JPH08303976A - 蓄熱槽の熱媒流動システム - Google Patents
蓄熱槽の熱媒流動システムInfo
- Publication number
- JPH08303976A JPH08303976A JP7112033A JP11203395A JPH08303976A JP H08303976 A JPH08303976 A JP H08303976A JP 7112033 A JP7112033 A JP 7112033A JP 11203395 A JP11203395 A JP 11203395A JP H08303976 A JPH08303976 A JP H08303976A
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- JP
- Japan
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- heat
- heat storage
- storage tank
- heat medium
- heating
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 槽内を仕切ることなく一つの蓄熱槽で温度成
層流が形成できるようにするとともに、蓄熱に寄与しな
い無駄なスペースや死水域が発生しないようにし、蓄熱
槽のコンパクト化、蓄熱効率の向上を図る。 【構成】 蓄熱槽本体1内部の天板1a側と底板1b側
に熱媒分配管3a、3bをそれぞれ配設する。天板1a
側の熱媒分配管3aに温熱媒入出接続口7を設ける一
方、底板1b側の熱媒分配管3bに冷熱媒入出接続口9
を設ける。天板1a側の熱媒分配管3aには天板1a側
に向いた入出孔11を複数穿設し、底板1b側の熱媒分
配管3bには底板1b側に向いた入出孔11を複数穿設
する。熱媒13と接触することで熱交換する蓄熱体15
を蓄熱槽本体1に充填する。
層流が形成できるようにするとともに、蓄熱に寄与しな
い無駄なスペースや死水域が発生しないようにし、蓄熱
槽のコンパクト化、蓄熱効率の向上を図る。 【構成】 蓄熱槽本体1内部の天板1a側と底板1b側
に熱媒分配管3a、3bをそれぞれ配設する。天板1a
側の熱媒分配管3aに温熱媒入出接続口7を設ける一
方、底板1b側の熱媒分配管3bに冷熱媒入出接続口9
を設ける。天板1a側の熱媒分配管3aには天板1a側
に向いた入出孔11を複数穿設し、底板1b側の熱媒分
配管3bには底板1b側に向いた入出孔11を複数穿設
する。熱媒13と接触することで熱交換する蓄熱体15
を蓄熱槽本体1に充填する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば冷暖房装置の補
助熱源として使用される蓄熱槽の熱媒流動システムに関
する。
助熱源として使用される蓄熱槽の熱媒流動システムに関
する。
【0002】
【従来の技術】安価な深夜電力を利用して熱エネルギー
を蓄え、これを例えば冷暖房装置の昼間における熱源の
補助として寄与させるものに蓄熱槽がある。液状の熱媒
体(以下、「熱媒」という)を充填する蓄熱槽では、熱
媒を混合又は拡散することなく層流状態で蓄熱槽内に入
出置換すること、即ち槽内での熱媒の流れをピストン流
に近づけることが蓄熱効率を向上させる重要な要素とな
る。
を蓄え、これを例えば冷暖房装置の昼間における熱源の
補助として寄与させるものに蓄熱槽がある。液状の熱媒
体(以下、「熱媒」という)を充填する蓄熱槽では、熱
媒を混合又は拡散することなく層流状態で蓄熱槽内に入
出置換すること、即ち槽内での熱媒の流れをピストン流
に近づけることが蓄熱効率を向上させる重要な要素とな
る。
【0003】これを考慮した従来の蓄熱槽に例えば、槽
内を堰・潜り堰である仕切壁で小区画に仕切り、仕切ら
れた単槽を直列的に連通させて列設し、一端側の単槽に
冷暖房装置の冷熱媒管、他端側の単槽に冷暖房装置の温
熱媒管を接続したものがある。このような蓄熱槽では、
夏期などに冷房を行う場合、冷房負荷の小さな夜間時に
冷熱媒を一端側の単槽に送り込み、堰・潜り堰を介して
順次他端側の単槽へ流動させて溜め、昼間の冷房負荷の
大きい時に上述一端側の単槽から冷熱媒を取り出して冷
房の補助熱源として使用し、また冬期などに暖房を行う
場合は、温熱媒を上述と全く逆向きに溜め込んで使用し
ていた。
内を堰・潜り堰である仕切壁で小区画に仕切り、仕切ら
れた単槽を直列的に連通させて列設し、一端側の単槽に
冷暖房装置の冷熱媒管、他端側の単槽に冷暖房装置の温
熱媒管を接続したものがある。このような蓄熱槽では、
夏期などに冷房を行う場合、冷房負荷の小さな夜間時に
冷熱媒を一端側の単槽に送り込み、堰・潜り堰を介して
順次他端側の単槽へ流動させて溜め、昼間の冷房負荷の
大きい時に上述一端側の単槽から冷熱媒を取り出して冷
房の補助熱源として使用し、また冬期などに暖房を行う
場合は、温熱媒を上述と全く逆向きに溜め込んで使用し
ていた。
【0004】上述した蓄熱槽では、単槽を直列的に列設
することで、一つの大容量の蓄熱槽よりも熱媒の混合又
は拡散を少なくするとともに、堰・潜り堰により冷熱媒
を下部から順次送り込み且つ下部から取り出せるように
し(温熱媒の場合はこれと逆に上部から送り込み且つ取
り出せるようにし)、各単槽内での冷・温熱媒の流れが
温度差による浮力の方向と一致するようにして、槽内の
流れが出来るだけピストン流となるように配慮されてい
た。
することで、一つの大容量の蓄熱槽よりも熱媒の混合又
は拡散を少なくするとともに、堰・潜り堰により冷熱媒
を下部から順次送り込み且つ下部から取り出せるように
し(温熱媒の場合はこれと逆に上部から送り込み且つ取
り出せるようにし)、各単槽内での冷・温熱媒の流れが
温度差による浮力の方向と一致するようにして、槽内の
流れが出来るだけピストン流となるように配慮されてい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の蓄熱槽では、槽内を堰・潜り堰である仕切壁で
小区画に仕切り、単槽を直列的に連通するよう列設しな
ければならないため、構造が複雑となり、製作コストが
増大する問題があった。また、単槽を直列的に列設した
蓄熱槽では、蓄熱槽全体としてはピストン流に近づく
が、個々の単槽内では相当の混合・拡散があり、熱媒分
散が均等にならず、熱媒温度成層流を十分に形成するこ
とができなかった。このため、槽内において蓄熱に寄与
しない無駄なスペースや死水域が発生し、蓄熱効率を向
上させる上での障害となっていた。本発明は上記状況に
鑑みてなされたもので、槽内を仕切ることなく一つの蓄
熱槽で鉛直方向の温度成層流が形成できるとともに、蓄
熱に寄与しない無駄なスペースや死水域が発生すること
のない蓄熱槽の熱媒流動システムを提供し、蓄熱槽構造
のコンパクト化、蓄熱効率の向上を図ることを目的とす
る。
た従来の蓄熱槽では、槽内を堰・潜り堰である仕切壁で
小区画に仕切り、単槽を直列的に連通するよう列設しな
ければならないため、構造が複雑となり、製作コストが
増大する問題があった。また、単槽を直列的に列設した
蓄熱槽では、蓄熱槽全体としてはピストン流に近づく
が、個々の単槽内では相当の混合・拡散があり、熱媒分
散が均等にならず、熱媒温度成層流を十分に形成するこ
とができなかった。このため、槽内において蓄熱に寄与
しない無駄なスペースや死水域が発生し、蓄熱効率を向
上させる上での障害となっていた。本発明は上記状況に
鑑みてなされたもので、槽内を仕切ることなく一つの蓄
熱槽で鉛直方向の温度成層流が形成できるとともに、蓄
熱に寄与しない無駄なスペースや死水域が発生すること
のない蓄熱槽の熱媒流動システムを提供し、蓄熱槽構造
のコンパクト化、蓄熱効率の向上を図ることを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る蓄熱槽の熱媒流動システムは、蓄熱槽本
体内部の天板側と底板側に熱媒分配管をそれぞれ配設
し、天板側の該熱媒分配管に温熱媒入出接続口を設ける
一方、底板側の該熱媒分配管に冷熱媒入出接続口を設
け、天板側の前記熱媒分配管には天板側に向いた入出孔
を複数穿設するとともに、底板側の前記熱媒分配管には
底板側に向いた入出孔を複数穿設し、熱媒と接触するこ
とで熱交換する蓄熱体を前記蓄熱槽本体に充填したこと
を特徴とするものである。
の本発明に係る蓄熱槽の熱媒流動システムは、蓄熱槽本
体内部の天板側と底板側に熱媒分配管をそれぞれ配設
し、天板側の該熱媒分配管に温熱媒入出接続口を設ける
一方、底板側の該熱媒分配管に冷熱媒入出接続口を設
け、天板側の前記熱媒分配管には天板側に向いた入出孔
を複数穿設するとともに、底板側の前記熱媒分配管には
底板側に向いた入出孔を複数穿設し、熱媒と接触するこ
とで熱交換する蓄熱体を前記蓄熱槽本体に充填したこと
を特徴とするものである。
【0007】
【作用】暖房時における蓄熱では、温熱媒入出接続口か
ら温熱媒が送り込まれ、温熱媒は、蓄熱槽上部に配設さ
れた熱媒分配管に流入し、入出孔より蓄熱槽本体の天板
に向かって吐出される。吐出した温熱媒は、蓄熱槽本体
の天板に衝突して散布され、蓄熱体の間を拡散混合する
ことなく、鉛直方向の温度成層流となり蓄熱槽本体の底
板に到達する。到達した温熱媒は、蓄熱槽本体の下方に
配設された熱媒分配管の入出孔に吸引され、冷熱媒入出
接続口より排出される。冷房時における蓄熱では、上述
の暖房時とは逆に、冷熱媒入出接続口より冷熱媒が送り
込まれ、蓄熱槽下部の熱媒分配管から吐出され、蓄熱槽
上部の熱媒分配管から排出される。
ら温熱媒が送り込まれ、温熱媒は、蓄熱槽上部に配設さ
れた熱媒分配管に流入し、入出孔より蓄熱槽本体の天板
に向かって吐出される。吐出した温熱媒は、蓄熱槽本体
の天板に衝突して散布され、蓄熱体の間を拡散混合する
ことなく、鉛直方向の温度成層流となり蓄熱槽本体の底
板に到達する。到達した温熱媒は、蓄熱槽本体の下方に
配設された熱媒分配管の入出孔に吸引され、冷熱媒入出
接続口より排出される。冷房時における蓄熱では、上述
の暖房時とは逆に、冷熱媒入出接続口より冷熱媒が送り
込まれ、蓄熱槽下部の熱媒分配管から吐出され、蓄熱槽
上部の熱媒分配管から排出される。
【0008】
【実施例】以下、本発明に係る熱媒流動システムの実施
例を図面を参照して説明する。図1は本発明に係る熱媒
流動システムの透視斜視図、図2は本発明に係る熱媒流
動システムの透視平面図、図3は本発明に係る熱媒流動
システムの透視側面図である。水密構造で形成された蓄
熱槽本体1の内部には天板1a側と底板1b側に熱媒分
配管3a、3bが配設され、熱媒分配管3a、3bは例
えば枠状に組まれ、バイパス管5を内周側に分岐接続し
て構成される。天板1a側の熱媒分配管3aには温熱媒
入出接続口7が設けられる一方、底板1b側の熱媒分配
管3bには冷熱媒入出接続口9が設けられ、この温熱媒
入出接続口7及び冷熱媒入出接続口9は、図示しないヒ
ートポンプなどからの熱媒配管と接続される。
例を図面を参照して説明する。図1は本発明に係る熱媒
流動システムの透視斜視図、図2は本発明に係る熱媒流
動システムの透視平面図、図3は本発明に係る熱媒流動
システムの透視側面図である。水密構造で形成された蓄
熱槽本体1の内部には天板1a側と底板1b側に熱媒分
配管3a、3bが配設され、熱媒分配管3a、3bは例
えば枠状に組まれ、バイパス管5を内周側に分岐接続し
て構成される。天板1a側の熱媒分配管3aには温熱媒
入出接続口7が設けられる一方、底板1b側の熱媒分配
管3bには冷熱媒入出接続口9が設けられ、この温熱媒
入出接続口7及び冷熱媒入出接続口9は、図示しないヒ
ートポンプなどからの熱媒配管と接続される。
【0009】熱媒分配管3aには天板1aに向いた複数
の入出孔11が穿設されるとともに、熱媒分配管3bに
は底板1bに向いた複数の入出孔11が穿設され、入出
孔11は近接する天板1a、底板1bに対して垂直方向
で熱媒13を吐出又は吸引するようになっている。入出
孔11は、蓄熱槽本体1の上方から下方へ流れる(又は
その逆方向に流れる)熱媒13が、均等な分散流となる
ように最適なピッチ及び孔径で穿設される。これによ
り、上方の熱媒分散管3aから吐出された熱媒13は、
天板1aに一旦衝突した後、ピストン流となって下方に
流れ、再び、底板1bに衝突した後、熱媒分配管3bか
ら吸引される。なお、この流れ方向は蓄熱時における温
熱媒の流れで、放熱時における温熱媒の流れはこれとは
逆方向となる。また、蓄熱槽本体1にはカプセル状の蓄
熱体15が充填され、蓄熱体15は熱媒13と接触する
ことで熱交換して蓄熱される。
の入出孔11が穿設されるとともに、熱媒分配管3bに
は底板1bに向いた複数の入出孔11が穿設され、入出
孔11は近接する天板1a、底板1bに対して垂直方向
で熱媒13を吐出又は吸引するようになっている。入出
孔11は、蓄熱槽本体1の上方から下方へ流れる(又は
その逆方向に流れる)熱媒13が、均等な分散流となる
ように最適なピッチ及び孔径で穿設される。これによ
り、上方の熱媒分散管3aから吐出された熱媒13は、
天板1aに一旦衝突した後、ピストン流となって下方に
流れ、再び、底板1bに衝突した後、熱媒分配管3bか
ら吸引される。なお、この流れ方向は蓄熱時における温
熱媒の流れで、放熱時における温熱媒の流れはこれとは
逆方向となる。また、蓄熱槽本体1にはカプセル状の蓄
熱体15が充填され、蓄熱体15は熱媒13と接触する
ことで熱交換して蓄熱される。
【0010】このように構成された蓄熱槽の熱媒流動シ
ステムにおける作用を説明する。暖房時における蓄熱で
は、温熱媒入出接続口7から熱媒13が送り込まれ、蓄
熱槽上部に配設された熱媒分配管3aに流入される。こ
れにより、均等分配を考慮してピッチ及び孔径が設計さ
れた入出孔11より蓄熱槽本体1の天板1aに向かって
熱媒13が吐出される。吐出した熱媒13は、蓄熱槽本
体1の天板1aに衝突して散布される。散布された熱媒
13は、蓄熱体15の間を拡散混合することなく、鉛直
方向の温度成層流となり蓄熱槽本体1の底板1bに到達
する。到達した熱媒13は、蓄熱槽本体1の下方に配設
された熱媒分配管3bの入出孔11に吸引される。吸引
された熱媒13は、熱媒分配管3bの冷熱媒入出接続口
9より排出される。冷房時における蓄熱では、上述の暖
房時とは逆に、冷熱媒入出接続口9より熱媒13が送り
込まれ、熱媒分配管3bから吐出された熱媒13が、熱
媒分配管3aを介して温熱媒入出接続口7から排出され
る。
ステムにおける作用を説明する。暖房時における蓄熱で
は、温熱媒入出接続口7から熱媒13が送り込まれ、蓄
熱槽上部に配設された熱媒分配管3aに流入される。こ
れにより、均等分配を考慮してピッチ及び孔径が設計さ
れた入出孔11より蓄熱槽本体1の天板1aに向かって
熱媒13が吐出される。吐出した熱媒13は、蓄熱槽本
体1の天板1aに衝突して散布される。散布された熱媒
13は、蓄熱体15の間を拡散混合することなく、鉛直
方向の温度成層流となり蓄熱槽本体1の底板1bに到達
する。到達した熱媒13は、蓄熱槽本体1の下方に配設
された熱媒分配管3bの入出孔11に吸引される。吸引
された熱媒13は、熱媒分配管3bの冷熱媒入出接続口
9より排出される。冷房時における蓄熱では、上述の暖
房時とは逆に、冷熱媒入出接続口9より熱媒13が送り
込まれ、熱媒分配管3bから吐出された熱媒13が、熱
媒分配管3aを介して温熱媒入出接続口7から排出され
る。
【0011】上述の蓄熱槽の熱媒流動システムによれ
ば、蓄熱槽本体1の上下に熱媒分配管3a、3bを配設
し、槽内に鉛直方向の温度成層流が形成できるようにし
たので、槽内を仕切り壁により仕切る必要がなくなり、
蓄熱槽を簡素な構造で製作することができる。また、蓄
熱体15と熱媒13とが鉛直方向の温度成層流によって
均等に熱交換されるため、蓄熱効率を向上させることが
できる。更に、熱媒分配管3a、3bを設けることによ
り、蓄熱に寄与しない無駄なスペースを排除することが
できるとともに、熱媒分配管3a、3bの入出孔11を
天板1a、底板1b側に向けることにより、死水域を無
くすことができ、これによっても蓄熱効率を向上させる
ことができる。
ば、蓄熱槽本体1の上下に熱媒分配管3a、3bを配設
し、槽内に鉛直方向の温度成層流が形成できるようにし
たので、槽内を仕切り壁により仕切る必要がなくなり、
蓄熱槽を簡素な構造で製作することができる。また、蓄
熱体15と熱媒13とが鉛直方向の温度成層流によって
均等に熱交換されるため、蓄熱効率を向上させることが
できる。更に、熱媒分配管3a、3bを設けることによ
り、蓄熱に寄与しない無駄なスペースを排除することが
できるとともに、熱媒分配管3a、3bの入出孔11を
天板1a、底板1b側に向けることにより、死水域を無
くすことができ、これによっても蓄熱効率を向上させる
ことができる。
【0012】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る蓄熱槽の熱媒流動システムによれば、熱媒分配管を配
設することで、温度成層流を形成したので、蓄熱槽を簡
素な構造にすることができる。また、蓄熱体と熱媒とが
温度成層流によって均等に熱交換されるため、蓄熱効率
を向上させることができる。更に、熱媒分配管からの均
一な分配流により、蓄熱に寄与しない無駄なスペースを
排除することができ、且つ入出孔を天板、底板側に向け
たので、死水域を無くすことができ、これによっても蓄
熱効率を向上させることができる。
る蓄熱槽の熱媒流動システムによれば、熱媒分配管を配
設することで、温度成層流を形成したので、蓄熱槽を簡
素な構造にすることができる。また、蓄熱体と熱媒とが
温度成層流によって均等に熱交換されるため、蓄熱効率
を向上させることができる。更に、熱媒分配管からの均
一な分配流により、蓄熱に寄与しない無駄なスペースを
排除することができ、且つ入出孔を天板、底板側に向け
たので、死水域を無くすことができ、これによっても蓄
熱効率を向上させることができる。
【図1】本発明に係る蓄熱槽熱媒流動システムの透視斜
視図である。
視図である。
【図2】本発明に係る蓄熱槽熱媒流動システムの透視平
面図である。
面図である。
【図3】本発明に係る蓄熱槽熱媒流動システムの透視側
面図である。
面図である。
1 蓄熱槽本体 1a 天板 1b 底板 3a、3b 熱媒分配管 7 温熱媒入出接続口 9 冷熱媒入出接続口 11 入出孔 13 熱媒 15 蓄熱体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 千瑳夫 千葉県流山市鰭ケ崎1610 須賀工業株式会 社技術研究所内 (72)発明者 松本 徹 東京都港区新橋6丁目17番19号 須賀工業 株式会社本社内 (72)発明者 三上 源太郎 東京都港区新橋6丁目17番19号 須賀工業 株式会社本社内 (72)発明者 武田 裕司 千葉県流山市鰭ケ崎1610 須賀工業株式会 社技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項1】 蓄熱槽本体内部の天板側と底板側に熱媒
分配管をそれぞれ配設し、天板側の該熱媒分配管に温熱
媒入出接続口を設ける一方、底板側の該熱媒分配管に冷
熱媒入出接続口を設け、天板側の前記熱媒分配管には天
板側に向いた入出孔を複数穿設するとともに、底板側の
前記熱媒分配管には底板側に向いた入出孔を複数穿設
し、熱媒と接触することで熱交換する蓄熱体を前記蓄熱
槽本体に充填したことを特徴とする蓄熱槽の熱媒流動シ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112033A JPH08303976A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 蓄熱槽の熱媒流動システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112033A JPH08303976A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 蓄熱槽の熱媒流動システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08303976A true JPH08303976A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14576334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7112033A Pending JPH08303976A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 蓄熱槽の熱媒流動システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08303976A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004324995A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Mitsubishi Chemical Engineering Corp | 潜熱利用蓄熱装置 |
| CN105928404A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-09-07 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于液体储热的温度分层装置 |
| CN107806783A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-16 | 刘涵佐 | 一种布水器呈鱼骨形的卧式蓄冷罐 |
| KR102424334B1 (ko) * | 2021-10-19 | 2022-07-22 | (주)에프티에너지 | 데이터 센터 서버용 연속냉수공급장치 효율 증대를 위한 밀폐형 축열조 시스템 |
| US12287153B2 (en) | 2023-02-17 | 2025-04-29 | Ft Energy | Thermal energy storage system for increasing efficiency of continuous cold water supply device for data center server |
-
1995
- 1995-05-10 JP JP7112033A patent/JPH08303976A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004324995A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Mitsubishi Chemical Engineering Corp | 潜熱利用蓄熱装置 |
| CN105928404A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-09-07 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于液体储热的温度分层装置 |
| CN105928404B (zh) * | 2016-04-28 | 2017-11-14 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于液体储热的温度分层装置 |
| CN107806783A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-16 | 刘涵佐 | 一种布水器呈鱼骨形的卧式蓄冷罐 |
| KR102424334B1 (ko) * | 2021-10-19 | 2022-07-22 | (주)에프티에너지 | 데이터 센터 서버용 연속냉수공급장치 효율 증대를 위한 밀폐형 축열조 시스템 |
| US12287153B2 (en) | 2023-02-17 | 2025-04-29 | Ft Energy | Thermal energy storage system for increasing efficiency of continuous cold water supply device for data center server |
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