JPH04190091A - 熱流反転機構を有するヒートパイプ - Google Patents
熱流反転機構を有するヒートパイプInfo
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- JPH04190091A JPH04190091A JP31799690A JP31799690A JPH04190091A JP H04190091 A JPH04190091 A JP H04190091A JP 31799690 A JP31799690 A JP 31799690A JP 31799690 A JP31799690 A JP 31799690A JP H04190091 A JPH04190091 A JP H04190091A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- 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
- F28D15/06—Control arrangements therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- 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
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、土中顕熱を利用した空調設備や廃熱利用設備
等に適用される熱流反転機構を有するヒートパイプに関
する。
等に適用される熱流反転機構を有するヒートパイプに関
する。
従来のヒートパイプは、第６図に示す通り隔壁０６を貫
通するコンテナ０１とウィック０２と内部に封入された
媒体０５からなり、蒸発部０３で蒸発した媒体０５は凝
縮部０４で凝縮し熱流は蒸発部０３から凝縮部０４へ流
れるものであった。
通するコンテナ０１とウィック０２と内部に封入された
媒体０５からなり、蒸発部０３で蒸発した媒体０５は凝
縮部０４で凝縮し熱流は蒸発部０３から凝縮部０４へ流
れるものであった。
凝縮部０４で凝縮した媒体は、ウィック０２もしくは重
力により蒸発部０３へ戻り、ヒートパイプサイクルを構
成する。
力により蒸発部０３へ戻り、ヒートパイプサイクルを構
成する。
ウィック付ヒートパイプは、蒸発部０３が凝縮部０４よ
りある程度相対的に高い位置にあっても毛細管現象によ
り運転可能であるが、ウィックなしの場合は常に蒸発部
０３は凝縮部０４より低くなければならず、取付部、熱
流方向が限られる。
りある程度相対的に高い位置にあっても毛細管現象によ
り運転可能であるが、ウィックなしの場合は常に蒸発部
０３は凝縮部０４より低くなければならず、取付部、熱
流方向が限られる。
また、ウィック０２封大の場合でも、反転熱流とすると
、その熱輸送量に差異が生ずることとなる。
、その熱輸送量に差異が生ずることとなる。
長尺ヒートパイプでは、施工性などを重視し可撓性コン
テナとする場合があるが、熱流を反転させる機能を有す
るものはなかった。
テナとする場合があるが、熱流を反転させる機能を有す
るものはなかった。
一方、土中や水中の顕熱を利用する空調の場合、冬期に
は土中や水中から熱を奪う（土中、水中部を蒸発側とす
る）ことが必要であり、夏期には土中や水中へ熱を与え
る（土中、水中部を凝縮側とする）必要があり、かつ十
分な熱利用のためには相当な長さ（１〜１０ｍ）が必要
となるとともに、熱流を反転させる必要がある。
は土中や水中から熱を奪う（土中、水中部を蒸発側とす
る）ことが必要であり、夏期には土中や水中へ熱を与え
る（土中、水中部を凝縮側とする）必要があり、かつ十
分な熱利用のためには相当な長さ（１〜１０ｍ）が必要
となるとともに、熱流を反転させる必要がある。
〔発明が解決しようとする課題］
従来のヒートパイプにおいては、前記のように、次の課
題があった。
題があった。
（１）熱輸送方向を反転する場合、蒸発部、凝縮部の位
置関係による熱流方向により熱輸送量に差異を生じる。
置関係による熱流方向により熱輸送量に差異を生じる。
（２）長尺ヒートパイプにおいては熱流反転が困難であ
る。
る。
本発明は上記の課題を解決しようとするものである。
ンテナを形成すると共に熱授受側の伝熱部を上下させる
上下動機構を備えたことを特徴としている。
上下動機構を備えたことを特徴としている。
上記において、熱授受側でヒートパイプより熱を吸収し
て暖房等に用いる場合には、上下機構を作動させて熱授
受側を被熱授受側より高い位置とする。この場合、被熱
授受側で蒸発した冷媒は熱授受側で放熱して液化され、
液化された冷媒は被熱授受側と熱授受側の高低差により
被熱授受側へ送うれ、ヒートパイプのサイクルを繰返し
、熱は被熱授受側より熱授受側へ連続して輸送され暖房
等が行われる。
て暖房等に用いる場合には、上下機構を作動させて熱授
受側を被熱授受側より高い位置とする。この場合、被熱
授受側で蒸発した冷媒は熱授受側で放熱して液化され、
液化された冷媒は被熱授受側と熱授受側の高低差により
被熱授受側へ送うれ、ヒートパイプのサイクルを繰返し
、熱は被熱授受側より熱授受側へ連続して輸送され暖房
等が行われる。
また、熱授受側でヒートパイプが熱を吸収して冷房等を
行う場合は、上記と逆に熱授受側を被熱授受側より低い
位置とし、液冷媒は被熱授受側より熱授受側へ送られ、
熱は熱授受側より被熱授受側へ連続して輸送され冷房等
が行われる。
行う場合は、上記と逆に熱授受側を被熱授受側より低い
位置とし、液冷媒は被熱授受側より熱授受側へ送られ、
熱は熱授受側より被熱授受側へ連続して輸送され冷房等
が行われる。
上記により、熱授受側のコンテナを上下移動することが
できるものとしたため、被熱授受側と熱授受側の間に温
度の逆転が生じても運転熱流方向以外には熱流を生じな
い熱トラップ効果を発揮するため、ヒートパイプの熱流
方向を容易に制御でき、適用範囲の広い装置を実現する
。
できるものとしたため、被熱授受側と熱授受側の間に温
度の逆転が生じても運転熱流方向以外には熱流を生じな
い熱トラップ効果を発揮するため、ヒートパイプの熱流
方向を容易に制御でき、適用範囲の広い装置を実現する
。
本発明の一実施例を第１図に示す。
第１図に示す本実施例のヒートパイプは、隔壁９を貫通
し一端が土中もしくは水中に挿入されたコンテナ１ａ、
同コンテナ１ａの他端に一端が接続された可撓管２、同
可撓管２の他端に接続された熱授受側のコンテナ１ｂ、
同コンテナ１ｂの外側に設けられ入口ノズル４と出口ノ
ズル５を有する流体箱３、および同流体箱３に結合され
リンク６と駆動機構７よりなる上下機構を備えている。
し一端が土中もしくは水中に挿入されたコンテナ１ａ、
同コンテナ１ａの他端に一端が接続された可撓管２、同
可撓管２の他端に接続された熱授受側のコンテナ１ｂ、
同コンテナ１ｂの外側に設けられ入口ノズル４と出口ノ
ズル５を有する流体箱３、および同流体箱３に結合され
リンク６と駆動機構７よりなる上下機構を備えている。
上記において、土中もしくは水中の熱はコンテナ１ａに
より受熱され、可撓管２を介してコンテナ１ｂに伝達さ
れ、流体箱３の入口ノズル４より供給され出口ノズル５
より排出される流体によって熱授受が行われる。
より受熱され、可撓管２を介してコンテナ１ｂに伝達さ
れ、流体箱３の入口ノズル４より供給され出口ノズル５
より排出される流体によって熱授受が行われる。
コンテナ１ｂと流体箱３はリンク６によって駆動機構７
に結びつけられ、その作動と可撓管２のフレキシビリテ
ィとにより上下に移動可能としている。
に結びつけられ、その作動と可撓管２のフレキシビリテ
ィとにより上下に移動可能としている。
第２図（ａ）、 （ｂ）は、土中もしくは水中８から熱
を奪う場合を示す。駆動機構７および６によりコンテナ
１ｂはコンテナ１ａより上位に持ち上げられる。
を奪う場合を示す。駆動機構７および６によりコンテナ
１ｂはコンテナ１ａより上位に持ち上げられる。
これによって土中側コンテナｌａは蒸発側となり、コン
テナ１ｂは凝縮側となる。また、ヒートパイプ中の凝縮
液はその位置ヘッドによりコンテナ１ａへ返され、ヒー
トパイプサイクルを繰り返す。
テナ１ｂは凝縮側となる。また、ヒートパイプ中の凝縮
液はその位置ヘッドによりコンテナ１ａへ返され、ヒー
トパイプサイクルを繰り返す。
第３図（ａ）、 （ｂ）は、逆に土中もしくは水中８へ
熱を与える場合を示す。
熱を与える場合を示す。
土中側のコンテナ１ａに対し、流体箱側のコンテナｌｂ
を下位に下げることによってコンテナ１ａは凝縮側、コ
ンテナ１ｂは蒸発側となる。
を下位に下げることによってコンテナ１ａは凝縮側、コ
ンテナ１ｂは蒸発側となる。
上記により、熱授受側のコンテナを上下移動することが
できるものとしたため、被熱授受側と熱授受側の間に温
度の逆転が生じても運転熱流方向以外には熱流を生じな
い熱トラップ効果を発揮するため、ヒートパイプの熱流
方向を容易に制御でき、適用範囲の広い装置を実現した
。
できるものとしたため、被熱授受側と熱授受側の間に温
度の逆転が生じても運転熱流方向以外には熱流を生じな
い熱トラップ効果を発揮するため、ヒートパイプの熱流
方向を容易に制御でき、適用範囲の広い装置を実現した
。
なお、熱授受側での熱の回収が気流等による場合には、
流体箱３は必ずしも必要とせず、上下機構は熱授受側コ
ンテナに直接結合する。
流体箱３は必ずしも必要とせず、上下機構は熱授受側コ
ンテナに直接結合する。
本実施例の装置を土中顕熱利用空調に適用した例を第４
図（ａ）、（ハ）により説明する。
図（ａ）、（ハ）により説明する。
第４図（ａ）、 （ｂ）は地下空間への給気ダクト系に
熱流反転機構を有するヒートパイプを設けたものである
。
熱流反転機構を有するヒートパイプを設けたものである
。
第４図（ａ）は、中間期〜夏期の冷房運転の状態を示す
。
。
ヒートパイプは土中に設けられたコンテナ１ａと給気ダ
クト１９内に設けられたフィン付コンテナＩＣと可撓管
３よりなる。リンク６と駆動機構７によりフィン付コン
テナＩＣを下げた状態とし、コンテナ１ａを凝縮側、コ
ンテナＩＣを蒸発側とする。給気基１８から取入れられ
た空気は給気ダクト１９にて熱交換し、冬期間の土中冷
熱によって冷風となり、給気ファン１０によって室内へ
ダクト１１で送気される。排気は、ファン１２によって
大気へ排出される。
クト１９内に設けられたフィン付コンテナＩＣと可撓管
３よりなる。リンク６と駆動機構７によりフィン付コン
テナＩＣを下げた状態とし、コンテナ１ａを凝縮側、コ
ンテナＩＣを蒸発側とする。給気基１８から取入れられ
た空気は給気ダクト１９にて熱交換し、冬期間の土中冷
熱によって冷風となり、給気ファン１０によって室内へ
ダクト１１で送気される。排気は、ファン１２によって
大気へ排出される。
このとき、給気基１８からの熱流は矢印１３の方向とな
り、土中冷熱が使用されつくしたとき、もしくは給気温
度が土中温度より下ったとき、冷媒はコンテナ１ｃに留
ったままとなり、ヒートパイプサイクルは構成されず特
別な制御を行わなくても土中の熱が給気を暖めることは
ない。
り、土中冷熱が使用されつくしたとき、もしくは給気温
度が土中温度より下ったとき、冷媒はコンテナ１ｃに留
ったままとなり、ヒートパイプサイクルは構成されず特
別な制御を行わなくても土中の熱が給気を暖めることは
ない。
第４図（ｂ）は中間期〜冬期の暖房運転の状態を示す。
リンク６と駆動機構７によってフィン付コンテナｌｃは
上げられた状態とし、夏期貯えられた土中熱を夏期運転
とは逆サイクルでコンテナＩＣへ送るため、暖房に使用
できる。そのときの熱流は矢印１３ａに示す方向である
。
上げられた状態とし、夏期貯えられた土中熱を夏期運転
とは逆サイクルでコンテナＩＣへ送るため、暖房に使用
できる。そのときの熱流は矢印１３ａに示す方向である
。
本実施例の装置を水中顕熱利用空調等に適用した例を第
５図（ａ）、 （ｂ）により説明する。
５図（ａ）、 （ｂ）により説明する。
第５図（ａ）は海洋２２を航行する船舶２３の船底部に
設けられた水中側ヒートパイプのコンテナ１ａの配置を
示す。この場合、海水の表層部は外気温の影響を受ける
ため、コンテナ１ａは底部に取りつけることが好ましい
。
設けられた水中側ヒートパイプのコンテナ１ａの配置を
示す。この場合、海水の表層部は外気温の影響を受ける
ため、コンテナ１ａは底部に取りつけることが好ましい
。
上記コンテナ１ａが設けられた装置の詳細を第５図（ｂ
）に示す。
）に示す。
第５図（ｂ）においてヒートパイプは海水中コンテナ１
ａ、流体箱３ａ中に設けられた熱授受コンテ卿肯卸する
。
ａ、流体箱３ａ中に設けられた熱授受コンテ卿肯卸する
。
流体箱３ａには、流体入口ノズル４、出口ノズル５が設
けられており、土中同様空調用等の流体の加熱、冷却に
使用することができる。
けられており、土中同様空調用等の流体の加熱、冷却に
使用することができる。
（発明の効果〕
本発明の熱流反転機構を有するヒートパイプは、熱授受
側コンテナと被熱授受側コンテナを可撓管を介して接続
し、熱授受側コンテナに上下機構を結合して上下移動可
能とすることによって、被熱授受側と熱授受側の間に温
度の逆転が生しても運転熱流方向以外には熱流を生じな
い熱トラップ効果を発揮するため、ヒートパイプの熱流
方向を容易に制御でき、適用範囲の広い装置を実現する
。
側コンテナと被熱授受側コンテナを可撓管を介して接続
し、熱授受側コンテナに上下機構を結合して上下移動可
能とすることによって、被熱授受側と熱授受側の間に温
度の逆転が生しても運転熱流方向以外には熱流を生じな
い熱トラップ効果を発揮するため、ヒートパイプの熱流
方向を容易に制御でき、適用範囲の広い装置を実現する
。
第１図は本発明の一実施例の説明図で、（ａ）は側面図
、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視図、第２図は上記一
実施例の暖房に適用時の説明図で、（ａ）は側面図、（
ｂ）はｎ、−ｎ、矢視図、第３図は上記一実施例の冷房
に適用時の説明図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は■。 −■、矢視図、第４図は上記一実施例の土中顕熱利用空
調への適用例の説明図、第５図は上記一実施例の船舶へ
の適用例の説明図、第６図は従来のヒートパイプの説明
図である。 １．１ ａ、１ ｂ、１ ｃ−コンテナ、２・・・可撓
管、 ３，３ａ・・・流体箱、４・・・入口ノズル、
５・・・出口ノズル、６・・・リンク、 ７・・・駆
動機構。
、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視図、第２図は上記一
実施例の暖房に適用時の説明図で、（ａ）は側面図、（
ｂ）はｎ、−ｎ、矢視図、第３図は上記一実施例の冷房
に適用時の説明図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は■。 −■、矢視図、第４図は上記一実施例の土中顕熱利用空
調への適用例の説明図、第５図は上記一実施例の船舶へ
の適用例の説明図、第６図は従来のヒートパイプの説明
図である。 １．１ ａ、１ ｂ、１ ｃ−コンテナ、２・・・可撓
管、 ３，３ａ・・・流体箱、４・・・入口ノズル、
５・・・出口ノズル、６・・・リンク、 ７・・・駆
動機構。
Claims (1)
- ヒートパイプの両端伝熱部の間を可撓管で継いでコンテ
ナを形成すると共に熱授受側の伝熱部を上下させる上下
動機構を備えたことを特徴とする熱流反転機構を有する
ヒートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31799690A JPH04190091A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 熱流反転機構を有するヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31799690A JPH04190091A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 熱流反転機構を有するヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04190091A true JPH04190091A (ja) | 1992-07-08 |
Family
ID=18094322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31799690A Pending JPH04190091A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 熱流反転機構を有するヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04190091A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7168480B2 (en) * | 2004-04-29 | 2007-01-30 | Los Alamos National Security, Llc | Off-axis cooling of rotating devices using a crank-shaped heat pipe |
| JP2008524814A (ja) * | 2004-12-20 | 2008-07-10 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | 高い電流搬送能力を備えた真空サーキット・ブレーカ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5327020A (en) * | 1976-08-25 | 1978-03-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuzz effect circuit |
| JPS56131311A (en) * | 1980-03-15 | 1981-10-14 | Iseki Agricult Mach | Digger |
-
1990
- 1990-11-26 JP JP31799690A patent/JPH04190091A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5327020A (en) * | 1976-08-25 | 1978-03-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuzz effect circuit |
| JPS56131311A (en) * | 1980-03-15 | 1981-10-14 | Iseki Agricult Mach | Digger |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7168480B2 (en) * | 2004-04-29 | 2007-01-30 | Los Alamos National Security, Llc | Off-axis cooling of rotating devices using a crank-shaped heat pipe |
| JP2008524814A (ja) * | 2004-12-20 | 2008-07-10 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | 高い電流搬送能力を備えた真空サーキット・ブレーカ |
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