JPS5918629B2 - 熱伝達装置 - Google Patents
熱伝達装置Info
- Publication number
- JPS5918629B2 JPS5918629B2 JP4354876A JP4354876A JPS5918629B2 JP S5918629 B2 JPS5918629 B2 JP S5918629B2 JP 4354876 A JP4354876 A JP 4354876A JP 4354876 A JP4354876 A JP 4354876A JP S5918629 B2 JPS5918629 B2 JP S5918629B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boiling point
- heat transfer
- liquid
- transfer device
- low boiling
- 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.)
- Expired
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内部に封入された低沸点液体の沸騰を利用して
装置の加熱部から冷却部へ熱を伝達する熱伝達装置に関
する。
装置の加熱部から冷却部へ熱を伝達する熱伝達装置に関
する。
従来ある温度以下ではたとえ温度差が大きくてもほとん
ど熱を運ばないが、その温度以上では多量の熱を運ぶと
いうような熱的なスイッチング作用を有する熱伝達装置
としては第１図に示すものが知られている。
ど熱を運ばないが、その温度以上では多量の熱を運ぶと
いうような熱的なスイッチング作用を有する熱伝達装置
としては第１図に示すものが知られている。
第１図において１は密閉容器で、加熱部２、冷却部３、
上昇管４および下降管５よシ構成されている。
上昇管４および下降管５よシ構成されている。
また密閉容器１内加熱部２には作動温度範囲で容易に沸
騰するような低沸点液体６が封入され冷却部３には該低
沸点液体６の沸騰温度を定めるための不凝縮気体７が封
入されている。
騰するような低沸点液体６が封入され冷却部３には該低
沸点液体６の沸騰温度を定めるための不凝縮気体７が封
入されている。
この場合、低沸点液体６の自由表面が密閉容器１の冷却
部３へ突出することのないように封入しなければならな
い。
部３へ突出することのないように封入しなければならな
い。
上記の装置において、もし低沸点液体６の温度がその沸
点より低ければ伺ら熱を運ばないが（第１図の状態）、
加熱部２で外部から熱を汲みとって低沸点液体６の温度
が沸点よりも高くなると沸騰を起こす。
点より低ければ伺ら熱を運ばないが（第１図の状態）、
加熱部２で外部から熱を汲みとって低沸点液体６の温度
が沸点よりも高くなると沸騰を起こす。
このとき発生する気泡によってポンプ作用を行なわせ、
低沸点液体６を冷却部３まで押し上げる。
低沸点液体６を冷却部３まで押し上げる。
こうすると加熱部２で発生した気泡は低沸点液体６の中
を上昇し、冷却部３近傍で冷却されて凝縮し熱を放出す
る（第２図の状態）。
を上昇し、冷却部３近傍で冷却されて凝縮し熱を放出す
る（第２図の状態）。
このようにして第１図の装置は、沸点を境にして多量の
熱を運ぶという熱的なスイッチング作用を行なわんとす
るものである。
熱を運ぶという熱的なスイッチング作用を行なわんとす
るものである。
しかるに実験の結果によると、第１図の装置では縦軸に
伝熱量、横軸に温度をとった場合の冷却部３への伝熱量
は第３図に示す如く、加熱部２内の液体６が沸騰点に達
したとき温度の上昇に伴って漸次伝熱量が増加する程度
で、沸騰点を境として多量の熱を運ぶという熱的なスイ
ッチング作用−が効率よく行なわれないことがわかった
。
伝熱量、横軸に温度をとった場合の冷却部３への伝熱量
は第３図に示す如く、加熱部２内の液体６が沸騰点に達
したとき温度の上昇に伴って漸次伝熱量が増加する程度
で、沸騰点を境として多量の熱を運ぶという熱的なスイ
ッチング作用−が効率よく行なわれないことがわかった
。
この原因の一つは加熱部２内の液体６が沸騰したとき上
昇管４および下降管５の両方から気泡が上昇するため、
気泡のポンプ作用が分散して弱められるためである。
昇管４および下降管５の両方から気泡が上昇するため、
気泡のポンプ作用が分散して弱められるためである。
本発明は上記の問題点を解決するために、密閉容器の加
熱部入口に加熱部より低位置に雇溜部を設けることによ
り、急激な熱的スイッチング特性を有する熱伝達装置を
提供するものである。
熱部入口に加熱部より低位置に雇溜部を設けることによ
り、急激な熱的スイッチング特性を有する熱伝達装置を
提供するものである。
本発明の一実施例を第５図によって説明する。
第５図において第１図と同一番号を付したものは同一部
分である。
分である。
８は加熱部２の端部下降管５の接続部に該加熱部２よシ
低位置に設けたＵ字形状の液溜部である。
低位置に設けたＵ字形状の液溜部である。
第５図の実施例において、加熱部２内の低沸点液体６（
たとえばフレオン１２、フレオンｌ １４’）の温度が
不凝縮気体７（たとえば窒素ガス、空気）の封入圧から
定まる沸点（冷蔵庫の冷蔵室用熱交換器の場合上５℃〜
−５℃に定める）より低ければ沸騰は行なわれないため
、熱的な作用はなく伝熱量は０であ乞。
たとえばフレオン１２、フレオンｌ １４’）の温度が
不凝縮気体７（たとえば窒素ガス、空気）の封入圧から
定まる沸点（冷蔵庫の冷蔵室用熱交換器の場合上５℃〜
−５℃に定める）より低ければ沸騰は行なわれないため
、熱的な作用はなく伝熱量は０であ乞。
しかし加熱部２内の液体６の温度が沸点よりも高くなる
と沸騰を開始する。
と沸騰を開始する。
ここで発生した気泡にはあらゆる方向への力が作用し、
気泡を上昇管４や下降管５の方へ移動させようとする。
気泡を上昇管４や下降管５の方へ移動させようとする。
しかし下降管５の方へ移動するためには、加熱部２よシ
低位置にあるＵ字珍の液溜部８を通過しなければならな
い。
低位置にあるＵ字珍の液溜部８を通過しなければならな
い。
Ｕ字形の液溜部を通過するためには、気泡に垂直下方の
力を作用させなければならないがそのような力は弱い。
力を作用させなければならないがそのような力は弱い。
また気泡の性質として液体６より軽いため必ず上昇する
力が作用する。
力が作用する。
したがって気泡が液溜部８を通過するに必要な力は沸騰
によって得られない。
によって得られない。
すなわち気泡の発生で生しる下降管５方向への作用力を
Ｕ字形の液溜部８の大きな抵抗によって打ち消し、気泡
には上昇管４の方に向く力だけを作用させることにより
装置の熱伝蓮過程に一方向性をもたせることができる。
Ｕ字形の液溜部８の大きな抵抗によって打ち消し、気泡
には上昇管４の方に向く力だけを作用させることにより
装置の熱伝蓮過程に一方向性をもたせることができる。
このように一方向性の熱伝達特性を有するものであるか
ら加熱部２内の液体温度と熱伝達量との関係は第４図に
示すように、きわめて急激なスイッチング特性を有して
いる。
ら加熱部２内の液体温度と熱伝達量との関係は第４図に
示すように、きわめて急激なスイッチング特性を有して
いる。
第６図〜第８図はいずれも本発明の他の実施例を示すも
ので、それぞれＬ字形、７字形、逆Ω形の液溜部８を具
備している。
ので、それぞれＬ字形、７字形、逆Ω形の液溜部８を具
備している。
液溜部の形状はこれら実施例に限るものではなく、気泡
の発生で生じる下降管方向への作用力を打ち消すように
働くじゃま板的なもので、気泡が下降すること例できな
い通路を有するように構成すればよい。
の発生で生じる下降管方向への作用力を打ち消すように
働くじゃま板的なもので、気泡が下降すること例できな
い通路を有するように構成すればよい。
上記の各実施例においては、低沸点液体６の沸騰温度を
調節するために容器１内に不凝縮気体７を封入したが、
使用する液体（冷媒）の種類と作動温度範囲によっては
不凝縮気体を封入しなくともよく、その場合でも本発明
の液溜部゛８の構成と作用は変らない。
調節するために容器１内に不凝縮気体７を封入したが、
使用する液体（冷媒）の種類と作動温度範囲によっては
不凝縮気体を封入しなくともよく、その場合でも本発明
の液溜部゛８の構成と作用は変らない。
以上説明したように本発明によれば、全く可動部分をも
たずに熱的なスイッチング作用を有する熱伝達装置にお
らて、単に装置の加熱部入口に加熱部よシ低位置に液溜
部を具備することによって、容易に熱伝達過程に一方向
性をもたせることができる。
たずに熱的なスイッチング作用を有する熱伝達装置にお
らて、単に装置の加熱部入口に加熱部よシ低位置に液溜
部を具備することによって、容易に熱伝達過程に一方向
性をもたせることができる。
したがって理想的な熱的スイッチング特性を有する熱伝
達装置を提供することができる。
達装置を提供することができる。
第１図および第２図は従来の熱伝達装置を示す正面図、
第３図は従来の熱伝達装置の特性を示す線図、第４図は
本発明の熱伝達装置の特性を示す線図、第５図〜第８図
は本発明の実施例を示す正面図である。 ゛１・・・密閉容器、２・・・加熱部、３・・・冷
却部、６・・・低沸点液体、７・・・不凝縮気体、′８
・・・液溜部。
第３図は従来の熱伝達装置の特性を示す線図、第４図は
本発明の熱伝達装置の特性を示す線図、第５図〜第８図
は本発明の実施例を示す正面図である。 ゛１・・・密閉容器、２・・・加熱部、３・・・冷
却部、６・・・低沸点液体、７・・・不凝縮気体、′８
・・・液溜部。
Claims (1)
- １ 加熱部と冷却部とを有する密閉容器の内部に、低沸
点液体と該低沸点液体の沸騰温度を定めるための不凝縮
気体とを封入し、前記低沸点液体の自由表面を前記冷却
部へ突出することのないようにし、前記低沸点液体の沸
騰を利用して前記加熱部から冷却部へ熱を伝達する伝達
装置において、前記加熱部の端部前記冷却部の一方に連
通ずる下降管に接続する位置に該加熱部よシ低位置に位
置され、略Ｕ字形に形成された液溜部を設けたことを特
徴とする熱伝達装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354876A JPS5918629B2 (ja) | 1976-04-19 | 1976-04-19 | 熱伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354876A JPS5918629B2 (ja) | 1976-04-19 | 1976-04-19 | 熱伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52127658A JPS52127658A (en) | 1977-10-26 |
| JPS5918629B2 true JPS5918629B2 (ja) | 1984-04-28 |
Family
ID=12666798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4354876A Expired JPS5918629B2 (ja) | 1976-04-19 | 1976-04-19 | 熱伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918629B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS556177A (en) * | 1978-06-29 | 1980-01-17 | Kawasaki Steel Corp | Heat pipe |
| US4393663A (en) * | 1981-04-13 | 1983-07-19 | Gas Research Institute | Two-phase thermosyphon heater |
-
1976
- 1976-04-19 JP JP4354876A patent/JPS5918629B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52127658A (en) | 1977-10-26 |
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