JPS6346345A - 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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- JPS6346345A JPS6346345A JP61189038A JP18903886A JPS6346345A JP S6346345 A JPS6346345 A JP S6346345A JP 61189038 A JP61189038 A JP 61189038A JP 18903886 A JP18903886 A JP 18903886A JP S6346345 A JPS6346345 A JP S6346345A
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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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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Landscapes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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。
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Description
【発明の属する技術分野】
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。
ＰＡ雲量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
鎖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／ａ縮サイクルに伴う潜熱の授受によって１ｍ
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、同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
、ヒートパイプに対し放熱モードの蒸発部と集熱モード
のａ１１部とを独立してヒートパイプのボトムおよびト
ップに別々に形成し、ここに放熱用、集熱用の熱媒供給
ラインに介装した熱媒管を別々に配管する必要があり、
ヒートパイプ側のヘッダ管を含めた全体の配管系が複雑
となり、据付現地での配管施工も厄介となる。
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
鎖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／ａ縮サイクルに伴う潜熱の授受によって１ｍ
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、同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
、ヒートパイプに対し放熱モードの蒸発部と集熱モード
のａ１１部とを独立してヒートパイプのボトムおよびト
ップに別々に形成し、ここに放熱用、集熱用の熱媒供給
ラインに介装した熱媒管を別々に配管する必要があり、
ヒートパイプ側のヘッダ管を含めた全体の配管系が複雑
となり、据付現地での配管施工も厄介となる。
この発明は上記の点にか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、配管系を簡略化して
据付現地での配管施工が簡単に行えるように構成したヒ
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、配管系を簡略化して
据付現地での配管施工が簡単に行えるように構成したヒ
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側
の同じ筒所に作動媒体の液と蒸気が共存する液溜部を設
け、かつ該液溜部に対してその気相部には集熱用熱媒供
給ラインに介装した集熱熱媒管を、液相部には放熱用熱
媒供給ラインに介装した放熱熱媒管を並置してそれぞれ
伝熱的に配管し、集熱モードでは気相部に伝熱配管した
集熱熱媒管を通じてヒートパイプ側で集熱した熱で熱媒
を加熱し、放熱モードでは液相部側に伝熱配管した放熱
熱媒管を通じて熱媒の保有熱で作動媒体を加熱、蒸発さ
せるように構成し、これによりと−ドパイブに対して集
熱、放熱用熱媒管を同じ箇所に一括して集中配管してヒ
ートパイプ、熱媒管を含めた装置全体の配管構造の簡略
化が図れるようにしたものである。
の同じ筒所に作動媒体の液と蒸気が共存する液溜部を設
け、かつ該液溜部に対してその気相部には集熱用熱媒供
給ラインに介装した集熱熱媒管を、液相部には放熱用熱
媒供給ラインに介装した放熱熱媒管を並置してそれぞれ
伝熱的に配管し、集熱モードでは気相部に伝熱配管した
集熱熱媒管を通じてヒートパイプ側で集熱した熱で熱媒
を加熱し、放熱モードでは液相部側に伝熱配管した放熱
熱媒管を通じて熱媒の保有熱で作動媒体を加熱、蒸発さ
せるように構成し、これによりと−ドパイブに対して集
熱、放熱用熱媒管を同じ箇所に一括して集中配管してヒ
ートパイプ、熱媒管を含めた装置全体の配管構造の簡略
化が図れるようにしたものである。
以下この発明の実施例を図面により説明する。
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は家屋の傾斜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ｌ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、かつ各ヒートパイプ１の相互間を連通してそののボ
トム側にはヒートパイプの液溜部兼用のヘッダ管３が、
トップ側には必要により連通ヘッダ管４が配管されてい
る。ここで前記ヘッダ管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の長平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、前記した液溜兼用ヘッダ管３には符号５゜６で示
す放熱用熱媒管および集熱用熱媒管が並置配管されてい
る。ここで放熱用熱媒管５は作動液１１の存在する液相
部と、集熱用熱媒管６は作動蒸気１２の存在する気相部
とそれぞれ伝熱的に配管されており、かつ放熱用熱媒管
５はエチレングリコール、プロピレングリコール等の不
凍性の熱媒７１を収容した熱媒槽７２．熱媒送流ポンプ
７３．熱媒加熱用ボイラ７４の内蔵熱交換器７５等を含
めた閉ループの放熱用熱媒供給ライン７に介装接続され
ている。これに対し集熱用熱媒管６は集熱用熱媒である
水８１を収容した熱媒貯留槽８２．送水ポンプ８３を含
めた閉ループの集熱用熱媒供給ライン８に介装接続され
ている。また前記した熱媒貯留槽８２には給水配管８４
および外部へ引出した給湯配管８５が接続されており、
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。 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５．６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兼用
のヘッダ管３を軸方向に貫通してその内部における作動
液１１中には放熱用熱媒管５が、また作動蒸気１２中に
は集熱用熱媒管６が並置配管されている。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の液面下に漫うている。 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図に示した集熱用熱媒供給ライン８
の水を抜いて不動作状態にした上で、熱媒加熱用ボイラ
７４を焚いて熱媒７１を０℃以上のできるだけ高い温度
に加熱し、この状態で熱媒送流ポンプ７３により熱媒供
給ライン７を通じて熱媒７１を放熱用熱媒管５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５を通じて加熱された熱媒７１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１
１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ｌの内部空間へ向けて拡散し、パイプ壁および
熱伝導４５．２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７４で熱媒７１に与えた熱はａ縮潜熱
の形でヒートパイプｌ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、前記とは逆に放熱用熱媒供給ライン７の熱
媒７１を熱媒槽７２内に回収し、かつ熱媒加熱用ボイラ
７４を不動作状態にした状態で、他方の集熱用熱媒供給
ライン８を通じて水８１を熱媒貯留槽８２と集熱用熱媒
管６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ｉｌｌが加熱、蒸発してその蒸気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
の気相部に配管されている集熱用熱媒管６を通じて作動
蒸気１２と水８１との間で熱交換して水８１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１３内を伝わってヒートパイプｌ
の加熱部に還流する。このように作動媒体の蒸発／凝縮
サイクルを操り返すことにより集熱用熱媒管６内を通流
する水８１は作動媒体の凝縮潜熱により加熱され、熱媒
貯留槽８２より引き出した給湯配管８５を通じて各種の
用途先に給湯される。なお貯留槽８２の量が減少すると
給湯配管８４を通じて水が補給される。 しかも上記構成のようにヒートパイプ側に作動媒体の液
体および蒸気が共存する液溜部を形成し、ここに集熱用
熱媒管５および放熱用熱媒管６を一括して並置配管する
ことにより、従来装置のように集熱用熱媒管と放熱用熱
媒管をヒートパイプのトップ、ボトムに別々に分けて配
管した構造と比べて配管構造が簡易となり、現地据付け
の際の熱媒供給ラインの配管施工も簡単に行うことがで
きるようになる。 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、第５図に示す実施例では
、放熱用熱媒管５および集熱用熱媒管６がヘッダ管３を
囲繞してその周域に配管された二重管内に分割して画成
されており、放熱用の熱媒７１は作動液１１と接するヘ
ッダ管３の下半分の領域の熱媒管５内を、また集熱用の
熱媒８１は作動蒸気１２と接するヘッダ管３の上半分の
領域の熱媒管６の中を通流して作動液１１．ないし作動
蒸気１２と熱交換する。 また第６図、第７図に示す実施例では、放熱用熱媒管５
．集熱用熱媒管６がそれぞれヘッダ管３を挟んでその下
面側および上面側に密着して配管されている。この構造
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５゜６の内、放熱
用熱媒管５の肩面にはヒートパイプｌから引き出したウ
ィック１３が巻装されている。 またこの実施例では作動液１１は殆ど全てがウィック１
３内に含浸保持されている。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、各ヒー
トパイプから引出したウィック１３の間で作動液が相互
に移動できるように放熱用熱媒管６の長手方向に沿って
その外周面に別なウィック１４が巻回されている。また
この実施例ではと一ドパイブ内に作動液を封入する際の
封入液量はウィック１３．１７に含浸保持される程度の
量でよく、前記の実施例と比べて厳密な液量の調整が必
要ない利点がある。 第１０図、ｉｌ１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
ｌの中間部に形成されており、このヘッダ管３の内部に
第２図、第３図と同様に放熱用。 集熱用の熱媒管５．６が並置配管されている。この実施
例でも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放熱
用および集熱用熱媒管５゜６が並置配管されている。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バイブ内で凝縮、液化した作動液１
１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。
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は家屋の傾斜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ｌ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、かつ各ヒートパイプ１の相互間を連通してそののボ
トム側にはヒートパイプの液溜部兼用のヘッダ管３が、
トップ側には必要により連通ヘッダ管４が配管されてい
る。ここで前記ヘッダ管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の長平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、前記した液溜兼用ヘッダ管３には符号５゜６で示
す放熱用熱媒管および集熱用熱媒管が並置配管されてい
る。ここで放熱用熱媒管５は作動液１１の存在する液相
部と、集熱用熱媒管６は作動蒸気１２の存在する気相部
とそれぞれ伝熱的に配管されており、かつ放熱用熱媒管
５はエチレングリコール、プロピレングリコール等の不
凍性の熱媒７１を収容した熱媒槽７２．熱媒送流ポンプ
７３．熱媒加熱用ボイラ７４の内蔵熱交換器７５等を含
めた閉ループの放熱用熱媒供給ライン７に介装接続され
ている。これに対し集熱用熱媒管６は集熱用熱媒である
水８１を収容した熱媒貯留槽８２．送水ポンプ８３を含
めた閉ループの集熱用熱媒供給ライン８に介装接続され
ている。また前記した熱媒貯留槽８２には給水配管８４
および外部へ引出した給湯配管８５が接続されており、
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。 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５．６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兼用
のヘッダ管３を軸方向に貫通してその内部における作動
液１１中には放熱用熱媒管５が、また作動蒸気１２中に
は集熱用熱媒管６が並置配管されている。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の液面下に漫うている。 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図に示した集熱用熱媒供給ライン８
の水を抜いて不動作状態にした上で、熱媒加熱用ボイラ
７４を焚いて熱媒７１を０℃以上のできるだけ高い温度
に加熱し、この状態で熱媒送流ポンプ７３により熱媒供
給ライン７を通じて熱媒７１を放熱用熱媒管５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５を通じて加熱された熱媒７１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１
１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ｌの内部空間へ向けて拡散し、パイプ壁および
熱伝導４５．２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７４で熱媒７１に与えた熱はａ縮潜熱
の形でヒートパイプｌ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、前記とは逆に放熱用熱媒供給ライン７の熱
媒７１を熱媒槽７２内に回収し、かつ熱媒加熱用ボイラ
７４を不動作状態にした状態で、他方の集熱用熱媒供給
ライン８を通じて水８１を熱媒貯留槽８２と集熱用熱媒
管６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ｉｌｌが加熱、蒸発してその蒸気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
の気相部に配管されている集熱用熱媒管６を通じて作動
蒸気１２と水８１との間で熱交換して水８１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１３内を伝わってヒートパイプｌ
の加熱部に還流する。このように作動媒体の蒸発／凝縮
サイクルを操り返すことにより集熱用熱媒管６内を通流
する水８１は作動媒体の凝縮潜熱により加熱され、熱媒
貯留槽８２より引き出した給湯配管８５を通じて各種の
用途先に給湯される。なお貯留槽８２の量が減少すると
給湯配管８４を通じて水が補給される。 しかも上記構成のようにヒートパイプ側に作動媒体の液
体および蒸気が共存する液溜部を形成し、ここに集熱用
熱媒管５および放熱用熱媒管６を一括して並置配管する
ことにより、従来装置のように集熱用熱媒管と放熱用熱
媒管をヒートパイプのトップ、ボトムに別々に分けて配
管した構造と比べて配管構造が簡易となり、現地据付け
の際の熱媒供給ラインの配管施工も簡単に行うことがで
きるようになる。 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、第５図に示す実施例では
、放熱用熱媒管５および集熱用熱媒管６がヘッダ管３を
囲繞してその周域に配管された二重管内に分割して画成
されており、放熱用の熱媒７１は作動液１１と接するヘ
ッダ管３の下半分の領域の熱媒管５内を、また集熱用の
熱媒８１は作動蒸気１２と接するヘッダ管３の上半分の
領域の熱媒管６の中を通流して作動液１１．ないし作動
蒸気１２と熱交換する。 また第６図、第７図に示す実施例では、放熱用熱媒管５
．集熱用熱媒管６がそれぞれヘッダ管３を挟んでその下
面側および上面側に密着して配管されている。この構造
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５゜６の内、放熱
用熱媒管５の肩面にはヒートパイプｌから引き出したウ
ィック１３が巻装されている。 またこの実施例では作動液１１は殆ど全てがウィック１
３内に含浸保持されている。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、各ヒー
トパイプから引出したウィック１３の間で作動液が相互
に移動できるように放熱用熱媒管６の長手方向に沿って
その外周面に別なウィック１４が巻回されている。また
この実施例ではと一ドパイブ内に作動液を封入する際の
封入液量はウィック１３．１７に含浸保持される程度の
量でよく、前記の実施例と比べて厳密な液量の調整が必
要ない利点がある。 第１０図、ｉｌ１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
ｌの中間部に形成されており、このヘッダ管３の内部に
第２図、第３図と同様に放熱用。 集熱用の熱媒管５．６が並置配管されている。この実施
例でも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放熱
用および集熱用熱媒管５゜６が並置配管されている。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バイブ内で凝縮、液化した作動液１
１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、ヒートパイブ側の
同じ箇所に作動媒体の液と蒸気が共存する液溜部を設け
、かつ咳液溜部に対してその気相部には集熱用熱媒供給
ラインに介装した集熱熱媒管を、液相部には放熱用熱媒
供給ラインに介装した放熱熱媒管を並置してそれぞれ伝
熱的に配管し、集熱モードでは気相部に伝熱配管した集
熱熱媒管を通じてヒートパイプ側で集熱した熱で熱媒を
加熱し、放熱モードでは液相部側に伝熱配管した放熱熱
媒管を通じて熱媒の保有熱で作動媒体を加熱。 蒸発させるよう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、および放熱モーに集熱用およ
び放熱用熱媒管を並置して一括配管でき、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、およびそ
の現地据付けの際の配管施工の大幅な簡略化が図れる実
用的価値の高い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。
同じ箇所に作動媒体の液と蒸気が共存する液溜部を設け
、かつ咳液溜部に対してその気相部には集熱用熱媒供給
ラインに介装した集熱熱媒管を、液相部には放熱用熱媒
供給ラインに介装した放熱熱媒管を並置してそれぞれ伝
熱的に配管し、集熱モードでは気相部に伝熱配管した集
熱熱媒管を通じてヒートパイプ側で集熱した熱で熱媒を
加熱し、放熱モードでは液相部側に伝熱配管した放熱熱
媒管を通じて熱媒の保有熱で作動媒体を加熱。 蒸発させるよう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、および放熱モーに集熱用およ
び放熱用熱媒管を並置して一括配管でき、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、およびそ
の現地据付けの際の配管施工の大幅な簡略化が図れる実
用的価値の高い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、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、 １：ヒートパイプ、１１：作動媒体液、１２：作動蒸気
、１３：ウィック、３：液溜部を兼ねたヘッダ管、５：
放熱用熱媒管、６：集熱用熱媒管、７：放熱用熱媒供給
ライン、７１：熱媒、７４：熱媒加熱用ボイラ、８：集
熱用熱媒供給ライン、８１：熱媒としての水、８２：熱
媒貯留槽、８５：給湯配管。 第１図 第２図 ’１３ 第４図 第５図 ＩＦ５図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１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、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、 １：ヒートパイプ、１１：作動媒体液、１２：作動蒸気
、１３：ウィック、３：液溜部を兼ねたヘッダ管、５：
放熱用熱媒管、６：集熱用熱媒管、７：放熱用熱媒供給
ライン、７１：熱媒、７４：熱媒加熱用ボイラ、８：集
熱用熱媒供給ライン、８１：熱媒としての水、８２：熱
媒貯留槽、８５：給湯配管。 第１図 第２図 ’１３ 第４図 第５図 ＩＦ５図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ヒートパイプへ集熱用および放熱用の各熱媒供給ラ
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、ヒートパ
イプ側の同じ箇所に作動媒体の液と蒸気が共存する液溜
部を設け、かつ該液溜部に対してその気相部には集熱用
熱媒供給ラインに介装した集熱熱媒管を、液相部には放
熱用熱媒供給ラインに介装した放熱熱媒管を並置してそ
れぞれに配管し、集熱モードでは気相部に伝熱配管した
集熱熱媒管を通じてヒートパイプ側で集熱した熱で熱媒
を加熱し、放熱モードでは液相部側に伝熱配管した放熱
熱媒管を通じて熱媒の保有熱で作動媒体を加熱、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、集熱用および放熱用の各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
部に並置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、集熱用および放熱用の各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周
域に並置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、集熱用および放熱用の各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を挟んでその下面側
および上面側に密着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、放熱用熱媒管の周面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、中間部のいずれかの箇所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 |
|---|---|---|---|
| JP61189038A JPS6346345A (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 |
|---|---|---|---|
| JP61189038A JPS6346345A (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | ヒ−トパイプ式集熱兼放熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6346345A true JPS6346345A (ja) | 1988-02-27 |
Family
ID=16234253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61189038A Pending JPS6346345A (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) | JPS6346345A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012533369A (ja) * | 2009-07-23 | 2012-12-27 | ダブリュ アンド イー インターナショナル（カナダ） コーポレーション | ソーラー式コーヒー／ティーメーカーおよび調理装置 |
| CN105042883A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-11-11 | 上海海大技术转移有限公司 | 一种复合蓄热式太阳能集热器 |
-
1986
- 1986-08-12 JP JP61189038A patent/JPS6346345A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012533369A (ja) * | 2009-07-23 | 2012-12-27 | ダブリュ アンド イー インターナショナル（カナダ） コーポレーション | ソーラー式コーヒー／ティーメーカーおよび調理装置 |
| CN105042883A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-11-11 | 上海海大技术转移有限公司 | 一种复合蓄热式太阳能集热器 |
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