JPS61237927A - 熱搬送装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、加熱部と放熱部の位置関係にかかわらず、ポ
ンプ等の装置無しで熱を搬送する熱搬送装置に関するも
のである。

従来の技術 間歇的に、蒸気の圧力を用いてしかも下方にも熱を搬送
するこの種の熱搬送装置は、第２図に示すように、上下
に配置した熱媒液容器１，２を二つの連通路３，４を介
して接続し、その一方の連通路３は上側容器１の下部と
下側容器２の一部と・を連通しその途中に逆上弁５を介
装し、他方の連通路４は上側容器１の一部と下側容器２
の上部近傍とを連通しその塗中に放熱器６を介装し、下
側容器２に対応させて加熱装置７を設け、下側容器２内
に上下２点の液位検出具８を設けるとともに、その信号
により加熱装置７を制御する制御機構９を設けるように
構成されており、この加熱装置７により下側容器２内だ
溜められた熱媒液が加熱され、その蒸気圧により熱媒蒸
気は連通路４を通り途中に介装された放熱器６にて放熱
して凝縮し、熱媒液となって上側容器１に溜められる。

加熱が続くと、下側容器２内の熱媒液の液面が低下して
行き液位検出具８の下位検出位置まで達すると、制御機
構９により加熱装置７の運転は停止する。

加熱が止まり冷却により下側容器２内の蒸気圧が下がる
と、上側容器１に溜められていた熱媒液は重力と大気圧
により連通路３とその途中に介装された逆止弁５を浦っ
て下側容器２に速成し、下側容器２内の液面が上昇して
行き、液位検出具８の上位検出位置まで達すると制御機
構９により加熱装置７の運転は始動するというサイクル
で熱媒液の潜熱を利用して熱交換するようになっていた
。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、放熱器が複数並列
に接続されている場合には、配管抵抗の小さい放熱器経
路へ加熱部で発生した熱媒蒸気は大量に流入し、逆に配
管抵抗の大きい放熱器経路へは少量の熱媒蒸気しか流入
することができなくなり、放熱量の不均等が起きた。

放熱器の放熱能力以上の熱媒蒸気が流入すると、凝縮し
きれなかった熱媒蒸気がさらに連通路を通って上側容器
へ流入してしまい、上側容器が開放の場合には蒸気の噴
出を引き起こし、また密閉の場合には内圧の過大な上昇
を引き起こすという問題を有していた。

本発明はかかる問題を解消するもので、放熱器以降の連
通路の流れ抵抗を大きくし、絞り弁などの特別な装置無
しで熱媒蒸気流の均等化を図ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の熱搬送装置は、加
熱部と加熱側タンクからなる加熱側ブロックと、放熱部
と放熱側タンクと、加熱側ブロックの上部と放熱部の一
端とを連通ずる蒸気管と、放熱部の他端と放熱側タンク
の一部とを連通ずる液管と、加熱側ブロックと放熱側タ
ンクとを間歇的に作動する還液手段を介装した戻管によ
り接続し、液管断面積の一部または全体を蒸気管の断面
積より小さくするという構成を備えたものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、熱媒液は加熱部にて加
熱され沸とうを起こし、蒸気が発生する。

発生した蒸気は加熱側ブロックの上部に接続された蒸気
管を通って放熱部へ至り、ここで熱媒蒸気は凝縮潜熱を
放熱して凝縮し、液化した熱媒液は液管を通って放熱側
タンクへ流入する。加熱モードでの運転が進行すると加
熱側タンク内の熱媒液の液面は低下して行き、液面があ
るレベルに達すると制御手段により加熱モードの運転は
停止され、透液モードとなる。加熱側ブロックが冷却さ
れると内部の熱媒蒸気は凝縮し内圧の低下が起き、戻管
に介装された還液手段により放熱側タンク内に溜められ
た熱媒液は戻管を通って加熱側ブロックへ速成しはじめ
る。速成が続くと加熱側タンク内の液面は上昇し、ある
レベルに達すると制御手段により加熱モードの運転が開
始され、このサイクルをくり返して熱搬送を行う。放熱
部が複数接続されている場合には、一般的に配管長が異
なるため、蒸気管の配管抵抗も異なり、したがってその
中を流れる熱媒蒸気の流量も不均等な割合になる。

放熱能力以上の熱媒蒸気が流入した放熱部においては、
全蒸気を凝縮することができず、一部凝縮しきれなかっ
た熱媒蒸気は液管の中に流入する。

液管中を流れる蒸気は、その蒸気が凝縮し液体となって
流れる時に受ける抵抗と比べると非常に大きな抵抗を受
けるため、その経路での圧力損失が大きくなる。そこで
いままで配管抵抗が小さいために多量に流入していた熱
媒蒸気の流入量は減少してしまい、逆に蒸気流量が少な
かった放熱部の経路の流量が増加して放熱量のバランス
がとられる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図において、１０は加熱部で、ヒータなどの熱源１
１と熱交換器１２とおよび熱交換器１２と連通してその
上方に配設された気液セパレータ１３とから構成されて
いる。熱交換器１２と気液セパレータ１３とのほぼ中間
位置には加熱側タンク１４が配設され、この加熱側タン
ク１４と熱交換器１２はその下部同志が液供給管１５で
連通接続され、気液セパレータ１３の一部と加熱側タン
ク１４の上部とは連通管１６で接続され、加熱側ブロッ
ク１７が構成されている。熱交換部１８ａ。

１８ｂの北部と気液セパレータ１３の上部とは蒸気管１
９ａ、１９ｂによって連通接続されている。

放熱側タンク２０は加熱側タンク１４より上方位置に設
けられ、その上部近傍は放熱部１８＆。

１８ｂの下部と液管２１ａ、２１ｂによって連通されて
構成され、内部には適量の蒸発性の熱媒が封入されてい
る。

放熱側タンク２０のＦ部近傍と加熱側タンクの上部とは
逆止弁２２が介装されたバイパス管２３により連通され
てい、る。

逆止弁２２は加熱側タンク１４より放熱側タンク２０へ
の熱媒液流れを止める構造で順方向には流れ抵抗の小さ
い弁である。この弁は、加熱側タンク１４または放熱側
タンク２０の液面レベルと相関して駆動される構成の開
閉弁であってもなんらその効果に変わることはない。

加熱形タンク１４には内部液面を検出するレベル検出手
段２４ａ、２４ｂが設けられ、この信号などにより熱源
１１のオンオフを制御する制御手段２５が設けられてい
る。

レベル検出手段２４ａ　、２４ｂは、放熱側タンク２０
に配設されても、その目的とするところはなんらか変わ
るものではない。

また、放熱側タンク２０と加熱側ブロック１７の位置関
係に拘束されるものではない。

前記液管２１ａ、２１ｂ断面積の一部または全体は蒸気
管１９ａ、１９ｂの断面積より小さくなるように設定さ
れている。

上記構成において、加熱部１０の運転によって熱交換器
１２内の熱媒液が加熱され、蒸発し始めると気泡となり
気液セパレータ１３に至り、ここで気液分離された熱媒
蒸気は蒸気管１９ａ、１９ｂを通り放熱部１８ａ、１８
ｂへ至る。この放熱部１８ａ、１８ｂで凝縮潜熱を放熱
して熱媒蒸気は凝縮し熱媒液となり、液管２１ａ、２１
ｂを通って放熱側タンク２０に至る。

加熱部１０において蒸気が送り出されて熱媒液の減少が
起きると加熱側タンク１４より液供給管１５を介して熱
媒液が供給され、正常な運転が維持されるが、その間加
熱側タンク１４内の熱媒液面は徐々に低下して行く。

そしてついに加熱側タンク１４内の液面レベルが低下し
、下位のレベル検出手段２４ｂによって検出されると制
御手段２５によって加熱部１０の熱源１１が運転停止さ
れる。

加熱が停止し、加熱側ブロック１７が冷却されると内部
の熱媒蒸気は凝縮し内圧の低下が起きる。

加熱側ブロック１７の内圧低下が進行し、バイパス管２
３に介装された逆止弁２２の加熱側ブロツク１７側の圧
力が放熱側タンク２０側の圧力より低くなると、放熱側
タンク２０内に溜められた熱媒液はバイパス管２３を通
って加熱側タンク１４へ速波し始める。速波が続くと加
熱側タンク１４内の液面はと昇し、と位のレベル検出手
段２４　ａによって検出されると制御手段２５によって
加熱部１０の熱源１１が運転始動され、このサイクルを
くり返して加熱部１０の熱は放熱部１８に搬送される。

ここにおいて、蒸気管１９ａ、１９ｂの配管長が異なっ
ている場合には、蒸気の流れ抵抗も異なシ、したがって
その中を流れる熱媒蒸気の流量も不均等な割合になる。

放熱部１８ａか１８ｂの放熱能力以との熱媒蒸気が流入
すると、全蒸気を凝縮することができず、一部凝縮しき
れなかった熱媒蒸気は液管２１ａか２１ｂの中に流入す
る。

液管中を流れる蒸気は、液管の断面積が蒸気管より小さ
くなっているので、その蒸気が凝縮し液体となって流れ
る時に受ける抵抗と比べると非常に大きな抵抗を受ける
ため、その経路での圧力損失が大きくなる。そこでいま
まで配管抵抗が小さいために多量に流入していた熱媒蒸
気の流入量は減少してしまい、逆に蒸気流量が少なかっ
た放熱経路側の流量が増加して放熱量のバランスがとら
れ、開放システムの場合における蒸気噴出や、密閉シス
テムの場合における内圧異常上昇という危険を防止でき
る効果がある。

発明の効果 以上のように本発明の熱搬送装置によれば次の効果が得
られる。

加熱側ブロックのと部と放熱部の一端とを連通ずる蒸気
管と、放熱部の他端と放熱側タンクの−部とを連通ずる
液管と、加熱側ブロックと放熱側タンクとを間歇的に作
動する還液手段を介装した戻管によシ接続し、液管断面
積の一部または全体を蒸気管の断面積よシ小さくしてい
るので、蒸気管の流れ抵抗が異っても、各経路に流れる
蒸気流量のバランスがとられ、開放システムの場合にお
ける蒸気噴出や、密閉システムの場合忙おける内圧異常
上昇という危険を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における熱搬送装置の構成図
、第２図は従来の熱搬送装置の構成図である。 １０・・・・・・加熱部、１４・・・・・・加熱側タン
ク、１７・・・・・・加熱側ブロック、ｌｅａ、１８ｂ
・・・・・・放熱部、１９ａ、１９ｂ・・・・・・蒸気
管、２０・・・・・・放熱側タンク、２１ｍ、２１ｂ・
・・・・・液管、２２・・・・・・逆止弁、２３・・・
・・・戻管。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ｔＯ−Ｓ轄部 ａｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱部と加熱側タンクからなる加熱ブロックと、放熱部
   と、放熱側タンクと、前記加熱側ブロックの上部と前記
   放熱部の一端とを連通する蒸気管と、前記放熱部の他端
   と前記放熱側タンクの一部とを連通する液管と、前記加
   熱側ブロックと前記放熱側タンクとを間歇的に作動する
   還液手段を介装した戻管により接続し、前記液管断面積
   の一部または全体を蒸気管の断面積より小さくした熱搬
   送装置。