JPH0961003A - 冷却機構と熱移送機構 - Google Patents
冷却機構と熱移送機構Info
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- JPH0961003A JPH0961003A JP25003895A JP25003895A JPH0961003A JP H0961003 A JPH0961003 A JP H0961003A JP 25003895 A JP25003895 A JP 25003895A JP 25003895 A JP25003895 A JP 25003895A JP H0961003 A JPH0961003 A JP H0961003A
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- heat
- refrigerant
- jet pump
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- Pending
Links
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液体の冷媒を使って効率よく冷却する機構お
よび抜熱した熱を離れたところに効率よく移送する機構
に係わる。 【構成】 発熱体に液体の冷媒を接触させて冷却するに
際し、該冷媒の密閉した容器上面に空隙部分を設け、該
空隙部と噴流ポンプの吸入口とを配管で接続し、噴流ポ
ンプを駆動させて該密閉容器の空隙部を減圧にして該冷
媒の蒸発を促進することを特徴とする。
よび抜熱した熱を離れたところに効率よく移送する機構
に係わる。 【構成】 発熱体に液体の冷媒を接触させて冷却するに
際し、該冷媒の密閉した容器上面に空隙部分を設け、該
空隙部と噴流ポンプの吸入口とを配管で接続し、噴流ポ
ンプを駆動させて該密閉容器の空隙部を減圧にして該冷
媒の蒸発を促進することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却機構と熱移送機構
に係わり、さらに詳しくは、液体の冷媒を使って効率よ
く冷却する機構および抜熱した熱を離れたところに効率
よく移送する機構に係わるものである。
に係わり、さらに詳しくは、液体の冷媒を使って効率よ
く冷却する機構および抜熱した熱を離れたところに効率
よく移送する機構に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】発熱体の冷却には通常水冷あるいは空冷
が使用される。水冷の場合は多量の水がひつようであ
る。空冷の場合は単位熱交換量が小さいために熱交換器
が大型になる。熱移送では、熱サイフォンやヒートパイ
プでは内容物の機密保持のために製造および検査が難し
く、また、熱移送距離が長くできない欠点がある。
が使用される。水冷の場合は多量の水がひつようであ
る。空冷の場合は単位熱交換量が小さいために熱交換器
が大型になる。熱移送では、熱サイフォンやヒートパイ
プでは内容物の機密保持のために製造および検査が難し
く、また、熱移送距離が長くできない欠点がある。
【０００３】
【発明が解決する課題】本発明は、かかる経緯に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、 少ない液体の量で冷却でき、 発熱部と冷媒の温度差を大きくしなくても冷却効果に
優れ、 遠く離れた所にも効率よく熱を移送できる 新規な冷却機構と熱移送機構を提供せんとするものであ
る。
なされたもので、その目的とするところは、 少ない液体の量で冷却でき、 発熱部と冷媒の温度差を大きくしなくても冷却効果に
優れ、 遠く離れた所にも効率よく熱を移送できる 新規な冷却機構と熱移送機構を提供せんとするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記問題点に
関して鋭意研究を行った結果、次の知見を得た。すなわ
ち、 １．発熱部を冷却する液体冷媒の蒸発を活発化させる
と、蒸発潜熱によって冷媒は熱を奪われ急速冷却される
こと。 ２．これにともない発熱部も急速冷却されること。 ３．液体冷媒の蒸発を活発化させるためには、冷媒のい
った密閉容器に空隙部分を設けておき、この部分を減圧
すると蒸発が活発に起こること。 ４．減圧には密閉容器と噴流ポンプの吸入口を配管で接
続し、噴流ポンプを駆動して吸気する方法が最もこのま
しいこと。 ５．そして噴流ポンプの駆動流体と吸気した蒸気を混合
することによって駆動流体側に熱を移送することができ
ることを見出だした。 本発明は以上の知見に基づいてなされたものである。
関して鋭意研究を行った結果、次の知見を得た。すなわ
ち、 １．発熱部を冷却する液体冷媒の蒸発を活発化させる
と、蒸発潜熱によって冷媒は熱を奪われ急速冷却される
こと。 ２．これにともない発熱部も急速冷却されること。 ３．液体冷媒の蒸発を活発化させるためには、冷媒のい
った密閉容器に空隙部分を設けておき、この部分を減圧
すると蒸発が活発に起こること。 ４．減圧には密閉容器と噴流ポンプの吸入口を配管で接
続し、噴流ポンプを駆動して吸気する方法が最もこのま
しいこと。 ５．そして噴流ポンプの駆動流体と吸気した蒸気を混合
することによって駆動流体側に熱を移送することができ
ることを見出だした。 本発明は以上の知見に基づいてなされたものである。
【０００５】
【作用】冷却にあっては発熱部の熱を液体冷媒の蒸発潜
熱で吸熱冷却し、また、熱移送にあっては蒸気が噴流ポ
ンプの駆動液体に直接混合されて蒸発潜熱が駆動液体に
放出されるので極めて効率のよい冷却および熱移送がな
される。使用する液体冷媒はヒートパイプで使用されて
いる液体はすべて使用できる。例えば水をはじめとし
て、ヘリウム、窒素、アンモニア、エタノール、メタノ
ール、カリウム等々、これらがすべて使用できる。冷媒
と噴流ポンプの駆動液体は必ずしも同じ物質でなくても
よい。例えば冷媒は水、駆動流体は空気にすることもで
きる。熱源より液体冷媒に熱を伝達する方法は以下の方
法を選択できる。 冷媒容器と熱源を直接密着させる方法 冷媒容器内に熱源をいれて浸す方法 冷媒容器内に熱源をいれて冷媒を噴霧する方法 熱源が熱流体の場合、流体の通るパイプを冷媒容器内
の冷媒中に通す方法 熱源の熱を熱サイフォンやヒートパイプを使って冷媒
容器内の冷媒に伝達する方法
熱で吸熱冷却し、また、熱移送にあっては蒸気が噴流ポ
ンプの駆動液体に直接混合されて蒸発潜熱が駆動液体に
放出されるので極めて効率のよい冷却および熱移送がな
される。使用する液体冷媒はヒートパイプで使用されて
いる液体はすべて使用できる。例えば水をはじめとし
て、ヘリウム、窒素、アンモニア、エタノール、メタノ
ール、カリウム等々、これらがすべて使用できる。冷媒
と噴流ポンプの駆動液体は必ずしも同じ物質でなくても
よい。例えば冷媒は水、駆動流体は空気にすることもで
きる。熱源より液体冷媒に熱を伝達する方法は以下の方
法を選択できる。 冷媒容器と熱源を直接密着させる方法 冷媒容器内に熱源をいれて浸す方法 冷媒容器内に熱源をいれて冷媒を噴霧する方法 熱源が熱流体の場合、流体の通るパイプを冷媒容器内
の冷媒中に通す方法 熱源の熱を熱サイフォンやヒートパイプを使って冷媒
容器内の冷媒に伝達する方法
【０００６】
【実施例】本発明の機構を図面によって説明する。図１
は本発明の熱移送機構および冷却機構の説明図である。
冷媒容器２に密着した熱発生源１により容器２内の液体
冷媒３に熱があたえられる。容器２の冷媒３の液面より
上部の容器２の壁の配管口１７と噴流ポンプ１０の吸入
口１４とが配管７で接続され、噴流ポンプ１０を駆動す
ることにより容器２内の空隙部１５は負圧になる。負圧
になることにより、容器２内の冷媒３の蒸発が促進さ
れ、蒸発潜熱により、冷媒３の熱が奪われ、熱源１は冷
却される。容器２内の蒸気は配管７を通って噴流ポンプ
１０の吸入口１４より吸入されて駆動流体９と混合さ
れ、駆動流体のタンク８内に蓄えられる。その時蒸気は
液体に戻って潜熱を放出して駆動流体９の温度を上昇さ
せる。駆動流体９は吸入管１２より循環ポンプ１１に吸
入され、循環ポンプ１１で圧力を上げて配管１３を通っ
て噴流ポンプ１０を駆動する。駆動流体９は熱を受入
れ、駆動流体９の温度は上昇し、熱源１の熱が駆動流体
９に熱移送される。駆動流体、冷媒液が共に水の場合、
噴流ポンプの吸入圧力は締切り状態で、−７５０ｍｍＨ
ｇの負圧を得ることができる。また、蒸発潜熱は蒸発温
度２０℃〜６０℃の範囲では、２４００ＫＪ／ｋｇ（約
５７０Ｋｃａｌ／ｋｇ）である。容器２内の蒸発温度を
調整するためと、蒸気を噴射ポンプ１０に移送しやすく
するためにフィルター５付きの絞り弁４の開度を調節
し、空気を吸入させて蒸発容器２の空隙１５の負圧を調
節して蒸発温度を調節する。蒸発により冷媒液３は減少
するので、これを補充するために容器２には液面調節機
能を持った弁６を備えており、逐次冷媒液を補充する。
なお冷媒液の補充には、蒸発をより促進するために液面
状で噴霧して補充するようにしてもよい。容器２と噴流
ポンプ１０を備えた駆動流体タンク８との位置関係はど
ちらが上でもよく、また、距離は離れていてもよい。た
とえば接続配管の長さが５０ｍ程度離れていても問題は
ない。なお、ここで冷却だけが目的の場合、駆動流体を
循環せずに捨ててもよい。この場合は、冷却だけの装置
となる。なお、蒸発潜熱は蒸発温度２０℃〜６０℃の範
囲では、２４００ＫＪ／ｋｇ（約５７０Ｋｃａｌ／ｋ
ｇ）であり、本装置では１時間に１リットル蒸発させる
と約５７０Ｋｃａｌの熱量が冷却あるいは熱移送でき
る。
は本発明の熱移送機構および冷却機構の説明図である。
冷媒容器２に密着した熱発生源１により容器２内の液体
冷媒３に熱があたえられる。容器２の冷媒３の液面より
上部の容器２の壁の配管口１７と噴流ポンプ１０の吸入
口１４とが配管７で接続され、噴流ポンプ１０を駆動す
ることにより容器２内の空隙部１５は負圧になる。負圧
になることにより、容器２内の冷媒３の蒸発が促進さ
れ、蒸発潜熱により、冷媒３の熱が奪われ、熱源１は冷
却される。容器２内の蒸気は配管７を通って噴流ポンプ
１０の吸入口１４より吸入されて駆動流体９と混合さ
れ、駆動流体のタンク８内に蓄えられる。その時蒸気は
液体に戻って潜熱を放出して駆動流体９の温度を上昇さ
せる。駆動流体９は吸入管１２より循環ポンプ１１に吸
入され、循環ポンプ１１で圧力を上げて配管１３を通っ
て噴流ポンプ１０を駆動する。駆動流体９は熱を受入
れ、駆動流体９の温度は上昇し、熱源１の熱が駆動流体
９に熱移送される。駆動流体、冷媒液が共に水の場合、
噴流ポンプの吸入圧力は締切り状態で、−７５０ｍｍＨ
ｇの負圧を得ることができる。また、蒸発潜熱は蒸発温
度２０℃〜６０℃の範囲では、２４００ＫＪ／ｋｇ（約
５７０Ｋｃａｌ／ｋｇ）である。容器２内の蒸発温度を
調整するためと、蒸気を噴射ポンプ１０に移送しやすく
するためにフィルター５付きの絞り弁４の開度を調節
し、空気を吸入させて蒸発容器２の空隙１５の負圧を調
節して蒸発温度を調節する。蒸発により冷媒液３は減少
するので、これを補充するために容器２には液面調節機
能を持った弁６を備えており、逐次冷媒液を補充する。
なお冷媒液の補充には、蒸発をより促進するために液面
状で噴霧して補充するようにしてもよい。容器２と噴流
ポンプ１０を備えた駆動流体タンク８との位置関係はど
ちらが上でもよく、また、距離は離れていてもよい。た
とえば接続配管の長さが５０ｍ程度離れていても問題は
ない。なお、ここで冷却だけが目的の場合、駆動流体を
循環せずに捨ててもよい。この場合は、冷却だけの装置
となる。なお、蒸発潜熱は蒸発温度２０℃〜６０℃の範
囲では、２４００ＫＪ／ｋｇ（約５７０Ｋｃａｌ／ｋ
ｇ）であり、本装置では１時間に１リットル蒸発させる
と約５７０Ｋｃａｌの熱量が冷却あるいは熱移送でき
る。
【０００７】
【発明の効果】以上詳記したように本発明機構は循環ポ
ンプ以外は可動部分がなく、極めてシンプルな構造で故
障もなく、しかも取換えを必要とするような部品もない
ので長時間無点検で使用でき、しかも極めて高効率に冷
却、熱移送を行うことができるものである。
ンプ以外は可動部分がなく、極めてシンプルな構造で故
障もなく、しかも取換えを必要とするような部品もない
ので長時間無点検で使用でき、しかも極めて高効率に冷
却、熱移送を行うことができるものである。
【図１】図１は本発明機構の説明図である。
１ …熱源 ２ …冷媒容器 ３ …冷媒液 ４ …空気吸入用絞り弁 ５ …空気フィルター ６ …液面調節機能付補充弁 ７ …配管 ８ …駆動液貯蔵タンク ９ …駆動液 １０…噴流ポンプ １１…駆動液循環ポンプ １２…循環ポンプ吸入管 １３…循環ポンプ吐出管 １４…噴流ポンプ吸入口 １５…空隙部 １６…駆動流体貯蔵タンク用エアーブリーザー １７…冷媒容器の配管接続口
Claims (2)
- 【請求項１】 発熱体に液体の冷媒を接触させて冷却す
るに際し、該冷媒の密閉した容器上面に空隙部分を設
け、該空隙部と噴流ポンプの吸入口とを配管で接続し、
噴流ポンプを駆動させて該密閉容器の空隙部を減圧にし
て該冷媒の蒸発を促進することを特徴とする冷却機構。 - 【請求項２】 発熱体に接触する液体冷媒の密閉した容
器上面に空隙部分を設け、該空隙部と噴流ポンプの吸入
口とを配管で接続し、噴流ポンプを駆動させて該密閉容
器の空隙部を減圧にして該冷媒の蒸気を吸引し、吸引し
た蒸気を該噴流ポンプの駆動流体と混合することによっ
て該駆動流体側に熱を移送することを特徴とする熱移送
機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25003895A JPH0961003A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 冷却機構と熱移送機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25003895A JPH0961003A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 冷却機構と熱移送機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0961003A true JPH0961003A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=17201909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25003895A Pending JPH0961003A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 冷却機構と熱移送機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0961003A (ja) |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP25003895A patent/JPH0961003A/ja active Pending
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