JPS6332292A - ヒ−トパイプ - Google Patents
ヒ−トパイプInfo
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- JPS6332292A JPS6332292A JP17649186A JP17649186A JPS6332292A JP S6332292 A JPS6332292 A JP S6332292A JP 17649186 A JP17649186 A JP 17649186A JP 17649186 A JP17649186 A JP 17649186A JP S6332292 A JPS6332292 A JP S6332292A
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- JP
- Japan
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- heat pipe
- container
- water
- reaction
- nickel
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- Pending
Links
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Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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、作動液として水が使用されるヒートパイプ
に関する。
に関する。
従来技術とその問題点
従来、作動液どして水が使用されるヒートパイプのコン
テナとしては、強度の高さから鉄、鋼からなるものが使
用されている。しかしながら、この２ようなヒートパイ
プでは、鉄と水ど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
。
テナとしては、強度の高さから鉄、鋼からなるものが使
用されている。しかしながら、この２ようなヒートパイ
プでは、鉄と水ど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、原子状態でコンテナの
壁内を拡散して、一部は一定速度でコンテナ外に放出さ
れるが、大部分は次第にコンテナ内の凝縮部内に溜まっ
て凝縮部を占領するため、蒸気の凝縮を妨げてヒートパ
イプの伝熱性能の劣化をまねく。しかも、この種の劣化
は時間に比例して増大するので、ヒートパイプの寿命は
加速的に短縮される。さらに、鉄製コンテナの外面を、
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即す
ることがあるが、この場合コンテノーの壁内部を拡散し
た水素ガスは、形成されたアルミナイズド皮膜によって
コンテナ外への放出を連られる。
壁内を拡散して、一部は一定速度でコンテナ外に放出さ
れるが、大部分は次第にコンテナ内の凝縮部内に溜まっ
て凝縮部を占領するため、蒸気の凝縮を妨げてヒートパ
イプの伝熱性能の劣化をまねく。しかも、この種の劣化
は時間に比例して増大するので、ヒートパイプの寿命は
加速的に短縮される。さらに、鉄製コンテナの外面を、
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即す
ることがあるが、この場合コンテノーの壁内部を拡散し
た水素ガスは、形成されたアルミナイズド皮膜によって
コンテナ外への放出を連られる。
そこで、従来、上記のような水素ガスの発生と、水素ガ
ス発生によるピー１−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。
ス発生によるピー１−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。
■ 鉄１ｌｌｌｌＪ］ンテノの内面に銅等の金属をメツ
キすること。
キすること。
■ ］コンテナに水素吸蔵材を設けること。
■ コンテナの内外を連通させるように、Ｐｄからなる
線状の水素透過部材を設けたり（実公昭５６−１４２号
公報参照）、凝縮部を水−素透過竹のよいＰｄで形成す
ること（実開昭５０−４．９０６４号公報参照）。
線状の水素透過部材を設けたり（実公昭５６−１４２号
公報参照）、凝縮部を水−素透過竹のよいＰｄで形成す
ること（実開昭５０−４．９０６４号公報参照）。
しかしながら、−１−記■■の方法によっても、水素ガ
スの発生を抑えることはできなかった。
スの発生を抑えることはできなかった。
また、上記■■の方法の場合、高温度下での使用のきい
さらに増大する水素ガスの発生に対して、水素ガスの吸
蔵または透過排出が追いつかなかった。したがって、上
記のような方法■〜■でも、ピー１〜パイプの性能劣化
を十分に抑制できなかった。
さらに増大する水素ガスの発生に対して、水素ガスの吸
蔵または透過排出が追いつかなかった。したがって、上
記のような方法■〜■でも、ピー１〜パイプの性能劣化
を十分に抑制できなかった。
そこで、水素ガスの発生を防止するために、作動液と、
して水を使用し、コンテナを銅からつくったヒートパイ
プも存在する。しかしながら、このピー１−パイプでは
、銅の強度不足が原因となって２００℃以上の温度では
使用できないという問題があった。
して水を使用し、コンテナを銅からつくったヒートパイ
プも存在する。しかしながら、このピー１−パイプでは
、銅の強度不足が原因となって２００℃以上の温度では
使用できないという問題があった。
この発明の目的は、上記問題を解決したヒートパイプを
提供することにある。
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は、作動液として水が使用
されるヒートパイプであって、ニッケル、ニッケル合金
、キュプロニッケルまたはステンレス鋼からなるコンテ
ナ用管体の内面に、ピー１〜パイプ使用条件下で１１２
との反応の自由エネルギー変化が負となる酸化物からな
る酸化皮膜が形成されたものである。
されるヒートパイプであって、ニッケル、ニッケル合金
、キュプロニッケルまたはステンレス鋼からなるコンテ
ナ用管体の内面に、ピー１〜パイプ使用条件下で１１２
との反応の自由エネルギー変化が負となる酸化物からな
る酸化皮膜が形成されたものである。
上記において、ニッケル、ニッケル合金、キュプロニッ
ケル、ステンレス鋼等は銅よりも強度が大きい。コンテ
ナ用管体がニッケルおよびニッケル合金からなる場合、
酸化皮膜を構成する酸化物はＮｉＯであり、キュプロニ
ッケル製コンテナ用管体の場合、酸化物はＣｕｂＳＣｕ
２０およびＮｉＯである。これらの酸化物は、いずれも
水を作動液として使用しているヒートパイプの使用条件
下でＨ２との反応の自由エネルギー変化が負となる。ス
テンレス１１４ｖ！Ａ−１ンテナ用管体の場合、酸化物
はＦ’ｅ２０３ 、Ｆ ｅａ０４等のＦｅ、Ｏｏ、Ｎ’
ｉ ０おＪ：びＣｒ２Ｏ３である。これらの酸化物のう
ち、ＮｉＯがヒートパイプ使用条件下でＨ２との反応の
自由エネルギー変化が負どなる。上記のような酸化皮膜
は、コンテナ用管体の内面に酸化処理を施すことにより
形成するのがよい。このような酸化処理には、大気中で
の加熱等の熱的処理、化学的処理等がある。
ケル、ステンレス鋼等は銅よりも強度が大きい。コンテ
ナ用管体がニッケルおよびニッケル合金からなる場合、
酸化皮膜を構成する酸化物はＮｉＯであり、キュプロニ
ッケル製コンテナ用管体の場合、酸化物はＣｕｂＳＣｕ
２０およびＮｉＯである。これらの酸化物は、いずれも
水を作動液として使用しているヒートパイプの使用条件
下でＨ２との反応の自由エネルギー変化が負となる。ス
テンレス１１４ｖ！Ａ−１ンテナ用管体の場合、酸化物
はＦ’ｅ２０３ 、Ｆ ｅａ０４等のＦｅ、Ｏｏ、Ｎ’
ｉ ０おＪ：びＣｒ２Ｏ３である。これらの酸化物のう
ち、ＮｉＯがヒートパイプ使用条件下でＨ２との反応の
自由エネルギー変化が負どなる。上記のような酸化皮膜
は、コンテナ用管体の内面に酸化処理を施すことにより
形成するのがよい。このような酸化処理には、大気中で
の加熱等の熱的処理、化学的処理等がある。
作 用
この発明のヒートパイプによれば、コンテナの内面に、
ヒートパイプ使用条件下で１１２との反応の自由エネル
ギー変化が負である酸化物からなる酸化皮膜が形成され
ているので、コンテナの材料である金属と作動液である
水との反応の結果水声ガスが発生したとしても、上記酸
化物と水素ガスがＭ Ｏ＋ Ｈ２→Ｈ２０＋Ｍ （Ｍは
金属元素を示す）の反応を起こす。その結果、Ｈ２は酸
化されて水に戻る。
ヒートパイプ使用条件下で１１２との反応の自由エネル
ギー変化が負である酸化物からなる酸化皮膜が形成され
ているので、コンテナの材料である金属と作動液である
水との反応の結果水声ガスが発生したとしても、上記酸
化物と水素ガスがＭ Ｏ＋ Ｈ２→Ｈ２０＋Ｍ （Ｍは
金属元素を示す）の反応を起こす。その結果、Ｈ２は酸
化されて水に戻る。
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、外径２５．４＋ｅ＋＋＋、肉厚２゜
１ｍｍのＣ７０６０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、管体内面に前処理を
施した。ついで、この管体を加熱炉中において５６５℃
で３時間加熱することにより酸化処理を施した二その後
、管体の他端にノズル付きエンドキャップを溶接してコ
ンテナを形成した。そして、公知の方法によりイオン交
換水をコンテナ内容積全体の１４％を満たすように封入
し、ヒートパイプを製造した。このようにして製造した
ヒートパイプの性能を評価するために、このヒートパイ
プの蒸発部を電気ヒータで２８０℃に加熱するとともに
凝縮部を流水で冷却しつつ、蒸発部と凝縮部との温度差
（６丁）を経時的に測定した。熱輸送量は常ＩｔＶ４０
００Ｗとなるようにした。その結果を図面に示寸。
１ｍｍのＣ７０６０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、管体内面に前処理を
施した。ついで、この管体を加熱炉中において５６５℃
で３時間加熱することにより酸化処理を施した二その後
、管体の他端にノズル付きエンドキャップを溶接してコ
ンテナを形成した。そして、公知の方法によりイオン交
換水をコンテナ内容積全体の１４％を満たすように封入
し、ヒートパイプを製造した。このようにして製造した
ヒートパイプの性能を評価するために、このヒートパイ
プの蒸発部を電気ヒータで２８０℃に加熱するとともに
凝縮部を流水で冷却しつつ、蒸発部と凝縮部との温度差
（６丁）を経時的に測定した。熱輸送量は常ＩｔＶ４０
００Ｗとなるようにした。その結果を図面に示寸。
比較例
管体内面に酸化処理を施す代わりに、管体内面にアセト
ンを用いた脱脂処理を施した他は上記実施例と同様にヒ
ートパイプを製造した。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℃に加熱するとと
もに凝縮部を流水で冷却しつつ、蒸発部と凝縮部との温
度差（６丁）を経時的に測定した。熱輸送量は常時４０
００Ｗとなるようにした。その結果を図面に示す。
ンを用いた脱脂処理を施した他は上記実施例と同様にヒ
ートパイプを製造した。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℃に加熱するとと
もに凝縮部を流水で冷却しつつ、蒸発部と凝縮部との温
度差（６丁）を経時的に測定した。熱輸送量は常時４０
００Ｗとなるようにした。その結果を図面に示す。
図面に示すグラフから明らかなように、管体内面に酸化
皮膜が形成された本発明品では、５０００時間経過後も
上記温瘍差（ΔＴ）はほぼ０℃であるのに対し、比較量
では−に記温度差（ΔＴ）は１０℃程度になり、伝熱性
能が劣化することがわかる。
皮膜が形成された本発明品では、５０００時間経過後も
上記温瘍差（ΔＴ）はほぼ０℃であるのに対し、比較量
では−に記温度差（ΔＴ）は１０℃程度になり、伝熱性
能が劣化することがわかる。
発明の効果
この発明のヒートパイプによれば、上述のようにして発
生した水素ガスが酸化されて水に戻る。したがって、発
生した水素ガスによるヒートパイプの性能劣化を抑制す
ることができ、長時間にわたって所望の性能を維持する
。さらに、銅製コンテナ用管体を有するものよりも強度
が大きくなり、銅製コンテナ用管体を有するものが使用
できなかった２００℃以上の温度範囲での使用が可能と
なる。
生した水素ガスが酸化されて水に戻る。したがって、発
生した水素ガスによるヒートパイプの性能劣化を抑制す
ることができ、長時間にわたって所望の性能を維持する
。さらに、銅製コンテナ用管体を有するものよりも強度
が大きくなり、銅製コンテナ用管体を有するものが使用
できなかった２００℃以上の温度範囲での使用が可能と
なる。
図面はこの発明によるヒートパイプの性能評価試験の結
果を、比較量の結果とともに示すグラフである。 以 上
果を、比較量の結果とともに示すグラフである。 以 上
Claims (1)
- 作動液として水が使用されるヒートパイプであって、ニ
ッケル、ニッケル合金、キュプロニッケルまたはステン
レス鋼からなるコンテナ用管体の内面に、ヒートパイプ
使用条件下でＨ＿２との反応の自由エネルギー変化が負
となる酸化物からなる酸化皮膜が形成されたヒートパイ
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17649186A JPS6332292A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | ヒ−トパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17649186A JPS6332292A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | ヒ−トパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332292A true JPS6332292A (ja) | 1988-02-10 |
Family
ID=16014596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17649186A Pending JPS6332292A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | ヒ−トパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6332292A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010002067A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Denso Corp | 排気熱回収装置 |
| JP2010106786A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Denso Corp | 排気熱回収装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6020086A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-02-01 | Hitachi Chem Co Ltd | ステンレスヒ−トパイプの内壁処理法 |
| JPS62153686A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-08 | Kawasaki Steel Corp | 耐食性鋼製ヒ−トパイプ |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP17649186A patent/JPS6332292A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6020086A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-02-01 | Hitachi Chem Co Ltd | ステンレスヒ−トパイプの内壁処理法 |
| JPS62153686A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-08 | Kawasaki Steel Corp | 耐食性鋼製ヒ−トパイプ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010002067A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Denso Corp | 排気熱回収装置 |
| JP2010106786A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Denso Corp | 排気熱回収装置 |
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