JPH087256Y2 - 分離型ヒートパイプ - Google Patents
分離型ヒートパイプInfo
- Publication number
- JPH087256Y2 JPH087256Y2 JP12104790U JP12104790U JPH087256Y2 JP H087256 Y2 JPH087256 Y2 JP H087256Y2 JP 12104790 U JP12104790 U JP 12104790U JP 12104790 U JP12104790 U JP 12104790U JP H087256 Y2 JPH087256 Y2 JP H087256Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- heat
- flow
- heat pipe
- section
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は作動流体の蒸発潜熱として熱の輸送を行う
ヒートパイプに関するものである。
ヒートパイプに関するものである。
従来の技術 ヒートパイプの一般的な構成を第２図に示す。第２図
において密閉管10は銅等の熱伝導率の良い金属管からな
るものであって、その内部には、真空脱気した状態で、
水やフロン、アルコールなどの凝縮性の流体が作動流体
11として封入されており、またその密閉管10の内壁には
毛細管圧力を生じさせるウイックとしてメッシュ12が配
置されている。
において密閉管10は銅等の熱伝導率の良い金属管からな
るものであって、その内部には、真空脱気した状態で、
水やフロン、アルコールなどの凝縮性の流体が作動流体
11として封入されており、またその密閉管10の内壁には
毛細管圧力を生じさせるウイックとしてメッシュ12が配
置されている。
このヒートパイプにおいては、図の下側の部分を加熱
部13としてここに熱を与え、また図の上側の部分を冷却
部14として熱を奪えば、作動流体11が加熱部13において
蒸発するとともに、その蒸気15が圧力の低い冷却部14側
に流れ、その冷却部14の管壁で放熱した作動流体蒸気15
が凝縮する。そして加熱部13においては、メッシュ12の
微細開口部で毛細管圧力が生じるので、そのポンプ作用
により凝縮液16が加熱部13に還流する。
部13としてここに熱を与え、また図の上側の部分を冷却
部14として熱を奪えば、作動流体11が加熱部13において
蒸発するとともに、その蒸気15が圧力の低い冷却部14側
に流れ、その冷却部14の管壁で放熱した作動流体蒸気15
が凝縮する。そして加熱部13においては、メッシュ12の
微細開口部で毛細管圧力が生じるので、そのポンプ作用
により凝縮液16が加熱部13に還流する。
このようにして作動流体11が蒸発および凝縮を伴って
循環流動することにより、その蒸発潜熱として加熱部13
から冷却部14に熱を輸送する。
循環流動することにより、その蒸発潜熱として加熱部13
から冷却部14に熱を輸送する。
また第３図はループ型ヒートパイプを示すもので、こ
のヒートパイプは、蒸気流管16と液戻り管17との上端部
同士および下端部同士を連通させてループ状管路を形成
し、その内部に、真空脱気した状態で作動流体18を封入
したものである。
のヒートパイプは、蒸気流管16と液戻り管17との上端部
同士および下端部同士を連通させてループ状管路を形成
し、その内部に、真空脱気した状態で作動流体18を封入
したものである。
このループ型ヒートパイプでは、第３図に示すように
上下方向に向けて配置し、その蒸気流管16の下部を加熱
部19とするとともに、液戻り管17の上部を冷却部20とす
る。その結果、作動流体18は蒸気流管16の下部で蒸発し
てその蒸気21が蒸気流管16を通って冷却部20に流れ、こ
こで作動流体蒸気21が放熱して凝縮する。そして凝縮液
22は液戻り管17の内部をその下端側に流れる。
上下方向に向けて配置し、その蒸気流管16の下部を加熱
部19とするとともに、液戻り管17の上部を冷却部20とす
る。その結果、作動流体18は蒸気流管16の下部で蒸発し
てその蒸気21が蒸気流管16を通って冷却部20に流れ、こ
こで作動流体蒸気21が放熱して凝縮する。そして凝縮液
22は液戻り管17の内部をその下端側に流れる。
考案が解決しようとする課題 ヒートパイプにおいては上述したように作動流体が蒸
気流となって熱を輸送するから、加熱部に対する熱流束
が多くなれば、蒸気流の流速および流量が増大し、流速
は最大で音速に達することもある。
気流となって熱を輸送するから、加熱部に対する熱流束
が多くなれば、蒸気流の流速および流量が増大し、流速
は最大で音速に達することもある。
しかるに第２図に示す一般的な構成のヒートパイプで
は、その蒸気流と加熱部に戻る凝縮液流とが接触してい
るから、蒸気流の流速が速くなるに従って凝縮液が引き
剥されてしまう。このような所謂フラッディングが生じ
ると、加熱部に還流する凝縮液の量が少なくなって熱輸
送能力が低下し、最悪の場合には、加熱部でドライアウ
トが生じ、熱輸送を行えなくなる。すなわちこれが飛散
限界と称される熱輸送能力の限界であって、第２図に示
す一般的なヒートパイプはこの飛散限界によって熱輸送
能力の制約を受ける。
は、その蒸気流と加熱部に戻る凝縮液流とが接触してい
るから、蒸気流の流速が速くなるに従って凝縮液が引き
剥されてしまう。このような所謂フラッディングが生じ
ると、加熱部に還流する凝縮液の量が少なくなって熱輸
送能力が低下し、最悪の場合には、加熱部でドライアウ
トが生じ、熱輸送を行えなくなる。すなわちこれが飛散
限界と称される熱輸送能力の限界であって、第２図に示
す一般的なヒートパイプはこの飛散限界によって熱輸送
能力の制約を受ける。
他方、第３図に示すループ型ヒートパイプでは、蒸気
流と凝縮液流とが完全に分離されるから、飛散限界はな
い。しかしながら複数のパイプをつないでループ状に構
成する必要があるから、全体として大型化し、その結
果、占積効率が低下するとともに、設置場所あるいは使
用目的に制約を受けるなどの問題があった。
流と凝縮液流とが完全に分離されるから、飛散限界はな
い。しかしながら複数のパイプをつないでループ状に構
成する必要があるから、全体として大型化し、その結
果、占積効率が低下するとともに、設置場所あるいは使
用目的に制約を受けるなどの問題があった。
この考案は上記の事情を背景としてなされたもので、
飛散限界による熱輸送能力の制約を解消し、しかも設置
スペースの小さいヒートパイプを提供することを目的と
するものである。
飛散限界による熱輸送能力の制約を解消し、しかも設置
スペースの小さいヒートパイプを提供することを目的と
するものである。
課題を解決するための手段 この考案は、上記の目的を達成するために、一端部が
加熱部とされかつ他端部が冷却部とされる密閉管の内部
に、真空脱気した状態で凝縮性の作動流体が封入された
ヒートパイプにおいて、前記密閉管の内部で前記加熱部
と冷却部との中間部に、仕切り板が設けられるととも
に、その仕切り板に、一方の端部が冷却部側に開口しか
つ他方の端部が加熱部の端部近くに延びた液流管と、一
方の端部が加熱部側に開口しかつ他方の端部が冷却部の
端部近くに延びた蒸気流管とが取付けられていることを
特徴とするものである。
加熱部とされかつ他端部が冷却部とされる密閉管の内部
に、真空脱気した状態で凝縮性の作動流体が封入された
ヒートパイプにおいて、前記密閉管の内部で前記加熱部
と冷却部との中間部に、仕切り板が設けられるととも
に、その仕切り板に、一方の端部が冷却部側に開口しか
つ他方の端部が加熱部の端部近くに延びた液流管と、一
方の端部が加熱部側に開口しかつ他方の端部が冷却部の
端部近くに延びた蒸気流管とが取付けられていることを
特徴とするものである。
作用 この考案のヒートパイプにおいても、作動流体が加熱
部において蒸発し、その蒸気が冷却部に流れた後、その
冷却部で放熱して凝縮する。そしてこの考案のヒートパ
イプでは、加熱部で生じた作動流体の蒸気が蒸気流管を
通って冷却部の端部近くまで流れ、しかる後、冷却部と
されている管壁に接触して放熱し、凝縮する。また凝縮
した作動流体は、仕切り板を貫通して冷却部側に開口し
ている液流管を通って加熱部の端部近くに戻される。す
なわち蒸気流は蒸気流管によって作動液から隔絶され、
また作動液流は液流管によって蒸気流から隔絶される。
その結果、この考案のヒートパイプでは加熱部に還流す
る作動液の飛散が生じない。
部において蒸発し、その蒸気が冷却部に流れた後、その
冷却部で放熱して凝縮する。そしてこの考案のヒートパ
イプでは、加熱部で生じた作動流体の蒸気が蒸気流管を
通って冷却部の端部近くまで流れ、しかる後、冷却部と
されている管壁に接触して放熱し、凝縮する。また凝縮
した作動流体は、仕切り板を貫通して冷却部側に開口し
ている液流管を通って加熱部の端部近くに戻される。す
なわち蒸気流は蒸気流管によって作動液から隔絶され、
また作動液流は液流管によって蒸気流から隔絶される。
その結果、この考案のヒートパイプでは加熱部に還流す
る作動液の飛散が生じない。
実施例 以下にこの考案の一実施例を第１図を参照して説明す
る。
る。
長尺で密閉されたパイプ１は、上下方向に向けて配置
されており、その中間部には、パイプ１の内部を上下に
仕切る水平な仕切り板２が設けられている。その仕切り
板２には、小孔2aに連通しかつ上方向に延びた蒸気流管
３が取付けられ、その蒸気流管３の端部はパイプ１の上
端部付近に達している。また他の小孔2bに連通しかつ下
方向に延びた液流管４が仕切り板２に取付けられ、その
液流管４の下端部は、パイプ１の下端部付近に達してい
る。
されており、その中間部には、パイプ１の内部を上下に
仕切る水平な仕切り板２が設けられている。その仕切り
板２には、小孔2aに連通しかつ上方向に延びた蒸気流管
３が取付けられ、その蒸気流管３の端部はパイプ１の上
端部付近に達している。また他の小孔2bに連通しかつ下
方向に延びた液流管４が仕切り板２に取付けられ、その
液流管４の下端部は、パイプ１の下端部付近に達してい
る。
なお、パイプ１の下端部は、外部から入熱のある加熱
部５とされ、またパイプ１の上端部は、熱を外部に奪う
冷却部６とされている。さらにパイプ１の内部には、真
空脱気した状態で、フロンや水などの適宜の作動流体７
が適当量収納されている。
部５とされ、またパイプ１の上端部は、熱を外部に奪う
冷却部６とされている。さらにパイプ１の内部には、真
空脱気した状態で、フロンや水などの適宜の作動流体７
が適当量収納されている。
つぎに上記のヒートパイプの動作について説明する。
作動流体７は液体状態では、パイプ１の下部の加熱部
５に滞留して液溜り7aを形成しており、外部から伝達さ
れる熱によって蒸発し、蒸気7bとなる。この蒸気7bは、
上方へと移動して先ず仕切り板２に達する。仕切り板２
の下面側では、小孔2aのみが開口した状態にあり、した
がって蒸気7bはこの小孔2aから蒸気流管３を通って、パ
イプ１の上端の空間に放出される。パイプ１の上端部の
冷却部６において、作動流体蒸気7bは外部に熱を奪われ
て液化し、凝縮液7cとなる。
５に滞留して液溜り7aを形成しており、外部から伝達さ
れる熱によって蒸発し、蒸気7bとなる。この蒸気7bは、
上方へと移動して先ず仕切り板２に達する。仕切り板２
の下面側では、小孔2aのみが開口した状態にあり、した
がって蒸気7bはこの小孔2aから蒸気流管３を通って、パ
イプ１の上端の空間に放出される。パイプ１の上端部の
冷却部６において、作動流体蒸気7bは外部に熱を奪われ
て液化し、凝縮液7cとなる。
凝縮液7cは、パイプ１の内壁を伝わって重力により下
降し、仕切り板２の上面側に達する。仕切り板２の上面
側では、小孔2bのみが開口した状態にあり、凝縮液7c
は、この小孔2bから液流管４を通って下方へ移動し、パ
イプ１の下部に形成されている液溜り7b内に放出され
る。
降し、仕切り板２の上面側に達する。仕切り板２の上面
側では、小孔2bのみが開口した状態にあり、凝縮液7c
は、この小孔2bから液流管４を通って下方へ移動し、パ
イプ１の下部に形成されている液溜り7b内に放出され
る。
以上のように、蒸気7bおよび凝縮液7cは、それぞれ蒸
気流管３および液流管４によって確実に分離されてお
り、蒸気流によって液流が損われることはない。したが
って蒸気流の速さが充分に速くなっても、凝縮液がフラ
ッディングによって飛散することがなく、熱輸送能力を
増大させることができる。
気流管３および液流管４によって確実に分離されてお
り、蒸気流によって液流が損われることはない。したが
って蒸気流の速さが充分に速くなっても、凝縮液がフラ
ッディングによって飛散することがなく、熱輸送能力を
増大させることができる。
なお、上記実施例では、蒸気流管および液流管をそれ
ぞれ１本設けたが、各用途のために複数の蒸気流管およ
び液流管を設けてもよい。
ぞれ１本設けたが、各用途のために複数の蒸気流管およ
び液流管を設けてもよい。
また上記実施例では、仕切り板は、パイプの中間に設
けたが、その位置は適宜に変更可能である。さらにパイ
プは必ずしも上下方向に向けて配置する必要はなく、使
用目的によってその姿勢を決定することができる。そし
てまた凝縮液の還流は、重力によらずウイックによる毛
細管作用によって行ってもよい。
けたが、その位置は適宜に変更可能である。さらにパイ
プは必ずしも上下方向に向けて配置する必要はなく、使
用目的によってその姿勢を決定することができる。そし
てまた凝縮液の還流は、重力によらずウイックによる毛
細管作用によって行ってもよい。
考案の効果 以上説明したようにこの考案の分離型ヒートパイプに
よれば、蒸気流と凝縮液流との分離を確実に行うことが
できるので、熱輸送量を従来になく飛躍的に増大させる
ことが可能であり、また構造が簡単であって外観上一本
のパイプとすることができるから、設置に制約を受けな
いなどの効果を得ることができる。
よれば、蒸気流と凝縮液流との分離を確実に行うことが
できるので、熱輸送量を従来になく飛躍的に増大させる
ことが可能であり、また構造が簡単であって外観上一本
のパイプとすることができるから、設置に制約を受けな
いなどの効果を得ることができる。
第１図はこの考案の一実施例を示す断面図、第２図は従
来の一般的なヒートパイプの断面図、第３図は従来のル
ープ型ヒートパイプの断面図である。 １……パイプ、２……仕切り板、３……蒸気流管、４…
…液流管、５……加熱部、６……冷却部、７……作動流
体、7b……蒸気、7c……凝縮液。
来の一般的なヒートパイプの断面図、第３図は従来のル
ープ型ヒートパイプの断面図である。 １……パイプ、２……仕切り板、３……蒸気流管、４…
…液流管、５……加熱部、６……冷却部、７……作動流
体、7b……蒸気、7c……凝縮液。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 益子 耕一 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)考案者 伊藤 雅彦 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)考案者 斎藤 祐士 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】一端部が加熱部とされかつ他端部が冷却部
とされる密閉管の内部に、真空脱気した状態で凝縮性の
作動流体が封入されたヒートパイプにおいて、 前記密閉管の内部で前記加熱部と冷却部との中間部に、
仕切り板が設けられるとともに、その仕切り板に、一方
の端部が冷却部側に開口しかつ他方の端部が加熱部の端
部近くに延びた液流管と、一方の端部が加熱部側に開口
しかつ他方の端部が冷却部の端部近くに延びた蒸気流管
とが取付けられていることを特徴とする分離型ヒートパ
イプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12104790U JPH087256Y2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 分離型ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12104790U JPH087256Y2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 分離型ヒートパイプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0482559U JPH0482559U (ja) | 1992-07-17 |
| JPH087256Y2 true JPH087256Y2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=31868925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12104790U Expired - Lifetime JPH087256Y2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 分離型ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087256Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2682584B2 (ja) * | 1991-08-22 | 1997-11-26 | 三菱電機株式会社 | 熱交換装置 |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP12104790U patent/JPH087256Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0482559U (ja) | 1992-07-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |