JPS63318493A - ル−プ型細管ヒ−トパイプ - Google Patents
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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】
イ９発明の目的
〔産業上の利用分野〕
本発明はヒートパイプの構造に関するものであり特に従
来の通常構造のヒートパイプの有する問題点を解決し、
又ループ型ヒートパイプの性能をも改善する新規なヒー
トパイプの構造に関する。
来の通常構造のヒートパイプの有する問題点を解決し、
又ループ型ヒートパイプの性能をも改善する新規なヒー
トパイプの構造に関する。
又本発明は従来構造のヒートパイプでは全く発揮するこ
とが出来なかった新規な機能を有する新規なヒートパイ
プの構造に関する 〔従来の技術〕 第２６図は従来構造の円筒形ヒートパイプの構造の一例
を示す。円筒形のコンテナｌｌ内に封入されてある作動
液１４−１は受熱部１５で加熱蒸発せしめられ蒸気流１
３となり、放熱部！６に高速で移動し、冷却されて作動
液流１４−２となってウィック１２の毛細管作用によっ
て受熱部に還流する。作動液のこの様な循環サイクル中
の蒸発及び凝縮の潜熱により該ヒートパイプの熱移送が
行われる。この循環サイクルにおいて蒸気流１３と作動
液流Ｉ４−２の流れ方向が相互に反対であり相互に接し
ている点が該円筒形ヒートパイプの特徴である。
とが出来なかった新規な機能を有する新規なヒートパイ
プの構造に関する 〔従来の技術〕 第２６図は従来構造の円筒形ヒートパイプの構造の一例
を示す。円筒形のコンテナｌｌ内に封入されてある作動
液１４−１は受熱部１５で加熱蒸発せしめられ蒸気流１
３となり、放熱部！６に高速で移動し、冷却されて作動
液流１４−２となってウィック１２の毛細管作用によっ
て受熱部に還流する。作動液のこの様な循環サイクル中
の蒸発及び凝縮の潜熱により該ヒートパイプの熱移送が
行われる。この循環サイクルにおいて蒸気流１３と作動
液流Ｉ４−２の流れ方向が相互に反対であり相互に接し
ている点が該円筒形ヒートパイプの特徴である。
第２７図は特開昭６（１−１７８２９１号として提案さ
れたループ型ヒートパイプで、閉ループ状に形成されて
あるコンテナＩｆの作動液流路内の大半は充填ウィック
１２によって充填されてある。
れたループ型ヒートパイプで、閉ループ状に形成されて
あるコンテナＩｆの作動液流路内の大半は充填ウィック
１２によって充填されてある。
受熱部１５が加熱されると受熱部１５内に端末を有する
充填ウィック１２内で発生した蒸気は流体抵抗の少ない
非充填部分に向かって噴出し、蒸気流１３となって放熱
部１６に供給され液化される。
充填ウィック１２内で発生した蒸気は流体抵抗の少ない
非充填部分に向かって噴出し、蒸気流１３となって放熱
部１６に供給され液化される。
液化作動液は充填ウィックの毛管作用によって吸収され
作動液流１４−１として受熱部１５に還流される。該ル
ープ型ヒートパイプはこの様な循環サイクル中の作動液
の相変化によって生じる潜熱に依り該ヒートパイプの熱
移送が行われる。
作動液流１４−１として受熱部１５に還流される。該ル
ープ型ヒートパイプはこの様な循環サイクル中の作動液
の相変化によって生じる潜熱に依り該ヒートパイプの熱
移送が行われる。
この様な第２６図及び第２７図に示されてあるヒートパ
イプが従来の円筒形ヒートパイプ及びループ型ヒートパ
イプの代表的な例である。ヒートパイプにはこの他に分
離型ヒートパイプがあるが本発明に係るヒートパイプと
は使用分野を異にするだけでなく、作動液循環に揚水ポ
ンプを使用する等基本的なヒートパイプとは作動原理を
異にするので説明は省略する。
イプが従来の円筒形ヒートパイプ及びループ型ヒートパ
イプの代表的な例である。ヒートパイプにはこの他に分
離型ヒートパイプがあるが本発明に係るヒートパイプと
は使用分野を異にするだけでなく、作動液循環に揚水ポ
ンプを使用する等基本的なヒートパイプとは作動原理を
異にするので説明は省略する。
第２６図に例示の如き従来構造のヒートパイプには次の
如き問題点があり本発明はそれ等の総てを解決する。
如き問題点があり本発明はそれ等の総てを解決する。
（ａ）飛散限界が避けられない。
蒸気流１３と作動液流１４−２の流れ方向が常に反対で
あることに依り相互に干渉が生じ、受熱部１５と放熱部
Ｉ６との間の温度差を増加せしめると蒸気流１３と作動
液流１４−２の流量流速は共に増加し、作動液＋４−１
は流路の途中から吸い出され、ウィック表面から放熱部
１６に向かって吹き上げられ飛散する様になり、受熱部
１５に還流する作動液が減少し、ついにはドライアウト
する。ウィックレス型のヒートパイプの場合はこの現象
はウィック型より激しい。この為に従来型ヒートパイプ
は比較的少ない熱輸送量で限界に達してしまう欠点があ
った。これはヒートパイプ長さが長い程、又ヒートパイ
プ内径が小さい程生じ易い。これを避けるには断熱部を
二重管にする方法が採られるがヒートパイププが極めて
高価になるしのであった。
あることに依り相互に干渉が生じ、受熱部１５と放熱部
Ｉ６との間の温度差を増加せしめると蒸気流１３と作動
液流１４−２の流量流速は共に増加し、作動液＋４−１
は流路の途中から吸い出され、ウィック表面から放熱部
１６に向かって吹き上げられ飛散する様になり、受熱部
１５に還流する作動液が減少し、ついにはドライアウト
する。ウィックレス型のヒートパイプの場合はこの現象
はウィック型より激しい。この為に従来型ヒートパイプ
は比較的少ない熱輸送量で限界に達してしまう欠点があ
った。これはヒートパイプ長さが長い程、又ヒートパイ
プ内径が小さい程生じ易い。これを避けるには断熱部を
二重管にする方法が採られるがヒートパイププが極めて
高価になるしのであった。
（ｂ）ウィック限界が避けられない。
ウィック型ヒートパイプにおいて低熱入力の場合熱抵抗
値が低く良好な特性を示すが熱入力が大きくなるとウィ
ック内で作動液が沸騰蒸発を引き起こし、これにより受
熱部ウィック内に還流作動液が流入出来なくなりついに
はドライアウトする。
値が低く良好な特性を示すが熱入力が大きくなるとウィ
ック内で作動液が沸騰蒸発を引き起こし、これにより受
熱部ウィック内に還流作動液が流入出来なくなりついに
はドライアウトする。
この現象はウィックの毛管が細い程、又ウィックの厚さ
が厚い程生じ易い。
が厚い程生じ易い。
（ｃ）水撃作用により異常が生じる。
ライ１クレス型の場合作動液量を増加させることにより
最大熱輸送量をウィック型の数倍に増加することが出来
る。然し急激な熱人力や大きな熱人力を加えた場合作動
液の沸騰が激しくなり、作動液を液状のまま放熱部に吹
き上げヒートパイプの端面に激しく衝突する様になる。
最大熱輸送量をウィック型の数倍に増加することが出来
る。然し急激な熱人力や大きな熱人力を加えた場合作動
液の沸騰が激しくなり、作動液を液状のまま放熱部に吹
き上げヒートパイプの端面に激しく衝突する様になる。
この場合には熱輸送は断続的になり、又水撃作用の如き
異状音と振動を発生し、激しい場合はヒートパイプに損
傷を与える場合がある。ウィック型の場合でも封入作動
液量が過多の場合この現象が発生する。
異状音と振動を発生し、激しい場合はヒートパイプに損
傷を与える場合がある。ウィック型の場合でも封入作動
液量が過多の場合この現象が発生する。
（ｄ）ヒートパイプの長さと直径に限界がある。
断熱部における液体抵抗と上記飛散限界の相互作用によ
りヒートパイプが細径化するにつれてヒートパイプの限
界長さが短くなる。従来技術では内径２０１１１１のヒ
ートパイプの限界長さは約１０ｍ。
りヒートパイプが細径化するにつれてヒートパイプの限
界長さが短くなる。従来技術では内径２０１１１１のヒ
ートパイプの限界長さは約１０ｍ。
内径２１１Ｍのヒートパイプで４００ｕ位である。
（ｅ）適用時の姿勢に制限がある。
受熱部水位が放熱部水位より高いトップヒート状態では
ウィック型であっても熱輸送能力は大幅に低下する。水
位差５００ｕ前後以上になるとドライアウトして使用に
耐えない。水平姿勢でも熱抵抗値は２倍に悪化し、熱人
力を増加せしめるとドライアウトを生じ易い。従って一
般には水平姿勢での使用を避けて１５〜２０度傾斜せし
めてボトムヒートで使用されるのが通例である。これは
ヒートパイプ使用上の大きな問題点である。ウィックレ
ス型の場合はトップヒート状態では全く使用に耐えない
。
ウィック型であっても熱輸送能力は大幅に低下する。水
位差５００ｕ前後以上になるとドライアウトして使用に
耐えない。水平姿勢でも熱抵抗値は２倍に悪化し、熱人
力を増加せしめるとドライアウトを生じ易い。従って一
般には水平姿勢での使用を避けて１５〜２０度傾斜せし
めてボトムヒートで使用されるのが通例である。これは
ヒートパイプ使用上の大きな問題点である。ウィックレ
ス型の場合はトップヒート状態では全く使用に耐えない
。
（ｆ）装着に際しての自由度が小さい。
全く可撓性が無く、ヒートパイプとしての完成品を屈曲
せしめて使用することは殆ど不可能である。従って被加
熱体や被冷却体に対する装着上の適応性が悪い。可撓性
を与える為にコンテナをコルゲート管に形成する場合は
高価となるだけでなく作動液の流動性が低下し性能が悪
化する。
せしめて使用することは殆ど不可能である。従って被加
熱体や被冷却体に対する装着上の適応性が悪い。可撓性
を与える為にコンテナをコルゲート管に形成する場合は
高価となるだけでなく作動液の流動性が低下し性能が悪
化する。
（ｇ）作動液封入作業が困難である。
何等かのミスによりコンテナ内に非凝縮性ガスが発生し
た場合、又は混入した場合、ヒートパイプの作動時に該
非凝縮性ガスは放熱部内に滞留しヒートパイプの性能を
大幅に低下せしめる。これを防ぐ為には作動液封入時に
高真空度の保持に細心の注意を払う必要があった。
た場合、又は混入した場合、ヒートパイプの作動時に該
非凝縮性ガスは放熱部内に滞留しヒートパイプの性能を
大幅に低下せしめる。これを防ぐ為には作動液封入時に
高真空度の保持に細心の注意を払う必要があった。
（ｈ）第２７図に例示したループ型ヒートパイプは作動
液流の相互干渉が全く発生しない。従って上記問題点の
（ａ）項を解決することが出来る。
液流の相互干渉が全く発生しない。従って上記問題点の
（ａ）項を解決することが出来る。
又作動液は充填ウィック内で蒸発するから突沸を生じる
ことはない。従って上記問題点の（ｄ）項を解決するこ
とが出来る。又作動液の受熱部１５に対する還流は長尺
の充填ウィックの毛管作用のみで行われる。距離が長い
からウィック内の粘性抵抗により重力の作用は殆ど殺さ
れてしまう。従って上記問題点の中で（ｅ）項中の水平
姿勢と垂直ボトム姿勢との性能差は改善される。
ことはない。従って上記問題点の（ｄ）項を解決するこ
とが出来る。又作動液の受熱部１５に対する還流は長尺
の充填ウィックの毛管作用のみで行われる。距離が長い
からウィック内の粘性抵抗により重力の作用は殆ど殺さ
れてしまう。従って上記問題点の中で（ｅ）項中の水平
姿勢と垂直ボトム姿勢との性能差は改善される。
しかし該ループ型ヒートパイプは他の問題点を解決する
ことは不可能であるか、かえって悪化する問題点もある
。即ち断熱部における作動液還流側は充填ウィックに依
る流体抵抗が激増し問題点（ｂ）項は悪化する。又細径
ヒートパイプに長尺の充填ウィックを形成することが極
めて困難である。又ウィック内で作動液蒸発を行う型の
ヒートパイプであるから（ｃ）項の問題点は従来型より
悪化しドライアウトを起こし易い。（ｅ）項における水
位差５００１３２以上のトップヒートで殆ど使用不可能
であることの問題点は解決出来ない。又（ｆ）項は解決
されない。ループ型であるから（ｇ）項は多少の改善は
見込まれるが充填ウィック内（こ非凝縮性ガスが滞留す
る恐れがありその場合は毛管作用が低下し性能劣化の恐
れがある。該ループ型ヒートパイプに付加される問題点
として作動液循環の流囁流速は充填ウィックの毛管作用
による輸送能力のみで決定されるからヒートパイプの直
径比の能力は従来の筒形ヒートパイプより向トするとは
考えられない。
ことは不可能であるか、かえって悪化する問題点もある
。即ち断熱部における作動液還流側は充填ウィックに依
る流体抵抗が激増し問題点（ｂ）項は悪化する。又細径
ヒートパイプに長尺の充填ウィックを形成することが極
めて困難である。又ウィック内で作動液蒸発を行う型の
ヒートパイプであるから（ｃ）項の問題点は従来型より
悪化しドライアウトを起こし易い。（ｅ）項における水
位差５００１３２以上のトップヒートで殆ど使用不可能
であることの問題点は解決出来ない。又（ｆ）項は解決
されない。ループ型であるから（ｇ）項は多少の改善は
見込まれるが充填ウィック内（こ非凝縮性ガスが滞留す
る恐れがありその場合は毛管作用が低下し性能劣化の恐
れがある。該ループ型ヒートパイプに付加される問題点
として作動液循環の流囁流速は充填ウィックの毛管作用
による輸送能力のみで決定されるからヒートパイプの直
径比の能力は従来の筒形ヒートパイプより向トするとは
考えられない。
本発明者は従来構造のヒートパイプ及びループ型ヒート
パイプの改善の為に特願昭６１−９３８９６号、特願昭
６１−１９１４５６号及び特願昭６２−１７３６５号を
提案した。それ等は基本的な考え方において類似な点が
多い。本発明はそれ等先行３発明の実施例範囲の総てを
改善する。特に本発明は特願昭６２−１７３６５号の実
用化研究に際して発見された作動液推進作用及び推進力
増幅作用を応用して為されたものであり、特願昭６２−
１７３６５号を改善ならびに発展させたものである。
パイプの改善の為に特願昭６１−９３８９６号、特願昭
６１−１９１４５６号及び特願昭６２−１７３６５号を
提案した。それ等は基本的な考え方において類似な点が
多い。本発明はそれ等先行３発明の実施例範囲の総てを
改善する。特に本発明は特願昭６２−１７３６５号の実
用化研究に際して発見された作動液推進作用及び推進力
増幅作用を応用して為されたものであり、特願昭６２−
１７３６５号を改善ならびに発展させたものである。
口１発明の構成
〔問題点を解決するための手段〕
上述の問題点の総てを解決する為の手段としての基本と
する考え方は［作動液が自らの蒸気圧で強力に且つ高速
度でループ内を循環しその間において蒸発と凝縮を繰り
返すことにより熱輸送を行うループ型ヒートパイプ」を
構成する所にある。
する考え方は［作動液が自らの蒸気圧で強力に且つ高速
度でループ内を循環しその間において蒸発と凝縮を繰り
返すことにより熱輸送を行うループ型ヒートパイプ」を
構成する所にある。
その構成は三構成要素からなる。
（第１の構成要素）は「金属細管の両端末が相互に気密
に接続されてループ型コンテナが形成されてあり、作動
液がループをなして循環する様構成されてあるループ型
ヒートパイプ」である。
に接続されてループ型コンテナが形成されてあり、作動
液がループをなして循環する様構成されてあるループ型
ヒートパイプ」である。
ここに言う金属細管とは第１にヒートパイプ完成の後と
いえども所定の手段によって容易に曲げることが出来る
程度の外径の金属細管を意味する。
いえども所定の手段によって容易に曲げることが出来る
程度の外径の金属細管を意味する。
第２には作動液の循環に際して作動液流が表面張力の助
けにより管断面内を充塞したまま流動することが出来る
程度の内径の金属細管を意味する。
けにより管断面内を充塞したまま流動することが出来る
程度の内径の金属細管を意味する。
該充塞流動は必須条件であり、第１の点については該ヒ
ートパイプの用途がヒートパイプ完成後絶対に屈曲せし
める必要が無い場合には緩和せしめられる。
ートパイプの用途がヒートパイプ完成後絶対に屈曲せし
める必要が無い場合には緩和せしめられる。
又金属細管は弔−管であっても、並列管であっても、又
ルーズの途中で多数本になっていてもよく作動液流路が
ループをなした循環流路になっておればその本数は何本
であっても良い。
ルーズの途中で多数本になっていてもよく作動液流路が
ループをなした循環流路になっておればその本数は何本
であっても良い。
又ここに言うループとは作動液流路がエンドレスの循環
流路をなしておれば如何なる形状に屈曲していても、又
屈折していても構わない。
流路をなしておれば如何なる形状に屈曲していても、又
屈折していても構わない。
（第２の構成要素）は［ループ型コンテナには複数の受
熱部と複数の放熱部とが夫々の間に断熱部を介在せしめ
て配設されてあり、それ等の受熱部と放熱部とは望まし
くは交互に配設されてある」ことである。
熱部と複数の放熱部とが夫々の間に断熱部を介在せしめ
て配設されてあり、それ等の受熱部と放熱部とは望まし
くは交互に配設されてある」ことである。
ここに言う断熱部は熱輸送距離を意味するもので極めて
長い場合もあれば極めて短い無視し得る長さの場合もあ
る。
長い場合もあれば極めて短い無視し得る長さの場合もあ
る。
又ここに言う「望ましくは」の意味は最高の特性を発揮
せしめるには交互に配設することが望ましいが実用的に
それが不可能な場合は限定はしないことを意味する。
せしめるには交互に配設することが望ましいが実用的に
それが不可能な場合は限定はしないことを意味する。
（第３の構成要素）は「該ヒートパイプの作動液の循環
経路内にはその複数個所に感度鋭敏な小型逆止め弁又は
これと機能を同じくする流れ方向規制手段が配設されて
あり、逆止め弁は相互間の間隔は著しくは不均等になら
ない様に配設されてある」ことである。
経路内にはその複数個所に感度鋭敏な小型逆止め弁又は
これと機能を同じくする流れ方向規制手段が配設されて
あり、逆止め弁は相互間の間隔は著しくは不均等になら
ない様に配設されてある」ことである。
」―足手型逆止め弁は個数が多い程作動液の循環が強力
になるが最低必要個数はループ当たり少なくとも２個が
必須である。
になるが最低必要個数はループ当たり少なくとも２個が
必須である。
小型逆止め弁の相互間隔は若干相異している方が性能発
揮上望ましいが、あまり大幅な相異があると不都合が発
生する。
揮上望ましいが、あまり大幅な相異があると不都合が発
生する。
「これと機能を同じくする流れ方向規制手段」は流体圧
力損失が小さく逆止性能が良好な手段を意味し、−例と
しては作動液に電磁的に一方向推進力を加え逆止め弁と
同等な作用を発揮せしめる如き手段が出現することも考
えられる。
力損失が小さく逆止性能が良好な手段を意味し、−例と
しては作動液に電磁的に一方向推進力を加え逆止め弁と
同等な作用を発揮せしめる如き手段が出現することも考
えられる。
上述の如き三構成要素からなる問題点解決の為の手段は
次の如き作用を発揮する。
次の如き作用を発揮する。
第２構成要素である複数の各受熱部は作動液の蒸発によ
る蒸気圧を発生し、各放熱部は蒸気の凝縮による負の蒸
気圧（吸引力）を発生する。この蒸気圧及び吸引力は第
３構成要素である逆止め弁との相互作用により、後に詳
述ケる如く作動液及びその蒸気に対し所定の循環方向に
向かって強力な推進作用を発生し、又該推進力を増幅さ
せる作用を発生する。この作用により作動液及びその蒸
気は第１の構成要素であるループ型コンテナ内を強力且
つ高速度で循環を続ける。この循環作動液は受熱部にお
いて供給された熱量により気化して蒸気となりその際に
蒸発の潜熱として熱量を吸収して蒸気流として循環する
。該蒸気流は放熱部に到達すると冷却液化されて再び作
動液となる。この液化の際に蒸気は凝縮の潜熱として放
熱部に熱’１を供給して外部に放熱せしめる。この様に
して作動液は蒸発と凝縮を繰り返し、即ち受熱と放熱と
を繰り返しながら細管コンテナ内を循環する。
る蒸気圧を発生し、各放熱部は蒸気の凝縮による負の蒸
気圧（吸引力）を発生する。この蒸気圧及び吸引力は第
３構成要素である逆止め弁との相互作用により、後に詳
述ケる如く作動液及びその蒸気に対し所定の循環方向に
向かって強力な推進作用を発生し、又該推進力を増幅さ
せる作用を発生する。この作用により作動液及びその蒸
気は第１の構成要素であるループ型コンテナ内を強力且
つ高速度で循環を続ける。この循環作動液は受熱部にお
いて供給された熱量により気化して蒸気となりその際に
蒸発の潜熱として熱量を吸収して蒸気流として循環する
。該蒸気流は放熱部に到達すると冷却液化されて再び作
動液となる。この液化の際に蒸気は凝縮の潜熱として放
熱部に熱’１を供給して外部に放熱せしめる。この様に
して作動液は蒸発と凝縮を繰り返し、即ち受熱と放熱と
を繰り返しながら細管コンテナ内を循環する。
上述の各構成要素の相互作用により発生する作動液推進
作用及びその増幅作用につき図面により詳述する。
作用及びその増幅作用につき図面により詳述する。
従来作動液のループ型流路に配設された逆出め弁はルー
プ内に発生する蒸気圧が弁の前面及び背面に同時にほぼ
同じ強さで作用し、又蒸気圧により閉鎖された逆止め弁
は作動液の循環を妨害し、作動液の循環作用を発生させ
ることは不可能であると言われて来た。その為に従来は
所謂キャピラリポンプ等の如く複雑高価な推進力発生装
置の開発が進められて来た。然し発明者はループ型ヒー
トパイプの開発に際し各種の実験を重ねた結果、複数の
受放熱部と複数の単純な逆止め弁の併用がそれ等の相互
作用によって強力な作動液推進力を発揮することを発見
したものである。第２図、第３図、第４図はその作用を
説明する為の部分拡大断面図である。第２図は金属細管
内における作動液の挙動を示すものであり、金属細管２
の内部における作動液７−２は常に作動液蒸気７−１に
よって挟持された状態で図の如く管内断面を充塞せしめ
ている。この充塞状態は金属細管２の適切な内径と適切
な作動液１と作動液の表面張力との相互作用によって形
成される。この様な充塞作動液７−２はその両側の蒸気
圧のバランスが崩れた場合にはその低圧側に向かって敏
感且つ敏捷に移動する。この作用は本発明に係るループ
型ヒートパイプの作動液循環の基本となる。上記の如き
作動液の充塞部の形成は充塞部の移動中は細管内壁面の
摩擦抵抗に依るツクラミ現象によって静的な場合より大
きな内径の細管であっても容易に形成される。
プ内に発生する蒸気圧が弁の前面及び背面に同時にほぼ
同じ強さで作用し、又蒸気圧により閉鎖された逆止め弁
は作動液の循環を妨害し、作動液の循環作用を発生させ
ることは不可能であると言われて来た。その為に従来は
所謂キャピラリポンプ等の如く複雑高価な推進力発生装
置の開発が進められて来た。然し発明者はループ型ヒー
トパイプの開発に際し各種の実験を重ねた結果、複数の
受放熱部と複数の単純な逆止め弁の併用がそれ等の相互
作用によって強力な作動液推進力を発揮することを発見
したものである。第２図、第３図、第４図はその作用を
説明する為の部分拡大断面図である。第２図は金属細管
内における作動液の挙動を示すものであり、金属細管２
の内部における作動液７−２は常に作動液蒸気７−１に
よって挟持された状態で図の如く管内断面を充塞せしめ
ている。この充塞状態は金属細管２の適切な内径と適切
な作動液１と作動液の表面張力との相互作用によって形
成される。この様な充塞作動液７−２はその両側の蒸気
圧のバランスが崩れた場合にはその低圧側に向かって敏
感且つ敏捷に移動する。この作用は本発明に係るループ
型ヒートパイプの作動液循環の基本となる。上記の如き
作動液の充塞部の形成は充塞部の移動中は細管内壁面の
摩擦抵抗に依るツクラミ現象によって静的な場合より大
きな内径の細管であっても容易に形成される。
第３図は小型逆止め弁の一例で細管３の内壁に圧入され
てある薄肉のリングを弁座とし真円度の高い球を弁体４
ｂとしている。本発明に係る逆止め弁はヒートパイプの
長期信頼性を保証する為、この様に故障部分が少なく、
流体抵抗の少ない単純な構造であることが望ましい。
てある薄肉のリングを弁座とし真円度の高い球を弁体４
ｂとしている。本発明に係る逆止め弁はヒートパイプの
長期信頼性を保証する為、この様に故障部分が少なく、
流体抵抗の少ない単純な構造であることが望ましい。
第４図は三構成要素を組み合わせて構成された本発明に
係るループ型細管ヒートパイプの基本構造を示す断面略
図である。逆止め弁４−１．４−２の間の細管コンテナ
は受熱部１．放熱部２．断熱部３とからなっている。５
は加熱手段、６は冷却手段、７−１は作動液蒸気、７−
２は作動液、８は作動液流を示す。図では省略されてあ
るが逆止め弁４−１の下流側及び逆止め弁４−２の上流
側にも夫々受放熱部が形成されてある。
係るループ型細管ヒートパイプの基本構造を示す断面略
図である。逆止め弁４−１．４−２の間の細管コンテナ
は受熱部１．放熱部２．断熱部３とからなっている。５
は加熱手段、６は冷却手段、７−１は作動液蒸気、７−
２は作動液、８は作動液流を示す。図では省略されてあ
るが逆止め弁４−１の下流側及び逆止め弁４−２の上流
側にも夫々受放熱部が形成されてある。
（ａ）作動液推進力の発生
本発明に係るループ型細管ヒートパイプは従来のヒート
パイプとは全く異なった作動液及びその蒸気の挙動によ
って熱輸送が行われる。従来のヒートパイプはコンテナ
内の高温部から低温部への蒸気移動によって熱が輸送さ
れるものであった。
パイプとは全く異なった作動液及びその蒸気の挙動によ
って熱輸送が行われる。従来のヒートパイプはコンテナ
内の高温部から低温部への蒸気移動によって熱が輸送さ
れるものであった。
例えば受熱部がコンテナの中央部にある場合は蒸気流は
反対側に向かう両方向に分流して熱量を輸送するもので
、ヒートパイプの均熱化作用もこの原理で発生した。本
発明に係るループ型細管ヒートパイプは逆止め弁の作用
により作動液もその蒸気も逆止め弁で規制された下流の
方向以外には移動が出来ない性質があり、均熱化特性は
作動液及び蒸気が高速で循環することにより発生する。
反対側に向かう両方向に分流して熱量を輸送するもので
、ヒートパイプの均熱化作用もこの原理で発生した。本
発明に係るループ型細管ヒートパイプは逆止め弁の作用
により作動液もその蒸気も逆止め弁で規制された下流の
方向以外には移動が出来ない性質があり、均熱化特性は
作動液及び蒸気が高速で循環することにより発生する。
第４図のループ型コンテナに於いて複数の受熱部がほぼ
等温に加熱され第４図に図示の受熱部ｌの温度がやや高
い場合は発生蒸気圧は逆止め弁４−２を閉鎖せしめ逆止
め弁４−１を開放せしめ蒸気７−１は下流側に噴出され
る。これに依り下流側の受熱部に充塞作動液が流入し多
ｒｉ１の蒸気を発生し、その蒸気圧によって逆止め弁４
−１は閉鎖される。
等温に加熱され第４図に図示の受熱部ｌの温度がやや高
い場合は発生蒸気圧は逆止め弁４−２を閉鎖せしめ逆止
め弁４−１を開放せしめ蒸気７−１は下流側に噴出され
る。これに依り下流側の受熱部に充塞作動液が流入し多
ｒｉ１の蒸気を発生し、その蒸気圧によって逆止め弁４
−１は閉鎖される。
図示のコンテナ部は蒸気７−１を噴出した熱放出と断熱
膨張によって温度降下し、蒸気の収縮により圧力降下し
て、逆止め弁４−２が開放されて−Ｌ流側の蒸気及び作
動液を吸入する。この為の断熱圧縮及び新たに受熱部に
侵入した作動液の蒸発によって図示コンテナ内は再び温
度上昇し、内圧が増加し、下流側コンテナ部より圧力上
昇すると再び逆＋）−め弁４−２が閉鎖され逆止め弁４
−１か開放され蒸気７−１と断熱部１１の作動液が下流
側コンテナに向かって噴出される。これは受熱部ｌによ
る蒸気噴出作用のみについて説明したのであるが放熱部
２の蒸気の放熱液化により生じる負圧による上流側コン
テナからの吸入作用も、蒸発部の作用と同期してコンテ
ナの上述の如き呼吸作用を強化せしめる。この様な呼吸
作用により受熱部１及び放熱部２は温度の微小な周期的
上昇下降を繰り返し乍ら作動液及び蒸気を逆止め弁によ
り規制された方向に推進せしめる。試作ヒートパイプに
よる実験結果では受熱部に対する熱電が低入力の場合は
温度の上下の幅が大きく、周期が長く、温度指示計は揺
動状態を示していた。熱入力が増加するにつれて温度の
上下幅は小さく周期も小さくなり、温度指示計は微小な
振動状態を示し、更に人力を増大せしめると温度の幅も
周期も目測不能な程度に小さく、温度指示計は静止状態
となった。この間の熱輸送能力の測定結果は熱人力増大
につれ、又温度上下の振幅及び周期が小さくなるにつれ
て能力は大きくなった。この様な推進力の発生の為の逆
止め弁の配設数量は第４図の如く一組の受放熱部当たり
一組の逆止め弁を配設する必要はなくループ全体に２個
を配設し１個当たりの受放熱部を多数個に増加せしめて
も充分に作動することが確認された。又逆止め弁がルー
プ当たり１個のみが配設されたループ型細管ヒートパイ
プは作動液推進力が大幅に低下すると考えられ、垂直姿
勢以外では作動させることが出来なかった。
膨張によって温度降下し、蒸気の収縮により圧力降下し
て、逆止め弁４−２が開放されて−Ｌ流側の蒸気及び作
動液を吸入する。この為の断熱圧縮及び新たに受熱部に
侵入した作動液の蒸発によって図示コンテナ内は再び温
度上昇し、内圧が増加し、下流側コンテナ部より圧力上
昇すると再び逆＋）−め弁４−２が閉鎖され逆止め弁４
−１か開放され蒸気７−１と断熱部１１の作動液が下流
側コンテナに向かって噴出される。これは受熱部ｌによ
る蒸気噴出作用のみについて説明したのであるが放熱部
２の蒸気の放熱液化により生じる負圧による上流側コン
テナからの吸入作用も、蒸発部の作用と同期してコンテ
ナの上述の如き呼吸作用を強化せしめる。この様な呼吸
作用により受熱部１及び放熱部２は温度の微小な周期的
上昇下降を繰り返し乍ら作動液及び蒸気を逆止め弁によ
り規制された方向に推進せしめる。試作ヒートパイプに
よる実験結果では受熱部に対する熱電が低入力の場合は
温度の上下の幅が大きく、周期が長く、温度指示計は揺
動状態を示していた。熱入力が増加するにつれて温度の
上下幅は小さく周期も小さくなり、温度指示計は微小な
振動状態を示し、更に人力を増大せしめると温度の幅も
周期も目測不能な程度に小さく、温度指示計は静止状態
となった。この間の熱輸送能力の測定結果は熱人力増大
につれ、又温度上下の振幅及び周期が小さくなるにつれ
て能力は大きくなった。この様な推進力の発生の為の逆
止め弁の配設数量は第４図の如く一組の受放熱部当たり
一組の逆止め弁を配設する必要はなくループ全体に２個
を配設し１個当たりの受放熱部を多数個に増加せしめて
も充分に作動することが確認された。又逆止め弁がルー
プ当たり１個のみが配設されたループ型細管ヒートパイ
プは作動液推進力が大幅に低下すると考えられ、垂直姿
勢以外では作動させることが出来なかった。
（ｂ）推進力増幅作用
ループ内に複数個配設された受熱部及び放熱部は長距離
通信ケーブルにおける中継増幅器の如き役目をする。
通信ケーブルにおける中継増幅器の如き役目をする。
該増幅作用は「細管内壁の流体抵抗により発生する圧力
損失に起因して流速及び流量を減じられた作動液流は各
受熱部に至る毎に一旦気化せしめられ該受熱部の温度に
応じた飽和蒸気圧を与えられこれを新しい推進エネルギ
ーとして該受熱部より下流の作動液を推進せしめる。」
ことにより発生する。又［同様に細管内壁の流体抵抗に
より圧力損失に起因して流竜流速を減じられた作動液蒸
気流は各放熱部に至る毎に一旦液化され、これにより発
生する負の蒸気圧により上流側作動液を吸引してその推
進力を回復させる。」ことによっても発生ずる。この様
にして発生し、増幅される作動液推進力は受熱部温度及
び放熱部温度及びその温度差によってその強さが定まる
。即ち両部の温度における飽和蒸気圧の圧力差によって
推進力が決まる。又作動液の循環速度も上記の圧力差に
よって決まる。
損失に起因して流速及び流量を減じられた作動液流は各
受熱部に至る毎に一旦気化せしめられ該受熱部の温度に
応じた飽和蒸気圧を与えられこれを新しい推進エネルギ
ーとして該受熱部より下流の作動液を推進せしめる。」
ことにより発生する。又［同様に細管内壁の流体抵抗に
より圧力損失に起因して流竜流速を減じられた作動液蒸
気流は各放熱部に至る毎に一旦液化され、これにより発
生する負の蒸気圧により上流側作動液を吸引してその推
進力を回復させる。」ことによっても発生ずる。この様
にして発生し、増幅される作動液推進力は受熱部温度及
び放熱部温度及びその温度差によってその強さが定まる
。即ち両部の温度における飽和蒸気圧の圧力差によって
推進力が決まる。又作動液の循環速度も上記の圧力差に
よって決まる。
第１実施例
第１実施例は本発明に係るループ型細管ヒートパイプの
基本となる三構成要素の総てを具備してなるヒートパイ
プであって、第１図には該実施例の最も簡単な構成のも
のを一例として断面略図で示しである。
基本となる三構成要素の総てを具備してなるヒートパイ
プであって、第１図には該実施例の最も簡単な構成のも
のを一例として断面略図で示しである。
１．２及び３は第１の構成要素である金属細管の両端末
が相互に接続されて形成されたループ型コンテナである
。ループ型コンテナには第２の構成要素である複数の受
熱部１−１．Ｉ−２及び複数の放熱部２−１．２−２が
断熱部３−１．３−２．３−３及び３−４を介して配設
されてループを形成している。それ等の受熱部と放熱部
は交互に配列されてある。第３の構成要素である逆止め
弁４−１．４−２は如何なる部分に何個設けられてあっ
てもよいが図においてはループをほぼ２等分する様に断
熱部内に作り込まれである。逆止め弁の相互間隔は作動
液推進力の振動の周期を小さくする為には夫々差異を設
けて周期を異ならせた方が良いが余り大きく異ならせる
と圧力差が生じこれは受放熱部間に温度差が大きくなる
原因となる。この様に構成されたループ型細管ヒートパ
イプにおいては加熱手段５−１．５−２及び冷却手段６
−１．６−２により各受熱部放熱部間に温度差を発生せ
しめると前述した如く各構成要素の相互作用によりルー
プ型コンテナ内に強力な作動液推進力が発生し、作動液
は所定の方向に高速度で循ζする。これにより循環作動
液は蒸発と凝縮の繰り返しにより受熱部から放熱部に熱
量を輸送する。第１図においてはループ形状として楕円
ループとして例示しであるがその形状は如何なる形状で
あっても良い。
が相互に接続されて形成されたループ型コンテナである
。ループ型コンテナには第２の構成要素である複数の受
熱部１−１．Ｉ−２及び複数の放熱部２−１．２−２が
断熱部３−１．３−２．３−３及び３−４を介して配設
されてループを形成している。それ等の受熱部と放熱部
は交互に配列されてある。第３の構成要素である逆止め
弁４−１．４−２は如何なる部分に何個設けられてあっ
てもよいが図においてはループをほぼ２等分する様に断
熱部内に作り込まれである。逆止め弁の相互間隔は作動
液推進力の振動の周期を小さくする為には夫々差異を設
けて周期を異ならせた方が良いが余り大きく異ならせる
と圧力差が生じこれは受放熱部間に温度差が大きくなる
原因となる。この様に構成されたループ型細管ヒートパ
イプにおいては加熱手段５−１．５−２及び冷却手段６
−１．６−２により各受熱部放熱部間に温度差を発生せ
しめると前述した如く各構成要素の相互作用によりルー
プ型コンテナ内に強力な作動液推進力が発生し、作動液
は所定の方向に高速度で循ζする。これにより循環作動
液は蒸発と凝縮の繰り返しにより受熱部から放熱部に熱
量を輸送する。第１図においてはループ形状として楕円
ループとして例示しであるがその形状は如何なる形状で
あっても良い。
上述の如き本発明に係るループ型細管ヒートパイプは従
来構造のヒートパイプの存する問題点の総てを解決する
だけではな〈従来のヒートパイプ理論では推定出来なか
った新規な卓越した性能を発揮する。その性能は次の如
くである。
来構造のヒートパイプの存する問題点の総てを解決する
だけではな〈従来のヒートパイプ理論では推定出来なか
った新規な卓越した性能を発揮する。その性能は次の如
くである。
（ａ）飛散限界が発生しない。
作動液流と蒸気流が同一方向であるから飛散限界が発生
することがない。従って作動液量を増加せしめること及
び熱人力を増加させ蒸気流を増速せしめることが出来る
から熱輸送能力を大幅に増加させることが出来る。
することがない。従って作動液量を増加せしめること及
び熱人力を増加させ蒸気流を増速せしめることが出来る
から熱輸送能力を大幅に増加させることが出来る。
（ｂ）ウィック限界が発生しない。
ウィックが無い上に充塞作動液が蒸気圧で推進される方
式であるから熱入力の増加によって作動液循環が困難に
なることなくかえって循環速度は向上する。
式であるから熱入力の増加によって作動液循環が困難に
なることなくかえって循環速度は向上する。
（ｃ）水撃作用の如き突沸による異状の発生が無い。
充塞作動液が蒸気圧で推進される方式であるから急激な
且つ大熱量の人力がなされてもこれに対応して作動液循
環速度が増速され、全熱量を完全に吸収する。即ち急速
加熱急速冷却に対応出来る特性がある。
且つ大熱量の人力がなされてもこれに対応して作動液循
環速度が増速され、全熱量を完全に吸収する。即ち急速
加熱急速冷却に対応出来る特性がある。
ト記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の特性により本発明に係る
ループ型細管ヒートパイプは細管ヒートパイプであるに
も係わらず大容量熱輸送能力を有することが分かる。
ループ型細管ヒートパイプは細管ヒートパイプであるに
も係わらず大容量熱輸送能力を有することが分かる。
（ｄ）ループの長さに限界が無く、又極めて細いヒート
パイプの製作も可能である。
パイプの製作も可能である。
強力な作動液推進力と複数受放熱部の推進力増幅作用に
より理論的には長さの限界が無い。実用的には５００ｍ
〜２０００ｍのループ型細管ヒートパイプの製作が期待
される。
より理論的には長さの限界が無い。実用的には５００ｍ
〜２０００ｍのループ型細管ヒートパイプの製作が期待
される。
又作動液流と蒸気流が同方向で相互干渉が無い点と強力
な作動液推進力がある点とから極めて細いヒートパイプ
の製作が可能となる。発明者の実験では内径０．５ｍｍ
のループ型細管ヒートパイプの作動が確認された。
な作動液推進力がある点とから極めて細いヒートパイプ
の製作が可能となる。発明者の実験では内径０．５ｍｍ
のループ型細管ヒートパイプの作動が確認された。
（ｅ）如何なる適用姿勢でも充分に良好な性能を発揮す
る。
る。
強力な作動液推進力及び高速度の作動液循環によりその
性能は重力の影響を受けない。従って装着に際して装着
姿勢による性能変化を考慮する必要がないとともにトッ
プヒートにも十分に対応できる。
性能は重力の影響を受けない。従って装着に際して装着
姿勢による性能変化を考慮する必要がないとともにトッ
プヒートにも十分に対応できる。
（ｆ）装着に際しての自由度が極めて大きい。
装着に際して装着姿勢により性能が変化しない点とルー
プ型コンテナが所定の手段により容易に屈曲せしめるこ
とが出来る点とによって、如何なる方向にも屈曲せしめ
て使用することが出来る。
プ型コンテナが所定の手段により容易に屈曲せしめるこ
とが出来る点とによって、如何なる方向にも屈曲せしめ
て使用することが出来る。
特に完全に焼鈍された外径４Ｒ１！以下の胴細管又はア
ルミニウム細管で形成されたコンテナの場合は手作業で
自在に屈曲せしめることが可能であり、曲面に添わせ、
コイル状に巻付け、スプリング状の可撓性受放熱部に形
成する等自在である。又多数回の蛇行により平面を形成
して面受熱１面放熱を行うことも出来る。
ルミニウム細管で形成されたコンテナの場合は手作業で
自在に屈曲せしめることが可能であり、曲面に添わせ、
コイル状に巻付け、スプリング状の可撓性受放熱部に形
成する等自在である。又多数回の蛇行により平面を形成
して面受熱１面放熱を行うことも出来る。
長尺のループ型コンテナの両端に適切な形状の作動液の
流れ方向転換部を設け、コンテナを長尺並列に配置した
構成のループ型細管ヒートパイプは・■列線材又はテー
プ材として取扱うことが出来るので装着時の自由度は更
に大きくなる。即ち「巻き付け」、「添わせ」、「貼付
け」等が自在で又複数の受熱部、複数の放熱部の形成も
自在となる。第５図はその様な並列線材、テープ材を形
成する為の作動液の流れ方向転換部１−１の各種構造を
示す。
流れ方向転換部を設け、コンテナを長尺並列に配置した
構成のループ型細管ヒートパイプは・■列線材又はテー
プ材として取扱うことが出来るので装着時の自由度は更
に大きくなる。即ち「巻き付け」、「添わせ」、「貼付
け」等が自在で又複数の受熱部、複数の放熱部の形成も
自在となる。第５図はその様な並列線材、テープ材を形
成する為の作動液の流れ方向転換部１−１の各種構造を
示す。
図（イ）は並列細管ｌを形成する為のＵ字曲管状の流れ
方向転換部ｔ−１０ 図（ロ）は近接並列細管ｌを形成する為の円環状の流れ
方向転換部ｊ−１゜ 図（ハ）は接着並列細管Ｉを形成する共通貫通孔し−３
をイアする構造のもの。
方向転換部ｔ−１０ 図（ロ）は近接並列細管ｌを形成する為の円環状の流れ
方向転換部ｊ−１゜ 図（ハ）は接着並列細管Ｉを形成する共通貫通孔し−３
をイアする構造のもの。
図（ニ）は接着並列細管ｌを形成する小型ヘッダｔ−５
を有する＋Ｒ造。
を有する＋Ｒ造。
図（ホ）は多数並列細管Ｉを形成する小型ヘッダｔ−５
を有する構造。
を有する構造。
図（へ）は多数並列書細管１を形成する為の小型へラダ
ｔ−５を有する構造。
ｔ−５を有する構造。
図（ト）は多数並列細管１を形成する為の複数曲管ｔ−
１，ｔ−２，ｔ−６を有する構造。
１，ｔ−２，ｔ−６を有する構造。
第６図は並列細管の適用状態を示す略図であって、図（
イ）−１は長尺発熱体５に密着添付された適用状態を示
す正面略図、（イ）−ｂはその側面図であって、ｌは受
熱部、２は放熱部、６は冷却手段である。放熱部２は複
数個の設けられる放熱部の一つである。
イ）−１は長尺発熱体５に密着添付された適用状態を示
す正面略図、（イ）−ｂはその側面図であって、ｌは受
熱部、２は放熱部、６は冷却手段である。放熱部２は複
数個の設けられる放熱部の一つである。
図（ロ）は円筒形発熱体５に受熱部１が密接してコイル
状に巻付は適用された例で放熱部２は受熱部Ｉの所定タ
ーン毎に断熱部３を介して引き出され冷却手段６によっ
て冷却される。この適用例は大型の場合並列細管のルー
プ型コンテナの長さはｌｏｏｏｍを越し、熱輸送量はｌ
０ＱＫＷを越す場合が考えられるが本発明に係るループ
型細管ヒートパイプはこの様な大容量ヒートパイプを直
径２〜３ｙｘの１本の並列細管コンテナで構成すること
が出来る。
状に巻付は適用された例で放熱部２は受熱部Ｉの所定タ
ーン毎に断熱部３を介して引き出され冷却手段６によっ
て冷却される。この適用例は大型の場合並列細管のルー
プ型コンテナの長さはｌｏｏｏｍを越し、熱輸送量はｌ
０ＱＫＷを越す場合が考えられるが本発明に係るループ
型細管ヒートパイプはこの様な大容量ヒートパイプを直
径２〜３ｙｘの１本の並列細管コンテナで構成すること
が出来る。
（ｇ）作動液封入作業が極めて容易である。
作動液及びその蒸気は常に高速度で循環して作動するの
で多少の非凝縮性ガスが混入しても、非凝縮性ガスがコ
ンテナ内の一部に滞留してヒートパイプの性能が悪化し
たり、ヒートパイプの作動を停止せしめたりすることが
無い。従って作動液封止時にコンテナ内の高真空度保持
に細心の注へを払う必要がない。
で多少の非凝縮性ガスが混入しても、非凝縮性ガスがコ
ンテナ内の一部に滞留してヒートパイプの性能が悪化し
たり、ヒートパイプの作動を停止せしめたりすることが
無い。従って作動液封止時にコンテナ内の高真空度保持
に細心の注へを払う必要がない。
従って所謂蒸発法や凝縮法の如き簡便な手段で作動液を
封入することが可能になる。又配設現場における作動液
の封入、作動液再生、性能変更の為の作動液交換等も可
能になる。
封入することが可能になる。又配設現場における作動液
の封入、作動液再生、性能変更の為の作動液交換等も可
能になる。
上述の如く本発明に係るループ型細管ヒートパイプは従
来のヒートパイプの有する問題点の総てを完全に解決せ
しめる。
来のヒートパイプの有する問題点の総てを完全に解決せ
しめる。
更に本発明に係るヒートパイプは従来のヒートパイプで
は全く実現出来なかった新規な特性がある。以下の項は
その特性について述べる。
は全く実現出来なかった新規な特性がある。以下の項は
その特性について述べる。
（ｈ）ヒートパイプ特性が突然にダウンすることが無い
。
。
（ｇ）項と同じ理由から本発明に係るループ型細管ヒー
トパイプは従来型ヒートパイプの如く特性か急激に悪化
することが無い。従って該ヒートパイプを組み込んだ装
置も機能が急激に低下することがないので定期的な再生
を行うことが可能になる等保守の面で便（１１である。
トパイプは従来型ヒートパイプの如く特性か急激に悪化
することが無い。従って該ヒートパイプを組み込んだ装
置も機能が急激に低下することがないので定期的な再生
を行うことが可能になる等保守の面で便（１１である。
（ｉ）従来使用されてきた多くの作動液の適用温度範囲
を約１００℃〜１５０℃高温化せしめることが出来る。
を約１００℃〜１５０℃高温化せしめることが出来る。
細管コンテナはその耐圧限界が高く又僅かに肉厚を増加
させるだけで高耐圧化せしめることが出来る。例えば外
径３．２ｘｘ、内径２１１１の市販純銅細管は常温で２
７０ Ｋｇ／ ａｘ’、 ３５０℃で１６５Ｋｇ／ｃｍ
”の内圧に耐えることが出来る。純水作動液の飽和蒸気
圧は３５０℃で９０ Ｋｇ／ ａｘ″であるから該細管
を使用して形成した本発明に係るループ型細管ヒートパ
イプに純水作動液を封入したものは３５０℃でも安全に
使用することが出来る。
させるだけで高耐圧化せしめることが出来る。例えば外
径３．２ｘｘ、内径２１１１の市販純銅細管は常温で２
７０ Ｋｇ／ ａｘ’、 ３５０℃で１６５Ｋｇ／ｃｍ
”の内圧に耐えることが出来る。純水作動液の飽和蒸気
圧は３５０℃で９０ Ｋｇ／ ａｘ″であるから該細管
を使用して形成した本発明に係るループ型細管ヒートパ
イプに純水作動液を封入したものは３５０℃でも安全に
使用することが出来る。
同様にフレオン１１を作動液とした場合２５０℃で安全
に使用することが出来る。従来型のヒートパイプの安全
な使用温度範囲は純水作動液で２００℃、フレオン１１
の作動液で１００℃であった。
に使用することが出来る。従来型のヒートパイプの安全
な使用温度範囲は純水作動液で２００℃、フレオン１１
の作動液で１００℃であった。
これは重要な特性であって従来知られている作動液で２
００〜３５０℃で充分な性能を発揮する作動液は殆ど入
手出来なかった。
００〜３５０℃で充分な性能を発揮する作動液は殆ど入
手出来なかった。
（ｊ）熱人力が所定の大きさを越えると熱人力の増加に
対し温度一定（作動液が純水の場合）、又は温度一定に
近い（作動液がフレオン１１の場合）状態になり、従っ
て最大熱輸送量を極めて大きくすることが出来る。
対し温度一定（作動液が純水の場合）、又は温度一定に
近い（作動液がフレオン１１の場合）状態になり、従っ
て最大熱輸送量を極めて大きくすることが出来る。
この機能は作動液の動粘性係数が温度上昇と共に低下す
る低下率と作動液の飽和蒸気圧が温度上５７と共に増加
する増加率との相乗効果によりコンテナ内の作動液の流
速が増加することに依るものと考えられる。この特殊な
機能は本発明に係るループ型細管ヒートパイプ独特の機
能であって、最大熱輸送量を飛躍的に増大せしめると共
に所定温度以上の温度上昇や急激な温度変化が危険発生
につながる様な被温度制御体の加熱冷却に際し安全な熱
輸送手段となる。
る低下率と作動液の飽和蒸気圧が温度上５７と共に増加
する増加率との相乗効果によりコンテナ内の作動液の流
速が増加することに依るものと考えられる。この特殊な
機能は本発明に係るループ型細管ヒートパイプ独特の機
能であって、最大熱輸送量を飛躍的に増大せしめると共
に所定温度以上の温度上昇や急激な温度変化が危険発生
につながる様な被温度制御体の加熱冷却に際し安全な熱
輸送手段となる。
以下余白
（ｋ）蒸発及び凝縮の潜熱があまりに小さ〈従来型のヒ
ートパイプに使用して熱輸送能力が低いとされてきた作
動液であってもヒートパイプ使用温度で動粘性係数が小
さく且つ飽和蒸気圧が大きい作動液については飛躍的に
冷却能力を増大せしめることが出来る。この特性も本発
明に係るループ型細管ヒートパイプ独特の性質であって
、作動液循環速度が飛躍的に増加することに起因する特
性と考えられる。本発明のヒートパイプについては従来
の各種作動液の熱輸送能力は総て再評価する必要がある
。−例としてフレオン１１の場合従来型ヒートパイプに
使用した場合にその熱輸送能力は純水作動液使用の場合
に比較して数分の−に過ぎなかった。（但適用受熱部温
度４０℃〜１００℃）然し本発明に係るループ型細管ヒ
ートパイプに使用した場合は純水作動液使用の場合より
１０％〜５０％大きな熱輸送能力を発揮させることが出
来る。
ートパイプに使用して熱輸送能力が低いとされてきた作
動液であってもヒートパイプ使用温度で動粘性係数が小
さく且つ飽和蒸気圧が大きい作動液については飛躍的に
冷却能力を増大せしめることが出来る。この特性も本発
明に係るループ型細管ヒートパイプ独特の性質であって
、作動液循環速度が飛躍的に増加することに起因する特
性と考えられる。本発明のヒートパイプについては従来
の各種作動液の熱輸送能力は総て再評価する必要がある
。−例としてフレオン１１の場合従来型ヒートパイプに
使用した場合にその熱輸送能力は純水作動液使用の場合
に比較して数分の−に過ぎなかった。（但適用受熱部温
度４０℃〜１００℃）然し本発明に係るループ型細管ヒ
ートパイプに使用した場合は純水作動液使用の場合より
１０％〜５０％大きな熱輸送能力を発揮させることが出
来る。
発明者は内径２ｍｍ外径３ｍｍの純銅細管を用いて全長
２０ｍ１受熱部数２０、放熱部数２０、各受熱部及び各
放熱部の長さ１００ｍｍの蛇行ループ型細管ヒートパイ
プを試作し、作動液として純水、を使用した場合とフレ
オン１１を使用した場合につき熱入力に対する熱抵抗値
について比較した。測定条件はループの曲管部を低速流
水中に浸漬せしめて放熱部とし、他端に近い部分を並列
に整列せしめ、２個のヒータブロックの平面で挟持し、
垂直トップヒート姿勢で測定する簡易な手段であった。
２０ｍ１受熱部数２０、放熱部数２０、各受熱部及び各
放熱部の長さ１００ｍｍの蛇行ループ型細管ヒートパイ
プを試作し、作動液として純水、を使用した場合とフレ
オン１１を使用した場合につき熱入力に対する熱抵抗値
について比較した。測定条件はループの曲管部を低速流
水中に浸漬せしめて放熱部とし、他端に近い部分を並列
に整列せしめ、２個のヒータブロックの平面で挟持し、
垂直トップヒート姿勢で測定する簡易な手段であった。
（１）作動液が純水の場合
（ｉｉ ）作動液がフレオン１１の場合簡易測定法であ
るからヒートパイプ受熱部表面とブロック平面との接触
が面接触にならない為に接触熱抵抗が増加している。そ
の増加熱抵抗は従来の経験から０．０５〜０．０７℃／
Ｗ位であると考えられるので測定データから少なく共０
．０５℃／Ｗを差引いた値が真の熱抵抗値と考えられる
。
るからヒートパイプ受熱部表面とブロック平面との接触
が面接触にならない為に接触熱抵抗が増加している。そ
の増加熱抵抗は従来の経験から０．０５〜０．０７℃／
Ｗ位であると考えられるので測定データから少なく共０
．０５℃／Ｗを差引いた値が真の熱抵抗値と考えられる
。
然し測定データから次の傾向が分かる。
（ｉ）純水作動液の場合愚人力５００Ｗ以上は温度一定
であり、フレオン１１の場合も温度上昇が極めて少ない
。
であり、フレオン１１の場合も温度上昇が極めて少ない
。
（１１）その潜熱が純水のｌ／１３に過ぎないフレオン
１■が純水より良好な熱抵抗値を示している。
１■が純水より良好な熱抵抗値を示している。
これはフレオン１１の９５℃における飽和蒸気圧が純水
の１０倍以上であり動粘性係数が約１／３であることか
ら作動液循環速度が極めて早くなっていることに因り潜
熱が少ない点を相殺し更に打克ったものと推定される。
の１０倍以上であり動粘性係数が約１／３であることか
ら作動液循環速度が極めて早くなっていることに因り潜
熱が少ない点を相殺し更に打克ったものと推定される。
（ｉｉｉ ）内径２ｍｍ外径３ｍｍの銅網管は２４０ｋ
ｇ／ｃｍ’以上の耐圧力があるから純水及びフレオン１
１の飽和蒸気圧から推定して何れも更に１５０℃以上高
い温度迄使用出来る。従って最大熱輸送量は１０ｋｗで
越すものと推定される。従来型の直径３ｍｍ長さ３００
ｍｍのヒートパイプの最大熱輸送量は２０本にて５００
ｗ以下であった。
ｇ／ｃｍ’以上の耐圧力があるから純水及びフレオン１
１の飽和蒸気圧から推定して何れも更に１５０℃以上高
い温度迄使用出来る。従って最大熱輸送量は１０ｋｗで
越すものと推定される。従来型の直径３ｍｍ長さ３００
ｍｍのヒートパイプの最大熱輸送量は２０本にて５００
ｗ以下であった。
第２実施例
該第２実施例は本発明に係るループ型細管ヒートパイプ
におけるコンテナ内に所定の作動液の所定量と共に所定
の非凝縮性ガスの所定量が封入されてあることを特徴と
するものである。
におけるコンテナ内に所定の作動液の所定量と共に所定
の非凝縮性ガスの所定量が封入されてあることを特徴と
するものである。
本発明に係るヒートパイプは非凝縮性ガスが混在しても
従来のヒートパイプの如く作動停止部分が生じることが
ないので非凝縮性ガスの混入量を制御することにより性
能を調節整ることか可能となる。第７図は該実施例の応
用例の略図であって可変コンダクタンス型ループ型細管
ヒートパイプとして構成されてある。３１は非凝縮性ガ
ス用のガス溜めタンクで、３２はその中に充填された非
凝縮性ガスである。３３は温度制御手段であってタンク
内の温度を上昇下降せしめ非凝縮性ガスを膨張収縮せし
めて、ループ型コンテナ内の非凝縮性ガス歯を加減し、
ループ型細管ヒートパイプの加熱冷却能力を自由に変化
せしめることが出来る。
従来のヒートパイプの如く作動停止部分が生じることが
ないので非凝縮性ガスの混入量を制御することにより性
能を調節整ることか可能となる。第７図は該実施例の応
用例の略図であって可変コンダクタンス型ループ型細管
ヒートパイプとして構成されてある。３１は非凝縮性ガ
ス用のガス溜めタンクで、３２はその中に充填された非
凝縮性ガスである。３３は温度制御手段であってタンク
内の温度を上昇下降せしめ非凝縮性ガスを膨張収縮せし
めて、ループ型コンテナ内の非凝縮性ガス歯を加減し、
ループ型細管ヒートパイプの加熱冷却能力を自由に変化
せしめることが出来る。
従来の可変コンダクタンス型ヒートパイプはヒートパイ
プの作動不能領域を変化せしめて能力を制御するのが通
常であったが本実施例では作動不能領域は無く、直接に
ヒートパイプの能力を加減するのでより効果的である。
プの作動不能領域を変化せしめて能力を制御するのが通
常であったが本実施例では作動不能領域は無く、直接に
ヒートパイプの能力を加減するのでより効果的である。
図において逆止め弁は省略されてある。以下各実施例図
においても特に必要である場合を除いて逆止め弁の図示
は省略する。
においても特に必要である場合を除いて逆止め弁の図示
は省略する。
第３実施例
本実施例は本発明に係るループ型細管ヒートパイプにお
いて従来低性能であるとされてきた作動液を用いたヒー
トパイプに純水作動液ヒートパイプの通常の使用温度領
域において純水作動液封入の場合より高性能を発揮せし
める為の実施例である。その特徴は次の如くである。ル
ープ型コンテナは最高使用温度を１５０℃とし該温度に
おける最高使用圧力が１５０ｋｇ／ｃｍ’とし該圧力に
長期間耐えることの出来る構造の金属細管で形成されて
あり、封入されてある作動液は５０℃から１５０℃の温
度範囲において化学的に安定であり且つコンテナに対し
ヒートパイプ作動液としての適合性が良好であって、更
に上記温度範囲内においてその示す飽和蒸気圧の数値と
蒸気温度範囲内における液体としての動粘性係数の逆数
との各同一温度における数値の相乗積値がフレオン１１
のそれと少なくも同等であるか、それよりも大きな数値
になる作動液であることを特徴とする。
いて従来低性能であるとされてきた作動液を用いたヒー
トパイプに純水作動液ヒートパイプの通常の使用温度領
域において純水作動液封入の場合より高性能を発揮せし
める為の実施例である。その特徴は次の如くである。ル
ープ型コンテナは最高使用温度を１５０℃とし該温度に
おける最高使用圧力が１５０ｋｇ／ｃｍ’とし該圧力に
長期間耐えることの出来る構造の金属細管で形成されて
あり、封入されてある作動液は５０℃から１５０℃の温
度範囲において化学的に安定であり且つコンテナに対し
ヒートパイプ作動液としての適合性が良好であって、更
に上記温度範囲内においてその示す飽和蒸気圧の数値と
蒸気温度範囲内における液体としての動粘性係数の逆数
との各同一温度における数値の相乗積値がフレオン１１
のそれと少なくも同等であるか、それよりも大きな数値
になる作動液であることを特徴とする。
第１実施例における実験データから本発明に係るループ
型細管ヒートパイプにおいてフレオンｌ１を使用したも
のが純水作動液を使用したものより良好な熱抵抗値にな
り、少なくとも同等以上の性能を有することが確認され
た。又従来のフレオン作動液使用のヒートパイプの常識
を遥かに越えるその性能はその温度における飽和蒸気圧
が純水のそれより１０倍も高く、動粘性係数が１／３と
低いことの相乗効果がフレオン！１の相変化潜熱が純水
の！／１３に過ぎない点を相殺したものである。これは
他の作動液にも適用出来るもので、フレオン２２、アン
モニア等を作動液として使用することにより純水作動液
使用の場合より遥かに優秀な性能のループ型細管ヒート
パイプを提供することが可能となる。フレオン２２の１
５０℃における飽和蒸気圧は約１００ｋｇ／ｃｍ”と純
水の飽和蒸気圧５ｋｇ／ｃｍ″の２０倍であり、２５℃
における動粘性係数は０．１５ｍ’／ｓと純水の１．１
１ｍ”／ｓに対し１７７．４に過ぎない。
型細管ヒートパイプにおいてフレオンｌ１を使用したも
のが純水作動液を使用したものより良好な熱抵抗値にな
り、少なくとも同等以上の性能を有することが確認され
た。又従来のフレオン作動液使用のヒートパイプの常識
を遥かに越えるその性能はその温度における飽和蒸気圧
が純水のそれより１０倍も高く、動粘性係数が１／３と
低いことの相乗効果がフレオン！１の相変化潜熱が純水
の！／１３に過ぎない点を相殺したものである。これは
他の作動液にも適用出来るもので、フレオン２２、アン
モニア等を作動液として使用することにより純水作動液
使用の場合より遥かに優秀な性能のループ型細管ヒート
パイプを提供することが可能となる。フレオン２２の１
５０℃における飽和蒸気圧は約１００ｋｇ／ｃｍ”と純
水の飽和蒸気圧５ｋｇ／ｃｍ″の２０倍であり、２５℃
における動粘性係数は０．１５ｍ’／ｓと純水の１．１
１ｍ”／ｓに対し１７７．４に過ぎない。
従ってフレオン１１より遥かに高性能が期待される。こ
の場合細管コンテナとして外径３ｍｍ内径２ｍｍの純銅
を用いて成形されたものは１５０℃において２００ｋｇ
／ｃｍ’以上の内圧に耐えることが出来るのでフレオン
２２の１５０℃の飽和蒸気圧１００ｋｇ／ｃｍ”に対し
て充分な余裕がある。
の場合細管コンテナとして外径３ｍｍ内径２ｍｍの純銅
を用いて成形されたものは１５０℃において２００ｋｇ
／ｃｍ’以上の内圧に耐えることが出来るのでフレオン
２２の１５０℃の飽和蒸気圧１００ｋｇ／ｃｍ”に対し
て充分な余裕がある。
本実施例は純水作動液の欠点を補う作動液の選択が可能
になる点で極めて重要な効果がある。例えばフレオン系
作動液を選択した場合、フレオンが電気絶縁性であるか
らコンテナの一部を絶縁体にするだけで受熱部と放熱部
を容易に絶縁することが出来る。又コンテナとしてアル
ミニウム細管の使用が可能となり、ループ型細管ヒート
パイプの玉量はＩ／３に軽量化され、屈曲加工性は純銅
コンテナより更に良好になり、更に重要なことは１５０
℃以下の温度領域で純水作動液より高性能化を図ること
が出来る。
になる点で極めて重要な効果がある。例えばフレオン系
作動液を選択した場合、フレオンが電気絶縁性であるか
らコンテナの一部を絶縁体にするだけで受熱部と放熱部
を容易に絶縁することが出来る。又コンテナとしてアル
ミニウム細管の使用が可能となり、ループ型細管ヒート
パイプの玉量はＩ／３に軽量化され、屈曲加工性は純銅
コンテナより更に良好になり、更に重要なことは１５０
℃以下の温度領域で純水作動液より高性能化を図ること
が出来る。
第４実施例
本実施例は本発明に係るループ型細管ヒートパイプにお
けるループ型コンテナの総て又は所定の部分が完全に焼
鈍されてあり、所定の手段により自在に屈曲せしめるこ
とが可能であることを特徴とする。本発明に係るループ
型細管ヒートパイプは極めて長尺にすることが出来るの
で外径１０ｍｍ以下位であるならばそのままでも曲率半
径が適切な範囲内で可撓性に富む。然し完全に焼鈍軟化
せしめられてあればその曲率半径は大幅に縮小されて装
着が容易であり、又在庫時、運搬時の荷姿を巻枠、束巻
き等にすることができるので便利である。特に該ヒート
パイプは最も一般的な純銅管、純アルミニウム管又はこ
れに近いアルミ合金管が用いられており、それ等の外径
４ｍｍ以下の完全焼鈍コンテナの場合は極めて柔軟に屈
曲せしめることが可能となり、屈曲した長尺体に「添わ
せ」たり、小さな薄肉円筒体に「巻付け」たり、長尺発
熱線条体に「添わせ巻付け」たり、曲面に「貼付け」た
りして加熱冷却することが可能となる。
けるループ型コンテナの総て又は所定の部分が完全に焼
鈍されてあり、所定の手段により自在に屈曲せしめるこ
とが可能であることを特徴とする。本発明に係るループ
型細管ヒートパイプは極めて長尺にすることが出来るの
で外径１０ｍｍ以下位であるならばそのままでも曲率半
径が適切な範囲内で可撓性に富む。然し完全に焼鈍軟化
せしめられてあればその曲率半径は大幅に縮小されて装
着が容易であり、又在庫時、運搬時の荷姿を巻枠、束巻
き等にすることができるので便利である。特に該ヒート
パイプは最も一般的な純銅管、純アルミニウム管又はこ
れに近いアルミ合金管が用いられており、それ等の外径
４ｍｍ以下の完全焼鈍コンテナの場合は極めて柔軟に屈
曲せしめることが可能となり、屈曲した長尺体に「添わ
せ」たり、小さな薄肉円筒体に「巻付け」たり、長尺発
熱線条体に「添わせ巻付け」たり、曲面に「貼付け」た
りして加熱冷却することが可能となる。
第５実施例
本実施例に係るループ型コンテナは円管、楕円管、角管
、平角管及びそれ等の内壁部に多数の毛細条溝が設けら
れてある各種グループ管の中の何れかの細管で形成され
てあることを特徴とするループ型細管ヒートパイプであ
る。このループ型細管ヒートパイプは円管の細管に限定
されるものではない。コンテナが単一円管の細管である
場合各種の方式の装着に際して又各種構造の作動液流れ
方向転換部を構成する場合曲げ方向を考慮する必要が無
く使用出来る利点があるが接触面積を広くする為被装着
体に半円形条溝を切削したり、挿入孔を削孔する必要が
ある。楕円管、角管、平角管からなるコンテナは発熱体
、熱吸収体等で挾持して使用する場合に伝熱面積が広い
利点がある。又角管、及び平角管は並列近接又は並列接
着状態に配設する場合に管相互管に間隙が生ずることな
く伝熱効率が極めて良好であり、これ等は「貼付け」使
用する場合には最も適している。第８図（イ）（ロ）（
ハ）（ニ）は夫々の管が挾持された使用状態を示し、（
ホ）（へ）は角管、平角管を並列接着してテープ状にし
たものを「貼付け」配設した状態を示しである。
、平角管及びそれ等の内壁部に多数の毛細条溝が設けら
れてある各種グループ管の中の何れかの細管で形成され
てあることを特徴とするループ型細管ヒートパイプであ
る。このループ型細管ヒートパイプは円管の細管に限定
されるものではない。コンテナが単一円管の細管である
場合各種の方式の装着に際して又各種構造の作動液流れ
方向転換部を構成する場合曲げ方向を考慮する必要が無
く使用出来る利点があるが接触面積を広くする為被装着
体に半円形条溝を切削したり、挿入孔を削孔する必要が
ある。楕円管、角管、平角管からなるコンテナは発熱体
、熱吸収体等で挾持して使用する場合に伝熱面積が広い
利点がある。又角管、及び平角管は並列近接又は並列接
着状態に配設する場合に管相互管に間隙が生ずることな
く伝熱効率が極めて良好であり、これ等は「貼付け」使
用する場合には最も適している。第８図（イ）（ロ）（
ハ）（ニ）は夫々の管が挾持された使用状態を示し、（
ホ）（へ）は角管、平角管を並列接着してテープ状にし
たものを「貼付け」配設した状態を示しである。
又楕円管及び平角管は断面における長軸を中立軸として
非常に可撓性に富むもので曲面に対する装着や流れ方向
転換部の形成に便である。
非常に可撓性に富むもので曲面に対する装着や流れ方向
転換部の形成に便である。
第６実施例
本実施例は本発明に係るループ型細管コンテナにおいて
ループ型コンテナの管外表面は薄肉で強靭な且つ該ヒー
トパイプの使用温度に応じた耐熱性を有する電気絶縁被
覆が施されてあり、望ましくは該電気絶縁被覆としては
熱伝導性の良好な材料が選択されて施されてあることを
特徴としている。
ループ型コンテナの管外表面は薄肉で強靭な且つ該ヒー
トパイプの使用温度に応じた耐熱性を有する電気絶縁被
覆が施されてあり、望ましくは該電気絶縁被覆としては
熱伝導性の良好な材料が選択されて施されてあることを
特徴としている。
制御盤内にの発熱体の冷却やプリント配線板上の発熱体
の冷却に際して、断熱部や放熱部の一部が電気配線や回
路の露出部に接触する恐れがある場合がある。
の冷却に際して、断熱部や放熱部の一部が電気配線や回
路の露出部に接触する恐れがある場合がある。
又平型サイリスタに代表される大電力用半導体素子は冷
却用銅ブロックで挟持されて冷却される。
却用銅ブロックで挟持されて冷却される。
この場合銅ブロックは冷却手段と大電力用導電路とを兼
ねて使用される。第９図はその例を示し、平型サイリス
タ素子３５は冷却用銅ブロック３４−１と図示されてい
ない隣接するサイリスタ冷却器の銅ブロックによって加
圧的に挟持されてある。
ねて使用される。第９図はその例を示し、平型サイリス
タ素子３５は冷却用銅ブロック３４−１と図示されてい
ない隣接するサイリスタ冷却器の銅ブロックによって加
圧的に挟持されてある。
図における本発明に係るループ型細管ヒートパイプは蛇
行ループ状に形成され、その受熱部群１は分割された銅
ブロック３４−１．３４−２によって加圧的に挾持され
てあり、サイリスクで発生した熱量を銅ブロックを介し
て吸収し、放熱部２において矢印の冷却風内に放熱する
。図において冷却器は一単位のみが示されてあるが機器
実装時は冷却器とサイリスタ素子は交互に多数個が積層
して使用される。即ち放熱群２は隣接する冷却器に挟持
されてある放熱部群と極めて近接して配置されてある。
行ループ状に形成され、その受熱部群１は分割された銅
ブロック３４−１．３４−２によって加圧的に挾持され
てあり、サイリスクで発生した熱量を銅ブロックを介し
て吸収し、放熱部２において矢印の冷却風内に放熱する
。図において冷却器は一単位のみが示されてあるが機器
実装時は冷却器とサイリスタ素子は交互に多数個が積層
して使用される。即ち放熱群２は隣接する冷却器に挟持
されてある放熱部群と極めて近接して配置されてある。
この場合双方の放熱部間には平型サイリスク間に発生す
ると同様な高い電位差が発生ずる。本実施例による電気
絶縁被覆の施されたループ型細管ヒートパイプはこの様
な場合の安全対策として効果がある。絶縁被覆は受熱部
だけに施されてあっても、放熱部だけであっても、コン
テナの全表面になされてあっても何れでも良い。該絶縁
被覆は各種エナメル塗料の焼付被膜であっても、薄肉フ
ィルムの横巻であっても良い。これ等は装着時に熱効率
改善の為不必要な部分については除去して使用されるこ
ともある。
ると同様な高い電位差が発生ずる。本実施例による電気
絶縁被覆の施されたループ型細管ヒートパイプはこの様
な場合の安全対策として効果がある。絶縁被覆は受熱部
だけに施されてあっても、放熱部だけであっても、コン
テナの全表面になされてあっても何れでも良い。該絶縁
被覆は各種エナメル塗料の焼付被膜であっても、薄肉フ
ィルムの横巻であっても良い。これ等は装着時に熱効率
改善の為不必要な部分については除去して使用されるこ
ともある。
第７実施例
本実施例は第６実施例と同様受熱部と放熱部の間が電気
絶縁されてあるループ型細管ヒートパイプに関する実施
例である。第１Ｏ図は該実施例における電気絶縁部の一
部断面拡大図である。図はループ型コンテナの断熱部の
所定の部分であって断熱部金属細管は切断されて３−１
．３−２に分離され、セラミックの如き電気絶縁物から
なる細管６１で連結されてある。近時はセラミック管と
胴細管の接続は超音波はんだの出現で容易となった。該
電気絶縁物はセラミックに限定するものではないが現時
点において該絶縁部に要求される耐熱性、耐低温性、耐
圧性を有し、且つそれ等の多数回の繰返しのサイクルに
耐える材質としてはセラミックが最適である。従来構造
のヒートパイプにおいても断熱部を電気絶縁管にするも
のはあったがこの様に厳しい特性が要求されるものはな
かった。特に本発明に係るループ型コンテナは前実施例
の如く１５０℃で１００ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ ’の耐
圧が要求されたり、後述実施例の如＜−２００℃の低温
に耐える必要がある。図における７は電気絶縁性作動液
であり８はその流れである。又６３は保護塗料被覆であ
りエポキシ樹脂等により絶縁部の非通気性を強化せしめ
る。
絶縁されてあるループ型細管ヒートパイプに関する実施
例である。第１Ｏ図は該実施例における電気絶縁部の一
部断面拡大図である。図はループ型コンテナの断熱部の
所定の部分であって断熱部金属細管は切断されて３−１
．３−２に分離され、セラミックの如き電気絶縁物から
なる細管６１で連結されてある。近時はセラミック管と
胴細管の接続は超音波はんだの出現で容易となった。該
電気絶縁物はセラミックに限定するものではないが現時
点において該絶縁部に要求される耐熱性、耐低温性、耐
圧性を有し、且つそれ等の多数回の繰返しのサイクルに
耐える材質としてはセラミックが最適である。従来構造
のヒートパイプにおいても断熱部を電気絶縁管にするも
のはあったがこの様に厳しい特性が要求されるものはな
かった。特に本発明に係るループ型コンテナは前実施例
の如く１５０℃で１００ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ ’の耐
圧が要求されたり、後述実施例の如＜−２００℃の低温
に耐える必要がある。図における７は電気絶縁性作動液
であり８はその流れである。又６３は保護塗料被覆であ
りエポキシ樹脂等により絶縁部の非通気性を強化せしめ
る。
第８実施例
本実施例は本発明に係るループ型ヒートパイプにおいて
ループ型コンテナの所定の部分には断熱被覆が施されて
あることを特徴とするものである。
ループ型コンテナの所定の部分には断熱被覆が施されて
あることを特徴とするものである。
このループ型細管ヒートパイプにおいては極めて長尺化
が可能であるから断熱部がきわめて長く、その部分の表
面積が受熱部、放熱部に比べて比較的大きい場合がある
。又直径が小さい程その部分の対流熱伝達率が大きくな
る。従って従来のヒートパイプが断熱部の熱損失を無視
することが出来たのに対して本発明に係るヒートパイプ
においては無、視出来ない場合が多い。又断熱部が高温
発熱体や低温熱吸収体の近くを通り配設される場合はル
ープ型細管ヒートパイプ全体としての性能を悪化せしめ
る場合がある。その対策としてコンテナの所定の部分に
おいて断熱被覆を必要とする場合が発生する。特に該ヒ
ートパイプによる制御温度が高温度である場合、又は常
温に対し非常に低温度である場合はその断熱部の表面温
度と周囲温度との温度差が大きくなり、熱絶縁は必須条
件となる。
が可能であるから断熱部がきわめて長く、その部分の表
面積が受熱部、放熱部に比べて比較的大きい場合がある
。又直径が小さい程その部分の対流熱伝達率が大きくな
る。従って従来のヒートパイプが断熱部の熱損失を無視
することが出来たのに対して本発明に係るヒートパイプ
においては無、視出来ない場合が多い。又断熱部が高温
発熱体や低温熱吸収体の近くを通り配設される場合はル
ープ型細管ヒートパイプ全体としての性能を悪化せしめ
る場合がある。その対策としてコンテナの所定の部分に
おいて断熱被覆を必要とする場合が発生する。特に該ヒ
ートパイプによる制御温度が高温度である場合、又は常
温に対し非常に低温度である場合はその断熱部の表面温
度と周囲温度との温度差が大きくなり、熱絶縁は必須条
件となる。
第９実施例
本実施例はループ型コンテナの作動液流路における複数
の所定の部分に配設される小型逆止め弁として、薄肉の
純銅細管又はアルミニウム細管の短尺管が細管コンテナ
内に圧入され且つ滑動を不可能とする手段が施されてあ
るものを弁座とし、コランダム（Ａｃ ！ｏ＋）の球が
弁体として用いられてあり、弁体を弁座から所定の距離
以内において浮遊状態に保持せしめる為の弁体ストッパ
が併設されてある構造のものが作動液流路内に作り込ま
れてあることを特徴としている。
の所定の部分に配設される小型逆止め弁として、薄肉の
純銅細管又はアルミニウム細管の短尺管が細管コンテナ
内に圧入され且つ滑動を不可能とする手段が施されてあ
るものを弁座とし、コランダム（Ａｃ ！ｏ＋）の球が
弁体として用いられてあり、弁体を弁座から所定の距離
以内において浮遊状態に保持せしめる為の弁体ストッパ
が併設されてある構造のものが作動液流路内に作り込ま
れてあることを特徴としている。
ヒートパイプの作動液流路に配設される逆止め弁が満足
すべき条件の総てはヒートパイプと同等の高信頼性を有
することであり、メンテナスフリーを原則とするヒート
パイプの寿命を低下させぬことである。第３図は上記の
条件を満足せしめる新規な逆止め弁がコンテナ内に作り
込まれであるループ型細管ヒートパイプの部分断面図で
ある。
すべき条件の総てはヒートパイプと同等の高信頼性を有
することであり、メンテナスフリーを原則とするヒート
パイプの寿命を低下させぬことである。第３図は上記の
条件を満足せしめる新規な逆止め弁がコンテナ内に作り
込まれであるループ型細管ヒートパイプの部分断面図で
ある。
図中３は細管コンテナである。図においては断熱部３と
して示しであるが受熱部ｌであっても放熱部２であって
も細管コンテナであるならどの部分でもよい。４−１は
逆止め弁で細管コンテナ３の内壁に作り込まれである。
して示しであるが受熱部ｌであっても放熱部２であって
も細管コンテナであるならどの部分でもよい。４−１は
逆止め弁で細管コンテナ３の内壁に作り込まれである。
４−ａは弁座で薄肉の純銅細管又はアルミニウム細管の
短管が細管コンテナ３の中に打込まれて形成されてあり
コランダム（Ａ１２，０３）の球である弁体４ｂとの接
触部はテーパ状になっている。球状弁体４ｂと弁座４ａ
の間隔はストッパ４ｃによって定まり弁体が浮遊状態に
保持される様になっている。ストッパ４ｃは図では純銅
ピン又はアルミニウムピンが細管に設けられた貫通孔に
打込まれた後ろう付された最も簡単なものである。スト
ッパは純銅ピン又はアルミニウムピンに限定されず他の
手段で形成されたものでも良い。この様に構成された逆
止め弁は次の如き作用がある。（１）極めて単純な構成
であるから信頼性が高い。（ｉｉ ）純銅及びコランダ
ム（Ａｘ ｔｏ３）で構成されてあるから純水作動液及
びフロン作動液に対する適合性が極めて良好で長年月の
間耐食性を維持する。（山）コランダム（Ａ１２ｔ０３
）の球体は極めて耐摩耗性に富み、組合わせられた弁座
が極めて軟質の金属であるから寿命は限り無いと云える
。（ｉＶ）純銅又はアルミニウムの弁座は使用時間と共
に球弁に合わせて変形して時間と共に機密性が良好にな
る。（ｖ）コランダムＣＡＱｔＯｓ）はほぼ比重０．４
と極めて軽いので敏感に作動し、又弁座との気密性及び
離れ性が良好である。（ｖｉ ）極めて小型に構成出来
ると共に細管コンテナ内に作り込むことが出来る。
短管が細管コンテナ３の中に打込まれて形成されてあり
コランダム（Ａ１２，０３）の球である弁体４ｂとの接
触部はテーパ状になっている。球状弁体４ｂと弁座４ａ
の間隔はストッパ４ｃによって定まり弁体が浮遊状態に
保持される様になっている。ストッパ４ｃは図では純銅
ピン又はアルミニウムピンが細管に設けられた貫通孔に
打込まれた後ろう付された最も簡単なものである。スト
ッパは純銅ピン又はアルミニウムピンに限定されず他の
手段で形成されたものでも良い。この様に構成された逆
止め弁は次の如き作用がある。（１）極めて単純な構成
であるから信頼性が高い。（ｉｉ ）純銅及びコランダ
ム（Ａｘ ｔｏ３）で構成されてあるから純水作動液及
びフロン作動液に対する適合性が極めて良好で長年月の
間耐食性を維持する。（山）コランダム（Ａ１２ｔ０３
）の球体は極めて耐摩耗性に富み、組合わせられた弁座
が極めて軟質の金属であるから寿命は限り無いと云える
。（ｉＶ）純銅又はアルミニウムの弁座は使用時間と共
に球弁に合わせて変形して時間と共に機密性が良好にな
る。（ｖ）コランダムＣＡＱｔＯｓ）はほぼ比重０．４
と極めて軽いので敏感に作動し、又弁座との気密性及び
離れ性が良好である。（ｖｉ ）極めて小型に構成出来
ると共に細管コンテナ内に作り込むことが出来る。
これ等の作用の総合作用としてヒートパイプの寿命を短
縮させる恐れのない高信頼性が期待される。
縮させる恐れのない高信頼性が期待される。
本実施例に適用される逆止め弁の弁座は使用作動液がフ
ロンの場合は純銅又はアルミニウムの何れを材料として
も良く、作動液が純水の場合は純銅のみが使用される。
ロンの場合は純銅又はアルミニウムの何れを材料として
も良く、作動液が純水の場合は純銅のみが使用される。
又作動液が純水、フロン何れでもない場合は該作動液と
適合性の良好な金属材料が選択される必要があり、球状
弁体も作動液との適合性を検討する必要がある。
適合性の良好な金属材料が選択される必要があり、球状
弁体も作動液との適合性を検討する必要がある。
細管コンテナが内径１ｍｍ以下の如く逆止め弁の小型化
が困難な場合は逆止め弁配設部における細管コンテナを
他の部分より直径を大きくすればよい。
が困難な場合は逆止め弁配設部における細管コンテナを
他の部分より直径を大きくすればよい。
コランダム（ＡＱｚｏ３）はルビーであってもサファイ
アであっても良い。
アであっても良い。
第１Ｇ実施例
本実施例に係るループ型細管コンテナは作動液流の往路
及び復路に相当する長尺細管が相互に近接して並列に配
置されてあり、作動液流の方向転換部である両長尺細管
の両端における連結部は所定の曲率半径の曲管に形成さ
れてあることを特徴としている。
及び復路に相当する長尺細管が相互に近接して並列に配
置されてあり、作動液流の方向転換部である両長尺細管
の両端における連結部は所定の曲率半径の曲管に形成さ
れてあることを特徴としている。
長尺のループ型細管ヒートパイプはそのままでは取扱い
が困難である。例えば第１１図（イ）に示すような細管
コンテナＩをＵ字状曲管２と組合わせて蛇行ループ型細
管ヒートパイプとして形成すると、ループを構成する為
には両端末を連結細管３７で連結する必要がある。この
形状は工場内における運搬時、ユーザーへの輸送時に連
結細管３７を曲げることのない様細心の注意を佛う必要
が生じてしまう。また他の例として（ロ）にとめず被温
度制御体３８の各部の均熱化を計る為その周囲に細管コ
ンテナｌを巻回して使用すると、（イ）と同様に連結細
管３７で連結しなければならない。この様に巻回する作
業は、ループ型細管ヒートパイプの完成後に実施するこ
とは困難であるから、ヒートパイプメーカーでヒートパ
イプ製作時に被温度制御体３７に細管コンテナを巻回し
た後に連結細管３７を取付け、然る後にヒートパイプと
して完成せしめる必要がある。本実施例はループ型細管
ヒートパイプの取扱いの困難さを解決する為の実施例で
ある。第１０図（ハ）は本実施例の形状を示す略図であ
って、■−１は作動液の往路となる細管コンテナの直管
部、１−２は往路となる細管コンテナの直管部であり両
線管は近接して並列に配置されてある。逆止め弁は複数
配列されてあるが図示は省略しである。作動液の流れ方
向転換部ｔ−１，ｔ−２は曲管に形成されてある。曲管
部の形状は第５図（イ）又は（ロ）に依る。この様に構
成されたループ型細管ヒートパイプは、その取扱いが極
めて容易になる。即ち第１Ｏ図（ニ）に例示の如く、巻
取枠３６に曲管部ｔ−１，ｔ−２を両端として単一細管
と同様に巻取ることが可能となる。又（ホ）の如く、束
状に巻取ることも可能となる。従って、長さ５００ｍ以
上の細管ヒートパイプであっても、工場内運搬、ユーザ
ーに対する輸送が容易になる。又ユーザー側で容易に配
設したり、装置の配置現場で該ヒートパイプを装着する
ことが出来る様になる。（へ）図に示す如く本実施例に
より形成された蛇行ループ型のヒートパイプは連結管部
３７が不必要となるから、取扱いに神経を使う必要がな
く、又曲管部２−３．２−４の作用で弾力的であるから
束ねて荷造り運搬することが出来るので、大量の製品の
運搬が可能となる。更に該ヒートパイプは配設時の取扱
いも容易であるから被温度制御体に「添わせ」１巻付け
」「巻き付け」「貼付け」る作業が容易であり、巻回線
材と共に「添わせ巻付け」「添わせ巻込む」ことも容易
であり更にそれ等の配設部からそれ等の所定の部分を引
出して放熱部又は受熱部を構成することも極めて容易と
なる。
が困難である。例えば第１１図（イ）に示すような細管
コンテナＩをＵ字状曲管２と組合わせて蛇行ループ型細
管ヒートパイプとして形成すると、ループを構成する為
には両端末を連結細管３７で連結する必要がある。この
形状は工場内における運搬時、ユーザーへの輸送時に連
結細管３７を曲げることのない様細心の注意を佛う必要
が生じてしまう。また他の例として（ロ）にとめず被温
度制御体３８の各部の均熱化を計る為その周囲に細管コ
ンテナｌを巻回して使用すると、（イ）と同様に連結細
管３７で連結しなければならない。この様に巻回する作
業は、ループ型細管ヒートパイプの完成後に実施するこ
とは困難であるから、ヒートパイプメーカーでヒートパ
イプ製作時に被温度制御体３７に細管コンテナを巻回し
た後に連結細管３７を取付け、然る後にヒートパイプと
して完成せしめる必要がある。本実施例はループ型細管
ヒートパイプの取扱いの困難さを解決する為の実施例で
ある。第１０図（ハ）は本実施例の形状を示す略図であ
って、■−１は作動液の往路となる細管コンテナの直管
部、１−２は往路となる細管コンテナの直管部であり両
線管は近接して並列に配置されてある。逆止め弁は複数
配列されてあるが図示は省略しである。作動液の流れ方
向転換部ｔ−１，ｔ−２は曲管に形成されてある。曲管
部の形状は第５図（イ）又は（ロ）に依る。この様に構
成されたループ型細管ヒートパイプは、その取扱いが極
めて容易になる。即ち第１Ｏ図（ニ）に例示の如く、巻
取枠３６に曲管部ｔ−１，ｔ−２を両端として単一細管
と同様に巻取ることが可能となる。又（ホ）の如く、束
状に巻取ることも可能となる。従って、長さ５００ｍ以
上の細管ヒートパイプであっても、工場内運搬、ユーザ
ーに対する輸送が容易になる。又ユーザー側で容易に配
設したり、装置の配置現場で該ヒートパイプを装着する
ことが出来る様になる。（へ）図に示す如く本実施例に
より形成された蛇行ループ型のヒートパイプは連結管部
３７が不必要となるから、取扱いに神経を使う必要がな
く、又曲管部２−３．２−４の作用で弾力的であるから
束ねて荷造り運搬することが出来るので、大量の製品の
運搬が可能となる。更に該ヒートパイプは配設時の取扱
いも容易であるから被温度制御体に「添わせ」１巻付け
」「巻き付け」「貼付け」る作業が容易であり、巻回線
材と共に「添わせ巻付け」「添わせ巻込む」ことも容易
であり更にそれ等の配設部からそれ等の所定の部分を引
出して放熱部又は受熱部を構成することも極めて容易と
なる。
第１１実施例
本実施例はループ型コンテナが作動液流の往路及び復路
に相当する少なくも３本以上の複数の長尺細管群が相互
に近接して並列に配置されてあり、作動液流の方向転換
部である長尺細管群の両端における連結部は所定の曲率
半径の複数の曲管に依り連結されてあるか、細径ヘッダ
により一括して連結されてあるかの何れかの構造に形成
されてあり、且つ所定の長尺細管内には夫々の所定の位
置に小型逆止め弁が配設されてあって、該逆止め弁の作
用によって所定の長尺細管内の作動液流は往路方向に、
残余の細管内の作動液流は復路方向にその流れを規制さ
れてあり、全体としての作動液流路はループ状になる様
に形成されてあることを特徴とする本発明に係るループ
型細管ヒートパイプである。本実施例に係るループ型細
管ヒートパイプを広い幅のテープ状被温度制御体に「添
わせ」で適用する場合、又大型の円筒形の被温度制御体
に「巻付け」で適用する場合、広い曲面、平面等の被温
度制御体に「貼付け」て適用する場合、広い平面を有す
る被温度制御体に「挟持せしめ」で適用する場合等はル
ープ型コンテナとしては長尺多数の並列細管群からなっ
ていると極めて便利である。この様な場合の作動液流の
方向転換部としては第５図（ホ）又は（ト）の如き方向
転換手段が採用され曲管群又は細径ヘッダに依り方向転
換がなされる。第５図（ホ）又は（ト）においては省略
されてあるが、方向転換部内における各細管コンテナの
作動液流の方向の選択は所定のコンテナ内の作動液流路
に配設されてある小型逆止め弁の夫々の流れ規制方向に
よって自ずから選択される。該実施例における複数の長
尺細管群の並列配置は必ずしも同一平面上で並列配置さ
れてあることに限定されるものではない。
に相当する少なくも３本以上の複数の長尺細管群が相互
に近接して並列に配置されてあり、作動液流の方向転換
部である長尺細管群の両端における連結部は所定の曲率
半径の複数の曲管に依り連結されてあるか、細径ヘッダ
により一括して連結されてあるかの何れかの構造に形成
されてあり、且つ所定の長尺細管内には夫々の所定の位
置に小型逆止め弁が配設されてあって、該逆止め弁の作
用によって所定の長尺細管内の作動液流は往路方向に、
残余の細管内の作動液流は復路方向にその流れを規制さ
れてあり、全体としての作動液流路はループ状になる様
に形成されてあることを特徴とする本発明に係るループ
型細管ヒートパイプである。本実施例に係るループ型細
管ヒートパイプを広い幅のテープ状被温度制御体に「添
わせ」で適用する場合、又大型の円筒形の被温度制御体
に「巻付け」で適用する場合、広い曲面、平面等の被温
度制御体に「貼付け」て適用する場合、広い平面を有す
る被温度制御体に「挟持せしめ」で適用する場合等はル
ープ型コンテナとしては長尺多数の並列細管群からなっ
ていると極めて便利である。この様な場合の作動液流の
方向転換部としては第５図（ホ）又は（ト）の如き方向
転換手段が採用され曲管群又は細径ヘッダに依り方向転
換がなされる。第５図（ホ）又は（ト）においては省略
されてあるが、方向転換部内における各細管コンテナの
作動液流の方向の選択は所定のコンテナ内の作動液流路
に配設されてある小型逆止め弁の夫々の流れ規制方向に
よって自ずから選択される。該実施例における複数の長
尺細管群の並列配置は必ずしも同一平面上で並列配置さ
れてあることに限定されるものではない。
第１２実施例
本実施例は第１Ｉ実施例におけるループ型コンテナを形
成する多数の近接並列細管の配置が同一平面上の配置で
あって、長尺部における所定の部分において各長尺細管
は所定の接着手段によって相互に接着せしめられて、テ
ープ状に形成されてあることを特徴とするループ型細管
ヒートパイプである。本実施例の作用は第１１実施例の
作用とほぼ同様である。本実施例は不規則な曲面でも容
易に接着せしめることが出来る。又隙間なく巻回配設し
たり、多数のループ型ヒートパイプを並列配設する場合
も容易に密接配設することが出来る。
成する多数の近接並列細管の配置が同一平面上の配置で
あって、長尺部における所定の部分において各長尺細管
は所定の接着手段によって相互に接着せしめられて、テ
ープ状に形成されてあることを特徴とするループ型細管
ヒートパイプである。本実施例の作用は第１１実施例の
作用とほぼ同様である。本実施例は不規則な曲面でも容
易に接着せしめることが出来る。又隙間なく巻回配設し
たり、多数のループ型ヒートパイプを並列配設する場合
も容易に密接配設することが出来る。
又巻枠に巻取ったり、束取りしたりする場合、又蛇行ル
ープ型に形成して多数運搬したりする場合、長尺細管が
からみ合うことなく作業性が向上する。
ープ型に形成して多数運搬したりする場合、長尺細管が
からみ合うことなく作業性が向上する。
本実施例の更に重要な作用としては往路細管と復路細管
の相互間でも熱交換が行われてループ型細管コンテナの
各部の温度が均一化され均熱化特性が大幅に改善される
ことである。この様なループ型細管ヒートパイプは被温
度制御体の均熱化用に適用して効果がある。本実施例に
おける接着は低融点金属はんだによる他ヒートパイプが
使用される温度に適した各種接着手段が適用される。又
接着手段は所望の部分において各車−の細管に比較的容
易に分離せ仕ることの可能な手段であることが望ましい
。作動液の流れ方向転換部の構造は第５図における（口
）（ハ）（ニ）又は（ホ）（ト）の各種構造が適用され
る。
の相互間でも熱交換が行われてループ型細管コンテナの
各部の温度が均一化され均熱化特性が大幅に改善される
ことである。この様なループ型細管ヒートパイプは被温
度制御体の均熱化用に適用して効果がある。本実施例に
おける接着は低融点金属はんだによる他ヒートパイプが
使用される温度に適した各種接着手段が適用される。又
接着手段は所望の部分において各車−の細管に比較的容
易に分離せ仕ることの可能な手段であることが望ましい
。作動液の流れ方向転換部の構造は第５図における（口
）（ハ）（ニ）又は（ホ）（ト）の各種構造が適用され
る。
第１３実施例
本実施例に係るループ型コンテナは作動液の往路及び復
路に相当する多数の長尺細管が近接して並列に且つ束状
に配置されてある長尺部を有する構造であって、該細管
群はその受熱部か放熱部である所定の部分において熱伝
導性の良好な金属管内に加圧的に保持されてあり、望ま
しくは該金属管内壁と細管群の間隙及び細管相互間の間
隙の総てが熱伝導性の良好な充填材によって充填されて
あることを特徴とするループ型細管ヒートパイプである
。
路に相当する多数の長尺細管が近接して並列に且つ束状
に配置されてある長尺部を有する構造であって、該細管
群はその受熱部か放熱部である所定の部分において熱伝
導性の良好な金属管内に加圧的に保持されてあり、望ま
しくは該金属管内壁と細管群の間隙及び細管相互間の間
隙の総てが熱伝導性の良好な充填材によって充填されて
あることを特徴とするループ型細管ヒートパイプである
。
発熱体又は熱吸収体に設けられてある挿接孔内に、ルー
プ型細管ヒートパイプを挿接して受熱又は放熱せしめる
場合は細管コンテナ群を束状に集合して実施するが細管
の集合体は挿接管との接触面積が小さく効率が低下する
。然し細管の集合体であるから作動液との間の伝熱面積
は束の外径に等しい筒型ヒートパイプより大幅に拡大さ
れてある。この拡大された伝熱面における蒸発潜熱又は
凝縮潜熱を有効に利用することを可能にすることが本実
施例である。第１２図（イ）は所定の部分として受熱部
ｌと放熱部２が設けられてあり、それ等は熱伝導性の良
好な金属管中に細管コンテナの束を加圧的に保持して形
成されてある。更に伝熱効率を向トせしめる為に管中の
あらゆる空隙を熱伝導性充填材を充填して構成されてあ
る。金属管は挿接孔に密にかん合する様になっている。
プ型細管ヒートパイプを挿接して受熱又は放熱せしめる
場合は細管コンテナ群を束状に集合して実施するが細管
の集合体は挿接管との接触面積が小さく効率が低下する
。然し細管の集合体であるから作動液との間の伝熱面積
は束の外径に等しい筒型ヒートパイプより大幅に拡大さ
れてある。この拡大された伝熱面における蒸発潜熱又は
凝縮潜熱を有効に利用することを可能にすることが本実
施例である。第１２図（イ）は所定の部分として受熱部
ｌと放熱部２が設けられてあり、それ等は熱伝導性の良
好な金属管中に細管コンテナの束を加圧的に保持して形
成されてある。更に伝熱効率を向トせしめる為に管中の
あらゆる空隙を熱伝導性充填材を充填して構成されてあ
る。金属管は挿接孔に密にかん合する様になっている。
束状細管コンテナの両端は曲管群の集合部であるから当
然束外径より大径であるから、受熱部金属管Ｉ及び放熱
部金属部２は縦分割された金属管を合わせて形成されて
あり、図示されていない挿接孔も同様である。他の特徴
として断熱部３は可撓性に富んでいるので図の如く屈曲
せしめて実施することが出来る。（ロ）図は受熱部Ｉの
みが金属管中に把持されてあり他の部分は強制対流型の
放熱１：２−１．２−２の集合体になっている。管が細
管であるから（ロ）図実施例は無フィン状態でも有効な
放熱部となっている。
然束外径より大径であるから、受熱部金属管Ｉ及び放熱
部金属部２は縦分割された金属管を合わせて形成されて
あり、図示されていない挿接孔も同様である。他の特徴
として断熱部３は可撓性に富んでいるので図の如く屈曲
せしめて実施することが出来る。（ロ）図は受熱部Ｉの
みが金属管中に把持されてあり他の部分は強制対流型の
放熱１：２−１．２−２の集合体になっている。管が細
管であるから（ロ）図実施例は無フィン状態でも有効な
放熱部となっている。
第１４実施例
本実施例は第１！実施例又は第１３実施例における複数
の長尺細管の所定の部分が相互に撚り合わせられてある
ことを特徴とするループ型細管ヒートパイプである。
の長尺細管の所定の部分が相互に撚り合わせられてある
ことを特徴とするループ型細管ヒートパイプである。
第１３図はその一例を示す略図であってＩは対流受熱部
、２は対流放熱部、３は断熱部である。
、２は対流放熱部、３は断熱部である。
複数細管は断熱部で撚り合わせられその部分の占積率を
小さくすると共に可撓性を改善している。
小さくすると共に可撓性を改善している。
該実施例の他の作用としては各細管相互に熱的に接触し
て補填し合うのでループ型コンテナ全体として均熱性が
改みされる。
て補填し合うのでループ型コンテナ全体として均熱性が
改みされる。
第１５実施例
本実施例は、第１３実施例と第１４実施例の組合わせで
あって長尺部における多数の長尺細管が相互に撚り合わ
せられてあり、他の点においては第１３実施例と同様の
構成である。即ち、第１２図（イ）における受熱部Ｉ、
放熱部２、の中に加圧的に保持されてある部分及び断熱
部３における細管群が相互に撚合わせられであるしので
あり、その特徴とする作用は、第１３実施例に比較して
断熱部における細管群の占積率が改善されてある点及び
第１３実施例に比較して更に可撓性が改善されてある点
であり、又ループ型コンテナ全体としての均熱性が改善
されてある点である。
あって長尺部における多数の長尺細管が相互に撚り合わ
せられてあり、他の点においては第１３実施例と同様の
構成である。即ち、第１２図（イ）における受熱部Ｉ、
放熱部２、の中に加圧的に保持されてある部分及び断熱
部３における細管群が相互に撚合わせられであるしので
あり、その特徴とする作用は、第１３実施例に比較して
断熱部における細管群の占積率が改善されてある点及び
第１３実施例に比較して更に可撓性が改善されてある点
であり、又ループ型コンテナ全体としての均熱性が改善
されてある点である。
第１６実施例
本実施例は、第１４実施例のループ型細管ヒートパイプ
に金属管被覆を施し、なおその可撓性を維持せしめる構
造であり、即ち撚り合わせ長尺部は全長か所定の部分に
おいて、熱伝導性の良好な金属管内に加圧的に保持され
てあり、該金属管はコルゲートが施されてある可撓管で
あるか、塑性及び柔軟性に富む金属材料で形成された可
撓管であるかの何れかであり、更に望ましくは該金属管
内のあらゆる空隙は熱伝導性が良好で且つ潤滑性の良好
な流動性物質、半流動性物質、微粉末の何れかにより充
填されてあることを特徴としている。
に金属管被覆を施し、なおその可撓性を維持せしめる構
造であり、即ち撚り合わせ長尺部は全長か所定の部分に
おいて、熱伝導性の良好な金属管内に加圧的に保持され
てあり、該金属管はコルゲートが施されてある可撓管で
あるか、塑性及び柔軟性に富む金属材料で形成された可
撓管であるかの何れかであり、更に望ましくは該金属管
内のあらゆる空隙は熱伝導性が良好で且つ潤滑性の良好
な流動性物質、半流動性物質、微粉末の何れかにより充
填されてあることを特徴としている。
図示は省略されてあるが上記の如く構成されたループ型
ヒートパイプの金属被覆部分は、撚合わせられである細
管群が可撓性に富み、被覆金属管自身も可撓性に富み、
屈曲せしめる際に生ずる細管群内における相互間の滑り
、細管群と被覆金属間との間の滑りは何れも充填物質の
潤滑性により小さな抵抗で滑ることが出来るので、全体
として屈曲自在の可撓性が与えられであることになる。
ヒートパイプの金属被覆部分は、撚合わせられである細
管群が可撓性に富み、被覆金属管自身も可撓性に富み、
屈曲せしめる際に生ずる細管群内における相互間の滑り
、細管群と被覆金属間との間の滑りは何れも充填物質の
潤滑性により小さな抵抗で滑ることが出来るので、全体
として屈曲自在の可撓性が与えられであることになる。
この様なループ型細管ヒートパイプは配設に際して便利
であるだけでなく、屈曲した条溝内に対する配設、円筒
形の被温度制御体表面に設けられた配設溝等に低熱抵抗
で配設することが出来る。又対流受放熱部における気液
の対流に応じて位置姿勢を自在に調整して最適受放熱能
力を与えることが可能となる。又被覆金属の選定によっ
て腐食性雰囲気からループ準則コンテナを保護すること
も可能となる。
であるだけでなく、屈曲した条溝内に対する配設、円筒
形の被温度制御体表面に設けられた配設溝等に低熱抵抗
で配設することが出来る。又対流受放熱部における気液
の対流に応じて位置姿勢を自在に調整して最適受放熱能
力を与えることが可能となる。又被覆金属の選定によっ
て腐食性雰囲気からループ準則コンテナを保護すること
も可能となる。
第１７実施例
本実施例はループ型コンテナが単一の長尺細管、並列長
尺細管、撚り合わせ長尺細管の何れかで構成されてある
コンテナであって、該コンテナはその所定の複数個所に
おいて作動液流の方向転換部として、所定の曲率半径の
曲管状に屈曲せしめられて蛇行形状のコンテナに形成さ
れてあり、蛇行の各ターン毎に受熱部、放熱部の何れか
、若しくはそれらの双方が設けられてあることを特徴と
するループ型細管ヒートパイプである。ループ型細管ヒ
ートパイプの適用に際しては、被挿着体の形状に応じて
、屈曲せしめて適用される。本実施例は、その屈曲形状
の基本となる蛇行屈曲の形状に関する。第１４図におい
て、５は加熱手段、６は冷却手段である。従ってそれら
に接する細管コンテナは、夫々受熱部１、放熱部２とな
っている。
尺細管、撚り合わせ長尺細管の何れかで構成されてある
コンテナであって、該コンテナはその所定の複数個所に
おいて作動液流の方向転換部として、所定の曲率半径の
曲管状に屈曲せしめられて蛇行形状のコンテナに形成さ
れてあり、蛇行の各ターン毎に受熱部、放熱部の何れか
、若しくはそれらの双方が設けられてあることを特徴と
するループ型細管ヒートパイプである。ループ型細管ヒ
ートパイプの適用に際しては、被挿着体の形状に応じて
、屈曲せしめて適用される。本実施例は、その屈曲形状
の基本となる蛇行屈曲の形状に関する。第１４図におい
て、５は加熱手段、６は冷却手段である。従ってそれら
に接する細管コンテナは、夫々受熱部１、放熱部２とな
っている。
ｔ−１，ｔ−２は夫々複数配列細管の両端における作動
液の流れ方向転換部であって、第５図記載の各種形状に
なっている。蛇行ループの形成は、加熱手段５、冷却手
段６の交互配設を容易ならしめ、且つ細管コンテナの配
設を容易ならしめ、又配設現場における曲管作業の省力
化を目的とする。
液の流れ方向転換部であって、第５図記載の各種形状に
なっている。蛇行ループの形成は、加熱手段５、冷却手
段６の交互配設を容易ならしめ、且つ細管コンテナの配
設を容易ならしめ、又配設現場における曲管作業の省力
化を目的とする。
従って、その屈曲形状は、加熱手段（発熱体）及び冷却
手段（熱吸収体）の配置により自ずから決まるものであ
り、第１４図の各側は標準的な形態に過ぎない。（イ）
図及び（ロ）図は、単一管からなるループ型細管コンテ
ナの蛇行形状例で、（イ）においては、各ターン毎に必
ず受熱部ｌと放熱部２が共に配設されてある。（ロ）は
その配設状態に限定されない例である。受熱部ｌに比較
して放熱部２の熱伝達率が悪い場合は、この例の如く放
熱部ターン数を増加すればよい。このように単一管で形
成する場合は（イ）（ロ）の両側共に管端末を連結細管
３７によって連結している。
手段（熱吸収体）の配置により自ずから決まるものであ
り、第１４図の各側は標準的な形態に過ぎない。（イ）
図及び（ロ）図は、単一管からなるループ型細管コンテ
ナの蛇行形状例で、（イ）においては、各ターン毎に必
ず受熱部ｌと放熱部２が共に配設されてある。（ロ）は
その配設状態に限定されない例である。受熱部ｌに比較
して放熱部２の熱伝達率が悪い場合は、この例の如く放
熱部ターン数を増加すればよい。このように単一管で形
成する場合は（イ）（ロ）の両側共に管端末を連結細管
３７によって連結している。
（ハ）（ニ）（ホ）の各側は、複数並列及び撚り合わせ
管による蛇行ループ型コンテナであり、連結細管３７を
必要としないので、工程間の運搬、出荷輸送時は巻枠が
使用され、装設時に加熱手段５及び冷却手段６の配置に
応じて形成される。
管による蛇行ループ型コンテナであり、連結細管３７を
必要としないので、工程間の運搬、出荷輸送時は巻枠が
使用され、装設時に加熱手段５及び冷却手段６の配置に
応じて形成される。
（ハ）は各ターン毎に２組の受熱部１−１．１−２と放
熱部１１．２−２が配設される。（ニ）は電カケープル
の如き長尺の発熱体５に受熱部ｌ−１，］−２が添わせ
て配設されてあるか、電動機、電磁石等の如き発熱体５
等に受熱部ｌ−１゜１−２が巻込まれて配設されてある
如き場合に、放熱部１−１．２−２を引出して冷却手段
６に配設する如き場合の蛇行形状を示す。−回の引出毎
に往復２本づつの放熱部２−１．２−２が形成される。
熱部１１．２−２が配設される。（ニ）は電カケープル
の如き長尺の発熱体５に受熱部ｌ−１，］−２が添わせ
て配設されてあるか、電動機、電磁石等の如き発熱体５
等に受熱部ｌ−１゜１−２が巻込まれて配設されてある
如き場合に、放熱部１−１．２−２を引出して冷却手段
６に配設する如き場合の蛇行形状を示す。−回の引出毎
に往復２本づつの放熱部２−１．２−２が形成される。
本発明に係るループ型細管ヒートパイプはトブプヒート
姿勢でも完全に作動するから放熱部２−１．２−２を受
熱部１−１．ｌ−２の下方に引出すことも、直下に引出
すことも可能であることに大きな特徴がある。（ホ）は
加熱手段５、冷却手段６が近接して複数個あり可撓配設
が要求される場合の撚り合わせ細管コンテナに依る蛇行
形状である。
姿勢でも完全に作動するから放熱部２−１．２−２を受
熱部１−１．ｌ−２の下方に引出すことも、直下に引出
すことも可能であることに大きな特徴がある。（ホ）は
加熱手段５、冷却手段６が近接して複数個あり可撓配設
が要求される場合の撚り合わせ細管コンテナに依る蛇行
形状である。
また、図（イ）及び（ハ）において、直線部が密接して
並列化されてある場合は平板状の加熱冷却手段として例
えばプリント回路基板の面冷却の如く使用されることが
できる。また、該平板を回路基板として、各種素子を搭
載することもできる。
並列化されてある場合は平板状の加熱冷却手段として例
えばプリント回路基板の面冷却の如く使用されることが
できる。また、該平板を回路基板として、各種素子を搭
載することもできる。
この場合、例えば超伝導回路基板として形成し、超伝導
素子を搭載する如き場合に極めて有効である。
素子を搭載する如き場合に極めて有効である。
第１８実施例
本実施例はループ型コンテナの所定の部分が多数ターン
の蛇行形状に形成されてあり、その各ターンの所定の部
分が断熱部になっており、それ等の断熱部群は束状に集
合せしめられて所定の管又は枠内に貫通して加圧的に保
持されてあると共に鎖管又は枠内における総ての空隙は
所定の充填材により気密に充填されてあることを特徴と
するループ型細管ヒートパイプである。この様に構成さ
れた第１５図に例示の蛇行ループ型細管ヒートパイプは
管又は枠３９−■を隔壁３９−２の取付孔４０に挿着す
ることにより容易に熱交換器を構成することが出来る。
の蛇行形状に形成されてあり、その各ターンの所定の部
分が断熱部になっており、それ等の断熱部群は束状に集
合せしめられて所定の管又は枠内に貫通して加圧的に保
持されてあると共に鎖管又は枠内における総ての空隙は
所定の充填材により気密に充填されてあることを特徴と
するループ型細管ヒートパイプである。この様に構成さ
れた第１５図に例示の蛇行ループ型細管ヒートパイプは
管又は枠３９−■を隔壁３９−２の取付孔４０に挿着す
ることにより容易に熱交換器を構成することが出来る。
管又は枠３９−１が隔壁３９−２に装着される前は、細
管コンテナ１−１．１−２又は２−１．２−２の集合体
は管又は枠３９−１の外径（又は外形）より小径に集合
されてあり、挿着完了後図の如く所定の形状に展開配置
される。細管群は特にフィン群を挿着しない状態であっ
ても高温流体４１から吸収した熱量を効率良く低温流体
４２に放熱せしめる。
管コンテナ１−１．１−２又は２−１．２−２の集合体
は管又は枠３９−１の外径（又は外形）より小径に集合
されてあり、挿着完了後図の如く所定の形状に展開配置
される。細管群は特にフィン群を挿着しない状態であっ
ても高温流体４１から吸収した熱量を効率良く低温流体
４２に放熱せしめる。
第１９実施例
本実施例は、ループ型コンテナが熱伝導性の良好な密閉
金属管からなる外管コンテナ内に作り込まれて構成され
てあり、作動液流の往路及び復路に相当する細管コンテ
ナの多数集合体が、その両端面と外管コンテナの両端面
の内壁との間に夫々作動液流の方向転換用ヘッダに相当
する空室を残して、外管コンテナ内に、密に、且つ加圧
的に挿入されてあり、更に望ましくは外管コンテナの内
壁と細管集合体の間、及び細管相互間のあらゆる間隙は
所定の手段により気密に閉鎖されてあり、更に所定の細
管の夫々には小型逆止め弁が配設されてあり、該逆止め
弁により規制される作動液流の方向は細管集合体の所定
の複数本においては往路方向であり、残余の複数本にお
いては復路方向であり、全体として作動液流はループ状
になる様に、形成されてあることを特徴としている。第
１６図は、この様な実施例の一部断面正面図を（イ）に
示し、その横断面図を（ロ）に示しである。外管コンテ
ナｔの中には、細管コンテナの集合体が挿入されてあり
、５−１は外管コンテナの加熱部、６−１は冷却部であ
る。従ってそれ等に対応する細管コンテナは、■は受熱
部であり２は放熱部、３は断熱部である。ｔ−ｉは、外
管コンテナの端面であり、その内壁と細管コンテナ群の
端面との間の空室ｔ−５°は、作動液のヘッダとなって
いる。
金属管からなる外管コンテナ内に作り込まれて構成され
てあり、作動液流の往路及び復路に相当する細管コンテ
ナの多数集合体が、その両端面と外管コンテナの両端面
の内壁との間に夫々作動液流の方向転換用ヘッダに相当
する空室を残して、外管コンテナ内に、密に、且つ加圧
的に挿入されてあり、更に望ましくは外管コンテナの内
壁と細管集合体の間、及び細管相互間のあらゆる間隙は
所定の手段により気密に閉鎖されてあり、更に所定の細
管の夫々には小型逆止め弁が配設されてあり、該逆止め
弁により規制される作動液流の方向は細管集合体の所定
の複数本においては往路方向であり、残余の複数本にお
いては復路方向であり、全体として作動液流はループ状
になる様に、形成されてあることを特徴としている。第
１６図は、この様な実施例の一部断面正面図を（イ）に
示し、その横断面図を（ロ）に示しである。外管コンテ
ナｔの中には、細管コンテナの集合体が挿入されてあり
、５−１は外管コンテナの加熱部、６−１は冷却部であ
る。従ってそれ等に対応する細管コンテナは、■は受熱
部であり２は放熱部、３は断熱部である。ｔ−ｉは、外
管コンテナの端面であり、その内壁と細管コンテナ群の
端面との間の空室ｔ−５°は、作動液のヘッダとなって
いる。
４−１は、往路方向の逆止め弁、４−２は復路方向の逆
止め弁である。該実施例は、第５図（へ）における作動
液方向転換部ｔ−１を細管コンテナｌの集合体の両端面
に、設けたものに他ならない。
止め弁である。該実施例は、第５図（へ）における作動
液方向転換部ｔ−１を細管コンテナｌの集合体の両端面
に、設けたものに他ならない。
従って、第１５図における外管コンテナの両端部内に設
けられた空室ｔ−５は、第５図（へ）と全く同作用で作
動液の流れ方向を転換せしめ、逆止め弁４の作用により
ループ状作動液流路を構成する。この様に、本発明に係
るループ型細管ヒートパイプを内部に作り込まれた外管
コンテナは、通常のヒートパイプのあらゆる問題点が解
決された高性能の大型長尺の円筒形ヒートパイプとして
使用することが出来る。図（ロ）において４３は所定充
填材であり、作動液と適合性の良好な材料が使用されて
ある。該空隙部閉鎖手段は、外管コンテナを縮管せしめ
ることにより、細管コンテナの集合体を、ハニカム状に
変形せしめて実施しても良い。
けられた空室ｔ−５は、第５図（へ）と全く同作用で作
動液の流れ方向を転換せしめ、逆止め弁４の作用により
ループ状作動液流路を構成する。この様に、本発明に係
るループ型細管ヒートパイプを内部に作り込まれた外管
コンテナは、通常のヒートパイプのあらゆる問題点が解
決された高性能の大型長尺の円筒形ヒートパイプとして
使用することが出来る。図（ロ）において４３は所定充
填材であり、作動液と適合性の良好な材料が使用されて
ある。該空隙部閉鎖手段は、外管コンテナを縮管せしめ
ることにより、細管コンテナの集合体を、ハニカム状に
変形せしめて実施しても良い。
第１６図において、４−１を往路方向小型逆止め弁とし
、４−２を復路側逆止め弁とした場合、４−１は放熱部
２のヘッダに近く、４−２は受熱部ｌのヘッダに近く配
設されてある。これにより１、 ループ状作動液流路
内における逆止め弁４−１から４−２に至る間、又４−
２から４−１に至る総ての逆止め弁相互間において、必
ず受熱部と放熱部が配置されてあることになる。従って
、各受熱部ｌ及び各放熱部２は実質的に夫々に分割され
た複数の受熱部、及び複数の放熱部として作用すること
になる。即ち、第１６図のループ型細管ヒートパイプは
多数の細管コンテナが並列配置された、全体としてｌタ
ーンのループ状作動液流路を有し、実質的に複数の受熱
部と複数の放熱部が配置され、複数の小型逆止め弁が配
置されたループ型細管ヒートパイプの基本的構成と同じ
となる。
、４−２を復路側逆止め弁とした場合、４−１は放熱部
２のヘッダに近く、４−２は受熱部ｌのヘッダに近く配
設されてある。これにより１、 ループ状作動液流路
内における逆止め弁４−１から４−２に至る間、又４−
２から４−１に至る総ての逆止め弁相互間において、必
ず受熱部と放熱部が配置されてあることになる。従って
、各受熱部ｌ及び各放熱部２は実質的に夫々に分割され
た複数の受熱部、及び複数の放熱部として作用すること
になる。即ち、第１６図のループ型細管ヒートパイプは
多数の細管コンテナが並列配置された、全体としてｌタ
ーンのループ状作動液流路を有し、実質的に複数の受熱
部と複数の放熱部が配置され、複数の小型逆止め弁が配
置されたループ型細管ヒートパイプの基本的構成と同じ
となる。
第１６図において、外管コンテナの中央部に１個所の加
熱部又は冷却部を配置し、その両側に複数の冷却部又は
加熱部を配置して使用する場合は全体として、ｌターン
の本実施例ループ型細管ヒートパイプは、第１図におけ
る基本的な本発明ループ型細管ヒートパイプと基本的に
全く同じ構成になり、同等に作動する。従って、この様
にして使用される場合は、第１６図の小型逆止め弁の配
設位置は、各細管コンテナの如何なる位置に配設されて
あっても良い。
熱部又は冷却部を配置し、その両側に複数の冷却部又は
加熱部を配置して使用する場合は全体として、ｌターン
の本実施例ループ型細管ヒートパイプは、第１図におけ
る基本的な本発明ループ型細管ヒートパイプと基本的に
全く同じ構成になり、同等に作動する。従って、この様
にして使用される場合は、第１６図の小型逆止め弁の配
設位置は、各細管コンテナの如何なる位置に配設されて
あっても良い。
この様に形成されてある円筒形状のヒートパイプは、そ
の各細管コンテナの耐圧力が２００ｋｇ／ ｃ ｍ ’
の如き高内圧に耐えるので、外管コンテナのヘッダ部の
肉厚を充分に厚くするだけで、耐圧２００ｋｇ／ｃｍ″
以上の高内圧に耐えるヒートパイプとして、構成するこ
とが容易である。従って、本実施例のヒートパイプは、
純水作動液を使用して、使用温度３００℃（純水の飽和
蒸気圧９０ ｋ ｇ／ ｃｍ”） 、熱輸送５１３０
ｋ ｗの如き超強力ヒートパイプを外管直径２５ｍｍの
外管コンテナを用いて構成することが可能である。この
様に、強力で且つ２００℃〜３００℃で使用出来るヒー
トパイプの出現は、業界で待望されていた。
の各細管コンテナの耐圧力が２００ｋｇ／ ｃ ｍ ’
の如き高内圧に耐えるので、外管コンテナのヘッダ部の
肉厚を充分に厚くするだけで、耐圧２００ｋｇ／ｃｍ″
以上の高内圧に耐えるヒートパイプとして、構成するこ
とが容易である。従って、本実施例のヒートパイプは、
純水作動液を使用して、使用温度３００℃（純水の飽和
蒸気圧９０ ｋ ｇ／ ｃｍ”） 、熱輸送５１３０
ｋ ｗの如き超強力ヒートパイプを外管直径２５ｍｍの
外管コンテナを用いて構成することが可能である。この
様に、強力で且つ２００℃〜３００℃で使用出来るヒー
トパイプの出現は、業界で待望されていた。
例えば、特許第１２０９３５７号の明細書に記載の如く
、プラスチック射出成型機や押出機は、ヒートパイプ式
スクリュウの使用により大幅に小エネルギーや高品質高
能率の成型が可能になる。然し、従来のヒートパイプは
熱輸送量を大きくする為、純水作動液を使用する場合最
高使用温度が約２００℃であり、又熱輸送量が３ｋｗ程
度であった為、適用可能なプラスチックが限定され、熱
輸送量も不足で実用化に至らなかった。本実施例に係る
ヒートパイプは、この様な困難を解決し、ヒートパイプ
式スクリューの実用化を可能にする。
、プラスチック射出成型機や押出機は、ヒートパイプ式
スクリュウの使用により大幅に小エネルギーや高品質高
能率の成型が可能になる。然し、従来のヒートパイプは
熱輸送量を大きくする為、純水作動液を使用する場合最
高使用温度が約２００℃であり、又熱輸送量が３ｋｗ程
度であった為、適用可能なプラスチックが限定され、熱
輸送量も不足で実用化に至らなかった。本実施例に係る
ヒートパイプは、この様な困難を解決し、ヒートパイプ
式スクリューの実用化を可能にする。
本実施例の如きヒートパイプは、純水及びフレオン作動
液の適用温度範囲を１００℃以上も上昇せしめ、熱移送
壜の大容蛍化を可能にし、且つ完全なトップヒート姿勢
での使用を、可能ならしめてヒートパイプの適用範囲を
拡大せしめる。
液の適用温度範囲を１００℃以上も上昇せしめ、熱移送
壜の大容蛍化を可能にし、且つ完全なトップヒート姿勢
での使用を、可能ならしめてヒートパイプの適用範囲を
拡大せしめる。
第２０実施例
本実施例は、第１９実施例における外管コンテナを耐圧
構造とし、更にヘッダに相当する空室の一方又は双方を
大型化せしめ、その内部には作動液流又は蒸気流によっ
て回転するタービンと、該タービンの回転エネルギーを
外部に導出する手段が設けられてあることを特徴とする
ループ型細管ヒートパイプである。この実施例に係るル
ープ型細管ヒートパイプは、細管コンテナ内を作動液及
びその蒸気が高速度で循環する点に、特徴がある。
構造とし、更にヘッダに相当する空室の一方又は双方を
大型化せしめ、その内部には作動液流又は蒸気流によっ
て回転するタービンと、該タービンの回転エネルギーを
外部に導出する手段が設けられてあることを特徴とする
ループ型細管ヒートパイプである。この実施例に係るル
ープ型細管ヒートパイプは、細管コンテナ内を作動液及
びその蒸気が高速度で循環する点に、特徴がある。
特に、第１９実施例及び本実施例において、外管コンテ
ナのヘッダ部ｔ−５の肉厚を充分に厚くし、耐圧構造に
構成し、作動液を純水とし、受熱部温度を３００度前後
に保ち放熱部温度を充分に低く保持する場合は充塞作動
液は受熱部に発生する９０ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ ’の
高圧のより極めて大きなエネルギーを与えられて高速度
で移動する。その作動液流は両端のヘッダ部で１８０度
の方向転換をする為に半数の細管コンテナからヘッダ内
に噴出し、残余の細管コンテナに吸入され且つ圧入され
る。
ナのヘッダ部ｔ−５の肉厚を充分に厚くし、耐圧構造に
構成し、作動液を純水とし、受熱部温度を３００度前後
に保ち放熱部温度を充分に低く保持する場合は充塞作動
液は受熱部に発生する９０ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ ’の
高圧のより極めて大きなエネルギーを与えられて高速度
で移動する。その作動液流は両端のヘッダ部で１８０度
の方向転換をする為に半数の細管コンテナからヘッダ内
に噴出し、残余の細管コンテナに吸入され且つ圧入され
る。
この作動液流の噴出は受熱部では蒸気として、放熱部で
は液体として行われる。この噴出エネルギーをタービン
により回転運動に変え、該回転運動を所定の手段で外部
コンテナ外に引出すことにより、本実施例に係るループ
型細管コンテナは該燃機関の一種として動力源として使
用することが出来る。第１７図における６５はタービン
で６５−１はタービンホイール、６５−２はタービンブ
レード、６５−３は作動液の復路側細管コンテナに作動
液を送入せしめる流通孔である。ｔ−５はヘッダ部、６
７はエネルギー引出手段である。図において該手段はタ
ービン６５と一体となり回転する外輪マグネット６７〜
ｌと内輪マグネット６７−２とからなり、外輪マグネッ
ト６７−１は外管コンテナ６−１内で回転し、外管コン
テナ壁を隔てて、外管コンテナ外の内輪マグネット６７
−２を回転せしめその回転力を出力軸６６に伝達せしメ
ル。エネルギー引出手段６７として本例図ではマグネッ
トを利用しであるが該手段はマグネット方式に限定され
るものではない。消耗作動液補給手段を併設すればター
ビン軸を直接出力軸として使用することも可能である。
は液体として行われる。この噴出エネルギーをタービン
により回転運動に変え、該回転運動を所定の手段で外部
コンテナ外に引出すことにより、本実施例に係るループ
型細管コンテナは該燃機関の一種として動力源として使
用することが出来る。第１７図における６５はタービン
で６５−１はタービンホイール、６５−２はタービンブ
レード、６５−３は作動液の復路側細管コンテナに作動
液を送入せしめる流通孔である。ｔ−５はヘッダ部、６
７はエネルギー引出手段である。図において該手段はタ
ービン６５と一体となり回転する外輪マグネット６７〜
ｌと内輪マグネット６７−２とからなり、外輪マグネッ
ト６７−１は外管コンテナ６−１内で回転し、外管コン
テナ壁を隔てて、外管コンテナ外の内輪マグネット６７
−２を回転せしめその回転力を出力軸６６に伝達せしメ
ル。エネルギー引出手段６７として本例図ではマグネッ
トを利用しであるが該手段はマグネット方式に限定され
るものではない。消耗作動液補給手段を併設すればター
ビン軸を直接出力軸として使用することも可能である。
又電磁気的な他の手段でも良く、タービンの回転を振動
に変換し、振動エネルギーとして外部に引出す手段も考
えられる。
に変換し、振動エネルギーとして外部に引出す手段も考
えられる。
第２１実施例
第１１図（ハ）に例示の如きループ型細管ヒートパイプ
は極めて細径に且つ極めて長く形成することが可能であ
り、第１１図（ニ）（ホ）の荷姿で運搬輸送することが
出来る。又配設現場で自在に屈折せしめて使用すること
が出来る。又可搬式のろう接又は溶接器及び可搬式の簡
易な作動液注入装置及び封止用圧潰工具を準備すれば配
設現場で自在に短縮せしめたり延長せしめたりすること
が可能である。この様な細管ヒートパイプは最早単にヒ
ートパイプとしてのみでなく中空の電線としても兼用す
ることが出来る。
は極めて細径に且つ極めて長く形成することが可能であ
り、第１１図（ニ）（ホ）の荷姿で運搬輸送することが
出来る。又配設現場で自在に屈折せしめて使用すること
が出来る。又可搬式のろう接又は溶接器及び可搬式の簡
易な作動液注入装置及び封止用圧潰工具を準備すれば配
設現場で自在に短縮せしめたり延長せしめたりすること
が可能である。この様な細管ヒートパイプは最早単にヒ
ートパイプとしてのみでなく中空の電線としても兼用す
ることが出来る。
第２１実施例は第１Ｏ実施例、第１２実施例及第１４実
施例のループ型細管ヒートパイプのコンテナが電気用鋼
材かが電気用アルミニウム材料若しくは電気用アルミニ
ウム合金を用いて所定の電流容量を与える断面積に形成
され、該コンテナは電気用銅線か電気用アルミニウム線
として兼用されてあり、それ等の単線、並列線、撚線若
しくは通常の電気用銅線と撚り合わせられた複合撚線と
して形成されてあることを特徴としている。
施例のループ型細管ヒートパイプのコンテナが電気用鋼
材かが電気用アルミニウム材料若しくは電気用アルミニ
ウム合金を用いて所定の電流容量を与える断面積に形成
され、該コンテナは電気用銅線か電気用アルミニウム線
として兼用されてあり、それ等の単線、並列線、撚線若
しくは通常の電気用銅線と撚り合わせられた複合撚線と
して形成されてあることを特徴としている。
この様に構成されたループ型細管ヒートパイプは被温度
制御体を加熱冷却するに際し、それに電力を供給するこ
とが出来る。又密閉筐体内の電気配線材として用いる場
合、裸線自身の発熱を吸収するだけでなく密閉筐体内部
の温度上昇も防ぐことが出来る。又許容電流を大幅に増
加させることが出来るから電気配線を軽量化することも
可能である。
制御体を加熱冷却するに際し、それに電力を供給するこ
とが出来る。又密閉筐体内の電気配線材として用いる場
合、裸線自身の発熱を吸収するだけでなく密閉筐体内部
の温度上昇も防ぐことが出来る。又許容電流を大幅に増
加させることが出来るから電気配線を軽量化することも
可能である。
第２２実施例及び第２３実施例
本実施例は第１１図（ハ）に例示した如き第１Ｏ実施例
に係る長尺コンテナが電動機、発電銀、変圧器、電磁石
等に使用される巻線として兼用される場合の実施例であ
る。巻線には綿糸、綿テープ、紙テープ等を導体周囲に
密に横巻きした主として大容量の用途に用いられる種類
の所謂巻線と、導体周囲に絶縁エナメル塗料の焼付被膜
を形成した主として中小容量のものに用いられる所謂エ
ナメル線とに分類される。第２２実施例は前者であって
［ループ型コンテナを構成する長尺細管は中空の電気用
銅線又は中空の電気用アルミニウム線として形成されて
あり、該裸線の外周に綿糸又は綿テープ、紙テープの如
き電気絶縁繊維類が密に横巻き被覆されてあることを特
徴とするループ型細管ヒートパイプ。」であり第２３実
施例は第２２実施例の電気絶縁繊維類の横巻き被覆に代
わり、［該裸線の外周に桐油、ポリウレタン、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリイミド等を主成分とする各種の
エナメル塗料が焼付は被覆されて中空の電気用エナメル
線として形成されてある」ことを特徴としている。本実
施例はヒートパイプの摘要例としては極めて特異であっ
て受熱部は被温度制御体に接して熱量の授受を行うこと
が無い。従って電気絶縁体（一般に熱絶縁体）の肉厚に
依る放熱能力低下は問題としない点に特徴があり、又被
巻線体内部における細管コンテナの電力損失に依る自己
発熱を自己吸収して被巻線体外に放出する所に本実施例
の秀れた特長がある。同様な実施例として第１１図例示
の第１０実施例における長尺の並列細管コンテナを巻線
と共に「巻き込む」又は「添わせ巻込む」ことに依る冷
却に比べて作業の容易性、巻線完了後の容積比、熱吸収
効率の何れの点においても秀れている。本実施例におい
て吸収熱量は第１０実施例及び第１７実施例を第１４図
（ニ）の如く適用し、第６図（ロ）の如〈実施して外部
に放熱される。第１８図は本実施例における細管コンテ
ナの断面図であって（イ）（ロ）は各単一細管毎に絶縁
されてあり、（ハ）（ニ）は並列細管が一括絶縁される
か又は接着並列細管が絶縁された状態を示す。ｌは細管
コンテナ、４４は横巻きによる絶縁被覆又は焼付けによ
る絶縁被覆を示す。本実施例に係る細管コンテナを巻線
又は巻線の一部として形成された例えば電動機、発電気
、変圧器、電磁石等は、中空導体を使用することに依る
容積増加を上廻って大幅に許容電流を増加せしめること
が出来るので、結果的には被巻線体を小型化、強力化す
ることが出来る。
に係る長尺コンテナが電動機、発電銀、変圧器、電磁石
等に使用される巻線として兼用される場合の実施例であ
る。巻線には綿糸、綿テープ、紙テープ等を導体周囲に
密に横巻きした主として大容量の用途に用いられる種類
の所謂巻線と、導体周囲に絶縁エナメル塗料の焼付被膜
を形成した主として中小容量のものに用いられる所謂エ
ナメル線とに分類される。第２２実施例は前者であって
［ループ型コンテナを構成する長尺細管は中空の電気用
銅線又は中空の電気用アルミニウム線として形成されて
あり、該裸線の外周に綿糸又は綿テープ、紙テープの如
き電気絶縁繊維類が密に横巻き被覆されてあることを特
徴とするループ型細管ヒートパイプ。」であり第２３実
施例は第２２実施例の電気絶縁繊維類の横巻き被覆に代
わり、［該裸線の外周に桐油、ポリウレタン、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリイミド等を主成分とする各種の
エナメル塗料が焼付は被覆されて中空の電気用エナメル
線として形成されてある」ことを特徴としている。本実
施例はヒートパイプの摘要例としては極めて特異であっ
て受熱部は被温度制御体に接して熱量の授受を行うこと
が無い。従って電気絶縁体（一般に熱絶縁体）の肉厚に
依る放熱能力低下は問題としない点に特徴があり、又被
巻線体内部における細管コンテナの電力損失に依る自己
発熱を自己吸収して被巻線体外に放出する所に本実施例
の秀れた特長がある。同様な実施例として第１１図例示
の第１０実施例における長尺の並列細管コンテナを巻線
と共に「巻き込む」又は「添わせ巻込む」ことに依る冷
却に比べて作業の容易性、巻線完了後の容積比、熱吸収
効率の何れの点においても秀れている。本実施例におい
て吸収熱量は第１０実施例及び第１７実施例を第１４図
（ニ）の如く適用し、第６図（ロ）の如〈実施して外部
に放熱される。第１８図は本実施例における細管コンテ
ナの断面図であって（イ）（ロ）は各単一細管毎に絶縁
されてあり、（ハ）（ニ）は並列細管が一括絶縁される
か又は接着並列細管が絶縁された状態を示す。ｌは細管
コンテナ、４４は横巻きによる絶縁被覆又は焼付けによ
る絶縁被覆を示す。本実施例に係る細管コンテナを巻線
又は巻線の一部として形成された例えば電動機、発電気
、変圧器、電磁石等は、中空導体を使用することに依る
容積増加を上廻って大幅に許容電流を増加せしめること
が出来るので、結果的には被巻線体を小型化、強力化す
ることが出来る。
第２４実施例
第２２実施例及び第１３実施例が内部発熱を吸収する実
施例であったのに対し第２０実施例においては外部から
急激な加熱を吸収する実施例である。耐火電線、ケーブ
ル及び耐熱電線、ケーブルは火災発生時に初動消火活動
開始迄の所定の時間の間建築構造物内における重要な施
設に対する電力供給を継続する為の電線、ケーブルであ
り、火災に耐えるものが耐火であり、高熱に耐えるもの
が耐熱である。難燃電線ケーブルは延焼を防止するもの
である。本実施例はそれ等の電線又はケーブルの心線の
導体としてループ型細管ヒートパイプの細管コンテナを
使用してそれ等の耐火耐熱及び難燃用の絶縁被覆を冷却
し、耐火時間、耐熱時間を大幅に延長せしめ又は延焼を
防止せんとするものである。第１９図はそれ等の電線又
はケーブル心線の断面図を示し単一細管コンテナ及び並
列細管コンテナの使用例であり（イ）、（ニ）は耐火構
造（ロ）、（ホ）は耐熱構造（ハ）、（へ）は難燃構造
になっている。■は細管コンテナであり電気用導体であ
る。４５は耐熱絶縁被覆、４６は耐火層である。４７は
難燃性絶縁被覆である。
施例であったのに対し第２０実施例においては外部から
急激な加熱を吸収する実施例である。耐火電線、ケーブ
ル及び耐熱電線、ケーブルは火災発生時に初動消火活動
開始迄の所定の時間の間建築構造物内における重要な施
設に対する電力供給を継続する為の電線、ケーブルであ
り、火災に耐えるものが耐火であり、高熱に耐えるもの
が耐熱である。難燃電線ケーブルは延焼を防止するもの
である。本実施例はそれ等の電線又はケーブルの心線の
導体としてループ型細管ヒートパイプの細管コンテナを
使用してそれ等の耐火耐熱及び難燃用の絶縁被覆を冷却
し、耐火時間、耐熱時間を大幅に延長せしめ又は延焼を
防止せんとするものである。第１９図はそれ等の電線又
はケーブル心線の断面図を示し単一細管コンテナ及び並
列細管コンテナの使用例であり（イ）、（ニ）は耐火構
造（ロ）、（ホ）は耐熱構造（ハ）、（へ）は難燃構造
になっている。■は細管コンテナであり電気用導体であ
る。４５は耐熱絶縁被覆、４６は耐火層である。４７は
難燃性絶縁被覆である。
細管コンテナ■は図示されていない放熱部がスプリンク
ラ−又は火災信号と連動する水冷装置によって水冷され
ることにより火災による絶縁被覆の高熱を内部から吸収
冷却して耐火耐熱時間を延長せしめたり又延焼を防止せ
しめる。又該実施例においては耐火層４６を充分に厚く
し、該耐火層内の温度降下率を大きく、熱通過率を低減
せしめることにより、耐火時間、耐熱時間を大幅に延長
せしめるか完全耐火、完全耐熱の電線、ケーブルを構成
することが出来る。本実施例に係るループ型細管ヒート
パイプの耐火耐熱電線は導体表面温度が純水作動液の場
合３００〜３５０℃以下、ナフタリン、サームエス等の
作動液の場合４００〜４５０℃以下に保持されれば火災
鎮火時速火災の高温に耐えることが出来る。
ラ−又は火災信号と連動する水冷装置によって水冷され
ることにより火災による絶縁被覆の高熱を内部から吸収
冷却して耐火耐熱時間を延長せしめたり又延焼を防止せ
しめる。又該実施例においては耐火層４６を充分に厚く
し、該耐火層内の温度降下率を大きく、熱通過率を低減
せしめることにより、耐火時間、耐熱時間を大幅に延長
せしめるか完全耐火、完全耐熱の電線、ケーブルを構成
することが出来る。本実施例に係るループ型細管ヒート
パイプの耐火耐熱電線は導体表面温度が純水作動液の場
合３００〜３５０℃以下、ナフタリン、サームエス等の
作動液の場合４００〜４５０℃以下に保持されれば火災
鎮火時速火災の高温に耐えることが出来る。
第２５実施例
大型初変電所においては多条数の電カケープル群がその
導出入口附近に集中する。その為に各ケーブル管路の温
度上昇が問題となる。本実施例はその様な電カケープル
の放熱に対して適用されるループ型細管ヒートパイプの
実施例である。第２０図はその構成を示す略図であって
（イ）（ロ）は直接土壌５１中に布設された電カケープ
ル管路４８に対する適用例であり、（ハ）（ニ）は洞道
５０内に布設された管路４８に対しても、土壌直埋に対
しても実施可能な適用例である。又（イ）（ハ）は管路
４８に対して直角な方向の断面図であり（ロ）（ニ）は
その平面図である。１は第５図（イ）（ロ）（ハ）（ニ
）（ホ）（ト）に励磁の如き作動液方向転換部ｔ−ｌ乃
至ｔ−６を有する複数細管コンテナであり、そのまま多
数本を使用して適用されても良く又は第１１図（ハ）の
複数細管コンテナの長尺体を第１１図（へ）の如ま蛇行
成形して、適用されてあったら良い。該細管コンテナ１
の受熱部はケーブル管路４８の外周に巻き付けられてあ
るか、管路４８に沿って縦添えされてあっても良い。即
ち第６図における（イ）の如くであっても（ロ）の如く
であっても良い。
導出入口附近に集中する。その為に各ケーブル管路の温
度上昇が問題となる。本実施例はその様な電カケープル
の放熱に対して適用されるループ型細管ヒートパイプの
実施例である。第２０図はその構成を示す略図であって
（イ）（ロ）は直接土壌５１中に布設された電カケープ
ル管路４８に対する適用例であり、（ハ）（ニ）は洞道
５０内に布設された管路４８に対しても、土壌直埋に対
しても実施可能な適用例である。又（イ）（ハ）は管路
４８に対して直角な方向の断面図であり（ロ）（ニ）は
その平面図である。１は第５図（イ）（ロ）（ハ）（ニ
）（ホ）（ト）に励磁の如き作動液方向転換部ｔ−ｌ乃
至ｔ−６を有する複数細管コンテナであり、そのまま多
数本を使用して適用されても良く又は第１１図（ハ）の
複数細管コンテナの長尺体を第１１図（へ）の如ま蛇行
成形して、適用されてあったら良い。該細管コンテナ１
の受熱部はケーブル管路４８の外周に巻き付けられてあ
るか、管路４８に沿って縦添えされてあっても良い。即
ち第６図における（イ）の如くであっても（ロ）の如く
であっても良い。
第２０図（イ）（ロ）においては放熱部２は直接土壊５
Ｉの中に分散展開して配設されてある。複数細管は望ま
しくは図における２−１，２−２の如く拡げられである
方が放熱性能は改善される。
Ｉの中に分散展開して配設されてある。複数細管は望ま
しくは図における２−１，２−２の如く拡げられである
方が放熱性能は改善される。
この様に構成された本発明に係るループ型細管コンテナ
は管路４８の発熱を広く土壌５１に換算放熱せしめるこ
とが可能になり管路内の許容電流を増加せしめることを
可能にする。第２０図（ハ）（ニ）は強制冷却により更
に許容電流を増加せしめる場合に適用されるもので放熱
部２はケーブル管路４８に並列に配設された冷却水管路
４９に巻き付けられであるから、管路４９に沿って縦添
えされてある。
は管路４８の発熱を広く土壌５１に換算放熱せしめるこ
とが可能になり管路内の許容電流を増加せしめることを
可能にする。第２０図（ハ）（ニ）は強制冷却により更
に許容電流を増加せしめる場合に適用されるもので放熱
部２はケーブル管路４８に並列に配設された冷却水管路
４９に巻き付けられであるから、管路４９に沿って縦添
えされてある。
本実施例は大型長尺ヒートパイプにより熱吸収せしめ地
上に設けられた冷却塔により放熱せしめる従来方式に比
ベヒートパイプが極めて安価であり、工事費が安い、冷
却塔を必要としない等の利点があり、又布設されるケー
ブル管路４８が増設される場合、通電要領を増加せしめ
る必要がある場合等においては配設されるループ型細管
ヒートパイプＩを増設するだけで容易安価に対処出来る
ことも大きな利点がある。
上に設けられた冷却塔により放熱せしめる従来方式に比
ベヒートパイプが極めて安価であり、工事費が安い、冷
却塔を必要としない等の利点があり、又布設されるケー
ブル管路４８が増設される場合、通電要領を増加せしめ
る必要がある場合等においては配設されるループ型細管
ヒートパイプＩを増設するだけで容易安価に対処出来る
ことも大きな利点がある。
第２６実施例及び第２７実施例
近年高速大容量の通信手段として光伝送ファイバによる
光通信システムが発達しつつある。光通信システムにお
ける光伝送ケーブルは高速大容量の伝送線路である場合
、公共的に極めて重要な通信線路である場合、大規模病
院等の人命に係るデータ伝送である場等は火災時といえ
ども瞬時たりとも伝送を停止することが許されない例が
多い。
光通信システムが発達しつつある。光通信システムにお
ける光伝送ケーブルは高速大容量の伝送線路である場合
、公共的に極めて重要な通信線路である場合、大規模病
院等の人命に係るデータ伝送である場等は火災時といえ
ども瞬時たりとも伝送を停止することが許されない例が
多い。
その為に電線における耐火耐熱電線の如く初動消火活動
開始迄の時間の間火災に耐える構造が要求され、又は火
災による火炎に長時間耐える完全耐火耐熱構造が要求さ
れる。第２６実施例は所定の時間火災に耐える為の構造
の実施例であって第２１図はその断面図である。（イ）
は本発明に係るループ型細管ヒートパイプの細管コンテ
ナ夏の周囲に光伝送ファイバ５２−１．５２−２が巻き
付けられてあり、その外側に耐火層（断熱層）４６、及
び耐熱層（熱緩和層）４５が設けられてある。
開始迄の時間の間火災に耐える構造が要求され、又は火
災による火炎に長時間耐える完全耐火耐熱構造が要求さ
れる。第２６実施例は所定の時間火災に耐える為の構造
の実施例であって第２１図はその断面図である。（イ）
は本発明に係るループ型細管ヒートパイプの細管コンテ
ナ夏の周囲に光伝送ファイバ５２−１．５２−２が巻き
付けられてあり、その外側に耐火層（断熱層）４６、及
び耐熱層（熱緩和層）４５が設けられてある。
（ロ）においては光伝送ファイア”５２−１．５２−２
は細管コンテナＩに縦添えされてその外側に耐火層４６
及び耐熱層４５が設けられてある。
は細管コンテナＩに縦添えされてその外側に耐火層４６
及び耐熱層４５が設けられてある。
（ハ）においては細管コンテナｌの外周壁面に設けられ
てある条溝５３−１．５３−２内に光ファイバ５１−１
．５２−２が格納して添えられてその外周に耐火層４６
、及び耐熱層４５が設けられてある。この様に構成され
てある光伝達ケーブルは細管コンテナ１の図示されてい
ない放熱部がスプリンクラ−又は火災信号と連動する水
冷装置によって冷却されることに依り光フアイバ周辺の
熱を吸収して所定の時間の間、火炎及び高熱から光伝達
ケーブルとしての機能を守ることを可能にする。第２７
実施例は細管コンテナ１−１．１−２が複数並列に接着
されてある場合の実施例であり第２２図にその断面図を
示す。（イ）は細管コンテナＩ−１，１２が円形断面で
あり、その両面には自ら深い条溝が形成されてあり、光
ファイバ５２−１．５１−２は該条溝に格納され縦添え
されてある。４５．４６は夫々耐熱層及び耐火層である
。この場合の光ファイバーに対する冷却効果は２倍にな
り第２１図実施例より更に有効である。
てある条溝５３−１．５３−２内に光ファイバ５１−１
．５２−２が格納して添えられてその外周に耐火層４６
、及び耐熱層４５が設けられてある。この様に構成され
てある光伝達ケーブルは細管コンテナ１の図示されてい
ない放熱部がスプリンクラ−又は火災信号と連動する水
冷装置によって冷却されることに依り光フアイバ周辺の
熱を吸収して所定の時間の間、火炎及び高熱から光伝達
ケーブルとしての機能を守ることを可能にする。第２７
実施例は細管コンテナ１−１．１−２が複数並列に接着
されてある場合の実施例であり第２２図にその断面図を
示す。（イ）は細管コンテナＩ−１，１２が円形断面で
あり、その両面には自ら深い条溝が形成されてあり、光
ファイバ５２−１．５１−２は該条溝に格納され縦添え
されてある。４５．４６は夫々耐熱層及び耐火層である
。この場合の光ファイバーに対する冷却効果は２倍にな
り第２１図実施例より更に有効である。
光ファイバ５２−１．５２−２が金属被覆光ファイバで
ある場合は冷却効果は更に完全となり火災からほぼ完全
に光伝送特性を防護する。（ロ）（ハ）は夫々細管コン
テナが半円形断面及び矩形断面をなす。１−１．１−２
の並列接着体であり、接着面が平面状をなしている。光
ファイバ５２゜５２−１．５２−２は夫々に各細管コン
テナｌ−１，１−２の接着面外壁に設けられてある条溝
５３−１．５３−２により形成される空洞内に格納され
縦添えされてあり、火炎及び高熱から完全に遮断されて
ある。耐火層４６及び耐熱層４５は火災の高温を緩和し
て細管コンテナＩ−１．１−２無いの作動液の飽和蒸気
圧があまりに高くなるのを防止する。これ等は細管ヒー
トパイプの冷却作用により完全燃焼することなく最後迄
熱緩和の役目を果たす。この点は第２１図、第２２図の
総ての例に共通である。この様に構成された第２２図（
ロ）（ハ）の実施例は完全耐火耐熱性を示し、火災鎮火
特進完全に光伝送特性を保持する。
ある場合は冷却効果は更に完全となり火災からほぼ完全
に光伝送特性を防護する。（ロ）（ハ）は夫々細管コン
テナが半円形断面及び矩形断面をなす。１−１．１−２
の並列接着体であり、接着面が平面状をなしている。光
ファイバ５２゜５２−１．５２−２は夫々に各細管コン
テナｌ−１，１−２の接着面外壁に設けられてある条溝
５３−１．５３−２により形成される空洞内に格納され
縦添えされてあり、火炎及び高熱から完全に遮断されて
ある。耐火層４６及び耐熱層４５は火災の高温を緩和し
て細管コンテナＩ−１．１−２無いの作動液の飽和蒸気
圧があまりに高くなるのを防止する。これ等は細管ヒー
トパイプの冷却作用により完全燃焼することなく最後迄
熱緩和の役目を果たす。この点は第２１図、第２２図の
総ての例に共通である。この様に構成された第２２図（
ロ）（ハ）の実施例は完全耐火耐熱性を示し、火災鎮火
特進完全に光伝送特性を保持する。
第２８実施例
超伝導ケーブルの冷却は一般に該ケーブルを中空管状に
形成し管内に液体ヘリウム、液体窒素等の冷却液を貫流
せしめるか、それ等の冷却液が貫流する冷却管内にケー
ブルを浸漬して実施される。
形成し管内に液体ヘリウム、液体窒素等の冷却液を貫流
せしめるか、それ等の冷却液が貫流する冷却管内にケー
ブルを浸漬して実施される。
又超伝導マグネットに代表される超伝導コイルの冷却は
一般にコイルの全体を冷却液中に浸漬して実施される。
一般にコイルの全体を冷却液中に浸漬して実施される。
取扱いの不便さにも係わらずこの様な浸漬方式または直
冷方式が採られているのは超伝導材料の臨界温度が冷却
液の沸点に近いこと、及び熱抵抗の小さな間接冷却手段
が無かったことに依る。然し近年の超伝導材料の急激な
進歩は臨界温度が液体窒素の沸点より充分にに高い超伝
導材料を提供せしめている。これは熱抵抗の比較的小さ
な間接冷却手段が提供されれば液体ネオン、液体窒素等
により間接冷却を実施することが可能になったことを意
味している。本発明に係るループ型細管ヒートパイプは
その様な間接冷却を可能にするもので、超伝導ケーブル
や超伝導コイル等とその冷却部（放熱部）を引離し、冷
却部を小型化し、又超伝導部分の形状大きさ等の自由度
を大きくする。本発明に係るループ型細管ヒートパイプ
は第６図の如く適用して、放熱部を液体ネオン、液体窒
素等に浸漬して自然対流又は強制対流により冷却し、受
熱部（熱吸収部）を超伝導ケーブルに密着して「添わせ
」又は超伝導コイルに超伝導線と共に「巻き込む」こと
に依り超伝導状態を発生せしめる。
冷方式が採られているのは超伝導材料の臨界温度が冷却
液の沸点に近いこと、及び熱抵抗の小さな間接冷却手段
が無かったことに依る。然し近年の超伝導材料の急激な
進歩は臨界温度が液体窒素の沸点より充分にに高い超伝
導材料を提供せしめている。これは熱抵抗の比較的小さ
な間接冷却手段が提供されれば液体ネオン、液体窒素等
により間接冷却を実施することが可能になったことを意
味している。本発明に係るループ型細管ヒートパイプは
その様な間接冷却を可能にするもので、超伝導ケーブル
や超伝導コイル等とその冷却部（放熱部）を引離し、冷
却部を小型化し、又超伝導部分の形状大きさ等の自由度
を大きくする。本発明に係るループ型細管ヒートパイプ
は第６図の如く適用して、放熱部を液体ネオン、液体窒
素等に浸漬して自然対流又は強制対流により冷却し、受
熱部（熱吸収部）を超伝導ケーブルに密着して「添わせ
」又は超伝導コイルに超伝導線と共に「巻き込む」こと
に依り超伝導状態を発生せしめる。
第２８、第２９及び第３０実施例はループ型細管コンテ
ナの受熱部を上述の如く「添わせ」又は「巻き込む」こ
とを容易にするコンテナの構造に関する実施例である。
ナの受熱部を上述の如く「添わせ」又は「巻き込む」こ
とを容易にするコンテナの構造に関する実施例である。
各実施例はループ型コンテナ内に低温用作動液の所定量
が封入されてある点において共通である。作動液の種類
は超伝導材料の臨界温度により決められる。ヒートパイ
プの活発な作動の為には受熱部と放熱部の間には所定の
温度差を必要とする。又臨界電流密度や臨界磁場強度を
考慮すれば放熱部の冷却温度は更に低温であることが要
求される。従って本実施例に使用される作動液は使用さ
れてある超伝導材料の臨界温度より充分に低い温度でも
良好に作動することが必要条件となる。高温超伝導材料
開発の過渡期にある現在の好ましい作動液は液体ネオン
、液体窒素であり将来はより安価な、より高い沸点の作
動液が利用出来る可能性がある。
が封入されてある点において共通である。作動液の種類
は超伝導材料の臨界温度により決められる。ヒートパイ
プの活発な作動の為には受熱部と放熱部の間には所定の
温度差を必要とする。又臨界電流密度や臨界磁場強度を
考慮すれば放熱部の冷却温度は更に低温であることが要
求される。従って本実施例に使用される作動液は使用さ
れてある超伝導材料の臨界温度より充分に低い温度でも
良好に作動することが必要条件となる。高温超伝導材料
開発の過渡期にある現在の好ましい作動液は液体ネオン
、液体窒素であり将来はより安価な、より高い沸点の作
動液が利用出来る可能性がある。
第２３図は本実施例に係る細管コンテナの断面図であっ
て細管コンテナｌの外周には超伝導体被覆層５４が設け
られてあり更にその外周には電気及び熱伝導性の良好な
金属材料からなる金属管被覆５６が設けられてある。超
伝導体被覆層５４は超伝導材料からなるテープが密に横
巻されたものでも良く、又超伝導材料がセラミック系の
場合は細管コンテナｌの周囲に直接焼結形成されたもの
でも良い。又ケーブル状態の時は未焼結状態の被覆層で
あり、最終形態に加工後（コイルの場合はコイル巻完了
後）焼結されても良い。細管コンテナｌ及び金属管５６
の材質は一般的には純銅が用いられ、細管コンテナ１、
超伝導体被覆層５４と金属管被覆５６の３者は引抜き加
工、又はスエーノング加工により接合又は接合に近い状
態に一体化されてある。細管コンテナｌ及び金属管被覆
５６は作動中に生じる微小部分における超伝導状態の破
壊に依る発熱を吸収せしめて超伝導状態を安定化させる
役目がある。又金属管被覆５６の他の役目としては超伝
導時における電気絶縁被覆の役目もある。（ロ）におい
ては細管コンテナＩの外周壁面には条溝５３が設けられ
てあり、該条溝中に超伝導体の細管５５が挿入充填され
てある。細管コンテナｌと超伝導細線５５と金属管被覆
５６の３者が一体となり接合状態となっている点は（イ
）と同様である。各部の作用は（イ）と全く同じである
。この様に構成された細管コンテナは超伝導ワイヤとし
てコイル巻きその他の必要形状に形成することが容易で
あり、図示されていない放熱部により離隔の位置から該
ワイヤで構成された部分をその臨界温度以下に冷却し且
つ超伝導状態を維持せしめることが出来る。この様な本
発明に係るループ型細管ヒートパイプ応用の超伝導ワイ
ヤには従来の浸漬式超伝導ワイヤに比べて次の利点があ
る。
て細管コンテナｌの外周には超伝導体被覆層５４が設け
られてあり更にその外周には電気及び熱伝導性の良好な
金属材料からなる金属管被覆５６が設けられてある。超
伝導体被覆層５４は超伝導材料からなるテープが密に横
巻されたものでも良く、又超伝導材料がセラミック系の
場合は細管コンテナｌの周囲に直接焼結形成されたもの
でも良い。又ケーブル状態の時は未焼結状態の被覆層で
あり、最終形態に加工後（コイルの場合はコイル巻完了
後）焼結されても良い。細管コンテナｌ及び金属管５６
の材質は一般的には純銅が用いられ、細管コンテナ１、
超伝導体被覆層５４と金属管被覆５６の３者は引抜き加
工、又はスエーノング加工により接合又は接合に近い状
態に一体化されてある。細管コンテナｌ及び金属管被覆
５６は作動中に生じる微小部分における超伝導状態の破
壊に依る発熱を吸収せしめて超伝導状態を安定化させる
役目がある。又金属管被覆５６の他の役目としては超伝
導時における電気絶縁被覆の役目もある。（ロ）におい
ては細管コンテナＩの外周壁面には条溝５３が設けられ
てあり、該条溝中に超伝導体の細管５５が挿入充填され
てある。細管コンテナｌと超伝導細線５５と金属管被覆
５６の３者が一体となり接合状態となっている点は（イ
）と同様である。各部の作用は（イ）と全く同じである
。この様に構成された細管コンテナは超伝導ワイヤとし
てコイル巻きその他の必要形状に形成することが容易で
あり、図示されていない放熱部により離隔の位置から該
ワイヤで構成された部分をその臨界温度以下に冷却し且
つ超伝導状態を維持せしめることが出来る。この様な本
発明に係るループ型細管ヒートパイプ応用の超伝導ワイ
ヤには従来の浸漬式超伝導ワイヤに比べて次の利点があ
る。
（ａ）超伝導コイルを形成する場合コイル部は冷却液中
に浸漬する必要がないからコイル部の形状大きさが自由
であり、如何に大型であっても良い。
に浸漬する必要がないからコイル部の形状大きさが自由
であり、如何に大型であっても良い。
（ｂ）放熱部（冷却液に浸漬する部分）を離隔の位置に
設は且つ大幅に小型化することが出来るからコイル部が
大型化されても浸漬容器は小型で良く、従って熱損失が
小さく冷却液の消費量が節約出来る。
設は且つ大幅に小型化することが出来るからコイル部が
大型化されても浸漬容器は小型で良く、従って熱損失が
小さく冷却液の消費量が節約出来る。
（ｃ）発電機、電動機等回転機の超伝導化が可能となる
。即ち固定子のコイルは第６図（ロ）の如くして容易に
実施することが出来る。又回転子に適用する場合は同様
に第６図（ロ）の如〈実施するのであるがコイルからの
引出される放熱部２は回転軸の周囲に同心的に配置して
回転状態で冷却器中に浸漬するか、放熱部２を回転軸周
囲に同心的に設けられてある冷却ジャケット中に導入す
るかして実施する。コイル部以外の発熱部は第１Ｏ実施
例に係るループ型ヒートパイプに本実施例に係る作動液
が封入されてあるものを使用し、上述と同様第６図（ロ
）の如くして臨界温度迄冷却してコイル部分の超伝導状
態維持を助けて実施することが望ましい。又固定子又は
回転子の一方がコイルを必要としない場合でも同様の手
段で冷却温度前後進冷却することが望ましい。
。即ち固定子のコイルは第６図（ロ）の如くして容易に
実施することが出来る。又回転子に適用する場合は同様
に第６図（ロ）の如〈実施するのであるがコイルからの
引出される放熱部２は回転軸の周囲に同心的に配置して
回転状態で冷却器中に浸漬するか、放熱部２を回転軸周
囲に同心的に設けられてある冷却ジャケット中に導入す
るかして実施する。コイル部以外の発熱部は第１Ｏ実施
例に係るループ型ヒートパイプに本実施例に係る作動液
が封入されてあるものを使用し、上述と同様第６図（ロ
）の如くして臨界温度迄冷却してコイル部分の超伝導状
態維持を助けて実施することが望ましい。又固定子又は
回転子の一方がコイルを必要としない場合でも同様の手
段で冷却温度前後進冷却することが望ましい。
（ｄ）大容量変圧器のコイルの超伝導化に適用してコイ
ル部の冷却容器を省略すると共に銅損が無くなることに
より大幅に小型化せしめることが出来る。この場合鉄損
に依る発熱は超伝導ワイヤの低温により充分に冷却され
て冷却容器は不用となる。この場合の冷却容器は第６図
（ロ）における冷却手段６の如き１次側コイル及び２次
側コイルの放熱部を冷却する為の小型冷却器のみとなる
。
ル部の冷却容器を省略すると共に銅損が無くなることに
より大幅に小型化せしめることが出来る。この場合鉄損
に依る発熱は超伝導ワイヤの低温により充分に冷却され
て冷却容器は不用となる。この場合の冷却容器は第６図
（ロ）における冷却手段６の如き１次側コイル及び２次
側コイルの放熱部を冷却する為の小型冷却器のみとなる
。
然し鉄損発熱が大きい場合は（ｃ）項と同様な補助冷却
手段を併設することが望ましい。
手段を併設することが望ましい。
（ｅ）電力送電用ケーブルに適用する場合は従来の送電
用超伝導ケーブルの場合には冷却管又は超伝導ケーブル
管内を極低温冷却液を貫流せしめる為の極低温用ポンプ
を所定の距離毎に必要としたのに対し、それに代わり第
６図（イ）における冷却手段６の如き簡単な浸漬型冷却
器を所定の距離毎に設けるだけで良い。即ち設備費が低
減されるだけでなくポンプ保守費が不要となる。
用超伝導ケーブルの場合には冷却管又は超伝導ケーブル
管内を極低温冷却液を貫流せしめる為の極低温用ポンプ
を所定の距離毎に必要としたのに対し、それに代わり第
６図（イ）における冷却手段６の如き簡単な浸漬型冷却
器を所定の距離毎に設けるだけで良い。即ち設備費が低
減されるだけでなくポンプ保守費が不要となる。
第２９実施例
本実施例は断面矩形状の細管コンテナｌが超伝導体テー
プ５７又は超伝導体細線５５の複数を挟持して構成され
てある実施例であり、第２４はその断面図である。（イ
）（ロ）においては超伝導体テープ５７は細管コンテナ
の平面で挟持されて構成されてあり、（ハ）（ニ）（ホ
）（へ）広幅条溝５８又は細幅条溝５３に夫々超伝導テ
ープ５７及び超伝導体細線５５が挿入されて挾持されて
ある。（イ）（ハ）（ホ）はコイル巻に使用される例で
あり、破線に示した内層側又は外層側細管コンテナとの
間に挟持されるので、超伝導体は細管コンテナｌの片面
のみに接着されてある。
プ５７又は超伝導体細線５５の複数を挟持して構成され
てある実施例であり、第２４はその断面図である。（イ
）（ロ）においては超伝導体テープ５７は細管コンテナ
の平面で挟持されて構成されてあり、（ハ）（ニ）（ホ
）（へ）広幅条溝５８又は細幅条溝５３に夫々超伝導テ
ープ５７及び超伝導体細線５５が挿入されて挾持されて
ある。（イ）（ハ）（ホ）はコイル巻に使用される例で
あり、破線に示した内層側又は外層側細管コンテナとの
間に挟持されるので、超伝導体は細管コンテナｌの片面
のみに接着されてある。
（ロ）（ニ）（へ）においては、超伝導体は２本の細管
コンテナ１−１．１−２で挟持されてある。
コンテナ１−１．１−２で挟持されてある。
この種のものはコイル巻の場合は最内層又は最外層に使
用される。該実施例における作用は第２８実施例と同様
である。又該実施例は超伝導コイルの形成に極めて便利
であり、無駄な空隙が形成されないので冷却効率が良好
である。
用される。該実施例における作用は第２８実施例と同様
である。又該実施例は超伝導コイルの形成に極めて便利
であり、無駄な空隙が形成されないので冷却効率が良好
である。
第３０実施例
第２５図は大容量の送電用超伝導ケーブル又は大形の超
伝導コイルを形成する為の超伝導ケーブルとして構成さ
れたループ型細管ヒートパイプの構成を示す断面図であ
る。ループ型コンイナは第１３実施例又は第１５実施例
又は第１６実施例の何れかに構成してその等の充填材と
して超伝導材料が用いられであるものであり、但しそれ
等の実施例そのままでは空隙部の占める断面が小さいの
で各細管コンテナが撚合わせられる前に各細管コンテナ
には予じめ超伝導材の被覆が施されたものを使用して実
施したものが第３０実施例である。
伝導コイルを形成する為の超伝導ケーブルとして構成さ
れたループ型細管ヒートパイプの構成を示す断面図であ
る。ループ型コンイナは第１３実施例又は第１５実施例
又は第１６実施例の何れかに構成してその等の充填材と
して超伝導材料が用いられであるものであり、但しそれ
等の実施例そのままでは空隙部の占める断面が小さいの
で各細管コンテナが撚合わせられる前に各細管コンテナ
には予じめ超伝導材の被覆が施されたものを使用して実
施したものが第３０実施例である。
図において！−３は細管コンテナ群で束状に集合されて
あるか、相互に撚り合わせであるかの何れかであり、熱
及び電気伝導性の良好な且つ可撓性に富む金属管５６の
中に挿入されてある。集合又は撚合わせの前に各細管コ
ンテナの外周には予め超伝導材料５９が被覆されてあり
、又金属管５６に挿入に際しては管内及び金属細管コン
テナ群内のあらゆる間隙は超伝導材料５９によって密に
充填されてある。望ましくは金属管内における金属管内
壁と超伝導材料と細管コンテナ外壁との王者は所定の手
段により相互に接合又は接合に近い状態に密着一体化さ
れてある。ここに云う所定の手段は一般には、引抜き加
工、又はスェージング加工による断面縮小加工である。
あるか、相互に撚り合わせであるかの何れかであり、熱
及び電気伝導性の良好な且つ可撓性に富む金属管５６の
中に挿入されてある。集合又は撚合わせの前に各細管コ
ンテナの外周には予め超伝導材料５９が被覆されてあり
、又金属管５６に挿入に際しては管内及び金属細管コン
テナ群内のあらゆる間隙は超伝導材料５９によって密に
充填されてある。望ましくは金属管内における金属管内
壁と超伝導材料と細管コンテナ外壁との王者は所定の手
段により相互に接合又は接合に近い状態に密着一体化さ
れてある。ここに云う所定の手段は一般には、引抜き加
工、又はスェージング加工による断面縮小加工である。
又超伝導ケーブルの状態名は未焼結のままにしておき、
ケーブル布設時の曲げ加工、超伝導コイル形成の曲げ加
工等の加工完了後に焼結加工を施して超伝導材料として
完成せしめても良い。
ケーブル布設時の曲げ加工、超伝導コイル形成の曲げ加
工等の加工完了後に焼結加工を施して超伝導材料として
完成せしめても良い。
該超伝導ケーブルは超伝導材料の占める断面積が大きい
ので大電力の送電用超伝導線路、大型大容量の超伝導コ
イル等に適している。又細管コンテナ群１−３が撚合わ
せで構成したものは可撓性が要求される場合に、束状集
合で構成されたものは直線性が要求される場合に使用さ
れる。本実施例の各部の作用は第２８実施例と同様であ
る。
ので大電力の送電用超伝導線路、大型大容量の超伝導コ
イル等に適している。又細管コンテナ群１−３が撚合わ
せで構成したものは可撓性が要求される場合に、束状集
合で構成されたものは直線性が要求される場合に使用さ
れる。本実施例の各部の作用は第２８実施例と同様であ
る。
ハ０発明の効果
本発明に係るループ型細管ヒートパイプは従来のヒート
パイプとは全く異なる新規な作動原理が附加されて作動
する。これにより従来のヒートパイプの有していた問題
点のほぼ総てを解決し更に独特の新規な特性を発揮する
ことは前述の通りである。従って従来からヒートパイプ
の応用が望まれながら適用出来なかった広範囲な分野に
ヒートパイプのａ効利用分野が拡大される。その利用分
野は前述の各実施例に留まらず更に多くの実施例が案出
される可能性がある。又上述各実施例を更に応用して限
り無くその応用分野は拡大するものと考えられる。前述
の本発明に係るループ型細管ヒートパイプの基本構造の
各種作用、各実施例の各種作用、の効果として拡大され
たヒートパイプ利用分野の、現時点で考察し得る分野を
列挙すると次の如くである。
パイプとは全く異なる新規な作動原理が附加されて作動
する。これにより従来のヒートパイプの有していた問題
点のほぼ総てを解決し更に独特の新規な特性を発揮する
ことは前述の通りである。従って従来からヒートパイプ
の応用が望まれながら適用出来なかった広範囲な分野に
ヒートパイプのａ効利用分野が拡大される。その利用分
野は前述の各実施例に留まらず更に多くの実施例が案出
される可能性がある。又上述各実施例を更に応用して限
り無くその応用分野は拡大するものと考えられる。前述
の本発明に係るループ型細管ヒートパイプの基本構造の
各種作用、各実施例の各種作用、の効果として拡大され
たヒートパイプ利用分野の、現時点で考察し得る分野を
列挙すると次の如くである。
（Ａ）動カケープルの冷却に代表される極めて長尺な物
体の加熱冷却。
体の加熱冷却。
（Ｂ）化学工業プラント等の流体輸送管における流体温
度の制御。
度の制御。
（Ｃ）従来型ヒートパイプではヒートパイプ装着が困難
であった薄肉中空容器の如き薄肉構造体に巻付は装着し
て内部の温度を制御する。
であった薄肉中空容器の如き薄肉構造体に巻付は装着し
て内部の温度を制御する。
（Ｄ）曲面形状をも含むあらゆる面の表面に装着して加
熱又は冷却する。
熱又は冷却する。
（Ｅ）ヒートパイプ装着が不可能でその均熱化特性が活
用出来なかった大型精密工作機械、大型精密測定器等に
適用が可能となり、面加熱、面冷却により熱歪を除去し
精度を向上せしめる。
用出来なかった大型精密工作機械、大型精密測定器等に
適用が可能となり、面加熱、面冷却により熱歪を除去し
精度を向上せしめる。
（Ｆ）燃料電池用セルスタックに代表される如き発熱平
板の多層積層体における各平板温度の一括制御。
板の多層積層体における各平板温度の一括制御。
（Ｇ）電動機、発電機、変圧機、電磁石等に代表される
コイル構造体に巻線と共に巻き込み内部発熱を吸収する
如は冷却手段。
コイル構造体に巻線と共に巻き込み内部発熱を吸収する
如は冷却手段。
（ｌ］）電動機、発電機、変圧器、電磁石等に代表され
るコイル構造体の巻線を兼用せしめ自己の発熱を自己冷
却することができる。
るコイル構造体の巻線を兼用せしめ自己の発熱を自己冷
却することができる。
（１）底部下面から冷却する以外に冷却手段のない場合
、頂部平面上から加熱する以外に加熱手段のない場合等
におけるトップヒート状態のヒートパイプ応用温度制御
が可能となる。
、頂部平面上から加熱する以外に加熱手段のない場合等
におけるトップヒート状態のヒートパイプ応用温度制御
が可能となる。
（Ｊ）トップヒート特性により、地中冷温、地下水冷温
、水中冷温、海中冷温等の冷温度を汲み揚げ利用するこ
とが可能である。
、水中冷温、海中冷温等の冷温度を汲み揚げ利用するこ
とが可能である。
（Ｋ）耐火耐熱用電気ケーブルの冷却添え線として耐火
耐熱性を向上できる。
耐熱性を向上できる。
（Ｌ）耐火耐熱用電気ケーブルの電気導体を兼用せしめ
てその性能を向上できる。
てその性能を向上できる。
（Ｍ）耐火耐熱光ケーブルの冷却添え線又は保護被覆と
して耐火耐熱性を与えることができる。
して耐火耐熱性を与えることができる。
（Ｎ）円筒形コンテナ内に作り込み長大強力なヒートパ
イプを構成できる。
イプを構成できる。
（０）円筒形コンテナ内に作り込み、作動液の強力な循
環力を利用して外燃機関として応用することができる。
環力を利用して外燃機関として応用することができる。
（Ｐ）超伝導ケーブル、超伝導マグネットワイヤを臨界
温度に制御する為の冷却用添え線兼超伝導性安定化電気
導体としての応用することができる。
温度に制御する為の冷却用添え線兼超伝導性安定化電気
導体としての応用することができる。
（Ｑ）超伝導回転機器の固定子及び回転子の巻線として
適用し臨界温度に制御することができる。
適用し臨界温度に制御することができる。
（Ｒ）円筒形コンテナに作り込み、その高温度特性の良
好な点、及び強力な熱輸送を利用してプラスチック射出
成型機、押出成型機のスクリューに応用し、内部温度制
御型成型機を構成可能である。
好な点、及び強力な熱輸送を利用してプラスチック射出
成型機、押出成型機のスクリューに応用し、内部温度制
御型成型機を構成可能である。
（Ｓ）融雪及び凍結防止システムの改善（布設工事の簡
易化）を図れる。
易化）を図れる。
（Ｔ）夏季の太陽熱をトップヒート特性を利用し直接地
下土壌中又は地下蓄熱装置に蓄熱し冬期に利用する如き
システムとして利用できる。
下土壌中又は地下蓄熱装置に蓄熱し冬期に利用する如き
システムとして利用できる。
（Ｕ）太陽熱コレクタシステムの改善（蛇行ループ型コ
ンテナによるコレクタの簡易化、性能向上、コレクタか
ら熱エネルギーを直接屋内蓄熱器に蓄熱する等）を図る
ことができる。
ンテナによるコレクタの簡易化、性能向上、コレクタか
ら熱エネルギーを直接屋内蓄熱器に蓄熱する等）を図る
ことができる。
（Ｖ）蛇行ループ型のアルミニウム細管コンテナに適用
して宇宙機器用加熱冷却及び均熱化システムの簡易化、
軽量化を図れる。
して宇宙機器用加熱冷却及び均熱化システムの簡易化、
軽量化を図れる。
（Ｗ）大容量平型サイリスク冷却器に代表される電力半
導体素子冷却器の小型化、アルミニウムーフレオン型ヒ
ートパイプ採用による大幅な軽量化及び受放熱部間の電
気絶縁、配設姿勢の自由度の拡大、水道水に依る冷却等
が可能になり性能が大幅に改善される。
導体素子冷却器の小型化、アルミニウムーフレオン型ヒ
ートパイプ採用による大幅な軽量化及び受放熱部間の電
気絶縁、配設姿勢の自由度の拡大、水道水に依る冷却等
が可能になり性能が大幅に改善される。
（Ｘ）機器の密閉筐体冷却器に蛇行ループ型細管ヒート
パイプを適用し、構造の簡易化、アルミニウムーフレオ
ン型ヒートパイプ採用に依る軽量化、高性能化、又屋外
設置型については地中冷温の利用も可能になる。
パイプを適用し、構造の簡易化、アルミニウムーフレオ
ン型ヒートパイプ採用に依る軽量化、高性能化、又屋外
設置型については地中冷温の利用も可能になる。
（Ｙ）蛇行ループ型細管コンテナにより構成された平板
群とプリント回路基板群を交互に積層し、基板間の冷却
風流路となる間隙を不要とし機器の大幅な小型化を図る
ことができる。
群とプリント回路基板群を交互に積層し、基板間の冷却
風流路となる間隙を不要とし機器の大幅な小型化を図る
ことができる。
（Ｚｌ）受熱部と放熱部の夫々の装着部が相互に変位を
繰返す如き場合に放熱部と受熱部を連結している断熱部
を螺旋状細管に形成することにより長寿命を保証するこ
とができる。
繰返す如き場合に放熱部と受熱部を連結している断熱部
を螺旋状細管に形成することにより長寿命を保証するこ
とができる。
（Ｚ、）熱人力が一定水準を越えると熱入力が増加して
も熱輸送量が増加するのみで受熱部温度が上昇すること
の無い温度一定特性は極めて強力な熱輸送能力と秀れた
安全性を提供する。この特性は原子炉内熱交換用として
最適である。原子炉の出力を増加せしめ、熱輸送量を増
加せしめても、受熱部温度は一定温度以上に上昇するこ
となく安全に熱エネルギーを炉内から引出すことが出来
る。
も熱輸送量が増加するのみで受熱部温度が上昇すること
の無い温度一定特性は極めて強力な熱輸送能力と秀れた
安全性を提供する。この特性は原子炉内熱交換用として
最適である。原子炉の出力を増加せしめ、熱輸送量を増
加せしめても、受熱部温度は一定温度以上に上昇するこ
となく安全に熱エネルギーを炉内から引出すことが出来
る。
上述の如く本発明に係るループ型細管ヒートパイプは数
多くのヒートパイプ有効利用の新規分野を提供し、その
利用分野は上述に列挙したものに留まらず更に多くの分
野があるものと考えられる。
多くのヒートパイプ有効利用の新規分野を提供し、その
利用分野は上述に列挙したものに留まらず更に多くの分
野があるものと考えられる。
その分野は何れも本発明に係るループ型細管ヒートパイ
プの三構成要素を基本として生ずる多くの作用に依り発
生する効果として提供されるものである。三構成要素を
基本とする各種の作用の中で重要な作用は長尺化が可能
なこと、屈曲及び装着の自在性、トップヒートでの良好
な性能、温度一定特性、強力な熱輸送能力、作動領域の
高温化、フレオン共催の作動液に純水作動液より高性能
を発揮させる特性等であり、これ等の作用の夫々又は組
合わせによる効果が得られる。
プの三構成要素を基本として生ずる多くの作用に依り発
生する効果として提供されるものである。三構成要素を
基本とする各種の作用の中で重要な作用は長尺化が可能
なこと、屈曲及び装着の自在性、トップヒートでの良好
な性能、温度一定特性、強力な熱輸送能力、作動領域の
高温化、フレオン共催の作動液に純水作動液より高性能
を発揮させる特性等であり、これ等の作用の夫々又は組
合わせによる効果が得られる。
第１図は本発明に係るループ型細管ヒートパイプの基本
的な構成を示す断面図であり同時にその第１実施例図で
もある。第２図は発明の第１構成要素である細管コンテ
ナの一部の断面図。第３図は発明の第３構成要素をなす
小型逆止め弁の断面図。第４図は発明の第２構成要素を
なす受熱部及び放熱部の配設状態を示すループ型コンテ
ナの一部の断面図である。第５図は作動液の流れ方向転
換部の構造を示す略図。第６図は本発明に係るループ型
細管ヒートパイプのループ型コンテナが並列細管である
場合の適用状態を示す略図である。 第７図は本発明の第２実施例に係る可変コンダクタンス
型ループ型細管ヒートパイプの一部断面略図である。第
８図はループ型コンテナの各種断面形状の場合の夫々に
おける配設状態を示す。第９図は本発明第６実施例に係
る平型サイリスク冷却器の斜視図。第１０図は本発明第
７実施例に係る電気絶縁部の一部断面図。第１１図は本
発明第１０実施例に係るループ型並列細管コンテナを有
するヒートパイプの取扱い及び適用例を説明する説明略
図。第１２図は本発明第１３実施例の適用状態例を示す
略図。第１３図は本発明第１４実施例の適用例を示す斜
視図である。第１４図は本発明第１７実施例の各種適用
例を示す略図。第１５図は本発明第１８実施例の適用例
を示す一部断面図。 第１６図は本発明第１９実施例の適用例を示す一部断面
図。第１７図は本発明第２０実施例の適用例を示す一部
断面図。第１８図は本発明第２２実施例及び第２３実施
例の適用例である細管コンテナの各種についてその断面
形状を示しである。第１９図は本発明第２４実施例の適
用例である耐火、耐熱及び難燃電線を兼ねた細管コンテ
ナの断面図である。第２０図は本発明第２５実施例の適
用例を示す一部断面略図及びそれらの平面図である。 第２１図及び第２２図はそれぞれ本発明第２６実施例及
び第２７実施例の各種適用例である耐火耐熱光伝送ケー
ブルを兼ねた細管コンテナの断面図である。第２３図、
第２４図及び第２５図は夫々本発明の第２８実施例、第
２９実施例及び第３０実施例の適用例である超伝導ケー
ブルを兼ねた細管コンテナの断面図である。第２６図は
従来構造の円筒型ヒートパイプの断面図である。第２７
図は従来構造のループ型ヒートパイプの一例を示す断面
図である。 ■・・・ループ型コンテナの受熱部、２・・・放熱部、
３・・・断熱部、４・・・小型逆止め弁、５・・・加熱
手段、６・・・冷却手段、７−１・・・作動液蒸気、７
−２・・・作動液、８・・・作動液流、４ａ・・・弁座
、４ｂ・・・球状弁体、４ｃ・・・ストッパー、１−１
及びｔ−２・・・流れ方向転換部、ｔ−３・・・共通貫
通孔、ｔ−５・・・作動液溜め又はヘッダ、ｔ−６・・
・曲管、３Ｉ・・・ガス溜めタンク、３２・・・非凝縮
性ガス、３３・・・温度制御手段、３４・・・銅ブロッ
ク、３５・・・平型サイリスク素子、３６・・・巻取枠
、３７・・・連結細管、３８・・・被温度制御体、３９
−１・・・管又は枠、３９−２・・・隔壁、４１・・・
高温流体、４２・・・低温流体、４３・・・充填材、４
４・・・絶縁被覆、４５・・・耐熱絶縁複、４７・・・
難燃絶縁被覆、４８・・・電カケープル管路、４９・・
・冷却水管路、５０・・・洞導、５１・・・土壌、５２
・・−光伝送ファイバ、５３・・・条溝、５４・・・超
伝導体被覆層、５５・・・超伝導体細線、５６・・・金
属管被覆、５７・・・超伝導体テープ、５８・・・広幅
条溝、５９・・・超伝導材料、６５・・・タービン、６
５−２・・・タービンブレード、６６・・・出力軸、６
７・・・エネルギー引出手段、６７−■・・・外輪マグ
ネット、６７−２・・・内輪マグネット。 第 １ 図 第 ２ 図 第４図 流糺ケ向ね１９ＩＰ （イ） （ロ） （トノ 第 ５ 図（２） （イ）−ａ （イ）−ｂ（ロ） 第６図 （ロ変１ン７゛７７ンＸｌレーダ裂４市管ヒート八゛イ
デ）（イ） （ロ） （ハ）（ニ）
（ホ） （へ） 第８図 （千型ブイブス７Ａ幹＆、） 第９図 び竹科１１阻 第 １０図 第 Ｉ１区 第 １５ 図 第１６図 （イジ 第１７図 （ロ） （ハ） にう 第１８図 （イ） （ロ） （ハ）（ニ）
（ホ） （へ）竿 １９間 、７ 、、／′・、−、／ ／／、’／／（イ） （ロ） 第 ２０図 （１） ／ ／／／／ ’
／／／第２０図（２） 第２２図 （イ） 第２３図 （イ） （ロ） （ハ）第２４図 第２５図 第２７図 手続補正書岨発） 昭和 。ｙ ８月、３日 ！、事件の表示 昭和６２年特許願第１５”５７４７号 ２、発明の名称 ループ型細管ヒートパイプ ３、補正をする者 東京都中央区明石町１番２９号 液済会ビル５ 補正の
対象 （＋）明細書の ニー′「発明の詳細な説明」および
「図面の簡単な説明」の各個。 （２）図面 ６、補正の内容 （１）明細書の第１４頁１０行目の「受熱部」を「所定
の部分Ｊと訂正する。 （２）同、第１５頁４行目の「ループ型コンテナ」の後
に、「の所定の部分」を追加する。 （３）同、第１０２頁１２行目の「ループ型コンイナ」
を「ループ型コンテナ」と訂正する。 （４）同、第１０４頁４行目の「同様である」を「同様
である。 第３１実施例 ループ型細管ヒートパイプの超伝導利用において、使用
される低温作動液と超伝導材料の適合性が良好な場合は
作動液と超伝導材料が直接に接触して作動する様にヒー
トパイプを構成して、作動液の蒸発潜熱、凝縮潜熱を前
述各実施例より更に有効に活用することが可能となる。 本実施例はこの様な適用例であって、ループ型細管ヒー
トパイプの少なく共受熱部及び受熱部に連続する所定の
部分における細管コンテナは合金系超伝導性金属材料で
形成されてあるか、細管コンテナの内壁面には超伝導材
料が内張すして形成されているか、何れかの構造に形成
されてあることを特徴としている。第２８図（イ）及び
（ロ）は夫々その様な細管コンテナの一例を示す断面図
である。図（イ）において細管コンテナＩはニオブチタ
ン（Ｎｂ・Ｔｉ）の如き合金系超伝導金属細管で形成さ
れてあり、該コンテナはこのままで超伝導ワイヤ又はケ
ーブルとして適用することが出来る。５６は純銅の如き
電気伝導性及び熱伝導性の良好な金属の被覆で超伝導状
態における電気絶縁及び超伝導状態安定化手段として被
覆されてある。図（ロ）においては細管コンテナｌの内
壁面には超伝導材料５７が内張すされてある。該内張り
は円周方向には必ずしも連続している必要はないが長手
方向には超伝導ワイヤ又はケーブルとして必要な長さの
間に連続して形成されてある。（ロ）図の実施例におい
ては細管コンテナｌが超伝導状態における電気絶縁及び
超伝導安定化手段として併用される。 図（イ）と図（ロ）とは構造的に極めて類似しているが
、（イ）においては超伝導金属細管はループ型細管コン
テナとしての耐圧性、気密性及び可撓性が要求され、（
ロ）においては超伝導材料にはそれが要求されない。該
実施例においては作動液の相変化時の潜熱が直接利用さ
れるから前述実施例の如き間接利用の場合より放熱部に
おける冷却温度を高くすることが出来る利点がある。又
前述実施例の場合より細管コンテナを細径化することが
出来る点や、構造を簡易化することが出来る点において
も前述実施例より有利である。図（ロ）における超伝導
材料がセラミック系のものである場合に巻線として使用
する場合はセラミック焼結作業及び作動液封入作業は巻
線作業完了後実施しても良い。細管コンテナの断面形状
は円管に限定されず必要に応じた所望の断面形状をとる
ことが出来る。」と訂正する。 （５）同、第１０５頁１９行目の「吸収する如は」を「
吸収する如き」と訂正する。 （６）同、第１０７頁１０行目の「構成可能」を「構成
することが可能」と訂正する。 （７）同、第１１２頁８行目の「断面図」の後に、「第
２８図（イ）、（ロ）は第３１実施例を示す断面図」を
加入する。 （８）図面の第２８図（イ）、（ロ）を追加する。 第２８図
的な構成を示す断面図であり同時にその第１実施例図で
もある。第２図は発明の第１構成要素である細管コンテ
ナの一部の断面図。第３図は発明の第３構成要素をなす
小型逆止め弁の断面図。第４図は発明の第２構成要素を
なす受熱部及び放熱部の配設状態を示すループ型コンテ
ナの一部の断面図である。第５図は作動液の流れ方向転
換部の構造を示す略図。第６図は本発明に係るループ型
細管ヒートパイプのループ型コンテナが並列細管である
場合の適用状態を示す略図である。 第７図は本発明の第２実施例に係る可変コンダクタンス
型ループ型細管ヒートパイプの一部断面略図である。第
８図はループ型コンテナの各種断面形状の場合の夫々に
おける配設状態を示す。第９図は本発明第６実施例に係
る平型サイリスク冷却器の斜視図。第１０図は本発明第
７実施例に係る電気絶縁部の一部断面図。第１１図は本
発明第１０実施例に係るループ型並列細管コンテナを有
するヒートパイプの取扱い及び適用例を説明する説明略
図。第１２図は本発明第１３実施例の適用状態例を示す
略図。第１３図は本発明第１４実施例の適用例を示す斜
視図である。第１４図は本発明第１７実施例の各種適用
例を示す略図。第１５図は本発明第１８実施例の適用例
を示す一部断面図。 第１６図は本発明第１９実施例の適用例を示す一部断面
図。第１７図は本発明第２０実施例の適用例を示す一部
断面図。第１８図は本発明第２２実施例及び第２３実施
例の適用例である細管コンテナの各種についてその断面
形状を示しである。第１９図は本発明第２４実施例の適
用例である耐火、耐熱及び難燃電線を兼ねた細管コンテ
ナの断面図である。第２０図は本発明第２５実施例の適
用例を示す一部断面略図及びそれらの平面図である。 第２１図及び第２２図はそれぞれ本発明第２６実施例及
び第２７実施例の各種適用例である耐火耐熱光伝送ケー
ブルを兼ねた細管コンテナの断面図である。第２３図、
第２４図及び第２５図は夫々本発明の第２８実施例、第
２９実施例及び第３０実施例の適用例である超伝導ケー
ブルを兼ねた細管コンテナの断面図である。第２６図は
従来構造の円筒型ヒートパイプの断面図である。第２７
図は従来構造のループ型ヒートパイプの一例を示す断面
図である。 ■・・・ループ型コンテナの受熱部、２・・・放熱部、
３・・・断熱部、４・・・小型逆止め弁、５・・・加熱
手段、６・・・冷却手段、７−１・・・作動液蒸気、７
−２・・・作動液、８・・・作動液流、４ａ・・・弁座
、４ｂ・・・球状弁体、４ｃ・・・ストッパー、１−１
及びｔ−２・・・流れ方向転換部、ｔ−３・・・共通貫
通孔、ｔ−５・・・作動液溜め又はヘッダ、ｔ−６・・
・曲管、３Ｉ・・・ガス溜めタンク、３２・・・非凝縮
性ガス、３３・・・温度制御手段、３４・・・銅ブロッ
ク、３５・・・平型サイリスク素子、３６・・・巻取枠
、３７・・・連結細管、３８・・・被温度制御体、３９
−１・・・管又は枠、３９−２・・・隔壁、４１・・・
高温流体、４２・・・低温流体、４３・・・充填材、４
４・・・絶縁被覆、４５・・・耐熱絶縁複、４７・・・
難燃絶縁被覆、４８・・・電カケープル管路、４９・・
・冷却水管路、５０・・・洞導、５１・・・土壌、５２
・・−光伝送ファイバ、５３・・・条溝、５４・・・超
伝導体被覆層、５５・・・超伝導体細線、５６・・・金
属管被覆、５７・・・超伝導体テープ、５８・・・広幅
条溝、５９・・・超伝導材料、６５・・・タービン、６
５−２・・・タービンブレード、６６・・・出力軸、６
７・・・エネルギー引出手段、６７−■・・・外輪マグ
ネット、６７−２・・・内輪マグネット。 第 １ 図 第 ２ 図 第４図 流糺ケ向ね１９ＩＰ （イ） （ロ） （トノ 第 ５ 図（２） （イ）−ａ （イ）−ｂ（ロ） 第６図 （ロ変１ン７゛７７ンＸｌレーダ裂４市管ヒート八゛イ
デ）（イ） （ロ） （ハ）（ニ）
（ホ） （へ） 第８図 （千型ブイブス７Ａ幹＆、） 第９図 び竹科１１阻 第 １０図 第 Ｉ１区 第 １５ 図 第１６図 （イジ 第１７図 （ロ） （ハ） にう 第１８図 （イ） （ロ） （ハ）（ニ）
（ホ） （へ）竿 １９間 、７ 、、／′・、−、／ ／／、’／／（イ） （ロ） 第 ２０図 （１） ／ ／／／／ ’
／／／第２０図（２） 第２２図 （イ） 第２３図 （イ） （ロ） （ハ）第２４図 第２５図 第２７図 手続補正書岨発） 昭和 。ｙ ８月、３日 ！、事件の表示 昭和６２年特許願第１５”５７４７号 ２、発明の名称 ループ型細管ヒートパイプ ３、補正をする者 東京都中央区明石町１番２９号 液済会ビル５ 補正の
対象 （＋）明細書の ニー′「発明の詳細な説明」および
「図面の簡単な説明」の各個。 （２）図面 ６、補正の内容 （１）明細書の第１４頁１０行目の「受熱部」を「所定
の部分Ｊと訂正する。 （２）同、第１５頁４行目の「ループ型コンテナ」の後
に、「の所定の部分」を追加する。 （３）同、第１０２頁１２行目の「ループ型コンイナ」
を「ループ型コンテナ」と訂正する。 （４）同、第１０４頁４行目の「同様である」を「同様
である。 第３１実施例 ループ型細管ヒートパイプの超伝導利用において、使用
される低温作動液と超伝導材料の適合性が良好な場合は
作動液と超伝導材料が直接に接触して作動する様にヒー
トパイプを構成して、作動液の蒸発潜熱、凝縮潜熱を前
述各実施例より更に有効に活用することが可能となる。 本実施例はこの様な適用例であって、ループ型細管ヒー
トパイプの少なく共受熱部及び受熱部に連続する所定の
部分における細管コンテナは合金系超伝導性金属材料で
形成されてあるか、細管コンテナの内壁面には超伝導材
料が内張すして形成されているか、何れかの構造に形成
されてあることを特徴としている。第２８図（イ）及び
（ロ）は夫々その様な細管コンテナの一例を示す断面図
である。図（イ）において細管コンテナＩはニオブチタ
ン（Ｎｂ・Ｔｉ）の如き合金系超伝導金属細管で形成さ
れてあり、該コンテナはこのままで超伝導ワイヤ又はケ
ーブルとして適用することが出来る。５６は純銅の如き
電気伝導性及び熱伝導性の良好な金属の被覆で超伝導状
態における電気絶縁及び超伝導状態安定化手段として被
覆されてある。図（ロ）においては細管コンテナｌの内
壁面には超伝導材料５７が内張すされてある。該内張り
は円周方向には必ずしも連続している必要はないが長手
方向には超伝導ワイヤ又はケーブルとして必要な長さの
間に連続して形成されてある。（ロ）図の実施例におい
ては細管コンテナｌが超伝導状態における電気絶縁及び
超伝導安定化手段として併用される。 図（イ）と図（ロ）とは構造的に極めて類似しているが
、（イ）においては超伝導金属細管はループ型細管コン
テナとしての耐圧性、気密性及び可撓性が要求され、（
ロ）においては超伝導材料にはそれが要求されない。該
実施例においては作動液の相変化時の潜熱が直接利用さ
れるから前述実施例の如き間接利用の場合より放熱部に
おける冷却温度を高くすることが出来る利点がある。又
前述実施例の場合より細管コンテナを細径化することが
出来る点や、構造を簡易化することが出来る点において
も前述実施例より有利である。図（ロ）における超伝導
材料がセラミック系のものである場合に巻線として使用
する場合はセラミック焼結作業及び作動液封入作業は巻
線作業完了後実施しても良い。細管コンテナの断面形状
は円管に限定されず必要に応じた所望の断面形状をとる
ことが出来る。」と訂正する。 （５）同、第１０５頁１９行目の「吸収する如は」を「
吸収する如き」と訂正する。 （６）同、第１０７頁１０行目の「構成可能」を「構成
することが可能」と訂正する。 （７）同、第１１２頁８行目の「断面図」の後に、「第
２８図（イ）、（ロ）は第３１実施例を示す断面図」を
加入する。 （８）図面の第２８図（イ）、（ロ）を追加する。 第２８図
Claims (30)
- （１）細管の両端末が気密に接続されてループ型コンテ
ナが形成されてあり、このループ型コンテナ内を作動液
が循環する様構成されてあるループ型ヒートパイプであ
ることを第１の構成要素とし、ループ型コンテナには少
なくとも１つの受熱部と少なくとも１つの放熱部とが配
設されてあることを第２の構成要素とし、ヒートパイプ
の作動液の循環経路内には前記受熱部と放熱部を挟んで
少なくとも２個の流れ方向規制手段が配設されてあるこ
とを第３の構成要素とすることを特徴とするループ型細
管ヒートパイプ。 - （２）ループ型コンテナ内には所定の作動液の所定の量
と共に所定の非凝縮性ガスの所定量が封入されてあるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ型
細管ヒートパイプ。 - （３）ループ型コンテナは最高使用温度を１５０℃とし
該温度における最高使用内圧力１５０Ｋｇ／ｃｍ＾２と
し該圧力に長期間耐えることの出来る構造の金属細管で
形成されてあり、封入されてある作動液は５０℃から１
５０℃の温度範囲で化学的に安定で且つコンテナに対し
ヒートパイプ作動液としての適合性が良好であって、更
に上記温度範囲内においてその示す飽和蒸気圧の数値と
上記温度範囲内における液体としての動粘性係数の逆数
との各同一温度における数値の相乗積値がフレオン１１
のそれと少なくとも同等であるか、それよりも大きな数
値になる作動液であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のループ型細管ヒートパイプ。 - （４）ループ型コンテナの総てか又は所定の部分が完全
に焼鈍軟化せしめられてあり、所定の手段により自在に
屈曲せしめることが可能なものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のループ型細管ヒートパイ
プ。 - （５）ループ型コンテナは円管、楕円管、角管、平角管
、及びそれ等の内壁面に多数の毛細条溝が設けられてあ
る各種グループ管の中の何れかの細管で形成されてある
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ
型細管ヒートパイプ。 - （６）ループ型コンテナの管外表面は薄肉で強靭な且つ
該ヒートパイプの使用温度に応じた耐熱性を有する電気
絶縁被覆が施されてあり、望ましくは該電気絶縁被覆と
しては熱伝導性の良好な材料が選択されて施されてある
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のループ型細管ヒートパイプ。 - （７）ループ型コンテナを構成する長尺細管の所定の断
熱部の所定の部分はヒートパイプが使用される高温度又
は低温度における内外圧に耐え且つ所定の温度と上記高
温度又は低温度との間の温度サイクルに所定の回数迄耐
えることの出来る材質の電気絶縁物からなる細管で形成
されてあり、且つコンテナに封入されてある作動液とし
ては電気絶縁性作動液であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のループ型細管ヒートパイプ。 - （８）ループ型コンテナの所定の部分には断熱被覆が施
されてあることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のループ型細管ヒートパイプ。 - （９）作動液流路内に配設される逆止め弁として、作動
液流路内の内壁に薄肉の純銅かアルミニウムの短尺細管
が圧入されて所定の手段で固定されたものを弁座とし、
コランダム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）の球が弁体として用いら
れてあり、弁体を弁座から所定の距離以内において浮遊
状態に保持せしめる為の弁体ストッパが併設されてある
構造のものが作動液流路内に作り込まれてあることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ型細管ヒ
ートパイプ。 - （１０）ループ型コンテナは作動液流の往路及び復路に
相当する長尺細管が相互に近接して並列に配置されてあ
り、作動液流の方向転換部である両長尺細管の両端にお
ける連結部は所定の曲率半径の曲管に形成されてあるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ型
細管ヒートパイプ。 - （１１）ループ型コンテナは作動液流の往路及び復路に
相当する少なくとも３本以上の長尺細管群が相互に近接
して並列に配置されてあり、作動液流の方向転換部であ
る長尺細管群の両端における連結部は、所定の曲率半径
の複数の曲管に連結されてあるか、細径ヘッダにより一
括して連結されてあるか、何れかの構造に形成されてあ
り、且つ所定の長尺細管内には所定の位置に小型逆止め
弁が配設されてあって、該逆止め弁の作用によって所定
の長尺細管内の作動液流は往路方向に、残余の長尺細管
内の作動液流は復路方向にその流れ方向が規制されてあ
り全体として作動液流路はループ状になる様に形成され
てあることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
ループ型細管ヒートパイプ。 - （１２）ループ型コンテナは作動液流の往路及び復路に
相当する複数の長尺細管が同一平面上において相互に近
接して並列に配置されてある長尺部を有する構造であっ
て、該長尺部の所定の部分において各長尺細管は所定の
接着手段によって相互に接着されテープ状に形成されて
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のル
ープ型細管ヒートパイプ。 - （１３）ループ型コンテナは作動液流の往路及び復路に
相当する多数の長尺細管が近接して並列且つ束状に配置
されてある長尺部を有する構造であって、該細管群はそ
の受熱部か放熱部である所定の部分において熱伝導性の
良好な金属管内に加圧的に保持されてあり、望ましくは
該金属管内壁と細管群の間隙及び細管相互間の間隙の総
てが熱伝導性の良好な充填材によって充填されてあるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ型
細管ヒートパイプ。 - （１４）ループ型コンテナは作動液流の往路及び復路に
相当する複数の長尺細管からなる長尺部を有する構造で
あって、長尺部の所定の部分において複数の長尺細管が
相互に撚り合わせられてあることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のループ型細管ヒートパイプ。 - （１５）ループ型コンテナは複数の長尺細管が相互に撚
り合わせられて構成されてある長尺部を有する構造であ
って、該長尺部はその受熱部か放熱部である所定の部分
において、熱伝導性の良好な金属管内に加圧的に保持さ
れてあり、望ましくは該金属管内におけるあらゆる空隙
は熱伝導性の良好な充填材により充填されてあることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ型細管
ヒートパイプ。 - （１６）ループ型コンテナは複数の長尺細管が撚り合わ
せられて構成されてある長尺部を有する構造であって、
該長尺部はその所定の部分において熱伝導性の良好な金
属管内に加圧的に保持されて有り、該金属管はコルゲー
トが施されてある可撓管であるか、塑性及び柔軟性に富
む金属材料で形成された可撓管であるかの何れかであり
、更に望ましくは該金属管内のあらゆる空隙は熱伝導性
が良好で且つ潤滑性の良好な流動性物質、半流動性物質
、微粉末の何れかにより充填されてあることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のループ型細管ヒートパ
イプ。 - （１７）ループ型コンテナは単一の長尺細管、並列長尺
細管、撚り合わせ長尺細管の何れかで構成された長尺部
を有するコンテナであって、該コンテナはその所定の複
数個所において作動液流の方向転換部として所定の曲率
半径の曲管状に屈曲せしめられて蛇行形状のコンテナに
形成されてあり、蛇行部の各ターン毎に受熱部、放熱部
の何れか、若しくはそれ等の双方が設けられてあること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ型細
管ヒートパイプ。 - （１８）ループ型コンテナはその所定の部分が多数ター
ンの蛇行形状に形成されてあり、その各ターンの所定の
部分が断熱部になっており、それ等の断熱部群は束状に
集合せしめられて所定の管又は枠内に貫通して加圧的に
保持されてあると共に該管又は枠内における総ての空隙
は所定の充填材により気密に充填されてあることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載のループ型細管ヒー
トパイプ。 - （１９）ループ型コンテナは熱伝導性の良好な密閉金属
管からなる外管コンテナ内に作り込まれて構成されてあ
り、作動液流の往路及び復路に相当する細管コンテナの
多数集合体がその両端面と外管コンテナの両端面の内壁
との間に夫々作動液流の方向転換用ヘッダに相当する空
室を残して、外管コンテナ内に密に且つ加圧的に挿入さ
れてあり、更に望ましくは外管コンテナの内壁と細管集
合体の間、及び細管相互間のあらゆる間隙は所定の手段
により気密に閉鎖されてあり、更に所定の細管の夫々に
は小型逆止め弁が配設されてあり該逆止め弁により規制
される作動液流の方向は細管集合体の所定の複数本にお
いては往路方向であり、残余の複数本においては往路方
向であり全体として作動液流路はループ状になる様に形
成されてあることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のループ型細管ヒートパイプ。 - （２０）ループ型コンテナは熱伝導性の良好な且つ耐圧
構造の密閉金属管からなる外管コンテナ内に作り込まれ
て構成されてあり、作動液流の往路及び復路に相当する
細管コンテナの多数集合体がその両端面と外管コンテナ
の両端面の内壁との間に夫々に空室を残して外管コンテ
ナ内に圧入されてあり、外管コンテナの内壁と細管集合
体の間及び各細管相互間における間隙は所定の手段によ
って気密に閉鎖されてあり、更に各細管内には夫々に強
靭な小型逆止め弁が配設されてあり、細管集合体の最外
層を含む外層に近い所定の複数細管内における逆止め弁
は作動液流が総て往路方向である様配設されてあり、残
余の細管における逆止め弁はその作動液流が総て往路方
向である様配設されてあり、作動液流路は全体としてル
ープ状になる様構成されてあり、外管コンテナの両端内
部に設けられた空室の一方又は双方の内部には作動液流
又はその蒸気流によって回転するタービンと該タービン
の回転エネルギーを外管コンテナ外に導出する手段が設
けられてあることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のループ型細管ヒートパイプ。 - （２１）ループ型コンテナはそれを構成する長尺細管の
素材として電気用銅材料か、電気用アルミニウム材料か
若しくは電気用アルミニウム合金が用いられてあり、所
定の電流容量を与える断面積に形成されてある長尺細管
からなり、該コンテナは電気用銅線か電気用アルミニウ
ム線として兼用されてあり、それ等の単線、並列線、撚
線、若しくは通常の電気用銅線と撚り合わせられた複合
撚線として構成されてあることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載のループ型細管ヒートパイプ。 - （２２）ループ型コンテナを構成する長尺細管は中空の
電気用銅線又は中空の電気用アルミニウム線として形成
されてあり、且つ該裸線の外周には綿糸又は綿テープ、
紙テープの如き繊維絶縁材が密に横巻き被覆されてある
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ
型細管ヒートパイプ。 - （２３）ループ型コンテナを構成する長尺細管は中空の
電気用銅線又は中空の電気用アルミニウム線として形成
されてあり、且つ該裸線の外周には桐油、ポリウレタン
、ポリビニルホルマール、ポリエステル、ポリアミド、
ポリイミド等を主成分とするエナメル塗料が焼付被覆さ
れて中空の電気用エナメル線として形成されてあること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ型細
管ヒートパイプ。 - （２４）ループ型コンテナを構成する長尺細管は中空の
電気用銅線又は中空の電気用アルミニウム線として形成
されてあり、且つ該裸線の外周には耐火性又は難燃性の
電気絶縁被覆が施されてあって、耐火、耐熱又は難燃電
線として構成され、若しくは多対の耐火、耐熱、難燃性
ケーブルの心線として構成されてあることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のループ型細管ヒートパイ
プ。 - （２５）ループ型コンテナは作動液流の往路及び復路に
相当する複数の長尺細管が同一平面上にて相互に近接し
て並列に配置されてある長尺部を有する構造であって、
該コンテナの受熱部は地中又は洞道内に多数並列に布設
されてある電力ケーブルの管路に密接して添わされてあ
るか、密接して巻き付けられてあり、且つ該コンテナの
放熱部は周辺の地中に分散展開して布設されてあるか、
ケーブル管路と並列に布設されてある冷却水の管路に密
接して添わされてあるか密接して巻き付けられてあるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ型
細管ヒートパイプ。 - （２６）ループ型コンテナを構成する長尺細管の受熱部
は外周壁面に光伝送用ファイバが密接して縦添えされて
あるか、密接して巻き付けられてあるか、或は該長尺細
管の外壁に形成されてある条溝内に密接して挿入されて
あるか、何れかの構造に形成されてあるものをコアとし
、該コアの外周に耐火耐熱性の断熱被覆が施されて耐火
性光伝送ケーブルとして構成されてあることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のループ型細管ヒートパ
イプ。 - （２７）ループ型コンテナは近接して並列に配置されて
ある複数の細管が所定の接着手段により相互に接着され
てある並列細管により構成されてあり、コンテナの受熱
部は該コンテナを構成する細管が円形断面の場合並列細
管の両面に自ずから形成される条溝内に光伝送ファイバ
が挿入縦添えされてあるものをコアとするか、若しくは
該複数細管の接着面が平面であって、該接着平面におけ
る細管の外壁に形成されてある条溝内に挿入縦添えして
挟持されてあるものをコアとするか何れかの構造のもの
の外周に耐火耐熱性の断熱材が被覆されて耐火耐熱光伝
送ケーブルとして構成されてあることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載のループ型細管ヒートパイプ。 - （２８）ループ型コンテナを構成する長尺細管の受熱部
にはその外周に超伝導材料からなる被覆層が形成されて
あるか、該長尺細管の外周壁面の所定の部分に長手方向
に形成されてある条溝中に超伝導材料からなる細線が挿
入縦添えされてあるか何れかの構造に形成されてあり、
更にその外周には導電性及び熱伝導性の良好な金属管が
被覆されてあり、かつ長尺細管、超伝導材料、被覆金属
管の総ては所定の手段により相互に接合又は接合に近い
状態に一体化されてあり、且つループ型コンテナ内には
上記超伝導材料の臨界温度より充分に低い温度において
も良好に作動する低温作動液の所定量が封入されて構成
されてあることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のループ型細管ヒートパイプ。 - （２９）ループ型コンテナは単数又は複数の角細管、平
角細管、半円形細管等の如く、外周に平面を有する形状
の長尺細管で構成されてあり、且つ該長尺細管は並列配
設、巻回配設、コイル巻配設等により、その平面部にお
いて相互に密接して配設されてあり、更に細管相互の密
接平面には超伝導材料からなるテープが密接平面に沿っ
て加圧的に挟持されてあるか、細管外壁の密接平面側に
長手方向に設けられてある条溝中に超伝導材料からなる
平角条体か細線が加圧挿入されて挟持されてあるか、何
れかの構造に形成されてあり、更にかつ密接平面におけ
る超伝導材料とこれを挟持する両側の細管外壁の三者は
所定の手段により接合又は接合に近い状態に一体化され
てあり、且つループ型コンテナ内には上記超伝導材料の
臨界温度より充分に低い温度においても良好に作動する
低温作動液の所定量が封入されて構成されてあることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のループ型細管
ヒートパイプ。 - （３０）ループ型コンテナは作動液流の往路及び復路に
相当する多数の長尺細管からなる長尺部を有する構造で
あって、該長尺部の所定の部分における細管群は円筒形
に集合されるか相互に撚り合わせられて、導電性及び熱
伝導性が良好な、且つ可撓性に富む金属管内に挿入され
てあり、更に各長尺細管の外周は超伝導材料により被覆
されてあると共に金属管内壁と金属細管群との間のあら
ゆる間隙は超伝導材料により密に充填されてあり、かつ
金属管の内壁と超伝導材料と細管群の外壁の三者は所定
の手段により接合又は接合に近い状態に一体化されてあ
り、且つループ型コンテナ内には上記超伝導材料の臨界
温度より充分に低い温度においても良好に作動する低温
作動液が封入されて構成されてあることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載のループ型細管ヒートパイプ
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155747A JPH063354B2 (ja) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | ル−プ型細管ヒ−トパイプ |
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