JPH0749794B2 - 排熱回収液体ポンプ - Google Patents
排熱回収液体ポンプInfo
- Publication number
- JPH0749794B2 JPH0749794B2 JP61267273A JP26727386A JPH0749794B2 JP H0749794 B2 JPH0749794 B2 JP H0749794B2 JP 61267273 A JP61267273 A JP 61267273A JP 26727386 A JP26727386 A JP 26727386A JP H0749794 B2 JPH0749794 B2 JP H0749794B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bellows
- pump
- heat
- heat pipe
- internal pressure
- 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
Links
Classifications
-
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、低エネルギの排熱を動力源とする排熱回収液
体ポンプに関するものである。
体ポンプに関するものである。
［従来の技術］ 省エネルギ化は、近年の趨勢であるが、宇宙ステーショ
ン、宇宙機器に於いて省エネルギ化思想は特に顕著であ
る。
ン、宇宙機器に於いて省エネルギ化思想は特に顕著であ
る。
宇宙ステーション、宇宙機器等はロケットにより宇宙空
間に打上げられるので、厳しい重量制限がある。従っ
て、宇宙ステーション、宇宙機器の動力源となる発電シ
ステムもできる限り小型にしなければならず駆動される
各種構成機器にも省エネルギ化が１段と強く要求され
る。
間に打上げられるので、厳しい重量制限がある。従っ
て、宇宙ステーション、宇宙機器の動力源となる発電シ
ステムもできる限り小型にしなければならず駆動される
各種構成機器にも省エネルギ化が１段と強く要求され
る。
宇宙ステーション内、人工衛星内部は密閉された空間で
あるので、各種構成機器での発熱は積極的に吸収し宇宙
空間に放熱する必要があり、この目的の為冷却装置が設
けられている。
あるので、各種構成機器での発熱は積極的に吸収し宇宙
空間に放熱する必要があり、この目的の為冷却装置が設
けられている。
第５図は従来の冷却装置の概要を示すものであり、図中
１はコールドプレート等の冷却器を示し、冷却器１内を
流れる水等の冷媒は電動ポンプ２によって循環され、冷
媒が流れる冷却ライン３は宇宙空間に露出された放熱器
（図示せず）に接続されている。而して、冷却器１には
構成機器４が取付けられ構成機器４は冷却器１によって
冷却されている。又、構成機器４を局部的に冷却する為
には、ヒートパイプ５が用いられ、該ヒートパイプ５の
放熱部も前記冷媒によって冷却される様になっている。
１はコールドプレート等の冷却器を示し、冷却器１内を
流れる水等の冷媒は電動ポンプ２によって循環され、冷
媒が流れる冷却ライン３は宇宙空間に露出された放熱器
（図示せず）に接続されている。而して、冷却器１には
構成機器４が取付けられ構成機器４は冷却器１によって
冷却されている。又、構成機器４を局部的に冷却する為
には、ヒートパイプ５が用いられ、該ヒートパイプ５の
放熱部も前記冷媒によって冷却される様になっている。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記した如く、冷却装置には冷媒循環用のポンプを必要
とするが、従来では循環用のポンプとして電動ポンプを
用いている。この電動ポンプの駆動の為には電力が必要
であり、更に電動ポンプ自体も発熱源となる。又、電動
ポンプには可動部分、可動部分の支持部、電気接点等が
多数存在し、信頼性の点で問題がある。
とするが、従来では循環用のポンプとして電動ポンプを
用いている。この電動ポンプの駆動の為には電力が必要
であり、更に電動ポンプ自体も発熱源となる。又、電動
ポンプには可動部分、可動部分の支持部、電気接点等が
多数存在し、信頼性の点で問題がある。
本発明は上記実情に鑑み、駆動の為に別途動力を必要と
せず、且信頼性の高い液体ポンプを提供しようとするも
のである。
せず、且信頼性の高い液体ポンプを提供しようとするも
のである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、構成機器を冷却するヒートパイプの放熱端に
ポンプケーシングを設けると共にポンプケーシング内に
内圧増加により膨張可能で且つ形状復帰力を有し内圧減
少により収縮可能なベローズを設け、該ベローズ内部と
ヒートパイプとを液密に連通し、前記ポンプケーシング
には吸入、吐出ラインを逆止弁を介して接続したことを
特徴とする排熱回収液体ポンプに係るものであり、又、
本発明は、構成機器を冷却するヒートパイプの放熱端部
に所要数のポンプケーシングを設け、各ポンプケーシン
グ内に内圧増加により膨張可能で且つ形状復帰力を有し
内圧減少により収縮可能なベローズを設け、各ベローズ
内部と前記ヒートパイプとを開閉弁を介して液密に連通
し、前記各ポンプケーシングには吸入、吐出ラインを逆
止弁を介して接続したことを特徴とする排熱回収液体ポ
ンプに係るものである。
ポンプケーシングを設けると共にポンプケーシング内に
内圧増加により膨張可能で且つ形状復帰力を有し内圧減
少により収縮可能なベローズを設け、該ベローズ内部と
ヒートパイプとを液密に連通し、前記ポンプケーシング
には吸入、吐出ラインを逆止弁を介して接続したことを
特徴とする排熱回収液体ポンプに係るものであり、又、
本発明は、構成機器を冷却するヒートパイプの放熱端部
に所要数のポンプケーシングを設け、各ポンプケーシン
グ内に内圧増加により膨張可能で且つ形状復帰力を有し
内圧減少により収縮可能なベローズを設け、各ベローズ
内部と前記ヒートパイプとを開閉弁を介して液密に連通
し、前記各ポンプケーシングには吸入、吐出ラインを逆
止弁を介して接続したことを特徴とする排熱回収液体ポ
ンプに係るものである。
［作用］ ヒートパイプが受熱するとヒートパイプ内の作動流体が
蒸発して内圧が高まり、ベローズの容積を増大せしめ
て、ポンプケーシング内の液体を吐出し、ベローズが液
体によって冷却されると作動流体が凝縮して内圧が低下
し、ベローズが形状復帰力で収縮し、該ベローズの容積
が減少して液体を吸入する。
蒸発して内圧が高まり、ベローズの容積を増大せしめ
て、ポンプケーシング内の液体を吐出し、ベローズが液
体によって冷却されると作動流体が凝縮して内圧が低下
し、ベローズが形状復帰力で収縮し、該ベローズの容積
が減少して液体を吸入する。
又、ベローズ内部とヒートパイプとを開閉弁を介して液
密に連通した場合、開閉弁を閉としておくと、ベローズ
内への作動流体の供給はなく、ベローズ内に封じ込めら
れた作動流体は液体によって冷却され凝縮するだけであ
り、ベローズの復帰がより確実に行われるため、液体の
吸入がより確実となる一方、ヒートパイプが充分に受熱
し、内圧がベローズの体積を膨張させるだけに高じた時
に前記開閉弁を開とすると、ベローズの膨張がより確実
に行われるため、液体の吐出もより確実となる。
密に連通した場合、開閉弁を閉としておくと、ベローズ
内への作動流体の供給はなく、ベローズ内に封じ込めら
れた作動流体は液体によって冷却され凝縮するだけであ
り、ベローズの復帰がより確実に行われるため、液体の
吸入がより確実となる一方、ヒートパイプが充分に受熱
し、内圧がベローズの体積を膨張させるだけに高じた時
に前記開閉弁を開とすると、ベローズの膨張がより確実
に行われるため、液体の吐出もより確実となる。
［実 施 例］ 以下図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
先ず、第１図に於いてその概略を説明するとヒートパイ
プ５の放熱部に後述する液体ポンプ６を形成せしめ、冷
却ライン３の途中に該液体ポンプ６を介在させる。
プ５の放熱部に後述する液体ポンプ６を形成せしめ、冷
却ライン３の途中に該液体ポンプ６を介在させる。
該液体ポンプ６の入口側、出口側にはそれぞれ図示矢印
の如き冷媒の流れを許容する逆止弁7,8を設ける。而し
て、該液体ポンプ６は下記の構成である。
の如き冷媒の流れを許容する逆止弁7,8を設ける。而し
て、該液体ポンプ６は下記の構成である。
第２図に於いて液体ポンプ６の構成を示すが、ポンプケ
ーシング９の内部には自由状態で、第２図に示す形状と
なるベローズ10がポンプケーシング９との間で半径方向
に所要の間隙が残置される様に挿入され、ベローズ10の
１端はポンプケーシング９に液密に固着されていると共
に自由端は閉塞してある。前記ヒートパイプ５の放熱部
側端はベローズ10が固着されている側面に固定され、ヒ
ートパイプ５の内部とベローズ10の内部とが連通状態と
なっている。又、ポンプケーシング９には冷却ラインの
吸入ライン11、吐出ライン12が前記した様に逆止弁7,8
を介して接続してある。
ーシング９の内部には自由状態で、第２図に示す形状と
なるベローズ10がポンプケーシング９との間で半径方向
に所要の間隙が残置される様に挿入され、ベローズ10の
１端はポンプケーシング９に液密に固着されていると共
に自由端は閉塞してある。前記ヒートパイプ５の放熱部
側端はベローズ10が固着されている側面に固定され、ヒ
ートパイプ５の内部とベローズ10の内部とが連通状態と
なっている。又、ポンプケーシング９には冷却ラインの
吸入ライン11、吐出ライン12が前記した様に逆止弁7,8
を介して接続してある。
次に作動を説明する。
液体ポンプ６が第２図の状態であるとして、ヒートパイ
プ５の受熱部が構成機器４の発熱で加熱されると、ヒー
トパイプ５内の作動流体が蒸発し、蒸発替熱で発熱を吸
収する。蒸発が進行することにより蒸気圧（内圧）が増
加し、この内圧増加は第３図に示す如くベローズ10の体
積を増加せしめる。ベローズ10の体積増加は即ちポンプ
ケーシング９の内容積の減少である。該ポンプケーシン
グ９の内部には冷媒が充満しており内容積の減少分に相
当する冷媒が逆止弁８を経て冷却器１へ送込まれる。
プ５の受熱部が構成機器４の発熱で加熱されると、ヒー
トパイプ５内の作動流体が蒸発し、蒸発替熱で発熱を吸
収する。蒸発が進行することにより蒸気圧（内圧）が増
加し、この内圧増加は第３図に示す如くベローズ10の体
積を増加せしめる。ベローズ10の体積増加は即ちポンプ
ケーシング９の内容積の減少である。該ポンプケーシン
グ９の内部には冷媒が充満しており内容積の減少分に相
当する冷媒が逆止弁８を経て冷却器１へ送込まれる。
ベローズ10の体積増加により、ベローズ10の表面積（ベ
ローズと冷媒との接触面積）が増大し、ベローズ10を介
しベローズ10内のヒートパイプ作動流体が冷却されて凝
縮する。作動流体の凝縮は内圧の減少をもたらし、ベロ
ーズ10の復帰力によりベローズは第２図に示す状態に戻
る。
ローズと冷媒との接触面積）が増大し、ベローズ10を介
しベローズ10内のヒートパイプ作動流体が冷却されて凝
縮する。作動流体の凝縮は内圧の減少をもたらし、ベロ
ーズ10の復帰力によりベローズは第２図に示す状態に戻
る。
ベローズ10の形状復帰は即ち、ポンプケーシング９の内
容積増加であり、増加分に逆止弁７を介して冷媒がポン
プケーシング９内に吸入される。
容積増加であり、増加分に逆止弁７を介して冷媒がポン
プケーシング９内に吸入される。
而して、上記作動が繰返されて冷却器１へ冷媒の供給、
冷却ライン３の冷媒の循環が行われる。
冷却ライン３の冷媒の循環が行われる。
次に、上記実施例ではヒートパイプ放熱部に液体ポンプ
を１個設けたが第４図に示す如く２個、或は３個以上設
けてもよい。
を１個設けたが第４図に示す如く２個、或は３個以上設
けてもよい。
冷却ライン３に対し液体ポンプ6a,6bを並列に接続し、
各液体ポンプ6a,6bは開閉弁13a,13bを介してヒートパイ
プ５に連通せしめる。
各液体ポンプ6a,6bは開閉弁13a,13bを介してヒートパイ
プ５に連通せしめる。
該開閉弁13a,13bの開閉時期をずらし、１方が開の時は
他方を閉とする。
他方を閉とする。
例えば、開閉弁13aを閉としておけば、液体ポンプ6aの
ベローズ10内には作動流体の上記の供給はなく、ベロー
ズ10内に封じ込められた作動流体は凝縮するだけであ
る。従って、ベローズ10は確実に復帰する。又、開閉弁
13bの開時期はヒートパイプ５が充分に受熱し、内圧が
ベローズ10の体積を膨張させるだけに高じた時とする
と、ベローズ10の膨張によって冷媒を確実に送出でき
る。
ベローズ10内には作動流体の上記の供給はなく、ベロー
ズ10内に封じ込められた作動流体は凝縮するだけであ
る。従って、ベローズ10は確実に復帰する。又、開閉弁
13bの開時期はヒートパイプ５が充分に受熱し、内圧が
ベローズ10の体積を膨張させるだけに高じた時とする
と、ベローズ10の膨張によって冷媒を確実に送出でき
る。
尚、開閉弁13a,13bの開閉時期を同時に行ってもよい
が、時期をずらせると冷媒の流れが平均化する。又、開
閉弁は液体ポンプを選択的に作動させる機能を有すると
共に作動を確実化する機能をも有するので、該開閉弁は
液体ポンプが１個の場合でも用いることができるのは勿
論である。
が、時期をずらせると冷媒の流れが平均化する。又、開
閉弁は液体ポンプを選択的に作動させる機能を有すると
共に作動を確実化する機能をも有するので、該開閉弁は
液体ポンプが１個の場合でも用いることができるのは勿
論である。
更に、液体ポンプは３個以上設けてもよい。液体ポンプ
を複数設け、開閉弁の開閉時期をずらせば、吐出流が平
均化し得ると共に開閉弁の開閉により稼動に供する液体
ポンプを選択限定することも可能である。
を複数設け、開閉弁の開閉時期をずらせば、吐出流が平
均化し得ると共に開閉弁の開閉により稼動に供する液体
ポンプを選択限定することも可能である。
従って、発熱側に発熱量の変化がある場合等発熱量に応
じて液体ポンプの稼動数を選択することも可能となる。
じて液体ポンプの稼動数を選択することも可能となる。
尚、上記実施例では宇宙機器に応用した例を示したが、
地上での排熱利用ポンプとしても実施可能であることは
勿論である。
地上での排熱利用ポンプとしても実施可能であることは
勿論である。
［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、下記の優れた効果を発
揮する。
揮する。
（ｉ）排熱を利用して液体ポンプを駆動するので、別途
動力が必要でなく省エネルギ化が可能となる。
動力が必要でなく省エネルギ化が可能となる。
（ii）排熱量もヒートポンプを作動させる程度のもので
なく、エネルギー密度の低い従来利用できなかった排熱
の利用が可能となる。
なく、エネルギー密度の低い従来利用できなかった排熱
の利用が可能となる。
（iii）ポンプ作用は構成物の形状変化を利用するだけ
でよく、可動部がないので故障率が極めて低く、信頼性
が高い。
でよく、可動部がないので故障率が極めて低く、信頼性
が高い。
（iv）発熱量に応じて液体ポンプは作動し、その稼動状
態が決定されるので自己制御性があり、被冷却体を過冷
却する等の心配がない。
態が決定されるので自己制御性があり、被冷却体を過冷
却する等の心配がない。
（Ｖ）内圧増加により膨張可能で且つ形状復帰力を有し
内圧減少により収縮可能なベローズを使用しているた
め、ポンプケーシングを上下逆に或いは横に設置して
も、ポンプケーシング内への液体の吸入を確実に行うこ
とができる。
内圧減少により収縮可能なベローズを使用しているた
め、ポンプケーシングを上下逆に或いは横に設置して
も、ポンプケーシング内への液体の吸入を確実に行うこ
とができる。
第１図は本発明に係る液体ポンプを使用した冷却装置の
概念図、第２図は該液体ポンプの説明図、第３図は同前
作動説明図、第４図は該液体ポンプを使用した本発明の
実施例の概念図、第５図は従来の液体ポンプを使用した
冷却装置の概念図である。 ５はヒートパイプ、６は液体ポンプ、7,8は逆止弁、９
はポンプケーシング、10はベローズを示す。
概念図、第２図は該液体ポンプの説明図、第３図は同前
作動説明図、第４図は該液体ポンプを使用した本発明の
実施例の概念図、第５図は従来の液体ポンプを使用した
冷却装置の概念図である。 ５はヒートパイプ、６は液体ポンプ、7,8は逆止弁、９
はポンプケーシング、10はベローズを示す。
Claims (2)
- 【請求項１】構成機器を冷却するヒートパイプの放熱端
にポンプケーシングを設けると共にポンプケーシング内
に内圧増加により膨張可能で且つ形状復帰力を有し内圧
減少により収縮可能なベローズを設け、該ベローズ内部
とヒートパイプとを液密に連通し、前記ポンプケーシン
グには吸入、吐出ラインを逆止弁を介して接続したこと
を特徴とする排熱回収液体ポンプ。 - 【請求項２】構成機器を冷却するヒートパイプの放熱端
部に所要数のポンプケーシングを設け、各ポンプケーシ
ング内に内圧増加により膨張可能で且つ形状復帰力を有
し内圧減少により収縮可能なベローズを設け、各ベロー
ズ内部と前記ヒートパイプとを開閉弁を介して液密に連
通し、前記各ポンプケーシングには吸入、吐出ラインを
逆止弁を介して接続したことを特徴とする排熱回収液体
ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267273A JPH0749794B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 排熱回収液体ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267273A JPH0749794B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 排熱回収液体ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63120875A JPS63120875A (ja) | 1988-05-25 |
| JPH0749794B2 true JPH0749794B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=17442545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61267273A Expired - Lifetime JPH0749794B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 排熱回収液体ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749794B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5844348B2 (ja) * | 2011-03-15 | 2016-01-13 | イーグル工業株式会社 | 液体供給システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5725183U (ja) * | 1980-07-19 | 1982-02-09 |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP61267273A patent/JPH0749794B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63120875A (ja) | 1988-05-25 |
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