JPH037746Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、作動液として水が使用され、コン
テナの材料として水と反応して水素ガスを発生す
る鉄等が使用されるヒートパイプに関する。

この明細書において、「鉄」という語は、純鉄
の他にステンレス鋼、炭素鋼等の鉄合金を含むも
のとする。

従来技術とその問題点 たとえば、鉄製コンテナ内に水が封入されたヒ
ートパイプは、コンテナの強度の高さと、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
題があつた。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に集まつてここに溜まり、
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
シング層を有するアルミニウム製フインの真空ろ
う付けの目的でアルミナイズド処理することがあ
るが、この場合コンテナ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つて
コンテナ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。

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。

鉄製コンテナの内面に銅等の金属をメツキす
ること。

コンテナ内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）、凝縮部を水素透過性のよ
いPdで形成すること（実開昭50−49064号公報
参照）。

しかしながら、上記の方法によつても、水
素ガスの発生を抑えることはできなかつた。ま
た、上記の方法の場合、高温度下での使用の
さ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つ
た。したがつて、上記のような方法〜でも、
ヒートパイプの性能劣化を充分に抑制できなかつ
た。

この考案の目的は、上記の問題を解決し、長期
間にわたつて性能劣化を起こすことがないヒート
パイプを提供することにある。

問題点を解決するための手段 この考案によるヒートパイプは、作動液として
水が使用され、コンテナの材料として水と反応し
て水素ガスを発生するものが使用されたヒートパ
イプにおいて、コンテナ内に水素ガスを酸化させ
て水に戻す粉粒状酸化剤が入れられているもので
ある。

上記において、コンテナの材料としては、たと
えば炭素鋼、ステンレス鋼等の鉄が用いられる。

上記において、水素ガスを酸化させて水に戻す
酸化剤としては、H₂＋MO→H₂O＋Ｍ（Ｍは金属
元素を示す）の反応も起すものを用いるのがよ
い。この中でも、ヒートパイプ内に入れたさいに
ヒートパイプの性能に悪影響を及ぼすことなく、
コストが安く、水素ガス酸化効果がすぐれている
等の点からCu₂OやCuOを用いるのがよい。酸化
剤の量は、ヒートパイプ内で発生する水素を酸化
させるために十分な量でなくてはならない。たと
えば、鉄製コンテナ内に水が封入された長さ３ｍ
のヒートパイプにおいては、コンテナ内面に防食
皮膜を形成したとしても、最大で１日２c.c.の水素
ガスが発生する。したがつて、このヒートパイプ
を10年間使用するとすれば、30ｇのCuO
（0.32mol以上）をコンテナ内に入れておけばよ
い。

上記において、酸化剤はコンテナ内の凝縮部側
の端部に入れておくことが好ましい。なぜなら
ば、作動液である水とコンテナの材料とが反応し
て発生する水素ガスは、凝縮部に集まるからであ
る。しかしながら、必ずしも塊状酸化剤を凝縮部
側の端部に入れておく必要はない。

また、この考案によるヒートパイプは、ウイツ
クを有するタイプおよびウイツクレス・タイプの
いずれにも適用可能である。

作 用 この考案のヒートパイプによれば、水とコンテ
ナとが反応することにより生じる水素ガスは酸化
剤により酸化されて水に戻り、凝縮部内にガスの
状態で溜まることはない。

また、酸化剤が粉粒状であるから、その表面積
が大きくなつており、その結果水素ガスとの接触
面積が大きくなつて酸化剤と水素ガスとの反応が
速やかに起こる。

実施例 以下、この考案の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

第１図において、ヒートパイプは、鉄製コンテ
ナ１内に、作動液として純水（図示略）が封入さ
れたものであり、コンテナ１の一端部内に水素ガ
スを酸化させて水に戻すCuO製粉粒状酸化剤が入
れられている。コンテナ１は、コンテナ用管体３
と、管体３の一端に溶接されたエンドキヤツプ４
と、管体３の他端に溶接されたノズル付きエンド
キヤツプ５とよりなる。一方のエンドキヤツプ４
の内面には、酸化剤収納筒６の一端が接合されて
いる。この酸化剤収納筒６の他端開口は金網７で
塞がれ、この筒６内に酸化剤２が入れられてい
る。金網７の網目の大きさは、酸化剤２よりも小
さく、酸化剤２が網目を通り抜けることのないよ
うになつている。

このヒートパイプは、酸化剤収納筒６の取付け
られた側が凝縮部、その反対側が蒸発部として使
用される。そして、作動液である水とコンテナ１
との反応により発生した水素ガスは、酸化剤２に
よつて酸化され次の反応を起こして水に戻る。

CuO＋H₂→Cu＋H₂O 第２図にはこの考案の他の実施例が示されてい
る。第２図において、コンテナ用管体３の一端か
ら所定距離をおいた部分に金網８が固定され、コ
ンテナ１内における金網８のエンド・キヤツプ４
寄りの部分に粉粒状酸化剤２が入れられている。
金網８は、その周縁部８aaがコンテナ１の長さ
の中央部側に折曲げられて管体３内周面に密接さ
せられており、この折曲げ縁部８ａを、管体３周
壁と、拡管により管体３に固定されたリング９と
で挾着することによつて固定されている。

上記２つの実施例における金網７，８の代わり
に、水素ガスおよび水が通過可能でかつ粉粒状酸
化剤２が通過不可能である多数の孔を有する板を
用いてもよい。

考案の効果 この考案のヒートパイプによれば、コンテナ内
に水素ガスを酸化させて水に戻す酸化剤が入れら
れているので、作動液である水とコンテナとが反
応して水素ガスが発生したとしても、この水素ガ
スは酸化剤により酸化されて水に戻る。したがつ
て、発生した水素ガスによるヒートパイプ性能の
劣化を抑制することができる。さらに、発生する
であろうと予測される水素ガスの合計量を酸化し
うる量の酸化剤を配置しておけば、長期間にわた
つての性能劣化を確実に抑制することができる。
また、高温度下での使用のさいに水素ガスの発生
量が増大しても、これを速やかり水に戻すことが
でき、ヒートパイプの性能劣化を抑制することが
できる。

また、酸化剤が粉粒状であるから、水素ガスと
の接触面積が大きくなり、酸化剤と水素ガスとの
反応が速やかに進行する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す中間を省略し
かつ一部を切欠いた正面図、第２図はこの考案の
他の実施例を示す部分縦断面図である。 １……コンテナ、２……粉粒状酸化剤。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 作動液として水が使用され、コンテナの材料と
   して水と反応して水素ガスを発生するものが使用
   されたヒートパイプにおいて、コンテナ内に、水
   素ガスを酸化させて水に戻す粉粒状酸化剤が入れ
   られているヒートパイプ。