JPS5919905Y2 - 蓄熱器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、自動車の暖房システム等に使用される蓄熱
器の改良に関する。

一般に、自動車等においてはルームヒータのヒータコア
に流れるエンジン冷却水の温度を調整するために、機関
排気を熱源として光熱される蓄熱器が使用されている。

このような蓄熱器の一般的な構造として第１図で示すよ
うなものがある（例えば特開昭４７−５６６０号公報な
ど）。

これは、蓄熱材料１と、該蓄熱材料１を収納するケース
２と、ケース２より熱が外部へ逃げるのを防止する断熱
材３と、外部熱源より熱媒体を蓄熱器の中へ取り入れる
ための管４とがら構成され、管４人口より熱媒体が流入
しくこの場合、熱媒体を介さないで直に熱源が流入する
ものである。

）、熱媒体が持つ熱が管４の壁面を伝導して蓄熱材料１
へ蓄積されるようになっている。

しかしながら、このような従来の蓄熱器にあっては、熱
媒体を流通させ蓄熱材料１へ伝熱させる管４の伝熱面積
の伝導効率が固定化されている構造となっていたため、
（１）蓄熱材料１が蓄熱許容限界温度に達していても熱
流を防止することができず、材料が分解する。

（２）蓄熱材料１の熱伝導率がきわめて低いため蓄熱材
料内部に温度のきわめて高い部分と低い部分の分布がで
きる。

（３）光熱時間を早めるために上記伝熱面積を増加する
と、保温状態の際、逆にせっかく蓄熱した熱を逃がし易
くなるなど種々の問題点があった。

この考案は、かかる点に鑑み提案されたもので、蓄熱材
料の内部に伝熱フィンを設け、この伝熱フィンを蓄熱材
料の温度に応じて伝熱管と接離するように構成すること
により、上記問題点を解決することを目的とする。

以上、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において、１０は温度により相変化を起こす水酸
化ナトリウム等からなる蓄熱材料、１１は該蓄熱材料１
０を収納する容器、１２は容器１１の外側をおおって蓄
熱した熱が外部へ洩れるのを防止する断熱材、１３は容
器１１の中心を貫通し、外部熱源より熱を導いてくる断
面が矩形の伝熱管を各々示している。

そして、第３図でもわかるとおり伝熱管１３の四方の外
壁面１３Ａに対応して直角方向に延びる伝熱フィン１４
が配設される。

この伝熱フィン１４は、容器１１中全域の蓄熱材料１０
とまんべんなく接触するように、管部材１３の長手方向
にも所定の間隔をおいて複数設けられている。

そしてこの伝熱フィン１４は、容器１１中の蓄熱材料１
０を内側蓄熱材料１０Ａと外側蓄熱材料１０Ｂとに層状
に画成する密閉の筒状の伸縮仕切壁１５を各々貫通する
部分で関着されている。

仕切壁１５は、各々の角部１５Ａ〜１５Ｄが波板状に形
成され、後述する内側蓄熱材料１０Ａの体積変化の際に
は、上記角部１５Ａ〜１５Ｄが内、外方に伸縮し、この
仕切壁１５と一体的に変位する伝熱フィン１４の伝熱板
１４Ａを伝熱管１３の外壁１３Ａに対して接離させるよ
うになっている。

このように構成されるため、外部熱源より管１３人口を
介して流した熱媒体の熱は管１３を通して蓄熱器へ流入
する。

最初、蓄熱材料１０は温度が低いため伝熱フィン１４の
伝熱板１４Ａは、第４図Ａに示すように仕切壁１５の弾
性効果（内側蓄熱材料１０Ａの体積膨張がないため収縮
している）で、伝熱管１３の外壁１３Ａに接している。

このため、伝熱管１３の壁面からの熱流は、伝熱板部１
４Ａを介して伝熱フィン１４全体を伝わって蓄熱材料１
０Ａ及びＩＯＨに速やかに流れ込むこのようにして、き
わめて熱伝導率の良い材料（例えば、アルミニウム、銅
）で構成された伝熱フィン１４を介して熱流が伝導され
るので、蓄熱材料１０は温度分布がいち早く一様になる
ように蓄熱が進む。

そして、この蓄熱が進むにつれて蓄熱材料１０（特に、
伝熱面積の大きい内側蓄熱材料１０Ａにおいて）は、固
相状態から液相状態へと相変化を起こす。

（この時の変化温度は蓄熱材料１０の選定によって自由
に変えられる。

）この相変化により内側蓄熱材料１０Ａは体積膨張し、
その膨張圧力により前述した波形の角部１５Ａ〜１５Ｄ
を押拡げて伸縮仕切壁１５を外側へ押し出す。

これによって、仕切壁１５と一体な伝熱フィン１４も外
側へ移動し、伝熱板１４Ａが伝熱管１３の外壁１３Ａか
ら離れるので、この以後の伝熱フィン１４による熱流の
直接的な伝達はカットされ伝導効率を低下させ、蓄熱材
料１０が蓄熱許容温度を越えることなく第４図Ｂに示し
たような保温状態になる。

尚、図示しない放熱機構により放熱する場合は、上述の
光熱作用の逆の作用が行なわれることは言う迄もない。

以上説明したようにこの考案によれば、伝熱面積の伝導
効率を蓄熱材料の温度によって可変となるように構成し
たため、光熱及び放熱の際には蓄熱材料の低熱導率性を
補い迅速に熱の流れを制御でき、スムーズで均一的な光
熱、放熱を実現する一方、保温状態では伝熱面積を最小
にして熱の逃げを最小限に抑えるので保温特性を向上で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図はこの考案の断面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図Ａ、Ｂはこの
考案の作用状態を示す各々の要部断面図である。 １０・・・・・・蓄熱材料、１１・・・・・・容器、１
２・・・・・・断熱材、１３・・・・・・伝熱管、１３
Ａ・・・・・・外壁、１４・・・・・・伝熱フィン、１
５・・・・・・伸縮仕切壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蓄熱材料を充填した容器に伝熱管を挿通した蓄熱器にお
   いて、前記蓄熱材料の内部に伝熱フィンを配設すると共
   に、この伝熱フィンを蓄熱材料の膨張に応動する伸縮部
   材に連結し、蓄熱材料の温度に応じて伝熱フィンを伝熱
   管に接離自在に構成したことを特徴とする蓄熱器。