JPH0672723B2 - 液加熱システム - Google Patents
液加熱システムInfo
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- JPH0672723B2 JPH0672723B2 JP23486184A JP23486184A JPH0672723B2 JP H0672723 B2 JPH0672723 B2 JP H0672723B2 JP 23486184 A JP23486184 A JP 23486184A JP 23486184 A JP23486184 A JP 23486184A JP H0672723 B2 JPH0672723 B2 JP H0672723B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
- F24H7/02—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
- F24H7/0208—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid using electrical energy supply
-
- 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
- F28D15/06—Control arrangements therefor
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は液加熱システムに関し、特に、それに限られる
わけではないが、オフピーク電力によって加熱された蓄
熱器から供給水に熱を伝えるためのヒートパイプを利用
した装置に適用可能な液加熱システムに関する。
わけではないが、オフピーク電力によって加熱された蓄
熱器から供給水に熱を伝えるためのヒートパイプを利用
した装置に適用可能な液加熱システムに関する。
本発明は、オフピーク電力によって比較的高い温度に加
熱される蓄熱器であって、その比較的高い温度よりも低
い温度に加熱される第1の液を入れるための容器にヒー
トパイプによって熱的に連結されている蓄熱器よりな
り、そのヒートパイプは該蓄熱器と熱的に接触している
蒸発帯と該容器と熱的に接触している凝縮帯とよりな
り、それらの帯域は1ないしそれ以上のダクトによって
つながっており、その蒸発帯と凝縮帯とダクトとは気密
状に封止されていて一定の量の揮発性の第2の液を含ん
でおり、ヒートパイプは第2の液が蒸発帯で蒸発したあ
と第2の液はダクトを通って凝縮帯に通過してそこで凝
縮し、そこから第2の液はダクトを通って蒸発帯に戻る
ようにつくられており、第2の液の量は使用する際に蒸
発帯から凝縮帯への熱伝導の速度が第2の液の蒸発帯へ
戻る流れの速度によって決まり、且つ充分に少量である
ように選択される、第1の液を加熱するための液加熱シ
ステムを提供する。
熱される蓄熱器であって、その比較的高い温度よりも低
い温度に加熱される第1の液を入れるための容器にヒー
トパイプによって熱的に連結されている蓄熱器よりな
り、そのヒートパイプは該蓄熱器と熱的に接触している
蒸発帯と該容器と熱的に接触している凝縮帯とよりな
り、それらの帯域は1ないしそれ以上のダクトによって
つながっており、その蒸発帯と凝縮帯とダクトとは気密
状に封止されていて一定の量の揮発性の第2の液を含ん
でおり、ヒートパイプは第2の液が蒸発帯で蒸発したあ
と第2の液はダクトを通って凝縮帯に通過してそこで凝
縮し、そこから第2の液はダクトを通って蒸発帯に戻る
ようにつくられており、第2の液の量は使用する際に蒸
発帯から凝縮帯への熱伝導の速度が第2の液の蒸発帯へ
戻る流れの速度によって決まり、且つ充分に少量である
ように選択される、第1の液を加熱するための液加熱シ
ステムを提供する。
該液加熱システムは第2の液の一定量を集めるようにつ
くられた制御手段を有し、該量はヒートパイプ中の圧力
あるいは温度が上昇したときにヒートパイプの中を循環
している第2の液の量を減らすために、ヒートパイプの
中の圧力あるいは温度に応答して変化することができる
と都合がよい。液加熱システムは該第2の液を一定のレ
ベルまで集めるように位置決めされた液だめ手段とヒー
トパイプ中の圧力の温度の変化に応答して液だめ手段の
中の第2の液の容量を変えるための手段を含むのが好ま
しい。
くられた制御手段を有し、該量はヒートパイプ中の圧力
あるいは温度が上昇したときにヒートパイプの中を循環
している第2の液の量を減らすために、ヒートパイプの
中の圧力あるいは温度に応答して変化することができる
と都合がよい。液加熱システムは該第2の液を一定のレ
ベルまで集めるように位置決めされた液だめ手段とヒー
トパイプ中の圧力の温度の変化に応答して液だめ手段の
中の第2の液の容量を変えるための手段を含むのが好ま
しい。
蓄熱器は例えばレンガのような、電気抵抗体によって熱
せられるべき全体的に均質なものの塊でつくられること
ができる。さらに蒸発帯と熱的に接触していて、その均
質なものの中に延在している金属のフィンがあってもよ
い。そのようなフィンは鋳鉄のプレートであってよい。
せられるべき全体的に均質なものの塊でつくられること
ができる。さらに蒸発帯と熱的に接触していて、その均
質なものの中に延在している金属のフィンがあってもよ
い。そのようなフィンは鋳鉄のプレートであってよい。
好ましくは凝縮帯の外側には容器の中に熱交換フィン、
波形あるいはその他の熱交換表面を設ける。
波形あるいはその他の熱交換表面を設ける。
凝縮帯の液だめの上の壁は下向きに収歛する形のもので
あってよく、それによってその壁に凝縮した凝縮液は流
れ落ちて液だめの中に落ち込む。
あってよく、それによってその壁に凝縮した凝縮液は流
れ落ちて液だめの中に落ち込む。
液だめ手段は凝縮帯の圧力が上昇するときに容積が小さ
くなる密封されたカプセルを有すると都合がよい。
くなる密封されたカプセルを有すると都合がよい。
この液加熱システムは凝縮帯の温度あるいは圧力が上昇
したときにダクトに沿った凝縮した第2の液の流れを制
御するためバルブ手段を有することができる。
したときにダクトに沿った凝縮した第2の液の流れを制
御するためバルブ手段を有することができる。
第1の液は水であってよく、容器は給湯セントラルヒー
ティングシステムにつなぐことができる。
ティングシステムにつなぐことができる。
実施例を示した図を参照して本発明を説明する。
第1図はオフピーク電力によって熱せられた蓄熱器10か
ら熱を取り出して例えば家庭用セントラルヒーティング
設備のようなシステム内を循環する水に熱を伝える本発
明の一実施態様を図式的に示す。蓄熱器10は図には示し
ていないが電気抵抗発熱体が公知の方法で埋め込んであ
るレンガの方形のスタックよりなる。通常は電気が安く
供給されることのできる時間にレンガ11を暖めるために
用いられ、レンガ11を何時間にもわたって暖める。蓄熱
器10全体は断熱材で囲われているが、断熱材は基部12以
外は図示していない。
ら熱を取り出して例えば家庭用セントラルヒーティング
設備のようなシステム内を循環する水に熱を伝える本発
明の一実施態様を図式的に示す。蓄熱器10は図には示し
ていないが電気抵抗発熱体が公知の方法で埋め込んであ
るレンガの方形のスタックよりなる。通常は電気が安く
供給されることのできる時間にレンガ11を暖めるために
用いられ、レンガ11を何時間にもわたって暖める。蓄熱
器10全体は断熱材で囲われているが、断熱材は基部12以
外は図示していない。
レンガ11を介しての熱の伝導はレンガよりも熱伝導性の
よい水平に拡がっているプレート13と縦のヒートパイプ
15が貫通して取り付けられている一線にそろた中央のボ
ス14によって補助される。ヒートパイプ15は必ずしもボ
ス14に付属している必要はないが、少なくとも良好な熱
の伝導を確保するためにボスに極く接近している。熱は
レンガ11を介して比較的短い距離を最も近いプレート13
に伝わる。次いで熱はプレート13に沿って内側に伝わり
そしてヒートパイプ15に伝わる。
よい水平に拡がっているプレート13と縦のヒートパイプ
15が貫通して取り付けられている一線にそろた中央のボ
ス14によって補助される。ヒートパイプ15は必ずしもボ
ス14に付属している必要はないが、少なくとも良好な熱
の伝導を確保するためにボスに極く接近している。熱は
レンガ11を介して比較的短い距離を最も近いプレート13
に伝わる。次いで熱はプレート13に沿って内側に伝わり
そしてヒートパイプ15に伝わる。
ヒートパイプ15は基部は塞がれており、頂部で凝縮帯18
の下向きにすぼまっている基部17に開口している気密状
に封止した垂直な蒸発パイプよりなる。凝縮帯18は円筒
状の側壁19と頂部20を有する。
の下向きにすぼまっている基部17に開口している気密状
に封止した垂直な蒸発パイプよりなる。凝縮帯18は円筒
状の側壁19と頂部20を有する。
凝縮帯18は入口パイプ22と出口パイプ23のある水タンク
21の中に沈められている。
21の中に沈められている。
典型的な家庭用セントラルヒーティングシステムにおい
ては、水は入口パイプ22を介してポンプで汲み上げら
れ、タンク21を通り出口パイプ23から出ていろいろな室
のラジエータに送られる。凝縮帯の壁面19からの熱の伝
導を助けるために、タンク21の水の中に沈んでいるとこ
ろは波形にするとかその他適当な熱交換表面24につくら
れている。
ては、水は入口パイプ22を介してポンプで汲み上げら
れ、タンク21を通り出口パイプ23から出ていろいろな室
のラジエータに送られる。凝縮帯の壁面19からの熱の伝
導を助けるために、タンク21の水の中に沈んでいるとこ
ろは波形にするとかその他適当な熱交換表面24につくら
れている。
ヒートパイプ15は一般に数ccの適当は揮発性の液、例え
ば水のような液体を除いてガス、水などは抜いてあり、
その結果ヒートパイプ15の中には水か水蒸気しかない。
使用するときには、レンガ11からの熱は蒸発帯16の壁を
暖め、そして蒸発帯16の中央を上昇して凝縮帯18に入る
水を蒸発させる。凝縮帯18では水は壁面に凝縮して矢印
のように蒸発帯の壁を流れ落ち、蒸発帯で再び蒸発し、
かくしてこの連続するサイクルが繰り返される。このヒ
ートパイプ15の原理は周知であり、高能率の熱伝導が蒸
発帯16と凝縮帯18の間に行われるのを可能にする。
ば水のような液体を除いてガス、水などは抜いてあり、
その結果ヒートパイプ15の中には水か水蒸気しかない。
使用するときには、レンガ11からの熱は蒸発帯16の壁を
暖め、そして蒸発帯16の中央を上昇して凝縮帯18に入る
水を蒸発させる。凝縮帯18では水は壁面に凝縮して矢印
のように蒸発帯の壁を流れ落ち、蒸発帯で再び蒸発し、
かくしてこの連続するサイクルが繰り返される。このヒ
ートパイプ15の原理は周知であり、高能率の熱伝導が蒸
発帯16と凝縮帯18の間に行われるのを可能にする。
レンガ11の温度は電気が流されている間に上昇して最高
摂氏数百度まで上昇するであろう。その熱が取り出され
ている間にレンガ11の温度はその最高摂氏数百度の温度
から下がる。このようにしてポテンシャルな熱の蒸発帯
16への供給は時間とともに変化する。
摂氏数百度まで上昇するであろう。その熱が取り出され
ている間にレンガ11の温度はその最高摂氏数百度の温度
から下がる。このようにしてポテンシャルな熱の蒸発帯
16への供給は時間とともに変化する。
同様にセントラルヒーティングシステムの残りの部分か
ら奪われる熱量によって、パイプ22から入る水の温度が
氷点下からパイプ23から出ていく水の温度近くまで変化
するにも拘らず通常はタンク21からパイプ23に流れる水
は、100℃より幾分低い温度であることが必要である。
ある場合には、ポンプは水がほとんどタンク21を通って
流れないように停められてもよい。その場合には、蒸発
帯16に供給される熱とパイプ23へ出て行く水によって奪
われる熱とが釣り合わないことがある。特にタンク21の
水が沸騰しがちである。
ら奪われる熱量によって、パイプ22から入る水の温度が
氷点下からパイプ23から出ていく水の温度近くまで変化
するにも拘らず通常はタンク21からパイプ23に流れる水
は、100℃より幾分低い温度であることが必要である。
ある場合には、ポンプは水がほとんどタンク21を通って
流れないように停められてもよい。その場合には、蒸発
帯16に供給される熱とパイプ23へ出て行く水によって奪
われる熱とが釣り合わないことがある。特にタンク21の
水が沸騰しがちである。
この事態は熱がヒートパイプ15に伝えられる速度を自動
制御することによって緩和される。凝縮帯18には構造体
26によって凝縮帯18からしっかりと動かないように位置
決めされた頂部が開口している液だめ25が設けてある。
水やガスを抜いたベローズカプセル27がその液だめ25の
中に固定されている。凝縮帯18の中の水蒸気圧が高くな
ったり低くなったりするのでカプセル27はそれに従って
短くされたり長くされたりする。
制御することによって緩和される。凝縮帯18には構造体
26によって凝縮帯18からしっかりと動かないように位置
決めされた頂部が開口している液だめ25が設けてある。
水やガスを抜いたベローズカプセル27がその液だめ25の
中に固定されている。凝縮帯18の中の水蒸気圧が高くな
ったり低くなったりするのでカプセル27はそれに従って
短くされたり長くされたりする。
短時間レンガ11とプレート13から蒸発帯16に入った熱は
実質的に一定の温度を保つ。それに対し、もしパイプ22
を通過する水の流量が減るか温度が上昇するとパイプ23
から出る水によって奪われる熱は少なくなる。この状態
では、蒸発帯16と凝縮帯18の水蒸気の温度は上昇する。
そしてその中の蒸気圧は高くなる。かくしてカプセル27
は短くなる。通常の運転では、凝縮帯18の中の蒸気を冷
やすと、カプセル27の外側の液だめ25の中に水は液の状
態で集められる。従って水蒸気の温度と圧力が上昇し、
カプセル27が短くなるときには液だめ25の中により多く
の水を集めるべき空間がある。その結果、蒸発帯16と凝
縮帯18を循環する水の量は減り、蒸発帯16から凝縮帯18
への熱の伝導の速度が遅くなり、かくして、パイプ23を
通って引き出されるのに必要な熱量を補正する効果をも
たらす。もしカプセル27が所定の温度で液だめ25がヒー
トパイプ15の中のすべての液を収容する点まで軸方向に
縮むようにつくられていると、それによる熱の伝導は事
実上その温度で停止する。
実質的に一定の温度を保つ。それに対し、もしパイプ22
を通過する水の流量が減るか温度が上昇するとパイプ23
から出る水によって奪われる熱は少なくなる。この状態
では、蒸発帯16と凝縮帯18の水蒸気の温度は上昇する。
そしてその中の蒸気圧は高くなる。かくしてカプセル27
は短くなる。通常の運転では、凝縮帯18の中の蒸気を冷
やすと、カプセル27の外側の液だめ25の中に水は液の状
態で集められる。従って水蒸気の温度と圧力が上昇し、
カプセル27が短くなるときには液だめ25の中により多く
の水を集めるべき空間がある。その結果、蒸発帯16と凝
縮帯18を循環する水の量は減り、蒸発帯16から凝縮帯18
への熱の伝導の速度が遅くなり、かくして、パイプ23を
通って引き出されるのに必要な熱量を補正する効果をも
たらす。もしカプセル27が所定の温度で液だめ25がヒー
トパイプ15の中のすべての液を収容する点まで軸方向に
縮むようにつくられていると、それによる熱の伝導は事
実上その温度で停止する。
ヒートパイプ15の液は、凝縮帯18の中の適切な運転圧力
において、その液の沸点がパイプ23を出る水に要求され
る最高温度よりわずかに高い温度に選択される。従っ
て、熱源は蒸発帯16に達する液を容易に蒸発させること
ができる。その結果、伝わった熱はレンガ11とプレート
13の温度の影響を受ず、その温度は、何の効果も伴わな
いで時間を超過して大きく変化することができる。さら
に運転圧力は蒸発帯16の温度におけるよりも凝縮帯18の
温度における運転流体の蒸発圧により近く、そのためそ
の圧力も又レンガ11とプレート13の温度の影響を受けな
い。それ故レンガ11とプレート13の温度の企図された最
高の温度では普通には許されるであろうよりももっと揮
発性の大きい運転液を安全に使用することができる。
において、その液の沸点がパイプ23を出る水に要求され
る最高温度よりわずかに高い温度に選択される。従っ
て、熱源は蒸発帯16に達する液を容易に蒸発させること
ができる。その結果、伝わった熱はレンガ11とプレート
13の温度の影響を受ず、その温度は、何の効果も伴わな
いで時間を超過して大きく変化することができる。さら
に運転圧力は蒸発帯16の温度におけるよりも凝縮帯18の
温度における運転流体の蒸発圧により近く、そのためそ
の圧力も又レンガ11とプレート13の温度の影響を受けな
い。それ故レンガ11とプレート13の温度の企図された最
高の温度では普通には許されるであろうよりももっと揮
発性の大きい運転液を安全に使用することができる。
タンク21の中の水に接触している凝縮帯18の大きな表面
領域は凝縮帯18の中で水が凝縮する温度がわずかな量だ
けタンク21の中の水の温度よりも高いことを保証する。
このことはヒートパイプ15の安定した運転のために必要
である。
領域は凝縮帯18の中で水が凝縮する温度がわずかな量だ
けタンク21の中の水の温度よりも高いことを保証する。
このことはヒートパイプ15の安定した運転のために必要
である。
凝縮帯18の圧力が約0.4絶対気圧のときに液だめ25から
できるだけ多く液を排出するようにカプセル27がつくら
れていると都合がよい。圧力が約0.85絶対気圧のときに
液だめ25がすべての液(典型的にはわずか数立方センチ
メートル)を集めることができるようにカプセル27はつ
くられている。それ故ヒートパイプ15は水の温度が約75
℃のラジエータに最大量の熱(数百ワットからおよそ2
〜3キロワット)を伝え、次いで約95℃で熱の伝導が零
になるまで次第に熱の伝導量は少なくなる。もし凝縮帯
18の回りを水が流れないと、停滞した水は95℃に達し、
冷たい水がラジエータから入るまではそれ以上のことは
起こらない。
できるだけ多く液を排出するようにカプセル27がつくら
れていると都合がよい。圧力が約0.85絶対気圧のときに
液だめ25がすべての液(典型的にはわずか数立方センチ
メートル)を集めることができるようにカプセル27はつ
くられている。それ故ヒートパイプ15は水の温度が約75
℃のラジエータに最大量の熱(数百ワットからおよそ2
〜3キロワット)を伝え、次いで約95℃で熱の伝導が零
になるまで次第に熱の伝導量は少なくなる。もし凝縮帯
18の回りを水が流れないと、停滞した水は95℃に達し、
冷たい水がラジエータから入るまではそれ以上のことは
起こらない。
第2図はベローズ27が凝縮帯18とタンク21の中の水の圧
力との間の圧力の違いを検出するように作られている第
1図における上部の別の態様を示す。タンク21の中の水
の圧力は一般に大気圧よりわずかに高く一定した圧力で
あろう。この目的のために、ベローズ27の内部はゆるく
はまりあっている円筒状の案内部材28,29を介して凝縮
帯18に空気が抜けるようになっており、一方カプセル全
体はタンク21の水の中に沈んでいる。
力との間の圧力の違いを検出するように作られている第
1図における上部の別の態様を示す。タンク21の中の水
の圧力は一般に大気圧よりわずかに高く一定した圧力で
あろう。この目的のために、ベローズ27の内部はゆるく
はまりあっている円筒状の案内部材28,29を介して凝縮
帯18に空気が抜けるようになっており、一方カプセル全
体はタンク21の水の中に沈んでいる。
図には示してないが、さらに別の態様では、ベローズ27
は、タンク21の空気のある外部にベローズカプセル27を
置くことによって、凝縮帯18と大気圧との圧力差に応答
するものであってもよい。パイプ23を通す水の温度の自
動制御に加えて、得られた実際の熱は例えばスプリング
を介して、ベローズ27に適当な外部からの軸方向の力を
加えることによって調節されることができる。それに代
えて第1図の液だめ25とカプセル27の軸方向の相対的な
配置は液のすべてが液だめ25の中に閉じ込められるよう
になるように調節されることができる。
は、タンク21の空気のある外部にベローズカプセル27を
置くことによって、凝縮帯18と大気圧との圧力差に応答
するものであってもよい。パイプ23を通す水の温度の自
動制御に加えて、得られた実際の熱は例えばスプリング
を介して、ベローズ27に適当な外部からの軸方向の力を
加えることによって調節されることができる。それに代
えて第1図の液だめ25とカプセル27の軸方向の相対的な
配置は液のすべてが液だめ25の中に閉じ込められるよう
になるように調節されることができる。
第3図では液だめ25はベローズカプセル27ともう一つ別
の同軸のベローズカプセル30の間に部分的につくられて
いる。カプセル27と30は底部で一緒に密封されており、
同時にカプセル27は頂部で凝縮帯18に密封され、カプセ
ル30は頂部で蒸発帯16に密封されている。蒸発帯16の上
部はわずかな隙間をあけて凝縮帯18の下部の中にはまっ
ており、その結果、凝縮帯18の壁に凝縮した液はその隙
間を通ってしたたり落ちて蒸発帯16の上縁の水準まで液
だめ25を液でいっぱいに保つ。この態様では、運転圧が
増すときには、循環する液の量が急速に減るように液の
ためのより大きな余地が液だめ25の中につくられる。そ
のメカニズムはいくらかの凝縮した液の流れと液だめの
中での水蒸気の凝縮というよりも凝縮した液すべての液
だめ25への流れである。
の同軸のベローズカプセル30の間に部分的につくられて
いる。カプセル27と30は底部で一緒に密封されており、
同時にカプセル27は頂部で凝縮帯18に密封され、カプセ
ル30は頂部で蒸発帯16に密封されている。蒸発帯16の上
部はわずかな隙間をあけて凝縮帯18の下部の中にはまっ
ており、その結果、凝縮帯18の壁に凝縮した液はその隙
間を通ってしたたり落ちて蒸発帯16の上縁の水準まで液
だめ25を液でいっぱいに保つ。この態様では、運転圧が
増すときには、循環する液の量が急速に減るように液の
ためのより大きな余地が液だめ25の中につくられる。そ
のメカニズムはいくらかの凝縮した液の流れと液だめの
中での水蒸気の凝縮というよりも凝縮した液すべての液
だめ25への流れである。
上記の装置すべては、必ずベローズの波形が液だめの中
の液の高さよりも低いところにある。もしそうでない
と、液は波形の中で凝縮しそこに閉じ込められてしまう
可能性がある。
の液の高さよりも低いところにある。もしそうでない
と、液は波形の中で凝縮しそこに閉じ込められてしまう
可能性がある。
ラジエータの水の温度による熱伝導の変化及びヒートパ
イプ15の運転の安定性は、液だめ25から液を追い出す構
成部分及び/又は液だめ25自体が高さによって変化する
横断面領域を有するようにつくることによって変えられ
ることができる。
イプ15の運転の安定性は、液だめ25から液を追い出す構
成部分及び/又は液だめ25自体が高さによって変化する
横断面領域を有するようにつくることによって変えられ
ることができる。
熱伝導のレンガ11の温度に対する感応性はさらにいろい
ろな手段、例えば液の薄い層を水平に対して小さな角度
で流れさせ、従ってその流れを遅くし又凝縮帯18の水の
含有量を増加させる、蒸発帯の壁に設けたらせん形の溝
あるいは針金、あるいは凝縮帯18の壁に設けた多数の環
状の波形によってさらに減らされることができる。
ろな手段、例えば液の薄い層を水平に対して小さな角度
で流れさせ、従ってその流れを遅くし又凝縮帯18の水の
含有量を増加させる、蒸発帯の壁に設けたらせん形の溝
あるいは針金、あるいは凝縮帯18の壁に設けた多数の環
状の波形によってさらに減らされることができる。
高温のレンガ11からタンク21の水への熱の伝導の代わり
に、上記したシステムの別の用途は対象物あるいは空間
を変化しうる熱損失に対して一定の温度に維持する必要
がある場合である。対象物あるいは空間は上記した型の
ヒートパイプ15の凝縮帯18に熱的に連絡して連結されて
いる。蒸発帯16の回りの温度を著しく上げさせたり下げ
させたりする単純なオン−オフ制御を介して蒸発帯16に
熱を加えることができる。しかし、上記した理由によっ
て、対象物あるいは空間は円滑に所定の温度に近づきそ
の温度を維持しようとするであろう。
に、上記したシステムの別の用途は対象物あるいは空間
を変化しうる熱損失に対して一定の温度に維持する必要
がある場合である。対象物あるいは空間は上記した型の
ヒートパイプ15の凝縮帯18に熱的に連絡して連結されて
いる。蒸発帯16の回りの温度を著しく上げさせたり下げ
させたりする単純なオン−オフ制御を介して蒸発帯16に
熱を加えることができる。しかし、上記した理由によっ
て、対象物あるいは空間は円滑に所定の温度に近づきそ
の温度を維持しようとするであろう。
上記の実施態様では、凝縮帯18は蒸発帯16の上方に置か
れており、その結果凝縮した液は重力で蒸発帯に流れ落
ちることができる。毛管現象によって、例えばヒートパ
イプの分野では公知である灯芯あるいは多孔質な部材を
利用することによって、凝縮した液が凝縮帯18から蒸発
帯16へ戻されるならばその構成要素の別の配置を利用す
ることもできる。
れており、その結果凝縮した液は重力で蒸発帯に流れ落
ちることができる。毛管現象によって、例えばヒートパ
イプの分野では公知である灯芯あるいは多孔質な部材を
利用することによって、凝縮した液が凝縮帯18から蒸発
帯16へ戻されるならばその構成要素の別の配置を利用す
ることもできる。
上記の実施態様のいずれにおいても、ヒートパイプ15の
中の液量は蒸発帯16の壁を流れ落ちる液が底に達しない
うちに、蒸発してしまうように選ばれる。それ故蒸発帯
16から凝縮帯18への熱伝導は液の薄い層が凝縮帯18から
蒸発帯16へ落ちることができる速度によって決定され
る。径の小さい蒸発帯16は、循環する水のいかなる所定
量に対しても、水の薄い層の厚さとその結果としての熱
の伝導が、蒸発帯16が凝縮帯18と同じ大きさである場合
よりもレンガの温度に対する感応性が小さいことを意味
する。これは循環する水のわずかな留分だけが蒸発帯16
の中にあるためである。
中の液量は蒸発帯16の壁を流れ落ちる液が底に達しない
うちに、蒸発してしまうように選ばれる。それ故蒸発帯
16から凝縮帯18への熱伝導は液の薄い層が凝縮帯18から
蒸発帯16へ落ちることができる速度によって決定され
る。径の小さい蒸発帯16は、循環する水のいかなる所定
量に対しても、水の薄い層の厚さとその結果としての熱
の伝導が、蒸発帯16が凝縮帯18と同じ大きさである場合
よりもレンガの温度に対する感応性が小さいことを意味
する。これは循環する水のわずかな留分だけが蒸発帯16
の中にあるためである。
第4図では、凝縮帯18の頂壁は下向きに収歛する円錐形
をしており、その結果壁20に凝縮した蒸気は下向きにそ
して内向きに流れ落ちて凝縮帯18に動かないように固着
されている液だめ25にしたたり落ちる。
をしており、その結果壁20に凝縮した蒸気は下向きにそ
して内向きに流れ落ちて凝縮帯18に動かないように固着
されている液だめ25にしたたり落ちる。
液だめ25の中にはベローズカプセル27があり、該カプセ
ルの端は夫々液だめ25のキャップ32とベース33に密封さ
れている。凝縮帯の中の圧力が高くなるとカプセル27は
チューブ31がベース33にのり、キャップ32がチューブ31
の頂端に当たるまで短くなる。キャップ32がそのように
してベース33の方にいっぱいに下がったときに、3本の
ロッド35によってキャップ32からつり下げられているシ
ールド34はヒートパイプ15の上部をぴったりと閉じて、
水蒸気の対流による熱の伝導を防止するようにつくられ
ている。
ルの端は夫々液だめ25のキャップ32とベース33に密封さ
れている。凝縮帯の中の圧力が高くなるとカプセル27は
チューブ31がベース33にのり、キャップ32がチューブ31
の頂端に当たるまで短くなる。キャップ32がそのように
してベース33の方にいっぱいに下がったときに、3本の
ロッド35によってキャップ32からつり下げられているシ
ールド34はヒートパイプ15の上部をぴったりと閉じて、
水蒸気の対流による熱の伝導を防止するようにつくられ
ている。
凝縮帯18の圧力が落ちるとキャップ32は上昇し、次いで
シールド34が上がってヒートパイプ15と凝縮帯の間の充
分な水蒸気の流れを復活させる。
シールド34が上がってヒートパイプ15と凝縮帯の間の充
分な水蒸気の流れを復活させる。
凝縮帯18の内部はガスが抜かれており、真空開閉栓36を
介して水が充填されている。
介して水が充填されている。
第4図では出口パイプ23は壁20の頂上の高さよりも低い
ところにある。このシステムの安定した運転の間、熱伝
導のほとんどは凝縮帯18の側壁19と熱交換表面24を介し
て起こる。このようにして凝縮液のほとんどは側壁でつ
くられて液だめ25に注がれない。しかし、タンク21の水
の温度が上がりはじめるといくぶん出口23を出る主流か
ら離れている円錐形の壁20の中の水の温度の上昇が遅
れ、その結果凝縮液が壁20につくられ続けてヒートパイ
プ15の増加した圧力に応答したベローズカプセル27の圧
縮によってその容積を増加させられる液だめ25に入る。
ところにある。このシステムの安定した運転の間、熱伝
導のほとんどは凝縮帯18の側壁19と熱交換表面24を介し
て起こる。このようにして凝縮液のほとんどは側壁でつ
くられて液だめ25に注がれない。しかし、タンク21の水
の温度が上がりはじめるといくぶん出口23を出る主流か
ら離れている円錐形の壁20の中の水の温度の上昇が遅
れ、その結果凝縮液が壁20につくられ続けてヒートパイ
プ15の増加した圧力に応答したベローズカプセル27の圧
縮によってその容積を増加させられる液だめ25に入る。
第1図は本発明の液加熱システムの一実施態様の図式的
縦断面図、第2図及び第3図は第1図のシステムの上部
の夫々別の態様の図式的縦断面図、第4図はさらに別の
態様の上部の図式的縦断面図である。
縦断面図、第2図及び第3図は第1図のシステムの上部
の夫々別の態様の図式的縦断面図、第4図はさらに別の
態様の上部の図式的縦断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】オフピーク電力によって比較的高い温度に
熱せられる蓄熱器であってその高い温度よりも低い温度
まで熱せられる第1の液を入れる容器と熱的に連結され
ている蓄熱器を有する第1の液を熱するための液加熱シ
ステムにおいて、 該熱的な連結がヒートパイプ(15,16,18)によるもので
あり、該ヒートパイプは該蓄熱器(10)と熱的に接触し
ている蒸発帯(16)と容器(21)と熱的に接触している
凝縮帯(18)とよりなり、それらの帯域は1ないしそれ
以上のダクト(15)によって連結され、該蒸発帯(16)
と該凝縮帯(18)および1以上のダクト(15)は気密状
に封止されていて一定の量の揮発性の第2の液を含有し
ており、該ヒートパイプは第2の液が蒸発帯(16)で蒸
発した後ダクト(15)あるいは該ダクトの1つを通って
凝縮帯(18)に達してそこで凝縮し、そこから第2の液
はそのダクトあるいはそのダクトのうちの別のダクトを
通って蒸発帯(16)に戻るように構成され、第2の液の
量は、使用の際蒸発帯から凝縮帯への熱伝導速度が蒸発
した第2の液の凝縮帯への流れの速度または蒸発帯への
熱伝導速度あるいは凝縮帯への流れの速度ではなく、第
2の液の蒸発帯へ戻る流れの速度によって決定され、且
つ十分少量であり、 液だめ手段(25)内にカプセル(27)を設け、該カプセ
ル(27)は凝縮帯(18)の圧力が約0.4絶対気圧のとき
に液だめ手段(25)から最大量の液を排出し、圧力が約
0.85絶対気圧のとき液だめ手段(25)内に全ての液を集
める構造を有することを特徴とする、 前記液加熱システム。 - 【請求項2】凝縮帯(18)の該液だめ(25)の上の壁
(20)が下向きに収斂する形を有し、それによって壁に
凝縮した凝縮液を流れ落して該液だめ(25)の中にした
たり落とすことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の液加熱システム。 - 【請求項3】蓄熱器(10)が電気抵抗体によって加熱さ
れる全体的に均質な物の塊りであることを特徴とする特
許請求の範囲第1または2項に記載の液加熱システム。 - 【請求項4】フィン(13)が該蒸発帯と熱的に接触して
おり、該均質な物の中に延びていることを特徴とする特
許請求の範囲第3項に記載の液加熱システム。 - 【請求項5】凝縮帯の圧力が上がったとき該液だめ手段
(25)の容積が小さくなる密封されたカプセル(27)を
有することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
液加熱システム。 - 【請求項6】凝縮帯の温度と圧力が上がったときに蒸発
した第2の液のダクト(15)上の流れを制限するバルブ
手段(34)を有することを特徴とする特許請求の範囲第
1ないし5項のいずれか1項に記載の液加熱システム。 - 【請求項7】第1の液が水であり、容器が給湯セントラ
ルヒーティングシステムに接続されていることを特徴と
する特許請求の範囲第6項に記載の液加熱システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB838329740A GB8329740D0 (en) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | Heat pipe system |
| GB8329740 | 1983-11-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60174452A JPS60174452A (ja) | 1985-09-07 |
| JPH0672723B2 true JPH0672723B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=10551408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23486184A Expired - Lifetime JPH0672723B2 (ja) | 1983-11-08 | 1984-11-07 | 液加熱システム |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4631388A (ja) |
| JP (1) | JPH0672723B2 (ja) |
| BE (1) | BE900993A (ja) |
| CH (1) | CH660072A5 (ja) |
| DE (1) | DE3440687A1 (ja) |
| DK (1) | DK529284A (ja) |
| FR (1) | FR2554572B1 (ja) |
| GB (2) | GB8329740D0 (ja) |
| IE (1) | IE56331B1 (ja) |
| NL (1) | NL8403406A (ja) |
| NO (1) | NO158357C (ja) |
| SE (1) | SE458716B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2187274B (en) * | 1985-12-26 | 1990-05-16 | Furukawa Electric Co Ltd | Heating apparatus |
| US4799537A (en) * | 1987-10-13 | 1989-01-24 | Thermacore, Inc. | Self regulating heat pipe |
| US4850944A (en) * | 1988-04-15 | 1989-07-25 | Mobil Oil Corporation | Hot air hem sealer heat exchanger |
| FI92106C (fi) * | 1988-10-05 | 1994-09-26 | Imatran Voima Oy | Varaava lämmitin |
| JPH07104041B2 (ja) * | 1989-08-30 | 1995-11-13 | 株式会社フジクラ | 高温蓄熱体を備えたヒートパイプ式給湯装置 |
| US5201024A (en) * | 1990-11-26 | 1993-04-06 | Steffes Paul J | Double loop heat storage space heating furnace using an air-to-air heat exchanger |
| US5579828A (en) * | 1996-01-16 | 1996-12-03 | Hudson Products Corporation | Flexible insert for heat pipe freeze protection |
| GB2315324A (en) * | 1996-07-16 | 1998-01-28 | Alan Brown | Thermo-syphons |
| US6065529A (en) * | 1997-01-10 | 2000-05-23 | Trw Inc. | Embedded heat pipe structure |
| US6675887B2 (en) * | 2002-03-26 | 2004-01-13 | Thermal Corp. | Multiple temperature sensitive devices using two heat pipes |
| US9121393B2 (en) | 2010-12-10 | 2015-09-01 | Schwarck Structure, Llc | Passive heat extraction and electricity generation |
| US20160109193A1 (en) * | 2014-10-21 | 2016-04-21 | Greenergy Products, Inc. | Equipment and Method |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB462266A (en) * | 1935-06-08 | 1937-03-05 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in apparatus for maintaining a predetermined temperature |
| US2911513A (en) * | 1956-05-02 | 1959-11-03 | Jet Heet Inc | Heat storage water heater |
| FR1322119A (fr) * | 1959-12-24 | 1963-03-29 | Perfectionnements apportés aux installations de chauffage électrique | |
| GB981244A (en) * | 1962-04-09 | 1965-01-20 | Trevor Baxter | An electrically heated hot-water boiler for domestic and other heating systems |
| DE1486673B2 (de) * | 1964-11-23 | 1973-02-15 | Friedrich Stockenbroker, Inh Prodel und Dr Zohrer oHG Kunststoff Spntzgießerei und Werkzeugbau, 4901 Lockhausen | Transportkasten |
| FR1434485A (fr) * | 1965-03-24 | 1966-04-08 | Witte Haustechnik Gmbh | Générateur de vapeur d'eau à fonctionnement périodique, chauffé électriquementet pourvu d'un accumulateur de chaleur |
| DE1579819A1 (de) * | 1965-10-28 | 1970-12-10 | Kress Dr Ing Herwig | Elektrischer Waermespeicher |
| DE1779789B1 (de) * | 1968-09-26 | 1971-03-25 | Strebelwerk Gmbh | Waermespeicherheizkessel |
| US3602429A (en) * | 1968-11-04 | 1971-08-31 | Isotopes Inc | Valved heat pipe |
| GB1280405A (en) * | 1970-05-28 | 1972-07-05 | David Ronald Morrison | Improvements in or relating to phase change heat exchangers |
| SE368080B (ja) * | 1970-05-28 | 1974-06-17 | D Morrison | |
| GB1488662A (en) * | 1973-10-11 | 1977-10-12 | Secretary Industry Brit | Two-phase thermosyphons |
| US3854454A (en) * | 1973-11-01 | 1974-12-17 | Therma Electron Corp | Heat pipe water heater |
| US3911683A (en) * | 1974-12-12 | 1975-10-14 | John H Wolf | Efficient and nonpolluting method for recovering geothermal heat energy |
| US4119143A (en) * | 1975-09-22 | 1978-10-10 | Scientific-Atlanta, Inc. | Heat transfer system |
| US3991936A (en) * | 1975-11-26 | 1976-11-16 | Harold Switzgable | Heat transfer system |
| DE2602530B1 (de) * | 1976-01-23 | 1977-05-18 | Inst Fuer Kerntechnik & Energ | Latentwaermespeicher |
| JPS5298257A (en) * | 1976-02-14 | 1977-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pipe |
| DE2739199B2 (de) * | 1977-08-31 | 1979-08-23 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Schalt- und regelbares Wärmerohr |
| DE2753660A1 (de) * | 1977-12-02 | 1979-06-07 | Philips Patentverwaltung | Waermetransportsystem mit einer vorrichtung zur unterbrechung des waermetransportmittelrueckflusses |
| SU690275A1 (en) * | 1977-12-27 | 1979-10-05 | Iraklij G Shekriladze | Heating pipe |
| JPS5575184A (en) * | 1978-11-30 | 1980-06-06 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Heat accumulator |
| JPS561556A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-09 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPS5637492A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-11 | Toyota Motor Corp | Heat pipe |
| JPS5777678U (ja) * | 1980-10-27 | 1982-05-13 |
-
1983
- 1983-11-08 GB GB838329740A patent/GB8329740D0/en active Pending
-
1984
- 1984-10-24 GB GB08426893A patent/GB2149493B/en not_active Expired
- 1984-11-06 CH CH5309/84A patent/CH660072A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1984-11-07 IE IE2862/84A patent/IE56331B1/xx unknown
- 1984-11-07 JP JP23486184A patent/JPH0672723B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1984-11-07 DE DE19843440687 patent/DE3440687A1/de not_active Withdrawn
- 1984-11-07 NO NO844435A patent/NO158357C/no unknown
- 1984-11-07 BE BE2/60538A patent/BE900993A/nl not_active IP Right Cessation
- 1984-11-07 US US06/668,948 patent/US4631388A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-11-07 FR FR848416938A patent/FR2554572B1/fr not_active Expired
- 1984-11-07 DK DK529284A patent/DK529284A/da not_active Application Discontinuation
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- 1984-11-08 NL NL8403406A patent/NL8403406A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
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