JPS6141888A - ル−プ型ヒ−トパイプ - Google Patents
ル−プ型ヒ−トパイプInfo
- Publication number
- JPS6141888A JPS6141888A JP16028284A JP16028284A JPS6141888A JP S6141888 A JPS6141888 A JP S6141888A JP 16028284 A JP16028284 A JP 16028284A JP 16028284 A JP16028284 A JP 16028284A JP S6141888 A JPS6141888 A JP S6141888A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- heat
- heating
- section
- loop
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- Pending
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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
- F28D15/0266—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 separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、上昇管と下降管とを別個に含むループ回路を
有するループ型ヒートパイプに係り、ループ型ヒートパ
イプの加熱部（蒸発部）のｌｒ４造に関するものである
。
有するループ型ヒートパイプに係り、ループ型ヒートパ
イプの加熱部（蒸発部）のｌｒ４造に関するものである
。
［従来技術と問題点］
ヒートパイプには、大きく分類して蒸気上昇通路と凝縮
液の還流路がそれぞれ同一管内に設けられているものく
ここでは普通型ヒートパイプと呼ぶ）と、本発明者らが
提案した蒸気上昇通路として上昇管、凝縮液の還流路と
して下降管とを別個に含むループ回路を有するループ型
ヒートパイプ（例えば特公昭５６−５０１９１８公Ｗｉ
）がある。
液の還流路がそれぞれ同一管内に設けられているものく
ここでは普通型ヒートパイプと呼ぶ）と、本発明者らが
提案した蒸気上昇通路として上昇管、凝縮液の還流路と
して下降管とを別個に含むループ回路を有するループ型
ヒートパイプ（例えば特公昭５６−５０１９１８公Ｗｉ
）がある。
ループ型ヒートパイプは普通型ヒートパイプに比べ、凝
縮液の還流を促進Ｊ゛る多孔質材を管内壁に内張する必
要がなく、したがって管内構造は簡単で製作加工費も相
対的に安くなる。また、一般的にループ型ヒートパイプ
は普通型ヒートパイプより烈翰送工が優れている。しか
し、ループ型ヒートパイプの作動液封入量は、普通ヒー
トパイプに比べはるかに多ｍである。そのため、応答性
が劣り、また、熱入力が過大になると、流動状況が悪化
、作動が不安定となるなどの問題点がある。
縮液の還流を促進Ｊ゛る多孔質材を管内壁に内張する必
要がなく、したがって管内構造は簡単で製作加工費も相
対的に安くなる。また、一般的にループ型ヒートパイプ
は普通型ヒートパイプより烈翰送工が優れている。しか
し、ループ型ヒートパイプの作動液封入量は、普通ヒー
トパイプに比べはるかに多ｍである。そのため、応答性
が劣り、また、熱入力が過大になると、流動状況が悪化
、作動が不安定となるなどの問題点がある。
［目 的］
本発明は上記の点に鑑み、上昇管と下降管とを別個に含
むループ回路を有するループ型ヒートパイプにおいて、
加熱部（蒸発部）における単位体積当りの伝熱面積が太
き（なるような構造を提供することを目的とする。
むループ回路を有するループ型ヒートパイプにおいて、
加熱部（蒸発部）における単位体積当りの伝熱面積が太
き（なるような構造を提供することを目的とする。
［構 成１
本発明によればこの目的は、ループ型ヒートパイプの加
熱部（蒸発部）を上昇管と下降管とに連通した空間が内
包される容器と、該容器内に前記上昇管と前記下降管と
に連通しない空間部分を形成する隔壁とを含むように構
成することによって達成される。
熱部（蒸発部）を上昇管と下降管とに連通した空間が内
包される容器と、該容器内に前記上昇管と前記下降管と
に連通しない空間部分を形成する隔壁とを含むように構
成することによって達成される。
［実施例］
以下、本発明を図面によって説明する。第１図は本発明
の第１実施例で、１は上昇管、２は下降管で、それらは
相互に適当な間隔を置いて設けられている。、３は上部
連結管、４は下部連結管、５は逆止弁、６は冷却部（凝
縮部）、７は加熱部（蒸発部）である。加熱部７の構造
は横置型円筒管体８、端板９．１０で一つの容器を構成
し、該容器の内部空間は頂部において上昇管１と、端板
９において下部連結管４を介して下降管２と連通したも
のとなっている。また、該容器の内部空間には、適当な
直径を有する横置型円筒管体１１、端板１２．１３を隔
壁として構成されステイ１４で容器の内面底部に固定さ
れた中空体１６が設けられており、該中空体内の空間は
上昇管１と下降管２とには連通していない。
の第１実施例で、１は上昇管、２は下降管で、それらは
相互に適当な間隔を置いて設けられている。、３は上部
連結管、４は下部連結管、５は逆止弁、６は冷却部（凝
縮部）、７は加熱部（蒸発部）である。加熱部７の構造
は横置型円筒管体８、端板９．１０で一つの容器を構成
し、該容器の内部空間は頂部において上昇管１と、端板
９において下部連結管４を介して下降管２と連通したも
のとなっている。また、該容器の内部空間には、適当な
直径を有する横置型円筒管体１１、端板１２．１３を隔
壁として構成されステイ１４で容器の内面底部に固定さ
れた中空体１６が設けられており、該中空体内の空間は
上昇管１と下降管２とには連通していない。
第２図は本発明の第２実施例で、符号１〜１０は第１図
と同じであるが、加熱部（蒸発部）７の容器の内部空間
は、容器の内面底部において下部連結管４を介し下降管
２と連通している。また、咳容器の内部空間には適当な
直径を有する横置型円筒管体１１が端板９．１０にそれ
ぞれ穿設された穴を貫通し設けられ、この横置型円筒管
体１１内の空間は、両端を通じ加熱部（蒸発部）７付近
の空間に連通しているが、上昇管１と下降管２とには連
通していない。この場合、Ｉ置型円筒管体１１の固定は
、貫通箇所における端板９．１０との全周溶接、ステイ
１４による加熱部（蒸発部）７の容器内面底部への固着
で固定されている。
と同じであるが、加熱部（蒸発部）７の容器の内部空間
は、容器の内面底部において下部連結管４を介し下降管
２と連通している。また、咳容器の内部空間には適当な
直径を有する横置型円筒管体１１が端板９．１０にそれ
ぞれ穿設された穴を貫通し設けられ、この横置型円筒管
体１１内の空間は、両端を通じ加熱部（蒸発部）７付近
の空間に連通しているが、上昇管１と下降管２とには連
通していない。この場合、Ｉ置型円筒管体１１の固定は
、貫通箇所における端板９．１０との全周溶接、ステイ
１４による加熱部（蒸発部）７の容器内面底部への固着
で固定されている。
第３図は本発明の第３実施例で、第２実施例における横
置型円筒管体１１を適当な直径を有するＵ字型管体１１
としたものである。
置型円筒管体１１を適当な直径を有するＵ字型管体１１
としたものである。
本発明に係るループ型ヒートパイプは上昇管１、下降管
２、上部連結管３、下部連結管４、冷却部（凝Ｉｉ１部
）６及び加熱部（蒸発部）７でループ回路を形成してお
り、このループ回路に真空下で作８流体である熱媒体を
封入する。
２、上部連結管３、下部連結管４、冷却部（凝Ｉｉ１部
）６及び加熱部（蒸発部）７でループ回路を形成してお
り、このループ回路に真空下で作８流体である熱媒体を
封入する。
熱媒体としては、従来一般に用いられているナトリウム
、カリウム、水銀などの液体金属、ダウＡ１フレオンな
どの有機熱媒体、水等を用いることができる。ループ回
路に封入する熱媒体量は特に制限されず、ループ回路内
容積の５〜１００％の広範囲にわたるが、始動前の作動
流体の静止状態において、加熱部（蒸発部）７の容器内
に設けた横置型円筒管体１１、またはＵ字型管体１１の
頂部が液面よりでる程度の封入量の場合、本発明ループ
型ヒートパイプの効用がもつとも発揮される。第１図〜
第３図で１５は作動流体である熱媒体を示し、封入ｍが
前述の程度の場合であり、運動時における熱媒体の流動
状態は、普通型ヒートパイプに６ける作動流体の流動状
態に類似のものとなる。
、カリウム、水銀などの液体金属、ダウＡ１フレオンな
どの有機熱媒体、水等を用いることができる。ループ回
路に封入する熱媒体量は特に制限されず、ループ回路内
容積の５〜１００％の広範囲にわたるが、始動前の作動
流体の静止状態において、加熱部（蒸発部）７の容器内
に設けた横置型円筒管体１１、またはＵ字型管体１１の
頂部が液面よりでる程度の封入量の場合、本発明ループ
型ヒートパイプの効用がもつとも発揮される。第１図〜
第３図で１５は作動流体である熱媒体を示し、封入ｍが
前述の程度の場合であり、運動時における熱媒体の流動
状態は、普通型ヒートパイプに６ける作動流体の流動状
態に類似のものとなる。
本発明に係るループ型ヒートパイプは、上述のように構
成されているから、作動流体である熱媒体１５は加熱部
（蒸発部）７で熱を吸収し、逆止弁５によりその流動方
法が制限され上昇管１を上昇する。第１実施例ではこれ
より冷却部（凝縮部）６に導かれ冷却され、ここで加熱
部（蒸発部）７で吸収した熱を放出する。冷却部（凝縮
部）６で吸収熱を放出した熱媒体１５は、上部連結ｔ３
、下降管２を流れ、封入された熱媒体１５全体の流れは
、矢印方向の循環流となる。
成されているから、作動流体である熱媒体１５は加熱部
（蒸発部）７で熱を吸収し、逆止弁５によりその流動方
法が制限され上昇管１を上昇する。第１実施例ではこれ
より冷却部（凝縮部）６に導かれ冷却され、ここで加熱
部（蒸発部）７で吸収した熱を放出する。冷却部（凝縮
部）６で吸収熱を放出した熱媒体１５は、上部連結ｔ３
、下降管２を流れ、封入された熱媒体１５全体の流れは
、矢印方向の循環流となる。
第２、第３実施例で（ま上部連結％！３、冷ｆ！！部（
凝縮部）６の順となり、同様に矢印方向の循環流が形成
される。
凝縮部）６の順となり、同様に矢印方向の循環流が形成
される。
［効 果］
これら循環流において、上昇管１内を、ヒ弄する熱媒体
１５は、熱媒体封入量によって、蒸気流、蒸気と液体の
混合流、あるいは液体流だけとなる。
１５は、熱媒体封入量によって、蒸気流、蒸気と液体の
混合流、あるいは液体流だけとなる。
前述のように加熱部（蒸発部）７が、上昇管１と下降管
２とに連通した空間が内包される容器と該容器内に上昇
管１と下降管２と連通しない空間部分を形成する１Ｉ１
５１壁とを含むように構成されることにより、加熱部（
蒸発部）７における単位体積当たりの伝熱面積が大ぎく
なる。
２とに連通した空間が内包される容器と該容器内に上昇
管１と下降管２と連通しない空間部分を形成する１Ｉ１
５１壁とを含むように構成されることにより、加熱部（
蒸発部）７における単位体積当たりの伝熱面積が大ぎく
なる。
第４図、第５図は効果に関する説明図である。
第４図は第１図（第１実施例）中のＩＶ−ＩＶ位置を矢
印方向に見た断面図、第５図は本発明を用いない通常の
加熱部で、加熱部（蒸発部）７を構成する容器内の空間
がすべて上昇管１と下降１２に連通してＪ５す、中空体
は存在しない。容器を構成する両面を■じた横置型置ａ
ＩＩ体８のサイズ、形状は第４図、第５図の場合とも同
じで、また、封入されている熱媒体１５の絶対量も同じ
場合を示す。
印方向に見た断面図、第５図は本発明を用いない通常の
加熱部で、加熱部（蒸発部）７を構成する容器内の空間
がすべて上昇管１と下降１２に連通してＪ５す、中空体
は存在しない。容器を構成する両面を■じた横置型置ａ
ＩＩ体８のサイズ、形状は第４図、第５図の場合とも同
じで、また、封入されている熱媒体１５の絶対量も同じ
場合を示す。
第１実施例を示す第４図では、中空体の存在のため熱媒
体１５の液面の高さは第５図の場合に比較して上昇し、
それに対応して熱の授受面である容：Ｓ内壁面と熱媒体
１５との接触面積（伝熱面ａ＞が増大している。また、
中空体があるため、熱媒体１５の自由表面は面積が小さ
くなっている。第２実施例の場合は、加熱部（蒸発部）
７付近の空間と連通しているｂＭ置型円筒管体１１、実
施例３の場合は、加熱部（蒸発部）７付近の空間と連通
しているＵ字型管体１１にも例えば高温ガスを流し、４
１１１置型円筒管体１１あるいはＵ字型管体１１と熱媒
体１５との接触面も伝熱面となり、伝熱面は一段と増大
される。
体１５の液面の高さは第５図の場合に比較して上昇し、
それに対応して熱の授受面である容：Ｓ内壁面と熱媒体
１５との接触面積（伝熱面ａ＞が増大している。また、
中空体があるため、熱媒体１５の自由表面は面積が小さ
くなっている。第２実施例の場合は、加熱部（蒸発部）
７付近の空間と連通しているｂＭ置型円筒管体１１、実
施例３の場合は、加熱部（蒸発部）７付近の空間と連通
しているＵ字型管体１１にも例えば高温ガスを流し、４
１１１置型円筒管体１１あるいはＵ字型管体１１と熱媒
体１５との接触面も伝熱面となり、伝熱面は一段と増大
される。
このように本発明ループ型ヒートパイプの加熱部（蒸発
部）７は、単位体積当りの伝熱面積の増大が図られてお
り、その結果、作動流体内の温度分布の均一化が促進さ
れ、したがって作動流体の蒸発・沸騰が安定し、圧力変
動も抑制される。また、第４図から理解できるように、
加熱部（蒸発部）７で作動流体１５が沸騰し、発生する
蒸気気泡で液状の作動流体に同伴現象が生じても、その
発生する範囲は加熱部（蒸発部）７の容器内において、
中空体周囲の狭まれた自由表面に限られる。
部）７は、単位体積当りの伝熱面積の増大が図られてお
り、その結果、作動流体内の温度分布の均一化が促進さ
れ、したがって作動流体の蒸発・沸騰が安定し、圧力変
動も抑制される。また、第４図から理解できるように、
加熱部（蒸発部）７で作動流体１５が沸騰し、発生する
蒸気気泡で液状の作動流体に同伴現象が生じても、その
発生する範囲は加熱部（蒸発部）７の容器内において、
中空体周囲の狭まれた自由表面に限られる。
しかも上昇管１に流入するまでの圓に、横置型円筒管体
８の上部内面がじゃま板的に作用し、蒸気気泡は破＋４
１！され、上昇管１には作動流体蒸気のみが流入し、液
状のものの流入は抑制される。
８の上部内面がじゃま板的に作用し、蒸気気泡は破＋４
１！され、上昇管１には作動流体蒸気のみが流入し、液
状のものの流入は抑制される。
第１図〜第３図は本発明ループ型ヒートパイプの三つの
実施例を示し、第４図は第１図中のｔＶ −ＩＶ位置を
矢印方向に見た断面図、第５図は第４図との比較図であ
る。 １−上昇管、 ２−下降管 ６−冷ｕＪ部（凝縮部）、７−加熱部（蒸発部）１５−
熱媒体 特許出願人 工業技術院長 川 １）裕 部ｉｃ１ Ｇ １３図 ′１！４図 第５図 手続補正書（自発） 昭和５９年１１月１４日 特許庁長官 志 賀 学 殿
フ毛１、事件の表示 昭和５９年特許願第１６０
２８２号２、発明の名称 ループ型ヒートパイプ３
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区霞が関１丁目３番１号氏名
（１１４）工業技術院長等々力達４、指定代理人 ７、補正の対象 （１）明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の
欄８、補正の内容 （Ｉ）本ＩＱＩＩＩ細書中において次の通り補正を行い
ます。 （１）特許請求の範囲を下記の通り訂正します。 記 ［特許請求の範囲 １、上昇管と下降管とを別個に含むループ回路、前記ル
ープ回路に封入された作動流体である熱媒体、前記ルー
プ回路の一部で前記ループ°の上方に位置する冷却部（
ｍ１ｉ１部）、前記ループ回路の一部でｙＪ記ループ回
路の下方に位置する加熱部（蒸発部〉よりなるループ型
ヒートパイプにおいて、前記加熱部（蒸発部）互前記上
昇管と前記下降管とに連通した空間が内包される容器と
、該容器内に前記上昇管と前記下降管とに連通しない空
間部分を形成する隔壁とを含むことを特徴とするループ
型ヒートパイプ。」 記 「上部連結管３を経て冷却部（凝縮部）６に導かれ冷却
され、加熱部（蒸発部）７で吸収した熱を放出する。冷
却部（凝縮部）６で吸収熱を放出した熱媒体１５は、」 （３）第６頁第１５行に記載の「第３実施例では」を、
「第３実施例でも」に訂正します。 （ＩＩ）図面において第１図を別紙の通り訂正します。
実施例を示し、第４図は第１図中のｔＶ −ＩＶ位置を
矢印方向に見た断面図、第５図は第４図との比較図であ
る。 １−上昇管、 ２−下降管 ６−冷ｕＪ部（凝縮部）、７−加熱部（蒸発部）１５−
熱媒体 特許出願人 工業技術院長 川 １）裕 部ｉｃ１ Ｇ １３図 ′１！４図 第５図 手続補正書（自発） 昭和５９年１１月１４日 特許庁長官 志 賀 学 殿
フ毛１、事件の表示 昭和５９年特許願第１６０
２８２号２、発明の名称 ループ型ヒートパイプ３
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区霞が関１丁目３番１号氏名
（１１４）工業技術院長等々力達４、指定代理人 ７、補正の対象 （１）明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の
欄８、補正の内容 （Ｉ）本ＩＱＩＩＩ細書中において次の通り補正を行い
ます。 （１）特許請求の範囲を下記の通り訂正します。 記 ［特許請求の範囲 １、上昇管と下降管とを別個に含むループ回路、前記ル
ープ回路に封入された作動流体である熱媒体、前記ルー
プ回路の一部で前記ループ°の上方に位置する冷却部（
ｍ１ｉ１部）、前記ループ回路の一部でｙＪ記ループ回
路の下方に位置する加熱部（蒸発部〉よりなるループ型
ヒートパイプにおいて、前記加熱部（蒸発部）互前記上
昇管と前記下降管とに連通した空間が内包される容器と
、該容器内に前記上昇管と前記下降管とに連通しない空
間部分を形成する隔壁とを含むことを特徴とするループ
型ヒートパイプ。」 記 「上部連結管３を経て冷却部（凝縮部）６に導かれ冷却
され、加熱部（蒸発部）７で吸収した熱を放出する。冷
却部（凝縮部）６で吸収熱を放出した熱媒体１５は、」 （３）第６頁第１５行に記載の「第３実施例では」を、
「第３実施例でも」に訂正します。 （ＩＩ）図面において第１図を別紙の通り訂正します。
Claims (1)
- （１）上昇管と下降管とを別個に含むループ回路、前記
ループ回路に封入された作動流体である熱媒体、前記ル
ープ回路の一部で前記ループの上方に位置する冷却部（
凝縮部）、前記ループ回路の一部で前記ループ回路の下
方に位置する加熱部（蒸発部）よりなるループ型ヒート
パイプにおいて、前記加熱部（蒸発部）を前記上昇管と
前記下降管とに連通した空間が内包される容器と、該容
器内に前記上昇管と前記下降管とに連通しない空間部分
を形成する隔壁とを含むことを特徴とするループ型ヒー
トパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16028284A JPS6141888A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | ル−プ型ヒ−トパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16028284A JPS6141888A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | ル−プ型ヒ−トパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6141888A true JPS6141888A (ja) | 1986-02-28 |
Family
ID=15711616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16028284A Pending JPS6141888A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | ル−プ型ヒ−トパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6141888A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100386587C (zh) * | 2006-06-12 | 2008-05-07 | 北京科技大学 | 无泵自循环非真空分体式重力热管 |
| WO2012129747A1 (zh) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | 苏州环创电子有限公司 | Led路灯循环散热系统 |
| JP2012225623A (ja) * | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Panasonic Corp | 冷却装置およびこれを搭載した電子機器、および電気自動車 |
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| JPS4894037A (ja) * | 1972-03-15 | 1973-12-04 |
-
1984
- 1984-08-01 JP JP16028284A patent/JPS6141888A/ja active Pending
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| US10349556B2 (en) | 2016-08-30 | 2019-07-09 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Cooling device and electronic device using same |
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