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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Struktur und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik wird eine Wandstruktur zur Wärmeableitung vorgeschlagen, bei der im Wesentlichen N-förmige Wärmerohre in mehreren Stufen oberhalb und unterhalb eines wärmeisolierenden Materials vorgesehen sind (siehe Patentliteratur 1). Bei dieser Wandstruktur zur Wärmeableitung ist das im Wesentlichen N-förmige Wärmerohr ein Hohlkörper, in dem sich ein Kältemittel befindet. Das Wärmerohr umfasst einen Wärmeableitungsabschnitt mit einem Docht, einen Verbindungsabschnitt und einen Kondensationsabschnitt. Nach der Verdampfung im Wärmeableitungsabschnitt tritt das Kältemittel durch den Verbindungsabschnitt und kondensiert auf der Seite des Kondensationsabschnitts. Folglich ist die Wandstruktur zur Wärmeableitung in der Lage, Wärme von einer Oberflächenseite mit dem Wärmeableitungsabschnitt zu der anderen Oberflächenseite mit dem Kondensationsabschnitt zu übertragen.
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Zitationsliste
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Patentliteratur
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[Patentliteratur 1]
JP-A-H06-129787 -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Hier ist die in der Patentschrift 1 beschriebene Wandstruktur zur Wärmeableitung mit dem Docht ausgebildet, um das Problem zu lösen, dass die Wärmerohre in mehreren Stufen und in Höhenrichtung in Bezug auf eine Wand ausgebildet werden müssen. Durch diesen Docht wird die Verdampfungsfläche in der Höhenrichtung vergrößert und die Anzahl der Wärmerohrstufen reduziert.
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Bei der in der Patentliteratur 1 beschriebenen Wandstruktur zur Wärmeableitung ist jedoch der Kondensationsabschnitt jedes Wärmerohrs höher angebracht als der Verdampfungsabschnitt, so dass im obersten Abschnitt auf der Seite des Wärmeableitungsabschnitts (eine Oberflächenseite) und im untersten Abschnitt auf der Seite des Kondensationsabschnitts (die andere Oberflächenseite) der Oberfläche, auf der das Wärmerohr angebracht ist, Toträume entstehen und der einer Wärmerohrstufe insgesamt entsprechende Raum verschwendet wird. Insbesondere neigt die in der Patentliteratur 1 beschriebene Wandstruktur zur Wärmeableitung dazu, eine Totraumvergrößerung zu verursachen, da der Docht vorgesehen ist und der Wärmeableitungsabschnitt in Höhenrichtung vergrößert wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um ein solches Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Struktur und ein Verfahren zur Herstellung der Struktur bereitzustellen, die in der Lage sind, die Anzahl der Stufen zu verringern und den Totraum zu verkleinern.
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Lösung des Problems
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Eine Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Wärmeisolationsschicht; einen Verdampfer, der unter Verwendung eines Raumabschnitts zwischen einer Vielzahl von Plattenmaterialien gebildet ist, die auf einer Oberflächenseite der Wärmeisolationsschicht vorgesehen sind; einen Kondensator, der unter Verwendung eines Raumabschnitts zwischen einer Vielzahl von anderen Plattenmaterialien gebildet ist, die auf der anderen Oberflächenseite der Wärmeisolationsschicht vorgesehen sind; einen Dampfströmungspfad zum Leiten von Kältemitteldampf, der durch Verdampfung am Verdampfer erzeugt wird, zum Kondensator; und einen Flüssigkältemittel-Strömungspfad zum Leiten eines flüssigen Kältemittels, das durch Kondensation am Kondensator erzeugt wird, zum Verdampfer, wobei der Verdampfer eine Dochtschicht zum Verdampfen des Kältemittels, das auf einer Seite eines unteren Abschnitts gelagert ist, mit Wärme von einer Oberflächenseite des Verdampfers aufweist, während das Kältemittel durch Kapillarwirkung angesaugt und das Kältemittel gehalten wird, und der Verdampfer und der Kondensator so montiert sind, dass sie sich um ½ oder mehr in der Richtung überlappen, in der die Dochtschicht das Kältemittel ansaugt.
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Bei diesem Aufbau verfügt der Verdampfer über eine Dochtschicht zum Verdampfen des im unteren Abschnitt des Verdampfers gelagerten Kältemittels mit der Wärme von der einen Oberflächenseite des Verdampfers, während das Kältemittel durch Kapillarwirkung angesaugt und gehalten wird. Dementsprechend ist die Dochtschicht in der Lage, den Verdampfungsabschnitt in der Ansaugrichtung zu verlängern, es kann ein größerer Bereich mit einer geringeren Anzahl von Stufen abgedeckt werden, und es kann ein Beitrag zur Reduzierung der Anzahl von Stufen geleistet werden.
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Wenn die Dochtschicht das Kältemittel vertikal ansaugt, werden der Verdampfer und der Verflüssiger bzw. Kondensator so befestigt, dass sie sich in vertikaler Richtung um ½ (die Hälfte) oder mehr überlappen. Dementsprechend verringert sich die Fehlausrichtung in der Ansaugrichtung zwischen Verdampfer und Kondensator, und es ist unwahrscheinlich, dass ein Totraum entsteht. Dementsprechend kann eine Verringerung der Stufenanzahl und eine Verringerung des Totraums erreicht werden.
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Ein Strukturherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Verbindungsschritt des teilweisen Verbindens von vier oder mehr Plattenmaterialien; einen Raumbildungsschritt des Bildens eines Dochtpulvereinführungsraums durch Durchführen einer Druckbeaufschlagung in einer Hochtemperaturumgebung von 800°C oder höher zwischen den vier oder mehr Plattenmaterialien, die im Verbindungsschritt teilweise verbunden wurden; einen Pulvereinführungsschritt des Einführens von Dochtschichtbildungspulver in den im Raumbildungsschritt gebildeten Einführungsraum; und einen Verfestigungsschritt des Verfestigens des im Pulvereinführungsschritt eingeführten Pulvers in einem Zustand, in dem die Hochtemperaturumgebung aufrechterhalten wird.
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Bei diesem Verfahren zur Herstellung einer Struktur wird der Dochtpulvereinführungsraum durch Druckbeaufschlagung des Plattenmaterials in einer Hochtemperaturumgebung von 800°C oder höher gebildet, das Dochtschichtbildungspulver in den gebildeten Einführungsraum eingeführt, und das eingeführte Pulver unter Beibehaltung der Hochtemperaturumgebung verfestigt. Dementsprechend kann das Pulver verfestigt und eine Dochtschicht gebildet werden, ohne dass sich die Hochtemperaturumgebung, in der das Plattenmaterial verarbeitet wird, ändert, und es kann ein Beitrag zur reibungslosen Herstellung der Struktur geleistet werden.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Struktur und ein Verfahren zur Herstellung der Struktur bereitzustellen, die in der Lage sind, die Anzahl von Stufen und einen Totraum zu verringern.
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Figurenliste
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- 1 ist eine erste schematische Querschnittsansicht, die eine Struktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der ein Querschnitt entlang einer Höhenrichtung dargestellt ist.
- 2 ist eine zweite schematische Querschnittsansicht, die die Struktur gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der ein Querschnitt entlang einer horizontalen Richtung dargestellt ist.
- 3A bis 3D sind Prozessdiagramme, die ein Strukturherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen, wobei ein erster Schritt, ein zweiter Schritt, ein dritter Schritt und ein diffusionsverbundener Körper in 3A bis 3D dargestellt sind.
- 4A bis 4C sind Prozessdiagramme, die das Strukturherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen, wobei in 4A bis 4C jeweils der vierte bis sechste Schritt dargestellt ist.
- 5A bis 5D sind Prozessdiagramme, die das Strukturherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen, wobei in 5A bis 5D jeweils der siebte bis zehnte Schritt dargestellt sind.
- 6A und 6B sind Prozessdiagramme, die das Strukturherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen, wobei in 6A bzw. 6B jeweils der elfte und zwölfte Schritt dargestellt sind.
- 7 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das den unteren Abschnitt einer Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist und in geeigneter Weise modifiziert werden kann, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Obwohl in den folgenden Ausführungsformen auf die Darstellung und Beschreibung einiger Konfigurationen verzichtet wird, ist es selbstverständlich, dass allgemein bekannte oder bekannte Techniken, die nicht im Widerspruch zu dem nachstehend beschriebenen Inhalt stehen, in Bezug auf Einzelheiten der weggelassenen Techniken in geeigneter Weise anwendbar sind.
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1 ist eine erste schematische Querschnittsansicht, die eine Struktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der ein Querschnitt entlang einer Höhenrichtung dargestellt ist. 2 ist eine zweite schematische Querschnittsansicht, die die Struktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der ein Querschnitt entlang einer horizontalen Richtung dargestellt ist.
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Eine in den 1 und 2 dargestellte Struktur 1 wird z. B. als ein sich vertikal erstreckendes Wandmaterial (Wandmaterial zur Trennung von Innen- und Außenbereich) verwendet. Die Struktur 1 umfasst sieben (mehrere) Plattenmaterialien 11 bis 17, eine Wärmeisolationsschicht 20, einen Verdampfer 30, einen Kondensator 40, einen Dampfströmungspfad 50, einen Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60, ein Latentwärmespeichermaterial 70 und ein vertikales Stapelelement 80.
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Bei den sieben Plattenmaterialien 11 bis 17 handelt es sich um metallische Plattenmaterialien wie Edelstahl- und Titanplatten. Von den Plattenmaterialien 11 bis 17 ist das dritte Plattenmaterial 13, das dritte von der Innenseite (eine Oberflächenseite), aus einem Plattenmaterial mit einem Öffnungsabschnitt wie einem Stanzgitter gebildet.
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Die ersten bis vierten Zwischenräume SP1 bis SP4 werden zwischen dem ersten Plattenmaterial 11 und dem zweiten Plattenmaterial 12, zwischen dem zweiten Plattenmaterial 12 und dem vierten Plattenmaterial 14, zwischen dem fünften Plattenmaterial 15 und dem sechsten Plattenmaterial 16 bzw. zwischen dem sechsten Plattenmaterial 16 und dem siebten Plattenmaterial 17 gebildet.
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Die Wärmeisolationsschicht 20 hat eine wärmeisolierende Wirkung zwischen der einen Oberflächenseite und der anderen Oberflächenseite. In der vorliegenden Ausführungsform wird verfestigtes Perlitpulver oder ähnliches als Wärmedämmschicht 20 verwendet. Die Wärmeisolationsschicht 20 ist in dem dritten Raumabschnitt SP3 zwischen dem fünften Plattenmaterial 15 und dem sechsten Plattenmaterial 16 untergebracht. Außerdem befindet sich der dritte Raumabschnitt SP3 in einem Vakuumzustand. Dementsprechend umfasst die Struktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Vakuum-Wärmeisolationsabschnitt.
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Der Verdampfer 30 ist auf der einen Oberflächenseite der Wärmeisolationsschicht 20 vorgesehen und wird unter Verwendung des zweiten Raumabschnitts SP2 zwischen dem zweiten Plattenmaterial 12 und dem vierten Plattenmaterial 14 (einer Vielzahl von Plattenmaterialien) gebildet. Der zweite Raumabschnitt SP2 befindet sich z.B. in einem Vakuumzustand. Der Verdampfer 30 funktioniert als Verdampfer, der ein flüssiges Kältemittel (z. B. Wasser) mit Wärme von der einen Oberflächenseite verdampft. Außerdem enthält der Verdampfer 30 eine Dochtschicht 31 zwischen dem zweiten Plattenmaterial 12 und dem dritten Plattenmaterial 13. Die Dochtschicht 31 saugt das auf dem unteren Abschnitt des Verdampfers 30 gelagerte Kältemittel durch Kapillarwirkung über das dritte Plattenmaterial 13 an und hält das Kältemittel. Mit der Dochtschicht 31 vergrößert sich die Verdampfungsfläche des Verdampfers 30 entlang der Höhenrichtung, wodurch eine hocheffiziente Verdampfung in der Höhenrichtung möglich ist.
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Es ist zu beachten, dass der Verdampfer 30 in eine Vielzahl von (vier) Räumen unterteilt ist, wie in 2 dargestellt. Jeder Raum erstreckt sich in Höhenrichtung, ist mit einem Kopfteil 32 und einem Fußteil 33 im obersten und untersten Teil ausgebildet und ist über den Kopfteil 32 und den Fußteil 33 mit anderen Räumen verbunden.
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Der Kondensator 40 ist auf der anderen Oberflächenseite der Wärmeisolationsschicht 20 vorgesehen und wird unter Verwendung des vierten Raumabschnitts SP4 zwischen dem sechsten Plattenmaterial 16 und dem siebten Plattenmaterial 17 (mehrere andere Plattenmaterialien) gebildet. Der vierte Raumabschnitt SP4 befindet sich z.B. in einem Vakuumzustand. Der Kondensator 40 fungiert als Verflüssiger, der das Kältemittel mit Wärme von der anderen Oberflächenseite (z. B. Außenlufttemperatur) kondensiert. Das kondensierte flüssige Kältemittel wird im untersten Abschnitt des Kondensators 40 gelagert.
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Darüber hinaus ist der Kondensator 40 in eine Vielzahl von (vier) Räumen unterteilt, wie in 2 dargestellt. Jeder Raum erstreckt sich in der Höhenrichtung, ist mit einem Kopfteil 41 und einem Fußteil 42 im obersten und untersten Abschnitt ausgebildet und ist über den Kopfteil 41 und den Fußteil 42 mit anderen Räumen verbunden.
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Der Dampfströmungspfad 50 ist ein Strömungspfad zum Leiten des Kältemitteldampfes, der als Ergebnis der Verdampfung am Verdampfer 30 erzeugt wird, zum Verflüssiger 40. Der Dampfströmungspfad 50 verbindet das Verteilerelement 32 des Verdampfers 30 und das Verteilerelement 41 des Verflüssigers 40 miteinander.
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Darüber hinaus umfasst der Dampfströmungspfad 50 zwei temperaturempfindliche Ventile 51a und 51b. Das temperaturempfindliche Ventil 51a ist geöffnet, wenn die Temperatur auf der einen Oberflächenseite der Struktur 1 (z. B. die Temperatur des Latentwärmespeichermaterials 70 (oder die Raumtemperatur)) gleich oder höher als eine vorgegebene Temperatur ist (z. B. eine Temperatur, die vorzugsweise in einem Bereich von 24°C oder höher und 30°C oder niedriger eingestellt ist), und ist geschlossen, wenn die Temperatur niedriger als die vorgegebene Temperatur ist. Darüber hinaus wird das temperaturempfindliche Ventil 51b geschlossen, wenn die Temperatur auf der anderen Oberflächenseite der Struktur 1 (z. B. die atmosphärische Außentemperatur) gleich oder höher als eine vorgegebene Temperatur ist (z. B. eine Temperatur, die vorzugsweise in einem Bereich von 24°C oder höher und 30°C oder niedriger eingestellt ist), und ist geöffnet, wenn die Temperatur niedriger als die vorgegebene Temperatur ist. Es sollte beachtet werden, dass der Dampfströmungspfad 50 innerhalb der Vielzahl von Plattenmaterialien 11 bis 17 oder mit einem außen angebrachten Rohr ausgebildet sein kann.
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Der Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60 ist ein Strömungspfad zum Leiten des flüssigen Kältemittels, das durch Kondensation am Kondensator 40 erzeugt wird, zum Verdampfer 30. Der Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60 verbindet den Fußteil 33 des Verdampfers 30 und den Fußteil 42 des Kondensators 40 miteinander.
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Darüber hinaus enthält der Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60 ein Rückschlagventil 61. Das Rückschlagventil 61 ist ein Ventil zur automatischen Verhinderung eines Rückflusses. Zum Beispiel verhindert das Rückschlagventil 61, dass das Kältemittel in Richtung vom Verdampfer 30 zum Kondensator 40 fließt, und lässt das Kältemittel in Richtung vom Kondensator 40 zum Verdampfer 30 fließen. Es sollte beachtet werden, dass der Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60 innerhalb der Vielzahl von Plattenmaterialien 11 bis 17 oder mit einem außen angebrachten Rohr wie im Fall des Dampfströmungspfads 50 ausgebildet sein kann.
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Das Latentwärmespeichermaterial 70 hat eine Phasenwechseltemperatur (Schmelz- und Gefrierpunkt) in einem bestimmten Temperaturbereich (z. B. 24°C oder höher und 30°C oder niedriger). Das Latentwärmespeichermaterial 70 wird unter Verwendung des ersten Zwischenraums SP1 zwischen dem ersten Plattenmaterial 11 und dem zweiten Plattenmaterial 12 gebildet. Das Latentwärmespeichermaterial 70 ist am nächsten an der einen Oberflächenseite der Struktur 1 angeordnet, so dass das Latentwärmespeichermaterial 70 dazu dient, einen bestimmten Innentemperaturbereich zu halten. Darüber hinaus ist die Struktur 1 durch das Latentwärmespeichermaterial 70 in der Lage, beispielsweise im Sommer tagsüber eine Innenraumkühlung mit dem Latentwärmespeichermaterial 70 durchzuführen und die Wärme des Latentwärmespeichermaterials 70 an die andere Oberflächenseite abzugeben, wenn die Außentemperatur nachts fällt, wie später beschrieben wird.
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Das vertikale Stapelelement 80 ist am oberen und unteren Ende der Struktur 1 vorgesehen. Das vertikale Stapelelement 80 umfasst ein oberes Endelement 81 und ein unteres Endelement 82.
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Das obere Endelement 81 wird auf die sieben Plattenmaterialien 11 bis 17 gelegt. Das obere Endelement 81 umfasst ein hartes wärmeisolierendes Material 81a wie eine Kalziumsilikatplatte und eine Edelstahlplatte 81b als Außenhaut des harten wärmeisolierenden Materials 81a. Das obere Endelement 81 als Ganzes hat eine vorstehende Struktur mit einem vorstehenden Mittelabschnitt, wobei beide Endteile teilweise abgesplittert sind. In dem oberen Endabschnitt 81 ist die Edelstahlplatte 81b auf der einen und der anderen Oberflächenseite getrennt und verhindert die Wärmeübertragung durch die Edelstahlplatte 81b.
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Das untere Endelement 82 wird unter die sieben Plattenmaterialien 11 bis 17 gelegt. Das untere Endelement 82 umfasst ein hartes wärmeisolierendes Material 82a wie eine Kalziumsilikatplatte und eine Edelstahlplatte 82b als Außenhaut des harten wärmeisolierenden Materials 82a. Das untere Endelement 82 hat als Ganzes eine vertiefte Struktur mit einem vertieften Mittelabschnitt. Die vorstehende Struktur des oberen Endelements 81 passt in die vertiefte Struktur des unteren Endelements 82. Dementsprechend kann eine Vielzahl von Strukturen 1 vertikal gestapelt werden. Auch in dem unteren Endelement 82 ist die Edelstahlplatte 82b auf der einen und der anderen Oberflächenseite getrennt und verhindert die Wärmeübertragung durch die Edelstahlplatte 82b.
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Wie in 1 dargestellt, überlappen sich der Verdampfer 30 und der Kondensator 40 in der vorliegenden Ausführungsform in der Richtung, in der die Dochtschicht 31 das flüssige Kältemittel ansaugt (Höhenrichtung in der vorliegenden Ausführungsform, insbesondere in vertikaler Richtung), um ½ oder mehr (in 1 vollständig überlappend). Es ist zu beachten, dass sich der Verdampfer 30 und der Kondensator 40 vorzugsweise zu ½ oder mehr und noch bevorzugter zu ¾ oder mehr in der Ansaugrichtung überlappen. Es sei darauf hingewiesen, dass die hier genannte Überlappung von ½ oder mehr bedeutet, dass der Wert, der sich ergibt, wenn man die Summe des Teils der Länge des Verdampfers 30 in Ansaugrichtung, der den Kondensator 40 in Ansaugrichtung überlappt, und des Teils der Länge des Kondensators 40 in Ansaugrichtung, der den Verdampfer 30 in Ansaugrichtung überlappt, durch die Summe der Längen des gesamten Verdampfers 30 und des gesamten Kondensators 40 in Ansaugrichtung dividiert, ½ oder mehr beträgt. Das Gleiche gilt für eine Überlappung von ½ oder mehr und dergleichen.
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Wie oben beschrieben, überlappen sich in der Struktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Verdampfer 30 und der Verflüssiger 40 um mindestens ½ in der Ansaugrichtung. Dementsprechend kann eine Totraumentstehung im Vergleich zu einem Fall unterdrückt werden, in dem die Positionen beider um mehr als ½ in der Ansaugrichtung versetzt sind.
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Darüber hinaus wird die Dochtschicht 31 durch Verfestigung von Pulver mit ungleichmäßiger Teilchengröße in einem Teilchengrößenbereich von 150 Mikrometern oder weniger (z. B. Perlitpulver) gebildet. Insbesondere Pulver mit einer Teilchengröße von 80 Mikrometern oder mehr und 150 Mikrometern oder weniger beträgt etwa 1/3 (1/4 oder mehr und 1/2 oder weniger), Pulver mit einer Teilchengröße von 50 Mikrometern oder mehr und weniger als 80 Mikrometern beträgt etwa 1/3, und Pulver mit einer Teilchengröße von weniger als 50 Mikrometern beträgt etwa 1/3.
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Der Erfinder hat herausgefunden, dass die Saugwirkung im Vergleich zu einer gleichmäßigen Teilchengröße verbessert wird, indem die Teilchengröße der Dochtschicht 31 wie oben beschrieben spärlich ist. Infolgedessen ist die Struktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, das flüssige Kältemittel bis zu einer Höhe von 2 m, vorzugsweise etwa 0,2 m oder mehr und 1,0 m oder weniger, aufzusaugen und das flüssige Kältemittel zu halten.
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Darüber hinaus hat die Dochtschicht 31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorzugsweise eine Wärmebeständigkeit von 850°C oder höher. Hier kann die hoch wärmebeständige Struktur 1 als Ganzes durch Verwendung eines Materials mit einer Wärmebeständigkeit von 850°C oder höher erhalten werden, das beispielsweise als Baumaterial für die anderen Teile der Struktur 1 (z. B. die Plattenmaterialien 11 bis 17 und die Wärmedämmschicht 20 mit Ausnahme des Latentwärmespeichermaterials 70) verwendet wird.
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Ferner sind bei der Struktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Außenflächen des ersten Plattenmaterials 11 und des siebten Plattenmaterials 17 zumindest teilweise emailliert. Mit dieser Emaillierung ist die Struktur 1 in der Lage, einen Reflexionsgrad von 80 % oder mehr für Infrarotstrahlen und sichtbares Licht und einen Absorptionsgrad (Emissionsgrad) von 80 % oder mehr für Ferninfrarotstrahlen aufzuweisen. Diese Eigenschaften sind besonders geeignet für Außen- und Innenflächen im Falle der Verwendung zur Wärmeabgabe und eine Innenfläche im Falle der Verwendung zur Wärmeaufnahme. Im Falle der Verwendung zur Wärmeaufnahme kann eine Folie zur selektiven Sonnenlichtabsorption oder ähnliches mit einer hohen Infrarot-Absorptionsrate und einer niedrigen Ferninfrarot-Absorptionsrate (Emissionsgrad) auf einer Außenfläche verwendet werden.
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Als nächstes wird die Funktionsweise der Struktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall beschrieben, in dem die Struktur 1 als Wandmaterial für die Trennung von Innen- und Außenbereich zum Zweck der Wärmeableitung von Innen nach Außen im Sommer verwendet wird.
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Erstens wird in einem Fall, in dem die Raumtemperatur tagsüber im Sommer über einem bestimmten Temperaturbereich liegt, eine Innenraumkühlung durch das Latentwärmespeichermaterial 70 im ersten Raumabschnitt SP1 durchgeführt. Während der Kühlung ist das Innere des Verdampfers 30 mit Kältemitteldampf gesättigt, der sich im Gleichgewicht mit dem flüssigen Kältemittel befindet, das sich im unteren Abschnitt des Verdampfers angesammelt hat, und das temperaturempfindliche Ventil 51a wird freigegeben. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kondensator 40 auf der gleichen Höhe wie der Verdampfer 30 installiert, so dass sich das flüssige Kältemittel auch im unteren Abschnitt des Kondensators 40 ansammelt und der Kondensator 40 ebenfalls mit dem Kältemitteldampf im Gleichgewicht mit dem flüssigen Kältemittel gesättigt ist. Während die Außentemperatur höher ist als die Innentemperatur, hat der Kältemitteldampf im Kondensator 40 einen höheren Druck als der Kältemitteldampf im Verdampfer 30, und dennoch fließt der Kältemitteldampf nicht vom Kondensator 40 zum Verdampfer 30 zurück, da das temperaturempfindliche Ventil 51b geschlossen ist. Wenn beispielsweise das Kältemittel Wasser ist, die Temperatur des Kondensators 40 (Außenoberflächentemperatur) 40°C und die Temperatur des Verdampfers 30 (Innenoberflächentemperatur) 28°C beträgt, entspricht der Unterschied im gesättigten Wasserdampfdruck dem Wassersäulendruck von 355 mm. Dementsprechend ist es in einem Fall, in dem der Verdampfer 30 und der Kondensator 40 am unteren Ende höhenausgerichtet installiert sind, notwendig, eine Höhe von 355 mm oder mehr für das Kältemittelbecken im Verdampfer 30 in diesem Temperaturzustand sicherzustellen, indem die Menge des abzudichtenden Kältemittels angepasst wird und verhindert wird, dass das dampfförmige Kältemittel vom Kondensator 40 zum Verdampfer 30 durch den Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60 bläst. Selbstverständlich muss die Gesamthöhe des Verdampfers 30 größer sein.
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Wenn die Außenlufttemperatur anschließend im Sommer nachts unter den konkreten Temperaturbereich fällt, sinkt der Kältemitteldampfdruck im Kondensator 40 unter den Kältemitteldampfdruck im Verdampfer 30, das temperaturabhängige Ventil 51b wird geöffnet, und der Kältemitteldampf im Verdampfer 30 erreicht den Kondensator 40 über den Dampfstrompfad 50. Das Dampfkältemittel, das den Kondensator 40 erreicht hat, wird zu einem flüssigen Kältemittel kondensiert. Die Kondensationswärme wird über das siebte Plattenmaterial 17 ins Freie abgeleitet. Im Verdampfer 30, in dem durch das Ausströmen des Kältemitteldampfes ein Druckabfall eingetreten ist, verdampft das von der Dochtschicht 31 angesaugte flüssige Kältemittel im Verdampfer 30. Dabei wird die Verdampfungswärme dem Latentwärmespeichermaterial 70 entzogen. So kann auch bei hohen Raumtemperaturen im Sommer die Wärme nach außen abgeführt werden. Selbst wenn die Außentemperatur im Sommer tagsüber höher ist als die Innentemperatur, kann die Wärme durch das Latentwärmespeichermaterial 70, das als Puffer fungiert, ins Freie abgeleitet werden.
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Im Winter ist es unerwünscht, die Innenraumwärme nach außen zu leiten. In einem solchen Fall wird das temperaturabhängige Ventil 51a geschlossen, und dann kann die Zirkulation des Kältemittels gestoppt und die Innenraumwärme daran gehindert werden, ins Freie zu entweichen. In einem Fall, in dem das Kältemittel Wasser ist, die Temperatur des Kondensators 40 (Außenoberflächentemperatur) 0°C und die Temperatur des Verdampfers 30 (Innenoberflächentemperatur) 20°C beträgt, hat der Verdampfer 30 einen höheren Druck, der einem Wassersäulendruck von 230 mm entspricht, und dennoch kann das Rückschlagventil 61 verhindern, dass das flüssige Kältemittel vom Verdampfer 30 zum Kondensator 40 durch den Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60 zurückfließt.
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Die Struktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann als Wandmaterial für eine Trennung zwischen Innenbereich und Außenbereich zum Zweck der Wärmegewinnung von außen nach innen im Winter verwendet werden. In diesem Fall wird die Oberflächenbehandlung, wie z. B. die Emaillierung und ein selektiver Absorptionsfilm, entsprechend geändert, die Wand wird von innen nach außen gedreht, und der Verdampfer 30 wird auf der Außenseite und der Kondensator 40 auf der Innenseite installiert. Ein Beispiel für den Fall, dass es unerwünscht ist, die Außenwärme im Sommer ins Innere zu leiten, ist es in einem Fall, in dem Kältemittel Wasser ist, die Kondensatortemperatur (Innenoberflächentemperatur) 28°C beträgt und die Temperatur des Verdampfers, der direktem Sonnenlicht oder ähnlichem ausgesetzt ist (Außenoberflächentemperatur), 50°C beträgt, und der Druck des gesättigten Wasserdampfs im Verdampfer 30 höher ist als der Druck des gesättigten Wasserdampfs im Kondensator 40, so dass er dem Wassersäulendruck von 840 mm entspricht, schwierig, dies nur durch die Höhe des Kältemittelvorrats im Kondensator 40 abzudichten, und dennoch ist das Rückschlagventil 61 in der Lage, das Zurückfließen des flüssigen Kältemittels vom Verdampfer 30 zum Kondensator 40 durch den Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60 zu verhindern.
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Es sollte beachtet werden, dass das temperaturempfindliche Ventil 51a und das temperaturempfindliche Ventil 51b in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen sind, das temperaturempfindliche Ventil 51a geöffnet ist, wenn die Temperatur auf der einen Oberflächenseite gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur ist, und geschlossen ist, wenn die Temperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist, das temperaturempfindliche Ventil 51 b geschlossen ist, wenn die Temperatur auf der anderen Oberflächenseite der Struktur 1 gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur ist, und geöffnet ist, wenn die Temperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist, und dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die temperaturempfindlichen Ventile 51a und 51b können manuelle Ventile sein oder eine Temperaturhysterese aufweisen. Darüber hinaus kann das Kältemittel seine Fließfähigkeit verlieren, z. B. durch Verfestigung oder Gelierung bei einer Temperatur, die niedriger als eine vorgegebene Temperatur ist.
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Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung der Struktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 3A bis 6B sind Prozessdiagramme, die das Verfahren zur Herstellung der Struktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Zunächst werden, wie in 3A dargestellt, das erste Plattenmaterial 11 bis das siebte Plattenmaterial 17, die auf eine vorbestimmte Größe zugeschnitten sind, gestapelt und ein gestapelter Körper S (siehe 3B) wird erhalten. Bei dieser Stapelung wird auf die Teile, die nicht zusammengefügt werden sollen, vorab ein Sperrmaterial SO aufgebracht.
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Als nächstes wird, wie in 3B dargestellt, eine Keramikplatte zwischen eine Vielzahl der gestapelten Körper S gelegt und die Vielzahl der gestapelten Körper S werden gestapelt. Nach dem Stapeln wird die Vielzahl der gestapelten Körper S in einen Vakuumofen gegeben und in einer Hochtemperaturumgebung von beispielsweise 1000°C gepresst, wie in 3C dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt werden das erste Plattenmaterial 11 und das siebte Plattenmaterial 17 an den Stellen, an denen das Sperrmaterial SO (siehe 3A) nicht aufgebracht ist, durch Diffusion verbunden (Verbindungsschritt).
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Infolgedessen wird ein diffusionsverbundener Körper DB hergestellt, bei dem vorbestimmte Teile diffusionsverbunden sind, wie in 3D dargestellt.
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Als nächstes wird, wie in 4A dargestellt, der diffusionsverbundener Körper DB in eine Form D mit einer vorbestimmten Gestalt gelegt. Das Innere der Form D selbst ist luftdicht und verfügt über eine Heizfunktion oder wird in einem Zustand erhitzt, in dem das Innere der Form D durch Einbau in den Vakuumofen vakuumiert werden kann. Zum Beispiel befindet sich das Innere der Form D in einer Hochtemperaturumgebung von 900°C (800°C oder höher).
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Anschließend wird, wie in 4B dargestellt, zwischen dem fünften Plattenmaterial 15 und dem sechsten Plattenmaterial 16 eine Druckbeaufschlagung mit einem Gas wie z. B. Argon durchgeführt. Dadurch wird der dritte Raumabschnitt SP3 gebildet. Als nächstes wird das Innere der Form D vakuumiert, das Innere des dritten Raumabschnitts SP3 ebenfalls druckentlastet und Perlitpulver hineingezogen.
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Als nächstes wird, wie in 4C dargestellt, eine Druckbeaufschlagung mit einem Gas wie Argon zwischen dem zweiten Plattenmaterial 12 und dem vierten Plattenmaterial 14 (oder zwischen dem zweiten Plattenmaterial 12 und dem dritten Plattenmaterial 13) durchgeführt. Dadurch ragen die dritten bis fünften Plattenmaterialien 13 bis 15 auf die andere Oberflächenseite und das Perlitpulver im dritten Raumabschnitt SP3 wird gepresst, was zu einer Diffusionsverbindung führt. Als Ergebnis wird die Wärmeisolationsschicht 20 gebildet. Ferner wird durch die dritten bis fünften Plattenmaterialien 13 bis 15, die zur anderen Oberflächenseite vorstehen, ein Einführungsraum IS zum Einführen von Perlitpulver zur Bildung der Dochtschicht 31 (siehe die Zeichnungen einschließlich 1) in einem späteren Schritt gebildet.
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Als nächstes wird, wie in 5A dargestellt, der Einführungsraum IS (zwischen dem zweiten Plattenmaterial 12 und dem dritten Plattenmaterial 13) ebenfalls drucklos gemacht und Perlitpulver hineingezogen, wobei das Innere der Form D in einem Vakuum gehalten wird (Schritt der Pulvereinbringung). Anschließend wird, wie in 5B dargestellt, eine Druckbeaufschlagung mit einem Gas wie Argon zwischen dem ersten Plattenmaterial 11 und dem zweiten Plattenmaterial 12 durchgeführt. Dadurch wird der erste Raumabschnitt SP1 gebildet, und das Perlitpulver zwischen dem zweiten Plattenmaterial 12 und dem dritten Plattenmaterial 13 wird gepresst und durch Diffusion verbunden (verfestigt), um die Dochtschicht 31 zu bilden (Verfestigungsschritt). Obwohl das dritte Plattenmaterial 13 einen Öffnungsabschnitt aufweist und das Perlitpulver durch den Öffnungsabschnitt hindurchtreten soll, kann das Perlitpulver durch das vierte Plattenmaterial 14 nach dem Eintritt in den Öffnungsabschnitt aufgehalten werden, da das vierte Plattenmaterial 14 neben dem dritten Plattenmaterial 13 angeordnet ist.
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Es sollte beachtet werden, dass die Dochtschicht 31 durch Brennen gebildet wird, während die Hochtemperaturumgebung zum Zeitpunkt der Bildung des Einführungsraums IS beibehalten wird (d. h. die Dochtschicht 31 wird als Sinterkörper gebildet), und dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Dochtschicht 31 kann durch einen verfestigten Körper unter Verwendung einer Phasenumwandlung oder einer Änderung der Fluidität gebildet werden. In diesem Fall kann die Dochtschicht 31 beispielsweise durch eine Mischung aus Perlit und einem Schmelzmaterial wie Glaspulver gebildet werden, das bei etwa 800°C ein Fluid wird. In diesem Fall führt das Einbringen in eine Hochtemperaturumgebung dazu, dass das Glaspulver des Gemischs zu einer zähflüssigen Substanz verflüssigt wird, die als Bindemittel für die Perlitkörner dient.
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Als nächstes wird, wie in 5C dargestellt, eine Druckbeaufschlagung mit einem Gas wie Argon zwischen dem vierten Plattenmaterial 14 und dem fünften Plattenmaterial 15 sowie zwischen dem sechsten Plattenmaterial 16 und dem siebten Plattenmaterial 17 durchgeführt. Insbesondere wird der Kondensator 40 (vierter Raumabschnitt SP4) als Ergebnis der letztgenannten Druckbeaufschlagung gebildet.
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Anschließend wird, wie in 5D dargestellt, zwischen dem dritten Plattenmaterial 13 und dem vierten Plattenmaterial 14 eine Druckbeaufschlagung mit einem Gas wie z. B. Argon durchgeführt. Infolgedessen bewegt sich das vierte Plattenmaterial 14, das an die Seite des dritten Plattenmaterials 13 angrenzt, zur Seite des fünften Plattenmaterials 15. Der Verdampfer 30 mit der Dochtschicht 31 wird dadurch gebildet.
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Als nächstes wird, wie in 6A dargestellt, das oben genannte Teil aus der Form D entnommen (siehe die Zeichnungen einschließlich 5D), und mindestens ein Teil der Außenflächen des ersten Plattenmaterials 11 und des siebten Plattenmaterials 17 wird in einem Hochtemperaturzustand (etwa 900°C) mit Emaille-Glasurpulver (z. B. einem Oberflächenbehandlungsmaterial, das bei einer Schmelztemperatur von 850°C oder höher schmilzt) besprüht. Nach dem Besprühen wird die Glasur auf die Außenflächen der Plattenmaterialien 11 und 17 aufgeschmolzen und dann abgekühlt, um einen starken hitzebeständigen Beschichtungsfilm (Emaille) zu bilden. In dem Fall, in dem die Dochtschicht 31 aus Perlit und Glaspulver aufgebaut ist, wird das perlitkorngebundene Glas durch Abkühlung verfestigt und damit die gesamte Dochtschicht 31 verfestigt. Die Emaillierung wird insbesondere mit dem ersten Plattenmaterial 11 und dem siebten Plattenmaterial 17 in einem Hochtemperaturzustand (ca. 900°C) durchgeführt. Dementsprechend entfällt die Arbeit des Wiederaufheizens der gesamten Struktur 1 in einem Ofen, nachdem die abgekühlte Struktur 1 besprüht oder ähnliches wurde.
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Anschließend wird das Latentwärmespeichermaterial 70 in den ersten Raumabschnitt SP1 eingeführt, wie in 6B dargestellt.
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Bei der zuvor beschriebenen Struktur 1 der vorliegenden Ausführungsform hat der Verdampfer 30 eine Dochtschicht 31 zum Verdampfen des an dem unteren Abschnitt des Verdampfers 30 gelagerten Kältemittels mit Wärme von der einen Oberflächenseite des Verdampfers 30, während das Kältemittel durch Kapillarwirkung angesaugt und das Kältemittel gehalten wird. Dementsprechend ist die Dochtschicht 31 in der Lage, den Verdampfungsabschnitt in der Ansaugrichtung zu verlängern, und es kann ein größerer Bereich mit einer geringeren Anzahl von Stufen abgedeckt werden. Da der Verdampfer 30 und der Kondensator 40 so installiert sind, dass sie sich in der Ansaugrichtung der Dochtschicht 31 um die Hälfte oder mehr überlappen, verringert sich außerdem die Fehlausrichtung in der Ansaugrichtung zwischen dem Verdampfer 30 und dem Kondensator 40, und es ist unwahrscheinlich, dass ein Totraum entsteht. Dementsprechend kann eine Verringerung der Anzahl der Stufen und eine Verringerung des Totraums erreicht werden.
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Darüber hinaus ist es durch den Dampfströmungspfad 50, die temperaturempfindlichen Ventile 51a und 51b, den Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60 und das Rückschlagventil 61 möglich, zwischen einem Wärmedämmungszustand (z. B. Winter- und Sommertag) und einem Wärmeabgabezustand (z. B. Sommernacht) oder zwischen einem Wärmedämmungszustand (z. B. Sommer- und Winternacht) und einem Wärmesammelzustand (z. B. Wintertag) zu wechseln. Obwohl es notwendig ist, auf erhebliche Schwankungen der Oberfläche der Kältemittelflüssigkeit reagieren zu können, um einen Wärmedämmungszustand zu realisieren, kann dieser Notwendigkeit durch Vergrößerung der Höhen des Verdampfers 30 und des Kondensators 40 mit der Dochtschicht 31 entsprochen werden. Da die Anzahl der Stufen gering ist, kann außerdem die Anzahl der zu installierenden temperaturempfindlichen Ventile 51a und 51b und des Rückschlagventils 61 reduziert werden.
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Darüber hinaus wird die Dochtschicht 31 durch einen verfestigten Körper oder einen gesinterten Körper aus Perlitpulver mit ungleichmäßiger Teilchengröße in einem Teilchengrößenbereich von 150 Mikrometern oder weniger gebildet. Dabei hat der Erfinder festgestellt, dass die Saugwirkung dadurch verstärkt wird, dass die Dochtschicht 31 unterschiedliche Teilchengrößen aufweist, die gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert (150 Mikrometer) sind. Dadurch ist es möglich, eine Dochtschicht bereitzustellen, die in der Lage ist, ein Kältemittel (z.B. Wasser) bis zu einer Höhe von z.B. 2 m, vorzugsweise etwa 0,2 m oder mehr und 1,0 m oder weniger, aufzusaugen und das Kältemittel zu halten.
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Darüber hinaus ist das Latentwärmespeichermaterial 70 auch auf der einen Oberflächenseite des Verdampfers 30 vorgesehen. Dementsprechend wird in einem Fall, in dem die eine Oberflächenseite beispielsweise eine Innenseite ist, die Innentemperaturumgebung durch das Latentwärmespeichermaterial 70 aufrechterhalten, selbst wenn die Temperatur auf der anderen Oberflächenseite (beispielsweise der Außenseite) hoch ist, und die Wärme des Latentwärmespeichermaterials 70 kann zu einem Zeitpunkt auf die andere Oberflächenseite übertragen werden, wenn die Temperatur auf der anderen Oberflächenseite niedrig geworden ist.
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Darüber hinaus hat die Dochtschicht 31 eine Wärmebeständigkeit von 850°C oder höher. Dementsprechend kann die hoch wärmebeständige Struktur 1 als Ganzes durch die Konstruktion der Struktur 1 bereitgestellt werden, indem beispielsweise die Wärmeisolationsschicht 20 mit einem Wärmewiderstand von 850°C oder höher kombiniert und als Baumaterial oder dergleichen verwendet wird.
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Ferner wird gemäß dem Verfahren zur Herstellung der Struktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Dochtpulvereinführungsraum IS durch Druckbeaufschlagung zwischen dem zweiten Plattenmaterial 12 und dem vierten Plattenmaterial 14 in einer Hochtemperaturumgebung von 800°C oder höher gebildet, das Dochtpulver wird in den gebildeten Einführungsraum IS eingeführt, und das eingeführte Dochtpulver wird unter Beibehaltung der Hochtemperaturumgebung verfestigt. Dementsprechend kann das Dochtpulver verfestigt und die Dochtschicht 31 gebildet werden, ohne dass sich die Hochtemperaturumgebung, in der das zweite Plattenmaterial 12 und das vierte Plattenmaterial 14 verarbeitet werden, ändert, und es kann ein Beitrag zur reibungslosen Herstellung der Struktur 1 geleistet werden.
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Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Struktur 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Struktur 1 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich und beide unterscheiden sich teilweise voneinander in der Konfiguration. Nachfolgend werden die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben.
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7 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das den unteren Abschnitt der Struktur 1 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Bei der zweiten Ausführungsform wird ein Schwimmerventil 62 anstelle des Rückschlagventils 61 im Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60 verwendet. Die anderen Konfigurationen der zweiten Ausführungsform sind identisch mit denen der ersten Ausführungsform. Das Schwimmerventil 62 hat eine zylindrische Schwimmerkammer 62a, die in vertikaler Richtung eingebaut ist. Ein oberes Ende 62b des Schwimmerventils 62 ist trichterförmig zusammengedrückt und mit dem Kondensator 40 verbunden. Ein unteres Ende 62c des Schwimmerventils 62 ist trichterförmig zusammengedrückt und mit dem Verdampfer 30 verbunden. Ein Schwimmer 62d in der Schwimmerkammer 62a ist in der Lage, den Kältemittel-Strömungspfad 60 zu blockieren, wenn er entweder gegen den Trichter am unteren Ende oder den umgekehrten bzw. umgedrehten Trichter am oberen Ende gedrückt wird. Dementsprechend öffnet das Schwimmerventil 62 den Kältemittel-Strömungspfad 60 nur, wenn sich die Oberfläche der Kältemittelflüssigkeit im Bereich der Höhe der Schwimmerkammer 62a befindet.
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Während des normalen Wärmeleitungsbetriebs (während des Wärmeübertragungsbetriebs von der Seite des Verdampfers 30 zur Seite des Kondensators 40), z. B. während des nächtlichen Wärmeleitungsbetriebs im Sommer, ist die Höhe der Flüssigkeitsoberfläche des Kältemittels im Schwimmerventil 62 die gleiche wie die Höhe der Flüssigkeitsoberfläche des Kältemittels im Verdampfer 30. Dementsprechend senkt sich der Schwimmer 62d vorübergehend ab, und das flüssige Kältemittel kann vom Kondensator 40 in das Schwimmerventil 62 fließen, wenn die Höhe des Kältemittels im Verdampfer 30 abnimmt, und das flüssige Kältemittel kann von der Innenseite des Schwimmerventils 62 in den Verdampfer 30 fließen, wenn der Schwimmer 62d vom Trichter wegschwimmt. Selbst wenn das Kältemittel im Kondensator 40 verdampft ist und der Druck des dampfförmigen Kältemittels im Sommer tagsüber angestiegen ist, bleibt die Oberfläche des flüssigen Kältemittels im Verdampfer 30 niedriger als die Höhe des umgedrehten Trichters des Schwimmerventils 62. Daher ist es nicht erforderlich, dass die Höhe der Kältemitteloberfläche im Verdampfer 30, wie oben beschrieben, 355 mm oder mehr beträgt.
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Selbst in einem Fall, in dem der Verdampfer 30 einen höheren Druck als der Kondensator 40 aufweist, z. B. im Winter, steigt der Schwimmer 62d an und wird gegen den Rücklauftrichter gedrückt, um eine Blockierung zu bewirken, wenn eine kleine Menge flüssigen Kältemittels vom Verdampfer 30 in das Schwimmerventil 62 fließt. Infolgedessen kann ein ähnlicher Effekt wie bei dem in der ersten Ausführungsform beschriebenen Rückschlagventil 61 erzielt werden.
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Obwohl der Schwimmer 62d in der zweiten Ausführungsform im Schwimmerventil 62 schwimmt, kann das im Flüssigkältemittel-Strömungspfad 60 vorgesehene Ventil über einen Arm mit dem im Verdampfer 30 schwimmenden Schwimmer 62d durch eine Struktur ähnlich einem Schwimmerventil, das im Wassertank einer Spültoilette oder ähnlichem verwendet wird, geöffnet und geschlossen werden.
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Auf diese Weise können mit der Struktur 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ähnliche Effekte wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung zuvor anhand der Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt. Es können Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und öffentlich bekannte oder bekannte Techniken können in einem möglichen Umfang in geeigneter Weise kombiniert werden.
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Obwohl beispielsweise davon ausgegangen wird, dass die sieben Plattenmaterialien 11 bis 17 in den vorliegenden Ausführungsformen aus Metallplatten gebildet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Wenn möglich, können die sieben Plattenmaterialien 11 bis 17 aus einem anderen Material, wie zum Beispiel Harz, gebildet werden. Ferner, obwohl die Struktur 1 die sieben Plattenmaterialien 11 bis 17 aufweist, ist die Anzahl nicht unbedingt auf sieben begrenzt und kann beispielsweise vier sein. In diesem Fall können die Wärmeisolationsschicht 20, der Verdampfer 30 und der Kondensator 40 mit den in der Struktur 1 ausgebildeten zweiten bis vierten Raumabschnitten SP2 bis SP4 ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Struktur 1 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen für ein anderes Baumaterial wie ein Dachmaterial und ein Fenster verwendet werden, ohne auf das Wandmaterial beschränkt zu sein. Darüber hinaus kann die Struktur 1 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen beispielsweise für ein Boxmaterial verwendet werden, das eine Innenkühlung erfordert, ohne auf das Baumaterial beschränkt zu sein.
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Außerdem handelt es sich bei dem Pulver, das die Dochtschicht 31 bildet, um eine Aufschlämmung, bei der das Pulver im Falle der Einführung in einem Lösungsmittel aufgelöst wird und das Lösungsmittel in einer Hochtemperaturumgebung verdampfen kann.
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Es wurde ein Beispiel, bei dem das Pulver, das die Dochtschicht 31 bildet, in dem in 5A dargestellten Pulvereinführschritt eingebracht wird, gezeigt. In einem anderen Beispiel kann das Pulver in dem in 3A dargestellten Schritt des Aufbringens des Sperrmaterials SO zwischen dem Plattenmaterial 12 und dem Plattenmaterial 13 aufgebracht werden (Schritt des Aufbringens des Pulvers) und das Pulver kann in dem in 3C dargestellten Verbindungsschritt verfestigt werden (Schritt des Verbindens und Verfestigens). In diesem Fall können Aluminiumoxidpulver, das sehr hitzebeständig ist und als Sperrmaterial SO oder ähnliches dient, und Perlitpulver, das im Verbindungsschritt von 3C verfestigt wird, gemischt oder gestapelt werden. Infolgedessen können die Bildung des Zwischenraums IS und der in 5A dargestellte Pulvereinführschritt entfallen, und die zum Zeitpunkt von 5C erstarrte Dochtschicht 31 wird durch die hohe Temperatur erweicht und ist in der Lage, eine Verformung des Plattenmaterials 14 zu ermöglichen. Darüber hinaus ist das Material der Dochtschicht nicht auf Pulver beschränkt, und es können auch Kohlenstofffasern usw. verwendet werden. In diesem Fall kann die Verfestigung im Verbindungsschritt von 3C durchgeführt werden, nachdem Perlitpulver auf die auf dem Plattenmaterial 13 angeordneten Kohlenstofffasern im Schritt des Auftragens des in 3A dargestellten Absperrmaterials SO aufgeschichtet wurde.
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Obwohl zuvor verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht auf diese Beispiele beschränkt. Es ist klar, dass sich dem Fachmann verschiedene Beispiele für Änderungen oder Modifikationen innerhalb des Geltungsbereichs der Ansprüche ergeben, die natürlich und verständlicherweise zum technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung gehören. Darüber hinaus können die oben genannten Komponenten der Ausführungsformen in beliebiger Weise kombiniert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Es wird darauf hingewiesen, dass diese Anmeldung auf der am 9. August 2019 eingereichten japanischen Patentanmeldung (Japanische Patentanmeldung Nr.
2019-147749 ) basiert, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Struktur
- 11
- erstes Plattenmaterial
- 12
- zweites Plattenmaterial (mehrere Plattenmaterialien)
- 13
- Drittes Plattenmaterial
- 14
- Viertes Plattenmaterial (mehrere Plattenmaterialien)
- 15
- Fünftes Plattenmaterial
- 16
- sechstes Plattenmaterial (mehrere andere Plattenmaterialien)
- 17
- siebtes Plattenmaterial (mehrere andere Plattenmaterialien)
- 20
- Wärmeisolationsschicht
- 30
- Verdampfer
- 31
- Dochtschicht
- 40
- Kondensator
- 50
- Dampfströmungspfad
- 51a, 51b
- temperaturempfindliches Ventil (Sperrmittel)
- 60
- Flüssigkältemittel-Strömungspfad
- 61
- Rückschlagventil (Absperrmittel)
- 62
- Schwimmerventil (Absperrmittel)
- 70
- Latentwärmespeichermaterial
- IS
- Einführungsraum
- SP1
- Erster Raumabschnitt
- SP2
- Zweiter Raumabschnitt (Raumabschnitt)
- SP3
- Dritter Raumabschnitt
- SP4
- Vierter Raumabschnitt (Raumabschnitt)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP H06129787 A [0003]
- JP 2019147749 [0073]
