金網 ウイックの透過率 に及ぼす ウイック厚 さの影響
野 田 英 彦*・ 束 田 淳**
Effect ofヽVick Thickness on Perineability of Screen Wicks
Hidehiko NoDAキ and Atsushi TsuKADA**
Abstract
The permeability of a screen M′ ick is one of the most important factors to predict the heat transfer liHlit of a heat pipe in which a screen wick is insta■ ed The permeability is expressed by the prOduct of the friction factor/and Reynolds number F9,the hydraulic diameter and the porosity Experiェ nental study has been conducted to deine the etfects of the characteristics of screen wicks on the permeability,paying attention to力 P? It iS understood that with decreasing 郡〆ick thickness, the value of力9? inCreases, and ina■ y approaches to a constant value̲ An empirical equation to correlate力 P?and the wick thickness is proposed The permeability of screen郡 五cks predicted by the proposed equation shoヽ ',s good agreement覇ァith the experirnental result
F9ypοrtJs: Heat pipe,Screen、、'ick,Permeability,Porous Ⅳ【edia
1.緒 言
ヒー トパイプは,ウイ ックと呼ばれ る多孔質 物質 をコンテナに内張 りし
,減
圧 したのち,作
動流体 を密封 した物で
,作
動流体 の潜熱 を利用 して,受
熱部 (蒸発部)から放熱部 (凝縮部)ヘ 熱 を輸送す るので,小
さな温度差で多量 の熱 を 輸送で きる高性能伝熱素子である。 しか し,ウイ ックの毛綱管圧力 を駆動力 として
,作
動流体 が コンテナ内部 を環流するため,熱
輸送量 を増 大 させ ると,作
動流体 の流動損失が増大 し,ウイ ックの毛細管圧力の最大値 に達 し
,作
動流体 が環流で きな くなる熱輸送限界が存在す る。環流す る作動流体 の圧力損失 は
,蒸
発部で蒸 発 した蒸気が凝縮部へ流動す る際の蒸気流 によ平成10年10月 16日
*機械工学科・ 助教授
**九州大学大学院工学研究科 (現 (株)東洋紡)
る圧力損失 と
,凝
縮部で凝縮 した液がウイ ック 内を凝縮部か ら蒸発部へ還流する際の液流 によ る圧力損失の和で与 えられる。蒸気流中の圧力 損失 に関す る研 究 は多数1 3)行われてい るが,通常の ヒー トパイプでは,ウイ ック中の液流 に よる圧力損失が支配的であることが多い。
ウイ ック中における作動液の流動 は
,グ
ルシ 流れ と仮定で きるので,ウ イ ックの透過率(per̲meability)を 求めることにより
,液
流 による圧 力損失 を予測す ることがで きる。金網 を重ねた金網 ウイ ックは,安価であ り,容 易 に大 きい毛細管圧力 を得 る ことがで きるの で, ヒー トパイプのウイ ックに用いることが多 い。金網 ウイ ックの透過率 に関 しては多数の研 究
40が
なされているが,それ らの多 くは個々の ウイ ックに対 す る実験 データ を示 す に とど まっている。
Marcusの は,ウイ ックの有孔率(porOsity)を
―‑ 45 ‑―
