JPH0581829B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0581829B2 JPH0581829B2 JP1074445A JP7444589A JPH0581829B2 JP H0581829 B2 JPH0581829 B2 JP H0581829B2 JP 1074445 A JP1074445 A JP 1074445A JP 7444589 A JP7444589 A JP 7444589A JP H0581829 B2 JPH0581829 B2 JP H0581829B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- heat
- working fluid
- flow path
- storage tank
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 47
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 30
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
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- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は蓄熱機能を持たせたループ型ヒート
パイプに関するものである。
パイプに関するものである。
〔従来の技術〕
周知のように、ループ型ヒートパイプは環状密
閉管の内部に封入した作動流体の蒸発、凝縮を利
用して、加熱部と冷却部との間を作動流体が循環
することにより熱を移動するものであつて、多量
の熱を輸送することができるが、熱を系内にたく
わえ、必要に応じて熱を取り出し、利用できる機
能をそれぞれ自身では有していない。そのため、
独立した複数のループ型ヒートパイプと蓄熱槽を
組合せて、熱の蓄熱と放出を行つている。
閉管の内部に封入した作動流体の蒸発、凝縮を利
用して、加熱部と冷却部との間を作動流体が循環
することにより熱を移動するものであつて、多量
の熱を輸送することができるが、熱を系内にたく
わえ、必要に応じて熱を取り出し、利用できる機
能をそれぞれ自身では有していない。そのため、
独立した複数のループ型ヒートパイプと蓄熱槽を
組合せて、熱の蓄熱と放出を行つている。
複数のループ型ヒートパイプを用いて、熱をた
くわえ利用する方法では、蓄熱槽の容積が大きく
なり、蓄熱槽内において、熱を放出する周辺の蓄
熱材温度と蓄熱材から熱を取り出すために設けた
別のループ型ヒートパイプの加熱部周辺にある蓄
熱材温度との間に大きな温度落差が生じる。ま
た、熱をたくわえる間に別のループ型ヒートパイ
プを通して、外部への熱放散が生じることも避け
ることができない。このように、従来の方法で
は、蓄熱槽容器の寸法増大、熱効率の低下、操作
性の煩雑さ等を招来するなどの問題がある。
くわえ利用する方法では、蓄熱槽の容積が大きく
なり、蓄熱槽内において、熱を放出する周辺の蓄
熱材温度と蓄熱材から熱を取り出すために設けた
別のループ型ヒートパイプの加熱部周辺にある蓄
熱材温度との間に大きな温度落差が生じる。ま
た、熱をたくわえる間に別のループ型ヒートパイ
プを通して、外部への熱放散が生じることも避け
ることができない。このように、従来の方法で
は、蓄熱槽容器の寸法増大、熱効率の低下、操作
性の煩雑さ等を招来するなどの問題がある。
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、蓄
熱槽容器の寸法低減、蓄熱能力、熱効率の向上、
熱輸送能力、探作性のすぐれた蓄熱機能を有する
ループ型ヒートパイプを提供することを目的とし
たものである。
熱槽容器の寸法低減、蓄熱能力、熱効率の向上、
熱輸送能力、探作性のすぐれた蓄熱機能を有する
ループ型ヒートパイプを提供することを目的とし
たものである。
本発明は上記の目的を達成するために、同一系
内において、作動流体の循環を作動流体の密度差
で行う流路と作動流体の蒸発、凝縮を利用する流
路との二つの回路を構成し、この二つの回路の連
結部に蓄熱槽を設けることにより、外部から蓄熱
槽までの熱移動は、作動流体の密度差を利用する
流路で行い、蓄熱槽から外部への熱放出を行う冷
却部までの熱移動は、作動流体の蒸発、凝縮を利
用する流路で行うことを特徴とするものである。
内において、作動流体の循環を作動流体の密度差
で行う流路と作動流体の蒸発、凝縮を利用する流
路との二つの回路を構成し、この二つの回路の連
結部に蓄熱槽を設けることにより、外部から蓄熱
槽までの熱移動は、作動流体の密度差を利用する
流路で行い、蓄熱槽から外部への熱放出を行う冷
却部までの熱移動は、作動流体の蒸発、凝縮を利
用する流路で行うことを特徴とするものである。
ループ型ヒートパイプを上記のように構成する
ことにより、外部から取り入れる熱は一度蓄熱槽
にたくわえられる。この間、蓄熱槽から冷却器へ
の循環流路は閉じた状態におかれるため、この流
路からの熱損失は発生しない。蓄熱槽内の温度が
所定の温度に到達すると、蓄熱槽への熱の移動を
中止し、必要な時に、同じ密閉系内の別の流路を
用いる。また、蓄熱槽内での熱の授受部の伝熱管
は同一のものを使用することができるため、蓄熱
槽単位体積当たりの伝熱面積を大きくとることが
できる。また、蓄熱槽内の温度も均一に維持で
き、熱効率が高く、装置の小型化が図れるととも
に、操作性も向上することができる。
ことにより、外部から取り入れる熱は一度蓄熱槽
にたくわえられる。この間、蓄熱槽から冷却器へ
の循環流路は閉じた状態におかれるため、この流
路からの熱損失は発生しない。蓄熱槽内の温度が
所定の温度に到達すると、蓄熱槽への熱の移動を
中止し、必要な時に、同じ密閉系内の別の流路を
用いる。また、蓄熱槽内での熱の授受部の伝熱管
は同一のものを使用することができるため、蓄熱
槽単位体積当たりの伝熱面積を大きくとることが
できる。また、蓄熱槽内の温度も均一に維持で
き、熱効率が高く、装置の小型化が図れるととも
に、操作性も向上することができる。
つぎに本発明の実施例を図面によつて説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を示す略解図であ
る。それぞれ適当な形状からなるループ状の作動
流体流路１と、作動流体流路１の上部位置に設け
られたループ状の作動流体流路２がループ型ヒー
トパイプを構成し、作動流体流路１と作動流体流
路２は作動流体流路１の上部と作動流体流路２の
下部で共通流路（連結管）１−１により連結され
ている。作動流体流路１の下部連結管１−２と上
昇管１−３部の適当な位置に作動流体流路１内に
封入されている作動流体３を加熱するための熱交
換器４が取り付けられている。作動流体流路１の
上部の共通流路（連結管）１−１部分には蓄熱槽
５が設けられている。作動流体流路２の上部には
冷却器６が設けられている。作動流体３の封入量
は作動流体流路１を構成する流路内を完全に満た
し、且つ作動流体流路２におけるループ型ヒート
パイプの作動を行わしめるに必要な液量である。
作動流体の流路を切替えるために、作動流体流路
１の上昇管１−３上部に弁７、作動流体流路２の
上昇管１−２下部に弁８、作動流体流路２の下降
管２−２に弁９、作動流体流路１の下降管１−４
上部に弁１０が設けられている。本ループ型ヒー
トパイプは初め、加熱器４で作動流体流路１の部
分に封入されている作動流体３を加熱し、液単相
流による自然循環で熱を蓄熱槽に移動し、ここで
熱を放出して、蓄熱槽５に熱を蓄える。蓄熱槽５
で熱を放出して温度の下がつた作動流体３は密度
差により下降管１−４を下がつて加熱器４に戻
る。この作動を行う場合、弁７と弁１０を開き、
弁８と弁９を閉じる。蓄熱槽５の温度が所定の温
度に達すると、加熱器４からの熱の採り入れを中
止し、弁８と弁９を開き、弁７と１０を閉じて、
蓄熱槽５内の熱を作動流体流路２を用いて、作動
流体流路２上部にある上昇管２−１と下降管２−
２との連結管２−３に設けられた冷却器６に運
び、ここで熱を外部に放出する。蓄熱槽５から冷
却器６への熱の移動は、作動液を蓄熱槽５に蓄え
られた熱を利用して蒸発させて、蒸気とし移動す
る。冷却器６で潜熱を放出した作動流体３は凝縮
して、下降管２−２を経て蓄熱槽５に戻る。作動
流体流路１内での作動流体３の沸騰を抑え、且つ
圧力変動を吸収させるために、作動流体流路１の
上昇管１−３の上部に非圧縮性ガスを用いて作動
流体流路１内の圧力を制御できる圧力調整器１１
を設けてある。
る。それぞれ適当な形状からなるループ状の作動
流体流路１と、作動流体流路１の上部位置に設け
られたループ状の作動流体流路２がループ型ヒー
トパイプを構成し、作動流体流路１と作動流体流
路２は作動流体流路１の上部と作動流体流路２の
下部で共通流路（連結管）１−１により連結され
ている。作動流体流路１の下部連結管１−２と上
昇管１−３部の適当な位置に作動流体流路１内に
封入されている作動流体３を加熱するための熱交
換器４が取り付けられている。作動流体流路１の
上部の共通流路（連結管）１−１部分には蓄熱槽
５が設けられている。作動流体流路２の上部には
冷却器６が設けられている。作動流体３の封入量
は作動流体流路１を構成する流路内を完全に満た
し、且つ作動流体流路２におけるループ型ヒート
パイプの作動を行わしめるに必要な液量である。
作動流体の流路を切替えるために、作動流体流路
１の上昇管１−３上部に弁７、作動流体流路２の
上昇管１−２下部に弁８、作動流体流路２の下降
管２−２に弁９、作動流体流路１の下降管１−４
上部に弁１０が設けられている。本ループ型ヒー
トパイプは初め、加熱器４で作動流体流路１の部
分に封入されている作動流体３を加熱し、液単相
流による自然循環で熱を蓄熱槽に移動し、ここで
熱を放出して、蓄熱槽５に熱を蓄える。蓄熱槽５
で熱を放出して温度の下がつた作動流体３は密度
差により下降管１−４を下がつて加熱器４に戻
る。この作動を行う場合、弁７と弁１０を開き、
弁８と弁９を閉じる。蓄熱槽５の温度が所定の温
度に達すると、加熱器４からの熱の採り入れを中
止し、弁８と弁９を開き、弁７と１０を閉じて、
蓄熱槽５内の熱を作動流体流路２を用いて、作動
流体流路２上部にある上昇管２−１と下降管２−
２との連結管２−３に設けられた冷却器６に運
び、ここで熱を外部に放出する。蓄熱槽５から冷
却器６への熱の移動は、作動液を蓄熱槽５に蓄え
られた熱を利用して蒸発させて、蒸気とし移動す
る。冷却器６で潜熱を放出した作動流体３は凝縮
して、下降管２−２を経て蓄熱槽５に戻る。作動
流体流路１内での作動流体３の沸騰を抑え、且つ
圧力変動を吸収させるために、作動流体流路１の
上昇管１−３の上部に非圧縮性ガスを用いて作動
流体流路１内の圧力を制御できる圧力調整器１１
を設けてある。
第１図は本発明の一実施例を示す。
１……作動流体流路、１−１……作動流体流路
１の上部連結管、１−２……作動流体流路１の下
部連結管、１−３……作動流体流路１の上昇管、
１−４……作動流体流路１の下降管、２……作動
流体流路２、２−１……作動流体流路２の上昇
管、２−２……作動流体流路２の下降管、２−３
……作動流体流路２の上部連結管、３……作動流
体、４……加熱器、５……蓄熱槽、６……冷却
器、７……流路切換弁、８……流路切換弁、９…
…流路切換弁、１０……流路切換弁、１１……圧
力調整器。
１の上部連結管、１−２……作動流体流路１の下
部連結管、１−３……作動流体流路１の上昇管、
１−４……作動流体流路１の下降管、２……作動
流体流路２、２−１……作動流体流路２の上昇
管、２−２……作動流体流路２の下降管、２−３
……作動流体流路２の上部連結管、３……作動流
体、４……加熱器、５……蓄熱槽、６……冷却
器、７……流路切換弁、８……流路切換弁、９…
…流路切換弁、１０……流路切換弁、１１……圧
力調整器。
Claims (1)
- １ ２本の管体である上昇管と下降管のそれぞれ
上端並びに下端を連絡して結んで無端状としたル
ープ管の途中に上昇管と下降管を結ぶ連絡管を設
け、内部にあらかじめ、作動流体を途中の連絡管
部よりも高い所定の位置まで封入し、上昇管の下
部付近に加熱器、下降管の上部付近に冷却器、連
絡管部に蓄熱槽及び連絡管より若干高い適所の上
昇管からの立ち上がり管を介して不凝縮性不活性
ガスにより流路内圧力を制御するとともに、上昇
管、下降管、に連絡管との結合部の上下両側に弁
を配設することにより、同一系内において熱をた
くわえ、必要に応じて熱を取り出すようにしたこ
とを特徴とするループ型ヒートパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074445A JPH02254292A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 蓄熱槽と二つのループ流路で構成されるループ型ヒートパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074445A JPH02254292A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 蓄熱槽と二つのループ流路で構成されるループ型ヒートパイプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02254292A JPH02254292A (ja) | 1990-10-15 |
| JPH0581829B2 true JPH0581829B2 (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=13547439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1074445A Granted JPH02254292A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 蓄熱槽と二つのループ流路で構成されるループ型ヒートパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02254292A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4214881B2 (ja) * | 2003-01-21 | 2009-01-28 | 三菱電機株式会社 | 気泡ポンプ型熱輸送機器 |
| JP6877205B2 (ja) * | 2017-03-28 | 2021-05-26 | 古河電気工業株式会社 | 蓄熱装置 |
| JP2019095103A (ja) * | 2017-11-20 | 2019-06-20 | 株式会社デンソー | 機器温調装置 |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP1074445A patent/JPH02254292A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02254292A (ja) | 1990-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |