JPS5854358B2 - How to make a heat pipe - Google Patents
How to make a heat pipeInfo
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- JPS5854358B2 JPS5854358B2 JP7694677A JP7694677A JPS5854358B2 JP S5854358 B2 JPS5854358 B2 JP S5854358B2 JP 7694677 A JP7694677 A JP 7694677A JP 7694677 A JP7694677 A JP 7694677A JP S5854358 B2 JPS5854358 B2 JP S5854358B2
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Description
【発明の詳細な説明】
不発明は熱交換器としてのヒートパイプにおいて、その
容器内に作動流体を新規な方法で封入することを特徴と
するヒートパイプの製作方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a heat pipe as a heat exchanger, characterized in that a working fluid is sealed in a container of the heat pipe using a novel method.
従来ヒートパイプの製作においてその容器内に水やアル
コール或は水銀等の作動流体を封入する方法は一般に第
1図に図解したようなものである。In the conventional manufacturing of heat pipes, the method of sealing a working fluid such as water, alcohol, or mercury in the container is generally as illustrated in FIG.
第1図において、1はヒートパイプ容器、2は排気パイ
プ、3は上記ヒートパイプ容器1および排気ポンプに連
接する蒸溜器、5は蒸溜器3を外部より加熱する加熱器
である。In FIG. 1, 1 is a heat pipe container, 2 is an exhaust pipe, 3 is a distiller connected to the heat pipe container 1 and the exhaust pump, and 5 is a heater for heating the distiller 3 from the outside.
先ず、上記排気ポンプ2を作動させてヒートパイプ容器
内の空気を排気し、次いで蒸溜器3内の作動流体4を加
熱器5により加熱し蒸発させ、これをヒートパイプ容器
1内に導き入れてその内部で凝縮させ所要量の作動流体
4が容器1内に導入し終えた時点で容器の口部をA−A
部で切断、かつ密封するものである。First, the exhaust pump 2 is operated to exhaust the air inside the heat pipe container, and then the working fluid 4 in the distiller 3 is heated and evaporated by the heater 5, and then introduced into the heat pipe container 1. When the required amount of working fluid 4 has been condensed inside and has been introduced into the container 1, the opening of the container is opened at A-A.
It is cut and sealed at the end.
ところが、上記の従来方法では作動流体の蒸溜精製の過
程で作動流体の蒸気が配管に付着したり或いは排気ポン
プ側に移動したりするので損失が大きい上、作動流体の
封入量の制御が困難であり、さらに空気の追出が不十分
となるため一様な作動特性をもつ高性能のヒートパイプ
の製作は困難である。However, in the conventional method described above, the vapor of the working fluid adheres to the piping or moves to the exhaust pump side during the process of distillation and purification of the working fluid, resulting in large losses, and it is difficult to control the amount of the working fluid sealed. Furthermore, it is difficult to manufacture high-performance heat pipes with uniform operating characteristics because the air is insufficiently expelled.
またこの方法は、作動流体を蒸発・凝縮させて容器内に
注入する方法であるため注入時間が長く、そのため作動
流体の封入量が多い大型あるいは長尺のヒートパイプの
製作方法には不適である。Additionally, since this method involves evaporating and condensing the working fluid and injecting it into the container, the injection time is long, and therefore it is not suitable for manufacturing large or long heat pipes that require a large amount of working fluid. .
また非常に簡便な方法として、作動流体が例えば水であ
るような場合、第2図に示すように、予めヒートパイプ
容器1内に作動流体4を入れておき、加熱器5で容器1
を加熱して作動流体を蒸発させ、その蒸気で容器1内の
空気を追い出した後容器10口部をA−A部で切断かつ
密封する方法が存する。Furthermore, as a very simple method, when the working fluid is water, for example, as shown in FIG.
There is a method in which the working fluid is heated to evaporate, the air inside the container 1 is expelled by the vapor, and then the opening of the container 10 is cut and sealed at the A-A section.
さらに最も簡単な方法としては、予めヒートパイプ容器
内に作動流体を注入し、排気ポンプで容器内の空気を真
空脱気する方法も存する。Furthermore, as the simplest method, there is a method in which a working fluid is injected into the heat pipe container in advance and the air inside the container is vacuum-exhausted using an exhaust pump.
これらの簡便な方法は、作動流体の封入に要する時間は
短かくて済むが、前記第1図に示した方法と同様の欠点
を有している。Although these simple methods require less time to enclose the working fluid, they have the same drawbacks as the method shown in FIG. 1 above.
本発明は、従来のヒートパイプの製造における作動流体
の封入方法の欠点に鑑みてなしたもので、作動流体の注
入が容易でかつその封入量を確実に制御することのでき
る封入方法を用いた新規なヒートパイプの製作方法を提
供しようとするものである。The present invention was made in view of the shortcomings of the conventional method of enclosing a working fluid in the manufacture of heat pipes, and uses an enclosing method that allows easy injection of the working fluid and reliably controls the amount of the enclosing fluid. The purpose is to provide a new method for manufacturing a heat pipe.
本発明の基本的特徴は、予め精製した適量の作動流体を
ヒートパイプ容器内に注入し、次いで、該容器を冷媒に
より冷却して作動流体を凝固させ、次いで上記容器内の
全空気を排気した後に、上記容器を密封することである
。The basic feature of the invention is that an appropriate amount of pre-purified working fluid is injected into a heat pipe container, then the container is cooled by a refrigerant to solidify the working fluid, and then all the air in the container is evacuated. Afterwards, the container is sealed.
上記構成によれば、ヒートパイプ容器内に注入した作動
流体は冷却されて凝固するようにしているので、容器内
の全空気を排気する際の蒸発量はほとんど無視すること
ができる。According to the above configuration, since the working fluid injected into the heat pipe container is cooled and solidified, the amount of evaporation when all the air in the container is exhausted can be almost ignored.
従って、容器内に作動流体を所望量適確に注入すること
ができるものである。Therefore, a desired amount of working fluid can be accurately injected into the container.
特に、室温での飽和蒸気圧の高い低沸点作動流体の容器
内注入が容易になる。In particular, it becomes easier to inject a low boiling point working fluid with a high saturated vapor pressure at room temperature into the container.
しかしながら、上記構成においては、作動流体の融点が
非常に低い場合ヒートパイプ容器内の作動流体が冷媒で
冷却されている間、空気中の成分が液化して作動流体中
に容器したり或いは化学反応を起すおそれがある。However, in the above configuration, if the melting point of the working fluid is very low, while the working fluid in the heat pipe container is being cooled by the refrigerant, components in the air may liquefy and be contained in the working fluid, or a chemical reaction may occur. There is a risk of causing
従って、本発明のさらなる特徴は前記構成において、ヒ
ートパイプ容器内に作動流体を注入した後、或いはその
前に容器内の空気を不活性ガスと置換することである。Therefore, a further feature of the invention is that in the above arrangement, the air in the heat pipe container is replaced with an inert gas after or before injecting the working fluid into the heat pipe container.
不活性ガスは、作動流体に対して溶解或いは化学反応を
生じ難く、従って予め精製されている作動流体に不純物
が入り込む余地がなく、その結果作動特性の優れたヒー
トパイプを得ることができる。The inert gas is unlikely to dissolve or cause a chemical reaction with the working fluid, so there is no room for impurities to enter the previously purified working fluid, and as a result, a heat pipe with excellent operating characteristics can be obtained.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を具体的
に説明する。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.
第3図は本発明の実施例の基本を図解するものである。FIG. 3 illustrates the basics of an embodiment of the invention.
第3図において、10はヒートパイプ容器、11は容器
10の低部を外部から冷媒で冷却するための冷却器、1
2は排気ポンプである。In FIG. 3, 10 is a heat pipe container, 11 is a cooler for cooling the lower part of the container 10 from the outside with a refrigerant, 1
2 is an exhaust pump.
上記容器10の上部の細い口部14は、排気ポンプ12
に通じる管路15の先端の接続治具13に密封して導入
している。The narrow opening 14 at the top of the container 10 is connected to the exhaust pump 12.
It is sealed and introduced into a connecting jig 13 at the tip of a conduit 15 leading to the pipe.
上記の装置において、作動流体16は、予じめ精製した
上で定量を容器10内に注入している。In the above device, the working fluid 16 is purified in advance and then injected into the container 10 in a fixed amount.
次いで、冷却器11内に冷媒11を充填する。Next, the cooler 11 is filled with refrigerant 11 .
冷媒17は、作動流体16を凝固させるためのもので、
作動流体の凝固点よりも低い温度の物質であればよい。The refrigerant 17 is for solidifying the working fluid 16,
Any substance may be used as long as it has a temperature lower than the freezing point of the working fluid.
作動流体が、例えば水などの場合はドライアイスとアセ
トンの混合物が適当である。If the working fluid is water, for example, a mixture of dry ice and acetone is suitable.
この冷媒17により一定時間をかげて容器10内の作動
流体16を冷却凝固させるとともに該凝固した作動流体
をさらに十分低温にする。The working fluid 16 in the container 10 is cooled and solidified by the coolant 17 over a certain period of time, and the solidified working fluid is further brought to a sufficiently low temperature.
次いで、排気ポンプ12を作動させて容器10内の空気
を脱気する。Next, the exhaust pump 12 is operated to evacuate the air inside the container 10.
空気10内の作動流体16は冷却凝固されて、飽和蒸気
圧が非常に小さくなっている。The working fluid 16 within the air 10 is cooled and solidified, and has a very low saturated vapor pressure.
周知の如く、飽和蒸気圧は作動流体の温度が下がれば下
がるほど小さくなる。As is well known, the saturated vapor pressure decreases as the temperature of the working fluid decreases.
例えば、水の場合、20℃では17.5 )ル、−60
°C(氷)では8.1×10−3 トル −100℃で
は9.7X10 ’ )ルと変化し、その時々の蒸
発速度Geは次式に基いて、
夫々、2.5 x 10 ’ (g/cltsec
)、1,4×10’ (f/cyltsec )、1.
8X10−7(f /cyst sec )となる。For example, in the case of water, at 20°C it is 17.5), -60
At °C (ice) it changes to 8.1 x 10-3 torr and at -100 °C 9.7 g/cltsec
), 1,4×10' (f/cyltsec), 1.
8X10-7 (f/cyst sec).
従って上記の如く作動流体を冷却凝固させた上半分低温
にすれば、容器10内の空気を脱気する際の作動流体の
蒸発量はほとんど無視でき、る量となり、従って作動流
体は減量されないとともに、容器10内には十分な真空
状態を得ることができる。Therefore, if the upper half of the working fluid is cooled and solidified to a low temperature as described above, the amount of evaporation of the working fluid when deaerating the air in the container 10 will be almost negligible, and the amount of working fluid will not be reduced. , a sufficient vacuum state can be obtained within the container 10.
容器10内の空気を脱気した後容器10の口部14をA
−A部で切断して密封すればここにヒートパイプを完成
することができる。After deaerating the air in the container 10, the opening 14 of the container 10 is
- By cutting and sealing at part A, the heat pipe can be completed.
第4図は第3図の基本構成に基づいて実施した本発明の
実施例を図解するものである。FIG. 4 illustrates an embodiment of the present invention based on the basic configuration shown in FIG.
第4図において、第3図と同一符号は同一部材を示して
いる。In FIG. 4, the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same members.
この実施例では、不活性ガスボンベ18を設置しており
、該ボンベ18とヒートパイプ10の内部とを管路19
で接続している。In this embodiment, an inert gas cylinder 18 is installed, and the cylinder 18 and the inside of the heat pipe 10 are connected to a conduit 19.
It is connected with
すなわち、管路19を接続治具13内に密閉して挿入し
、かつその先端部を容器100口部14内に挿入してい
る。That is, the conduit 19 is inserted into the connection jig 13 in a sealed manner, and its tip end is inserted into the mouth 14 of the container 100.
この実施例においては、ヒートパイプ容器10内に予め
精製した上で定量の作動流体16を注入しておき、かか
る容器10内ボンベ18よ1・り不活性ガスを導入する
。In this embodiment, a pre-purified quantity of working fluid 16 is injected into the heat pipe container 10, and an inert gas is introduced into the container 10 through a cylinder 18.
容器10内の空気は導入される不活性ガスにより、管路
19と容器の口部14との間隙より追い出され、接続治
具13および管路15を通って該管路15に設げたリー
グ弁20を介して外部に放出される。The air inside the container 10 is expelled from the gap between the pipe line 19 and the mouth part 14 of the container by the introduced inert gas, passes through the connecting jig 13 and the pipe line 15, and enters the league valve provided in the pipe line 15. 20 to the outside.
容器10内の全空気を不活性ガスと完全に置換し終えた
後、冷媒17を冷却器11内に充填する。After all the air in the container 10 has been completely replaced with inert gas, the refrigerant 17 is filled into the cooler 11.
上記不活性ガスを容器10内の空気と置換するのは、作
動流体の冷却中に空気中の成分が作動流体中に液化溶解
したり或いは反応したりするのを防止するためである。The purpose of replacing the inert gas with the air in the container 10 is to prevent components in the air from liquefying, dissolving, or reacting in the working fluid during cooling of the working fluid.
したがって、冷媒17により作動流体16を冷却凝固さ
せるとき、不活性ガスが液化するようなものであっては
ならない つまり、不活性ガスは冷媒に対して沸点がよ
り低いものを通訳する必要が存する。Therefore, when the working fluid 16 is cooled and solidified by the refrigerant 17, the inert gas must not be liquefied.In other words, the inert gas must have a boiling point lower than that of the refrigerant.
例えば、冷媒として液体窒素(沸点−196℃)を使用
する場合はヘリウムガス(沸点−268,9℃)を不活
性ガスとして用いる。For example, when liquid nitrogen (boiling point -196°C) is used as the refrigerant, helium gas (boiling point -268.9°C) is used as the inert gas.
冷媒17により作動流体16を冷却凝固し、さらにこれ
を低温に冷却した後、管路19をその先端が接続治具1
3の内部に至るまで引き上げ、かつ該接続治具13の近
傍B−B部で切断して密封する。After the working fluid 16 is cooled and solidified by the refrigerant 17 and further cooled to a low temperature, the pipe 19 is connected to the connecting jig 1 at its tip.
3, and cut it at the B-B section near the connection jig 13 to seal it.
しかる後に排気ポンプ12を作動させて容器10内の不
活性ガスを排出して容器10内を高真空にする。Thereafter, the exhaust pump 12 is operated to exhaust the inert gas inside the container 10 and make the inside of the container 10 a high vacuum.
この脱気中において、凝固した作動媒体の蒸発量はほと
んど無視し得る量であることは前記基本発明について説
明したのと同様である。During this deaeration, the amount of evaporation of the solidified working medium is almost negligible, as explained in the basic invention above.
容器10内を高真空にした後容器の口部をA−A部で切
断かつ密封すればここに1つのヒートパイプを完成する
ことができる。After making the inside of the container 10 a high vacuum, the opening of the container is cut at the A-A section and sealed, thereby completing one heat pipe.
冑、上記実施例では、作動流体16を容器1内に予め注
入しておくようにしているが、他の実施例として、容器
1内の全空気を不活性ガスで置換した後に作動流体を容
器10内に注入するようにしてもよい。In the above embodiment, the working fluid 16 is injected into the container 1 in advance, but in another embodiment, the working fluid is injected into the container 1 after all the air in the container 1 has been replaced with an inert gas. It may be injected within 10 minutes.
上記したように本発明は、上記基本構成の効果に加えて
勿論容器中の空気を不活性ガスと置換することによって
、作動流体の融点が低い場合に該作動流体の冷却下、空
気中の成分が液化溶解するのを防止することができるの
で、種々の作動流体を対象とするとともに作動特性のよ
いヒートパイプを精度良く製作することができる。As described above, in addition to the effects of the above-mentioned basic configuration, the present invention, of course, replaces the air in the container with an inert gas. Since it is possible to prevent the heat pipe from liquefying and dissolving, it is possible to accurately manufacture heat pipes that can be used with various working fluids and have good operating characteristics.
第1,2図は夫々従来のヒートパイプ製作方法を示す説
明図、第3,4図は本発明に係るヒートパイプ製作方法
の説明図である。
10・・・・・・ヒートパイプ容器、11・・・・・・
冷却器、12・・・・・・排気ポンプ、13・・・・・
・接続治具、14・・・・・・容器10の口部、15・
・・・・・管路、16・・・・・・作動流体、17・・
・・・・冷媒、18・・・・・・不活性ガスボンベ、1
9・・・・・・管路、20・・・・・・リーグ弁。1 and 2 are explanatory diagrams showing a conventional heat pipe manufacturing method, respectively, and FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams of a heat pipe manufacturing method according to the present invention. 10... Heat pipe container, 11...
Cooler, 12...Exhaust pump, 13...
・Connection jig, 14... Mouth of container 10, 15・
... Pipe line, 16 ... Working fluid, 17 ...
... Refrigerant, 18 ... Inert gas cylinder, 1
9... Conduit, 20... League valve.
Claims (1)
に注入し、次いでまたその前に冷媒より低い沸点を有す
る不活性ガスで上記容器内の全空気を置換し、次いで、
上記容器を上記冷媒により冷却して作動流体を凝固させ
、次いで上記容器内の全不活性ガスを排気した後に上記
容器を密封することを特徴とするヒートパイプの製作方
法。1. Injecting an appropriate amount of previously purified working fluid into a heat-vibe container, then also before replacing all the air in said container with an inert gas having a lower boiling point than the refrigerant, and then
A method for manufacturing a heat pipe, characterized in that the container is cooled by the refrigerant to solidify the working fluid, and then all the inert gas in the container is evacuated, and then the container is sealed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7694677A JPS5854358B2 (en) | 1977-06-28 | 1977-06-28 | How to make a heat pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7694677A JPS5854358B2 (en) | 1977-06-28 | 1977-06-28 | How to make a heat pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5411555A JPS5411555A (en) | 1979-01-27 |
| JPS5854358B2 true JPS5854358B2 (en) | 1983-12-03 |
Family
ID=13619912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7694677A Expired JPS5854358B2 (en) | 1977-06-28 | 1977-06-28 | How to make a heat pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5854358B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS60124369U (en) * | 1984-02-01 | 1985-08-22 | 高橋 圭一 | car mirror |
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-
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- 1977-06-28 JP JP7694677A patent/JPS5854358B2/en not_active Expired
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| JPS60124369U (en) * | 1984-02-01 | 1985-08-22 | 高橋 圭一 | car mirror |
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| JPS5411555A (en) | 1979-01-27 |
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