】また、スパイラル部材3の巻回半径を増大
させる方向に弾性力を生じる弾性材料から構成すれば、
メニスカスに伴う毛細管圧力が生じるので、コンテナ1
内壁面の蒸発部となる部分に効率よく作動流体が還流
し、ヒートパイプ4としての熱輸送力がより向上してい
る。
If the spiral member 3 is made of an elastic material that produces an elastic force in the direction of increasing the winding radius,
Capillary pressure is generated along with the meniscus, so container 1
The working fluid efficiently circulates to the portion of the inner wall surface that becomes the evaporation portion, and the heat transporting power of the heat pipe 4 is further improved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造のヒートパイプに図4(a)のように曲げ加工を施し
た場合、曲げ加工等をしていない部分では、図4(b)
のようにウイックが均一に配置されているが、曲げ加工
を施した部分においては、曲率半径の内側と外側とで伸
縮作用が生じるとともに、ヒートパイプの内部では、ス
パイラル部材が変形される。スパイラル部材は、初期状
態を保とうと曲げ作用に対して反発する方向に力を作用
することになるので、通常位置であるヒートパイプ直径
方向に対する中心位置からずれる方向に力を生じる。そ
して、ヒートパイプ内に布設された極細線からなるウイ
ックが、通常スパイラル部材から受ける押圧力だけでな
く、スパイラル部材の曲げに対する反発力も同時に受け
ることになる。したがって、曲率半径の小さい内側で
は、通常時よりも大きな押圧力を受け、極細線が曲率半
径の大きい外側へ移動させられるとともに、スパイラル
部材の位置が内側に移動する。その結果、図4(c)に
示すようにウイックに偏りが生じてしまい、ウイックの
均一な配置が困難であった。すなわち、曲げ加工によっ
て曲率半径の内側部分に圧縮が生じるとともに、外側部
分に伸びが生じるため、ウイックとなる極細線の本数に
偏りを生じ、不均一にウイックが配置されることとな
り、ヒートパイプ内の流路抵抗の増大が生じ、作動流体
を凝縮部から蒸発部へ移動させる機能に影響が及び、ヒ
ートパイプの性能が低下する不都合があった。特に、電
子素子のIC,LSI,VLSIなどの温度制御を行う
微小サイズのマイクロヒートパイプにおいては、布設場
所に合せて複雑な曲げ加工が必要であるため、従来の例
のような極細線をコンテナの長手方向に布設してウイッ
クとし、曲げ加工を行った場合には、ヒートパイプの性
能低下が顕著となっていた。
However, when the heat pipe having the above structure is bent as shown in FIG. 4 (a), the portion not bent is shown in FIG. 4 (b).
As described above, the wicks are uniformly arranged, but in the bent portion, the expansion and contraction action occurs inside and outside the radius of curvature, and the spiral member is deformed inside the heat pipe. The spiral member exerts a force in a direction that repels the bending action when the initial state is maintained, so that a force is generated in a direction deviating from the center position, which is the normal position of the heat pipe. Then, the wick made of the ultrafine wire laid inside the heat pipe receives not only the pressing force that is normally received from the spiral member but also the repulsive force against the bending of the spiral member. Therefore, on the inner side with a small radius of curvature, a larger pressing force is applied than at the normal time, the ultrafine wire is moved to the outer side with a large radius of curvature, and the position of the spiral member moves inward. As a result, the wick is unevenly distributed as shown in FIG. 4C, and it is difficult to uniformly arrange the wicks. In other words, bending causes compression on the inner side of the radius of curvature and expansion on the outer side, which causes uneven distribution of the number of ultrafine wires to be wicks, and uneven distribution of wicks in the heat pipe. However, there is an inconvenience that the flow path resistance increases, the function of moving the working fluid from the condenser to the evaporator is affected, and the performance of the heat pipe deteriorates. In particular, in a micro heat pipe of a small size that controls the temperature of electronic devices such as IC, LSI, and VLSI, it is necessary to perform a complicated bending process according to the installation location. When the wick was laid in the longitudinal direction of and the bending process was performed, the performance deterioration of the heat pipe was remarkable.

【0008】また上記のような極細線をウイックに利用
した円筒形のヒートパイプから、フラットタイプのヒー
トパイプを作成する場合、圧潰加工の際に、その押圧に
よって極細線が押圧力の低い方向に移動され偏りを生じ
る。これにより、図5に示すように圧潰方向に垂直な方
向にウイックとなる極細線が移動され、図5上における
圧潰をうける上下面では、ウイックとなる極細線が殆ど
なくなってしまい、ウイックが偏った配置となってしま
っていた。その結果、ヒートパイプの性能低下の原因と
なっていた。
Further, when a flat type heat pipe is made from a cylindrical heat pipe using the above ultrafine wire as a wick, the ultrafine wire is pressed in the direction of low pressing force during crushing. It is moved and causes a bias. As a result, as shown in FIG. 5, the ultrafine wire that becomes the wick is moved in a direction perpendicular to the crushing direction, and on the upper and lower surfaces that are subject to the crushing in FIG. It was arranged. As a result, the performance of the heat pipe has deteriorated.

【0009】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、曲げ加工および圧潰加工に対してもヒートパイプ
内のウイックに偏りを生じず、ウイックの均一配置が確
保され、ヒートパイプ内の流路抵抗の増大が生じず、ヒ
ートパイプ性能が低下しないヒートパイプを提供するこ
とを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances. The wicks in the heat pipe are not biased even during bending and crushing, and the wicks are uniformly arranged and flow in the heat pipe is ensured. An object of the present invention is to provide a heat pipe in which the road resistance does not increase and the heat pipe performance does not deteriorate.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するためにこの発明は、コンテナの内部に真空
脱気した状態で作動流体が封入されるとともに、ウイッ
クを備えたヒートパイプであって、前記ウイックが多数
本の極細線からなる編組体によって形成されており、少
なくともコンテナの長手方向の両端側で、所定間隔の隙
間を開けるよう中空螺旋状に巻回されたスパイラル部材
が、コンテナ内部にその長手方向に沿って配設され、該
ウイックをコンテナの内壁面に押し付けて固定している
ことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a heat pipe provided with a wick, in which a working fluid is enclosed in a container in a vacuum deaerated state. The wick is formed of a braided body composed of a large number of ultrafine wires, and a spiral member wound in a hollow spiral shape so as to open a gap at a predetermined interval at least at both longitudinal ends of the container is a container. It is characterized in that the wick is arranged inside along the longitudinal direction thereof, and the wick is pressed against and fixed to the inner wall surface of the container.

【0011】またウイックが極細線からなる編組体によ
って形成されているので、曲げ加工や圧潰加工をした場
合、編組体を構成している極細線の間隔が変化するもの
の、コンテナの全周に亘ってウイックが存在し、コンテ
ナ内でウイックが偏らず、ウイックの均一な配置が確保
できる。したがって、ウイックの偏在による流路抵抗の
増大が生じず、作動流体の還流が阻害されない。
Further, since the wick is formed of a braided body made of ultrafine wires, when the wick is bent or crushed, the distance between the ultrafine wires constituting the braid changes, but the entire circumference of the container is changed. There is a wick, the wick is not biased in the container, and a uniform arrangement of wicks can be secured. Therefore, the flow resistance is not increased due to uneven distribution of the wick, and the circulation of the working fluid is not hindered.

【0012】すなわち、この発明のヒートパイプでは、
その一端部が加熱されると、その加熱エネルギーにより
ヒートパイプ内の作動流体が温められ蒸発する。その作
動流体蒸気は、コンテナの内部圧力の低い端部すなわち
放熱箇所側に配設された端部に向けて流動する。そし
て、コンテナの内部圧力の低い端部側に流動した作動流
体蒸気は熱を放出するとともに凝縮する。
That is, in the heat pipe of this invention,
When the one end is heated, the working energy in the heat pipe is warmed and evaporated by the heating energy. The working fluid vapor flows toward the end portion where the internal pressure of the container is low, that is, the end portion disposed on the heat radiation point side. Then, the working fluid vapor flowing to the end side where the internal pressure of the container is low releases heat and condenses.

【0013】凝縮され再度液相となった作動流体は、ウ
イックとなる編組体の毛細管圧力によってコンテナの蒸
発部側に流動し、その蒸発部で再度蒸発される。その場
合、液流路となるウイックに伸縮性に優れた編組体が使
用され、コンテナの長手方向にわたって配設されている
ので、曲げ加工や圧潰加工を施した部分においてもウイ
ックの均一な配置が確保され、加工を施していない部分
と同様な作用が得られるとともに、たとえトップヒート
モードであっても作動流体が蒸発部側に確実に還流す
る。
The working fluid that has been condensed and turned into a liquid phase again flows toward the evaporation portion side of the container by the capillary pressure of the braid body that becomes the wick, and is evaporated again in the evaporation portion. In that case, since a braid having excellent elasticity is used for the wick that serves as the liquid flow path and is arranged over the longitudinal direction of the container, it is possible to arrange the wicks evenly even in a portion subjected to bending or crushing. The same action as that of the portion which is secured and is not processed is obtained, and the working fluid is surely returned to the evaporation portion side even in the top heat mode.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下にこの発明の一実施例を図1
ないし図3に基づいて説明する。この実施例のヒートパ
イプにおいても従来知られている一般的なヒートパイプ
と同様に円筒形のパイプを密閉して、コンテナ1が形成
されている。そして、このコンテナ1の内部には、真空
脱気した状態で所定量の作動流体が封入されており、こ
こでは、一例としてナトリウムなどの凝縮性流体が用い
られている。なお、パイプの材料としては、熱伝導性に
優れる純銅や銅合金もしくはアルミニウム、ニッケル等
の金属が採用されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention is shown in FIG.
A description will be given based on FIG. Also in the heat pipe of this embodiment, the container 1 is formed by sealing a cylindrical pipe in the same manner as a conventionally known general heat pipe. The container 1 is filled with a predetermined amount of working fluid in a vacuum-deaerated state, and here, for example, a condensable fluid such as sodium is used. As the material for the pipe, pure copper, a copper alloy, or a metal such as aluminum or nickel, which has excellent thermal conductivity, is adopted.

【0015】また、図1(a)および(b)に示すよう
に、コンテナ1の内部の直径方向でのほぼ中央位置に
は、ヒートパイプ4の長手方向の両端側で所定間隔の隙
間9を開けるよう中空螺旋状に巻回されたスパイラル部
材3が、コンテナ1の長手方向に沿って配設されてお
り、ウイックをコンテナ1の内壁に押し付けて固定して
いる。このスパイラル部材3には、一例として、りん青
銅からなるテープ材が使用されている。その場合、りん
青銅からなるスパイラル部材3の巻回半径方向での弾力
性が大きいので、ウイックが所定箇所に有効に固定され
る。
Further, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a gap 9 having a predetermined interval is provided at both ends in the longitudinal direction of the heat pipe 4 at a substantially diametrical center position inside the container 1. A spiral member 3 wound in a hollow spiral shape to be opened is arranged along the longitudinal direction of the container 1, and the wick is pressed and fixed to the inner wall of the container 1. As the spiral member 3, for example, a tape material made of phosphor bronze is used. In this case, since the spiral member 3 made of phosphor bronze has a large elasticity in the winding radius direction, the wick is effectively fixed at a predetermined position.

【0016】なおそのスパイラル部材3の他の例として
は、銅やアルミテープを円形に巻回し、特にその長手方
向での両端部側のみに隙間9を設けたものなどが挙げら
れる。
As another example of the spiral member 3, there may be mentioned one in which copper or aluminum tape is wound in a circular shape, and in particular, a gap 9 is provided only at both end sides in the longitudinal direction thereof.

【0017】前記コンテナ1の内部でのスパイラル部材
3の外周面上には、ウイックがその長手方向に沿って装
着されている。このウイックには、一例として、多数の
銅極細線からなる編組体10が採用されている。この編
組体10は、曲げおよび圧潰に対しても、編組体10を
構成している極細線の間隔が変化するものの、全周に亘
ってウイックが存在し、ヒートパイプ4に曲げ加工や圧
潰加工を施しても、ヒートパイプ内でウイックが偏ら
ず、ウイックの均一な配置が確保できる。すなわち加工
部分でのウイックの偏りが生じず、ヒートパイプ内のウ
イックの偏在による流路抵抗の増大が生じないので、作
動流体の還流能力の阻害が防止できる。
A wick is mounted on the outer peripheral surface of the spiral member 3 inside the container 1 along the longitudinal direction thereof. As an example, a braided body 10 composed of a large number of copper ultrafine wires is adopted in this wick. In this braided body 10, although the distance between the ultrafine wires constituting the braided body 10 changes even when bent and crushed, wicks are present over the entire circumference, and the heat pipe 4 is bent or crushed. Even if the above is applied, the wicks are not biased in the heat pipe, and the wicks can be arranged uniformly. That is, the unevenness of the wick in the processed portion does not occur, and the increase of the flow path resistance due to the uneven distribution of the wicks in the heat pipe does not occur, so that the inhibition of the recirculation ability of the working fluid can be prevented.

【0018】前記編組体10は、周知の通り毛細管圧力
によって作動流体をコンテナ1の広範囲に分布させるウ
イックの一例として設けられているものであって、前述
のようにパイプが円形断面であるから、この編組体10
の外観としてはほぼ円筒形を成している。また、前記編
組体10には、銅線に替えて銅メッキもしくは酸化銅の
被覆を施したカーボン繊維を用いれば、軽量化を図るこ
とができる。
As is well known, the braided body 10 is provided as an example of a wick that distributes a working fluid to a wide range of the container 1 by a capillary pressure. Since the pipe has a circular cross section as described above, This braided body 10
The appearance of the is almost cylindrical. If the braided body 10 is made of carbon fiber coated with copper plating or copper oxide instead of copper wire, the weight can be reduced.

【0019】次に、上記のように構成されたこの発明の
ヒートパイプ4に、図2に示すように、曲げ加工を施
し、僅かに傾斜した状態で、コンテナ1の一端部に配置
された加熱手段5により加熱した場合の作用について説
明する。まず、ヒートパイプ4の一端部に配置された熱
源となる加熱手段5により、ヒートパイプ4のコンテナ
1の一端部が加熱昇温される。するとコンテナ1内部の
作動流体が蒸発し、スパイラル部材3の隙間9から、そ
の内側の空間内に流入し、内部圧力の低い端部に向けて
流動する。したがって、スパイラル部材3の内側が蒸気
流路となる。その作動流体蒸気は、さらにコンテナ1の
他端部側で、スパイラル部材3の隙間9からその外周側
に抜け出してコンテナ1の壁面において熱を奪われて凝
縮する。換言すれば、熱源で生じた熱がこの端部から放
出される。
Next, as shown in FIG. 2, the heat pipe 4 of the present invention having the above-described structure is bent and heated at one end of the container 1 in a slightly inclined state. The operation when heated by the means 5 will be described. First, one end of the container 1 of the heat pipe 4 is heated and heated by the heating means 5 arranged at one end of the heat pipe 4 and serving as a heat source. Then, the working fluid inside the container 1 evaporates, flows into the space inside from the gap 9 of the spiral member 3, and flows toward the end portion where the internal pressure is low. Therefore, the inside of the spiral member 3 becomes a vapor flow path. The working fluid vapor further escapes from the gap 9 of the spiral member 3 to the outer peripheral side thereof on the other end side of the container 1 and is deprived of heat by the wall surface of the container 1 to be condensed. In other words, the heat generated by the heat source is released from this end.

【0020】この場合、作動流体は、曲げ加工が施され
た部分を通過することになるが、曲げ加工した部分にお
いても、ウイックが前述した編組体10によって形成さ
れているため、図1(b)のI−I断面に示すようにウ
イックが均一に配置され、ウイックの偏在によるヒート
パイプ4内の流路抵抗の増大は生じず、作動流体の還流
が阻害されない。したがって、曲げ加工部以外と同様に
液相作動流体のための流路としての作用が生じる。
In this case, the working fluid passes through the bent portion, but even in the bent portion, the wick is formed by the above-mentioned braided body 10, so that the wick shown in FIG. ), The wicks are uniformly arranged, the flow resistance in the heat pipe 4 does not increase due to uneven distribution of the wicks, and the circulation of the working fluid is not hindered. Therefore, the action as a flow path for the liquid-phase working fluid occurs in the same manner as in the portion other than the bent portion.

【0021】そして、ヒートパイプ4のうち内部圧力の
低い側の一端部となる凝縮部7で再度液相になった作動
流体は、ウイックとなる編組体10に吸い上げられて、
一方の熱源側の他端部となる蒸発部6に運ばれる。すな
わち、編組体10が液流路として作用するため、前記ヒ
ートパイプ4に曲げ加工が施された後でも、均一にウイ
ックが配置されるとともに、いわゆるポンプ力が大きい
ことと、該編組体10がコンテナ1内に、その長手方向
に亘って配設されていることにより、蒸発部6に作動流
体が確実に還流する。
Then, the working fluid which has become a liquid phase again in the condensing portion 7 which is one end portion of the heat pipe 4 on the side where the internal pressure is low is sucked up by the braided body 10 serving as a wick,
It is carried to the evaporator 6 which is the other end on the one heat source side. That is, since the braided body 10 acts as a liquid flow path, even after the heat pipe 4 is bent, the wicks are uniformly arranged and the so-called pump force is large, and the braided body 10 is By being arranged in the container 1 in the longitudinal direction thereof, the working fluid surely flows back to the evaporation portion 6.

【0022】また、ヒートパイプ4では、前記スパイラ
ル部材により、軸方向での中央部を内側から支持するの
で、蒸気流路が充分に確保され、蒸気流路と液流路が分
離されている。そして、ウイックとして編組体10が備
えられ、曲げ加工に対しても曲率半径の外周側と内周側
とで、編組体10を構成している極細線の間隔が変化す
るものの、全周に亘ってウイックが存在し、曲げ加工部
においてもウイックとなる編組体10が偏らずにウイッ
クの均一な配置が確保できる。
Further, in the heat pipe 4, since the central portion in the axial direction is supported from the inside by the spiral member, the vapor flow passage is sufficiently secured and the vapor flow passage and the liquid flow passage are separated. The braided body 10 is provided as a wick, and even when bending is performed, the distance between the ultrafine wires forming the braided body 10 changes between the outer circumference side and the inner circumference side of the radius of curvature, but over the entire circumference. The wick is present, and even in the bent portion, the braided body 10 serving as the wick is not biased and a uniform arrangement of the wick can be secured.

【0023】したがって、ヒートパイプ4内の流路抵抗
が増大するようなことはなく、作動流体を還流する能力
を、曲げ加工部と同様に保つことができる。すなわち曲
げ加工してもヒートパイプ4の性能を低下させることに
はならず、曲げ加工前と同様な熱伝達特性が得られる。
また、トップヒートモードや傾斜された状態での動作時
においても優れた熱輸送能力を得ることができ、ひいて
は従来一般のヒートパイプと比べて、熱伝達効率を大幅
に向上させることができる。
Therefore, the flow path resistance in the heat pipe 4 does not increase, and the ability to recirculate the working fluid can be maintained as in the bending portion. That is, the bending process does not deteriorate the performance of the heat pipe 4, and the same heat transfer characteristics as those before the bending process can be obtained.
Further, it is possible to obtain an excellent heat transport ability even in the operation in the top heat mode or in the inclined state, and it is possible to greatly improve the heat transfer efficiency as compared with the conventional general heat pipe.

【0024】また、上記のような編組体10をウイック
に利用した円筒形のヒートパイプ4から、フラットタイ
プのヒートパイプを作成した場合、圧潰加工された部分
の断面構造においても、図3に示すように、ウイックと
なる編組体10がスパイラル部材3の外周面に均一に配
置され、巻回半径方向での弾性に富んだスパイラル部材
3によって、コンテナ1の内壁面に押し付けられ固定さ
れるから、圧潰加工された後でも、ウイックとなる編組
体10が偏らず、ウイックの偏在による流路抵抗の増大
は生じず、作動流体の還流能力が阻害されない。したが
って、ヒートパイプ4の性能を低下させることにはなら
ず、圧潰加工前と同様な熱伝達特性が得られる。
Further, when a flat type heat pipe is produced from the cylindrical heat pipe 4 using the above braided body 10 for the wick, the sectional structure of the crushed portion is also shown in FIG. As described above, the braided body 10 serving as a wick is uniformly arranged on the outer peripheral surface of the spiral member 3, and is pressed and fixed to the inner wall surface of the container 1 by the spiral member 3 having a high elasticity in the winding radial direction. Even after being crushed, the braided body 10 to be the wick is not biased, the flow resistance is not increased due to the uneven distribution of the wick, and the recirculation ability of the working fluid is not hindered. Therefore, the performance of the heat pipe 4 is not deteriorated, and the heat transfer characteristics similar to those before the crushing process can be obtained.

【0025】なお、上記実施例において、弾性のあるり
ん青銅からスパイラル部材3を形成しているが、これに
限定されることなく、弾性のある他の弾性材料から、前
記スパイラル部材3を形成してもよい。
Although the spiral member 3 is formed of elastic phosphor bronze in the above embodiment, the spiral member 3 is not limited to this, and the spiral member 3 is formed of another elastic material. May be.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、コンテナの内部に、ウィックとして、その
長手方向に沿って多数本の極細線からなる編組体が配設
されているとともに、該ウイックとなる編組体をコンテ
ナの内壁面に押し付けて固定するスパイラル部材が設け
られているから、曲げ加工や圧潰加工を施しても、編組
体を構成している極細線の間隔が変化するものの、全周
に亘ってウイックが存在できる。すなわち、加工部での
ウイックの偏りは生じず、ウイックの均一配置が確保で
き、ウイックの偏在によるヒートパイプ内の流路抵抗の
増大は生じない。すなわち、ヒートパイプの布設にあた
って、発熱箇所と放熱箇所とのレイアウトに合わせて変
形させても、作動流体の還流能力が阻害されないから、
ヒートパイプの性能を低下させることにはならず、加工
前と同様な熱伝達特性が得られる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a braid body composed of a large number of ultrafine wires is arranged inside the container as a wick along the longitudinal direction thereof. Since a spiral member that presses and fixes the braid body that becomes the wick against the inner wall surface of the container is provided, even if bending or crushing is performed, the distance between the ultrafine wires that form the braid body changes. However, wicks can exist all around. That is, the unevenness of the wicks does not occur in the processed portion, the uniform arrangement of the wicks can be secured, and the flow resistance in the heat pipe does not increase due to the uneven distribution of the wicks. That is, when laying the heat pipe, even if it is deformed according to the layout of the heat generating portion and the heat radiating portion, the recirculation ability of the working fluid is not hindered,
The performance of the heat pipe is not deteriorated, and the heat transfer characteristics similar to those before processing are obtained.

【0027】また、ウイックとなる編成体を押し付けて
固定するスパイラル部材がコンテナの軸方向での中央部
を内側から支持して、蒸気流路が充分確保されているか
ら、作動流体蒸気の流動に支障はなく、熱輸送能力に優
れたヒートパイプとすることができる。
Further, since the spiral member for pressing and fixing the knitted body as a wick supports the central portion in the axial direction of the container from the inside, and the steam flow path is sufficiently secured, the flow of the working fluid steam is prevented. The heat pipe has no hindrance and is excellent in heat transport capability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例におけるヒートパイプ内部構造
を示す部分構造図である。
FIG. 1 is a partial structural view showing an internal structure of a heat pipe in an embodiment of the present invention.

【図2】そのヒートパイプに曲げ加工が施され、その一
端部が加熱されている状態を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a state where the heat pipe is bent and one end thereof is heated.

【図3】そのヒートパイプに圧潰加工が施された場合の
断面構造を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a sectional structure when the heat pipe is crushed.

【図4】従来のウイックを備えたヒートパイプの内部構
造および断面と曲げ加工部分の断面とを示す構造図であ
って、(a)は部分破断側面図、(b)は(a)のB−
B断面図、(c)は(a)のC−C断面図である。
FIG. 4 is a structural view showing an internal structure and a cross section of a conventional heat pipe equipped with a wick and a cross section of a bent portion, wherein (a) is a partially cutaway side view and (b) is B of (a). −
B sectional drawing, (c) is CC sectional drawing of (a).

【図5】その従来のヒートパイプに圧潰加工が施された
場合の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view when the conventional heat pipe is crushed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コンテナ、 2…極細線、 3…スパイラル部材、
4…ヒートパイプ、5…加熱手段、 6…蒸発部、
7…凝縮部、 8…固定部材、 9…隙間、10…編組
体。
1 ... container, 2 ... extra fine wire, 3 ... spiral member,
4 ... Heat pipe, 5 ... Heating means, 6 ... Evaporating section,
7 ... Condensing part, 8 ... Fixing member, 9 ... Gap, 10 ... Braided body.

フロントページの続き (72)発明者 益子 耕一 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内Front page continuation (72) Inventor Koichi Masuko 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンテナの内部に真空脱気した状態で作
動流体が封入されるとともに、ウイックを備えたヒート
パイプにおいて、 前記ウイックが多数本の極細線からなる編組体によって
形成されており、少なくともコンテナの長手方向の両端
側で、所定間隔の隙間を開けるよう中空螺旋状に巻回さ
れたスパイラル部材が、コンテナ内部に、その長手方向
に沿って配設され、該ウイックをコンテナの内壁面に押
し付けて固定していることを特徴とするヒートパイプ。
1. A heat pipe provided with a working fluid in a vacuum degassed state inside a container, wherein the wick is formed by a braided body composed of a large number of fine wires, and at least A spiral member wound in a hollow spiral shape so as to open a gap at a predetermined interval on both longitudinal ends of the container is disposed inside the container along the longitudinal direction thereof, and the wick is attached to the inner wall surface of the container. A heat pipe characterized by being pressed and fixed.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11940223B2 (en) 2020-04-20 2024-03-26 Korea Atomic Energy Research Institute Wick structure of heat pipe

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