JPS6089687A - 環状ヒ−トパイプ - Google Patents

環状ヒ−トパイプ

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JPS6089687A
JPS6089687A JP19588183A JP19588183A JPS6089687A JP S6089687 A JPS6089687 A JP S6089687A JP 19588183 A JP19588183 A JP 19588183A JP 19588183 A JP19588183 A JP 19588183A JP S6089687 A JPS6089687 A JP S6089687A
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pipe
heat
wick
heat pipe
support
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JP19588183A
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JPH0357397B2 (ja
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Akio Adachi
昭夫 安達
Izumi Azuma
東 泉
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A13/00Cooling or heating systems; Blowing-through of gun barrels; Ventilating systems
    • F41A13/12Systems for cooling the outer surface of the barrel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • F28D15/0233Heat-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 the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A21/00Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
    • F41A21/44Insulation jackets; Protective jackets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

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】 【発明の属する技術分野】
この発明は戦車等の砲身に取り付けて、太陽光の日射、
あるいは射撃に伴う局部的な発熱を分散して均熱化およ
び放熱を行う環状ヒートパイプに関するものである。
【従来技術とその問題点】
第1図は戦車の概略図を示すものであり、1は戦車本体
、2は砲身である。このような構造において通学砲身は
太陽光を受けない下側はわずかじか温度上昇しないため
、第2図に示すようにその熱膨張差により長さ寸法−l
の長い砲身2はその先端で寸法δで示すように下向きの
曲がりを生じる。 この曲がりは気象条件等によって様々に変化するために
、射撃精度の低下を招く大きな要因となっている。 また、砲身の腔内は発射の都度、推進薬の燃焼によるガ
スの衝撃を受けるとともに弾体と砲身腔内との機械的摩
擦による発熱も加わるため、砲身が高温度に達しその材
質寿命に影響を来したり、熱膨張による砲身口径の拡が
りにより、弾体と腔内に隙間が生じ燃焼ガスが洩れると
いう事恕が生じる。またこれにともなって、ガスによる
腔内面の摩耗を誘発する。この熱は特に砲身の根元、及
び腔内の熱対流により砲身の上側に集中するため砲身全
体を均熱化することにより、放熱作用を促すことが望ま
しい。 一般に砲身に伝達される熱量は砲門ガスの速度。 密度およびそのフレーム温度との関数であり、推進薬燃
焼エネルギーの5〜8%程度が砲身に伝達されると言わ
れている。しかしながら、この時間内に加熱されるのは
砲身腔内面のごく表層に限られる。このため、連続射撃
では基底温度(次弾発射直前の砲身腔内面温度)が上昇
し、砲身全体が過熱状態となるために連続射撃ができな
くなる。 この対策として、第3図に示すように砲身の外周部に環
状ヒートパイプ3を装備し、該ヒートパイプにおける作
動液の蒸発、凝縮サイクルに伴う潜熱によって温度の高
い領域と低い領域との間で熱移動を行い、これにより熱
を砲身全域で効率よく分散して均熱化および放熱を行う
ようにしたものが既に提案されている。
【発明の目的】
この発明は上記した環状ヒートパイプに関し、均熱、放
熱効果が大きく、かつ射撃時の衝撃にも耐えてヒートパ
イプ内に収容したウィックを安定よく所定位置に支持で
きるようにした環状ヒートパイプを提供することを目的
とする。
【発明の要点】
上記目的を達成するために、この発明は内外二重筒構造
としてなる環状密閉管の管内筒壁面に密着して配備され
た作動液を含浸保持するウィックに対向して、密閉管内
には内外筒の間にまたがって架は渡した断面形状が波形
でかつ面上に蒸気孔が分散して穿口されている支持体を
介装し、該支持体の凸面をウィックの面へ当てがって支
持体のばねアクションによりウィックを壁面へ押圧支持
することにより、射撃時の衝撃によってウィックが移動
したり、形状変形を引き起こすことなくウィックを筒壁
面に密着して安定支持させるとともに、支持体とウィッ
クとの接触面積を縮減して支持体を伝熱経路とする部分
的な熱移動を抑制し、これにより作動液の蒸発、凝縮サ
イクルによる熱分散能力を十分に発揮して砲身全域での
均熱化をより一層向上できるようにしたものである。
【発明の実施例】
第4図ないし第6図、第7図と第8図および第9図と第
10図はそれぞれ異なるこの発明の実施例を示すもので
あり、まず第4図ないし第6図において、環状ヒートパ
イプ3は内筒4.外筒5および端板6とからなる内外二
重筒構造の環状密閉管7と、管内に収容された作動液を
含浸保持するウィック8と、ウィック8を定位置に保持
する支持体9とで構成されている。このうち、ウィック
8は例えば無機質繊維マントを両側から金網でザンドウ
イソチ状に挟んだ三層構造のものであり、前記密閉管7
の管内における内筒4.外筒5の一方ないし双方の筒壁
面上に密着して配備されている。 また支持体9は熱伝導率の小さい材料、例えばステンレ
ス鋼等の金属薄板あるいは高分子材料で作られており、
その形状は軸方向に波形を呈するように全体として蛇腹
形に成形された円筒体である。 この支持体9は密閉管7の管内中央へ内筒4と外筒5と
の間にまたがって架は渡すように介装され、波形の凸面
をウィック8へ当接してそのばねアクションにより各ウ
ィック8を筒壁面へ押圧支持している。この構成により
密閉管内には円周方向の蒸気通路10が軸方向に多数並
んで画成されるごとになる。さらに支持体9の板面には
その波形によって仕切られた凹所と凹所との間を軸方向
に相互に連通し合う蒸気孔11が分散開口されている。 なお作動液としては周知のように、例えばメタノール、
アセトン5フレオンあるいは水等の蒸発性液体が用いら
れ、密閉管7の管内圧力を減圧した状態で少量の作動液
が封入されている。 上記の構成において、外筒4が局部的に太陽光を受けた
場合、これによって発生した熱は外筒4に接するウィッ
ク8に伝達され、ウィック8内に浸潤した作動液の相変
化として吸収され、ここで発生した蒸気は環状の蒸気通
路10および蒸気孔11を経路として瞬時に管内の全周
域に分散されて低温部の壁面及びウィック面において凝
縮し、ここからウィック8を経由して蒸発側へ戻るよう
に循環する。この蒸発、凝縮サイクルにより局部的に発
生した熱を気化熱として全周に分散し砲身の均熱化を達
成することができる。 また、射撃時に砲身内部に熱が発生した場合には、この
熱は内筒5に接するウィック8に伝達され、この熱によ
りウィック8の表面より作動液が蒸気に相変化し、瞬時
に管内の全周に分散する。 そして蒸気は密封管内の低温部の壁面およびウィック面
において凝縮し、これにより砲身の放熱および均熱化を
達成する。 この場合に、支持体9は低熱伝導性材料で作られており
、かつウィック8とは僅かに凸面で接しているのみであ
って両者間の熱伝導面積は極めて小さく、したがってこ
の支持体9を熱伝導経路として局部的に移動する熱量は
極僅かに抑えられる。 すなわち作動液によ番蒸発部と凝縮部との間の熱伝達は
殆ど温度差なく行われ、かつ瞬時に多量の熱が移動され
るのに対し、前記した保持体を電熱経路とする熱伝導で
は、その熱抵抗により高温部と低温部との間に大きな温
度差が生じる。このために均熱化を目的としたこの種の
ヒートパイプにおいては支持体9を経路とする前記の熱
漬導分があると、むしろヒートパイプの均熱性能を低下
させることから、できるだけこの熱漬導分を抑制して蒸
発、凝縮サイクルによる熱分散能力を十分に発揮させる
ことが好ましく、この点において図示実施例の支持体の
構造により高い均熱性能が得られることになる。 次にこの発明の異なる実施例を示す。第7図および第8
図に示す実施例は、先に述べた実施例と支持体9の構造
が異なり、図示のように支持体9は円周方向に波形を呈
するよう成形された円筒体としてなる。なお軸方向に走
る各潮気通路lOは蒸気孔11によって円周方向に相互
連通されており、完の実施例と同様な全周域での均熱動
作が支障なく行われる。またこの実施例は先の実施例と
くらべて支持体9の成形が容易であり、か2ウインクの
保持性にもすぐれている利点がある。 第9図、第10図に示す実施例は、支持体9が円周方向
および軸方向の双方で波形を呈するように成形されたも
のであり、この構造により蒸気孔11に加えてさらに隣
り合う凹部と凸部との境界部に残存する隙間12も利用
して円周方向並びに軸方向の蒸気通路が画成されること
になり、蒸気の移動が円滑に行われる。しかも支持体9
ばウィックに対して殆ど点接触となり、支持体とウィッ
クとの間の伝熱面積をより一層縮小できる。さらに別な
実施例として、板材の代わりに金網を用い、この金網を
波形に成形して支持体を構成することもできる。この実
施例によれば網目を通して支持体の両面間に自由な蒸気
通路が形成されることになる。 【発明の効果〕 以上述べたようにこの発明によれば、密閉管の筒壁面に
密着して配備されたウィックを管内に介装された断面波
形でかつ蒸気孔の穿口されている支持体によりそのばね
アクションを利用して壁面へ押圧支持したことにより、
軽量で耐衝撃性の高いウィック支持構造が得られる。し
かも支持体とウィックとの間の接触面積が小さく、かつ
支持体自身の熱抵抗も大であるので、支持体を伝熱経路
とする熱伝導を低値に抑え、それだけ作動液の蒸発、凝
縮サイクルによる熱移動作用を十分に発揮させて局部的
に加えられた熱を素早く全域に分散して均熱および冷却
性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は戦車の概略図、第2図は砲身が太陽光を受けて
いる状態を模擬した側面図、第3図は環状ヒートパイプ
を装備した砲身の断面図、第4図ないし第6図はそれぞ
れこの発明の一実施例の構の発明の異なる実施例の構成
を示す横断面図および縦断面図である。 2−砲身、3・−環状ヒートバイブ、4−内筒、5−・
・外筒、7・・−密閉管、8−・ウィック、9−支持体
、10・−・蒸気通路、11・−・−蒸気孔。 イ℃理人弁理士山 口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)砲身の外周に装着される環状ヒートパイプであって
    、内外二重筒構造としてなる環状密閉管の管内の筒壁面
    上に作動液を含浸保持するウィックを密着して配備する
    とともに、該ウィックを断面形状が波形でかつ面上に分
    散して蒸気孔が穿口されている支持体を介して筒壁面へ
    押圧支持したことを特徴とする環状ヒートパイプ。 2、特許請求の範囲第1項記載のヒートパイプにおいて
    、支持体を構成している材料が低熱伝導性であることを
    特徴とする環状ヒートパイプ。 3)特許請求の範囲第1項記載のヒートパイプにおいて
    、支持体の板面に穿口されている蒸気孔が支持体の凹所
    と凹所との間を相互に連通し合うように分散して穿設さ
    れていることを特徴とする環状ヒートパイプ。 4)特許請求の範囲第1項記載のヒートパイプにおいて
    、支持体が金網を成形して作られたものであることを特
    徴とする環状ヒートパイプ。
JP19588183A 1983-10-19 1983-10-19 環状ヒ−トパイプ Granted JPS6089687A (ja)

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