JP2001165583A - Temperature control device by heat pipe - Google Patents
Temperature control device by heat pipeInfo
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- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F2013/005—Thermal joints
- F28F2013/008—Variable conductance materials; Thermal switches
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートパイプによ
る温度制御装置に関し、特にエンジン等の排熱を利用し
たヒートパイプによる温度制御装置に関する。ここでエ
ンジン等とは、内燃機関のみならず、エンジン発電機、
噴霧式燃焼機器等を含むものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature control device using a heat pipe, and more particularly to a temperature control device using a heat pipe utilizing exhaust heat of an engine or the like. Here, the term engine etc. means not only an internal combustion engine,
It includes spray-type combustion equipment and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ヒートパイプにおいて、作動液を
加熱する加熱部と熱を回収するための熱回収部との伝熱
量を制御するためには、加熱部と熱回収部との加熱ある
いは放熱の条件を変化させることにより制御していた。2. Description of the Related Art Conventionally, in a heat pipe, in order to control the amount of heat transfer between a heating section for heating a working fluid and a heat recovery section for recovering heat, heating or radiating heat between the heating section and the heat recovery section. Was controlled by changing the conditions.
【０００３】しかしながら、加熱部と熱回収部との加熱
あるいは放熱の条件を変化させるだけでは、発熱量を制
御できない排気ガス等の排熱の回収には利用できない。However, simply changing the conditions for heating or radiating heat between the heating unit and the heat recovery unit cannot be used for recovering exhaust heat such as exhaust gas whose heating value cannot be controlled.
【０００４】また、ＥＦＩ方式のエンジンでは、燃料を
ミスト状態からベ−パ直前の状態にし、吸気マニホール
ド内にインジェクションすることで燃焼効率の向上が可
能なことは知られている。It is known that in an EFI type engine, combustion efficiency can be improved by changing the fuel from a mist state to a state immediately before vapor and injecting the fuel into an intake manifold.
【０００５】ところで、吸気マニホールド内にインジェ
クションする燃料をミスト状態からベーパ直前の状態に
するためには、特別な熱源を必要とし、かつミスト状態
の燃料供給量の変動に拘わらず、常に燃料をほぼ一定温
度、すなはち燃料をベーパ直前まで加熱する温度（例え
ば１７０°Ｃ〜１９０°Ｃ）にするのに複雑な電子制御
装置を必要とするため、コスト高となり、そのため殆ど
実用化されていないという課題がある。However, in order to change the fuel injected into the intake manifold from the mist state to a state immediately before the vapor, a special heat source is required, and the fuel is almost always irrespective of the fluctuation of the fuel supply amount in the mist state. A complicated electronic control unit is required to maintain a constant temperature, that is, a temperature (for example, 170 ° C. to 190 ° C.) at which the fuel is heated to just before the vapor, so that the cost is high, and therefore, it is hardly practically used. There is a problem that.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決しようとするもので、物質を加熱する加熱部とし
てのヒートダムと、排熱を回収するための排熱回収部と
を備え、前記ヒートダムと排熱回収部との間にヒートパ
イプが介設され、該ヒートパイプに作動液が所定温度で
すべて蒸気する量だけ封入されているものにおいて、熱
源として排熱を利用するとともに、同排熱をヒートパイ
プにより加熱部に移動させ、かつ、この排熱の移動量を
簡単な制御システムにより制御する構成とすることによ
り、低コストでありながら、燃料供給量の変動に拘わら
ず常に燃料をほぼ一定温度にすることができるようにし
た温度制御装置を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and comprises a heat dam as a heating unit for heating a substance, and an exhaust heat recovery unit for recovering exhaust heat. A heat pipe is interposed between the heat dam and the exhaust heat recovery unit, and the heat pipe is filled with the amount of the working fluid vaporized at a predetermined temperature. Exhaust heat is transferred to the heating unit by a heat pipe and the amount of transfer of the exhaust heat is controlled by a simple control system. Is to provide a temperature control device that can be set to a substantially constant temperature.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、蒸気課題を解
決するために、物質を加熱する加熱部としてのヒートダ
ムと、排熱を回収するための排熱回収部とを備え、前記
ヒートダムと排熱回収部との間にヒートパイプが介設さ
れ、該ヒートパイプに作動液が所定温度ですべて蒸気す
る量だけ封入されていることにより温度制御装置が構成
されているものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the steam problem, the present invention comprises a heat dam as a heating unit for heating a substance and an exhaust heat recovery unit for recovering exhaust heat. A heat pipe is interposed between the heat recovery unit and the heat pipe, and the heat pipe is filled with an amount of the working fluid vaporized at a predetermined temperature, thereby constituting a temperature control device.
【０００８】また、本発明は、上記ヒートパイプを２つ
のヒートパイプに分割するとともに分割された各ヒート
パイプの各分割面を僅かの隙間を隔てて互いに対向して
配置し、一方の上記ヒートパイプに上記排熱回収部を接
続して受熱部を形成し、他方の上記ヒートパイプに前記
ヒートダムを接続して放熱部を形成し、前記隙間を接離
可能に接続する伝熱板を設け、前記ヒートダムの温度に
応じて前記隙間を接離するように上記伝熱板を駆動する
ベローズを設けて課題解決の手段としている。The present invention is also directed to a heat pipe, wherein the heat pipe is divided into two heat pipes, and the divided surfaces of the divided heat pipes are arranged to face each other with a slight gap therebetween. Forming a heat receiving section by connecting the exhaust heat recovery section to the other heat pipe, forming a heat radiating section by connecting the heat dam to the other heat pipe, and providing a heat transfer plate for connecting and disconnecting the gap, Bellows for driving the heat transfer plate so as to contact and separate the gap according to the temperature of the heat dam are provided as means for solving the problem.
【０００９】さらに、本発明は、前記ヒートパイプに、
該ヒートパイプ内の作動液の流動を阻止する止め弁を取
り付けるとともに、該止め弁を上記ヒートダムの温度に
応じて開閉駆動するベローズを設けて課題解決の手段と
している。Further, the present invention provides the heat pipe,
A stop valve for preventing the flow of the hydraulic fluid in the heat pipe is attached, and a bellows for driving the stop valve to open and close according to the temperature of the heat dam is provided to solve the problem.
【００１０】さらにまた、前記ヒートパイプの他端部
を、前記ヒートダムと僅かの隙間を隔てて互いに対向す
るように配置し、前記間に掛け渡されて前記ヒートダム
とヒートパイプとを接離可能に接続する伝熱板を設け、
前記ヒートダムの温度に応じて前記伝熱板を前記ヒート
ダムとヒートパイプとに対して接離駆動するためのベロ
ーズを設けて課題解決の手段としている。Further, the other end of the heat pipe is disposed so as to be opposed to the heat dam with a slight gap therebetween, and the heat pipe is bridged between the heat dam so that the heat dam and the heat pipe can be connected and separated. Provide a heat transfer plate to connect,
Bellows for driving the heat transfer plate toward and away from the heat dam and the heat pipe in accordance with the temperature of the heat dam are provided as means for solving the problem.
【００１１】本発明では、特に、吸気マニホールド内に
インジェクションする燃料をミスト状態からベーパ直前
の状態にするための熱源としてエンジンの排熱を利用す
るとともに、同排熱をヒートパイプによりヒートダム部
に移動させ、かつ、この排熱移動量を簡単な制御システ
ムにより制御する構成とすることにより、燃料温度制御
装置の低コスト化を図ることが可能となる。In the present invention, in particular, the exhaust heat of the engine is used as a heat source for changing the fuel injected into the intake manifold from the mist state to a state immediately before the vapor, and the exhaust heat is moved to the heat dam section by a heat pipe. In addition, by adopting a configuration in which the amount of exhaust heat transfer is controlled by a simple control system, the cost of the fuel temperature control device can be reduced.
【００１２】また、伝熱板とベローズとの作動により、
あるいはベローズおよび止め弁との作動により、ヒート
ダムに対する積極的な加熱自動温度制御が可能となり、
その結果、簡単な構成でヒートダム１の温度を常に一定
にすることができる。特に、ベローズ７および止め弁８
をヒートパイプの内部に設けた装置では、ベローズ７お
よび止め弁８が外部に露出せず、外観をすっきりしたも
のにすることができる。Further, by the operation of the heat transfer plate and the bellows,
Alternatively, the operation of the bellows and the stop valve enables active automatic temperature control of heating for the heat dam,
As a result, the temperature of the heat dam 1 can be always kept constant with a simple configuration. In particular, bellows 7 and stop valve 8
In the device provided inside the heat pipe, the bellows 7 and the stop valve 8 are not exposed to the outside, so that the appearance can be reduced.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１は第１実施形態としてのエンジンの燃
料温度制御装置の一部断面図、図２は第２実施形態とし
てのエンジンの燃料温度制御装置の一部断面図、図３は
第３実施形態としてのエンジンの燃料温度制御装置の一
部断面図、図４は第４実施形態としてのエンジンの燃料
温度制御装置の一部断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an engine fuel temperature control device according to a first embodiment, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an engine fuel temperature control device as a second embodiment, and FIG. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of an engine fuel temperature control device as an embodiment, and FIG. 4 is a partial cross-sectional view of an engine fuel temperature control device as a fourth embodiment.
【００１５】図１により、第１実施形態について説明す
る。図１において、符号１はヒートダムを示しており、
このヒートダム１は金属製の中空構造体からなり、この
中空構造体に燃料供給管１１を介して（常温）の燃料が
供給されて、後述のとおり加熱され、燃料噴射管１２か
ら噴射ポンプ（図示せず）を経てエンジンの吸気マニホ
ールド（図示せず）内に噴射されるようになっている。A first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a heat dam,
The heat dam 1 is made of a metal hollow structure. Fuel (at room temperature) is supplied to the hollow structure via a fuel supply pipe 11 and heated as described later. (Not shown), and is injected into an intake manifold (not shown) of the engine.
【００１６】また、符号２は排熱回収部を示していて、
この排熱回収部２は、エンジン（図示せず）の高温部
（例えば、排気マニホールド、マフラ−など）で形成さ
れている。Reference numeral 2 denotes an exhaust heat recovery unit.
The exhaust heat recovery section 2 is formed by a high temperature section (for example, an exhaust manifold, a muffler, etc.) of an engine (not shown).
【００１７】高温側の排熱回収部２と低温側のヒートダ
ム１との間に、ヒートパイプ３が介設されている。ヒー
トパイプ３は、熱伝導率の良好な金属（例えば銅、ある
いは銅系の合金）製のコンテナ（パイプ）３１と、コン
テナ３１の内部に取り付けられたウイック（または毛細
構造体）３２と、コンテナ３１内に封入された作動液３
３とで構成されており、コンテナ３１の一端部（図１に
おける右端部）は排熱回収部２に接続されて受熱部２０
を形成し、他端部（図１における左端部）はヒートダム
１接続されて放熱部３０を形成している。排熱部の温度
が高く（最高１０００〜１１００℃）、コンテナ材料の
融点に近い場合は、コンテナを排熱部より距離を設けて
設置する必要がある。A heat pipe 3 is interposed between the high-temperature side exhaust heat recovery section 2 and the low-temperature side heat dam 1. The heat pipe 3 includes a container (pipe) 31 made of a metal having good thermal conductivity (eg, copper or a copper-based alloy), a wick (or a capillary structure) 32 attached inside the container 31, and a container Hydraulic fluid 3 enclosed in 31
One end (right end in FIG. 1) of the container 31 is connected to the exhaust heat recovery unit 2 and is connected to the heat receiving unit 20.
The other end (the left end in FIG. 1) is connected to the heat dam 1 to form a heat radiating portion 30. When the temperature of the heat discharging section is high (maximum 1000 to 1100 ° C.) and is close to the melting point of the container material, it is necessary to install the container at a distance from the heat discharging section.
【００１８】なお、この実施形態では作動液として水が
用いられており、コンテナ３１を真空に引いてから密封
される。作動液としての水は、１９０°Ｃ（この温度
は、燃料をベーパ−直前まで加熱する温度で作動液が完
全ガス化する温度に相当する）にて完全ガス化する量が
封入されている。ヒートパイプ３の露出部には、断熱材
が取り付けられていて、断熱構造となっている。In this embodiment, water is used as the working fluid, and the container 31 is sealed after the container 31 is evacuated. The amount of water which is completely gasified at 190 ° C. (this temperature corresponds to a temperature at which fuel is completely gasified at a temperature at which fuel is heated up to just before vapor) is enclosed as water as working fluid. A heat insulating material is attached to an exposed portion of the heat pipe 3 to have a heat insulating structure.
【００１９】上記の構成のこの第１実施形態のもので
は、ヒートパイプ３は、その作動液（水）３３が、受熱
部２０において加熱されてガス化し、放熱部３０で熱を
放出して凝縮する作動を行う。ヒートパイプ３のこのよ
うな作動により、排熱回収部２の熱をヒートダム１に移
動させることができる。その結果、エンジンの排熱でミ
スト状態からベーパ直前の状態にし、吸気マニホールド
内にインジェクションすることができる。つまり、エン
ジンの排熱により、燃料をミスト状態からベーパ直前の
状態にし、吸気マニホールド内にインジェクションする
ための熱源として利用することができ、別個に加熱源を
設ける必要がなくなり、その分コストを低くすることが
可能となる。In the first embodiment having the above-described configuration, the heat pipe 3 is configured such that the working fluid (water) 33 is heated and gasified in the heat receiving section 20, and heat is released in the heat radiating section 30 to condense. To perform the following operations. By such an operation of the heat pipe 3, the heat of the exhaust heat recovery unit 2 can be transferred to the heat dam 1. As a result, it is possible to change the state from the mist state to the state immediately before the vapor by the exhaust heat of the engine, and to inject into the intake manifold. In other words, due to the exhaust heat of the engine, the fuel can be changed from the mist state to a state immediately before the vapor, and can be used as a heat source for injection into the intake manifold, eliminating the need for a separate heating source, thereby reducing costs. It is possible to do.
【００２０】作動液３３は、温度が１９０°Ｃ以上では
完全ガスとなり、ヒートパイプ３は動作をやめる。この
時、排熱回収部２からヒートダム１へはコンテナ３１と
作動液がガス化したガスの伝熱のみとなる。この伝熱状
態では、ヒートダム１の温度は上昇しないので、ヒート
ダム１は１９０°Ｃに保持されることとなり、このよう
にして、エンジンの燃料温度制御が行われる。When the temperature of the working fluid 33 is 190 ° C. or higher, the working fluid 33 becomes a complete gas, and the heat pipe 3 stops operating. At this time, only heat is transferred from the exhaust heat recovery unit 2 to the heat dam 1 by the container 31 and the gas obtained by gasifying the working fluid. In this heat transfer state, since the temperature of the heat dam 1 does not rise, the heat dam 1 is maintained at 190 ° C., and the fuel temperature of the engine is controlled in this manner.
【００２１】このようにして、この第１実施形態の装置
では、装置の低コスト化をはかりながら、吸気マニホー
ルド内にインジェクションされたミスト状態の燃料を、
常にほぼ一定温度、すなわち同燃料がベーパ−直前まで
加熱された温度（例えば１７０°Ｃ〜１９０°Ｃ）に加
熱、保持することができる。As described above, in the device of the first embodiment, the fuel in the mist state injected into the intake manifold is removed while reducing the cost of the device.
The fuel can always be heated and maintained at a substantially constant temperature, that is, a temperature (for example, 170 ° C. to 190 ° C.) at which the fuel was heated to just before the vapor.
【００２２】図２に示した第２実施形態の装置では、ヒ
ートパイプが、第１ヒートパイプ３Ａと第２ヒートパイ
プ３Ｂとに２分割され、かつ各ヒートパイプ３Ａ、３Ｂ
の分割面は僅かの隙間Ｓをあけて互いに対向して配置さ
れている。なほ、いずれものヒートパイプ３Ａ，３Ｂも
上記第１実施形態のヒートパイプ３と同一の構造となっ
ている。In the apparatus of the second embodiment shown in FIG. 2, the heat pipe is divided into a first heat pipe 3A and a second heat pipe 3B, and each heat pipe 3A, 3B
Are arranged facing each other with a slight gap S therebetween. Incidentally, each of the heat pipes 3A and 3B has the same structure as the heat pipe 3 of the first embodiment.
【００２３】さらに、第１ヒートパイプ３Ａの一端部
（図２における右端部）は、排熱回収部２に接続されて
受熱部２０を形成し、また、第２ヒートパイプ３Ｂの他
端部（図２における左端部）は、ヒートダム１に溶接さ
れて放熱部３０を形成している。Further, one end (right end in FIG. 2) of the first heat pipe 3A is connected to the exhaust heat recovery unit 2 to form a heat receiving unit 20, and the other end of the second heat pipe 3B ( 2 is welded to the heat dam 1 to form a heat radiating portion 30.
【００２４】隙間Ｓに掛け渡されて、第１ヒートパイプ
３Ａと第２ヒートパイプ３Ｂとを接離可能に接続する伝
熱板４が設けられている。この伝熱板４を第１ヒートパ
イプ３Ａと第２ヒートパイプ３Ｂとに対して接離駆動す
るためのベローズ５が設けられている。A heat transfer plate 4 is provided to bridge the gap S and connect the first heat pipe 3A and the second heat pipe 3B so as to be able to come and go. A bellows 5 is provided for driving the heat transfer plate 4 toward and away from the first heat pipe 3A and the second heat pipe 3B.
【００２５】ベローズ５は、ヒートダム１に取り付けら
れた感温部６の温度が低下すると、第１ヒートパイプ３
Ａと第２ヒートパイプ３Ｂとに接触する位置に伝熱板４
を移動させ、温度が上昇するとこの接触を絶つ位置に伝
熱板４を移動させる作用を行うものであり、そのため
に、ベローズ５には温度膨張係数の大きな液体が封入さ
れている。符号４ａはベローズ５と伝熱板４とを連結す
る連結棒を、符号５ａは感温部６とベローズ５とを連絡
する連通管を示している。When the temperature of the temperature sensing portion 6 attached to the heat dam 1 decreases, the bellows 5
A heat transfer plate 4 is located at a position where it comes into contact with the second heat pipe 3B.
When the temperature rises, the heat transfer plate 4 is moved to a position where the contact is cut off. For this purpose, the bellows 5 is filled with a liquid having a large thermal expansion coefficient. Reference numeral 4a denotes a connecting rod connecting the bellows 5 and the heat transfer plate 4, and reference numeral 5a denotes a communication pipe connecting the temperature sensing part 6 and the bellows 5.
【００２６】上記の構成のこの第２実施形態のもので
は、第１ヒートパイプ３Ａは、その作動液（水）３３
が、受熱部２０において加熱されてガス化し、両ヒート
パイプ３Ａ，３Ｂが伝熱板４を介して接続状態にある時
には、第２ヒートパイプ３Ｂの放熱部３０で熱を放出し
ヒートダム１を加熱して凝縮する作動を行う。In the second embodiment having the above-described structure, the first heat pipe 3A is provided with the working fluid (water) 33.
However, when the heat pipes 3A and 3B are connected via the heat transfer plate 4, the heat is released by the heat radiating section 30 of the second heat pipe 3B to heat the heat dam 1. To condense.
【００２７】両ヒートパイプ３Ａ，３Ｂのこのような作
動により、排熱回収部２の熱をヒートダム１に移動さ
せ、その熱により、燃料をミスト状態からベーパ直前の
状態にし、吸気マニホールド内にインジェクションする
ことができる。つまり、エンジンの排熱を、燃料をミス
ト状態からベーパ直前の状態にし、吸気マニホールド内
にインジェクションするための熱源として利用すること
ができ、別個に加熱源を設ける必要がなけなり、その分
コストを低くする事が可能となる。この点は上記第１実
施形態のものと同様である。By the operation of the two heat pipes 3A and 3B, the heat of the exhaust heat recovery unit 2 is moved to the heat dam 1, and the heat changes the fuel from the mist state to the state immediately before the vapor, and the fuel is injected into the intake manifold. can do. In other words, the exhaust heat of the engine can be used as a heat source for injecting fuel into the intake manifold from the mist state to the state immediately before the vapor from the mist state.There is no need to provide a separate heating source, and the cost is reduced accordingly. It is possible to lower it. This is the same as in the first embodiment.
【００２８】このほか、この第２実施形態のものは、伝
熱板４とベローズ５との作動によりヒートダム１の自動
温度制御が可能である。つまり、ヒートダム１の温度が
設定温度（例えば１９０°Ｃ）になると、その温度が感
温部６に伝わり、ベローズ５が膨出し、伝熱板４が両ヒ
ートパイプ３Ａ，３Ｂから離れ、受熱部２０から放熱部
３０への熱移動が遮断されてヒートダム１の加熱が中断
する。その後、ヒートダム１の温度が低下すると、ベロ
ーズ５が収縮して両ヒートパイプ３Ａ，３Ｂは伝熱板４
を介して接続状態となり、再びヒートダム１の加熱が行
なわれる。このようにして、この第２実施形態のもので
は、伝熱板４とベローズ５との作動により、ヒートダム
１に対する積極的な加熱自動温度制御が可能となる。そ
の結果、ヒートダム１の温度を常に一定にすることがで
きる。In the second embodiment, the temperature of the heat dam 1 can be automatically controlled by the operation of the heat transfer plate 4 and the bellows 5. That is, when the temperature of the heat dam 1 reaches a set temperature (for example, 190 ° C.), the temperature is transmitted to the temperature sensing part 6, the bellows 5 swells, the heat transfer plate 4 separates from the heat pipes 3A and 3B, and the heat receiving part Heat transfer from the heat damper 20 to the heat radiating part 30 is interrupted, and the heating of the heat dam 1 is interrupted. Thereafter, when the temperature of the heat dam 1 decreases, the bellows 5 contracts, and the heat pipes 3A and 3B
And the heat dam 1 is heated again. Thus, in the second embodiment, the automatic operation of heating the heat dam 1 can be actively controlled by the operation of the heat transfer plate 4 and the bellows 5. As a result, the temperature of the heat dam 1 can always be kept constant.
【００２９】つぎに、図３により第３実施形態について
説明する。この第３実施形態の装置は、上記の第１実施
形態の装置の改良であって、ヒートパイプ３内の放熱部
３０にベローズ７で作動する止め弁８が設けられてい
る。Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. The device according to the third embodiment is an improvement of the device according to the first embodiment, and a stop valve 8 operated by a bellows 7 is provided in a heat radiating portion 30 in a heat pipe 3.
【００３０】ベローズ５はヒートパイプ１（の内部）に
固定されるとともに、その中に温度膨張係数の大きな液
体が封入されている。一方、止め弁８は弁本体８ｂと弁
座８ａとからなり、弁本体８ｂはベローズ７に連結棒７
ａで連結されている。The bellows 5 is fixed to (inside) the heat pipe 1 and a liquid having a large thermal expansion coefficient is sealed therein. On the other hand, the stop valve 8 includes a valve body 8b and a valve seat 8a.
a.
【００３１】上記の構成のこの第３実施形態のもので
は、ヒートパイプ３は、その作動液（水）３３が、受熱
部２０において加熱されてガス化し、放熱部３０で熱を
放出して凝縮する作動を行う。In the heat pipe 3 of the third embodiment having the above-described structure, the working fluid (water) 33 is heated and gasified in the heat receiving section 20, and heat is released in the heat radiating section 30 to condense. To perform the following operations.
【００３２】ヒートパイプ３のこのような作動により、
排熱回収部２の熱をヒートダム１に移動させ、その熱に
より、燃料をミスト状態からベーパ直前の状態にし、吸
気マニホールド内にインジェクションすることができ
る。さらに、ベローズ７と止め弁８の作動により、ヒー
トダム１に対する積極的な加熱自動温度制御が可能とな
る。With such an operation of the heat pipe 3,
The heat of the exhaust heat recovery unit 2 is transferred to the heat dam 1, and the heat makes it possible to change the fuel from a mist state to a state immediately before vapor and to inject the fuel into the intake manifold. Further, by operating the bellows 7 and the stop valve 8, active automatic temperature control of heating the heat dam 1 becomes possible.
【００３３】すなはち、放熱部３０の温度が設定温度に
達すると、止め弁８がベローズ７の作動により閉鎖さ
れ、ヒートパイプ１の作動は中断する。放熱部３０の温
度が低下すると、止め弁８がベローズ７の作動により開
放され、ヒートパイプ１の作動が再開してヒートダム１
は再び加熱される。このようにして、ヒートダム１の温
度を常に一定にすることができる。That is, when the temperature of the radiator 30 reaches the set temperature, the stop valve 8 is closed by the operation of the bellows 7, and the operation of the heat pipe 1 is interrupted. When the temperature of the heat radiating portion 30 decreases, the stop valve 8 is opened by the operation of the bellows 7, the operation of the heat pipe 1 restarts, and the heat dam 1
Is heated again. In this way, the temperature of the heat dam 1 can always be kept constant.
【００３４】この第３実施形態の装置は、第１実施形態
の装置に比べて、自動温度制御が積極的に行われる点で
優れている。また、第２実施形態の装置にくらべてベロ
ーズ７および止め弁８が外部に露出せず、外観がすっき
りしている点で優れている。The device of the third embodiment is superior to the device of the first embodiment in that automatic temperature control is actively performed. Further, the bellows 7 and the stop valve 8 are not exposed to the outside as compared with the apparatus of the second embodiment, and are excellent in that the appearance is clear.
【００３５】さらに、図４により、第４実施形態につい
て説明する。この第４実施形態の装置では、ヒートパイ
プ３の他端部３ａ（受熱部２０の反対端部）が、ヒート
ダム１と僅かの隙間Ｓをあけて互いに対向するように配
置されている。Further, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the apparatus according to the fourth embodiment, the other end 3a of the heat pipe 3 (the end opposite to the heat receiving section 20) is arranged to face the heat dam 1 with a slight gap S therebetween.
【００３６】さらに、隙間Ｓに掛け渡されて、ヒートダ
ム１とヒートパイプ３とを接離可能に接続する伝熱板９
が設けられている。この伝熱板９をヒートダム１とヒー
トパイプ３とに対して接離駆動するためのベローズ１０
が設けられている。Further, the heat transfer plate 9 is stretched over the gap S to connect the heat dam 1 and the heat pipe 3 so as to be able to contact and separate from each other.
Is provided. Bellows 10 for driving this heat transfer plate 9 toward and away from heat dam 1 and heat pipe 3
Is provided.
【００３７】ベローズ１０は、ヒートダム１に取り付け
られた感温部６の温度が低下するとヒートダム１とヒー
トパイプ３との両方に接触する位置に伝熱板９を移動さ
せ、温度が上昇するとこの接触を絶つ位置に伝熱板９を
移動させる作用を行うものであり、そのために、ベロー
ズ１０には温度膨張係数の大きな液体が封入されてい
る。符号９ａはベローズ１０と伝熱板９とを連結する連
結棒を、符号１０ａは感温部６とベローズ１０とを連絡
する連通管を示している。The bellows 10 moves the heat transfer plate 9 to a position where it contacts both the heat dam 1 and the heat pipe 3 when the temperature of the temperature sensing portion 6 attached to the heat dam 1 decreases. Therefore, the bellows 10 is filled with a liquid having a large coefficient of thermal expansion. Reference numeral 9a denotes a connecting rod connecting the bellows 10 and the heat transfer plate 9, and reference numeral 10a denotes a communication pipe connecting the temperature sensing part 6 and the bellows 10.
【００３８】上記の構成のこの第４実施形態のもので
は、ヒートパイプ３は、その作動液（水）３３が、受熱
部２０において加熱されてガス化し、ヒートパイプ３の
他端部３ａが伝熱板９を介してヒートダム１と接続状態
にある時には、該他端部３ａが放熱部となって熱をヒー
トダム１に伝えて凝縮する作動が行なわれる。In the fourth embodiment having the above-described structure, the working fluid (water) 33 of the heat pipe 3 is heated and gasified in the heat receiving section 20, and the other end 3a of the heat pipe 3 is transferred to the heat pipe 3. When connected to the heat dam 1 via the heat plate 9, the other end 3a acts as a heat radiating portion to conduct heat to the heat dam 1 to condense.
【００３９】ヒートパイプ３のこのような作動により、
排熱回収部２の熱をヒートダム１に移動させ、その熱に
より、燃料をミスト状態からベーパ直前の状態にし、吸
気マニホールド内にインジェクションすることができ
る。つまり、エンジンの排熱により、燃料をミスト状態
からベーパ直前の状態にし、吸気マニホールド内にイン
ジェクションするための熱源として利用することがで
き、別個に加熱源を設ける必要がなくなり、その分コス
トを低くする事が可能となる。この点は上記第１実施形
態のものと同様である。With such operation of the heat pipe 3,
The heat of the exhaust heat recovery unit 2 is transferred to the heat dam 1, and the heat makes it possible to change the fuel from a mist state to a state immediately before vapor and to inject the fuel into the intake manifold. In other words, due to the exhaust heat of the engine, the fuel can be changed from the mist state to a state immediately before the vapor, and can be used as a heat source for injection into the intake manifold, eliminating the need for a separate heating source, thereby reducing costs. It is possible to do. This is the same as in the first embodiment.
【００４０】このほか、この第４実施形態のものは、伝
熱板９とベローズ１０との作動により、ヒートダム１の
自動温度制御が可能である。つまり、ヒートダム１の温
度が設定温度（例えば１９０°Ｃ）になると、その温度
が感温部６に伝わり、ベローズ１０が膨出し、伝熱板９
がヒートパイプ３およびヒートダム１から離れ、受熱部
２０からヒートダム１への熱移動が遮断されて、ヒート
ダム１の加熱が中断する。その後、ヒートダム１の温度
が低下すると、ベローズ１０が収縮して伝熱板９がヒー
トパイプ３とヒートダム１とを接続する状態となり、再
びヒートダム１の加熱が行なわれる。In the fourth embodiment, the temperature of the heat dam 1 can be automatically controlled by the operation of the heat transfer plate 9 and the bellows 10. That is, when the temperature of the heat dam 1 reaches a set temperature (for example, 190 ° C.), the temperature is transmitted to the temperature sensing part 6, the bellows 10 swells, and the heat transfer plate 9
Is separated from the heat pipe 3 and the heat dam 1, the heat transfer from the heat receiving section 20 to the heat dam 1 is interrupted, and the heating of the heat dam 1 is interrupted. Thereafter, when the temperature of the heat dam 1 decreases, the bellows 10 contracts and the heat transfer plate 9 connects the heat pipe 3 and the heat dam 1, and the heat dam 1 is heated again.
【００４１】このようにして、この第４実施形態のもの
では、伝熱板９とベローズ１０との作動により、ヒート
ダム１に対する積極的な加熱自動温度制御が可能とな
る。その結果、ヒートダム１の温度を常に一定にするこ
とができる。As described above, in the fourth embodiment, the automatic operation of heating the heat dam 1 can be automatically controlled by the operation of the heat transfer plate 9 and the bellows 10. As a result, the temperature of the heat dam 1 can always be kept constant.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、以下の
ような効果が得られる。 （１）燃料をミスト状態からベーパ直前の状態にし、吸
気マニホールド内にインジェクションするための熱源と
してエンジンの排熱を利用するとともに、同排熱をヒー
トパイプによりヒートダム部に移動させ、かつ、この排
熱の移動量を簡単な制御システムにより制御する構成と
することにより、燃料温度制御装置の低コスト化を図る
ことが可能となる。 （２）伝熱板４とベローズ５との作動により、ヒートダ
ム１に対する積極的な加熱自動温度制御が可能となり、
その結果、簡単な構成でヒートダム１の温度を常に一定
にすることができる。 （３）ベローズ７および止め弁８をヒートパイプの内部
に設けたため、ベローズ７および止め弁８が外部に露出
せず、外観をすっきりしたものにすることができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) The fuel is changed from the mist state to a state immediately before the vapor, the exhaust heat of the engine is used as a heat source for injection into the intake manifold, and the exhaust heat is moved to a heat dam section by a heat pipe, and the exhaust heat is removed. By adopting a configuration in which the amount of heat transfer is controlled by a simple control system, it is possible to reduce the cost of the fuel temperature control device. (2) By the operation of the heat transfer plate 4 and the bellows 5, active automatic temperature control of the heating of the heat dam 1 becomes possible.
As a result, the temperature of the heat dam 1 can be always kept constant with a simple configuration. (3) Since the bellows 7 and the stop valve 8 are provided inside the heat pipe, the bellows 7 and the stop valve 8 are not exposed to the outside, so that the appearance can be reduced.
【図１】本発明の第１実施形態としてのエンジンの燃料
温度制御装置の一部断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a fuel temperature control device for an engine according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施形態としてのエンジンの燃料
温度制御装置の一部断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an engine fuel temperature control device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施形態としてのエンジンの燃料
温度制御装置の一部断面図である。FIG. 3 is a partial sectional view of an engine fuel temperature control device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施形態としてのエンジンの燃料
温度制御装置の一部断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a fuel temperature control device for an engine according to a fourth embodiment of the present invention.
１ ヒートダム ２ 排熱回収部 ３ ヒートパイプ ３Ａ 第１ヒートパイプ ３Ｂ 第２ヒートパイプ ４ 伝熱板 ５，７，１０ ベローズ ６ 感温部 ８ 止め弁 ９ 伝熱板 １１ 燃料供給管 １２ 燃料噴射管 ２０ 受熱部 ３０ 放熱部 ３１ コンテナ ３２ ウイック ３３ 作動液（水） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat dam 2 Exhaust heat recovery part 3 Heat pipe 3A 1st heat pipe 3B 2nd heat pipe 4 Heat transfer plate 5, 7, 10 Bellows 6 Temperature sensing part 8 Stop valve 9 Heat transfer plate 11 Fuel supply pipe 12 Fuel injection pipe 20 Heat receiving part 30 Heat radiating part 31 Container 32 Wick 33 Hydraulic fluid (water)
Claims (4)
ムと、排熱を回収するための排熱回収部とを備え、前記
ヒートダムと排熱回収部との間にヒートパイプが介設さ
れ、該ヒートパイプに作動液が所定温度ですべて蒸気す
る量だけ封入されていることを特徴とするヒートパイプ
による温度制御装置。1. A heat dam as a heating unit for heating a substance, and an exhaust heat recovery unit for recovering exhaust heat, wherein a heat pipe is interposed between the heat dam and the exhaust heat recovery unit. A temperature control device based on a heat pipe, characterized in that the heat pipe is filled with the working fluid in such an amount as to vaporize at a predetermined temperature.
に分割されるとともに、分割された各ヒートパイプの各
分割面が僅かの隙間を隔てて互いに対向して配置され、
一方の前記ヒートパイプに前記排熱回収部が接続されて
受熱部が形成され、他方の前記ヒートパイプに前記ヒー
トダムが接続されて放熱部が形成され、前記隙間を接離
可能に接続する伝熱板が設けられ、該伝熱板を前記ヒー
トダムの温度に応じてれ上記隙間を接離駆動するベロー
ズが設けられている請求項１に記載のヒートパイプによ
る温度制御装置。2. The heat pipe is divided into two heat pipes, and respective divided surfaces of the divided heat pipes are arranged to face each other with a slight gap therebetween,
The heat transfer section is connected to the one heat pipe to form a heat receiving section, and the heat pipe is connected to the heat dam to form a heat radiating section, and the heat transfer section connects and disconnects the gap. The temperature control device according to claim 1, wherein a plate is provided, and a bellows is provided to drive the heat transfer plate toward and away from the gap according to the temperature of the heat dam.
前記作動液の流動を阻止する止め弁が取り付けられ、該
止め弁を前記ヒートダムの温度に応じて開閉駆動するベ
ローズが設けられている請求項１に記載のヒートパイプ
による温度制御装置。3. The heat pipe is provided with a stop valve for preventing the flow of the hydraulic fluid in the heat pipe, and a bellows for driving the stop valve to open and close according to the temperature of the heat dam. 2. A temperature control device using the heat pipe according to 1.
収部に溶接されて受熱部が形成されるとともに、他端部
が前記ヒートダムと僅かの隙間を隔てて互いに対向する
ように配置され、前記隙間に掛け渡されて、前記ヒート
ダムとヒートパイプとを接離可能に接続する伝熱板が設
けられ、前記ヒートダムの温度に応じて前記伝熱板を前
記ヒートダムとヒートパイプとに対して接離駆動するた
めのベローズが設けられている請求項１に記載のヒート
パイプによる温度制御装置。4. An end portion of the heat pipe is welded to the exhaust heat recovery portion to form a heat receiving portion, and the other end portion is arranged so as to face each other with a slight gap from the heat dam. A heat transfer plate is provided to span the gap to connect the heat dam and the heat pipe so as to be able to contact and separate from each other, and the heat transfer plate is connected to the heat dam and the heat pipe according to the temperature of the heat dam. The temperature control device according to claim 1, further comprising a bellows for separating and driving the heat pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34802899A JP2001165583A (en) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | Temperature control device by heat pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34802899A JP2001165583A (en) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | Temperature control device by heat pipe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001165583A true JP2001165583A (en) | 2001-06-22 |
Family
ID=18394259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34802899A Withdrawn JP2001165583A (en) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | Temperature control device by heat pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001165583A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009008318A (en) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Denso Corp | Exhaust heat recovery device |
| ITTO20130873A1 (en) * | 2013-10-29 | 2015-04-30 | Alenia Aermacchi Spa | TWO-PHASE FLUID COOLING / HEATING CIRCUIT WITH TEMPERATURE SENSITIVE FLOW CONTROL VALVES |
-
1999
- 1999-12-07 JP JP34802899A patent/JP2001165583A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009008318A (en) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Denso Corp | Exhaust heat recovery device |
| ITTO20130873A1 (en) * | 2013-10-29 | 2015-04-30 | Alenia Aermacchi Spa | TWO-PHASE FLUID COOLING / HEATING CIRCUIT WITH TEMPERATURE SENSITIVE FLOW CONTROL VALVES |
| EP2869014A1 (en) * | 2013-10-29 | 2015-05-06 | Alenia Aermacchi S.p.A. | Dual-phase fluid heating/cooling circuit provided with temperature-sensing flow control valves |
| US10337803B2 (en) | 2013-10-29 | 2019-07-02 | Alenia Aermacchi S.P.A. | Dual-phase fluid heating/cooling circuit provided with temperature-sensing flow control valves |
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