JPS61107063A - 波力熱変換装置 - Google Patents

波力熱変換装置

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JPS61107063A
JPS61107063A JP59228797A JP22879784A JPS61107063A JP S61107063 A JPS61107063 A JP S61107063A JP 59228797 A JP59228797 A JP 59228797A JP 22879784 A JP22879784 A JP 22879784A JP S61107063 A JPS61107063 A JP S61107063A
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JP
Japan
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heat
wave
heat medium
energy
conversion device
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JP59228797A
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正之 三木
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [I忙業I−の利用分野] 本発明は、波力エネルギを利用して室内冷暖房や1゛・
J外、施設の1扇度調節等を行なえるようにした波力熱
変換装置に関するものである。
[従来の技術] 6年、1・1然エネルギを電気や熱などのエネルギに変
換し、我々のFl g生活に必要なエネルギ源として’
47 ’cjJ III川するために種々のシステムが
開発さねつつある。このような自然エネルギの利用の一
つ、ヒして、海岸Tに打ち寄せられる波のもつ波力エネ
ルギを活用する試みも推進されているが、未だ実用化の
段階にまで到っているものの例は少ない。
この理由としては、一般に自然エネルギのエネルギ密度
が小さいことに加えて、特に波力エネルギを安価にかつ
効率よく熱などに変換できるシステムが現状では見当ら
ないことによるためと考えられる。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、このような事情に着1−1シてなされたもの
であって、波力エネルギを利用して室内や屋外施設の温
度調整を行なわせるの番こ好適なものとなる構造筒中で
しかも高い変換効率をもった波力熱変換装置を提供せん
としている。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、このようなl」的を達成し得るものとして、
第1に、波浪のトド動で熱媒体を吸排する波カボンブと
、この波力ポンプが圧送する熱媒体を海水を冷媒として
冷却する冷却ユニットと、この冷却ユニットを通した熱
媒体が移送する冷熱を利用して吸熱する吸熱体とを具備
してなることを特徴とする波力熱変換装置を提供してい
る。
また、第2には、波浪のL下動で熱媒体を吸排する波力
ポンプと、この波カボンブが圧送する熱tIv体を海水
を冷媒として冷却する冷却ユニ・・2トと、同波力ポン
プが圧送する熱媒体を該熱媒体のもつ流体エネルギの−
・部を熱エネルギに変換して加熱する加熱ユニットと、
前記波力ポンプが+1ミ送オる熟なり、体を前記冷却ユ
ニットと前記加熱ユニ・】・Iのいずねか一方に導入さ
せる切換弁と、前記冷I′J+ユニントまたは前記加熱
ユニットを通した熱媒体か移送する冷熱または熱を利用
して吸熱または放りへする吸・放熱体とを具備してなる
ことを特徴とする波力熱変換装置を提供している。
[作11!] かかる構成の波力熱変換装置によれば、波力で熱媒体を
循環する波カボンブを駆動し、該波カポノザか圧送する
熱媒体を海水を冷媒とする冷却ユニシトに通して冷却し
、この低温の熱媒体のもつと)熱を吸熱体に直接または
間接に移送して、目的とする部位を冷却するものとなる
。すなわち、この変換装置では、波力エネルギを海水か
ら吸熱体に冷熱を移IXするための熱媒体の流体エネル
ギに変換して利用するものとなっている。また、第2の
構成に係る波力熱変換装置によれば、」二足の作1目と
ともに、波力ポンプが圧送する熱媒体をもつ流体エネル
ギの一部を熱エネルギに変換する加熱ユニットに通して
加熱し、この高温の熱媒体のもつ熱を放熱体に直接また
は間接に移送して、目的とする部位を加熱することも回
部となる。
[実施例] υ下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は、本発明の第1の発明に係る実施例を示すもの
で、波カエネルキを利111シて海i′を近接家屋の室
内冷房を行なわしめるようにした波力熱変換装置の概要
を図示している。しかして、この装置は、海面SFに臨
み配設した波力ポンプ1と、海中Sに設置した冷却ユニ
ット2と、家屋1■内に設置した吸熱体3の要素から構
成されている。
前記波力ポンプlは、シリンダlaに他端を海面SFに
浮かせたフロー)1cと連結しているピストン1bをス
ライド自在に嵌合してなるもので、波浪のト下動に応じ
てA降するフローi・ICと連動したピストンIbの往
復動作で、その戻し糸路4からシリンダla内に熱媒体
を吸込する一方、送り糸路5からこれを圧送する吸排機
能な営む。なお、シリンダla内と連通ずる戻し、送り
糸路4.5には、熱媒体の逆流を防止するために、往々
逆11−弁6.7を、投けている。
また、 +fii記冷却ユニット2は、前記波力ポンプ
1から圧送される熱媒体を導ぐ送り糸路5を−aIhi
中Sに通り、この海中Sの気温に比べて低い水温に61
持される水深位置で熱交換器を介設するように1.たち
ので、送り糸路5を圧送される熱媒体を7M水水冷冷媒
して冷却する機能を営む。
そしてメ、前記吸熱体3は、前記送り糸路5の網端が接
続連通されて送り糸路5から前記冷却ユニ・ソト2を通
過して冷却された低温の熱媒体が供給され、この低温熱
媒体を直接冷熱源として吸熱させ、該吸熱体3を配置し
た室内を冷房する機能を営むものである。なお、この吸
熱体3は、この変換システムに作動波体として循環され
る熱媒体の貯留タンクを兼ねており、この吸熱体3に接
続連通されている前記戻し糸路4を介し該吸熱体3内に
貯留されている熱媒体が逐次前記波力ポンプ1に吸込ま
れる。
かかる構成の変換装置によると、まず波力ポンプlが波
浪のもつ波力エネルギを熱媒体の流体エネルギに変換し
、次いでこのエネルギ授グーによって強制循環される熱
媒体が冷却ユニット2を通過するさいに冷たい海水から
冷熱を奪いとって吸熱体3に移送し、この移送された冷
熱を吸熱体3が外部からの吸熱に消費して冷房作用を発
揮するものとなる。つまり、このものでは波力エネルギ
を海水から吸熱体3に必要な冷熱を移送するための移送
エネルギに変換して利用するようにしている。したがっ
て、この装置では、波力エネルギを−q発電機を介し電
気エネルギに変換しさらにこの発電電力でクーラー機器
を作動させるシステJ・と比較すると、装置の構造が筒
中なもので済み低コストで設備可能であると同時に、エ
ネルギ変換効率も高めることができるものである。
次に、本発明の第2の発明に係る実施例を第2図につい
て説明する。この例はifI記第1の発明に係る実施例
と同様に、波力エネルギを利用して海岸近接家屋の室内
空調を行なわしめるようにしたものであるが、このもの
ではさらに冷暖房切換可能な波力熱変換装置を構成する
ようにしている。
17か(7て、この変換装置によると、先の例のものに
さらに暖房機能を兼備させるために、以下のような構成
を惟1加している。すなわち、この装置では、 Dii
記波カボンポンがら圧送される熱媒体を前記+1J)熱
体(この場合は吸・放熱体10して利用する)に導ぐ送
り糸路5を切換弁8を介して切換if能な一つの糸路5
a、5bに分岐させているとともに、その片方の糸路5
aにjf、j記と同様にして冷却ユニット2を介設する
ようにする一方、他方の糸路5bに加熱ユニット9を介
、役するようにしている。この加熱ユニット9は該糸路
5bを圧送される熱媒体のもつ汝体エネルギを一部を熱
エネルギに変換して自己加熱させるようにしたものであ
って、312体的には糸路5bを構成する管路などにリ
リーフ弁(図示例)または絞り弁を介設し、これら弁体
を通る熱媒体の圧力降下に伴なうエネルギロスによって
熱媒体を1]己加熱させるようにしている。なお、前記
切換弁8は、吸・放熱体1ole設置している室内に設
けた温度センサ!■の検出温度に応じて、送り糸路5と
糸路5aまたは5bとの接続を自動切換できるようにし
ている。
このようにしたものでは、夏期においてはその送り糸路
5aの冷却ユニット2を作動させて、前記のような冷房
作用を発揮させることができる一方、冬期においては送
り糸路5bの加熱ユニット9を作動させて吸・放熱体1
0に高温の8奴体を供給循環させ(図示の作動状態)、
暖房作用を発揮させることができるものである。しかし
て、この暖房運転状態でのエネルギ変換について着11
スると、この場合には、まず波カボンブlが波浪のもつ
波力エネルギを熱媒体を移送するための流体エネルギに
変換した後、加熱ユニット9でさらにその一部を熱エネ
ルギに変換して吸・放熱体1゜に移送し、この移送され
た熱を放熱体10が外部への放熱に消費して暖房作用を
発揮するものとなる。つまり、このものでは波力エネル
ギを、熱媒体を移送するためのエネルギと熱媒体を自己
加熱するためのエネルギとに変換して利用しているもの
である。そして、この変換装置では、所要の切換弁8と
ともに前記のようにきわめて簡単に構成される加熱ユニ
ット9を付加するだけで、この種変換装置のもつ構造簡
単なる特徴と高い効率特性とを維持しつつ冷暖房切換自
在なシステムを提供することができるものである。
なお、この波力変換装置は、波力エネルギから直接的に
冷暖房に必要な冷熱または熱を得るようにしたものであ
って、言うまでもなく電力等の他のエネルギ源の補助を
要さずに作動するのが特徴であるから、エネルギ源の伝
達、補給の困難な僻地での冷暖房設備として特に好適な
ものとなり得る。
次に又、この第2の発明に係るものの他の実施例を、第
3図、第4図について説明する。この例は、既述の室内
空調とは適用対象を相違し、屋外施設の温度調整にこの
波力熱変換装置を利用する場合の好適な一例として、海
岸隣設道路の路面温度を波力エネルギでコントロールす
るようにしたものを示している。
まず、このシステムの概要について説明すると、第3図
に示すように、このものでは海面SFに臨むで波力ポン
プ1を配設し、また路面りには県会放熱体12および温
度センサ11を埋設しているとともに、ガード゛L・−
ルRで隔てらね、た路面り上の安全地帯システムの8鼓
な装置要素を集約して内蔵させた熱変換ユニット13を
設けるようにして変換装置を構成するようにしている。
しかして、この路面保守に供するものの装置構成を第4
図について詳述すると、基本的には第2図のものと同様
であるが、この場合では、波カボンブ1からその作動僚
体として圧送される熱々v体を直接路面り中に埋設した
吸・放熱体12に供給することなぐ、熱媒体が移送する
熱または冷熱をさらに二次熱媒体に伝達し、この二次熱
媒体を県会放熱体12に循環させて吸・放熱体12に放
熱または吸熱に必要な熱または冷熱を移送するようにし
ているとともに、該二次熱媒体を県会放熱体12に循環
させるためのエネルギに波力ポンプlから圧送される熱
媒体のもつ流体エネルギを利用するよろにしている。す
なわち、波カポンプ1から圧送きれる熱媒体は、タンク
14からフィルタ15を介し吸い1−ぼられて送り糸路
5aまたは5bを通G!冷71または加熱された後、糸
路5a、5bを接ト151−だ送り糸路5Cに導入され
て該糸路5Cに介設[7た熱交換器16を通り、さらに
流体圧モータ17を回転駆動した後、戻り糸路4からフ
ィルタ18を介15.てタン714に帰品する回路を循
環されることになる。−・方、二次熱媒体は、1liX
体圧ボユ/プ20でフィルタ21を分しタンク19から
吸い1−げられ、その送り糸路22に介設しである前記
桔・交換器16で冷却または加熱された後、路面り中に
埋設しである配管形式の吸・放熱体12を通され、1(
り糸路23からフィレタ24を介してタンク19に帰昂
する回路を循環されることになる。そして、このように
して循)1される二次熱媒体は、熱交換器16を中継し
て熱媒体が移送する冷熱または熱を仏達し、これを吸・
放熱体12に移送して吸熱または放熱作用を営ませると
ともに、社交換器16から吸・放熱体12に熱にを移送
する前記流体圧ポンプ20の必要な動力を、熱媒体の流
体エネルギを動力に変換している前記流体圧モータ17
からの伝動人力でまかなうものとしている。
なお、このシステムでは、路面りの冷却−加熱の切換を
自動的に11′なわしめ無人制御を可能とすべく、路面
温度を検出する温度センサ11に例えばアセトンや形状
記憶合金のような温度にWE、じて伸縮する感温材を」
−1人してなるメカニカルセンサを用いるとともに、こ
のメカニカル温度センサ11で、パイロット方式の前記
切換弁8に波力ポンプl側のパイロット圧を伝える回路
25に介設した切換弁26を断接するようにし、こねに
よって前記切換弁8の切換えを温度に応じ自動的になし
得るものとしている。
このように構成してなる変換装置によれば、夏期などの
日照時には冷却装置として作動させ、その吸熱体12か
ら吸熱させて路面のヒビ割れやアスファルト舗装の軟化
を防II−することができるし、また冬期の降雪時には
加熱装置として作動させ、その放熱体12から放熱させ
て融雪作用を発+i!iさせることができる。なお、こ
の道路保守用に供する波力熱変換装置では、その適用用
途に適合きせるへく波力ポンプlで圧送yれる作動流体
兼用の熱W体をさらに二次熱媒体と熱交換し、この1成
熱々v体で吸・放熱体12に冷熱または熱を移送するよ
うにしているが、このものでも県熱時には波力エネルギ
を海水から冷熱を移送するためのエネルギに変換して利
用する点で、また放熱時には波力エネルギを熱エネルギ
とこの熱エネルギを移送するためのエネルギとに変換し
て利用する点で、前記冷暖房用のものと基本的には相違
しないものである。したがって、冷暖房用のシステムに
比較すると多少構造複雑になることは免れないが、この
種変換装置固有の構造簡易性と高いエネルギ変換効率を
もつ利点がある。
なお、設置地域によっては、路面の吸熱冷却のみを目的
としたシステムを採用することも可能であり、その場合
には冷却ユニット2のみを組込むようにすることもでき
る(この場合は前記第1の発明に該当するものとなる)
ちなみに、夏期の路面温度を45°Cとすると、日本近
海の公知の1jη而水面図(8月)によれば、冷熱源た
る716水の水温は20〜28°Cであり、このように
大きな温度差があれば路面温度の低ドに十分な冷却効果
を発揮させることができるものと予想される。
以」−5本発明を室内冷(暖)房並びに道路保守の用途
に供する場合について説明したが、本発明の波力熱変換
装置は、その他の冷暖機器にも応用の可能性を残してい
るものである。なお、この波力熱変換装置の必須構成要
素たる前記の波力ポンプ1、冷却ユニット2(および加
熱ユニット9)、吸熱体3(または吸φ放熱体12)等
の具体的構成は、実施例で示したのものに限定されず種
々の構造形式のものを利用することができる。
なお、参考のため、本発明の波力熱変換装置の具体的な
構成例のものについて、その披エネルギ変換能力を概算
して示す。波の高低差を1.5m、そのサイクル数を6
 s e c / lサイクルと仮定する一方、第5図
のような形式の波力ポンプを採用して([A中の持合は
第1図のものと対応する)1 そのフロート1cの比重
を0.21体積を18m (3mX2m)、ポンプ1の
自重を0.5T o n、ピスト1/lbの断面積を0
.2m”(約φ500)に設:)4すると、その場合の
浮力は13゜97on、圧力は約7 K g f / 
c m”、fit Bは3m117’minとなり、動
力として34KWのかなりの大エネルギが111られる
ことになる。なお、波カボンブ1は、実際には図示のよ
うにピストン1bから中間流体1dを介して熱媒体を吸
排せしめる2段ピストンのものを採用するのが好適であ
る。
[発明の効果] 本発明は、以−1−のような構成のものであるから、波
力エネルギを利用して室内冷暖房や道路その他の屋外施
設の温度調節に有効に役立ることができる構造筒中にし
て安価な、しかも高性能の波力燕麦4fJ装置を提供す
ることができたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1の発明に係る波力熱変換装置の
一実施例を示す回路図であり、第2図は本発明の第2の
発明に係る波力熱変換装置の一実施例を示す回路図であ
る。第3図と第4図は、同じく第2の発明に係る波力熱
変換装置の他の実施例を示し、第3図はその要素の配置
を示す概略図であり、第4図は波力熱変換装置の構成を
示す回路図である。第5図は、本発明に供する波力ポン
プの構成例を示す概略説明図である。 1拳・・波力ポンプ 2e・・冷却ユニット 3争φ・吸熱体 8・・・切換弁 9・参・加熱ユニット 10.12会・・吸・放熱体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)波浪の上下動で熱媒体を吸排する波力ポンプと、
    この波力ポンプが圧送する熱媒体を海水を冷媒として冷
    却する冷却ユニットと、この冷却ユニットを通した熱媒
    体が移送する冷熱を利用して吸熱する吸熱体とを具備し
    てなることを特徴とする波力熱変換装置。
  2. (2)波浪の上下動で熱媒体を吸排する波力ポンプと、
    この波力ポンプが圧送する熱媒体を海水を冷媒として冷
    却する冷却ユニットと、同波力ポンプが圧送する熱媒体
    を該熱媒体のもつ流体エネルギの一部を熱エネルギに変
    換して加熱する加熱ユニットと、前記波力ポンプが圧送
    する熱媒体を前記冷却ユニットと前記加熱ユニットのい
    ずれか一方に導入させる切換弁と、前記冷却ユニットま
    たは前記加熱ユニットを通した熱媒体が移送する冷熱ま
    たは熱を利用して吸熱または放熱する吸・放熱体とを具
    備してなることを特徴とする波力熱変換装置。
JP59228797A 1984-10-29 1984-10-29 波力熱変換装置 Pending JPS61107063A (ja)

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NO20064533A (no) * 2006-10-05 2007-09-03 Ottersen Hans Olav Energisparende varmeelement.

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