JP2002147786A - 熱エネルギーの伝導方法及び装置 - Google Patents

熱エネルギーの伝導方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱エネルギーの超高伝導効果を具えた方法及
び節電、環境保全に適する冷／暖房エアコン及び冷／熱
装置を提供する。 【解決手段】 両端が密封された少なくとも一つの二層
同心型中空状押出し成型体を構築して、その内、外層間
の隙間に超伝導材料を充填して超伝導体を形成するステ
ップ１と、超伝導体の内周面或いは外周面にエネルギー
源を取付けて、エネルギー源を迅速に超伝導体の内、外
周表面に伝導させるステップ２とを含む方法、及び主に
単一超伝導体の周壁表面にフィンを配設し、或いは多数
個の超伝導体を並列した緩衝気体の湾曲通路、または直
列通路を形成して、エネルギーの交換表面積を増やし或
いは交換時間を長引かせるようにした装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱エネルギーの伝導
方法に関し、特に熱エネルギーを迅速に伝導できる方法
及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】先行技術から分かるように、従来使われ
ている熱エネルギー伝導手段は、殆どが効率低く極めて
多量なエネルギーを費やして、比較にならないほどの僅
かな効果だけしか得られない。そのため、如何にエネル
ギーの消費を節約するかは世界各国の共に努力している
大きな目標である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の熱エ
ネルギー伝導方法において、なお、かなりの改良する余
地があることに鑑み、熱エネルギーの超高伝導効果を具
えた方法を提供することを目的とする。もう一つの目的
は節電、環境保全に沿う冷／暖房エアコンや冷／熱装置
を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の「熱エネルギーの伝導方法」は、両端が密
封された少なくとも一つの二層同心型中空状押出し成型
体を構築して、その内、外層間の隙間に超伝導材料を充
填して超伝導体を形成するステップ１と、超伝導体の内
周面或いは外周面に、例えば冷却体或いは発熱体のエネ
ルギー源を取付けて、エネルギー源を迅速に超伝導体の
内、外周表面に伝導させるステップ２とを含んで構成さ
れる。一方、例えば冷／暖房エアコンなどに応用される
「熱エネルギーの伝導装置」は、ハウジングと、上記ハ
ウジング内に設けられる少なくとも１つの超伝導体と、
上記超伝導体の周面に取付けられる少なくとも一つのエ
ネルギー源と、気体を上記超伝導体の内周面或いは外周
面沿いに引導して流動させる少なくとも一つの扇風機
と、上記エネルギー源と扇風機を連結して、超伝導体の
周面をへて放出される気体の温度を自動制御する制御装
置とを含んで構成される。
【０００５】そして、上記超伝導体の内周面或いは外周
面を伝わるエネルギーにより優れた熱交換効果を与える
ため、該超伝導体の個数或いは形態に応じて内周面、或
いは外周面の任意の一方周面、或いは両周面に多数のフ
ィンを設けるなどと色々な工夫を凝らすと一層好まし
い。
【０００６】上記のように構成された本発明は、例えば
冷／暖房エアコン等に利用すると、その消費電力を従来
の冷／暖房エアコンに比べて大きく節減でき、且つ環境
保全に沿う無汚染などの特性を具えて、節電、環境保全
の要求の応えることができる。しかも構造が簡単で一機
多機能（冷房、暖房、濾過、殺菌、除湿などの機能、こ
れについての詳細は「発明の実施の形態」の項を参照）
をもつので、相対的に消費者の購買出費が低く、更に気
体或いは液体に適用できる超高エネルギー伝導効果を兼
具えて、冷／熱水或いは任意の液体を冷却／加熱するこ
とができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて具体的に説明するが、本発明はこの例だけに限定さ
れるものではない。本発明の「熱エネルギーの伝導方法
及び装置」における方法は、図１に示す如く、次のよう
なステップを含む。ステップ１：両端が密封された少な
くとも二層の同心中空状押出し成型体を構築して、その
内、外層の間に超伝導材料１０を充填して超伝導体１を
形成する。即ち、「多数個同心形の」超伝導体構造に成
型或いは構築し、例えば図２（Ａ）が示すように、リブ
帯１０１で連結した四層の押出し成型体を一体成型し
て、それぞれ層と層の間が比較的狭い両層間に上記のよ
うに超伝導材料を充填して両超伝導体１を形成し、四つ
のエネルギー伝導周面を設ける。ステップ２：超伝導体
１の内外周面に、エネルギー源として、例えば冷却体３
１或いは発熱体３２を装設すると、該冷、熱エネルギー
を迅速に超伝導体１の内、外周表面に伝導させることが
できる。そのうち、該超伝導材料１０は押出し成型体空
間内に充填された際に、自動的に押出し成型体の内壁面
に付着（或いは貼着）する特性を具えているので、エネ
ルギーを迅速に押出し成型体の周壁表面に伝導させるこ
とができ、即ち、周壁表面積の大小が伝導エネルギーと
正比例をなして、押出し成型体周壁表面のフィン（以下
の記述で説明する）を増設しない状況の下で、必要に応
じて表面積の大きさを求めて同心型超伝導体１（例えば
図２Ａの両同心型）の個数に換算することができる。
【０００８】また、該真空超導電体１は、本実施例では
無機超伝導体であって良く、超伝導材料の熱伝導媒体
（或いは作業媒体）は完全に無機元素を調合して造ら
れ、その作業媒体は水素、酸素分子の発生を抑制でき
て、爆発の条件（爆発する危険）がなく、若しも適当な
外側被覆の金属材料を選択使用すると、適用温度は−５
０℃〜金属融点の上限（約１７００℃）の範囲に及び、
放射性物質がなく（無毒、無汚染、無腐食性）、温度伝
導係数（単位：ｗ／ｍ・℃）は下記表から分かるように
極めて高い。 材 料 温度伝導係数（ｗ／ｍ・℃） 空気 ０．０２６７ 水 ０．６１ アルミニウム ２１８． 銅 ４１８． 銀 ４９８． 無機超伝導体 ２，９２６，０００． したがって、本発明の無機超伝導体は、爆発する危険が
なく、適用温度範囲が広いと共に、放射性物質を生じる
こともなく（無毒、無汚染、無腐食性）、且つ超高温度
伝導係数を具えている。
【０００９】該超伝導体は下記のような作り方がある。
(一)図３、４が示すように、両押出し成型体で形成す
る。 ステップ１：内側周壁に軸向き沿いに延伸するフィン
（Ｆｉｎ）１１１を周設した中空状押出し成型体を成型
する。 ステップ２：上記押出し成型体１１回りに周設される押
出し成型体１２を成型して、該両押出し成型体１１，１
２の間に所定の隙間１３を保留する。 ステップ３：上記隙間１３の両端面を密封する。 ステップ４：上記隙間１３に超伝導材料１０を充填し
て、単一層超伝導体１を形成する。 ステップ５：押出し成型体周面に図２が示すエネルギー
源３１および／または３２を取付けて、超伝導体１を通
じて迅速にエネルギーを各フィン１１１に伝導させる。
そのうち、該ステップ２の押出し成型体は、図７が示す
ように、押出し成型体１５，１５０の内、外周面にそれ
ぞれ軸向き沿いに延伸するフィン１５１を設けても良
く、２倍のエネルギー伝導効果を得られる。当然、任意
にフィンの数量及び造形を変えて必要な所定の伝導効果
を得るようにしても良い。
【００１０】(二)図５，６が示すように、単一押出し成
型体で形成する。 ステップ１：二層の間を控え条１４１で連結した同心中
空状押出し成型体１４を一体成型して、内周面に軸沿い
に延伸するフィン１４２を周設し、且つ内、外層の間に
所定の隙間１４３を保留する。 ステップ２：上記隙間１４３の両端面を密封して、その
隙間１４３に超伝導材料１０を充填し、単一超伝導体１
を形成する。 ステップ３：該押出し成型体周面に図２が示すようなエ
ネルギー源を取付けて、該エネルギー源を該超伝導体１
により迅速に各フィン１４２の伝導する。そのうち、該
ステップ１の押出し成型体は、図８が示す如く、押出し
成型体１６の内、外周面にそれぞれ軸向き沿いに延伸す
るフィン１６１を一体成型しても良い。
【００１１】(三)図９が示すように、両押出し成型体に
よって構成する。 ステップ１：中空状押出し成型体１７を成型する。 ステップ２：上記押出し成型体１７の周りに嵌設される
もう一つの押出し成型体１８を成型して、その外周面に
軸向き沿いに延伸するフィン１８１を成型し、且つ両押
出し成型体１７，１８の間に所定の隙間を保留する。 ステップ３：上記隙間の両端面を密封する。 ステップ４：上記隙間に超伝導材料１０を充填して、単
一超伝導体を形成する。 ステップ５：押出し成型体周面に上記如きエネルギー源
を設けて、冷、熱エネルギーを超伝導体を通じてそれぞ
れフィン１８１に迅速に伝導する。
【００１２】(四)図１０に示すように、単一押出し成型
体で構成する。 ステップ１：二層の同心型中空状押出し成型体１９を一
体成型して、外周面に軸向きに延伸するフィン１９１を
成型し、且つ内、外層の間に所定の隙間を設ける。 ステップ２：上記隙間の両端面を密封して、隙間内に超
伝導材料１０を充填し、単一超伝導体１を形成する。 ステップ３：押出し成型体周りに上記如きエネルギー源
を取付けて、冷、熱エネルギーを超伝導体を通じてそれ
ぞれフィン１９１に迅速に伝導する。
【００１３】(五)図１１，１２が示すように、 ステップ１：少なくとも両超伝導体１により、緩衝気体
或いは液体媒質が流通する空間を具えた超伝導体を構築
して、該緩衝気体などの流通空間を超伝導体１が互いに
並列した湾曲流路（図１１に示す如く）、或いは超伝導
体１が互いに直列した直線形態（図１２に示す如く）に
組立てる。無論、上記のように同心型の多数個超伝導体
１（図２Ａの如く）に構築しても良く、その拡充した表
面積により所期或いは同等の伝導効果を得ることができ
る。 ステップ２：超伝導体１モジュールの周面に、例えば上
記エネルギー源３１，３２を取付けて、冷、熱エネルギ
ーを迅速に超伝導体１の内、外周面に設けた各フィンに
伝導する。
【００１４】図１、図１１〜図１５に示すような本発明
によるた冷／暖房エアコンは、ハウジング６（携帯式箱
型或いは窓型ハウジング）と、上記ハウジング６内に設
けられる上記少なくとも一つの超伝導体１と、上記超伝
導体１の周面に取付けられる少なくとも一つのエネルギ
ー源（冷却体３１或いは発熱体）と、上記超伝導体１の
一端或いはその気体流通径路に設けられる扇風機３３
と、冷却体３１或いは発熱体３２と扇風機３３を連結し
て、超伝導体１内部流路をへて放出される気体の温度を
自動制御し、或いは任意に冷房または暖房機能を選択し
て切換ができる制御装置３とを含む。
【００１５】そのうち、該超伝導体１に設けた扇風機３
３の引導する気体を通させるための流路を形成する、例
えば図７、図１３で嵌設したシェル体１５２、または図
８で嵌設したシェル体１６２は、その伝導効果は図３〜
図６及び図９〜図１０が示すそれぞれの二倍にも及び、
実用上、図１３が示すシェル体１５２と枠体１５３との
間に充填材料２０（防火材、断熱材、保温材）を介設し
て、伝導効果を向上させるようにしている。
【００１６】該冷／暖房エアコンのハウジングは、現在
のところ図１４の箱型及び図１５の窓型の二種があり、
本発明はそれらのエネルギー源（冷却体３１或いは発熱
体３２）自体の放熱問題についても克服するように図っ
ており、即ち、エネルギー源の背面（放熱面）に超伝導
体１の一端面（図示せず）を貼着して、超伝導体１の他
端面に該ハウジング６内に設けられた放熱片２１（図１
４）、２２（図１５）を延伸貼着して放熱を行うように
している。
【００１７】尚、本発明の装置はエネルギー交換作用を
具えているので、それに伴って「除湿機能」をも具えて
おり、したがって、上記携帯型箱型装置内に水受け装置
を設けて排水の便を計っており、窓型装置は導水パイプ
を設けて湿気が凝結してなる水を排出している。
【００１８】該制御装置３は、図１に示すように、無線
受信ユニット４と連結しても良く、且つ他にも無線発射
リモコン５を設けて、その制御キー５１により指令を発
射出力し、該無線受信ユニット４がその指令を接収して
該制御装置３をリモコンできるようにしても良く、更に
無線発射リモコン５に液晶ディスプレー５２を設けて切
換パターンを表示させ、或いは関連数値を表示させるよ
うにすることもできる。
【００１９】また、本発明の冷／暖房エアコンは、入気
口にフィルターを取付けて空気を濾過するようにし、出
気口にオゾン発生装置を設けて殺菌をへて衛生を保持で
きるようにすると、健康に有益な高品質空気を供給する
ことができる。
【００２０】ここで、本発明によって得られる優点等を
帰納すると下記の通りである。一． 本発明の方法によ
って造られた冷／暖房エアコンは、その消費電力が従来
の冷／暖房エアコンの１／１０だけで済み、且つ環境保
全に符合する無汚染特性を具えて、実に節電環境保全の
冷／暖房エアコンと言える。二． 本発明によれば一種
の携帯式使用便利な冷／暖房エアコンを提供できて、し
かも構造が簡単で一機多機能（冷房、暖房、濾過、殺
菌、除湿などの機能）なので、相対的に消費者の購買出
費が低く、更に気体或いは液体に適用できる超高エネル
ギー伝導効果を兼具えて、冷／熱水或いは任意の液体を
冷却／加熱することができる。三． 電気エネルギーの
消費が小さいことから、全国民の冷／暖房機の電気使用
料を大幅に低めて、環境保全や能源政策に顕著な貢献を
もたらすことができる。
【００２１】
【発明の効果】上記のように本発明の「熱エネルギーの
伝導方法及び装置」は、節電、安全、多機能（冷房、暖
房、濾過、殺菌、除湿などの機能）であり、環境保全の
条件（冷媒汚染がない）に合致すると共に、液体を冷却
／加熱できて、携帯が便利な上、低廉で容易に購買でき
る等の効果ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における比較的好ましい実施例のブロッ
ク図。
【図２】上記実施例における超伝導体にエネルギー源を
取付けた立体図。
【図２Ａ】上記実施例における一体成型の同心型両超伝
導体の横断面図。
【図３】上記実施例における第１の超伝導体の横断面
図。
【図４】図３における超伝導体の立体図。
【図５】上記実施例における第２の超伝導体の横断面
図。
【図６】図５における超伝導体の立体図。
【図７】上記実施例における第３の超伝導体にシェル体
を外装した横断面図。
【図８】上記実施例における第４の超伝導体にシェル体
を外装した横断面図。
【図９】上記実施例における第５の超伝導体にシェル体
を外装した横断面図。
【図１０】上記実施例における第６の超伝導体にシェル
体を外装した横断面図。
【図１１】上記実施例の超伝導体を三つ並列して組立て
た湾曲流路に扇風機を配設した構造を示す概念図。
【図１２】上記実施例の超伝導体を二つ直列して組立て
た直線流路の中間に扇風機を配設した構造を示す概念
図。
【図１３】図７の超伝導体のシェル体を外装して、両者
の間に充填材料を介装した横断面図。
【図１４】上記実施例を箱型冷／暖房エアコンに適用し
た立体図。
【図１５】上記実施例を窓型冷／暖房エアコンに適用し
た立体図。
【符号の説明】
１ 超伝導体 １０ 超電導材料 １１，１２，１４，１５，１５０，１６，１７，１８，
１９ 押出し成型体 １１１ フィン １３，１４３ 隙間 １４１ 控え条 １４２，１５１，１６１，１８１，１９１ フィン １５２，１６２ シェル体 １５３ 枠体 ２０ 充填材料 ２１，２２ 放熱片 ３ 制御装置 ３１ 冷却体 ３２ 発熱体 ３３ 扇風機 ４ 無線受信ユニット ５ 無線発射リモコン ５１ 制御キー ５２ 液晶ディスプレー ６ ハウジング

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内側周壁に軸向き沿いに延伸するフィン
    を周設した中空状押出し成型体を成型するステップ１
    と、 上記押出し成型体回りに周設されるもう一つの押出し成
    型体を成型して、該両押出し成型体の間に所定の隙間を
    形成するステップ２と、 上記隙間の両端面を密封するステップ３と、 上記隙間に超伝導材料を充填して、単一層超伝導体を形
    成するステップ４と、 押出し成型体周面にエネルギー源を取付けて、超伝導体
    を通じて迅速にエネルギーを各フィンに伝導させるステ
    ップ５と、を含んでなる熱エネルギーの伝導方法。
  2. 【請求項２】 二層の同心型中空状押出し成型体を一体
    成型して、内周面に軸向きに延伸するフィンを成型し、
    且つ内、外層の間に所定の隙間を設けるステップ１と、 上記隙間の両端面を密封して、隙間内に超伝導材料を充
    填し、これにより超伝導体を形成するステップ２と、 押出し成型体周面にエネルギー源を取付けて、該エネル
    ギー源を迅速に超伝導体を通じてそれぞれフィンに伝導
    するステップ３と、を含んでなる熱エネルギーの伝導方
    法。
  3. 【請求項３】 上記ステップ２の押出し成型体の外周面
    に、軸向き沿いに延伸するフィンを設けてなる請求項１
    に記載の熱エネルギーの伝導方法。
  4. 【請求項４】 上記ステップ１の外層の押出し成型体周
    面に、軸向き沿いに延伸するフィンを成型してなる請求
    項２に記載の熱エネルギーの伝導方法。
  5. 【請求項５】 中空状押出し成型体を成型するステップ
    １と、 上記押出し成型体の周りに嵌設されるもう一つの押出し
    成型体を成型して、その外周面に軸向き沿いに延伸する
    フィンを成型し、且つ両押出し成型体の間に所定の隙間
    を保留するステップ２と、 上記隙間の両端面を密封するステップ３と、 上記隙間に超伝導材料を充填して、超伝導体を形成する
    ステップ４と、 押出し成型体周面にエネルギー源を設けて、該エネルギ
    ー源が超伝導体を通じてそれぞれフィンに迅速に伝導で
    きるようにしたステップ５と、を含んでなる熱エネルギ
    ーの伝導方法。
  6. 【請求項６】 二層の同心型中空状押出し成型体を一体
    成型して、外周面に軸向きに延伸するフィンを成型し、
    且つ内、外層の間に所定の隙間を形成するステップ１
    と、 上記隙間の両端面を密封して、隙間内に超伝導材料を充
    填し、超伝導体を形成するステップ２と、 押出し成型体周面にエネルギー源を取付けて、該エネル
    ギー源を迅速に超伝導体を通じてそれぞれフィンに伝導
    するステップ３と、を含んでなる熱エネルギーの伝導方
    法。
  7. 【請求項７】 上記請求項１，２，５，６のいずれかに
    記載の超伝導体により、緩衝媒体の流通する空間を具え
    た超伝導体を構築するステップ１と、 超伝導体モジュールの周面にエネルギー源を取付けて、
    エネルギー源を迅速に各フィンに伝導するステップ２
    と、を含んでなる熱エネルギーの伝導方法。
  8. 【請求項８】 少なくとも一つの二層同心型中空状押出
    し成型体を構築して、その内、外層間の隙間に超伝導材
    料を充填して超伝導体を形成するステップ１と、 超伝導体の内周面或いは外周面にエネルギー源を取付け
    て、エネルギー源を迅速に超伝導体の内、外周表面に伝
    導させるステップ２と、を含んでなる熱エネルギーの伝
    導方法。
  9. 【請求項９】 上記超伝導体内の超伝導材料が無機超伝
    導材料である請求項１，２，５，６，７，８の何れかに
    記載の熱エネルギーの伝導方法。
  10. 【請求項１０】 上記エネルギー源が発熱体或いは冷却
    体である請求項１，２，５，６，７，８の何れかに記載
    の熱エネルギーの伝導方法。
  11. 【請求項１１】 上記緩衝媒体の流通する空間を超伝導
    体が互いに直列連結してなる請求項７に記載の熱エネル
    ギーの伝導方法。
  12. 【請求項１２】 上記緩衝媒体の流通する空間を超伝導
    体が互いに並列して組立てられた湾曲流路に組立ててな
    る請求項７に記載の熱エネルギーの伝導方法。
  13. 【請求項１３】 上記緩衝媒体が気体或いは液体である
    請求項７に記載の熱エネルギーの伝導方法。
  14. 【請求項１４】 上記ステップ１の押出し成型体が、更
    に内周面にフィンを設けてなる請求項５又は６に記載の
    熱エネルギーの伝導方法。
  15. 【請求項１５】 ハウジングと、 上記ハウジング内に設けられる請求項１，２，５，６，
    ７，８の何れかに記載の少なくとも一つの超伝導体と、 上記超伝導体の周面に取付けられる少なくとも一つのエ
    ネルギー源と、 上記超伝導体の一端或いはその気体流通径路に設けられ
    る少なくとも一つの扇風機と、 上記エネルギー源と扇風機を連結して、超伝導体の内部
    流路をへて放出される気体の温度を自動制御する制御装
    置と、を含んでなる冷／暖房エアコン等に応用される熱
    エネルギーの伝導装置。
  16. 【請求項１６】 上記超伝導体内の超伝導材料が無機超
    伝導材料である請求項１５に記載の熱エネルギーの伝導
    装置。
  17. 【請求項１７】 上記エネルギー源が発熱体或いは冷却
    体である請求項１５に記載の熱エネルギーの伝導装置。
  18. 【請求項１８】 上記超伝導体を互いに直列連結してな
    る請求項１５に記載の熱エネルギーの伝導装置。
  19. 【請求項１９】 上記超伝導体が互いに並列して湾曲流
    路を形成するように組立てられてなる請求項１５に記載
    の熱エネルギーの伝導装置。
  20. 【請求項２０】 上記制御装置が無線受信ユニットと連
    結してなる請求項１５に記載の熱エネルギーの伝導装
    置。
  21. 【請求項２１】 上記制御装置が更に独立した無線発射
    リモコンを含んで、その制御キーにより指令を発射出力
    でき、上記無線受信ユニットがその指令を接収して該制
    御装置をリモコンできると共に、該無線発射リモコンに
    液晶ディスプレーを設けてなる請求項１５又は２０に記
    載の熱エネルギーの伝導装置。
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