JPH03213915A - 熱搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 卒業上の利用分野 本発明は、冷媒を加熱する時の圧力上昇を利用して熱を
利用側に移動させる熱搬送装置に関するものである。

従来の技術 冷媒をバーナ等の燃焼熱で加熱し、蒸発する冷媒の圧力
を利用して冷媒を循環させる熱駆動型の熱搬送方式を行
なうため、受液器に満たされた液冷媒を間欠的に冷媒加
熱器に供給する。この間欠的に供給する周期は、冷媒の
物性値の制約上から熱搬送条件の中でも最も温度（また
は圧力）の高い場合に合わせて設定していた。

すなわち、システムの動作範囲のうち最も高い温度（ま
たは圧力）に最適となるように定めた最も短い周期で間
欠的に液冷媒を供給するようにしていた。

発明が解決しようとする課題 しかし上記のような方式では、システムの動作温度（ま
たは圧力）の低い条件では加熱器に入る冷媒量と加熱器
を出る冷媒量がバランスしないことによる温度（または
圧力）の上昇下降を周期的に繰返すハンチングを生じる
ことがあり、このハンチングが激しい場合は加熱器にお
いて局所的に液冷媒不足となって過熱を生じることがあ
り、冷媒の熱分解さらにはシステムの信転性上課題があ
った。

本発明は、サイクルの運転動作条件にかかわらず、冷媒
加熱器に必要な液冷媒を安定供給してシステムの信頼性
を向上させることを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の熱搬送装置は、バー
ナを有する冷媒加熱器と、気液セパレータを配管接続し
た環状通路部を設け、前記気液セパレータの上方に設け
た受液器を第１逆止弁を有する落込み管と開閉弁を有す
る均圧管とで前記環状通路部に接続するとともに、前記
気液セパレータ、放熱器、第２逆止弁、前記受液器を順
次配管接続して環状熱搬送路を形成し、前記冷媒加熱器
の出口側に設けた温度検出器で検知する温度で前記開閉
弁の開閉動作周期の制御を変えると共に、バーナの燃焼
停止後の再燃焼開始時には燃焼停止する直前に作動して
いた開閉動作周期を制御動作値として作動させる制御装
置を設けた構成とじたものである。

作用 本発明の熱搬送装置は上記した構成により、燃焼停止し
た後、再度燃焼開始する時には冷媒加熱器の出口側に設
けた温度検出器での温度によらずに、直前に燃焼してい
た時の開閉動作周期の値を再燃焼開始時の立上りに適用
することにより、立上りの過渡状態でのサイクルの温度
の／％ランチング防止し、冷媒加熱器での局所異常過熱
を防止するように作用する。

実施例 以下本発明の実施例を第１図で説明する。

１は冷媒加熱器、２は受液器、３は気液セパレータ、４
は放熱器であり、気液セパレータ３は冷媒加熱器１の上
方に配置されると共に、冷媒加熱器入口管５と冷媒加熱
器出口管６とで連結し環状通路部を形成している。受液
器２は気液セパレータ３の上方に配置され、受液器２と
環状通路部を構成する気液セパレータ３とは第１逆止弁
７を有する落込み管８で接続され、受液器２と冷媒加熱
器ｌは開閉弁９を有する均圧管１０を環状通路部を構成
する冷媒加熱器出口管６に接続することにより連結され
ている。気液セパレータ３と放熱器４はガス冷媒往き管
ＩＩで接続され、受液器２と放熱器４は第２逆止弁１２
を有する液冷媒戻り管１３で接続され、気液セパレータ
３、放熱器４、第２逆止弁１２、受液器２は順次配管接
続された環状熱搬送路を形成している。１４は冷媒加熱
器１の出口側である冷媒加熱器出口管６に設けた温度検
出器であり、制御装置１５により開閉弁９と温度検出器
１４は電気的に接続されている。１６は冷媒加熱器１に
設けたバーナ、１７は放熱器４に設けた送風機である。

上記構成において、冷媒加熱器１でバーナ１６の燃焼熱
で加熱された冷媒はガスと液の混合した２相状態で冷媒
加熱器出口管６を通り気液セパレータ３に流入し液冷媒
は冷媒加熱器人口管５を通って再び冷媒加熱器１に流入
する。一方、気液セパレータ３に流入した２相状態の冷
媒のうちガス冷媒はガス冷媒往き管１１を通り放熱器４
で送風機１７の運転で利用側の空気へ放熱し凝縮液化す
る。この時開閉弁９が閉の時は受液器２へ放熱器４の凝
ｍ液冷媒が液冷媒戻り管１３により第２逆止弁１２を通
って送られる。この時受液器２内の圧力は気液セパレー
タ３内の圧力より低くなっているため第１逆止弁７は閉
状態となっている。この状態で開閉弁９を開状態とする
と受液器２と気液セパレータ３は均圧管１０により連通
し均圧状態となり、受液器２内の液冷媒は重力により第
１逆止弁７を通って気液セパレータ３内に流入する。次
に開閉弁９を再び閉にすると第１逆止弁７は閉状態とな
り受液器２内へ放熱器４の凝縮液冷媒がバーナの熱で蒸
発する冷媒の圧力で圧送され、受液器２が液冷媒で満た
されるというサイクルを繰返す。

すなわち、気液セパレータ３と冷媒加熱器１との間は自
然循環サイクルであり、受液器２から気液セパレータ３
および冷媒加熱器１への液冷媒の供給は開閉弁９の開閉
周期による間欠動作サイクルである。

この間欠動作サイクルで開閉弁９の開閉動作周期を制御
装置１５で変化させて冷媒加熱器１への冷媒供給量を適
性に設定できる。

第２図は、開閉弁９の開時間を一定とし、閉時間を冷媒
加熱器ｌの出口側に設けた温度検出器１４で検知した温
度で制御装置１５により変化させて開閉動作周期を変化
させる場合を示している。

時間Ｔ０でシステムの運転開始と共に燃焼を開始して閉
時間τ１でスタートし、加熱器出口側の温度検知器１４
で検知する温度θの上昇と共に閉時間τを順次減少させ
てτ２　τ３　・・τ７と短くする。

時間Ｔ、では放熱器４の雰囲気が設定温度になったなど
により燃焼停止し、その燃焼停止直前では開閉弁９は閉
時間τ７で動作している。時間Ｔで燃焼停止後、時間経
過とともに放熱器４の雰囲気温度が降下して設定温度以
下となったなどにより、時間Ｔ２で再燃焼開始して開閉
弁９は燃焼停止する直前に作動していた開閉動作周期で
ある閉時間τ７で作動を再開始する。

さらに本実施例では、再燃焼開始後に加熱器出口の温度
θが時間Ｔ１で燃焼停止した時の温度θ１を超える温度
に達した時間Ｔ３以降に開閉弁９の閉時間τを再び変化
させて制御する場合を示し、加熱器出口の温度θがθ１
を超えることにより閉時間はτ６とさらに短く制御して
いる。

このように間欠動作サイクルによるシステムの作動温度
変動状態を判定しつつ、絶えず安定するように開閉弁９
の閉時間を制御し、さらに燃焼停止後の再燃焼開始時に
は直前で動作していた閉時間で再燃焼開始させることに
より再燃焼開始時の放熱器４の雰囲気温度にほぼ適合す
る開閉動作周期で開閉弁９を作動させることができ、再
燃焼開始立上り時の応答性を良くして早期に安定状態に
移行させ、安定冷媒加熱を行なわしめることにより冷媒
の局所異常過熱が防止できる。

発明の効果 以上のように本発明の熱搬送装置によれば、冷媒加熱器
の出口側に設けた温度検出器で検知する温度の変化によ
り開閉弁の開閉動作周期の制御を行ない、さらに燃焼停
止後の再燃焼開始時には燃焼停止する直前で作動してい
た開閉動作周期となる閉時間で立上げるため、再燃焼開
始時の立上り応答が優れ、早期に過渡域から安定状態に
移行させることができる効果があり、安定冷媒加熱を常
時達成でき、冷媒の局所異常過熱を防止し、実用性が高
く、信顛性の高いシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す熱搬送装置の構成図、
第２図は同開閉弁の閉時間制御図である。 １・・・・・・冷媒加熱器、２・・・・・・受液器、３
・・・・・・気液セパレータ、４・・・・・・放熱器、
７・・・・・・第】逆止弁、８・・・・・・落込み管、
９・・・・・・開閉弁、１０・・・・・・均圧管、１２
・・・・・第２逆止弁、１４・・・・・・温度検出器、
１５・・・・・・制御装置、１６・・・・・・バーナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バーナを有する冷媒加熱器と、気液セパレータを配管接
   続した環状通路部を設け、前記気液セパレータの上方に
   設けた受液器を第１逆止弁を有する落込み管と開閉弁を
   有する均圧管とで前記環状通路部に接続するとともに、
   前記気液セパレータ、放熱器、第２逆止弁、前記受液器
   を順次配管接続して環状熱搬送路を形成し、前記冷媒加
   熱器の出口側に設けた温度検出器で検知する温度で前記
   開閉弁の開閉動作周期の制御を変えると共に、バーナの
   燃焼停止後の再燃焼開始時には燃焼停止する直前に作動
   していた開閉動作周期を制御動作値として作動させる制
   御装置を設けた熱搬送装置。