JP7471666B2 - 動力発生サイクルまたはヒートポンプサイクルのための流体環境における束状sma/nteの気体分離によるサイクル動作 - Google Patents
動力発生サイクルまたはヒートポンプサイクルのための流体環境における束状sma/nteの気体分離によるサイクル動作 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7471666B2 JP7471666B2 JP2021560656A JP2021560656A JP7471666B2 JP 7471666 B2 JP7471666 B2 JP 7471666B2 JP 2021560656 A JP2021560656 A JP 2021560656A JP 2021560656 A JP2021560656 A JP 2021560656A JP 7471666 B2 JP7471666 B2 JP 7471666B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- core
- sma
- chamber
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 87
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 title 1
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 claims description 83
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 13
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- -1 copper-zinc-aluminium-nickel Chemical compound 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
- F03G7/061—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element
- F03G7/0614—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element using shape memory elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
コアを画定するように配設されてて浸漬チャンバに収容される複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素、
を備え、
チャンバへ導入される第1流体が第1温度変化を提供してコアを第1状態から第2状態へ駆動し、第2流体が第2温度で導入されてコアを第2状態から第1状態へ駆動し、
第1流体と第2流体との混合が起こらないように、気体が第1流体と第2流体との間でチャンバへ導入されることを特徴とする、
エネルギー回収またはヒートポンプシステムが提供される。
コアを画定するように配設されて浸漬チャンバに収容される複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素を配設するステップと、
チャンバへ第1流体を導入し、第1温度変化を提供してコアを第1状態から第2状態へ駆動するステップと、
第2温度の第2流体を導入してコアを第2状態から第1状態へ駆動するステップと、
第1流体および第2流体の混合が起こらないように、第1流体と第2流体との間でチャンバへ気体を導入するステップと、
を包含するエネルギー回収方法が提供される。
コアを画定するように配設されて浸漬チャンバに収容される複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素と、
コアへ張力または応力を印加してコアを駆動するように構成されるモジュールと、
を備えて、
チャンバへ導入される第1流体が温度変化を提供してコアの状態を変化させ、
コアへの張力の印加と第1流体の適用との間にチャンバへ気体が導入される、
ヒートポンプシステムが提供される。
コアを画定するように配設されて浸漬チャンバに収容される複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素、
を備えて、
チャンバへ導入される第1流体が第1温度変化を提供してコアを第1状態から第2状態へ駆動し、第2流体が第2温度で導入されてコアを第2状態から第1状態へ駆動し、状態の間でのコアの駆動がエネルギーを発生させ、
被制御気体が第1流体と第2流体との間でチャンバへ導入されることを特徴とする、
エネルギー回収システムまたはヒートポンプシステムが提供される。
コアを画定するように配設されて浸漬チャンバに収容される複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素を配設するステップと、
チャンバへ第1流体を導入し、第1温度変化を提供してコアを第1状態から第2状態へ駆動するステップと、
コアを第2状態から第1状態へ戻すことのできる時間にわたってチャンバへ気体を導入して第1流体をチャンバから除去するステップと、
チャンバへ第1流体を導入してコアを第1状態から第2状態へ駆動するステップと、
を包含する。
作動時に、チャンバへ導入される第1流体は第1温度変化を提供してコアを第1状態から第2状態へ駆動し、第2流体は第2温度で導入されてコアを第2状態から第1状態へ駆動する。複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素は、互いの上に配置または載置されてコアを画定する複数のSMAプレートとして配設されうる。代替的に、複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素が、互いに略平行に配置されてコアを画定する束状のワイヤとして配設される。
別の実施形態において、複数のワイヤまたはプレートを備えるヒートポンプシステムは互いに対して配置されてコアを画定し、浸漬チャンバに収容される。複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素が、互いの上に配置または載置されてコアを画定する複数のSMAプレートとして配設されうる。このようなヒートポンプの例は、Exergyn Limitedに譲渡されて参照により本明細書に充分に援用される未公開の国際特許出願第EP2019/052300号に充分に記載されている。
・エンジンサイクル―SMA要素に熱が印加されて、電気の発生に使用されうる変形(線形動作)を起こす。
・ヒートポンプサイクル―SMA要素の変形が熱出力(加熱または冷却)を伝達する。
2 ドライブ機構
3 ドライブ機構
4 浸漬チャンバ
Claims (11)
- エネルギー回収システムであって、
コアを画定するように配設されて、入口と出口とを有する浸漬チャンバに収容される複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素、
を備え、
前記浸漬チャンバへ導入される第1流体が第1温度変化を提供して前記コアを第1状態から第2状態へ駆動し、第2流体が第2温度で導入されて前記コアを前記第2状態から前記第1状態へ駆動し、
前記第1流体と前記第2流体との間に、前記第1流体と前記第2流体の混合が起こらないように、前記浸漬チャンバへ被制御気体が導入されることを特徴とする、
システム。 - 導入される前記被制御気体が空気である、請求項1に記載のシステム。
- 前記被制御気体が圧力をかけられて前記浸漬チャンバへ導入される、請求項1または2に記載のシステム。
- 前記第1流体および第2流体を互いから分離させる速度で前記被制御気体が前記浸漬チャンバへ投入される、請求項1に記載のシステム。
- 前記入口が圧力をかけられた前記被制御気体を入力するのに適応しており、前記第1または第2流体が前記浸漬チャンバから除去された時に前記被制御気体が前記出口から流出する、請求項1に記載のシステム。
- 前記入口を制御するとともに前記第1流体と前記第2流体と前記浸漬チャンバへ流入する前記被制御気体とのうち少なくとも一つを制御するのに適応した一以上のバルブを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記出口を制御するとともに前記第1流体と前記第2流体と前記浸漬チャンバから流出する前記被制御気体とのうち少なくとも一つを制御するのに適応した一以上のバルブを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記コアに応力を印加するように構成され、前記コアの状態が変化すると熱が前記コアから放出され、前記第1流体に伝達される、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素が、互いに略平行に配置されて前記コアを画定する束状のワイヤとして配設される、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素が、互いの上に配置または載置されて前記コアを画定する複数のSMAプレートとして配設される、請求項1から9のいずれかのシステム。
- エネルギー回収方法であって、
コアを画定するように配設されて、入口と出口とを有する浸漬チャンバに収容される複数の形状記憶合金(SMA)または負熱膨張(NTE)要素を配設するステップと、
前記浸漬チャンバへ第1流体を導入し、第1温度変化を提供して前記コアを第1状態から第2状態へ駆動するステップと、
第2流体を第2温度で導入して前記コアを前記第2状態から前記第1状態へ駆動するステップと、
前記第1流体と前記第2流体との混合が起こらないように前記第1流体と前記第2流体との間で前記浸漬チャンバへ被制御気体を導入するステップと、
を包含する方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB1905246.3A GB201905246D0 (en) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | Gas separated cycling of SMA/NTE bundles in a fluid environment for power production cycle or heat pump cycles |
GB1905246.3 | 2019-04-12 | ||
PCT/EP2020/060491 WO2020208266A1 (en) | 2019-04-12 | 2020-04-14 | Gas separated cycling of sma/nte bundles in a fluid environment for power production cycle or heat pump cycles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022529911A JP2022529911A (ja) | 2022-06-27 |
JP7471666B2 true JP7471666B2 (ja) | 2024-04-22 |
Family
ID=66810040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021560656A Active JP7471666B2 (ja) | 2019-04-12 | 2020-04-14 | 動力発生サイクルまたはヒートポンプサイクルのための流体環境における束状sma/nteの気体分離によるサイクル動作 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11852125B2 (ja) |
EP (1) | EP3953581A1 (ja) |
JP (1) | JP7471666B2 (ja) |
GB (1) | GB201905246D0 (ja) |
WO (1) | WO2020208266A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110566692B (zh) * | 2019-10-10 | 2024-03-22 | 陕西群德材料科技有限公司 | 一种下进热水的记忆合金恒温阀芯 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110120118A1 (en) | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Exhaust system |
WO2018002183A1 (en) | 2016-06-28 | 2018-01-04 | Exergyn Limited | Method and system for dynamic balancing of a core in an energy recovery device |
DE102017123146B3 (de) | 2017-10-05 | 2019-01-17 | BLECO Apparatebau GmbH | Antriebssystem mit wenigstens einem Metallelement aufweisend eine Formgedächtnis-Charakteristik |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4031704A (en) * | 1976-08-16 | 1977-06-28 | Moore Marvin L | Thermal engine system |
DE3014560A1 (de) | 1980-04-16 | 1981-10-22 | Dieter 7317 Wendlingen Knauer | Waermekratmaschine |
FR2728037B1 (fr) * | 1994-12-09 | 1997-05-30 | Dld International | Structure heterogene d'accumulation ou de dissipation d'energie, procedes d'utilisation d'une telle structure, et appareils associes d'accumulation ou de dissipation d'energie |
DE19719190C2 (de) * | 1997-05-08 | 1999-02-25 | Gerhard Stock | Warmwassermotor zur Wandlung von thermischer in elektrische Energie |
US7980074B2 (en) | 2006-08-09 | 2011-07-19 | GM Global Technology Operations LLC | Active material actuator assembly |
GB2497542A (en) | 2011-12-13 | 2013-06-19 | Dublin Inst Of Technology | Shape memory alloy motor with spring energy accumulator |
CN206719508U (zh) | 2017-04-10 | 2017-12-08 | 东北大学 | 一种采用气体隔离冷热工质的记忆合金驱动装置 |
EP3490017A1 (de) * | 2017-11-27 | 2019-05-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Aktoreinrichtung mit festkörperaktor und hydraulikeinheit |
-
2019
- 2019-04-12 GB GBGB1905246.3A patent/GB201905246D0/en not_active Ceased
-
2020
- 2020-04-14 US US17/603,164 patent/US11852125B2/en active Active
- 2020-04-14 WO PCT/EP2020/060491 patent/WO2020208266A1/en unknown
- 2020-04-14 EP EP20723995.5A patent/EP3953581A1/en active Pending
- 2020-04-14 JP JP2021560656A patent/JP7471666B2/ja active Active
-
2023
- 2023-11-13 US US18/389,055 patent/US20240077063A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110120118A1 (en) | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Exhaust system |
WO2018002183A1 (en) | 2016-06-28 | 2018-01-04 | Exergyn Limited | Method and system for dynamic balancing of a core in an energy recovery device |
DE102017123146B3 (de) | 2017-10-05 | 2019-01-17 | BLECO Apparatebau GmbH | Antriebssystem mit wenigstens einem Metallelement aufweisend eine Formgedächtnis-Charakteristik |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022529911A (ja) | 2022-06-27 |
US11852125B2 (en) | 2023-12-26 |
US20240077063A1 (en) | 2024-03-07 |
WO2020208266A1 (en) | 2020-10-15 |
GB201905246D0 (en) | 2019-05-29 |
EP3953581A1 (en) | 2022-02-16 |
US20220195997A1 (en) | 2022-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11656008B2 (en) | Heat pump utilising the shape memory effect | |
US20240077063A1 (en) | Gas separated cycling of sma/nte bundles in a fluid environment for power production cycle or heat pump cycles | |
WO2016097214A1 (en) | Heat transfer in an energy recovery device | |
JP2022547653A (ja) | ヒートポンプ/冷凍システムにおける熱弾性体から熱回収するポンプ機構 | |
EP3317535B1 (en) | Method and system for efficiency increase in an energy recovery device | |
JP2022542707A (ja) | Smaヒートポンプ/冷凍システムで熱出力と温度デルタとを最大化するシステム及びその方法 | |
WO2021023682A1 (en) | System and method for supporting sma material and optimising heat transfer in a sma heat pump | |
US20220357095A1 (en) | A heat pump and housing for a heat pump | |
JP2019519721A (ja) | エネルギー回収デバイスにおけるコアの動的平衡のための方法およびシステム | |
EP3317536B1 (en) | Sma bundle wire optimisation in an energy recovery device | |
JP2019525049A (ja) | エネルギー回収デバイスにおいて使用するためのsma束ピストン緩衝システム | |
JP2020534471A (ja) | エネルギー回収装置で使用されるsmaエンジンの油圧トランスミッション | |
JP2024506185A (ja) | 圧縮sma材料を使用して作動するエンジン | |
JP2024038237A (ja) | エネルギー回収装置で使用するためのsma材料性能向上 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230407 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231003 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240403 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7471666 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |