JPS59215592A - 発熱型ヒートパイプを使用した送電線懸吊支持体の融雪方法 - Google Patents

発熱型ヒートパイプを使用した送電線懸吊支持体の融雪方法

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JPS59215592A
JPS59215592A JP58090423A JP9042383A JPS59215592A JP S59215592 A JPS59215592 A JP S59215592A JP 58090423 A JP58090423 A JP 58090423A JP 9042383 A JP9042383 A JP 9042383A JP S59215592 A JPS59215592 A JP S59215592A
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heat pipe
heat
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道雄 高岡
Tsuneaki Motai
恒明 馬渡
Masataka Mochizuki
正孝 望月
Koichi Masuko
耕一 益子
Masahiko Ito
雅彦 伊藤
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    • 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
    • F28D15/0233Heat-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 the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular

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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】 この発明はヒートパイプおよびヒートパイプを利用した
送電線懸吊支持体の融雪方法ならびにケーブルの冷却方
法に関づるものである。
周知のようにヒートパイプは、適宜に8uIノだ熱源の
熱を一端部から他端部へ繰返し恰送することによって他
端部に設けられた適宜の熱媒体等を加熱あるいは冷却す
るものであって、特に発熱したり吸熱したりするもので
はないから、使用目的に応じてヒートパイプ本体とは別
個に加熱源あるいは冷却源を設ける必要がある。例えば
鉄塔等の送電線懸吊支持体に付着たい積した氷雪をヒー
トパイプを用いて溶かす場合、加熱源としてエネルギー
コストのかからない自然エネルギー例えば地熱、地下水
等を利用することが好ましい。すなわち地熱を利用する
場合には、地熱井を相当深く掘るとともに、その地熱井
にヒートパイプの一端部を挿入して地熱の熱あるいは地
熱井に水を送り込んで得た温水の熱をヒートパイプを介
して鉄塔における送電線懸架部に運んで雪を溶す。この
ような方法であれば、エネルギーコストが殆んどかから
ないが、地熱井を相当深く(7〜20Il)掘らなけれ
ばならないために設備コストが嵩み、また地熱を利用で
きる地域が限定されるなどの問題がある。
他方、ヒートパイプを冷却の際の熱輸送手段として使用
することが、従来から行なわれており、例えばケーブル
と共にヒートパイプを洞道内に布設し、そのヒートパイ
プによって洞道内の熱を外部に運んで洞道内すなわちケ
ーブルを冷却することが行なわれていた。このような方
法では大気に熱を放出するから、特別な冷却源を必要と
しないが、前記ケーブルがOFケーブルである場合には
、OF油を直接冷却するために冷却装Uを必要とし、し
たがって冷却エネルギーを相当消費し、ランニングコス
トがかかる問題がある。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、発熱機
能を有したヒートパイプおよびそのヒートパイプを用い
ることにより送電線か吊支持体の氷雪を低コストで融雪
する方法および低コストのケーブル冷却方法を提供する
ことを目的とするものである。
以下この出願の各発明を添付の図面に示す実施例に基づ
いて説明する。
第1図は第1番目の発明の一実茄例を示すもので、両端
が密閉された円筒状p外装体1と、その外装体1に内蔵
されたウィック2と、さらに外装体1の内部に封入され
た作動流体とから構成されたヒートパイプ3を示してい
る。その外装体1における一端部すなわち作動流体が蒸
発する部分を蒸発部4とするとともに、他端部すなわち
作動流体がNWaする部分を凝縮部5としかつ蒸発部4
と凝縮部5との間を断熱部6とすると、外装体1の蒸発
部4が低いキューリ一点(例えばO℃〜20℃)を有す
る低キユーリー材例えばニッケル35.23%、クロム
10.8%、珪素1.05%、鉄52.92%から構成
される四元合金から成り、さらに凝縮部5および断熱部
6は磁場中に設けてもヒステリシス損等による発熱が小
さい材料から構成されている。またウィック3は例えば
合金製ネットから成り、上記外装体1の凝縮部5および
断熱部6と同様磁気特性の低い材料から構成されている
以上のように構成されたヒートパイプ3の低キユーリー
材から成る蒸発部4の温度が前記キューリ一点以下の場
合、ヒートパイプ3を磁場中に設置すると、キューリ一
点以下の状態にある低キユーリー材は、強磁性体となる
ため、蒸発部4が交流磁界によって発熱し、その結果ヒ
ートバイブ1がその熱の輸送を行なう。すなわち蒸発部
4が発熱することによりウィック2に浸透しだ液相の作
動流体が蒸発して気相作動流体となり、その気相作動流
体がウィック2内部の圧力差によって蒸発部4から断熱
部6を経て凝縮部5に到達し、凝縮部5に設けられた適
宜の冷却源(図示せず)に気相作動流体の潜熱が奪われ
る。その結果気相作動流体が外装体1の内壁に液相作動
流体となって凝縮付着し、その凝縮した液相作動流体が
凝縮部5に内蔵されたウィック2に浸透するとともに、
ウィック2の毛細管現象により凝縮部5から蒸発部4ヘ
ウィック2内を還流し、再び蒸発部4の熱によって液相
作動流体が蒸発して気相作動流体となって熱を運ぶ。こ
うして交流磁界による低キユーリー材からなる蒸発部4
の熱が凝縮部5に設けた適宜の冷却源に繰返し輸送され
る。さに外装体1の蒸発部4の温度がキューリ一点以上
になると低キユーリー材の磁気特性が低下するため、磁
場中に在っても蒸発部4が発熱しないのでヒートバイブ
の熱輸送が停止する。
なお、上記の実施例では外装体の蒸発部を低キユーリー
材で構成したが、外装体もしくはウィックの少なくとも
一部が低キユーリー材で構成されていればよい。
第2図および第3図はこの出願の第2番目の発明を実施
するための装置を示す概略図であり、第1番目の発明の
ヒートパイプ3を利用した融雪方法の一実論例を示し、
第1番目の発明の前記実施例と同じ部品には同一符号を
付して説明を省略する。常温附近のキューリ一点を有す
る低キユーリー材から成る蒸発部4がフレキシブルな管
例えばコルゲート管等によって構成されている。そのフ
レキシブルな蒸発部4が第3図に示す如く送N線懸吊支
持体例えば鉄塔7に鉛直方向に配置された送N線8に螺
旋状に巻付けられかつ鉄塔7における基体部から水平に
突出した送電線懸架部9の上面にヒートパイプ3の凝縮
部5が配置されている。
したがって送電rA懸架部9j71上面に付着たい積し
た氷雪を以下の如<!11雪する。すなわち降雪時には
大気が常温以下すなわちキューリ一点以下となるため、
低キユーリー材の特性により低キユーリー材が強磁性体
となる。それゆえ送電線8に巻付けた蒸発部4を送電線
8の交流磁界によって発熱させ、ウィック2に浸透した
液相作動流体が蒸発して気相作動流体となり、ウィック
2内部の圧力差によって気相作動流体が蒸発部4から凝
縮部5に流れ、その結果気相作動流体の潜熱を送電線懸
架部9上の氷雪に放出させて氷雪を溶かす。その後潜熱
を奪われた気相作動流体が凝縮して液相作動流体となっ
てウィック2に浸透し、ウィック2の毛細管現象によっ
て液相作動流体が凝縮部5から蒸発部4へ還流する。こ
うして送Nl118の交流磁界による熱を送電線懸架部
9上の氷雪に繰返し運んで氷雪を溶かす。
なお上記実施例では鉛直方向に配設された送電線にフレ
キシブルな蒸発部を巻付けたが、送電線懸吊支持体間に
おいてほぼ水平に懸吊された送電線に蒸発部を巻付けて
もよいことはもちろんである。また通常のヒートパイプ
すなわち磁界中に設けてもヒーステリシス損等による発
熱の小さいヒートパイプの一端部に低キユーリー材から
なりかつ送電線の磁場中に配置可能な形状例えば筒状の
部材を取付け、その筒状の部材で発熱した熱をヒートパ
イプによって送電I!jl懸架部に輸送する構成として
もよい。
第4図はこの出願の第3番目の発明を実施覆るための装
置の模式図であり、OFケーブル10のOF油を冷却す
るための吸収冷凍梠11において、必要な加熱エネルギ
ーをこの出願の第1番目の発明のヒートパイプ3を介し
て得るもので、第1番目の発明の実施例(第1図)と同
じ部品には同一符号を付して説明を省略する。吸収冷凍
miiの循環サイクルは以下の如く構成されている。す
なわち、冷媒例えばアンモニアが溶けた吸収剤いわゆる
溶媒例えば水を満たした発生器12には気化した冷媒を
冷却凝縮させるための凝m器13が接続されているとと
もに、その凝縮器13には液化した冷媒を断熱膨張させ
る膨張弁14の入口側が連結され、さらに膨張弁14の
出口側には断熱膨張された冷媒によって熱輸送媒体を冷
却するための蒸発器15が接続され、またその蒸発器1
5には蒸発器15から送り出される冷媒を溶媒に吸収さ
せるための吸収器16が接続されている。またさらに吸
収器16には溶媒を冷却する冷却源17がwji中に設
けられているとともに、前記発生器12と吸収器16と
の間で溶媒を循環させるための並列した第1および第2
の流路が形成されている。すなわち第1の流路は吸収器
16にポンプ18を介して第1の熱交換器19に接続し
かつその第1の熱交換器19が発生器12に接続した構
成とされている。また第2の流路は吸収器16に前記第
1の熱交換器19を接続しかつその第1の熱交換器19
に発生器12を接続した構成とされている。以上のよう
に構成された吸収式冷凍機11において、発生器12の
溶媒中にヒートパイプの凝縮部5が配置されているとと
もに、蒸発部4がOFケーブル10に隣接して交流磁界
中に配設されている。さらに蒸発器15にはO,Fケー
ブル10のOF油と蒸発器15において冷却された熱輸
送媒体との間で熱授受させるための第2の熱交換器結さ
れている。
以上の構成からOFケーブル10の冷却は、OFケーブ
ル10の交流磁界によるヒートパイプ3の低キユーリー
材からなる蒸発部4の発熱の熱を吸収式冷凍機11を構
成する発生器12中の溶媒に輸送することに基づいて冷
却エネルギーを青で冷却を行なう。すなわち所定のキュ
ーリ一点を有する低キユーリー材からなる蒸発部4の温
度がキューリ一点以下の場合、低キユーリー材が強磁性
体となるため、OFケーブル10の交流磁界によってピ
ー1−バイブ3の蒸発部4が発熱し、ウィック2に浸透
した液相作動流体が蒸発して気相作動流体となり、ウィ
ック2内部の圧力差によって気相(IWJ流体が蒸発部
4から凝縮部5へ流れ、その結果気相作動流体の潜熱を
発生器12内の溶媒に放出して溶媒を加熱する。そして
溶媒の加熱にJ、って溶媒中に含まれる冷媒が蒸発し、
その気化した冷媒を凝縮13に送って液化させた後、膨
張弁14に送給して冷媒を断熱膨張させることにより冷
媒の温度を下げる。その低温の冷媒を蒸発器15に送る
ことによって蒸発器15内の熱輸送媒体を冷却するとと
もに、その熱輸送媒体をポンプ21によって第2の熱交
換器20に供給して熱輸送媒体とOF油との間で熱授受
を行なってOF油を冷却し、その冷却されたOF油をO
Fケーブル10に循環させることによってOFケーブル
10を冷却する。また蒸発器15にて温度上昇した冷媒
を吸収器16に送ると、吸収器16における溶媒が冷却
源17によって冷却されるので低温の溶媒に冷媒が溶は
易くなるため、多量の冷媒が溶媒に溶ける。こうして多
量の冷媒を含む溶媒をポ゛ンプ18によって第1の熱交
換器19を経て発生器12に送るとともに、発生器12
にて冷媒を分離した溶媒を第1の熱交換器19を介して
吸収器16に供給する。その際第1の熱交換器19にお
いて、発生器12から送られてくる溶媒が高温であるた
め、吸収器16から送られてくる低温の溶媒と発生器1
2から送られてくる溶媒との間で熱授受させることによ
り、発生器12から送られてくる溶媒を冷却し、比較的
低温の溶媒を吸収器16に送る。こうして発生器12の
溶媒は絶えず多量の冷媒を含むことになる。
以上の説明から明らかなように、この出願の第1番目の
発明によればヒートパイプを構成する外装体あるいはウ
ィックの少なくとも一部が低キユーリー材から成るため
、その一部を温度がキューリ一点以下の磁場中に配置す
れば交流磁界により発熱するので、従来利用されなかっ
た送N線等の交流磁界を利用することによってヒートパ
イプ本体とは別個の加熱源を用いることなしに熱エネル
ギーを繰返し得ることができる。それに伴い加熱エネル
ギーのコストがかからない。
またこの出願の第2番目の発明によれば既設の送電線の
交流磁界によりヒートパイプの低キユーリー材からなる
一端部を発熱させ、その熱によって送電線懸吊支持体に
おける送電線懸架部に付着した氷雪を溶かすことができ
るため、ヒートパイプ本体とは別個の加熱源を利用しな
いで送電線懸架部上の氷雪を溶かすことができる。また
地熱等の自然エネルギーを利用する融雪方法では適用で
きる地域に制限があるが、第2番目の発明では任意の送
電I!懸架部に付着した氷雪の融雪を行なうことができ
るとともに、構成が簡単となるため低コストで送電線懸
架部に付着した氷雪の融雪を行なうことができる。
さらにこの出願の第3番目の発明によれば、と−1−バ
イブの低キユーリー材からなる一端部をケーブルの磁場
中に設けることによって、ケーブルの交流磁界により低
キユーリー材の一端部を発熱させ、その熱をヒートパイ
プによって吸収式冷凍機を構成する発生器に輸送する構
成としたので、発生器にヒートパイプ本体とは別個の加
熱源を用いた場合と比べて、ランニングコストが低下す
る等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの出願の第1番目の発明の一実施例を示す断
面図、第2図はこの出願の第2番目の発明を実施するた
めのヒートパーイブの断面図、第3図は)12図に示し
たに−1−パイプを利用してこの出願の第2番目の発ル
1を¥価するための装置を示°す叡略的な全体図、第4
図はこの出願の第3′fIr目の発明′2実施するため
の装置を示す系銃図である。 1・・・外装体、 2・・・ウィック、 3・・・ヒー
トパイプ、 7・・・鉄塔、 8・・・送■L 9・・
・送電線n架部、 10・・・01:ケーブル、 11
・・・吸収式冷凍は、 !2・・・発生器、 13・・
・凝縮器、 14・・惜I弁、 15・・・照光器、 
16・・・9)収器。 出願人  辰0貫線株式会社 代理人  弁理士 豊田弐久 (ほか1名) 第1図 第2図 第4図 し

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)両端部が密閉された円筒状の外装体と、その外装
    体に内蔵されたウィックと、前記外装体に封入された作
    動流体とからなるヒートパイプにおいて、前記外装体も
    しくはウィックの少なくとも一部が低キユーリー材によ
    り構成されていることを特徴とするヒートパイプ。
  2. (2)送電線に隣接して配置したヒートパイプの一端部
    における外装体もしくはウィックを低キユーリー材によ
    って構成しておき、その低キユーリー材を送電に伴って
    生じる磁界によって発熱させ、その熱を前記ヒートパイ
    プによって送電l111e吊支持体における送電線懸架
    部に輸送してその送電線懸架部に付着した氷雪を溶かす
    ことを特徴とする送電線懸吊支持体の融雪方法。
  3. (3)薄い溶液を加熱して吸収剤と冷媒とを分離させる
    発生器と、吸収剤から分離させた冷媒蒸気を冷却凝縮さ
    せる凝縮器と、凝縮液化した冷媒を吐出させて蒸発させ
    る蒸発器と、冷媒を分離させて濃縮した吸収剤を吐出さ
    せて冷媒蒸気を吸収させる吸収器とを有する吸収式冷凍
    振によってOFケーブルのOF油を冷却するにあたり、
    前記OFケーブルに沿わせて配置したピー1〜パイプの
    一端部における外装体もしくはウィックを低キユーリー
    材によって構成し、その低キユーリー材を前記OFケー
    ブルの周囲に生じる磁界によって発熱さゼ、その熱を前
    記ピー1〜バイブによって前記発生器に導いて前記薄い
    溶液を加熱することをvj徴とするケーブルの冷部方法
JP58090423A 1983-05-23 1983-05-23 発熱型ヒートパイプを使用した送電線懸吊支持体の融雪方法 Granted JPS59215592A (ja)

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