JPS6141398B2 - - Google Patents
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- JPS6141398B2 JPS6141398B2 JP57009733A JP973382A JPS6141398B2 JP S6141398 B2 JPS6141398 B2 JP S6141398B2 JP 57009733 A JP57009733 A JP 57009733A JP 973382 A JP973382 A JP 973382A JP S6141398 B2 JPS6141398 B2 JP S6141398B2
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 29
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Classifications
-
- 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
- F28D15/0233—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 the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はヒートパイプに関し、特に長距離に
亘つて熱輸送するためのヒートパイプに関するも
のである。
亘つて熱輸送するためのヒートパイプに関するも
のである。
周知のようにヒートパイプは、熱伝導率の最も
高い銅に比べて数十倍〜百数十倍の熱伝導率を有
しているので、熱交換器や太陽熱温水器、さらに
は医療機器等の各種の分野で用いられており、最
近では電力ケーブルの間接冷却等にも用いられる
ようになつてきた。
高い銅に比べて数十倍〜百数十倍の熱伝導率を有
しているので、熱交換器や太陽熱温水器、さらに
は医療機器等の各種の分野で用いられており、最
近では電力ケーブルの間接冷却等にも用いられる
ようになつてきた。
ヒートパイプによつて電力ケーブルを間接冷却
する場合、電力ケーブルはその全長い亘つて発熱
するので、相当長尺のヒートパイプを冷却すべき
電力ケーブルに並設し、かつ電力ケーブルに合わ
せて高低差のある布設を行なう必要があり、その
ためにはそのヒートパイプにおける毛細管圧力を
増大させるとともに、液相作動流体および気相作
動流体の圧力損失を低減することが要求され、さ
らにヒートパイプを電力ケーブルに並設した場
合、そのヒートパイプのうち電力ケーブルに密着
し、あるいは近接している相当長い部分が加熱部
となるので、局部的なドライアウト(ウイツクの
乾き上がり)やそれに伴う毛細管圧力の低下を防
ぐために、ヒートパイプの内周面全体に液相作動
流体を十分行き渡らせることが必要となる。
する場合、電力ケーブルはその全長い亘つて発熱
するので、相当長尺のヒートパイプを冷却すべき
電力ケーブルに並設し、かつ電力ケーブルに合わ
せて高低差のある布設を行なう必要があり、その
ためにはそのヒートパイプにおける毛細管圧力を
増大させるとともに、液相作動流体および気相作
動流体の圧力損失を低減することが要求され、さ
らにヒートパイプを電力ケーブルに並設した場
合、そのヒートパイプのうち電力ケーブルに密着
し、あるいは近接している相当長い部分が加熱部
となるので、局部的なドライアウト(ウイツクの
乾き上がり)やそれに伴う毛細管圧力の低下を防
ぐために、ヒートパイプの内周面全体に液相作動
流体を十分行き渡らせることが必要となる。
しかるに、溝(グルーブ)をウイツクとした従
来のヒートパイプでは、得られる毛細管圧力が低
いうえに、そのウイツクとしての溝がヒートパイ
プの軸線方向に沿うものであるために、内周面全
体に液相作動液体を十分行き渡らせることが困難
であり、したがつてグルーブウイツクタイプのヒ
ートパイプは電力ケーブルの間接冷却には用いる
ことができない。また従来、金属網や多孔質焼結
金属をウイツクとしたヒートパイプが知られてい
るが、このようなヒートパイプにあつては溝をウ
イツクとした前記のヒートパイプに比べて高い毛
細管圧力を得ることができ、また液相作動流体を
内周面全体にある程度行き渡らせることができる
ものの、その反面金属網や多孔質焼結金属では液
相作動流体の還流路となる微細孔が複雑に曲がり
かつ縦横に錯綜しているから、液相作動流体の圧
力損失が大きく、さらに多孔質焼結金属をウイツ
クとして用いた場合には、ヒートパイプ全体とし
ての可撓性がなくなり、結局従来のヒートパイプ
では電力ケーブルの間接冷却を行なうことが困難
であつた。
来のヒートパイプでは、得られる毛細管圧力が低
いうえに、そのウイツクとしての溝がヒートパイ
プの軸線方向に沿うものであるために、内周面全
体に液相作動液体を十分行き渡らせることが困難
であり、したがつてグルーブウイツクタイプのヒ
ートパイプは電力ケーブルの間接冷却には用いる
ことができない。また従来、金属網や多孔質焼結
金属をウイツクとしたヒートパイプが知られてい
るが、このようなヒートパイプにあつては溝をウ
イツクとした前記のヒートパイプに比べて高い毛
細管圧力を得ることができ、また液相作動流体を
内周面全体にある程度行き渡らせることができる
ものの、その反面金属網や多孔質焼結金属では液
相作動流体の還流路となる微細孔が複雑に曲がり
かつ縦横に錯綜しているから、液相作動流体の圧
力損失が大きく、さらに多孔質焼結金属をウイツ
クとして用いた場合には、ヒートパイプ全体とし
ての可撓性がなくなり、結局従来のヒートパイプ
では電力ケーブルの間接冷却を行なうことが困難
であつた。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、電力ケーブルの間接冷却等長距離に亘り、ま
たある程度の高低差がある場合であつても熱輸送
を行なうことのできるヒートパイプを提供するこ
とを目的とするものである。すなわちこの発明の
特徴とするところは、外装体をなす金属管の内周
面にその軸線方向に沿う複数条の凹溝を形成し、
その凹溝内に多数本の極細線を充填して第1のウ
イツクを形成し、そのウイツクにより液相作動流
体を蒸発部(加熱部)に還流させるための毛細管
圧力を生じさせるとともに、液相作動流体が蒸発
部に還流するための直線状の流路を形成させ、ま
た前記金属管の内周面に相互に密着した極細線を
配置することにより第2のウイツクを形成し、こ
のウイツクにより液相作動流体を金属管の内周面
全体に行き渡らせるための毛細管圧力を生じさせ
るとともに、そのための流路を形成し、さらにそ
の第2のウイツクを前記金属管の内周面に密着さ
せるための押え具を設けた点にある。
で、電力ケーブルの間接冷却等長距離に亘り、ま
たある程度の高低差がある場合であつても熱輸送
を行なうことのできるヒートパイプを提供するこ
とを目的とするものである。すなわちこの発明の
特徴とするところは、外装体をなす金属管の内周
面にその軸線方向に沿う複数条の凹溝を形成し、
その凹溝内に多数本の極細線を充填して第1のウ
イツクを形成し、そのウイツクにより液相作動流
体を蒸発部(加熱部)に還流させるための毛細管
圧力を生じさせるとともに、液相作動流体が蒸発
部に還流するための直線状の流路を形成させ、ま
た前記金属管の内周面に相互に密着した極細線を
配置することにより第2のウイツクを形成し、こ
のウイツクにより液相作動流体を金属管の内周面
全体に行き渡らせるための毛細管圧力を生じさせ
るとともに、そのための流路を形成し、さらにそ
の第2のウイツクを前記金属管の内周面に密着さ
せるための押え具を設けた点にある。
以下この発明の実施例を添付の図面を参照して
説明する。第1図はこの発明の一実施例を一部破
断して示す斜視図であつて、外装体をなす金属管
1は、所定幅の金属テープの表面に切削加工等に
より複数条の凹溝2を長手方向に沿つて形成した
後、その凹溝2が内側となるよう左右両側部を湾
曲させるとともに、相互に突き合せた両側端部を
溶接して円管状に形成したものであり、第2図お
よび第3図に示すように前記各凹溝2内に極細線
3が充填・配置されている。ここで各凹溝2は、
幅および深さが共に0.3〜1mm程度に設定されて
おり、また極細線3としては太さが5〜100μm
程度の炭素繊維あるいはガラス繊維等が用いられ
ており、したがつて各極細線3相互の間に前記金
属管1の軸線方向に沿うほぼ直線状の微細な間隙
が形成されている。前記極細線3は凹溝2を埋め
つくす程度まで充填され、したがつて金属管1の
内周面は実質上滑らかな曲面になつており、その
金属管1の内周面には、前記の極細線3と同様な
素材、太さからなる多数本の極細線4が、相互に
密着して例えば螺旋状に添設されている。さらに
この螺線状の極細線4の内周側に、多数の小孔を
有する金属管や金属網等からなる押え具5が配置
され、前記極細線4がこの押え具5によつて前記
金属管1の内周面に押圧・固定されている。そし
て前記金属管1は、その両端部を密閉されるとと
もに、その内部の非凝縮性気体を真空排気した
後、適宜の作動流体が封入されている。
説明する。第1図はこの発明の一実施例を一部破
断して示す斜視図であつて、外装体をなす金属管
1は、所定幅の金属テープの表面に切削加工等に
より複数条の凹溝2を長手方向に沿つて形成した
後、その凹溝2が内側となるよう左右両側部を湾
曲させるとともに、相互に突き合せた両側端部を
溶接して円管状に形成したものであり、第2図お
よび第3図に示すように前記各凹溝2内に極細線
3が充填・配置されている。ここで各凹溝2は、
幅および深さが共に0.3〜1mm程度に設定されて
おり、また極細線3としては太さが5〜100μm
程度の炭素繊維あるいはガラス繊維等が用いられ
ており、したがつて各極細線3相互の間に前記金
属管1の軸線方向に沿うほぼ直線状の微細な間隙
が形成されている。前記極細線3は凹溝2を埋め
つくす程度まで充填され、したがつて金属管1の
内周面は実質上滑らかな曲面になつており、その
金属管1の内周面には、前記の極細線3と同様な
素材、太さからなる多数本の極細線4が、相互に
密着して例えば螺旋状に添設されている。さらに
この螺線状の極細線4の内周側に、多数の小孔を
有する金属管や金属網等からなる押え具5が配置
され、前記極細線4がこの押え具5によつて前記
金属管1の内周面に押圧・固定されている。そし
て前記金属管1は、その両端部を密閉されるとと
もに、その内部の非凝縮性気体を真空排気した
後、適宜の作動流体が封入されている。
しかして、上記のように構成したヒートパイプ
の適宜の箇所を加熱するとともに、他の適宜の箇
所を冷却すると、加熱部で蒸発した作動流体が蒸
気圧の低い冷却部に流動し、かつその冷却部にお
いて放熱・凝縮し、また加熱部において作動流体
が蒸発することにより毛細管圧力が生じるので、
各極細線3,4の間の間隙を通つて液相作動流体
が加熱部に向けて還流する。この場合、上記のヒ
ートパイプにあつては、前記凹溝2内に充填した
極細線3によつて冷却部から加熱部に向う直線状
の還流路が形成されているから、液相作動流体の
圧力損失が小さくなり、また各極細線3,4同士
の間隙が極めて狭いために毛細管圧力が大きくな
り、したがつて上記のヒートパイプでは、加熱部
と冷却部との距離が長い場合であつても、液相作
動流体を十分還流させることができ、換言すれば
長い距離に亘つて熱輸送することができ、また加
熱部がある程度高い位置にあつても熱輸送するこ
とができる。また上記のヒートパイプにあつて
は、金属管1の内周面に第2の極細線4を例えば
螺旋状に配置したから、ヒートパイプの外周面の
一部に熱を与えて局部的に加熱した場合には、直
線状の前記極細線3が形成する還流路と併せて螺
旋状の極細線4が形成する還流路を経てその加熱
部に液相作動流体が還流し、しかも第2の極細線
4が形成する還流路は金属管1の円周方向に沿う
ものであるから、ここを通る液相作動流体の圧力
損失が小さく、したがつて上記のヒートパイプで
は円周方向にも液相作動流体を十分行き渡らせる
ことができるので、局部的なドライアウトが生じ
ることはない。すなわち、総じて上記のように構
成したヒートパイプでは、毛細管圧力が高いうえ
に、液相作動流体の圧力損失が小さく、しかも軸
線方向のみならず、円周方向にも液相作動流体を
十分行き渡らせることができるので、長距離に亘
つて熱輸送を行なうことができ、したがつて電力
ケーブルの間接冷却にも十分使用することができ
る。
の適宜の箇所を加熱するとともに、他の適宜の箇
所を冷却すると、加熱部で蒸発した作動流体が蒸
気圧の低い冷却部に流動し、かつその冷却部にお
いて放熱・凝縮し、また加熱部において作動流体
が蒸発することにより毛細管圧力が生じるので、
各極細線3,4の間の間隙を通つて液相作動流体
が加熱部に向けて還流する。この場合、上記のヒ
ートパイプにあつては、前記凹溝2内に充填した
極細線3によつて冷却部から加熱部に向う直線状
の還流路が形成されているから、液相作動流体の
圧力損失が小さくなり、また各極細線3,4同士
の間隙が極めて狭いために毛細管圧力が大きくな
り、したがつて上記のヒートパイプでは、加熱部
と冷却部との距離が長い場合であつても、液相作
動流体を十分還流させることができ、換言すれば
長い距離に亘つて熱輸送することができ、また加
熱部がある程度高い位置にあつても熱輸送するこ
とができる。また上記のヒートパイプにあつて
は、金属管1の内周面に第2の極細線4を例えば
螺旋状に配置したから、ヒートパイプの外周面の
一部に熱を与えて局部的に加熱した場合には、直
線状の前記極細線3が形成する還流路と併せて螺
旋状の極細線4が形成する還流路を経てその加熱
部に液相作動流体が還流し、しかも第2の極細線
4が形成する還流路は金属管1の円周方向に沿う
ものであるから、ここを通る液相作動流体の圧力
損失が小さく、したがつて上記のヒートパイプで
は円周方向にも液相作動流体を十分行き渡らせる
ことができるので、局部的なドライアウトが生じ
ることはない。すなわち、総じて上記のように構
成したヒートパイプでは、毛細管圧力が高いうえ
に、液相作動流体の圧力損失が小さく、しかも軸
線方向のみならず、円周方向にも液相作動流体を
十分行き渡らせることができるので、長距離に亘
つて熱輸送を行なうことができ、したがつて電力
ケーブルの間接冷却にも十分使用することができ
る。
なお、この発明における第2の極細線は、必ず
しも螺旋状に配置する必要はなく、例えば外装体
をなす金属管の内周面の円周方向にほぼ一致させ
て配置してもよく、あるいは逆にその金属管の軸
線方向に沿うよう極細線同士を密着させて配置し
てもよい。
しも螺旋状に配置する必要はなく、例えば外装体
をなす金属管の内周面の円周方向にほぼ一致させ
て配置してもよく、あるいは逆にその金属管の軸
線方向に沿うよう極細線同士を密着させて配置し
てもよい。
以上の説明で明らかなようにこの発明のヒート
パイプによれば、外装体をなす金属管の内面に軸
線方向に沿う多数条の凹溝を形成するとともに、
その凹溝内に第1の極細線の充填し、かつ相互に
密着した第2の極細線を前記金属管の内周面に密
着配置し、これらがウイツクの作用をなすように
構成したので、高い毛細管圧力を得ることができ
るとともに、液相作動流体の圧力損失を小さくす
ることができ、しかも軸線方向および円周方向の
両方に液相作動流体を十分還流させることがで
き、したがつて加熱部と冷却部との距離が長く、
また高低差がある場合であつても、さらには局部
的に加熱された場合であつても、十分熱輸送を行
なうことができ、そのためこの発明のヒートパイ
プによれば、例えば長尺熱輸送の要求される電力
ケーブルの間接冷却を行なうことができる。
パイプによれば、外装体をなす金属管の内面に軸
線方向に沿う多数条の凹溝を形成するとともに、
その凹溝内に第1の極細線の充填し、かつ相互に
密着した第2の極細線を前記金属管の内周面に密
着配置し、これらがウイツクの作用をなすように
構成したので、高い毛細管圧力を得ることができ
るとともに、液相作動流体の圧力損失を小さくす
ることができ、しかも軸線方向および円周方向の
両方に液相作動流体を十分還流させることがで
き、したがつて加熱部と冷却部との距離が長く、
また高低差がある場合であつても、さらには局部
的に加熱された場合であつても、十分熱輸送を行
なうことができ、そのためこの発明のヒートパイ
プによれば、例えば長尺熱輸送の要求される電力
ケーブルの間接冷却を行なうことができる。
第1図はこの発明の一実施例を示す一部破断し
た斜視図、第2図は第1図の−線矢視拡大断
面図、第3図は第2図の−線矢視断面図であ
る。 1……金属管、2……凹溝、3,4……極細
線、5……押え具。
た斜視図、第2図は第1図の−線矢視拡大断
面図、第3図は第2図の−線矢視断面図であ
る。 1……金属管、2……凹溝、3,4……極細
線、5……押え具。
Claims (1)
- 1 外装体をなす金属管の内周面に、その軸線方
向に沿う複数条の凹溝を形成するとともに、その
凹溝内に多数本の第1の極細線を充填し、また相
互に密着した多数本の第2の極細線を前記金属管
の内周面に沿わせて設け、その第2の極細線を前
記金属管の内周面に押え付ける押え具を第2の極
細線の内周側に配置し、さらに前記金属管内に作
動流体を封入してなる長尺熱輸送用ヒートパイ
プ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57009733A JPS58127091A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 長尺熱輸送用ヒ−トパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57009733A JPS58127091A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 長尺熱輸送用ヒ−トパイプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58127091A JPS58127091A (ja) | 1983-07-28 |
JPS6141398B2 true JPS6141398B2 (ja) | 1986-09-13 |
Family
ID=11728507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57009733A Granted JPS58127091A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 長尺熱輸送用ヒ−トパイプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58127091A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05118780A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-05-14 | Mitsubishi Electric Corp | ヒートパイプ |
US6745825B1 (en) | 1997-03-13 | 2004-06-08 | Fujitsu Limited | Plate type heat pipe |
US7293601B2 (en) * | 2005-06-15 | 2007-11-13 | Top Way Thermal Management Co., Ltd. | Thermoduct |
JP2011047598A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Kawamura Sangyo Kk | 冷却装置 |
KR20120065575A (ko) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | 한국전자통신연구원 | 압출로 제작되는 박막형 히트파이프 |
CN108267035B (zh) * | 2018-01-24 | 2019-09-06 | 厦门大学 | 一种槽道与微细纤维复合吸液芯结构的制造方法 |
-
1982
- 1982-01-25 JP JP57009733A patent/JPS58127091A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58127091A (ja) | 1983-07-28 |
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