JP3508549B2 - Heat storage device - Google Patents

Heat storage device

Info

Publication number
JP3508549B2
JP3508549B2 JP16351798A JP16351798A JP3508549B2 JP 3508549 B2 JP3508549 B2 JP 3508549B2 JP 16351798 A JP16351798 A JP 16351798A JP 16351798 A JP16351798 A JP 16351798A JP 3508549 B2 JP3508549 B2 JP 3508549B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
hydrate
aqueous solution
slurry
heat storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP16351798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11351775A (en
Inventor
信吾 高雄
英雅 生越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
JFE Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Engineering Corp filed Critical JFE Engineering Corp
Priority to JP16351798A priority Critical patent/JP3508549B2/en
Publication of JPH11351775A publication Critical patent/JPH11351775A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3508549B2 publication Critical patent/JP3508549B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水和物により効率
的に蓄熱する装置に関する。さらに特定すれば、本発明
は冷凍装置の冷却温度範囲と水和物の形成される温度範
囲とを最適の組み合わせとし、効率的に蓄熱する装置に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a device for efficiently storing heat by a hydrate. More specifically, the present invention relates to a device for efficiently storing heat by optimizing a cooling temperature range of a refrigeration system and a temperature range in which a hydrate is formed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、たとえば空調設備に使用され
る各種の蓄熱装置が開発されている。このような蓄熱装
置を使用することにより、たとえば深夜電力、または工
場の排熱等、供給が不連続なエネルギを利用して蓄熱を
しておき、蓄熱した冷熱を空調設備に利用することによ
り、エネルギをより有効に利用することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, various heat storage devices for use in, for example, air conditioning equipment have been developed. By using such a heat storage device, for example, late-night power, or exhaust heat of the factory, the heat is stored by using energy discontinuous supply, by using the stored cold heat in the air conditioning equipment, Energy can be used more effectively.

【0003】このような蓄熱装置の例としては、氷を使
用した蓄熱装置がある。このものは、深夜電力等によ
り、夜間に氷を製造しておき、昼間にこの氷に蓄熱され
た冷熱を空調設備に利用するものがある。このものは、
水の顕熱を利用する場合と比較すると、氷の潜熱により
大量の冷熱を蓄熱できる。
An example of such a heat storage device is a heat storage device using ice. There is a system in which ice is manufactured at night by electric power or the like at midnight and the cold heat stored in the ice is used for air conditioning equipment in the daytime. This one is
Compared with the case of using the sensible heat of water, a large amount of cold heat can be stored by the latent heat of ice.

【0004】しかし、この氷による蓄熱装置には、以下
のような問題があった。まず第1は、製造される氷は固
体であるため、その貯蔵や輸送等の取扱が困難である。
このため、たとえば貯蔵した氷をそのまま空調設備の熱
交換器等に供給することは不可能であり、貯蔵した氷と
ブラインとを熱交換し、このブラインを空調設備に供給
する等の手段を講じる必要があり、設備が複雑でコスト
が高くなる。また、生成する氷を粒子状として、これを
水と混和してスラリーを形成し、このスラリーを搬送す
る方式も考えられている。しかし、このようなものは、
粒子状の氷の融解温度と、水の凝固温度が共に0°Cで
あり、このスラリーを安定した一定の性状に維持するこ
とが困難であり、また流動性も低いため、やはりその取
扱が困難である。
However, this ice heat storage device has the following problems. Firstly, since the ice produced is solid, it is difficult to store and transport it.
For this reason, for example, it is impossible to supply the stored ice as it is to a heat exchanger or the like of the air conditioner, and the stored ice and the brine are heat-exchanged and the brine is supplied to the air conditioner. It is necessary, the equipment is complicated and the cost is high. Further, a method has also been considered in which the generated ice is made into particles, which is mixed with water to form a slurry, and the slurry is conveyed. But something like this
The melting temperature of particulate ice and the freezing temperature of water are both 0 ° C, and it is difficult to maintain this slurry in a stable and constant state, and its fluidity is also low, which makes it difficult to handle. Is.

【0005】また第2の問題は、この氷を製造するに
は、少なくとも0°C以下の温度が必要であるため、こ
の氷を製造する冷凍装置の冷媒の凝固温度が少なくとも
0°C以下でなければならない。このため、この冷凍装
置の形式としては、フロン等の冷媒を圧縮、凝縮して蒸
発させる圧縮式の冷凍装置に限定されてしまう。このよ
うな圧縮式の冷凍装置は、圧縮器を駆動するモータ、タ
ービン等の動力源を必要とするため、使用するエネルギ
の形態が電力、またはタービンを駆動するに十分な高温
の蒸気等に制限される。したがって、この氷による蓄熱
装置に使用できるエネルギとしては、実際には深夜電力
等に制限され、温度の低い排熱等を利用することはでき
ない。
A second problem is that, in order to produce this ice, a temperature of at least 0 ° C. or lower is required, so that the refrigerating apparatus for producing the ice has a freezing temperature of at least 0 ° C. or lower. There must be. Therefore, the type of the refrigerating apparatus is limited to a compression type refrigerating apparatus that compresses, condenses, and evaporates a refrigerant such as Freon. Since such a compression type refrigerating device requires a power source such as a motor and a turbine for driving the compressor, the form of energy to be used is limited to electric power or steam of a high temperature sufficient to drive the turbine. To be done. Therefore, the energy that can be used in the heat storage device using this ice is actually limited to midnight power or the like, and exhaust heat having a low temperature cannot be used.

【0006】また、第3の問題は、この氷を製造する冷
凍装置の効率が比較的低くならざるを得ないことであ
る。すなわち冷凍装置では、その作動に必要な投入エネ
ルギ量と生成される冷熱の熱量との比は、吸熱部と放熱
部との温度差に対応し、この温度差が小さくなる程投入
エネルギ量に対する生成される冷熱の熱量は大きくな
る。上記のように、氷を製造するには、吸熱部の温度が
少なくとも0°C以下でなければならず、また放熱部で
熱交換される媒体は実際には大気または冷水であるた
め、その温度も20°C程度でほぼ一定である。したが
って、この吸熱部と放熱部との温度差が比較的大きくな
り、この冷凍装置の効率向上には限界がある。一方で、
空調設備等で使用される冷熱源の温度としては、10°
Cないし15°C程度で十分であり、この点でもエネル
ギの利用効率に無駄があった。
The third problem is that the efficiency of the refrigerating apparatus for producing ice is relatively low. That is, in a refrigeration system, the ratio of the amount of input energy required for its operation to the amount of generated cold heat corresponds to the temperature difference between the heat absorbing part and the heat radiating part. The amount of cold energy to be generated becomes large. As described above, in order to produce ice, the temperature of the heat absorbing part must be at least 0 ° C or lower, and the medium that exchanges heat with the heat radiating part is actually the atmosphere or cold water, so that temperature Is approximately constant at about 20 ° C. Therefore, the temperature difference between the heat absorbing section and the heat radiating section becomes relatively large, and there is a limit to improving the efficiency of the refrigeration system. On the other hand,
The temperature of the cold heat source used in air conditioning equipment is 10 °
C to 15 ° C. is sufficient, and in this respect as well, there was a waste of energy utilization efficiency.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、工場等からの排熱等、比較的
低温の排熱を利用することができ、また効率が高く、か
つ取扱が容易な蓄熱装置を提供するものである。
The present invention has been made based on the above circumstances, and is capable of utilizing exhaust heat at a relatively low temperature, such as exhaust heat from a factory or the like, and is highly efficient. The heat storage device is easy to handle.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、冷媒の水を蒸発させるとともにこの水蒸気を吸収剤
を含んだ吸収溶液で吸収し、またこの吸収溶液を熱源か
らの熱により加熱して水を蒸発させて濃縮する冷凍サイ
クルの吸収式冷凍装置と、ゲスト化合物として、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うちの少な
くとも一つの化合物を含む水溶液を流通させる水溶液流
通系と、上記の水溶液を上記の吸収式冷凍装置により冷
却して、上記のゲスト化合物の水和物の粒子を0℃より
高い温度で、かつ大気圧下で生成してこの粒子と水溶液
のスラリーを生成する熱交換器とを具備したことを特徴
とするものである。上記のようなゲスト化合物を含んだ
水溶液を冷却すると、水分子の籠状の構造すなわちホス
ト構造の中にゲスト化合物の分子が入り込み、氷と類似
した外観と性状の包接水和物が形成される。このような
水和物は、単位重量当たりの大きな潜熱を有しており、
小形の蓄熱装置で大きな冷熱蓄熱能力を有する。また、
上記のようなゲスト化合物はその融解温度が4°Cない
し25°Cの温度範囲であるため、冷凍装置の吸熱部と
放熱部の温度差が小さくなり、効率が向上する。さら
に、この冷凍装置の吸熱部の温度は0°C以上ですむの
で、冷媒として水を使用した吸収式の冷凍装置を使用す
ることができる。この吸収式の冷凍装置は低温の蒸気等
の比較的低温の排熱をエネルギ源として利用できるの
で、工場の排熱等を有効に利用して蓄熱することができ
る。また、このような水和物の生成される温度は0°C
以上であるから、周囲の水溶液は凝固せず、水和物の粒
子が生成され、この水和物粒子と水溶液のスラリーが形
成される。このような水和物スラリーは、上記のように
大きな蓄熱量を有しているとともに、流動性が高く、貯
蔵が容易で、また配管等を介してポンプ等により容易に
移送することができる。また、冷水等を使用する既存の
空調設備にそのまま、または小改修を施してこのスラリ
ーを直接供給することも可能であり、設備のコストを低
減することができる。また、請求項2に記載の本発明
は、前記の熱交換器は、前記の吸収式冷凍装置の冷媒の
水と熱交換した熱媒体と前記の水溶液とを熱交換するも
のである。したがって、この水溶液を冷却して水和物の
粒子を生成する熱交換器の構造の自由度が大きく、望ま
しい性状の水和物スラリーを生成するのに最適な構造と
することが可能である。また、請求項3に記載の本発明
は、前記の熱交換器は、前記の吸収式冷凍装置の冷媒の
水と前記の水溶液とを直接的に熱交換するものである。
したがって、構造が簡単であり、また装置を小形化する
ことも容易である。また、請求項4に記載の本発明は、
前記の水溶液流通系には、前記の熱交換器で冷却されて
生成された水和物の粒子を含む水和物スラリーを貯蔵す
る蓄熱槽が設けられているものである。したがって、こ
の蓄熱槽内に大量の水和物スラリーを貯蔵でき、蓄熱量
を大きくすることができる。また、請求項5に記載の本
発明は、前記の熱源からの熱は、工場等の排熱であるこ
とを特徴とするものである。
According to the present invention as set forth in claim 1, the water of the refrigerant is evaporated and the water vapor is absorbed by an absorbing solution containing an absorbent, and the absorbing solution is heated by a heat source. An absorption type refrigerating apparatus of a refrigerating cycle for heating and evaporating water to concentrate, and as a guest compound, tetra-n-butylammonium salt, tetraiso-amylammonium salt, tetraiso-butylphosphonium salt, triiso-amyl. An aqueous solution flow system in which an aqueous solution containing at least one compound of a sulfonium salt is circulated, and the aqueous solution is cooled by the absorption refrigerating apparatus to obtain particles of the guest compound hydrate at 0 ° C. Than
It is characterized by comprising a heat exchanger which is formed at a high temperature and under atmospheric pressure to form a slurry of these particles and an aqueous solution. When the aqueous solution containing the guest compound as described above is cooled, the guest compound molecule enters the cage structure of water molecules, that is, the host structure, and an inclusion hydrate having the appearance and properties similar to ice is formed. It Such a hydrate has a large latent heat per unit weight,
It is a small heat storage device and has a large cold heat storage capacity. Also,
Since the melting temperature of the guest compound as described above is in the temperature range of 4 ° C. to 25 ° C., the temperature difference between the heat absorbing part and the heat radiating part of the refrigerating apparatus becomes small and the efficiency is improved. Further, since the temperature of the heat absorbing portion of this refrigerating device is 0 ° C. or higher, an absorption type refrigerating device using water as a refrigerant can be used. Since this absorption type refrigeration system can use relatively low temperature exhaust heat such as low temperature steam as an energy source, it can store heat by effectively utilizing the exhaust heat of the factory. The temperature at which such a hydrate is formed is 0 ° C.
From the above, the surrounding aqueous solution does not solidify, hydrate particles are generated, and a slurry of the hydrate particles and the aqueous solution is formed. Such a hydrate slurry has a large heat storage amount as described above, has high fluidity, is easy to store, and can be easily transferred by a pump or the like via a pipe or the like. Further, it is possible to directly supply the slurry as it is or to the existing air-conditioning equipment using cold water or the like with minor modification, and the equipment cost can be reduced. Further, the present invention according to claim 2 is such that the heat exchanger exchanges heat between the heat medium that has exchanged heat with the water of the refrigerant of the absorption refrigerating apparatus and the aqueous solution. Therefore, the degree of freedom of the structure of the heat exchanger that cools this aqueous solution to generate hydrate particles is large, and it is possible to obtain the optimum structure for generating a hydrate slurry having desirable properties. Further, in the present invention as set forth in claim 3, the heat exchanger directly exchanges heat between the water of the refrigerant of the absorption refrigeration apparatus and the aqueous solution.
Therefore, the structure is simple and the device can be easily miniaturized. The present invention according to claim 4 is
The aqueous solution flow system is provided with a heat storage tank for storing a hydrate slurry containing hydrate particles produced by being cooled by the heat exchanger. Therefore, a large amount of hydrate slurry can be stored in this heat storage tank, and the heat storage amount can be increased. Further, the present invention according to claim 5 is characterized in that the heat from the heat source is exhaust heat from a factory or the like.

【0009】また、請求項6に記載の本発明は、包接水
和物生成物質を含む水溶液及びこの水溶液に水和物の粒
子が混合したスラリーを貯蔵する蓄熱槽と、その水溶液
又はスラリーと冷媒との間で熱交換を行う熱交換器とを
備え、前記熱交換により0℃より高い温度で、かつ大気
圧下で生成する水和物の粒子を含んだスラリーが前記蓄
熱槽に戻されて貯蔵されることを特徴とする蓄熱装置で
ある。また、請求項7に記載の本発明は、前記の熱交換
器において冷媒と熱交換する水溶液又はスラリーは、前
記蓄熱槽の上部に存在する固相割合の低い水溶液又はス
ラリーであることを特徴とするものである。また、請求
項8に記載の本発明は、前記の包接水和物生成物質は、
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n−ブチルフォスフォニウム
塩、及びトリiso−アミルサルフォニウム塩の群から
選択される1又は2種以上であることを特徴とするもの
である。
Further, the present invention according to claim 6 is a heat storage tank for storing an aqueous solution containing a clathrate hydrate-forming substance and a slurry in which hydrate particles are mixed, and the aqueous solution or slurry. A heat exchanger for exchanging heat with the refrigerant, wherein the heat exchange causes the temperature to be higher than 0 ° C. and the atmosphere.
The heat storage device is characterized in that a slurry containing hydrate particles generated under pressure is returned to and stored in the heat storage tank. Further, the present invention according to claim 7 is characterized in that the aqueous solution or slurry that exchanges heat with the refrigerant in the heat exchanger is an aqueous solution or slurry having a low solid phase ratio existing in the upper part of the heat storage tank. To do. Further, in the present invention according to claim 8, the clathrate hydrate-producing substance is
One or more selected from the group consisting of a tetra-n-butylammonium salt, a tetra-iso-amylammonium salt, a tetra-n-butylphosphonium salt, and a tri-iso-amylsulfonium salt. It is a thing.

【0010】また、請求項9に記載の本発明は、前記の
水溶液中に、前記水和物の粒子の生成の核となる微粒子
が含まれていることを特徴とするものである。
The present invention according to claim 9 is characterized in that the aqueous solution contains fine particles which serve as nuclei for forming particles of the hydrate.

【0011】[0011]

【0012】また、請求項10に記載の本発明は、包接
水和物生成物質を含む水溶液を0℃より高い温度で、か
つ大気圧下で冷却することにより生成する水和物のスラ
リーを冷熱媒体として熱負荷側に供給する方法であっ
て、前記水和物を夜間に生成後貯蔵しておくことを特徴
とするものである。また、請求項11に記載の本発明
は、前記の熱負荷側の冷房負荷が大きい場合、昼間も前
記水和物を生成することを特徴とするものである。ま
た、請求項12に記載の本発明は、包接水和物生成物質
を含む水溶液を0℃より高い温度で、かつ大気圧下で
却することにより生成する水和物のスラリーを冷熱媒体
として熱負荷側に供給する方法であって、深夜電力、工
場の排熱その他供給が不連続なエネルギーを利用して前
記水和物を生成し、その後貯蔵しておくことを特徴とす
るものである。また、請求項13に記載の本発明は、前
記の水溶液中に、前記水和物の粒子の生成の核となる微
粒子が含まれていることを特徴とするものである。
Further, according to the present invention of claim 10 , an aqueous solution containing a clathrate hydrate-forming substance is heated at a temperature higher than 0 ° C.
A method of supplying a hydrate slurry produced by cooling under atmospheric pressure to a heat load side as a cooling medium, characterized in that the hydrate is produced and stored at night. Is. Further, the present invention according to claim 11 is characterized in that when the cooling load on the heat load side is large, the hydrate is produced even in the daytime. Further, the present invention according to claim 12 is a hydrate produced by cooling an aqueous solution containing a clathrate hydrate-forming substance at a temperature higher than 0 ° C. and under atmospheric pressure . A method of supplying a slurry to a heat load side as a cooling medium, characterized in that the hydrate is generated by using energy which is discontinuous in supply of midnight power, exhaust heat of a factory, and the like, and then stored. It is what Further, the present invention according to claim 13 is characterized in that the aqueous solution contains fine particles serving as nuclei for forming particles of the hydrate.

【0013】[0013]

【0014】また、請求項14に記載の本発明は、包接
水和物生成物質を含む水溶液を冷却することにより生成
する水和物のスラリーを貯蔵する蓄熱槽の上部に存在す
る前記スラリー又は前記水溶液を優先的に冷却して前記
水和物を生成し、前記蓄熱槽の底部に蓄積した水和物の
スラリーを冷熱媒体として熱負荷側に供給するものであ
る。 また、請求項15に記載の本発明は、前記の蓄熱
槽の上部に存在する前記スラリー又は前記水溶液を優先
的に冷却して生成する水和物のスラリーと、前記蓄熱槽
の底部に蓄積した水和物のスラリーとを合流させて、冷
熱媒体として熱負荷側に供給することを特徴とするもの
である。
The present invention according to claim 14 is characterized in that the slurry present in the upper part of a heat storage tank for storing a slurry of a hydrate produced by cooling an aqueous solution containing a clathrate hydrate-forming substance, or The aqueous solution is preferentially cooled to produce the hydrate, and the hydrate slurry accumulated at the bottom of the heat storage tank is supplied to the heat load side as a cooling medium. Further, in the present invention according to claim 15 , a slurry of a hydrate produced by preferentially cooling the slurry or the aqueous solution existing in the upper part of the heat storage tank and accumulated in the bottom part of the heat storage tank. It is characterized in that it is combined with a hydrate slurry and supplied as a cold heat medium to the heat load side.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の方法
および装置の実施形態を説明する。図1ないし図3には
本発明の第1の実施形態の装置の概略を示す。このもの
は、空調設備等の冷熱源として水和物のスラリーを製造
する蓄熱装置である。もちろん、本発明はこのような用
途のものに限定されず、その他の用途の冷熱源として使
用されるものでも良い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the method and apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 schematically show a device according to a first embodiment of the present invention. This is a heat storage device that produces a hydrate slurry as a cold heat source for an air conditioner or the like. Of course, the present invention is not limited to such applications, and may be used as a cold heat source for other applications.

【0016】この実施形態のものは、冷凍装置として吸
収式冷凍装置1が用られており、この吸収式冷凍装置1
により冷却媒体すなわち4°C程度の冷水が供給され
る。なお、2はこの吸収式冷凍装置1のための冷却塔で
ある。
In this embodiment, an absorption type refrigeration system 1 is used as a refrigeration system, and the absorption type refrigeration system 1 is used.
As a result, a cooling medium, that is, cold water of about 4 ° C. is supplied. Reference numeral 2 is a cooling tower for the absorption refrigeration system 1.

【0017】また、3はゲスト化合物の水溶液およびこ
れに水和物の粒子が混合した水和物スラリーSを貯蔵す
る蓄熱槽である。この蓄熱槽3内の水溶液は熱交換器4
に送られて上記の吸収式冷凍装置からの冷水と熱交換さ
れて冷却され、水和物の粒子を生成し、この粒子を含ん
だスラリーは上記の蓄熱槽3に戻され、貯蔵される。そ
して、この蓄熱槽3内の水和物スラリーは、空調設備等
の熱負荷側に送られ、冷熱源として使用される。
Reference numeral 3 is a heat storage tank for storing an aqueous solution of the guest compound and a hydrate slurry S in which hydrate particles are mixed. The aqueous solution in the heat storage tank 3 is a heat exchanger 4
And is cooled by being heat-exchanged with the cold water from the absorption refrigerating apparatus to generate hydrate particles, and the slurry containing the particles is returned to the heat storage tank 3 and stored therein. Then, the hydrate slurry in the heat storage tank 3 is sent to a heat load side such as an air conditioner and used as a cold heat source.

【0018】次に、上記の各部分の構成を説明する。上
記の吸収式冷凍装置1には、蒸発器10が備えられ、こ
の蒸発器10内では、ノズル13から冷媒としての水が
散布されて蒸発し、低温雰囲気となる。この蒸発器10
内には伝熱管12等の熱交換要素が収容され、この伝熱
管12と前述の熱交換器4との間にはポンプ11を介し
て水が循環されており、たとえば熱交換器4からの約1
2°Cの水を約4°Cに冷却して熱交換器4に戻す。
Next, the configuration of each of the above parts will be described. The absorption refrigeration system 1 described above is provided with an evaporator 10, in which water as a refrigerant is sprayed and evaporated from a nozzle 13 to form a low temperature atmosphere. This evaporator 10
A heat exchange element such as a heat transfer tube 12 is housed therein, and water is circulated between the heat transfer tube 12 and the heat exchanger 4 through the pump 11 and, for example, from the heat exchanger 4. About 1
The 2 ° C water is cooled to about 4 ° C and returned to the heat exchanger 4.

【0019】この蒸発器10内で蒸発した水蒸気は、配
管14を介して吸収器15に送られる。この吸収器15
内には、吸収剤としてたとえば臭化リチウムを溶解した
吸収溶液が収容され、またこの吸収溶液はノズル16か
ら散布される。そして、上記の蒸発器10からの水蒸気
は、この吸収溶液に吸収される。
The water vapor evaporated in the evaporator 10 is sent to the absorber 15 via the pipe 14. This absorber 15
An absorbing solution in which, for example, lithium bromide is dissolved as an absorbent is contained therein, and the absorbing solution is sprayed from the nozzle 16. Then, the water vapor from the evaporator 10 is absorbed by this absorbing solution.

【0020】上記の吸収器15内で水蒸気を吸収するこ
とにより希釈された吸収溶液は、ポンプ17によって第
1発生器18に送られる。この第1発生器18内には熱
交換要素20が設けられ、この熱交換要素20には、工
場の排熱等の比較的低温の熱源で発生された比較的低温
の蒸気等が供給され、上記の希釈された吸収溶液を加熱
し、水を蒸発させてこの吸収溶液を濃縮する。そして、
この濃縮された吸収溶液は、配管21を介して第2発生
器22に送られる。
The absorbing solution diluted by absorbing water vapor in the absorber 15 is sent to the first generator 18 by the pump 17. A heat exchange element 20 is provided in the first generator 18, and the heat exchange element 20 is supplied with relatively low-temperature steam or the like generated by a relatively low-temperature heat source such as waste heat of a factory, The diluted absorbing solution is heated and the water is evaporated to concentrate the absorbing solution. And
The concentrated absorbing solution is sent to the second generator 22 via the pipe 21.

【0021】また、上記の第1発生器18内で吸収溶液
から蒸発した水蒸気は、上記の第2発生器22内の熱交
換要素23に送られ、この第2発生器22内の吸収溶液
を加熱して水を蒸発させてさらに濃縮する。そして、こ
のようにして2段階で濃縮されて水蒸気の吸収能力が回
復した吸収溶液は、配管24を介して前記の吸収器15
内のノズル16に供給され、蒸発器10からの水蒸気を
再び吸収する。
Further, the water vapor evaporated from the absorption solution in the first generator 18 is sent to the heat exchange element 23 in the second generator 22 to remove the absorption solution in the second generator 22. Heat to evaporate water to further concentration. The absorbing solution thus concentrated in two stages and the water vapor absorbing capacity is restored is passed through the pipe 24 to the absorber 15 described above.
It is supplied to the nozzle 16 inside and absorbs the water vapor from the evaporator 10 again.

【0022】また、前記の第1発生器18および第2発
生器22内で発生した水蒸気は、凝縮器26に送られ
る。この凝縮器26内には熱交換要素28が設けられ、
この熱交換要素28には前記の冷却塔2からの冷却水が
ポンプ27により供給される。そして、上記の水蒸気
は、この熱交換要素28により冷却されて凝縮して水に
戻り、この水はポンプ32により蒸発器10のノズル1
3に送られて散布され、蒸発して低温となる。なお、前
記の冷却塔2からの冷却水は配管29を介して吸収器1
5内の熱交換要素31に送られ、吸収溶液を冷却してそ
の水蒸気吸収能力を向上させる。
The steam generated in the first generator 18 and the second generator 22 is sent to the condenser 26. A heat exchange element 28 is provided in the condenser 26,
Cooling water from the cooling tower 2 is supplied to the heat exchange element 28 by a pump 27. Then, the water vapor is cooled by the heat exchange element 28, condensed and returned to water, and the water is pumped by the nozzle 32 of the evaporator 10.
It is sent to No. 3 and sprayed, and it evaporates to a low temperature. The cooling water from the cooling tower 2 is passed through the pipe 29 to the absorber 1
5 is sent to the heat exchange element 31 in 5 to cool the absorbing solution and improve its water vapor absorption capacity.

【0023】この吸収式冷凍装置1は、上記のような経
路で冷媒の水および吸収溶液が循環し、冷水を供給す
る。このような吸収式冷凍装置は比較的低温の熱源から
の熱を利用することが可能であり、工場の排熱等を有効
に利用することができる。また、このような吸収式冷凍
装置は、一般的には冷却温度がたとえば3°Cから15
°Cの範囲であるが、吸収剤の種類を適宜選択すること
により、この温度範囲以上の冷却能力を有することがで
き、また冷媒の水に不凍液等を混入することにより、0
°C以下の温度まで冷却することも可能である。
In the absorption refrigerating apparatus 1, the coolant water and the absorbing solution are circulated through the above-mentioned path to supply cold water. Such an absorption refrigerating apparatus can use heat from a heat source of a relatively low temperature, and can effectively use waste heat of a factory. In addition, such an absorption refrigeration system generally has a cooling temperature of, for example, 3 ° C to 15 ° C.
Although it is in the range of ° C, by appropriately selecting the kind of the absorbent, it is possible to have a cooling capacity above this temperature range, and by mixing an antifreeze liquid or the like in the coolant water,
It is also possible to cool to a temperature below ° C.

【0024】次に、前記の水和物のスラリーを製造する
熱交換器4の構成を説明する。この実施形態では、この
水和物を形成するゲスト化合物として臭化テトラn−ブ
チルアンモニウム(以下TBABと略称する)を使用し
たものである。このTBABの水和物の融点は11.8
°Cであり、よってこのTBABの水溶液Sは、上記の
11.8°C以下に冷却すると水和物が生成される。な
お、このTBABの水和物の融解熱は40ないし50K
cal/Kgであり、この潜熱によって大きな蓄熱能力
を発揮する。
Next, the structure of the heat exchanger 4 for producing the above hydrate slurry will be described. In this embodiment, tetra-n-butylammonium bromide (hereinafter abbreviated as TBAB) is used as a guest compound forming this hydrate. The melting point of this TBAB hydrate is 11.8.
Therefore, the aqueous solution S of TBAB produces a hydrate when cooled to 11.8 ° C. or lower. The heat of fusion of this TBAB hydrate is 40 to 50K.
It is cal / Kg, and this latent heat exerts a large heat storage capacity.

【0025】なお、上記のゲスト化合物は上記のものに
は限定されず、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
ウム塩等の包接水和物生成物質の各種の化合物を使用す
ることができる。これらのゲスト化合物の水和物は、そ
の融点が約5°Cないし25°Cの範囲にあり、上述の
ような吸収式冷凍装置1の冷却温度範囲と対応してお
り、このような吸収式冷凍装置と組み合わせて使用する
のに適している。
The above-mentioned guest compound is not limited to the above-mentioned ones, and tetra-n-butylammonium salt, tetra-iso-amylammonium salt, tetra-iso-butylphosphonium salt, tri-iso-amylsulfonium salt. Various compounds of clathrate hydrate-forming substances such as C.I. The hydrates of these guest compounds have melting points in the range of about 5 ° C to 25 ° C, which corresponds to the cooling temperature range of the absorption refrigeration system 1 as described above. Suitable for use in combination with refrigeration equipment.

【0026】図2には、上記の水和物スラリーを生成す
るための熱交換器4の構成を概略的に示す。図中の40
は冷却槽であって、この冷却槽40内には配管41を介
して前記の蓄熱槽3内のTBABの水溶液Sが供給さ
れ、またこの水溶液と生成された水和物粒子とのスラリ
ーはこの冷却槽40の底部から配管42を介して前記の
蓄熱槽3に戻される。
FIG. 2 schematically shows the structure of the heat exchanger 4 for producing the above hydrate slurry. 40 in the figure
Is a cooling tank, and the aqueous solution S of TBAB in the heat storage tank 3 is supplied into the cooling tank 40 through a pipe 41, and the slurry of the aqueous solution and the hydrate particles produced is It is returned from the bottom of the cooling tank 40 to the heat storage tank 3 via the pipe 42.

【0027】この冷却槽40は、この実施形態の場合に
は大気に連通した開放形の容器であって、その内部は大
気圧に維持され、また流通される水溶液Sはその自由表
面で空気と接触している。
In the case of this embodiment, the cooling tank 40 is an open container communicating with the atmosphere, the inside of which is maintained at atmospheric pressure, and the circulating aqueous solution S is exposed to air on its free surface. Are in contact.

【0028】そして、この冷却槽40内には、冷却管そ
の他の形式の熱交換手段すなわち熱交換要素50が設け
られている。この熱交換要素50には、配管44,45
を介して前記の吸収式冷凍機1で生成された冷却媒体す
なわち冷水が循環され、周囲の水溶液を冷却する。ま
た、この冷却槽40には、ポンプ51および配管52等
からなる流通機構が設けられ、内部の水溶液Sを上記の
熱交換要素50通過して循環流通させる。
Inside the cooling tank 40, a heat exchange means, that is, a heat exchange element 50 of another type such as a cooling pipe is provided. The heat exchange element 50 includes pipes 44, 45.
The cooling medium, that is, cold water, generated in the absorption refrigerator 1 is circulated through the cooling medium to cool the surrounding aqueous solution. Further, the cooling tank 40 is provided with a circulation mechanism including a pump 51, a pipe 52, etc., and circulates and circulates the aqueous solution S inside through the heat exchange element 50.

【0029】また、この水溶液Sの流通する部分には、
温度検出器51、溶存ガス濃度検出器52、およびゲス
ト化合物の濃度検出器53が設けられている。なお、こ
の実施形態では、上記の溶存ガス濃度検出器52は、溶
存酸素濃度検出器が使用され、水溶液中の溶存酸素の濃
度を検出し、この検出値からこの水溶液中の溶存空気の
濃度を測定するように構成されている。
Further, in the portion where the aqueous solution S flows,
A temperature detector 51, a dissolved gas concentration detector 52, and a guest compound concentration detector 53 are provided. In this embodiment, as the dissolved gas concentration detector 52, a dissolved oxygen concentration detector is used to detect the concentration of dissolved oxygen in the aqueous solution, and the concentration of dissolved air in the aqueous solution is determined from this detected value. It is configured to measure.

【0030】また、この冷却槽40の底部には、空気噴
出機構56が設けられている。この空気噴出機構56
は、空気ノズル57、ポンプ59等を備え、冷却槽40
内の水溶液中に空気を噴出するものである。
An air ejection mechanism 56 is provided at the bottom of the cooling tank 40. This air ejection mechanism 56
Is equipped with an air nozzle 57, a pump 59, etc.
Air is jetted into the aqueous solution inside.

【0031】また、上記の温度検出器51、溶存ガス濃
度検出器52およびゲスト化合物濃度検出器53からの
信号は、制御装置54に送られる。この制御装置54で
は、これらの検出器からの信号やその他のプロセス信号
に対応して、装置全体の制御をなす。たとえば、この制
御装置54は溶存空気濃度を監視し、この濃度を上記の
範囲に維持し、また温度検出器51からの信号により、
水和物の生成温度を算出し、これに対応して冷凍装置か
らの冷却媒体の温度を制御する。
The signals from the temperature detector 51, the dissolved gas concentration detector 52 and the guest compound concentration detector 53 are sent to the controller 54. The control device 54 controls the entire device in response to signals from these detectors and other process signals. For example, the controller 54 monitors the dissolved air concentration, maintains this concentration in the above range, and the signal from the temperature detector 51 causes
The hydrate formation temperature is calculated, and the temperature of the cooling medium from the refrigeration system is controlled correspondingly.

【0032】次に、上記の装置の作動および水和物の製
造方法を説明する。まず、この水和物スラリーの製造に
先だって、この装置内の水溶液Sのゲスト化合物の濃
度、および溶存ガスすなわち溶存空気濃度を所定の範囲
に調整する。この溶存空気濃度の調整は、通常は十分に
空気に接触させてその飽和濃度まで溶存空気を含んだ水
を装置内に充填することにより設定することができる。
Next, the operation of the above apparatus and the method for producing a hydrate will be described. First, prior to the production of this hydrate slurry, the concentration of the guest compound in the aqueous solution S and the dissolved gas, that is, the dissolved air concentration in the apparatus are adjusted to a predetermined range. This adjustment of the dissolved air concentration can be usually set by sufficiently contacting the air and filling the apparatus with water containing the dissolved air up to the saturation concentration.

【0033】次に、上記のような吸収式冷凍装置1およ
びこの装置全体を作動させる。そして、水溶液Sは、熱
交換要素50を通過する際に冷却され、TBABの水和
物の粒子を形成する。この場合に、上記の温度検出器5
1や溶存ガス濃度検出器52等により、この水溶液Sが
熱交換要素50により冷却されて水和物の粒子を形成す
る温度、たとえば7〜8°Cの温度において、その溶存
空気の濃度が飽和濃度の90%以上となるように維持す
る。
Next, the absorption refrigerating apparatus 1 and the entire apparatus as described above are operated. Then, the aqueous solution S is cooled when passing through the heat exchange element 50 to form particles of TBAB hydrate. In this case, the above temperature detector 5
1 and the dissolved gas concentration detector 52 and the like, the concentration of the dissolved air is saturated at a temperature at which this aqueous solution S is cooled by the heat exchange element 50 to form hydrate particles, for example, at a temperature of 7 to 8 ° C. Keep it above 90% of the concentration.

【0034】このような条件を維持することにより、生
成されるTBABの水和物の粒子の表面が薄いガス膜す
なわち空気の膜で覆われる。このような水和物粒子の表
面にガス膜が形成される過程は、分子的なレベルでは明
らかではないが、概略以下のような過程で形成されるも
のである。
By maintaining such conditions, the surface of the produced particles of TBAB hydrate is covered with a thin gas film, that is, an air film. Although the process of forming a gas film on the surface of such hydrate particles is not clear at the molecular level, it is generally formed by the following process.

【0035】まず、水和物はゲスト化合物の分子1個が
水分子n個からなるホスト構造の中に抱合されて形成さ
れ、通常このホスト構造は水分子6個から構成されると
仮定すると、水分子6、ゲスト化合物分子1の割合の水
溶液を調製した場合には、これを冷却してゆくと、水溶
液と水和物の混合物の温度は一定でかつ水溶液のゲスト
化合物の濃度の一定の状態で水和物が生成される。この
ような場合の温度を調和温度と称している。
First, a hydrate is formed by conjugating one molecule of a guest compound in a host structure composed of n water molecules. Usually, assuming that this host structure is composed of six water molecules, When an aqueous solution containing water molecules 6 and guest compound molecules 1 is prepared, the temperature of the mixture of the aqueous solution and the hydrate is constant and the concentration of the guest compound in the aqueous solution is constant when the aqueous solution is cooled. Produces a hydrate. The temperature in such a case is called a harmonic temperature.

【0036】また、水溶液のゲスト化合物の濃度が上記
より薄い場合、たとえば水分子12に対してゲスト化合
物分子1の割合の水溶液を調製した場合には、上記のよ
うに水分子6、ゲスト化合物分子1の割合で水和物が形
成されてゆくので、水和物が生成される従って水溶液の
濃度が薄くなり、水和物の生成量が増加するに従って水
溶液の濃度および水和物の生成温度が低下してゆく。
When the concentration of the guest compound in the aqueous solution is lower than the above, for example, when an aqueous solution having a ratio of 1 guest compound molecule to 12 water molecules is prepared, the water molecule 6 and the guest compound molecule are as described above. Since the hydrate is formed at a rate of 1, the concentration of the aqueous solution becomes thin as the hydrate is produced, and the concentration of the aqueous solution and the hydrate production temperature increase as the amount of hydrate produced increases. It decreases.

【0037】本発明の場合に、上記の水溶液のゲスト化
合物の濃度が上記のいずれの場合でも、すなわち水分子
6に対してゲスト化合物の分子1の割合の調和温度を生
じる濃度の場合、またはこれ以下の濃度の場合のいずれ
についても、生成された水和物粒子の表面にはガス膜が
形成された。その理由は以下のように考えられる。
In the case of the present invention, in any of the above cases, the concentration of the guest compound in the above-mentioned aqueous solution is such that it produces a harmonization temperature of the ratio of 1 molecule of the guest compound to 6 water molecules, or A gas film was formed on the surface of the produced hydrate particles in any of the following concentrations. The reason is considered as follows.

【0038】すなわち、このTBABの水溶液の濃度が
上記の調和温度を生じるような濃度の場合であっても、
この水溶液が熱交換要素と接触する局部的な部分では、
まずこの水溶液がTBAB水和物の融点以下の温度まで
過冷却され、ついでこの水溶液中に存在する微粒子、そ
の他の核を中心として水和物が生成され、これが水和物
の粒子となる。この場合に、過冷却すなわち温度の低い
水溶液中には、より多くのガスが溶存可能となる。次
に、水和物が生成されると、その凝固熱が放出されるの
で、周囲の温度が局部的に上昇する。これによって、周
囲の水溶液中の溶存ガスが分離され、和物の粒子の表面
に吸着されてガス膜を形成する。
That is, even if the concentration of the TBAB aqueous solution is such that the above-mentioned harmonic temperature is produced,
In the localized areas where this aqueous solution comes into contact with the heat exchange elements,
First, this aqueous solution is supercooled to a temperature equal to or lower than the melting point of TBAB hydrate, and then hydrates are produced around the fine particles and other nuclei present in this aqueous solution, which become hydrate particles. In this case, more gas can be dissolved in the supercooled solution, that is, in the aqueous solution having a low temperature. Then, when the hydrate is formed, its heat of solidification is released, so that the ambient temperature locally rises. As a result, the dissolved gas in the surrounding aqueous solution is separated and adsorbed on the surface of the particles of the solvate to form a gas film.

【0039】このガス膜の実際の態様は生成条件等によ
り相違するが、水和物粒子の表面に実際のガスの膜が形
成される場合の他に、ガスが水和物の一部を構成した
り、またはガスの一部が水和物の構造の中に取り込まれ
る場合も考えられる。
The actual mode of this gas film differs depending on the production conditions and the like, but in addition to the case where an actual gas film is formed on the surface of the hydrate particles, the gas constitutes a part of the hydrate. Or some of the gas may be entrapped in the hydrate structure.

【0040】また、ゲスト化合物すなわちTBABが水
のホスト構造の中に入り込む際に、この水の中の溶存ガ
スの分子が周囲の水溶液中に排除される。この場合に、
周囲の水溶液は上記のように局部的に温度が上昇してい
るので、溶存可能な飽和濃度が低下しており、さらに水
和物の生成により水溶液の量が減少しているので、この
ように排除されたガスも周囲の水溶液から分離される。
Further, when the guest compound, TBAB, enters the host structure of water, the dissolved gas molecules in the water are eliminated into the surrounding aqueous solution. In this case,
As the temperature of the surrounding aqueous solution locally rises as described above, the dissolvable saturation concentration decreases, and the amount of the aqueous solution decreases due to the formation of hydrates. The excluded gas is also separated from the surrounding aqueous solution.

【0041】このように分離されたガスは、生成された
水和物の粒子の表面にただちに吸着され、以後はこの粒
子の表面に安定して吸着保持され、この水和物の粒子表
面が薄いガス膜で覆われる。
The gas thus separated is immediately adsorbed on the surface of the produced hydrate particles, and thereafter, is stably adsorbed and held on the surface of the hydrate particles, so that the surface of the hydrate particles is thin. Covered with a gas film.

【0042】このように、水和物の粒子の表面にガス膜
が形成されることにより、これら水和物粒子が直接接触
することが防止されるので、これら水和物粒子同志が結
合して凝縮することが防止される。また、このガス膜
は、水和物粒子の間の摩擦を減少し、この水和物粒子と
水溶液との混合物のスラリーの流動性を高め、このスラ
リーをポンプ等により配管内を移送する際に、その圧力
損失が小さくなる。さらに、このガス膜は、水和物粒子
と周囲の水溶液との間の熱伝達を少なくするので、この
スラリーの見掛け上の熱伝達率が小さくなる。このた
め、このようなスラリーを貯蔵したり移送したりする際
の熱損失が小さくなる。
By thus forming a gas film on the surface of the hydrate particles, it is possible to prevent the hydrate particles from coming into direct contact with each other. Condensation is prevented. Further, this gas film reduces the friction between the hydrate particles, enhances the fluidity of the slurry of the mixture of the hydrate particles and the aqueous solution, and when the slurry is transferred in the pipe by a pump or the like. , Its pressure loss becomes small. In addition, the gas film reduces heat transfer between the hydrate particles and the surrounding aqueous solution, thus reducing the apparent heat transfer coefficient of the slurry. Therefore, heat loss during storage and transfer of such a slurry is reduced.

【0043】このような現象が生じるためには、この水
溶液の溶存ガスの濃度を制御する必要がある。この溶存
ガスの濃度が低すぎる場合には、上記の過程でガスが分
離されないか、または分離されるガスの量が少なく、水
和物の粒子の表面が十分にガス膜で覆われなくなる。一
般に、このような装置においては、装置を構成する鋼板
等の腐食を防止するために、上記のような水溶液は十分
に脱気され、溶存酸素濃度を低くするのが一般的である
が、上記のような水和物粒子の表面にガス膜を形成する
ためには、このような脱気は好ましくない。
In order to cause such a phenomenon, it is necessary to control the concentration of the dissolved gas in this aqueous solution. If the concentration of the dissolved gas is too low, the gas is not separated in the above process, or the amount of the separated gas is small, and the surface of the hydrate particles cannot be sufficiently covered with the gas film. Generally, in such a device, in order to prevent corrosion of steel plates and the like that constitute the device, the aqueous solution as described above is generally sufficiently degassed to reduce the dissolved oxygen concentration. In order to form a gas film on the surface of such hydrate particles, such degassing is not preferable.

【0044】そして、その条件について各種の実験を行
った結果、水和物粒子の表面に上述したような作用を期
待し得る程度の厚さのガス膜を形成するには、水溶液の
溶存ガスの濃度が、この水和物が形成される温度におけ
る飽和濃度の約90%以上であることが判明した。な
お、この実験は、溶存ガスが空気すなわち窒素と酸素の
混合ガス、窒素および二酸化炭素の場合について行った
が、これらのガスの種類の相違における条件に特に差は
なかった。
As a result of various experiments conducted on the conditions, it was found that in order to form a gas film having a thickness on the surface of the hydrate particles to the extent that the above-mentioned action can be expected, the dissolved gas in the aqueous solution should be used. The concentration was found to be above 90% of the saturation concentration at the temperature at which this hydrate was formed. This experiment was carried out in the case where the dissolved gas was air, that is, a mixed gas of nitrogen and oxygen, nitrogen and carbon dioxide, but there was no particular difference in the conditions for the difference in the types of these gases.

【0045】また、通常の状態では、この水溶液の溶存
ガスの濃度が飽和濃度を越えると、そのガスが遊離して
放出されるので、一般にはこの水溶液の溶存ガス濃度は
その飽和濃度を越えることはない。そして、上記の空
気、窒素、二酸化炭素について、飽和溶存ガス濃度で試
験をおこなったが、いずれも飽和濃度においても上記の
水和物粒子の表面に十分な厚さのガス膜が形成され、か
つ遊離ガスの気泡の発生等もなかった。
In a normal state, when the concentration of the dissolved gas in the aqueous solution exceeds the saturated concentration, the gas is released and released, so that the dissolved gas concentration of the aqueous solution generally exceeds the saturated concentration. There is no. Then, for the above air, nitrogen, carbon dioxide, was tested at a saturated dissolved gas concentration, in each case a gas film of sufficient thickness is formed on the surface of the hydrate particles at a saturated concentration, and There was no generation of bubbles of free gas.

【0046】上記の実施形態では、冷却槽40が開放形
の容器であり、内部で水溶液Sの自由表面が常に空気に
接触している。したがって、最初にこの装置内に十分に
空気に接触させて飽和濃度近くまで飽和空気濃度を高め
た水溶液Sを充填し、またこの水溶液Sの自由表面を十
分に広くしておくことにより、この水溶液の溶存空気濃
度はほぼ飽和濃度近くに自動的に維持され、上記の下限
である90%以下まで低下することはない。
In the above embodiment, the cooling tank 40 is an open container, and the free surface of the aqueous solution S is constantly in contact with air inside. Therefore, by first filling the inside of this apparatus with the aqueous solution S that has been sufficiently contacted with air to increase the saturated air concentration to near the saturated concentration, and by making the free surface of this aqueous solution S wide enough, The dissolved air concentration of is automatically maintained near the saturation concentration, and does not fall below the lower limit of 90%.

【0047】また、この実施形態では、流通機構のポン
プ51により、内部の水溶液が熱交換要素50の周囲を
流通するように循環されているので、この冷却槽40内
の水溶液の溶存空気濃度や温度が均一に維持され、前記
のような制御が容易かつ正確となる。
Further, in this embodiment, since the aqueous solution inside is circulated by the pump 51 of the flow mechanism so as to circulate around the heat exchange element 50, the dissolved air concentration of the aqueous solution in the cooling tank 40 and The temperature is maintained uniform, and the above control is easy and accurate.

【0048】また、この実施形態では、空気噴出機構5
6によりこの冷却槽40の底部から水溶液S中に空気を
噴出しているので、その気泡の上昇により内部が撹拌さ
れ、水和物粒子の沈殿や凝集をより確実に防止できる。
なお、この噴出される空気により、この水溶液の溶存空
気の濃度を高めることができるので、この空気噴出機構
56は上記のような撹拌作用と同時に、水溶液の溶存空
気濃度を確実に飽和濃度近傍に維持しておく作用を兼用
することができる。
Further, in this embodiment, the air ejection mechanism 5
Since air is jetted into the aqueous solution S from the bottom of the cooling tank 40 by 6, the inside is agitated due to the rise of the bubbles, so that the precipitation and aggregation of the hydrate particles can be prevented more reliably.
Since the concentration of the dissolved air in the aqueous solution can be increased by the ejected air, the air ejection mechanism 56 ensures that the concentration of the dissolved air in the aqueous solution is close to the saturated concentration at the same time as the stirring action as described above. The function of maintaining it can be combined.

【0049】なお、上記の実施形態では、構造を簡単に
するため、また取扱を容易にするために、冷却槽40を
開放形の容器として水溶液の自由表面を空気と接触さ
せ、その溶存空気濃度を飽和濃度近くに維持するように
構成したが、この水溶液やスラリーの流通系統を密閉形
にすることも可能であり、また内部を大気圧と相違する
圧力とすることも可能である。この場合においても、内
部に水溶液の自由表面を形成しておけば、溶存空気濃度
を飽和濃度近くに維持することも可能であり、もちろん
空気の吹き込み、減圧による脱気など、溶存空気濃度を
制御する機構を付加することも可能である。
In the above embodiment, in order to simplify the structure and facilitate handling, the free surface of the aqueous solution is brought into contact with air by using the cooling tank 40 as an open container, and the dissolved air concentration thereof is Is maintained near the saturation concentration, the flow system of the aqueous solution or slurry can be closed, and the inside pressure can be different from atmospheric pressure. Even in this case, if the free surface of the aqueous solution is formed inside, it is possible to maintain the dissolved air concentration close to the saturation concentration, and of course control the dissolved air concentration by blowing air or degassing by depressurization. It is also possible to add a mechanism for doing so.

【0050】また、溶存ガスは、空気の代わりに窒素ま
たは二酸化炭素を使用することもできる。このようなガ
スを使用することにより、装置の内壁の腐食を低減する
ことができ、かつ水和物粒子の表面のガス膜の形成の作
用には影響はない。
As the dissolved gas, nitrogen or carbon dioxide may be used instead of air. By using such a gas, the corrosion of the inner wall of the device can be reduced, and the action of forming a gas film on the surface of the hydrate particles is not affected.

【0051】また、上記の水溶液のゲスト化合物の濃度
は、前記のように調和温度を生じるような濃度としてお
けば、水和物の生成によっても水溶液の濃度が変化する
ことはなく、この水溶液の濃度制御は特に必要はない。
また、水溶液の濃度がこれより低い場合でも、水和物の
生成量が増大するにしたがって水溶液の濃度が低下し、
水和物の生成温度が低下してゆくので、この水溶液の冷
却温度を制御することにより、水和物の生成量を制御す
ることができ、この水溶液の濃度制御は特に必要はな
い。
If the concentration of the guest compound in the above-mentioned aqueous solution is set so as to produce a harmonious temperature as described above, the concentration of the aqueous solution does not change even by the formation of hydrates. There is no particular need for concentration control.
Further, even when the concentration of the aqueous solution is lower than this, the concentration of the aqueous solution decreases as the amount of hydrate produced increases,
Since the production temperature of the hydrate decreases, it is possible to control the amount of hydrate produced by controlling the cooling temperature of the aqueous solution, and it is not necessary to control the concentration of the aqueous solution.

【0052】上記のように、この装置は水和物のスラリ
ーを効率的に製造することができる。したがって、工場
等の排熱を利用して、この水和物スラリーを蓄熱槽3に
貯蔵しておき、これを空調設備等に供給することがで
き、排熱の供給の変動と空調設備の負荷の変動の不整合
を解消し、エネルギをより有効に利用できる。
As described above, this apparatus can efficiently produce a hydrate slurry. Therefore, it is possible to store this hydrate slurry in the heat storage tank 3 by utilizing the exhaust heat of a factory or the like, and supply this to the air conditioning equipment, etc., and the fluctuation of the exhaust heat supply and the load of the air conditioning equipment. It is possible to eliminate the inconsistency of fluctuations in the energy and use the energy more effectively.

【0053】この場合に、上記の水和物スラリーは凝集
することがなく、また高い流動性を有し、かつ見掛け上
の熱伝導率も低いので、その貯蔵、移送が容易である。
また、その高い流動性を生かして、既存の冷水を使用す
る空調設備にそのまま、または小改造を施して供給可能
であり、設備のコストを低下させることができる。
In this case, the hydrate slurry does not aggregate, has a high fluidity, and has a low apparent thermal conductivity, so that it can be easily stored and transferred.
Further, by utilizing the high fluidity, it is possible to supply the existing air conditioning equipment using cold water as it is or after making a small modification, and it is possible to reduce the equipment cost.

【0054】なお、上記のように、この水和物スラリー
を空調設備等に供給する場合には、図3に示すような水
和物粒子の表面のガス膜の除去装置を付加することがで
きる。この水和物粒子の表面のガス膜は、前述のような
作用効果を発揮するが、熱負荷、たとえば空調設備の熱
交換器等で水和物スラリーと空気とを熱交換させる場合
に、このガス膜により見掛け上の熱伝導率が低下するの
で、熱交換効率が低下する。これを防止するには、図3
に示すように、空調設備の熱交換器70の上流側の配管
72の途中に、サイクロン、タンゼンシャルセパレータ
等の遠心分離器71を配置し、遠心力により水和物粒子
の表面に形成されているガス膜を除去し、排気口73か
ら排出する。これにより、水和物粒子と水溶液が直接接
触し、見掛け上の熱伝導率が高くなるので、効率的に熱
交換できる。なお、分離したガスは系統外に排出せず、
微細な気泡として系統内に残留させておいても良い。
As described above, when supplying the hydrate slurry to an air conditioner or the like, a device for removing a gas film on the surface of the hydrate particles as shown in FIG. 3 can be added. . The gas film on the surface of the hydrate particles exerts the above-described action and effect, but when heat exchange is carried out between the hydrate slurry and air in a heat load, for example, a heat exchanger of an air conditioner, etc. Since the gas film reduces the apparent thermal conductivity, the heat exchange efficiency decreases. To prevent this, see Figure 3.
As shown in, a centrifugal separator 71 such as a cyclone or a tangential separator is arranged in the middle of a pipe 72 on the upstream side of the heat exchanger 70 of the air conditioning equipment, and is formed on the surface of the hydrate particles by centrifugal force. The remaining gas film is removed and the gas is discharged from the exhaust port 73. As a result, the hydrate particles come into direct contact with the aqueous solution and the apparent thermal conductivity increases, so that heat can be efficiently exchanged. The separated gas is not discharged to the outside of the system,
Fine bubbles may be left in the system.

【0055】また、本発明は上記の実施形態には限定さ
れず、たとえば図4には本発明の第2の実施形態の一部
を示す。このものは、夜間に冷凍機を蓄熱運転して水和
物を生成してこれを貯蔵し、昼間にはこの水和物に蓄熱
された冷熱を空調設備等に使用する負荷運転をおこなう
ような場合に、冷凍装置をより効率的に運転可能とした
ものである。
Further, the present invention is not limited to the above embodiment, and for example, FIG. 4 shows a part of the second embodiment of the present invention. This is a kind of chiller that performs heat storage operation of a refrigerator at night to generate a hydrate and stores it, and during the daytime, performs load operation in which cold heat stored in the hydrate is used for air conditioning equipment. In this case, the refrigeration system can be operated more efficiently.

【0056】図4には、この第2の実施形態の熱交換器
4、蓄熱槽3、および空調設備等の負荷側に接続される
配管の部分を示す。図中の67は熱交換器4から水和物
スラリーを空調設備等の負荷側に供給する往き配管、6
8は負荷側からの戻り配管である。そして、この往き配
管67の途中には、切換弁66が設けられ、配管76を
介して蓄熱槽76に連通している。また、上記の蓄熱槽
3の底部から水和物スラリーを吸い上げて上記の往き配
管67の途中に供給するポンプ65が設けられている。
さらに、戻り配管68の途中には、切換弁69が設けら
れ、配管75を介して蓄熱槽3の上部に連通している。
FIG. 4 shows the heat exchanger 4, the heat storage tank 3, and the pipes connected to the load side of the air conditioning equipment and the like according to the second embodiment. Reference numeral 67 in the figure denotes an outflow pipe for supplying the hydrate slurry from the heat exchanger 4 to the load side such as an air conditioner, 6
Reference numeral 8 is a return pipe from the load side. A switching valve 66 is provided in the middle of the forward pipe 67, and communicates with the heat storage tank 76 via the pipe 76. Further, a pump 65 is provided which sucks up the hydrate slurry from the bottom of the heat storage tank 3 and supplies it in the middle of the forward pipe 67.
Further, a switching valve 69 is provided in the middle of the return pipe 68 and communicates with the upper portion of the heat storage tank 3 via a pipe 75.

【0057】この実施形態のものは、水溶液として、前
述したような調和温度を生じない濃度の薄いものを使用
する。このような水溶液は、その全体が水和物に生成さ
れることがないので、確実に水和物スラリーを生成する
ことができる。
In this embodiment, an aqueous solution having a low concentration which does not produce the above-mentioned harmonious temperature is used. Since such an aqueous solution is not entirely formed into a hydrate, a hydrate slurry can be surely formed.

【0058】図4中で、実線の矢印は夜間の蓄熱運転の
際の水和物スラリーの流れを示し、また破線の矢印は、
昼間の負荷運転の場合の水和物スラリーの流れを示す。
In FIG. 4, the solid arrows show the flow of the hydrate slurry during the heat storage operation at night, and the broken arrows show
The flow of the hydrate slurry in the case of load operation in the daytime is shown.

【0059】まず、蓄熱運転の場合には、水溶液は蓄熱
槽3から配管75、切換弁69、配管41、ポンプ43
を介して熱交換器4に送られ、冷却されて水和物スラリ
ーを生成し、この水和物スラリーは切換弁66、配管7
6を介して蓄熱槽3の底部に戻される。そして、この水
和物粒子は水溶液より比重が大きいので、このスラリー
中の水和物粒子は蓄熱槽3の底部に蓄積される。
First, in the heat storage operation, the aqueous solution flows from the heat storage tank 3 to the pipe 75, the switching valve 69, the pipe 41, and the pump 43.
Is sent to the heat exchanger 4 and cooled to generate a hydrate slurry, which is a switching valve 66 and a pipe 7.
It is returned to the bottom of the heat storage tank 3 via 6. Since the hydrate particles have a larger specific gravity than the aqueous solution, the hydrate particles in this slurry are accumulated at the bottom of the heat storage tank 3.

【0060】また、昼間の負荷運転の場合には、蓄熱槽
3の底部の水和物粒子は水溶液とともにポンプ65で吸
い上げられ、この水和物スラリーは往き配管67を介し
て空調設備等の負荷側に送られ、またこの負荷側で熱交
換した水和物スラリーは戻り配管68、切換弁69、配
管75を介して蓄熱槽3に戻される。
In the daytime load operation, the hydrate particles at the bottom of the heat storage tank 3 are sucked up by the pump 65 together with the aqueous solution, and this hydrate slurry is loaded through the forward pipe 67 into the load of the air conditioning equipment or the like. The hydrate slurry that has been sent to the load side and exchanged heat on the load side is returned to the heat storage tank 3 via the return pipe 68, the switching valve 69, and the pipe 75.

【0061】なお、この昼間の負荷運転の際に冷房負荷
が大きい場合には冷凍装置が並行して運転され、戻り配
管68の水和物スラリーの一部は切換弁69で一部が分
岐され、配管41およびポンプ43を介して熱交換器4
に送られて冷却され、水和物粒子が生成される。そし
て、この熱交換器4から送出された水和物スラリーは、
切換弁66を介して上記の往き配管67に戻され、ポン
プ65により蓄熱槽3から吸い上げられた水和物スラリ
ーと合流して負荷側に供給される。
When the cooling load is large during the daytime load operation, the refrigerating apparatus is operated in parallel, and a part of the hydrate slurry in the return pipe 68 is partly branched by the switching valve 69. , Heat exchanger 4 through pipe 41 and pump 43
And cooled to produce hydrate particles. Then, the hydrate slurry sent out from the heat exchanger 4 is
It is returned to the above-mentioned outflow pipe 67 via the switching valve 66, merges with the hydrate slurry sucked from the heat storage tank 3 by the pump 65, and is supplied to the load side.

【0062】この実施形態では、冷凍装置の運転の効率
を向上させることができる。すなわち、上記の水溶液中
の水和物粒子の量が多くなるに従って、水溶液の濃度が
低下して水和物の生成温度が低下するので、冷凍装置の
吸熱部の温度もこれに対応して低下させるように制御す
ることによって、この冷凍装置の省エネが図られる。ま
た、この実施形態では、水和物粒子は常にこの蓄熱槽3
の底部に蓄積されて水溶液と分離するので、この蓄熱槽
3の上部には固相割合の低い水和物スラリーもしくは水
溶液が存在している。
In this embodiment, the operating efficiency of the refrigeration system can be improved. That is, as the amount of hydrate particles in the aqueous solution increases, the concentration of the aqueous solution decreases and the hydrate formation temperature decreases, so the temperature of the endothermic part of the refrigerating apparatus also decreases correspondingly. This refrigeration system saves energy by controlling so. Further, in this embodiment, the hydrate particles are always stored in the heat storage tank 3
Since it is accumulated at the bottom of the heat storage tank and separated from the aqueous solution, a hydrate slurry or an aqueous solution having a low solid phase ratio is present at the upper portion of the heat storage tank 3.

【0063】したがって、前記の蓄熱運転をする場合、
すなわち図中で実線の矢印の経路で水溶液が循環する場
合には、蓄熱槽3の上部の固相割合の低い水和物スラリ
ーもしくは水溶液が優先的に熱交換器4に送られるの
で、配管、熱交換器での圧損低減と熱交換器での伝熱性
の向上が図られる。
Therefore, when the heat storage operation is performed,
That is, when the aqueous solution circulates along the path indicated by the solid line arrow in the figure, the hydrate slurry or aqueous solution having a low solid phase ratio in the upper part of the heat storage tank 3 is preferentially sent to the heat exchanger 4, so that the piping, The pressure loss in the heat exchanger can be reduced and the heat transfer property in the heat exchanger can be improved.

【0064】また、上記のように昼間の負荷運転の際に
冷凍装置を並行して運転する場合にも、負荷側で熱交換
されて水和物粒子が溶融し、濃度および温度の高くなっ
た水溶液がそのまま優先的に熱交換器4に送られるの
で、この水溶液から水和物粒子を生成する際の温度は高
くなり、冷凍器の吸熱部の温度を高くして放熱部との温
度差を小さくすることができ、冷凍装置の運転の効率が
向上する。
Also, when the refrigeration system is operated in parallel during the daytime load operation as described above, heat exchange is performed on the load side to melt the hydrate particles, resulting in an increase in concentration and temperature. Since the aqueous solution is preferentially sent to the heat exchanger 4, the temperature at which hydrate particles are generated from this aqueous solution becomes high, and the temperature of the heat absorbing part of the refrigerator is increased to make the temperature difference from the heat radiating part. It can be made small, and the operation efficiency of the refrigeration system is improved.

【0065】なお、上記の蓄熱槽3内に蓄積される水和
物粒子の量が多くなるにしたがって、水溶液の濃度が低
下し、水和物生成温度も低下して冷凍装置の効率も低下
してくるが、空調設備等の負荷側の容量、冷凍装置の容
量等に対応して蓄熱槽3の容量、すなわち水溶液の全体
量を適切に設定すれば、通常の運転状態では常に上記の
ような効率の高い範囲で冷凍装置を運転させることが可
能である。
As the amount of hydrate particles accumulated in the heat storage tank 3 increases, the concentration of the aqueous solution decreases, the hydrate formation temperature also decreases, and the efficiency of the refrigerating apparatus also decreases. However, if the capacity of the heat storage tank 3, that is, the total amount of the aqueous solution is appropriately set in accordance with the capacity of the load side of the air conditioning equipment, the capacity of the refrigerating device, etc., it will always be as described above under normal operating conditions. It is possible to operate the refrigeration system in a highly efficient range.

【0066】また、図5には本発明の第3の実施形態を
示す。このものは、前記の第1の実施形態の吸収式冷凍
装置1の蒸発器の代わりに熱交換器80を設け、この熱
交換器80内で蒸発した冷媒の水と、TBAB等の水溶
液とを直接熱交換し、この水溶液を冷却して水和物スラ
リーを形成するものである。なお、この実施形態は上記
の点以外は前記の第1の実施形態と同様な構成で、図5
中で第1の実施形態と対応する部分には同じ符号を付し
てその説明を省略する。
Further, FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In this device, a heat exchanger 80 is provided in place of the evaporator of the absorption refrigeration system 1 of the first embodiment, and water of the refrigerant evaporated in the heat exchanger 80 and an aqueous solution such as TBAB are provided. Heat is directly exchanged and the aqueous solution is cooled to form a hydrate slurry. It should be noted that this embodiment has the same configuration as that of the above-described first embodiment except for the above points.
In the figure, the parts corresponding to those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0067】さらに、本発明は上記の各実施形態にも限
定されない。たとえば、本発明は空調用の蓄熱装置には
限定されず、その他の工業用の冷熱の蓄熱装置としても
使用することができる。
Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the present invention is not limited to a heat storage device for air conditioning, but can be used as another industrial cold heat storage device.

【0068】また、水溶液を冷却して水和物を生成する
熱交換器の構成は、必ずしも上記のようなものには限定
されず、設計仕様等に対応して、その他の構造のものが
採用可能である。
Further, the structure of the heat exchanger for cooling the aqueous solution to produce the hydrate is not necessarily limited to the above-mentioned one, but one having another structure is adopted according to the design specifications and the like. It is possible.

【0069】[0069]

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、水和物によ
って冷熱を蓄熱するので、大きな蓄熱能力を発揮するこ
とができ、装置を小形化することができる。また、この
水和物を形成するゲスト化合物を選択したことにより、
その生成温度範囲が4°Cないし25°Cの範囲とな
り、これは吸収式冷凍装置の最適の冷却温度範囲と一致
する。したがって、比較的低温の排熱等を利用できる吸
収式冷凍装置を使用することができ、エネルギをより効
率的に利用することができる。さらに、上記の水和物の
生成温度範囲は、0°C以上でかつ空調設備等の冷熱源
として十分な温度であり、上記の吸収式冷凍装置の吸熱
部と放熱部との温度差が小さく、その効率がより向上す
る。さらに、この水和物の生成温度は0°C以上である
から、水溶液中に水和物の粒子が生成されてスラリーと
なるので、その貯蔵や移送が容易である等、その効果は
大である。
As described above, according to the present invention, since cold heat is stored by the hydrate, a large heat storage capacity can be exhibited and the device can be downsized. Also, by selecting a guest compound that forms this hydrate,
Its production temperature range is from 4 ° C to 25 ° C, which corresponds to the optimum cooling temperature range of the absorption refrigeration system. Therefore, it is possible to use an absorption type refrigeration system that can utilize exhaust heat of a relatively low temperature, and it is possible to use energy more efficiently. Furthermore, the hydrate formation temperature range is 0 ° C. or higher and a temperature sufficient as a cold heat source for air-conditioning equipment, etc., and the temperature difference between the heat absorbing part and the heat radiating part of the absorption refrigeration system is small. , Its efficiency is improved. Furthermore, since the hydrate formation temperature is 0 ° C. or higher, the hydrate particles are formed in the aqueous solution to form a slurry, which is easy to store and transfer. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の概略的な構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態の熱交換器の部分の概略的な構
成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a part of the heat exchanger of the first embodiment.

【図3】第1の実施形態の遠心分離器の部分の概略構成
図。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a part of the centrifuge of the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施形態の一部の概略的な構成
図。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a part of the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態の概略的な構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 冷凍装置 3 蓄熱槽 4 熱交換器 40 冷却槽 50 熱交換要素 52 溶存ガス濃度検出器 S 水溶液 1 Refrigerator 3 heat storage tank 4 heat exchanger 40 cooling tank 50 heat exchange elements 52 Dissolved gas concentration detector S aqueous solution

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−163735(JP,A) 特公 平8−32873(JP,B2) 特許2512095(JP,B2) 川崎成武 他1名,気体水和物の冷熱 蓄熱材への応用,ケミカルエンジニアリ ング,Vol.27,No.8,P.603 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F28D 20/00 C09K 5/06 F24F 5/00 101 F24F 5/00 102 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-163735 (JP, A) Japanese Patent Publication No. 8-32873 (JP, B2) Patent 2512095 (JP, B2) Naritake Kawasaki and 1 other person, gas water Application of cold heat storage material of Japanese products, chemical engineering, Vol. 27, No. 8, P. 603 (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F28D 20/00 C09K 5/06 F24F 5/00 101 F24F 5/00 102

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 冷媒の水を蒸発させるとともにこの水蒸
気を吸収剤を含んだ吸収溶液で吸収し、またこの吸収溶
液を熱源からの熱により加熱して水を蒸発させて濃縮す
る冷凍サイクルの吸収式冷凍装置と、ゲスト化合物とし
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う
ちの少なくとも一つの化合物を含む水溶液を流通させる
水溶液流通系と、上記の水溶液を上記の吸収式冷凍装置
により冷却して、上記のゲスト化合物の水和物の粒子を
0℃より高い温度で、かつ大気圧下で生成してこの粒子
と水溶液のスラリーを生成する熱交換器とを具備したこ
とを特徴とする蓄熱装置。
1. An absorption in a refrigeration cycle in which water of a refrigerant is evaporated and this water vapor is absorbed by an absorbing solution containing an absorbent, and the absorbing solution is heated by heat from a heat source to evaporate and condense water. Type refrigeration system and guest compounds such as tetra-n-butylammonium salt and tetra-iso-
An aqueous solution flow system for circulating an aqueous solution containing at least one compound selected from the group consisting of amyl ammonium salt, tetra iso-butyl phosphonium salt, and tri iso-amyl sulfonium salt, and the above aqueous solution by the absorption refrigerating apparatus. A heat exchanger for cooling to form particles of the guest compound hydrate at a temperature higher than 0 ° C. and under atmospheric pressure, and forming a slurry of the particles and an aqueous solution. Heat storage device.
【請求項2】 前記の熱交換器は、前記の吸収式冷凍装
置の冷媒の水と熱交換した熱媒体と前記の水溶液とを熱
交換するものであることを特徴とする請求項1の蓄熱装
置。
2. The heat storage device according to claim 1, wherein the heat exchanger exchanges heat between the heat medium that has exchanged heat with the water of the refrigerant of the absorption refrigeration apparatus and the aqueous solution. apparatus.
【請求項3】 前記の熱交換器は、前記の吸収式冷凍装
置の冷媒の水と前記の水溶液とを直接的に熱交換するも
のであることを特徴とする請求項1の蓄熱装置。
3. The heat storage device according to claim 1, wherein the heat exchanger directly exchanges heat between the refrigerant water of the absorption refrigeration system and the aqueous solution.
【請求項4】 前記の水溶液流通系には、前記の熱交換
器で冷却されて生成された水和物の粒子を含む水和物ス
ラリーを貯蔵する蓄熱槽が設けられていることを特徴と
する請求項1の蓄熱装置。
4. A heat storage tank for storing a hydrate slurry containing hydrate particles produced by being cooled by the heat exchanger, is provided in the aqueous solution flow system. The heat storage device according to claim 1.
【請求項5】 前記熱源からの熱は、工場等の排熱であ
ることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の蓄
熱装置。
5. The heat storage device according to claim 1, wherein the heat from the heat source is exhaust heat from a factory or the like.
【請求項6】 包接水和物生成物質を含む水溶液及びこ
の水溶液に水和物の粒子が混合したスラリーを貯蔵する
蓄熱槽と、その水溶液又はスラリーと冷媒との間で熱交
換を行う熱交換器とを備え、前記熱交換により0℃より
高い温度で、かつ大気圧下で生成する水和物の粒子を含
んだスラリーが前記蓄熱槽に戻されて貯蔵されることを
特徴とする蓄熱装置。
6. A heat storage tank for storing an aqueous solution containing a clathrate hydrate-forming substance and a slurry in which hydrate particles are mixed with the aqueous solution, and heat for exchanging heat between the aqueous solution or the slurry and a refrigerant. And a heat exchanger, wherein a slurry containing particles of hydrate generated at a temperature higher than 0 ° C. and under atmospheric pressure by the heat exchange is returned to and stored in the heat storage tank. apparatus.
【請求項7】 前記熱交換器において冷媒と熱交換する
水溶液又はスラリーは、前記蓄熱槽の上部に存在する固
相割合の低い水溶液又はスラリーであることを特徴とす
る請求項6記載の蓄熱装置。
7. The heat storage device according to claim 6, wherein the aqueous solution or slurry that exchanges heat with the refrigerant in the heat exchanger is an aqueous solution or slurry having a low solid phase ratio existing in the upper portion of the heat storage tank. .
【請求項8】 前記包接水和物生成物質は、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n−ブチルフォスフォニウム塩、及びト
リiso−アミルサルフォニウム塩の群から選択される
一種又は2種以上であることを特徴とする請求項6又は
7記載の蓄熱装置。
8. The clathrate hydrate-forming substance is tetra-n-
7. One or more selected from the group consisting of butylammonium salt, tetra-iso-amylammonium salt, tetra-n-butylphosphonium salt, and triiso-amylsulfonium salt. Or the heat storage device according to 7.
【請求項9】 前記水和物の粒子の生成の核となる微粒
子が含まれていることを特徴とする請求項1乃至8の何
れかに記載の蓄熱装置。
9. The heat storage device according to claim 1, further comprising fine particles serving as nuclei for forming the hydrate particles.
【請求項10】 包接水和物生成物質を含む水溶液を0
℃より高い温度で、かつ大気圧下で冷却することにより
生成する水和物のスラリーを冷熱媒体として熱負荷側に
供給する方法であって、前記水和物を夜間に生成後貯蔵
しておくことを特徴とする方法。
10. An aqueous solution containing a clathrate hydrate-forming substance is set to 0.
A method of supplying a hydrate slurry produced by cooling at a temperature higher than ℃ and under atmospheric pressure to a heat load side as a heat transfer medium, wherein the hydrate is stored at night after production. A method characterized by the following.
【請求項11】 前記熱負荷側の冷房負荷が大きい場
合、昼間も前記水和物を生成することを特徴とする請求
項10記載の方法。
11. The method according to claim 10, wherein when the cooling load on the heat load side is large, the hydrate is produced even in the daytime.
【請求項12】 包接水和物生成物質を含む水溶液を0
℃より高い温度で、かつ大気圧下で冷却することにより
生成する水和物のスラリーを冷熱媒体として熱負荷側に
供給する方法であって、深夜電力、工場の排熱その他供
給が不連続なエネルギーを利用して前記水和物を生成
し、その後貯蔵しておくことを特徴とする方法。
12. An aqueous solution containing a clathrate hydrate-forming substance is set to 0.
A method of supplying a hydrate slurry produced by cooling at a temperature higher than ℃ and under atmospheric pressure to the heat load side as a heat transfer medium, and discontinuous supply of late-night power, waste heat from a factory, and other supplies. A method characterized in that the hydrate is produced using energy and then stored.
【請求項13】 前記水溶液中に、前記水和物の粒子の
生成の核となる微粒子が含まれていることを特徴とする
請求項10乃至12の何れかに記載の方法。
13. The method according to claim 10, wherein the aqueous solution contains fine particles serving as nuclei for forming particles of the hydrate.
【請求項14】 包接水和物生成物質を含む水溶液を冷
却することにより生成する水和物のスラリーを貯蔵する
蓄熱槽の上部に存在する前記スラリー又は前記水溶液を
優先的に冷却して前記水和物を生成し、前記蓄熱槽の底
部に蓄積した水和物のスラリーを冷熱媒体として熱負荷
側に供給する方法。
14. An aqueous solution containing a clathrate hydrate-forming substance is cooled.
Store the hydrate slurry produced by discarding
The slurry or the aqueous solution present in the upper part of the heat storage tank
Preferentially cools to form the hydrate, the bottom of the heat storage tank
Load of hydrate slurry accumulated in the room as a cooling medium
How to supply to the side.
【請求項15】 前記蓄熱槽の上部に存在する前記スラ
リー又は前記水溶液を優先的に冷却して生成する水和物
のスラリーと、前記蓄熱槽の底部に蓄積した水和物のス
ラリーとを合流させて、冷熱媒体として熱負荷側に供給
することを特徴とする請求項14記載の 方法。
15. The slurry existing above the heat storage tank.
Or a hydrate produced by preferentially cooling the aqueous solution
Slurry and the hydrate soot accumulated at the bottom of the heat storage tank.
Combines with the rally and supplies it to the heat load side as a cooling medium.
15. The method of claim 14, wherein the method comprises:
JP16351798A 1998-06-11 1998-06-11 Heat storage device Expired - Fee Related JP3508549B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16351798A JP3508549B2 (en) 1998-06-11 1998-06-11 Heat storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16351798A JP3508549B2 (en) 1998-06-11 1998-06-11 Heat storage device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11351775A JPH11351775A (en) 1999-12-24
JP3508549B2 true JP3508549B2 (en) 2004-03-22

Family

ID=15775380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16351798A Expired - Fee Related JP3508549B2 (en) 1998-06-11 1998-06-11 Heat storage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3508549B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4617548B2 (en) * 2000-08-15 2011-01-26 Jfeエンジニアリング株式会社 Hydrate slurry production method, hydrate slurry production apparatus and aqueous solution
CN101171318B (en) * 2005-06-08 2012-05-23 杰富意工程股份有限公司 Heat storable substance, heat storage agent, heat storage material, heat transfer medium, cold insulation agent, cold insulation material, melting point controlling agent for heat storage agent, agent for prevention of overcooling for use in heat storage agent, heat storage agent, heat transfer medium and process for manufacturing any one of main agent of cool keeping agents
JP5034441B2 (en) * 2006-10-25 2012-09-26 Jfeエンジニアリング株式会社 Method for producing latent heat storage medium, latent heat storage medium
JP4905690B2 (en) * 2007-02-28 2012-03-28 Jfeエンジニアリング株式会社 Heat storage device
EP2123730A1 (en) 2007-03-02 2009-11-25 JFE Engineering Corporation Latent heat storage substance, inclusion hydrate or slurry thereof, method for producing inclusion hydrate or slurry thereof, and latent heat storage agent
JP5003213B2 (en) 2007-03-06 2012-08-15 Jfeエンジニアリング株式会社 Method to increase heat storage rate of heat storage agent, clathrate hydrate
JP5125316B2 (en) * 2007-08-24 2013-01-23 Jfeエンジニアリング株式会社 Raw material for clathrate hydrate production, method for producing clathrate hydrate or slurry thereof, and method for reducing pressure loss generated when cooling an aqueous solution for clathrate hydrate production
JP5163738B2 (en) * 2008-02-29 2013-03-13 Jfeエンジニアリング株式会社 Cladding hydrate having latent heat storage performance, manufacturing method and manufacturing apparatus thereof, latent heat storage medium, method of increasing latent heat storage amount of clathrate hydrate, and processing device for increasing latent heat storage amount of clathrate hydrate
JP5136121B2 (en) * 2008-02-29 2013-02-06 Jfeエンジニアリング株式会社 Inclusion hydrate having latent heat storage performance, method and apparatus for manufacturing the same, latent heat storage medium, method for increasing latent heat storage amount of clathrate hydrate, and processing apparatus for increasing the amount
JP2010230228A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Jfe Engineering Corp Hydrate forming method, heat storage method, and heat storage device
CN106017178B (en) * 2016-05-17 2018-01-12 河南科技大学 A kind of refrigerant hydrate circulation cold storage system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
川崎成武 他1名,気体水和物の冷熱蓄熱材への応用,ケミカルエンジニアリング,Vol.27,No.8,P.603

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11351775A (en) 1999-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6560971B2 (en) Air conditioning and thermal storage systems using clathrate hydrate slurry
US20130283832A1 (en) Refrigeration system with purge using enrivonmentally-suitable chiller refrigerant
JP3508549B2 (en) Heat storage device
JP3407658B2 (en) Hydrate production method and apparatus
JP2512095B2 (en) Cold heat generation method
CN103591746B (en) Salt dissolution type temperature-adjusting device and using method
US7541009B2 (en) Apparatus for producing hydrate slurry
JP2000205775A (en) Manufacture of clathrate hydrate slurry
JP3407659B2 (en) Air conditioning equipment
JP2776200B2 (en) Absorption type ice cold storage device
EP0111905A2 (en) Air conditioning apparatus
JPH07280401A (en) Vacuum ice-making apparatus
JPH0861801A (en) Refrigerating device and adsorption system
JPH10170094A (en) Refrigerating machine with peltier element
JP2559817B2 (en) Refrigeration system using ice heat storage
JP2554783B2 (en) Cold heat supply equipment
JPH0755305A (en) Vacuum icemaker
JP2627990B2 (en) Heat transport system
JPH0796942B2 (en) Cold storage system
JP2001147053A (en) Two-stage double-effect absorption refrigerating machine
JPH09119740A (en) Engine exhaust heat recovery absorption refrigerating machine
JPH0796941B2 (en) Cold storage system
JP3421371B2 (en) Evaporative ice making cold heat source equipment
JPH0244132A (en) Refrigerating system utilizing heat in ice
JP2004093052A (en) Hydrate slurry manufacturing device

Legal Events

Date Code Title Description
A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031215

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080109

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080109

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080109

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090109

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090109

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100109

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110109

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110109

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees