JPS618595A - ヒ−トパイプ - Google Patents
ヒ−トパイプInfo
- Publication number
- JPS618595A JPS618595A JP12988384A JP12988384A JPS618595A JP S618595 A JPS618595 A JP S618595A JP 12988384 A JP12988384 A JP 12988384A JP 12988384 A JP12988384 A JP 12988384A JP S618595 A JPS618595 A JP S618595A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- heat pipe
- titanium
- iron
- coating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
- F28F19/06—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of metal
-
- 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
- F28D15/0258—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 means to remove contaminants, e.g. getters
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (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】
（産業上の利用分野）
この発明は、作動液として水を、コンテナの材質として
鉄を使用する鉄−水ヒートパイプに関する。
鉄を使用する鉄−水ヒートパイプに関する。
尚、この明ｍ書において、鉄の語はステンレス鋼、軟鋼
等の鉄合金を含む意味において、またチタンの語はチタ
ン合金を含む意味において用いる。
等の鉄合金を含む意味において、またチタンの語はチタ
ン合金を含む意味において用いる。
（従来の技術）
コンテナの構造材としての鉄は強度に優れ安価であり、
一方作動液としての水は蒸発潜熱、限界熱流が大で概ね
１００℃〜３５０℃程度の温度範囲で４よ作動液として
優れたものである。
一方作動液としての水は蒸発潜熱、限界熱流が大で概ね
１００℃〜３５０℃程度の温度範囲で４よ作動液として
優れたものである。
しかる°にこれらを組合わせた鉄−水ヒートパイプでは
、鉄が水によって腐食され、その結果多量の不凝縮ガス
である水素ガスが発生ずる。
、鉄が水によって腐食され、その結果多量の不凝縮ガス
である水素ガスが発生ずる。
而して、この水素ガスはヒートパイプの凝縮部に蓄積さ
れて次第に凝縮部を占領するため、蒸気の凝縮が妨げら
れ、伝熱性能の劣化を招く。
れて次第に凝縮部を占領するため、蒸気の凝縮が妨げら
れ、伝熱性能の劣化を招く。
この種の劣化“は時間に比例して増大するため、ヒート
パイプの寿命は加速的に短縮される。従って、鉄−水ヒ
ートバイブはそのままでは実用化が困難である。
パイプの寿命は加速的に短縮される。従って、鉄−水ヒ
ートバイブはそのままでは実用化が困難である。
そこで、従来では、断るヒートパイプの実用化を図るた
め、コンテナの一部、特に凝縮部を水素透過性の良いパ
ラジウムにより形成したり（実開昭５０−４９０６４号
）、あるいは・凝縮部位にパラジウム線を挿設する（実
公昭５６−１４２号）ことにより、ヒートパイプ内に溜
った水素ガスをパラジウムを介してヒー１−パイプ外へ
排出するように構成したものが提供されている。
め、コンテナの一部、特に凝縮部を水素透過性の良いパ
ラジウムにより形成したり（実開昭５０−４９０６４号
）、あるいは・凝縮部位にパラジウム線を挿設する（実
公昭５６−１４２号）ことにより、ヒートパイプ内に溜
った水素ガスをパラジウムを介してヒー１−パイプ外へ
排出するように構成したものが提供されている。
（発明が解決しようと覆る問題点）
しかしながら、上記のヒートパイプでは、高温度下での
使用の際さらに増大する水素ガスの発生に対して、パラ
ジウムのみでは水素ガスの排出が追いつかず、ヒートパ
イプの性能劣化を充分に抑制できないというような問題
があった。
使用の際さらに増大する水素ガスの発生に対して、パラ
ジウムのみでは水素ガスの排出が追いつかず、ヒートパ
イプの性能劣化を充分に抑制できないというような問題
があった。
この発明は、かかる問題を解消するためになされたもの
であって、水素ガスの発生量が多い場合であってもヒー
トパイプの劣化を防止し、耐久性、寿命を向上しうる鉄
−水ヒ、−ドパイブを提供することを目的と１−る。
であって、水素ガスの発生量が多い場合であってもヒー
トパイプの劣化を防止し、耐久性、寿命を向上しうる鉄
−水ヒ、−ドパイブを提供することを目的と１−る。
（問題点を解決するための手段）
この目的を達成するために、この発明は、チタンが水素
溶解度が他の金属に較べて高い反面、吸収した水素を放
出しやすい性質を有していることに看目し、鉄製コンテ
ナの凝縮部の少なくとも内面にチタン被覆層を形成する
ことによって、ヒートパイプ内で発生した水素ガスの外
部への放出量を増大せしめたことを特徴としている。
溶解度が他の金属に較べて高い反面、吸収した水素を放
出しやすい性質を有していることに看目し、鉄製コンテ
ナの凝縮部の少なくとも内面にチタン被覆層を形成する
ことによって、ヒートパイプ内で発生した水素ガスの外
部への放出量を増大せしめたことを特徴としている。
即ち、この発明は、作動液として水を、コンテナの材質
として鉄を使用するヒートパイプにおいて、前記コンテ
ナの凝縮部の少なくとも内面の一部若しくは全部にチタ
ン被覆層が形成されてなるこ、とを特徴とするヒートパ
イプを要旨とするものである。
として鉄を使用するヒートパイプにおいて、前記コンテ
ナの凝縮部の少なくとも内面の一部若しくは全部にチタ
ン被覆層が形成されてなるこ、とを特徴とするヒートパ
イプを要旨とするものである。
チタンは前述のように、ヒートパイプ内で発生する水素
ガスを吸収するためのものであり、従って、チタン被覆
層は水素ガスと接触し得るコン゛テナの凝縮部の少な（
とも内面の一部若しくは全部に形成されなければならな
い。−例として抛１図は、凝縮部（１）におけるエンド
キャップ（２）の内面にチタン被覆層（３）が形成され
た場合を示“している。勿論外筒（４）の内周面のみに
形成しても良く、あるいはエンドキャップ（２）の内面
と外筒（４）の内周面の両方に形成しても良い。さらに
チタン被覆層は凝縮部の内面のみならず、内外両面に形
成するものとしても良い。
ガスを吸収するためのものであり、従って、チタン被覆
層は水素ガスと接触し得るコン゛テナの凝縮部の少な（
とも内面の一部若しくは全部に形成されなければならな
い。−例として抛１図は、凝縮部（１）におけるエンド
キャップ（２）の内面にチタン被覆層（３）が形成され
た場合を示“している。勿論外筒（４）の内周面のみに
形成しても良く、あるいはエンドキャップ（２）の内面
と外筒（４）の内周面の両方に形成しても良い。さらに
チタン被覆層は凝縮部の内面のみならず、内外両面に形
成するものとしても良い。
チタン被覆層の形成方法としては、メツ十法、溶射法、
クラッド等各種被覆方法のうちのいずれを採用しても良
い。
クラッド等各種被覆方法のうちのいずれを採用しても良
い。
尚、チタン被覆層を形成する代わりに、凝縮部の一部あ
るいは全部をチタン単独材で構成することも考えられた
が、本発明において特に鉄製コンテナの少なくとも内面
にチタン被覆層を形成するものとしたのは、チタン単独
材ではヒートパイプ素管との溶接が困難であること、及
び水素の拡散係数はチタンよりも鉄の方が良いため、チ
タン単独で使用するよりも水素の放出能力が大となるこ
と等め理由に基づ−く。
るいは全部をチタン単独材で構成することも考えられた
が、本発明において特に鉄製コンテナの少なくとも内面
にチタン被覆層を形成するものとしたのは、チタン単独
材ではヒートパイプ素管との溶接が困難であること、及
び水素の拡散係数はチタンよりも鉄の方が良いため、チ
タン単独で使用するよりも水素の放出能力が大となるこ
と等め理由に基づ−く。
（発明の作用）
この発明に係るヒートパイプでは、ヒートパイプ内の水
素分圧は作動液である水の蒸気圧と平衡するため、特に
高温度下においては大気中の水素分圧に較べてはるかに
人となり、ヒートパイプ内外に水素濃度勾配が生じる。
素分圧は作動液である水の蒸気圧と平衡するため、特に
高温度下においては大気中の水素分圧に較べてはるかに
人となり、ヒートパイプ内外に水素濃度勾配が生じる。
一方、チタンは水素溶解度が高い反面、吸収した水素を
放出しやすい性質を有していることから、前・記′ａ度
勾配によってヒートパイプ内の水素ガスがチタン被覆層
に速やかに吸収され鉄中へと移行される。移行された水
素は水素拡散係数が高い鉄内を濃度勾配の低い方へと移
動し、大気中へ放出される。尚、コンテナ外面にもチタ
ン被覆層が形成されている場合には、鉄中の水素は該被
覆層によって吸収され、被覆層から一層効率良く大気中
へと放出される。
放出しやすい性質を有していることから、前・記′ａ度
勾配によってヒートパイプ内の水素ガスがチタン被覆層
に速やかに吸収され鉄中へと移行される。移行された水
素は水素拡散係数が高い鉄内を濃度勾配の低い方へと移
動し、大気中へ放出される。尚、コンテナ外面にもチタ
ン被覆層が形成されている場合には、鉄中の水素は該被
覆層によって吸収され、被覆層から一層効率良く大気中
へと放出される。
（発明の効果）
以上説明したように、この発明は鉄製コンテナの凝縮部
の少なくとも内面の一部若しくは全部にチタン被覆層が
形成されたものであることに丸、す、特に高温度下での
使用の際のように水素が咄、の発生量が多い場合であっ
ても、該ガスが速やかにチタン被覆層に吸収され鉄内を
移動してヒートパイプ外部へと放出される結果、水素ガ
スが凝縮部に蓄積される事態を防止でき、恒久的に安定
動作を行う耐久性に優れた寿命の長い鉄−水ヒートパイ
プを提供し得る。
の少なくとも内面の一部若しくは全部にチタン被覆層が
形成されたものであることに丸、す、特に高温度下での
使用の際のように水素が咄、の発生量が多い場合であっ
ても、該ガスが速やかにチタン被覆層に吸収され鉄内を
移動してヒートパイプ外部へと放出される結果、水素ガ
スが凝縮部に蓄積される事態を防止でき、恒久的に安定
動作を行う耐久性に優れた寿命の長い鉄−水ヒートパイ
プを提供し得る。
次にこの発明の実施例を示す。
（実施例）
直Ｗ２５．４ｍｍ、長さ２０００ｍｍ、外筒の材質５Ｔ
Ｂ３５．厚さ４．０ｍ、凝縮部のエンドキレツブの材質
Ｓ Ｓ ４．１ 、厚さ４．０ｍｍを共通とし、 （Ａ） 前記エンドキャップ内面に溶射法により厚さ
０．５４のチタン被覆層が形成された本発明に係るヒー
トパイプ、 （Ｂ） 溶射法により、エンドキャップ内面に厚さＯ
１５ｍｍのチタン被覆層が、エンドキャップ外面に厚さ
０．１８のチタン被覆層がそれぞれ形成された本発明に
係るヒートパイプ、 （Ｃ） チタン被覆層を形成しない従来のヒートパイ
プ、 の３種類のピー１−パイプにつき、以下のライフテスト
を貴施し経時劣化の程瓜を比較した。尚、いずれのピー
１−パイプも外筒の内周面は機械的に研摩し、また作動
液は純水を用いた。
Ｂ３５．厚さ４．０ｍ、凝縮部のエンドキレツブの材質
Ｓ Ｓ ４．１ 、厚さ４．０ｍｍを共通とし、 （Ａ） 前記エンドキャップ内面に溶射法により厚さ
０．５４のチタン被覆層が形成された本発明に係るヒー
トパイプ、 （Ｂ） 溶射法により、エンドキャップ内面に厚さＯ
１５ｍｍのチタン被覆層が、エンドキャップ外面に厚さ
０．１８のチタン被覆層がそれぞれ形成された本発明に
係るヒートパイプ、 （Ｃ） チタン被覆層を形成しない従来のヒートパイ
プ、 の３種類のピー１−パイプにつき、以下のライフテスト
を貴施し経時劣化の程瓜を比較した。尚、いずれのピー
１−パイプも外筒の内周面は機械的に研摩し、また作動
液は純水を用いた。
ライフテストは、第２図に示すように上記３種類のヒー
トパイプの蒸発部（５）に電熱ヒーター（６）を巻いて
２５０℃で連続加熱し、凝縮部（１）の先端から１１＝
５０ｍｍの点Ｐ１の温度Ｔ１と、Ｌ２−１０００ｍｍの
点Ｐ２の温度Ｔ２を所定時間経過ごとに測定することに
より行った。測定は、蒸発部先端から下部９００ ｍｍ
の長さ範囲を６０〜７０℃の温水中に浸漬して行った。
トパイプの蒸発部（５）に電熱ヒーター（６）を巻いて
２５０℃で連続加熱し、凝縮部（１）の先端から１１＝
５０ｍｍの点Ｐ１の温度Ｔ１と、Ｌ２−１０００ｍｍの
点Ｐ２の温度Ｔ２を所定時間経過ごとに測定することに
より行った。測定は、蒸発部先端から下部９００ ｍｍ
の長さ範囲を６０〜７０℃の温水中に浸漬して行った。
そして△Ｔ＝Ｔ２−Ｔ＋ を求めた。その結果を第３図
の図表に示す。
の図表に示す。
上記図表から明らかなように、本発明実施品（Ａ）（Ｂ
）は４０００時間経過後も６丁が零に近似し、１１点、
２２点に温度差がなく伝熱性能が依然良好であることが
わかる。一方従来品（Ｃ）は大きな温度差を生じ、短期
間のうちに伝熱性能が劣化することがわかる。従って本
発明に係るヒートパイプが耐久性に優れ、寿命が長いこ
とを確認し得た。
）は４０００時間経過後も６丁が零に近似し、１１点、
２２点に温度差がなく伝熱性能が依然良好であることが
わかる。一方従来品（Ｃ）は大きな温度差を生じ、短期
間のうちに伝熱性能が劣化することがわかる。従って本
発明に係るヒートパイプが耐久性に優れ、寿命が長いこ
とを確認し得た。
第１図は本発明に係るヒートパイプの一例を示１凝縮部
の縦断面図、第２図はライフテストの実施方法を説明す
るための正面図、第３図はライフテストの実施結果を示
す図表である。 （１）・・・凝縮部、（２）・・・エンドキャップ、（
３）・・・チタン被覆層、（４）・・・外筒。 以 上 ヒートｌぐイフ０イ乍勧峙向（ｈｒ） 手続補正書 昭和５９年 ９月２５日 昭和 ５９年 特 許 願第１２９８８３号事件よ。 関係 特許出願人 ヶ 、 堺市海山町６丁２２４番地氏 名（名
称） 昭和アルミニウム株式会社４、代 理 人
代表者 河 内 壽 昭８、補正の内容 （１） 明細書第５頁第１１行の「良い」を、「大きい
」と訂正す把。 以 上
の縦断面図、第２図はライフテストの実施方法を説明す
るための正面図、第３図はライフテストの実施結果を示
す図表である。 （１）・・・凝縮部、（２）・・・エンドキャップ、（
３）・・・チタン被覆層、（４）・・・外筒。 以 上 ヒートｌぐイフ０イ乍勧峙向（ｈｒ） 手続補正書 昭和５９年 ９月２５日 昭和 ５９年 特 許 願第１２９８８３号事件よ。 関係 特許出願人 ヶ 、 堺市海山町６丁２２４番地氏 名（名
称） 昭和アルミニウム株式会社４、代 理 人
代表者 河 内 壽 昭８、補正の内容 （１） 明細書第５頁第１１行の「良い」を、「大きい
」と訂正す把。 以 上
Claims (1)
- 作動液として水を、コンテナの材質として鉄を使用す
るヒートパイプにおいて、前記コンテナの凝縮部の少な
くとも内面の一部若しくは全部にチタン被覆層が形成さ
れてなることを特徴とするヒートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12988384A JPS618595A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | ヒ−トパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12988384A JPS618595A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | ヒ−トパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618595A true JPS618595A (ja) | 1986-01-16 |
Family
ID=15020686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12988384A Pending JPS618595A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | ヒ−トパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS618595A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017150356A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 古河電気工業株式会社 | ヒートパイプ |
| TWI642891B (zh) * | 2017-07-25 | 2018-12-01 | 日商古河電氣工業股份有限公司 | Heat pipe and radiator |
| JP2021124209A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-30 | 古河電気工業株式会社 | ベーパーチャンバ |
| JP6928860B1 (ja) * | 2020-11-20 | 2021-09-01 | 古河電気工業株式会社 | ベーパーチャンバ |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP12988384A patent/JPS618595A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017150356A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 古河電気工業株式会社 | ヒートパイプ |
| JPWO2017150356A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2018-12-20 | 古河電気工業株式会社 | ヒートパイプ |
| US10816276B2 (en) | 2016-02-29 | 2020-10-27 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Heat pipe |
| TWI642891B (zh) * | 2017-07-25 | 2018-12-01 | 日商古河電氣工業股份有限公司 | Heat pipe and radiator |
| JP2021124209A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-30 | 古河電気工業株式会社 | ベーパーチャンバ |
| JP6928860B1 (ja) * | 2020-11-20 | 2021-09-01 | 古河電気工業株式会社 | ベーパーチャンバ |
| WO2022107630A1 (ja) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | 古河電気工業株式会社 | ベーパーチャンバ |
| JP2022082030A (ja) * | 2020-11-20 | 2022-06-01 | 古河電気工業株式会社 | ベーパーチャンバ |
| US11874068B2 (en) | 2020-11-20 | 2024-01-16 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Vapor chamber |
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