JPH0746036B2 - 地熱利用ヒートパイプの性能検査方法 - Google Patents
地熱利用ヒートパイプの性能検査方法Info
- Publication number
- JPH0746036B2 JPH0746036B2 JP62149772A JP14977287A JPH0746036B2 JP H0746036 B2 JPH0746036 B2 JP H0746036B2 JP 62149772 A JP62149772 A JP 62149772A JP 14977287 A JP14977287 A JP 14977287A JP H0746036 B2 JPH0746036 B2 JP H0746036B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat pipe
- heat
- cooling body
- temperature
- refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/30—Geothermal collectors using underground reservoirs for accumulating working fluids or intermediate fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/40—Geothermal collectors operated without external energy sources, e.g. using thermosiphonic circulation or heat pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2200/00—Prediction; Simulation; Testing
- F28F2200/005—Testing heat pipes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は地中熱を利用するヒートパイプの性能検査に関
するものである。
するものである。
［従来技術とその問題点］ 一方を地中に埋設して集熱部となし、他方を放熱部とす
る、いわゆる地中熱利用ヒートパイプの例として、鉄塔
雪害防止装置がある。第１図にその概略を示す。
る、いわゆる地中熱利用ヒートパイプの例として、鉄塔
雪害防止装置がある。第１図にその概略を示す。
一方を地中に埋設して集熱部11としたヒートパイプ１の
放熱部12を保護すべき鉄塔部材２に沿わせ、放熱部12の
周囲の雪を溶かすことにより積雪圧から鉄塔部材２を保
護している。なお、図中の３は後述する本発明によるも
ので、従来技術には含まれないものである。
放熱部12を保護すべき鉄塔部材２に沿わせ、放熱部12の
周囲の雪を溶かすことにより積雪圧から鉄塔部材２を保
護している。なお、図中の３は後述する本発明によるも
ので、従来技術には含まれないものである。
ヒートパイプの埋設及び鉄塔への設置工事は、一般に雪
のない夏期（５〜11月）に実施される。この時期の気温
は地中の温度と同じ位か高くなる。一方、本例で使用さ
れるようなヒートパイプは下側（地中部）が上側（地上
部）より温度が高いときのみ動作し、逆の場合には動作
しない。すなわち冬期には動作するが、夏期には動作し
ない。従って鉄塔への設置工事が終了した時点ではヒー
トパイプが正常に動作するかどうかの確認手段がない。
のない夏期（５〜11月）に実施される。この時期の気温
は地中の温度と同じ位か高くなる。一方、本例で使用さ
れるようなヒートパイプは下側（地中部）が上側（地上
部）より温度が高いときのみ動作し、逆の場合には動作
しない。すなわち冬期には動作するが、夏期には動作し
ない。従って鉄塔への設置工事が終了した時点ではヒー
トパイプが正常に動作するかどうかの確認手段がない。
また、このような鉄塔には、一般に山岳地の多雪地帯が
多く、点検等のために冬期に接近することは非常に困難
である。
多く、点検等のために冬期に接近することは非常に困難
である。
従って、ヒートパイプが正常かどうかを見る点検は、ヒ
ートパイプが動作していない夏期に行うことになり、何
等かの点検手段が必要である。
ートパイプが動作していない夏期に行うことになり、何
等かの点検手段が必要である。
［発明の目的］ 本発明の目的は、以上のような点に鑑み、旋工後におけ
るヒートパイプの性能検査や定期点検が可能な手段を提
供することにある。
るヒートパイプの性能検査や定期点検が可能な手段を提
供することにある。
［発明の概要］ 本発明の要旨は、ヒートパイプの放熱部の一部を冷却す
ることによりヒートパイプを動作状態にし、そのときの
温度を測定するようにしたことにある。
ることによりヒートパイプを動作状態にし、そのときの
温度を測定するようにしたことにある。
［実施例］ 以下本発明を図面を参照して説明する。
第１図は旋工時及び点検時の性能検査法の概略を示して
おり、ヒートパイプ１は一方端側を地中に埋設して集熱
部11とし、他端側を鉄塔下部のうち積雪圧から保護すべ
き部材２に、適当な間隙を設けて沿わせて放熱部12とし
ている。性能検査時には、、放熱部12の上端近くに冷却
体３を当接させる。冷却体３は第２図及び第３図に示す
ように、ヒートパイプ１に当接する凹み41をもった銅製
の伝熱部材４と冷媒通路５とからなっており、伝熱部材
４のヒートパイプ側と冷媒側には夫々温度センサ6,7が
取り付けられている。温度センサ6,7としては、サーミ
スタや熱電対が一般的である。なお、温度センサのリー
ド線はこの図では省略してある。
おり、ヒートパイプ１は一方端側を地中に埋設して集熱
部11とし、他端側を鉄塔下部のうち積雪圧から保護すべ
き部材２に、適当な間隙を設けて沿わせて放熱部12とし
ている。性能検査時には、、放熱部12の上端近くに冷却
体３を当接させる。冷却体３は第２図及び第３図に示す
ように、ヒートパイプ１に当接する凹み41をもった銅製
の伝熱部材４と冷媒通路５とからなっており、伝熱部材
４のヒートパイプ側と冷媒側には夫々温度センサ6,7が
取り付けられている。温度センサ6,7としては、サーミ
スタや熱電対が一般的である。なお、温度センサのリー
ド線はこの図では省略してある。
冷媒通路５には冷媒の入口８及び出口９が設けられてい
る。冷媒としては、一般的には使用されている不凍液が
適当である。冷媒の冷熱源としては、肩に掛けて持ち運
びできる程度の小型冷凍機が適当であり、この冷凍機と
冷却体３は入口８、出口９を介してフレキシブルなパイ
プで連結される。さて、ヒートパイプの旋工や点検は、
前述したように、一般に夏期に行なわれるので、ヒート
パイプ１はそのままでは動作しない。そこで、第１図に
示すように、ヒートパイプ１の上端近くに冷却体３を当
接し、ヒートパイプ１を局部的に冷却する。ヒートパイ
プ１が正常であれば、ヒートパイプ内部では冷却された
部分でヒートパイプ作動液の蒸気が凝縮して熱を放出
し、これにより地中の集熱部11では作動液が蒸発してヒ
ートパイプとしての動作を開始する。
る。冷媒としては、一般的には使用されている不凍液が
適当である。冷媒の冷熱源としては、肩に掛けて持ち運
びできる程度の小型冷凍機が適当であり、この冷凍機と
冷却体３は入口８、出口９を介してフレキシブルなパイ
プで連結される。さて、ヒートパイプの旋工や点検は、
前述したように、一般に夏期に行なわれるので、ヒート
パイプ１はそのままでは動作しない。そこで、第１図に
示すように、ヒートパイプ１の上端近くに冷却体３を当
接し、ヒートパイプ１を局部的に冷却する。ヒートパイ
プ１が正常であれば、ヒートパイプ内部では冷却された
部分でヒートパイプ作動液の蒸気が凝縮して熱を放出
し、これにより地中の集熱部11では作動液が蒸発してヒ
ートパイプとしての動作を開始する。
この結果、冷却体３の伝熱部材４はヒートパイプ側が加
熱され、冷媒通路側は冷却されるので、そのときの熱的
条件に対応した温度が温度センサ６及び７にあらわれ
る。もし、なんらかの原因によってヒートパイプ１が故
障（作動液が抜けている、空気が多量に混入している
等）していると、冷却体３を当てられた部分の温度が、
冷却体３の冷媒温度近くまで低下したままとなるので、
ヒートパイプ１の異常が分かる。冷却体３を当接する場
所は、精度的にはヒートパイプ１の上端近くが望ましい
が、それ以外の場所でも目的を達成することはできる。
熱され、冷媒通路側は冷却されるので、そのときの熱的
条件に対応した温度が温度センサ６及び７にあらわれ
る。もし、なんらかの原因によってヒートパイプ１が故
障（作動液が抜けている、空気が多量に混入している
等）していると、冷却体３を当てられた部分の温度が、
冷却体３の冷媒温度近くまで低下したままとなるので、
ヒートパイプ１の異常が分かる。冷却体３を当接する場
所は、精度的にはヒートパイプ１の上端近くが望ましい
が、それ以外の場所でも目的を達成することはできる。
冷却体３として判割り状のものを示したが、これは一対
を向い合わせてヒートパイプ全周を覆うようにしても差
支えない。勿論、当初から筒状のものを用いても差支え
ない。また冷媒通路５は伝熱部材４の外側だけでなく、
内部に形成してもよい。ヒートパイプ１と伝熱部材４
は、必ずしも直接接触する必要はなく、液状の充填材
や、スペーサ等を介して接触するようにしてもよい。勿
論、冷却体３の周囲は断熱材等で覆ってもよい。冷却体
は、伝熱部材だけからなっていて、これを適当な方法で
冷却しておいてヒートパイプに当接するような方法をと
ってもよい。
を向い合わせてヒートパイプ全周を覆うようにしても差
支えない。勿論、当初から筒状のものを用いても差支え
ない。また冷媒通路５は伝熱部材４の外側だけでなく、
内部に形成してもよい。ヒートパイプ１と伝熱部材４
は、必ずしも直接接触する必要はなく、液状の充填材
や、スペーサ等を介して接触するようにしてもよい。勿
論、冷却体３の周囲は断熱材等で覆ってもよい。冷却体
は、伝熱部材だけからなっていて、これを適当な方法で
冷却しておいてヒートパイプに当接するような方法をと
ってもよい。
第４図は冷媒の気化熱を利用して冷却体31を冷却する場
合の例を示している。
合の例を示している。
冷熱源としては、銅等の伝熱性のよい材料からなる容器
９の中に大気圧下での沸点が気温より低い冷媒10、例え
ばアンモニア、メチルクロライドなどをが充填されたも
のが用いられ、使用時（ヒートパイプ検査時）に、円筒
を縦に判割りした形状の冷却体31を冷媒の容器９に当接
させる。冷却体には温度センサ61を取付けておく。図示
はしないが、容器９のノズル部91を除いて断熱材で覆わ
れている。このような状態でノズル部91を切断すると、
冷媒10で大気圧下での沸点が低いので、ノズル部91を切
断した途端に気化した冷媒蒸気が吹き出す。この際、気
化熱（蒸気潜熱）が奪われるので、容器９と冷却体31の
温度が低下する。
９の中に大気圧下での沸点が気温より低い冷媒10、例え
ばアンモニア、メチルクロライドなどをが充填されたも
のが用いられ、使用時（ヒートパイプ検査時）に、円筒
を縦に判割りした形状の冷却体31を冷媒の容器９に当接
させる。冷却体には温度センサ61を取付けておく。図示
はしないが、容器９のノズル部91を除いて断熱材で覆わ
れている。このような状態でノズル部91を切断すると、
冷媒10で大気圧下での沸点が低いので、ノズル部91を切
断した途端に気化した冷媒蒸気が吹き出す。この際、気
化熱（蒸気潜熱）が奪われるので、容器９と冷却体31の
温度が低下する。
このようにして低温に冷やされた冷却体31をヒートパイ
プ１の放熱部12に当接させると、ヒートパイプ１が正常
であれば、ヒートパイプ１が動作を開始するので、冷却
体31の温度は速やかに上昇することになる。
プ１の放熱部12に当接させると、ヒートパイプ１が正常
であれば、ヒートパイプ１が動作を開始するので、冷却
体31の温度は速やかに上昇することになる。
もしヒートパイプ１に異常があって動作しない場合には
冷却体31の温度上昇は非常にゆっくりしたものになる。
冷却体31の温度上昇は非常にゆっくりしたものになる。
従って温度センサ61で観測される温度上昇の速さを観察
することによりヒートパイプ１が正常か否かが検査でき
ることになる。
することによりヒートパイプ１が正常か否かが検査でき
ることになる。
特に気温が高くて１回の冷却では冷却体31が目的とする
温度付近まで下がらないときは同じ操作を数回繰返して
行うことにより目的の温度まで下げることができる。
温度付近まで下がらないときは同じ操作を数回繰返して
行うことにより目的の温度まで下げることができる。
冷媒容器９のノズル部91はバルブ構造にして再利用でき
るようなものでもよいし、あるいはノズル部がなく、大
気開放は釘等で穴をあけるようにしてもよい。
るようなものでもよいし、あるいはノズル部がなく、大
気開放は釘等で穴をあけるようにしてもよい。
容器９の内部は、第６図に示すように、フィン92を設け
て伝熱効率を向上させたものでもよい。冷媒容器９と冷
却体31を別体物とした例を示したが、これは一体のもの
とし、冷媒容器をそのまま冷却体32として使用してもよ
い。そのときの構造としては、例えば第７図に示すよう
になる。
て伝熱効率を向上させたものでもよい。冷媒容器９と冷
却体31を別体物とした例を示したが、これは一体のもの
とし、冷媒容器をそのまま冷却体32として使用してもよ
い。そのときの構造としては、例えば第７図に示すよう
になる。
第４図以降の例の場合、冷熱源は小型軽量であり、手軽
に現地に搬入でき、しかもドライアイス等のように時間
とともに減少することもないので、搬入の時期はいつで
もよいことになる。
に現地に搬入でき、しかもドライアイス等のように時間
とともに減少することもないので、搬入の時期はいつで
もよいことになる。
［発明の効果］ 本発明はヒートパイプの放熱部側を冷却してヒートパイ
プを動作状態にする方法であるから、一般に夏期に行な
われる鉄塔等へヒートパイプの布設工事や点検の際にヒ
ートパイプの動作が正常か否かを容易にチェックするこ
とができる。
プを動作状態にする方法であるから、一般に夏期に行な
われる鉄塔等へヒートパイプの布設工事や点検の際にヒ
ートパイプの動作が正常か否かを容易にチェックするこ
とができる。
第１図は本発明に係る方法の一実施例を示す説明図、第
２図はその例に用いる冷却体の横断面図、第３図はその
縦断面図、第４図は冷却体の別の例を示す縦断面図、第
５図はその横断面図、第６図は、容器の変形例を示す横
断面図、第７図は冷却体の変形例を示す横断面図であ
る。 1:ヒートパイプ、 11:集熱部、 12:放熱部、 2:保護すべき部材、 3,31及び32:冷却体、 4:冷却体、 5:冷媒通路、 6,7及び61:温度センサ、 9:冷媒容器、 10:冷媒。
２図はその例に用いる冷却体の横断面図、第３図はその
縦断面図、第４図は冷却体の別の例を示す縦断面図、第
５図はその横断面図、第６図は、容器の変形例を示す横
断面図、第７図は冷却体の変形例を示す横断面図であ
る。 1:ヒートパイプ、 11:集熱部、 12:放熱部、 2:保護すべき部材、 3,31及び32:冷却体、 4:冷却体、 5:冷媒通路、 6,7及び61:温度センサ、 9:冷媒容器、 10:冷媒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雪野 昭寛 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 菊地 賢一 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社金属研究所内 (72)発明者 児玉 健二 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社金属研究所内 (72)発明者 下嶋 清志 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社金属研究所内 (72)発明者 唐司 祐二 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社金属研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−96124（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46895（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】一方を地中に埋設して集熱部とし、他方を
地上に設置して放熱部とした地熱利用ヒートパイプにお
いて、温度センサーが取り付けられた冷却体で前記放熱
部の一部を冷却することによりヒートパイプを動作状態
にし、前記温度センサーにあらわれる冷却後の温度変化
を測定して正常か否かを判定することを特徴とする地熱
利用ヒートパイプの性能検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62149772A JPH0746036B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 地熱利用ヒートパイプの性能検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62149772A JPH0746036B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 地熱利用ヒートパイプの性能検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63315889A JPS63315889A (ja) | 1988-12-23 |
| JPH0746036B2 true JPH0746036B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=15482395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62149772A Expired - Lifetime JPH0746036B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 地熱利用ヒートパイプの性能検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746036B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2853191B2 (ja) * | 1989-08-09 | 1999-02-03 | 日立電線株式会社 | ヒートパイプの動作試験方法 |
| JPH03165244A (ja) * | 1989-11-24 | 1991-07-17 | Hitachi Cable Ltd | ヒートパイプの動作試験方法 |
| CN2694269Y (zh) * | 2004-04-02 | 2005-04-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 热管测量装置 |
| EP1737009A1 (de) * | 2005-06-23 | 2006-12-27 | Abb Research Ltd. | Elektrische Anlage mit einem Kühlelement und Verfahren zum Betrieb dieser Anlage |
| US20080028761A1 (en) * | 2006-05-30 | 2008-02-07 | Tai-Her Yang | Temperature equilibrating methodology & installation with water supply system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6096124A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-29 | 古河電気工業株式会社 | 地中ケ−ブル線路冷却用ヒ−トパイプ |
| JPS6146895A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-07 | Toshiba Corp | ヒ−トパイプ式熱交換器 |
-
1987
- 1987-06-16 JP JP62149772A patent/JPH0746036B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63315889A (ja) | 1988-12-23 |
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