JPH11294980A - ヒートパイプおよびその製造方法 - Google Patents
ヒートパイプおよびその製造方法Info
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- JPH11294980A JPH11294980A JP10101270A JP10127098A JPH11294980A JP H11294980 A JPH11294980 A JP H11294980A JP 10101270 A JP10101270 A JP 10101270A JP 10127098 A JP10127098 A JP 10127098A JP H11294980 A JPH11294980 A JP H11294980A
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- 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
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パイプ材の内面に焼結粉末を容易に均一に分
布させるとともに、熱輸送能力に優れたヒートパイプを
得ることを目的とする。 【解決手段】 網状シート４の面に焼結された粉末３が
付着しており、その粉末３と網状シート４とからウィッ
ク７が構成されている。さらに、粉末３がヒートパイプ
１のコンテナ２の内周面に接触している。
布させるとともに、熱輸送能力に優れたヒートパイプを
得ることを目的とする。 【解決手段】 網状シート４の面に焼結された粉末３が
付着しており、その粉末３と網状シート４とからウィッ
ク７が構成されている。さらに、粉末３がヒートパイプ
１のコンテナ２の内周面に接触している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、作動流体の潜熱
として熱を輸送するヒートパイプと、そのヒートパイプ
の製造方法に関するものである。
として熱を輸送するヒートパイプと、そのヒートパイプ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のようにヒートパイプは、中空のコ
ンテナの内部に密閉した空間部を形成し、コンテナの内
面に作動流体の流路となるウィックを設けるとともに、
コンテナの空間部に空気などの非凝縮性ガスを脱気した
状態で凝縮性の流体を作動流体として封入したものであ
る。
ンテナの内部に密閉した空間部を形成し、コンテナの内
面に作動流体の流路となるウィックを設けるとともに、
コンテナの空間部に空気などの非凝縮性ガスを脱気した
状態で凝縮性の流体を作動流体として封入したものであ
る。
【０００３】そして、ヒートパイプのウィックには、従
来、溝やメッシュが用いられている。しかし、溝やメッ
シュでは、毛細管力が低いためにヒートパイプの熱伝導
率が比較的小さい。そのため、ウィックとして、金属や
セラミック等からなる焼結粉末をコンテナの内面に付着
させることが行われている。焼結粉末をウィックにする
ことによって、比較的大きな熱伝導率を有するヒートパ
イプを得ることができる。
来、溝やメッシュが用いられている。しかし、溝やメッ
シュでは、毛細管力が低いためにヒートパイプの熱伝導
率が比較的小さい。そのため、ウィックとして、金属や
セラミック等からなる焼結粉末をコンテナの内面に付着
させることが行われている。焼結粉末をウィックにする
ことによって、比較的大きな熱伝導率を有するヒートパ
イプを得ることができる。
【０００４】焼結粉末をコンテナの内面に付着させる方
法として、次の方法が知られている。まず、ヒートパイ
プのコンテナとなる容器の開口端から金属製の芯棒を挿
入する。なお、この芯棒は容器内部に挿入できる大きさ
を有している。つぎに、容器と芯棒との間に、金属やセ
ラミック等からなる粉末、例えばブロンズから成る粉末
を充填し、必要であれば芯棒によって粉末を加圧する。
その後、この容器を加熱炉の内部に収納し、無酸素雰囲
気下で加熱し、粉末を焼結させるとともに、容器内面に
付着させる。
法として、次の方法が知られている。まず、ヒートパイ
プのコンテナとなる容器の開口端から金属製の芯棒を挿
入する。なお、この芯棒は容器内部に挿入できる大きさ
を有している。つぎに、容器と芯棒との間に、金属やセ
ラミック等からなる粉末、例えばブロンズから成る粉末
を充填し、必要であれば芯棒によって粉末を加圧する。
その後、この容器を加熱炉の内部に収納し、無酸素雰囲
気下で加熱し、粉末を焼結させるとともに、容器内面に
付着させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、芯棒を用い、
容器と芯棒との間に粉末を充填してその粉末を焼結さ
せ、容器内面に付着させる方法では、芯棒によって粉末
を加圧したとしても、パイプ材の内面に粉末を均一な密
度に分布させることは困難である。その結果、ウィック
が不均一になるため、毛細管力が局部的に低い箇所が生
じることによって熱輸送量が減少したり、流路抵抗が局
部的に大きい箇所が生じることによってウィックの外部
を作動流体が流れ、作動流体の飛散が発生する可能性が
あった。
容器と芯棒との間に粉末を充填してその粉末を焼結さ
せ、容器内面に付着させる方法では、芯棒によって粉末
を加圧したとしても、パイプ材の内面に粉末を均一な密
度に分布させることは困難である。その結果、ウィック
が不均一になるため、毛細管力が局部的に低い箇所が生
じることによって熱輸送量が減少したり、流路抵抗が局
部的に大きい箇所が生じることによってウィックの外部
を作動流体が流れ、作動流体の飛散が発生する可能性が
あった。
【０００６】この発明は、上記の事情を背景にしてなさ
れたものであり、パイプ材の内面に焼結粉末を容易に均
一に分布させるとともに、熱輸送能力に優れたヒートパ
イプを得ることを目的とするものである。
れたものであり、パイプ材の内面に焼結粉末を容易に均
一に分布させるとともに、熱輸送能力に優れたヒートパ
イプを得ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載した発明は、コン
テナの内部に真空脱気した状態で凝縮性流体を作動流体
として封入したヒートパイプにおいて、前記コンテナの
内面に細線からなる網状シートが挿嵌されており、その
網状シートの少なくとも一方の面に粉末が付着している
ことを特徴とするものである。
的を達成するために、請求項１に記載した発明は、コン
テナの内部に真空脱気した状態で凝縮性流体を作動流体
として封入したヒートパイプにおいて、前記コンテナの
内面に細線からなる網状シートが挿嵌されており、その
網状シートの少なくとも一方の面に粉末が付着している
ことを特徴とするものである。
【０００８】したがって、請求項１に記載した発明で
は、網状シートに粉末が付着してヒートパイプのウィッ
クが形成されているので、網状シートのみのウィックや
焼結粉末のみのウィックを用いたヒートパイプよりも毛
細管圧力が大きく、かつ作動流体の流動抵抗が小さいの
で、熱輸送能力の大きいヒートパイプを得ることができ
る。
は、網状シートに粉末が付着してヒートパイプのウィッ
クが形成されているので、網状シートのみのウィックや
焼結粉末のみのウィックを用いたヒートパイプよりも毛
細管圧力が大きく、かつ作動流体の流動抵抗が小さいの
で、熱輸送能力の大きいヒートパイプを得ることができ
る。
【０００９】また、請求項２に記載した発明は、可撓性
を有し、細線からなる網状シートの少なくとも一方の面
に粉末を付着させ、その粉末が付着した網状シートを一
方向に丸め、その状態でパイプ材の内部に挿嵌し、その
パイプ材の両方の開口端部を密閉するとともに、一方の
端部に作動流体の注入口を形成して容器とし、その容器
の内部に、真空脱気した状態で凝縮性の流体を作動流体
として封入してヒートパイプ化することを特徴とするも
のである。
を有し、細線からなる網状シートの少なくとも一方の面
に粉末を付着させ、その粉末が付着した網状シートを一
方向に丸め、その状態でパイプ材の内部に挿嵌し、その
パイプ材の両方の開口端部を密閉するとともに、一方の
端部に作動流体の注入口を形成して容器とし、その容器
の内部に、真空脱気した状態で凝縮性の流体を作動流体
として封入してヒートパイプ化することを特徴とするも
のである。
【００１０】したがって、請求項２に記載した発明で
は、予め網状シートに粉末を付着させた後、ヒートパイ
プのコンテナになるパイプ材の内部に、一方向に丸めた
網状シートを挿入してウィックとし、そのパイプ材をヒ
ートパイプ化して、ヒートパイプを製造することによっ
て、長さが比較的長く、径の比較的小さなパイプ材の内
面にも均一に粉末が分布するウィックを容易に形成する
ことができる。また、内面にウィックが不均一になって
いるヒートパイプにおいて発生する、毛細管力が局部的
に低い箇所が存在することによる熱輸送量の減少や、流
動抵抗が局部的に大きい箇所が存在し作動流体がウィッ
ク外を流れることによる作動流体の飛散を防止すること
ができる。
は、予め網状シートに粉末を付着させた後、ヒートパイ
プのコンテナになるパイプ材の内部に、一方向に丸めた
網状シートを挿入してウィックとし、そのパイプ材をヒ
ートパイプ化して、ヒートパイプを製造することによっ
て、長さが比較的長く、径の比較的小さなパイプ材の内
面にも均一に粉末が分布するウィックを容易に形成する
ことができる。また、内面にウィックが不均一になって
いるヒートパイプにおいて発生する、毛細管力が局部的
に低い箇所が存在することによる熱輸送量の減少や、流
動抵抗が局部的に大きい箇所が存在し作動流体がウィッ
ク外を流れることによる作動流体の飛散を防止すること
ができる。
【００１１】さらに、網状シートが可撓性を有している
ので、容易に網状シートを丸めパイプ材に挿入すること
ができるとともに、網状シートを所望の位置において切
断することができる。そして、網状シートと粉末とから
ウィックを形成しても、ヒートパイプの可撓性を損なう
ことがないので、製造されたヒートパイプを所望の形状
に変形させることができる。
ので、容易に網状シートを丸めパイプ材に挿入すること
ができるとともに、網状シートを所望の位置において切
断することができる。そして、網状シートと粉末とから
ウィックを形成しても、ヒートパイプの可撓性を損なう
ことがないので、製造されたヒートパイプを所望の形状
に変形させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明のヒートパイプ
の具体例を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の
ヒートパイプを示すものである。このヒートパイプ１の
コンテナ２は両端が封止された金属製のパイプ材から形
成されている。また、図２はヒートパイプ１のコンテナ
２の径方向における断面図を示すものである。コンテナ
２の内面には、その全面に粉末３が接触している。この
粉末３は金属やセラミック等から成るものであり、焼結
されているものである。さらに、コンテナ２の径方向に
おける粉末３の内周側には、弾性を有する網状シート４
が設けられている。この網状シート４は金属製であり、
金属線５を編んで形成されているものである。そして、
粉末３はこの網状シート４の一方の面に付着しており、
それぞれの粉末３の間には空隙６が形成されている。な
お、これらの粉末３と網状シート４とからヒートパイプ
１のウィック７が形成されている。
の具体例を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の
ヒートパイプを示すものである。このヒートパイプ１の
コンテナ２は両端が封止された金属製のパイプ材から形
成されている。また、図２はヒートパイプ１のコンテナ
２の径方向における断面図を示すものである。コンテナ
２の内面には、その全面に粉末３が接触している。この
粉末３は金属やセラミック等から成るものであり、焼結
されているものである。さらに、コンテナ２の径方向に
おける粉末３の内周側には、弾性を有する網状シート４
が設けられている。この網状シート４は金属製であり、
金属線５を編んで形成されているものである。そして、
粉末３はこの網状シート４の一方の面に付着しており、
それぞれの粉末３の間には空隙６が形成されている。な
お、これらの粉末３と網状シート４とからヒートパイプ
１のウィック７が形成されている。
【００１３】また、このコンテナ２の内部には、作動流
体である純水（図示せず）が封入されている。この純水
は、コンテナ２の一端部で受熱することにより気化し、
コンテナ２の他端部へ流動する。そして、コンテナ２の
他端部で水蒸気が放熱し、液化する。その液化した純水
はウィックである網状シート４や粉末３の間の空隙６を
通ってコンテナ２の一端部へ還流する。そして、純水は
この動作を繰り返す。その結果、コンテナ２の一端部に
加えられる熱は純水によってコンテナ２の他端部に輸送
され、そこで放熱される。
体である純水（図示せず）が封入されている。この純水
は、コンテナ２の一端部で受熱することにより気化し、
コンテナ２の他端部へ流動する。そして、コンテナ２の
他端部で水蒸気が放熱し、液化する。その液化した純水
はウィックである網状シート４や粉末３の間の空隙６を
通ってコンテナ２の一端部へ還流する。そして、純水は
この動作を繰り返す。その結果、コンテナ２の一端部に
加えられる熱は純水によってコンテナ２の他端部に輸送
され、そこで放熱される。
【００１４】また図３は、この発明のヒートパイプの他
の具体例を示している。なお、図１に示すヒートパイプ
と同じ部材には同じ番号を付し、その説明を省略する。
ここに示すヒートパイプ８のコンテナ２の内面には、そ
の全面に網状シート４が接触している。さらに、コンテ
ナ２の径方向における網状シート４の内周側には、粉末
３が付着している。そして、それぞれの粉末３の間には
空隙６が形成されている。なお、これらの粉末３と網状
シート４とからヒートパイプ１のウィック７が形成され
ている。
の具体例を示している。なお、図１に示すヒートパイプ
と同じ部材には同じ番号を付し、その説明を省略する。
ここに示すヒートパイプ８のコンテナ２の内面には、そ
の全面に網状シート４が接触している。さらに、コンテ
ナ２の径方向における網状シート４の内周側には、粉末
３が付着している。そして、それぞれの粉末３の間には
空隙６が形成されている。なお、これらの粉末３と網状
シート４とからヒートパイプ１のウィック７が形成され
ている。
【００１５】つぎに、この発明のヒートパイプの製造方
法について説明する。なお、上記した部材には同じ符号
を付し、その詳細な説明を省略する。ヒートパイプ１の
ウィック７の材料として、図４に示す金属製の網状シー
ト４を用意する。そして、この網状シート４の一方の面
に、その全域に亘って均一に積層するように粉末３を散
布する。その後、図５に示すように、粉末３が積層した
網状シート４を加熱炉１１の内部に収納し、その内部温
度を徐々に昇温させることにより、粉末３のそれぞれの
微粒子を焼結させて、網状シート４を構成する金属線５
の表面や粉末３の他の微粒子に付着させる。
法について説明する。なお、上記した部材には同じ符号
を付し、その詳細な説明を省略する。ヒートパイプ１の
ウィック７の材料として、図４に示す金属製の網状シー
ト４を用意する。そして、この網状シート４の一方の面
に、その全域に亘って均一に積層するように粉末３を散
布する。その後、図５に示すように、粉末３が積層した
網状シート４を加熱炉１１の内部に収納し、その内部温
度を徐々に昇温させることにより、粉末３のそれぞれの
微粒子を焼結させて、網状シート４を構成する金属線５
の表面や粉末３の他の微粒子に付着させる。
【００１６】粉末３が焼結し、網状シート４の金属線５
の表面に付着した後、加熱炉１１の内部温度を徐々に下
降させる。その結果、焼結し付着した粉末３が固化し始
め、金属線５と一体化する。そして、加熱炉１１の内部
温度が常温まで下降すると、網状シート４を加熱炉１１
から取り出す。
の表面に付着した後、加熱炉１１の内部温度を徐々に下
降させる。その結果、焼結し付着した粉末３が固化し始
め、金属線５と一体化する。そして、加熱炉１１の内部
温度が常温まで下降すると、網状シート４を加熱炉１１
から取り出す。
【００１７】図６は、粉末３が付着し一体化された網状
シート４を示す拡大断面図である。網状シート４の表面
には、粉末３が付着して一体化している。また、それぞ
れの粉末３の間には空隙６が形成されている。
シート４を示す拡大断面図である。網状シート４の表面
には、粉末３が付着して一体化している。また、それぞ
れの粉末３の間には空隙６が形成されている。
【００１８】つぎに、この網状シート４を脱脂洗浄す
る。その洗浄手段としては、例えば適宜の溶剤を使用し
た洗浄、あるいは超音波洗浄などの従来知られた手段を
採用することができる。
る。その洗浄手段としては、例えば適宜の溶剤を使用し
た洗浄、あるいは超音波洗浄などの従来知られた手段を
採用することができる。
【００１９】また、この発明のヒートパイプのコンテナ
として、図７に示すパイプ材１２を用意する。このパイ
プ材１２は可撓性を有する金属から成り、ヒートパイプ
化後の作動中の最大圧力に耐えうる堅牢な材質から形成
されている。そして、このパイプ材１２を所定の長さに
切断後、脱脂洗浄する。そして、そのパイプ材１２の一
方の開口端１３を密閉する。この開口端１３の密閉に
は、スピニング加工やスエージング加工等の従来知られ
た方法を用いることができる。
として、図７に示すパイプ材１２を用意する。このパイ
プ材１２は可撓性を有する金属から成り、ヒートパイプ
化後の作動中の最大圧力に耐えうる堅牢な材質から形成
されている。そして、このパイプ材１２を所定の長さに
切断後、脱脂洗浄する。そして、そのパイプ材１２の一
方の開口端１３を密閉する。この開口端１３の密閉に
は、スピニング加工やスエージング加工等の従来知られ
た方法を用いることができる。
【００２０】そして、脱脂洗浄後の網状シート４を、そ
の幅方向の長さがパイプ材１２の内周長さとほぼ同じ長
さになるように切断する。さらに、この切断後の網状シ
ート４を、粉末３が付着している面を外側にして、パイ
プ材１２の内径よりも小さい外径を有するように螺旋状
に丸める。
の幅方向の長さがパイプ材１２の内周長さとほぼ同じ長
さになるように切断する。さらに、この切断後の網状シ
ート４を、粉末３が付着している面を外側にして、パイ
プ材１２の内径よりも小さい外径を有するように螺旋状
に丸める。
【００２１】螺旋状に丸められた網状シート４をパイプ
材１２の開口端１４から挿嵌する。そして、網状シート
４がパイプ材１２の密閉された端部にまで挿嵌される
と、パイプ材１２の開口端１４において網状シート４を
切断する。すると、螺旋状に丸められた網状シート４が
自らの弾性によって広がろうとし、パイプ材１２の内面
に圧着する。
材１２の開口端１４から挿嵌する。そして、網状シート
４がパイプ材１２の密閉された端部にまで挿嵌される
と、パイプ材１２の開口端１４において網状シート４を
切断する。すると、螺旋状に丸められた網状シート４が
自らの弾性によって広がろうとし、パイプ材１２の内面
に圧着する。
【００２２】つぎに、パイプ材１２の開口端１４をかし
め、パイプ材１２のほぼ中心軸線上に注入ノズル取付用
の小開口端１５を形成する。そして、この小開口端１５
に注入ノズル１６の一端部を挿入し、溶接あるいはロウ
付け等の手段によって固着する（図８参照）。なお、注
入ノズル１６としては、ここではパイプ材１２と同一材
質でかつ断面が円形の小径管が採用されている。
め、パイプ材１２のほぼ中心軸線上に注入ノズル取付用
の小開口端１５を形成する。そして、この小開口端１５
に注入ノズル１６の一端部を挿入し、溶接あるいはロウ
付け等の手段によって固着する（図８参照）。なお、注
入ノズル１６としては、ここではパイプ材１２と同一材
質でかつ断面が円形の小径管が採用されている。
【００２３】つぎにそのパイプ材１２をヒートパイプ化
する。すなわち、注入ノズル１６を介して、作動流体と
しての純水を規定量よりも若干多めにパイプ材１２の内
部に注入する。これは、次工程でパイプ材１２の内部か
ら非凝縮性ガスの追い出しを行うためである。この加熱
追い出し工程の一例として、ここでは図９に示すよう
に、注入ノズル１６が設けられた端部が上方となるよう
にパイプ材１２をシリコンオイルバス１７内に設置し、
１２０℃程度に加熱する。すると、純水中に溶在などし
ている非凝縮性ガスが純水の沸騰蒸気と共に注入ノズル
１６の開口端からパイプ材１２の外部に放出される。す
なわち、先にパイプ材１２内に封入された純水の全量か
ら蒸気として追い出された量を差し引いた量が、作動流
体である純水の実質的な封入量とされる。
する。すなわち、注入ノズル１６を介して、作動流体と
しての純水を規定量よりも若干多めにパイプ材１２の内
部に注入する。これは、次工程でパイプ材１２の内部か
ら非凝縮性ガスの追い出しを行うためである。この加熱
追い出し工程の一例として、ここでは図９に示すよう
に、注入ノズル１６が設けられた端部が上方となるよう
にパイプ材１２をシリコンオイルバス１７内に設置し、
１２０℃程度に加熱する。すると、純水中に溶在などし
ている非凝縮性ガスが純水の沸騰蒸気と共に注入ノズル
１６の開口端からパイプ材１２の外部に放出される。す
なわち、先にパイプ材１２内に封入された純水の全量か
ら蒸気として追い出された量を差し引いた量が、作動流
体である純水の実質的な封入量とされる。
【００２４】そして、蒸気を所定量追い出した後、注入
ノズル１６の先端側をかしめるなどして仮封止する。し
たがって、このパイプ材１２自体が充分に脱気されたヒ
ートパイプ１のコンテナ２となる。なお、この加熱追い
出し工程では、予め注入ノズル１６を仮締めしておいた
状態でパイプ材１２内部の圧力を高め、その後に仮締め
部分を開放して純水をフラッシュさせる方法を採ること
もできる。なお、この実施例では、コンテナ２の内部へ
の作動流体の脱気封入方法として加熱追い出し法を例示
したが、これに替えて真空ポンプ法やガス液化法等を採
用することもできる。
ノズル１６の先端側をかしめるなどして仮封止する。し
たがって、このパイプ材１２自体が充分に脱気されたヒ
ートパイプ１のコンテナ２となる。なお、この加熱追い
出し工程では、予め注入ノズル１６を仮締めしておいた
状態でパイプ材１２内部の圧力を高め、その後に仮締め
部分を開放して純水をフラッシュさせる方法を採ること
もできる。なお、この実施例では、コンテナ２の内部へ
の作動流体の脱気封入方法として加熱追い出し法を例示
したが、これに替えて真空ポンプ法やガス液化法等を採
用することもできる。
【００２５】ついで、そのヒートパイプ１をシーズニン
グする。この工程は、微細なピンホールを発見したり、
パイプ材１２（コンテナ２）の内壁面と作動流体との濡
れ性を向上させたりする等、ヒートパイプ１としての信
頼性を高めるために実施される工程である。図１０に示
すように、例えばヒートパイプ１をバッチ炉や管状炉等
の加熱炉１８の内部に収納して、１００℃程度で一定時
間連続して加熱する。そして、上記工程が終了した後、
注入ノズル１６の仮封止を切断するなどして開封し、ま
た内部の純水を廃棄する。なお、コンテナ２の内部にス
ケールなどの不要物があれば、その際に作動流体と共に
コンテナ２の外部に取り出されるので、上記シーズニン
グ工程はパイプ材１２内部の二回目の洗浄工程として機
能する。
グする。この工程は、微細なピンホールを発見したり、
パイプ材１２（コンテナ２）の内壁面と作動流体との濡
れ性を向上させたりする等、ヒートパイプ１としての信
頼性を高めるために実施される工程である。図１０に示
すように、例えばヒートパイプ１をバッチ炉や管状炉等
の加熱炉１８の内部に収納して、１００℃程度で一定時
間連続して加熱する。そして、上記工程が終了した後、
注入ノズル１６の仮封止を切断するなどして開封し、ま
た内部の純水を廃棄する。なお、コンテナ２の内部にス
ケールなどの不要物があれば、その際に作動流体と共に
コンテナ２の外部に取り出されるので、上記シーズニン
グ工程はパイプ材１２内部の二回目の洗浄工程として機
能する。
【００２６】つぎに、空になったパイプ材１２（コンテ
ナ２）に、作動流体として、規定の封入量に対し若干多
めの量の純水を新たに注入する。そして再度、前述と同
様の加熱追い出しを実施して、純水中に溶存する非凝縮
性ガスをパイプ材１２内から排出させた後、注入ノズル
１６をその基端部すなわちパイプ材１２の端部のごく近
い箇所において本封止する（図１１参照）。なお、封止
するにあたり、例えば一旦かしめた状態で、先端部に適
度な丸みを持った治具でその部分を圧着切断すれば、気
密性がより確実に担保される。また、必要に応じて溶接
する。
ナ２）に、作動流体として、規定の封入量に対し若干多
めの量の純水を新たに注入する。そして再度、前述と同
様の加熱追い出しを実施して、純水中に溶存する非凝縮
性ガスをパイプ材１２内から排出させた後、注入ノズル
１６をその基端部すなわちパイプ材１２の端部のごく近
い箇所において本封止する（図１１参照）。なお、封止
するにあたり、例えば一旦かしめた状態で、先端部に適
度な丸みを持った治具でその部分を圧着切断すれば、気
密性がより確実に担保される。また、必要に応じて溶接
する。
【００２７】つぎにそのヒートパイプ１を図示しない熱
特性検査工程に送り、熱輸送量や均熱性等について検査
する。そして、その検査規格をクリアしたヒートパイプ
１については、コンテナ２の外表面に例えばニッケルを
コーティングする。なお、コンテナ２の表面に放熱フィ
ンを取り付けてもよい。ついで特に図示しないが、ヒー
トパイプ１を最終検査工程に送り、外観や寸法および重
量や伝熱特性等について検査をして工程が完了する。
特性検査工程に送り、熱輸送量や均熱性等について検査
する。そして、その検査規格をクリアしたヒートパイプ
１については、コンテナ２の外表面に例えばニッケルを
コーティングする。なお、コンテナ２の表面に放熱フィ
ンを取り付けてもよい。ついで特に図示しないが、ヒー
トパイプ１を最終検査工程に送り、外観や寸法および重
量や伝熱特性等について検査をして工程が完了する。
【００２８】なお、上記の具体例では、コンテナ２の材
料として金属が用いられたが、この発明は上記の具体例
に限定されず、加工が容易であり、また伝熱性能の良好
な耐熱材料を用いることができる。
料として金属が用いられたが、この発明は上記の具体例
に限定されず、加工が容易であり、また伝熱性能の良好
な耐熱材料を用いることができる。
【００２９】また、上記の具体例では、粉末を加熱する
ことにより焼結させるとともに、溶融させ網状シートに
付着させたが、この発明は上記の具体例に限定されず、
粉末を網状シート上に溶射して付着させてもよいし、耐
熱性を有する接着剤を用いて粉末を網状シートに付着さ
せてもよい。
ことにより焼結させるとともに、溶融させ網状シートに
付着させたが、この発明は上記の具体例に限定されず、
粉末を網状シート上に溶射して付着させてもよいし、耐
熱性を有する接着剤を用いて粉末を網状シートに付着さ
せてもよい。
【００３０】さらに、上記の具体例では、作動流体とし
て純水が用いられたが、この発明は上記の具体例に限定
されず、ヒートパイプの作動温度に適した作動流体を選
択することができる。
て純水が用いられたが、この発明は上記の具体例に限定
されず、ヒートパイプの作動温度に適した作動流体を選
択することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載し
た発明によれば、網状シートに粉末が付着してヒートパ
イプのウィックが形成されているので、網状シートのみ
のウィックや焼結粉末のみのウィックを用いたヒートパ
イプよりも毛細管圧力が大きく、かつ作動流体の流動抵
抗が小さいので、熱輸送能力の大きいヒートパイプを得
ることができる。
た発明によれば、網状シートに粉末が付着してヒートパ
イプのウィックが形成されているので、網状シートのみ
のウィックや焼結粉末のみのウィックを用いたヒートパ
イプよりも毛細管圧力が大きく、かつ作動流体の流動抵
抗が小さいので、熱輸送能力の大きいヒートパイプを得
ることができる。
【００３２】また、請求項２に記載した発明によれば、
予め網状シートに粉末を付着させた後、ヒートパイプの
コンテナになるパイプ材の内部に、一方向に丸めた網状
シートを挿入してウィックとし、そのパイプ材をヒート
パイプ化して、ヒートパイプを製造することによって、
長さが比較的長く、径の比較的小さなパイプ材の内面に
も均一に粉末が分布するウィックを容易に形成すること
ができる。また、内面にウィックが不均一になっている
ヒートパイプにおいて発生する、毛細管力が局部的に低
い箇所が存在することによる熱輸送量の減少や、流動抵
抗が局部的に大きい箇所が存在し作動流体がウィック外
を流れることによる作動流体の飛散を防止することがで
きる。
予め網状シートに粉末を付着させた後、ヒートパイプの
コンテナになるパイプ材の内部に、一方向に丸めた網状
シートを挿入してウィックとし、そのパイプ材をヒート
パイプ化して、ヒートパイプを製造することによって、
長さが比較的長く、径の比較的小さなパイプ材の内面に
も均一に粉末が分布するウィックを容易に形成すること
ができる。また、内面にウィックが不均一になっている
ヒートパイプにおいて発生する、毛細管力が局部的に低
い箇所が存在することによる熱輸送量の減少や、流動抵
抗が局部的に大きい箇所が存在し作動流体がウィック外
を流れることによる作動流体の飛散を防止することがで
きる。
【００３３】さらに、網状シートが可撓性を有している
ので、容易に網状シートを丸めパイプ材に挿入すること
ができるとともに、網状シートを所望の位置において切
断することができる。そして、網状シートと粉末とから
ウィックを形成しても、ヒートパイプの可撓性を損なう
ことがないので、製造されたヒートパイプを所望の形状
に変形させることができる。
ので、容易に網状シートを丸めパイプ材に挿入すること
ができるとともに、網状シートを所望の位置において切
断することができる。そして、網状シートと粉末とから
ウィックを形成しても、ヒートパイプの可撓性を損なう
ことがないので、製造されたヒートパイプを所望の形状
に変形させることができる。
【図１】 この発明のヒートパイプの一例を示す斜視図
である。
である。
【図２】 その断面図である。
【図３】 この発明のヒートパイプの他の一例を示す斜
視図である。
視図である。
【図４】 網状シートを示す斜視図である。
【図５】 粉末を焼結させるとともに、網状シートに付
着させる工程を示す概略図である。
着させる工程を示す概略図である。
【図６】 粉末が付着した網状シートの拡大断面図であ
る。
る。
【図７】 パイプ材を示す斜視図である。
【図８】 注入ノズルが取り付けられたパイプ材を示す
概略図である。
概略図である。
【図９】 加熱追い出し工程を示す概略図である。
【図１０】シーズニング工程を示す概略図である。
【図１１】注入ノズルが本封止される工程を示す概略図
である。
である。
１，８…ヒートパイプ、 ２…コンテナ、 ３…粉末、
４…網状シート、５…金属線、 ７…ウィック、 １
２…パイプ材。
４…網状シート、５…金属線、 ７…ウィック、 １
２…パイプ材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 祐士 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内
Claims (2)
- 【請求項１】 コンテナの内部に真空脱気した状態で凝
縮性流体を作動流体として封入したヒートパイプにおい
て、 前記コンテナの内面に細線からなる網状シートが挿嵌さ
れており、その網状シートの少なくとも一方の面に粉末
が付着していることを特徴とするヒートパイプ。 - 【請求項２】 可撓性を有し、細線からなる網状シート
の少なくとも一方の面に粉末を付着させ、その粉末が付
着した網状シートを一方向に丸め、その状態でパイプ材
の内部に挿嵌し、そのパイプ材の両方の開口端部を密閉
するとともに、一方の端部に作動流体の注入口を形成し
て容器とし、その容器の内部に、真空脱気した状態で凝
縮性の流体を作動流体として封入してヒートパイプ化す
ることを特徴とするヒートパイプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10127098A JP3953184B2 (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | ヒートパイプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10127098A JP3953184B2 (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | ヒートパイプの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294980A true JPH11294980A (ja) | 1999-10-29 |
| JP3953184B2 JP3953184B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=14296205
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10127098A Expired - Fee Related JP3953184B2 (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | ヒートパイプの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3953184B2 (ja) |
Cited By (18)
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| JP2013011363A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Fujikura Ltd | 扁平型ヒートパイプ |
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| US9933212B2 (en) | 2014-01-17 | 2018-04-03 | Fujikura Ltd. | Heat pipe |
| CN109764708A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-17 | 刘康 | 热管及其制造方法、包含该热管的设备 |
| JP2021014936A (ja) * | 2019-07-10 | 2021-02-12 | 株式会社フジクラ | ベーパーチャンバーおよびベーパーチャンバーの製造方法 |
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| US20220341680A1 (en) * | 2021-04-27 | 2022-10-27 | Asia Vital Components (China) Co., Ltd. | Heat pipe structure |
-
1998
- 1998-04-13 JP JP10127098A patent/JP3953184B2/ja not_active Expired - Fee Related
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