JP2000121266A

JP2000121266A - 保温装置およびその運転方法

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Publication number: JP2000121266A
Application number: JP10293745A
Authority: JP
Inventors: Shingo Takao; 信吾高雄
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2000-04-28
Anticipated expiration: 2018-10-15
Also published as: JP3405225B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基本的に外部からの特別の熱源やエネルギを必
要とせず、保温すべき部分の内部または表面を所定の温
度範囲に保温し、また構造が簡単であるとともに建設や
運転、保守のコストが低い保温装置および運転方法を提
供する。【解決手段】循環機構４により、貯溜タンク３と保温負
荷側機器の熱交換器２との間で包接水和物を生成する水
溶液Ｓまたは水和物スラリーＣを循環させ、水和物の生
成、融解により放熱、吸熱をなし、この放熱、吸熱運転
を制御することにより放熱、吸熱の熱収支をバランスさ
せて基本的に外部からの熱源を必要とせずに所定の温度
範囲に保温する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化学品保管タン
ク、発酵タンク、食品保管サイロシステム、鋼床板等の
温度を所定の範囲内に維持する保温装置およびその運転
方法に関する。さらに特定すれば、本発明は本質的に特
別の熱源やエネルギ源を必要とせずに運転が可能であ
り、また構造が簡単で製造コストも低い保温装置および
その運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、たとえば寒冷地等の食品保管
倉庫では、内部の温度を所定の範囲に保温する必要があ
る。この保温すべき温度範囲は、たとえば貯蔵されてい
る野菜や果実、飲料等の凍結を防止するために所定の温
度以上、たとえば０°Ｃ以上に維持する場合や、食品保
管サイロシステムのように、上限および下限のある温度
範囲、たとえば５°Ｃから１０°Ｃの温度範囲に保温す
る場合もある。

【０００３】また、倉庫に限らず、たとえば歩道橋、橋
梁等の鋼床板や、配管、プラント等の表面の凍結を防止
するために、これらの部材の表面を所定の温度以上に維
持して凍結を防止する場合もある。

【０００４】上記のような保温をなすには、たとえばボ
イラ等の加熱装置と冷凍装置を併用し、外気温度や日照
等の外部条件に対応して保温すべき部分を加熱または冷
却してその温度を所定の範囲内に維持するものがある。
しかし、このような設備は、その運転に多大のエネルギ
を必要とし、また設備が大規模となる。

【０００５】また、周囲の雰囲気の熱、たとえば夜間に
おける外気温度の低下、放射冷却や、昼間における外気
温度の上昇、日照等を利用する方法がある。このような
方法としては、たとえば貯蔵庫を地下に構築したり、厚
い石材、コンクリート、土砂等で覆い、周囲の物体の大
きな熱容量により熱の流入、放出を平均化し、一定の温
度を維持するものである。このようなものは、その運転
に特別のエネルギを必要とせず、また保守管理等も容易
であり、ランニングコストが低い。

【０００６】しかし、上記のものは、貯蔵庫内の温度
等、保温すべき部分の温度が周囲の物体の熱容量や熱収
支の条件により決定されてしまい、保温すべき温度範囲
を自由に制御できないという不具合がある。また、この
ような地下の貯蔵庫や、厚いコンクリートや土砂等で覆
った貯蔵庫を建設するためのコストは極めて高くなると
いう不具合がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
基づいてなされたもので、本質的に特別のエネルギ源を
必要とせず、また構造が簡単であるとともに建設、運転
のコストが低く、また保温すべき温度範囲を任意に設定
可能な保温装置およびその運転方法を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の保温装置は、ゲスト化合物として包接水和物生成物質
を含む水溶液、またはこの水溶液とこの水溶液から生成
された水和物のスラリーとを貯溜する貯溜容器と、保温
すべき部分に設置された保温負荷側機器と、上記の貯溜
容器内と上記の保温負荷側機器との間で少なくとも上記
の水溶液を循環させる循環機構とを具備したことを特徴
とするものである。

【０００９】この水和物は、たとえば０°Ｃ以上の所定
の温度において生成され、その凝固の際に大きな潜熱を
放出する。また、この水和物は、所定の温度において融
解し、その際に潜熱を吸収する。したがって、保温負荷
側機器にこの水溶液や水和物のスラリーを循環させるこ
とにより、水和物の凝固、融解により熱を放出または吸
収し、保温すべき部分を所定の温度範囲に維持すること
ができる。

【００１０】また、上記の保温負荷側機器に供給する水
溶液や水和物スラリーの量を制御することにより、外部
の気温や日照の変動等に対応でき、保温すべき温度範囲
を正確にかつ任意に調整することができる。また、上記
の水溶液の量や濃度、またはこれらを貯溜するタンク、
配管、保温負荷側機器等の表面積や設置場所、水溶液や
水和物の循環量や循環モードを適宜設定することによ
り、この装置全体に出入りする熱収支のバランスを取
り、基本的に外部からの特別な熱源を必要とせずに運転
が可能であり、ランニングコストが低く、またエネルギ
の節減ができる。

【００１１】なお、本明細書において、これら水溶液や
水和物の「貯溜容器」とは、これらを収容するタンク、
配管、その他これらが循環する系統内の貯溜部分全体を
意味するものとする。

【００１２】また、この水和物は単位質量あたりの潜熱
が大きく、少量で大きな蓄熱能力を有しており、水溶液
や水和物を収容するタンクや配管等の設備も小規模で簡
単なものですみ、その構築のコストを低減することがで
きる。

【００１３】また、請求項２に記載の本発明の保温装置
は、前記のゲスト化合物はテトラｎ−ブチルアンモニウ
ム塩、テトラｉｓｏ−アミルアンモニウム塩、テトラｉ
ｓｏ−ブチルフォスフォニウム塩、トリｉｓｏ−アミル
サルフォニウム塩のいずれかであることを特徴とするも
のである。

【００１４】これらのゲスト化合物は、その種類や濃度
に対応してたとえば約０°Ｃから２５°Ｃの温度範囲で
水和物を生成するので、これらを適宜設定して保温すべ
き温度範囲を設定でき、また生成される水和物が容易に
スラリー状となるので、これらの搬送が容易である。

【００１５】また、請求項３に記載の本発明の保温装置
は、前記の循環機構は、上記の貯溜容器内の水溶液を循
環させるものである。このような装置は、保温倉庫や歩
道橋等、内部や表面の凍結を防止するために保温すべき
部分の温度範囲がたとえば０°Ｃ以上と下限しか設定さ
れていない装置に適するもので、水溶液のみを保温負荷
側機器に供給すれば良いので構造が簡単となる。

【００１６】また、請求項４に記載の本発明の保温装置
は、前記の循環機構は、上記の貯溜容器内の水溶液また
は水和物スラリーのいずれかを選択的に循環させるもの
である。この装置は、保温すべき温度範囲が上限値と下
限値のある場合に適したもので、外部の温度が上限温度
以下となった場合には保温負荷側機器に水溶液を供給し
て水和物を生成させてその潜熱を放熱し、また外部の温
度が上限温度以上となった場合には保温負荷側機器に水
和物スラリーを供給して水和物を融解させてその潜熱に
より吸熱をなし、保温すべき部分を所定の温度範囲内に
維持することができる。

【００１７】また、請求項５に記載の本発明の保温装置
は、前記の保温負荷側機器とは別に、前記の水溶液また
は水和物スラリーと外部の熱源との間で吸熱または放熱
をなす吸・放熱機構を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１８】したがって、周囲の気温、日照その他の条
件が予想を越えた範囲で変動し、この装置全体の熱収支
のバランスの維持が不可能となった場合でも、この吸・
放熱機構により水溶液や水和物からの放熱、吸熱をな
し、この装置全体の熱収支のバランスを取り運転を継続
することができる。また、周囲の条件や保温すべき温度
範囲等の条件から、この装置全体の熱収支のバランスが
できない条件の場合でも、このような吸・放熱機構を設
けることにより、このような条件下でも本発明の保温装
置を設置することが可能となる。

【００１９】また、請求項６に記載の本発明の保温装置
は、前記の水溶液が循環する循環経路の内面の径寸法
は、予想される運転状態においてこの循環経路の内面に
層状に付着する水和物の厚さより大きく設定されている
ものである。

【００２０】この循環経路内で水和物が生成される場合
には、この循環経路の内面に水和物が層状に付着してゆ
く場合が多い。このような場合に、予想される運転状
態、たとえば夜間全体にわたって運転した場合の付着す
る水和物の層の厚さより、この循環経路の内面の径寸法
が大きいので、この循環経路内が水和物で完全に閉塞す
ることがなく、液の流通する通路が確保される。したが
って、水溶液の循環を継続し、付着した水和物を融解ま
たは機械的に剥離して除去することができる。

【００２１】また、請求項７に記載された本発明の運転
方法は、上述したような保温装置において、前記の水溶
液のゲスト化合物の濃度を設定して水和物の生成温度を
所定の温度に設定することにより、前記の保温負荷側機
器により保温すべき温度範囲を設定することを特徴とす
るものである。

【００２２】上記のような水和物は、水溶液のゲスト化
合物の濃度により、その生成または融解温度が決定され
る。よって、この濃度を設定することにより、保温負荷
側機器内で水和物が凝固または融解して放熱、吸熱する
温度が制御でき、保温すべき温度範囲を制御することが
でき、特別の温度制御機構は不要となり、構造が簡単と
なり、また運転制御も容易となる。

【００２３】また、請求項８に記載された本発明の運転
方法は、上述したような保温装置において、前記の循環
する水溶液のゲスト化合物の濃度を測定し、この水溶液
の循環経路内で生成された水和物の量を算出して監視す
ることを特徴とするものである。

【００２４】上記のような水溶液は、水和物が生成され
るに従って、残余の水溶液の濃度が低下するので、この
循環される水溶液の濃度を測定することにより、その循
環経路内で生成された水和物の量を算出することができ
る。したがって、この水溶液の濃度を測定することによ
り、循環経路が水和物で閉塞されることを事前に検出す
ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
形態を説明する。図１には、本発明の第１の実施形態を
示し、このものは、食品保管サイロシステム等、倉庫内
を上限値および下限値のある所定の温度範囲に維持する
保温装置である。

【００２６】図中の１はこのサイロシステムの倉庫であ
り、この倉庫１内の温度を上限値および下限値の所定の
温度範囲内に維持する。この倉庫１内には、保温負荷側
機器、たとえば熱交換器２が設けられており、この内部
を後述する水溶液または水和物スラリーが流通し、この
倉庫１内を所定の温度範囲内に維持する。

【００２７】また、この装置には、貯溜タンク３が設け
られている。この貯溜タンク３内には、所定量の水溶液
Ｓおよび生成された水和物Ｃが貯溜される。この水溶液
Ｓは、ゲスト化合物として、包接水和物生成物質、たと
えば臭化テトラｎ−ブチネアンモニウム（以下ＴＢＡＢ
と称する）を含むもので水溶液が使用される。なお、こ
のゲスト化合物は、上記の他にテトラｎ−ブチルアンモ
ニウム塩、テトラｉｓｏ−アミルアンモニウム塩、テト
ラｉｓｏ−ブチルフォスフォニウム塩、トリｉｓｏ−ア
ミルサルフォニウム塩の少なくともいずれか一つが使用
できる。

【００２８】上記のような水和物は、種類や濃度により
水和物の生成される温度がたとえば約０°Ｃから２５°
Ｃの範囲で任意に設定できるので、使用目的、外部の条
件、保温すべき温度範囲等に対応してその種類や濃度を
適宜選択し最適の保温温度を設定できる。また、このよ
うなゲスト化合物の水和物は、一般的に粒子状に生成さ
れ、周囲の壁面に緩い凝集力で凝集した層状に付着する
ことがあるが、容易に分離してスラリー状となる。ま
た、これらの水和物は、その密度が水溶液の密度より大
きく、この溶液中を沈降する。したがって、この水和物
が生成された場合には、その粒子状の水和物はこの貯溜
タンク３の下部に沈降してスラリー状に堆積する。

【００２９】そして、上記の貯溜タンク３内の水溶液ま
たは水和物スラリーは、循環機構４を介して上記の保温
負荷側機器である熱交換器２との間を循環するように構
成されている。この循環機構４は、水溶液ポンプ５およ
び弁７、水和物スラリーポンプ６および弁８、供給配管
９から構成されている。そして、上記の熱交換器２に送
られた水溶液または水和物スラリーは、戻り配管１０を
介して上記の貯溜タンク３に戻される。

【００３０】上記の水溶液ポンプ５は、たとえば上記の
貯溜タンク３の上部内に連通しており、この貯溜タンク
３の下部に水和物スラリーＣが溜まった状態でも、上部
の水溶液Ｓのみを送るように供給されている。また、上
記の水和物スラリーポンプ６は、この貯溜タンク３の下
部内に連通しており、下部に溜まった水和物スラリーＣ
を送るように構成されている。

【００３１】なお、この実施形態では、水溶液と水和物
を重力による沈降により分離したものであるが、たとえ
ばタンゼンシャルセパレータ等により分離し、また分離
した水溶液と水和物スラリーを別々のタンクに別けて貯
溜するものでも良い。

【００３２】なお、前述したように、上記の貯溜タンク
３、配管９，１０、および熱交換器２等、水溶液または
水和物スラリーが貯溜、流通される系統内の全内部空間
がこの装置の貯溜容器を構成している。

【００３３】また、この実施形態では、上記の貯溜タン
ク３には、吸・放熱機構２０が接続されている。この吸
・放熱機構２０は、たとえば吸・放熱体２１を備え、こ
の吸・放熱体は内部に水溶液または水和物スラリーが流
通するとともに、たとえば昼間の気温上昇、日照等から
の熱、または夜間の気温低下、放射冷却等により吸熱ま
たは放熱をなすものである。そして、上記の貯溜タンク
３内の水溶液または水和物スラリーは、ポンプ２２によ
りこの吸・放熱体２１を介して循環される。

【００３４】また、この装置には、運転を制御する制御
装置３０が設けられている。そして、前記の戻り配管１
０には、内部を流通する水溶液の濃度を測定する濃度検
出器３１および温度検出器３２が設けられ、また上記の
貯溜タンク３内の水溶液の濃度を検出する濃度検出器３
３が設けられている。そして、これらの検出器からの検
出信号は上記の制御装置３０に送られる。また、上記の
倉庫１の内部の温度を検出する温度検出器３４および外
部の気温等を検出する温度検出器３５が設けられてお
り、これらの検出信号も上記の制御装置３０に送られ
る。

【００３５】次に、上記のような保温装置の作用を説明
する。まず、温度検出器３４，３５によりこの倉庫１の
内外の温度が測定される。そして、夜間等、外部の温度
の低下や放射冷却等が生じ、倉庫１の内部の温度が所定
の下限温度を維持できなくなった場合には、上記の水溶
液ポンプ５が作動し、貯溜タンク３内の水溶液Ｓが熱交
換器２に供給される。この水溶液Ｓは、所定の温度で水
和物を生成するので、これらの熱交換器２内で水和物を
生成し、その際に潜熱を放出する。したがって、この放
出される潜熱により、この倉庫１の内部を所定の下限温
度以上に維持する。

【００３６】また、これら熱交換器２内で生成された水
和物は粒子状となり、水溶液と混合してスラリー状とな
り、この水和物スラリーは戻り配管１０を介して貯溜タ
ンク３に戻される。そして、前述のように、この水和物
の密度は水溶液の密度より大きいので、それら水和物の
粒子は水溶液Ｓ中を沈降してタンクの下部に溜まり、水
溶液Ｓと水和物Ｃとが分離される。

【００３７】また、昼間等に温度上昇、日照等により、
この倉庫１内の温度が上限値以下を維持できなくなった
場合には、上記の水和物スラリーポンプ６により、貯溜
タンク３の下部に溜まった水和物スラリーが上記の熱交
換器２に送られる。この水和物スラリー中の水和物粒子
は、潜熱を外部から吸熱して融解し、この倉庫１内の温
度を上限温度以下に維持する。そして、水溶液、または
残余の水和物粒子を含んだ水和物スラリーは、戻り配管
１０を介して貯溜タンク１内に戻される。

【００３８】このような作動を適宜繰り返すことによ
り、この倉庫１内の温度は所定の上限温度および下限温
度の間の所定の温度範囲内に維持される。この装置では
上記のように放熱運転および吸熱運転を交互に繰り返す
とともに、この他に貯溜タンク３、配管９，１０等の壁
面からの放熱、吸熱がある。そして、この装置は、周囲
の気温の変動、日照量、倉庫１の内部の保温すべき温度
範囲等に対応したこの装置全体の放熱、吸熱の熱収支が
バランスするように設計されている。したがって、基本
的に外部から特別の熱源、たとえばボイラーからの蒸気
等の供給を受けずに運転することが可能である。

【００３９】なお、上記の熱収支のバランスは、１日単
位、またはこれ以上の期間を単位として収支バランスさ
せることができる。この場合に、この装置内の水溶液の
全量により、熱収支をバランスさせる単位期間を設定す
ることができる。たとえば、水溶液の全量が大きくなる
程、熱収支をバランスさせる単位期間を長くすることが
できる。また、たとえば外気温の変動が少ない場合や、
日照量が一定しているような場合には、必要とする水溶
液の全量が少なくてすみ、保温負荷側機器である熱交換
器２や配管９，１０内に貯溜されている水溶液だけで十
分な場合もあり、このような場合には、貯溜タンク３は
不要となる。前述のように、本明細書では、貯溜容器と
は、上記の貯溜タンク３のみならず、配管、保温負荷側
機器内等、水溶液が循環または貯溜される内部を意味す
る。

【００４０】この装置は上記のように基本的に装置全体
の熱収支をバランスさせることが可能であるが、気象条
件の予想外の変動等に対応するため、この実施形態では
前述の吸・放熱機構２０が備えられている。たとえば、
夜間の気温の低下が予想より低く、放熱量が増加したよ
うな場合には、貯溜タンク３内の水和物Ｃの量が増大し
てゆく。このような場合には、昼間の気温上昇や日照が
得られる場合に、貯溜タンク３内の水溶液または水溶液
スラリーをポンプ２２により吸・放熱体を介して循環さ
せ、水和物を融解して蓄熱させ、熱収支をバランスす
る。また、逆に昼間の気温上昇や日照が予想より大きい
場合には、夜間に上記の吸・放熱体２１を介して水溶液
を循環し、気温低下や放射冷却により水和物を生成して
放熱をなし、熱収支をバランスする。

【００４１】なお、気象条件や保温すべき温度範囲等の
条件から、熱収支のバランスの取れない条件の場所等に
この保温システムを設置せざるを得ない場合でも、上記
のような吸・放熱機構２０を設けることにより、この保
温システムが設置可能となる。なお、この吸・放熱機構
は、上記のように気温の上昇または低下、日照、放射冷
却等を利用するものに限らず、地中熱、地下水、温排
水、ボイラの排気等を利用するものでも良い。

【００４２】また、前述のように、たとえば熱交換器２
の通路内で水和物が生成さる場合に、この生成された水
和物粒子は緩い凝集力ではあるが、通路の内面に層状に
付着することがある。この装置では、熱交換器２，配管
９，１０等の内部の通路は、予想される運転状態におい
て、生成された水和物で完全には閉塞されないように構
成されている。

【００４３】たとえば夜間の放熱運転において、夜間全
体における放射冷却量は、冬季の寒冷地の場合、毎時約
９０ｋｃａｌ／ｍ² であり、夜間の放射冷却時間を１０
時間とすると、放射される熱量は約９００ｋｃａｌであ
る。また、上記の水和物、たとえばＴＡＢＡの包接水和
物の凝固潜熱は４６ｋｃａｌ／ｋｇ、この水和物の密度
を１０８０ｋｇ／ｍ³ とすると、この放射冷却によって
生成される水和物の厚さは約１８ｍｍとなる。

【００４４】そして、本発明の装置では、この水溶液の
流通する通路の内面の径寸法が、上記の１８ｍｍ以上と
なるように設定されている。たとえば、熱交換器２内の
通路の断面形状が矩形で、片面からのみ放熱がなされる
場合には、対向する内面の間の径寸法すなわち厚さ方向
の寸法が約２０ｍｍ以上となるように設定されている。
また、断面が円形の配管９，１０で、その全周から放熱
がなされるような場合には、その内径寸法を上記の１８
ｍｍの２倍以上とすれば良い。

【００４５】このように内面の径寸法を設定することに
より、水和物が付着しても水溶液が流通する空間が残さ
れるので、一時的に温度の高い水溶液を流通したり、ま
た水溶液を高い圧力で流通させ、水和物を融解または機
械的に除去することが可能となる。

【００４６】なお、上記の数値は標準的なものであり、
気象条件、断熱施工の有無、その他の条件に対応して上
記の循環経路の内面の径寸法は適宜変更されることはも
ちろんである。

【００４７】また、この実施形態では、戻り配管１０を
介して熱交換器２から戻された水溶液の濃度および温度
を濃度検出器３１および温度検出器３２により測定し、
熱交換器２内等における水和物の生成量を算出する。前
述のように、水溶液中に水和物が生成されると、残余の
水溶液のゲスト化合物の濃度が薄くなってゆく。したが
って、この戻り配管１０中を戻される水溶液の濃度を測
定することにより、その上流側で生成された水和物の量
を算定することができる。

【００４８】上記のような方法により、たとえば熱交換
器２内で生成された水和物の量を算定することができ、
これら熱交換器２内の通路が閉塞される前にこれを検知
できる。そして、これら通路が完全に閉塞される前に、
前述のように、たとえば温度の高い水溶液を供給した
り、水溶液の供給圧力を高くすることにより、熱交換器
２の内面に付着した水和物を除去することができる。

【００４９】また、この実施形態では、水溶液Ｓのゲス
ト化合物の濃度を条件に対応して適宜設定することによ
り、倉庫１内の保温すべき温度範囲を設定することがで
きる。すなわち、この水溶液の濃度により、水和物の生
成温度が変化し、濃度が濃い程より高い温度で水和物が
生成し、また濃度が薄い程より低い温度で水和物が生成
される。したがって、倉庫１内の目標とする温度範囲に
対応してこの水溶液の濃度を調整することにより、所望
の温度範囲で保温をなすことができる。

【００５０】このような調整方法は、倉庫１内の温度を
所定の範囲に維持するのに上記の他に特別な装置や操作
を必要とせず、設備の構造が簡単となり、また運転操作
や保守等も容易である。また、上記の水和物Ｃは、大き
な潜熱を有しており、単位質量当りの蓄熱量が大きい。
よって、水溶液や水和物スラリーを循環させる際の流量
は少なくてすみ、必要な動力も少なくてすむ。

【００５１】また、この装置では、吸熱運転や放熱運転
の時間や流量等を制御することにより、この装置内の水
溶液または水和物全体の吸熱量や放熱量を制御すること
ができる。したがって、外部の気象条件その他の変動に
柔軟に対応し、倉庫１内の温度を所定の温度範囲に維持
するとともに、熱収支をバランスさせることができる。
よって、単に水、石材、コンクリート、土砂等の蓄熱材
料の顕熱により蓄熱して温度を一定にする場合と比較し
て、蓄熱材料すなわちこの水溶液の量をはるかに少なく
することができ、小形かつ簡単な装置ですみ、その建設
コストも大幅に低減される。

【００５２】なお、本発明は上記の実施形態には限定さ
れない。上記の実施形態は、上限値と下限値のある温度
範囲で保温をなすものであるが、たとえば寒冷地におい
て貯蔵されている野菜、果実、飲料等の凍結を防ぐだけ
の保温倉庫システムでは、倉庫内の温度が０°Ｃ以下に
低下するのを防止するだけ、すなわち下限温度以上に保
温すれば良い場合もある。

【００５３】このような場合には、たとえば図２に示す
第２の実施形態のように、貯溜タンク３内の水溶液Ｓを
熱交換器２に送る水溶液ポンプ５のみを設ければよく、
水和物スラリーを送るポンプ等の系統を省略してもよ
い。なお、この実施形態は、上記の点以外は前記の第１
の実施形態と同様の構成であり、図２中で第１の実施形
態に対応する部分には同じ符号を付してその説明は省略
する。

【００５４】この実施形態では、倉庫１内の温度が所定
の下限温度以上に維持できない場合のみ放熱運転をおこ
ない、その他の場合には、すべて吸熱運転をおこない、
生成された水和物を可能なかぎり全て融解するようにす
れば良い。

【００５５】また、本発明は上記のような倉庫内を所定
の温度範囲に維持する場合のみならず、保温負荷側機
器、たとえば橋床板、建物の屋根等の表面を所定の温度
以上に保温して表面の凍結を防止したり、積雪を融解し
たりするシステムにも適用することができる。

【００５６】図３には、本発明を建物の屋根の融雪シス
テムに適用した場合を示す。このシステムでは、建物１
の屋根は内部に水溶液が流通される熱交換器の構造をな
した放熱体４２により構成されている。そして、貯溜タ
ンク４３内の水溶液Ｓは、循環機構４４のポンプ４５に
より弁４７、供給配管４９を介して上記の屋根の放熱体
４２内に供給される。また、この放熱体４２から排出さ
れた水溶液または飽和物スラリーは、戻り配管５０を介
して上記の貯溜タンク４３に戻される。

【００５７】また、この実施形態では、吸熱の熱源とし
て、地中熱を利用するように構成されており、たとえば
地中深く打ち込まれた鋼管等からなる吸熱体５１を備え
ており、この吸熱体５１の上端部は上記の貯溜タンク４
３の下部に連通されており、またこの連通部はテーパ状
に形成されている。

【００５８】この実施形態では、水溶液ポンプ４５によ
り、貯溜タンク４３内の水溶液Ｓが屋根の放熱体４２に
供給される。そして、この水溶液は、０°Ｃ以上、好ま
しくは１０〜１２°程度の比較的高い温度で水和物を生
成し、その潜熱を放出する。そして、この熱により、屋
根の上の積雪を融解する。なお、この放熱運転は、屋根
の上に所定の深さで雪が積もった後におこない、積雪の
底面部を融解して重力により積雪を滑り落とすこともで
きる。

【００５９】また、上記の放熱により生成された水和物
のスラリーは、貯溜タンク４３に戻される。そして、こ
の水和物Ｃは、水溶液Ｓより密度が高いので、前記の吸
熱体５１内を落下する。この吸熱体５１は周囲からの地
中熱を受けており、この熱により水和物Ｃは融解され、
蓄熱される。この実施形態のものは、地中熱を利用して
いるので、多量の熱を吸熱し蓄熱しておくことができ、
融雪に必要な多量の熱を放熱することができる。

【００６０】なお、本発明は上記の実施形態には限定さ
れない。本発明の保温装置は、保温倉庫のみには限定さ
れず、その他の建物、サイロ、配管、橋梁、等、各種の
構造物の全体または局部的な保温または表面の氷結防止
の目的に適用することができる。

【００６１】

【発明の効果】上述の如く本発明の保温装置は、保温負
荷側機器に供給する水溶液や水和物スラリーの量を制御
することにより、外部の気温や日照の変動等に対応で
き、保温すべき温度範囲を正確にかつ任意に調整するこ
とができ、また、基本的に外部からの特別な熱源を必要
とせずに運転が可能であり、ランニングコストが低く、
またエネルギの節減ができる。また、この水和物は少量
で大きな蓄熱能力を有しており、水溶液や水和物を収容
するタンクや配管等の設備も小規模で簡単なものです
み、その構築のコストを低減することができる。

【００６２】また、本発明の運転方法は、特別な装置や
運転操作を必要とせずにこの保温装置を運転可能である
等、その効果は大である。効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の保温倉庫システムの
概略図。

【図２】本発明の第２の実施形態の保温倉庫システムの
概略図。

【図３】本発明の第３の実施形態の融雪システムの概略
図。

【符号の説明】

１倉庫２熱交換器３貯溜タンク４循環機構５水溶液ポンプ６水和物スラリーポンプ９供給配管１０戻り配管４２放熱体４３貯溜タンク４５ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゲスト化合物として包接水和物生成物質
を含む水溶液、またはこの水溶液とこの水溶液から生成
された水和物のスラリーとを貯溜する貯溜容器と、保温
すべき部分に設置された保温負荷側機器と、上記の貯溜
容器内と上記の保温負荷側機器との間で少なくとも上記
の水溶液を循環させる循環機構とを具備したことを特徴
とする保温装置。
【請求項２】前記のゲスト化合物はテトラｎ−ブチル
アンモニウム塩、テトラｉｓｏ−アミルアンモニウム
塩、テトラｉｓｏ−ブチルフォスフォニウム塩、トリｉ
ｓｏ−アミルサルフォニウム塩のいずれかであることを
特徴とする請求項１の保温構造体。
【請求項３】前記の循環機構は、上記の貯溜容器内の
水溶液を循環させるものであることを特徴とする請求項
１の保温装置。
【請求項４】前記の循環機構は、上記の貯溜容器内の
水溶液または水和物スラリーのいずれかを選択的に循環
させるものであることを特徴とする請求項１の保温装
置。
【請求項５】前記の保温負荷側機器とは別に、前記の
水溶液または水和物スラリーと外部の熱源との間で吸熱
または放熱をなす吸・放熱機構を備えたことを特徴とす
る請求項１の保温装置。
【請求項６】前記の水溶液が循環する循環経路の内面
の径寸法は、予想される運転状態においてこの循環経路
の内面に層状に付着する水和物の厚さより大きく設定さ
れていることを特徴とする請求項１の保温装置。
【請求項７】ゲスト化合物として包接水和物生成物質
を含む水溶液、またはこの水溶液とこの水溶液から生成
された水和物のスラリーとを貯溜する貯溜容器と、保温
すべき部分に設置された保温負荷側機器と、上記の貯溜
容器内と上記の保温負荷側機器との間で少なくとも上記
の水溶液を循環させる循環機構とを具備した保温装置に
おいて、前記の水溶液のゲスト化合物の濃度を設定して水和物の
生成温度を所定の温度に設定することにより、前記の保
温負荷側機器により保温すべき温度範囲を設定すること
を特徴とする保温装置の運転方法。
【請求項８】ゲスト化合物として包接水和物生成物質
を含む水溶液、またはこの水溶液とこの水溶液から生成
された水和物のスラリーとを貯溜する貯溜容器と、保温
すべき部分に設置された保温負荷側機器と、上記の貯溜
容器内と上記の保温負荷側機器との間で少なくとも上記
の水溶液を循環させる循環機構とを具備した保温装置に
おいて、前記の循環する水溶液のゲスト化合物の濃度を測定し、
この水溶液の循環経路内で生成された水和物の量を算出
して監視することを特徴とする保温装置の運転方法。