JPH06129789A - 蓄熱装置 - Google Patents

蓄熱装置

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JPH06129789A
JPH06129789A JP6546091A JP6546091A JPH06129789A JP H06129789 A JPH06129789 A JP H06129789A JP 6546091 A JP6546091 A JP 6546091A JP 6546091 A JP6546091 A JP 6546091A JP H06129789 A JPH06129789 A JP H06129789A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダクト内に安定した絶縁境界層を形成し、熱
損失を低減して効率のよい蓄熱動作を行う潜熱型の蓄熱
装置を提供するものである。 【構成】 低温流体を供給するダクトとその排出ダクト
の絶縁空間内の水平方向の配設距離を、垂直方向の配設
距離よりも充分に長くとる。又前記両ダクト内にその断
面を流体の流動方向に区分し且つ流動方向に延長した対
流防止手段が設けられる。 【効果】 効率のよい蓄熱動作が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蓄熱装置、特に自動車の
エンジン排気熱を蓄熱する潜熱型の蓄熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエンジン排気熱が供給され、こ
の排気熱を蓄熱する潜熱型の蓄熱装置は従来から使用さ
れており、例えば欧州特許第０２９４５００号公報に開
示されている。この種の蓄熱装置では蓄熱コアーを持つ
内側容器と、この内側容器を取り囲んで配される外側容
器とこの外側容器を貫通して内側容器に通じるダクトを
具備している。
【０００３】ダクトは、低温流体を内側容器に供給する
供給ダクトと、加熱された流体を内側容器から流出する
流出ダクトとからなり、これらのダクトはエンジン停止
後の蓄熱状態時の熱損失を防ぐ絶縁境界層を形成する機
能を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述の公報で開
示されている装置も含めて従来のこの種の蓄熱装置で
は、ダクト内の熱の絶縁境界層の形成が充分でなく、熱
損失が比較的多かった。
【０００５】本発明は前述したこの種の蓄熱装置の現状
に鑑みてなされたものであり、その目的はダクト内に安
定した絶縁境界層を形成し、熱損失を低減して効率のよ
い蓄熱動作を行う蓄熱装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は自動車のエンジン排気熱が供給され、この
排気熱を蓄熱する潜熱型の蓄熱装置において、内部に蓄
熱コアーを持つ内側容器と、この内側容器との間に絶縁
空間を形成して前記内側容器の外側に配設される外側容
器と、外部から前記外側容器を貫通して前記内側容器に
通じ、低温流体を前記内側容器に供給する供給ダクト及
び加熱された流体を前記内側容器から流出する流出ダク
トとを有する蓄熱装置において、前記供給ダクト及び前
記流出ダクトの前記絶縁空間内での水平方向の配設距離
は垂直方向の配設距離よりも充分に長く設定され、前記
供給ダクト及び前記流出ダクト内にはその断面を流体の
流動方向に区分し、前記流動方向に延長した対流防止手
段が設けられている基本的構成となっている。
【０００７】
【作用】このような構成となっているので、供給ダクト
及び流出ダクト内は流動方向に区分され、それぞれの区
分領域での対流が防止される。且つ供給ダクト及び流出
ダクトの水平方向の配設距離が、垂直方向の配設距離よ
りも充分に長く設定されているため、各ダクト内での流
体の温度変化も少なく、各ダクトの水平配設部と垂直配
設部との境界近傍に安定した熱の絶縁境界層が形成さ
れ、熱損失は大幅に減少する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１及び図２は本発明の第１の実施例の構成を示
すそれぞれ正面説明図及び側面説明図、図３は本発明の
第２の実施例の要部の構成を示す側面説明図、図４は本
発明の第３の実施例の要部の構成を示す説明図である。
【０００９】図１及び図２に示すように、第１の実施例
は円筒型の蓄熱装置であり、その円筒軸線は装置が据付
けられた時、垂直方向となっている。蓄熱のために作動
する蓄熱コアーは図１及び図２では図示していないが、
内側容器１０の中に配設されている。内側容器１０は外
側容器１２により取巻かれており、両者間には絶縁空間
１４が形成されている。この絶縁空間１４はなるべく減
圧された状態となっている。
【００１０】内燃エンジンの冷却水が流される供給ダク
ト１６と加熱流体が流出される流出ダクト１８とは、外
側容器１２を貫通して外部から内側容器１０内に端壁２
０部分で通じている。即ち端壁２０にはそれぞれ短かい
ダクト部分１６ａ、１８ａが接続されており、これらの
垂直方向のダクト部分１６ａ、１８ａは曲がり部４４を
経てそれぞれ水平方向のダクト部分１６ｂ、１８ｂと合
流し、これらダクトは水平方向に外側容器から外部に導
出されている。
【００１１】内側容器１０のダクト部分１６ａ、１８ａ
が取り付けられる開口位置は、端壁２０の中心位置から
偏心しており、このため水平方向のダクト部分１６ｂ、
１８ｂは、垂直方向のダクト部分１６ａ、１８ａに対し
て充分に長く設定されている。
【００１２】また、図２に示すように、供給ダクト１６
と流出ダクト１８との水平方向のダクト部分１６ｂ、１
８ｂは、垂直方向に薄い形状になっていて、各ダクト部
分内には水平方向に互いに平行に複数の熱絶縁材の平行
壁体４０が配列されている。そして水平方向のダクト部
分１６ｂ、１８ｂには熱絶縁材層３９が巻かれている。
また、水平方向のダクト部分１６ｂ、１８ｂを上下から
挾持するようにして、絶縁空間１４内に輻射反射層４１
が設けられている。
【００１３】実施例の蓄熱装置においてエンジン冷却水
である流体の循環が中断される時、例えば車両の不使用
状態時には、車両のエンジン冷却水は蓄熱装置を充填す
るために使われ、蓄熱装置の外側に置かれるダクト部分
は冷却し、このため蓄熱コアーと外側ダクト部分との間
に温度勾配が生じる。冷たい流体の密度が大きいため、
この流体は垂直方向のダクト部分１６ｂ、１８ｂ内で底
部に残り、一方密度の低いより高温の流体はダクト部分
１６ｂ、１８ｂの頂部に残るため、垂直方向のダクト部
分１６ｂ、１８ｂ内で、もしダクト方向を横切る方向の
熱伝達が対流につながらず、境界層の形成が妨害されな
いならば、絶縁境界層が安定に形成される。
【００１４】この絶縁効果は水平方向のダクト部分１６
ｂ、１８ｂの対流を防ぐことにより生ずる。一般に比較
的薄い流動層の場合には対流は発生することができない
ことが知られており、この理由のため、水平方向のダク
ト部分１６ｂ、１８ｂには平行壁体４０が設けられ、こ
の平行壁体４０で区分されたダクト部分１６ｂ、１８ｂ
の領域では、流体は対流を生じることなく流動する。さ
らに、水平方向のダクト部分１６ｂ、１８ｂを上下から
挾むようにして配設されている輻射反射層41によって、
ダクト部分からの輻射熱損失も防止される。
【００１５】このような構成の第１の実施例では、内側
容器１０から水平方向のダクト部分１６ｂ、１８ｂの上
面への熱伝達、ダクト部分１６ｂ、１８ｂの下面から外
側容器１２への熱伝達によってこれらダクト部分１６
ｂ、１８ｂ内に配される流体内に安定した熱の多段層が
形成され、垂直方向のダクト部分１６ａ、１８ａ内での
絶縁境界層の形成を助ける。
【００１６】図３に示す第２の実施例では、据付け上の
都合で供給ダクト１６′及び流出ダクト１８′は内側容
器１０の上端層５０に結合されている。この場合にも上
端壁５０から、垂直方向のダクト部分１６′ａ、１８′
ａを直接内側容器１０内に導入すると安定した絶縁境界
層ができない。このため、第２の実施例では上端壁５０
に沿って、水平方向のダクト部分１６′ｂ、１８′ｂを
設け、さらにダクト部分１６′ｂ、１８′ｂを熱絶縁材
層３９で巻いている。第２の実施例のその他の部分の構
成は、すでに説明した第１の実施例と同一である。
【００１７】図４は第３の実施例の水平方向のダクト部
分１６″ｂを示しているが、ダクト部分１８″ｂも同一
の構成となっている。この第３の実施例では、ダクト部
分１６″ｂ内に断面形状が螺旋状の熱絶縁体３１が流体
の流動方向に配設されていて、隣接する熱絶縁体３１の
層間に間隙３３が形成され、この間隙３３を一定に保持
する突起３５が、前記隣接する層間に設けられている。
この第３の実施例のその他の部分の構成は、すでに説明
した第１の実施例と同一である。
【００１８】このようにして、第１の実施例乃至第３の
実施例によると、水平方向のダクト部分１６ｂ、１６′
ｂ、１６″ｂ、１８ｂ、１８′ｂ、１８″ｂに断面を流
体の流動方向に区分し、流動方向に延長した対流防止手
段を設け、水平方向のダクト部分を長く設定することに
より、ダクト内に安定した絶縁境界層を形成し、熱損失
を大幅に低減することができる。
【００１９】本発明は前述の実施例に限定されるもので
なく、例えば、ダクト内に流動方向に整合したガラス繊
維板を充填させることができる。またダクト部分が圧縮
されたガラス繊維で包まれるもの、ダクト部分が多重重
ね巻きの輻射反射箔の中に包まれるもの、ダクト部分が
それぞれ微小多孔質絶縁材の中に包まれるもの、或いは
絶縁空間が微小多孔質絶縁材で充たされる構成とするこ
とができる。
【００２０】また、本発明では、水平方向のダクト部分
が内側容器の下側で結合され、内側容器の下で延長配設
されるようにすると有利である。これは内側容器から消
散される熱が、水平方向のダクト部分を加熱し、ダクト
部分壁内に置かれる流体は上向きに温度上昇する温度特
性を持ち、これが流体の層内の安定した温度変化につな
がるからである。
【００２１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明では
低温流体を内側容器に供給する供給ダクト及び加熱され
た流体を内側容器から流出する流出ダクトの絶縁空間内
での水平方向の配設距離を垂直方向の配設距離よりも長
くし、これらのダクトには断面を流体の流動方向に区分
する対流防止手段が設けられているので、安定した熱の
絶縁境界層が形成され熱損失が大幅に減少し、効率のよ
い蓄熱動作が行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の正面説明図である。
【図２】第１の実施例の側面断面図である。
【図３】第２の実施例の要部の説明図である。
【図４】第３の実施例の要部の説明図である。
【符号の説明】
１０ 内側容器 １２ 外側容器 １４ 絶縁空間 １６ 供給ダクト １６ａ、１６ｂ ダクト部分 １８ 流出ダクト １８ａ、１８ｂ ダクト部分 ３１ 熱絶縁体 ３５ 突起 ４０ 平行壁体

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車のエンジン排気熱が供給され、こ
    の排気熱を蓄熱する潜熱型の蓄熱装置において、内部に
    蓄熱コアーを持つ内側容器と、この内側容器との間に絶
    縁空間を形成して前記内側容器の外側に配設される外側
    容器と、外部から前記外側容器を貫通して前記内側容器
    に通じ、低温流体を前記内側容器に供給する供給ダクト
    及び加熱された流体を前記内側容器から流出する流出ダ
    クトとを有する蓄熱装置において、前記供給ダクト及び
    前記流出ダクトの前記絶縁空間内での水平方向の配設距
    離は、垂直方向の配設距離よりも充分に長く設定され、
    前記供給ダクト及び前記流出ダクト内にはその断面を流
    体の流動方向に区分し、前記流動方向に延長した対流防
    止手段が設けられていることを特徴とする蓄熱装置。
  2. 【請求項２】 対流防止手段が互いに平行に流動方向に
    延長配設される複数の熱絶縁材の平行壁体であることを
    特徴とする請求項１に記載の蓄熱装置。
  3. 【請求項３】 平行壁体がガラス繊維板で構成されてい
    ることを特徴とする請求項２に記載の蓄熱装置。
  4. 【請求項４】 対流防止手段が流動方向に延長し、断面
    形状が螺旋状の熱絶縁体であることを特徴とする請求項
    １に記載の蓄熱装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の蓄熱装置に対して、供
    給ダクト及び排出ダクトを横切る熱移動を防ぐ防止手段
    を付加したことを特徴とする蓄熱装置。
  6. 【請求項６】 防止手段が供給ダクト及び流出ダクトの
    外面に取り付けられている輻射反射層であることを特徴
    とする請求項５に記載の蓄熱装置。
  7. 【請求項７】 防止手段が供給ダクト及び流出ダクトを
    包む圧縮ガラス繊維であることを特徴とする請求項５に
    記載の蓄熱装置。
JP6546091A 1990-03-06 1991-03-06 蓄熱装置 Expired - Lifetime JP2831859B2 (ja)

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DE4007001.8 1990-03-06
DE19904007001 DE4007001C2 (de) 1990-03-06 1990-03-06 Wärmespeicher, insbesondere für durch Motorabwärme gespeiste Kraftfahrzeugheizungen

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Publication Number Publication Date
JPH06129789A true JPH06129789A (ja) 1994-05-13
JP2831859B2 JP2831859B2 (ja) 1998-12-02

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DE (1) DE4007001C2 (ja)

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