JPH07198278A - 棒状ループ型ヒートパイプ - Google Patents
棒状ループ型ヒートパイプInfo
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- JPH07198278A JPH07198278A JP5353741A JP35374193A JPH07198278A JP H07198278 A JPH07198278 A JP H07198278A JP 5353741 A JP5353741 A JP 5353741A JP 35374193 A JP35374193 A JP 35374193A JP H07198278 A JPH07198278 A JP H07198278A
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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
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属管を用いた棒状で製造や施工が容易であ
り、しかも冷媒蒸気の上昇する蒸気管と、凝縮部で凝縮
した冷媒の液が戻る液戻り通路とを分離して形成して熱
伝達効率の優れた棒状ループ型ヒートパイプを提供する
ものである。 【構成】 減圧した金属管3の内部に冷媒4を封入し、
金属管3の下部を冷媒4の蒸発部5、上部を冷媒蒸気4
aの凝縮部6としたヒートパイプにおいて、前記凝縮部
6が金属管3の上部を斜め上方に傾斜して形成されてい
ると共に、この凝縮部6と蒸発部5との間の冷媒蒸気4
aが上昇する蒸気管7の内側の、凝縮部6の傾斜方向側
に、断面積が蒸気管7より小さい凝縮した冷媒4が戻る
液戻り通路8を一体に形成し、冷媒蒸気4aの上昇する
蒸気管7と、凝縮した冷媒4が戻る液戻り通路8とを分
離して形成したものである。
り、しかも冷媒蒸気の上昇する蒸気管と、凝縮部で凝縮
した冷媒の液が戻る液戻り通路とを分離して形成して熱
伝達効率の優れた棒状ループ型ヒートパイプを提供する
ものである。 【構成】 減圧した金属管3の内部に冷媒4を封入し、
金属管3の下部を冷媒4の蒸発部5、上部を冷媒蒸気4
aの凝縮部6としたヒートパイプにおいて、前記凝縮部
6が金属管3の上部を斜め上方に傾斜して形成されてい
ると共に、この凝縮部6と蒸発部5との間の冷媒蒸気4
aが上昇する蒸気管7の内側の、凝縮部6の傾斜方向側
に、断面積が蒸気管7より小さい凝縮した冷媒4が戻る
液戻り通路8を一体に形成し、冷媒蒸気4aの上昇する
蒸気管7と、凝縮した冷媒4が戻る液戻り通路8とを分
離して形成したものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低位置にある温度の高
い熱源から、高位置にある温度の低い所に熱を伝達させ
るループ型ヒートパイプの改良に関するものである。
い熱源から、高位置にある温度の低い所に熱を伝達させ
るループ型ヒートパイプの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】路面や駐車場などの積雪や、屋根の上の
積雪を融雪する場合や、あるいは住宅設備等の凍結を防
止するために地熱を利用して加熱することが行なわれて
いる。このように地熱を利用して融雪や凍結を防止する
装置としては、減圧した金属管の内部に冷媒を封入し、
金属管の下部を冷媒の蒸発部、上部を冷媒蒸気の凝縮部
としたヒートパイプが用いられている。このヒートパイ
プを地中に埋設し、深く埋めた蒸発部から温度の高い地
熱を吸熱して、温度の低い地表近くに埋設した凝縮部に
熱を移動させて加熱するものである。このヒートパイプ
の構造としては、従来、図9に示す単管型ヒートパイプ
1と図10に示すループ型ヒートパイプ2が一般に用い
られている。
積雪を融雪する場合や、あるいは住宅設備等の凍結を防
止するために地熱を利用して加熱することが行なわれて
いる。このように地熱を利用して融雪や凍結を防止する
装置としては、減圧した金属管の内部に冷媒を封入し、
金属管の下部を冷媒の蒸発部、上部を冷媒蒸気の凝縮部
としたヒートパイプが用いられている。このヒートパイ
プを地中に埋設し、深く埋めた蒸発部から温度の高い地
熱を吸熱して、温度の低い地表近くに埋設した凝縮部に
熱を移動させて加熱するものである。このヒートパイプ
の構造としては、従来、図9に示す単管型ヒートパイプ
1と図10に示すループ型ヒートパイプ2が一般に用い
られている。
【0003】単管型ヒートパイプ1は図9に示すように
銅管やステンレス管などの金属管3の内部を減圧して、
ここに水やアルコールなどの冷媒4を封入し、金属管3
の下部を冷媒4の蒸発部5、上部を斜め上方に傾斜させ
て冷媒蒸気4aの凝縮部6とした構造をなしている。こ
の単管型ヒートパイプ1を地中に縦方向に埋設して地中
の深い所の温度の高い熱源により蒸発部5が加熱され、
この内部に封入された冷媒4が減圧状態で低い温度で急
速に蒸発し、この冷媒蒸気4aが蒸気管7を上昇して凝
縮部6に達する。この凝縮部6は温度の低い地表近くに
埋設されているため、上昇してきた冷媒蒸気4aはこの
内面で放熱して凝縮し、水滴状に凝縮した冷媒4は蒸気
管7の内壁面に沿って自重により流下して蒸発部5に戻
される。このように、冷媒4の蒸発、凝縮を急速に繰り
返すことにより、低位置にある温度の高い熱源から高位
置にある温度の低い所に連続的に熱を移動させるもので
ある。
銅管やステンレス管などの金属管3の内部を減圧して、
ここに水やアルコールなどの冷媒4を封入し、金属管3
の下部を冷媒4の蒸発部5、上部を斜め上方に傾斜させ
て冷媒蒸気4aの凝縮部6とした構造をなしている。こ
の単管型ヒートパイプ1を地中に縦方向に埋設して地中
の深い所の温度の高い熱源により蒸発部5が加熱され、
この内部に封入された冷媒4が減圧状態で低い温度で急
速に蒸発し、この冷媒蒸気4aが蒸気管7を上昇して凝
縮部6に達する。この凝縮部6は温度の低い地表近くに
埋設されているため、上昇してきた冷媒蒸気4aはこの
内面で放熱して凝縮し、水滴状に凝縮した冷媒4は蒸気
管7の内壁面に沿って自重により流下して蒸発部5に戻
される。このように、冷媒4の蒸発、凝縮を急速に繰り
返すことにより、低位置にある温度の高い熱源から高位
置にある温度の低い所に連続的に熱を移動させるもので
ある。
【0004】この単管型ヒートパイプ1の断面積当たり
の熱抵抗は図11のグラフに破線で示す様に蒸発部と凝
縮部との温度差が比較的小さい5〜20°Kの低い範囲で
大きく、特に地熱を利用して融雪する温度差の少ない範
囲では熱抵抗が大きくなり熱の伝達効率が悪くなる問題
がある。この理由は、蒸発部5で蒸発した冷媒蒸気4a
が蒸気管7を上昇する過程で、凝縮部6から蒸気管7の
内壁面を伝わって流下して来た冷媒4の移動方向が、冷
媒蒸気4aの上昇方向と逆になるため押し上げられて円
滑に流下せず、しかも上昇する高温の冷媒蒸気4aが、
流下して来た温度の低い冷媒4と接触して熱が奪われる
ため、凝縮部6に達するまでに冷媒蒸気4aの温度が低
くなるからである。
の熱抵抗は図11のグラフに破線で示す様に蒸発部と凝
縮部との温度差が比較的小さい5〜20°Kの低い範囲で
大きく、特に地熱を利用して融雪する温度差の少ない範
囲では熱抵抗が大きくなり熱の伝達効率が悪くなる問題
がある。この理由は、蒸発部5で蒸発した冷媒蒸気4a
が蒸気管7を上昇する過程で、凝縮部6から蒸気管7の
内壁面を伝わって流下して来た冷媒4の移動方向が、冷
媒蒸気4aの上昇方向と逆になるため押し上げられて円
滑に流下せず、しかも上昇する高温の冷媒蒸気4aが、
流下して来た温度の低い冷媒4と接触して熱が奪われる
ため、凝縮部6に達するまでに冷媒蒸気4aの温度が低
くなるからである。
【0005】また図10に示すループ型ヒートパイプ2
は、金属管3を上部と下部が傾斜した四角枠状に形成
し、傾斜した下部側を冷媒4を溜めた蒸発部5とし、こ
の上部側の端部に垂直に連通した金属管3を蒸気管7と
し、傾斜した上部側を凝縮部6とし、この下部側に垂直
に連通した管径の小さい金属管3を液戻り管8としたも
のである。このループ型ヒートパイプ2は、加熱された
蒸発部5の冷媒4が冷媒蒸気4aとなって矢印で示すよ
うに管径の大きい蒸気管7を上昇し、温度の低い凝縮部
6で放熱して水滴状の冷媒4に凝縮し、この凝縮した冷
媒4が管径の小さい液戻り管8aを流下して蒸発部5に
戻され、冷媒蒸気4aと冷媒4が四角のループを循環し
ながら熱伝達するようになっている。
は、金属管3を上部と下部が傾斜した四角枠状に形成
し、傾斜した下部側を冷媒4を溜めた蒸発部5とし、こ
の上部側の端部に垂直に連通した金属管3を蒸気管7と
し、傾斜した上部側を凝縮部6とし、この下部側に垂直
に連通した管径の小さい金属管3を液戻り管8としたも
のである。このループ型ヒートパイプ2は、加熱された
蒸発部5の冷媒4が冷媒蒸気4aとなって矢印で示すよ
うに管径の大きい蒸気管7を上昇し、温度の低い凝縮部
6で放熱して水滴状の冷媒4に凝縮し、この凝縮した冷
媒4が管径の小さい液戻り管8aを流下して蒸発部5に
戻され、冷媒蒸気4aと冷媒4が四角のループを循環し
ながら熱伝達するようになっている。
【0006】つまりこのループ型ヒートパイプ2は冷媒
蒸気4aの上昇する蒸気管7と、放熱して凝縮した冷媒
4が戻る液戻り管8aとが別個に形成され、互いに干渉
しないようになっているため、図11のグラフに一点鎖
線で示すように断面積当たりの熱抵抗が少なく、特に蒸
発部と凝縮部との温度差が低い範囲では熱の伝達効率が
優れている利点がある。
蒸気4aの上昇する蒸気管7と、放熱して凝縮した冷媒
4が戻る液戻り管8aとが別個に形成され、互いに干渉
しないようになっているため、図11のグラフに一点鎖
線で示すように断面積当たりの熱抵抗が少なく、特に蒸
発部と凝縮部との温度差が低い範囲では熱の伝達効率が
優れている利点がある。
【0007】しかしながらこのループ型ヒートパイプ2
は四角枠状に形成されているため、製造が面倒であり、
また融雪装置として地中に十数メートルの長さで埋設す
る場合には、大きな穴を掘らなければならず施工が面倒
であり、現状では熱伝達効率の悪い単管型ヒートパイプ
1が用いられている。
は四角枠状に形成されているため、製造が面倒であり、
また融雪装置として地中に十数メートルの長さで埋設す
る場合には、大きな穴を掘らなければならず施工が面倒
であり、現状では熱伝達効率の悪い単管型ヒートパイプ
1が用いられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を除
去し、金属管を用いた棒状で製造や施工が容易であり、
しかも冷媒蒸気の上昇する蒸気管と凝縮部で凝縮した冷
媒が戻る液戻り通路とを分離して形成して熱伝達効率の
優れた棒状ループ型ヒートパイプを提供するものであ
る。
去し、金属管を用いた棒状で製造や施工が容易であり、
しかも冷媒蒸気の上昇する蒸気管と凝縮部で凝縮した冷
媒が戻る液戻り通路とを分離して形成して熱伝達効率の
優れた棒状ループ型ヒートパイプを提供するものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
発明は、減圧した金属管の内部に冷媒を封入し、金属管
の下部を冷媒の蒸発部、上部を冷媒蒸気の凝縮部とした
棒状のヒートパイプにおいて、前記凝縮部が金属管の上
部を斜め上方に傾斜して形成され、この凝縮部と金属管
下部の蒸発部の間の冷媒が上昇する蒸気管の内側または
外側に、この冷媒の凝縮した液の液戻り通路を設け、こ
の液戻り通路の断面積が、前記蒸気管の断面積より小さ
いことを特徴とする棒状ループ型ヒートパイプである。
発明は、減圧した金属管の内部に冷媒を封入し、金属管
の下部を冷媒の蒸発部、上部を冷媒蒸気の凝縮部とした
棒状のヒートパイプにおいて、前記凝縮部が金属管の上
部を斜め上方に傾斜して形成され、この凝縮部と金属管
下部の蒸発部の間の冷媒が上昇する蒸気管の内側または
外側に、この冷媒の凝縮した液の液戻り通路を設け、こ
の液戻り通路の断面積が、前記蒸気管の断面積より小さ
いことを特徴とする棒状ループ型ヒートパイプである。
【0010】本発明の請求項2記載の発明は、上記棒状
ループ型ヒートパイプにおいて、上部を斜め上方に傾斜
させた金属管の内側に、凝縮部の傾斜方向の内壁に沿っ
て上下両端が開口した金属管を一体に接合して、この内
側を冷媒の凝縮液の液戻り通路としたことを特徴とする
ものである。
ループ型ヒートパイプにおいて、上部を斜め上方に傾斜
させた金属管の内側に、凝縮部の傾斜方向の内壁に沿っ
て上下両端が開口した金属管を一体に接合して、この内
側を冷媒の凝縮液の液戻り通路としたことを特徴とする
ものである。
【0011】本発明の請求項3記載の発明は、前記棒状
ループ型ヒートパイプにおいて、上部を斜め上方に傾斜
させた金属管の内側に、凝縮部の傾斜方向の内壁に沿っ
て上下に仕切板を一体に接合して、この内側を冷媒の凝
縮液の液戻り通路としたことを特徴とするものである。
ループ型ヒートパイプにおいて、上部を斜め上方に傾斜
させた金属管の内側に、凝縮部の傾斜方向の内壁に沿っ
て上下に仕切板を一体に接合して、この内側を冷媒の凝
縮液の液戻り通路としたことを特徴とするものである。
【0012】本発明の請求項4記載の発明は、前記棒状
ループ型ヒートパイプにおいて、上部を斜め上方に傾斜
させた金属管の外側に、凝縮部の傾斜方向側の外壁に沿
って上下両端が開口し、この開口部が前記金属管に連通
する金属管を一体に接合して、この内側を冷媒の凝縮液
の液戻り通路としたことを特徴とするものである。
ループ型ヒートパイプにおいて、上部を斜め上方に傾斜
させた金属管の外側に、凝縮部の傾斜方向側の外壁に沿
って上下両端が開口し、この開口部が前記金属管に連通
する金属管を一体に接合して、この内側を冷媒の凝縮液
の液戻り通路としたことを特徴とするものである。
【0013】本発明の請求項5記載の発明は、前記棒状
ループ型ヒートパイプにおいて、上部を斜め上方に傾斜
させた金属管の外側に、凝縮部の傾斜方向側の外壁に沿
って断面が半円形状の金属管を一体に接合して、この内
側を冷媒の凝縮液の液戻り通路としたことを特徴とする
ものである。
ループ型ヒートパイプにおいて、上部を斜め上方に傾斜
させた金属管の外側に、凝縮部の傾斜方向側の外壁に沿
って断面が半円形状の金属管を一体に接合して、この内
側を冷媒の凝縮液の液戻り通路としたことを特徴とする
ものである。
【0014】
【作用】本発明の棒状ループ型ヒートパイプは縦方向に
設置し、低い所にある温度の高い熱源により蒸発部が加
熱され、この内部に封入された冷媒が減圧状態で低い温
度で急速に蒸発し、この冷媒蒸気が蒸気管を上昇して凝
縮部に達する。この凝縮部は温度の低い所に設置されて
いるので、上昇してきた冷媒蒸気はこの内面で放熱して
凝縮し、水滴状になった冷媒が傾斜した凝縮部に沿って
流れて来ると、この下部に設けた液戻り通路に流入し、
ここを流下して蒸発部に戻される。この場合冷媒蒸気の
上昇する蒸気管と、凝縮部で凝縮した冷媒の液が戻る液
戻り通路とが別個になってループ状の冷媒通路が形成さ
れているので互いに干渉せず、効率良く熱伝達すること
ができる。
設置し、低い所にある温度の高い熱源により蒸発部が加
熱され、この内部に封入された冷媒が減圧状態で低い温
度で急速に蒸発し、この冷媒蒸気が蒸気管を上昇して凝
縮部に達する。この凝縮部は温度の低い所に設置されて
いるので、上昇してきた冷媒蒸気はこの内面で放熱して
凝縮し、水滴状になった冷媒が傾斜した凝縮部に沿って
流れて来ると、この下部に設けた液戻り通路に流入し、
ここを流下して蒸発部に戻される。この場合冷媒蒸気の
上昇する蒸気管と、凝縮部で凝縮した冷媒の液が戻る液
戻り通路とが別個になってループ状の冷媒通路が形成さ
れているので互いに干渉せず、効率良く熱伝達すること
ができる。
【0015】
【実施例】以下本発明の一実施例を図1および図2を参
照して詳細に説明する。この棒状ループ型ヒートパイプ
10は、銅管やステンレス管などの金属管3の内部を減圧
して、ここに水やアルコールなどの冷媒4を封入し、金
属管3の下部を冷媒4の蒸発部5、上部を斜め上方に傾
斜させてここを冷媒蒸気4aの凝縮部6とした構造をな
している。蒸発部5と傾斜した凝縮部6との間の蒸気管
7の内側に、凝縮部6の傾斜方向側の内壁に沿って、上
下両端が開口した小径の金属管3aを一体に接合して、
この内側を液戻り通路8としたものである。
照して詳細に説明する。この棒状ループ型ヒートパイプ
10は、銅管やステンレス管などの金属管3の内部を減圧
して、ここに水やアルコールなどの冷媒4を封入し、金
属管3の下部を冷媒4の蒸発部5、上部を斜め上方に傾
斜させてここを冷媒蒸気4aの凝縮部6とした構造をな
している。蒸発部5と傾斜した凝縮部6との間の蒸気管
7の内側に、凝縮部6の傾斜方向側の内壁に沿って、上
下両端が開口した小径の金属管3aを一体に接合して、
この内側を液戻り通路8としたものである。
【0016】この棒状ループ型ヒートパイプ10を融雪装
置として地中に設置する場合、先ず地中にヒートパイプ
10よりやや大きい穴をボーリングし、ここに縦方向に埋
設し、凝縮部6を地表近くに位置させる。この状態で、
地中の深い所の温度の高い熱源により蒸発部5が加熱さ
れ、この内部に封入された冷媒4が減圧状態で低い温度
で急速に蒸発し、この冷媒蒸気4aが蒸気管7を上昇し
て凝縮部6に達する。この凝縮部6は温度の低い地表近
くに埋設されているため、上昇してきた冷媒蒸気4aは
この内面で放熱して凝縮し、水滴状になった冷媒4は傾
斜した凝縮部6に沿って流れて来ると、この下部に設け
た液戻り通路8に流入し、ここを流下して蒸発部5に戻
される。
置として地中に設置する場合、先ず地中にヒートパイプ
10よりやや大きい穴をボーリングし、ここに縦方向に埋
設し、凝縮部6を地表近くに位置させる。この状態で、
地中の深い所の温度の高い熱源により蒸発部5が加熱さ
れ、この内部に封入された冷媒4が減圧状態で低い温度
で急速に蒸発し、この冷媒蒸気4aが蒸気管7を上昇し
て凝縮部6に達する。この凝縮部6は温度の低い地表近
くに埋設されているため、上昇してきた冷媒蒸気4aは
この内面で放熱して凝縮し、水滴状になった冷媒4は傾
斜した凝縮部6に沿って流れて来ると、この下部に設け
た液戻り通路8に流入し、ここを流下して蒸発部5に戻
される。
【0017】この結果、冷媒蒸気4aの上昇する蒸気管
7と、凝縮部6で凝縮した冷媒4の液が戻る液戻り通路
8とが別個に形成され、しかも蒸気管7の断面積が液戻
り通路8より大きく形成されているので、蒸気管7内の
蒸気圧が液戻り通路8より大きくなり、矢印で示すよう
にループ状の冷媒通路が形成される。このため液戻り通
路8内を流下する冷媒4の移動が、上昇する冷媒蒸気4
aによって妨げられず、しかも上昇する冷媒蒸気4a
が、凝縮して流下する冷媒4の液により熱を奪われず互
いに干渉しないので、図11のグラフに実線で示すよう
に断面積当たりの熱抵抗が単管型ヒートパイプ1に比べ
て少なく、特に蒸発部と凝縮部との温度差が低い範囲で
は従来の枠状のループ型ヒートパイプ2と同様に熱の伝
達効率が優れている。
7と、凝縮部6で凝縮した冷媒4の液が戻る液戻り通路
8とが別個に形成され、しかも蒸気管7の断面積が液戻
り通路8より大きく形成されているので、蒸気管7内の
蒸気圧が液戻り通路8より大きくなり、矢印で示すよう
にループ状の冷媒通路が形成される。このため液戻り通
路8内を流下する冷媒4の移動が、上昇する冷媒蒸気4
aによって妨げられず、しかも上昇する冷媒蒸気4a
が、凝縮して流下する冷媒4の液により熱を奪われず互
いに干渉しないので、図11のグラフに実線で示すよう
に断面積当たりの熱抵抗が単管型ヒートパイプ1に比べ
て少なく、特に蒸発部と凝縮部との温度差が低い範囲で
は従来の枠状のループ型ヒートパイプ2と同様に熱の伝
達効率が優れている。
【0018】図3ないし図5は夫々異なる本発明の他の
実施例を示すもので、図3の棒状ループ型ヒートパイプ
10は、蒸発部5と傾斜した凝縮部6との間の蒸気管7の
内側に、凝縮部6の傾斜方向側の内壁に沿って、上下に
仕切板11を一体に接合して、この内側を液戻り通路8と
したものである。この構造も冷媒蒸気4aの上昇する蒸
気管7と、凝縮した冷媒4の液が戻る液戻り通路8とが
別個になってループ状の通路が形成されているので熱の
伝達効率が優れている。
実施例を示すもので、図3の棒状ループ型ヒートパイプ
10は、蒸発部5と傾斜した凝縮部6との間の蒸気管7の
内側に、凝縮部6の傾斜方向側の内壁に沿って、上下に
仕切板11を一体に接合して、この内側を液戻り通路8と
したものである。この構造も冷媒蒸気4aの上昇する蒸
気管7と、凝縮した冷媒4の液が戻る液戻り通路8とが
別個になってループ状の通路が形成されているので熱の
伝達効率が優れている。
【0019】図4の棒状ループ型ヒートパイプ10は、蒸
発部5と傾斜した凝縮部6との間の蒸気管7の外側に、
凝縮部6の傾斜方向側に沿って、断面が半円形状の金属
管3bを接合して、この内側を凝縮した冷媒4の液が戻
る液戻り通路8としたものである。また図5の棒状ルー
プ型ヒートパイプ10は、蒸発部5と傾斜した凝縮部6と
の間の蒸気管7の、凝縮部6の傾斜方向側の側壁に沿っ
て開口部12を形成し、ここに小径の金属管3aを嵌合さ
せて一体に接合し、ここを液戻り通路8としたものであ
る。
発部5と傾斜した凝縮部6との間の蒸気管7の外側に、
凝縮部6の傾斜方向側に沿って、断面が半円形状の金属
管3bを接合して、この内側を凝縮した冷媒4の液が戻
る液戻り通路8としたものである。また図5の棒状ルー
プ型ヒートパイプ10は、蒸発部5と傾斜した凝縮部6と
の間の蒸気管7の、凝縮部6の傾斜方向側の側壁に沿っ
て開口部12を形成し、ここに小径の金属管3aを嵌合さ
せて一体に接合し、ここを液戻り通路8としたものであ
る。
【0020】図6は異なる本発明の他の実施例を示すも
ので、図1に示す棒状ループ型ヒートパイプ10の蒸発部
5側を下方に傾斜して形成し、蒸気管7と傾斜した蒸発
部5の内側に、凝縮部6の傾斜方向側の内壁に沿って、
上下両端が開口し、下部側が傾斜した小径の金属管3a
を、蒸発部5の先端との間に隙間を設けて一体に接合し
て、この内側を液戻り通路8としたものである。この構
造は、蒸発部5の先端近傍まで液戻り通路8が形成され
ているので、凝縮して戻ってきた冷媒4の液が蒸発部5
の先端まで循環し、蒸発部5の液面近傍の温度の高い冷
媒4と接触しないので冷媒全体がループ状に循環して、
更に効率よく熱伝達することができる。
ので、図1に示す棒状ループ型ヒートパイプ10の蒸発部
5側を下方に傾斜して形成し、蒸気管7と傾斜した蒸発
部5の内側に、凝縮部6の傾斜方向側の内壁に沿って、
上下両端が開口し、下部側が傾斜した小径の金属管3a
を、蒸発部5の先端との間に隙間を設けて一体に接合し
て、この内側を液戻り通路8としたものである。この構
造は、蒸発部5の先端近傍まで液戻り通路8が形成され
ているので、凝縮して戻ってきた冷媒4の液が蒸発部5
の先端まで循環し、蒸発部5の液面近傍の温度の高い冷
媒4と接触しないので冷媒全体がループ状に循環して、
更に効率よく熱伝達することができる。
【0021】図7および図8は更に異なる本発明の他の
実施例を示すもので、大径の金属管3の下部を冷媒4の
蒸発部5、上部を斜め上方に傾斜させて冷媒蒸気4aの
凝縮部6とし、この金属管3の凝縮部6の下部と蒸発部
5の中間部に夫々、丸孔13a、13bを開孔する。この金
属管3の外側に図8に示すように上下両端が開口した小
径の金属管3aを一体に接合して、この両端を前記丸孔
13a、13bに連通させて、ここを凝縮した冷媒4の液が
戻る液戻り通路8とすると共に、丸孔13aの下部の凝縮
部6の内側に堰板14を突設したものである。この構造
は、凝縮部6で凝縮して水滴状になった冷媒4が傾斜し
た凝縮部6に沿って流れて来ると、堰板14で堰止められ
て丸孔13aから液戻り通路8に流入し、更にここを通っ
て流下し、下端の丸孔13bから蒸発部5の中間に流入し
て、冷媒4をループ状に循環させるようにしたものであ
る。
実施例を示すもので、大径の金属管3の下部を冷媒4の
蒸発部5、上部を斜め上方に傾斜させて冷媒蒸気4aの
凝縮部6とし、この金属管3の凝縮部6の下部と蒸発部
5の中間部に夫々、丸孔13a、13bを開孔する。この金
属管3の外側に図8に示すように上下両端が開口した小
径の金属管3aを一体に接合して、この両端を前記丸孔
13a、13bに連通させて、ここを凝縮した冷媒4の液が
戻る液戻り通路8とすると共に、丸孔13aの下部の凝縮
部6の内側に堰板14を突設したものである。この構造
は、凝縮部6で凝縮して水滴状になった冷媒4が傾斜し
た凝縮部6に沿って流れて来ると、堰板14で堰止められ
て丸孔13aから液戻り通路8に流入し、更にここを通っ
て流下し、下端の丸孔13bから蒸発部5の中間に流入し
て、冷媒4をループ状に循環させるようにしたものであ
る。
【0022】なお上記実施例では地中に埋設し、地熱を
利用した融雪装置や凍結防止装置に適用した場合につい
て示したが、本発明の棒状ループ型ヒートパイプは、放
熱装置や廃熱回収装置など他の熱伝達装置にも適用する
ことができる。
利用した融雪装置や凍結防止装置に適用した場合につい
て示したが、本発明の棒状ループ型ヒートパイプは、放
熱装置や廃熱回収装置など他の熱伝達装置にも適用する
ことができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る棒状ルー
プ型ヒートパイプによれば、蒸気管と液戻り通路を一体
に接合して棒状に形成されているので、製造や施工が容
易であり、しかも冷媒蒸気の上昇する蒸気管と凝縮部で
凝縮した冷媒の液が戻る液戻り通路とが分離して、冷媒
がループ状に循環する通路が形成されているので熱伝達
効率が優れ、特に地熱のように低い温度差の範囲で熱伝
達を行なう融雪装置や凍結防止装置に効果的である。
プ型ヒートパイプによれば、蒸気管と液戻り通路を一体
に接合して棒状に形成されているので、製造や施工が容
易であり、しかも冷媒蒸気の上昇する蒸気管と凝縮部で
凝縮した冷媒の液が戻る液戻り通路とが分離して、冷媒
がループ状に循環する通路が形成されているので熱伝達
効率が優れ、特に地熱のように低い温度差の範囲で熱伝
達を行なう融雪装置や凍結防止装置に効果的である。
【図1】本発明の一実施例による棒状ループ型ヒートパ
イプを示す縦断面図である。
イプを示す縦断面図である。
【図2】図1に示すヒートパイプの中央部水平拡大断面
図である。
図である。
【図3】本発明の他の実施例によるヒートパイプの中央
部水平断面図である。
部水平断面図である。
【図4】本発明の他の実施例によるヒートパイプの中央
部水平断面図である。
部水平断面図である。
【図5】本発明の他の実施例によるヒートパイプの中央
部水平断面図である。
部水平断面図である。
【図6】本発明の他の実施例による棒状ループ型ヒート
パイプを示す縦断面図である。
パイプを示す縦断面図である。
【図7】本発明の他の実施例による棒状ループ型ヒート
パイプを示す縦断面図である。
パイプを示す縦断面図である。
【図8】図7に示すヒートパイプの中央部水平拡大断面
図である。
図である。
【図9】従来の単管型ヒートパイプを示す縦断面図であ
る。
る。
【図10】従来の四角枠状のループ型ヒートパイプを示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図11】従来のヒートパイプと図1に示す本発明のヒ
ートパイプとの熱抵抗を比較したグラフである。
ートパイプとの熱抵抗を比較したグラフである。
1 単管型ヒートパイプ 2 ループ型ヒートパイプ 3 金属管 4 冷媒 4a 冷媒蒸気 5 蒸発部 6 凝縮部 7 蒸気管 8a 液戻り管 8 液戻り通路 10 棒状ループ型ヒートパイプ 11 仕切板 12 開口部
Claims (5)
- 【請求項1】減圧した金属管の内部に冷媒を封入し、金
属管の下部を冷媒の蒸発部、上部を冷媒蒸気の凝縮部と
した棒状のヒートパイプにおいて、前記凝縮部が金属管
の上部を斜め上方に傾斜して形成され、この凝縮部と金
属管下部の蒸発部の間の冷媒が上昇する蒸気管の内側ま
たは外側に、この冷媒の凝縮した液の液戻り通路を設
け、この液戻り通路の断面積が、前記蒸気管の断面積よ
り小さいことを特徴とする棒状ループ型ヒートパイプ。 - 【請求項2】 上部を斜め上方に傾斜させた金属管の内
側に、凝縮部の傾斜方向の内壁に沿って上下両端が開口
した金属管を一体に接合して、この内側を冷媒の凝縮液
の液戻り通路としたことを特徴とする請求項1記載の棒
状ループ型ヒートパイプ。 - 【請求項3】 上部を斜め上方に傾斜させた金属管の内
側に、凝縮部の傾斜方向の内壁に沿って上下に仕切板を
一体に接合して、この内側を冷媒の凝縮液の液戻り通路
としたことを特徴とする請求項1記載の棒状ループ型ヒ
ートパイプ。 - 【請求項4】 上部を斜め上方に傾斜させた金属管の外
側に、凝縮部の傾斜方向側の外壁に沿って上下両端が開
口し、この開口部が前記金属管と連通する金属管を一体
に接合して、この内側を冷媒の凝縮液の液戻り通路とし
たことを特徴とする請求項1記載の棒状ループ型ヒート
パイプ。 - 【請求項5】 上部を斜め上方に傾斜させた金属管の外
側に、凝縮部の傾斜方向側の外壁に沿って断面が半円形
状の金属管を一体に接合して、この内側を冷媒の凝縮液
の液戻り通路としたことを特徴とする請求項1記載の棒
状ループ型ヒートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353741A JPH07198278A (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 棒状ループ型ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353741A JPH07198278A (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 棒状ループ型ヒートパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198278A true JPH07198278A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18432911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5353741A Pending JPH07198278A (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 棒状ループ型ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07198278A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6250378B1 (en) | 1998-05-29 | 2001-06-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus and its heat spreading method |
| JP2004190951A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Hiroshima Gas Kk | Lng冷熱の回収方法及びその装置 |
| KR200447865Y1 (ko) * | 2009-05-27 | 2010-02-24 | 이성옥 | 히트 파이프 |
| CN102135385A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-07-27 | 江乐新 | 具有微型环状通道的板式热管 |
| JP2013019634A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | 冷却器および冷却装置 |
| KR20150042205A (ko) * | 2012-08-13 | 2015-04-20 | 셰브런 유.에스.에이.인크. | 서모사이펀을 이용한 클라스레이트 생산의 개시 |
| WO2018055944A1 (ja) * | 2016-09-26 | 2018-03-29 | 株式会社デンソー | 機器温調装置 |
| US10712099B2 (en) | 2017-07-06 | 2020-07-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heat pipe |
| JP2021071265A (ja) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 | クライオスタット用ヘリウム再凝縮装置 |
-
1993
- 1993-12-30 JP JP5353741A patent/JPH07198278A/ja active Pending
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20150042205A (ko) * | 2012-08-13 | 2015-04-20 | 셰브런 유.에스.에이.인크. | 서모사이펀을 이용한 클라스레이트 생산의 개시 |
| KR20150042206A (ko) * | 2012-08-13 | 2015-04-20 | 셰브런 유.에스.에이.인크. | 서모사이펀을 이용한 클라스레이트 생산의 향상 |
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| JP2015524887A (ja) * | 2012-08-13 | 2015-08-27 | シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド | 熱サイホンの使用によるクラスレートの製造向上 |
| WO2018055944A1 (ja) * | 2016-09-26 | 2018-03-29 | 株式会社デンソー | 機器温調装置 |
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| CN109791025A (zh) * | 2016-09-26 | 2019-05-21 | 株式会社电装 | 设备温度调节装置 |
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