JPH049594A - 蛇行ループ型細管ヒートパイプの放熱部 - Google Patents

蛇行ループ型細管ヒートパイプの放熱部

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JPH049594A
JPH049594A JP11018190A JP11018190A JPH049594A JP H049594 A JPH049594 A JP H049594A JP 11018190 A JP11018190 A JP 11018190A JP 11018190 A JP11018190 A JP 11018190A JP H049594 A JPH049594 A JP H049594A
Authority
JP
Japan
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heat
heat pipe
group
thin tube
tubes
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Pending
Application number
JP11018190A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisateru Akachi
赤地 久輝
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Actronics KK
Original Assignee
Actronics KK
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Publication date
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Publication of JPH049594A publication Critical patent/JPH049594A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ66発明目的 〔産業上の利用分野〕 本発明はヒートパイプの構造に関するものであり、特に
蛇行ループ型細管ヒートパイプの放熱部の構造に関する
〔従来の技術〕
蛇行ループ型細管ヒートパイプにおける並列細管群で形
成された放熱部は各細管の対流熱伝達率が大きいので一
般にはフィン群を装着することなく比較的良好な放熱能
力を発揮させることが出来る。然し要求される性能が高
い場合は放熱フィン群の装着を要望される場合が多い。
然し蛇行ループ型細管ヒートパイプのコンテナの並列細
管群で形成された放熱部は平板状フィン群の装着は不可
能に近いものであった。その理由は管があまりに細く、
あまりに多数本であること、及びターン部において作動
液の往復1対の細管が連結されてあること等によるもの
であった。その対策としては素管時に螺旋フィン付細管
を用いたり、素管時に針状又はリボン状フィンを形成し
ておく方法等がある。然しそれ等の場合には受熱部平面
を形成する部分やターン部を形成する部分等においてフ
ィンを除去する必要があり、それは極めて困難な作業で
あった。フィン除去作業を容易にするフィン構造とその
製造方法として本発明者は特願平1)62589号を提
案した。その構造は第6図例示の如く予め低融点金属の
メンキが施された長尺細管の外周に同様に低融点金属メ
ツキが施された金属細線12を横巻きしてフィンとして
形成されてある蛇行ループ型細管コンテナ1)からなる
ループ型細管ヒートパイプであって、ターン部1)−4
の曲げは極めて容易であり、受熱部1)−1等フィン不
要部におけるフィンの除去も容易であった。
該フィン構造は放熱部成形完了後加熱又は溶融低融点金
属内への一括浸漬により、細管コンテナと融着一体化せ
しめて完成するものであった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
蛇行ループ型細管ヒートパイプの放熱部に設けられる従
来型のフィン構造は受熱部及びターン部等に相当する部
分でフィンを除去する必要があり、その作業は煩雑で困
難であった。その対策として提案された第6図例示の特
願平1−162589号に係るフィン構造はその問題点
の大部分を解決することは出来るが放熱面積拡大率は2
〜3倍程度であり平板型フィン群を装着した場合に比較
して放熱性能の改善は不充分であった。
口0発明の構成 〔問題点解決の手段〕 本発明に係る問題点解決の手段の基本的な構成を第1図
に示しである。該図面は簡素化の為構成細管を総で線図
で示しである。蛇行ループ型細管ヒートパイプ1−i、
l−nの並列部の一部は受熱部(破線H)として構成さ
れ、残余の大部分は放熱部として構成されてある。放熱
部を構成する細管群は千鳥目配列又は碁盤目配列に整列
配置されてあり第1図においてはその第1列細管群を実
線で示しl−1としである。第2列以降の細管群は図面
簡略化の為破線l−nで一括して示しである。第1図例
示の放熱部は複数のループ型細管ヒートパイプで構成さ
れてあるが、単数のループ型細管ヒートパイプの細管群
を展開せしめ千鳥目配列又は碁盤目配列に構成してあっ
ても良い。千鳥目配列又は碁盤目配列の細管群の各細管
が一定の距離間隔を保持して配列状態を維持せしめ且つ
対流流体の通過を良好ならしめる為には各細管相互間に
適切なスーベーサを挿接し、固定する必要がある。第1
図では管状スペーサ群が細管群1〜1)−nに交叉して
挿接されてあり、該スペーサ群としては細管ヒートパイ
プ群2−1.2−nが適用されてあることが本発明の特
徴である。図においては第1列細管群1−1と第2列細
管群の間に挿接されてある細管ヒートパイプ群2−1と
して実線で示され、第2列〜第n列の間に挿接されてあ
る細管ヒートパイプ群は一括して破線2−nとして示し
である。これ等スペーサ群の固定は蛇行ループ型ヒート
パイプ細管群1−1.l−nの弾性による加圧挟持の場
合もあるが熱伝導性接着手段による接着が望ましい。図
において矢印Wは対流の流れ方向を示しであるが、この
流れ方向は細管群の形成する平面に対し直交流である場
合もあれば、平行流である場合もある。
〔作 用〕
上述の如く構成された蛇行ループ型細管ヒートパイプの
放熱部におけるスペーサである細管ヒートパイプ2−1
.2−nは次の如き作用を発揮スる。
a、受熱部Hから輸送される熱量は放熱部細管群1−1
.1−nの温度を上昇せしめ、スペーサである細管ヒー
トパイプ群2−1.2−nに接触部群を介して移送され
る。細管ヒートパイプ群21.2−nは夫々の均熱化作
用により夫々の全長に亙り同一温度となる。細管ヒート
パイプ群21.2−nは蛇行ループ型細管ヒートパイプ
の細管群1−1.l−nのフィン群として放熱面積を拡
大せしめるが、常に全長に亙り同一温度を保持する均熱
化作用は放熱中と髄も維持されるので細管ヒートパイプ
群2−1.2−nのフィン群のフィン効率は100%と
なり、放熱部の放熱効率を大幅に上昇せしめる。
b、細管群の多管式放熱部は対流放熱に際し対流流体は
各列を通過する毎に熱吸収により温度上昇せしめられる
。即ちこの様な放熱部番こおいては列数が多い捏上流側
細管は放熱効率が低下し、下流側に至る程細管温度は高
温となる。然し本発明に係る放熱部は細管ヒートパイプ
群2−1. 2−nの均熱化作用により、下流側の熱量
を放熱効率の良好な上流側列の細管群に移送して放熱さ
せるから放熱部全体の放熱効率を大幅に改善せしめる。
〔実施例〕
第1実施例 該実施例は第1図の放熱部基本構造におけるスペーサで
ある細管ヒートパイプ群2−1.2−nに代わり蛇行ル
ープ型細管ヒートパイプ3−13−nを使用しであるこ
とを特徴としている。該細管ヒートパイプ3−1.3−
nは同一平面上で所定のピッチで蛇行を繰返し並列細管
群を形成して、蛇行ループ型細管ヒートパイプの細管群
1).1−nの形成する平面の間に挿接されてスペーサ
となっている。多数の細管ヒートパイプ2−1.2−n
に代わり各1条のループであるから製作費の大幅削減が
可能となり、挿接作業時間も大幅に縮少させることが出
来る。
第2実施例 第3図、第4図及び第5図は夫々本実施例の側面図、正
面図及び平面図である。これ等の図には第3実施例につ
いても併示されてある。
ループ型細管ヒートパイプの放熱部細管群1).1−2
.l−nは受熱部から推進されて来た高温作動液を放熱
冷却せしめて低温作動液として受熱部に還流せしめる。
従って該細管群は第3図に例示の如く夫々のターン部を
境として高温細管1−1−H,1−2−H,1−n−H
と低温細管1−1−C,1−2−C,1−n−Cに分け
て考えることが出来る。これらの内部を循環する作動液
は2相流体であるから高温である程気相すンチ、低温で
ある程液相リッチとなる。又気相リンチ部の飽和蒸気圧
と液相リッチ部の飽和蒸気圧の圧力差は作動液の推進力
となっている。更に管内流体の圧力損失は液相リッチ部
分の方が気相リンチ部分に対し、気相の容積に逆比例し
て大きくなる。
従って基本構造(第1図)や第1実施例(第2図)の如
く、スペーサである細管ピー1−バイフ2−12−nお
よび3−1.3−n等が無作為に配置されてある場合に
は高温細管と低温細管の間で熱交換作用が発生する部分
が多数発生し、多数の高温細管内において液相リッチ部
が発生する。この様な場合放熱部全体としての綜合的な
放熱効率には変化はないが、受熱部における受熱量が少
なく、作動液推進力が小さい場合や、放熱部長さが長い
場合、には作動液循環が困難となる場合がある。
換言すればループ内の一部に適冷部分が発生することに
より、蛇行ループ型細管ヒートパイプとしての感度が悪
くなる場合がある。第2実施例はこの様な状態の発生を
防止する。第3図、第4図及び第5図において高温細管
1−1−Hと高温細管1−2−Hとのスペーサである細
管ヒートパイプ2−1.2−2及び低温細管1−1−C
と低温細管1−2−Cとのスペーサである細管ヒートパ
イプ2−6.2−nとは夫々にそれ等を挟持している細
管1−1−8.1−2−H及び1−1−C12−Cとろ
う接され一体化されてある。然し高温細管1−2−Hと
低温細管1−1−Cとの間Qスペーサである細管ヒート
パイプ2−3.2−4.2−5は高温細管1−2−Hか
低温細管1−1−Cの何れか一方の細管とはろう接一体
化されてあるが他方の細管とは熱的に絶縁されてあるこ
とを特徴としている。図においては低温細管1−1−C
と細管ヒートパイプ13.2−4.25の間には断熱材
4 1. 4−2. 4−nが介在配置されてある。4
1.42.4−nは断熱材の挟持に限定されるものでは
なく、非熱伝導性の接着材で連結されてあっても良い。
又場合によってはスペーサである綿量ヒートパイプ2−
3゜2−4.2−5は熱伝導性の悪い材質からなる管状
体、柱状体と置換されてあっても良い。
この様に構成された第2実施例に係る放熱部ムこおいて
は高温細管群とそのスペーサ群は可能な限り高温に保持
され、低温細管群とそのスペーサ群は可能な限り低温に
保持されて、部分的適冷が発生することなく、受放熱部
間の温度差が小さくても、受熱部に対する加熱温度が低
くても良好な放熱効率を発揮させることが出来る。
第3実施例 第3図、第4図及び第5図に併示しである第3実施例は
蛇行ループ型細管ヒートパイプの並列細管群1−1. 
1−2. 1−3. 1−n及びそれ等のスペーサであ
る細管ヒートパイプ群2−1.22.2−3.2−nの
何れか一方のみが又はそれ等の双方が共に楕円断面形か
直方形断面形の何れかの形状に形成されてあり、それ等
相互のろう接部は可能な躍り大きな接触面積となる様組
合わセられであることを特徴としている。これにより細
管群1−]、、  1−2. 1−nと細管ヒートパイ
プ群2−1. 2−2. 2−nとの間の伝熱が良好と
なり、スペーサである細管ヒートパイプ群21.2−2
.2−nの作用が効果的に発揮される。
ハ1発明の効果 本発明に係る蛇行ループ形細管ヒートパイプの放熱部は
スペーサである細管ヒートパイプの挿着と云う簡易な手
段によって容易にフィン群装着と同様に良好な放熱能力
を与えられると共に、細管ヒートパイプ群の均熱化作用
により、多段多列であっても性能低下の少ない放熱部を
構成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る蛇行ループ型組間ヒートパイプの
放熱部の基本構造を示す略図である。 第2図は本発明の第1実施例の構造を示す略図である。 第3図は本発明の第2実施例及び第3実施例の側面図、 第4図は本発明の第2実施例及び第3実施例の正面図、 第5図は本発明の第2実施例及び第3実施例の平面図、 第6図は蛇行ループ型細管ヒートパイプの放熱部の従来
例の構造を示す略図である。 1−1.1−2.1−n・・・蛇行ループ型細管ヒート
パイプの細管群、2−1.2〜2.・・・2−〇・・・
細管ヒートパイプ群、3−1.3−n・・・蛇行ループ
型細管ヒートパイプの細管群、1〜1−H91−2−H
・・・高温細管、1−1−C,1−2−C・・・低温細
管、4−1.4−2.・・・4〜n・・・断熱材、1)
・・・低融点金属メンキループ型細管コンテナ、12・
・・低融点金属メツキ金属細線。 第 図 (1時、衣糧右JAル) 第 図 (章2に3宝厭沖ザ・1ill ) 第 図 (不2算3乍施督・冒囮12) /−3 (3−n ゝ1 わ 第 図 (高+’y順列) 嬉 図 (’j’+ 2’ V、3 f Wイー・l Y Ml
)第 図 <s(h例のル走)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)長尺のループ型細管ヒートパイプの細管コンテナ
    が所定の長さ毎にターンを繰返して並列細管群が形成さ
    れ、その長さの一部が整列されて受熱部として構成され
    てあり、残余の部分の所定部分が多段多列の千鳥目配列
    又は碁盤目配列の多管式放熱部として構成されてある蛇
    行ループ型細管ヒートパイプの放熱部であって、細管群
    の千鳥目配列又は碁盤目配列における段列の構成は細管
    群に交差して細管間に挿接された管状スペーサ群により
    各細管間の距離間隔が決定されて構成されてあり、且つ
    該管状スペーサ群の大部分は細管ヒートパイプであるこ
    とを特徴とするもの。
  2. (2)蛇行ループ型細管ヒートパイプの放熱部は、主た
    る蛇行ループ型細管ヒートパイプの放熱部に所定の数の
    副たる蛇行ループ型細管ヒートパイプが交叉挿接されて
    構成されてある複合構造の放熱部であって、主たる蛇行
    ループ型細管ヒートパイプの放熱部を構成する細管群は
    千鳥目配列又は碁盤目配列に整列されてあり、その段列
    の距離間隔を決定する管状スペーサ群としては、その大
    部分は副たる蛇行ループ型細管ヒートパイプの細管群の
    並列部分が用いられてあり、副たる蛇行ループ型細管ヒ
    ートパイプは主たるループ型細管ヒートパイプとの接触
    部を受熱部とし、残余の部分を放熱部としていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の蛇行ループ型
    細管ヒートパイプの放熱部。
  3. (3)スペーサである細管ヒートパイプの各々と蛇行ル
    ープ型細管ヒートパイプの並列細管の各々とが相互に交
    差する接触部における高温側並列細管と高温側並列細管
    との間に挟持されてあるスペーサ細管ヒートパイプ及び
    低温側並列細管と低温側並列細管との間に挟持されてあ
    るスペーサ細管ヒートパイプはそれ等を挟持している並
    列細管とろう接により一体化されてあり、高温側並列細
    管と低温側並列細管との間に挟持されてあるスペーサ細
    管ヒートパイプはそれ等を挟持している並列細管の何れ
    か一方との間を熱的に絶縁されてあることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項に記載の蛇行ループ型細管ヒート
    パイプの放熱部。
  4. (4)蛇行ループ型細管ヒートパイプの細管コンテナと
    スペーサである細管ヒートパイプの細管コンテナとはそ
    れ等の一方又は双方が楕円断面形か直方形断面形の何れ
    かの断面形状に成形されてあり、それ等の相互ろう接部
    は可能な限り大きな接触面積となる様組合わせられてあ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の蛇行
    ループ型細管ヒートパイプの放熱部。
JP11018190A 1990-04-27 1990-04-27 蛇行ループ型細管ヒートパイプの放熱部 Pending JPH049594A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0830554A4 (en) * 1995-06-07 1999-06-09 Heat Pipe Technology Inc SNAKE-SHAPED HEAT PIPE AND DEHUMIDIFICATION SYSTEM FOR AIR CONDITIONING
US11471028B2 (en) 2009-06-18 2022-10-18 Endochoice, Inc. Circuit board assembly of a multiple viewing elements endoscope

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EP0830554A4 (en) * 1995-06-07 1999-06-09 Heat Pipe Technology Inc SNAKE-SHAPED HEAT PIPE AND DEHUMIDIFICATION SYSTEM FOR AIR CONDITIONING
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