JPS5831289A - 熱伝達装置 - Google Patents
熱伝達装置Info
- Publication number
- JPS5831289A JPS5831289A JP12876681A JP12876681A JPS5831289A JP S5831289 A JPS5831289 A JP S5831289A JP 12876681 A JP12876681 A JP 12876681A JP 12876681 A JP12876681 A JP 12876681A JP S5831289 A JPS5831289 A JP S5831289A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- condensing
- heat transfer
- liquid
- medium
- 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.)
- Pending
Links
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
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転状態、特に比較的低速回転時に用いるのに
適した熱伝達装置に関するものでおる。
適した熱伝達装置に関するものでおる。
従来の熱伝達装置としてヒートパイプは１回転状態で使
用することを想定したものが少なく、従って、静止状態
での熱輸送性能を向上させるため、内面にウィック材を
挿入したもの、内面一様に溝などを加工したものなどが
用いられていた。そのため、こ４しらのヒートパイプを
回転状態ご用いると、蒸発部での熱特性のすぐれたもの
は凝縮部では悪く、また凝縮部での熱特性の良いものは
蒸発熱特性で劣ｐ、結果的には良い性能が得られなかつ
た。さらに回転ヒートパイプでは凝縮部から蒸発部への
液戻）の良否が性能を大きく左右するが、ウィック材を
用いたυ溝加工を行うと、液戻シの抵抗になるという欠
点がおった。
用することを想定したものが少なく、従って、静止状態
での熱輸送性能を向上させるため、内面にウィック材を
挿入したもの、内面一様に溝などを加工したものなどが
用いられていた。そのため、こ４しらのヒートパイプを
回転状態ご用いると、蒸発部での熱特性のすぐれたもの
は凝縮部では悪く、また凝縮部での熱特性の良いものは
蒸発熱特性で劣ｐ、結果的には良い性能が得られなかつ
た。さらに回転ヒートパイプでは凝縮部から蒸発部への
液戻）の良否が性能を大きく左右するが、ウィック材を
用いたυ溝加工を行うと、液戻シの抵抗になるという欠
点がおった。
また平滑面ヒートパイプでは低速回転時にドライアウト
現象が生じ易いと９う欠点があった。
現象が生じ易いと９う欠点があった。
本発明の目的は回転状態で用いて熱輸特性がよく、凝縮
液の戻シも良好でドライアウト現象の起りにくい熱伝達
装置を提供することにある。
液の戻シも良好でドライアウト現象の起りにくい熱伝達
装置を提供することにある。
まず、本発明者は、ヒートパイプ内部の媒体が回転時に
どのような状態で存在するかを確認する実験を行った。
どのような状態で存在するかを確認する実験を行った。
この実験の結果を第１図（ａ）、（ｂ）。
（Ｃ）に示す。この図において（→は回転数がａｏｏ
ｒｐｍ、（ｂ）は回転数が６ｏｏ ｒｐｍ ％ （ｃ）
は回転数が９０Ｏｒｐｍの場合である。この結果からみ
るように回転数が比較的小さい場合は熱媒体は、従来認
識されていたのとは異な９、重力の支配下におって、そ
の大部分が底部に存在することがわかった。このような
状況丁では凝縮部で凝縮した熱媒体を蒸発部へ還流させ
るには平滑面の状態が流動抵抗が少なく好ましいことが
推測できる。
ｒｐｍ、（ｂ）は回転数が６ｏｏ ｒｐｍ ％ （ｃ）
は回転数が９０Ｏｒｐｍの場合である。この結果からみ
るように回転数が比較的小さい場合は熱媒体は、従来認
識されていたのとは異な９、重力の支配下におって、そ
の大部分が底部に存在することがわかった。このような
状況丁では凝縮部で凝縮した熱媒体を蒸発部へ還流させ
るには平滑面の状態が流動抵抗が少なく好ましいことが
推測できる。
次に本発明者の行ったヒートパイプの熱特注実験の結果
を第２図および第３図に示す。第２図は蒸発部の熱特性
を示す図で、横軸はヒートパイプ回転数、縦軸は蒸発部
の壁温と作動媒体温度との差を示す。この図において曲
線Ａは内面が平滑管の場合、曲線Ｂは後述の第２実施列
の微細構造（深さ１．４ ｍ ）を設けたＪａ＆、曲線
Ｃは同じく深さ０．８？ｌ１ｍ１の場合を示す。次に第
３１１ｉＪは凝縮部の熱特性を示し、曲線りは平滑面、
曲線Ｅはｇ２実施例の微細構造（深さ０．８ ｐｍ ）
の場合の結果でおる。
を第２図および第３図に示す。第２図は蒸発部の熱特性
を示す図で、横軸はヒートパイプ回転数、縦軸は蒸発部
の壁温と作動媒体温度との差を示す。この図において曲
線Ａは内面が平滑管の場合、曲線Ｂは後述の第２実施列
の微細構造（深さ１．４ ｍ ）を設けたＪａ＆、曲線
Ｃは同じく深さ０．８？ｌ１ｍ１の場合を示す。次に第
３１１ｉＪは凝縮部の熱特性を示し、曲線りは平滑面、
曲線Ｅはｇ２実施例の微細構造（深さ０．８ ｐｍ ）
の場合の結果でおる。
これらの結果から本発明者は、回転ヒートパイプの回転
数が極端に大きくない場合は、作動媒体は王として底部
に位置し、一部が上部へ持ち上げられること、従って、
蒸発部分では、液が保持されて持ち上げられやすい微細
構造を設ければよく一方凝縮部分では通に液が持ち上げ
られると液膜が熱抵抗となるので待ち上げられにくい構
造がよいという結論を得、以下に示す実施例装置を得る
に至った。
数が極端に大きくない場合は、作動媒体は王として底部
に位置し、一部が上部へ持ち上げられること、従って、
蒸発部分では、液が保持されて持ち上げられやすい微細
構造を設ければよく一方凝縮部分では通に液が持ち上げ
られると液膜が熱抵抗となるので待ち上げられにくい構
造がよいという結論を得、以下に示す実施例装置を得る
に至った。
以下本発明の実施例を第４図ないし第６図にもとづき説
明する。
明する。
第４図において、１はヒートパイプで、このヒートパイ
プ１内には脱気した後熱輸送媒体としてたとえば水（図
示しない）を適量封入しである。
プ１内には脱気した後熱輸送媒体としてたとえば水（図
示しない）を適量封入しである。
２はヒートパイプ１の吸熱（蒸発）部、３は放熱（凝縮
）部で、このうち吸熱部２の内面には微細構造４が加工
しである。
）部で、このうち吸熱部２の内面には微細構造４が加工
しである。
本実施例は上記のような構造からなるので、ヒ−ｌ＋
パイプ１をパイプ軸１ａを中心に回転させると蒸発部２
では底部にめった作動媒体が微細構造４に保持されて全
周に行き渡シ、外部からの熱を受けて全周から蒸発する
。蒸発した作動媒体の蒸気５は蒸発部２から凝縮１３へ
移動し、外部から冷却されて凝縮し、液となって凝縮部
３の内壁に付着する。凝縮部は平滑面となっているため
、凝縮した液は壁面に保持されることなく、速やかに底
部に流れおちるため液膜の抵抗が少なく、効率よく凝縮
作用が行われる。
パイプ１をパイプ軸１ａを中心に回転させると蒸発部２
では底部にめった作動媒体が微細構造４に保持されて全
周に行き渡シ、外部からの熱を受けて全周から蒸発する
。蒸発した作動媒体の蒸気５は蒸発部２から凝縮１３へ
移動し、外部から冷却されて凝縮し、液となって凝縮部
３の内壁に付着する。凝縮部は平滑面となっているため
、凝縮した液は壁面に保持されることなく、速やかに底
部に流れおちるため液膜の抵抗が少なく、効率よく凝縮
作用が行われる。
前記蒸発部２の内表面に加工する微細構造としては、た
とえば第５図に示すように蒸発部の内壁面２ａに多数の
深い溝６を適宜間隔を保って設けるとともに、その溝６
によって隔てられた隔壁７の頂部の長手方向に沿って溝
６よシ浅い多数６凹部９によって隔てられた多数の凸部
８を設けて微細伝熱面とする。なおこの際第２図に示す
ように、溝６の間隔を０．７ ｔｔａｘ、溝６の深さを
０．８簡程度のものが良好であった（熱媒体として水を
使用した場合。）。
とえば第５図に示すように蒸発部の内壁面２ａに多数の
深い溝６を適宜間隔を保って設けるとともに、その溝６
によって隔てられた隔壁７の頂部の長手方向に沿って溝
６よシ浅い多数６凹部９によって隔てられた多数の凸部
８を設けて微細伝熱面とする。なおこの際第２図に示す
ように、溝６の間隔を０．７ ｔｔａｘ、溝６の深さを
０．８簡程度のものが良好であった（熱媒体として水を
使用した場合。）。
第６図は蒸発部２に加工する微細構造の他の実施例であ
る。この実施例では蒸発部の内Ｗｔ而２ａに多数の微細
な溝１０を適宜間隔を保って設けると共に、この溝１０
に部分的にふたを設けるか、あるいは溝１０の開口部１
１をその溝幅より小さくするように加工して伝熱面を形
成させる。
る。この実施例では蒸発部の内Ｗｔ而２ａに多数の微細
な溝１０を適宜間隔を保って設けると共に、この溝１０
に部分的にふたを設けるか、あるいは溝１０の開口部１
１をその溝幅より小さくするように加工して伝熱面を形
成させる。
蒸発部２に設ける微細構造は上記の実施例に限らず、熱
媒体を保持し、また毛細管現象で持ち上げる構造であれ
ばよく、その最適寸法は媒体の種類により定まってくる
。
媒体を保持し、また毛細管現象で持ち上げる構造であれ
ばよく、その最適寸法は媒体の種類により定まってくる
。
奉→萌社以上説明したように本発明によれば、蒸発部を
微細構造としたので高い熱伝達性能が得られ、凝縮部を
平滑面としているので、液膜の熱抵抗が少なく、高い熱
伝達性能が得られ、蒸発部への液の戻シも容易である。
微細構造としたので高い熱伝達性能が得られ、凝縮部を
平滑面としているので、液膜の熱抵抗が少なく、高い熱
伝達性能が得られ、蒸発部への液の戻シも容易である。
また全面に加工する必要がないので、製作容易で安価と
なる。
なる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）、 （ｂ） 、 （Ｃ）は回転中のヒート
パイプの内部の状況を示す説明図、第２図はヒートパイ
プの蒸発部の回転数−熱輸送量特性を示す図、第３図は
ヒートパイプの凝縮部の回転数−熱輸送量特性を示す図
、第４図は本発明の熱伝熱装置の一実施例を説明する断
面図、第５図および第６図は本発明の熱伝熱装置の他の
例における蒸発部の伝熱面を拡大して示す斜視図である
。 １・・・ヒートパイプ本体、ｌａ・・・回転軸、２・・
・蒸発部、３・・・凝縮部、４・・・微細構造、６・・
・溝、７・・・隔壁、８・・・凸部、９・・・凹部、１
０・・・溝、１１・・・開口部。 代理人 弁理士 薄田利幸− 喰・映剣（、−” ） 藺、く剣（。０
パイプの内部の状況を示す説明図、第２図はヒートパイ
プの蒸発部の回転数−熱輸送量特性を示す図、第３図は
ヒートパイプの凝縮部の回転数−熱輸送量特性を示す図
、第４図は本発明の熱伝熱装置の一実施例を説明する断
面図、第５図および第６図は本発明の熱伝熱装置の他の
例における蒸発部の伝熱面を拡大して示す斜視図である
。 １・・・ヒートパイプ本体、ｌａ・・・回転軸、２・・
・蒸発部、３・・・凝縮部、４・・・微細構造、６・・
・溝、７・・・隔壁、８・・・凸部、９・・・凹部、１
０・・・溝、１１・・・開口部。 代理人 弁理士 薄田利幸− 喰・映剣（、−” ） 藺、く剣（。０
Claims (1)
- 密閉容器内に蒸発性の媒体を封入し、該媒体の蒸発・凝
縮作用により熱伝達を行う熱伝達装置において、前記密
閉容器の内表面のうち受熱部に相当する側を微細構造よ
シなる伝熱面とし、他方側を平滑面としたことを特徴と
する熱伝達装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12876681A JPS5831289A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | 熱伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12876681A JPS5831289A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | 熱伝達装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5831289A true JPS5831289A (ja) | 1983-02-23 |
Family
ID=14992937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12876681A Pending JPS5831289A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | 熱伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831289A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60128438A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-09 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 熱現像カラ−感光材料 |
-
1981
- 1981-08-19 JP JP12876681A patent/JPS5831289A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60128438A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-09 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 熱現像カラ−感光材料 |
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