JP2002333170A - 水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法、濃度調整装置および冷熱利用システム - Google Patents
水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法、濃度調整装置および冷熱利用システムInfo
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃
度を調整する。 【解決手段】 水和物を形成するゲスト化合物の水溶液
の濃度を測定し、測定したゲスト化合物の濃度があらか
じめ設定した標準濃度の上限値を超えるときには、水溶
液に水を補給してゲスト化合物の濃度を前記上限値未満
となるように希釈し、測定したゲスト化合物の濃度があ
らかじめ設定た標準濃度の下限値未満であるときには、
水溶液を加熱して水分を蒸発または水溶液に濃縮液を補
給して前記下限値を超えるように濃縮する水和物を形成
するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法。
度を調整する。 【解決手段】 水和物を形成するゲスト化合物の水溶液
の濃度を測定し、測定したゲスト化合物の濃度があらか
じめ設定した標準濃度の上限値を超えるときには、水溶
液に水を補給してゲスト化合物の濃度を前記上限値未満
となるように希釈し、測定したゲスト化合物の濃度があ
らかじめ設定た標準濃度の下限値未満であるときには、
水溶液を加熱して水分を蒸発または水溶液に濃縮液を補
給して前記下限値を超えるように濃縮する水和物を形成
するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、蓄熱式冷房空調
システムや冷熱利用システムにおいて、冷熱を搬送する
ために使用される水和物スラリを生成するための水和物
を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度を調整する方法
および装置に関する。
システムや冷熱利用システムにおいて、冷熱を搬送する
ために使用される水和物スラリを生成するための水和物
を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度を調整する方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からビルの空調や地域冷暖房におい
ては、冷熱媒体として使用する氷スラリ、水和物スラリ
または冷水等を、夜間電力を利用して製造する。そし
て、これらの冷熱媒体を貯蔵タンクに貯蔵しておき、翌
日の昼間に取り出して使用するようにしている。
ては、冷熱媒体として使用する氷スラリ、水和物スラリ
または冷水等を、夜間電力を利用して製造する。そし
て、これらの冷熱媒体を貯蔵タンクに貯蔵しておき、翌
日の昼間に取り出して使用するようにしている。
【０００３】図３は、上述した水和物スラリを冷熱媒体
として使用した空調システムの一例を示す図であるが、
夜間に貯蔵タンク５１内に貯蔵されている水和物を形成
するゲスト化合物を溶解させた水溶液５２をスラリ製造
熱交換器５３に送り、冷凍機器５４から送られてくる４
℃程度の冷水５５と熱交換させて水和物スラリ５６を製
造し、前記貯蔵タンク５１に貯蔵する。したがって、貯
蔵タンク５１内には水溶液５２と水和物スラリ５６が同
時に収容されている状態になっており、夜間は水和物ス
ラリ５６の占める割合が大きくなる。
として使用した空調システムの一例を示す図であるが、
夜間に貯蔵タンク５１内に貯蔵されている水和物を形成
するゲスト化合物を溶解させた水溶液５２をスラリ製造
熱交換器５３に送り、冷凍機器５４から送られてくる４
℃程度の冷水５５と熱交換させて水和物スラリ５６を製
造し、前記貯蔵タンク５１に貯蔵する。したがって、貯
蔵タンク５１内には水溶液５２と水和物スラリ５６が同
時に収容されている状態になっており、夜間は水和物ス
ラリ５６の占める割合が大きくなる。
【０００４】貯蔵タンク５１に貯蔵された水和物スラリ
５６は、翌日の昼間にはバルブ５７が開かれ、貯蔵タン
ク５１と空調機５８や室内機５９間に配管された水和物
スラリ供給配管６０を通って、空調機５８や室内機５９
に送られ、室内の空気と熱交換され再び水溶液５２とな
る。そして、水溶液５２は水溶液戻し配管６１を通って
貯蔵タンク５１に戻される。貯蔵タンク５１内に貯蔵さ
れた水溶液５２は、夜間再びスラリ製造熱交換器５３に
送られ、水和物スラリ５６が生成される。
５６は、翌日の昼間にはバルブ５７が開かれ、貯蔵タン
ク５１と空調機５８や室内機５９間に配管された水和物
スラリ供給配管６０を通って、空調機５８や室内機５９
に送られ、室内の空気と熱交換され再び水溶液５２とな
る。そして、水溶液５２は水溶液戻し配管６１を通って
貯蔵タンク５１に戻される。貯蔵タンク５１内に貯蔵さ
れた水溶液５２は、夜間再びスラリ製造熱交換器５３に
送られ、水和物スラリ５６が生成される。
【０００５】このように冷熱媒体として利用される水和
物スラリは、例えば臭化テトラｎ−ブチルアンモニュ−
ム（ＴＢＡＢ）等の水和物を形成するゲスト化合物の水
溶液を大気圧下で冷却して、水溶液中に水和物の結晶を
生成させることにより製造される。
物スラリは、例えば臭化テトラｎ−ブチルアンモニュ−
ム（ＴＢＡＢ）等の水和物を形成するゲスト化合物の水
溶液を大気圧下で冷却して、水溶液中に水和物の結晶を
生成させることにより製造される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水和物
スラリを冷熱媒体として、前述したようなビルの空調や
地域冷暖房システム等冷熱利用システムに使用する場合
には、次のような問題点がある。
スラリを冷熱媒体として、前述したようなビルの空調や
地域冷暖房システム等冷熱利用システムに使用する場合
には、次のような問題点がある。
【０００７】水和物スラリを生成させる水和物を形成す
るゲスト化合物の水溶液（以下、単に水溶液という）の
濃度は、水溶液が次のような理由で濃縮されたり希釈さ
れたりして変動する。大気中に水溶液中の水分が蒸発し
たり、水和物スラリで冷熱を搬送中に、水和物スラリ中
の母液（水和物スラリは水和物と水溶液の混合体であ
り、水和物スラリ中の水溶液を母液といい、水和物が溶
解して水溶液に戻った時の水溶液よりも濃度は低い）が
配管や配管用機器等から漏洩すると水溶液は濃縮され、
濃度が高くなる。
るゲスト化合物の水溶液（以下、単に水溶液という）の
濃度は、水溶液が次のような理由で濃縮されたり希釈さ
れたりして変動する。大気中に水溶液中の水分が蒸発し
たり、水和物スラリで冷熱を搬送中に、水和物スラリ中
の母液（水和物スラリは水和物と水溶液の混合体であ
り、水和物スラリ中の水溶液を母液といい、水和物が溶
解して水溶液に戻った時の水溶液よりも濃度は低い）が
配管や配管用機器等から漏洩すると水溶液は濃縮され、
濃度が高くなる。
【０００８】また、水和物スラリ製造熱交換器におい
て、水溶液を冷却する冷水が水溶液に侵入したり、水和
物スラリを貯蔵する貯蔵タンクの内壁に凝縮した水滴が
水溶液中に混入することによって水溶液が希釈され、濃
度が低くなる。
て、水溶液を冷却する冷水が水溶液に侵入したり、水和
物スラリを貯蔵する貯蔵タンクの内壁に凝縮した水滴が
水溶液中に混入することによって水溶液が希釈され、濃
度が低くなる。
【０００９】そして、水溶液の濃度が変動することによ
り、次のような問題が生じる。水溶液の濃度が高くなる
と、水和物スラリの生成温度（水溶液が冷却されて水和
物が析出し始める温度）が高くなり、適正濃度であると
きの生成温度まで水和物スラリの温度を下げると、水和
物の量が多くなり、所望の水和物スラリの熱密度よりも
高くなる。このため、水和物スラリの流動性が低下する
ので、水和物スラリを輸送するための輸送動力が増加し
たり、水和物スラリが管路等を閉塞させたりする。
り、次のような問題が生じる。水溶液の濃度が高くなる
と、水和物スラリの生成温度（水溶液が冷却されて水和
物が析出し始める温度）が高くなり、適正濃度であると
きの生成温度まで水和物スラリの温度を下げると、水和
物の量が多くなり、所望の水和物スラリの熱密度よりも
高くなる。このため、水和物スラリの流動性が低下する
ので、水和物スラリを輸送するための輸送動力が増加し
たり、水和物スラリが管路等を閉塞させたりする。
【００１０】また、水溶液の濃度が低い場合には、水和
物の生成温度が低下し、水溶液を冷却する冷水との温度
差が小さくなるため、所定の粘度を保有する水和物スラ
リを製造できなくなり、冷熱利用システムの機能が低下
する。
物の生成温度が低下し、水溶液を冷却する冷水との温度
差が小さくなるため、所定の粘度を保有する水和物スラ
リを製造できなくなり、冷熱利用システムの機能が低下
する。
【００１１】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、水和物スラリ
を生成するために使用される水和物を形成するゲスト化
合物の水溶液の濃度を、常に適正濃度範囲に保持するこ
とのできる濃度調整方法、濃度調整装置および冷熱利用
システムを提供することを目的としている。
点を解消するためになされたものであり、水和物スラリ
を生成するために使用される水和物を形成するゲスト化
合物の水溶液の濃度を、常に適正濃度範囲に保持するこ
とのできる濃度調整方法、濃度調整装置および冷熱利用
システムを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係る水和物を
形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法は、水和
物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度を測定し、測
定したゲスト化合物の濃度があらかじめ設定した標準濃
度の上限値を超えるときには、水溶液に水を補給してゲ
スト化合物の濃度を前記上限値未満となるように希釈
し、測定したゲスト化合物の濃度があらかじめ設定た標
準濃度の下限値未満であるときには、水溶液を加熱して
水分を蒸発または水溶液に濃縮液を補給して前記下限値
を超えるように濃縮するものである。
形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法は、水和
物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度を測定し、測
定したゲスト化合物の濃度があらかじめ設定した標準濃
度の上限値を超えるときには、水溶液に水を補給してゲ
スト化合物の濃度を前記上限値未満となるように希釈
し、測定したゲスト化合物の濃度があらかじめ設定た標
準濃度の下限値未満であるときには、水溶液を加熱して
水分を蒸発または水溶液に濃縮液を補給して前記下限値
を超えるように濃縮するものである。
【００１３】また、この発明に係る水和物を形成するゲ
スト化合物の水溶液の濃度調整装置は、上記水和物を形
成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法に使用する
濃度調整装置であって、前記水溶液中のゲスト化合物の
濃度を測定する濃度測定手段と、該濃度測定手段により
測定したゲスト化合物の濃度が、あらかじめ設定した標
準濃度範囲内に有るか否かの判断をする濃度判断手段
と、ゲスト化合物の濃度が標準濃度の上限値を超えたと
きに、ゲスト化合物の濃度を希釈する濃度希釈手段と、
ゲスト化合物の濃度が標準濃度の下限値未満であるとき
には、ゲスト化合物の濃度を濃縮する濃度濃縮手段とか
ら構成されるものである。また、前記濃度希釈手段が前
記水溶液に水を補給する水補給装置であり、前記濃度濃
縮手段が前記水溶液中の水分を蒸発させる水溶液加熱装
置または水溶液中に濃縮液を補給する濃縮液補給装置で
あるものである。
スト化合物の水溶液の濃度調整装置は、上記水和物を形
成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法に使用する
濃度調整装置であって、前記水溶液中のゲスト化合物の
濃度を測定する濃度測定手段と、該濃度測定手段により
測定したゲスト化合物の濃度が、あらかじめ設定した標
準濃度範囲内に有るか否かの判断をする濃度判断手段
と、ゲスト化合物の濃度が標準濃度の上限値を超えたと
きに、ゲスト化合物の濃度を希釈する濃度希釈手段と、
ゲスト化合物の濃度が標準濃度の下限値未満であるとき
には、ゲスト化合物の濃度を濃縮する濃度濃縮手段とか
ら構成されるものである。また、前記濃度希釈手段が前
記水溶液に水を補給する水補給装置であり、前記濃度濃
縮手段が前記水溶液中の水分を蒸発させる水溶液加熱装
置または水溶液中に濃縮液を補給する濃縮液補給装置で
あるものである。
【００１４】また、この発明に係る冷熱利用システム
は、上記水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度
調整装置を備えた冷熱利用システムである。
は、上記水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度
調整装置を備えた冷熱利用システムである。
【００１５】本発明に係る水和物を形成するゲスト化合
物の水溶液の濃度調整方法および濃度調整装置において
は、水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度を常
時測定して、水溶液の濃度が高くなりすぎたときには、
水溶液中に水を補給して希釈して、水溶液の濃度を適正
濃度範囲まで低下させ、水溶液の濃度が低くなりすぎた
ときには、水溶液中の水を蒸発させたり、水溶液中に濃
縮液を補給して濃縮して、水溶液の濃度を適正濃度範囲
まで上昇させ、水溶液の濃度が常に適正濃度範囲に入る
ように調整している。
物の水溶液の濃度調整方法および濃度調整装置において
は、水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度を常
時測定して、水溶液の濃度が高くなりすぎたときには、
水溶液中に水を補給して希釈して、水溶液の濃度を適正
濃度範囲まで低下させ、水溶液の濃度が低くなりすぎた
ときには、水溶液中の水を蒸発させたり、水溶液中に濃
縮液を補給して濃縮して、水溶液の濃度を適正濃度範囲
まで上昇させ、水溶液の濃度が常に適正濃度範囲に入る
ように調整している。
【００１６】したがって、水溶液の濃度が高くなること
に起因して、水和物スラリの粘度が高くなって流動性が
低下し、熱交換器を閉塞させたり、貯蔵タンクから水和
物スラリを取り出しにくくなるという状態を回避できる
とともに、水溶液の濃度が低くなることに起因して、水
和物スラリの保有する冷熱量が低下するという事態も回
避することができる。
に起因して、水和物スラリの粘度が高くなって流動性が
低下し、熱交換器を閉塞させたり、貯蔵タンクから水和
物スラリを取り出しにくくなるという状態を回避できる
とともに、水溶液の濃度が低くなることに起因して、水
和物スラリの保有する冷熱量が低下するという事態も回
避することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態 】この発明の水和物を形成するゲ
スト化合物の水溶液の濃度調整方法および濃度調整装置
の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は本発
明の水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整
方法の第一の実施の形態を適用する空調システムのシス
テム構成図である。この空調システムにおいては、水和
物スラリ蓄熱槽１に貯蔵されている水和物を形成するゲ
スト化合物を溶解させた水溶液を、ポンプ２により水和
物スラリ製造熱交換器３に送り、圧縮式ヒ−トポンプ
（電力駆動式冷凍機）４で夜間電力を利用して製造さ
れ、ポンプ５により水和物スラリ製造熱交換器３に送ら
れる冷水と熱交換して、水和物スラリを製造している。
そして、製造された水和物スラリは、水和物スラリ蓄熱
槽１に戻され貯蔵される。
スト化合物の水溶液の濃度調整方法および濃度調整装置
の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は本発
明の水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整
方法の第一の実施の形態を適用する空調システムのシス
テム構成図である。この空調システムにおいては、水和
物スラリ蓄熱槽１に貯蔵されている水和物を形成するゲ
スト化合物を溶解させた水溶液を、ポンプ２により水和
物スラリ製造熱交換器３に送り、圧縮式ヒ−トポンプ
（電力駆動式冷凍機）４で夜間電力を利用して製造さ
れ、ポンプ５により水和物スラリ製造熱交換器３に送ら
れる冷水と熱交換して、水和物スラリを製造している。
そして、製造された水和物スラリは、水和物スラリ蓄熱
槽１に戻され貯蔵される。
【００１８】水和物スラリ蓄熱槽１に貯蔵された水和物
スラリは、翌日の昼間ポンプ６により空調機等の空調負
荷７に送られ、室内の空気と熱交換され再び水溶液とな
り、水溶液戻し配管８を通って再び水和物スラリ蓄熱槽
１に貯蔵される。そして、夜間前記したようにして、水
和物スラリの製造に供される。
スラリは、翌日の昼間ポンプ６により空調機等の空調負
荷７に送られ、室内の空気と熱交換され再び水溶液とな
り、水溶液戻し配管８を通って再び水和物スラリ蓄熱槽
１に貯蔵される。そして、夜間前記したようにして、水
和物スラリの製造に供される。
【００１９】この空調システムにおいては、前記水溶液
戻し配管８の途中に、水溶液の濃度を測定するために、
濃度測定手段として屈折率計９を配置している。水溶液
の濃度と水溶液の屈折率とは一定の相関関係にあり、屈
折率が分かるとその屈折率の数値から濃度を把握するこ
とができる。
戻し配管８の途中に、水溶液の濃度を測定するために、
濃度測定手段として屈折率計９を配置している。水溶液
の濃度と水溶液の屈折率とは一定の相関関係にあり、屈
折率が分かるとその屈折率の数値から濃度を把握するこ
とができる。
【００２０】屈折率計９で測定された屈折率の値は、電
気信号に変換されて水溶液濃度制御装置１０に送られ
る。水溶液濃度制御装置１０においては、あらかじめ設
定してある屈折率と濃度の相関曲線から、送られてきた
屈折率に対応する濃度を算出し、算出した濃度が適正濃
度範囲に入っているか否かを判断する。
気信号に変換されて水溶液濃度制御装置１０に送られ
る。水溶液濃度制御装置１０においては、あらかじめ設
定してある屈折率と濃度の相関曲線から、送られてきた
屈折率に対応する濃度を算出し、算出した濃度が適正濃
度範囲に入っているか否かを判断する。
【００２１】水溶液の濃度が適正濃度範囲の上限値を超
えているときには、水溶液濃度制御装置１０からの指令
に基づき、開閉弁１１が開かれ、水和物スラリ蓄熱槽１
に水が補給される。そして、屈折率計９から送られてく
る濃度の値が適正濃度範囲内まで低下すると、開閉弁１
１が閉じられ水の補給が停止される。
えているときには、水溶液濃度制御装置１０からの指令
に基づき、開閉弁１１が開かれ、水和物スラリ蓄熱槽１
に水が補給される。そして、屈折率計９から送られてく
る濃度の値が適正濃度範囲内まで低下すると、開閉弁１
１が閉じられ水の補給が停止される。
【００２２】水溶液の濃度が適正濃度範囲の下限値未満
のときには、水溶液濃度制御装置１０からの指令に基づ
き、水和物スラリ蓄熱槽１と上面側が開放されている濃
縮用タンク１２とを結ぶ配管１３の途中に設けた開閉弁
１４が開かれ、水和物スラリ蓄熱槽１の水溶液の一部が
濃縮用タンク１２に移される。そして、濃縮用タンク１
２内の水溶液の水位が所定水位に達したら開閉弁１４が
閉じられる。
のときには、水溶液濃度制御装置１０からの指令に基づ
き、水和物スラリ蓄熱槽１と上面側が開放されている濃
縮用タンク１２とを結ぶ配管１３の途中に設けた開閉弁
１４が開かれ、水和物スラリ蓄熱槽１の水溶液の一部が
濃縮用タンク１２に移される。そして、濃縮用タンク１
２内の水溶液の水位が所定水位に達したら開閉弁１４が
閉じられる。
【００２３】次いで、濃縮用熱交換器１５と水和物スラ
リ蓄熱槽１とを結ぶ濃縮水溶液戻し配管１６の途中に設
けられた開閉弁１７が閉じられるとともに、開閉弁１７
よりも濃縮用熱交換器１５側に設けられ、濃縮用タンク
１２に分岐している水溶液循環配管１８の途中に設けら
れた開閉弁１９が開かれ、濃縮用タンク１２と濃縮用熱
交換器１５とを結ぶ水溶液循環配管２０の途中に設けら
れた濃縮用ポンプ２１の運転が開始される。
リ蓄熱槽１とを結ぶ濃縮水溶液戻し配管１６の途中に設
けられた開閉弁１７が閉じられるとともに、開閉弁１７
よりも濃縮用熱交換器１５側に設けられ、濃縮用タンク
１２に分岐している水溶液循環配管１８の途中に設けら
れた開閉弁１９が開かれ、濃縮用タンク１２と濃縮用熱
交換器１５とを結ぶ水溶液循環配管２０の途中に設けら
れた濃縮用ポンプ２１の運転が開始される。
【００２４】このようにすると、濃縮用タンク１２内の
水溶液は、水溶液循環配管２０を通って濃縮用熱交換器
１５に送られ、濃縮用熱交換器１５に配管２２を通して
送られてくる前記圧縮式ヒ−トポンプ４の凝縮熱と熱交
換する。そして、凝縮熱で３５℃程度まで加熱された水
溶液は、水溶液循環配管１８を通って濃縮用タンク１２
内に散水され、散水にともなって水溶液中の一部の水分
が蒸発する。
水溶液は、水溶液循環配管２０を通って濃縮用熱交換器
１５に送られ、濃縮用熱交換器１５に配管２２を通して
送られてくる前記圧縮式ヒ−トポンプ４の凝縮熱と熱交
換する。そして、凝縮熱で３５℃程度まで加熱された水
溶液は、水溶液循環配管１８を通って濃縮用タンク１２
内に散水され、散水にともなって水溶液中の一部の水分
が蒸発する。
【００２５】水溶液循環配管２０の途中には屈折率計２
３が設けられており、濃縮用ポンプ２１が駆動中に水溶
液循環配管２０を通過する水溶液の屈折率が測定され、
その値は水溶液濃度制御装置１０に送られる。そして、
屈折率が濃度に換算され、屈折率計２３を通過する水溶
液の濃度が適正濃度範囲の下限値を上回ったときに、水
溶液循環配管１８の途中に設けた開閉弁１９が閉じられ
るとともに、濃縮水溶液戻し配管１６の途中に設けた開
閉弁１７が開かれ、濃縮された水溶液が水和物スラリ蓄
熱槽１に戻される。そして、濃縮用タンク１２内の水溶
液の水位が所定の水位まで下がったときに、濃縮用ポン
プ２１の運転が停止される。
３が設けられており、濃縮用ポンプ２１が駆動中に水溶
液循環配管２０を通過する水溶液の屈折率が測定され、
その値は水溶液濃度制御装置１０に送られる。そして、
屈折率が濃度に換算され、屈折率計２３を通過する水溶
液の濃度が適正濃度範囲の下限値を上回ったときに、水
溶液循環配管１８の途中に設けた開閉弁１９が閉じられ
るとともに、濃縮水溶液戻し配管１６の途中に設けた開
閉弁１７が開かれ、濃縮された水溶液が水和物スラリ蓄
熱槽１に戻される。そして、濃縮用タンク１２内の水溶
液の水位が所定の水位まで下がったときに、濃縮用ポン
プ２１の運転が停止される。
【００２６】さらに、水和物スラリ蓄熱槽１内の水溶液
の濃度を均一にするために、屈折率計９を設けた水溶液
戻し配管８の途中から分岐した分岐管２４の途中に設け
られた開閉弁２５が開かれるとともに、同じく分岐管２
４の途中に設けた二次ポンプ２６が駆動されて、水和物
スラリ蓄熱槽１内の水溶液が循環される。
の濃度を均一にするために、屈折率計９を設けた水溶液
戻し配管８の途中から分岐した分岐管２４の途中に設け
られた開閉弁２５が開かれるとともに、同じく分岐管２
４の途中に設けた二次ポンプ２６が駆動されて、水和物
スラリ蓄熱槽１内の水溶液が循環される。
【００２７】そして、水溶液が一定時間循環された後に
二次ポンプ２６が停止されるとともに、開閉弁２５が閉
じられた後、屈折率計９で水溶液の屈折率が測定され、
測定された値が水溶液濃度制御装置１０に送られる。測
定された屈折率から換算される濃度が適正濃度範囲の下
限値を下回っている場合には、上述したような一連の水
溶液濃縮のための操作が、濃度が適正濃度範囲の下限値
を上回るまで繰り返される。
二次ポンプ２６が停止されるとともに、開閉弁２５が閉
じられた後、屈折率計９で水溶液の屈折率が測定され、
測定された値が水溶液濃度制御装置１０に送られる。測
定された屈折率から換算される濃度が適正濃度範囲の下
限値を下回っている場合には、上述したような一連の水
溶液濃縮のための操作が、濃度が適正濃度範囲の下限値
を上回るまで繰り返される。
【００２８】なお、前述した濃縮用熱交換器１５に、圧
縮式ヒ−トポンプ４の凝縮熱を水を媒体にして供給する
システムを説明すると、圧縮式ヒ−トポンプ４の凝縮熱
は、配管２２を通して冷却塔２７に送られ、冷却された
後戻し配管２８を通してポンプ２９により、圧縮式ヒ−
トポンプ４に戻されるようになっている。凝縮熱を濃縮
用熱交換器１５で利用するときには、配管２２の途中に
設けた開閉弁３０が閉じられるとともに、開閉弁３０の
上流側から分岐され、濃縮用熱交換器１５に凝縮熱を水
を媒体として導く配管３１に設けた開閉弁３２が開かれ
る。また、開閉弁３０の下流側に連結され、濃縮用熱交
換器１５で熱交換の後、再び配管２２に戻す配管３３に
設けた開閉弁３４が開かれる。
縮式ヒ−トポンプ４の凝縮熱を水を媒体にして供給する
システムを説明すると、圧縮式ヒ−トポンプ４の凝縮熱
は、配管２２を通して冷却塔２７に送られ、冷却された
後戻し配管２８を通してポンプ２９により、圧縮式ヒ−
トポンプ４に戻されるようになっている。凝縮熱を濃縮
用熱交換器１５で利用するときには、配管２２の途中に
設けた開閉弁３０が閉じられるとともに、開閉弁３０の
上流側から分岐され、濃縮用熱交換器１５に凝縮熱を水
を媒体として導く配管３１に設けた開閉弁３２が開かれ
る。また、開閉弁３０の下流側に連結され、濃縮用熱交
換器１５で熱交換の後、再び配管２２に戻す配管３３に
設けた開閉弁３４が開かれる。
【００２９】このようにすることにより、圧縮式ヒ−ト
ポンプ４の凝縮熱は、水を媒体にして、配管２２−配管
３１−濃縮用熱交換器１５−配管３３−配管２２という
ル−トで流れて、凝縮熱が利用される。図２は本発明の
水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法
の第二の実施の形態を適用する空調システムのシステム
構成図である。この実施の形態の場合、水溶液の濃縮用
熱交換器に投入する熱に、熱駆動の冷凍機である蒸気吸
収式ヒ−トポンプのドレンの排熱を利用している以外
は、第一の実施の形態と同じであるので、同一部分には
図１と同じ符号を付し、その部分の説明は省略し、ヒ−
トポンプの排熱利用システムのみを、図２に基づき説明
する。
ポンプ４の凝縮熱は、水を媒体にして、配管２２−配管
３１−濃縮用熱交換器１５−配管３３−配管２２という
ル−トで流れて、凝縮熱が利用される。図２は本発明の
水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法
の第二の実施の形態を適用する空調システムのシステム
構成図である。この実施の形態の場合、水溶液の濃縮用
熱交換器に投入する熱に、熱駆動の冷凍機である蒸気吸
収式ヒ−トポンプのドレンの排熱を利用している以外
は、第一の実施の形態と同じであるので、同一部分には
図１と同じ符号を付し、その部分の説明は省略し、ヒ−
トポンプの排熱利用システムのみを、図２に基づき説明
する。
【００３０】この空調システムにおいて、水溶液の濃縮
用熱交換器１５でドレンの排熱を利用するときには、蒸
気吸収式ヒ−トポンプ４１から排出されるドレンをドレ
ンタンク４２に貯蔵する。ドレンタンク４２と濃縮用熱
交換器１５との間には、ドレンタンク４２のドレンを、
濃縮用熱交換器１５に水溶液との熱交換用として供給す
るドレン供給管４３が配管されている。このドレン供給
管４３の途中には、開閉弁４４とドレン供給ポンプ４５
が設けられている。
用熱交換器１５でドレンの排熱を利用するときには、蒸
気吸収式ヒ−トポンプ４１から排出されるドレンをドレ
ンタンク４２に貯蔵する。ドレンタンク４２と濃縮用熱
交換器１５との間には、ドレンタンク４２のドレンを、
濃縮用熱交換器１５に水溶液との熱交換用として供給す
るドレン供給管４３が配管されている。このドレン供給
管４３の途中には、開閉弁４４とドレン供給ポンプ４５
が設けられている。
【００３１】ドレンを濃縮用熱交換器１５に供給してい
ないときには、開閉弁４４が閉じられているとともに、
ドレン供給ポンプ４５は駆動されていない。したがっ
て、ドレンタンク４２のドレンは、オ−バ−フロ−管４
６により排出される。
ないときには、開閉弁４４が閉じられているとともに、
ドレン供給ポンプ４５は駆動されていない。したがっ
て、ドレンタンク４２のドレンは、オ−バ−フロ−管４
６により排出される。
【００３２】ドレンを濃縮用熱交換器１５に供給すると
きには、水溶液濃度制御装置１０からの指令により、開
閉弁４４が開かれるとともに、ドレン供給ポンプ４５の
運転が開始される。この結果、ドレンがドレン供給管４
３を通って濃縮用熱交換器１５に供給され、水溶液と熱
交換して、水溶液を３５℃程度まで加熱した後、ドレン
排出管４７から排出される。
きには、水溶液濃度制御装置１０からの指令により、開
閉弁４４が開かれるとともに、ドレン供給ポンプ４５の
運転が開始される。この結果、ドレンがドレン供給管４
３を通って濃縮用熱交換器１５に供給され、水溶液と熱
交換して、水溶液を３５℃程度まで加熱した後、ドレン
排出管４７から排出される。
【００３３】ドレンが不要になったときには、水溶液濃
度制御装置１０からの指令により、開閉弁４４が閉じら
れるとともに、ドレン供給ポンプ４５の運転が停止され
る。
度制御装置１０からの指令により、開閉弁４４が閉じら
れるとともに、ドレン供給ポンプ４５の運転が停止され
る。
【００３４】水溶液の濃度が極端に低下したときには、
上述したような水溶液中の水分を蒸発させる方法では時
間がかかりすぎるので、そのような場合には、濃縮用タ
ンク１２に例えば濃度５０％の濃縮液を投入して、水和
物スラリ蓄熱槽１に供給する方法を採るとよい。
上述したような水溶液中の水分を蒸発させる方法では時
間がかかりすぎるので、そのような場合には、濃縮用タ
ンク１２に例えば濃度５０％の濃縮液を投入して、水和
物スラリ蓄熱槽１に供給する方法を採るとよい。
【００３５】屈折率計９による屈折率の測定は必ずしも
連続的である必要はなく、例えば１ケ月ピッチで測定し
て、濃度調整タイミングを判断してもよい。また、濃度
測定手段として使用する計器も屈折率計に限らず、濃度
と相関関係にある物性を測定するものであればよく、導
電率計、ｐＨ計、イオン電極式濃度計、近赤外分光光度
計、誘導結合高周波プラズマ発光分析計や、温度計と熱
量計を組み合わせたものでもよい。
連続的である必要はなく、例えば１ケ月ピッチで測定し
て、濃度調整タイミングを判断してもよい。また、濃度
測定手段として使用する計器も屈折率計に限らず、濃度
と相関関係にある物性を測定するものであればよく、導
電率計、ｐＨ計、イオン電極式濃度計、近赤外分光光度
計、誘導結合高周波プラズマ発光分析計や、温度計と熱
量計を組み合わせたものでもよい。
【００３６】
【発明の効果】この発明により、冷熱利用システムにお
いて、水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度が
高くなることに起因して、水和物スラリが塊化して、熱
交換器を閉塞させたり、貯蔵タンクから水和物スラリを
取り出しにくくなるという状態を回避できるとともに、
水溶液の濃度が低くなることに起因して、水和物スラリ
の保有する冷熱量が低下するという事態も回避すること
ができる。
いて、水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度が
高くなることに起因して、水和物スラリが塊化して、熱
交換器を閉塞させたり、貯蔵タンクから水和物スラリを
取り出しにくくなるという状態を回避できるとともに、
水溶液の濃度が低くなることに起因して、水和物スラリ
の保有する冷熱量が低下するという事態も回避すること
ができる。
【図１】本発明の水和物を形成するゲスト化合物の水溶
液の濃度調整方法の第一の実施の形態を適用する空調シ
ステムのシステム構成図である。
液の濃度調整方法の第一の実施の形態を適用する空調シ
ステムのシステム構成図である。
【図２】本発明の水和物を形成するゲスト化合物の水溶
液の濃度調整方法の第二の実施の形態を適用する空調シ
ステムのシステム構成図である。
液の濃度調整方法の第二の実施の形態を適用する空調シ
ステムのシステム構成図である。
【図３】水和物スラリを冷熱媒体として使用した空調シ
ステムの一例を示す図である
ステムの一例を示す図である
１ 水和物スラリ蓄熱槽 ２ ポンプ ３ 水和物スラリ製造熱交換器 ４ 圧縮式ヒ−トポンプ ５ ポンプ ６ ポンプ ７ 空調負荷 ８ 水溶液戻し配管 ９ 屈折率計 １０ 水溶液濃度制御装置 １１ 開閉弁 １２ 濃縮用タンク １３ 配管 １４ 開閉弁 １５ 濃縮用熱交換器 １６ 濃縮水溶液戻し配管 １７ 開閉弁 １８ 水溶液循環配管 １９ 開閉弁 ２０ 水溶液循環配管 ２１ 濃縮用ポンプ ２２ 配管 ２３ 屈折率計 ２４ 分岐管 ２５ 開閉弁 ２６ 二次ポンプ ２７ 冷却塔 ２８ 戻し配管 ２９ ポンプ ３０ 開閉弁 ３１ 配管 ３２ 開閉弁 ３３ 配管 ３４ 開閉弁 ４１ 蒸気吸収式ヒ−トポンプ ４２ ドレンタンク ４３ ドレン供給管 ４４ 開閉弁 ４５ ドレン供給ポンプ ４６ オ−バ−フロ−管 ４７ ドレン排出管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生越 英雅 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 3L054 BH03
Claims (4)
- 【請求項１】 水和物を形成するゲスト化合物の水溶液
の濃度を測定し、測定したゲスト化合物の濃度があらか
じめ設定した標準濃度の上限値を超えるときには、水溶
液に水を補給してゲスト化合物の濃度を前記上限値未満
となるように希釈し、測定したゲスト化合物の濃度があ
らかじめ設定た標準濃度の下限値未満であるときには、
水溶液を加熱して水分を蒸発または水溶液に濃縮液を補
給して前記下限値を超えるように濃縮することを特徴と
する水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整
方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の水和物を形成するゲス
ト化合物の水溶液の濃度調整方法に使用する濃度調整装
置であって、前記水溶液中のゲスト化合物の濃度を測定
する濃度測定手段と、該濃度測定手段により測定したゲ
スト化合物の濃度が、あらかじめ設定した標準濃度範囲
内に有るか否かの判断をする濃度判断手段と、ゲスト化
合物の濃度が標準濃度の上限値を超えたときに、ゲスト
化合物の濃度を希釈する濃度希釈手段と、ゲスト化合物
の濃度が標準濃度の下限値未満であるときには、ゲスト
化合物の濃度を濃縮する濃度濃縮手段とから構成される
ことを特徴とする水和物を形成するゲスト化合物の水溶
液の濃度調整装置。 - 【請求項３】 前記濃度希釈手段が前記水溶液に水を補
給する水補給装置であり、 前記濃度濃縮手段が前記水溶液中の水分を蒸発させる水
溶液加熱装置または水溶液中に濃縮液を補給する濃縮液
補給装置であることを特徴とする請求項２に記載の水和
物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整装置。 - 【請求項４】 請求項２または３に記載の水和物を形成
するゲスト化合物の水溶液の濃度調整装置を備えたこと
を特徴とする冷熱利用システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001140041A JP2002333170A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法、濃度調整装置および冷熱利用システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001140041A JP2002333170A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法、濃度調整装置および冷熱利用システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002333170A true JP2002333170A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=18986718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001140041A Pending JP2002333170A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 水和物を形成するゲスト化合物の水溶液の濃度調整方法、濃度調整装置および冷熱利用システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002333170A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008038034A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 溶液の製造方法、重合体溶液およびレジスト組成物 |
| JP2009127932A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 熱媒体循環経路の閉塞防止方法、および熱輸送システム |
| JP2021515172A (ja) * | 2018-02-23 | 2021-06-17 | リバウンド テクノロジーズ, インク.Rebound Technologies, Inc. | 凝固点抑制サイクル制御のシステム、方法、及び装置 |
| US11473818B2 (en) | 2017-03-27 | 2022-10-18 | Rebound Technologies, Inc. | Cycle enhancement methods, systems, and devices |
| US11530863B2 (en) | 2018-12-20 | 2022-12-20 | Rebound Technologies, Inc. | Thermo-chemical recuperation systems, devices, and methods |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0875195A (ja) * | 1994-09-06 | 1996-03-19 | Hitachi Ltd | 地域冷房システム |
| JPH11128612A (ja) * | 1997-08-25 | 1999-05-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液抜き装置及び湿式排煙脱硫装置のスラリ濃度管理方法 |
-
2001
- 2001-05-10 JP JP2001140041A patent/JP2002333170A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| US11460226B2 (en) | 2018-02-23 | 2022-10-04 | Rebound Technologies, Inc. | Freeze point suppression cycle control systems, devices, and methods |
| JP7235759B2 (ja) | 2018-02-23 | 2023-03-08 | リバウンド テクノロジーズ，インク． | 凝固点抑制サイクル制御のシステム、方法、及び装置 |
| US11530863B2 (en) | 2018-12-20 | 2022-12-20 | Rebound Technologies, Inc. | Thermo-chemical recuperation systems, devices, and methods |
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