JPH01503801A - A device for generating a heat flow that is introduced into or removed from a body of low thermal conductivity. - Google Patents

A device for generating a heat flow that is introduced into or removed from a body of low thermal conductivity.

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JPH01503801A
JPH01503801A JP63502176A JP50217688A JPH01503801A JP H01503801 A JPH01503801 A JP H01503801A JP 63502176 A JP63502176 A JP 63502176A JP 50217688 A JP50217688 A JP 50217688A JP H01503801 A JPH01503801 A JP H01503801A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 低い熱伝導率の物体中で導入または導出する熱流を発生させるための装置 本発明は、物体に熱を1つまたはそれ以上の本質的に平行な平面内で供給するか または物体から熱を1つまたはそれ以上の本質的に平行な平面内で取出しかつそ れぞれの熱輸送媒体に伝達する!こめに、少なくとも1つの熱輸送層を用いて有 限またはある程度無限の大きさの20W/eK未満の低い熱伝導率の物体中で導 入または導出する熱流を発生させるための装置に関する熱の供給または取出しは 、低い伝導率の物体中で発生される熱流から偏倚してこの熱流に対し多少とも横 に行なわれ、したがって本発明による熱輸送層は、以下蓄熱器(Warmeve iche)とも呼称される。[Detailed description of the invention] A device for generating a heat flow that is introduced into or removed from a body of low thermal conductivity. The invention provides heat to an object in one or more essentially parallel planes. or extract heat from an object in one or more essentially parallel planes and Transfer to each heat transport medium! In particular, using at least one heat transport layer, conduction in an object with a low thermal conductivity of less than 20 W/eK of a limited or somewhat infinite size. The supply or removal of heat with respect to a device for generating a heat flow that enters or withdraws , which is biased from the heat flow generated in objects with low conductivity and is more or less transverse to this heat flow. The heat transport layer according to the invention can therefore be referred to as a heat storage device (Warmeve). It is also called iche).

熱供給ないしは熱取出しの問題により、第1に大気(太陽輻射および日射、潜熱 、空気熱、大気現象による水の熱(Meteorvasserwarme)およ び廃水熱等)および地面(地表熱(ErdwMrme) 、地中熱(Grund warroe)および湧水熱)の源から熱を取得する際に日周期または年周期で 新しくされるエネルギーを取得するために時代に適った要求が課される。Due to the issue of heat supply or heat extraction, the first problem is the atmosphere (solar radiation, solar radiation, latent heat). , air heat, water heat due to atmospheric phenomena (Meteorvasserwarme) and heat, wastewater heat, etc.) and the ground (surface heat, ground heat, etc.) and ground heat (ground heat, on a diurnal or annual cycle when acquiring heat from sources (warroe and spring water heat). Contemporary requirements are imposed to obtain renewed energy.

このエネルギー取得方法に対して部分的に特許権により保護される観念および方 法がここ数年来猛烈に増大した。純粋な地熱を深部で取得することは、最も深い 点である程度点状に熱を取出し穿孔を通じてのみ工業的に実現することができる 。地熱ならびに大気熱を取得しなければならない場合には、この取得は、直接に 表面付近でのみ可能である。この場合、植物栽培の利用は、不可避的に損なわれ る。Ideas and methods that are partially protected by patent rights for this energy acquisition method The number of laws has increased dramatically over the past few years. Obtaining pure geothermal heat at depth is the deepest It can be realized industrially only by extracting heat in a point-like manner through drilling. . If geothermal as well as atmospheric heat has to be harvested, this can be done directly. Possible only near the surface. In this case, the use of plant cultivation will inevitably be impaired. Ru.

従って、数多くの規定により公共の道路面または特殊なスポーツ施設の外壁面で 双方ともに有効に利用しながら大気熱エネルギーおよび地熱エネルギーを得る試 みがなされ、この場合には、同時に蓄熱能により多少とも大規模に日照熱を蓄積 しかつ夜間取出すために利用される。その上、蓄熱器を負荷するためまたは表面 を氷から免れた状態にしておくために、熱は、このように大抵、多数の特許によ って保護された、全く特殊な使用に向けられた系に供給される。Therefore, a number of regulations require that public roads or the exterior walls of special sports facilities be Experiments to obtain atmospheric thermal energy and geothermal energy while effectively utilizing both. In this case, at the same time, solar heat is accumulated on a more or less large scale due to heat storage capacity. It is also used for taking out at night. Additionally, for loading heat storage or surface In order to keep the ice free, heat is thus often It is supplied to systems intended for completely specialized uses, protected by

なかんずく、道路面を固定する、太陽輻射に暴露されるビチューメン材料層、殊 に被覆層を加熱しおよび/または冷却する装置は、公知であり、この装置は、加 熱すべきおよび/または冷却すべき材料層に沿って設けられた多数の熱交換ユニ ットを有する。これらのユニットは、2個の流体通過系を包含する。第1の系は 、熱伝達の点で加熱すべきおよび/まl;は摩細すべき材料層と関係し、第2の 系は、熱伝達の点で蓄熱器と関係する。Above all, layers of bituminous material, which are exposed to solar radiation, fixing the road surface, Devices for heating and/or cooling coating layers are known; Multiple heat exchange units arranged along the layer of material to be heated and/or cooled It has a cut. These units contain two fluid passage systems. The first system is , to be heated in terms of heat transfer and/or; is associated with the material layer to be abraded; The system is associated with a regenerator in terms of heat transfer.

この場合、蓄熱器は、同時に道路の下部構造でありかつ全部または部分的に道路 工事の際j:掘り出される土壌からなることができる。In this case, the heat storage device is at the same time a substructure of the road and partially or completely During construction: It can consist of soil that is dug out.

熱伝達媒体は、材料層を例えば夏期に冷却しなければならないか、冬期に加熱し なければならないかに応じて、熱を材料層から蓄熱器中に輸送し、反対に蓄熱器 から材料層に輸送するために流体連続系を通じて循環される。2つの流体連続系 は、垂直面内にある。(西ドイツ国特許出願公開第3407927号明細書)1 つの緻密な吸収体をコンクリート完成部材構造体のだめの新種の加熱系として処 理する他の作業法は、ニス・アイ・エイ−ブレティン(S I A −Bull erin)“インドゥストリエレス・バラエン(IndustriellesB auen)“、4/82に詳細に評価されている。この場合には、大面積の熱交 換器である吸収体により環境から熱の形のエネルギーが取去られる。この熱エネ ルギーは、熟ポンプを用いてより低い温度水準からより高し一温度水準にもたら され、したがって生じる熱エネルギーは、加熱の目的のために使用可能となる。The heat transfer medium must cool the material layer, e.g. in the summer or heat it in the winter. Depending on the need, heat can be transported from the material layer into the heat storage and vice versa. is circulated through a fluidic continuous system for transport from the material layer to the material layer. Two fluid continuous systems is in the vertical plane. (West German Patent Application No. 3407927) 1 Two dense absorbers are treated as a new type of heating system for the finished concrete component structure. Another method for managing is SIA-Bull. erin) “Industrieles Balaen (Industrieles B) auen)”, was evaluated in detail in 4/82.In this case, large area heat exchanger Energy in the form of heat is removed from the environment by absorbers. This heat energy Lugie is brought from a lower temperature level to a higher temperature level using a temperature pump. and the resulting thermal energy can therefore be used for heating purposes.

また、この作業法の場合、温度の時間的経過は、日当t;りのよい厚さ30C! Iの鉄筋コンクリート壁の表面および種々の層中で顕著であり、ならびに温度曲 線の位相は、液体を供給させる吸収体循環路中で顕著である。また、熟ポンプの 効率数は、外気温度に依存して加熱温度と一緒にパラメータ一群として表わされ る。In addition, in the case of this working method, the time course of temperature is 30C, which is a good thickness per day! noticeable in the surface and various layers of reinforced concrete walls of I, as well as temperature curves The phase of the line is pronounced in the absorber circuit feeding the liquid. Also, mature pump The efficiency number is expressed as a group of parameters together with the heating temperature depending on the outside temperature. Ru.

スイス国特許第661340号明細書には、蓄熱層上の大面積の同軸共振回路と ともに熱分布に対して他の金属接触ラメラが推奨されており、この金属接触ラメ ラは、今日大部分が床暖房技術において使用されている。Swiss Patent No. 661340 describes a large-area coaxial resonant circuit on a heat storage layer and Both metal contact lamellas are recommended for heat distribution, and this metal contact lamella La is mostly used today in underfloor heating technology.

全ての系は、共通に熱交換管による熱取出し装置であり、この装置の表面は、あ る場合には従来のリブまたはラメラによって効率を高めるために拡大された。All systems have in common a heat extraction device using heat exchange tubes, and the surface of this device In some cases, conventional ribs or lamellae have been enlarged to increase efficiency.

外見上線状の取出し装置、すなわち制限してのみ平面被覆する管状取出し系は、 低い熱伝導率の物体中で殆んど円筒形の等温線を発生し、この管状取出し系の導 電効率は、W7w2Δにで殆んど平行な等温線を有する正に平面状の取出し装置 の場合に全く相当しない。Externally linear extraction devices, i.e. tubular extraction systems with only limited planar coverage, are This generates an almost cylindrical isotherm in a body of low thermal conductivity, and the conductor of this tubular extraction system The electric efficiency is determined by a exactly planar take-out device with isotherms almost parallel to W7w2Δ. This is not the case at all.

その上、スイス国特許第661340号明細書に提案されたラメラは、熱的短絡 素子である。それというのも、この熱的短絡素子は、熱を管路端から遥かに管入 口に導いて戻すからである。Moreover, the lamella proposed in Swiss Patent No. 661,340 It is element. This is because this thermal shorting element directs heat far from the end of the pipe into the pipe. This is because he brings it back to his mouth.

従って、本発明の課題は、導入または導出される種類の熱流を熱的モノブロック または蓄熱器の形で発生させる装置を得ることであり、この場合ブロック中で発 生された等温線は、互いに殆んど平行に経過し、熱伝導は、特に発生される熱流 に対して横に蓄熱ブロック中或いは低い熱伝導率を有する物体中で行なわれるこ の課題は、本発明によれば、特許請求の範囲の少なくとも1項、殊に第1項に記 載の装置によって解決される。It is therefore an object of the invention to control the type of heat flow introduced or extracted into thermal monoblocks. or to obtain a generating device in the form of a heat accumulator, in which case the generation occurs in the block. The generated isotherms run almost parallel to each other, and the heat conduction is particularly sensitive to the generated heat flow. It is carried out in a heat storage block or in an object with low thermal conductivity next to the According to the invention, the problem is solved according to at least one claim, in particular claim 1 The problem is solved by the device described above.

低い伝導率の物体中での元来の方向とは別の方向での熱伝導の前提条件は、物体 と高い導電能の蓄熱層との比熱伝導率λW/+nKの比に比例するように定める べきである適当な熱伝導率を維持するために物体の熱伝導横断面に関連して最小 の横断面積で蓄熱器として作用する層の物体に比して20〜1000倍の大きさ の比熱伝導率にある。A prerequisite for heat conduction in a direction other than the original in a body of low conductivity is that the body and the heat storage layer with high conductivity and the specific heat conductivity λW/+nK. In order to maintain a suitable thermal conductivity there should be a minimum in relation to the heat conduction cross-section of the object. 20 to 1000 times larger than the layer object that acts as a heat storage with a cross-sectional area of The specific thermal conductivity of

装置への熱輸送または装置からの熱導出は、二次的側で変形位置または使用位置 に供給される液状熱輸送媒体を用いて行なわれるか、まt;は熱供給のためにジ ュール熱としての電気的輸送によって行なわれるか、熱取出しのためにベルティ エ(peltier)効果により行なわれる。Heat transport to or removal from the device is carried out on the secondary side at the deformation or use point. It is carried out using a liquid heat transport medium supplied to the It is carried out by electrical transport as a unit of heat or by belt-tied for heat extraction. This is done by the Peltier effect.

低い伝導率の物体と熱伝導するように結合しt;高度に熱伝導する層は、銅、ア ルミニウム、銀または金およびこれらの合金からなることができ、かつ半製品、 例えば薄板または管を導入することによるか、前記金属を複合鋳造で鋳造するこ とによるか、まI;は高伝導性層を焼結によってその場で発生させる焼結体を構 成することによって形成させることができる。熱伝導部材中で20〜200W/ ll12の熱輸送容量ををする有限またはある程度無限の大きさの低い伝導率の 物体は、−大気熱および地熱の取得および蓄積、−周囲室内環境の温度制御、 一化学的および生化学的な処理技術の厚肉の非金属容器中での熱プロセス制御、 一場所的超過温度の阻止下での機械的構成成分の内部中での意図される加熱また は冷却ならびに一電子装置の冷却または加熱による温度維持のために使用するこ とができる。thermally conductive bonding with materials of low conductivity; highly thermally conductive layers include copper, aluminum, etc.; and semi-finished products, which can consist of aluminum, silver or gold and their alloys, For example, by introducing sheets or tubes or by casting said metal in composite casting. Or, it is possible to construct a sintered body in which a highly conductive layer is generated in situ by sintering. It can be formed by forming. 20-200W/in heat conductive member A low conductivity film of finite or somewhat infinite size that has a heat transport capacity of 112 The object is: - acquisition and storage of atmospheric and geothermal heat; - temperature control of the surrounding indoor environment; Thermal process control in thick-walled non-metallic containers of chemical and biochemical processing techniques; Intended heating or internal heating of mechanical components with the prevention of local overtemperatures can be used for cooling and maintaining the temperature of an electronic device by cooling or heating it. I can do it.

蓄熱器の熱伝導層を通る熱流を平面的に調節することにより、所定のΔにで最大 の比熱効率を伝達することが可能となる。この点において、本発明は、原則的に 熱輸送液を貫流させる熱交換器を直接に導入することと区別され、この場合熱流 のtji節は、最善の場合にはある程度線状で熱交換管によって行なわれるが、 屡々殆んど点状でのみ球状容器によって行なわれる。By adjusting the heat flow through the heat conduction layer of the heat storage device in a planar manner, the maximum It becomes possible to transmit specific heat efficiency of . In this respect, the invention in principle Distinguished from the direct implementation of a heat exchanger with a heat transfer liquid flowing through it, in which case the heat flow The tji nodes are carried out by heat exchange tubes, which are in the best case somewhat linear, but This is often done almost exclusively in a dot-like manner with spherical vessels.

本発明は、有限またはある程度無限の任意の寸法の熱的ブロック中でW/a2K  での最大熱流を熱の供給または取出しの際に発生する熱流の最適な形状によっ て保証する。開発の途中で避けることのできない、大気工坏ルギーおよび地球に 蓄積されたエネルギーを取得するために使用する場合ならびに化学的/生物学的 処理技術の大規模プラントおよび機械工学の場合には、特殊な場合に蒸発熱を直 接に利用することもできる輸送液j二よる熱輸送が中心Jこなっている。精密機 械装置または電子装置の場合には、ペルティエ(Pelt、1er)素子による ジュール熱としての電気熱供給または取出しが当てはまる。The present invention can be applied to W/a2K in a thermal block of arbitrary size, finite or to some extent infinite. The maximum heat flow at guaranteed. Atmospheric engineering and the earth's unavoidable impacts during development When used to harvest stored energy as well as chemical/biological In large-scale plants of processing technology and in mechanical engineering, the heat of evaporation can be measured directly in special cases. Heat transport is mainly carried out by a transport liquid, which can also be used directly. precision machine In the case of mechanical or electronic devices, Peltier elements are used. This applies to electrical heat supply or extraction as Joule heat.

熱輸送媒体の進行および逆行のために導入された、蓄熱器として作用する熱伝導 面と伝導的に結合された熱交換管状記録装置を平行に案内する場合には、熱輸送 媒体は、熟ブロック中で進行流と逆行流との間の方向に相当して全幅に亘って等 形の温度勾配を生じるように、進行の間熱ブロックを通じて逆行するようgこな るまで冷却されるかないしは加熱される。高い伝導性の供給層または取出し層は 、この場合にはできるだけ全面を覆うようでなければならない。これとは異なり 、熱交換管を蓄熱器面内でヘヤピン状で前後に同じ側で置き違えるかまたは蛇行 形で前後に供給点から置き違える場合には、通過中の熱輸送媒体の温度変化によ って熱湯が発生し、この熱湯は、それに隣接して存在するループの場と、より高 い伝導性の蓄熱器として作用する層が直ぐ次の熱湯に対する境界で適当な方法で 中断されるべきであるように温度的に区別される。そうでないと、熱ブリッジ、 ひいては熱短絡が生じ、この熱短絡は、系の取出し効率を決定的に減少させる。Heat conduction, acting as a heat storage, introduced for the forward and reverse movement of the heat transport medium When guiding a heat exchanger tubular recording device conductively coupled to a surface in parallel, the heat transport The media is distributed equally over the entire width in the mature block, corresponding to the direction between forward and retrograde flow. The g is run backwards through the heat block during the progression to create a shaped temperature gradient. It is cooled or heated until The highly conductive supply or extraction layer is In this case, the entire surface should be covered as much as possible. Unlike this , the heat exchange tubes are placed in a hairpin pattern in front and back on the same side in the heat storage area, or they are meandering. If the supply point is misplaced in the form of a hot water is generated, and this hot water is connected to the adjacent loop field and the higher temperature A layer that acts as a highly conductive heat storage is formed in a suitable manner at the boundary for the next hot water. Temperature-differentiated so that it should be interrupted. Otherwise, thermal bridge, A thermal short circuit then occurs, which decisively reduces the extraction efficiency of the system.

熱ブロックを蓄熱負荷または放出の双方に有効に作動させるかまたは表面熱の取 入れまたは取出しく大気集熱器)に対して選択的に作動させる場合lこは、集熱 器または蓄熱器のt:めの最適値間で高度に熱伝導する蓄熱層の幾何学的位置に おける妥協を見い出すことができる。また、多数の蓄熱器は、場所的条件に応じ てそのつと異なる記載に対して最適の位置で取付けることもできる。Thermal blocks can be operated effectively for both heat storage loads or heat release or for surface heat removal. When operating selectively for atmospheric heat collectors (input or removal), the heat collector The geometrical position of the heat storage layer is highly thermally conductive between the optimum value of t of the vessel or heat storage. can find a compromise. In addition, a large number of heat storage devices can be used depending on the location conditions. It can also be installed in an optimal position for different descriptions.

蓄熱器は、熱交換器を有する蓄熱ブロック中で熱流を結合させる。蓄熱器に導入 された全熱量を蓄熱器から導出しようとするためには、より高い温度偏差、ひい ては取出し系の劣化した作用度を許容してはならない場合、熱伝導容量−Q ・ λ は、ブロック中で少WW 1ilW しなければならない。こうして定められた層積断面は、熱交換器に接続した場合 にのみ存在するはずであり、かつ側方で熱交換器を離れて直ぐ次の熱交換管との 間の中間空間の中心にまで走り最後に零になりうるが、蓄熱器のこのような構成 は、工業的に困難であり、かつ費用的に一般に費用がかかる。The regenerator combines heat flow in a regenerator block with a heat exchanger. Introduced into heat storage In order to attempt to derive the total amount of heat generated from the heat storage, higher temperature deviations and therefore If a degraded efficiency of the extraction system must not be tolerated, the heat transfer capacity -Q λ is small WW 1ilW in the block Must. The laminated cross section determined in this way is should be present only in the heat exchanger tubes, and should there be connections between the heat exchanger tubes immediately after leaving the heat exchanger on the side. It can run to the center of the intermediate space between is industrially difficult and generally expensive.

蓄熱器は、なかんずく大気熱/地熱エネルギーを蓄熱コレクターにより取得する 場合に実際に使用される。コレクター側の最適な取出し量は、場所による気象状 態によって定められる。この取出し量は、30〜150〜V 7m2の間にあり 、かつ天候に応じて極めて広い範囲内で変動する。一般に、双方の場合に有効な 作動の場合には、地下の蓄熱器の放出能は重要なものである。この放出能は、連 続的作動の場合に極めて緻密な看板の最大伝導率としてのλ4〜V/mKと、乾 燥した地上の伝導率としてのλ0.3W/IIIK との間で支配されている僅 かな変動のみによって与えられている。地下からの取出し効率が高すぎる場合、 すなわち熱輸送液と地下との間のΔKが高すぎる場合には、表面熱の取出し量が 増大されることによって着氷の危険が存在し、この着氷の危険は、単位面積あた りの熱取出量を減少させることによってかまたは表面被覆を増大させること(よ り深い深さでの蓄熱器、場合によっては季節に適した取出し量に対する多数の蓄 熱器)によって起こりうる。冬期の半年間において利用されない表面、例えば露 地等の場合には、表面からの熱の取出し、ひいては着氷は、絶縁カバーによって 阻止することができるかまたは特殊な場合には氷面として利用することができる 。The heat storage device acquires atmospheric heat/geothermal energy through a heat storage collector, among other things. actually used in cases. The optimal amount to be extracted from the collector side depends on the weather conditions depending on the location. determined by the situation. This extraction amount is between 30~150~V7m2 , and varies within an extremely wide range depending on the weather. Generally valid in both cases In operation, the evacuation capacity of the underground heat storage is important. This release capacity is λ4~V/mK as the maximum conductivity of very dense signboards in case of continuous operation and dry λ0.3W/IIIK as the conductivity of dry ground It is given only by kana fluctuations. If the extraction efficiency from underground is too high, In other words, if the ΔK between the heat transport fluid and the underground is too high, the amount of surface heat extracted will be There is an increased risk of icing, and this risk of icing is or by increasing the surface coverage (more Thermal storage at deep depths, and in some cases multiple storages for seasonal extraction volumes. This can be caused by heating devices). Surfaces that are not used during the winter half of the year, e.g. In the case of ground, heat extraction from the surface and eventually icing can be prevented by an insulating cover. can be blocked or used as an ice surface in special cases .

更に、本発明による装置は、一般に熱が過剰である際に蓄熱ブロックを極めて有 効に加熱することができかつ熱を必要とする熱を再び取出すことができることに より、熱の形のエネルギーを蓄積しかつ回収する場合には、使用するのが重要で ある。−面で、蓄積または回収に対して最小の温度差を利用することができ、そ の上潜熱を利用する特殊な蓄熱体を含めることによって付加的に増大しうる蓄熱 量は注目に値する。それというのも、この蓄熱量は、極めて有効に利用すること ができるからである。Furthermore, the device according to the invention generally makes the heat storage block extremely useful when there is an excess of heat. It can be heated effectively and the heat that requires heat can be extracted again. It is important to use energy when storing and recovering energy in the form of heat. be. − surface, the smallest temperature difference can be utilized for accumulation or collection; Heat storage that can be increased additionally by including special heat storage bodies that utilize upper latent heat The quantity is remarkable. This is because this amount of heat storage must be used extremely effectively. This is because it can be done.

可動の蓄熱ブロックを、例えば鉄道車両上に配置した場合には、熱の場所的移動 も可能である。When a movable heat storage block is placed on a railway vehicle, for example, heat can be moved from place to place. is also possible.

しかし、一般に熱を劣悪な熱伝導性媒体に供給するか或いは劣悪な熱伝導性媒体 から導出することは、本発明による装置、すなわち蓄熱器を用いて可能となり、 このことは、従来の方法および装置によれば、非経済的な方法でのみ可能であっ たか、或いは極めて有利な事情の場合に可能であった。However, generally heat is supplied to a medium with poor thermal conductivity or is made possible using the device according to the invention, namely the heat storage, This is only possible in an uneconomical manner using conventional methods and equipment. This was possible under very favorable circumstances.

引続き、本発明を実施例および原則的な考慮につき図面に関連してさらに詳説す る。The invention will now be explained in more detail by way of example and principle considerations with reference to the drawings. Ru.

第1図は、第1a図)熱輸送液への熱交換器を介する熱伝達、 第1b図)電気的熱輸送 を選択的に有する蓄熱器の構造を示す略図、第2図は、第2a図によれば、直接 に岩床上に日周期蓄熱器または年周期蓄熱器として構成された質量吸収熱交換器 を示す垂直断面図、かつ 第2b図によれば、地面または沈積岩面の上の人工的日周期蓄熱器上に年周期蓄 熱器として構成された質量吸収熱交換器を示す垂直断面図、 第3図は、第3a図によれば、同じ流れ方向の平行に案内された導線を有する管 状装置を示す平面図、第3b図1=よれば、ヘヤビン状の導線を有する管状装置 を示す平面図、かつ 第3c図によれば、蛇行した形の導線を有する管状装置を示す平面図、 第4a図、第4b図、第4c図、第4d図は、それぞれ熱取出し層および熱交換 層の種々の構成を示す垂直販面図、 第5図は、吸収体回路中での外気一温度経過の相移動を示す線区、 第6図は、質量吸収蓄熱器の深部での温度経過の相移動を示す・線図、 第7図は、熱取出し装置の運転状態a、b、c、d、eを示す略図、 第8図は、大気エネルギー供給の年周期を示す線区、かつ 第9図は、異なる季節での地表面下の深さに対する関数の温度経過曲線を示す線 図である。FIG. 1a) Heat transfer via a heat exchanger to a heat transport liquid; Figure 1b) Electrical heat transport According to FIG. 2a, a schematic diagram showing the structure of a heat storage device selectively having mass absorption heat exchanger configured as a diurnal or annual heat storage on a rock bed. a vertical cross-sectional view showing, and According to Figure 2b, an annual cycle is stored on an artificial diurnal heat storage on the ground or on a sedimentary rock surface. a vertical section showing a mass absorption heat exchanger configured as a heating device; FIG. 3 shows a pipe with parallel guided conductors in the same flow direction according to FIG. 3a. According to FIG. 1 = a plan view showing a shaped device, a tubular device with a wire in the form of a hairbin. A plan view showing the According to FIG. 3c, a plan view showing a tubular device with a serpentine conductor; Figures 4a, 4b, 4c, and 4d show the heat extraction layer and the heat exchanger layer, respectively. vertical sales views showing different configurations of layers; Figure 5 shows a line section showing the phase shift of the outside air temperature in the absorber circuit. FIG. 6 is a diagram showing the phase shift of the temperature course in the deep part of the mass absorption heat storage device, FIG. 7 is a schematic diagram showing operating states a, b, c, d, and e of the heat extraction device; Figure 8 shows the line showing the annual cycle of atmospheric energy supply, and Figure 9 is a line showing the temperature course curve of the function of depth below the earth's surface in different seasons. It is a diagram.

第1a図には、本質的に良好に熱伝導性の熱取出し層または供給層20を包含す る本発明による装置が略伝されており、該層は、低い熱伝導率の物体5中でこの 物体と熱的に、結合されて配置されている。層20は、熱的に例えば管路6aと 結合され、この管路中で熱輸送媒体は、熱ポンプ3aから熱ポンプ3aへ流れ( 図示してない)、かつそれと結合して熱発生器4aまたは熱消費装置4aから熱 発生器4aまたは熱消費装置4aへ流れる。FIG. 1a includes a heat extraction or supply layer 20 which is inherently well conductive. A device according to the invention is briefly described in which the layer is formed in a body 5 of low thermal conductivity. Arranged in a thermally coupled manner to an object. The layer 20 is thermally connected to, for example, the conduit 6a. In this conduit the heat transport medium flows from heat pump 3a to heat pump 3a ( (not shown) and in combination therewith generate heat from the heat generator 4a or the heat consumer 4a. It flows to the generator 4a or the heat consumer 4a.

同様に、第1b図は層20を示し、この層には、縁部6bの端面で、例えば電源 4bによって電圧が印加されている。Similarly, FIG. 1b shows a layer 20 which includes, for example, a power source at the end face of the edge 6b. A voltage is applied by 4b.

電圧により層20の縁部に沿って発生された熱は、該層によりモノブロックに供 給される。同様に、熱は、ベルティエ(Peltier)素子(図示してない) を電流と接続することによって低い伝導率の物体から導出することができる。The heat generated along the edges of layer 20 by the voltage is transferred by the layer to the monoblock. be provided. Similarly, heat can be generated using a Peltier element (not shown). can be derived from objects of low conductivity by connecting them with an electric current.

茶2図は、変法第2a図によれば、岩床蓄熱器15としての岩床(λ−1.75 〜4.65 W/+++K )上に構成された質量吸収蓄熱器の原則的な構造を 垂直断面図で示すか、または変法第2b図によれば、地面または沈積右面16( λ<0.8W/mK)上に構成された質量吸収蓄熱器の原則的な構造を垂直断面 図で示す。According to the modified Fig. 2a, Fig. 2 shows a rock bed (λ-1.75 ~4.65 W/+++K) The basic structure of the mass absorption heat storage device configured above is As shown in vertical section or according to modified figure 2b, the ground or deposited right side 16 ( A vertical cross-section of the basic structure of a mass-absorbing heat storage device constructed on the Illustrated in the diagram.

露出した岩床は、適当な管敷設面20を構成させるために緻密なセメント(λ>  1.16−1.4 W/+nK)からなる艶出し仕上面17を備えている。地 面または沈積右面ば、岩屑を突き固めかつ貧コンクリート18(λ〜0.8W/ mK)で被覆することによって固定され、かつ場合j=よっては第2の管敷設面 20を構成させる。熱伝導率λ−1,16〜1−4W/+Kを有する日周期蓄熱 器19は、日周期蓄熱器の需要に相当するが少なくとも15cvaに達する厚さ で高密度コンクリートからなる、鉄筋で補強された質量コンクリート板である質 量吸収蓄熱ブロックに対して少なくとも100倍の熱伝導率を有する熱取出し/ 熱交換層は、熱輸送液用導管6およびそれに熱伝導的に接続された、取出し面を できるだけ完全に被覆する熱伝導層22かも形成され、これら双方は、有利に熱 伝導率λ〜400W/mKを有する銅から形成されている。The exposed rock bed is covered with dense cement (λ> 1.16-1.4 W/+nK). earth On the right side of the surface or sedimentation, compact the rock debris and use poor concrete 18 (λ~0.8W/ mK), and if j = then the second pipe laying surface 20. Diurnal heat storage with thermal conductivity λ-1,16~1-4W/+K The vessel 19 corresponds to the demand of a diurnal heat storage device, but has a thickness reaching at least 15 cva. A mass concrete plate reinforced with steel bars, made of high-density concrete with a quality Heat extraction/with thermal conductivity at least 100 times higher than the volume absorption heat storage block The heat exchange layer includes a heat transport liquid conduit 6 and a take-off surface that is thermally conductively connected to the conduit 6 for the heat transport liquid. A thermally conductive layer 22 is also formed which covers as completely as possible, both of which advantageously It is made of copper with a conductivity λ~400 W/mK.

こうして、蓄熱器(W≧rmeveiche)と呼称することができる形成体が 生じる。外から来る熱は、蓄熱体19を通じてλ〜200〜400W/1llK である熱伝導率の材料層中に達する。例えば、関連する薄板22の形の層は、極 めて薄く、例えば0.1〜1mmである。この層は、到来する熱量を僅かな横断 面で導出することを可能ならしめ、この横断面は、何かある方向で蓄熱器のλと 、金属、特にCuのλとの比を考慮に入れる。この熱は、強制的な対流によって 熱吸収性水に伝達される。こうして、任意の方向への熱転向の洗練されt;方法 が可能となる。熱伝導層は、下にあるコンクリートならびにその上に施こされた コンクリートに無孔性で熱伝導的に接続することができる。熱の取出しおよび輸 送媒体からの伝達は、大気熱または地熱に対して選択的に第2a図によれば1つ の平面内でまたは第2b図によれば2つの平面内で吸収されたがまたは蓄積され た熱を別々に捕捉するために行なうことができる。In this way, a formation that can be called a heat storage (W≧rmeveiche) is formed. arise. Heat coming from the outside passes through the heat storage body 19 at λ~200~400W/1llK is reached in the material layer with a thermal conductivity of . For example, a layer in the form of an associated lamina 22 may be It is extremely thin, for example 0.1 to 1 mm. This layer slightly crosses the incoming heat. This cross-section can be derived in terms of λ and λ of the heat storage device in some direction. , taking into account the ratio of the metal, in particular Cu, to λ. This heat is transferred by forced convection Heat is absorbed and transferred to the water. Thus, the method of thermal diversion in any direction can be refined. becomes possible. The thermally conductive layer covers the underlying concrete as well as the It can be connected to concrete in a non-porous and thermally conductive manner. Heat extraction and export According to Figure 2a, the transfer from the carrier medium is selectively for atmospheric heat or geothermal heat. absorbed or accumulated in the plane of or in the two planes according to figure 2b. This can be done to capture the heat separately.

伝導率λ〜1.2W/mK を有する表面吸収性被覆層21は、トランクとして 使用される、下にある層と一緒に初期の使用要件、例えば交通領域等に相応して 構成させることができる。この被覆層の厚さは、表面温度差、すなわち表面上で の温度差を管または蓄熱器の上で知覚することができない(例えば、(2K)よ うな程度j二十分に定めることができる。吸収面それ自体は、黒色化、塗布、暗 色の添加剤の導入によって、ならびに場合によってはビチューメンもしくは暗色 の天然石を有する被覆24によって太lll!l輻射をより良好に吸収するよう に形成させることができる。The surface absorbent coating layer 21 having a conductivity of λ to 1.2 W/mK serves as a trunk. Depending on the initial use requirements, e.g. traffic areas, etc. used, together with the underlying layer. can be configured. The thickness of this coating layer is determined by the surface temperature difference, i.e. temperature difference cannot be perceived on the tube or regenerator (e.g. (2K) It is possible to determine the degree of turbulence to be 20 minutes. The absorbing surface itself cannot be blackened, coated, or darkened. By the introduction of color additives and in some cases bituminous or dark colors Thick by 24 coats with natural stone! To better absorb l radiation can be formed.

質量蓄熱ブロックは、熱流が本質的に吸収体表面に対して直角にのみ流れようと するために、膨張性粘土または別の耐候性絶縁材料からなる、外向きの熱損失に 対する側方の断熱部材23(λ< 0.6 W/rnK )によって絶縁するこ とができるかまたは適当な深さで隣接して立っている構造体からの熱の取出しに よって絶縁することができる。Mass heat storage blocks require heat flow to flow essentially only at right angles to the absorber surface. For outward heat loss, made of expandable clay or another weatherproof insulation material. It can be insulated by a heat insulating member 23 (λ<0.6 W/rnK) on the opposite side. for the extraction of heat from adjacent structures at suitable depths. Therefore, insulation can be achieved.

蓄熱器から僅かすぎる外部温度のために吸収体表面の上で熱を取出す場合には、 この望ましくない熱流は、場合により自動的に熱または輻射の強度が制御される 、巻出し可能な絶縁被覆25(λ< 0 、1 W/!IIK )によって減少 させることができる。When extracting heat from a heat storage device on the absorber surface due to too low an external temperature, This undesired heat flow may be automatically controlled by the intensity of the heat or radiation. , reduced by unrollable insulation coating 25 (λ < 0, 1 W/!IIK) can be done.

第3a図、第3b図および第3c図は、質量吸収蓄熱器5中で外見上二次元の取 出し層を形成する熱交換器の3つの異なる構成を平面図で示す。管の寸法状めは 、時間的に必要とされる通過量により左右され、この場合高すぎるポンプエネル ギー損失を阻止するための横断面および流速>1m/sは、十分に定めるべきで ある。3a, 3b and 3c show an apparently two-dimensional arrangement in the mass-absorbing regenerator 5. 3 shows in plan view three different configurations of a heat exchanger forming an output layer; FIG. Dimensions of pipe , the time depends on the required throughput, in which case the pump energy is too high. The cross section and flow velocity >1 m/s should be well defined to prevent energy losses. be.

潜熱および対流熱を最適に利用するために被覆層21ないしはその場合による被 覆24の表面での凝縮水および大気現象による水の導出を保証する目的で、表面 は、できるだけ撥水性で十分な傾向を有さねばならない。In order to optimally utilize latent and convective heat, the covering layer 21 or the corresponding covering may be In order to ensure the condensation on the surface of the cover 24 and the removal of water due to atmospheric phenomena, the surface must have a sufficient tendency to be as water-repellent as possible.

第3a図は、同方向の平行な流れ、すなわち1つの側からの供給口26および反 対側の戻り取出口27を有する熱交換器を示す。ティヒエルマン(Tichel mann)による進行/逆行案内または圧力平衡のための大きい横断面積の両側 の接続ブロックによって記録装置に対して均一の貫流が保証されなければならな い。取出し平面内には、出口側に向っての均一な温度上昇が生じる。従って、熱 取出し薄板22は、完全に平らに覆われていてよい。Figure 3a shows parallel flows in the same direction, i.e. feed inlet 26 from one side and counter flow. A heat exchanger with an opposite return outlet 27 is shown. Tichelmann mann) on both sides of a large cross-sectional area for forward/reverse guidance or pressure equalization A uniform flow through the recording device must be ensured by the connecting block. stomach. A uniform temperature increase occurs in the removal plane towards the outlet side. Therefore, heat The removal plate 22 can be completely covered flat.

これに対して、第3b図に示した、同じ貫流長さを有し、ひいては特殊な費用な しに流出量を保証するヘヤピン状記録装置の場合には、進行流のヘヤピン脚部お よび戻り流のヘヤピン脚部の周囲で異なる温度の場が生じる。従って、熱伝導性 層22は、管の間が中心で5〜lQmn+だけ分離されていなければならない2 8゜対のヘヤピンを相互に接続することによって薄板の場の幅を二重にすること は、可能である。In contrast, the case shown in Figure 3b has the same throughflow length and therefore requires no special cost. In the case of a hairpin-like recording device that guarantees the flow rate, the hairpin legs and Different temperature fields develop around the hairpin legs of the call and return flows. Therefore, thermal conductivity The layers 22 must be separated by 5~lQmn+ centered between the tubes 2 Double the field width of the thin plate by interconnecting 8° pairs of hairpins is possible.

蛇行した形に敷設することは、第3c図によれば、複雑な表面の被覆を簡易化す る。しかし、異なる温度の場は、著しく複雑になり、薄板の絶対必要な分離範囲 28は、個々の温度の場が相互に影響を及ぼし合うことを阻止することを困難に する。Laying in a serpentine shape, according to Figure 3c, simplifies the coating of complex surfaces. Ru. However, the different temperature fields become significantly more complex and the absolutely necessary separation range of thin plates 28 makes it difficult to prevent individual temperature fields from influencing each other. do.

空間的に寅際に無制限の岩床蓄熱器15からの外見上三次元の熱の取出しの場合 には、この温度の場は、大気熱の取出しに比較して二次的に重要である。In the case of apparently three-dimensional heat extraction from a spatially unlimited rock-bed heat storage 15 In this case, this temperature field is of secondary importance compared to atmospheric heat extraction.

第4a図、第4b図、第4c図、第4d図の場合には、熱交換器の4つの変形が 断面で示されている。一般に、市販の鋼管および銅薄板の使用下で調節できる変 形は、第4a図および第4b図によれば、最も安価でありかつ最も適合能力を有 する。管状中間空間ないしは熱を吸収しかつ熱交換管6aに供給する薄板22の 有効幅は、薄板22の熱輸送に必要な厚さ、すなわ/薄板22の伝導率λ−40 0)を定める、すなわち極限管状中間空間 1000+I+nまたは20011 1mないしは管有効範囲 40m鶏 30TAmを除いた管軸線半距離 500 mm 100+nm−薄板有効幅 460mm 70+nmに対して薄板の厚さ は、約〉1.2功曽 >0.2!1lttrになる。In the case of Figures 4a, 4b, 4c and 4d, there are four variants of the heat exchanger. Shown in cross section. Generally, adjustable variations are made using commercially available steel pipes and copper sheets. According to Figures 4a and 4b, the shape is the cheapest and most adaptable. do. a tubular intermediate space or a thin plate 22 which absorbs heat and supplies it to the heat exchange tube 6a; The effective width is the thickness necessary for heat transport of the thin plate 22, that is, the conductivity of the thin plate 22 λ-40 0), that is, the ultimate tubular intermediate space 1000+I+n or 20011 1m or tube effective range 40m, half distance of tube axis excluding 30TAm 500 mm 100+nm - Thin plate effective width 460mm Thin plate thickness for 70+nm is approximately 〉1.2 koso〽〉0.2!1lttr.

管6として構成された液体導管との熱伝導的結合は、0.15〜0.4Iの厚さ の“連続的な″熱伝導性層22の形の相当する長手方向または横方向に接合した 帯状薄板で良好に被覆することによって保証することができる。滑らかな薄板は 、なかんずく予備工業製品として溶接またはロウ接によって物質結合するように 管6aと結合することもできる。管状中間空間および薄板の厚さは、種々の使用 の場合のために場所的な材料費および製造費に相応して最適化することができ、 この場合小さい管状中間空間は、なかんずく一方向の平行な管状記録装置に適当 である。The thermally conductive connection with the liquid conduit configured as tube 6 has a thickness of 0.15 to 0.4I. corresponding longitudinally or laterally bonded in the form of a "continuous" thermally conductive layer 22 of This can be ensured by good coverage with strips. smooth thin plate , especially for joining materials by welding or brazing as pre-industrial products. It can also be combined with the tube 6a. The tubular intermediate space and the thickness of the lamina can be used for various purposes. The local material and manufacturing costs can be optimized accordingly for the case of In this case, the small tubular intermediate space is particularly suitable for unidirectional parallel tubular recording devices. It is.

第4c図には、内部でウェブまたは距離スペーサーによって補強された、望まし い流れ形成を生じる平らな短形の箱29が示されており、この短形の箱の強度は 、固化したコンクリートによって初めて保証されている。FIG. 4c shows a preferred internally reinforced web or distance spacer. A flat rectangular box 29 is shown which produces a strong flow formation, and the strength of this rectangular box is , guaranteed for the first time by solidified concrete.

第4d図には、ストリップ状で互いに溶接されておらずかつ引続いて十分すぎる 程度に貫流横断面部30が管状に拡張された二重層の溶接された薄板、所謂ロー ル結合素子が示されている。この熱交換器の場合には、伝導性管6aおよび薄板 22が組合されている。FIG. 4d shows that the strips are not welded to each other and that there are still enough A double-layer welded sheet metal whose flow-through cross-section 30 is enlarged in a tubular manner, so-called low A coupling element is shown. In the case of this heat exchanger, the conductive tube 6a and the thin plate 22 are combined.

これらの伝導性管および薄板は、主として一方向に貫流せる、第3a図による平 行な記録装置に適当である吸収体表面に流入する熱は、日射および潜熱ならびに 表面温度の対流熱に関連して太陽輻射に依存する。These conductive tubes and lamellas are flat, according to Fig. 3a, through which flow is primarily unidirectional. The heat flowing into the absorber surface, which is suitable for recording devices, consists of solar radiation, latent heat, and Depends on solar radiation in conjunction with surface temperature convection heat.

この熱は、量的に十分に局所気候および集熱器の冷却効率によって決定される。This heat is determined in quantity to a large extent by the local climate and the cooling efficiency of the collector.

例えば、ニス・エム・エイ(SMA)の雑誌“クリマダーテン・7ユア・ディー ・エネルギーテヒニーク(Klimadaven fur die Energ ietechnik) 1981年7月〜1985年6月”で確認されるように 大多数の地理的場所に関連して年間を通じての太陽輻射および日射の1日の最大 値ならびに日平均値および週平均値が公知であるとしても、これらの値により装 置の重要な取出し効率を予め定めておくこと、ができるにすぎない。すなわち、 気候的に有利な場所(穂軸の成熟に対して保証されたトウモロコシの成熟)で1 00 Wrn−2の前述のデータに基づいて取出し効率は定めることができる。For example, SMA's magazine "Climadate 7 Your D" ・Energ ietechnik) July 1981 to June 1985” Maximum daily solar radiation and solar radiation throughout the year relative to the majority of geographic locations Even if the values and daily and weekly average values are known, the It is only possible to predetermine the important extraction efficiency of the location. That is, 1 in a climatically favorable location (maize maturity guaranteed for cob maturity) The extraction efficiency can be determined based on the above data of 00Wrn-2.

時間的に迅速に大規模に広い範囲内で変動する、局所的場所に実質的に依存する 、露条件下での潜熱、対流的に伝達される大気現象による水の熱および空気熱の 供給は、全大気エネルギー供給の評価を不可能にする。vary rapidly in time over large scales and are substantially dependent on local location , latent heat under dew conditions, heat of water and heat of air due to atmospheric phenomena transferred convectively. supply makes it impossible to assess the total atmospheric energy supply.

外部熱供給の日周期は、第5図による吸収体回路の固有慣性によって移動されか つ十分に大きい質量で第6図による質量蓄熱器の負荷速度によって時間的に移動 される。取出し最大が10〜12時間で外気最小に向って最適に移動することは 、熱取出しを制限した場合には岩床蓄熱器15それ自体で可能であり、人工的な 日周期蓄熱器19で十分な蓄熱器容量を保証することができる。装置の双方の場 合の有効性は、第7図a、b、c、d、eによれば、5つの運転状態で表われて いる。第7図aによれば、熱は全く取出されない。The diurnal period of the external heat supply is shifted by the inherent inertia of the absorber circuit according to Fig. 5. A sufficiently large mass that moves in time depending on the loading rate of the mass regenerator according to Figure 6. be done. It is best to move towards the outside air minimum at the maximum extraction for 10 to 12 hours. If the heat extraction is limited, it is possible to use the rock bed heat storage 15 itself, and artificial Sufficient heat storage capacity can be guaranteed with the daily cycle heat storage device 19. Both sides of the device According to Figure 7 a, b, c, d, e, the effectiveness of the There is. According to FIG. 7a, no heat is extracted.

装置lは運転が停止されている。吸収された全大気エネルギーは、第2a図によ れば、岩床蓄熱器15に流入するかまたは日周期蓄熱器19中および僅かな質量 で地面または沈積岩面16中に流入する(第2b図)。取出し装置が運転状態で ある場合には、第7b図によれば、吸収されたエネルギーの一部のみを取出すこ とができ、第7c図によれば、全エネルギーを取出すことができ、その際b)の 場合には、過剰量は蓄熱器に移る。Device I is out of operation. The total atmospheric energy absorbed is given by Figure 2a. If so, it flows into the rock bed heat storage 15 or into the diurnal heat storage 19 and a small amount of mass and into the ground or sedimentary rock surface 16 (FIG. 2b). When the unloading device is in operation In some cases, according to Figure 7b, it is possible to extract only a part of the absorbed energy. According to Figure 7c, the total energy can be extracted, and then b) If so, the excess amount is transferred to the heat storage.

不十分に吸収されかつ部分的に蓄熱器が空になって° いる場合に完全に取出す ことは、第7図dに示されている。第8図による年周期において大気エネルギー の供給が使用不可能なように僅かな場合には、なお第7図eによる地熱のみを利 用することができる。吸収体表面を通じての熱損失は、絶縁蓋25によって阻止 することができる。第2b図による日周期蓄熱器の下方の広幅の取出し面が存在 している場合には、熱はそこから取出される。Fully removed in case of insufficient absorption and partially empty regenerator This is shown in Figure 7d. Atmospheric energy in the annual cycle according to Figure 8 If the supply of geothermal energy is so small that it cannot be used, it is still possible to use only geothermal heat according to Figure 7e. can be used. Heat loss through the absorber surface is prevented by the insulating lid 25. can do. There is a wide extraction surface below the diurnal heat storage according to Figure 2b. If so, heat is extracted from it.

熱伝導性および熱容量に基づいて岩床蓄熱器15または沈積右面16から単位面 積あたりについて取出し可能な地熱を予め定めることは、蓄熱器質量が均一性で ありかつ等方性であることを前提条件とする、この均一性でありかつ等方性であ ることは、特殊な場合l:のみ与えられており;一般に、岩床は摺曲されており 、異方性であり、場合によっては水脈が通り、異なる密度、地面および沈積右面 で水を含んでおり、かつ熱物理学的性質に関連して費用のかかる土壌試料なしに は殆んど評価不可能である。まさに実際には、とにかく大気エネルギーを取出す ために存在している熱交換器を最大に利用することができる。ひな型のために選 択された100WII+−2の取出し効率は、高い熱伝導率および大きい熱容量 の場合にも十分であろう。Unit surface from rock bed heat storage 15 or deposited right surface 16 based on thermal conductivity and heat capacity Predetermining the geothermal heat that can be taken out per product is based on the uniformity of the heat storage mass. This uniformity and isotropy is the prerequisite for This is only given in special cases; in general, the rock bed is curved and , anisotropic and sometimes veined, with different densities, ground and sedimentary surfaces without expensive soil samples containing water and related to thermophysical properties. is almost impossible to evaluate. In fact, extracting atmospheric energy anyway Therefore, existing heat exchangers can be utilized to the maximum. Selected for template The selected extraction efficiency of 100WII+-2 is due to its high thermal conductivity and large heat capacity. would be sufficient in the case of

質量吸収体−熱交換器5は、通路床部材または支持蓋部材の形で流し、有利に熱 い廃水からの熱の取出しのためにも利用することができる。完全に高度に負荷可 能な、例えば予め強力化されたコンクリート部材を工場生産で完成させることは 、周囲のコンクリートの結合過程によって初めて十分に高められる僅かな形状強 度の導管系6aを有する特殊な熱交換器−取出し層の導入を可能ならしめる。完 成部材の場合、熱交換器は、進行流/逆行法接続分配箱を含めて特に良好に保護 されており、かつコンクリートとの熱伝導性複合体が保証されている。The mass absorber-heat exchanger 5 preferably flows in the form of a passage floor part or a support lid part and It can also be used to extract heat from wastewater. Fully highly loadable For example, it is impossible to complete pre-strengthened concrete parts in a factory. , a slight form strength that can only be sufficiently increased by the bonding process of the surrounding concrete. This makes it possible to introduce a special heat exchanger-take-off layer with a conduit system 6a of 100 degrees. complete For component parts, the heat exchanger is particularly well protected, including the forward flow/retrograde connection distribution box. and a thermally conductive composite with concrete is guaranteed.

植物の集中的に繁茂していない十分な露面がを効である場所で、制限された効率 (30〜80W/m2)の取出し層を僅かな熱伝導率(λ−0,3〜0.7)の 地面中に導入することは、経済的であることができる。Limited efficiency in areas with sufficient dew surface without intensive vegetation growth. (30~80W/m2) extraction layer with a slight thermal conductivity (λ-0,3~0.7) Introducing into the ground can be economical.

20〜50cmの深さで露出した取出し面は、例えば同心で長手方向に管状記録 装置上に締付けるために接合されティる、地上構築物(2X1mm、厚さ0.5 5mm)のための標準銅薄板で蓄熱器として被覆することができる。引続き、取 出し層は、掘出した土で覆われ、腐植土を形成させ、かつ植物が植えられる。The extraction surface exposed at a depth of 20-50 cm can be used, for example, with concentric longitudinal tubular recording. Ground construction (2X1 mm, 0.5 5 mm) can be coated as a heat storage. Continue to take The layer is covered with excavated soil to form humus and plants are planted therein.

前記との関連から、記載した加熱装置を製造することが生じ、このことは、取出 し部材に関連し、次の定性的な認識を生じる: 1、測定した自由吸収体表面からの距離としての深さXでの温度の波、ひいては 温度変動は、第9図による被覆によって与えられる。In connection with the above, it arises to manufacture the heating device described, which requires In relation to the member, the following qualitative knowledge arises: 1. The temperature wave at depth X as a distance from the measured free absorber surface, and thus Temperature fluctuations are provided by the coating according to FIG.

2、自由吸収体表面によって吸収されるエネルギーの日周期性(毎日のサイクル )を利用するためには、例えば第5図および第6図に認めることができるように 、液体導管系は、デシメートルの値の深さで敷設しなければならない。このデシ メートルの値を規定するためには、望ましい相移動(第5図)、を考慮すべきで あり、この相移動は、励起温度変動の周波数ならびに吸収蓄熱器材料の熱伝導率 に依存する。2. Diurnal periodicity of the energy absorbed by the free absorber surface (daily cycle ), as can be seen in Figures 5 and 6, for example. , the liquid conduit system shall be laid with a depth of the value of decimeters. This desi In order to specify the value of m, the desired phase shift (Figure 5) should be taken into account. , and this phase shift depends on the frequency of the excitation temperature fluctuation as well as the thermal conductivity of the absorbing regenerator material. Depends on.

Vが振動数であり、tが時間であり、Xが深さであり、かつaが熱伝導率である 場合には、この相移動は、関係式: によって特徴づけられる。相移動は、保さXが増大し、振動数ηが増大し、かつ 吸収蓄熱器材料の熱伝導率λが減少するにつれて増大する。V is the frequency, t is the time, X is the depth, and a is the thermal conductivity In the case, this phase shift is expressed by the relation: characterized by The phase movement is maintained as X increases, frequency η increases, and The thermal conductivity λ of the absorbing heat storage material increases as it decreases.

必要とされるそのつと取出すべき熱エネルギーは、選択された導入深さXの場合 に、殊に自由吸収体表面および液体導管系の寸法決定の問題ならびにこれら自由 吸収体表面および液体導管系の構造様式および性質の問題を生じる。The thermal energy required and to be extracted is at the selected introduction depth In particular, the problems of dimensioning free absorber surfaces and liquid conduit systems and their free This raises questions about the structure and nature of the absorber surface and liquid conduit system.

他の縁部条件は、温度限界がこの深さXで規定される場合、導入深さXを選択す る際に考慮すべきである。この場合、日周期の温度の波を被覆することは、第9 図による年周期の場合と同様に前記限界値を予想することができる導入範囲を生 じる。℃での温度の縦座標軸上には、データ31.1..30.4゜、31.7 .および3]、10.のために地面からの距離に依存して温度曲線が記載されて いる。Other edge conditions include selecting the introduction depth X if the temperature limit is defined at this depth should be taken into consideration when In this case, covering the temperature waves of the diurnal cycle is the ninth As in the case of the annual cycle shown in the diagram, it is possible to generate an introduction range in which the above-mentioned limit value can be predicted. Jiru. On the ordinate axis of temperature in °C, data 31.1. .. 30.4°, 31.7 .. and 3], 10. The temperature curve depending on the distance from the ground is described for There is.

3、自由吸収体表面によって吸収されるエネルギーの年周期を最適に利用するた めには、前記2項で規定されている場合と同様に考慮することにより導入深さX を選択することが有効である。3. To optimally utilize the annual cycle of energy absorbed by the free absorber surface. In order to achieve this, the introduction depth It is effective to select

この場合、エネルギーの蓄熱能の問題が遥かに重要であることは、明らかなこと である。It is clear that in this case the issue of energy storage capacity is far more important. It is.

しかし、この場合導入深さXを選択した場合には、前記2項とは異なり、建築費 用、場合によっては自然のままの地面を考慮することができる。However, in this case, if the introduction depth In some cases, pristine ground can be considered.

4、前記考慮により、純粋に工業的な視点から、周期数の少なくとも1つにより 自由大気からのエネルギー吸収に関連して液体導管系の相当する数を異なる地面 深さで設けることは有効であろうことが判明する。この数は、日周期および年周 期の1つに対してそれぞれ2であろう。これら2つの周期を干渉により他の周期 によって補充することが今後重要になるか否かは、そのままになっている。4. Due to the above considerations, from a purely industrial point of view, by at least one of the number of periods. A corresponding number of liquid conduit systems in relation to the absorption of energy from the free atmosphere on different ground It turns out that providing at depth may be effective. This number includes diurnal and annual cycles. There will be 2 each for one of the periods. These two periods are combined into other periods by interference. It remains to be seen whether replenishment will become important in the future.

全部の問題に本質的に影響を及ぼす、選択された解決を生じるファクターは、工 業的に不変の7アクターではなく、純粋に経済的なファクター、例えば材料費、 賃金、建築規定、環境等である。これらのファクターは絶えず変化するので、最 適化により絶えず他の実施も得られる。The factors that give rise to the chosen solution, which essentially affect the whole problem, are the engineering Rather than industrially constant 7 actors, purely economic factors such as material costs, These include wages, building regulations, and the environment. These factors are constantly changing, so Other implementations are constantly available through optimization.

明細書および/または図面に示された全ての詳細な部分および償々の特徴ならび にこれらの交換、組合せおよび変法は、発明であり、寅際にnについては、詳細 な部分および個々の特徴は、n=1−n−■の値を有する。All details and features shown in the specification and/or drawings These permutations, combinations and variations are inventions, and in particular the details The parts and individual features have the value n=1-n-■.

4目のヰ多■力 開開(h) 6も間(h) FIG、6 FI6.9 補正書の翻訳文提出書(特許法第184条の7第1項)昭和63年11月8日 特許庁長官 市 1)文 毅 殿 1、 国際出願番号 PC!T10H88/○0060 2、 発明の名称 3、 特許出願人 住所 スイス国 8714 フェルト/ζツバ ダート ローゼンベルク(番地 なし〕 氏名メッスナー、 カスノξ−ル オー、 バー。The power of the 4th eye Opening (h) 6 minutes (h) FIG.6 FI6.9 Submission of translation of written amendment (Article 184-7, Paragraph 1 of the Patent Law) November 8, 1988 Commissioner of the Patent Office City 1) Mr. Moon Takeshi 1. International application number PC! T10H88/○0060 2. Name of the invention 3. Patent applicant Address Switzerland 8714 Felt/ζ brim Dart Rosenberg (Street address none〕 Name Messner, Kasno ξ-leau, Bar.

国 籍 スイス国 4、代理人〒100 昭和63年8月31日 6、 添付書類の目録 請 求 の 範 囲 1、物体に熱を1つまたはそれ以上の本質的に平行な平面内で供給するかまたは 物体から熱を1つまたはそれ以上の本質的に平行な平面内で取出しかつそれぞれ の輸送媒体に伝達するために、少なくとも1つの熱輸送層を用いて有限またはあ る程度無限の大きさの20W/mK未満の低い熱伝導率の物体中で導入または導 出する熱流を発生させるだめの、特許請求の範囲の少なくとも1つの項に記載の 装置において、層が物体よりも高い熱伝導率を有する材料からなり、この材料が 物体と熱的に結合されており、層が熱輸送媒体を通じての熱導出または熱供給の 種類に応じて形成される個々の輸送場内で閉鎖されているが、他の熱輸送層とは 分離されていることを特徴とする、低い熱伝導率の物体中で導入まj;は導出す る熱流を発生させるための、特許請求の範囲の少なくとも1つの項に記載の装置 。Nationality: Switzerland 4. Agent〒100 August 31, 1986 6. List of attached documents The scope of the claims 1. supplying heat to an object in one or more essentially parallel planes; or extracting heat from an object in one or more essentially parallel planes and each finite or any heat transport layer using at least one heat transport layer to introduced or conducted in an object with a low thermal conductivity of less than 20 W/mK of infinite size. a heat flow according to at least one of the claims; In the device, the layer is made of a material that has a higher thermal conductivity than the object, and this material thermally coupled to the object and the layer is used for heat extraction or heat supply through the heat transport medium. Although it is closed within the individual transport field formed depending on the type, it is different from other heat transport layers. introduced or derived in a body of low thermal conductivity, characterized by being separated A device according to at least one claim for generating a heat flow of .

2、層の熱伝導率が低い熱伝導率の物体の少なくとも50倍の熱伝導率である、 請求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項に記載の装置。2. The thermal conductivity of the layer is at least 50 times the thermal conductivity of the low thermal conductivity object; A device according to claim 1, in particular at least one claim, such as claim 1.

3、装置が熱輸送液を導く固体/液体熱交換器と接続されており、この場合熱輸 送は、特に循環ポンプを有する循環管路系(6a)を介してエネルギー消費装置 またはエネルギー発生装置(4a) 、例えば調製装置または熱ポンプで行なわ れ、該装置の熱交換器/蒸発器部分が前述した熱輸送液の案内に接続されている かまたは直接に低い熱伝導率の物体中に内蔵された熱交換器によって形成されて いる、請求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項または第2項に記載 の装置。3. The device is connected to a solid/liquid heat exchanger that conducts a heat transport liquid; The energy consuming device is supplied via a circulation line system (6a), in particular with a circulation pump. or an energy generator (4a), such as a preparation device or a heat pump. and the heat exchanger/evaporator section of the device is connected to the aforementioned heat transfer liquid guide. or directly formed by a heat exchanger built into an object of low thermal conductivity. in particular at least one clause of the claims, such as in claim 1 or 2. equipment.

4、装置がペルティエ素子まI;はジニール抵抗素子(6b)と、熱輸送するよ うに接続されており、熱輸送が少なくとも部分的に電気工子ルギ一の形で行なわ れる、請求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項または第2項に記載 の装置。4. The device has a Peltier element or a Geniere resistive element (6b) for heat transport. connected to the in particular at least one clause of the claims, such as in claim 1 or 2. equipment.

5、蓄熱器と呼称すべきである、物体中の熱流と熱交換器系との接続を生じる少 なくとも1つの層の横断面積Qwwが方程式 で示されるより高い導電率λ□に相当し、この場合QthMb□は、僅かな比伝 導率λth Mb+の固体中で調節すべき熱流の横断面積を表わす、請求の範囲 の特に少なくとも1つの項、例えばM1項がら第4項までのいずれか1項に記載 の装置。5. A small area that creates a connection between the heat flow in the object and the heat exchanger system, which should be called a heat storage. The cross-sectional area Qww of at least one layer is the equation corresponds to a higher conductivity λ□ given by QthMb□, in which case QthMb□ Claims representing the cross-sectional area of the heat flow to be adjusted in a solid with conductivity λth Mb+ Especially in at least one term of, for example, any one of the terms M1 to 4 equipment.

6、蓄熱器として機能する、低い熱伝導率の包囲する固体と、熱伝導性であるよ うに結合されている、少なくとも1つの層が高い熱伝導性の材料、例えば銅、ア ルミニウム、銀、金および/またはこれら金属の合金、アルミニド、珪化物、炭 素態種および/または高い熱伝導率を有するプラスチックから完成されている、 請求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項から第5項までのいずれか 1項J二記駅の装置。6. A surrounding solid of low thermal conductivity and a thermally conductive material that acts as a heat storage. at least one layer is made of a highly thermally conductive material, such as copper, aluminum, etc. aluminum, silver, gold and/or alloys of these metals, aluminides, silicides, carbon made of plastics with elementary species and/or high thermal conductivity; In particular at least one clause of the claims, for example any one of clauses 1 to 5 Item 1: Equipment at J2 station.

7、蓄貯器を形成する、より高度に伝導性の層が高い熱伝導率の鋳造用金属、例 えば銅、アルミニウム、銀、金およびこれらの合金によって形成されている、請 求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項から第5項までのいずれか1 項に記載の装置。7. Casting metals of high thermal conductivity with more highly conductive layers forming reservoirs, e.g. For example, metals made of copper, aluminum, silver, gold, and their alloys. In particular, at least one term in the desired range, for example, any one of the first to fifth terms. Equipment described in Section.

8、高い伝導率の蓄熱器と呼称される層が粉末状まl:は顆粒状の物質、例えば 銅、アルミニウム、銀、金、プラスチック態種、アルミニドおよび/または珪化 物を層を形成するように導入しかつ引続き、例えば焼結、反応的架橋等のように 後処理することによって形成されている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項 、例えば81項から第5項までのいずれか1項に記載の装置。8. The layer called high conductivity heat storage is made of powdered or granular material, e.g. Copper, aluminum, silver, gold, plastic types, aluminide and/or silicification The material is introduced in a layer-forming manner and subsequently processed, e.g. by sintering, reactive crosslinking, etc. In particular at least one clause of the claims formed by post-processing , for example the device according to any one of paragraphs 81 to 5.

9、熱交換のために熱的境界面で利用される物体がこの面と殆んど平行に内部で 蓄熱器として作用する、高伝導性の、特に熱伝導性であるように熱交換器と結合 された層を有する、請求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項から第 8項までのいずれか1項に記載の装置。9. If the object used at the thermal interface for heat exchange is located almost parallel to this plane, Combined with a heat exchanger to be highly conductive, especially thermally conductive, acting as a heat storage In particular at least one of the claims, e.g. Apparatus according to any one of clauses up to clause 8.

10、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の1つの装置を有する熱を蓄 積するかまたは取得するための装置において、熱的境界面で熱交換するためおよ び蓄熱するための双方の場合に利用される、低い熱伝導率の物体が集熱器または 蓄熱器の運転のために選択的に熱流を捕捉する目的で熱流方向に順次に存在する 、蓄熱器として作用するより高い熱伝導率の多数の層を有することを特徴とする 請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の1つの装置を有する熱を蓄積する かまたは取得するだめの装置。10. Heat storage with one device according to at least one claim in particular for heat exchange at thermal interfaces in equipment for accumulating or acquiring Objects with low thermal conductivity used in both cases for heat collectors or present sequentially in the direction of heat flow for the purpose of selectively capturing heat flow for operation of the heat storage , characterized by having multiple layers of higher thermal conductivity that act as heat storage Accumulating heat with one device according to at least one claim in particular or the equipment to acquire it.

11、熱輸送液を導く管が高度に伝導する、蓄熱器として作用する層中で記録装 置のように5〜120c+nの中間空間を備えている、請求の範囲の特に少なく とも1つの項、例えば第10項に記載の1つの装置を有する装置。11. The recording device is placed in a layer that acts as a heat storage, in which the tubes conducting the heat transport liquid are highly conductive. Particularly less of the claims, having an intermediate space of 5 to 120c+n, such as 10. A device having both a device according to item 10.

12、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置を運転するだめの方法 において、液体の平均速度を関係式 から計算し、この場合Vは全循環容量を表わし、Fは導管系の全横断面積を表わ し、かつこの平均速度はl++l/s以下であることを特徴とする、装置の運転 法。12. Method for operating the device according to at least one claim. , the average velocity of the liquid is expressed by the relation where V represents the total circulation volume and F represents the total cross-sectional area of the conduit system. and the average speed is less than or equal to l++ l/s. Law.

13、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置を運転するだめの方法 において、ある程度無限の大きさの低い熱伝導率の物体を蓄熱器として高い熱伝 導率の層の上で双方の場合に有効に熱供給によって負荷するかまたは熱の取出し によって無負荷にすることを特徴とする、装置の運転法。13. Method for operating the device according to at least one claim. , an object with low thermal conductivity and a somewhat infinite size can be used as a heat storage device with high heat transfer. Effectively in both cases loading or extracting heat by heat supply above the conductive layer A method of operating equipment characterized by unloading it.

14、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置を運転するための方法 において、有限の大きさの低い熱伝導率の物体が熱供給または熱の取出しによる 境界面温度の制御によって双方の場合に有効に熱を周囲に放出するか或いは輻射 熱、接触熱または潜熱として吸収することができることを特徴とする、装置の運 転法。14. Method for operating an apparatus according to at least one claim. , an object of low thermal conductivity of finite size can be used to supply or extract heat. In both cases, heat can be effectively released to the surroundings or radiated by controlling the interface temperature. operation of equipment, characterized in that it can be absorbed as heat, contact heat or latent heat; Conversion.

15、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載された、蓄熱能を有する質量 吸収体から熱を自然の熱流に対して横に存在する1つまたはそれ以上の平面(2 0)内で取出しかつ液状の熱輸送媒体上に伝達するために自然のままの地面の上 に構成された熱取出し/熱交換系を有する、蓄熱能を有する戸外に存在する質量 吸収体を有する、大気熱および地熱を取得する装置において、熱取出し/熱交換 系(6a、22)が1つの材料からなり、この材料の熱伝導率がλ> 200  W/mKであり、この材料が前記層を密閉するコンクリートと、熱伝導性である ように接続され、取出し層が熱導出の種類に応じて熱輸送媒体を形成する個々の 温度領域内で閉鎖されているが、同じ取出し平面内で他の取出し面とは分離され ていることを特徴とする、大気熱および地熱を取得する装置。15. A mass having heat storage capacity, particularly as described in at least one claim. Transfers heat from the absorber to one or more planes (2) transverse to the natural heat flow. 0) above the pristine ground for extraction and transfer onto the liquid heat transport medium An outdoor mass with heat storage capacity that has a heat extraction/heat exchange system configured in Heat extraction/heat exchange in equipment that captures atmospheric heat and geothermal heat with an absorber The system (6a, 22) consists of one material, and the thermal conductivity of this material is λ>200 W/mK, and this material is thermally conductive to the concrete sealing said layer. The extraction layer forms a heat transport medium depending on the type of heat extraction. Closed within the temperature zone but separated from other extraction surfaces within the same extraction plane. A device for acquiring atmospheric heat and geothermal heat.

+6.コンクリート(21)および/または地面(15,16)と熱交換接続状 態にある、コンクリートおよび/または地面に導入された、液体を案内する導管 系(6a)を有する、自然のままの地面(15,16)を包含する熱エネルギー 蓄力器(5)を有する、請求の範囲特に少なくとも1つの項に記載の熱取出し部 分(2)を有する装置において、導管系(6a)が1つの材料からなり、この材 料の熱伝導率がλ〉200W /rn Kであり、この導管系(6a)が閉鎖さ れているかまたは網状の少なくとも1つの取出し層(22)と、熱伝導性である ように結合され、この場合この取出し層は、この層を包囲するコンクリート材料 または地面物質の場合よりも少なくとも80倍ないしは100倍高い熱伝導率を 有することを特徴とする請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の熱取出し 部分を有する装置。+6. Heat exchange connection with concrete (21) and/or ground (15, 16) conduits for guiding liquids introduced into the concrete and/or ground Thermal energy encompassing pristine ground (15, 16) with system (6a) Heat extraction according to at least one claim, having a power storage (5) (2), in which the conduit system (6a) consists of one material; The thermal conductivity of the material is λ〉200W /rn K, and this conduit system (6a) is closed. at least one extraction layer (22) which is coated or reticulated and is thermally conductive. In this case, this extraction layer is connected to the concrete material surrounding this layer. or have a thermal conductivity that is at least 80 to 100 times higher than that of the ground material. Heat extraction according to in particular at least one clause of the claims, characterized in that it has A device having parts.

+7.蓄熱ブロックの蓄熱容量が熱供給および熱需要の1日のある時の変動に相 当し、すなわち自然の蓄熱器への負荷により1日のある時のより高い熱供給およ び時間的にずれた熱の取出しによって需要量に相応して低い夜間温度または低率 での流れ供給の際に直接に加熱するかまたは熱水蓄熱器を負荷することが可能と なる、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装R。+7. The thermal storage capacity of the thermal storage block is compatible with the fluctuations in heat supply and heat demand at certain times of the day. , i.e. higher heat supply and Temporally staggered heat extraction results in lower nighttime temperatures or lower rates commensurate with demand. It is possible to heat the flow directly or to load a hot water storage The device R according to at least one claim.

18、交通路面、例えば街道、道路、傾斜路、階段路、駐軍路面が蓄熱ブロック として構成され、この蓄熱ブロックが相当する負荷容量の交通路面で、最適な大 気熱の集熱器/蓄熱器として作用しかつ家庭暖房または用水子熱のための熱供給 ならびに熱需要の1日の変動を補正するために蓄熱器の熱の取出しないしは戻し を可能ならしめる目的で同時に捕捉容量および熱伝導率を特徴する請求の範囲の 特に少なくとも1つの項に記載の装置。18. Traffic surfaces, such as highways, roads, ramps, stairs, and military garrison roads, are heat storage blocks. The heat storage block is configured as Acts as a heat collector/storage for air heat and provides heat for home heating or water heating and extracting or returning heat from the heat storage to compensate for daily fluctuations in heat demand. of the claims characterized by simultaneous capture capacity and thermal conductivity for the purpose of making possible In particular the device according to at least one clause.

19、自由大気に暴露された吸収層が輻射吸収体、殊に黒色表面として、例えば 黒色化、塗布、ビチューメン被膜、暗色のコンクリート用骨材、2〜20cm、 特に6〜8cmの厚さの熱伝導率λ> 0 、8 W/rnK を有する暗色の 人造石被覆または天然石被覆によって水に対して良好に湿り気を有しかつ16〜 5°で傾斜して構成されている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の 装置。19. If the absorbing layer exposed to free air is a radiation absorber, especially a black surface, e.g. Blackening, coating, bituminous coating, dark concrete aggregate, 2-20cm, Particularly dark colored with thermal conductivity λ > 0, 8 W/rnK with a thickness of 6-8 cm It has good moisture resistance against water due to artificial stone coating or natural stone coating and 16~ according to particularly at least one of the claims, which is configured with an inclination of 5°. Device.

20、自由表面の上を空気が流れることは、有利に存在する建築物の排気で人工 的に換気することによって保証されているかまたは吸気案内を形成させることに よって保証されている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。20. The flow of air over free surfaces is advantageously caused by existing building exhaust Guaranteed by ventilation or forming an intake guide A device according to particularly at least one of the claims herein.

21、熱取出し平面の上で吸収する被覆層がλ=1.0〜1.4W/rnK の 熱伝導率を有するコンクリートからなる、請求の範囲の特に少なくとも1つの項 に記載の装置。21. The absorbing coating layer on the heat extraction plane has λ = 1.0 to 1.4 W/rnK. In particular at least one item of the claims consisting of concrete having thermal conductivity The device described in.

22、熱輸送液を導く管の上で吸収する被覆層の厚さが熱輸送液を貫流させる熱 交換器の亘接的な作用範囲内で表面温度の差を減少させるために2crn〜40 crの間にある、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。22. The thickness of the coating layer absorbed on the tube leading the heat transport liquid reduces the amount of heat flowing through the heat transport liquid. 2crn~40 to reduce surface temperature differences within the tangential working range of the exchanger A device according to particularly at least one of the claims, wherein the device is between cr.

23、被覆層(21)が熱取出し平面の下方でλ〉l〜V/mKの熱伝導率のコ ンクリート充填部(17)によって岩床(15)と、熱伝導性であるように結合 されている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。23, the coating layer (21) has a thermal conductivity of λ〉l~V/mK below the heat extraction plane. thermally conductively connected to the rock bed (15) by a concrete filling (17); A device according to particularly at least one of the claims.

24、熱伝導率λ〈0.8〜V/mK を有する地面または沈積岩面(I6)か らなる地面基層上で特にコンクリートまたはどっしりした積み煉瓦(19)から なる人工的な日周期蓄熱器が蓄熱器要件に相応する熱容量に十分であるようにす る目的で少なくとも15c++1の厚さで導入されている、請求の範囲の特に少 なくとも1つの項に記載の装置。24. Ground or sedimentary rock surface (I6) with thermal conductivity λ〈0.8~V/mK  Especially from concrete or massive brickwork (19) on a ground base consisting of to ensure that the artificial diurnal heat storage is sufficient in heat capacity commensurate with the heat storage requirements. Particularly less of the claimed invention is introduced with a thickness of at least 15c++1 for the purpose of Apparatus according to at least one clause.

25、自由表面(31)を被覆するために、例えば熱制御および/または光制御 される、自動的に絶縁する覆い(25)が設けられている、請求の範囲の特に少 なくとも1つの項に記載の装置。25, for coating the free surface (31), e.g. thermally and/or optically controlled Particularly in accordance with the claims, the invention is provided with an automatically insulating covering (25), which Apparatus according to at least one clause.

26、通路が管状であり、この管(6)が平行に接続され、かつ特に取出し層( 22)と、熱伝導的であるように接続されている、請求の範囲の特に少なくとも 1つの項に記載の装置。26, the passage is tubular, the tubes (6) are connected in parallel and in particular the extraction layer ( 22) in a thermally conductive manner. Apparatus according to paragraph 1.

27、管端部が集熱器に開口し、この集熱器が管(6)の均一な負荷を保証する 目的で溜めとして寸法法めされている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に 記載の装置。27. The tube ends open into a collector, which ensures uniform loading of the tubes (6) In particular in at least one of the claims dimensioned as a reservoir for the purpose The device described.

28、取出し平面を有する蓄熱器(17,19,21)の側壁の少なくとも一部 分が少なくとも部分的に絶縁(23)されている、請求の範囲の特に少なくとも 1つの項に記載の装置。28. At least a part of the side wall of the heat storage device (17, 19, 21) having an extraction plane Particularly in the claims, the at least one part is at least partially insulated (23). Apparatus according to paragraph 1.

29、取出し層(6,22)が溶接されていない表面の機械的、空気圧的および /または液圧的拡張部によって進行流および逆行流に接続するだめの末端開口を 有する熱交換液を導くための通路が生じるように溶接された二重薄板からなる、 請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。29. Mechanical, pneumatic and and/or a distal opening of the sump connected to the forward and retrograde flow by a hydraulic expansion. consisting of double laminates welded together so as to create passages for conducting the heat exchange liquid with A device according to particularly at least one of the claims.

30、取出し層が熱交換液を通過させるための1つまたはそれ以上の平らな、本 質的に短形の管と接続されており、この管が有利に分割するウェブまたは内部管 によって補強されている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。30. The extraction layer has one or more flat booklets for passing the heat exchange liquid. A web or internal tube connected to a qualitatively rectangular tube, which this tube advantageously divides A device according to particularly at least one of the claims, reinforced by.

31、蓄熱層(19)が15〜80cm、例えば18〜50cm、場合によって は30cm、特に20ctaの厚さでありかつコンクリートからなる、請求の範 囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。31. The heat storage layer (19) is 15 to 80 cm, for example 18 to 50 cm, depending on the case. is 30 cm, in particular 20 cta thick and consists of concrete. Apparatus according to particularly at least one section of the subclause.

32、蓄熱器(19)が熱交換液を導通させるために通路を有し、その際に場合 によっては該通路は種々の深さで存在する、請求の範囲の特に少なくとも1つの 項に記載の装置。32. The heat storage device (19) has a passage for conducting the heat exchange liquid, and in that case, if Particularly in at least one of the claims, the passageway may be present at different depths. Equipment described in Section.

33、吸収体/蓄熱器が熱交換液体用通路を有する予備成形加工されたコンクリ ート板、外装されたコンクリート板または強化コンクリート板から形成されてい る、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。33. The absorber/regenerator is made of preformed concrete with passages for heat exchange liquid. constructed from concrete board, sheathed concrete board or reinforced concrete board. A device according to at least one of the claims.

34、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載された、殊に大気熱および地 熱を取得する装置のための蓄熱器において、例えば0.5〜5W/πK の熱伝 導率を有する本質的に平らな閉鎖面を有する固体、殊に積み煉瓦、コンクリート または岩床および200〜400W/+++にの熱伝導率を有する、該固体の閉 鎖面と熱伝導的であるように結合された材料層を有し、該固体および材料層は該 固体から該閉鎖面に流れる熱量を、殊に該面と本質的に平行に材料層に導出する ことを目的とすることを特徴とする請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載 の蓄熱器。34, in particular in at least one of the claims, In a heat storage device for a device that obtains heat, for example, a heat transfer rate of 0.5 to 5 W/πK is required. Solids with conductivity and essentially flat closed surfaces, especially brickwork, concrete or a rock bed and said solid closed body having a thermal conductivity of 200 to 400 W/+++. a layer of material thermally conductively coupled to the chain surface, the solid and material layer being The amount of heat flowing from the solid to the closed surface is conducted into the material layer, in particular essentially parallel to the surface. In particular, at least one clause of the claims is characterized in that the object is to heat storage.

35、熱取出し系によって与えられた20〜200W/!N2の効率で大気熱を 取得するために表面温度を、太陽輻射および日射の際にそのつどの空気温度、大 気現象による水の露点または温度の場合よりも2@に〜7゜Kだけ低い潜熱の引 き渡しが存在する温度に制御することを特徴とする請求の範囲の特に少なくとも 1つの項に記載の方法。35, 20~200W/! given by the heat extraction system! Atmospheric heat with the efficiency of N2 To obtain the surface temperature, the respective air temperature during solar radiation and solar radiation, large The latent heat draw is 2 to ~7°K lower than the dew point or temperature of water due to atmospheric phenomena. Particularly in at least one of the claims characterized in that the temperature is controlled at a temperature at which the The method described in one section.

36、植物栽培的に利用されないかまたはあまり本質的には利用されない露面、 例えば芝生で熱の取出しを行ない、基層、例えば地面、沈積岩面、岩床を地上の 蓄熱器として利用し、この場合取出し層は、被覆層が基層からの純粋な取出しの 際に低い外気温度であっても表面の熱損失を阻止せんがために5〜50cmの深 さにあることを特徴とする請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の方法。36. Dew surface that is not or is not used in phytoculture; For example, heat can be extracted from grass, and the base layer, such as the ground, sedimentary rock surfaces, and rock beds, can be It is used as a heat storage device, and in this case, the extraction layer is 5 to 50 cm deep to prevent surface heat loss even at extremely low outside temperatures. A method according to at least one of the claims, characterized in that:

37、地下水または排水の流れの熱を質量吸収体(19,21)の配置によって このような流れの上、中または下で利用することを特徴とする請求の範囲の特に 少なくとも1つの項に記載の方法。37. Heat from groundwater or wastewater flows is absorbed by the arrangement of mass absorbers (19, 21). In particular, claims characterized in that they are utilized above, during or below such streams. A method according to at least one section.

38、土木建築物、例えば河川路、水タンク、岸壁、堰、擁壁、外分離壁として の請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置の使用。38. Civil engineering buildings, such as river channels, water tanks, quays, weirs, retaining walls, and external separation walls. Use of a device according to in particular at least one of the claims.

39、処理技術的、化学的、生化学的および/または生物学的方法のための非金 属製の肉厚の容器中および/または例えば原子力装置の場合に使用されるような 所謂収納物中で熱収支または熱の供給および/または取出しを制御する装置にお いて、蓄熱器として機能する少なくとも1つの層が僅かな全熱伝導率を有する容 器壁に接しておよび/または容器壁の内部で熱交換器に対する熱ブリッジを形成 することを特徴とする、熱収支または熱の供給および/または取出しを制御する 装置。39. Non-gold for processing technological, chemical, biochemical and/or biological methods in thick-walled containers made of metal and/or as used for example in the case of nuclear equipment. A device that controls the heat balance or the supply and/or withdrawal of heat in a so-called storage object. in which at least one layer acting as a heat storage has a low total thermal conductivity. Forms a thermal bridge for the heat exchanger on and/or within the vessel wall controlling the heat balance or the supply and/or withdrawal of heat, characterized by Device.

40、損失熱を発生させるかまたは運転温度に加熱すべき機械部材の熱収支を特 徴する請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置において、蓄熱器が僅 かな全熱伝導率を有する構成部材の内部で熱交換器に対する熱ブリッジを形成す ることを特徴とする、損失熱を発生させるかまたは運転温度に加熱すべきm酸部 材の熱収支を特徴する請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。40. Characterize the heat balance of mechanical parts that generate heat losses or that are to be heated to operating temperature. In the device according to at least one of the claims, the regenerator is small. Forming a thermal bridge to the heat exchanger inside a component with a low overall thermal conductivity m-acid part to generate heat loss or to be heated to operating temperature, characterized in that Device according to at least one claim, characterized in that the heat balance of the material is characterized by a heat balance of the material.

41、電気的構成部材中の温度を特徴する請求の範囲の特に少なくとも1つの項 に記載の装置において、蓄熱器として作用する銅層、銀層または金層がジュール 抵抗素子またはペルティエ素子に対する熱ブリッジを形成することを特徴とする 、電気的構成部材中の温度を特徴する請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記 載の装置。41. Particularly at least one clause of the claims characterized by the temperature in the electrical component In the device described in , the copper, silver or gold layer acting as a heat storage Characterized by forming a thermal bridge to a resistive element or a Peltier element , the temperature in the electrical component. equipment.

42、熱取出し容量および例えば氷上スポーツフィールドとしての利用のように 表面を2つの場合に有効に利用するために蓄熱器として仕事する表面付近の少な くとも1つの取出し層を有する、請求の範囲の特に少−締−−C^−一一閥−に π/CM B8100060国際調査報告 国際調査報告 C)l εacco6゜42, heat extraction capacity and use as an ice sports field, for example. In order to make effective use of the surface in two cases, there is a small amount near the surface that acts as a heat storage. Particularly in the claims having at least one extraction layer π/CM B8100060 International Search Report international search report C) l εacco6゜

Claims (40)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.物体に熱を1つまたはそれ以上の本質的に平行な平面内で供給するかまたは 物体から熱を1つまたはそれ以上の本質的に平行な平面内で取出しかつそれぞれ の輸送媒体に伝達するために、少なくとも1つの熱輸送層を用いて有限またはあ る程度無限の大きさの20W/mK未満の低い熱伝導率の物体中で導入または導 出する熱流を発生させるための、特に請求の範囲の少なくとも1つの項に記載の 装置において、層が物体よりも高い熱伝導率を有する材料からなり、この材料が 物体と熱的に結合されており、層が熱輸送媒体を通じての熱導出または熱供給の 種類に応じて形成される個々の輸送場内で閉鎖されているが、他の熱輸送層とは 分離されていることを特徴とする、低い熱伝導率の物体中で導入または導出する 熱流を発生させるための、特に請求の範囲の少なくとも1つの項に記載の装置。1. supplying heat to an object in one or more essentially parallel planes; or extracting heat from an object in one or more essentially parallel planes and each finite or any heat transport layer using at least one heat transport layer to introduced or conducted in an object with a low thermal conductivity of less than 20 W/mK of infinite size. in particular as defined in at least one of the claims for generating a heat flow to emit In the device, the layer is made of a material that has a higher thermal conductivity than the object, and this material thermally coupled to the object and the layer is used for heat extraction or heat supply through the heat transport medium. Although it is closed within the individual transport field formed depending on the type, it is different from other heat transport layers. introduced or derived in a body of low thermal conductivity, characterized by being separated A device for generating a heat flow, in particular as claimed in at least one of the claims. 2.層の熱伝導率が低い熱伝導率の物体の少なくとも50倍の熱伝導率である、 請求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項に記載の装置。2. the thermal conductivity of the layer is at least 50 times more thermally conductive than an object of lower thermal conductivity; A device according to claim 1, in particular at least one claim, such as claim 1. 3.装置が熱輸送液を導く固体/液体熱交換器と接続されており、この場合熱輸 送は、特に循環ボンブを有する循環管路糸(6a)を介してエネルギー消費装置 またはエネルギー発生装置(4a)、例えば調製装置または熱ボンブで行なわれ 、該装置の熱交換器/蒸発器部分が前述した熱輸送液の案内に接続されているか または直接に低い熱伝導率の物体中に内蔵された熱交換器によって形成されてい る、請求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項または第2項に記載の 装置。3. The device is connected to a solid/liquid heat exchanger that conducts a heat transfer liquid; The supply is carried out in particular via a circulating line (6a) with circulating bombs to the energy consuming device. or carried out in an energy generator (4a), e.g. a preparation device or a heat bomb. , whether the heat exchanger/evaporator section of the device is connected to the heat transfer liquid guide described above. or directly formed by a heat exchanger built into an object with low thermal conductivity. in particular at least one clause of the claims, e.g. Device. 4.装置がベルティエ素子またはジュール抵抗素子(6b)と、熱輸送するよう に接続されており、熱輸送が少なくとも部分的に電気エネルギーの形で行なわれ る、請求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項または第2項に記載の 装置。4. The device is connected to a Berthier element or a Joule resistance element (6b) for heat transport. connected to the in particular at least one clause of the claims, e.g. Device. 5.蓄熱器と呼称すべさである、物体中の熱流と熱交換器系との接続を生じる少 なくとも1つの層の横断面積QWWが方程式 QWW≧(QthMbl・(λth Mbl/λWW))で示されるより高い導 電率λWWに相当し、この場合QthMblは、僅かな比伝導率λthMblの 固体中で調節すべき熱流の横断面積を表わす、請求の範囲の特に少なくとも1つ の項、例えば第1項から第4項までのいずれか1項に記載の装置。5. A small amount of heat that creates a connection between the heat flow in the object and the heat exchanger system should be called a heat storage. The cross-sectional area QWW of at least one layer is the equation The higher conductivity shown by QWW≧(QthMbl・(λth Mbl/λWW)) Corresponds to the electrical conductivity λWW, and in this case QthMbl is the small specific conductivity λthMbl. In particular at least one of the claims represents the cross-sectional area of the heat flow to be adjusted in the solid. The device according to any one of paragraphs 1 to 4, for example paragraphs 1 to 4. 6.蓄熱器として機能する少なくとも1つの層が金属半製品、例えば高い熱伝導 性の材料、特に銅、アルミニウム、銀または金およびこれらの合金からの薄板、 管から形成され、これら金属半製品が低い熱伝導率の包囲する固体と、熱伝導性 であるように接続されている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第 1項から第5項までのいずれか1項に記載の装置。6. At least one layer acting as a heat storage is made of a metal semi-finished product, e.g. with high thermal conductivity thin sheets of metallic materials, especially copper, aluminium, silver or gold and their alloys, Formed from tubes, these metal semi-finished products have low thermal conductivity, with a surrounding solid In particular at least one clause of the claims, such as The device according to any one of items 1 to 5. 7.蓄熱器を形成する、より高度に伝導性の層が高い熱伝導率の鋳造用金属、例 えば銅、アルミニウム、銀、金およびこれらの合金によって形成されている、請 求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項から第5項までのいずれか1 項に記載の装置。7. Casting metals of high thermal conductivity with a more highly conductive layer forming a heat storage, e.g. For example, metals made of copper, aluminum, silver, gold, and their alloys. In particular, at least one term in the desired range, for example, any one of the first to fifth terms. Equipment described in Section. 8.高い伝導率の蓄熱器と呼称される層が粉末冶金により完成された物体中で、 銅、アルミニウム、銀または金を金属粉末または合金粉末の形で層を形成するよ うに導入しかつ引続き焼結させることにより必要な熱伝導率を得るために製造さ れた少なくとも1つの層によって形成されている、請求の範囲の特に少なくとも 1つの項、例えば第1項から第5項までのいずれか1項に記載の装置。8. In the object, a layer called a heat storage with high conductivity is completed by powder metallurgy. Copper, aluminum, silver or gold in the form of metal powders or alloy powders to form layers. manufactured in order to obtain the required thermal conductivity by introducing the Particularly at least one of the claims is formed by at least one layer of Apparatus according to a paragraph, for example any one of paragraphs 1 to 5. 9.熱交換のために熱的境界面で利用される物体がこの面と殆んど平行に内部で 蓄熱器として作用する、高伝導性の、特に熱伝導性であるように熱交換器と結合 された層を有する、請求の範囲の特に少なくとも1つの項、例えば第1項から第 8項までのいずれか1項に記載の装置。9. If the object used at the thermal interface for heat exchange is located almost parallel to this plane, Combined with a heat exchanger to be highly conductive, especially thermally conductive, acting as a heat storage In particular at least one of the claims, e.g. Apparatus according to any one of clauses up to clause 8. 10.請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の1つの装置を有する熱を蓄 積するかまたは取得するための装置において、熱的境界面で熱交換するためおよ び蓄熱するための双方の場合に利用される、低い熱伝導率の物体が集熱器または 蓄熱器の運転のために選択的に熱流を捕捉する目的で熱流方向に順次に存在する 、蓄熱器として作用するより高い熱伝導率の多数の層を有することを特徴とする 、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の1つの装置を有する熱を蓄積す るかまたは取得するための装置。10. Heat storage with one device according to at least one claim in particular for heat exchange at thermal interfaces in equipment for accumulating or acquiring Objects with low thermal conductivity used in both cases for heat collectors or present sequentially in the direction of heat flow for the purpose of selectively capturing heat flow for operation of the heat storage , characterized by having multiple layers of higher thermal conductivity that act as heat storage , in particular at least one of the claims. equipment for obtaining or acquiring information. 11.熱輸送液を導く管が高度に伝導する、蓄熱器として作用する層中で記録装 置のように5〜120cmの中間空間を備えている、請求の範囲の特に少なくと も1つの項、例えば第10項に記載の1つの装置を有する装置。11. The recording device is placed in a layer that acts as a heat storage, where the tubes conducting the heat transport liquid are highly conductive. In particular, at least one of the claims comprises an intermediate space of 5 to 120 cm, such as a 10. A device having also one device according to paragraph 10. 12.請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置を運転するための方法 において、液体の平均速度を関係式 ω=V/F から計算し、この場合Vは全循環容量を表わし、Fは導管系の全横断面積を表わ し、かつこの平均速度は1m/s以下であることを特徴とする、装置の運転法。12. Method for operating a device according to at least one claim in particular , the average velocity of the liquid is expressed by the relation ω=V/F where V represents the total circulation volume and F represents the total cross-sectional area of the conduit system. and the average speed is 1 m/s or less. 13.請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置を運転するための方法 において、ある程度無限の大きさの低い熱伝導率の物体を蓄熱器として高い熱伝 導率の層の上で双方の場合に有効に熱供給によって負荷するかまたは熱の取出し によって無負荷にすることを特徴とする、装置の運転法。13. Method for operating a device according to at least one claim in particular , an object with low thermal conductivity and a somewhat infinite size can be used as a heat storage device with high heat transfer. Effectively in both cases loading or extracting heat by heat supply above the conductive layer A method of operating equipment characterized by unloading it. 14.請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置を運転するための方法 において、有限の大きさの低い熱伝導率の物体が熱供給または熱の取出しによる 境界面温度の制御によって双方の場合に有効に熱を周囲に放出するか或いは輻射 熱、接触熱または潜熱として吸収することができることを特徴とする、装置の運 転法。14. Method for operating a device according to at least one claim in particular , an object of low thermal conductivity of finite size can be used to supply or extract heat. In both cases, heat can be effectively released to the surroundings or radiated by controlling the interface temperature. operation of equipment, characterized in that it can be absorbed as heat, contact heat or latent heat; Conversion. 15.請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載された、蓄熱能を有する質量 吸収体から熱を自然の熱流に対して横に存在する1つまたはそれ以上の平面(2 0)内で取出しかつ液状の熱輸送媒体上に伝達するために自然のままの地面の上 に構成された熱取出し/熱交換系を有する、蓄熱能を有する戸外に存在する質量 吸収体を有する、大気熱および地熱を取得する装置において、熱取出し/熱交換 系(6a,22)が1つの材料からなり、この材料の熱伝導率がλ>200w/ mKであり、この材料が前記層を密閉するコンクリートと、熱伝導性であるよう に接続され、取出し層が熱導出の種類に応じて熱輸送媒体を形成する個々の温度 領域内で閉鎖されているが、同じ取出し平面内で他の取出し面とは分離されてい ることを特徴とする、大気熱および地熱を取得する装置。15. A mass having a heat storage capacity, particularly as defined in at least one section of the claims. Transfers heat from the absorber to one or more planes (2) transverse to the natural heat flow. 0) above the pristine ground for extraction and transfer onto the liquid heat transport medium An outdoor mass with heat storage capacity that has a heat extraction/heat exchange system configured in Heat extraction/heat exchange in equipment that captures atmospheric heat and geothermal heat with an absorber The system (6a, 22) consists of one material, and the thermal conductivity of this material is λ>200w/ mK, and this material is thermally conductive with the concrete sealing said layer. The individual temperature at which the extraction layer forms a heat transport medium depending on the type of heat extraction closed within the area but separated from other extraction surfaces within the same extraction plane. A device for acquiring atmospheric heat and geothermal heat. 16.コンクリート(21)および/または地面(15.16)と熱交換接続状 態にある、コンクリートおよび/または地面に導入された、液体を案内する導管 糸(6a)を有する、自然のままの地面(15,16)を包含する熱エネルギー 蓄力器(5)を有する、請求の範囲特に少なくとも1つの項に記載の熱取出し部 分(2)を有する装置において、導管系(6a)が1つの材料からなり、この材 料の熱伝導率がλ>200W/mKであり、この導管糸(6a)が閉鎖されてい るかまたは網状の少なくとも1つの取出し層(22)と、熱伝導性であるように 結合され、この場合この取出し層は、この層を包囲するコンクリート材料または 地面物質の場合よりも少なくとも80倍ないしは100倍高い熱伝導率を有する ことを特徴とする、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の熱取出し部分 を有する装置。16. Heat exchange connections with concrete (21) and/or ground (15.16) conduits for guiding liquids introduced into the concrete and/or ground Thermal energy encompassing pristine ground (15, 16) with threads (6a) Heat extraction according to at least one claim, having a power storage (5) (2), in which the conduit system (6a) consists of one material; The thermal conductivity of the material is λ > 200 W/mK, and this conduit thread (6a) is closed. at least one extraction layer (22) in the form of a reticulated or reticulated material, so as to be thermally conductive; bonded, in which case this extraction layer is connected to the concrete material surrounding this layer or have a thermal conductivity that is at least 80 to 100 times higher than that of ground materials Heat extraction part according to at least one claim of the claims, characterized in that: A device with 17.蓄熱ブロックの蓄熱容量が熱供給および熱需要の1日のある時の変動に相 当し、すなわち自然の蓄熱器への負荷により1日のある時のより高い熱供給およ び時間的にずれた熱の取出しによって需要量に相応して低い夜間温度または低率 での流れ供給の際に直接に加熱するかまたは熱水蓄熱器を負荷することが可能と なる、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。17. The thermal storage capacity of the thermal storage block is compatible with the fluctuations in heat supply and heat demand at certain times of the day. , i.e. higher heat supply and Temporally staggered heat extraction results in lower nighttime temperatures or lower rates commensurate with demand. It is possible to heat the flow directly or to load a hot water storage Apparatus according to particularly at least one of the claims. 18.交通路面、例えば街道、道路、傾斜路、階段路、駐車路面が蓄熱ブロック として構成され、この蓄熱ブロックが相当する負荷容量の交通路面で、最適な大 気熱の集熱器/蓄熱器として作用しかつ家庭暖房または用水予熱のための熱供給 ならびに熱需要の1日の変動を補正するために蓄熱器の熱の取出しないしは戻し を可能ならしめる目的で同時に捕捉容量および熱伝導率をも有する、請求の範囲 の特に少なくとも1つの項に記載の装置。18. Traffic surfaces, such as highways, roads, ramps, stairs, and parking surfaces, are heat storage blocks. The heat storage block is configured as Acts as an air heat collector/storage and provides heat for home heating or water preheating and extracting or returning heat from the heat storage to compensate for daily fluctuations in heat demand. Claims also having at the same time a scavenging capacity and a thermal conductivity for the purpose of enabling A device according to at least one clause of . 19.自由大気に暴露された吸収層が輻射吸収体、殊に黒色表面として、例えば 黒色化、塗布、ビチューメン被膜、暗色のコンクリート用骨材、2〜20cm、 特に6〜8cmの厚さの熱伝導率λ>0.8W/mKを有する暗色の人造石被覆 または天然石被覆によって水に対して良好に湿り気を有しかつ1°〜5°で傾斜 して構成されている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。19. If the absorbing layer exposed to the free atmosphere is a radiation absorber, especially a black surface, e.g. Blackening, coating, bituminous coating, dark concrete aggregate, 2-20cm, Dark colored artificial stone coating with thermal conductivity λ > 0.8 W/mK especially for thicknesses of 6-8 cm Or, it has good moisture resistance to water due to natural stone coating and slopes at 1° to 5°. A device according to at least one of the claims, wherein the device is constructed as follows. 20.自由表面の上を空気が流れることは、有利に存在する建築物の排気で人工 的に換気することによって保証されているかまたは吸気案内を形成させることに よって保証されている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。20. The flow of air over free surfaces is advantageous in the presence of artificial ventilation in buildings. Guaranteed by ventilation or forming an intake guide A device according to particularly at least one of the claims herein. 21.熱取出し平面の上で吸収する被覆層がλ=1.0〜1.4W/mKの熱伝 導率を有するコンクリートからなる、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記 載の装置。21. The absorbing coating layer on the heat extraction plane has a heat transfer rate of λ = 1.0 to 1.4 W/mK. Particularly in at least one of the claims, consisting of concrete having conductivity. equipment. 22.熱輸送液を導く管の上で吸収する被覆層の厚さが熱輸送液を貫流させる熱 交換器の直接的な作用範囲内で表面温度の差を減少させるために2cm〜40c mの間にある、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。22. The thickness of the coating layer absorbed on the tube leading the heat transport liquid absorbs the heat flowing through the heat transport liquid. 2cm to 40c to reduce the surface temperature difference within the direct working range of the exchanger The device according to in particular at least one of the claims, wherein the device is between m. 23.被覆層(21)が熱取出し平面の下方でλ>1W/mKの熱伝導率のコン クリート充填部(17)によって岩床(15)と、熱伝導性であるように結合さ れている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。23. The coating layer (21) has a thermal conductivity of λ>1W/mK below the heat extraction plane. thermally conductively connected to the rock bed (15) by a cleat fill (17); A device according to particularly at least one of the claims. 24.熱伝導率λ<0.8W/mKを有する地面または沈積岩面(16)からな る地面基層上で特にコンクリートまたはどっしりした積み煉瓦(19)からなる 人工的な日周期蓄熱器が蓄熱器要件に相応する熱容量に十分であるようにする目 的で少なくとも15cmの厚さで導入されている、請求の範囲の特に少なくとも 1つの項に記載の装置。24. Made of ground or sedimentary rock surface (16) with thermal conductivity λ<0.8 W/mK. especially consisting of concrete or massive brickwork (19) on a ground base layer Aim to ensure that the artificial diurnal heat storage is sufficient in heat capacity commensurate with the heat storage requirements. In particular, at least one of the claims is introduced with a thickness of at least 15 cm Apparatus according to section 1. 25.自由表面(31)を被覆するために、例えば熱制御および/または光制御 される、自動的に絶縁する覆い(25)が設けられている、請求の範囲の特に少 なくとも1つの項に記載の装置。25. For coating the free surface (31), e.g. thermal control and/or light control Particularly in accordance with the claims, the invention is provided with an automatically insulating covering (25), which Apparatus according to at least one clause. 26.通路が管状であり、この管(6)が平行に接続され、かつ特に取出し層( 22)と、熱伝導的であるように接続されている、請求の範囲の特に少なくとも 1つの項に記載の装置。26. The channel is tubular, the tubes (6) are connected in parallel and in particular the extraction layer ( 22) in a thermally conductive manner. Apparatus according to section 1. 27.管端部が集熱器に開口し、この集熱器が管(6)の均一な負荷を保証する 目的で溜めとして寸法決めされている、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に 記載の装置。27. The tube ends open into a collector, which ensures uniform loading of the tubes (6). In particular in at least one of the claims, which is dimensioned as a reservoir for the purpose The device described. 28.取出し平面を有する蓄熱器(17,19,21)の側壁の少なくとも一部 分が少なくとも部分的に絶縁(23)されている、請求の範囲の特に少なくとも 1つの項に記載の装置。28. At least a part of the side wall of the heat storage device (17, 19, 21) having an extraction plane Particularly in the claims, the at least one part is at least partially insulated (23). Apparatus according to section 1. 29.取出し層(6,22)が2つの線状に互いに溶接された、その間で熱取出 し液を導くために管状に拡張(30)された、進行流および逆行流に対して接続 された薄板からなる、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。29. The extraction layers (6, 22) are welded together in two lines, between which the heat extraction Tubularly expanded (30) to direct percolate fluid, connected for forward and retrograde flow A device according to at least one of the claims, comprising a laminate made of metal. 30.取出し層が1つまたはそれ以上の短形の、場合によってはウェブまたは内 部管によって分割された熱取出し液用通路(29)の壁部分である、請求の範囲 の特に少なくとも1つの項に記載の装置。30. The extraction layer consists of one or more rectangular, possibly web or internal A wall portion of a heat extraction liquid passage (29) divided by a section pipe. A device according to at least one clause of . 31.蓄熱層(19)が15〜80cm、例えば18〜50cm、場合によって は30cm、特に20cmの厚さでありかつコンクリートからなる、請求の範囲 の特に少なくとも1つの項に記載の装置。31. The heat storage layer (19) is 15 to 80 cm, for example 18 to 50 cm, depending on the case. is 30 cm, in particular 20 cm thick and consists of concrete. A device according to at least one clause of . 32.蓄熱器(19)が熱交換液を導通させるために通路を有し、その際に場合 によっては該通路は種々の深さで存在する、請求の範囲の特に少なくとも1つの 項に記載の装置。32. The heat storage device (19) has passages for conducting the heat exchange liquid, and in this case, if Particularly in at least one of the claims, the passageway may be present at different depths. Equipment described in Section. 33.吸収体/蓄熱器が熱交換液体用通路を有する予備成形加工されたコンクリ ート板、外装されたコンクリート板または強化コンクリート板から形成されてい る、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。33. The absorber/regenerator is made of preformed concrete with channels for heat exchange fluid. constructed from concrete board, sheathed concrete board or reinforced concrete board. A device according to at least one of the claims. 34.請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載された、殊に大気熱および地 熱を取得する装置のための蓄熱器において、例えば0.5〜5W/mKの熱伝導 率を有する本質的に平らな閉鎖面を有する固体、殊に積み煉瓦、コンクリートま たは岩床および200〜400W/mKの熱伝導率を有する、該固体の閉鎖面と 熱伝導的であるように結合された材料層を有し、該固体および材料層は該固体か ら該閉鎖面に流れる熱量を、殊に該面と本質的に平行に材料層に導出することを 目的とすることを特徴とする、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の蓄 熱器。34. In particular atmospheric heat and earth heat as defined in at least one claim In a heat storage device for a device to obtain heat, for example, a heat conduction of 0.5 to 5 W/mK Solids with an essentially flat closed surface with a or a rock bed and a closed surface of the solid having a thermal conductivity of 200 to 400 W/mK. a layer of material thermally conductively bonded to the solid body and the layer of material; The amount of heat flowing from the closed surface to the closed surface is conducted into the material layer, in particular essentially parallel to the surface. The storage according to at least one of the claims, characterized in that Heater. 35.熱取出し系によって与えられた20〜200W/m2の効率で大気熱を取 得するために表面温度を、太陽輻射および日射の際にそのつどの空気温度、大気 現象による水の露点または融点の場合よりも2°K〜7°Kだけ低い潜熱の引き 渡しが存在する温度に制御することを特徴とする、請求の範囲の特に少なくとも 1つの項に記載の方法。35. Atmospheric heat is extracted with an efficiency of 20 to 200 W/m2 given by the heat extraction system. In order to obtain the surface temperature, solar radiation and the respective air temperature during solar radiation, atmospheric The draw of latent heat by 2°K to 7°K lower than the dew point or melting point of water due to the phenomenon In particular, at least The method described in one section. 36.植物栽培的に利用されないかまたはあまり本質的には利用されない露面、 例えば芝生で熱の取出しを行ない、基層、例えば地面、沈積岩面、岩床を地上の 蓄熱器として利用し、この場合取出し層は、被覆層が基層からの純粋な取出しの 際に低い外気温度であっても表面の熱損失を阻止せんがために5〜50cmの深 さにあることを特徴とする、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の方法 。36. dew areas that are not or are not used phytoculturally; For example, heat can be extracted from grass, and the base layer, such as the ground, sedimentary rock surfaces, and rock beds, can be It is used as a heat storage device, and in this case, the extraction layer is 5 to 50 cm deep to prevent surface heat loss even at extremely low outside temperatures. The method according to at least one of the claims, characterized in that: . 37.地下水または排水の流れの熱を質量吸収体(19,21)の配置によって このような流れの上、中または下で利用することを特徴とする、請求の範囲の特 に少なくとも1つの項に記載の方法。37. Heat from groundwater or wastewater streams is absorbed by the arrangement of mass absorbers (19, 21). Claimed features characterized in that they are utilized above, during or below such flow. The method according to at least one section. 38.土木建築物、例えば河川路、水タンク、岸壁、堰、擁壁、外分離壁として の請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置の使用。38. For civil engineering buildings, such as river channels, water tanks, quays, weirs, retaining walls, and external separation walls. Use of a device according to in particular at least one of the claims. 39.損失熱を発生させるかまたは運転温度に加熱すべき機械部材の熱収支を制 御する、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置において、蓄熱器が 僅かな全熱伝導率を有する構成部材の内部で熱交換器に対する熱ブリッジを形成 することを特徴とする、損失熱を発生させるかまたは運転温度に過熱すべき機械 部材の熱収支を制御する、請求の範囲の特に少なくとも1つの項に記載の装置。39. Control the heat balance of mechanical parts that generate heat losses or that must be heated to operating temperature. In the device according to particularly at least one of the claims, the heat storage device Forms a thermal bridge for the heat exchanger inside components with low overall thermal conductivity A machine that generates heat loss or is to be heated to operating temperature, characterized by Device according to at least one of the claims for controlling the heat balance of a component. 40.電気的構成部材中の温度を制御する、請求の範囲の特に少なくとも1つの 項に記載の装置において、蓄熱器として作用する銅層、銀層または金層がジュー ル抵抗素子またはベルティエ素子に対する熱ブリッジを形成することを特徴とす る、電気的構成部材中の温度を制御する、請求の範囲の特に少なくとも1つの項 に記載の装置。40. In particular at least one of the claims for controlling the temperature in an electrical component In the device described in paragraph 1, the copper, silver or gold layer acting as a heat accumulator is It is characterized by forming a thermal bridge to a Le resistance element or a Berthier element. In particular at least one clause of the claims for controlling the temperature in an electrical component The device described in.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004316828A (en) * 2003-04-18 2004-11-11 Taiheiyo Cement Corp Underground buried pipe
JP2013096666A (en) * 2011-11-02 2013-05-20 Mitsubishi Materials Techno Corp Method of placing underground heat exchange pipe in construct

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004316828A (en) * 2003-04-18 2004-11-11 Taiheiyo Cement Corp Underground buried pipe
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