JP2003050093A - Heat storage apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、冷水や温水等を蓄
える蓄熱槽を用いた蓄熱装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat storage device using a heat storage tank for storing cold water, hot water and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、電力負荷平準化のために空調機等
に供給する冷水または温水を蓄える温度成層型の蓄熱槽
が用いられている。温度成層型の蓄熱槽は、槽内の水の
温度の違いによる密度差を利用し、温度が高く密度の小
さい水を槽内の上部に、温度が低く密度が大きい水を槽
内の下部に蓄えるものである。この温度成層型の蓄熱槽
を用いた空調設備の概略図を図１５に示す。図１５に示
す空調設備は、蓄熱槽５０、ヒートポンプ等の冷却／加
熱装置５４、空調機５５等により構成されている。蓄熱
槽５０には、上部及び下部に給水／取水部５１、５２が
設けられている。2. Description of the Related Art In recent years, a thermal stratification type heat storage tank has been used for storing cold water or hot water to be supplied to an air conditioner or the like for leveling the electric power load. The temperature stratification type heat storage tank utilizes the density difference due to the difference in the temperature of the water in the tank, and the water with high temperature and low density is in the upper part of the tank, and the water with low temperature and high density is in the lower part of the tank. It is something to store. FIG. 15 shows a schematic view of an air conditioning facility using this temperature stratification type heat storage tank. The air conditioning equipment shown in FIG. 15 includes a heat storage tank 50, a cooling / heating device 54 such as a heat pump, an air conditioner 55, and the like. The heat storage tank 50 is provided with water supply / water intake parts 51 and 52 at an upper part and a lower part.
【０００３】蓄熱槽５０に蓄えられた冷水を空調機５５
で使用する場合には、開閉弁５８−ａ及び５８−ｂを開
ける。そして、ポンプ５９によって、給水／取水部５２
を介して蓄熱槽５０の下部から低温の冷水を空調機５５
に供給する。空調機５５で熱交換されて高温になった冷
水は、給水／取水部５１から蓄熱槽５０の上部に戻され
る。このようにして、空調機５５によって冷房を行う。
一方、夜間等の電力需要が少ない時間帯には、開閉弁５
６−ａ及び５６−ｂを開ける。そして、ポンプ５７によ
って、給水／取水部５１を介して蓄熱槽５０の上部から
高温の冷水を冷却／加熱装置５４に供給する。冷却／加
熱装置５４によって冷却された低温の冷水は、給水／取
水部５２から蓄熱槽５０の下部に戻される。蓄熱槽５０
内では、密度の差によって低温の冷水は下部に、高温の
冷水は上部に分かれるため、温度成層が形成される。蓄
熱槽に蓄えられた温水を空調機５５で使用する場合に
は、開閉弁５８−ａ及び５８−ｂを開ける。そして、ポ
ンプ５９によって、給水／取水部５１を介して蓄熱槽５
０の上部から高温の温水を空調機５５に供給する。空調
機５５で熱交換されて低温になった温水は、給水／取水
部５２から蓄熱槽５０の下部に戻される。このようにし
て、空調機５５によって暖房を行う。一方、夜間等の電
力需要が少ない時間帯には、開閉弁５６−ａ及び５６−
ｂを開ける。そして、ポンプ５７によって、給水／取水
部５２を介して蓄熱槽５０の下部から低温の温水を冷却
／加熱装置５４に供給する。冷却／加熱装置５４によっ
て加熱された高温の温水は、給水／取水部５１から蓄熱
槽５０の上部に戻される。蓄熱槽５０内では、密度の差
によって高温の温水は上部に、低温の温水は下部に分か
れるため、温度成層が形成される。給水／取水部５１、
５２には、外周に複数の孔を設けた円筒型の流出入管か
らなる分配器がそれぞれ設けられている。なお、温水使
用時と冷水使用時とで異なるポンプを用いることもあ
る。また、冷水のみあるいは温水のみを蓄える場合もあ
る。The cold water stored in the heat storage tank 50 is supplied to the air conditioner 55.
In the case of using the above, the opening / closing valves 58-a and 58-b are opened. Then, by the pump 59, the water supply / water intake unit 52
Low temperature cold water from the lower part of the heat storage tank 50 via the air conditioner 55.
Supply to. The cold water which has been heated to a high temperature by the heat exchange in the air conditioner 55 is returned from the water supply / water intake section 51 to the upper part of the heat storage tank 50. In this way, air conditioning is performed by the air conditioner 55.
On the other hand, the open / close valve 5
Open 6-a and 56-b. Then, the pump 57 supplies high-temperature cold water from the upper part of the heat storage tank 50 to the cooling / heating device 54 via the water supply / water intake part 51. The low-temperature cold water cooled by the cooling / heating device 54 is returned from the water supply / water intake section 52 to the lower part of the heat storage tank 50. Heat storage tank 50
In the inside, low-temperature cold water is divided into the lower part and high-temperature cold water is divided into the upper part due to the difference in density, so that temperature stratification is formed. When the hot water stored in the heat storage tank is used by the air conditioner 55, the opening / closing valves 58-a and 58-b are opened. Then, by the pump 59, the heat storage tank 5 is supplied through the water supply / water intake section 51.
Hot hot water is supplied to the air conditioner 55 from the upper part of 0. The hot water, which has undergone heat exchange in the air conditioner 55 and has a low temperature, is returned from the water supply / water intake unit 52 to the lower portion of the heat storage tank 50. In this way, heating is performed by the air conditioner 55. On the other hand, the opening / closing valves 56-a and 56-
Open b. Then, the pump 57 supplies low-temperature hot water from the lower part of the heat storage tank 50 to the cooling / heating device 54 via the water supply / water intake section 52. The high-temperature hot water heated by the cooling / heating device 54 is returned from the water supply / water intake section 51 to the upper part of the heat storage tank 50. In the heat storage tank 50, high-temperature hot water is divided into the upper part and low-temperature hot water is divided into the lower part due to the difference in density, so that a temperature stratification is formed. Water supply / water intake section 51,
Each of the distributors 52 is provided with a cylindrical inflow / outflow pipe having a plurality of holes on its outer circumference. Note that different pumps may be used when hot water is used and when cold water is used. In some cases, only cold water or only hot water is stored.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】蓄熱槽は建物の地下等
に設置されることが多い。しかしながら、近年、建物の
地下のスペースが狭くなり、建物の地下に設置される蓄
熱槽の深さが浅くなっている。蓄熱槽の深さが浅くなる
と、分配器から蓄熱槽内に流入する流体の流入速度や蓄
熱槽内から分配器を介して流出する流体の流出速度等に
よって良好に温度成層を形成することができなくなる。
このため、各蓄熱槽における温度分布が均一でなくな
り、蓄熱槽効率が低下する。そこで、本発明は、分配器
や蓄熱槽等の構成を工夫することにより、水深が浅い場
合でも蓄熱槽効率が高い蓄熱装置を提供することを課題
とする。The heat storage tank is often installed in the basement of a building or the like. However, in recent years, the space under the building has become smaller, and the depth of the heat storage tank installed in the basement of the building has decreased. When the depth of the heat storage tank becomes shallow, temperature stratification can be formed well by the inflow speed of the fluid flowing from the distributor into the heat storage tank and the outflow speed of the fluid flowing out of the heat storage tank through the distributor. Disappear.
Therefore, the temperature distribution in each heat storage tank is not uniform, and the heat storage tank efficiency decreases. Therefore, an object of the present invention is to provide a heat storage device having a high heat storage tank efficiency even when the water depth is shallow by devising the configuration of the distributor, the heat storage tank, and the like.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおり
の蓄熱装置である。請求項１に記載の蓄熱装置は、壁部
材により仕切られた複数の蓄熱槽を備え、複数の蓄熱槽
に亘って、各蓄熱槽の上部及び下部にヘッダーパイプが
設けられており、壁部材の上部及び下部には、隣接する
蓄熱槽間を連通する上部連通口及び下部連通口が設けら
れている。これにより、水深が浅い場合でも各蓄熱槽に
おける温度分布を均一にすることができ、蓄熱槽効率を
向上させることができる。また、本発明の第２発明は、
請求項２に記載されたとおりの蓄熱装置である。請求項
２に記載の蓄熱装置では、供給部及び排出部は、ヘッダ
ーパイプに接続された分岐パイプと、分岐パイプに接続
され、複数の孔が形成された分配器を有している。これ
により、ヘッダーパイプに設けられた供給部からの流体
の供給速度及び排出部からの流体の排出速度を遅くする
ことができ、高温と低温の流体の混合が起りにくくなる
ため、良好に温度成層を形成することができる。このた
め、蓄熱槽効率をより向上させることができる。また、
本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの蓄
熱装置である。請求項３に記載の蓄熱装置では、下部連
通口と上部連通口は、壁部材のほぼ対角線上に設けられ
ている。これにより、隣接する蓄熱槽間の流体の流れが
良好となり、各蓄熱槽における温度分布を一層均一にす
ることができる。また、本発明の第４発明は、請求項４
に記載されたとおりの蓄熱装置である。請求項４に記載
の蓄熱装置では、壁部材が交わる角部において、隣合う
壁部材の一方の壁部材の上部連通口と他方の壁部材の下
部連通口が角部側に配置されるように設けられている。
これにより、隣接する蓄熱槽間の流体の流れが一層良好
となる。また、本発明の第５発明は、請求項５に記載さ
れたとおりの蓄熱装置である。請求項５に記載の蓄熱装
置では、壁部材が交わる角部において、隣合う壁部材の
一方の壁部材の上部連通口と他方の壁部材の下部連通口
が角部側に配置されるように設けられている。これによ
り、隣接する蓄熱槽間の流体の流れが良好となり、各蓄
熱槽における温度分布を一層均一にすることができる。
また、本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとお
りの蓄熱装置である。請求項６に記載の蓄熱装置は、ヘ
ッダーパイプを挿通する挿通口によって蓄熱槽が連通さ
れている。これにより、各蓄熱槽の温度分布がさらに均
一化される。In order to solve the above-mentioned problems, a first invention of the present invention is a heat storage device as described in claim 1. The heat storage device according to claim 1 is provided with a plurality of heat storage tanks partitioned by wall members, and header pipes are provided above and below each of the heat storage tanks over the plurality of heat storage tanks. An upper communication port and a lower communication port that communicate between adjacent heat storage tanks are provided in the upper part and the lower part. Thereby, even if the water depth is shallow, the temperature distribution in each heat storage tank can be made uniform, and the heat storage tank efficiency can be improved. The second invention of the present invention is
It is a heat storage device as described in claim 2. In the heat storage device according to the second aspect, the supply unit and the discharge unit have a branch pipe connected to the header pipe and a distributor connected to the branch pipe and having a plurality of holes formed therein. As a result, the supply rate of the fluid from the supply section and the discharge rate of the fluid from the discharge section provided in the header pipe can be slowed down, and mixing of the high-temperature fluid and the low-temperature fluid does not easily occur, so that the temperature stratification is favorably performed. Can be formed. Therefore, the heat storage tank efficiency can be further improved. Also,
3rd invention of this invention is a heat storage apparatus as described in Claim 3. In the heat storage device according to the third aspect, the lower communication port and the upper communication port are provided substantially on the diagonal of the wall member. Thereby, the flow of the fluid between the adjacent heat storage tanks becomes good, and the temperature distribution in each heat storage tank can be made more uniform. The fourth invention of the present invention is the claim 4
A heat storage device as described in. In the heat storage device according to claim 4, at the corner where the wall members intersect, the upper communication port of one wall member of the adjacent wall members and the lower communication port of the other wall member are arranged on the corner side. It is provided.
As a result, the flow of fluid between the adjacent heat storage tanks is further improved. A fifth aspect of the present invention is a heat storage device as described in claim 5. In the heat storage device according to claim 5, at the corner where the wall members intersect, the upper communication port of one wall member of the adjacent wall members and the lower communication port of the other wall member are arranged on the corner side. It is provided. Thereby, the flow of the fluid between the adjacent heat storage tanks becomes good, and the temperature distribution in each heat storage tank can be made more uniform.
A sixth aspect of the present invention is a heat storage device as described in claim 6. In the heat storage device according to the sixth aspect, the heat storage tank is communicated with each other through the insertion port through which the header pipe is inserted. As a result, the temperature distribution of each heat storage tank is further homogenized.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。まず、本発明の蓄熱装置に設けられ
るヘッダーパイプ、分岐パイプ、分配器の一実施の形態
を図１及び図２に示す。図１及び図２には、耐震構造の
建物の地下に設けられている二重スラブ空間を利用して
２つの蓄熱槽１０、２０を並列に配置した多槽温度成層
型の蓄熱装置を示している。なお、図２は、図１のＩＩ
−ＩＩ線矢視図である。耐震構造の建物の地下には二重
スラブ空間を形成するための地中梁１、２、３が設けら
れている。この地中梁１〜３と基礎コンクリート４を利
用して、地中梁１と２の間に蓄熱槽１０が形成され、地
中梁２と３の間に蓄熱槽２０が形成されている。地中梁
２には、上部に挿通口７が設けられているとともに、下
部に挿通口８が設けられている。以下、上部に設けられ
ている挿通口７を上部挿通口７、下部に設けられている
挿通口８を下部挿通口８という。この上部挿通口７を通
して、蓄熱槽１０及び２０の上部にヘッダーパイプ５が
配設されている。また、下部挿通口８を通して、蓄熱槽
１０及び２０の下部にヘッダーパイプ６が配設されてい
る。図１及び図２では、蓄熱槽の上部に配設されるヘッ
ダーパイプ５及び下部に配設されるヘッダーパイプ６
は、蓄熱槽の２個所に設けられている。なお、地中梁１
にも、ヘッダーパイプ５及び６を配設するための上部挿
通口及び下部挿通口が設けられている。上部挿通口７及
び下部挿通口８の内周面とヘッダーパイプ５及び６の外
周面との間に隙間が形成されるように上部挿通口７及び
下部挿通口８、ヘッダーパイプ５及び６が構成されてお
り、この隙間を通して蓄熱層１０及び２０間を水が流通
可能となっている。上部挿通口７及び下部挿通口８の配
設位置は、蓄熱槽内の蓄熱槽効率を考慮して適切な位置
に設定される。また、ヘッダーパイプの数は、蓄熱槽の
大きさ等に応じて適宜設定される。ヘッダーパイプ５の
上部側（蓄熱槽１０及び２０の上部側）には、蓄熱槽１
０内に分岐パイプ１１−１〜１１−６が設けられ、蓄熱
槽２０内に分岐パイプ２１−１〜２１−６が設けられて
いる。また、ヘッダーパイプ６の下部側（蓄熱槽１０及
び２０の下部側）には、蓄熱槽１０内に分岐パイプ１５
−１〜１５−６が設けられ、蓄熱槽２０内に分岐パイプ
２５−１〜２５−６が設けられている。分岐パイプ１１
−１〜１１−６、２１−１〜２１−６には、ヘッダーパ
イプ５との接続部と反対側（蓄熱槽１０、２０の上部
側）に分配器（ディフューザ）１２−１〜１２−６、２
２−１〜２２−６が接続されている。また、分岐パイプ
１５−１〜１５−６、２５−１〜２５−６には、ヘッダ
ーパイプ６との接続部と反対側（蓄熱槽１０、２０の下
部側）に分配器１６−１〜１６−６、２６−１〜２６−
６が接続されている。なお、本実施の形態の地中梁が、
本発明の壁部材に対応する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, one embodiment of a header pipe, a branch pipe, and a distributor provided in the heat storage device of the present invention is shown in FIGS. 1 and 2. 1 and 2 show a multi-tank temperature stratification type heat storage device in which two heat storage tanks 10 and 20 are arranged in parallel using a double slab space provided in the basement of an earthquake-resistant structure. There is. Note that FIG. 2 shows II of FIG.
It is a II line arrow line view. Underground beams 1, 2 and 3 for forming a double slab space are installed in the basement of a building with an earthquake resistant structure. Using the underground beams 1 to 3 and the basic concrete 4, a heat storage tank 10 is formed between the underground beams 1 and 2, and a heat storage tank 20 is formed between the underground beams 2 and 3. The underground beam 2 is provided with an insertion opening 7 in the upper portion and an insertion opening 8 in the lower portion. Hereinafter, the insertion opening 7 provided at the upper portion is referred to as the upper insertion opening 7, and the insertion opening 8 provided at the lower portion is referred to as the lower insertion opening 8. A header pipe 5 is arranged above the heat storage tanks 10 and 20 through the upper insertion port 7. Further, a header pipe 6 is disposed below the heat storage tanks 10 and 20 through the lower insertion port 8. In FIG. 1 and FIG. 2, the header pipe 5 arranged in the upper part of the heat storage tank and the header pipe 6 arranged in the lower part of the heat storage tank.
Are provided at two locations in the heat storage tank. In addition, underground beam 1
Also, an upper insertion port and a lower insertion port for disposing the header pipes 5 and 6 are provided. The upper insertion port 7 and the lower insertion port 8 and the header pipes 5 and 6 are configured so that a gap is formed between the inner peripheral surfaces of the upper insertion port 7 and the lower insertion port 8 and the outer peripheral surfaces of the header pipes 5 and 6. Water is allowed to flow between the heat storage layers 10 and 20 through this gap. The upper insertion port 7 and the lower insertion port 8 are arranged at appropriate positions in consideration of the efficiency of the heat storage tank in the heat storage tank. Further, the number of header pipes is appropriately set according to the size of the heat storage tank and the like. The heat storage tank 1 is provided on the upper side of the header pipe 5 (the upper side of the heat storage tanks 10 and 20).
Branch pipes 11-1 to 11-6 are provided in 0, and branch pipes 21-1 to 21-6 are provided in the heat storage tank 20. On the lower side of the header pipe 6 (the lower side of the heat storage tanks 10 and 20), the branch pipe 15 is provided inside the heat storage tank 10.
-1 to 15-6 are provided, and branch pipes 25-1 to 25-6 are provided in the heat storage tank 20. Branch pipe 11
-1 to 11-6, 21-1 to 21-6 have distributors (diffusers) 12-1 to 12-6 on the side opposite to the connection with the header pipe 5 (upper side of the heat storage tanks 10 and 20). Two
2-1 to 22-6 are connected. Further, the branch pipes 15-1 to 15-6 and 25-1 to 25-6 have distributors 16-1 to 16 on the side opposite to the connection part with the header pipe 6 (lower side of the heat storage tanks 10 and 20). -6, 26-1 to 26-
6 is connected. The underground beam of the present embodiment is
It corresponds to the wall member of the present invention.
【０００７】ヘッダーパイプ５、６、分岐パイプ１１−
１〜１１−６、１５−１〜１５−６、２１−１〜２１−
６、２５−１〜２５−６、分配器１２−１〜１２−６、
１６−１〜１６−６、２２−１〜２２−６、２６−１〜
２６−６は、例えば塩ビ等によって、中空の筒状体に形
成されている。蓄熱槽１０及び２０には、分配器１２−
１〜１２−６、２２−１〜２２−６の配設位置より高い
位置まで水が給水される。なお、蓄熱槽１０、２０の水
面の水位を検出する水位センサ、給水管及びオーバーフ
ロー管を設け、水面の水位が第１設定水位以下になると
給水管より給水し、水面の水位が第２設定水位以上にな
るとオーバーフロー管より排水することにより蓄熱槽１
０及び蓄熱槽２０の水面の水位を所定水位に保持するよ
うに構成することもできる。Header pipes 5 and 6, branch pipe 11-
1-11-6, 15-1-15-6, 21-1-21-
6, 25-1 to 25-6, distributors 12-1 to 12-6,
16-1 to 16-6, 22-1 to 22-6, 26-1 to
26-6 is formed of, for example, vinyl chloride into a hollow cylindrical body. The heat storage tanks 10 and 20 include a distributor 12-
Water is supplied to positions higher than the positions where 1 to 12-6 and 22-1 to 22-6 are arranged. A water level sensor for detecting the water level of the heat storage tanks 10 and 20, a water supply pipe and an overflow pipe are provided. When it becomes the above, the heat storage tank 1 by draining from the overflow pipe
0 and the water level of the water surface of the heat storage tank 20 may be maintained at a predetermined water level.
【０００８】図１のＨ部の拡大図を図３に示す。また、
図３のＩＶ−ＩＶ線矢視図を図４に示す。なお、図３に
は、分岐パイプ１１−１、分配器１２−１のみを示して
いるが、他の分岐パイプ及び分配器も同様の構成であ
る。分配器１２−１は、例えば中空の筒状体で形成され
ており、両端にキャップ１３−１が取付けられている。
図４に示すように、分配器１２−１には、分岐パイプ１
１−１が、ほぼ中央部の筒壁に連通するように接続され
ている。また、分配器１２−１の、分岐パイプ１１−１
との接続部と対向する側の筒壁には、分岐パイプ１１−
１との接続部と対向する部分を除く個所に複数の孔１４
−１が形成されている。複数の孔１４−１は、分岐パイ
プ１１−１との接続部と対向する側の軸方向の線（図３
では、分配器１２−１の上部の軸方向の線）の両側にほ
ぼ４５度の位置に、軸方向に沿って列状に形成されてい
る。孔１４−１の分配器１２−１の長さ方向の間隔は、
分岐パイプ１１−１との接続部と対向する個所の近傍に
おいて広くすることが各孔１４−１における流速を均一
にする上で好ましい。分配器１２−１の内周の直径は、
ヘッダーパイプ５の内周直径と同等か、それより大き
い。An enlarged view of the portion H in FIG. 1 is shown in FIG. Also,
The IV-IV line arrow view of FIG. 3 is shown in FIG. Although only the branch pipe 11-1 and the distributor 12-1 are shown in FIG. 3, other branch pipes and distributors have the same configuration. The distributor 12-1 is formed of, for example, a hollow cylindrical body, and caps 13-1 are attached to both ends thereof.
As shown in FIG. 4, the distributor 12-1 includes a branch pipe 1
1-1 is connected so as to communicate with the cylindrical wall in the substantially central portion. Further, the branch pipe 11-1 of the distributor 12-1.
On the cylinder wall on the side facing the connecting portion with the branch pipe 11-
1. A plurality of holes 14 are provided at locations other than the portion facing the connection portion with 1.
-1 is formed. The plurality of holes 14-1 are lines in the axial direction on the side facing the connection portion with the branch pipe 11-1 (see FIG. 3).
Then, it is formed in a row along the axial direction at a position of approximately 45 degrees on both sides of the upper axial line of the distributor 12-1. The distance between the holes 14-1 in the length direction of the distributor 12-1 is
In order to make the flow velocity in each hole 14-1 uniform, it is preferable to widen it in the vicinity of the portion facing the connecting portion with the branch pipe 11-1. The diameter of the inner circumference of the distributor 12-1 is
It is equal to or larger than the inner diameter of the header pipe 5.
【０００９】ヘッダーパイプ５は、一端が閉鎖され、他
端は空調機の給水側あるいは取水側等に接続される。ま
た、ヘッダーパイプ６は、一端が閉鎖され、他端は空調
機の取水側あるいは給水側等に接続される。例えば、図
１５に示したように、冷水使用時には、下部に設けられ
たヘッダーパイプ６の他端には空調機の取水側（流入
側）が接続され、上部に設けられたヘッダーパイプ５の
他端には空調機の給水側（流出側）が接続される。夜間
等の電力負荷が少ない時には、上部に設けられたヘッダ
ーパイプ５の他端には冷却器の取水側が接続され、下部
に設けられたヘッダーパイプ６の他端には冷却器の給水
側が接続される。また、温水使用時には、上部に設けら
れたヘッダーパイプ５の他端には空調機の取水側が接続
され、下部に設けられたヘッダーパイプ６の他端には空
調機の給水側が接続される。夜間等の電力負荷が少ない
時には、下部に設けられたヘッダーパイプ６の他端には
加熱器の取水側が接続され、上部に設けられたヘッダー
パイプ５の他端には加熱器の給水側が接続される。な
お、従来の温度成層型の蓄熱槽は、確実に温度成層を形
成するためには、ある程度の水深が必要である。しかし
ながら、例えば、建物の地下二重スラブ空間に温度成層
型の蓄熱槽を形成して蓄熱装置を構成する場合には、蓄
熱槽の水深を深くすることができない。このため、この
ような蓄熱装置の蓄熱槽効率を向上させるには、水の流
入速度及び流出速度を遅くし、蓄熱槽内に水を全体に分
配して均一な温度成層を形成することができる分配器が
必要である。本実施の形態のヘッダーパイプ、分岐パイ
プ、分配器を用いることにより、このような水深が浅い
場合でも確実に温度成層を形成させることができる。The header pipe 5 has one end closed and the other end connected to the water supply side or the water intake side of the air conditioner. The header pipe 6 has one end closed and the other end connected to the intake side or the water supply side of the air conditioner. For example, as shown in FIG. 15, when cold water is used, the water intake side (inflow side) of the air conditioner is connected to the other end of the header pipe 6 provided in the lower portion, and the other header pipe 5 provided in the upper portion is connected. The water supply side (outflow side) of the air conditioner is connected to the end. When the power load is small at night, the water intake side of the cooler is connected to the other end of the header pipe 5 provided at the upper part, and the water supply side of the cooler is connected to the other end of the header pipe 6 provided at the lower part. It Further, when hot water is used, the water intake side of the air conditioner is connected to the other end of the header pipe 5 provided at the upper part, and the water supply side of the air conditioner is connected to the other end of the header pipe 6 provided at the lower part. When the power load is small at night, the water intake side of the heater is connected to the other end of the header pipe 6 provided in the lower part, and the water supply side of the heater is connected to the other end of the header pipe 5 provided in the upper part. It The conventional thermal stratification type heat storage tank requires a certain depth of water in order to reliably form the thermal stratification. However, for example, when a thermal stratification type heat storage tank is formed in the underground double slab space of the building to configure the heat storage device, the water depth of the heat storage tank cannot be deepened. Therefore, in order to improve the heat storage tank efficiency of such a heat storage device, it is possible to slow the inflow rate and the outflow rate of water and distribute the water throughout the heat storage tank to form a uniform temperature stratification. A distributor is needed. By using the header pipe, the branch pipe, and the distributor of this embodiment, it is possible to surely form the temperature stratification even in such a shallow water depth.
【００１０】ヘッダーパイプに複数の分岐パイプを設
け、ヘッダーパイプの一端を閉鎖し、他端に給水／取水
手段を接続した場合、各分岐パイプにおける水の流入量
あるいは流出量を均等化することによって蓄熱装置の蓄
熱槽効率を向上させることができる。特に、複数の温度
成層型の蓄熱槽を用いて蓄熱装置を構成する場合には、
各分岐パイプにおける水の流入量あるいは流出量を均一
化するのが好ましい。分岐パイプの内周の直径をヘッダ
ーパイプの内周の直径より小さくすることにより、ヘッ
ダーパイプに設けられている各分岐パイプにおける水の
流入量あるいは流出量を均一化することができる。When the header pipe is provided with a plurality of branch pipes, one end of the header pipe is closed, and the water supply / water intake means is connected to the other end, by equalizing the inflow amount or the outflow amount of water in each branch pipe. The heat storage tank efficiency of the heat storage device can be improved. In particular, when configuring a heat storage device using a plurality of temperature stratification type heat storage tanks,
It is preferable to make the inflow amount or outflow amount of water in each branch pipe uniform. By making the inner diameter of the branch pipe smaller than the inner diameter of the header pipe, the inflow amount or the outflow amount of water in each of the branch pipes provided in the header pipe can be made uniform.
【００１１】ヘッダーパイプの内周の直径に対する分岐
パイプの内周の直径の比が異なる場合の、各分岐パイプ
における水の流入量及び流出量を測定した結果を図５〜
図１０に示す。図５〜図１０に示す測定は、１０個の分
岐パイプを設けたヘッダーパイプについて行った。な
お、図５〜図１０において、(a)はヘッダーパイプの直
径を７５ｍｍ、分岐パイプの直径を７５ｍｍに設定した
場合、(b)はヘッダーパイプの直径を７５ｍｍ、分岐パ
イプの直径を５０ｍｍに設定した場合、(c)はヘッダー
パイプの直径を７５ｍｍ、分岐パイプの直径を４０ｍｍ
に設定した場合、(d)はヘッダーパイプの直径を７５ｍ
ｍ、分岐パイプの直径を２５ｍｍに設定した場合、(e)
はヘッダーパイプの直径を７５ｍｍ、分岐パイプの直径
を１３ｍｍに設定した場合、(f)はヘッダーパイプの直
径を５０ｍｍ、分岐パイプの直径を１５ｍｍに設定し、
複数の孔を有する分配器を分岐パイプに設けた場合を示
している。図５〜図１０の横軸は分岐パイプの番号を示
している。分岐パイプの番号は、給水／取水部と接続さ
れるヘッダーパイプの接続部から最も近い位置に設けら
れている分岐パイプに番号１を、最も遠い位置に設けら
れている分岐パイプに番号１０を付している。図５〜図
１０の縦軸は各分岐パイプにおける水の流入流速あるい
は流出流速を平均流速で無次元化した値を示している。
流出流速（流入流速）とは、各分岐パイプ個所における
流出（流入）する水の流速をいう。また、平均流速と
は、各分岐パイプにおける流出（流入）流速を合計し、
分岐パイプ数で除して１分岐パイプ当たりの平均流速と
して求めたものをいう。縦軸は、各分岐パイプにおける
流出（流入）流速と平均流速との比［流出（流入）流速
／平均流速］をとったものである。また、グラフの各数
値は、平均流速とのずれを示している。なお、流出方向
の流速の場合を［＋］表示し、流入方向の流速の場合を
［−］表示している。図５、図７、図９はヘッダーパイ
プからの水を各分岐パイプを介して蓄熱槽内に流出（給
水）させる場合を示し、図６、図８、図１０は蓄熱槽内
の水を分岐パイプを介してヘッダーパイプに流入（取
水）させる場合を示している。図５及び図６はヘッダー
パイプの流量を６２５ｃｃ／ｓとした場合、図７及び図
８はヘッダーパイプの流量を１２５０ｃｃ／ｓとした場
合、図９及び図１０はヘッダーパイプの流量を２５００
ｃｃ／ｓとした場合を示している。FIG. 5 shows the results of measuring the inflow amount and outflow amount of water in each branch pipe when the ratio of the inner diameter of the branch pipe to the inner diameter of the header pipe is different.
As shown in FIG. The measurements shown in FIGS. 5 to 10 were performed on a header pipe provided with 10 branch pipes. 5 to 10, (a) sets the header pipe diameter to 75 mm and the branch pipe diameter to 75 mm, and (b) sets the header pipe diameter to 75 mm and the branch pipe diameter to 50 mm. In the case of (c), the diameter of the header pipe is 75 mm and the diameter of the branch pipe is 40 mm.
When set to (d), the diameter of the header pipe is 75m.
m, when the diameter of the branch pipe is set to 25 mm, (e)
When the header pipe diameter is set to 75 mm and the branch pipe diameter is set to 13 mm, (f) sets the header pipe diameter to 50 mm and the branch pipe diameter to 15 mm,
The case where a distributor having a plurality of holes is provided in a branch pipe is shown. The horizontal axis of FIGS. 5 to 10 indicates the number of the branch pipe. Regarding the number of the branch pipe, the branch pipe provided at the position closest to the connection part of the header pipe connected to the water supply / intake part is given the number 1, and the branch pipe provided at the farthest position is given the number 10. is doing. The vertical axis in each of FIGS. 5 to 10 represents a dimensionless value of the inflow velocity or the outflow velocity of water in each branch pipe.
The outflow velocity (inflow velocity) means the flow velocity of water flowing out (inflowing) at each branch pipe location. The average flow velocity is the sum of the outflow (inflow) flow velocity in each branch pipe,
The average flow velocity per branch pipe divided by the number of branch pipes. The vertical axis is the ratio of the outflow (inflow) flow velocity and the average flow velocity in each branch pipe [outflow (inflow) flow velocity / average flow velocity]. In addition, each numerical value in the graph indicates a deviation from the average flow velocity. The case of the flow velocity in the outflow direction is indicated by [+], and the case of the flow velocity in the inflow direction is indicated by [-]. FIGS. 5, 7 and 9 show the case where water from the header pipe is made to flow out (supply water) into the heat storage tank through each branch pipe, and FIGS. 6, 8 and 10 branch the water in the heat storage tank. The case where it flows in (water intake) into a header pipe through a pipe is shown. 5 and 6 show a header pipe flow rate of 625 cc / s, FIGS. 7 and 8 show a header pipe flow rate of 1250 cc / s, and FIGS. 9 and 10 show a header pipe flow rate of 2500.
The case is shown as cc / s.
【００１２】図５〜図１０に示されているように、各分
岐パイプ１〜１０を介して蓄熱槽内に流出させる場合に
は、ヘッダーパイプの直径７５ｍｍに対して分岐パイプ
の直径を２５ｍｍより細く（分岐パイプの直径をヘッダ
ーパイプの直径の１／３以下に設定）すると、各分岐パ
イプ１〜１０から均一に水を流出させることができる。
また、ヘッダーパイプの流量が多いほど、すなわちヘッ
ダーパイプ内の流速が速いほど流出量が均一化されてい
るが、大きな差はみられない。各分岐パイプ１〜１０を
介して蓄熱槽内からヘッダーパイプに水を流入させる場
合には、分岐パイプの直径が太いと給水手段に接続され
たヘッダーパイプの給水手段との接続部に近い位置に設
けられている分岐パイプ１、２からの流入量が多い。し
かしながら、分岐パイプの直径が２５ｍｍより細く（分
岐パイプの直径をヘッダーパイプの直径の１／３以下に
設定）すると、各分岐パイプ１〜１０から均一に水を蓄
熱槽内からヘッダーパイプに流入させることができる。
一方、分岐パイプの直径が細すぎると、各分岐パイプか
ら流出（あるいは各分岐パイプに流入）する流出量（あ
るいは流入量）は均等であるが、流速が速くなり、良好
に温度成層を形成することができない。分岐パイプの直
径をヘッダーパイプの直径の１／６以下とするとこの傾
向が現れてくる。また、分岐パイプの直径が細すぎる
と、分岐パイプの製造も困難になる。以上のことから、
分岐パイプの直径をヘッダーパイプの直径の１／３〜１
／６に設定することにより、各分岐パイプにおける流入
量あるいは流出量を均一化することができる。これによ
り、複数の蓄熱槽を並列に設置して多槽温度成層型の蓄
熱装置を構成する場合には、各蓄熱槽内に配設されてい
る各分岐パイプから各蓄熱槽内に水を均一に流入させる
ことができ、あるいは各蓄熱槽内に設けられている各分
岐パイプから各蓄熱槽内の水を均一に流出させることが
できる。したがって、蓄熱槽効率が向上する。As shown in FIGS. 5 to 10, when the heat is discharged into the heat storage tank through the branch pipes 1 to 10, the header pipe has a diameter of 75 mm and the branch pipe has a diameter of 25 mm. If it is made thin (the diameter of the branch pipe is set to 1/3 or less of the diameter of the header pipe), water can be uniformly discharged from each of the branch pipes 1 to 10.
Further, the larger the flow rate of the header pipe, that is, the faster the flow velocity in the header pipe, the more uniform the outflow amount, but no significant difference is observed. When water flows into the header pipe from the heat storage tank through each of the branch pipes 1 to 10, if the diameter of the branch pipe is large, the header pipe connected to the water supply means is located near the connection portion with the water supply means. The amount of inflow from the branch pipes 1 and 2 provided is large. However, if the diameter of the branch pipe is smaller than 25 mm (the diameter of the branch pipe is set to be ⅓ or less of the diameter of the header pipe), water is uniformly flowed from the branch pipes 1 to 10 into the header pipe from the heat storage tank. be able to.
On the other hand, if the diameter of the branch pipe is too small, the outflow amount (or inflow amount) flowing out from each branch pipe (or inflowing into each branch pipe) is uniform, but the flow velocity becomes high, and the temperature stratification is well formed. I can't. This tendency appears when the diameter of the branch pipe is set to 1/6 or less of the diameter of the header pipe. Further, if the diameter of the branch pipe is too small, it becomes difficult to manufacture the branch pipe. From the above,
The diameter of the branch pipe is 1/3 to 1 of the diameter of the header pipe.
By setting / 6, the inflow amount or the outflow amount in each branch pipe can be made uniform. As a result, when a plurality of heat storage tanks are installed in parallel to configure a multi-tank temperature stratification type heat storage device, water is evenly distributed in each heat storage tank from each branch pipe arranged in each heat storage tank. Or the water in each heat storage tank can be uniformly discharged from each branch pipe provided in each heat storage tank. Therefore, the efficiency of the heat storage tank is improved.
【００１３】一方、分岐パイプにおける流入量あるいは
流出量を均一化するために分岐パイプの直径をヘッダー
パイプの直径より小さくすると、分岐パイプ内の水の流
速が速くなる。このため、各分岐パイプから直接に蓄熱
槽内に水を流入させると高温側と低温側の冷水あるいは
温水の混合が起り、蓄熱槽効率が低下する。そこで、本
実施の形態では、各分岐パイプ１１−１〜１１−６、１
５−１〜１５−６、２１−１〜２１−６、２５−１〜２
５−６に複数の孔１４−１が形成された分配器（マルチ
ポートディフュザー）１２−１〜１２−６、１６−１〜
１６−６、２２−１〜２２−６、２６−１〜２６−６を
接続している。なお、図５〜図８の(f)で示されている
ように、分配器が取り付けられた場合には、流入量、流
出量の均一化がより図られている。分配器の詳細は、図
３及び図４に示されている。本実施の形態では、複数の
孔１４−１は、分配器１２−１の、分岐パイプ１１−１
との接続部と反対側に、分岐パイプ１１−１との接続部
と対向する筒壁部を除く部分に形成されている。また、
複数の孔１４−１は、分岐パイプ１１−１との接続部と
対向する側の軸方向の線の両側に、ほぼ４５度の位置に
軸方向に沿って列状に形成されている。複数の孔１４−
１を、分岐パイプ１１−１との接続部の反対側に形成す
ることにより、分岐パイプ１１−１から給水される水が
効率よく孔１４−１から流出される。また、複数の孔１
４−１を、分岐パイプ１１−１との接続部と対向する筒
壁部を除いた部分に形成することにより、分岐パイプ１
１−１から給水される水が分岐パイプ接続部と対向する
部分の筒壁内面に衝突し、水の流速が低下する。また、
複数の孔１４−１を、分岐パイプ１１−１との接続部と
対向する側の軸方向の線の両側にほぼ４５度の位置に軸
方向に沿って列状に形成することにより、水の流速をさ
らに低下させることができる。すなわち、分岐パイプ１
１−１との接続部と対向する部分の筒壁面に衝突して流
速が低下した水は、筒壁面に沿って効率よく複数の孔１
４−１に分散し、孔１４−１から流出する。これによ
り、水の流速はさらに低下する。On the other hand, if the diameter of the branch pipe is made smaller than the diameter of the header pipe in order to equalize the inflow amount or the outflow amount in the branch pipe, the flow velocity of water in the branch pipe becomes faster. For this reason, when water is made to flow directly into each heat storage tank from each branch pipe, mixing of cold water or hot water on the high temperature side and the low temperature side occurs, and the heat storage tank efficiency decreases. Therefore, in the present embodiment, each of the branch pipes 11-1 to 11-6, 1
5-1 to 15-6, 21-1 to 21-6, 25-1 to 2
Distributor (multi-port diffuser) 12-1 to 12-6, 16-1 to 5-6 in which a plurality of holes 14-1 are formed
16-6, 22-1 to 22-6 and 26-1 to 26-6 are connected. As shown in (f) of FIGS. 5 to 8, when the distributor is attached, the inflow amount and the outflow amount are made more uniform. Details of the distributor are shown in FIGS. 3 and 4. In the present embodiment, the plurality of holes 14-1 correspond to the branch pipe 11-1 of the distributor 12-1.
It is formed on the side opposite to the connecting portion with and except the cylindrical wall portion facing the connecting portion with the branch pipe 11-1. Also,
The plurality of holes 14-1 are formed in rows along the axial direction at positions of about 45 degrees on both sides of the axial line on the side facing the connection portion with the branch pipe 11-1. A plurality of holes 14-
By forming 1 on the opposite side of the connection portion with the branch pipe 11-1, the water supplied from the branch pipe 11-1 efficiently flows out from the hole 14-1. Also, a plurality of holes 1
The branch pipe 1 is formed by forming 4-1 in a portion excluding the cylindrical wall portion facing the connection portion with the branch pipe 11-1.
The water supplied from 1-1 collides with the inner surface of the cylinder wall of the portion facing the branch pipe connection portion, and the flow velocity of the water decreases. Also,
By forming the plurality of holes 14-1 in rows along the axial direction at positions of approximately 45 degrees on both sides of the axial line on the side facing the connection portion with the branch pipe 11-1, The flow rate can be further reduced. That is, the branch pipe 1
The water that has collided with the cylindrical wall surface of the portion facing the connection portion with 1-1 and has a reduced flow velocity efficiently forms a plurality of holes 1 along the cylindrical wall surface.
It is dispersed in 4-1 and flows out from the hole 14-1. This further reduces the water flow rate.
【００１４】以上のように、本実施の形態では、ヘッダ
ーパイプに設けられた複数の分岐パイプの内面の直径を
ヘッダーパイプの内面の直径より小さくしているため、
各分岐パイプにおける流入量あるいは流出量を均一化す
ることができる。また、各分岐パイプに複数の孔が形成
された分配器を接続する。ここで、複数の孔は、分岐パ
イプとの接続部と反対側の（分岐パイプとの接続部と対
向する）筒壁部を除いた部分に、軸方向に沿った線の両
側に列状に形成している。これにより、各孔における流
速を低下させることができ、蓄熱槽内の高温と低温の温
水あるいは冷水の混合を防止することができる。したが
って、蓄熱槽の蓄熱槽効率が向上する。そして、ヘッダ
ーパイプに設けられた各分岐パイプにおける流量を均一
化することができるため、深さが浅い蓄熱槽を複数並列
に設置した多槽温度成層型の蓄熱装置の蓄熱槽効率を向
上させることができる。また、各蓄熱槽の上部及び下部
に配設されるヘッダーパイプを各蓄熱槽で共用してい
る。これにより、各蓄熱槽毎にヘッダーパイプを設けな
くてよいため、多槽温度成層型の蓄熱装置の構造が簡単
になる。As described above, in the present embodiment, the diameters of the inner surfaces of the plurality of branch pipes provided in the header pipe are made smaller than the diameter of the inner surface of the header pipe.
The inflow amount or the outflow amount in each branch pipe can be made uniform. In addition, a distributor having a plurality of holes is connected to each branch pipe. Here, the plurality of holes are arranged in rows on both sides of the line along the axial direction in a portion excluding the tubular wall portion opposite to the connection portion with the branch pipe (opposing the connection portion with the branch pipe). Is forming. As a result, the flow velocity in each hole can be reduced, and mixing of high temperature and low temperature hot water or cold water in the heat storage tank can be prevented. Therefore, the heat storage tank efficiency of the heat storage tank is improved. Since the flow rate in each branch pipe provided in the header pipe can be made uniform, the heat storage tank efficiency of the multi-tank temperature stratification type heat storage device in which a plurality of shallow depth heat storage tanks are installed in parallel is improved. You can Further, the header pipes arranged above and below each heat storage tank are shared by each heat storage tank. Accordingly, since it is not necessary to provide a header pipe for each heat storage tank, the structure of the multi-tank temperature stratification heat storage device is simplified.
【００１５】次に、本発明の蓄熱装置の一実施の形態の
全体概略図を図１１に示す。なお、図１２は図１１のＸ
ＩＩ−ＸＩＩ線断面図を示し、図１３は図１１の下部の
平面図を示している。図１１に示す実施の形態では、複
数の蓄熱槽に亘って設けられたヘッダーパイプ及び各蓄
熱槽を連通する連通口が設けられている。図１１に示す
実施の形態では、基礎１７１、地中梁１３０、床スラブ
１７２によって複数の蓄熱槽１０１〜１０８が形成され
ている。蓄熱槽１０１〜１０４の境界の地中梁１３０の
上部及び下部には上部挿通口１６１及び下部挿通口１６
２が形成されている。そして、上部挿通口１６１及び下
部挿通口１６２には、ヘッダーパイプ１２１及び１２２
が配設されている。ヘッダーパイプ１２１（上部ヘッダ
ーパイプ）は、蓄熱槽１０１〜１０４の上部に設けら
れ、ヘッダーパイプ１２２（下部ヘッダーパイプ）は蓄
熱槽１０１〜１０４の下部に設けられている。図１２に
は蓄熱槽１０１と１０２、蓄熱槽１０２と１０３の境界
の地中梁１３０に形成された上部挿通口１６１と下部挿
通口１６２のみが記載されているが、蓄熱槽１０３と１
０４の境界の地中梁１３０にも上部挿通口１６１と下部
挿通口１６２がそれぞれ形成されている。前記したよう
に、ヘッダーパイプ１２１、１２２には複数の分岐パイ
プ１１１が設けられ、各分岐パイプ１１１の先端部には
分配器（ディフューザ）１１２が設けられている。同様
に、蓄熱槽１０５〜１０８の境界の地中梁１３０に形成
されている上部挿通口１６１及び下部挿通口１６２には
ヘッダーパイプ１２３及び１２４が設けられている。ヘ
ッダーパイプ１２３（上部ヘッダーパイプ）は、蓄熱槽
１０５〜１０８の上部に設けられ、ヘッダーパイプ１２
４（下部ヘッダーパイプ）は蓄熱槽１０５〜１０８の下
部に設けられている。そして、ヘッダーパイプ１２３、
１２４には複数の分岐パイプ１１１が設けられ、各分岐
パイプ１１１の先端部には分配器１１２が設けられてい
る。上部挿通口１６１及び下部挿通口１６２の内周面と
ヘッダーパイプ１２１〜１２４の外周面との間には隙間
が形成されるように上部挿通口１６１及び下部挿通口１
６２、ヘッダーパイプ１２１〜１２４が形成されてお
り、この隙間を介して隣接する蓄熱槽間を水が流通可能
となっている。Next, an overall schematic view of an embodiment of the heat storage device of the present invention is shown in FIG. Note that FIG. 12 shows X in FIG.
II-XII sectional drawing is shown and FIG. 13 has shown the top view of the lower part of FIG. In the embodiment shown in FIG. 11, a header pipe provided over a plurality of heat storage tanks and a communication port for connecting the heat storage tanks are provided. In the embodiment shown in FIG. 11, a plurality of heat storage tanks 101 to 108 are formed by the foundation 171, the underground beam 130, and the floor slab 172. An upper insertion port 161 and a lower insertion port 16 are provided above and below the underground beam 130 at the boundary of the heat storage tanks 101 to 104.
2 is formed. Then, the header pipes 121 and 122 are provided in the upper insertion opening 161 and the lower insertion opening 162.
Is provided. The header pipe 121 (upper header pipe) is provided above the heat storage tanks 101 to 104, and the header pipe 122 (lower header pipe) is provided below the heat storage tanks 101 to 104. Although only the upper insertion port 161 and the lower insertion port 162 formed in the underground beam 130 at the boundary between the heat storage tanks 101 and 102 and the heat storage tanks 102 and 103 are shown in FIG. 12, only the heat storage tanks 103 and 1 are shown.
An upper insertion opening 161 and a lower insertion opening 162 are also formed in the underground beam 130 at the boundary 04. As described above, the header pipes 121 and 122 are provided with the plurality of branch pipes 111, and the distributor (diffuser) 112 is provided at the tip of each branch pipe 111. Similarly, header pipes 123 and 124 are provided in the upper insertion port 161 and the lower insertion port 162 formed in the underground beam 130 at the boundary between the heat storage tanks 105 to 108. The header pipe 123 (upper header pipe) is provided above the heat storage tanks 105 to 108.
4 (lower header pipe) is provided below the heat storage tanks 105 to 108. And the header pipe 123,
A plurality of branch pipes 111 are provided at 124, and a distributor 112 is provided at the tip of each branch pipe 111. The upper insertion opening 161 and the lower insertion opening 1 are formed such that a gap is formed between the inner peripheral surfaces of the upper insertion opening 161 and the lower insertion opening 162 and the outer peripheral surfaces of the header pipes 121 to 124.
62 and header pipes 121 to 124 are formed, and water can flow between the adjacent heat storage tanks via this gap.
【００１６】また、上部挿通口１６１及び下部挿通口１
６２とは別に、隣接する蓄熱槽内の水の温度分布を均一
化するための連通口１５１及び１５２が蓄熱槽の境界の
地中梁１３０に設けられている。連通口１５１は、蓄熱
槽１０１〜１０８の下部に設けられている。また、連通
口１５２は、蓄熱槽１０１〜１０８の上部に設けられて
いる。なお、連通口１５１、１５２の一部は、ヘッダー
パイプ１２１〜１２４を配設するための上部挿通口１６
１、下部挿通口１６２と兼用してもよい。連通口１５
１、１５２の断面積は大きければ大きいほどよいが、本
実施の形態では、蓄熱槽１０１〜１０８の下部に設けら
れる連通口１５１は、蓄熱槽底面に接して設けられ、保
守点検口と水抜き口を兼ねるため、人が入れる程度の大
きさ（例えば、断面が直径６０ｃｍ程度の円形）に形成
されている。また、蓄熱槽１０１〜１０８の上部に設け
られる連通口１５２は、通気口を兼ねている。通気口
は、蓄熱槽内の圧力によって蓄熱槽間に水位差ができる
のを防ぐ機能を持っている。例えば、断面が直径が３０
ｃｍ程度の円形に形成され、蓄熱槽の上水面が連通口１
５２の上端より約５ｃｍ程度下方となるように設けられ
ている。このように、本実施の形態では、ヘッダーパイ
プ１２１〜１２４が挿入される上部挿通口１６１、下部
挿通口１６２とは別に、隣接する蓄熱槽を連通するため
の連通口１５１及び１５２を、蓄熱槽の槽内の下部およ
び上部に設けている。以下、上部に設けられている連通
口１５２を上部連通口１５２、下部に設けられている連
通口１５１を下部連通口１５１と言う。これにより、蓄
熱槽の温度分布を均一化することができ、蓄熱槽効率を
向上させることができる。なお、ヘッダーパイプ１２１
〜１２４を配設するための挿通口１６１、１６２とは別
に設けた連通口１５１、１５２を通して隣接する蓄熱槽
間に十分に水を流通させることができる場合には、ヘッ
ダーパイプ１２１〜１２４を配設するための挿通口１６
１、１６２を通して隣接する蓄熱槽間に水を流通させる
必要はない。この場合には、挿通口１６１、１６２は、
蓄熱槽間に亘って配設するヘッダーパイプ１２１〜１２
４を通すことができればよい。Further, the upper insertion opening 161 and the lower insertion opening 1
Apart from 62, communication ports 151 and 152 for equalizing the temperature distribution of water in the adjacent heat storage tanks are provided in the underground beam 130 at the boundary of the heat storage tanks. The communication port 151 is provided below the heat storage tanks 101 to 108. Further, the communication port 152 is provided in the upper part of the heat storage tanks 101 to 108. In addition, a part of the communication ports 151 and 152 is an upper insertion port 16 for disposing the header pipes 121 to 124.
1, it may also be used as the lower insertion port 162. Communication port 15
The larger the cross-sectional area of 1, 152, the better, but in the present embodiment, the communication port 151 provided in the lower part of the heat storage tanks 101 to 108 is provided in contact with the bottom surface of the heat storage tank, and the maintenance / inspection port and drainage are provided. Since it also serves as a mouth, it is formed to have a size that a person can enter (for example, a cross section is circular with a diameter of about 60 cm). Further, the communication port 152 provided in the upper part of the heat storage tanks 101 to 108 also serves as a ventilation port. The vent has a function of preventing a water level difference between the heat storage tanks due to the pressure in the heat storage tanks. For example, the cross section has a diameter of 30
It is formed in a circular shape of about cm and the water surface of the heat storage tank is the communication port 1
It is provided so as to be about 5 cm below the upper end of 52. As described above, in the present embodiment, apart from the upper insertion port 161 into which the header pipes 121 to 124 are inserted and the lower insertion port 162, the communication ports 151 and 152 for communicating adjacent heat storage tanks are provided. It is provided in the lower part and the upper part in the tank. Hereinafter, the communication port 152 provided in the upper part is referred to as the upper communication port 152, and the communication port 151 provided in the lower part is referred to as the lower communication port 151. Thereby, the temperature distribution of the heat storage tank can be made uniform, and the heat storage tank efficiency can be improved. The header pipe 121
If the water can be sufficiently circulated between the adjacent heat storage tanks through the communication ports 151 and 152 provided separately from the insertion ports 161 and 162 for arranging the header pipes 121 to 124, the header pipes 121 to 124 are arranged. Insertion port 16 for installation
It is not necessary to pass water between the adjacent heat storage tanks through Nos. 1 and 162. In this case, the insertion ports 161 and 162 are
Header pipes 121 to 12 arranged across the heat storage tanks
It suffices to be able to pass through 4.
【００１７】下部連通口１５１と上部連通口１５２は、
地中梁１３０の垂直面においてほぼ対角線状に設けるこ
とが好ましい。また、地中梁１３０が交わる角部におい
ては、隣合う地中梁１３０の一方の地中梁１３０の上部
連通口１５２と他方の地中梁１３０の下部連通口１５１
が角部側に配置されるように設けるのが好ましい。例え
ば、図１４に示すように、下部連通口１５１ａ〜１５１
ｄと上部連通口１５２ａ〜１５２ｄを配置する。図１４
では、地中梁１３０ａには、左上部に上部連通口１５２
ａを配置し、左上部とほぼ対角線上の右下部に下部連通
口１５１ａを配置している。また、例えば、地中梁１３
０ｃには、左下部に下部連通口１５１ｃを配置し、左下
部とほぼ対角線上の右上部に上部連通口１５２ｃを配置
している。また、地中梁１３０ａ〜１３０ｄが角部で交
わる場合、隣り合う地中梁の一方の地中梁の上部連通口
と他方の地中梁の下部連通口を角部側に配置する。例え
ば、地中梁１３０ａと１３０ｂの一方の地中梁１３０ａ
の下部連通口１５１ａと他方の地中梁１３０ｂの上部連
通口１５２ｂを角部側に配置する。これにより、蓄熱槽
間の水の流れが良好になり、蓄熱槽効率が向上する。The lower communication port 151 and the upper communication port 152 are
The vertical beams of the underground beams 130 are preferably provided in a substantially diagonal shape. In addition, at the corner where the underground beams 130 intersect, the upper communication port 152 of one underground beam 130 and the lower communication port 151 of the other underground beam 130 of the adjacent underground beams 130.
Is preferably provided so as to be arranged on the corner side. For example, as shown in FIG. 14, lower communication ports 151a to 151 are provided.
d and the upper communication ports 152a to 152d are arranged. 14
Then, the underground beam 130a has an upper communication port 152 at the upper left portion.
a is disposed, and the lower communication port 151a is disposed at the lower right portion on a diagonal line with the upper left portion. Also, for example, the underground beam 13
At 0c, a lower communication port 151c is arranged in the lower left part, and an upper communication port 152c is arranged in the upper right part on a diagonal line to the lower left part. Moreover, when the underground beams 130a to 130d intersect at the corners, the upper communication port of one of the adjacent underground beams and the lower communication port of the other underground beam are arranged on the corner side. For example, one of the underground beams 130a and 130b
The lower communication port 151a and the upper communication port 152b of the other underground beam 130b are arranged on the corner side. This improves the flow of water between the heat storage tanks and improves the heat storage tank efficiency.
【００１８】なお、実施の形態では、分配器の構成の変
更と蓄熱槽の構成の変更とによって蓄熱槽効率を向上さ
せたが、分配器の構成の変更のみ、あるいは蓄熱槽の構
成の変更のみでも蓄熱槽効率を向上させることができ
る。また、上部連通口と下部連通口を地中梁のほぼ対角
線上に配置する構成と、地中梁が交わる角部において、
隣合う地中梁の一方の地中梁の上部連通口と他方の地中
梁の下部連通口を角部側に配置する構成とにより蓄熱槽
間の水の流れを良好にして蓄熱槽効率を向上させたが、
上部連通口と下部連通口を地中梁のほぼ対角線上に配置
する構成のみ、あるいは地中梁が交わる角部において、
隣合う地中梁の一方の地中梁の上部連通口と他方の地中
梁の下部連通口を角部側に配置する構成のみによっても
蓄熱槽効率を向上させることができる。また、ヘッダー
パイプを配設するための上部挿通口や下部挿通口を蓄熱
槽間を連通する連通口とは別に設けたが、上部挿通口や
下部挿通口を連通口と兼用することもできる。上部連通
口や下部連通口の一部を上部挿通口や下部挿通口として
兼用すると、上部挿通口や下部挿通口を設ける必要がな
いため、多槽温度成層型の蓄熱装置の構造が簡単とな
る。また、例えば、分岐パイプを細くすることが施工上
困難な場合においても、連通口を設けることにより、蓄
熱装置の蓄熱槽効率を向上させることができる。In the embodiment, the heat storage tank efficiency is improved by changing the structure of the distributor and the structure of the heat storage tank, but only the structure of the distributor or the structure of the heat storage tank is changed. However, the heat storage tank efficiency can be improved. In addition, the configuration in which the upper communication port and the lower communication port are arranged almost on the diagonal line of the underground beam, and at the corner where the underground beam intersects,
By arranging the upper communication port of one underground beam and the lower communication port of the other underground beam of the adjacent underground beams on the corner side, the flow of water between the heat storage tanks is improved and the heat storage tank efficiency is improved. Improved,
Only the configuration where the upper communication port and the lower communication port are arranged almost on the diagonal of the underground beam, or at the corner where the underground beam intersects,
The heat storage tank efficiency can be improved only by arranging the upper communication port of one underground beam and the lower communication port of the other underground beam of the adjacent underground beams only on the corner side. Further, although the upper insertion port and the lower insertion port for disposing the header pipe are provided separately from the communication ports that communicate between the heat storage tanks, the upper insertion port and the lower insertion port can also be used as the communication ports. If part of the upper and lower communication ports are also used as the upper and lower insertion ports, there is no need to provide the upper and lower insertion ports, so the structure of the multi-tank temperature stratification type heat storage device becomes simple. . In addition, for example, even when it is difficult to construct the branch pipe to be thin, it is possible to improve the heat storage tank efficiency of the heat storage device by providing the communication port.
【００１９】以上の実施の形態では、給水／取水部を用
いて温水あるいは冷水を蓄える蓄熱槽について説明した
が、給水部あるいは取水部を用いて温水のみあるいは冷
水のみを蓄える蓄熱槽として構成することもできる。ま
た、分配器に形成する複数の孔の形成位置、数、形状等
は実施の形態に限定されず適宜変更可能である。また、
上部連通口及び下部連通口の形状、位置、数等は適宜変
更可能である。また、ヘッダーパイプの数や形状、ヘッ
ダーパイプを配設するための挿通口の数、形状、位置等
は適宜変更可能である。また、本発明は、分配器単体と
しての特徴を有しており、種々の温度成層型の蓄熱槽の
分配器として適用することができる。この場合には、複
数の孔における流入速度あるいは流出速度を低減するこ
とができる。また、蓄熱槽内に水を給水したが、蓄熱槽
内に供給する流体としては水に限定されない。また、蓄
熱槽の形状、数、各蓄熱槽の配置関係等は適宜変更可能
である。また、壁部材として地中梁を用いたが、壁部材
としては種々のものを用いることができる。In the above embodiments, the heat storage tank for storing hot water or cold water by using the water supply / water intake portion has been described. However, the heat storage tank for storing only hot water or only cold water using the water supply portion or water intake portion may be constructed. You can also Further, the formation position, the number, the shape, etc. of the plurality of holes formed in the distributor are not limited to the embodiment, and can be changed as appropriate. Also,
The shape, position, number, etc. of the upper communication port and the lower communication port can be appropriately changed. Further, the number and shape of the header pipes, the number, the shape, the position, etc. of the insertion holes for disposing the header pipes can be appropriately changed. Further, the present invention has a feature as a distributor alone, and can be applied as a distributor of various temperature stratification type heat storage tanks. In this case, the inflow speed or the outflow speed in the plurality of holes can be reduced. Although water is supplied to the heat storage tank, the fluid supplied to the heat storage tank is not limited to water. Further, the shape and number of heat storage tanks, the arrangement relationship of each heat storage tank, and the like can be changed as appropriate. Further, although the underground beam is used as the wall member, various kinds of wall members can be used.
【００２０】また、本発明は、請求項に以下の構成を付
加することもできる。例えば、「分岐パイプの直径をヘ
ッダーパイプの直径より小さく形成する」構成を付加す
ることができる。この場合には、ヘッダーパイプに設け
られた各供給部からの流体の供給速度及び各排出部から
の流体の排出速度を遅くすることができるとともに、各
供給部からの流体の供給量及び各排出部からの流体の排
出量を均一化することができる。このため、高温と低温
の流体の混合が起りにくくなり、蓄熱性能が向上する。
また、「分岐パイプの直径をヘッダーパイプの直径の１
／３〜１／６に設定した蓄熱槽する」構成を付加するこ
とができる。この場合には、各ヘッダーパイプに設けら
れた各供給部からの流体の供給量及び各排出部からの流
体の排出量を一層均一化することができる。また、「複
数の孔が、分岐パイプとの接続部に対向する側に形成さ
れている」構成を付加することができる。この場合に
は、流体を効率よく各孔から供給もしくは排出すること
ができる。また、「複数の孔は、分岐パイプとの接続部
と対向する部分を除く個所に形成されている」構成を付
加することができる。この場合には、分岐パイプで絞ら
れた流体は分岐パイプとの接続部に対向する個所に衝突
して勢いが弱められ、さらに複数の孔で減速されるた
め、流体の供給速度を一層遅くすることができる。ま
た、流体の排出速度も一層遅くすることができる。ま
た、「複数の孔は、分岐パイプとの接続部と対向する側
の軸方向の線に対して両側に形成されている」構成を付
加することができる。この場合には、ヘッダーパイプに
設けられた各分配器からの流体の供給量もしくは排出量
をより均一化することができる。The present invention can also add the following configurations to the claims. For example, a configuration in which the diameter of the branch pipe is made smaller than the diameter of the header pipe can be added. In this case, the supply speed of the fluid from each supply unit and the discharge speed of the fluid from each discharge unit provided in the header pipe can be slowed down, and the supply amount and the discharge of the fluid from each supply unit can be reduced. The amount of fluid discharged from the part can be made uniform. For this reason, mixing of the high temperature fluid and the low temperature fluid hardly occurs, and the heat storage performance improves.
In addition, "the diameter of the branch pipe is 1 of the diameter of the header pipe
It is possible to add a configuration that "a heat storage tank is set to / 3 to 1/6". In this case, the supply amount of the fluid from each supply unit and the discharge amount of the fluid from each discharge unit provided in each header pipe can be made more uniform. In addition, a configuration in which "a plurality of holes are formed on the side facing the connection portion with the branch pipe" can be added. In this case, the fluid can be efficiently supplied or discharged from each hole. In addition, it is possible to add a configuration in which the "plurality of holes are formed at portions other than the portion facing the connection portion with the branch pipe". In this case, the fluid squeezed by the branch pipe collides with a portion facing the connection portion with the branch pipe to weaken the momentum, and is further decelerated by the plurality of holes, so that the fluid supply speed is further reduced. be able to. Further, the discharge speed of the fluid can be further reduced. In addition, it is possible to add a configuration in which the "plurality of holes are formed on both sides with respect to the axial line on the side facing the connection portion with the branch pipe". In this case, the supply amount or discharge amount of the fluid from each distributor provided in the header pipe can be made more uniform.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載さ
れた蓄熱装置を用いれば、水深が浅い場合でも各蓄熱槽
の温度分布を均一にすることができ、蓄熱槽効率の高い
蓄熱装置を得ることができる。また、請求項２に記載の
蓄熱装置を用いれば、良好に温度成層を形成することが
でき、蓄熱槽効率を一層向上させることができる。ま
た、請求項３〜６に記載の蓄熱装置を用いれば、各蓄熱
槽の温度分布を一層均一にすることができる。As described above, if the heat storage device according to claim 1 is used, the temperature distribution of each heat storage tank can be made uniform even when the water depth is shallow, and the heat storage device has high heat storage tank efficiency. Can be obtained. Further, if the heat storage device according to the second aspect is used, the temperature stratification can be satisfactorily formed, and the heat storage tank efficiency can be further improved. Further, by using the heat storage device according to claims 3 to 6, the temperature distribution of each heat storage tank can be made more uniform.
【図１】ヘッダーパイプ、分岐パイプ、分配器の概略配
置図である。FIG. 1 is a schematic layout diagram of a header pipe, a branch pipe, and a distributor.
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。FIG. 2 is a view taken along the line II-II of FIG.
【図３】図１のＨ部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion H in FIG.
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。FIG. 4 is a view taken along the line IV-IV in FIG.
【図５】分岐パイプとヘッダーパイプとの直径比に対す
る流出速度との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the outflow speed and the diameter ratio of a branch pipe and a header pipe.
【図６】分岐パイプとヘッダーパイプとの直径比に対す
る流入速度との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a diameter ratio between a branch pipe and a header pipe and an inflow speed.
【図７】分岐パイプとヘッダーパイプとの直径比に対す
る流出速度との関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the outflow speed and the diameter ratio of a branch pipe and a header pipe.
【図８】分岐パイプとヘッダーパイプとの直径比に対す
る流入速度との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an inflow velocity and a diameter ratio between a branch pipe and a header pipe.
【図９】分岐パイプとヘッダーパイプとの直径比に対す
る流出速度との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a diameter ratio of a branch pipe and a header pipe and an outflow rate.
【図１０】分岐パイプとヘッダーパイプとの直径比に対
する流入速度との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a diameter ratio between a branch pipe and a header pipe and an inflow speed.
【図１１】本発明の一実施の形態の全体の概略構成図で
ある。FIG. 11 is an overall schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG.
【図１３】図１１の下部の平面図である。FIG. 13 is a plan view of the lower portion of FIG.
【図１４】上部連通口及び下部連通口の配置状態の１例
を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of an arrangement state of an upper communication port and a lower communication port.
【図１５】蓄熱槽を用いた空調設備の概略図である。FIG. 15 is a schematic view of an air conditioning facility using a heat storage tank.
１、２、３、１３０、１３０ａ〜１３０ｄ 地中梁
５、６、１２１〜１２４ ヘッダーパイプ
７、８、１６１、１６２ 挿通口
１０、２０、１０１〜１０８ 蓄熱槽
１１、１５、２１、２５、１１１ 分岐パイプ
１２、１６、２２、２６、１１２ 分配器
１４−１ 孔
１５１、１５２、１５１ａ〜１５ｄ、１５２ａ〜１５２
ｄ 連通口1, 2, 3, 130, 130a-130d Underground beam 5, 6, 121-124 Header pipe 7, 8, 161, 162 Insertion port 10, 20, 101-108 Heat storage tank 11, 15, 21, 25, 111 Branch pipes 12, 16, 22, 26, 112 Distributor 14-1 Holes 151, 152, 151a to 15d, 152a to 152
d communication port
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 武 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 岩田 宜己 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 相良 和伸 三重県津市上浜町1515 三重大学工学部内 (72)発明者 佐藤 公己 愛知県名古屋市港区遠若町３−７−１ 株 式会社シーテック遠若分室内 (72)発明者 中井 一夫 愛知県名古屋市南区滝春町１−79 株式会 社トーエネック技術開発室内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takeshi Sugiyama 20 Kitakanzan, Otakamachi, Midori-ku, Nagoya-shi, Aichi No. 1 Chubu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Yoshimi Iwata 20 Kitakanzan, Otakamachi, Midori-ku, Nagoya-shi, Aichi No. 1 Chubu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Kazunobu Sagara 1515 Kamihama-cho, Tsu City, Mie Prefecture Faculty of Engineering, Mie University (72) Inventor Kimi Sato 3-7-1 Towakacho, Minato-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Ceremony Company C-tech Inaka Branch Office (72) Inventor Kazuo Nakai 1-79 Takiharucho Minami-ku, Aichi Prefecture Company Toeneck Technology Development Room
Claims (6)
と、蓄熱槽の上部及び下部に配設され、少なくとも２つ
の蓄熱槽に亘って設けられた少なくとも２つのヘッダー
パイプと、上部及び下部に設けられたヘッダーパイプの
一方に設けられた供給部と、他方に設けられた排出部
と、壁部材に設けられ、隣接する蓄熱槽を連通する連通
口とを備え、連通口は、壁部材の下部に設けられた下部
連通口と、上部に設けられた上部連通口とを有する蓄熱
装置。1. A plurality of heat storage tanks partitioned by wall members, at least two header pipes arranged at the upper and lower portions of the heat storage tanks and extending over at least two heat storage tanks, and at the upper and lower portions. The header pipe is provided with a supply unit provided on one side, a discharge unit provided on the other side, and a communication port provided on the wall member for communicating adjacent heat storage tanks, the communication port being the wall member. A heat storage device having a lower communication port provided at a lower portion and an upper communication port provided at an upper portion.
給部及び排出部は、ヘッダーパイプに接続された分岐パ
イプと、分岐パイプに接続され、複数の孔が形成された
分配器を有する蓄熱装置。2. The heat storage device according to claim 1, wherein the supply unit and the discharge unit include a branch pipe connected to the header pipe and a distributor connected to the branch pipe and having a plurality of holes. A heat storage device having.
って、下部連通口と上部連通口は、壁部材のほぼ対角線
上に設けられている蓄熱装置。3. The heat storage device according to claim 1, wherein the lower communication port and the upper communication port are provided substantially on a diagonal line of the wall member.
部材が交わる角部において、隣合う壁部材の一方の壁部
材の上部連通口と他方の壁部材の下部連通口が角部側に
配置されるように設けられている蓄熱装置。4. The heat storage device according to claim 3, wherein at the corner where the wall members intersect, the upper communication opening of one wall member of the adjacent wall members and the lower communication opening of the other wall member are corners. A heat storage device provided so as to be disposed on the side.
って、壁部材が交わる角部において、隣合う壁部材の一
方の壁部材の上部連通口と他方の壁部材の下部連通口が
角部側に配置されるように設けられている蓄熱装置。5. The heat storage device according to claim 1, wherein at the corners where the wall members intersect, an upper communication opening of one wall member of an adjacent wall member and a lower communication opening of the other wall member are provided. A heat storage device provided so as to be arranged on the corner side.
置であって、壁部材にはヘッダーパイプを挿通する挿通
口が設けられており、挿通口により蓄熱槽が連通されて
いる蓄熱装置。6. The heat storage device according to claim 1, wherein the wall member is provided with an insertion port through which the header pipe is inserted, and the heat storage tank is communicated with the insertion port. apparatus.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001235343A JP2003050093A (en) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | Heat storage apparatus |
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