JPH10288482A - ヒートパイプ、及び同ヒートパイプの製造方法、並びに同ヒートパイプの利用方法 - Google Patents
ヒートパイプ、及び同ヒートパイプの製造方法、並びに同ヒートパイプの利用方法Info
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- JPH10288482A JPH10288482A JP9309070A JP30907097A JPH10288482A JP H10288482 A JPH10288482 A JP H10288482A JP 9309070 A JP9309070 A JP 9309070A JP 30907097 A JP30907097 A JP 30907097A JP H10288482 A JPH10288482 A JP H10288482A
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Abstract
トパイプの製造方法、並びに同ヒートパイプを効果的に
利用する方法、例えば低コストで土壌消毒する方法を提
供すること。 【解決手段】 熱媒用流体(F) を封入した真空パイプ
(1) に、同真空パイプ(1) の内周面に近接させて熱源パ
イプ(2) を貫装してヒートパイプ(A) を構成するととも
に、同ヒートパイプ(A) を、前記熱源パイプ(2) が真空
パイプ(1) の底側に位置した状態となるように、土壌中
や農業用ハウスや植栽用トレイや家屋の床下部、あるい
は地中に水平に配設し、土壌を加熱して消毒したり、農
業用ハウス内の暖房や、植栽用トレイ中の土壌の加温
や、床暖房、あるい融雪用などに利用する。
Description
及び同ヒートパイプの製造方法、並びに同ヒートパイプ
の利用方法に関する。
熱源温度を低く抑えることができ、低燃費ですむヒート
パイプの利用方法が種々提案されてきた。
プ内に適量の熱媒用流体を封入して構成しており、同ヒ
ートパイプの一端を加熱すると、パイプ中の熱媒用流体
が蒸発し、蒸気流となって他端へ流れ、管壁に接触して
凝縮し、凝縮した熱媒用流体は重力により一端側へ還流
して再度加熱されるというサイクルを繰り返すものであ
る。
が蒸発→移動→凝縮→還流を繰り返すことにより、熱を
パイプ一端側の高温部から他端側の低温部まで連続的に
移動させるようにしている。
だ農業分野には適用されていないのが現状である。
スの暖房を行う場合は、ボイラ等を用いた温風加熱装置
による温風加熱式が主流であった。
置Xが用いられており、同温風加熱装置Xは、農業用ハ
ウス100 の外部に石油燃焼式バーナ等からなる熱源装置
200を配設し、同熱源装置200 からブロワ300 を介して
農業用ハウス100 内にダクト400 を伸延して構成してい
た。
ウス100 の暖房の他、土壌を熱消毒する方法があり、従
来一般的に行われていた化学的消毒方法に代わるものと
して注目されている。
広く一般的に使用されていた臭化メチルがオゾン層破壊
の原因となることが分かり、将来的に使用できない方向
に進みつつあるので、その代替えとしてクロルピクリン
が用いられるようになってきたが、これも低温時に効果
が劣る点、ウイルスに効果がない点、処理時間が長い点
などの欠点を有し、しかも、最近では人体への悪影響や
地下水汚染までもが問題となってきており、かかる経緯
な中から、公害を引き起こすことのない土壌消毒法とし
て土壌加熱処理や蒸気消毒法が注目されてきたものであ
る。
熱装置Xや土壌加熱処理や蒸気消毒法は、以下に示す課
題が残されていた。
式のために農業用ハウス100 内の汚染を引き起こすとと
もに、強制的に温風を送っているために、かかる温風が
作物に直接当たることがあり、作物自体に悪影響を与え
るおそれがあった。なお、近年では、ボイラを用いて温
水を循環させる温水循環方式が提案されているが、熱源
となる温水の温度効果が大きいために、管入口と出口と
では放熱量の大きな差が生じる。したがって、管出口に
おいて所定の放熱量を得るためには温水温度を高くしな
ければならず、それに伴い燃料費も高額となっていた。
ボイラーなど多大な設備投資が必要であり、一般の農業
従事者では採用することが困難である。
して、これを前記農業分野に適用することを試みたが、
従来のヒートパイプは、上述したように、蒸発して凝縮
された熱媒用流体が重力により還流する構成となってい
るので、ヒートパイプを配設する場合は起立状とする
か、あるいは、横臥状とするのであれば、どうしても熱
媒用流体を還流させるための勾配が必要であり、かかる
勾配を必要とする点がヒートパイプの農業分野への適用
を困難としていた。
は、ヒートパイプを長い距離で配設しなければならない
し、圃場の土壌消毒に用いようとすると、広い面積内に
ヒートパイプを一様に配設しなければならない。
に勾配が必要となると、ヒートパイプを延長するのに限
度がある。
パイプは土中に横臥状に埋設することが効率的である
が、前述したようにヒートパイプの延長が難しい上に、
勾配があると、パイプと地表までの高さがヒートパイプ
の配設方向において当然漸次変化するので土壌への伝熱
量が場所によって変化し好ましくない。
るヒートパイプ、及び同ヒートパイプの製造方法、並び
に同ヒートパイプの利用方法を提供することを目的とし
ている。
に、請求項1に係る本発明では、熱媒用流体を封入した
真空パイプと、同真空パイプの内周面に近接させて貫装
した熱源パイプとからなる構成とした。したがって、熱
源パイプにより熱媒用流体を全体的に効率良く加熱し、
伝熱効率を向上させることができ、しかも、ヒートパイ
プを水平状態に配設することができるのでヒートパイプ
の用途を拡げることができる。
源パイプが真空パイプの底側に位置する状態で水平に配
設した際に、前記熱源パイプは前記熱媒用流体中に没
し、かつ、前記熱源パイプの上方には蒸気滞留空間が形
成されることとした。したがって、前記熱媒用流体の封
入量は、必要熱量に対して最少限度で済み、また、真空
パイプの大きさを変えて熱媒用流体の量を調整すれば、
伝熱量の調整も容易に行える。
流体を封入した真空パイプと、同真空パイプの外周面
に、同軸方向に取付けた熱源パイプとからなる構成とし
た。しがって、熱源パイプの取付けが容易となる。
イプと、同真空パイプの略中心を貫通するとともに、略
全長にわたって伝熱板を垂設した熱源パイプとからな
り、前記伝熱板の一部が浸るまで熱媒用流体を真空パイ
プ内に封入した構成とした。したがって、熱媒用流体が
少量で済むので伝熱効率が良好となる。
源パイプの端部を、前記真空パイプの各閉塞端面からそ
れぞれ突出させ、端部同士をジョイント部材を介して互
いに着脱自在に連通連結して延長可能とした。したがっ
て、必要長さに応じて自在に長さ調節することができ、
レイアウトの自由度も著しく改善される。
閉塞したパイプ体の開口部にキャップ体を取付けて閉塞
し、同キャップ体に貫装した空気抜き筒からパイプ体内
を排気減圧するとともに、熱媒用流体を流入し、その
後、前記空気抜き筒に直交状態に穿設され、少なくとも
同空気抜き筒よりも大径の閉栓用孔に栓体を嵌入して前
記空気抜き筒を閉栓し、さらに、同空気抜き筒の突出部
分を切除するとともに、同切断個所及び前記栓体の露出
端部を溶封することとした。したがって、真空パイプの
密閉を確実に行え、しかも、空気抜き筒が突出した状態
で残らないので配設時などにこれが邪魔になったりする
ことがない。
パイプの製造方法として、一端を閉塞したパイプ体の開
口部にキャップ体を取付けて閉塞し、同キャップ体を貫
通する空気抜通路からパイプ体内を排気減圧するととも
に、熱媒用流体を流入し、その後、前記空気抜通路の終
端部側に形成した大径部に栓体を挿入して閉栓し、さら
に、前記キャップ体の空気通路開口部分を封止すること
とした。したがって、真空パイプの密閉を確実に行え
る。
閉塞したパイプ体の開口部に、熱源パイプ挿通用筒体を
貫装したキャップ体を取付けて閉塞し、同熱源パイプ挿
通用筒体に熱源パイプを挿通するとともに、前記パイプ
体の閉塞端部を貫通させて貫通部分を封止し、さらに、
熱源パイプ挿通用筒体内の熱源パイプの開口端を閉栓
し、その後、熱源パイプ挿通用筒体からパイプ体内を排
気減圧するとともに、熱媒用流体を流入し、その後、熱
源パイプ挿通用筒体と熱源パイプとの間を封止すること
とした。したがって、熱源パイプを真空パイプ内に配設
することが容易となる。
求項1〜3のいずれかに記載のヒートパイプを、熱源パ
イプが真空パイプの底側に位置するように土壌中に水平
に配設し、土壌を加熱して消毒することとした。したが
って、伝熱効率の良いヒートパイプにより、低コストで
効果的に土壌消毒が行える。
請求項1〜3のいずれかに記載のヒートパイプを、前記
熱源パイプが真空パイプの底側に位置するようにビニル
ハウスの内側面に水平に配設し、ビニルハウス内を暖房
することとした。したがって、伝熱効率の良いヒートパ
イプにより、低コストで効果的に農業用ハウス内の暖房
が行える。
請求項1〜3のいずれかに記載のヒートパイプを、前記
熱源パイプが真空パイプの底側に位置するように植栽用
トレイに水平に配設することとした。したがって、かか
るトレイを台等に載置して用いることにより、農業従事
者は、従来のように圃場にかがんで農作業を行う必要が
なく、作業性が向上し負担も少なくなる。
植栽用トレイの底部にヒートパイプを配設するための凹
部を設けるとともに、植栽用トレイの内周面を被覆する
ように伝熱板を配設し、同伝熱板と前記凹部内に配設し
たヒートパイプとを接触させた。したがって、植栽用ト
レイ中の土壌全体を効率良く加温することができる。
記請求項1〜3のいずれかに記載のヒートパイプを、前
記熱源パイプが真空パイプの底側に位置するように、家
屋の床面下部に水平に配設することとした。したがっ
て、低燃費で効果的な床暖房を行うことができる。
真空パイプに、同パイプの内周面に近接させて熱源パイ
プを貫装したものであり、水平状態に配設可能なヒート
パイプとしている。
高い素材、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス
等の金属パイプを好適に用いることができる他、合成樹
脂製のパイプも用いることができる。
のもの、例えばエタノール、メタノール等を、あるいは
これらにシリカゲルを混入したものを好適に用いること
ができる。
するか、あるいは、湯、油等を循環させて熱源とするこ
とができる。
側に位置する状態で水平に配設した際に、前記熱源パイ
プは前記熱媒用流体中に没する程度の径としており、前
記熱源パイプの上方には蒸気滞留空間が形成されるよう
にしている。
を全体的に効率良く加熱することができ、熱媒用流体は
加熱されて蒸気化し、発生した蒸気は蒸気滞留空間を上
昇して真空パイプの管壁に接触して冷却され、液化して
また下方へ還流するというサイクルを繰り返すことにな
る。熱媒用流体の液面と真空パイプの頂部管壁との距離
は非常に短くてすむので前記サイクルがきわめて短時間
で行われるので、真空パイプ全体が短時間で加熱される
こととなって、伝熱効率を向上させることができ、ヒー
トパイプの管壁温度を均一、かつ速やかに上昇させるこ
とができる。
に対して最少限度で済むとともに、真空パイプの大きさ
を変えることにより熱媒用流体の量を調整して伝熱量の
調整も容易に行うことができ、しかも、熱媒用流体の量
を増加しても、熱源パイプの大きさは殆ど変えないです
むのでコストを可及的に抑えることができる。
のの他、例えば、熱媒用流体を封入した真空パイプと、
同真空パイプの外周面に、同軸方向に取付けた熱源パイ
プとからなる構成としてもよく、この場合、熱源パイプ
の配設が容易なので、製造の効率化が図れる。
中心を貫通するとともに、略全長にわたって伝熱板を垂
設した熱源パイプとからなり、前記伝熱板の一部が浸る
まで熱媒用流体を真空パイプ内に封入した構成とするこ
ともできる。この場合は、熱媒用流体が少量で済むので
伝熱効率が良好となる。
端部を、前記真空パイプの各閉塞端面からそれぞれ突出
させ、端部同士をジョイント部材を介して互いに着脱自
在に連通連結して延長可能とすることができる。
着脱可能で、前記ヒータ線を挿通したりあるいは湯や油
を流通させることのできる管体と、同管体と前記端部と
を固着するための締結手段とから構成することができ
る。
て複数のヒートパイプを必要数連結して所望長さに配設
することが可能となり、ヒートパイプの適用範囲及び用
途を著しく拡大することが可能となる。
例えば、パイプ体の両端開口部分にキャップ体を取付け
て閉塞し、両キャップ体を貫通するように熱源パイプを
取付けて各キャップ体との間を溶接などで封止するとと
もに、さらに、一側のキャップ体には空気抜き筒を連設
しておいて、同空気抜き筒からパイプ体内を排気減圧す
るとともに、熱媒用流体を流入させ、その後、前記空気
抜き筒のキャップ体からの突出部分をかしめて封止する
方法がある。
り確実に保持するために、一端を閉塞したパイプ体の開
口部にキャップ体を取付けて閉塞し、一側のキャップ体
に貫通する空気抜き孔からパイプ体内を排気減圧すると
ともに、熱媒用流体を流入させて真空パイプを形成し、
その後、前記空気抜き孔に直交状態に穿設され、少なく
とも同空気抜き孔よりも大径の閉栓用孔に栓体を嵌入し
て前記空気抜き孔を閉栓し、さらに、同空気抜き孔の開
口部分と前記栓体の露出端部を溶封すると、より確実に
パイプ体を密閉状態に保持することができる。
イプ体の開口部にキャップ体を取付けて閉塞し、同キャ
ップ体を貫通する空気抜通路からパイプ体内を排気減圧
するとともに、熱媒用流体を流入し、その後、前記空気
抜通路の終端部側に形成した大径部に栓体を挿入して閉
栓し、さらに、前記キャップ体に開口する前記空気抜通
路を封止することもできる。もちろん、熱源パイプをパ
イプ体の軸方向に貫通させて、同熱源パイプとパイプ体
との間は確実に溶封しておくものとする。
塞したパイプ体の開口部に、熱源パイプ挿通用筒体を貫
装したキャップ体を取付けて閉塞し、同熱源パイプ挿通
用筒体に熱源パイプを挿通するとともに、前記パイプ体
の閉塞端部を貫通させて貫通部分を封止し、さらに、熱
源パイプ挿通用筒体内の熱源パイプの開口端を閉栓し、
その後、熱源パイプ挿通用筒体からパイプ体内を排気減
圧するとともに、熱媒用流体を流入し、その後、熱源パ
イプ挿通用筒体と熱源パイプとの間を封止することもで
きる。封止する場合は、熱源パイプ挿通用筒体をかしめ
る方法が考えられる。
具備するものの製造にきわめて有効であり、熱源パイプ
を真空パイプ内に容易に配設することが可能となる。
法にも係るもので、例えば、土壌殺菌に適用することが
できる。
プが真空パイプの底側に位置するように土壌中に水平に
配設し、土壌を加熱することにより害虫や病原菌などを
死滅させるものである。
にジョイント部材を介して必要長さまで適宜延設するこ
とができるので配管作業も容易に行え、圃場全体に効率
良く配設して殺菌効果を向上させることができる。
やビニルハウス等の農業用ハウスの暖房に用いることが
できる。
プが真空パイプの底側に位置するようにビニルハウスの
内側面に配設してビニルハウス内を暖房するもので、ハ
ウスの長さに応じてヒートパイプを延設することがで
き、伝熱効率の良いヒートパイプにより、低コストで効
果的に農業用ハウス内の暖房が行える。しかも、ハウス
内において温度のばらつきがなく、全体を一様に暖房す
ることができる。
記熱源パイプが真空パイプの底側に位置するように植栽
用トレイに配設することができる。かかるトレイを台等
に載置して用いれば、農業従事者は、従来のように圃場
にかがんで農作業を行う必要がなく、作業性が向上し負
担も少なくなる。しかも、かかるトレイは家庭菜園など
にも使用できるとともに、圃場を形成する必要がないの
で集合住宅のベランダ等に置いて野菜の栽培などを容易
に行える。
ヒートパイプを配設するための凹部を設け、さらに、植
栽用トレイの内周面を被覆するように伝熱板を配設し、
同伝熱板と前記凹部内に配設したヒートパイプとを接触
させる構造とすることが好ましい。かかる構成とするこ
とにより、植栽用トレイ中の土壌全体を効率良く加温す
ることができる。
前記熱源パイプが真空パイプの底側に位置するように、
家屋の床面下部に配設することにより、低燃費で効果的
な床暖房を構築することが可能となる。
説明する。
図、図2は同縦断面図、図3は同横断面図である。
銅製の真空パイプであり、両端に閉塞端面10,10 を形成
して内部を真空状態となし、エタノールからなる熱媒用
流体Fを封入している。
て貫通状態に配設した熱源パイプであり、真空パイプ1
同様に銅製とし、内部に図示しないボイラ等で加熱した
湯を熱源として循環可能としている。なお、熱源として
は、湯に代えて、油等を用いてもよく、あるいは、ニク
ロム線等のヒータ線を挿通して発熱させることもでき
る。
び熱源パイプ2をそれぞれ銅製としたが、鉄、アルミニ
ウム、ステンレス等の他の金属を用いる他、合成樹脂製
とすることもできる。
イプ2が真空パイプ1の底側に位置する状態でヒートパ
イプAを水平に配設した際に、前記熱源パイプ2は前記
熱媒用流体F中に没し、かつ、前記熱源パイプ2の上方
には蒸気滞留空間Qが形成されるようにしている。
内径を真空パイプ1の内径の1/2 よりもわずかに小さく
して、熱源となる湯を可及的に少量としながら熱媒用流
体Fを効果的に加熱可能としており、加熱された熱媒用
流体Fは蒸気化し、蒸気は、図3に示す矢印f1に示すよ
うに蒸気滞留空間Q内を上昇し、真空パイプ1の管壁に
より冷却されて液化し、矢印f2のように降下して還流す
るようにしている。
1の頂部管壁との距離は非常に短くてすむので前記サイ
クルがきわめて短時間で行われ、真空パイプ1全体が短
時間で加熱されることとなって、伝熱効率を向上させる
ことができ、ヒートパイプAの管壁温度を均一、かつ速
やかに上昇させることができる。したがって、熱源の熱
容量は小さくてよく、例えばボイラーを使用するとして
も、低燃費で賄うことが可能となる。
の端部20を、前記真空パイプ1の各閉塞端面10からそれ
ぞれ突出させ、端部20,20 同士をジョイント部材Jを介
して互いに着脱自在に連通連結して延長可能としてい
る。
20に着脱可能で、前記熱源を流通あるいは挿通可能な管
体3と、同管体3と前記端部20とを固着するための締結
手段4とから構成している。
を有する合成樹脂製のパイプで形成し、締結手段4をバ
ンド式クリップで構成している。一方、図4(b) に示し
たものでは、管体3を銅製のフレアーパイプで形成し、
締結手段4をナット式に構成している。したがって、こ
の場合は、熱源パイプ2の端部20に、前記ナット式の締
結手段4に対応する雄ねじを形成したアダプタ21を嵌合
している。
とにより、複数のヒートパイプAを必要数連結して所望
長さに配設することを可能としている。したがって、ヒ
ートパイプAの適用範囲及び用途を著しく拡大すること
が可能となる。
の他の実施例として、図5〜図8に示したものについて
説明する。
側面図であり、図6は同断面図である。図示するよう
に、ここでは、熱源パイプ2を、真空パイプ1の外周面
に溶接などの方法により同軸方向に取付けて構成してい
る。
けが容易なので、製造効率が良く、コスト的に有利であ
る。
側面図、図8は同断面図であり、ここでは、熱源パイプ
2を、真空パイプ1の略中心を貫通させるとともに、略
全長にわたって伝熱板22を垂設し、さらに、同伝熱板22
の一部をなす下側部分が浸るまで熱媒用流体Fを真空パ
イプ1内に封入した構成としている。
めて少量とすることができ、少量とすることで、伝熱効
率が向上してヒートパイプAの表面温度を高くすること
ができる。
イプAの熱源パイプ2の入口温度と出口温度、及び、真
空パイプ1の表面温度の測定結果を示す。
施例に係るヒートパイプAが最も高くなっている。これ
は、熱媒用流体Fの量が他の実施例よりも少量で伝熱効
率が高くなっており、かつ適正な量であったものと考え
られ、実験的には、伝熱板22の幅のうち、約40%が浸る
程度の量とすることが好ましいことが分かった。
空パイプ1の下部を断熱材Cで被覆すると、上層部の表
面温度をより高めることができ、熱利用効果を高めるこ
とができる。
るヒートパイプAについても、熱源パイプ2の端部20を
真空パイプ1の各閉塞端面10からそれぞれ突出させ、端
部20,20 同士をジョイント部材Jを介して互いに着脱自
在に連通連結して延長することができる。なお、第2、
第3各実施例では、アダプタ21を使用することなくナッ
ト式の締結手段4に対応できるように端部20,20 にネジ
部23,23 を形成している。
法について以下に説明する。
イプAの製造方法おける一般的な真空引きと熱媒用流体
Fの充填方法を示している。
下充填装置という)であり、図示しない真空ポンプに開
閉バルブVを介して一端を連通連結した真空引用ホース
51と、同ホース51の中途に終端を連通連結し、基端を熱
媒用流体貯留タンク52に連通連結するとともに、中途に
計量器53を設けた流体用ホース54とを具備している。
ブである。
なるパイプ体の両端開口部分にキャップ体11,11 を取付
けて閉塞しておき、両キャップ体11,11 を貫通するよう
に熱源パイプ2を取付け、かつ、同熱源パイプ2と各キ
ャップ体11との間を溶接などで封止しておく。また、予
め、一側のキャップ体11には空気抜き筒12を連設してお
き、同空気抜き筒12に前記真空引用ホース51を連通連結
する。
を作動させることによりパイプ体内を排気減圧し、その
後、開閉バルブVを閉じるとともに真空ポンプを停止
し、図10に示すように、流体用ホース54の開閉バルブ
V2を開いて、熱媒用流体貯留タンク52から計量器53によ
って所定量に計量された熱媒用流体Fを空気抜き筒12か
らパイプ体内に充填する。
突出部分を圧着ローラ等の圧接機6でかしめ、図11に
示すように、真空引用ホース51を外す。好ましくは、空
気抜き筒12のかしめ部分を溶接などして完全に封止す
る。
の製造方法を示している。
ち、袋状としたパイプ体若しくは製造方法1で説明した
ように両端開口のパイプ体の一側開口にキャップ体11を
取付けたものの他側の開口部にキャップ体11を取付け
て、先ず両端を閉塞する。
通させており、さらに、同空気抜き孔13の中途に、同孔
13よりも大径の閉栓用孔14を直交状態に穿設し、同閉栓
用孔14内には先鋭状の栓体15を嵌挿している。
の真空引用ホース51を空気抜き孔13に連結して、前述し
た手順で充填装置5を作動させてパイプ体内を排気減圧
するとともに、熱媒用流体Fを流入させる。16は真空引
用ホース51を空気抜き孔13に連結するために、ホース51
先端に取付けた先鋭状の連結筒である。
孔14に栓体15を打ち込むなどして嵌入し、空気抜き孔13
を閉栓するとともに、真空引用ホース51を外す。
13の開口部分と前記栓体15の露出端部を溶接等により封
止する。本方法によれば、真空パイプ1の密閉がより確
実になされる。
の製造方法を示している。
装置7を利用したもので、同進退式充填装置7は、レー
ル体70上に閉栓装置71を進退自在に配設している。そし
て、同閉栓装置71に、前述した充填装置5と略同一構成
の充填部5'を連設している。
プである。
置71内に収納した図示しないモータ部と連動連結する挿
通ピン74により回転されるボルト状栓体73が配設され、
前記挿通ピン74部分は蛇腹体75により被覆されている。
なお、71a は前記レール体70上を転動する車輪である。
のうちの一方には、予め空気抜通路17が貫通されてお
り、さらに、同空気抜通路17には、同通路17よりも大径
で、内周面にねじを切った中継筒18を連設している。す
なわち、この中継筒18は空気抜通路17の大径部をなすこ
とになる。
筒18とを、継手筒19を介して連通連結し、図16に示す
ように、充填部5'を作動させてパイプ体内を排気減圧す
るとともに、熱媒用流体Fを流入充填する。
を前進させながらボルト状栓体73を前記中継筒18に螺合
させて行き、空気抜通路17を確実に閉栓する。このよう
に、ボルト状栓体73を使用しているので、確実かつ円滑
に閉栓することができる。
18を根元から切断し、図19に示すように、中継筒18内
におけるボルト状栓体73の後方を溶接封止し、真空パイ
プ1内を完全に密閉する。なお、溶接封止する場合は、
栓状のものを詰めてから行うとなおよい。
部を形成して栓体をボルト状栓体73としたが、かかる構
成に限定されるものではなく、空気抜通路17の終端部側
に大径部を形成し、かかる大径部に栓体を打ち込みなど
で嵌入して閉栓し、さらに、前記キャップ体11の空気通
路開口部分を封止するものであればよい。
他の製造方法を示している。なお、この方法は、第3実
施例に係るヒートパイプA、すなわち、伝熱板22を設け
た熱源パイプ2を具備するものに適している。
塞したパイプ体の開口部に、熱源パイプ挿通用筒体9を
貫装したキャップ体11を取付ける。このとき、キャップ
体11の周縁にはかしめ用フランジ部11a を形成してお
き、Oリング8を介してパイプ体の端部にかしめて開口
部を確実に閉塞して密閉する。
パイプ2を挿通するとともに、パイプ体の他側の閉塞端
部10を貫通させて貫通部分を封止し(図22及び図23
参照)、さらに、熱源パイプ挿通用筒体9内の熱源パイ
プ2の開口端を熱源パイプ用栓体25により閉栓する。
を用いて熱源パイプ挿通用筒体9からパイプ体内を排気
減圧するとともに、熱媒用流体Fを流入する。19は製造
方法3で用いた継手筒であるが、熱源パイプ挿通用筒体
9に充填装置5のホース先端を直接連結してもよい。
挿通用筒体9と熱源パイプ2との間をかしめて封止し、
パイプ体内を密封するものである。そして、ヒートパイ
プAを充填装置5から離脱して製品を得る。なお、9aは
かしめ部である。
方法について以下に説明する。
ら、ヒートパイプAを用いた土壌消毒法について説明す
る。
壌中の病原菌や害虫は50〜60℃で大部分が死滅すること
が分かっていることから、上記してきたヒートパイプA
を圃場の土中に埋設しておき、野菜等の農作物の育成に
際し、苗を移植する前の休耕期間中に前記ヒートパイプ
Aで土壌を加熱して消毒し、その後苗を育成して病虫害
から農作物を守るようにするものである。
り、多数並設した畝B1の土中に、それぞれ、ジョイント
部材Jを介して必要長さに延設したヒートパイプAを水
平状態に埋設している。なお、真空パイプ1の大きさや
本数、埋設深さ等は適宜設定することができる。
プAを用いた土壌消毒法の実験結果を示す。
化を示し、表3はヒートパイプAで土壌消毒した個所と
クロルピクリンで消毒した個所でのナス青枯病の発生状
況を示している。実験用に育成するナスは、消毒後の畝
B1に8株植付けて育成し、根元を切断して病斑の有無を
目視で調査した。
径15mm、内径13.4mmとし、地表面から約30cmの深さで、
30cm間隔に埋設し、熱源としてはヒータ線を用いた。
5に示すように、各ヒートパイプAから水平方向に5cm
間隔でNo.1〜No.4の温度計を、また、ヒートパイプAの
埋設位置にNo.5の温度計を、さらに高さ方向に10cm間隔
でNo.6、No.7の温度計をセットしたものである。
過すると略畝B1全域で50℃に達していることが分かる。
Aで土壌消毒したものは、3回の調査において、8株全
て健全に育成していることが分かった。
の調査のうち、全て健全に成育したものはなく、1〜2
株は一部あるいは全身に青枯病が発生し、3回の調査全
てにおいて2株は枯死していた。
を用いた土壌消毒法では、クロルピクリンによる土壌消
毒に比べても優れた効果があることが分かり、しかも、
人体に悪影響を与えたり、環境汚染を引き起こすおそれ
もなく、かつ、将来的にも公害等を引き起こすおそれも
皆無の安全なものであり、さらには、他の加熱処理によ
る消毒法、例えば蒸気加熱方式などに比べて熱源温度を
低く抑えることができるので燃費節減となり、しかも、
熱源として地熱や温泉熱、太陽熱を利用することも可能
なので、大きな省エネルギー効果を得ることができる。
暖房方法)次に、本発明に係るヒートパイプAを用いた
農業用ハウスの暖房方法について図26を参照しながら
説明する。
のビニルハウスであり、複数のアーチ状骨組H1とこれら
を連結する複数の横骨組H2で枠を構成し、透明あるいは
白濁状のフィルムH3を張設して構成している。B2はハウ
ス内に形成した畝である。
構成としたヒートパイプAを水平に配設している。
わせて、ヒートパイプAを図4で示したジョイント部材
Jにより適宜連設するとともに、各内側面の下部に2段
に配設しており、ボイラなどの図示しない熱源と端部に
配設されたヒートパイプAの熱源パイプ2とを連結ホー
スA1を介して連通連結して、加熱したお湯を循環可能に
構成している。
を農業用ハウス内の暖房用に用いれば、ヒートパイプA
による熱がハウス内全体に均一に行き渡り、効率良く暖
房することができる。
は少量でよいのでボイラ等の小型化が図れ、燃料使用量
も少なくてすむので低コストでの暖房が可能となる。ま
た、前述したように、熱源として地熱や温泉熱、太陽熱
を利用することも可能なので、大きな省エネルギー効果
を得ることができる。
熱方式のように作物に直接温風が当たるおそれがなく、
作物の育成を良好に行える。
本発明に係るヒートパイプAのさらなる利用方法とし
て、図27に示すものを説明する。
プ2が真空パイプ1の底側に位置するように植栽用トレ
イEに水平に配設して、同トレイE内の土壌Kを加温可
能として作物の育成を促進可能としたものである。Mは
栽培する作物としての苺である。
ヒートパイプAを配設するための凹部61を設けた発泡ス
チロール製のトレイ本体60と、同トレイ本体60の内周面
を被覆するように配設した銅製の伝熱板62と、同伝熱板
62に土壌Kや水分などが直接触れないように伝熱板62を
被覆するゴム製のカバー63とを具備している。
イプAと伝熱板62とを接触させて、トレイ本体60全体に
熱を伝熱し、土壌Kを効率良く加温するようにして、苺
の育成の促進を図るようにしている。64は凹部61内に配
設した断熱材である。
置してもよいが、図27に示すように適宜高さの載置台
Gに載置することができる。
かがむことなく楽な姿勢で苺の管理作業を行うことがで
きるので、作業負担を大幅に軽減することができる。
を複数連結して、植栽用トレイEも複数個連設可能とし
たが、例えば、一つのトレイ本体60に一本のヒートパイ
プAを配設して、単独の植栽用トレイEとして使用する
こともできる。
ンダなどにおいて野菜等の良好な育成が可能となる。
2、カバー63の材質は上記したものに限るものではな
く、機能を損なわないものであれば何を用いても構わな
い。
に、ヒートパイプAの農業分野以外における他の利用方
法として、以下に説明する。
好適に利用可能である。
係るヒートパイプAは水平に敷設することができるの
で、家屋の床面下部に配設した場合、ヒートパイプAを
収納する床面下部の厚みを小さくすることができ、施工
性、コスト面においてきわめて有利となる。
車場等に好適に用いることができ、地中に埋設すればそ
の地表面には積雪することがないので、降雪時などでも
駐車場内の車両通行が安全に行える。特に、車道から駐
車場までにスロープがある場合等、かかるスロープ部分
の地中にヒートパイプAを配設すれば雪や凍結にるスリ
ップ事故を防止することができる。
もので、以下の効果を奏する。
体を封入した真空パイプと、同真空パイプの内周面に近
接させて貫装した熱源パイプとからなる構成としたこと
により、熱源パイプにより熱媒用流体を全体的に効率良
く加熱し、伝熱効率を向上させることができ、しかも、
ヒートパイプを水平状態に配設することができるのでヒ
ートパイプの用途を拡げることができる。
パイプが真空パイプの底側に位置する状態で水平に配設
した際に、前記熱源パイプは前記熱媒用流体中に没し、
かつ、前記熱源パイプの上方には蒸気滞留空間が形成さ
れることとしたことにより、上記(1) の効果に加え、前
記熱媒用流体の封入量が必要熱量に対して最少限度で済
み、また、真空パイプの大きさを変えて熱媒用流体の量
を調整すれば、伝熱量の調整も容易に行える。
体を封入した真空パイプと、同真空パイプの外周面に、
同軸方向に取付けた熱源パイプとからなる構成としたこ
とにより、熱源パイプの取付けが容易となり、製造効率
が向上する。
プと、同真空パイプの略中心を貫通するとともに、略全
長にわたって伝熱板を垂設した熱源パイプとからなり、
前記伝熱板の一部が浸るまで熱媒用流体を真空パイプ内
に封入した構成としたことにより、熱媒用流体が少量で
済むので伝熱効率が良好となる。
パイプの端部を、前記真空パイプの各閉塞端面からそれ
ぞれ突出させ、端部同士をジョイント部材を介して互い
に着脱自在に連通連結して延長可能としたことにより、
上記(1) 〜(4) の効果に加え、必要長さに応じて自在に
長さ調節することができ、レイアウトの自由度も著しく
改善することができる。
塞したパイプ体の開口部にキャップ体を取付けて閉塞
し、同キャップ体に貫装した空気抜き筒からパイプ体内
を排気減圧するとともに、熱媒用流体を流入し、その
後、前記空気抜き筒に直交状態に穿設され、少なくとも
同空気抜き筒よりも大径の閉栓用孔に栓体を嵌入して前
記空気抜き筒を閉栓し、さらに、同空気抜き筒の突出部
分を切除するとともに、同切断個所及び前記栓体の露出
端部を溶封することとしたことにより、真空パイプの密
閉を確実に行え、高品質のヒートパイプを得ることがで
き、しかも、空気抜き筒が突出した状態で残らないので
配設時などにこれが邪魔になったりすることがない。ま
た、突出した空気抜き筒が破損して空気が内部に流入す
るおそれもなくなる。
塞したパイプ体の開口部にキャップ体を取付けて閉塞
し、同キャップ体を貫通する空気抜通路からパイプ体内
を排気減圧するとともに、熱媒用流体を流入し、その
後、前記空気抜通路の終端部側に形成した大径部に栓体
を挿入して閉栓し、さらに、前記キャップ体の空気通路
開口部分を封止することとしたことにより、真空パイプ
の密閉を確実に行え、高品質のヒートパイプを得ること
ができる。
塞したパイプ体の開口部に、熱源パイプ挿通用筒体を貫
装したキャップ体を取付けて閉塞し、同熱源パイプ挿通
用筒体に熱源パイプを挿通するとともに、前記パイプ体
の閉塞端部を貫通させて貫通部分を封止し、さらに、熱
源パイプ挿通用筒体内の熱源パイプの開口端を閉栓し、
その後、熱源パイプ挿通用筒体からパイプ体内を排気減
圧するとともに、熱媒用流体を流入し、その後、熱源パ
イプ挿通用筒体と熱源パイプとの間を封止することとし
たことにより、熱源パイプを真空パイプ内に配設するこ
とが容易となる。
項1〜5のいずれかに記載のヒートパイプを、熱源パイ
プが真空パイプの底側に位置するように土壌中に水平に
配設し、土壌を加熱して消毒することとしたことによ
り、伝熱効率の良いヒートパイプにより、低コストで効
果的に土壌消毒が行える。しかも、人体に悪影響を与え
たり、環境汚染を引き起こすおそれがなく安全である。
求項1〜5のいずれかに記載のヒートパイプを、前記熱
源パイプが真空パイプの底側に位置するようにビニルハ
ウスの内側面に水平に配設し、ビニルハウス内を暖房す
ることとしたことにより、伝熱効率の良いヒートパイプ
により、低コストで効果的に農業用ハウス内の暖房を行
うことができる。
求項1〜5のいずれかに記載のヒートパイプを、前記熱
源パイプが真空パイプの底側に位置するように植栽用ト
レイに水平に配設することとしたので、かかるトレイを
台等に載置して用いることにより、農業従事者は、従来
のように圃場にかがんで農作業を行う必要がなく、作業
性が向上し負担も少なくなる。
栽用トレイの底部にヒートパイプを配設するための凹部
を設けるとともに、植栽用トレイの内周面を被覆するよ
うに伝熱板を配設し、同伝熱板と前記凹部内に配設した
ヒートパイプとを接触させたことにより、前記(11)の効
果に加え、植栽用トレイ中の土壌全体を効率良く加温す
ることができる。
求項1〜5のいずれかに記載のヒートパイプを、前記熱
源パイプが真空パイプの底側に位置するように、家屋の
床面下部に水平に配設することとしたので、低燃費で効
果的な床暖房を行うことができる。
る。
る。
填装置の説明図である。
法の説明図である。
図である。
ウスの暖房方法の説明図である。
トレイの説明図である。
る。
Claims (13)
- 【請求項1】熱媒用流体(F) を封入した真空パイプ(1)
と、同真空パイプ(1) の内周面に近接させて貫装した熱
源パイプ(2) とからなることを特徴とするヒートパイ
プ。 - 【請求項2】前記熱源パイプ(2) が真空パイプ(1) の底
側に位置する状態で水平に配設した際に、前記熱源パイ
プ(2) は前記熱媒用流体(F) 中に没し、かつ、前記熱源
パイプ(2) の上方には蒸気滞留空間(Q) が形成されるこ
とを特徴とする請求項1記載のヒートパイプ。 - 【請求項3】熱媒用流体(F) を封入した真空パイプ(1)
と、同真空パイプ(1) の外周面に、同軸方向に取付けた
熱源パイプ(2) とからなることを特徴とするヒートパイ
プ。 - 【請求項4】真空パイプ(1) と、同真空パイプ(1) の略
中心を貫通するとともに、略全長にわたって伝熱板(22)
を垂設した熱源パイプ(2) とからなり、前記伝熱板(22)
の一部が浸るまで熱媒用流体(F) を真空パイプ(1) 内に
封入したことを特徴とするヒートパイプ。 - 【請求項5】前記熱源パイプ(2) の端部(20)を、前記真
空パイプ(1) の各閉塞端面(10),(10) からそれぞれ突出
させ、端部(20)同士をジョイント部材(J)を介して互い
に着脱自在に連通連結して延長可能としたことを特徴と
する請求項1〜4のいずれかに記載のヒートパイプ。 - 【請求項6】一端を閉塞したパイプ体の開口部にキャッ
プ体(11)を取付けて閉塞し、同キャップ体(11)を貫通す
る空気抜き孔(13)からパイプ体内を排気減圧するととも
に、熱媒用流体(F) を流入し、その後、前記空気抜き孔
(13)に直交状態に穿設され、少なくとも同空気抜き孔(1
3)よりも大径の閉栓用孔(14)に栓体(15)を嵌入して前記
空気抜き孔(13)を閉栓し、さらに、同空気抜き孔(13)の
突出部分を切除するとともに、同切断個所及び前記栓体
(15)の露出端部を溶封することを特徴とするヒートパイ
プの製造方法。 - 【請求項7】一端を閉塞したパイプ体の開口部にキャッ
プ体(11)を取付けて閉塞し、同キャップ体(11)を貫通す
る空気抜通路(17)からパイプ体内を排気減圧するととも
に、熱媒用流体(F) を流入し、その後、前記空気抜通路
(17)の終端部側に形成した大径部(18)に栓体(73)を挿入
して閉栓し、さらに、前記キャップ体(11)の空気抜通路
開口部分を封止することを特徴とするヒートパイプの製
造方法。 - 【請求項8】一端を閉塞したパイプ体の開口部に、熱源
パイプ挿通用筒体(9) を貫装したキャップ体(11)を取付
けて閉塞し、同熱源パイプ挿通用筒体(9)に熱源パイプ
(2) を挿通するとともに、前記パイプ体の閉塞端部(10)
を貫通させて貫通部分を封止し、さらに、熱源パイプ挿
通用筒体(9) 内の熱源パイプ(2) の開口端を閉栓し、そ
の後、熱源パイプ挿通用筒体(9) からパイプ体内を排気
減圧するとともに、熱媒用流体(F) を流入し、その後、
熱源パイプ挿通用筒体(9) と熱源パイプ(2)との間を封
止することを特徴とするヒートパイプの製造方法。 - 【請求項9】請求項1〜5のいずれかに記載のヒートパ
イプ(A) を、前記熱源パイプ(2) が真空パイプ(1) の底
側に位置するように土壌中に水平に配設し、土壌を加熱
消毒することを特徴とするヒートパイプの利用方法。 - 【請求項10】請求項1〜5のいずれかに記載のヒート
パイプ(A) を、前記熱源パイプ(2) が真空パイプ(1) の
底側に位置するように農業用ハウス(H) の内側面に水平
に配設し、農業用ハウス(H) 内を暖房することを特徴と
するヒートパイプの利用方法。 - 【請求項11】請求項1〜5のいずれかに記載のヒート
パイプ(A) を、前記熱源パイプ(2) が真空パイプ(1) の
底側に位置するように植栽用トレイ(E) に水平に配設す
ることを特徴とするヒートパイプの利用方法。 - 【請求項12】前記植栽用トレイ(E) の底部にヒートパ
イプ(A) を配設するための凹部(61)を設けるとともに、
植栽用トレイ(6) の内周面を被覆するように伝熱板(62)
を配設し、さらに、同伝熱板(62)と、前記凹部(61)内に
配設したヒートパイプ(A) とを接触させたことを特徴と
する請求項11記載のヒートパイプの利用方法。 - 【請求項13】請求項1〜5のいずれかに記載のヒート
パイプ(A) を、前記熱源パイプ(2) が真空パイプ(1) の
底側に位置するように、家屋の床面下部に水平に配設す
ることを特徴とするヒートパイプの利用方法。
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