JPH0490498A - 熱伝達装置 - Google Patents
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- JPH0490498A JPH0490498A JP2207288A JP20728890A JPH0490498A JP H0490498 A JPH0490498 A JP H0490498A JP 2207288 A JP2207288 A JP 2207288A JP 20728890 A JP20728890 A JP 20728890A JP H0490498 A JPH0490498 A JP H0490498A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B23/00—Machines, plants or systems, with a single mode of operation not covered by groups F25B1/00 - F25B21/00, e.g. using selective radiation effect
- F25B23/006—Machines, plants or systems, with a single mode of operation not covered by groups F25B1/00 - F25B21/00, e.g. using selective radiation effect boiling cooling systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/46—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions
- B64G1/50—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions for temperature control
-
- 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
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
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］
この発明は、相変化を伴う作動液体の循環により、熱を
加熱部から冷却部へ輸送する、宇宙で使用する熱伝達装
置に関するものである。
加熱部から冷却部へ輸送する、宇宙で使用する熱伝達装
置に関するものである。
［従来の技術］
第３図及び第４図は例えば、特公昭６３−２９１９６号
公報に示された熱伝達装置の構成と動作を示す構成図で
あり、第３図は ｒＷＩ閉弁（ＩＩ）が閉、三方弁（７
）がアキュムレータ（３）と液管（Ｉ３）を連通してい
る第１の状態、第４図は開閉弁（１■）が開、三方弁（
７）がアキュムレータ（３）と連通管（４）を連通して
いる第２の状態を表わしている。図において（１）は蒸
発器、（２〉は凝縮器、（３）はアキュムレータ、（４
）は蒸発器（１）の蒸気相（５）とアキュムレータ（３
）の蒸気相（６）を連通させて内部の圧力をバランスさ
せる連通管、（７）は連通管（４）の途中に設けられた
三方弁、（８）はアキュムレータ（３）の液相（９）と
蒸発器（１）の液相（１０）を連結する液戻り管、（１
１）は液戻り管（８）の中途に設けられた開閉弁である
。
公報に示された熱伝達装置の構成と動作を示す構成図で
あり、第３図は ｒＷＩ閉弁（ＩＩ）が閉、三方弁（７
）がアキュムレータ（３）と液管（Ｉ３）を連通してい
る第１の状態、第４図は開閉弁（１■）が開、三方弁（
７）がアキュムレータ（３）と連通管（４）を連通して
いる第２の状態を表わしている。図において（１）は蒸
発器、（２〉は凝縮器、（３）はアキュムレータ、（４
）は蒸発器（１）の蒸気相（５）とアキュムレータ（３
）の蒸気相（６）を連通させて内部の圧力をバランスさ
せる連通管、（７）は連通管（４）の途中に設けられた
三方弁、（８）はアキュムレータ（３）の液相（９）と
蒸発器（１）の液相（１０）を連結する液戻り管、（１
１）は液戻り管（８）の中途に設けられた開閉弁である
。
（１２）は蒸発器（１）と凝縮器（２）を連結する蒸気
管、（１３）は凝縮器（２）とアキュムレータ（３）を
連結する液管、（１４）は蒸発器（１）に装着された電
子機器等の加熱源、（１５）は凝縮器（２）に接触して
設けられた放熱器である。
管、（１３）は凝縮器（２）とアキュムレータ（３）を
連結する液管、（１４）は蒸発器（１）に装着された電
子機器等の加熱源、（１５）は凝縮器（２）に接触して
設けられた放熱器である。
蒸気管（１２）、液管（１３）、液戻り管（８）は蒸発
器（１）と凝縮器（２）、アキュムレータ（３）を介し
てループ（閉管路）を形成し、管路内にフロン、アルコ
ール、アンモニア等の凝縮性液体である作動流体（１６
）がＭ量封入されている。
器（１）と凝縮器（２）、アキュムレータ（３）を介し
てループ（閉管路）を形成し、管路内にフロン、アルコ
ール、アンモニア等の凝縮性液体である作動流体（１６
）がＭ量封入されている。
以上のように構成された従来装置の動作は次のとおりで
ある。
ある。
第３図に示される第１の状態と、第４図に示される第２
の状態が交互に適当な時間閏隔て繰返される。
の状態が交互に適当な時間閏隔て繰返される。
即ち、第３図に示される開閉弁（１１）が閉、三方弁（
７）がアキュムレータ（３）と液管（１３）を連通して
いる第１の状態では、電子機器等の加熱！（１４）から
蒸発器（１）に熱が供給されると、蒸発器（１）内の作
動流体（１６）は熱せられて蒸発し、蒸発した蒸気は図
中点線矢印が示すように蒸気管（１２）を通って凝縮器
（２）に達して冷却され、凝縮熱を放出して液化する。
７）がアキュムレータ（３）と液管（１３）を連通して
いる第１の状態では、電子機器等の加熱！（１４）から
蒸発器（１）に熱が供給されると、蒸発器（１）内の作
動流体（１６）は熱せられて蒸発し、蒸発した蒸気は図
中点線矢印が示すように蒸気管（１２）を通って凝縮器
（２）に達して冷却され、凝縮熱を放出して液化する。
液化した液体は蒸発器（１）からの蒸気に押出されるよ
うにして図中実線矢印に示すように、液管（■３）を通
ってアキュムレータ（３）に流入する。以上のような作
用で熱が蒸発器（１）から凝縮器（２）に輸送される。
うにして図中実線矢印に示すように、液管（■３）を通
ってアキュムレータ（３）に流入する。以上のような作
用で熱が蒸発器（１）から凝縮器（２）に輸送される。
蒸発器（１）内のｆＲｆｆｉが熱輸送の結果消費される
が、次に開閉弁（１１）が問、三方弁（７）がアキュム
レータ（３）と液管（１３）を連通している第４図に示
す第２の状態に切換えられると、図中点線矢印で示され
るように、蒸発器（１）内の蒸気は連通管（４）を通っ
てアキュムレータ（３）に流入し、蒸発器（１１）とア
キュムレータ（３）が連通される結果、アキュムレータ
（３）の液相（９）と蒸発器（１）の液相（１０）の高
低差による重力の作用により、アキュムレータ（３）の
液体は図中実線矢印が示すように、開閉弁（１１）を通
って蒸発器（１）へ還流することになる。
が、次に開閉弁（１１）が問、三方弁（７）がアキュム
レータ（３）と液管（１３）を連通している第４図に示
す第２の状態に切換えられると、図中点線矢印で示され
るように、蒸発器（１）内の蒸気は連通管（４）を通っ
てアキュムレータ（３）に流入し、蒸発器（１１）とア
キュムレータ（３）が連通される結果、アキュムレータ
（３）の液相（９）と蒸発器（１）の液相（１０）の高
低差による重力の作用により、アキュムレータ（３）の
液体は図中実線矢印が示すように、開閉弁（１１）を通
って蒸発器（１）へ還流することになる。
以上のように開閉弁（１１）と三方弁（７）の切換え動
作の繰返しにより、熱が蒸発器（１）から凝縮器（２）
に輸送されることになる。
作の繰返しにより、熱が蒸発器（１）から凝縮器（２）
に輸送されることになる。
［発明が解決しようとする課Ｍ］
従来の熱伝達装置は以上のように構成されており、アキ
ュムレータ（３）から蒸発器（１）への液体の還流に重
力が利用されているので、無重力下では動作しないため
、宇宙では使用できないという問題があった。
ュムレータ（３）から蒸発器（１）への液体の還流に重
力が利用されているので、無重力下では動作しないため
、宇宙では使用できないという問題があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、無重力下でも動作する宇宙で使用できる熱伝
達装置を得ることを目的としている。
たもので、無重力下でも動作する宇宙で使用できる熱伝
達装置を得ることを目的としている。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る熱伝達装置は、蒸発器内の少なくとも伝
熱面に毛管現象を有する毛管材料を設け、この毛管材料
の毛管圧力によりアキュムレータにある流体を蒸発器へ
３１１流させるようにしたものである。
熱面に毛管現象を有する毛管材料を設け、この毛管材料
の毛管圧力によりアキュムレータにある流体を蒸発器へ
３１１流させるようにしたものである。
［作用］
この発明における蒸発器内の毛管材料は毛管現象により
アキュムレータから蒸発器内部に液体を流入させる作用
をもつ。
アキュムレータから蒸発器内部に液体を流入させる作用
をもつ。
［実施例コ
以下この発明の実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例の熱伝達装置を示す構成図
で、図において、（１）〜（１６）は従来例と同しもの
なので説明を省略する。
で、図において、（１）〜（１６）は従来例と同しもの
なので説明を省略する。
（２１）は蒸発器（１）の伝熱面に設けられた毛管材料
で、この場合は例えば伝熱面に形成された溝ピッチが０
．５１１ＩＩ１１の連続溝である。毛管材料（２１）は
、液戻り管（８）により開閉弁（目）を介してアキュム
レータ（３）と連通している。
で、この場合は例えば伝熱面に形成された溝ピッチが０
．５１１ＩＩ１１の連続溝である。毛管材料（２１）は
、液戻り管（８）により開閉弁（目）を介してアキュム
レータ（３）と連通している。
開閉弁（１１）が閉、三方弁（７）がアキュムレータ（
３）と液管（１３）を連通している第１の状態は従来例
と同様である。第１図は開閉弁（１１）が間、三方弁（
７）がアキュムレータ（３）と連通管（４）を連通して
いる第２の状態の場合のこの実施例の動作を示している
。
３）と液管（１３）を連通している第１の状態は従来例
と同様である。第１図は開閉弁（１１）が間、三方弁（
７）がアキュムレータ（３）と連通管（４）を連通して
いる第２の状態の場合のこの実施例の動作を示している
。
この場合、アキュムレータ（３）内の液体は蒸発器（１
）の伝熱面に設けられた毛管材料（２１）の毛管圧力に
より、図中実線矢印に示すように 開閉弁（１１）を介
して液戻り管（８）を通って蒸発器（１）に還流する。
）の伝熱面に設けられた毛管材料（２１）の毛管圧力に
より、図中実線矢印に示すように 開閉弁（１１）を介
して液戻り管（８）を通って蒸発器（１）に還流する。
毛管現象は無重力下でも作用することから・ この装置
は無重力下でも動作することになた第２の状態が交互に
適当な時間間隔て繰返されなお、上記実施例ではアキュ
ムレータ（３）が１個の場合について示したが第２図の
他の実施例の構成図に示したように複数個のアキュムレ
ータを使用しても良いことは勿論である。この場合は、
（３１）（３２）は第１及び第２のアキュムレータ、（
３３）は上記第１及び第２のアキュムレータ（３１）（
３２）と連通管（４）、液管（１３）との連通を切換え
る４方弁、（３４）は上記第１および第２のアキュムレ
ータ（３１）（３２）と液戻り管（８）との連通を切換
える３方弁である。
は無重力下でも動作することになた第２の状態が交互に
適当な時間間隔て繰返されなお、上記実施例ではアキュ
ムレータ（３）が１個の場合について示したが第２図の
他の実施例の構成図に示したように複数個のアキュムレ
ータを使用しても良いことは勿論である。この場合は、
（３１）（３２）は第１及び第２のアキュムレータ、（
３３）は上記第１及び第２のアキュムレータ（３１）（
３２）と連通管（４）、液管（１３）との連通を切換え
る４方弁、（３４）は上記第１および第２のアキュムレ
ータ（３１）（３２）と液戻り管（８）との連通を切換
える３方弁である。
この装置の動作は次のように行われる。
即ち、第１のアキュムレータ（３１）の蒸気相と連通管
（４）が連通され、第１のアキュムレータ（３１）の液
相と液戻り管（８）が連通され、第２のアキュムレータ
（３２）の蒸気相と液管（１３）とが連通した第１の状
態と、第２のアキュムレータ（３２）の蒸気相と連通管
（４）が連通され、第２のアキュムレータ（３２）の液
相と液戻り管（８）が連通され、第１のアキュムレータ
（３１）の蒸気相と液管（１３）とが連通しる。
（４）が連通され、第１のアキュムレータ（３１）の液
相と液戻り管（８）が連通され、第２のアキュムレータ
（３２）の蒸気相と液管（１３）とが連通した第１の状
態と、第２のアキュムレータ（３２）の蒸気相と連通管
（４）が連通され、第２のアキュムレータ（３２）の液
相と液戻り管（８）が連通され、第１のアキュムレータ
（３１）の蒸気相と液管（１３）とが連通しる。
第２図は上記第１の状態を示しており、この場合蒸発器
（１）で発生した蒸気は蒸気管（１２）を通って、凝縮
器（２）で冷却されて凝縮する。凝縮した液体は液管（
１３）、 ４方弁（３３）を通って第２のアキュムレ
ータ（３２）へ流れ込む作用により熱が蒸発器（１）か
ら凝縮器（２）へ輸送される。この間第１の７キユムレ
ータ（３１）にある液体は蒸発器（１）の伝熱面に設け
られた毛管材料（２■）の毛管圧力により、３方弁（３
４）、液戻り管（８）を通って蒸発器（１）へ還流する
。次に第２の状態では蒸発器（１）で発生した蒸気は凝
縮器（２）で冷却された後、第１のアキュムレータ（３
１）へ流れ込み、第２のアキュムレータ（３２）にある
液体が蒸発器（１）へ還流するという点が異なるだけの
第１の状態と全く同様な作用で熱輸送が行われる。
（１）で発生した蒸気は蒸気管（１２）を通って、凝縮
器（２）で冷却されて凝縮する。凝縮した液体は液管（
１３）、 ４方弁（３３）を通って第２のアキュムレ
ータ（３２）へ流れ込む作用により熱が蒸発器（１）か
ら凝縮器（２）へ輸送される。この間第１の７キユムレ
ータ（３１）にある液体は蒸発器（１）の伝熱面に設け
られた毛管材料（２■）の毛管圧力により、３方弁（３
４）、液戻り管（８）を通って蒸発器（１）へ還流する
。次に第２の状態では蒸発器（１）で発生した蒸気は凝
縮器（２）で冷却された後、第１のアキュムレータ（３
１）へ流れ込み、第２のアキュムレータ（３２）にある
液体が蒸発器（１）へ還流するという点が異なるだけの
第１の状態と全く同様な作用で熱輸送が行われる。
なお、第１図〜第２図に示した実施例における開閉弁（
１１）、 ３方弁（７）、（３４）、４方弁（３３）
の切換えはタイムスイッチ等により一定周期で行わせる
ようにするか、蒸発器（１）あるいはアキュムレータ（
３）、（３１）、（３２）内の液面変化を検知して行う
ようにすると良い。
１１）、 ３方弁（７）、（３４）、４方弁（３３）
の切換えはタイムスイッチ等により一定周期で行わせる
ようにするか、蒸発器（１）あるいはアキュムレータ（
３）、（３１）、（３２）内の液面変化を検知して行う
ようにすると良い。
又、上記実施例ではアキュムレータを１個あるいは２個
使用した場合について説明したが、これに限らず複数の
アキュムレータを使用したものであっても良いことは勿
論である。また、上記実施例ではアキュムレータには毛
管材料を使用していない場合について説明したが、アキ
ュムレータに液の浮遊を防止するための毛管材料を設け
てもよいことは勿論である。但し、例えば毛管材料とし
てアキュムレータにも溝を形成する場合溝ピッチを蒸発
器のより大きくし、蒸発器への流体、液の還流を妨げな
いようにしておく。
使用した場合について説明したが、これに限らず複数の
アキュムレータを使用したものであっても良いことは勿
論である。また、上記実施例ではアキュムレータには毛
管材料を使用していない場合について説明したが、アキ
ュムレータに液の浮遊を防止するための毛管材料を設け
てもよいことは勿論である。但し、例えば毛管材料とし
てアキュムレータにも溝を形成する場合溝ピッチを蒸発
器のより大きくし、蒸発器への流体、液の還流を妨げな
いようにしておく。
さらに、上記実施例では毛管材料として伝熱面に溝を形
成した場合について示したが、これに限らず、発泡金属
、フェルト状、メツシュ状金属、より線等、毛管現象を
有するものであれば何でもよい。
成した場合について示したが、これに限らず、発泡金属
、フェルト状、メツシュ状金属、より線等、毛管現象を
有するものであれば何でもよい。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれは蒸発器内の少なくとも
伝熱面に毛管材料を設け、毛管材料の毛管圧力により、
アキュムレータから、蒸発器へ液が還流するようにした
ことにより、無重力下でも動作する宇宙で使用できる熱
伝達装置が得られる効果がある。
伝熱面に毛管材料を設け、毛管材料の毛管圧力により、
アキュムレータから、蒸発器へ液が還流するようにした
ことにより、無重力下でも動作する宇宙で使用できる熱
伝達装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による熱伝達装置を示す構
成図、第２図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第
３図及び第４図は従来の熱伝達装置を示す構成図である
。 （１）は蒸発器、（２）は凝縮器、（３）はアキュムレ
ータ、（４）は連通管、（７）は３方弁、（８）は液戻
り管、（１１）は開閉弁、（１２）は蒸気管、（１３）
は液管、（１４）は熱源、（１５）は放熱器、（１６）
は作動液体、（２１）は毛管材料、（３１）（３２）は
第１、第２のアキュムレータ、（３３）は４方弁、（３
４）は３方弁で−ある。 なお、図中、同一符号は同一 又は相当部分を示す。
成図、第２図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第
３図及び第４図は従来の熱伝達装置を示す構成図である
。 （１）は蒸発器、（２）は凝縮器、（３）はアキュムレ
ータ、（４）は連通管、（７）は３方弁、（８）は液戻
り管、（１１）は開閉弁、（１２）は蒸気管、（１３）
は液管、（１４）は熱源、（１５）は放熱器、（１６）
は作動液体、（２１）は毛管材料、（３１）（３２）は
第１、第２のアキュムレータ、（３３）は４方弁、（３
４）は３方弁で−ある。 なお、図中、同一符号は同一 又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 蒸発器と凝縮器、アキュムレータを介装したループ状管
路を備え、上記管路内に熱輸送媒体としての凝縮性作動
流体を封入し、上記凝縮器で凝縮された作動液体を上記
アキュムレータに流入させる動作と、上記アキュムレー
タ内にある流体を上記蒸発器へ還流させる動作とを交互
に行わせる手段を設けた熱伝達装置において、上記蒸発
器内の少なくとも伝熱面に毛管現象を有する毛管材料を
設け、この毛管材料の毛管圧力により上記アキュムレー
タにある流体を上記蒸発器へ還流させるようにしたこと
を特徴とする熱伝達装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207288A JPH0490498A (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 熱伝達装置 |
| DE4125423A DE4125423C2 (de) | 1990-08-03 | 1991-07-29 | Kühlkreislauf für den schwerelosen Raum |
| US07/740,069 US5259447A (en) | 1990-08-03 | 1991-08-05 | Heat transport system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207288A JPH0490498A (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 熱伝達装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0490498A true JPH0490498A (ja) | 1992-03-24 |
Family
ID=16537315
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2207288A Pending JPH0490498A (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 熱伝達装置 |
Country Status (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4125423C2 (de) | 1995-06-22 |
| DE4125423A1 (de) | 1992-02-06 |
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