JP2004101157A - 液状流体の温度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タンクなどの貯留手段に貯留された流動性の小さい液状流体を均等に加熱できる温度制御装置を得る。
【解決手段】液状流体２１中を上下移動する移動体２２と、移動体２２に組み込まれた蓄熱体２４に蓄熱する熱を供給する加熱手段２６と、移動体２２を駆動する駆動装置２５で液状流体２１の温度制御装置を構成し、移動体２２が液状流体２１中を移動する過程で蓄熱体２４に蓄熱した熱を放熱する様にした。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダムや湖沼の水、あるいはタンクに保持された液状流体の温度を液面上部から制御する液状流体の温度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液状流体の温度を液面上部から制御する概念は特開２００１−２６２１３３公報に逆熱対流混相流体として開示されている。この基本概念は液体の液面部が加熱された時に人為的操作を加えない限り底部が加熱できない問題を浮力可変固体粒子群を用いて解決するもので、図１２はその基本概念図を示したものである。
図１２において、１は温度制御対象となる液状流体、２は液状流体１の液面に形成された高温の加熱面である。３は液状流体１の底面に存在する低温の冷却面である。４は液状流体１中を矢印Ｘに沿って上下方向に移動する浮力可変の固体粒子である。図１３は固体粒子４の構成例を示したもので、５は一方の側が閉じられたシリンダー、６はピストン、７は形状記憶合金で構成されたばね、８はシリンダー５とピストン６の間に形成された空間である。ばね７は形状記憶合金の作用で、冷却面３側では図１３（ａ）に示す様に収縮してピストン６を押し下げて空間８の容積を広げ、加熱面２側では図１３（ｂ）に示す様に伸張してピストン６を押し上げて空間８の容積を縮小している。
このバネ７をシリンダー５の他方の側に組み込んで全体の大きさが数μｍ〜数十ｃｍに構成された複数の固体粒子４を液状流体１中に粒子群として混在させると、液状流体１の加熱面２は高温のため固体粒子３は図１３（ｂ）の状態になり、空間８の容積が縮小されるため浮力を失い加熱されて底部に沈降する。また、底部では温度が低いため固体粒子４は図１３（ａ）の状態になって空間８の容積が拡大するため浮力が生じ、冷却されて液面２に向けて上昇する。固体粒子４は液状流体１の加熱面２で加熱され、底部の冷却面３で熱を放出して冷却されるため液状流体１の液面の熱を底部に熱輸送することが出来る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液状流体の温度制御装置は以上の様に構成されているので、液状流体１が高粘性で流動性の小さい場合に固体粒子４の上下移動が拘束されるため、流動性の小さい流体を対象とした温度制御が困難であるという問題点があった。
この発明は液状流体の加熱または冷却に対して、流動性が小さい場合でも均等な温度制御が可能な液状流体の温度制御装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明に関する液状流体の温度制御装置は、液状流体中を上下方向に移動可能な移動体と、この移動体を液状流体中で上下方向に案内する案内手段と、移動体に組み込まれ液状流体の液面上で太陽光により加熱されて蓄熱する蓄熱体と、蓄熱体が所定の温度まで上昇した時に移動体を液状流体の下方に移動させて蓄熱体に蓄熱した熱を液状流体中に放熱させ、蓄熱体が所定の温度まで冷却された時に移動体を上方に移動させて蓄熱体を液状流体の液面上に浮上させる駆動手段とで構成したものである。
本発明の第２の発明に関する液状流体の温度制御装置は、液状流体中を上下方向に移動可能な移動体と、この移動体を液状流体中で上下方向に案内する案内手段と、移動体に組み込まれ液状流体の液面上で加熱されて蓄熱する蓄熱体と、この蓄熱体に熱を供給する加熱手段と、蓄熱体が所定の温度まで上昇した時に移動体を液状流体の下方に移動させて蓄熱体に蓄熱した熱を液状流体中に放熱させ、蓄熱体が所定の温度まで冷却された時に移動体を上方に移動させて蓄熱体を液状流体の液面上に浮上させる駆動手段とで構成したものである。
本発明の第３の発明に関する液状流体の温度制御装置は、液状流体中を上下方向に移動可能な移動体と、この移動体を液状流体中で上下方向に案内する案内手段と、移動体に組み込まれ液状流体の液面上で冷却されて蓄冷する蓄熱体と、この蓄熱体を冷却する冷却手段と、蓄熱体が所定の温度まで冷却された時に移動体を液状流体の下方に移動させて蓄熱体に蓄冷した冷却作用で液状流体中から蓄熱体に熱を吸熱させ、蓄熱体が所定の温度まで上昇した時に移動体を上方に移動させて蓄熱体を液状流体の液面上に浮上させる駆動手段で構成したものである。
本発明の第４の発明に関する蓄熱体は、密閉缶体とこの密閉缶体に所定の圧力で封入された凝縮性流体と、密閉缶体の内壁面に形成された毛細管層とで構成したしたものである。
また、本発明の第５の発明に関する凝縮性流体は水としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１は実施の形態１の構成を示す断面図、図２は図１の要部を示す平面図、図３は図１の要部を示す立体断面図である。これはダムや湖沼などに貯水されている水に対して、太陽光を利用して水の自然対流を人工的に誘起することによって水底に酸素が多く溶存する水を送り込んで底部の嫌気性環境を改善し、水質劣化を防止することに利用した液状流体の温度制御装置である。
図１において、９はダムや湖沼などの貯留手段、１０は貯留手段９に貯留された液状流体で、温度制御の対象となる水である。１１は液状流体１０中を上下方向に移動可能な移動体で以下の１１ａ、１３で構成されている。１１ａは円形の枠体、１３は蓄熱体で以下の１６〜１９で構成されている。１６は扇形状の密閉缶体、１７は密閉缶体１６の内壁に敷設された毛細管層、１８は密閉缶体１６の内周部に形成された液溜、１９は密閉缶体１６の内部に封入された凝縮性流体で、例えば公害に対して無害な水などが選択されている。また、凝縮性流体１９の封入は空気などの不凝縮ガスが混在することによって熱伝達が低下するのを防止するため密閉缶体１６内を真空引きした状態で行われる。
１２は移動体１１を液状流体１０中で上下方向に案内する案内手段、１４は液状流体１０中で移動体１１を上下方向に駆動する駆動手段で、移動体１１を駆動する駆動機１４ａと、蓄熱体１３の温度を検出して駆動機１４ａを制御する制御器１４ｂと、移動体１１を懸垂するワイヤ１４ｃ、および蓄熱体１３の温度を検出する温度検出器１４ｄとで構成されている。蓄熱体１３の温度検出としては、例えば密閉缶体１６の内壁に敷設された毛細管層１７の温度が検出対象となる。
駆動手段１４は蓄熱体１３が所定の温度まで上昇した時に移動体１１を液状流体１０の下方に移動させて蓄熱体１３に蓄熱した熱を放熱させ、蓄熱体１３が所定の温度まで冷却された時に移動体１１を上方に移動させて蓄熱体１３を液状流体１０の液面に浮上させる。なお、１５は移動体１１の一部を構成する連結部で、移動体１１を案内手段１２に連結している。
【０００６】
移動体１１は、円形の枠体１１ａに扇形状に構成された複数の蓄熱体１３が一定の間隙を保ちながら上下方向に液状流体１０が移動できる流路１１ｂを形成して円盤状に組み込まれて構成されている。また、枠体１１ａにはワイヤ１４ｃが懸架されている。
移動体１１に組み込まれた蓄熱体１３に太陽熱を蓄熱する時は、図１に示す様に移動体１１を液面に浮上させて蓄熱体１３の上面に太陽光を矢印Ｓに沿って照射する。図３において、蓄熱体１３の上面に矢印Ｓに沿って太陽光Ｓが照射されると密閉缶体１６の上面から太陽熱が取り込まれ、密閉缶体１６の内壁に敷設されている毛細管層１７を含浸している液状の凝縮性流体１９は加熱されて蒸発気化する。毛細管層１７で蒸発気化した量に相当する液状の凝縮性流体１９は液溜１８から毛細管層１７の毛細管現象による吸引作用によって補給される。これによって密閉缶体１６内は蒸発気化した凝縮性流体で充満され蓄熱体１３は蓄熱された状態となる。
【０００７】
次に本発明の作用について述べる。蓄熱体１３が蓄熱によって所定の温度まで昇温した時点で温度検出器１４ｄが温度を検知して制御器１４ｂが動作し、駆動機１４ａが作動して移動体１１は図４に示す様に案内手段１２に案内されて液状流体１０の下方に移動する。
移動体１１が液状流体１０の下方で停留中に蓄熱体１３内に蓄熱された熱は
密閉缶体１６の壁面から液状流体１０中に放熱される。この時、密閉缶体１６内で蒸発気化している凝縮性流体１９は冷却されて凝縮液化し、毛細管層１７を介して液溜１８に返送される。同時に密閉缶体１６の外壁面に接している液状流体１０は加温され浮力を得て上昇し、矢印Ｂで示す自然対流が誘起される。この矢印Ｂで示す自然対流によって貯留手段９の下方に滞留していた液状流体１０は液面に移動し、空気と接触して酸素を取り込んで再び下方に移動する循環が生じる。
下方の液状流体１０に熱を奪われて蓄熱体１３が所定の温度まで冷却された時点で温度検知器１４ｄが温度を検知して制御器１４ｂが動作し、駆動機１４ａが作動して移動体１１は案内手段１２に案内されて液状流体１０の液面上に浮上し、蓄熱体１３に太陽熱を吸収する操作を繰り返す。これによって太陽光を利用して貯留手段９に貯留された液状流体１０中に矢印Ｂで示す自然対流を誘起して下方の液状流体１０中に酸素を溶存させて底部の嫌気性環境を改善している。
【０００８】
実施の形態１は、以上の様に移動体１１に組み込まれた蓄熱体１３に凝縮性流体１９の蒸発潜熱を利用して太陽熱を蓄熱させ、駆動機構１４により案内手段１２に沿って液状流体１０の下方に移動させて放熱させることにより、また凝縮性流体１９に水を選択することにより、大きな熱輸送能力を持ち公害に対して安全な液状流体の温度制御装置を実現することができる。
実施の形態１では、密閉缶体１６内を真空引きして凝縮性流体１９を封入することによって不凝縮ガスの混在による熱伝達の低下を防止したが、移動体１１が液状流体１０中を移動する間の熱放散を制限する目的で不凝縮ガスを混在させて熱伝達速度を低下させる様にしても同様の効果を期待することができる。
また、移動体１１を上下方向に移動させる手段としてロープ１４ｃで移動体１１を懸架し、駆動機１４ａを操作して上下移動させるものについて説明したが、図５に示す様に枠体１１ａの一部に液状流体１０と空気を置換しあうバラストタンク１１ｃを配置し、図示はしないが例えば地上に配置された空気圧縮機からバラストタンク１１ｃ内に空気を給気することによってバラストタンク１１ｃ内の液状流体１０を空気で置換して浮力を付けて上方に移動させ、またバラストタンク１１ｃ内の空気を液状流体１０で置換することによって浮力を無くして下方に移動させる様にしても同様の効果を期待することができる。
さらに、移動体１１は円盤状のものについて述べたが、矩形や楕円形など、目的に応じた形状で構成しても同様の効果を期待することができる。
【０００９】
実施の形態２
図６は実施の形態２の構成を示す断面図、図７は図６の要部を示す平面図、図８は図６の要部を示す立体断面図である。実施の形態２は流動性が小さく対流が生じ難い液状流体をタンク内で均一に加熱する要求に対応できる液状流体の温度制御装置を提供するものである。
図６において、２０はタンクなどの貯留手段、２０ａは貯留手段２０の上蓋、２１は貯留手段２０に貯留された温度制御の対象となる液状流体、２２は液状流体２１中を上下方向に移動可能な移動体で、以下の２２ａ、２４、２７で構成されている。２２ａは円形の枠体、２４は蓄熱体で、以下の２９〜３２で構成されている。２９は扇形状の密閉缶体、３０は密閉缶体２９の内壁に敷設された毛細管層、３１は密閉缶体２９の内周部に形成された液溜、３２は密閉缶体２９の内部に封入された凝縮性流体で、公害に対し無害な水などが選択されている。また，密閉缶体２９内への凝縮性流体３１の封入は空気などの不凝縮ガスの混在による熱伝達の低下を防止するため真空引きした状態で行われる。
２７は外部からの熱作用を受けて加熱される加熱器で、蓄熱体２４を構成する密閉缶体２９内の凝縮性流体３２と熱的に連結されている。２３は移動体２２を液状流体２１中で上下方向に案内する案内手段、２５は液状流体２１中で移動体２２を上下方向に駆動する駆動手段で、移動体２２を駆動する駆動機２５ａと、蓄熱体２４の温度を検出して駆動機２５ａを制御する制御器２５ｂと、移動体２２を懸垂するワイヤ２５ｃと、蓄熱体２４の温度を検出する温度検出器２５ｄとで構成されている。蓄熱体２４の温度としては、例えば密閉缶体２９の内壁に敷設された毛細管層３０の温度が検出対象となる。
２６は例えば電磁誘導コイルで構成された加熱手段で、加熱器２７を加熱して蓄熱体２４に蓄熱する熱を供給する機能を持たせている。駆動手段２５は蓄熱体２４が所定の温度まで上昇した時に移動体２２を矢印Ｃに沿って液状流体２１の下方に移動させて蓄熱体２４に蓄熱した熱を放熱させ、蓄熱体２４が所定の温度まで冷却された時に移動体２２を上方に移動して蓄熱体２４を液状流体２１の液面に浮上させる。なお、２８は移動体２２の一部を構成する連結部で、移動体２２を案内手段２３に連結している。
【００１０】
移動体２２は、図７に示す様に円形の枠体２２ａに扇形状に構成された複数の蓄熱体２４が一定の間隙を保ちながら上下方向の流路２２ｂを形成して円盤状に組み込まれている。また、枠体２２ａにはワイヤ２５ｃが懸架されている。
蓄熱体２４の内周部には加熱器２７が固定され、蓄熱体２４を構成する密閉缶体２９に形成された液溜３１に貯留されている液状の凝縮性流体３２と熱的に連結されている。また移動体２２が液面に浮上した時は加熱器２７と加熱手段２６は近接する様にして電磁作用が有効に作用できるように構成されている。なお、２６ａは電源で加熱手段２６に電力を供給している。
蓄熱体２４に蓄熱する時は図６に示す様に移動体２２を液面に浮上させて加
熱器２７を加熱手段２６に近接させる。加熱手段２６の電磁作用で加熱器２７が加熱されると、加熱器２７に熱的に連結している密閉缶体２９内の液状の凝縮性流体３２は加熱されて蒸発気化する。これによって密閉缶体２９内は蒸発気化した凝縮性流体で充満され蓄熱体２４は蓄熱された状態となる。
【００１１】
次に本発明の作用について液状流体２１を所定の温度まで加熱する場合を加熱手段２６が電磁誘導コイルで構成された場合を例にとって述べる。
図６において、移動体２２を液状流体２１の液面に浮上させ、加熱手段２６と移動体２２の内周部に配置されている加熱器２７が近接した状態にする。この状態で励磁電源２６ａから加熱手段２６に交流を印加すると加熱器２７は電磁誘導を受けて加熱される。加熱器２７が加熱されるとこれと熱的に連結している密閉缶体２９に封入されている凝縮性流体３２は蒸発気化して密閉缶体２９内に充満する。これによって蓄熱体２４は凝縮性流体３２が蒸発気化した形で蓄熱される。
蓄熱体２４が蓄熱によって所定の温度まで昇温した時点で温度検出器２５ｄが温度を検知して制御器２５ｂが動作し、駆動機２５ａが作動して移動体２２は図９に示す様に案内手段２３に案内されて液状流体２１の下方に移動する。移動体２２が液状流体２１の下方に移動する過程、または底部に停留中に蓄熱体２４内に蓄熱された熱は密閉缶体２９の壁面から液状流体２１中に放熱される。この時、密閉缶体２９内で蒸発気化している凝縮性流体３２は冷却されて凝縮液化し、毛細管層３０を介して液溜３１に返送される。同時に密閉缶体２９の外壁面に接している液状流体２１は加熱される。
下方の液状流体２１に熱を奪われて蓄熱体２４が所定の温度まで冷却された時点で温度検知器２５ｄが温度を検知して制御器２５ｂが動作し、駆動機２５ａが作動し、移動体２２が案内手段２３に案内されて液状流体２１の液面に浮上して蓄熱体２４に蓄熱する操作を繰り返す。
【００１２】
実施の形態２は以上の様に、移動体２２に組み込まれた蓄熱体２４に熱を凝縮性流体３２の蒸発潜熱によって蓄熱して駆動機構２５により案内手段２３に案内されて液状流体２１の下方に移動させて放熱させることにより、また凝縮性流体３２に水を選択することにより、大きな熱輸送を持ち公害に対して安全な液状流体の温度制御装置を実現することができる。また放熱面を構成する密閉缶体２９と液状流体２１の直接接触が可能となり、加熱のための熱の移動距離を短く出来るため熱移動のための温度差が小さく、また液状流体２１の流動性が小さい場合でも均等で効果的な加熱が可能となる。
また、密閉缶体２９の壁面は液状流体２１中では放熱面を形成しているが、壁面は半径方向に用途に応じて拡大すれば、加熱手段２６から局所的に取り込んだ熱によって広い範囲で均一に加熱できる移動体２２を得ることが出来る。
さらに、液状流体２１の加熱は貯留手段２０の壁面を介さずに行っているため貯留手段２０の構成部材が例えば樹脂、またはコンクリートの様に熱的に不導体で構成されていても効果的な加熱を可能にすることできる。
実施の形態２では密閉缶体２９内を真空引きして凝縮性流体３２を封入することによって不凝縮ガスの混在による熱伝達の低下を防止していたが、移動体２２が液状流体２１中を移動する間の熱放散を制限する目的で不凝縮ガスを混在させて熱伝達速度を低下させる様にしても同様の効果を期待することが出来る。
図６では移動体２２を上下方向に移動させる手段としてロープ２５ｃで移動体２２を懸垂して駆動機２５ａを操作して上下移動させる方法を示したが、実施の形態１で記述した様にバラストタンク等により移動体２２を上下方向に移動させても同様の効果が期待できる。
また、移動体２２は円盤状に形成したものについて述べたが、矩形や楕円形など、貯留手段２０に合せた形状とすることができる。
さらに、貯留手段２０は密閉形のものについて述べたが、用途に応じて開放形のものでも同様の効果が期待できる。
【００１３】
実施の形態３
発酵産業分野等では、工程中で均一加熱と共に均一冷却の機能が要求される場合がある。図１０は液状流体をタンクなどの貯留手段内で均一加熱と共に均一冷却する要求に対応できる温度制御装置のシステム構成図を示したものである。
図１０において、２０〜２８は実施の形態２における図６のものと同等のものである。また、移動体２２の構成要素は実施の形態２と同等のもので構成されている。３３は気体を冷却する冷媒蒸発器等で構成された冷却手段で、例えば貯留手段２０の外部に配置された冷凍機３３ａ等に付勢されて上蓋２０ａと液面が形成する空間内の気体を循環し矢印Ｄで示す冷気流を形成している。
【００１４】
次に動作について説明する。移動体２２に冷却作用を持たせるときは、図１０に示す様に移動体２２を液面上に浮上させる。この時液状流体２１は高温のため蓄熱体２４内での凝縮性流体３２は蒸発気化した状態となっている。
この状態で、蓄熱体２４を構成する密閉缶体２９の上面に冷気流Ｄを接触させると封入されている蒸発気化した状態の凝縮性流体３２は冷却されて凝縮液化する。凝縮液化した凝縮性流体３２は毛細管層３０を介して液溜３１に流入して貯液され、蓄熱体２４は蓄冷された状態となる。
蓄熱体２４が所定の温度まで冷却され、蓄熱器２４内で凝縮性流体３２が凝縮液化して液溜３１に貯液された状態となった時点で温度検知器２５ｄが温度を検知して制御器２５ｂが動作し、駆動機２５ａが作動して図１１に示す矢印Ｃに沿って移動体２２は案内手段２３に案内されて液状流体２１の下方に移動する。
移動体２２が温度の高い液状流体２１中を移動、もしくは貯留手段２０の底部に停留する過程で密閉缶体２９の内壁面に形成された毛細管層３０内の凝縮性流体３２は熱を吸収して蒸発気化し、これに接している液状流体２１は気化潜熱の熱を取られて冷却される。密閉缶体２９の内壁面に形成された毛細管層３０から蒸発気化した液状の凝縮性流体３２は毛細管層３０の毛細管現象による吸液作用により液溜３１から補給される。
液状流体２１中から吸熱し蓄熱器２４が所定の温度まで加熱された時点で温度検知器２５ｄが温度を検知して制御器２５ｂが動作し、駆動機２５ａが作動して移動体２２は案内手段２３に案内されて液状流体２１の液面に浮上し、冷却手段３３からの冷却作用を受けて蓄熱体２４に蓄冷する操作を繰り返す。
【００１５】
以上、液状流体２１の液面で冷却手段３３により移動体２２の蓄熱体２４に蓄冷して液状流体２１中を移動させることにより、移動体２２の蓄熱体２４を構成する密閉缶体２９と液状流体２１の直接接触が可能となり、流動性が小さく、また冷却のための温度差が小さくても均等で効果的な冷却が実現でき、また加熱手段２６と冷却手段３３の配置により効果的な加熱と冷却を行うことが出来る。
図１０では液状流体２１を冷却する場合に移動体２２が液状流体２１中を移動もしくは静止する過程で密閉缶体２９の壁面から熱を吸収して凝縮性流体３２を蒸発気化させて密閉缶体２９の壁面に接している液状流体２１を冷却する例を述べたが、図１１に示す様に移動体２２が矢印Ｃに沿って上方に移動する時に移動体２２の上部の液状流体２１を矢印Ｅに沿って液面まで押し上げた後に移動体２２と貯留手段２０の間隙部から下方に流下させる様にして押し上げられた液状流体２１が液面を通過する過程で冷却手段３３によって生成された冷気流Ｄと直接接触させて冷却する様にしても同様の効果を期待することが出来る。
また、冷却手段３３として気体を冷却し冷気流Ｄを形成して蓄熱体２４を冷却して蓄冷する例を示したが、液面で蓄熱体２４を上述とは別の方法で冷却しても同様の効果を期待することが出来る。
【００１６】
【発明の効果】
この発明によれば、液状流体１０の温度制御装置は液状流体１０中を上下方向に移動可能な移動体１１と、この移動体１１を液状流体１０中で上下方向に案内する案内手段１２と、移動体１１に組み込まれ液状流体１０の液面上で太陽光により加熱されて蓄熱する蓄熱体１３と、蓄熱体１３が所定の温度まで上昇した時に移動体１１を液状流体１０の下方に移動させて蓄熱体１３に蓄熱した熱を液状流体１０中に放熱させ、蓄熱体１３が所定の温度まで冷却された時に移動体１１を上方に移動させて蓄熱体１３を液状流体１０の液面上に浮上させる駆動手段１４とで構成し、凝縮性流体１９の蒸発潜熱を利用して蓄熱したので液状流体１０の加熱に必要な熱の輸送を大きくすることができる。
また、液状流体２１の温度制御装置は液状流体２１中を上下方向に移動可能な移動体２２と、この移動体２２を液状流体２１中で上下方向に案内する案内手段２３と、移動体２２に組み込まれ液状流体２１の液面上で加熱されて蓄熱する蓄熱体２４と、この蓄熱体２４に熱を供給する加熱手段２６と、蓄熱体２４が所定の温度まで上昇した時に移動体２２を液状流体２１の下方に移動させて蓄熱体２４に蓄熱した熱を液状流体２１中に放熱させ、蓄熱体２４が所定の温度まで冷却された時に移動体２２を上方に移動させて蓄熱体２４を液状流体の液面上に浮上させる駆動手段２５とで構成し、また凝縮性流体３２の蒸発潜熱によって蓄熱することにより大きな熱輸送を可能にし、また液状流体２１の流動性が小さい場合でも均等で効果的な加熱が可能となる。
【００１７】
また、液状流体２１の温度制御装置は、液状流体２１中を上下方向に移動可能な移動体２２と、この移動体２２を液状流体２１中で上下方向に案内する案内手段２３と、移動体２２に組み込まれ液状流体２１の液面上で冷却されて蓄冷する蓄熱体２４と、この蓄熱体２４を冷却する冷却手段３３と、蓄熱体２４が所定の温度まで冷却された時に移動体２２を液状流体２１の下方に移動させて蓄熱体２４に蓄冷した冷却作用で液状流体２１中から蓄熱体２４に熱を吸熱させ、蓄熱体２４が所定の温度まで上昇した時に移動体２２を上方に移動させて蓄熱体２４を液状流体２１の液面上に浮上させる駆動手段２５で構成したので、密閉缶体２９と液状流体２１の直接接触が可能となり、流動性が小さく、また冷却のための温度差が小さくても均等で効果的な冷却が実現でき、また加熱手段２６と冷却手段３３を配置しているため効果的な加熱と冷却を選択的に行うことが出来る。
また蓄熱体１３を密閉缶体１６とこの密閉缶体１６に所定の圧力で封入された凝縮性流体１９と、密閉缶体１６の内壁面に形成された毛細管層１７とで構成し、また蓄熱体２４を密閉缶体２９とこの密閉缶体２９に所定の圧力で封入された凝縮性流体３２と、密閉缶体２９の内壁面に形成された毛細管層３０とで構成して凝縮性流体１９または凝縮性流体３２の蒸発潜熱で蓄熱し、熱の輸送を行う様にしたので加熱のための熱輸送量を大きくすることが出来る。
さらに凝縮性流体１９と凝縮性流体３２を水としたので、公害に対して安全で大きな熱輸送能力を持った液状流体の温度制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の要部を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の要部を示す立体断面図ある。
【図４】本発明の実施の形態１に関する移動体の移動説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に関する移動体の別の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態２の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の要部を示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態２の要部を示す立体断面図ある。
【図９】本発明の実施の形態２に関する移動体の移動説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に関する別の動作説明図である。
【図１２】従来の温度制御装置の基本概念図である。
【図１３】従来の温度制御装置を構成する固体粒子の構成図である。
【符号の説明】
１０，２１　液状流体、１１，２２　移動体、１２，２３　案内手段
１３，２４　蓄熱体、１４，２５　駆動機構、１６，２９　密閉缶体、
１７，３０　毛細管層、１９，３２　凝縮性流体、２６　加熱手段、
３３　冷却手段。

Claims (5)

1. 液状流体中を上下方向に移動可能な移動体と、この移動体を上記液状流体中で上下方向に案内する案内手段と、上記移動体に組み込まれ上記液状流体の液面上で太陽光により加熱されて蓄熱する蓄熱体と、上記蓄熱体が所定の温度まで上昇した時に上記移動体を上記液状流体の下方に移動させて上記蓄熱体に蓄熱した熱を上記液状流体中に放熱させ、上記蓄熱体が所定の温度まで冷却された時に上記移動体を上方に移動させて上記蓄熱体を上記液状流体の液面上に浮上させる駆動手段とを備えたことを特徴とする液状流体の温度制御装置。
2. 液状流体中を上下方向に移動可能な移動体と、この移動体を上記液状流体中で上下方向に案内する案内手段と、上記移動体に組み込まれ上記液状流体の液面上で加熱されて蓄熱する蓄熱体と、この蓄熱体に熱を供給する加熱手段と、上記蓄熱体が所定の温度まで上昇した時に上記移動体を上記液状流体の下方に移動させて上記蓄熱体に蓄熱した熱を上記液状流体中に放熱させ、上記蓄熱体が所定の温度まで冷却された時に上記移動体を上方に移動させて上記蓄熱体を上記液状流体の液面上に浮上させる駆動手段とを備えたことを特徴とする液状流体の温度制御装置。
3. 液状流体中を上下方向に移動可能な移動体と、この移動体を上記液状流体中で上下方向に案内する案内手段と、上記移動体に組み込まれ上記液状流体の液面上で冷却されて蓄冷する蓄熱体と、この蓄熱体を冷却する冷却手段と、上記蓄熱体が所定の温度まで冷却された時に上記移動体を上記液状流体の下方に移動させて上記蓄熱体に蓄冷した冷却作用で上記液状流体中から上記蓄熱体に熱を吸熱させ、上記蓄熱体が所定の温度まで上昇した時に上記移動体を上方に移動させて上記蓄熱体を上記液状流体の液面上に浮上させる駆動手段とを備えたことを特徴とする液状流体の温度制御装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載の液状流体の温度制御装置において、上記蓄熱体は密閉缶体と、この密閉缶体に所定の圧力で封入された凝縮性流体と、上記密閉缶体の内壁面に形成された毛細管層とで構成されていることを特徴とする液状流体の温度制御装置。
5. 請求項４に記載の液状流体の温度制御装置において、上記凝縮性流体は水であることを特徴とする液状流体の温度制御装置。

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