JPS6294776A - サ−マルポンプ - Google Patents
サ−マルポンプInfo
- Publication number
- JPS6294776A JPS6294776A JP23349885A JP23349885A JPS6294776A JP S6294776 A JPS6294776 A JP S6294776A JP 23349885 A JP23349885 A JP 23349885A JP 23349885 A JP23349885 A JP 23349885A JP S6294776 A JPS6294776 A JP S6294776A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- accumulators
- check valve
- accumulator
- pump
- 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.)
- Granted
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は、宇宙ステーションの放熱システム等に供さ
れるサーマルポンプに関する。
れるサーマルポンプに関する。
［発明の技術的背籾とその問題点］
大聖の人工衛星あるいは宇宙ステーション内で使用され
る電子機器等で発生１Ｊる熱は、宇宙積地本体のラジェ
ータにより宇宙空間へ排熱する必要がある。従って、宇
宙ステーション等の放熱システムは、いかに効率良く発
熱機器からラジェータへ熱を輸送するかが重要な技術要
素となる。
る電子機器等で発生１Ｊる熱は、宇宙積地本体のラジェ
ータにより宇宙空間へ排熱する必要がある。従って、宇
宙ステーション等の放熱システムは、いかに効率良く発
熱機器からラジェータへ熱を輸送するかが重要な技術要
素となる。
ところで、宇宙ステーション等での熱輸送方式としては
、その火熱輸送能力の要求から液ループがイｊ望である
。しかし、単相液ループでは熱輸送ｍの増加に伴いポン
プ、配管等の大型化が必要となり、ｆｆｌ ｍ等の点か
ら実用性が小さい。そこで、作動流体の相変化による潜
熱を利用して熱を輸送する二相液ループが有利と考えら
れている。ス４工わら、二相液ループは、潜熱を利用す
るため、作動流体の循環量が小さくてＪみ、従って、配
管、ポンプ、循環駆動力舌が小型軽量化できる利点があ
り、充分実用性のある方式である。
、その火熱輸送能力の要求から液ループがイｊ望である
。しかし、単相液ループでは熱輸送ｍの増加に伴いポン
プ、配管等の大型化が必要となり、ｆｆｌ ｍ等の点か
ら実用性が小さい。そこで、作動流体の相変化による潜
熱を利用して熱を輸送する二相液ループが有利と考えら
れている。ス４工わら、二相液ループは、潜熱を利用す
るため、作動流体の循環量が小さくてＪみ、従って、配
管、ポンプ、循環駆動力舌が小型軽量化できる利点があ
り、充分実用性のある方式である。
この二相液ループでは循環流体が電子機器等の発熱部へ
液相で送られ、ここで吸熱して蒸気相に変化Ｊる。この
蒸気相は放熱部ｌ＼送られ、ここで放熱して再び液相に
戻される。
液相で送られ、ここで吸熱して蒸気相に変化Ｊる。この
蒸気相は放熱部ｌ＼送られ、ここで放熱して再び液相に
戻される。
このように二相の平衡状態に近い流体を循環さゼるため
、二相液ループでの最大の技術的課題は液循環の駆動力
を与えるポンプにある。通常の機械式ポンプでは、作動
液体のキャビテーション。
、二相液ループでの最大の技術的課題は液循環の駆動力
を与えるポンプにある。通常の機械式ポンプでは、作動
液体のキャビテーション。
モータの潤滑及び信頼性の問題があり、この機械式ポン
プに代わるものとして、キャピラリポンプ、す゛−マル
ボンブ等が有望視され、その開発が活発化している。
プに代わるものとして、キャピラリポンプ、す゛−マル
ボンブ等が有望視され、その開発が活発化している。
そして従来サーマルポンプを用いた放熱システムとして
例えば第３図に示づようなものがある。
例えば第３図に示づようなものがある。
すなわち、このシステムは放熱部としての凝縮器１０１
、吸熱部としての蒸発６１０３．２個のアキュームレー
タ１０５Ａ、１０５Ｂ、 ｔｌｌｌｌ逆側逆止弁１０７
吸熱側逆止弁１０９等により構成されている。
、吸熱部としての蒸発６１０３．２個のアキュームレー
タ１０５Ａ、１０５Ｂ、 ｔｌｌｌｌ逆側逆止弁１０７
吸熱側逆止弁１０９等により構成されている。
前記アキュームレータ１０５Ａ、１０５Ｂには、ぞれぞ
れ補助ヒータ１１１Ａ、１１１Ｂが設けられており、一
定の周期で交互に０Ｎ１０ＦＦを繰返すように構成され
ている。
れ補助ヒータ１１１Ａ、１１１Ｂが設けられており、一
定の周期で交互に０Ｎ１０ＦＦを繰返すように構成され
ている。
従って、吸熱部としての蒸発器１０３で電子機器等から
吸熱して蒸５をした蒸気は、管路を経て、放熱部として
の凝縮機１０１に輸送され、ここで熱を放出して凝縮さ
れる。凝縮された液体は放熱側逆止弁１０７を通り、補
助ヒータにより加熱されていない側のアキュームレータ
、例えばアキュームレータ１０５Ａ内に流入づる。他方
のアキュームレータ１０５Ｂ内の液体は、補助ヒータ１
１１Ｂで加熱されて蒸気圧が上昇し、その結果アキュー
ムレータ１０５Ｂから蒸発器１０３への液循環の駆動力
が生じ、液体が吸熱側逆止弁１０９を通り還流される。
吸熱して蒸５をした蒸気は、管路を経て、放熱部として
の凝縮機１０１に輸送され、ここで熱を放出して凝縮さ
れる。凝縮された液体は放熱側逆止弁１０７を通り、補
助ヒータにより加熱されていない側のアキュームレータ
、例えばアキュームレータ１０５Ａ内に流入づる。他方
のアキュームレータ１０５Ｂ内の液体は、補助ヒータ１
１１Ｂで加熱されて蒸気圧が上昇し、その結果アキュー
ムレータ１０５Ｂから蒸発器１０３への液循環の駆動力
が生じ、液体が吸熱側逆止弁１０９を通り還流される。
従って、アキュームレータ１０５Ａ、１０５Ｂの補助ヒ
ータ１１１Ａ、１１’ｌＢによる加熱を交互に行なうこ
とにより、アキュームレータ１０５△、１０５Ｂからの
液還流が交互に行なわれ、定常的な熱輸送が行なわれる
。
ータ１１１Ａ、１１’ｌＢによる加熱を交互に行なうこ
とにより、アキュームレータ１０５△、１０５Ｂからの
液還流が交互に行なわれ、定常的な熱輸送が行なわれる
。
ところで、このようにサーンルボンプを用いた放熱シス
テムでは加熱され＜ｈい側のアキュームレータ１０５Ａ
、１０５Ｂを自然放熱さぜるｂのであるため、熱輸送量
の増大には限界があった。
テムでは加熱され＜ｈい側のアキュームレータ１０５Ａ
、１０５Ｂを自然放熱さぜるｂのであるため、熱輸送量
の増大には限界があった。
これに対し、放熱装置を別途設けて強制的に放熱させれ
ば、熱輸送量を増太さ仕ることはできるが、この放熱装
置による放熱は外部への排出によって行なうため、その
分熱損失が大きくなり、ポンプ駆動に要する熱エネルギ
が大きくなる等の問題がある。
ば、熱輸送量を増太さ仕ることはできるが、この放熱装
置による放熱は外部への排出によって行なうため、その
分熱損失が大きくなり、ポンプ駆動に要する熱エネルギ
が大きくなる等の問題がある。
［発明の目的］
この発明は、このような従来の問題点に鑑み創案された
もので、熱輸送量を増大できながら、ポンプ駆動の熱損
失を抑制することのできるザーマルボンブの提供を目的
とＪる。
もので、熱輸送量を増大できながら、ポンプ駆動の熱損
失を抑制することのできるザーマルボンブの提供を目的
とＪる。
［発明の概要］
上記目的を達成するための、この発明は流体が放熱部と
吸熱部とを循環する流体ループの放熱部から吸熱部へ向
かう管路の途中に設けられ該吸熱部から放熱部へ向う流
れを阻止づ−る流れ方向に設けた複数の逆止弁と、これ
ら逆止弁間で管路に連通された一対のアキュームレータ
と、このアキュームレータ間に介設された熱雷素子等の
ヒーＩへポンプとを備え、この熱電素子等のヒートポン
プににる熱の流れ方向を切換えることにより一対のアキ
ュームレータを交Ｈに加熱、放熱するように構成した。
吸熱部とを循環する流体ループの放熱部から吸熱部へ向
かう管路の途中に設けられ該吸熱部から放熱部へ向う流
れを阻止づ−る流れ方向に設けた複数の逆止弁と、これ
ら逆止弁間で管路に連通された一対のアキュームレータ
と、このアキュームレータ間に介設された熱雷素子等の
ヒーＩへポンプとを備え、この熱電素子等のヒートポン
プににる熱の流れ方向を切換えることにより一対のアキ
ュームレータを交Ｈに加熱、放熱するように構成した。
［発明の効果］
この発明の構成によればア、キュームレータからの放熱
が強制的に行なわれるため、放熱に要する時間が短縮さ
れ、熱輸送量を著しく増大づることができる。また、一
方のアキュームレータの放熱プロセスにおいて放出され
た熱は他方のアキュームレータの加熱に利用されるため
、熱１（１失が著しく抑制され、ポンプ駆動に要Ｊる熱
エネルギを著しく低減させることができる。
が強制的に行なわれるため、放熱に要する時間が短縮さ
れ、熱輸送量を著しく増大づることができる。また、一
方のアキュームレータの放熱プロセスにおいて放出され
た熱は他方のアキュームレータの加熱に利用されるため
、熱１（１失が著しく抑制され、ポンプ駆動に要Ｊる熱
エネルギを著しく低減させることができる。
「発明の実施例」
以下、この発明の一実施例を第１図及び第２図に阜づい
ヱ説明する。
ヱ説明する。
第１図は放熱システムの概略構成図を示し、この放熱の
システムは流体が循環する流体ループとして構成され、
宇宙空間へ放熱する放熱部としての凝縮器１．電子機器
秀から吸熱して液相の循環流体を蒸発させる吸熱部とし
Ｃの蒸発器３を（４ｎえる他、サーマルポンプを構成ザ
る一対のアキュームレータ５Ａ、５Ｂ、放熱側逆止弁７
．吸熱側逆止弁９及びアキュームレータ５Ａ、５Ｂ間の
熱雷素子１１とを有している。
システムは流体が循環する流体ループとして構成され、
宇宙空間へ放熱する放熱部としての凝縮器１．電子機器
秀から吸熱して液相の循環流体を蒸発させる吸熱部とし
Ｃの蒸発器３を（４ｎえる他、サーマルポンプを構成ザ
る一対のアキュームレータ５Ａ、５Ｂ、放熱側逆止弁７
．吸熱側逆止弁９及びアキュームレータ５Ａ、５Ｂ間の
熱雷素子１１とを有している。
前記アキュームレータ５Ａ、５Ｂには上方から内部に臨
まされた吸入管１３Ａ、１３Ｂと、底部に接続された排
出管１５Ａ、１５Ｂとを備えている。吸入管１３Ａ、１
３Ｂには、それぞれ放熱側逆止弁７が介設されており、
排出管１５Ａ、１５Ｂには、それぞれ吸熱側逆止弁９が
介設されている。従ってこれら逆止弁７，９は流体ルー
プの凝縮器１から蒸発器３へ向かう管路の途中に設けら
れた構成となり、蒸発器３から凝縮器１へ向かう流体の
流れを阻止するように構成されている。また、一対のア
キュームレータ５Δ、５Ｂは夫々逆止弁７，９間で管路
に連通された構成となっている。
まされた吸入管１３Ａ、１３Ｂと、底部に接続された排
出管１５Ａ、１５Ｂとを備えている。吸入管１３Ａ、１
３Ｂには、それぞれ放熱側逆止弁７が介設されており、
排出管１５Ａ、１５Ｂには、それぞれ吸熱側逆止弁９が
介設されている。従ってこれら逆止弁７，９は流体ルー
プの凝縮器１から蒸発器３へ向かう管路の途中に設けら
れた構成となり、蒸発器３から凝縮器１へ向かう流体の
流れを阻止するように構成されている。また、一対のア
キュームレータ５Δ、５Ｂは夫々逆止弁７，９間で管路
に連通された構成となっている。
前記アキュームレータ５Ａ、５Ｂは、吸入管１３△、１
３Ｂ、Ｍ逆側逆止弁７及び管路１７を介して凝縮器１に
接続され、排出管１５Ａ、１５Ｂ。
３Ｂ、Ｍ逆側逆止弁７及び管路１７を介して凝縮器１に
接続され、排出管１５Ａ、１５Ｂ。
吸熱側逆止弁９及び管路１９を介して蒸発器３に接続さ
れている。
れている。
前記熱電索ｆ−１１は一対のアキュームレータ５Ａ、５
Ｂ間に介設されているしので、該一対のアキュームレー
タ５Ａ、５Ｂを交互に加熱可能に構成されている。すな
わら、熱雷索子１１は、電流の流れ方向を例えば時訓方
向にしたとぎに、一方のアキュームレータ５Ａ側が低温
になるとと６に他方のアキュームレータ５Ｂ側が高温と
なり、逆に反時５１方向にしたどきには、アキュームレ
ーク５Ｂ側が低温になるとともにアキュームレータ５Ａ
側が高温になるよう構成されている。この熱雷素子１１
における電流の流れ方向は一定の周期で切換えられるよ
うに構成されている。また、蒸発器３と凝縮器１とは、
管路２１を介して接続されている。
Ｂ間に介設されているしので、該一対のアキュームレー
タ５Ａ、５Ｂを交互に加熱可能に構成されている。すな
わら、熱雷索子１１は、電流の流れ方向を例えば時訓方
向にしたとぎに、一方のアキュームレータ５Ａ側が低温
になるとと６に他方のアキュームレータ５Ｂ側が高温と
なり、逆に反時５１方向にしたどきには、アキュームレ
ーク５Ｂ側が低温になるとともにアキュームレータ５Ａ
側が高温になるよう構成されている。この熱雷素子１１
における電流の流れ方向は一定の周期で切換えられるよ
うに構成されている。また、蒸発器３と凝縮器１とは、
管路２１を介して接続されている。
つぎに、上記一実施例の作用について述べる。
まず、熱電索子１１を電流か例えば反時計方向に流れる
と一方のアキュームレータ５Ａは、熱電索子１１で加熱
され、アキュームレーク５Ａ内の蒸気圧力が上界し、そ
の結果、循環流体は排出管１５Ａ、吸熱側逆止弁９及び
管路１９を介して蒸発器３へ還流される。
と一方のアキュームレータ５Ａは、熱電索子１１で加熱
され、アキュームレーク５Ａ内の蒸気圧力が上界し、そ
の結果、循環流体は排出管１５Ａ、吸熱側逆止弁９及び
管路１９を介して蒸発器３へ還流される。
一方、他方のアキュームレータ５Ｂは、熱雷素子１１で
冷却放熱され、その熱が一方のアキュームレータ５Ａ側
に移送されてアキュームレータ５△の加熱に供される。
冷却放熱され、その熱が一方のアキュームレータ５Ａ側
に移送されてアキュームレータ５△の加熱に供される。
放熱された他方のアキュームレータ５Ｂ内の蒸気圧力は
低下し、管路１７゜放熱側逆止弁７及び吸入管１３Ｂを
介して凝縮器１側から循環流体が導かれる。また熱雷素
子１１の電流の流れを逆にすれば、両アキュームレータ
５Ａ、５［３の加熱、冷却は逆になり、一方のアキュー
ムレ〜り５△に循環流体が導かれ、他方のアキュームレ
ータ５Ｂから循環流体の排出が行なわれる。
低下し、管路１７゜放熱側逆止弁７及び吸入管１３Ｂを
介して凝縮器１側から循環流体が導かれる。また熱雷素
子１１の電流の流れを逆にすれば、両アキュームレータ
５Ａ、５［３の加熱、冷却は逆になり、一方のアキュー
ムレ〜り５△に循環流体が導かれ、他方のアキュームレ
ータ５Ｂから循環流体の排出が行なわれる。
従って、熱電素子１１における電流の流れ方向を一定の
周期で切換えることによ□す、一対のアキュームレータ
５Ａ、５Ｂは交互に加熱、放熱が繰返され、循環流体が
流体ループを循環し、定常的な熱輸送が行なわれる。そ
して、この熱輸送に際し一対のアキュームレータ５△、
５Ｌ３は交互に強制的に放熱されるため、放熱に要する
時間を短縮して循環流体の流用を多くすることができ、
熱輸送量を汎しく増大させることができる。また一方の
アキュームレータで放熱される熱エネルギは他方のアキ
ュームレータの加熱に供されるから、駆動のための熱損
失を著しく抑制することかできる。
周期で切換えることによ□す、一対のアキュームレータ
５Ａ、５Ｂは交互に加熱、放熱が繰返され、循環流体が
流体ループを循環し、定常的な熱輸送が行なわれる。そ
して、この熱輸送に際し一対のアキュームレータ５△、
５Ｌ３は交互に強制的に放熱されるため、放熱に要する
時間を短縮して循環流体の流用を多くすることができ、
熱輸送量を汎しく増大させることができる。また一方の
アキュームレータで放熱される熱エネルギは他方のアキ
ュームレータの加熱に供されるから、駆動のための熱損
失を著しく抑制することかできる。
こうして循環する流体は液相として蒸発器３へ還流され
、この蒸発器３で電子機器等から吸熱して然発し、管路
２１を経て凝縮器１に至り、この凝縮器１において放熱
凝縮して再び液相となる。
、この蒸発器３で電子機器等から吸熱して然発し、管路
２１を経て凝縮器１に至り、この凝縮器１において放熱
凝縮して再び液相となる。
第１図は、この発明の一実施例に係るサーマルポンプを
適用した放熱システムの概略構成図、第２図はこの発明
の一実施例に係るサーマルポンプの拡大断面図、第３図
は従来例によるサーマルポンプシステムの概略構成図で
ある。 （図面の主要部を現わＪ符号の説明） １・・・放熱部（凝縮器） ３・・・吸熱部（蒸発器）
５ △ 、５Ｂ ・・・ ア −１−コ、 −ム し
− イノ７・・・放熱側逆止弁（逆止弁） ９・・・吸熱側逆止弁（逆止弁） １１・・・熱電素子 ＋−−−−−−−一万倶￥６（凌β器）３−−−−−−
−一吸、！ＩＶ邪（蒸発器）５Ａ、５Ｂ−−−アキエレ
ータ ７−−−−−−一放熱個逆止弁（逆止弁）９−−−−−
−一吸熱個逆止弁（逆止弁）＋＋−−−−−４電電子 子′：ｊ 第１図 第２図 第３図
適用した放熱システムの概略構成図、第２図はこの発明
の一実施例に係るサーマルポンプの拡大断面図、第３図
は従来例によるサーマルポンプシステムの概略構成図で
ある。 （図面の主要部を現わＪ符号の説明） １・・・放熱部（凝縮器） ３・・・吸熱部（蒸発器）
５ △ 、５Ｂ ・・・ ア −１−コ、 −ム し
− イノ７・・・放熱側逆止弁（逆止弁） ９・・・吸熱側逆止弁（逆止弁） １１・・・熱電素子 ＋−−−−−−−一万倶￥６（凌β器）３−−−−−−
−一吸、！ＩＶ邪（蒸発器）５Ａ、５Ｂ−−−アキエレ
ータ ７−−−−−−一放熱個逆止弁（逆止弁）９−−−−−
−一吸熱個逆止弁（逆止弁）＋＋−−−−−４電電子 子′：ｊ 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 流体が放熱部と吸熱部とを循環する流体ループの放熱部
から吸熱部へ向かう管路の途中に設けられ該吸熱部から
放熱部へ向う流れを阻止する流れ方向に設けた複数の逆
止弁と、これら逆止弁間で管路に連通された一対のアキ
ュームレータと、このアキュームレータ間に介設された
ヒートポンプとを備え、このヒートポンプによる熱の流
れ方向を切換えることにより一対のアキュームレータを
交互に加熱、放熱するように構成したことを特徴とする
サーマルポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23349885A JPS6294776A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | サ−マルポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23349885A JPS6294776A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | サ−マルポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6294776A true JPS6294776A (ja) | 1987-05-01 |
| JPH0559344B2 JPH0559344B2 (ja) | 1993-08-30 |
Family
ID=16955960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23349885A Granted JPS6294776A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | サ−マルポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6294776A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10306952A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-17 | Daikin Ind Ltd | ２次冷媒システム式冷凍装置 |
-
1985
- 1985-10-21 JP JP23349885A patent/JPS6294776A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10306952A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-17 | Daikin Ind Ltd | ２次冷媒システム式冷凍装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0559344B2 (ja) | 1993-08-30 |
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