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JP7768751B2 - Heat storage device and heat exchange method - Google Patents
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JP7768751B2 - Heat storage device and heat exchange method - Google Patents

Heat storage device and heat exchange method

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JP7768751B2 JP2021206591A JP2021206591A JP7768751B2 JP 7768751 B2 JP7768751 B2 JP 7768751B2 JP 2021206591 A JP2021206591 A JP 2021206591A JP 2021206591 A JP2021206591 A JP 2021206591A JP 7768751 B2 JP7768751 B2 JP 7768751B2
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Description

本開示は、蓄熱装置及び熱交換方法に関する。 This disclosure relates to a heat storage device and a heat exchange method.

従来、潜熱蓄熱材が用いられた蓄熱装置が知られている。 Heat storage devices that use latent heat storage materials are known.

例えば、特許文献1には、蓄熱槽の内部に潜熱蓄熱材が封入された多数の容器が配設された蓄熱装置が記載されている。この蓄熱装置は、蓄熱槽の内部を流れる流体と潜熱蓄熱材とを熱交換させる。容器の内部には、融点の異なる潜熱蓄熱材が封入されている。これらの容器は、蓄熱槽の内部における流体の流れ方向に潜熱蓄熱材の融点に基づいて配設されている。 For example, Patent Document 1 describes a heat storage device in which a number of containers filled with latent heat storage material are arranged inside a heat storage tank. This heat storage device exchanges heat between the fluid flowing inside the heat storage tank and the latent heat storage material. Latent heat storage materials with different melting points are enclosed inside the containers. These containers are arranged in the direction of fluid flow inside the heat storage tank based on the melting points of the latent heat storage materials.

特開昭58-33097号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-33097

本開示は、蓄冷材の凝固又は蓄冷材の融解を所定時間内に完了させる観点から有利な蓄熱装置を提供する。 The present disclosure provides a heat storage device that is advantageous in that it completes the solidification or melting of the cold storage material within a specified time.

本開示における蓄熱装置は、
熱媒液を貯留する蓄熱槽と、
前記蓄熱槽の内部に配置され、前記熱媒液を前記蓄熱槽の内部に導く供給口と、
前記蓄熱槽の内部に配置され、前記熱媒液を前記蓄熱槽の外部に向かって導く回収口と、
前記蓄熱槽の内部において前記供給口と前記回収口との間に配置され、第一蓄冷ユニット及び第二蓄冷ユニットを含む複数の蓄冷ユニットと、を備え、
前記複数の蓄冷ユニットは、前記供給口から前記回収口に向かって前記熱媒液を水平方向に通過させ、
前記第一蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットにおいて前記複数の第二容器が占める体積の総和を前記複数の第二容器の表面積の総和で除した値は、前記第一蓄冷ユニットにおいて前記複数の第一容器が占める体積の総和を前記複数の第一容器の表面積の総和で除した値より小さく、
前記第二蓄冷ユニットは、前記複数の蓄冷ユニットにおける前記熱媒液の流れの下流域において、鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの上端部、前記鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの下端部、又は前記上端部及び前記下端部の両方に配置されている。
The heat storage device in the present disclosure includes:
a heat storage tank for storing a heat transfer liquid;
a supply port disposed inside the heat storage tank and configured to introduce the heat transfer liquid into the heat storage tank;
a recovery port disposed inside the heat storage tank and directing the heat transfer liquid toward the outside of the heat storage tank;
a plurality of cold storage units including a first cold storage unit and a second cold storage unit, the cold storage unit being disposed between the supply port and the recovery port inside the heat storage tank;
the plurality of cold storage units pass the heat transfer liquid horizontally from the supply port toward the recovery port;
the first cold storage unit includes a plurality of first containers arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
the second cold storage unit includes a plurality of second containers arranged parallel to each other and containing a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
a value obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the plurality of second containers in the second cold storage unit by the sum of the surface areas of the plurality of second containers is smaller than a value obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the plurality of first containers in the first cold storage unit by the sum of the surface areas of the plurality of first containers;
The second cold storage unit is arranged in the downstream area of the flow of the heat transfer liquid in the multiple cold storage units, at the upper ends of the multiple cold storage units in the vertical direction, at the lower ends of the multiple cold storage units in the vertical direction, or at both the upper ends and the lower ends.

本開示の蓄熱装置において、複数の蓄冷ユニットに冷熱を蓄えるときに下流域の上端部に導かれる熱媒液の温度が高くても、第二蓄冷材と熱媒液との間で所定時間内に交換される熱量が大きくなりやすい。加えて、複数の蓄冷ユニットから冷熱を放出するときに下流域の下端部に導かれる熱媒液の温度が低くても、第二蓄冷材と熱媒液との間で所定時間内に交換される熱量が大きくなりやすい。そのため、本開示の蓄熱装置は、蓄冷材の凝固又は蓄冷材の融解を所定時間内に完了させる観点から有利である。 In the heat storage device disclosed herein, even if the temperature of the heat transfer liquid introduced to the upper end of the downstream area is high when storing cold energy in multiple cold storage units, the amount of heat exchanged between the second cold storage material and the heat transfer liquid within a specified time period is likely to be large. In addition, even if the temperature of the heat transfer liquid introduced to the lower end of the downstream area is low when releasing cold energy from multiple cold storage units, the amount of heat exchanged between the second cold storage material and the heat transfer liquid within a specified time period is likely to be large. Therefore, the heat storage device disclosed herein is advantageous from the perspective of completing the solidification or melting of the cold storage material within a specified time period.

実施の形態1における蓄熱装置の構成図1 is a diagram showing the configuration of a heat storage device according to a first embodiment of the present invention; 図1に示す蓄熱装置における第一蓄冷ユニットの内部構造を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure of a first cold storage unit in the heat storage device shown in FIG. 1 ; 図1に示す蓄熱装置における第一容器を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a first container in the heat storage device shown in FIG. 1 ; 図1に示す蓄熱装置における第二蓄冷ユニットの内部構造を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of a second cold storage unit in the heat storage device shown in FIG. 1 ; 図1に示す蓄熱装置における第二容器を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a second container in the heat storage device shown in FIG. 1 . 実施の形態2における蓄熱装置の構成図Configuration diagram of a heat storage device in embodiment 2 図4に示す蓄熱装置における第二蓄冷ユニットの内部構造を示す斜視図FIG. 5 is a perspective view showing the internal structure of a second cold storage unit in the heat storage device shown in FIG. 図4に示す蓄熱装置における第二容器を示す斜視図FIG. 5 is a perspective view showing a second container in the heat storage device shown in FIG. 実施の形態2における蓄熱装置の熱媒液の温度と蓄冷材の融点との関係を示すグラフGraph showing the relationship between the temperature of the heat transfer liquid in the heat storage device and the melting point of the cold storage material in the second embodiment. 実施の形態3における蓄熱装置の構成図Configuration diagram of a heat storage device in embodiment 3 図7に示す蓄熱装置における第二蓄冷ユニットの内部構造を示す斜視図FIG. 8 is a perspective view showing the internal structure of a second cold storage unit in the heat storage device shown in FIG. 図7に示す蓄熱装置における第二容器を示す斜視図FIG. 8 is a perspective view showing a second container in the heat storage device shown in FIG. 実施の形態3における蓄熱装置の熱媒液の温度と蓄冷材の融点との関係を示すグラフGraph showing the relationship between the temperature of the heat transfer liquid in the heat storage device and the melting point of the cold storage material in the third embodiment. 実施の形態4における蓄熱装置の構成図Configuration diagram of a heat storage device in embodiment 4 図10に示す蓄熱装置における第一蓄冷ユニットの内部構造を示す斜視図FIG. 11 is a perspective view showing the internal structure of a first cold storage unit in the heat storage device shown in FIG. 10 . 図10に示す蓄熱装置における第一容器を示す斜視図FIG. 11 is a perspective view showing a first container in the heat storage device shown in FIG. 10 . 図10に示す蓄熱装置における第二蓄冷ユニットの内部構造を示す斜視図FIG. 11 is a perspective view showing the internal structure of a second cold storage unit in the heat storage device shown in FIG. 10 . 図10に示す蓄熱装置における第二容器を示す斜視図FIG. 11 is a perspective view showing a second container in the heat storage device shown in FIG. 10 .

(本開示の基礎となった知見)
本発明者らが本開示を想到するに至った当時、特許文献1に記載の通り、潜熱蓄熱材が封入された多数の容器を蓄熱槽の内部における流体の流れ方向に潜熱蓄熱材の融点に基づいて配設する技術があった。この技術によれば、蓄熱材からの熱の取得又は蓄熱材への蓄熱を短時間で行なうことができる。
(Findings that form the basis of this disclosure)
At the time when the present inventors conceived the present disclosure, there was a technology in which a number of containers filled with latent heat storage materials were arranged in the direction of fluid flow inside a heat storage tank based on the melting points of the latent heat storage materials, as described in Patent Document 1. This technology makes it possible to obtain heat from the heat storage material or store heat in the heat storage material in a short period of time.

しかしながら、鉛直方向に複数の蓄冷ユニットを設置し、複数の蓄冷ユニットにおいて熱媒液を水平方向に通過させる場合、蓄冷材の凝固又は蓄冷材の融解の完了に要する時間が長くなりやすいという課題が新たに見出された。蓄冷材を凝固させるときには、複数の蓄冷ユニットにおける熱媒液の流れの上流域及び中流域において蓄冷材との熱交換により温度上昇した熱媒液は、下流域において鉛直方向の上端部に導かれやすい。このため、この上端部において蓄冷材の凝固の完了に要する時間が長くなりやすい。蓄冷材を融解させるときには、複数の蓄冷ユニットにおける熱媒液の流れの上流域及び中流域において蓄冷材との熱交換により温度低下した熱媒液は、下流域において鉛直方向の下端部に導かれやすい。このため、この下端部において蓄冷材の融解の完了に要する時間が長くなりやすい。本発明者は、このような課題を新たに見出し、その課題を解決するために本開示の主題を構成するに至った。 However, a new problem has been discovered: when multiple cold storage units are installed vertically and heat transfer liquid passes horizontally through the multiple cold storage units, the time required for complete solidification or melting of the cold storage material tends to be long. When solidifying the cold storage material, the heat transfer liquid, whose temperature has increased due to heat exchange with the cold storage material in the upstream and midstream regions of the heat storage liquid flow in the multiple cold storage units, tends to be directed to the upper vertical end in the downstream region. This tends to result in a long time required for complete solidification of the cold storage material at this upper end. When melting the cold storage material, the heat transfer liquid, whose temperature has decreased due to heat exchange with the cold storage material in the upstream and midstream regions of the heat storage liquid flow in the multiple cold storage units, tends to be directed to the lower vertical end in the downstream region. This tends to result in a long time required for complete melting of the cold storage material at this lower end. The inventors have newly discovered this problem and have come to form the subject of the present disclosure in order to solve it.

そこで、本開示は、蓄冷材の凝固又は蓄冷材の融解を所定時間内に完了させる観点から有利な蓄熱装置を提供する。 The present disclosure therefore provides a heat storage device that is advantageous from the perspective of completing the solidification or melting of the cold storage material within a specified time.

以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細な説明、又は、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。 Embodiments will be described in detail below with reference to the drawings. However, more detailed explanations than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of well-known matters or duplicate explanations of substantially identical configurations may be omitted. This is to avoid making the following explanation unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art. Note that the accompanying drawings and the following explanation are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.

(実施の形態1)
以下、図1、図2A、図2B、図3A、及び図3Bを用いて、実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2A, 2B, 3A, and 3B.

[1-1.構成]
図1に示す通り、蓄熱装置1aは、蓄熱槽10と、供給口21と、回収口22と、複数の蓄冷ユニット30とを備えている。蓄熱槽10は、熱媒液5を貯留する。供給口21は、蓄熱槽10の内部に配置されている。熱媒液5は、供給口21を通って蓄熱槽10の内部に導かれる。回収口22は、蓄熱槽10の内部に配置されている。熱媒液5は、回収口22を通って蓄熱槽10の外部に向かって導かれる。複数の蓄冷ユニット30は、蓄熱槽10の内部において供給口21と回収口22との間に配置されている。複数の蓄冷ユニット30によって、ユニット群35が形成されている。図1に示す通り、複数の蓄冷ユニット30は、第一蓄冷ユニット30a及び第二蓄冷ユニット30bを含む。複数の蓄冷ユニット30は、供給口21から回収口22に向かって熱媒液5を水平方向に通過させる。蓄熱槽10において、複数の蓄冷ユニット30は、蓄熱槽10に貯留された熱媒液5に浸漬されている。熱媒液5は、特定の液体に限定されない。熱媒液5は、例えば水である。熱媒液5の融点は特定の値に限定されない。熱媒液5の融点は、例えば0℃である。
[1-1. Configuration]
As shown in FIG. 1 , the heat storage device 1a includes a heat storage tank 10, a supply port 21, a recovery port 22, and a plurality of cold storage units 30. The heat storage tank 10 stores a heat transfer liquid 5. The supply port 21 is disposed inside the heat storage tank 10. The heat transfer liquid 5 is introduced into the heat storage tank 10 through the supply port 21. The recovery port 22 is disposed inside the heat storage tank 10. The heat transfer liquid 5 is introduced toward the outside of the heat storage tank 10 through the recovery port 22. The plurality of cold storage units 30 are disposed between the supply port 21 and the recovery port 22 inside the heat storage tank 10. The plurality of cold storage units 30 form a unit group 35. As shown in FIG. 1 , the plurality of cold storage units 30 include a first cold storage unit 30a and a second cold storage unit 30b. The plurality of cold storage units 30 pass the heat transfer liquid 5 horizontally from the supply port 21 toward the recovery port 22. In the heat storage tank 10, the plurality of cold storage units 30 are immersed in a heat transfer liquid 5 stored in the heat storage tank 10. The heat transfer liquid 5 is not limited to a specific liquid. For example, the heat transfer liquid 5 is water. The melting point of the heat transfer liquid 5 is not limited to a specific value. For example, the melting point of the heat transfer liquid 5 is 0°C.

図1に示す通り、蓄熱装置1aは、例えば、冷却装置50と、ポンプ61と、吸込口71と、吐出口72と、ポンプ81と、冷却対象90とを備えている。 As shown in FIG. 1, the heat storage device 1a includes, for example, a cooling device 50, a pump 61, an intake port 71, an exhaust port 72, a pump 81, and an object to be cooled 90.

図2Aに示す通り、第一蓄冷ユニット30aは、複数の第一容器31aを備えている。第一容器31aには、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容されている。第一蓄冷ユニット30aにおいて、複数の第一容器31aは互いに平行に配置されている。複数の第一容器31aは、例えば、上記の水平方向と交差する方向に沿って配置されている。 As shown in FIG. 2A, the first cold storage unit 30a includes a plurality of first containers 31a. The first containers 31a contain a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy. In the first cold storage unit 30a, the plurality of first containers 31a are arranged parallel to one another. The plurality of first containers 31a are arranged, for example, along a direction intersecting the horizontal direction.

第一容器31aの形状は特定の形状に限定されない。図2Bに示す通り、第一容器31aは、例えば平板状である。第一容器31aは、例えば、その表面に凹凸を有していてもよい。この場合、複数の第一容器31aの主面は、熱媒液5の通過に関する上記の水平方向と交差する方向を向いている。第一容器31aの主面は、鉛直方向に沿って延びていてもよく、水平方向に沿って延びていてもよい。 The shape of the first container 31a is not limited to a specific shape. As shown in FIG. 2B, the first container 31a is, for example, flat. The first container 31a may have an uneven surface, for example. In this case, the main surfaces of the multiple first containers 31a face in a direction intersecting the horizontal direction related to the passage of the heat transfer liquid 5. The main surfaces of the first containers 31a may extend along the vertical direction or the horizontal direction.

図2Aに示す通り、第一蓄冷ユニット30aは、例えば、箱31bと、一対の蓋31cとを備えている。箱31bは筒状であり、鉛直方向における両端が開口している。箱31bの鉛直方向における両端の開口は、一対の蓋31cによって覆われている。複数の第一容器31aは、箱31bの内部において所定の間隔で配置されている。これにより、箱31bの内部に熱媒液5の流路が形成されている。加えて、箱31bは、上記の水平方向に配置された一対の側面に形成された開口部を有する。このため、熱媒液5は、上記の水平方向に沿って第一蓄冷ユニット30aを通過でき、熱媒液5と第一蓄冷材との間で熱交換がなされる。箱31bの他の側面に開口部が形成されていてもよいし、一対の蓋31cの少なくとも1つに開口部が形成されていてもよい。 As shown in FIG. 2A, the first cold storage unit 30a includes, for example, a box 31b and a pair of lids 31c. The box 31b is cylindrical and open at both vertical ends. The openings at both vertical ends of the box 31b are covered by a pair of lids 31c. Multiple first containers 31a are arranged at predetermined intervals inside the box 31b. This forms a flow path for the heat transfer liquid 5 inside the box 31b. In addition, the box 31b has openings formed on a pair of side surfaces arranged in the horizontal direction. Therefore, the heat transfer liquid 5 can pass through the first cold storage unit 30a along the horizontal direction, and heat exchange occurs between the heat transfer liquid 5 and the first cold storage material. Openings may be formed on other side surfaces of the box 31b, or on at least one of the pair of lids 31c.

図3Aに示す通り、第二蓄冷ユニット30bは、複数の第二容器32aを備えている。第二容器32aには、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容されている。第二蓄冷ユニット30bにおいて、複数の第二容器32aは互いに平行に配置されている。複数の第二容器32aは、例えば、上記の水平方向と交差する方向に沿って配置されている。 As shown in FIG. 3A, the second cold storage unit 30b includes multiple second containers 32a. The second containers 32a contain a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy. In the second cold storage unit 30b, the multiple second containers 32a are arranged parallel to one another. The multiple second containers 32a are arranged, for example, along a direction intersecting the horizontal direction.

第二容器32aの形状は特定の形状に限定されない。図3Bに示す通り、第二容器32aは、例えば平板状である。第二容器32aは、例えば、その表面に凹凸を有していてもよい。 The shape of the second container 32a is not limited to a specific shape. As shown in FIG. 3B, the second container 32a is, for example, flat. The second container 32a may have an uneven surface, for example.

第二蓄冷ユニット30bは、例えば、箱31bと、一対の蓋31cとを備えている。第二蓄冷ユニット30bにおける箱31b及び一対の蓋31cは、例えば、第一蓄冷ユニット30aにおける箱31b及び一対の蓋31cと同様に構成されている。複数の第二容器32aは、箱31bの内部において所定の間隔で配置されている。これにより、箱31bの内部に熱媒液5の流路が形成されている。熱媒液5は、上記の水平方向に沿って第二蓄冷ユニット30bを通過でき、熱媒液5と第二蓄冷材との間で熱交換がなされる。 The second cold storage unit 30b includes, for example, a box 31b and a pair of lids 31c. The box 31b and the pair of lids 31c of the second cold storage unit 30b are configured, for example, in the same manner as the box 31b and the pair of lids 31c of the first cold storage unit 30a. Multiple second containers 32a are arranged at predetermined intervals inside the box 31b. This forms a flow path for the heat transfer liquid 5 inside the box 31b. The heat transfer liquid 5 can pass through the second cold storage unit 30b in the horizontal direction, and heat exchange occurs between the heat transfer liquid 5 and the second cold storage material.

蓄熱装置1aにおいて、第二蓄冷ユニット30bにおける値V2は、第一蓄冷ユニット30aにおける値V1より小さい。値V2は、第二蓄冷ユニット30bにおいて複数の第二容器32aが占める体積の総和C2を複数の第二容器32aの表面積の総和で除した値である。値V1は、第一蓄冷ユニット30aにおいて複数の第一容器31aが占める体積の総和C1を複数の第一容器31aの表面積の総和で除した値である。 In the heat storage device 1a, the value V2 in the second cold storage unit 30b is smaller than the value V1 in the first cold storage unit 30a. The value V2 is the sum C2 of the volumes occupied by the multiple second containers 32a in the second cold storage unit 30b divided by the sum of the surface areas of the multiple second containers 32a. The value V1 is the sum C1 of the volumes occupied by the multiple first containers 31a in the first cold storage unit 30a divided by the sum of the surface areas of the multiple first containers 31a.

値V1に対する値V2の比V2/V1は特定の値に限定されない。V2/V1は、例えば0.5以上0.8以下である。この値は、蓄冷ユニット30の数、蓄冷運転又は放冷運転において供給口21から吐出される熱媒液5の温度、蓄冷運転又は放冷運転に許容される時間、容器の形状等に応じて、適宜調整されうる。 The ratio V2/V1 of value V2 to value V1 is not limited to a specific value. V2/V1 is, for example, 0.5 or greater and 0.8 or less. This value can be adjusted appropriately depending on the number of cold storage units 30, the temperature of the heat transfer liquid 5 discharged from the supply port 21 during cold storage operation or cold release operation, the time allowed for cold storage operation or cold release operation, the shape of the container, etc.

蓄熱装置1aにおいて、第二容器32aの平均厚みは、例えば、第一容器31aの平均厚みよりも小さい。第一容器31a及び第二容器32aの平均厚みは、例えば、第一容器31a又は第二容器32aの体積を、厚み方向に沿って第一容器31a又は第二容器32aを平面視したときの面積で除することによって決定されうる。 In the heat storage device 1a, the average thickness of the second container 32a is, for example, smaller than the average thickness of the first container 31a. The average thickness of the first container 31a and the second container 32a can be determined, for example, by dividing the volume of the first container 31a or the second container 32a by the area of the first container 31a or the second container 32a when viewed in plan along the thickness direction.

蓄熱装置1aにおいて、総和C1に対する総和C2の比C2/C1は特定の値に限定されない。C2/C1は、例えば0.5以上であり、0.6以上であってもよく、0.7以上であってもよく、0.8以上であってもよく、0.9以上であってもよく、1であってもよい。C2/C1は、例えば、2以下であり、1.8以下であってもよく、1.5以下であってもよく、1.2以下であってもよい。 In the heat storage device 1a, the ratio C2/C1 of the sum C2 to the sum C1 is not limited to a specific value. C2/C1 is, for example, 0.5 or greater, and may be 0.6 or greater, 0.7 or greater, 0.8 or greater, 0.9 or greater, or 1. C2/C1 is, for example, 2 or less, 1.8 or less, 1.5 or less, or 1.2 or less.

図1に示す通り、第二蓄冷ユニット30bは、例えば、複数の蓄冷ユニット30における熱媒液5の流れの下流域35dにおいて、鉛直方向における複数の蓄冷ユニット30の上端部35p及び下端部35qに配置されている。 As shown in FIG. 1, the second cold storage units 30b are arranged, for example, in the downstream region 35d of the flow of the heat transfer liquid 5 in the cold storage units 30, at the upper end 35p and lower end 35q of the multiple cold storage units 30 in the vertical direction.

複数の蓄冷ユニット30における上端部35p及び下端部35q以外の場所には、例えば、第一蓄冷ユニット30aが配置されている。 For example, a first cold storage unit 30a is arranged in a location other than the upper end 35p and lower end 35q of the multiple cold storage units 30.

図1に示す通り、上端部35p及び下端部35qは、鉛直方向において離れている。第一蓄冷ユニット30aは、例えば、下流域35dにおいて、鉛直方向における上端部35pと下端部35qとの間に配置されている。 As shown in FIG. 1, the upper end 35p and the lower end 35q are spaced apart in the vertical direction. The first cold storage unit 30a is disposed, for example, in the downstream region 35d, between the upper end 35p and the lower end 35q in the vertical direction.

第一蓄冷材及び第二蓄冷材のそれぞれは、特定の蓄冷材に限定されない。第一蓄冷材及び第二蓄冷材のそれぞれは、例えば、クラスレートハイドレートを形成可能な物質を含む。第一蓄冷材及び第二蓄冷材の組成は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。第一蓄冷材及び第二蓄冷材のそれぞれの融点は、特定の値に限定されない。第一蓄冷材及び第二蓄冷材のそれぞれの融点は、例えば7℃である。 The first and second cold accumulator materials are not limited to specific cold accumulator materials. Each of the first and second cold accumulator materials includes, for example, a substance capable of forming a clathrate hydrate. The compositions of the first and second cold accumulator materials may be the same or different. The melting points of the first and second cold accumulator materials are not limited to specific values. The melting points of the first and second cold accumulator materials are, for example, 7°C.

第一容器31a及び第二容器32aの材料は特定の材料に限定されない。第一容器31a及び第二容器32aの材料は、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン等の樹脂材料である。 The material of the first container 31a and the second container 32a is not limited to a specific material. The material of the first container 31a and the second container 32a is, for example, a resin material such as polyethylene or polypropylene.

図1に示す通り、蓄熱装置1aは、蓄熱槽10と冷却装置50との間で熱媒液5を循環させる第一循環路25を備えている。ポンプ61は、第一循環路25に配置されている。ポンプ61の作動により、蓄熱槽10に貯留された熱媒液5は、回収口22から取り込まれ、冷却装置50の入口52を通過して冷却装置50に導かれる。その後、熱媒液5は、冷却装置50の出口53及び供給口21を通過して蓄熱槽10の内部に供給される。 As shown in FIG. 1, the heat storage device 1a has a first circulation path 25 that circulates the heat transfer liquid 5 between the heat storage tank 10 and the cooling device 50. A pump 61 is disposed in the first circulation path 25. When the pump 61 is operated, the heat transfer liquid 5 stored in the heat storage tank 10 is taken in through the recovery port 22 and guided to the cooling device 50 through the inlet 52 of the cooling device 50. The heat transfer liquid 5 then passes through the outlet 53 and supply port 21 of the cooling device 50 and is supplied to the inside of the heat storage tank 10.

蓄熱装置1aは、蓄熱槽10と冷却対象90との間で熱媒液5を循環させる第二循環路75を備えている。ポンプ81は、第二循環路75に配置されている。吸込口71及び吐出口72は、蓄熱槽10の内部に配置されている。吸込口71は、吐出口72よりも低いい位置に配置されている。ポンプ81の作動により、蓄熱槽10に貯留された熱媒液5は、吸込口71から取り込まれ、冷却対象90に導かれる。その後、熱媒液5は、冷却対象90を通過して吐出口72から蓄熱槽10の内部に戻される。 The heat storage device 1a is equipped with a second circulation path 75 that circulates the heat transfer liquid 5 between the heat storage tank 10 and the object to be cooled 90. A pump 81 is disposed in the second circulation path 75. The suction port 71 and discharge port 72 are disposed inside the heat storage tank 10. The suction port 71 is disposed at a lower position than the discharge port 72. When the pump 81 is operated, the heat transfer liquid 5 stored in the heat storage tank 10 is taken in through the suction port 71 and directed to the object to be cooled 90. The heat transfer liquid 5 then passes through the object to be cooled 90 and is returned to the inside of the heat storage tank 10 through the discharge port 72.

冷却対象90の温度は、所定の目標温度に近づくように調整される。目標温度は、特定の値に限定されない。目標温度は、例えば、第一蓄冷材及び第二蓄冷材のそれぞれの融点より高い。目標温度は、例えば12℃である。冷却対象90は、例えば、所定の製造プロセスで目標温度に調整されるべき機器でありうる。 The temperature of the object to be cooled 90 is adjusted to approach a predetermined target temperature. The target temperature is not limited to a specific value. The target temperature is, for example, higher than the melting points of the first and second regenerator materials. The target temperature is, for example, 12°C. The object to be cooled 90 may be, for example, a device that needs to be adjusted to a target temperature in a predetermined manufacturing process.

[1-2.動作]
以上のように構成された蓄熱装置1aについて、その動作の一例を以下説明する。最初に、複数の蓄冷ユニット30に冷熱を蓄える蓄冷運転と、冷却対象90の冷却運転とを同時に行うときの蓄熱装置1aの動作を説明する。
[1-2. Operation]
An example of the operation of the heat storage device 1a configured as described above will be described below. First, the operation of the heat storage device 1a when a cold storage operation for storing cold energy in the plurality of cold storage units 30 and a cooling operation for the object to be cooled 90 are simultaneously performed will be described.

ポンプ61の作動により、蓄熱槽10に貯留された熱媒液5は、回収口22から取り込まれ、冷却装置50を通過する。これにより、冷却装置50において、熱媒液5は、その融点より高く、かつ、第一蓄冷材の融点未満の温度に冷却される。その後、熱媒液5は、供給口21から吐出され蓄熱槽10に供給される。蓄熱槽10に供給された熱媒液5は、蓄熱槽10の内部において回収口22に向かって複数の蓄冷ユニット30を水平方向に通過する。熱媒液5は、複数の蓄冷ユニット30における、この水平方向において供給口21に最も近い第一蓄冷ユニット30aに最初に導かれる。熱媒液5は、この第一蓄冷ユニット30aの箱31bの一対の側面の一方に形成された開口部を通過して箱31bの内部に入り、箱31bの中に配置された複数の第一容器31a同士の隙間を流れる。その後、熱媒液5は、箱31bの一対の側面の他方に形成された開口部を通過して、下流側に配置された別の第一蓄冷ユニット30aに導かれる。これにより、熱媒液5と第一蓄冷材との間で熱交換が行われる。その結果、複数の蓄冷ユニット30における熱媒液5の流れの上流域に配置された蓄冷ユニット30の蓄冷材から熱媒液5の流れ方向に沿って順番に各蓄冷ユニット30の蓄冷材の温度が蓄冷材の融点未満の温度に低下する。これにより、複数の蓄冷ユニット30において蓄冷材が液体から固体に相変化し、冷熱が蓄えられる。熱媒液5は、複数の蓄冷ユニット30における熱媒液5の流れの上流域及び中流域において、第一蓄冷材等の蓄冷材と熱交換する。これにより、熱媒液5は、蓄冷材の凝固に伴い発生する凝固熱を受け取り、熱媒液5の温度が上昇する。その結果、下流域35dでは、熱媒液5に鉛直方向において所定の温度分布が生じ、下流域35dの上端部35pに導かれる熱媒液5の温度は、下流域35dの他の部分に導かれる熱媒液5の温度より高くなりやすい。 By operating the pump 61, the heat transfer liquid 5 stored in the heat storage tank 10 is taken in through the recovery port 22 and passes through the cooling device 50. As a result, in the cooling device 50, the heat transfer liquid 5 is cooled to a temperature higher than its melting point but lower than the melting point of the first cold storage material. The heat transfer liquid 5 is then discharged through the supply port 21 and supplied to the heat storage tank 10. The heat transfer liquid 5 supplied to the heat storage tank 10 passes horizontally through the multiple cold storage units 30 inside the heat storage tank 10 toward the recovery port 22. The heat transfer liquid 5 is first guided to the first cold storage unit 30a, which is closest to the supply port 21 in the horizontal direction among the multiple cold storage units 30. The heat transfer liquid 5 passes through an opening formed in one of the pair of side surfaces of the box 31b of this first cold storage unit 30a, enters the box 31b, and flows through the gaps between the multiple first containers 31a arranged inside the box 31b. The heat transfer liquid 5 then passes through an opening formed in the other of the pair of side surfaces of the box 31b and is guided to another first cold storage unit 30a located downstream. This causes heat exchange between the heat transfer liquid 5 and the first cold storage material. As a result, the temperature of the cold storage material in each cold storage unit 30, starting from the cold storage unit 30 located in the upstream region of the flow of the heat transfer liquid 5 in the multiple cold storage units 30, drops to a temperature below the melting point of the cold storage material. This causes the cold storage material in the multiple cold storage units 30 to change phase from liquid to solid, storing cold energy. The heat transfer liquid 5 exchanges heat with the cold storage material, such as the first cold storage material, in the upstream and midstream regions of the flow of the heat transfer liquid 5 in the multiple cold storage units 30. This causes the heat of solidification generated by the solidification of the cold storage material, and the temperature of the heat transfer liquid 5 rises. As a result, in the downstream region 35d, a predetermined temperature distribution occurs in the heat transfer liquid 5 in the vertical direction, and the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the upper end 35p of the downstream region 35d tends to be higher than the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to other parts of the downstream region 35d.

ポンプ81の作動により、蓄熱槽10に貯留された熱媒液5は、吸込口71から取り込まれ、冷却対象90に供給される。熱媒液5が冷却対象90を冷却することによって、熱媒液5の温度が上昇する。温度が上昇した熱媒液5は、吐出口72を通過して蓄熱槽10の内部に戻される。蓄熱槽10において、複数の蓄冷ユニット30を通過して蓄冷に供された熱媒液5と、冷却対象90を冷却することによって温度が上昇した熱媒液5とが混ざる。これにより、回収口22付近の熱媒液5の温度は、複数の蓄冷ユニット30を通過した直後の熱媒液5の温度よりも高くなる。このため、複数の蓄冷ユニット30を通過した直後の熱媒液5の温度よりも高い温度を有する熱媒液5が冷却装置50に送られる。一方、冷却対象90に送られる熱媒液5の温度は、冷却対象90を冷却することによって温度が上昇した熱媒液5の温度よりも低くなる。このため、冷却対象90に送られる熱媒液5は大きな密度を有するので蓄熱槽10の内部において下降し、吐出口72よりも低い位置にある吸込口71の付近に至り、吸込口71から再び取り込まれ、冷却対象90に送られる。 By operating the pump 81, the heat transfer liquid 5 stored in the heat storage tank 10 is drawn in through the suction port 71 and supplied to the object to be cooled 90. As the heat transfer liquid 5 cools the object to be cooled 90, the temperature of the heat transfer liquid 5 increases. The heated heat transfer liquid 5 passes through the discharge port 72 and is returned to the heat storage tank 10. In the heat storage tank 10, the heat transfer liquid 5 that has passed through the multiple cold storage units 30 to store cold is mixed with the heat transfer liquid 5 whose temperature has increased by cooling the object to be cooled 90. As a result, the temperature of the heat transfer liquid 5 near the recovery port 22 becomes higher than the temperature of the heat transfer liquid 5 immediately after passing through the multiple cold storage units 30. Therefore, the heat transfer liquid 5 having a higher temperature than the temperature of the heat transfer liquid 5 immediately after passing through the multiple cold storage units 30 is sent to the cooling device 50. On the other hand, the temperature of the heat transfer liquid 5 sent to the object to be cooled 90 is lower than the temperature of the heat transfer liquid 5 whose temperature has increased by cooling the object to be cooled 90. Therefore, the heat transfer liquid 5 sent to the object to be cooled 90 has a high density and so descends inside the heat storage tank 10, reaching the vicinity of the suction port 71, which is located lower than the discharge port 72, where it is taken in again through the suction port 71 and sent to the object to be cooled 90.

次に、複数の蓄冷ユニット30から冷熱を放出する放冷運転と、冷却対象90の冷却運転とを同時に行うときの蓄熱装置1aの動作を説明する。 Next, we will explain the operation of the heat storage device 1a when simultaneously performing a cold release operation in which cold energy is released from multiple cold storage units 30 and a cooling operation for the object to be cooled 90.

ポンプ61の作動により、蓄熱槽10に貯留された熱媒液5は、回収口22から取り込まれ、冷却装置50を通過する。放冷運転において、熱媒液5は、冷却装置50によって第一蓄冷材の融点以上の温度に調整される。その後、この冷媒液5は、供給口21から吐出され蓄熱槽10に供給される。蓄熱槽10に供給された熱媒液5は、蓄熱槽10の内部において回収口22に向かって複数の蓄冷ユニット30を水平方向に通過する。熱媒液5は、複数の蓄冷ユニット30における、この水平方向において供給口21に最も近い第一蓄冷ユニット30aに最初に導かれる。熱媒液5は、この第一蓄冷ユニット30aの箱31bの一対の側面の一方に形成された開口部を通過して箱31bの内部に入り、箱31bの中に配置された複数の第一容器31a同士の隙間を流れる。その後、熱媒液5は、箱31bの一対の側面の他方に形成された開口部を通過して、下流側に配置された別の第一蓄冷ユニット30aに導かれる。これにより、熱媒液5と第一蓄冷材との間で熱交換が行われる。その結果、複数の蓄冷ユニット30における熱媒液5の流れの上流域に配置された蓄冷ユニット30の蓄冷材から熱媒液5の流れ方向に沿って順番に各蓄冷ユニット30の蓄冷材の温度が蓄冷材の融点以上の温度に上昇する。これにより、複数の蓄冷ユニット30において蓄冷材が固体から液体に相変化し、冷熱が放出される。熱媒液5は、複数の蓄冷ユニット30における熱媒液5の流れの上流域及び中流域において、第一蓄冷材等の蓄冷材と熱交換する。これにより、熱媒液5は、蓄冷材の融解に必要な融解熱を蓄冷材に与えるので、熱媒液5の温度が低下する。その結果、下流域35dでは、熱媒液5に鉛直方向において所定の温度分布が生じ、下流域35dの下端部35qに導かれる熱媒液5の温度は、下流域35dの他の部分に導かれる熱媒液5の温度より低くなりやすい。 By operating the pump 61, the heat transfer liquid 5 stored in the heat storage tank 10 is taken in through the recovery port 22 and passes through the cooling device 50. During cold-discharge operation, the heat transfer liquid 5 is adjusted by the cooling device 50 to a temperature above the melting point of the first cold storage material. The refrigerant liquid 5 is then discharged through the supply port 21 and supplied to the heat storage tank 10. The heat transfer liquid 5 supplied to the heat storage tank 10 passes horizontally through multiple cold storage units 30 inside the heat storage tank 10 toward the recovery port 22. The heat transfer liquid 5 is first guided to the first cold storage unit 30a, which is closest to the supply port 21 in the horizontal direction among the multiple cold storage units 30. The heat transfer liquid 5 passes through an opening formed in one of the pair of side surfaces of the box 31b of this first cold storage unit 30a, enters the box 31b, and flows through the gaps between the multiple first containers 31a arranged inside the box 31b. The heat transfer liquid 5 then passes through an opening formed in the other of the pair of side surfaces of the box 31b and is guided to another first cold storage unit 30a located downstream. This causes heat exchange between the heat transfer liquid 5 and the first cold storage material. As a result, the temperature of the cold storage material in each cold storage unit 30, starting from the cold storage unit 30 located in the upstream region of the flow of the heat transfer liquid 5 in the multiple cold storage units 30, rises to a temperature above the melting point of the cold storage material. This causes the cold storage material in the multiple cold storage units 30 to change phase from solid to liquid, releasing cold energy. The heat transfer liquid 5 exchanges heat with the cold storage material, such as the first cold storage material, in the upstream and midstream regions of the flow of the heat transfer liquid 5 in the multiple cold storage units 30. This causes the heat of fusion required to melt the cold storage material to be transferred to the cold storage material, thereby lowering the temperature of the heat transfer liquid 5. As a result, in the downstream region 35d, a predetermined temperature distribution occurs in the heat transfer liquid 5 in the vertical direction, and the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the lower end 35q of the downstream region 35d tends to be lower than the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to other parts of the downstream region 35d.

蓄冷運転と同様に、熱媒液5が冷却対象90を冷却することによって、熱媒液5の温度が上昇する。温度が上昇した熱媒液5は、吐出口72を通過して蓄熱槽10の内部に戻される。蓄熱槽10において、複数の蓄冷ユニット30を通過して放冷に供された熱媒液5と、冷却対象90を冷却することによって温度が上昇した熱媒液5とが混ざる。これにより、回収口22付近の熱媒液5の温度は、複数の蓄冷ユニット30を通過した直後の熱媒液5の温度よりも高くなる。このため、複数の蓄冷ユニット30を通過した直後の熱媒液5の温度よりも高い温度を有する熱媒液5が冷却装置50に送られる。一方、冷却対象90に送られる熱媒液5の温度は、冷却対象90を冷却することによって温度が上昇した熱媒液5の温度よりも低くなる。このため、冷却対象90に送られる熱媒液5は大きな密度を有するので蓄熱槽10の内部において下降し、吐出口72よりも低い位置にある吸込口71の付近に至り、吸込口71から再び取り込まれ、冷却対象90に送られる。 As in cold storage operation, the heat transfer liquid 5 cools the object to be cooled 90, causing the temperature of the heat transfer liquid 5 to rise. The heated heat transfer liquid 5 passes through the discharge port 72 and is returned to the inside of the heat storage tank 10. In the heat storage tank 10, the heat transfer liquid 5 that has passed through the multiple cold storage units 30 and been released to cool mixes with the heat transfer liquid 5 whose temperature has risen by cooling the object to be cooled 90. As a result, the temperature of the heat transfer liquid 5 near the recovery port 22 becomes higher than the temperature of the heat transfer liquid 5 immediately after passing through the multiple cold storage units 30. Therefore, the heat transfer liquid 5 having a higher temperature than the temperature of the heat transfer liquid 5 immediately after passing through the multiple cold storage units 30 is sent to the cooling device 50. On the other hand, the temperature of the heat transfer liquid 5 sent to the object to be cooled 90 is lower than the temperature of the heat transfer liquid 5 whose temperature has risen by cooling the object to be cooled 90. Therefore, the heat transfer liquid 5 sent to the object to be cooled 90 has a high density and so descends inside the heat storage tank 10, reaching the vicinity of the suction port 71, which is located lower than the discharge port 72, where it is taken in again through the suction port 71 and sent to the object to be cooled 90.

[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、蓄熱装置1aは、蓄熱槽10と、供給口21と、回収口22と、複数の蓄冷ユニット30とを備えている。蓄熱槽10は、熱媒液5を貯留する。供給口21は、蓄熱槽10の内部に配置され、熱媒液5を蓄熱槽10の内部に導く。回収口22は、蓄熱槽10の内部に配置され、熱媒液5を蓄熱槽10の外部に向かって導く。複数の蓄冷ユニット30は、蓄熱槽10の内部において供給口21と回収口22との間に配置され、第一蓄冷ユニット30a及び第二蓄冷ユニット30bを含む。複数の蓄冷ユニット30は、供給口21から回収口22に向かって熱媒液5を水平方向に通過させる。第一蓄冷ユニット30aは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器31aを備えている。第二蓄冷ユニット30bは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器32aを備えている。蓄熱装置1aにおいて、値V2は、値V1より小さい。値V2は、第二蓄冷ユニット30bにおいて複数の第二容器32aが占める体積の総和を複数の第二容器32aの表面積の総和で除した値である。V1は、第一蓄冷ユニット30aにおいて複数の第一容器31aが占める体積の総和を複数の第一容器31aの表面積の総和で除した値である。第二蓄冷ユニット30bは、複数の蓄冷ユニット30における熱媒液5の流れの下流域35dにおいて、鉛直方向における複数の蓄冷ユニット30の上端部35p及び下端部35qの両方に配置されている。
[1-3. Effects, etc.]
As described above, in this embodiment, the heat storage device 1a includes the heat storage tank 10, the supply port 21, the recovery port 22, and a plurality of cold storage units 30. The heat storage tank 10 stores the heat transfer liquid 5. The supply port 21 is disposed inside the heat storage tank 10 and guides the heat transfer liquid 5 into the heat storage tank 10. The recovery port 22 is disposed inside the heat storage tank 10 and guides the heat transfer liquid 5 toward the outside of the heat storage tank 10. The plurality of cold storage units 30 are disposed between the supply port 21 and the recovery port 22 inside the heat storage tank 10 and include a first cold storage unit 30a and a second cold storage unit 30b. The plurality of cold storage units 30 pass the heat transfer liquid 5 horizontally from the supply port 21 toward the recovery port 22. The first cold storage unit 30a includes a plurality of first containers 31a arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy. The second cold storage unit 30b includes a plurality of second containers 32a arranged parallel to one another and containing a second cold storage material that stores and releases cold by changing phase between liquid and solid. In the heat storage device 1a, the value V2 is smaller than the value V1. The value V2 is obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the second containers 32a in the second cold storage unit 30b by the sum of the surface areas of the second containers 32a. The value V1 is obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the first containers 31a in the first cold storage unit 30a by the sum of the surface areas of the first containers 31a. The second cold storage units 30b are arranged at both the upper end 35p and the lower end 35q of the plurality of cold storage units 30 in the vertical direction, in a downstream region 35d of the flow of the heat transfer liquid 5 in the plurality of cold storage units 30.

これにより、複数の蓄冷ユニット30に冷熱を蓄えるときに下流域35dの上端部35pに導かれる熱媒液5の温度が高くても、第二蓄冷材と熱媒液5との間で所定時間内に交換される熱量が大きくなりやすい。その結果、複数の蓄冷ユニット30の蓄冷材の凝固が所定時間内に完了しやすい。加えて、複数の蓄冷ユニット30から冷熱を放出するときに下流域35dの下端部35qに導かれる熱媒液5の温度が低くても、第二蓄冷材と熱媒液5との間で所定時間内に交換される熱量が大きくなりやすい。その結果、複数の蓄冷ユニット30の蓄冷材の融解が所定時間内に完了しやすい。 As a result, even if the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the upper end 35p of the downstream area 35d is high when storing cold energy in the multiple cold storage units 30, the amount of heat exchanged between the second cold storage material and the heat transfer liquid 5 within a specified time is likely to be large. As a result, solidification of the cold storage material in the multiple cold storage units 30 is likely to be completed within a specified time. In addition, even if the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the lower end 35q of the downstream area 35d is low when releasing cold energy from the multiple cold storage units 30, the amount of heat exchanged between the second cold storage material and the heat transfer liquid 5 within a specified time is likely to be large. As a result, melting of the cold storage material in the multiple cold storage units 30 is likely to be completed within a specified time.

本実施の形態のように、第一蓄冷ユニット30aは、下流域35dにおいて、鉛直方向における上端部35pと下端部35qとの間に配置されていてもよい。 As in this embodiment, the first cold storage unit 30a may be disposed in the downstream area 35d between the upper end 35p and the lower end 35q in the vertical direction.

これにより、下流域35dでは、熱媒液5に鉛直方向において所定の温度分布がより生じやすく、下流域35dの上端部35pに導かれる熱媒液5の温度は、下流域35dの他の部分に導かれる熱媒液5の温度よりもより高くなりやすい。しかし、第二蓄冷ユニット30bが上端部35p及び下端部35qの両方に配置されているので、蓄冷材の凝固及び蓄冷材の融解が所定時間内に完了しやすい。下流域35dの全域には、第二蓄冷ユニット30bが配置されていてもよい。 As a result, a predetermined temperature distribution is more likely to occur in the heat transfer liquid 5 in the vertical direction in the downstream region 35d, and the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the upper end 35p of the downstream region 35d is more likely to be higher than the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to other parts of the downstream region 35d. However, because the second cold storage units 30b are arranged at both the upper end 35p and the lower end 35q, solidification and melting of the cold storage material are more likely to be completed within a predetermined time. The second cold storage units 30b may be arranged throughout the entire downstream region 35d.

本実施の形態のように、複数の蓄冷ユニット30において水平方向に沿って熱媒液5を通過させて複数の蓄冷ユニット30に冷熱を蓄える又は複数の蓄冷ユニット30に蓄えられた冷熱を放出させることを含む、熱交換方法を提供できる。 As in this embodiment, a heat exchange method can be provided that includes passing a heat transfer liquid 5 horizontally through multiple cold storage units 30 to store cold energy in the multiple cold storage units 30 or to release cold energy stored in the multiple cold storage units 30.

(実施の形態2)
以下、図4、図5A、図5B、及び図6を用いて、実施の形態2を説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4, 5A, 5B, and 6. FIG.

[2-1.構成]
実施の形態2に係る蓄熱装置1bは、特に説明する部分を除き実施の形態1に係る蓄熱装置1aと同様に構成される。蓄熱装置1aの構成要素と同一又は対応する蓄熱装置1bの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。蓄熱装置1aに関する説明は、技術的に矛盾しない限り蓄熱装置1bにもあてはまる。
[2-1. Configuration]
The heat storage device 1b according to the second embodiment is configured in the same manner as the heat storage device 1a according to the first embodiment, except for the parts that will be particularly described. The same reference numerals are used to designate the same or corresponding components of the heat storage device 1a, and detailed descriptions thereof will be omitted. The description of the heat storage device 1a also applies to the heat storage device 1b, provided that there is no technical contradiction.

図4に示す通り、蓄熱装置1bにおいて、複数の蓄冷ユニット30は、第一蓄冷ユニット30aと、第二蓄冷ユニット30cとを備えている。第二蓄冷ユニット30cは、下流域35dにおいて、鉛直方向における複数の蓄冷ユニット30の上端部35pに配置されている。第一蓄冷ユニット30aは、例えば、複数の蓄冷ユニット30における上端部35p以外の部分に配置されている。 As shown in FIG. 4, in the heat storage device 1b, the multiple cold storage units 30 include a first cold storage unit 30a and a second cold storage unit 30c. The second cold storage unit 30c is arranged in the downstream area 35d at the upper end 35p of the multiple cold storage units 30 in the vertical direction. The first cold storage unit 30a is arranged, for example, in a portion of the multiple cold storage units 30 other than the upper end 35p.

図5Aに示す通り、第二蓄冷ユニット30cは、複数の第二容器33aを備えている。第二容器33aには、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容されている。第二蓄冷ユニット30cにおいて、複数の第二容器33aは互いに平行に配置されている。図5Bに示す通り、第二容器33aは、例えば、第一容器31aと同様の形状及び寸法を有している。蓄熱装置1bにおいて、例えば、値V2は値V1と等しい。値V2は、第二蓄冷ユニット30cにおいて複数の第二容器33aが占める体積の総和を複数の第二容器33aの表面積の総和で除した値である。値V1は、第一蓄冷ユニット30aにおいて複数の第一容器31aが占める体積の総和を複数の第一容器31aの表面積の総和で除した値である。 As shown in FIG. 5A, the second cold storage unit 30c includes multiple second containers 33a. The second containers 33a contain second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy. In the second cold storage unit 30c, the multiple second containers 33a are arranged parallel to one another. As shown in FIG. 5B, the second containers 33a have, for example, the same shape and dimensions as the first containers 31a. In the heat storage device 1b, for example, the value V2 is equal to the value V1. The value V2 is the sum of the volumes occupied by the multiple second containers 33a in the second cold storage unit 30c divided by the sum of the surface areas of the multiple second containers 33a. The value V1 is the sum of the volumes occupied by the multiple first containers 31a in the first cold storage unit 30a divided by the sum of the surface areas of the multiple first containers 31a.

図6に示す通り、第二蓄冷ユニット30cの第二蓄冷材は、第二蓄冷材に冷熱を蓄えるときの供給口21における熱媒液5の温度より高く、かつ、第一蓄冷材の融点より高い融点を有する。第二蓄冷材の融点は、例えば、8℃である。第一蓄冷材の融点は、例えば7℃である。第二蓄冷ユニット30cの第二蓄冷材の組成は、例えば、第一蓄冷材の組成と異なっている。蓄冷材に冷熱を蓄えるときの供給口21における熱媒液5の温度は、例えば5℃である。 As shown in FIG. 6 , the second cold storage material of the second cold storage unit 30c has a melting point that is higher than the temperature of the heat transfer liquid 5 at the supply port 21 when cold energy is stored in the second cold storage material and higher than the melting point of the first cold storage material. The melting point of the second cold storage material is, for example, 8°C. The melting point of the first cold storage material is, for example, 7°C. The composition of the second cold storage material of the second cold storage unit 30c is, for example, different from the composition of the first cold storage material. The temperature of the heat transfer liquid 5 at the supply port 21 when cold energy is stored in the cold storage material is, for example, 5°C.

[2-2.動作]
以上のように構成された蓄熱装置1bについて、その動作を実施の形態1に係る蓄熱装置1aの動作と異なる点について以下説明する。
[2-2. Operation]
The operation of the heat storage device 1b configured as above will be described below, focusing on the differences from the operation of the heat storage device 1a according to the first embodiment.

蓄熱装置1bの蓄冷運転において、蓄熱装置1aと同様に、下流域35dの上端部35pに導かれる熱媒液5の温度は、下流域35dの他の部分に導かれる熱媒液5の温度より高くなりやすい。このような温度を有する熱媒液5が上端部35pに配置された第二蓄冷ユニット30cの内部に導かれる。 During the cold storage operation of the heat storage device 1b, as with the heat storage device 1a, the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the upper end 35p of the downstream area 35d tends to be higher than the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to other parts of the downstream area 35d. The heat transfer liquid 5 having such a temperature is introduced into the second cold storage unit 30c located at the upper end 35p.

[2-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、蓄熱装置1bは、蓄熱槽10と、供給口21と、回収口22と、複数の蓄冷ユニット30とを備えている。蓄熱槽10は、熱媒液5を貯留する。供給口21は、蓄熱槽10の内部に配置され、熱媒液5を蓄熱槽10の内部に導く。回収口22は、蓄熱槽10の内部に配置され、熱媒液5を蓄熱槽10の外部に向かって導く。複数の蓄冷ユニット30は、蓄熱槽10の内部において供給口21と回収口22との間に配置され、第一蓄冷ユニット30aと、第二蓄冷ユニット30cを含む。複数の蓄冷ユニット30は、供給口21から回収口22に向かって熱媒液5を水平方向に通過させる。第一蓄冷ユニット30aは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器31aを備えている。第二蓄冷ユニット30cは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器33aを備えている。第二蓄冷材は、第二蓄冷材に冷熱を蓄えるときの供給口21における熱媒液5の温度より高く、かつ、第一蓄冷材の融点より高い融点を有する。第二蓄冷ユニット30cは、複数の蓄冷ユニット30における熱媒液5の流れの下流域35dにおいて、鉛直方向における複数の蓄冷ユニット30の上端部35pに配置されている。
[2-3. Effects, etc.]
As described above, in this embodiment, the heat storage device 1b includes the heat storage tank 10, the supply port 21, the recovery port 22, and a plurality of cold storage units 30. The heat storage tank 10 stores the heat transfer liquid 5. The supply port 21 is disposed inside the heat storage tank 10 and guides the heat transfer liquid 5 into the heat storage tank 10. The recovery port 22 is disposed inside the heat storage tank 10 and guides the heat transfer liquid 5 toward the outside of the heat storage tank 10. The plurality of cold storage units 30 are disposed inside the heat storage tank 10 between the supply port 21 and the recovery port 22 and include a first cold storage unit 30a and a second cold storage unit 30c. The plurality of cold storage units 30 pass the heat transfer liquid 5 horizontally from the supply port 21 toward the recovery port 22. The first cold storage unit 30a includes a plurality of first containers 31a arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy. The second cold storage unit 30c includes a plurality of second containers 33a arranged parallel to one another and containing a second cold storage material that stores and releases cold by changing phase between liquid and solid. The second cold storage material has a higher temperature than the heat transfer liquid 5 at the supply port 21 when cold is stored in the second cold storage material and a higher melting point than the melting point of the first cold storage material. The second cold storage unit 30c is arranged at an upper end 35p of the plurality of cold storage units 30 in the vertical direction, in a downstream region 35d of the flow of the heat transfer liquid 5 in the plurality of cold storage units 30.

これにより、複数の蓄冷ユニット30に冷熱を蓄えるときに下流域35dの上端部35pに導かれる熱媒液5の温度が高くても、第二蓄冷材の融点と熱媒液5の温度との差が大きくなりやすい。このため、所定時間において第二蓄冷材と熱媒液5との間において交換される熱量が大きくなりやすい。その結果、複数の蓄冷ユニット30の蓄冷材の凝固が所定時間内に完了しやすい。 As a result, even if the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the upper end 35p of the downstream area 35d is high when storing cold energy in multiple cold storage units 30, the difference between the melting point of the second cold storage material and the temperature of the heat transfer liquid 5 is likely to be large. This means that the amount of heat exchanged between the second cold storage material and the heat transfer liquid 5 in a given time period is likely to be large. As a result, solidification of the cold storage material in multiple cold storage units 30 is likely to be completed within the given time period.

本実施の形態のように、第一蓄冷ユニット30aは、下流域35dにおいて、鉛直方向における上端部35pと下端部35qとの間に配置されていてもよい。 As in this embodiment, the first cold storage unit 30a may be disposed in the downstream area 35d between the upper end 35p and the lower end 35q in the vertical direction.

これにより、下流域35dでは、熱媒液5に鉛直方向において所定の温度分布がより生じやすく、下流域35dの上端部35pに導かれる熱媒液5の温度は、下流域35dの他の部分に導かれる熱媒液5の温度よりもより高くなりやすい。しかし、第二蓄冷ユニット30cが上端部35pに配置されているので、蓄冷材の凝固が所定時間内に完了しやすい。下流域35dの全域には、第二蓄冷ユニット30cが配置されていてもよい。 As a result, a predetermined temperature distribution is more likely to occur in the heat transfer liquid 5 in the vertical direction in the downstream region 35d, and the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the upper end 35p of the downstream region 35d is more likely to be higher than the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to other parts of the downstream region 35d. However, because the second cold storage unit 30c is located at the upper end 35p, solidification of the cold storage material is more likely to be completed within a predetermined time. The second cold storage unit 30c may be located throughout the entire downstream region 35d.

本実施の形態のように、複数の蓄冷ユニット30において水平方向に沿って熱媒液5を通過させて複数の蓄冷ユニット30に冷熱を蓄える又は複数の蓄冷ユニット30に蓄えられた冷熱を放出させることを含む、熱交換方法を提供できる。 As in this embodiment, a heat exchange method can be provided that includes passing a heat transfer liquid 5 horizontally through multiple cold storage units 30 to store cold energy in the multiple cold storage units 30 or to release cold energy stored in the multiple cold storage units 30.

(実施の形態3)
以下、図7、図8A、図8B、及び図9を用いて、実施の形態3を説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7, 8A, 8B, and 9. FIG.

[3-1.構成]
実施の形態3に係る蓄熱装置1cは、特に説明する部分を除き実施の形態1に係る蓄熱装置1aと同様に構成される。蓄熱装置1aの構成要素と同一又は対応する蓄熱装置1cの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。蓄熱装置1aに関する説明は、技術的に矛盾しない限り蓄熱装置1cにもあてはまる。
[3-1. Configuration]
The heat storage device 1c according to the third embodiment is configured in the same manner as the heat storage device 1a according to the first embodiment, except for the parts that will be particularly described. The same reference numerals are used to designate the same or corresponding components of the heat storage device 1c as those of the heat storage device 1a, and detailed descriptions thereof will be omitted. The description of the heat storage device 1a also applies to the heat storage device 1c, provided that there is no technical contradiction.

図7に示す通り、蓄熱装置1cにおいて、複数の蓄冷ユニット30は、第一蓄冷ユニット30aと、第二蓄冷ユニット30dとを備えている。第二蓄冷ユニット30dは、下流域35dにおいて、鉛直方向における複数の蓄冷ユニット30の下端部35qに配置されている。第一蓄冷ユニット30aは、例えば、複数の蓄冷ユニット30における下端部35q以外の部分に配置されている。 As shown in FIG. 7, in the heat storage device 1c, the multiple cold storage units 30 include a first cold storage unit 30a and a second cold storage unit 30d. The second cold storage unit 30d is arranged in the downstream area 35d at the lower end 35q of the multiple cold storage units 30 in the vertical direction. The first cold storage unit 30a is arranged, for example, in a portion of the multiple cold storage units 30 other than the lower end 35q.

図8Aに示す通り、第二蓄冷ユニット30dは、複数の第二容器34aを備えている。第二容器34aには、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容されている。第二蓄冷ユニット30dにおいて、複数の第二容器34aは互いに平行に配置されている。図8Bに示す通り、第二容器34aは、例えば、第一容器31aと同様の形状及び寸法を有している。蓄熱装置1cにおいて、例えば、値V2は値V1と等しい。値V2は、第二蓄冷ユニット30dにおいて複数の第二容器34aが占める体積の総和を複数の第二容器34aの表面積の総和で除した値である。値V1は、第一蓄冷ユニット30aにおいて複数の第一容器31aが占める体積の総和を複数の第一容器31aの表面積の総和で除した値である。 As shown in FIG. 8A, the second cold storage unit 30d includes multiple second containers 34a. The second containers 34a contain second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy. In the second cold storage unit 30d, the multiple second containers 34a are arranged parallel to one another. As shown in FIG. 8B, the second containers 34a have, for example, the same shape and dimensions as the first container 31a. In the heat storage device 1c, for example, the value V2 is equal to the value V1. The value V2 is the sum of the volumes occupied by the multiple second containers 34a in the second cold storage unit 30d divided by the sum of the surface areas of the multiple second containers 34a. The value V1 is the sum of the volumes occupied by the multiple first containers 31a in the first cold storage unit 30a divided by the sum of the surface areas of the multiple first containers 31a.

図9に示す通り、第二蓄冷ユニット30dの第二蓄冷材は、第二蓄冷材から冷熱を放出するときの供給口21における熱媒液5の温度より低く、かつ、第一蓄冷材の融点より低い融点を有する。第二蓄冷材の融点は、例えば、6℃である。第一蓄冷材の融点は、例えば、7℃である。蓄冷材から冷熱を放出するときの供給口21における熱媒液5の温度は、例えば12℃である。 As shown in FIG. 9 , the second cold storage material of the second cold storage unit 30d has a melting point that is lower than the temperature of the heat transfer liquid 5 at the supply port 21 when cold is released from the second cold storage material and lower than the melting point of the first cold storage material. The melting point of the second cold storage material is, for example, 6°C. The melting point of the first cold storage material is, for example, 7°C. The temperature of the heat transfer liquid 5 at the supply port 21 when cold is released from the cold storage material is, for example, 12°C.

[3-2.動作]
以上のように構成された蓄熱装置1cについて、その動作を実施の形態1に係る蓄熱装置1aの動作と異なる点について以下説明する。
[3-2. Operation]
The operation of the heat storage device 1c configured as above will be described below, focusing on the differences from the operation of the heat storage device 1a according to the first embodiment.

蓄熱装置1cの放冷運転において、蓄熱装置1aと同様に、下流域35dの下端部35qに導かれる熱媒液5の温度は、下流域35dの他の部分に導かれる熱媒液5の温度より低くなりやすい。このような温度を有する熱媒液5が下端部35qに配置された第二蓄冷ユニット30dの内部に導かれる。 During the cold-discharge operation of the heat storage device 1c, as with the heat storage device 1a, the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the lower end 35q of the downstream area 35d tends to be lower than the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to other parts of the downstream area 35d. The heat transfer liquid 5 having such a temperature is introduced into the second cold storage unit 30d located at the lower end 35q.

[3-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、蓄熱装置1cは、蓄熱槽10と、供給口21と、回収口22と、複数の蓄冷ユニット30とを備えている。蓄熱槽10は、熱媒液5を貯留する。供給口21は、蓄熱槽10の内部に配置され、熱媒液5を蓄熱槽10の内部に導く。回収口22は、蓄熱槽10の内部に配置され、熱媒液5を蓄熱槽10の外部に向かって導く。複数の蓄冷ユニット30は、蓄熱槽10の内部において供給口21と回収口22との間に配置され、第一蓄冷ユニット30aと、第二蓄冷ユニット30dを含む。複数の蓄冷ユニット30は、供給口21から回収口22に向かって熱媒液5を水平方向に通過させる。第一蓄冷ユニット30aは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器31aを備えている。第二蓄冷ユニット30dは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器34aを備えている。第二蓄冷材は、第二蓄冷材から冷熱を放出するときの供給口21における熱媒液5の温度より低く、かつ、第一蓄冷材の融点より低い融点を有する。第二蓄冷ユニット30dは、下流域35dにおいて、鉛直方向における複数の蓄冷ユニット30の下端部35qに配置されている。
[3-3. Effects, etc.]
As described above, in this embodiment, the heat storage device 1c includes the heat storage tank 10, the supply port 21, the recovery port 22, and a plurality of cold storage units 30. The heat storage tank 10 stores the heat transfer liquid 5. The supply port 21 is disposed inside the heat storage tank 10 and guides the heat transfer liquid 5 into the heat storage tank 10. The recovery port 22 is disposed inside the heat storage tank 10 and guides the heat transfer liquid 5 toward the outside of the heat storage tank 10. The plurality of cold storage units 30 are disposed inside the heat storage tank 10 between the supply port 21 and the recovery port 22 and include a first cold storage unit 30a and a second cold storage unit 30d. The plurality of cold storage units 30 pass the heat transfer liquid 5 horizontally from the supply port 21 toward the recovery port 22. The first cold storage unit 30a includes a plurality of first containers 31a arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy. The second cold storage unit 30d includes a plurality of second containers 34a arranged parallel to one another and containing a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold. The second cold storage material has a melting point that is lower than the temperature of the heat transfer liquid 5 at the supply port 21 when cold is released from the second cold storage material and lower than the melting point of the first cold storage material. The second cold storage unit 30d is arranged in the downstream region 35d at a lower end 35q of the plurality of cold storage units 30 in the vertical direction.

これにより、複数の蓄冷ユニット30から冷熱を放出するときに下流域35dの下端部35qに導かれる熱媒液5の温度が低くても、第二蓄冷材の融点と熱媒液5の温度との差が大きくなりやすい。このため、所定時間において第二蓄冷材と熱媒液5との間において交換される熱量が大きくなりやすい。その結果、複数の蓄冷ユニット30の蓄冷材の融解が所定時間内に完了しやすい。 As a result, even if the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the lower end 35q of the downstream area 35d is low when cold energy is released from the multiple cold storage units 30, the difference between the melting point of the second cold storage material and the temperature of the heat transfer liquid 5 tends to be large. Therefore, the amount of heat exchanged between the second cold storage material and the heat transfer liquid 5 in a given time tends to be large. As a result, the melting of the cold storage materials in the multiple cold storage units 30 tends to be completed within the given time.

本実施の形態のように、第一蓄冷ユニット30aは、下流域35dにおいて、鉛直方向における上端部35pと下端部35qとの間に配置されていてもよい。 As in this embodiment, the first cold storage unit 30a may be disposed in the downstream area 35d between the upper end 35p and the lower end 35q in the vertical direction.

これにより、下流域35dでは、熱媒液5に鉛直方向において所定の温度分布がより生じやすく、下流域35dの下端部35qに導かれる熱媒液5の温度は、下流域35dの他の部分に導かれる熱媒液5の温度よりもより低くなりやすい。しかし、第二蓄冷ユニット30dが下端部35qに配置されているので、蓄冷材の融解が所定時間内に完了しやすい。下流域35dの全域には、第二蓄冷ユニット30dが配置されていてもよい。 As a result, in the downstream region 35d, a predetermined temperature distribution is more likely to occur in the heat transfer liquid 5 in the vertical direction, and the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the lower end 35q of the downstream region 35d is more likely to be lower than the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to other parts of the downstream region 35d. However, because the second cold storage unit 30d is located at the lower end 35q, melting of the cold storage material is more likely to be completed within a predetermined time. The second cold storage unit 30d may be located throughout the entire downstream region 35d.

本実施の形態のように、複数の蓄冷ユニット30において水平方向に沿って熱媒液5を通過させて複数の蓄冷ユニット30に冷熱を蓄える又は複数の蓄冷ユニット30に蓄えられた冷熱を放出させることを含む、熱交換方法を提供できる。 As in this embodiment, a heat exchange method can be provided that includes passing a heat transfer liquid 5 horizontally through multiple cold storage units 30 to store cold energy in the multiple cold storage units 30 or to release cold energy stored in the multiple cold storage units 30.

(実施の形態4)
以下、図10、図11A、図11B、図12A、及び図12Bを用いて、実施の形態4を説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10, 11A, 11B, 12A, and 12B.

[4-1.構成]
実施の形態4に係る蓄熱装置1dは、特に説明する部分を除き実施の形態1に係る蓄熱装置1aと同様に構成される。蓄熱装置1aの構成要素と同一又は対応する蓄熱装置1dの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。蓄熱装置1aに関する説明は、技術的に矛盾しない限り蓄熱装置1dにもあてはまる。
[4-1. Configuration]
The heat storage device 1d according to the fourth embodiment is configured in the same manner as the heat storage device 1a according to the first embodiment, except for the parts that will be particularly described. The same reference numerals are used to designate components of the heat storage device 1d that are the same as or correspond to the components of the heat storage device 1a, and detailed descriptions thereof will be omitted. The descriptions of the heat storage device 1a also apply to the heat storage device 1d as long as there is no technical contradiction.

図10に示す通り、蓄熱装置1dにおいて、複数の蓄冷ユニット30は、第一蓄冷ユニット30aと、第二蓄冷ユニット30bとを備えている。 As shown in FIG. 10, in the heat storage device 1d, the multiple cold storage units 30 include a first cold storage unit 30a and a second cold storage unit 30b.

図11A、図11B、図12A、及び図12Bに示す通り、第一容器31a及び第二容器32aのそれぞれは、円柱状である。第二容器32aの軸線に垂直な方向における直径は、第一容器31aの軸線に垂直な方向における直径より小さい。これにより、蓄熱装置1dにおいて、値V2は、値V1より小さい。値V2は、第二蓄冷ユニット30bにおいて複数の第二容器32aが占める体積の総和を複数の第二容器32aの表面積の総和で除した値である。V1は、第一蓄冷ユニット30aにおいて複数の第一容器31aが占める体積の総和を複数の第一容器31aの表面積の総和で除した値である。 As shown in Figures 11A, 11B, 12A, and 12B, the first container 31a and the second container 32a are each cylindrical. The diameter of the second container 32a in a direction perpendicular to the axis is smaller than the diameter of the first container 31a in a direction perpendicular to the axis. As a result, in the thermal storage device 1d, value V2 is smaller than value V1. Value V2 is the sum of the volumes occupied by the multiple second containers 32a in the second cold storage unit 30b divided by the sum of the surface areas of the multiple second containers 32a. V1 is the sum of the volumes occupied by the multiple first containers 31a in the first cold storage unit 30a divided by the sum of the surface areas of the multiple first containers 31a.

[4-2.動作]
以上のように構成された蓄熱装置1dは、実施の形態1に係る蓄熱装置1aと同様に動作しうる。
[4-2. Operation]
The heat storage device 1d configured as above can operate in the same manner as the heat storage device 1a according to the first embodiment.

[4-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、値V2は値V1より小さい。加えて、第二蓄冷ユニット30bは、下流域35dにおいて、鉛直方向における複数の蓄冷ユニット30の上端部35p及び下端部35qの両方に配置されている。これにより、複数の蓄冷ユニット30に冷熱を蓄えるときに下流域35dの上端部35pに導かれる熱媒液5の温度が高くても、第二蓄冷材と熱媒液5との間で所定時間内に交換される熱量が大きくなりやすい。その結果、複数の蓄冷ユニット30の蓄冷材の凝固が所定時間内に完了しやすい。加えて、複数の蓄冷ユニット30から冷熱を放出するときに下流域35dの下端部35qに導かれる熱媒液5の温度が低くても、第二蓄冷材と熱媒液5との間で所定時間内に交換される熱量が大きくなりやすい。その結果、複数の蓄冷ユニット30の蓄冷材の融解が所定時間内に完了しやすい。
[4-3. Effects, etc.]
As described above, in this embodiment, the value V2 is smaller than the value V1. In addition, the second cold storage units 30b are disposed in the downstream region 35d at both the upper end 35p and the lower end 35q of the plurality of cold storage units 30 in the vertical direction. This arrangement makes it easier to increase the amount of heat exchanged between the second cold storage material and the heat transfer liquid 5 within a predetermined time, even if the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the upper end 35p of the downstream region 35d is high when cold energy is stored in the plurality of cold storage units 30. As a result, solidification of the cold storage material in the plurality of cold storage units 30 is easier to complete within a predetermined time. In addition, when cold energy is released from the plurality of cold storage units 30, even if the temperature of the heat transfer liquid 5 introduced to the lower end 35q of the downstream region 35d is low, the amount of heat exchanged between the second cold storage material and the heat transfer liquid 5 within a predetermined time is easier to complete. As a result, melting of the cold storage material in the plurality of cold storage units 30 is easier to complete within a predetermined time.

(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1、2、3、及び4を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1、2、3、及び4で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
(Other embodiments)
As described above, the first, second, third, and fourth embodiments have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to these, and can be applied to embodiments in which modifications, substitutions, additions, omissions, etc. are made. Furthermore, it is also possible to combine the components described in the first, second, third, and fourth embodiments to create new embodiments.

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。実施の形態1、2、3、及び4では、熱媒液5の一例として水を挙げた。熱媒液5は、利用温度帯において流動できるものであればよい。したがって、熱媒液5は、水に限定されない。ただし、熱媒液5として水を用いれば、熱媒液5を安価で大量に入手できる。 Therefore, other embodiments will be described below. In embodiments 1, 2, 3, and 4, water is used as an example of heat transfer liquid 5. The heat transfer liquid 5 may be any liquid that can flow in the temperature range in which it is used. Therefore, the heat transfer liquid 5 is not limited to water. However, if water is used as the heat transfer liquid 5, the heat transfer liquid 5 can be obtained in large quantities at low cost.

実施の形態1、2、3、及び4では、第一蓄冷材及び第二蓄冷材の一例としてクラスレートハイドレートを形成可能な物質を含む蓄冷材を挙げた。第一蓄冷材及び第二蓄冷材は、所定の温度で、液体から固体へ相変化することにより蓄冷し、固体から液体へ相変化することにより放冷するものであればよい。したがって、蓄冷材は、クラスレートハイドレートを形成可能な物質を含むものに限定されない。ただし、クラスレートハイドレートを形成可能な物質を含む蓄冷材を用いれば、クラスレートハイドレートにおけるゲスト物質の選択により、利用温度帯に近い温度で蓄冷及び放冷を実現しやすい。この場合、蓄冷において蓄冷材は液体から固体へ相変化し、放冷において蓄冷材は固体から液体へ相変化する。 In embodiments 1, 2, 3, and 4, a cold storage material containing a substance capable of forming clathrate hydrate is given as an example of the first cold storage material and the second cold storage material. The first cold storage material and the second cold storage material may store cold by changing phase from liquid to solid at a predetermined temperature, and release cold by changing phase from solid to liquid. Therefore, the cold storage material is not limited to one containing a substance capable of forming clathrate hydrate. However, if a cold storage material containing a substance capable of forming clathrate hydrate is used, it is easier to store and release cold at temperatures close to the operating temperature range by selecting the guest substance in the clathrate hydrate. In this case, the cold storage material changes phase from liquid to solid when storing cold, and changes phase from solid to liquid when releasing cold.

実施の形態1及び4では、第二蓄冷ユニット30bは、下流域35dにおいて、鉛直方向における複数の蓄冷ユニット30の上端部35p及び下端部35qの両方に配置されている。第二蓄冷ユニット30bは、上端部35pのみに配置されていてもよいし、下端部35qのみに配置されていてもよい。第二蓄冷ユニット30bが上端部35pのみに配置されている場合、下端部35qには第一蓄冷ユニット30aが配置されうる。第二蓄冷ユニット30bが下端部35qのみに配置されている場合、上端部35pには第一蓄冷ユニット30aが配置されうる。 In embodiments 1 and 4, the second cold storage units 30b are arranged in the downstream area 35d at both the upper ends 35p and the lower ends 35q of the multiple cold storage units 30 in the vertical direction. The second cold storage units 30b may be arranged only at the upper ends 35p or only at the lower ends 35q. When the second cold storage units 30b are arranged only at the upper ends 35p, the first cold storage units 30a may be arranged at the lower ends 35q. When the second cold storage units 30b are arranged only at the lower ends 35q, the first cold storage units 30a may be arranged at the upper ends 35p.

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Note that the above-described embodiments are intended to illustrate the technology disclosed herein, and various modifications, substitutions, additions, omissions, etc. may be made within the scope of the claims or their equivalents.

本開示は、冷熱利用の時間帯をシフトするため、蓄冷材を収容した蓄冷ユニットが熱媒液に浸漬された蓄熱槽を備え、空調又は製造プロセスの冷却に利用する熱媒液を供給する蓄熱装置等に適用可能である。 This disclosure is applicable to heat storage devices that include a heat storage tank in which a cold storage unit containing cold storage material is immersed in a heat transfer liquid in order to shift the time period in which cold energy is used, and that supply the heat transfer liquid used for air conditioning or cooling in manufacturing processes.

1a、1b、1c、1d 蓄熱装置
5 熱媒液
10 蓄熱槽
21 供給口
22 回収口
30 蓄冷ユニット
30a 第一蓄冷ユニット
30b、30c、30d 第二蓄冷ユニット
31a 第一容器
32a、33a、34a 第二容器
35d 下流域
35p 上端部
35q 下端部
1a, 1b, 1c, 1d Heat storage device 5 Heat transfer liquid 10 Heat storage tank 21 Supply port 22 Recovery port 30 Cold storage unit 30a First cold storage unit 30b, 30c, 30d Second cold storage unit 31a First container 32a, 33a, 34a Second container 35d Downstream region 35p Upper end 35q Lower end

Claims (10)

熱媒液を貯留する蓄熱槽と、
前記蓄熱槽の内部に配置され、前記熱媒液を前記蓄熱槽の内部に導く供給口と、
前記蓄熱槽の内部に配置され、前記熱媒液を前記蓄熱槽の外部に向かって導く回収口と、
前記蓄熱槽の内部において前記供給口と前記回収口との間に配置され、第一蓄冷ユニット及び第二蓄冷ユニットを含む複数の蓄冷ユニットと、を備え、
前記複数の蓄冷ユニットは、前記供給口から前記回収口に向かって前記熱媒液を水平方向に通過させ、
前記第一蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットにおいて前記複数の第二容器が占める体積の総和を前記複数の第二容器の表面積の総和で除した値は、前記第一蓄冷ユニットにおいて前記複数の第一容器が占める体積の総和を前記複数の第一容器の表面積の総和で除した値より小さく、
前記第二蓄冷ユニットは、前記複数の蓄冷ユニットにおける前記熱媒液の流れの下流域において、鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの上端部に配置されている、
蓄熱装置。
a heat storage tank for storing a heat transfer liquid;
a supply port disposed inside the heat storage tank and configured to introduce the heat transfer liquid into the heat storage tank;
a recovery port disposed inside the heat storage tank and directing the heat transfer liquid toward the outside of the heat storage tank;
a plurality of cold storage units including a first cold storage unit and a second cold storage unit, the cold storage unit being disposed between the supply port and the recovery port inside the heat storage tank;
the plurality of cold storage units pass the heat transfer liquid horizontally from the supply port toward the recovery port;
the first cold storage unit includes a plurality of first containers arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
the second cold storage unit includes a plurality of second containers arranged parallel to each other and containing a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
a value obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the plurality of second containers in the second cold storage unit by the sum of the surface areas of the plurality of second containers is smaller than a value obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the plurality of first containers in the first cold storage unit by the sum of the surface areas of the plurality of first containers;
the second cold storage unit is disposed at an upper end of the plurality of cold storage units in a vertical direction, in a downstream region of the flow of the heat transfer liquid in the plurality of cold storage units;
Heat storage device.
熱媒液を貯留する蓄熱槽と、
前記蓄熱槽の内部に配置され、前記熱媒液を前記蓄熱槽の内部に導く供給口と、
前記蓄熱槽の内部に配置され、前記熱媒液を前記蓄熱槽の外部に向かって導く回収口と、
前記蓄熱槽の内部において前記供給口と前記回収口との間に配置され、第一蓄冷ユニット及び第二蓄冷ユニットを含む複数の蓄冷ユニットと、を備え、
前記複数の蓄冷ユニットは、前記供給口から前記回収口に向かって前記熱媒液を水平方向に通過させ、
前記第一蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットにおいて前記複数の第二容器が占める体積の総和を前記複数の第二容器の表面積の総和で除した値は、前記第一蓄冷ユニットにおいて前記複数の第一容器が占める体積の総和を前記複数の第一容器の表面積の総和で除した値より小さく、
前記第二蓄冷ユニットは、前記複数の蓄冷ユニットにおける前記熱媒液の流れの下流域において、鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの下端部に配置されている、
蓄熱装置。
a heat storage tank for storing a heat transfer liquid;
a supply port disposed inside the heat storage tank and configured to introduce the heat transfer liquid into the heat storage tank;
a recovery port disposed inside the heat storage tank and directing the heat transfer liquid toward the outside of the heat storage tank;
a plurality of cold storage units including a first cold storage unit and a second cold storage unit, the cold storage unit being disposed between the supply port and the recovery port inside the heat storage tank;
the plurality of cold storage units pass the heat transfer liquid horizontally from the supply port toward the recovery port;
the first cold storage unit includes a plurality of first containers arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
the second cold storage unit includes a plurality of second containers arranged parallel to each other and containing a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
a value obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the plurality of second containers in the second cold storage unit by the sum of the surface areas of the plurality of second containers is smaller than a value obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the plurality of first containers in the first cold storage unit by the sum of the surface areas of the plurality of first containers;
the second cold storage unit is disposed at a lower end of the plurality of cold storage units in a vertical direction, in a downstream region of the flow of the heat transfer liquid in the plurality of cold storage units;
Heat storage device.
前記第一蓄冷ユニットは、前記下流域において、前記鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの上端部前記鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの下端部との間に配置されている、請求項1又は2に記載の蓄熱装置。 The heat storage device according to claim 1 or 2, wherein the first cold storage unit is arranged in the downstream area between upper ends of the plurality of cold storage units in the vertical direction and lower ends of the plurality of cold storage units in the vertical direction . 熱媒液を貯留する蓄熱槽と、
前記蓄熱槽の内部に配置され、前記熱媒液を前記蓄熱槽の内部に導く供給口と、
前記蓄熱槽の内部に配置され、前記熱媒液を前記蓄熱槽の外部に向かって導く回収口と、
前記蓄熱槽の内部において前記供給口と前記回収口との間に配置され、第一蓄冷ユニット及び第二蓄冷ユニットを含む複数の蓄冷ユニットと、を備え、
前記複数の蓄冷ユニットは、前記供給口から前記回収口に向かって前記熱媒液を水平方向に通過させ、
前記第一蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、下記(Ia)及び(Ib)の条件を満たす、
蓄熱装置。
(Ia)前記第二蓄冷材は、前記第二蓄冷材に冷熱を蓄えるときの前記供給口における前記熱媒液の温度より高く、かつ、前記第一蓄冷材の融点より高い融点を有する。
(Ib)前記第二蓄冷ユニットは、前記複数の蓄冷ユニットにおける前記熱媒液の流れの下流域において、鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの上端部に配置されている。
a heat storage tank for storing a heat transfer liquid;
a supply port disposed inside the heat storage tank and configured to introduce the heat transfer liquid into the heat storage tank;
a recovery port disposed inside the heat storage tank and directing the heat transfer liquid toward the outside of the heat storage tank;
a plurality of cold storage units including a first cold storage unit and a second cold storage unit, the cold storage unit being disposed between the supply port and the recovery port inside the heat storage tank;
the plurality of cold storage units pass the heat transfer liquid horizontally from the supply port toward the recovery port;
the first cold storage unit includes a plurality of first containers arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
the second cold storage unit includes a plurality of second containers arranged parallel to each other and containing a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
The second cold storage unit satisfies the following conditions (Ia) and (Ib):
Heat storage device.
(Ia) The second cold storage material has a melting point that is higher than the temperature of the heat transfer liquid at the supply port when cold is stored in the second cold storage material and higher than the melting point of the first cold storage material.
(Ib) The second cold storage unit is disposed at the upper end of the cold storage units in the vertical direction, in a downstream region of the flow of the heat transfer liquid in the cold storage units.
熱媒液を貯留する蓄熱槽と、
前記蓄熱槽の内部に配置され、前記熱媒液を前記蓄熱槽の内部に導く供給口と、
前記蓄熱槽の内部に配置され、前記熱媒液を前記蓄熱槽の外部に向かって導く回収口と、
前記蓄熱槽の内部において前記供給口と前記回収口との間に配置され、第一蓄冷ユニット及び第二蓄冷ユニットを含む複数の蓄冷ユニットと、を備え、
前記複数の蓄冷ユニットは、前記供給口から前記回収口に向かって前記熱媒液を水平方向に通過させ、
前記第一蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、下記(IIa)及び(IIb)の条件を満たす、
蓄熱装置。
(IIa)前記第二蓄冷材は、前記第二蓄冷材から冷熱を放出するときの前記供給口における前記熱媒液の温度より低く、かつ、前記第一蓄冷材の融点より低い融点を有する。
(IIb)前記第二蓄冷ユニットは、前記複数の蓄冷ユニットにおける前記熱媒液の流れの下流域において、鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの下端部に配置されている。
a heat storage tank for storing a heat transfer liquid;
a supply port disposed inside the heat storage tank and configured to introduce the heat transfer liquid into the heat storage tank;
a recovery port disposed inside the heat storage tank and directing the heat transfer liquid toward the outside of the heat storage tank;
a plurality of cold storage units including a first cold storage unit and a second cold storage unit, the cold storage unit being disposed between the supply port and the recovery port inside the heat storage tank;
the plurality of cold storage units pass the heat transfer liquid horizontally from the supply port toward the recovery port;
the first cold storage unit includes a plurality of first containers arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
the second cold storage unit includes a plurality of second containers arranged parallel to each other and containing a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
The second cold storage unit satisfies the following conditions (IIa) and (IIb):
Heat storage device.
(IIa) The second cold storage material has a melting point that is lower than the temperature of the heat transfer liquid at the supply port when cold is released from the second cold storage material and lower than the melting point of the first cold storage material.
(IIb) The second cold storage unit is disposed at a lower end of the cold storage units in the vertical direction, in a downstream region of the flow of the heat transfer liquid in the cold storage units.
前記第一蓄冷ユニットは、前記下流域において、前記水平方向に垂直な方向における前記複数の蓄冷ユニットの上端部前記水平方向に垂直な方向における前記複数の蓄冷ユニットの下端部との間に配置されている、請求項4又は5に記載の蓄熱装置。 The heat storage device according to claim 4 or 5, wherein the first cold storage unit is arranged in the downstream area between upper ends of the plurality of cold storage units in a direction perpendicular to the horizontal direction and lower ends of the plurality of cold storage units in a direction perpendicular to the horizontal direction . 第一蓄冷ユニット及び第二蓄冷ユニットを含む複数の蓄冷ユニットにおいて水平方向に沿って熱媒液を通過させて前記複数の蓄冷ユニットに冷熱を蓄える又は前記複数の蓄冷ユニットに蓄えられた冷熱を放出させることを含み、
前記第一蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットにおいて前記複数の第二容器が占める体積の総和を前記複数の第二容器の表面積の総和で除した値は、前記第一蓄冷ユニットにおいて前記複数の第一容器が占める体積の総和を前記複数の第一容器の表面積の総和で除した値より小さく、
前記第二蓄冷ユニットは、前記複数の蓄冷ユニットにおける前記熱媒液の流れの下流域において、鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの上端部に配置されている、
熱交換方法。
a heat transfer liquid passing through a plurality of cold storage units including a first cold storage unit and a second cold storage unit in a horizontal direction to store cold energy in the plurality of cold storage units or to release cold energy stored in the plurality of cold storage units;
the first cold storage unit includes a plurality of first containers arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
the second cold storage unit includes a plurality of second containers arranged parallel to each other and containing a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
a value obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the plurality of second containers in the second cold storage unit by the sum of the surface areas of the plurality of second containers is smaller than a value obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the plurality of first containers in the first cold storage unit by the sum of the surface areas of the plurality of first containers;
the second cold storage unit is disposed at an upper end of the plurality of cold storage units in a vertical direction, in a downstream region of the flow of the heat transfer liquid in the plurality of cold storage units;
Heat exchange method.
第一蓄冷ユニット及び第二蓄冷ユニットを含む複数の蓄冷ユニットにおいて水平方向に沿って熱媒液を通過させて前記複数の蓄冷ユニットに冷熱を蓄える又は前記複数の蓄冷ユニットに蓄えられた冷熱を放出させることを含み、
前記第一蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットにおいて前記複数の第二容器が占める体積の総和を前記複数の第二容器の表面積の総和で除した値は、前記第一蓄冷ユニットにおいて前記複数の第一容器が占める体積の総和を前記複数の第一容器の表面積の総和で除した値より小さく、
前記第二蓄冷ユニットは、前記複数の蓄冷ユニットにおける前記熱媒液の流れの下流域において、鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの下端部に配置されている、
熱交換方法。
a heat transfer liquid passing through a plurality of cold storage units including a first cold storage unit and a second cold storage unit in a horizontal direction to store cold energy in the plurality of cold storage units or to release cold energy stored in the plurality of cold storage units;
the first cold storage unit includes a plurality of first containers arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
the second cold storage unit includes a plurality of second containers arranged parallel to each other and containing a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
a value obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the plurality of second containers in the second cold storage unit by the sum of the surface areas of the plurality of second containers is smaller than a value obtained by dividing the sum of the volumes occupied by the plurality of first containers in the first cold storage unit by the sum of the surface areas of the plurality of first containers;
the second cold storage unit is disposed at a lower end of the plurality of cold storage units in a vertical direction, in a downstream region of the flow of the heat transfer liquid in the plurality of cold storage units;
Heat exchange method.
第一蓄冷ユニット及び第二蓄冷ユニットを含む複数の蓄冷ユニットにおいて供給口から回収口に向かって水平方向に沿って熱媒液を通過させて前記複数の蓄冷ユニットに冷熱を蓄える又は前記複数の蓄冷ユニットに蓄えられた冷熱を放出させることを含み、
前記第一蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、下記(Ia)及び(Ib)の条件を満たす、
熱交換方法。
(Ia)前記第二蓄冷材は、前記第二蓄冷材に冷熱を蓄えるときの前記供給口における前記熱媒液の温度より高く、かつ、前記第一蓄冷材の融点より高い融点を有する。
(Ib)前記第二蓄冷ユニットは、前記複数の蓄冷ユニットにおける前記熱媒液の流れの下流域において、鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの上端部に配置されている。
a heat transfer liquid is passed in a horizontal direction from a supply port to a recovery port in a plurality of cold storage units including a first cold storage unit and a second cold storage unit, to store cold energy in the plurality of cold storage units or to release the cold energy stored in the plurality of cold storage units;
the first cold storage unit includes a plurality of first containers arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
the second cold storage unit includes a plurality of second containers arranged parallel to each other and containing a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
The second cold storage unit satisfies the following conditions (Ia) and (Ib):
Heat exchange method.
(Ia) The second cold storage material has a melting point that is higher than the temperature of the heat transfer liquid at the supply port when cold is stored in the second cold storage material and higher than the melting point of the first cold storage material.
(Ib) The second cold storage unit is disposed at the upper end of the cold storage units in the vertical direction, in a downstream region of the flow of the heat transfer liquid in the cold storage units.
第一蓄冷ユニット及び第二蓄冷ユニットを含む複数の蓄冷ユニットにおいて供給口から回収口に向かって水平方向に沿って熱媒液を通過させて前記複数の蓄冷ユニットに冷熱を蓄える又は前記複数の蓄冷ユニットに蓄えられた冷熱を放出させることを含み、
前記第一蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第一蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第一容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する第二蓄冷材が収容され、互いに平行に配置された複数の第二容器を備え、
前記第二蓄冷ユニットは、下記(IIa)及び(IIb)の条件を満たす、
熱交換方法。
(IIa)前記第二蓄冷材は、前記第二蓄冷材から冷熱を放出するときの前記供給口における前記熱媒液の温度より低く、かつ、前記第一蓄冷材の融点より低い融点を有する。
(IIb)前記第二蓄冷ユニットは、前記複数の蓄冷ユニットにおける前記熱媒液の流れの下流域において、鉛直方向における前記複数の蓄冷ユニットの下端部に配置されている。
a heat transfer liquid is passed in a horizontal direction from a supply port to a recovery port in a plurality of cold storage units including a first cold storage unit and a second cold storage unit, to store cold energy in the plurality of cold storage units or to release the cold energy stored in the plurality of cold storage units;
the first cold storage unit includes a plurality of first containers arranged parallel to one another and containing a first cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
the second cold storage unit includes a plurality of second containers arranged parallel to each other and containing a second cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
The second cold storage unit satisfies the following conditions (IIa) and (IIb):
Heat exchange method.
(IIa) The second cold storage material has a melting point that is lower than the temperature of the heat transfer liquid at the supply port when cold is released from the second cold storage material and lower than the melting point of the first cold storage material.
(IIb) The second cold storage unit is disposed at a lower end of the cold storage units in the vertical direction, in a downstream region of the flow of the heat transfer liquid in the cold storage units.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012002398A (en) 2010-06-15 2012-01-05 Kubota-Ci Co Heat storage and release device
JP2021021541A (en) 2019-07-29 2021-02-18 パナソニック株式会社 Cooling system and operating method thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5833097A (en) * 1981-08-21 1983-02-26 Hitachi Ltd Heat accumulating device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012002398A (en) 2010-06-15 2012-01-05 Kubota-Ci Co Heat storage and release device
JP2021021541A (en) 2019-07-29 2021-02-18 パナソニック株式会社 Cooling system and operating method thereof

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