JPH0631703B2 - ヒートパイプおよびヒートパイプを保持するための装置 - Google Patents
ヒートパイプおよびヒートパイプを保持するための装置Info
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- JPH0631703B2 JPH0631703B2 JP62500256A JP50025687A JPH0631703B2 JP H0631703 B2 JPH0631703 B2 JP H0631703B2 JP 62500256 A JP62500256 A JP 62500256A JP 50025687 A JP50025687 A JP 50025687A JP H0631703 B2 JPH0631703 B2 JP H0631703B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-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
- F28D15/02—Heat-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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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- F28D15/0283—Means for filling or sealing heat pipes
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- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 背景 この発明は、ヒートパイプおよびヒートパイプを脱気お
よび充填するためにこれを保持するための装置に関する
ものであり、ここで該ヒートパイプは、弁を有する開部
を有する。該開部は、該ヒートパイプを脱気および充填
する間、該装置に密着させることができる。そして該開
部がまだ密着している間に該弁は閉じられる。
よび充填するためにこれを保持するための装置に関する
ものであり、ここで該ヒートパイプは、弁を有する開部
を有する。該開部は、該ヒートパイプを脱気および充填
する間、該装置に密着させることができる。そして該開
部がまだ密着している間に該弁は閉じられる。
ヒートパイプは、その内部に室を有する閉じた容器であ
る。そこにはヒートパイプのヒート入口部およびヒート
出口部がある。該室内の液体は、循環し、気化および凝
縮の熱によって主に熱を移動すると共に気体および液体
は物質移動する。ヒートパイプは、液体の気化および凝
縮を利用し、液体の物質移動によって有効な熱移動を達
成する。ヒートパイプ用液体は、水、アンモニア、メタ
ノール、その他のアルコール、又はハロゲン化炭化水素
例えばフレオンであることができる。ヒートパイプの使
用圧に関係した特別なヒートパイプ液およびその使用液
量が、ヒートパイプの操作中に予想される温度範囲に従
って物質適合性に従って選択される。
る。そこにはヒートパイプのヒート入口部およびヒート
出口部がある。該室内の液体は、循環し、気化および凝
縮の熱によって主に熱を移動すると共に気体および液体
は物質移動する。ヒートパイプは、液体の気化および凝
縮を利用し、液体の物質移動によって有効な熱移動を達
成する。ヒートパイプ用液体は、水、アンモニア、メタ
ノール、その他のアルコール、又はハロゲン化炭化水素
例えばフレオンであることができる。ヒートパイプの使
用圧に関係した特別なヒートパイプ液およびその使用液
量が、ヒートパイプの操作中に予想される温度範囲に従
って物質適合性に従って選択される。
ヒートパイプの室内の使用液は、液体充填又は“装填
（charge）”の量および質の両方に関して重要である。
適当な液体充填又は“装填”を達成するために、現在の
ヒートパイプには、その製造中に、該室に通じる外部突
出充填管が設けられる。物理的製造が完了した後、ヒー
トパイプは、適当な液体の装填処理がされる。第１に、
充填管は脱気源に接続されて、ヒートパイプ室から元来
ある物質が脱気され、その後、適当量の選択された使用
液がこの充填管を通して投入される。充填の後、管は締
着され溶接されて、ヒートパイプ室の閉じた完全性が維
持される。このヒートパイプの装填には時間を消費し、
成功させるためにクリティカルに行なわなければなら
ず、永続的で、繰返し行うことが困難で、そして凹んだ
充填口には使用することができない。したがって、ヒー
トパイプの脱気、充填およびシールが迅速に信頼性高く
行われるような、ヒートパイプおよびヒートパイプの脱
気および充填のためにこれを保持するための装置が要求
される。
（charge）”の量および質の両方に関して重要である。
適当な液体充填又は“装填”を達成するために、現在の
ヒートパイプには、その製造中に、該室に通じる外部突
出充填管が設けられる。物理的製造が完了した後、ヒー
トパイプは、適当な液体の装填処理がされる。第１に、
充填管は脱気源に接続されて、ヒートパイプ室から元来
ある物質が脱気され、その後、適当量の選択された使用
液がこの充填管を通して投入される。充填の後、管は締
着され溶接されて、ヒートパイプ室の閉じた完全性が維
持される。このヒートパイプの装填には時間を消費し、
成功させるためにクリティカルに行なわなければなら
ず、永続的で、繰返し行うことが困難で、そして凹んだ
充填口には使用することができない。したがって、ヒー
トパイプの脱気、充填およびシールが迅速に信頼性高く
行われるような、ヒートパイプおよびヒートパイプの脱
気および充填のためにこれを保持するための装置が要求
される。
概要 この発明の理解を助けるために、本質的に概要の形態で
述べることができることは、本発明がヒートパイプおよ
びヒートパイプを脱気および充填するためにこれを保持
するための装置に向けられていることである。本装置
は、ヒートパイプの充填口が締着される外部密着部（se
al）を有する。本装置は、該口が該密着部に留められ
（clamped）ている間ヒートパイプを脱気および充填す
ることができるものである。本ヒートパイプは、その充
填口内に内部弁を有し、該弁は、ヒートパイプが充填装
置に密着されている間は充填通路を通して閉じられる。
述べることができることは、本発明がヒートパイプおよ
びヒートパイプを脱気および充填するためにこれを保持
するための装置に向けられていることである。本装置
は、ヒートパイプの充填口が締着される外部密着部（se
al）を有する。本装置は、該口が該密着部に留められ
（clamped）ている間ヒートパイプを脱気および充填す
ることができるものである。本ヒートパイプは、その充
填口内に内部弁を有し、該弁は、ヒートパイプが充填装
置に密着されている間は充填通路を通して閉じられる。
したがってこの発明の目的および効果の１つは、外部の
追加充填管を必要とせず、代わりに内部弁を有する充填
口を有し、ヒートパイプ構造から突出した外部突起なし
で弁を密着のために閉じることができるヒートパイプの
構造を提供することである。
追加充填管を必要とせず、代わりに内部弁を有する充填
口を有し、ヒートパイプ構造から突出した外部突起なし
で弁を密着のために閉じることができるヒートパイプの
構造を提供することである。
この発明の他の目的および効果は、大容量処理に適し、
ヒートパイプの脱気、充填および閉じが、単一装置位置
で容易に達成される、ヒートパイプを保持するための装
置を提供することである。
ヒートパイプの脱気、充填および閉じが、単一装置位置
で容易に達成される、ヒートパイプを保持するための装
置を提供することである。
この発明の他の目的および効果は、その充填口内に再び
開けることの可能な弁を有するヒートパイプを提供し、
該ヒートパイプが、締着された管を開いたり又は取替え
たりすることなしに必要に応じて繰返し修理および再処
理されることができるようにすることである。
開けることの可能な弁を有するヒートパイプを提供し、
該ヒートパイプが、締着された管を開いたり又は取替え
たりすることなしに必要に応じて繰返し修理および再処
理されることができるようにすることである。
この発明の他の目的および効果は、ヒートパイプ本来の
構造の部分として充填口を有する簡単な構造のヒートパ
イプを提供し、したがって速やかに製造できる構造およ
び充填の容易さおよび完全さにより、ヒートパイプのコ
ストおよびヒートパイプ充填のコストを低減することで
ある。
構造の部分として充填口を有する簡単な構造のヒートパ
イプを提供し、したがって速やかに製造できる構造およ
び充填の容易さおよび完全さにより、ヒートパイプのコ
ストおよびヒートパイプ充填のコストを低減することで
ある。
この発明の他の目的および効果は、以下の説明、請求の
範囲、および添附図面により明らかにされるだろう。
範囲、および添附図面により明らかにされるだろう。
図面の簡単な説明 第１図は、充填の間ヒートパイプを所定の位置に支持す
るこの発明の装置の平面図、 第２図は、第１図の装置の側面図、 第３図は、第２図の３−３線により一般的に得られる装
置およびヒートパイプの一部切欠き拡大断面図である。
るこの発明の装置の平面図、 第２図は、第１図の装置の側面図、 第３図は、第２図の３−３線により一般的に得られる装
置およびヒートパイプの一部切欠き拡大断面図である。
好ましい実施態様 本発明に係るヒートパイプを脱気および充填するために
これを保持するための装置は、第１図および第２に一般
的に番号10で示されている。該装置は、基板12を有し、
その上には台14が固定されている。台14はその上にヒー
トパイプ16を支持するためのものである。第１図および
第２図に見られるように、ヒートパイプ16は、長くて細
い長方形の構造で、台14の上に載せられ、この台の右端
より少し先まで延びている。台14の上の左端に、ガイド
18および20がヒートパイプ16をその間に受けることがで
きるように間隔をおいて設けられている。台14の左端に
はブロック22が固定され、これは台の上方に延びて、特
にヒートパイプ16の左端のためのストップとして作用す
る。基板12の右端には留め部（clamp）24が設けられ、
これはここから延びる押し棒26を有する。押し棒26の端
部に押し指28が設けられ、ヒートパイプ16の右端に係合
する。留め部24をアクチュエートすると、これは、ヒー
トパイプ16の左端をブロック22のストップ面30（第３図
参照）に対して支持する左方向の力を与える。図示の便
宜上、留め部24は、シリンダおよびピストンクランプと
して示され、そのため、押し棒26はピストン棒である。
クランプピストン（図示せず）に対する液体圧を制御す
ることにより、ヒートパイプ16への力の量は制御するこ
とができる。他の種類のクランプ構造、例えばトグル、
レバーアーム、およびスプリングクランプを代わりに使
用することができる。
これを保持するための装置は、第１図および第２に一般
的に番号10で示されている。該装置は、基板12を有し、
その上には台14が固定されている。台14はその上にヒー
トパイプ16を支持するためのものである。第１図および
第２図に見られるように、ヒートパイプ16は、長くて細
い長方形の構造で、台14の上に載せられ、この台の右端
より少し先まで延びている。台14の上の左端に、ガイド
18および20がヒートパイプ16をその間に受けることがで
きるように間隔をおいて設けられている。台14の左端に
はブロック22が固定され、これは台の上方に延びて、特
にヒートパイプ16の左端のためのストップとして作用す
る。基板12の右端には留め部（clamp）24が設けられ、
これはここから延びる押し棒26を有する。押し棒26の端
部に押し指28が設けられ、ヒートパイプ16の右端に係合
する。留め部24をアクチュエートすると、これは、ヒー
トパイプ16の左端をブロック22のストップ面30（第３図
参照）に対して支持する左方向の力を与える。図示の便
宜上、留め部24は、シリンダおよびピストンクランプと
して示され、そのため、押し棒26はピストン棒である。
クランプピストン（図示せず）に対する液体圧を制御す
ることにより、ヒートパイプ16への力の量は制御するこ
とができる。他の種類のクランプ構造、例えばトグル、
レバーアーム、およびスプリングクランプを代わりに使
用することができる。
第３図にはヒートパイプ16の一部がより詳細に示されて
いる。該ヒートパイプ16は、その内部に室32を有する長
方形の構造である。室32は、実質的にヒートパイプ16の
長さを延び、毛細作用により液体流れを助けるため、芯
（wicks）その他の構造を有することができる。ヒート
パイプ16の左端面34は、留め部24によってストップ面30
の位置に押されたときに平坦なストップ面30に置く（li
e）ことができるように平坦である。面34から充填口36
が座38を過ぎて室32内へ延びている。座38からヒートパ
イプ16の内部に向かって、口36にはねじすじが設けら
れ、ねじすじを有する弁部材40を受けることができる。
弁部材40はその上に肩42を有する。これは、弁平板（va
lvedisc）として働くもので、弁部材40が口36に充分ね
じこまれたとき、座38に係合して冷間溶接（cold wel
d）を形成する。弁部材40は、室32から穴46を横切って
延びる軸穴44を有する。穴46は、室32の方向において肩
42をちょうど（just）越える。これらの穴44および46
は、弁部材40が座38を離れたとき弁部材40のねじすじを
過ぎる流体流れを必要としないで、液体が室32と充填口
36の間を流れることを可能にする。この外側表面におい
て、弁部材40は八角形の穴48を有する。
いる。該ヒートパイプ16は、その内部に室32を有する長
方形の構造である。室32は、実質的にヒートパイプ16の
長さを延び、毛細作用により液体流れを助けるため、芯
（wicks）その他の構造を有することができる。ヒート
パイプ16の左端面34は、留め部24によってストップ面30
の位置に押されたときに平坦なストップ面30に置く（li
e）ことができるように平坦である。面34から充填口36
が座38を過ぎて室32内へ延びている。座38からヒートパ
イプ16の内部に向かって、口36にはねじすじが設けら
れ、ねじすじを有する弁部材40を受けることができる。
弁部材40はその上に肩42を有する。これは、弁平板（va
lvedisc）として働くもので、弁部材40が口36に充分ね
じこまれたとき、座38に係合して冷間溶接（cold wel
d）を形成する。弁部材40は、室32から穴46を横切って
延びる軸穴44を有する。穴46は、室32の方向において肩
42をちょうど（just）越える。これらの穴44および46
は、弁部材40が座38を離れたとき弁部材40のねじすじを
過ぎる流体流れを必要としないで、液体が室32と充填口
36の間を流れることを可能にする。この外側表面におい
て、弁部材40は八角形の穴48を有する。
ガイド18および20は、ヒートパイプ16がその間に位置し
たとき充填口36がストップ面30から延びるノーズ50を受
けるように位置する。注目されることは、弁部材40の外
側端部がストップ面30より窪んでいて、Ｏリング52が充
填口36の周囲を密着していることである。処理管54は、
脱気制御弁（図示せず）を通って脱気源（図示せず）に
接続され、また充填液制御弁（図示せず）を通ってヒー
トパイプ充填液源（図示せず）に接続される。処理管54
は通路56に連通している。そして通路56は、ノーズ50を
通して充填口36に開いている通路58に連通している。弁
部材40がその座38から離れたとき、処理管54は、ヒート
パイプ16の内室32に接続される。処理管54上の弁が制御
されると、室は初め脱気され、その後予め選択された量
の所望のヒートパイプ液が室32に導入される。
たとき充填口36がストップ面30から延びるノーズ50を受
けるように位置する。注目されることは、弁部材40の外
側端部がストップ面30より窪んでいて、Ｏリング52が充
填口36の周囲を密着していることである。処理管54は、
脱気制御弁（図示せず）を通って脱気源（図示せず）に
接続され、また充填液制御弁（図示せず）を通ってヒー
トパイプ充填液源（図示せず）に接続される。処理管54
は通路56に連通している。そして通路56は、ノーズ50を
通して充填口36に開いている通路58に連通している。弁
部材40がその座38から離れたとき、処理管54は、ヒート
パイプ16の内室32に接続される。処理管54上の弁が制御
されると、室は初め脱気され、その後予め選択された量
の所望のヒートパイプ液が室32に導入される。
円筒の室62内にピストン60が設けられ、これはＯリング
64および66によりここに密着されている。これはブロッ
ク22内を左方に延びる六角軸68によりその室62内で回転
できる。ピストン60は、ブロック22の左端にねじとめら
れた板70によってその室62内に支えられている。六角駆
動部材72は、ピストン60の右端の六角形凹部に係合し、
通路58の内部をその側壁から離れて延び、そして弁部材
40の六角凹部48に係合する。したがって、六角軸68を回
転するための六角レンチ（図示せず）の使用により、六
角駆動部材72は、口36内の弁部材40を回転させる。この
方法で、弁部材40は、充填が完了したとき、その肩42と
共に座38に対して閉じた位置まで回転する。したがっ
て、弁閉じは、充填口36の領域が充填液の適当な圧力に
付され周囲の空気から保護されている間に完了される。
以上から容易に明らかなように、ヒートパイプ16は迅速
に所定の位置に位置され、脱気され、適当量の適当な液
体で充填され、そしてその室32はその位置又は接続を変
えることなく閉じられる。ヒートパイプ16は、全ての処
理工程、すなわち脱気、充填および充填口36の閉じの
間、迅速に漏れのない密着部52にロックされる。各工程
は、ヒートパイプ16が適当な環境に付されている間に完
了される。これらの工程は同じ位置で行われるから、各
工程はより迅速にそして信頼性高く行われる。
64および66によりここに密着されている。これはブロッ
ク22内を左方に延びる六角軸68によりその室62内で回転
できる。ピストン60は、ブロック22の左端にねじとめら
れた板70によってその室62内に支えられている。六角駆
動部材72は、ピストン60の右端の六角形凹部に係合し、
通路58の内部をその側壁から離れて延び、そして弁部材
40の六角凹部48に係合する。したがって、六角軸68を回
転するための六角レンチ（図示せず）の使用により、六
角駆動部材72は、口36内の弁部材40を回転させる。この
方法で、弁部材40は、充填が完了したとき、その肩42と
共に座38に対して閉じた位置まで回転する。したがっ
て、弁閉じは、充填口36の領域が充填液の適当な圧力に
付され周囲の空気から保護されている間に完了される。
以上から容易に明らかなように、ヒートパイプ16は迅速
に所定の位置に位置され、脱気され、適当量の適当な液
体で充填され、そしてその室32はその位置又は接続を変
えることなく閉じられる。ヒートパイプ16は、全ての処
理工程、すなわち脱気、充填および充填口36の閉じの
間、迅速に漏れのない密着部52にロックされる。各工程
は、ヒートパイプ16が適当な環境に付されている間に完
了される。これらの工程は同じ位置で行われるから、各
工程はより迅速にそして信頼性高く行われる。
さらに理解すべきことは、構造上ヒートパイプ充填口36
がヒートパイプ16と一体であり、これが補足（suppleme
nt）の構造でないことである。弁部材40の使用は、たと
えある理由でヒートパイプ16内に好ましくない液体が存
在しても、ヒートパイプ16を再処理することができると
いう付加的な効果を有する。ヒートパイプ16をその充填
装置10にもどすことにより、弁部材40を開け、ヒートパ
イプ16の室32を脱気し、新しい液体を入れることができ
る。したがって、そのようなヒートパイプの再処理を容
易な方法で行うことができる。
がヒートパイプ16と一体であり、これが補足（suppleme
nt）の構造でないことである。弁部材40の使用は、たと
えある理由でヒートパイプ16内に好ましくない液体が存
在しても、ヒートパイプ16を再処理することができると
いう付加的な効果を有する。ヒートパイプ16をその充填
装置10にもどすことにより、弁部材40を開け、ヒートパ
イプ16の室32を脱気し、新しい液体を入れることができ
る。したがって、そのようなヒートパイプの再処理を容
易な方法で行うことができる。
この発明について現在考えている最もよい形態において
説明してきた。そして、多くの変形、形態および態様
が、当業者の能力の範囲でおよび発明的能力を用いるこ
となしに可能であることが明らかである。従って、この
発明の範囲は次の請求の範囲により明らかにされる。
説明してきた。そして、多くの変形、形態および態様
が、当業者の能力の範囲でおよび発明的能力を用いるこ
となしに可能であることが明らかである。従って、この
発明の範囲は次の請求の範囲により明らかにされる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ガ−ドナ−，ウイリアム・テイ アメリカ合衆国 カリフオルニア州 90045，ロサンゼルス，ベツデング・スト リ−ト 6427 (56)参考文献 米国特許4341000（ＵＳ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】閉じたヒートパイプ室を形成する金属壁で
あって、かつその表面が実質的に平坦な面を有する上記
金属壁と、 上記ヒートパイプの壁を通して延びて、上記ヒートパイ
プの上記壁へのアクセスを与え、かつ上記ヒートパイプ
に充填口を与える通路であって、上記平坦な面から上記
ヒートパイプへの逆穴および上記平坦な面を窪ませたね
じ筋を有する上記通路と、 上記通路中にあって上記通路を選択的に閉じるための弁
手段であって、上記ねじ筋と上記逆穴との間の上記窪み
に実質的に四角形の弁座を有し、上記通路にねじ込まれ
たねじ端を有する金属弁部材を有し、上記弁通路内に設
けられた弁座に密封されて係合するように配置された円
錐形の肩を有し、上記金属弁手段中の非円形レセプタク
ルが、上記ヒートパイプと相対的に上記弁手段を回転さ
せるために、対応する非円形駆動体に係合して作動し得
るように配置されることにより、上記弁部材は上記弁座
上の肩に強力に係合して上記通路を閉じるために上記通
路にねじ込むことができるように構成され、上記肩側に
設けられた上記逆穴端から上記逆穴の他端に向けてあけ
られた孔を有し、上記外表面から上記窪ませた通路内に
位置する上記通路を選択的に閉じることにより、上記面
を越えて弁構造を延設することなく、上記室の脱気およ
び選択された量のヒートパイプ液体での上記室の充填を
可能にする、上記通路内の弁手段と、 を備えた細長いヒートパイプ。 - 【請求項２】基部と、 上記基部上にあり、ストップ面を有するブロックと、 ヒートパイプをガイドおよび保持して該ヒートパイプを
上記ストップ面に係合させるガイド手段と、 該ヒートパイプを上記ストップ表面に留めるための留め
手段と、 上記ブロック内にあり上記ヒートパイプの充填口に通じ
た通路と、 上記ストップ面を上記ヒートパイプに密着するための密
着手段と、 上記通路内にある駆動体であって、上記充填口内の弁お
よび上記ブロックに対して上記駆動体を密着するための
手段を係合および回転するための駆動体と、 を備えた、充填口を有するヒートパイプを保持するため
の装置。 - 【請求項３】上記通路を、該装置に留められたヒートパ
イプを脱気および充填するための脱気源およびヒートパ
イプ液源に接続するための手段を有する請求の範囲第２
項記載の装置。 - 【請求項４】上記ストップ面をヒートパイプに密着する
手段は、上記通路を囲むＯリングを備える請求の範囲第
２項記載の装置。 - 【請求項５】上記駆動体をシールする手段は、その周囲
にシールを有する上記駆動体と共に回転可能なピストン
を有し、このピストンの回転が上記駆動体の回転をもた
らすように上記ブロックはその中に上記ピストンおよび
上記シールを囲む室を有する請求の範囲第２項記載の装
置。 - 【請求項６】上記ヒートパイプをストップ面に密着する
手段は、上記通路を囲むＯリングを有する請求の範囲第
５項記載の装置。 - 【請求項７】上記通路を、上記装置に留めたヒートパイ
プを脱気および充填するための脱気源およびヒートパイ
プ液源に接続するための手段を有する請求の範囲第６項
記載の装置。 - 【請求項８】上記基部は台が固定された基板であり、上
記ガイド手段は上記テーブルに固定された第１および第
２のガイド手段を有し該台の上のヒートパイプを上記ス
トップ面と整列させる請求の範囲第２項記載の装置。
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