JP5414118B2 - Latent heat storage system - Google Patents

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Description

本発明は、蓄熱槽内に配置された蓄冷材を用いる潜熱蓄冷システムに関する。   The present invention relates to a latent heat cold storage system using a cold storage material disposed in a heat storage tank.

蓄冷材を冷却して蓄冷する潜熱蓄冷システムが知られている。例えば、特許文献1には、槽一端部に熱媒液の取出口を設け、槽他端部に熱媒液の戻し口を設け、槽一端部と槽他端部の途中に熱媒液の中間取出口を設けて蓄熱する潜熱蓄熱システムが記載されている。この潜熱蓄熱システムでは、熱媒液の戻し口と中間取出口との後に蓄熱材が配置されている。そして、冷熱蓄熱運転においては中間取出口における熱媒液の温度が設定温度以上の間は熱媒液を中間取出口から取り出し、設定温度よりも低くなった後は熱媒液を槽一端部の取出口から取り出し、熱源装置で冷却後に戻し口に戻している。   There is known a latent heat storage system that cools and stores a cold storage material. For example, in Patent Document 1, a heat medium liquid outlet is provided at one end of the tank, a heat medium liquid return port is provided at the other end of the tank, and the heat medium liquid is provided in the middle of the tank one end and the other end of the tank. A latent heat storage system for storing heat by providing an intermediate outlet is described. In this latent heat storage system, a heat storage material is disposed after the return port of the heat medium liquid and the intermediate outlet. In the cold heat storage operation, the heat transfer fluid is taken out from the intermediate discharge outlet while the temperature of the heat transfer fluid at the intermediate outlet is equal to or higher than the set temperature. It is taken out from the outlet, and returned to the return port after being cooled by the heat source device.

特開2004−36996号公報JP 2004-36996 A

特許文献1に記載の潜熱蓄熱システムでは、中間取出口から取り出されなかった熱媒液が下流側に流れるので、中間取出口よりも下流側において熱媒液の温度が低くなる。このため、槽一端部の取出口から取り出された熱媒液の温度がその分だけ早めに下がり、熱媒液の目標冷却温度との差が小さくなってしまうため、冷凍機の成績係数が低下してしまうという問題があった。   In the latent heat storage system described in Patent Literature 1, since the heat transfer fluid that has not been taken out from the intermediate outlet flows downstream, the temperature of the heat transfer fluid becomes lower on the downstream side than the intermediate outlet. For this reason, the temperature of the heat transfer liquid taken out from the outlet at one end of the tank is lowered by that amount, and the difference from the target cooling temperature of the heat transfer liquid becomes small. There was a problem of doing.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄冷運転における冷凍機の成績係数の低下を抑制することにある。   This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to suppress the fall of the coefficient of performance of the refrigerator in a cool storage operation.

前記目的を達成するため、本発明の潜熱蓄冷システムは、熱媒液が貯留された蓄熱槽と、前記蓄熱槽から取り出された前記熱媒液を冷却する冷凍機と、前記冷凍機で冷却された熱媒液によって蓄冷される蓄冷材と、前記蓄熱槽を、前記蓄冷材が配置される第1区域と前記蓄冷材が配置されない第2区域とに区画する区画壁と、前記冷凍機で冷却された熱媒液を前記第1区域または前記第2区域に供給する供給部とを備え、前記区画壁の上端は、前記蓄冷材よりも上側であって前記熱媒液の液面よりも下側の位置に設けられ、前記蓄熱槽は、前記熱媒液の取出口を、前記第1区域における前記蓄冷材よりも上側であって前記区画壁の上端よりも下側の位置に有し、前記供給部は、前記蓄熱槽から取り出された熱媒液の温度に応じて、前記第1区域に供給する熱媒液の量と前記第2区域に供給する熱媒液の量を調整することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a latent heat storage system according to the present invention includes a heat storage tank in which a heat medium liquid is stored, a refrigerator that cools the heat medium liquid taken out from the heat storage tank, and a refrigerator that is cooled by the refrigerator. Cooling by the refrigerator, the regenerator material that is stored cold by the heat transfer liquid, the partition wall that partitions the heat storage tank into a first area where the cool storage material is arranged and a second area where the cool storage material is not arranged And a supply unit for supplying the heat medium liquid to the first section or the second section, and an upper end of the partition wall is above the cold storage material and below the liquid surface of the heat medium liquid. Provided in a position on the side, the heat storage tank has an outlet for the heat transfer fluid liquid at a position above the cold storage material in the first section and below the upper end of the partition wall, The supply unit has the first section according to the temperature of the heat transfer liquid taken out from the heat storage tank. Adjusting the amount of supplied heat transfer fluid in an amount and the second section of the supply heat transfer fluid to said.

本発明によれば、蓄冷運転においては供給部が第2区域へ熱媒液の一部を供給すると、第2区域に貯留された熱媒液が区画壁を越えて第1区域に流入する。これにより、第1区域の上部において、第1区域内の蓄冷材で冷却された熱媒液と第2区域から流入した冷却されていない熱媒液とが混ざる。その結果、蓄冷材を通過した後の熱媒液よりも高い温度の熱媒液を冷凍機に送ることができ、冷凍機の成績係数の低下を抑制できる。   According to the present invention, in the cold storage operation, when the supply unit supplies part of the heat transfer fluid to the second zone, the heat transfer fluid stored in the second zone flows into the first zone across the partition wall. Thereby, in the upper part of a 1st area, the heat-medium liquid cooled with the cool storage material in a 1st area and the uncooled heat-medium liquid which flowed in from the 2nd area are mixed. As a result, a heat transfer fluid having a temperature higher than that of the heat transfer fluid after passing through the cold storage material can be sent to the refrigerator, and a decrease in the coefficient of performance of the refrigerator can be suppressed.

かかる潜熱蓄冷システムにおいて、前記供給部が、前記蓄熱槽から取り出された熱媒液の温度を検出する温度センサと、前記第1区域へ供給する熱媒液の量と前記第2区域へ供給する熱媒液の量とを弁開度に応じて調整する弁と、前記温度センサで検出された温度に応じて前記弁の弁開度を定める制御部とを備えている場合には、蓄熱槽から取り出される熱媒液の温度を容易に調整できる。   In such a latent heat storage system, the supply unit detects the temperature of the heat transfer fluid extracted from the heat storage tank, the amount of the heat transfer solution supplied to the first zone, and supplies the temperature to the second zone. A heat storage tank in the case of comprising a valve that adjusts the amount of the heat transfer fluid according to the valve opening and a controller that determines the valve opening of the valve according to the temperature detected by the temperature sensor; It is possible to easily adjust the temperature of the heat transfer fluid taken out from the tank.

かかる潜熱蓄冷システムにおいて、前記制御部が、前記冷凍機での目標冷却温度と前記温度センサの検出温度との温度差が判断基準値以上の場合に、前記第1区域へ熱媒液の全量が供給されるように前記弁の弁開度を定め、前記温度差が前記判断基準値未満の場合に、前記第2区域へ一部の熱媒液が供給されるように前記弁の弁開度を定めるように構成されている場合には、第1区域の熱媒液が目標冷却温度付近まで冷却されても、冷凍機の成績係数の低下を抑制できる。   In this latent heat storage system, when the temperature difference between the target cooling temperature in the refrigerator and the temperature detected by the temperature sensor is equal to or greater than a determination reference value, the control unit determines that the total amount of the heat transfer fluid is in the first zone. The valve opening of the valve is determined so that a portion of the heat transfer fluid is supplied to the second zone when the temperature difference is less than the determination reference value. When the heat transfer fluid in the first section is cooled to near the target cooling temperature, it is possible to suppress a decrease in the coefficient of performance of the refrigerator.

かかる潜熱蓄冷システムにおいて、前記制御部が、前記蓄冷材を冷却した後の熱媒液温度が低くなる程、前記第2区域へ供給される熱媒液の量が増えるように前記弁の弁開度を定めるように構成されている場合には、冷凍機の成績係数の低下をより確実に抑制できる。   In such a latent heat storage system, the valve is opened so that the amount of the heat transfer fluid supplied to the second zone increases as the temperature of the heat transfer solution after the controller cools the cool storage material decreases. When configured to determine the degree, it is possible to more reliably suppress a decrease in the coefficient of performance of the refrigerator.

かかる潜熱蓄冷システムにおいて、前記蓄熱槽が、前記第1区域に前記熱媒液を供給する第1供給口を、前記第1区域における前記蓄冷材よりも下側に有するとともに、前記第2区域に前記熱媒液を供給する第2供給口を、前記第2区域の槽底面付近に有する場合には、冷却された熱媒液が第1区域または第2区域の下側から満たされていくので、温度の高い熱媒液を第1区域または第2区域から多く取り出すことができる。   In such a latent heat storage system, the heat storage tank has a first supply port for supplying the heat medium liquid to the first section below the cold storage material in the first section, and in the second section. When the second supply port for supplying the heat medium liquid is provided near the bottom of the tank in the second area, the cooled heat medium liquid is filled from the lower side of the first area or the second area. Thus, a large amount of heat transfer fluid having a high temperature can be taken out from the first zone or the second zone.

本発明によれば、蓄冷運転における冷凍機の成績係数の低下を抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fall of the coefficient of performance of the refrigerator in a cool storage operation can be suppressed.

潜熱蓄冷システムの構成を説明する図である。It is a figure explaining the composition of a latent heat storage system. 水槽の内部構成を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the internal structure of a water tank. 水槽の内部構成を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the internal structure of a water tank. 水槽の平面図である。It is a top view of a water tank. (a)は蓄冷材の正面図である。(b)は蓄冷材モジュールを説明する斜視図である。(A) is a front view of a cool storage material. (B) is a perspective view explaining a cool storage material module. 蓄冷運転における水の流れを説明する図であって、水槽から取り出された水の温度と目標冷却温度との差が判断基準値よりも大きい場合の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of water in a cool storage operation, Comprising: It is a figure explaining the flow in case the difference of the temperature of the water taken out from the water tank and target cooling temperature is larger than a judgment reference value. 蓄冷運転における水の流れを説明する図であって、水槽から取り出された水の温度と目標冷却温度との差が判断基準値以下の場合の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of water in a cool storage operation, Comprising: It is a figure explaining the flow in case the difference of the temperature of the water taken out from the water tank and target cooling temperature is below a criterion value.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、本実施形態の潜熱蓄冷システムは、水槽1と、冷凍機2と、温度センサ3と、弁4と、ポンプ5と、制御部6とを有する。   As shown in FIG. 1, the latent heat cold storage system of the present embodiment includes a water tank 1, a refrigerator 2, a temperature sensor 3, a valve 4, a pump 5, and a control unit 6.

水槽1は、熱媒液としての水を貯留する部分であり、蓄熱槽に相当する。この水槽1には、蓄冷材21(図5を参照)を内包する蓄冷材ユニット23が複数配置されており、蓄冷材21を凍らせることで蓄冷を行う。この水槽1は、蓄冷材ユニット23が配置される第1区域11と蓄冷材ユニット23が配置されない第2区域12とに分割されている。そして、第1区域11の上部には上部流出入口13が設けられ、第1区域11の下部には第1下部流出入口14が設けられ、第2区域12の下部には第2下部流出入口15が設けられている。これらの流出入口13〜15は、蓄冷運転や放冷運転において、水槽1から水を取り出す取出口となったり、水槽1内に水を供給する供給口となったりする。なお、水槽1については後で詳しく説明する。   The water tank 1 is a part for storing water as a heat transfer liquid, and corresponds to a heat storage tank. In this water tank 1, a plurality of cool storage material units 23 including a cool storage material 21 (see FIG. 5) are arranged, and cold storage is performed by freezing the cool storage material 21. The water tank 1 is divided into a first area 11 where the regenerator unit 23 is arranged and a second area 12 where the regenerator unit 23 is not arranged. An upper outlet 13 is provided in the upper part of the first area 11, a first lower outlet 14 is provided in the lower part of the first area 11, and a second lower outlet 15 is provided in the lower part of the second area 12. Is provided. These inlet / outlet ports 13 to 15 serve as outlets for taking out water from the water tank 1 or supply ports for supplying water into the water tank 1 in a cold storage operation or a cooling operation. The water tank 1 will be described in detail later.

冷凍機2は、蓄冷運転において水槽1から取り出された水を目標冷却温度まで冷却する装置であり、冷却された水は水槽1へ戻される。水槽1から取り出され冷凍機2に入る水の温度が目標冷却温度に近すぎて温度差が小さいと、冷凍機2が部分負荷運転となり、その成績係数が低下する。   The refrigerator 2 is a device that cools the water extracted from the water tank 1 to the target cooling temperature in the cold storage operation, and the cooled water is returned to the water tank 1. If the temperature of the water taken out from the water tank 1 and entering the refrigerator 2 is too close to the target cooling temperature and the temperature difference is small, the refrigerator 2 becomes a partial load operation, and the coefficient of performance decreases.

温度センサ3は、蓄冷運転にあっては水槽1から冷凍機2に送られる水の温度を検出する。本実施形態の温度センサ3は、上部流出入口13とつながる上部配管7aに設けられている。そして、温度センサ3による検出信号は制御部6に出力される。なお、温度センサ3は、弁4及び制御部6とともに、冷凍機2で冷却された水を水槽1(第1区域11、第2区域12)に供給する供給部として機能する。   The temperature sensor 3 detects the temperature of water sent from the water tank 1 to the refrigerator 2 in the cold storage operation. The temperature sensor 3 of the present embodiment is provided in the upper pipe 7 a connected to the upper outlet / inlet 13. A detection signal from the temperature sensor 3 is output to the control unit 6. In addition, the temperature sensor 3 functions as a supply part which supplies the water cooled with the refrigerator 2 to the water tank 1 (1st area 11, 2nd area 12) with the valve 4 and the control part 6. FIG.

弁4は、下部配管7bを通じて冷凍機2と接続され、第1個別配管7cを通じて第1下部流出入口14と接続され、第2個別配管7dを通じて第2下部流出入口15と接続されている。この弁4は、冷凍機2から送出される水を第1下部流出入口14または第2下部流出入口15へ流すための弁装置であり、制御部6によって動作が制御される。   The valve 4 is connected to the refrigerator 2 through the lower pipe 7b, connected to the first lower outlet 14 through the first individual pipe 7c, and connected to the second lower outlet 15 through the second individual pipe 7d. The valve 4 is a valve device for flowing water sent from the refrigerator 2 to the first lower outlet / inlet 14 or the second lower outlet / inlet 15, and its operation is controlled by the controller 6.

ポンプ5は、水槽1から取り出した水を冷凍機2へ送る。このポンプ5も制御部6によって動作が制御される。   The pump 5 sends the water taken out from the water tank 1 to the refrigerator 2. The operation of the pump 5 is also controlled by the control unit 6.

制御部6は、冷凍機2、ポンプ5及び弁4の制御を行う部分であり、リレー等によって構成されたり、CPUやメモリを含んで構成されたりする。本実施形態の制御部6は、蓄冷運転において、温度センサ3による検出温度に応じて弁4における弁開度を定める。すなわち、冷凍機2から送出される水に関し、水槽1の第1区域11へ供給する量と第2区域12へ供給する量の比率を定める。   The control part 6 is a part which controls the refrigerator 2, the pump 5, and the valve 4, and is comprised by a relay etc., or is comprised including CPU and memory. The controller 6 of the present embodiment determines the valve opening degree of the valve 4 according to the temperature detected by the temperature sensor 3 in the cold storage operation. That is, the ratio of the amount supplied to the first zone 11 of the aquarium 1 and the amount supplied to the second zone 12 is determined for the water delivered from the refrigerator 2.

次に、上記の水槽1について詳しく説明する。   Next, the water tank 1 will be described in detail.

図2〜図4に示すように、水槽1は周囲から区画され、その内部は直方体状の空間になっている。本実施形態では幅Wが5m、長さLが7m、高さHが3mの大きさとされる。水槽1内には区画壁16が設けられている。この区画壁16は、水槽1内を第1区域11と第2区域12とに区画する部材であり、非透水性の板状部材によって構成される。この区画壁16は、水槽1の底面から立ち上げられる。また、区画壁16の高さは、熱媒液の液面よりは低く、上部流出入口13よりは高い位置になるように定められている。この構成により、区画壁16の上側部分(上部流出入口13の上端よりも上の部分)を越えて第1区域11と第2区域12との間で水が流れる。   As shown in FIGS. 2 to 4, the water tank 1 is partitioned from the periphery, and the inside thereof is a rectangular parallelepiped space. In this embodiment, the width W is 5 m, the length L is 7 m, and the height H is 3 m. A partition wall 16 is provided in the water tank 1. The partition wall 16 is a member that partitions the inside of the water tank 1 into a first section 11 and a second section 12, and is configured by a non-permeable plate-shaped member. The partition wall 16 is raised from the bottom surface of the water tank 1. Further, the height of the partition wall 16 is determined to be lower than the liquid level of the heat transfer fluid and higher than the upper outlet 13. With this configuration, water flows between the first section 11 and the second section 12 beyond the upper portion of the partition wall 16 (the portion above the upper end of the upper outlet 13).

第1区域11の下側であって水槽1の底面よりも少し高い位置(詳しくは第1下部流出入口14の上端よりも若干高い位置)には、架台17が配置される。この架台17は、蓄冷材ユニット23が載置される部材であり、蓄冷材ユニット23よりも下側に流水用のスペースを形成する。この架台17は、例えば複数本の部材を縦横方向に隙間を空けて組んだ井桁状に構成される。   A gantry 17 is disposed at a position below the first section 11 and slightly higher than the bottom surface of the water tank 1 (specifically, a position slightly higher than the upper end of the first lower outlet / inlet 14). The gantry 17 is a member on which the cool storage material unit 23 is placed, and forms a space for running water below the cool storage material unit 23. For example, the gantry 17 is formed in a cross beam shape in which a plurality of members are assembled with a gap in the vertical and horizontal directions.

上部流出入口13は、第1区域11内に、その下端が蓄冷材ユニット23の上端よりも上側となる位置に設けられている。第1下部流出入口14は、第1区域11内の蓄冷材ユニット23よりも下の位置に設けられている。第2下部流出入口15は、図3に示すように、第2区域12内の水槽底面付近に設けられている。   The upper outlet 13 is provided in the first area 11 at a position where the lower end is above the upper end of the regenerator unit 23. The first lower outlet / inlet 14 is provided at a position below the regenerator unit 23 in the first section 11. As shown in FIG. 3, the second lower outlet / inlet 15 is provided near the bottom of the water tank in the second area 12.

図5(a)に示すように、蓄冷材21は、パラフィン系ゲルを縦長の袋体に充填したものであり、16℃まで冷却されるとゲル状から固体状へと相変化が生じる。すなわち、16℃以下の温度で蓄冷材21は凝固状態になる。そして、温度が16℃を越えると、凝固状態の蓄冷材21から放冷が生じてゲル状に戻る。図5(b)に示すように、蓄冷材ユニット23は、通水用の開口部が天井部及び底部に設けられた箱22に、複数の蓄冷材21を立てた状態で詰め込んだものである。この蓄冷材ユニット23では、箱22の内部において蓄冷材21同士の間に縦方向の空間が形成されている。このため、上下方向の通水性を確保しつつ蓄冷材21の周囲を流れる水との間で熱交換を行える。   As shown in FIG. 5A, the regenerator 21 is a material in which a vertically long bag is filled with a paraffinic gel. When cooled to 16 ° C., a phase change occurs from a gel to a solid. That is, the cold storage material 21 is in a solidified state at a temperature of 16 ° C. or less. And when temperature exceeds 16 degreeC, it cools from the cool storage material 21 of a solidification state, and returns to gel form. As shown in FIG. 5 (b), the regenerator unit 23 is a unit in which a plurality of regenerators 21 are erected in a box 22 provided with openings for passing water at the ceiling and bottom. . In the cool storage material unit 23, a vertical space is formed between the cool storage materials 21 inside the box 22. For this reason, heat exchange can be performed with water flowing around the cold storage material 21 while ensuring water permeability in the vertical direction.

次に、潜熱蓄冷システムの蓄冷運転における動作について説明する。   Next, the operation in the cold storage operation of the latent heat cold storage system will be described.

蓄冷運転において制御部6は温度センサ3からの検出信号を取得し、上部流出入口13から流れる水の温度を認識する。なお、この段階での水温は、目標冷却温度である13℃よりも十分(例えば6℃)高い温度であるとする。すなわち、水温と目標冷却温度との温度差が判断基準値以上であるとする。   In the cold storage operation, the control unit 6 acquires the detection signal from the temperature sensor 3 and recognizes the temperature of the water flowing from the upper outlet / inlet 13. It is assumed that the water temperature at this stage is sufficiently higher (for example, 6 ° C.) than the target cooling temperature of 13 ° C. That is, it is assumed that the temperature difference between the water temperature and the target cooling temperature is greater than or equal to the determination reference value.

この場合、図6に示すように、制御部6は、第1下部流出入口14側へ全量が流れるように弁4の弁開度を定める。すなわち、第1下部流出入口14側の弁については十分に開く一方、第2下部流出入口15側の弁を全閉にする。これにより、冷凍機2で冷却された水の全てが第1下部流出入口14(第1供給口)を通じて第1区域11に流れ込み、蓄冷材21の冷却に用いられる。なお、第2区域12には冷凍機2からの水は流れ込まないので、冷凍機2から供給された水を蓄冷材21の冷却に無駄なく使用できる。   In this case, as shown in FIG. 6, the control unit 6 determines the valve opening degree of the valve 4 so that the entire amount flows to the first lower outlet / inlet 14 side. That is, while the valve on the first lower outlet / inlet 14 side is sufficiently opened, the valve on the second lower outlet / inlet 15 side is fully closed. Thereby, all the water cooled by the refrigerator 2 flows into the 1st area 11 through the 1st lower outflow inlet 14 (1st supply port), and is used for cooling of the cool storage material 21. FIG. In addition, since the water from the refrigerator 2 does not flow into the 2nd area 12, the water supplied from the refrigerator 2 can be used for cooling of the cool storage material 21 without waste.

その後、蓄冷材21が冷却されて第1区域11内の水温が下がり、水温と目標冷却温度との温度差が判断基準値未満になると、制御部6は、第2区域12へ一部の水が供給されるように弁4の弁開度を定める。すなわち、第1下部流出入口14側の弁を少し絞り、第2下部流出入口15側の弁を全閉から少し開く。これにより、図7に示すように、第2下部流出入口15(第2供給口)を通じて第2区域12にも水が流れ込むので、第2区域12から区画壁16を越えて第1区域11へ水が流れ込む。このときに流れ込む水は、第2区域12に貯留された水であり、蓄冷材21を通過した水よりも十分高い温度である。このため、第1区域11の上部で蓄冷材21を通過した水と混ざることで、水温を上昇させることができる。そして、冷凍機2に送られる水の温度と目標冷却温度との間に十分な温度差を確保することができ、冷凍機2の成績係数の低下を抑制することができる。   After that, when the regenerator material 21 is cooled and the water temperature in the first zone 11 decreases and the temperature difference between the water temperature and the target cooling temperature becomes less than the judgment reference value, the control unit 6 sends some water to the second zone 12. The valve opening of the valve 4 is determined so that is supplied. That is, the valve on the first lower outlet / inlet 14 side is slightly throttled, and the valve on the second lower outlet / inlet 15 side is slightly opened from the fully closed state. Accordingly, as shown in FIG. 7, water flows into the second area 12 through the second lower outlet 15 (second supply port), so that the second area 12 and the partition wall 16 are passed to the first area 11. Water flows in. The water flowing in at this time is water stored in the second area 12 and has a temperature sufficiently higher than that of the water that has passed through the cold storage material 21. For this reason, water temperature can be raised by mixing with the water which passed the cool storage material 21 in the upper part of the 1st area 11. FIG. And sufficient temperature difference can be ensured between the temperature of the water sent to the refrigerator 2, and target cooling temperature, and the fall of the coefficient of performance of the refrigerator 2 can be suppressed.

そして、このシステムでは、冷凍機2で冷却された水が第1区域11または第2区域12の下側から満たされるので、温度の高い水を第1区域11または第2区域12から多く取り出すことができる。また、蓄冷材ユニット23の上面よりも上方から第2区域12からの水を流入させ、上部流出入口13を蓄冷材ユニット23の上面よりも上方に設けているので、混ざった水は下方に行き難い。このため、混ざった水によって蓄冷材21が暖められてしまう不具合を抑制できる。   And in this system, since the water cooled with the refrigerator 2 is filled from the lower side of the 1st area 11 or the 2nd area 12, much hot water is taken out from the 1st area 11 or the 2nd area 12. Can do. In addition, since the water from the second section 12 flows in from above the upper surface of the regenerator unit 23 and the upper outlet 13 is provided above the upper surface of the regenerator unit 23, the mixed water goes downward. hard. For this reason, the malfunction that the cool storage material 21 is warmed by the mixed water can be suppressed.

その後、制御部6は、温度センサ3からの検出信号の監視を継続し、上部流出入口13からの水の温度が下がる都度、第2区域12への水の流入量が増えるように弁4の弁開度を定める。すなわち、第1区域11側への流入量を定める弁の弁開度を少なくし、第2区域12側への流入量を定める弁の弁開度を大きくする。このように、蓄冷材21を通過した水の温度が低くなる程、第2区域12への水の流入量を増やしているので、第1区域11の水が目標冷却温度付近まで冷却されても、冷凍機の成績係数の低下を抑制できる。   Thereafter, the control unit 6 continues to monitor the detection signal from the temperature sensor 3, and whenever the temperature of the water from the upper outlet 13 decreases, the amount of water flowing into the second area 12 increases. Determine the valve opening. That is, the valve opening degree of the valve that determines the inflow amount to the first section 11 side is decreased, and the valve opening degree of the valve that determines the inflow amount to the second section 12 side is increased. Thus, the lower the temperature of the water that has passed through the regenerator material 21, the greater the amount of water flowing into the second area 12, so even if the water in the first area 11 is cooled to near the target cooling temperature. The reduction in the coefficient of performance of the refrigerator can be suppressed.

以上説明したように、本実施形態の潜熱蓄冷システムでは、蓄冷運転において、第1区域11から取り出された水の温度が目標冷却温度に近付くと、冷凍機2からの水の一部が第2区域12へ供給される。これにより、第2区域12に貯留された十分高い温度の水が第1区域11の上部に流れ込み、冷凍機2へ送られる水の温度と目標冷却温度との間に十分な温度差を確保でき、冷凍機2の成績係数の低下を抑制できる。   As described above, in the latent heat cold storage system of the present embodiment, in the cold storage operation, when the temperature of the water taken out from the first section 11 approaches the target cooling temperature, a part of the water from the refrigerator 2 is second. Supplied to area 12. Thereby, sufficiently high temperature water stored in the second section 12 flows into the upper part of the first section 11, and a sufficient temperature difference can be secured between the temperature of the water sent to the refrigerator 2 and the target cooling temperature. Moreover, the fall of the coefficient of performance of the refrigerator 2 can be suppressed.

ところで、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。   By the way, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various deformation | transformation is possible.

例えば、本実施形態では、区画壁16を用いて水槽1内を第1区域11と第2区域12とに区画していたが、この構成に限定されない。例えば、複数の区画壁16によって、第1区域11を水槽1内に分散配置してもよい。要するに、水槽1内が蓄冷材21が配置される区域と配置されない区域とに区画されていればよい。   For example, in the present embodiment, the water tank 1 is partitioned into the first area 11 and the second area 12 using the partition wall 16, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the first section 11 may be distributed and arranged in the water tank 1 by a plurality of partition walls 16. In short, the inside of the water tank 1 should just be divided into the area where the cool storage material 21 is arrange | positioned, and the area where it is not arrange | positioned.

区画壁16に関し、非透水性であればどのような材質のものであってもよい。そして、区画壁16として断熱性を有する部材を用いると、第1区域11と第2区域12との間での熱交換を抑制でき、水温の調節が容易になる。   The partition wall 16 may be made of any material as long as it is impermeable. And if the member which has heat insulation is used as the partition wall 16, the heat exchange between the 1st area 11 and the 2nd area 12 can be suppressed, and adjustment of water temperature becomes easy.

上部流出入口13や第1下部流出入口14を設ける位置は、上部流出入口13が蓄冷材21よりも上側に位置し、第1下部流出入口14が蓄冷材21よりも下側に位置していれば、適宜に定めることができる。   The upper outlet 13 and the first lower outlet 14 are provided so that the upper outlet 13 is located above the regenerator 21 and the first lower inlet 14 is located below the regenerator 21. Can be determined as appropriate.

弁4に関し、三方弁で構成してもよいし、二方弁を用いてもよい。要するに、熱媒液の流量を調整できればよい。   Regarding the valve 4, a three-way valve or a two-way valve may be used. In short, it is only necessary to adjust the flow rate of the heat transfer fluid.

1 水槽
2 冷凍機
3 温度センサ
4 弁
5 ポンプ
6 制御部
7a〜7d 配管
11 第1区域
12 第2区域
13 上部流出入口(熱媒液の取出口)
14 第1下部流出入口(第1供給口)
15 第2下部流出入口(第2供給口)
16 区画壁
17 架台
21 蓄冷材
22 箱
23 蓄冷材ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water tank 2 Refrigerator 3 Temperature sensor 4 Valve 5 Pump 6 Control part 7a-7d Piping 11 1st area 12 2nd area 13 Upper outflow inlet (heat-medium liquid outlet)
14 First lower outlet (first supply port)
15 Second lower outlet (second supply port)
16 Partition wall 17 Base 21 Cold storage material 22 Box 23 Cold storage material unit

Claims (5)

熱媒液が貯留された蓄熱槽と、
前記蓄熱槽から取り出された前記熱媒液を冷却する冷凍機と、
前記冷凍機で冷却された熱媒液によって蓄冷される蓄冷材と、
前記蓄熱槽を、前記蓄冷材が配置される第1区域と前記蓄冷材が配置されない第2区域とに区画する区画壁と、
前記冷凍機で冷却された熱媒液を前記第1区域または前記第2区域に供給する供給部と、を備え、
前記区画壁の上端は、
前記蓄冷材よりも上側であって前記熱媒液の液面よりも下側の位置に設けられ、
前記蓄熱槽は、
前記熱媒液の取出口を、前記第1区域における前記蓄冷材よりも上側であって前記区画壁の上端よりも下側の位置に有し、
前記供給部は、
前記蓄熱槽から取り出された熱媒液の温度に応じて、前記第1区域に供給する熱媒液の量と前記第2区域に供給する熱媒液の量を調整する
ことを特徴とする潜熱蓄冷システム。
A heat storage tank in which the heat transfer fluid is stored;
A refrigerator that cools the heat transfer fluid taken out of the heat storage tank;
A cold storage material that is stored cold by the heat transfer fluid cooled by the refrigerator;
A partition wall that divides the heat storage tank into a first area where the cold storage material is disposed and a second area where the cold storage material is not disposed;
A supply section for supplying the heat medium liquid cooled by the refrigerator to the first section or the second section,
The upper end of the partition wall is
Provided at a position above the cold storage material and below the liquid surface of the heat transfer fluid,
The heat storage tank
The outlet for the heat transfer fluid is located above the cold storage material in the first section and below the upper end of the partition wall,
The supply unit
The latent heat characterized by adjusting the amount of the heat transfer fluid supplied to the first zone and the amount of the heat transfer fluid supplied to the second zone according to the temperature of the heat transfer fluid taken out from the heat storage tank. Cold storage system.
前記供給部は、
前記蓄熱槽から取り出された熱媒液の温度を検出する温度センサと、
前記第1区域へ供給する熱媒液の量と前記第2区域へ供給する熱媒液の量とを弁開度に応じて調整する弁と、
前記温度センサで検出された温度に応じて前記弁の弁開度を定める制御部と、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の潜熱蓄冷システム。
The supply unit
A temperature sensor for detecting the temperature of the heat transfer fluid taken out from the heat storage tank;
A valve for adjusting the amount of the heat transfer fluid supplied to the first zone and the amount of the heat transfer fluid supplied to the second zone according to the valve opening;
A control unit that determines the valve opening degree of the valve according to the temperature detected by the temperature sensor;
The latent heat cold storage system according to claim 1, comprising:
前記制御部は、
前記冷凍機での目標冷却温度と前記温度センサの検出温度との温度差が判断基準値以上の場合に、前記第1区域へ熱媒液の全量が供給されるように前記弁の弁開度を定め、
前記温度差が前記判断基準値未満の場合に、前記第2区域へ一部の熱媒液が供給されるように前記弁の弁開度を定める
ことを特徴とする請求項2に記載の潜熱蓄冷システム。
The controller is
When the temperature difference between the target cooling temperature in the refrigerator and the temperature detected by the temperature sensor is greater than or equal to a criterion value, the valve opening of the valve is such that the entire amount of the heat transfer fluid is supplied to the first zone. And
3. The latent heat according to claim 2, wherein when the temperature difference is less than the determination reference value, the valve opening degree of the valve is determined so that a part of the heat transfer fluid is supplied to the second zone. Cold storage system.
前記制御部は、
前記蓄冷材を冷却した後の熱媒液温度が低くなる程、前記第2区域へ供給される熱媒液の量が増えるように前記弁の弁開度を定める
ことを特徴とする請求項3に記載の潜熱蓄冷システム。
The controller is
The valve opening degree of the valve is determined so that the amount of the heat transfer fluid supplied to the second zone increases as the temperature of the heat transfer solution after cooling the cool storage material decreases. The latent heat storage system described in 1.
前記蓄熱槽は、
前記第1区域に前記熱媒液を供給する第1供給口を、前記第1区域における前記蓄冷材よりも下側に有するとともに、前記第2区域に前記熱媒液を供給する第2供給口を、前記第2区域の槽底面付近に有する
ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の潜熱蓄冷システム。
The heat storage tank
A second supply port that has a first supply port for supplying the heat transfer fluid to the first zone below the cold storage material in the first zone and supplies the heat transfer fluid to the second zone. The latent heat cold storage system according to any one of claims 1 to 4, wherein the latent heat storage system is provided near the bottom of the tank in the second section.
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