JPH04268193A - ヒートパイプ - Google Patents
ヒートパイプInfo
- Publication number
- JPH04268193A JPH04268193A JP3048895A JP4889591A JPH04268193A JP H04268193 A JPH04268193 A JP H04268193A JP 3048895 A JP3048895 A JP 3048895A JP 4889591 A JP4889591 A JP 4889591A JP H04268193 A JPH04268193 A JP H04268193A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat pipe
- wick
- heat
- transfer resistance
- passage
- Prior art date
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- Pending
Links
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Landscapes
- Temperature-Responsive Valves (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器および放熱器
等に使用されるヒートパイプに関し、特に、伝熱抵抗制
御形のヒートパイプに関する。
等に使用されるヒートパイプに関し、特に、伝熱抵抗制
御形のヒートパイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ヒートパイプは、図８および図
９に示すように、銅などの合金で形成された密閉容器４
と、銅などの金属性網で作られたウィック５と、水また
はアルコールなどの動作液３とで構成される。
９に示すように、銅などの合金で形成された密閉容器４
と、銅などの金属性網で作られたウィック５と、水また
はアルコールなどの動作液３とで構成される。
【０００３】そして、この動作原理は、ヒートパイプの
左側が加熱され、右側で冷却されているとすると、ヒー
トパイプ内の動作液は加熱側で蒸発し、この発生した蒸
気は、蒸気圧により右側の冷却側へ移動する。蒸気はこ
こで熱を奪われ凝縮し液体になる。この液体はウィック
５の毛細管作用によりウィック５内を通り加熱側に戻る
。このサイクルを繰り返して熱伝達が行われる。
左側が加熱され、右側で冷却されているとすると、ヒー
トパイプ内の動作液は加熱側で蒸発し、この発生した蒸
気は、蒸気圧により右側の冷却側へ移動する。蒸気はこ
こで熱を奪われ凝縮し液体になる。この液体はウィック
５の毛細管作用によりウィック５内を通り加熱側に戻る
。このサイクルを繰り返して熱伝達が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のヒートパイプにあっては、外部の熱源および吸熱源
の状態によって動作温度が受動的に定まるものである。 つまり、ヒートパイプ内の効率である伝熱抵抗は一定と
なってしまっている。この場合、外部の熱源および吸熱
源の状態が一定の場合にはヒートパイプの伝熱抵抗が一
定でも良いが、実際使用する場合には、外部の熱源およ
び吸熱源の状態が変動する場合が多く、時には熱源と吸
熱源とが逆転する場合もある。このような場合には、ヒ
ートパイプの伝熱抵抗が一定だとヒートパイプの温度を
ある一定の範囲内に保つことが困難になるという問題が
あった。
来のヒートパイプにあっては、外部の熱源および吸熱源
の状態によって動作温度が受動的に定まるものである。 つまり、ヒートパイプ内の効率である伝熱抵抗は一定と
なってしまっている。この場合、外部の熱源および吸熱
源の状態が一定の場合にはヒートパイプの伝熱抵抗が一
定でも良いが、実際使用する場合には、外部の熱源およ
び吸熱源の状態が変動する場合が多く、時には熱源と吸
熱源とが逆転する場合もある。このような場合には、ヒ
ートパイプの伝熱抵抗が一定だとヒートパイプの温度を
ある一定の範囲内に保つことが困難になるという問題が
あった。
【０００５】本発明は、上記の問題点にかんがみてなさ
れたもので、伝熱抵抗を制御してヒートパイプの温度を
一定範囲内に保つことができるようにしたヒートパイプ
の提供を目的とする。
れたもので、伝熱抵抗を制御してヒートパイプの温度を
一定範囲内に保つことができるようにしたヒートパイプ
の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のヒートパイプは、密閉容器とこの密閉容器の内
壁に設けられ長手方向に動作液の通路を形成するウィッ
クとを備え、密閉容器の一端側で蒸発し通路を通って他
端側で凝縮する動作液をウィック内部を通して一端側へ
戻すようにしたヒートパイプにおいて、上記密閉容器お
よびウィックを、温度降下により上記動作液の通路を縮
小する縮小形状状態になる形状記憶合金で形成した構成
としてある。
本発明のヒートパイプは、密閉容器とこの密閉容器の内
壁に設けられ長手方向に動作液の通路を形成するウィッ
クとを備え、密閉容器の一端側で蒸発し通路を通って他
端側で凝縮する動作液をウィック内部を通して一端側へ
戻すようにしたヒートパイプにおいて、上記密閉容器お
よびウィックを、温度降下により上記動作液の通路を縮
小する縮小形状状態になる形状記憶合金で形成した構成
としてある。
【０００７】そして、必要に応じ、上記密閉容器に被嵌
され該密閉容器およびウィックを縮小方向に付勢するゴ
ムリングを備えた構成としてある。
され該密閉容器およびウィックを縮小方向に付勢するゴ
ムリングを備えた構成としてある。
【０００８】
【作用】上記構成からなるヒートパイプによれば、温度
降下があると、密閉容器およびウィックが縮小形状状態
になり、通路が狭められる。これにより、蒸気流の流れ
が制限され、熱交換が行なわれにくくなって、伝熱抵抗
が大きくなる。
降下があると、密閉容器およびウィックが縮小形状状態
になり、通路が狭められる。これにより、蒸気流の流れ
が制限され、熱交換が行なわれにくくなって、伝熱抵抗
が大きくなる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１および図２は実施例に係る制御形ヒー
トパイプの伝熱抵抗が大きい場合の構造図、図３および
図４は実施例に係る制御形ヒートパイプの伝熱抵抗が小
さい場合の構造図、図５および図６はそれぞれ図１およ
び図３の状態における動作原理を示す図である。
て説明する。図１および図２は実施例に係る制御形ヒー
トパイプの伝熱抵抗が大きい場合の構造図、図３および
図４は実施例に係る制御形ヒートパイプの伝熱抵抗が小
さい場合の構造図、図５および図６はそれぞれ図１およ
び図３の状態における動作原理を示す図である。
【００１０】図１ないし図４に示すように、実施例に係
るヒートパイプは、外側に形状記憶合金で作られた密閉
容器１と、この密閉容器１の内に設けられた形状記憶合
金で作られたウィック２と、ヒートパイプ内で熱伝達を
行うための動作液３と、弾力性のあるゴムリング６とで
構成されている。
るヒートパイプは、外側に形状記憶合金で作られた密閉
容器１と、この密閉容器１の内に設けられた形状記憶合
金で作られたウィック２と、ヒートパイプ内で熱伝達を
行うための動作液３と、弾力性のあるゴムリング６とで
構成されている。
【００１１】ウィック２は長手方向に動作液の通路７を
形成している。そして、密閉容器１およびウィック２は
、温度降下により上記通路７の中間を縮小する縮小形状
状態になるよう形状記憶処理されている。
形成している。そして、密閉容器１およびウィック２は
、温度降下により上記通路７の中間を縮小する縮小形状
状態になるよう形状記憶処理されている。
【００１２】また、ゴムリング６は、密閉容器１の縮小
部位に被嵌され、密閉容器１およびウィック２を縮小方
向に付勢している。
部位に被嵌され、密閉容器１およびウィック２を縮小方
向に付勢している。
【００１３】一般に形状記憶合金には、温度変化によっ
て可逆的に形状変形するもの（ｔｗｏ ｗａｙ）と、
一度もとの形状に復帰したら再び低温にしても低温時の
形状に戻らないもの（ｏｎｅ ｗａｙ）がある。実施
例はｔｗｏ ｗａｙタイプの形状記憶合金を用いてい
る。
て可逆的に形状変形するもの（ｔｗｏ ｗａｙ）と、
一度もとの形状に復帰したら再び低温にしても低温時の
形状に戻らないもの（ｏｎｅ ｗａｙ）がある。実施
例はｔｗｏ ｗａｙタイプの形状記憶合金を用いてい
る。
【００１４】また、形状記憶合金は、一般に、高温時で
はその金属組織は正方晶型のオーステナイト相になって
いるが、形状記憶合金を冷却していくとある温度におい
て突然斜方晶型のマルテンサイト相に変わる。このマル
テンサイト相は、オーステナイト相に比べ相当変形加工
しやすく軟らかくなる性質を持っている。次に変形加工
した状態で高温に戻し、変態温度以上になると元のオー
ステナイト相に戻り形状も元の硬い性質に戻る。
はその金属組織は正方晶型のオーステナイト相になって
いるが、形状記憶合金を冷却していくとある温度におい
て突然斜方晶型のマルテンサイト相に変わる。このマル
テンサイト相は、オーステナイト相に比べ相当変形加工
しやすく軟らかくなる性質を持っている。次に変形加工
した状態で高温に戻し、変態温度以上になると元のオー
ステナイト相に戻り形状も元の硬い性質に戻る。
【００１５】したがって、この実施例に係るヒートパイ
プによれば、通常は、図３および図４に示すように、形
状記憶合金は高温側のオーステナイト相になっているの
で、密閉容器１およびウィック２は硬い。そのため、密
閉容器１の外側にあるゴムリング６は大きく伸びた状態
のままである。よって、図６に示すように、従来技術の
ヒートパイプと同様に、伝熱抵抗が小さい状態となって
いる。
プによれば、通常は、図３および図４に示すように、形
状記憶合金は高温側のオーステナイト相になっているの
で、密閉容器１およびウィック２は硬い。そのため、密
閉容器１の外側にあるゴムリング６は大きく伸びた状態
のままである。よって、図６に示すように、従来技術の
ヒートパイプと同様に、伝熱抵抗が小さい状態となって
いる。
【００１６】次に、ヒートパイプを冷却していくと図１
および図２に示すように、形状記憶合金は低温側のマル
テンサイト相になり、密閉容器１およびウィック２は軟
らかくなる。よって、ゴムリング６の弾性力で密閉容器
１およびウィック２は、内側に押され密閉容器１は中央
部で細く変形することになる。
および図２に示すように、形状記憶合金は低温側のマル
テンサイト相になり、密閉容器１およびウィック２は軟
らかくなる。よって、ゴムリング６の弾性力で密閉容器
１およびウィック２は、内側に押され密閉容器１は中央
部で細く変形することになる。
【００１７】図５では、中央部の通路７が狭くなり蒸気
流の流れを制御している状態を示しており、この状態で
は熱交換はあまり行われず伝熱抵抗は大きくなる。
流の流れを制御している状態を示しており、この状態で
は熱交換はあまり行われず伝熱抵抗は大きくなる。
【００１８】図７は、実施例に係るヒートパイプの伝熱
抵抗の変化の様子を示している。このように、実施例に
係るヒートパイプは、その伝熱抵抗を制御することがで
きる。
抵抗の変化の様子を示している。このように、実施例に
係るヒートパイプは、その伝熱抵抗を制御することがで
きる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のヒートパイ
プによれば、伝熱抵抗を制御できるので、ヒートパイプ
の外部の熱源および吸熱源の状態が変動した場合でも、
ヒートパイプの温度をある一定の範囲内に保つことが容
易となる。そのため、ヒートパイプを使用する用途が増
える利点がある。
プによれば、伝熱抵抗を制御できるので、ヒートパイプ
の外部の熱源および吸熱源の状態が変動した場合でも、
ヒートパイプの温度をある一定の範囲内に保つことが容
易となる。そのため、ヒートパイプを使用する用途が増
える利点がある。
【図１】本発明の実施例に係る制御形ヒートパイプの伝
熱抵抗が大きい状態を示す構造図である。
熱抵抗が大きい状態を示す構造図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る制御形ヒートパイプの伝
熱抵抗が小さい状態を示す構造図である。
熱抵抗が小さい状態を示す構造図である。
【図４】図３中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１におけるヒートパイプの動作原理を示す図
である。
である。
【図６】図２におけるヒートパイプの動作原理を示す図
である。
である。
【図７】実施例に係るヒートパイプの伝熱抵抗の変化の
様子を示す図である。
様子を示す図である。
【図８】従来のヒートパイプの一例を示す図である。
【図９】図８中Ｃ−Ｃ線断面図である。
１ 密閉容器
２ ウィック
３ 動作液
４ 密閉容器
５ ウィック
６ ゴムリング
７ 通路
Claims (2)
- 【請求項１】 密閉容器とこの密閉容器の内壁に設け
られ長手方向に動作液の通路を形成するウィックとを備
え、密閉容器の一端側で蒸発し通路を通って他端側で凝
縮する動作液をウィック内部を通して一端側へ戻すよう
にしたヒートパイプにおいて、上記密閉容器およびウィ
ックを、温度降下により上記動作液の通路を縮小する縮
小形状状態になる形状記憶合金で形成したことを特徴と
するヒートパイプ。 - 【請求項２】 上記密閉容器に被嵌され該密閉容器お
よびウィックを縮小方向に付勢するゴムリングを備えた
ことを特徴とするヒートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3048895A JPH04268193A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3048895A JPH04268193A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | ヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04268193A true JPH04268193A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12816006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3048895A Pending JPH04268193A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04268193A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06331286A (ja) * | 1993-05-26 | 1994-11-29 | Nec Corp | 伝熱制御型ヒートパイプ |
| JP2022052518A (ja) * | 2020-09-23 | 2022-04-04 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱輸送装置 |
| US12455122B2 (en) | 2023-06-26 | 2025-10-28 | International Business Machines Corporation | Dynamically enhancing heat transfer through heat pipes |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP3048895A patent/JPH04268193A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06331286A (ja) * | 1993-05-26 | 1994-11-29 | Nec Corp | 伝熱制御型ヒートパイプ |
| JP2022052518A (ja) * | 2020-09-23 | 2022-04-04 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱輸送装置 |
| US12455122B2 (en) | 2023-06-26 | 2025-10-28 | International Business Machines Corporation | Dynamically enhancing heat transfer through heat pipes |
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