JPS5838719B2 - Netsuden Tatsuouchi - Google Patents

Netsuden Tatsuouchi

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JPS5838719B2
JPS5838719B2 JP50073200A JP7320075A JPS5838719B2 JP S5838719 B2 JPS5838719 B2 JP S5838719B2 JP 50073200 A JP50073200 A JP 50073200A JP 7320075 A JP7320075 A JP 7320075A JP S5838719 B2 JPS5838719 B2 JP S5838719B2
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JP
Japan
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liquid
return pipe
liquid return
heater
heat
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Application number
JP50073200A
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Japanese (ja)
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JPS51150150A (en
Inventor
順常 阿部
博一 押山
利次 原
幸治 村岡
幹和 内田
康成 柏原
美智雄 梁取
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加熱部(蒸発部)とこの加熱部より上方に位置
する冷却部(凝縮部)とこれらを連通ずる蒸気上昇管お
よび液戻り管とからなる密閉容器の内部に蒸発性液体を
封入し、蒸発性液体の蒸発凝縮作用を利用して加熱部と
冷却部との間で熱伝達を行う熱伝達装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is directed to the interior of a closed container consisting of a heating section (evaporation section), a cooling section (condensation section) located above the heating section, and a steam riser pipe and a liquid return pipe that communicate these parts. The present invention relates to a heat transfer device in which an evaporative liquid is sealed in a evaporative liquid, and heat is transferred between a heating part and a cooling part by utilizing the evaporation and condensation action of the evaporative liquid.

一般に従来のこの種熱伝達装置において、加熱部と冷却
部との間の熱伝達量を制御する場合には、蒸発性液体の
蒸発−凝縮量を制御するなど複雑な装置を必要とし、ま
た制御性もよくない。
In general, in conventional heat transfer devices of this kind, controlling the amount of heat transfer between the heating section and the cooling section requires complicated equipment such as controlling the amount of evaporation and condensation of the evaporative liquid. Sex isn't good either.

本発明は、加熱部と冷却部とこれらを連通ずる蒸気上昇
管および液戻り管とからなり、内部に蒸発性液体が封入
されている密閉容器の液戻り管に熱伝達量を制御する手
段を設け、この制御手段により加熱部から冷却部への熱
伝達量を小さい熱入力で簡単にしかも信頼性よく制御で
きるようにしたものである。
The present invention includes means for controlling the amount of heat transferred to the liquid return pipe of a closed container that is composed of a heating section, a cooling section, and a vapor riser pipe and a liquid return pipe that communicate these parts, and in which an evaporative liquid is sealed. With this control means, the amount of heat transferred from the heating section to the cooling section can be easily and reliably controlled with a small heat input.

以下、本発明の熱伝達装置の一例を第1図により説明す
る。
Hereinafter, an example of the heat transfer device of the present invention will be explained with reference to FIG.

第1図において、加熱部(蒸発部)1とこの加熱部1よ
り上方に位置する冷却部(凝縮部)2は蒸気上昇管3お
よび液戻り管4により連通され、これらにより密閉容器
を構成している。
In FIG. 1, a heating section (evaporation section) 1 and a cooling section (condensation section) 2 located above the heating section 1 are communicated through a steam riser pipe 3 and a liquid return pipe 4, and these constitute a closed container. ing.

この密閉容器の内部には所定量の蒸発性液体5が封入さ
れている。
A predetermined amount of evaporative liquid 5 is sealed inside this airtight container.

上記の液戻り管4には熱伝達量制御手段としての加熱ヒ
ータ−6が配設されている。
A heater 6 is provided in the liquid return pipe 4 as a means for controlling the amount of heat transfer.

15は加熱部1の近傍に設けられた温度センサーである
15 is a temperature sensor provided near the heating section 1.

加熱部1が加熱されると、加熱部1内の蒸発性液体5は
その熱を受けて沸騰し、これにより発生した蒸気が蒸気
圧差によって蒸気上昇管3を通って冷却部2に流入する
When the heating section 1 is heated, the evaporative liquid 5 in the heating section 1 receives the heat and boils, and the vapor generated thereby flows into the cooling section 2 through the steam riser pipe 3 due to the vapor pressure difference.

冷却部2に流入した蒸気は、図示されていないが、強制
空冷6強制水冷または冷却器等の外部冷却手段により冷
却部周囲に熱を放出して凝縮する。
Although not shown, the steam that has entered the cooling section 2 is condensed by releasing heat around the cooling section by forced air cooling 6 or external cooling means such as a cooler or the like.

凝縮した蒸発性液体は重力によって液戻し管4を通り、
再び加熱部1に流入する。
The condensed evaporative liquid passes through the liquid return pipe 4 by gravity,
It flows into the heating section 1 again.

以降2の流れが繰返し行われ、加熱部1から冷却部5に
熱が伝達される。
Thereafter, flow 2 is repeated, and heat is transferred from the heating section 1 to the cooling section 5.

このような熱伝達において、加熱ヒーター6に通電する
と液戻り管4を降下する蒸発性液体5の流量を制御でき
る。
In such heat transfer, when the heating heater 6 is energized, the flow rate of the evaporative liquid 5 descending through the liquid return pipe 4 can be controlled.

即ち、液戻り管4を降下してくる蒸発性液体5は、加熱
ヒーター6による熱によって沸騰して気泡を発生する。
That is, the evaporative liquid 5 descending down the liquid return pipe 4 is boiled by the heat from the heater 6 and generates bubbles.

この気泡は液戻り管4を塞ぐようになり、この加熱ヒー
ター6の発熱量に応じて液戻り管4中を降下してくる蒸
発性液体5の降下量が制御されることになる。
These bubbles come to block the liquid return pipe 4, and the amount of the evaporative liquid 5 falling through the liquid return pipe 4 is controlled in accordance with the amount of heat generated by the heater 6.

このように、冷却部2から加熱部1へ蒸発性液体5の戻
り量を制御することにより、加熱部1にたまり込む蒸発
性液体5の量が増減L、加熱部1から冷却部2への伝達
量が増減する。
In this way, by controlling the amount of evaporative liquid 5 that returns from the cooling section 2 to the heating section 1, the amount of evaporative liquid 5 that accumulates in the heating section 1 can be increased or decreased, and the amount of evaporative liquid 5 that is returned from the heating section 1 to the cooling section 2 can be increased or decreased. The amount of transmission increases or decreases.

そして、蒸発性液体5が冷却部2から加熱部1へ戻らな
ければ、加熱部1に今まで存在していた蒸発性液体5は
全部冷却部2へたまり込み、やがて加熱部1には蒸発性
液体5がなくなるので、加熱部1から冷却部2へ熱が伝
わらなくなるのである。
If the evaporative liquid 5 does not return from the cooling part 2 to the heating part 1, all the evaporative liquid 5 that has been present in the heating part 1 will accumulate in the cooling part 2, and eventually the heating part 1 will have no evaporative liquid. Since the liquid 5 disappears, heat is no longer transmitted from the heating section 1 to the cooling section 2.

このようなことより1.冷却部2の内容積は蒸発性液体
5を収納できる体積を有していなければならない。
From these things, 1. The internal volume of the cooling section 2 must be large enough to accommodate the evaporative liquid 5.

蒸発性液体5の比容積は蒸気のそれに較べて非常に小さ
いので第1図に示すように液戻り管4の内径は蒸気上昇
管3の内径に比し細くできるが、本発明において最も重
要なことは液戻り管4の構造および内径寸法の決定であ
る。
Since the specific volume of the evaporative liquid 5 is very small compared to that of vapor, the inner diameter of the liquid return pipe 4 can be made smaller than the inner diameter of the vapor riser pipe 3, as shown in FIG. This is the determination of the structure and inner diameter of the liquid return pipe 4.

第2図に示すように内径が太いと加熱ヒータ−6の加熱
によって発生した気泡Iが合体しにくく、浮力によって
上昇する気泡7の間をぬって蒸発性液体5は下方へもれ
て来るので、気泡7によって蒸発性液体5の流れを阻止
することができない。
As shown in Fig. 2, if the inner diameter is large, the bubbles I generated by the heating of the heater 6 are difficult to coalesce, and the evaporative liquid 5 leaks downward through the bubbles 7 that rise due to buoyancy. , the flow of the evaporative liquid 5 cannot be blocked by the bubbles 7.

もしこれを可能にしようとすると加熱ヒーター6に加え
る入力を非常に多くしなげればならない。
If this were to be made possible, a very large amount of input would have to be applied to the heater 6.

第3図は内径を細くした場合の液戻り管4中の様子を示
したもので、この場合には発生した蒸気7は互に合体し
て大きく成長し易く、気泡7の径は液戻り管4の内径と
同程度になり、気泡7はピストン流を作って蒸発性液体
5を上方に押上げるので結局気泡7が液戻りを阻止する
ことになる。
Figure 3 shows the inside of the liquid return pipe 4 when the inner diameter is made thinner. In this case, the generated steam 7 tends to coalesce and grow larger, and the diameter of the bubbles 7 is smaller than that of the liquid return pipe. 4, the bubbles 7 create a piston flow and push the evaporative liquid 5 upwards, so the bubbles 7 eventually prevent the liquid from returning.

液戻り管4の内径は細いほど加熱ヒーター6に加える入
力は少なくて済むが、加熱部1に加わる熱量を除去でき
る蒸発性液体を常に供給できるだけの内径は確保してお
かねばならぬことは言うまでもないことである。
The smaller the inner diameter of the liquid return pipe 4, the less the input to the heating heater 6 will be.However, it goes without saying that the inner diameter must be large enough to always supply the evaporative liquid that can remove the amount of heat applied to the heating section 1. That's a good thing.

また加熱ヒーター6に加える入力を少なくするというこ
と、および加熱ヒータ−6の入力を独立制御したいとい
うことから、細い液戻り管4はそれより太くて熱容量の
大きい蒸気上昇管3と一体で作ったり接触させて作った
りしない方がよい。
In addition, because we want to reduce the input to the heater 6 and to independently control the input to the heater 6, the thin liquid return pipe 4 is made integral with the steam riser pipe 3, which is thicker and has a larger heat capacity. It is better not to make them come into contact with each other.

加熱ヒーター60発熱量を制御する際に、加熱部1の近
辺に設けた温度センサー15がらの信号を加熱ヒータ−
6にフィードバックできるようにしておけば、第4図に
示すように所定の温度にて加熱部1から冷却部2へ熱を
輸送したり阻止したりできる。
When controlling the amount of heat generated by the heater 60, the signal from the temperature sensor 15 provided near the heating section 1 is sent to the heater 60.
6, the heat can be transported or blocked from the heating section 1 to the cooling section 2 at a predetermined temperature, as shown in FIG.

第5図から第10図までは液戻り管4に配設される熱伝
達量制御手段の構造に関する他の例である。
5 to 10 show other examples of the structure of the heat transfer amount control means disposed in the liquid return pipe 4. FIG.

第5図は液戻り管4中に加熱ヒータ−6を設けたもので
あり、第3図に示す液戻り管4の外部に加熱ヒータ−6
を設けたものに比較すれば蒸発性液体5へ熱が速く伝わ
り制御速度が速くなるし、加熱ヒーJ−6から液戻り管
4の外部空気への損失熱も少なくできる。
In FIG. 5, a heater 6 is provided in the liquid return pipe 4, and a heater 6 is provided outside the liquid return pipe 4 shown in FIG.
Compared to the case where the heating element J-6 is provided with a heat exchanger, the heat is transferred to the evaporative liquid 5 more quickly, the control speed becomes faster, and the loss of heat from the heating heater J-6 to the outside air of the liquid return pipe 4 can be reduced.

第6図は液戻り管4の一部に凹部を設け、この凹部に加
熱ヒーター6を埋め込み、加熱ヒーター6の故障時には
内部の蒸発性液体5を抜くことなく加熱ヒーター6の取
替を行なえるようにしたものである。
In FIG. 6, a recess is provided in a part of the liquid return pipe 4, and a heating heater 6 is embedded in this recess, so that in the event of a malfunction of the heating heater 6, the heating heater 6 can be replaced without draining the evaporative liquid 5 inside. This is how it was done.

第7図は加熱ヒータ−6を取付けた液戻り管4部の内壁
に内部フィン14を設けたものであり、この内部フィン
14によって、加熱ヒーター6の熱が蒸発性液体5に伝
わり易くしたものである。
In FIG. 7, internal fins 14 are provided on the inner wall of the liquid return pipe 4 section to which the heater 6 is attached, and the internal fins 14 make it easier for the heat of the heater 6 to be transmitted to the evaporative liquid 5. It is.

第8図は液戻り管4をさらに細い複数本の枝管4′に分
け、各々の枝管4′に加熱ヒーター6を設けて各加熱ヒ
ーター6に同時に入力を入れて液戻りを阻止するように
したものである。
In Figure 8, the liquid return pipe 4 is divided into a plurality of thinner branch pipes 4', each branch pipe 4' is provided with a heating heater 6, and input is applied to each heating heater 6 at the same time to prevent liquid return. This is what I did.

このようにすると、伝熱面積が増すため液体5へ加熱ヒ
ーl−6から発生する熱を蒸発性液体5に速く伝達し、
液戻りを速く阻止できる。
In this way, the heat transfer area increases, so the heat generated from the heating heel 1-6 is quickly transferred to the liquid 5, and
Liquid return can be quickly prevented.

また、この場合、複数本の加熱ヒーター6のうちいくつ
かに通電して残りは通電しない状態にすれば、加熱ヒー
ター全部に対する非通電加熱ヒーター数に比例した液戻
り量制御を行うことができる。
Further, in this case, if some of the plurality of heaters 6 are energized and the rest are not energized, it is possible to control the amount of liquid returned in proportion to the number of non-energized heaters for all the heaters.

第9図は液戻り管4を蒸気で間接的に加熱するようにし
たものである。
In FIG. 9, the liquid return pipe 4 is indirectly heated with steam.

多孔物質9(たとえば布、フェルトメタル、金網)を内
張すした密閉容器8の一端に加熱ヒーメー6を設け、他
端は液戻ら管4に熱的に接合しである。
A heating heater 6 is provided at one end of a closed container 8 lined with a porous material 9 (for example, cloth, felt metal, wire mesh), and the other end is thermally connected to the liquid return pipe 4.

多孔物質9内には蒸発性の液体(たとえば水、フレオン
、アルコール)が含浸してあり、ヒータ−6に入力を加
えると、その近傍部の多孔物質9内の液体は熱を受けて
蒸発し、発生した蒸気は蒸気圧差によって液戻り管4に
設けである他端に向って移動し、そこで凝縮の潜熱を放
出して凝縮する。
The porous material 9 is impregnated with an evaporative liquid (for example, water, Freon, alcohol), and when input is applied to the heater 6, the liquid in the porous material 9 in the vicinity receives heat and evaporates. The generated steam moves toward the other end provided in the liquid return pipe 4 due to the steam pressure difference, where it releases latent heat of condensation and condenses.

この熱は液戻り管4内の蒸発性液体5に伝わり、液戻り
管4内では気泡7が発生して液戻りが阻止される。
This heat is transferred to the evaporative liquid 5 in the liquid return pipe 4, and bubbles 7 are generated in the liquid return pipe 4, thereby preventing the liquid from returning.

一方凝縮した液体は多孔物質90毛細管力によって再び
加熱ヒータ−6近傍 8部まで戻され前と同じサイクルをくり返す。
On the other hand, the condensed liquid is returned to the part 8 near the heater 6 by the capillary force of the porous material 90, and the same cycle as before is repeated.

この例の長所は加熱ヒーター6と密閉容器8どの伝熱面
積を大きくとることにより、加熱ヒーター6の発熱密度
を小さくおさえることができ、加熱ヒーター6の寿命を
向上させることができることである。
The advantage of this example is that by increasing the heat transfer area between the heating heater 6 and the closed container 8, the heat generation density of the heating heater 6 can be kept low, and the life of the heating heater 6 can be improved.

加熱ヒーター6と密閉容器8との接触面積を大きくとっ
ておいても、密閉容器8と液戻り管4との間の伝熱面積
を小さくしておけば液戻り管4中の蒸発性液体5が沸騰
を起すことが可能な熱流密度にすることはできる。
Even if the contact area between the heating heater 6 and the sealed container 8 is made large, if the heat transfer area between the sealed container 8 and the liquid return pipe 4 is made small, the evaporative liquid 5 in the liquid return pipe 4 can be reduced. The heat flow density can be such that boiling can occur.

即ち、この例は、加熱ヒータ−6の寿命対策として小さ
な熱流密度から大きな熱流密度に変えるという操作をし
たものである。
That is, in this example, an operation was performed to change the heat flow density from a small heat flow density to a high heat flow density as a measure for the lifespan of the heater 6.

第10図の例も第9図と同じであるが構造が少し異なっ
ている。
The example shown in FIG. 10 is also the same as that shown in FIG. 9, but the structure is slightly different.

即ち、密閉容器8の内部には多孔物質は内張すされてい
す、蒸発性の液体5′が封入されているのみであるが、
重力を利用できるので上部で凝縮した液体qは密閉容器
8の上部から下部へ降下できる。
That is, the inside of the closed container 8 is only lined with a porous material and filled with an evaporative liquid 5'.
Since gravity can be used, the liquid q condensed in the upper part can fall from the upper part of the closed container 8 to the lower part.

またこの例では第5図または第6図と同様液戻ら管4内
部の蒸発性液体5を直接加熱するようになっている。
Further, in this example, the evaporative liquid 5 inside the liquid return pipe 4 is directly heated as in FIG. 5 or 6.

第11図,第13図,第14図および第17図は本発明
の熱伝達装置の他の例である。
11, 13, 14, and 17 show other examples of the heat transfer device of the present invention.

第11図の例は事情によって、冷却部2が蒸発性液体5
を全部収納できるだけの内容積を持っていない場合に、
その代りとして液だめタンク10を液戻り管4の一部に
設けたものである。
In the example of FIG. 11, depending on the circumstances, the cooling section 2 is
If you do not have enough internal volume to store all of the
Instead, a liquid reservoir tank 10 is provided in a part of the liquid return pipe 4.

従っテ、タンク10と冷却部2の内容積の合計が、蒸発
性液体5の必要封入量以上になっていればよい。
Therefore, it is sufficient that the total internal volume of the tank 10 and the cooling section 2 is equal to or larger than the required amount of the evaporative liquid 5 to be filled.

第13図の例は、本発明の原理をさらに発展させ、加熱
ヒーメー6に加える入力を低減するようにしたものであ
り、加熱部1,耐冷却2.液戻り管4,蒸気上昇管3か
らなる本発明の複数個の密閉容器を互に液戻り管4と加
熱部1との間で熱交換するようにしたものである。
The example shown in FIG. 13 further develops the principle of the present invention and reduces the input applied to the heating heater 6. The example shown in FIG. A plurality of closed containers according to the present invention each comprising a liquid return pipe 4 and a steam riser pipe 3 are configured to exchange heat between the liquid return pipe 4 and the heating section 1.

第13図では該密閉容器が3つの場合について示したも
のである。
FIG. 13 shows a case where there are three sealed containers.

第1段の密閉容器の液戻り管4 − aには加熱ヒータ
−6が付ち・ているが、第2段の密閉容器の液戻り管4
−bおよび第3段の密閉容器の液戻り管4 − cには
加熱ヒータ−が付いていない。
The liquid return pipe 4-a of the first-stage sealed container is equipped with a heater 6, but the liquid return pipe 4-a of the second-stage sealed container is
-b and the liquid return pipe 4-c of the third stage sealed container are not equipped with a heater.

しかし第2段の密閉容器の液戻り管4−bの一部は第1
段の密閉容器の加熱部1−aに、第3段の密閉容器の液
戻り管4 − cの一部は第2段の密閉容器の加熱部1
−bにそれぞれ熱的に接合されており、その接合部分で
熱交換するようになっている。
However, a part of the liquid return pipe 4-b of the second-stage sealed container is
A part of the liquid return pipe 4-c of the third stage sealed container is connected to the heating section 1-a of the sealed container of the second stage.
-b are thermally bonded to each other, and heat exchange occurs at the bonded portions.

まず第1段の密閉容器の液戻り管4−江に付いている加
熱ヒータ−6に入力を入れると、先に説明した原理に基
づいて加熱部1−aの蒸発性液体5はなくなって冷却部
2−aにたまってしまう。
First, when input is applied to the heater 6 attached to the liquid return pipe 4-g of the first stage airtight container, the evaporative liquid 5 in the heating part 1-a disappears and is cooled based on the principle explained earlier. It accumulates in part 2-a.

即ち、加熱部1−aはその外部から与えられる熱を除去
できなくなるため、必然的にその温度が上昇する。
That is, since the heating section 1-a cannot remove heat applied from the outside, its temperature inevitably rises.

加熱部1−aの温度が上昇すると、その中に設けである
第2段の密閉容器の液戻り管4−bの温度も上昇し、そ
の中にある蒸発性液体5は沸騰を起し、結局冷却部2−
bから戻ろうとする蒸発性液体の流れを阻止する。
When the temperature of the heating section 1-a rises, the temperature of the liquid return pipe 4-b of the second-stage sealed container provided therein also rises, and the evaporative liquid 5 therein boils. After all, cooling section 2-
Block the flow of evaporative liquid returning from b.

同様に第3段の密閉容器の液戻り管4−Cでも蒸発性液
体5の流れが阻止される加熱部1−cの蒸発性液体はや
がてなくなる。
Similarly, the flow of the evaporative liquid 5 is also blocked in the liquid return pipe 4-C of the third-stage sealed container, and the evaporative liquid in the heating section 1-c will soon disappear.

第13図では第3段の密閉容器の加熱部1−c内の蒸発
性液体5がなくなり始めている途中の状態を示している
ものである。
FIG. 13 shows a state in which the evaporative liquid 5 in the heating section 1-c of the third-stage closed container is beginning to run out.

実験によると1つの密閉容器において、第1段の密閉容
器の加熱部1−aの外部から加えられる熱量の約115
以下の入力を第1段の密閉容器の液戻り管4 − aに
設けである加熱ヒーター6に加えるだけで、液戻りを阻
止できるので、第13図に示すように3つの密閉容器を
組合せれば加熱ヒーター人力1でその125倍の熱量を
加熱部から冷却部へ輸送したり阻止することが可能であ
る。
According to experiments, in one sealed container, the amount of heat applied from the outside of the heating section 1-a of the first stage sealed container is about 115
Liquid return can be prevented by simply applying the following input to the heating heater 6 installed in the liquid return pipe 4-a of the first-stage sealed container, so three sealed containers can be combined as shown in Figure 13. For example, it is possible to transport or block 125 times the amount of heat from the heating section to the cooling section with just one heater.

従って、密閉容器の組合せ数を増せば加熱ヒーター人力
で制御できる熱を大幅に増加することが可能である。
Therefore, by increasing the number of combinations of sealed containers, it is possible to significantly increase the amount of heat that can be controlled manually by the heater.

この例において注意しなげればならないことは、蒸発性
液体5を重力を利用して戻す関係上、第1段の密閉容器
の加熱部1−aは第2段の密閉容器の加熱部1−bより
も、また第2段の密閉容器の加熱部i−bは第3段の密
閉容器の加熱部1cよりも高い位置に設置することが必
要である。
In this example, it must be noted that since the evaporative liquid 5 is returned using gravity, the heating section 1-a of the first-stage sealed container is replaced by the heating section 1-a of the second-stage sealed container. It is necessary to install the heating section i-b of the second-stage sealed container at a higher position than the heating section 1c of the third-stage sealed container.

第14図に示す例は第13図に示す例を改良したもので
あり、第13図における3つの冷却部2−a、 2−b
、 2−cを1つにまとめ、また、3つの蒸気上昇管3
−a、3−b*3cも第3段の密閉容器の蒸気上昇管3
−Cにすべて連結しである。
The example shown in FIG. 14 is an improved version of the example shown in FIG. 13, and includes three cooling sections 2-a and 2-b in FIG.
, 2-c into one, and three steam riser pipes 3
-a, 3-b*3c is also the steam riser pipe 3 of the third stage closed container
- All are connected to C.

このようにすると、装置全体をコンパクトにまとめるこ
とができる。
In this way, the entire device can be made compact.

第13図、第14図の例において2段目以降の密閉容器
の液戻り管4−b、4−cで前段の密閉容器の加熱部1
−a、1−bとの熱交換のさせ方が問題となる。
In the examples shown in FIGS. 13 and 14, the liquid return pipes 4-b and 4-c of the second-stage and subsequent sealed containers are connected to the heating section 1 of the previous-stage sealed container.
The problem is how to exchange heat with -a and 1-b.

というのはその場所の選び方、接触のさせ方によって、
液戻り管4−b、4−cの蒸発性液体5が、加熱部1−
a、1−b内に蒸発性液体5がまだ存在している場合で
さえ沸騰を起して液戻りを阻止するおそれがあるためで
ある。
This is because depending on how you choose the location and how you make contact,
The evaporative liquid 5 in the liquid return pipes 4-b and 4-c is transferred to the heating section 1-
This is because even if the evaporative liquid 5 still exists in a and 1-b, it may boil and prevent the liquid from returning.

これをなくするためには、第15図に示すように、第2
段の密閉容器の液戻り管4−bは第1段の密閉容器の加
熱部1−a内の蒸発性液体5中に浸漬し加熱部1−aの
器壁やフィン1′にはわせない方がよい。
In order to eliminate this, the second
The liquid return pipe 4-b of the sealed container in the first stage is immersed in the evaporative liquid 5 in the heating section 1-a of the sealed container in the first stage, and is not allowed to come into contact with the vessel wall or fins 1' of the heating section 1-a. It's better.

また、第1段の密閉容器の液戻り管4− aから戻って
来る蒸発性液体5によって冷却され易いように、液戻り
管4−bは液戻り管4−aと加熱部1−aとの接合部近
辺に設置するのがよい。
In addition, the liquid return pipe 4-b is connected to the liquid return pipe 4-a and the heating section 1-a so that the liquid return pipe 4-b is easily cooled by the evaporative liquid 5 returning from the liquid return pipe 4-a of the first stage sealed container. It is best to install it near the joint.

第16図は加熱部1の形状がパイプ状の場合の実施例で
ある。
FIG. 16 shows an embodiment in which the heating section 1 has a pipe-like shape.

液戻り管4−a、4−bは外部からの熱の影響を受けな
いように断熱材11によって断熱しておいた方がよい。
It is better to insulate the liquid return pipes 4-a and 4-b with a heat insulating material 11 so that they are not affected by heat from the outside.

第17図の例は、冷却部2の上部には冷却器24が付い
ていて、適当な冷却手段(たとえば液体の蒸発等)によ
って冷却部2の熱を除去できるようになっている。
In the example shown in FIG. 17, a cooler 24 is attached to the upper part of the cooling section 2, so that the heat of the cooling section 2 can be removed by appropriate cooling means (for example, evaporation of liquid, etc.).

加熱部1−a*1−b、冷却部2.蒸気上昇管3.液戻
り管4−a、4−bからなる密閉容器の数は2つの場合
について示しであるが、3つでも4つでも原理的にはま
ったく変らない。
Heating section 1-a*1-b, cooling section 2. Steam riser pipe 3. Although the number of closed containers consisting of liquid return pipes 4-a and 4-b is shown for two cases, there is no difference in principle whether there are three or four.

第18図も本発明の熱伝達装置の他の例である。FIG. 18 also shows another example of the heat transfer device of the present invention.

この例においては、熱伝達量制御手段として、加熱部1
に加わる熱の一部を利用するようにしたものであり、液
戻り管4の一部にフィン12が付いていて熱を集め易く
なっている。
In this example, the heating section 1 is used as a heat transfer amount control means.
A part of the heat added to the liquid return pipe 4 is provided with fins 12 to make it easier to collect the heat.

また、このフィン12の外部にはシャッター13が付い
ていて、このシャッタ−13の開度な調整することによ
って液戻り管4を加熱するための熱量を変え、熱伝達量
を制御できるようにしである。
Further, a shutter 13 is attached to the outside of this fin 12, and by adjusting the opening degree of this shutter 13, the amount of heat for heating the liquid return pipe 4 can be changed, and the amount of heat transfer can be controlled. be.

第12図は本発明の熱伝達装置を冷蔵庫に適用した例で
ある。
FIG. 12 is an example in which the heat transfer device of the present invention is applied to a refrigerator.

冷蔵庫20は冷凍室21と冷蔵室22に分かれているが
、冷凍室21は冷却器24と冷却器24近傍の冷気を冷
凍室21内に循環させるためのファン23によって所定
の温度に保たれている。
The refrigerator 20 is divided into a freezer compartment 21 and a refrigerator compartment 22, and the freezer compartment 21 is maintained at a predetermined temperature by a cooler 24 and a fan 23 for circulating cold air near the cooler 24 into the freezer compartment 21. There is.

本発明の熱伝達装置はその冷却部2が冷却器24に取付
けられ、その加熱部1が冷蔵室22の上部に設けられて
いる。
In the heat transfer device of the present invention, the cooling section 2 is attached to the cooler 24, and the heating section 1 is provided in the upper part of the refrigerator compartment 22.

そして、この加熱部1と冷却部2は蒸気上昇管3および
液戻り管4とによって連結されている。
The heating section 1 and the cooling section 2 are connected by a steam riser pipe 3 and a liquid return pipe 4.

冷蔵室22の温度を温度センサー15(たとえばサーミ
スタ)によって検知し、この温度センサー15からの信
号によって液戻り管4に取付げられている加熱ヒーター
60入力を制御してやれば、冷蔵室22内の熱は先に説
明した原理に基づいて冷却部2に付いている冷却器24
に吸収されて、冷蔵室22の温度は所定の温度に保たれ
る。
If the temperature of the refrigerator compartment 22 is detected by a temperature sensor 15 (for example, a thermistor) and the input of the heating heater 60 attached to the liquid return pipe 4 is controlled based on the signal from the temperature sensor 15, the heat in the refrigerator compartment 22 can be reduced. is the cooler 24 attached to the cooling unit 2 based on the principle explained earlier.
The temperature of the refrigerator compartment 22 is maintained at a predetermined temperature.

なお、加熱ヒーター6に加える入力は時間に対してかな
らずしも短形状に入れる必要はなく、液戻り管4の熱容
量および加熱ヒータ−6外面の放熱条件を考慮してのこ
ぎり状また正弦状の入力を入れてもかまわない。
Note that the input to the heater 6 does not necessarily have to be in a rectangular shape with respect to time, but can be input in a sawtooth or sinusoidal shape taking into account the heat capacity of the liquid return pipe 4 and the heat dissipation conditions of the outer surface of the heater 6. It doesn't matter.

第19図は本発明の熱伝達装置を家屋30の温度調節に
適用した例である。
FIG. 19 shows an example in which the heat transfer device of the present invention is applied to temperature control of a house 30.

家屋30は第1の室内31と第2の室内32とに分離さ
れていて、第1の室内31と第2の室内32との温度を
別々に管理しようという場合に有効である。
The house 30 is separated into a first indoor room 31 and a second indoor room 32, which is effective when the temperature of the first indoor room 31 and the second indoor room 32 is to be managed separately.

第1の室内31には冷却器33が設置されていて、これ
によって適当な温度に保持されている。
A cooler 33 is installed in the first chamber 31 to maintain an appropriate temperature.

本発明の熱伝達装置はその加熱部1が第2の室内に、そ
の冷却部2が第1の室内にそれぞれ設けてありζこれら
は蒸気上昇管3および液戻り管4によって連結されてい
る。
In the heat transfer device of the present invention, the heating section 1 is provided in the second chamber, and the cooling section 2 is provided in the first chamber, and these are connected by a steam riser pipe 3 and a liquid return pipe 4.

液戻り管4には加熱ヒーター6がついていて、この加熱
ヒーター60入力を制御して第2の室内32の温度を制
御するものである。
A heating heater 6 is attached to the liquid return pipe 4, and the temperature in the second chamber 32 is controlled by controlling the input of this heating heater 60.

以上本発明の熱伝達装置の適用例として冷蔵庫、家屋の
温度調節について述べたが、本発明の熱伝達装置は排熱
回収形ウィンドファン等その他種々のものに適用できる
ものである。
Although the temperature control of refrigerators and houses has been described above as an application example of the heat transfer device of the present invention, the heat transfer device of the present invention can also be applied to various other devices such as exhaust heat recovery type wind fans.

以上説明したように、本発明によれば小さな電気入力ま
たは熱入力で多量の熱量の輸送を制御でき、信頼性が高
まり、安価でしかも保守点検が簡単になった。
As explained above, according to the present invention, the transport of a large amount of heat can be controlled with a small electrical input or thermal input, the reliability is increased, the cost is low, and maintenance and inspection are simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の熱伝達装置の一例を示す概略図、第2
図および第3図は熱伝達量の制御を説明する図、第4図
は本発明の熱伝達装置における加熱部の温度と伝熱量の
関係を示す図、第5図〜第10図は本発明の熱伝達装置
における熱伝達量制御手段の他の例を示す図、第11図
、第13図。 第14図および第17図は本発明の熱伝達装置の他の例
を示す概略図、第15図および第16図は第13図、第
14図に示す例における加熱部と液戻り管との熱的接合
の例を示す図、第18図は本発明の熱伝達装置の更に他
の例を示す概略図、第12図および第19図は本発明の
熱伝達装置の適用例を説明する図である。 1、1−at 1−b、 1−c−加熱部、2.2a
e 2 be 2 c”’冷却部、3.3−a、3
−す、3−c−蒸気上昇管、4.4−a、4−b。 4− c・・・液戻り管、5・・・蒸発性液体、6・・
・加熱ヒー汐−10・・・メンタ、15・・・温度セン
サー。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the heat transfer device of the present invention, and FIG.
3 and 3 are diagrams explaining the control of the amount of heat transfer, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the temperature of the heating part and the amount of heat transfer in the heat transfer device of the present invention, and FIGS. 5 to 10 are diagrams of the present invention FIGS. 11 and 13 are diagrams showing other examples of the heat transfer amount control means in the heat transfer device. 14 and 17 are schematic diagrams showing other examples of the heat transfer device of the present invention, and FIGS. 15 and 16 are diagrams showing the arrangement of the heating section and liquid return pipe in the example shown in FIGS. 13 and 14. A diagram showing an example of thermal bonding, FIG. 18 is a schematic diagram showing still another example of the heat transfer device of the present invention, and FIGS. 12 and 19 are diagrams explaining application examples of the heat transfer device of the present invention. It is. 1, 1-at 1-b, 1-c-heating section, 2.2a
e 2 be 2 c"' Cooling section, 3.3-a, 3
-S, 3-c-Steam riser, 4.4-a, 4-b. 4-c...liquid return pipe, 5...evaporable liquid, 6...
・Heating heat wave -10...Menta, 15...Temperature sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 加熱部と冷却部とこれらを連通ずる蒸気上昇管およ
び液戻り管とからなる密閉容器の内部に蒸発性液体を封
入し、蒸発性液体の蒸発−凝縮作用を利用して加熱部と
冷却部との間で熱伝達を行う熱伝達装置において、前記
液戻り管に、液体の流れを阻止するに足りる気泡を発生
させるための局部加熱手段としてヒータを設け、該ヒー
タで発生する液戻り管中の気泡を、内部を降下する液体
の流れる方向とは逆方向に上昇せしめて液体の流れを阻
止することにより、加熱部と冷却部との間の熱伝達量を
制御するようにした熱伝達装置。
1. An evaporative liquid is sealed inside a sealed container consisting of a heating section, a cooling section, and a steam riser pipe and a liquid return pipe that communicate these, and the heating section and cooling section are separated by using the evaporation-condensation action of the evaporative liquid. In the heat transfer device, the liquid return pipe is provided with a heater as a local heating means for generating bubbles sufficient to prevent the flow of the liquid, and the liquid return pipe generated by the heater is heated by a heater. A heat transfer device that controls the amount of heat transfer between the heating section and the cooling section by causing air bubbles to rise in the opposite direction to the flow direction of the liquid descending inside, thereby blocking the flow of the liquid. .
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