JPS58123091A - 冷却装置 - Google Patents
冷却装置Info
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- JPS58123091A JPS58123091A JP553682A JP553682A JPS58123091A JP S58123091 A JPS58123091 A JP S58123091A JP 553682 A JP553682 A JP 553682A JP 553682 A JP553682 A JP 553682A JP S58123091 A JPS58123091 A JP S58123091A
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- JP
- Japan
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- heat
- temperature
- pipe
- absorbing part
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は室内等の空間又は被冷却物体等を一定温度以上
に上昇させない冷却装置に関するものである。
に上昇させない冷却装置に関するものである。
たとえば各地に通信中継所等の無人の小屋が設置されて
いるが、これらの中には山岳地帯等に設置されているも
のが数多くある。このような白布地帯に設置された小屋
の室内は日間および年間の温度差が激しく、このため半
導体を数多く使用した中継装置類の寿命が短かくなる等
の問題があった。小屋の室内の温度を下げるには、密封
容器内に作動媒体を封入した周知のヒートパイプを用い
該ヒートパイプの一端を吸熱部として小屋内に位置させ
、他端を放熱部として小屋の外の外気に位置させれば、
吸熱部と放熱部の温度差に応じて小屋内の温度を下げる
ことができる。しかしこの方法では夏期等において放熱
部の温度が吸熱部の温度より高くなると室内の温度を下
げられなくなるという問題があり好ましくない。
いるが、これらの中には山岳地帯等に設置されているも
のが数多くある。このような白布地帯に設置された小屋
の室内は日間および年間の温度差が激しく、このため半
導体を数多く使用した中継装置類の寿命が短かくなる等
の問題があった。小屋の室内の温度を下げるには、密封
容器内に作動媒体を封入した周知のヒートパイプを用い
該ヒートパイプの一端を吸熱部として小屋内に位置させ
、他端を放熱部として小屋の外の外気に位置させれば、
吸熱部と放熱部の温度差に応じて小屋内の温度を下げる
ことができる。しかしこの方法では夏期等において放熱
部の温度が吸熱部の温度より高くなると室内の温度を下
げられなくなるという問題があり好ましくない。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、ヒートパ
イプの放熱部の温度が吸熱部の温度より高くなっても室
内等を一定温度以上に上昇させない冷却装置を提供する
ものである。
イプの放熱部の温度が吸熱部の温度より高くなっても室
内等を一定温度以上に上昇させない冷却装置を提供する
ものである。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る冷却装置の構成図であり、（１）
は密封容器（１ａ）内に作動媒体が封入されたヒートパ
イプで、一端が吸熱部（１ｂ）、他端が放熱部（１ｃ）
となっている。このヒートパイプ（１）の中間にはヒー
トパイプと連通した分岐管（２）が設けられており、該
分岐管（２）は蓄熱槽（３）の熱媒体（４）内に配置さ
れている。蓄熱槽（３）の熱媒体（４）としては例えば
水の中にノルマルヘキサデカンのマイクロカプセルを浮
遊させて構成したもので、このマイクロカプセルは一定
温度（１ａ ２℃）以上になると吸熱して液化し、また
一定温度以下になると放熱して固体となるものである。
は密封容器（１ａ）内に作動媒体が封入されたヒートパ
イプで、一端が吸熱部（１ｂ）、他端が放熱部（１ｃ）
となっている。このヒートパイプ（１）の中間にはヒー
トパイプと連通した分岐管（２）が設けられており、該
分岐管（２）は蓄熱槽（３）の熱媒体（４）内に配置さ
れている。蓄熱槽（３）の熱媒体（４）としては例えば
水の中にノルマルヘキサデカンのマイクロカプセルを浮
遊させて構成したもので、このマイクロカプセルは一定
温度（１ａ ２℃）以上になると吸熱して液化し、また
一定温度以下になると放熱して固体となるものである。
上記構成の冷却装置は次のように作動する。
ヒートパイプの吸熱部（１ｂ）の温度Ｔｂが放熱部（Ｉ
Ｃ）の温度Ｔｃより高いときは、吸熱部（１ｂ）に液化
して位置している作動媒体が吸熱して気化し、ヒートパ
イプ（１）の内部を通って放熱部（ＩＣ）に導かれ該位
置で放熱して液化し再び吸熱部に戻る。この動作を繰返
して放熱が行なわれる。放熱量は吸熱部分と放熱部分の
温度差にほぼ比例するものである。このとき吸熱部の温
度が蓄熱槽（つ）内の熱媒体（１１）の相変化温度Ｔｄ
より高いと吸熱部（１ｂ）からの熱はその一部が潜熱の
形で蓄熱槽（つ）内に放熱蓄熱される。次にヒートパイ
プの吸熱部（ｌｂ）の温度Ｔｂが放熱部（ＩＣ）の温度
Ｔｃより低くなるとすなわちＴｂ （Ｔｃの関係になる
とヒートパイプ（１）は熱輸送を行なわなくなるが、こ
のとき吸熱部（１ｂ）の温度Ｔｂが熱媒体（４）の相変
化温度Ｔｄより高いとすなわちＴｂ ） Ｔｄの関係に
なると吸熱部（ｌｂ）からの熱は蓄熱槽（５）に蓄熱さ
れる。蓄熱槽（３）内の熱媒体（＋１）が相変化してい
る間は第２図に示すように熱媒体（Ｉ４）の温度は一定
に保たれており、吸熱によって相変化が終了すると温度
は上昇する。そこで熱媒体（＋＃）の相変化温度を一定
に設定し、かつその時間を調整しておくことにより、放
熱部１ｃの温度Ｔｃが吸熱部１ｂの温度Ｔｂより高くて
も吸熱部（１ｂ）周囲の温度を一定に保つことができる
。蓄熱した熱媒体（ＩＩ）は、夜間等に放熱部ＩＣの温
度’ｒｃが熱媒体（４）の相変化温度Ｔｄより低くなる
と、放熱を開始し、相変化して元の状態にもどる。
Ｃ）の温度Ｔｃより高いときは、吸熱部（１ｂ）に液化
して位置している作動媒体が吸熱して気化し、ヒートパ
イプ（１）の内部を通って放熱部（ＩＣ）に導かれ該位
置で放熱して液化し再び吸熱部に戻る。この動作を繰返
して放熱が行なわれる。放熱量は吸熱部分と放熱部分の
温度差にほぼ比例するものである。このとき吸熱部の温
度が蓄熱槽（つ）内の熱媒体（１１）の相変化温度Ｔｄ
より高いと吸熱部（１ｂ）からの熱はその一部が潜熱の
形で蓄熱槽（つ）内に放熱蓄熱される。次にヒートパイ
プの吸熱部（ｌｂ）の温度Ｔｂが放熱部（ＩＣ）の温度
Ｔｃより低くなるとすなわちＴｂ （Ｔｃの関係になる
とヒートパイプ（１）は熱輸送を行なわなくなるが、こ
のとき吸熱部（１ｂ）の温度Ｔｂが熱媒体（４）の相変
化温度Ｔｄより高いとすなわちＴｂ ） Ｔｄの関係に
なると吸熱部（ｌｂ）からの熱は蓄熱槽（５）に蓄熱さ
れる。蓄熱槽（３）内の熱媒体（＋１）が相変化してい
る間は第２図に示すように熱媒体（Ｉ４）の温度は一定
に保たれており、吸熱によって相変化が終了すると温度
は上昇する。そこで熱媒体（＋＃）の相変化温度を一定
に設定し、かつその時間を調整しておくことにより、放
熱部１ｃの温度Ｔｃが吸熱部１ｂの温度Ｔｂより高くて
も吸熱部（１ｂ）周囲の温度を一定に保つことができる
。蓄熱した熱媒体（ＩＩ）は、夜間等に放熱部ＩＣの温
度’ｒｃが熱媒体（４）の相変化温度Ｔｄより低くなる
と、放熱を開始し、相変化して元の状態にもどる。
なお小屋の室内が高温になるのを押えるだけでなく低温
（０ｃ程度）になるのも防止したい場合は、ヒートパイ
プ（１）内に封入する作動媒体として水の如き低温で凝
固するものを使用すればよい。
（０ｃ程度）になるのも防止したい場合は、ヒートパイ
プ（１）内に封入する作動媒体として水の如き低温で凝
固するものを使用すればよい。
すなわち室内温度が０℃より下がると作動媒体が凝固し
外部への放熱を防ぐことができるものである。低温で不
作動状態となる作動媒体としてはアセトン、エタノール
、ヘプタン等がある。
外部への放熱を防ぐことができるものである。低温で不
作動状態となる作動媒体としてはアセトン、エタノール
、ヘプタン等がある。
第５図は本発明の他の実施例を示すもので、前記実施例
と異なる点はヒートパイプ（１）を蓄熱槽（３）の熱媒
体（４）内で２分割し吸熱部（１ｂ）側のヒートパイプ
（１１）と放熱部（ｌｃ）側のヒートパイプ１２に分離
した点である。したがって吸熱部（１ｂ）からの熱は熱
媒体（’４）を介して放熱部（ＩＣ）に導かれる。
と異なる点はヒートパイプ（１）を蓄熱槽（３）の熱媒
体（４）内で２分割し吸熱部（１ｂ）側のヒートパイプ
（１１）と放熱部（ｌｃ）側のヒートパイプ１２に分離
した点である。したがって吸熱部（１ｂ）からの熱は熱
媒体（’４）を介して放熱部（ＩＣ）に導かれる。
前記実施例と同様吸熱部（１ｂ）の温度Ｔｂが熱媒体（
４）の相変化温度Ｔｄより高いと熱媒体（耳）が相変化
して蓄熱し、また熱媒体（１１）の相変化温度Ｔｄより
放熱部（ＩＣ）の温度Ｔｃが低くなると熱媒体（１１）
は放熱して相変化するものである。なお放熱部（ＩＣ）
側のヒートパイプ（１２）の作動媒体として低温で凝固
するものを使用すれば室内が低温になるのを防止できる
。またヒートパイプを分割することにより作動媒体を吸
熱部（１ｂ）側と放熱部（ＩＣ）側で異ならせることも
できる。
４）の相変化温度Ｔｄより高いと熱媒体（耳）が相変化
して蓄熱し、また熱媒体（１１）の相変化温度Ｔｄより
放熱部（ＩＣ）の温度Ｔｃが低くなると熱媒体（１１）
は放熱して相変化するものである。なお放熱部（ＩＣ）
側のヒートパイプ（１２）の作動媒体として低温で凝固
するものを使用すれば室内が低温になるのを防止できる
。またヒートパイプを分割することにより作動媒体を吸
熱部（１ｂ）側と放熱部（ＩＣ）側で異ならせることも
できる。
次に本発明の具体例について説明する。
第４図に示すように、幅１０ｍ１長さ５ｍ、高さ５ｍの
小屋（１３）の外壁に発泡ポリエチレン断熱層（ｎ）を
約１０ｃｒｎ厚さに貼付け、この小屋内の床面に１０
ＫＷのヒーター（１５）を発熱源として配置し、第５図
に示すように、銅製パイプの両端に、外周に直径５０閣
のフィンを付けた長さＩ’ｍの銅製パイプ５本を１０ｃ
ｒｎ間隔に並設して吸熱部（１ｂ）および放熱部（ＩＣ
）を形成したヒーしくイブ（１）の吸熱部（１ｂ）と放
熱部（ＩＣ）との間に直径５０閣のフィンを付けた長さ
ＩＩｍの銅製パイプ５本を２０口間隔に並設した分岐管
（２）を設けて構成したヒードパイブ管を、床面より５
ｍの高さに吸熱部（１ｂ）を、屋根に放熱部（ＩＣ）を
、また分岐管（２）を室内の上面に配置した幅５ｍ、長
さ５ｍ、高さ２ｍの蓄熱層（５）内の熱媒体（’ｉ）の
中に挿入した。、熱媒体（Ｉｌ）としては水の中に約５
０チ重量比でノルマルヘキサデカンのマイクロカプセル
を浮遊させたもので１８２度で相変化するようにしであ
る。この相変化に伴う蓄熱能力は約４ Ｘ １０’ ｃ
ａｌで、たとえｌ０ＫＷの発熱すべてが入熱したとして
も１日以上一定温度が保てるようにしである。なお放熱
部（ＩＣ）の上には直射日光を防ぐため日覆いを設置し
た。またヒートパイプの作動媒体としては水を使用した
。
小屋（１３）の外壁に発泡ポリエチレン断熱層（ｎ）を
約１０ｃｒｎ厚さに貼付け、この小屋内の床面に１０
ＫＷのヒーター（１５）を発熱源として配置し、第５図
に示すように、銅製パイプの両端に、外周に直径５０閣
のフィンを付けた長さＩ’ｍの銅製パイプ５本を１０ｃ
ｒｎ間隔に並設して吸熱部（１ｂ）および放熱部（ＩＣ
）を形成したヒーしくイブ（１）の吸熱部（１ｂ）と放
熱部（ＩＣ）との間に直径５０閣のフィンを付けた長さ
ＩＩｍの銅製パイプ５本を２０口間隔に並設した分岐管
（２）を設けて構成したヒードパイブ管を、床面より５
ｍの高さに吸熱部（１ｂ）を、屋根に放熱部（ＩＣ）を
、また分岐管（２）を室内の上面に配置した幅５ｍ、長
さ５ｍ、高さ２ｍの蓄熱層（５）内の熱媒体（’ｉ）の
中に挿入した。、熱媒体（Ｉｌ）としては水の中に約５
０チ重量比でノルマルヘキサデカンのマイクロカプセル
を浮遊させたもので１８２度で相変化するようにしであ
る。この相変化に伴う蓄熱能力は約４ Ｘ １０’ ｃ
ａｌで、たとえｌ０ＫＷの発熱すべてが入熱したとして
も１日以上一定温度が保てるようにしである。なお放熱
部（ＩＣ）の上には直射日光を防ぐため日覆いを設置し
た。またヒートパイプの作動媒体としては水を使用した
。
上記構成での実測結果によれば、冬期外気温−１ｌＯ℃
、夏期外気温３０℃（直射日光で屋根の周囲では５５℃
）の条件下で、冬期最底ｏ℃、夏期最高う２℃に押える
ことができた。同様な小屋で本発明の冷却装置を使わな
いときは、冬期最底−２０℃、夏期最高５０℃になった
。
、夏期外気温３０℃（直射日光で屋根の周囲では５５℃
）の条件下で、冬期最底ｏ℃、夏期最高う２℃に押える
ことができた。同様な小屋で本発明の冷却装置を使わな
いときは、冬期最底−２０℃、夏期最高５０℃になった
。
以上のように本発明に係る冷却装置は、ヒートパイプの
吸熱部と放熱部との間に、相変化して吸熱又は放熱する
熱媒体を有する蓄熱槽を配置し、該蓄熱槽の熱媒体をヒ
ートパイプの吸熱部および放熱部と熱交換可能に構成し
たので、放熱部の温度が吸熱部に比し高温になっても吸
熱部の熱を蓄熱槽に蓄熱できるため室内温度等を一定に
押えることができる。
吸熱部と放熱部との間に、相変化して吸熱又は放熱する
熱媒体を有する蓄熱槽を配置し、該蓄熱槽の熱媒体をヒ
ートパイプの吸熱部および放熱部と熱交換可能に構成し
たので、放熱部の温度が吸熱部に比し高温になっても吸
熱部の熱を蓄熱槽に蓄熱できるため室内温度等を一定に
押えることができる。
なお熱媒体の材質は実施例のものに限定されるものでは
なく、また本発明冷却装置は各種の物体の冷却に使用で
きることは勿論である。
なく、また本発明冷却装置は各種の物体の冷却に使用で
きることは勿論である。
第１図は本発明に係る冷却装置の一実施例を示す構成図
、第２図は熱媒体の温度変化を示すグラフ、第５図は本
発明の他の実施例を示す構成図、第４図は実験状態の説
明図、第５図は実験に使用したヒートパイプの斜視図で
ある。 （１）はヒートパイプ （１ｂ）は吸熱部（１ｃ）は
放熱部 （２）は分岐管（う）は蓄熱槽
（１＋）は熱媒体第１１，１ Ｇ □時間 第３図 Ｃ
、第２図は熱媒体の温度変化を示すグラフ、第５図は本
発明の他の実施例を示す構成図、第４図は実験状態の説
明図、第５図は実験に使用したヒートパイプの斜視図で
ある。 （１）はヒートパイプ （１ｂ）は吸熱部（１ｃ）は
放熱部 （２）は分岐管（う）は蓄熱槽
（１＋）は熱媒体第１１，１ Ｇ □時間 第３図 Ｃ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 密封容器内に作動媒体を封入し、前記容器の一端を
吸熱部とし他端を放熱部としてなるヒートパイプの前記
吸熱部と放熱部との間に、相変化して吸熱又は放熱する
熱媒体を有する蓄熱槽を配置し、該蓄熱槽の熱媒体をヒ
ートパイプの吸熱部および放熱部と熱交換可能に構成し
てなる冷却装置。 ２ ヒートパイプは中間に蓄熱槽の熱媒体内に配置され
る分岐管を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の冷却装置。 う ヒートパイプは蓄熱槽内で分割されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の冷却装置。 ４、 ヒートパイプ内の作動媒体は一定温度以下で凝固
することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５
項のいずれかに記載の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP553682A JPS58123091A (ja) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | 冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP553682A JPS58123091A (ja) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | 冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58123091A true JPS58123091A (ja) | 1983-07-22 |
Family
ID=11613907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP553682A Pending JPS58123091A (ja) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | 冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58123091A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008202917A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Espec Corp | 冷却ユニット、冷却装置 |
| US8893513B2 (en) | 2012-05-07 | 2014-11-25 | Phononic Device, Inc. | Thermoelectric heat exchanger component including protective heat spreading lid and optimal thermal interface resistance |
| US8991194B2 (en) | 2012-05-07 | 2015-03-31 | Phononic Devices, Inc. | Parallel thermoelectric heat exchange systems |
| US9593871B2 (en) | 2014-07-21 | 2017-03-14 | Phononic Devices, Inc. | Systems and methods for operating a thermoelectric module to increase efficiency |
| US10458683B2 (en) | 2014-07-21 | 2019-10-29 | Phononic, Inc. | Systems and methods for mitigating heat rejection limitations of a thermoelectric module |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5117060A (ja) * | 1974-08-02 | 1976-02-10 | Kogyo Gijutsuin | |
| JPS5396560A (en) * | 1977-02-03 | 1978-08-23 | Osaka Gas Co Ltd | Regenerative heat exchanger |
| JPS56155387A (en) * | 1980-05-06 | 1981-12-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Heat accumulation type heat transfer apparatus utilizing natural circulation of coolant |
-
1982
- 1982-01-18 JP JP553682A patent/JPS58123091A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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Cited By (10)
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| US9103572B2 (en) | 2012-05-07 | 2015-08-11 | Phononic Devices, Inc. | Physically separated hot side and cold side heat sinks in a thermoelectric refrigeration system |
| US9234682B2 (en) | 2012-05-07 | 2016-01-12 | Phononic Devices, Inc. | Two-phase heat exchanger mounting |
| US9310111B2 (en) | 2012-05-07 | 2016-04-12 | Phononic Devices, Inc. | Systems and methods to mitigate heat leak back in a thermoelectric refrigeration system |
| US9341394B2 (en) | 2012-05-07 | 2016-05-17 | Phononic Devices, Inc. | Thermoelectric heat exchange system comprising cascaded cold side heat sinks |
| US10012417B2 (en) | 2012-05-07 | 2018-07-03 | Phononic, Inc. | Thermoelectric refrigeration system control scheme for high efficiency performance |
| US9593871B2 (en) | 2014-07-21 | 2017-03-14 | Phononic Devices, Inc. | Systems and methods for operating a thermoelectric module to increase efficiency |
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