JPH0791870A - Top heat type heat pipe, cooling system and heating system - Google Patents

Top heat type heat pipe, cooling system and heating system

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JPH0791870A
JPH0791870A JP6006011A JP601194A JPH0791870A JP H0791870 A JPH0791870 A JP H0791870A JP 6006011 A JP6006011 A JP 6006011A JP 601194 A JP601194 A JP 601194A JP H0791870 A JPH0791870 A JP H0791870A
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evaporator
liquid
tank
level
condenser
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裕一 木村
Nobuyuki Hashimoto
信行 橋本
Jiyunji Sotani
順二 素谷
Yoshiyuki Kamiya
是行 神谷
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Furukawa Electric Co Ltd
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    • 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
    • F28D15/0266—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

PURPOSE:To provide a top heat type heat pipe, a cooling system and a heating system which require no special outside power for the circulation of a working liquid. CONSTITUTION:An adjustment tank 4, which communicates with a vapor phase area of a vaporizer 1, is installed to a higher elevation than the maximum liquid level of the vaporizer 1. The vapor phase area of the vaporizer 1 is made to communicate with a condenser 2, which is installed to a lower elevation than the vaporizer 1, with a steam pipeline 6 while the condenser 2 and the adjustment tank 4 are made to communicate with a liquid pipeline 7. At a communication unit between the vaporizer 1 and the adjustment tank 4, there is installed a control valve 8, which is opened when the liquid level of the adjustment tank 4 is below a specified level or when the liquid level of the adjustment tank 4 exceeds the specified level. An auxiliary tank 3, which is made to communicate with the vaporizer 1 in the vapor phase and the liquid phase on the same level, is installed to the vaporizer 1. The adjustment tank 4 is made to communicate with the auxiliary tank 3. In this case, the liquid level is detected at the auxiliary tank 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、一般的には凝縮器よ
りも高所に蒸発器が設置されるいわゆるトップヒート式
ヒートパイプ、及びこのヒートパイプを利用した冷却シ
ステム並びに加熱システムに関するものであり、さらに
詳しくは、作動液を循環させるためのウイック材による
毛管力やポンプなどの外部動力を要しないで連続的に運
転することができるトップヒート式ヒートパイプ、及び
このヒートパイプを利用した冷却システム並びに加熱シ
ステムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a so-called top heat type heat pipe in which an evaporator is installed at a higher place than a condenser, and a cooling system and a heating system using this heat pipe. Yes, more specifically, a top heat type heat pipe that can be continuously operated without requiring a capillary force by a wick material for circulating a working fluid or an external power such as a pump, and cooling using this heat pipe The present invention relates to a system and a heating system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

従来例−１ 従来のトップヒート式ヒートパイプには、内周壁にウイ
ック材を定着させたコンテナを脱気して所定量の作動液
を封入したものがある。このヒートパイプは、下方の凝
縮部で凝縮した液を前記ウイック材の毛管力によって上
方の蒸発部へ輸送し蒸発させることにより熱交換を行う
もので、熱輸送距離及び熱輸送量が小さくてもよい場合
に適する。Conventional Example-1 There is a conventional top heat type heat pipe in which a container in which a wick material is fixed on the inner peripheral wall is degassed and a predetermined amount of hydraulic fluid is sealed. This heat pipe is for carrying out heat exchange by transporting and evaporating the liquid condensed in the lower condensation part to the upper evaporation part by the capillary force of the wick material, and even if the heat transfer distance and the heat transfer amount are small. Suitable when good.

【０００３】従来例−２ 例えば、建物の冷却システムや加熱システムのように熱
輸送距離及び熱輸送量が大きい場合は、高所に設置され
た蒸発器の気相領域と低所に設置された凝縮器の気相領
域とを蒸気管で連通するとともに、凝縮器の液相領域と
前記蒸発器とを途中にポンプ（補助熱源を使用した気泡
ポンプを含む）を介して液管で連通させて循環系を構成
し、循環系内を真空脱気して蒸発器に所定量の作動液を
封入したものが使用されている。このヒートパイプで
は、蒸発器で蒸発した作動液の蒸気は凝縮器に達して凝
縮され、その凝縮液はポンプによって蒸発器に輸送され
る。Conventional example-2 For example, when the heat transport distance and the heat transport amount are large, such as in a cooling system or a heating system of a building, the evaporator is installed at a high place and the evaporator is installed at a low place. The vapor phase region of the condenser is connected by a vapor pipe, and the liquid phase region of the condenser is communicated by a liquid pipe via a pump (including a bubble pump using an auxiliary heat source) in the middle. A circulating system is used in which the circulating system is vacuum degassed and an evaporator is filled with a predetermined amount of working fluid. In this heat pipe, the vapor of the working liquid evaporated in the evaporator reaches the condenser and is condensed, and the condensed liquid is transported to the evaporator by the pump.

【０００４】従来例−３ 特公平２−３０４３９号公報（特開昭６１−１７５４８
３号公報）には、外部動力を使用なしで作動させること
ができるトップヒート式（ループ式）ヒートパイプが提
案されている。このヒートパイプを図１２を参照しなが
ら説明する。１は蒸発器、２は蒸発器１よりも低所に設
置された凝縮器、９ａは蒸発器１よりも上方に設置され
た第１液溜、９ｂは凝縮器２よりも下方に設置された第
２液溜である。蒸発器１は蒸気管６により、第１液溜９
ａ内のフロート９ｃによって作動するフロート弁９ｅを
介して第１液溜９ａの上部と、また、第２液溜９ｂ内の
フロート９ｄによって作動するフロート弁９ｆ，９ｇを
介して凝縮器２及び第２液溜９ｂの上部と、それぞれ連
通されている。そして、それぞれ液管７により、逆止弁
９ｈを介して凝縮器２と第２液溜９ｂの底部とを連通さ
せ、逆止弁９ｉ，９ｊを介して第２液溜９ｂと第１液溜
９ａの底部及び蒸発器１とを連通させることによって、
密閉管路を形成し、この密閉管路内に作動液ａを封入し
ている。フロート弁９ｅ，９ｆ，９ｇはともに、各液溜
９ａ，９ｂの液面が上昇する場合と下降する場合とで、
その開閉作動点が異なるようにヒステリシス特性を持っ
ている。また、第１液溜９ａは、放熱フィン９ｋを有し
ていて冷却機能を備えている。Conventional example-3 Japanese Patent Publication No. 2-30439 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-17548).
No. 3) proposes a top heat type (loop type) heat pipe that can be operated without the use of external power. This heat pipe will be described with reference to FIG. 1 is an evaporator, 2 is a condenser installed lower than the evaporator 1, 9 a is a first liquid reservoir installed above the evaporator 1, and 9 b is installed below the condenser 2. It is the second liquid reservoir. The evaporator 1 is connected to the first liquid reservoir 9 by the steam pipe 6.
a through the float valve 9e operated by the float 9c in the first liquid reservoir 9a, and the float valves 9f, 9g operated by the float 9d in the second liquid reservoir 9b. It communicates with the upper part of the two liquid reservoirs 9b, respectively. Then, each of the liquid pipes 7 communicates the condenser 2 and the bottom of the second liquid reservoir 9b via the check valve 9h, and the second liquid reservoir 9b and the first liquid reservoir via the check valves 9i and 9j. By communicating the bottom of 9a with the evaporator 1,
A closed pipe is formed, and the working fluid a is enclosed in this closed pipe. Float valves 9e, 9f, 9g are both for the case where the liquid level of each liquid reservoir 9a, 9b rises and for the case where it falls.
It has a hysteresis characteristic so that the opening and closing operating points are different. Further, the first liquid reservoir 9a has a radiation fin 9k and has a cooling function.

【０００５】図１２のヒートパイプは以下のように作動
する。各液溜９ａ，９ｂの液面が一定値以下の低い状態
では、フロート弁９ｇは閉じフロート弁９ｆは開いてい
るので、蒸発器１内で蒸発した作動液ａは蒸気管６と通
じて凝縮器２に移動し、凝縮する。凝縮器２で凝縮した
液は、逆止弁９ｈを通過して第２液溜９ｂに移動する。
第２液溜９ｂの液面が一定以上に上昇すると、上方のフ
ロート弁９ｆが閉じて下方のフロート弁９ｇが開くの
で、蒸発器１内で蒸発した蒸気が第２液溜９ｂに移動
し、その内部圧力が上昇する。この第２液溜９ｂの内部
圧力の上昇により、第２液溜９ｂ内の液は、放熱フィン
９ｋにより冷却されて低圧になっている第１液溜９ａ内
に押し上げられる。第１液溜９ａの液面が一定以上に上
昇すると、フロート弁９ｅが開くので、蒸発器１の気相
領域と第１液溜９ａの気相領域とが連通し、両者が等圧
になって第１液溜９ａ内の液が蒸発器１へ移動する。こ
のようなサイクルが自動的に繰り返されて熱交換が行わ
れる。なお、フロート弁９ｅ，９ｆ，９ｇには、フロー
トと磁石及び間欠伝導軸を使用してヒステリシス特性を
持たせたもの（特公平２−６３７号公報）や、普通の弁
を使用したもの（特公平２−６３６号公報）も提案され
ているが、前述のようなサイクルの繰り返しにより熱交
換が行われることは同じである。The heat pipe of FIG. 12 operates as follows. Since the float valve 9g is closed and the float valve 9f is open when the liquid level in each of the liquid reservoirs 9a and 9b is lower than a certain value, the working liquid a evaporated in the evaporator 1 is condensed through the steam pipe 6. Move to vessel 2 and condense. The liquid condensed in the condenser 2 passes through the check valve 9h and moves to the second liquid reservoir 9b.
When the liquid level of the second liquid reservoir 9b rises above a certain level, the upper float valve 9f closes and the lower float valve 9g opens, so the vapor evaporated in the evaporator 1 moves to the second liquid reservoir 9b, Its internal pressure rises. Due to the rise in the internal pressure of the second liquid reservoir 9b, the liquid in the second liquid reservoir 9b is pushed up into the first liquid reservoir 9a which is cooled by the heat radiation fin 9k and has a low pressure. When the liquid level of the first liquid reservoir 9a rises above a certain level, the float valve 9e opens, so that the vapor phase region of the evaporator 1 and the vapor phase region of the first liquid reservoir 9a communicate with each other, and both become equal pressure. The liquid in the first liquid reservoir 9a moves to the evaporator 1. Such a cycle is automatically repeated to perform heat exchange. The float valves 9e, 9f, and 9g have a hysteresis characteristic by using a float, a magnet, and an intermittent conduction shaft (Japanese Patent Publication No. 2-637), and those that use ordinary valves (special Japanese Patent Publication (Kokoku) No. 2-636) has also been proposed, but it is the same that heat exchange is performed by repeating the cycle as described above.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来例−１の
ヒートパイプは、熱輸送量が小さいので適用領域が非常
に限られ、例えば冷暖房空調システムには使用できな
い。また、従来例−２のヒートパイプは、作動液を輸送
するためにポンプなどの外部動力を必要とするので、外
部動力が得られない場所では運転不可能であるほか、外
部動力のための保守メンテナンスが必要不可欠である
し、運転費用も嵩むという問題があった。Since the heat pipe of Conventional Example-1 described above has a small heat transport amount, its application area is very limited, and it cannot be used in, for example, a cooling and heating air conditioning system. In addition, the heat pipe of Conventional Example-2 requires an external power source such as a pump to transport the hydraulic fluid, and therefore cannot be operated in a place where the external power source cannot be obtained. There is a problem that maintenance is indispensable and operating costs are high.

【０００７】従来例−３のヒートパイプは、凝縮した作
動液が第２液溜９ｂから第１液溜９ａへ押し上げられて
いる間は、蒸発器１から凝縮器２へ通じる途中のフロー
ト弁９ｆが閉じているので、凝縮器２は作動しない。こ
のため、密閉循環系を構成するヒートパイプの作動が一
時的に停止することになり、連続的に熱輸送を行うこと
ができない。特に、作動液が第２液溜９ｂから第１液溜
９ａへ押し上げられている途中において、第１液溜９ａ
内の液面レベルが一定以上に上昇してフロート弁９ｅが
開き、第１液溜９ａ内の作動液が蒸発器１へ移動する場
合には、第１液溜９ａ内が放熱フィン９ｋにより冷却さ
れて一定以下の低圧になり、さらに第２液溜９ｂの液面
レベルが一定以下に下降するまで、フロート弁９ｆが開
かないため凝縮器２は作動しない。したがって、このよ
うな場合にはかなり長時間にわたってヒートパイプの作
動（凝縮器２における凝縮）が停止し、十分な熱輸送が
行えなくなる。この発明の目的は、非常に簡単な構造で
あって、外部動力が無くても円滑に連続して作動させる
ことができるトップヒート式ヒートパイプを提供するこ
と、及び、このヒートパイプを利用することによって、
非常に低コストで連続的に運転できる冷却システム並び
に加熱システムを提供することにある。In the heat pipe of Conventional Example-3, while the condensed working fluid is being pushed up from the second liquid reservoir 9b to the first liquid reservoir 9a, the float valve 9f in the middle of communicating from the evaporator 1 to the condenser 2 Is closed, the condenser 2 does not work. For this reason, the operation of the heat pipes forming the closed circulation system is temporarily stopped, and continuous heat transfer cannot be performed. Particularly, while the hydraulic fluid is being pushed up from the second liquid reservoir 9b to the first liquid reservoir 9a, the first liquid reservoir 9a
When the liquid level in the inside rises above a certain level, the float valve 9e opens, and the working liquid in the first liquid reservoir 9a moves to the evaporator 1, the inside of the first liquid reservoir 9a is cooled by the radiation fins 9k. Thus, the float valve 9f does not open until the liquid level of the second liquid reservoir 9b drops below a certain level, and the condenser 2 does not operate. Therefore, in such a case, the operation of the heat pipe (condensation in the condenser 2) is stopped for a considerably long time, and sufficient heat transfer cannot be performed. An object of the present invention is to provide a top heat type heat pipe which has a very simple structure and can be operated smoothly and continuously without external power, and to utilize the heat pipe. By
An object of the present invention is to provide a cooling system and a heating system which can be continuously operated at a very low cost.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明によるトップヒ
ート式ヒートパイプは、前述の目的を達成するため、蒸
発器の最高液面レベル（作動中に変化する液面が最高に
なったときのレベル）より高所に当該蒸発器の気相領域
と連通する調整タンクを設置し、蒸発器の気相領域と当
該蒸発器より低所に設置された凝縮器とを蒸気管で連通
させるとともに、前記凝縮器と前記調整タンクとを液管
で連通させ、前記蒸発器と調整タンクとの連通部に、前
記蒸発器の液面が所定のレベル以下になったとき、又は
前記調整タンクの液面が所定のレベル以上になったとき
に開く制御弁を設置したことを特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, the top heat type heat pipe according to the present invention has a maximum liquid level of the evaporator (a level when the liquid level which changes during operation becomes maximum). ) A regulating tank communicating with the vapor phase region of the evaporator is installed at a higher place, and the vapor phase region of the evaporator and the condenser installed lower than the evaporator are connected by a steam pipe, and The condenser and the adjustment tank are communicated with each other by a liquid pipe, and when the liquid level of the evaporator is below a predetermined level, or the liquid level of the adjustment tank is in the communication part between the evaporator and the adjustment tank. It is characterized by installing a control valve that opens when the level exceeds a predetermined level.

【０００９】前述のヒートパイプにおいて、例えば蒸発
器内の液面レベルと常時ほぼ同じ液面レベルとなる状態
に気相領域及び液相領域において当該蒸発器と連通され
た補助タンクを設置し、前記調整タンクを前記蒸発器又
は前記補助タンクの気相領域と連通させ、当該調整タン
クと前記蒸発器又は前記補助タンクとの連通部に、前記
蒸発器の液面ないし前記補助タンクの液面が所定のレベ
ル以下になったとき、又は前記調整タンクの液面が所定
のレベル以上になったときに開く制御弁を設置してもよ
い。In the above heat pipe, for example, an auxiliary tank communicating with the evaporator is installed in the vapor phase region and the liquid phase region such that the liquid level is almost the same as the liquid level in the evaporator. The adjustment tank is communicated with the vapor phase region of the evaporator or the auxiliary tank, and the liquid level of the evaporator or the liquid level of the auxiliary tank is predetermined at the communication part between the adjustment tank and the evaporator or the auxiliary tank. A control valve may be installed which opens when the liquid level of the adjusting tank becomes equal to or lower than the above level or when the liquid level of the adjusting tank becomes equal to or higher than a predetermined level.

【００１０】前記調整タンクと蒸発器又は補助タンクの
気相領域とは、蒸発器又は補助タンクから蒸気を調整タ
ンクへ移動させ、かつ調整タンク内の液を蒸発器又は補
助タンクへ流入させることができるように一箇所で連通
されていてもよいが、蒸気が通る連通部と液が通る連通
部とが別々に設けられていてもよい。後者の場合には、
各連通部に前記制御弁を設置する。前記制御弁には、作
用上差し支えない限りフロート弁を使用することができ
るが、フロート以外の液面レベルセンサの検出値によっ
て開閉されるような電磁弁を使用することもできる。前
記凝縮器と調整タンクとを連通する液管の途中には、前
記凝縮器より低レベルに位置するバッファータンクを設
置するのが好ましく、また、この液管の途中には逆止弁
を設置するのが好ましい。The adjusting tank and the vapor phase region of the evaporator or the auxiliary tank can move vapor from the evaporator or the auxiliary tank to the adjusting tank and allow the liquid in the adjusting tank to flow into the evaporator or the auxiliary tank. It may be communicated at one place as much as possible, but a communication part through which vapor passes and a communication part through which liquid passes may be separately provided. In the latter case,
The control valve is installed in each communication part. As the control valve, a float valve can be used as long as it does not interfere with the operation, but an electromagnetic valve that opens and closes according to a detection value of a liquid level sensor other than the float can also be used. A buffer tank located at a lower level than the condenser is preferably installed in the middle of the liquid pipe that connects the condenser and the adjustment tank, and a check valve is installed in the middle of the liquid pipe. Is preferred.

【００１１】この発明によるトップヒート式ヒートパイ
プを利用することにより、種々の新規な冷却システム及
び加熱システムを構成することができる。これらの冷却
システム及び加熱システムの構成及び作用は、後述のこ
の発明によるトップヒート式ヒートパイプの作用ととも
に説明する。By using the top heat type heat pipe according to the present invention, various novel cooling systems and heating systems can be constructed. The configuration and operation of these cooling system and heating system will be described together with the operation of the top heat type heat pipe according to the present invention described later.

【００１２】[0012]

【作用】この発明によるトップヒート式ヒートパイプ
は、蒸発器（又は、蒸発器及び補助タンク），凝縮器，
調整タンクを経て再び蒸発器（又は、蒸発器及び補助タ
ンク）へと通じる密閉された循環系を形成しているの
で、この循環系内を真空脱気するとともに蒸発器内に所
定量の作動液を封入し、例えば工場や都市の余剰エネル
ギーその他のエネルギーを利用して蒸発器を加熱するこ
とにより運転する。The top heat type heat pipe according to the present invention includes an evaporator (or an evaporator and an auxiliary tank), a condenser,
Since a closed circulation system that leads to the evaporator (or the evaporator and auxiliary tank) again via the adjustment tank is formed, the circulation system is vacuum degassed and a predetermined amount of working fluid is stored in the evaporator. Is operated by heating the evaporator using surplus energy of the factory or city and other energy.

【００１３】蒸発器の加熱により作動液が蒸発すると、
その蒸気は蒸気管を経て凝縮器に移動し凝縮する。凝縮
器で凝縮した液は、凝縮器及び当該凝縮器と前記調整タ
ンクとを連通する液管内の下方部分に溜まる。このと
き、凝縮器の下流に当該凝縮器よりも低レベルにバッフ
ァータンクが設置されていると、凝縮器内に液が溜まる
のが防止される。When the working fluid evaporates due to the heating of the evaporator,
The vapor moves to the condenser through the vapor pipe and is condensed. The liquid condensed by the condenser accumulates in the lower part of the condenser and the liquid pipe that connects the condenser and the adjustment tank. At this time, if a buffer tank is installed at a level lower than the condenser downstream of the condenser, it is possible to prevent the liquid from accumulating in the condenser.

【００１４】蒸発器内で発生する蒸気により、当該蒸発
器から凝縮器までの内圧（温度）が高まり、この内圧が
一定以上高くなると、この内圧と前記調整タンクの内圧
（温度）との差が大きくなり、高くなった前者の内圧に
より凝縮器及び前記液管内に溜まった凝縮液が高所に設
置されている調整タンクに押し上げられる。この液の移
動は、蒸発器から凝縮器までの内圧と、前記調整タンク
の内圧とのバランスが回復するまで継続する。The vapor generated in the evaporator raises the internal pressure (temperature) from the evaporator to the condenser, and when this internal pressure rises above a certain level, the difference between this internal pressure and the internal pressure (temperature) of the adjusting tank becomes large. Due to the increased inner pressure of the former, the condensed liquid accumulated in the condenser and the liquid pipe is pushed up to the adjustment tank installed at a high place. The movement of the liquid is continued until the balance between the internal pressure from the evaporator to the condenser and the internal pressure of the adjustment tank is restored.

【００１５】そして、蒸発器（又は補助タンク）の作動
液の液面が所定のレベル以下になるか、又は前記調整タ
ンクの液面が所定のレベル以上になると、蒸発器（又は
補助タンク）の気相領域と調整タンクの連通部に設けら
れている制御弁が開き、蒸発器（又は補助タンク）内の
蒸気が調整タンク内に入り込むとともに調整タンク内の
液が蒸発器（又は補助タンク）内に流れ込む。蒸発器
（又は補助タンク）内の液面が所定のレベル以上にな
り、又は調整タンク内の液面が所定のレベル以下になる
と、前記制御弁は閉じる。When the liquid level of the working liquid in the evaporator (or auxiliary tank) becomes lower than a predetermined level, or when the liquid level in the adjusting tank becomes higher than a predetermined level, the evaporator (or auxiliary tank) The control valve provided in the communication area between the vapor phase region and the adjustment tank opens, the vapor in the evaporator (or auxiliary tank) enters the adjustment tank, and the liquid in the adjustment tank enters the evaporator (or auxiliary tank). Flow into. The control valve closes when the liquid level in the evaporator (or auxiliary tank) rises above a predetermined level or when the liquid level in the adjustment tank falls below a predetermined level.

【００１６】前述のように、蒸発器内の作動液の継続的
な蒸発に伴い、蒸発器から凝縮器までの内圧と、調整タ
ンクの内圧との差が一定以上大きくなることによって、
凝縮器及び前記液管内の凝縮液が調整タンクに押し上げ
られるので、作動液が相変化しながら前記密閉循環系内
を循環する。また、蒸発器から凝縮器までの内圧と、調
整タンクの内圧との差によって凝縮液を調整タンクに押
し上げるため、凝縮器の運転が途中で妨げられることな
く連続して熱輸送が行われる。その結果、この発明によ
るトップヒート式ヒートパイプは、作動液の循環のため
の外部動力が無くても円滑にかつ連続して作動する。As described above, as the working fluid in the evaporator is continuously vaporized, the difference between the internal pressure from the evaporator to the condenser and the internal pressure in the adjusting tank increases by a certain amount or more.
Since the condensed liquid in the condenser and the liquid pipe is pushed up to the adjustment tank, the working liquid circulates in the closed circulation system while changing its phase. Further, since the condensate is pushed up to the adjusting tank by the difference between the internal pressure from the evaporator to the condenser and the internal pressure of the adjusting tank, heat transfer is continuously carried out without interruption of the operation of the condenser. As a result, the top heat type heat pipe according to the present invention operates smoothly and continuously without external power for circulating the working fluid.

【００１７】この発明によるヒートパイプにおいては、
作動させる前に前述のように所定量の作動液を蒸発器に
封入するほか、液管及び調整タンク内にも所定量の作動
液を封入しておいてもよい。この場合には、調整タンク
の液が凝縮器の方へ逆流しないようにするため、前述の
ように凝縮器と調整タンクとを連通する液管の途中に逆
止弁を設置するのが好ましい。In the heat pipe according to the present invention,
Before the operation, a predetermined amount of the working liquid may be sealed in the evaporator as described above, or a predetermined amount of the working liquid may be sealed in the liquid pipe and the adjustment tank. In this case, in order to prevent the liquid in the adjusting tank from flowing back to the condenser, it is preferable to install a check valve in the middle of the liquid pipe that connects the condenser and the adjusting tank as described above.

【００１８】この発明によるトップヒート式ヒートパイ
プの前記蒸発器を冷却を必要とする場所に設置し、当該
ヒートパイプを真空脱気するとともに、前記蒸発器内に
適量の作動液を封入して運転すれば、作動液は、前述し
たと同様に循環のための外部動力が無くても相変化しな
がら循環するので、より低コストで円滑に連続運転する
ことができるトップヒート式の新規な冷却システムが構
成される。The evaporator of the top heat type heat pipe according to the present invention is installed in a place requiring cooling, the heat pipe is degassed in vacuum, and an appropriate amount of working fluid is sealed in the evaporator for operation. By doing so, the working fluid circulates while changing phases even without external power for circulation as described above, so a new top-heat type cooling system that can be smoothly operated continuously at a lower cost Is configured.

【００１９】また、この発明によるトップヒート式ヒー
トパイプの前記凝縮器を加熱を必要とする場所に設置
し、当該ヒートパイプを真空脱気するとともに、前記蒸
発器内に適量の作動液を封入して運転すれば、作動液
は、前述の冷却システムの場合と同様に、循環のための
外部動力が無くても相変化しながら円滑循環するので、
より低コストで円滑に連続運転することができるトップ
ヒート式の新規な加熱システムが構成される。Further, the condenser of the top heat type heat pipe according to the present invention is installed at a place where heating is required, the heat pipe is deaerated in vacuum, and an appropriate amount of working liquid is enclosed in the evaporator. If it is operated in such a manner, the hydraulic fluid smoothly circulates while changing phases without external power for circulation, as in the case of the cooling system described above.
A new top-heat type heating system that can smoothly and continuously operate at a lower cost is constructed.

【００２０】この発明によるトップヒート式ヒートパイ
プを利用することにより、以下のようにその他の新規な
冷却システムを構成することができる。例えば、冷却を
必要とするビルの同じ階に複数の蒸発器（冷却ユニッ
ト）を設置し、これらの複数の蒸発器を気相領域及び液
相領域において互いに連通させ、これらの蒸発器よりも
低所に少なくとも一つの凝縮器を設置し、前記蒸発器の
うちの少なくとも一つの蒸発器の最高液面レベル（後述
のように運転する途中で変化する液面が最高になったと
きのレベル）より高所に調整タンクを設置し、当該蒸発
器の気相領域と当該調整タンクとを、前述の本発明によ
るトップヒート式ヒートパイプにおけると同様な制御弁
を介して連通させ、前記各蒸発器の気相領域と前記凝縮
器とを蒸気管で連通させるとともに、前記凝縮器と調整
タンクとを液管で連通させる。By using the top heat type heat pipe according to the present invention, another novel cooling system can be constructed as follows. For example, a plurality of evaporators (cooling units) are installed on the same floor of a building that requires cooling, and the plurality of evaporators are connected to each other in a gas phase region and a liquid phase region, and are lower than these evaporators. At least one condenser is installed at a place, and the maximum liquid level of at least one of the evaporators (the level when the liquid level that changes during operation as described below becomes the maximum) The adjusting tank is installed at a high place, and the vapor phase region of the evaporator and the adjusting tank are communicated with each other through the same control valve as in the top heat type heat pipe according to the present invention, and each of the evaporators is connected. The vapor phase region and the condenser are connected by a vapor pipe, and the condenser and the adjustment tank are connected by a liquid pipe.

【００２１】前述の冷却システムは、蒸発器，蒸気管，
凝縮器，液管及び調整タンクから構成されている密閉循
環系内を真空脱気し、各蒸発器内に所定量の作動液を封
入して運転する。この冷却システムによれば、蒸発器が
設置されている周囲の温かい空気により蒸発器が加熱さ
れて当該蒸発器内の作動液が蒸発し、その蒸気は蒸気管
を通じ凝縮器に送られ、凝縮する。この熱交換により前
記蒸発器の周囲が冷却される。そして、凝縮器内で凝縮
した液は当該凝縮器及びこの凝縮器と調整タンクとを連
通する液管内に溜まる。蒸発器内の作動液の蒸発が継続
すると、発生する蒸気により当該蒸発器から凝縮器まで
の内圧（内部温度）が高まり、この内圧と前記調整タン
クの内圧との差が大きくなるので、高くなった前者の内
圧により前記液管に溜まった凝縮液は調整タンクに押し
上げられる。各蒸発器の液面が所定のレベル以下になる
か、又は前記調整タンクの液面が所定のレベル以上にな
ると前記制御弁が開き、蒸発器内の蒸気が調整タンクに
移動するとともに、調整タンク内の液が各蒸発器に流れ
る。この冷却システムは、このようにして、システムの
循環系内で作動液が相変化しながら、凝縮器で凝縮され
た液が調整タンクへ押し上げられて循環する結果、作動
液を循環させるための外部動力が無くても円滑にかつ連
続的に運転することができる。The cooling system described above includes an evaporator, a steam pipe,
A closed circulation system consisting of a condenser, a liquid pipe and an adjustment tank is degassed in vacuum, and a predetermined amount of working liquid is sealed in each evaporator for operation. According to this cooling system, the evaporator is heated by the warm air around the evaporator, the working liquid in the evaporator is evaporated, and the vapor is sent to the condenser through the vapor pipe and condensed. . This heat exchange cools the periphery of the evaporator. Then, the liquid condensed in the condenser accumulates in the condenser and a liquid pipe that communicates the condenser with the adjustment tank. When the evaporation of the working fluid in the evaporator continues, the generated vapor increases the internal pressure (internal temperature) from the evaporator to the condenser, and the difference between this internal pressure and the internal pressure of the adjustment tank increases, so it increases. Due to the former internal pressure, the condensate accumulated in the liquid pipe is pushed up to the adjustment tank. When the liquid level of each evaporator falls below a predetermined level, or when the liquid level of the adjustment tank rises above a predetermined level, the control valve opens, the vapor in the evaporator moves to the adjustment tank, and the adjustment tank The liquid inside flows to each evaporator. In this way, the cooling system is configured so that the liquid condensed in the condenser is pushed up to the adjustment tank and circulates while the working liquid undergoes a phase change in the circulation system of the system. It can be operated smoothly and continuously without power.

【００２２】同じ階に設置された複数の蒸発器の一つと
調整タンクとの間には、当該蒸発器と常時液面レベルが
一致するように気相及び液相の領域で連通する補助タン
クを設置し、この補助タンクの気相領域と前記調整タン
クとを制御弁を介して連通させてもよい。Between one of the plurality of evaporators installed on the same floor and the adjustment tank, an auxiliary tank communicating with the evaporator in the gas phase and liquid phase regions so that the liquid surface level always matches. It may be installed and the gas phase region of the auxiliary tank and the adjusting tank may be connected to each other via a control valve.

【００２３】この発明によるトップヒート式ヒートパイ
プを使用して冷却システムを構成するときに、前述のよ
うに同じレベルに複数の蒸発器を設置する場合でも、調
整タンク（又は、調整タンク及び補助タンク）と凝縮器
はそれぞれ一つ設置すればよい。いずれの場合にも、各
階ごとにこの発明による一つのトップヒート式ヒートパ
イプの循環系が構成され、各階ごとのヒートパイプ循環
系がそれぞれ前述のように作用する。When a cooling system is constructed by using the top heat type heat pipe according to the present invention, even if a plurality of evaporators are installed at the same level as described above, the adjustment tank (or the adjustment tank and the auxiliary tank). ) And a condenser may be installed respectively. In each case, one circulation system of the top heat type heat pipe according to the present invention is configured for each floor, and the heat pipe circulation system for each floor operates as described above.

【００２４】この発明によるトップヒート式ヒートパイ
プを使用することにより、例えば次のように他の新規な
加熱システムを構成することができる。すなわち、ビル
の同じ階に複数の凝縮器（加熱ユニット）を設置し、こ
れらの複数の凝縮器を気相領域及び液相領域において互
いに連通させ、これらの凝縮器よりも高所に少なくとも
一つの蒸発器を設置し、前記蒸発器の最高液面レベル
（運転中変化する液面が最高になったときのレベル）よ
り高所に調整タンクを設置し、当該蒸発器の気相領域と
当該調整タンクとを、前述のこの発明のトップヒート式
ヒートパイプにおけると同様な制御弁を介して連通さ
せ、前記蒸発器の気相領域と前記凝縮器とを蒸気管で連
通させるとともに、前記凝縮器と前記調整タンクとを液
管で連通させる。By using the top heat type heat pipe according to the present invention, for example, another novel heating system can be constructed as follows. That is, a plurality of condensers (heating units) are installed on the same floor of the building, and the plurality of condensers are connected to each other in the gas phase region and the liquid phase region, and at least one place higher than these condensers is provided. An evaporator is installed, and an adjustment tank is installed above the maximum liquid level of the evaporator (the level when the liquid level that changes during operation becomes the highest), and the vapor phase region of the evaporator and the adjustment. The tank and the top heat type heat pipe of the present invention are communicated with each other through a control valve similar to that of the top heat type heat pipe of the present invention, and the vapor phase region of the evaporator and the condenser are communicated with each other by a steam pipe, and the condenser is connected. A liquid pipe communicates with the adjustment tank.

【００２５】前述の加熱システムは、蒸発器，蒸気管，
凝縮器，液管及び調整タンクから構成される密閉循環系
を真空脱気し、各蒸発器内に所定量の作動液を封入して
運転する。この加熱システムによれば、加熱により蒸発
器内の作動液が蒸発すると、その蒸気は蒸気管を通じて
凝縮器に送られ、この凝縮器内で蒸気が凝縮することに
よりその周辺が温められる。そして、前述の冷却システ
ムと同様な作用により、システムの密閉循環系内で作動
液が相変化しながら、凝縮器で凝縮された液が調整タン
クへ押し上げられて循環する結果、作動液を循環させる
ための外部動力が無くても円滑に連続運転することがで
きる。The heating system described above includes an evaporator, a steam pipe,
A closed circulation system consisting of a condenser, a liquid pipe, and an adjustment tank is degassed in vacuum, and a predetermined amount of working liquid is sealed in each evaporator for operation. According to this heating system, when the working liquid in the evaporator is evaporated by heating, the vapor is sent to the condenser through the vapor pipe, and the vapor is condensed in the condenser to warm the periphery thereof. Then, by the same action as the cooling system described above, while the working liquid undergoes a phase change in the closed circulation system of the system, the liquid condensed in the condenser is pushed up to the adjustment tank and circulates, thereby circulating the working liquid. Therefore, continuous operation can be performed smoothly without external power.

【００２６】前述の蒸発器の一つと調整タンクとの間に
は、当該蒸発器と常時液面レベルが一致するように気相
及び液相の領域で連通する補助タンクを設置し、この補
助タンクの気相領域と前記調整タンクとを制御弁を介し
て連通させてもよい。Between one of the above-mentioned evaporators and the adjusting tank, an auxiliary tank is installed which communicates with the evaporator in the gas phase and liquid phase regions so that the liquid surface level is always the same. The gas phase region may be connected to the adjustment tank via a control valve.

【００２７】この発明によるトップヒート式ヒートパイ
プを使用して加熱システムを構成するとき、同じレベル
に複数の凝縮器を設置する場合でも、調整タンク（又
は、調整タンク及び補助タンク）と蒸発器はそれぞれ一
つ設置すればよい。いずれの場合にも、各階ごとにこの
発明による一つのヒートパイプの循環系が構成され、こ
れらの各循環系がそれぞれ前述のように各別に作用す
る。When a heating system is constructed using the top-heat type heat pipe according to the present invention, even if a plurality of condensers are installed at the same level, the adjusting tank (or adjusting tank and auxiliary tank) and the evaporator are You only need to install one each. In any case, one heat pipe circulation system according to the present invention is constructed for each floor, and each circulation system individually functions as described above.

【００２８】この発明によるトップヒート式ヒートパイ
プ、及び冷却システム並びに加熱システムにおいて、前
記制御弁は、蒸発器（又は補助タンク）の液面が所定の
レベル以下になったとき、又は調整タンクの液面が所定
のレベル以上になったときに開くように制御されるので
あり、このような制御のための最も一般的な手段は、前
記蒸発器（若しくは補助タンク）又は調整タンクの液面
の変化を検出するフロートその他のレベルセンサを設置
し、このレベルセンサの検出値により当該制御弁を開閉
するように構成することである。In the top heat type heat pipe, the cooling system and the heating system according to the present invention, the control valve is provided when the liquid level of the evaporator (or the auxiliary tank) becomes lower than a predetermined level or when the liquid level of the adjusting tank is lowered. It is controlled to open when the surface rises above a predetermined level, and the most common means for such control is to change the liquid level in the evaporator (or auxiliary tank) or conditioning tank. Is to install a float or other level sensor for detecting, and to open or close the control valve according to the detection value of the level sensor.

【００２９】しかしながら、繰り返し運転していると、
運転中における蒸発器の加熱温度，凝縮器の能力その他
の可変条件が安定していれば、制御弁が一度開閉してか
ら次に開くまでの時間（前記制御弁が開閉してから、前
記蒸発器若しくは補助タンク又は調整タンクの液面レベ
ルが、次に前記制御弁が開閉するのに適するレベルまで
変化する時間）はほぼ一定するので、このように経験的
設定することができる一定の時間間隔で当該制御弁を開
閉するように構成することもできる。そして、このよう
な時間間隔で制御弁を作動させるように構成しても、当
該制御弁は、前記蒸発器ないし補助タンクの液面が所定
以下のレベルになったとき、又は前記調整タンクの液面
が所定以上のレベルになったときに開かれるので、この
発明の特徴を具備しており、したがってこの発明による
トップヒート式ヒートパイプ，冷却システム及び加熱シ
ステムに含まれる。However, when operating repeatedly,
If the heating temperature of the evaporator, the capacity of the condenser, and other variable conditions during operation are stable, the time from the opening and closing of the control valve once to the next opening (after the opening and closing of the control valve, The time during which the liquid level of the container or the auxiliary tank or the adjusting tank changes to a level suitable for opening and closing the control valve next time) is almost constant, and thus a constant time interval that can be set empirically in this way. It is also possible to configure so that the control valve is opened and closed. Even when the control valve is configured to operate at such a time interval, the control valve does not operate when the liquid level of the evaporator or the auxiliary tank reaches a predetermined level or less, or when the liquid level of the adjustment tank is low. It has the features of this invention because it opens when the surface is above a predetermined level and is therefore included in top-heat heat pipes, cooling systems and heating systems according to this invention.

【００３０】[0030]

【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明によるト
ップヒート式ヒートパイプ、及びこの発明による冷却シ
ステム並びに加熱システムの好ましい実施例を説明す
る。図１はこの発明によるトップヒート式ヒートパイプ
の一実施例を示す概略配管図、図２は制御弁とその周辺
部材との関連構成の変形例を示す断面図、図３は制御弁
の他の変形例を示す断面図、図４は制御弁とその周辺部
材との関連構成のさらに他の変形例を示す概略図、図５
は制御弁とその周辺部材との関連構成のさらに他の変形
例を示す概略図、図６は制御弁のさらに他の変形例を示
す断面図、図７は制御弁とその周辺部材との関連構成の
さらに他の変形例を示す概略図、図８はこの発明による
トップヒート式ヒートパイプの他の実施例を示す概略配
管図、図９はこの発明の実施例によるトップヒート式ヒ
ートパイプを利用した冷却システムを含む空調システム
の概略配管図、図１０はこの発明の他の実施例によるト
ップヒート式ヒートパイプを利用した冷却システムを含
む空調システムの部分配管図、図１１はこの発明の実施
例によるトップヒート式ヒートパイプを利用した加熱シ
ステムを含む空調システムの概略配管図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a top heat type heat pipe according to the present invention, a cooling system and a heating system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic piping diagram showing an embodiment of a top heat type heat pipe according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a modified example of a related configuration of a control valve and its peripheral members, and FIG. 3 is another control valve. 5 is a sectional view showing a modified example, FIG. 4 is a schematic view showing still another modified example of the related configuration of the control valve and its peripheral members, FIG.
Is a schematic view showing still another modified example of the configuration related to the control valve and its peripheral members, FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another modified example of the control valve, and FIG. 7 is a relationship between the control valve and its peripheral members. FIG. 8 is a schematic view showing still another modification of the configuration, FIG. 8 is a schematic piping diagram showing another embodiment of the top heat type heat pipe according to the present invention, and FIG. 9 is a top heat type heat pipe according to the embodiment of the present invention. 10 is a schematic piping diagram of an air conditioning system including a cooling system, FIG. 10 is a partial piping diagram of an air conditioning system including a cooling system using a top heat type heat pipe according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an embodiment of the present invention. 2 is a schematic piping diagram of an air conditioning system including a heating system using a top heat type heat pipe according to FIG.

【００３１】図１において、１は強化ガラス及び銅板を
パッキングを介して挟み込むようにして作られたタンク
によって構成されている蒸発器、２は銅パイプをコイル
状に成形した凝縮器、３は蒸発器１と同じ材質の補助タ
ンク、４は蒸発器１と同じ材質の調整タンクである。蒸
発器１の上部（気相領域）は蒸気管６により当該蒸発器
１より低所に設置されている凝縮器２と連通し、この凝
縮器２は、当該凝縮器２のレベル以下に設置された途中
のバッファータンク５を介して液管７により調整タンク
４と連通している。補助タンク３は、蒸発器１の液面レ
ベルと常時ほぼ一致するように蒸発器１とほぼ同じレベ
ルに設置され、上部と下部においてそれぞれ蒸気管３
０，液管３１により前記蒸発器１と連通している。調整
タンク４は、蒸発器１（及び補助タンク３）の最高液面
レベルよりも高所に位置するように設置され、下部側方
に通水孔４１が形成されたパイプにより構成された連通
部４０によって、補助タンク３の気相領域と連通してい
る。補助タンク３内には、内部の液面レベルの変化によ
りフロートガイド８１に沿って上下動するフロート８０
が設置され、このフロート８０と連動するフロート弁か
らなる制御弁８が、前記連通部４０に設置されている。In FIG. 1, reference numeral 1 is an evaporator constituted by a tank made by sandwiching tempered glass and a copper plate through packing, 2 is a condenser in which a copper pipe is formed into a coil shape, and 3 is an evaporator. Auxiliary tanks made of the same material as the vessel 1 and 4 are adjustment tanks made of the same material as the evaporator 1. The upper part (vapor phase region) of the evaporator 1 communicates with a condenser 2 installed at a lower position than the evaporator 1 by a steam pipe 6, and the condenser 2 is installed below the level of the condenser 2. A liquid pipe 7 communicates with the adjustment tank 4 via a buffer tank 5 on the way. The auxiliary tank 3 is installed at almost the same level as the evaporator 1 so that the liquid surface level of the evaporator 1 is almost always matched, and the steam pipes 3 are provided at the upper and lower portions, respectively.
0, the liquid pipe 31 communicates with the evaporator 1. The adjustment tank 4 is installed at a position higher than the maximum liquid level of the evaporator 1 (and the auxiliary tank 3), and is a communication section formed by a pipe having a water passage hole 41 formed on the lower side. 40 communicates with the gas phase region of the auxiliary tank 3. In the auxiliary tank 3, the float 80 that moves up and down along the float guide 81 due to the change of the liquid level inside
The control valve 8 which is a float valve that works together with the float 80 is installed in the communication section 40.

【００３２】この実施例のトップヒート式ヒートパイプ
は、前述のように蒸発器１，蒸気管６，凝縮器２，バッ
ファータンク５を含む液管７，調整タンク４，及び補助
タンク３を経て蒸発器１に戻る密閉された循環系を構成
しており、この循環系の適当な部分に排気用配管９，９
０を設置し、これらの排気用配管９，９０を使用して循
環系内を真空脱気し、蒸発器１の内部に適量の作動液ａ
（この実施例では水）を封入して例えばヒータ１０など
の熱源により作動させる。The top-heat type heat pipe of this embodiment is vaporized through the evaporator 1, the vapor pipe 6, the condenser 2, the liquid pipe 7 including the buffer tank 5, the adjusting tank 4, and the auxiliary tank 3 as described above. The closed circulation system that returns to the vessel 1 is constructed, and the exhaust pipes 9, 9 are provided at appropriate portions of this circulation system.
0 is installed, the inside of the circulation system is vacuum deaerated using these exhaust pipes 9 and 90, and an appropriate amount of the working fluid a is placed inside the evaporator 1.
(Water in this embodiment) is enclosed and operated by a heat source such as the heater 10.

【００３３】この実施例において、蒸発器１と補助タン
ク３の容量は１６００cm3 、調整タンク４の容量は９０
０cm3 であり、蒸気管３０は内径５．５mm，長さ４００
mmの銅製のパイプ、蒸気管６は内径５．５mm，長さ１０
００mmの銅製のパイプ、液管７は内径２．４mm, 長さ１
０００mmの銅製のパイプであり、液管７の最下位から調
整タンク４に達するまでの高さｈは７００mmに設定して
いる。また、フロート８０の重さは９０ｇである。In this embodiment, the capacity of the evaporator 1 and the auxiliary tank 3 is 1600 cm 3 , and the capacity of the adjusting tank 4 is 90.
0 cm 3 and the steam pipe 30 has an inner diameter of 5.5 mm and a length of 400
mm copper pipe, steam pipe 6 has an inner diameter of 5.5 mm and a length of 10
00mm copper pipe, liquid pipe 7 has inner diameter 2.4mm, length 1
It is a 000 mm copper pipe, and the height h from the bottom of the liquid pipe 7 to the adjustment tank 4 is set to 700 mm. The weight of the float 80 is 90 g.

【００３４】この実施例のトップヒート式ヒートパイプ
の蒸発器１及び補助タンク３内に、１５００cm3 の作動
液（水）ａを封入し、蒸発器１の内底部に挿入された２
００Ｗのヒータ１０により蒸発器１内の作動液ａを加熱
蒸発させ、蒸発器１の温度が常に６０℃に維持されるよ
うに凝縮器２の能力を変化させて実験を行った。凝縮器
２で凝縮した液は、バッファータンク５及び液管７の下
部に溜まり、調整タンク４内の温度が約４７℃に達した
とき、液管７を通じて凝縮液が調整タンク４に押し上げ
られた。In the evaporator 1 and the auxiliary tank 3 of the top heat type heat pipe of this embodiment, 1500 cm 3 of the working fluid (water) a was enclosed, and 2 was inserted in the inner bottom of the evaporator 1.
An experiment was conducted by heating and evaporating the working fluid a in the evaporator 1 by the 00W heater 10 and changing the capacity of the condenser 2 so that the temperature of the evaporator 1 was always maintained at 60 ° C. The liquid condensed in the condenser 2 collects in the lower part of the buffer tank 5 and the liquid pipe 7, and when the temperature in the adjustment tank 4 reaches about 47 ° C., the condensed liquid is pushed up to the adjustment tank 4 through the liquid pipe 7. .

【００３５】調整タンク４内に溜まる液の量が多くな
り、その液の水頭圧が大きくなると、補助タンク３内の
液面レベルが低下してフロート８０が下がり、制御弁８
が調整タンク４と補助タンク３との連通部４０を開き、
補助タンク３内の蒸気が調整タンク４内に移動して当該
調整タンク４内の温度が上昇するとともに、調整タンク
４内の液が補助タンク３内に流れ込み、調整タンク４か
ら液が補助タンク３へ一定量流れ込むと、フロート８０
が浮上して制御弁８が閉じられた。When the amount of liquid accumulated in the adjusting tank 4 increases and the head pressure of the liquid increases, the liquid level in the auxiliary tank 3 decreases, the float 80 decreases, and the control valve 8
Opens the communication part 40 between the adjustment tank 4 and the auxiliary tank 3,
The vapor in the auxiliary tank 3 moves into the adjustment tank 4 and the temperature in the adjustment tank 4 rises, and the liquid in the adjustment tank 4 flows into the auxiliary tank 3 so that the liquid from the adjustment tank 4 flows into the auxiliary tank 3 Float 80
Floated and the control valve 8 was closed.

【００３６】蒸発器１の継続的加熱により、蒸発器１内
の温度と調整タンク４内の温度との差が約１３℃程度に
なると、凝縮器２で凝縮された液が調整タンク４に押し
上げられ、次いで制御弁８が開いて調整タンク４の液が
補助タンク３内に流れ込む。このように、作動液ａはト
ップヒート式ヒートパイプを構成する循環系内で相変化
しながら循環し、円滑にかつ長時間連続して作動した。When the difference between the temperature inside the evaporator 1 and the temperature inside the adjusting tank 4 becomes about 13 ° C. due to continuous heating of the evaporator 1, the liquid condensed in the condenser 2 is pushed up to the adjusting tank 4. Then, the control valve 8 is opened and the liquid in the adjustment tank 4 flows into the auxiliary tank 3. As described above, the hydraulic fluid a circulated while changing the phase in the circulation system constituting the top heat type heat pipe, and operated smoothly and continuously for a long time.

【００３７】前述の実施例では、蒸発器１の液面が作動
液ａの沸騰により激しく上下動する場合を考慮して、蒸
発器１の液面を別の位置で検出するために、当該蒸発器
１に付属する補助タンク３を設置しているが、例えば、
図２のように蒸発器１の最高液面レベルより高所に調整
タンク４を設置し、この調整タンク４を連通部４０によ
り蒸発器１の気相領域と連通させ、蒸発器１内の液面レ
ベルの変化によって開閉する制御弁８を前記連通部４０
に設置しても実施することができる。なお、この制御弁
８は、蒸発器１内に設置されたフロート８０の上下動に
よって作動するフロート弁である。In the above-described embodiment, in order to detect the liquid surface of the evaporator 1 at another position in consideration of the case where the liquid surface of the evaporator 1 violently moves up and down due to the boiling of the working liquid a, the evaporation is performed. Although the auxiliary tank 3 attached to the vessel 1 is installed, for example,
As shown in FIG. 2, the adjustment tank 4 is installed at a position higher than the maximum liquid level of the evaporator 1, and the adjustment tank 4 is connected to the gas phase region of the evaporator 1 by the communication section 40, so that the liquid in the evaporator 1 is connected. The control valve 8 that opens and closes according to the change of the surface level is connected to the communication unit 40
It can be carried out even if installed in the. The control valve 8 is a float valve that operates by vertical movement of a float 80 installed in the evaporator 1.

【００３８】前述の実施例では、調整タンク４と補助タ
ンク３又は蒸発器１の気相領域とを連通する連通部４０
は一箇所にのみ設置しているが、例えば図３のように、
調整タンク４と蒸発器１又は補助タンク３との間に、液
が流下する連通部４２と蒸気が流通する連通部４３とを
設け、この各連通部４２，４３に共通のフロート８０に
よって制御される制御弁８，８を設置しても実施するこ
とができる。In the above-described embodiment, the communication section 40 that connects the adjustment tank 4 to the auxiliary tank 3 or the vapor phase region of the evaporator 1.
Is installed in only one place, but as shown in Figure 3,
A communication part 42 through which the liquid flows and a communication part 43 through which the vapor flows are provided between the adjustment tank 4 and the evaporator 1 or the auxiliary tank 3, and are controlled by a float 80 common to these communication parts 42 and 43. It can also be implemented by installing the control valves 8, 8.

【００３９】前述の実施例では、蒸発器１又は補助タン
ク３の上部に調整タンク４を接触するように設置してい
るが、調整タンク４は蒸発器１又は補助タンク３の液面
レベルより常に高所に位置するようになっていれば、例
えば、図４又は図５のように蒸発器１ないし補助タンク
３と離れた位置に設置されていても差し支えない。In the above-mentioned embodiment, the adjusting tank 4 is installed above the evaporator 1 or the auxiliary tank 3 so as to be in contact therewith, but the adjusting tank 4 is always higher than the liquid level of the evaporator 1 or the auxiliary tank 3. As long as it is located at a high place, it may be installed at a position apart from the evaporator 1 or the auxiliary tank 3 as shown in FIG. 4 or FIG.

【００４０】制御弁８には、前述の各実施例のようにフ
ロート弁を使用することができるほか、例えば図４のよ
うに、蒸発器１又は補助タンク３の液面レベルを検出す
るフロート以外の液面レベルセンサ８２を設置し、この
液面レベルセンサ８２の検出値によって開閉する電磁弁
からなる制御弁８を使用することもできる。また、作動
液ａの循環により、蒸発器１又は補助タンク３の液面レ
ベルが下がれば、調整タンク４の液面レベルは相対的に
上がるので、例えば図５のように、調整タンク４の液面
レベルが所定の設定値以上になったとき制御弁８が開く
ように構成しても実施することができる。図５の例で
は、調整タンク４に液面レベルセンサ８２を設置し、こ
の液面レベルサンサ８２の検出値に基づいて開閉する電
磁弁からなる制御弁８を、調整タンク４と蒸発器１又は
補助タンク３との連通部４０に設置している。As the control valve 8, a float valve can be used as in the above-mentioned respective embodiments, and other than the float for detecting the liquid level of the evaporator 1 or the auxiliary tank 3 as shown in FIG. 4, for example. It is also possible to install the liquid level sensor 82 and to use the control valve 8 which is an electromagnetic valve that opens and closes according to the detection value of the liquid level sensor 82. Further, if the liquid level of the evaporator 1 or the auxiliary tank 3 is lowered by the circulation of the working liquid a, the liquid level of the adjustment tank 4 is relatively increased. The control valve 8 may be configured to open when the surface level exceeds a predetermined set value. In the example of FIG. 5, a liquid level sensor 82 is installed in the adjustment tank 4, and a control valve 8 composed of a solenoid valve that opens and closes based on the detection value of the liquid level sensor 82 is provided in the adjustment tank 4 and the evaporator 1. It is installed in the communication part 40 with the auxiliary tank 3.

【００４１】調整タンク４の液面レベルの変化によっ
て、当該調整タンク４と蒸発器１又は補助タンク３との
連通部に設置した制御弁８を開閉するように構成する場
合に、図５のように制御弁８を制御するための液面レベ
ルセンサ８２を調整タンク４に設置することに代えて、
例えば図６のように、調整タンク４内にその液面レベル
の変化によりフロートガイド８１，８１に沿って上下動
するフロート８０を設置し、このフロート８０に伴って
上下動するフロート弁からなる制御弁８を、前記調整タ
ンク４と蒸発器１又は補助タンク３との連通部４０に設
置しても実施することができる。When the control valve 8 installed in the communication part between the adjusting tank 4 and the evaporator 1 or the auxiliary tank 3 is opened and closed according to the change in the liquid level of the adjusting tank 4, as shown in FIG. Instead of installing the liquid level sensor 82 for controlling the control valve 8 in the adjustment tank 4,
For example, as shown in FIG. 6, a float 80 that moves up and down along the float guides 81, 81 due to a change in the liquid surface level is installed in the adjustment tank 4, and a control that includes a float valve that moves up and down with the float 80 is provided. The valve 8 can also be implemented by being installed in the communication part 40 between the adjusting tank 4 and the evaporator 1 or the auxiliary tank 3.

【００４２】例えば、図７のように調整タンク４と蒸発
器１の気相領域とを連通させた場合において、蒸発器１
と気相及び液相の領域で連通するように当該蒸発器１と
ほぼ同じレベルに補助タンク３を設置し、この補助タン
ク３の液面レベルの変化により、蒸発器１と調整タンク
４との連通部４０に設置されている制御弁８を制御する
ように構成した場合でも、実質的に蒸発器１の液面が所
定のレベルに達したとき制御弁８が開閉し、図１の実施
例のヒートパイプと同様に作用するのでこの発明による
トップヒート式ヒートパイプに含まれる。なお、図７の
制御弁８は、補助タンク３に設置されたレベルセンサ８
２の検出値によって制御される電磁弁である。For example, when the adjustment tank 4 and the vapor phase region of the evaporator 1 are communicated with each other as shown in FIG.
The auxiliary tank 3 is installed at substantially the same level as the evaporator 1 so as to communicate with each other in the gas phase and liquid phase regions, and the liquid level of the auxiliary tank 3 changes so that the evaporator 1 and the adjustment tank 4 are connected to each other. Even when the control valve 8 installed in the communication section 40 is configured to be controlled, the control valve 8 opens and closes when the liquid level of the evaporator 1 substantially reaches a predetermined level, and the embodiment of FIG. Since it operates in the same manner as the above heat pipe, it is included in the top heat type heat pipe according to the present invention. The control valve 8 in FIG. 7 is a level sensor 8 installed in the auxiliary tank 3.
It is a solenoid valve controlled by the detection value of 2.

【００４３】この発明によるトップヒート式ヒートパイ
プにおいては、例えば図８のように、液管７の下方の部
分に逆止弁７０を設置してもよい。この逆止弁７０は、
ヒートパイプの運転開始に先立って、あらかじめ調整タ
ンク４内に所定量の作動液を封入しておく場合に有益で
ある。また、蒸発器１の液相領域と補助タンク３とを連
通するパイプ３１の途中に逆止弁３２を設置し、蒸発器
１の液が補助タンク３の方に流れないように構成しても
実施することができる。この逆止弁３２は、蒸発器１の
作動液ａの沸騰が激しく、その液面が激しく揺れ動くよ
うな場合に、その液面の激しい揺れ動きの影響が補助タ
ンク３の方に及ばないように、すなわち、蒸発器１の液
面がより正確に検出されるようにするために有益であ
る。In the top heat type heat pipe according to the present invention, the check valve 70 may be installed in the lower portion of the liquid pipe 7 as shown in FIG. This check valve 70
This is useful when a predetermined amount of hydraulic fluid is filled in the adjustment tank 4 in advance before starting the operation of the heat pipe. Also, a check valve 32 may be installed in the middle of a pipe 31 that connects the liquid phase region of the evaporator 1 and the auxiliary tank 3 so that the liquid of the evaporator 1 does not flow to the auxiliary tank 3. It can be carried out. This check valve 32 prevents the influence of the violent shaking of the liquid level from reaching the auxiliary tank 3 when the boiling of the working liquid a of the evaporator 1 is intense and the liquid level is violently shaking. That is, it is useful for the liquid level of the evaporator 1 to be detected more accurately.

【００４４】前記実施例のトップヒート式ヒートパイプ
は、その蒸発器１を冷却を必要とする場所に設置し、循
環系内を真空脱気して蒸発部１へ適量の作動液を封入す
ることにより、この発明の一つの実施例による冷却シス
テムが構成される。この冷却システムは、前記実施例の
トップヒート式ヒートパイプと同様に作用するので、作
動液を循環させるための外部動力が無くても円滑に連続
運転することができる。In the top heat type heat pipe of the above embodiment, the evaporator 1 is installed in a place where cooling is required, the circulation system is vacuum deaerated, and an appropriate amount of working liquid is sealed in the evaporation unit 1. Thus, the cooling system according to the embodiment of the present invention is configured. Since this cooling system operates in the same manner as the top heat type heat pipe of the above-described embodiment, it can be smoothly operated continuously without external power for circulating the working fluid.

【００４５】また、前記実施例のトップヒート式ヒート
パイプは、その凝縮器１を加熱を必要とする場所に設置
し、循環系内を真空脱気して蒸発部１へ適量の作動液を
封入することにより、この発明の一つの実施例による加
熱システムが構成される。この加熱システムも、前記実
施例のトップヒート式ヒートパイプと同様に作用するの
で、作動液を循環させるための外部動力が無くても円滑
に連続運転することができる。In the top heat type heat pipe of the above-mentioned embodiment, the condenser 1 is installed at a place where heating is required, the circulation system is vacuum deaerated, and an appropriate amount of working liquid is filled in the evaporation unit 1. By doing so, a heating system according to one embodiment of the present invention is constructed. Since this heating system also operates in the same manner as the top heat type heat pipe of the above-mentioned embodiment, it can be smoothly continuously operated without external power for circulating the working fluid.

【００４６】図９には、この発明によるトップヒート式
ヒートパイプを利用した他の実施例の冷却システムと、
一般的なボトムヒート式（又は重力式）ヒートパイプを
利用した加熱システムとからなる空調システムが例示さ
れている。先ず冷却システムについて説明する。例え
ば、ビルの各階ａ１，ａ２・・・には、それぞれ複数の
空調ユニット１１，１２・・・を設置するとともに、当
該階ａ１，ａ２・・・の空調ユニット１１，１２・・・
とほぼ同じレベルにそれぞれ一つの補助タンク３ａ，３
ｂ・・・を設置し、各補助タンク３ａ，３ｂ・・・の上
にそれぞれ調整タンク４ａ，４ｂ・・・を設置してい
る。また、各空調ユニット１１，１２よりも低所には、
それぞれの階ａ１，ａ２・・・ごとに対応してそれぞれ
一つの凝縮器２ａ，２ｂ・・・が設置され、これらの各
凝縮器２ａ，２ｂは、冷熱槽２’から冷熱を受けるよう
になっている。FIG. 9 shows another embodiment of the cooling system using the top heat type heat pipe according to the present invention,
An air conditioning system including a heating system using a general bottom heat type (or gravity type) heat pipe is illustrated. First, the cooling system will be described. For example, a plurality of air conditioning units 11, 12, ... Are installed on each floor a1, a2 ... Of the building, and the air conditioning units 11, 12, ...
Each of the auxiliary tanks 3a and 3 has the same level as
b is installed, and adjustment tanks 4a, 4b ... Are installed on the auxiliary tanks 3a, 3b. In addition, in a place lower than each air conditioning unit 11, 12,
One condenser 2a, 2b ... Is installed corresponding to each floor a1, a2 ..., and each of these condensers 2a, 2b receives cold heat from the cold heat tank 2 '. ing.

【００４７】一つの階ａ１の各空調ユュニット１１内の
蒸発器１ａにおける上部ヘッダ１３（当該蒸発器１ａの
気相領域）は、蒸気管３３により、互いに連通されてい
るとともにその階ａ１の補助タンク３ａの気相領域と連
通し、各蒸発器１ａにおける下部ヘッダ１４（当該蒸発
器１ａの液相領域）は、液管３４により、互いに連通さ
れているとともに前記補助タンク３ａの液相領域と連通
している。同様に、他の階ａ２の各空調ユニット１２内
の蒸発器１ｂにおける上部ヘッダ１５は、蒸気管３５に
より、互いに連通されているとともにその階ａ２におけ
る補助タンク３ｂの気相領域と連通している。各蒸発器
１ｂにおける下部ヘッダ１６は、液管３６により互いに
連通されているとともに前記補助タンク３ｂの液相領域
と連通している。The upper header 13 (vapor phase region of the evaporator 1a) in the evaporator 1a in each air conditioning unit 11 on one floor a1 is connected to each other by a steam pipe 33 and an auxiliary tank on that floor a1. 3a, the lower header 14 of each evaporator 1a (the liquid phase area of the evaporator 1a) is in communication with each other by a liquid pipe 34 and also with the liquid phase area of the auxiliary tank 3a. is doing. Similarly, the upper header 15 in the evaporator 1b in each air conditioning unit 12 on the other floor a2 is in communication with each other by the steam pipe 35 and also in communication with the gas phase region of the auxiliary tank 3b on the floor a2. . The lower headers 16 of the respective evaporators 1b are in communication with each other by a liquid pipe 36 and are in communication with the liquid phase region of the auxiliary tank 3b.

【００４８】各階ａ１，ａ２の補助タンク３ａ，３ｂ内
には、内部の作動液ａの液面の変化に伴って上下動する
フロート８３，８４が設置され、これらのフロート８
３，８４の動きによって制御される制御弁８ａ，８ｂ
が、調整タンク４ａ，４ｂと補助タンク３ａ，３ｂとの
各連通部４０，４０にそれぞれ設置されている。そし
て、各階ａ１，ａ２の各蒸発器１ａ，１ｂの上部ヘッダ
１３，１５は、蒸気管３３，３５及び補助タンク３ａ，
３ｂの気相領域を介して、各蒸気管６ａ，６ｂにより、
それぞれの階ａ１，ａ２に対応する凝縮器２ａ，２ｂと
連通し、各凝縮器２ａ，２ｂは、液管７ａ，７ｂにより
各階ａ１，ａ２に設置された前記調整タンク４ａ，４ｂ
とそれぞれ連通している。なお、図９の実施例では、蒸
発器１ａ，１ｂと蒸気管６ａ，６ｂとの間に補助タンク
３ａ，３ｂがそれぞれ介在しているが、蒸気管６ａは蒸
発器１ａ相互のヘッダ１３を連通する蒸気管３３と、蒸
気管６ｂは蒸発器１ｂ相互のヘッダ１５を連通する蒸気
管３５とそれぞれ連通していても差し支えない。In the auxiliary tanks 3a and 3b of the respective floors a1 and a2, floats 83 and 84 which move up and down in accordance with the change of the liquid level of the working fluid a therein are installed.
Control valves 8a, 8b controlled by the movement of 3, 84
Are installed in the communication parts 40, 40 of the adjustment tanks 4a, 4b and the auxiliary tanks 3a, 3b, respectively. Then, the upper headers 13 and 15 of the evaporators 1a and 1b of the floors a1 and a2 respectively include the steam pipes 33 and 35 and the auxiliary tanks 3a and
Through each vapor pipe 6a, 6b through the vapor phase region 3b,
The condensers 2a and 2b corresponding to the respective floors a1 and a2 communicate with the condensers 2a and 2b, and the condensers 2a and 2b are installed in the respective floors a1 and a2 by liquid pipes 7a and 7b.
It communicates with each. In the embodiment of FIG. 9, the auxiliary tanks 3a and 3b are respectively interposed between the evaporators 1a and 1b and the steam pipes 6a and 6b, but the steam pipe 6a connects the header 13 of the evaporators 1a to each other. The steam pipe 33 and the steam pipe 6b may communicate with the steam pipe 35 that communicates with the header 15 of the evaporator 1b.

【００４９】次に図９の空調システムにおける加熱シス
テムについて説明する。ビルの低所には蒸発器１７が設
置され、この蒸発器１７は温熱槽１’から温熱を受ける
ようになっている。一つの階ａ１の空調ユニット１１内
の各凝縮器２０における上部ヘッダ２２は、蒸気管６０
により互いに連通するとともに、空調ユニット１１，１
２よりも低所に設置されている蒸発器１７と連通してい
る。また、それらの各凝縮器２０の下部ヘッダ２３は、
液管７１により互いに連通するとともに、前記蒸発器１
７と連通している。同様に、他の階ａ２の空調ユニット
１２内の各凝縮器２１における上部ヘッダ２４は、蒸気
管６１により互いに連通するとともに、前記蒸発器１７
と連通している。また、それらの各凝縮器２１の下部ヘ
ッダ２５は、液管７２により互いに連通するとともに、
前記蒸発器１７と連通している。Next, the heating system in the air conditioning system of FIG. 9 will be described. An evaporator 17 is installed at a low place of the building, and the evaporator 17 receives heat from the heating tank 1 '. The upper header 22 in each condenser 20 in the air conditioning unit 11 on the one floor a1 has a steam pipe 60
And the air conditioning units 11, 1
It communicates with the evaporator 17 installed at a place lower than 2. Further, the lower header 23 of each of those condensers 20 is
The evaporator 1 communicates with each other through a liquid pipe 71.
It communicates with 7. Similarly, the upper headers 24 of the condensers 21 in the air conditioning unit 12 on the other floor a2 communicate with each other by the steam pipe 61 and the evaporator 17
Is in communication with. Further, the lower headers 25 of the respective condensers 21 communicate with each other via the liquid pipe 72, and
It communicates with the evaporator 17.

【００５０】図９の空調システムにおいて、階ａ１に対
応して設置された各蒸発器１ａ，補助タンク３ａ，凝縮
器２ａ，調整タンク４ａ、及び、階ａ２に対応して設置
された各蒸発器１ｂ，補助タンク３ｂ，凝縮器２ｂ，調
整タンク４ｂは、それぞれ密閉された独立のトップヒー
ト式ヒートパイプの循環系からなる冷却システムを構成
しており、これらの各循環系内を真空脱気するととも
に、各循環系の蒸発器１ａ，１ｂ及び補助タンク３ａ，
３ｂ内に適量の作動液ａを封入して運転する。In the air conditioning system of FIG. 9, each evaporator 1a, auxiliary tank 3a, condenser 2a, adjusting tank 4a installed corresponding to the floor a1 and each evaporator installed corresponding to the floor a2 are installed. 1b, the auxiliary tank 3b, the condenser 2b, and the adjustment tank 4b constitute a cooling system composed of a closed and independent top heat type heat pipe circulation system, and vacuum evacuate each of these circulation systems. In addition, the evaporators 1a and 1b of each circulation system and the auxiliary tank 3a,
An appropriate amount of hydraulic fluid a is enclosed in 3b for operation.

【００５１】周囲の温かい空気により蒸発器１ａ，１ｂ
内の作動液が蒸発すると、その蒸気はそれぞれの階ａ
１，ａ２に対応する凝縮器２ａ，２ｂでそれぞれ凝縮さ
れ、この熱交換により各蒸発器１ａ，１ｂの周囲が冷却
される。そして、それぞれ冷却システムを構成する前記
の各独立の循環系は、実質的にこの発明の実施例による
トップヒート式ヒートパイプと同様に構成されているの
で、蒸発器１ａ内及び補助タンク３ａ内とそれらに対応
する調整タンク４ａ内との内圧差（温度差）、蒸発器１
ｂ内及び補助タンク３ｂ内とそれに対応する調整タンク
４ｂ内との内圧差（温度差）が、それぞれ一定以上にな
るごとに、それぞれの蒸発器２ａ，２ｂで凝縮した液が
それぞれの調整タンク４ａ，４ｂに押し上げられる。The evaporators 1a and 1b are heated by the surrounding warm air.
When the hydraulic fluid inside evaporates, the vapor will
The condensers 2a and 2b corresponding to 1 and a2 respectively condense, and the heat exchange cools the periphery of the evaporators 1a and 1b. And, since each of the above-mentioned independent circulation systems which respectively configure the cooling system is configured substantially in the same manner as the top heat type heat pipe according to the embodiment of the present invention, the inside of the evaporator 1a and the auxiliary tank 3a are The internal pressure difference (temperature difference) from the corresponding adjustment tank 4a, the evaporator 1
When the internal pressure difference (temperature difference) between the inside of b and the inside of the auxiliary tank 3b and the corresponding inside of the adjusting tank 4b becomes a certain value or more, the liquid condensed in the respective evaporators 2a and 2b becomes the respective adjusting tank 4a. , 4b.

【００５２】また、補助タンク３ａ，３ｂ内の液面がそ
れぞれ所定のレベル以下になるごとに、当該各補助タン
ク３ａ，３ｂ内のフロート８３，８４の作動により、そ
れらに対応する制御弁８ａ，８ｂが開き、補助タンク３
ａ，３ｂ内の蒸気がそれらに対応する調整タンク４ａ，
４ｂ内に移動するとともに、当該調整タンク４ａ，４ｂ
に溜まっている液がそれらに対応する補助タンク３ａ，
３ｂへ流れ込む。したがって、この冷却システムは作動
液を循環させるための外部動力が無くても、作動液が相
変化しながら当該循環系を循環するので、より低コスト
で円滑に連続運転することができる。Whenever the liquid levels in the auxiliary tanks 3a and 3b fall below a predetermined level, the floats 83 and 84 in the auxiliary tanks 3a and 3b are actuated to control the corresponding control valves 8a and 8b. 8b open, auxiliary tank 3
The vapors in a and 3b correspond to the adjustment tanks 4a and 4a,
4b while moving into the adjustment tank 4a, 4b
The liquid accumulated in the corresponding auxiliary tank 3a,
It flows into 3b. Therefore, even if there is no external power for circulating the working fluid, this cooling system circulates through the circulation system while the phase of the working fluid changes, so that the cooling system can be smoothly operated continuously at a lower cost.

【００５３】図９の空調システムにおいて、階ａ１，ａ
２を加熱したい場合には、図示しないバルブの操作によ
ってその冷却システムの運転を停止し、加熱システムを
運転する。すなわち、蒸発器１７で加熱されて発生した
作動液の蒸気は、液管６０，６１を経て各階ａ１，ａ２
の空調ユニット１１，１２における各凝縮器２０，２１
に供給され、その蒸気が、周囲の冷たい空気により凝縮
器２０，２１で凝縮することによって当該凝縮器２０，
２１の周囲が暖められる。凝縮した液は、それぞれ液管
７１，７２を経て蒸発器１７に還流し蒸発する。In the air conditioning system of FIG. 9, floors a1 and a
When heating 2 is desired, the cooling system is stopped by operating a valve (not shown), and the heating system is operated. That is, the steam of the working fluid generated by being heated in the evaporator 17 passes through the liquid pipes 60 and 61 and is at each floor a1 and a2.
Condensers 20, 21 in the air conditioning units 11, 12 of
Is supplied to the condenser 20, and the vapor is condensed in the condensers 20 and 21 by the surrounding cool air.
The area around 21 is warmed. The condensed liquid is returned to the evaporator 17 via the liquid pipes 71 and 72 and evaporated.

【００５４】図９の空調システムおいて、各蒸発器１
ａ，１ｂ及び各凝縮器２０，２１は、図示しないバルブ
の操作により各別に運転を停止したり再開したりできる
ように構成するのが好ましい。In the air conditioning system of FIG. 9, each evaporator 1
It is preferable that the a and 1b and the condensers 20 and 21 are configured so that the operation can be individually stopped or restarted by operating a valve (not shown).

【００５５】図１０には、この発明の他の実施例による
トップヒート式ヒートパイプを利用した他の冷却システ
ムを含む空調システムが例示されている。この空調シス
テムにおける冷却システムでは、図９の実施例において
各階ａ１，ａ２に設置している補助タンク３ａ，３ｂを
省略している。すなわち、各階ａ１，ａ２・・・に設置
された複数の空調ユニット１１，１２・・・における各
蒸発器１ａ，１ａ・・・、及び１ｂ，１ｂ・・・の最高
液面レベルよりも高所にそれぞれ一つの調整タンク４
ａ，４ｂを設置し、各階ａ１，ａ２の一つの蒸発器１
ａ，１ｂの上部ヘッダ１３，１５とそれぞれの調整タン
ク４ａ，４ｂとを連通させている。FIG. 10 illustrates an air conditioning system including another cooling system using a top heat type heat pipe according to another embodiment of the present invention. In the cooling system of this air conditioning system, the auxiliary tanks 3a and 3b installed on each floor a1 and a2 in the embodiment of FIG. 9 are omitted. That is, a place higher than the maximum liquid level of each evaporator 1a, 1a ... And 1b, 1b ... In the plurality of air conditioning units 11, 12 ... Installed on each floor a1, a2. One adjustment tank for each 4
a, 4b installed, one evaporator 1 on each floor a1, a2
The upper headers 13 and 15 of a and 1b communicate with the respective adjustment tanks 4a and 4b.

【００５６】そして、これらの調整タンク４ａ，４ｂに
設置された各液面レベルセンサ８５，８６の検出値によ
り制御される制御弁８ａ，８ｂを、調整タンク４ａと蒸
発器１ａとの連通部４０、及び調整タンク４ｂと蒸発器
１ｂとの連通部４０にそれぞれ設置し、それぞれの調整
タンク４ａ，４ｂの液面が所定のレベル以上になったと
きに、それらに対応した制御弁８ａ，８ｂが開くように
構成している。各階ａ１，ａ２の各蒸発器１ａ，１ｂの
上部ヘッダ１３，１５は、それぞれ蒸気管３３，３５に
より相互に連通するとともに、蒸気管６ａ，６ｂにより
それぞれ対応する各別の凝縮器２ａ，２ｂと連通し、各
蒸発器１ａ相互及び各蒸発器１ｂ相互の下部ヘッダ１
４，１６は、液管３４，３６により相互に連通してい
る。この実施例の空調システムの他の部分は、図９の空
調システムと同様に構成されているので、それぞれ各部
に同一の符号を付してそれらの説明は省略する。The control valves 8a and 8b controlled by the detection values of the liquid level sensors 85 and 86 installed in the adjustment tanks 4a and 4b are connected to the communication section 40 between the adjustment tank 4a and the evaporator 1a. , And the adjusting tanks 4b and the evaporator 1b are connected to each other, and when the liquid levels of the adjusting tanks 4a and 4b reach or exceed a predetermined level, the control valves 8a and 8b corresponding thereto are provided. It is configured to open. The upper headers 13 and 15 of the respective evaporators 1a and 1b of the respective floors a1 and a2 communicate with each other through the steam pipes 33 and 35, respectively, and also correspond to the different condensers 2a and 2b respectively corresponding to the steam pipes 6a and 6b. Lower headers 1 that communicate with each other and each evaporator 1a and each evaporator 1b
The liquid pipes 4 and 16 communicate with each other through liquid pipes 34 and 36. The other parts of the air-conditioning system of this embodiment are configured similarly to the air-conditioning system of FIG. 9, so the same symbols are assigned to the respective parts and their explanations are omitted.

【００５７】図１０の空調システムにおける冷却システ
ムは、各蒸発器１ａ，凝縮器２ａ，調整タンク４ａを含
む密閉された循環系と、各蒸発器１ｂ，凝縮器２ｂ，調
整タンク４ｂを含む密閉された循環系とがそれぞれ独立
しており、各循環系は、図９の例における冷却システム
の各循環系と同様に作用し、それらと同様な効果を奏す
る。The cooling system in the air-conditioning system of FIG. 10 includes a closed circulation system including each evaporator 1a, a condenser 2a, and a regulating tank 4a, and a closed circulation system including each evaporator 1b, a condenser 2b, and a regulating tank 4b. The respective circulation systems are independent of each other, and each circulation system operates in the same manner as each circulation system of the cooling system in the example of FIG. 9 and has the same effect as them.

【００５８】なお、図１０の空調システムにおける冷却
システムには、各階の調整タンク４ａ，４ｂとそれぞれ
の階の液管３４，３６とを連通する図示しない連通管を
設置し、この連通管の途中に各制御弁８ａ，８ｂの開閉
と同期して開閉する図示しない制御弁（逆止弁でもよ
い。）を設置することにより、各制御弁８ａ，８ｂが開
いて調整タンク４ａ，４ｂの液が蒸発器１ａ，１ｂへ流
入するときの流れを円滑にするように構成することがで
きる。The cooling system in the air-conditioning system shown in FIG. 10 is provided with a communication pipe (not shown) that connects the adjustment tanks 4a and 4b on each floor to the liquid pipes 34 and 36 on each floor. By installing a control valve (not shown) (not shown) that opens and closes in synchronization with the opening and closing of the control valves 8a and 8b, the control valves 8a and 8b are opened and the liquid in the adjustment tanks 4a and 4b is discharged. It can be configured to smooth the flow when flowing into the evaporators 1a and 1b.

【００５９】図９又は図１０で例示した冷却システムに
おいては、前記各実施例以外に、その蒸発器１ａ，１ｂ
と調整タンク４ａ，４ｂ及び制御弁８ａ，８ｂの関連構
成について、図２ないし図７で例示した構成を採用する
ことができる。また、液管７ａ，７ｂの途中には、図１
におけるようなバッファータンク５や、図８におけるよ
うな逆止弁７０を設置することができる。In the cooling system illustrated in FIG. 9 or FIG. 10, the evaporators 1a and 1b are provided in addition to the above-mentioned embodiments.
With respect to the related configurations of the adjusting tanks 4a and 4b and the control valves 8a and 8b, the configurations illustrated in FIGS. 2 to 7 can be adopted. In addition, in the middle of the liquid pipes 7a and 7b, as shown in FIG.
It is possible to install the buffer tank 5 as shown in FIG. 8 and the check valve 70 as shown in FIG.

【００６０】図９〜図１０の例の空調システムによれ
ば、冷却及び加熱ともに熱媒体の搬送のための外部動力
を用いずに運転することができる空調システムを、温熱
槽及び冷熱槽をともにビルなどの最下階（例えば地下）
に設置して構成することができる。According to the air-conditioning system of the examples of FIGS. 9 to 10, an air-conditioning system that can be operated for both cooling and heating without using external power for transporting the heat medium is provided for both the heating tank and the cooling tank. The lowest floor of a building (eg underground)
Can be installed and configured.

【００６１】図１１には、この発明の実施例によるトッ
プヒート式ヒートパイプを利用した加熱システムと、普
通の重力式ヒートパイプを利用した冷却システムとで構
成された空調システムが例示されている。図１１の空調
システムにおける加熱システムは、ビルの各階ａ１，ａ
２・・・ごとに複数設置された空調ユニット１１，１１
・・・及び１２，１２・・・、各階ａ１，ａ２の空調ユ
ニット１１，１２に設置された複数の凝縮器２０，２
１、それぞれの階ａ１，ａ２・・・ごとに対応して前記
凝縮器２０，２１よりも高所に設置されたそれぞれの蒸
発器１ｃ，１ｄ・・・、これらの蒸発器１ｃ，１ｄごと
に対応して当該蒸発器１ｃ，１ｄの最高液面レベルより
高所に設置され、かつ、それぞれ対応する蒸発器１ｃ，
１ｄの気相領域と連通した各調整タンク４ｃ，４ｄを備
えており、各蒸発器１ｃ，１ｄは温熱槽１’より温熱を
受けるように構成されている。FIG. 11 illustrates an air conditioning system including a heating system using a top heat type heat pipe and a cooling system using an ordinary gravity type heat pipe according to an embodiment of the present invention. The heating system in the air conditioning system of FIG.
A plurality of air-conditioning units 11, 11 are installed for each
... and 12, 12 ..., a plurality of condensers 20, 2 installed in the air conditioning units 11, 12 on each floor a1, a2
1. Evaporators 1c, 1d ... installed at higher places than the condensers 20, 21 in correspondence with the respective floors a1, a2 ..., For each of these evaporators 1c, 1d Correspondingly, the evaporators 1c, 1d are installed above the maximum liquid level of the evaporators 1c, 1d, and the corresponding evaporators 1c, 1d, respectively.
Each of the adjusting tanks 4c and 4d is provided in communication with the gas phase region 1d, and each of the evaporators 1c and 1d is configured to receive heat from the heating tank 1 '.

【００６２】各蒸発器１ｃ，１ｄとそれらに対応する各
調整タンク４ｃ，４ｄとの連通部４０には、それぞれ電
磁弁からなる制御弁８ｃ，８ｄが設置され、各制御弁８
ｃ，８ｄは、それぞれの調整タンク４ｃ，４ｄの液面レ
ベルを検出する液面レベルセンサ８７，８８の検出値に
より、調整タンク４ｃ，４ｄの液面が所定のレベル以上
になったとき開くように制御される。Control valves 8c and 8d, which are electromagnetic valves, are installed at the communication portions 40 between the evaporators 1c and 1d and the corresponding adjustment tanks 4c and 4d, respectively.
c and 8d are opened when the liquid levels of the adjusting tanks 4c and 4d reach a predetermined level or higher by the detection values of the liquid level sensors 87 and 88 that detect the liquid level of the adjusting tanks 4c and 4d, respectively. Controlled by.

【００６３】各凝縮器２０は、上部ヘッダ２２の部分に
おいて蒸気管６ｃにより、また下部ヘッダ２３の部分に
おいて液管７ｃによりそれぞれ相互に連通されている。
また、各上部ヘッダ２２は前記蒸気管６ｃにより蒸発器
１ｃの気相領域と連通し、各下部ヘッダ２３は液管７ｃ
により調整タンク４ｃと連通している。同様に、各凝縮
器２１は、上部ヘッダ２４の部分において蒸気管６ｄに
より、また下部ヘッダ２５の部分において液管７ｄによ
りそれぞれ相互に連通されており、各上部ヘッダ２４は
前記蒸気管６ｄにより蒸発器１ｄの気相領域と連通し、
各下部ヘッダ２５は液管７ｄにより調整タンク４ｄと連
通している。また、各液管７ｃ，７ｄの低レベル位置に
はバッファータンク５が設置されている。The condensers 20 are connected to each other by the steam pipe 6c at the upper header 22 and the liquid pipe 7c at the lower header 23.
Further, each upper header 22 communicates with the vapor phase region of the evaporator 1c by the vapor pipe 6c, and each lower header 23 has a liquid pipe 7c.
Communicates with the adjusting tank 4c. Similarly, the condensers 21 are connected to each other by the steam pipe 6d in the upper header 24 part and the liquid pipe 7d in the lower header 25 part, and the upper header 24 is evaporated by the steam pipe 6d. Communicating with the gas phase region of vessel 1d,
Each lower header 25 communicates with the adjustment tank 4d by a liquid pipe 7d. A buffer tank 5 is installed at the low level position of each liquid pipe 7c, 7d.

【００６４】図１１の空調システムにおける冷却システ
ムは、各階ａ１，ａ２に設置された空調ユニットの各蒸
発器１ａ，１ａ及び１ｂ，１ｂ、これらの蒸発器１ａ，
１ｂよりも高所に設置され、冷熱槽２’より冷熱が供給
される凝縮器２６、各階ａ１，ａ２に設置された受液器
９１，９２とを備えており、受液器９１は液管７５によ
り凝縮器２６の底部と連通し、下位の受液器９２はその
上位の受液器９１の所定レベルと液管７６により連通し
ている。各階ａ１，ａ２の各蒸発器１ａ，１ｂは上部ヘ
ッダ１３，１５の部分でそれぞれの蒸気管６２，６３に
より相互に連通するとともに、蒸気管６２，６３は蒸気
管６４を介して凝縮器２６と連通している。また、各階
の蒸発器１ａ，１ｂの下部ヘッダ２３，２５は、それぞ
れ液管７３，７４で相互に連通するとともに、これらの
液管７３，７４は当該階ａ１，ａ２における受液器９
１，９２の底部とそれぞれ連通している。The cooling system in the air-conditioning system of FIG. 11 includes the evaporators 1a, 1a and 1b, 1b of the air-conditioning units installed on the floors a1, a2, and the evaporators 1a, 1a, 1b.
The condenser 26, which is installed at a higher place than 1b, is supplied with cold heat from the cold heat tank 2 ', and the receivers 91, 92 installed on each floor a1, a2. The receiver 91 is a liquid pipe. 75 communicates with the bottom of the condenser 26, and the lower liquid receiver 92 communicates with a predetermined level of the upper liquid receiver 91 by a liquid pipe 76. The evaporators 1a and 1b of the respective floors a1 and a2 communicate with each other through the steam pipes 62 and 63 in the upper headers 13 and 15, and the steam pipes 62 and 63 are connected to the condenser 26 via the steam pipe 64. It is in communication. Further, the lower headers 23 and 25 of the evaporators 1a and 1b on the respective floors communicate with each other through liquid pipes 73 and 74, respectively, and these liquid pipes 73 and 74 are connected to the liquid receivers 9 on the floors a1 and a2.
It communicates with the bottom of each of 1, 92.

【００６５】図１１のシステムにおいて、蒸発器１ｃ，
階ａ１の各凝縮器２０，調整タンク４ｃ、及び、蒸発器
１ｄ，階ａ２の各凝縮器２１，調整タンク４ｄは、それ
ぞれ独立したトップヒート式ヒートパイプの密閉循環系
からなる加熱システムを構成しており、これらの各循環
系内を真空脱気するとともに、各循環系の蒸発器１ｃ，
１ｄ内に適量の作動液ａを封入し、それぞれの蒸発器１
ｃ，１ｄを加熱して運転する。加熱により蒸発器１ｃ，
１ｄ内の作動液が蒸発すると、その蒸気はそれぞれの階
ａ１，ａ２に対応する凝縮器２０，２１でそれぞれ凝縮
され、この熱交換により各階の凝縮器２０，２１の周囲
が暖められる。In the system of FIG. 11, the evaporator 1c,
Each of the condensers 20 on the floor a1, the adjustment tank 4c, and the evaporator 1d, each of the condensers 21 on the floor a2, and the adjustment tank 4d constitute a heating system including an independent top heat type heat pipe closed circulation system. The inside of each of these circulation systems is vacuum deaerated, and the evaporators 1c,
An appropriate amount of hydraulic fluid a is enclosed in 1d, and each evaporator 1
Operate by heating c and 1d. Evaporator 1c by heating,
When the working liquid in 1d evaporates, the vapor is condensed in the condensers 20 and 21 corresponding to the floors a1 and a2, respectively, and the heat exchange warms the surroundings of the condensers 20 and 21 in the floors.

【００６６】そして、それぞれ加熱システムを構成する
前記各独立の循環系は、実質的にこの発明の実施例によ
るトップヒート式ヒートパイプと同様に構成されている
ので、蒸発器１ｃから各凝縮器２０までの内圧と調整タ
ンク４ｃの内圧の差、及び、蒸発器１ｄから各凝縮器２
１までの内圧と調整タンク４ｄの内圧の差（温度差）が
それぞれ一定以上になると、それぞれの凝縮器２０，２
１で凝縮した液がそれぞれの調整タンク４ｃ，４ｄに押
し上げられ、さらに、調整タンク４ｃ，４ｄ内の液面が
それぞれ所定のレベル以上になるごとにそれらに対応す
る制御弁８ｃ，８ｄが開き、蒸発器１ｃ，１ｄ内の蒸気
がそれらに対応する調整タンク４ｃ，４ｄ内に移動する
とともに、当該調整タンク４ｃ，４ｄに溜まっている液
がそれらに対応する蒸発器１ｃ，１ｄへ流れ込む。した
がって、この加熱システムは作動液を循環させるための
外部動力が無くても、作動液が相変化しながら当該循環
系を循環するので、より低コストで円滑に連続運転する
ことができる。Since each of the independent circulation systems constituting the heating system is constructed in substantially the same manner as the top heat type heat pipe according to the embodiment of the present invention, the evaporator 1c to the condensers 20 are arranged. Between the internal pressure up to and the internal pressure of the adjusting tank 4c, and from the evaporator 1d to each condenser 2
When the difference between the internal pressure up to 1 and the internal pressure of the adjustment tank 4d (temperature difference) becomes a certain value or more, the respective condensers 20, 2
The liquid condensed in 1 is pushed up to the respective adjustment tanks 4c and 4d, and further, each time the liquid level in the adjustment tanks 4c and 4d rises above a predetermined level, the corresponding control valves 8c and 8d are opened, The vapor in the evaporators 1c and 1d moves into the corresponding adjustment tanks 4c and 4d, and the liquid accumulated in the adjustment tanks 4c and 4d flows into the corresponding evaporators 1c and 1d. Therefore, even if there is no external power to circulate the working fluid, this heating system circulates through the circulation system while the phase of the working fluid changes, so that the heating system can be smoothly operated continuously at a lower cost.

【００６７】各階ａ１，ａ２を冷却したい場合は、前記
加熱システムの運転を図示されていないバルブの操作に
より停止して、冷却システムを作動させる。すなわち、
凝縮器２６で冷却された凝縮液は、液管７５を経て各階
ａ１，ａ２の受液器９１，９２に供給され、受液器９
１，９２の液は、液管７３，７４を経て各階の蒸発器１
ａ，１ｂに送られ、それらの各蒸発器１ａ，１ｂ内で蒸
発することによって当該蒸発器１ａ，１ｂの周囲が冷却
される。それらの蒸気は、蒸気管６２，６３及び６４を
経て凝縮器２６に還流し、再び凝縮される。When it is desired to cool each floor a1 and a2, the operation of the heating system is stopped by operating a valve (not shown), and the cooling system is operated. That is,
The condensate cooled by the condenser 26 is supplied to the liquid receivers 91 and 92 of the respective floors a1 and a2 via the liquid pipe 75, and the liquid receiver 9
The liquids 1, 92 are passed through liquid pipes 73, 74, and the evaporator 1 on each floor
a, 1b, and the surroundings of the evaporators 1a, 1b are cooled by being evaporated in the respective evaporators 1a, 1b. Those vapors flow back to the condenser 26 via the vapor pipes 62, 63 and 64 and are condensed again.

【００６８】図１１の空調システムおいて、各蒸発器１
ａ，１ｂ及び各凝縮器２０，２１は、図示しないバルブ
の操作により各別に運転を停止したり再開したりできる
ように構成するのが好ましい。In the air conditioning system of FIG. 11, each evaporator 1
It is preferable that the a and 1b and the condensers 20 and 21 are configured so that the operation can be individually stopped or restarted by operating a valve (not shown).

【００６９】図１１で例示した加熱システムにおいて
は、前記各実施例以外に、その蒸発器１ｃ，１ｄと調整
タンク４ｃ，４ｄ及び制御弁８ｃ，８ｄの関連構成につ
いて、図２ないし図７で例示した構成を採用することが
できる。In the heating system illustrated in FIG. 11, in addition to the above-described embodiments, the related constructions of the evaporators 1c and 1d, the adjustment tanks 4c and 4d, and the control valves 8c and 8d are illustrated in FIGS. 2 to 7. The configuration can be adopted.

【００７０】図１１の例の空調システムによれば、冷
却，加熱ともに熱媒体の搬送に外部動力を用いずに運転
することができる空調システムを、温熱槽及び冷熱槽を
ともにビルなどの最上階（例えば屋上）に設置して構成
することができる。According to the air-conditioning system of the example of FIG. 11, an air-conditioning system that can be operated for both cooling and heating without using external power for transporting the heat medium is provided on both the heating and cooling tanks on the top floor of a building or the like. It can be installed and configured (for example, on the rooftop).

【００７１】[0071]

【発明の効果】この発明によるトップヒート式ヒートパ
イプ，冷却システム及び加熱システムは、凝縮器を含む
気相領域の内圧と調整タンクを含む液相領域の内圧との
差によって凝縮液を調整タンクに押し上げるため、作動
液を循環させるためのポンプその他の外部動力が無い簡
単な構造により、運転中に凝縮器の作動が妨げられるこ
となく連続して高所から低所に熱を輸送することができ
る。In the top heat type heat pipe, the cooling system and the heating system according to the present invention, the condensate is supplied to the adjustment tank by the difference between the internal pressure of the vapor phase region including the condenser and the internal pressure of the liquid phase region including the adjustment tank. Since it is pushed up, the pump for circulating the working fluid and other simple structure without external power can transfer heat from high places to low places continuously without disturbing the operation of the condenser during operation. .

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

【図１】この発明によるトップヒート式ヒートパイプの
一実施例を示す概略配管図である。FIG. 1 is a schematic piping diagram showing an embodiment of a top heat type heat pipe according to the present invention.

【図２】制御弁とその周辺部材との関連構成の変形例を
示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modified example of a related configuration of a control valve and its peripheral members.

【図３】制御弁の他の変形例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another modification of the control valve.

【図４】制御弁とその周辺部材との関連構成のさらに他
の変形例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing still another modified example of the related configuration of the control valve and its peripheral members.

【図５】制御弁とその周辺部材との関連構成のさらに他
の変形例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing still another modified example of the related configuration of the control valve and its peripheral members.

【図６】制御弁のさらに他の変形例を示す概略図であ
る。FIG. 6 is a schematic view showing still another modified example of the control valve.

【図７】制御弁とその周辺部材との関連構成のさらに他
の変形例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another modified example of the related configuration of the control valve and its peripheral members.

【図８】この発明によるトップヒート式ヒートパイプの
他の実施例を示す概略配管図である。FIG. 8 is a schematic piping diagram showing another embodiment of the top heat type heat pipe according to the present invention.

【図９】この発明の実施例によるトップヒート式ヒート
パイプを利用した冷却システムを含む空調システムの概
略配管図である。FIG. 9 is a schematic piping diagram of an air conditioning system including a cooling system using a top heat type heat pipe according to an embodiment of the present invention.

【図１０】この発明の他の実施例によるトップヒート式
ヒートパイプを利用した冷却システムを含む空調システ
ムの概略配管図である。FIG. 10 is a schematic piping diagram of an air conditioning system including a cooling system using a top heat type heat pipe according to another embodiment of the present invention.

【図１１】この発明の実施例によるトップヒート式ヒー
トパイプを利用した加熱システムを含む空調システムの
概略配管図である。FIG. 11 is a schematic piping diagram of an air conditioning system including a heating system using a top heat type heat pipe according to an embodiment of the present invention.

【図１２】従来のトップヒート式ヒートパイプの一例を
示す概略配管図である。FIG. 12 is a schematic piping diagram showing an example of a conventional top heat type heat pipe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ａ 作動液 １，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１７ 蒸発器 １’ 温熱槽 １０ ヒータ １１，１２ 空調ユニット １３，１５，２２，２４ 上部ヘッダ １４，１６，２３，２５ 下部ヘッダ ａ１，ａ２ ビルの各階 ２，２ａ，２ｂ，２０，２１，２６ 凝縮器 ３，３ａ，３ｂ 補助タンク ３２，７０ 逆止弁 ４，４ａ，４ｂ 調整タンク ４０，４２，４３ 連通部 ４１ 通水孔 ５ バッファータンク ６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，３０，３３，３５，６
０，６１ 蒸気管 ７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，３１，３４，３６，７
１，７２ 液管 ８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 制御弁 ８０，８３，８４ フロート ８１ フロートガイド ８２，８５，８６ 液面レベルセンサ ９，９０ 排気用配管 ９１，９２ 受液器 ９ａ 第１液溜 ９ｂ 第２液溜 ９ｃ，９ｄ フロート ９ｅ，９ｆ，９ｇ フロート弁 ９ｈ，９ｉ，９ｊ 逆止弁 ９ｋ 放熱フィンa working fluid 1,1a, 1b, 1c, 1d, 17 evaporator 1'heater tank 10 heater 11,12 air conditioning unit 13,15,22,24 upper header 14,16,23,25 lower header a1, a2 building Each floor 2,2a, 2b, 20,21,26 Condenser 3,3a, 3b Auxiliary tank 32,70 Check valve 4,4a, 4b Adjustment tank 40,42,43 Communication part 41 Water passage hole 5 Buffer tank 6, 6a, 6b, 6c, 6d, 30, 33, 35, 6
0,61 steam pipe 7,7a, 7b, 7c, 7d, 31,34,36,7
1,72 Liquid pipe 8,8a, 8b, 8c, 8d Control valve 80,83,84 Float 81 Float guide 82,85,86 Liquid level sensor 9,90 Exhaust pipe 91,92 Liquid receiver 9a First liquid Reservoir 9b Second liquid reservoir 9c, 9d Float 9e, 9f, 9g Float valve 9h, 9i, 9j Check valve 9k Radiating fin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 素谷 順二 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 神谷 是行 横浜市栄区東上郷町18番７号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Junji Satani 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kareya Kamiya 18 Tojogo-cho, Sakae-ku, Yokohama No. 7

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 高所に設置された蒸発器、 この蒸発器よりも低所に設置された凝縮器、 前記蒸発器の気相領域と前記凝縮器とを連通する蒸気
管、 前記蒸発器の最高液面レベルより高所に設置され当該蒸
発器の気相領域と連通された調整タンク、 前記凝縮器と前記調整タンクとを連通する液管、及び、 前記蒸発器と調整タンクとの連通部に設置され、前記蒸
発器の液面が所定のレベル以下になったとき又は前記調
整タンクの液面が所定のレベル以上になったときに開く
制御弁とを備えたことを特徴とする、 トップヒート式ヒートパイプ。1. An evaporator installed at a high place, a condenser installed at a place lower than the evaporator, a vapor pipe communicating a vapor phase region of the evaporator with the condenser, and an evaporator of the evaporator. An adjusting tank installed above the highest liquid level and communicating with the vapor phase region of the evaporator, a liquid pipe communicating the condenser with the adjusting tank, and a communicating portion between the evaporator and the adjusting tank. And a control valve that opens when the liquid level of the evaporator falls below a predetermined level or when the liquid level of the adjustment tank rises above a predetermined level. Heat type heat pipe. 【請求項２】 高所に設置された蒸発器、 この蒸発器よりも低所に設置された凝縮器、 前記蒸発器の液面レベルと常時ほぼ同じ液面レベルとな
る状態に気相領域及び液相領域において当該蒸発器と連
通された補助タンク、 前記蒸発器又は補助タンクの気相領域と前記凝縮器とを
連通する蒸気管、 前記蒸発器の最高液面レベルより高所に設置され、前記
補助タンク又は前記蒸発器の気相領域と連通された調整
タンク、 前記凝縮器と前記調整タンクとを連通する液管、及び、 前記補助タンク又は前記蒸発器と調整タンクとの連通部
に設置され、前記蒸発器ないし補助タンクの液面が所定
のレベル以下になったとき又は前記調整タンクの液面が
所定のレベル以上になったときに開く制御弁とを備えた
ことを特徴とする、 トップヒート式ヒートパイプ。2. An evaporator installed at a high place, a condenser installed at a place lower than this evaporator, and a vapor phase region and a liquid phase level which are always substantially the same as the liquid level of the evaporator. Auxiliary tank communicated with the evaporator in the liquid phase region, a vapor pipe communicating the vapor phase region of the evaporator or the auxiliary tank and the condenser, installed at a position higher than the maximum liquid level of the evaporator, An adjustment tank that communicates with the gas phase region of the auxiliary tank or the evaporator, a liquid pipe that communicates the condenser and the adjustment tank, and a communication part between the auxiliary tank or the evaporator and the adjustment tank. And a control valve that opens when the liquid level of the evaporator or the auxiliary tank becomes lower than a predetermined level or when the liquid level of the adjusting tank becomes higher than a predetermined level. Top heat type heat pack Flop. 【請求項３】 前記蒸発器と補助タンクとの液相領域相
互を連通する配管の途中に、蒸発器から補助タンクへの
液の流れを阻止する逆止弁を設置した、請求項２に記載
のトップヒート式ヒートパイプ。3. The check valve according to claim 2, wherein a check valve for blocking the flow of the liquid from the evaporator to the auxiliary tank is installed in the middle of a pipe connecting the liquid phase regions of the evaporator and the auxiliary tank. Top heat type heat pipe. 【請求項４】 前記制御弁が設置される前記連通部は、
液が通る連通部と蒸気が通る連通部とがそれぞれ独立に
設けられ、それらの各連通部に前記制御弁が設置されて
いることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載
のトップヒート式ヒートパイプ。4. The communication section in which the control valve is installed,
The communication part through which the liquid passes and the communication part through which the vapor passes are independently provided, and the control valve is installed in each of the communication parts. 4. Top heat type heat pipe. 【請求項５】 前記制御弁がフロート弁である、請求項
１〜４のいずれかに記載のトップヒート式ヒートパイ
プ。5. The top heat type heat pipe according to claim 1, wherein the control valve is a float valve. 【請求項６】 前記制御弁が液面レベルセンサの検出値
により開閉される電磁弁である、請求項１〜４のいずれ
かに記載のトップヒート式ヒートパイプ。6. The top heat type heat pipe according to claim 1, wherein the control valve is an electromagnetic valve that opens and closes according to a detection value of a liquid level sensor. 【請求項７】 前記凝縮器と前記調整タンクとを連通す
る液管の途中に、前記凝縮器の設置レベル以下に位置す
るバッファータンクを設置した、請求項１〜６のいずれ
かに記載のトップヒート式ヒートパイプ。7. The top according to claim 1, wherein a buffer tank located below the installation level of the condenser is installed in the middle of a liquid pipe that connects the condenser and the adjustment tank. Heat type heat pipe. 【請求項８】 前記凝縮器と前記調整タンクとを連通す
る液管の途中に、調整タンクから凝縮器側への液の流れ
を阻止する逆止弁を設置した、請求項１〜７のいずれか
に記載のトップヒート式ヒートパイプ。8. A check valve for blocking the flow of liquid from the adjusting tank to the condenser side is provided in the middle of a liquid pipe that connects the condenser and the adjusting tank. Top heat type heat pipe described in Crab. 【請求項９】 前記請求項１〜８のいずれかに記載のト
ップヒート式ヒートパイプによって構成された冷却シス
テム。9. A cooling system constituted by the top heat type heat pipe according to claim 1. 【請求項10】 前記請求項１〜８のいずれかに記載のト
ップヒート式ヒートパイプによって構成された加熱シス
テム。10. A heating system constituted by the top heat type heat pipe according to claim 1. 【請求項11】 ほぼ同じレベルに設置され、気相領域及
び液相領域で互いに連通された複数の蒸発器、 これらの蒸発器よりも低所に設置され、これらの蒸発器
の気相領域と蒸気管により連通された少なくとも一つの
凝縮器、 前記蒸発器の最高液面レベルよりも高所に設置され、前
記複数の蒸発器のうちの少なくとも一つの蒸発器の気相
領域と連通し、かつ前記凝縮器と液管により連通された
調整タンク、 前記一つの蒸発器と前記調整タンクとの連通部に設置さ
れ、前記各蒸発器の液面が所定のレベル以下になったと
き又は前記調整タンクの液面が所定のレベル以上になっ
たときに開く制御弁とを備えたことを特徴とする、 冷却システム。11. A plurality of evaporators, which are installed at substantially the same level and communicate with each other in a vapor phase region and a liquid phase region, are installed at a lower position than these evaporators, and are connected to the vapor phase regions of these evaporators. At least one condenser connected by a steam pipe, installed above a maximum liquid level of the evaporator, and communicating with a gas phase region of at least one evaporator of the plurality of evaporators; and An adjustment tank that is in communication with the condenser and a liquid pipe, is installed in the communication portion between the one evaporator and the adjustment tank, and when the liquid level of each evaporator is below a predetermined level or the adjustment tank And a control valve which opens when the liquid level of the liquid exceeds a predetermined level. 【請求項12】 ほぼ同じレベルに設置され、気相領域及
び液相領域で互いに連通した複数の蒸発器、 これらの蒸発器の液面レベルと常時ほぼ同じ液面レベル
となる状態に気相領域及び液相領域において少なくとも
一つの蒸発器と連通された補助タンク、 前記各蒸発器よりも低所に設置され、これらの蒸発器又
は前記補助タンクの気相領域と蒸気管により連通された
少なくとも一つの凝縮器、 前記各蒸発器の最高液面レベルより高所に設置され、前
記補助タンク又は前記蒸発器の気相領域と連通し、かつ
前記凝縮器と液管により連通された調整タンク、及び、 前記補助タンク又は前記蒸発器と前記調整タンクとの連
通部に設置され、前記蒸発器ないし補助タンクの液面が
所定のレベル以下になったとき又は前記調整タンクの液
面が所定のレベル以上になったときに開く制御弁とを備
えたことを特徴とする、 冷却システム。12. A plurality of evaporators which are installed at substantially the same level and communicate with each other in a vapor phase region and a liquid phase region, and the vapor phase region is in a state where the liquid level level of these evaporators is always substantially the same as the liquid level level. And an auxiliary tank communicating with at least one evaporator in the liquid phase region, at least one installed at a position lower than each of the evaporators and communicating with the vapor phase region of these evaporators or the auxiliary tank by a steam pipe. One condenser, a regulating tank installed above the maximum liquid level of each evaporator and in communication with the auxiliary tank or the vapor phase region of the evaporator, and in communication with the condenser by a liquid pipe; and When the liquid level of the evaporator or the auxiliary tank is below a predetermined level, or the liquid level of the adjustment tank is set to a predetermined level, it is installed in the communication part between the auxiliary tank or the evaporator and the adjustment tank. A cooling system comprising a control valve that opens when the above conditions are reached. 【請求項13】 高所に設置された少なくとも一つの蒸発
器、 この蒸発器より低所においてほぼ同じレベルに設置さ
れ、気相領域及び液相領域で互いに連通し、かつ前記蒸
発器の気相領域と蒸気管により連通された複数の凝縮
器、 前記蒸発器の最高液面レベルより高所に設置され、当該
蒸発器の気相領域と連通し、かつ前記各凝縮器と液管に
より連通された調整タンク、及び、 前記蒸発器と前記調整タンクとの連通部に設置され、前
記蒸発器の液面が所定のレベル以下になったとき又は前
記調整タンクの液面が所定のレベル以上になったときに
開く制御弁とを備えたことを特徴とする、 加熱システム。13. At least one evaporator installed at a high place, installed at substantially the same level lower than the evaporator, communicating with each other in a gas phase region and a liquid phase region, and a vapor phase of the evaporator. A plurality of condensers that are in communication with the region by steam pipes, installed above the maximum liquid level of the evaporator, in communication with the vapor phase region of the evaporator, and in communication with each of the condensers through liquid pipes. The adjusting tank is installed in the communication part between the evaporator and the adjusting tank, and when the liquid level of the evaporator is below a predetermined level or when the liquid level of the adjusting tank is above a predetermined level. A heating system, characterized in that it has a control valve that opens when the heating system opens. 【請求項14】 高所に設置された少なくとも一つの蒸発
器、 この蒸発器の液面レベルと常時ほぼ同じ液面レベルとな
る状態に気相領域及び液相領域において当該蒸発器と連
通された補助タンク、 前記蒸発器より低所においてほぼ同じレベルに設置さ
れ、気相領域及び液相領域で互いに連通し、かつ前記蒸
発器又は前記補助タンクの気相領域と蒸気管により連通
された複数の凝縮器、 前記蒸発器の最高液面レベルより高所に設置され、前記
補助タンク又は前記蒸発器の気相領域と連通し、かつ前
記各凝縮器と液管により連通された調整タンク、及び、 前記補助タンク又は前記蒸発器と前記調整タンクとの連
通部に設置され、前記蒸発器ないし前記補助タンクの液
面が所定のレベル以下になったとき又は前記調整タンク
の液面が所定のレベル以上になったときに開く制御弁と
を備えたことを特徴とする、 加熱システム。14. At least one evaporator installed at a high place, which is communicated with the evaporator in a vapor phase region and a liquid phase region so that the liquid level level of the evaporator is almost the same as the liquid level level of the evaporator at all times. An auxiliary tank, which is installed at substantially the same level lower than the evaporator, communicates with each other in a vapor phase region and a liquid phase region, and communicates with the vapor phase region of the evaporator or the auxiliary tank by a steam pipe. A condenser, an adjustment tank installed at a place higher than the maximum liquid level of the evaporator, communicating with the auxiliary tank or the vapor phase region of the evaporator, and communicating with each of the condensers by a liquid pipe, and It is installed in the communication part between the auxiliary tank or the evaporator and the adjustment tank, and when the liquid level of the evaporator or the auxiliary tank falls below a predetermined level or the liquid level of the adjustment tank is above a predetermined level. A heating system, characterized by having a control valve that opens when
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