(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相変化材料（ＰＣＭ）が固相から液相へと変化するときにエネルギ源として使用するため加圧流体を発生するように作用するエネルギセル（１０）であって、前記相変化材料（ＰＣＭ）を保持するハウジング手段（１２）を備えるエネルギセル（１０）において、
前記エネルギセル（１０）は、
前記ハウジング手段（１２）と前記相変化材料（ＰＣＭ）との間に配置される断熱手段（１４）と、
前記相変化材料（ＰＣＭ）によって包囲され、複数の管手段（４００）と、前記エネルギセル（１０）の軸と垂直に配置されると共に前記エネルギセル（１０）の軸に沿って並べられた複数の円板手段（４０２，４０４）とを有する熱交換手段（１６）であって、前記複数の円板手段（４０２，４０４）のそれぞれが複数の孔手段（５００）を有しかつ前記管手段（４００）の一部を包囲し、隣り合う２つの円板手段（４０２，４０４）の間には一定の距離が存在している熱交換手段（１６）と、
中心に配置されて可撓性を有するブラダー手段（４１０）であって、前記エネルギセル（１０）に固定される一対の開放端部分を有すると共に、前記一対の開放端部分の間において可撓性を有しているブラダー手段（４１０）とを備え、
前記各管手段（４００）は伝熱媒体を含み、前記相変化材料（ＰＣＭ）は、前記管手段（４００）および前記円板手段（４０２，４０４）を包囲すると共に、前記孔手段（５００）を通過可能であり、
前記ブラダー手段（４１０）は、ブラダー手段（４１０）の開放端部分に流入及び流出可能であって前記相変化材料（ＰＣＭ）により影響を受ける液圧流体を含むことを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項２】
請求項１記載のエネルギセル（１０）において、
前記ハウジング手段（１２）は、シリンダブロック手段（４２１）、シリンダ上部手段（４１４）、及びシリンダ下部手段（４１６）を備え、
前記シリンダ上部手段（４１４）は、各管手段（４００）のための第１グロメット手段（４１８）を備え、
前記シリンダ下部手段（４１６）は、各管手段（４００）のための第１グロメット手段（４２２）を備えることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項３】
請求項２記載のエネルギセル（１０）において、
前記エネルギセル（１０）は、
前記シリンダ上部手段（４１４）に連結されると共に前記伝熱媒体を前記管手段（４００）へ送り込むように作用する入口境界手段（４２６）と、
前記シリンダ下部手段（４１６）に連結されると共に前記伝熱媒体を前記管手段（４００）から放出させるように作用する出口境界手段（４２８）と
を備えることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項４】
請求項３記載のエネルギセル（１０）において、
前記入口境界手段（４２６）は、
前記シリンダ上部手段（４１４）に連結している容器手段（４３０）と、
高温の伝熱媒体の流入のための第１コネクタ手段（４３２）と、
高温の伝熱媒体の流入をオンまたはオフに切り替える弁手段（４５２）と、
低温の伝熱媒体の流入のための第２コネクタ手段（４３４）と、
低温の伝熱媒体の流入をオンまたはオフに切り替える弁手段（４５４）とを備え、
前記出口境界手段（４２８）は、
前記シリンダ下部手段（４１６）に連結している容器手段（４３６）と、
高温の伝熱媒体の流出のための第１コネクタ手段（４３８）と、
高温の伝熱媒体の流出をオンまたはオフに切り替える弁手段（４５６）と、
低温の伝熱媒体の流出のための第２コネクタ手段（４４０）と、
低温の伝熱媒体の流出をオンまたはオフに切り替える弁手段（４５８）とを備えていることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項５】
請求項３記載のエネルギセル（１０）において、
前記入口境界手段（４２６）は、
前記シリンダ上部手段（４１４）に連結している容器手段（４３０）と、
高温または低温の伝熱媒体の流入のためのコネクタ手段（４４２）と、
高温または低温の伝熱媒体の流入を切り替える弁手段（４４４）とを備え、
前記出口境界手段（４２８）は、
前記シリンダ下部手段（４１６）に連結している容器手段（４３６）と、
高温または低温の伝熱媒体の流出のためのコネクタ手段（４４６）と、
高温または低温の伝熱媒体の流出を切り替える弁手段（４４８）とを備えることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のエネルギセル（１０）において、
前記管手段（４００）には、複数の内側フランジ（４５０）が設けられていることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のエネルギセル（１０）において、
前記エネルギセル（１０）は、
前記ブラダー手段（４１０）の各端部にそれぞれ連結される第１管手段（４０６１）および第２管手段（４０６２）を備えていることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に係るエネルギセル（１０）において、
前記エネルギセル（１０）は、孔（４０８）を有すると共に中心に配置される管（４０６）を備え、
前記中心に配置される管（４０６）の中間部分は、前記ブラダー手段（４１０）の内部に配置されていることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項９】
請求項２に記載のエネルギセル（１０）において、
前記エネルギセル（１０）は、孔（４０８）を有すると共に中心に配置される管（４０６）を備え、
前記管（４０６）の中間部分は、前記ブラダー手段（４１０）の内部に配置され、
前記シリンダ上部手段（４１４）は、前記中心に配置される管（４０６）のための第２グロメット手段（４２０）を備え、
前記シリンダ下部手段（４１６）は、前記中心に配置される管（４０６）のための第２グロメット手段（４２４）を備え、
前記中心に配置される管（４０６）は、前記シリンダ上部手段（４１４）および前記シリンダ下部手段（４１６）の両方に固定されると共に、前記第２グロメット手段（４２０，４２４）の両方を貫通することを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項１０】
請求項９記載のエネルギセル（１０）において、
前記第１グロメット手段（４１８，４２２）と前記第２グロメット手段（４２０，４２４）とが断熱されていることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項１１】
請求項３〜１０のいずれか一項に記載のエネルギセル（１０）において、
前記入口境界手段（４２６）の内壁と前記出口境界手段（４２８）の内壁とが断熱されていることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のエネルギセル（１０）において、
前記伝熱媒体は、水、油、或いは、液相又は気相中の他の適切な媒体であることを特徴
とするエネルギセル（１０）。
【請求項１３】
請求項７に記載のエネルギセル（１０）において、
各エネルギセル（１０）は、前記第１および第２管手段（４０６１，４０６２）を介して、前記エネルギセル（１０）を連続的に連結するように作用する連結手段を備えていることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項１４】
請求項８に記載のエネルギセル（１０）において、
各エネルギセル（１０）は、前記中心に配置される管（４０６）を介して、前記エネルギセル（１０）を連続的に連結するように作用する連結手段を備えていることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【請求項１５】
請求項１〜１４に記載のエネルギセル（１０）において、
前記エネルギセル（１０）は、力学的エネルギを生じさせるため、前記相変化材料（ＰＣＭ）に連結して配置されると共に前記相変化材料（ＰＣＭ）によって影響を受ける可動手段を備えていることを特徴とするエネルギセル（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相変化材料（ＰＣＭ）が固相から液相へと変化するときにエネルギ源として使用するための加圧流体を発生するように作用するエネルギセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、使用される作用媒体が固化作用と溶融作用とを交互に受ける熱エンジン、又は熱ポンプに関連している。このように用いられる作用媒体は、Ｓ／Ｌタイプの作用媒体と称される。熱エンジンでは、Ｓ／Ｌタイプの作用媒体が周期的な作用を受け、各サイクルは、第１圧力下で実施される高温溶融工程と、第２圧力下で実施される低温固化工程とを備えている。熱ポンプでは、各サイクルが、第１圧力下で実施される高温固化工程と、第２圧力下で実施される低温溶融工程とを備えている。非水性媒体が用いられるとき、第１圧力および第２圧力はそれぞれ相対的に高圧であり、相対的に低圧である。水性媒体が用いられるときは、２つの圧力がそれぞれ相対的に低圧であり、相対的に高圧である。熱ポンプの作用が熱エンジンの作用とは逆であることに注目すべきである。
【０００３】
特許文献２は、熱アクチュエータに関連し、熱容量モータとしても知られているように、それは、パラフィンワックスが、シリンダ等の容器内で加熱されたときに固体から液体へと変化するにつれてパラフィンワックスの物理的膨張からエネルギを取り出すものである。このエネルギは、シリンダ内に摺動可能に装着されたピストンに変位をもたらす機械力に変換されて、それにより、静圧を生じそれが変換されて作用する。熱アクチュエータは、アクチュエータによって生じた静圧がシリンジの内容物を放出するように用いられる様々な薬物送出システムに利用される。
【０００４】
特許文献３は、熱エネルギを力学的エネルギに変換する機器に関連しており、ここでは、体積膨張を生じさせて取着された作動ロッドを移動させるように、更に別の環状室に連通されているものの、断熱されている１又はそれ以上の環状室内の液体に熱が付与される。機器は、環状室９，１０，２を備え、室２は、ばねベロー６によって設置される。加熱要素１１，１２は、室９，１０において液体を蒸発させ、それにより、ベロー６の収縮、ひいては、ロッド７の移動を生じさせる。要素１１，１２の一方のみを使用することで、ロッド７を半ストロークだけ移動させる。
【０００５】
特許文献４は、液圧流体発生器に関連している。約マイナス６．７℃（２０°Ｆ）の温度差を伴う２つの水源は、高い熱膨張係数を有する作用液体を膨張および収縮させるために交互に熱交換器管を流れ、作用周期全体は、作用液体の沸点未満で実施される。チェック弁により逆流が阻止された態で、作用液体の膨張および収縮は、液圧モータを駆動させるために用いられる高圧の液圧出力をもたらす。実質的に安定した出力流をもたらすには、熱交換器の４個のバンクを、流れの脈動を平滑化する液圧アキュムレータ手段と共に連続的に作用させてもよい。各バンクは４段階の作動サイクルを有し、電気回路は、略一定の全体液圧出力を生じる相互関係において、４つの異なる段階をある４つの異なるバンクで生じさせるように、４つのバンクを同時に制御する。
【０００６】
特許文献５は、水が液体状態から固体状態へと変形するときに水の膨張を利用するシステムに関連しており、硬質外側容器と、外側容器内の中央に受入れられる可撓性内側ブラダーとを備えている。液圧流体は、ブラダー内に受け入れられると共に、水は、ブラダーと外側容器との間に位置している。液圧流体は、水の温度が冷凍温度にまで低下するにつれて、加圧される。加圧流体は、液圧流体内で圧力エネルギを利用した仕事を得るため、ブラダーからの選択的な解放のために保管されてよい。
【０００７】
特許文献６は、不活性液体膨張媒体の熱膨張によって低い値の熱エネルギを力学的エネルギへと変換する方法および装置に関連しており、この媒体は、８０℃より低温の相対的に低い温度範囲では相対的に高い膨張係数を有し、この媒体は、再生シリンダに含まれる圧力管に入れられており、この圧力管は、異なる温度の熱媒体の一部を混ぜ合わせることなくシリンダ内を循環する熱媒体によって段階的に加熱又は冷却させられる。膨張媒体の一例として、パラフィンが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４，０７９，５９６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２６３，３２３号明細書
【特許文献３】独国特許第１，３４１，１６３号明細書
【特許文献４】米国特許第４，２８３，９１５号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３７５，９８３号明細書
【特許文献６】国際公開第８９／１２７４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記に提示される文献は、熱効率および構造的強度に関する最適な解決策を提示することなく、本技術分野における異なる解決策を開示している。更に、これら文献に提示される解決策は、出力密度、製造効率、および製造コストについて、最適なものではない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の問題は、請求項１に係り、相変化材料（ＰＣＭ）が固相から液相へと変化するときにエネルギ源として用いるため加圧流体を生じるように作用するエネルギセルによって解決される。エネルギセルは、相変化材料（ＰＣＭ）を保持するハウジング手段を備えている。エネルギセルは、更に、ハウジング手段と相変化材料（ＰＣＭ）との間に配置される断熱手段を備えている。エネルギセルは、更に、相変化材料（ＰＣＭ）によって包囲されると共に複数の管手段を有する熱交換手段と、複数の円板手段であってそれぞれが複数の孔手段を有し、かつ管手段の一部を包囲している円板手段とを備えている。２つの連続する円板手段の間には一定の距離が存在している。エネルギセルは、更に、中央に配置される可撓性ブラダー手段を備え、可撓性ブラダー手段の両端は、その両端間に可撓性を持たせつつエネルギセルに固定されると共に開放されている。各管手段は伝熱媒体を備えている。相変化材料（ＰＣＭ）は、管手段および円板手段を包囲すると共に孔手段を通過可能である。ブラダー手段は、ブラダー手段の開放端部分に流入及び流出可能であって相変化材料（ＰＣＭ）により影響を受ける液圧流体を含む。
【００１１】
本発明に係るエネルギセルでの主な効果として、高い熱効率および構造的強度について最適化されていることである。更に、このエネルギセルと共に、熱損失および機械損失の両方を最小限に抑えることが可能である。更に、本発明に係るエネルギセルは、出力密度、製造効率、および製造費用について最適化されている。
【００１２】
この背景における更なる効果は、ハウジング手段がシリンダブロック手段、シリンダ上部手段、およびシリンダ下部手段を備える場合に達成される。シリンダ上部手段は、各管手段のための第１グロメット手段を備え、シリンダ下部手段は、各管手段のための第１グロメット手段を備える。
【００１３】
更に、本背景において、エネルギセル、は、更に、シリンダ上部手段に連結されると共に伝熱媒体を管手段へ送り込むように作用する入口境界手段と、シリンダ下部手段に連結されると共に伝熱媒体を管手段から放出させるように作用する出口境界手段とを備える場合に有利である。
【００１４】
本背景において、更なる効果として、入口境界手段が、シリンダ上部手段に連結する容器手段と、高温の伝熱媒体の流入のための第１コネクタ手段と、高温の伝熱媒体の流入をオンまたはオフに切り替える弁手段と、低温の伝熱媒体の流入のための第２コネクタ手段と、低温の伝熱媒体をオンまたはオフにする弁手段とを備え、出口境界手段が、シリンダ下部手段に連結する容器手段と、高温の伝熱媒体の流出のための第１コネクタ手段と、高温の伝熱媒体の流出をオンまたはオフに切り替える弁手段と、低温の伝熱媒体の流出のための第２コネクタ手段と、低温の伝熱媒体の流出をオンまたはオフに切り替える弁手段とを備える場合に達成される。
【００１５】
別の実施形態によれば、入口境界手段が、シリンダ上部手段に連結する容器手段と、高温または低温の伝熱媒体の流入のためのコネクタ手段と、高温または低温の伝熱媒体の流入を切り替える弁手段とを備え、出口境界手段が、シリンダ下部手段に連結する容器手段と、高温または低温の熱伝達手段の流出のためのコネクタ手段と、高温または低温の伝熱媒体の流出を切り替える弁手段とを備える場合に有利である。
【００１６】
更に、本背景において、管手段に多数の内側フランジを設けた場合に有利である。
本背景において、更なる効果は、エネルギセルが、更に、ブラダー手段の各端部にそれぞれ連結される第１管手段および第２管手段を備えている場合に達成される。
【００１７】
別の実施形態によれば、エネルギセルが、更に、孔を有すると共に中央に配置される管手段を備え、管手段の中間部分がブラダー手段の内部に配置される場合に有利である。
更に、本背景において、シリンダ上部手段が、更に、管手段のための第２グロメット手段を備え、シリンダ下部手段が、更に、管手段のための第２グロメット手段を備え、中央に配置される管手段が、シリンダ上部手段およびシリンダ下部手段の両方に固定されると共に、第２グロメット手段の両方を貫通する場合に有利である。
【００１８】
本背景において、更なる効果は、第１グロメット手段と第２グロメット手段とが断熱されている場合に達成される。
更に、本背景において、入口境界手段の内壁と外側境界手段の内壁とが断熱されている場合に有利である。
【００１９】
本背景において、更なる効果は、伝熱媒体が水、油、或いは、液相又は気相中の他の適切な媒体である場合に達成される。
更に、本背景において、各エネルギセルは、更に、中心に配置される管手段、或いは、第１および第２管手段を介して、エネルギセルを連続的に連結するように作用する連結手段を備える場合に有利である。この手段は、幾つかのエネルギセルを互いに連結するものであり、小型および大型のシステムが設計可能であることを意味している。
【００２０】
本背景において、更なる効果は、エネルギセルが、更に、力学的エネルギを生じさせるため、相変化材料（ＰＣＭ）に連結して配置されると共に相変化材料（ＰＣＭ）によって影響を受ける可動手段を備える場合に達成される。
【００２１】
本説明にて用いる「を備える／を備え」等の用語は、１またはそれ以上の他の特性、整数値、工程、構成部品、またはそれらの一群の存在を除外することなく、所定の特性、工程、または構成部品の存在の意味を意図していることに注目すべきである。
【００２２】
本発明の実施形態を、以下に、添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係り加圧流体を発生させるように作用するエネルギセルの第１実施形態を示す断面図。
【図２】図１に開示されるエネルギセルの図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図３】図１に開示される細部Ｃを拡大して示す断面図。
【図４】本発明に係りエネルギセルの熱交換手段に含まれる管手段を示す断面図。
【図５】本発明に係りエネルギセルの熱交換手段に含まれる円板手段を示す側面図。
【図６】図１に開示されるエネルギセルの一部である入口境界手段および出口境界手段の第１実施形態を示す断面図。
【図７】図１に開示されるエネルギセルの一部である入口境界手段および出口境界手段の第２実施形態を示す断面図。
【図８】本発明に係りエネルギセルの別の実施形態の一部を示す概略図。
【図９】図１に開示される細部Ｄを拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、相変化材料（ＰＣＭ）が固相から液相へと変化したときエネルギ源として使用するため加圧流体を発生させるように作用するエネルギセル１０の第１実施形態の断面図を示す。エネルギセル１０は、相変化材料（ＰＣＭ）を保持するハウジング手段１２を備えている。エネルギセル１０は、更に、ハウジング手段１２と相変化材料（ＰＣＭ）との間に配置される断熱手段１４を備えている（図３を参照）。エネルギセル１０は、更に、相変化材料（ＰＣＭ）によって包囲される熱交換手段１６を備えている。熱交換手段１６は、複数の管手段４００を備え、伝熱媒体は、管手段４００を流通する。熱交換手段１６は、更に、複数の円板手段４０２，４０４を備えている（図１は示さないが、図５に示す）。
【００２５】
図５から明らかなように、各円板手段４０２，４０４には、相変化材料（ＰＣＭ）が孔手段５００を通過できるように、複数の孔手段５００が設けられている。更に、各円板手段４０２，４０４、管手段４００の一部を包囲している。
【００２６】
また、図１から明らかなように、エネルギセル１０は、中心に配置されて可撓性を有するブラダー手段４１０を備えている。ブラダー手段４１０は、ブラダー手段４１０の両端部においてエネルギセル１０に固定されている。更に、ブラダー手段４１０は、その両端部分において開放されると共に、第１管手段４０６１と第２管手段４０６２とに連結されている。ブラダー手段４１０は、ブラダー手段４１０の開放端部分を流入及び流出可能であると共に相変化材料（ＰＣＭ）によって影響を受ける液圧流体を含む。
【００２７】
また、図１から明らかなように、ハウジング手段１２は、シリンダブロック手段４２１、シリンダ上部手段４１４、及びシリンダ下部手段４１６を備えている。シリンダ上部手段４１４は、各管手段４００のための第１グロメット手段４１８を備え、シリンダ下部手段４１６は、各管手段４００のための第１グロメット手段４２２を備えている。更に、図１から明らかなように、シリンダ上部手段４１４は、第１管手段４０６１のための第２グロメット手段４２０も備えている。シリンダ下部手段４１６は、第２管手段４０６２のための第２グロメット手段４２４も備えている。
【００２８】
エネルギセル１０は、更に、シリンダ上部手段４１４に連結される入口境界手段４２６を備えている。入口境界手段４２６は、伝熱媒体を管手段４００へと送り込むように作用する。エネルギセル１０は、更に、シリンダ下部手段４１６に連結される出口境界手段４２８を備えている。出口境界手段４２８は、伝熱媒体を管手段４００から放出させるように作用する。
【００２９】
また、図１に開示される事実として、入口境界手段４２６は、シリンダ上部手段４１４に連結する容器手段４３０を備えている。入口境界手段４２６は、更に、高温の伝熱媒体の流入のための第１コネクタ手段４３と、低温の伝熱媒体の流入のための第２コネクタ手段４３４とを備えている。また、図１から明らかなように、出口境界手段４２８は、シリンダ下部手段４１６に連結する容器手段４３６を備えている。出口境界手段４２８は、更に、高温の伝熱媒体の流出のための第１コネクタ手段４３８と、低温の伝熱媒体の流出のための第２コネクタ手段４４０とを備えている。
【００３０】
図２には、図１に開示されるエネルギセル１０の図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図が開示されている。ここでは、管手段４００の分散が開示されており、また、図２の中心には、ブラダー手段４１０が配置されている。
【００３１】
図３には、図１に開示される円Ｃの断面図が大きな縮尺で開示されている。断熱手段１４を有するハウジング手段１２の一部が、本図において開示されている。更に、熱交換手段１６は、複数の円板手段４０２，４０４を有する１個の管手段４００の形態で開示されている。
【００３２】
図４には、本発明に係り、エネルギセル１０の熱交換手段１６に含まれる管手段４００の断面図が開示されている。本図から明らかなように、各管手段４００には、複数の内側フランジ４５０が設けられている。
【００３３】
図５には、本発明に係り、エネルギセル１０の熱交換手段１６に含まれる円板手段４０２，４０４の側面図が開示される。本図から明らかなように、各円板手段４０２，４０４には、複数の孔手段５００が設けられている。相変化材料（ＰＣＭ）は、これら孔手段５００を通過することができる。また、本図には、断面Ａ−Ａにおいて、管手段４００に配置される孔（図示なし）が開示されている。
【００３４】
図６には、図１に開示されるエネルギセル１０の一部である入口境界手段４２６および出口境界手段４２８の第１実施形態の断面図が開示されている。第１実施形態は、図１に部分的に開示されている。本図から明らかなように、入口境界手段４２６は、容器手段４３０、第１コネクタ手段４３２、および第２コネクタ手段４３４を備えている。エネルギセル１０は、更に、第１コネクタ手段４３２に連結されると共に高温の伝熱媒体の流入をオンまたはオフに切り替えるように作用する弁手段４５２を備えている。エネルギセル１０は、更に、第２コネクタ手段４３４と連結されると共に低温の伝熱媒体の流入をオンまたはオフに切り替えるように作用する弁手段４５４を備えている。本図の下側部分から明らかなように、出口境界手段４２８は、容器手段４３６、第１コネクタ手段４３８、及び第２コネクタ手段４４０を備えている。エネルギセル１０は、更に、第１コネクタ手段４３８に連結されると共に高温の伝熱媒体の流出をオンまたはオフに切り替えるように作用する弁手段４５６を備えている。エネルギセル１０は、更に、第２コネクタ手段４４０に連結されると共に低温の伝熱媒体の流出をオンまたはオフに切り替えるように作用する弁手段４５８を備えている。本解決策での効果としては、弁手段がエネルギセルに近接して載置されることであり、熱損失が減少して効率が向上することを示している。本解決策の些細な欠点として、必要な弁手段の数が挙げられる。弁手段４５２および４５４は同期して作用し、即ち、弁手段４５２がオンであり、かつ弁手段４５４がオフであり、或いはその逆となることを指摘すべきである。同じことが、弁手段４５６および４５８にも適用される。
【００３５】
図７には、入口境界手段４２６および出口境界手段４２８の第２実施形態の断面図が開示されており、これらは、本発明に係るエネルギセル１０の一部である。本図から明らかなように、入口境界手段４２６は、容器手段４３０と、高温または低温の伝熱媒体の流入のためのコネクタ手段４４２とを備えている。エネルギセル１０は、更に、コネクタ手段４４２に連結されると共に高温または低温の伝熱媒体の流入を切り替えるように作用する弁手段４４４を備えている。本図の下側部分から明らかなように、出口境界手段４２８は、容器手段４３６と、高温または低温の伝熱媒体の流出のためのコネクタ手段４４６とを備えている。エネルギセル１０は、更に、コネクタ手段４４６に連結されると共に高温または低温の伝熱媒体の流出を切り替えるように作用する弁手段４４８を備えている。本解決策の効果としては、図６に開示される解決策と比較して、より少ない数の弁手段が必要とされる。本解決策の欠点として、図６に開示される解決策よりも熱損失が増大することが挙げられる。
【００３６】
図８には、本発明に係るエネルギセル１０の第２実施形態の一部の概略図が開示されている。本実施形態において、エネルギセル１０は、更に、中央に配置されて孔４０８を有する管４０６を備えている。管４０６の中間部分は、ブラダー手段４１０の内部に配置されており、本図中、概略的にのみ開示されている。本図に開示しないが、中心に配置される管４０６は、シリンダ上部手段４１４およびシリンダ下部手段４１６の両方に固定されると共に、両方の第２グロメット手段４２０，４２４を貫通する（図１を参照）。管４０６は、液圧流体を含み、この液圧流体は、孔４０８を通り出入りするように流れて、結果として、おおよそブラダー手段４１０を充填する。管４０６を備えた本実施形態では、エネルギセル１０の圧力が上昇したときに、シリンダ上部手段４１４およびシリンダ下部手段４１６の膨れおよび圧迫を低減させる。
【００３７】
図９には、図１に開示される円Ｄの断面図がより大きな縮尺で開示されている。本図には、第１管手段４０６１が開示されている。また、開示されているのは、ブラダー手段４１０の上側部分であり、且つ、どのようにして、そのブラダー手段４１０がエネルギセル１０に固定されるかが開示されている。本図から明らかなように、シリンダ上部手段４１４は、２個の異なる部分４１４１および４１４２に分割されている。ブラダー手段４１０の上側カラーは、シリンダ上部手段４１４の２個の部分４１４１，４１４２の間に固定されている。また、本図から明らかなように、ブラダー手段４１０は、第１管手段４０６１に対し開放されている。本図には開示されていないが、同じことがシリンダ下部手段４１６，第２管手段４０６２およびブラダー手段４１０にも適用されることを指摘すべきである。
【００３８】
エネルギセル１０の好適な実施形態によれば、第１グロメット手段４１８，４２２と第２グロメット手段４２０，４２４とが断熱されている。
更に、エネルギセル１０の別の実施形態によれば、入口境界手段４２６の内壁と出口境界手段４２８の内壁とが断熱されている。
【００３９】
エネルギセル１０の好適な実施形態によれば、伝熱媒体は、水、油、或いは、液相又は気相である他の適切な媒体である。
別の実施形態によれば、各エネルギセル１０は、更に、中心に配置される管４０６、或いは、その第１および第２管手段４０６１，４０６２を介して、エネルギセル１０を連続的に連結するように作用する連結手段（図示なし）を備えている。
【００４０】
エネルギセル１０の好適な実施形態によれば、また、力学的エネルギを生じさせるために、相変化材料（ＰＣＭ）に連結されて配置されると共に相変化材料（ＰＣＭ）の影響を受ける可動手段（図示なし）を備えている。
【００４１】
以下、本発明に係るエネルギセル１０の方法サイクルの機能的な説明が続き、ＰＶ−ダイアグラム、圧力−容積−ダイアグラムのように、４段階に分割される。
加圧段階：
１．エネルギセル１０の圧力は、第１管手段４０６１を介して、或いは、中心に配置される管４０６を介して、液圧流体を圧力下に置くことにより、作用圧まで上昇させられる。通常、相変化材料（ＰＣＭ）は、加圧の間に、固相にある。熱交換手段１６の管手段４００および円板手段４０２，４０４への圧力を減少させると共に、エネルギセル１０の寿命を延ばすため、以下に説明するように、作用段階の開始時に圧縮を行うようしてもよい。これにより、相変化材料（ＰＣＭ）は、管手段４００および円板手段４０２，４０４付近で溶融し始め、より低い摩擦およびより良好な圧力状況に至る。
【００４２】
作用段階：
２．高温の伝熱媒体（例えば水）は、例えば、第１コネクタ手段４３２を通り、入口境界手段４２６を介して、熱交換手段１６へと流れる。
【００４３】
３．熱エネルギは、熱交換手段１６の管手段４００および円板手段４０２，４０４を介して、伝熱媒体から相変化材料（ＰＣＭ）へと伝達される。
４．相変化材料（ＰＣＭ）は、流体状態になると共に、高圧下で膨張し、且つ、ブラダー手段４１０を内方へ押す（ブラダー手段４１０をへこませる）。
【００４４】
５．移動するブラダー手段４１０は、第１管手段４０６１或いは管４０６を介して、ブラダー手段４１０に入れられた液圧流体を高圧下で流出させる。
減圧段階：
６．相変化材料（ＰＣＭ）を急に戻させるように液圧が高圧から低圧へと解放されて、（高圧から低圧へと）変化する圧力下で、第１管手段４０６１或いは管４０６を介して、ブラダー手段４１０に入れられた液圧流体を流出させる。
【００４５】
冷却段階：
７．低温の伝熱媒体（例えば水）は、例えば、第２コネクタ手段４３４を通り、入口境界手段４２６を介して、熱交換手段１６へ流れる。
【００４６】
８．熱エネルギは、熱交換手段１６の管手段４００および円板手段４０２，４０４を介して、相変化材料（ＰＣＭ）から伝熱媒体へと伝達される。
９．相変化材料（ＰＣＭ）は固体状態になると共に、収縮して、ブラダー手段４１０を外方へ引っ張る。ブラダー手段４１０はまた、液圧流体の軽い圧力（約１０バール）によって、強制的に外に出される。
【００４７】
過程サイクルが完了して、エネルギセル１０が新しいサイクルのために準備される。
本発明は、以下に記載される実施形態に限定されない。以下の請求項の範囲にある多くの異なる変形が可能であることは明白である。
【図１】
0005335101.tif 000002
【図２】
0005335101.tif 000003
【図４】
0005335101.tif 000004
【図５】
0005335101.tif 000005
【図８】
0005335101.tif 000006
【図３】
0005335101.tif 000007
【図６】
0005335101.tif 000008
【図７】
0005335101.tif 000009
【図９】
0005335101.tif 000010