(57)【要約】【課題】  温度成層型蓄熱槽における温度躍層の乱れを効果的に防止する。【解決手段】  蓄熱運転での熱源装置２に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑａと、放熱運転での負荷装置３に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂとが相違することに対して、蓄熱運転で熱源装置２からの戻り熱媒液Ｗを蓄熱槽１に流入させる蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと、放熱運転で負荷装置３からの戻り熱媒液Ｗを蓄熱槽１に流入させる放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなる状態に相違させる。【選択図】        図１
2006194538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱運転では、蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部から取り出した熱媒液を熱源装置で冷却して、その冷却熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部に戻す熱媒液循環を行い、
放熱運転では、前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部から取り出した熱媒液を負荷装置で冷却対象媒体と熱交換させて、その熱交換後の昇温熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部に戻す熱媒液循環を行う温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造であって、
蓄熱運転での前記熱源装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量と、放熱運転での前記負荷装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量とが相違することに対して、
蓄熱運転で前記熱源装置からの戻り熱媒液を前記蓄熱槽に流入させる蓄熱側戻し口の開口面積と、放熱運転で前記負荷装置からの戻り熱媒液を前記蓄熱槽に流入させる放熱側戻し口の開口面積とを、
蓄熱運転での前記蓄熱槽に対する前記蓄熱側戻し口からの熱媒液の流入速度と放熱運転での前記蓄熱槽に対する前記放熱側戻し口からの熱媒液の流入速度とがほぼ等しくなる状態に相違させてある温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造。
【請求項２】
蓄熱運転では、蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部から取り出した熱媒液を熱源装置で加熱して、その加熱熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部に戻す熱媒液循環を行い、
放熱運転では、前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部から取り出した熱媒液を負荷装置で加熱対象媒体と熱交換させて、その熱交換後の降温熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部に戻す熱媒液循環を行う温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造であって、
蓄熱運転での前記熱源装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量と、放熱運転での前記負荷装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量とが相違することに対して、
蓄熱運転で前記熱源装置からの戻り熱媒液を前記蓄熱槽に流入させる蓄熱側戻し口の開口面積と、放熱運転で前記負荷装置からの戻り熱媒液を前記蓄熱槽に流入させる放熱側戻し口の開口面積とを、
蓄熱運転での前記蓄熱槽に対する前記蓄熱側戻し口からの熱媒液の流入速度と放熱運転での前記蓄熱槽に対する前記放熱側戻し口からの熱媒液の流入速度とがほぼ等しくなる状態に相違させてある温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造。
【請求項３】
蓄熱運転では前記熱源装置に送る熱媒液を前記放熱側戻し口を通じて前記蓄熱槽から取り出し、放熱運転では前記負荷装置に送る熱媒液を前記蓄熱側戻し口を通じて前記蓄熱槽から取り出す構成にしてある請求項１又は２記載の温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造。
【請求項４】
前記蓄熱側戻し口及び前記放熱側戻し口の夫々を、上下に配置した２枚の板材夫々の周縁どうしの間の間隙により形成し、
前記蓄熱側戻し口を形成する前記板材の周長と前記放熱側戻し口を形成する前記板材の周長とを相違させることで、前記蓄熱側戻し口の開口面積と前記放熱側戻し口の開口面積とを相違させてある請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造。
【請求項５】
前記蓄熱側戻し口及び前記放熱側戻し口の夫々を、一定の縦幅寸法で水平方向へ直線的に延びる横長の開口にし、
前記蓄熱側戻し口としての前記横長開口の縦幅寸法と前記放熱側戻し口としての前記横長開口の縦幅寸法とを相違させることで、前記蓄熱側戻し口の開口面積と前記放熱側戻し口の開口面積とを相違させてある請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造。
【請求項６】
前記蓄熱側戻し口と前記放熱側戻し口とのうちの少なくとも一方の開口面積を調整する調整手段を設けてある請求項１〜５のいずれか１項に記載の温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造。
【請求項７】
前記調整手段を、蓄熱運転での前記熱源装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量と放熱運転での前記負荷装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量との比の変化に応じて、蓄熱運転での前記蓄熱槽に対する前記蓄熱側戻し口からの熱媒液の流入速度と放熱運転での前記蓄熱槽に対する前記放熱側戻し口からの熱媒液の流入速度とがほぼ等しくなる状態に、前記蓄熱側戻し口と前記放熱側戻し口とのうちの少なくとも一方の開口面積を自動的に調整する構成にしてある請求項６記載の温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造に関し、詳しくは、
蓄熱運転では、蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部から取り出した熱媒液を熱源装置で冷却して、その冷却熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部に戻す熱媒液循環を行い、
放熱運転では、前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部から取り出した熱媒液を負荷装置で冷却対象媒体と熱交換させて、その熱交換後の昇温熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部に戻す熱媒液循環を行う冷熱源用の温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造、
及び、蓄熱運転では、蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部から取り出した熱媒液を熱源装置で加熱して、その加熱熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部に戻す熱媒液循環を行い、
放熱運転では、前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部から取り出した熱媒液を負荷装置で加熱対象媒体と熱交換させて、その熱交換後の降温熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部に戻す熱媒液循環を行う温熱源用の温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱媒液を温度成層状態で貯留する温度成層型の蓄熱槽としては、冷熱源用の温度成層型蓄熱槽の例で言うと、図５に示す如く、蓄熱運転で熱源装置２から戻る冷却熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａに流入させる蓄熱側戻し口４、及び、放熱運転で負荷装置３から戻る昇温熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂに流入させる放熱側戻し口５の夫々を、例えば上下に配置した２枚の板材４ａ，４ｂ・５ａ，５ｂ夫々の周縁どうしの間の間隙により形成するディフューザ式の熱媒液給排構造を採るものや、図６に示す如く、蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５の夫々を例えば溢流堰構造により一定の縦幅寸法ｈａ，ｈｂで水平方向へ直線的に延びる（図中、紙面の奥行き方向に延びる）横長の開口にする溢流堰式の熱媒液給排構造を採るもの等が知られている。
【０００３】
また、上記の図５，図６では、蓄熱運転での熱媒液Ｗの流れを実線の矢印で示し、放熱運転での熱媒液Ｗの流れを破線の矢印で示すが、同図に示す如く、蓄熱運転で熱源装置２に送る熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂから取り出す蓄熱側取出口として、その高温側端部１ｂに配置の放熱側戻し口５を兼用するとともに、放熱運転で負荷装置３に送る熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａから取り出す放熱側取出口として、その低温側端部１ａに配置の蓄熱側戻し口４を兼用する構成が採られることも多い。
【０００４】
そして従来、これら蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５を形成するにあたっては、ディフューザ式や溢流堰式などのいずれの方式の熱媒液給排構造を採るものにしても、蓄熱槽１の槽内に対する蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとをほぼ等しくしており、これについては、蓄熱側戻し口４を蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂに配置するとともに、放熱側戻し口５を蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａに配置する温熱源用の温度成層型蓄熱槽についても同様であった（下記特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５３１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとをほぼ等しくしていた従来の熱媒液給排構造では、それら蓄熱側戻し口４や放熱側戻し口５からの熱媒液流入の影響で生じる温度成層型蓄熱槽での温度躍層Ｍ（温度境界層）の乱れによる熱媒液混合（すなわち、冷熱源用の温度成層型蓄熱槽の例で言えば、熱源装置２から戻された冷却熱媒液Ｗの層Ｃｗと負荷装置３から戻された昇温熱媒液Ｗの層Ｈｗとの境界部での熱媒液Ｗの乱れにより生じる冷却熱媒液と昇温熱媒液との混合）を効果的に抑止することが難しく、この温度躍層Ｍの乱れによる熱媒液混合で生ずる熱ロスが大きい問題があった。
【０００７】
また、温度躍層Ｍの乱れによる熱媒液混合で中間温度層が形成されることにより、冷熱源用の温度成層型蓄熱槽の場合では、その熱媒液混合で生成された中間温度の熱媒液Ｗが放熱運転の後半から終期にかけて蓄熱槽１の低温側端部１ａから取り出される状態になって、負荷装置３に供給する熱媒液Ｗが放熱運転の後半から終期にかけて温度上昇し、逆に、温熱源用の温度成層型蓄熱槽の場合では、その熱媒液混合で生成された中間温度の熱媒液Ｗが放熱運転の後半から終期にかけて蓄熱槽１の高温側端部１ｂから取り出される状態になって、負荷装置３に供給する熱媒液Ｗが放熱運転の後半から終期にかけて温度低下し、これら供給熱媒液Ｗの温度変化のために負荷装置３の運転に支障を来たす問題もあった。
【０００８】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、蓄熱側戻し口及び放熱側戻し口の合理的な形成により上記の如き問題を効果的に解消する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
〔１〕本発明の第１特徴構成は、温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造に係り、その特徴は、
蓄熱運転では、蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部から取り出した熱媒液を熱源装置で冷却して、その冷却熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部に戻す熱媒液循環を行い、
放熱運転では、前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部から取り出した熱媒液を負荷装置で冷却対象媒体と熱交換させて、その熱交換後の昇温熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部に戻す熱媒液循環を行う温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造を構成するのに、
蓄熱運転での前記熱源装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量と、放熱運転での前記負荷装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量とが相違することに対して、
蓄熱運転で前記熱源装置からの戻り熱媒液を前記蓄熱槽に流入させる蓄熱側戻し口の開口面積と、放熱運転で前記負荷装置からの戻り熱媒液を前記蓄熱槽に流入させる放熱側戻し口の開口面積とを、
蓄熱運転での前記蓄熱槽に対する前記蓄熱側戻し口からの熱媒液の流入速度と放熱運転での前記蓄熱槽に対する前記放熱側戻し口からの熱媒液の流入速度とがほぼ等しくなる状態に相違させてある点にある。
【００１０】
つまり、温度成層型蓄熱槽を用いた熱源設備では、蓄熱運転での熱源装置に対する蓄熱槽からの熱媒液の循環流量Ｑａ（以下、特に明示がない場合、流量は単位時間当りの流量とする）と、放熱運転での負荷装置に対する蓄熱槽からの熱媒液の循環流量Ｑｂとが相違する場合が多く、冷熱源用の温度成層型蓄熱槽の例で言えば（図５又は図６参照）、例えば、夜間電力を利用して夜間Ａ時間の蓄熱運転で熱源装置２による冷却熱媒液Ｗを蓄熱槽１に満たすのに対し、昼間におけるＢ時間（≠Ａ時間）の放熱運転で蓄熱槽１における冷却熱媒液Ｗを使い切るといったことを繰り返す運転形態を採る場合、蓄熱槽１の熱媒液容量がＧであることに対して、蓄熱運転での熱媒液Ｗの循環流量Ｑａと放熱運転での熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂとの比Ｑａ／Ｑｂは（Ｇ／Ａ）／（Ｇ／Ｂ）、すなわちＢ／Ａ（≠１）となって、両流量Ｑａ，Ｑｂは相違するものとなり、また、蓄熱槽１内における熱媒液Ｗの温度成層状態での槽内移動の移動速度についても、蓄熱運転での移動速度と放熱運転での移動速度とは上記と同じ比Ｂ／Ａで相違するものとなる。
【００１１】
そして、このように蓄熱運転での熱媒液Ｗの循環流量Ｑａ（換言すれば、蓄熱槽１に対する熱源装置２からの熱媒液Ｗの戻し流量）と、放熱運転での熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂ（換言すれば、蓄熱槽１に対する負荷装置３からの熱媒液Ｗの戻し流量）とが相違する場合、蓄熱運転で熱源装置２からの戻り熱媒液Ｗを蓄熱槽１に流入させる蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと、放熱運転で負荷装置３からの戻り熱媒液Ｗを蓄熱槽１に流入させる放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとをほぼ等しい開口面積（Ｓａ＝Ｓｂ）にしていた従来の熱媒液給排構造では、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａ（＝Ｑａ／Ｓａ）と、放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂ（＝Ｑｂ／Ｓｂ＝Ｑｂ／Ｓａ）とについてもＱａ／Ｑｂ（＝Ｂ／Ａ）の比で相違が生じる。
【００１２】
一方、温度成層型蓄熱層での温度躍層Ｍの乱れは、研究の結果、蓄熱槽１に対する熱媒液Ｗの流入速度に依存することが判明しており、この為、蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとをほぼ等しくする従来の熱媒液給排構造で、上記の如く蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとが相違する場合では、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５とのうち蓄熱槽１に対する熱媒液Ｗの流入速度Ｖａ，Ｖｂが大きい方からの蓄熱槽１への熱媒液流入が主因となって温度躍層Ｍの大きな乱れが生じ、このことが原因で、冷熱源用及び温熱源用のいずれの温度成層型蓄熱槽にしても、温度躍層Ｍの乱れによる熱媒液混合の抑止が難しくて、先述の如き熱ロスや放熱運転の後半から終期にかけての負荷装置３に対する供給熱媒液Ｗの温度変化を招いていた。
【００１３】
そして特に、夜間電力料金の割引に加え、近年見られる昼間負荷ピーク時間帯での電力の不使用による料金割引を利用して、例えば、夜間電力割引時間帯における１０時間（Ａ＝１０）の蓄熱運転で熱源装置２による冷却熱媒液Ｗを蓄熱槽１に満たすのに対し、熱源装置２の運転を停止した状態での昼間負荷ピーク時間帯における３時間（Ｂ＝３）の放熱運転で蓄熱槽１における冷却熱媒液Ｗを使い切るといったことを繰り返す運転形態を採る場合などでは、蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度ＶｂとがＢ／Ａ（＝３／１０）の比をもって大きく相違するものになって、放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂが蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａの３倍以上（Ｖｂ≒３．３Ｖａ）にもなる為、温度躍層Ｍの乱れによる熱媒液混合の問題が顕著なものになっていた。
【００１４】
これに対し、上記第１特徴構成によれば（図１又は図３参照）、蓄熱運転では蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂから取り出した熱媒液Ｗを熱源装置２で冷却して、その冷却熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａに戻す熱媒液循環（図中、実線の矢印で示す熱媒液循環）を行い、かつ、放熱運転では、蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａから取り出した熱媒液Ｗを負荷装置３で冷却対象媒体と熱交換させて、その熱交換後の昇温熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂに戻す熱媒液循環（図中、破線の矢印で示す熱媒液循環）を行う冷熱源用の温度成層型蓄熱槽、すなわち、蓄熱側戻し口４を蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａに配置するとともに、放熱側戻し口５を蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂに配置する温度成層型蓄熱槽において、蓄熱運転での熱源装置２に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑａと、放熱運転での負荷装置３に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂとが相違することに対し、蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させることで、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと、放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなるようにするから、上記した従来の熱媒液給排構造の如き、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５とのうち蓄熱槽１に対する熱媒液Ｗの流入速度Ｖａ，Ｖｂが大きい方からの蓄熱槽１への熱媒液流入が主因となって生じる温度躍層Ｍの大きな乱れを防止することができて、このように蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させながら、それら開口面積Ｓａ，Ｓｂを極力大きく確保することにより、従来の熱媒液給排構造に比べ、温度躍層Ｍの乱れによる熱媒液混合を効果的に抑止することができる。
【００１５】
すなわち、このことにより、冷熱源用の温度成層型蓄熱槽について、温度躍層Ｍの乱れによる熱媒液混合で生じる熱ロス（冷熱ロス）を効果的に抑止し得るとともに、その熱媒液混合による中間温度層の生成で生じる負荷装置３への供給熱媒液Ｗの放熱運転後半から終期にかけての温度上昇を効果的に抑止することができ、この点で、省エネ面及び負荷装置３の運転安定性の面で一層優れた熱媒液給排構造となる。
【００１６】
また、上記第１特徴構成によれば、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと、放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとをほぼ等しくするから、蓄熱運転で蓄熱側戻し口４から蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａに流入させた熱源装置２からの冷却熱媒液Ｗの蓄熱槽低温側端部１ａでの水平方向への拡がり傾向と、放熱運転で放熱側戻し口５から蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂに流入させた負荷装置３からの昇温熱媒液Ｗの蓄熱槽高温側端部１ｂでの水平方向への拡がり傾向とについても、それら拡がり傾向を同等化することができて、このことからも、蓄熱運転と放熱運転との交互実施において蓄熱槽１内における熱媒液Ｗを従来の熱媒液給排構造に比べ一層効果的かつ安定的に温度成層状態に保って槽内移動させることができ、この点でも、温度成層型蓄熱槽の利点を一層効果的に発揮させることができて、省エネ面及び負荷装置３の運転安定性の面で一層優れた熱媒液給排構造にすることができる。
【００１７】
〔２〕本発明の第２特徴構成は、温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造に係り、その特徴は、
蓄熱運転では、蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部から取り出した熱媒液を熱源装置で加熱して、その加熱熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部に戻す熱媒液循環を行い、
放熱運転では、前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部から取り出した熱媒液を負荷装置で加熱対象媒体と熱交換させて、その熱交換後の降温熱媒液を前記蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部に戻す熱媒液循環を行う温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造を構成するのに、
蓄熱運転での前記熱源装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量と、放熱運転での前記負荷装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量とが相違することに対して、
蓄熱運転で前記熱源装置からの戻り熱媒液を前記蓄熱槽に流入させる蓄熱側戻し口の開口面積と、放熱運転で前記負荷装置からの戻り熱媒液を前記蓄熱槽に流入させる放熱側戻し口の開口面積とを、
蓄熱運転での前記蓄熱槽に対する前記蓄熱側戻し口からの熱媒液の流入速度と放熱運転での前記蓄熱槽に対する前記放熱側戻し口からの熱媒液の流入速度とがほぼ等しくなる状態に相違させてある点にある。
【００１８】
つまり、この第２特徴構成によれば（図２又は図４参照）、蓄熱運転では蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａから取り出した熱媒液Ｗを熱源装置２で加熱して、その加熱熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂに戻す熱媒液循環（図中、実線の矢印で示す熱媒液循環）を行い、かつ、放熱運転では蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂから取り出した熱媒液Ｗを負荷装置３で加熱対象媒体と熱交換させて、その熱交換後の降温熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａに戻す熱媒液循環（図中、破線の矢印で示す熱媒液循環）を行う温熱源用の温度成層型蓄熱槽、すなわち、蓄熱側戻し口４を蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂに配置するとともに、放熱側戻し口５を蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａに配置する温度成層型蓄熱槽において、蓄熱運転での熱源装置２に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑａと、放熱運転での負荷装置３に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂとが相違することに対し、蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させることで、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと、放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなるようにするから、冷熱源用の温度成層型蓄熱槽についての前記第１特徴構成と同様、先述した従来の熱媒液給排構造の如き、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５とのうち蓄熱槽１に対する熱媒液Ｗの流入速度Ｖａ，Ｖｂが大きい方からの蓄熱槽１への熱媒液流入が主因となって生じる温度躍層Ｍの大きな乱れを防止することができて、このように蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させながら、それら開口面積Ｓａ，Ｓｂを極力大きく確保することにより、従来の熱媒液給排構造に比べ、温度躍層Ｍの乱れによる熱媒液混合を効果的に抑止することができる。
【００１９】
すなわち、このことにより、温熱源用の温度成層型蓄熱槽について、温度躍層Ｍの乱れによる熱媒液混合で生じる熱ロス（温熱ロス）を効果的に抑止し得るとともに、その熱媒液混合による中間温度層の生成で生じる負荷装置３への供給熱媒液Ｗの放熱運転後半から終期にかけての温度低下を効果的に抑止することができ、この点で、省エネ面及び負荷装置３の運転安定性の面で一層優れた熱媒液給排構造となる。
【００２０】
また、前記第１特徴構成と同様、上記第２特徴構成によれば、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと、放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとをほぼ等しくするから、蓄熱運転で蓄熱側戻し口４から蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂに流入させた熱源装置２からの加熱熱媒液Ｗの蓄熱槽高温側端部１ｂでの水平方向への拡がり傾向と、放熱運転で放熱側戻し口５から蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａに流入させた負荷装置３からの降温熱媒液Ｗの蓄熱槽低温側端部１ａでの水平方向への拡がり傾向とについても、それら拡がり傾向を同等化することができて、このことからも、蓄熱運転と放熱運転との交互実施において蓄熱槽１内における熱媒液Ｗを従来の熱媒液給排構造に比べ一層効果的かつ安定的に温度成層状態に保って槽内移動させることができ、この点でも、温度成層型蓄熱槽の利点を一層効果的に発揮させることができて、省エネ面及び負荷装置３の運転安定性の面で一層優れた熱媒液給排構造にすることができる。
【００２１】
〔３〕本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
蓄熱運転では前記熱源装置に送る熱媒液を前記放熱側戻し口を通じて前記蓄熱槽から取り出し、放熱運転では前記負荷装置に送る熱媒液を前記蓄熱側戻し口を通じて前記蓄熱槽から取り出す構成にしてある点にある。
【００２２】
つまり、この第３特徴構成では、冷熱源用の温度成層型蓄熱槽の場合（図１又は図３参照）、蓄熱運転で熱源装置２に送る熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂから取り出す蓄熱側取出口として、その高温側端部１ｂに配置の放熱側戻し口５を兼用するとともに、放熱運転で負荷装置３に送る熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａから取り出す放熱側取出口として、その低温側端部１ａに配置の蓄熱側戻し口４を兼用する構成とする。
【００２３】
また、温熱源用の温度成層型蓄熱槽の場合では（図２又は図４参照）、蓄熱運転で熱源装置２に送る熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａから取り出す蓄熱側取出口として、その低温側端部１ａに配置の放熱側戻し口５を兼用するとともに、放熱運転で負荷装置３に送る熱媒液Ｗを蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂから取り出す放熱側取出口として、その高温側端部１ｂに配置の蓄熱側戻し口４を兼用する構成とする。
【００２４】
すなわち、蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５とは別に専用の蓄熱側取出口や専用の放熱側取出口を設けるのに比べ、上記兼用化により蓄熱槽１における熱媒液給排構造を簡素化することができて、設備コストを安価にすることができる。
【００２５】
なお、蓄熱運転での熱源装置２に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑａと、放熱運転での負荷装置３に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂとの相違に対し、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと、放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなる状態に、蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させる前述第１又は第２特徴構成の実施において、上記の如く、蓄熱運転で放熱側戻し口５を蓄熱側取出口に兼用するとともに、放熱運転で蓄熱側戻し口４を放熱側取出口に兼用する構成を採る場合、蓄熱運転での蓄熱側取出口としての放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの吸入速度Ｖａ′（＝Ｑａ／Ｓｂ）と、放熱運転での放熱側取出口としての蓄熱側戻し口からの熱媒液の吸入速度Ｖｂ′（Ｑｂ／Ｓａ）とが大きく相違するものとなるが、蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの吸入速度は温度成層型蓄熱槽での温度躍層Ｍの乱れにそれほど関与せず、このことから、上記第３特徴構成によれば、前述の第１又は第２特徴構成による省エネ面及び負荷装置３の運転安定性の面での効果を十分に発揮させながら、上記兼用化により設備コストを安価にすることができる。
【００２６】
〔４〕本発明の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記蓄熱側戻し口及び前記放熱側戻し口の夫々を、上下に配置した２枚の板材夫々の周縁どうしの間の間隙により形成し、
前記蓄熱側戻し口を形成する前記板材の周長と前記放熱側戻し口を形成する前記板材の周長とを相違させることで、前記蓄熱側戻し口の開口面積と前記放熱側戻し口の開口面積とを相違させてある点にある。
【００２７】
つまり、この第４特徴構成によれば（図１又は図２参照）、蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５の夫々を、上下に配置した２枚の板材４ａ，４ｂ・５ａ，５ｂ夫々の周縁どうしの間の間隙により形成する構造を採ることにおいて、前述第１又は第２特徴構成の実施として蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させるのに、蓄熱側戻し口４を形成する板材４ａ，４ｂの周長と放熱側戻し口５を形成する板材５ａ，５ｂの周長とを相違させることで、蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させるから、蓄熱槽１に対し蓄熱運転で蓄熱側戻し口４（２枚の板材４ａ，４ｂ夫々の周縁どうしの間の間隙）から水平方向へ放射状に流入させる熱媒液Ｗの流れの厚みと、蓄熱槽１に対し放熱運転で放熱側戻し口５（２枚の板材５ａ，５ｂ夫々の周縁どうしの間の間隙）から水平方向へ放射状に流入させる熱媒液Ｗの流れの厚みとについても、それら流れの厚みを極力同等化することができ、このことにより、蓄熱運転での蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとをほぼ等しくすることとも相まって、蓄熱運転と放熱運転との交互実施において蓄熱槽１内における熱媒液Ｗをさらに一層効果的かつ安定的に温度成層状態に保って槽内移動させることができる。
【００２８】
なお、第４特徴構成の実施において、蓄熱側戻し口４や放熱側戻し口５を形成する２枚の板材４ａ，４ｂ・５ａ，５ｂの周縁と蓄熱槽１の槽壁との距離が過小になって、蓄熱側戻し口４や放熱側戻し口５から蓄熱槽１に流入させた熱媒液Ｗの流速減衰が不十分となり、そのことで却って温度躍層Ｍの乱れを招くような場合には、蓄熱側戻し口４を形成する板材４ａ，４ｂの周長と放熱側戻し口５を形成する板材５ａ，５ｂの周長とを相違させることに加え、蓄熱側戻し口４を形成する２枚の板材４ａ，４ｂの間隔と放熱側戻し口５を形成する２枚の板材５ａ，５ｂの間隔とを相違させることで、蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させるようにするのが望ましい。
【００２９】
〔５〕本発明の第５特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記蓄熱側戻し口及び前記放熱側戻し口の夫々を、一定の縦幅寸法で水平方向へ直線的に延びる横長の開口にし、
前記蓄熱側戻し口としての前記横長開口の縦幅寸法と前記放熱側戻し口としての前記横長開口の縦幅寸法とを相違させることで、前記蓄熱側戻し口の開口面積と前記放熱側戻し口の開口面積とを相違させてある点にある。
【００３０】
つまり、この第５特徴構成によれば（図３又は図４参照）、蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５の夫々を、一定の縦幅寸法ｈａ，ｈｂで水平方向へ直線的に延びる横長の開口にする構造を採ることにおいて、前述第１又は第２特徴構成の実施として蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させるのに、蓄熱側戻し口４としての横長開口の縦幅寸法ｈａと放熱側戻し口５としての横長開口の縦幅寸法ｈｂとを相違させることで、蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させるから、例えば、蓄熱側戻し口４としての横長開口の横幅寸法と放熱側戻し口５としての横長開口の横幅寸法とを相違させることで、蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させるのに比べ、蓄熱運転で蓄熱側戻し口４としての横長開口から蓄熱槽１に流入させた熱媒液Ｗの平面視での流れ形態と、放熱運転で放熱側戻し口５としての横長開口から蓄熱槽１に流入させた熱媒液Ｗの平面視での流れ形態とを同等化することができ、このことにより、蓄熱運転での蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとをほぼ等しくすることとも相まって、蓄熱運転と放熱運転との交互実施において蓄熱槽１内における熱媒液Ｗをさらに一層効果的かつ安定的に温度成層状態に保って槽内移動させることができる。
【００３１】
〔６〕本発明の第６特徴構成は、第１〜第５特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記蓄熱側戻し口と前記放熱側戻し口とのうちの少なくとも一方の開口面積を調整する調整手段を設けてある点にある。
【００３２】
つまり、この第６特徴構成によれば（図１〜図４のいずれかを参照）、温度成層型蓄熱槽を用いた熱源設備の運転において、蓄熱運転での熱源装置２に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑａと放熱運転での負荷装置３に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂとの比Ｑａ／Ｑｂに変化が生じるような状況変化があったとしても、上記調整手段により蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５とのうちの少なくとも一方の開口面積Ｓａ，Ｓｂを調整することで、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと、放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとをほぼ等しくする状態を維持することができて、上記流量比Ｑａ／Ｑｂの変化にかかわらず、前述の第１又は第２特徴構成よる省エネ面及び負荷装置３の運転安定性の面での効果を継続して得ることができ、この点で一層優れた熱媒液給排構造となる。
【００３３】
〔７〕本発明の第７特徴構成は、第６特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記調整手段を、蓄熱運転での前記熱源装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量と放熱運転での前記負荷装置に対する前記蓄熱槽からの熱媒液の循環流量との比の変化に応じて、蓄熱運転での前記蓄熱槽に対する前記蓄熱側戻し口からの熱媒液の流入速度と放熱運転での前記蓄熱槽に対する前記放熱側戻し口からの熱媒液の流入速度とがほぼ等しくなる状態に、前記蓄熱側戻し口と前記放熱側戻し口とのうちの少なくとも一方の開口面積を自動的に調整する構成にしてある点にある。
【００３４】
つまり、この第７特徴構成によれば（図１〜図４のいずかを参照）、上記流量比Ｑａ／Ｑｂの変化に対して、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなる状態に、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５とのうちの少なくとも一方の開口面積Ｓａ，Ｓｂが自動的に調整されるから、その開口面積Ｓａ，Ｓｂの調整を人為操作により行う構成を採るに比べ、上記流量比Ｑａ／Ｑｂの変化にかかわらず前述の第１又は第２特徴構成よる省エネ面及び負荷装置３の運転安定性の面での効果を継続して得ることを一層容易かつ確実にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
〔第１実施形態〕
図１は温度成層型蓄熱槽を用いた冷熱源設備を示し、１は熱媒液Ｗ（例えば、水やブライン）を貯留する蓄熱槽、２は熱媒液Ｗを冷却する吸収式冷凍機や吸収式冷温水発生機あるいはターボ式冷凍機などの冷却用の熱源装置、３は冷却対象媒体と冷却熱媒液Ｗとを熱交換させて冷却対象媒体を冷却する空調機などの負荷装置である。
【００３６】
蓄熱槽１における熱媒液貯留域の下端部１ａ（すなわち、温度成層型蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部）には放熱側取出口を兼ねる蓄熱側戻し口４を設け、また、蓄熱槽１における熱媒液貯留域の上端部１ｂ（すなわち、温度成層型蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部）には蓄熱側取出口を兼ねる放熱側戻し口５を設けてあり、蓄熱槽１に熱源装置２の発生冷熱を蓄熱する蓄熱運転では、切換弁装置６による循環流路７の切り換えにより、蓄熱側戻し口４を熱源装置２の熱媒液出口に連通させるとともに、放熱側戻し口５を蓄熱側取出口として熱源装置２の熱媒液入口に連通させ、一方、蓄熱槽１に蓄熱した冷熱を負荷装置３で消費する放熱運転では、同じく切換弁装置６による循環流路７の切り換えにより、放熱側戻し口５を負荷装置３の熱媒液出口に連通させるとともに、蓄熱側戻し口４を放熱側取出口として負荷装置３の熱媒液入口に連通させる。
【００３７】
つまり、蓄熱運転では、図中実線の矢印で示す如く、蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂから蓄熱側取出口としての放熱側戻し口５を通じて取り出した熱媒液Ｗ（後述の昇温熱媒液）を熱源装置２で冷却して、その冷却熱媒液Ｗを蓄熱側戻し口４からの流入により蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａに戻す熱媒液循環を行い、一方、放熱運転では、図中破線の矢印で示す如く、蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａから放熱側取出口としての蓄熱側戻し口４を通じて取り出した冷却熱媒液Ｗを負荷装置３で冷却対象媒体と熱交換させ、その熱交換後の昇温熱媒液Ｗを放熱側戻し口５からの流入により蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂに戻す熱媒液循環を行う。
【００３８】
そして、蓄熱運転では、上記熱媒液循環に伴い蓄熱槽１内において熱源装置２からの戻り熱媒液である冷却熱媒液Ｗの層Ｃｗを低温側端部１ａから高温側端部１ｂへ向けて漸次的に成長させる形態（すなわち、冷却熱媒液Ｗの層Ｃｗと昇温熱媒液Ｗの層Ｈｗとの境界としての温度躍層Ｍを高温側端部１ｂへ向けて漸次的に移動させる形態）で、また、放熱運転では逆に、上記熱媒液循環に伴い蓄熱槽１内において負荷装置３からの戻り熱媒液である昇温熱媒液Ｗの層Ｈｗを高温側端部１ｂから低温側端部１ａへ向けて漸次的に成長させる形態（すなわち、上記温度躍層Ｍを低温側端部１ａへ向けて漸次的に移動させる形態）で、それら蓄熱運転及び放熱運転の夫々において蓄熱槽１内の熱媒液Ｗを温度成層状態で槽内移動させる。
【００３９】
蓄熱側戻し口４は上下に配置した２枚の円形板材４ａ，４ｂ夫々の周縁どうしの間の間隙により形成し、また同様に、放熱側戻し口５も上下に配置した２枚の円形板材５ａ，５ｂ夫々の周縁どうしの間の間隙により形成してあり、これにより、蓄熱運転では熱源装置２から戻る冷却熱媒液Ｗを蓄熱槽１の低温側端部１ａに対して蓄熱側戻し口４から水平方向へ放射状に流入させ、放熱運転では負荷装置３から戻る昇温熱媒液Ｗを蓄熱槽１の高温側端部１ｂに対して水平方向へ放射状に流入させるようにしてある。
【００４０】
また、本第１実施形態の冷熱源設備では、Ａ時間の蓄熱運転で蓄熱槽１を熱源装置２からの冷却熱媒液Ｗ（層Ｃｗ）で満たすのに対し、その蓄熱運転時間Ａよりも短いＢ時間（Ｂ＜Ａ）の放熱運転で蓄熱槽１における冷却熱媒液Ｗ（層Ｃｗ）を使い切るといったことを繰り返す運転形態を採ることから、蓄熱運転での熱源装置２に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑａ（＝Ｇ／Ａ，Ｇは蓄熱槽１の容量）よりも放熱運転での負荷装置３に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂ（＝Ｇ／Ｂ）の方が大きくなるが、この循環流量Ｑａ，Ｑｂの相違に対して、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなるように、放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂの方を蓄熱側戻し口４の開口面積ＳａよりもＱｂ／Ｑａ（＝Ａ／Ｂ）の比で大きくしてある。
【００４１】
そして具体的には、負荷側戻し口５を形成する円形板材５ａ，５ｂの直径を、蓄熱側戻し口４を形成する円形板材４ａ，４ｂの直径よりも大きくする（換言すれば、放熱側戻し口５を形成する円形板材５ａ，５ｂの周長を、蓄熱側戻し口４を形成する円形板材４ａ，４ｂの周長よりも大きくする）ことで、放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂを蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａよりも大きくしてある。
【００４２】
つまり、蓄熱運転と放熱運転とで熱媒液Ｗの循環流量Ｑａ，Ｑｂが相違（Ｑａ≠Ｑｂ）することに対し、上記の如く、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５との互いの開口面積Ｓａ，Ｓｂを相違させて、蓄熱運転での蓄熱側戻し口４からの熱媒液流入速度Ｖａと放熱運転での放熱側戻し口５からの熱媒液流入速度Ｖｂとをほぼ等しくすることにより、それら流入速度Ｖａ，Ｖｂが互いに相違する場合において生じる温度躍層Ｍの大きな乱れ（すなわち、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５とのうち流入速度Ｖａ，Ｖｂの大きい方からの蓄熱槽１への熱媒液流入が主因となって生じる温度躍層Ｍの大きな乱れ）を防止し、これにより、その温度躍層Ｍの乱れによる熱媒液混合で生じる冷熱ロスや、その熱媒液混合による中間温度層の生成で生じる負荷装置３への供給熱媒液Ｗの放熱運転後半から終期にかけての温度上昇を抑止するようにしてある。
【００４３】
〔第２実施形態〕
図２は温度成層型蓄熱槽を用いた温熱源設備を示し、１は熱媒液Ｗ（例えば、水やブライン）を貯留する蓄熱槽、２は熱媒液Ｗを加熱する吸収式冷温水発生機やボイラなどの加熱用の熱源装置、３は加熱対象媒体と加熱熱媒液Ｗとを熱交換させて加熱対象媒体を加熱する空調機などの負荷装置である。
【００４４】
蓄熱槽１における熱媒液貯留域の上端部１ｂ（すなわち、温度成層型蓄熱槽における熱媒液温度勾配の高温側端部）には放熱側取出口を兼ねる蓄熱側戻し口４を設け、また、蓄熱槽１における熱媒液貯留域の下端部１ａ（すなわち、温度成層型蓄熱槽における熱媒液温度勾配の低温側端部）には蓄熱側取出口を兼ねる放熱側戻し口５を設けてあり、蓄熱槽１に熱源装置２の発生温熱を蓄熱する蓄熱運転では、切換弁装置６による循環流路７の切り換えにより、蓄熱側戻し口４を熱源装置２の熱媒液出口に連通させるとともに、放熱側戻し口５を蓄熱側取出口として熱源装置２の熱媒液入口に連通させ、一方、蓄熱槽１に蓄熱した温熱を負荷装置３で消費する放熱運転では、同じく切換弁装置６による循環流路７の切り換えにより、放熱側戻し口５を負荷装置３の熱媒液出口に連通させるとともに、蓄熱側戻し口４を放熱側取出口として負荷装置３の熱媒液入口に連通させる。
【００４５】
つまり、蓄熱運転では、図中実線の矢印で示す如く、蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａから蓄熱側取出口としての放熱側戻し口５を通じて取り出した熱媒液Ｗ（後述の降温熱媒液）を熱源装置２で加熱して、その加熱熱媒液Ｗを蓄熱側戻し口４からの流入により蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂに戻す熱媒液循環を行い、一方、放熱運転では、図中破線の矢印で示す如く、蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の高温側端部１ｂから放熱側取出口としての蓄熱側戻し口４を通じて取り出した加熱熱媒液Ｗを負荷装置３で加熱対象媒体と熱交換させ、その熱交換後の降温熱媒液Ｗを放熱側戻し口５からの流入により蓄熱槽１における熱媒液温度勾配の低温側端部１ａに戻す熱媒液循環を行う。
【００４６】
そして、蓄熱運転では、上記熱媒液循環に伴い蓄熱槽１内において熱源装置２からの戻り熱媒液である加熱熱媒液Ｗの層Ｈｗを高温側端部１ｂから低温側端部１ａへ向けて漸次的に成長させる形態（すなわち、加熱熱媒液Ｗの層Ｈｗと降温熱媒液Ｗの層Ｃｗとの境界としての温度躍層Ｍを低温側端部１ａへ向けて漸次的に移動させる形態）で、また、放熱運転では逆に、上記熱媒液循環に伴い蓄熱槽１内において負荷装置３からの戻り熱媒液である降温熱媒液Ｗの層Ｃｗを低温側端部１ａから高温側端部１ｂへ向けて漸次的に成長させる形態（すなわち、上記温度躍層Ｍを高温側端部１ｂへ向けて漸次的に移動させる形態）で、それら蓄熱運転及び放熱運転の夫々において蓄熱槽１内の熱媒液Ｗを温度成層状態で槽内移動させる。
【００４７】
第１実施形態と同様、蓄熱側戻し口４は上下に配置した２枚の円形板材４ａ，４ｂ夫々の周縁どうしの間の間隙により形成し、また、放熱側戻し口５も上下に配置した２枚の円形板材５ａ，５ｂ夫々の周縁どうしの間の間隙により形成してあり、これにより、蓄熱運転では熱源装置２から戻る加熱熱媒液Ｗを蓄熱槽１の高温側端部１ｂに対して蓄熱側戻し口４から水平方向へ放射状に流入させ、放熱運転では負荷装置３から戻る降温熱媒液Ｗを蓄熱槽１の低温側端部１ａに対して水平方向へ放射状に流入させるようにしてある。
【００４８】
また、本第２実施形態の冷熱源設備では、Ａ時間の蓄熱運転で蓄熱槽１を熱源装置２からの加熱熱媒液Ｗ（層Ｈｗ）で満たすのに対し、その蓄熱運転時間Ａよりも短いＢ時間（Ｂ＜Ａ）の放熱運転で蓄熱槽１における加熱熱媒液Ｗ（層Ｈｗ）を使い切るといったことを繰り返す運転形態を採ることから、蓄熱運転での熱源装置２に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑａ（＝Ｇ／Ａ，Ｇは蓄熱槽１の容量）よりも放熱運転での負荷装置３に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂ（＝Ｇ／Ｂ）の方が大きくなるが、この循環流量Ｑａ，Ｑｂの相違に対して、第１実施形態と同様、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなるように、放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂの方を蓄熱側戻し口４の開口面積ＳａよりもＱｂ／Ｑａ（＝Ａ／Ｂ）の比で大きくしてある。
【００４９】
そして具体的には、負荷側戻し口５を形成する円形板材５ａ，５ｂの直径を、蓄熱側戻し口４を形成する円形板材４ａ，４ｂの直径よりも大きくする（換言すれば、負荷側戻し口５を形成する円形板材５ａ，５ｂの周長を、蓄熱側戻し口４を形成する円形板材４ａ，４ｂの周長よりも大きくする）ことで、放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂを蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａよりも大きくしてある。
【００５０】
つまり、第１実施形態と同様、蓄熱運転と放熱運転とで熱媒液Ｗの循環流量Ｑａ，Ｑｂが相違（Ｑａ≠Ｑｂ）することに対し、上記の如く、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５との互いの開口面積Ｓａ，Ｓｂを相違させて、蓄熱運転での蓄熱側戻し口４からの熱媒液流入速度Ｖａと放熱運転での放熱側戻し口５からの熱媒液流入速度Ｖｂとをほぼ等しくすることにより、それら流入速度Ｖａ，Ｖｂが互いに相違する場合において生じる温度躍層Ｍの大きな乱れ（すなわち、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５とのうち流入速度Ｖａ，Ｖｂの大きい方からの蓄熱槽１への熱媒液流入が主因となって生じる温度躍層Ｍの大きな乱れ）を防止し、これにより、その温度躍層Ｍの乱れによる熱媒液混合で生じる温熱ロスや、その熱媒液混合による中間温度層の生成で生じる負荷装置３への供給熱媒液Ｗの放熱運転後半から終期にかけての温度低下を抑止するようにしてある。
【００５１】
なお、前述第１実施形態の実施や本第２実施形態の実施において、放熱側戻し口５を形成する２枚の板材５ａ，５ｂの周縁と蓄熱槽１の槽壁との距離が過小になって、放熱側戻し口５から蓄熱槽１に流入させた熱媒液Ｗの流速減衰が不十分となり、そのことで却って温度躍層Ｍの乱れを招くような場合には、放熱側戻し口５を形成する板材５ａ，５ｂの直径を蓄熱側戻し口４を形成する板材４ａ，４ｂの直径よりも大きくすることと、放熱側戻し口５を形成する２枚の板材５ａ，５ｂどうしの間隔を蓄熱側戻し口４を形成する２枚の板材４ａ，４ｂどうしの間隔よりも大きくすることとで、放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂを蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓｂよりも所要比Ｑｂ／Ｑａ（＝Ａ／Ｂ）だけ大きくするようにし、これにより、放熱側戻し口５を形成する２枚の板材５ａ，５ｂの周縁と蓄熱槽１の槽壁との距離の過小化を防ぐようにする。
【００５２】
〔第３実施形態〕
図３は温度成層型蓄熱槽を用いた冷熱源設備を示すが、この図３で示す本第３実施形態の冷熱源設備では、図１に示した前述第１実施形態の冷熱源設備との相違点として、蓄熱槽１の槽壁に沿う堰壁８を設け、この堰壁８の下端と蓄熱槽１の槽底との間の溢流開口（すなわち、堰壁８の下端側において一定の縦幅寸法ｈａで水平方向へ直線的に延びる横長の開口）を蓄熱側戻し口４とするとともに、この堰壁８の上端と蓄熱槽１における貯留熱媒液Ｗの液面との間の溢流開口（すなわち、堰壁８の上端側において一定の縦幅寸法ｈｂで水平方向へ直線的に延びる横長の開口）を放熱側戻し口５としている。
【００５３】
すなわち、このように蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５を溢流堰構造による横長の開口にすることにより、蓄熱運転では熱源装置２から戻る冷却熱媒液Ｗを蓄熱槽１の低温側端部１ａに対して蓄熱側戻し口４から平行流的に水平方向へ流入させ、放熱運転では負荷装置３から戻る昇温熱媒液Ｗを蓄熱槽１の高温側端部１ｂに対して平行流的に水平方向へ流入させるようにしてある。
【００５４】
そして、蓄熱運転での熱源装置２に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑａよりも放熱運転での負荷装置３に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂの方が大きいことに対して、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなるように、放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂの方を蓄熱側戻し口４の開口面積ＳａよりもＱｂ／Ｑａの比で大きくするにあたっては、放熱側戻し口５としての堰壁上端側横長開口の縦幅寸法ｈｂを蓄熱側戻し口４としての堰壁下端側横長開口の縦幅寸法ｈａよりも大きくすることで、放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂを蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａよりも大きくしてある。
【００５５】
〔第４実施形態〕
図４は温度成層型蓄熱槽を用いた温熱源設備を示すが、この図４で示す本第４実施形態の温熱源設備では、図２に示した前述第２実施形態の温熱源設備との相違点として、第３実施形態と同様、蓄熱槽１の槽壁に沿う堰壁８を設け、この堰壁８の上端と蓄熱槽１における貯留熱媒液Ｗの液面との間の溢流開口（すなわち、堰壁８の上端側において一定の縦幅寸法ｈａで水平方向へ直線的に延びる横長の開口）を蓄熱側戻し口４とするとともに、この堰壁８の下端と蓄熱槽１の槽底との間の溢流開口（すなわち、堰壁８の下端側において一定の縦幅寸法ｈｂで水平方向へ直線的に延びる横長の開口）を放熱側戻し口５としている。
【００５６】
すなわち、このように蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５を溢流堰構造による横長の開口にすることにより、蓄熱運転では熱源装置２から戻る加熱熱媒液Ｗを蓄熱槽１の高温側端部１ｂに対して蓄熱側戻し口４から平行流的に水平方向へ流入させ、放熱運転では負荷装置３から戻る降温熱媒液Ｗを蓄熱槽１の低温側端部１ａに対して平行流的に水平方向へ流入させるようにしてある。
【００５７】
そして、蓄熱運転での熱源装置２に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑａよりも放熱運転での負荷装置３に対する蓄熱槽１からの熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂの方が大きいことに対して、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなるように、放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂの方を蓄熱側戻し口４の開口面積ＳａよりもＱｂ／Ｑａの比で大きくするにあたっては、放熱側戻し口５としての堰壁下端側横長開口の縦幅寸法ｈｂを蓄熱側戻し口４としての堰壁上端側横長開口の縦幅寸法ｈａよりも大きくすることで、放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂを蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａよりも大きくしてある。
【００５８】
〔別実施形態〕
次に本発明の別の実施形態を列記する。
【００５９】
前述の第１及び第２実施形態では、蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５の夫々を上下に配置した２枚の板材４ａ，４ｂ・５ａ，５ｂ夫々の周縁どうしの間の間隙により形成する例を示し、また、前述の第３及び第４実施形態では、蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５の夫々を一定の縦幅寸法ｈａ，ｈｂで水平方向へ直線的に延びる横長の開口とする例を示したが、蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５夫々の具体的な形成構造は、前述実施形態で示した構造に限らず種々の構造を採用することができ、場合によっては、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５とを異なる形成構造にしてもよい。
【００６０】
また、蓄熱運転での蓄熱槽１に対する蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での蓄熱槽１に対する放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなる状態に、蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させるのに、具体的にどのような構造差をもって蓄熱側戻し口４の開口面積Ｓａと放熱側戻し口５の開口面積Ｓｂとを相違させるかは、前述の各実施形態で示した例に限らず、蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５夫々の形成構造等に応じて種々の変更が可能である。
【００６１】
前述の各実施形態では、蓄熱側戻し口４及び放熱側戻し口５夫々の開口面積Ｓａ，Ｓｂを一定（固定）とする例を示したが、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５とのうちの少なくとも一方の開口面積Ｓａ，Ｓｂを調整する調整手段を設け、蓄熱運転での熱媒液Ｗの循環流量Ｑａと放熱運転での熱媒液Ｗの循環流量Ｑｂとについて、それらの比Ｑａ／Ｑｂの変化が生じた場合には、この調整手段による調整をもって、蓄熱運転での蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなる状態を維持するようにしてもよい。
【００６２】
また、その場合、上記流量比Ｑａ／Ｑｂの変化に応じて、蓄熱運転での蓄熱側戻し口４からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖａと放熱運転での放熱側戻し口５からの熱媒液Ｗの流入速度Ｖｂとがほぼ等しくなる状態に、蓄熱側戻し口４と放熱側戻し口５とのうちの少なくとも一方の開口面積Ｓａ，Ｓｂを調整手段に自動的に調整させる構成にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明による温度成層型蓄熱槽の熱媒液給排構造は、各種分野において使用する冷暖房用などの種々の用途の温度成層型蓄熱槽に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１実施形態に係る冷熱源設備の設備構成図
【図２】第２実施形態に係る温熱源設備の設備構成図
【図３】第３実施形態に係る冷熱源設備の設備構成図
【図４】第４実施形態に係る温熱源設備の設備構成図
【図５】従来構造を示す冷熱源設備の設備構成図
【図６】他の従来構造を示す冷熱源設備の設備構成図
【符号の説明】
【００６５】
１            蓄熱槽
１ｂ          高温側端部
Ｗ            熱媒液
２            熱源装置
１ａ          低温側端部
３            負荷装置
Ｑａ          循環流量
Ｑｂ          循環流量
４            蓄熱側戻し口
Ｓａ          開口面積
５            放熱側戻し口
Ｓｂ          開口面積
Ｖａ          流入速度
Ｖｂ          流入速度
４ａ，４ｂ    板材
５ａ，５ｂ    板材
ｈａ          縦幅寸法
ｈｂ          縦幅寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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