JPH04190092A - ヒートパイプ - Google Patents
ヒートパイプInfo
- Publication number
- JPH04190092A JPH04190092A JP32043690A JP32043690A JPH04190092A JP H04190092 A JPH04190092 A JP H04190092A JP 32043690 A JP32043690 A JP 32043690A JP 32043690 A JP32043690 A JP 32043690A JP H04190092 A JPH04190092 A JP H04190092A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat pipe
- tube
- copper
- gas
- oxygen
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- Pending
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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〕
本発明は、非凝縮性ガス発生がなく使用時間の経過に伴
う性能の劣化を防止した銅系ヒートパイプに関するもの
である。
う性能の劣化を防止した銅系ヒートパイプに関するもの
である。
ヒートパイプは、銅などの金属管の中に水などの作動液
を減圧、封入したもので蒸発部における作動液の蒸発と
、この蒸気の凝縮部における凝縮とを繰り返すことによ
り熱輸送を行うものである。
を減圧、封入したもので蒸発部における作動液の蒸発と
、この蒸気の凝縮部における凝縮とを繰り返すことによ
り熱輸送を行うものである。
このヒートパイプは一般に銅などの管が用いられており
、通常はダイスで引抜いて作製し、その後は大空中で保
管される。このため管の内面に酸素の皮膜ができる。酸
素皮膜はヒートパイプ中のガス発生要因となりヒートパ
イプ作動時にガスの溜まった部分はヒートパイプの機能
を果さない劣化部分となる。そこで従来は第３図（イ）
に示すようにガス発生によって生じる劣化部分の長さを
予め見込んで設計したり、（ロ）に示すように使用する
作用温度よりも高い温度で予め作動させてガスを発生さ
せ、（ハ）に示すようにガスの溜った先端を再び封じ切
ってヒートパイプとするものである。
、通常はダイスで引抜いて作製し、その後は大空中で保
管される。このため管の内面に酸素の皮膜ができる。酸
素皮膜はヒートパイプ中のガス発生要因となりヒートパ
イプ作動時にガスの溜まった部分はヒートパイプの機能
を果さない劣化部分となる。そこで従来は第３図（イ）
に示すようにガス発生によって生じる劣化部分の長さを
予め見込んで設計したり、（ロ）に示すように使用する
作用温度よりも高い温度で予め作動させてガスを発生さ
せ、（ハ）に示すようにガスの溜った先端を再び封じ切
ってヒートパイプとするものである。
ところで直径が大きいヒートパイプではガス発生量はあ
まり問題とならないが、ヒートパイプの径が小さくなっ
たり、或いは長さが短くなったりすることによって内容
積が小さくなるにしたがって発生するガスの影響は大き
くなる。
まり問題とならないが、ヒートパイプの径が小さくなっ
たり、或いは長さが短くなったりすることによって内容
積が小さくなるにしたがって発生するガスの影響は大き
くなる。
特に径が４ｍ以下のマイクロヒートパイプでは、作動さ
せるために表面積を大きく確保する必要があるが内容積
は内径の２乗で小さくなる。したがって表面に付着した
酸素の量が問題となってくるのである。
せるために表面積を大きく確保する必要があるが内容積
は内径の２乗で小さくなる。したがって表面に付着した
酸素の量が問題となってくるのである。
すなわち、より細い、より小さいヒートパイプの使用を
目的とする場合、従来のように劣化部分の長さを許容し
たのでは劣化部分の占める割合が大き過ぎて本来の要求
仕様を満たすことが困難である。
目的とする場合、従来のように劣化部分の長さを許容し
たのでは劣化部分の占める割合が大き過ぎて本来の要求
仕様を満たすことが困難である。
また上記の二度封止を行う場合にも二度封止後のガス発
生を完全に防止することはできず仕様に伴う劣化部分の
拡張が生じる問題があった。
生を完全に防止することはできず仕様に伴う劣化部分の
拡張が生じる問題があった。
本発明は上記の問題について検討の結果なされたもので
、作動中における非凝縮性ガスの発生がなく、したがっ
て使用時間の経過に伴う性能の劣化を防止し安定した作
動を可能とした銅系ヒートパイプを開発したものである
。
、作動中における非凝縮性ガスの発生がなく、したがっ
て使用時間の経過に伴う性能の劣化を防止し安定した作
動を可能とした銅系ヒートパイプを開発したものである
。
［課題を解決するための手段および作用］本発明は、管
材が銅からなるヒートパイプであってヒートパイプの作
動前の該管材の内表面をＸ線マイクロアナライザーを用
いて測定したとき酸素（Ｏ）と銅（Ｃｕ ）の強度比が
１．ＯＸｌ０−”以下である管材を用いたことを特徴と
するヒートパイプである。
材が銅からなるヒートパイプであってヒートパイプの作
動前の該管材の内表面をＸ線マイクロアナライザーを用
いて測定したとき酸素（Ｏ）と銅（Ｃｕ ）の強度比が
１．ＯＸｌ０−”以下である管材を用いたことを特徴と
するヒートパイプである。
すなわち本発明は、ヒートパイプ管材の鋼管を例えば、
加熱可能な真空引きおよび還元ガスを流すことができる
容器中に収容し、 ■５ ｋｇｆ ／ｄＧ〜Ｉ Ｘｌ０−”ＴｏｒｒＯ間で
充分時間をかけて真空引きして管材の吸着ガスを除去す
る。
加熱可能な真空引きおよび還元ガスを流すことができる
容器中に収容し、 ■５ ｋｇｆ ／ｄＧ〜Ｉ Ｘｌ０−”ＴｏｒｒＯ間で
充分時間をかけて真空引きして管材の吸着ガスを除去す
る。
■還元処理を行う。
■不活性ガス雰囲気で乾燥する。
上記■〜■のいずれかの処理を単独もしくは組合せて行
うことにより酸素量の少ない管材とするものである。上
記の処理は繰り返し行ってもよく、また常温でも加熱し
て行ってもよい、加熱することにより処理時間が短縮さ
れる。上記のようにして処理した管材は、管材の内表面
をＸ線マイクロアナライザーを用いて測定したとき酸素
（Ｏ）と銅（Ｃｏ ）の強度比が１．０ Ｘｌ０−”以
下とすることにより、ヒートパイプの作動時における非
凝縮性ガスの発生を防止できる。
うことにより酸素量の少ない管材とするものである。上
記の処理は繰り返し行ってもよく、また常温でも加熱し
て行ってもよい、加熱することにより処理時間が短縮さ
れる。上記のようにして処理した管材は、管材の内表面
をＸ線マイクロアナライザーを用いて測定したとき酸素
（Ｏ）と銅（Ｃｏ ）の強度比が１．０ Ｘｌ０−”以
下とすることにより、ヒートパイプの作動時における非
凝縮性ガスの発生を防止できる。
これを越える強度比においては管内面の酸素の除去が不
十分でガス発生を防止できない。
十分でガス発生を防止できない。
長時間真空引きを行うことにより残っている空気と、前
処理工程で生じたガス成分を取り除（ことができる、ま
た、還元処理によっても管内表面の酸素を除くことがで
きる。さらに表面が酸化して表面の酸素含有を増やさぬ
よう不活性ガス雰囲気で乾燥するのである。
処理工程で生じたガス成分を取り除（ことができる、ま
た、還元処理によっても管内表面の酸素を除くことがで
きる。さらに表面が酸化して表面の酸素含有を増やさぬ
よう不活性ガス雰囲気で乾燥するのである。
このようにして作製された管材によく脱気した作動液を
封入してヒートパイプとするものである。
封入してヒートパイプとするものである。
本発明のヒートパイプは、作動中のガス発生が従来のヒ
ートパイプに比べて極めて少なく、したがって径が細い
ヒートパイプや長さの短いヒートパイプなど内容積の小
さいヒートパイプに占める劣化部分の割合が大巾に減少
し、長期の作動において従来のヒートパイプより著しく
劣化が少ない。
ートパイプに比べて極めて少なく、したがって径が細い
ヒートパイプや長さの短いヒートパイプなど内容積の小
さいヒートパイプに占める劣化部分の割合が大巾に減少
し、長期の作動において従来のヒートパイプより著しく
劣化が少ない。
なお本発明において作動液としては水、フロンなどの他
通常銅のヒートパイプに用いられる作動液が通用できる
。
通常銅のヒートパイプに用いられる作動液が通用できる
。
以下に本発明の一実施例について説明する。
ヒートパイプの管材として外径３．０閣φ、肉厚０、１
５ｍ、長さ２００■の鋼管を用い、これを０７００°Ｃ
に加熱した真空容器に入れて真空引きを行い、次に■Ｈ
２ガスを供給し、植いて■真空引きとＨ。
５ｍ、長さ２００■の鋼管を用い、これを０７００°Ｃ
に加熱した真空容器に入れて真空引きを行い、次に■Ｈ
２ガスを供給し、植いて■真空引きとＨ。
ガスの供給とを交互に繰り返す０次いで■最後の真空引
きを終えた後で、不活性ガス（Ｎ、）を供給し常温で大
気圧になるまで冷却する。
きを終えた後で、不活性ガス（Ｎ、）を供給し常温で大
気圧になるまで冷却する。
上記の処理の■の回数やＨ，ガス濃度などを調整するこ
とにより、酸素と銅の強度比が異なる管材を作製した。
とにより、酸素と銅の強度比が異なる管材を作製した。
また比較のため上記の処理を施さない従来の同寸法の管
材を用意した。
材を用意した。
この酸素と銅の強度比はＸ線マイクロアナライザーで下
記の条件により測定した。
記の条件により測定した。
■装置：日本電子製 ＪＸＡ−８６００■測定条件
加速電圧 １５ｋＶ試料吸収電流 ５０ｎＡ 測定領域 １０−φ 湾曲結晶 Ｃｕ −Ｋ ａ １．５４１８人 ＬｉＦ分光結晶０
−にα２３．６５Ａ ｄ：６０Ａノ多層Ｍｌカラなる
分光結晶 （バンクグラウンドは各々の強度から差し引く）上記の
管材を用いて、脱気した水を作動液として封入しヒート
パイプを作製した。これらのヒートパイプを作動温度１
５０°Ｃで７００時間作動させた後、上記の作動前の管
内の酸素と銅の強度比と、各ヒートパイプに生じる温度
差を調べた。この結果を第１図に示す。
加速電圧 １５ｋＶ試料吸収電流 ５０ｎＡ 測定領域 １０−φ 湾曲結晶 Ｃｕ −Ｋ ａ １．５４１８人 ＬｉＦ分光結晶０
−にα２３．６５Ａ ｄ：６０Ａノ多層Ｍｌカラなる
分光結晶 （バンクグラウンドは各々の強度から差し引く）上記の
管材を用いて、脱気した水を作動液として封入しヒート
パイプを作製した。これらのヒートパイプを作動温度１
５０°Ｃで７００時間作動させた後、上記の作動前の管
内の酸素と銅の強度比と、各ヒートパイプに生じる温度
差を調べた。この結果を第１図に示す。
なおこの温度差は非凝縮ガスの発生などにより起こるも
ので通常１℃以内であることが求められる。
ので通常１℃以内であることが求められる。
第１図から明らかなように、酸素と銅の強度比が１．Ｏ
Ｘｌ０−”以下のものはヒートパイプの温度差が１°Ｃ
以内の許容温度差を満たすことが判る。
Ｘｌ０−”以下のものはヒートパイプの温度差が１°Ｃ
以内の許容温度差を満たすことが判る。
なお従来のヒートパイプの管材は酸素と銅の強度比が４
．ｌＸ１０−”であり、温度差は約４，０°Ｃで許容外
である。
．ｌＸ１０−”であり、温度差は約４，０°Ｃで許容外
である。
また上記の本発明のヒートパイプと従来のヒートパイプ
の作動温度５０°Ｃにおける蒸発端部からの温度を調べ
た。この結果を第２図に示す。図から明らかなように従
来のヒートパイプは蒸発端部から０．８５付近より温度
が低下するのに対し、本発明のヒートパイプは略全長に
わたって温度が均一であり、ガス発生による性能の劣化
が少ないことが判る。
の作動温度５０°Ｃにおける蒸発端部からの温度を調べ
た。この結果を第２図に示す。図から明らかなように従
来のヒートパイプは蒸発端部から０．８５付近より温度
が低下するのに対し、本発明のヒートパイプは略全長に
わたって温度が均一であり、ガス発生による性能の劣化
が少ないことが判る。
なお本実施例では表面に付着した酸素被膜を水素還元に
より取り除いたが不活性ガス中で酸洗し、乾燥させて取
り除いてもよい。
より取り除いたが不活性ガス中で酸洗し、乾燥させて取
り除いてもよい。
以上に説明したように本発明によれば、作動中の非凝縮
性ガスの発生が著しく少ないので、ヒートパイプの劣化
部分の縮小が可能であり、ヒートパイプのサイズをより
小さくすることができる。
性ガスの発生が著しく少ないので、ヒートパイプの劣化
部分の縮小が可能であり、ヒートパイプのサイズをより
小さくすることができる。
またガス発生による性能劣化が少ないので長期間安定し
た性能が保証されるなど工業上顕著な効果を奏するもの
である。
た性能が保証されるなど工業上顕著な効果を奏するもの
である。
第１図は本発明の一実施例に係るヒートパイプの酸素と
銅および温度差との関係を示すグラフ、第２図は本発明
の一実施例に係るヒートパイプの位置と温度との関係を
示すグラフ、第３図は従来のヒートパイプの作製方法を
示す断面図である。 ｌ・・・ヒートパイプ、 ２・・・非凝縮性ガス。 特許出願人 古河電気工業株式会社！’！ｌ Ｉ
！！ 相 （ρ） 蒸発部端からの長ざ／全長 ヒートパイプ位置 第２図 第３図 手続補正書（自発） 平成３年３月は日
銅および温度差との関係を示すグラフ、第２図は本発明
の一実施例に係るヒートパイプの位置と温度との関係を
示すグラフ、第３図は従来のヒートパイプの作製方法を
示す断面図である。 ｌ・・・ヒートパイプ、 ２・・・非凝縮性ガス。 特許出願人 古河電気工業株式会社！’！ｌ Ｉ
！！ 相 （ρ） 蒸発部端からの長ざ／全長 ヒートパイプ位置 第２図 第３図 手続補正書（自発） 平成３年３月は日
Claims (1)
- 管材が銅からなるヒートパイプであってヒートパイプの
作動前の該管材の内表面をＸ線マイクロアナライザーを
用いて測定したとき酸素（Ｏ）と銅（Ｃｕ）の強度比が
１．０×１０＾−＾２以下である管材を用いたことを特
徴とするヒートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32043690A JPH04190092A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32043690A JPH04190092A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04190092A true JPH04190092A (ja) | 1992-07-08 |
Family
ID=18121428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32043690A Pending JPH04190092A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04190092A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018506009A (ja) * | 2015-12-16 | 2018-03-01 | 広州共鋳科技股▲フン▼有限公司 | 平面ベイパーチャンバ、その製造方法、および車両ヘッドライト |
| JP2018506163A (ja) * | 2015-12-16 | 2018-03-01 | 広州共鋳科技股▲フン▼有限公司 | 三次元立体ベイパーチャンバ、その製造方法、および車両のヘッドライト |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP32043690A patent/JPH04190092A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018506009A (ja) * | 2015-12-16 | 2018-03-01 | 広州共鋳科技股▲フン▼有限公司 | 平面ベイパーチャンバ、その製造方法、および車両ヘッドライト |
| JP2018506163A (ja) * | 2015-12-16 | 2018-03-01 | 広州共鋳科技股▲フン▼有限公司 | 三次元立体ベイパーチャンバ、その製造方法、および車両のヘッドライト |
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