JPS625276B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は長尺ヒートパイプの製造方法に関す
るもので、特に一本の長尺パイプの内部を隔壁板
によつて一定間隔毎に区切つて多数の密閉室を区
画形成し、各密閉室内にウイツクを配設するとと
もに作動流体を封入した長尺ヒートパイプの製造
方法に関するものである。

従来、ヒートパイプとしては第１図に示すよう
に、両端部が密封された円管１の内面に多孔性の
ウイツク２を取付けるとともに円管１内に作動流
体を封入して構成したものが知られている。この
ようなヒートパイプによれば、外部熱源から蒸発
部Ｅに与えられた熱Ｑによつて作動流体が蒸発
し、その部分の蒸気圧が上がることにより蒸気が
凝縮部Ｃに流れ、ここで潜熱を適宜の吸熱源に伝
達して作動流体が凝縮液化し、他方蒸発部Ｅにて
作動流体が蒸発することにより生じた毛細管圧力
によつて凝縮部Ｃで凝縮液化した化動流体が蒸発
部Ｅへ還流し、このように作動流体が蒸発凝縮を
繰返しつつ循環流動することにより作動流体の潜
熱として高温部から低温部へ熱を輸送することが
できる。

しかるに、上記のヒートパイプにおいては十分
な毛細管圧力およびそれに伴うポンプ作用圧力が
得られれば、そのポンプ作用で液相の作動流体が
還流することにより熱輸送を継続して行なうこと
ができるが、毛細管圧力に基づき液相の作動流体
を還流させるべく作用するポンプ作用圧力には限
度があつて、特にヒートパイプを立てたり、傾斜
させたりして液相の作動流体を重力に抗して還流
させるような場合にはその圧力が更に小さくな
り、例えば一体的に連続する単一のウイツク２を
設けた従来のヒートパイプを垂直に立てた場合、
そのポンプ作用圧力で作動流体を重力に抗して還
流させることのできる高さは20cmないし40cm程度
が限度であり、したがつてそれ以上蒸発部Ｅと凝
縮部Ｃとの高低差が大きくなるようにヒートパイ
プを設置すると、液相の作動流体が還流せずにウ
イツク２が部分的に乾き上がつてしまい、熱輸送
を行なえなくなる。また、前述したように作動流
体を還流させるように作用するポンプ作用圧力に
は限度があるから、たとえヒートパイプを水平に
設置したとしても液相の作動流体を還流させるこ
とのできる距離にも限度があり、蒸発部Ｅと凝縮
部Ｃとの間が限度以上の距離であると、作動流体
が還流せずにウイツク２が部分的に乾き上がり、
熱輸送を行なえなくなる。いずれにしても、従来
のヒートパイプは一体的に連続する単一のウイツ
ク２を設けた構成であるため、熱輸送し得る距離
または高さ、すなわちヒートパイプ自身の長さが
毛細管圧力によつて制約を受け、したがつて長尺
化することができなかつた。

このような問題を解決するためこの発明の発明
者等が研究を重ねた結果、第２図に示すように、
管状容器３の内部を隔離板４によつて多数の密閉
室５に区画し、その密閉室５内にウイツク６を配
置するとともに作動流体を封入することにより、
作動流体が各密閉室５内で蒸発凝縮を繰返して循
環流動するように構成し、各密閉室５内において
は作動流体により熱輸送を行なわせ、また各密閉
室５相互の間においては隔壁板４を介した熱伝達
により熱の移動を行なわせ、もつて各密閉室５に
おける毛細管圧力によつて長さに制約を受けない
ヒートパイプを開発した。

この発明は上記の構成とすることにより長尺化
されたヒートパイプを連続的かつ容易に製造する
ことのできる方法を提供することを目的とするも
のである。

以下この発明の実施例をその実施に使用する装
置と共に第３図および第４図を参照して説明す
る。

第３図はこの発明による製造方法を実施するた
めの装置を示す略解図であつて、第３図中１０は
銅テープ等のコイル巻された帯状金属板であり、
また１１は銅製網等のコイル巻された帯状ウイツ
クであり、これらはあらかじめ洗浄されて油等の
付着物が除去されており、これらを適宜のコイル
スタンド１２，１３に取付けて連続的に繰出し、
同時にガイドロール１４，１５を越えた箇所で金
属板１０の上面にウイツク１１を重ね合わせる
（第４図Ａ）。次に、互いに重ね合わせた金属板１
０とウイツク１１との中央部をその上面側に配設
した第１の成形ロール１６により長手方向に沿つ
て窪ませて若干湾曲させ、しかる後隔壁板１７を
ウイツク１１上にその幅方向に沿つて起立させて
配置する。この隔壁板１７は銅等の熱伝導率の高
い金属等からなり、第４図Ｂに示すように断面Ｉ
字状をなす円形部材であつて、その外周面全体に
あらかじめハンダが付けられており、これをウイ
ツク１１上に配置するための挿入装置１８は多数
の隔壁板１７を積重ねて収容する収容部１８ａ
と、隔壁板１７を１箇宛スライドさせて前記ウイ
ツク１１上に導くよう収容部１８ａの下端部に接
続された供給通路１８ｂと、収容部１８ａ内の底
部にある隔壁板１７を供給通路１８ｂへ押出すプ
ツシヤー１８ｃとから構成され、プツシヤー１８
ｃによつて隔壁板１７を供給通路１８ｂに押出す
ことにより隔壁板１７が供給通路１８を通つて前
記ウイツク１１上に落下するようになつている。
なお、プツシヤー１８ｃは前記金属板１０および
ウイツク１１の繰出し速度すなわち走行速度に対
応してあらかじめ決められた周期で動作し、ある
いは金属板１０およびウイツク１１のコイルの回
転回数がある一定値になる毎に動作し、その結果
隔壁板１７が所定の間隔毎にウイツク１１上に配
置されるようになつている。

上記のように隔壁板１７を配置したウイツク１
１および金属板１０を更に前方に走行させつつそ
の両側に配列した第２の成形ロール１９によりウ
イツク１１が内周側となるように、すなち隔壁板
１７を包み込むように湾曲させて管状にする（第
４図Ｃ）。つぎに管状とされた金属板１０および
ウイツク１１を鼓形の一対の締付ロール２０の間
に送り込んで締付けることにより金属板１０の両
側縁部をほぼ完全に突き合わせ、この状態を保つ
て締付ロール２０から送出された直後に金属板１
０の互いに突き合わされた両側縁部を接合する。
この接合作業は例えばTIG溶接機２１ａに接続さ
れた溶接トーチ２１ｂを前記金属板１０の互いに
突き合わされた両側縁部の通過位置に配置してお
き、管状に丸められた金属板１０が走行するに従
つて自動的かつ連続的に溶接するように行なえば
よい。

さらに、以上のように溶接して得られた管状体
１０′を、例えば誘導加熱装置を主体とした融着
機２２に送り込み、ここで隔壁板１７をその外周
面に付けてあるハンダを熔かすことにより前記管
状体１０′の内周面に融着する。この場合、ウイ
ツク１１の隔壁板１７の外周面と金属板１０との
間にある部分はハンダが染み込むことにより目詰
りし、その結果ウイツク１１がここで区切られる
から、所定の間隔毎に配置した各隔壁板１７を上
記のように融着することにより、前記管状体１
０′の内部に第４図Ｄに示すように密閉室１０″が
順次形成される。

前記融着機２２から送り出された管状体１０′
を冷却器２３にて冷やした後、真空排気装置２４
および作動流体封入装置２５に送り込んで前記密
閉室１０″から真空排気するとともにその密閉室
１０″内に作動流体を封入する。前記真空排気装
置２４は管状体１０′の外周をシール材２４ａを
介して包囲する筐体部２４ｂと、筐体部２４ｂに
接続された真空ポンプ２４ｃとを具備し、かつ管
状体１０′と共に一定距離走行した後復帰動作す
る構成であり、筐体部２４ｂ内を真空状態にして
おき、前記管状体１０′の外周部に穿設した排気
孔１０a′が筐体部２４ｂ内に入つて来たときにそ
の排気孔１０a′から前記密閉室１０″内の空気を
真空吸引して排気するようになつている。なお、
前記排気孔１０a′は金属板１０を管状に丸めた後
に穿設してもよいが、密閉室１０″内への異物の
侵入を防ぐ点からは、帯状金属板１０をコイル巻
し、あるいは洗浄する以前に穿設することが好ま
しい。一方、前記作動流体封入装置２５は、前記
筐体部２４ｂに隣接し、かつ管状体１０′に対し
シール材２５ａを介してシールされた筐体部２５
ｂと、前記排気孔１０a′から作動流体を注入する
とともに排気孔１０a′にプラグ（図示せず）を嵌
め込んで密封する注入機２５ｃとを具備し、かつ
作動流体の注入、プラグの嵌め込み作業の間は管
状体１０′と共に走行する構成であり、前記管状
体１０′が進行して前記排気孔１０a′が筐体部２
５ｂ内に入つて来たときに柱入機２５ｃにて排気
孔１０a′から作動流体を所定量密閉室１０″内に
注入し、しかる後排気孔１０a′にプラグを嵌め込
んでハンダ付けするようになつている。

第３図中２６は管状体１０′を引張つて走行さ
せる引取機であつて、管状体１０′に沿つて一対
の無端ベルトまたは無端チエーン等の走行帯２６
ａを配置し、その走行帯２６ａに取付けた多数の
挾持板２６ｂで管状体１０′を挾みつけて第３図
における右方向へ引張るように構成されている。
また、第３図中２７は引取機２６に連続して設け
られた巻取機であつて、前述のようにして形成さ
れた管状体１０′を巻取るものである。そして、
以上のように形成された管状体１０′を適宜の長
さに切断し、その開口端部に端板を嵌着して密封
することによりヒートパイプが構成される。

以上説明したように、引取機２６で管状体１
０′を連続的に引張れば、帯状金属板１０および
帯状ウイツク１１が繰出されつつ重ね合わされ、
かつ走行中に管状に成形されるとともにその内部
が隔壁板１７で多数の密閉室１０″に区画され、
同時に各密閉室１０″内に作動流体が封入され、
かくして内部に多数の密閉室１０″を形成した長
尺の管状体１０′が得られ、その管状体１０′を基
にして長尺のヒートパイプを得ることができる。

なお、上記実施例では、あらかじめ洗浄して油
等の付着物を除去した帯状金属板１０および帯状
ウイツク１１を使用した例について説明したが、
この発明においては未洗浄の金属板１０およびウ
イツク１１を使用し、それぞれのコイルから繰出
した後洗浄槽を通過させて油等の付着物を除去す
るようにしてもよい。また、管状体１０′の断面
形状は円形である必要は特になく、矩形であつて
もよく、さらに各密閉室１０″を仕切る隔壁部材
は上記隔壁板１７の如く板状である必要はなく、
表面積を大きくするために一方の開口端が閉塞さ
れたハニカムコアのような形状のものであつても
よい。またそして、密閉室１０″からの吸引排
気、密閉室１０″への作動流体の注入および注入
孔の密封のラインを、管状体１０′の製造ライン
とは別にし、先ず帯状金属板、帯状ウイツクおよ
び隔壁部材で管状体を形成し、しかる後必要に応
じその管状体の密閉室に作動流体を封入してもよ
い。

以上の説明から明らかなようにこの発明の製造
方法によれば、コイル巻された帯状金属板と帯状
ウイツクとを連続して繰出しつつ重ね合わせ、こ
れを走行させつつその両側部を湾曲させて管状体
とするから、コイル巻された帯状金属板および帯
状ウイツクの長さがゆるす限りヒートパイプを長
くすることができ、また走行させつつ管状体を形
成すると同時にその内部に隔壁板を所定間隔毎に
配置、固着し、かつかくして形成された密閉室内
に作動流体を封入することができるから、長尺ヒ
ートパイプの製造を自動化することができる等の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートパイプを示す一部断面し
た斜視図、第２図はこの発明の製造方法によつて
得られるヒートパイプの一部を示す一部断面した
斜視図、第３図はこの発明の製造方法を実施する
ために使用する装置の一例を示す略解図、第４図
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは第３図のＡ〜Ｄ部における製造
途中の形状を示す部分図である。 １０……帯状金属板、１０′……帯状体、１
０″……密閉室、１１……帯状ウイツク、１７…
…隔壁板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれコイル巻された帯状金属板と帯状ウ
   イツクとを連続的に繰出しつつ帯状金属板の上に
   帯状ウイツクを重ね合わせるとともにその帯状ウ
   イツク上に隔壁部材を一定間隔毎に配置し、つぎ
   に帯状金属板と帯状ウイツクとが走行している間
   にその両側部を帯状ウイツクが内側となるよう次
   第に湾曲させかつ帯状金属板の両側部を互いに接
   合することにより管状体とし、しかる後前記隔壁
   部材を管状体とされた帯状金属板の内周面に固着
   することにより前記管状体内に密閉室を形成し、
   さらにその密閉室内から真空吸引して排気した後
   その密閉室内に作動流体を封入することを特徴と
   する長尺ヒートパイプの製造方法。