TW202100715A - 蓄熱單元 - Google Patents

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TW202100715A
TW202100715A TW109113008A TW109113008A TW202100715A TW 202100715 A TW202100715 A TW 202100715A TW 109113008 A TW109113008 A TW 109113008A TW 109113008 A TW109113008 A TW 109113008A TW 202100715 A TW202100715 A TW 202100715A
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heat storage
heat
inorganic fiber
storage material
storage unit
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TW109113008A
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奥村勝弥
幡野修平
川瀬律
森内英輝
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日商巴川製紙所股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可以以精簡的構成來安裝於各種對象物且能夠效率佳地進行熱交換的蓄熱單元。
蓄熱單元係具備：至少一個無機纖維構件，係具有由可撓性的無機纖維黏結或交織而構成且具有所期望的形狀；以及蓄熱材料，係與前述無機纖維接觸。

Description

蓄熱單元
本發明係關於一種具有蓄熱材料的蓄熱單元。
已知，有一種用以將半導體基板等的各種對象物調整至所期望之溫度的蓄熱單元。蓄熱單元係由蓄熱材料、熱傳導性構件及薄片構件等所構成(例如，參照專利文獻1)。具體而言，蓄熱材料為相變化型之蓄熱材料。又，熱傳導性之構件係具有波浪狀之形狀，且由使用了形成有石墨(graphite)層之積層體的樹脂強化石墨薄片(graphite sheet)等所構成。薄片構件係由包含熱傳導材料層且剛性互異的二種類之薄膜(film)所構成。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2017-75773號公報
前述的蓄熱單元，雖然是為了提高整體之強度並且提高形狀之自 由度所完成者，但是卻要配置或接合具有各式各樣之特性或形狀的複數個構件，而使得結構會變得複雜並且組裝亦不得不變得煩雜。
本發明係有鑑於上述之問題點而開發完成者，其目的在於提供一種可以以精簡的構成來安裝於各種對象物且能夠效率佳地進行熱交換的蓄熱單元。
本發明的蓄熱單元之特點係在於具備：至少一個無機纖維構件，係由無機纖維黏結或交織而構成且具有所期望的形狀；以及蓄熱材料，係與前述無機纖維接觸。
可以以精簡的構成來安裝於各種對象物且效率佳地進行熱交換。
10,10A,10B,10C,10D:蓄熱單元
100:無機纖維薄片
102:無機纖維
110,310C,410C:第一面
120,320C,420C:第二面
130:導引端部
150:無機纖維網體
152:間隙區域
200:蓄熱材料
300,300A,300B,300C,300D:外殼
302:銅箔
304:銅板
306:收容部
308:蓋體部
309:開口部
310A,310B,310D,410A,410D:外周面
320A,320B,320D,420A,420D:內周面
330A,330B,330C,330D、430A、430C、430D:貫通孔
600:溫度調整裝置
610:高溫冷卻器
620:低溫冷卻器
630:工件用調溫部
640:高溫用蓄熱單元
650:低溫用蓄熱單元
702,703,704,705,706,708,710,712,714,716,720,722,724,726,PI0,PI1,PI2,PI3:配管
752,754,762:分歧部
760:混合部
772,774:匯流部
LD:位置
圖1係顯示無機纖維薄片100之外觀的概略圖。
圖2係放大無機纖維薄片100來顯示構成無機纖維薄片100的無機纖維102之微觀的狀態之概略圖。
圖3係放大構成蓄熱單元10的無機纖維薄片100及蓄熱材料200來顯示無機纖維薄片100與蓄熱材料200接觸之微觀的狀態之概念圖。
圖4係顯示包埋式之無機纖維薄片100及蓄熱材料200之微觀的接觸狀態之概念圖。
圖5係顯示含浸式之無機纖維薄片100及蓄熱材料200之微觀的接觸狀態之概念圖。
圖6係顯示擔載式之無機纖維薄片100及蓄熱材料200之微觀的接觸狀態之概念圖。
圖7係顯示擔載式之無機纖維薄片100及蓄熱材料200之微觀的接觸狀態之概念圖。
圖8係顯示積層式之無機纖維薄片100及蓄熱材料200之微觀的接觸狀態之概念圖。
圖9(A)係顯示藉由折彎連續的單一無機纖維薄片100來使無機纖維薄片100疊合的狀態之例，圖9(B)係顯示使互為個別之複數個無機纖維薄片100疊合而形成的狀態之例。
圖10係顯示使用了圖9(B)所示之無機纖維薄片100的蓄熱單元10之具體結構的剖視圖。
圖11係顯示具有網(mesh)狀之形狀的無機纖維網體150之俯視圖。
圖12係顯示將蓄熱單元10A配置於形成為大致圓筒狀之單一的配管PI1之例的立體圖。
圖13係顯示將蓄熱單元10B配置於形成為圓筒狀的三根配管PI1之例的立體圖。
圖14係顯示將蓄熱單元10C沿著配管PI2配置於形成為大致角筒狀的配管PI2之外側之例的立體圖。
圖15係顯示將蓄熱單元10D沿著配管PI3配置於形成為角筒狀的配管PI3之內部之例的立體圖。
圖16係顯示將蓄熱單元10C沿著配管PI2配置於形成為角筒狀的配管PI2之外側之例的立體圖。
圖17係顯示用以將工件(對象物)調整至預定之溫度的溫度調整裝置600之構成的概略圖。
圖18係顯示使高溫用蓄熱單元640再生之流路的圖。
圖19係顯示使低溫用蓄熱單元650再生之流路的圖。
圖20係顯示使無機纖維薄片100成為平坦狀之形狀的狀態之立體圖。
圖21係顯示以使凹凸重複之方式使無機纖維薄片100變形的狀態之立體圖。
圖22係顯示具有以使剖面重複V字狀及倒V字狀的方式屈曲後之形狀的無機纖維薄片100之立體圖。
圖23係顯示具有以使剖面重複U字狀及倒U字狀的方式屈曲後之形狀的無機纖維薄片100之立體圖。
圖24係顯示使長條之無機纖維薄片100變形成螺旋狀的狀態之立體圖。
圖25係顯示使無機纖維薄片100變形成渦捲狀(渦形彈簧狀)的狀態之立體圖。
圖26係顯示使複數個無機纖維薄片100相互地隔離並配置成大致平行以形成為積層狀的狀態之立體圖。
圖27係顯示將蓄熱材料200配置於配管PI0之周圍後的狀態之剖視圖。
圖28係顯示將無機纖維薄片100及蓄熱材料200配置於配管PI0之周圍後的狀態之剖視圖。
圖29係顯示外殼(housing)300之一部分的剖視圖。
圖30係顯示外殼300之構成的剖視圖。
<<<<本實施型態的概要>>>>
<<第一實施態樣>>
依據第一實施態樣，提供一種蓄熱單元，其具備：
至少一個無機纖維構件(例如，後述的無機纖維薄片100等)，係由無機纖維(例如，後述的無機纖維102等)黏結或交織而構成且具有所期望的形狀；以及
蓄熱材料(例如，後述的蓄熱材料200等)，係與前述無機纖維接觸。
第一實施態樣的蓄熱單元係具備至少一個無機纖維構件與蓄熱材料。無機纖維構件係包含無機纖維，無機纖維係黏結或交織而構成。無機纖維構件係具有所期望的形狀。再者，無機纖維亦可具有或不具有可撓性。無機纖維係不論可撓性之大小或有無。
藉由形成如此的構成，由於第一實施態樣的蓄熱單元係具備至少一個無機纖維構件與蓄熱材料，所以可以形成為精簡的構成。又，第一實施態樣的蓄熱單元係可以經由無機纖維構件而在蓄熱材料與外部之間效率佳地進行熱交換。
<<第二實施態樣>>
第二實施態樣係在第一實施態樣中構成為：係配置成與供熱媒流動的流路相接觸，並且在前述流路內配置有由無機纖維黏結或交織而構成的無機纖維構件。
<<第三實施態樣>>
第三實施態樣係在第一實施態樣中構成為更具備：收納體(例如，後述的外殼300等)，係收納前述無機纖維構件與前述蓄熱材料。
<<第四實施態樣>>
依據第四實施態樣，提供一種蓄熱單元(例如，後述的蓄熱單元10或高溫用蓄熱單元640或低溫用蓄熱單元650等)，係在用以調節對象體之溫度的熱交換裝置(例如，後述的溫度調整裝置600等)中所使用者；
前述熱交換裝置更具有：
溫度調整部(例如，後述的工件用調溫部630等)，係調節供對象體設置的對象體設置部之溫度；
熱媒體供給部(例如，後述的高溫冷卻器(chiller)610或低溫冷卻器620等)，係將預定之溫度(例如，後述的預定之高溫度或預定之低溫度等)的熱媒供給至前述溫度調整部；
第一供給流路(例如，後述的配管702、703、706、704、705等)，係將熱媒從前述熱媒體供給部供給至前述溫度調整部；
回歸流路(例如，後述的配管708、710、712、714、716等)，係與前述蓄熱單元鄰接地設置，且係使熱媒從前述溫度調整部回到前述熱媒體供給部，並且能夠供熱媒與前述蓄熱單元進行熱交換；
第二供給流路(例如，後述的配管702、720、704、722等)，係將熱媒從前述熱媒體供給部供給至前述蓄熱單元；以及
流路形成部(例如，後述的分歧部752、754等)，係形成前述第一供給流路和前述第二供給流路之其中任一者；
前述蓄熱單元具備：
至少一個無機纖維體(例如，後述的無機纖維薄片100等)，係由無機纖維(例如，後述的無機纖維102等)黏結或交織而構成；以及
蓄熱材料(例如，後述的蓄熱材料200等)，係形成為與前述無機纖維接觸；其中
在藉由前述流路形成部形成前述第一供給流路時，利用前述蓄熱材料與熱媒之熱交換，使熱媒之溫度接近前述預定之溫度(例如，後述的圖17之狀態等)；且
在藉由前述流路形成部形成前述第二供給流路時，利用前述蓄熱材料與熱媒之熱交換，使前述蓄熱材料再生(例如，後述的圖18或圖19之狀態等)。
在熱交換裝置中，係將蓄熱材料作為熱交換之輔助機關來使用，藉此容易使熱媒之溫度接近所期望的預定之溫度。亦即，並非完全地依賴溫度控制器等控制裝置，而是可以藉由使用本發明之蓄熱單元來減低溫度控制器等控制裝置之負荷。
<<第五實施態樣>>
第五實施態樣係在第四實施態樣中構成如下：
在前述熱媒為溫媒的情況下，在藉由前述流路形成部形成前述第一供給流路時，熱係從前述蓄熱材料傳至溫媒，藉此使溫媒之溫度提高而接近前述預定之溫度(例如，後述的圖17之狀態等)，而在藉由前述流路形成部形成前述第二供給流路時，熱係從溫媒傳至前述蓄熱材料，藉此使前述蓄熱材料之溫度提高而使前述蓄熱材料再生(例如，後述的圖18或圖19之狀態等)。
<<第六實施態樣>>
第六實施態樣係在第四實施態樣中構成如下：
在前述熱媒為冷媒的情況下，在藉由前述流路形成部形成前述第一供給流路時，熱係從冷媒傳至前述蓄熱材料，藉此使冷媒之溫度降低而接近前述預定之溫度(例如，後述的圖17之狀態等)，而在藉由前述流路形成部形成前述第二供給流路時，熱係從前述蓄熱材料傳至冷媒，藉此使前述蓄熱材料之溫度降低而使前述蓄熱材料再生(例如，後述的圖18或圖19之狀態等)。
<<<<本實施型態之詳細內容>>>>
以下，基於圖式來說明實施型態。
<<<<蓄熱單元10之構成>>>>
蓄熱單元10，主要是由無機纖維薄片100及蓄熱材料200所構成。更且，蓄熱單元10亦可具有外殼300。有關外殼300之有無，將於後面詳述。
<<<無機纖維薄片100及蓄熱材料200>>>
<<無機纖維薄片100>>
只要不阻礙本發明之功效，前述無機纖維薄片100並無特別限定，但是，例如也可以列舉將無機纖維102進行濕式抄造所成的薄片、以公知的乾式不織布之製法所製作成的無機纖維薄片、織入無機長纖維所成的薄片(例如，網(mesh))等。此中，濕式抄造所成的纖維薄片，是一種能夠減薄薄片之厚度，進而形成使無機纖維102等均一地分散且緻密的網狀結構，且厚度、重量之不均一情形較少的均一之薄片，故而較佳。藉由使無機纖維薄片100形成較薄且均一，就能夠在本發明的蓄熱單元中包含複數個無機纖維薄片100，且可以使蓄熱單元整體的蓄熱及散熱能夠進行均一且迅速的熱交換。
只要是無機纖維，使用於本發明的無機纖維薄片100之纖維並無特別限定，但是，例如也可以列舉：銅、銀、金、鉑、鋁(aluminum)、鎳(nickel)、鉻(chrome)、 鎢(tungsten)等單一金屬纖維；不鏽鋼、銅合金、鎢合金、鉻合金等合金纖維；玻璃纖維；氧化鋁(alumina)纖維；石墨纖維；碳(carbon)纖維；二氧化矽(silica)纖維；硼纖維等。此等纖維係可以單獨或組合複數個來使用。此等之中，為了可加速本發明的蓄熱單元之蓄熱及散熱的速度，以熱傳導率較高的材質為較佳，以金屬纖維及合金纖維為更佳，而以銅、銀、鋁、不鏽鋼、銅合金為又更佳。
又，只要不阻礙本發明之功效，本發明的無機纖維薄片100亦可含有有機纖維。有機纖維之含量的上限，例如可以設為20%以下。
再者，本發明的蓄熱單元，亦能夠使用有機纖維薄片來取代前述無機纖維薄片100。特別是在使用熱傳導率比後述的蓄熱材料200更高之材質的有機纖維薄片之情況下，係能夠顯現本發明的蓄熱單元之功效。在此，熱傳導率較高之材質的有機纖維薄片，例如可以列舉芳香族聚醯胺(aramid)纖維、聚乙烯(polyethylene)纖維、聚醯胺(polyamide)纖維、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)纖維、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)纖維等結晶性高分子纖維。然而，使用於本發明的纖維薄片係以熱傳導率較高的材質為較佳，在使用熱傳導率較低的有機纖維薄片來取代無機纖維薄片之情況下，作為蓄設單元係性能不好。
在前述無機纖維薄片100中，係可以因應需要而添加其他添加物。前述添加物係如可以列舉黏結劑(binder)或增黏劑。黏結劑係可以列舉丙烯酸系樹脂(acrylic resin)或聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)等。
前述無機纖維薄片100係可以在製造時使用以黏結劑樹脂來黏結無機纖維102而得者，但是，藉由將該薄片形成為在真空或非氧化之環境氣體中以無機纖維102不會完全熔融的溫度來燒結所成的無機纖維100%之薄片，就可 以製作不包含有機物且無機纖維102彼此熔融之具有強度的薄片。在無機纖維102彼此之結合較多的情況下，無機纖維102內的熱傳達就會迅速地進行，且能夠有效率地進行本發明的蓄熱單元之蓄熱及散熱。
使用於前述無機纖維薄片100的纖維之纖維徑並無特別限定，但是例如可以設為1μm至50μm，較佳是設為2μm至30μm，更佳是設為3μm至20μm。
只要不對製造帶來妨礙，使用於前述無機纖維薄片100的纖維之纖維長度並無特別限定，例如可以設為0.1mm至5mm，較佳是設為0.5mm至3mm，更佳是設為1mm至2mm。
前述無機纖維薄片100之空隙率並無特別限定，但是，例如可以設為30%至99%，更佳是40%至98%，50%至97%尤佳。落在如此的範圍之情況下，可以形成具有剛性的無機纖維薄片100。又，蓄熱材料200能夠遍及而充滿於前述無機纖維薄片100之內部，且蓄熱材料200可與構成無機纖維薄片100的纖維表面以較寬的面積來密接。因此，蓄熱單元係可以經由無機纖維薄片100而將熱效率佳地蓄熱及散熱至蓄熱材料200。
前述空隙率係以相對於纖維薄片之體積不存在纖維的空間之比例，根據纖維薄片之體積與質量以及纖維素材之密度來算出。
空隙率(%)=(1-纖維薄片之質量/(纖維薄片之體積×纖維之密度))×100
再者，空隙率係可以藉由所使用的纖維之粗度、量、或纖維所交織而成的材料之密度、或壓縮成形中的壓力來進行調整。
再者，在前述之例中，雖然所顯示者為無機纖維薄片100僅由無機纖維102所構成，但是亦可由無機纖維102以外的纖維等所構成。
<<蓄熱材料200>>
本發明的蓄熱材料200，係從熱媒經由無機纖維薄片100傳達熱，且進行蓄熱及放熱。蓄熱材料200係可以使用顯熱蓄熱方式、潛熱蓄熱方式或化學蓄熱方式，且無特別限定。
雖然顯熱蓄熱方式之蓄熱材料200會因為蓄熱密度比較低而使蓄熱效率較低，但是在穩定性、安全性、價格、處理之容易度、耐久性較高等方面非常優異。潛熱蓄熱方式之蓄熱材料200的蓄熱密度較高且蓄熱效率優異，並且在穩定性、安全性、價格、處理之容易度、耐久性較高等方面非常優異。雖然化學蓄熱方式之蓄熱材料200的蓄熱密度非常高且蓄熱效率非常優異，但是穩定性、安全性、價格、處理之容易度、耐久性則較低。從而，在本發明的蓄熱單元中，可較佳地使用潛熱蓄熱方式之蓄熱材料200。又，還可以藉由蓄熱材料之成分、混合比率之調整，來控制蓄熱溫度或蓄熱能量。
作為較佳例的潛熱蓄熱方式之蓄熱材料200，係可以使用將施加於蓄熱材料200的熱作為發生固液相轉移時的潛熱來蓄積之方式者、或作為發生固固相轉移時的潛熱來蓄積之方式者。
作為利用固液相轉移之潛熱的蓄熱材料200，係可列舉：水(冰)、烷烴(paraffin)系、鹼(alkali)金屬氫氧化物、氫氧化鎂、氫氧化鈹、鹼土金屬氫氧化物、硝酸鹽等的無機鹽、三水醋酸鈉(sodium acetate trihydride)等的無機水合鹽等之單一成分的蓄熱材料；六水硝酸鎂與六水氯化鎂之混合物等的無機鹽或無機水合物之混合物、月桂酸(lauric acid)與癸酸(capric acid)之混合物等的有機化合物之混合物、硝酸銨與尿素之混合物等的無機鹽與有機化合物之混合物等的複數個成分之混合物。又，烷烴系，例如可以使用n-烷烴系蓄熱材料的正十五烷 (n-pentadecane)、或由彈性體(elastomer)與烷烴所構成之物。
利用固液相轉移之潛熱的蓄熱材料200，例如，可在對利用固液相轉移之潛熱的蓄熱材料200施加熱而成為液相之後，使其含浸於本發明的無機纖維薄片100，或將前述無機纖維薄片100浸漬於成為液相的蓄熱材料200，並在其後降低溫度而成為固相，且進行使前述無機纖維薄片100被包埋於蓄熱材料200等，而使用於本發明的蓄熱單元。
利用固固相轉移之潛熱的蓄熱材料200，係可列舉：聚乙二醇(polyethlene glycol)共聚交聯結合體等有機化合物；LiMnO4、LiVS2、LiVO2、NaNiO2、LiRh2O4、V2O3、V4O7、V6O11、Ti4O7、SmBaFe2O5、EuBaFe2O5、GdBaFe2O5、TbVBaFe2O5、DyBaFe2O5、HoBaFe2O5、YBaFe2O5、PrBaCo2O5.5、DyBaCo2O5.54、HoBaCo2O5.48、YBaCO2O5.49等過渡金屬陶瓷；以鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉭(Ta)、鎢(W)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)等金屬來置換釩(vanadium)之一部分後的二氧化釩(VO2)。關於以前述金屬來置換釩之一部分後的二氧化釩，係指當將前述置換後的金屬設為M，且將置換後的M之量設為x時，可以表示為V1-xMxO2的化合物。在此，x係超過0且未滿1的小數。
利用固固相轉移之潛熱的蓄熱材料200，例如，可使利用固固相轉移之潛熱的蓄熱材料200形成粉體，並使其充填、擔載於本發明的無機纖維薄片100等，或是使前述無機纖維薄片100埋設於成為粉體的蓄熱材料200等，而使用於本發明的蓄熱單元。
又，利用固固相轉移之潛熱的蓄熱材料200，係可以薄片狀或塊狀等的塊狀物之形式而與無機纖維薄片100進行積層或接觸來使用。
<<無機纖維薄片100之構成>>
圖1係顯示無機纖維薄片100之外觀的概略圖。如圖1所示，無機纖維薄片100係具有具備可撓性的薄片狀(薄板狀)之形態。無機纖維薄片100係可撓彎或屈曲，且可以變形成所期望的形狀。又，還可以對無機纖維薄片100進行切斷等加工，且可以將無機纖維薄片100加工成所期望的大小。如後面所述，無機纖維薄片100係可以形成與配管等構件之形狀或大小等相應的形狀或大小來配置。再者，無機纖維薄片100係不僅為具有可撓性者，亦可為剛性較高而不具有可撓性者。只要因應收納於蓄熱單元10的無機纖維薄片100之狀態、形狀、大小或蓄熱材料200之種類等，就可撓性之大小或有無來適當地選擇適切的無機纖維薄片100即可。
無機纖維薄片100係具有薄片狀之形狀，並且具有預定之厚度，且還具有第一面110與第一面之相反側的第二面120之相互地面向相反方向的二個固定之表面。再者，無機纖維薄片100之厚度未必一定要為固定，只要可以劃分界定第一面110與第二面120即可。
圖2係放大無機纖維薄片100來顯示構成無機纖維薄片100的無機纖維102之微觀的狀態之概略圖。無機纖維薄片100係藉由黏結或交織相鄰的無機纖維102之一部分彼此所形成。再者，有關無機纖維102之各者，亦可僅在一個部位進行黏結或交織，亦可在複數個部位進行黏結或交織。藉由黏結或交織相鄰的無機纖維102，就可以遍及於黏結或交織著的複數個無機纖維102而相繼地傳熱。
如此，無機纖維薄片100係只要維持已黏結或交織無機纖維102的狀態並構成能夠熱傳導即可，且不被限定於形狀或大小等的形態，只要是藉由無機纖維102所構成的無機纖維體即可。例如，如後面所述，無機纖維薄片100係為了進行與蓄熱單元10之外部的熱交換(熱之授受)所使用。再者，所謂蓄熱 單元10之外部，係有流動於供蓄熱單元10安裝的配管等構件的熱媒及冷媒等的熱媒體(熱媒)等。
<<<無機纖維薄片100及蓄熱材料200之接觸的種類>>
圖3係放大構成蓄熱單元10的無機纖維薄片100及蓄熱材料200來顯示無機纖維薄片100與蓄熱材料200接觸之微觀的狀態之概念圖。在圖3中，黑色的曲線係表示構成無機纖維薄片100的無機纖維102，複數條橫線係表示蓄熱材料200存在的區域。再者，蓄熱材料200係設為在複數條橫線所示的區域連續地形成者。
如圖3所示，蓄熱單元10係具有無機纖維薄片100與蓄熱材料200。如前面所述，構成無機纖維薄片100的無機纖維102，係相互地黏結或交織。在相鄰的無機纖維102之間，係形成有間隙(空隙)。在圖3所示之例中，係在相鄰的無機纖維102之間隙充填蓄熱材料200並連續地形成。如此，蓄熱材料200係不僅會與無機纖維薄片100之表面(第一面110或第二面120)部分的無機纖維102接觸，也會與存在於無機纖維薄片100之內側區域的無機纖維102接觸。再者，圖3中，係為了明確地顯示作為無機纖維薄片100之表面的第一面110或第二面120而以一點鏈線來表示。如此，在圖3所示之例中，構成無機纖維薄片100的無機纖維102係整體與蓄熱材料200接觸。亦即，在圖3所示之例中，係遍及於無機纖維薄片100之全區域(表面及內部之區域)充填蓄熱材料200。
再者，亦可不在無機纖維102之間的間隙之整體充分地充填蓄熱材料200，而是產生某種程度的間隙(空氣之層或區域)(未圖示)，只要蓄熱材料200至少接觸於無機纖維102之一部分的表面，就可以將熱蓄積於蓄熱材料200，且可以在蓄熱單元10之外部與蓄熱材料200之間進行熱交換。
藉由使無機纖維102接觸於蓄熱材料200，則不經由空氣就可以 在無機纖維102與蓄熱材料200之間直接地進行熱交換。具體而言，從蓄熱單元10之外部所導入的熱，首先會傳至無機纖維薄片100之無機纖維102，其次經由無機纖維薄片100而傳至蓄熱材料200，並蓄積於蓄熱材料200。另一方面，蓄積於蓄熱材料200的熱，首先會傳至無機纖維薄片100之無機纖維102，其次經由無機纖維薄片100而導出至蓄熱單元10之外部。
在無機纖維薄片100與蓄熱材料200之接觸的種類中，係如以下所示，有包埋式、含浸式、擔載式、積層式等。在以下所示的圖4至圖8中，黑色的曲線係表示構成無機纖維薄片100的無機纖維102，複數條橫線係表示蓄熱材料200存在的區域。在以複數條橫線所示的區域中，蓄熱材料200係連續地形成。擔載式，係指例如粒子狀之蓄熱材料固定於構成無機纖維薄片100的無機纖維表面之態樣。
<<含浸式>>
圖4係顯示含浸式之無機纖維薄片100及蓄熱材料200之微觀的接觸狀態之概念圖。與圖3同樣，蓄熱單元10係具有無機纖維薄片100與蓄熱材料200。再者，在圖4中亦為了明確地顯示第一面110或第二面120而以一點鏈線來虛擬地表示。
含浸式係蓄熱材料200之整體埋入於無機纖維薄片100，藉此，無機纖維薄片100就會與蓄熱材料200接觸。與圖3同樣，係在相鄰的無機纖維102之間隙充填蓄熱材料200並連續地形成。藉由對位於蓄熱材料200之外側的無機纖維薄片100傳熱，就可以將熱導入並蓄積於存在於無機纖維薄片100之內側區域的蓄熱材料200。依所含浸的蓄熱材料之量而定，圖3所示的態樣亦可稱為包埋之一型態。
<<包埋式>>
圖5係顯示包埋式之無機纖維薄片100及蓄熱材料200之微觀的接觸狀態之概念圖。與圖3及圖4同樣，蓄熱單元10係具有無機纖維薄片100與蓄熱材料200。再者，在圖5中亦為了明確地顯示第一面110或第二面120而以一點鏈線來虛擬地表示。
包埋式係無機纖維薄片100(無機纖維薄片100之至少一部分)埋入於蓄熱材料200，藉此維持無機纖維薄片100與蓄熱材料200接觸的狀態。再者，在包埋式的情況下，較佳是以使無機纖維薄片100之一部分延伸達至蓄熱材料200之外部的方式所構成，或是使位於蓄熱材料200之內部的無機纖維薄片100與位於蓄熱材料200之外部的金屬體或其他的無機纖維薄片連接。藉由如此構成，就可以在蓄熱材料200之內側與外側之間進行熱交換。
<<積層式>>
圖6、圖7及圖8係顯示積層式之無機纖維薄片100及蓄熱材料200之微觀的接觸狀態之概念圖。與圖3至圖5同樣，蓄熱單元10係具有無機纖維薄片100與蓄熱材料200。再者，在圖6、圖7及圖8中亦為了明確地顯示第一面110或第二面120而以一點鏈線來虛擬地表示。
積層式係僅有無機纖維薄片100之一部分與蓄熱材料200接觸、或是蓄熱材料200局部進入達至無機纖維薄片100之內部的態樣。圖6係與蓄熱材料200接觸達至無機纖維薄片100之內部，圖7係僅在無機纖維薄片100之表面與蓄熱材料200接觸。圖8係將圖6予以積層的態樣。
<<與蓄熱材料200之接觸>>
圖3至圖8所示之例，係已針對使無機纖維薄片100呈平坦狀的情況作為一例來加以說明，但是如前面所述，無機纖維薄片100係具有可撓性，且可以變形成 所期望的形狀。即便是在使無機纖維薄片100變形的情況下，仍可以適當地選擇前述的包埋式、含浸式、擔載式、積層式等而使蓄熱材料200接觸於無機纖維薄片100，藉此構成各式各樣的蓄熱單元10。
再者，即便是在圖4至圖8所示之例子等之中，仍可不在無機纖維薄片100的無機纖維102之間的間隙之整體充分地充填蓄熱材料200，而是產生某種程度的間隙(空氣之層或區域)(未圖示)，且只要蓄熱材料200至少接觸於無機纖維102之一部分的表面，就可以將熱蓄積於蓄熱材料200，且可以在蓄熱單元10之外部與蓄熱材料200之間進行熱交換。
<<其他的接觸的種類>>
前述的包埋式、含浸式、擔載式、積層式為無機纖維薄片與蓄熱材料200接觸的態樣之一例，只要無機纖維薄片100以可以進行熱交換的方式來與蓄熱材料200接觸即可，無機纖維薄片與蓄熱材料200接觸的態樣，係可以因應安裝蓄熱單元10之配管等構件之形狀或大小、熱媒之種類或流速等而適當地決定。
<<<積層式之具體的積層結構>>>
如前面所述，圖8係顯示積層式的無機纖維薄片100及蓄熱材料200之微觀的接觸狀態。在圖8中，係為了明確地顯示無機纖維薄片100及蓄熱材料200之配置的關係，而以將疊合(相鄰)的無機纖維薄片100隔離的方式來顯示。在實際構成蓄熱單元10時，係如圖9(A)及圖9(B)所示，較佳是將疊合(相鄰)的無機纖維薄片100以相互地接觸之方式來配置。可以容易在疊合的無機纖維薄片100之整體傳熱，且能夠在蓄熱單元10之外部與蓄熱材料200之間迅速地進行熱交換。
再者，如前面所述，在圖9(A)及圖9(B)所示之例中，雖然疊合的無機纖維薄片100係相互地接觸或黏結，但是為了明確地顯示起見，將疊合的無 機纖維薄片100之各者予以隔離來顯示。
圖9(A)係藉由折彎連續的單一無機纖維薄片100來使無機纖維薄片100疊合而形成為大致長方體狀的形狀之例。圖9(B)係顯示使互為個別之複數個平坦的無機纖維薄片100疊合而形成為大致長方體狀的形狀的狀態之例。在圖9(A)所示之例中、以及圖9(B)所示之例中，都是使疊合的無機纖維薄片100相互地接觸或黏結，而可以藉由疊合的無機纖維薄片100之整體來輕易地傳熱。
<<<蓄熱單元10之具體的結構>>>
圖10係顯示使用了圖9(B)所示之無機纖維薄片100的蓄熱單元10之具體結構的剖視圖。再者，使用圖9(A)所示的無機纖維薄片100也可以構成蓄熱單元10。
圖10所示的蓄熱單元10係具有外殼300。外殼300係具有收容部306與蓋體部308。收容部306係具有凹狀之形狀，可以疊合的方式將無機纖維薄片100與蓄熱材料200(未圖示)收容於收容部306。蓋體部308係具有板狀之形狀，可以卡合於收容部306之上端部。收容部306及蓋體部308之材料可以為銅或不鏽鋼等。
首先，將無機纖維薄片100收容於收容部306。具體而言，以填埋收容部306之整體的程度使無機纖維薄片100疊合而收容於收容部306。如此，可以以無機纖維薄片100來大致充填收容部306。其次，使蓋體部308卡合於收容部306之上端部，並以蓋體部308來覆蓋收容部306之開口部309。藉由對收容部306施加熱而進行燒結，來使疊合的無機纖維薄片100彼此、或無機纖維薄片100與收容部306等連結。藉由連結，可以容易在使疊合的無機纖維薄片100之整體傳熱。更且，還以Ni(鎳)等將蓋體部308對於收容部306進行硬焊而予以封閉。再者，在可以藉由燒結將蓋體部308連結於收容部306而予以封閉的 情況下，係不需要進行硬焊。只要因應蓋體部308及收容部306之材質而適當地決定燒結之溫度、硬焊之有無或硬焊之材料等即可。
在將蓋體部308封閉於收容部306之後，從蓄熱材料200之注入孔(未圖示)將蓄熱材料200(未圖示)注入於收容部306。再者，在注入蓄熱材料200之後，藉由銅或不鏽鋼等金屬等來堵塞注入孔。如此，蓄熱單元10之內部就會由無機纖維薄片100及蓄熱材料200所充填，且無機纖維薄片100會成為和收容部306與蓋體部308之雙方連結並接觸的狀態。藉由如此構成，無論從收容部306或從蓋體部308都可以將熱傳至被封入的無機纖維薄片100。藉此，就可以容易將蓄熱單元10之外部的冷媒之熱經由無機纖維薄片100傳至蓄熱材料200，或使蓄積於蓄熱材料200的熱經由無機纖維薄片100而傳至蓄熱單元10之外部的熱媒。
再者，在前述之例中，雖然已顯示使複數片之無機纖維薄片100疊合以充填收容部306之例，但是，在單一的無機纖維薄片100之厚度具有收容部306之深度程度的情況下，不使複數片的無機纖維薄片100疊合即可使用單一的無機纖維薄片100。又，在無機纖維薄片100之厚度有複數個的情況下，可以藉由適當地組合重疊來充填收容部306。
<<<蓄熱單元10之其他的結構>>>
在圖9(A)及圖9(B)之例中，係顯示使無機纖維薄片100疊合而整體形成為大致長方體狀之形狀的情況。疊合後的無機纖維薄片100之整體的形狀不僅為大致長方體狀之形狀，只要因應蓄熱單元10之形狀(收容部之形狀)來適當地決定即可。例如，整體可以形成為大致立方體狀之形狀、大致圓柱狀之形狀、大致多角柱狀之形狀等。又，亦可以形成為藉由球體狀或橢圓體狀等之曲面所構成的形 狀。更且，亦可為以圍繞預定之中心軸(配管等)的方式捲繞無機纖維薄片100所形成者。無論是哪一種形狀，只要疊合的無機纖維薄片100會相互地接觸，且可以輕易在疊合的無機纖維薄片100之整體傳熱即可。
<<<無機纖維網體150>>>
在前述之例中，雖然無機纖維薄片100係具有纖維薄片之形態，但是只要是可以傳熱者，亦可為其他的形態。圖11係顯示具有網狀之形狀的無機纖維網體150之俯視圖。圖11所示之黑色的線條，係指由無機纖維所構成的長條之纜索(cable)(絲、線)。無機纖維網體150係藉由使複數條的縱向纜索與複數條的橫向纜索相互地隔離且在重疊的部分連結所形成。
使複數片的無機纖維網體150疊合且藉由燒結來連結接觸的部分，藉此會與無機纖維薄片100同樣，可以在複數片的無機纖維網體150之整體傳熱。藉由形成為網狀，就可以大幅地確保間隙區域152，且容易使蓄熱材料200在間隙區域152移動，並可以使蓄熱材料200容易插入於無機纖維之間隙而容易與無機纖維網體150接觸。再者，無論是無機纖維薄片100或無機纖維網體150，佔積率都是大約4%至6%。
<<<蓄熱單元10相對於構件之配置>>>
如前面所述，蓄熱單元10係具有無機纖維薄片100及蓄熱材料200。再者，在此，蓄熱單元10係設為具有外殼300(外殼300A至300D)者。
<<將蓄熱單元10A配置於單一的圓筒狀之配管PI1的情況>>
圖12係顯示將蓄熱單元10A配置於形成為大致圓筒狀之單一的配管PI1之例的立體圖。蓄熱單元10A係具有外殼300A。
<配管PI1>
配管PI1係形成為長條的圓筒狀，且沿著長邊方向形成有貫通孔430A。配管PI1係具有外周面410A與內周面420A。藉由外周面410A來劃分界定出配管PI1之外形。藉由內周面420A來劃分界定出貫通孔430A。在貫通孔430A可以供冷媒或溫媒等的熱媒流動。配管PI1係藉由金屬或樹脂等所形成。
<蓄熱單元10A>
蓄熱單元10A係具有形成為長條之圓筒狀的外殼300A，且沿著長邊方向形成有貫通孔330A。蓄熱單元10A的外殼300A係具有外周面310A與內周面320A。藉由外周面310A來劃分界定出蓄熱單元10A的外殼300A之外形。藉由內周面320A來劃分界定出貫通孔330A。蓄熱單元10A係具有比配管PI1之外徑稍微大的內徑。配管PI1係定位於蓄熱單元10A之貫通孔330A。蓄熱單元10A的外殼300A之內周面320A係可以與配管PI1之外周面410A密接。
<接觸的種類及無機纖維薄片100的形態>
在圖12所示的蓄熱單元10A中，係可以使用後述的螺旋狀或渦捲狀(渦形彈簧狀)(參照圖25)等，來作為無機纖維薄片100的形態。又，無機纖維薄片100與蓄熱材料200之接觸的種類，亦可為包埋式、含浸式、擔載式、積層式之其中任一種。可以將蓄熱材料200設置於配管PI1之外周面410A與捲繞成螺旋狀的無機纖維薄片100之間。又，亦可以將蓄熱材料200設置於捲繞成螺旋狀的無機纖維薄片100之外周側。更且，亦可以將蓄熱材料200配置於捲繞成渦捲狀(渦形彈簧狀)而相鄰的無機纖維薄片100之間的區域。藉由如此構成，就可以增多蓄熱材料200之整體的量。再者，無機纖維薄片100的形態不僅為螺旋狀或渦捲狀(渦形彈簧狀)，而是可以因應外殼300A之大小而適當地使用平坦狀、凹凸狀、積層狀等。
流動於配管PI1的熱媒與蓄熱材料200之熱交換，係經由配管PI1 與外殼300A與無機纖維薄片100所進行。熱媒的熱會經由配管PI1、外殼300A及無機纖維薄片100而蓄積於蓄熱材料200，或者，蓄積於蓄熱材料200的熱會經由配管PI1、外殼300A及無機纖維薄片100而傳至熱媒。再者，亦可以不經由無機纖維薄片100，而是經由配管PI1與外殼300A來與蓄熱材料200進行熱交換。
更且，較佳是以絕熱材料來覆蓋外殼300A之周圍。具體而言，係以圍繞外殼300A之整體而密接的絕熱材料來覆蓋。藉由使用絕熱材料，就可以在流動於配管PI1的冷媒或溫媒等的熱媒與蓄熱材料200之間效率佳地交換熱，以免熱傳至外部。
又，較佳是以在配管PI1內與配管PI1接觸的方式來配置無機纖維薄片100。可以在流動於配管PI1的冷媒或溫媒等的熱媒與蓄熱材料200之間效率更佳地交換熱。
<<將蓄熱單元10B配置於複數個圓筒狀之配管PI1的情況>>
圖13係顯示將蓄熱單元10B配置於形成為圓筒狀的三根配管PI1之例的立體圖。蓄熱單元10B係具有外殼300B。再者，配管之數目係不限於三根，只要是複數根即可。
<配管PI1>
配管PI1之各者係與圖12所示的配管同樣。在形成於配管PI1之各者的貫通孔430A可以供冷媒或溫媒等的熱媒流動。三根配管PI1係具有相同的粗度，且相互地隔離而大致平行且等間隔地配置。
<蓄熱單元10B>
蓄熱單元10B係具有沿著三根配管PI1之長邊方向之形成為大致四角筒狀的外殼300B，且沿著配管PI1之長邊方向形成有貫通孔330B。蓄熱單元10B係可以總括地被覆三根配管PI1。蓄熱單元10B係具有外周面310B與內周面320B。藉由外周面310B來劃分界定出蓄熱單元10B的外殼300B之外形。藉由內周面320B來劃分界定出貫通孔330B。蓄熱單元10B的貫通孔330B之剖面係比三根配管PI1之剖面還大。在蓄熱單元10B之貫通孔330B並排地配置有三根配管PI1。在蓄熱單元10B之貫通孔330B中，三根配管PI1係相互地隔離而配置，且亦從蓄熱單元10B之內周面320B隔離而配置。
<接觸的種類及無機纖維薄片100的形態>
在圖13所示的蓄熱單元10B中，係可以使用後述的螺旋狀或渦捲狀(渦形彈簧狀)(參照圖25)等，來作為無機纖維薄片100的形態。可以針對三根配管PI1之各者將無機纖維薄片100捲繞成螺旋狀，或捲繞成渦捲狀(渦形彈簧狀)。又，無機纖維薄片100與蓄熱材料200之接觸的種類，亦可為包埋式、含浸式、擔載式、積層式之其中任一種。
可以與圖12同樣地將蓄熱材料200設置於配管PI1之各者的外周面410A與捲繞成螺旋狀的無機纖維薄片100之間。又，亦可以將蓄熱材料200設置於捲繞成螺旋狀的無機纖維薄片100之外周側。更且，亦可以將蓄熱材料200配置於捲繞成渦捲狀(渦形彈簧狀)而相鄰的無機纖維薄片100之間的區域。藉由如此構成，就可以增多蓄熱材料200之整體的量。再者，無機纖維薄片100的形態不僅為螺旋狀或渦捲狀(渦形彈簧狀)，而是可以因應外殼300B之大小而適當地使用平坦狀、凹凸狀、積層狀等。
又，亦可以在相互地隔離而配置的三根配管PI1之間的區域配置 無機纖維薄片100。該無機纖維薄片100較佳是遍及於貫通孔330B之整體而連續地配置。藉由連續地配置無機纖維薄片100，就可以使熱效率佳地傳導。
再者，雖然所顯示者為圖13所示的蓄熱單元10B係沿著一個層並排地配置有三根配管PI1，但是亦可沿著複數個層之各者並排地配置有複數個配管PI1。
流動於三根配管PI1的熱媒與蓄熱材料200之熱交換，係經由配管PI1之各者、外殼300B與無機纖維薄片100所進行。熱媒的熱會經由配管PI1、外殼300B及無機纖維薄片100而蓄積於蓄熱材料200，或者，蓄積於蓄熱材料200的熱會經由配管PI1、外殼300B及無機纖維薄片100而傳至熱媒。再者，亦可以不經由無機纖維薄片100，而是經由配管PI1與外殼300B來與蓄熱材料200進行熱交換。
更且，較佳是以絕熱材料來覆蓋外殼300B之周圍。具體而言，係以圍繞外殼300B之整體而密接的絕熱材料來覆蓋。藉由使用絕熱材料，就可以在流動於配管PI1的冷媒或溫媒等的熱媒與蓄熱材料200之間效率佳地交換熱，以免熱傳至外部。
又，較佳是以在配管PI1內與配管PI1接觸的方式來配置無機纖維薄片100。可以在流動於配管PI1的冷媒或溫媒等的熱媒與蓄熱材料200之間效率更佳地交換熱。
<<沿著角筒狀的配管PI2之外側配置蓄熱單元10C的情況>>
圖14係顯示將蓄熱單元10C沿著配管PI2配置於形成為大致角筒狀的配管PI2之外側之例的立體圖。蓄熱單元10C係具有外殼300C。
<配管PI2>
配管PI2係形成為長條的角筒狀，且沿著長邊方向形成有貫通孔430C。配管PI2係具有第一面410C與第二面420C。藉由第一面410C來劃分界定出配管PI2之外形。藉由第二面420C來劃分界定出貫通孔430C。在貫通孔430C可以供冷媒或溫媒等的熱媒流動。配管PI2係藉由金屬或樹脂等所形成。
<蓄熱單元10C>
蓄熱單元10C係具有形成為長條之角筒狀的外殼300C，且沿著長邊方向形成有貫通孔330C。蓄熱單元10C的外殼300C係具有第一面310C與第二面320C。藉由第一面310C來劃分界定出蓄熱單元10C的外殼300C之外形。藉由第二面320C來劃分界定出貫通孔330C。蓄熱單元10C的外殼300C之寬度(配管PI2之短邊方向的長度)係與配管PI2之寬度(短邊方向之長度)相同。在圖14所示之例中，係以蓄熱單元10C的外殼300C之上表面密接於配管PI2之下表面的方式來配置。如此，在圖14所示之例中，配管PI2之第一面與蓄熱單元10C的外殼300C之第一面會接觸而進行熱交換。
<接觸的種類及無機纖維薄片100的形態>
在圖14所示的蓄熱單元10C中，係可以使用後述的平坦狀(參照圖20)或積層狀(參照圖26)等，來作為無機纖維薄片100的形態。又，無機纖維薄片100與蓄熱材料200之接觸的種類，亦可為包埋式、含浸式、擔載式、積層式之其中任一種。可以將蓄熱材料200設置於外殼300C之第一面310C或第二面320C與平坦狀的無機纖維薄片100之間。又，亦可以將蓄熱材料200設置於形成為積層狀的無機纖維薄片100之間的區域。藉由如此構成，就可以增多蓄熱材料200之整體的量。再者，無機纖維薄片100的形態不僅為平坦狀或積層狀，而是可以因應外殼300C之大小而適當地使用螺旋狀、渦捲狀(渦形彈簧狀)或凹凸狀等。
流動於配管PI2的熱媒與蓄熱材料200之熱交換，係經由配管PI2、外殼300C與無機纖維薄片100所進行。熱媒的熱會經由配管PI2、外殼300C及無機纖維薄片100而蓄積於蓄熱材料200，或者，蓄積於蓄熱材料200的熱會經由配管PI2、外殼300C及無機纖維薄片100而傳至熱媒。再者，亦可以不經由無機纖維薄片100，而是經由配管PI2與外殼300C來與蓄熱材料200進行熱交換。
更且，較佳是以絕熱材料來覆蓋外殼300C及配管PI2之周圍。具體而言，係以圍繞外殼300C及配管PI2之整體而密接的絕熱材料來覆蓋。藉由使用絕熱材料，就可以在流動於配管PI2的冷媒或溫媒等的熱媒與蓄熱材料200之間效率佳地交換熱，以免熱傳至外部。
又，較佳是以在配管PI2內與配管PI2接觸的方式來配置無機纖維薄片100。可以在流動於配管PI2的冷媒或溫媒等的熱媒與蓄熱材料200之間效率更佳地交換熱。
<<將蓄熱單元10配置於角筒狀的配管之內部的情況>>
圖15係顯示將蓄熱單元10D沿著配管PI3配置於形成為角筒狀的配管PI3之內部之例的立體圖。蓄熱單元10D係具有外殼300D。
<配管PI3>
配管PI3係形成為長條的角筒狀，且沿著長邊方向形成有貫通孔430D。配管PI3係具有外周面410D與內周面420D。藉由外周面410D來劃分界定出配管PI3之外形。藉由內周面420D來劃分界定出貫通孔430D。在貫通孔430D可以供冷媒或溫媒等的熱媒流動。再者，如後面所述，在貫通孔430D亦配置有蓄熱單元10D。配管PI3係藉由金屬或樹脂等所形成。
<蓄熱單元10D>
蓄熱單元10D係具有形成為長條之角筒狀的外殼300D，且沿著長邊方向形成有貫通孔330D。蓄熱單元10D的外殼300D係具有外周面310D與內周面320D。藉由外周面310D來劃分界定出蓄熱單元10D的外殼300D之外形。藉由內周面320D來劃分界定出貫通孔330D。蓄熱單元10D的外殼300D之外周面310D的寬度(配管PI3之短邊方向的長度)及高度，係比配管PI3之寬度(短邊方向之長度)及高度更小。在圖15所示之例中，蓄熱單元10D之整體係被收容於配管PI3之內側。藉由如此，蓄熱單元10D的外殼300D之外周面310D的整體可以與流動於配管PI3的熱媒接觸，且可以提高熱交換之效率。
<接觸的種類及無機纖維薄片100的形態>
在圖15所示的蓄熱單元10D中，係可以使用後述的平坦狀(參照圖20)或積層狀(參照圖26)等，來作為無機纖維薄片100的形態。又，無機纖維薄片100與蓄熱材料200之接觸的種類，亦可為包埋式、含浸式、擔載式、積層式之其中任一種。可以將蓄熱材料200設置於外殼300D之內周面320D與平坦狀的無機纖維薄片100之間。又，亦可以將蓄熱材料200設置於形成為積層狀的無機纖維薄片100之間的區域。再者，無機纖維薄片100的形態不僅為平坦狀或積層狀，而是可以因應外殼300D之大小而適當地使用螺旋狀、渦捲狀(渦形彈簧狀)或凹凸狀等。
流動於配管PI3的熱媒與蓄熱材料200之熱交換，係經由外殼300D與無機纖維薄片100所進行。冷媒的熱會經由外殼300D及無機纖維薄片100而傳至蓄熱材料200，或者，蓄積於蓄熱材料200的熱會經由外殼300D及無機纖維薄片100而傳至熱媒。如此，以將蓄熱單元10D收容於配管PI3之內側的方式來構成，藉此，不經由配管PI3就可以進行熱交換，且可以提高熱交換 之效率。再者，在此情況下，亦可以不經由無機纖維薄片100，而是經由外殼300D來與蓄熱材料200進行熱交換。
更且，較佳是以絕熱材料來覆蓋配管PI3之周圍。具體而言，係以圍繞配管PI3之整體而密接的絕熱材料來覆蓋。藉由使用絕熱材料，就可以在流動於配管PI3的冷媒或溫媒等的熱媒與蓄熱材料200之間效率佳地交換熱，以免熱傳至外部。
又，較佳是以在配管PI3內與配管PI3接觸的方式來配置無機纖維薄片100。可以在流動於配管PI3的冷媒或溫媒等的熱媒與蓄熱材料200之間效率更佳地交換熱。
<<沿著角筒狀的配管之外側包夾而配置蓄熱單元10的情況>>
與圖14同樣，圖16係顯示將蓄熱單元10C沿著配管PI2配置於形成為角筒狀的配管PI2之外側之例的立體圖。在圖14中係已顯示僅在構成蓄熱單元10C之外周的一個面配置配管PI2之例，但是在圖16中係將配管PI2配置於蓄熱單元10C之外周的二個面。由於使用外周的二個面來進行熱的授受，故而可以提高效率或迅速地進行熱的授受。
流動於配管PI2的熱媒與蓄熱材料200之熱的授受，係經由配管PI2、外殼300C與無機纖維薄片100所進行。冷媒的熱會經由配管PI2、外殼300C及無機纖維薄片100而傳至蓄熱材料200，或者，蓄積於蓄熱材料200的熱會經由配管PI2、外殼300C及無機纖維薄片100而傳至熱媒。再者，亦可以不經由無機纖維薄片100，而是經由配管PI2與外殼300C來與蓄熱材料200進行熱的授受。
更且，較佳是以絕熱材料來覆蓋外殼300C及二根配管PI2之周 圍。具體而言，係以圍繞外殼300C及二根配管PI2之整體而密接的絕熱材料來覆蓋。藉由使用絕熱材料，就可以在流動於二根配管PI2的冷媒或溫媒等的熱媒與蓄熱材料200之間效率佳地交換熱，以免熱傳至外部。
又，較佳是以在二根配管PI2之各者的內部與配管PI2接觸的方式來配置無機纖維薄片100。可以在流動於配管PI2的冷媒或溫媒等的熱媒與蓄熱材料200之間效率更佳地交換熱。
<<<蓄熱單元10的應用>>>
如前面所述，蓄熱單元10係安裝於配管等構件而可以在蓄熱材料200與熱媒之間進行熱交換。
<<溫度調整裝置600的構成>>
圖17係顯示用以將工件(對象物)調整至預定之溫度的溫度調整裝置600之構成的概略圖。再者，圖17係為了簡便而省略閥(valve)、止回閥、泵(pump)等來顯示。閥的開閉或熱媒的流量係設為可以適當地調整者。溫度調整裝置600係具有高溫冷卻器610、低溫冷卻器620及工件用調溫部630，且將從高溫冷卻器610所送出的溫媒與從低溫冷卻器620所送出的冷媒混合而成的混合熱媒供給至工件用調溫部630，而在工件用調溫部630中將工件調整至所期望的溫度。
高溫冷卻器610係連接於配管702，可以將預定之高溫度的溫媒從配管702送出。配管702係連接於分歧部752。分歧部752亦連接於配管703及配管720。分歧部752係具有閥(未圖示)。亦可藉由使分歧部752的閥呈開狀態或閉狀態來使配管702僅與配管703或配管720之其中任一方連通，或者，藉由適當地調節分歧部752的閥之開啟度來使配管702與配管703及配管720之雙方連通，以實施往配管703之流量及往配管720之流量的流量控制。從高溫冷 卻器610所送出的溫媒，係藉由分歧部752的閥之動作而送出至配管703或配管720之其中任一方。
低溫冷卻器620係連接於配管704，可以將比預定之高溫度更低的預定之低溫度溫媒從配管704送出。配管704係連接於分歧部754。分歧部754亦連接於配管705及配管722。分歧部754係具有閥(未圖示)。亦可藉由使分歧部754的閥呈開狀態或閉狀態來使配管704僅與配管705或配管722之其中任一方連通，或者，藉由適當地調節分歧部754的閥之開啟度來使配管704與配管705及配管722之雙方連通，以實施往配管705之流量及往配管722之流量的流量控制。從低溫冷卻器620所送出的冷媒，係藉由分歧部754的閥之動作而送出至配管705或配管722之其中任一方。
配管703及配管705係連接於混合部760。混合部760係連接於配管706。配管706係連接於工件用調溫部630。從高溫冷卻器610所送出的溫媒與從低溫冷卻器620所送出的冷媒，係在混合部760混合成為混合媒體，且經由配管706供給至工件用調溫部630。
工件用調溫部630係具有可以設置工件的設置台(未圖示)。設置台係構成為可供經由配管706所供給的混合媒體與工件進行熱交換，而可以因應混合媒體來調整工件之溫度。
工件用調溫部630係連接於配管708。在工件用調溫部630中，已結束與工件之熱交換後的混合媒體，係送出至配管708。配管708係連接於分歧部762。分歧部762係連接於配管710及配管714。經由配管708到達分歧部762後的混合媒體，係在分歧部762分歧至配管710與配管714。
如前面所述，分歧部752係分歧成配管703與配管720。配管710 及配管720係連接於匯流部772。更且，在匯流部772係連接有配管724。匯流部772係具有閥(未圖示)。亦可藉由使匯流部772的閥呈開狀態或閉狀態來僅選擇配管710或配管720之其中任一方而與配管724連通，或者，藉由適當地調節匯流部772的閥之開啟度來使配管710及配管720之雙方與配管724連通，以實施來自配管710之流量及來自配管720之流量的流量控制。在藉由匯流部772的閥之動作而使配管710與配管724連通時，配管710係經由匯流部772及配管724而連接於高溫用蓄熱單元640，高溫用蓄熱單元640係經由配管712而連接於高溫冷卻器610。又，在藉由匯流部772的閥之動作而使配管720與配管724連通時，可以使高溫用蓄熱單元640再生。
如前面所述，分歧部754係分歧成配管705與配管722。配管714及配管722係連接於匯流部774。更且，在匯流部774係連接有配管726。匯流部774係具有閥(未圖示)。亦可藉由使匯流部774的閥呈開狀態或閉狀態來僅選擇配管714或配管722之其中任一方而與配管726連通，或者，藉由適當地調節匯流部774的閥之開啟度來使配管714及配管722之雙方與配管726連通，以實施來自配管714之流量及來自配管722之流量的流量控制。在藉由匯流部774的閥之動作而使配管714與配管726連通時，配管714係經由匯流部774及配管726來連接於低溫用蓄熱單元650，低溫用蓄熱單元650係經由配管716來連接於低溫冷卻器620。又，在藉由匯流部774的閥之動作而使配管722與配管726連通時，可以使低溫用蓄熱單元650再生。
<高溫用蓄熱單元640>
如前面所述，在藉由匯流部772的閥之動作而使配管710與配管724連通時，配管710係連接於高溫用蓄熱單元640。從分歧部762送出至配管710後的混合媒 體，係作為循環媒體供給至高溫用蓄熱單元640。高溫用蓄熱單元640係具有前述的蓄熱單元10，且具有無機纖維薄片100及蓄熱材料200。可以在高溫用蓄熱單元640的蓄熱材料200與流動於配管710而來的循環媒體之間進行熱交換。
如前面所述，從高溫冷卻器610所送出的溫媒，係與從低溫冷卻器620所送出的冷媒在混合部760混合而成為混合媒體。該混合媒體之溫度，係藉由與冷媒之混合而成為比從高溫冷卻器610所送出的溫媒之溫度更低。因此，流動於配管710的循環媒體之溫度亦會變低。在沒有高溫用蓄熱單元640的情況下，溫度較低的循環媒體就會回到高溫冷卻器610，使得藉由高溫冷卻器610而提高達至預定之高溫度用的高溫冷卻器610之負擔不得不變大。
根據如此的情形，可以藉由在比循環媒體回到高溫冷卻器610更前面的流路設置高溫用蓄熱單元640，來將蓄積於高溫用蓄熱單元640之蓄熱材料200的熱傳至循環媒體，以在事前提高循環媒體的溫度。藉由在循環媒體回到高溫冷卻器610之前提高循環媒體的溫度，就可以減小高溫冷卻器610的負擔。藉由設置高溫用蓄熱單元640，就沒有必要將高溫冷卻器610之能力使用達至最大限，可以使高溫冷卻器610之動作具有餘裕，或可以具有能力較低者作為高溫冷卻器610，且可以將溫度調整裝置600省電力化。
<低溫用蓄熱單元650>
如前面所述，在藉由匯流部774的閥之動作而使配管714與配管726連通時，配管714係連接於低溫用蓄熱單元650。從分歧部762送出至配管714後的混合媒體，係作為循環媒體供給至低溫用蓄熱單元650。低溫用蓄熱單元650係具有前述的蓄熱單元10，且具有無機纖維薄片100及蓄熱材料200。可以在低溫用蓄熱單元650的蓄熱材料200與流動於配管714而來的循環媒體之間進行熱交換。
如前面所述，從低溫冷卻器620所送出的冷媒，係與從高溫冷卻器610所送出的溫媒在混合部760混合而成為混合媒體。該混合媒體之溫度，係藉由與溫媒之混合而成為比從低溫冷卻器620所送出的冷媒之溫度更高。因此，流動於配管714的循環媒體之溫度亦會變高。在沒有低溫用蓄熱單元650的情況下，溫度較高的循環媒體就會回到低溫冷卻器620，使得藉由低溫冷卻器620而降低達至預定之低溫度用的低溫冷卻器620之負擔不得不變大。
根據如此的情形，可以藉由在比循環媒體回到低溫冷卻器620更前面的流路設置低溫用蓄熱單元650，來將循環媒體的熱傳至低溫用蓄熱單元650之蓄熱材料200，以在事前降低循環媒體的溫度。藉由在循環媒體回到低溫冷卻器620之前降低循環媒體的溫度，就可以減小低溫冷卻器620的負擔。藉由設置低溫用蓄熱單元650，就沒有必要將低溫冷卻器620之能力使用達至最大限，可以使低溫冷卻器620之動作具有餘裕，或可以具有能力較低者作為低溫冷卻器620，且可以將溫度調整裝置600省電力化。
<<正常動作狀態>>
圖17係顯示高溫冷卻器610與低溫冷卻器620進行穩態動作並且高溫用蓄熱單元640及低溫用蓄熱單元650進行正常動作時的熱媒之流路。在圖17中係藉由黑色的箭頭來顯示熱媒之流動。在正常動作狀態中，分歧部752的閥係以使配管702與配管703連通的方式來動作，分歧部754的閥係以使配管704與配管705連通的方式來動作。匯流部772的閥係以使配管710與配管724連通的方式來動作，匯流部774的閥係以使配管714與配管726連通的方式來動作。
高溫冷卻器610係可以將預定之高溫度(例如80℃)的溫媒從配管702送出。另一方面，低溫冷卻器620係可以將比預定之高溫度更低的預定之低 溫度(例如-20℃)的冷媒從配管704送出。
分歧部752的閥係以使配管702與配管703連通的方式來動作，從高溫冷卻器610所送出的溫媒係流動於配管702及配管703。又，分歧部754的閥係以使配管704與配管705連通的方式來動作，從低溫冷卻器62所送出的冷媒係流動於配管704及配管705。
從高溫冷卻器610所送出並流動於配管702及配管703的溫媒與從低溫冷卻器620所送出並流動於配管704及配管705的冷媒，係在混合部760混合而成為所期望的溫度之混合媒體。再者，從高溫冷卻器610所送出的溫媒之流量、或從低溫冷卻器620所送出的冷媒之流量，係可以藉由未圖示的閥等來適當地調節，而以所期望的溫度來形成為所期望的流量之混合媒體。混合媒體係流動於配管706並供給至工件用調溫部630。工件用調溫部630係可以在混合媒體與工件之間進行熱交換，且可以藉由混合媒體將工件調整至所期望的溫度。
已供給至工件用調溫部630的混合媒體，係成為通過配管708並在分歧部762分歧而流動於配管710及配管714的循環媒體。流動於配管710的循環媒體係供給至高溫用蓄熱單元640，且藉由高溫用蓄熱單元640的蓄熱材料200與循環媒體之熱交換來提高循環媒體的溫度。溫度被提高後的循環媒體，係經由配管712而回到高溫冷卻器610。流動於配管714的循環媒體係供給至低溫用蓄熱單元650，且藉由低溫用蓄熱單元650的蓄熱材料200與循環媒體之熱交換來降低循環媒體的溫度。溫度被降低後的循環媒體，係經由配管716而回到低溫冷卻器620。
<<高溫用蓄熱單元640的再生動作狀態>>
如前面所述，在正常動作狀態中，構成高溫用蓄熱單元640的蓄熱單元10之蓄熱材料200，係為了與溫度已降低的循環媒體進行熱交換以提高循環媒體之溫度所使用。藉由與該循環媒體之熱交換，蓄熱材料200的熱就會慢慢地被奪走而使得溫度降低。在蓄熱材料200之溫度已降低時，係無法充分地進行與循環媒體之熱交換，而難以提高循環媒體之溫度。因此，在蓄熱材料200之溫度已降低時，係有必要進行用以將熱蓄積於蓄熱材料200的再生動作。在此，係切換溫媒之流路，將從高溫冷卻器610所送出的溫媒供給至高溫用蓄熱單元640，而將熱蓄積於高溫用蓄熱單元640之蓄熱材料200，藉此使高溫用蓄熱單元640再生。
圖18係顯示使高溫用蓄熱單元640再生之流路的圖。圖18亦為了簡便而省略閥、止回閥、泵等來顯示。閥的開閉或熱媒的流量係設為可以適當地調整者。藉由黑色的箭頭來表示熱媒的流動。在高溫用蓄熱單元640的再生動作狀態中，分歧部752的閥係以使配管702與配管720連通的方式來動作。匯流部772的閥係以使配管720與配管724連通的方式來動作。又，在圖18所示之例中，來自低溫冷卻器620的冷媒之送出係呈停止狀態。
高溫冷卻器610係呈動作狀態，從高溫冷卻器610所送出的溫媒，係在分歧部752經由配管720供給至高溫用蓄熱單元640。供給至高溫用蓄熱單元640的熱媒之熱，係傳至構成高溫用蓄熱單元640的蓄熱單元10而使熱蓄積於蓄熱單元10之蓄熱材料200，藉此使高溫用蓄熱單元640再生。
再者，如前面所述，可以藉由調節分歧部752的閥及匯流部772的閥之開啟度來控制流量。具體而言，可以藉由分歧部752的閥使配管702與配管703及配管720之雙方連通以調節往配管703的流量及往配管720的流量，且藉由匯流部772的閥使配管710及配管720之雙方與配管724連通以調節來自 配管710的流量及來自配管720的流量。如此，亦可藉由適當地控制配管的流量，而一邊進行混合媒體與工件之熱交換一邊使高溫用蓄熱單元640再生。
<<低溫用蓄熱單元650之再生動作狀態>>
如前面所述，在正常動作狀態中，構成低溫用蓄熱單元650的蓄熱單元10之蓄熱材料200，係為了與溫度已上升的循環媒體進行熱交換以降低循環媒體之溫度所使用。藉由與該循環媒體之熱交換，蓄熱材料200的熱就會慢慢地蓄積而使得溫度上升。在蓄熱材料200之溫度已上升時，係無法充分地進行與循環媒體之熱交換，而難以降低循環媒體之溫度。因此，在蓄熱材料200之溫度已上升時，係有必要進行用以從蓄熱材料200奪走熱的再生動作。在此，係切換冷媒之流路，將從低溫冷卻器620所送出的冷媒供給至低溫用蓄熱單元650，並從低溫用蓄熱單元650之蓄熱材料200奪走熱，藉此使低溫用蓄熱單元650再生。
圖19係顯示使低溫用蓄熱單元650再生之流路的圖。圖19亦為了簡便而省略閥、止回閥、泵等來顯示。閥的開閉或熱媒的流量係設為可以適當地調整者。藉由黑色的箭頭來表示熱媒的流動。在低溫用蓄熱單元650的再生動作狀態中，分歧部754的閥係以使配管704與配管722連通的方式來動作。匯流部774的閥係以使配管722與配管726連通的方式來動作。又，在圖19所示之例中，來自高溫冷卻器610的溫媒之流出係呈停止狀態。
低溫冷卻器620係呈動作狀態，從低溫冷卻器620所送出的溫媒，係在分歧部754經由配管722供給至低溫用蓄熱單元650。蓄積於構成低溫用蓄熱單元650的蓄熱單元10之蓄熱材料200的熱，係傳至供給至低溫用蓄熱單元650的冷媒而從蓄熱材料200奪走熱，藉此使低溫用蓄熱單元650再生。
再者，如前面所述，可以藉由調節分歧部754的閥及匯流部774 的閥之開啟度來控制流量。具體而言，可以藉由分歧部754的閥使配管704與配管705及配管722之雙方連通以調節往配管705的流量及往配管722的流量，且藉由匯流部774的閥使配管714及配管722之雙方與配管726連通以調節來自配管714的流量及來自配管722的流量。如此，亦可藉由適當地控制配管的流量，而一邊進行混合媒體與工件之熱交換一邊使低溫用蓄熱單元650再生。
<<溫度調整裝置600中的蓄熱材料200之功能>>
在溫度調整裝置600中，藉由使用蓄熱材料200作為輔助機關，則不用藉由主動式的控制進行溫度之調整，就可以調整循環媒體之溫度，且可以以被動式的簡易之構成來使熱媒之溫度接近所期望的溫度。
<<<無機纖維薄片100的形態>>
如前面所述，具有無機纖維薄片100與蓄熱材料200。蓄熱單元10係以與配管等之供熱媒或冷媒流動的構件接觸之方式來配置，且經由無機纖維薄片100而在熱媒或冷媒等的溫媒與蓄熱材料200之間進行熱交換。如前面所述，無機纖維薄片100之整體係具有具備可撓性的薄片狀(薄板狀)之形態(參照圖1)。可以利用該無機纖維薄片100之可撓性，並因應配管等構件之形狀或大小等而使無機纖維薄片100適當地變形以構成蓄熱單元10。
以下，僅針對無機纖維薄片100的形態加以說明。再者，在構成蓄熱單元10的情況下，只要與前述的包埋式、含浸式、擔載式、積層式等組合，並以使無機纖維薄片100與蓄熱材料200接觸的方式來構成即可。
<<平坦狀>>
圖20係顯示使無機纖維薄片100成為平坦狀之形狀的狀態之立體圖。例如，可以使用於配管等構件之頂板或底板等外側之面具有平坦的面之情況等。藉由 將無機纖維薄片100沿著平坦之面擴展(伸展)，就可以使其變形成平坦狀並配置於頂板或底板等構件。再者，配管等構件之形狀不僅為完全平坦的形狀，亦可為平緩地彎曲的形狀。
即便是在將無機纖維薄片100形成平坦狀來使用的情況下，亦可將蓄熱材料200配置於無機纖維薄片100之內部的區域而使其接觸，亦可將蓄熱材料200配置於無機纖維薄片100之第一面110或第二面120而使其接觸。例如，亦可以將蓄熱材料20配置於配管等構件與無機纖維薄片100之間。又，亦可以將蓄熱材料200配置於從配管等構件隔離後的位置。
<<凹凸狀>>
圖21係顯示以使凹凸重複之方式使無機纖維薄片100變形的狀態之立體圖。例如，可以使用於將蓄熱單元10安裝於被加工成波紋(corrugate)狀之形狀的構件等之情況，該波紋狀之形狀係使彎曲的凹狀部與凸狀部重複者。藉由使無機纖維薄片100一邊沿著彎曲的凹凸面慢慢地變形一邊擴展(伸展)而進行安裝，可以使無機纖維薄片100變形成凹凸狀而配置於構件。
再者，凹凸狀之形狀係不僅為如圖21所示的波紋狀之形狀般藉由平緩的曲面所構成的形狀，如圖22所示，亦可為以使剖面重複V字狀及倒V字狀之方式來屈曲後的形狀。更且，如圖23所示，凹凸狀之形狀亦可為不僅包含彎曲的面還包含平面的形狀。再者，在圖23中，係省略有關無機纖維薄片100之厚度而顯示。圖23所示的形狀係以使剖面重複U字狀與倒U字狀之方式彎曲後的形狀，且以使相鄰的平面部分成為相互地平行的方式所形成。相鄰的平面部分係成為積層狀之結構。如此，在形成為如圖23所示的積層狀之結構的情況下，係可以藉由加工單一的無機纖維薄片100來構成，且可以使構成精簡並且簡化 製程。
即便是在使無機纖維薄片100變形成凹凸狀的情況下，亦可將蓄熱材料200配置於無機纖維薄片100之內部的區域而使其接觸，亦可將蓄熱材料200配置於無機纖維薄片100之第一面110或第二面120而使其接觸。在此情況下，例如亦可以將蓄熱材料200配置於配管等構件與無機纖維薄片100之間。又，亦可將蓄熱材料200配置於從配管等構件隔離後的位置。
<<螺旋狀>>
圖24係顯示使長條之無機纖維薄片100變形成螺旋狀的狀態之立體圖。再者，在圖24中，係省略有關無機纖維薄片100之厚度而顯示。例如，可以使用於將無機纖維薄片100捲繞於配管等的長條之構件的情況。藉由使無機纖維薄片100一邊沿著配管之周圍捲繞一邊沿著配管之長邊方向慢慢地位移，就可以使無機纖維薄片100變形成螺旋狀並配置於配管。再者，長條的構件，亦可為沿著長邊方向延伸成直線狀的形狀，亦可為沿著長邊方向彎曲的形狀，亦可為沿著長邊方向折彎的形狀。
即便是在使無機纖維薄片100變形成螺旋狀的情況下，亦可將蓄熱材料200配置於無機纖維薄片100之內部的區域而使其接觸，亦可將蓄熱材料200配置於無機纖維薄片100之第一面110或第二面120而使其接觸。在此情況下，例如，亦可以將蓄熱材料200配置於配管等構件與無機纖維薄片100之間。又，亦可以將蓄熱材料200配置於從配管等構件隔離後的位置。
<<渦捲狀(渦形彈簧狀)>>
圖25係顯示使無機纖維薄片100變形成渦捲狀(渦形彈簧狀)的狀態之立體圖。再者，在圖25中，係省略有關無機纖維薄片100之厚度而顯示。例如，可以 將無機纖維薄片100以配管為中心捲繞於配管等的長條之構件，並使其變形而以使半徑慢慢地變大的方式來配置於配管之周圍。前述的螺旋狀係使無機纖維薄片100一邊沿著配管之周圍捲繞一邊沿著配管之長邊方向慢慢地位移而形成，而渦捲狀係可以藉由使無機纖維薄片100以不朝向長邊方向位移的方式捲繞來形成。
即便是在使無機纖維薄片100變形成渦捲狀的情況下，亦可將蓄熱材料200配置於無機纖維薄片100之內部的區域而使其接觸，亦可將蓄熱材料200配置於無機纖維薄片100之第一面110或第二面120而使其接觸。在此情況下，例如，亦可以將蓄熱材料200配置於配管等構件與無機纖維薄片100之間。又，亦可以將蓄熱材料200配置於從配管等構件隔離後的位置。特別是，亦可以將蓄熱材料200配置於捲繞於配管而相鄰的無機纖維薄片100之間的區域。藉由如此構成，就可以增多蓄熱材料200之整體的量。
<<積層狀>>
圖26係顯示使複數個無機纖維薄片100相互地隔離並配置成大致平行以形成為積層狀的狀態之立體圖。例如，可以使用於將蓄熱單元10安裝於頂板或底板等之具有平坦的面之構件的情況等。可以在頂板或底板等之平坦的面之上積層複數個無機纖維薄片100以形成為積層狀。在構成為積層狀的情況下，可以也將蓄熱材料200配置於相鄰的無機纖維薄片100之間，且可以整體增加蓄熱材料200的量。又，由於將複數個無機纖維薄片100配置成大致平行，所以可以容易使配置於相鄰的無機纖維薄片100之間的蓄熱材料200之溫度分布(無機纖維薄片100的面內之溫度分布)一致，且可以連蓄熱材料200的各個角落都有效地活用。
即便是在將無機纖維薄片100形成為積層狀的情況下，亦可將蓄 熱材料200配置於無機纖維薄片100之內部的區域而使其接觸，亦可將蓄熱材料200配置於無機纖維薄片100之第一面110或第二面120而使其接觸。在此情況下，例如，亦可以將蓄熱材料200配置於配管等構件與無機纖維薄片100之間。又，亦可以將蓄熱材料200配置於從配管等構件隔離後的位置。
再者，只要使複數個無機纖維薄片100相互地隔離並配置成大致平行即可，不僅在將複數個無機纖維薄片100形成平坦狀的情況，亦可以使複數個無機纖維薄片100一邊保持平行一邊彎曲而積層。
<<<無機纖維薄片100的形態及蓄熱材料200之接觸的種類以及熱的傳達>>>
雖然已說明平坦狀、凹凸狀、螺旋狀、渦捲狀(渦形彈簧狀)、積層狀，來作為無機纖維薄片100的形態，但是此等為一例，可以藉由配管等之供熱媒或冷媒流動的構件之形狀或大小等，來適當地決定無機纖維薄片100之形狀或配置等的形態。又，如前面所述，雖然僅針對無機纖維薄片100的形態加以說明，但是，只要蓄熱材料200係因應無機纖維薄片100的形態來適當地選擇前述的包埋式、含浸式、擔載式、積層式等之接觸的種類，並以與無機纖維薄片100接觸的方式來構成蓄熱單元10即可。
如前面所述，在蓄熱單元10中，從蓄熱單元10之外部所導入的熱，係經由無機纖維薄片100傳至蓄熱材料200。又，蓄積於蓄熱材料200的熱，係經由無機纖維薄片100而導出至蓄熱單元10之外部。如此，熱會經由無機纖維薄片100而導入或導出。如前面所述，藉由適當地決定無機纖維薄片100之大小或形狀，並且適當地決定配置無機纖維薄片100的位置，就可以使無機纖維薄片100與蓄熱材料200之接觸狀態呈較佳的狀態。
在蓄熱單元10中，藉由使無機纖維薄片100適當地分布，就可以將從外部傳至蓄熱單元10的熱以無機纖維薄片100來分散，並均等地傳至蓄熱材料200。又，可以將蓄積於蓄熱材料200的熱，從蓄熱材料200的各個部位均等地集中於無機纖維薄片並傳至蓄熱單元10之外部。例如，可以將無機纖維薄片100以等向性地分布的方式來配置。藉由如此，就可以效率佳地使蓄熱材料200吸收熱並蓄熱，並且從蓄熱材料200取出熱並供給至外部。
又，有時也有必要為了增加可以進行熱交換的熱量而增多蓄熱材料200的量。如圖27所示，在增多蓄熱材料200的量之情況下，係需要將蓄熱材料200從配管PI0配置達至較遠的位置LD。在如此構成時，可設想到會為了將熱傳至位於離配管PI0較遠之位置LD的蓄熱材料200而需要時間，且會為了從位於離配管PI0較遠之位置LD的蓄熱材料200取出熱而需要時間。在此情況下，因會有難以使熱傳遞至蓄熱材料200之整體難以從蓄熱材料200之整體取出熱之情形，或者會使熱交換之響應性變差，故而即便增多蓄熱材料200的量，仍有無法充分地活用蓄熱材料200之整體的可能性。
因此，如圖28所示，藉由將無機纖維薄片100配置達至蓄熱材料200之各個角落，就可以迅速地將熱傳達至位於離配管PI0較遠之位置LD的蓄熱材料200，或從位於離配管PI0較遠之位置LD的蓄熱材料200迅速地取出熱。在圖28所示之例中，係使用了前述的圖23所示之具有積層結構的凹凸狀之無機纖維薄片100。藉由使用具有積層結構的凹凸狀之無機纖維薄片100，就可以遍及於蓄熱材料200之整體均等地進行熱交換。再者，不僅可以使用該圖23所示的凹凸狀之無機纖維薄片100，還可以使用其他形態的無機纖維薄片100。只要因應安裝蓄熱單元10之配管等構件之形狀或大小等、或熱媒及冷媒之種類或 流速等、或蓄熱材料200的量等來適當地決定無機纖維薄片100的形態即可。
又，如圖28所示，無機纖維薄片100係具有導引端部130。無機纖維薄片100係可以包含導引端部130而形成為一體，以傳達熱。無機纖維薄片100之導引端部130係配置於配管PI0之內部。藉由如此構成，就可以容易將流動於配管PI0之冷媒的熱傳至蓄熱材料200，或容易將蓄積於蓄熱材料200的熱傳至流動於配管PI0的熱媒。
<<<外殼300>>>
如前面所述，蓄熱單元10亦可具有外殼300。在蓄熱單元10具有外殼300的情況下，無機纖維薄片100及蓄熱材料200係收納於外殼300。再者，無機纖維薄片100之一部分，較佳是從外殼300伸出或露出。該無機纖維薄片100之伸出部或露出部係使用於蓄熱單元10與外部的熱之傳導。例如，此外部有流動於配管的熱媒或冷媒等的熱媒體(熱媒)。
在蓄熱材料200為固固相轉移的物質之情況下，由於始終具有固定的形狀，所以不需要外殼300。另一方面，在蓄熱材料200為固液相轉移的物質之情況下，因在液體狀態時無法維持固定的形狀，故而需要外殼300。再者，即便是蓄熱材料200為固固相轉移的物質，亦可以將無機纖維薄片100及蓄熱材料200收納於外殼300的方式來構成。藉由收納於外殼300來防止破損或污損，就可以維持無機纖維與蓄熱材料200之接觸狀態而使熱傳導性呈穩定。
<<外殼300的構成>>
圖29係顯示外殼300之一部分的剖視圖。如圖29所示，外殼300係具有銅箔302與銅板304。銅箔302及銅板304係作為外殼300之殼體而發揮功能。銅箔302及銅板304係由銅所構成且具有大致平坦的形狀(大致平板狀)。銅箔302及銅板304 係相互地隔離且配置成平行，無機纖維薄片100及蓄熱材料200係配置於銅箔302與銅板304之間。無機纖維薄片100及蓄熱材料200係成為藉由銅箔302與銅板304所包夾的狀態。再者，在圖29所示之例中，銅箔302係構成上表面，銅板304係構成下表面。
在已將熱從蓄熱單元10之外部傳至銅箔302或銅板304時，係可以經由無機纖維薄片100將熱傳至蓄熱材料200並予以蓄積。又，在蓄熱材料200蓄積有熱時，係可以經由無機纖維薄片100將熱傳至銅箔302或銅板304而輸出至蓄熱單元10之外部。
圖30係顯示外殼300之構成的剖視圖。如圖30所示，可以接合銅箔302與銅板304之相互地面對面的端部。可以藉由接合來封閉銅箔302與銅板304，即便蓄熱材料200液體化仍可以防止漏出。接合係可以使用鉚接或熔接等手法。藉由接合銅箔302與銅板304，就可以封入無機纖維薄片100及蓄熱材料200。
在上述之例中，雖然使用銅箔302作為上表面，且使用銅板304作為下表面，但是並不限於銅製物，亦可使用不鏽鋼等的其他金屬或碳、石墨等。又，銅製的銅箔302及銅板304為銅製且厚度不同。亦可僅使用銅箔302來構成外殼300，亦可僅使用銅板304來構成外殼300。
<<<變化例1>>>
如前面所述，蓄熱單元10(高溫用蓄熱單元640或低溫用蓄熱單元650等)係進行與熱媒之熱交換者。為了提高熱交換之效率，可以使用絕熱材料。例如，藉由以包含絕熱材料的絕熱體來被覆蓄熱單元10，就可以防止熱傳至蓄熱材料200及溫媒以外，且可以提高蓄熱材料200與溫媒之間的熱交換之效率，其中該絕熱材 料係具有覆蓋蓄熱單元10之整體的形狀及大小。藉由使用絕熱材料就可以迅速地使熱媒接近所期望的溫度，並且亦可以迅速地進行蓄熱材料200之再生。
<<<<本實施型態之詳細內容>>>>
如上所述，雖然本發明係已藉由本實施型態所記載，但是，不應理解為構成此揭示之一部分的記載及圖式係限定該發明。如此，本發明當然涵蓋在此所未記載的各式各樣之實施型態等。
10:蓄熱單元
100:無機纖維薄片
102:無機纖維
110:第一面
120:第二面
200:蓄熱材料

Claims (6)

  1. 一種蓄熱單元，係具備：
    至少一個無機纖維構件，係由無機纖維黏結或交織而構成且具有所期望的形狀；以及
    蓄熱材料，係與前述無機纖維接觸。
  2. 如請求項1所述之蓄熱單元，係配置成與供熱媒流動的流路相接觸，並且在前述流路內配置有由無機纖維黏結或交織而構成的無機纖維構件。
  3. 如請求項1所述之蓄熱單元，更具備：收納體，係收納前述無機纖維構件與前述蓄熱材料。
  4. 一種蓄熱單元，係在用以調節對象體之溫度的熱交換裝置中所使用者；
    前述熱交換裝置更具有：
    溫度調整部，係調節供對象體設置的對象體設置部之溫度；
    熱媒體供給部，係將預定之溫度的熱媒供給至前述溫度調整部；
    第一供給流路，係將熱媒從前述熱媒體供給部供給至前述溫度調整部；
    回歸流路，係與前述蓄熱單元鄰接地設置，且係使熱媒從前述溫度調整部回到前述熱媒體供給部，並且能夠供熱媒與前述蓄熱單元進行熱交換；
    第二供給流路，係將熱媒從前述熱媒體供給部供給至前述蓄熱單元；以及
    流路形成部，係形成前述第一供給流路和前述第二供給流路之其中任一者；
    前述蓄熱單元具備：
    至少一個無機纖維體，係由無機纖維黏結或交織而構成；以及
    蓄熱材料，係形成為與前述無機纖維接觸；其中
    在藉由前述流路形成部形成前述第一供給流路時，利用前述蓄熱材料與熱媒之熱交換，使熱媒之溫度接近前述預定之溫度；且
    在藉由前述流路形成部形成前述第二供給流路時，利用前述蓄熱材料與熱媒之熱交換，使前述蓄熱材料再生。
  5. 如請求項4所述之蓄熱單元，其中，在前述熱媒為溫媒的情況下，在藉由前述流路形成部形成前述第一供給流路時，熱係從前述蓄熱材料傳至溫媒，藉此使溫媒之溫度提高而接近前述預定之溫度，而在藉由前述流路形成部形成前述第二供給流路時，熱係從溫媒傳至前述蓄熱材料，藉此使前述蓄熱材料之溫度提高而使前述蓄熱材料再生。
  6. 如請求項4所述之蓄熱單元，其中，在前述熱媒為冷媒的情況下，在藉由前述流路形成部形成前述第一供給流路時，熱係從冷媒傳至前述蓄熱材料，藉此使冷媒之溫度降低而接近前述預定之溫度，而在藉由前述流路形成部形成前述第二供給流路時，熱係從前述蓄熱材料傳至冷媒，藉此使前述蓄熱材料之溫度降低而使前述蓄熱材料再生。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7082706B1 (ja) * 2021-12-23 2022-06-08 イビデン株式会社 熱伝達抑制シート及び組電池
TW202346780A (zh) * 2022-03-30 2023-12-01 日商巴川製紙所股份有限公司 溫度均等化單元

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5411012B2 (zh) * 1974-08-07 1979-05-11
JPH07318274A (ja) * 1994-05-25 1995-12-08 Hitachi Ltd 蓄熱装置
BR9809649A (pt) * 1997-05-21 2000-07-11 Schuemann Sasol Gmbh & Co Kg Corpo de calor latente
US6615906B1 (en) * 2000-03-31 2003-09-09 Schümann Sasol Gmbh & Co. Kg Latent heat body
JP2006038266A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Univ Of Tokushima 蓄熱装置
DE102007023315B3 (de) * 2007-05-16 2008-10-16 BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Verfahren zur Herstellung eines Latentwärme-Speichermaterials
GB0802445D0 (en) * 2008-02-11 2008-03-19 Penfold William L Low energy cooling device
GB0909280D0 (en) * 2009-06-01 2009-07-15 Ciba Holding Inc Wall form system
GB2474544A (en) * 2009-10-15 2011-04-20 Michael Trevor Berry Latent heat storage panel
US20120055661A1 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Peter Feher High temperature thermal energy storage system
US20140251310A1 (en) * 2011-10-19 2014-09-11 Abengoa Solar Llc High temperature thermal energy storage
KR101305199B1 (ko) * 2011-12-09 2013-09-12 한양대학교 에리카산학협력단 차량의 축열장치
JP6144532B2 (ja) * 2013-05-01 2017-06-07 株式会社デンソー ブレージングシートのろう付け方法、及び熱交換器の製造方法
CN105492566B (zh) * 2013-08-29 2018-04-17 得克萨斯系统大学董事会 蓄热单元、其组合物及其制备和使用方法
US10330393B2 (en) * 2014-02-26 2019-06-25 Uchicago Argonne, Llc Modular latent heat thermal energy storage systems
EP3144365B1 (en) * 2014-05-16 2019-09-11 Eidai Co., Ltd. Heat reservoir comprising porous substrate impregnated with latent heat storage material, and method for producing the same
FR3024214A3 (fr) * 2014-07-23 2016-01-29 Muller & Cie Soc Appareil de stockage thermoelectrique saisonnier
JP6931821B2 (ja) 2015-10-16 2021-09-08 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 蓄熱ユニット

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