JPH0631701B2 - 熱循環装置 - Google Patents
熱循環装置Info
- Publication number
- JPH0631701B2 JPH0631701B2 JP62040118A JP4011887A JPH0631701B2 JP H0631701 B2 JPH0631701 B2 JP H0631701B2 JP 62040118 A JP62040118 A JP 62040118A JP 4011887 A JP4011887 A JP 4011887A JP H0631701 B2 JPH0631701 B2 JP H0631701B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer cylinder
- refrigerant
- heat
- lower outer
- liquid level
- 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
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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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、熱循環装置に係り、特にその装置内に断熱
膨張機構を設けることにより熱伝達の効率を高める熱循
環装置に関するものである。
膨張機構を設けることにより熱伝達の効率を高める熱循
環装置に関するものである。
（従来の技術） 従来、熱循環装置には各種のものが実在するが、その中
の１つとして例えば第４図に示すような熱循環装置があ
る。
の１つとして例えば第４図に示すような熱循環装置があ
る。
この図は、熱循環装置の動作原理を図解的に示したもの
で、密閉された筒状容器Ｖの内部に冷媒が封入されてお
り、一端は加熱部ａ、他の一端は冷媒部ｂとなっており
内壁には凝縮液を毛細管作用により加熱部ａに還流させ
る物質ｃを内張してある。ｄは断熱部である。
で、密閉された筒状容器Ｖの内部に冷媒が封入されてお
り、一端は加熱部ａ、他の一端は冷媒部ｂとなっており
内壁には凝縮液を毛細管作用により加熱部ａに還流させ
る物質ｃを内張してある。ｄは断熱部である。
加熱部ａにおいて外部より所要の熱が加えられると、液
体の表面より蒸発が行なわれる。
体の表面より蒸発が行なわれる。
発生した蒸気は、蒸気圧により冷却している冷媒部ｂに
移動し、そこで凝縮されて液化する。
移動し、そこで凝縮されて液化する。
この液化した冷媒は内壁の内張物質ｃの毛細管作用によ
り加熱部ａに還流する。
り加熱部ａに還流する。
すなわち、液体からの蒸発と冷却部ｂでの凝縮という作
用を通じて、蒸発潜熱の受渡しが行なわれることにより
効率的に熱循環を行なわしめ、目的に応じて所要の冷却
または加熱の用に利用するものである。
用を通じて、蒸発潜熱の受渡しが行なわれることにより
効率的に熱循環を行なわしめ、目的に応じて所要の冷却
または加熱の用に利用するものである。
（発明が解決しようとする問題点） 上記従来技術の熱循環装置は簡単な構造により大量の熱
伝達を可能としているが、構造上熱の輸送量を制限する
因子が存在する。
伝達を可能としているが、構造上熱の輸送量を制限する
因子が存在する。
その問題点の１つは凝縮された冷媒液を内張物質の毛細
管作用によって加熱部に還流させる構造にある。
管作用によって加熱部に還流させる構造にある。
本来内張物質の毛細管作用は物質の選定、加工上の差異
等によってその作用力は微妙に変化する。（内張物質に
は一般的にガラス繊維，ニッケル繊維，焼結金属，金属
性網等が使用される。） この設計，製作が適切を欠いた場合には、毛細管作用の
不十分、内張り物質内での気泡の発生等を生じて液体の
還流が十分に行なわれず、機能は大幅に低下する。
等によってその作用力は微妙に変化する。（内張物質に
は一般的にガラス繊維，ニッケル繊維，焼結金属，金属
性網等が使用される。） この設計，製作が適切を欠いた場合には、毛細管作用の
不十分、内張り物質内での気泡の発生等を生じて液体の
還流が十分に行なわれず、機能は大幅に低下する。
この発明は上記のような不具合を解消すると共に、更に
断熱膨張による冷却効果を加味した構造とすることによ
り熱循環効率を一段と高めた熱循環装置を提供すること
をその目的とするものである。
断熱膨張による冷却効果を加味した構造とすることによ
り熱循環効率を一段と高めた熱循環装置を提供すること
をその目的とするものである。
（問題点を解決するための手段及び作用） この発明は上記の点に鑑みなされたものであって、外周
に冷却ヒレを有する筒状の上部外筒と、内壁ほぼ全面に
わたり毛細管膜を被覆した下部外筒とを接続し、下部外
筒を加熱部とし、上部外筒を冷却部とした熱循環装置に
おいて、上部を漏斗状に形成し、かつ複数個の噴出孔を
設けた上部部材と連通する断熱性の高い材料からなる細
管を前記外筒内中央に設け、外筒内に冷媒を封入すると
共に、下部外筒の下方内部に断熱リングを設け、上記噴
出孔の開孔面積を冷媒蒸気の流量を制限するように設定
することにより、細管内の冷媒液面と下部外筒の冷媒液
面の液面差を生じさせるようにしたもので、加熱部が加
熱されることによって発生する冷媒蒸気を仕切部の細孔
により冷却部に噴出させ、自らも断熱膨張により冷却
し、さらに冷却部において凝縮させることにより気化潜
熱の受渡しを行なわせて熱循環を行なうものであり、凝
縮した冷媒液は漏斗状仕切板部により細管に流下し、加
熱部底部より外筒内に移動し、外筒内壁の内張物質の毛
細管作用により加熱部内壁に広範囲に分散して加熱面積
を拡大し、連続的に加熱，蒸発，凝縮を行ない熱循環を
行なわしめるようになっている。
に冷却ヒレを有する筒状の上部外筒と、内壁ほぼ全面に
わたり毛細管膜を被覆した下部外筒とを接続し、下部外
筒を加熱部とし、上部外筒を冷却部とした熱循環装置に
おいて、上部を漏斗状に形成し、かつ複数個の噴出孔を
設けた上部部材と連通する断熱性の高い材料からなる細
管を前記外筒内中央に設け、外筒内に冷媒を封入すると
共に、下部外筒の下方内部に断熱リングを設け、上記噴
出孔の開孔面積を冷媒蒸気の流量を制限するように設定
することにより、細管内の冷媒液面と下部外筒の冷媒液
面の液面差を生じさせるようにしたもので、加熱部が加
熱されることによって発生する冷媒蒸気を仕切部の細孔
により冷却部に噴出させ、自らも断熱膨張により冷却
し、さらに冷却部において凝縮させることにより気化潜
熱の受渡しを行なわせて熱循環を行なうものであり、凝
縮した冷媒液は漏斗状仕切板部により細管に流下し、加
熱部底部より外筒内に移動し、外筒内壁の内張物質の毛
細管作用により加熱部内壁に広範囲に分散して加熱面積
を拡大し、連続的に加熱，蒸発，凝縮を行ない熱循環を
行なわしめるようになっている。
（実施例） 以下この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図はこの発明の実施例の熱循環装置を図解的に示した
概略図である。
１図はこの発明の実施例の熱循環装置を図解的に示した
概略図である。
図において１は管状の上部外筒、２は管状下部外筒であ
りＲ部において堅牢，気密に結合されている。３は断熱
性の高い材料で製作された細管であって上部は漏斗状に
成形され、噴出孔７が設けてあり、上部外筒１の図示位
置に固定され、その外周は外筒内壁に気密に結合されて
いる。４は冷却ヒレ、５は毛細管作用を有する吸水膜で
あって冷却ヒレ外面及び上部外筒１の外壁全面を被覆す
る。６は毛細管作用を有する吸水膜であって、下部外筒
２の内壁、略々全面に亙って被覆してある。また８は断
熱リングであって、断熱性の良好な、しかも軽比重の物
質により製作されている環状のフロートである。
りＲ部において堅牢，気密に結合されている。３は断熱
性の高い材料で製作された細管であって上部は漏斗状に
成形され、噴出孔７が設けてあり、上部外筒１の図示位
置に固定され、その外周は外筒内壁に気密に結合されて
いる。４は冷却ヒレ、５は毛細管作用を有する吸水膜で
あって冷却ヒレ外面及び上部外筒１の外壁全面を被覆す
る。６は毛細管作用を有する吸水膜であって、下部外筒
２の内壁、略々全面に亙って被覆してある。また８は断
熱リングであって、断熱性の良好な、しかも軽比重の物
質により製作されている環状のフロートである。
９はフロート部で上部外筒１と下部外筒２との接続個所
近辺に設けられている。１０は冷媒を示す。
近辺に設けられている。１０は冷媒を示す。
いま熱循環装置の下部をｃ線位置まで水中に浸し、上部
外筒１を大気中に暴露した場合、該上部外筒１の外壁全
面に被覆された吸水膜５は水面ｃより毛細管作用により
吸水し、上部外筒１の外壁全面に拡散し、気化蒸発して
上部外筒１を冷却する。
外筒１を大気中に暴露した場合、該上部外筒１の外壁全
面に被覆された吸水膜５は水面ｃより毛細管作用により
吸水し、上部外筒１の外壁全面に拡散し、気化蒸発して
上部外筒１を冷却する。
そして外筒内に封入されている冷媒１０の液面上部の空
間は冷媒の飽和蒸気によって充たされているが、いま上
部外筒１が冷却されると上部外筒１内の飽和蒸気は凝縮
して液化し、該外筒１の内圧は低下し、下部外筒２内の
冷媒蒸気は噴出孔７より上部外筒１内に噴出する。
間は冷媒の飽和蒸気によって充たされているが、いま上
部外筒１が冷却されると上部外筒１内の飽和蒸気は凝縮
して液化し、該外筒１の内圧は低下し、下部外筒２内の
冷媒蒸気は噴出孔７より上部外筒１内に噴出する。
下部外筒２の底部に貯留している液状の冷媒１０は吸水
膜６の毛細管作用により該外筒２の内壁に拡散し、外周
の水より熱を受け気化，蒸発し、連続的に噴出孔７より
上部外筒１に噴出，凝縮して下部外筒２周囲の水より得
た気化潜熱を上部外筒１の外周より大気中に放出して下
部外筒２の周囲の水は冷却される。
膜６の毛細管作用により該外筒２の内壁に拡散し、外周
の水より熱を受け気化，蒸発し、連続的に噴出孔７より
上部外筒１に噴出，凝縮して下部外筒２周囲の水より得
た気化潜熱を上部外筒１の外周より大気中に放出して下
部外筒２の周囲の水は冷却される。
この過程において、噴出孔７の開口面積を冷媒蒸気の流
量を制限するように設定し、下部外筒２の内圧と上部外
筒１の内圧の差を生じさせることにより、下部外筒２内
の圧力は上昇して冷媒液面は低下し、細管３内の冷媒液
面は上昇して液面差Ｆを生ずる。
量を制限するように設定し、下部外筒２の内圧と上部外
筒１の内圧の差を生じさせることにより、下部外筒２内
の圧力は上昇して冷媒液面は低下し、細管３内の冷媒液
面は上昇して液面差Ｆを生ずる。
冷媒蒸気は液面差Ｆに対応した圧力で噴出孔７より噴
出、断熱膨張して周辺を冷却し、自らも冷却して冷却効
果を高める。
出、断熱膨張して周辺を冷却し、自らも冷却して冷却効
果を高める。
また断熱リング８は上部外筒１より冷却，凝縮して細管
３を降下してきた冷媒液による下部外筒２内の冷媒蒸気
の冷却を防止するために設ける。
３を降下してきた冷媒液による下部外筒２内の冷媒蒸気
の冷却を防止するために設ける。
フロート部９は上部外筒１の底部と下部外筒２の上部を
それぞれ拡径して形成したフロートであり、この熱循環
装置を水面に垂直に浮かべるために設けたものである。
それぞれ拡径して形成したフロートであり、この熱循環
装置を水面に垂直に浮かべるために設けたものである。
また上述の使用例の説明は第３図に図示したごとく水槽
の水面にこの熱循環装置３１を多数浮かべることにより
水槽の水温を低下させて、熱交換器３３，送水ポンプ３
２，導管３５等により所要の目的（負荷３４）に冷却媒
体を供給するものである。
の水面にこの熱循環装置３１を多数浮かべることにより
水槽の水温を低下させて、熱交換器３３，送水ポンプ３
２，導管３５等により所要の目的（負荷３４）に冷却媒
体を供給するものである。
当然のことながら上記説明は一使用例について説明を行
なったものであり、第２図に示す如くフロート部９，吸
水膜５を設けない場合もあり、上部外筒を冷却部、下部
外筒２を加熱部として広範囲な使用目的に対応可能な熱
循環装置として使用することもできる。
なったものであり、第２図に示す如くフロート部９，吸
水膜５を設けない場合もあり、上部外筒を冷却部、下部
外筒２を加熱部として広範囲な使用目的に対応可能な熱
循環装置として使用することもできる。
（発明の効果） この発明は以上詳述したようにして成るので、凝縮した
冷媒液体が漏斗状仕切部によって細管に流下し、加熱部
底部より外筒内に移動し、外筒内壁の内張物質の毛細管
作用により加熱部内壁に広汎に分散し、連続的に加熱，
蒸発，凝縮が行なわれると共に、断熱膨張による冷却効
果も加味されるために、きわめて高効率に熱循環を行な
わせることができ、且つ条件によりその機能を阻害する
要因がなく、安全確実に広範な使用条件に対応できるす
ぐれた熱循環装置が得られるものである。
冷媒液体が漏斗状仕切部によって細管に流下し、加熱部
底部より外筒内に移動し、外筒内壁の内張物質の毛細管
作用により加熱部内壁に広汎に分散し、連続的に加熱，
蒸発，凝縮が行なわれると共に、断熱膨張による冷却効
果も加味されるために、きわめて高効率に熱循環を行な
わせることができ、且つ条件によりその機能を阻害する
要因がなく、安全確実に広範な使用条件に対応できるす
ぐれた熱循環装置が得られるものである。
第１図はこの発明の一実施例の熱循環装置を図解的に示
したもの、第２図は別の実施例、第３図は第１図の使用
例を図解的に示したもの、第４図は従来装置を示す。 １……上部外筒 ２……下部外筒 ３……細管 ４……冷却ヒレ ５……吸水膜（冷却部） ６……吸水膜（加熱部） ７……噴出孔 ８……断熱リング ９……フロート部 １０……冷媒 ３１……熱循環装置 ３２……循環ポンプ ３３……熱交換器 ３４……負荷 ３５……導管 Ｗ……水 Ａ……細管内の冷媒液面 Ｂ……下部外筒の冷媒液面 Ｆ……ＡとＢとの液面差
したもの、第２図は別の実施例、第３図は第１図の使用
例を図解的に示したもの、第４図は従来装置を示す。 １……上部外筒 ２……下部外筒 ３……細管 ４……冷却ヒレ ５……吸水膜（冷却部） ６……吸水膜（加熱部） ７……噴出孔 ８……断熱リング ９……フロート部 １０……冷媒 ３１……熱循環装置 ３２……循環ポンプ ３３……熱交換器 ３４……負荷 ３５……導管 Ｗ……水 Ａ……細管内の冷媒液面 Ｂ……下部外筒の冷媒液面 Ｆ……ＡとＢとの液面差
Claims (2)
- 【請求項１】外周に冷却ヒレ４を有する筒状の上部外筒
１と、内壁ほぼ全面にわたり毛細管膜６を被覆した下部
外筒２とを接続し、下部外筒２を加熱部とし、上部外筒
１を冷却部とした熱循環装置において、上部を漏斗状に
成形し、かつ複数個の噴出孔７を設けた上部部材と連通
する断熱性の高い材料からなる細管３を前記外筒内中央
に設け、該外筒内に冷媒１０を封入すると共に、下部外
筒２の下方内部に断熱リング８を設け、上記噴出孔７の
開孔面積を冷媒蒸気の流量を制限するように設定するこ
とにより、細管３内の冷媒液面Ａと下部外筒２の冷媒液
面Ｂの液面差Ｆを生じさせるようにしたことを特徴とす
る、熱循環装置。 - 【請求項２】上記上部外筒１および冷却ヒレ４の外面を
毛細管作用をする給水膜５により被覆すると共に、上部
外筒１と下部外筒２の接続個所近辺にフロート部９を設
けて成る、特許請求の範囲第１項記載の熱循環装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62040118A JPH0631701B2 (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 熱循環装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62040118A JPH0631701B2 (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 熱循環装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63207994A JPS63207994A (ja) | 1988-08-29 |
| JPH0631701B2 true JPH0631701B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=12571917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62040118A Expired - Lifetime JPH0631701B2 (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 熱循環装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631701B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6001221A (en) * | 1998-01-12 | 1999-12-14 | Big Beans Holding Ltd. | Extraction and drying apparatus |
| US5960563A (en) * | 1998-01-12 | 1999-10-05 | Big Beans Holding, Ltd. | Extraction and drying apparatus |
| US6726914B2 (en) | 2001-10-16 | 2004-04-27 | Kazuko Kuboyama | Method of reduction of aroma extract and resulting extract |
| JP5185878B2 (ja) * | 2009-04-14 | 2013-04-17 | 株式会社フジクラ | 漂流式海氷冷却促進装置 |
| JP5734830B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2015-06-17 | 株式会社東芝 | 燃料プールの熱輸送装置 |
| JP2018169106A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | マツダ株式会社 | ヒートパイプ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55110991U (ja) * | 1979-01-30 | 1980-08-04 |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP62040118A patent/JPH0631701B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63207994A (ja) | 1988-08-29 |
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