JPH0686991B2 - 圧力制御式ヒ−トパイプ - Google Patents
圧力制御式ヒ−トパイプInfo
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- JPH0686991B2 JPH0686991B2 JP61192198A JP19219886A JPH0686991B2 JP H0686991 B2 JPH0686991 B2 JP H0686991B2 JP 61192198 A JP61192198 A JP 61192198A JP 19219886 A JP19219886 A JP 19219886A JP H0686991 B2 JPH0686991 B2 JP H0686991B2
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- Japan
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- heat
- pressure
- wall
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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
- F28D15/06—Control arrangements therefor
-
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S165/133—Conduction rate
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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)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ.産業上の利用分野 本発明は圧力制御式ヒートパイプにして、熱担持媒体が
蒸発する熱源を備えた、熱担持媒体を収容する密閉受容
体と、そして冷却領域によつて構成される熱ドレンとを
有し、非凝縮性不活性ガスが冷却領域の上方端部の所か
ら制御可能な圧力の下で受容体の中に供給されるように
意図されている圧力制御式ヒートパイプに関する。
蒸発する熱源を備えた、熱担持媒体を収容する密閉受容
体と、そして冷却領域によつて構成される熱ドレンとを
有し、非凝縮性不活性ガスが冷却領域の上方端部の所か
ら制御可能な圧力の下で受容体の中に供給されるように
意図されている圧力制御式ヒートパイプに関する。
ロ.従来の技術 圧力制御式ヒートパイプは、例えば雑誌「熱伝導及び物
質運搬」(Wrme-und Stoffbertragung)、第19
巻、1985年、67頁〜71頁から知られる。そのようなヒー
トパイプの温度は冷却領域のなかの不活性ガス柱によつ
て影響される。熱炉の温度が上げられる場合には、不活
性ガス圧が増大させられ、そのことによつて担持媒体に
よつて到達されることができる冷却表面が減少させられ
る。
質運搬」(Wrme-und Stoffbertragung)、第19
巻、1985年、67頁〜71頁から知られる。そのようなヒー
トパイプの温度は冷却領域のなかの不活性ガス柱によつ
て影響される。熱炉の温度が上げられる場合には、不活
性ガス圧が増大させられ、そのことによつて担持媒体に
よつて到達されることができる冷却表面が減少させられ
る。
ハ.発明が解決しようとする問題点 特に低い操作圧力に対して、蒸発させられた熱担持媒体
と不活性ガスの間の境界面の所で冷却領域の中に霧領域
が生成するという事とそして上記からの液敵が不活性ガ
ス柱の区域の中へと遠くに動くことができるという事と
が発見された。それゆえ、不活性ガス柱の区域の中の実
質的な冷却壁の所で蒸気が凝縮するのみならず、固体物
質として沈殿させられたりさえするという事が発生する
事もある。この結果は、不活性ガスの自然対流であつ
て、冷却領域の軸のまわりの区域において上昇しそして
冷却器壁において再び下降する自然対流によつて、さら
に増大させられる。
と不活性ガスの間の境界面の所で冷却領域の中に霧領域
が生成するという事とそして上記からの液敵が不活性ガ
ス柱の区域の中へと遠くに動くことができるという事と
が発見された。それゆえ、不活性ガス柱の区域の中の実
質的な冷却壁の所で蒸気が凝縮するのみならず、固体物
質として沈殿させられたりさえするという事が発生する
事もある。この結果は、不活性ガスの自然対流であつ
て、冷却領域の軸のまわりの区域において上昇しそして
冷却器壁において再び下降する自然対流によつて、さら
に増大させられる。
この危険は、ヒートパイプが低温へ制御された移動を行
う際に特に存在する。何故ならば、その時に不活性ガス
の一部が、すつかり引き出されるからである。
う際に特に存在する。何故ならば、その時に不活性ガス
の一部が、すつかり引き出されるからである。
ニ.問題点を解決するための手段 上述のようなヒートパイプを、制御的理由の為に不活性
ガスの圧力が迅速に変えられ場合でさえも、冷却領域に
おける固体物質の沈殿が、もはや決して発生しないよう
な方法で改良する事が本発明の目的である。
ガスの圧力が迅速に変えられ場合でさえも、冷却領域に
おける固体物質の沈殿が、もはや決して発生しないよう
な方法で改良する事が本発明の目的である。
この目的は、本発明に従つて、熱伝導性の転移円筒部が
冷却領域の上方部分からその中央区域にそつて延在して
いるという事実とそしてこの転移円筒部が少なくともそ
の上方部分において冷却されている壁と転移円筒部との
間の空間を複数個の相互接続されている容積に分割して
いる偏向板を担持しているという事実によつて達成され
る。好ましくは、これらの偏向板はツル巻リブであるの
が良い。
冷却領域の上方部分からその中央区域にそつて延在して
いるという事実とそしてこの転移円筒部が少なくともそ
の上方部分において冷却されている壁と転移円筒部との
間の空間を複数個の相互接続されている容積に分割して
いる偏向板を担持しているという事実によつて達成され
る。好ましくは、これらの偏向板はツル巻リブであるの
が良い。
ツル巻リブの機能は、一方においては、凝縮液滴の道程
をそれらの道程に加えて上の方へ延長して、それらがも
はや冷却壁の最も冷たい区域に到着しないようにし、そ
して他方において、冷却領域の軸方向の区域において不
活性ガスの対流の流れを防害することである。
をそれらの道程に加えて上の方へ延長して、それらがも
はや冷却壁の最も冷たい区域に到着しないようにし、そ
して他方において、冷却領域の軸方向の区域において不
活性ガスの対流の流れを防害することである。
転移円筒部は、本発明が対象としている問題の解決に、
一方においては、それが冷却領域の軸のまわりの区域を
占領し、それゆえ、早い時期に凝縮液滴を冷却されてい
る壁の方へ偏向させる点で、他方においては、それが蒸
気領域の上方の冷却領域の区域を高温にして、その高温
のところでは固体析出物はありえない高温に保持すると
いう事実によつて貢献している。
一方においては、それが冷却領域の軸のまわりの区域を
占領し、それゆえ、早い時期に凝縮液滴を冷却されてい
る壁の方へ偏向させる点で、他方においては、それが蒸
気領域の上方の冷却領域の区域を高温にして、その高温
のところでは固体析出物はありえない高温に保持すると
いう事実によつて貢献している。
好ましくは、凝縮液が重力によつて煙突壁の方へ流れ去
ることができるように、ツル巻リブは外側へ屋根形傾斜
を持つているのが良い。
ることができるように、ツル巻リブは外側へ屋根形傾斜
を持つているのが良い。
ツル巻リブを一重のらせん山付らせんとして形成するこ
とは、必要ではないが製造理由のためには有用である。
例えば、さらに、リブらせんを防害しそして少なくとも
二つの連続的な一重のらせん山付らせんにして、その一
つは右旋のツル巻で他のは左旋のツル巻であるらせん
に、或いはその一つが他のより大きならせん用らせん山
を持つているらせんを形成することも可能である。
とは、必要ではないが製造理由のためには有用である。
例えば、さらに、リブらせんを防害しそして少なくとも
二つの連続的な一重のらせん山付らせんにして、その一
つは右旋のツル巻で他のは左旋のツル巻であるらせん
に、或いはその一つが他のより大きならせん用らせん山
を持つているらせんを形成することも可能である。
本発明は、好ましい具体例に関してそして図面を参照し
て、いまや詳細に記述されるであろう。
て、いまや詳細に記述されるであろう。
ホ.実施例及び作用 第1図に示されている熱炉は、二重壁水平ヒートパイプ
1にして、炉経路2を共軸的に取りかこんでいる二重壁
水平ヒートパイプ1から成つている。ヒートパイプ1の
二つの壁の間の部分には、熱担持媒体、例えば水、セシ
ウム或いはナトリウム、であつて、熱源3の所で蒸発し
そして熱ドレン4の所で凝縮する熱担持媒体がある。熱
源は例えば抵抗加熱体であつて、ヒートパイプ1を取り
かこんでいる断熱材5の中に挿入されてそして外側から
ヒートパイプを加熱する抵抗加熱体である。
1にして、炉経路2を共軸的に取りかこんでいる二重壁
水平ヒートパイプ1から成つている。ヒートパイプ1の
二つの壁の間の部分には、熱担持媒体、例えば水、セシ
ウム或いはナトリウム、であつて、熱源3の所で蒸発し
そして熱ドレン4の所で凝縮する熱担持媒体がある。熱
源は例えば抵抗加熱体であつて、ヒートパイプ1を取り
かこんでいる断熱材5の中に挿入されてそして外側から
ヒートパイプを加熱する抵抗加熱体である。
熱ドレン4は断熱材5から先端の所で突出しそしてヒー
トパイプに連結されている煙突によつて形成されてい
る。煙突の外側壁はその上方部分において、例えば水に
よる冷却装置6によつて冷却される。不活性ガス用ダク
ト14、例えばヘリウムダクト、であつてそれによつて煙
突の最上部分が不活性ガス柱8で装備され得る不活性ガ
ス用ダクトは煙突のカバー7の所で終わつている。ヘリ
ウム圧力の適当な選択により、ヒートパイプ1の中の蒸
発させられた熱担持媒体と不活性ガス柱8の間の境界面
層9は上下に位置を変えられ得るので、冷却された壁の
大体の多くの領域が熱担持媒体の為の熱ドレンとして効
果的になり得る。ヘリウムの供給は、炉2の中の温度を
公称の温度にぴつたり合うように制御する制御回路(示
されていない)によつて、遂行される。
トパイプに連結されている煙突によつて形成されてい
る。煙突の外側壁はその上方部分において、例えば水に
よる冷却装置6によつて冷却される。不活性ガス用ダク
ト14、例えばヘリウムダクト、であつてそれによつて煙
突の最上部分が不活性ガス柱8で装備され得る不活性ガ
ス用ダクトは煙突のカバー7の所で終わつている。ヘリ
ウム圧力の適当な選択により、ヒートパイプ1の中の蒸
発させられた熱担持媒体と不活性ガス柱8の間の境界面
層9は上下に位置を変えられ得るので、冷却された壁の
大体の多くの領域が熱担持媒体の為の熱ドレンとして効
果的になり得る。ヘリウムの供給は、炉2の中の温度を
公称の温度にぴつたり合うように制御する制御回路(示
されていない)によつて、遂行される。
第2図には、拡大された目盛りで、水使用の冷却装置6
を装備された煙突4の上方端部と不活性ガス柱8と熱担
持媒体の蒸気との間の境界面層9が示されている。転移
円筒部11にして、熱伝導性金属から成るこの転移円筒部
がカバー7を貫通しそして上方からこの煙突の中に軸方
向に入り込んでいる。転移円筒部は境界面層9の最低高
さの下に迄延びているので、その先端は蒸発させられた
熱担持媒体の中に常に浸されている。この転移円筒部の
上方半分はツル巻リブ12にして、キヤピラリー溝13を装
備されている煙突の壁に殆んど達しようとしているツル
巻リブを担持している。
を装備された煙突4の上方端部と不活性ガス柱8と熱担
持媒体の蒸気との間の境界面層9が示されている。転移
円筒部11にして、熱伝導性金属から成るこの転移円筒部
がカバー7を貫通しそして上方からこの煙突の中に軸方
向に入り込んでいる。転移円筒部は境界面層9の最低高
さの下に迄延びているので、その先端は蒸発させられた
熱担持媒体の中に常に浸されている。この転移円筒部の
上方半分はツル巻リブ12にして、キヤピラリー溝13を装
備されている煙突の壁に殆んど達しようとしているツル
巻リブを担持している。
ヘ.発明の効果 本発明による煙突挿入物により、蒸気からの粒子が軸部
分から冷却された煙突壁の方向に外側へ迅速に逸脱させ
られるので、粒子が横へ逸らされそして対流効果が減少
させられる。同時に、転移円筒部11であつて、その下方
端が熱担持媒体の熱い蒸気の中に浸されている転移円筒
部によつてツル巻リブが壁に関して高温に保たれるの
で、炉を使用可能にするおそれのある固体析出の危険が
なくなる。本発明による煙突挿入物のこれらの影響によ
り、こうして、正常状態の下での安定性が促進される。
分から冷却された煙突壁の方向に外側へ迅速に逸脱させ
られるので、粒子が横へ逸らされそして対流効果が減少
させられる。同時に、転移円筒部11であつて、その下方
端が熱担持媒体の熱い蒸気の中に浸されている転移円筒
部によつてツル巻リブが壁に関して高温に保たれるの
で、炉を使用可能にするおそれのある固体析出の危険が
なくなる。本発明による煙突挿入物のこれらの影響によ
り、こうして、正常状態の下での安定性が促進される。
使用状態が随意的に変えられるときに、特に不活性ガス
柱を引き下げることによる炉温が下げられるときに、煙
突の上方部分に凝縮液粒子が貫き入る危険もまた減少さ
せられるがゆえに、本発明による挿入物がないと、この
場合に、凝縮液粒子がヘリウムダクト14の中にいつそう
侵入し得ることになる。
柱を引き下げることによる炉温が下げられるときに、煙
突の上方部分に凝縮液粒子が貫き入る危険もまた減少さ
せられるがゆえに、本発明による挿入物がないと、この
場合に、凝縮液粒子がヘリウムダクト14の中にいつそう
侵入し得ることになる。
最後に、ヘリウムダクトが破損するような事故の場合
に、本発明による煙突挿入物が安全上の強みをもたら
す。この場合に、上昇する蒸気流は、それが破損された
ヘリウムダクトを貫通して逃げ得る前に、すべてのツル
巻ダクトを貫通して走らなければならない。このように
して、挿入物は凝縮液トラツプとして作用しそして熱担
持媒体の逃亡を防止する。
に、本発明による煙突挿入物が安全上の強みをもたら
す。この場合に、上昇する蒸気流は、それが破損された
ヘリウムダクトを貫通して逃げ得る前に、すべてのツル
巻ダクトを貫通して走らなければならない。このように
して、挿入物は凝縮液トラツプとして作用しそして熱担
持媒体の逃亡を防止する。
本発明は詳細に記述された具体例に限定されない。それ
ゆえ、ヒートパイプは二重壁共軸パイプの形とは別の形
を持つことができる。ヒートパイプは水平に横たわつて
いる必要はなく、傾斜させられてもよいし、或いは鉛直
に直立していてもよい。すべての壁が液体熱担持媒体に
よつて絶えず濡らされているように、すべての壁がキヤ
ピラリー構造で装備されていることが水平取り付けのヒ
ートパイプにとつては重要であるが、垂直取り付けにお
いては、漏れはキヤピラリー構造でなく、単に重力によ
つて遂行され得る。仮りに煙突がヒートパイプの上方に
位置させられるとするならば、それは傾斜させられた位
置でヒートパイプに装着されてもよい。
ゆえ、ヒートパイプは二重壁共軸パイプの形とは別の形
を持つことができる。ヒートパイプは水平に横たわつて
いる必要はなく、傾斜させられてもよいし、或いは鉛直
に直立していてもよい。すべての壁が液体熱担持媒体に
よつて絶えず濡らされているように、すべての壁がキヤ
ピラリー構造で装備されていることが水平取り付けのヒ
ートパイプにとつては重要であるが、垂直取り付けにお
いては、漏れはキヤピラリー構造でなく、単に重力によ
つて遂行され得る。仮りに煙突がヒートパイプの上方に
位置させられるとするならば、それは傾斜させられた位
置でヒートパイプに装着されてもよい。
ツル巻リブは、異なつた形を持つている要素、例えば仏
塔形の偏向用具であつて、蒸気流れに対する防害として
作用しそしてまた転移円筒部と冷却された壁との間の環
状領域を複数個の相互接続された部分的な容積に分割し
ている要素によつて取つて代られてもよい。
塔形の偏向用具であつて、蒸気流れに対する防害として
作用しそしてまた転移円筒部と冷却された壁との間の環
状領域を複数個の相互接続された部分的な容積に分割し
ている要素によつて取つて代られてもよい。
冷却領域にそつてその容認可能な圧力損失により、ツル
巻リブらせんは数重のらせん山を持つているらせんにし
て、一重のらせん山付らせんよりもより大きいピッチ
を、部分的容積の増大をしないで、持つことのできるら
せんとして形成されてもよい。
巻リブらせんは数重のらせん山を持つているらせんにし
て、一重のらせん山付らせんよりもより大きいピッチ
を、部分的容積の増大をしないで、持つことのできるら
せんとして形成されてもよい。
第1図は本発明による圧力制御式ヒートパイプに関する
ヒートパイプ炉の断面図を示し、 第2図は、拡大された目盛での、第1図の詳細を示す。 図中、11:転移円筒部、12:ツル巻リブ。
ヒートパイプ炉の断面図を示し、 第2図は、拡大された目盛での、第1図の詳細を示す。 図中、11:転移円筒部、12:ツル巻リブ。
Claims (3)
- 【請求項1】圧力制御式ヒートパイプにして、熱担持媒
体が蒸発する熱源を備えた、熱担持媒体を収容する密閉
受容体と、そして冷却領域の形式の熱ドレンとから成
り、非凝縮性不活性ガスが冷却領域の上方端部から制御
可能な圧力の下で受容体の中に供給されるように意図さ
れている圧力制御式ヒートパイプにおいて、熱伝導性の
転移円筒部(11)が冷却領域の上方端部から該領域の中
央部分にそつて下方に延在し、そしてこの転移円筒部が
少なくともその上方部分に偏向板(12)であつて、転移
円筒部分とこの領域の冷却されている壁との間の空間を
複数個の相互接続された容積に分割している偏向板を担
持していることを特徴とする圧力制御式ヒートパイプ。 - 【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載のヒートパイ
プにおいて、偏向板がツル巻リブ(12)であつて、冷却
されている壁の近くに迄延伸しているツル巻リブの形を
持つていることを特徴とするヒートパイプ。 - 【請求項3】特許請求の範囲第2項に記載のヒートパイ
プにおいて、ツル巻リブ(12)が外側への屋根形の傾斜
を持つていることを特徴とするヒートパイプ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LU86046 | 1985-08-19 | ||
LU86046A LU86046A1 (de) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | Druckgesteuertes waermerohr |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6298191A JPS6298191A (ja) | 1987-05-07 |
JPH0686991B2 true JPH0686991B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=19730533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61192198A Expired - Lifetime JPH0686991B2 (ja) | 1985-08-19 | 1986-08-19 | 圧力制御式ヒ−トパイプ |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4674562A (ja) |
EP (1) | EP0212473B1 (ja) |
JP (1) | JPH0686991B2 (ja) |
CA (1) | CA1267406A (ja) |
DE (1) | DE3663587D1 (ja) |
DK (1) | DK160963C (ja) |
IE (1) | IE57284B1 (ja) |
LU (1) | LU86046A1 (ja) |
PT (1) | PT83193B (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2642156B1 (fr) * | 1989-01-20 | 1994-05-20 | Bertin Et Cie | Procede et dispositif de regulation rapide d'une temperature de paroi |
US4917178A (en) * | 1989-05-18 | 1990-04-17 | Grumman Aerospace Corporation | Heat pipe for reclaiming vaporized metal |
GB2315324A (en) * | 1996-07-16 | 1998-01-28 | Alan Brown | Thermo-syphons |
US7497136B2 (en) * | 2006-12-13 | 2009-03-03 | Espec Corp. | Environmental test apparatus |
DE102008021975A1 (de) | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckgesteuertes Wärmerohr |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LU57482A1 (ja) * | 1968-12-05 | 1970-06-09 | ||
US3934643A (en) * | 1971-07-26 | 1976-01-27 | Nikolaus Laing | Controllable heat pipe |
NL7206063A (nl) * | 1972-05-04 | 1973-11-06 | N.V. Philips Gloeilampenfabrieken | Verwarmingsinrichting |
LU72213A1 (ja) * | 1975-04-04 | 1977-02-01 | ||
SU838058A1 (ru) * | 1979-07-23 | 1981-06-15 | Московское Научно-Производственноеобъединение По Механизированномустроительному Инструменту И Отделоч-Ным Машинам (Объединение Вниисми) | Штукатурна форсунка |
SU929986A1 (ru) * | 1980-07-14 | 1982-05-23 | Предприятие П/Я В-2679 | Теплова труба |
SU1017900A1 (ru) * | 1981-09-23 | 1983-05-15 | Semena Mikhail G | Регулируема теплова труба |
GB2117104A (en) * | 1982-03-11 | 1983-10-05 | Mahdjuri Sabet Faramarz | Heat pipe for collecting solar radiation |
-
1985
- 1985-08-19 LU LU86046A patent/LU86046A1/de unknown
-
1986
- 1986-08-01 US US06/892,057 patent/US4674562A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-08-01 IE IE2076/86A patent/IE57284B1/en not_active IP Right Cessation
- 1986-08-07 EP EP86110933A patent/EP0212473B1/de not_active Expired
- 1986-08-07 DE DE8686110933T patent/DE3663587D1/de not_active Expired
- 1986-08-12 CA CA000515772A patent/CA1267406A/en not_active Expired
- 1986-08-13 PT PT83193A patent/PT83193B/pt not_active IP Right Cessation
- 1986-08-13 DK DK385886A patent/DK160963C/da not_active IP Right Cessation
- 1986-08-19 JP JP61192198A patent/JPH0686991B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LU86046A1 (de) | 1986-09-11 |
DE3663587D1 (en) | 1989-06-29 |
US4674562A (en) | 1987-06-23 |
DK385886D0 (da) | 1986-08-13 |
CA1267406A (en) | 1990-04-03 |
JPS6298191A (ja) | 1987-05-07 |
IE57284B1 (en) | 1992-07-01 |
DK385886A (da) | 1987-02-20 |
EP0212473B1 (de) | 1989-05-24 |
DK160963B (da) | 1991-05-06 |
EP0212473A3 (en) | 1987-07-29 |
PT83193B (pt) | 1992-10-30 |
DK160963C (da) | 1991-11-04 |
PT83193A (en) | 1986-09-01 |
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IE862076L (en) | 1987-02-19 |
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