JPS59131884A - 熱交換装置 - Google Patents
熱交換装置Info
- Publication number
- JPS59131884A JPS59131884A JP532283A JP532283A JPS59131884A JP S59131884 A JPS59131884 A JP S59131884A JP 532283 A JP532283 A JP 532283A JP 532283 A JP532283 A JP 532283A JP S59131884 A JPS59131884 A JP S59131884A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat exchange
- magnetic fluid
- cylindrical body
- exchange device
- 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.)
- Pending
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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
- F28D15/06—Control arrangements therefor
Landscapes
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発熱源の冷却や、廃熱回収装置などに用いら
れる、たとえばヒートパイプなどの静止形の熱交換装置
に関するものである。
れる、たとえばヒートパイプなどの静止形の熱交換装置
に関するものである。
従来の、たとえば内壁にウィックを設けるとともに内部
にフロンなどの冷媒を密封したヒートパイプなどにおい
ては、熱交換能力は定才っており、任意に変えることは
できない。したがって一時的に高温の熱を多電に交換す
る必要か生じるものにおいては、その発生頻度にかかわ
らすその処理能力をもたせたもの（こする必要がある。
にフロンなどの冷媒を密封したヒートパイプなどにおい
ては、熱交換能力は定才っており、任意に変えることは
できない。したがって一時的に高温の熱を多電に交換す
る必要か生じるものにおいては、その発生頻度にかかわ
らすその処理能力をもたせたもの（こする必要がある。
このため、熱交換装置は必然的に大形となりまたコスト
が置くなる欠点がある。
が置くなる欠点がある。
本発明はこのような欠点を解消するためになされたもの
で、熱交換能力を自由に制御しうる熱交換装置を提供す
ることを目的とする。
で、熱交換能力を自由に制御しうる熱交換装置を提供す
ることを目的とする。
以下本発明を図に示す一実施例によって詳細に説明する
。
。
第１図および第２図において、１は熱伝導が良好でかつ
非磁性体の固定された面体で、内面ｌこ熱流入部Ａ側か
ら熱流出部Ｂ側にかけてテーパを形成するとともに、内
部に熱伝導の良好な、たとえばケロシン（灯油）とマグ
ネタイト（Ｅｅ２０ｇ ）等の混合物から成る磁性流体
２を真空中において密封し、ヒートパイプを構成してい
る。３はヨーク４の内側に、前記筒体１をはさむように
それぞれ筒体１の外周部に対向して設けられた固定誘導
子、５は誘導子コイルである。
非磁性体の固定された面体で、内面ｌこ熱流入部Ａ側か
ら熱流出部Ｂ側にかけてテーパを形成するとともに、内
部に熱伝導の良好な、たとえばケロシン（灯油）とマグ
ネタイト（Ｅｅ２０ｇ ）等の混合物から成る磁性流体
２を真空中において密封し、ヒートパイプを構成してい
る。３はヨーク４の内側に、前記筒体１をはさむように
それぞれ筒体１の外周部に対向して設けられた固定誘導
子、５は誘導子コイルである。
このような構成における熱交換装置の作用について説明
する。
する。
熱交換装置の熱交換作用はまず固定誘導子３・３への通
電により開始される。誘導子３・３への通′醒により、
前記−導子３・３は、それぞれＮ極。
電により開始される。誘導子３・３への通′醒により、
前記−導子３・３は、それぞれＮ極。
Ｓ極を構成され、内部の磁性流体２中に矢印Ｃ方向の回
転磁界を生じ、磁性流体２を筒体１内において前記矢印
Ｃ方向に回転させる。
転磁界を生じ、磁性流体２を筒体１内において前記矢印
Ｃ方向に回転させる。
比重の厭い気化されていない磁性流体２は、筒体１の内
面に遠心力により張りつくように回転するか、熱流入部
Ａにおいて加熱され気化した磁性流体２ａは筒体１円の
気圧の差により筒体１の中央部を通って熱流出部Ｂへと
向かう。熱流出部Ｂは図示しない冷却装置あるいは放熱
装置によって筒体ｌ内の熱を外部に流出しており、気化
された状態の磁性流体２ａはこの熱流出部Ｂにおいて熱
を放出し凝縮される。凝縮されて液体にもどった磁性流
体２はテーパの形成された筒体１の内向にｔ ζ ） 沿って回転し遠心力の分力を軸方向推力に変換しつつ再
び熱流入部Ａにもどり、再度加熱されて気化され蒸気と
なって熱向出部Ａへ向かう。これを繰り返す。
面に遠心力により張りつくように回転するか、熱流入部
Ａにおいて加熱され気化した磁性流体２ａは筒体１円の
気圧の差により筒体１の中央部を通って熱流出部Ｂへと
向かう。熱流出部Ｂは図示しない冷却装置あるいは放熱
装置によって筒体ｌ内の熱を外部に流出しており、気化
された状態の磁性流体２ａはこの熱流出部Ｂにおいて熱
を放出し凝縮される。凝縮されて液体にもどった磁性流
体２はテーパの形成された筒体１の内向にｔ ζ ） 沿って回転し遠心力の分力を軸方向推力に変換しつつ再
び熱流入部Ａにもどり、再度加熱されて気化され蒸気と
なって熱向出部Ａへ向かう。これを繰り返す。
磁性流体２および２ａの軸方向の移動速度は、誘導子３
・３により生じる回転磁界の強さを１ｆｉｌｌ ｆＭ＋
して磁性流体２のすべり（同期速度に対する回転すべり
）を変えることにより自由に変えることができる。たと
えば、熱交換装置の熱交侠量を多くしようとする場脅は
、訪碑子３・３により生じる回転磁界を強くシて磁性流
体２のすべりを小さくすればよい。
・３により生じる回転磁界の強さを１ｆｉｌｌ ｆＭ＋
して磁性流体２のすべり（同期速度に対する回転すべり
）を変えることにより自由に変えることができる。たと
えば、熱交換装置の熱交侠量を多くしようとする場脅は
、訪碑子３・３により生じる回転磁界を強くシて磁性流
体２のすべりを小さくすればよい。
また、他の方法として、誘導子３・３に通電する交流電
流の周波数を変えることにより同期速度をかえ、これに
よって磁性流体の回転を制御し、軸方向の移動速度を制
御することもできる。
流の周波数を変えることにより同期速度をかえ、これに
よって磁性流体の回転を制御し、軸方向の移動速度を制
御することもできる。
第３図は、本発明の他の実施例を示すもので、磁性流体
２を真空中において密封した筒体１の少なくとも熱流出
部Ｂにたとえば非磁性体の螺旋状のスクリューで構成さ
れたスクリューポンプ装置（６） ６を嵌合固着している。
２を真空中において密封した筒体１の少なくとも熱流出
部Ｂにたとえば非磁性体の螺旋状のスクリューで構成さ
れたスクリューポンプ装置（６） ６を嵌合固着している。
この場合、スクリューポンプ装置６によって筒体１の熱
流出部Ｂにおける筒体１と磁性流体２ａとの熱伝達面積
が増大するとともに熱流出部Ｂにて凝縮した磁性流体２
がスクリューポンプ装置６の外周部に沿って回転するこ
とによりすけやく熱流入部Ａに送られることになり、さ
らに熱交換能力が大きくなる。
流出部Ｂにおける筒体１と磁性流体２ａとの熱伝達面積
が増大するとともに熱流出部Ｂにて凝縮した磁性流体２
がスクリューポンプ装置６の外周部に沿って回転するこ
とによりすけやく熱流入部Ａに送られることになり、さ
らに熱交換能力が大きくなる。
なお、スクリューポンプ装置６はコイルばねを用いても
よい。
よい。
第４図は、本発明の他の実施例を示すもので、Ｊｊｃ空
中において筒体１内に磁性流体２を密封して１？＃成し
たヒートパイプの少なくとも熱流出部Ｂ側の筒体１ａを
円錐状に形成し、この筒体１ａの内部にスクリューポン
プ装置６を嵌合同着している。
中において筒体１内に磁性流体２を密封して１？＃成し
たヒートパイプの少なくとも熱流出部Ｂ側の筒体１ａを
円錐状に形成し、この筒体１ａの内部にスクリューポン
プ装置６を嵌合同着している。
この場合、熱流出部Ｂにおいて凝縮された磁性流体２は
、テーパ而においてその回転による遠心力の一部を軸方
向推力に変換しうるのでスクリューポンプ装置１．６と
の接触における抵抗損失が少なくさらに軸方向移動速度
が速くなる。
、テーパ而においてその回転による遠心力の一部を軸方
向推力に変換しうるのでスクリューポンプ装置１．６と
の接触における抵抗損失が少なくさらに軸方向移動速度
が速くなる。
第５図は、本発明の他の実施例を示すもので、筒体１内
への磁性流体２の密封を大気中において行なった場合の
熱交換装置を示している。
への磁性流体２の密封を大気中において行なった場合の
熱交換装置を示している。
この場合、筒体１内の磁性流体２は気化しにくいので、
面体１内の気圧差による磁性流体２の軸方向の移動は望
めず、したがって筒体１のほぼ全長にわたって内部にス
クリューポンプ装置ｄ６を欧合固看するとともに、誘導
子３・３によって生じる回転磁界の方向を、たとえはシ
ーケンス制＃１４寺を用いて、適宜サイクルで変換させ
ることにより、スクリューポンプ装置６（こ沿って軸方
向に流れる磁性流体２を、筒体１内において往０１移動
させる。
面体１内の気圧差による磁性流体２の軸方向の移動は望
めず、したがって筒体１のほぼ全長にわたって内部にス
クリューポンプ装置ｄ６を欧合固看するとともに、誘導
子３・３によって生じる回転磁界の方向を、たとえはシ
ーケンス制＃１４寺を用いて、適宜サイクルで変換させ
ることにより、スクリューポンプ装置６（こ沿って軸方
向に流れる磁性流体２を、筒体１内において往０１移動
させる。
熱交換装置の熱交換１ｆｆ）力は、磁性流体２の圧俊移
動速度を変えることにより開側ｊすることができ、磁性
流体２の往復移動速度は誘導子３・３の回転磁界の強さ
を変えることにより−Ａ整するこ吉ができる。
動速度を変えることにより開側ｊすることができ、磁性
流体２の往復移動速度は誘導子３・３の回転磁界の強さ
を変えることにより−Ａ整するこ吉ができる。
第６図および第７図は、前実施例同様に′前体１内への
磁性流体２のＶｆ封を大気中において行なった場合の本
発明の他の実施例を示すもので、筒体１をたとえば断面
が四角形状に形成するとともに、筒体１の内部に筒体１
を径方向に２分し、かつ両端部を連鱈させる非磁性体の
仕切板７を設け、かつリニア形の誘導子３・３２分した
筒体１のそれぞれの外側に、相対向するように軸方向に
、かつそれぞれの！４子３・３の軸方向の磁界の方向を
逆方向に設定して配ｔｆｆｉｔ、、ｉＢ磁性流体を筒体
１内において価１方向に１１α環させるようにしたもの
である。
磁性流体２のＶｆ封を大気中において行なった場合の本
発明の他の実施例を示すもので、筒体１をたとえば断面
が四角形状に形成するとともに、筒体１の内部に筒体１
を径方向に２分し、かつ両端部を連鱈させる非磁性体の
仕切板７を設け、かつリニア形の誘導子３・３２分した
筒体１のそれぞれの外側に、相対向するように軸方向に
、かつそれぞれの！４子３・３の軸方向の磁界の方向を
逆方向に設定して配ｔｆｆｉｔ、、ｉＢ磁性流体を筒体
１内において価１方向に１１α環させるようにしたもの
である。
したがって、磁性流、体２は筒体１内に形成された連通
ずる一本の通路内を循環するものであるため流れが滞る
ことがなく、熱交換がきわめてスムーズに行なえる。
ずる一本の通路内を循環するものであるため流れが滞る
ことがなく、熱交換がきわめてスムーズに行なえる。
なお、第１図ないし第５図の実施例においては、誘導子
３を、たとえば誘導屯動磯のステータと同様に、内周側
にスロットを設けてリング状に形成し、これらのスロッ
ト内にｄ導子コイルを巻回して構成してもよい。
３を、たとえば誘導屯動磯のステータと同様に、内周側
にスロットを設けてリング状に形成し、これらのスロッ
ト内にｄ導子コイルを巻回して構成してもよい。
この場合、誘導子の極数にて同期速度を設定する際に、
誘導子コイルの仕様をかえるだけで容易（９） ｌこ任意に極数に構成しつる利点がある。
誘導子コイルの仕様をかえるだけで容易（９） ｌこ任意に極数に構成しつる利点がある。
本発明はこのように、固定された非（ホ）性体の筒体内
部に熱伝導の良好な磁性流体を密封するとともに、前記
筒体の外周部に固定誘導子を設け、この固定誘導子によ
り発生ずる回転あるいは直進磁界を利用して磁性流体を
回転あるいは直進させることにより、前記磁性流体を筒
体内の熱流入部および熱流出部間を循環あるいは往復さ
せ、かつ誘導子により発生する前ｉ己砿界の強さを祠祭
することにより、あるいは固定誘導子に通゛屯する交流
電流の周波数を調整することにより、ｇＪ記磁性流体の
流れの速さを適宜に０４整しうるので、熱交換装置の熱
交換ｎし力を適’ＭＬ４こかつ容易に祠祭することがで
きる大きな効果がある。
部に熱伝導の良好な磁性流体を密封するとともに、前記
筒体の外周部に固定誘導子を設け、この固定誘導子によ
り発生ずる回転あるいは直進磁界を利用して磁性流体を
回転あるいは直進させることにより、前記磁性流体を筒
体内の熱流入部および熱流出部間を循環あるいは往復さ
せ、かつ誘導子により発生する前ｉ己砿界の強さを祠祭
することにより、あるいは固定誘導子に通゛屯する交流
電流の周波数を調整することにより、ｇＪ記磁性流体の
流れの速さを適宜に０４整しうるので、熱交換装置の熱
交換ｎし力を適’ＭＬ４こかつ容易に祠祭することがで
きる大きな効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は第
１図におけるｌ −ＩＩ 勝に沿う断面図、第３図ない
し第６図は本梶明の他の実施例を示す側断面、第７図は
第６図におけるＶｌｌ −％’ｌｌ ｄに沿う断Ｈｏ） 面図である。 １は筒体、２は磁性流体、３は固定誘導子、４はヨーク
、５は誘導子コイル、６はスクリューポンプ装置、７は
仕切板である。 出願人代理人 猪 股 清（１１） Ｗ−一〜 ５５ 図 躬 ６ 図 ５７ 団
１図におけるｌ −ＩＩ 勝に沿う断面図、第３図ない
し第６図は本梶明の他の実施例を示す側断面、第７図は
第６図におけるＶｌｌ −％’ｌｌ ｄに沿う断Ｈｏ） 面図である。 １は筒体、２は磁性流体、３は固定誘導子、４はヨーク
、５は誘導子コイル、６はスクリューポンプ装置、７は
仕切板である。 出願人代理人 猪 股 清（１１） Ｗ−一〜 ５５ 図 躬 ６ 図 ５７ 団
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、熱伝導が良好でかつ非磁性体の固定した筒体の内部
に熱伝導の艮好な磁性流体を密封するとともに前記筒体
の外周部に固定訪寺子を設けたことを特徴とする熱交換
装置。 ２、前記磁性流体が真空中において部体内に密封される
とともに、前記固定誘導子が筒体外周部の周方向に配設
され前記硯１生流体に回転磁界を与えるものである特許
請求の範囲第１項記載の熱交換装置。 ３、前記筒体の少なくとも熱流出部側の内面に、非磁性
体のスクリューポンプ装置を嵌合同着している特許請求
の範囲第２項記載の熱交換装置。 ４、前記筒体の少なくとも熱流出部側の内面を、先端部
に向かう円錐状に形成している特許請求の範囲第２項ま
たは第３項記載の熱交換装置。 （１） ・・− ５、前記磁性流体が大気中において筒体内に密封されて
いる特許請求の範囲第１項記載の熱交換装置。 ６、前記゛筒体のほぼ全長における内面にスクリューポ
ンプ装置を嵌置固着するとともに、前記固定誘導子を筒
体外周部の周方向に配設し、前記固定誘導子により生じ
る回転磁界の方向を適宜サイクルで切り侠え、前記磁性
流体の軸方向の移動方向を適宜サイクルで切り換えるｔ
ｐ＃肝ｄｎ求の範囲第５項記載の熱交換装置。 ７、リニア形の固定誘導子を、前記′筒体の軸方向に配
設し、かつ前記リニア形固定ｆｊ尋子により生じる直進
磁界の方向を適宜サイクルで切り候え、前記磁性流体の
軸方向の移動方向を適宜サイクルで切り換える特許請求
の範囲第５項記載の熱交換装置。 ８、前記筒体を四角形状・に形成するとともに、筒体の
内部に、筒体を径方向に２分し、かっ内端部を連通させ
る非磁性体の仕切板を設け、かつリニア形の固定誘導子
を、２分した筒体のそれ（２） ぞれの外側に相対向するように軸方向に、かつ直進磁界
の方向を逆方向にして配置し、磁性流体を筒体内におい
て軸方向に循環させる特許請求の範囲第５項記載の熱交
換装置。 ９、前記磁性流体がケロシンとマグネタイトの混合物で
成っている特許請求の範囲第１項または第２項または第
５項に記載の熱交換装置。 １０、前記スクリューポンプ装置が螺旋状のスクリュー
で構成されている特許請求の範囲第３項または第６項に
記載の熱交換装置。 １１、前記スクリューポンプ装置筺がコイルはねで構成
されている特許請求の範囲第３項または第６項に記載の
熱交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP532283A JPS59131884A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 熱交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP532283A JPS59131884A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 熱交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59131884A true JPS59131884A (ja) | 1984-07-28 |
Family
ID=11608011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP532283A Pending JPS59131884A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 熱交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59131884A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5533567A (en) * | 1994-12-14 | 1996-07-09 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for uniform heating and cooling |
| CN106705719A (zh) * | 2016-12-04 | 2017-05-24 | 大连碧蓝节能环保科技有限公司 | 直线泵动力热管 |
| KR20190038052A (ko) * | 2017-09-29 | 2019-04-08 | 경북대학교 산학협력단 | 자성 유체를 이용한 발전장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57108593A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-06 | Inoue Japax Res Inc | Heat pipe |
-
1983
- 1983-01-18 JP JP532283A patent/JPS59131884A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57108593A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-06 | Inoue Japax Res Inc | Heat pipe |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5533567A (en) * | 1994-12-14 | 1996-07-09 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for uniform heating and cooling |
| CN106705719A (zh) * | 2016-12-04 | 2017-05-24 | 大连碧蓝节能环保科技有限公司 | 直线泵动力热管 |
| CN106705719B (zh) * | 2016-12-04 | 2018-08-10 | 大连碧蓝节能环保科技有限公司 | 直线泵动力热管 |
| KR20190038052A (ko) * | 2017-09-29 | 2019-04-08 | 경북대학교 산학협력단 | 자성 유체를 이용한 발전장치 |
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