JP2015183901A

JP2015183901A - ヒートパイプ

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Publication number: JP2015183901A
Application number: JP2014059568A
Authority: JP
Inventors: 桂司佐藤; Keiji Sato; 川邉　義和; Yoshikazu Kawabe; 義和川邉; 広田　正宣; Masanori Hirota; 正宣広田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2015-10-22

Abstract

【課題】広い設置スペースを必要としない、トップヒートとボトムヒートを両立するヒートパイプシステムを構成する。【解決手段】第１の熱交換部１０１と、第１の熱交換部１０１よりも低所に設置された第２の熱交換部１０２とが、第１の配管１０５と第２の配管１０６とにより接続され、第１の熱交換部１０１よりも高所に設置された貯槽タンク１０７と、第１の熱交換部１０１よりも高所に設置され圧力調整タンク１１１と、第２の熱交換部１０２と貯槽タンク１０７とを接続する第３の配管１０８と備え、第２の配管１０６と第３の配管１０８との連結部に第２の切換弁１１３を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、作動流体を循環させるためのポンプを使用せずに連続的に運転することができ、トップヒートおよびボトムヒートを両立するヒートパイプに関するものである。

ヒートパイプには、吸熱部よりも高所に放熱部が配置されるボトムヒート式ヒートパイプと、吸熱部よりも低所に放熱部が配置されるトップヒート式ヒートパイプとがある。

ボトムヒート式ヒートパイプでは、作動流体は、低所の吸熱部で蒸発して、毛細管力によって吸熱部から放熱部に移動し、放熱部で凝縮して、重力によって放熱部から吸熱部へと戻ってくる。

一方、トップヒート式ヒートパイプには、特許文献１に開示されたようなものがある。特許文献１のヒートパイプは、吸熱部（蒸発器）の最高液面レベルより高所に蒸発器の気相領域と連通する調整タンクと、蒸発器より低所に設置された放熱部（凝縮器）と蒸発器の気相領域とを連通させる蒸気管と、前記凝縮器と前記調整タンクとを連通させる液管と、前記蒸発器と調整タンクとの連通部に、設けた制御弁とを備えている。制御弁は、前記蒸発器の液面が所定のレベル以下になったとき、又は前記調整タンクの液面が所定のレベル以上になったときに開くように構成されている。

そして、蒸発器内で発生する蒸気により、蒸発器から凝縮器までの内圧（温度）が高まり、この内圧が一定以上に高くなると、この内圧と前記調整タンクの内圧（温度）との差が大きくなり、高くなった前者の内圧により凝縮器及び前記液管内に溜まった凝縮液が高所に設置されている調整タンクに押し上げられる。

この液の移動は、蒸発器から凝縮器までの内圧と、前記調整タンクの内圧とのバランスが回復するまで継続される。蒸発器の作動流体の液面が所定のレベル以下になるか、又は前記調整タンクの液面が所定のレベル以上になると、蒸発器の気相領域と調整タンクの連通部に設けられている制御弁が開き、蒸発器内の蒸気が調整タンク内に入り込むとともに調整タンク内の液が蒸発器内に流れ込む。そして、蒸発器内の液面が所定のレベル以上になり、又は調整タンク内の液面が所定のレベル以下になると、前記制御弁は閉じる。

特開平７−９１８７０号公報

しかしながら、低所または高所に設けられた熱源が、冷熱源とも温熱源ともなりえるシステムに、ヒートパイプを適用する場合には、トップヒート式ヒートパイプとボトムヒート式ヒートパイプを別々の回路として設ける必要があり、広い設置スペースを必要とするという課題があった。

本発明は、トップヒート式ヒートパイプとボトムヒート式ヒートパイプを別々に設ける必要がない、トップヒートとボトムヒートの両方の機能を備えた一体型のヒートパイプを提供することである。

前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートパイプは、第１の熱交換部と、前記第１の熱交換部よりも低所に設置された第２の熱交換部と、前記第２の熱交換部から前記第１の熱交換部への作動流体の流れを防止する第１の逆止弁と、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とを第１の逆止弁を介して連通する第１の配管と、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とを連通する第２の配管と、前記第１の熱交換部よりも高所に設置され、前記第２の熱交換部から流入する液状態の作動流体を貯留する貯槽タンクと、前記貯槽タンクから前記第２の熱交換部への作動流体の流れを阻止する第２の逆止弁と、前記第２の熱交換部と前記貯槽タンクとを前記第２の逆止弁を介して連通する第３の配管と、前記貯槽タンクよりも低所で前記第１の熱交換部よりも高所に設置され、蒸気管と第３の逆止弁を備えた液管とで前記貯槽タンクと接続されるとともに、蒸気管と第４の逆止弁を備えた液管とで前記第１の熱交換部と接続され、前記蒸気管の蒸気圧力を調整することで液状態の作動流体を貯留し、前記第１の熱交換部に液状態の作動流体を供給する圧力調整タンクと、前記第２の配管と前記第３の配管との連結部に設けられた切換弁とを備えたものである。

これによれば、切換弁により、トップヒートとボトムヒートが両立し、コンパクトなシステムを提供することができる。このため、小規模なシステムで設置スペースも小さく、工場や都市部の余剰エネルギー、太陽エネルギー、地中熱を利用したシステムなど様々な冷却システムおよび加熱システムを構成することが可能となる。

本発明のヒートパイプは、トップヒートとボトムヒートの機能を両立できる。

本発明の実施の形態１に係るヒートパイプの概略構成図本発明の実施の形態２に係るヒートパイプの要部拡大図本発明の実施の形態３に係るヒートパイプの要部拡大図本発明の実施の形態４に係るヒートパイプの要部拡大図本発明の実施の形態４に係るヒートパイプの変形例の要部拡大図

第１の熱交換部と、前記第１の熱交換部よりも低所に設置された第２の熱交換部と、前記第２の熱交換部から前記第１の熱交換部への作動流体の流れを防止する第１の逆止弁と、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とを第１の逆止弁を介して連通する第１の配管と、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とを連通する第２の配管と、前記第１の熱交換部よりも高所に設置され、前記第２の熱交換部から流入する液状態の作動流体を貯留する貯槽タンクと、前記貯槽タンクから前記第２の熱交換部への作動流体の流れを阻止する第２の逆止弁と、前記第２の熱交換部と前記貯槽タンクとを前記第２の逆止弁を介して連通する第３の配管と、前記貯槽タンクよりも低所で前記第１の熱交換部よりも高所に設置され、蒸気管と第３の逆止弁を備えた液管とで前記貯槽タンクと接続されるとともに、蒸気管と第４の逆止弁を備えた液管とで前記第１の熱交換部と接続され、前記蒸気管の蒸気圧力を調整することで液状態の作動流体を貯留し、前記第１の熱交換部に液状態の作動流体を供給する圧力調整タンクと、前記第２の配管と前記第３の配管との連結部に設けられた切換弁とを備えたものである。

切換弁により、冷却システムとして作用させる場合には、作動流体が吸熱部として作用する第１熱後部、放熱部として作用する第２の熱交換部、貯槽タンク、圧力調整タンクを介し、再び第１の熱交換部へ還流する構成となる。加熱システムとして作用させる場合には、切換弁により作動流体は吸熱部として作用する第２の熱後部と放熱部として作用する
第１の熱交換部のみに流れる構成となる。したがって、密閉循環系において、冷熱システムと加熱システムの熱搬送を両立することでき、設置スペースも小さくてすむ。

第２の発明は、第１の発明において、前記貯槽タンクの気相領域が所定の圧力レベル以上になると、前記貯槽タンクの内部を前記第１の熱交換部に接続された蒸気管に連通される保護開閉弁を設けたものである。

これにより、圧力調整タンクの圧力調整機構が故障し、システム内の圧力（温度）が上昇しても、保護開閉弁により、システムの破壊を回避することができる。また、保護開閉弁作動に大気へ作動流体を放出しないため、環境に対する影響がない。したがって、密閉循環系の熱搬送が安全に実行することが可能となる。

第３の発明は、第１の発明において、前記第１の熱交換部と前記貯槽タンクとに接続された前記蒸気管に、前記貯槽タンクの気相領域が所定の圧力レベル以上になると開く保護開閉弁を設けたものである。

これにより、大気へ開放させる形態のため、構成が単純化され、設置スペースがコンパクトとなる。

第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明の貯槽タンクを冷却する蓄熱槽またはシステムを設けたものである。

これにより、トップヒート時に吸熱部として作用する第１の熱交換部での加熱により作動流体が過度に蒸発しても、その蒸気により、圧力調整タンク内の内圧（温度）が上昇することを防止することができる。したがって、安定した低温の作動流体を吸熱部として作用する第１の熱交換部および圧力調整タンクに供給することが可能となる。

第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明において、作動流体として二酸化炭素を使用するものである。

これにより、小さな温度差（ΔＴ）で高低圧差（ΔＰ）が得られるので、第２熱交換部から第１の熱交換部への揚液量を確保するとともに、漏洩したとしても、環境に対する影響が小さい。したがって、ヒートパイプのサイクルを効率よく実行することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るヒートパイプの概略構成図である。

図１に示すように、１００は、熱源と熱交換可能な第１の熱交換部１０１、別の熱源と熱交換可能な第２の熱交換部１０２を、第１の配管１０５、第２の配管１０６により環状に接続されている。第２の熱交換部１０２は第１の熱交換部１０１より低所に設けられている。そして、内部には第１の熱交換部１０１および第２の熱交換部１０２において熱交換する熱媒体である作動流体１０３が封入されている。

第１の配管１０５には、第２の熱交換部１０２から第１の熱交換部１０１への作動流体１０３の流れを防止する第１の逆止弁１０４ａが設けられている。

また、第２の熱交換部１０２の第１の逆止弁１０４ａが設けられていない側の端部には、第２の熱交換部１０２から供給される作動流体１０３を液溜する貯槽タンク１０７から第２の熱交換部１０２への作動流体１０３の流れを阻止する第２の逆止弁１０４ｂが設けられている。

第１の熱交換部１０１と貯槽タンク１０７との間には、第１の熱交換部１０１内の作動流体１０３が少なくなった場合に作動流体１０３を供給する圧力調整タンク１１１が接続されている。貯槽タンク１０７、圧力調整タンク１１１は第１の熱交換部１０１より高所に設けられている。

貯槽タンク１０７の上部（蒸気相領域）と圧力調整タンク１１１との間は、蒸気管１０９で接続されている。また、貯槽タンク１０７の下部（液相領域）と圧力調整タンク１１１の側面との間は、液管１１０で接続されており、圧力調整タンク１１１から貯槽タンク１０７への作動流体１０３の流れを阻止する第３の逆止弁１０４ｃが設けられている。

圧力調整タンク１１１の上部（蒸気相領域）と第１の熱交換部１０１の一端との間は、蒸気管１０９で接続されている。また、圧力調整タンク１１１の上部（蒸気相領域）と第１の熱交換部１０１の他端との間は、液管１１０で接続されており、第１の熱交換部１０１から圧力調整タンク１１１への作動流体１０３の流れを阻止する第４の逆止弁１０４ｄが設けられている。

第２の配管１０６と、圧力調整タンク１１１と第１の熱交換部１０１との間の液管１１０との連結部には第１の切換弁１１２が設けられている。圧力調整タンク１１１と第１の熱交換部１０１との間の蒸気管１０９には開閉弁１１４が設けられている。第２の配管１０６と第３の配管１０８との連結部には第２の切換弁１１３が設けられている。

圧力調整タンク１１１は、内部に、貯槽タンク１０７と圧力調整タンク１１１との間を連通する蒸気管１０９を開閉する弁１１５、圧力調整タンク１１１と第１の熱交換部１０１との間を連通する蒸気管１０９を開閉する弁１１６、作動流体１０３の液量の増減により中心軸に沿って上下動するフロート１１７、フロート１１７の上下動を抑制するストッパー１１８、フロート１１７と弁１１５、弁１１６を連結するアーム１１９を備えている。

第１の配管１０５、第２の配管１０６、第３の配管１０８、蒸気管１０９、液管１１０は、銅管またはステンレス管であり、第１の熱交換部１０１、第２の熱交換部１０２、貯槽タンク１０７、圧力調整タンク１１１などをそれぞれ接続することで、密閉された循環経路が構成される。なお、作動流体１０３は、循環経路を真空脱気後に封入される揮発性の高い流体である。作動流体１０３としては、二酸化炭素が望ましい。二酸化炭素は、小さな温度差（ΔＴ）であっても高低圧差（ΔＰ）が大きくなる作用があるため、低所に設置された第２の熱交換部１０２から高所に設置された第１の熱交換部１０１への揚液量を確保するとともに、循環経路から漏洩したとしても、環境に対する影響が小さい。

以上のように、構成されたヒートパイプの動作について説明する。まず、第１の熱交換部１０１が吸熱部として、第２の熱交換部１０２が放熱部としてそれぞれ作用する場合（ヒートパイプ１００が冷却システムとして作用する場合）について説明する。

第１の切換弁１１２は圧力調整タンク１１１と第１の熱交換部１０１を連通し、第２の切換弁１１３は第１の熱交換部１０１と貯槽タンク１０７を連通するように切換えられる。また、開閉弁１１４は開いた状態とする。

第１の熱交換部１０１で発生する蒸気により、第１の熱交換部１０１から第２の熱交換部１０２までの内圧（温度）が高まり、この内圧が一定以上高くなると、この内圧（温度）と貯槽タンク１０７の内圧（温度）との差が大きくなり、第１の熱交換部１０１から第２の熱交換部１０２までの内圧（温度）上昇により、第２の熱交換部１０２で凝縮された作動流体１０３が高所に設置されている１０４に押し上げられ、作動流体１０３を貯留する。貯留された作動流体１０３は、第３の逆止弁１０４ｃを介し、ヘッド差により圧力調整タンク１１１の側面から流入する。

圧力調整タンク１１１内の作動流体１０３の液量が減少し、フロート１１７が下降すると、弁１１５が開き、弁１１６が閉じ、貯槽タンク１０７と圧力調整タンク１１１の圧力は均圧され、貯槽タンク１０７の作動流体１０３が圧力調整タンク１１１へ流入する。作動流体１０３が圧力調整タンク１１１へ流入すると、フロート１１７は浮力により上部のストッパー１１８まで上昇し、同時にアーム１１９に接続された弁１１５は閉となり、弁１１６が開となる。弁１１６が開となると、圧力調整タンク１１１と第１の熱交換部１０１を連通する蒸気管１０９の圧力が均圧され、ヘッド差により、作動流体１０３は第１の熱交換部１０１へ流れ、無動力で熱源を冷却することが可能となる。

なお、第２の熱交換部１０２に液溜りが発生しないよう、第２の熱交換部１０２より下流でかつ低所にバッファタンクを設けることが好ましい。

また、圧力調整タンク１１１はフロート弁を使用できるほか、第１の熱交換部１０１および貯槽タンク１０７に液面レベルを検出できるセンサーを設置し、この液面レベルセンサーにより検知した検出値にて開閉する開閉弁を貯槽タンク１０７と圧力調整タンク１１１とを連通する蒸気管１０９と、圧力調整タンク１１１と第１の熱交換部１０１とを連通する蒸気管１０９に配備し、構成することもできる。

次に第１の熱交換部１０１が放熱部として、第２熱交換部が吸熱部としてそれぞれ作用する場合（ヒートパイプ１００が加熱システムとして作用する場合）について説明する。

開閉弁１１４は閉とする。第１の切換弁１１２は第１の熱交換部１０１と第２の配管１０６を連通するように切換える。第２の切換弁１１３は、第２の熱交換部１０２と第２の配管１０６を連通するように切換える。これにより、図１中に破線矢印で示すように、第２の熱交換部１０２で蒸発した作動流体１０３は、第２の切換弁１１３を介し、第２の配管１０６を通過後、第１の切換弁１１２を介し、第１の熱交換部１０１へ流入し、凝縮した作動流体１０３が第１の配管１０５を通過後、第２の熱交換部１０２へ還流する。

以上、説明したように本実施の形態のヒートパイプは、第１の切換弁１１２、第２の切換弁１１３を切換えることにより、トップヒート（冷却システム）とボトムヒート（加熱システム）の機能を１つの回路構成で実現できる。このため、コンパクトなシステムを提供することができる。なお、第１の切換弁１１２は設けなくて、第２の切換弁１１３のみでも、トップヒート（冷却システム）とボトムヒート（加熱システム）を切換えることが可能である。

次に、本実施の形態のヒートパイプのシステムへの適応について説明する。まず、地中熱を利用した空気調和機としてシステム化する場合について説明する。第１の熱交換部１０１は室外機の要素部品、例えば室外熱交換器の高温熱源を吸熱するよう設置され、第１の熱交換部１０１よりも高所にメンテナンスが必要な貯槽タンク１０７および圧力調整タンク１１１が配置される。第２の熱交換部１０２は第１の熱交換部１０１よりも低所である地中または、建築物の軒下に設置される。

そして、本システムを冷却システムとして作用させる場合、室外機の温熱を第１の熱交換部１０１で吸熱し、地中または軒下等の第２の熱交換部１０２で放熱する。一方、本システムを加熱システムとして作用させる場合、地中または軒下等の第２の熱交換部１０２で吸熱した熱を、室外機の第１の熱交換部１０１で放熱する。

なお、第１の熱交換部１０１が、吸熱または放熱する室外機の要素部品は、熱交換器に限るものではない。また、第１の熱交換部１０１は室内機の熱交換器と併用し、建物内の温度調整を補うものとして使用することも可能である。そのため、所定の温度によっては、空気調和機の圧縮機等を起動せず、ファンのみで建築物内の温度調節が可能となり、省エネとなる。また、建築物は一戸建てに限らず、ビル等の建物に適用した場合も、本方式は適用範囲内である。

さらに、本システムを冷却システムとして作用させる場合、第１の熱交換部１０１で吸熱した熱を低温部へ放熱するため、第２の熱交換部１０２、第１の配管１０５および第３の配管１０８の一部は、地中へ埋設、若しくは軒下へ設置してもよい。このとき配管保護のため、別途、鋼管や筒状のコンクリート等の内部へ第２の熱交換部１０２、第１の配管１０５および第３の配管１０８の一部を設置する。例えば、建設時の基礎工事に使用される地中杭へ設置することが好ましい。また、鋼管、筒状のコンクリート、地中杭等と第２の熱交換部１０２、第１の配管１０５および第３の配管１０８の一部の間には溶媒を満たし、熱伝導性を向上させても問題ない。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るヒートパイプの拡大図である。実施の形態２と実施の形態１とが異なる点は、保護開閉弁２０１を設けた点である。保護開閉弁２０１は、貯槽タンク１０７の気相領域が所定の圧力レベル以上になると貯槽タンク１０７の内部を第１の熱交換部１０１に接続された蒸気管１０９に連通させるものである。より具体的には、保護開閉弁２０１は、貯槽タンク１０７の上部（蒸気相領域）と、圧力調整タンク１１１と第１の熱交換部１０１とを接続する蒸気管１０９とを接続する配管に設けられている。

本実施の形態のヒートパイプを冷却システムとして作用させた場合、貯槽タンク１０７が圧力調整タンク１１１の故障など何等かの原因による圧力（温度）上昇時に、貯槽タンク１０７に設置された保護開閉弁２０１が開となり、作動流体１０３は、第１の配管１０５に流れ、貯槽タンク１０７の内圧は、第１の熱交換部１０１と均圧する。そして、貯槽タンク１０７の内圧が所定以下になると保護開閉弁２０１は閉となる。

本実施の形態によれば、ヒートパイプ内の圧力（温度）が上昇した場合にも、ヒートパイプの破壊を回避することができる。また、保護開閉弁２０１は作動時に大気へ作動流体１０３を放出しないため、環境に対する影響がない。

なお、保護開閉弁２０１が開となるような圧力上昇異常の場合は、使用者が異常を認識できる警報ランプ、警報音などの警報装置を設置することが望ましい。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３に係るヒートパイプの要部拡大図である。実施の形態３と実施の形態１とが異なる点は、保護開閉弁３０１を設けた点である。保護開閉弁３０１は、貯槽タンク１０７の気相領域が所定の圧力レベル以上になると貯槽タンク１０７の内部を大気に連通させるものである。より具体的には、保護開閉弁３０１は、一端が貯槽タンク１０７の上部（蒸気相領域）に接続され、他端が大気に開放された配管に設けられている。

本実施の形態のヒートパイプを、冷却システムとして作用させた場合、貯槽タンク１０７が圧力調整タンク１１１の故障など何等かの原因による圧力（温度）上昇時に、貯槽タンク１０７に設置された大気開放用の保護開閉弁３０１が開となり、作動流体１０３を大気へ開放し、貯槽タンク１０７の内圧を低下させる。そして、貯槽タンク１０７の内圧が所定以下になると保護開閉弁３０１は閉となる。

本実施の形態によれば、ヒートパイプ内の圧力（温度）が上昇した場合にも、ヒートパイプの破壊を回避することができる。また、保護開閉弁３０１は大気へ開放させるようにしたため、構成が単純化され、設置スペースがコンパクトとなる。
なお、作動流体１０３として、二酸化炭素などの自然冷媒を使用している場合に限ることが望ましい。されらに、保護開閉弁３０１の周辺は、作動流体１０３の開閉時に使用者が怪我をしないように、囲いなどの安全対策が施されていることが好ましい。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４に係るヒートパイプの要部拡大図である。実施の形態４と実施の形態１とが異なる点は、貯槽タンク１０７に冷却システムを設けた点である。

図４に示すように、冷却システムは、熱交換部４００と冷熱源４０１などにより構成されている。熱交換部４００は冷熱源４０１に接続された熱交換器などであり、冷熱源４０１は深夜に冷却された熱を蓄熱する蓄熱槽やヒートポンプ式給湯器の冷熱配管から冷熱を蓄熱する蓄熱槽などである。

本実施の形態によれば、ヒートパイプを冷却システムとして作用させた場合、吸熱部として作用する第１の熱交換部１０１での加熱により作動流体１０３が過度に蒸発しても、冷却システムで貯槽タンク１０７を冷却することで、圧力調整タンク１１１内の内圧（温度）が上昇することを防止することができる。したがって、安定した低温の作動流体１０３を第１の熱交換部１０１および圧力調整タンク１１１に供給することが可能となる。

なお、熱交換部４００は、ヒートポンプ式給湯器等の冷熱配管を直接、貯槽タンク１０７と熱交換するように構成しても差し支えない。

また、図５に示すように、貯槽タンク１０７の側面に冷却フィン４０２を装着しても良い。冷却フィン４０２により貯槽タンク１０７の温度（圧力）上昇を緩和することが可能となる。したがって、安定した低温の作動流体１０３を吸熱部および圧力調整タンク１１１に供給することが可能となる。

以上のように、本発明に係るヒートパイプは、地中熱を利用した空気調和機、冷凍機などの冷却システム及び加熱システムに対し、広くに適用できる。

１００ヒートパイプ
１０１第１の熱交換部
１０２第２の熱交換部
１０３作動流体
１０４ａ第１の逆止弁
１０４ｂ第２の逆止弁
１０４ｃ第３の逆止弁
１０４ｄ第４の逆止弁
１０５第１の配管
１０６第２の配管
１０７貯槽タンク
１０８第３の配管
１０９蒸気管
１１０液管
１１１圧力調整タンク
１１２第１の切換弁
１１３第２の切換弁
１１４開閉弁
１１５、１１６弁
１１７フロート
１１８ストッパー
１１９アーム
２０１、３０１保護開閉弁
４００熱交換部
４０１冷熱源
４０２冷却フィン

Claims

第１の熱交換部と、前記第１の熱交換部よりも低所に設置された第２の熱交換部と、前記第２の熱交換部から前記第１の熱交換部への作動流体の流れを防止する第１の逆止弁と、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とを前記第１の逆止弁を介して連通する第１の配管と、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とを連通する第２の配管と、前記第１の熱交換部よりも高所に設置され、前記第２の熱交換部から流入する液状態の作動流体を貯留する貯槽タンクと、前記貯槽タンクから前記第２の熱交換部への作動流体の流れを阻止する第２の逆止弁と、前記第２の熱交換部と前記貯槽タンクとを前記第２の逆止弁を介して連通する第３の配管と、前記貯槽タンクよりも低所で、前記第１の熱交換部よりも高所に設置され、蒸気管と第３の逆止弁を備えた液管とで前記貯槽タンクと接続されるとともに、蒸気管と第４の逆止弁を備えた液管とで前記第１の熱交換部と接続され、前記蒸気管の蒸気圧を調整することで、液状態の作動流体を貯留し、前記第１の熱交換部に液状態の作動流体を供給する圧力調整タンクと、前記第２の配管と前記第３の配管との連結部に設けられた切換弁とを備えたことを特徴としたヒートパイプ。
前記貯槽タンクの気相領域が所定の圧力レベル以上になると前記貯槽タンクの内部を前記第１の熱交換部に接続された蒸気管に連通させる保護開閉弁を設けたことを特徴とした請求項１に記載のヒートパイプ。
前記貯槽タンクの気相領域が所定の圧力レベル以上になると前記貯槽タンクの内部を大気と連通させる保護開閉弁を設けたことを特徴とした請求項１に記載のヒートパイプ。
前記貯槽タンクを冷却する蓄熱槽または冷却システムを設けたことを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
前記作動流体として二酸化炭素を使用したことを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒートパイプ。