JP4094306B2 - 蓄熱ユニット - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃熱回収に適した蓄熱ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、内燃機関においては、駆動時に多くの廃熱を発生させる一方で、起動時には熱量を付与することで起動が円滑になることから、駆動時の廃熱を蓄熱して起動時のウォームアップに使用するように蓄熱ユニットが設けられたものがある。
【0003】
従来の蓄熱ユニットに関するものとして、例えば、特公平5−4244号公報に開示されたものがある。この蓄熱ユニットは、内箱とこの内箱の外側を覆う断熱材とこの断熱材の外側を覆う外箱とを有し、中心部分の一側に流体を導入させるための入口部が設けられるとともに中心部分の他側に流体を排出させるための出口部が設けられた箱体と、包体内に蓄熱材を封入してなるとともに箱体内に配置される蓄熱体と、この蓄熱体が巻き付けられる心材とを有している。そして、蓄熱体は複数のスペーサを介在させつつ心材に渦状に巻きつけられることによって、熱交換される流体を流す流体流路となる隙間を形成するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記の蓄熱ユニットでは、包体に蓄熱材を封入して蓄熱体を形成するとともに、この蓄熱体をスペーサを介することで流体流路となる隙間を形成しつつ心材に渦状に巻きつけるようになっており、部品点数が多く、しかも製造が煩雑であることから製造コストが増大してしまうという問題があった。
【0005】
また、蓄熱体をスペーサを介することで流体流路となる隙間を形成しつつ心材に渦状に巻きつけるため、心材が必ず必要であり、この心材の分、蓄熱容量が少なくなってしまうという問題もあった。
【0006】
したがって、本発明は、部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを低減することができる上、蓄熱容量を多く確保できて高性能化が図れる蓄熱ユニットの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1記載の蓄熱ユニットは、一端に開口(例えば実施の形態における開口115)を備える有底筒状のハウジング部(例えば実施の形態におけるハウジング部116)と、熱量を有する流体を流動させる流体流路(例えば実施の形態における流体流路119)を前記ハウジング部よりも内側に形成する流体流路形成部(例えば実施の形態における流体流路形成部120)と、蓄熱材(例えば実施の形態における蓄熱材121)が充填される蓄熱材充填空間(例えば実施の形態における蓄熱材充填空間122)を前記ハウジング部よりも内側に前記流体流路に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部(例えば実施の形態における蓄熱材充填空間形成部123)とが一体成形された主部材(例えば実施の形態における主部材112)を一対有し、これら一対の主部材が互いの前記ハウジング部の開口側を対向させてなり、前記一対の主部材同士の間にこれら主部材同士の間を仕切るセパレータ(例えば実施の形態におけるセパレータ110)が設けられていることを特徴としている。
【0008】
これにより、ハウジング部と、熱量を有する流体を流動させる流体流路をハウジング部よりも内側に形成する流体流路形成部と、蓄熱材が充填される蓄熱材充填空間をハウジング部よりも内側に流体流路に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部とを一体成形して主部材を形成し、その後、例えば、このような主部材を一対、ハウジング部の開口側を対向させて連結させるとともに、蓄熱材充填空間に蓄熱材を充填させればよいことになる。このため、包体に蓄熱材を封入して蓄熱体を形成するとともにこの蓄熱体をスペーサを介することで流体流路となる隙間を形成しつつ心材に渦状に巻きつけるものに比して、部品点数が減るとともに、製造が容易となる。しかも、主部材のハウジング、流体流路形成部および蓄熱材充填空間形成部を一体に形成してなるため、心材が不要となり、その分、流体流路および蓄熱部を大きくすることができる。
【0018】
また、一対の主部材同士の間にこれら主部材同士の間を仕切るセパレータが設けられているため、一対の主部材のそれぞれの流体流路および蓄熱材充填空間をそれぞれセパレータで閉塞させることになる。
【0019】
本発明の請求項記載の蓄熱ユニットは、請求項記載のものに関して、前記セパレータには、前記一対の主部材の前記蓄熱材充填空間同士を連通させる連通穴(例えば実施の形態における連結穴152)が形成されていることを特徴としている。
【0020】
このように、セパレータに、一対の主部材の蓄熱材充填空間同士を連通させる連通穴が形成されているため、一対の主部材の蓄熱材充填空間に一度に蓄熱材を充填することができる。
【0021】
本発明の請求項記載の蓄熱ユニットは、請求項または記載のものに関して、前記流体流路が中央で互いに連通する二重螺旋状をなしていることを特徴としている。
【0022】
このように、流体流路が中央で互いに連通する二重螺旋状をなしているため、流体流路の曲率半径を大きくとり屈曲回数を少なく保ったまま流体流路を外に導く入口部および出口部を最外周部に配置することができる。
【0023】
本発明の請求項記載の蓄熱ユニットは、請求項乃至のいずれか一項記載のものに関して、前記蓄熱材充填空間が二重螺旋状をなしていることを特徴としている。
【0024】
このように、蓄熱材充填空間が二重螺旋状をなしているため、蓄熱材充填空間の曲率半径を大きくできる。
【0027】
本発明の請求項記載の蓄熱ユニットは、一端に開口を備える有底筒状のハウジング部と、熱量を有する流体を流動させる流体流路を前記ハウジング部よりも内側に形成する流体流路形成部と、蓄熱材が充填される蓄熱材充填空間を前記ハウジング部よりも内側に前記流体流路に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部とが一体成形された主部材(例えば実施の形態における主部材112)を有し、蓋材(例えば実施の形態における蓋材200)を前記ハウジング部の開口側に対向させてなり、前記流体流路が中央で互いに連通する二重螺旋状をなしていることを特徴としている。
【0028】
これにより、ハウジング部と、熱量を有する流体を流動させる流体流路をハウジング部よりも内側に形成する流体流路形成部と、蓄熱材が充填される蓄熱材充填空間をハウジング部よりも内側に流体流路に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部とを一体成形して主部材を形成するとともに蓋材を形成し、その後、例えば、蓋材をハウジング部の開口側を対向させて連結させるとともに、蓄熱材充填空間に蓄熱材を充填させればよいことになる。このため、包体に蓄熱材を封入して蓄熱体を形成するとともにこの蓄熱体をスペーサを介することで流体流路となる隙間を形成しつつ心材に渦状に巻きつけるものに比して、部品点数が減るとともに、製造が容易となる。しかも、主部材のハウジング、流体流路形成部および蓄熱材充填空間形成部を一体に形成してなるため、心材が不要となり、その分、流体流路および蓄熱部を大きくすることができる。
【0036】
また、流体流路が中央で互いに連通する二重螺旋状をなしているため、流体流路の曲率半径を大きくとり屈曲回数を少なく保ったまま流体流路を外に導く入口部および出口部を最外周部に配置することができる。
【0037】
本発明の請求項記載の蓄熱ユニットは、請求項記載のものに関して、前記蓄熱材充填空間が二重螺旋状をなしていることを特徴としている。
【0038】
このように、蓄熱材充填空間が二重螺旋状をなしているため、蓄熱材充填空間の曲率半径を大きくできる。
【0039】
【発明の実施の形態】
参考技術を図1および図2を参照して以下に説明する。
【0040】
参考技術の蓄熱ユニット11は、図1に示すように、一対の主部材12を有している。
【0041】
主部材12は、図2にも示すように、円筒部13およびこの円筒部13の軸心に直交して軸心方向の一端を閉塞させる底部14を有し軸心方向の他端に開口15を備える有底円筒状のハウジング部16と、熱量の放熱を防ぐための断熱空間17をハウジング部16よりも内側に形成する断熱空間形成部18と、熱量を有する流体を流動させる流体流路19を断熱空間17よりも内側(すなわちハウジング部16よりも内側)に形成する流体流路形成部20と、蓄熱材21が充填される蓄熱材充填空間22を断熱空間17よりも内側(すなわちハウジング部16よりも内側)に流体流路19に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部23とを有している。
【0042】
また、主部材12は、ハウジング部16の開口15側に軸心を配置するとともに流体流路19に一方で通じる流体導入開口24を内側に半分形成する半円筒状の半割入口部25と、ハウジング部16の開口15側に軸心を配置するとともに流体流路19に他方で通じる流体導出開口26を内側に半分形成する半円筒状の半割出口部27と、ハウジング部16の底部14に、蓄熱材充填空間22に通じる蓄熱材流通開口28を内側に形成する蓄熱材流通口部29とが一体成形されてなるものである。なお、上記により断熱空間形成部18は、ハウジング部16と、流体流路形成部20および蓄熱材充填空間形成部23との間に断熱空間17を形成する。
【0043】
以下、主部材12について図2を主に参照してさらに説明する。なお、以下の主部材12についての説明で、特に指定のない軸線方向、円周方向、中心側、外径側の記載は、すべてハウジング部16の円筒部13における軸線方向、円周方向、中心側、外径側である。
【0044】
主部材12は、ハウジング部16の円筒部13の内面における対称位置から中心側に突出する一対の壁部31,32と、これら壁部31,32同士の間位置において等間隔で配置されるとともに円筒部13の内面から中心側に延出する複数の壁部33とを有している。
【0045】
また、主部材12は、一方の壁部31の中心側の円周方向における一端位置から、円筒部13と同心をなして円周方向一側に延出し延出側に配置された複数の壁部33の中心側の端部を接続させつつ他方の壁部32に接続する壁部35と、壁部32と壁部35との接続位置から半円状をなして中心側に延出しつつ壁部31,32の円周方向における中央同士を結んだ仮想線の手前で折り返す壁部36とを有している。
【0046】
加えて、主部材12は、この壁部36の壁部35に対し反対側の端部から円筒部13と同心をなして壁部31の方向に延出する壁部37と、この壁部37の壁部36に対し反対側の端部から半円状をなして中心側に延出しつつ壁部31,32の円周方向における中央同士を結んだ仮想線の手前で折り返す壁部38と、この壁部38の壁部37に対し反対側の端部から円筒部13と同心をなして壁部32の方向に延出する壁部39とを有している。
【0047】
さらに、主部材12は、この壁部39の壁部38に対し反対側の端部から半円状をなして中心側に延出しつつ壁部31,32の円周方向における中央同士を結んだ仮想線の手前で折り返す壁部40と、この壁部40の壁部39に対し反対側の端部から円筒部13と同心をなして壁部31の方向に延出する壁部41と、この壁部41の壁部40に対し反対側の端部から半円状をなして中心側に延出しつつ壁部31,32の円周方向における中央同士を結んだ仮想線の手前で折り返す壁部42と、この壁部42の壁部41に対し反対側の端部から円筒部13と同心をなして壁部32の方向に延出する壁部43と、この壁部43の壁部42に対し反対側の端部から半円状をなして中心側に延出しつつ壁部31,32の円周方向における中央同士を結んだ仮想線の手前で折り返す壁部44とを有している。
【0048】
加えて、主部材12は、壁部44の壁部43に対し反対側の端部から壁部31,32の円周方向における中央同士を結んだ仮想線と平行に壁部31の方向に延出する壁部45と、この壁部45の壁部44に対し反対側の端部から半円状をなして外径側に延出しつつ折り返す壁部46と、この壁部46の壁部45に対し反対側の端部から円筒部13と同心をなして壁部32の方向に延出する壁部47と、この壁部47の壁部46に対し反対側の端部から半円状をなして中心側に延出しつつ壁部40の手前で折り返す壁部48とを有している。
【0049】
さらに、主部材12は、この壁部48の壁部47に対し反対側の端部から壁部47と所定の間隔をあけかつ壁部47に沿うように延出する壁部49と、この壁部49の壁部48に対し反対側の端部から壁部46と所定の間隔をあけかつ壁部46に沿うように延出する壁部50と、この壁部50の壁部49に対し反対側の端部から壁部41と所定の間隔をあけかつ壁部41に沿うように延出する壁部51と、この壁部51の壁部50に対し反対側の端部から壁部40と所定の間隔をあけかつ壁部40に沿うように延出する壁部52と、この壁部52の壁部51に対し反対側の端部から壁部39と所定の間隔をあけかつ壁部39に沿うように延出する壁部53とを有している。
【0050】
加えて、主部材12は、この壁部53の壁部52に対し反対側の端部から壁部38と所定の間隔をあけかつ壁部38に沿うように延出する壁部54と、この壁部54の壁部53に対し反対側の端部から壁部37と所定の間隔をあけかつ壁部37に沿うように延出する壁部55と、この壁部55の壁部54に対し反対側の端部から壁部36と所定の間隔をあけかつ壁部36に沿うように延出する壁部56と、この壁部56の壁部55に対し反対側の端部から壁部35と所定の間隔をあけかつ壁部35に沿うように延出する壁部57と、この壁部57の壁部56に対し反対側の端部から半円状をなして外径側に延出し壁部31と壁部35との連結位置に合流する壁部58とを有している。
【0051】
ここで、上記した壁部35〜58はループ状に連結された壁群59を形成しており、主部材12は、壁部31,32の円周方向における中央同士を結んだ仮想線に対し対称をなして、同様の壁群59を逆側にも有している。
【0052】
また、主部材12は、壁部31の円周方向における中央位置近傍から壁部58と所定の間隔をあけかつ壁部58にほぼ沿うように円周方向一側に延出する壁部60と、この壁部60の延出側の先端部から壁部57と所定の間隔をあけかつ壁部57に沿うように円周方向一側に延出する壁部61と、この壁部61の壁部60に対し反対側の端部から壁部56と所定の間隔をあけかつ壁部56に沿うように延出する壁部62と、この壁部62の壁部61に対し反対側の端部から壁部55と所定の間隔をあけかつ壁部55に沿うように延出する壁部63と、この壁部63の壁部62に対し反対側の端部から壁部54と所定の間隔をあけかつ壁部54に沿うように延出する壁部64とを有している。
【0053】
さらに、主部材12は、この壁部64の壁部63に対し反対側の端部から壁部53と所定の間隔をあけかつ壁部53に沿うように延出する壁部65と、この壁部65の壁部64に対し反対側の端部から壁部52と所定の間隔をあけかつ壁部52に沿うように延出する壁部66と、この壁部66の壁部65に対し反対側の端部から壁部51と所定の間隔をあけかつ壁部51に沿うように延出する壁部67と、この壁部67の壁部66に対し反対側の端部から壁部50と所定の間隔をあけかつ壁部50に沿うように延出する壁部68とを有している。
【0054】
加えて、主部材12は、この壁部68の壁部67に対し反対側の端部から壁部49および壁部67の間でこれらに沿うように延出する壁部69と、この壁部69の壁部68に対し反対側の端部から壁部48および壁部66の間でこれらに沿うように延出する壁部70と、この壁部70の壁部69に対し反対側の端部から壁部47および壁部65の間でこれらに沿うように延出する壁部71と、この壁部71の壁部70に対し反対側の端部から壁部46と所定の間隔をあけかつ壁部46に沿うように延出する壁部72と、この壁部72の壁部71に対し反対側の端部から壁部45と所定の間隔をあけかつ壁部45に沿うように延出する壁部73とを有している。
【0055】
さらに、主部材12は、この壁部73の壁部72に対し反対側の端部から壁部44と所定の間隔をあけかつ壁部44に沿うように延出する壁部74と、この壁部74の壁部73に対し反対側の端部から壁部43と所定の間隔をあけかつ壁部43に沿うように延出する壁部75と、この壁部75の壁部74に対し反対側の端部から壁部42と所定の間隔をあけかつ壁部42に沿うように延出する壁部76と、この壁部76の壁部75に対し反対側の端部から壁部41および壁部75の間でこれらに沿うように延出する壁部77とを有している。
【0056】
加えて、主部材12は、この壁部77の壁部76に対し反対側の端部から壁部40と所定の間隔をあけかつ壁部40に沿うように延出する壁部78と、この壁部78の壁部77に対し反対側の端部から壁部39と所定の間隔をあけかつ壁部39に沿うように延出する壁部79と、この壁部79の壁部78に対し反対側の端部から壁部38と所定の間隔をあけかつ壁部38に沿うように延出する壁部80と、この壁部80の壁部79に対し反対側の端部から壁部37および壁部79の間でこれらに沿うように延出する壁部81と、この壁部81の壁部80に対し反対側の端部から壁部36と所定の間隔をあけかつ壁部36に沿うように延出する壁部82とを有している。
【0057】
ここで、上記した壁部60〜82は連結されて壁群83を形成しており、主部材12は、壁部31,32の円周方向における中央同士を結んだ仮想線に対し対称をなして、同様の壁群83を逆側にも有している。そして、両側の壁群83が対応する端部同士を連結させており、その結果、両側の壁群83がループ状をなしている。
【0058】
なお、壁部31〜33、両壁群59および両壁群60は、すべて全長にわたってハウジング部16の底部14に連結されており、全長にわたってハウジング部16の開口15側の端部に軸線方向における高さを一致させている。
【0059】
そして、底部14の内面を含む内面側の部分、円筒部13の内面を含む内面側の部分、壁部35の外面を含む外面側の部分、壁部31の外面を含む外面側の部分、壁部32の外面を含む外面側の部分および壁部33の外面を含む外面側の部分のうち、有底筒状に連結される複数の所定部分が、それぞれ断熱空間形成部18を構成しており、これら複数(具体的には8カ所)の断熱空間形成部18の内側に熱量の放熱を防ぐための断熱空間17がそれぞれ形成される。
【0060】
これら断熱空間17内には、ウレタン等の断熱材86がそれぞれ充填されることになるが、断熱空間17を何も充填せず空間のままとしておいてもこの空間の空気層が熱量の放熱を防ぐことになる。なお、断熱空間形成部18に光沢加工を施すことにより断熱性能をさらに高めるようにしてもよい。ここで、断熱空間17および断熱空間形成部18を形成しない場合もある。
【0061】
また、ループ状をなす一方の壁群59の内面を含む内面側の部分およびその内側に位置する底部14の内面を含む内面側の部分と、ループ状をなす他方の壁群59の内面を含む内面側の部分およびその内側に位置する底部14の内面を含む内面側の部分と、ループ状をなすように連結される両壁群83の内面を含む内面側の部分およびその内側に位置する底部14の内面を含む内面側の部分とが、それぞれ蓄熱材充填空間形成部23を構成しており、これら複数(具体的には3カ所)の蓄熱材充填空間形成部23の内側にそれぞれ蓄熱材充填空間22が形成される。
【0062】
さらに、一方の壁群59の壁部35を除く部分の外面を含む外面側の部分と、他方の壁群59の壁部35を除く部分の外面を含む外面側の部分と、両壁群83の外面を含む外面側の部分と、これらの間となる底部14の内面を含む内面側の部分とが、流体流路形成部20を構成しており、この流体流路形成部20の内側に流体流路19が形成される。
【0063】
ここで、流体流路19は、一側の壁群59とこれと同側の壁群83とで形成される分流路19aと、逆側の壁群59とこれと同側の壁群83とで形成される分流路19aとに分割されており、各分流路19aはそれぞれの端部が合流して一つの流路19bとなっている。
【0064】
主部材12は、壁部32の開口15側の端部位置に、開口15の端部に軸心を合わせ底部14側に凸状をなすとともに円筒部13よりも外径側に突出する半円筒状の半割入口部25を有している。この半割入口部25は、円筒部13の半径方向に沿っており、その内側の半分の流体導入開口24を、流体流路19の壁部32側の流路19bに連通させている。ここで、半割入口部25は半割面に配置される両端縁部の高さを全長にわたって開口15の端部に一致させている。
【0065】
さらに、主部材12は、壁部31の開口15側の端部位置に、開口15の端部に軸心を合わせ底部14側に凸状をなすとともに円筒部13よりも外径側に突出する半円筒状の半割出口部27を有している。この半割出口部27は、半割入口部25と同軸をなしており、その内側の半分の流体導出開口26を、流体流路19の壁部31側の流路19bに連通させている。ここで、半割出口部27も半割面に配置される両端縁部の軸線方向における高さを全長にわたって開口15の端部に一致させている。
【0066】
加えて、主部材12には、底部14の中央に、複数(具体的には3カ所)の蓄熱材充填空間22の円筒部13における軸心側にそれぞれ別々に開口する蓄熱材流通開口28を内側に形成する複数(具体的には3カ所)の蓄熱材流通口部29が円筒部13に対し反対側に突出して設けられている。そして、これら蓄熱材流通口部29の蓄熱材流通開口28を介して各蓄熱材充填空間22にそれぞれ蓄熱材21が充填される。ここで、蓄熱材充填空間22に充填される蓄熱材21は、潜熱蓄熱材であり、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール等の糖アルコール系のものや、Mg(NO32−6H2O等が用いられる。
【0067】
主部材12は、壁部31,32の円周方向における中央と円筒部13の軸心とを含む仮想平面を中心に左右対称形状をなしている。このため、同一形状の一対の主部材12が互いのハウジング部16の開口15側を対向させて直接接合されても、円筒部13同士、半割入口部25同士、半割出口部27同士、接合時に前記仮想平面に対し同側にある一方の壁群59同士、接合時に前記仮想平面に対し同側にある同側にある他方の壁群59同士、接合時に前記仮想平面に対し同側にある一方の壁群83同士および接合時に前記仮想平面に対し同側にある他方の壁部83同士が、それぞれ完全に重なり合うことになる。
【0068】
その結果、一対の主部材12同士を接合させると、一対の主部材12は、互いの流体導入開口24同士を連通させ、互いの流体流路19同士を連通させ、互いの流体導出開口26同士を連通させ、互いの対応する蓄熱材充填空間22同士を連通させることになり、また互いの半割入口部25同士で円筒状の入口部88を、互いの半割出口部27同士で円筒状の出口部89を形成することになる。
【0069】
ここで、以上のような形状の主部材12は、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリオキシメチレンおよびポリエチレンテレフタレート等の樹脂や、アルミニウム等の金属、さらにはセラミック等で一体成形される。なお、樹脂で一体成形する際には、射出成形により成形でき、金属で一体成形する場合には削り出しや焼結等で成形できる。
【0070】
そして、このように同一形状に形成された一対の主部材12を、上記したように、互いのハウジング部16の開口15側を対向させて、円筒部13同士、半割入口部25同士、半割出口部27同士、同側にある一方の壁群59同士、同側にある同側にある他方の壁群59同士、同側にある一方の壁群83同士および同側にある他方の壁部83同士等を合わせ、これらをすべて接着し一体化する。このとき、超音波溶着、ろう付け、接着剤による接着等の中から材質にあった適宜の接着方法によって接着する。
【0071】
そして、このようにして一体化された一対の主部材12のうちの一方の主部材12についてすべての蓄熱材流通開口28からすべての蓄熱材充填空間22に流動性のある状態で蓄熱材21を充填し(このとき他方の主部材12の蓄熱材流通開口28から空気抜きが行われる)、蓄熱材21を固化させることで、蓄熱ユニット11が形成される。
【0072】
以上の参考技術によれば、ハウジング部16と、熱量を有する流体を流動させる流体流路19をハウジング部16よりも内側に形成する流体流路形成部20と、蓄熱材21が充填される蓄熱材充填空間22をハウジング部16よりも内側に流体流路19に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部23とを一体成形して主部材12を形成し、その後、このような主部材12を一対、ハウジング部16の開口15側を対向させて連結させるとともに、蓄熱材充填空間28に蓄熱材21を充填させればよいことになる。
【0073】
このため、包体に蓄熱材を封入して蓄熱体を形成するとともにこの蓄熱体をスペーサを介することで流体流路となる隙間を形成しつつ心材に渦状に巻きつけるものに比して、部品点数が減るとともに、製造が容易となる。しかも、主部材12のハウジング部16、流体流路形成部20および蓄熱材充填空間形成部23を一体に形成してなるため、心材が不要となり、その分、流体流路19および蓄熱部を大きくすることができる。
【0074】
したがって、部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを低減することができる上、蓄熱容量を多く確保できて高性能化が図れる。
【0075】
しかも、主部材12には、上記したハウジング部16と流体流路形成部20と蓄熱材充填空間形成部23とに加えて、断熱材86が配置されまたは空間とされる断熱空間17を形成する断熱空間形成部18がさらに一体成形されているため、この断熱空間形成部18の分も部品点数が減るとともに、製造が容易となる。
【0076】
したがって、断熱空間形成部18を設ける場合でも部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを低減することができる。
【0077】
さらに、主部材12を一対、ハウジング部16の開口15側を対向させて連結させると、半割入口部25同士が連結されて流体流路19に一方で通じる入口部88を形成するとともに半割出口部27同士が連結されて流体流路19に他方で通じる出口部89を形成することになるが、このように、主部材12には、上記したハウジング部16と流体流路形成部20と蓄熱材充填空間形成部23とに加えて、半割入口部25と半割出口部27とがさらに一体成形されているため、流体流路19に通じる入口部88および出口部89の分も部品点数が減るとともに、製造が容易となる。
【0078】
したがって、入口部88および出口部89を設ける場合でも、部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを大幅に低減することができる。
【0079】
加えて、主部材12には、上記したハウジング部16と流体流路形成部20と蓄熱材充填空間形成部23とに加えて、ハウジング部16の底部14に、蓄熱材充填空間22に通じる蓄熱材流通開口28を形成する蓄熱材流通口部29がさらに一体成形されているため、この蓄熱材流通口部29の分も部品点数が減るとともに、製造が容易となる。
【0080】
したがって、蓄熱材流通口部29を設ける場合でも部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを低減することができる。
【0081】
さらに、主部材12は、軸心を含んだ仮想平面を中心に左右対称形状をなしているため、上記したように同一形状の一対の主部材12同士を直接接合させることができる。
【0082】
したがって、主部材12同士の間にセパレータ等を用いなくても同一形状の主部材12で形成できる。
【0083】
そして、このように、一対の主部材12が同一形状をなしているため、一体成形のための金型を各主部材12で共用できる。
【0084】
したがって、金型償却費を削減することができる。
【0085】
本発明の第実施形態を図3〜図5を参照して以下に説明する。
【0086】
実施形態の蓄熱ユニット111は、図3に示すように、一対の主部材112と、これらの間にこれらの間を仕切るセパレータ110とを有している。
【0087】
主部材112は、図4にも示すように、円筒部113およびこの円筒部113の軸心に直交して軸心方向の一端を閉塞させる底部114を有し軸心方向の他端に開口115を備える有底円筒状のハウジング部116と、熱量の放熱を防ぐための断熱空間117をハウジング部116よりも内側に形成する断熱空間形成部118と、熱量を有する流体を流動させる流体流路119を断熱空間117よりも内側(すなわちハウジング部116よりも内側)に形成する流体流路形成部120と、蓄熱材121が充填される蓄熱材充填空間122を断熱空間117よりも内側(すなわちハウジング部116よりも内側)に流体流路119に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部123とを有している。
【0088】
また、主部材112は、ハウジング部116の開口115側に軸心を配置するとともに流体流路119に一方で通じる流体導入開口124を内側に半分形成する半円筒状の半割入口部125と、ハウジング部116の開口115側に軸心を配置するとともに流体流路119に他方で通じる流体導出開口126を内側に半分形成する半円筒状の半割出口部127と、ハウジング部116の底部114に、蓄熱材充填空間122に通じる蓄熱材流通開口128を内側に形成する蓄熱材流通口部129とが一体成形されてなるものである。なお、上記により断熱空間形成部118は、ハウジング部116と、流体流路形成部118および蓄熱材充填空間形成部120との間に断熱空間117を形成する。
【0089】
以下、主部材112についてさらに説明する。なお、以下の主部材112についての説明で、特に指定のない軸線方向、円周方向、中心側、外径側の記載は、すべてハウジング部116の円筒部113における軸線方向、円周方向、中心側、外径側である。
【0090】
主部材112は、ハウジング部116の円筒部113の内面における対称位置から中心側に突出する一対の壁部131,132と、これら壁部131,132同士の間位置において等間隔で配置されるとともに円筒部113の内面から中心側に延出する複数の壁部133とを有している。
【0091】
また、主部材112は、一方の壁部131と円周方向における一側に隣り合う壁部133の中心側から、この壁部131と反対方向に、円筒部113の内面にほぼ沿うように延出し、さらに円筒部113の中心位置に向けて徐々に曲率半径を小さくするように螺旋状(渦形状)に延出する形状をなす壁部135と、壁部131から壁部135の内側においてこれと所定の間隔をあけて同じく螺旋状(渦形状)に延出する壁部136と、壁部135と壁部136とを外径側で連結させる壁部137と、壁部135と壁部136とを中心側で連結させる半円状の壁部138とを有している。
【0092】
ここで、壁部135は、最も外側の部分が、壁部132の中心側と、壁部131,132間に配置された壁部133の中心側とに連結されている。また、壁部136は、最も外側の部分が、壁部131と壁部135が延出を開始する壁部133の中心側の端部とに連結されている。
【0093】
さらに、主部材112は、壁部131に対し反対側の壁部132と円周方向における一側(上記一方の壁部131に対する、壁部135が延出を開始する壁部133と円周方向における同じ側)において隣り合う壁部133の中心側から、この壁部132と反対方向に、円筒部113の内面にほぼ沿うように延出し、さらに円筒部113の中心位置に向けて徐々に曲率半径を小さくするように螺旋状(渦形状)に延出する形状をなす壁部139と、壁部132から壁部139の内側かつ壁部135の外側においてこれらと所定の間隔をあけて同じく螺旋状(渦形状)に延出する壁部140と、壁部139と壁部140とを外径側で連結させる壁部141と、壁部139と壁部140とを中心側で連結させる半円状の壁部142とを有している。
【0094】
ここで、壁部139は、最も外側の部分が、壁部131の中心側と、壁部132,131間に配置された壁部133の中心側とに連結されている。また、壁部140は、最も外側の部分が、壁部132と壁部139が延出を開始する壁部133の中心側の端部とに連結されている。
【0095】
そして、壁部135,136同士を中心側において連結させる壁部138の中心と、壁部139,140同士を中心側において連結させる壁部142の中心とは、壁部131の円周方向における中央と壁部132の円周方向における中央とを結んだ仮想線に対し線対称位置に配置されている。
【0096】
ここで、上記した壁部135と、壁部136の外側所定範囲を除く部分と、壁部137,138とがループ状に連結されて全体として螺旋状をなす壁群144を形成しており、壁部139と、壁部140の外側所定範囲を除く部分と、壁部141,142とがループ状に連結されて全体として螺旋状をなす壁群145を形成している。そして、これらの壁群144,145は、軸心を中心に点対称の位置に配置されており、しかも壁群144の螺旋の間に壁群145が配置され、その結果、壁群144,145は、二重螺旋状をなしている。
【0097】
なお、壁部131〜133、壁群144および壁群145は、すべて全長にわたってハウジング部116の底部114に連結されており、全長にわたってハウジング部116の開口115側の端部に軸線方向における高さを一致させている。
【0098】
そして、底部114の内面を含む内面側の部分、円筒部113の内面を含む内面側の部分、壁部135の外面を含む外面側の部分、壁部136の外面を含む外面側の部分、壁部133の外面を含む外面側の部分、壁部131の外面を含む外面側の部分および壁部132の外面を含む外面側の部分のうち、有底筒状に連結される複数の所定部分が、それぞれ断熱空間形成部118を構成しており、これら複数(具体的には8カ所)の断熱空間形成部118の内側に熱量の放熱を防ぐための断熱空間117がそれぞれ形成される。
【0099】
これら断熱空間117内には、ウレタン等の断熱材186がそれぞれ充填されることになるが、断熱空間117を何も充填せず空間のままとしておいてもこの空間の空気層が熱量の放熱を防ぐことになる。なお、断熱空間形成部118に光沢加工を施すことにより断熱性能をさらに高めるようにしてもよい。ここで、断熱空間117および断熱空間形成部118を形成しない場合もある。
【0100】
また、ループ状をなす一方の壁群144の内面を含む内面側の部分およびその内側に位置する底部114の内面を含む内面側の部分と、ループ状をなす他方の壁群145の内面を含む内面側の部分およびその内側に位置する底部114の内面を含む内面側の部分とが、それぞれ蓄熱材充填空間形成部123を構成しており、これら複数(具体的には2カ所)の蓄熱材充填空間形成部123の内側にそれぞれ蓄熱材充填空間122が形成される。
【0101】
ここで、壁群144および壁群145は、上記のように二重螺旋状をなしているため、これらの内側の蓄熱材充填空間形成部123および蓄熱充填空間122も二重螺旋状をなしている。
【0102】
一方、壁部136の蓄熱材充填空間122に対し反対側の面を含むこの面側の部分と、壁部135の蓄熱材充填空間122に対し反対側の面を含むこの面側の部分と、壁部139の蓄熱材充填空間122に対し反対側の面を含むこの面側の所定部分と、壁部140の蓄熱材充填空間122に対し反対側の面を含むこの面側の部分と、これらの間となる底部114の内面を含む内面側の部分とが、流体流路形成部120を構成しており、この流体流路形成部120の内側に流体流路119が形成される。
【0103】
ここで、壁群144および壁群145は、上記のように二重螺旋状をなしているため、これらの間の側に形成される流体流路形成部120および流体流路119は、中央で互いに連通する二重螺旋状をなしている。
【0104】
主部材112は、壁部131の開口115側の端部位置に、開口115側に軸心を配置し底部114側に凸状をなすとともに円筒部113よりも外径側に突出する半円筒状の半割入口部125を有している。この半割入口部125は、円筒部113の半径方向に沿っており、その内側の半分の流体導入開口124を、流体流路119の壁部132側の部分に連通させている。ここで、半割入口部125は、半割面に配置される両端縁部および軸心の高さを全長にわたってセパレータ110の厚みの1/2の長さだけ開口115の端部に対し高くなるように設定されている。
【0105】
さらに、主部材112は、壁部132の開口115側に軸心を配置し底部114側に凸状をなすとともに円筒部113よりも外径側に突出する半円筒状の半割出口部127を有している。この半割出口部127は、円筒部113の半径方向に沿っており、その内側の半分の流体導出開口126を、流体流路119の壁部131側の部分に連通させている。ここで、半割出口部127は、半割面に配置される両端縁部および軸心の高さを全長にわたってセパレータ110の厚みの1/2の長さだけ開口115の端部に対し高くなるように設定されている。
【0106】
加えて、主部材112には、底部14の外径側に、複数(具体的には2カ所)の蓄熱材充填空間122の内側にそれぞれ別々に開口する蓄熱材流通開口128を内側に形成する複数(具体的には2カ所)の蓄熱材流通口部129が円筒部113に対し反対側に突出して設けられている。
【0107】
セパレータ110は円板状をなしており、外径側の互いに対称となる位置に、外径側ほど厚さが薄くなるように尖った形状をなす傾斜部150が形成されている。すなわち、これら傾斜部150は、それぞれセパレータ110の厚み方向に鏡面対称をなす一対の傾斜面150aで構成されている。
【0108】
このセパレータ110は、一対の主部材112同士の間にこれらを仕切るように配置されるもので、主部材112の半割入口部125および半割出口部127に傾斜部150の位置を合わせる。そして、セパレータ110には、この状態で、一対の主部材112の蓄熱材充填空間122の対応するものの内端部同士を連通させる連通穴152が複数形成されている。
【0109】
すなわち、一方の連通穴152は、一方の主部材112の一方の蓄熱材充填空間122の内端部と他方の主部材112の一方の蓄熱材充填空間122の内端部とを連通させ、他方の連通穴152は、一方の主部材112の他方の蓄熱材充填空間122の内端部と他方の主部材112の他方の蓄熱材充填空間122の内端部とを連通させる。
【0110】
そして、蓄熱材121は、それぞれ、一方の主部材112の各蓄熱材流通口部129の各蓄熱材流通開口128を介して一方の主部材112の各蓄熱材充填空間122に充填され、各連通穴152を介して他方の主部材112の各蓄熱材充填空間122に充填される。ここで、蓄熱材充填空間122に充填される蓄熱材121は、参考技術と同様である。
【0111】
主部材112は、壁部131,132の円周方向における中央と円筒部113の軸心とを含む仮想平面で左右に分けた場合に、それぞれが円筒部113の軸心を中心とした点対称形状をなしている。そして、同一形状の一対の主部材112が互いのハウジング部116の開口115側を対向させ、かつ円筒部13同士の間にセパレータ110を介在させた状態で、半割入口部125同士、半割出口部127同士を重ね合わせる。
【0112】
このとき、円筒部113より内側の部分の開口115側はすべてセパレータ110に接合されることになる。また、このとき、一対の主部材112は、互いの流体導入開口124同士を連通させ、互いの流体導出開口126同士を連通させ、互いの対応する蓄熱材充填空間122同士を連通穴152で連通させることになり、また互いの半割入口部125同士で円筒状の入口部188を、互いの半割出口部127同士で円筒状の出口部189を形成することになる。同時に、一対の主部材12は、一つの流体導入開口124から導入された流体を互いの流体流路119に分流させた後、流体導出開口126で合流させる。
【0113】
ここで、以上のような形状の主部材112も、参考技術と同様の材質および製造方法で同一形状に一体成形されることになるが、別途製造されるセパレータ110は、主部材112と同じ材質を使用できる。
【0114】
そして、このように同一形状に形成された一対の主部材112を、上記したように、互いのハウジング部116の開口115側を対向させて、半割入口部125同士および半割出口部127同士を直接接着するとともに、円筒部113およびそれより内側部分の壁群144,145等をセパレータ110に接着し一体化する。このときも、超音波溶着、ろう付け、接着剤による接着等の中から材質にあった適宜の接着方法によって接着する。
【0115】
そして、このようにして一体化された一対の主部材112のうちの一方の主部材112についてすべての蓄熱材流通開口128からそれぞれに連通する蓄熱材充填空間122、連結穴152、他方の主部材112の蓄熱材充填空間122に流動性のある状態で蓄熱材121を充填し(このとき他方の主部材112の蓄熱材流通開口128から空気抜きが行われる)、蓄熱材121を固化させることで、蓄熱ユニット111が形成される。
【0116】
以上の第実施形態によれば、ハウジング部116と、熱量を有する流体を流動させる流体流路119をハウジング部116よりも内側に形成する流体流路形成部120と、蓄熱材121が充填される蓄熱材充填空間122をハウジング部116よりも内側に流体流路119に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部123とを一体成形して主部材112を形成し、その後、このような主部材112を一対、ハウジング部116の開口115側を対向させかつセパレータ110を介在させて連結させるとともに、蓄熱材充填空間128に蓄熱材121を充填させればよいことになる。
【0117】
このため、包体に蓄熱材を封入して蓄熱体を形成するとともにこの蓄熱体をスペーサを介することで流体流路となる隙間を形成しつつ心材に渦状に巻きつけるものに比して、部品点数が減るとともに、製造が容易となる。しかも、主部材112のハウジング部116、流体流路形成部120および蓄熱材充填空間形成部123を一体に形成してなるため、心材が不要となり、その分、流体流路119および蓄熱部を大きくすることができる。
【0118】
したがって、部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを低減することができる上、蓄熱容量を多く確保できて高性能化が図れる。
【0119】
しかも、主部材112には、上記したハウジング部116と流体流路形成部120と蓄熱材充填空間形成部123とに加えて、断熱材186が配置されまたは空間とされる断熱空間117を形成する断熱空間形成部118がさらに一体成形されているため、この断熱空間形成部118の分も部品点数が減るとともに、製造が容易となる。
【0120】
したがって、断熱空間形成部118を設ける場合でも部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを低減することができる。
【0121】
さらに、主部材112を一対、ハウジング部116の開口115側を対向させて連結させると、半割入口部125同士が連結されて流体流路119に一方で通じる入口部188を形成するとともに半割出口部127同士が連結されて流体流路119に他方で通じる出口部189を形成することになるが、このように、主部材112には、上記したハウジング部116と流体流路形成部120と蓄熱材充填空間形成部123とに加えて、半割入口部125と半割出口部127とがさらに一体成形されているため、流体流路119に通じる入口部188および出口部189の分も部品点数が減るとともに、製造が容易となる。
【0122】
したがって、入口部188および出口部189を設ける場合でも、部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを大幅に低減することができる。
【0123】
加えて、主部材112には、上記したハウジング部116と流体流路形成部120と蓄熱材充填空間形成部123とに加えて、ハウジング部116の底部114に、蓄熱材充填空間122に通じる蓄熱材流通開口128を形成する蓄熱材流通口部129がさらに一体成形されているため、この蓄熱材流通口部129の分も部品点数が減るとともに、製造が容易となる。
【0124】
したがって、蓄熱材流通口部129を設ける場合でも部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを低減することができる。
【0125】
加えて、一対の主部材112同士の間にこれら主部材112同士の間を仕切るセパレータ110が設けられているため、一対の主部材112のそれぞれの流体流路119および蓄熱材充填空間122をそれぞれセパレータ110で閉塞させることになる。
【0126】
したがって、セパレータ110を設けずに一対の主部材112同士で流体流路形成部120同士および蓄熱材充填空間形成部123同士を接合させる場合に比して接合が容易となる。
【0127】
さらに、セパレータ110に、一対の主部材112の蓄熱材充填空間122同士を連通させる連通穴152が形成されているため、一対の主部材112の蓄熱材充填空間122に一度に蓄熱材121を充填することができる。
【0128】
したがって、容易に蓄熱材121を充填することができる。また、蓄熱材121に潜熱蓄熱材を使った場合、蓄熱材121が相変化を起こす際に、一対の主部材112の両方の蓄熱材充填空間122で結晶化が伝播するので過冷却現象が起きにくくなる。
【0129】
加えて、流体流路119が中央で互いに連通する二重螺旋状をなしているため、流体流路119の曲率半径を大きくとり屈曲回数を少なく保ったまま流体流路119を外に導く入口部188および出口部189を最外周部に配置することができる。
【0130】
したがって、流体流路119の流路抵抗を小さくできるとともに、流体を導入する入口部188および導出する出口部189に容易に導くことができる。
【0131】
さらに、蓄熱材充填空間122が二重螺旋状をなしているため、蓄熱材充填空間122の曲率半径を大きくできる。
【0132】
したがって、蓄熱材充填空間122の流路抵抗を小さくできるため、蓄熱材121の充填が容易にできる。
【0133】
加えて、一対の主部材112が同一形状をなしているため、一体成形のための金型を各主部材112で共用できる。
【0134】
したがって、金型償却費を削減することができる。
【0135】
本発明の第実施形態を図6〜図8を参照して以下に説明する。
【0136】
実施形態の蓄熱ユニット111は、図6に示すように、第実施形態の主部材112に対し底部114に蓄熱材流通口部129が一切設けられていない以外は同じ構成の主部材200と、主部材200のハウジング部116の開口115側に対向させられる蓋材201とを有している。
【0137】
蓋材201は、円板状をなしており、外径側の互いに対称となる位置に、主部材200側に軸心を配置するとともに流体導入開口を内側に半分形成する半円筒状の半割入口部(遮蔽部)202と、主部材112側に軸心を配置するとともに流体導出開口を内側に半分形成する半円筒状の半割出口部(遮蔽部)203とがそれぞれ一体成形されている。
【0138】
この蓋材201は、主部材200の開口115側にこれらを閉塞させるように対向配置されるもので、主部材200の半割入口部125に半割入口部202の位置を合わせ、半割出口部127に半割出口部203の位置を合わせる。さらに、蓋材201には、このように位置を合わせた状態で、各蓄熱材充填空間122に通じる蓄熱材流通開口205を内側に形成する複数の蓄熱材流通口部206が一体成形されている。ここで、蓄熱材流通口部206は、主部材200の各蓄熱材充填空間122のそれぞれの内径側に端部および外径側の端部に連通するものである。
【0139】
そして、蓄熱材は、それぞれ、蓋材201の内外いずれか一方の各蓄熱材流通口部206の各蓄熱材流通開口205を介して主部材200の各蓄熱材充填空間122に充填される。ここで、蓄熱材充填空間122に充填される蓄熱材は、参考技術と同様である。
【0140】
以上の蓄熱ユニット111は、主部材200のハウジング部116の開口115に対向するように蓋材201を配置した状態で、主部材200の半割入口部125および蓋材201の半割入口部202同士と、主部材200の半割出口部127および蓋材201の半割出口部203同士を重ね合わせた状態で主部材200と蓋材201とが接合される。
【0141】
このとき、主部材200の開口115側の部分はすべて蓋材201に接合されて一体化される。このときも、超音波溶着、ろう付け、接着剤による接着等の中から材質にあった適宜の接着方法によって接着する。
【0142】
ここで、以上のような形状の主部材200も、参考技術と同様の材質および製造方法で同一形状に一体成形されることになるが、別途製造される蓋材201も、主部材200と同じ材質を使用できる。
【0143】
そして、このようにして一体化されると蓋材201の内外いずれか一方の蓄熱材流通開口128からそれぞれに連通する蓄熱材充填空間122に流動性のある状態で蓄熱材121を充填し、蓄熱材121を固化させることで、蓄熱ユニット111が形成される。
【0144】
以上の第実施形態によれば、セパレータがあるものよりも部品点数がさらに少なくて済み、溶着で一体化するときに溶着回数が少なくなり、加工費が安く信頼性が向上する。さらに、流体用の入口部および出口部が上方および側方のいずれにも配置可能となり、設計自由度が向上する。
【0145】
なお、図7に示すように、主部材200の半割入口部125に換えて断面コ字状の流体入口部208を設け、半割出口部127に換えて同様の流体出口部を設けるとともに、これに合わせて、蓋材201の半割入口部202に換えて平坦な遮蔽部210を設け、半割出口部203に換えて同様の遮蔽部を設けてもよい。
【0146】
さらに、図8に示すように、主部材200の半割入口部125および半割出口部127に換えて、蓋材201に軸線方向に沿う入口部212および同様の出口部を設けてもよい。
【0147】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項1記載の蓄熱ユニットによれば、ハウジング部と、熱量を有する流体を流動させる流体流路をハウジング部よりも内側に形成する流体流路形成部と、蓄熱材が充填される蓄熱材充填空間をハウジング部よりも内側に流体流路に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部とを一体成形して主部材を形成し、その後、例えば、このような主部材を一対、ハウジング部の開口側を対向させて連結させるとともに、蓄熱材充填空間に蓄熱材を充填させればよいことになる。このため、包体に蓄熱材を封入して蓄熱体を形成するとともにこの蓄熱体をスペーサを介することで流体流路となる隙間を形成しつつ心材に渦状に巻きつけるものに比して、部品点数が減るとともに、製造が容易となる。しかも、主部材のハウジング、流体流路形成部および蓄熱材充填空間形成部を一体に形成してなるため、心材が不要となり、その分、流体流路および蓄熱部を大きくすることができる。
【0148】
したがって、部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを低減することができる上、蓄熱容量を多く確保できて高性能化が図れる。
【0157】
また、一対の主部材同士の間にこれら主部材同士の間を仕切るセパレータが設けられているため、一対の主部材のそれぞれの流体流路および蓄熱材充填空間をそれぞれセパレータで閉塞させることになる。
【0158】
したがって、セパレータを設けずに一対の主部材同士で流体流路形成部同士および蓄熱材充填空間形成部同士を接合させる場合に比して接合が容易となる。
【0159】
本発明の請求項記載の蓄熱ユニットによれば、セパレータに、一対の主部材の蓄熱材充填空間同士を連通させる連通穴が形成されているため、一対の主部材の蓄熱材充填空間に一度に蓄熱材を充填することができる。
【0160】
したがって、容易に蓄熱材を充填することができる。また、蓄熱材に潜熱蓄熱材を使った場合、蓄熱材が相変化を起こす際に、一対の主部材の両方の蓄熱材充填空間で結晶化が伝播するので過冷却現象が起きにくくなる。
【0161】
本発明の請求項記載の蓄熱ユニットによれば、流体流路が中央で互いに連通する二重螺旋状をなしているため、流体流路の曲率半径を大きくとり屈曲回数を少なく保ったまま流体流路を外に導く入口部および出口部を最外周部に配置することができる。
【0162】
したがって、流体流路の流路抵抗を小さくできるとともに、流体を導入する入口部および導出する出口部に容易に導くことができる。
【0163】
本発明の請求項記載の蓄熱ユニットによれば、蓄熱材充填空間が二重螺旋状をなしているため、蓄熱材充填空間の曲率半径を大きくできる。
【0164】
したがって、蓄熱材充填空間の流路抵抗を小さくできるため、蓄熱材の充填が容易にできる。
【0167】
本発明の請求項記載の蓄熱ユニットによれば、ハウジング部と、熱量を有する流体を流動させる流体流路をハウジング部よりも内側に形成する流体流路形成部と、蓄熱材が充填される蓄熱材充填空間をハウジング部よりも内側に流体流路に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部とを一体成形して主部材を形成するとともに蓋材を形成し、その後、例えば、蓋材をハウジング部の開口側を対向させて連結させるとともに、蓄熱材充填空間に蓄熱材を充填させればよいことになる。このため、包体に蓄熱材を封入して蓄熱体を形成するとともにこの蓄熱体をスペーサを介することで流体流路となる隙間を形成しつつ心材に渦状に巻きつけるものに比して、部品点数が減るとともに、製造が容易となる。しかも、主部材のハウジング、流体流路形成部および蓄熱材充填空間形成部を一体に形成してなるため、心材が不要となり、その分、流体流路および蓄熱部を大きくすることができる。
【0168】
したがって、部品点数を低減でき、しかも製造が容易となって製造コストを低減することができる上、蓄熱容量を多く確保できて高性能化が図れる。しかも、セパレータがあるものよりも部品点数がさらに少なくて済み、溶着で一体化するときに溶着回数が少なくなり、加工費が安く信頼性が向上する。さらに、流体用の入口部および出口部が上方および側方のいずれにも配置可能となり、設計自由度が向上する。
【0175】
また、流体流路が中央で互いに連通する二重螺旋状をなしているため、流体流路の曲率半径を大きくとり屈曲回数を少なく保ったまま流体流路を外に導く入口部および出口部を最外周部に配置することができる。
【0176】
したがって、流体流路の流路抵抗を小さくできるとともに、流体を導入する入口部および導出する出口部に容易に導くことができる。
【0177】
本発明の請求項記載の蓄熱ユニットによれば、蓄熱材充填空間が二重螺旋状をなしているため、蓄熱材充填空間の曲率半径を大きくできる。
【0178】
したがって、蓄熱材充填空間の流路抵抗を小さくできるため、蓄熱材の充填が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考技術の蓄熱ユニットを示す分解斜視図である。
【図2】 参考技術の蓄熱ユニットを示す軸直交断面図である。
【図3】 本発明の第実施形態の蓄熱ユニットを示す分解斜視図である。
【図4】 本発明の第実施形態の蓄熱ユニットを示す軸直交断面図である。
【図5】 本発明の第実施形態の蓄熱ユニットのセパレータを示す平面図である。
【図6】 本発明の第実施形態の蓄熱ユニットを示す分解斜視図である。
【図7】 本発明の第実施形態の蓄熱ユニットの入口部の別の例を示す斜視図である。
【図8】 本発明の第実施形態の蓄熱ユニットの入口部のさらに別の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
11 蓄熱ユニット
12,200 主部材
14 底部
15 開口
16 ハウジング部
17 断熱空間
18 断熱空間形成部
19 流体流路
20 流体流路形成部
21 蓄熱材
22 蓄熱材充填空間
23 蓄熱材充填空間形成部
24 流体導入開口
25 半割入口部(流体入口部)
26 流体導出開口
27 半割出口部(流体出口部)
28,205 蓄熱材流通開口
29,206 蓄熱材流通口部
86 断熱材
110 セパレータ
152 連結穴
201 蓋材
202 半割入口部(遮蔽部)
203 半割出口部(遮蔽部)
208 流体入口部
210 遮蔽部

Claims (6)

  1. 一端に開口を備える有底筒状のハウジング部と、熱量を有する流体を流動させる流体流路を前記ハウジング部よりも内側に形成する流体流路形成部と、蓄熱材が充填される蓄熱材充填空間を前記ハウジング部よりも内側に前記流体流路に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部とが一体成形された主部材を一対有し、これら一対の主部材が互いの前記ハウジング部の開口側を対向させてなり、
    前記一対の主部材同士の間にこれら主部材同士の間を仕切るセパレータが設けられていることを特徴とする蓄熱ユニット。
  2. 前記セパレータには、前記一対の主部材の前記蓄熱材充填空間同士を連通させる連通穴が形成されていることを特徴とする請求項1記載の蓄熱ユニット。
  3. 前記流体流路が中央で互いに連通する二重螺旋状をなしていることを特徴とする請求項1または2記載の蓄熱ユニット。
  4. 前記蓄熱材充填空間が二重螺旋状をなしていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載の蓄熱ユニット。
  5. 一端に開口を備える有底筒状のハウジング部と、熱量を有する流体を流動させる流体流路を前記ハウジング部よりも内側に形成する流体流路形成部と、蓄熱材が充填される蓄熱材充填空間を前記ハウジング部よりも内側に前記流体流路に隣接して形成する蓄熱材充填空間形成部とが一体成形された主部材を有し、蓋材を前記ハウジング部の開口側に対向させてなり、
    前記流体流路が中央で互いに連通する二重螺旋状をなしていることを特徴とする蓄熱ユニット。
  6. 前記蓄熱材充填空間が二重螺旋状をなしていることを特徴とする請求項5記載の蓄熱ユニット。
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