JPS6346344A - ヒ−トパイプ式集熱兼放熱装置 - Google Patents
ヒ−トパイプ式集熱兼放熱装置Info
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- JPS6346344A JPS6346344A JP61189037A JP18903786A JPS6346344A JP S6346344 A JPS6346344 A JP S6346344A JP 61189037 A JP61189037 A JP 61189037A JP 18903786 A JP18903786 A JP 18903786A JP S6346344 A JPS6346344 A JP S6346344A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/90—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
- F24S10/95—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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
この発明は、太陽熱集熱兼用融雪装置等を対象としたヒ
ートパイプ式集熱兼放熱装置の構成に関する。
ートパイプ式集熱兼放熱装置の構成に関する。
【従来技術とその問題点】
積Ｍ Ｉの多い豪雪地帯では、家屋の屋根に降り積もっ
た雪の除雪には殆どの場合に人手による雪下ろし作業に
頼っているのが現状であるが、この雪下ろし作業は屋根
の上に人が登って作業を行うために危険でしかもかなり
の重労働が強いられることから、この雪下ろし対策が社
会的な問題にもなっている。 一方、かかる雪下ろし対策として、家屋の屋根面に多数
本の融雪ヒートパイプを分散敷設し、このヒートパイプ
のボトムに形成した蒸発部へ地上側から供給した熱媒の
保有熱でヒートパイプ内に封入されている作動媒体液に
熱を与えることにより、ヒートパイプ内に行われる作動
液の蒸発／＃ｉ！縮サイクサイクル潜熱の授受によって
屋根に降り積もった雪を効率よく融雪するようにしたヒ
ートパイプ式融雪装置の開発が進められている。 しかしてこの方法は降雪時期しか稼働せず降雪時期以外
は設備が遊休状態となるので、年間を通じての設備の稼
働率が極めて低い、そこで前記のヒートパイプ融雪装置
に付いて、劃じヒートパイプを夏期等の降雪期以外の時
期には太陽熱集熱装置として利用するようにヒートパイ
プ群のトップおよびボトムの相互間をそれぞれ凝縮ヘッ
ダ、蒸発ヘッダで連接し、かつ凝縮ヘッダには集熱用通
水管、蒸発ヘッダには熱媒供給管をそれぞれ伝熱的に配
管し、運転モードの切換えにより同じヒートパイプで太
陽熱の集熱と、放熱による融雪を行うようにした太陽熟
熱集熱兼用融雪装置が例えば特開昭５９−２１２６４３
号にて提案されている。 しかして上記構成のヒートパイプ式集熱兼放熱装置では
、ヒートパイプの蒸発部と凝縮部とを独立してヒートパ
イプの両端部に形成し、かつ蒸発部、凝縮部毎に別々に
独立した配管系の熱媒管を設ける必要があり、しかも融
雪を行う放熱モードでは集熱用の熱媒配管系が遊休状態
になり、逆に太陽熱集熱を行う集熱モードでは放熱用配
管系が遊休状態になる等、その利用性に対して設備全体
の構造、配管系が複雑になる問題が残る。
た雪の除雪には殆どの場合に人手による雪下ろし作業に
頼っているのが現状であるが、この雪下ろし作業は屋根
の上に人が登って作業を行うために危険でしかもかなり
の重労働が強いられることから、この雪下ろし対策が社
会的な問題にもなっている。 一方、かかる雪下ろし対策として、家屋の屋根面に多数
本の融雪ヒートパイプを分散敷設し、このヒートパイプ
のボトムに形成した蒸発部へ地上側から供給した熱媒の
保有熱でヒートパイプ内に封入されている作動媒体液に
熱を与えることにより、ヒートパイプ内に行われる作動
液の蒸発／＃ｉ！縮サイクサイクル潜熱の授受によって
屋根に降り積もった雪を効率よく融雪するようにしたヒ
ートパイプ式融雪装置の開発が進められている。 しかしてこの方法は降雪時期しか稼働せず降雪時期以外
は設備が遊休状態となるので、年間を通じての設備の稼
働率が極めて低い、そこで前記のヒートパイプ融雪装置
に付いて、劃じヒートパイプを夏期等の降雪期以外の時
期には太陽熱集熱装置として利用するようにヒートパイ
プ群のトップおよびボトムの相互間をそれぞれ凝縮ヘッ
ダ、蒸発ヘッダで連接し、かつ凝縮ヘッダには集熱用通
水管、蒸発ヘッダには熱媒供給管をそれぞれ伝熱的に配
管し、運転モードの切換えにより同じヒートパイプで太
陽熱の集熱と、放熱による融雪を行うようにした太陽熟
熱集熱兼用融雪装置が例えば特開昭５９−２１２６４３
号にて提案されている。 しかして上記構成のヒートパイプ式集熱兼放熱装置では
、ヒートパイプの蒸発部と凝縮部とを独立してヒートパ
イプの両端部に形成し、かつ蒸発部、凝縮部毎に別々に
独立した配管系の熱媒管を設ける必要があり、しかも融
雪を行う放熱モードでは集熱用の熱媒配管系が遊休状態
になり、逆に太陽熱集熱を行う集熱モードでは放熱用配
管系が遊休状態になる等、その利用性に対して設備全体
の構造、配管系が複雑になる問題が残る。
この発明は上記の点にがんがみなされたものであり、前
記した従来装置の問題点を解決し、簡易な配管系で集熱
と放熱とが行えるように構成した安価で運転管理も容易
なヒートパイプ式集熱兼放熱装置を提供することを目的
とする。
記した従来装置の問題点を解決し、簡易な配管系で集熱
と放熱とが行えるように構成した安価で運転管理も容易
なヒートパイプ式集熱兼放熱装置を提供することを目的
とする。
上記目的を達成するために、この発明はヒートパイプと
の間で熱交換を行うように伝熱結合された熱媒管を、ヒ
ートパイプ内に封入されている作動媒体の液体と蒸気と
が共存する箇所でその液相部と気相部の双方にまたがっ
て伝熱的に配管し、集熱モードでは気相部に接する熱媒
管の面域を通じてヒートパイプ側で集熱した熱と熱媒と
の間で熱交換を行って熱媒を加熱し、放熱モードでは液
相部に接する熱媒管の面域を通じて熱媒の保有する熱と
ヒートパイプ側の作動媒体との間で熱交換を行って作動
媒体を加熱、蒸発するように構成することにより、ヒー
トパイプの凝縮部と蒸発部とを一箇所に形成し、かつ同
一の熱媒管を共用して集熱と放熱とを行うようにしてヒ
ートパイプ、熱媒管を含めた装置全体の構成の簡略化を
図るようにしたものである。
の間で熱交換を行うように伝熱結合された熱媒管を、ヒ
ートパイプ内に封入されている作動媒体の液体と蒸気と
が共存する箇所でその液相部と気相部の双方にまたがっ
て伝熱的に配管し、集熱モードでは気相部に接する熱媒
管の面域を通じてヒートパイプ側で集熱した熱と熱媒と
の間で熱交換を行って熱媒を加熱し、放熱モードでは液
相部に接する熱媒管の面域を通じて熱媒の保有する熱と
ヒートパイプ側の作動媒体との間で熱交換を行って作動
媒体を加熱、蒸発するように構成することにより、ヒー
トパイプの凝縮部と蒸発部とを一箇所に形成し、かつ同
一の熱媒管を共用して集熱と放熱とを行うようにしてヒ
ートパイプ、熱媒管を含めた装置全体の構成の簡略化を
図るようにしたものである。
ＤＩ下ごの仝１１８箇當低課を圃蕉Ｊνドノ八誓ス叩−
ψまず第１図は当該ヒートパイプ集熱兼放熱装置を太陽
熱集熱兼融雪用として設備した装置全体の配管系統を示
すものであり、図中１は家屋の屋根面上に沿い左右に並
置して配管された多数本のヒートパイプである。ここで
各ヒートパイプ１は屋根面上に敷設した放熱、集熱兼用
のフィンとなる熱伝導板２に伝熱的に取付けられており
、かつそのボトム側には各ヒートパイプ１の相互間を連
通してヒートパイプの液溜部を兼ねたヘッダ管３が配管
されている。またこのヘッダ管３の内部にはヒートパイ
プの作動媒体が作動液１１と蒸気１２が共存できる程度
の量だけ封入してあり、かつ作動液１１の液面下には後
述のようにヒートパイプ１の長手方向に亙りその内壁面
上に張り巡らしたウィックの一端が浸っている。 一方、前記したヘッダ管３には符号４で示す熱媒管が前
記の作動液１１と作動蒸気１２．つまり作動媒体の液相
部と気相部との双方にまたがるように伝熱的に結合して
配管されており、かつこの熱媒管４は熱媒５１を収容し
た熱媒槽５２．熱媒送流ポンプ５３．熱媒加熱用ボイラ
５４の内蔵熱交換器５５等を含めた閉ループの熱媒供給
ライン５に配管接続されている。また前記した熱媒槽５
２には熱利用系である、給湯配管６の熱交換器６１が配
備されており、これらで太陽熱の集熱と融雪を行うヒー
トパイプ式集熱兼放熱装置を構成している。なお前記の
熱媒としては水、あるいはエチレングリコール、プロピ
レングリコール水溶液等の不凍性熱媒が採用される。 次に上記構成におけるヒートパイプ１．ヘッダ管３．お
よび熱媒管４の組合せ構造に付いての具体的な実施例を
以下に述べる。まず第２図および第３図に示す実施例で
は、ヒートパイプ群のボトムを連接する液溜部を兼ねた
ヘッダ管３を軸方向に貫通してその内部に熱媒管４が伝
熱的に配管されている。なお図中１３はヒートパイプ１
に装備したウィックであり、その先端がヒートパイプ１
より引き出した上でヘッダ管３の内部で作動液１１の液
面下に浸っている。ここで図示のように熱媒管４はヘッ
ダ管３内でその下半分域がヒートパイプ１に封入されて
いる作動媒体液１１内に浸漬し、上半分が作動蒸気内に
露呈するように液相部と気相部との双方にまたがる位置
に配管されている。 次に上記構成による太陽熱集熱および融雪動作に付いて
説明する。まず降雪時期に屋根に降り積もった雪を融雪
する場合には、第１図に示した熱媒加熱用ボイラ５４を
焚き、熱媒５１を０℃以上のできるだけ高い温度に加熱
した状態で熱媒送流ポンプ５３により熱媒供給ライン５
を通じて熱媒５１を熱媒管４へ循環送流する。これによ
りヘッダ管３の内部では作動液体１１に浸っている熱媒
管４の面域を通じて熱媒５１と作動液１１との間で熱交
換が行われ、熱媒の保有熱であらかじめヘッダ管３内に
封入されているアルコール、フレオン等の降雪周囲温度
で凍結しない不凍性の高い蒸発性作動液１１を蒸発させ
る。これにより作動媒体の蒸気１２はヒートパイプ１の
内部空間へ向けて拡散し、バイブ壁および熱伝導板２の
板面を通じて屋根に降り積もった雪へ放熱して雪を融か
す。一方、放熱により凝縮、液化した作動液１１はウィ
ック１３および内壁面を伝わってパイプ内を流下し、再
びヘッダ管３に還流する。このように作動媒体が蒸発／
凝縮サイクルを繰り返すことにより、熱媒加熱用ボイラ
５４で熱媒５１に与えた熱は′ａ縮潜熱の形でヒートパ
イプ１および熱伝導板２を介して屋根に堆積した雪に放
熱し、雪を効率よく融かすようになる。 一方、降雪時期以外の時期に太陽熱集熱用として運転す
る場合には、熱媒加熱用ボイラ５４を不動作状態にした
上で熱媒供給ライン５を通じて熱媒を熱媒管４と熱媒槽
５２との間で循環送流させる。 この状態で太陽光が屋根の上に配管されたヒートパイプ
１．熱伝導板２に照射すると、太陽熱によりヒートパイ
プ内のウィック１３に含浸されている作動液１１が加熱
、蒸発し、その蒸気１２がパイプ内をヘッダ管３へ向け
て拡散し、該ヘッダ管内の気相部に露呈している熱媒管
４の面域を′１？！ｉして作動蒸気１２と熱媒５１との
間で熱交換し、熱媒を加熱する。一方、この熱交換によ
り凝縮、液化した作動液１１は毛管力によりウィック１
３内を伝わってヒートパイプ１の加熱部に還流する。こ
のように蒸発／凝喜１サイクルを操り返すことにより熱
媒管４内を、Ｊｌする娘媒は作動媒体の凝縮潜熱により
加熱され、熱ξ實″−グ５２内に配管した熱交換器６１
を介して給′・房糸の水を、・烏に変えて各種の用途先
に給湯される。なお執媒として水を使用する場合には、
熱媒槽５２からｎ Ｆ１給湯を得ることができる。しか
も前記した熱媒管を含めた熱媒供給ラインは集熱モード
および放熱モードに対して共用されるので、従来装置の
ように運転モードの切換えの際に片方の熱媒配管系が遊
休状態になることがなく、したがって配管系が間車とな
り、かつ保守を含めた運転管理も容易になる。 次に第２図、第３図に示した実施例と異なる別の実施例
に付いて述べる。まず第４図１第５図に示す実施例では
、熱媒管４がヘッダ管３を囲繞してその周域に同心的に
配管された二重管構造として成り、熱媒５１が内管のヘ
ッダ管３と外管の熱媒管４との間に通流される。これに
より前述の実施例と同様に熱媒管４の下半分がヘッダ管
３内の液相部に接し、上半分が気相部に接するようにな
る。 また第６図、第７図に示す実施例では、熱媒管４がヘッ
ダ管内の液相部と気相部との双方にまたがるようにヘッ
ダ管３の側方に一体結合して構成されている。かかる構
造によれば前記実施例と比べて配管の製作が容易である
。 さらに第８図、第９図に示す実施例では、液溜部となる
ヘッダ管３の内部に配管された熱媒管４の周面一部にヒ
ートパイプ１から引き出したウィック１３が巻装されて
いる。この実施例では、作動液１１は殆ど全てがウィッ
ク１３内に含浸保持されており、したがって熱媒管４は
その軸方向で交互に液相部と気相部にまたがって接する
ようになる。 なお、ヘッダ管３に複数本のヒートパイプ１が連通接続
されている場合に一部のヒートパイプで液量れが生じる
のを防止するために、ヘッダ管３の底部で軸方向に沿っ
てウィックを敷設し、各ヒートパイプの間でウィック同
士の相互間を結合して作動液が相互に移動できるように
するのがよい。 またこの実施例ではヒートパイプ内の作動液封入量はウ
ィック１３に含浸保持される程度でよく前記の実施例に
比べて厳密な液量のｉＩ！整が必要ない利点がある。 第１Ｏ図、第１１図はさらに異なる応用実施例であり、
この実施例では液溜部となるヘッダ管３がヒートパイプ
１の中間部に形成されており、前記の各実施例と同様に
作動して集熱、放熱を行うことができる。 また第１２図、第１３図に示した実施例は、先に述べた
各実施例のヒートパイプ群の代わりにヒートパイプ１と
して平板状ヒートパイプを採用したものであり、かつそ
の液溜部をヒートパイプのトップに形成してここに熱媒
管４が貫通配管されている。この実施例における集熱モ
ード、放熱モードの際の蒸発／凝縮サイクルは前記の各
実施例と基本的に変わりなく、液化した作動液の還流の
仕方が異なるだけである。すなわち放熱モードではパイ
プ内で凝縮、液化した作動液１１がウィック１３の毛管
力により液溜部に戻り、集熱モードでは液溜部で熱媒と
の熱交換で凝縮、液化した作動液がウィック１３の毛管
力で一旦頂部まで吸い上げられた後にパイプ内を重力に
より自然流下する。 なお上記実施例では太陽熱集熱兼用融雪装置への適用に
付いて述べたが、その用途はこれに限定されるものでは
なく、それ以外の各種分野で熱回収、放熱を行う装置に
適用して実施することが可能である。
ψまず第１図は当該ヒートパイプ集熱兼放熱装置を太陽
熱集熱兼融雪用として設備した装置全体の配管系統を示
すものであり、図中１は家屋の屋根面上に沿い左右に並
置して配管された多数本のヒートパイプである。ここで
各ヒートパイプ１は屋根面上に敷設した放熱、集熱兼用
のフィンとなる熱伝導板２に伝熱的に取付けられており
、かつそのボトム側には各ヒートパイプ１の相互間を連
通してヒートパイプの液溜部を兼ねたヘッダ管３が配管
されている。またこのヘッダ管３の内部にはヒートパイ
プの作動媒体が作動液１１と蒸気１２が共存できる程度
の量だけ封入してあり、かつ作動液１１の液面下には後
述のようにヒートパイプ１の長手方向に亙りその内壁面
上に張り巡らしたウィックの一端が浸っている。 一方、前記したヘッダ管３には符号４で示す熱媒管が前
記の作動液１１と作動蒸気１２．つまり作動媒体の液相
部と気相部との双方にまたがるように伝熱的に結合して
配管されており、かつこの熱媒管４は熱媒５１を収容し
た熱媒槽５２．熱媒送流ポンプ５３．熱媒加熱用ボイラ
５４の内蔵熱交換器５５等を含めた閉ループの熱媒供給
ライン５に配管接続されている。また前記した熱媒槽５
２には熱利用系である、給湯配管６の熱交換器６１が配
備されており、これらで太陽熱の集熱と融雪を行うヒー
トパイプ式集熱兼放熱装置を構成している。なお前記の
熱媒としては水、あるいはエチレングリコール、プロピ
レングリコール水溶液等の不凍性熱媒が採用される。 次に上記構成におけるヒートパイプ１．ヘッダ管３．お
よび熱媒管４の組合せ構造に付いての具体的な実施例を
以下に述べる。まず第２図および第３図に示す実施例で
は、ヒートパイプ群のボトムを連接する液溜部を兼ねた
ヘッダ管３を軸方向に貫通してその内部に熱媒管４が伝
熱的に配管されている。なお図中１３はヒートパイプ１
に装備したウィックであり、その先端がヒートパイプ１
より引き出した上でヘッダ管３の内部で作動液１１の液
面下に浸っている。ここで図示のように熱媒管４はヘッ
ダ管３内でその下半分域がヒートパイプ１に封入されて
いる作動媒体液１１内に浸漬し、上半分が作動蒸気内に
露呈するように液相部と気相部との双方にまたがる位置
に配管されている。 次に上記構成による太陽熱集熱および融雪動作に付いて
説明する。まず降雪時期に屋根に降り積もった雪を融雪
する場合には、第１図に示した熱媒加熱用ボイラ５４を
焚き、熱媒５１を０℃以上のできるだけ高い温度に加熱
した状態で熱媒送流ポンプ５３により熱媒供給ライン５
を通じて熱媒５１を熱媒管４へ循環送流する。これによ
りヘッダ管３の内部では作動液体１１に浸っている熱媒
管４の面域を通じて熱媒５１と作動液１１との間で熱交
換が行われ、熱媒の保有熱であらかじめヘッダ管３内に
封入されているアルコール、フレオン等の降雪周囲温度
で凍結しない不凍性の高い蒸発性作動液１１を蒸発させ
る。これにより作動媒体の蒸気１２はヒートパイプ１の
内部空間へ向けて拡散し、バイブ壁および熱伝導板２の
板面を通じて屋根に降り積もった雪へ放熱して雪を融か
す。一方、放熱により凝縮、液化した作動液１１はウィ
ック１３および内壁面を伝わってパイプ内を流下し、再
びヘッダ管３に還流する。このように作動媒体が蒸発／
凝縮サイクルを繰り返すことにより、熱媒加熱用ボイラ
５４で熱媒５１に与えた熱は′ａ縮潜熱の形でヒートパ
イプ１および熱伝導板２を介して屋根に堆積した雪に放
熱し、雪を効率よく融かすようになる。 一方、降雪時期以外の時期に太陽熱集熱用として運転す
る場合には、熱媒加熱用ボイラ５４を不動作状態にした
上で熱媒供給ライン５を通じて熱媒を熱媒管４と熱媒槽
５２との間で循環送流させる。 この状態で太陽光が屋根の上に配管されたヒートパイプ
１．熱伝導板２に照射すると、太陽熱によりヒートパイ
プ内のウィック１３に含浸されている作動液１１が加熱
、蒸発し、その蒸気１２がパイプ内をヘッダ管３へ向け
て拡散し、該ヘッダ管内の気相部に露呈している熱媒管
４の面域を′１？！ｉして作動蒸気１２と熱媒５１との
間で熱交換し、熱媒を加熱する。一方、この熱交換によ
り凝縮、液化した作動液１１は毛管力によりウィック１
３内を伝わってヒートパイプ１の加熱部に還流する。こ
のように蒸発／凝喜１サイクルを操り返すことにより熱
媒管４内を、Ｊｌする娘媒は作動媒体の凝縮潜熱により
加熱され、熱ξ實″−グ５２内に配管した熱交換器６１
を介して給′・房糸の水を、・烏に変えて各種の用途先
に給湯される。なお執媒として水を使用する場合には、
熱媒槽５２からｎ Ｆ１給湯を得ることができる。しか
も前記した熱媒管を含めた熱媒供給ラインは集熱モード
および放熱モードに対して共用されるので、従来装置の
ように運転モードの切換えの際に片方の熱媒配管系が遊
休状態になることがなく、したがって配管系が間車とな
り、かつ保守を含めた運転管理も容易になる。 次に第２図、第３図に示した実施例と異なる別の実施例
に付いて述べる。まず第４図１第５図に示す実施例では
、熱媒管４がヘッダ管３を囲繞してその周域に同心的に
配管された二重管構造として成り、熱媒５１が内管のヘ
ッダ管３と外管の熱媒管４との間に通流される。これに
より前述の実施例と同様に熱媒管４の下半分がヘッダ管
３内の液相部に接し、上半分が気相部に接するようにな
る。 また第６図、第７図に示す実施例では、熱媒管４がヘッ
ダ管内の液相部と気相部との双方にまたがるようにヘッ
ダ管３の側方に一体結合して構成されている。かかる構
造によれば前記実施例と比べて配管の製作が容易である
。 さらに第８図、第９図に示す実施例では、液溜部となる
ヘッダ管３の内部に配管された熱媒管４の周面一部にヒ
ートパイプ１から引き出したウィック１３が巻装されて
いる。この実施例では、作動液１１は殆ど全てがウィッ
ク１３内に含浸保持されており、したがって熱媒管４は
その軸方向で交互に液相部と気相部にまたがって接する
ようになる。 なお、ヘッダ管３に複数本のヒートパイプ１が連通接続
されている場合に一部のヒートパイプで液量れが生じる
のを防止するために、ヘッダ管３の底部で軸方向に沿っ
てウィックを敷設し、各ヒートパイプの間でウィック同
士の相互間を結合して作動液が相互に移動できるように
するのがよい。 またこの実施例ではヒートパイプ内の作動液封入量はウ
ィック１３に含浸保持される程度でよく前記の実施例に
比べて厳密な液量のｉＩ！整が必要ない利点がある。 第１Ｏ図、第１１図はさらに異なる応用実施例であり、
この実施例では液溜部となるヘッダ管３がヒートパイプ
１の中間部に形成されており、前記の各実施例と同様に
作動して集熱、放熱を行うことができる。 また第１２図、第１３図に示した実施例は、先に述べた
各実施例のヒートパイプ群の代わりにヒートパイプ１と
して平板状ヒートパイプを採用したものであり、かつそ
の液溜部をヒートパイプのトップに形成してここに熱媒
管４が貫通配管されている。この実施例における集熱モ
ード、放熱モードの際の蒸発／凝縮サイクルは前記の各
実施例と基本的に変わりなく、液化した作動液の還流の
仕方が異なるだけである。すなわち放熱モードではパイ
プ内で凝縮、液化した作動液１１がウィック１３の毛管
力により液溜部に戻り、集熱モードでは液溜部で熱媒と
の熱交換で凝縮、液化した作動液がウィック１３の毛管
力で一旦頂部まで吸い上げられた後にパイプ内を重力に
より自然流下する。 なお上記実施例では太陽熱集熱兼用融雪装置への適用に
付いて述べたが、その用途はこれに限定されるものでは
なく、それ以外の各種分野で熱回収、放熱を行う装置に
適用して実施することが可能である。
以上述べたようにこの発明によれば、熱媒供給ラインに
接続された熱媒管をヒートパイプ内に封入されている作
動媒体の液体と蒸気とが共存する箇所でその液相部と気
相部の双方にまたがって伝熱的に配管し、集熱モードで
は気相部に接する熱媒管の面域を通じてヒートパイプ側
で集熱した熱と熱媒との間で熱交換を行って熱媒を加熱
し、放熱モードでは液相部に接する熱媒管の面域を通じ
て熱媒の保有する熱とヒートパイプ側の作動媒体との間
で熱交換を行って作動媒体を加熱、蒸発するように構成
したことにより、集熱モードにおけるヒートパイプの凝
縮部と、放熱モードにおける７発部とを共通にして一箇
所に形成し、さらにここに伝熱的に配管した熱媒管を各
運転モードで共用することができ、かくしてヒートパイ
プ、熱媒管を含めた装置全体の配管系を簡略化しつつ同
じヒートパイプで集熱および放熱を行うことのできる安
価でその運転管理も容易なヒートパイプ式集熱兼放熱装
置を提供することができる。
接続された熱媒管をヒートパイプ内に封入されている作
動媒体の液体と蒸気とが共存する箇所でその液相部と気
相部の双方にまたがって伝熱的に配管し、集熱モードで
は気相部に接する熱媒管の面域を通じてヒートパイプ側
で集熱した熱と熱媒との間で熱交換を行って熱媒を加熱
し、放熱モードでは液相部に接する熱媒管の面域を通じ
て熱媒の保有する熱とヒートパイプ側の作動媒体との間
で熱交換を行って作動媒体を加熱、蒸発するように構成
したことにより、集熱モードにおけるヒートパイプの凝
縮部と、放熱モードにおける７発部とを共通にして一箇
所に形成し、さらにここに伝熱的に配管した熱媒管を各
運転モードで共用することができ、かくしてヒートパイ
プ、熱媒管を含めた装置全体の配管系を簡略化しつつ同
じヒートパイプで集熱および放熱を行うことのできる安
価でその運転管理も容易なヒートパイプ式集熱兼放熱装
置を提供することができる。
第１図はこの発明の実施例によるヒートパイプ式集熱兼
放熱装置全体の系統図、第２図、第３図は第１図におけ
るヒートパイプ部の具体的実施例の構造を示す平面図お
よびその拡大断面図、第４図および第５図、第６図およ
び第７図、第８図および第９図１第１０図および第１１
図、第１２図および第１３図はそれぞれ第２図および第
３図の実施例に対応する異なる実施例の構成を示す平面
図および断面図である。各図において、 ｌ：ヒートパイプ、１１：作動媒体液、１１作動蒸気、
１３：ウィック、３：液溜部を兼ねたヘッダ管、４：熱
媒管、５：熱媒供給ライン、５１：熱媒、第１図 第４図 第５図 し３ 第７図 第８図 第１０図 第１１図 第１３図
放熱装置全体の系統図、第２図、第３図は第１図におけ
るヒートパイプ部の具体的実施例の構造を示す平面図お
よびその拡大断面図、第４図および第５図、第６図およ
び第７図、第８図および第９図１第１０図および第１１
図、第１２図および第１３図はそれぞれ第２図および第
３図の実施例に対応する異なる実施例の構成を示す平面
図および断面図である。各図において、 ｌ：ヒートパイプ、１１：作動媒体液、１１作動蒸気、
１３：ウィック、３：液溜部を兼ねたヘッダ管、４：熱
媒管、５：熱媒供給ライン、５１：熱媒、第１図 第４図 第５図 し３ 第７図 第８図 第１０図 第１１図 第１３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ヒートパイプへ熱媒供給ラインに接続された熱媒管
を伝熱的に結合し、運転モードの切換えによりヒートパ
イプを介して集熱および放熱を行うヒートパイプ式集熱
兼放熱装置において、前記熱媒管をヒートパイプ内に封
入されている作動媒体の液体と蒸気とが共存する箇所で
その液相部と気相部の双方にまたがって伝熱的に配管し
、集熱モードでは気相部に接する熱媒管の面域を通じて
ヒートパイプ側で集熱した熱と熱媒との間で熱交換を行
って熱媒を加熱し、放熱モードでは液相部に接する熱媒
管の面域を通じて熱媒の保有する熱とヒートパイプ側の
作動媒体との間で熱交換を行って作動媒体を加熱、蒸発
させるようにしたことを特徴とするヒートパイプ式集熱
兼放熱装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の集熱兼放熱装置におい
て、熱媒管が作動媒体の液と蒸気とが共存するヒートパ
イプの液溜部を貫通してその内部に配管されていること
を特徴とするヒートパイプ式集熱兼放熱装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の集熱兼放熱装置におい
て、熱媒管が作動媒体の液と蒸気とが共存するヒートパ
イプの液溜部を囲繞してその外周側に同心的に配管され
ていることを特徴とするヒートパイプ式集熱兼放熱装置
。 ４）特許請求の範囲第１項記載の集熱兼放熱装置におい
て、熱媒管が作動媒体の液と蒸気が共存するヒートパイ
プの液溜部に隣接してその側方に配管されているヒート
パイプ式集熱兼放熱装置。 ５）特許請求の範囲第２項記載の集熱兼放熱装置におい
て、熱媒管の周面一部にヒートパイプ側から引き出した
作動媒体液を含浸保持したウィックが巻回されているこ
とを特徴とするヒートパイプ式集熱兼放熱装置。 ６）特許請求の範囲第１項記載の集熱兼放熱装置におい
て、ヒートパイプの液溜部がヒートパイプのボトム、ト
ップ、中間部のいずれかに形成されていることを特徴と
するヒートパイプ式集熱兼放熱装置。 ７）特許請求の範囲第２項ないし第６項の各項に記載の
集熱兼放熱装置において、ヒートパイプの液溜部が並置
配列した複数本のヒートパイプの相互間を連通するヘッ
ダ管であることを特徴とするヒートパイプ式集熱兼放熱
装置。 ８）特許請求の範囲第１項記載の集熱兼放熱装置におい
て、ヒートパイプを家屋の屋根面上に敷設し、集熱モー
ドで太陽熱の集熱を行い、放熱モードで屋根上に降り積
もった雪の融雪を行うことを特徴とするヒートパイプ式
集熱兼放熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189037A JPS6346344A (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | ヒ−トパイプ式集熱兼放熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189037A JPS6346344A (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | ヒ−トパイプ式集熱兼放熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6346344A true JPS6346344A (ja) | 1988-02-27 |
| JPH0532663B2 JPH0532663B2 (ja) | 1993-05-17 |
Family
ID=16234240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61189037A Granted JPS6346344A (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | ヒ−トパイプ式集熱兼放熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6346344A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02192594A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-30 | Hitachi Cable Ltd | ヒートサイフォン式熱交換器 |
| US20120255716A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Wu Wen-Yuan | Heat dissipation device and manufacturing method thereof |
-
1986
- 1986-08-12 JP JP61189037A patent/JPS6346344A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02192594A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-30 | Hitachi Cable Ltd | ヒートサイフォン式熱交換器 |
| US20120255716A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Wu Wen-Yuan | Heat dissipation device and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0532663B2 (ja) | 1993-05-17 |
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