JPS62141497A - ヒ−ト・パイプの製造法 - Google Patents
ヒ−ト・パイプの製造法Info
- Publication number
- JPS62141497A JPS62141497A JP60281695A JP28169585A JPS62141497A JP S62141497 A JPS62141497 A JP S62141497A JP 60281695 A JP60281695 A JP 60281695A JP 28169585 A JP28169585 A JP 28169585A JP S62141497 A JPS62141497 A JP S62141497A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corrosion
- tube
- heat pipe
- layer
- vanadate
- 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.)
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (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、スチール製管体内に作動液として水が封入
されたヒート・パイプの製造法に関する。
されたヒート・パイプの製造法に関する。
従来技術とその問題点
スチール製管体内に水が封入されたヒート・パイプは、
管体の強度の高さと、水の作動液としての性能の高さか
ら、広範囲に使用されている。しかしながら、このよう
なヒート・パイプでは、鉄と水とが反応して水素ガスが
発生し、短時間でヒート・パイプの性能を劣化させると
いう問題があった。すなわち、発生した水素ガスは、原
子状態でスチール製管体の壁内を拡散して、一部は一定
速度で管体外に放出されるが、大部分は管体内の凝縮部
に溜って、ヒート・パイプの性能を低下させる。しかも
、スチール製管体の外面を、耐食性付与およびブレージ
ング層を有するアルミニウム製フィンの真空ろう付けの
目的でアルミナイズド処理することがあるが、この場合
管体の壁内部を拡散した水素ガスは、形成されたアルミ
ナイズド皮膜によって管体外への放出を遮られる。
管体の強度の高さと、水の作動液としての性能の高さか
ら、広範囲に使用されている。しかしながら、このよう
なヒート・パイプでは、鉄と水とが反応して水素ガスが
発生し、短時間でヒート・パイプの性能を劣化させると
いう問題があった。すなわち、発生した水素ガスは、原
子状態でスチール製管体の壁内を拡散して、一部は一定
速度で管体外に放出されるが、大部分は管体内の凝縮部
に溜って、ヒート・パイプの性能を低下させる。しかも
、スチール製管体の外面を、耐食性付与およびブレージ
ング層を有するアルミニウム製フィンの真空ろう付けの
目的でアルミナイズド処理することがあるが、この場合
管体の壁内部を拡散した水素ガスは、形成されたアルミ
ナイズド皮膜によって管体外への放出を遮られる。
そこで、従来、上記のような水素ガスの発生と、水素ガ
ス発生によるヒート・パイプの性能劣化を防止するため
に、次のような方法がとられていた。
ス発生によるヒート・パイプの性能劣化を防止するため
に、次のような方法がとられていた。
■ 水にインヒビターを添加して水と鉄との反応を抑制
すること。
すること。
■ スチール製管体内面に銅等の金属をメッキしておく
こと。
こと。
■ 管体内に水素吸蔵材を設【プること。
■ 管体の内外を連通させるように、Ｐｄ等からなる線
状の水素透過部材を設けること。
状の水素透過部材を設けること。
■ 上記■〜■の組合せ。
しかしながら、上記の方法によっても、水素ガスの発生
と、発生した水素ガスによるヒート・パイプの性能劣化
を長期間にわたって抑えることはできなかった。
と、発生した水素ガスによるヒート・パイプの性能劣化
を長期間にわたって抑えることはできなかった。
この発明の目的は、上記の問題を解決し、長期間にわた
って性能劣化を起こすことのないヒート・パイプを製造
する方法を提供することにある。
って性能劣化を起こすことのないヒート・パイプを製造
する方法を提供することにある。
問題点を解決するための手段
この発明によるヒート・パイプの製造法は、スチール製
の管体の内面をバナジン酸塩の水溶液で加熱下に処理し
て、管体内面に防食層を形成させ、ついで該水溶液を管
体から排出した後、さらに管体の内面を過酸化水素水で
加熱下に防食処理し、ついで該過酸化水素水を管体から
排出した後作動液を管体内に封入することを特徴とする
ものである。
の管体の内面をバナジン酸塩の水溶液で加熱下に処理し
て、管体内面に防食層を形成させ、ついで該水溶液を管
体から排出した後、さらに管体の内面を過酸化水素水で
加熱下に防食処理し、ついで該過酸化水素水を管体から
排出した後作動液を管体内に封入することを特徴とする
ものである。
上記において、防食層を形成する防食層形成処理用水溶
液のバナジン酸塩としては、メタバナジン酸アンモニウ
ム、メタバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸カリウ
ムなどがよく使用されるが、これらに限定されない。ま
た、これらのバナジン酸塩のうちでは、アルカリ金属を
含まないメタバナジン酸アンモニウムを用いるのが好ま
しい。バナジン酸塩の濃度は好ましくは０．１〜５ｗｔ
％程度である。Ｑ、１ｗｔ％未満では十分な厚さの防食
層が形成されず、また５ｗｔ％を越えても特に著しい効
果はなく、かえってコスト高をまねく。加熱温度は１６
０℃以上、好ましくは、ヒート・パイプの使用時に防食
層にクラックが生じないような温度である。１６０℃未
満では防食層の形成が十分でない。処理時間はバナジン
酸塩の種類、温度、製造されたヒート・パイプの使用温
度域等を考慮して適宜決められる。バナジン酸塩の水溶
液は、予めバナジン酸塩をイオン交換水等の純水に溶解
して調製したものでも、また、ヒート・パイプ用管体内
にまずバナジン酸塩を投入し、ついでイオン交換水等の
純水を注入して、管内において調製したものでもよい。
液のバナジン酸塩としては、メタバナジン酸アンモニウ
ム、メタバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸カリウ
ムなどがよく使用されるが、これらに限定されない。ま
た、これらのバナジン酸塩のうちでは、アルカリ金属を
含まないメタバナジン酸アンモニウムを用いるのが好ま
しい。バナジン酸塩の濃度は好ましくは０．１〜５ｗｔ
％程度である。Ｑ、１ｗｔ％未満では十分な厚さの防食
層が形成されず、また５ｗｔ％を越えても特に著しい効
果はなく、かえってコスト高をまねく。加熱温度は１６
０℃以上、好ましくは、ヒート・パイプの使用時に防食
層にクラックが生じないような温度である。１６０℃未
満では防食層の形成が十分でない。処理時間はバナジン
酸塩の種類、温度、製造されたヒート・パイプの使用温
度域等を考慮して適宜決められる。バナジン酸塩の水溶
液は、予めバナジン酸塩をイオン交換水等の純水に溶解
して調製したものでも、また、ヒート・パイプ用管体内
にまずバナジン酸塩を投入し、ついでイオン交換水等の
純水を注入して、管内において調製したものでもよい。
また、バナジン酸塩の水溶液を用いた防食層形成処理は
、加熱時に該水溶液が膨張して管体内に充満するように
して行なうのが好ましい。こうすれば、管体の内面全体
に均一な防食層を形成することができる。防食層は、■
２０３、ＶＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等のうち１ま
たは２以上からなると考えられる。
、加熱時に該水溶液が膨張して管体内に充満するように
して行なうのが好ましい。こうすれば、管体の内面全体
に均一な防食層を形成することができる。防食層は、■
２０３、ＶＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等のうち１ま
たは２以上からなると考えられる。
上記において、バナジン酸塩の水溶液を用いて管体内面
に防食層を形成した後、さらに過酸化水素水を用いて防
食処理を施すと、上記防食層による防食効果が一層向上
する。その理由は明らかではないが、次の通りであると
考えられる。すなわち、上記防食層を形成した後、過酸
化水素水を用いて防食処理を施せば、上記防食層を構成
している化学的に安定な■０３、■。
に防食層を形成した後、さらに過酸化水素水を用いて防
食処理を施すと、上記防食層による防食効果が一層向上
する。その理由は明らかではないが、次の通りであると
考えられる。すなわち、上記防食層を形成した後、過酸
化水素水を用いて防食処理を施せば、上記防食層を構成
している化学的に安定な■０３、■。
２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４が成長し、または新たにＦ
ｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４が生成し、その結果上記防食層に
よる防食効果が一層向上するからであると考えられる。
ｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４が生成し、その結果上記防食層に
よる防食効果が一層向上するからであると考えられる。
過酸化水素水の温度は０．１〜３４ｗｔ％、好ましくは
１〜５ｗｔ％であるのがよい。Ｑ、１ｗｔ％未満では十
分な効果が得られず、また３４ｗｔ％を越えても特に著
しい効果はなく、かえってコスト高をまねく。加熱温度
は１６０℃以上、好ましくは、ヒート・パイプの使用時
に防食層にクラックが生じないような湿度である。１６
０’Ｃ未満では十分な効果が得られない。処理時間は防
食層形成処理にもちいるバナジン酸塩の種類、濃度、製
造されたヒート・パイプの使用温度域、形成されている
防食層の厚さ等を考慮して適宜決められる。
１〜５ｗｔ％であるのがよい。Ｑ、１ｗｔ％未満では十
分な効果が得られず、また３４ｗｔ％を越えても特に著
しい効果はなく、かえってコスト高をまねく。加熱温度
は１６０℃以上、好ましくは、ヒート・パイプの使用時
に防食層にクラックが生じないような湿度である。１６
０’Ｃ未満では十分な効果が得られない。処理時間は防
食層形成処理にもちいるバナジン酸塩の種類、濃度、製
造されたヒート・パイプの使用温度域、形成されている
防食層の厚さ等を考慮して適宜決められる。
また過酸化水素水を用いた防食処理は、加熱時に該過酸
化水素水が膨張して管体内に充満するようにして行なう
のが好ましい。こうすれば、バナジン酸塩水溶液を用い
て形成した防食層全体に均一に防食処理を施すことがで
きる。
化水素水が膨張して管体内に充満するようにして行なう
のが好ましい。こうすれば、バナジン酸塩水溶液を用い
て形成した防食層全体に均一に防食処理を施すことがで
きる。
作動液としては、純水にアルカリ化ｐＨ調整剤を添加し
てｐＨ８〜１２の範囲に調整したものを用いることが好
ましい。ｐＨ８〜１２の範囲はＦｅやＶの不動態域であ
り、しかも■０２、Ｖ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４
等の安定化域であって、長期の使用によってもＦｅと水
との反応が起こったり、防食層が不安定な状態とならな
いからである。また、アルカリ化ｐＨ調整剤としては、
アルカリ金属およびアルカリ土類金属を含まないものを
用いるのが好ましい。その理由は、アルカリ金属やアル
カリ土類金属を含むアルカリ化ｐＨ調整剤、たとえばＮ
ａＶＯａを用いれば、これがＦｅと反応してＦｅとＶと
Ｏとの混合物の皮膜ができ、その結果Ｖｏ３−が消費さ
れてＮａが残り、ｐＨが大きくなって防食層が溶け、反
応が進んで水素ガスが発生するからである。したがって
、アルカリ化ｐＨ調整剤としては、Ｎ２ Ｈ４等のアミ
ン化合物やＮ ’Ｈ３を用いるのがよい。この中でもＮ
２ Ｈ４を用いるのが特に好ましい。Ｎ２ Ｈ４を用い
ると、純水中の溶存０２が少なくなり、管体内面の防食
層が一層安定化するからである。さらに、作動液の封入
量は、管体の内容積の２０〜３０％程度と一 ８ − するのがよい。
てｐＨ８〜１２の範囲に調整したものを用いることが好
ましい。ｐＨ８〜１２の範囲はＦｅやＶの不動態域であ
り、しかも■０２、Ｖ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４
等の安定化域であって、長期の使用によってもＦｅと水
との反応が起こったり、防食層が不安定な状態とならな
いからである。また、アルカリ化ｐＨ調整剤としては、
アルカリ金属およびアルカリ土類金属を含まないものを
用いるのが好ましい。その理由は、アルカリ金属やアル
カリ土類金属を含むアルカリ化ｐＨ調整剤、たとえばＮ
ａＶＯａを用いれば、これがＦｅと反応してＦｅとＶと
Ｏとの混合物の皮膜ができ、その結果Ｖｏ３−が消費さ
れてＮａが残り、ｐＨが大きくなって防食層が溶け、反
応が進んで水素ガスが発生するからである。したがって
、アルカリ化ｐＨ調整剤としては、Ｎ２ Ｈ４等のアミ
ン化合物やＮ ’Ｈ３を用いるのがよい。この中でもＮ
２ Ｈ４を用いるのが特に好ましい。Ｎ２ Ｈ４を用い
ると、純水中の溶存０２が少なくなり、管体内面の防食
層が一層安定化するからである。さらに、作動液の封入
量は、管体の内容積の２０〜３０％程度と一 ８ − するのがよい。
実 施 例
以下、この発明の実施例を比較例とともに示す。
実施例
長さ３０００ｍｍ、直径３１．８ｍｍ、厚さ４゜５ｍ１
ｌｌの５ＴＢ３５製の管体を用意し、その一端にエンド
キャップを溶接して閉塞した後、管体内面を５ｗｔ％ク
エン酸モノアンモン水溶液で洗浄し、スケールを除去し
て十分清浄にした。ついで、管体の他端にノズル付きエ
ンドキャップを溶接し、ノズルから管体内にＱ、５ｗｔ
％メタバナジン酸アンモニウム水溶液を管体内容積全体
の７０％を満たすように注入した後、ノズルにバルブを
装着した。そして、管体を加熱し、蒸気追い出し法によ
り脱気してからバルブを閉じた。その後、管体全体を均
一に加熱し、３００℃で４時間保持した。ついで、バル
ブを開け、メタバナジン酸アンモニウム水溶液を全て排
出し、冷却後３ｗｔ％過酸化水素水を管体内容積全体の
７０％を満たすように注入した。そして、管体を加熱し
、蒸気追い出し法により脱気してからバルブを閉じた。
ｌｌの５ＴＢ３５製の管体を用意し、その一端にエンド
キャップを溶接して閉塞した後、管体内面を５ｗｔ％ク
エン酸モノアンモン水溶液で洗浄し、スケールを除去し
て十分清浄にした。ついで、管体の他端にノズル付きエ
ンドキャップを溶接し、ノズルから管体内にＱ、５ｗｔ
％メタバナジン酸アンモニウム水溶液を管体内容積全体
の７０％を満たすように注入した後、ノズルにバルブを
装着した。そして、管体を加熱し、蒸気追い出し法によ
り脱気してからバルブを閉じた。その後、管体全体を均
一に加熱し、３００℃で４時間保持した。ついで、バル
ブを開け、メタバナジン酸アンモニウム水溶液を全て排
出し、冷却後３ｗｔ％過酸化水素水を管体内容積全体の
７０％を満たすように注入した。そして、管体を加熱し
、蒸気追い出し法により脱気してからバルブを閉じた。
その後、管体全体を均一に加熱し、３００℃で２時間保
持した。ついで、バルブを開け、メタバナジン酸アンモ
ニウム水溶液を全て排出し、冷却後純水にＮ２ Ｈ４を
添加してｐＨを９．５に調整した作動液を、管体内容積
全体の２０％を満たすように管体内に注入した。そして
、蒸気追い出し法により脱気処理を施してからバルブを
閉じた。このようにして製造したヒート・パイプの蒸発
部を電気ヒータで２８０℃に加熱して、蒸発部を流水で
冷却しつつ蒸発部と凝縮部との温度差（６丁）を測定し
た。熱輸送量は常時４０００Ｗとなるようにした。その
結果、２０００時間経過後の該温度差（ΔＴ）はほぼ０
℃であった。
持した。ついで、バルブを開け、メタバナジン酸アンモ
ニウム水溶液を全て排出し、冷却後純水にＮ２ Ｈ４を
添加してｐＨを９．５に調整した作動液を、管体内容積
全体の２０％を満たすように管体内に注入した。そして
、蒸気追い出し法により脱気処理を施してからバルブを
閉じた。このようにして製造したヒート・パイプの蒸発
部を電気ヒータで２８０℃に加熱して、蒸発部を流水で
冷却しつつ蒸発部と凝縮部との温度差（６丁）を測定し
た。熱輸送量は常時４０００Ｗとなるようにした。その
結果、２０００時間経過後の該温度差（ΔＴ）はほぼ０
℃であった。
従来例
上記実施例と同様にして、管体内面に洗浄処理を施し、
ついでその一端にノズル付きエンドキャップを溶接し、
ノズルから管体内に０．５ｗｔ％メタバナジン酸ナト酸
中トリウム水溶液内容積の２５％を満たすように注入し
た後、ノズルにバルブを装着した。そして、管体を加熱
し、蒸気追い出し法により脱気してからバルブを閉じた
。その後、管体全体を均一に加熱し、３００℃で１時間
保持した。ついで、バルブを開け、メタバナジン酸ナト
リウム水溶液を全て排出し、冷却後０．１ｗｔ％メタバ
ナジン酸ナトジナトリウム水１１ − 溶液（ｐＨ＝８）を、管体内容積全体の１４％を満たす
ように管体内に注入した。そして、蒸気追い出し法によ
り脱気処理を施してからバルブを閉じた。このようにし
て製造したヒート・パイプの蒸発部を電気ヒータで２８
０℃に加熱して、蒸発部を流水で冷却しつつ蒸発部と凝
縮部との温度差（６丁）を測定した。熱輸送量は常時７
１．０００ Ｗとなるようにした。その結果、２０００
時間経過後の該温度差（ΔＴ）はほぼ１００℃であった
。
ついでその一端にノズル付きエンドキャップを溶接し、
ノズルから管体内に０．５ｗｔ％メタバナジン酸ナト酸
中トリウム水溶液内容積の２５％を満たすように注入し
た後、ノズルにバルブを装着した。そして、管体を加熱
し、蒸気追い出し法により脱気してからバルブを閉じた
。その後、管体全体を均一に加熱し、３００℃で１時間
保持した。ついで、バルブを開け、メタバナジン酸ナト
リウム水溶液を全て排出し、冷却後０．１ｗｔ％メタバ
ナジン酸ナトジナトリウム水１１ − 溶液（ｐＨ＝８）を、管体内容積全体の１４％を満たす
ように管体内に注入した。そして、蒸気追い出し法によ
り脱気処理を施してからバルブを閉じた。このようにし
て製造したヒート・パイプの蒸発部を電気ヒータで２８
０℃に加熱して、蒸発部を流水で冷却しつつ蒸発部と凝
縮部との温度差（６丁）を測定した。熱輸送量は常時７
１．０００ Ｗとなるようにした。その結果、２０００
時間経過後の該温度差（ΔＴ）はほぼ１００℃であった
。
発明の効果
この発明のヒート・パイプの製造法によれば、バナジン
酸塩の水溶液で加熱下に処理して管体内面に防食層を形
成するのであるから、この防食層は化学的に安定なＶＯ
２、■２０３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等のうち１また
は２以上からなりしかも緻密なものとなって優れた防食
効果が得られる。したがって、Ｆｅと水とが反応するこ
とによる水素ガスの発生および発生した水素ガスによる
ヒート・パイプの性能劣化が防止される。さらに、バナ
ジン酸塩の水溶液を用いて管体内面に防食層を形成した
後、過酸化水素水を用いて防食処理を施すのであるから
、上記防食層による防食効果が一層向上する。したがっ
て、長期間にわたり性能劣化することのないヒート・パ
イプを得ることができる。
酸塩の水溶液で加熱下に処理して管体内面に防食層を形
成するのであるから、この防食層は化学的に安定なＶＯ
２、■２０３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等のうち１また
は２以上からなりしかも緻密なものとなって優れた防食
効果が得られる。したがって、Ｆｅと水とが反応するこ
とによる水素ガスの発生および発生した水素ガスによる
ヒート・パイプの性能劣化が防止される。さらに、バナ
ジン酸塩の水溶液を用いて管体内面に防食層を形成した
後、過酸化水素水を用いて防食処理を施すのであるから
、上記防食層による防食効果が一層向上する。したがっ
て、長期間にわたり性能劣化することのないヒート・パ
イプを得ることができる。
以 上
Claims (1)
- スチール製の管体の内面をバナジン酸塩の水溶液で加熱
下に処理して、管体内面に防食層を形成させ、ついで該
水溶液を管体から排出した後、さらに管体の内面を過酸
化水素水で加熱下に防食処理し、ついで該過酸化水素水
を管体から排出した後作動液を管体内に封入することを
特徴とするヒート・パイプの製造法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60281695A JPS62141497A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | ヒ−ト・パイプの製造法 |
| US06/938,191 US4760878A (en) | 1985-12-13 | 1986-12-05 | Process for producing heat pipe |
| CN86108394A CN1008637B (zh) | 1985-12-13 | 1986-12-10 | 生产热管的方法 |
| CA000525163A CA1273626A (en) | 1985-12-13 | 1986-12-12 | Process for producing heat pipe |
| DE8686117304T DE3687890T2 (de) | 1985-12-13 | 1986-12-12 | Verfahren zur herstellung eines waermerohres. |
| EP86117304A EP0225650B1 (en) | 1985-12-13 | 1986-12-12 | Process for producing heat pipe |
| KR1019860010681A KR900004879B1 (ko) | 1985-12-13 | 1986-12-13 | 히이트 파이프의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60281695A JPS62141497A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | ヒ−ト・パイプの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141497A true JPS62141497A (ja) | 1987-06-24 |
| JPH0583840B2 JPH0583840B2 (ja) | 1993-11-29 |
Family
ID=17642691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60281695A Granted JPS62141497A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | ヒ−ト・パイプの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62141497A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015151621A (ja) * | 2014-02-19 | 2015-08-24 | Ntn株式会社 | 機械部品の製造方法 |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP60281695A patent/JPS62141497A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015151621A (ja) * | 2014-02-19 | 2015-08-24 | Ntn株式会社 | 機械部品の製造方法 |
| WO2015125767A1 (ja) * | 2014-02-19 | 2015-08-27 | Ntn株式会社 | 機械部品の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0583840B2 (ja) | 1993-11-29 |
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