JP3391254B2 - 固液二相流輸送装置及び輸送方法 - Google Patents
固液二相流輸送装置及び輸送方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- Air Transport Of Granular Materials (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スラリー状潜熱媒
体、特に、固相割合の高い媒体を輸送する固液二相流の
輸送装置及び輸送方法に関する。
体、特に、固相割合の高い媒体を輸送する固液二相流の
輸送装置及び輸送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】固液二相流の輸送装置では、固相の割合
が多くなると配管の分岐部等で閉塞しやすくなる。この
ため、従来の装置では、固相割合が所定の閾値を越える
とこれを検知して、固相割合が低くなるように運転制御
し、そのことにより閉塞を防止するようにしている。
が多くなると配管の分岐部等で閉塞しやすくなる。この
ため、従来の装置では、固相割合が所定の閾値を越える
とこれを検知して、固相割合が低くなるように運転制御
し、そのことにより閉塞を防止するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、固液二相流に
含まれる固相割合を低めに制御することは、エネルギー
の輸送密度が低く、輸送効率の点から好ましくない。他
方、固相割合の高い固液二相流を輸送すると、エネルギ
ーの輸送密度を上げることができるが、閉塞の危険性が
高まることとなる。
含まれる固相割合を低めに制御することは、エネルギー
の輸送密度が低く、輸送効率の点から好ましくない。他
方、固相割合の高い固液二相流を輸送すると、エネルギ
ーの輸送密度を上げることができるが、閉塞の危険性が
高まることとなる。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、固相割合の高い固液二相流を輸送してエネルギーの
輸送密度を上げた場合においても、閉塞の危険性を回避
することができる固液二相流輸送装置及び輸送方法を提
供することができる。
で、固相割合の高い固液二相流を輸送してエネルギーの
輸送密度を上げた場合においても、閉塞の危険性を回避
することができる固液二相流輸送装置及び輸送方法を提
供することができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、
(1) 固液二相流輸送経路と、この輸送経路の固相により
閉塞される惧れのある個所の上流側に設置した気体吹き
込み装置と、輸送経路の閉塞の惧れを検知する手段と、
検知手段からの検知信号に基づいて気体吹き込み装置を
作動せしめる制御手段とを具備し、輸送経路に気体を吹
き込んで固液二相流をプラグ状に分断して閉塞を防止す
るようにしたことを特徴とする固液二相流輸送装置。
閉塞される惧れのある個所の上流側に設置した気体吹き
込み装置と、輸送経路の閉塞の惧れを検知する手段と、
検知手段からの検知信号に基づいて気体吹き込み装置を
作動せしめる制御手段とを具備し、輸送経路に気体を吹
き込んで固液二相流をプラグ状に分断して閉塞を防止す
るようにしたことを特徴とする固液二相流輸送装置。
【０００６】(2) 検知手段は、輸送経路の上流及び／又
は下流に設置した、圧力変化検出手段、流量変化検出手
段、及び固液二相流の固相割合変化検出手段の少なくと
も一つを備えている(1)に記載の固液二相流輸送装置。
は下流に設置した、圧力変化検出手段、流量変化検出手
段、及び固液二相流の固相割合変化検出手段の少なくと
も一つを備えている(1)に記載の固液二相流輸送装置。
【０００７】(3) 検知手段は、輸送経路の上流及び／又
は下流に設置した、圧力検出手段、流量検出手段、及び
固液二相流の固相割合検出手段の少なくとも一つを備え
ている(1)又は(2)に記載の固液二相流輸送装置。
は下流に設置した、圧力検出手段、流量検出手段、及び
固液二相流の固相割合検出手段の少なくとも一つを備え
ている(1)又は(2)に記載の固液二相流輸送装置。
【０００８】(4) 固液二相流輸送経路の閉塞が起こりや
すい個所の上流に気体吹き込み装置を配置し、閉塞の惧
れがある時にこの気体吹き込み装置から輸送経路に気体
を吹き込んで固液二相流をプラグ状に分断し、閉塞を防
止することを特徴とする固液二相流の輸送方法。
すい個所の上流に気体吹き込み装置を配置し、閉塞の惧
れがある時にこの気体吹き込み装置から輸送経路に気体
を吹き込んで固液二相流をプラグ状に分断し、閉塞を防
止することを特徴とする固液二相流の輸送方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の対象となる固液二相流の輸送装置は、冷暖房装
置などに固液二相流を輸送するものである。固液二相流
としては、包接水和物、特に包接水和物生成物質が調和
融点濃度未満に設定された包接水和物を含む水溶液が好
適である。包接水和物は、水分子（ホスト分子）で構成
された籠状の包接格子内に以下の様なゲスト分子が包み
込まれて結晶化する化合物で、ゲスト分子として、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ｎ−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例として、テトラｎ−
ブチルアンモニウム塩としてフッ化テトラｎ−ブチルア
ンモニウム（ｎ−Ｃ4 Ｈ9）4 ＮＦ），塩化テトラｎ−
ブチルアンモニウム（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ＮＣｌ），臭
化テトラｎ−ブチルアンモニウム（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4
ＮＢｒ）などが挙げられる。これらＦ，Ｃｌ，Ｂｒの代
わりに酢酸（ＣＨ3 ＣＯ2 ），重炭酸（ＨＣＯ2 ），ク
ロム酸（ＣｒＯ4 ），タングステン酸（ＷＯ4 ），シュ
ウ酸（Ｃ2 Ｏ4 ），リン酸（ＨＰＯ4 ）でもよい。その
他の上記塩も同様である。
本発明の対象となる固液二相流の輸送装置は、冷暖房装
置などに固液二相流を輸送するものである。固液二相流
としては、包接水和物、特に包接水和物生成物質が調和
融点濃度未満に設定された包接水和物を含む水溶液が好
適である。包接水和物は、水分子（ホスト分子）で構成
された籠状の包接格子内に以下の様なゲスト分子が包み
込まれて結晶化する化合物で、ゲスト分子として、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ｎ−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例として、テトラｎ−
ブチルアンモニウム塩としてフッ化テトラｎ−ブチルア
ンモニウム（ｎ−Ｃ4 Ｈ9）4 ＮＦ），塩化テトラｎ−
ブチルアンモニウム（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ＮＣｌ），臭
化テトラｎ−ブチルアンモニウム（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4
ＮＢｒ）などが挙げられる。これらＦ，Ｃｌ，Ｂｒの代
わりに酢酸（ＣＨ3 ＣＯ2 ），重炭酸（ＨＣＯ2 ），ク
ロム酸（ＣｒＯ4 ），タングステン酸（ＷＯ4 ），シュ
ウ酸（Ｃ2 Ｏ4 ），リン酸（ＨＰＯ4 ）でもよい。その
他の上記塩も同様である。
【００１０】この装置の閉塞の惧れのある個所とは、輸
送配管の曲り管、バルブ、分岐管等である。気体吹込み
装置は、一般には空気導入弁で、これを間欠的、連続的
に開閉することにより気体の吹込みが行われる。閉塞の
惧れを検知する手段は、閉塞の惧れのある個所の上流、
下流、或いは両方に設けてもよい。検知の方法として
は、圧力の上限を設定してその上限を超えた場合に閉塞
の惧れのあると認定する、流量の下限を設定して下限未
満の場合に閉塞の惧れのあると認定する、固相割合の上
限を設定してその上限を超えた場合に閉塞の惧れのある
と認定する、圧力変化割合の上限を設定してその上限を
超えた場合に閉塞の惧れのあると認定する、流量変化量
の下限を設定して下限未満の場合に閉塞の惧れのあると
認定する、固相割合の変化量の上限を設定してその上限
を超えた場合に閉塞の惧れのあると認定する、若しくは
これらの組合わせで閉塞の惧れあると認定する等所望の
方法を適宜選択することができる。
送配管の曲り管、バルブ、分岐管等である。気体吹込み
装置は、一般には空気導入弁で、これを間欠的、連続的
に開閉することにより気体の吹込みが行われる。閉塞の
惧れを検知する手段は、閉塞の惧れのある個所の上流、
下流、或いは両方に設けてもよい。検知の方法として
は、圧力の上限を設定してその上限を超えた場合に閉塞
の惧れのあると認定する、流量の下限を設定して下限未
満の場合に閉塞の惧れのあると認定する、固相割合の上
限を設定してその上限を超えた場合に閉塞の惧れのある
と認定する、圧力変化割合の上限を設定してその上限を
超えた場合に閉塞の惧れのあると認定する、流量変化量
の下限を設定して下限未満の場合に閉塞の惧れのあると
認定する、固相割合の変化量の上限を設定してその上限
を超えた場合に閉塞の惧れのあると認定する、若しくは
これらの組合わせで閉塞の惧れあると認定する等所望の
方法を適宜選択することができる。
【００１１】これらの検知手段により、閉塞の惧れを検
知すると、その検知信号を制御装置に入力する。制御装
置では、空気導入弁等の気体吹込み装置を開いて配管内
に空気を導入する。空気の導入方法は、連続的でもよい
が、間欠的であることが好ましい。間欠的に空気を導入
する場合、圧力上昇が続くならば開時間を長く制御し、
圧力上昇が続かないなら開時間を短く制御する必要があ
るが、周期を２０秒で開時間を１０秒程度とするのを例
示することができる。空気を導入することにより、潜熱
媒体である固液二相流をプラグ状に分断し、圧力損失を
低下させ、閉塞を解消する。
知すると、その検知信号を制御装置に入力する。制御装
置では、空気導入弁等の気体吹込み装置を開いて配管内
に空気を導入する。空気の導入方法は、連続的でもよい
が、間欠的であることが好ましい。間欠的に空気を導入
する場合、圧力上昇が続くならば開時間を長く制御し、
圧力上昇が続かないなら開時間を短く制御する必要があ
るが、周期を２０秒で開時間を１０秒程度とするのを例
示することができる。空気を導入することにより、潜熱
媒体である固液二相流をプラグ状に分断し、圧力損失を
低下させ、閉塞を解消する。
【００１２】制御装置は、例えば圧力などが所定の閾値
未満となると、閉塞解消であると認定して、前記空気導
入弁等の気体吹込み装置を閉じて、吹込みを停止する。
図１に本発明の実施形態を示す。この例では、固液二相
流の輸送配管１の曲り管部１ａの下流位置に圧力計４を
取付け、この圧力計の検知信号を制御装置５に入力して
いる。また、曲り管部１ａの上流側には空気導入弁２及
び空気圧縮機３が装着されている。この空気導入弁には
制御装置からの制御信号が入力されて、この制御信号に
より空気導入弁が開閉するようになっている。
未満となると、閉塞解消であると認定して、前記空気導
入弁等の気体吹込み装置を閉じて、吹込みを停止する。
図１に本発明の実施形態を示す。この例では、固液二相
流の輸送配管１の曲り管部１ａの下流位置に圧力計４を
取付け、この圧力計の検知信号を制御装置５に入力して
いる。また、曲り管部１ａの上流側には空気導入弁２及
び空気圧縮機３が装着されている。この空気導入弁には
制御装置からの制御信号が入力されて、この制御信号に
より空気導入弁が開閉するようになっている。
【００１３】すなわち、圧力計４からの圧力検知信号に
より圧力が所定の閾値を超えると、制御装置５は閉塞発
生を検知し、空気導入弁２に制御信号を送り、空気導入
弁を開とする。例えば、配管のループのほぼ中間で通常
運転時の圧力が約２kg／cm2Ｇの場合、通常の運転時圧
力の３０％を超えた時を閉塞発生として検知するのがよ
い。その結果、空気圧縮機３からの圧縮空気が固液二相
媒体の輸送配管１に導かれ、潜熱媒体が空気と潜熱媒体
のプラグ流となり、潜熱媒体である固液二相媒体と輸送
配管１との圧力損失が低下し、閉塞を防止する。制御装
置は、圧力が所定の閾値未満になると、閉塞解消と認定
し、空気導入弁に制御信号を送って、その弁を閉じ、空
気の吹込みを停止する。
より圧力が所定の閾値を超えると、制御装置５は閉塞発
生を検知し、空気導入弁２に制御信号を送り、空気導入
弁を開とする。例えば、配管のループのほぼ中間で通常
運転時の圧力が約２kg／cm2Ｇの場合、通常の運転時圧
力の３０％を超えた時を閉塞発生として検知するのがよ
い。その結果、空気圧縮機３からの圧縮空気が固液二相
媒体の輸送配管１に導かれ、潜熱媒体が空気と潜熱媒体
のプラグ流となり、潜熱媒体である固液二相媒体と輸送
配管１との圧力損失が低下し、閉塞を防止する。制御装
置は、圧力が所定の閾値未満になると、閉塞解消と認定
し、空気導入弁に制御信号を送って、その弁を閉じ、空
気の吹込みを停止する。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、特に、
固相割合の高い固液二相媒体を輸送する際に、閉塞の兆
しを検知し、完全な閉塞となることを未然に防ぐことが
できるので、エネルギー密度の高い潜熱媒体の輸送と閉
塞の防止という二律背反の課題を容易に解決することが
できる。
固相割合の高い固液二相媒体を輸送する際に、閉塞の兆
しを検知し、完全な閉塞となることを未然に防ぐことが
できるので、エネルギー密度の高い潜熱媒体の輸送と閉
塞の防止という二律背反の課題を容易に解決することが
できる。
【００１５】例えば、臭化テトラｎ−ブチルアンモニウ
ムの場合、閉塞し難い固相分率は約１５％で、そのエネ
ルギー密度は９kcal/kg であるが、本発明で輸送可能な
固相分率は約４０％で、そのエネルギー密度は２４kcal
/kg であり、同じ配管径で約２．６倍のエネルギーを輸
送可能となる。
ムの場合、閉塞し難い固相分率は約１５％で、そのエネ
ルギー密度は９kcal/kg であるが、本発明で輸送可能な
固相分率は約４０％で、そのエネルギー密度は２４kcal
/kg であり、同じ配管径で約２．６倍のエネルギーを輸
送可能となる。
【図１】潜熱媒体閉塞防止装置の１例を示す図。
１ 固液二相媒体（潜熱媒体）輸送配管
１ａ 曲り管
２ 空気導入弁
３ 空気圧縮機
４ 圧力計
５ 制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B65G 53/30
F24F 5/00 102
F24D 20/02
Claims (4)
- 【請求項１】 固液二相流輸送経路と、この輸送経路の
固相により閉塞される惧れのある個所の上流側に設置し
た気体吹き込み装置と、輸送経路の閉塞の惧れを検知す
る手段と、検知手段からの検知信号に基づいて気体吹き
込み装置を作動せしめる制御手段とを具備し、輸送経路
に気体を吹き込んで固液二相流をプラグ状に分断して閉
塞を防止するようにしたことを特徴とする固液二相流輸
送装置。 - 【請求項２】 検知手段は、輸送経路の上流及び／又は
下流に設置した、圧力変化検出手段、流量変化検出手
段、及び固液二相流の固相割合変化検出手段の少なくと
も一つを備えている請求項１に記載の固液二相流輸送装
置。 - 【請求項３】 検知手段は、輸送経路の上流及び／又は
下流に設置した、圧力検出手段、流量検出手段、及び固
液二相流の固相割合検出手段の少なくとも一つを備えて
いる請求項１又は２に記載の固液二相流輸送装置。 - 【請求項４】 固液二相流輸送経路の閉塞が起こりやす
い個所の上流に気体吹き込み装置を配置し、閉塞の惧れ
がある時にこの気体吹き込み装置から輸送経路に気体を
吹き込んで固液二相流をプラグ状に分断し、閉塞を防止
することを特徴とする固液二相流の輸送方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08353998A JP3391254B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 固液二相流輸送装置及び輸送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08353998A JP3391254B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 固液二相流輸送装置及び輸送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11278661A JPH11278661A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3391254B2 true JP3391254B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=13805321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08353998A Expired - Fee Related JP3391254B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 固液二相流輸送装置及び輸送方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391254B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014037960A (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-27 | Shanghai Jiao Tong Univ | 水和物スラリー蓄熱装置、水和物スラリーの蓄熱方法、及び水和物蓄熱式空気調和システム |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4595266B2 (ja) * | 2001-08-20 | 2010-12-08 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 水和物スラリを用いた冷熱利用システム |
| JP4967456B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2012-07-04 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | し渣圧送方法および装置 |
| JP4526599B1 (ja) * | 2010-01-06 | 2010-08-18 | 埼玉八栄工業株式会社 | 粉体圧送装置及び粉体圧送方法 |
| JP6530908B2 (ja) * | 2014-12-09 | 2019-06-12 | 株式会社フジワラテクノアート | 固液混合物の輸送装置及び固液混合物の輸送方法。 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP08353998A patent/JP3391254B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014037960A (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-27 | Shanghai Jiao Tong Univ | 水和物スラリー蓄熱装置、水和物スラリーの蓄熱方法、及び水和物蓄熱式空気調和システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11278661A (ja) | 1999-10-12 |
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Legal Events
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