JP2001091173A - 熱搬送装置 - Google Patents
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- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
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-
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- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱搬送媒体Ｑの封入量を最適な量に設定して
コストパフォーマンスの高い熱搬送装置２０を提供す
る。 【解決手段】 銅製のパイプを環状に接続し、その肉厚
を１．１ｍｍ、単位長さ当りの重さを２７４ｇ／ｍ、環
境の最高温度を５５℃にしたときに、熱搬送媒体Ｑのな
す圧力が１０ＭＰａより低い圧力になるように当該熱搬
送媒体Ｑの封入量を３００ｋｇ／ｍ3以下にする。この
ときの熱搬送媒体Ｑとして二酸化炭素を用いる。
コストパフォーマンスの高い熱搬送装置２０を提供す
る。 【解決手段】 銅製のパイプを環状に接続し、その肉厚
を１．１ｍｍ、単位長さ当りの重さを２７４ｇ／ｍ、環
境の最高温度を５５℃にしたときに、熱搬送媒体Ｑのな
す圧力が１０ＭＰａより低い圧力になるように当該熱搬
送媒体Ｑの封入量を３００ｋｇ／ｍ3以下にする。この
ときの熱搬送媒体Ｑとして二酸化炭素を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相変化を繰返すこ
とにより熱を搬送する熱搬送装置に関する。
とにより熱を搬送する熱搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、熱を効率よく搬送する熱搬送装置
としてヒートパイプが知られている。かかるヒートパイ
プの概略構成を図７に示す。
としてヒートパイプが知られている。かかるヒートパイ
プの概略構成を図７に示す。
【０００３】ヒートパイプは、パイプの両端を閉じて形
成し、その内部に気液混合状態の熱搬送媒体Ｑが封入さ
れ、この上端側が気相の熱搬送媒体Ｑが貯留される気相
部１１３、下端側が液相の熱搬送媒体Ｑが貯留される液
相部１１２に構成されて、気相部１１３には低熱源１１
６が熱接触し、液相部１１２には高熱源１１５が熱接触
している。
成し、その内部に気液混合状態の熱搬送媒体Ｑが封入さ
れ、この上端側が気相の熱搬送媒体Ｑが貯留される気相
部１１３、下端側が液相の熱搬送媒体Ｑが貯留される液
相部１１２に構成されて、気相部１１３には低熱源１１
６が熱接触し、液相部１１２には高熱源１１５が熱接触
している。
【０００４】これにより、熱搬送媒体Ｑが液相部１１２
と気相部１１３との温度差を無くするように、即ち低熱
源１１６と高熱源１１５との温度差を無くするように等
圧条件の下で相変化を繰返して熱を搬送するようになっ
ている。
と気相部１１３との温度差を無くするように、即ち低熱
源１１６と高熱源１１５との温度差を無くするように等
圧条件の下で相変化を繰返して熱を搬送するようになっ
ている。
【０００５】なお、液相の熱搬送媒体Ｑを液相熱搬送媒
体ＱＬで示し、気相の熱搬送媒体Ｑを気相熱搬送媒体Ｑ
Ｇで示す。
体ＱＬで示し、気相の熱搬送媒体Ｑを気相熱搬送媒体Ｑ
Ｇで示す。
【０００６】例えば、液相部１１２の液相熱搬送媒体が
高熱源１１５により加熱されると蒸発し、気相部１１３
に移動する。その際の蒸発熱は、高熱源１１５から与え
られ、これにより高熱源１１５の温度が下がる。
高熱源１１５により加熱されると蒸発し、気相部１１３
に移動する。その際の蒸発熱は、高熱源１１５から与え
られ、これにより高熱源１１５の温度が下がる。
【０００７】気相部１１３の気相熱搬送媒体ＱＧは、低
熱源１１６により冷却されて凝縮し、重力作用により滴
下して液相部１１２に戻る。その際の凝縮熱は低熱源１
１６に与えられ、これにより低熱源１１６の温度が上が
る。
熱源１１６により冷却されて凝縮し、重力作用により滴
下して液相部１１２に戻る。その際の凝縮熱は低熱源１
１６に与えられ、これにより低熱源１１６の温度が上が
る。
【０００８】このようなサイクルにより熱搬送が行わ
れ、かかる熱搬送は低熱源１１６と高熱源１１５との温
度差が無くなるまで継続する。
れ、かかる熱搬送は低熱源１１６と高熱源１１５との温
度差が無くなるまで継続する。
【０００９】このときヒートパイプ内がクローズされた
空間であり、かつ、熱搬送媒体Ｑが気液混合状態（湿り
状態）にあるため、圧力一定のもとで熱搬送するので外
部になす仕事が理論上ゼロになって効率的な熱搬送が可
能になっている。
空間であり、かつ、熱搬送媒体Ｑが気液混合状態（湿り
状態）にあるため、圧力一定のもとで熱搬送するので外
部になす仕事が理論上ゼロになって効率的な熱搬送が可
能になっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
熱搬送媒体Ｑが、効率的に熱搬送するためには常に湿り
状態にあることが要求される。
熱搬送媒体Ｑが、効率的に熱搬送するためには常に湿り
状態にあることが要求される。
【００１１】即ち、ヒートパイプに封入された熱搬送媒
体の封入量が少ない場合には、湿り度が小さくなって、
液相熱搬送媒体ＱＬが少なくなる。従って、高熱源１１
５の熱により容易に全ての液相熱搬送媒体ＱＬが気化し
てしまう事態が生じる。
体の封入量が少ない場合には、湿り度が小さくなって、
液相熱搬送媒体ＱＬが少なくなる。従って、高熱源１１
５の熱により容易に全ての液相熱搬送媒体ＱＬが気化し
てしまう事態が生じる。
【００１２】逆に、ヒートパイプに封入された熱搬送媒
体の封入量が多い場合には、湿り度が大きくなって、液
相熱搬送媒体ＱＬが多くなる。従って、封入量が多い場
合は、凝縮部に貯留する液量が増えて熱交換特性が劣化
する。
体の封入量が多い場合には、湿り度が大きくなって、液
相熱搬送媒体ＱＬが多くなる。従って、封入量が多い場
合は、凝縮部に貯留する液量が増えて熱交換特性が劣化
する。
【００１３】無論、これらは高熱源１１５及び低熱源１
１６の熱源容量や液相部１１２と気相部１１３との距離
等にも依存するため一概に断じることはできないが、い
ずれにしても熱搬送媒体Ｑの最適封入量が存在する。
１６の熱源容量や液相部１１２と気相部１１３との距離
等にも依存するため一概に断じることはできないが、い
ずれにしても熱搬送媒体Ｑの最適封入量が存在する。
【００１４】また、このようなヒートパイプは運転状態
と停止状態との２状態を経験する。即ち、高熱源１１５
と低熱源１１６とが存在する状態は運転状態であり、高
熱源１１５と低熱源１１６とが存在しない状態（温度が
等しい状態）は停止状態である。
と停止状態との２状態を経験する。即ち、高熱源１１５
と低熱源１１６とが存在する状態は運転状態であり、高
熱源１１５と低熱源１１６とが存在しない状態（温度が
等しい状態）は停止状態である。
【００１５】そして、停止状態では環境温度が３１℃を
越えると、ヒートパイプ内の二酸化炭素が超臨界状態と
なり封入量が多いほど内圧が高くなる。
越えると、ヒートパイプ内の二酸化炭素が超臨界状態と
なり封入量が多いほど内圧が高くなる。
【００１６】このとき、内圧が例えばヒートパイプの端
部封止強度等により決る耐圧特性よりも高くなるとヒー
トパイプは破裂等を起こしてしまう。
部封止強度等により決る耐圧特性よりも高くなるとヒー
トパイプは破裂等を起こしてしまう。
【００１７】そこで、本発明は、熱搬送媒体の封入量を
最適な量に設定してコストパフォーマンスの高い熱搬送
装置を提供することを目的とする。
最適な量に設定してコストパフォーマンスの高い熱搬送
装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１にかかる発明は、銅製のパイプを環状に接
続して形成され、その中に二酸化炭素の熱搬送媒体を１
００ｋｇ／ｍ3〜３００ｋｇ／ｍ3の範囲で封入して気液
混合状態で貯留し、これにより液相の熱搬送媒体が貯留
されている領域に熱接触する熱源と気相の熱搬送媒体が
貯留されている領域に熱接触する熱源との間を当該熱搬
送媒体が相状態を変えることにより行き来して熱を搬送
するようにして、熱搬送の効率化及び装置のコストパフ
ォーマンスを高めたことを特徴とする。
め、請求項１にかかる発明は、銅製のパイプを環状に接
続して形成され、その中に二酸化炭素の熱搬送媒体を１
００ｋｇ／ｍ3〜３００ｋｇ／ｍ3の範囲で封入して気液
混合状態で貯留し、これにより液相の熱搬送媒体が貯留
されている領域に熱接触する熱源と気相の熱搬送媒体が
貯留されている領域に熱接触する熱源との間を当該熱搬
送媒体が相状態を変えることにより行き来して熱を搬送
するようにして、熱搬送の効率化及び装置のコストパフ
ォーマンスを高めたことを特徴とする。
【００１９】請求項２にかかる発明は、パイプの肉厚が
１．１ｍｍ、単位長さ当りの重さが２７４ｇ／ｍ、環境
の最高温度を５５℃にしたときに、熱搬送媒体のなす圧
力が１０ＭＰａより低い圧力になるように当該熱搬送媒
体の最大封入量を３００ｋｇ／ｍ3にして、熱搬送の効
率化及び装置のコストパフォーマンスを高めたことを特
徴とする。
１．１ｍｍ、単位長さ当りの重さが２７４ｇ／ｍ、環境
の最高温度を５５℃にしたときに、熱搬送媒体のなす圧
力が１０ＭＰａより低い圧力になるように当該熱搬送媒
体の最大封入量を３００ｋｇ／ｍ3にして、熱搬送の効
率化及び装置のコストパフォーマンスを高めたことを特
徴とする。
【００２０】請求項３にかかる発明は、パイプの肉厚が
０．８９ｍｍ、単位長さ当りの重さが２２８ｇ／ｍ、環
境の最高温度を５５℃にしたときに、熱搬送媒体のなす
圧力が８ＭＰａより低い圧力になるように当該熱搬送媒
体の最大封入量を２００ｋｇ／ｍ3にして、熱搬送の効
率化及び装置のコストパフォーマンスを高めたことを特
徴とする。
０．８９ｍｍ、単位長さ当りの重さが２２８ｇ／ｍ、環
境の最高温度を５５℃にしたときに、熱搬送媒体のなす
圧力が８ＭＰａより低い圧力になるように当該熱搬送媒
体の最大封入量を２００ｋｇ／ｍ3にして、熱搬送の効
率化及び装置のコストパフォーマンスを高めたことを特
徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図１は、本発明にかかる熱搬送装置の模式
図で、銅やアルミニューム等を材料として環状に形成さ
れ、この管内に熱搬送媒体として二酸化炭が後述する手
順により封入されている。
て説明する。図１は、本発明にかかる熱搬送装置の模式
図で、銅やアルミニューム等を材料として環状に形成さ
れ、この管内に熱搬送媒体として二酸化炭が後述する手
順により封入されている。
【００２２】図中斜線領域は、二酸化炭素が液化して貯
留されている液相領域ＱＬであり、点線領域は二酸化炭
素が気化している気相領域ＱＧである。
留されている液相領域ＱＬであり、点線領域は二酸化炭
素が気化している気相領域ＱＧである。
【００２３】なお、熱搬送媒体として二酸化炭素を選択
したのは、オゾン破壊係数がゼロ、地球温暖化係数が小
さい（ＣＯ2で１）、爆発等の危険がない、無害であ
る、冷蔵庫等の冷凍域（−４０℃〜０℃）に適している
等の理由からである。
したのは、オゾン破壊係数がゼロ、地球温暖化係数が小
さい（ＣＯ2で１）、爆発等の危険がない、無害であ
る、冷蔵庫等の冷凍域（−４０℃〜０℃）に適している
等の理由からである。
【００２４】図２は環境温度（横軸）を変化させたとき
の熱搬送装置の内圧（縦軸）を二酸化炭素の封入量に対
して示した図である。
の熱搬送装置の内圧（縦軸）を二酸化炭素の封入量に対
して示した図である。
【００２５】同図から分るように、環境温度が上昇する
に従い熱搬送装置内の圧力も上昇する。なお、０℃での
圧力が封入量に依存していないのは、少なくともこの温
度で二酸化炭素が気液混合状態になっているためであ
る。
に従い熱搬送装置内の圧力も上昇する。なお、０℃での
圧力が封入量に依存していないのは、少なくともこの温
度で二酸化炭素が気液混合状態になっているためであ
る。
【００２６】冷蔵庫等の冷凍機器は、通常０℃以下の冷
気を発生するのに用いられるので、これらの冷凍装置が
運転されているときは熱搬送装置内の温度は、０℃近傍
の温度以下となっている。
気を発生するのに用いられるので、これらの冷凍装置が
運転されているときは熱搬送装置内の温度は、０℃近傍
の温度以下となっている。
【００２７】しかし、このような冷凍装置を輸送した
り、倉庫に保管したりする場合には、熱搬送装置内の温
度は環境温度に等しくなり、時には臨界点（３１℃）を
越えてしまい内圧が上昇し破裂等を起す危険がある。
り、倉庫に保管したりする場合には、熱搬送装置内の温
度は環境温度に等しくなり、時には臨界点（３１℃）を
越えてしまい内圧が上昇し破裂等を起す危険がある。
【００２８】従って、こような危険を防止するために
は、熱搬送装置の肉厚を厚くして耐圧特性を向上させれ
ばよいが、これでは部材コストが上昇すると共に、熱搬
送装置が重くなってしまう。
は、熱搬送装置の肉厚を厚くして耐圧特性を向上させれ
ばよいが、これでは部材コストが上昇すると共に、熱搬
送装置が重くなってしまう。
【００２９】このような観点から、本発明にかかる熱搬
送装置は、上述したように銅やアルミニューム等の熱伝
導性の優れている金属等からなる直線状のパイプを曲げ
て環状に形成して、端部を通常の溶接技術等を用いて接
続している。
送装置は、上述したように銅やアルミニューム等の熱伝
導性の優れている金属等からなる直線状のパイプを曲げ
て環状に形成して、端部を通常の溶接技術等を用いて接
続している。
【００３０】例えば、銅製のパイプを銀ロウ等により接
続した場合、熱搬送装置の肉厚を１．１ｍｍ、重量を２
７４ｇ／ｍとしたとき許容できる内圧は１０ＭＰａであ
る。
続した場合、熱搬送装置の肉厚を１．１ｍｍ、重量を２
７４ｇ／ｍとしたとき許容できる内圧は１０ＭＰａであ
る。
【００３１】そこで、環境の最高温度を５５℃とする
と、二酸化炭素の封入量は図３から３００ｋｇ／ｍ3以
下にしなければならないことが分る。
と、二酸化炭素の封入量は図３から３００ｋｇ／ｍ3以
下にしなければならないことが分る。
【００３２】同様に、熱搬送装置の肉厚０．８９ｍｍ、
重量を２２８ｇ／ｍとしたときには、許容できる内圧は
８ＭＰａであり、環境温度を５５℃とすると、二酸化炭
素の封入量は２００ｋｇ／ｍ3以下にしなければならな
いことが分る。なお、図３はこれらの結果をまとめて図
示した表である。
重量を２２８ｇ／ｍとしたときには、許容できる内圧は
８ＭＰａであり、環境温度を５５℃とすると、二酸化炭
素の封入量は２００ｋｇ／ｍ3以下にしなければならな
いことが分る。なお、図３はこれらの結果をまとめて図
示した表である。
【００３３】なお、封入量の下限としては、上記条件の
下では１００ｋｇ／ｍ3が妥当である。
下では１００ｋｇ／ｍ3が妥当である。
【００３４】次に、このような熱搬送装置の適用例とし
て冷蔵庫を例に説明する。図４は冷蔵庫の概略構造を示
す断面図で、この冷蔵庫は庫内空気（被冷却空気）と接
触しないように設けられて冷熱を発生する冷熱発生装置
１０、庫内空気と熱接触が可能に設けられて冷熱発生装
置１０からの熱を庫内空気に伝達する上述した熱搬送装
置２０等を主要構成としている。
て冷蔵庫を例に説明する。図４は冷蔵庫の概略構造を示
す断面図で、この冷蔵庫は庫内空気（被冷却空気）と接
触しないように設けられて冷熱を発生する冷熱発生装置
１０、庫内空気と熱接触が可能に設けられて冷熱発生装
置１０からの熱を庫内空気に伝達する上述した熱搬送装
置２０等を主要構成としている。
【００３５】冷熱発生装置１０には、ＨＣ２９０（プロ
パン）等の自然冷媒が循環し、当該自然冷媒を圧縮する
圧縮機１１、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器１２、凝
縮した冷媒を減圧する減圧器１３、該減圧器１３で減圧
された冷媒を蒸発させる蒸発器１４等により構成されて
いる。
パン）等の自然冷媒が循環し、当該自然冷媒を圧縮する
圧縮機１１、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器１２、凝
縮した冷媒を減圧する減圧器１３、該減圧器１３で減圧
された冷媒を蒸発させる蒸発器１４等により構成されて
いる。
【００３６】なお、以下の説明では冷熱発生装置１０を
循環する自然冷媒を単に冷媒と記載する。
循環する自然冷媒を単に冷媒と記載する。
【００３７】また、熱搬送装置２０は、図５に示すよう
に、上端が蒸発器１４と熱接触する熱搬送媒体凝縮部２
２、下端が庫内空気と熱接触するフィン２４等を備えた
熱搬送媒体蒸発部２３とに構成されている。
に、上端が蒸発器１４と熱接触する熱搬送媒体凝縮部２
２、下端が庫内空気と熱接触するフィン２４等を備えた
熱搬送媒体蒸発部２３とに構成されている。
【００３８】冷蔵庫は外箱２と内箱３とを有し、これら
の間に断熱材５が封入されている。さらに冷蔵庫の前面
には扉４が設けられると共に、下部等に圧縮機１１及び
凝縮器１２が配設されている。
の間に断熱材５が封入されている。さらに冷蔵庫の前面
には扉４が設けられると共に、下部等に圧縮機１１及び
凝縮器１２が配設されている。
【００３９】また蒸発器１４及び熱搬送媒体凝縮部２２
は、冷蔵庫の背面上部側の内箱３と外箱２の間に設けら
れ、熱搬送媒体蒸発部２３は庫内の冷却室６に設けられ
て、ファン７により庫内空気が循環するようになってい
る。
は、冷蔵庫の背面上部側の内箱３と外箱２の間に設けら
れ、熱搬送媒体蒸発部２３は庫内の冷却室６に設けられ
て、ファン７により庫内空気が循環するようになってい
る。
【００４０】熱搬送媒体凝縮部２２は熱搬送装置２１の
上方に位置して傾斜して設けられて、当該部分の熱搬送
装置２１に管状の蒸発器１４が挿入された２重管構造に
形成されている。
上方に位置して傾斜して設けられて、当該部分の熱搬送
装置２１に管状の蒸発器１４が挿入された２重管構造に
形成されている。
【００４１】これにより、減圧器１３で減圧された冷媒
が蒸発器１４に循環して当該領域の二酸化炭素を冷却す
るようになっている。
が蒸発器１４に循環して当該領域の二酸化炭素を冷却す
るようになっている。
【００４２】その際に、傾斜した熱搬送媒体凝縮部２２
に設けられている蒸発器１４の冷媒供給口１５は、冷媒
吐出口１６より低い位置になるように設定されて、二酸
化炭素の凝縮が効率的に行えるようになっている。
に設けられている蒸発器１４の冷媒供給口１５は、冷媒
吐出口１６より低い位置になるように設定されて、二酸
化炭素の凝縮が効率的に行えるようになっている。
【００４３】また、熱搬送媒体蒸発部２３は熱搬送装置
２１の下方に位置し、当該部分にフィン２４等が設けら
れて、庫内空気と二酸化炭素とが効率的に熱交換できる
ようになっている。
２１の下方に位置し、当該部分にフィン２４等が設けら
れて、庫内空気と二酸化炭素とが効率的に熱交換できる
ようになっている。
【００４４】そして、圧縮機１１で圧縮されてホットガ
スとなった冷媒は、凝縮器１２により凝縮し、減圧器１
３で減圧されて液化する。
スとなった冷媒は、凝縮器１２により凝縮し、減圧器１
３で減圧されて液化する。
【００４５】液化した冷媒は、熱搬送装置２１の熱搬送
媒体凝縮部２２に設けられた蒸発器１４に供給され、当
該熱搬送媒体凝縮部２２を冷却して蒸発し、圧縮機１１
へと戻る。
媒体凝縮部２２に設けられた蒸発器１４に供給され、当
該熱搬送媒体凝縮部２２を冷却して蒸発し、圧縮機１１
へと戻る。
【００４６】一方、熱搬送装置２１には上述したように
二酸化炭素が封入され、液化した二酸化炭素が熱搬送媒
体蒸発部２３に貯留されている。
二酸化炭素が封入され、液化した二酸化炭素が熱搬送媒
体蒸発部２３に貯留されている。
【００４７】そして、庫内空気により熱搬送媒体蒸発部
２３に貯留されている二酸化炭素が加熱（即ち、庫内空
気は冷却される）されて蒸発し、熱搬送媒体凝縮部２２
へと上昇する。
２３に貯留されている二酸化炭素が加熱（即ち、庫内空
気は冷却される）されて蒸発し、熱搬送媒体凝縮部２２
へと上昇する。
【００４８】熱搬送媒体凝縮部２２は上述したように冷
気発生装置により冷却されているので、その熱を受けて
蒸発した二酸化炭素が液化して熱搬送媒体蒸発部２３に
貯まる。
気発生装置により冷却されているので、その熱を受けて
蒸発した二酸化炭素が液化して熱搬送媒体蒸発部２３に
貯まる。
【００４９】このように二酸化炭素は、熱搬送媒体凝縮
部２２の冷媒と熱搬送媒体蒸発部２３の庫内空気とを熱
源として熱搬送装置２１内を循環し、これにより冷熱発
生装置１０で発生した冷熱が庫内に伝達されて、当該庫
内を冷却するようになっている。
部２２の冷媒と熱搬送媒体蒸発部２３の庫内空気とを熱
源として熱搬送装置２１内を循環し、これにより冷熱発
生装置１０で発生した冷熱が庫内に伝達されて、当該庫
内を冷却するようになっている。
【００５０】このとき圧縮機１１、凝縮器１２、減圧器
１３及び蒸発器１４は冷媒配管により環状に連結されて
おり、例えば凝縮器１２と冷媒配管との接続においてピ
ンホール等が存在するとそこから可燃性の冷媒が漏れて
しまうことがある。
１３及び蒸発器１４は冷媒配管により環状に連結されて
おり、例えば凝縮器１２と冷媒配管との接続においてピ
ンホール等が存在するとそこから可燃性の冷媒が漏れて
しまうことがある。
【００５１】冷媒が発火等を起すためには、漏れた冷媒
が貯まって空気と所定の比率になることが必要である。
が貯まって空気と所定の比率になることが必要である。
【００５２】しかし、冷熱発生装置１０は、冷蔵庫の筐
体内であっても発火点となるスイッチ類が露出している
空間に設けられておらず、また室内との通気が可能なよ
うに設けられているので、実質的に冷蔵庫の筐体と庫内
との間で爆発等が起る恐れはない。
体内であっても発火点となるスイッチ類が露出している
空間に設けられておらず、また室内との通気が可能なよ
うに設けられているので、実質的に冷蔵庫の筐体と庫内
との間で爆発等が起る恐れはない。
【００５３】一方、庫内は密閉された空間であり、扉ス
イッチや庫内灯等の発火点となり得るものが存在する
が、蒸発器１４が庫内に設けられていないので、冷媒が
庫内に漏れて貯まることがない。
イッチや庫内灯等の発火点となり得るものが存在する
が、蒸発器１４が庫内に設けられていないので、冷媒が
庫内に漏れて貯まることがない。
【００５４】従って、冷熱発生装置１０に可燃性の自然
冷媒を用いても爆発等の危険性を防止することが可能に
なる。
冷媒を用いても爆発等の危険性を防止することが可能に
なる。
【００５５】なお、図２等からも分るように、二酸化炭
素は蒸発、凝縮を繰返すことにより熱搬送装置２１内を
循環するようになっているのでメカニカルな圧縮機１１
等の作用を必要とせず、かかる観点から熱搬送効率が非
常に高い構成となっている。
素は蒸発、凝縮を繰返すことにより熱搬送装置２１内を
循環するようになっているのでメカニカルな圧縮機１１
等の作用を必要とせず、かかる観点から熱搬送効率が非
常に高い構成となっている。
【００５６】また、熱搬送媒体としの二酸化炭素は大気
中に含まれるものであり、安全性の観点からも好ましい
が、本発明はこれに限定されるものではなく、熱搬送媒
体が熱搬送装置２１内で液相と気相との湿り状態で存在
することができる物質で有ればよい。
中に含まれるものであり、安全性の観点からも好ましい
が、本発明はこれに限定されるものではなく、熱搬送媒
体が熱搬送装置２１内で液相と気相との湿り状態で存在
することができる物質で有ればよい。
【００５７】さらに、上記説明では冷凍装置として冷蔵
庫を例に説明したが本発明はこれに限定されるものでは
なく、図６に示すようなショーケース等のようなもので
あっても良い。
庫を例に説明したが本発明はこれに限定されるものでは
なく、図６に示すようなショーケース等のようなもので
あっても良い。
【００５８】このような場合には、冷熱発生装置１０に
おける圧縮機１１や凝縮器１２は店舗外に配置されて冷
媒を圧縮し凝縮して、店舗内に配設された減圧器１３及
び蒸発器１４等に供給する場合が多く、また蒸発器１４
を搭載するショーケース本体は、長尺物である場合が多
い。
おける圧縮機１１や凝縮器１２は店舗外に配置されて冷
媒を圧縮し凝縮して、店舗内に配設された減圧器１３及
び蒸発器１４等に供給する場合が多く、また蒸発器１４
を搭載するショーケース本体は、長尺物である場合が多
い。
【００５９】このため熱搬送装置は長くなってしまい、
熱搬送媒体蒸発部２３で空気により蒸発した熱搬送媒体
を効率的に蒸発部に戻すことが困難になる場合がある。
熱搬送媒体蒸発部２３で空気により蒸発した熱搬送媒体
を効率的に蒸発部に戻すことが困難になる場合がある。
【００６０】そこで、かかる場合には環状に形成された
熱搬送装置２１の途中にポンプ２５を設けて熱搬送媒体
を強制的に循環させるようにすることが好ましい。
熱搬送装置２１の途中にポンプ２５を設けて熱搬送媒体
を強制的に循環させるようにすることが好ましい。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１にかかる発
明によれば、銅製のパイプを環状に接続して形成され、
その中に熱搬送媒体を１００ｋｇ／ｍ3〜３００ｋｇ／
ｍ3の範囲で封入したので、熱搬送の効率化及び装置の
コストパフォーマンスを高めることが可能になる
明によれば、銅製のパイプを環状に接続して形成され、
その中に熱搬送媒体を１００ｋｇ／ｍ3〜３００ｋｇ／
ｍ3の範囲で封入したので、熱搬送の効率化及び装置の
コストパフォーマンスを高めることが可能になる
【００６２】請求項２にかかる発明によれば、パイプの
肉厚が１．１ｍｍ、単位長さ当りの重さが２７４ｇ／
ｍ、環境の最高温度を５５℃にしたときに、熱搬送媒体
のなす圧力が１０ＭＰａより低い圧力になるように当該
熱搬送媒体の最大封入量を３００ｋｇ／ｍ3にしたの
で、熱搬送の効率化及び装置のコストパフォーマンスを
高めたことが可能になる。
肉厚が１．１ｍｍ、単位長さ当りの重さが２７４ｇ／
ｍ、環境の最高温度を５５℃にしたときに、熱搬送媒体
のなす圧力が１０ＭＰａより低い圧力になるように当該
熱搬送媒体の最大封入量を３００ｋｇ／ｍ3にしたの
で、熱搬送の効率化及び装置のコストパフォーマンスを
高めたことが可能になる。
【００６３】請求項３にかかる発明によれば、パイプの
肉厚が０．８９ｍｍ、単位長さ当りの重さが２２８ｇ／
ｍ、環境の最高温度を５５℃にしたときに、熱搬送媒体
のなす圧力が８ＭＰａより低い圧力になるように当該熱
搬送媒体の最大封入量を２００ｋｇ／ｍ3にしたので、
熱搬送の効率化及び装置のコストパフォーマンスを高め
たことが可能になる。
肉厚が０．８９ｍｍ、単位長さ当りの重さが２２８ｇ／
ｍ、環境の最高温度を５５℃にしたときに、熱搬送媒体
のなす圧力が８ＭＰａより低い圧力になるように当該熱
搬送媒体の最大封入量を２００ｋｇ／ｍ3にしたので、
熱搬送の効率化及び装置のコストパフォーマンスを高め
たことが可能になる。
【図１】本発明の実施の形態の説明に適用される熱搬送
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図２】熱搬送媒体の環境温度と内圧を示す図である。
【図３】パイプ条件に対する最適な熱搬送媒体の封入量
を示す図である。
を示す図である。
【図４】熱搬送装置を適用した冷蔵庫の断面図である。
【図５】図５の冷蔵庫の回路図である。
【図６】熱搬送装置をショーケースに適用した場合の回
路図である。
路図である。
【図７】従来の技術の説明に適用される熱搬送装置の構
成図である。
成図である。
１０ 冷熱発生装置 １１ 圧縮機 １２ 凝縮器 １３ 減圧器 １４ 蒸発器 １５ 冷媒供給口 １６ 冷媒吐出口 ２０ 熱搬送装置 ２１ 熱搬送装置 ２２ 熱搬送媒体凝縮部 ２３ 熱搬送媒体蒸発部 ２５ ポンプ
Claims (3)
- 【請求項１】 銅製のパイプを環状に接続して形成さ
れ、その中に二酸化炭素の熱搬送媒体が１００ｋｇ／ｍ
3〜３００ｋｇ／ｍ3の範囲で封入されることにより気液
混合状態となって貯留されて、液相の前記熱搬送媒体が
貯留されている領域に熱接触する熱源と気相の前記熱搬
送媒体が貯留されている領域に熱接触する熱源との間を
当該熱搬送媒体が相状態を変えることにより行き来して
熱を搬送するようにしたことを特徴とする熱搬送装置。 - 【請求項２】 前記パイプの肉厚が１．１ｍｍ、単位長
さ当りの重さが２７４ｇ／ｍ、環境の最高温度を５５℃
にしたときに、前記熱搬送媒体によるパイプの内圧が１
０ＭＰａより低い圧力になるように当該熱搬送媒体の最
大封入量を３００ｋｇ／ｍ3にしたことを特徴とする請
求項１記載の熱搬送装置。 - 【請求項３】 前記パイプの肉厚が０．８９ｍｍ、単位
長さ当りの重さが２２８ｇ／ｍ、環境の最高温度を５５
℃にしたときに、前記熱搬送媒体によるパイプの内圧が
８ＭＰａより低い圧力になるように当該熱搬送媒体の最
大封入量を２００ｋｇ／ｍ3にしたことを特徴とする請
求項１記載の熱搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27020599A JP2001091173A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 熱搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27020599A JP2001091173A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 熱搬送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001091173A true JP2001091173A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17483006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27020599A Pending JP2001091173A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 熱搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001091173A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005024331A1 (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | ループ型サーモサイフォン、スターリング冷却庫ならびに冷却装置 |
| EP1637825A3 (de) * | 2004-09-17 | 2007-10-10 | Karl Mittermayr | Zwischenwärmetauscher und Wärmepumpen und Kälteanlagen |
| WO2010140334A1 (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | パナソニック株式会社 | 乾燥装置 |
| CN110631399A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-31 | 严加高 | 一种多相变立体加热装置 |
| JP2021503588A (ja) * | 2017-11-17 | 2021-02-12 | オムニセル， インコーポレイテッド | 温度制御された分配引き出し |
| US11536506B2 (en) | 2018-09-12 | 2022-12-27 | Omnicell, Inc. | Temperature controlled dispense drawer |
| PL241912B1 (pl) * | 2020-08-18 | 2022-12-27 | Politechnika Warszawska | Układ chłodniczy z termosyfonowym układem przenoszenia ciepła pracującym z roztworem stałego dwutlenku węgla i sposób przenoszenia ciepła z zastosowaniem takiego układu |
| US11732955B2 (en) | 2017-11-17 | 2023-08-22 | Omnicell, Inc. | Dispensing system with temperature controlled drawers |
-
1999
- 1999-09-24 JP JP27020599A patent/JP2001091173A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100746795B1 (ko) * | 2003-09-02 | 2007-08-06 | 샤프 가부시키가이샤 | 냉각 장치 |
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| JP7301825B2 (ja) | 2017-11-17 | 2023-07-03 | オムニセル， インコーポレイテッド | 温度制御された分配引き出し |
| JP7301825B6 (ja) | 2017-11-17 | 2023-07-24 | オムニセル， インコーポレイテッド | 温度制御された分配引き出し |
| US11732955B2 (en) | 2017-11-17 | 2023-08-22 | Omnicell, Inc. | Dispensing system with temperature controlled drawers |
| US11536506B2 (en) | 2018-09-12 | 2022-12-27 | Omnicell, Inc. | Temperature controlled dispense drawer |
| CN110631399A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-31 | 严加高 | 一种多相变立体加热装置 |
| CN110631399B (zh) * | 2019-09-02 | 2023-10-10 | 严加高 | 一种多相变立体加热装置 |
| PL241912B1 (pl) * | 2020-08-18 | 2022-12-27 | Politechnika Warszawska | Układ chłodniczy z termosyfonowym układem przenoszenia ciepła pracującym z roztworem stałego dwutlenku węgla i sposób przenoszenia ciepła z zastosowaniem takiego układu |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040622 |