JPH0777394A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

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Publication number
JPH0777394A
JPH0777394A JP5173736A JP17373693A JPH0777394A JP H0777394 A JPH0777394 A JP H0777394A JP 5173736 A JP5173736 A JP 5173736A JP 17373693 A JP17373693 A JP 17373693A JP H0777394 A JPH0777394 A JP H0777394A
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JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat storage
discharge pipe
core portion
introduction pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP5173736A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromasa Nakaura
啓全 中浦
Hiroshi Tsukamoto
浩詞 塚本
Katsuya Oota
勝矢 太田
Minoru Serizawa
稔 芹沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
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Publication of JPH0777394A publication Critical patent/JPH0777394A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱損失が少なく、組立ての容易な蓄熱装置の
提供 【構成】 蓄熱コア部に連通する導入管と排出管が耐熱
性の非伝熱性部材からなり、該導入管および排出管のケ
ーシング接合部に、該導入管および排出管に嵌合して該
接合部をシールするリング状の支持部材を設け、更に蓄
熱コア部と外側ケーシングの間にこれらを一体に固定す
る固定支持具を設けたことを特徴とする蓄熱装置。 【効果】導入管および排出管の部分での放熱が抑えら
れ、熱損失が大幅に減少する。また導入管および排出管
がシール機能を有するリング状の支持部材を介して保持
されているため接合部での気密が確保され、さらに蓄熱
コア部が固定支持具によって支持されているのでこれの
接合部に応力が集中せず、接合部の構造が安定であると
共に導入管および排出管を差込んで接合できるので装置
の組立てが容易である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の廃熱を蓄熱
し始動時の予熱あるいは車内の暖房などに利用する蓄熱
装置に関し、さらに詳しくは、熱を断熱保持する蓄熱コ
ア部に接続する導入管および排出管からの放熱が極力小
さく、断熱性に優れると共にその取り付け構造の安定な
蓄熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、自動車用エンジンなどの内燃機関
におけるエネルギー効率を高めるために、内燃機関から
生じる廃熱の一部を蓄熱保存し、この熱を必要に応じ
て、例えば冬期間におけるエンジンの始動前の車内暖房
やエンジン吸気部の予熱に利用して燃費の改善などに役
立てるための蓄熱装置が提案されている。蓄熱装置の原
理は、固相および液相状態の比熱が大きく、冷却時の伝
熱媒体温度範囲で固相から液相に相転移する際に大きな
相転移熱を発生する材料を蓄熱材として用い、この蓄熱
材とエンジン内での燃焼熱を冷却するための冷却液(伝
熱媒体)との間で熱交換を行わせて熱を蓄えるものであ
る。蓄熱材は蓄熱時には伝熱媒体の熱を吸収して固相か
ら液相に転移し、さらに伝熱媒体の温度まで上昇する。
この加熱状態の蓄熱材を断熱状態にて保存しておき、必
要時に蓄熱材自体の熱と蓄熱材が液相から固相へ転移す
るときに放出される転移熱をエンジンや室内に伝熱媒体
を介して導く。
【0003】
【従来技術の課題】以上のように蓄熱装置は、内部に蓄
熱剤を充填した蓄熱コア部を有し、該蓄熱コア部に内燃
機関の余熱を導き、これを断熱保存しておき、必要に応
じてこの熱を外部に取出して利用するものであり、従っ
て、蓄熱装置においては、蓄熱コア部に蓄えた熱をでき
る限り損失しないことが要請される。このため従来の蓄
熱装置では蓄熱コア部とこれを収納する外側ケーシング
との間に断熱領域を形成し、この断熱領域に断熱材を充
填したり、真空にするなどして断熱効果を高めている
が、外側ケーシングを貫通して蓄熱コア部に接続される
導入管および排出管が熱伝導の大きな金属製パイプで形
成されているため、これらパイプを伝って蓄熱コア部の
熱が外部に失われ易いという問題がある。
【0004】そこで、上記導入管および排出管を樹脂や
セラミックなどの熱伝導性の小さい材料で形成すること
が考えられるが、これらの材料は溶接による接合ができ
ず、またセラミックはろう付けできるもののろう材など
が限られ、接合箇所や強度に限界がある。このため接合
部分が不十分になり、断熱領域の気密を十分に保持でき
ず真空度が低下し、また導入管および排出管とケーシン
グとの取り付けが不安定であるため、車の走行等により
発生する振動などによって取付け部に大きな応力がかか
り、その結果、気密が一層不十分になり、甚だしいとき
は取り付け部が破断する虞がある。さらに従来の蓄熱装
置では、導入管および排出管が予め蓄熱コア部に一体に
接合されているために、これらのパイプが長いと邪魔に
なって外側ケーシングへの収納が困難になり、蓄熱装置
の組み立てに支障をきたすことがあった。
【0005】本発明は、従来の蓄熱装置における上記問
題点を解決したものであり、蓄熱装置の蓄熱コア部に接
続される導入管および排出管からの放熱を極力押えて熱
損失を防止すると共に導入管および排出管の取り付け構
造が安定で、かつ組立てが容易な蓄熱装置を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題の解決手段】本発明は、蓄熱コア部に接続する導
入管および排出管を、金属に比べて熱伝導率が格段に小
さく、従って断熱効果の高い樹脂材料またはセラミック
材料で構成することによって導入管および排出管部から
の放熱を抑えた。さらに該導入管および排出管とケーシ
ングとの接合箇所にシール機能を有する取付け部材を設
けて接合部分の安定を図り、さらに蓄熱コア部を外側ケ
ーシングに固定する断熱効果の高い樹脂材料またはセラ
ミック材料によって形成した支持具を設けて構造の安定
化を図った。
【0007】本発明によれば以下の蓄熱装置が提供され
る。 (1) 蓄熱剤の充填部分と該充填部分を循環する伝熱
媒体流路が形成されている蓄熱コア部と、断熱領域を隔
てて該蓄熱コア部を収納する外側ケーシングと、該外側
ケーシングを貫通して上記蓄熱コア部に連通する導入管
と排出管を備えた蓄熱装置において、上記導入管および
排出管が耐熱性の非伝熱性部材からなり、該導入管およ
び排出管のケーシング接合部に、該導入管および排出管
に嵌合して該接合部をシールするリング状の支持部材を
設け、更に蓄熱コア部と外側ケーシングの間にこれらを
一体に固定する固定支持具を設けたことを特徴とする蓄
熱装置。 (2) 樹脂材料またはセラミック材料からなる導入管
および排出管が蓄熱装置の同一側面に互いに近接して設
けられており、該導入管および排出管の反対側の蓄熱コ
ア部に樹脂材料またはセラミック材料からなる固定支持
具が設けられている上記(1) の蓄熱装置。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。図1は本発明に係る蓄熱装置の概略
を示す断面図であり、図2は図1のA−A断面図、図3
は導入管および排出管の取付部分の組立て図、図4は蓄
熱コア部の固定支持具を模式的に示す斜視図である。図
1の実施例において、蓄熱装置20は、蓄熱コア部21
と、該蓄熱コア部21を収納する外側ケーシング22に
よって形成されている。該蓄熱コア部21は断熱領域6
0を隔てて外側ケーシング22に収納されている。該断
熱領域60は気密に形成され、超微粒子シリカやガラス
質粒子などの固体粉状断熱材が上記蓄熱コア部全体を覆
うように充填されると共に、大気圧以下、好ましくは0.
5 torr〜10-3torrの範囲の中程度の真空に保持され
る。蓄熱コア部21は内側ケーシング23を有し、その
内部には平管状の管材を並列に多数配した伝熱媒体管路
24が形成されており、該管路24の間に蓄熱剤収容部
が形成されている。該蓄熱剤収容部は伝熱効果を高める
ようにフィン25によって多数の溝に仕切られ、各溝に
蓄熱剤26が密閉して充填されている。
【0009】上記蓄熱コア部21の両端には貯溜部2
7、28が設けられており、これら貯溜部27、28は
隔壁29によって仕切られると共に各管路24に連通
し、一方の貯溜部27は、その内部が導入側27a、排
出側27cおよび中央部27bに仕切られており、また
その反対側の貯溜部28は導入側28aと排出側28b
に仕切られ、これにより蓄熱コア部21の内部を循環す
る伝熱媒体流路が形成されている。上記貯溜部27aお
よび27cには導入管30と排出管31とが各々接続し
ており、導入管30を通じて導入側貯溜部27aに流入
した伝熱媒体(冷却水)は導入側管路24aを経て導入
側貯溜部28aに至り、ここから中央部管路24bを通
じて中央貯溜部27bに流入し、さらに排出側管路24
cおよび貯溜部28bを経て排出側貯溜部27cに至
り、排出管31を通じて外部に導かれる。
【0010】上記導入管および排出管は、この部分から
の放熱を抑えるために耐熱性の熱伝導性の小さい材質
(非伝熱性部材と称する)によって形成されている。具
体的には耐熱樹脂材料またはセラミック材料などが用い
られる。耐熱樹脂材料の例としては、PES樹脂、PP
S樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、PEEK樹
脂、PPO樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ、セラミ
ック材料としては2MgO・2Al2 3 ・5SiO2
系のコーデイエライトセラミックや3Al2 3・2S
iO2 系のムライトセラミックを用いることができる。
【0011】上記導入管30および排出管31は、シー
ル機能を有するリング状の支持部材40を介して蓄熱コ
ア部21の内側ケーシング23と外側ケーシング22に
接合されている。該支持部材40は、上記ケーシング2
1、23に取り付けられる環状の台座41と、該台座4
1の内側に嵌着されるゴム質のOリング42と、該Oリ
ング42を台座41に押圧する押え部材43、および該
台座41の外周に螺着し該Oリング42と押え部材43
を台座41の内側に固定する環状の止め部材44からな
る。導入管30および排出管31は該支持部材40に嵌
合して支持されると共に接合部がシールされる。即ち、
図示するように、上記台座41は外側ケーシング22お
よび内側ケーシング23の連通孔に固定されており、該
台座41を貫通して導入管30および排出管31が取付
けられる。該台座41の内周にはOリングが着座するス
カート部41aが内側に張出して形成されており、該ス
カート部41aの先端が導入管30ないし排出管31の
管壁に圧接している。該スカート部41aの内面は内側
に傾いたテーパー状に加工されており、Oリング42が
着座し、押え部材43を介して台座41に押圧された時
にOリング42が導入管30ないし排出管31の管壁に
向かって押出され、これに圧接するように形成されてい
る。一方台座41の外周には止め部材44が螺合するネ
ジ溝が設けられている。環状の止め部材44はその内周
に台座41のネジ溝に螺合するネジ溝を有しており、台
座41に冠着されると共にその平面部44aによって押
え部材43およびOリング42を押圧し、これらを台座
41の内側に固定する。
【0012】蓄熱コア部21を外側ケーシング22に収
納するには、予め、これらの接続口に上記台座41を取
付けておき、この台座を取付けた蓄熱コア部21を外側
ケーシングに納めて位置合わせし、導入管30および排
出管31を差込んで蓄熱コア部21の内側ケーシング2
3の壁に接合し、さらに該導入管30および排出管31
にOリング42および押え部材43を嵌合し、しかる後
に止め部材44を台座41に冠着し、その平面部41a
によって押え部材43およびOリング42を押圧し、こ
れらを台座41の内側に押込めて固定する。これにより
Oリング42および台座41のスカート部41aは導入
管30および排出管31の管壁に圧接され、管壁まわり
がシールされると共にこれらが支持される。
【0013】さらに、蓄熱コア部21と外側ケーシング
22の間にはこれらを一体に固定する固定支持具50が
設けられている。該固定支持具50は一対のU字型の受
部材51と該受部材51に嵌着する連結部材52からな
る。図示するように、受部材51はU字型をなし、その
開口部51aを除く周辺部に内側に折れ込んだ縁部51
bが突出しており、該縁部51bによって囲まれた嵌合
用凹部51cが形成されている。一方、連結部材52は
その胴部52aの両端には平板部52bが設けられてお
り、該平板部52bは該胴部52aの両側に張出してい
る。上記連結部材52は受部材51の開口部51aに装
入され、その両端の平板部52bが一対の上記受部材5
2の凹部51cにおのおの嵌合する。上記受部材51は
外側ケーシング22および内側ケーシング23の対応す
る位置に予め取付けられる。蓄熱コア部21を外側ケー
シング22に連結固定するには、蓄熱コア部21を外側
ケーシング22に収納して位置合わせをした後に受部材
51の開口部51aを介して連結部材52の平板部52
bを各受部材51の凹部51cに嵌合し、該開口部51
aを止板53で塞ぎ、受部材51の端部に設けたネジ孔
51dにネジ止めしてこれらを固定する。上記固定支持
具50によって蓄熱コア部21は外側ケーシング22に
固定され支持されるので、導入管30や排出管31の接
合部分に応力が集中せず、この部分に負担がかからな
い。なお、上記固定支持具50は断熱性の耐熱樹脂材料
やセラミック材料によって形成するのが良い。
【0014】上記蓄熱装置においては、導入管30およ
び排出管31は、蓄熱装置の同一側面に互いに近接して
設けるのが好ましい。これらの管路が異なった側に設け
られていると放熱面積が大きく好ましくない。同一側面
に設ければ各管路の放熱面積が互いに重複して実質的な
放熱面積が限定されるので、熱損失を抑制することがで
きる。また、上記固定支持具50は応力が均一に分散す
るように、導入管30および排出管31の取付け部分と
は反対側の位置に設けるのが良く、図示する例では導入
管30と排出管31を蓄熱装置の前面に設け、その左右
の両側と、後部に固定支持具50が設けられている。
【0015】
【発明の効果】本発明の蓄熱装置は、蓄熱コア部に接続
する導入管、排出管および支持連結部が樹脂やセラミッ
クなどの熱伝導率の小さい部材(非伝熱性部材)によっ
て形成されているので、外部への放熱が抑えられ、熱損
失が大幅に減少する。また、導入管および排出管がシー
ル機能を有するリング状の支持部材を介して保持されて
いるため接合部での気密が確保され、さらに蓄熱コア部
が固定支持具によって外側ケーシングに支持されている
ので導入管や排出管の接合部に応力が集中せず、接合部
の構造が安定であると共に蓄熱コア部を外側ケーシング
に収納した後に導入管および排出管を差込んで接合でき
るので、装置の組立てが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る蓄熱装置の概略を示す断面図。
【図2】図1のA−A断面図。
【図3】導入管および排出管の取付部分の組立て図。
【図4】蓄熱コア部の固定支持具を模式的に示す斜視図
である。
【符号の説明】
20−蓄熱装置、 21−蓄熱コア部、 22−外側ケ
ーシング、 23−内側ケーシング、 24−管路、
25−フィン、 26−蓄熱剤、 27、28−貯溜
部、 29−隔壁、 30−導入管、 31−排出管、
40−支持部材、 41−台座、 42−Oリング、
43−押え部材、 44−止め部材、50−固定支持
具、 51−受部材、 52−連結部材、 60−断熱
領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02N 17/04 A // F02G 5/04 D (72)発明者 芹沢 稔 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蓄熱剤の充填部分と該充填部分を循環す
    る伝熱媒体流路が形成されている蓄熱コア部と、断熱領
    域を隔てて該蓄熱コア部を収納する外側ケーシングと、
    該外側ケーシングを貫通して上記蓄熱コア部に連通する
    導入管と排出管を備えた蓄熱装置において、上記導入管
    および排出管が耐熱性の非伝熱性部材からなり、該導入
    管および排出管のケーシング接合部に、該導入管および
    排出管に嵌合して該接合部をシールするリング状の支持
    部材を設け、更に蓄熱コア部と外側ケーシングの間にこ
    れらを一体に固定する固定支持具を設けたことを特徴と
    する蓄熱装置。
  2. 【請求項2】 樹脂材料またはセラミック材料からなる
    導入管および排出管が蓄熱装置の同一側面に互いに近接
    して設けられており、該導入管および排出管の反対側の
    蓄熱コア部に樹脂材料またはセラミック材料からなる固
    定支持具が設けられている請求項1の蓄熱装置。
JP5173736A 1993-06-21 1993-06-21 蓄熱装置 Pending JPH0777394A (ja)

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JP5173736A JPH0777394A (ja) 1993-06-21 1993-06-21 蓄熱装置

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JP5173736A JPH0777394A (ja) 1993-06-21 1993-06-21 蓄熱装置

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JPH0777394A true JPH0777394A (ja) 1995-03-20

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