ヒートパイプとは

超伝導体と呼ばれることもあるヒートパイプは、2つのポイント間で比較的簡単に熱を伝達またはルーティングできるデバイスです。 このタイプの加熱装置の利点の1つは、移動中の熱損失が比較的少ないことです。これにより、パイプの運用効率が大幅に向上します。 ヒートパイプの基本的なアイデアは1940年代に最初に開発されましたが、このタイプの加熱装置の最初の実例は1962年に作成され、長年にわたって改良され続けています。

今日のヒートパイプの設計にはいくつかの違いがありますが、ほとんどはまだその元の設計に基づいています。 これは、典型的なヒートパイプが3つの必須コンポーネントで構成されることを意味します。 これらのコンポーネントは、コンテナ、作動流体、および芯として知られています。

ヒートパイプの容器は、装置内で発生した熱の維持を支援する作動流体のハウジングを提供します。 パイプチャンバーと呼ばれることもあるコンテナは、気密性と漏れ防止性があり、外部環境から流体を効果的に保護します。 同時に、コンポーネントの気密性により、システムが適切に機能するための正しい圧力レベルを容易に達成および維持できます。

容器とともに、作動流体はヒートパイプの機能にとって非常に重要です。 使用する液体は、操作の一部として使用される芯を含む、デバイスの他の要素と適合している必要があります。 容器に望まれる蒸気圧の量と、ウィックを適切に飽和または湿潤させる流体の能力に応じて、使用できるいくつかの異なる流体があります。 ヒートパイプの設計に適切な流体を選択すると、蒸気圧と芯の濡れ性のバランスが許容範囲内になり、熱伝達パイプの効率が向上します。

時には毛細管構造として知られるヒートパイプの芯は、キャンドルの芯とは異なります。 このタイプの芯は、構造に通常使用される耐久性のある金属のいくつかのタイプで、多孔質構造で製造されています。 芯を作成するために、ニッケル、アルミニウム、銅、または鋼がよく使用されます。 近年、ウイックの製造にセラミック材料が使用されていますが、セラミックウイックがヒートパイプの効率に与える影響については意見の相違があります。 製造プロセス中に、芯を作成するために使用される圧力の程度は、コンポーネントの本体に沿って見つかった細孔のサイズを決定することに大きく関係します。

動作中、ヒートパイプは非常に効率的に熱を伝達できます。 芯の機能により圧力が発生し、作動流体が凝縮器を通過して液体が蒸発します。 熱が発生すると、圧力はパイプの構造全体に熱を移動させ、最終的にその熱を目的地に届けるのにも役立ちます。 このタイプのパイプは、空調機器や熱交換器を使用するあらゆる種類の機械など、さまざまな機械や器具で使用されています。 一部のラップトップコンピューターには加熱パイプの小さなバージョンがあり、周囲のコンポーネントから引き込まれた熱を放出し、デバイスの過熱を防ぐことができます。