JPH0678870B2 - 熱伝達装置 - Google Patents
熱伝達装置Info
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- JPH0678870B2 JPH0678870B2 JP60237406A JP23740685A JPH0678870B2 JP H0678870 B2 JPH0678870 B2 JP H0678870B2 JP 60237406 A JP60237406 A JP 60237406A JP 23740685 A JP23740685 A JP 23740685A JP H0678870 B2 JPH0678870 B2 JP H0678870B2
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- 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
- F28D15/0266—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 with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は気泡ポンプ機構により空調機器の蒸発器から凝
縮器への熱流を制御する熱伝達装置の構成に関する。
縮器への熱流を制御する熱伝達装置の構成に関する。
気泡ポンプ機構を用いて熱流を制御するものとして、特
開昭52-48150号公報に記載の熱伝達装置が知られてい
る。この熱伝達装置では、気泡ポンプ部に設けたヒータ
ーへの通電を行なつたり停止させたりすることによつ
て、蒸発器から凝縮器への熱輸送を行なわせたり、停止
させたりしている。この装置では、ヒーターへ通電を行
つているとき、ヒーターによつて与える熱量は一定であ
る。
開昭52-48150号公報に記載の熱伝達装置が知られてい
る。この熱伝達装置では、気泡ポンプ部に設けたヒータ
ーへの通電を行なつたり停止させたりすることによつ
て、蒸発器から凝縮器への熱輸送を行なわせたり、停止
させたりしている。この装置では、ヒーターへ通電を行
つているとき、ヒーターによつて与える熱量は一定であ
る。
しかし、気泡ポンプ作用を行なわせるのに必要な熱量
は、密閉循環路内の冷媒の温度や圧力によつて異なる。
は、密閉循環路内の冷媒の温度や圧力によつて異なる。
上記装置を排熱回収に用い、排気温度あるいは給気温度
あるいはその両方が変動した場合においては、この対策
ができていず、何らかの加減で、密閉循環路内の温度が
変り、内圧が変化した時には、所望の熱輸送量Qtを得る
ことができないということがあつた。またその逆に必要
以上の過大なヒーター入力を加え、省エネルギの面で不
経済となることもあつた。
あるいはその両方が変動した場合においては、この対策
ができていず、何らかの加減で、密閉循環路内の温度が
変り、内圧が変化した時には、所望の熱輸送量Qtを得る
ことができないということがあつた。またその逆に必要
以上の過大なヒーター入力を加え、省エネルギの面で不
経済となることもあつた。
本発明の目的は、排気温度あるいは給気温度あるいは、
その両方が変動する場合の排熱回収において、密閉循環
路から成る熱伝達装置の内圧が変化しても、常に所望の
熱輸送量を得ることができるように改善することを目的
としている。
その両方が変動する場合の排熱回収において、密閉循環
路から成る熱伝達装置の内圧が変化しても、常に所望の
熱輸送量を得ることができるように改善することを目的
としている。
本発明の要点は、凝縮器またそれに連なつているタンク
の温度または内圧又はその両者を検知して、その信号に
応じて、気泡ポンプのヒーター入力を増減し、常に所望
の熱輸送量を得ることができるようにすることである。
の温度または内圧又はその両者を検知して、その信号に
応じて、気泡ポンプのヒーター入力を増減し、常に所望
の熱輸送量を得ることができるようにすることである。
種々実験を行なつた所、蒸発性液体を封入した密閉循環
路の構成要素のうち、蒸発器，蒸気移動管，液戻り管よ
りも、低温側の凝縮器及びそれに連なつているタンクの
内圧または温度が、密閉循環路の系全体の圧力に著しく
敏感で、全体の動作にも関係が深い事を発見した。本発
明の実施例はこの点に着目をして、具体的な制御手段が
構成されている。
路の構成要素のうち、蒸発器，蒸気移動管，液戻り管よ
りも、低温側の凝縮器及びそれに連なつているタンクの
内圧または温度が、密閉循環路の系全体の圧力に著しく
敏感で、全体の動作にも関係が深い事を発見した。本発
明の実施例はこの点に着目をして、具体的な制御手段が
構成されている。
第１図は本発明の一実施例になる熱流を制御する熱伝達
装置の構成を示したものである。フイン３とパイプ２か
ら成る凝縮器1とフイン路とパイプ５から成る蒸発器4は
図示のごとく蒸気上昇管７、液戻り管８とによつて密閉
循環路を構成するように連結されており、内部に蒸発性
の液体12（フロン，メタノール等）が封入されている。
また液戻り管８部には、その一部を逆Ｕ字型に立上げた
立上げ管９を設けてある。この立上げ管９と凝縮器1と
の間には、液溜め用のタンク11を設ける場合もあるが、
凝縮器1の内容積に余裕がある場合には、タンク11は設
けなくとも良い。
装置の構成を示したものである。フイン３とパイプ２か
ら成る凝縮器1とフイン路とパイプ５から成る蒸発器4は
図示のごとく蒸気上昇管７、液戻り管８とによつて密閉
循環路を構成するように連結されており、内部に蒸発性
の液体12（フロン，メタノール等）が封入されている。
また液戻り管８部には、その一部を逆Ｕ字型に立上げた
立上げ管９を設けてある。この立上げ管９と凝縮器1と
の間には、液溜め用のタンク11を設ける場合もあるが、
凝縮器1の内容積に余裕がある場合には、タンク11は設
けなくとも良い。
立上げ管９の凝縮器1に近い側の根元部にはヒーター入
れが設けてあるが、このヒーターに入力を入れると、そ
の内部にある蒸発性の液体12はその熱を受けて沸騰す
る。発生した気泡は浮力によつて上昇するが、この際気
泡はその周囲にある液体12を一緒にくみ上げる。くみ上
げられた液体12は、立上げ管９の頂部を越えて溢れ出
し、液戻り管８内を降下して蒸発器4に達する。ここに
到達した液体12は蒸発器4の外部より熱を受けて蒸発
し、発生した蒸気は蒸気圧差によつて蒸気上昇管７を通
つて凝縮器1に到達する。ここで冷却されて凝縮熱を放
出して液下し、凝縮器1のパイプ２内を降下した後立上
げ管９内に流入し前と同じサイクルをくり返す。凝縮器
1と立上げ管９との間にタンク11が設けてある場合に
は、液体12はタンク11に溜められた後立上げ管９内に流
入する。一方凝縮器1にて放出された凝縮熱は、その外
面より空気や水の強制対流等の熱除去手段を経て熱除去
される。このようにヒーター10に入力を入れた時には、
蒸発器4から凝縮器1へ熱が輸送され、またヒーター10へ
の入力を変えて、蒸発器4へ降下する液体１入力の量を
変えれば、蒸発器4から凝縮器1への熱輸送量を制御する
ことが可能となる。ヒーター10への入力を切れば、気泡
が液体12をくみ上げる作用は無くなり、熱輸送は停止さ
れる。また蒸発器4近辺に温度センサー（図示せず）を
設け、蒸発器4に流入する流体の温度を検知して、その
信号によつてヒーター10の入力量を変えれば、前記流体
の温度を制御することができる。なおパイプ16は、立上
げ管９内で、発生した気泡を凝縮器１内に逃がし、圧力
の均衡をはかるために取けてあるものである。凝縮器1
の一部にセンサー14（サーミスタ，熱電対，半導体圧力
変換器等）を密着させて取付け、この信号P,Tを制御部1
3に送る。そしてその信号P,T量に対応して、ヒーター10
の入力量Ｗを変えるようにしてある。
れが設けてあるが、このヒーターに入力を入れると、そ
の内部にある蒸発性の液体12はその熱を受けて沸騰す
る。発生した気泡は浮力によつて上昇するが、この際気
泡はその周囲にある液体12を一緒にくみ上げる。くみ上
げられた液体12は、立上げ管９の頂部を越えて溢れ出
し、液戻り管８内を降下して蒸発器4に達する。ここに
到達した液体12は蒸発器4の外部より熱を受けて蒸発
し、発生した蒸気は蒸気圧差によつて蒸気上昇管７を通
つて凝縮器1に到達する。ここで冷却されて凝縮熱を放
出して液下し、凝縮器1のパイプ２内を降下した後立上
げ管９内に流入し前と同じサイクルをくり返す。凝縮器
1と立上げ管９との間にタンク11が設けてある場合に
は、液体12はタンク11に溜められた後立上げ管９内に流
入する。一方凝縮器1にて放出された凝縮熱は、その外
面より空気や水の強制対流等の熱除去手段を経て熱除去
される。このようにヒーター10に入力を入れた時には、
蒸発器4から凝縮器1へ熱が輸送され、またヒーター10へ
の入力を変えて、蒸発器4へ降下する液体１入力の量を
変えれば、蒸発器4から凝縮器1への熱輸送量を制御する
ことが可能となる。ヒーター10への入力を切れば、気泡
が液体12をくみ上げる作用は無くなり、熱輸送は停止さ
れる。また蒸発器4近辺に温度センサー（図示せず）を
設け、蒸発器4に流入する流体の温度を検知して、その
信号によつてヒーター10の入力量を変えれば、前記流体
の温度を制御することができる。なおパイプ16は、立上
げ管９内で、発生した気泡を凝縮器１内に逃がし、圧力
の均衡をはかるために取けてあるものである。凝縮器1
の一部にセンサー14（サーミスタ，熱電対，半導体圧力
変換器等）を密着させて取付け、この信号P,Tを制御部1
3に送る。そしてその信号P,T量に対応して、ヒーター10
の入力量Ｗを変えるようにしてある。
第２図はヒーター10への入力Ｗと、蒸発器4から凝縮器1
への熱輸送量Ｑとの関係を示したものである。入力Ｗが
小さいと熱輸送量Ｑは零であるが、入力Ｗがある程度大
きくなるとＱは急激に大きくなり、ある一定値に達する
性質がある。このＷ−Ｑ曲線は密閉循環路内に入つてい
る蒸発性の液体11の動作圧力Ｐによつて変化する。密閉
循環路内の温度Ｔが低く液体１入力の蒸気圧力Ｐが低い
時には、立上げ管９内で発生する気泡の径が大きくなつ
て、気泡のポンプ作用が活発になるため、小さなヒータ
ー入力Ｗによつて所望の熱輸送量Ｑを得ることができ
る。この逆に温度Ｔが高まつて液体11の蒸気圧力Ｐが高
い時には、気泡の径は小さくなつて、気泡のポンプ作用
が抑制され、ヒーター10に大きな入力Ｗを入れないと所
望の熱輸送量Ｑを得ることはできない。温度T1で内圧が
P1の時、ヒーター入力はW1以上であれば、所望の熱輸送
量Qtを得ることができる。しかし温度がT3で内圧がP3に
上昇した時には、ヒーター入力がW1ではＱは零となる。
この場合Ｑ＝Qtを得るには、ヒーター入力はW3以上にし
なければならない。
への熱輸送量Ｑとの関係を示したものである。入力Ｗが
小さいと熱輸送量Ｑは零であるが、入力Ｗがある程度大
きくなるとＱは急激に大きくなり、ある一定値に達する
性質がある。このＷ−Ｑ曲線は密閉循環路内に入つてい
る蒸発性の液体11の動作圧力Ｐによつて変化する。密閉
循環路内の温度Ｔが低く液体１入力の蒸気圧力Ｐが低い
時には、立上げ管９内で発生する気泡の径が大きくなつ
て、気泡のポンプ作用が活発になるため、小さなヒータ
ー入力Ｗによつて所望の熱輸送量Ｑを得ることができ
る。この逆に温度Ｔが高まつて液体11の蒸気圧力Ｐが高
い時には、気泡の径は小さくなつて、気泡のポンプ作用
が抑制され、ヒーター10に大きな入力Ｗを入れないと所
望の熱輸送量Ｑを得ることはできない。温度T1で内圧が
P1の時、ヒーター入力はW1以上であれば、所望の熱輸送
量Qtを得ることができる。しかし温度がT3で内圧がP3に
上昇した時には、ヒーター入力がW1ではＱは零となる。
この場合Ｑ＝Qtを得るには、ヒーター入力はW3以上にし
なければならない。
第３図は第１図の凝縮器1の部分拡大図である。パイプ
２の表面にセンサー14を密着させて取付けるのも良い
が、パイプ２の内部にセンサー14′を埋設すると、さら
に内部の温度または圧力を正確に感知できる。15は導線
のシールである。
２の表面にセンサー14を密着させて取付けるのも良い
が、パイプ２の内部にセンサー14′を埋設すると、さら
に内部の温度または圧力を正確に感知できる。15は導線
のシールである。
第４図は他の実施例である。これはパイプ２と蒸気上昇
管７との結合部において、細管15をパイプ２内にそれと
平行に挿入し、細管15内にセンサー14を設けるようにし
たものである。このようにするとセンサー14の導線のシ
ール15は不要となり、また比較的正確な内部温度または
内圧を測定できる。
管７との結合部において、細管15をパイプ２内にそれと
平行に挿入し、細管15内にセンサー14を設けるようにし
たものである。このようにするとセンサー14の導線のシ
ール15は不要となり、また比較的正確な内部温度または
内圧を測定できる。
第５図は他の実施例である。これは凝縮器1内で凝縮し
た液体を溜めるタンク11近辺、またはその内部にセンサ
ー14（または14′）を設けるようにしたものである。
た液体を溜めるタンク11近辺、またはその内部にセンサ
ー14（または14′）を設けるようにしたものである。
第６図は他の実施例である。これはタンク11の下部よ
り、ねじ込み方式によつてセンサー14−ａを取付けたも
のである。半導体圧力変換器等はこの方法が良い。
り、ねじ込み方式によつてセンサー14−ａを取付けたも
のである。半導体圧力変換器等はこの方法が良い。
第７図は他の実施例である。これは凝縮器1内の温度ま
たは圧力が、あらかじめ予測ができる時の簡便な制御手
段である。たとえば四季の外気温度の変化は、ほぼ予想
ができるが、このような場合には、四季の平均気温に対
応して、ヒーター10への入力を設定すれば良い。制御部
13内には複数の切換抵抗R1，R2，R3が設けてあり、たと
えばR1は夏、R2は春と秋、R3は冬使うように切換スイツ
チで選択できるようにしておけば良い。
たは圧力が、あらかじめ予測ができる時の簡便な制御手
段である。たとえば四季の外気温度の変化は、ほぼ予想
ができるが、このような場合には、四季の平均気温に対
応して、ヒーター10への入力を設定すれば良い。制御部
13内には複数の切換抵抗R1，R2，R3が設けてあり、たと
えばR1は夏、R2は春と秋、R3は冬使うように切換スイツ
チで選択できるようにしておけば良い。
以上説明したように、本発明によれば、熱伝達装置の密
閉循環路の内圧が変化しても、気泡を発生させることが
でき、常に所望の熱輸送量が確保できるとともに、過大
なヒーター入力を加えて、省エネルギの面で不経済とな
ることも回避できりるようになつた。
閉循環路の内圧が変化しても、気泡を発生させることが
でき、常に所望の熱輸送量が確保できるとともに、過大
なヒーター入力を加えて、省エネルギの面で不経済とな
ることも回避できりるようになつた。
第１図は本発明の熱伝達装置の概略構成図、第２図は熱
伝達装置の動作特性すなわちヒーター入力と熱輸送量の
関係を示した図、第３図は第１図の凝縮器の部分拡大
図、第４図，第５図，第６図，第７図は各々他の実施例
の要部を示す図である。1 …凝縮器、2,5…パイプ、3,6…フイン、4…蒸発器、７
…蒸気上昇管、８…液戻り管、９…立上げ管、10…ヒー
ター、11…タンク、12…液体、13…制御部、14,14′,14
−ａ…センサー、15…シール、16…パイプ。
伝達装置の動作特性すなわちヒーター入力と熱輸送量の
関係を示した図、第３図は第１図の凝縮器の部分拡大
図、第４図，第５図，第６図，第７図は各々他の実施例
の要部を示す図である。1 …凝縮器、2,5…パイプ、3,6…フイン、4…蒸発器、７
…蒸気上昇管、８…液戻り管、９…立上げ管、10…ヒー
ター、11…タンク、12…液体、13…制御部、14,14′,14
−ａ…センサー、15…シール、16…パイプ。
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 康博 埼玉県草加市旭町３−１―９ 株式会社大 和製作所内 (56)参考文献 特公 昭60−37390（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】蒸発器と凝縮器を蒸気上昇管と液戻り管と
によって密閉循環路を構成するように連結するととも
に、該液戻り管部にその一部を逆Ｕ字型に立上げ管を設
け、凝縮器に近い側の立上げ管根元部にヒーターを設け
て気泡ポンプ部とし、密閉循環路内に蒸発気体を封入
し、密閉循環路にその封入液体の温度または圧力を感知
する手段を設け、該感知する手段の出力によって前記密
閉循環路の内部の圧力を検知し、蒸発器から凝縮器への
熱輸送量が常に所定の範囲になるように前記ヒーターへ
の入力を制御することを特徴とする熱伝達装置。 - 【請求項２】凝縮器と立上げ管との間の密閉循環路に、
液溜め用のタンクを設けた特許請求の範囲第１項の熱伝
達装置。 - 【請求項３】温度または圧力を感知するための温度セン
サーまたは圧力センサーの取付け位置が、凝縮器の内部
またはタンクの内部であることを特徴とした特許請求の
範囲第１項または第２項の熱伝達装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237406A JPH0678870B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 熱伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237406A JPH0678870B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 熱伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298192A JPS6298192A (ja) | 1987-05-07 |
| JPH0678870B2 true JPH0678870B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=17014913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60237406A Expired - Fee Related JPH0678870B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 熱伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678870B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106969574A (zh) * | 2016-01-14 | 2017-07-21 | Lg 电子株式会社 | 冰箱 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3003039B2 (ja) * | 1990-03-07 | 2000-01-24 | 株式会社日立製作所 | 加熱装置 |
| CN111398338A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-07-10 | 武汉工程大学 | 一种用于微孔鼓泡技术的可视化传热实验平台 |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP60237406A patent/JPH0678870B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106969574A (zh) * | 2016-01-14 | 2017-07-21 | Lg 电子株式会社 | 冰箱 |
| US10145600B2 (en) | 2016-01-14 | 2018-12-04 | Lg Electronics Inc. | Refrigerator |
| CN106969574B (zh) * | 2016-01-14 | 2019-11-05 | Lg 电子株式会社 | 冰箱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6298192A (ja) | 1987-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |