JPH08285482A - ヒートパイプ - Google Patents
ヒートパイプInfo
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- JPH08285482A JPH08285482A JP7090900A JP9090095A JPH08285482A JP H08285482 A JPH08285482 A JP H08285482A JP 7090900 A JP7090900 A JP 7090900A JP 9090095 A JP9090095 A JP 9090095A JP H08285482 A JPH08285482 A JP H08285482A
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- JP
- Japan
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- conduit
- pipeline
- steam
- steam path
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- 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
- F28D15/04—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 with tubes having a capillary structure
- F28D15/046—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 with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、小形化の促進を図ったうえで、熱
輸送能力の向上を図ることにある。 【構成】管路本体１０の略中央部に略円形状の蒸気路１
１を形成して、この蒸気路１１の周囲に、該蒸気路１１
と連通する複数のグルーブ溝１２を、管路本体１０の管
路軸と略直交する一方方向の蒸気路１１の両側の深さ寸
法Ｈ1 を他のグルーブ溝１２の深さ寸法Ｈ2 より深く設
定して形成するように構成し、所期の目的を達成したも
のである。
輸送能力の向上を図ることにある。 【構成】管路本体１０の略中央部に略円形状の蒸気路１
１を形成して、この蒸気路１１の周囲に、該蒸気路１１
と連通する複数のグルーブ溝１２を、管路本体１０の管
路軸と略直交する一方方向の蒸気路１１の両側の深さ寸
法Ｈ1 を他のグルーブ溝１２の深さ寸法Ｈ2 より深く設
定して形成するように構成し、所期の目的を達成したも
のである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば人工衛星を含
む宇宙航行体の熱制御に用いるのに好適するヒートパイ
プに関する。
む宇宙航行体の熱制御に用いるのに好適するヒートパイ
プに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、宇宙開発の分野においては、
宇宙搭載機器等の発熱体を温度制御する熱制御手段とし
て、発熱体の熱量をヒートパイプを用いて衛星本体の周
壁に導いて宇宙空間に放熱することにより、熱制御を行
う方法が採られている。
宇宙搭載機器等の発熱体を温度制御する熱制御手段とし
て、発熱体の熱量をヒートパイプを用いて衛星本体の周
壁に導いて宇宙空間に放熱することにより、熱制御を行
う方法が採られている。
【０００３】ところで、最近の宇宙開発の分野において
は、大形の宇宙航行体を用いて搭載機器の大形化と共
に、搭載機器の多種類化を実現しようとしている。この
ような宇宙航行体にあっては、その搭載機器を含む発熱
体からの総発熱量が数十ｋｗに及ぶことで、熱輸送効率
の高いヒートパイプを開発して、高効率な熱輸送能力を
実現し、効率の良い熱制御システムを構築することが要
請される。
は、大形の宇宙航行体を用いて搭載機器の大形化と共
に、搭載機器の多種類化を実現しようとしている。この
ような宇宙航行体にあっては、その搭載機器を含む発熱
体からの総発熱量が数十ｋｗに及ぶことで、熱輸送効率
の高いヒートパイプを開発して、高効率な熱輸送能力を
実現し、効率の良い熱制御システムを構築することが要
請される。
【０００４】図２は、このような従来のヒートパイプを
示すもので、管路本体１は、アルミニウム等の金属材料
を用いて断面四辺形形状に形成される。そして、この管
路本体１の略中央には、その管路軸方向に略円形状の蒸
気路２が形成される。この蒸気路２の外周部には、複数
のグルーブ溝３が所定の間隔を有して同方向に形成され
る。このグルーブ溝３は、蒸気路２に連通され、その毛
細管力を利用して内部にアンモニア液等の作動液を保持
する。
示すもので、管路本体１は、アルミニウム等の金属材料
を用いて断面四辺形形状に形成される。そして、この管
路本体１の略中央には、その管路軸方向に略円形状の蒸
気路２が形成される。この蒸気路２の外周部には、複数
のグルーブ溝３が所定の間隔を有して同方向に形成され
る。このグルーブ溝３は、蒸気路２に連通され、その毛
細管力を利用して内部にアンモニア液等の作動液を保持
する。
【０００５】なお、上記蒸気路２としては、作動液との
流体摩擦を考慮して、最も流体摩擦の少ない略円形状に
設定することにより、効率的な熱輸送を実現している。
上記管路本体１は、その一辺が、例えば図示しない衛星
本体等の宇宙構造物に沿わせて埋設され、その一端部に
は、図３に示すように発熱体４が熱的に結合される。そ
して、管路本体１は、その他端部が、例えば宇宙空間に
晒される放熱部５に熱的に結合され、中間部が図示しな
い衛星本体等の宇宙構造物に沿わせて埋設されて配管さ
れる。
流体摩擦を考慮して、最も流体摩擦の少ない略円形状に
設定することにより、効率的な熱輸送を実現している。
上記管路本体１は、その一辺が、例えば図示しない衛星
本体等の宇宙構造物に沿わせて埋設され、その一端部に
は、図３に示すように発熱体４が熱的に結合される。そ
して、管路本体１は、その他端部が、例えば宇宙空間に
晒される放熱部５に熱的に結合され、中間部が図示しな
い衛星本体等の宇宙構造物に沿わせて埋設されて配管さ
れる。
【０００６】上記構成において、管路本体１は、微小重
力環境の宇宙空間において、作動液がグルーブ溝３の毛
細管力により、該グルーブ溝３に保液される。そして、
発熱体４が駆動され、その駆動に伴って熱量を発生する
と、管路本体１のグルーブ溝３の作動液は、その熱量を
奪って蒸気となり、蒸気路２を通って放熱部５に導かれ
る。放熱部５は、蒸気路２で導かれた蒸気を凝縮して、
その熱量を宇宙空間に放熱する。
力環境の宇宙空間において、作動液がグルーブ溝３の毛
細管力により、該グルーブ溝３に保液される。そして、
発熱体４が駆動され、その駆動に伴って熱量を発生する
と、管路本体１のグルーブ溝３の作動液は、その熱量を
奪って蒸気となり、蒸気路２を通って放熱部５に導かれ
る。放熱部５は、蒸気路２で導かれた蒸気を凝縮して、
その熱量を宇宙空間に放熱する。
【０００７】ところが、上記ヒートパイプでは、その熱
輸送能力を高めると、その蒸気路２を略円形状に形成し
たうえで、その複数のグルーブ溝３の深さ寸法を深くし
て作動液の保液量の増加を図らなければならないため
に、管路本体１が大形となり、衛星本体等の宇宙構造物
への埋設配置が困難となるという問題を有する。即ち、
管路本体１が大形となると、その設置面積が広くなるた
めに、その配管スペースを宇宙構造物に確保するのが困
難となる。
輸送能力を高めると、その蒸気路２を略円形状に形成し
たうえで、その複数のグルーブ溝３の深さ寸法を深くし
て作動液の保液量の増加を図らなければならないため
に、管路本体１が大形となり、衛星本体等の宇宙構造物
への埋設配置が困難となるという問題を有する。即ち、
管路本体１が大形となると、その設置面積が広くなるた
めに、その配管スペースを宇宙構造物に確保するのが困
難となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のヒートパイプでは、熱輸送能力の増大を図ると大形
となるという問題を有する。この発明は上記の事情に鑑
みてなされたもので、構成簡易にして、小形化の促進を
図り得、且つ、熱輸送能力の向上を図り得るようにした
ヒートパイプを提供することを目的とする。
来のヒートパイプでは、熱輸送能力の増大を図ると大形
となるという問題を有する。この発明は上記の事情に鑑
みてなされたもので、構成簡易にして、小形化の促進を
図り得、且つ、熱輸送能力の向上を図り得るようにした
ヒートパイプを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、一端部が発
熱体に熱的に結合され、他端部が放熱部に熱的に結合さ
れる断面四辺形形状の管路本体と、この管路本体の略中
央の管路軸方向に形成されるものであって、作動液の蒸
気が通過する略円形状の蒸気路と、前記管路本体の管路
軸方向に形成されるものであって、前記蒸気路の周囲に
所定の間隔を有し、前記管路本体の管路軸と略直交する
一方方向の前記蒸気路の両側の深さ寸法が、その他の深
さ寸法に比して深く形成され、前記作動液が毛細管力を
利用して収容される前記蒸気路と連通した複数のグルー
ブ溝とを備えてヒートパイプを構成したものである。
熱体に熱的に結合され、他端部が放熱部に熱的に結合さ
れる断面四辺形形状の管路本体と、この管路本体の略中
央の管路軸方向に形成されるものであって、作動液の蒸
気が通過する略円形状の蒸気路と、前記管路本体の管路
軸方向に形成されるものであって、前記蒸気路の周囲に
所定の間隔を有し、前記管路本体の管路軸と略直交する
一方方向の前記蒸気路の両側の深さ寸法が、その他の深
さ寸法に比して深く形成され、前記作動液が毛細管力を
利用して収容される前記蒸気路と連通した複数のグルー
ブ溝とを備えてヒートパイプを構成したものである。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、グルーブ溝は、蒸気路の両
側のグルーブ溝の深さ寸法が他のグルーブ溝より深く設
定されることにより、管路本体として、設置面積に影響
を及ぼさない、例えば断面四辺形形状の二辺を長く設定
するだけで、その作動液の保液量の増加が図れる。従っ
て、管路本体の設置面積を従来と略同様に保ったうえ
で、熱輸送能力の増加が可能となる。
側のグルーブ溝の深さ寸法が他のグルーブ溝より深く設
定されることにより、管路本体として、設置面積に影響
を及ぼさない、例えば断面四辺形形状の二辺を長く設定
するだけで、その作動液の保液量の増加が図れる。従っ
て、管路本体の設置面積を従来と略同様に保ったうえ
で、熱輸送能力の増加が可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。第１図はこの発明の一実施例に
係るヒートパイプを管路軸と直交する方向に断面して示
すもので、管路本体１０は、例えばアルミニウム等の金
属材料で断面四辺形形状に形成される。そして、この管
路本体１０には、その略中央の管路軸方向に略円形状の
蒸気路１１が形成される。
照して詳細に説明する。第１図はこの発明の一実施例に
係るヒートパイプを管路軸と直交する方向に断面して示
すもので、管路本体１０は、例えばアルミニウム等の金
属材料で断面四辺形形状に形成される。そして、この管
路本体１０には、その略中央の管路軸方向に略円形状の
蒸気路１１が形成される。
【００１２】また、管路本体１０には、複数のグルーブ
溝１２が蒸気路１１の周囲に所定の間隔を有して設けら
れる。この複数のグルーブ溝１２は、それぞれ蒸気路１
１に沿わせて管路軸方向に連通して形成され、該蒸気路
１１の周囲に例えば、断面略楕円形状に配置される。
溝１２が蒸気路１１の周囲に所定の間隔を有して設けら
れる。この複数のグルーブ溝１２は、それぞれ蒸気路１
１に沿わせて管路軸方向に連通して形成され、該蒸気路
１１の周囲に例えば、断面略楕円形状に配置される。
【００１３】即ち、複数のグルーブ溝１２は、管路本体
１０の管路軸と略直交する一方方向の蒸気路１１の両側
に深さ寸法がＨ1 で形成され、管路軸と略直交する他方
方向の蒸気路１１の両側に深さ寸法がＨ2 で形成され
る。この深さ寸法Ｈ1 は、管路本体１０の管路軸と略直
交する他方方向の蒸気路１１の両側のグルーブ溝１２の
深さ寸法Ｈ2 に比して深く形成される。そして、これら
深さ寸法Ｈ1 と深さ寸法Ｈ2 の間のグルーブ溝１２の深
さ寸法としては、上述したように断面略楕円形状となる
ように順に設定される。
１０の管路軸と略直交する一方方向の蒸気路１１の両側
に深さ寸法がＨ1 で形成され、管路軸と略直交する他方
方向の蒸気路１１の両側に深さ寸法がＨ2 で形成され
る。この深さ寸法Ｈ1 は、管路本体１０の管路軸と略直
交する他方方向の蒸気路１１の両側のグルーブ溝１２の
深さ寸法Ｈ2 に比して深く形成される。そして、これら
深さ寸法Ｈ1 と深さ寸法Ｈ2 の間のグルーブ溝１２の深
さ寸法としては、上述したように断面略楕円形状となる
ように順に設定される。
【００１４】上記管路本体１０は例えば、その一端部に
前記図３に示す発熱体４が熱的に結合され、その他端部
に前記図３に示す放熱部５が熱的に結合された状態で、
図示しない衛星本体等の宇宙構造物に埋設されて配管さ
れる。
前記図３に示す発熱体４が熱的に結合され、その他端部
に前記図３に示す放熱部５が熱的に結合された状態で、
図示しない衛星本体等の宇宙構造物に埋設されて配管さ
れる。
【００１５】上記構成において、管路本体１０は、例え
ばその断面四辺形形状の短辺側が宇宙構造物に沿わせて
配管され、微小重力環境の宇宙空間において、その複数
のグルーブ溝１２に対して、それぞれ深さ寸法（Ｈ1 ，
Ｈ2 ）に応じた量の作動液が、その毛細管力により保液
される。この保液状態において、前記発熱体４が駆動さ
れ、その駆動に伴って熱量を発生すると、管路本体１０
のグルーブ溝１２の作動液は、熱量を奪って蒸気とな
り、蒸気路１１を通って前記放熱部５に導かれる。放熱
部５は、蒸気路１１を通って導かれた蒸気を凝縮して、
その熱量を宇宙空間に放熱する。
ばその断面四辺形形状の短辺側が宇宙構造物に沿わせて
配管され、微小重力環境の宇宙空間において、その複数
のグルーブ溝１２に対して、それぞれ深さ寸法（Ｈ1 ，
Ｈ2 ）に応じた量の作動液が、その毛細管力により保液
される。この保液状態において、前記発熱体４が駆動さ
れ、その駆動に伴って熱量を発生すると、管路本体１０
のグルーブ溝１２の作動液は、熱量を奪って蒸気とな
り、蒸気路１１を通って前記放熱部５に導かれる。放熱
部５は、蒸気路１１を通って導かれた蒸気を凝縮して、
その熱量を宇宙空間に放熱する。
【００１６】このように、上記ヒートパイプは、管路本
体１０の略中央部に略円形状の蒸気路１１を形成して、
この蒸気路１１の周囲に、該蒸気路１１と連通する複数
のグルーブ溝１２を、管路本体１０の管路軸と略直交す
る一方方向の蒸気路１１の両側の深さ寸法Ｈ1 を他のグ
ルーブ溝１２の深さ寸法Ｈ2 より深く設定して形成する
ように構成した。
体１０の略中央部に略円形状の蒸気路１１を形成して、
この蒸気路１１の周囲に、該蒸気路１１と連通する複数
のグルーブ溝１２を、管路本体１０の管路軸と略直交す
る一方方向の蒸気路１１の両側の深さ寸法Ｈ1 を他のグ
ルーブ溝１２の深さ寸法Ｈ2 より深く設定して形成する
ように構成した。
【００１７】これによれば、管路本体１０を断面四辺形
形状の二辺を長く設定するだけで、グルーブ溝１２によ
る作動液の保液量を増加することができることにより、
管路本体１０の設置面積を従来と略同様に保ったうえ
で、熱輸送能力の増加が実現される。
形状の二辺を長く設定するだけで、グルーブ溝１２によ
る作動液の保液量を増加することができることにより、
管路本体１０の設置面積を従来と略同様に保ったうえ
で、熱輸送能力の増加が実現される。
【００１８】なお、上記実施例では、管路軸に略直交す
る一方方向の蒸気路１１の両側の深さ寸法を他のグルー
ブ溝１２の深さ寸法より深く設定して、蒸気路１１の周
囲に断面略楕円形状に設けるように構成したが、これに
限ることなく、管路軸に略直交する一方方向の蒸気路１
１の一方側のグルーブ溝１２の深さ寸法を他のグルーブ
溝の深さ寸法より深く形成するように構成してもよい。
る一方方向の蒸気路１１の両側の深さ寸法を他のグルー
ブ溝１２の深さ寸法より深く設定して、蒸気路１１の周
囲に断面略楕円形状に設けるように構成したが、これに
限ることなく、管路軸に略直交する一方方向の蒸気路１
１の一方側のグルーブ溝１２の深さ寸法を他のグルーブ
溝の深さ寸法より深く形成するように構成してもよい。
【００１９】これによると、上記蒸気路１１の両側のグ
ルーブ溝１２の深さ寸法を深く設定した場合に比して、
作動液の保液量が若干軽減されるが、略同様の効果が期
待される。
ルーブ溝１２の深さ寸法を深く設定した場合に比して、
作動液の保液量が若干軽減されるが、略同様の効果が期
待される。
【００２０】また、上記実施例では、管路本体１０を断
面四辺形形状に形成したものを用いて構成した場合で説
明したか、これに限ることなく、断面多角形形状等の各
種の断面形状のものを用いて構成することが可能であ
る。よって、この発明は上記実施例に限ることなく、そ
の他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を
実施し得ることは勿論のことである。
面四辺形形状に形成したものを用いて構成した場合で説
明したか、これに限ることなく、断面多角形形状等の各
種の断面形状のものを用いて構成することが可能であ
る。よって、この発明は上記実施例に限ることなく、そ
の他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を
実施し得ることは勿論のことである。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、構成簡易にして、小形化の促進を図り得、且つ、熱
輸送能力の向上を図り得るようにしたヒートパイプを提
供することができる。
ば、構成簡易にして、小形化の促進を図り得、且つ、熱
輸送能力の向上を図り得るようにしたヒートパイプを提
供することができる。
【図１】この発明の一実施例に係るヒートパイプの要部
を断面して示した図。
を断面して示した図。
【図２】従来のヒートパイプの一部を断面して示した
図。
図。
【図３】ヒートパイプの配管例を示した図。
１０…管路本体。 １１…蒸気路。 １２…グルーブ溝。
Claims (4)
- 【請求項１】 一端部が発熱体に熱的に結合され、他端
部が放熱部に熱的に結合される管路本体と、 この管路本体の略中央の管路軸方向に形成されるもので
あって、作動液の蒸気が通過する略円形状の蒸気路と、 前記管路本体の管路軸方向に形成されるものであって、
前記蒸気路の周囲に所定の間隔を有し、前記管路本体の
管路軸と略直交する一方方向の前記蒸気路の一方側の深
さ寸法が、その他の深さ寸法に比して深く形成され、前
記作動液が毛細管力を利用して収容される前記蒸気路と
連通した複数のグルーブ溝とを具備したヒートパイプ。 - 【請求項２】 一端部が発熱体に熱的に結合され、他端
部が放熱部に熱的に結合される管路本体と、 この管路本体の略中央の管路軸方向に形成されるもので
あって、作動液の蒸気が通過する略円形状の蒸気路と、 前記管路本体の管路軸方向に形成されるものであって、
前記蒸気路の周囲に所定の間隔を有し、前記管路本体の
管路軸と略直交する一方方向の前記蒸気路の両側の深さ
寸法が、その他の深さ寸法に比して深く形成され、前記
作動液が毛細管力を利用して収容される前記蒸気路と連
通した複数のグルーブ溝とを具備したヒートパイプ。 - 【請求項３】 前記管路本体は、断面四辺形形状に形成
されることを特徴とする請求項１又は２記載のヒートパ
イプ。 - 【請求項４】 前記管路本体は、宇宙構造物に埋設され
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のヒ
ートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7090900A JPH08285482A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7090900A JPH08285482A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | ヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08285482A true JPH08285482A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14011281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7090900A Pending JPH08285482A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08285482A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102079386A (zh) * | 2009-11-30 | 2011-06-01 | 上海卫星工程研究所 | 一种用于空间飞行器单机散热的简易热传输装置 |
| CN102092483A (zh) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | 上海卫星工程研究所 | 用于空间飞行器单机散热的热传输装置 |
-
1995
- 1995-04-17 JP JP7090900A patent/JPH08285482A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102079386A (zh) * | 2009-11-30 | 2011-06-01 | 上海卫星工程研究所 | 一种用于空间飞行器单机散热的简易热传输装置 |
| CN102092483A (zh) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | 上海卫星工程研究所 | 用于空间飞行器单机散热的热传输装置 |
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