JP2900046B2 - ヒートパイプ - Google Patents
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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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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、オーデイオ機器、複写機、発光ダイオー
ド利用機器、コンピュータ等における発熱体から熱を放
熱するのに用いられるヒートパイプに関する。
ド利用機器、コンピュータ等における発熱体から熱を放
熱するのに用いられるヒートパイプに関する。
この明細書において、「ほぼ水平」という語には、完
全な水平状態はもちろんのこと、蒸発部および凝縮部の
うちのいずれか一方が、上方にくるように水平状態から
約３度傾いた状態までも含むものとする。
全な水平状態はもちろんのこと、蒸発部および凝縮部の
うちのいずれか一方が、上方にくるように水平状態から
約３度傾いた状態までも含むものとする。
従来の技術 ヒートパイプとしては、直管状周壁を有するコンテナ
と、これに封入された水やフロンのような作動液とより
なる直管状タイプのものが知られている。
と、これに封入された水やフロンのような作動液とより
なる直管状タイプのものが知られている。
発明が解決しようとする課題 たとえば、オーディオ機器等に用いられるヒートパイ
プは、スペースの関係からほぼ水平に設置せざるを得な
い場合が多く、この場合、蒸発部において発生したガス
状作動液が凝縮部側に流れ難くなって、伝熱性能が低下
するという問題がある。また、蒸発部において発生した
ガス状作動液が凝縮部側に流れ難くなると、このガス状
作動液の圧力により作動液が凝縮部側に移動し、ドライ
アウトを起こすおそれがある。
プは、スペースの関係からほぼ水平に設置せざるを得な
い場合が多く、この場合、蒸発部において発生したガス
状作動液が凝縮部側に流れ難くなって、伝熱性能が低下
するという問題がある。また、蒸発部において発生した
ガス状作動液が凝縮部側に流れ難くなると、このガス状
作動液の圧力により作動液が凝縮部側に移動し、ドライ
アウトを起こすおそれがある。
この発明の目的は、上記問題を解決したヒートパイプ
を提供することにある。
を提供することにある。
課題を解決するための手段 この発明によるヒートパイプは、コンテナがほぼ水平
となるように設置されるヒートパイプであって、上記設
置状態で、コンテナの蒸発部内を上下に仕切る仕切り壁
が設けられ、作動液が、コンテナ内における仕切り壁よ
りも下方の部分に封入され、仕切り壁の蒸発部側端部に
ガス状作動液通過部が形成され、コンテナの凝縮部内
に、上端が仕切り壁よりも上方に位置しかつコンテナの
長さ方向に伸びる放熱フィンが設けられているものであ
る。
となるように設置されるヒートパイプであって、上記設
置状態で、コンテナの蒸発部内を上下に仕切る仕切り壁
が設けられ、作動液が、コンテナ内における仕切り壁よ
りも下方の部分に封入され、仕切り壁の蒸発部側端部に
ガス状作動液通過部が形成され、コンテナの凝縮部内
に、上端が仕切り壁よりも上方に位置しかつコンテナの
長さ方向に伸びる放熱フィンが設けられているものであ
る。
作用 この発明によるヒートパイプでは、コンテナがほぼ水
平となるように設置された状態で、コンテナの蒸発部内
を上下に仕切る仕切り壁が設けられ、作動液が、コンテ
ナ内における仕切り壁よりも下方の部分に封入され、仕
切り壁の蒸発部側端部にガス状作動液通過部が形成され
ているので、蒸発部で発生したガス状作動液は通過部を
通って仕切り壁の上側部に入り、ここを通って凝縮部側
に流れ、ガス状作動液の有する熱は、コンテナの凝縮部
内に設けられ、かつ上端が仕切り壁よりも上方に位置し
たコンテナの長さ方向に伸びる放熱フィンを通して外部
に放熱される。したがって、蒸発部で発生したガス状作
動液は、スムーズに凝縮部側に流れて、ここで速やかに
再液化する。
平となるように設置された状態で、コンテナの蒸発部内
を上下に仕切る仕切り壁が設けられ、作動液が、コンテ
ナ内における仕切り壁よりも下方の部分に封入され、仕
切り壁の蒸発部側端部にガス状作動液通過部が形成され
ているので、蒸発部で発生したガス状作動液は通過部を
通って仕切り壁の上側部に入り、ここを通って凝縮部側
に流れ、ガス状作動液の有する熱は、コンテナの凝縮部
内に設けられ、かつ上端が仕切り壁よりも上方に位置し
たコンテナの長さ方向に伸びる放熱フィンを通して外部
に放熱される。したがって、蒸発部で発生したガス状作
動液は、スムーズに凝縮部側に流れて、ここで速やかに
再液化する。
実施例 以下、この発明の実施例を、図面を参照して説明す
る。全図面を通じて同一物および同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。また、以下の説明において、
「アルミニウム」という語には、純アルミニウムの他に
アルミニウム合金を含むものとする。
る。全図面を通じて同一物および同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。また、以下の説明において、
「アルミニウム」という語には、純アルミニウムの他に
アルミニウム合金を含むものとする。
実施例１ この実施例は第１図および第２図に示すものである。
第１図および第２図において、ヒートパイプは、アルミ
ニウム製コンテナ（１）がぼぼ水平となるように設置さ
れるウィックレス式のものであって、コンテナ（１）内
に封入された作動液（２）を備えている。コンテナ
（１）の左側部分が蒸発部（1A）、右側部分が凝縮部
（1B）となされている。コンテナ（１）は、アルミニウ
ム押出型材製角筒状蒸発部構成体（４）およびこれの一
端に溶接により固定されたアルミニウム押出型材製角筒
状凝縮部構成体（５）よりなる角筒状コンテナ本体
（３）と、コンテナ本体（３）の蒸発部（1A）側端部の
開口を塞ぐノズル付きエンドキャップ（６）と、コンテ
ナ本体（３）の凝縮部（1B）側端部の開口を塞ぐエンド
キャップ（７）とよりなる。コンテナ（１）の蒸発部構
成体（４）内には、コンテナ（１）をほぼ水平状態に設
置した場合に、その内部を上下に仕切る仕切り壁（８）
が、蒸発部（1A）の全長にわたって一体的に設けられて
いる。ノズル付きエンドキャップ（６）は箱状であり、
その内部がガス状作動液通過部（９）となされている。
コンテナ（１）の凝縮部構成体（５）の下壁内面には、
上端が仕切り壁（８）よりも上方に位置しかつコンテナ
（１）の長さ方向に伸びる複数の垂直状放熱フィン（1
0）が一体的に設けられている。作動液（２）は、ノズ
ル付きエンドキャップ（６）のノズル（6a）を通してコ
ンテナ（１）内に入れられたものであり、コンテナ
（１）内における仕切り壁（８）よりも下方の部分に封
入されている。
第１図および第２図において、ヒートパイプは、アルミ
ニウム製コンテナ（１）がぼぼ水平となるように設置さ
れるウィックレス式のものであって、コンテナ（１）内
に封入された作動液（２）を備えている。コンテナ
（１）の左側部分が蒸発部（1A）、右側部分が凝縮部
（1B）となされている。コンテナ（１）は、アルミニウ
ム押出型材製角筒状蒸発部構成体（４）およびこれの一
端に溶接により固定されたアルミニウム押出型材製角筒
状凝縮部構成体（５）よりなる角筒状コンテナ本体
（３）と、コンテナ本体（３）の蒸発部（1A）側端部の
開口を塞ぐノズル付きエンドキャップ（６）と、コンテ
ナ本体（３）の凝縮部（1B）側端部の開口を塞ぐエンド
キャップ（７）とよりなる。コンテナ（１）の蒸発部構
成体（４）内には、コンテナ（１）をほぼ水平状態に設
置した場合に、その内部を上下に仕切る仕切り壁（８）
が、蒸発部（1A）の全長にわたって一体的に設けられて
いる。ノズル付きエンドキャップ（６）は箱状であり、
その内部がガス状作動液通過部（９）となされている。
コンテナ（１）の凝縮部構成体（５）の下壁内面には、
上端が仕切り壁（８）よりも上方に位置しかつコンテナ
（１）の長さ方向に伸びる複数の垂直状放熱フィン（1
0）が一体的に設けられている。作動液（２）は、ノズ
ル付きエンドキャップ（６）のノズル（6a）を通してコ
ンテナ（１）内に入れられたものであり、コンテナ
（１）内における仕切り壁（８）よりも下方の部分に封
入されている。
蒸発部（1A）が加熱されると、蒸発部（1A）内の作動
液（２）が蒸発し、ガス状作動液は作動液通過部（９）
を経て仕切り壁（８）上方の通路（11）内に入り、この
通路（11）内を通って凝縮部（1B）側に流れる（第１図
矢印（Ａ）参照）。ガス状作動液の有する熱は、放熱フ
ィン（10）および凝縮部分（1B）周壁を通して外部に放
熱され、ガス状作動液は再液化して蒸発部（1A）に戻る
（第１図矢印（Ｂ）参照）。
液（２）が蒸発し、ガス状作動液は作動液通過部（９）
を経て仕切り壁（８）上方の通路（11）内に入り、この
通路（11）内を通って凝縮部（1B）側に流れる（第１図
矢印（Ａ）参照）。ガス状作動液の有する熱は、放熱フ
ィン（10）および凝縮部分（1B）周壁を通して外部に放
熱され、ガス状作動液は再液化して蒸発部（1A）に戻る
（第１図矢印（Ｂ）参照）。
第３図には放熱フィンの変形例を示す。第３図におい
て、コンテナ（１）の凝縮部構成体（５）の下壁内面に
は１つの放熱フィン（10）が設けられている。また、凝
縮部構成体（５）の両側壁内面には、それぞれ放熱フィ
ン（15）が一体的に設けられている。凝縮部構成体
（５）の両側壁内面の放熱フィン（15）は横断面Ｌ字状
で、その垂直部の上端が、放熱フィン（10）の上端より
も上方に位置している。
て、コンテナ（１）の凝縮部構成体（５）の下壁内面に
は１つの放熱フィン（10）が設けられている。また、凝
縮部構成体（５）の両側壁内面には、それぞれ放熱フィ
ン（15）が一体的に設けられている。凝縮部構成体
（５）の両側壁内面の放熱フィン（15）は横断面Ｌ字状
で、その垂直部の上端が、放熱フィン（10）の上端より
も上方に位置している。
実施例２ この実施例は第４図に示すものである。第４図におい
て、コンテナ（１）の蒸発部構成体（４）における高さ
の中央よりも下方の部分に、仕切り壁（８）が設けられ
ている。また、コンテナ（１）の凝縮部（1B）の外面
に、長さ方向に所定間隔をおいて複数のアルミニウム製
プレート状フィン（16）が固定されている。
て、コンテナ（１）の蒸発部構成体（４）における高さ
の中央よりも下方の部分に、仕切り壁（８）が設けられ
ている。また、コンテナ（１）の凝縮部（1B）の外面
に、長さ方向に所定間隔をおいて複数のアルミニウム製
プレート状フィン（16）が固定されている。
実施例３ この実施例は第５図に示すものである。第５図におい
て、コンテナ（１）の蒸発部構成体（４）内周面におけ
る仕切り壁（８）よりも下方の部分および仕切り壁
（８）下面に、それぞれ長さ方向にのびる複数の凸条
（17）が一体的に形成されている。その他の構成は、実
施例１と同様である。
て、コンテナ（１）の蒸発部構成体（４）内周面におけ
る仕切り壁（８）よりも下方の部分および仕切り壁
（８）下面に、それぞれ長さ方向にのびる複数の凸条
（17）が一体的に形成されている。その他の構成は、実
施例１と同様である。
実施例４ この実施例は第６図に示すものである。第６図におい
て、凝縮部構成体（５）の内周面における仕切り壁
（８）よりも上方の部分および放熱フィン（10）におけ
る作動液（２）よりも上方に突出した部分の両面に、そ
れぞれ長さ方向にのびる複数の凸条（18）が一体的に形
成されている。その他の構成は、実施例３と同様であ
る。
て、凝縮部構成体（５）の内周面における仕切り壁
（８）よりも上方の部分および放熱フィン（10）におけ
る作動液（２）よりも上方に突出した部分の両面に、そ
れぞれ長さ方向にのびる複数の凸条（18）が一体的に形
成されている。その他の構成は、実施例３と同様であ
る。
上記実施例２〜４において、実施例１の場合と同様
に、放熱フィンは第３図に示すような構成とされること
がある。
に、放熱フィンは第３図に示すような構成とされること
がある。
以下、この発明によるヒートパイプの性能を評価する
ために行った性能試験について述べる。
ために行った性能試験について述べる。
試験１ この試験は実施例１のヒートパイプを用いて行ったも
のである。コンテナ（１）の寸法は、長さ（Ｌ）500m
m、高さ（Ｈ）20mm、幅（Ｗ）15mm、肉厚0.5mmとしてお
いた。また、蒸発部（1A）の長さ（L1）380mm、凝縮部
（1B）の長さ（L2）120mmとしておいた。作動液（２）
としてはフロンR11を使用した。このヒートパイプを設
置角度が水平に対し±1.5°以内となるように設置し、
蒸発部（1A）に30Wの熱量を与えて、蒸発部（1A）の端
部（P1）と凝縮部（1B）の端部（P2）との間の温度を測
定したところ、15℃の温度差であった。
のである。コンテナ（１）の寸法は、長さ（Ｌ）500m
m、高さ（Ｈ）20mm、幅（Ｗ）15mm、肉厚0.5mmとしてお
いた。また、蒸発部（1A）の長さ（L1）380mm、凝縮部
（1B）の長さ（L2）120mmとしておいた。作動液（２）
としてはフロンR11を使用した。このヒートパイプを設
置角度が水平に対し±1.5°以内となるように設置し、
蒸発部（1A）に30Wの熱量を与えて、蒸発部（1A）の端
部（P1）と凝縮部（1B）の端部（P2）との間の温度を測
定したところ、15℃の温度差であった。
試験２ この試験は実施例２のヒートパイプを用いて行ったも
のである。コンテナ（１）の寸法は、長さ400mm、高さ1
7mm、幅10mm、肉厚0.5mmとしておいた。また、蒸発部
（1A）の長さ320mm、凝縮部（1B）の長さ80mm,凝縮部
（1B）外面のフィンの数43としておいた。作動液（２）
としてはフロンR11を使用した。このヒートパイプを設
置角度が水平に対し±1.5°以内となるように設置し、
蒸発部（1A）に30Wの熱量を与えて、蒸発部（1A）の端
部と凝縮部（1B）の端部との間の温度を測定したとこ
ろ、13℃の温度差であった。
のである。コンテナ（１）の寸法は、長さ400mm、高さ1
7mm、幅10mm、肉厚0.5mmとしておいた。また、蒸発部
（1A）の長さ320mm、凝縮部（1B）の長さ80mm,凝縮部
（1B）外面のフィンの数43としておいた。作動液（２）
としてはフロンR11を使用した。このヒートパイプを設
置角度が水平に対し±1.5°以内となるように設置し、
蒸発部（1A）に30Wの熱量を与えて、蒸発部（1A）の端
部と凝縮部（1B）の端部との間の温度を測定したとこ
ろ、13℃の温度差であった。
試験３ この試験は実施例３のヒートパイプを用いて行ったも
のである。コンテナ（１）の寸法は、試験１と同じにし
ておいた。作動液（２）としてはフロンR11を使用し
た。このヒートパイプを設置角度が水平に対し±1.5°
以内となるように設置し、蒸発部（1A）に30Wの熱量を
与えて、蒸発部（1A）の端部と凝縮部（1B）の端部との
間の温度を測定したところ、12℃の温度差であった。
のである。コンテナ（１）の寸法は、試験１と同じにし
ておいた。作動液（２）としてはフロンR11を使用し
た。このヒートパイプを設置角度が水平に対し±1.5°
以内となるように設置し、蒸発部（1A）に30Wの熱量を
与えて、蒸発部（1A）の端部と凝縮部（1B）の端部との
間の温度を測定したところ、12℃の温度差であった。
試験４ この試験は実施例４のヒートパイプを用いて行ったも
のである。コンテナ（１）の寸法は、試験１と同じにし
ておいた。作動液としてはフロンR11を使用した。この
ヒートパイプを設置角度が水平に対し±1.5°以内とな
るように設置し、蒸発部（1A）に30Wの熱量を与えて、
蒸発部（1A）の端部と凝縮部（1B）の端部との間の温度
を測定したところ、10℃の温度差であった。
のである。コンテナ（１）の寸法は、試験１と同じにし
ておいた。作動液としてはフロンR11を使用した。この
ヒートパイプを設置角度が水平に対し±1.5°以内とな
るように設置し、蒸発部（1A）に30Wの熱量を与えて、
蒸発部（1A）の端部と凝縮部（1B）の端部との間の温度
を測定したところ、10℃の温度差であった。
比較試験１ 仕切り壁（８）および放熱フィン（10）が設けられて
いないこと以外は試験１で用いたのと同じ寸法のヒート
パイプを使用し、このヒートパイプを設置角度が水平に
対し±1.5°以内となるように設置し、蒸発部（1A）に3
0Wの熱量を与えて、蒸発部（1A）の端部と凝縮部（1B）
の端部との間の温度を測定したところ、33℃の温度差で
あった。
いないこと以外は試験１で用いたのと同じ寸法のヒート
パイプを使用し、このヒートパイプを設置角度が水平に
対し±1.5°以内となるように設置し、蒸発部（1A）に3
0Wの熱量を与えて、蒸発部（1A）の端部と凝縮部（1B）
の端部との間の温度を測定したところ、33℃の温度差で
あった。
比較試験２ 仕切り壁（８）が設けられていないこと以外は試験２
で用いたのと同じ寸法のヒートパイプを使用し、このヒ
ートパイプを設置角度が水平に対し±1.5°以内となる
ように設置し、蒸発部（1A）に30Wの熱量を与えて、蒸
発部（1A）の端部と凝縮部（1B）の端部との間の温度を
測定したところ、30℃の温度差であった。
で用いたのと同じ寸法のヒートパイプを使用し、このヒ
ートパイプを設置角度が水平に対し±1.5°以内となる
ように設置し、蒸発部（1A）に30Wの熱量を与えて、蒸
発部（1A）の端部と凝縮部（1B）の端部との間の温度を
測定したところ、30℃の温度差であった。
発明の効果 この発明のヒートパイプによれば、上述のようにし
て、蒸発部で発生したガス状作動液がスムーズに凝縮部
に流れて、ここで速やかに再液化する。したがって、伝
熱効率が優れたものになる。しかも、蒸発部におけるド
ライアウトを防止できる。
て、蒸発部で発生したガス状作動液がスムーズに凝縮部
に流れて、ここで速やかに再液化する。したがって、伝
熱効率が優れたものになる。しかも、蒸発部におけるド
ライアウトを防止できる。
第１図はこの発明の実施例１を示す縦断面図、第２図は
第１図のII-II線拡大断面図、第３図は実施例１の放熱
フィンの変形例を示す第２図相当の図、第４図はこの発
明の実施例２を示す縦断面図、第５図はこの発明の実施
例３を示す蒸発部の横断面図、第６図はこの発明の実施
例４を示す凝縮部の横断面図である。 （１）……コンテナ、（1A）……蒸発部、（1B）……凝
縮部、（２）……作動液、（８）……仕切り壁、（９）
……ガス状作動液通過部、（10）（15）……放熱フィ
ン。
第１図のII-II線拡大断面図、第３図は実施例１の放熱
フィンの変形例を示す第２図相当の図、第４図はこの発
明の実施例２を示す縦断面図、第５図はこの発明の実施
例３を示す蒸発部の横断面図、第６図はこの発明の実施
例４を示す凝縮部の横断面図である。 （１）……コンテナ、（1A）……蒸発部、（1B）……凝
縮部、（２）……作動液、（８）……仕切り壁、（９）
……ガス状作動液通過部、（10）（15）……放熱フィ
ン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 紘一郎 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内 (72)発明者 古川 裕一 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−85693（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−30779（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−37581（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−30068（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F28D 15/02
Claims (1)
- 【請求項１】コンテナがほぼ水平となるように設置され
るヒートパイプであって、 上記設置状態で、コンテナの蒸発部内を上下に仕切る仕
切り壁が設けられ、作動液が、コンテナ内における仕切
り壁よりも下方の部分に封入され、仕切り壁の蒸発部側
端部にガス状作動液通過部が形成され、コンテナの凝縮
部内に、上端が仕切り壁よりも上方に位置しかつコンテ
ナの長さ方向に伸びる放熱フィンが設けられているヒー
トパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29283389A JP2900046B2 (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29283389A JP2900046B2 (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | ヒートパイプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03156291A JPH03156291A (ja) | 1991-07-04 |
| JP2900046B2 true JP2900046B2 (ja) | 1999-06-02 |
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ID=17786946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29283389A Expired - Fee Related JP2900046B2 (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900046B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103813695B (zh) * | 2012-11-13 | 2016-08-17 | 台达电子工业股份有限公司 | 虹吸式散热装置 |
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1989
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