JPS6285451A - 熱伝達装置 - Google Patents

熱伝達装置

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Publication number
JPS6285451A
JPS6285451A JP22531485A JP22531485A JPS6285451A JP S6285451 A JPS6285451 A JP S6285451A JP 22531485 A JP22531485 A JP 22531485A JP 22531485 A JP22531485 A JP 22531485A JP S6285451 A JPS6285451 A JP S6285451A
Authority
JP
Japan
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heat
accumulator
condensable
heat medium
medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP22531485A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuro Ogushi
哲朗 大串
Masaaki Murakami
政明 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS6285451A publication Critical patent/JPS6285451A/ja
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は2例えば電子機器の冷却などに用いられる熱伝
達装置に関するものである。
〔従来の技術〕
熱伝達装置は熱輸送媒体を管路内に封入し、この熱輸送
媒体の液と蒸気との相変化を利用したものが一般的で、
受熱部で吸収した熱を放熱部に輸送して発散させるよう
にしている。
第2図は、同一出願人(−よる特願昭59−26473
号明細書に示している先行の熱伝達装置であって9図に
おいて、(1)は受熱部、(2)は放熱部、(3)は熱
輸送媒体としてのフロンやメチルアルコールなど凝縮性
の熱媒体すなわち作動流体である。この作動流体(3)
は前記受熱部(1)と放熱部(2)とを介装したループ
状の管路(4)内に適量封入されている。(5)は放熱
を効果的に行うために放熱部(2)に設けられた送風フ
ァンである。
(6)及び(7)は受熱部(1)の上流側と放熱部(2
)の下流側とを接続する管路(4)に介装された複数個
のアキュムレータ9本例においてU2個の第1及び第2
のアキュムレータで、2個並列に配管されている。すな
わち、 (4A)は受熱部(1)の下流側と放熱部(2
)の上流側とを接続する管路、  (4B)、(40)
は受熱部(1)の上流側と放熱部(2)の下流側とを接
続する管路で、受熱部側ノ管路(4C)は第1及び第2
のアキュムレータ+61. (7)と受熱部+11とを
連通接続する管路(8A)と管路(8B)とに分岐され
、放熱部(2)側の管路(4B)は第1及び第2のアキ
ームレータ(61,(71と放熱部(2)とを連通接続
する管路(8C)と管路(8D)とに分岐されている。
(9)〜α2は分岐されたそれぞれの管路(8A)〜(
8D)を選択的に開閉して、第1.第2アキームレータ
(6+、 +71の動作を反転させる反転用開閉弁で、
(9)及びQlは管路(8A)及び(8B)に介装され
た第1及び第2の開閉弁、an及びO3は管路(8C)
及び管路(8I))に介装された第3及び第4の開閉弁
である。
そしてこれら第1〜第4の開閉弁(9)〜α2はアキュ
ムレータ(61,(71の動作を反転する制御手段を構
成するために1次のようにその開閉動作が互いに連動さ
れている。すなわち、第1、第4の開閉弁(91,02
が両者共に開で、第2、第3の開閉弁a11. anが
両者共に閉の第1の状態と、第1.第4の開閉弁(9+
、 0’lJが両者共に閉で、第2.第3の開閉弁α〔
,0υが両者共に開の第2の状態とを交互に適当な時間
間隔で繰り返すように連動されている。
13は前記第1及び第2のアキュムレータ(6)、(7
)を加熱冷却する加熱冷却手段としてのベルチェ効果を
利用した熱電素子で、この熱電素子0はアキュムレータ
間に介装され、一方の而+141を第1のアキュムレー
タ(6)に接触させ、他方の面05を第2のアキームレ
ータ(7)に接触させるように設けられている。この熱
電素子03は通電する電流の正負を切り換えることによ
り、前記両面04. asにおいて発熱及び吸熱を交互
に行うことができる。ここで正負の切り換えは、第1〜
第4の開閉弁(9)〜鰺が第1の状態にるるとき、熱電
素子αJの一方の面04が発熱、他方の面fisが吸熱
状態となり、第2の状態にるるとき9熱電素子α階の一
方の面a4が吸熱、他方の面α勺が発熱状態となるよう
に連動されている。
このように構成された熱伝達装置においては、前記第1
の状態に設定されると、受熱部(1)で発生した作動流
体蒸気(3B)は管路(4A)を通って放熱部(2)へ
と流通し、冷却されて凝縮する。凝縮された作動流体液
(3A)は管路(4B)、管路(8D)を経て第4の開
閉弁(12を通過し。
第2のアキュムレータ(7)へ流れ込む作用により、受
熱部(1)で吸収した熱が放熱部(2)へと輸送される
。この間、第2の開閉弁QOは閉になっているため、受
熱部(1)から第2のアキュムレータ(7)へ管路(8
B)を通って直接蒸気が流れ込むようなことはない。ま
た第1の開閉弁(9)は開、第3の開閉弁0υは閉とな
っている。
このとき前記熱電素子G31には第1のアキームレータ
(6)を加熱し、第2のアキュムレータ(7)を冷却す
るように電圧が印加されており。
第1のアキームレータ(6)の内部圧力が第2のアキー
ムレータ(7)の内部圧力よりも高くなるため、第1の
アキュムレータ+61から第2のアキームレータ(刀へ
向かう方向に液体を流通させる駆動力が発生する。その
結果、第1のアキームレータ(6)内にある液体は管路
(8A)、第1の開閉弁(9)及び管路(40)を通っ
て受熱部(1,1へ還流することになる。換言すれば受
熱部filに作動流体(3)が供給されることになる。
一方、一定周期経過後あるいはアキュムレータ(6)、
 (7)内の液面の検知などにより、第1〜第4の開閉
弁(9)〜aX5及び熱電素子fi3の切り換えが行わ
れると、素子03は面a4が吸熱7面a9が発熱状態と
なる。また第1及び第4の開閉弁f91. tlX5が
共に閉で、第2及び第3の開閉弁an、 aυが共に開
の第2の状態に切り換えると、受熱部(1)で蒸発した
作動流体蒸気(3B)は放熱部(2)で液化した後、第
1のアキュムレータ(6)へ流れ込み、第2のアキュム
レータ(7)から受熱部(1)へと液が還流するという
点が異なるだけの第1の状態と全く同様な作用で熱輸送
が行われる。
このように第1〜第4の開閉弁(9)〜α2の開閉の切
り換え、及び熱電素子αJの電流の切り換えにより、受
熱部(1)に作動流体(3)が還流している時点でアキ
ームレータ(6)、 (71を切り換え、略連続的に作
動流体(3)を受熱部(1)へと還流させることができ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の熱伝達装置は以上のように構成されており、凝縮
性熱媒体の循環をスムースに行わせるために、熱電素子
を用いて一方のアキームレータ内の凝縮性熱媒体を冷却
して上記アキュムレータ内の圧力を下げているが、熱電
素子による冷却のための電力が必要であるという問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、冷却のための電力が無くてもアキームレータ
内の圧力を下げられる。すなわち小さなポンプ動力で凝
縮性熱媒体の循環をスムースに行わせ得る熱伝達装置を
提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る熱伝達装置は、加熱されるアキームレー
タから受熱部へ還流する凝縮性熱媒体と、放熱部の凝縮
性熱媒体が流入するアキームレータ内の凝縮性熱媒体の
蒸気との間で熱交換させ、上記蒸気を冷却するように構
成したものである。
〔作 用〕
この発明においては、加熱され昇圧されるアキームレー
タから受熱部へ還流する液体状凝縮性熱媒体と、放熱部
の凝縮性熱媒体が流入するアキームレータ内の凝縮性熱
媒体の蒸気との間で熱交換させ、上記蒸気を冷却するの
で、上記冷却に例えば熱電素子などの電力を余計に必要
とせずに、小さいポンプ動力で凝縮性熱媒体の循環がス
ムースに行わせ得る〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図をもとに説明する。
第1図において、(ホ)はアキュムレータ(6)。
(7)の壁面に密着して設けられた目の細かいウィック
、@はアキュムレータ(61,(7)内の液相部に設け
られた目の粗いウィック、 C70,c!41は目の細
かいウィックQυに密着してアキームレータ(6)、 
(71の外部に設けられた第1.第2のヒータ、(ハ)
、(イ)はアキュムレータ(61,+71の蒸気相部に
密着して設けられた第1.第2の冷却器であり、これら
冷却器(ハ)、(至)は受熱部は受熱部側の管路(4C
)から分岐され、第1.第2のアキュムレータ+6)、
 (71にそれぞれ連通接続される管路(8A)、 (
8B)の途中に介装されている。すなわち上記冷却器(
ハ)、(至)により、加熱されるアキュムレータ(6)
(または(7))から受熱部(1)へ還流する凝縮性熱
媒体と他方のアキームレータ(7)(または(6))内
の凝縮性熱媒体の蒸気との間で熱交換が行われるように
構成されている。囚は第1.第2のアキュムレータ(6
)、 +71と反転用開閉弁(9)〜aaを有するアキ
ュムレータ群装置を示す。
次に動作について説明する。第1図は第1、第4の開閉
弁(9)、α2が共に開、第2.第3の開閉弁(IQ、
αDが共に閉であり、第1のヒータ(ハ)は通電されて
発熱し、第2のヒータ(至)は通電されておらず発熱し
ていない第1の状態を示している。この時、受熱部(1
,1で発生した高温の凝縮性熱媒体蒸気(3B)は管路
(4A)を通って放熱部(2)へと流通し、冷却されて
凝縮する。凝縮してさらに冷却されて低温となった流体
(3A)は管路(4B)を通り、管路(8D)を経て第
4の開閉弁α2を通過し、第2のアギームレータ(7)
へ流入し、ウィックQυ、(ハ)内に浸透する。この間
、第1のアキュムレータ(6)内の目の細かいウィック
1211内に浸透していた流体は、第1のヒーターによ
り加熱されて蒸発し。
第1のアキームレータ(6)内の蒸気圧を上昇せしめる
。その結果、第1のアキュムレータ(6)の内部圧力が
、受熱部(1)の圧力よりも高くなり、第1のアキーム
レータ(6)内の目の粗いウィックclI2内に浸透し
ていた流体が受熱部(1)へ排出される。この時、第1
のヒータのにより加熱され蒸発するのは、目の細かいウ
ィックQυ内に浸透していた流体のみであり、目の粗い
クイックQ内の流体は加熱されないので。
第1のヒーター(ハ)による加熱量はわずかで良い。
次に、第1のアキュムレータ(6)から排出された直接
加熱されていない温度の低い液体は、管路(8A)を経
て第2の冷却器(至)及び第1の開閉弁(9)を通過し
て受熱部(1,1へ流入する。この時、第2の冷却器(
4)を介して第2のアキュムレータ(7)内の蒸気相を
冷却するため、第2のアキュムレータ(7)内の圧力が
容易に低下し、放熱部(2)からの液体(3A)の流入
が容易となる。そのため9行先例で示した熱電素子α3
による冷却、すなわち冷却のための電気入力が無くても
凝縮性熱媒体(3)をスムースに循環させることができ
るという利点が生じる。
次に、第2.第3の開閉弁aQl、 aυが共に開、第
1.第4の開閉弁Q1.+lυが共に閉であり、第1の
ヒータ@は発熱せず、第2のヒータ@は通電されて発熱
する第2の状態に切り変わると、上記第1の状態の場合
と同様の作用により受熱部(1)から放熱部(2)へと
熱輸送が行われる。この時、放熱部(2)から液体(3
A)は第1のアキュムレータ(6)に流入し、第2のア
キュムレータ(7)から受熱部(1)へ向けて排出され
ることになる。
なお、上記実施例では反転用開閉弁として第1〜第4の
開閉弁(9)〜aaを使用した場合を示したが、第1.
第2の開閉弁+91.01のかわりにアキュムレータ+
61. (71から受熱部(1)へ向かってのみ開とな
る逆止弁、第3.第4の開閉弁のかわりに放熱部(2)
からアキュムレータ(6)、 (7)に向かってのみ開
となる逆止弁をそれぞれ使用した場合にも上記実施例と
同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、加熱されるアキーム
レータから受熱部へ還流する凝縮性熱媒体と、放熱部の
凝縮性熱媒体が流入するアキュムレータ内の凝縮性熱媒
体の蒸気との間で熱交換させ、上記蒸気を冷却するよう
に構成したので、冷却のための電力が余計に無くてもア
キュムレータ内の圧力を下げられ、小さいポンプ動力で
凝縮性熱媒体の循環をスムースに行わせ得る熱伝達装置
が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の熱伝達装置の一実施例を示す構成断
面図、第2図は先行の熱伝達装置を示す構成断面図であ
る。 図において、(1)は受熱部、(2)は放熱部、 +3
1゜(3A)、 (3B)は凝縮性熱媒体、 (4i、
(4A)〜(40) 、 (sA−)〜(8D)は管路
、(5)はファン、 (61,(7)は第1.第2のア
キ−ムレ−タ、(9)−O3は開閉弁、03il″j熱
電素子、(2υ、(イ)は毛管材料、 a、 (241
は冷却器である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  受熱部と放熱部とアキュムレータ群装置を順に連結し
    、内部に凝縮性熱媒体を封入して循環路を形成し、上記
    アキュムレータ群装置は少なくとも第1アキュムレータ
    と第2アキュムレータと反転用開閉弁を有し、第1アキ
    ュムレータ内の凝縮性熱媒体を加熱して蒸気圧を高める
    ことにより、上記凝縮性熱媒体を上記受熱部へ還流させ
    、かつ第2アキュムレータへ上記放熱部の凝縮性熱媒体
    を流入させると共に、上記加熱を第1アキュムレータか
    ら第2アキュムレータに切り替え、上記反転用開閉弁の
    作用で第1アキュムレータと第2アキュムレータの動作
    を反転させることを繰り返す熱伝達装置において、上記
    加熱されるアキュムレータから上記受熱部へ還流する凝
    縮性熱媒体と、上記放熱部の凝縮性熱媒体が流入するア
    キュムレータ内の凝縮性熱媒体の蒸気との間で熱交換さ
    せ、上記蒸気を冷却するように構成したことを特徴とす
    る熱伝達装置。
JP22531485A 1985-10-09 1985-10-09 熱伝達装置 Pending JPS6285451A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997015799A1 (en) * 1995-10-24 1997-05-01 Daikin Industries, Ltd. Heat transport system
JP2014526667A (ja) * 2011-09-09 2014-10-06 ヨーロピアン オーガナイゼーション フォー ニュークリア リサーチ 正確な温度制御のための小型冷却システムおよび方法

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