JPH05248778A - 複合ヒートパイプ - Google Patents
複合ヒートパイプInfo
- Publication number
- JPH05248778A JPH05248778A JP8163292A JP8163292A JPH05248778A JP H05248778 A JPH05248778 A JP H05248778A JP 8163292 A JP8163292 A JP 8163292A JP 8163292 A JP8163292 A JP 8163292A JP H05248778 A JPH05248778 A JP H05248778A
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- JP
- Japan
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- heat
- heat pipe
- pipe
- working
- pipes
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- 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
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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
- F28D15/0233—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 the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、作動温度幅が起動時と定常
運転時の間で大きいときでも、熱伝達性の安定したヒー
トパイプを提供することにある。 【構成】 本発明の複合ヒートパイプは、銅管等の金属
管に純水等の作動液体を封入し、断面が矩形状に形成さ
れるヒートパイプ１と、ヒートパイプ１と同形状に形成
され、例えば、フロンが内部に封入されるヒートパイプ
２と、ヒートパイプ１およびヒートパイプ２を包囲して
機械的に補強する被覆管３と、被覆管３の両端を封止す
るエンドキャップ４を有するようにした。
運転時の間で大きいときでも、熱伝達性の安定したヒー
トパイプを提供することにある。 【構成】 本発明の複合ヒートパイプは、銅管等の金属
管に純水等の作動液体を封入し、断面が矩形状に形成さ
れるヒートパイプ１と、ヒートパイプ１と同形状に形成
され、例えば、フロンが内部に封入されるヒートパイプ
２と、ヒートパイプ１およびヒートパイプ２を包囲して
機械的に補強する被覆管３と、被覆管３の両端を封止す
るエンドキャップ４を有するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複合ヒートパイプに関
し、特に、低温における起動特性と、高温における定常
運転特性をそれぞれ安定化させた複合ヒートパイプに関
する。
し、特に、低温における起動特性と、高温における定常
運転特性をそれぞれ安定化させた複合ヒートパイプに関
する。
【０００２】
【従来の技術】ヒートパイプは、密閉したパイプの内部
に水またはアルコール等の作動液体を有し、パイプの一
端を加熱すると作動液体が蒸気となって他端に流れ、他
端において放熱して液化し、例えば、毛細管現象により
加熱部に戻るという原理を有しており、今日では空調等
の伝熱パイプや、寒冷地の融雪装置等に利用されてい
る。
に水またはアルコール等の作動液体を有し、パイプの一
端を加熱すると作動液体が蒸気となって他端に流れ、他
端において放熱して液化し、例えば、毛細管現象により
加熱部に戻るという原理を有しており、今日では空調等
の伝熱パイプや、寒冷地の融雪装置等に利用されてい
る。
【０００３】作動液体は、加熱部で加熱されて蒸気とな
る際に熱を吸収する。この熱が気化した作動液体ととも
に管内を移動し、放熱部において熱を放出する。即ち、
吸熱によって作動液体が気化すると、気化した作動液体
の移動が開始されて熱伝達が行われるので、大量の熱を
効率的に輸送することができる。作動液体としては、３
０℃〜２００℃の使用温度範囲の純水、−１０℃〜１０
０℃のフレオン１１３、−６０℃〜１００℃のアンモニ
ア、６００℃〜１２００℃のナトリウム等がある。
る際に熱を吸収する。この熱が気化した作動液体ととも
に管内を移動し、放熱部において熱を放出する。即ち、
吸熱によって作動液体が気化すると、気化した作動液体
の移動が開始されて熱伝達が行われるので、大量の熱を
効率的に輸送することができる。作動液体としては、３
０℃〜２００℃の使用温度範囲の純水、−１０℃〜１０
０℃のフレオン１１３、−６０℃〜１００℃のアンモニ
ア、６００℃〜１２００℃のナトリウム等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のヒート
パイプは内部に有する作動液体によって使用温度範囲が
限定されるので、作動温度幅が起動時と定常運転時の間
で大きい場合には使用できないことがある。例えば、純
水を使用したヒートパイプを寒冷地の融雪装置に適用し
た場合、起動時に放熱部で熱を放熱した蒸気が凝縮して
水に戻ったときに凍結してしまうという問題がある。従
って、本発明の目的は、作動温度幅が起動時と定常運転
時の間で大きいときでも、熱伝達性の安定したヒートパ
イプを提供することにある。
パイプは内部に有する作動液体によって使用温度範囲が
限定されるので、作動温度幅が起動時と定常運転時の間
で大きい場合には使用できないことがある。例えば、純
水を使用したヒートパイプを寒冷地の融雪装置に適用し
た場合、起動時に放熱部で熱を放熱した蒸気が凝縮して
水に戻ったときに凍結してしまうという問題がある。従
って、本発明の目的は、作動温度幅が起動時と定常運転
時の間で大きいときでも、熱伝達性の安定したヒートパ
イプを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は作動温度幅が起
動時と定常運転時の間で大きいときでも、熱伝達性の安
定したヒートパイプを提供するため、第１の作動温度範
囲を有する第１の作動液体を封入した、第１のヒートパ
イプと、第１の作動温度範囲と異なる第２の作動温度範
囲を有する第２の作動液体を封入した、第２のヒートパ
イプが平行に密接配置されるようにした複合ヒートパイ
プを提供する。
動時と定常運転時の間で大きいときでも、熱伝達性の安
定したヒートパイプを提供するため、第１の作動温度範
囲を有する第１の作動液体を封入した、第１のヒートパ
イプと、第１の作動温度範囲と異なる第２の作動温度範
囲を有する第２の作動液体を封入した、第２のヒートパ
イプが平行に密接配置されるようにした複合ヒートパイ
プを提供する。
【０００６】
【作用】本発明の複合ヒートパイプによると、起動時か
ら定常運転時にかけて周囲温度が変化すると、その周囲
温度に対応した作動温度を有する作動液体のヒートパイ
プが伝熱作用を果たす。
ら定常運転時にかけて周囲温度が変化すると、その周囲
温度に対応した作動温度を有する作動液体のヒートパイ
プが伝熱作用を果たす。
【０００７】
【実施例１】以下、本発明の複合ヒートパイプを図面を
基に詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示
し、例えば、銅管等に純水等の作動液体を有し、断面が
矩形に形成されるヒートパイプ１と、ヒートパイプ１と
同形状に形成され、例えば、フロンが内部に封入される
ヒートパイプ２と、ヒートパイプ１およびヒートパイプ
２を包囲して機械的に補強する被覆管３と、被覆管３の
両端を封止するエンドキャップ４を有する。
基に詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示
し、例えば、銅管等に純水等の作動液体を有し、断面が
矩形に形成されるヒートパイプ１と、ヒートパイプ１と
同形状に形成され、例えば、フロンが内部に封入される
ヒートパイプ２と、ヒートパイプ１およびヒートパイプ
２を包囲して機械的に補強する被覆管３と、被覆管３の
両端を封止するエンドキャップ４を有する。
【０００８】本実施例における複合ヒートパイプを形成
方法を、図２を基に説明する。まず、ヒートパイプの容
器５となる銅管等の金属管に作動液体を封入し、その両
端を封止する (a)。
方法を、図２を基に説明する。まず、ヒートパイプの容
器５となる銅管等の金属管に作動液体を封入し、その両
端を封止する (a)。
【０００９】この容器５をロール成形等により、断面が
矩形となるように成形して、ヒートパイプ１および２を
形成する (b)。
矩形となるように成形して、ヒートパイプ１および２を
形成する (b)。
【００１０】さらに、ヒートパイプ１および２の長さを
揃えた後に被覆管３に挿入し、例えば、引き抜き等によ
って被覆管３を絞り込み、ヒートパイプ１および２を機
械的に包囲して密着させることにより複合化する (c)。
この後に被覆管３の先端および後端を切断し、エンドキ
ャップ４を溶接またはロウ付けによって接合する。
揃えた後に被覆管３に挿入し、例えば、引き抜き等によ
って被覆管３を絞り込み、ヒートパイプ１および２を機
械的に包囲して密着させることにより複合化する (c)。
この後に被覆管３の先端および後端を切断し、エンドキ
ャップ４を溶接またはロウ付けによって接合する。
【００１１】なお、ヒートパイプ１および２の材質およ
び断面形状は限定されず、矩形以外に円形、楕円形、三
角形で形成しても良い。また、被覆管３についても同様
である。
び断面形状は限定されず、矩形以外に円形、楕円形、三
角形で形成しても良い。また、被覆管３についても同様
である。
【００１２】
【実施例２】図３は、被覆管３によらずにヒートパイプ
１および２の接合部６を溶接またはロウ付け等により複
合化したものであり、その他の構成については実施例１
と同様につき説明を省略する。
１および２の接合部６を溶接またはロウ付け等により複
合化したものであり、その他の構成については実施例１
と同様につき説明を省略する。
【００１３】また、図４に示されるように、アルミニウ
ム等により日の字形の断面に成形される押し出し材によ
って容器５０を形成することも可能であり、この場合は
ヒートパイプを複合化する加工作業を省略することがで
きる。
ム等により日の字形の断面に成形される押し出し材によ
って容器５０を形成することも可能であり、この場合は
ヒートパイプを複合化する加工作業を省略することがで
きる。
【００１４】図５に、本実施例において純水を封入した
ヒートパイプ１と、フロンを封入したヒートパイプ２の
複合化された複合ヒートパイプ１０を利用して形成され
た階段の融雪装置を示す。この融雪装置は、水管７に接
続されて水平に載置される温水ヘッダ８と、加熱部が温
水ヘッダ８に接続され、放熱部が伝熱板９を介してボル
ト１１により、階段の踏面に形成される放熱板１２の下
部に布設されるヒートパイプ１０を有する。
ヒートパイプ１と、フロンを封入したヒートパイプ２の
複合化された複合ヒートパイプ１０を利用して形成され
た階段の融雪装置を示す。この融雪装置は、水管７に接
続されて水平に載置される温水ヘッダ８と、加熱部が温
水ヘッダ８に接続され、放熱部が伝熱板９を介してボル
ト１１により、階段の踏面に形成される放熱板１２の下
部に布設されるヒートパイプ１０を有する。
【００１５】外気温度の低下により階段の踏面に凍結を
生じると、水管７に温水を通ずることによって温水ヘッ
ダ８に接続されたヒートパイプ１０の加熱部が加熱され
る。この加熱によって、−１０℃以上の作動温度を有す
るフロンの封入されたヒートパイプ２が作動し、温水ヘ
ッダ８に接続された吸熱部から放熱板１２の下部の放熱
部へ伝熱される。放出された熱は伝熱板９を介して放熱
板１２に伝達されることにより凍結を解消する。フロン
の蒸気は蒸発熱の放出によって液化し、加熱部に返還さ
れる。
生じると、水管７に温水を通ずることによって温水ヘッ
ダ８に接続されたヒートパイプ１０の加熱部が加熱され
る。この加熱によって、−１０℃以上の作動温度を有す
るフロンの封入されたヒートパイプ２が作動し、温水ヘ
ッダ８に接続された吸熱部から放熱板１２の下部の放熱
部へ伝熱される。放出された熱は伝熱板９を介して放熱
板１２に伝達されることにより凍結を解消する。フロン
の蒸気は蒸発熱の放出によって液化し、加熱部に返還さ
れる。
【００１６】放熱部の温度が上昇することによって、フ
ロンの封入されたヒートパイプ２に加えて、純水の封入
されたヒートパイプ１も作動を開始し、両パイプ１，２
が協働して熱伝達を行う。
ロンの封入されたヒートパイプ２に加えて、純水の封入
されたヒートパイプ１も作動を開始し、両パイプ１，２
が協働して熱伝達を行う。
【００１７】このように構成することにより、フロン封
入ヒートパイプだけで構成する場合に比較して、フロン
封入ヒートパイプの使用本数を少なくすることができ
る。本発明では、複数のパイプにそれぞれ異なった作動
液体を封入したが、１本のヒートパイプに相互に反応を
生じない異なった作動液体を封入しても良い。
入ヒートパイプだけで構成する場合に比較して、フロン
封入ヒートパイプの使用本数を少なくすることができ
る。本発明では、複数のパイプにそれぞれ異なった作動
液体を封入したが、１本のヒートパイプに相互に反応を
生じない異なった作動液体を封入しても良い。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の複合ヒート
パイプによると、第１の作動温度範囲を有する第１の作
動液体を封入した、第１のヒートパイプと、第１の作動
温度範囲と異なる第２の作動温度範囲を有する第２の作
動液体を封入した、第２のヒートパイプが平行に密接配
置されるようにしたため、作動温度幅が起動時と定常運
転時の間で大きいときでも、熱伝達性の安定したヒート
パイプを提供することができる。
パイプによると、第１の作動温度範囲を有する第１の作
動液体を封入した、第１のヒートパイプと、第１の作動
温度範囲と異なる第２の作動温度範囲を有する第２の作
動液体を封入した、第２のヒートパイプが平行に密接配
置されるようにしたため、作動温度幅が起動時と定常運
転時の間で大きいときでも、熱伝達性の安定したヒート
パイプを提供することができる。
【図１】本発明の複合ヒートパイプの一実施例を示す説
明図である。
明図である。
【図２】本発明の複合ヒートパイプの形成過程を示す説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の複合ヒートパイプの他の実施例を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】本発明の複合ヒートパイプの他の実施例を示す
説明図である。
説明図である。
【図５】本発明の応用例を示す説明図である。
１，２ ヒートパイプ ３ 被覆管 ４ エンドキャップ ５ 容器 ６ 接合部 ７ 水管 ８ 温水ヘッダ ９ 伝熱板 １０ 複合ヒートパイプ １１ ボルト １２ 放熱板 ５０ 容器
Claims (1)
- 【請求項１】 金属材料により形成され、内部に作動液
体を有する容器の一端を加熱することにより前記作動液
体を気化させて前記容器内を移動させ、他端において気
化時に得た熱を放出することによって前記熱を伝達する
ヒートパイプにおいて、 第１の作動温度範囲を有する第１の作動液体を封入し
た、第１のヒートパイプと、 第１の作動温度範囲と異なる第２の作動温度範囲を有す
る第２の作動液体を封入した、第２のヒートパイプが平
行に密接配置されていることを特徴とする複合ヒートパ
イプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8163292A JPH05248778A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 複合ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8163292A JPH05248778A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 複合ヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05248778A true JPH05248778A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=13751715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8163292A Pending JPH05248778A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 複合ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05248778A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5720339A (en) * | 1995-03-27 | 1998-02-24 | Glass; David E. | Refractory-composite/heat-pipe-cooled leading edge and method for fabrication |
| JP2008057965A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | General Electric Co <Ge> | ヒートパイプを使用したタービンエンジン用の熱伝達システム |
| US20120012281A1 (en) * | 2010-01-26 | 2012-01-19 | Hewlett-Packard Developement Company L.P. | Heat sink with multiple vapor chambers |
| WO2013111815A1 (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | 古河電気工業株式会社 | 熱輸送装置 |
| KR200475541Y1 (ko) * | 2014-07-02 | 2014-12-09 | 박동현 | 히트파이프를 이용한 해동보드 |
| JP2017054669A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 岩崎電気株式会社 | 熱輸送装置、及び、照明器具 |
-
1992
- 1992-03-03 JP JP8163292A patent/JPH05248778A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5720339A (en) * | 1995-03-27 | 1998-02-24 | Glass; David E. | Refractory-composite/heat-pipe-cooled leading edge and method for fabrication |
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| CN103946661A (zh) * | 2012-01-27 | 2014-07-23 | 古河电气工业株式会社 | 热传递装置 |
| JPWO2013111815A1 (ja) * | 2012-01-27 | 2015-05-11 | 古河電気工業株式会社 | 熱輸送装置 |
| EP2808639A4 (en) * | 2012-01-27 | 2015-08-05 | Furukawa Electric Co Ltd | HEAT TRANSPORTER |
| KR200475541Y1 (ko) * | 2014-07-02 | 2014-12-09 | 박동현 | 히트파이프를 이용한 해동보드 |
| JP2017054669A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 岩崎電気株式会社 | 熱輸送装置、及び、照明器具 |
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