JPH0230439B2 - Ruupushikihiitopaipu - Google Patents

Ruupushikihiitopaipu

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JPH0230439B2
JPH0230439B2 JP1594685A JP1594685A JPH0230439B2 JP H0230439 B2 JPH0230439 B2 JP H0230439B2 JP 1594685 A JP1594685 A JP 1594685A JP 1594685 A JP1594685 A JP 1594685A JP H0230439 B2 JPH0230439 B2 JP H0230439B2
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JP
Japan
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liquid reservoir
heat
liquid
reservoir
medium
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JP1594685A
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JPS61175483A (ja
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Koji Ebisu
Shiro Hozumi
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • F28D15/0266Heat-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 with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、外部からの機械的駆動を用いるこ
となく、上方の熱を下方に移動させることのでき
るループ式ヒートパイプに関する。
従来の技術 従来、動力ポンプやコンプレツサーなどの外部
からの機械的動力を必要としない熱移動機器とし
ては、ヒートパイプ及び熱サイホンが知られてい
る。例えば、第5図に示すループ式ヒートパイプ
では、吸熱器1と吸熱器1より上部に設けられた
放熱器2とを、液配管3及び蒸気配管4により結
び密閉管路を形成し、内部に密閉管路内の圧力及
び温度条件によつて、蒸気及び液体の2相状態と
なる熱媒5を封入し、吸熱器1において加熱され
気化した熱媒5が、蒸気配管4を通り、放熱器2
内に導かれ、放熱器2において冷却され液化し、
重力により、液配管3を通り、吸熱器1に戻るサ
イクルにより、下方の熱を上方に移動させてい
た。
発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来の熱移動機器において
は、熱移動は下方から上方に行なわれ、上方から
下方に移動させることは不向きであつた。
問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決する本発明の技術的な
手段は、吸熱器より下部に放熱器を設け、吸熱器
より上部に冷却機能を有する第1液溜を設け、放
熱器より下部に第2液溜を設け、これらを第1液
溜及び第2液溜内の熱媒の液面変化に対し開閉動
作がヒステリシス特性を持つフロート弁、及び逆
止弁を介して管路で結び密閉管路を形成し、密閉
管路内に密閉管路内の圧力及び温度条件によつ
て、蒸気及び液体の2相状態となる熱媒を封入し
たものである。
作 用 この技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、第2液溜内の熱媒の液面が低い状態
では、フロート弁の作動により吸熱器において加
熱され気化した熱媒が、放熱器において冷却され
液化し、更に、液化した熱媒が、第2液溜に導か
れ、第2液溜内に蓄えられ、第2液溜内の熱媒の
液面が上昇するサイクルと、第2液溜内の熱媒の
液面が高い状態では、フロート弁の作動により吸
熱器において加熱され気化した熱媒が、第2液溜
に導かれ、第2液溜内の圧力を高め、第2液溜内
に蓄えられている液体状態の熱媒が、冷却機能に
より低圧に保たれた第1液溜に、熱媒の蒸気圧力
差により導かれ、第1液溜内に蓄えられ、第2液
溜内の熱媒の液面が下降するサイクルとが、自動
的に順次繰り返される。又、第1液溜内の熱媒の
液面が低い状態では、フロート弁の作動により吸
熱器において加熱され気化した熱媒が、第2液溜
に導かれ、第2液溜内の圧力を高め、第2液溜内
に蓄えられている液体状態の熱媒が、冷却機能に
より低圧に保たれた第1液溜に、熱媒の蒸気圧力
差により導かれ、第1液溜内に蓄えられ、第1液
溜内の熱媒の液面が上昇するサイクルと、第1液
溜内の熱媒の液面が高い状態では、フロート弁の
作動により吸熱器において加熱され気化した熱媒
が、第1液溜に導かれ、第1液溜内と吸熱器内の
熱媒の蒸気圧力を同圧とし、重力により第1液溜
内に蓄えられている液体状態の熱媒を吸熱器に戻
し、第1液溜内の熱媒の液面が下降するサイクル
とが、自動的に順次繰り返される事により、上方
の熱を下方に移動させる事ができる。
更に、フロート弁は、液面変化に対し開閉動作
がヒステリシス特性を持つ事により、液面高さと
弁開度の直線性による、弁開度の中間における平
衡状態が無くなり、動作が確実となる。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづい
て説明する。
第1図に示すように、吸熱器1と、吸熱器1よ
り下部に設けた放熱器2と、吸熱器1より上部に
設け、冷却フイン6による冷却機能を有する第1
液溜7と、放熱器2より下部に設けた第2液溜8
とを備えている。そして第1液溜7及び第2液溜
8内には、それぞれ熱媒5の液面変化に対し、位
置変化するフロート11B及び11Aを有してい
る。また、このフロート11A,11Bにより駆
動され開閉動作がヒステリシス特性を持つフロー
ト弁9及び逆止弁10が液配管3及び蒸気配管4
で構成された密閉管路内に設けられている。そし
て密閉管路内には、密閉管路内の圧力及び温度条
件により、蒸気及び液体の2相状態となる熱媒5
を封入している。
次に、この一実施例における作用を説明する。
第2液溜8内の熱媒5の液面が一定値以下の低
い状態では、フロート11Aの駆動により、フロ
ート弁9Aは開、フロート弁9Bは閉となり、吸
熱器1において加熱され気化した熱媒5は、蒸気
配管4を通りフロート弁9Aを経て、放熱器2に
導かれ、放熱器2において冷却され液化し、更に
液化した熱媒5は、逆止弁10Aを経て、第2液
溜8に導かれ、第2液溜8内に蓄えられ、第2液
溜8内の熱媒5の液面を上昇させる。
次に、第2液溜8内の熱媒5の液面が上昇して
一定値以上高くなつた状態では、フロート弁11
Aの駆動により、フロート弁9Bは開、フロート
弁9Aは閉となり、吸熱器1において加熱され気
化した熱媒5は、蒸気配管4を通りフロート弁9
Bを経て、第2液溜8に導かれ、第2液溜8内の
圧力を高め、第2液溜8内に蓄えられている液体
状態の熱媒5が冷却フイン6による冷却機能によ
り低圧に保たれた第1液溜7に、逆止弁10B及
び液配管3を経て、熱媒5の蒸気圧力差により導
かれ、第1液溜7内に蓄えられ、第2液溜8内の
熱媒5の液面を下降させる。
第2液溜8内の熱媒5の液面が下降して一定値
以下低くなつた状態では、再び液面を上昇させる
動作が自動的に行なわれる。
又、第1液溜7内の熱媒5の液面が一定値以下
の低い状態では、フロート11Bの駆動により、
フロート弁9Cは閉となり、冷却フイン6による
冷却機能により低圧に保たれた第1液溜7に、第
2液溜8内の液体状態の熱媒5が導かれ、第1液
溜7内に蓄えられ、第1液溜7内の熱媒5の液面
を上昇させる。
次に、第1液溜7内の熱媒5の液面が上昇して
一定値以上高くなつた状態では、フロート11B
の駆動により、フロート弁9Cは開となり、吸熱
器1において加熱され気化した熱媒5が、フロー
ト弁9Cを経て、第1液溜7に導かれ、第1液溜
7内と吸熱器1内との熱媒5の蒸気圧力は同圧と
なり、重力により第1液溜7内に蓄えられている
液体状態の熱媒5は、逆止弁10Cを経て、吸熱
器1に戻され、第1液溜7内の熱媒5の液面を下
降させる。
さらに第1液溜7内の熱媒5の液面が下降して
一定値以下低くなつた状態では、再び液面を上昇
させる動作が自動的に行なわれる。
以上の動作が、各々自動的に順次繰り返される
事により、上方の熱を下方に移動させることがで
きる。
第2図は、本発明の一実施例における第1液溜
7の熱媒5の液面が一定値以下の低い状態におけ
る詳細断面図であり、第3図は、液面が高い状態
における詳細断面図である。熱媒5の液面変化
を、位置変化に変換するためのフロート11B
と、シールのためのパツキン12を備えたフロー
ト弁9Cが、第1液溜7に固定されたスナツプア
クシヨンスプリング13を介して連動するよう構
成されており、液面が一定値以下低いか、一定値
以上高い場合にのみ、状態が変化し、その中間で
は前の状態を保つことにより、フロート弁9C
が、熱媒5の液面変化に対する開閉動作におい
て、ヒステリシス特性を持たせることができる。
第4図は、フロート弁9Cの開閉動作特性図で
あり、液面高さが、上昇する場合と、下降する場
合とで、開閉動作点が異なるヒステリシス特性を
表わしている。
又、第1液溜7を冷却するための低温源の温度
は、吸熱器1を加熱するための高温源の温度より
も、第1液溜7と第2液溜8との高低差分の熱媒
5の液柱圧力に相当する温度差だけ低ければよ
く、例えば、熱媒5としてフロン22を用い、第
1液溜7と第2液溜8との高低差を8mとし、高
温源の温度を60℃とすると、低温源の温度は58.3
℃以下にする必要があるが、この温度は、大気熱
の温度より充分高い温度であり、第1液溜7を冷
却するための低温源として、大気熱が利用でき
る。
発明の効果 以上のように本発明によれば、外部からの機械
的駆動を用いることなく、自動的に上方の熱を下
方に移動させることができ、かつ、第1液溜を冷
却するための低温源として、大気熱が利用できる
ので、実用性が高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるループ式ヒー
トパイプの構成図、第2図はその第1液溜の熱媒
の液面が低い場合の詳細断面図、第3図は同じく
液面が高い場合の詳細断面図、第4図はフロート
弁の開閉動作特性図、第5図は従来のループ式ヒ
ートパイプの構成図である。 1……吸熱器、2……放熱器、3……液配管、
4……蒸気配管、5……熱媒、6……冷却フイ
ン、7……第1液溜、8……第2液溜、9……フ
ロート弁、10……逆止弁、11……フロート、
12……パツキン、13……スナツプアクシヨン
スプリング。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 吸熱器と、この吸熱器より下方に設けた放熱
    器と、前記吸熱器より上部に設け、冷却機能を有
    する第一液溜と、前記放熱器より下部に設けた第
    二液溜と、前記第一液溜内の熱媒の液面高さが一
    定値以上の場合に開き、その開閉動作がヒステリ
    シス特性を持つ第一フロート弁と、前記第二液溜
    内の熱媒の液面高さが一定値以上の場合に開き、
    その開閉動作がヒステリシス特性を持つ第二フロ
    ート弁と、前記第二液溜内の熱媒の液面高さが一
    定値以下の場合に開き、その開閉動作がヒステリ
    シス特性を持つ第三フロート弁と、前記吸熱器か
    ら前記第一液溜への熱媒の流れを阻止する第一逆
    止弁と、前記第二液溜から前記放熱器への熱媒の
    流れを阻止する第二逆止弁と、前記第一液溜から
    前記第二液溜への熱媒の流れを阻止する第三逆止
    弁とを備え、前記吸熱器の上部と前記第一フロー
    ト弁を介して前記第一液溜の上部とを蒸気配管で
    結び、前記吸熱器の上部と前記第二フロート弁を
    介して前記第二液溜の上部とを蒸気配管で結び、
    前記吸熱器の上部と前記第三フロート弁を介して
    前記放熱器の上部とを蒸気配管で結び、前記吸熱
    器の下部と前記第一逆止弁を介して前記第一液溜
    の下部とを液配管で結び、前記放熱器の下部と前
    記第二逆止弁を介して前記第一液溜の下部とを液
    配管で結び、前記第二液溜の下部と前記第三逆止
    弁を介して前記第一液溜の下部とを液配管で結び
    密閉管路を形成し、この密閉管路内を前記密閉管
    路内の圧力及び温度条件によつて、蒸気及び液体
    の2相状態となる熱媒で満たした構成としたルー
    プ式ヒートパイプ。
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