WO2022019246A1 - 過冷却解除装置、蓄熱装置及び動力装置 - Google Patents

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heat storage
supercooling release
load
storage material
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隆一 尾崎
恒 菅野
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Panasonic Corp
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • This disclosure relates to a supercooling release device, a heat storage device, and a power device.
  • a heat storage device that stores heat and dissipates heat by performing a phase transition between a liquid phase and a solid phase of a heat storage material.
  • the heat storage device includes a supercooling release device that releases the supercooled state of the supercooled heat storage material.
  • the heat storage device provided with the supercooling release device is used for, for example, a power device including a power engine such as a gasoline engine or an electric motor.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose a conventional supercooling release device that releases a supercooled state of a heat storage material by utilizing bending deformation of a flexible member. Specifically, in the supercooling release device of Patent Document 1, the supercooling state of the heat storage material is released by the sliding friction force generated by pressing the coil-shaped trigger spring from the outside to bend and deform it. In the supercooling release device of Patent Documents 2 and 3, a flexible plate-shaped member is pressed from the outside to be bent and deformed. Along with this deformation, the crystals of the heat storage material come into contact with the surrounding heat storage material in the supercooled state, and the supercooled state of the heat storage material is released.
  • the member for releasing the supercooled state is in a state of being able to bend and deform even when an unintended force is applied from the outside in the supercooled state. Therefore, depending on the usage environment, the supercooled state may be released at an unintended timing due to unavoidable vibration, sudden collision of an object, or the like.
  • the present disclosure provides a new supercooling release device suitable for releasing the supercooled state at an intended timing.
  • the supercooling release device is A supercooling release device that releases the supercooled state of the heat storage material.
  • the supercooling release device includes a first member and a second member that can come into contact with each other.
  • Each of the first member and the second member contains a metal and contains metal.
  • the supercooling is carried out in a state where a load is continuously applied to at least one of the first member and the second member so as to bring at least a part of the surface of the first member and at least a part of the surface of the second member into contact with each other. The state is maintained, The load is reduced when the supercooled state should be released.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the supercooling release device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a part of the supercooling release device shown in FIG.
  • FIG. 3 is an exploded view of the supercooling release device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the supercooling release device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a part of the supercooling release device shown in FIG.
  • FIG. 6A is a perspective view showing a modified example of the third member included in the supercooling release device shown in FIG.
  • FIG. 6B is a perspective view showing another modification of the third member.
  • FIG. 6C is a perspective view showing still another modification of the third member.
  • FIG. 6A is a perspective view showing a modified example of the third member included in the supercooling release device shown in FIG.
  • FIG. 6B is a perspective view showing another modification of the third member
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing a part of the supercooling release device according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing a part of the supercooling release device according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the supercooling release device according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing a part of the supercooling release device shown in FIG.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a heat storage device using the supercooling release device of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view taken along the line XII-XII of the heat storage device shown in FIG.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a power unit using the heat storage device of the present disclosure.
  • a supercooling release device capable of stably obtaining a supercooling release function can be realized by using an overcooling release device that maintains the supercooled state and reduces the load when the supercooled state should be released. ..
  • the supercooling release device is A supercooling release device that releases the supercooled state of the heat storage material.
  • the supercooling release device includes a first member and a second member that can come into contact with each other.
  • Each of the first member and the second member contains a metal and contains metal.
  • the supercooling is carried out while a load is continuously applied to at least one of the first member and the second member so as to bring at least a part of the surface of the first member and at least a part of the surface of the second member into contact with each other.
  • the state is maintained, The load is reduced when the supercooled state should be released.
  • the supercooled state of the heat storage material can be released by the following method.
  • the supercooling release device is brought into contact with the supercooled heat storage material in a state where no external load is applied to the first member and the second member.
  • the stimulus causes the crystallization of the heat storage material to proceed.
  • the crystals of the heat storage material are arranged between the first member and the second member.
  • a load is applied to at least one of the first member and the second member to bring the first member and the second member into close contact with each other.
  • the heat storage material is heated in this state, the heat storage material existing around the supercooling release device melts.
  • the trace amount of heat storage material existing between the first member and the second member maintains a crystalline state.
  • the heat storage material existing around the supercooling release device changes to the supercooled state.
  • the supercooled heat storage material penetrates between the first member and the second member and comes into contact with the crystals of the heat storage material.
  • the supercooled state of the heat storage material is released, and the heat storage material solidifies.
  • the supercooling release device maintains the supercooling state and releases the supercooling state in a state where the load for bringing these members into contact with each other is continuously applied to at least one of the first member and the second member. Reduce the load when it should.
  • Such a supercooling release device is suitable for releasing the supercooled state at an intended timing.
  • each of the first member and the second member may have a plate-like shape.
  • the supercooling release device is suitable for releasing the supercooled state at an intended timing.
  • the first member and the second member each have a flat surface as a surface that comes into contact with each other under the load. Further, it may have at least one selected from the group consisting of non-flat surfaces that are elastically deformed so that the contact area is expanded by applying the load.
  • the supercooling release device is suitable for releasing the supercooled state at an intended timing.
  • the supercooling release device is the first member and the second member in a direction orthogonal to the direction in which the load is applied. Further, a guide member for regulating the displacement may be provided. According to the fourth aspect, the supercooling release device can easily maintain the supercooling release function even after repeated use.
  • the guide member may include at least one selected from the group consisting of a cylinder and a shaft, and the cylinder is the cylinder.
  • the first member and the second member may be accommodated, and the shaft may be inserted into a through hole formed in each of the first member and the second member.
  • the supercooling release device can easily maintain the supercooling release function even after repeated use.
  • the supercooling release device may further include a third member, the first member and the third member.
  • the second member may be located between the two members, or the first member may be located between the second member and the third member, and the third member may have a flat surface.
  • And may have at least one selected from the group consisting of non-flat surfaces that elastically deform to increase flatness upon application of the load.
  • the supercooling release device may further include a third member, the first member and the third member.
  • the second member may be located between the two members, or the first member may be located between the second member and the third member, and the third member may be a resin member. It may be.
  • the third member is easily elastically deformed by being compressed in contact with, for example, the first member or the second member. The elastically deformed third member can uniformly apply a load to the first member or the second member. As a result, the second member and the first member can be easily brought into close contact with each other.
  • the supercooling release device can release the supercooled state of the heat storage material with high probability.
  • the supercooling release device may further include a fourth member, and the first member is between the third member and the fourth member.
  • One member and the second member may be located, and the fourth member is selected from a group consisting of a flat surface and a non-flat surface elastically deformed so as to increase flatness by applying the load. You may have at least one.
  • the supercooling release device can release the supercooled state of the heat storage material with a higher probability.
  • the first member and the second member each have the load applied to each other.
  • the surface to be contacted may have a flat surface.
  • the supercooling release device is suitable for releasing the supercooled state at an intended timing.
  • the thermal conductivity of the metal at 25 ° C. may be smaller than 225 W / m ⁇ K.
  • the supercooling release device tends to be able to release the supercooled state of the heat storage material with a high probability.
  • the load is reduced when the supercooling state should be released.
  • the first member and the second member may be relatively displaced so that the supercooled heat storage material penetrates between the first member and the second member.
  • the cooling release device is suitable for releasing the supercooled state at an intended timing.
  • the first member and the second member each have the load applied to each other.
  • the contacting surface may not have a recess formed to accommodate the crystals of the heat storage material.
  • the first member and the second member can be easily prepared.
  • the supercooling release device according to any one of the first to the twelfth aspects further includes a piston that applies a load to at least one of the first member and the second member. You may. According to the thirteenth aspect, the piston improves the reproducibility of the operation of the supercooling release device.
  • the supercooling release device may further include a cylinder for accommodating the first member and the second member. According to the fourteenth aspect, the reproducibility of the operation of the supercooling release device is improved.
  • the heat storage device is The supercooling release device according to any one of the first to the fourteenth aspects, A heat storage material containing at least one selected from the group consisting of hydrated salts, sugar alcohols and clathrate hydrates. A container for accommodating the heat storage material and To prepare for.
  • the supercooling release device is suitable for releasing the supercooling state at an intended timing.
  • the power unit according to the 16th aspect of the present disclosure is The heat storage device according to the fifteenth aspect and A power engine that receives the heat released from the heat storage device, and To prepare for.
  • the power engine can suppress the consumption of fuel or the consumption of electric power during the warm-up operation.
  • the supercooling release device is A supercooling release device that releases the supercooled state of the heat storage material.
  • the supercooling release device is The first and second members that can come into contact with each other, The supercooled state is maintained by continuously applying a load to at least one of the first member and the second member so as to bring at least a part of the surface of the first member and at least a part of the surface of the second member into contact with each other. And, when the supercooled state should be released, the load-bearing member that reduces the load, Equipped with Each of the first member and the second member contains metal and has a plate-like shape.
  • the supercooling release device is suitable for releasing the supercooled state of the heat storage material at an intended timing.
  • the supercooling release device according to the seventeenth aspect further comprises a guide member that regulates the displacement of the first member and the second member in a direction orthogonal to the direction in which the load is applied. You may be prepared. According to the eighteenth aspect, the supercooling release device can easily maintain the supercooling release function even after repeated use.
  • the guide member may include at least one selected from the group consisting of a cylinder and a shaft, and the cylinder is the cylinder.
  • the first member and the second member may be accommodated, and the shaft may be inserted into a through hole formed in each of the first member and the second member.
  • the supercooling release device can easily maintain the supercooling release function even after repeated use.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the supercooling release device 100 of the first embodiment.
  • the supercooling release device 100 includes a first member 10 and a second member 20 that can come into contact with each other.
  • the direction X is a direction from the second member 20 toward the first member 10, and is an example of a direction in which a load for bringing the first member 10 and the second member 20 into contact is applied.
  • the direction Y is a direction orthogonal to the direction X.
  • crystals of the heat storage material can be accommodated between the first member 10 and the second member 20.
  • the first member 10 and the second member 20 are brought into close contact with each other while holding the crystals of the heat storage material between the first member 10 and the second member 20, the first member 10 and the second member 20 are brought into close contact with each other.
  • the ingress of liquid heat storage material is restricted. Therefore, even after the heat storage step for storing heat in the heat storage material, crystals of the heat storage material tend to remain between the first member 10 and the second member 20.
  • the heat storage material stores heat by maintaining a liquid phase and a supercooled state.
  • the heat storage material is maintained in a supercooled state.
  • the heat storage material in the supercooled state remains between the first member 10 and the second member 20.
  • Contact with crystals As a result, the supercooled state of the heat storage material is released, and the heat storage material solidifies.
  • the first member 10 and the second member 20 are brought into close contact with each other means that the invasion of the liquid heat storage material between the first member 10 and the second member 20 is restricted. , Means that the first member 10 and the second member 20 are brought into contact with each other.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a part of the supercooling release device 100.
  • the shape of the first member 10 is, for example, a plate shape.
  • the first member 10 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the first member 10 may have a rectangular shape in a plan view.
  • the shape of the first member 10 may be a flat plate shape or a corrugated plate shape.
  • the corrugated plate-shaped first member 10 is elastically deformable, for example.
  • the "corrugated plate shape" will be described in detail in the third member described later.
  • the first member 10 may have the shape of a spring washer specified in JIS B1251: 2018, or may have the shape of a disc spring washer.
  • the first member 10 has a surface 11 that faces the second member 20 and is capable of contacting the second member 20.
  • the surface 11 is, for example, the main surface of the first member 10 and is the surface having the widest area of the first member 10.
  • the surface 11 has at least one selected from the group consisting of, for example, a flat surface and a non-flat surface elastically deformed so that the contact area with the second member 20 is expanded by applying a load.
  • the surface 11 of the flat plate-shaped first member 10 is made of a substantially flat surface.
  • the surface 11 of the corrugated first member 10 is substantially composed of a non-flat surface that is elastically deformed so that the contact area with the second member 20 is expanded by applying a load.
  • the non-flat surface may be elastically deformed so that the flatness is increased by applying a load.
  • the non-flat surface has, for example, undulations.
  • the non-flat surface may have steps instead of or with undulations.
  • the surface 11 may be able to come into surface contact with the second member 20.
  • the surface 11 having surface contact with the second member 20 is suitable for limiting the intrusion of the liquid heat storage material between the first member 10 and the second member 20.
  • the surface 11 having a flat surface is suitable for surface contact with the second member 20. However, if the surface 11 has a shape along the second member 20, the surface 11 can come into surface contact with the second member 20 even if the surface 11 does not have a flat surface. ..
  • the first member 10 does not have, for example, a recess formed on the surface 11 for accommodating crystals of the heat storage material. Specifically, the first member 10 does not have, for example, a visually recognizable recess on the surface 11. As an example, the surface 11 of the first member 10 is flat over the entire area. In the present embodiment, since it is not necessary to form a recess in the first member 10, the first member 10 can be easily prepared.
  • the ratio of the contact area between the surface 11 and the second member 20 to the area of the surface 11 is not particularly limited.
  • the surface 11 may be configured so that the entire surface 11 can come into contact with the second member 20.
  • the first member 10 may have a through hole 12.
  • the through hole 12 extends, for example, in the thickness direction or the direction X of the first member 10.
  • the through hole 12 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the through hole 12 is located near the center of gravity of the surface 11 of the first member 10, for example.
  • the first member 10 has a ring shape in a plan view due to the through hole 12.
  • the diameter of the through hole 12 is, for example, 1 mm or more and 5 mm or less.
  • the first member 10 contains metal. Specifically, the surface 11 of the first member 10 is made of a material containing metal.
  • the first member 10 may have a main body portion and a coating layer made of a material containing metal and covering the main body portion.
  • the main body of the first member 10 may or may not contain metal.
  • the first member 10 may contain a metal as a main component.
  • the "main component” means a component contained most in the first member 10 in terms of weight ratio.
  • the first member 10 is made of, for example, substantially metal. By “substantially consisting of” is meant eliminating other components that alter the essential characteristics of the mentioned material. However, the first member 10 may contain impurities in addition to the metal.
  • the thermal conductivity of the metal contained in the first member 10 at 25 ° C. is not particularly limited, and may be, for example, 300 W / m ⁇ K or less, or less than 225 W / m ⁇ K, 100 W / m ⁇ K. It may be K or less, 50 W / m ⁇ K or less, or 20 W / m ⁇ K or less.
  • the lower limit of the thermal conductivity of the metal is not particularly limited, and is, for example, 10 W / m ⁇ K.
  • Examples of the metal contained in the first member 10 include copper, aluminum, iron, nickel, titanium and the like.
  • the metal contained in the first member 10 may be an alloy.
  • Examples of the alloy contained in the first member 10 include the above-mentioned alloy containing a metal, stainless steel, brass and the like.
  • a specific example of stainless steel is SUS304.
  • the first member 10 may or may not contain a metal oxide.
  • the coating layer does not have to contain a metal oxide.
  • the content of the metal oxide in the entire first member 10 or the coating layer is not particularly limited, and is, for example, 10 wt% or less.
  • the thickness of the first member 10 is not particularly limited, and may be, for example, 0.01 mm or more, may be 0.05 mm or more, may be 0.1 mm or more, or may be 0.3 mm or more. It may be 0.5 mm or more.
  • the upper limit of the thickness of the first member 10 is not particularly limited, and is, for example, 10 mm.
  • "thickness" means average thickness. The average thickness is, for example, the average value of the thickness measured at any plurality of points (at least 5 points or more) in the member.
  • a specific example of the first member 10 is a commercially available ring-shaped flat plate.
  • the first member 10 may be a metal wave washer.
  • the shape of the second member 20 is, for example, a plate shape.
  • the second member 20 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the second member 20 may have a rectangular shape in a plan view.
  • the shape of the second member 20 may be a flat plate shape or a corrugated plate shape.
  • the corrugated plate-shaped second member 20 is elastically deformable, for example.
  • the "corrugated plate shape" will be described in detail in the third member described later.
  • the second member 20 may have the shape of a spring washer specified in JIS B1251: 2018, or may have the shape of a disc spring washer.
  • each of the first member 10 and the second member 20 may have a plate-like shape.
  • the second member 20 has a surface 21 that faces the first member 10 and is capable of contacting the first member 10.
  • the surface 21 and the surface 11 come into contact with each other, for example, with a load applied to at least one of the second member 20 and the first member 10.
  • the surface 21 is, for example, the main surface of the second member 20 and is the surface having the widest area of the second member 20.
  • the surface 21 has at least one selected from the group consisting of, for example, a flat surface and a non-flat surface elastically deformed so that the contact area with the first member 10 is expanded by applying a load.
  • each of the first member 10 and the second member 20 has a flat surface as a surface that comes into contact with each other under a load applied from the outside, and is elastically deformed so that the contact area is expanded by applying the load. It may have at least one selected from the group consisting of flat surfaces, and may have a flat surface.
  • the surface 21 of the flat plate-shaped second member 20 is made of a substantially flat surface.
  • the surface 21 of the corrugated second member 20 is substantially composed of a non-flat surface that is elastically deformed so that the contact area with the first member 10 is expanded by applying a load.
  • the surface 21 may be able to come into surface contact with the surface 11 of the first member 10.
  • the surface 21 capable of surface contact with the first member 10 is suitable for limiting the intrusion of the liquid heat storage material between the first member 10 and the second member 20.
  • the surface 21 having a flat surface is suitable for surface contact with the first member 10. However, if the surface 21 has a shape along the first member 10, the surface 21 can come into surface contact with the first member 10 even if the surface 21 does not have a flat surface. ..
  • the second member 20 does not have, for example, a recess formed on the surface 21 for accommodating crystals of the heat storage material.
  • each of the first member 10 and the second member 20 does not have a recess formed for accommodating crystals of the heat storage material on the surface of the first member 10 and the second member 20 which come into contact with each other under a load from the outside, for example.
  • the second member 20 does not have, for example, a visually recognizable recess on the surface 21.
  • the surface 21 of the second member 20 is flat over the entire area. In the present embodiment, since it is not necessary to form a recess in the second member 20, the second member 20 can be easily prepared.
  • the ratio of the contact area between the surface 21 and the first member 10 to the area of the surface 21 is not particularly limited.
  • the surface 21 may be configured so that the entire surface 21 can come into contact with the surface 11 of the first member 10.
  • the second member 20 may have a through hole 22.
  • the through hole 22 extends, for example, in the thickness direction or the direction X of the second member 20.
  • the through hole 22 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the through hole 22 is located near the center of gravity of the surface 21 of the second member 20, for example.
  • the second member 20 has a ring shape in a plan view due to the through hole 22.
  • the through hole 22 overlaps with, for example, the through hole 12 of the first member 10.
  • the diameter of the through hole 22 may be the same as or different from the diameter of the through hole 12 of the first member 10.
  • the second member 20 contains metal. Specifically, the surface 21 of the second member 20 is made of a material containing metal.
  • the second member 20 may have a main body portion and a coating layer made of a material containing metal and covering the main body portion.
  • the main body of the second member 20 may or may not contain metal.
  • the second member 20 may contain a metal as a main component.
  • the second member 20 is made of, for example, substantially metal. However, the second member 20 may contain impurities in addition to the metal.
  • the thermal conductivity of the metal contained in the second member 20 at 25 ° C. is not particularly limited, and may be, for example, 300 W / m ⁇ K or less, or less than 225 W / m ⁇ K, 100 W / m ⁇ K. It may be K or less, 50 W / m ⁇ K or less, or 20 W / m ⁇ K or less.
  • the lower limit of the thermal conductivity of the metal is not particularly limited, and is, for example, 10 W / m ⁇ K.
  • the thermal conductivity at 25 ° C. of each of the metal contained in the first member 10 and the metal contained in the second member 20 may be smaller than 225 W / m ⁇ K.
  • Examples of the metal contained in the second member 20 include copper, aluminum, iron, nickel, titanium and the like.
  • the metal contained in the second member 20 may be an alloy.
  • Examples of the alloy contained in the second member 20 include the above-mentioned alloy containing a metal, stainless steel, brass and the like.
  • the metal contained in the second member 20 may be the same as or different from the metal contained in the first member 10.
  • at least one selected from the group consisting of the first member 10 and the second member 20 may contain stainless steel.
  • the second member 20 may or may not contain a metal oxide.
  • the coating layer does not have to contain a metal oxide.
  • the content of the metal oxide in the entire second member 20 or the coating layer is not particularly limited, and is, for example, 10 wt% or less.
  • the thickness of the second member 20 is not particularly limited, and may be, for example, 0.01 mm or more, may be 0.05 mm or more, may be 0.1 mm or more, or may be 0.3 mm or more. It may be 0.5 mm or more.
  • the upper limit of the thickness of the second member 20 is not particularly limited, and is, for example, 10 mm.
  • a specific example of the second member 20 is a commercially available ring-shaped flat plate.
  • the second member 20 may be a metal wave washer.
  • the material and shape of the second member 20 may be the same as or different from that of the first member 10.
  • the supercooling release device 100 may further include a load load member 40 and a cylinder 50.
  • the load-bearing member 40 applies a load to at least one of the first member 10 and the second member 20 so as to bring at least a part of the surface 11 of the first member 10 and at least a part of the surface 21 of the second member 20 into contact with each other.
  • the load-bearing member 40 can reduce the above-mentioned load when the supercooled state of the heat storage material should be released.
  • the supercooling release device 100 that releases the supercooling state of the heat storage material.
  • the supercooling release device 100 is The first member 10 and the second member 20 that can come into contact with each other, A load that brings at least a part of the surface 11 of the first member 10 and at least a part of the surface 21 of the second member 20 into contact with at least one of the first member 10 and the second member 20 is continuously applied to bring the supercooled state.
  • a load-bearing member that reduces the load when it should be maintained and the supercooled state should be released. Equipped with Each of the first member 10 and the second member 20 provides a supercooling release device containing metal and having a plate-like shape.
  • FIG. 3 is an exploded view of the supercooling release device 100 of FIG.
  • the load-bearing member 40 has, for example, a first shaft 41, a motor 42, a gear 43, and a second shaft 44.
  • the first shaft 41 functions as a piston that applies a load to at least one of the first member 10 and the second member 20.
  • one end of the first shaft 41 is connected to the motor 42 via a gear 43.
  • the other end of the first shaft 41 is connected to the second shaft 44.
  • the end surface 45 of the first shaft 41 is in contact with the end surface of the second shaft 44.
  • the end face 45 is the surface of the first shaft 41 facing the first member 10 or the second member 20.
  • the motor 42 functions as an actuator that displaces the first shaft 41.
  • the first shaft 41 is displaced in the direction of approaching the first member 10 or the second member 20 and in the direction of separating from the first member 10 or the second member 20. Can be done.
  • the motor 42 applies torque to the first shaft 41 to rotate the first shaft 41.
  • the motor 42 can displace the first shaft 41 by using a screw mechanism.
  • the gear 43 adjusts the torque to be applied to the first shaft 41.
  • the torque to be applied to the first shaft 41 is not particularly limited, and may be 0.01 N ⁇ m or more and 3.0 N ⁇ m or less, and 0.2 N ⁇ m or more and 3.0 N ⁇ m or less. May be good.
  • Each of the second shaft 44 and the first shaft 41 extends in the direction X, for example.
  • the diameter of the end face of the second shaft 44 is smaller than the diameter of the end face 45 of the first shaft 41. Therefore, a part of the end surface 45 of the first shaft 41 is exposed to the outside of the load-bearing member 40.
  • the second shaft 44 is inserted into the through hole 12 of the first member 10 and the through hole 22 of the second member 20, respectively.
  • the end surface 45 of the first shaft 41 covers, for example, the surface 23 of the second member 20 facing the surface 21 of the second member 20.
  • the end surface 45 of the first shaft 41 may cover the entire surface 23 of the second member 20, or may partially cover the surface 23 of the second member 20.
  • the end surface 45 of the first shaft 41 can be in contact with the surface 23 of the second member 20.
  • a screw portion 46 that functions as a male screw is formed on the side surface of the first shaft 41.
  • the threaded portion 46 can be screwed with the threaded portion 53 of the cylinder 50 described later.
  • the screw portions 46 and 53 form the screw mechanism.
  • the first shaft 41 can move forward and backward in the direction X. Specifically, when the first shaft 41 is rotated clockwise by the motor 42, the screw portion 46 is screwed into the screw portion 53, and the first shaft 41 moves in the direction X.
  • the end surface 45 of the first shaft 41 is in contact with the surface 23 of the second member 20, the first shaft 41 moves in the direction X to apply a load in the direction X to the second member 20.
  • the first member 10 and the second member 20 are brought into close contact with each other.
  • the screw portion 46 is loosened and the first shaft 41 moves in the direction opposite to the direction X.
  • the load applied to the second member 20 is reduced, and the load is removed.
  • the second member 20 is arranged between the first member 10 and the first shaft 41.
  • the position of the second member 20 and the position of the first member 10 may be interchanged with each other. That is, the first member 10 may be arranged between the second member 20 and the first shaft 41.
  • the load-bearing member 40 can apply a load to the first member 10 in the direction from the first member 10 to the second member 20.
  • the supercooling release device 100 can apply a load to at least one of the first member 10 and the second member 20 by the load load member 40.
  • the first member 10 and the second member are in contact with at least a part of the surface 11 of the first member 10 and at least a part of the surface 21 of the second member 20.
  • a load can be applied to at least one of the 20.
  • the first member 10 and the second member 20 can be brought into close contact with each other.
  • Another member such as a third member, which will be described later, may be arranged between the load-bearing member 40 and the first member 10 or the second member 20.
  • the load-bearing member 40 can apply a load to at least one of the first member 10 and the second member 20 via another member.
  • first shaft 41 contains metal and its end surface 45 faces the surface 11 of the first member 10 and can come into contact with the surface 11, the first shaft 41 can also function as the second member.
  • the supercooling release device 100 does not have to have the second member 20.
  • the cylinder 50 accommodates the first member 10 and the second member 20. As shown in FIG. 3, the cylinder 50 has a main body portion 56.
  • the main body 56 is, for example, tubular and extends in the direction X.
  • the main body 56 accommodates the first member 10, the second member 20, and the load-bearing member 40. Specifically, the main body 56 accommodates the first shaft 41 and the second shaft 44 of the load-bearing member 40.
  • the main body portion 56 has a support portion 51, a through hole 52, a screw portion 53, and an opening portion 55.
  • the support portion 51 is, for example, a plane orthogonal to the direction X inside the main body portion 56.
  • the support portion 51 supports the first member 10 and the second member 20. Specifically, the first member 10 and the second member 20 are sandwiched between the support portion 51 and the first shaft 41.
  • the support portion 51 is in contact with, for example, the first member 10.
  • the through hole 52 extends from the support portion 51 to one end of the main body portion 56 in the direction X.
  • the through hole 52 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the through hole 52 overlaps with, for example, the through hole 12 of the first member 10.
  • the diameter of the through hole 52 may be the same as or different from the diameter of the through hole 12 of the first member 10.
  • the second shaft 44 of the load-bearing member 40 is inserted into the through hole 52.
  • the opening 55 is formed on the side surface of the main body 56.
  • the opening 55 extends in direction X.
  • the support portion 51 is exposed to the outside of the cylinder 50 by the opening portion 55.
  • the opening 55 exposes the first member 10 and the second member 20 housed in the main body 56 to the outside of the supercooling release device 100.
  • the number of openings 55 is not particularly limited, and is, for example, 1 or more and 10 or less.
  • the cylinder 50 has two openings 55a and 55b.
  • the opening 55a faces the opening 55b.
  • a part of the main body 56 of the cylinder 50 is omitted for the sake of explanation.
  • the screw portion 53 is formed inside the main body portion 56 and functions as a female screw.
  • the threaded portion 53 is in contact with, for example, the other end of the main body portion 56.
  • the threaded portion 53 can be screwed with the threaded portion 46 of the first shaft 41.
  • the screw portion 46 of the first shaft 41 is screwed into the screw portion 53.
  • the cylinder 50 may further have a fixing portion 54.
  • the fixing portion 54 allows the supercooling release device 100 to be fixed to the heat storage device.
  • the fixing portion 54 has an opening into which fasteners such as screws and bolts can be screwed.
  • the supercooling release device 100 includes a guide member that regulates the displacement of the first member 10 and the second member 20 in the direction Y.
  • the guide member includes, for example, at least one selected from the group consisting of the cylinder 50 described above and the second shaft 44 of the load-bearing member 40.
  • the cylinder 50 can regulate the displacement of the first member 10 and the second member 20 in the direction Y by accommodating the first member 10 and the second member 20.
  • the second shaft 44 regulates the displacement of the first member 10 and the second member 20 in the direction Y by being inserted into the through holes 12 and 22 formed in the first member 10 and the second member 20, respectively. can do.
  • the supercooling release device 100 may further include a connecting portion 57.
  • the connecting portion 57 connects the motor 42 to the first shaft 41 in the load-bearing member 40, for example.
  • the motor 42 may rotationally drive the first shaft 41 through the connecting portion 57.
  • Examples of the material of the first shaft 41, the second shaft 44 and the cylinder 50 include metal and resin.
  • Examples of the metal include copper and aluminum.
  • the metal may be an alloy.
  • Examples of the alloy include alloys containing the above metals, stainless steel and the like.
  • Examples of the resin include polyphenylene sulfide and polyetheretherketone.
  • the supercooling release device 100 is prepared by the following method.
  • the tip portion of the supercooling release device 100 is brought into contact with the supercooled heat storage material in a state where no external load is applied to the first member 10 and the second member 20.
  • the supercooling release device 100 is immersed in the heat storage material so that the heat storage material in the supercooled state enters the inside of the main body 56 of the cylinder 50 through the opening 55 of the cylinder 50.
  • the stimulus causes the crystallization of the heat storage material to proceed.
  • the crystals of the heat storage material may be attached in advance to the portion of the supercooling release device 100 that comes into contact with the heat storage material. Since the first member 10 and the second member 20 are not in close contact with each other, the crystals of the heat storage material are arranged between the first member 10 and the second member 20 as the crystallization of the heat storage material progresses.
  • the motor 42 is operated to move the first shaft 41 in the direction X.
  • a load is applied to the second member 20 in the direction X in a state where at least a part of the surface 11 of the first member 10 and at least a part of the surface 21 of the second member 20 are in contact with each other.
  • a compressive load is applied to each of the first member 10 and the second member 20.
  • the load L to be applied to the second member 20 is not particularly limited as long as the supercooled state of the heat storage material can be maintained, and may be, for example, 0.5 MPa or more, and may be 1 MPa or more.
  • the upper limit of the load L is not particularly limited, and may be, for example, 11 MPa and may be 10.6 MPa.
  • the heat storage material is heated.
  • the heat storage material melts.
  • the supercooling release device 100 continues to apply a load to the second member 20 to bring at least a part of the surface 11 and at least a part of the surface 21 into contact with each other.
  • the state in which the second member 20 and the first member 10 are in close contact with each other is maintained. Therefore, the contact between the heat storage material held between the first member 10 and the second member 20 and the heat storage material existing around the supercooling release device 100 is restricted.
  • the heat storage material held between the first member 10 and the second member 20 is less likely to melt. That is, even if the heat storage material is heated, the heat storage material held between the first member 10 and the second member 20 can easily maintain the crystalline state.
  • the supercooling release device 100 continues to apply a load to the second member 20 to bring at least a part of the surface 11 and at least a part of the surface 21 into contact with each other. In other words, the state in which the second member 20 and the first member 10 are in close contact with each other is maintained. Therefore, the contact between the heat storage material held between the first member 10 and the second member 20 and the heat storage material existing around the supercooling release device 100 is restricted. As a result, the supercooled state of the heat storage material is maintained.
  • the motor 42 is operated at a desired timing to move the first shaft 41 in the direction opposite to the direction X.
  • the load reduction amount D in the second member 20 is not particularly limited as long as the supercooled state of the heat storage material can be released, and may be, for example, 0.5 MPa or more, and may be 1 MPa or more.
  • the load reduction amount D may be the same as the load L applied to the second member 20 in the preparation stage of the supercooling release device 100.
  • the load reduction rate P in the second member 20 is not particularly limited, and may be, for example, 10% or more, 40% or more, 60% or more, or 100%.
  • the load reduction rate P means the ratio of the load reduction amount D (MPa) to the load L (MPa) applied to the second member 20 in the preparation stage of the supercooling release device 100.
  • the second member 20 When the load applied to the second member 20 decreases, the second member 20 is displaced with respect to the first member 10. In other words, the surface 21 of the second member 20 is slightly separated from the surface 11 of the first member 10. At this time, the supercooled heat storage material penetrates between the surface 21 of the second member 20 and the surface 11 of the first member 10. The supercooled heat storage material comes into contact with the crystals of the heat storage material held between the first member 10 and the second member 20. That is, contact between the heat storage material held between the first member 10 and the second member 20 and the heat storage material existing around the supercooling release device 100 is allowed. As a result, the supercooled state of the heat storage material is released, and the heat storage material solidifies.
  • the supercooling state of the heat storage material when the supercooling state of the heat storage material should be released, the supercooling state is set between the first member 10 and the second member 20 by reducing the load from the outside.
  • the first member 10 and the second member 20 are relatively displaced so that the heat storage material penetrates.
  • the supercooling release device 100 it is possible to contact each other, and the load for bringing these members into contact with each other is continuously applied to at least one of the first member 10 and the second member 20 containing metal, respectively.
  • the supercooled state can be released by maintaining the supercooled state and reducing the load.
  • the first member is as long as the load for bringing the first member 10 and the second member 20 into contact with each other is applied.
  • the crystals of the heat storage material held between the 10 and the second member 20 are unlikely to come into contact with the heat storage material existing around the supercooling release device 100.
  • the supercooling release device 100 it is possible to sufficiently suppress that the supercooling state of the heat storage material is suddenly or accidentally released and that the supercooling release function of the heat storage material is impaired. That is, the supercooling release device 100 is suitable for releasing the supercooled state at an intended timing.
  • the supercooling state of the heat storage material can be released with almost no use of the deformation operation of the first member 10 and the second member 20.
  • the supercooling release device 100 can release the supercooled state of the heat storage material without substantially utilizing the bending deformation of the flexible member. Even if the supercooling release device 100 is used repeatedly, fatigue is less likely to be accumulated in the first member 10 and the second member 20. Therefore, the first member 10 and the second member 20 are less likely to be damaged. Further, the first member 10 and the second member 20 are hardly plastically deformed. As described above, the supercooling release device 100 is suitable for long-term use.
  • each of the first member 10, the second member 20, and the cylinder 50 has through holes 12, 22 and 52, respectively. Therefore, the supercooled heat storage material can quickly invade between the first member 10 and the second member 20.
  • the structure of the supercooling release device 100 of the present embodiment is suitable for releasing the supercooled state of the heat storage material. According to the supercooling release device 100 of the present embodiment, even when the heat storage material is cooled via a high temperature, crystals of the heat storage material tend to remain between the first member 10 and the second member 20. Therefore, the supercooled state of the heat storage material can be released with a high probability. As described above, the supercooling release device 100 of the present embodiment can release the supercooling state of the heat storage material with high reliability.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the supercooling release device 110 according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a part of the supercooling release device 110.
  • the supercooling release device 110 further includes a third member 30.
  • the structure of the supercooling release device 110 is the same as the structure of the supercooling release device 100 of the first embodiment. Therefore, the same reference numerals may be given to the elements common to the supercooling release device 100 of the first embodiment and the supercooling release device 110 of the present embodiment, and the description thereof may be omitted. That is, the following description of each embodiment can be applied to each other as long as there is no technical contradiction. Further, the embodiments may be combined with each other as long as they are not technically inconsistent.
  • the second member 20 is located between the first member 10 and the third member 30, or the first member 10 is located between the second member 20 and the third member 30. positioned.
  • the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are arranged in this order.
  • the third member 30 is arranged between the first shaft 41 and the second member 20.
  • the third member 30 may be arranged between the first member 10 and the support portion 51.
  • the positions of the second member 20 and the positions of the first member 10 may be interchanged with each other.
  • the third member 30 may be arranged between the first shaft 41 and the first member 10, or may be arranged between the second member 20 and the support portion 51.
  • the shape of the third member 30 is not particularly limited, and is, for example, a plate shape.
  • the third member 30 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the third member 30 may have a rectangular shape in a plan view.
  • the third member 30 has, for example, a surface 31 that faces the first member 10 or the second member 20 and is capable of contacting these members 10 or 20.
  • the surface 31 is, for example, the main surface of the third member 30, and is the surface having the widest area of the third member 30.
  • the surface 31 has at least one selected from the group consisting of, for example, a flat surface and a non-flat surface that elastically deforms to increase flatness upon application of a load.
  • the surface 31 is, for example, a substantially flat surface.
  • the surface 31 may be capable of surface contact with the first member 10 or the second member 20.
  • the third member 30 does not have to have a recess formed on the surface 31 to accommodate the crystals of the heat storage material.
  • the third member 30 may have a through hole 32.
  • the through hole 32 extends in the thickness direction or the direction X of the third member 30.
  • the through hole 32 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the through hole 32 is located near the center of gravity of the surface 31 of the third member 30, for example.
  • the third member 30 has a ring shape in a plan view due to the through hole 32.
  • the through hole 32 overlaps with at least one of the through hole 12 of the first member 10 and the through hole 22 of the second member 20, for example.
  • the diameter of the through hole 32 may be the same as or different from the diameter of the through hole 12 of the first member 10 or the diameter of the through hole 22 of the second member 20.
  • the third member 30 may or may not be elastically deformable.
  • the elastically deformable third member 30 can be elastically deformed by being compressed in the thickness direction of the third member 30, for example.
  • the third member 30 is, for example, a member made of a material having elasticity according to Hooke's law.
  • the material of the third member 30 examples include resin. That is, the third member 30 may be a resin member. Examples of the resin contained in the third member 30 include silicone, urethane, epoxy, polycarbonate, polyphenylene sulfide and the like. The third member 30 may contain at least one selected from the group consisting of polycarbonate and polyphenylene sulfide. The third member 30 may contain silicone rubber.
  • the third member 30 may contain metal. Examples of the metal contained in the third member 30 include copper, aluminum, iron, nickel, titanium and the like.
  • the metal contained in the third member 30 may be an alloy. Examples of the alloy contained in the third member 30 include alloys containing the above metals, stainless steel, brass and the like.
  • the elastically deformable third member 30 is elastically deformed by being compressed in contact with, for example, the first member 10 or the second member 20.
  • the third member 30 is sandwiched between the first shaft 41 and the second member 20 and compressed in the thickness direction thereof.
  • the elastically deformed third member 30 can uniformly apply a load to the first member 10 or the second member 20.
  • the surface 21 of the second member 20 can be easily brought into close contact with the surface 11 of the first member 10. Therefore, a small amount of heat storage material existing between the first member 10 and the second member 20 can easily maintain the crystalline state. Since the crystals of the heat storage material are surely left between the first member 10 and the second member 20, the supercooling release device 110 can release the supercooled state of the heat storage material with a higher probability.
  • the elastically deformable third member 30 is sandwiched between the first shaft 41 and the second member 20 and compressed in the thickness direction thereof.
  • the load applied to the first member 10 or the second member 20 can be continuously changed. That is, the load applied to the first member 10 or the second member 20 can be precisely controlled by the combination of the first shaft 41 and the third member 30. Therefore, according to the supercooling release device 110, the operation of releasing the supercooled state of the heat storage material can be performed accurately and with high reproducibility.
  • the surface 21 of the second member 20 can be brought into close contact with the surface 11 of the first member 10 with a relatively small load. If the load to be applied to the first member 10 or the second member 20 is reduced, the durability of the members constituting the supercooling release device 110 tends to be improved.
  • FIG. 6A is a perspective view showing a modified example of the third member 30 included in the supercooling release device 110.
  • the shape of the third member 30 included in the supercooling release device 110 is not limited to a flat plate shape, and may be a corrugated plate shape as shown in FIG. 6A.
  • the surface 31 of the corrugated third member 30 has a non-flat surface that elastically deforms so as to increase flatness when a load is applied.
  • the surface 31 may be elastically deformed so that the contact area with the first member 10 or the second member 20 is expanded by applying a load.
  • the third member 30 has a plurality of peaks 35 and a plurality of valleys 36.
  • the number of peaks 35 and the number of valleys 36 in the third member 30 are not particularly limited, and are, for example, 3 or more and 10 or less.
  • the third member 30 has three peaks 35a, 35b and 35c and three valleys 36a, 36b and 36c.
  • the plurality of peaks 35a, 35b and 35c and the plurality of valleys 36a, 36b and 36c are alternately spaced at equal intervals along the circumferential direction of the virtual circle defined by, for example, the outer peripheral surface 37 of the third member 30. They are lined up.
  • the heights of the plurality of mountain portions 35a, 35b and 35c may be the same as or different from each other.
  • the heights of the plurality of valleys 36a, 36b and 36c may be the same as or different from each other.
  • Examples of the material of the corrugated plate-shaped third member 30 include metal and resin. From the viewpoint of improving the durability of the third member 30, the corrugated third member 30 may be made of metal. Examples of the metal contained in the corrugated third member 30 include copper, aluminum, iron, nickel, and titanium. The metal contained in the corrugated third member 30 may be an alloy. Examples of the alloy contained in the corrugated plate-shaped third member 30 include the above-mentioned alloy containing a metal, stainless steel, brass and the like. The corrugated third member 30 may contain at least one selected from the group consisting of silicone, urethane and epoxy, and may contain silicone.
  • the third member 30 When the corrugated plate-shaped third member 30 is compressed in the thickness direction, the third member 30 is elastically deformed so that the heights of the peaks 35 and the valleys 36 are reduced.
  • the elastically deformed third member 30 can uniformly apply a load to the first member 10 or the second member 20 by the mountain portion 35 or the valley portion 36.
  • the larger the number of peaks 35 and the number of valleys 36 the more evenly the load can be applied to the first member 10 or the second member 20. There is.
  • the second member 20 By uniformly applying a load to the first member 10 or the second member 20, the second member 20 can be easily brought into close contact with the first member 10.
  • FIG. 6B is a perspective view showing another modification of the third member 30.
  • the third member 30 has four peaks 35a, 35b, 35c and 35d and four valleys 36a, 36b, 36c and 36d.
  • the plurality of peaks 35a, 35b, 35c and 35d and the plurality of valleys 36a, 36b, 36c and 36d are, for example, along the circumferential direction of the virtual circle defined by the outer peripheral surface 37 of the third member 30 and the like. They are arranged alternately at intervals.
  • the heights of the plurality of mountain portions 35a, 35b, 35c and 35d may be the same as or different from each other.
  • the heights of the plurality of valleys 36a, 36b, 36c and 36d may be the same as or different from each other.
  • FIG. 6C is a perspective view showing still another modification of the third member 30.
  • the third member 30 has five peaks 35a, 35b, 35c, 35d and 35e and five valleys 36a, 36b, 36c, 36d and 36e.
  • the plurality of peaks 35a, 35b, 35c, 35d and 35e and the plurality of valleys 36a, 36b, 36c, 36d and 36e are, for example, the circumferential direction of the virtual circle defined by the outer peripheral surface 37 of the third member 30. They are arranged alternately at equal intervals along the line.
  • the heights of the plurality of mountain portions 35a, 35b, 35c, 35d and 35e may be the same as or different from each other.
  • the heights of the plurality of valleys 36a, 36b, 36c, 36d and 36e may be the same or different from each other.
  • the shape of the third member 30 is not limited to the flat plate shape and the corrugated plate shape shown in FIGS. 5 and 6A to 6C.
  • the shape of the third member 30 may have, for example, the shape of a spring washer specified in JIS B1251: 2018, or may have the shape of a disc spring washer.
  • Specific examples of the third member 30 include commercially available ring-shaped flat plates and wave washers.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing a part of the supercooling release device 120 of the third embodiment.
  • the supercooling release device 120 further includes a fourth member 15 in addition to the first member 10, the second member 20, and the third member 30. Except for the above, the structure of the supercooling release device 120 is the same as the structure of the supercooling release device 110 of the second embodiment.
  • the first member 10 and the second member 20 are located between the third member 30 and the fourth member 15.
  • the fourth member 15, the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are arranged in this order.
  • the fourth member 15 is arranged between the first member 10 and the support portion 51.
  • the position of the fourth member 15 and the position of the third member 30 may be interchanged with each other.
  • the shape of the fourth member 15 is not particularly limited, and is, for example, a plate shape.
  • the fourth member 15 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the fourth member 15 may have a rectangular shape in a plan view.
  • the shape of the fourth member 15 may be a flat plate shape or a corrugated plate shape.
  • the corrugated plate-shaped fourth member 15 is elastically deformable, for example.
  • the fourth member 15 may have the shape of a spring washer specified in JIS B1251: 2018, or may have the shape of a disc spring washer.
  • the shape of the fourth member 15 may be the same as or different from that of the third member 30.
  • the fourth member 15 has, for example, a surface 16 that faces the first member 10 or the second member 20 and is capable of contacting these members 10 or 20.
  • the surface 16 is, for example, the main surface of the fourth member 15 and is the surface having the widest area of the fourth member 15.
  • the surface 16 has at least one selected from the group consisting of, for example, a flat surface and a non-flat surface that elastically deforms to increase flatness upon application of a load.
  • the surface 16 may be elastically deformed so that the contact area with the first member 10 or the second member 20 is expanded by applying a load.
  • the surface 16 may be capable of surface contact with the first member 10 or the second member 20.
  • the fourth member 15 does not have to have a recess formed on the surface 16 for accommodating crystals of the heat storage material.
  • the fourth member 15 may have a through hole 17.
  • the through hole 17 extends in the thickness direction or the direction X of the fourth member 15.
  • the through hole 17 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the through hole 17 is located near the center of gravity of the surface 16 of the fourth member 15, for example.
  • the fourth member 15 has a ring shape in a plan view due to the through hole 17.
  • the through hole 17 overlaps with at least one of the through hole 12 of the first member 10 and the through hole 22 of the second member 20, for example.
  • the diameter of the through hole 17 may be the same as or different from the diameter of the through hole 12 of the first member 10 or the diameter of the through hole 22 of the second member 20.
  • the fourth member 15 When the shape of the fourth member 15 is a flat plate, the fourth member 15 may or may not be elastically deformable.
  • the elastically deformable fourth member 15 can be elastically deformed by being compressed in the thickness direction of the fourth member 15, for example.
  • the fourth member 15 is, for example, a member made of a material having elasticity according to Hooke's law.
  • Examples of the material of the fourth member 15 include metals and resins. Examples of the metal contained in the fourth member 15 include copper, aluminum, iron, nickel, and titanium. The metal contained in the fourth member 15 may be an alloy. Examples of the alloy contained in the fourth member 15 include alloys containing the above metals, stainless steel, brass and the like. Examples of the resin contained in the fourth member 15 include silicone, urethane, epoxy, polycarbonate, polyphenylene sulfide and the like. The material of the fourth member 15 may be the same as that of the third member 30, or may be different.
  • fourth member 15 examples include commercially available ring-shaped flat plates and wave washers.
  • the elastically deformable fourth member 15 is elastically deformed by being compressed in contact with, for example, the first member 10 or the second member 20.
  • the fourth member 15 is sandwiched between the support portion 51 and the first member 10 and compressed in the thickness direction thereof.
  • the elastically deformed fourth member 15 can uniformly apply a load to the first member 10 or the second member 20.
  • the surface 21 of the second member 20 can be easily brought into close contact with the surface 11 of the first member 10.
  • the second member 20 and the first member 10 can be brought into close contact with each other more easily.
  • the crystals of the heat storage material are surely left between the first member 10 and the second member 20, so that the supercooling release device 120 can release the supercooling state of the heat storage material with a higher probability.
  • the elastically deformable fourth member 15 is sandwiched between the support portion 51 and the first member 10 and compressed in the thickness direction thereof.
  • the load applied to the first member 10 or the second member 20 can be continuously changed. That is, the load applied to the first member 10 or the second member 20 can be precisely controlled by the combination of the first shaft 41 and the fourth member 15. Therefore, according to the supercooling release device 120, the operation of releasing the supercooled state of the heat storage material can be performed accurately and with high reproducibility.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing a part of the supercooling release device 130 of the fourth embodiment.
  • the supercooling release device 130 further includes a fifth member 25 in addition to the first member 10, the second member 20, the third member 30, and the fourth member 15. Except for the above, the structure of the supercooling release device 130 is the same as the structure of the supercooling release device 120 of the third embodiment.
  • the first member 10, the second member 20, and the fourth member 15 are located between the third member 30 and the fifth member 25.
  • the fifth member 25, the fourth member 15, the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are arranged in this order.
  • the fifth member 25 is arranged between the fourth member 15 and the support portion 51.
  • the shape of the fifth member 25 is not particularly limited, and is, for example, a plate shape.
  • the fifth member 25 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the fifth member 25 may have a rectangular shape in a plan view.
  • the shape of the fifth member 25 may be a flat plate shape or a corrugated plate shape.
  • the corrugated plate-shaped fifth member 25 is, for example, elastically deformable.
  • the fifth member 25 may have the shape of a spring washer specified in JIS B1251: 2018, or may have the shape of a disc spring washer.
  • the shape of the fifth member 25 may be the same as or different from that of the third member 30.
  • the fifth member 25 has, for example, a surface 26 facing the fourth member 15 and capable of coming into contact with the fourth member 15.
  • the surface 26 is, for example, the main surface of the fifth member 25 and is the surface having the widest area of the fifth member 25.
  • the surface 26 has at least one selected from the group consisting of, for example, a flat surface and a non-flat surface that elastically deforms to increase flatness upon application of a load.
  • the surface 26 may be elastically deformed so that the contact area with the fourth member 15 is expanded by applying a load.
  • the surface 26 may be able to come into surface contact with the fourth member 15.
  • the fifth member 25 does not have to have a recess formed on the surface 26 for accommodating crystals of the heat storage material.
  • the fifth member 25 may have a through hole 27.
  • the through hole 27 extends in the thickness direction or the direction X of the fifth member 25.
  • the through hole 27 has, for example, a circular shape in a plan view.
  • the through hole 27 is located near the center of gravity of the surface 26 of the fifth member 25, for example.
  • the fifth member 25 has a ring shape in a plan view due to the through hole 27.
  • the through hole 27 overlaps with, for example, the through hole 17 of the fourth member 15.
  • the diameter of the through hole 27 may be the same as or different from the diameter of the through hole 17 of the fourth member 15.
  • the fifth member 25 When the shape of the fifth member 25 is a flat plate, the fifth member 25 may or may not be elastically deformable.
  • the elastically deformable fifth member 25 can be elastically deformed by being compressed in the thickness direction of the fifth member 25, for example.
  • the fifth member 25 is, for example, a member made of a material having elasticity according to Hooke's law.
  • Examples of the material of the fifth member 25 include metals and resins. Examples of the metal contained in the fifth member 25 include copper, aluminum, iron, nickel, titanium and the like.
  • the metal contained in the fifth member 25 may be an alloy. Examples of the alloy contained in the fifth member 25 include the above-mentioned alloy containing a metal, stainless steel, brass and the like.
  • Examples of the resin contained in the fifth member 25 include silicone, urethane, epoxy, polycarbonate, polyphenylene sulfide and the like.
  • the material of the fifth member 25 may be the same as that of the third member 30, or may be different.
  • the fifth member 25 include a commercially available ring-shaped flat plate and a wave washer.
  • the elastically deformable fifth member 25 is elastically deformed by being compressed in contact with, for example, the fourth member 15.
  • the fifth member 25 is sandwiched between the support portion 51 and the fourth member 15 and compressed in the thickness direction thereof.
  • the elastically deformed fifth member 25 can uniformly apply a load to the first member 10 or the second member 20 via the fourth member 15.
  • the surface 21 of the second member 20 can be easily brought into close contact with the surface 11 of the first member 10.
  • elastically deformable members and non-elastically deformable members may be alternately arranged in the direction X.
  • each of the fifth member 25, the first member 10 and the third member 30 can be elastically deformed, and each of the fourth member 15 and the second member 20 can be elastically deformed. It does not have to be.
  • the shapes of the fifth member 25, the first member 10 and the third member 30 are corrugated, and the shapes of the fourth member 15 and the second member 20 are flat plates. There may be.
  • the supercooling release device 130 having such a configuration tends to be able to release the supercooling state of the heat storage material with a higher probability.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the supercooling release device 140 of the fifth embodiment.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing a part of the supercooling release device 140.
  • each of the first member 10 and the second member 20 of the supercooling release device 140 does not have a through hole.
  • the load-bearing member 40 does not have a second shaft.
  • the main body 56 of the cylinder 50 does not have a through hole.
  • the main body 56 of the cylinder 50 has three openings 55a, 55b and 55c.
  • the structure of the supercooling release device 140 is the same as the structure of the supercooling release device 100 of the first embodiment.
  • the main body 56 of the cylinder 50 has three openings 55a, 55b and 55c. According to such a structure of the main body portion 56, it is possible to further prevent the first member 10 and the second member 20 from moving from the support portion 51 and falling off from the main body portion 56.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the heat storage device 200 of the present embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view taken along the line XII-XII of the heat storage device 200 shown in FIG.
  • the heat storage device 200 includes a supercooling release device 100, a heat storage material 60, and a container 65.
  • the supercooling release devices 110, 120, 130 and 140 can also be used instead of the supercooling release device 100.
  • the supercooling release device 100 is arranged so as to come into contact with the heat storage material 60. Specifically, the supercooling release device 100 is inserted into the inside of the container 65 from above the container 65.
  • the tip portion of the supercooling release device 100 is in contact with the heat storage material 60.
  • the supercooling release device 100 is fixed to the container 65 by a fixing portion 54 of the cylinder 50 outside the container 65.
  • openings are provided in each of the fixing portion 54 and the container 65, and the fastener is screwed into these openings to fix the supercooling release device 100 to the container 65.
  • the number of the supercooling release devices 100 included in the heat storage device 200 is not particularly limited, and is, for example, 1 or more and 5 or less.
  • the heat storage device 200 includes two supercooling release devices 100.
  • the heat storage material 60 can be a latent heat storage material that stores heat by utilizing the phase change of the substance.
  • the heat storage material 60 can store heat and dissipate heat, for example, by performing a phase transition between the liquid phase and the solid phase.
  • the heat storage material 60 contains, for example, at least one selected from the group consisting of hydrated salts, sugar alcohols and clathrate hydrates.
  • the heat storage material 60 may contain a hydrated salt, a sugar alcohol or a clathrate hydrate as a main component.
  • Examples of the hydrate include sodium acetate trihydrate, sodium sulfate decahydrate, sodium hydrogensulfate monohydrate, lithium chlorate trihydrate, lithium perchlorate trihydrate, and potassium fluoride.
  • sugar alcohols include glycerin, xylitol, sorbitol and erythritol.
  • clathrate hydrates include tetrahydrofuran clathrate hydrate, trimethylamine semi-clathrate hydrate, sulfur dioxide clathrate hydrate, tetrabutylammonium formate hydrate, tetrabutylammonium acetate hydrate, and tetrabutylammonium bromide. Included are (TBAB) hydrates, tetrabutylammonium chloride (TBACl) hydrates and tetrabutylammonium fluoride (TBAF) hydrates.
  • TBACl tetrabutylammonium chloride
  • TBAF tetrabutylammonium fluoride
  • the heat storage material 60 may further contain additives such as stabilizers, water and the like, in addition to hydrated salts, sugar alcohols and clathrate hydrates.
  • the container 65 houses the heat storage material 60.
  • the shape of the container 65 is, for example, a columnar shape.
  • the shape of the container 65 may be elliptical columnar or prismatic.
  • the ratio of the volume of the heat storage material 60 to the volume of the container 65 is not particularly limited, and is, for example, 60 vol% or more and 95 vol% or less.
  • the material of the container 65 is not particularly limited, and examples thereof include metals and resins. Examples of the metal include copper and aluminum.
  • the metal may be an alloy. Examples of the alloy include alloys containing the above metals, stainless steel and the like.
  • the resin include polyphenylene sulfide and polyetheretherketone.
  • the heat storage device 200 further includes a pipe 70.
  • the pipe 70 is in contact with the heat storage material 60 inside the container 65.
  • the pipe 70 extends from one of the pair of end faces of the container 65 toward the other, and penetrates the container 65, for example.
  • the pipe 70 is a flow path of the heat medium 75.
  • the pipe 70 functions as a partition wall separating the heat storage material 60 and the heat medium 75.
  • the pipe 70 is made of a heat-conducting material.
  • the heat medium 75 applies heat to the heat storage material 60 or recovers heat from the heat storage material 60.
  • Examples of the heat medium 75 include water, antifreeze and oil.
  • the antifreeze solution is, for example, an ethylene glycol aqueous solution.
  • the oil may be a lubricating oil. According to the heat medium 75, the heat recovered from the heat storage material 60 can be utilized outside the container 65.
  • the heat storage device 200 may include a plurality of pipes 70.
  • the number of pipes 70 is not particularly limited, and is, for example, 1 or more and 100 or less. As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the heat storage device 200 includes eight pipes 70.
  • the plurality of heat media 75 flowing in each of the plurality of pipes 70 may be the same as each other or may be different from each other.
  • the heat medium 75a flowing in the pipe 70a may be an antifreeze liquid
  • the heat medium 75b flowing in the pipe 70b may be oil.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the power unit 300 of the present embodiment.
  • the power device 300 includes a heat storage device 200 and a power engine 80.
  • the heat storage device 200 includes pipes 70a and 70b. Antifreeze is flowing in the pipe 70a. Oil is flowing in the pipe 70b.
  • the power engine 80 is, for example, an internal combustion engine. Examples of the internal combustion engine include a gasoline engine, a diesel engine, a steam engine, and an electric motor. Oil and antifreeze circulate inside the power engine 80.
  • the power unit 300 is, for example, a vehicle such as an automobile or a two-wheeled vehicle. Examples of automobiles include gasoline-powered vehicles, diesel-powered vehicles, and electric vehicles.
  • the power engine 80 has an oil pan 84 and a pump 85.
  • the oil pan 84 stores oil.
  • the pump 85 boosts the oil circulating inside the power engine 80 and regulates the flow rate of the oil.
  • the power unit 300 further includes an oil discharge path 90.
  • the oil discharge path 90 is a path for sending the oil discharged from the power engine 80 to the heat storage device 200.
  • the oil discharge path 90 has one end connected to the oil outlet of the power engine 80 and the other end connected to the inlet of the pipe 70b of the heat storage device 200.
  • the power unit 300 further includes an oil supply path 91.
  • the oil supply path 91 is a path for supplying oil to the power engine 80.
  • the oil supply path 91 has one end connected to the outlet of the pipe 70b of the heat storage device 200 and the other end connected to the oil inlet of the power engine 80.
  • the power unit 300 further includes a bypass path 92.
  • the bypass path 92 branches from the oil discharge path 90.
  • the bypass path 92 is connected to the oil supply path 91.
  • a heat exchanger 83 is arranged in the bypass path 92.
  • the heat exchanger 83 is a liquid-liquid heat exchanger that causes heat exchange between the oil flowing through the bypass path 92 and the antifreeze liquid flowing through the antifreeze liquid supply path 96 described later.
  • a specific example of the heat exchanger 83 is a plate heat exchanger.
  • the power unit 300 further includes an antifreeze liquid discharge path 95.
  • the antifreeze discharge path 95 is a path for sending the antifreeze liquid discharged from the power engine 80 to the heat storage device 200.
  • the antifreeze discharge path 95 has one end connected to the antifreeze liquid outlet of the power engine 80 and the other end connected to the inlet of the pipe 70a of the heat storage device 200.
  • the power unit 300 further includes an antifreeze liquid supply path 96.
  • the antifreeze supply path 96 is a path for supplying the antifreeze liquid to the power engine 80.
  • the antifreeze supply path 96 has one end connected to the outlet of the pipe 70a of the heat storage device 200 and the other end connected to the antifreeze liquid inlet of the power engine 80.
  • a heat exchanger 83 and a pump 82 are arranged in the antifreeze liquid supply path 96. The pump 82 boosts the antifreeze liquid in the antifreeze liquid supply path 96 and adjusts the flow rate of the antifreeze liquid.
  • the power unit 300 further includes bypass paths 98 and 99.
  • the bypass route 98 extends from the branch point 93 to the branch point 94.
  • the branch point 93 is located in the antifreeze discharge path 95.
  • the branch point 94 is located between the heat exchanger 83 and the pump 82 in the antifreeze supply path 96.
  • a radiator 81 is arranged in the bypass path 98. The radiator 81 cools the antifreeze liquid flowing in the bypass path 98.
  • the bypass path 99 extends from the branch point 97 to the heat exchanger 83.
  • the branch point 97 is located between the branch point 93 in the antifreeze discharge path 95 and the heat storage device 200.
  • the bypass path 99 joins the antifreeze liquid supply path 96 in the heat exchanger 83.
  • the temperature of the power engine 80 rises. As a result, the temperatures of the antifreeze liquid and the oil circulating inside the power engine 80 also rise. A part of the antifreeze liquid circulating inside the power engine 80 is discharged from the power engine 80 through the antifreeze discharge path 95.
  • the antifreeze liquid flowing through the antifreeze liquid discharge path 95 is sent to the heat storage device 200.
  • the antifreeze liquid flowing through the pipe 70a of the heat storage device 200 applies heat to the heat storage material 60 of the heat storage device 200. As a result, the heat storage material 60 can be heated.
  • the antifreeze liquid discharged from the heat storage device 200 is supplied to the power engine 80 through the antifreeze liquid supply path 96.
  • the antifreeze liquid discharged from the power engine 80 may be sent to the bypass path 98 or 99.
  • the antifreeze liquid sent to the bypass path 98 is cooled by the radiator 81.
  • the cooled antifreeze liquid is supplied to the power engine 80 through the antifreeze liquid supply path 96.
  • a part of the oil circulating inside the power engine 80 is discharged from the power engine 80 through the oil discharge path 90.
  • the oil flowing through the oil discharge path 90 is sent to the heat exchanger 83 through the bypass path 92.
  • the temperature of the oil is higher than the temperature of the antifreeze liquid. Therefore, the oil is cooled by the heat exchange between the oil and the antifreeze liquid in the heat exchanger 83.
  • the oil cooled by the heat exchanger 83 is supplied to the power engine 80 through the oil supply path 91.
  • the temperatures of the oil and the antifreeze liquid decrease together with the power engine 80. Further, the temperature of the heat storage material 60 also decreases. The temperature of the heat storage material 60 falls below the melting point of the heat storage material 60, and the heat storage material 60 is supercooled.
  • the supercooled state of the heat storage material 60 is released by the operation of the supercooling release device 100 of the heat storage device 200.
  • the heat storage material 60 dissipates heat.
  • the antifreeze liquid flowing through the pipe 70a and the oil flowing through the pipe 70b recover the heat released from the heat storage material 60.
  • the heated antifreeze liquid is supplied to the power engine 80 through the antifreeze liquid supply path 96.
  • the heated oil is supplied to the power engine 80 through the oil supply path 91.
  • the power engine 80 can receive the heat released from the heat storage device 200. According to the power device 300, the power engine 80 can be efficiently heated. Therefore, the time for warming up the power engine 80 can be shortened.
  • the power unit 300 of the present embodiment it is possible to significantly suppress fuel consumption or power consumption during warm-up operation in a cold region where the temperature of the external environment is lower than ⁇ 20 ° C.
  • a supercooling release device including the first to third members, a load-bearing member, and a cylinder was prepared.
  • the first member had the shape of a ring in a plan view.
  • the first member had an outer diameter of 7 mm and an inner diameter of 3.2 mm.
  • the thickness of the first member was 0.5 mm.
  • the first member was a ring-shaped flat plate made of stainless steel (SUS).
  • the second member had the same shape as the first member.
  • the second member was a ring-shaped flat plate made of SUS.
  • the third member had a corrugated plate shape.
  • the shape of the third member was the same as the shape shown in FIG. 6A.
  • the third member had an outer diameter of 7 mm and an inner diameter of 3.2 mm.
  • the third member was a wave washer made of SUS.
  • the shapes of the load-bearing member and the cylinder were the same as those of the load-bearing member and the cylinder shown in FIG. 1, respectively.
  • the arrangement of the first to third members, the load-bearing member, and the cylinder was the same as the arrangement shown in FIG.
  • Example 2 to 8 The supercooling release device of Examples 2 to 8 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the materials, shapes and arrangements of the first to third members were changed as shown in Table 1.
  • Example 9 The supercooling release device of Example 9 was installed in the same manner as in Example 1 except that the fourth member was added to the supercooling release device and the first to fourth members were arranged as shown in Table 2. Got ready.
  • the fourth member was a SUS wave washer having the same shape as the third member.
  • Example 10 Except for the addition of the 4th member and the 5th member to the supercooling release device and the arrangement of the 1st to 5th members as shown in Table 2, the supercooling of the 10th embodiment in the same manner as in the 6th embodiment.
  • a cooling release device was prepared.
  • the fourth member was a SUS ring-shaped flat plate having the same shape as the second member.
  • the fifth member was a SUS wave washer having the same shape as the third member.
  • Comparative Examples 1 to 4 The supercooling release devices of Comparative Examples 1 to 4 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the materials, shapes and arrangements of the first to third members were changed as shown in Table 3.
  • the supercooling release test was prepared for each of the supercooling release devices of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4 by the following method. First, 52.3 g of the heat storage material was added into a 60 mL screw tube. The heat storage material contained sodium acetate trihydrate as a main component. Next, the heat storage material was completely melted by heating the screw tube in a constant temperature bath set at 75 ° C. Next, the heat storage material was cooled using a constant temperature bath set at 20 ° C. As a result, a supercooled heat storage material was obtained.
  • the seed crystal of sodium acetate trihydrate was previously attached to the part of the supercooling release device that comes into contact with the heat storage material.
  • the tip of the supercooling release device was inserted into the opening of the screw tube.
  • the supercooling release device was inserted into the screw tube and then the screw tube was sealed. Crystallization of the heat storage material proceeded by bringing the tip of the supercooled release device into contact with the heat storage material in the supercooled state. As a result, the crystals of the heat storage material were accommodated between the first member and the second member.
  • the first shaft of the load-bearing member was rotated clockwise to move the first shaft in the direction from the second member to the first member. As a result, a load is applied to the second member in the direction from the second member to the first member, and the first member and the second member are in close contact with each other. With the above operation, the preparation for the supercooling release test is completed.
  • the first shaft of the load-bearing member was moved again in the direction from the second member to the first member.
  • a load is applied to the second member in the direction from the second member to the first member, and the first member and the second member are in close contact with each other.
  • the supercooling release test was repeated by the above method.
  • the supercooling release device was removed from the screw pipe.
  • the heat storage material attached to the supercooling release device was crystallized using crystals of sodium acetate trihydrate.
  • the supercooling release device was reinserted into the screw tube and the screw tube was sealed.
  • the crystallization of the heat storage material was promoted by bringing the tip of the supercooled release device into contact with the heat storage material in the supercooled state.
  • the first shaft of the load-bearing member was moved in the direction from the second member to the first member. As a result, a load is applied to the second member in the direction from the second member to the first member, and the first member and the second member are in close contact with each other.
  • the supercooling release test was repeated by the above method.
  • the supercooling release rate means the ratio of the number of times the supercooled state of the heat storage material is released to the number of tests.
  • PC means polycarbonate.
  • PPS polyphenylene sulfide.
  • Cu means brass.
  • the shapes of the "PC ring-shaped flat plate”, the “PPS ring-shaped flat plate” and the “Cu ring-shaped flat plate” of Example 7 were the same as those of the SUS ring-shaped flat plate of Example 1.
  • the "Cu ring-shaped flat plate” of Example 8 had an outer diameter of 7 mm, an inner diameter of 3.2 mm, and a thickness of 0.1 mm.
  • the supercooling release device of the embodiment in which each of the first member and the second member contains a metal showed a high supercooling release rate.
  • the supercooling release device of the comparative example in which at least the second member does not contain metal could not release the supercooling state of the heat storage material.
  • Measurement Examples 1 to 5 Next, the conditions of the supercooling release test were examined using the supercooling release device of Example 1. Specifically, measurement examples 1 to 5 are carried out by the same method as described above, except that the reduction rate P of the load on the second member when the supercooled state of the heat storage material is released is changed as shown in Table 4. The supercooling release test was performed.
  • the load reduction rate P means the ratio of the load reduction amount D (MPa) to the load L (MPa) applied to the second member in the preparation stage of the supercooling release device.
  • the conditions of Measurement Example 1 are the same as the above-mentioned supercooling release test. In the measurement example 2, the load L applied to the second member in the preparation stage of the supercooling release device is set to a value larger than that in the measurement example 1.
  • the supercooling release device of Example 1 showed a high supercooling release rate even when the conditions of the supercooling release test were changed.
  • the supercooled release device of the present disclosure can release the supercooled state of the heat storage material at a desired timing and dissipate heat from the heat storage material.
  • the heat storage device of the present disclosure is suitable for warming up equipment by using waste heat of an internal combustion engine, waste heat of a combustion type boiler, or the like as a heat source. According to the power unit of the present disclosure, energy resources can be effectively used.
  • the techniques disclosed herein are also applicable to gasoline vehicles, air conditioners, water heaters, cooling systems for electric vehicles (EVs), and underfloor heating systems in homes.

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Abstract

本開示の一態様における過冷却解除装置１００は、蓄熱材の過冷却状態を解除する。過冷却解除装置１００は、互いに接触することが可能な第１部材１０及び第２部材２０を備える。第１部材１０及び第２部材２０のそれぞれは、金属を含む。第１部材１０及び第２部材２０の少なくとも一方に、第１部材１０の表面の少なくとも一部と第２部材２０の表面の少なくとも一部とを互いに密着させる荷重を加え続けた状態で、過冷却状態が維持される。過冷却解除装置１００は、過冷却状態を解除すべきときに、上記の荷重を減少させる。

Description

過冷却解除装置、蓄熱装置及び動力装置
　本開示は、過冷却解除装置、蓄熱装置及び動力装置に関する。
　従来、蓄熱材が液相と固相との間で相転移することによって、蓄熱及び放熱を行う蓄熱装置が知られている。蓄熱装置は、過冷却された蓄熱材の過冷却状態を解除する過冷却解除装置を備えている。過冷却解除装置を備えた蓄熱装置は、例えば、ガソリンエンジン、電動機などの動力機関を備えた動力装置に利用される。
　特許文献１から３には、可撓性を有する部材の曲げ変形を利用して、蓄熱材の過冷却状態を解除する従来の過冷却解除装置が開示されている。詳細には、特許文献１の過冷却解除装置では、コイル状のトリガーばねを外部から押圧して曲げ変形させて生じさせた摺動摩擦力により、蓄熱材の過冷却状態が解除される。特許文献２及び３の過冷却解除装置では、可撓性を有する板状部材を外部から押圧して曲げ変形させる。この変形に伴って、蓄熱材の結晶が過冷却状態にある周囲の蓄熱材と接触し、蓄熱材の過冷却状態が解除される。
実願昭６３－１２１４８９号（実開平２－４２０４５号）のマイクロフィルム 実願平２－５４３６３号（実開平３－９６３３５号）のマイクロフィルム 特開２０１５－１５８３０６号公報
　上記従来の過冷却解除装置を用いて過冷却状態を解除するためには、可撓性を有する部材を曲げ変形させるために、外部から新たに荷重を加え、或いは外部からの荷重を増加させる操作が必要となる。これらの過冷却装置では、過冷却状態を解除するための部材は、過冷却状態において、意図しない力が外部から加わったときにも、曲げ変形が可能な状態にある。このため、使用環境によっては避けがたい振動、突発的な物体の衝突等により、意図しないタイミングで過冷却状態が解除されることがある。
　本開示は、過冷却状態を意図したタイミングで解除することに適した新たな過冷却解除装置を提供する。
　本開示の一態様にかかる過冷却解除装置は、
　蓄熱材の過冷却状態を解除する過冷却解除装置であって、
　前記過冷却解除装置は、互いに接触することが可能な第１部材及び第２部材を備え、
　前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、金属を含み、
　前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に、前記第１部材の表面の少なくとも一部と前記第２部材の表面の少なくとも一部とを接触させる荷重を加え続けた状態で、前記過冷却状態が維持され、
　前記過冷却状態を解除すべきときに、前記荷重を減少させる。
　本開示によれば、過冷却状態を意図したタイミングで解除することに適した新たな過冷却解除装置を提供できる。
図１は、本開示の実施形態１にかかる過冷却解除装置の概略断面図である。 図２は、図１に示した過冷却解除装置の一部を示す分解斜視図である。 図３は、図１に示した過冷却解除装置の分解図である。 図４は、本開示の実施形態２にかかる過冷却解除装置の概略断面図である。 図５は、図４に示した過冷却解除装置の一部を示す分解斜視図である。 図６Ａは、図４に示した過冷却解除装置が備える第３部材の変形例を示す斜視図である。 図６Ｂは、第３部材の別の変形例を示す斜視図である。 図６Ｃは、第３部材のさらに別の変形例を示す斜視図である。 図７は、本開示の実施形態３にかかる過冷却解除装置の一部を示す分解斜視図である。 図８は、本開示の実施形態４にかかる過冷却解除装置の一部を示す分解斜視図である。 図９は、本開示の実施形態５にかかる過冷却解除装置の概略断面図である。 図１０は、図９に示した過冷却解除装置の一部を示す分解斜視図である。 図１１は、本開示の過冷却解除装置を用いた蓄熱装置の概略断面図である。 図１２は、図１１に示した蓄熱装置のXII-XII線に沿った概略断面図である。 図１３は、本開示の蓄熱装置を用いた動力装置の概略構成図である。
（本開示の基礎となった知見）
　可撓性を有する部材の曲げ変形を必須とする上述の過冷却解除装置では、振動及び衝突に代表される外部応力や熱膨張により発生しうる内部応力によって突発的又は偶発的に部材の曲げ変形が生じることがある。このような変形は、意図しないタイミングで蓄熱材の過冷却状態を解除することがある。また、このような変形は、密閉が保たれているべき狭小空間を周囲と連通させ、場合によっては狭小空間に収容された蓄熱材の結晶を融解させて過冷却解除機能を損なうことがある。振動などの衝撃は、過冷却解除装置を車両などの動力装置に配置した場合に顕著に生じ得る。
　本発明者は、鋭意検討した結果、互いに接触することが可能であって、それぞれ金属を含む第１部材及び第２部材の少なくとも一方に、これらの部材を互いに接触させる荷重を加え続けた状態で、過冷却状態を維持し、かつ過冷却状態を解除すべきときには荷重を減少させる過冷却解除装置とすることにより、過冷却解除機能が安定して得られる過冷却解除装置を実現できることを見出した。
　本開示の第１態様にかかる過冷却解除装置は、
　蓄熱材の過冷却状態を解除する過冷却解除装置であって、
　前記過冷却解除装置は、互いに接触することが可能な第１部材及び第２部材を備え、
　前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、金属を含み、
　前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に、前記第１部材の表面の少なくとも一部と前記第２部材の表面の少なくとも一部とを接触させる荷重を加え続けた状態で、前記過冷却状態が維持され、
　前記過冷却状態を解除すべきときに、前記荷重を減少させる。
　第１態様によれば、例えば、次の方法によって蓄熱材の過冷却状態を解除できる。まず、第１部材及び第２部材に外部から荷重が加わっていない状態で過冷却解除装置を過冷却状態の蓄熱材に接触させる。過冷却解除装置を蓄熱材に接触させると、その刺激によって蓄熱材の結晶化が進行する。これにより、蓄熱材の結晶が第１部材と第２部材との間に配置される。次に、第１部材及び第２部材の少なくとも一方に荷重を加え、第１部材と第２部材とを互いに密着させる。この状態で蓄熱材を加熱すると、過冷却解除装置の周囲に存在する蓄熱材が融解する。一方、第１部材と第２部材との間に存在する微量の蓄熱材は、結晶状態を維持する。次に、蓄熱材を冷却すると、過冷却解除装置の周囲に存在する蓄熱材は、過冷却状態に変化する。次に、上記の荷重を減少させると、過冷却状態の蓄熱材が第１部材及び第２部材の間に侵入し、蓄熱材の結晶と接触する。これにより、蓄熱材の過冷却状態が解除され、蓄熱材が固化する。このように、過冷却解除装置は、第１部材及び第２部材の少なくとも一方に、これらの部材を互いに接触させる荷重を加え続けた状態で、過冷却状態を維持し、かつ過冷却状態を解除すべきときには荷重を減少させる。このような過冷却解除装置は、過冷却状態を意図したタイミングで解除することに適している。
　本開示の第２態様において、例えば、第１態様にかかる過冷却解除装置では、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、板状の形状を有していてもよい。第２態様によれば、過冷却解除装置は、過冷却状態を意図したタイミングで解除することに適している。
　本開示の第３態様において、例えば、第２態様にかかる過冷却解除装置では、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、前記荷重を加えた状態で互いに接触する表面として、平坦面、及び、前記荷重を加えることにより接触面積が広がるように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有していてもよい。第３態様によれば、過冷却解除装置は、過冷却状態を意図したタイミングで解除することに適している。
　本開示の第４態様において、例えば、第１から第３態様のいずれか１つにかかる過冷却解除装置は、前記荷重を加える方向に直交する方向への前記第１部材及び前記第２部材の変位を規制するガイド部材をさらに備えていてもよい。第４態様によれば、過冷却解除装置は、繰り返して使用しても過冷却解除機能を維持しやすい。
　本開示の第５態様において、例えば、第４態様にかかる過冷却解除装置では、前記ガイド部材は、シリンダ及びシャフトからなる群より選ばれる少なくとも１つを含んでいてもよく、前記シリンダは、前記第１部材及び前記第２部材を収容してもよく、前記シャフトは、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれに形成された貫通孔に挿入されていてもよい。第５態様によれば、過冷却解除装置は、繰り返して使用しても過冷却解除機能を維持しやすい。
　本開示の第６態様において、例えば、第１から第５態様のいずれか１つにかかる過冷却解除装置は、第３部材をさらに備えていてもよく、前記第１部材と前記第３部材との間に前記第２部材が位置していてもよく、又は、前記第２部材と前記第３部材との間に前記第１部材が位置していてもよく、前記第３部材は、平坦面、及び、前記荷重を加えることにより平坦性が増すように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有していてもよい。第６態様によれば、蓄熱材を加熱したときに、第１部材と第２部材との間に存在する微量の蓄熱材が結晶状態を維持しやすい。蓄熱材の結晶が第１部材と第２部材との間に確実に残るため、過冷却解除装置は、高い確率で蓄熱材の過冷却状態を解除できる。
　本開示の第７態様において、例えば、第１から第６態様のいずれか１つにかかる過冷却解除装置は、第３部材をさらに備えていてもよく、前記第１部材と前記第３部材との間に前記第２部材が位置していてもよく、又は、前記第２部材と前記第３部材との間に前記第１部材が位置していてもよく、前記第３部材は、樹脂部材であってもよい。第７態様によれば、第３部材は、例えば、第１部材又は第２部材と接触した状態で圧縮されることによって弾性変形しやすい。弾性変形した第３部材は、第１部材又は第２部材に対して、荷重を均一に加えることができる。これにより、第２部材と第１部材とを互いに密着させやすい。そのため、蓄熱材を加熱したときに、第１部材と第２部材との間に存在する微量の蓄熱材が結晶状態を維持しやすい。蓄熱材の結晶が第１部材と第２部材との間に確実に残るため、過冷却解除装置は、高い確率で蓄熱材の過冷却状態を解除できる。
　本開示の第８態様において、例えば、第６又は第７態様にかかる過冷却解除装置は、第４部材をさらに備えていてもよく、前記第３部材と前記第４部材との間に前記第１部材及び前記第２部材が位置していてもよく、前記第４部材は、平坦面、及び、前記荷重を加えることにより平坦性が増すように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有していてもよい。第８態様によれば、蓄熱材を加熱したときに、第１部材と第２部材との間に存在する微量の蓄熱材が結晶状態をより維持しやすい。そのため、過冷却解除装置は、より高い確率で蓄熱材の過冷却状態を解除できる。
　本開示の第９態様において、例えば、第１から第８態様のいずれか１つにかかる過冷却解除装置では、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、前記荷重を加えた状態で互いに接触する表面として、平坦面を有していてもよい。第９態様によれば、過冷却解除装置は、過冷却状態を意図したタイミングで解除することに適している。
　本開示の第１０態様において、例えば、第１から第９態様のいずれか１つにかかる過冷却解除装置では、前記金属の２５℃における熱伝導率が２２５Ｗ／ｍ・Ｋより小さくてもよい。第１０態様によれば、過冷却解除装置の周囲に存在する蓄熱材が加熱されたときに、第１部材と第２部材との間に存在する微量の蓄熱材が融解しにくい。そのため、過冷却解除装置は、高い確率で蓄熱材の過冷却状態を解除できる傾向がある。
　本開示の第１１態様において、例えば、第１から第１０態様のいずれか１つにかかる過冷却解除装置では、前記過冷却状態を解除すべきときに、前記荷重を減少させることにより、前記第１部材と前記第２部材との間に過冷却状態の前記蓄熱材が侵入するように、前記第１部材と前記第２部材とを相対的に変位させてもよい。第１１態様によれば、冷却解除装置は、過冷却状態を意図したタイミングで解除することに適している。
　本開示の第１２態様において、例えば、第１から第１１態様のいずれか１つにかかる過冷却解除装置では、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、前記荷重を加えた状態で互いに接触する表面に、前記蓄熱材の結晶を収容するために形成された凹部を有さなくてもよい。第１２態様によれば、第１部材及び第２部材を容易に準備できる。
　本開示の第１３態様において、例えば、第１から第１２態様のいずれか１つにかかる過冷却解除装置は、前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に荷重を加えるピストンをさらに備えていてもよい。第１３態様によれば、ピストンによって、過冷却解除装置の動作の再現性が向上する。
　本開示の第１４態様において、例えば、第１から第１３態様のいずれか１つにかかる過冷却解除装置は、前記第１部材及び前記第２部材を収容するシリンダをさらに備えていてもよい。第１４態様によれば、過冷却解除装置の動作の再現性が向上する。
　本開示の第１５態様にかかる蓄熱装置は、
　第１から第１４態様のいずれか１つにかかる過冷却解除装置と、
　水和塩、糖アルコール及び包接水和物からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む蓄熱材と、
　前記蓄熱材を収容する容器と、
を備える。
　第１５態様によれば、蓄熱装置において、過冷却解除装置は、過冷却状態を意図したタイミングで解除することに適している。
　本開示の第１６態様にかかる動力装置は、
　第１５態様にかかる蓄熱装置と、
　前記蓄熱装置から放出された熱を受け取る動力機関と、
を備える。
　第１６態様によれば、動力機関は、暖機運転を行うときの燃料の消費又は電力の消費を抑制することができる。
　本開示の第１７態様にかかる過冷却解除装置は、
　蓄熱材の過冷却状態を解除する過冷却解除装置であって、
　前記過冷却解除装置は、
　互いに接触することが可能な第１部材及び第２部材と、
　前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に、前記第１部材の表面の少なくとも一部と前記第２部材の表面の少なくとも一部とを接触させる荷重を加え続けて前記過冷却状態を維持し、かつ、前記過冷却状態を解除すべきときに、前記荷重を減少させる荷重負荷部材と、
を備え、
　前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、金属を含み、かつ板状の形状を有する。
　第１７態様によれば、過冷却解除装置は、蓄熱材の過冷却状態を意図したタイミングで解除することに適している。
　本開示の第１８態様において、例えば、第１７態様にかかる過冷却解除装置は、前記荷重を加える方向に直交する方向への前記第１部材及び前記第２部材の変位を規制するガイド部材をさらに備えていてもよい。第１８態様によれば、過冷却解除装置は、繰り返して使用しても過冷却解除機能を維持しやすい。
　本開示の第１９態様において、例えば、第１８態様にかかる過冷却解除装置では、前記ガイド部材は、シリンダ及びシャフトからなる群より選ばれる少なくとも１つを含んでいてもよく、前記シリンダは、前記第１部材及び前記第２部材を収容してもよく、前記シャフトは、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれに形成された貫通孔に挿入されていてもよい。第１９態様によれば、過冷却解除装置は、繰り返して使用しても過冷却解除機能を維持しやすい。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下の実施形態は例示に過ぎず、本開示は、以下の実施形態に限定されない。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１の過冷却解除装置１００の概略断面図である。図１に示すように、過冷却解除装置１００は、互いに接触することが可能な第１部材１０及び第２部材２０を備えている。本実施形態において、方向Ｘは、第２部材２０から第１部材１０に向かう方向であり、第１部材１０と第２部材２０とを接触させる荷重を加える方向の一例である。方向Ｙは、方向Ｘに直交する方向である。
　過冷却解除装置１００では、第１部材１０及び第２部材２０の間に、蓄熱材の結晶を収容することができる。第１部材１０と第２部材２０との間に蓄熱材の結晶を保持しつつ第１部材１０と第２部材２０とを密着させると、第１部材１０と第２部材２０との間への液体の蓄熱材の侵入が制限される。そのため、蓄熱材に熱を蓄えるための蓄熱工程を経ても、第１部材１０と第２部材２０との間に蓄熱材の結晶が残りやすい。蓄熱工程を経て、蓄熱材は、液相かつ過冷却状態を保つことによって熱を蓄える。第１部材１０と第２部材２０との間への液体の蓄熱材の侵入を制限することによって、蓄熱材が過冷却状態に維持される。蓄熱材が過冷却された状態で第２部材２０を第１部材１０の表面から離間させると、過冷却状態の蓄熱材が第１部材１０及び第２部材２０の間に残っている蓄熱材の結晶と接触する。これにより、蓄熱材の過冷却状態が解除され、蓄熱材が固化する。なお、本明細書において、「第１部材１０と第２部材２０とを密着させる」は、第１部材１０と第２部材２０との間への液体の蓄熱材の侵入が制限されるように、第１部材１０と第２部材２０とを接触させることを意味する。
　図２は、過冷却解除装置１００の一部を示す分解斜視図である。図１及び２に示すように、第１部材１０の形状は、例えば、板状である。第１部材１０は、例えば、平面視で円の形状を有する。第１部材１０は、平面視で矩形の形状を有していてもよい。第１部材１０の形状は、平板状であってもよく、波板状であってもよい。波板状の第１部材１０は、例えば、弾性変形可能である。「波板状」については、後述する第３部材で詳細に説明する。第１部材１０は、ＪＩＳ　Ｂ１２５１：２０１８で規定されているばね座金の形状を有していてもよく、皿ばね座金の形状を有していてもよい。
　第１部材１０は、第２部材２０に対向し、第２部材２０と接触することが可能な表面１１を有する。表面１１は、例えば、第１部材１０の主面であり、第１部材１０の最も広い面積を有する面である。表面１１は、例えば、平坦面、及び、荷重を加えることにより第２部材２０との接触面積が広がるように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する。一例として、平板状の第１部材１０の表面１１は、実質的に平坦面からなる。波板状の第１部材１０の表面１１は、実質的に、荷重を加えることにより第２部材２０との接触面積が広がるように弾性変形する非平坦面からなる。非平坦面は、荷重を加えることにより平坦性が増すように弾性変形してもよい。非平坦面は、例えば、起伏を有する。非平坦面は、起伏に代えて又は起伏とともに、段差を有していてもよい。
　表面１１は、第２部材２０と面接触することが可能であってもよい。第２部材２０と面接触可能な表面１１は、第１部材１０と第２部材２０との間への液体の蓄熱材の侵入を制限することに適している。平坦面を有する表面１１は、第２部材２０と面接触することに適している。ただし、表面１１が第２部材２０に沿った形状を有していれば、表面１１が平坦面を有していなくても、表面１１は、第２部材２０と面接触することが可能である。
　第１部材１０は、例えば、表面１１に、蓄熱材の結晶を収容するために形成された凹部を有していない。詳細には、第１部材１０は、例えば、表面１１に、目視によって確認できる凹部を有していない。一例として、第１部材１０の表面１１は、その全域にわたって平坦である。本実施形態では、第１部材１０に凹部を形成する必要がないため、第１部材１０を容易に準備できる。
　第１部材１０が第２部材２０に接触したとき、表面１１の面積に対する、表面１１と第２部材２０との接触面積の比率は、特に限定されない。表面１１は、その全体が第２部材２０と接触できるように構成されていてもよい。
　第１部材１０は、貫通孔１２を有していてもよい。貫通孔１２は、例えば、第１部材１０の厚さ方向又は方向Ｘに延びている。貫通孔１２は、例えば、平面視で円の形状を有する。貫通孔１２は、例えば、第１部材１０の表面１１の重心付近に位置する。第１部材１０は、貫通孔１２によって、平面視でリングの形状を有している。貫通孔１２の直径は、例えば、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
　第１部材１０は、金属を含む。詳細には、第１部材１０の表面１１が金属を含む材料で構成されている。第１部材１０は、本体部と、金属を含む材料で構成され、本体部を被覆する被覆層とを有していてもよい。第１部材１０の本体部は、金属を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。第１部材１０は、金属を主成分として含んでいてもよい。「主成分」とは、第１部材１０に重量比で最も多く含まれた成分を意味する。第１部材１０は、例えば、実質的に金属からなる。「実質的に～からなる」は、言及された材料の本質的特徴を変更する他の成分を排除することを意味する。ただし、第１部材１０は、金属の他に不純物を含んでいてもよい。
　第１部材１０に含まれる金属の２５℃における熱伝導率は、特に限定されず、例えば３００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよく、２２５Ｗ／ｍ・Ｋより小さくてもよく、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよく、５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよく、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよい。金属の熱伝導率の下限値は、特に限定されず、例えば１０Ｗ／ｍ・Ｋである。
　第１部材１０に含まれる金属としては、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、チタンなどが挙げられる。第１部材１０に含まれる金属は、合金であってもよい。第１部材１０に含まれる合金としては、上記の金属を含む合金、ステンレス鋼、黄銅などが挙げられる。ステンレス鋼の具体例は、ＳＵＳ３０４である。
　第１部材１０は、金属酸化物を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。特に、第１部材１０が本体部及び被覆層を有する場合、被覆層は、金属酸化物を含んでいなくてもよい。第１部材１０全体又は被覆層における金属酸化物の含有率は、特に限定されず、例えば１０ｗｔ％以下である。
　第１部材１０の厚さは、特に限定されず、例えば０．０１ｍｍ以上であり、０．０５ｍｍ以上であってもよく、０．１ｍｍ以上であってもよく、０．３ｍｍ以上であってもよく、０．５ｍｍ以上であってもよい。第１部材１０の厚さの上限値は、特に限定されず、例えば１０ｍｍである。本明細書において、「厚さ」は、平均厚さを意味する。平均厚さは、例えば、部材における任意の複数の点（少なくとも５点以上）で測定された厚さの平均値である。
　第１部材１０の具体例は、市販のリング状平板である。第１部材１０は、金属製ウェーブワッシャーであってもよい。
　図１及び図２に示すように、第２部材２０の形状は、例えば、板状である。第２部材２０は、例えば、平面視で円の形状を有する。第２部材２０は、平面視で矩形の形状を有していてもよい。第２部材２０の形状は、平板状であってもよく、波板状であってもよい。波板状の第２部材２０は、例えば、弾性変形可能である。「波板状」については、後述する第３部材で詳細に説明する。第２部材２０は、ＪＩＳ　Ｂ１２５１：２０１８で規定されているばね座金の形状を有していてもよく、皿ばね座金の形状を有していてもよい。一例として、第１部材１０及び第２部材２０のそれぞれが板状の形状を有していてもよい。
　第２部材２０は、第１部材１０に対向し、第１部材１０と接触することが可能な表面２１を有する。表面２１及び表面１１は、例えば、第２部材２０及び第１部材１０の少なくとも一方に荷重を加えた状態で互いに接触する。表面２１は、例えば、第２部材２０の主面であり、第２部材２０の最も広い面積を有する面である。表面２１は、例えば、平坦面、及び、荷重を加えることにより第１部材１０との接触面積が広がるように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する。言い換えると、第１部材１０及び第２部材２０のそれぞれは、外部から荷重を加えた状態で互いに接触する表面として、平坦面、及び、荷重を加えることにより接触面積が広がるように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有していてもよく、平坦面を有していてもよい。一例として、平板状の第２部材２０の表面２１は、実質的に平坦面からなる。波板状の第２部材２０の表面２１は、実質的に、荷重を加えることにより第１部材１０との接触面積が広がるように弾性変形する非平坦面からなる。
　表面２１は、第１部材１０の表面１１と面接触することが可能であってもよい。第１部材１０と面接触可能な表面２１は、第１部材１０と第２部材２０との間への液体の蓄熱材の侵入を制限することに適している。平坦面を有する表面２１は、第１部材１０と面接触することに適している。ただし、表面２１が第１部材１０に沿った形状を有していれば、表面２１が平坦面を有していなくても、表面２１は、第１部材１０と面接触することが可能である。
　第２部材２０は、例えば、表面２１に、蓄熱材の結晶を収容するために形成された凹部を有していない。言い換えると、第１部材１０及び第２部材２０のそれぞれは、例えば、外部から荷重を加えた状態で互いに接触する表面に、蓄熱材の結晶を収容するために形成された凹部を有さない。詳細には、第２部材２０は、例えば、表面２１に、目視によって確認できる凹部を有していない。一例として、第２部材２０の表面２１は、その全域にわたって平坦である。本実施形態では、第２部材２０に凹部を形成する必要がないため、第２部材２０を容易に準備できる。
　第２部材２０が第１部材１０に接触したとき、表面２１の面積に対する、表面２１と第１部材１０との接触面積の比率は、特に限定されない。表面２１は、その全体が第１部材１０の表面１１と接触できるように構成されていてもよい。
　第２部材２０は、貫通孔２２を有していてもよい。貫通孔２２は、例えば、第２部材２０の厚さ方向又は方向Ｘに延びている。貫通孔２２は、例えば、平面視で円の形状を有する。貫通孔２２は、例えば、第２部材２０の表面２１の重心付近に位置する。第２部材２０は、貫通孔２２によって、平面視でリングの形状を有している。貫通孔２２は、例えば、第１部材１０の貫通孔１２と重なっている。貫通孔２２の直径は、第１部材１０の貫通孔１２の直径と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第２部材２０は、金属を含む。詳細には、第２部材２０の表面２１が金属を含む材料で構成されている。第２部材２０は、本体部と、金属を含む材料で構成され、本体部を被覆する被覆層とを有していてもよい。第２部材２０の本体部は、金属を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。第２部材２０は、金属を主成分として含んでいてもよい。第２部材２０は、例えば、実質的に金属からなる。ただし、第２部材２０は、金属の他に不純物を含んでいてもよい。
　第２部材２０に含まれる金属の２５℃における熱伝導率は、特に限定されず、例えば３００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよく、２２５Ｗ／ｍ・Ｋより小さくてもよく、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよく、５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよく、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよい。金属の熱伝導率の下限値は、特に限定されず、例えば１０Ｗ／ｍ・Ｋである。特に、第１部材１０に含まれる金属及び第２部材２０に含まれる金属のそれぞれについて、２５℃における熱伝導率が２２５Ｗ／ｍ・Ｋより小さくてもよい。
　第２部材２０に含まれる金属としては、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、チタンなどが挙げられる。第２部材２０に含まれる金属は、合金であってもよい。第２部材２０に含まれる合金としては、上記の金属を含む合金、ステンレス鋼、黄銅などが挙げられる。第２部材２０に含まれる金属は、第１部材１０に含まれる金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。一例として、第１部材１０及び第２部材２０からなる群より選ばれる少なくとも１つがステンレス鋼を含んでいてもよい。
　第２部材２０は、金属酸化物を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。特に、第２部材２０が本体部及び被覆層を有する場合、被覆層は、金属酸化物を含んでいなくてもよい。第２部材２０全体又は被覆層における金属酸化物の含有率は、特に限定されず、例えば１０ｗｔ％以下である。
　第２部材２０の厚さは、特に限定されず、例えば０．０１ｍｍ以上であり、０．０５ｍｍ以上であってもよく、０．１ｍｍ以上であってもよく、０．３ｍｍ以上であってもよく、０．５ｍｍ以上であってもよい。第２部材２０の厚さの上限値は、特に限定されず、例えば１０ｍｍである。
　第２部材２０の具体例は、市販のリング状平板である。第２部材２０は、金属製ウェーブワッシャーであってもよい。第２部材２０の材料及び形状は、第１部材１０と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　図１に示すように、過冷却解除装置１００は、荷重負荷部材４０及びシリンダ５０をさらに備えていてもよい。荷重負荷部材４０は、第１部材１０及び第２部材２０の少なくとも一方に、第１部材１０の表面１１の少なくとも一部と第２部材２０の表面２１の少なくとも一部とを接触させる荷重を加え続けることによって、蓄熱材の過冷却状態を維持することができる。さらに、荷重負荷部材４０は、蓄熱材の過冷却状態を解除すべきときに、上記の荷重を減少させることができる。
　本開示は、その別の側面から、
　蓄熱材の過冷却状態を解除する過冷却解除装置１００であって、
　過冷却解除装置１００は、
　互いに接触することが可能な第１部材１０及び第２部材２０と、
　第１部材１０及び第２部材２０の少なくとも一方に、第１部材１０の表面１１の少なくとも一部と第２部材２０の表面２１の少なくとも一部とを接触させる荷重を加え続けて過冷却状態を維持し、かつ、過冷却状態を解除すべきときに、荷重を減少させる荷重負荷部材と、
を備え、
　第１部材１０及び第２部材２０のそれぞれは、金属を含み、かつ板状の形状を有する、過冷却解除装置を提供する。
　図３は、図１の過冷却解除装置１００の分解図である。図３に示すように、荷重負荷部材４０は、例えば、第１シャフト４１、モータ４２、ギヤ４３及び第２シャフト４４を有する。第１シャフト４１は、第１部材１０及び第２部材２０の少なくとも一方に荷重を加えるピストンとして機能する。詳細には、第１シャフト４１の一端は、ギヤ４３を介してモータ４２に接続されている。第１シャフト４１の他端は、第２シャフト４４に接続されている。第１シャフト４１の端面４５が第２シャフト４４の端面と接している。端面４５は、第１部材１０又は第２部材２０に対向する第１シャフト４１の表面である。
　モータ４２は、第１シャフト４１を変位させるアクチュエータとして機能する。後述のとおり、モータ４２によれば、第１シャフト４１を第１部材１０又は第２部材２０に対して接近させる方向、及び、第１部材１０又は第２部材２０から離間させる方向に変位させることができる。詳細には、モータ４２は、第１シャフト４１にトルクを印加し、第１シャフト４１を回転させる。モータ４２は、ねじ機構を利用して第１シャフト４１を変位させることができる。
　ギヤ４３は、第１シャフト４１に印加されるべきトルクを調節する。第１シャフト４１に印加されるべきトルクは、特に限定されず、０．０１Ｎ・ｍ以上３．０Ｎ・ｍ以下であってもよく、０．２Ｎ・ｍ以上３．０Ｎ・ｍ以下であってもよい。第２シャフト４４及び第１シャフト４１のそれぞれは、例えば、方向Ｘに延びている。第２シャフト４４の端面の直径は、第１シャフト４１の端面４５の直径よりも小さい。そのため、第１シャフト４１の端面４５の一部が荷重負荷部材４０の外部に露出している。
　図１及び図２に示すように、第２シャフト４４は、第１部材１０の貫通孔１２及び第２部材２０の貫通孔２２のそれぞれに挿入されている。これにより、第１部材１０及び第２部材２０が荷重負荷部材４０によって固定される。第１シャフト４１の端面４５は、例えば、第２部材２０の表面２１に対向する第２部材２０の表面２３を覆う。第１シャフト４１の端面４５は、第２部材２０の表面２３全体を覆ってもよく、第２部材２０の表面２３を部分的に覆ってもよい。第１シャフト４１の端面４５は、第２部材２０の表面２３に接することができる。
　図１及び図３に示すように、第１シャフト４１の側面には、例えば、雄ねじとして機能するねじ部４６が形成されている。ねじ部４６は、後述するシリンダ５０のねじ部５３と螺合することができる。このように、ねじ部４６及び５３がねじ機構を構成する。このねじ機構を利用して、第１シャフト４１は、方向Ｘに前進及び後退することができる。詳細には、モータ４２によって、第１シャフト４１を時計回り方向に回転させると、ねじ部４６がねじ部５３にねじ込まれ、第１シャフト４１が方向Ｘに移動する。第１シャフト４１の端面４５が第２部材２０の表面２３に接しているときに、第１シャフト４１が方向Ｘに移動することによって、第２部材２０に対して方向Ｘの荷重を加えることができる。第２部材２０に荷重を加えることによって、第１部材１０と第２部材２０とが密着する。一方、モータ４２によって、第１シャフト４１を反時計回り方向に回転させると、ねじ部４６が緩み、第１シャフト４１が方向Ｘの反対方向に移動する。これにより、第２部材２０に加わっていた荷重が減少し、荷重が取り除かれる。
　図１では、第２部材２０は、第１部材１０と第１シャフト４１との間に配置されている。ただし、第２部材２０の位置と第１部材１０の位置とは、互いに入れ替わっていてもよい。すなわち、第１部材１０が第２部材２０と第１シャフト４１との間に配置されていてもよい。このとき、荷重負荷部材４０は、第１部材１０から第２部材２０に向かう方向に、第１部材１０に荷重を加えることができる。このように、過冷却解除装置１００は、荷重負荷部材４０によって、第１部材１０及び第２部材２０の少なくとも一方に荷重を加えることができる。詳細には、荷重負荷部材４０によれば、第１部材１０の表面１１の少なくとも一部と第２部材２０の表面２１の少なくとも一部とが接触した状態で、第１部材１０及び第２部材２０の少なくとも一方に荷重を加えることができる。これにより、第１部材１０と第２部材２０とを互いに密着させることができる。荷重負荷部材４０と、第１部材１０又は第２部材２０との間には、後述する第３部材などの他の部材が配置されていることがある。この場合、荷重負荷部材４０は、他の部材を介して、第１部材１０及び第２部材２０の少なくとも一方に荷重を加えることができる。
　第１シャフト４１が金属を含み、かつ、その端面４５が第１部材１０の表面１１に対向し、表面１１と接触することができれば、第１シャフト４１が第２部材として機能することもできる。第１シャフト４１が第２部材として機能する場合、過冷却解除装置１００は、第２部材２０を有していなくてもよい。
　図１及び図３は、シリンダ５０の断面を示している。シリンダ５０は、第１部材１０及び第２部材２０を収容する。図３に示すように、シリンダ５０は、本体部５６を有する。本体部５６は、例えば、筒状であり、方向Ｘに延びている。本体部５６は、第１部材１０、第２部材２０及び荷重負荷部材４０を収容する。詳細には、本体部５６は、荷重負荷部材４０の第１シャフト４１及び第２シャフト４４を収容する。
　本体部５６は、支持部５１、貫通孔５２、ねじ部５３及び開口部５５を有する。支持部５１は、例えば、本体部５６の内部において、方向Ｘに直交する平面である。支持部５１は、第１部材１０及び第２部材２０を支持する。詳細には、第１部材１０及び第２部材２０は、支持部５１と第１シャフト４１との間に挟み込まれている。支持部５１は、例えば、第１部材１０と接している。
　貫通孔５２は、方向Ｘにおいて、支持部５１から本体部５６の一端まで延びている。貫通孔５２は、例えば、平面視で円の形状を有する。貫通孔５２は、例えば、第１部材１０の貫通孔１２と重なっている。貫通孔５２の直径は、第１部材１０の貫通孔１２の直径と同じであってもよく、異なっていてもよい。貫通孔５２には、荷重負荷部材４０の第２シャフト４４が挿入されている。
　開口部５５は、本体部５６の側面に形成されている。開口部５５は、方向Ｘに延びている。開口部５５によって、支持部５１がシリンダ５０の外部に露出している。開口部５５によって、本体部５６に収容された第１部材１０及び第２部材２０が過冷却解除装置１００の外部に露出している。開口部５５の数は、特に限定されず、例えば、１以上１０以下である。図２に示すように、本実施形態の過冷却解除装置１００において、シリンダ５０は、２つの開口部５５ａ及び５５ｂを有している。開口部５５ａは、開口部５５ｂに対向している。なお、図２では、説明のため、シリンダ５０の本体部５６の一部が省略されている。
　図１及び図３に示すように、ねじ部５３は、本体部５６の内側に形成されており、雌ねじとして機能する。ねじ部５３は、例えば、本体部５６の他端に接している。上述のとおり、ねじ部５３は、第１シャフト４１のねじ部４６と螺合することができる。図１において、ねじ部５３には、第１シャフト４１のねじ部４６がねじ込まれている。
　シリンダ５０は、固定部５４をさらに有していてもよい。固定部５４によって、過冷却解除装置１００を蓄熱装置に固定することができる。固定部５４は、例えば、ねじ、ボルトなどの締結具をねじ込むことができる開口を有している。
　過冷却解除装置１００は、方向Ｙへの第１部材１０及び第２部材２０の変位を規制するガイド部材を備えている。過冷却解除装置１００において、ガイド部材は、例えば、上述のシリンダ５０、及び荷重負荷部材４０の第２シャフト４４からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。例えば、シリンダ５０は、第１部材１０及び第２部材２０を収容することによって、方向Ｙへの第１部材１０及び第２部材２０の変位を規制することができる。第２シャフト４４は、第１部材１０及び第２部材２０のそれぞれに形成された貫通孔１２及び２２に挿入されることによって、方向Ｙへの第１部材１０及び第２部材２０の変位を規制することができる。
　図１に示すように、過冷却解除装置１００は、連結部５７をさらに備えていてもよい。連結部５７は、例えば、荷重負荷部材４０においてモータ４２を第１シャフト４１に連結する。モータ４２は、連結部５７を通じて、第１シャフト４１を回転駆動させてもよい。
　第１シャフト４１、第２シャフト４４及びシリンダ５０の材料としては、例えば、金属及び樹脂が挙げられる。金属としては、銅、アルミニウムなどが挙げられる。金属は、合金であってもよい。合金としては、上記の金属を含む合金、ステンレス鋼などが挙げられる。樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。
　次に、過冷却解除装置１００の使用方法の一例を説明する。
　まず、以下の方法によって、過冷却解除装置１００の準備を行う。第１部材１０及び第２部材２０に外部から荷重が加わっていない状態で、過冷却解除装置１００の先端部分を過冷却状態の蓄熱材に接触させる。詳細には、過冷却状態の蓄熱材がシリンダ５０の開口部５５を通じてシリンダ５０の本体部５６の内部に侵入するように、過冷却解除装置１００を蓄熱材に浸漬させる。過冷却解除装置１００を蓄熱材に接触させると、その刺激によって蓄熱材の結晶化が進行する。蓄熱材の結晶化を促進させるために、蓄熱材と接触する過冷却解除装置１００の部分に、蓄熱材の結晶をあらかじめ付着させていてもよい。第１部材１０と第２部材２０とが密着していないため、蓄熱材の結晶化が進行することによって、蓄熱材の結晶が第１部材１０及び第２部材２０の間に配置される。
　次に、モータ４２を作動させ、第１シャフト４１を方向Ｘに移動させる。これにより、第１部材１０の表面１１の少なくとも一部と第２部材２０の表面２１の少なくとも一部とが接触した状態で、第２部材２０に対して方向Ｘに荷重が加わる。この操作によって、第１部材１０及び第２部材２０のそれぞれには圧縮荷重が加わる。第２部材２０に加えるべき荷重Ｌは、蓄熱材の過冷却状態を維持できる限り、特に限定されず、例えば０．５ＭＰａ以上であり、１ＭＰａ以上であってもよい。この荷重Ｌの上限値は、特に限定されず、例えば１１ＭＰａであり、１０．６ＭＰａであってもよい。
　第２部材２０に対して方向Ｘに荷重が加わることによって、第２部材２０と第１部材１０とが密着する。このとき、表面２１は、表面１１と面接触していてもよい。第１部材１０及び第２部材２０の間には、微量の蓄熱材の結晶が収容される。過冷却解除装置１００では、第１部材１０及び第２部材２０のそれぞれが金属を含むことによって、第１部材１０及び第２部材２０の間に蓄熱材の結晶が残りやすい。以上の操作によって、過冷却解除装置１００の準備が終了する。
　次に、上記の操作を行った過冷却解除装置１００を用いて、蓄熱材の過冷却状態を解除する方法を説明する。まず、蓄熱材を加熱する。蓄熱材の温度が蓄熱材の融点を上回ると、蓄熱材が融解する。このとき、過冷却解除装置１００は、第２部材２０に対して、表面１１の少なくとも一部と表面２１の少なくとも一部とを接触させる荷重を加え続けている。言い換えると、第２部材２０と第１部材１０とが密着した状態が維持されている。そのため、第１部材１０及び第２部材２０の間に保持された蓄熱材と過冷却解除装置１００の周囲に存在する蓄熱材との接触が制限される。これにより、第１部材１０及び第２部材２０の間に保持された蓄熱材が融解しにくい。すなわち、蓄熱材を加熱しても、第１部材１０及び第２部材２０の間に保持された蓄熱材は、結晶状態を維持しやすい。
　次に、蓄熱材を冷却する。これにより、蓄熱材の温度が蓄熱材の融点を下回り、蓄熱材が過冷却される。このとき、過冷却解除装置１００は、第２部材２０に対して、表面１１の少なくとも一部と表面２１の少なくとも一部とを接触させる荷重を加え続けている。言い換えると、第２部材２０と第１部材１０とが密着した状態が維持されている。そのため、第１部材１０及び第２部材２０の間に保持された蓄熱材と過冷却解除装置１００の周囲に存在する蓄熱材との接触が制限されている。これにより、蓄熱材の過冷却状態が維持される。
　次に、所望のタイミングでモータ４２を作動させ、第１シャフト４１を方向Ｘの反対方向に移動させる。これにより、第２部材２０に加えられた荷重が減少する。このとき、第２部材２０における荷重の減少量Ｄは、蓄熱材の過冷却状態を解除できる限り、特に限定されず、例えば０．５ＭＰａ以上であり、１ＭＰａ以上であってもよい。荷重の減少量Ｄは、過冷却解除装置１００の準備段階で第２部材２０に加えられた荷重Ｌと同じであってもよい。第２部材２０における荷重の減少率Ｐは、特に限定されず、例えば１０％以上であり、４０％以上であってもよく、６０％以上であってもよく、１００％であってもよい。荷重の減少率Ｐは、過冷却解除装置１００の準備段階で第２部材２０に加えられた荷重Ｌ（ＭＰａ）に対する、荷重の減少量Ｄ（ＭＰａ）の比率を意味する。
　第２部材２０に加えられた荷重が減少すると、第１部材１０に対して第２部材２０が変位する。言い換えると、第２部材２０の表面２１が第１部材１０の表面１１からわずかに離間する。このとき、第２部材２０の表面２１と第１部材１０の表面１１との間に、過冷却状態の蓄熱材が侵入する。過冷却状態の蓄熱材は、第１部材１０及び第２部材２０の間に保持された蓄熱材の結晶と接触する。すなわち、第１部材１０及び第２部材２０の間に保持された蓄熱材と過冷却解除装置１００の周囲に存在する蓄熱材との接触が許容される。これにより、蓄熱材の過冷却状態が解除され、蓄熱材が固化する。言い換えると、過冷却解除装置１００では、蓄熱材の過冷却状態を解除すべきときに、外部からの荷重を減少させることにより、第１部材１０と第２部材２０との間に過冷却状態の蓄熱材が侵入するように、第１部材１０と第２部材２０とを相対的に変位させる。
　過冷却解除装置１００では、互いに接触することが可能であって、それぞれ金属を含む第１部材１０及び第２部材２０の少なくとも一方に、これらの部材を互いに接触させる荷重を加え続けた状態で、過冷却状態を維持し、かつ荷重を減少させることによって過冷却状態を解除することができる。このような過冷却解除装置１００では、振動などの外部応力を受けた場合であっても、第１部材１０及び第２部材２０を互いに接触させる荷重を加えている状態であれば、第１部材１０及び第２部材２０の間に保持された蓄熱材の結晶は、過冷却解除装置１００の周囲に存在する蓄熱材と接触しにくい。そのため、過冷却解除装置１００では、突発的又は偶発的に蓄熱材の過冷却状態が解除されること、及び、蓄熱材の過冷却解除機能が損なわれることを十分に抑制することができる。すなわち、過冷却解除装置１００は、過冷却状態を意図したタイミングで解除することに適している。
　さらに、本実施形態の過冷却解除装置１００によれば、第１部材１０及び第２部材２０の変形動作をほとんど利用せずに蓄熱材の過冷却状態を解除できる。言い換えると、過冷却解除装置１００は、可撓性を有する部材の曲げ変形を実質的に利用せずに蓄熱材の過冷却状態を解除できる。過冷却解除装置１００を繰り返し使用しても、第１部材１０及び第２部材２０には、疲労が蓄積されにくい。そのため、第１部材１０及び第２部材２０が破損しにくい。さらに、第１部材１０及び第２部材２０が塑性変形することもほとんどない。このように、過冷却解除装置１００は、長期的な使用に適している。
　本実施形態の過冷却解除装置１００では、第１部材１０、第２部材２０及びシリンダ５０のそれぞれが貫通孔１２、２２及び５２を有している。そのため、過冷却状態の蓄熱材が第１部材１０及び第２部材２０の間に速やかに侵入することができる。本実施形態の過冷却解除装置１００の構造は、蓄熱材の過冷却状態を解除することに適している。本実施形態の過冷却解除装置１００によれば、蓄熱材が高い温度を経由して冷却された場合であっても、第１部材１０及び第２部材２０の間に蓄熱材の結晶が残りやすいため、蓄熱材の過冷却状態を高い確率で解除できる。このように、本実施形態の過冷却解除装置１００は、高い信頼性で蓄熱材の過冷却状態を解除できる。
（実施形態２）
　図４は、本実施形態２にかかる過冷却解除装置１１０の概略断面図である。図５は、過冷却解除装置１１０の一部を示す分解斜視図である。図４及び５に示すように、過冷却解除装置１１０は、第３部材３０をさらに備えている。以上を除き、過冷却解除装置１１０の構造は、実施形態１の過冷却解除装置１００の構造と同じである。したがって、実施形態１の過冷却解除装置１００と本実施形態の過冷却解除装置１１０とで共通する要素には同じ参照符号を付し、それらの説明を省略することがある。すなわち、以下の各実施形態に関する説明は、技術的に矛盾しない限り、相互に適用されうる。さらに、技術的に矛盾しない限り、各実施形態は、相互に組み合わされてもよい。
　過冷却解除装置１１０において、第１部材１０と第３部材３０との間に第２部材２０が位置している、又は、第２部材２０と第３部材３０との間に第１部材１０が位置している。図５では、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０がこの順番で並んでいる。詳細には、第３部材３０は、第１シャフト４１と第２部材２０との間に配置されている。ただし、第３部材３０は、第１部材１０と支持部５１との間に配置されていてもよい。上述のとおり、第２部材２０の位置と第１部材１０の位置とは、互いに入れ替わっていてもよい。この場合、第３部材３０は、第１シャフト４１と第１部材１０との間に配置されていてもよく、第２部材２０と支持部５１との間に配置されていてもよい。
　第３部材３０の形状は、特に限定されず、例えば板状である。以下では、一例として、第３部材３０の形状が平板状である場合について説明する。第３部材３０は、例えば、平面視で円の形状を有する。第３部材３０は、平面視で矩形の形状を有していてもよい。
　第３部材３０は、例えば、第１部材１０又は第２部材２０に対向し、これらの部材１０又は２０と接触することが可能な表面３１を有する。表面３１は、例えば、第３部材３０の主面であり、第３部材３０の最も広い面積を有する面である。表面３１は、例えば、平坦面、及び、荷重を加えることにより平坦性が増すように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する。平板状の第３部材３０において、表面３１は、例えば、実質的に平坦面からなる。
　表面３１は、第１部材１０又は第２部材２０と面接触することが可能であってもよい。第３部材３０は、第１部材１０及び第２部材２０と同様に、表面３１に、蓄熱材の結晶を収容するために形成された凹部を有していなくてもよい。
　第３部材３０は、貫通孔３２を有していてもよい。貫通孔３２は、第３部材３０の厚さ方向又は方向Ｘに延びている。貫通孔３２は、例えば、平面視で円の形状を有する。貫通孔３２は、例えば、第３部材３０の表面３１の重心付近に位置する。第３部材３０は、貫通孔３２によって、平面視でリングの形状を有している。貫通孔３２は、例えば、第１部材１０の貫通孔１２及び第２部材２０の貫通孔２２の少なくとも一方と重なっている。貫通孔３２の直径は、第１部材１０の貫通孔１２の直径、又は、第２部材２０の貫通孔２２の直径と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第３部材３０は、弾性変形可能であってもよく、弾性変形可能でなくてもよい。弾性変形可能な第３部材３０は、例えば、第３部材３０の厚さ方向に圧縮されることによって弾性変形することができる。第３部材３０は、例えば、フックの法則に従う弾性を有する材料で作られた部材である。
　第３部材３０の材料としては、例えば、樹脂が挙げられる。すなわち、第３部材３０は、樹脂部材であってもよい。第３部材３０に含まれる樹脂としては、シリコーン、ウレタン、エポキシ、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイドなどが挙げられる。第３部材３０は、ポリカーボネート及びポリフェニレンサルファイドからなる群より選ばれる少なくとも１つを含んでいてもよい。第３部材３０は、シリコーンゴムを含んでいてもよい。
　第３部材３０は、金属を含んでいてもよい。第３部材３０に含まれる金属としては、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、チタンなどが挙げられる。第３部材３０に含まれる金属は、合金であってもよい。第３部材３０に含まれる合金としては、上記の金属を含む合金、ステンレス鋼、黄銅などが挙げられる。
　弾性変形可能な第３部材３０は、例えば、第１部材１０又は第２部材２０と接触した状態で圧縮されることによって弾性変形する。例えば、過冷却解除装置１１０では、第１シャフト４１を方向Ｘに移動させると、第３部材３０は、第１シャフト４１及び第２部材２０に挟み込まれて、その厚さ方向に圧縮される。これにより、第３部材３０が弾性変形する。弾性変形した第３部材３０は、第１部材１０又は第２部材２０に対して、荷重を均一に加えることができる。これにより、第２部材２０の表面２１を第１部材１０の表面１１に容易に密着させることができる。そのため、第１部材１０と第２部材２０との間に存在する微量の蓄熱材が結晶状態を維持しやすい。蓄熱材の結晶が第１部材１０と第２部材２０との間に確実に残るため、過冷却解除装置１１０は、より高い確率で蓄熱材の過冷却状態を解除できる。
　上述のとおり、弾性変形可能な第３部材３０は、第１シャフト４１及び第２部材２０に挟み込まれて、その厚さ方向に圧縮される。この状態で第１シャフト４１を方向Ｘに前進又は後退させることによって、第１部材１０又は第２部材２０に加えられた荷重を連続的に変化させることができる。すなわち、第１シャフト４１及び第３部材３０の組み合わせによって、第１部材１０又は第２部材２０に加えられた荷重を精密に制御することができる。そのため、過冷却解除装置１１０によれば、蓄熱材の過冷却状態の解除操作を精密に、かつ高い再現性で行うことができる。
　弾性変形可能な第３部材３０によれば、比較的小さい荷重によって第２部材２０の表面２１を第１部材１０の表面１１に密着させることもできる。第１部材１０又は第２部材２０に加えるべき荷重が減少すれば、過冷却解除装置１１０を構成する部材の耐久性が向上する傾向がある。
（実施形態２の変形例）
　図６Ａは、過冷却解除装置１１０が備える第３部材３０の変形例を示す斜視図である。過冷却解除装置１１０が備える第３部材３０の形状は、平板状に限定されず、図６Ａに示すように、波板状であってもよい。波板状の第３部材３０の表面３１は、荷重を加えることにより平坦性が増すように弾性変形する非平坦面を有する。表面３１は、荷重を加えることにより第１部材１０又は第２部材２０との接触面積が広がるように弾性変形してもよい。
　図６Ａに示すように、第３部材３０は、複数の山部３５及び複数の谷部３６を有する。第３部材３０における山部３５の数及び谷部３６の数のそれぞれは、特に限定されず、例えば、３以上１０以下である。本実施形態では、第３部材３０は、３つの山部３５ａ，３５ｂ及び３５ｃと、３つの谷部３６ａ，３６ｂ及び３６ｃとを有する。複数の山部３５ａ，３５ｂ及び３５ｃと、複数の谷部３６ａ，３６ｂ及び３６ｃとは、例えば、第３部材３０の外周面３７によって規定された仮想円の周方向に沿って等間隔で交互に並んでいる。複数の山部３５ａ，３５ｂ及び３５ｃの高さは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。複数の谷部３６ａ，３６ｂ及び３６ｃの高さは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
　波板状の第３部材３０の材料としては、例えば、金属及び樹脂が挙げられる。第３部材３０の耐久性を向上させる観点から、波板状の第３部材３０は、金属製であってもよい。波板状の第３部材３０に含まれる金属としては、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、チタンなどが挙げられる。波板状の第３部材３０に含まれる金属は、合金であってもよい。波板状の第３部材３０に含まれる合金としては、上記の金属を含む合金、ステンレス鋼、黄銅などが挙げられる。波板状の第３部材３０は、シリコーン、ウレタン及びエポキシからなる群より選ばれる少なくとも１つを含んでいてもよく、シリコーンを含んでいてもよい。
　波板状の第３部材３０が厚さ方向に圧縮されると、山部３５及び谷部３６の高さが低減するように、第３部材３０が弾性変形する。弾性変形した第３部材３０は、山部３５又は谷部３６によって、第１部材１０又は第２部材２０に対して、荷重を均一に加えることができる。波板状の第３部材３０において、山部３５の数及び谷部３６の数が多ければ多いほど、第１部材１０又は第２部材２０に対して、荷重をより均一に加えることができる傾向がある。第１部材１０又は第２部材２０に対して荷重を均一に加えることによって、第２部材２０を第１部材１０に容易に密着させることができる。
（実施形態２の別の変形例）
　図６Ｂは、第３部材３０の別の変形例を示す斜視図である。図６Ｂに示すように、第３部材３０は、４つの山部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ及び３５ｄと、４つの谷部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ及び３６ｄとを有する。複数の山部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ及び３５ｄと、複数の谷部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ及び３６ｄとは、例えば、第３部材３０の外周面３７によって規定された仮想円の周方向に沿って等間隔で交互に並んでいる。複数の山部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ及び３５ｄの高さは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。複数の谷部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ及び３６ｄの高さは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
（実施形態２のさらに別の変形例）
　図６Ｃは、第３部材３０のさらに別の変形例を示す斜視図である。図６Ｃに示すように、第３部材３０は、５つの山部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ及び３５ｅと、５つの谷部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ及び３６ｅとを有する。複数の山部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ及び３５ｅと、複数の谷部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ及び３６ｅとは、例えば、第３部材３０の外周面３７によって規定された仮想円の周方向に沿って等間隔で交互に並んでいる。複数の山部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ及び３５ｅの高さは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。複数の谷部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ及び３６ｅの高さは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第３部材３０の形状は、図５及び図６Ａから６Ｃに示された平板状及び波板状に限定されない。第３部材３０の形状は、例えば、ＪＩＳ　Ｂ１２５１：２０１８で規定されているばね座金の形状を有していてもよく、皿ばね座金の形状を有していてもよい。第３部材３０の具体例としては、市販のリング状平板及びウェーブワッシャーが挙げられる。
（実施形態３）
　図７は、本実施形態３の過冷却解除装置１２０の一部を示す分解斜視図である。図７に示すように、過冷却解除装置１２０は、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の他に、第４部材１５をさらに備えている。以上を除き、過冷却解除装置１２０の構造は、実施形態２の過冷却解除装置１１０の構造と同じである。
　過冷却解除装置１２０において、第３部材３０と第４部材１５との間に第１部材１０及び第２部材２０が位置している。図７では、第４部材１５、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０がこの順番で並んでいる。詳細には、第４部材１５は、第１部材１０と支持部５１との間に配置されている。ただし、第４部材１５の位置と第３部材３０の位置とは、互いに入れ替わっていてもよい。
　第４部材１５の形状は、特に限定されず、例えば板状である。第４部材１５は、例えば、平面視で円の形状を有する。第４部材１５は、平面視で矩形の形状を有していてもよい。第４部材１５の形状は、平板状であってもよく、波板状であってもよい。波板状の第４部材１５は、例えば、弾性変形可能である。第４部材１５は、ＪＩＳ　Ｂ１２５１：２０１８で規定されているばね座金の形状を有していてもよく、皿ばね座金の形状を有していてもよい。第４部材１５の形状は、第３部材３０と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第４部材１５は、例えば、第１部材１０又は第２部材２０に対向し、これらの部材１０又は２０と接触することが可能な表面１６を有する。表面１６は、例えば、第４部材１５の主面であり、第４部材１５の最も広い面積を有する面である。表面１６は、例えば、平坦面、及び、荷重を加えることにより平坦性が増すように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する。表面１６は、荷重を加えることにより第１部材１０又は第２部材２０との接触面積が広がるように弾性変形してもよい。
　表面１６は、第１部材１０又は第２部材２０と面接触することが可能であってもよい。第４部材１５は、第１部材１０及び第２部材２０と同様に、表面１６に、蓄熱材の結晶を収容するために形成された凹部を有していなくてもよい。
　第４部材１５は、貫通孔１７を有していてもよい。貫通孔１７は、第４部材１５の厚さ方向又は方向Ｘに延びている。貫通孔１７は、例えば、平面視で円の形状を有する。貫通孔１７は、例えば、第４部材１５の表面１６の重心付近に位置する。第４部材１５は、貫通孔１７によって、平面視でリングの形状を有している。貫通孔１７は、例えば、第１部材１０の貫通孔１２及び第２部材２０の貫通孔２２の少なくとも一方と重なっている。貫通孔１７の直径は、第１部材１０の貫通孔１２の直径、又は、第２部材２０の貫通孔２２の直径と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第４部材１５の形状が平板状である場合、第４部材１５は、弾性変形可能であってもよく、弾性変形可能でなくてもよい。弾性変形可能な第４部材１５は、例えば、第４部材１５の厚さ方向に圧縮されることによって弾性変形することができる。第４部材１５は、例えば、フックの法則に従う弾性を有する材料で作られた部材である。
　第４部材１５の材料としては、例えば、金属及び樹脂が挙げられる。第４部材１５に含まれる金属としては、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、チタンなどが挙げられる。第４部材１５に含まれる金属は、合金であってもよい。第４部材１５に含まれる合金としては、上記の金属を含む合金、ステンレス鋼、黄銅などが挙げられる。第４部材１５に含まれる樹脂としては、シリコーン、ウレタン、エポキシ、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイドなどが挙げられる。第４部材１５の材料は、第３部材３０と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第４部材１５の具体例としては、市販のリング状平板及びウェーブワッシャーが挙げられる。
　弾性変形可能な第４部材１５は、例えば、第１部材１０又は第２部材２０と接触した状態で圧縮されることによって弾性変形する。例えば、過冷却解除装置１２０では、第１シャフト４１を方向Ｘに移動させると、第４部材１５は、支持部５１及び第１部材１０に挟み込まれて、その厚さ方向に圧縮される。これにより、第４部材１５が弾性変形する。弾性変形した第４部材１５は、第１部材１０又は第２部材２０に対して、荷重を均一に加えることができる。これにより、第２部材２０の表面２１を第１部材１０の表面１１に容易に密着させることができる。特に、第３部材３０及び第４部材１５のそれぞれが弾性変形可能である場合、第２部材２０と第１部材１０とをより容易に密着させることができる。これにより、蓄熱材の結晶が第１部材１０と第２部材２０との間に確実に残るため、過冷却解除装置１２０は、より高い確率で蓄熱材の過冷却状態を解除できる。
　上述のとおり、弾性変形可能な第４部材１５は、支持部５１及び第１部材１０に挟み込まれて、その厚さ方向に圧縮される。この状態で第１シャフト４１を方向Ｘに前進又は後退させることによって、第１部材１０又は第２部材２０に加えられた荷重を連続的に変化させることができる。すなわち、第１シャフト４１及び第４部材１５の組み合わせによって、第１部材１０又は第２部材２０に加えられた荷重を精密に制御することができる。そのため、過冷却解除装置１２０によれば、蓄熱材の過冷却状態の解除操作を精密に、かつ高い再現性で行うことができる。
（実施形態４）
　図８は、本実施形態４の過冷却解除装置１３０の一部を示す分解斜視図である。図８に示すように、過冷却解除装置１３０は、第１部材１０、第２部材２０、第３部材３０及び第４部材１５の他に、第５部材２５をさらに備えている。以上を除き、過冷却解除装置１３０の構造は、実施形態３の過冷却解除装置１２０の構造と同じである。
　過冷却解除装置１３０において、第３部材３０と第５部材２５との間に、第１部材１０、第２部材２０及び第４部材１５が位置している。図８では、第５部材２５、第４部材１５、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０がこの順番で並んでいる。詳細には、第５部材２５は、第４部材１５と支持部５１との間に配置されている。
　第５部材２５の形状は、特に限定されず、例えば板状である。第５部材２５は、例えば、平面視で円の形状を有する。第５部材２５は、平面視で矩形の形状を有していてもよい。第５部材２５の形状は、平板状であってもよく、波板状であってもよい。波板状の第５部材２５は、例えば、弾性変形可能である。第５部材２５は、ＪＩＳ　Ｂ１２５１：２０１８で規定されているばね座金の形状を有していてもよく、皿ばね座金の形状を有していてもよい。第５部材２５の形状は、第３部材３０と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第５部材２５は、例えば、第４部材１５に対向し、第４部材１５と接触することが可能な表面２６を有する。表面２６は、例えば、第５部材２５の主面であり、第５部材２５の最も広い面積を有する面である。表面２６は、例えば、平坦面、及び、荷重を加えることにより平坦性が増すように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する。表面２６は、荷重を加えることにより第４部材１５との接触面積が広がるように弾性変形してもよい。
　表面２６は、第４部材１５と面接触することが可能であってもよい。第５部材２５は、第１部材１０及び第２部材２０と同様に、表面２６に、蓄熱材の結晶を収容するために形成された凹部を有していなくてもよい。
　第５部材２５は、貫通孔２７を有していてもよい。貫通孔２７は、第５部材２５の厚さ方向又は方向Ｘに延びている。貫通孔２７は、例えば、平面視で円の形状を有する。貫通孔２７は、例えば、第５部材２５の表面２６の重心付近に位置する。第５部材２５は、貫通孔２７によって、平面視でリングの形状を有している。貫通孔２７は、例えば、第４部材１５の貫通孔１７と重なっている。貫通孔２７の直径は、第４部材１５の貫通孔１７の直径と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第５部材２５の形状が平板状である場合、第５部材２５は、弾性変形可能であってもよく、弾性変形可能でなくてもよい。弾性変形可能な第５部材２５は、例えば、第５部材２５の厚さ方向に圧縮されることによって弾性変形することができる。第５部材２５は、例えば、フックの法則に従う弾性を有する材料で作られた部材である。
　第５部材２５の材料としては、例えば、金属及び樹脂が挙げられる。第５部材２５に含まれる金属としては、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、チタンなどが挙げられる。第５部材２５に含まれる金属は、合金であってもよい。第５部材２５に含まれる合金としては、上記の金属を含む合金、ステンレス鋼、黄銅などが挙げられる。第５部材２５に含まれる樹脂としては、シリコーン、ウレタン、エポキシ、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイドなどが挙げられる。第５部材２５の材料は、第３部材３０と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　第５部材２５の具体例としては、市販のリング状平板及びウェーブワッシャーが挙げられる。
　弾性変形可能な第５部材２５は、例えば、第４部材１５と接触した状態で圧縮されることによって弾性変形する。例えば、過冷却解除装置１３０では、第１シャフト４１を方向Ｘに移動させると、第５部材２５は、支持部５１及び第４部材１５に挟み込まれて、その厚さ方向に圧縮される。これにより、第５部材２５が弾性変形する。弾性変形した第５部材２５は、第４部材１５を介して、第１部材１０又は第２部材２０に対して、荷重を均一に加えることができる。これにより、第２部材２０の表面２１を第１部材１０の表面１１に容易に密着させることができる。
　過冷却解除装置１３０では、弾性変形可能な部材と、弾性変形可能でない部材とが方向Ｘに交互に並んでいてもよい。例えば、過冷却解除装置１３０において、第５部材２５、第１部材１０及び第３部材３０のそれぞれが弾性変形可能であり、かつ、第４部材１５及び第２部材２０のそれぞれが弾性変形可能でなくてもよい。より具体的には、第５部材２５、第１部材１０及び第３部材３０のそれぞれの形状が波板状であり、かつ、第４部材１５及び第２部材２０のそれぞれの形状が平板状であってもよい。このような構成を有する過冷却解除装置１３０は、より高い確率で蓄熱材の過冷却状態を解除できる傾向がある。
（実施形態５）
　図９は、本実施形態５の過冷却解除装置１４０の概略断面図である。図１０は、過冷却解除装置１４０の一部を示す分解斜視図である。図９及び図１０に示すように、過冷却解除装置１４０の第１部材１０及び第２部材２０のそれぞれは、貫通孔を有していない。荷重負荷部材４０は、第２シャフトを有していない。シリンダ５０の本体部５６は、貫通孔を有していない。シリンダ５０の本体部５６は、３つの開口部５５ａ，５５ｂ及び５５ｃを有する。以上を除き、過冷却解除装置１４０の構造は、実施形態１の過冷却解除装置１００の構造と同じである。
　上述のとおり、シリンダ５０の本体部５６は、３つの開口部５５ａ，５５ｂ及び５５ｃを有する。このような本体部５６の構造によれば、第１部材１０及び第２部材２０が支持部５１から移動して本体部５６から脱落することをより抑制できる。
（蓄熱装置の実施形態）
　図１１は、本実施形態の蓄熱装置２００の概略断面図である。図１２は、図１１に示した蓄熱装置２００のXII-XII線に沿った概略断面図である。図１１に示すように、蓄熱装置２００は、過冷却解除装置１００、蓄熱材６０及び容器６５を備えている。蓄熱装置２００では、過冷却解除装置１００に代えて、過冷却解除装置１１０、１２０、１３０及び１４０も使用可能である。過冷却解除装置１００は、蓄熱材６０に接触するように配置されている。詳細には、過冷却解除装置１００は、容器６５の上方から容器６５の内部に挿入されている。過冷却解除装置１００の先端部分が蓄熱材６０に接触している。過冷却解除装置１００は、容器６５の外部において、シリンダ５０の固定部５４によって容器６５に固定されている。例えば、固定部５４及び容器６５のそれぞれに開口が設けられており、これらの開口に締結具がねじ込まれることによって、過冷却解除装置１００が容器６５に固定されている。蓄熱装置２００が備える過冷却解除装置１００の数は、特に限定されず、例えば、１以上５以下である。本実施形態では、蓄熱装置２００は、２つの過冷却解除装置１００を備えている。
　蓄熱材６０は、物質の相変化を利用して熱を蓄える潜熱蓄熱材でありうる。蓄熱材６０は、例えば、液相と固相との間で相転移することによって、蓄熱及び放熱することができる。蓄熱材６０は、例えば、水和塩、糖アルコール及び包接水和物からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。蓄熱材６０は、水和塩、糖アルコール又は包接水和物を主成分として含んでいてもよい。
　水和塩としては、例えば、酢酸ナトリウム三水和物、硫酸ナトリウム十水和物、硫酸水素ナトリウム一水和物、塩素酸リチウム三水和物、過塩素酸リチウム三水和物、フッ化カリウム二水和物、フッ化カリウム四水和物、塩化カルシウム二水和物、塩化カルシウム四水和物、塩化カルシウム六水和物、硝酸リチウム三水和物、炭酸ナトリウム七水和物、炭酸ナトリウム十水和物、臭化カルシウム二水和物、リン酸水素二ナトリウム二水和物、リン酸水素二ナトリウム七水和物、リン酸水素二ナトリウム十二水和物、塩化鉄四水和物、塩化鉄六水和物、チオ硫酸ナトリウム五水和物、硫酸マグネシウム七水和物、酢酸リチウム二水和物、水酸化ナトリウム一水和物、水酸化バリウム一水和物、水酸化バリウム八水和物、硫酸アンモニウムアルミニウム六水和物、ピロリン酸ナトリウム十水和物、リン酸三ナトリウム六水和物、リン酸三ナトリウム八水和物及びリン酸三ナトリウム十二水和物が挙げられる。
　糖アルコールとしては、例えば、グリセリン、キシリトール、ソルビトール及びエリトリトールが挙げられる。包接水和物としては、例えば、テトラヒドロフランクラスレートハイドレート、トリメチルアミンセミクラスレートハイドレート、二酸化硫黄クラスレートハイドレート、テトラブチルアンモニウムホルメートハイドレート、酢酸テトラブチルアンモニウムハイドレート、臭化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＢ）ハイドレート、塩化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＣｌ）ハイドレート及びフッ化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＦ）ハイドレートが挙げられる。
　蓄熱材６０は、水和塩、糖アルコール及び包接水和物以外に、安定剤などの添加剤、水などをさらに含んでいてもよい。
　容器６５は、蓄熱材６０を収容している。図１１及び１２に示すように、容器６５の形状は、例えば、円柱状である。容器６５の形状は、楕円柱状であってもよく、角柱状であってもよい。容器６５の容積に対する蓄熱材６０の体積の比率は、特に限定されず、例えば、６０ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下である。容器６５の材料は、特に限定されず、例えば、金属及び樹脂が挙げられる。金属としては、銅、アルミニウムなどが挙げられる。金属は、合金であってもよい。合金としては、上記の金属を含む合金、ステンレス鋼などが挙げられる。樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。
　図１１及び図１２に示すように、蓄熱装置２００は、配管７０をさらに備える。配管７０は、容器６５の内部において、蓄熱材６０に接触している。配管７０は、例えば、容器６５の１対の端面の一方から他方に向かう方向に延びており、容器６５を貫通している。配管７０は、熱媒体７５の流路である。配管７０は、蓄熱材６０と熱媒体７５とを隔てる隔壁として機能する。配管７０は、伝熱性を有する材料でできている。
　熱媒体７５は、蓄熱材６０に熱を付与する又は蓄熱材６０から熱を回収する。熱媒体７５としては、例えば、水、不凍液及びオイルが挙げられる。不凍液は、例えば、エチレングリコール水溶液である。オイルは、潤滑油であってもよい。熱媒体７５によれば、容器６５の外部において、蓄熱材６０から回収された熱を利用することができる。
　蓄熱装置２００は、複数の配管７０を備えていてもよい。配管７０の数は、特に限定されず、例えば、１以上１００以下である。図１２に示すように、本実施形態では、蓄熱装置２００は、８つの配管７０を備えている。
　蓄熱装置２００が複数の配管７０を備えているとき、複数の配管７０内のそれぞれを流れる複数の熱媒体７５は、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、図１１において、配管７０ａ内を流れる熱媒体７５ａが不凍液であり、配管７０ｂ内を流れる熱媒体７５ｂがオイルであってもよい。
（動力装置の実施形態）
　図１３は、本実施形態の動力装置３００の概略構成図である。図１３に示すように、動力装置３００は、蓄熱装置２００及び動力機関８０を備えている。蓄熱装置２００は、配管７０ａ及び７０ｂを備える。配管７０ａ内を不凍液が流れている。配管７０ｂ内をオイルが流れている。動力機関８０は、例えば、内燃機関である。内燃機関としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、蒸気機関、電動機などが挙げられる。動力機関８０の内部では、オイル及び不凍液が循環している。動力装置３００は、例えば、自動車、２輪車などの車両である。自動車としては、ガソリン自動車、ディーゼル自動車、電気自動車などが挙げられる。
　動力機関８０は、オイルパン８４及びポンプ８５を有する。オイルパン８４は、オイルを収容する。ポンプ８５は、動力機関８０の内部を循環するオイルを昇圧し、オイルの流量を調節する。
　動力装置３００は、オイル排出経路９０をさらに備えている。オイル排出経路９０は、動力機関８０から排出されたオイルを蓄熱装置２００に送るための経路である。オイル排出経路９０は、動力機関８０のオイル出口に接続された一端と蓄熱装置２００の配管７０ｂの入口に接続された他端とを有する。
　動力装置３００は、オイル供給経路９１をさらに備えている。オイル供給経路９１は、動力機関８０にオイルを供給するための経路である。オイル供給経路９１は、蓄熱装置２００の配管７０ｂの出口に接続された一端と動力機関８０のオイル入口に接続された他端とを有する。
　動力装置３００は、バイパス経路９２をさらに備えている。バイパス経路９２は、オイル排出経路９０から分岐している。バイパス経路９２は、オイル供給経路９１に接続されている。バイパス経路９２には、熱交換器８３が配置されている。熱交換器８３は、バイパス経路９２を流れるオイルと、後述する不凍液供給経路９６を流れる不凍液との間で熱交換を生じさせる液－液熱交換器である。熱交換器８３の具体例は、プレート式熱交換器である。
　動力装置３００は、不凍液排出経路９５をさらに備えている。不凍液排出経路９５は、動力機関８０から排出された不凍液を蓄熱装置２００に送るための経路である。不凍液排出経路９５は、動力機関８０の不凍液出口に接続された一端と蓄熱装置２００の配管７０ａの入口に接続された他端とを有する。
　動力装置３００は、不凍液供給経路９６をさらに備えている。不凍液供給経路９６は、動力機関８０に不凍液を供給するための経路である。不凍液供給経路９６は、蓄熱装置２００の配管７０ａの出口に接続された一端と動力機関８０の不凍液入口に接続された他端とを有する。不凍液供給経路９６には、熱交換器８３及びポンプ８２が配置されている。ポンプ８２は、不凍液供給経路９６内の不凍液を昇圧し、不凍液の流量を調節する。
　動力装置３００は、バイパス経路９８及び９９をさらに備えている。バイパス経路９８は、分岐点９３から分岐点９４まで延びている。分岐点９３は、不凍液排出経路９５に位置する。分岐点９４は、不凍液供給経路９６における熱交換器８３とポンプ８２との間に位置する。バイパス経路９８には、ラジエータ８１が配置されている。ラジエータ８１は、バイパス経路９８内を流れる不凍液を冷却する。
　バイパス経路９９は、分岐点９７から熱交換器８３まで延びている。分岐点９７は、不凍液排出経路９５における分岐点９３と蓄熱装置２００との間に位置する。バイパス経路９９は、熱交換器８３において、不凍液供給経路９６と合流する。
　動力機関８０を運転していると、動力機関８０の温度が上昇する。これにより、動力機関８０の内部を循環している不凍液及びオイルの温度も上昇する。動力機関８０の内部を循環している不凍液の一部は、不凍液排出経路９５を通じて動力機関８０から排出される。不凍液排出経路９５を流れる不凍液は、蓄熱装置２００に送られる。蓄熱装置２００の配管７０ａを流れる不凍液は、蓄熱装置２００の蓄熱材６０に熱を付与する。これにより、蓄熱材６０を加熱することができる。蓄熱装置２００から排出された不凍液は、不凍液供給経路９６を通じて、動力機関８０に供給される。
　動力機関８０から排出された不凍液は、バイパス経路９８又は９９に送られてもよい。バイパス経路９８に送られた不凍液は、ラジエータ８１によって冷却される。冷却された不凍液は、不凍液供給経路９６を通じて、動力機関８０に供給される。
　動力機関８０の内部を循環しているオイルの一部は、オイル排出経路９０を通じて動力機関８０から排出される。オイル排出経路９０を流れるオイルは、バイパス経路９２を通じて、熱交換器８３に送られる。熱交換器８３において、オイルの温度は、不凍液の温度よりも高い。そのため、熱交換器８３におけるオイルと不凍液との熱交換によって、オイルが冷却される。熱交換器８３で冷却されたオイルは、オイル供給経路９１を通じて、動力機関８０に供給される。
　動力機関８０の運転を停止すると、動力機関８０とともに、オイル及び不凍液の温度が低下する。さらに、蓄熱材６０の温度も低下する。蓄熱材６０の温度が蓄熱材６０の融点を下回り、蓄熱材６０が過冷却される。
　動力機関８０の運転を再び開始するとき、蓄熱装置２００の過冷却解除装置１００の動作によって、蓄熱材６０の過冷却状態が解除される。これにより、蓄熱材６０が放熱する。配管７０ａを流れる不凍液及び配管７０ｂを流れるオイルは、蓄熱材６０から放出された熱を回収する。加熱された不凍液は、不凍液供給経路９６を通じて動力機関８０に供給される。加熱されたオイルは、オイル供給経路９１を通じて動力機関８０に供給される。これにより、動力機関８０は、蓄熱装置２００から放出された熱を受け取ることができる。動力装置３００によれば、動力機関８０を効率的に加熱することができる。そのため、動力機関８０の暖機運転の時間を短縮できる。暖機運転を行うときの燃料の消費又は電力の消費を抑制することができる。特に、本実施形態の動力装置３００によれば、外部環境の温度が－２０℃を下回る寒冷地において、暖機運転を行うときの燃料の消費又は電力の消費を大幅に抑制することができる。
　本開示を実施例に基づき、具体的に説明する。ただし、本開示は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
　実施例１では、第１から第３部材、荷重負荷部材及びシリンダを備える過冷却解除装置を準備した。実施例１の過冷却解除装置において、第１部材は、平面視でリングの形状を有していた。第１部材は、外径が７ｍｍであり、内径が３．２ｍｍであった。第１部材の厚さは、０．５ｍｍであった。第１部材は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製のリング状平板であった。第２部材は、第１部材と同じ形状を有していた。第２部材は、ＳＵＳ製のリング状平板であった。第３部材は、波板状の形状を有していた。第３部材の形状は、図６Ａに示した形状と同じであった。第３部材は、外径が７ｍｍであり、内径が３．２ｍｍであった。第３部材は、ＳＵＳ製のウェーブワッシャーであった。荷重負荷部材及びシリンダの形状は、それぞれ、図１に示した荷重負荷部材及びシリンダと同じであった。第１から第３部材、荷重負荷部材及びシリンダの配置は、図４に示した配置と同じであった。
（実施例２から８）
　第１から第３部材の材料、形状及び配置を表１に示すように変更したことを除き、実施例１と同じ方法で実施例２から８の過冷却解除装置を準備した。
（実施例９）
　過冷却解除装置に第４部材を追加したこと、及び、第１から第４部材を表２に示すように配置したことを除き、実施例１と同じ方法で実施例９の過冷却解除装置を準備した。実施例９において、第４部材は、第３部材と同じ形状を有するＳＵＳ製のウェーブワッシャーであった。
（実施例１０）
　過冷却解除装置に第４部材及び第５部材を追加したこと、並びに、第１から第５部材を表２に示すように配置したことを除き、実施例６と同じ方法で実施例１０の過冷却解除装置を準備した。実施例１０では、第４部材は、第２部材と同じ形状を有するＳＵＳ製のリング状平板であった。第５部材は、第３部材と同じ形状を有するＳＵＳ製のウェーブワッシャーであった。
（比較例１から４）
　第１から第３部材の材料、形状及び配置を表３に示すように変更したことを除き、実施例１と同じ方法で比較例１から４の過冷却解除装置を準備した。
［過冷却解除試験の準備］
　実施例１から１０及び比較例１から４の過冷却解除装置のそれぞれについて、以下の方法で過冷却解除試験の準備を行った。まず、６０ｍＬのスクリュー管内に蓄熱材５２．３ｇを添加した。蓄熱材は、酢酸ナトリウム三水和物を主成分として含んでいた。次に、７５℃に設定した恒温槽内でスクリュー管を加熱することによって、蓄熱材を完全に融解させた。次に、２０℃に設定した恒温槽を用いて、蓄熱材を冷却した。これにより、過冷却状態の蓄熱材が得られた。
　次に、蓄熱材と接触する過冷却解除装置の部分に、酢酸ナトリウム三水和物の種結晶をあらかじめ付着させた。次に、過冷却解除装置の先端部分をスクリュー管の開口部に挿入した。過冷却解除装置をスクリュー管に挿入してから、スクリュー管を密閉した。過冷却解除装置の先端部分と過冷却状態の蓄熱材とを接触させることによって、蓄熱材の結晶化が進行した。これにより、蓄熱材の結晶が第１部材及び第２部材の間に収容された。次に、荷重負荷部材の第１シャフトを時計回りに回転させることによって、第１シャフトを第２部材から第１部材に向かう方向に移動させた。これにより、第２部材に対して、第２部材から第１部材に向かう方向に荷重が加わり、第１部材と第２部材とが互いに密着した。以上の操作によって、過冷却解除試験の準備が終了した。
［過冷却解除試験］
　次に、過冷却解除装置について、以下の方法で過冷却解除試験を行った。まず、９０℃に設定した恒温槽内で、スクリュー管を１時間加熱した。次に、２０℃に設定した恒温槽を用いて、蓄熱材を冷却した。これにより、過冷却状態の蓄熱材が得られた。次に、過冷却解除装置の荷重負荷部材の第１シャフトを反時計回りに回転させることによって、第１シャフトを第１部材から第２部材に向かう方向に移動させた。これにより、第２部材に加えられた荷重が減少し、第１部材に対して第２部材が変位した。このとき、蓄熱材の結晶化が進行するかどうかを確認した。
　蓄熱材の過冷却状態が解除され、蓄熱材の結晶化が進行した場合、荷重負荷部材の第１シャフトを第２部材から第１部材に向かう方向に再び移動させた。これにより、第２部材に対して、第２部材から第１部材に向かう方向に荷重が加わり、第１部材と第２部材とが互いに密着した。次に、上述の方法によって、過冷却解除試験を繰り返した。
　蓄熱材の過冷却状態が解除されず、蓄熱材の結晶化が進行しなかった場合、スクリュー管から過冷却解除装置を取り外した。次に、酢酸ナトリウム三水和物の結晶を用いて、過冷却解除装置に付着した蓄熱材を結晶化させた。この過冷却解除装置をスクリュー管に再び挿入し、スクリュー管を密閉した。過冷却解除装置の先端部分と過冷却状態の蓄熱材とを接触させることによって、蓄熱材の結晶化を進行させた。次に、荷重負荷部材の第１シャフトを第２部材から第１部材に向かう方向に移動させた。これにより、第２部材に対して、第２部材から第１部材に向かう方向に荷重が加わり、第１部材と第２部材とが互いに密着した。次に、上述の方法によって、過冷却解除試験を繰り返した。
　以上の操作によって、過冷却解除試験を複数回繰り返した。得られた結果に基づいて、過冷却解除率を算出した。過冷却解除率は、試験回数に対する、蓄熱材の過冷却状態が解除された回数の比率を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１において、「ＰＣ」は、ポリカーボネートを意味する。「ＰＰＳ」は、ポリフェニレンサルファイドを意味する。「Ｃｕ」は、黄銅を意味する。「ＰＣ製リング状平板」、「ＰＰＳ製リング状平板」及び実施例７の「Ｃｕ製リング状平板」の形状は、実施例１のＳＵＳ製リング状平板と同じであった。実施例８の「Ｃｕ製リング状平板」は、外径が７ｍｍであり、内径が３．２ｍｍであり、厚さが０．１ｍｍであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表１から３からわかるとおり、第１部材及び第２部材のそれぞれが金属を含む実施例の過冷却解除装置は、高い過冷却解除率を示した。一方、少なくとも第２部材が金属を含まない比較例の過冷却解除装置は、蓄熱材の過冷却状態を解除することができなかった。
（測定例１から５）
　次に、実施例１の過冷却解除装置を用いて、過冷却解除試験の条件の検討を行った。詳細には、蓄熱材の過冷却状態を解除するときにおける第２部材に対する荷重の減少率Ｐを表４に示すように変更したことを除き、上述した方法と同じ方法によって、測定例１から５の過冷却解除試験を行った。なお、荷重の減少率Ｐは、過冷却解除装置の準備段階で第２部材に加えられた荷重Ｌ（ＭＰａ）に対する、荷重の減少量Ｄ（ＭＰａ）の比率を意味する。測定例１の条件は、上述した過冷却解除試験と同じである。測定例２では、過冷却解除装置の準備段階で第２部材に加えられた荷重Ｌを測定例１よりも大きい値に設定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４からわかるとおり、実施例１の過冷却解除装置は、過冷却解除試験の条件を変更した場合であっても、高い過冷却解除率を示した。
　本開示の過冷却解除装置は、所望のタイミングで蓄熱材の過冷却状態を解除し、蓄熱材を放熱させることができる。本開示の蓄熱装置は、内燃機関の廃熱、燃焼式ボイラーの廃熱などを熱源として機器の暖機を行うことに適している。本開示の動力装置によれば、エネルギー資源の有効利用が可能である。本明細書に開示された技術は、ガソリン自動車、空調機、給湯器、電気自動車（ＥＶ）用の冷却システム、住宅の床暖房システムにも適用できる。

Claims (19)

  1. 　蓄熱材の過冷却状態を解除する過冷却解除装置であって、
    　前記過冷却解除装置は、互いに接触することが可能な第１部材及び第２部材を備え、
    　前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、金属を含み、
    　前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に、前記第１部材の表面の少なくとも一部と前記第２部材の表面の少なくとも一部とを接触させる荷重を加え続けた状態で、前記過冷却状態が維持され、
    　前記過冷却状態を解除すべきときに、前記荷重を減少させる、過冷却解除装置。
  2. 　前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、板状の形状を有する、請求項１に記載の過冷却解除装置。
  3. 　前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、前記荷重を加えた状態で互いに接触する表面として、平坦面、及び、前記荷重を加えることにより接触面積が広がるように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する、請求項２に記載の過冷却解除装置。
  4. 　前記荷重を加える方向に直交する方向への前記第１部材及び前記第２部材の変位を規制するガイド部材をさらに備えた、請求項１から３のいずれか１項に記載の過冷却解除装置。
  5. 　前記ガイド部材は、シリンダ及びシャフトからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、
    　前記シリンダは、前記第１部材及び前記第２部材を収容し、
    　前記シャフトは、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれに形成された貫通孔に挿入されている、請求項４に記載の過冷却解除装置。
  6. 　第３部材をさらに備え、
    　前記第１部材と前記第３部材との間に前記第２部材が位置し、又は、前記第２部材と前記第３部材との間に前記第１部材が位置し、
    　前記第３部材は、平坦面、及び、前記荷重を加えることにより平坦性が増すように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の過冷却解除装置。
  7. 　第３部材をさらに備え、
    　前記第１部材と前記第３部材との間に前記第２部材が位置し、又は、前記第２部材と前記第３部材との間に前記第１部材が位置し、
    　前記第３部材は、樹脂部材である、請求項１から６のいずれか１項に記載の過冷却解除装置。
  8. 　第４部材をさらに備え、
    　前記第３部材と前記第４部材との間に前記第１部材及び前記第２部材が位置し、
    　前記第４部材は、平坦面、及び、前記荷重を加えることにより平坦性が増すように弾性変形する非平坦面からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する、請求項６又は７に記載の過冷却解除装置。
  9. 　前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、前記荷重を加えた状態で互いに接触する表面として、平坦面を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の過冷却解除装置。
  10. 　前記金属の２５℃における熱伝導率が２２５Ｗ／ｍ・Ｋより小さい、請求項１から９のいずれか１項に記載の過冷却解除装置。
  11. 　前記過冷却状態を解除すべきときに、前記荷重を減少させることにより、前記第１部材と前記第２部材との間に過冷却状態の前記蓄熱材が侵入するように、前記第１部材と前記第２部材とを相対的に変位させる、請求項１から１０のいずれか１項に記載の過冷却解除装置。
  12. 　前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、前記荷重を加えた状態で互いに接触する表面に、前記蓄熱材の結晶を収容するために形成された凹部を有さない、請求項１から１１のいずれか１項に記載の過冷却解除装置。
  13. 　前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に荷重を加えるピストンをさらに備えた、請求項１から１２のいずれか１項に記載の過冷却解除装置。
  14. 　前記第１部材及び前記第２部材を収容するシリンダをさらに備えた、請求項１から１３のいずれか１項に記載の過冷却解除装置。
  15. 　請求項１から１４のいずれか１項に記載の過冷却解除装置と、
    　水和塩、糖アルコール及び包接水和物からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む蓄熱材と、
    　前記蓄熱材を収容する容器と、
    を備えた、蓄熱装置。
  16. 　請求項１５に記載された蓄熱装置と、
    　前記蓄熱装置から放出された熱を受け取る動力機関と、
    を備えた、動力装置。
  17. 　蓄熱材の過冷却状態を解除する過冷却解除装置であって、
    　前記過冷却解除装置は、
    　互いに接触することが可能な第１部材及び第２部材と、
    　前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に、前記第１部材の表面の少なくとも一部と前記第２部材の表面の少なくとも一部とを接触させる荷重を加え続けて前記過冷却状態を維持し、かつ、前記過冷却状態を解除すべきときに、前記荷重を減少させる荷重負荷部材と、
    を備え、
    　前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれは、金属を含み、かつ板状の形状を有する、過冷却解除装置。
  18. 　前記荷重を加える方向に直交する方向への前記第１部材及び前記第２部材の変位を規制するガイド部材をさらに備えた、請求項１７に記載の過冷却解除装置。
  19. 　前記ガイド部材は、シリンダ及びシャフトからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、
    　前記シリンダは、前記第１部材及び前記第２部材を収容し、
    　前記シャフトは、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれに形成された貫通孔に挿入されている、請求項１８に記載の過冷却解除装置。
     
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