JPS58173390A - ヒ−トパイプの非凝縮性ガス排出装置 - Google Patents

ヒ−トパイプの非凝縮性ガス排出装置

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JPS58173390A
JPS58173390A JP5367282A JP5367282A JPS58173390A JP S58173390 A JPS58173390 A JP S58173390A JP 5367282 A JP5367282 A JP 5367282A JP 5367282 A JP5367282 A JP 5367282A JP S58173390 A JPS58173390 A JP S58173390A
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JP
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heat pipe
temperature
gas
pipe
heat
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JP5367282A
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JPS6252237B2 (ja
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Ikuo Kotaka
高鷹 生男
Mitsugi Musashi
貢 武蔵
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • F28D15/0258Heat-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 means to remove contaminants, e.g. getters

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱交換器のエレメントとして使用されるヒート
パイプに係り、特にヒートパイプ内の非凝縮性ガス【W
k来するのに好運なヒートパイプの非凝縮性ガス排出装
置に関する。
熱交換器のエレメントとして使用されるヒートパイプは
、その内部に凝縮性の単一媒体を封入し、この媒体が高
温排ガスam峰の加熱部において轟発し、その無気が被
加熱流体が存在する冷却部で放熱凝縮し、この凝縮した
媒体が重着に沿って加熱部に戻るというように、媒体が
蒸発〜凝縮を繰返し、0IlllIすることKより熱交
換を行うものである。
このようなヒートパイプ内には、媒体をヒートパイプに
封入する際のヒートパイプ内の残存ガスやヒートパイプ
の管材料と媒体との反応生成ガス等の非凝縮性ガスが存
在し、この非凝縮性ガスの量が多いとヒートバイ1の伝
熱上の障害となる。
しかし、前記の残存ガスを除くための真空引きには限度
があり、しかも、この真空引きも実施せずに媒体を封入
したヒートパイプもある。又、管材料と媒体との反応は
避けることができず、この反応により生ずる非凝縮性ガ
スの量は時間とともに増大する。このため、熱交換器の
運転中、と−トパイ1内の非凝縮性ガスを黴同除去する
必要があった。
1は熱交換器、2は熱交換器lのエレメントを卿成する
多数のヒートパイプ、2・はヒートパイ12の加熱部、
2bはヒートパイプ2の潜却部(m体の凝縮部)である
。3は加熱部28を囲み)高温流体を流す高温流体ケー
シングであり、排ガス略の高温流体G1がケーシング3
に流入し、加熱部2αを加熱してm度が低下した流体q
2となってケーシング3から出てゆく。4は冷却部2−
を囲み、低温の被加熱流体Flを流す低温流体ケーシン
グであり、ケーシング4に流入した機体F、は冷却部2
bから熱をうばって高温の流体r、となってケーシング
4から出てゆく。Sは加熱部2藝と冷却部2bとを区切
るための仕切板である。6は番ヒートバイブ2の冷却部
2bK設けられたガ罵−出管、7はそれぞれのガス排出
管6に設けられ丸細1の止め弁、8は各ガス排出管6を
一事Kまとめたガス排出管、9はガス排出管8に設けら
れた麟2の止め弁である。lOは駆動水、11はエジェ
クタであり、これらはヒートパイプ2の媒体圧力が大気
圧以下の場合、ガス排出時にと−トパイ12へ外部の気
体が流入するのを防止するためのものである012はケ
ーシング4の入口側に設けられ、低温の被加熱流体?、
の温度を測定する低温流体温度針、13はケーシング4
の出口側に設けられ、ヒートパイプの冷却部2bから熱
をうばって高温となった流体?、の温度を測定する高+
1流体温度針である。
このような従来装蓋において、非凝縮性ガスの除去は次
のようにして行われる。即ち1ヒートパイプ2内の非凝
縮性のガスがだんだん増加してくると、これに応じて低
温の被加熱流体F1に対するヒートパイプ2の伝熱性は
阻害され、流体y1に対して充分に熱を与えることがで
きなくなる。したがって、冷却部2bを通過した流体F
tの温度も低下し、高温流体温度計13の指示値も又低
下する。この指示値がある値以下になると、ヒートパイ
プ2の伝熱性能は低下したと判断し、この判断に基づい
てlll11の止め弁7および第2の止め弁9を開きガ
ス排出管6,8、エジェクタ11を経てヒートパイプ2
の内部の非凝縮性ガスを排出する。
このようにして、非凝縮性ガスを排出すると、ヒートパ
イプ2は再びその伝熱性能を−復し、これに伴って流体
F、の温度も高温となるう したがって、高温流体漏闇
討13の指示値も上昇し、この指示値がある値を超える
とヒートパイプ2の伝熱性能は回復したと判断し、この
判断に基づいて開いていた銅1の止め弁7および錆2の
止め弁9を閉じるようにしていた。
しかしながら、ヒートパイプ2の伝熱性能の低下はヒー
トパイプ2内の非凝縮性ガスの存在のみがその原因では
なく、他にもヒートパイプ意の表面の汚れ播種★の原因
がある・したがって、前記流体F、の温度を測定すると
いう従来の手段では、ヒートパイプ2の伝熱性能の低下
が非凝縮地ガスの存在以外の原因で生じた場合でも端l
の止め弁7とfJ/42の止め弁9とを一放してしまい
1この開放も高温流体温度計13の指示値が上昇しない
のでいつまでも継続され、ヒートバイ12内にある備か
の非凝縮性ガスのみならず媒体までも除去してしまうと
いう欠点があった。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除きヒートパ
イプ内の非凝縮性ガスを除去すべき時期を適確に知ると
ともに、媒体を除去することなく、非凝縮性ガスのみを
除去することができるヒートパイプの非凝縮性ガス排出
装置を提供するにある。
この目的を達成するため、本発明は、ヒートパイプの凝
縮端部のある定められた位IK温賓検出装置を設け、こ
の温度検出装置による検出温度に基づいてヒー)dイブ
に接続されたガス排出管の止め弁を開放するようにした
ことを特徴とする。
以下、本発明な銅2図に示す実施例に基づいて説明する
92図で、端1図に示すものと同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。又、ヒートパイプ2は多数のヒ
ートパイプ2のうちの1つのみが示されている・15は
ヒートパイプ温度検出装置である。このヒー) /(イ
ブ温度検出装置llBの温度検出端はヒートパイプ2の
上端からある定められた一宇の間隔りを置いて配設され
ている。ヒートパイプ温度検出装置15はその検出端に
より検出された温度の表示、その温度が所廖の値になつ
たときの豊知、その温度に応じた信号の出力等のいずれ
か1つ又はそれらを組み合7わせ九機能を有する。16
はガス排出管8を通過するガスの温度を検出する排出ガ
ス温度検出装置であり1−記ヒートパイプ温度検出装置
15の機能と同じ機能を有する。
本実施例の動作な#IBWiK示す各濃度針の時間に対
する温度変化の曲線を参照しながら説明する。
鯖2図で、横軸には時間tが、縦軸には温度!がとって
あり、曲線^、Bはそれぞれヒートパイプ温度検出装置
11115、排出ガス温度構出装置16により検出され
る温度を示す。
ヒートパイプ2の内部の非凝縮性ガスが少ない場合、ヒ
ートパイプ2の頂部から間隔D (1!々の条件を考慮
して設定される。)にある個所の温度(曲線A)は高<
、Mlの止め弁7およびStXの止め弁9は閉じられて
いてガス排出管8内の温度(曲線B)は低い。しかし、
ヒートパイプ2内の非凝縮性ガスが徐次に増加するとこ
のガスはと−トパイプ2の頂部にfiI會ってゆく。そ
して、このガスの貯溜が間隔りの個所tで達すると(時
刻1+)、その個所で検出される温度は急激に低下し、
ヒー・ドパイブ温度検出装[115は、ヒートパイプ2
に含まれる非凝縮性ガスの麓が許容される値を超えたこ
とを表示する。
そこでs m 1の止め弁′7とWi2の止め弁9とを
開くと、ヒートパイプ2の頂部に溜っている非凝縮性ガ
スはガス排出管6.8、エジェクタ11を懸て排出され
る。この非凝縮性ガスの除去により1除来開始から短時
間(時刻1m)でヒートパイプ温度検出装w15の検出
温度はガスが溜會る以前の温度に復する。ガスの除去中
、排出ガス温度検出装置16により検出される温度は低
いが、排出された最後のガスがその検出端を通過すると
(時刻t、)、その温度はヒートパイプ温度検出装置1
5の検出温度とほぼ同じ程度まで急激に上昇する。
この温度の上昇の表示により、非凝縮性ガスのヒートパ
イプ2からの排出が完了したことが判明するので、#1
1の止め弁γと#I2の止め弁9を閉じて、媒体の流出
を防止する。
なお、ヒートパイプ温度検出@11115および排出ガ
ス温度検出装置16により検出された温度を、これに応
じた電気信号として取出すようにすれば、この信号を用
いて#11の止め弁7と端部の止め弁9の開閉、エジェ
クタ11の動作を制談することができ、ヒートパイプ2
の非凝縮性ガスの排出を自動的に行うことができる。
このように、本実施例においては、ヒートパイプの頂部
からある間隔を筐いた個所の温度およびガス排出管の温
度を検出するようにしたので、と−トパイプ内の非凝縮
性ガスの排出開始および排出終了の時期を適確に判断す
ることかで會、媒体の無駄な流出を防止することができ
る。さらに、この結果、媒体の補充間隔を長くすること
もできる。又、ヒ二トバイグ内の非凝縮性ガスが許容で
きる範囲にあるか否かが判るので、熱交換−の性能低下
の原因の推測や、非凝縮性ガス以外の原因による性能低
下の度合も把握することが可能であるO なお、以上の実施例においては、ガス排出管8、端2の
止め弁9、駆動水10、エジェクタ11、排出ガス温度
検出装置16を備える例を示したが、ヒートパイプの媒
体圧力が大気圧以上の場合、媒体の大気への放出が可能
であるので、ガス排出管8、鎖鵞の止め弁9、駆動水1
0%エジェクタ11を備える必要はない。さらにこの場
合、#11の止め弁フから非凝縮性ガスが放出された後
媒体が放出されはじめると、その放出により白煙状の微
滴が生ずるので、非凝縮性ガスの排出が完了したことが
判り、したがって、排出ガス温度検出装[16も不費と
なる。
又、ヒートパイプとして単管型ヒートパイプを示し、こ
れについて説明したが、分ll11Mヒートノ(イブに
ついても同様に適用することができる0以上述べたよう
に、本発明では、ヒートノくイブの凝縮端部のある定め
られた位置における温度を検出するようにしたので、ヒ
ートパイグ内の非凝縮性ガスを除去すべき時期を適確に
知ることができ、媒体の無肱な流出を防止することがで
きる。
さらに、この結果、媒体の補充間隔管長くすることもで
きる。又、熱交換−の性能低下の原−の膳測や非凝縮性
ガス以外の原因による性能低下の度合も把握することが
できる。
【図面の簡単な説明】
納1図は従来のヒートパイプの非凝縮性ガス排出装置の
概略系統図、第2図は本斃明の実施例に係るヒートパイ
プの非凝縮性ガス排出装置の概略系統図、#lI3図は
#12図に示される各温度検出装置により検出される温
度の変化な説明するための説明図である。 2・・・・・・ヒートパイプ、28・・・・・・加熱部
、2b・・・・・・冷却部、6・・・・・・ガス排出管
、7・・・・・・止め弁、1、、.5・・・・・・ヒー
トパイプ温度検出装置。 第1図 O 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1゜ ヒートパイプと、このヒートパイプに接Illさ
    れたガス排出管と、このガス排出管に設けられた止め弁
    とを備えたものにおいて、前記ヒートパイプの凝縮端部
    のある定められた位置に前記止め弁の開放時期を決宇す
    る温度検出装置を設けたことを特徴とするヒートパイプ
    の非凝縮性ガス排出部w。
JP5367282A 1982-04-02 1982-04-02 ヒ−トパイプの非凝縮性ガス排出装置 Granted JPS58173390A (ja)

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