JPS5943708B2 - ヒ−トパイプ装置 - Google Patents
ヒ−トパイプ装置Info
- Publication number
- JPS5943708B2 JPS5943708B2 JP54018627A JP1862779A JPS5943708B2 JP S5943708 B2 JPS5943708 B2 JP S5943708B2 JP 54018627 A JP54018627 A JP 54018627A JP 1862779 A JP1862779 A JP 1862779A JP S5943708 B2 JPS5943708 B2 JP S5943708B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat pipe
- heat
- coil
- end side
- pipe
- 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
Links
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
- F28D15/04—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 with tubes having a capillary structure
- F28D15/046—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 with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
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- Road Paving Structures (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ヒートパイプ内に封入された作動液体の熱
輸送作用を利用するヒートパイプ装置に関するものであ
る。
輸送作用を利用するヒートパイプ装置に関するものであ
る。
従来のこの種のヒートパイプ装置を融雪除氷装置に適用
した場合を第１図および第２図に示しである。
した場合を第１図および第２図に示しである。
すなわち、これらの第１図および第２図において、ヒー
） パイプ１は、例えば鉄あるいはステンレスなどの気
密容器からなっており、その内部には一旦排気したのち
に、アンモニア、フロンなどの作動液体２を適量封入し
である。
） パイプ１は、例えば鉄あるいはステンレスなどの気
密容器からなっており、その内部には一旦排気したのち
に、アンモニア、フロンなどの作動液体２を適量封入し
である。
し、かしてこのように構成したヒートパイプ１は、一端
側１ａを被加温物、例えば道路の舗装コンク’Ｊ −１
−３中の深さ３０〜７０ｍｍ程度に埋設させ、かつ他端
側１ｂを例えば放熱部位としての土壌４中の深さ５〜１
５７７１程度に埋設されている。
側１ａを被加温物、例えば道路の舗装コンク’Ｊ −１
−３中の深さ３０〜７０ｍｍ程度に埋設させ、かつ他端
側１ｂを例えば放熱部位としての土壌４中の深さ５〜１
５７７１程度に埋設されている。
土壌４中の温度は、一般に深さ５〜６ｍよりも深い部分
では、はぼ年間平均外気温度に等１−いとされており、
例えば、札幌では７．４℃、山形では１０、７ ’Ｃの
如くである。
では、はぼ年間平均外気温度に等１−いとされており、
例えば、札幌では７．４℃、山形では１０、７ ’Ｃの
如くである。
従って前記の装置構成において、外気温度が低（、積雪
があったりすると、舗装コンク！Ｊ −１−３の温度が
下がり、これに伴なってヒートパイプ−１内の作動液体
２の蒸気温度も下がる。
があったりすると、舗装コンク！Ｊ −１−３の温度が
下がり、これに伴なってヒートパイプ−１内の作動液体
２の蒸気温度も下がる。
そしてこの蒸気温度が土壌４の温度以下になると、土壌
中にあるヒートパイプ１の他端側１ｂが地熱により加熱
されて、その部分の作動液体２が蒸発を始め、ヒートパ
イプ１の一端側１ａと他端側１ｂとの僅かな蒸気圧差に
より一端側１ａに向かって流れ、舗装コンクＩＪ ＝
Ｉ−３の温度が土壌４の温度よりも低いために、この一
端側１ａに至り凝縮、液化して舗装コンクリート３中に
凝縮熱を放出すると共に、液化した作動液体２は、一端
側１ａに与えられている他端側への僅かな傾斜により、
この一端側１ａの管壁を伝わって再び他端側１ｂに還流
し、以下、この動作を順次に繰り返して、はぼ年間平均
外気温度に等しい土壌４中の地熱が、舗装コンクリート
３中に熱輸送されることになる。
中にあるヒートパイプ１の他端側１ｂが地熱により加熱
されて、その部分の作動液体２が蒸発を始め、ヒートパ
イプ１の一端側１ａと他端側１ｂとの僅かな蒸気圧差に
より一端側１ａに向かって流れ、舗装コンクＩＪ ＝
Ｉ−３の温度が土壌４の温度よりも低いために、この一
端側１ａに至り凝縮、液化して舗装コンクリート３中に
凝縮熱を放出すると共に、液化した作動液体２は、一端
側１ａに与えられている他端側への僅かな傾斜により、
この一端側１ａの管壁を伝わって再び他端側１ｂに還流
し、以下、この動作を順次に繰り返して、はぼ年間平均
外気温度に等しい土壌４中の地熱が、舗装コンクリート
３中に熱輸送されることになる。
従ってこＮで舗装コンクリート３中のヒー トハイプ１
の一端’ＪＩＩＪ １ ａの長さと、土壌４中のヒート
パイプ１の他端側１ｂの長さとの比を適当に選択すれば
、そのときの外気温度がたとえ一１５℃の場合でも、舗
装コンクリート３表面の温度を０℃以上に保持すること
ができて、道路上の融雪、除氷を行ない得るのである。
の一端’ＪＩＩＪ １ ａの長さと、土壌４中のヒート
パイプ１の他端側１ｂの長さとの比を適当に選択すれば
、そのときの外気温度がたとえ一１５℃の場合でも、舗
装コンクリート３表面の温度を０℃以上に保持すること
ができて、道路上の融雪、除氷を行ない得るのである。
しかし乍らこのような装置構成で、第１図に示されてい
るように、ヒートパイプ１の土壌４中に埋設される他端
側１ｂが、垂線に対して僅かでも、ｆｌ、＋えばθ１の
ように傾斜していると、封入されている作動液体２は、
第２図にみられるように、一方に偏った管壁部分のみを
伝わって流れるために、ヒ・−ドパイブ１の他端側１ｂ
での作動液体２の伝熱面積が減少し、その分だけヒート
パイプ１の熱輸送能力が小さくなるものであった３３
このために従来は、作動液体２が一方に偏った管壁部分
のみを還流するのを比重する１ｊ的で、例えば第３図に
示すように、ヒートパイプ１の他端側１ｂの内面を螺旋
状に溝切り加■「させ、還流する作動液体２０毛管力に
より、管壁全面が作動液体２で濡れるようにしたりして
いるが、このような手段ではヒートハ・イブ１が極めて
高価になるという不都合があった。
るように、ヒートパイプ１の土壌４中に埋設される他端
側１ｂが、垂線に対して僅かでも、ｆｌ、＋えばθ１の
ように傾斜していると、封入されている作動液体２は、
第２図にみられるように、一方に偏った管壁部分のみを
伝わって流れるために、ヒ・−ドパイブ１の他端側１ｂ
での作動液体２の伝熱面積が減少し、その分だけヒート
パイプ１の熱輸送能力が小さくなるものであった３３
このために従来は、作動液体２が一方に偏った管壁部分
のみを還流するのを比重する１ｊ的で、例えば第３図に
示すように、ヒートパイプ１の他端側１ｂの内面を螺旋
状に溝切り加■「させ、還流する作動液体２０毛管力に
より、管壁全面が作動液体２で濡れるようにしたりして
いるが、このような手段ではヒートハ・イブ１が極めて
高価になるという不都合があった。
。この発明は従来のこのような欠点を改善するため、ヒ
・−ドパイブの他端側内部に、管壁に密着するようにし
てコイルを挿入させ、このコイルと管壁との間に形成さ
れる螺旋状通路に沿わせて作動液体の流れを得るように
したものである８゜以下この発明に係わるヒートパイプ
装置に適用した場合の融雪除氷装置の一実施例につき、
第４図を参照（〜て詳細に説明する。
・−ドパイブの他端側内部に、管壁に密着するようにし
てコイルを挿入させ、このコイルと管壁との間に形成さ
れる螺旋状通路に沿わせて作動液体の流れを得るように
したものである８゜以下この発明に係わるヒートパイプ
装置に適用した場合の融雪除氷装置の一実施例につき、
第４図を参照（〜て詳細に説明する。
この第４図において前記第１図と同一符号は同一または
相当部分を示し２ており、この実施例では前記ヒートパ
イプ１の土壌４中に埋設される他端側１ｂの内部に、管
壁に密着するようにしてコイル５を挿入させたものであ
る。
相当部分を示し２ており、この実施例では前記ヒートパ
イプ１の土壌４中に埋設される他端側１ｂの内部に、管
壁に密着するようにしてコイル５を挿入させたものであ
る。
この実施例においても、ヒートパイプ１による融雪、除
氷のための熱輸送作用は、前記した第１図の場合と同様
であるが、ヒ・−ドパイブ１の一端ｆｕｌ１１ａからの
液化された作動流体２の流れについ゛〔みると、一端側
１ａで凝縮液化された作動流体２は、この一端ｉｎ！１
１ａから重力により他端側１ｂ内の管壁を上方から下方
に流れ、この管壁内面にはコイノし５が密着にて挿入さ
れているために、−７・ｆルと管壁との間に形成される
螺旋状通路に沿って流れ落ちることになり、従１）て管
壁内面を均等に作動流体で濡らすことが可能となり、た
とえヒ＝ １−バイブ１の土壌４中に埋め込まれる他端
側１ｂが、垂線方向に対し傾斜１〜て（・ても、イ′［
動流体２の伝熱面積を広くとり得て、熱輸送能力を所期
通りに得られるのである１゜ また前記第１図におけるヒートバイブ上の他端側１ａの
傾斜角θ１が、パイプ軸線に対するコイル５の傾斜角θ
２ よりも小さくなるように配慮すれば、この他端側１
ａが少々傾斜して埋設されている場合にも、同様に充分
な熱輸送作用を得られるものである。
氷のための熱輸送作用は、前記した第１図の場合と同様
であるが、ヒ・−ドパイブ１の一端ｆｕｌ１１ａからの
液化された作動流体２の流れについ゛〔みると、一端側
１ａで凝縮液化された作動流体２は、この一端ｉｎ！１
１ａから重力により他端側１ｂ内の管壁を上方から下方
に流れ、この管壁内面にはコイノし５が密着にて挿入さ
れているために、−７・ｆルと管壁との間に形成される
螺旋状通路に沿って流れ落ちることになり、従１）て管
壁内面を均等に作動流体で濡らすことが可能となり、た
とえヒ＝ １−バイブ１の土壌４中に埋め込まれる他端
側１ｂが、垂線方向に対し傾斜１〜て（・ても、イ′［
動流体２の伝熱面積を広くとり得て、熱輸送能力を所期
通りに得られるのである１゜ また前記第１図におけるヒートバイブ上の他端側１ａの
傾斜角θ１が、パイプ軸線に対するコイル５の傾斜角θ
２ よりも小さくなるように配慮すれば、この他端側１
ａが少々傾斜して埋設されている場合にも、同様に充分
な熱輸送作用を得られるものである。
以上詳述し、たまうにこの発明によるときは、ヒートパ
イプの端側の内部に、管壁内面に密着するようにしてコ
イルを挿入させたものであるから、この端側か少々傾斜
しても、管内を流れる作動流体が管壁の一方に偏よるこ
とがなく、全面を濡らｊ−て流下することになり、安定
１〜だ高い熱輸送能力を得られると共に、構造も筒中で
あって容易かつ安価に提供できるなどの特長を有するも
のである。
イプの端側の内部に、管壁内面に密着するようにしてコ
イルを挿入させたものであるから、この端側か少々傾斜
しても、管内を流れる作動流体が管壁の一方に偏よるこ
とがなく、全面を濡らｊ−て流下することになり、安定
１〜だ高い熱輸送能力を得られると共に、構造も筒中で
あって容易かつ安価に提供できるなどの特長を有するも
のである。
第１図はヒートパイプ装置の構成を示す断面図、第２図
および第３図は従来のヒートバイブ装置を示す一部断面
斜視図、第４図はこの発明に係わるヒートパイプ装置置
の一実施例を示す一部を切り欠いた側面図である。 １・・・・・・ヒートパイプ、１ａおよび１ｂ・・・・
・・ヒートパイプの一端側および他端側、２・・・・・
・作動液体、３・・・・・・舗装コンクリ−１−１４・
・・・・・土壌、５・・・・・・コイル。
および第３図は従来のヒートバイブ装置を示す一部断面
斜視図、第４図はこの発明に係わるヒートパイプ装置置
の一実施例を示す一部を切り欠いた側面図である。 １・・・・・・ヒートパイプ、１ａおよび１ｂ・・・・
・・ヒートパイプの一端側および他端側、２・・・・・
・作動液体、３・・・・・・舗装コンクリ−１−１４・
・・・・・土壌、５・・・・・・コイル。
Claims (1)
- １ 排気された内部に、アンモニア、フロンなどの作動
液体を適量封入したヒートパイプを設け、このヒートパ
イプの一端側を被加温物中に、また他端を放熱部位に配
置したヒートパイプ装置において、前記放熱部位に配置
される他端側ヒートパイプの内部に、管壁に密着するよ
うにしてコイルを挿入し、ヒートパイプの軸線に対する
コイルの傾斜角を配置する傾斜角よりも太き（なるよう
にしたことを特徴とするヒートパイプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54018627A JPS5943708B2 (ja) | 1979-02-19 | 1979-02-19 | ヒ−トパイプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54018627A JPS5943708B2 (ja) | 1979-02-19 | 1979-02-19 | ヒ−トパイプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55110888A JPS55110888A (en) | 1980-08-26 |
| JPS5943708B2 true JPS5943708B2 (ja) | 1984-10-24 |
Family
ID=11976847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54018627A Expired JPS5943708B2 (ja) | 1979-02-19 | 1979-02-19 | ヒ−トパイプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943708B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61166216U (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-15 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0731024B2 (ja) * | 1991-10-16 | 1995-04-10 | 工業技術院長 | 熱サイフォン型ヒートパイプ |
-
1979
- 1979-02-19 JP JP54018627A patent/JPS5943708B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61166216U (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55110888A (en) | 1980-08-26 |
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