第一回!ヒートパイプ製作レビュー

まずヒートパイプって何じゃ!ゴルァ!(;`O´)と申しますと、簡単に言えば気化熱と凝縮熱をうまく使った熱輸送装置です。
まず銅製のパイプの中に沸点の低い冷媒が封入されています。

このパイプの一端を発熱部に接触させると、冷媒が沸騰して気化します。
もちろん気化するとき莫大な熱量を吸収します。これにより発熱部分が冷えます。
そして気化した冷媒はパイプの中を通って上方に移動し、そこで冷却されます。
気体は冷却されると凝縮してパイプの表面に付着、ウィックを伝ってまた発熱部分に移動します。
この一連の動作を連続的に繰り返していくというわけです。

まぁ、そんな理論は後回しにして早速作りましょ!

材料調達!

【銅パイプ】
ヒートパイプの本体となるものです。
こいつはヤフオクでゲットしました。
外径:8mm
肉厚:1mm強
あります。肉厚はこんなにいらないと思います。
あらかじめ焼きが入ったもので、曲げ加工しやすいです。

【テレビの同軸ケーブル】
使うのはメッシュの部分だけ。これをウィックにします。

【エアダスター】
主に埃を吹き飛ばすために使うスプレー。
こいつが冷媒になります。

【半田こて】
80Wの大出力のこてをチョイス。
2〜30Wでは作業しにくいです。

【半田】
パイプをふさぐのに結構必要です。
買っておいたほうが無難。

【ペンチ】
刃を落としてパイプの先端をかしめます。

【ビニールホース】
金魚のヤツ買ってみました。(爆)
もう一つ太いのは家にあったのでそれも使用。

【針金】
ホースの固定用に


ほとんど、というか全部ホームセンターで売ってます。



ヒートパイプ自作開始!

まず、銅パイプを必要な長さにカットします。レイは鋸を使いました。切り口のバリはやすりでとります。

そして同軸ケーブルのメッシュのヤツを細長い棒を使って銅パイプの中に通していきます。これがウイックの役目になるため、できるだけパイプの内部表面にくっついていた方が良いです。

もう片方はパイプ先端から2〜3cm奥にウイックが見えるくらいに

次に片方を刃を落としたペンチでかしめ、余分なウイックはニッパーでカットし、半田付け。

もう片方はにはあとで半田付けするため、パイプ内周に予備半田しておく。
そしてパッキン用にビニールホースの切れ端を埋め込む。
形、大きさはパイプにあわせてください。



ビニールホース加工

ビニールホースの径がこのままでは小さいので必要な大きさまで径をラッパ状に広げます。
ロウソクで熱しながらラジオペンチで押し広げているところです。


これはエアダスターに連結します。

今回ヒートパイプの長さが460mmあるので冷媒の量が結構多いです。そのため太めのビニールホースも使い、結局写真のようになりました。

連結部分は針金でしっかり固定します。緑はビニールテープの厚巻きです。



セッティング

塩と氷でギンギンに冷えた氷水を用意します。
よーーーーーーーーく冷やしておいてください!(・∀・*)
冷えてないと後で一瞬地獄を見ます。


理由は後述。

作業しやすいようにセッティング!
台はあったほうがいいですよ・・・
特に缶をしっかり固定しましょうね!(フフフ・・・理由後述)

ペンチ、ニッパー、針金、半田こて、だいたいこんな配置です。

塩氷の中にパイプを突っ込んで冷やしておきます。


あと屋外で作業した方が安全。



冷媒注入(難関

ここからが本番。手早く済ませます。
上の写真の状態でまず、パイプ内部の空気を追い出すためにエアダス付属の赤の細長いノズルを奥までつっこみ勢いよく吹きます。
すぐにノズルを引き抜き、ビニールホースをかぶせ、針金でしっかり固定。漏れないように!

エアダスを上下ひっくり返して吹くと、液体のまま冷媒が出てきます。
ここで必要な量になるまでホースに溜め込みます。
今回水平にして使うのでパイプの1/3〜1/4位の量が目安。
・・・が、はっきり言いましょう。4/5位入れといたほうがいい。
かしめる時最初は慣れてないので結構冷媒がもれます。なんで多めに入れておいたほうが無難。

入れ終わったらパッキンがあるところをかしめます。
このときうまくいかないと、冷媒が漏れます。
ワタクシレイも最初はそうでした。
ホースをとったら、ソッコウで先端をかしめまくりましょう!

あらかじめどこにパッキンがあるか目印をつけておくと作業しやすいです。

漏れ音がなくなったら半田づけ、水の中に突っ込んで、冷媒が漏れてないか確認して完成です。

同じ物を4本作ってみました。



反省会

皆さん、どうですか?
うまくいきました?
いや、だれでも最初は失敗します。ワタクシレイも何度もトライ&エラーでコツをつかんでうまく作れるようななりました。
今回での反省点をいくつか挙げたいと思います。



DANGER!DANGER!
これより先にはグロテスクな表現が含まれているようないないような、心臓の悪い人はみるんじゃねぇー!







それは冷媒の注入作業中のことでした。
突然恐怖の大王が降臨しました。












おぉ・・・・・・、神よ!怒りを沈めたまえ・・・
(* ̄ノ ̄)/Ωチーン (* ̄- ̄)人 i~ 合掌

そりゃびっくりしましたよ。
作業中にホースがみるみる膨れ上がっていくじゃありませんか!ワタクシ レイにはあたかもホースに後光が差しているように見えました(マジで)。(この写真はもちろん合成ですが本当にこんな状態です。ってかもっと膨れ上がりました。)そして・・・






(;´д`)


爆発の瞬間、周りに置いてあった物もちらかり、氷水の缶をベンチバイスで固定する方法をまだあみ出してなかったため高濃度の塩水を周辺にぶちまけてしまいました。(ボラボラボラボラボラボラボラボラボラボラボラボラボラボラボラボラ、ボラーレヴィーア!→本当に飛んで逝きました。DIOのスタンドがあれば・・・ザ・ワールド!時よ止まれ!!)

ワタクシレイは公に遺憾の意を表明し、核の使用も辞さないと(ry


『orz』・・・これ以上この状態に似合う言葉はないでしょう。
原因は冷えていなかったことです。
こうなったのは3本目の製作だったんですが、ほとんど氷が融けてしまっていたのです。
温度上昇した冷媒は徐々に圧力を増していき、厚さ2mmのビニールホースをブチ破ったのです。

必ず冷やしてください!どえらい目にあいます!&床に塩の結晶が出来ます。

そしてもう一つ、パッキンについてです。
このビニールホースはパッキンには向いてません。
力を加えると簡単に潰れてしまい、しかも大変熱に弱いのです。
半田付けするときこのビニールの融けたやつが溢れ出してきて全く半田がのりませんでした。
その間にも当然冷媒は抜けていくのでこれは致命傷です。
第二回ヒートパイプ作りではその辺考慮して作ります。



ヒートパイプの性能

それではお待ちかね!
ヒートパイプがうまく機能するか実験です。
コップの中にお湯を入れてそこにヒートパイプを突っ込む!すると・・・




アツッ!
めっさ熱い!




一瞬でコップから46cm離れたパイプの先まで熱が伝わりました。

こりゃすごい!

この感動は今でも忘れられません。
なんかとっても不思議な感覚でした。
コツさえつかめば自作可能ですので是非皆さんも作ってみてください!



参考にさせていただいたサイト(謝辞)

ぶんぶん様のサイトです。ぶんぶん様には色々アドバイスをいただきました。この場をお借りしてお礼申し上げます。

Lupin様のサイトです。横にあるコンテンツのOverClock実験室にヒートパイプについて書かれています。こちらも参考になります。



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第二回ヒートパイプ作り

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