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JP7670085B2 - Radiative cooling device - Google Patents
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JP7670085B2 - Radiative cooling device - Google Patents

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Description

本開示は、放射冷却装置に関する。 This disclosure relates to a radiative cooling device.

特許文献1には、袋体と作動液とを備える放射冷却装置が開示されている。この袋体は、発熱体に接続される受熱部と、熱放射性を有する放射冷却部とを有している。また、作動液は、袋体の内部に封入され、相変化を伴って受熱部から放射冷却部へ熱を輸送する。そして、放射冷却装置の袋体は、軟質性、柔軟性又は伸縮性を有しており、作動液の相変化によって膨縮する。 Patent Document 1 discloses a radiative cooling device that includes a bag and a working fluid. The bag has a heat receiving part that is connected to a heat generating element, and a radiative cooling part that has thermal radiation properties. The working fluid is sealed inside the bag and transports heat from the heat receiving part to the radiative cooling part by undergoing a phase change. The bag of the radiative cooling device is soft, flexible, or stretchable, and expands and contracts due to the phase change of the working fluid.

特開2022-64592号公報JP 2022-64592 A

ところで、特許文献1の装置の場合、袋体の外側に配置された発熱体から袋体の一部を構成する受熱部を介して袋体内の作動液に熱が伝えられる。このため、発熱体から作動液への熱伝達効率に改善の余地がある。 However, in the case of the device of Patent Document 1, heat is transferred from a heating element arranged on the outside of the bag to the working fluid inside the bag via a heat receiving portion that constitutes part of the bag. For this reason, there is room for improvement in the efficiency of heat transfer from the heating element to the working fluid.

本開示は、熱放射性を有する放射冷却部を有し膨張及び収縮可能な袋体内に相変化する作動液が封入された構成において、発熱体から作動液への熱伝達効率を向上させることを目的とする。 The present disclosure aims to improve the efficiency of heat transfer from a heating element to a working fluid in a configuration in which a phase-changing working fluid is sealed inside a bag that has a radiative cooling section with thermal radiation properties and can expand and contract.

本開示の第1態様の放射冷却装置は、熱放射性を有する放射冷却部を有し、膨張及び収縮可能な袋体と、前記袋体の内部に配置される発熱体と、前記袋体の内部に封入され、相変化を伴って前記発熱体から前記放射冷却部へ熱を輸送する作動液と、を備え、膨張状態の前記袋体において、液相の前記作動液が溜まる部分に前記発熱体が配置されている。 The radiative cooling device of the first aspect of the present disclosure comprises a bag having a radiative cooling part with thermal radiation properties, which is expandable and contractible, a heating element disposed inside the bag, and a working fluid sealed inside the bag and which transports heat from the heating element to the radiative cooling part by undergoing a phase change, and the heating element is disposed in a portion of the bag in an expanded state where the working fluid in liquid phase accumulates.

第1態様の放射冷却装置では、発熱体の熱によって袋体内の液相の作動液が気相(蒸気)に相変化する。この作動液の相変化により袋体の内圧が上昇し、袋体が膨張する。袋体の膨張にともなって袋体の放射面積が増大する。また、蒸気の熱が放射冷却部に伝達されると、放射冷却部に伝達された熱の熱エネルギーが電磁波として放出される。蒸気の熱が放射冷却部に奪われると、作動液が気相から液相に変化する。すなわち、作動液が蒸気から液滴に凝縮される。この液滴は自重により袋体の内面を伝って落下し、袋体に作動液溜まりが形成される。ここで、第1態様の放射冷却装置では、発熱体を、袋体の内部でかつ膨張状態の袋体において液相の作動液が溜まる部分に配置しているため、発熱体の熱を作動液に直接伝えることができる。これにより、上記冷却装置では、例えば、袋体の外側に配置された発熱体から袋体の一部を介して袋体内の作動液に熱が伝えられる構成と比べて、発熱体から作動液への熱伝達効率を向上させることができる。なお、発熱体の温度が低下すると、作動液の温度低下に伴って袋体の内圧が低下し、袋体が膨張状態から収縮する。 In the radiative cooling device of the first aspect, the liquid phase working fluid in the bag changes to a gas phase (steam) due to the heat of the heating element. This phase change of the working fluid increases the internal pressure of the bag, and the bag expands. The expansion of the bag increases the radiation area of the bag. In addition, when the heat of the steam is transferred to the radiative cooling section, the thermal energy of the heat transferred to the radiative cooling section is released as electromagnetic waves. When the heat of the steam is taken away by the radiative cooling section, the working fluid changes from a gas phase to a liquid phase. That is, the working fluid condenses from the vapor to droplets. These droplets fall down the inner surface of the bag by their own weight, and a working fluid pool is formed in the bag. Here, in the radiative cooling device of the first aspect, the heating element is arranged inside the bag and in a part of the bag in an expanded state where the liquid phase working fluid pools, so that the heat of the heating element can be directly transferred to the working fluid. As a result, in the above cooling device, the efficiency of heat transfer from the heating element to the working fluid can be improved, for example, compared to a configuration in which heat is transferred from a heating element arranged outside the bag to the working fluid in the bag through a part of the bag. Furthermore, when the temperature of the heating element drops, the internal pressure of the bag drops as the temperature of the working fluid drops, causing the bag to shrink from its expanded state.

本開示の第2態様の放射冷却装置は、第1態様の放射冷却装置において、前記発熱体は、内部に熱媒体が流れる流路を有する熱交換器であり、前記袋体には、該袋体の外部から内部の前記熱交換器へ前記熱媒体を循環させるための循環路が取り付けられている。 The radiative cooling device of the second aspect of the present disclosure is the radiative cooling device of the first aspect, in which the heat generating body is a heat exchanger having a flow path through which a heat medium flows, and the bag body is fitted with a circulation path for circulating the heat medium from the outside of the bag body to the heat exchanger inside.

第2態様の放射冷却装置では、熱媒体が袋体の外部から循環路を通って熱交換器へ送られる。そして、熱交換器を介して熱媒体と作動液との間で熱交換が行われ、熱交換により冷却された熱媒体が循環路を通って袋体の外部へ送られる。このように第2態様の放射冷却装置では、循環路を通して循環される熱媒体を連続して冷却することができる。 In the second embodiment of the radiative cooling device, the heat medium is sent from outside the bag body through a circulation path to the heat exchanger. Heat exchange is then carried out between the heat medium and the working fluid via the heat exchanger, and the heat medium cooled by the heat exchange is sent to the outside of the bag body through the circulation path. In this way, the second embodiment of the radiative cooling device can continuously cool the heat medium circulated through the circulation path.

本開示の第3態様の放射冷却装置は、第1態様の放射冷却装置において、前記発熱体は、前記袋体の内面に固定されている。 The third aspect of the radiative cooling device of the present disclosure is the radiative cooling device of the first aspect, in which the heating element is fixed to the inner surface of the bag body.

第3態様の放射冷却装置では、発熱体を袋体の内面に固定することで、例えば、発熱体が袋体内を自由に移動可能な構成と比べて、膨張状態の袋体において作動液が溜まる部分に発熱体を所定の姿勢で留めることができる。 In the third aspect of the radiative cooling device, the heating element is fixed to the inner surface of the bag, so that the heating element can be held in a predetermined position in the part of the bag where the working fluid accumulates in the expanded state, compared to a configuration in which the heating element can move freely inside the bag.

本開示の第4態様の放射冷却装置は、第1態様の放射冷却装置において、軸回りに回転可能でかつ回転モーメントが付加される芯体を有し、前記袋体は、前記芯体周りにロール状に収納され、内圧の上昇により展開し膨張する。 The radiative cooling device of the fourth aspect of the present disclosure is the radiative cooling device of the first aspect, which has a core body that can rotate around an axis and to which a rotational moment is applied, and the bag body is stored in a roll around the core body and unfolds and expands due to an increase in internal pressure.

第4態様の放射冷却装置では、袋体が芯体周りにロール状に収納されるため、不使用時にコンパクトに収納することができる。 In the fourth aspect of the radiative cooling device, the bag is stored in a roll around the core, allowing it to be stored compactly when not in use.

本開示の第5態様の放射冷却装置は、第4態様の放射冷却装置において、前記芯体の軸と離隔して配置され、前記芯体を中心とする前記袋体の回転を前記袋体と接して抑制するガイド部材を更に有する。 The radiative cooling device of the fifth aspect of the present disclosure is the radiative cooling device of the fourth aspect, further comprising a guide member that is disposed at a distance from the axis of the core body and contacts the bag body to suppress rotation of the bag body around the core body.

第5態様の放射冷却装置では、袋体を展開する場合、ガイド部材が袋体と接することで芯体を中心とする袋体の回転が抑制される。このため、袋体が回転によってバタつかず、袋体を定められた方向に安定して展開させられる。また、袋体を巻き取って収納する場合も同様に、ガイド部材が袋体と接することで芯体を中心とする袋体の回転が抑制される。このため、袋体が回転によってバタつかず、袋体を安定して収納させられる。 In the radiative cooling device of the fifth aspect, when the bag body is deployed, the guide member comes into contact with the bag body, suppressing rotation of the bag body around the core body. This prevents the bag body from flapping when rotated, and allows the bag body to be deployed stably in a specified direction. Similarly, when the bag body is rolled up for storage, the guide member comes into contact with the bag body, suppressing rotation of the bag body around the core body. This prevents the bag body from flapping when rotated, and allows the bag body to be stored stably.

本開示の第6態様の放射冷却装置は、第5態様の放射冷却装置において、前記芯体の回転軸と直交する方向の断面で見て、前記発熱体の長さは、前記芯体の直径の1.5倍以下である。 The sixth aspect of the radiative cooling device of the present disclosure is the fifth aspect of the radiative cooling device, in which the length of the heating element is 1.5 times or less than the diameter of the core body when viewed in a cross section perpendicular to the rotation axis of the core body.

第6態様の放射冷却装置では、芯体の回転軸と直交する方向の断面で見て、発熱体の長さを芯体の直径の1.5倍以下としていることから、例えば、発熱体の長さが芯体の直径の1.5倍を超えている構成と比べて、袋体の収納及び展開時において、発熱体による袋体の損傷を抑制することができる。 In the radiative cooling device of the sixth aspect, the length of the heating element is 1.5 times or less than the diameter of the core body when viewed in a cross section perpendicular to the rotation axis of the core body. This makes it possible to suppress damage to the bag body caused by the heating element when the bag body is stored and deployed, compared to a configuration in which the length of the heating element exceeds 1.5 times the diameter of the core body, for example.

本開示の第7態様の放射冷却装置は、第5態様の放射冷却装置において、前記発熱体は、前記芯体の外周に沿うように湾曲する湾曲部を有している。 The seventh aspect of the radiative cooling device of the present disclosure is the fifth aspect of the radiative cooling device, in which the heating element has a curved portion that curves to fit along the outer periphery of the core body.

第7態様の放射冷却装置では、発熱体が芯体の外周に沿うように湾曲する湾曲部を有していることから、袋体を芯体周りにロール状に収納する際に、発熱体を芯体周りに巻き付けやすく、袋体の収納動作がスムーズになる。 In the seventh aspect of the radiative cooling device, the heating element has a curved portion that curves to fit the outer circumference of the core body, so when storing the bag body in a roll around the core body, the heating element can be easily wrapped around the core body, making the bag body storage operation smooth.

本開示の第8態様の放射冷却装置は、第4態様の放射冷却装置において、前記発熱体は、柔軟性を有する材料によって構成されている。 The radiative cooling device of the eighth aspect of the present disclosure is the radiative cooling device of the fourth aspect, in which the heating element is made of a flexible material.

第8態様の放射冷却装置では、発熱体が柔軟性を有する材料によって構成されることにより、袋体を芯体周りにロール状に収納する際に、袋体の変形に発熱体が追従しやすく、袋体の収納動作がスムーズになる。 In the radiative cooling device of the eighth aspect, the heating element is made of a flexible material, so that when the bag is rolled up around the core, the heating element can easily follow the deformation of the bag, making the bag storage operation smooth.

本開示の第9態様の放射冷却装置は、第5態様の放射冷却装置において、前記袋体を挟んで前記ガイド部材と反対側に前記袋体を支持する支持部材が配置されている。 The radiative cooling device of the ninth aspect of the present disclosure is the radiative cooling device of the fifth aspect, in which a support member that supports the bag body is arranged on the opposite side of the guide member, sandwiching the bag body.

第9態様の放射冷却装置では、袋体が支持部材によって支持されるため、袋体が展開途中で折れ曲がりにくく、所望の展開方向に展開することができる。 In the ninth aspect of the radiative cooling device, the bag body is supported by a support member, so the bag body is less likely to bend during deployment and can be deployed in the desired direction.

本開示によれば、熱放射性を有する放射冷却部を有し膨張及び収縮可能な袋体内に相変化する作動液が封入された構成において、発熱体から作動液への熱伝達効率を向上させることができる。 According to the present disclosure, in a configuration in which a phase-changing working fluid is sealed inside a bag that has a radiative cooling section with thermal radiation properties and can expand and contract, it is possible to improve the efficiency of heat transfer from a heating element to the working fluid.

本開示の一実施形態に係る放射冷却装置を示す図であり、袋体を展開した状態を示している。FIG. 1 illustrates a radiative cooling device according to an embodiment of the present disclosure, with the bag deployed. 図1に示す袋体を収納した状態を示している。This shows a state in which the bag body shown in FIG. 1 is stored. 図1に示す芯体及びガイド部材を袋体の展開方向から見た図である。2 is a view of the core body and the guide member shown in FIG. 1 as viewed from the deployment direction of the bag body. 本開示の他の実施形態の放射冷却装置であり、袋体を展開した状態を示している。1 is a radiative cooling device according to another embodiment of the present disclosure, showing the bag deployed. 本開示の他の実施形態の放射冷却装置において、袋体の内面を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing the inner surface of the bag in a radiative cooling device according to another embodiment of the present disclosure. 本開示の他の実施形態の放射冷却装置であり、袋体を展開した状態を示している。1 is a radiative cooling device according to another embodiment of the present disclosure, showing the bag deployed. 本開示の他の実施形態の放射冷却装置であり、袋体を展開した状態を示している。1 is a radiative cooling device according to another embodiment of the present disclosure, showing the bag deployed. 本開示の放射冷却装置の適用例を示す図である。FIG. 1 illustrates an application example of the radiative cooling device of the present disclosure.

以下、本開示の一実施形態に係る放射冷却装置20について説明する。 The following describes a radiative cooling device 20 according to one embodiment of the present disclosure.

図1及び図2に示されるように、放射冷却装置20は、袋体40と、発熱体HEと、作動液Fとを備えている。また、放射冷却装置20は、芯体30と、ガイド部材50とを備えている。なお、本開示は、上記構成に限定されず、芯体30とガイド部材50を備えなる放射冷却装置20であってもよい。 As shown in Figs. 1 and 2, the radiative cooling device 20 includes a bag body 40, a heating element HE, and a working fluid F. The radiative cooling device 20 also includes a core body 30 and a guide member 50. Note that the present disclosure is not limited to the above configuration, and may include a radiative cooling device 20 including a core body 30 and a guide member 50.

(芯体)
図3に示されるように、芯体30は、軸部30Aと、巻取部30Bとを有している。巻取部30Bは、袋体40を巻き取る部分であり、軸部30Aの中央部外周に設けられている。
(Core body)
3, the core body 30 has a shaft portion 30A and a winding portion 30B. The winding portion 30B is a portion for winding up the bag body 40, and is provided on the outer periphery of the central portion of the shaft portion 30A.

また、芯体30は、軸回りに回転可能に構成されている。具体的には、芯体30を構成する軸部30Aの両端部30Cが一対の軸受け部32により回転可能に支持されている。なお、一対の軸受け部32は、芯体30の軸方向(言い換えると、軸部30Aの軸方向)に対向配置された一対の支持フレーム34にそれぞれ固定されている。 The core body 30 is configured to be rotatable around its axis. Specifically, both ends 30C of the shaft portion 30A constituting the core body 30 are rotatably supported by a pair of bearing portions 32. The pair of bearing portions 32 are fixed to a pair of support frames 34 that are arranged opposite each other in the axial direction of the core body 30 (in other words, the axial direction of the shaft portion 30A).

また、芯体30は、回転モーメント(言い換えると、回転力、トルク)が付加されるように構成されている。具体的には、芯体30に取り付けられた定荷重ばね36によって回転モーメントが付加されている。この定荷重ばね36は、芯体30に取り付けられた自然長から伸びた長さに関わらず一定荷重の弾性力を有するばねである。また、定荷重ばね36は、一対の支持フレーム34間を連結固定する棒状の連結部材35に一端が接続された状態で外装されている。また、定荷重ばね36の他端は、芯体30の軸部30A上に設けられた巻取部30Dに接続されている。後述する袋体40の展開時には、芯体30が回転(図1では左回りに回転)し、定荷重バネ36が連結部材35側から引き出され、芯体30の巻取部30Dに巻き取られる。一方、袋体40の収納時には、芯体30が展開時と逆方向に回転(図1では右回りに回転)し、定荷重ばね36が連結部材35側に巻き戻される。すなわち、定荷重ばね36が元の状態に戻る。なお、本実施形態では、連結部材35を袋体40と干渉しないよう一対の支持フレーム34の袋体40の展開方向と逆側に配置している。 The core body 30 is configured to be applied with a rotational moment (in other words, a rotational force, a torque). Specifically, the rotational moment is applied by a constant-force spring 36 attached to the core body 30. The constant-force spring 36 is a spring that has a constant elastic force regardless of the length extended from the natural length attached to the core body 30. The constant-force spring 36 is also exteriorized with one end connected to a rod-shaped connecting member 35 that connects and fixes a pair of support frames 34. The other end of the constant-force spring 36 is connected to a winding section 30D provided on the shaft section 30A of the core body 30. When the bag body 40 described later is deployed, the core body 30 rotates (rotates counterclockwise in FIG. 1), and the constant-force spring 36 is pulled out from the connecting member 35 side and wound up on the winding section 30D of the core body 30. On the other hand, when the bag body 40 is stored, the core body 30 rotates in the opposite direction to when it is deployed (clockwise in FIG. 1), and the constant force spring 36 is wound back toward the connecting member 35. In other words, the constant force spring 36 returns to its original state. In this embodiment, the connecting member 35 is disposed on the opposite side of the pair of support frames 34 from the deployment direction of the bag body 40 so as not to interfere with the bag body 40.

(袋体)
図1に示されるように、袋体40は、芯体30周りにロール状に収納され、内圧の上昇により展開(図1参照)するように構成されている。図1に示されるように、袋体40は、一端部が芯体30の巻取部30Bに接続され、他端部が自由端とされている。このため、袋体40の内圧が上昇すると、袋体40が膨らんで(膨張して)展開される。一方、袋体40の内圧が低下すると、袋体40が縮んで(収縮して)芯体30周りにロール状に巻き取られて収納される。具体的には、袋体40の内圧(展開力)が芯体30に付加される回転モーメント(収納力)を超えると、芯体30が回転(図1では左回りに回転)して袋体40が展開される。一方、展開状態の袋体40の内圧が芯体30に付加される回転モーメント未満になると、芯体30が逆回転(図1では右回りに回転)して袋体40が巻取部30Bに巻き取られてロール状に収納される(図2参照)。なお、本実施形態の袋体40は、図1に示されるように、巻取部30Bに接続される一端部に対して自由端である他端部が重力方向で上方に位置するように展開される。言い換えると、本実施形態では、袋体40が水平方向に対して斜め上方に展開される。
(Bag body)
As shown in FIG. 1, the bag body 40 is stored in a roll around the core body 30 and is configured to be deployed (see FIG. 1) when the internal pressure increases. As shown in FIG. 1, one end of the bag body 40 is connected to the winding part 30B of the core body 30, and the other end is a free end. Therefore, when the internal pressure of the bag body 40 increases, the bag body 40 expands (inflates) and is deployed. On the other hand, when the internal pressure of the bag body 40 decreases, the bag body 40 shrinks (contracts) and is wound up in a roll around the core body 30 and stored. Specifically, when the internal pressure (deployment force) of the bag body 40 exceeds the rotational moment (storage force) applied to the core body 30, the core body 30 rotates (rotates counterclockwise in FIG. 1) and the bag body 40 is deployed. On the other hand, when the internal pressure of the bag body 40 in the deployed state becomes less than the rotational moment applied to the core body 30, the core body 30 rotates in the reverse direction (clockwise in FIG. 1), and the bag body 40 is wound up by the winding section 30B and stored in a roll (see FIG. 2). As shown in FIG. 1, the bag body 40 in this embodiment is deployed so that the other end, which is a free end, is located above the one end connected to the winding section 30B in the direction of gravity. In other words, in this embodiment, the bag body 40 is deployed obliquely upward with respect to the horizontal direction.

また、袋体40は、熱放射性を有する放射冷却部44を有する。この放射冷却部44は、袋体40の一部を構成してもよいし、全体を構成してもよい。なお、本実施形態では、袋体40の全体が放射冷却部44で構成されている。この袋体40は、内部が密閉されている。 The bag body 40 also has a radiative cooling section 44 that has thermal radiation properties. This radiative cooling section 44 may constitute a part of the bag body 40, or may constitute the entire bag body 40. In this embodiment, the entire bag body 40 is constituted by the radiative cooling section 44. The inside of this bag body 40 is sealed.

袋体40は、展開及び収納が可能な程度の軟質性を有している。本実施形態では、一例として、袋体40がビニール等の軟質性材料で形成されている。これにより、袋体40の展開及び収納が可能になる。 The bag body 40 has a degree of flexibility that allows it to be deployed and stored. In this embodiment, as an example, the bag body 40 is made of a flexible material such as vinyl. This allows the bag body 40 to be deployed and stored.

また、袋体40は、少なくとも一部が熱放射性材料によって構成されている。具体的には、袋体40のうち少なくとも放射冷却部44の表面が熱放射性フィルム等の熱放射性材料で形成されている。なお、放射冷却部44全体が熱放射性フィルム等の熱放射性材料で形成されていてもよいし、袋体40が熱放射性フィルム等の熱放射性材料で形成されてもよい。 The bag body 40 is at least partially made of a heat-emitting material. Specifically, at least the surface of the radiative cooling section 44 of the bag body 40 is made of a heat-emitting material such as a heat-emitting film. The entire radiative cooling section 44 may be made of a heat-emitting material such as a heat-emitting film, or the bag body 40 may be made of a heat-emitting material such as a heat-emitting film.

(作動液)
袋体40の内部には、流体が封入されている。この流体は、相変化を伴って袋体40内の発熱体HEから放射冷却部44へ熱を輸送する作動液Fを含む。作動液Fとして、例えば、水又は代替フロン等を用いてもよい。ただし、作動液Fの種類はこれらに限定されない。
(Hydraulic fluid)
A fluid is sealed inside the bag 40. This fluid includes a working fluid F that transfers heat from the heating element HE in the bag 40 to the radiative cooling unit 44 with a phase change. As the working fluid F, for example, water or a fluorocarbon substitute may be used. However, the type of the working fluid F is not limited to these.

(発熱体)
袋体40の内部には、発熱体HEが配置されている。具体的には、図1に示されるように、膨張状態の袋体40において、液相の作動液Fが溜まる部分に発熱体HEが配置されている。ここで、本実施形態の袋体40は、図1に示されるように、一端部に対して自由端である他端部が重力方向で上方に位置するように展開されることから、展開状態(膨張状態)では、一端部側に液相の作動液Fが溜まる。本実施形態では、一例として、袋体40の支持部材52によって支持される部分(接する部分)が袋体40において低い部分となる。このため、図1の例では、この低い部分に液相の作動液Fが溜まる。この作動液Fの液溜まりに発熱体HEが配置されている。
(Heater)
A heating element HE is disposed inside the bag body 40. Specifically, as shown in FIG. 1, the heating element HE is disposed in a portion of the bag body 40 in an expanded state where the liquid-phase working fluid F accumulates. Here, as shown in FIG. 1, the bag body 40 of this embodiment is deployed so that the other end, which is a free end, is located above the one end in the direction of gravity, so that in the deployed state (expanded state), the liquid-phase working fluid F accumulates on the one end side. In this embodiment, as an example, the portion of the bag body 40 supported by (the portion in contact with) the support member 52 is a low portion of the bag body 40. Therefore, in the example of FIG. 1, the liquid-phase working fluid F accumulates in this low portion. The heating element HE is disposed in the pool of the working fluid F.

また、本実施形態の発熱体HEは、一例として、熱交換器である。この熱交換器は、内部に熱媒体が流れる流路を有している。この熱交換器へ熱媒体を循環させる循環路31が袋体40に取り付けられている。具体的には、袋体40には、循環路31を構成する第一流路31Aと第二流路31Bとがそれぞれ取り付けられている。第一流路31Aと第二流路31Bはそれぞれ袋体40の展開方向と直交する方向、すなわち、袋体40の幅方向に延びて、袋体40を貫通している。なお、第一流路31Aと袋体40との間はシールされている。また、第二流路31Bと袋体40との間もシールされている。これにより、袋体40内の気密性が保持されている。 The heating element HE in this embodiment is, as an example, a heat exchanger. This heat exchanger has a flow path through which a heat medium flows inside. A circulation path 31 that circulates the heat medium to this heat exchanger is attached to the bag body 40. Specifically, a first flow path 31A and a second flow path 31B that constitute the circulation path 31 are attached to the bag body 40. The first flow path 31A and the second flow path 31B each extend in a direction perpendicular to the deployment direction of the bag body 40, that is, in the width direction of the bag body 40, and penetrate the bag body 40. The first flow path 31A and the bag body 40 are sealed. The second flow path 31B and the bag body 40 are also sealed. This maintains airtightness inside the bag body 40.

また、発熱体HEは、袋体40の内面に固定されている。具体的には、袋体40の膨張状態において、発熱体HEは、袋体40の下側に位置する内面(下面)に固定されている。また、発熱体HEは、袋体40に接着剤等を用いて固定されている。 The heating element HE is fixed to the inner surface of the bag body 40. Specifically, when the bag body 40 is in an expanded state, the heating element HE is fixed to the inner surface (lower surface) located below the bag body 40. The heating element HE is also fixed to the bag body 40 using an adhesive or the like.

また、図2に示されるように、芯体30の回転軸と直交する方向の断面で見て、発熱体HEの長さLは、芯体30の直径dの1.5倍以下としてもよい。なお、発熱体HEの長さは、袋体40の収納状態を芯体30の回転軸と直交する方向の断面で見て、発熱体HEの中心と芯体30の中心とを結ぶ中心線と、芯体30の外周面との交点を通る接線方向に沿った長さである。 2, the length L of the heating element HE may be 1.5 times or less than the diameter d of the core body 30 when viewed in a cross section perpendicular to the rotation axis of the core body 30. The length of the heating element HE is the length along the tangent direction passing through the intersection of the center line connecting the center of the heating element HE and the center of the core body 30 with the outer circumferential surface of the core body 30 when the stored state of the bag body 40 is viewed in a cross section perpendicular to the rotation axis of the core body 30.

また、図1及び図2に示されるように、発熱体HEは、芯体30の外周に沿うように湾曲する湾曲部HECを有していてもよい。袋体40をロール状態に収納した状態では、図2に示されるように、発熱体HEの湾曲部HECが芯体30の外周に沿っている。 Also, as shown in Figs. 1 and 2, the heating element HE may have a curved portion HEC that curves to follow the outer periphery of the core body 30. When the bag body 40 is stored in a rolled state, as shown in Fig. 2, the curved portion HEC of the heating element HE follows the outer periphery of the core body 30.

なお、本実施形態の発熱体HEは熱交換器のため、熱伝導性に優れる金属材料を用いることが好ましい。この金属材料としては、例えば、アルミや銅が挙げられる。 In addition, since the heating element HE in this embodiment is a heat exchanger, it is preferable to use a metal material with excellent thermal conductivity. Examples of such metal materials include aluminum and copper.

(ガイド部材)
ガイド部材50は、芯体30の軸と離隔して配置され、芯体30を中心とする袋体40の回転を袋体40と接して抑制するように構成されている。具体的には、ガイド部材50は、芯体30よりも上側に配置されている。本実施形態では、一例として、ガイド部材50は、芯体30よりも袋体40の展開方向(図2では右側)に配置されている。このガイド部材50は、棒状とされ、一対の支持フレーム34に両端部がそれぞれ固定されている。ガイド部材50は、芯体30の軸と直交する方向の断面視で、袋体40と接する部位が湾曲している。具体的には、本実施形態のガイド部材50は、断面視で外形が円形とされている。
(Guide member)
The guide member 50 is arranged apart from the axis of the core body 30 and is configured to contact the bag body 40 to suppress the rotation of the bag body 40 around the core body 30. Specifically, the guide member 50 is arranged above the core body 30. In this embodiment, as an example, the guide member 50 is arranged in the deployment direction of the bag body 40 (right side in FIG. 2) from the core body 30. The guide member 50 is rod-shaped, and both ends are fixed to a pair of support frames 34. The guide member 50 is curved at a portion that contacts the bag body 40 in a cross-sectional view perpendicular to the axis of the core body 30. Specifically, the guide member 50 in this embodiment has a circular outer shape in a cross-sectional view.

ここで、図1に示されるように、発熱体HEの熱が芯体30にロール状に巻かれた袋体40内の作動液Fに伝達されると、作動液Fが加熱される。作動液Fが加熱されると、作動液Fが液相から気相に層変化し、蒸気Vが発生する。また、このときには、作動液Fの温度上昇に伴って袋体40の内圧が上昇して袋体40が膨張する。そして、芯体30が回転し、袋体40が展開される。袋体40の展開時には、ガイド部材50が袋体40に接して袋体40を展開方向に案内する。なお、本実施形態では、前述のように袋体40の展開方向が水平方向に対して斜め上方とされている。 As shown in FIG. 1, when the heat of the heating element HE is transferred to the working fluid F in the bag body 40 wound in a roll shape around the core body 30, the working fluid F is heated. When the working fluid F is heated, the working fluid F changes phase from liquid to gas phase, and steam V is generated. At this time, the internal pressure of the bag body 40 increases with the rise in temperature of the working fluid F, and the bag body 40 expands. Then, the core body 30 rotates, and the bag body 40 is deployed. When the bag body 40 is deployed, the guide member 50 comes into contact with the bag body 40 and guides the bag body 40 in the deployment direction. In this embodiment, the deployment direction of the bag body 40 is diagonally upward from the horizontal direction, as described above.

袋体40の内部で発生した蒸気Vが放射冷却部44に到達すると、蒸気Vの熱が放射冷却部44に伝達され、放射冷却部44に伝達された熱の熱エネルギーが電磁波EWとして放出される。また、このようにして蒸気Vの熱が放射冷却部44に奪われると、蒸気Vが気相から液相に変化し、蒸気Vが液滴Dに凝縮される。この液滴Dは自重により落下する。 When the steam V generated inside the bag body 40 reaches the radiative cooling section 44, the heat of the steam V is transferred to the radiative cooling section 44, and the thermal energy of the heat transferred to the radiative cooling section 44 is released as electromagnetic waves EW. When the heat of the steam V is thus taken away by the radiative cooling section 44, the steam V changes from the gas phase to the liquid phase, and the steam V condenses into droplets D. These droplets D fall due to their own weight.

そして、以上の動作が繰り返されることにより、所謂、サーモサイフォン方式により、作動液Fの相変化を伴って、発熱体HEの熱が袋体40の放射冷却部44へ輸送され、放射冷却部44から熱エネルギーが電磁波EWとして放出されることで、芯体30を介して発熱体HEが冷却される。 The above operations are repeated, and the heat of the heating element HE is transported to the radiative cooling section 44 of the bag body 40 by a so-called thermosiphon method accompanied by a phase change of the working fluid F, and the heating element HE is cooled via the core body 30 by emitting thermal energy from the radiative cooling section 44 as electromagnetic waves EW.

発熱体HEが冷却されて芯体30の温度が低下すると、作動液Fの温度低下に伴って袋体40の内圧が低下し、袋体40が膨張した状態から収縮し、芯体30の回転により巻き取られてロール状に収容される。袋体40の収納時には、ガイド部材50が袋体40に接して袋体40を収納方向に案内する。 When the heating element HE is cooled and the temperature of the core body 30 drops, the internal pressure of the bag body 40 drops with the fall in temperature of the working fluid F, causing the bag body 40 to contract from its expanded state, and is wound up and stored in a roll by the rotation of the core body 30. When storing the bag body 40, the guide member 50 comes into contact with the bag body 40 and guides the bag body 40 in the storing direction.

上記のように本実施形態の芯体30、袋体40及びガイド部材50によって、熱を発生する発熱体HEの熱エネルギーを電磁波EWとして放出して発熱体HEを冷却するラジエータとしての機能を有する放射冷却装置20が構成される。 As described above, the core body 30, the bag body 40, and the guide member 50 of this embodiment constitute a radiative cooling device 20 that functions as a radiator that cools the heat generating body HE by emitting thermal energy of the heat generating body HE as electromagnetic waves EW.

図1及び図2に示されるように、袋体40を挟んでガイド部材50と反対側に袋体40を支持する支持部材52が配置されている。具体的には、支持部材52は、ガイド部材50の下側に配置されており、袋体40を下方から支持している。本実施形態の支持部材52は、上面が平面とされており、この平面で袋体40を支持している。また、本実施形態では、図1に示されるように、展開状態の袋体40は、支持部材52で支持された部分が他の部分よりも低くなっており、この部分に液相の作動液Fが溜まっている。この液溜まりには発熱体HEが配置されている。 As shown in Figs. 1 and 2, a support member 52 that supports the bag body 40 is disposed on the opposite side of the guide member 50 across the bag body 40. Specifically, the support member 52 is disposed below the guide member 50 and supports the bag body 40 from below. In this embodiment, the support member 52 has a flat upper surface, and supports the bag body 40 on this flat surface. Also, in this embodiment, as shown in Fig. 1, in the deployed state of the bag body 40, the portion supported by the support member 52 is lower than the other portions, and liquid phase hydraulic fluid F is stored in this portion. A heating element HE is disposed in this liquid pool.

次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の放射冷却装置20では、発熱体HEの熱によって袋体40内の液相の作動液Fが気相(蒸気V)に相変化する。この作動液Fの相変化により袋体40の内圧が上昇し、袋体40が膨張する。袋体40の膨張にともなって袋体40の放射面積が増大する。また、蒸気Vの熱が放射冷却部44に伝達されると、放射冷却部44に伝達された熱の熱エネルギーが電磁波として放出される。蒸気Vの熱が放射冷却部44に奪われると、作動液Fが気相から液相(液滴D)に変化する。すなわち、作動液Fが蒸気Vから液滴Dに凝縮される。この液滴Dは自重により袋体40の内面を伝って落下し、袋体40に作動液溜まりが形成される。ここで、本実施形態の放射冷却装置20では、発熱体HEを、袋体40の内部でかつ膨張状態の袋体40において液相の作動液Fが溜まる部分に配置しているため、発熱体HEの熱を作動液Fに直接伝えることができる。これにより、放射冷却装置20では、例えば、袋体40の外側に配置された発熱体HEから袋体40の一部を介して袋体40内の作動液Fに熱が伝えられる構成と比べて、発熱体HEから作動液Fへの熱伝達効率を向上させることができる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In the radiative cooling device 20 of this embodiment, the liquid-phase working fluid F in the bag body 40 changes to a gas phase (steam V) due to the heat of the heating element HE. This phase change of the working fluid F increases the internal pressure of the bag body 40, and the bag body 40 expands. The expansion of the bag body 40 increases the radiation area of the bag body 40. In addition, when the heat of the steam V is transferred to the radiative cooling section 44, the thermal energy of the heat transferred to the radiative cooling section 44 is released as an electromagnetic wave. When the heat of the steam V is taken away by the radiative cooling section 44, the working fluid F changes from a gas phase to a liquid phase (droplets D). That is, the working fluid F is condensed from the steam V to droplets D. The droplets D fall along the inner surface of the bag body 40 due to their own weight, and a working fluid pool is formed in the bag body 40. Here, in the radiative cooling device 20 of this embodiment, the heating element HE is disposed inside the bag body 40 and in a portion where the liquid-phase working fluid F accumulates in the expanded bag body 40, so that the heat of the heating element HE can be directly transferred to the working fluid F. As a result, in the radiative cooling device 20, the efficiency of heat transfer from the heating element HE to the working fluid F can be improved, compared to a configuration in which heat is transferred from the heating element HE disposed outside the bag body 40 to the working fluid F inside the bag body 40 via a part of the bag body 40, for example.

本実施形態では、袋体40の放射冷却部44の表面を熱放射性材料によって構成しているため、発熱体HEの熱を効率よく放射することができる。 In this embodiment, the surface of the radiative cooling section 44 of the bag body 40 is made of a thermally radiative material, so that the heat from the heating element HE can be radiated efficiently.

また、本実施形態の放射冷却装置20では、熱媒体が袋体40の外部から循環路31を通って熱交換器へ送られる。そして、熱交換器を介して熱媒体と作動液Fとの間で熱交換が行われ、熱交換により冷却された熱媒体が循環路31を通って袋体40の外部へ送られる。このように放射冷却装置20では、循環路31を通して循環される熱媒体を連続して冷却することができる。 In addition, in the radiative cooling device 20 of this embodiment, the heat medium is sent from the outside of the bag body 40 through the circulation path 31 to the heat exchanger. Then, heat exchange is performed between the heat medium and the working fluid F via the heat exchanger, and the heat medium cooled by the heat exchange is sent to the outside of the bag body 40 through the circulation path 31. In this way, in the radiative cooling device 20, the heat medium circulated through the circulation path 31 can be continuously cooled.

発熱体HEを袋体40の内面に固定することで、例えば、発熱体HEが袋体40内を自由に移動可能な構成と比べて、膨張状態の袋体40において作動液Fが溜まる部分に発熱体HEを所定の姿勢で留めることができる。このように袋体40を所定の姿勢で留めることができるため、発熱体HEの熱を安定して作動液Fに伝達することができる。 By fixing the heating element HE to the inner surface of the bag body 40, the heating element HE can be held in a predetermined position in the portion of the bag body 40 where the working fluid F accumulates in the expanded state, compared to a configuration in which the heating element HE can move freely within the bag body 40. Since the bag body 40 can be held in a predetermined position in this way, the heat of the heating element HE can be stably transferred to the working fluid F.

本実施形態の放射冷却装置20では、袋体40が芯体30周りにロール状に収納されるため、不使用時にコンパクトに収納することができる。このため、例えば、袋体40が屋外に設置された場合でも、袋体40は収納状態であれば、荒天等でも破損を抑制できる。 In the radiative cooling device 20 of this embodiment, the bag body 40 is stored in a roll around the core body 30, so it can be stored compactly when not in use. Therefore, even if the bag body 40 is installed outdoors, for example, as long as the bag body 40 is in a stored state, damage to the bag body 40 can be suppressed even in bad weather, etc.

本実施形態の放射冷却装置20では、袋体40を展開する場合、ガイド部材50が袋体40と接することで芯体30を中心とする袋体40の回転が抑制される。このため、袋体40が回転によってバタつかず、袋体40を定められた方向に安定して展開させられる。また、袋体40を巻き取って収納する場合も同様に、ガイド部材50が袋体40と接することで芯体30を中心とする袋体40の回転が抑制される。このため、袋体40が回転によってバタつかず、袋体40を安定して収納させられる。 In the radiative cooling device 20 of this embodiment, when the bag body 40 is deployed, the guide member 50 comes into contact with the bag body 40, suppressing the rotation of the bag body 40 around the core body 30. Therefore, the bag body 40 does not flap due to rotation, and the bag body 40 can be stably deployed in a specified direction. Similarly, when the bag body 40 is rolled up and stored, the guide member 50 comes into contact with the bag body 40, suppressing the rotation of the bag body 40 around the core body 30. Therefore, the bag body 40 does not flap due to rotation, and the bag body 40 can be stably stored.

本実施形態の放射冷却装置20では、芯体30の回転軸と直交する方向の断面で見て、発熱体HEの長さLを芯体30の直径dの1.5倍以下としていることから、例えば、発熱体HEの長さLが芯体30の直径dの1.5倍を超えている構成と比べて、袋体40の収納及び展開時において、発熱体HEによる袋体40の損傷を抑制することができる。 In the radiative cooling device 20 of this embodiment, the length L of the heating element HE is 1.5 times or less than the diameter d of the core body 30 when viewed in a cross section perpendicular to the rotation axis of the core body 30. This makes it possible to suppress damage to the bag body 40 caused by the heating element HE when the bag body 40 is stored and deployed, compared to a configuration in which the length L of the heating element HE exceeds 1.5 times the diameter d of the core body 30, for example.

本実施形態の放射冷却装置20では、発熱体HEが芯体30の外周に沿うように湾曲する湾曲部HECを有していることから、袋体40を芯体30周りにロール状に収納する際に、発熱体HEを芯体30周りに巻き付けやすく、袋体40の収納動作がスムーズになる。また、袋体40の収納時に発熱体HEによって袋体40の内面に傷が付くのを抑制することができる。 In the radiative cooling device 20 of this embodiment, the heating element HE has a curved portion HEC that curves to follow the outer circumference of the core body 30. This makes it easier to wrap the heating element HE around the core body 30 when storing the bag body 40 in a roll around the core body 30, making the storing operation of the bag body 40 smooth. In addition, it is possible to prevent the heating element HE from scratching the inner surface of the bag body 40 when storing the bag body 40.

本実施形態の放射冷却装置20では、袋体40が支持部材52によって支持されるため、袋体が展開途中で折れ曲がりにくく、所望の展開方向に展開することができる。 In the radiative cooling device 20 of this embodiment, the bag body 40 is supported by the support member 52, so the bag body is less likely to bend during deployment and can be deployed in the desired direction.

[その他の実施形態]
前述の実施形態では、発熱体HEを熱伝導性に優れる金属材料によって構成しているが、本開示はこの構成に限定されない。例えば、発熱体HEを、柔軟性を有する材料によって構成してもよい。このように発熱体HEを、柔軟性を有する材料によって構成することで、袋体40を芯体30周りにロール状に収納する際に、袋体40の変形に発熱体HEが追従しやすく、袋体40の収納動作がスムーズになる。また、袋体40の収納時に発熱体HEによって袋体40の内面に傷が付くのを抑制することができる。なお、発熱体HEは、熱伝導性に優れ柔軟性を有する材料によって構成されることが好ましい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, the heating element HE is made of a metal material having excellent thermal conductivity, but the present disclosure is not limited to this configuration. For example, the heating element HE may be made of a material having flexibility. By making the heating element HE of a material having flexibility in this way, when the bag body 40 is stored in a roll shape around the core body 30, the heating element HE is likely to follow the deformation of the bag body 40, and the storing operation of the bag body 40 becomes smooth. In addition, it is possible to suppress the heating element HE from scratching the inner surface of the bag body 40 when storing the bag body 40. It is preferable that the heating element HE is made of a material having excellent thermal conductivity and flexibility.

前述の実施形態では、膨張状態の袋体40を支持する支持部材52の上面を平面としているが、本開示はこの構成に限定されない。支持部材52の袋体40を支持する部分を湾曲させてもよい。具体的には、支持部材52を断面円形状としてもよい。このように支持部材52を断面円形状とすることで、支持部材52によって袋体40の外面に傷が付くのを抑えられる。 In the above embodiment, the upper surface of the support member 52 that supports the bag body 40 in the expanded state is flat, but the present disclosure is not limited to this configuration. The portion of the support member 52 that supports the bag body 40 may be curved. Specifically, the support member 52 may have a circular cross section. By making the support member 52 have a circular cross section in this manner, it is possible to prevent the support member 52 from scratching the outer surface of the bag body 40.

前述の実施形態では、定荷重ばね36によって芯体30に回転モーメントを付加しているが、本開示はこの構成に限定されない。例えば、定荷重ばね36の代わりに芯体30の軸部30Aに線状部材の一端を取り付け、この線状部材の他端に錘を取り付ける構成としてもよい。この場合でも、芯体30に回転モーメントを付加することができる。また、例えば、定荷重ばね36の代わりに芯体30に電動モータから回転モーメントを付加してもよい。 In the above embodiment, a rotational moment is applied to the core body 30 by the constant force spring 36, but the present disclosure is not limited to this configuration. For example, instead of the constant force spring 36, one end of a linear member may be attached to the shaft portion 30A of the core body 30, and a weight may be attached to the other end of this linear member. Even in this case, a rotational moment can be applied to the core body 30. Also, for example, instead of the constant force spring 36, a rotational moment may be applied to the core body 30 from an electric motor.

前述の実施形態では、袋体40を斜め上に向けて展開させることで自重による液滴Dを下方に位置する芯体30側に戻したが、本開示はこの構成に限定されない。例えば、図5に示されるように、袋体40の内面に袋体40の一端部から他端部に亘って複数のウィック58が設けられてもよい。この複数のウィック58には、例えば、親水性多孔質ポリマーが用いられる。この複数のウィック58のそれぞれは、袋体40がロール状に収納される際の芯体30と直交する方向に延びている。また、この複数のウィック58は、芯体30の軸方向に間隔をあけて並べられている。複数のウィック58は、同一の形状でも、異なる形状でもどちらでもよい。このように袋体40の内面に、複数のウィック58を設けることで、複数のウィック58が発生する毛細管力により、放射冷却部44で凝縮された液滴Dを発熱体HEが配置される位置まで搬送することができる。複数のウィック58を用いることで、図4に示されるように、袋体40の展開方向を水平方向としても、液滴Dを芯体30側に戻しやすくなる。これにより、袋体40の一端部(芯体30側の端部)側に液滴Dを搬送して、液溜まり部分を形成することができる。なお、袋体40の内面全体にウィック58を設ける構成としてもよい。 In the above embodiment, the bag body 40 is expanded diagonally upward to return the droplets D due to its own weight to the core body 30 located below, but the present disclosure is not limited to this configuration. For example, as shown in FIG. 5, a plurality of wicks 58 may be provided on the inner surface of the bag body 40 from one end to the other end of the bag body 40. For example, a hydrophilic porous polymer is used for the plurality of wicks 58. Each of the plurality of wicks 58 extends in a direction perpendicular to the core body 30 when the bag body 40 is stored in a roll shape. In addition, the plurality of wicks 58 are arranged at intervals in the axial direction of the core body 30. The plurality of wicks 58 may have either the same shape or different shapes. By providing a plurality of wicks 58 on the inner surface of the bag body 40 in this way, the droplets D condensed in the radiative cooling unit 44 can be transported to the position where the heating element HE is arranged by the capillary force generated by the plurality of wicks 58. By using multiple wicks 58, as shown in FIG. 4, even if the deployment direction of the bag body 40 is horizontal, the droplets D can be easily returned to the core body 30 side. This allows the droplets D to be transported to one end side (the end side of the core body 30) of the bag body 40 to form a liquid pool. Note that the wicks 58 may be provided on the entire inner surface of the bag body 40.

前述の実施形態では、ガイド部材50の断面形状が円形とされているが、本開示はこの構成に限定されない。例えば、ガイド部材50のように袋体40と接する部位のみが円弧状に湾曲していればよい。上記支持部材52も同様に、袋体40と接する部位(袋体40を支持する部位)のみが円弧状に湾曲していればよい。 In the above embodiment, the cross-sectional shape of the guide member 50 is circular, but the present disclosure is not limited to this configuration. For example, it is sufficient that only the portion that contacts the bag body 40, like the guide member 50, is curved in an arc. Similarly, it is sufficient that only the portion that contacts the bag body 40 (the portion that supports the bag body 40) of the support member 52 is curved in an arc.

前述の実施形態では、袋体40の内部に流体が封入されているが本開示はこの構成に限定されない。例えば、図6に示されるように、袋体40内に外部から作動液Fを供給及び排出する構成でもよい。具体的には、作動液Fを貯留するタンク60と、タンク60と袋体40とを連結するパイプ62と、タンク60と袋体40との間で作動液Fを出し入れする搬送装置64と、搬送装置64を制御する制御部70とを備えている。搬送装置64は、タンク60から袋体40に作動液Fを搬送可能であることに加えて、袋体40からタンク60に作動液Fを搬送可能な構成である。これにより、袋体40を収縮した状態から膨張させる機能に加えて、袋体40を膨張した状態から収縮させる機能を有する。搬送装置64は、具体的には、パイプ62に設けられている。この搬送装置64は、一例として、ポンプ66とバルブ68を有する。ポンプ66は、双方向ポンプであり、作動液Fをタンク60から袋体40に搬送するように作動する状態と、作動液Fを袋体40からタンク60に搬送するように作動する状態に切り替えることが可能である。バルブ46は、パイプ62を流れる作動液Fの流量を調整したり、パイプ62の内部流路を開閉したりするように作動する。制御部70は、プロセッサ及びメモリ等を有するコンピュータによって構成されており、搬送装置64と電気的に接続されている。この制御部70は、搬送装置64を制御する機能を有する。図6に示されるように、発熱体HEが発熱すると、搬送装置64によって作動液Fがタンク60から袋体40に搬送される。そして、袋体40に作動液Fが搬送された状態で発熱体HEが発熱すると、作動液Fが加熱されて蒸気Vが発生し、袋体40の内部の圧力が上昇する。これにより、袋体40が収縮した状態から膨張し、展開される。袋体40の内圧が低下し、袋体40が膨張した状態から収縮すると、袋体40がロール状に巻き取られて収納される。このとき、搬送装置64によって作動液Fが袋体40からタンク60に搬送されると、タンク60に作動液Fが貯留される。このように、上記の形態でも、搬送装置64により、タンク60と袋体40との間で作動液Fを出し入れすることができる。ここで、制御部70は、発熱体HEが発熱しているときに、袋体40に供給される作動液Fの量が発熱体HEの温度に応じて適量に調整されるように搬送装置64を制御してもよい。この場合においても、前述の実施形態と同様の作用並びに効果を得ることができる。 In the above embodiment, the fluid is sealed inside the bag body 40, but the present disclosure is not limited to this configuration. For example, as shown in FIG. 6, the configuration may be such that the hydraulic fluid F is supplied and discharged from the outside into the bag body 40. Specifically, the device includes a tank 60 that stores the hydraulic fluid F, a pipe 62 that connects the tank 60 and the bag body 40, a conveying device 64 that feeds and discharges the hydraulic fluid F between the tank 60 and the bag body 40, and a control unit 70 that controls the conveying device 64. The conveying device 64 is configured to convey the hydraulic fluid F from the tank 60 to the bag body 40, as well as to convey the hydraulic fluid F from the bag body 40 to the tank 60. As a result, in addition to the function of expanding the bag body 40 from a contracted state, the device has the function of contracting the bag body 40 from an expanded state. Specifically, the conveying device 64 is provided in the pipe 62. As an example, the conveying device 64 has a pump 66 and a valve 68. The pump 66 is a bidirectional pump, and can be switched between a state in which it operates to transport the hydraulic fluid F from the tank 60 to the bag body 40 and a state in which it operates to transport the hydraulic fluid F from the bag body 40 to the tank 60. The valve 46 operates to adjust the flow rate of the hydraulic fluid F flowing through the pipe 62 and to open and close the internal flow path of the pipe 62. The control unit 70 is configured by a computer having a processor, memory, etc., and is electrically connected to the transport device 64. This control unit 70 has a function of controlling the transport device 64. As shown in FIG. 6, when the heating element HE generates heat, the hydraulic fluid F is transported from the tank 60 to the bag body 40 by the transport device 64. Then, when the heating element HE generates heat while the hydraulic fluid F is transported to the bag body 40, the hydraulic fluid F is heated to generate steam V, and the pressure inside the bag body 40 increases. As a result, the bag body 40 expands from a contracted state and is deployed. When the internal pressure of the bag body 40 decreases and the bag body 40 contracts from the expanded state, the bag body 40 is wound up in a roll and stored. At this time, when the hydraulic fluid F is transported from the bag body 40 to the tank 60 by the transport device 64, the hydraulic fluid F is stored in the tank 60. In this manner, even in the above embodiment, the hydraulic fluid F can be fed in and out between the tank 60 and the bag body 40 by the transport device 64. Here, the control unit 70 may control the transport device 64 so that the amount of hydraulic fluid F supplied to the bag body 40 is adjusted to an appropriate amount according to the temperature of the heating element HE when the heating element HE is generating heat. In this case, the same action and effect as in the above embodiment can be obtained.

前述の実施形態では、芯体に袋体をロール状に収納する構成としているが、本開示はこの構成に限定されない。例えば、図7に示されるように、ベースの上に袋体40を配置し、このベース上に配置された袋体40を上方に向けて膨張させる構成としてもよい。なお、袋体40は、例えば、折り畳んで収納してもよい。 In the above embodiment, the bag body is stored in a roll on the core body, but the present disclosure is not limited to this configuration. For example, as shown in FIG. 7, the bag body 40 may be placed on a base, and the bag body 40 placed on the base may be expanded upward. Note that the bag body 40 may be stored, for example, folded.

[適用例]
次に、本開示の技術を適用可能な例を説明する。
[Application example]
Next, an example to which the technology of the present disclosure can be applied will be described.

図8に示されるように、前述の実施形態における放射冷却装置20は、例えば、建物80の屋上に設置された発熱体HEとしての室外機のラジエータとして用いられてもよい。つまり、放射冷却装置20は、芯体30が室外機である発熱体HEに接続されることで、室外機のラジエータとして機能する。これにより、室外機の熱を放射冷却部44から電磁波EWとして放出することができる。建物80は、例えば、ビルや工場等である。この適用例によれば、大出力が要求される室外機の冷却を効率よく行うことができる。また、室外機は周囲の温度が低いほど性能が上がるため、放射冷却装置20が用いられることにより、室外機の更なる性能向上が期待できる。なお、本開示の上記適用例は一例である。 As shown in FIG. 8, the radiative cooling device 20 in the above-mentioned embodiment may be used, for example, as a radiator for an outdoor unit serving as a heating element HE installed on the roof of a building 80. That is, the radiative cooling device 20 functions as a radiator for the outdoor unit by connecting the core body 30 to the heating element HE, which is the outdoor unit. This allows the heat of the outdoor unit to be released as electromagnetic waves EW from the radiative cooling section 44. The building 80 is, for example, a building or a factory. According to this application example, the outdoor unit, which requires a large output, can be efficiently cooled. In addition, since the performance of the outdoor unit increases as the ambient temperature decreases, the use of the radiative cooling device 20 is expected to further improve the performance of the outdoor unit. Note that the above application example of the present disclosure is just one example.

以上、本願の開示する技術の一実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。 The above describes one embodiment of the technology disclosed in this application, but the technology disclosed in this application is not limited to the above, and can of course be implemented in various modifications within the scope of the gist of the technology.

以上の実施形態に関し、更に以下を開示する。 The following is further disclosed regarding the above embodiment.

(付記1)
熱放射性を有する放射冷却部を有し、膨張及び収縮可能な袋体と、
前記袋体の内部に配置される発熱体と、
前記袋体の内部に封入され、相変化を伴って前記発熱体から前記放射冷却部へ熱を輸送する作動液と、
を備え、
膨張状態の前記袋体において、液相の前記作動液が溜まる部分に前記発熱体が配置されている、放射冷却装置
(Appendix 1)
A bag body having a radiative cooling part having thermal radiation properties and capable of expanding and contracting;
A heating element disposed inside the bag;
A working fluid that is sealed inside the bag and transports heat from the heating element to the radiative cooling unit by undergoing a phase change;
Equipped with
A radiative cooling device, wherein the heating element is disposed in a portion of the expanded bag where the working fluid in liquid phase is accumulated.

(付記2)
前記発熱体は、内部に熱媒体が流れる流路を有する熱交換器であり、
前記袋体には、該袋体の外部から内部の前記熱交換器へ前記熱媒体を循環させるための循環路が取り付けられている、付記1に記載の放射冷却装置。
(Appendix 2)
The heating element is a heat exchanger having a flow path through which a heat medium flows,
2. The radiative cooling device of claim 1, wherein the bag body is provided with a circulation path for circulating the heat medium from the outside of the bag body to the heat exchanger inside the bag body.

(付記3)
前記発熱体は、前記袋体の内面に固定されている、付記1又は付記2に記載の放射冷却装置。
(Appendix 3)
3. The radiative cooling apparatus of claim 1 or 2, wherein the heating element is fixed to an inner surface of the bag.

(付記4)
軸回りに回転可能でかつ回転モーメントが付加される芯体を有し、
前記袋体は、前記芯体周りにロール状に収納され、内圧の上昇により展開し膨張する、
付記1~付記3のいずれか1項に記載の放射冷却装置
(Appendix 4)
The rotor has a core body that is rotatable around an axis and to which a rotational moment is applied,
The bag body is stored in a roll around the core body and expands when the internal pressure increases.
The radiative cooling device according to any one of claims 1 to 3.

(付記5)
前記芯体の軸と離隔して配置され、前記芯体を中心とする前記袋体の回転を前記袋体と接して抑制するガイド部材を更に有する付記4に記載の放射冷却装置。
(Appendix 5)
5. The radiative cooling device of claim 4, further comprising a guide member arranged at a distance from the axis of the core body and in contact with the bag body to suppress rotation of the bag body around the core body.

(付記6)
前記芯体の回転軸と直交する方向の断面で見て、前記発熱体の長さは、前記芯体の直径の1.5倍以下である、付記5に記載の放射冷却装置。
(Appendix 6)
6. The radiative cooling device of claim 5, wherein the length of the heating element is 1.5 times or less than the diameter of the core body when viewed in a cross section perpendicular to the rotation axis of the core body.

(付記7)
前記発熱体は、前記芯体の外周に沿うように湾曲する湾曲部を有している、付記5又は付記6に記載の放射冷却装置。
(Appendix 7)
7. The radiative cooling device of claim 5, wherein the heating element has a curved portion that curves along an outer periphery of the core body.

(付記8)
前記発熱体は、柔軟性を有する材料によって構成されている、付記4~付記7のいずれか1項に記載の放射冷却装置。
(Appendix 8)
8. The radiative cooling device of any one of claims 4 to 7, wherein the heating element is made of a flexible material.

(付記9)
前記袋体を挟んで前記ガイド部材と反対側に前記袋体を支持する支持部材が配置されている、付記5~付記7のいずれか1項に記載の放射冷却装置。
(Appendix 9)
The radiative cooling device according to any one of appendix 5 to appendix 7, wherein a support member for supporting the bag body is arranged on the opposite side of the guide member with the bag body sandwiched therebetween.

20 放射冷却装置
30 芯体
40 袋体
44 放射冷却部
50 ガイド部材
52 支持部材
HE 発熱体
F 作動液

20 Radiation cooling device 30 Core body 40 Bag body 44 Radiation cooling part 50 Guide member 52 Support member HE Heating element F Working fluid

Claims (9)

熱放射性を有する放射冷却部を有し、膨張及び収縮可能な袋体と、
前記袋体の内部に配置される発熱体と、
前記袋体の内部に封入され、相変化を伴って前記発熱体から前記放射冷却部へ熱を輸送する作動液と、を備え、
膨張状態の前記袋体において、液相の前記作動液が溜まる部分に前記発熱体が配置されている、放射冷却装置。
A bag body having a radiative cooling part having thermal radiation properties and capable of expanding and contracting;
A heating element disposed inside the bag;
A working fluid is sealed inside the bag and transports heat from the heating element to the radiative cooling unit by undergoing a phase change;
A radiative cooling device, wherein the heating element is disposed in a portion of the bag body in an expanded state where the working fluid in liquid phase accumulates.
前記発熱体は、内部に熱媒体が流れる流路を有する熱交換器であり、
前記袋体には、該袋体の外部から内部の前記熱交換器へ前記熱媒体を循環させるための循環路が取り付けられている、請求項1に記載の放射冷却装置。
The heating element is a heat exchanger having a flow path through which a heat medium flows,
The radiative cooling device according to claim 1, wherein the bag body is provided with a circulation path for circulating the heat medium from the outside of the bag body to the heat exchanger inside the bag body.
前記発熱体は、前記袋体の内面に固定されている、請求項1に記載の放射冷却装置。 The radiative cooling device of claim 1, wherein the heating element is fixed to the inner surface of the bag body. 軸回りに回転可能でかつ回転モーメントが付加される芯体を有し、
前記袋体は、前記芯体周りにロール状に収納され、内圧の上昇により展開し膨張する、
請求項1に記載の放射冷却装置。
The rotor has a core body that is rotatable around an axis and to which a rotational moment is applied,
The bag body is stored in a roll around the core body and expands when the internal pressure increases.
10. The radiative cooling device of claim 1.
前記芯体の軸と離隔して配置され、前記芯体を中心とする前記袋体の回転を前記袋体と接して抑制するガイド部材を更に有する請求項4に記載の放射冷却装置。 The radiative cooling device according to claim 4, further comprising a guide member arranged at a distance from the axis of the core body and contacting the bag body to suppress rotation of the bag body around the core body. 前記芯体の回転軸と直交する方向の断面で見て、前記発熱体の長さは、前記芯体の直径の1.5倍以下である、請求項5に記載の放射冷却装置。 The radiative cooling device of claim 5, wherein the length of the heating element is 1.5 times or less than the diameter of the core body when viewed in a cross section perpendicular to the rotation axis of the core body. 前記発熱体は、前記芯体の外周に沿うように湾曲する湾曲部を有している、請求項5に記載の放射冷却装置。 The radiative cooling device according to claim 5, wherein the heating element has a curved portion that curves along the outer periphery of the core body. 前記発熱体は、柔軟性を有する材料によって構成されている、請求項4に記載の放射冷却装置。 The radiative cooling device of claim 4, wherein the heating element is made of a flexible material. 前記袋体を挟んで前記ガイド部材と反対側に前記袋体を支持する支持部材が配置されている、請求項5に記載の放射冷却装置。


The radiative cooling device according to claim 5 , wherein a support member for supporting the bag body is arranged on the opposite side of the guide member across the bag body.


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