JPS59161691A - ヒ−トパイプとその再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は劣化後に極めて容易に再、生ずることの出来る
ヒートパイプの構造及び該ヒートパイプを用いて実施す
るヒートパイプの再生方法に関する。

ヒートパイプは近時その秀れた熱移送特性が認められ広
〈産業分野、民生分野で使用され始めている。それと共
にヒートノ＜イブの製造の従来の個別注文生産方式から
大量生産方式に移行しつ＼ある。これにつれてコンテナ
封止の不完全、コンテナ材料、ウィック材料の脱ガス処
理の不完全、それ等材料中に混入した不純金属、作動液
処理時の不注意に依る汚染、コンテナ封止の不完全等各
種製造工程に生じた不備に依るヒートノ＜イブ装着機器
の使用開始後の事故が発生し始めている。これ等の事故
はヒートパイプの性質上使用開始直後には発見困難で、
使用開始１年後又は２年後に性能低下こして発見される
ことが多い。ヒートノくイブ装着機器は高価精密であっ
たり、大型大重量であったりして分解保守が困−である
例が多い。この様な理由からヒートパイプを使用現場で
再生する方法の出現が望まれていた。又ヒートパイプの
中にはコンテナ内のガス発生が使用開始時の比較的初期
に発生し、その時点で１回再生処理をほどこすことに依
り後は数１０年の連続使用に耐えることが可能な種類の
ものがある。これ等の種類のものは工場からの出荷前に
長時間のガス発生運転を行ない発生ガスを排出処理を施
した後出荷される為、ヒートパイプ応用熱交換器が高価
になる欠点があった、この様なヒートパイプについては
ヒートパイプ装着機器使用開始の後２〜３年後に使用現
場で簡単な操作で再生処理が出来るなら機器コストダウ
ン上有利でありその様な再生技術の出現が望まれていた
。更にヒートパイプはその構造上から、父性買上から出
荷時の単時間テストでは欠点を発見することが殆ど不可
能であシ、製造メーカーの製造工程中の品質管理゛状態
全信頼する以外に仕方のないものであった。従って製造
メーカーで厳重な品質管恩、厳しい出荷検査を実施して
も、メーカー側にもユーザー側にも一抹の不安が残るも
のであシ、万に−の事故対策として使用現場で容易確実
に再生処理の出来るヒートパイプの出現が望１れていた
。

本発明に係るヒートパイプの構造及びその再生方法は上
述の如きユーザーの要望に対応する為のものである。

第１図、第２図及び第３図は上述の如き再生処理の容易
なヒートパイプの構造を示す断面略図である。又該図面
は再生処理の可能なヒートパイプが再生処理を必要とす
る状態に劣化を生じている状態全示し°Ｃいる。各図共
に構造は若干異っているが基本的には全く同等な構造に
形成されである。

それ等の基本的構成要素は次の如くである。

（１）垂直姿勢又は傾斜姿勢で設置されであること、或
いは再生処理時には垂直又は傾斜の所定の姿勢に保持す
ることが可能であって実質的には垂直姿勢又は傾斜姿勢
に設置されであるものと同等に取扱える構造であること
。

（２）　　コンテナの所定の位置である２ケ所にコンテ
ナ封止構造が設けられであること。

（３）該封止構造は複数回の封止又は封止解除が可能な
信頼性高い封止構造であること。

（４）封止構造の一つは所定の姿勢に保持した場合の段
頂上部に位置して設けられてコンテナ内部には突出して
いないこと。

（５）、封止構造の他の−っは装着される機器の形状に
応じてコンテナの如何なる位置に設けられても良いが、
そのコンテナ内部における開口端は上記所定の姿勢にお
いて作動液の必要所定量がコンテナ内に形成する水平面
に相当する水平面上に開口していること。

図に於いて１はコンテナである。コンテナはクイック型
、グループ型、ウィックレス型等何れの形式でも良いが
図は単純化の為ウィックレス型で示しである。２は第１
の封止構造であってコンテナの段頂上部に設けられてコ
ンテナ内開口端はコンテナ内壁面上に開口している。該
頂部の内壁面は理想的には出来るだけ平滑で後述する作
動液充満時に空気、ガス等が滞溜することの出来ないこ
とが望ましい。該封止部は図では金属細管から成って居
り、数回の封止、切断に依る封止解除が可能な長さにな
っている。封止端９は圧潰封止の後熔接されて完全気密
になっている。該封止部は図では最も簡単且つ気密信頼
性の高い構造として金属細管構造になっている。この金
属細管は簡単な工具で圧潰封止したシ切断に依る封止解
除が可能である。該封止部は金属細管構造に限定するも
のでなく密封の気密性が数年間保証が可能な信頼性高い
ものであり、複数回の封止解除、封止の繰返しに耐えら
れるものであれば如何なる封止構造であっても良い、即
ちコックでも封止弁でも良い、然しヒートパイプはその
使用温度に依ってコンテナ内が高い正圧力を示したり高
い負圧力を示したりするので封止構造はコンテナ内外に
向う双方向に対し高い信頼性が必要である。

３は第２の封止構造であって、その取付位置は如何なる
位置であっても良い。図において第１図では底部端面に
設けられである。１０は圧潰に依り封止の後熔接された
封止部である。該封止部も最も簡単で信頼性高い封止構
造として金属細管対ＩＦ構造を採用しであるが、前述筒
１の封止構造と同様信頼性高い気密封止が可能で数回の
封止及び封止解除が可能で数回の封止及び封止解除が可
能であるならば如何なる封止構造であっても良い。該第
２の封止構造の重要な特徴としては作動液計量構造にな
っていることである。１作動液計量構造としてはそのコ
ンテナ内開口端４が本構造ヒートパイプを使用状態の姿
勢の１１か、所定の姿勢に保持した１１トツプヒート状
態に加熱して、作動液の苑とがコンテナの底部に凝縮し
た場合、必要所定量の作動液５がコンテナ内に形成する
水平面６匹はｙ等しい平面上に開口している点である。

水平面６に開口端を開口させる為には該封止構造が設け
られる位置に依って金属細管の長さや形状が異なってく
るもので、第１図、第２図、第３図はその相異状態を示
しである。第１図の如く制止構造が底端部にある場合、
コンテナ内細管は短かく。

第３図の如く上端部に設けた場合はその長さは極めて長
くなる。第２図の如く水平面６上に近接して設けられで
ある場合は内部細管は不要となる。

内部細管の形状も図の如く限定されない。コンテナ内壁
面に沿って屈曲した形状であっても良く、又開口端は上
向きでも下向きでも任意である。

要は水平面６に開口端４が近接して設けられてあれば良
い。図中７は作動液の蒸気であり８はヒートパイプの作
動に依シ発生し念非凝縮性ガスである。図は何れも数年
の使用により劣化したヒートパイプの状態を示してあり
、ヒートパイプの放熱部の半ばは非凝縮性ガス８に依シ
ヒートパイプ特性を失なって居る。又この様な作動液５
はその蒸気圧に依って変動はあるが、それ自身も非凝縮
性ガス全吸収し汚染されて居り、ヒートパイプの作動条
件に応じて非凝縮ガスを吸収したり放出したシしている
。劣化したヒートパイプが使用ヒートパイプとして上述
の如き構造上の特徴を有するヒートパイプが使用されで
ある場合は使用状態の１＼又は取外し、て所定の姿勢に
保持して、極めて容易にヒートパイプを再生することが
出来る。

以下その再生方法について詳述する。

（１）極めて軽度の劣化に対する再生、第１図〜第３図
の非凝縮性ガス８の発生量が少ない場合はヒートパイプ
内作動液の特性に応じて内部蒸気圧が１　、２１４　／
　ｃｒｔｌ　〜２　＃　／　ｃｎｉ程度になる様加熱し
て、ヒートパイプを作動せしめたま１、段頂上封止構造
（第１の封止構造）の封止全瞬時解除して作動液蒸気が
噴出し始めたら直ちに杓封止することに依シ再生は完了
する。第１図例の封止部の場合は金属細管２の先端を切
除して封止を解除し蒸気の噴出を認めたら工具に依り圧
潰封止し、先端部を半田づけする。この方法は従来も実
施された方法で本発明には関係がない。又この方法では
作動液の汚染は改善されず短期間で再び劣化する恐れが
ある。この方法は小型ヒートパイプの場合操作會誤する
と作動液の大半を失ないヒートパイプの機能金全く失な
わせる恐れがあるので注意を要する。

（２）　　ヒートパイプの完全な再生 本発明に係るヒートパイプの再生方法に依υヒートパイ
°プは完全にその機能を回復させることが出来る。

その手順は次の如くである。

（１）　　ヒートパイプは常温に維持したｆ唸、また使
用状態の姿勢又は所定の姿勢に保持した［５両封止構造
の封止に解除する。第４図実施例では金属細管封止構造
の双方共その先端を切除して封止全解除する。

（１１）　　低位置側封止構造（第２の封止構造）側か
ら純粋新鮮な作動液を注入し、頂上部側封止構造から非
凝縮性ガス、作動液蒸気、汚染作動液全排出せしめる、
第４図はその状態を矢印で示しである。

（ｉｉｉ）　　コンテナ内が新鮮作動液で充満充填され
た後コンテナ内部の洗滌の為若干余分の新鮮作動液を排
出させた後頂上部封止構造を封止する。

第５図はその状態全示し、金属細管先端全工具にて圧潰
封止の後信頼性向上の為その先端全半田付け、ろう接、
熔接等の方法で完全に密閉する。

（１φ　第６図例示の如く加熱装置１１に依りトップヒ
ート状態に加熱し、上層部作動液をその沸点以上に温度
上昇せ（−める。作動液の蒸気圧に依り作動液は低位置
封止構造（第２の封止構造）から噴出して排除される。

この場合該ヒートパイプの装着状態に依ってはトップヒ
ートが不可能な場合がある。この場合はボトムヒートに
せざるを得ないので、加熱入力を弱くして封止構造から
の作動液噴出圧力全弱め、流出程度で実施する。ボトム
ヒートの場合、加熱人力が太きいと作動液全部が沸に！
状態になシ後述の計量効果が低下し、不正確になる。

又作動液量の確認も困難となる。第６図では金属細管封
止構造３の先端から図示矢印のように作動液が噴出して
いる状態を示しである。

（ｖ）低位置封止構造（第６図では金属細管３の先端）
からの作動ｆｊ、噴出が液状から噴霧状に変化゛した時
点又は更に蒸気状に変化した時点で該封止構造を再封止
する。第７図においては金属細管封止構造のコンテナ外
先端な圧潰封止の後その先端を信頼性向上の為半田付け
、ろう接、熔接等に依り完全に密封する。低位置封止構
造のコンテナ内開口端は必要作動液量が保持され゛であ
る所定の姿勢でコンテナ内に形成する水平面上に開口し
ているので、作動液が減少し水平面が該平面に到達した
時から噴霧又は蒸気の噴出が開始されてそれ以下の部分
に残置された液量が必要作動液量となる。実験に依れば
この間もコンテナ内は若干ヒートパイプとしての作動を
しているのでコンテナ内壁面は作動液で濡れているので
残置される作動液量は自動計量された量より若干多いの
が常である。

上述の如くして本発明に係るヒートパイプの再生方法は
劣化したヒートパイプを極めて容易簡単に再生すること
が出来る。特に作動液が純水の場合は環境汚染の恐れも
全く無く使用工具類も切断器、圧潰器のみで他には作動
液と簡単なポンプのみで実施することが可能である。第
６図における加熱装置もアルコールランプ程度で充分で
ある。

上述したヒートパイプ再生方法はあくまで祇基本的な実
施例であって、作動液の種類に依ってはヒートパイプ冷
却装置や噴出蒸気の回収装置等の工夫が必要となるのは
云う葦でもない。

本発明に係るヒートパイプの構造及び再生方法は基本的
には垂直姿勢若しくは傾斜姿勢である使用状態姿勢か所
定の姿勢に限定しているが、水平姿勢に保持した場合本
発明に係るヒートパイプと本質的には同じ構造であるヒ
ートパイプも同等のヒートパイプとみなすものである。

その様なヒートパイプは装置から取外して所定の姿勢に
保持した場合、本発明に係るヒートパイプの再生方法と
全く同じ方法で再生することが出来るからである。

本発明の実施に依って大量生産時代が到来したヒートパ
イプに対する使用上の不安感は一掃され、又ヒートパイ
プ製造時のあまりに厳しい工程チェックや出荷検査が簡
略化されるならばヒートパイプのコスト低減にも貢献す
ることが出来るものとおもわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は夫々本発明に係るヒートパイプの構
造ヲ宗す断面略図、第４図から第７図は夫々本発明に係
るヒートパイプを用いて実施するヒートパイプ再生方法
の各工程を示す断面略図である。 １・・・コンテナ、２・・・上部端末の封止構造、３・
・・他の所定の位置の封止構造、４・・・封止構造の内
部開口端、５・・・作動液、６・・・所定量作動液の水
平面、７・・・作動液の蒸気、８・・・非凝縮性ガス、
９．１０・・・封止部、　Ｕ・・・加熱工具。 ４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　所定の姿勢に設置して使用されるヒートパイ
   プであって、該ヒートパイプを所定の姿勢に保持した場
   合のコンテナの上部端末のはソ最頂上部に相当する位置
   及びその位置より低位置であるコンテナの所定の位置の
   夫々の位置に、夫々に複数回の気密封止及び封止解除全
   繰返し実施することが可能な信頼性高いコンテナ封止構
   造が設けられて気密に封止されてあり、夫々の封止構造
   におけるコンテナ内側開口端の位置は前者においては該
   ヒートバイブ全上述の所定の姿勢に保持した場合の内壁
   面の最頂上部表面にはソ一致する位置であり、後者にお
   いては該ヒートバイブ全上述の所定の姿勢に保持したま
   １トツプヒート状態に放熱部を加熱した場合に作動液が
   コンテナ内に形成する水平面にはソ一致する位置である
   ことを特徴とするヒートパイプ。
2. （２）　　所定の姿勢に設置されて使用されており、コ
   ンテナ内に非　縮性ガスが発生したり、作動液が劣化し
   たりして所定の性能を発揮させることが不可能となった
   ヒートパイプの再生方法であって、使用しであるヒート
   パイプとして、該ヒ、−トノくイブを所定の姿勢に保持
   しメ場合のコンテナの上部端末のはソ最頂上部に相当す
   る位置及びその位置〆より低位置であるコンテナの所定
   の位置の夫々の位置に、夫々に複数回の封止及び封止解
   除を繰返し実施することの可能なコンテナ封止構造が設
   けられて封止されてあシ、夫々の封止構造におけるコン
   テナ内側開口端の位置はヒートパイプを上述の所定の姿
   勢に保持した場合前者は内壁面の段頂上部表面にはソ一
   致する位置であり、後者はその姿勢のま＼ヒートパイプ
   をトップヒート状態になし次場合作動液がコンテナ内に
   形成する所定の水平面にはソ一致する位置であること全
   特徴とするヒートパイプを予め使用してあり、先ず頂上
   部及び低位置部の両封止構造の封止を解除し、同時にヒ
   ートパイプを前述の所定の姿勢に保持すると共に、所定
   の水平面に開口している低位置部封止構造を介して所定
   の新鮮清浄な作動液をコンテナ内に注入し、これに依り
   頂上部封止構造から非凝縮性ガス及び劣化作動液を排出
   せしめ、コンテナ内が新鮮作動液のみで充満充填された
   後退上部封止構造を再び気密に封止し、次にヒートパイ
   プを前。 述の所定の姿勢に保持したま＼トップヒート状態にコン
   テナの放熱部の一部或いは全体を加熱して該加熱部分の
   作動液をその沸点以上に温度上昇せしめ、コンテナ内の
   蒸気圧に依り低位置部封止構造全弁して作動液を排出せ
   しめ、作動液面が低下し低位置部封止構造の開口端に達
   し排出作動液が液体から蒸気のみに変化した後低位置部
   封止構造を再び気密に封止することを特徴とするヒート
   パイプの再生方法。