JPH0442174Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案はヒートパイプのアウトガス放出装置に
係り、特にアウトガスをヒートパイプの内圧を利
用して大気放出できるヒートパイプのアウトガス
放出装置に関する。

（従来の技術） 従来、エンジンの排気ガスの熱を利用して車内
暖房を行なう自動車暖房装置として、例えば特開
昭52−24617号公報に示されているように、エン
ジンのエキゾーストパイプ内にヒートパイプの受
熱部を配置するとともに、暖房用エアダクト内に
ヒートパイプの放熱部を配置し、排気ガスの熱を
ヒートパイプを用いてエアダクト内の空気に伝え
るようにしたものが知られている。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、この種のヒートパイプにおいては、
作動の継続により、主としてヒートパイプ中での
酸化反応等により発生したガスや侵入外気等によ
り、ヒートパイプ内に非凝縮性のアウトガスが次
第に増加していく。そして、このアウトガスは、
ヒートパイプの放熱部の上部のアウトガスチヤン
バに貯留されるが、その量が増加してヒートパイ
プの放熱部にまで貯留されるようになると、熱交
換不能部位が増加して熱交換効率が低下するとい
う問題がある。

本考案は、かかる現況に鑑みてなされたもの
で、ヒートパイプ内のアウトガスを、ヒートパイ
プの内圧を利用して容易かつ確実に大気に放出す
ることができるヒートパイプのアウトガス放出装
置を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案は、ヒートパイプの放熱部の上部に接続
されヒートパイプ内のアウトガスが貯留されるア
ウトガスチヤンバと、このアウトガスチヤンバの
上部にバルブを介して接続されたリザーブタンク
とを備え、前記アウトガスチヤンバ内のアウトガ
ス温度と作動流体温度との差が一定値以上で放熱
部の温度が設定値以上の場合に、制御装置により
前記バルブを開放し、アウトガスをリザーブタン
クを経て大気へ放出するようにしたことを特徴と
する。

（作用） 本考案に係るヒートパイプのアウトガス放出放
置においては、ヒートパイプ内のアウトガスは、
放熱部の上部に接続されたアウトガスチヤンバに
貯留される。

ところで、アウトガスの温度は、ヒートパイプ
内の作動流体の温度より低いのが通例である。し
たがつて、アウトガスチヤンバの上部におけるア
ウトガス温度と下部における作動流体温度とを測
定し、その間に一定の温度差が生じれば、アウト
ガスチヤンバ内にアウトガスが貯留されているこ
とが確認できる。

また、アウトガスチヤンバ内のアウトガスを、
ヒートパイプの内圧を利用して大気へ放出するた
めには、放熱部の温度が設定値以上でヒートパイ
プの内圧が大気圧以上になつていることが必要と
なる。したがつて、制御装置によりこれを確認し
てバルブを開放することにより、アウトガスチヤ
ンバ内のアウトガスを、リザーブタンクを経て容
易かつ確実に大気へ放出することが可能となる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。

図において、符号１はエンジン２からの排気ガ
ス３を排出するエキゾーストパイプを示し、この
エキゾーストパイプ１内には、ヒートパイプの受
熱部４が挿入配置され、その外周面には、外表面
積を増大させて熱交換効率を向上させるためにフ
イン５が設けられている。そして、ヒートパイプ
内に封入された水等の作動流体は、この受熱部４
においてエキゾーストパイプ１内の排気ガス３と
熱交換して蒸発し、受熱部４の軸心部を通つて後
述する放熱部６側に送出されるようになつてい
る。

一方、図示しない車内に暖房空気を送給するエ
アダクト７内には、熱交換用の多数のフイン８を
有するヒートパイプの前記放熱部６が挿入配置さ
れており、前記受熱部４で蒸気となつた作動流体
は、ヒートパイプの蒸気通路管９を通つてこの放
熱部６に導かれるようになつている。そして、前
記エアダクト７内を流れるフアン１０からの冷風
１１は、前記放熱部６を通過する間に昇温し車内
に送気されるようになつている。

一方、前記冷風１１との熱交換により放熱部６
で凝縮し液化した作動流体は、ヒートパイプの回
収管１２を介してヒートパイプの液溜タンク１３
に回収され、さらに制御弁１５を有する作動液戻
り管１４および前記蒸気通路管９を経て前記受熱
部４の内周面部に戻されるようになつている。

前記放熱部６の上端部には、ヒートパイプ内の
アウトガスを貯留するためのアウトガスチヤンバ
１６が接続されており、このアウトガスチヤンバ
１６が上端部には、バルブ１７を介してリザーブ
タンク１８が接続され、このリザーブタンク１８
には、液目盛（図示せず）が設けられている。そ
して、前記バルブ１７を開き、リザーブタンク１
８からヒートパイプ内に作動流体を補充する際
に、前記液目盛により補充量を測定できるように
なつている。

また、前記アウトガスチヤンバ１６の低部にお
ける作動流体温度T₁、上部におけるアウトガス
温度T₂および前記放熱部６の温度T₃は、制御装
置１９にそれぞれ入力されるようになつており、
制御装置１９は、前記作動流体温度T₁とアウト
ガス温度T₂との差が例えば10℃で、かつ放熱部
６の温度T₃が100℃（絶対圧で１気圧）を超えた
場合に制御信号を出力し、前記バルブ１７を開放
するようになつている。そしてこれにより、アウ
トガスチヤンバ１６内のアウトガスは、ヒートパ
イプの内圧によりリザーブタンク１８を経て大気
へ放出されるようになつている。

次に、本実施例の作用について説明する。

エキゾーストパイプ１内に配されたヒートパイ
プの受熱部４は、エキゾーストパイプ１内を流れ
るエンジン２からの排気ガス３により加熱され、
受熱部４内の作動流体は、その熱を吸収して蒸発
する。そして、蒸気となつて昇圧した作動流体
は、受熱部４の軸心部を通つて送出され、蒸気通
路管９を通つて放熱部６に導かれる。

放熱部６に導かれた高温の作動流体は、ここで
エアダクト７内を流れる冷風１１との間で熱交換
を行なつて凝縮降圧し、液化した作動流体は、回
収管１２を通つて液溜タンク１３に回収される。
液溜タンク１３に回収された作動流体は、戻り管
１４および蒸気通路管９を通つて受熱部４の内周
面部に戻される。

以後、前記するサイクルが繰返されてエアダク
ト７内の冷風１１は加熱され、温風となつて図示
しない車内に吐出される。そしてこれにより、車
内温度が次第に上昇する。

ところで、ヒートパイプの作動が繰返される
と、内部にアウトガスが増加していくが、このア
ウトガスは、アウトガスチヤンバ１６内に貯留さ
れる。

ここで、アウトガスの温度は、ヒートパイプの
作動流体の温度よりも10℃程度低いので、アウト
ガスがアウトガスチヤンバ１６内に貯留される
と、その低部にある作動流体の温度T₁と上部に
あるアウトガスの温度T₂との間に10℃の温度が
生じる。そこで、制御装置は、前記両温度T₁，
T₂の間に10℃の差が生じ、かつ放熱部６の温度
T₃が100℃を超えた際に、制御信号を出力し、バ
ルブ１７を開放する。

なお、ここで、放熱部６の温度T₃が100℃以上
であることを条件としているのは、作動流体とし
ての水の沸点の蒸気圧が大気圧よりも高くない
と、アウトガスを大気圧に抗して大気放出できな
いからである。

しかして、アウトガスチヤンバ１６内のアウト
ガスは、開かれたバルブ１７およびリザーブタン
ク１８を経て、ヒートパイプの内圧のみにより大
気放出される。

なお、ヒートパイプ内の作動流体の量が不足す
る場合には、放熱部６の温度T₃が100℃以下の場
合に、バルブ１７を開いてリザーブタンク１８か
ら作動流体が補充される。そして、その際の補充
量は、リザーブタンクに設けた液目盛（図示せ
ず）により測定される。

以上のように、アウトガスの有無をアウトガス
チヤンバ１６内のアウトガスと作動流体の温度差
を利用して確認するとともに、ヒートパイプの内
圧を放熱部６の温度T₃により確認し、バルブ１
７を開いてアウトガスをヒートパイプの内圧によ
り大気放出するようにしているので、アウトガス
を容易かつ確実に放出し、アウトガスの増大に伴
う熱交換効率の低下を防止することができる。

なお、前記実施例は、ヒートパイプ式自動車暖
房装置を例に採つて説明したが、本考案は、ヒー
トパイプを用いる熱移送装置に広く適用すること
ができる。

また、前記実施例では特に説明しなかつたが、
各温度T₁，T₂，T₃は、内部温度を検出してもよ
く、またアウトガスチヤンバ１６あるいは放熱部
６の外壁温度を検出するようにしてもよい。

また、放熱部６の温度T₃が例えば500℃になつ
たならば、アウトガスチヤンバ１６の各温度T₁，
T₂とは無関係にバルブ１７を開くようにしても
よい。このようにすれば、ヒートパイプの異常昇
温による内部圧力上昇により、ヒートパイプが破
裂するのを防止することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案は、アウトガスチ
ヤンバのアウトガス温度と作動流体温度との温度
差が一定値以上でヒートパイプ放熱部の温度が設
定値以上の場合に、制御装置によりバルブを開放
するようにしているので、アウトガスチヤンバに
貯留されたアウトガスを、ヒートパイプの内圧を
用いリザーブタンクを介して大気放出することが
でき、アウトガスの放出が容易かつ確実である。
このため、アウトガスの増大に伴う熱交換効率の
低下を防止することができる。また、リザーブタ
ンクはヒートパイプ内への作動流体の補充のため
に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係るヒートパイプのアウトガス
放出装置の一例を示す全体構成図である。 １……エキゾーストパイプ、３……排気ガス、
４……ヒートパイプ受熱部、６……ヒートパイプ
放熱部、７……エアダクト、１１……冷風、１６
……アウトガスチヤンバ、１７……バルブ、１８
……リザーブタンク、１９……制御装置、T₁…
…作動流体温度、T₂……アウトガス温度、T₃…
…放熱部温度。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高温流体により内部の作動流体が加熱されるヒ
   ートパイプの受熱部と、この受熱部から高温の作
   動流体が供給され作動流体の保有熱を放出するヒ
   ートパイプの放熱部と、この放熱部の上部に接続
   されヒートパイプ内のアウトガスが貯留されるア
   ウトガスチヤンバと、このアウトガスチヤンバに
   バルブを介して接続されたリザーブタンクと、前
   記アウトガスチヤンバ内のアウトガス温度と作動
   流体温度との差が一定値以上で放熱部の温度が設
   定値以上の場合に前記バルブを開放しアウトガス
   をリザーブタンクを経て大気放出する制御装置と
   を具備することを特徴とするヒートパイプのアウ
   トガス放出装置。