JPH0996494A

JPH0996494A - ヒートパイプおよびその製法

Info

Publication number: JPH0996494A
Application number: JP25505695A
Authority: JP
Inventors: Takashi Masuda; 尚増田; Akira Yao; 彰矢尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 1997-04-08
Anticipated expiration: 2015-10-02
Also published as: JP3355077B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱輸送能力が長期間にわたってほとんど低下
せず、信頼性の高いヒートパイプを提供する。【解決手段】アルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属を含有するアルミニウム合金からなる管体内に熱
媒体が封入されてなるヒートパイプであって、前記管体
内の換算水素ガス量が１０ｐｐｍ以下であることを特徴
とするヒートパイプ、ならびにマグネシウムを含有する
アルミニウム合金からなる管体内の換算水素ガス量を１
０ｐｐｍ以下としたのち、前記管体内に熱媒体を封入す
ることを特徴とするヒートパイプの製法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートパイプおよ
びその製法に関する。さらに詳しくは、長期間にわたっ
て信頼性が要求される、たとえば宇宙用機器などの製品
などに好適に使用しうるヒートパイプおよびその製法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ヒートパイプは、内面に細溝が
設けられた管体内または内面にウイック材が張られた管
体内に熱媒体が封入されたものであり、この熱媒体の蒸
気の流動と蒸発潜熱の授受により、熱移動を行なうこと
ができるように構成されている。

【０００３】前記ヒートパイプのなかで、高い比強度お
よび高い熱伝導率が要求される分野、たとえば宇宙用機
器などの分野に用いられるヒートパイプとしては、マグ
ネシウムを含有するアルミニウム合金からなる管体が多
く用いられている。

【０００４】前記管体は、前記アルミニウム合金からな
る素管を酸、アルカリおよび水で順次洗浄し、乾燥させ
たのち、その一方の端部を溶接することにより封孔し、
他方の端部に熱媒体を封入するための細管を溶接し、機
械的強度を向上させるために熱処理を施し、ついで管体
内を乾燥させ、熱媒体を充填したのち、加圧溶接により
細管を封止することによって製造されている。

【０００５】しかしながら、このような従来の製造方法
によってえられたヒートパイプは、使用しているあいだ
に熱輸送能力がいちじるしく低下するという問題点があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術に鑑みてなされたものであり、熱輸送能力が長期間に
わたってほとんど低下しない信頼性の高いヒートパイプ
およびそのヒートパイプの製法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ金属
および／またはアルカリ土類金属を含有するアルミニウ
ム合金からなる管体内に熱媒体が封入されてなるヒート
パイプであって、前記管体内の換算水素ガス量が１０ｐ
ｐｍ以下であることを特徴とするヒートパイプ、ならび
にアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を含有
するアルミニウム合金からなる管体内の換算水素ガス量
を１０ｐｐｍ以下としたのち、前記管体内に熱媒体を封
入することを特徴とするヒートパイプの製法に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のヒートパイプは、前記し
たように、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金
属を含有するアルミニウム合金からなる管体内に熱媒体
が封入されたものであり、前記管体内の換算水素ガス量
が１０ｐｐｍ以下であることを特徴とするものである。

【０００９】本明細書において、換算水素ガス量とは、
管体内に存在している水素ガス量と、管体内に存在して
いる吸着水、結晶水および熱媒体が含む水分が管体を構
成している金属と反応して発生する水素ガス量との和を
いう（換算水素ガス量の測定方法は後述する）。

【００１０】本発明においては、前記管体内の換算水素
ガス量が１０ｐｐｍ以下である点に１つの大きな特徴が
ある。

【００１１】前記換算水素ガス量を１０ｐｐｍ以下とす
ることは、本発明者らが見出したまったく新しい知見で
あり、前記換算水素ガス量を１０ｐｐｍ以下としたばあ
い、管体内で水素ガスが発生したときでも、管体自体の
熱伝導により、熱媒体の熱輸送能力低下を補なうことが
でき、長時間にわたって安定した熱輸送能力がヒートパ
イプに付与される。

【００１２】本発明に用いられる管体は、高機械的強度
および高熱伝導率を有するようにするために、リチウ
ム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム
などのアルカリ金属および／またはベリリウム、カルシ
ウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウムなどのアル
カリ土類金属を含有するアルミニウム合金で構成され
る。

【００１３】前記管体を構成するアルカリ金属およびア
ルカリ土類金属のなかでは、アルミニウムとの合金を形
成したときに好適な機械的強度を有する点から、リチウ
ム、ベリリウムおよびマグネシウムが好ましく、また本
発明のヒートパイプをたとえば宇宙用機器などの分野に
用いるばあいには、毒性や耐食性の点から、とくにマグ
ネシウムが好ましい。前記アルミニウム合金におけるア
ルカリ金属およびアルカリ土類金属の合計含有量は、機
械的強度および耐食性の点から、０．１〜１．２重量％
であることが好ましく、０．４〜０．９重量％であるこ
とがさらに好ましい。

【００１４】本発明のヒートパイプは、素管の一方の端
部を溶接により封止し、素管の他方の端部に細管を溶接
するとともに、この端部を封止してなる管体の吸着水お
よび結晶水を充分に除去し、管体内の換算水素ガス量を
１０ｐｐｍ以下としたのち、これに熱媒体を封入し、前
記細管を封止することによってえられる。前記素管およ
び細管の材質としては、前記合金を用いることが好まし
い。

【００１５】図１に、本発明のヒートパイプの一実施態
様を示す。図１において、１はヒートパイプ、２は素
管、３は素管２の一端部の溶接部、４は素管２の他端部
の溶接部、５は細管であり、６は細管５の封止部であ
る。

【００１６】前記素管２としては、内面に細溝が設けら
れているものであっても、また内面にウイック材が設け
られているものであってもよいが、作業効率およびコス
トの点から、内面に細溝が設けられているものが好まし
い。

【００１７】図２に、内面に細溝が設けられている前記
素管２の一実施態様を示す。図２（ａ）は、素管２の断
面図、図２（ｂ）は、素管２の側面図、図２（ｃ）は、
素管２の斜視図を示す。図２（ａ）〜（ｃ）において、
７は熱媒体蒸気流動孔、８は細溝を示す。本発明のヒー
トパイプ１として、図２（ａ）に示されているような形
状を有する素管２を用いるばあいには、通常、素管２の
長さが５００〜２０００ｍｍ程度であり、その幅および
高さがともに１０〜３０ｍｍ程度であり、熱媒体蒸気流
動孔７の内径が５〜２０ｍｍφ程度であり、細溝８の深
さが１〜５ｍｍであり、細溝８の幅が０．５〜３ｍｍ程
度であり、細溝８の数が４〜４０本程度であるものが好
適に用いられる。なお、図２（ａ）および（ｂ）には、
それぞれ細溝８の数が４本である素管２の側面図および
斜視図が示されている。

【００１８】前記素管２の一方の端部を溶接することに
より封止し、他方の端部に細管を溶接するとともに、該
他方の端部を封止することにより、管体がえられる。前
記管体の概略断面図を図３（ａ）に、図３（ａ）のＡ−
Ａ線断面図を図３（ｂ）に示す。

【００１９】前記管体９の内部を減圧したのち、細管５
から熱媒体を注入し、細管５の端部を封止することによ
り、図１に示すヒートパイプ１がえられる。

【００２０】前記ヒートパイプ１の容量は、ヒートパイ
プ１の熱輸送能力の点から、５０〜１０００ミリリット
ル程度であることが好ましい。

【００２１】前記熱媒体としては、たとえばアンモニ
ア、アルコール、フロン、水銀などがあげられるが、こ
れらのなかでは、沸点、蒸発熱、管体材料との反応性お
よび毒性の点から、アンモニア、アルコールおよびフロ
ンが好ましい。

【００２２】前記熱媒体に水分が含まれているばあいに
は、かかる水分と管体を構成する金属とが反応して水素
ガスが生じるばあいがあるので、かかる水分量は少ない
ほどよく、とくに熱媒体の重量に対して、重量基準で２
０ｐｐｍ以下であることが好ましい。

【００２３】また、前記熱媒体の充填量は、熱輸送能力
の点から、熱媒体蒸気流動孔の容量に対して、０．２５
〜０．７５ｇ／ｍｌ程度であることが好ましい。

【００２４】本発明においては、前記管体の内面には酸
化物皮膜が形成されていることが好ましい。このように
管体の内面に酸化物皮膜が形成されているばあい、該酸
化物皮膜が管体の保護膜となり、熱媒体がアンモニアな
どのアルカリ性の熱媒体であっても、管体がかかる熱媒
体によって腐食されることを防止することができるとと
もに、管体を構成している金属が熱媒体と反応して変質
することを防止することができる。

【００２５】前記酸化物皮膜は、一般に親水性を呈する
ものであるため、吸着水や結晶水を有しやすいが、管体
に熱媒体を充填する前または管体に熱媒体を充填したの
ち管体を封止する前に、これら吸着水および結晶水を充
分に除去し、管体内の換算水素ガス量を１０ｐｐｍ以下
とすればよい。

【００２６】前記酸化物皮膜の厚さは、皮膜の緻密性お
よび熱伝導性の点から、一般に１０〜１０００オングス
トロームであることが好ましく、５０〜２００オングス
トロームであることがさらに好ましい。

【００２７】また、前記酸化物皮膜には、アルカリ金属
酸化物および／またはアルカリ土類金属酸化物が含有さ
れていることが好ましい。このように酸化物皮膜にアル
カリ金属酸化物またはアルカリ土類金属酸化物が含有さ
れるばあい、管体内に存在している熱媒体に含まれてい
る水分と反応し、この水分がアルカリ金属水酸化物また
はアルカリ土類金属水酸化物となって、水分が排除され
るという利点がある。

【００２８】前記酸化物皮膜に含まれるアルカリ金属酸
化物およびアルカリ土類金属酸化物の合計含有量は、水
分捕促能力の点から、熱媒体１ｍｏｌに対して、０．１
〜１００μｍｏｌであることが好ましく、１〜１０μｍ
ｏｌであることがさらに好ましい。

【００２９】前記酸化物皮膜に含まれるアルカリ金属酸
化物としては、水分捕捉能力の点から、リチウム、ナト
リウムおよびカリウムが好ましい。また、前記酸化皮膜
に含まれるアルカリ土類金属酸化物としては、水分捕捉
能力の点から、ベリリウム、マグネシウムおよびカルシ
ウムが好ましい。

【００３０】また、前記酸化物皮膜がアルミニウム酸化
物と、アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類
金属酸化物とを含有したものであることが皮膜のつくり
やすさ、皮膜の緻密さおよび水分捕捉能力の点から好ま
しい。

【００３１】また、前記酸化物皮膜において、アルカリ
金属原子とアルカリ土類金属原子との合計原子数が、前
記酸化物皮膜に含有されているアルミニウムの原子数の
１／２以上であることが、熱媒体がアンモニアなどのア
ルカリ性の熱媒体であるばあい、とくに管体がかかる熱
媒体によって腐食されることを防止することができ、ま
た熱媒体と管体を構成している金属とが反応して変質す
ることを防止することができる点で好ましい。

【００３２】前記酸化物皮膜は、たとえば空気などの酸
素を含有した雰囲気中で管体の内面を直接加熱すること
によって酸化させたり、アルカリ金属および／またはア
ルカリ土類金属の皮膜を蒸着などの方法によって形成さ
せたのち、これを酸化させる方法などにより、形成させ
ることができる。

【００３３】また、前記酸化物皮膜がアルミニウム酸化
物と、アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類
金属酸化物とを含有するものであることが、酸化物皮膜
と管体との密着性の点から好ましい。このアルミニウム
酸化物と、アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ
土類金属酸化物とからなる酸化物皮膜は、アルミニウム
と、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属とを
管体の内側に蒸着したのち、これを加熱する方法などに
よって酸化させることによってうることができるが、ア
ルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を含有する
アルミニウム合金からなる管体の内側を直接加熱する方
法などにより酸化させてうることもでき、後者のほうが
工程が単純であるという点で好ましい。

【００３４】また、管体がマグネシウムを含有するアル
ミニウム合金からなるばあい、この管体の内側を直接加
熱することにより、アルミニウム酸化物とマグネシウム
酸化物とを含有する酸化物皮膜を形成させることができ
る。

【００３５】また、管体の内面に水分を含まない金属皮
膜が形成されていることが、熱伝導効率が高い点および
水素ガスを発生しない点から好ましい。この金属皮膜の
厚さは、管体内面の被覆率が充分である点および皮膜形
成に要する時間が短い点から、５０〜１０００オングス
トロームであることが好ましく、１００〜２００オング
ストロームであることがさらに好ましい。また、前記金
属皮膜としては、融点が比較的低く、蒸着が容易である
ことおよび毒性が小さいことから、アルミニウム、マグ
ネシウム、ナトリウムまたはスズであることが好まし
い。

【００３６】本発明のヒートパイプ、アルカリ金属また
はアルカリ土類金属を含有するアルミニウム合金からな
る管体の換算水素ガス量を、たとえば管体内を排気しな
がら加熱する方法、管体の内面に金属皮膜を形成させる
方法または管体の内面にプラズマ処理を施す方法などに
よって１０ｐｐｍ以下としたのち、該管体の管内に熱媒
体を封入することにより、製造することができる。

【００３７】また、前記管体の内側に酸化物皮膜が形成
されたものを用いるばあい、この酸化物皮膜は、管体を
構成する金属の自然酸化によって生じたものであっても
よく、また意図的に形成させたものであってもよい。

【００３８】前記ヒートパイプの製法としては、管体の
内側に酸化物皮膜を有するもののばあい、たとえばこの
酸化物皮膜に含まれる結晶水の放出温度以上の温度に前
記管体を加熱処理することにより、結晶水を吸着水とと
もに充分に除去したのち、この管体内に熱媒体を封入す
る製法（Ａ）があげられる。

【００３９】前記製法（Ａ）において、加熱温度は、前
記したように結晶水の放出温度以上の温度であればよ
い。たとえば、この酸化物皮膜が酸化アルミニウムと酸
化マグネシウムとからなるばあい、加熱温度は、１５０
〜３００℃であることが好ましく、とくに１８０〜２２
０℃であることが好ましい。かかる加熱温度が前記範囲
よりも高いばあい、管体の機械的強度が極端に低下する
傾向があり、一方前記範囲よりも低いばあい、長時間加
熱しても結晶水が残留する傾向がある。また、この製法
において、加熱時間は、充分に結晶水を除去するために
１〜２４時間であることが好ましい。また、酸化物皮膜
から除去された結晶水や吸着水を管体外に放出させるた
めに、加熱処理を管体内を排気しながら行うことが好ま
しい。

【００４０】このようにして、加熱処理した管体内を排
気しながら冷却したのち、減圧下の管体内に熱媒体を封
入することにより、ヒートパイプがえられる。

【００４１】また、前記ヒートパイプのさらに別の製法
として、管体の内面に金属を蒸着させたのち、この管体
内に熱媒体を封入する製法（Ｂ）がある。

【００４２】前記製法（Ｂ）によれば、気体または微粉
末となって活性化した蒸着金属が管体内面に付着する際
に吸着水や結晶水と反応するため、熱媒体封入後の水素
ガス発生を未然に防ぐことができる。

【００４３】また、蒸着によって形成される金属膜の膜
厚は、５０〜１０００オングストローム、なかんづく、
１００〜２００オングストロームであることが好まし
い。かかる膜厚が前記範囲よりも薄いばあいには、管体
の内面を完全に被覆することが難しくなる傾向があり、
一方前記範囲よりも厚いばあいには、製膜に長時間を要
するようになる傾向がある。

【００４４】前記金属膜は、たとえば蒸着などの従来公
知の方法によって形成させることができる。

【００４５】このようにして、管体の内面に金属蒸着さ
せることによって、金属膜を形成させた管体内に、前記
製法（Ａ）と同様の方法で熱媒体を封入することによ
り、ヒートパイプがえられる。

【００４６】また、前記製法（Ｂ）において、蒸着され
る金属としては、融点が低く、蒸着が容易であることか
ら、アルミニウム、マグネシウム、ナトリウム、鉛、ス
ズおよび水銀が好ましく、作業者などに対する毒性の点
から、アルミニウム、マグネシウム、ナトリウムおよび
スズがさらに好ましい。

【００４７】また、これらヒートパイプのさらに別の製
法として、管体の内面にプラズマ処理を施したのち、こ
の管体に熱媒体を封入する製法（Ｃ）があげられる。

【００４８】前記製法（Ｃ）によれば、管体の内面にプ
ラズマ処理を施すことにより、この管体の内面の吸着水
を完全に除去することができるとともに、結晶水を充分
に除去することができる。

【００４９】前記プラズマ処理は、１０^-1〜１０^-4Ｔｏ
ｒｒの真空度で、行なうことが好ましい。

【００５０】また、これらヒートパイプの製法におい
て、アルカリ金属原子とアルカリ土類金属原子との合計
原子数が前記酸化物皮膜に含有されているアルミニウム
原子の原子数の１／２以上であることが、熱媒体がアン
モニアなどアルカリ性の熱媒体であるばあいに、とくに
好適な安定性がを発揮され、この熱媒体と管体を構成す
る金属との反応を防止することができるという点で好ま
しい。このようなヒートパイプは、とくに管体の内面に
アルカリ金属やアルカリ土類金属を蒸着させる製法や管
体内部を減圧した状態で管体を加熱する製法によって好
適に製造することかてきる。

【００５１】本発明のヒートパイプに用いられる管体の
内面には、通常、酸化膜（自然酸化膜を含む）が形成さ
れている。しかしながら、本発明の製法において、たと
えば不活性ガス雰囲気中でヒートパイプを製造するばあ
いには、このような酸化膜が生じない。このように管体
の内面に酸化膜が形成されていないばあいには、管体の
内面にたとえば熱処理などの結晶水および吸着水の除去
処理を施さないで、ただちに熱媒体を封入する方法を採
用することが好ましい。

【００５２】

【実施例】つぎに本発明のヒートパイプおよびその製法
を実施例にもとづいてさらに詳細に説明するが、本発明
はかかる実施例のみに限定されるものではない。

【００５３】［実施例１］図２（ａ）〜（ｃ）に示され
た外観形状を有し、長さ１ｍ、外寸が１５×１５ｍｍ、
熱媒体蒸気流動孔が８ｍｍφ、各細溝が深さ１ｍｍ、幅
０．４ｍｍ、細溝数が３０本であり、マグネシウムを
０．５重量％含有するアルミニウム合金製の素管を作製
した。

【００５４】この素管に図３（ａ）に示されるように細
管（細管の内径４ｍｍφ、長さ１００ｍｍ）を溶接する
とともに、素管の両端を溶接により封孔し、管体とし
た。この管体の内面を１ｍｏｌ／リットルの硝酸により
洗浄し、つづいて１ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウ
ムにより洗浄し、さらに水で充分に洗浄したのち、乾燥
させた。

【００５５】つぎに、この管体内を、真空ポンプを用い
て１０^-4Ｔｏｒｒにまで減圧し、１００℃で１２時間加
熱することにより、管体の内面の吸着水および結晶水を
除去した。

【００５６】つぎに、管体内を減圧したまま、常温にま
で冷却し、液体アンモニア２０ｇを充填し、前記細管を
加圧溶接することにより封止してヒートパイプを作製し
た。ヒートパイプは、熱輸送能力評価、およびその評価
後の管体の内面の元素組成評価用として１本、熱輸送能
力評価前の管体の内面の元素組成評価用として１本、そ
して換算水素ガス量測定用として１本、合計３本作製し
た（以下の実施例および比較例においても同じ）。

【００５７】また、えられたヒートパイプの酸化物皮膜
の厚さを、オージェ電子分光分析器（ファイ社製ＰＨ
Ｉ−６５０）を用い測定したところ、約１００オングス
トロームであった。

【００５８】このヒートパイプの換算水素ガス量および
熱輸送能力の測定を以下の方法に基づいて行なった。そ
の結果を表１に示す。

【００５９】（ヒートパイプの換算水素ガス量）ガスク
ロマトグラフィーにより管体内部の水素ガスの定量を行
ない、水素ガス量Ａｍｏｌを求める。つぎに管体内を減
圧し、熱媒体を完全に除去したのち、管体を管状電気炉
で５００℃に加熱し、その際に発生する水分を質量分析
器で定量し、水分量Ｂｍｏｌを求める。

【００６０】つぎに、管体を切断し、二次イオン質量分
析器により内面の単位面積あたりに存在する水素原子の
量を定量し、その値から管体内面の全面積当たりに存在
する水素原子の量Ｃｍｏｌを求める。管体内に存在する
水分Ｘｍｏｌから、次式に示すように金属Ｍと反応して
Ｘ／２ｍｏｌの水素ガスが発生する。

【００６１】ＸＨ₂Ｏ＋Ｍ → Ｍ（ＯＨ）_X ＋Ｘ／２Ｈ₂ したがって、質量分析器で測定された水分Ｂｍｏｌから
Ｂ／２ｍｏｌの水素が発生する。

【００６２】また、二次イオン質量分析器によって測定
された水素原子は、次式に示す反応により、水素ガスと
なる。

【００６３】２Ｈ → Ｈ₂ したがって、二次イオン質量分析器で測定された水素原
子ＣｍｏｌからＣ／２ｍｏｌの水素ガスが発生する。

【００６４】以上のことから、次式により、発生する可
能性がある水素ガス量Ｄｍｏｌが求められる。

【００６５】Ｄ＝Ａ＋Ｂ／２＋Ｃ／２さらに、熱媒体として封入したアンモニア量Ｅｍｏｌに
もとづいて、換算水素ガス量Ｙが次式により求められ
る。

【００６６】Ｙ＝Ｄ／Ｅ × １０⁶ （ｐｐｍ）前記ガスクロマトグラフィーによる管体内の水素ガスの
定量は、Ｙａｎａｃｏ社製ガスクロマトグラフィー（Ｇ
３８００）を用い、キャリアーガスとして超高純度ヘリ
ウムを用い、ヘリウムイオン化検出器を用い、つぎの方
法で行なう。

【００６７】ヒートパイプには、液体アンモニアが充填
されているが、この液体アンモニアが充填されたヒート
パイプを細管を上向にして垂直に立て、この細管の封止
部を開いて、内部ガスが洩れないようにして、常温常圧
のもとでガス捕集袋に０．５リットルのガスを捕集し、
このガスから前記ガスクロマトグラフィーにより、水素
ガスを定量する。さらに、同じ方法で０．５リットルの
ガスを捕集し、同じ方法で水素ガスを定量する。さらに
ガスの捕集および水素ガスの定量を水素ガスの量がほぼ
ゼロ（測定の誤差範囲）になるまで繰り返す。そして、
この合計水素ガス量をガスクロマトグラフィーによる管
体内部の水素ガスの定量値とする。なお、前記ガスの捕
集および水素ガスの定量を通常６回程度行なうと定量さ
れる水素ガスの量が、ほぼゼロになる。

【００６８】また、質量分析器による水分の定量は、Ａ
ＮＥＬＶＡ社製ＱｕａｄｒｏｐｏｌｅＭａｓｓＳｐ
ｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（ＡＱＡ−３６０）を用い、つぎ
の方法で行なう。前記クロマトグラフィーガスによる水
素ガスの定量が終わったのち、ヒートパイプ内部のアン
モニアを完全に抜き、ヒートパイプの細管と、フランジ
付細管を溶接する。これを真空ポンプを備えた質量分析
器と接続し、ヒートパイプを管状電気炉内に入れる。ま
ず、ヒートパイプを加熱しない状態で内部を１０^-5Ｔｏ
ｒｒ程度にまで真空引きし、質量分析器を作動させる。
つぎに、質量分析器を作動させながら管状電気炉によ
り、１分間に５℃の昇温速度でヒートパイプを加熱し、
ヒートパイプ中央部を５００℃に昇温させたのち、５０
０℃で定温制御する。質量分析器による水分測定値がゼ
ロになるまで定温制御および質量分析を行ない、質量分
析器で総水分量を定量する。なお、通常２００分間程度
で前記水分測定値がゼロになる。

【００６９】また、二次イオン質量分析器による内面の
単位面積あたりに存在する水素原子の定量は、ＣＡＭＥ
ＣＡ社製二次イオン質量分析器（ＳＩＭＳ）（ＩＭＳ−
３Ｆ）を用い、つぎの方法で行なう。

【００７０】前記ガスクロマトグラフィーによる水素ガ
スの定量および前記質量分析器による水分の定量が終わ
ったのちに、ヒートパイプを切断し、細孔部から３ｍｍ
×３ｍｍのヒートパイプの内面部分を有する厚さ１ｍｍ
の板状体を切り出し、試料とする。この試料を用いて、
一次イオン種がＣｓ⁺、加速電圧が１０ｋＶ、分析時間
が１０分間の条件下で前記水素原子を定量する。なお、
この定量は、Ａｌ₂Ｏ₃（アルミナ）、Ａｌ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏ
（ベーマイト）およびＡｌ₂Ｏ₃・３Ｈ₂Ｏ（水酸化アル
ミニウム）により、前記試料と同じ形状の板状体を作製
し、同じ方法により測定してえられた検量線を用いて行
なう。すなわち、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃・Ｈ₂ＯおよびＡ
ｌ₂Ｏ₃・３Ｈ₂Ｏ中に含有される水素原子の量は既知で
あるため、この検量線を用いることにより、前記二次イ
オン質量分析器による測定値から、試料に含有される水
素原子量が求められる。ヒートパイプ内面の総面積と前
記試料の面積（３ｍｍ×３ｍｍ）との比率から、ヒート
パイプ管体内の水素原子量を算出する。

【００７１】（ヒートパイプの熱輸送能力）図４に示さ
れるように、ヒートパイプ１１を０℃の恒温層１５中に
入れ、ヒートパイプの細管部１２およびヒートパイプ１
１の細管部側端部から１０ｃｍまでのあいだをヒータ１
６により２０℃に保ち、ヒートパイプ１１の温度分布を
測定する方法により評価する。この温度分布は、図４に
示されるように、ヒートパイプの管体の外面に等間隔
（５ｃｍ間隔）に設置された熱電対１４により、それぞ
れの位置の温度を測定することによって行なわれる。こ
のヒートパイプの温度分布は、低温側から高温側になる
につれ、直線的に上昇する。また、熱輸送能力が充分な
ヒートパイプを用いたばあいには、これらの熱電対が０
℃を示す領域がないのに対し、熱輸送能力が低下したヒ
ートパイプを用いたばあいには、この熱電対がほぼ０℃
を示す領域を有する。熱電対がほぼ０℃を示す領域をデ
ッド長といい、この領域では熱輸送が行われない。この
評価においては、評価開始１日間経過後、７日間経過後
および３０日間経過後のデッド長を求めることにより、
ヒートパイプの熱輸送能力を評価することができる。

【００７２】換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価結果を表１に示す。

【００７３】また、この方法によって測定した従来のヒ
ートパイプの温度分布の例を、図５に示す。

【００７４】図５において、横軸はヒートパイプの低温
側の端部からの距離、縦軸はその位置における熱電対に
よって測定されたヒートパイプの管体の温度を示す。図
５に示されるように、従来のヒートパイプは、評価開始
直後では、管体の温度が０℃となる領域がないのに対
し、３０日間経過後には、管体の温度がほぼ０℃となる
領域が生じていることがわかる。

【００７５】管体の温度がほぼ０℃になる領域では、管
体の内部で低沸点の水素ガスが発生し、それが低温側の
端部に溜ったため、その領域には熱輸送が行なわれなく
なったために生じたものと推測される。したがって、こ
の領域の長さを測定することにより、ヒートパイプの熱
輸送能力を評価することができる。

【００７６】デッド長は短いほどよいが、管体そのもの
も熱伝導性を有し、実使用時の温度と評価時の温度とを
考慮すると、評価開始３０日間経過後のデッド長が１０
ｍｍ以下であるものが、通常の使用条件において実用範
囲にあるヒートパイプであるということができる。

【００７７】つぎに、このヒートパイプの管体の内面の
元素組成評価を以下の方法に基づいて行なった。その結
果を表２に示す。

【００７８】（ヒートパイプの管体の内面の表面元素組
成の評価）熱輸送能力評価（３０日間）後の管体の内面
の表面元素組成および熱輸送能力未評価の管体の内面の
表面元素組成を、それぞれのヒートパイプの管体を分解
し、その表面をファイ社製、Ｘ線光電子分光分析装置
（ＸＰＳ）（ＥＳＣＡ−５４００）により、分析するこ
とによって行なう。この方法により分析した結果を表２
に示す。なお、それぞれのヒートパイプからは、ともに
炭素が検出されたが、これは分析装置内部の汚染による
ものであると考えられるので無視する（以下の実施例お
よび比較例においても同じ）。

【００７９】なお、参考のため、熱輸送能力評価前の管
体の内面を、厚さ方向に約０．５ｍｍ研磨することによ
り、前記表面部分を除いたのち、その表面に存在する元
素の原子数比を同じ方法で分析したところ、アルミニウ
ムが９６原子％、マグネシウムが２原子％、酸素が２原
子％であった。

【００８０】［実施例２］実施例１と同じ方法によって
作製した管体を用い、この管体の内部を１０^-4Ｔｏｒｒ
にまで減圧しながら、これを管状電気炉を用いて、３０
０℃で１時間加熱することにより、管体の内面の吸着水
および結晶水の除去を行なった。

【００８１】つぎに、この管体の内部を減圧したまま、
常温にまで冷却したのち、実施例１と同様にして、管体
を作製し、液体アンモニアを充填したのち、細管を封止
してヒートパイプをえた。

【００８２】えられたヒートパイプの酸化物皮膜の厚さ
を、実施例１と同様にして測定したところ、１５０オン
グストロームであった。

【００８３】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００８４】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【００８５】［実施例３］実施例１と同じ方法によって
作製した管体を用い、この管体の管内を１０^-4Ｔｏｒｒ
にまで減圧しながら、これを管状電気炉を用いて、３０
０℃で１２時間加熱することにより、管体の内面の吸着
水および結晶水の除去を行なった。

【００８６】つぎに、この管体の内部を減圧したまま、
常温にまで冷却したのち、実施例１と同様にして、管体
を作製し、液体アンモニアを充填したのち、細管を封止
してヒートパイプをえた。

【００８７】えられたヒートパイプの酸化物皮膜の厚さ
を、実施例１と同様にして測定したところ、１４０オン
グストロームであった。

【００８８】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００８９】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【００９０】［実施例４］実施例１と同じ方法によって
作製した管体を用い、図６に示すように、管体２３の管
内を真空ポンプ２２を用い１０^-3Ｔｏｒｒにまで減圧し
たのち、管体２３とプラズマ発生用電極２０との間に、
高周波電源２１を用いて１０００Ｖ、１３．５６ＭＨｚ
の高周波電圧を印加することにより管体の管内に、プラ
ズマを１分間発生させた。

【００９１】こののち、実施例１と同様にして、液体ア
ンモニアを充填したのち、細管を封止してヒートパイプ
をえた。

【００９２】えられたヒートパイプの酸化物皮膜の厚さ
を、実施例１と同様にして測定したところ、８０オング
ストロームであった。

【００９３】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００９４】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【００９５】［実施例５］実施例１と同じ方法によって
作製した管体を用い、図７に示すように、管体２４の管
内を真空ポンプ２５により１０^-4Ｔｏｒｒにまで減圧し
たのち、高温ヒータ２７によりアルミニウムを蒸着金属
２６として用い、これを加熱することにより、金属蒸気
にし、つづいてバルブ２８およびバルブ２９を操作する
ことにより、この金属蒸気を管体２４の管内に導き、管
体の内面に蒸着させた。

【００９６】この金属皮膜の厚さを、オージェ電子分光
分析器を用い測定したところ、２００オングストローム
であった。

【００９７】こののち、実施例１と同様にして液体アン
モニアを充填したのち、細管を封止してヒートパイプを
えた。

【００９８】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００９９】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【０１００】［実施例６］マグネシウムを蒸着金属とし
たほかは実施例５と同様にしてヒートパイプをえた。

【０１０１】このヒートパイプの金属皮膜の厚さを、実
施例５と同様にして測定したところ、２５０オングスト
ロームであった。

【０１０２】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【０１０３】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【０１０４】［実施例７］ナトリウムを蒸着金属とした
ほかは実施例５と同様にしてヒートパイプをえた。

【０１０５】このヒートパイプの金属皮膜の厚さを、実
施例５と同様にして測定したところ１８０オングストロ
ームであった。

【０１０６】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【０１０７】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【０１０８】［実施例８］スズを蒸着金属としたほかは
実施例５と同様にして、ヒートパイプをえた。

【０１０９】このヒートパイプの金属皮膜の厚さを、実
施例５と同様にして測定したところ、１２０オングスト
ロームであった。

【０１１０】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【０１１１】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【０１１２】［実施例９］実施例４と同様の管体を用
い、同様にして管体の内面をプラズマ処理し、さらに実
施例２と同様にして３００℃で１時間加熱処理し、管体
内を減圧したまま冷却したのち、液体アンモニアを充填
し、細管を封止してヒートパイプをえた。

【０１１３】えられたヒートパイプの酸化物皮膜の厚さ
を、実施例１と同様にして測定したところ、４０オング
ストロームであった。

【０１１４】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【０１１５】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【０１１６】［実施例１０］実施例５と同様の管体を用
い、同様にしてアルミニウムを蒸着金属として用い管体
の内面に蒸着させ、さらに実施例２と同様にして３００
℃で１時間加熱処理し、管体内を減圧したまま冷却した
のち、液体アンモニアを方法で充填し、同じ方法で細管
を封止してヒートパイプをえた。

【０１１７】えられたヒートパイプの酸化物皮膜の厚さ
を、実施例１と同様にして測定したところ、３０オング
ストロームであった。

【０１１８】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【０１１９】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【０１２０】［実施例１１］マグネシウムを蒸着金属と
したほかは実施例１０と同様にしてヒートパイプをえ
た。

【０１２１】えられたヒートパイプの酸化物皮膜の厚さ
を、実施例１と同様にして測定したところ、５０オング
ストロームであった。

【０１２２】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【０１２３】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【０１２４】［実施例１２］ナトリウムを蒸着金属とし
たほかは実施例１０と同様にしてヒートパイプをえた。

【０１２５】えられたヒートパイプの酸化物皮膜の厚さ
を、実施例１と同様にして測定したところ、８０オング
ストロームであった。

【０１２６】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【０１２７】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【０１２８】［実施例１３］スズを蒸着金属としたほか
は実施例１０と同様にしてヒートパイプをえた。

【０１２９】えられたヒートパイプの酸化物皮膜の厚さ
を、実施例１と同様にして測定したところ、３０オング
ストロームであった。

【０１３０】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【０１３１】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【０１３２】［比較例１］管体の内面の吸着水および結
晶水を除去するための真空ポンプによる減圧および加熱
を行なわなかったほかは、実施例１と同様にしてヒート
パイプをえた。

【０１３３】えられたヒートパイプの酸化物皮膜の厚さ
を、実施例１と同様にして測定したところ、１００オン
グストロームであった。

【０１３４】このヒートパイプを用いて、実施例１と同
様にして、換算水素ガス量および熱輸送能力（デッド
長）の評価を行なった。その結果を表１に示す。

【０１３５】また、ヒートパイプの管体内面の表面元素
組成の評価（熱輸送能力評価（３０日間）後の管体内面
の表面元素組成および熱輸送能力評価前の管体内面の表
面元素組成の評価）を実施例１と同じ方法により、行な
った。その結果をそれぞれ表２に示す。

【０１３６】

【表１】

【０１３７】なお、実施例１、実施例２および比較例１
についての熱輸送能力の評価を行なったのちの、ヒート
パイプ内に存在するガスには、アンモニア以外に水素が
含有されていることが、前記ガスクロマトグラフィーに
よる分析で検出された。

【０１３８】

【表２】

【０１３９】表２に示されるように、実施例１〜４およ
び比較例１でえられたヒートパイプの内面からは比較的
高濃度の酸素が検出された。すなわち、これらのヒート
パイプの内面には酸化物皮膜が存在すると考えられる。
ただし、ＸＰＳ分析では水素を検出することができない
ので、この結果だけでは酸化物皮膜の成分が、純粋な酸
化物であるのか含水酸化物であるのか、それとも水酸化
物であるのかがわからない。

【０１４０】表２に示された結果から、比較例１では、
熱輸送能力の評価を行なったのちの管体内表面のマグネ
シウムの存在割合が大きくなっていることがわかる。ま
た、実施例１でも同様の傾向が見られ、実施例２でもわ
ずかながら同様の傾向がみられる。この傾向と、表１に
おける３０日間経過後のデッド長の測定結果から求めら
れる熱輸送能力（実施例３＞実施例２＞実施例１＞比較
例１の順にわるくなる）とからつぎの関係が推定され
る。

【０１４１】すなわち、アンモニア充填前の管体の内面
における、アルミニウムに対するマグネシウムの存在割
合が小さいほど、熱輸送能力の劣化が起きやすく、逆に
アルミニウムに対するマグネシウムの存在割合が大きい
ほど熱輸送能力の劣化が起きにくいことがわかる。

【０１４２】また、この管体の内面におけるマグネシウ
ム原子の存在割合が、原子数比でアルミニウム原子の原
子数の１／２以上であることが好ましい。このような存
在割合にするためには、たとえば、管体の内部を１０^-4
Ｔｏｒｒ程度に減圧した状態で、３００℃程度に加熱す
る処理を行なうことが好ましい。

【０１４３】比較例１および実施例１〜３でえられたヒ
ートパイプの熱輸送能力評価前および熱輸送能力評価後
のヒートパイプの内面の水分量を、前記換算水素ガス量
の測定における、ヒートパイプの内面の単位面積あたり
に存在する水素原子の定量の方法と同様にして、前記二
次イオン質量分析器により測定した。また、水分そのも
のの絶対量を測定することがきないので、前記換算水素
ガス量の測定に用いた検量線にもとづいて水分量を算出
した。その結果を表３に示す。

【０１４４】

【表３】

【０１４５】表３に示された結果および表１に示された
結果から、試験前のヒートパイプの内面における水分量
が１平方オングストロームあたり１０分子以下であれば
良好な熱輸送能力を有するヒートパイプがえられること
がわかる。

【０１４６】

【発明の効果】ヒートパイプの管体内の換算水素ガス量
を１０ｐｐｍ以下にすることによって、管体内に水素ガ
スが発生したとしてもその量は許容しうる範囲内にあ
り、水素ガスが熱媒体の流動を阻害しないので、熱輸送
能力が長期間にわたり低下することがない。また、この
管体は、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属
を含有するアルミニウム合金から構成されているので機
械強度が高く、高い熱伝導率を有する。

【０１４７】また、この管体内面に酸化物皮膜を形成す
ることにより、この酸化物皮膜が保護膜となり、管体を
構成する金属が熱媒体と反応して変質することを防止す
ることができる。

【０１４８】また、これらの酸化物皮膜にアルカリ金属
酸化物および／またはアルカリ土類金属酸化物が含有さ
れることにより、管体内の熱媒体に含まれる水分と、こ
のアルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類金属
酸化物とが反応して、この水分を除去するという効果を
奏する。また、これらの酸化物皮膜にアルカリ金属酸化
物および／またはアルカリ土類金属酸化物が含有される
ことにより、熱媒体がアンモニアなどのアルカリ性の材
料であるばあいに、かかる熱媒体によって腐食されるこ
とを防止できる。

【０１４９】また、前記の酸化物皮膜がアルミニウム酸
化物とアルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類
金属酸化物とを含有するものであることにより、管体材
料との密着性がよい皮膜となりうる。

【０１５０】また、管体がマグネシウムを含有するアル
ミニウムの合金からなるばあい、この管体を直接加熱す
るという比較的容易な方法により、アルミニウム酸化物
とマグネシウム酸化物とを含有する酸化物皮膜が形成さ
れる。

【０１５１】また、前記酸化物皮膜に含有されているア
ルカリ金属原子とアルカリ土類金属原子との合計原子数
が、前記酸化物皮膜に含有されているアルミニウム原子
の原子数の１／２以上であることが、熱媒体がアンモニ
アなどのアルカリ性の熱媒体であるばあい、とくに管体
がかかる熱媒体によって腐食されることを防止すること
ができ、また熱媒体と管体を構成している金属とが反応
して変質することも防止することができる。

【０１５２】また、管体の内面に水分を含まない金属皮
膜が形成されていることにより、ヒートパイプ内に水素
ガスが発生することを防止できる。

【０１５３】また、前記の金属皮膜がアルミニウム、マ
グネシウム、ナトリウムまたはスズであることにより、
水分を含まない金属皮膜が容易に形成できる。

【０１５４】本発明のヒートパイプはアルカリ金属およ
び／またはアルカリ土類金属を含有するアルミニウムの
合金からなる管体内の換算水素ガス量を１０ｐｐｍ以下
としたのち、該管体の管内に熱媒体を封入することによ
り製造しうる。また、この管体はマグネシウムを含有す
るアルミニウム合金からなるので、高い比強度、高い熱
伝導率および高い耐食性を有する。

【０１５５】また、この製法において、管体の内面に酸
化物皮膜が形成されることにより、この酸化物皮膜が保
護膜となり、熱媒体がアンモニアなどのアルカリ性の熱
媒体であっても、管体がこの熱媒体によって腐食される
ことを防止することができ、管体を構成している金属と
熱媒体とが反応して変質することも防止することができ
る。

【０１５６】また、本発明のヒートパイプは、管体の内
側に酸化物皮膜を有するもののばあい、この酸化物皮膜
に含まれる結晶水の放出温度以上の温度に前記管体を加
熱処理することにより、結晶水を吸着水とともに充分に
除去したのち、この管体の管内に熱媒体を封入すること
により製造しうる。

【０１５７】また、本発明のヒートパイプは、前記酸化
物皮膜に含まれる結晶水の放出温度以上の温度に前記管
体を加熱処理することにより、結晶水を吸着水とともに
充分に除去したのち、この管体の管内に熱媒体を封入す
ることにより製造しうる。

【０１５８】また、本発明のヒートパイプは、管体の内
面に金属を蒸着したのち、この管体内に熱媒体を封入す
ることにより製造しうる。

【０１５９】前記蒸着金属がアルミニウム、マグネシウ
ム、ナトリウムまたはスズであることにより、蒸着が容
易になりうる。

【０１６０】また、本発明のヒートパイプは、管体の内
面にプラズマ処理を施したのち、この管体内に熱媒体を
封入することにより製造しうる。

【０１６１】また、本発明のヒートパイプの製法におい
て、前記酸化物皮膜に含有されているアルカリ金属原子
とアルカリ土類金属原子との合計原子数が、前記酸化物
皮膜に含有されているアルミニウム原子の原子数の１／
２以上であることにより、熱媒体がアンモニアなどのア
ルカリ性の熱媒体であるばあい、とくに管体がかかる熱
媒体によって腐食されることを防止することができ、ま
た熱媒体と管体を構成している金属とが反応して変質す
ることも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒートパイプの一実施態様を示す斜
視図である。

【図２】図１（ａ）は本発明のヒートパイプ用の素管
の一実施態様を示す断面図であり、図１（ｂ）はその側
面図であり、図１（ｃ）はその斜視図である。

【図３】図２（ａ）は本発明のヒートパイプ用の管体
の一実施態様を示す概略断面図であり、図２（ｂ）はそ
のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明の実施例１〜１３および比較例１でえ
られたヒートパイプの熱輸送能力の評価方法の説明図で
ある。

【図５】従来の製法により製造されたヒートパイプの
熱輸送能力の評価結果を示す図である。

【図６】本発明のヒートパイプの製法の一例の説明図
である。

【図７】本発明のヒートパイプの製法の別の一例の説
明図である。

【符号の説明】

１ヒートパイプ、２素管、３溶接部、４溶接
部、５細管、６細管の封止部、７熱媒体蒸気流動
孔、８細溝、９管体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属を含有するアルミニウム合金からなる管体内に熱
媒体が封入されてなるヒートパイプであって、前記管体
内の換算水素ガス量が１０ｐｐｍ以下であることを特徴
とするヒートパイプ。
【請求項２】前記管体の内面に酸化物皮膜が形成され
ている請求項１記載のヒートパイプ。
【請求項３】前記酸化物皮膜がアルカリ金属酸化物お
よび／またはアルカリ土類金属酸化物を含有したもので
ある請求項２記載のヒートパイプ。
【請求項４】前記酸化物皮膜がアルミニウム酸化物
と、アルカリ金属酸化物および／またはアルカリ土類金
属酸化物とを含有したものである請求項２記載のヒート
パイプ。
【請求項５】前記酸化物皮膜がアルミニウム酸化物と
マグネシウム酸化物とを含有したものである請求項２記
載のヒートパイプ。
【請求項６】前記酸化物皮膜に含有されているアルカ
リ金属原子とアルカリ土類金属原子との合計原子数が前
記酸化物皮膜に含有されているアルミニウム原子の原子
数の１／２以上である請求項４記載のヒートパイプ。
【請求項７】前記管体の内面に金属皮膜が形成されて
なる請求項１記載のヒートパイプ。
【請求項８】前記金属皮膜がアルミニウム、マグネシ
ウム、ナトリウムまたはスズからなる請求項７記載のヒ
ートパイプ。
【請求項９】アルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属を含有するアルミニウム合金からなる管体内の換
算水素ガス量を１０ｐｐｍ以下としたのち、前記管体内
に熱媒体を封入することを特徴とするヒートパイプの製
法。
【請求項１０】前記管体の内面に酸化物皮膜が形成さ
れている請求項９記載のヒートパイプの製法。
【請求項１１】前記管体内を排気しながら、前記酸化
物皮膜に含まれている結晶水の放出温度以上の温度に前
記管体を加熱したのち、前記管体内に熱媒体を封入する
請求項１０記載のヒートパイプの製法。
【請求項１２】前記管体の内面に金属を蒸着したの
ち、前記管体内に熱媒体を封入する請求項９記載のヒー
トパイプの製法。
【請求項１３】前記金属がアルミニウム、マグネシウ
ム、ナトリウムまたはスズである請求項１２記載のヒー
トパイプの製法。
【請求項１４】前記管体の内面にプラズマ処理を施し
たのち、前記管体内に熱媒体を封入する請求項９記載の
ヒートパイプの製法。
【請求項１５】前記酸化物皮膜に含有されているアル
カリ金属原子とアルカリ土類金属原子との合計原子数が
前記酸化皮膜に含有されているアルミニウム原子の原子
数の１／２以上である請求項９、１０または１１記載の
ヒートパイプの製法。