JP6737564B2 - ヒートパイプ及び箔、発泡体又は他の多孔性媒体と共に相変化材料を使用したエネルギー貯蔵並びに熱管理 - Google Patents

Description

本開示は概して、相変化材料（ＰＣＭ）を使用してのエネルギー貯蔵に関する。

ＰＣＭの溶融固化（別途行われる、又は同時に行われる溶融或いは固化を含む）は、熱エネルギーをＰＣＭに貯蔵し、その後ＰＣＭから抽出するために、若しくは様々な対象物を冷却し加熱するために、多様な用途に利用されうる。

数ある中でも純ＰＣＭ及び共晶系ＰＣＭを含む相変化材料は、固有かつ既知の温度（又は温度範囲）で溶融し、硬化するものであり、冷却又は加熱されている対象物の温度を正確に制御する機会を提供する。更に、潜在エネルギーは、知覚可能エネルギーと比較してずっと高次のエネルギー密度で貯蔵されることが可能であり、その結果として、コスト削減、及び熱管理パッケージの軽量化のみならず小型化も実現できる。

潜熱熱エネルギー貯蔵の高次エネルギー密度は、限定する訳ではないが例としては、航空宇宙産業用途、電気車両の客室の温度制御を含む自動車産業用途、及び、自動車産業用途や航空宇宙産業用途での廃熱利用のような、スペースと重量が重要な状況において魅力的である。より具体的には、民間航空機内のギャレー及び廃熱貯蔵場所に関連した小規模システムに、或いは、集光型太陽熱発電所の敷地での大規模用途向けに見られるような、設備のサイズと重量の削減に適用される。残念なことに、かかる状況では一般的に、従前のＰＣＭの装置／材料、システム及び／又は方法の総合効率が阻害されている。

従って、全体的な質量及び容積を保つ或いは低減させる一方で、熱容量を増大させる、ＰＣＭの装置／材料、システム及び／又は方法が求められている。

本出願は、２０１３年１月２４日提出の、「航空機用途向けの相変化材料、ヒートパイプ、及び燃料電池の利用」と題された、Ｆａｇｈｒｉ氏他に帰属する米国特許出願シリアル番号１３／３５７，２５４（米国公開特許公報番号２０１３／０１８９５９４）に関連しており、該出願の開示は、参照により全体が本書に組み込まれる。

少なくとも１つの態様では、エネルギーを貯蔵する装置は、囲まれた室部を画定するハウジングと、室部内に配置され、熱伝導性金属材料から形成された箔と、室部の内部に配置された相変化材料、及び、相変化材料と熱連通し、ハウジングを貫通して延在する少なくとも１つのヒートパイプを備える。

別の一態様では、エネルギーを貯蔵する装置は、囲まれた室部を画定するハウジングと、室部の内部に配置された相変化泡状材料、及び、相変化材料と熱連通し、ハウジングを貫通して延在する少なくとも１つのヒートパイプを備える。

本書に記載された特性、機能及び利点は、本開示の様々な態様で独立に実現可能であり、又は、以下の記述及び図面を参照してさらなる詳細が理解されうる、更に他の態様において組み合わせることも可能である。

本開示の教示による方法及びシステムの態様は、以下の図面を参照して、下記に詳細に記述される。

複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置の態様の概略図である。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置の態様の概略図である。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置の態様の概略図である。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置の態様の概略図である。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置の態様の概略図である。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置の態様の概略図である。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置の態様の概略図である。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置の態様の概略図である。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置の態様の概略図である。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置の態様の概略図である。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置についての溶融速度を示すグラフである。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置についての固化速度を示すグラフである。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置についての溶融速度を示すグラフである。 複数の態様による、エネルギーを貯蔵する装置についての固化速度を示すグラフである。

様々な態様の具体的な特性は、一部の図面には示され、他の図面には示されないことがあるが、これは便宜的に行われているにすぎない。任意の図面の任意の特性は、他の任意の図面の任意の特性と組み合わせて参照され、かつ／又は特許請求されることがある。

相変化材料の溶融速度及び／又は固化速度を増大させ、かつ／若しくは、高温表面又は低温表面と相変化材料の固液界面との温度差を減少させるために、ヒートパイプを、熱伝導率が高い発泡体及び／又は箔のような固形多孔性媒体並びに／或いは有効固形多孔性媒体とそれぞれ結合させる、エネルギー貯蔵装置の態様が本書に記述されている。熱性能の改善は、相変化材料が相変化する際の、高温（又は低温）の表面或いは機器と、相変化材料の固液界面との間の熱抵抗の低減によって実現する。

以下の記述には、様々な態様を徹底的に理解するための、多数の具体的詳細事項が記載されている。しかし当業者であれば、様々な態様が具体的な詳細事項なしで実行可能であることを理解するであろう。他の例では、特定の態様を不明瞭にすることがないよう、よく知られている方法、手続き、構成要素及び回路については、詳細に図解または記述していない。

図１〜１０は、複数の態様による、エネルギーを貯蔵するための装置の態様の概略図である。まず図１を参照するに、いくつかの態様では、エネルギーを貯蔵する装置１００は、囲まれた室部１２０を画定するハウジング１１０と、室部１２０内に配置され、熱伝導性金属材料から形成された箔１３０と、室部１２０の内部に配置された相変化材料１４０、及び、箔１３０並びに相変化材料１４０と熱連通し、ハウジングを貫通して延在する少なくとも１つのヒートパイプ又は熱サイホン１５０を備える。

ハウジング１１０は、ＰＣＭの容積膨張を可能にする、硬性又は可堯性の任意の固形材料から形成可能である。いくつかの態様では、ハウジング１１０は、例えばプラスチックなどの適当な高分子材料から、円筒や直角プリズムのような三次元形状に形成される、断熱材料１１２から成る。他の態様では、ハウジング１１０は、電子冷却用途向けなどに用いられる銅１１２のような高熱伝導性の材料、又は、熱伝導性材料と断熱材料の任意の組み合わせから成る。ハウジング１１０の詳細な寸法及び材料は厳密に規定される訳ではなく、装置が適用される具体的な用途に大いに基づくものである。いくつかの実施例では、ハウジングは１インチから１２フィートまでの高さを有し、他の場合には、具体的な用途に応じて、０．５インチから５０フィートまでの半径を備える。

いくつかの態様では、箔１３０は、０．０１７ミリから０．０２４ミリの厚みを有する、アルミニウムなどの金属製の、若しくは他の非金属性高熱伝導性箔から成り、相変化材料１４０は、図１１〜１４に提示された結果を生成する実験系のように、アルミニウム箔１３０の中に散在するｎ−オクタデカンから成る。室部の内部の箔の数及び相変化材料の種類は厳密に規定される訳ではなく、装置が適用される具体的な用途に大いに基づくものである。いくつかの実施例では、室部内の箔の数は、１００から５０００までの範囲に帰する。

いくつかの態様では、熱伝導性箔１３０は、室部１２０内で第１方向に配置され、ヒートパイプ１５０は、第１方向とは異なる第２方向で、室部１２０の中へと延在する。図１に図示する実施例では、熱伝導性箔１３０は室部１２０内に水平方向に配置され、ヒートパイプ１５０は、室部１２０を貫くように垂直方向に延在する。他の態様では、熱伝導性箔１３０は、室部１２０内で第１方向に配置され、ヒートパイプ１５０は、第１方向と実質的に同一の第２方向で、室部１２０を貫くように延在する。図２に図示する実施例では、熱伝導性箔１３０は室部１２０内に垂直方向に配置され、ヒートパイプ１５０は、室部１２０を貫くように、垂直方向に延在する。

いくつかの態様では、ヒートパイプ１５０は、例えば銅、アルミニウム、及び／又は鋼鉄から作られ、セ氏約０度から約２００度までの間で動作する作動流体１５２を含む。より具体的には、少なくともいくつかの態様では、作動流体は、セ氏約２５度から約２００度まで間で動作する。更により具体的には、少なくともいくつかの態様では、作動流体は、セ氏約２５度から約１６０度までの間で動作する。ヒートパイプ１５０内で使用される作動流体には、水及び／又はメタノールが含まれうるが、それらだけに限定される訳ではない。その上、少なくともいくつかの態様では、ヒートパイプ１５０は、例えば焼結金属粉末、金属繊維、及び／又はスクリーンメッシュから作られる、ウィック構造を含む。代替的には、ヒートパイプ１５０は、他の任意の材料から作られることがあり、かつ／若しくは、熱伝達システム１００が本書に記載されているように機能することを可能にする、他の任意の流体を含む可能性がある。例えば、少なくとも１つの態様では、ヒートパイプ１５０は、垂直方向に、重力補助的に配置される。更に、ヒートパイプ１５０が、熱伝導性発泡体１５４のような熱伝導性材料によって強化されることにより、ヒートパイプ１５０の熱伝導係数は増大し、流道流体による熱伝達も改善される。

稼働中、装置１００内の相変化材料１４０と、ヒートパイプ１５０に触れて流れ去る流体のような熱源又はヒートシンクとの間で、熱が交換される。例えば、ヒートパイプ１５０に触れて流れ去る流体の温度が相変化材料１４０よりも高い場合には、熱は流体から相変化材料１４０へと伝達されることになり、それによって、装置１００内にエネルギーが貯蔵される。対照的に、ヒートパイプ１５０に触れて流れ去る流体の温度が相変化材料１４０よりも低い場合には、熱は相変化材料１４０から流体へと伝達されることになり、それによって、装置１００からエネルギーが放出される。

図３〜４に図示する実施例では、ヒートパイプ１５０は、室部１２０及びハウジング１１０を貫通して延在する。図３に図示する実施例では、熱伝導性箔１３０は室部１２０内に水平方向に配置され、ヒートパイプ１５０は、室部１２０を貫通して垂直方向に延在する。図４に図示する実施例では、熱伝導性箔１３０は室部１２０内に垂直方向に配置され、ヒートパイプ１５０は、室部１２０を貫通して垂直方向に延在する。図３及び４の装置１００は、装置１００の両側で、流体の流れと熱交換を行うことを可能にする。いくつかの実施例では、装置の片側での流体の流れが、相変化材料１４０の溶融を目的とする加熱された流体である一方で、装置１００の別の側での流体の流れは、相変化材料の固化を目的とする冷却された流体であることもある。

図５〜６に図示する実施例では、ヒートパイプは、室部１２０及びハウジング１１０を貫通して、水平方向に延在する。図５に図示する実施例では、熱伝導性箔１３０は室部１２０内に水平方向に配置され、ヒートパイプ１５０は、室部１２０を貫通して水平方向に延在する。図６に図示する実施例では、熱伝導性箔１３０は室部１２０内に垂直方向に配置され、ヒートパイプ１５０は、室部１２０を貫通して、水平方向に延在する。図５及び６の装置１００は、装置１００の両側で、流体の流れと熱交換を行うことを可能にする。ヒートパイプ１５０及び箔１３０は、水平と垂直のどちらの方向にも、又は、水平或いは垂直以外の方向に、配向されうることが認識されるであろう。例えば、ヒートパイプ１５０は、室部１２０を貫くように、斜めにも延在しうる。

いくつかの態様では、装置１００は、装置の室部１２０の中へと、又は室部１２０を貫通して延在する、複数のヒートパイプ１５０を備える。図７に図示する実施例では、熱伝導性箔１３０は室部１２０内に水平方向に配置され、２つのヒートパイプ１５０が室部１２０を貫通して垂直方向に延在すると同時に、１つのヒートパイプ１５０は、室部１２０の中へと延在している。図８に図示する実施例では、熱伝導性箔１３０は室部１２０内に垂直方向に配置され、２つのヒートパイプ１５０が室部１２０を貫通して垂直方向に延在すると同時に、１つのヒートパイプ１５０は、室部１２０の中へと延在している。図７及び８の装置１００は、装置１００の両側で、流体の流れと熱交換を行うことを可能にする。

いくつかの態様では、装置１００は、高熱伝導性発泡体に組み込まれた相変化材料を取り込む。図９〜１０に図示する実施例では、装置は、囲まれた室部１２０を画定するハウジング１１０と、室部の内部に配置された相変化材料と発泡体との複合物１４２、及び、相変化材料と発泡体との複合物と熱連通し、ハウジングを貫通して延在する少なくとも１つのヒートパイプ又は熱サイホン１５０を含む。例としては、相変化材料と発泡体との複合物１４２は、アルミニウム発泡体とパラフィンワックスから成る（すなわちパラフィンとアルミニウム発泡体との複合物である）。当業者は、図９及び１０の装置１００は、水平方向に、又は別の方向に配向されたヒートパイプ１５０と共に構成されることもありうると、認識するであろう。

図１〜１０に図示する装置１００は、本書上記の参照により本願に組み込まれている米国公開特許公報番号２０１３／０１８９５９４に記載されている熱伝達システムのような、熱伝達システムに取り入れられることがある。

図１１は、アルミニウム箔１３０とヒートパイプ１５０を備える装置１００についての、溶融速度及び容積液分を示すグラフである。変数ｆ_ｌは、図１〜２に示す事例と同様に、熱水の流れによって下部から加熱される室部１２０に包含された、相変化材料１４０の容積液分を表している。変数Ｎは、室部１２０内の箔１３０の数を示す。本実験において使用されるアルミニウム箔の厚みは、ｔ_１＝０．０１７ｍｍである。空隙率εは、総容積（ＰＣＭの容積と金属箔の容積との合計）に対する、相変化材料１４０によって占められる容積と定義される。相変化材料は長鎖炭化水素（例えばｎ−オクタデカン）であり、ＰＣＭ溶融温度を約３°Ｃ下回る温度で、当初は完全な固形体ｆ_ｌ＝０である。ヒートパイプは銅であり、水で満たされている。

溶融結果は、（１）円筒形容器内に同心円を成すように配置された垂直の非中空銅製棒状材（Ｒｏｄ−ＰＣＭ）、（２）薄板状の普通アルミニウム製箔と共にある垂直の非中空銅製棒状材（Ｒｏｄ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ）（箔が占める容積は非常に少なく、名目上ＰＣＭによって占められる容積の１．４％に過ぎない。換言すると、空隙率ε＝９８．６％である。）（３）棒状材と外形寸法が全く同一であり水で満たされているが、箔と共にない、銅製ヒートパイプ（ＨＰ−ＰＣＭ）、及び、（４）ヒートパイプと箔（ＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ）（箔の容積率は同様に１．４％）について示されている。図１１は、箔の容積率が同様の場合に関して、ＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭの溶融速度がＲｏｄ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ（ＨＰ−ＰＣＭと同様の溶融速度を明示している）の約３倍に達することを示す。

図１２は、アルミニウム箔１３０とヒートパイプ１５０を備える装置１００についての、固化速度及び容量液分を示すグラフである。図１２に示す実施例では、相変化材料１４０の溶融温度を約３°Ｃ上回る温度で、相変化材料１４０は、当初は完全な液体ｆ_ｌ＝１．０である。箔と共にあるヒートパイプと相変化材料との組み合わせは、他の手法よりも大いに性能が優れている。

図１３は、図９に図示する装置と相似の、アルミニウム発泡体１４２とヒートパイプ１５０を備える装置１００についての、溶融速度を示すグラフである。

金属発泡体の有孔密度ωは、１インチ当たりの孔数（ＰＰＩ）によって決まる。ＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭとＨＰ−Ｆｏａｍ−ＰＣＭとの間で有効な比較を行うために、同様の空隙率（同様の金属容積）が比較される必要がある。図１３及び１４に示す実施例に関しては、溶融と固化の両方について同様の液分を獲得するよう、箔の厚みはｔ_２＝０．０２４ｍｍとされた。

図１３は、図１１に関連する条件と同様の条件下での溶融速度を示す。Ｎ＝６２、ｔ_１、ε＝９８．６％である、ＨＰ−ＰＣＭ、Ｒｏｄ−ＰＣＭ及びＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭについての図１３及び１４のデータは、図１１及び１２で示したものと同様の事例であるが、ＰＣＭ容器内のヒートパイプ長に相違がある（図１１ではヒートパイプ長は９０ｍｍであるが、図１３及び１４では８０ｍｍである）。Ｎ＝６２、ｔ_１、ε＝９８．６％のＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ（黒丸）と、Ｎ＝１６２、ｔ_２、ε＝９６．１％のＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ（白丸）の比較により、空隙率を３％程度、若干減少させる（金属の容積を３％増加させる）ことによって、溶融速度が２倍になることが示されている。Ｎ＝１６２、ｔ_２、ε＝９６．１％のＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ（白丸）とω＝２０ＰＰＩ、ε＝９５．５％のＨＰ−Ｆｏａｍ−ＰＣＭ（黒丸）との間で、空隙率に変化がない状態での第２の比較も行われている。この結果は、ほぼ同一の空隙率では、ＨＰ−Ｆｏａｍ−ＰＣＭの事例と比較して、ＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭの溶融速度が速く（約２倍の値に）なることを示す。ＨＰ−Ｆｏａｍ−ＰＣＭに関して、ω＝２０ＰＰＩ、ε＝９５．５％の事例（黒ダイヤ）が、Ｎ＝６２、ｔ_１、ε＝９８．６％のＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ（黒丸；より高い空隙率を有する）と同様の溶融速度を示していることには注目しうる。ω＝２０ＰＰＩ、ε＝８９．４％のＨＰ−Ｆｏａｍ−ＰＣＭ（ハイフン）と、ω＝２０ＰＰＩ、ε＝９５．５％のＨＰ−Ｆｏａｍ−ＰＣＭ（黒ダイヤ）との間の、有孔密度に変化がない状態での比較は、空隙率が低いほど溶融速度は速くなるという結論に至った、Ｎ＝６２、ｔ_１、ε＝９８．６％のＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ（黒丸）と、Ｎ＝１６２、ｔ_２、ε＝９６．１％のＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ（白丸）とを比較した結果に一致する。最後に、Ｎ＝１６２、ｔ_２、ε＝９６．１％のＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ（白丸）も、空隙率が高い（金属の質量が少ない）にもかかわらず、ω＝２０ＰＰＩ、ε＝８９．４％のＨＰ−Ｆｏａｍ−ＰＣＭ（ハイフン）よりも性能が優れている。

図１４は、アルミニウム発泡体１４２又はアルミニウム箔１３０と、ヒートパイプ１５０を備える装置１００についての、固化速度を示すグラフである。ＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭとＨＰ−Ｆｏａｍ−ＰＣＭの全ての事例は、基本事例であるＲｏｄ−ＰＣＭ、並びにＨＰ−ＰＣＭの事例よりも、性能が優れている。溶融と固化の両方にとっての最適構成は、Ｎ＝１６２、ｔ_２、ε＝９６．１％のＨＰ−Ｆｏｉｌ−ＰＣＭ（白丸）であり、溶融速度が（すなわち固化速度も）Ｒｏｄ−ＰＣＭの約１４（８）倍になっているが、このことは、たった３．９％の金属容積率を使用しての改善としては並外れている。

ここまで、航空機環境内で熱を伝達し、貯蔵し、かつ／若しくは利用するための方法とシステムの例示的な態様、並びに、そのためにヒートパイプ１５０をＰＣＭ及び箔／発泡体と融合するという構想が、詳細に記載されている。方法、システム、及び記載されている構想は、本書に記載された具体的な態様に限定される訳ではなく、むしろ、システムの構成要素及び／又は方法のステップは、本書に記載された他の構成要素及び／又はステップから独立に、分離されて利用可能である。方法の各ステップ及び各コンポーネントは、他の方法のステップ及び／又はコンポーネントと組み合わせて使用されてもよい。様々な態様の具体的な特性は、一部の図面には示され、他の図面には示されないことがあるが、これは便宜的に行われているにすぎない。図面の任意の特性は、他の任意の図面の任意の特性と組み合わせて参照され、かつ／又は特許請求されることがある。

ここに記載した説明では、最良のモードを含む態様を開示し、かつ任意の当業者による、任意又は機器やシステムの作成及び使用、並びに組み込まれた任意の方法の実施を含む、態様の実行を可能にするために、実施例を使用している。本開示の特許可能な範囲は特許請求の範囲によって規定されており、当業者であれば想起される他の実施例も含みうる。かかる他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構成要素を有する場合、或いは、それらが特許請求の範囲の文言とわずかしか違わない同等の構成要素を有する場合は、特許請求の範囲の範囲内にあることを意図している。

また、本明細書及び特許請求の範囲において、「結合された」並びに「接続された」という語が、それらの派生語と共に使用されうる。具体的な態様では、「接続された」は２つ以上の要素が互いに直接、物理的に若しくは電気的に接触していることを示すために使用されうる。「結合された」は２つ以上の要素が直接、物理的に若しくは電気的に接触していることを意味しうる。しかし、「結合された」は２つ以上の要素が互いに直接的に接触していないが、なおかつ、互いに連携または相互作用することも、意味することがある。

本明細書中の「一態様」又は「いくつかの態様」という言及は、態様に関連して記載される、具体的な特性、構造、又は特徴が、少なくとも一つの実行形態に含まれていることを意味する。本明細書のさまざまな箇所にある「一態様では」という語句は、必ずしも同一の態様について言及しているとは限らない。

さらに、本開示は、以下の条項による実施形態を含む。

条項１ エネルギーを貯蔵する装置（１００）であって、
囲まれた室部（１２０）を画定するハウジング（１１０）と、
熱伝導性材料から形成されて室部内に配置された箔（１３０）と、
室部の内部に配置された相変化材料（１４０）、及び、
相変化材料と熱連通し、ハウジングを貫通して延在する、少なくとも１つのヒートパイプ（１５０）を備える、装置（１００）。

条項２ ハウジング（１１０）は、断熱材料と熱伝導性材料のうち少なくとも１つから成る、条項１に記載の装置。

条項３ 相変化材料（１４０）は、箔（１３０）の中に散在する、条項１に記載の装置。

条項４ 箔（１３０）は、０．０１７ミリから０．０２４ミリまでの厚みを有するアルミニウム箔から成る、条項３に記載の装置。

条項５ アルミニウム箔（１３０）は室部（１２０）内で第１方向に配置され、
ヒートパイプ（１５０）は、第１方向とは異なる第２方向で、室部を貫くように延在する、条項４に記載の装置。

条項６ アルミニウム箔（１３０）は室部（１２０）内で水平方向に配置され、かつ、
ヒートパイプ（１５０）は室部を貫くように垂直方向に延在し、若しくは、
アルミニウム箔（１３０）は室部（１２０）内で垂直方向に配置され、かつ、
ヒートパイプ（１５０）は室部を貫くように垂直方向に延在し、若しくは、
アルミニウム箔（１３０）は室部（１２０）内で水平方向に配置され、かつ、
ヒートパイプ（１５０）は室部を貫くように水平方向に延在し、若しくは、
アルミニウム箔（１３０）は室部（１２０）内で垂直方向に配置され、かつ、
ヒートパイプ（１５０）は室部を貫くように水平方向に延在する、条項４に記載の装置。

条項７ ヒートパイプ（１５０）は、熱伝導性金属から成り、作動流体を備える、条項１から６のいずれか１項に記載の装置。

条項８ ヒートパイプ（１５０）は、高熱伝導性発泡体と、相変化材料と発泡体との複合物がある室部（１２０）の外部のフィンのうち、少なくとも１つを備える、条項１から７のいずれか１項に記載の装置。

条項９ エネルギーを貯蔵する装置であって、
囲まれた室部（１２０）を画定するハウジング（１１０）と、
室部の内部に配置された相変化材料と発泡体との複合物（１４２）、及び、
相変化材料と発泡体との複合物と熱連通し、ハウジングを貫通して延在する、少なくとも１つのヒートパイプ（１５０）を備える、装置。

条項１０ ハウジング（１１０）は、断熱材料と熱伝導性材料のうち少なくとも１つから成る、条項９に記載の装置。

条項１１ 相変化材料と発泡体のと複合物（１４２）は、アルミニウム発泡体から成る、条項９又は１０に記載の装置。

条項１２ ヒートパイプ（１５０）は、熱伝導性金属から成り、作動流体（１５２）を備える、条項９から１１のいずれか１項に記載の装置。

条項１３ ヒートパイプ（１５０）は、高熱伝導性発泡体と、相変化材料と発泡体との複合物がある室部（１２０）の外部のフィンのうち、少なくとも１つを備える、条項９から１２のいずれか１項に記載の装置。

条項１４ ヒートパイプ（１５０）は室部（１２０）を貫くように垂直方向に延在し、或いは、
ヒートパイプ（１５０）は室部（１２０）を貫くように水平方向に延在する、条項９から１３のいずれか１項に記載の装置。

態様は、構造的特性及び／又は方法論的行為に特有の文言で記述されているが、特許請求の対象は記述された特定の特性や行為に必ずしも限定されないことを理解されたい。むしろ、具体的な特性及び行為は、請求の対象を実施する形態のサンプルとして開示されている。

１００ 装置
１１０ ハウジング
１１２ 断熱材料（又は銅）
１２０ 室部
１３０ 箔
１４０ 相変化材料
１５０ ヒートパイプ（又は熱サイホン）
１５２ 作動流体
１５４ 熱伝導性発泡体

Claims (7)

1. エネルギーを貯蔵する装置（１００）であって、
   囲まれた室部（１２０）を画定するハウジング（１１０）と、
   前記室部内に配置された熱伝導性材料から形成された箔（１３０）と、
   前記室部の内部に配置された相変化材料（１４０）と、
   前記相変化材料と熱連通し、前記ハウジングを貫通して延在する複数のヒートパイプ（１５０）と
   を備え、
   前記複数のヒートパイプ（１５０）のうちの第１のヒートパイプは、前記ハウジングの第１の壁部と平行に配置され、かつ、前記ハウジングの外側の第１の端部と、前記ハウジングの外側の、前記第１の端部と反対側の第２の端部を有し、
   前記複数のヒートパイプ（１５０）のうちの第２のヒートパイプは、前記第１の壁部と反対側の前記ハウジングの第２の壁部と平行に配置され、かつ、前記ハウジングの外側の第３の端部と、前記ハウジングの外側の、前記第３の端部と反対側の第４の端部を有し、
   前記複数のヒートパイプ（１５０）のうちの第３のヒートパイプは、前記第１のヒートパイプ及び第２のヒートパイプと平行に、かつ前記第１のヒートパイプと前記第２のヒートパイプとの間に配置され、前記ハウジング内に配置された第５の端部と前記ハウジングの外側の第６の端部と、を有する装置（１００）。
2. 前記ハウジング（１１０）は、断熱材料と熱伝導性材料のうち少なくとも１つを含む、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記相変化材料（１４０）は前記箔（１３０）の中に散在する、
   請求項１に記載の装置。
4. 前記箔（１３０）は、０．０１７ミリメートルから０．０２４ミリメートルまでの厚みを有するアルミニウム箔から成る、請求項３に記載の装置。
5. 前記アルミニウム箔（１３０）は前記室部（１２０）内で第１方向に配置され、
   前記複数のヒートパイプ（１５０）は、前記第１方向とは異なる第２方向に、前記室部を貫くように延在する、
   請求項４に記載の装置。
6. 前記アルミニウム箔（１３０）は前記室部（１２０）内で水平方向に配置され、かつ、前記複数のヒートパイプ（１５０）は前記室部を貫くように垂直方向に延在するか、
   前記アルミニウム箔（１３０）は前記室部（１２０）内で垂直方向に配置され、かつ、前記複数のヒートパイプ（１５０）は前記室部を貫くように垂直方向に延在するか、
   前記アルミニウム箔（１３０）は前記室部（１２０）内で水平方向に配置され、かつ、前記複数のヒートパイプ（１５０）は前記室部を貫くように水平方向に延在するか、若しくは、
   前記アルミニウム箔（１３０）は前記室部（１２０）内で垂直方向に配置され、かつ、前記複数のヒートパイプ（１５０）は前記室部を貫くように水平方向に延在する、
   請求項４に記載の装置。
7. 前記複数のヒートパイプ（１５０）は、熱伝導性金属を含み、作動流体を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
   

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