JP2015200469A

JP2015200469A - 過冷却解除素子および過冷却解除装置

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Publication number: JP2015200469A
Application number: JP2014079970A
Authority: JP
Inventors: 秀規小関; Hideki Koseki; 耕太御子柴; Kota Mikoshiba
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2034-04-09
Also published as: JP6474061B2

Abstract

【課題】過冷却解除に必要な力を低減させるとともに、過冷却解除の信頼性を向上させることができる過冷却解除素子を得る。
【解決手段】幅方向の寸法よりも縦方向の寸法の方が長い縦横比１を超える１枚の弾性を有する板片１１を備え、板片１１には、切れ目１５が形成され、板片１１は、Ｕ字型に形成されており、両端部が板片１１の厚さ方向に重ねられて互いに固定されることによって、切れ目１５が形成された板片１１の部分に圧縮応力が加えられるように撓んでいる。
【選択図】図１

Description

この発明は、潜熱蓄熱材の過冷却を解除する過冷却解除素子および過冷却解除装置に関する。

従来、潜熱蓄熱材を保持する容器と、容器内に設けられ、弾性を有しクラックが形成された板体を有した発核トリガーと、クラックを押圧して発核トリガーを作動させる押圧ピンを有するアクチュエータとを備えた過冷却解除装置が知られている。押圧ピンが発核トリガーを押圧することによって、発核トリガーが弾性変形し、クラックの対向面が擦り合わされて、過冷却状態の潜熱蓄熱材の発核が誘発される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２４７４１６号公報

しかしながら、摩擦によって過冷却状態の潜熱蓄熱材の発核を誘発しているので、潜熱蓄熱材の過冷却解除の信頼性が低いという問題点があった。また、過冷却状態の潜熱蓄熱材の発核が誘発される程度の摩擦をクラックに発生させる必要があるので、クラックを押圧する力を大きくしなければならないという問題点があった。

この発明は、過冷却解除に必要な力を低減させるとともに、過冷却解除の信頼性を向上させることができる過冷却解除素子および過冷却解除装置を提供するものである。

この発明に係る過冷却解除素子は、幅方向の寸法よりも縦方向の寸法の方が長い縦横比１を超える１枚の弾性を有する板片を備え、板片には、切れ目が形成され、板片は、切れ目が形成された板片の部分に圧縮応力が加えられるように撓んでいる。

この発明に係る過冷却解除素子によれば、板片には、切れ目が形成され、板片は、切れ目が形成された板片の部分に圧縮応力が加えられるように撓んでいるので、切れ目の間に入った潜熱蓄熱材が圧縮応力によって固相の状態で密閉され、密閉された潜熱蓄熱材が露出する程度の力を過冷却解除素子に加えることによって、固相の潜熱蓄熱材が種として、過冷却状態の潜熱蓄熱材の発核が誘発される。これにより、過冷却解除に必要な力を低減させるとともに、過冷却解除の信頼性を向上させることができる。

この発明の実施の形態１に係る過冷却解除素子を示す平面図である。図１の過冷却解除素子を示す正面図である。過冷却解除素子の撓み部の切れ目に係る圧力と溶融温度上昇との関係を示すグラフである。過冷却解除素子の撓み部の曲率半径と撓み部の切り目に働く圧縮応力との関係を示すグラフである。図１の過冷却解除素子の変形例を示す平面図である。図１の過冷却解除素子のさらなる変形例を示す平面図である。この発明の実施の形態２に係る過冷却解除素子を示す正面図である。図７の過冷却解除素子を示す側面図である。図７の過冷却解除素子の変形例を示す平面図である。図９の過冷却解除素子を示す側面図である。この発明の実施の形態３に係る過冷却解除素子を示す正面図である。図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った矢視断面図である。図１１の過冷却解除素子の変形例を示す平面図である。図１３の過冷却解除素子を示す側面図である。図１１の過冷却解除素子のさらなる変形例を示す正面図である。図１５の過冷却解除素子を示す側面図である。この発明の実施の形態４に係る過冷却解除素子を示す正面図である。図１７の過冷却解除素子を示す側面図である。この発明の実施の形態５に係る過冷却解除装置を示す構成図である。図１９の過冷却解除装置の変形例を示す構成図である。図１９の過冷却解除装置のさらなる変形例を示す構成図である。図１９の過冷却解除装置の変形例を示す構成図である。この発明の実施の形態６に係る過冷却解除装置を示す構成図である。この発明の実施の形態７に係る過冷却解除装置を示す構成図である。この発明の実施の形態８に係る過冷却解除装置を示す構成図である。図２５の板片を示す側面図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る過冷却解除素子を示す平面図、図２は図１の過冷却解除素子を示す正面図である。過冷却解除素子１は、剛性と弾性を有する１枚のＵ字型の板片１１と、板片１１の両端部を固定するリベット１２とを備えている。

板片１１は、幅方向の寸法よりも縦方向の寸法の方が長くなるように形成されている。つまり、板片１１は、縦横比１を超えるように形成されている。

板片１１の両端部は、板片１１の厚さ方向に重ねて配置されている。板片１１の両端部には、リベット孔（図示せず）が形成されている。板片１１の両端部は、リベット孔にリベット１２を挿入することによって、互いに固定されている。これにより、板片１１の形状は、上方から見た場合に、略三角形形状となる。また、板片１１の形状は、正面から見た場合に、長手方向中間部が撓んだ形状となる。つまり、板片１１の長手方向中間部が撓み部１３となる。

板片１１は、基部１１１と、基部１１１から同一方向に延びて形成され、幅方向の寸法よりも縦方向の寸法の方が長い一対の長手部分１１２とを有している。板片１１には、上方から見た場合に、略三角形形状の中空き部１４が形成されている。板片１１における中空き部１４側の部分には、複数の切り目１５が形成されている。それぞれの切り目１５は、長手部分１１２の幅方向に延びて形成されている。複数の切り目１５は、長手部分１１２の縦方向に並べて配置されている。切り目１５は、板片１１の両端部が固定される前に予め形成される。

切り目１５は、板片１１の厚さ方向について全領域に渡って形成されてもよく、また、板片１１の厚さ方向について撓み部１３における凹面側の部分のみに形成されてもよい。

基部１１１には、過冷却解除素子１を被取付体（図示せず）に取り付けるための取付用孔１１３が形成されている。

板片１１、リベット孔、切り目１５および取付用孔１１３は、例えば、プレス加工によって形成される。

撓み部１３には、図１のｙ方向（板片１１の幅方向）およびｚ方向（板片１１の厚さ方向）に圧縮応力が加えられている。したがって、切り目１５が形成された板片１１の部分には、同様の圧縮応力が加えられている。

過冷却解除（発核）には、一般的には、物理的刺激または電気的刺激を使用して行われるが、本発明では、固相の潜熱蓄熱材を種として、固相の潜熱蓄熱材を過冷却状態である液相の潜熱蓄熱材に接触させることによって行われる。したがって、最も確実な方法である。

次に、過冷却解除素子１を用いた過冷却解除の方法について説明する。まず、固相の潜熱蓄熱材の中で過冷却解除素子１に力を加えて過冷却解除素子１を変形させ、その後、力を除去して過冷却解除素子１を原初の撓み状態に戻す。この操作によって、過冷却解除素子１の撓み部１３に存在する切り目１５には、固相の潜熱蓄熱材が取り込まれる。なお、このとき、切れ目１５の両側の微視的な凹凸により、切り目１５には外界とは隔絶されて固相の潜熱蓄熱材が閉じ込められる箇所が生じる。この操作は、最初の１回だけでよい。

その後、固相の潜熱蓄熱材の中へ過冷却解除素子１を入れ、固相の潜熱蓄熱材を融点以上に加熱する。これにより、過冷却解除素子１の周囲の潜熱蓄熱材は溶融する。

しかしながら、過冷却解除素子１の撓み部１３に存在する切り目１５に取り込まれた固相の潜熱蓄熱材は、高い圧縮応力を受けているので、融点が上昇する。これにより、過冷却解除素子１の撓み部１３に存在する切り目１５に取り込まれた固相の潜熱蓄熱材は、圧縮応力を受けていない潜熱蓄熱材が溶融する温度においても固相の状態が維持される。

高圧下で融点が上昇することは、クラペイロンの式により知られている。すなわち、固相の潜熱蓄熱材の中で力が加えられて過冷却解除素子１を一度変形させた状態（切り目１５が少し開いた状態）の潜熱蓄熱材は大気圧下にあり、撓み部１３の切り目１５に取り込まれて圧縮応力を受けた状態での圧力との圧力変化ΔＰと融点Ｔ_ｍｐの温度変化ΔＴとの間には、下記の式（１）に示すクラペイロンの式が成り立つ。

上記の式（１）において、ΔＴは温度変化、ΔＰは圧力変化、Ｔ_ｍｐは融点、Ｖ_ｓは固相比体積、Ｖ_ｌは液相比体積、Ｌは潜熱である。

上記の式（１）における圧力変化ΔＰと融点Ｔ_ｍｐの温度変化ΔＴとの関係は、例えば、図３に示されている。潜熱蓄熱材の融点Ｔ_ｍｐにΔＴを加えた温度で潜熱蓄熱材を加熱して溶融させる場合、撓み部１３の切り目１５に取り込まれて圧縮応力を受ける潜熱蓄熱材を固相の状態のままで保つには、温度上昇ΔＴに対応する圧力変化ΔＰ以上の圧縮応力が加えられる撓み部１３を板片１１に作ればよい。

なお、厳密には、圧縮応力は、ΔＰと大気圧との和であるが、ΔＰは大気圧よりもはるかに大きいので、圧縮応力をΔＰと考えてよい。

例えば、潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム３水和塩とし、ΔＴを４２Ｋとした場合（大気圧での溶融温度５８℃に４２Ｋを加えて、１００℃で加熱する場合に相当）、必要圧力変化ΔＰは、約０．４ＧＰａとなる。

図４は板片１１の板厚を、厚板、薄板、厚板と薄板の中間である中板（いずれも板厚は、十分の数ｍｍ）とした場合について、撓み部１３の撓みの程度をその曲率半径ρで表し、曲率半径ρと圧縮応力σとの関係を示したものである。板片１１は、ばね鋼から構成されている。図４から、必要圧縮応力を得るための板厚と曲率半径が求められる。いずれの板厚の場合も、曲率半径ρが数十ｍｍ程度以下で必要圧縮応力が得られる。これらの板厚と曲率半径の値は、実用に供することが可能な値である。

次に、過冷却解除の動作について説明する。固相が保持された過冷却解除素子１を含んだ高温蓄熱材は、一般には、自然冷却され、凝固点以下の温度でも液相の状態を保った過冷却状態になる。ここから過冷却解除を行い、潜熱の取り出しを行う。

過冷却の解除を行うには、過冷却解除素子１を変形させる力を加える。変形させる力を加える方法としては、作業者の指で力を加える方法、または、アクチュエータで力を加える方法などがある。

過冷却解除素子１に力を加えて、撓み部１３の撓みを押し戻すように板片１１を変形させることで、撓み部１３に存在する切り目１５に閉じ込められていた固相の潜熱蓄熱材が周囲の過冷却状態の液相の潜熱蓄熱材に接触して、過冷却の解除が行われる。

なお、過冷却解除素子１の撓み部１３の中央に垂直に力を加える場合、同じ撓み量を押し戻すのに必要な力は、縦横比をＬとすると、Ｌ^３に反比例する。したがって、例えば、同じ断面形状を持つ縦横比が異なる２つの過冷却解除素子１の場合、縦横比１の過冷却解除素子を変形させるのに必要な力をＰとすると、縦横比２の過冷却解除素子１を変形させるのに必要な力はＰ×（１／８）となる。

以上説明したように、この発明の実施の形態１に係る過冷却解除素子１によれば、板片１１には、切れ目１５が形成され、板片１１は、切れ目１５が形成された板片１１の部分に圧縮応力が加えられるように撓んでいるので、切れ目１５の間に入った潜熱蓄熱材が圧縮応力によって固相の状態で密閉され、密閉された潜熱蓄熱材が露出する程度の力を過冷却解除素子１に加えることによって、固相の潜熱蓄熱材が種として、過冷却状態の潜熱蓄熱材の発核が誘発される。これにより、過冷却解除に必要な力を低減させるとともに、過冷却解除の信頼性を向上させることができる。

また、板片１１は、幅方向の寸法よりも縦方向の寸法の方が長い長手部分１１２を有し、長手部分１１２には、それぞれが長手部分１１２の幅方向に延びた複数の切れ目１５が形成され、複数の切れ目１５は、長手部分１１２の縦方向に並べて配置されているので、より確実に過冷却状態の潜熱蓄熱材の発核を誘発することができる。

また、板片１１は、Ｕ字型に形成されており、両端部が板片の厚さ方向に重ねられて互いに固定されることによって、撓んでいるので、過冷却解除に必要な力を低減させるとともに、過冷却解除の信頼性を向上させることができる。

なお、実施の形態１では、板片１１における中空き部１４側の部分に切り目１５が形成された構成について説明したが、切り目１５の位置は、この位置でなくてもよい。図５は図１の過冷却解除素子１の変形例を示す平面図、図６は図１の過冷却解除素子１のさらなる変形例を示す平面図である。図５、図６に示すように、切り目１５は、板片１１における幅方向中間部に形成されてもよい。また、図６に示すように、切り目１５における中空き部１４から最も離れた位置に、切り目１５に垂直な方向に延びた切り目１５をさらに形成してもよい。

実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２に係る過冷却解除素子を示す正面図、図８は図７の過冷却解除素子を示す側面図である。過冷却解除素子１は、弾性と剛性を有する１枚のＩ字型の板片１１と、板片１１が撓んだ状態を維持する固定部材１６とを備えている。

板片１１には、板片１１における長手方向に延びた中空き部１１４が形成されている。板片１１における中空き部１１４側の部分には、複数の切り目１５が形成されている。

板片１１は、固定部材１６に取り付けられている。固定部材１６は、固定板１６１と、固定板１６１に固定された一対の板片固定部１６２とを有している。一対の板片固定部１６２は、無荷重状態の板片１１における長手方向の寸法よりも短い間隔で配置されている。

板片１１は、一対の板片固定部１６２の間に板片１１の両端部が挟まれることによって、撓んでいる。

固定部材１６の一対の板片固定部１６２は、例えば、切り起こしによって制作される。板片１１を撓ませた状態で、板片１１の両端部を一対の板片固定部１６２の間に挿入することによって、板片１１が固定部材１６に装着される。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

以上説明したように、この発明実施の形態２に係る過冷却解除素子１によれば、板片１１は、Ｉ字型に形成されており、無荷重状態の板片における長手方向の寸法よりも短い間隔で配置された一対の板片固定部１６２の間に板片１１の両端部が挟まれることによって、撓んでいるので、過冷却解除に必要な力を低減させるとともに、過冷却解除の信頼性を向上させることができる。

また、板片１１には、板片１１における長手方向に延びた中空き部１１４が形成されているので、過冷却解除に必要な力を低減させるとともに、過冷却解除の信頼性を向上させることができる。

なお、実施の形態２では、板片１１における長手方向に延びた中空き部１１４が形成された板片１１の構成について説明したが、中空き部１１４は形成されなくてもよい。図９は図７の過冷却解除素子の変形例を示す平面図、図１０は図９の過冷却解除素子を示す側面図である。図９、図１０に示すように、中空き部が形成されず、切り目１５は一列に形成されてもよい。また、板片１１の両端部には、板片固定部１６２の幅方向の寸法よりも大きい幅の矩形切欠きを形成してもよい。この矩形切欠きに板片固定部１６２を入れることによって、板片１１が固定部材１６からずれることを防止することができる。

実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３に係る過冷却解除素子を示す正面図、図１２は図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った矢視断面図である。過冷却解除素子１は、弾性と剛性を有する１枚のＩ字型の板片１１と、板片１１が撓んだ状態を維持する固定部材１６と、固定部材１６に対して固定されたプーリガイド（移動体ガイド）１７と、プーリガイド１７に沿って移動可能に設けられ、移動することによって、撓み量が小さくなるように板片１を押圧して変形させるプーリ（移動体）１８とを備えている。

プーリガイド１７は、プーリガイド１７と固定板１６１との間に板片１１が配置されるように、固定板１６１に対向して配置されている。プーリガイド１７には、板片１１の中空き部１４と同様な中空き部（図示せず）が形成されている。プーリ１８は、板片１１とプーリガイド１７とに挟まれて配置されている。プーリ１８は、板片１１の中空き部１４とプーリガイド１７の中空き部とに沿って移動する。その他の構成は、実施の形態２と同様である。

板片１１を変形させるためには、図１１の−ｙ方向に力を加えてプーリ１８を移動させる。これにより、板片１１の変形方向（ｘ方向）および直交方向（−ｙ方向）の作用力の両方で過冷却解除が可能となる。

なお、プーリ１８の移動量は、板片１１の長手方向の寸法の半分以下とする。これにより、加えた力を除去した後、プーリ１８は、板片１１の弾性によって元の位置に戻る。プーリ１８の移動量は、これ以上であってもよいが、反復使用するためには、反対方向に移動させるための手段が必要となる。

以上説明したように、この発明の実施の形態３に係る過冷却解除素子１によれば、プーリガイド１７と、プーリガイド１７に沿って移動可能に設けられ、移動することによって、撓み量が小さくなるように板片１１を押圧して変形させるプーリ１８とを備えているので、過冷却解除に必要な力を低減させるとともに、過冷却解除の信頼性を向上させることができ、また、駆動力の印加方法を多様化することができる。

なお、実施の形態３では、板片１１における長手方向に延びた中空き部１１４が形成された板片１１の構成について説明したが、中空き部１１４は形成されなくてもよい。図１３は図１１の過冷却解除素子の変形例を示す平面図、図１４は図１３の過冷却解除素子を示す側面図、図１３、図１４に示すように、中空き部が形成されず、切り目１５は一列に形成されてもよい。この場合、プーリガイド１７は、板片１１と同じ幅を持つ。

また、実施の形態３では、プーリ１８を備えた過冷却解除素子１の構成について説明したが、プーリ１８を備えなくてもよい。図１５は図１１の過冷却解除素子のさらなる変形例を示す正面図、図１６は図１５の過冷却解除素子を示す側面図である。過冷却解除素子１は、プーリの代わりに球１８１を備えてもよい。この場合、固定部材１６およびプーリガイド１７が１本の円管１６３に置き換えられる。球１８１には、ワイヤ１８２が接続される。板片１１は、円管１６３の内壁に設けられた板片固定部１６４を介して円管１６３に取り付けられる。これにより、過冷却解除素子を単純な構造にすることができ、低コスト化を図ることができる。

実施の形態４．
図１７はこの発明の実施の形態４に係る過冷却解除素子を示す正面図、図１８は図１７の過冷却解除素子を示す側面図である。過冷却解除素子１は、板片１１がリング形状に形成されている。縦横比１以上の部材に、圧縮応力が作用する撓み部１３を作り、撓み部１３に切り目１５を形成する基本的構造は、リング形状の板片であっても実現できる。

この構造を利用することによって、板片１１を一方向に伸縮させることで、多点で過冷却解除操作を実現することができる。具体的には、次の通りである。

リング形状の板片１１では、リングの内周の内側に圧縮応力が働いている。この状態では、圧縮応力が働いている極微小空間に固相の潜熱蓄熱材が閉じ込められている。この状態で、例えば、図１７のｙ方向に板片１１を縮めるように変形させると、周方向位置Ａおよび周辺位置Ｃの周辺の内側で、切り目１５が開き、切り目１５に残留していた固相の潜熱蓄熱材が露出し、周囲の過冷却状態の液相の潜熱蓄熱材に接触する。これにより、過冷却状態が解除される。

次に、ｙ方向に板片１を伸ばすように変形させると、周方向位置Ｂおよび周方向位置Ｄの周辺の内側で、切り目１５が開き、切り目１５に残留していた固相の潜熱蓄熱材が露出し、周囲の過冷却状態の液相の潜熱蓄熱材に接触する。これにより、過冷却状態が解除される。

以上説明したように、この発明の実施の形態４に係る過冷却解除素子１によれば、板片１１は、リング形状に形成されているので、板片１１を一方向に短時間に伸縮させることで、４箇所で過冷却解除を実施することができ、短時間に潜熱を取り出すことができる。

なお、上記実施の形態４では、切り目１５が全周に渡って形成された構成について説明したが、全周に渡って切り目１５を設ける必要はない。例えば、周方向位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの周辺だけに切り目１５を設けてもよい。

実施の形態５．
図１９はこの発明の実施の形態５に係る過冷却解除装置を示す構成図である。過冷却解除装置は、板片１１を有した過冷却解除素子１と、潜熱蓄熱材２を保持する容器３と、容器３の外部から過冷却解除素子１に変形させる力を加える変形力付加機構４とを備えている。

過冷却解除素子１は、板片固定部１６４によって容器３の内壁に固定されている。

変形力付加機構４は、容器３外に設けられたアクチュエータ４１と、過冷却解除素子１とアクチュエータ４１とを連結する湾曲変形可能なワイヤ４２と、容器３に対して固定されたアクチュエータ取付部４３とを有している。過冷却解除素子１は、ワイヤ４２によって、容器３から隔離された位置に設けられたアクチュエータ４１に連結されている。ワイヤ４２には、例えば、自転車用ブレーキに使用されるような、外側が巻ばねで内側にワイヤ本体が設けられている曲げ可能なワイヤが用いられる。

容器３は、ワイヤ４２が通された開口部が形成された容器本体３１と、容器本体３１の開口部を塞ぐシール３２とを有している。これにより、容器本体３１の開口部から潜熱蓄熱材が外部に漏出することが防止される。図１９では、シール３２は、容器本体３１の外壁に設けられているが、シール３２は、容器本体３１の内壁に設けられてもよい。容器本体３１は、過冷却解除素子１の変形を抑制するストッパーの役割を兼ねている。

ワイヤ４２は、簡単のために、過冷却解除素子１とアクチュエータ４１との間に直線状に配置されている。なお、ワイヤ４２は、湾曲変形可能であるので、必ずしも直線状に配置する必要はない。ワイヤ４２の長さは、アクチュエータ４１の設置場所に応じて調節すればよいので、所望の場所にアクチュエータ４１を配置することができる。

アクチュエータ４１は、例えば、ソレノイドに電力を供給することで、ワイヤ４２を引っ張り、板片１を変形させて、潜熱蓄熱材の過冷却状態を解除する。

以上説明したように、この発明の実施の形態５に係る過冷却解除装置によれば、潜熱蓄熱材を保持する容器３と、板片１１を有し、板片１１には切れ目１５が形成され、切れ目１５が形成された板片１１の部分に圧縮応力が加えられるように板片１１が撓んだ状態で容器３内に設けられた過冷却解除素子１と、容器３の外部から過冷却解除素子１に変形させる力を加える変形力付加機構４とを備えているので、容器３の外部から小さな力で過冷却解除を行うことができる。

また、変形力付加機構４は、容器３外に設けられたアクチュエータ４１と、過冷却解除素子１とアクチュエータ４１とを連結する湾曲変形可能なワイヤ４２とを有しているので、所望の場所にアクチュエータ４１を設置することができる。

なお、上記実施の形態５では、ワイヤ４２が直線状に配置されている構成について説明したが、ワイヤ４２が直線状に配置されなくてもよい。図２０は図１９の過冷却解除装置の変形例を示す構成図、図２１は図１９の過冷却解除装置のさらなる変形例を示す構成図である。図２０に示すように、変形力付加機構４は、プーリ４４を有し、プーリ４４にワイヤ４２を巻き掛けて、ワイヤ４２を湾曲変形させてもよい。ワイヤ４２は、外側に巻ばねがない単なるワイヤを用いてもよい。また、図２１に示すように、変形力付加機構４は、アクチュエータ４１とワイヤ４２とに接続されたリンク機構４５を有してもよい。これらの構成によって、所望の位置にアクチュエータ４１を設置することができる。図２１では、リンク機構４５におけるワイヤ４２側の部分が容器本体３１の内部に挿入され、容器本体３１には、ストッパー支柱３３と、ストッパー支柱３３に支持され、過冷却解除素子１の変形を抑制するストッパー３４とが設けられている。

また、上記実施の形態５では、１個の過冷却解除素子１を備えた過冷却解除装置の構成について説明したが、複数の過冷却解除素子１を備えた構成であってもよい。図２２は図１９の過冷却解除装置の変形例を示す構成図である。図２２に示すように、複数の過冷却解除素子１を容器本体３１の内壁に取り付けて、それぞれの過冷却解除素子１にワイヤ４２が接続される。

実施の形態６．
図２３はこの発明の実施の形態６に係る過冷却解除装置を示す構成図である。過冷却解除素子１は、実施の形態３に記載の過冷却解除素子１と同様に、プーリガイド１７と、プーリガイド１７に沿って移動可能に設けられ、移動することによって、撓み量が小さくなるように板片１を押圧して変形させるプーリ１８とを備えている。

ワイヤ４２は、実施の形態５に記載のワイヤ４２と同様の構成であって、プーリ１８とアクチュエータ４１とを連結している。

容器本体３１には、過冷却解除素子１が通過可能な取付孔３１１が形成されている。この例では、容器本体３１には、実施の形態５と異なり、シール３２が直接設けられていない。

変形力付加機構４は、取付孔３１１を外側から塞ぐ取付フランジ４６と、取付フランジ４６に設けられたシール４７とを有している。取付フランジ４６には、ワイヤ４２が通る開口部（図示せず）が形成されている。シール４７は、取付フランジ４６の開口部から潜熱蓄熱材が漏出することを防止している。過冷却解除素子１および変形力付加機構４は、一体となって容器３に着脱可能となっている。その他の構成は、実施の形態５と同様である。

以上説明したように、この発明の実施の形態６に係る過冷却解除装置によれば、過冷却解除素子１は、プーリガイド１７と、プーリガイド１７に沿って移動可能に設けられ、移動することによって、撓み量が小さくなるように板片１１を押圧して変形させるプーリ１８とをさらに有し、ワイヤ４２は、プーリ１８とアクチュエータ４１とを連結し、過冷却解除素子１および変形力付加機構４は、一体となって容器３に着脱可能となっているので、組立性を容易化させることができるとともに、過冷却解除装置の動作確認を、容器３に取り付ける前に、容器３の外で実施することができる。

なお、上記実施の形態６では、容器本体３１に取付孔３１１が形成され、取付フランジ４６が取付孔３１１を塞ぐ構成について説明したが、取付ねじ構造（ＰＴおねじおよびめねじ）を用いてもよい。

実施の形態７．
図２４はこの発明の実施の形態７に係る過冷却解除装置を示す構成図である。過冷却解除装置は、複数の過冷却解除素子１を備えている。ワイヤ４２は、それぞれの過冷却解除素子１と直列に繋いでいる。その他の構成は、実施の形態５と同様である。

以上説明したように、この発明の実施の形態７に係る過冷却解除装置によれば、容器３内に設けられた複数の過冷却解除素子１を備え、ワイヤ４２は、それぞれの過冷却解除素子１を連結しているので、多点で同時に過冷却解除が可能で、短時間に潜熱を取り出すことが可能となる。

なお、上記実施の形態７では、複数の過冷却解除素子１を直列に繋いだ構成について説明したが、容器３の形状や過冷却解除素子１の配置の都合に応じて、複数の過冷却解除素子１を並列に繋いだ構成であってもよく、また、直列と並列との併用であってもよい。

実施の形態８．
図２５はこの発明の実施の形態８に係る過冷却解除装置を示す構成図、図２６は図２５の板片を示す側面図である。過冷却解除素子１は、板片１１がリング形状に形成されている。

板片１１におけるアクチュエータ４１から最も離れた部分にワイヤ４２の一端部が接続されている。ワイヤ４２の他端部は、取付孔３１１、取付フランジ４６の開口部およびシール４７を通って、アクチュエータ４１に接続されている。ワイヤ４２の中間部には、板片１１の変形を規制するストッパー４２１が設けられている。その他の構成は、実施の形態６と同様である。

過冷却解除素子１に一体に組み立てられた変形力付加機構４の取付フランジ４６を容器本体３１に取り付けることで、過冷却解除装置の組み立てが終了する。

アクチュエータ４１の駆動により、板片１１を短時間に図２５のｙ方向に収縮・伸長させることで、周方向４箇所で短時間に潜熱蓄熱材の過冷却を解除することができる。

以上説明したように、この発明の実施の形態８に係る過冷却解除装置によれば、板片１１は、リング形状に形成されており、ワイヤ４２は、板片１１とアクチュエータ４１とを連結しているので、多点で過冷却解除を行うことができる。

なお、上記実施の形態８では、円形の板片１１について説明したが、楕円形の板片１１であってもよい。縦長形状とすることにより、取付孔３１１の直径を小さくすることができ、メンテナンス性を向上させることができる。

また、上記実施の形態８では、１個の過冷却解除素子１を備えた過冷却解除装置の構成について説明したが、複数の過冷却解除素子１を直列に接続した過冷却解除装置の構成であってもよい。これにより、取付孔３１１から遠方まで過冷却解除を多点で実施することができる。なお、過冷却解除素子１は、並列つなぎであってもよく、また、並列つなぎと直列つなぎとを取り混ぜてもよい。

１過冷却解除素子、２潜熱蓄熱材、３容器、４変形力付加機構、１１板片、１２リベット、１３撓み部、１４中空き部、１５切り目、１６固定部材、１７プーリガイド（移動体ガイド）、１８プーリ（移動体）、３１容器本体、３２シール、３３ストッパー支柱、３４ストッパー、４１アクチュエータ、４２ワイヤ、４３アクチュエータ取付部、４４プーリ、４５リンク機構、４６取付フランジ、４７シール、１１１基部、１１２長手部分、１１３取付用孔、１１４中空き部、１６１固定板、１６２板片固定部、１６３円管、１６４板片固定部、１８１球、１８２ワイヤ、３１１取付孔、４２１ストッパー。

Claims

幅方向の寸法よりも縦方向の寸法の方が長い縦横比１を超える１枚の弾性を有する板片を備え、
前記板片には、切れ目が形成され、
前記板片は、前記切れ目が形成された前記板片の部分に圧縮応力が加えられるように撓んでいることを特徴とする過冷却解除素子。
前記板片は、幅方向の寸法よりも縦方向の寸法の方が長い長手部分を有し、
前記長手部分には、それぞれが前記長手部分の幅方向に延びた複数の前記切れ目が形成され、
複数の前記切れ目は、前記長手部分の縦方向に並べて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の過冷却解除素子。
前記板片は、Ｕ字型に形成されており、両端部が前記板片の厚さ方向に重ねられて互いに固定されることによって、撓んでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の過冷却解除素子。
前記板片は、Ｉ字型に形成されており、無荷重状態の前記板片における長手方向の寸法よりも短い間隔で配置された一対の板片固定部の間に前記板片の両端部が挟まれることによって、撓んでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の過冷却解除素子。
前記板片には、前記板片における長手方向に延びた中空き部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の過冷却解除素子。
移動体ガイドと、
前記移動体ガイドに沿って移動可能に設けられ、移動することによって、撓み量が小さくなるように前記板片を押圧して変形させる移動体と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の過冷却解除素子。
前記板片は、リング形状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の過冷却解除素子。
潜熱蓄熱材を保持する容器と、
幅方向の寸法よりも縦方向の寸法の方が長い縦横比１を超える１枚の弾性を有する板片を有し、前記板片には切れ目が形成され、前記切れ目が形成された前記板片の部分に圧縮応力が加えられるように前記板片が撓んだ状態で前記容器内に設けられた過冷却解除素子と、
前記容器の外部から前記過冷却解除素子に変形させる力を加える変形力付加機構と
を備えたことを特徴とする過冷却解除装置。
前記変形力付加機構は、前記容器外に設けられたアクチュエータと、前記過冷却解除素子と前記アクチュエータとを連結する湾曲変形可能なワイヤとを有していることを特徴とする請求項８に記載の過冷却解除装置。
前記過冷却解除素子は、移動体ガイドと、前記移動体ガイドに沿って移動可能に設けられ、移動することによって、撓み量が小さくなるように前記板片を押圧して変形させる移動体とをさらに有し、
前記ワイヤは、前記移動体と前記アクチュエータとを連結し、
前記過冷却解除素子および前記変形力付加機構は、一体となって前記容器に着脱可能となっていることを特徴とする請求項９に記載の過冷却解除装置。
前記容器内に設けられた複数の過冷却解除素子を備え、
それぞれの前記過冷却解除素子は、移動体ガイドと、前記移動体ガイドに沿って移動可能に設けられ、移動することによって、撓み量が小さくなるように前記板片を押圧して変形させる移動体とをさらに有し、
前記ワイヤは、それぞれの前記移動体と前記アクチュエータとを連結していることを特徴とする請求項９に記載の過冷却解除装置。
前記板片は、リング形状に形成されており、
前記ワイヤは、前記板片と前記アクチュエータとを連結していることを特徴とする請求項８に記載の過冷却解除装置。