JP7473469B2 - Heat storage device and heat exchange method - Google Patents

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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潜熱蓄熱システムが知られている。 Conventionally, latent heat storage systems that use latent heat storage materials are known.

例えば、特許文献1には、蓄熱槽と、冷凍機等の熱源装置と、負荷装置とを備えた潜熱蓄熱システムが記載されている。蓄熱槽の内部には、潜熱蓄熱材が収容された多数の蓄熱容器が水等の熱媒液に浸漬した状態で配置されている。蓄熱運転では、蓄熱槽と熱源装置との間で熱媒液が循環し、熱源装置で発生した冷熱が蓄熱槽に蓄えられる。放熱運転では、蓄熱槽と負荷装置との間で熱媒液が循環し、蓄熱槽に蓄えられた冷熱が負荷装置で消費される。潜熱蓄熱材が収容された蓄熱容器の設置により、潜熱蓄熱が可能になり蓄熱槽全体の蓄熱能力が増大する。 For example, Patent Document 1 describes a latent heat storage system that includes a heat storage tank, a heat source device such as a refrigerator, and a load device. Inside the heat storage tank, a number of heat storage containers containing latent heat storage material are arranged immersed in a heat transfer liquid such as water. In heat storage operation, the heat transfer liquid circulates between the heat storage tank and the heat source device, and cold heat generated in the heat source device is stored in the heat storage tank. In heat dissipation operation, the heat transfer liquid circulates between the heat storage tank and the load device, and the cold heat stored in the heat storage tank is consumed by the load device. By installing a heat storage container containing a latent heat storage material, latent heat storage becomes possible, and the heat storage capacity of the entire heat storage tank is increased.

特開2004-36996号公報JP 2004-36996 A

本開示は、蓄冷材の単位体積当たりの蓄熱量を高める観点から有利な蓄熱装置を提供する。 This disclosure provides an advantageous heat storage device from the viewpoint of increasing the amount of heat stored per unit volume of the cold storage material.

本開示における蓄熱装置は、
液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する蓄冷材と、
前記蓄冷材が収容された複数の容器を含む蓄冷ユニットと、
配列された複数のプレートを含む流量分配ユニットと、
前記蓄冷ユニット及び前記流量分配ユニットが熱媒液に浸漬した状態で前記熱媒液を貯留する蓄熱槽と、
前記流量分配ユニットに接するスペースに第一方向に沿って流入し、かつ、前記流量分配ユニット及び前記蓄冷ユニットを通過して流出する前記熱媒液の流れが生じる流路を形成する仕切りと、を備え、
前記流量分配ユニットは、前記蓄冷ユニットに対して前記熱媒液の前記流れの上流に配置されており、
前記複数のプレートの配列方向は、前記第一方向と交差しており、かつ、前記流量分配ユニットから流出する前記熱媒液の流れ方向と交差している。
The heat storage device in the present disclosure is
A cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
a cold storage unit including a plurality of containers each containing the cold storage material;
A flow distribution unit including a plurality of plates arranged in an array;
a heat storage tank that stores the heat transfer liquid in a state in which the cold storage unit and the flow rate distribution unit are immersed in the heat transfer liquid;
a partition that forms a flow path through which the heat transfer liquid flows into a space in contact with the flow distribution unit along a first direction and passes through the flow distribution unit and the cold storage unit to flow out;
the flow distribution unit is disposed upstream of the flow of the heat transfer liquid relative to the cold storage unit;
The arrangement direction of the plurality of plates intersects with the first direction and also intersects with the flow direction of the heat transfer liquid flowing out of the flow distribution unit.

本開示の蓄熱装置において、第一方向に沿ってスペースに流入して流量分配ユニットに導かれた熱媒液は、プレート同士の間隙を流れて流量分配ユニットから流出し、蓄冷ユニットに導かれる。複数のプレートの配列方向が第一方向と交差しているので、流量分配ユニットにおいて熱媒液が分配されて蓄冷ユニットに導かれる。加えて、複数のプレートの配列方向が流量分配ユニットから流出する熱媒液の流れ方向と交差しているので、流量分配ユニットを通過するときに熱媒液の流れの動圧が保たれやすい。そのため、蓄冷ユニットに導かれる熱媒液の流量が均一になりやすく、蓄冷材の単位体積当たりの蓄熱量が高くなりやすい。 In the heat storage device of the present disclosure, the heat transfer liquid that flows into the space along the first direction and is guided to the flow distribution unit flows through the gaps between the plates, flows out of the flow distribution unit, and is guided to the cold storage unit. Since the arrangement direction of the multiple plates intersects with the first direction, the heat transfer liquid is distributed in the flow distribution unit and guided to the cold storage unit. In addition, since the arrangement direction of the multiple plates intersects with the flow direction of the heat transfer liquid flowing out of the flow distribution unit, the dynamic pressure of the flow of the heat transfer liquid is easily maintained when passing through the flow distribution unit. Therefore, the flow rate of the heat transfer liquid guided to the cold storage unit tends to be uniform, and the amount of heat stored per unit volume of the cold storage material tends to be high.

実施の形態1における蓄熱装置の構成図FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a heat storage device according to a first embodiment. 図1に示す蓄熱装置における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 cold storage unit in the heat storage device shown in FIG. 図1に示す蓄熱装置における容器を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a container in the heat storage device shown in FIG. 図1に示す蓄熱装置における流量分配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 flow distribution unit in the heat storage device shown in FIG. 図1に示す蓄熱装置におけるプレートを示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a plate in the heat storage device shown in FIG. 図1に示す蓄熱装置における架台を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a stand in the heat storage device shown in FIG. 1 . 図1に示す蓄熱装置における領域Aの状態を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a state of an area A in the heat storage device shown in FIG. 実施の形態2における蓄熱装置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a heat storage device according to a second embodiment. 実施の形態3における蓄熱装置の構成図FIG. 13 is a diagram showing the configuration of a heat storage device according to a third embodiment. 図7に示す蓄熱装置における領域Bの状態を示す斜視図FIG. 8 is a perspective view showing a state of an area B in the heat storage device shown in FIG.

(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、潜熱蓄熱材が収容された多数の蓄熱容器が熱媒液に浸漬した状態で蓄熱槽の内部に配置され、潜熱蓄熱が可能な技術があった。これにより、例えば、既存の水蓄熱槽の蓄熱量を増加させる潜熱蓄熱システムを提供できる。
(Findings that form the basis of this disclosure)
At the time when the present inventors came up with the present disclosure, there was a technology that enables latent heat storage by arranging a large number of heat storage containers containing latent heat storage materials inside a heat storage tank while immersed in a heat transfer liquid, as described in Patent Document 1. This makes it possible to provide a latent heat storage system that increases the amount of heat stored in an existing water heat storage tank, for example.

しかしながら、特許文献1に記載の潜熱蓄熱システムでは、多数の蓄熱容器が予め収容されたカゴ状の収容容器を架台の多孔状の上面部に積層状態で載置することによって、蓄熱容器が蓄熱槽に設置されている。収容容器に導かれる熱媒液の流量のばらつきを少なくするためには架台の下のスペースを大きくする必要がある。しかしながら、架台の下のスペースを大きくすると、蓄熱容器を設置するスペースが小さくなり、蓄熱槽における蓄熱量が小さくなる。一方、架台の下のスペースが小さいと、収容容器に導かれる熱媒液の流量がばらつきやすく、潜熱蓄熱材の融解及び凝固が不十分になり、潜熱蓄熱材の単位体積当たりの蓄熱量を高めにくいという課題があった。本発明者は、このような課題を発見し、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, in the latent heat storage system described in Patent Document 1, a basket-shaped storage container in which a large number of heat storage containers are already stored is placed in a stacked state on the porous upper surface of a stand, so that the heat storage containers are installed in the heat storage tank. In order to reduce the variation in the flow rate of the heat transfer liquid introduced to the storage container, it is necessary to increase the space under the stand. However, if the space under the stand is increased, the space for installing the heat storage containers becomes smaller, and the amount of heat stored in the heat storage tank becomes smaller. On the other hand, if the space under the stand is small, the flow rate of the heat transfer liquid introduced to the storage container is likely to vary, and the melting and solidification of the latent heat storage material becomes insufficient, making it difficult to increase the amount of heat stored per unit volume of the latent heat storage material. The present inventor discovered this problem, and in order to solve it, he came to constitute the subject of the present disclosure.

そこで、本開示は、蓄冷材の単位体積当たりの蓄熱量を高める観点から有利な蓄熱装置を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a heat storage device that is advantageous in terms of increasing the amount of heat stored per unit volume of the cold storage material.

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、または、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。 Below, the embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanation of already well-known matters or duplicate explanation of substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following explanation being unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art. Note that the attached 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、図3B、図4、及び図5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, 3B, 4, and 5. FIG.

[1-1.構成]
図1に示す通り、蓄熱装置1aは、蓄冷ユニット10と、流量分配ユニット20と、蓄熱槽30と、仕切り40とを備えている。図2Aに示す通り、蓄冷ユニット10は、複数の容器14を含む。各容器14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蓄冷材が収容されている。図2Bに示す通り、容器14は、例えば板状である。蓄冷ユニット10において、例えば、複数の板状の容器14が配列されている。図3A及び図3
Bに示す通り、流量分配ユニット20は、配列された複数のプレート24を含む。蓄熱槽30には、蓄冷ユニット10及び流量分配ユニット20が熱媒液2に浸漬した状態で熱媒液2が貯留されている。仕切り40は、流路45を形成している。流路45において、第一方向D1に沿ってスペース42に流入し、かつ、流量分配ユニット20及び蓄冷ユニット10を通過する熱媒液2の流れが生じる。スペース42は、流量分配ユニット20に接している。流量分配ユニット20は、蓄冷ユニット10に対して熱媒液2の流れの上流に配置されている。
[1-1. Configuration]
As shown in Fig. 1, the heat storage device 1a includes a cold storage unit 10, a flow rate distribution unit 20, a heat storage tank 30, and a partition 40. As shown in Fig. 2A, the cold storage unit 10 includes a plurality of containers 14. Each container 14 contains a cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold heat. As shown in Fig. 2B, the container 14 is, for example, plate-shaped. In the cold storage unit 10, for example, a plurality of plate-shaped containers 14 are arranged. As shown in Figs. 3A and 3
As shown in FIG. 1B, the flow rate distribution unit 20 includes a plurality of arranged plates 24. The heat transfer liquid 2 is stored in the heat storage tank 30 with the cold storage unit 10 and the flow rate distribution unit 20 immersed in the heat transfer liquid 2. The partition 40 forms a flow path 45. In the flow path 45, a flow of the heat transfer liquid 2 is generated, which flows into the space 42 along the first direction D1 and passes through the flow rate distribution unit 20 and the cold storage unit 10. The space 42 is in contact with the flow rate distribution unit 20. The flow rate distribution unit 20 is disposed upstream of the flow of the heat transfer liquid 2 with respect to the cold storage unit 10.

容器14に収容された蓄冷材は、液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する限り、特定の蓄冷材に限定されない。蓄冷材は、例えば、クラスレートハイドレートである。蓄冷材の融点は特定の温度に限定されない。蓄冷材の融点は、例えば、熱媒液2の融点より高く、かつ、蓄冷材の放冷における冷却対象の温度より低い。蓄冷材の融点は、例えば、7℃である。 The cold storage material contained in the container 14 is not limited to a specific cold storage material, as long as it stores and releases cold energy by changing phase between liquid and solid. The cold storage material is, for example, a clathrate hydrate. The melting point of the cold storage material is not limited to a specific temperature. For example, the melting point of the cold storage material is higher than the melting point of the heat transfer liquid 2 and lower than the temperature of the object to be cooled when the cold storage material is released. The melting point of the cold storage material is, for example, 7°C.

熱媒液2は、特定の液体に限定されない。熱媒液2は、例えば水である。 The heat transfer liquid 2 is not limited to a specific liquid. The heat transfer liquid 2 is, for example, water.

容器14の材料は、特定の材料に限定されない。容器14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製の容器である。図2Bに示す通り、容器14は、例えば、平板状である。 The material of the container 14 is not limited to a specific material. The container 14 is, for example, a container made of a resin material such as polyethylene or polypropylene. As shown in FIG. 2B, the container 14 is, for example, flat.

図1に示す通り、蓄熱装置1aは、例えば、架台50を備えている。図4に示す通り、架台50は、例えば天板52及び脚54を備えている。架台50は、蓄熱槽30の底に配置されており、架台50の天板52の下方にスペース42が形成されている。流量分配ユニット20は、架台50の天板52の上に配置されている。架台50の天板52には、スペース42に流入した熱媒液2を流量分配ユニット20に導く開口が形成されている。また、複数の蓄冷ユニット10が流量分配ユニット20の上に積まれている。複数の蓄冷ユニット10において、熱媒液2の流れ方向D2は同じであり、熱媒液2の流れの最上流に流量分配ユニット20が配置されている。天板52は、多数の貫通孔を有する板であってもよい。 As shown in FIG. 1, the heat storage device 1a includes, for example, a stand 50. As shown in FIG. 4, the stand 50 includes, for example, a top plate 52 and legs 54. The stand 50 is disposed at the bottom of the heat storage tank 30, and a space 42 is formed below the top plate 52 of the stand 50. The flow distribution unit 20 is disposed on the top plate 52 of the stand 50. The top plate 52 of the stand 50 has an opening formed therein for guiding the heat transfer liquid 2 that has flowed into the space 42 to the flow distribution unit 20. In addition, a plurality of cold storage units 10 are stacked on the flow distribution unit 20. In the plurality of cold storage units 10, the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2 is the same, and the flow distribution unit 20 is disposed at the most upstream of the flow of the heat transfer liquid 2. The top plate 52 may be a plate having a number of through holes.

図1に示す通り、蓄熱槽30の内部は、例えば、仕切り40の少なくとも一部によって2つの空間に分かれている。仕切り40は、例えば、第一仕切り40a及び第二仕切り40bを備えている。第一仕切り40a及び第二仕切り40bは、熱媒液2の流路45を形成しており、流路45において熱媒液2が蓄冷ユニット10を通過する。熱媒液2は、例えば、流路45を一方通行で流れる。蓄冷ユニット10及び流量分配ユニット20は、流路45に配置されている。仕切り40によって分かれている2つの空間は、流路45によって連通している。例えば、2つの空間の一方に蓄熱槽30の外部から熱媒液2が供給される。また、2つの空間の他方は、流路45を通過した熱媒液2を受け入れる。第一仕切り40aの上端は、例えば、蓄熱槽30における熱媒液2の液面よりも高い。これにより、熱媒液2が蓄冷ユニット10を通過せずに短絡して流れることが防止される。第一仕切り40aの下端は、架台50の天板52に接している。第一仕切り40aの下端は、架台50の天板52に接触していてもよい。第二仕切り40bの下端は、例えば、蓄熱槽30の底面に接触している。第二仕切り40bの下端は、蓄熱槽30の底面に接合されていてもよい。第二仕切り40bの下端部は、例えば、スペース42に接しており、第一方向D1に沿ってスペース42に流入した熱媒液2が第一方向D1に流れるのを塞き止める。 1, the inside of the heat storage tank 30 is divided into two spaces by at least a part of the partition 40, for example. The partition 40 includes, for example, a first partition 40a and a second partition 40b. The first partition 40a and the second partition 40b form a flow path 45 for the heat transfer liquid 2, and the heat transfer liquid 2 passes through the cold storage unit 10 in the flow path 45. The heat transfer liquid 2 flows, for example, in a one-way direction through the flow path 45. The cold storage unit 10 and the flow rate distribution unit 20 are arranged in the flow path 45. The two spaces separated by the partition 40 are connected by the flow path 45. For example, the heat transfer liquid 2 is supplied from outside the heat storage tank 30 to one of the two spaces. The other of the two spaces receives the heat transfer liquid 2 that has passed through the flow path 45. The upper end of the first partition 40a is, for example, higher than the liquid level of the heat transfer liquid 2 in the heat storage tank 30. This prevents the heat transfer liquid 2 from flowing short-circuited without passing through the cold storage unit 10. The lower end of the first partition 40a is in contact with the top plate 52 of the stand 50. The lower end of the first partition 40a may be in contact with the top plate 52 of the stand 50. The lower end of the second partition 40b is in contact with, for example, the bottom surface of the heat storage tank 30. The lower end of the second partition 40b may be joined to the bottom surface of the heat storage tank 30. The lower end of the second partition 40b is in contact with, for example, the space 42, and blocks the heat transfer liquid 2 that has flowed into the space 42 along the first direction D1 from flowing in the first direction D1.

図2Aに示す通り、蓄冷ユニット10は、例えば、収容箱12、入口側蓋16a、及び出口側蓋16bを備えている。収容箱12の中に、複数の容器14が配列されている。複数の容器14は、所定の間隔で配列されており、容器14同士の間に熱媒液2を通過させるための間隙が形成されている。複数の板状の容器14は、例えば、互いに平行に配置さ
れている。入口側蓋16a及び出口側蓋16bのそれぞれは、熱媒液2が通過可能な開口を有する。入口側蓋16aは、収容箱12の一端で複数の容器14を覆う。出口側蓋16bは、収容箱12の他端で複数の容器14を覆う。収容箱12は、第一仕切り40a及び第二仕切り40bの少なくとも一部を構成していてもよい。
As shown in FIG. 2A, the cold storage unit 10 includes, for example, a storage box 12, an inlet side cover 16a, and an outlet side cover 16b. A plurality of containers 14 are arranged in the storage box 12. The plurality of containers 14 are arranged at a predetermined interval, and a gap is formed between the containers 14 for passing the heat transfer liquid 2. The plurality of plate-shaped containers 14 are arranged, for example, parallel to each other. Each of the inlet side cover 16a and the outlet side cover 16b has an opening through which the heat transfer liquid 2 can pass. The inlet side cover 16a covers the plurality of containers 14 at one end of the storage box 12. The outlet side cover 16b covers the plurality of containers 14 at the other end of the storage box 12. The storage box 12 may constitute at least a part of the first partition 40a and the second partition 40b.

図3Aに示す通り、流量分配ユニット20は、例えば、収容箱22、入口側蓋26a、及び出口側蓋26bを備えている。収容箱22の中に、複数のプレート24が配列されている。複数のプレート24は、所定の間隔で配列されており、プレート24同士の間に熱媒液2を通過させるための間隙が形成されている。プレート24は、例えば、平板状である。複数のプレート24は、例えば、互いに平行に配置されている。入口側蓋26a及び出口側蓋26bのそれぞれは、熱媒液2が通過可能な開口を有する。入口側蓋26aは、収容箱22の上端で複数のプレート24を覆う。出口側蓋26bは、収容箱22の下端で複数のプレート24を覆う。収容箱22は、第一仕切り40a及び第二仕切り40bの少なくとも一部を構成していてもよい。プレート24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蓄冷材が収容された板状の容器14であってもよい。 3A, the flow rate distribution unit 20 includes, for example, a storage box 22, an inlet side lid 26a, and an outlet side lid 26b. A plurality of plates 24 are arranged in the storage box 22. The plurality of plates 24 are arranged at a predetermined interval, and a gap is formed between the plates 24 to allow the heat transfer liquid 2 to pass therethrough. The plate 24 is, for example, flat. The plurality of plates 24 are, for example, arranged parallel to each other. Each of the inlet side lid 26a and the outlet side lid 26b has an opening through which the heat transfer liquid 2 can pass. The inlet side lid 26a covers the plurality of plates 24 at the upper end of the storage box 22. The outlet side lid 26b covers the plurality of plates 24 at the lower end of the storage box 22. The storage box 22 may constitute at least a part of the first partition 40a and the second partition 40b. The plate 24 may be a plate-shaped container 14 that contains a cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold heat.

図5は、図1の領域Aの状態を示す斜視図である。図5において、説明の便宜のために、収容箱22、入口側蓋26a、及び出口側蓋26bを省略して図示している。複数のプレート24の配列方向D3(Z軸方向)は、第一方向D1(X軸方向)と交差している。加えて、複数のプレート24の配列方向D3は、流量分配ユニット20から流出する熱媒液2の流れ方向D2(Y軸方向)と交差している。 Figure 5 is a perspective view showing the state of area A in Figure 1. For ease of explanation, the storage box 22, the inlet side lid 26a, and the outlet side lid 26b are omitted in Figure 5. The arrangement direction D3 (Z-axis direction) of the multiple plates 24 intersects with the first direction D1 (X-axis direction). In addition, the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 intersects with the flow direction D2 (Y-axis direction) of the heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20.

図5において、X軸、Y軸、及びZ軸は互いに直交しており、ZX平面が水平である。複数のプレート24の配列方向D3は、例えば、第一方向D1と直交している。複数のプレート24の配列方向D3は、例えば、熱媒液2の流れ方向D2と直交している。 In FIG. 5, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are mutually orthogonal, and the ZX plane is horizontal. The arrangement direction D3 of the multiple plates 24 is, for example, orthogonal to the first direction D1. The arrangement direction D3 of the multiple plates 24 is, for example, orthogonal to the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2.

蓄熱装置1aにおいて、スペース42は、例えば、熱媒液2が第一方向D1のみに沿ってスペース42に流入するように構成されている。例えば、架台50においてZ軸方向に並んだ一対の脚54の間のみにスペース42に熱媒液2を流入させるための開口が形成されている。一方、架台50においてX軸方向に並んだ一対の脚54は、例えば、蓄熱槽30の内面に接触しており、その一対の脚54は、それらの間から熱媒液2が流入しないように配置されている。 In the heat storage device 1a, the space 42 is configured so that the heat transfer liquid 2 flows into the space 42 only along the first direction D1. For example, an opening for allowing the heat transfer liquid 2 to flow into the space 42 is formed only between a pair of legs 54 aligned in the Z-axis direction on the stand 50. On the other hand, a pair of legs 54 aligned in the X-axis direction on the stand 50 are in contact with the inner surface of the heat storage tank 30, for example, and the pair of legs 54 are positioned so that the heat transfer liquid 2 does not flow between them.

蓄冷ユニット10における複数の容器14の配列方向は特定の方向に限定されない。上記の通り、蓄熱槽30には、例えば、複数の蓄冷ユニット10が配置されている。図5に示す通り、複数の蓄冷ユニット10のうち流量分配ユニット20に最も近い蓄冷ユニット10において、複数の容器14の配列方向は、複数のプレート24の配列方向D3と交差していてもよい。その複数の容器14の配列方向は、複数のプレート24の配列方向D3と直交していてもよい。 The arrangement direction of the multiple containers 14 in the cold storage unit 10 is not limited to a specific direction. As described above, for example, multiple cold storage units 10 are arranged in the heat storage tank 30. As shown in FIG. 5, in the cold storage unit 10 that is closest to the flow distribution unit 20 among the multiple cold storage units 10, the arrangement direction of the multiple containers 14 may intersect with the arrangement direction D3 of the multiple plates 24. The arrangement direction of the multiple containers 14 may be perpendicular to the arrangement direction D3 of the multiple plates 24.

図1に示す通り、蓄熱装置1aは、例えば、冷却装置60と、ポンプ61と、第一取込口66と、第一吐出口67とをさらに備えている。冷却装置60は、入口62及び出口63を有し、入口62は、配管によって第一取込口66につながっている。また、出口63は、配管によって第一吐出口67につながっている。第一取込口66は、蓄熱槽30の内部において、蓄熱槽30に貯留された熱媒液2の液面よりも低い位置にある。第一吐出口67は、蓄熱槽30の内部において、蓄熱槽30に貯留された熱媒液2の液面よりも低い位置にある。ポンプ61の作動により、蓄熱槽30に貯留された熱媒液2は、第一取込口66から取り込まれ、入口62を通過して冷却装置60に導かれる。その後、熱媒液2は冷却装置60の出口63を通過して第一吐出口67から吐出され、蓄熱槽30に戻される。 1, the heat storage device 1a further includes, for example, a cooling device 60, a pump 61, a first inlet 66, and a first outlet 67. The cooling device 60 has an inlet 62 and an outlet 63, and the inlet 62 is connected to the first inlet 66 by a pipe. The outlet 63 is connected to the first outlet 67 by a pipe. The first inlet 66 is located inside the heat storage tank 30 at a position lower than the liquid level of the heat transfer liquid 2 stored in the heat storage tank 30. The first outlet 67 is located inside the heat storage tank 30 at a position lower than the liquid level of the heat transfer liquid 2 stored in the heat storage tank 30. By the operation of the pump 61, the heat transfer liquid 2 stored in the heat storage tank 30 is taken in from the first inlet 66 and guided to the cooling device 60 through the inlet 62. The heat transfer liquid 2 then passes through the outlet 63 of the cooling device 60, is discharged from the first outlet 67, and is returned to the heat storage tank 30.

図1に示す通り、蓄熱装置1aは、例えば、冷却対象70と、ポンプ71と、第二取込口76と、第二吐出口77とをさらに備えている。第二取込口76及び第二吐出口77は、例えば、蓄熱槽30の内部において、蓄熱槽30に貯留された熱媒液2の液面よりも低い位置にある。第二取込口76は、例えば、第二吐出口77よりも低い位置にある。ポンプ71の作動により、蓄熱槽30に貯留された熱媒液2は、第二取込口76から取り込まれ、冷却対象70を通過して第二吐出口77から吐出され、蓄熱槽30に戻される。 As shown in FIG. 1, the heat storage device 1a further includes, for example, a cooling target 70, a pump 71, a second inlet 76, and a second outlet 77. For example, the second inlet 76 and the second outlet 77 are located inside the heat storage tank 30 at a position lower than the liquid level of the heat transfer liquid 2 stored in the heat storage tank 30. The second inlet 76 is located, for example, at a position lower than the second outlet 77. By operation of the pump 71, the heat transfer liquid 2 stored in the heat storage tank 30 is taken in from the second inlet 76, passes through the cooling target 70, and is discharged from the second outlet 77 and returned to the heat storage tank 30.

[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、蓄熱槽30に冷熱を蓄える蓄冷運転と、冷却対象70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. motion]
An example of the operation of the heat storage device 1a configured as above will be described below. First, the heat storage device 1a performs a cold storage operation for storing cold energy in the heat storage tank 30 and a cooling operation for the object to be cooled 70 at the same time. The operation of the above will be explained.

ポンプ61の作動により、蓄熱槽30に貯留された熱媒液2が、第一取込口66から取り込まれ、冷却装置60を通過する。これにより、冷却装置60において、熱媒液2は、その融点より高く、かつ、容器14に収容された蓄冷材の融点未満の温度に冷却される。その後、熱媒液2は、第一吐出口67から吐出され蓄熱槽30に戻される。蓄熱槽30に戻された熱媒液2は、架台50によって形成された、流量分配ユニット20の下方において流量分配ユニット20に接するスペース42に、第一方向D1に沿って流入する。その後、熱媒液2は、入口側蓋26aの開口を通過して、収容箱22の内部の複数のプレート24同士の間隙を流れ、さらに出口側蓋26bの開口を通過して流量分配ユニット20から流出する。熱媒液2が流量分配ユニット20を通過することにより、流量分配ユニット20から流出する熱媒液2の流れにおいて流量分布が均一になりやすい。 By the operation of the pump 61, the heat transfer liquid 2 stored in the heat storage tank 30 is taken in from the first inlet 66 and passes through the cooling device 60. As a result, in the cooling device 60, the heat transfer liquid 2 is cooled to a temperature higher than its melting point and lower than the melting point of the cold storage material contained in the container 14. The heat transfer liquid 2 is then discharged from the first outlet 67 and returned to the heat storage tank 30. The heat transfer liquid 2 returned to the heat storage tank 30 flows along the first direction D1 into the space 42 formed by the stand 50 below the flow distribution unit 20 and in contact with the flow distribution unit 20. The heat transfer liquid 2 then passes through the opening of the inlet side lid 26a, flows through the gaps between the multiple plates 24 inside the storage box 22, and further passes through the opening of the outlet side lid 26b to flow out of the flow distribution unit 20. By the heat transfer liquid 2 passing through the flow distribution unit 20, the flow of the heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20 tends to have a uniform flow distribution.

流量分配ユニット20から流出した熱媒液2は、流量分配ユニット20の直上に配置された蓄冷ユニット10に導かれる。熱媒液2は、蓄冷ユニット10の入口側蓋16aの開口を通過して、収容箱12の内部の複数の容器14の周囲を通過する。これにより、熱媒液2と容器14との間で熱交換が行われる。その結果、流路45における熱媒液2の流れの上流側の蓄冷ユニット10から順番に、容器14の内部の蓄冷材の温度がその融点未満の温度に下がり、蓄冷材が液体から固体へ相変化する。これにより、蓄熱槽30において、潜熱として冷熱が蓄えられる。 The heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20 is guided to the cold storage unit 10 arranged directly above the flow distribution unit 20. The heat transfer liquid 2 passes through the opening of the inlet side lid 16a of the cold storage unit 10 and passes around the multiple containers 14 inside the storage box 12. This causes heat exchange between the heat transfer liquid 2 and the containers 14. As a result, starting from the cold storage unit 10 on the upstream side of the flow of the heat transfer liquid 2 in the flow path 45, the temperature of the cold storage material inside the containers 14 drops to a temperature below its melting point, and the cold storage material changes phase from liquid to solid. This causes cold energy to be stored as latent heat in the heat storage tank 30.

上記の通り、第一仕切り40aの上端は、熱媒液2の液面より高く、第二仕切り40bの下端は、蓄熱槽30の底面に接触している。このため、第一吐出口67から吐出され蓄熱槽30に戻された熱媒液2が蓄冷ユニット10を通過せずに短絡して流れることが防止される。蓄冷ユニット10から流出して流路45を通過した熱媒液2は、その後、流路45における熱媒液2の流れの下流側に形成された蓄熱槽30の内部の別の場所に送られる。 As described above, the upper end of the first partition 40a is higher than the liquid level of the heat transfer liquid 2, and the lower end of the second partition 40b is in contact with the bottom surface of the heat storage tank 30. This prevents the heat transfer liquid 2 discharged from the first discharge port 67 and returned to the heat storage tank 30 from short-circuiting and flowing without passing through the cold storage unit 10. The heat transfer liquid 2 that flows out of the cold storage unit 10 and passes through the flow path 45 is then sent to another location inside the heat storage tank 30 formed downstream of the flow of the heat transfer liquid 2 in the flow path 45.

一方、ポンプ71の作動により、蓄熱槽30に貯留された熱媒液2は、第二取込口76から取り込まれて冷却対象70に供給され、冷却対象70を冷却する。冷却対象70の目標温度は、特定の値に限定されない。冷却対象70の目標温度は、例えば、特定の物品の製造プロセスで調整が求められる温度である。冷却対象70の目標温度は、例えば、12℃である。冷却対象70の冷却により熱媒液2の温度が上昇する。冷却対象70を通過して温度が上昇した熱媒液2は、第二吐出口77から吐出され、蓄熱槽30の内部に戻される。 Meanwhile, by operating the pump 71, the heat transfer liquid 2 stored in the heat storage tank 30 is taken in from the second inlet 76 and supplied to the cooling target 70, cooling the cooling target 70. The target temperature of the cooling target 70 is not limited to a specific value. The target temperature of the cooling target 70 is, for example, a temperature that needs to be adjusted in the manufacturing process of a specific item. The target temperature of the cooling target 70 is, for example, 12°C. The temperature of the heat transfer liquid 2 increases as the cooling target 70 is cooled. The heat transfer liquid 2, whose temperature has increased by passing through the cooling target 70, is discharged from the second outlet 77 and returned to the inside of the heat storage tank 30.

蓄冷ユニット10を通過して蓄冷に用いられた後の熱媒液2と、冷却対象70を冷却して温度が上昇した熱媒液2とが蓄熱槽30の内部で混合される。これにより、冷却装置60に送られる熱媒液2の温度は、蓄冷ユニット10を通過して蓄冷に用いられた後の熱媒
液2の温度よりも高くなる。また、冷却対象70に送られる熱媒液2の温度は、冷却対象70を冷却して温度が上昇した熱媒液2の温度よりも低くなる。このため、混合された熱媒液2の密度は、第二吐出口77から吐出された直後の熱媒液2の密度よりも大きくなり、蓄熱槽30の内部を下降する。その後、下降した熱媒液2は、第二吐出口77より低い位置にある第二取込口76から吸い込まれ、冷却対象70に送られる。
The heat transfer liquid 2 after passing through the cold storage unit 10 and used for cold storage and the heat transfer liquid 2 whose temperature has increased by cooling the cooling target 70 are mixed inside the heat storage tank 30. As a result, the temperature of the heat transfer liquid 2 sent to the cooling device 60 becomes higher than the temperature of the heat transfer liquid 2 after passing through the cold storage unit 10 and used for cold storage. Also, the temperature of the heat transfer liquid 2 sent to the cooling target 70 becomes lower than the temperature of the heat transfer liquid 2 whose temperature has increased by cooling the cooling target 70. Therefore, the density of the mixed heat transfer liquid 2 becomes higher than the density of the heat transfer liquid 2 immediately after being discharged from the second discharge port 77, and the heat transfer liquid 2 descends inside the heat storage tank 30. The descending heat transfer liquid 2 is then sucked from the second intake port 76, which is located lower than the second discharge port 77, and sent to the cooling target 70.

次に、蓄熱槽30に蓄えられた冷熱を放出する放冷運転と、冷却対象70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 performing a cold release operation to release the cold stored in the heat storage tank 30 and a cooling operation for the cooling target 70 simultaneously.

ポンプ61の作動により、蓄熱槽30に貯留された熱媒液2が、第一取込口66から取り込まれ、冷却装置60を通過する。これにより、冷却装置60において、熱媒液2は、容器14に収容された蓄冷材の融点以上の温度に調整される。その後、熱媒液2は、第一吐出口67から吐出され蓄熱槽30に戻される。なお、第一吐出口67から吐出される熱媒液2の温度が容器14に収容された蓄冷材の融点以上の温度に調整できるのであれば、冷却装置60は停止していてもよい。蓄熱槽30に戻された熱媒液2は、架台50によって形成された、流量分配ユニット20の下方において流量分配ユニット20に接するスペース42に、第一方向D1に沿って流入する。その後、熱媒液2は、入口側蓋26aの開口を通過して、収容箱22の内部の複数のプレート24同士の間隙を流れ、さらに出口側蓋26bの開口を通過して流量分配ユニット20から流出する。熱媒液2が流量分配ユニット20を通過することにより、流量分配ユニット20から流出する熱媒液2の流れにおいて流量分布が均一になりやすい。 By the operation of the pump 61, the heat transfer liquid 2 stored in the heat storage tank 30 is taken in from the first inlet 66 and passes through the cooling device 60. As a result, in the cooling device 60, the heat transfer liquid 2 is adjusted to a temperature equal to or higher than the melting point of the cold storage material contained in the container 14. The heat transfer liquid 2 is then discharged from the first outlet 67 and returned to the heat storage tank 30. Note that, as long as the temperature of the heat transfer liquid 2 discharged from the first outlet 67 can be adjusted to a temperature equal to or higher than the melting point of the cold storage material contained in the container 14, the cooling device 60 may be stopped. The heat transfer liquid 2 returned to the heat storage tank 30 flows along the first direction D1 into the space 42 formed by the frame 50 below the flow distribution unit 20 and in contact with the flow distribution unit 20. Then, the heat transfer liquid 2 passes through the opening of the inlet side lid 26a, flows through the gaps between the multiple plates 24 inside the storage box 22, and further passes through the opening of the outlet side lid 26b to flow out of the flow distribution unit 20. By passing the heat transfer liquid 2 through the flow distribution unit 20, the flow distribution of the heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20 tends to become uniform.

流量分配ユニット20から流出した熱媒液2は、流量分配ユニット20の直上に配置された蓄冷ユニット10に導かれる。熱媒液2は、蓄冷ユニット10の入口側蓋16aの開口を通過して、収容箱12の内部の複数の容器14の周囲を通過する。これにより、熱媒液2と容器14との間で熱交換が行われる。その結果、流路45における熱媒液2の流れの上流側の蓄冷ユニット10から順番に、容器14の内部の蓄冷材の温度がその融点以上の温度に上がり、蓄冷材が固体から液体へ相変化する。これにより、蓄熱槽30において、潜熱として蓄えられた冷熱が放出される。蓄冷ユニット10から流出して流路45を通過した熱媒液2は、その後、流路45における熱媒液2の流れの下流側に形成された蓄熱槽30の内部の別の場所に送られる。 The heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20 is guided to the cold storage unit 10 arranged directly above the flow distribution unit 20. The heat transfer liquid 2 passes through the opening of the inlet side cover 16a of the cold storage unit 10 and passes around the multiple containers 14 inside the storage box 12. This causes heat exchange between the heat transfer liquid 2 and the containers 14. As a result, the temperature of the cold storage material inside the containers 14 rises to a temperature above its melting point, and the cold storage material changes phase from solid to liquid, starting from the cold storage unit 10 on the upstream side of the flow of the heat transfer liquid 2 in the flow path 45. This causes the cold stored as latent heat in the heat storage tank 30 to be released. The heat transfer liquid 2 flowing out of the cold storage unit 10 and passing through the flow path 45 is then sent to another location inside the heat storage tank 30 formed downstream of the flow of the heat transfer liquid 2 in the flow path 45.

一方、ポンプ71の作動により、蓄熱槽30に貯留された熱媒液2は、第二取込口76から取り込まれて冷却対象70に供給され、冷却対象70を冷却する。冷却対象70の冷却により温度が上昇した熱媒液2は、第二吐出口77から蓄熱槽30の内部に戻される。蓄冷ユニット10を通過して放冷に用いられた後の熱媒液2と、冷却対象70を冷却して温度が上昇した熱媒液2とが蓄熱槽30の内部で混合される。これにより、冷却装置60に送られる熱媒液2の温度は、蓄冷ユニット10を通過して蓄冷に用いられた後の熱媒液2の温度よりも高くなる。また、冷却対象70に送られる熱媒液2の温度は、冷却対象70を冷却して温度が上昇した熱媒液2の温度よりも低くなる。このため、混合された熱媒液2の密度は、第二吐出口77から吐出された直後の熱媒液2の密度よりも大きくなり、蓄熱槽30の内部を下降する。その後、下降した熱媒液2は、第二吐出口77より低い位置にある第二取込口76から吸い込まれ、冷却対象70に送られる。 On the other hand, by the operation of the pump 71, the heat transfer liquid 2 stored in the heat storage tank 30 is taken in from the second inlet 76 and supplied to the cooling target 70, cooling the cooling target 70. The heat transfer liquid 2 whose temperature has increased by cooling the cooling target 70 is returned to the inside of the heat storage tank 30 from the second discharge port 77. The heat transfer liquid 2 after passing through the cold storage unit 10 and used for cold dissipation and the heat transfer liquid 2 whose temperature has increased by cooling the cooling target 70 are mixed inside the heat storage tank 30. As a result, the temperature of the heat transfer liquid 2 sent to the cooling device 60 is higher than the temperature of the heat transfer liquid 2 after passing through the cold storage unit 10 and used for cold storage. In addition, the temperature of the heat transfer liquid 2 sent to the cooling target 70 is lower than the temperature of the heat transfer liquid 2 whose temperature has increased by cooling the cooling target 70. For this reason, the density of the mixed heat transfer liquid 2 becomes higher than the density of the heat transfer liquid 2 immediately after being discharged from the second discharge port 77, and it descends inside the heat storage tank 30. The descending heat transfer liquid 2 is then sucked in through the second intake port 76, which is located lower than the second discharge port 77, and sent to the object to be cooled 70.

[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、蓄冷ユニット10と、流量分配ユニット20と、蓄熱槽30と、仕切り40とを備えている。蓄冷ユニット10は、複数の容器14を含み、各容器14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蓄冷材が収容されている。流量分配ユニット20は、配列された複数のプレート24を含む。蓄熱槽30には、蓄冷ユニット10及び流量分配ユニット20が熱媒液2に浸漬
した状態で熱媒液2が貯留されている。仕切り40は、流路45を形成している。流路45において、第一方向D1に沿ってスペース42に流入し、かつ、流量分配ユニット20及び蓄冷ユニット10を通過する熱媒液2の流れが生じる。スペース42は、流量分配ユニット20に接している。流量分配ユニット20は、蓄冷ユニット10に対して熱媒液2の流れの上流に配置されている。複数のプレート24の配列方向D3は、第一方向D1と交差している。加えて、複数のプレート24の配列方向D3は、流量分配ユニット20から流出する熱媒液2の流れ方向D2と交差している。
[1-3. Effects, etc.]
As described above, in the present embodiment, the heat storage device 1a includes the cold storage unit 10, the flow rate distribution unit 20, the heat storage tank 30, and the partition 40. The cold storage unit 10 includes a plurality of containers 14, and each container 14 contains a cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold heat. The flow rate distribution unit 20 includes a plurality of arranged plates 24. The heat storage tank 30 stores the heat transfer liquid 2 in a state in which the cold storage unit 10 and the flow rate distribution unit 20 are immersed in the heat transfer liquid 2. The partition 40 forms a flow path 45. In the flow path 45, a flow of the heat transfer liquid 2 is generated that flows into the space 42 along the first direction D1 and passes through the flow rate distribution unit 20 and the cold storage unit 10. The space 42 is in contact with the flow rate distribution unit 20. The flow rate distribution unit 20 is arranged upstream of the flow of the heat transfer liquid 2 with respect to the cold storage unit 10. The arrangement direction D3 of the plurality of plates 24 intersects with the first direction D1. In addition, the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 intersects with the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20.

これにより、第一方向D1に沿ってスペース42に流入した熱媒液2は、第一方向D1と交差している方向に配列された複数のプレート24の間を通過することによって分配され、その後、蓄冷ユニット10に導かれる。加えて、複数のプレート24の配列方向D3は、流量分配ユニット20から流出する熱媒液2の流れ方向D2と交差しているので、流量分配ユニット20を通過するときに熱媒液2の流れの動圧が保たれやすい。その結果、流量分配ユニット20が存在しない場合に、蓄冷ユニット10において熱媒液2が流れにくかった領域において熱媒液2の流量を高めることができる。このため、蓄冷ユニット10に、流量分布が均一な状態で熱媒液2が導かれ、容器14に収容された蓄冷材が十分に融解でき、又は、凝固できる。加えて、スペース42が小さくても、蓄冷ユニット10に流量分布が均一な状態の熱媒液2が導かれやすい。その結果、容器14に収容された蓄冷材の単位体積当たりの蓄熱量が高くなりやすい。 As a result, the heat transfer liquid 2 that flows into the space 42 along the first direction D1 is distributed by passing between the multiple plates 24 arranged in a direction intersecting the first direction D1, and is then guided to the cold storage unit 10. In addition, since the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 intersects with the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2 flowing out from the flow distribution unit 20, the dynamic pressure of the flow of the heat transfer liquid 2 is easily maintained when passing through the flow distribution unit 20. As a result, the flow rate of the heat transfer liquid 2 can be increased in the area of the cold storage unit 10 where the heat transfer liquid 2 has difficulty flowing when the flow distribution unit 20 does not exist. Therefore, the heat transfer liquid 2 is guided to the cold storage unit 10 with a uniform flow rate distribution, and the cold storage material contained in the container 14 can be sufficiently melted or solidified. In addition, even if the space 42 is small, the heat transfer liquid 2 with a uniform flow rate distribution is easily guided to the cold storage unit 10. As a result, the heat storage amount per unit volume of the cold storage material contained in the container 14 is likely to be high.

本実施の形態のように、蓄熱装置1aにおいて、複数のプレート24の配列方向D3は、第一方向D1と直交していてもよい。これにより、流量分配ユニット20において熱媒液2が所望の状態で分配される。そのため、より確実に、蓄冷ユニット10に、流量分布が均一な状態で熱媒液2を導くことができ、容器14に収容された蓄冷材が十分に融解でき、又は、凝固できる。 As in this embodiment, in the heat storage device 1a, the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 may be perpendicular to the first direction D1. This allows the heat transfer liquid 2 to be distributed in a desired state in the flow distribution unit 20. Therefore, the heat transfer liquid 2 can be more reliably introduced to the cold storage unit 10 with a uniform flow distribution, and the cold storage material contained in the container 14 can be sufficiently melted or solidified.

本実施の形態のように、蓄熱装置1aにおいて、複数のプレート24の配列方向D3は、熱媒液2の流れ方向D2と直交していてもよい。これにより、流量分配ユニット20を通過するときに熱媒液2の流れの動圧がより確実に保たれやすい。そのため、より確実に、蓄冷ユニット10に、流量分布が均一な状態で熱媒液2を導くことができ、容器14に収容された蓄冷材が十分に融解でき、又は、凝固できる。 As in this embodiment, in the heat storage device 1a, the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 may be perpendicular to the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2. This makes it easier to maintain the dynamic pressure of the flow of the heat transfer liquid 2 more reliably when passing through the flow distribution unit 20. Therefore, the heat transfer liquid 2 can be more reliably introduced to the cold storage unit 10 with a uniform flow distribution, and the cold storage material contained in the container 14 can be sufficiently melted or solidified.

本実施の形態のように、蓄熱装置1aにおいて、熱媒液2は、第一方向D1のみに沿ってスペース42に流入してもよい。これにより、流量分配ユニット20において熱媒液2が所望の状態で分配される。そのため、より確実に、蓄冷ユニット10に、流量分布が均一な状態で熱媒液2を導くことができ、容器14に収容された蓄冷材が十分に融解でき、又は、凝固できる。 As in this embodiment, in the heat storage device 1a, the heat transfer liquid 2 may flow into the space 42 only along the first direction D1. This allows the heat transfer liquid 2 to be distributed in the desired state in the flow rate distribution unit 20. Therefore, the heat transfer liquid 2 can be more reliably introduced to the cold storage unit 10 with a uniform flow rate distribution, and the cold storage material contained in the container 14 can be sufficiently melted or solidified.

本実施の形態のように、蓄熱槽30の内部は、仕切り40によって2つの空間に分かれてもよく、その2つの空間は、流路45によって連通していてもよい。加えて、蓄冷ユニット及び流量分配ユニットは、流路45に配置されていてもよい。これにより、2つの空間の一方における熱媒液2が流路45を通って2つの空間の他方に導かれる。 As in this embodiment, the interior of the heat storage tank 30 may be divided into two spaces by a partition 40, and the two spaces may be connected by a flow path 45. In addition, the cold storage unit and the flow distribution unit may be disposed in the flow path 45. This allows the heat transfer liquid 2 in one of the two spaces to be guided through the flow path 45 to the other of the two spaces.

本実施の形態のように、蓄熱装置1aの蓄冷ユニット10において複数の板状の容器14が配列されていてもよい。これにより、蓄冷ユニット10における熱媒液2の流れを調整しやすく、流量分布が均一な状態で蓄冷ユニット10を熱媒液2が通過しやすい。 As in this embodiment, multiple plate-shaped containers 14 may be arranged in the cold storage unit 10 of the heat storage device 1a. This makes it easier to adjust the flow of the heat transfer liquid 2 in the cold storage unit 10, and makes it easier for the heat transfer liquid 2 to pass through the cold storage unit 10 with a uniform flow rate distribution.

本実施の形態のように、蓄熱装置1aにおいて、複数の蓄冷ユニット10が蓄熱槽30に配置されていてもよい。加えて、複数の蓄冷ユニット10のうち流量分配ユニット20に最も近い蓄冷ユニット10において、複数の容器14の配列方向は、複数のプレート2
4の配列方向D2と交差していてもよい。これにより、熱媒液は、流量分布が均一な状態で複数の蓄冷ユニット10を通過しやすく、複数の蓄冷ユニット10において、容器14に収容された蓄冷材が十分に融解でき、又は、凝固できる。
As in the present embodiment, in the heat storage device 1a, a plurality of cold storage units 10 may be arranged in the heat storage tank 30. In addition, in the cold storage unit 10 closest to the flow rate distribution unit 20 among the plurality of cold storage units 10, the arrangement direction of the plurality of containers 14 is such that the plurality of plates 2
4. In this way, the heat transfer liquid can easily pass through the plurality of cold storage units 10 with a uniform flow rate distribution, and the cold storage materials contained in the containers 14 in the plurality of cold storage units 10 can be sufficiently melted or solidified.

本実施の形態によれば、以下(I)、(II)、(III)、及び(IV)の工程又は事項を
含む熱交換方法を提供できる。
(I)液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する蓄冷材が収容された複数の容器14を含む蓄冷ユニット10と、配列された複数のプレート24を含む流量分配ユニット20とを熱媒液2に浸漬させる。
(II)流量分配ユニット20に接するスペース42に第一方向D1に沿って熱媒液2を流入させ、流量分配ユニット20に熱媒液2を導いて流量分配ユニット20を通過させる。(III)流量分配ユニット20を通過した熱媒液2を蓄冷ユニット10に導いて蓄冷ユニ
ット10を通過させる。
(IV)複数のプレート24の配列方向D3は、第一方向D1と交差しており、かつ、流量分配ユニット20から流出する熱媒液2の流れ方向D2と交差している。
According to this embodiment, a heat exchange method can be provided that includes the following steps or items (I), (II), (III), and (IV).
(I) A cold storage unit 10 including a plurality of containers 14 containing cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold heat, and a flow distribution unit 20 including a plurality of arranged plates 24 are immersed in a heat transfer liquid 2.
(II) The heat transfer liquid 2 is caused to flow along the first direction D1 into the space 42 in contact with the flow distribution unit 20, and the heat transfer liquid 2 is guided to and passes through the flow distribution unit 20. (III) The heat transfer liquid 2 that has passed through the flow distribution unit 20 is guided to and passes through the cold storage unit 10.
(IV) The arrangement direction D3 of the multiple plates 24 intersects with the first direction D1 and also intersects with the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20.

(実施の形態2)
以下、図6を用いて、実施の形態2を説明する。実施の形態2に係る蓄熱装置1bは、特に説明する場合を除き実施の形態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。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to Fig. 6. The heat storage device 1b according to the second embodiment is configured similarly to the heat storage device 1a according to the first embodiment unless otherwise specified. The components of the heat storage device 1b that are the same as or correspond to the components of the heat storage device 1a are given the same reference numerals, and detailed description will be omitted. The description of the heat storage device 1a also applies to the heat storage device 1b as long as there is no technical contradiction.

[2-1.構成]
図6に示す通り、蓄熱装置1bにおいて、仕切り40は、熱媒液2が互いに異なる方向に流れる複数の流路45を形成している。各流路45において、流量分配ユニット20は、蓄冷ユニット10に対して熱媒液2の流れの上流に配置されている。
[2-1. Configuration]
6, in the heat storage device 1b, the partition 40 forms a plurality of flow paths 45 in which the heat transfer liquid 2 flows in different directions. In each flow path 45, the flow distribution unit 20 is disposed upstream of the flow of the heat transfer liquid 2 with respect to the cold storage unit 10.

流路45は、例えば、第一流路45aと、第二流路45bとを含む。仕切り40は、例えば、第一仕切り40a、第二仕切り40b、及び第三仕切り40cを含む。第一仕切り40a及び第二仕切り40bによって第一流路45aが形成されている。第二仕切り40b及び第三仕切り40cによって第二流路45bが形成されている。第二流路45bにおける熱媒液2の流れ方向は、例えば、第一流路45aにおける熱媒液2の流れ方向とは逆である。第一流路45aにおいて熱媒液2は上方に流れ、第二流路45bにおいて熱媒液2は下方に流れる。 The flow path 45 includes, for example, a first flow path 45a and a second flow path 45b. The partition 40 includes, for example, a first partition 40a, a second partition 40b, and a third partition 40c. The first partition 40a and the second partition 40b form the first flow path 45a. The second partition 40b and the third partition 40c form the second flow path 45b. The flow direction of the heat transfer liquid 2 in the second flow path 45b is, for example, opposite to the flow direction of the heat transfer liquid 2 in the first flow path 45a. In the first flow path 45a, the heat transfer liquid 2 flows upward, and in the second flow path 45b, the heat transfer liquid 2 flows downward.

第二流路45bにおいて、例えば、複数の蓄冷ユニット10及び流量分配ユニット20が架台50の上で積層された状態で配置されている。第二流路45bにおける複数の蓄冷ユニット10及び流量分配ユニット20の積層状態において、流量分配ユニット20が最上段に配置されている。流量分配ユニット20の上方には、スペース42が形成されている。 In the second flow path 45b, for example, a plurality of cold storage units 10 and flow distribution units 20 are arranged in a stacked state on a stand 50. In the stacked state of the plurality of cold storage units 10 and flow distribution units 20 in the second flow path 45b, the flow distribution unit 20 is arranged in the uppermost stage. A space 42 is formed above the flow distribution unit 20.

第三仕切り40cの上端は、例えば、蓄熱槽30における熱媒液2の液面よりも高い。これにより、第二流路45bに配置された蓄冷ユニット10を通過せずに熱媒液2が短絡して流れることが防止される。第三仕切り40cの下端は、架台50の天板52に接している。第三仕切り40cの下端は、架台50の天板52に接触していてもよい。 The upper end of the third partition 40c is, for example, higher than the liquid level of the heat transfer liquid 2 in the heat storage tank 30. This prevents the heat transfer liquid 2 from short-circuiting and flowing without passing through the cold storage unit 10 arranged in the second flow path 45b. The lower end of the third partition 40c is in contact with the top plate 52 of the stand 50. The lower end of the third partition 40c may be in contact with the top plate 52 of the stand 50.

[2-2.動作]
蓄熱槽30における蓄冷運転及び放冷運転において、第一流路45aに配置された蓄冷ユニット10から熱媒液2が流出する。流出した熱媒液2は、第二仕切り45bを乗り越
えて第二流路45bに配置された流量分配ユニット20の上方のスペース42に流入する。これにより、熱媒液2は、このスペース42に第一方向D1に沿って流入する。次に、熱媒液2は、第二流路45bに配置された流量分配ユニット20の入口側蓋26aの開口部を通過して、収容箱22の内部で配列された複数のプレート24同士の間隙を流れる。次に、熱媒液2は、出口側蓋26bの開口部を通過して流量分配ユニット20から流出する。熱媒液2が流量分配ユニット20を通過することにより、流量分配ユニット20から流出する熱媒液2の流れにおいて流量分布が均一になりやすい。次に、熱媒液2は、流量分配ユニット20の直下に配置された蓄冷ユニット10に導かれる。熱媒液2は、蓄冷ユニット10の入口側蓋16aの開口部を通過して、収容箱12の内部に配置された複数の容器14の周囲を流れる。これにより、熱媒液2と容器14との間で熱交換が行われる。その後、架台50の直上に配置された蓄冷ユニット10から流出した熱媒液2は、第二流路45bにおける熱媒液2の流れの下流側に形成された蓄熱槽30の内部の別の場所に送られる。
[2-2. motion]
During the cold storage operation and cold discharging operation in the heat storage tank 30, the heat transfer liquid 2 flows out from the cold storage unit 10 disposed in the first flow path 45a. The flowing out heat transfer liquid 2 flows over the second partition 45b and enters the second flow path. The heat transfer liquid 2 then flows into the space 42 above the flow distribution unit 20 arranged in the passage 45b. As a result, the heat transfer liquid 2 flows into this space 42 along the first direction D1. Next, the heat transfer liquid 2 The heat exchanger 24 passes through the opening of the inlet side cover 26a of the flow distribution unit 20 arranged in the second flow path 45b and flows through the gaps between the multiple plates 24 arranged inside the storage box 22. The heat transfer liquid 2 passes through the opening of the outlet side cover 26b and flows out of the flow distribution unit 20. As the heat transfer liquid 2 passes through the flow distribution unit 20, the heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20 The flow rate distribution tends to be uniform in the flow of the heat transfer liquid 2. Next, the heat transfer liquid 2 is guided to the cold storage unit 10 arranged immediately below the flow rate distribution unit 20. The heat transfer liquid 2 passes through the opening of the inlet side cover 16a of the cold storage unit 10 and flows around the multiple containers 14 arranged inside the storage box 12. As a result, the heat transfer liquid 2 and the containers 14 Then, the heat transfer liquid 2 flowing out from the cold storage unit 10 arranged directly above the frame 50 is formed on the downstream side of the flow of the heat transfer liquid 2 in the second flow path 45b. The heat generated by the heat exchanger 32 is then sent to another location within the heat storage tank 30.

[2-3.効果等]
以上の様に、本実施の形態において、蓄熱装置1aの仕切り40は、熱媒液2が互いに異なる方向に流れる複数の流路45を形成してもよい。各流路45において、流量分配ユニット20は、蓄冷ユニット10に対して熱媒液2の流れの上流に配置されている。これにより、複数の流路45において熱媒液2を異なる方向に流しつつ、各流路45の蓄冷ユニット10に、流量分布が均一な状態で熱媒液2が導かれやすい。そのため、蓄熱槽30において蓄冷ユニット10が配置されるスペースが特定方向に大きくなることを抑制しつつ、各流路45の蓄冷ユニット10を通過する熱媒液2の流量分布を均一にしやすい。その結果、容器14に収容された蓄冷材が十分に融解でき、又は、凝固できる。
[2-3. Effects, etc.]
As described above, in this embodiment, the partition 40 of the heat storage device 1a may form a plurality of flow paths 45 through which the heat transfer liquid 2 flows in different directions. In each flow path 45, the flow distribution unit 20 is disposed upstream of the flow of the heat transfer liquid 2 with respect to the cold storage unit 10. This allows the heat transfer liquid 2 to flow in different directions in the plurality of flow paths 45, and the heat transfer liquid 2 is easily guided to the cold storage unit 10 of each flow path 45 with a uniform flow rate distribution. Therefore, the space in the heat storage tank 30 in which the cold storage unit 10 is disposed is prevented from becoming large in a specific direction, and the flow rate distribution of the heat transfer liquid 2 passing through the cold storage unit 10 of each flow path 45 is easily made uniform. As a result, the cold storage material contained in the container 14 can be sufficiently melted or solidified.

(実施の形態3)
以下、図7及び8を用いて、実施の形態3を説明する。実施の形態3に係る蓄熱装置1cは、特に説明する場合を除き実施の形態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。
(Embodiment 3)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to Figs. 7 and 8. The heat storage device 1c according to the third embodiment is configured similarly to the heat storage device 1a according to the first embodiment unless otherwise specified. The components of the heat storage device 1c that are the same as or correspond to the components of the heat storage device 1a are given the same reference numerals, and detailed description will be omitted. The description of the heat storage device 1a also applies to the heat storage device 1c as long as there is no technical contradiction.

[3-1.構成]
図7に示す通り、蓄熱装置1cにおいて、流量分配ユニット20に最も近い蓄冷ユニット10と、流量分配ユニット20とは、水平方向に接して配置されている。蓄冷ユニット10及び流量分配ユニット20は、例えば、蓄熱槽30の底面に接して配置されている。仕切り40は、例えば、蓄熱槽30の底面に平行に延びている。仕切り40は、仕切り40と蓄熱槽30の底面との間に流路45を形成する。複数の蓄冷ユニット10及び複数の流量分配ユニット20は、例えば、仕切り40と蓄熱槽30の底面との間に2つの段をなすように配置されている。スペース42は、流量分配ユニット20に水平方向に接して形成されている。
[3-1. Configuration]
As shown in Fig. 7, in the heat storage device 1c, the cold storage unit 10 closest to the flow distribution unit 20 and the flow distribution unit 20 are arranged in contact with each other in the horizontal direction. The cold storage unit 10 and the flow distribution unit 20 are arranged in contact with, for example, the bottom surface of the heat storage tank 30. The partition 40 extends, for example, parallel to the bottom surface of the heat storage tank 30. The partition 40 forms a flow path 45 between the partition 40 and the bottom surface of the heat storage tank 30. The cold storage units 10 and the flow distribution units 20 are arranged, for example, to form two stages between the partition 40 and the bottom surface of the heat storage tank 30. The space 42 is formed in contact with the flow distribution unit 20 in the horizontal direction.

図8は、図7の領域Bの状態を示す斜視図である。図8において、説明の便宜のために、収容箱22、入口側蓋26a、及び出口側蓋26bを省略して図示している。蓄熱装置1cにおいて、熱媒液2は、水平面に垂直な第一方向D1(Y軸方向)に沿ってスペース42に流入する。複数のプレート24の配列方向D3(Z軸方向)は、第一方向D1(Y軸方向)と交差している。加えて、複数のプレート24の配列方向D3は、流量分配ユニット20から流出する熱媒液2の流れ方向D2(X軸方向)と交差している。 Figure 8 is a perspective view showing the state of region B in Figure 7. For ease of explanation, the storage box 22, the inlet lid 26a, and the outlet lid 26b are omitted in Figure 8. In the heat storage device 1c, the heat transfer liquid 2 flows into the space 42 along a first direction D1 (Y-axis direction) perpendicular to the horizontal plane. The arrangement direction D3 (Z-axis direction) of the multiple plates 24 intersects with the first direction D1 (Y-axis direction). In addition, the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 intersects with the flow direction D2 (X-axis direction) of the heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20.

図8において、X軸、Y軸、及びZ軸は互いに直交しており、ZX平面が水平である。複数のプレート24の配列方向D3は、例えば、第一方向D1と直交している。複数のプ
レート24の配列方向D3は、例えば、熱媒液2の流れ方向D2と直交している。
8, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are mutually orthogonal, and the ZX plane is horizontal. The arrangement direction D3 of the multiple plates 24 is, for example, orthogonal to the first direction D1. The arrangement direction D3 of the multiple plates 24 is, for example, orthogonal to the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2.

[3-2.動作]
以上のように構成された蓄熱装置1cについて、その動作の一例を実施の形態1と異なる点について以下説明する。
[3-2. motion]
An example of the operation of the heat storage device 1c configured as above will be described below, focusing on the differences from the first embodiment.

蓄熱槽30における蓄冷運転及び放冷運転において、第一吐出口67から吐出された熱媒液2は、下降して第一方向D1に沿ってスペース42に流入し、蓄熱槽30の底面と仕切り40との間に形成された流路45に導かれる。熱媒液2は、流量分配ユニット20の入口側蓋26aの開口を通過して、収容箱22の内部で配列された複数のプレート24同士の間隙を流れる。次に、熱媒液2は、出口側蓋26bの開口を通過して流量分配ユニット20から流出する。熱媒液2は、例えば、流量分配ユニット20から水平方向に流出する。熱媒液2が流量分配ユニット20を通過することにより、流量分配ユニット20から流出する熱媒液2の流れにおいて流量分布が均一になりやすい。流量分配ユニット20から流出した熱媒液2は、流量分配ユニット20に水平方向に接している蓄冷ユニット10に導かれる。熱媒液2は、蓄冷ユニット10の入口側蓋16aの開口部を通過して、収容箱12の内部に配置された複数の容器14の周囲を流れる。これにより、熱媒液2と容器14との間で熱交換が行われる。その後、複数の蓄冷ユニット10を通過して流路45から流出した熱媒液2は、流路45における熱媒液2の流れの下流側に形成された蓄熱槽30の内部の別の場所に送られる。 In the cold storage operation and cold release operation in the heat storage tank 30, the heat transfer liquid 2 discharged from the first discharge port 67 flows downward into the space 42 along the first direction D1 and is guided to the flow path 45 formed between the bottom surface of the heat storage tank 30 and the partition 40. The heat transfer liquid 2 passes through the opening of the inlet side lid 26a of the flow distribution unit 20 and flows through the gaps between the multiple plates 24 arranged inside the storage box 22. Next, the heat transfer liquid 2 passes through the opening of the outlet side lid 26b and flows out of the flow distribution unit 20. The heat transfer liquid 2 flows out of the flow distribution unit 20 in a horizontal direction, for example. By the heat transfer liquid 2 passing through the flow distribution unit 20, the flow distribution of the heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20 tends to be uniform. The heat transfer liquid 2 flowing out of the flow distribution unit 20 is guided to the cold storage unit 10 that is in contact with the flow distribution unit 20 in the horizontal direction. The heat transfer liquid 2 passes through the opening of the inlet lid 16a of the cold storage unit 10 and flows around the multiple containers 14 arranged inside the storage box 12. This allows heat exchange between the heat transfer liquid 2 and the containers 14. After that, the heat transfer liquid 2 that passes through the multiple cold storage units 10 and flows out of the flow path 45 is sent to another location inside the heat storage tank 30 formed downstream of the flow of the heat transfer liquid 2 in the flow path 45.

[3-3.効果等]
以上の様に、本実施の形態において、流量分配ユニット20に最も近い蓄冷ユニット10と流量分配ユニット20とが水平方向に接して配置されており、熱媒液2は、流量分配ユニット20から水平方向に流出する。このような場合でも、蓄熱装置1cにおいて、流量分配ユニット20によって、流量分布が均一な状態で蓄冷ユニット10に熱媒液2が導かれ、容器14に収容された蓄冷材が十分に融解でき、又は、凝固できる。加えて、スペース42が小さくても、蓄冷ユニット10に流量分布が均一な状態の熱媒液2が導かれやすい。その結果、容器14に収容された蓄冷材の単位体積当たりの蓄熱量が高くなりやすい。
[3-3. Effects, etc.]
As described above, in this embodiment, the cold storage unit 10 closest to the flow distribution unit 20 and the flow distribution unit 20 are arranged in contact with each other in the horizontal direction, and the heat transfer liquid 2 flows out from the flow distribution unit 20 in the horizontal direction. Even in such a case, in the heat storage device 1c, the heat transfer liquid 2 is guided to the cold storage unit 10 by the flow distribution unit 20 with a uniform flow rate distribution, and the cold storage material contained in the container 14 can be sufficiently melted or solidified. In addition, even if the space 42 is small, the heat transfer liquid 2 with a uniform flow rate distribution is easily guided to the cold storage unit 10. As a result, the amount of heat stored per unit volume of the cold storage material contained in the container 14 is likely to be high.

(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、及び3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。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
Other Embodiments
As described above, the first, second, and third embodiments have been described as examples of the technology disclosed in this application. However, the technology in this disclosure is not limited to these, and can be applied to embodiments in which modifications, substitutions, additions, omissions, etc. are made. In addition, it is also possible to combine the components described in the first, second, and third embodiments to form new embodiments. Therefore, other embodiments will be described below as examples.

実施の形態1、2、及び3では、複数のプレート24の配列方向D3が第一方向D1と直交している例を説明した。複数のプレート24の配列方向D3は、第一方向D1と交差していればよい。したがって、複数のプレート24の配列方向D3が第一方向D1と直交している態様に限定されない。例えば、複数のプレート24の配列方向D3は、第一方向D1と45°以上の鋭角をなすように交差していてもよい。ただし、複数のプレート24の配列方向D3が第一方向D1と直交していると、流量分配ユニット20において熱媒液2が所望の状態で分配されやすい。 In the first, second, and third embodiments, an example has been described in which the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 is perpendicular to the first direction D1. The arrangement direction D3 of the multiple plates 24 only needs to intersect with the first direction D1. Therefore, the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 is not limited to an aspect in which it is perpendicular to the first direction D1. For example, the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 may intersect with the first direction D1 at an acute angle of 45° or more. However, when the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 is perpendicular to the first direction D1, the heat transfer liquid 2 is more likely to be distributed in the desired state in the flow distribution unit 20.

実施の形態1、2、及び3では、複数のプレート24の配列方向D3が熱媒液2の流れ方向D2と直交している例を説明した。複数のプレート24の配列方向D3は、熱媒液2の流れ方向D2と交差していればよい。したがって、複数のプレート24の配列方向D3が熱媒液2の流れ方向D2と直交している態様に限定されない。例えば、複数のプレート
24の配列方向D3は、熱媒液2の流れ方向D2と45°以上の鋭角をなすように交差していてもよい。ただし、複数のプレート24の配列方向D3が熱媒液2の流れ方向D2と直交していると、流量分配ユニット20を通過するときに熱媒液2の流れの動圧がより確実に保たれやすい。
In the first, second, and third embodiments, an example has been described in which the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 is perpendicular to the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2. The arrangement direction D3 of the multiple plates 24 may intersect with the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2. Therefore, the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 is not limited to an aspect in which it is perpendicular to the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2. For example, the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 may intersect with the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2 at an acute angle of 45° or more. However, when the arrangement direction D3 of the multiple plates 24 is perpendicular to the flow direction D2 of the heat transfer liquid 2, the dynamic pressure of the flow of the heat transfer liquid 2 is more reliably maintained when passing through the flow distribution unit 20.

実施の形態1、2、及び3では、熱媒液2の一例として水を説明した。熱媒液2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2は、水に限定されない。ただし、熱媒液2として水を用いれば、熱媒液2を安価で大量に入手できるという利点がある。 In the first, second, and third embodiments, water has been described as an example of the heat transfer liquid 2. The heat transfer liquid 2 may be any liquid that can flow in the temperature range to be used. Therefore, the heat transfer liquid 2 is not limited to water. However, using water as the heat transfer liquid 2 has the advantage that the heat transfer liquid 2 can be obtained in large quantities at low cost.

また、実施の形態1及び2では、一例として、複数の蓄冷ユニット10が架台50の上に積層された構成を説明した。蓄冷ユニット10は、容器14を収容できるものであればよい。したがって、複数の蓄冷ユニット10が架台50の上に積層された構成に限定されない。ただし、複数の蓄冷ユニット10が架台50の上に積層された構成を用いれば、複数の蓄冷ユニット10を個別に蓄熱槽30の内部に搬入でき、蓄冷ユニット10の取扱いが容易になるという利点がある。 In addition, in the first and second embodiments, a configuration in which multiple cold storage units 10 are stacked on the stand 50 has been described as an example. The cold storage units 10 may be any units capable of accommodating the containers 14. Therefore, the configuration is not limited to a configuration in which multiple cold storage units 10 are stacked on the stand 50. However, using a configuration in which multiple cold storage units 10 are stacked on the stand 50 has the advantage that multiple cold storage units 10 can be individually brought into the heat storage tank 30, making it easier to handle the cold storage units 10.

また、実施の形態1、2、及び3では、流路45の一例として、第一仕切り40a、第二仕切り40b、及び第三仕切り40c等の複数の仕切り又は単一の仕切り40を用いて形成された態様を説明した。流路45は、蓄冷ユニット10及び流量分配ユニット20を通過せずに熱媒液2が短絡して流れることを防止できるものであればよい。したがって、流路45は、第一仕切り40a、第二仕切り40b、及び第三仕切り40c等の複数の仕切り又は単一の仕切り40を用いて形成された態様に限定されない。ただし、このような態様を採用して流路45が形成されていれば、仕切りを用いて、蓄冷ユニット10及び流量分配ユニット20を通過せずに熱媒液2が短絡して流れることを防止できるという利点がある。 In addition, in the first, second, and third embodiments, an embodiment in which the flow path 45 is formed using a plurality of partitions such as the first partition 40a, the second partition 40b, and the third partition 40c or a single partition 40 has been described as an example of the flow path 45. The flow path 45 may be any that can prevent the heat transfer liquid 2 from short-circuiting and flowing without passing through the cold storage unit 10 and the flow distribution unit 20. Therefore, the flow path 45 is not limited to an embodiment in which the flow path 45 is formed using a plurality of partitions such as the first partition 40a, the second partition 40b, and the third partition 40c or a single partition 40. However, if the flow path 45 is formed using such an embodiment, there is an advantage in that the partitions can be used to prevent the heat transfer liquid 2 from short-circuiting and flowing without passing through the cold storage unit 10 and the flow distribution unit 20.

実施の形態1、2、及び3では、容器14に収容された蓄冷材の一例としてクラスレートハイドレートを説明した。容器14に収容された蓄冷材は、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、かつ、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に限定されない。ただし、蓄冷材としてクラスレートハイドレートを用いれば、ゲスト物質の選択により、利用温度帯に近い温度で、液体から固体へ相変化することにより蓄冷し、かつ、固体から液体へ相変化することにより放冷できるという利点がある。 In the first, second, and third embodiments, clathrate hydrate has been described as an example of a cold storage material contained in the container 14. The cold storage material contained in the container 14 may be any material that stores cold by changing the phase from liquid to solid at a predetermined temperature and releases cold by changing the phase from solid to liquid. Therefore, the cold storage material is not limited to clathrate hydrate. However, the use of clathrate hydrate as the cold storage material has the advantage that, depending on the selection of the guest substance, it can store cold by changing the phase from liquid to solid at a temperature close to the temperature range of use and release cold by changing the phase from solid to liquid.

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、特許請求の範囲また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。 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。 The present disclosure is applicable to a heat storage device that includes a heat storage tank in which a cold storage unit containing a cold storage material is immersed in a heat transfer liquid in order to shift the time period during which cold energy is used, and supplies the heat transfer liquid to be used for air conditioning or cooling in a manufacturing process.

1a、1b、1c 蓄熱装置
2 熱媒液
10 蓄冷ユニット
14 容器
20 流量分配ユニット
24 プレート
30 蓄熱槽
40 仕切り
42 スペース
45 流路
D1 第一方向
D2 熱媒液の流れ方向
D3 複数のプレートの配列方向
Reference Signs List 1a, 1b, 1c Heat storage device 2 Heat transfer fluid 10 Cold storage unit 14 Container 20 Flow rate distribution unit 24 Plate 30 Heat storage tank 40 Partition 42 Space 45 Flow path D1 First direction D2 Flow direction of heat transfer fluid D3 Arrangement direction of multiple plates

Claims (9)

液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する蓄冷材と、
前記蓄冷材が収容された複数の容器を含む蓄冷ユニットと、
配列された複数のプレートを含む流量分配ユニットと、
前記蓄冷ユニット及び前記流量分配ユニットが熱媒液に浸漬した状態で前記熱媒液を貯留する蓄熱槽と、
前記流量分配ユニットに接するスペースに第一方向に沿って流入し、かつ、前記流量分配ユニット及び前記蓄冷ユニットを通過して流出する前記熱媒液の流れが生じる流路を形成する仕切りと、を備え、
前記流量分配ユニットは、前記蓄冷ユニットに対して前記熱媒液の前記流れの上流に配置されており、
前記複数のプレートの配列方向は、前記第一方向と交差しており、かつ、前記流量分配ユニットから流出する前記熱媒液の流れ方向と交差しており、更に前記第一方向は、前記流れ方向と交差している、
蓄熱装置。
A cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold energy;
a cold storage unit including a plurality of containers each containing the cold storage material;
A flow distribution unit including a plurality of plates arranged in an array;
a heat storage tank that stores the heat transfer liquid in a state in which the cold storage unit and the flow rate distribution unit are immersed in the heat transfer liquid;
a partition that forms a flow path through which the heat transfer liquid flows into a space in contact with the flow distribution unit along a first direction and passes through the flow distribution unit and the cold storage unit to flow out;
the flow distribution unit is disposed upstream of the flow of the heat transfer liquid relative to the cold storage unit;
The arrangement direction of the plurality of plates intersects with the first direction and also intersects with the flow direction of the heat transfer liquid flowing out of the flow distribution unit, and the first direction intersects with the flow direction.
Heat storage device.
前記複数のプレートの配列方向は、前記第一方向と直交している、請求項1に記載の蓄熱装置。 The heat storage device according to claim 1, wherein the arrangement direction of the plurality of plates is perpendicular to the first direction. 前記複数のプレートの配列方向は、前記熱媒液の流れ方向と直交している、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 arrangement direction of the plates is perpendicular to the flow direction of the heat transfer liquid. 前記熱媒液は、前記第一方向のみに沿って前記スペースに流入する、請求項1から3のいずれか1項に記載の蓄熱装置。 The heat storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat transfer liquid flows into the space only along the first direction. 前記蓄熱槽の内部は、前記仕切りの少なくとも一部によって2つの空間に分かれており、
前記2つの空間は、前記流路によって連通しており、
前記蓄冷ユニット及び前記流量分配ユニットは、前記流路に配置されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の蓄熱装置。
The inside of the heat storage tank is divided into two spaces by at least a part of the partition,
The two spaces are in communication with each other through the flow path,
The heat storage device according to claim 1 , wherein the cold storage unit and the flow rate distribution unit are disposed in the flow path.
前記仕切りは、前記熱媒液が互いに異なる方向に流れる複数の前記流路を形成し、
前記複数の前記流路のそれぞれにおいて、前記流量分配ユニットは、前記蓄冷ユニットに対して前記熱媒液の流れの上流に配置されている、
請求項1から5のいずれか1項に記載の蓄熱装置。
The partition forms a plurality of flow paths through which the heat transfer liquid flows in different directions,
In each of the plurality of flow paths, the flow distribution unit is disposed upstream of the flow of the heat transfer liquid with respect to the cold storage unit.
The heat storage device according to any one of claims 1 to 5.
前記蓄冷ユニットにおいて複数の板状の前記容器が配列されている、請求項1から6のいずれか1項に記載の蓄熱装置。 The heat storage device according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of plate-shaped containers are arranged in the cold storage unit. 複数の前記蓄冷ユニットが前記蓄熱槽に配置されており、
複数の前記蓄冷ユニットのうち前記流量分配ユニットに最も近い前記蓄冷ユニットにおいて、前記複数の前記容器の配列方向は、前記複数のプレートの配列方向と交差している、
請求項7に記載の蓄熱装置。
A plurality of the cold storage units are disposed in the heat storage tank;
In the cold storage unit closest to the flow rate distribution unit among the plurality of cold storage units, an arrangement direction of the plurality of containers intersects with an arrangement direction of the plurality of plates.
The heat storage device according to claim 7.
液体と固体との間で相変化して冷熱を蓄えて放出する蓄冷材が収容された複数の容器を含む蓄冷ユニットと、配列された複数のプレートを含む流量分配ユニットとを熱媒液に浸漬させることと、
前記流量分配ユニットに接するスペースに第一方向に沿って前記熱媒液を流入させ、前記流量分配ユニットに前記熱媒液を導いて前記流量分配ユニットを通過させることと、
前記流量分配ユニットを通過した前記熱媒液を前記蓄冷ユニットに導いて前記蓄冷ユニットを通過させることと、を含み、
前記複数のプレートの配列方向は、前記第一方向と交差しており、かつ、前記流量分配ユニットから流出する前記熱媒液の流れ方向と交差しており、更に前記第一方向は、前記流れ方向と交差している、
熱交換方法。
A cold storage unit including a plurality of containers containing a cold storage material that changes phase between liquid and solid to store and release cold heat, and a flow rate distribution unit including a plurality of arranged plates are immersed in a heat transfer liquid;
The heat transfer liquid is introduced into a space adjacent to the flow distribution unit along a first direction, and the heat transfer liquid is introduced into the flow distribution unit and passed through the flow distribution unit;
The heat transfer liquid that has passed through the flow rate distribution unit is guided to the cold storage unit and passed through the cold storage unit,
The arrangement direction of the plurality of plates intersects with the first direction and also intersects with the flow direction of the heat transfer liquid flowing out of the flow distribution unit, and the first direction intersects with the flow direction.
Heat exchange method.
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