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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-13
(45)【発行日】2023-09-22
(54)【発明の名称】コンクリートの冷却構造
(51)【国際特許分類】
E04G 21/02 20060101AFI20230914BHJP
F28D 15/02 20060101ALI20230914BHJP
F28F 1/12 20060101ALI20230914BHJP
F28F 1/16 20060101ALI20230914BHJP
【ＦＩ】
E04G21/02 104
F28D15/02 101L
F28F1/12 Z
F28F1/16 Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020048150
(22)【出願日】2020-03-18
(65)【公開番号】P2021147858
(43)【公開日】2021-09-27
【審査請求日】2022-10-21
(73)【特許権者】
【識別番号】502444733
【氏名又は名称】日軽金アクト株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】597128716
【氏名又は名称】日軽産業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】302060926
【氏名又は名称】株式会社フジタ
(74)【代理人】
【識別番号】100096644
【弁理士】
【氏名又は名称】中本 菊彦
(74)【代理人】
【識別番号】100083998
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 丈夫
(72)【発明者】
【氏名】斎藤 栄徳
(72)【発明者】
【氏名】田川 義孝
(72)【発明者】
【氏名】川端 宏治
(72)【発明者】
【氏名】小島 秋
(72)【発明者】
【氏名】平野 勝識
(72)【発明者】
【氏名】井手 一雄
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 直希
【審査官】山口 敦司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－４１８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭５６－２１８０（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２００４－２３９６００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１６４１５５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｇ ２１／０２
Ｆ２８Ｄ １５／０２
Ｆ２８Ｆ １／１２
Ｆ２８Ｆ １／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
打設されたコンクリートに、前記コンクリートの外表面に開口するようにシースが埋め込まれ、内部に封入した作動流体が潜熱として熱輸送する伝熱管の一方の端部が前記シースの内部に伝熱液と共に挿入されるとともに、前記伝熱管の他方の端部が前記コンクリートの外部に延び出て放熱部となっているコンクリートの冷却構造において、前記伝熱管を囲繞した状態で前記伝熱管に取り付けられた伝熱用外装体を有し、
前記伝熱用外装体は、前記伝熱管の周方向に互いに分離している複数の分割片からなり、
前記各分割片は、前記伝熱管の外表面に密着させられる保持片部と、前記保持片部から前記伝熱管の半径方向で外側に延びているブリッジ部と、前記ブリッジ部の先端部に一体化されかつ前記伝熱管の外側を囲繞する方向に延びている熱交換プレート部とを備え、かつ
前記各分割片におけるそれぞれの保持片部で前記伝熱管を包み込んで前記伝熱用外装体が前記伝熱管に一体となるように取り付けられている
ことを特徴とするコンクリートの冷却構造。
【請求項2】
請求項１に記載のコンクリートの冷却構造において、前記分割片は、前記伝熱管を挟んで対向する第一分割片と第二分割片とを含み、
前記第一分割片の前記第二分割片に対向する端部に、前記伝熱管の半径方向で外側に延びた第一フランジ部が設けられ、
前記第二分割片の前記第一分割片に対向する端部に、前記第一フランジ部に対向する第二フランジ部が設けられ、
前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とを互いに接近する方向に締結する締結具が設けられ、
前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とが前記締結具によって締結されることにより前記第一分割片における前記保持片部と前記第二分割片における前記保持片部とで前記伝熱管を挟み付けて前記第一分割片と前記第二分割片とが前記伝熱管に取り付けられている
ことを特徴とするコンクリートの冷却構造。
【請求項3】
請求項２に記載のコンクリートの冷却構造において、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とは互いに対向して接触する対向面を有し、
前記対向面のそれぞれに、互いに噛み合う凹凸部が形成されている
ことを特徴とするコンクリートの冷却構造。
【請求項4】
請求項２または３に記載のコンクリートの冷却構造において、前記第一フランジ部は前記第一分割片における前記ブリッジ部の一部であり、
前記第二フランジ部は前記第二分割片における前記ブリッジ部の一部である
ことを特徴とするコンクリートの冷却構造。
【請求項5】
請求項２ないし４のいずれか一項に記載のコンクリートの冷却構造において、前記締結具は、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とを貫通して設けられたボルトおよび前記ボルトにネジ嵌合しているナットと、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部のいずれか一方を貫通しかつ他方にねじ込まれたビスとのいずれかからなることを特徴とするコンクリートの冷却構造。
【請求項6】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のコンクリートの冷却構造において、前記伝熱用外装体は、前記伝熱管のうち前記シースの内部に挿入されている部分に取り付けられる集熱用外装体と、前記伝熱管のうち前記シースから外部に延び出ている前記放熱部に取り付けられる放熱用外装体とを含むことを特徴とするコンクリートの冷却構造。
【請求項7】
請求項６に記載のコンクリートの冷却構造において、前記放熱用外装体における前記熱交換プレート部には、前記伝熱管の半径方向で外側に延びている複数の放熱フィンが設けられていることを特徴とするコンクリートの冷却構造。
【請求項8】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のコンクリートの冷却構造において、前記伝熱用外装体は、前記伝熱管にその全長に亘って取り付けられる第一外装体と、前記第一外装体のうち前記シースから外部に延び出ている前記放熱部に対応する部分の外面側に取り付けられる放熱用外装体とを有し、
前記放熱用外装体は、前記第一外装体の周方向に互いに分離している複数の放熱用の分割片からなり、
前記各放熱用の分割片は、前記第一外装体の外表面に密着させられる放熱用の保持片部と、前記放熱用の保持片部から前記第一外装体の半径方向で外側に延びている放熱用のブリッジ部と、前記放熱用のブリッジ部の先端部に一体化されかつ前記第一外装体の外側を囲繞する方向に延びている放熱用のプレート部とを備えている
ことを特徴とするコンクリートの冷却構造。
【請求項9】
請求項８に記載のコンクリートの冷却構造において、前記放熱用外装体における前記熱交換プレート部には、前記伝熱管の半径方向で外側に延びている複数の放熱フィンが設けられていることを特徴とするコンクリートの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、打設されたコンクリートの水和熱を気中放熱して冷却するための構造に関し、特にヒートパイプなどの作動流体の潜熱を利用して熱を輸送する熱伝導部材を使用したコンクリートの空冷技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
マスコンクリートと称される大型のコンクリート構造物は、打設したコンクリートを養生する間の水和熱が内部にたまりやすく、そのためにマスコンクリートの中心側の部分の温度が高く、これに対して外表面に近い部分の温度が低くなり、このような温度差に基づく熱応力によってマスコンクリートに熱収縮亀裂あるいはひび割れが生じることがある。
【0003】
このような不都合を解消するために、特許文献１に記載された発明では、熱輸送管の一端部（蒸発部）をコンクリート構造物に埋設し、他方の端部をコンクリート構造物から外部に突出させて放熱部とし、その放熱部に放熱板を設けることにより、コンクリートの水和熱を熱輸送管を介して大気中に放出させてコンクリート構造物を冷却するように構成している。その熱輸送管は、ヒートパイプの原理を応用したもの、とされている。すなわち、ヒートパイプは、真空脱気したパイプの内部に、水やフロンなどの作動流体を封入するとともに、浸透させた作動流体を毛管圧で蒸発部に還流させる多孔構造のウイックを設けて構成されている。したがって、ヒートパイプの一部と他の部分との間に温度差が生じると、外部からの入熱によって作動流体が蒸発し、その蒸気が温度および圧力の低い他の部分に向けて流動し、その後、作動流体が外部に放熱して凝縮し、液化した作動流体はウイックに浸透するとともに、蒸発の生じる部分でのメニスカスの低下による毛管圧（吸引圧力）によって蒸発の生じる部分に還流する。すなわち、作動流体が蒸発と凝縮とを行ってパイプの内部を循環流動することにより、作動流体の蒸発潜熱の形で熱を輸送する。したがって、ヒートパイプによれば、銅などの熱伝導率の大きい金属による熱輸送量（伝熱量）に比較して数十倍ないし百数十倍の量の熱を輸送できる。
【0004】
打設したコンクリートを、この種のヒートパイプを利用して冷却する方法が特許文献２に記載されている。特許文献２に記載された方法では、打設コンクリートにシースによって形成したボイドを設け、そのボイドの内部にヒートパイプの下側の部分を挿入するとともにボイドとヒートパイプとの間に水などの間隙水を充填して、両者の間の伝熱をその間隙水で行っている。そのヒートパイプは、コルゲート管の内部に作動流体を封入した構成になっている。また、ヒートパイプの上端側の部分は、打設コンクリートから上方に突き出させて外気に露出させている。この外気に露出させた部分は放熱フィンを設けてもよい、とされている。したがって、打設コンクリートの水和熱は、ヒートパイプによって外部に気中放熱されるので、打設コンクリート内の温度の偏差やそれに伴う熱応力を緩和して熱収縮亀裂あるいはひび割れを防止もしくは抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特公昭５６－２１８０号公報
【文献】特許第６１８１４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ヒートパイプは、上述したように高真空のパイプの内部に凝縮性の作動流体を封入したいわゆる機能部品であって高価であるから、特許文献１に記載されているようにコンクリート内に直接埋め込んでしまうと、養生後に埋め殺しするなど、再利用（再使用）することができない。そのためにコンクリートの養生に要する費用が嵩んでしまい、ひいてはコンクリート構造物のコストが高くなってしまう。
【0007】
また、ヒートパイプを構成しているパイプはそれ自体、熱伝導性に優れていることが好ましいので、薄肉のパイプを使用することになる。そのため、ヒートパイプは曲げ強度あるいは圧縮強度などの機械的強度が必ずしも高くなく、特許文献１に記載されているようにコンクリートに直接埋め込んだ場合には、コンクリートとヒートパイプとの間の熱抵抗が小さくなるものの、ヒートパイプに外力が掛かって破損してしまい、その部分では放熱あるいは冷却を行えなくなる可能性がある。
【0008】
これに対して特許文献２に記載されているように、シースをコンクリート構造物に埋め込んでボイドを設け、その内部にヒートパイプを挿入すれば、ヒートパイプには特には荷重あるいは外力が掛からないのでヒートパイプを破損から保護することができる。そのヒートパイプとボイドあるいはコンクリートとの間の熱の伝達は、間隙水によって行われるが、その間隙水とヒートパイプとの間の伝熱は、ヒートパイプの表面積の制約を受け、ヒートパイプとの外径が小さいことにより外表面積が小さければ、ヒートパイプに伝達される熱量すなわち冷却熱量が小さくなる。特許文献２に記載されているようなコルゲート管からなるヒートパイプであれば、ヒートパイプの外表面が波打っていることにより表面積（伝熱面積）を大きくできるが、このような特殊構造のヒートパイプは高価であり、コンクリートの養生コストあるいはコンクリート構造物のコストが高くなる要因になる。
【0009】
コルゲート管に替えて大径のパイプからなるヒートパイプを使用すれば、伝熱のための外表面積を大きくできる。しかしながら、パイプの外径が大きければウイックが大型化するだけでなく、作動流体の封入やパイプの封止（ピンチオフ）に難しい作業を余儀なくされるなど、ヒートパイプが更に高コスト化する課題が生じる。
【0010】
さらに、特許文献２に記載された装置では、結局は、コンクリートとヒートパイプとの間の伝熱を間隙水のみが担うことになり、その間隙水の熱伝導率が必ずしも高くないので、この点においても、コンクリートの冷却性能の向上に制約がある。
【0011】
上述したように、従来では、ヒートパイプあるいはこれに相当する熱輸送管を使用してコンクリートを冷却できるとしても、冷却効率あるいは冷却能力を低下させずに低コスト化を図ることができておらず、この点に新たな技術を開発する余地があった。
【0012】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであって、コンクリート（特にマスコンクリート）の水和熱による熱収縮亀裂あるいはひび割れの防止を容易にかつ低コストで行うことのできるコンクリートの冷却構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、打設されたコンクリートに、前記コンクリートの外表面に開口するようにシースが埋め込まれ、内部に封入した作動流体が潜熱として熱輸送する伝熱管の一方の端部が前記シースの内部に伝熱液と共に挿入されるとともに、前記伝熱管の他方の端部が前記コンクリートの外部に延び出て放熱部となっているコンクリートの冷却構造において、前記伝熱管を囲繞した状態で前記伝熱管に取り付けられた伝熱用外装体を有し、前記伝熱用外装体は、前記伝熱管の周方向に互いに分離している複数の分割片からなり、前記各分割片は、前記伝熱管の外表面に密着させられる保持片部と、前記保持片部から前記伝熱管の半径方向で外側に延びているブリッジ部と、前記ブリッジ部の先端部に一体化されかつ前記伝熱管の外側を囲繞する方向に延びている熱交換プレート部とを備え、かつ前記各分割片におけるそれぞれの保持片部で前記伝熱管を包み込んで前記伝熱用外装体が前記伝熱管に一体となるように取り付けられていることを特徴としている。
【0014】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のコンクリートの冷却構造において、前記分割片は、前記伝熱管を挟んで対向する第一分割片と第二分割片とを含み、前記第一分割片の前記第二分割片に対向する端部に、前記伝熱管の半径方向で外側に延びた第一フランジ部が設けられ、前記第二分割片の前記第一分割片に対向する端部に、前記第一フランジ部に対向する第二フランジ部が設けられ、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とを互いに接近する方向に締結する締結具が設けられ、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とが前記締結具によって締結されることにより前記第一分割片における前記保持片部と前記第二分割片における前記保持片部とで前記伝熱管を挟み付けて前記第一分割片と前記第二分割片とが前記伝熱管に取り付けられていることを特徴としている。
【0015】
さらに、請求項３に係る発明は、請求項２に記載のコンクリートの冷却構造において、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とは互いに対向して接触する対向面を有し、前記対向面のそれぞれに、互いに噛み合う凹凸部が形成されていることを特徴としている。
【0016】
請求項４に係る発明は、請求項２または３に記載のコンクリートの冷却構造において、前記第一フランジ部は前記第一分割片における前記ブリッジ部の一部であり、前記第二フランジ部は前記第二分割片における前記ブリッジ部の一部であることを特徴としている。
【0017】
請求項５に係る発明は、請求項２ないし４のいずれか一項に記載のコンクリートの冷却構造において、前記締結具は、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とを貫通して設けられたボルトおよび前記ボルトにネジ嵌合しているナットと、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部のいずれか一方を貫通しかつ他方にねじ込まれたビスとのいずれかからなることを特徴としている。
【0018】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のコンクリートの冷却構造において、前記伝熱用外装体は、前記伝熱管のうち前記シースの内部に挿入されている部分に取り付けられる集熱用外装体と、前記伝熱管のうち前記シースから外部に延び出ている前記放熱部に取り付けられる放熱用外装体とを含むことを特徴としている。
【0019】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載のコンクリートの冷却構造において、前記放熱用外装体における前記熱交換プレート部には、前記伝熱管の半径方向で外側に延びている複数の放熱フィンが設けられていることを特徴としている。
【0020】
請求項８に係る発明は、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のコンクリートの冷却構造において、前記伝熱用外装体は、前記伝熱管にその全長に亘って取り付けられる第一外装体と、前記第一外装体のうち前記シースから外部に延び出ている前記放熱部に対応する部分の外面側に取り付けられる放熱用外装体とを有し、前記放熱用外装体は、前記第一外装体の周方向に互いに分離している複数の放熱用の分割片からなり、前記各放熱用の分割片は、前記第一外装体の外表面に密着させられる放熱用の保持片部と、前記放熱用の保持片部から前記第一外装体の半径方向で外側に延びている放熱用のブリッジ部と、前記放熱用のブリッジ部の先端部に一体化されかつ前記第一外装体の外側を囲繞する方向に延びている放熱用のプレート部とを備えていることを特徴としている。
【0021】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載のコンクリートの冷却構造において、前記放熱用外装体における前記熱交換プレート部には、前記伝熱管の半径方向で外側に延びている複数の放熱フィンが設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【0022】
請求項１に係る発明によれば、打設されたコンクリートの養生中に発生する水和熱は、コンクリートの外表面から外気に放散されるだけでなく、シースの内部に一端部が挿入されている伝熱管を介して外気に放熱される。そのため、コンクリートの外表面に近い箇所と中央部もしくは中心部とでの放熱量の差が小さくなることにより、コンクリートの内部の温度差およびそれに伴う熱応力が小さくなって、コンクリートの熱収縮亀裂あるいはひび割れが有効に防止される。その伝熱管は、伝熱用外装体によって囲繞されており、その伝熱用外装体は、伝熱管に密着する保持片部と、その保持片部から半径方向で外側に延びているブリッジ部と、そのブリッジ部によって保持片部に一体化されている熱交換プレート部とを備えている。したがって、伝熱管とシース内の伝熱液との間の熱交換や、伝熱管の放熱部における外気との熱交換は、熱交換プレート部を介して行われるので、伝熱管の実質的な熱交換面積が伝熱用外装体によって拡大されている。そのため、ヒートパイプなどの伝熱管自体は外径の小さいものであっても、必要充分な熱量をコンクリートから外気中に放散させることができる。言い換えれば、作動流体の潜熱の形で熱輸送する伝熱管を特には大型化する必要がないので、低コスト化を図ることができる。
【0023】
伝熱管を外径の小さいものとした場合、伝熱管自体の曲げ強度などの機械的強度が小さくなるが、伝熱管は伝熱用外装体を構成している保持片部によって囲繞されて補強された状態になっている。すなわち、請求項１に係る発明では、伝熱用外装体は伝熱管とコンクリートおよび外気との間の熱交換を促進するだけでなく、伝熱管の補強作用も生じ、この点でも伝熱管を大型あるいは高強度のものとする必要がないので、低コスト化を図ることができる。なお、伝熱用外装体を取り付けてある伝熱管は、コンクリートに直接埋設するのではなく、シースの中に挿入するだけであるから、コンクリートの養生が完了した後は、伝熱管を伝熱用外装体と共にシースから抜き出して再使用することができ、したがってコンクリートの養生に要するコストの低廉化を図ることができる。
【0024】
また、伝熱用外装体は、アルミニウム（その合金を含む）などの金属製の押出形材とすることができ、その場合には、熱伝導率の大きい伝熱用外装体が、コンクリートから伝熱管への熱の伝達を媒介することになる。そのため、コンクリートと伝熱管との間の熱抵抗を従来よりも低下させることができ、その結果、コンクリートの冷却性能を向上させることができる。
【0025】
請求項２に係る発明では、保持片部をそれぞれのフランジ部で締結具を介して締結することにより、保持片部によって伝熱管を締め付けた状態で伝熱用外装体を伝熱管に取り付ける。したがって、伝熱管は保持片部によって強固に包み込まれて保持され、伝熱管がより確実に補強される。
【0026】
請求項３に係る発明では、締結具によって締結したフランジ部同士は、それぞれの対向面に形成されている凹凸部を噛み合わせた状態で一体化されるので、外力を受けた場合の保持片部同士のずれに対する強度が高くなり、ひいては外力が伝熱管に作用しにくく、伝熱管の補強強度を更に向上させることができる。
【0027】
請求項４に係る発明では、ブリッジ部を、保持片部同士を連結するためのフランジ部として機能させることができるので、保持片部の構成を簡素化することができる。
【0028】
請求項５に係る発明では、ボルトおよびナット、もしくはビスによって各分割片部を締結して一体化できるので、伝熱用外装体の構成や組み付けを容易化することができる。
【0029】
請求項６に係る発明では、伝熱用外装体を、コンクリートから熱が伝達される部分と外気に放熱する部分とで異なる構造としたので、熱交換にそれぞれ適した構造としてコンクリートの中央部もしくは中心部からの放熱を最適化することができる。
【0030】
請求項７に係る発明では、放熱用外装体には放熱フィンを設けて放熱面積を拡大してあるので、効率よく放熱してコンクリートを冷却することができる。
【0031】
請求項８に係る発明では、伝熱管をその全長に亘って第一外装体が囲繞しているので、伝熱管の補強強度の段差をなくして、伝熱管の補強性能を向上させることができる。
【0032】
請求項９に係る発明では、請求項７に係る発明と同様に、放熱用外装体には放熱フィンを設けて放熱面積を拡大してあるので、効率よく放熱してコンクリートを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】この発明に係るコンクリートの冷却構造の一例を説明するための模式的な縦断面図である。
【図2】伝熱用外装体を取り付けた伝熱管である放熱具の一例を示す正面図である。
【図3】ヒートパイプの構造を説明するための一部省略した縦断面図である。
【図9】集熱用外装体と放熱用外装体とを連結金具で一体化させた例を示す部分断面図である。
【図10】ストッパの一例を示す斜視図である。
【図13】放熱用外装体の先端部にファンを設けた例を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は放熱用外装体の端部側から見た端面図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下に、この発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、この発明を実施した場合の一例に過ぎず、この発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【0035】
図１は、この発明によってコンクリート１を空冷している状態を模式的に示す縦断面図であり、コンクリート１は、大きい塊であることにより水和熱が抜け難いマスコンクリートと称される構造体である。その素材は、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントなど適宜のセメントであってよい。このコンクリート１の中央部などの水和熱が外部に逃げ難い箇所にシース２が埋め込まれている。シース２は、後に説明する放熱具３を差し込む穴を確保するためのものであり、スチールやアルミニウムもしくはその合金などの所定の剛性のある金属材料からなるパイプであって、コンクリート１を打設する際にその内部に同時に埋め込まれる。なお、アルミニウム製もしくはその合金製とする場合には、シース２の外表面にステンシェル塗装などのコンクリートに影響しない処理を施すことが好ましい。シース２は、その内部にアルミニウム（アルミニウム合金を含む）製の押出形材を主体として構成された放熱具３を挿入してコンクリート１の中心部（あるいは芯部）から熱を排出するためのものであるから、シース２はコンクリート１の中心部に達する程度の長さあるいはそれ以上の長さを有し、一方の端部（底部）はテープや端板（それぞれ図示せず）によって密閉され、他方の端部はコンクリート１の外表面に開口している。
【0036】
シース２の内部に水などの伝熱液４が伝熱介在物として充填され、その状態でシース２の内部に放熱具３の一方の端部である集熱部５が抜き差し可能に挿入されている。すなわち、シース２の内面と放熱具３とはその全体が直接には接触していずに両者の間に伝熱液４が充填され、その伝熱液４によってシース２あるいはコンクリート１と放熱具３（集熱部５）との間の熱の伝達を行うようになっている。なお、伝熱液４は、水などの安価で容易に入手できる流体が好ましく、したがってシース２は、鉛直方向に向け、かつ上方に開口するように設けられていることが好ましい。また、前述した伝熱液４の量を少なくし、あるいは伝熱液４を用いずに、シース２との間の熱抵抗を小さくするために、集熱部５の外径とシース２の内径とはほぼ同一として、両者を伝熱可能に接触させてもよい。
【0037】
放熱具３について説明すると、その一例を図２に示してある。なお、図２は放熱具３の一例の正面図である。放熱具３は、熱輸送特性に優れた伝熱管６に外装体７を取り付けて構成されている。その伝熱管６の一例はヒートパイプであり、その構造の一例を模式的に示すと図３のとおりである。図３において符号８は密閉パイプ（コンテナ）を示し、密閉パイプ８は銅などの熱伝導率が高く、また作動流体と反応してガスを生じることのない銅などの金属製のパイプである。密閉パイプ８の内面には、ウイック９が設けられている。ウイック９は液相の作動流体が浸透することにより毛管圧を生じさせるためのものであり、作動流体の濡れ性に優れた微細構造のものであればよい。例えば密閉パイプ８の内面に形成した細い溝（グルーブウイック）やメッシュ材（金網）もしくは多孔質体（多孔質焼結金属）などがウイック９として用いられる。密閉パイプ８の内部には、空気などの非凝縮性ガスを排気した状態（脱気した状態）で作動流体１０が適当量封入されている。作動流体１０は蒸発と凝縮とを伴って循環流動することにより、その潜熱の形で熱を輸送する流体であり、水やフロン、アンモニアなどの凝縮性の流体が使用される。
【0038】
なお、ウイック９は、凝縮した作動流体１０を、蒸発の生じる箇所（入熱部）に還流させるためのものであるが、伝熱管６を図１に示すように鉛直方向に立てて使用する場合には、凝縮した作動流体１０は重力によって流れ落ちて蒸発の生じる箇所に戻る。したがってこのような態様で使用する場合には、ウイックのないヒートパイプを使用することができる。この種のヒートパイプはサーモサイホンと称されることがあり、この発明における伝熱管はサーモサイホンを含む。
【0039】
伝熱管６を囲繞するように伝熱管６に取り付けられている外装体７は、コンクリート１から熱が伝達される集熱用外装体１１と、外気に向けて放熱する放熱用外装体１２とを含んでいる。これら集熱用外装体１１および放熱用外装体１２のいずれも、伝熱管６の実質的な伝熱面積を増大させ、併せて伝熱管６を補強するように構成されている。
【0040】
図４は、集熱用外装体１１を説明するための部分的な斜視図であり、伝熱管６を図２のIV-IV線で切断して矢印方向に見た図である。この集熱用外装体１１は、全体として円筒状に構成されており、その外径は前述したシース２に挿入できるように、シース２の内径より小さく設定されている。なお、前述した伝熱液４の量を少なくし、あるいは伝熱液４を用いずに、またシース２との間の熱抵抗を小さくするために、集熱用外装体１１の外径とシース２の内径とはほぼ同一であってもよい。また、集熱用外装体１１は、伝熱管６のうちシース２に挿入される下端側の部分の全体を覆う長さであってもよいが、シース２の下側の部分の長さより短く構成されていてもよい。そのような短い集熱用外装体１１は、軸線方向に所定の間隔を空けて、伝熱管６に取り付けられる。これは、伝熱液４が各集熱用外装体１１の内側と外側との間で流動することを可能にして伝熱液４を介した熱の伝達を効率化するためである。
【0041】
さらに、集熱用外装体１１は、伝熱管６を挟み付けて伝熱管６に取り付けることができるように、複数（図４に示す例では２つ）の分割片１３によって構成されている。これらの分割片１３は、図５に示すように、集熱用外装体１１をその中心軸線に沿って半割した形状をなしており、各分割片１３は同一の形状・構成になっている。これら二つの分割片１３のいずれか一方がこの発明における第一分割片に相当し、他方が第二分割片に相当している。
【0042】
集熱用外装体１１を構成する分割片１３について具体的に説明すると、各分割片１３は、伝熱管６に取り付けるための保持片部１４と、主として熱の伝達のための熱交換プレート部１５と、その熱交換プレート部１５を保持片部１４に連結しているブリッジ部１６とを有している。その保持片部１４は図５に示すように、内面が伝熱管６の外周面に密着するように当該外周面と同一形状に形成され、断面形状が半円状となるように構成されている。言い換えれば、保持片部１４は、内径が伝熱管６の外径と等しいパイプをその中心軸線に沿って縦割りした形状をなしている。これに対して熱交換プレート部１５は、断面形状が保持片部１４より大径でかつ前記シース２の内径より小さい半円状をなす長尺材であり、保持片部１４より大径のパイプをその中心軸線に沿って縦割りした形状をなしている。
【0043】
同心円上に配置された上記の保持片部１４と熱交換プレート部１５とがブリッジ部１６によって連結されている。このブリッジ部１６は、保持片部１４の外面と熱交換プレート部１５の内面との間の空間部分に、その周方向に一定の間隔を空けて設けられた、軸線方向に長い板状の部分である。図４および図５に示す例では、四つのブリッジ部１６が設けられている。
【0044】
それらのブリッジ部１６のうち二つのブリッジ部１６ａ，１６ａは、半円形状をなす保持片部１４の開口端（周方向での端部）と半円形状をなす熱交換プレート部１５の開口端（周方向での端部）とを連結した状態に設けられている。言い換えれば、保持片部１４の外面と熱交換プレート部１５の内面との間の空間部分が、周方向において、これらのブリッジ部１６ａ，１６ａによって閉じられている。これら二つのブリッジ部１６ａ，１６ａはこの発明における第一フランジ部および第二フランジ部に相当しており、保持片部１４の中心から所定の同一半径の位置に、一方は貫通孔１７が、他方はネジ孔１８がそれぞれ形成されている。
【0045】
これらの貫通孔１７およびネジ孔１８は、分割片１３同士を締結するためのものであり、保持片部１４の中心軸線が一致するように一対の分割片１３を伝熱管６を挟んで対向させて組み付けると、それぞれの分割片１３における上記のブリッジ部１６ａ，１６ａが互いに対向するとともに、互いに対向している一方のブリッジ部１６ａにおける貫通孔１７が他方のブリッジ部１６ａにおけるネジ孔１８に同一軸線上に一致する。その状態で貫通孔１７に締結具としてのビス１９を差し込むとともに相手側のネジ孔１８にねじ込むことにより、互いに対向している各ブリッジ部１６ａ，１６ａがビス１９によって強固に締結され、一対の各分割片１３が一体化され、伝熱管６に取り付けられる。なお、その場合、各分割片１３と伝熱管６との間の熱の伝達を確実にするために、サーマルグリース（シリコングリース）や適宜のオイルコンパウンドなどの伝熱特性に優れた介在物を両者の間に配置してもよい。それらの伝熱特性に優れた介在物は、伝熱液４に浸されるから、非水溶性などの伝熱液４に溶解しない特性のものであることが好ましい。
【0046】
なお、保持片部１４と熱交換プレート部１５との間で各ブリッジ部１６，１６ａによって区画された空間部分は、軸線方向に長くかつ開口しているものの、半径方向および周方向には閉じている。そこで、上述したビス１９の挿入や締め付けの作業を可能にするために、熱交換プレート部１５のうち、上記の貫通孔１７の中心軸線を延長した箇所に操作孔２０が穿孔されている。
【0047】
また、上記のように組み付けた一対の分割片１３同士が半径方向にずれることを抑制するために、上記の第一フランジ部および第二フランジ部に相当する各ブリッジ部１６ａ，１６ａの対向面に、互いに噛み合う凹凸部２１が形成されている。この凹凸部２１は一例として、小さいピッチの鋸歯状のものであってよく、各ブリッジ部１６ａ，１６ａの対向面に軸線方向に長い凹部および凸部を分割片１３の半径方向に並べて成形した部分である。
【0048】
さらに、互いに組み付けられる各分割片１３における保持片部１４の周長の合計は、伝熱管６の外周長と同じか、僅か短く設定されている。各保持片部１４が伝熱管６を囲繞するように各分割片１３同士を組み付けた場合に、各保持片部１４が伝熱管６をある程度強固に締め付けて、集熱用外装体１１を伝熱管６に確実に取り付けるためである。こうすることにより伝熱管６は保持片部１４あるいは集熱用外装体１１によって包み込んで保持された状態になり、伝熱管６が集熱用外装体１１あるいはその保持片部１４によって補強される。
【0049】
なお、各ブリッジ部１６，１６ａと熱交換プレート部１５とによって囲まれた空間部分は、図４や図５に示す構成では、前述した操作孔２０の部分を除いて、周方向に閉じている。これに対して伝熱液４が乱流もしくは撹拌状態であれば、シース２や集熱用外装体１１との間の熱伝達率が大きくなる。したがって、図６に示すように、熱交換プレート部１５のうち各ブリッジ部１６，１６ａ同士の間の部分に軸線方向に沿うスリットなどの開口部１５ａを形成することが好ましい。伝熱液４は温度差が生じることにより流動するので、開口部１５ａを介して集熱用外装体１１の内外に亘って流動する。その結果、シース２や集熱用外装体１１と伝熱液４との間の熱伝達率が向上し、それに伴ってコンクリート１から伝熱管６に対する伝熱量が多くなる。なお、開口部１５ａは、軸線方向に連続した形状であれば、集熱用外装体１１を押出成形により作製する場合に開口部１５ａを同時に形成することができる。また、開口部１５ａは軸線方向に連続した形状に限らず、所定間隔毎に穿ったものであってもよく、その場合には、集熱用外装体１１を押出成形した後に適宜の切削加工を施して形成すればよい。
【0050】
放熱用外装体１２は伝熱管６のうちコンクリート１あるいはシース２から延び出ている部分（放熱部）２２に取り付けられるものであって、基本的には、上述した集熱用外装体１１と同様に構成されている。その一例を図７および図８に示してある。図７は、放熱用外装体１２を説明するための部分的な斜視図であって伝熱管６を図２のVII-VII線で切断して矢印方向に見た図であり、図８は、放熱用外装体１２の分割片２３の一部を示す斜視図である。放熱用外装体１２は、伝熱管６における放熱部２２の全体もしくはその先端側の所定の長さの部分を覆う長さになっている。また、放熱用外装体１２は、伝熱管６を挟み付けて伝熱管６に取り付けることができるように、複数（図７に示す例では２つ）の分割片２３によって構成されている。これらの分割片２３は、図８に示すように、放熱用外装体１２をその中心軸線に沿って半割した形状をなしており、各分割片２３は同一の形状・構成になっている。これら二つの分割片２３のいずれか一方がこの発明における第一分割片に相当し、他方が第二分割片に相当している。
【0051】
つぎに、放熱用外装体１２を構成する分割片２３について具体的に説明すると、各分割片２３は、伝熱管６に取り付けるための保持片部２４と、主として放熱のための放熱プレート部２５と、その放熱プレート部２５を保持片部２４に連結しているブリッジ部２６とを有している。その保持片部２４は前述した集熱用外装体１１における保持片部１４と同様の形状・構成であって、図８に示すように、内面が伝熱管６の外周面に密着するように当該外周面と同一形状に形成され、断面形状が半円状となるように構成されている。言い換えれば、保持片部２４は、内径が伝熱管６の外径と等しいパイプをその中心軸線に沿って縦割りした形状をなしている。これに対して放熱プレート部２５は、断面形状が保持片部２４より大径の半円状をなす長尺材であり、保持片部２４より大径のパイプをその中心軸線に沿って縦割りした形状をなしている。
【0052】
同心円上に配置された上記の保持片部２４と放熱プレート部２５とがブリッジ部２６によって連結されている。このブリッジ部２６は、保持片部２４の外面と放熱プレート部２５の内面との間の空間部分に、その周方向に一定の間隔を空けて設けられた、軸線方向に長い板状の部分である。図７および図８に示す例では、五つのブリッジ部２６が設けられている。
【0053】
それらのブリッジ部２６のうち二つのブリッジ部２６ａ，２６ａは、半円形状をなす保持片部２４の開口端（周方向での端部）と半円形状をなす放熱プレート部２５の開口端（周方向での端部）とを連結した状態に設けられている。言い換えれば、保持片部２４の外面と放熱プレート部２５の内面との間の空間部分が、周方向において、これらのブリッジ部２６ａ，２６ａによって閉じられている。これら二つのブリッジ部２６ａ，２６ａはこの発明における第一フランジ部および第二フランジ部に相当しており、保持片部２４の中心から所定の同一半径の位置に、一方は貫通孔２７が、他方はネジ孔２８がそれぞれ形成されている。
【0054】
これらの貫通孔２７およびネジ孔２８は、分割片２３同士を締結するためのものであり、保持片部２４の中心軸線が一致するように一対の分割片２３を対向させて組み付けると、それぞれの分割片２３における上記のブリッジ部２６ａ，２６ａが互いに対向するとともに、互いに対向している一方のブリッジ部２６ａにおける貫通孔２７が他方のブリッジ部２６ａにおけるネジ孔２８に同一軸線上に一致する。その状態で貫通孔２７に締結具としてのビス２９を差し込むとともに相手側のネジ孔２８にねじ込むことにより、互いに対向している各ブリッジ部２６ａ，２６ａがビス２９によって強固に締結され、一対の各分割片２３が一体化され、伝熱管６に取り付けられる。なお、その場合、各分割片２３と伝熱管６との間の伝熱を確実にするために、サーマルグリース（シリコングリース）や適宜のオイルコンパウンドなどの伝熱特性に優れた介在物を両者の間に配置してもよい。
【0055】
なお、保持片部２４と放熱プレート部２５との間で各ブリッジ部２６ａ，２６ａによって区画された空間部分は、軸線方向に長くかつ開口しているものの、半径方向および周方向には閉じている。そこで、上述したビス２９の挿入や締め付けの作業を可能にするために、放熱プレート部２５やブリッジ部２６のうち、上記の貫通孔２７の中心軸線を延長した箇所に操作孔３０が穿孔されている。
【0056】
また、上記のように組み付けた一対の分割片２３同士が半径方向にずれることを抑制するために、上記の第一フランジ部および第二フランジ部に相当する各ブリッジ部２６ａ，２６ａの対向面に、互いに噛み合う凹凸部３１が形成されている。この凹凸部３１は一例として、前述した集熱用外装体１１における凹凸部２１と同様であってよく、小さいピッチの鋸歯状のものであり、各ブリッジ部２６ａ，２６ａの対向面に軸線方向に長い凹部および凸部を分割片２３の半径方向に並べて成形した部分である。
【0057】
さらに、互いに組み付けられる各分割片２３における保持片部２４の周長の合計は、伝熱管６の外周長と同じか、僅か短く設定されている。各保持片部２４が伝熱管６を囲繞するように各分割片２３同士を組み付けた場合に、各保持片部２４が伝熱管６をある程度強固に締め付けて、放熱用外装体１２を伝熱管６に確実に取り付けるためである。こうすることにより伝熱管６は保持片部２４あるいは放熱用外装体１２によって包み込んで保持された状態になり、伝熱管６が放熱用外装体１２あるいはその保持片部２４によって補強される。
【0058】
さらに、放熱用外装体１２は、放熱面積を大きくするために、周方向に等間隔（等ピッチ）に配置した多数の放熱フィン３２を備えている。放熱フィン３２は放熱プレート部２５の外面に半径方向で外側に向けて放射状に設けた薄い板状の部分であり、放熱プレート部２５と一体に形成されている。なお、前述した操作孔３０は、放熱フィン３２の間隔（ピッチ）が狭い場合には、その根元部分の一部を貫通して形成することがある。
【0059】
上述した集熱用外装体１１における分割片１３や放熱用外装体１２における分割片２３は、前述した貫通孔１７，２７やネジ孔１８，２８ならびに操作孔２０，３０などのいわゆる後加工の可能な箇所を除いて、その長手方向（軸線方向）のいずれの箇所でも断面形状が同一になっている。また、これらの分割片１３，２３は伝熱管６とコンクリート１や外気との間での伝熱を媒介するためのものであり、アルミニウムあるいはその合金を素材とした押出形材としたことにより、熱伝導率に優れ、併せて製造が容易でかつある程度の強度を有するものとすることができる。
【0060】
上述した集熱用外装体１１における保持片部１４および放熱用外装体１２における保持片部２４は、伝熱管６の外周面に密着して伝熱管６を補強しているが、それらの保持片部１４，２４同士すなわち集熱用外装体１１と放熱用外装体１２とは互いに離隔している。そこで、集熱用外装体１１と放熱用外装体１２とのいずれか一方に作用した荷重を他方にも伝達して、伝熱管６に掛かる荷重を低下させ、もって全体としての強度を高くするために、集熱用外装体１１と放熱用外装体１２とを一体化するように連結することが好ましい。そのための構造を図９を参照して説明すると、図９は集熱用外装体１１と放熱用外装体１２とを突き合わせてある箇所を示す部分的な断面図であり、集熱用外装体１１と放熱用外装体１２とは伝熱管６の外周に取り付けられた状態でそれぞれの軸線方向での端面が突き合わされている。その状態で、集熱用外装体１１において位相が１８０度異なる（直径線上に位置する）一対のブリッジ部１６と、放熱用外装体１２において位相が１８０度異なる（直径線上に位置する）一対のブリッジ部２６とは、周方向での位置（すなわち位相）が一致させられている。すなわち、それらのブリッジ部１６，２６は軸線方向に連続している一枚板のようになっている。これらの各ブリッジ部１６，２６に掛け渡して連結金具３３，３３が配置されており、ビス３３ａなどの締結具や接着剤などによって各ブリッジ部１６，２６に固着されている。
【0061】
また、放熱具３のうち集熱用外装体１１を取り付けてある下側の部分をシース２に挿入する場合、その挿入深さを決める必要がある場合がある。すなわち、集熱用外装体１１の全体を挿入せずに下側の限られた長さの部分をシース２に挿入して、それ以上の部分はシース２から上側に突き出させておく場合がある。このように挿入長さを調整するためには、例えば図１０に示すストッパ３４を用いればよい。
【0062】
図１０に示すストッパ３４は、集熱用外装体１１の外周側に嵌合するボス部３５に、シース２の内径より大きい外径のフランジ部３６を設けたものであって、ボス部３５に形成したネジ孔３７にビス３８を挿入し、その先端を集熱用外装体１１の外周面に突き当てることにより、集熱用外装体１１に固定するように構成されている。このストッパ３４のフランジ部３６がシース２の上端に引っ掛かり、それ以上には集熱用外装体１１がシース２に挿入されないので、ストッパ３４の集熱用外装体１１に対する取り付け位置を適宜に調整することにより、シース２に対する集熱用外装体１１の挿入長さを適宜に調整することができる。
【0063】
なお、ストッパ３４は、それぞれ半円状をなすように二分割するとともにそれらの分割された部分で集熱用外装体１１を挟み付けた状態でそれらの分割された部分同士をボルトとナット、あるいはビス、さらには適宜のクランプなどによって締結して集熱用外装体１１に取り付けるように構成し、さらにはそれらの分割された部分をヒンジで連結した構成としてもよい。このような構成であれば、ストッパ３４を集熱用外装体１１の端部側から送り込む必要がないので、集熱用外装体１１への取り付けが容易になる。また、上記のフランジ部３６を設けた構成であれば、そのフランジ部３６がシース２の上端開口部を閉じるので、コンクリート１の養生中に、砂利や砂などの異物がシース２の内部に侵入することを防止もしくは抑制することができる。
【0064】
なおまた、ストッパは、シース２より外径の大きいパイプであってもよく、集熱用外装体１１の外周側にはめ込んで上端部を放熱用外装体１２の下端部に突き当てて、いわゆるスペーサとしても機能するように構成したものであってもよい。さらに、ストッパは、要は、集熱用外装体１１をシース２につなぎ止める機能があればよいので、上述した構成以外に、例えば集熱用外装体１１の外周面とシース２の内周面との間に詰め込む楔構造のものであってもよい。その場合、楔構造のストッパは、集熱用外装体１１およびシース２の全周に亘って設ければ、シース２の上端開口部を閉じることができるので、図１０に示すストッパ３４と同様に、シース２内への異物の侵入を防止もしくは抑制することができる。
【0065】
つぎにこの発明によるコンクリート１の冷却作用について説明する。コンクリート１を養生している間に水和反応に伴う熱（水和熱）が生じ、その熱の一部はコンクリート１を伝わってその表面から外部に放出される。また、コンクリート１の中心部の熱は表面から外部に放出されにくいが、コンクリート１に埋め込まれているシース２の内部の伝熱液４に伝達される。シース２の内部には伝熱管６の下端側の部分が挿入されているから、コンクリート１から伝熱液４に伝達された熱は更に伝熱管６に伝達される。
【0066】
その場合、伝熱管６には上述した集熱用外装体１１が取り付けられて一体化されており、その集熱用外装体１１は外径の大きい熱交換プレート部１５を有しているから、伝熱管６にはその外周に密着している保持片部１４だけでなく熱交換プレート部１５を介して伝熱液４から熱が伝達される。すなわち、伝熱管６を構成しているヒートパイプが外径が小さいことにより熱の伝達に供される表面積が小さいとしても、伝熱液４から伝熱管６に対する実質的な伝熱面は、保持片部１４の表面および熱交換プレート部１５の表面の全体ならびにこれらを連結しているブリッジ部１６の表面の全体であるから、実質的な熱伝達面積は、伝熱管６の表面積より遙かに拡大されている。したがって、伝熱管６を単体で伝熱液４の中に挿入した場合に比較して、多量の熱が伝熱液４から伝熱管６に対して伝達される。また、集熱用外装体１１はアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属製であるから、伝熱液４のみによる伝熱よりも多量の熱を伝熱管６に伝達し、コンクリート１の冷却を促進することができる。
【0067】
伝熱管６は前述したようにヒートパイプによって構成されているから、シース２側の部分に熱が伝達されるとともに外気中に延び出ている放熱部２２で熱が放散されることによる温度差によって作動流体１０の蒸発が生じる。液相の作動流体１０はウイック９に浸透して伝熱管６の内面に接触しており、伝熱液４から伝達された熱によって蒸発する。その蒸気は、温度が低くて圧力が低くなっている放熱部２２側に流動し、伝熱管６の放熱部２２の内面に接触して熱が奪われて凝縮する。すなわち、作動流体１０は液相から気相に変化することによる潜熱の形で熱を輸送するので、銅などの熱伝導率の高い金属よりも数十倍もしくは百数十倍の熱伝導率を示す。
【0068】
こうして放熱部２２に運ばれた熱は、放熱部２２に一体化するように取り付けてある放熱用外装体１２に伝達され、その表面から外気中に放散させられる。なおその場合、図１に模式的に示してあるように、冷却ファン３９によって放熱用外装体１２に対して送風することにより、放熱用外装体１２からの放熱を促進してもよい。
【0069】
放熱用外装体１２は、前述したように、伝熱管６に密着して伝熱管６を包み込んでいる保持片部２４とそれより外径の大きい放熱プレート部２５とをブリッジ部２６で連結して一体化した構成であって、その表面積すなわち放熱面積は、伝熱管６（放熱部２２）の表面積より遙かに大きくなっている。すなわち、伝熱管６から放熱するための面積が、放熱用外装体１２によって拡大されている。したがって、上述したこの発明に係る冷却構造によれば、コンクリート１の中央部もしくは中心部を、放熱が生じ易い外面に近い部分とほぼ同様に冷却することができる。そのため、養生中におけるコンクリート１の内部の温度差およびそれに伴う熱応力を小さくすることができ、その結果、コンクリート１の熱収縮亀裂あるいはひび割れを効果的に防止もしくは抑制することができる。
【0070】
このようにして養生中に、コンクリート１の表面からの自然放熱および中央部もしくは中心部からの伝熱管６を介した放熱を行い、養生の完了の後、伝熱管６をシース２から引き抜き、また伝熱液４をシース２から排出する。したがって、伝熱管６はシース２に対して抜き差しし、またコンクリート１の養生中はシース２に差し込んだ状態に放置されるが、その過程で伝熱管６に曲げや打撃力などの外力が掛かる場合があるが、伝熱管６は外装体７によって囲繞されて補強されているので、折損や破断などが生じることがない。言い換えれば、そのハンドリングに繊細な注意が特には要求されることがないので、ハンドリングが容易になる。また、伝熱管６は再使用することができるので、コンクリート１の養生に要するコストを低減でき、ひいてはマスコンクリートのコストの低廉化を図ることができる。
【0071】
なお、シース２からの伝熱液４の排出は、従来知られている適宜の方法で行えばよく、例えばポンプによって汲み出したり、伝熱液４より比重の大きい物質をシース２に投入して伝熱液４を押し出したりすればよい。
【0072】
上述した実施形態では、伝熱管６の下側の部分に集熱用外装体１１を取り付け、それよりも上側の部分（放熱部２２）に放熱用外装体１２を取り付けてあるから、そのままでは、集熱用外装体１１と放熱用外装体１２との間に強度上の段差が生じる。したがって、これらの外装体１１，１２における各保持片部１４，２４を一体化させる連結金具３３を設けた。このような連結金具３３を必要とせずに強度の不足箇所を解消するためには、伝熱管６をその全長に亘って集熱用外装体１１によって覆い、放熱部２２においてその集熱用外装体１１の外周に放熱用外装体を取り付ければよい。その一例を図１１および図１２を参照して説明する。
【0073】
図１１は放熱部２２で切断した場合のその切断面側から見た部分的な斜視図であり、また図１２（ａ）はその放熱用外装体１２２を構成する分割片１２３の構造を説明するための部分的な斜視図、図１２（ｂ）はそのフランジ部の一部に形成した切欠部を示す図である。この実施形態における放熱用外装体１２２は、上述した実施形態における放熱用外装体１２と同様に、互いに同一形状の一対の分割片１２３からなり、各分割片１２３は、保持片部１２４と、放熱プレート部１２５と、これら保持片部１２４と放熱プレート部１２５とを繋いでいるブリッジ部１２６とを備え、さらに一対の分割片１２３を一体に連結するフランジ部１２７を備えている。
【0074】
保持片部１２４は、伝熱管６に取り付けられている集熱用外装体１１の外周面に密着するように当該外周面と同一形状に形成され、断面形状が半円状となるように構成されている。すなわち、この保持片部１２４は、伝熱管６に直接取り付ける前述した放熱用外装体１２における保持片部１４より半径が大きい断面半円形状になっている。その保持片部１２４の周方向での両端部（一対の保持片部１２４が互いに対向する開口端部）に半径方向で外側に延びかつ軸線方向に連続しているフランジ部１２７が形成されている。したがって、この実施形態では集熱用外装体１１がこの発明の第一外装体に相当している。
【0075】
保持片部１２４の左右両側の開口端部に形成されているフランジ部１２７のうち一方のフランジ部１２７ａは、当該開口端部から半径方向で外側に延びている幅の狭い平板状をなしており、このフランジ部１２７ａには長手方向（保持片部１２４の軸線方向）に一定の間隔ごとに貫通孔１２８が形成されている。この貫通孔１２８はこの発明における締結具に相当するボルトＢを差し通すためのものである。これに対して他方のフランジ部１２７ｂには狭隘開口溝１２９が形成されており、保持片部１２４の他方の開口端部から半径方向で外側に延び出た形状に形成されている。その狭隘開口溝１２９は、ボルトの頭部を回転不能に保持させるための部分であり、したがってその狭隘開口溝１２９の幅は、ボルトＢの頭部の二面幅より大きくかつ直径方向で対向する角部の間隔（幅）より小さい寸法に設定されている。
【0076】
上記の狭隘開口溝１２９は長手方向（保持片部１２４の軸線方向）に連続したものとなる。このような構造では、複数のボルトＢを狭隘開口溝１２９に保持させる場合、複数のボルトＢを狭隘開口溝１２９の一方の端部から順に送り込まなければならないことが考えられる。そこで、ボルトＢの挿入を容易にするためには、例えば図１２（ｂ）に示すように、狭隘開口溝１２９の下面側（組み付けられる相手側のフランジ部１２７ａに対向する面側）に、ボルトＢの軸部を挿入できる程度の幅の切欠部１３０を形成すればよい。
【0077】
なお、一対の分割片１２３を組み付ける場合、一方の分割片１２３における平板状のフランジ部１２７ａと他方の分割片１２３におけるフランジ部１２７ｂとを対向させ、これらを締結具で一体に締結する。これらのフランジ部１２７ａ，１２７ｂのうちの一方の他方への対向面に所定の形状の凹部を形成し、相手方である他方の前記凹部に対向する面に当該凹部に嵌合する凸部を形成することが好ましい。このような構成によれば、一対の分割片１２３同士の相互の位置を容易に決めることができ、また各分割片１２３をその半径方向にずらす外力をそれらの凹部および凸部で受けることができるので、各分割片１２３の組み付け強度および放熱用外装体１２２の強度を向上させることができる。
【0078】
上記の保持片部１２４にブリッジ部１２６によって連結されて一体化されている放熱プレート部１２５は、図１２（ａ）に示すように、周方向の長さが半円に満たない長さの円弧状になっている。すなわち、放熱プレート部１２５における一方の端部（上記のフランジ部１２７ｂ側の端部）が、上記のフランジ部１２７ｂを半径方向で外側に延長した線に交わる箇所に位置しているのに対して、他方の端部は、平板状のフランジ部１２７ａを半径方向で外側に延長した箇所から周方向（図１２（ａ）の上側）に後退した箇所にとどまっている。したがって、平板状のフランジ部１２７ａは、放熱プレート部１２５によって覆われておらずに外部から見える状態になる。すなわち、放熱プレート部１２５の端部がこのように周方向に後退していることにより、前述した実施形態における操作孔２０，３０と同様に作用する開口部１３１が形成されている。この開口部１３１からナットＮを挿入して、フランジ部１２７ａから突き出ているボルトＢの軸部にはめ込んで締め付けることができる。
【0079】
なお、図１１および図１２に示す例では、放熱フィン１３２の高さは一律ではなく、高いフィンと低いフィンとが周方向に交互に並んで配列されている。これは、放熱フィン１３２同士の間における空気（外気）の流動を促進して放熱効率を高くするためである。
【0080】
ところで、上述した実施形態では、伝熱管６との間の熱の伝達量を多くし、また補強強度を高くするために、外装体７を保持片部１４，２４，１２４と熱交換プレ－ト部１５，２５，１２５との二重管構造もしくはこれに近い構造とした。その結果、伝熱管６をこれを補強している保持片部１４，２４，１２４が、その外周側に空間部をあけて熱交換プレート部１５，２５，１２５によって囲繞された構造になっている。集熱用外装体１１においては、熱交換プレート部１５に前述したスリットなどの開口部１５ａを形成して、伝熱液４が熱交換プレート部１５の内側に積極的に入り込み、また外側との間で流動するようにしてある。これに対して放熱用外装体１２，１２２においては、放熱フィン３２，１３２を設けてあるなどのことにより、放熱プレート部２５，１２５は円筒状であってその内側の空間部分の大半は、放熱用外装体１２，１２２の半径方向で外側には閉じた形状になっている。このような半径方向で外側には閉じている空間部分の表面も外気に接触して放熱面として機能する。しかし、そのままでは、空気の流通が必ずしも積極的には生じないので、強制換気を行うことが好ましい。
【0081】
図１３はその一例を示しており、放熱用外装体１２２の先端部（設置状態では上端部）に軸流ファン４０が、ブラケット４１を介して取り付けられている。その軸流ファン４０は、モータによってブレードを回転させることにより回転軸線方向に送風するファンであり、屋外で使用することを考慮して防水タイプのファンであることが好ましい。また、その回転中心軸線と放熱用外装体１２２の中心軸線とはほぼ一致させ、かつブレードの回転円の外径は放熱用外装体１２２における放熱プレート部１２５の直径とほぼ等しいことが好ましい。したがって、軸流ファン４０を回転させると、放熱用外装体１２２の中心軸線に沿った方向の空気流が生じ、その空気流は放熱用外装体１２２における保持片部１２４と放熱プレート部１２５とブリッジ部１２６とによって囲まれた空間部分の内部を軸線方向に流れ、当該空間部分を換気することになる。その結果、放熱プレート部１２５の内側の空間部分での放熱を促進して、コンクリート１の冷却効率を更に向上させることができる。なお、軸流ファン４０は、図７や図８に示す放熱用外装体１２を用いた場合にも、その先端部に図１３に示すのと同様に取り付けて強制換気を行うことができる。
【0082】
なお、この発明は上述した各実施形態に限定されないのであって、各外装体はいわゆる二分割した構成に限らず、要は、複数に分割されていて、各分割片を組み合わせる構成であってよい。また、保持片部は、伝熱管（ヒートパイプ）に密着させて伝熱管に取り付ける部分であるから、その形状は伝熱管の外形形状に倣ったものであればよい。これに対して放熱プレート部の形状は，放熱効率や製造の容易性さらにはハンドリングの容易性などを考慮して適宜の形状としてよい。さらに、この発明における各外装体は、実施形態で説明したように、アルミニウムやその合金からなる押出形材であることが好ましいが、この発明はこれに限るものではない。
【符号の説明】
【0083】
１ コンクリート
２ シース
３ 放熱具
４ 伝熱液
５ 集熱部
６ 伝熱管
７ 伝熱用外装体
８ 密閉パイプ（コンテナ）
９ ウイック
１０ 作動流体
１１ 集熱用外装体
１２ 放熱用外装体
１３ 分割片
１４ 保持片部
１５ 熱交換プレート部
１６ ブリッジ部
１６ａ ブリッジ部
１７ 貫通孔
１８ ネジ孔
１９ ビス
２２ 放熱部
２３ 分割片
２４ 保持片部
２５ 放熱プレート部
２６ ブリッジ部
２６ａ ブリッジ部
２７ 貫通孔
２８ ネジ孔
２９ ビス
３２ 放熱フィン
３３ 連結金具
３４ ストッパ
３９ 冷却ファン
４０ 軸流ファン
１２２ 放熱用外装体
１２３ 分割片
１２４ 保持片部
１２５ 放熱プレート部
１２６ ブリッジ部
１２７ フランジ部
１２７ａ フランジ部
１２７ｂ フランジ部
１２８ 貫通孔
１２９ 狭隘開口溝
１３２ 放熱フィン
Ｂ ボルト
Ｎ ナット
２ シース
３ 放熱具
４ 伝熱液
５ 集熱部
６ 伝熱管
７ 伝熱用外装体
８ 密閉パイプ（コンテナ）
９ ウイック
１０ 作動流体
１１ 集熱用外装体
１２ 放熱用外装体
１３ 分割片
１４ 保持片部
１５ 熱交換プレート部
１６ ブリッジ部
１６ａ ブリッジ部
１７ 貫通孔
１８ ネジ孔
１９ ビス
２２ 放熱部
２３ 分割片
２４ 保持片部
２５ 放熱プレート部
２６ ブリッジ部
２６ａ ブリッジ部
２７ 貫通孔
２８ ネジ孔
２９ ビス
３２ 放熱フィン
３３ 連結金具
３４ ストッパ
３９ 冷却ファン
４０ 軸流ファン
１２２ 放熱用外装体
１２３ 分割片
１２４ 保持片部
１２５ 放熱プレート部
１２６ ブリッジ部
１２７ フランジ部
１２７ａ フランジ部
１２７ｂ フランジ部
１２８ 貫通孔
１２９ 狭隘開口溝
１３２ 放熱フィン
Ｂ ボルト
Ｎ ナット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】