(57)【要約】【課題】加熱部と冷却部との温度差が大きい場合においても、円筒管内の流路を確実に遮閉する。【解決手段】作動流体が封入された円筒管１１の一端側に加熱部１３が設けられると共に、他端側に冷却部１４が設けられたヒートパイプ１０であって、伸縮自在な弾性部材で形成されると共に、加熱部１３と冷却部１４との間の円筒管１１内に設けられ、圧力媒体が供給されると膨張して円筒管１１の内壁に密接することで円筒管１１内の流路を遮閉する閉塞体１５と、閉塞体１５に圧力媒体としての粘性液体を供給又は閉塞体１５から粘性液体を排出させる給排機構２０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体が封入された円筒管の一端側に加熱部が設けられると共に、他端側に冷却部が設けられたヒートパイプであって、
伸縮自在な弾性部材で形成されると共に、前記加熱部と前記冷却部との間の円筒管内に設けられ、圧力媒体が供給されると膨張して前記円筒管の内壁に密接することで当該円筒管内の流路を遮閉する閉塞体と、
前記閉塞体に圧力媒体としての粘性液体を供給又は前記閉塞体から前記粘性液体を排出させる給排機構と、を備える
ことを特徴とするヒートパイプ。
【請求項２】
前記給排機構が電動ポンプを含み、前記電動ポンプを正転駆動させると前記閉塞体に前記圧力媒体が供給され、前記電動ポンプを逆転駆動させると前記閉塞体から前記圧力媒体が排出される
請求項１に記載のヒートパイプ。
【請求項３】
前記粘性液体としてグリース又はオイルを用いる
請求項１又は２に記載のヒートパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、作動流体の移動を用いることで、加熱流体から被加熱流体への熱伝達を効率よく行うようにしたヒートパイプが実用化されている。一般的なヒートパイプは、水等の作動流体が封入された円筒管と、円筒管の内壁に内張りされたウィックと、円筒管の一端側に設けられた加熱部と、円筒管の他端側に設けられた冷却部とを備えて構成されている。
【０００３】
このようなヒートパイプは、ウィック内に浸透した作動流体が加熱部で蒸発すると、気化された作動流体は円筒管内を冷却部に向かって移動すると共に、冷却部で凝縮されて液化する。そして、液化された作動流体は、ウィック内を毛細管作用によって移動して加熱部に再循環されるようになっている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、円筒管内にゴム等の伸縮材で形成された風船状の閉塞体を設け、当該閉塞体に気体を給排して円筒管内の流路を遮閉又は開放することで、円筒管内の蒸気の移動を適宜調整できるようにしたヒートパイプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５４−６４７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１記載の技術では、風船状の閉塞体に気体を供給して円筒管内の流路を遮閉するため、例えば、加熱部と冷却部との温度差が大きく、蒸気の移動量が多い場合等には、閉塞体が気流の影響を受けて振動することで、円筒管内の流路を確実に遮閉できない可能性がある。  
【０００７】
開示の技術は、加熱部と冷却部との温度差が大きい場合においても、円筒管内の流路を確実に遮閉することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示の技術は、作動流体が封入された円筒管の一端側に加熱部が設けられると共に、他端側に冷却部が設けられたヒートパイプであって、伸縮自在な弾性部材で形成されると共に、前記加熱部と前記冷却部との間の円筒管内に設けられ、圧力媒体が供給されると膨張して前記円筒管の内壁に密接することで当該円筒管内の流路を遮閉する閉塞体と、前記閉塞体に圧力媒体としての粘性液体を供給又は前記閉塞体から前記粘性液体を排出させる給排機構とを備えることを特徴とする。
【０００９】
前記給排機構が電動ポンプを含み、前記電動ポンプを正転駆動させると前記閉塞体に前記圧力媒体が供給され、前記電動ポンプを逆転駆動させると前記閉塞体から前記圧力媒体が排出されてもよい。
【００１０】
前記粘性液体としてグリース又はオイルを用いてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
開示の技術によれば、加熱部と冷却部との温度差が大きい場合においても、円筒管内の流路を確実に遮閉することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒートパイプにおいて、閉塞体が円筒管内の流路を遮閉した状態を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るヒートパイプにおいて、閉塞体が円筒管内の流路を開放した状態を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るヒートパイプを説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のヒートパイプ１０は、水等の作動流体が封入された円筒管１１と、円筒管１１の内壁に内張りされたウィック１２と、円筒管１１の一端側に設けられた加熱部１３と、円筒管１１の他端側に設けられた冷却部１４と、円筒管１１内に設けられた閉塞体１５と、閉塞体１５にグリースやオイル等の水よりも蒸気圧が低い（沸点が低い）粘性液体を圧力媒体として供給又は排出させる圧力媒体給排機構２０とを備えて構成されている。
【００１５】
加熱流体Ｈによって加熱部１３が加熱され、ウィック１２内の作動流体が蒸発すると、気化された作動流体（蒸気）は円筒管１１内の流路を冷却部１４に向かって移動する。冷却部１４に達した蒸気は、被加熱流体Ｃによって冷却されて凝縮することで液化し、ウィック１２内を毛細管作用によって移動して加熱部１３に再循環されるようになっている。
【００１６】
閉塞体１５は、伸縮性及び耐熱性を有するゴム等の弾性材料で形成されており、圧力媒体給排機構２０から圧力媒体が供給されると、径方向に膨張して円筒管１１の内壁に密接される。このように、閉塞体１５が円筒管１１の内壁に密接すると、円筒管１１内の流路は遮閉され、加熱部１３から冷却部１４への蒸気の流れが遮断されるようになっている。一方、閉塞体１５から圧力媒体が排出されると、閉塞体１５は図２の状態に縮小し、円筒管１１内の流路が開放されるようになっている。
【００１７】
圧力媒体給排機構２０は、グリースやオイル等の粘性液体を貯留する貯留部２１と、ＤＣモータ等の電動モータ２２によって正転駆動又は逆転駆動する電動ポンプ２３と、電動ポンプ２３の駆動を制御するコントロールユニット２４と、電動ポンプ２３と貯留部２１とを連通させる第１給排管２５と、円筒管１１を貫通して電動ポンプ２３と閉塞体１５とを連通させる第２給排管２６とを備えている。第２給排管２６は、円筒管１１内の真空度が低下しないように、円筒管１１に溶接等で固着されている。
【００１８】
電動ポンプ２３は、円筒管１１内の蒸気の移動を遮断する場合に正転駆動される。より詳しくは、電動ポンプ２３が正転駆動すると、貯留部２１内の圧力媒体は第１給排管２５から第２給排管２６を介して閉塞体１５に供給され、閉塞体１５によって円筒管１１内の流路が遮閉されることで、加熱部１３から冷却部１４への蒸気の流れは遮断される。
【００１９】
一方、電動ポンプ２３は、円筒管１１内の蒸気の移動を許容する場合に逆転駆動される。電動ポンプ２３が逆転駆動すると、閉塞体１５内の圧力媒体は第２給排管２６から第１給排管２５を介して貯留部２１に排出され、閉塞体１５が縮小することで、円筒管１１内の流路が開放されるようになっている。    
【００２０】
以上詳述したように、本実施形態のヒートパイプ１０では、円筒管１１内の蒸気の移動を遮断する場合は、電動ポンプ２３の正転駆動により圧力媒体を閉塞体１５に供給して膨張させることで円筒管１１内の流路を遮閉し、円筒管１１内の蒸気の移動を許容する場合は、電動ポンプ２３の逆転駆動により圧力媒体を閉塞体１５から排出して縮小させることで円筒管１１内の流路を開放するように構成されている。このように、伸縮する閉塞体１５によって円筒管１１内の流路を遮閉／開放させることで、加熱流体Ｈから被加熱流体Ｃへの熱伝達を必要に応じて適宜制御することが可能になる。
【００２１】
また、閉塞体１５に供給する圧力媒体として、グリースやオイル等の粘性液体を用いることで、加熱部１３と冷却部１４との温度差が大きく、蒸気の移動量が多い場合においても、粘性液体が充填された閉塞体１５は振動することなく円筒管１１内の流路を強固に遮閉するようになり、蒸気の流れを確実に遮断することが可能になる。
【００２２】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００２３】
例えば、冷却部１４を加熱部１３よりも上方に配置し、冷却部１４で液化された作動流体を重力によって加熱部１３に循環させるように構成すれば、ウィック１２は省略してもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１０  ヒートパイプ
１１  円筒管
１２  ウィック
１３  加熱部
１４  冷却部
１５  閉塞体
２０  圧力媒体給排機構
２１  貯留部
２２  電動モータ
２３  電動ポンプ
２４  コントロールユニット
２５  第１給排管
２６  第２給排管
【図１】
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【図２】
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