JPH0724163B2 - Forced cooling cable - Google Patents

Forced cooling cable

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JPH0724163B2
JPH0724163B2 JP62026881A JP2688187A JPH0724163B2 JP H0724163 B2 JPH0724163 B2 JP H0724163B2 JP 62026881 A JP62026881 A JP 62026881A JP 2688187 A JP2688187 A JP 2688187A JP H0724163 B2 JPH0724163 B2 JP H0724163B2
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耕一 益子
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正孝 望月
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Tokyo Electric Power Co Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ヒートパイプにより強制冷却する3心撚り
電力ケーブルに関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a three-core twisted power cable forcibly cooled by a heat pipe.

[従来の技術] 第5図にケーブル10全体の断面の一例を示す。[Prior Art] FIG. 5 shows an example of a cross section of the entire cable 10.

20はケーブル線心で、3本撚合わせてある。20 is a cable core, and three strands are twisted together.

30はヒートパイプで、撚合わせた3本のケーブル線心20
の包絡円周内、すなわちケーブル線心20の谷間に添わせ
て配置してある。したがって、ヒートパイプ30はケーブ
ル10内で、直線状になっているのでなく、らせん状にな
っている。
30 is a heat pipe, and three twisted cable cores 20
Are arranged along the circumference of the envelope, that is, along the valley of the cable core 20. Therefore, the heat pipe 30 has a spiral shape in the cable 10 instead of a straight shape.

50は介在物、 60はケーブルシースである。50 is an inclusion and 60 is a cable sheath.

第6図に、ケーブル10内の、1本のヒートパイプ30のみ
を模型的に示した。
FIG. 6 schematically shows only one heat pipe 30 in the cable 10.

ケーブル10内にあるのが吸熱部34で、放熱部35はケーブ
ル10外に配置する。
Inside the cable 10 is the heat absorbing portion 34, and the heat radiating portion 35 is arranged outside the cable 10.

・その作用: 吸熱部34において、液38が蒸発して蒸気36になることに
よって、ケーブル線心20を冷却する。
-Operation: In the heat absorbing portion 34, the liquid 38 evaporates and becomes vapor 36, thereby cooling the cable core 20.

蒸気36は放熱部35において放熱し、凝縮して液38とな
る。
The vapor 36 radiates heat in the heat radiating portion 35 and condenses into liquid 38.

その液38は毛細管作用などにより吸熱部34に復帰し、連
続した熱輸送を可能にする。
The liquid 38 returns to the heat absorbing part 34 by a capillary action or the like, and enables continuous heat transport.

[発明が解決しようとする問題点] 上記のように、ヒートパイプ30はらせん状になっている
ので、第6図のように、谷40と山42とができる。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, since the heat pipe 30 has a spiral shape, valleys 40 and mountains 42 are formed as shown in FIG.

その谷40においては、外管31内が完全に液38に浸って、
液38の表面と外管31の内面との間に隙間が無くなる。
In the valley 40, the inside of the outer tube 31 is completely immersed in the liquid 38,
There is no gap between the surface of the liquid 38 and the inner surface of the outer tube 31.

そのため、還流する液38と蒸気36の流れとが必ず対向し
て飛散現象が生じ、液38は再び放熱部35の方へ戻されて
しまい、良好な動作とならない。
Therefore, the circulating liquid 38 and the flow of the vapor 36 are always opposed to each other to cause a scattering phenomenon, and the liquid 38 is returned to the heat radiating portion 35 again, which does not result in good operation.

[問題点を解決するための手段] この発明は、還流する液38と蒸気36の流れとが対向しな
いようにすることによって、上記の問題の解決を図った
ものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention is intended to solve the above-mentioned problems by preventing the liquid 38 and the vapor 36 that flow under reflux from facing each other.

[第1発明について] 第1発明は、第1図のように、 (1)放熱部35をケーブル10より高い位置に配置し、 (2)放熱部35と、放熱部35から見たヒートパイプ30の
遠端37との間を、ケーブル10外に配置した給液管44で接
続し、 (3)放熱部35において凝縮した液38を、給液管44によ
りヒートパイプ30内に還流させるようにしたこと、 を特徴とする。
[Regarding the First Invention] The first invention is, as shown in FIG. 1, (1) the heat radiating portion 35 is arranged at a position higher than the cable 10, and (2) the heat radiating portion 35 and the heat pipe seen from the heat radiating portion 35. A liquid supply pipe 44 arranged outside the cable 10 is connected to the distal end 37 of the cable 30, and (3) the liquid 38 condensed in the heat dissipation portion 35 is circulated into the heat pipe 30 by the liquid supply pipe 44. It is characterized by

[第1実施例](第1、第2図) ヒートパイプ30に、液38還流用の給液管44を、別に設け
る。
[First Embodiment] (FIGS. 1 and 2) The heat pipe 30 is provided with a liquid supply pipe 44 for recirculating the liquid 38 separately.

また、液38の還流のために、放熱部35をケーブル10より
も高い位置に設け、ヘッド圧Hを利用する。
Further, in order to recirculate the liquid 38, the heat radiation portion 35 is provided at a position higher than the cable 10 and the head pressure H is used.

給液管44はケーブル10外に設け、放熱部35と、放熱部35
から見たヒートパイプ30の遠端37との間を接続する。
The liquid supply pipe 44 is provided outside the cable 10, and the heat radiation part 35 and the heat radiation part 35
It connects with the far end 37 of the heat pipe 30 seen from above.

第1図においては、ヒートパイプ30の外管31,給液管44
とも1本だけ示したが、実際は3本ずつある。
In FIG. 1, the outer pipe 31 and the liquid supply pipe 44 of the heat pipe 30.
Although only one is shown, there are actually three each.

ケーブル10のA−A断面は上記の第5図と同じになる。
ただし、ヒートパイプ30内に従来あったウイックはなく
てもよい。
The AA cross section of the cable 10 is the same as that shown in FIG.
However, the conventional wick may not be provided in the heat pipe 30.

[作用] (1)ヒートパイプ30の一部を拡大して第2図に示す。[Operation] (1) A part of the heat pipe 30 is enlarged and shown in FIG.

蒸気36の圧P1の方がP2よりも高くなると、蒸気36は圧の
低い方に向って液38の中を流れる。
When the pressure P 1 of the steam 36 becomes higher than P 2 , the steam 36 flows in the liquid 38 toward the lower pressure side.

そのとき、エジェクタ効果により、液38も一緒に吹出し
て流れる。そのため、山42の部分においてもヒートパイ
プ30の外管31の内面は液38で濡れる。そして、その部分
から蒸発して吸熱する。
At that time, due to the ejector effect, the liquid 38 also blows out and flows together. Therefore, even in the mountain portion 42, the inner surface of the outer pipe 31 of the heat pipe 30 gets wet with the liquid 38. Then, the portion evaporates and absorbs heat.

液38のエジェクトは、間欠的ではあるが、頻繁に行われ
る。したがって、冷却も、長さ方向に比較的平均して行
われ、液がなくなって蒸発が生じなくなるドライアウト
現象も生じない。
Ejection of liquid 38 is intermittent, but frequent. Therefore, the cooling is also performed relatively on average in the length direction, and the dryout phenomenon in which the liquid disappears and the evaporation does not occur does not occur.

(2)放熱部35において凝縮した液38は、ヘッド圧Hに
より給液管44を還流して、再びヒートパイプ30の吸熱部
34へ流れる。
(2) The liquid 38 condensed in the heat radiating portion 35 flows back through the liquid supply pipe 44 by the head pressure H, and the heat absorbing portion of the heat pipe 30 again.
Flow to 34.

したがって、連続の熱輸送が可能になる。Therefore, continuous heat transfer is possible.

[第2実施例] 第3図のように、ヒートパイプ30の外管31をコルゲート
管とする。コルゲート管にするのは、外管31の全体でも
よいが、吸熱部34の部分だけでもよい。
Second Embodiment As shown in FIG. 3, the outer pipe 31 of the heat pipe 30 is a corrugated pipe. The corrugated tube may be the entire outer tube 31 or only the heat absorbing portion 34.

・その作用: このようにすると、実施例のように液38が蒸発36のエジ
ェクタ作用により吹出したとき、コルゲートの谷46にた
まる。
-Action: By doing so, when the liquid 38 is blown out by the ejector action of the evaporation 36 as in the embodiment, it is accumulated in the corrugated valley 46.

しがたって、液38の分布は、より均一になり、ケーブル
の冷却もより均一になる。
Therefore, the distribution of the liquid 38 is more uniform and the cooling of the cable is also more uniform.

[第2発明について] 第2発明は、第1発明に加えて、さらに、第4図のよう
に、 (1)吸熱部34におけるヒートパイプ30の外管31内に、
孔33のあいた内管32を入れ、 (2)その内管32の、放熱部35から見た遠端と放熱部35
との間を、ケーブル10外に配置した給液管44で接続し、 (3)放熱部35において凝縮した液38を、給液管44によ
り内管32内に還流させるようにしたこと を特徴とする。
[Regarding the Second Invention] In addition to the first invention, the second invention further includes, as shown in FIG. 4, (1) inside the outer pipe 31 of the heat pipe 30 in the heat absorbing portion 34,
Insert the inner pipe 32 with the hole 33, and (2) the far end of the inner pipe 32 as seen from the heat radiation part 35 and the heat radiation part 35.
The liquid supply pipe 44 arranged outside the cable 10 is connected between the above and the (10), and (3) the liquid 38 condensed in the heat radiating portion 35 is returned to the inner pipe 32 by the liquid supply pipe 44. And

[実施例] 第4図は、ただ1本のヒートパイプ30についてのみ示し
たが、3本とも同様にする。なお、内管32は、適当な支
持材(図示していない)により、ヒートパイプ30の外管
31内に、その内面から離れて支持される。また、その他
端は密封41とする。
[Embodiment] FIG. 4 shows only one heat pipe 30, but the same applies to all three heat pipes. The inner pipe 32 is an outer pipe of the heat pipe 30 by using an appropriate support material (not shown).
It is supported in 31 away from its inner surface. The other end is sealed 41.

給液管44と内管32との接続するところに、流量調節用の
バルブ48を設ける。
A valve 48 for adjusting the flow rate is provided at the place where the liquid supply pipe 44 and the inner pipe 32 are connected.

また、放熱部35には、第1図と同様に接地等の安全対策
を施す。
Further, the heat dissipation portion 35 is provided with safety measures such as grounding as in the case of FIG.

[作用] 第1発明の場合と同様に、ヘッド圧Hにより還流した液
38は、内管32内に入る。
[Operation] As in the case of the first aspect of the invention, the liquid refluxed by the head pressure H.
38 enters the inner tube 32.

そして、その一部は、孔33から漏れ出して外管31内にた
まり、吸熱して蒸発する。
Then, a part thereof leaks out from the hole 33, accumulates in the outer tube 31, absorbs heat, and evaporates.

外管31は、上記第2実施例の場合と同様に、コルゲート
管としておくと、孔33から漏れた液38がそのコルゲート
の谷46にたまり、外管31内で液38が均一に分布するよう
になりドライアウト現象が生じない。
If the outer pipe 31 is a corrugated pipe as in the case of the second embodiment, the liquid 38 leaking from the hole 33 is accumulated in the valley 46 of the corrugate, and the liquid 38 is evenly distributed in the outer pipe 31. The dryout phenomenon does not occur.

なお、内管32の内部は、常時液38で充満しているように
(山42の部分でも隙間ができないように)する。
The inside of the inner pipe 32 is always filled with the liquid 38 (so that there is no gap even in the mountain portion 42).

そして孔33から漏れる液38の量は、全体のコルゲートの
谷46にたまる程度が、最も好ましい。
It is most preferable that the amount of the liquid 38 leaking from the hole 33 is such that it accumulates in the entire corrugated valley 46.

ただし、それよりも多少は多目でもよい。しかし、多く
ても、外管31の谷40に液38が完全に充満することなく、
液38の表面と外管31との間に蒸気36の通路ができる程度
でなければならない。
However, it may be slightly larger than that. However, at most, the valley 38 of the outer tube 31 is not completely filled with the liquid 38,
There must be sufficient passage for the vapor 36 between the surface of the liquid 38 and the outer tube 31.

そして、そうなるように、あらかじめ孔33の大きさを適
当にし、かつバルブ48の調節を行う。
Then, the size of the hole 33 is adjusted to an appropriate size and the valve 48 is adjusted so as to do so.

なお、内管32内における液38の圧力は、放熱部35から遠
い方、すなわちバルブ48に近い方ほど大きい。
The pressure of the liquid 38 in the inner pipe 32 is greater as it is farther from the heat dissipation portion 35, that is, closer to the valve 48.

そのため、孔33の間隔を、バルブ48に近い方ほど大に
し、次第に小さくするとか、あるいは孔33の大きさを、
バルブ48に近い方ほど小にし、次第に大きくするとかし
て、孔33から漏れる液38の量が、外管31の長さ方向にわ
たって均一になるようにする。
Therefore, the distance between the holes 33 is increased toward the valve 48 and gradually decreased, or the size of the holes 33 is changed to
The amount closer to the valve 48 is made smaller and gradually made larger so that the amount of the liquid 38 leaking from the hole 33 becomes uniform along the length direction of the outer tube 31.

なお、この場合は特に、第1発明の場合に比べて、 第1発明の場合は、谷40のところで、完全に液38が
充満したところを蒸気36が流れたのであるが、この場合
は、そのような場所ができないから、蒸気36は外管31内
を液38の抵抗をほどんど受けずに流れる。したがって、
その圧損も非常に小さい。
In this case, in particular, compared with the case of the first invention, in the case of the first invention, the vapor 36 flows where the liquid 38 is completely filled at the valley 40. In this case, Since there is no such place, the steam 36 flows in the outer pipe 31 without receiving the resistance of the liquid 38. Therefore,
The pressure loss is also very small.

内管32内は一つの液38の連続流れであるから、らせ
ん状の高低差がいくつあっても、サイホンのように流れ
るため、圧損は非常に小さい。
Since there is one continuous flow of liquid 38 in the inner pipe 32, even if there are any number of spiral height differences, the liquid flows like a siphon, so the pressure loss is very small.

したがって、この場合は、第1発明の場合に比べて、ヘ
ッド差Hを非常に小さくすることができる。
Therefore, in this case, the head difference H can be made very small as compared with the case of the first invention.

[発明の効果] 第1発明においては、 放熱部35をケーブル10より高い位置に配置するととも
に、放熱部35と、放熱部35から見たヒートパイプ30の遠
端37との間を、ケーブル10外に配置した給液管44で接続
し、 放熱部35において凝縮した液38を、給液管44によりヒー
トパイプ30内に還流させるようにしたので、 (1)液38の蒸発する部分と液38を供給する部分とが完
全に分離しており、らせん状の吸熱部34の特に谷40の部
分において液38と外管31の内面との間に隙間が無くなっ
た状態なっていても、還流する液38が、蒸気36の流れと
対向して飛散して再び放熱部35の方へ戻されてしまう、
という現象は起きず、このことにより、ヒートパイの致
命的な特性低下が防げる。
[Advantages of the Invention] In the first invention, the heat radiating portion 35 is arranged at a position higher than the cable 10, and the cable 10 is provided between the heat radiating portion 35 and the far end 37 of the heat pipe 30 viewed from the heat radiating portion 35. The liquid supply pipe 44 arranged outside is connected, and the liquid 38 condensed in the heat dissipation part 35 is circulated back into the heat pipe 30 by the liquid supply pipe 44. Therefore, (1) the portion where the liquid 38 evaporates and the liquid Even if the gap between the liquid 38 and the inner surface of the outer pipe 31 is eliminated in the spiral endothermic portion 34, especially in the valley 40 portion, the portion that supplies 38 is completely separated. The liquid 38 to be scattered is opposed to the flow of the vapor 36 and is returned to the heat dissipation portion 35 again.
This phenomenon does not occur, which prevents the fatal deterioration of the characteristics of the heat pie.

(2)蒸気36の流れにより、上記のように液38を、らせ
んの高所にまで分布させ、長手方向に均一な冷却を行う
ことができる。
(2) Due to the flow of the steam 36, the liquid 38 can be distributed to the high places of the spiral as described above, and uniform cooling can be performed in the longitudinal direction.

また、第2発明においては、 吸熱部34における外管31内に、孔33のあいた内管32を入
れ、その内管32の、放熱部35から見た遠端と放熱部35と
の間を、ケーブル10外に配置した給液管44で接続し、 放熱部35において凝縮した液38を、給液管44により内管
32内に還流されるようにしたので、 (1)上記のように、ヘッド差Hを非常に小さくするこ
とができ、 (2)外管31内における液38の分布をより均一にするこ
とができる。
Further, in the second invention, the inner pipe 32 having the hole 33 is inserted in the outer pipe 31 of the heat absorbing portion 34, and the inner pipe 32 is provided between the far end viewed from the heat radiating portion 35 and the heat radiating portion 35. , The liquid supply pipe 44 arranged outside the cable 10 is connected, and the liquid 38 condensed in the heat dissipation part 35 is connected to the inner pipe by the liquid supply pipe 44.
Since it is circulated into the inside 32, (1) the head difference H can be made very small as described above, and (2) the distribution of the liquid 38 in the outer tube 31 can be made more uniform. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1〜3図は第1発明にかかるもので、 第1図は第1実施例の説明図、 第2図はそのヒートパイプ30の一部分の拡大説明図、 第3図は第2実施例の説明図、 第4図は第2発明の実施例の説明図、 第5図は従来のヒートパイプを使用した強制冷却型ケー
ブルの説明図で、本発明にも共通のもの、 第6図は従来技術の説明図。 10:ケーブル、20:ケーブル線心 30:ヒートパイプ、31:ヒートパイプの外管 32:内管、33:孔 34:吸熱部、35:放熱部 36:蒸気、37:遠端 38:液、40:谷 42:山、44:給液管 46:コルゲートの谷 48:バルブ、50:介在物 60:ケーブルシース
1 to 3 relate to the first invention, FIG. 1 is an explanatory view of the first embodiment, FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a part of the heat pipe 30, and FIG. 3 is a view of the second embodiment. Explanatory drawing, FIG. 4 is an explanatory view of an embodiment of the second invention, FIG. 5 is an explanatory view of a forced cooling type cable using a conventional heat pipe, which is common to the present invention, and FIG. Illustration of technology. 10: Cable, 20: Cable core 30: Heat pipe, 31: Heat pipe outer tube 32: Inner tube, 33: Hole 34: Heat absorption part, 35: Heat dissipation part 36: Steam, 37: Far end 38: Liquid, 40: Valley 42: Mountain, 44: Liquid supply pipe 46: Corrugated valley 48: Valve, 50: Inclusion 60: Cable sheath

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益子 耕一 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 馬渡 恒明 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 望月 正孝 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 井上 義正 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Masuko 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (72) Tsuneaki Madawa 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura (72) Inventor Masataka Mochizuki 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Line Co., Ltd. (72) Inventor Yoshimasa Inoue 5-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Line Within the corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ケーブルシース60内において、撚合わせた
3本のケーブル線心20の包絡円周内に、ヒートパイプ30
が配置されてらせん状になっており、当該ヒートパイプ
の放熱部35がケーブル10の外に出ており、らせん状に配
置された前記ヒートパイプの吸熱部34の谷40の部分にお
いては、液38と外管31の内面との間に隙間が無くなった
状態になっている、強制冷却型ケーブルにおいて、 前記放熱部35をケーブル10より高い位置に配置するとと
もに、放熱部35と、放熱部35から見たヒートパイプ30の
遠端37との間を、ケーブル10外に配置した給液管44で接
続し、 放熱部35において凝縮した液38を、給液管44によりヒー
トパイプ30内に還流させるようにしてケーブルを冷却す
ることを特徴とする、強制冷却型ケーブル。
1. A heat pipe (30) is provided in an envelope circumference of three twisted cable cores (20) in a cable sheath (60).
Are arranged in a spiral shape, the heat dissipating portion 35 of the heat pipe is out of the cable 10, and in the valley portion 40 of the heat absorbing portion 34 of the heat pipe spirally arranged, In the forced cooling type cable in which there is no gap between the inner surface of the outer tube and the outer tube, the heat radiating section 35 is arranged at a position higher than the cable 10, and the heat radiating section 35 and the heat radiating section 35 are arranged. A liquid supply pipe 44 arranged outside the cable 10 is connected to the distal end 37 of the heat pipe 30 as viewed from above, and the liquid 38 condensed in the heat dissipation portion 35 is returned to the heat pipe 30 by the liquid supply pipe 44. Forced cooling type cable, characterized in that the cable is cooled in such a way that
【請求項2】少なくとも吸熱部34において、ヒートパイ
プ30の外管31がコルゲート管からなることを特徴とす
る、特許請求の範囲第1項に記載の強制冷却型ケーブ
ル。
2. The forced cooling type cable according to claim 1, wherein the outer pipe 31 of the heat pipe 30 is a corrugated pipe at least in the heat absorbing portion 34.
【請求項3】ケーブルシース60内において、撚合わせた
3本のケーブル線心20の包絡円周内に、ヒートパイプ30
が配置されてらせん状になっており、当該ヒートパイプ
の放熱部35がケーブル10の外に出ており、らせん状に配
置された前記ヒートパイプの吸熱部34の谷40の部分にお
いては、液38と外管31の内面との間に隙間が無くなった
状態になっている、強制冷却型ケーブルにおいて、 前記放熱部35をケーブル10より高い位置に配置するとと
もに、吸熱部34におけるヒートパイプ30の外管31内に、
孔33のあいた内管32を入れ、その内管32の、放熱部35か
ら見た遠端と放熱部35との間を、ケーブル10外に配置し
た給液管44で接続し、 放熱部35において凝縮した液38を、給液管44により内管
32内に還流させるようにしたことを特徴とする、強制冷
却型ケーブル。
3. A heat pipe (30) is provided in an envelope circumference of three twisted cable cores (20) in a cable sheath (60).
Are arranged in a spiral shape, the heat dissipating portion 35 of the heat pipe is out of the cable 10, and in the valley portion 40 of the heat absorbing portion 34 of the heat pipe spirally arranged, In the forced cooling type cable in which there is no gap between the inner surface of 38 and the outer tube 31, the heat radiation part 35 is arranged at a position higher than the cable 10, and the heat pipe 30 of the heat absorption part 34 In the outer tube 31,
Insert the inner pipe 32 with the hole 33, and connect the far end of the inner pipe 32 seen from the heat radiation part 35 and the heat radiation part 35 with the liquid supply pipe 44 arranged outside the cable 10, and the heat radiation part 35 The liquid 38 condensed in
Forced cooling type cable, characterized in that it was made to flow back into 32.
【請求項4】少なくとも吸熱部34において、ヒートパイ
プ30の外管31がコルゲート管からなることを特徴とす
る、特許請求の範囲第3項に記載の強制冷却型ケーブ
ル。
4. The forced cooling type cable according to claim 3, wherein the outer pipe 31 of the heat pipe 30 is a corrugated pipe at least in the heat absorbing portion 34.
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JPS63195914A JPS63195914A (en) 1988-08-15
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