JP2677864B2 - ヒートパイプ式熱交換器 - Google Patents
ヒートパイプ式熱交換器Info
- Publication number
- JP2677864B2 JP2677864B2 JP1122465A JP12246589A JP2677864B2 JP 2677864 B2 JP2677864 B2 JP 2677864B2 JP 1122465 A JP1122465 A JP 1122465A JP 12246589 A JP12246589 A JP 12246589A JP 2677864 B2 JP2677864 B2 JP 2677864B2
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- Japan
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- pipe
- steam
- upper header
- heat exchanger
- liquid
- Prior art date
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- 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」 本発明は、分離形のヒートパイプ式熱交換器に関する
ものである。
ものである。
「従来の技術」 従来、分離形のヒートパイプ式熱交換器においては、
蒸発部ユニットの上部に気液分離機構を設けたものは提
案されていない。
蒸発部ユニットの上部に気液分離機構を設けたものは提
案されていない。
「発明が解決しようとする課題」 従来の分離形ヒートパイプ式熱交換器において、蒸発
部ユニットより上位レベルに作動液の蒸気が通る蒸気管
を配管し、この蒸気管に蒸発部ユニットの上部を連通さ
せる場合は特に問題はない。
部ユニットより上位レベルに作動液の蒸気が通る蒸気管
を配管し、この蒸気管に蒸発部ユニットの上部を連通さ
せる場合は特に問題はない。
しかしながら、例えば、蒸発部ユニットをフロアの適
当な場所に設け、当該フロアの床内(床スラブ内又は二
重床内)に蒸気管を配管して、蒸発部ユニットの上部を
それより低レベルにある前記蒸気管に連通させる場合に
は、ユニット内の沸騰が激しいとき、前記蒸気管に液が
混入し、当該配管が液詰まりするおそれがあった。
当な場所に設け、当該フロアの床内(床スラブ内又は二
重床内)に蒸気管を配管して、蒸発部ユニットの上部を
それより低レベルにある前記蒸気管に連通させる場合に
は、ユニット内の沸騰が激しいとき、前記蒸気管に液が
混入し、当該配管が液詰まりするおそれがあった。
本発明の目的は、分離形のヒートパイプ式熱交換器に
おいて、蒸気管を蒸発部ユニットの上部より低いレベル
に配管した場合でも、前述のような液詰まりを生じない
熱交換器を提供することにある。
おいて、蒸気管を蒸発部ユニットの上部より低いレベル
に配管した場合でも、前述のような液詰まりを生じない
熱交換器を提供することにある。
「課題を解決するための手段」 本発明によるヒートパイプ式熱交換器は、前述の目的
を達成するために、数本のパイプの上端に上部ヘッダー
管を接続した蒸発部ユニットの前記上部ヘッダー管が、
当該上部ヘッダー管よりも低いレベルに配管された蒸気
管と連通され、前記上部ヘッダー管と前記蒸気管は、前
記上部ヘッダー管の外部から内部の上方部位へ通ずる状
態に設けた蒸気取出口を介して連通されていることを特
徴としている。
を達成するために、数本のパイプの上端に上部ヘッダー
管を接続した蒸発部ユニットの前記上部ヘッダー管が、
当該上部ヘッダー管よりも低いレベルに配管された蒸気
管と連通され、前記上部ヘッダー管と前記蒸気管は、前
記上部ヘッダー管の外部から内部の上方部位へ通ずる状
態に設けた蒸気取出口を介して連通されていることを特
徴としている。
前記蒸気取出口は、上部ヘッダー管の端部封止部に、
上部ヘッダー管よりも小径なパイプを連通させることに
よって構成するか、あるいは、上部ヘッダー管の端部下
方から、上部ヘッダー管よりも小径なパイプを、その先
端が当該ヘッダー管内の上方部位まで達する状態に突入
させるように構成するのが望ましい。
上部ヘッダー管よりも小径なパイプを連通させることに
よって構成するか、あるいは、上部ヘッダー管の端部下
方から、上部ヘッダー管よりも小径なパイプを、その先
端が当該ヘッダー管内の上方部位まで達する状態に突入
させるように構成するのが望ましい。
「作用」 本発明に係る熱交換器造は、上部ヘッダー管に、外部
より内部の上方部位に通じる蒸気取出口を設け、上部ヘ
ッダー管と蒸気管とを前記蒸気取出口を介して連通させ
たので、蒸発部における沸騰が激しくても、作動液は前
記蒸気取出口までは達しない。
より内部の上方部位に通じる蒸気取出口を設け、上部ヘ
ッダー管と蒸気管とを前記蒸気取出口を介して連通させ
たので、蒸発部における沸騰が激しくても、作動液は前
記蒸気取出口までは達しない。
したがって、蒸発部ユニットより低いレベルに蒸気管
が配管されていても、前記蒸気取出口を当該蒸気管に連
通させれば、蒸気管の中には作動液が入り込まず液詰ま
りが生じない。
が配管されていても、前記蒸気取出口を当該蒸気管に連
通させれば、蒸気管の中には作動液が入り込まず液詰ま
りが生じない。
「実施例」 以下図面を参照して、本発明に係るヒートパイプ式熱
交換器の好適な実施例を説明する。
交換器の好適な実施例を説明する。
第1図は、本発明実施例の分離形ヒートパイプ式熱交
換器の構成図を例示するものであり、図示しないビルの
フロアaには、冷却すべき個別の場所にそれぞれ蒸発部
ユニット1が設置されている。
換器の構成図を例示するものであり、図示しないビルの
フロアaには、冷却すべき個別の場所にそれぞれ蒸発部
ユニット1が設置されている。
各蒸発部ユニット1は、銅やアルミニウム又はそれら
の合金等の熱伝導性のよい金属からなる数本のパイプ11
を備え、これらのパイプ11は、一定の間隔に並べられ
て、その上下の端部に上部ヘッダー管12及び下部ヘッダ
ー管13が接続されており、ユニット1全体が、熱伝導性
の良い金属材料からなる感熱枠14に接触した状態で取付
けられている。
の合金等の熱伝導性のよい金属からなる数本のパイプ11
を備え、これらのパイプ11は、一定の間隔に並べられ
て、その上下の端部に上部ヘッダー管12及び下部ヘッダ
ー管13が接続されており、ユニット1全体が、熱伝導性
の良い金属材料からなる感熱枠14に接触した状態で取付
けられている。
フロアaの床スラブb内には、作動液cの液位より高
レベルにあるターミナル熱交換器5に通じる蒸気管2
と、作動液cの液面調節器4を介して前記ターミナル熱
交換機5に通じる液管3が配管され、各上部ヘッダー管
12の端部は、接続管22及びバルブ21を介してそれぞれ蒸
気管2と連通し、各下部ヘッダー管13は、バルブ31を介
してそれぞれ液管3と連通している。
レベルにあるターミナル熱交換器5に通じる蒸気管2
と、作動液cの液面調節器4を介して前記ターミナル熱
交換機5に通じる液管3が配管され、各上部ヘッダー管
12の端部は、接続管22及びバルブ21を介してそれぞれ蒸
気管2と連通し、各下部ヘッダー管13は、バルブ31を介
してそれぞれ液管3と連通している。
ターミナル熱交換器5は、ビルの適所に設けた冷熱源
装置(図示しない)からの冷水配管(図示しない)中に
設置され、内部が常時所定の温度に冷却されるようにな
っている。
装置(図示しない)からの冷水配管(図示しない)中に
設置され、内部が常時所定の温度に冷却されるようにな
っている。
上記のヒートパイプ式熱交換器には、所定量の作動液
(商標名「フロン」)cが封入されており、作動液cの
液位は一定に保たれるようになっている。そして、蒸発
部ユニット1の周囲が所定温度以上になると内部の作動
液cが沸騰し、周囲の熱を奪って当該部分を冷却する。
作動液cの沸騰による蒸気は、上部ヘッダー管12より蒸
気管2を通ってターミナル熱交換器5に達し、ここで凝
縮した作動液cは、液管3を経て各蒸発部ユニット1へ
と循環する。
(商標名「フロン」)cが封入されており、作動液cの
液位は一定に保たれるようになっている。そして、蒸発
部ユニット1の周囲が所定温度以上になると内部の作動
液cが沸騰し、周囲の熱を奪って当該部分を冷却する。
作動液cの沸騰による蒸気は、上部ヘッダー管12より蒸
気管2を通ってターミナル熱交換器5に達し、ここで凝
縮した作動液cは、液管3を経て各蒸発部ユニット1へ
と循環する。
この実施例においては、各蒸発部ユニット1における
上部ヘッダー管12の一端部が、後述のような気液分離機
構15又は16に構成されいる。
上部ヘッダー管12の一端部が、後述のような気液分離機
構15又は16に構成されいる。
一方の気液分離機構15は、第2A図で例示するように、
上部ヘッダー管12の端部を封止する端板18の上部に、側
方より内部へ通じるように、前記上部ヘッダー管12の1/
2弱の内径のパイプからなる蒸気取出口17を取付けるこ
とによって構成している。
上部ヘッダー管12の端部を封止する端板18の上部に、側
方より内部へ通じるように、前記上部ヘッダー管12の1/
2弱の内径のパイプからなる蒸気取出口17を取付けるこ
とによって構成している。
この蒸気取出口17と一体な接続管22の下端部を、前記
床スラブb内の蒸気管2へ連通すると、各パイプ11内で
の沸騰が激しくても、沸騰によって飛び散る作動液cが
蒸気取出口17までは達せず、したがって蒸気管2内に液
詰まりを生じさせない。
床スラブb内の蒸気管2へ連通すると、各パイプ11内で
の沸騰が激しくても、沸騰によって飛び散る作動液cが
蒸気取出口17までは達せず、したがって蒸気管2内に液
詰まりを生じさせない。
他方の気液分離機構16は、第3図で例示するように、
上部ヘッダー管12の一端部に、先端が上部ヘッダー管12
内の上方部位まで達するように下方から接続管22の上端
を突入させ、この接続管22の上端を蒸気取出口17として
構成している。
上部ヘッダー管12の一端部に、先端が上部ヘッダー管12
内の上方部位まで達するように下方から接続管22の上端
を突入させ、この接続管22の上端を蒸気取出口17として
構成している。
したがって、パイプ11内で作動液cの沸騰が激しくて
も、飛び散った作動液は蒸気取出口17までは達しない。
も、飛び散った作動液は蒸気取出口17までは達しない。
この実施例における他の構成や他の作用は、第2A図の
実施例におけるものと同様であるので説明を省略する。
実施例におけるものと同様であるので説明を省略する。
第2A図及び第3図の実施例においては、例えば第2B図
のように、蒸気取出口17の下端を、戻り管17aでパイプ1
1の作動液c液面より上位に連通させることにより、万
一沸騰時に作動液cが蒸気取出口17内に入った場合は、
当該液がパイプ11内に戻るように構成するとともに、前
記蒸気取出口17に接続管22を側方より連通させることに
よって、蒸気管2の液詰まりを完全に防止するように構
成することができる。
のように、蒸気取出口17の下端を、戻り管17aでパイプ1
1の作動液c液面より上位に連通させることにより、万
一沸騰時に作動液cが蒸気取出口17内に入った場合は、
当該液がパイプ11内に戻るように構成するとともに、前
記蒸気取出口17に接続管22を側方より連通させることに
よって、蒸気管2の液詰まりを完全に防止するように構
成することができる。
前記の各実施例においては、第4図で例示するよう
に、パイプ11の蒸発部を二重の管に構成することができ
る。
に、パイプ11の蒸発部を二重の管に構成することができ
る。
この例のパイプ11は、外管11aの内部に、上下方向へ
通じるような狭い(0.1〜1.5mm)流通間隙11cを介して
内管11bを挿入したもので、内管11bはパイプ11の蒸発部
分の長さとほぼ一致させ、内管11bの上下端部の間に作
動液cの液位を位置させる。
通じるような狭い(0.1〜1.5mm)流通間隙11cを介して
内管11bを挿入したもので、内管11bはパイプ11の蒸発部
分の長さとほぼ一致させ、内管11bの上下端部の間に作
動液cの液位を位置させる。
内管11bと外管aとは、例えば、内管11bの適当な部分
に数箇所外側へ突出させた突部を形成して相互に固定す
るか、又は、外管11aの適当な部分に数箇所内側へ凹没
した突部を形成して相互に固定するか、あるいは、内管
11bと外管11aとの間に適当なスペーサを挿入又は形成す
ることによって相互に固定するのが望ましい。
に数箇所外側へ突出させた突部を形成して相互に固定す
るか、又は、外管11aの適当な部分に数箇所内側へ凹没
した突部を形成して相互に固定するか、あるいは、内管
11bと外管11aとの間に適当なスペーサを挿入又は形成す
ることによって相互に固定するのが望ましい。
このように構成すると、低熱流束のとき、主として流
通間隙11c内で作動液cの沸騰が起こり、この沸騰によ
って発生した気泡dが、急速に膨張しながら当該流通間
隙11c内を上昇する際、沸騰していない作動液を押し上
げて乱流状態を出現させ、この上昇乱流の過程でも、押
し上げられつつある作動液cがたえず沸騰する。
通間隙11c内で作動液cの沸騰が起こり、この沸騰によ
って発生した気泡dが、急速に膨張しながら当該流通間
隙11c内を上昇する際、沸騰していない作動液を押し上
げて乱流状態を出現させ、この上昇乱流の過程でも、押
し上げられつつある作動液cがたえず沸騰する。
したがって、低熱流束下でも熱伝達率があまり低下し
ない。
ない。
しかも、流通間隙11cが狭ければ狭いほど、当該間隙1
1c内で気泡dが未沸騰の作動液cを押し上げる力が強く
なり、気泡dと作動液cが乱流しながら間隙11cを上昇
し得る高さ(作動液cの液位から上昇できる距離)も高
くなるから、各蒸発部ユニット1におけるパイプ11の前
記間隙11cを適当に選択することによって、作動液cの
液位から内管11bの上端までの距離が異なる(蒸発ユニ
ット1の高さが異なる)複数の蒸発ユニット1を、同一
フロアに設けて同一配管系で運転することが可能にな
る。
1c内で気泡dが未沸騰の作動液cを押し上げる力が強く
なり、気泡dと作動液cが乱流しながら間隙11cを上昇
し得る高さ(作動液cの液位から上昇できる距離)も高
くなるから、各蒸発部ユニット1におけるパイプ11の前
記間隙11cを適当に選択することによって、作動液cの
液位から内管11bの上端までの距離が異なる(蒸発ユニ
ット1の高さが異なる)複数の蒸発ユニット1を、同一
フロアに設けて同一配管系で運転することが可能にな
る。
蒸気取出口17には接続管22とは別なパイプを使用し、
このパイプと接続管22とを連結するように構成してもよ
い。
このパイプと接続管22とを連結するように構成してもよ
い。
「発明の効果」 本発明に係る蒸発部ユニットの上部構造によれば、上
部ヘッダー管に設けた蒸発取出口は気液分離作用を有す
るから、上部ヘッダー管よりも低いレベルに蒸気管を配
管した場合でも、蒸気管の液詰まりを防止することがで
きる。
部ヘッダー管に設けた蒸発取出口は気液分離作用を有す
るから、上部ヘッダー管よりも低いレベルに蒸気管を配
管した場合でも、蒸気管の液詰まりを防止することがで
きる。
第1図は、本発明実施例の構造をもつ蒸発部ユニットを
使用したヒートパイプ式熱交換器の概略構成図、第2A図
は第1図における蒸発部ユニットの上部構造の部分拡大
断面図、第2B図は他の実施例の部分拡大断面図、第3図
は第1図における他の蒸発部ユニットの上部構造の部分
拡大断面図、第4図は蒸発部ユニットを構成するパイプ
の変形例を示す部分拡大断面図である。 図中主要符号の説明 1は蒸発部ユニット、11はパイプ、12は上部ヘッダー
管、13は下部ヘッダー管、15,16は気液分離機構、17は
蒸気取出口、2は蒸気管、3は液管、4は液面調節器、
5はターミナル熱交換器である。
使用したヒートパイプ式熱交換器の概略構成図、第2A図
は第1図における蒸発部ユニットの上部構造の部分拡大
断面図、第2B図は他の実施例の部分拡大断面図、第3図
は第1図における他の蒸発部ユニットの上部構造の部分
拡大断面図、第4図は蒸発部ユニットを構成するパイプ
の変形例を示す部分拡大断面図である。 図中主要符号の説明 1は蒸発部ユニット、11はパイプ、12は上部ヘッダー
管、13は下部ヘッダー管、15,16は気液分離機構、17は
蒸気取出口、2は蒸気管、3は液管、4は液面調節器、
5はターミナル熱交換器である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 素谷 順二 神奈川県横浜市西区岡野2―4―3 古 河電気工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者 奥山 哲夫 東京都千代田区丸の内2―6―1 古河 電気工業株式会社内 (72)発明者 瀬尾 進 東京都大田区南蒲田1―1―25 古河総 合設備株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−104859(JP,U) 実開 昭61−101266(JP,U)
Claims (1)
- 【請求項1】数本のパイプの上端に上部ヘッダー管を接
続した蒸発部ユニットの前記上部ヘッダー管は、当該上
部ヘッダー管よりも低いレベルに配管された蒸気管と連
通され、前記上部ヘッダー管と前記蒸気管は、前記上部
ヘッダー管の外部から内部の上方部位へ通ずる状態に設
けた蒸気取出口を介して連通されていることを特徴とす
る、ヒートパイプ式熱交換器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1122465A JP2677864B2 (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | ヒートパイプ式熱交換器 |
US07/523,400 US5054296A (en) | 1989-05-16 | 1990-05-15 | Pipe for cooling unit, cooling unit and individual cooling system |
EP90401308A EP0398805B1 (en) | 1989-05-16 | 1990-05-16 | Individual cooling system |
DE69008027T DE69008027D1 (de) | 1989-05-16 | 1990-05-16 | Einzelnes Kühlsystem. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1122465A JP2677864B2 (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | ヒートパイプ式熱交換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02302594A JPH02302594A (ja) | 1990-12-14 |
JP2677864B2 true JP2677864B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=14836528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1122465A Expired - Lifetime JP2677864B2 (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | ヒートパイプ式熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2677864B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110822958A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-21 | 山东科技大学 | 一种长距离分离式热管换热系统 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4603813A (en) * | 1984-06-29 | 1986-08-05 | Insta-Foam Products, Inc. | Double back spray nozzle |
JPS63104859A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ledアレイ |
-
1989
- 1989-05-16 JP JP1122465A patent/JP2677864B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02302594A (ja) | 1990-12-14 |
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