JP5136121B2 - 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 - Google Patents

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Description

本発明は、潜熱蓄熱効果を有する包接水和物及びこれに関連する技術に関し、詳しくは当該潜熱蓄熱効果が高められた包接水和物、かかる包接水和物の製造方法及び製造装置、かかる包接水和物を組成物として含む潜熱蓄熱媒体、包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法及び増加させる処理装置に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a clathrate hydrate having a latent heat storage effect and a technology related thereto, and more specifically, a clathrate hydrate having an increased latent heat storage effect, a method for manufacturing the clathrate hydrate, and a manufacturing apparatus thereof The present invention relates to a latent heat storage medium containing such clathrate hydrate as a composition, a method for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate, and a processing apparatus for increasing the amount.

潜熱蓄熱媒体は、熱エネルギーの効率的利用に供され、空調設備に用いられる蓄熱材や熱輸送媒体、生鮮食料品の品質保持に用いられる保冷材といった実用例も多い。このような蓄熱蓄熱媒体又はその組成物として、4級アンモニウム化合物をゲスト(又はゲスト分子)とし、水分子をホスト(又はホスト分子)とする包接水和物が知られている(実質的に固体状のもの及び水に分散させてスラリー状のものとしてそれぞれ特許文献1及び特許文献2参照)。
なお、以下において、「4級アンモニウム化合物をゲストとし、水分子をホストとする包接水和物」を単に「4級アンモニウム化合物の包接水和物」又は「4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物」という場合がある。
The latent heat storage medium is used for efficient use of thermal energy, and there are many practical examples such as a heat storage material used for air conditioning equipment, a heat transport medium, and a cold insulation material used for maintaining the quality of fresh food products. As such a heat storage medium or a composition thereof, clathrate hydrates having a quaternary ammonium compound as a guest (or guest molecule) and a water molecule as a host (or host molecule) are known (substantially). (See Patent Document 1 and Patent Document 2 as a solid and a slurry dispersed in water, respectively).
In the following, “inclusion hydrate containing quaternary ammonium compound as guest and water molecule as host” is simply “inclusion hydrate of quaternary ammonium compound” or “quaternary ammonium compound as guest. Sometimes referred to as “clathrate hydrate”.

一般に、潜熱蓄熱媒体は、単位重量あたりの蓄熱量(蓄熱密度)は大きいものほど蓄熱効率や熱輸送効率が高くなるので好ましい。このことは、潜熱蓄熱媒体又はその組成物が4級アンモニウム化合物の包接水和物である場合であっても変わらない。この意味から、より蓄熱密度が高い当該包接水和物が求められているといえる。   In general, the larger the amount of heat stored per unit weight (heat storage density), the higher the heat storage efficiency and the heat transport efficiency of the latent heat storage medium. This does not change even when the latent heat storage medium or the composition thereof is a clathrate hydrate of a quaternary ammonium compound. From this meaning, it can be said that the clathrate hydrate having a higher heat storage density is demanded.

特公昭57−35224号公報Japanese Patent Publication No.57-35224 特許第3309760号公報Japanese Patent No. 3309760

蓄熱密度を大きくするためには、4級アンモニウム化合物の水溶液の濃度を高くすることによって生成する水和物粒子の固相率を高くして蓄熱密度を大きくすることができる。しかし、蓄熱密度を高めるために4級アンモニウム化合物の濃度又は密度を高めるとすると潜熱蓄熱媒体の材料コストが嵩むという問題が生じる。また、特に4級アンモニウム化合物の包接水和物を水に分散させたスラリーを潜熱蓄熱媒体又はその組成物とする場合には、水和物粒子の水中での存在重量比率又は固相率を高めることで蓄熱密度を高めることができるが、この比率を過度に高めるとスラリーの粘度が増加し流動性が低下して輸送性に支障が生じるという問題が生じる。   In order to increase the heat storage density, it is possible to increase the heat storage density by increasing the solid phase ratio of the hydrate particles produced by increasing the concentration of the aqueous solution of the quaternary ammonium compound. However, if the concentration or density of the quaternary ammonium compound is increased in order to increase the heat storage density, there arises a problem that the material cost of the latent heat storage medium increases. In particular, when a slurry in which clathrate hydrate of a quaternary ammonium compound is dispersed in water is used as a latent heat storage medium or a composition thereof, the weight ratio or solid phase ratio of hydrate particles in water is set. The heat storage density can be increased by increasing the ratio, but if this ratio is excessively increased, the viscosity of the slurry increases and the fluidity decreases, resulting in a problem in the transportability.

本発明は上記の問題を解決するために、4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物であって潜熱蓄熱性能が高められたもの、かかる包接水和物の製造方法及び製造装置、かかる包接水和物を組成物として含む潜熱蓄熱媒体、包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法及び増加させる処理装置を得ることを目的としている。   In order to solve the above problems, the present invention is a clathrate hydrate having a quaternary ammonium compound as a guest and having improved latent heat storage performance, a production method and a production apparatus for such clathrate hydrate, It is an object of the present invention to provide a latent heat storage medium containing such clathrate hydrate as a composition, a method for increasing the amount of latent heat storage of clathrate hydrate, and a treatment apparatus for increasing the amount.

発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、(1)4級アンモニウム化合物の水溶液に添加した気体発生剤から気体を発生させながら、又は気体を発生させその気体を水溶液に混合した後に冷却して生成した当該4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物を採取して蓄熱量を測定すると、(1a)気体を発生させない場合に比べ蓄熱量が増加する、そして(1b)蓄熱量が増加するだけでなく融点も変化する、(2)上記(1)の操作により生成した包接水和物を融解すると、発生したものと同種の気体が放出する、(3)上記(1)の操作により生成した包接水和物を融解した後、上記(1)の操作を繰り返して包接水和物を生成させても、(1a)、(1b)及び(2)の各現象が確認できる、という新たな知見を得た。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors have (1) generating a gas from a gas generating agent added to an aqueous solution of a quaternary ammonium compound, or generating a gas and mixing the gas into the aqueous solution. When the clathrate hydrate using the quaternary ammonium compound produced by cooling later as a guest is collected and the amount of stored heat is measured, (1a) the amount of stored heat increases compared to the case where no gas is generated, and (1b) (2) When the clathrate hydrate produced by the above operation (1) is melted, the same kind of gas is released, (3) The above ( Even if the clathrate hydrate produced by the operation of 1) is melted and the clathrate hydrate is produced by repeating the operation of the above (1), each of (1a), (1b) and (2) New knowledge that the phenomenon can be confirmed It was.

これらの現象については、4級アンモニウム化合物の水溶液に添加した気体発生剤から気体を発生させながら、又は気体を発生させその気体を水溶液に混合した後に冷却することにより、生成する包接水和物が、(ア)4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物が当該気体を内部に取り込んで形成される包接水和物、(イ)当該気体が当該4級アンモニウム化合物とともにゲスト分子として包接されて形成される包接水和物、(ウ)4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物と当該気体をゲストとする包接水和物の混合物のうち少なくとも一つであると考察することで矛盾なく説明することができる。   About these phenomena, clathrate hydrates are produced by generating a gas from a gas generating agent added to an aqueous solution of a quaternary ammonium compound, or by generating a gas and cooling it after mixing the gas with an aqueous solution. (A) an clathrate hydrate formed by inclusion of the gas into the clathrate hydrate containing the quaternary ammonium compound as a guest, and (a) the gas as a guest molecule together with the quaternary ammonium compound. Clathrate hydrate formed by clathrate, (c) at least one of a mixture of clathrate hydrate with quaternary ammonium compound as guest and clathrate hydrate with gas as guest Can be explained without contradiction.

本発明は上記の知見に基づいてなされたものであり、具体的には以下の構成を有するものである。   The present invention has been made based on the above findings, and specifically has the following configuration.

本発明の第1の形態に係る包接水和物は、4級アンモニウム化合物を含む水溶液を冷却することにより生成される4級アンモニウム化合物をゲストとし潜熱蓄熱性能を有する包接水和物であって、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から発生した気体をゲストとしてさらに包接することにより潜熱蓄熱性能が高められているものである。   The clathrate hydrate according to the first aspect of the present invention is a clathrate hydrate having a latent heat storage performance using a quaternary ammonium compound produced by cooling an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound as a guest. Further, the latent heat storage performance is enhanced by further enclosing a gas generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound as a guest.

本発明の第2の形態に係る包接水和物は、潜熱蓄熱性能を有する包接水和物であって、4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させながら又は発生させた気体を水溶液に混合した後、水溶液を冷却することによって生成される4級アンモニウム化合物と気体の両方をゲストとするものである。   The clathrate hydrate according to the second aspect of the present invention is a clathrate hydrate having latent heat storage performance, and is generated while generating or generating gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent. After mixing the mixed gas into the aqueous solution, the quaternary ammonium compound produced by cooling the aqueous solution and the gas are used as guests.

本発明の第3の形態に係る包接水和物は、4級アンモニウム化合物をゲストとし潜熱蓄熱性能を有する包接水和物であって、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から発生した二酸化炭素をゲストとしてさらに包接することにより潜熱蓄熱性能が高められているものである。   The clathrate hydrate according to the third aspect of the present invention is a clathrate hydrate having a quaternary ammonium compound as a guest and having latent heat storage performance, and carbon dioxide generated from an aqueous solution containing the quaternary ammonium compound. The latent heat storage performance is improved by further inclusion as a guest.

本発明の第4の形態に係る包接水和物は、潜熱蓄熱性能を有する包接水和物であって、4級アンモニウム化合物と、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む水溶液から二酸化炭素を発生させながら又は発生させた二酸化炭素を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却することによって生成される4級アンモニウム化合物と二酸化炭素の両方をゲストとするものである。   The clathrate hydrate according to the fourth aspect of the present invention is a clathrate hydrate having latent heat storage performance, and generates carbon dioxide from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a carbonate or bicarbonate. The carbon dioxide generated or mixed is mixed with the aqueous solution, and then the aqueous solution is cooled, and both the quaternary ammonium compound and carbon dioxide produced are used as guests.

本発明の第5の形態に係る潜熱蓄熱媒体は、第1乃至第4のいずれかの形態に係る包接水和物を組成物として含むものである。   The latent heat storage medium according to the fifth aspect of the present invention includes the clathrate hydrate according to any one of the first to fourth aspects as a composition.

本発明の第6の形態に係る潜熱蓄熱媒体は、4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させながら又は発生させた気体を水溶液に混合した後、水溶液を冷却することによって生成され潜熱蓄熱性能を高められた包接水和物を組成物として含むものである。   The latent heat storage medium according to the sixth aspect of the present invention is generated by generating a gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent or by mixing the generated gas with the aqueous solution and then cooling the aqueous solution. The clathrate hydrate with improved latent heat storage performance is included as a composition.

本発明の第7の形態に係る潜熱蓄熱媒体は、4級アンモニウム化合物と、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む水溶液から二酸化炭素を発生させながら又は発生させた二酸化炭素を水溶液に混合した後、水溶液を冷却することによって生成され潜熱蓄熱性能を高められた包接水和物を組成物として含むものである。   The latent heat storage medium according to the seventh aspect of the present invention is an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and carbon dioxide generated from an aqueous solution containing a carbonate or bicarbonate, or after mixing the generated carbon dioxide with the aqueous solution. The clathrate hydrate produced by cooling the water and having improved latent heat storage performance is included as a composition.

本発明の第8の形態に係る包接水和物の製造方法は、潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造方法であって、4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させながら又は発生させた気体を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却することにより前記潜熱蓄熱性能を高める工程を有するものである。   A clathrate hydrate production method according to an eighth aspect of the present invention is a clathrate hydrate production method having latent heat storage performance, wherein gas is discharged from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent. It has the process of improving the latent-heat storage performance by cooling the aqueous solution after mixing the generated gas with the aqueous solution.

本発明の第9の形態に係る包接水和物の製造方法は、潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造方法であって、4級アンモニウム化合物と、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む水溶液から二酸化炭素を発生させながら又は発生させた二酸化炭素を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却することにより前記潜熱蓄熱性能を高める工程を有するものである。   The clathrate hydrate production method according to the ninth aspect of the present invention is a clathrate hydrate production method having latent heat storage performance, and includes a quaternary ammonium compound and a carbonate or bicarbonate. While the carbon dioxide is generated from the aqueous solution or after the generated carbon dioxide is mixed with the aqueous solution, the latent heat storage performance is improved by cooling the aqueous solution.

本発明の第10の形態に係る潜熱蓄熱媒体は、第8または第9の形態に係る包接水和物の製造方法により製造された包接水和物を組成物として含むものである。   The latent heat storage medium according to the tenth aspect of the present invention includes a clathrate hydrate produced by the clathrate hydrate production method according to the eighth or ninth aspect as a composition.

本発明の第11の形態に係る包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法は、4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法であって、4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させながら又は発生させた気体を水溶液に混合した後、水溶液を冷却する工程を有するものである。   The method for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate according to the eleventh aspect of the present invention is a method for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate using a quaternary ammonium compound as a guest. While the gas is generated from the aqueous solution containing the compound and the gas generating agent, or after the generated gas is mixed with the aqueous solution, the aqueous solution is cooled.

本発明の第12の形態に係る包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法は、4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法であって、4級アンモニウム化合物と、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む水溶液から二酸化炭素を発生させながら又は発生させた二酸化炭素を水溶液に混合した後、水溶液を冷却する工程を有するものである。   The method for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate according to the twelfth aspect of the present invention is a method for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate using a quaternary ammonium compound as a guest. It has the process which cools aqueous solution, after mixing carbon dioxide which generate | occur | produced the carbon dioxide from the aqueous solution containing a compound and carbonate or hydrogencarbonate, or was mixed with aqueous solution.

本発明の第13の形態に係る包接水和物の製造装置は、潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造装置であって、4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させる気体発生器と、発生させた気体を前記水溶液に混合する混合器と、気体が混合された水溶液を冷却して蓄熱性能が高められた包接水和物を生成する生成器と、を備えるものである。   A clathrate hydrate production apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention is a clathrate hydrate production apparatus having latent heat storage performance, wherein gas is generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent. A gas generator to be generated, a mixer that mixes the generated gas with the aqueous solution, and a generator that generates clathrate hydrate with improved heat storage performance by cooling the aqueous solution mixed with the gas. It is to be prepared.

本発明の第14の形態に係る包接水和物の製造装置は、潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造装置であって、4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させ、発生させた気体を水溶液に混合する気体発生混合器と、気体が混合された水溶液を冷却して蓄熱性能が高められた包接水和物を生成する生成器と、を備えるものである。   A clathrate hydrate production apparatus according to a fourteenth aspect of the present invention is a clathrate hydrate production apparatus having latent heat storage performance, wherein gas is generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent. A gas generating mixer that generates and mixes the generated gas with an aqueous solution, and a generator that cools the aqueous solution mixed with the gas to generate clathrate hydrate with improved heat storage performance. is there.

本発明の第15の形態に係る包接水和物の製造装置は、潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造装置であって、4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させながら水溶液を冷却して蓄熱性能が高められた包接水和物を生成する生成器を備えるものである。   The clathrate hydrate production apparatus according to the fifteenth aspect of the present invention is a clathrate hydrate production apparatus having latent heat storage performance, wherein gas is generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent. A generator for generating clathrate hydrate with improved heat storage performance by cooling an aqueous solution while being generated is provided.

本発明の第16の形態に係る包接水和物の製造装置は、潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造装置であって、4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させる気体発生手段と、水溶液を冷却する冷却手段とを備え、冷却手段による冷却の過程で気体発生手段により水溶液から気体を発生させることにより蓄熱性能が高められた包接水和物を製造するものである。   The clathrate hydrate production apparatus according to the sixteenth aspect of the present invention is a clathrate hydrate production apparatus having latent heat storage performance, wherein gas is generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent. A clathrate hydrate having a heat storage performance improved by generating a gas from the aqueous solution by the gas generating means in the process of cooling by the cooling means is provided with a gas generating means for generating and a cooling means for cooling the aqueous solution. Is.

本発明の第17の形態に係る包接水和物の製造装置は、第13乃至第16のいずれかの形態に係る包接水和物の製造装置であって、気体発生剤が炭酸塩又は炭酸水素塩であり、気体が二酸化炭素であるものである。   The clathrate hydrate production apparatus according to the seventeenth aspect of the present invention is the clathrate hydrate production apparatus according to any of the thirteenth to sixteenth aspects, wherein the gas generating agent is carbonate or It is a bicarbonate and the gas is carbon dioxide.

本発明の第18の形態に係る包接水和物の潜熱蓄熱量を増加させる処理装置は、4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物の潜熱蓄熱量を増加させる処理装置であって、4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させる気体発生手段と、水溶液を冷却する冷却手段とを備え、冷却手段による冷却の過程で気体発生手段により水溶液から気体を発生させるものである。   The treatment apparatus for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate according to the eighteenth aspect of the present invention is a treatment apparatus for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate using a quaternary ammonium compound as a guest. A gas generating means for generating gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent, and a cooling means for cooling the aqueous solution, and generating gas from the aqueous solution by the gas generating means in the course of cooling by the cooling means It is.

本発明の第19の形態に係る包接水和物の潜熱蓄熱量を増加させる処理装置は、第18の形態に係る処理装置であって、気体発生剤が炭酸塩又は炭酸水素塩であり、気体が二酸化炭素であるものである。   The processing apparatus for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate according to the nineteenth aspect of the present invention is the processing apparatus according to the eighteenth aspect, wherein the gas generating agent is carbonate or bicarbonate. The gas is carbon dioxide.

なお、以下に掲げる事項(1)乃至(7)に基づき、本発明が理解・解釈され、その技術的範囲が画定されるものとする。
(1)本発明における4級アンモニウム化合物の代表例は、テトラnブチルアンモニウム塩、テトラisoペンチルアンモニウム塩、トリnブチル・nペンチルアンモニウム塩などのアルキルアンモニウム塩である。
In addition, based on matter (1) thru | or (7) hung up below, this invention shall be understood and interpreted and the technical scope shall be demarcated.
(1) Typical examples of the quaternary ammonium compounds in the present invention are alkyl ammonium salts such as tetra-n-butyl ammonium salt, tetra-isopentyl ammonium salt, and tri-n-butyl / n-pentyl ammonium salt.

(2)本発明における潜熱蓄熱媒体は、本発明における包接水和物そのものであってもよく、当該包接水和物を必須組成物として、他の組成物を追加又は添加して構成されるものであってもよく、他の物質中に分散、内包、懸濁等して構成されるものであってもよい。また、潜熱蓄熱媒体の性状としては、固形状、液状、ゲル状、スラリー状、微小カプセル状(微小カプセル内に充填されている状態)等があり得るが、本発明における潜熱蓄熱媒体の性状には特に制限はない。例えば当初は固形状であっても、界面活性剤やゲル化剤を添加することで液状やゲル状に加工されてできる潜熱蓄熱媒体であっても、本発明における包接水和物を組成物として含む限り、本発明における潜熱蓄熱媒体に含まれる。本発明における潜熱蓄熱媒体ではその使用の態様に制限はなく、定位置で熱利用に供される潜熱蓄熱媒体も、駆動力又は自然対流による移動が伴うが故に移動先で熱利用に供される潜熱蓄熱媒体も、使用の態様という観点から本発明から排除されるものではない。 (2) The latent heat storage medium in the present invention may be the clathrate hydrate itself in the present invention, and the clathrate hydrate is an essential composition, and is configured by adding or adding another composition. It may be one that is dispersed, encapsulated or suspended in another substance. The properties of the latent heat storage medium can be solid, liquid, gel, slurry, microcapsule (filled in a microcapsule), etc. There are no particular restrictions. For example, the clathrate hydrate in the present invention is a composition even if it is initially a solid or a latent heat storage medium that is processed into a liquid or gel by adding a surfactant or a gelling agent. As long as it is included, it is included in the latent heat storage medium in the present invention. In the latent heat storage medium in the present invention, there is no limitation on the mode of use, and the latent heat storage medium that is used for heat utilization at a fixed position is also used for heat utilization at the destination because it involves movement by driving force or natural convection. The latent heat storage medium is not excluded from the present invention from the viewpoint of use.

(3)本発明は、4級アンモニウム化合物を含む水溶液(以下単に水溶液という)を冷却するという包接水和物の従来の生成手法に、4級アンモニウム化合物を含む水溶液にあらかじめ気体発生剤を含ませておき、水溶液から気体を発生させながら又は発生させた気体を水溶液に混合した後、水溶液を冷却するという技術的事項が加味された新たな生成手法を基礎とする技術的思想であり、従って、水溶液から気体を発生させ水溶液に含ませること自体に技術的特徴がある。 (3) The present invention is based on the conventional method for producing clathrate hydrates in which an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound (hereinafter simply referred to as an aqueous solution) is cooled. It is a technical idea based on a new generation method that takes into account the technical matter of cooling the aqueous solution while generating gas from the aqueous solution or mixing the generated gas into the aqueous solution, There is a technical feature in that gas is generated from an aqueous solution and contained in the aqueous solution.

(4)また、本発明において、気体発生剤が炭酸塩又は炭酸水素塩であり、発生させる気体が二酸化炭素であってもよい。この場合の水溶液に含まれる炭酸塩又は炭酸水素塩から二酸化炭素を発生させるには、水溶液のpHを低下させることで発生させることが好ましい。pHの低下は、酸の添加によってもよいし、電極反応による電気化学的方法によってもよい。
ここで、炭酸塩又は炭酸水素塩としては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウムや炭酸水素カリウムが挙げられる。
また、本発明において、気体発生剤が過酸化水素であり、発生させる気体が酸素であってもよい。この場合、触媒により過酸化水素を分解して酸素を発生させる反応を行わせる。また、気体発生剤が亜硫酸塩であり、発生させる気体が二酸化硫黄であってもよい。この場合、酸により亜硫酸塩を分解して二酸化硫黄を発生させる反応を行わせる。
(4) In the present invention, the gas generating agent may be carbonate or hydrogen carbonate, and the gas to be generated may be carbon dioxide. In order to generate carbon dioxide from the carbonate or bicarbonate contained in the aqueous solution in this case, it is preferable to generate the carbon dioxide by lowering the pH of the aqueous solution. The pH may be lowered by addition of an acid or an electrochemical method using an electrode reaction.
Here, examples of the carbonate or bicarbonate include sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate and potassium bicarbonate.
In the present invention, the gas generating agent may be hydrogen peroxide and the gas to be generated may be oxygen. In this case, a reaction for generating oxygen by decomposing hydrogen peroxide with a catalyst is performed. Further, the gas generating agent may be sulfite, and the gas to be generated may be sulfur dioxide. In this case, a reaction for decomposing sulfite with an acid to generate sulfur dioxide is performed.

(5)しかし、本発明において、水溶液に含まれる気体発生剤から発生すべき気体には水素やヘリウムは含まれない。水素やヘリウムのような小さな分子の気体を、4級アンモニウム化合物を含む水溶液中から発生させながら又は発生させ混合した後、冷却することによって生成した包接水和物では、潜熱蓄熱量の増加が起こらなかった。
他方、本発明において、水溶液に含まれる気体発生剤から発生させるべき気体には、4級アンモニウム化合物をゲストとする包接化合物に取り込まれる又は、4級アンモニウム化合物とともに水分子に包接されて包接水和物の構成要素となり得るもの、具体的には空気、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴン、クリプトン、キセノン、硫化水素、二酸化硫黄、メタン、エタン、プロピレン、トリメチレンオキシド、プロパン、ブタン、各種フロンといった水素やヘリウムよりも大きな分子の気体が含まれる。
従って、本発明の技術的特徴が水溶液に含まれる気体発生剤から気体を発生させること自体にあるものの、当該気体としては、水素やヘリウムよりも大きな分子の気体であって、4級アンモニウム化合物をゲストとする包接化合物に取り込まれる又は、4級アンモニウム化合物とともに水分子に包接されて包接水和物の構成要素となり得るものと整理することができる。
(5) However, in the present invention, the gas to be generated from the gas generating agent contained in the aqueous solution does not include hydrogen or helium. The clathrate hydrate produced by cooling a small molecule gas such as hydrogen or helium generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound, or after being generated and mixed, increases the latent heat storage amount. Did not happen.
On the other hand, in the present invention, the gas to be generated from the gas generating agent contained in the aqueous solution is taken into the inclusion compound containing a quaternary ammonium compound as a guest, or is included in the inclusion with water molecules together with the quaternary ammonium compound. What can be a component of the wet hydrate, specifically air, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, argon, krypton, xenon, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, methane, ethane, propylene, trimethylene oxide, propane, butane, Gases of molecules larger than hydrogen and helium, such as various chlorofluorocarbons, are included.
Therefore, although the technical feature of the present invention is that the gas is generated from the gas generating agent contained in the aqueous solution, the gas is a gas of a molecule larger than hydrogen or helium, and a quaternary ammonium compound is used. It can be arranged that it can be incorporated into a guest inclusion compound or can be included in a water molecule together with a quaternary ammonium compound to become a component of an inclusion hydrate.

(6)本発明において、潜熱蓄熱性能又は潜熱蓄熱効果のより高い包接水和物を生成又は製造する際の圧力については特に制限がなく、目的とする包接水和物が生成又は製造できる限りにおいて、加圧下や常圧下で、更には減圧下でこれを行って構わない。
なお、気体の水溶液への溶解速度や最大溶解濃度に着目すると、潜熱蓄熱量が多い包接水和物をより効率的に生成又は製造するためには加圧下の方が常圧下より、常圧下の方が減圧下より好ましい。他方、設備や運転のコストに着目すると、常圧下がより好ましい。
(6) In this invention, there is no restriction | limiting in particular about the pressure at the time of producing | generating or manufacturing a clathrate hydrate with higher latent heat storage performance or a latent heat storage effect, The target clathrate hydrate can be produced | generated or manufactured. Insofar as this may be done under pressure, normal pressure or even under reduced pressure.
Focusing on the dissolution rate of gas in aqueous solution and the maximum dissolution concentration, in order to more efficiently produce or produce clathrate hydrate with a large amount of latent heat storage, pressure under pressure is lower than normal pressure. Is more preferred under reduced pressure. On the other hand, when attention is paid to the cost of equipment and operation, normal pressure is more preferable.

(7)本発明の第13乃至第17の形態に係る製造装置には、包接水和物を含む潜熱蓄熱媒体を用いる熱利用システムの一部に、潜熱蓄熱量を増加させるための一手段として組み込まれる、いわば包接水和物の処理装置といった意味で使用されるものが含まれる。 (7) In the manufacturing apparatus according to the thirteenth to seventeenth aspects of the present invention, a means for increasing the latent heat storage amount in a part of the heat utilization system using the latent heat storage medium containing clathrate hydrate. Incorporated as a so-called clathrate hydrate treatment device.

本発明によれば、包接水和物の潜熱蓄熱性能が高まるので、潜熱の必要量を蓄熱するために要する包接水和物のゲスト化合物としての4級アンモニウム化合物の量を低減することができ、材料コストを低減できるとともに、当該包接水和物を収容するために必要な容器をより小さく、そして当該容器を含む設備を小型にすることができる。特に包接水和物を用いて(例えば流動性が高く粘性の低いスラリーにして)熱輸送を行う場合には、同じ潜熱蓄熱量を輸送するために必要な包接水和物の量を低減できるので、材料コストの低減のみならず、輸送配管の小型化、輸送動力の低減が可能になる。   According to the present invention, since the latent heat storage performance of the clathrate hydrate is enhanced, the amount of the quaternary ammonium compound as the guest compound of the clathrate hydrate required for storing the necessary amount of latent heat can be reduced. In addition, the material cost can be reduced, the container required to contain the clathrate hydrate can be made smaller, and the equipment including the container can be made smaller. Reduces the amount of clathrate hydrate required to transport the same latent heat storage, especially when using clathrate hydrate (for example, in a fluid and low viscosity slurry) Therefore, not only the material cost can be reduced, but also the transportation piping can be downsized and transportation power can be reduced.

さらに、本発明によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液にあらかじめ気体発生剤を含有させておき、水溶液から気体を発生させながら又は発生させた気体を水溶液に混合した後、水溶液を冷却して、4級アンモニウム化合物と気体の両方をゲストとする包接水和物を生成するので、4級アンモニウム化合物と気体の両方をゲストとする包接水和物を簡便に製造することができ、製造装置全体をコンパクトにできる。   Furthermore, according to the present invention, a gas generating agent is previously contained in an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound, and while the gas is generated from the aqueous solution or the generated gas is mixed with the aqueous solution, the aqueous solution is cooled. Since clathrate hydrate using both quaternary ammonium compound and gas as guest is generated, clathrate hydrate using both quaternary ammonium compound and gas as guest can be easily manufactured. The entire device can be made compact.

本発明を多面的に眺めた場合、その各形態が奏する作用効果は以下のとおりである。
本発明の第1及び第2の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から発生した気体を取り込んでいない又は当該気体を包接していないものよりも高い潜熱蓄熱性能を有する包接水和物を実現することができる。
本発明の第3及び第4の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から発生した二酸化炭素を取り込んでいない又は当該二酸化炭素を包接していないものよりも高い潜熱蓄熱性能を有する包接水和物を実現することができる。
When the present invention is viewed from a multifaceted perspective, the functions and effects provided by the respective embodiments are as follows.
According to the first and second embodiments of the present invention, clathrate hydration having a higher latent heat storage performance than that which does not take in a gas generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound or does not contain the gas. Things can be realized.
According to the third and fourth aspects of the present invention, the clathrate has higher latent heat storage performance than the carbon dioxide generated from the aqueous solution containing the quaternary ammonium compound or not containing the carbon dioxide. Hydrates can be realized.

本発明の第5乃至第7のいずれかの形態によれば、より高い潜熱蓄熱性能又はより高い潜熱蓄熱量を有する包接水和物を組成物として含む潜熱蓄熱媒体を実現することができる。   According to any of the fifth to seventh aspects of the present invention, a latent heat storage medium including a clathrate hydrate having higher latent heat storage performance or higher latent heat storage amount as a composition can be realized.

本発明の第8の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から発生した気体を取り込んでいない又は当該気体を包接していないものよりも高い潜熱蓄熱性能を有する包接水和物を製造することができる。
本発明の第9の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から発生した二酸化炭素を取り込んでいない又は当該二酸化炭素を包接していないものよりも高い潜熱蓄熱性能を有する包接水和物を製造することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, an clathrate hydrate having a higher latent heat storage performance than that which does not take in a gas generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound or does not clathrate the gas is produced. can do.
According to the ninth aspect of the present invention, the clathrate hydrate has higher latent heat storage performance than that which does not take in carbon dioxide generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound or does not clathrate the carbon dioxide. Can be manufactured.

本発明の第10の形態によれば、より高い潜熱蓄熱性能又はより高い潜熱蓄熱量を有する包接水和物を組成物として含む潜熱蓄熱媒体を実現することができる。   According to the 10th form of this invention, the latent heat storage medium which contains the clathrate hydrate which has higher latent heat storage performance or higher latent heat storage amount as a composition is realizable.

本発明の第11及び第12の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液を冷却することで生成する当該4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物の潜熱蓄熱量を増加させることができる。   According to the eleventh and twelfth aspects of the present invention, increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate containing the quaternary ammonium compound produced as a guest by cooling an aqueous solution containing the quaternary ammonium compound. Can do.

本発明の第13の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から気体を発生させ、発生した気体を水溶液に混合した後、その水溶液を冷却するという工程を装置の形で具現化することができ、より蓄熱性能が高められた包接水和物の製造装置を実現することができる。   According to the thirteenth aspect of the present invention, the process of generating a gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound, mixing the generated gas with the aqueous solution, and then cooling the aqueous solution in the form of an apparatus is realized. Thus, a clathrate hydrate production apparatus with improved heat storage performance can be realized.

本発明の第14の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から気体を発生させるとともに発生した気体を水溶液に混合した後、その水溶液を冷却するという工程を装置の形で具現化することができ、より蓄熱性能が高められた包接水和物の製造装置を実現することができる。   According to the fourteenth aspect of the present invention, a process of generating a gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and mixing the generated gas with the aqueous solution and then cooling the aqueous solution is embodied in the form of an apparatus. Thus, a clathrate hydrate production apparatus with improved heat storage performance can be realized.

本発明の第15の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から気体を発生させながら、その水溶液を冷却するという工程を装置の形で具現化することができ、より蓄熱性能が高められた包接水和物の製造装置を実現することができる。   According to the fifteenth aspect of the present invention, the process of cooling the aqueous solution while generating gas from the aqueous solution containing the quaternary ammonium compound can be embodied in the form of an apparatus, and the heat storage performance can be further improved. An apparatus for producing clathrate hydrate can be realized.

本発明の第16の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から気体を発生させながら、その水溶液を冷却するという工程を装置の形で具現化することができ、より蓄熱性能が高められた包接水和物の製造装置を実現することができる。   According to the sixteenth aspect of the present invention, the process of cooling the aqueous solution while generating gas from the aqueous solution containing the quaternary ammonium compound can be embodied in the form of an apparatus, and the heat storage performance can be further improved. An apparatus for producing clathrate hydrate can be realized.

本発明の第17の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から二酸化炭素を発生させながら、その水溶液を冷却するという工程を装置の形で具現化することができ、より蓄熱性能が高められた包接水和物の製造装置を実現することができる。   According to the seventeenth aspect of the present invention, the process of cooling the aqueous solution while generating carbon dioxide from the aqueous solution containing the quaternary ammonium compound can be embodied in the form of an apparatus, and the heat storage performance is further improved. An apparatus for producing clathrate hydrate can be realized.

本発明の第18の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から気体を発生させながら、その水溶液を冷却するという工程を装置の形で具現化することができ、包接水和物の潜熱蓄熱量を増加させる処理装置を実現することができる。   According to the eighteenth aspect of the present invention, the process of cooling the aqueous solution while generating gas from the aqueous solution containing the quaternary ammonium compound can be embodied in the form of an apparatus. A processing device that increases the latent heat storage amount can be realized.

本発明の第19の形態によれば、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から二酸化炭素を発生させながら、その水溶液を冷却するという工程を装置の形で具現化することができ、包接水和物の潜熱蓄熱量を増加させる処理装置を実現することができる。   According to the nineteenth aspect of the present invention, the process of cooling the aqueous solution while generating carbon dioxide from the aqueous solution containing the quaternary ammonium compound can be embodied in the form of an apparatus, and clathrate hydrate It is possible to realize a processing device that increases the amount of latent heat storage.

なお、包接水和物が融解する際にその包接水和物に取込まれた気体が放出されるが、包接水和物の製造への再利用又はその他の目的に供することができる。
また、水溶液に添加した気体発生剤から気体を発生させこれを取り込んだ包接水和物が生成される場合においては、包接水和物が融解する際にその包接水和物に取込まれた気体が放出されるが、この気体を気体発生剤を調製する際に利用することができる。
また、水溶液に添加した炭酸塩もしくは炭酸水素塩を分解させて二酸化炭素を発生させこれを取り込んだ包接水和物が生成される場合においては、包接水和物が融解する際に包接水和物に取り込まれた二酸化炭素が放出されるが、この二酸化炭素を炭酸塩もしくは炭酸水素塩を再度生成させる反応に利用することができる。
In addition, when the clathrate hydrate melts, the gas taken into the clathrate hydrate is released, but it can be reused for the production of clathrate hydrate or used for other purposes. .
In addition, when a clathrate hydrate is produced by generating a gas from a gas generating agent added to an aqueous solution and incorporating the gas, the clathrate hydrate is incorporated into the clathrate hydrate when it melts. The released gas is released, and this gas can be used in preparing the gas generating agent.
In addition, when a clathrate hydrate is produced by decomposing a carbonate or bicarbonate added to an aqueous solution to generate carbon dioxide and incorporating this, the clathrate hydrate is dissolved when the clathrate hydrate is melted. The carbon dioxide taken in by the hydrate is released, and this carbon dioxide can be used for the reaction for regenerating the carbonate or bicarbonate.

本発明の効果を確認するための実験結果について説明し、その後、具体的な実施の形態を説明する。   Experimental results for confirming the effects of the present invention will be described, and then specific embodiments will be described.

気体を発生させる気体発生剤をあらかじめ4級アンモニウム化合物の水溶液に添加しておき、気体発生剤から気体を水溶液中に発生させながら又は発生させ混合した後に冷却して、気体と4級アンモニウム化合物をゲストとして含む包接水和物を生成し包接水和物の蓄熱量を測定する実験を行った。   A gas generating agent for generating a gas is added to an aqueous solution of a quaternary ammonium compound in advance, and the gas and the quaternary ammonium compound are cooled while being generated or mixed with the gas generating agent while being generated and mixed. An experiment was conducted to measure the amount of heat stored in clathrate hydrate by including clathrate hydrate as a guest.

気体発生剤として、例えば炭酸塩又は炭酸水素塩を4級アンモニウム化合物の水溶液に添加しておき、炭酸塩又は炭酸水素塩から二酸化炭素を水溶液中に発生させながら、又は二酸化炭素を発生させ水溶液に混合した後に冷却して生成した当該4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物を採取して蓄熱量を測定すると、気体を発生させない場合に比べ蓄熱量が増加し、融点も変化する現象が確認できる。さらに生成した包接水和物を融解すると、二酸化炭素が放出する現象が確認できる。
水溶液中の炭酸塩もしくは炭酸水素塩から二酸化炭素を発生させるには、水溶液のpHを低下させることにより行え、pHの低下は、酸の添加によってもよいし、電極反応による電気化学的方法によってもよい。
また、包接水和物を融解して包接水和物に取り込まれた二酸化炭素が放出された場合に、炭酸塩もしくは炭酸水素塩を再度生成させる反応に放出された二酸化炭素を利用することができる。
As a gas generating agent, for example, carbonate or hydrogen carbonate is added to an aqueous solution of a quaternary ammonium compound, and carbon dioxide is generated from the carbonate or hydrogen carbonate in the aqueous solution, or carbon dioxide is generated to the aqueous solution. When the clathrate hydrate using the quaternary ammonium compound produced by cooling after mixing as a guest is collected and the amount of stored heat is measured, the amount of stored heat increases and the melting point changes compared to when no gas is generated. Can be confirmed. Furthermore, when the clathrate hydrate produced is melted, a phenomenon in which carbon dioxide is released can be confirmed.
Carbon dioxide can be generated from carbonate or bicarbonate in an aqueous solution by lowering the pH of the aqueous solution. The pH can be lowered by adding an acid or by an electrochemical method using an electrode reaction. Good.
In addition, when carbon dioxide taken into the clathrate hydrate is released by melting the clathrate hydrate, the carbon dioxide released in the reaction to regenerate carbonate or bicarbonate should be used. Can do.

[実験]
4級アンモニウム化合物の水溶液に炭酸塩又は炭酸水素塩を添加しておき、炭酸塩又は炭酸水素塩から二酸化炭素を水溶液中に発生させながら冷却して生成した4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物の蓄熱量を測定する実験を行った。4級アンモニウム化合物として臭化テトラnブチルアンモニウム(TBAB)を用い、水和物スラリーの生成過程において、水溶液に炭酸塩または炭酸水素塩を添加して二酸化炭素を発生させた場合と、二酸化炭素を発生させない場合との実験を行い、生成された水和物スラリーの蓄熱量と融点を比較した。
[Experiment]
Inclusion using a quaternary ammonium compound as a guest by adding a carbonate or hydrogen carbonate to an aqueous solution of the quaternary ammonium compound and cooling it while generating carbon dioxide from the carbonate or hydrogen carbonate in the aqueous solution. An experiment was conducted to measure the amount of heat stored in the hydrate. When tetra-n-butylammonium bromide (TBAB) is used as the quaternary ammonium compound, carbon dioxide is generated by adding carbonate or hydrogen carbonate to the aqueous solution in the formation process of the hydrate slurry, An experiment was conducted with the case where the hydrate slurry was not generated, and the heat storage amount and melting point of the produced hydrate slurry were compared.

実験内容は以下に示す通りである。
水に対してTBABを15.0wt%、炭酸水素ナトリウムを4.0wt%を溶解して原料水溶液を調製した。調製後の原料水溶液のpHは8.3であった。
常圧下、原料水溶液をガラスビーカーに入れ、ガラスビーカーを0℃の冷却液に浸けて冷却し水和物を生成させ水和物スラリーを生成させた。なお、冷却している間、ビーカー内部の攪拌を続けた。このとき、冷却している過程において硫酸を微量添加して原料水溶液のpHを6.8まで下げて炭酸水素ナトリウムから二酸化炭素を発生させた場合と、硫酸を添加することなく二酸化炭素を発生させなかった場合の2種類の実験を行った。
生成した水和物スラリーを、断熱容器に入れ、攪拌しながら浸漬した電気ヒータにより加熱し、水和物スラリーを溶解した。そのときに与えた熱量と水和物スラリー温度から、7℃〜10℃の温度範囲における蓄熱量を計測した。また、水和物スラリー中の固体水和物が完全に溶けきる融点を計測した。
The contents of the experiment are as follows.
A raw material aqueous solution was prepared by dissolving 15.0 wt% of TBAB and 4.0 wt% of sodium bicarbonate in water. The pH of the raw material aqueous solution after preparation was 8.3.
Under normal pressure, the raw material aqueous solution was put into a glass beaker, and the glass beaker was immersed in a cooling liquid at 0 ° C. to be cooled to produce a hydrate, thereby producing a hydrate slurry. During the cooling, stirring inside the beaker was continued. At this time, in the process of cooling, a small amount of sulfuric acid was added to lower the pH of the raw material aqueous solution to 6.8 and carbon dioxide was generated from sodium bicarbonate, and carbon dioxide was not generated without adding sulfuric acid. Two kinds of experiments were conducted.
The produced hydrate slurry was put in a heat insulating container and heated by an electric heater immersed while stirring to dissolve the hydrate slurry. The amount of heat stored in the temperature range of 7 ° C. to 10 ° C. was measured from the amount of heat applied at that time and the hydrate slurry temperature. Moreover, melting | fusing point which the solid hydrate in a hydrate slurry melt | dissolves completely was measured.

計測結果を下記の表1に示す。なお、表1には、二酸化炭素発生による蓄熱量の増加比率について、二酸化炭素を発生させない場合を1として算出した増熱比率を示している。   The measurement results are shown in Table 1 below. Table 1 shows the heat increase ratio calculated by assuming that the increase ratio of the heat storage amount due to the generation of carbon dioxide does not generate carbon dioxide.

Figure 0005136121
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表1に示されるように、炭酸水素ナトリウムから二酸化炭素を発生させた場合は発生させない場合に比べ、約20%の増熱ができることを確認した。   As shown in Table 1, it was confirmed that when carbon dioxide was generated from sodium bicarbonate, the heat could be increased by about 20% compared to the case where carbon dioxide was not generated.

また、二酸化酸素を発生させながら製造した水和物スラリーは、二酸化酸素を発生させない場合のものと同様に熱輸送媒体として十分な流動性を有していることを確認した。
また、水和物スラリーが加熱され水和物固体が融解する間、微細な気泡が発生した。気泡から捕集した気体の成分は二酸化酸素であることを確認した。
In addition, it was confirmed that the hydrate slurry produced while generating oxygen dioxide has sufficient fluidity as a heat transport medium as in the case where oxygen dioxide is not generated.
In addition, fine bubbles were generated while the hydrate slurry was heated and the hydrate solid melted. It was confirmed that the gas component collected from the bubbles was oxygen dioxide.

上記の実験例では、4級アンモニウム化合物として臭化テトラnブチルアンモニウム(TBAB)を用いたが、TBAB以外の4級アンモニウム化合物にも同様の効果が得られる。4級アンモニウム化合物の他の例としては、テトラnブチルアンモニウム塩、テトラisoペンチルアンモニウム塩、トリnブチル・nペンチルアンモニウム塩などのアルキルアンモニウム塩がある。   In the above experimental example, tetra-n-butylammonium bromide (TBAB) was used as the quaternary ammonium compound, but the same effect can be obtained for quaternary ammonium compounds other than TBAB. Other examples of quaternary ammonium compounds include alkyl ammonium salts such as tetra-n-butyl ammonium salt, tetra-isopentyl ammonium salt, and tri-n-butyl / n-pentyl ammonium salt.

以下の実施形態はかかる実験による結果を基になされたものである。   The following embodiments are based on the results of such experiments.

[実施の形態]
図1は本実施の形態に係る包接水和物の製造装置の説明図である。以下、図1に基づいて本実施の形態に係る包接水和物の製造装置を説明する。
本実施の形態に係る包接水和物の製造装置は、4級アンモニウム化合物を含む水溶液を貯留すると共に生成された包接水和物を貯留する蓄熱槽1と、蓄熱槽1から前記水溶液の供給を受けさらに後述する気体発生剤調製器7から気体発生剤の供給を受けて気体発生剤を含有する水溶液を調製する水溶液調製器2と、水溶液調製器2から気体発生剤を含有する水溶液の供給を受けpH調整手段4により水溶液のpHが調整され水溶液から気体を発生させ、さらに水溶液に発生した気体を混合する気体発生混合器3と、気体発生混合器3で混合された4級アンモニウム化合物と気体を含む水溶液を冷却して前記気体と4級アンモニウム化合物をゲストとして含む包接水和物を生成する生成器5と、該生成器5から前記包接水和物と未反応の気体の供給を受けて前記未反応の気体を分離する分離器6と、分離器6から気体の供給を受けて気体発生剤を調製する気体発生剤調製器7とを備えている。
以下、各構成を詳細に説明する。
[Embodiment]
FIG. 1 is an explanatory view of an apparatus for producing clathrate hydrate according to the present embodiment. Hereinafter, the clathrate hydrate manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The clathrate hydrate manufacturing apparatus according to the present embodiment stores an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound, and stores a clathrate hydrate that is generated. An aqueous solution preparation device 2 that receives supply of a gas generation agent from a gas generation agent preparation device 7 that will be described later and prepares an aqueous solution containing the gas generation agent, and an aqueous solution that contains the gas generation agent from the aqueous solution preparation device 2. The gas generation mixer 3 that is supplied and the pH of the aqueous solution is adjusted by the pH adjusting means 4 to generate a gas from the aqueous solution, and the gas generated in the aqueous solution is mixed, and the quaternary ammonium compound mixed in the gas generation mixer 3 And a generator 5 for cooling the aqueous solution containing the gas and generating the clathrate hydrate containing the gas and a quaternary ammonium compound as a guest, and the clathrate hydrate and the unreacted gas from the generator 5 A separator 6 for separating the gas of the unreacted receiving sheet, from the separator 6 is supplied with gas and a gas generating agent prepared device 7 for preparing a gas generating agent.
Hereinafter, each configuration will be described in detail.

<蓄熱槽>
蓄熱槽1は、4級アンモニウム化合物を含む水溶液を貯留すると共に生成された包接水和物を貯留する。蓄熱槽1に貯留された4級アンモニウム化合物を含む水溶液はポンプ(図示せず)によって汲み出されて水溶液調製器2に供給される。
<Heat storage tank>
The heat storage tank 1 stores an aqueous clathrate hydrate generated while storing an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound. The aqueous solution containing the quaternary ammonium compound stored in the heat storage tank 1 is pumped out by a pump (not shown) and supplied to the aqueous solution preparation device 2.

<水溶液調製器>
水溶液調製器2は、4級アンモニウム化合物を含む水溶液に気体発生剤調製器7から供給される気体発生剤を添加して気体発生剤と4級アンモニウム化合物を含有する水溶液を調製する。
<Aqueous solution preparation device>
The aqueous solution preparation device 2 adds the gas generating agent supplied from the gas generating agent preparation device 7 to the aqueous solution containing the quaternary ammonium compound to prepare an aqueous solution containing the gas generating agent and the quaternary ammonium compound.

<気体発生混合器>
気体発生混合器3は、気体発生剤と4級アンモニウム化合物を含有する水溶液のpHを、pH調整手段4により低下させ、気体発生剤から気体を発生させ、さらに水溶液に発生した気体を混合する。pH調整手段4は酸を添加するものでもよいし、電極反応による電気化学的方法によるものでもよい。
なお、気体発生混合器3を省略して生成器5内で気体発生剤から気体を発生させ、水溶液と気体を混合するようにしてもよい。また、気体発生混合器3の代わりに、気体発生器と混合器を別々に設けるようにしてもよい。
<Gas generation mixer>
The gas generating mixer 3 lowers the pH of the aqueous solution containing the gas generating agent and the quaternary ammonium compound by the pH adjusting means 4, generates gas from the gas generating agent, and further mixes the gas generated in the aqueous solution. The pH adjusting means 4 may be one that adds an acid, or one that is based on an electrochemical method using an electrode reaction.
Note that the gas generating mixer 3 may be omitted, and a gas may be generated from the gas generating agent in the generator 5 to mix the aqueous solution and the gas. Moreover, you may make it provide a gas generator and a mixer separately instead of the gas generation mixer 3. FIG.

<生成器>
生成器5は冷却機能を備えており、気体発生混合器3で混合された4級アンモニウム化合物と気体を含む水溶液を冷却して気体と4級アンモニウム化合物をゲストとして含む包接水和物を生成する。生成器5には攪拌機構を設けるのが好ましい。
包接水和物が生成され、生成器5内で攪拌が行われることにより、包接水和物粒子が水溶液に分散した水和物スラリーが生成される。
生成器5においては、上記の包接水和物と共に未反応の気体が存在する。
<Generator>
The generator 5 has a cooling function, and cools the aqueous solution containing the quaternary ammonium compound and gas mixed in the gas generating mixer 3 to generate clathrate hydrate containing the gas and the quaternary ammonium compound as a guest. To do. The generator 5 is preferably provided with a stirring mechanism.
The clathrate hydrate is generated, and stirring is performed in the generator 5 to generate a hydrate slurry in which the clathrate hydrate particles are dispersed in the aqueous solution.
In the generator 5, unreacted gas is present together with the above clathrate hydrate.

<分離器>
分離器6は、生成器5から包接水和物と未反応の気体の供給を受けて前記未反応の気体を分離する。
分離器6の形式は任意であり、例えばサイクロンセパレータなどを利用することができるが、分離した気体中へのスラリー液滴混入を可能な限り少なくするため、例えば衝突分離式のミストセパレータを併せて用いることが望ましい。
分離器6で分離された気体は、気体発生剤調製器7に送られ、気体発生剤を生成する反応に用いられる。
<Separator>
The separator 6 receives the clathrate hydrate and the unreacted gas from the generator 5 and separates the unreacted gas.
The type of the separator 6 is arbitrary, and a cyclone separator, for example, can be used. However, in order to minimize the mixing of slurry droplets into the separated gas, for example, a collision separation type mist separator is also used. It is desirable to use it.
The gas separated by the separator 6 is sent to the gas generating agent preparation device 7 and used for the reaction for generating the gas generating agent.

以上のように構成された包接水和物の製造装置によって包接水和物を製造する方法を以下に説明する。
蓄熱槽1に4級アンモニウム化合物を含む水溶液を充填し、この水溶液をポンプ(図示せず)で汲み出して水溶液調製器2に供給する。水溶液調製器2では、供給された水溶液に気体発生剤調製器7から供給される気体発生剤を添加して水溶液を調製する。気体発生混合器3では、供給された4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液のpHを、pH調整手段4により低下させ、気体発生剤から気体を発生させ、さらに水溶液に発生した気体を混合し、気体を水溶液に溶解させる。気体発生混合器3で混合された4級アンモニウム化合物と気体を含む水溶液をポンプ(図示せず)によって生成器5に供給する。生成器5では、供給された水溶液を冷却して気体と4級アンモニウム化合物をゲストとして含む包接水和物が生成され、生成器5内で攪拌が行われることにより、包接水和物粒子が水溶液に分散した水和物スラリーが生成される。生成器5で生成された水和物スラリーと未反応気体が分離器6に供給され、水和物スラリーと未反応の気体が分離される。分離された水和物スラリーは蓄熱槽1に貯留される。他方、分離器6で分離された気体は、気体発生剤調製器7に送られ、気体発生剤を生成する反応に用いられる。
A method for producing clathrate hydrate using the clathrate hydrate production apparatus configured as described above will be described below.
The heat storage tank 1 is filled with an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound, and this aqueous solution is pumped out by a pump (not shown) and supplied to the aqueous solution preparation device 2. In the aqueous solution preparation device 2, the gas generating agent supplied from the gas generating agent preparation device 7 is added to the supplied aqueous solution to prepare an aqueous solution. In the gas generating mixer 3, the pH of the aqueous solution containing the supplied quaternary ammonium compound and the gas generating agent is lowered by the pH adjusting means 4, gas is generated from the gas generating agent, and the gas generated in the aqueous solution is further mixed. The gas is dissolved in the aqueous solution. The aqueous solution containing the quaternary ammonium compound and gas mixed in the gas generating mixer 3 is supplied to the generator 5 by a pump (not shown). In the generator 5, the supplied aqueous solution is cooled to generate clathrate hydrate containing a gas and a quaternary ammonium compound as a guest, and stirring is performed in the generator 5, whereby clathrate hydrate particles are produced. A hydrate slurry is produced in which is dispersed in an aqueous solution. The hydrate slurry and unreacted gas generated in the generator 5 are supplied to the separator 6, and the hydrate slurry and unreacted gas are separated. The separated hydrate slurry is stored in the heat storage tank 1. On the other hand, the gas separated by the separator 6 is sent to the gas generating agent preparation device 7 and used for the reaction for generating the gas generating agent.

蓄熱槽1に貯留された気体と4級アンモニウム化合物をゲストとして含む包接水和物は、上記の実験結果にも示されるように、水溶液から発生させた気体を含まない場合に比較して蓄熱量が増大している。このように本実施の形態によれば、蓄熱量の大きな水和物スラリーを簡易な装置で生成できる。   The clathrate hydrate containing the gas stored in the heat storage tank 1 and the quaternary ammonium compound as a guest stores heat as compared with the case where the gas generated from the aqueous solution is not included, as shown in the above experimental results. The amount is increasing. Thus, according to the present embodiment, a hydrate slurry having a large heat storage amount can be generated with a simple device.

上記の例では別途設けた気体発生混合器3によって気体を発生させその気体を水溶液を混合するようにしたが、気体発生混合器3を設けないで、生成器5内で気体発生剤から気体を発生させ水溶液に混合させながら水溶液を冷却して、気体と4級アンモニウム化合物をゲストとして含む包接水和物が生成するようにしてもよい。   In the above example, the gas is generated by the separately provided gas generating mixer 3 and the aqueous solution is mixed with the gas. However, without providing the gas generating mixer 3, the gas is generated from the gas generating agent in the generator 5. The clathrate hydrate containing a gas and a quaternary ammonium compound as a guest may be produced by cooling the aqueous solution while being generated and mixed with the aqueous solution.

上記のように構成された包接水和物の製造装置により製造した水和物スラリーを、冷房空調設備に使用する熱輸送媒体として用いることができる。
冷房空調設備においては、例えば夜間に蓄熱槽1内の水溶液を抜き出し水溶液調製器2に供給して、気体発生混合器3を経て、生成器5により水和物スラリーを生成して、昼間の冷房運転時に使用する熱輸送媒体として水和物スラリーを蓄熱槽1に貯留する。
昼間の冷房運転時において、蓄熱槽1内の水和物スラリーをポンプによって熱輸送媒体として室内空調機に流送する。室内空調機において、水和物スラリーは空気と熱交換して冷熱を供給し室内を冷房する。この熱交換により、水和物スラリーの水和物は融解して水溶液と気体の混合流体となり、戻り配管系に設けられた第2分離器に戻される。
第2分離器に戻された混合流体は水溶液と気体とに分離され、水溶液は蓄熱槽1に戻され、その一部は直接水溶液調製器2に送られる。また、第2分離器で分離された気体は、気体発生剤調製器7に送られ、気体発生剤を生成する反応に用いられる。
The hydrate slurry manufactured by the clathrate hydrate manufacturing apparatus configured as described above can be used as a heat transport medium used for cooling air conditioning equipment.
In the cooling air-conditioning equipment, for example, the aqueous solution in the heat storage tank 1 is extracted at night and supplied to the aqueous solution preparation device 2, hydrate slurry is generated by the generator 5 through the gas generating mixer 3, and the air conditioning is cooled in the daytime. A hydrate slurry is stored in the heat storage tank 1 as a heat transport medium used during operation.
During the daytime cooling operation, the hydrate slurry in the heat storage tank 1 is flowed to the indoor air conditioner as a heat transport medium by a pump. In an indoor air conditioner, the hydrate slurry exchanges heat with air to supply cold heat to cool the room. By this heat exchange, the hydrate of the hydrate slurry is melted to become a mixed fluid of an aqueous solution and a gas and returned to the second separator provided in the return piping system.
The mixed fluid returned to the second separator is separated into an aqueous solution and a gas, the aqueous solution is returned to the heat storage tank 1, and a part thereof is sent directly to the aqueous solution preparation device 2. Further, the gas separated by the second separator is sent to the gas generating agent preparation device 7 and used for the reaction for generating the gas generating agent.

また、室内空調機において水和物スラリーが空気と熱交換して冷熱を供給するよりも前に、又はそれと同時に、水和物スラリーのpHを上昇させることにより、水和物スラリーの水和物が融解する際に水和物から発生する気体と水溶液中の成分とを反応させ気体発生剤に戻し、気体が水溶液から分離しないようにすることもできる。
例えば、炭酸水素ナトリウムを気体発生剤に利用した場合について説明する。水溶液を冷却して水和物スラリーを生成する前又はそれと同時に、水溶液のpHを低下することにより炭酸水素ナトリウムから二酸化炭素を発生させ、二酸化炭素をゲストとして含む水和物を生成する。この時、炭酸ナトリウムと水が生成し水溶液中に含まれる。水和物スラリーの水和物を融解する前又はそれと同時に、水和物スラリーのpHを上昇させることにより、水和物が融解するときに発生する二酸化炭素が水溶液中の炭酸ナトリウムと水と反応し、炭酸水素ナトリウムとなり二酸化炭素が水溶液から分離しないようにすることができる。
Also, in the indoor air conditioner, the hydrate slurry is hydrated by increasing the pH of the hydrate slurry before or at the same time as the hydrate slurry exchanges heat with air to supply cold heat. When the gas melts, the gas generated from the hydrate reacts with the components in the aqueous solution to return to the gas generating agent so that the gas is not separated from the aqueous solution.
For example, a case where sodium hydrogen carbonate is used as a gas generating agent will be described. Before or simultaneously with cooling the aqueous solution to form a hydrate slurry, carbon dioxide is generated from sodium bicarbonate by lowering the pH of the aqueous solution to produce a hydrate containing carbon dioxide as a guest. At this time, sodium carbonate and water are produced and contained in the aqueous solution. The carbon dioxide generated when the hydrate melts reacts with sodium carbonate and water in the aqueous solution by raising the pH of the hydrate slurry before or simultaneously with melting the hydrate of the hydrate slurry. Thus, sodium hydrogen carbonate can be prevented from separating from the aqueous solution.

以上のように、本実施の形態によれば、簡易な構成により、蓄熱量の大きな水和物スラリーを製造でき、かつ利用できる。   As described above, according to the present embodiment, a hydrate slurry having a large heat storage amount can be manufactured and used with a simple configuration.

また、蓄熱槽1を設けずに生成器5で生成した水和物スラリーを冷熱利用装置へ供給するようにしてもよい。この場合には、混合器の容量を大きくするのが好ましい。
また、冷熱利用装置は、室内空調機と一体化している必要は無く、例えば冷熱利用装置で水を冷却し、その冷却された水を室内空調機に導き冷熱を利用する形態であってもかまわない。
配管や容器壁等の固体面が水和物生成に寄与するほど冷却されることがなく、冷却の効果が水和物生成に直接かつ効果的に及び水和物の生成が効果的に行われる。そして、水和物の生成が主として水溶液中で進行するため、配管や容器壁等に付着することもない。
なお、冷媒としては自然冷媒、各種フロンを用いることができる。
Moreover, you may make it supply the hydrate slurry produced | generated with the generator 5 to the cold-heat utilization apparatus, without providing the thermal storage tank 1. FIG. In this case, it is preferable to increase the capacity of the mixer.
In addition, the cold energy utilization device does not need to be integrated with the indoor air conditioner. For example, the cold heat utilization device may cool the water and guide the cooled water to the indoor air conditioner to use the cold energy. Absent.
Solid surfaces such as pipes and container walls are not cooled to the extent that they contribute to hydrate formation, and the effect of cooling is directly and effectively produced by hydrate formation and hydrate formation is effectively carried out. . And since the production | generation of a hydrate mainly advances in aqueous solution, it does not adhere to piping, a container wall, etc.
As the refrigerant, natural refrigerants and various chlorofluorocarbons can be used.

上記の実施の形態のそれぞれにおいては、気体と4級アンモニウム化合物をゲストとして含む包接水和物を蓄熱剤としての用途に用いた場合の蓄熱量増大効果について説明したが、気体と4級アンモニウム化合物をゲストとして含む包接水和物は他の用途に用いることで異なる効果を得られる。   In each of the above-described embodiments, the effect of increasing the amount of heat storage when the clathrate hydrate containing a gas and a quaternary ammonium compound as a guest is used as a heat storage agent has been described. The clathrate hydrate containing the compound as a guest can obtain different effects when used for other purposes.

例えば、気体をゲストとして含む包接水和物を含む潜熱蓄熱媒体を食品等の保冷材に使う場合、保冷する対象物に応じて気体を選べば、より好ましい保存状態が保てる。すなわち、低温で保存したい魚介類や野菜類、或いは花卉類が細胞レベルで生きているような保冷対象物のように酸素を要求する場合、保冷材成分である包接水和物を生成する際に酸素をゲストとして含むようにする。このようにすれば、包接水和物が融解する際に酸素を放出するので、保冷対象物に酸素を供給しながら保冷することが可能となり、より保存に適した状態を実現することが出来る。   For example, when a latent heat storage medium containing clathrate hydrate containing a gas as a guest is used as a cold insulation material such as food, a more preferable preservation state can be maintained if a gas is selected according to the object to be kept cold. In other words, when seafood, vegetables, or florets that you want to preserve at low temperatures require oxygen, such as cold objects that are living at the cellular level, when generating clathrate hydrates that are components of cold insulation To contain oxygen as a guest. In this way, oxygen is released when the clathrate hydrate is melted, so that it is possible to keep cold while supplying oxygen to the cold object, and it is possible to realize a state more suitable for storage. .

逆に、酸素による酸化を抑制する場合はゲストとして含まれる気体として窒素などを利用すれば、酸化を抑制しながら低温で保存できる。また、保冷雰囲気をその他の気体雰囲気とする場合も同様に対応できる。
なお、保冷容器としては、水溶液は漏洩せず気体透過性のある素材を用いた袋体などを利用すればよい。
On the contrary, in the case of suppressing oxidation by oxygen, if nitrogen or the like is used as a gas contained as a guest, it can be stored at a low temperature while suppressing oxidation. Moreover, it can respond | correspond similarly when the cold-retaining atmosphere is made into other gas atmosphere.
In addition, what is necessary is just to utilize the bag body using the raw material which does not leak aqueous solution, and has gas permeability as a cold storage container.

また、気体と4級アンモニウム化合物をゲストとして含む包接水和物を含む潜熱蓄熱媒体は、熱と気体の同時輸送ができる熱・気体輸送媒体として利用することができる。
気体と4級アンモニウム化合物をゲストとして含む包接水和物を含む潜熱蓄熱媒体は、スラリー状態にて熱輸送媒体として利用できる。その場合、所望の気体を含む水和物スラリーを製造し、熱を必要とするところに送って利用するとともに、包接水和物が溶解する際に発生する気体を利用することが可能である。
Moreover, the latent heat storage medium containing the clathrate hydrate containing a gas and a quaternary ammonium compound as a guest can be used as a heat / gas transport medium capable of simultaneously transporting heat and gas.
A latent heat storage medium containing a clathrate hydrate containing a gas and a quaternary ammonium compound as a guest can be used as a heat transport medium in a slurry state. In that case, it is possible to produce a hydrate slurry containing a desired gas, send it to a place where heat is needed, and use it, and use the gas generated when the clathrate hydrate is dissolved. .

本発明の一実施の形態に係る包接水和物の製造装置の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing apparatus of the clathrate hydrate which concerns on one embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 蓄熱槽
2 水溶液調製器
3 気体発生混合器
5 生成器
6 分離器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat storage tank 2 Aqueous solution preparation device 3 Gas generation mixer 5 Generator 6 Separator

Claims (19)

4級アンモニウム化合物を含む水溶液を冷却することにより生成される4級アンモニウム化合物をゲストとし潜熱蓄熱性能を有する包接水和物であって、
4級アンモニウム化合物を含む水溶液から発生した気体をゲストとしてさらに包接することにより前記潜熱蓄熱性能が高められていることを特徴とする包接水和物。
A clathrate hydrate having a quaternary ammonium compound produced by cooling an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound as a guest and having latent heat storage performance,
The clathrate hydrate characterized in that the latent heat storage performance is enhanced by further clathrating a gas generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound as a guest.
4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させながら又は発生させた気体を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却することによって生成される前記4級アンモニウム化合物と前記気体の両方をゲストとすることを特徴とする潜熱蓄熱性能を有する包接水和物。 While generating a gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent, or mixing the generated gas with the aqueous solution, the aqueous solution is cooled, and then both the quaternary ammonium compound and the gas generated are cooled. A clathrate hydrate having latent heat storage performance characterized by being a guest. 4級アンモニウム化合物をゲストとし潜熱蓄熱性能を有する包接水和物であって、4級アンモニウム化合物を含む水溶液から発生した二酸化炭素をゲストとしてさらに包接することにより前記潜熱蓄熱性能が高められていることを特徴とする包接水和物。 A clathrate hydrate having a quaternary ammonium compound as a guest and having latent heat storage performance, wherein the latent heat storage performance is enhanced by further including carbon dioxide generated from an aqueous solution containing the quaternary ammonium compound as a guest. Clathrate hydrate characterized by that. 4級アンモニウム化合物と、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む水溶液から二酸化炭素を発生させながら又は発生させた二酸化炭素を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却することによって生成される前記4級アンモニウム化合物と前記二酸化炭素の両方をゲストとすることを特徴とする潜熱蓄熱性能を有する包接水和物。 The quaternary ammonium compound and the quaternary ammonium compound produced by cooling the aqueous solution after mixing the generated carbon dioxide with the aqueous solution while generating carbon dioxide from an aqueous solution containing a carbonate or bicarbonate. A clathrate hydrate having latent heat storage performance, wherein both the carbon dioxide and the carbon dioxide are guests. 請求項1乃至4のいずれかに記載の包接水和物を組成物として含むことを特徴とする潜熱蓄熱媒体。 A latent heat storage medium comprising the clathrate hydrate according to any one of claims 1 to 4 as a composition. 4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させながら又は発生させた気体を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却することによって生成され潜熱蓄熱性能を高められた包接水和物を組成物として含むことを特徴とする潜熱蓄熱媒体。 A clathrate hydrate with improved latent heat storage performance that is generated by cooling the aqueous solution after generating the gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent or by mixing the generated gas with the aqueous solution. A latent heat storage medium comprising: as a composition. 4級アンモニウム化合物と、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む水溶液から二酸化炭素を発生させながら又は発生させた二酸化炭素を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却することによって生成され潜熱蓄熱性能を高められた包接水和物を組成物として含むことを特徴とする潜熱蓄熱媒体。 While generating carbon dioxide from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a carbonate or bicarbonate, or by mixing the generated carbon dioxide with the aqueous solution, the latent heat storage performance is improved by cooling the aqueous solution. A latent heat storage medium comprising the clathrate hydrate as a composition. 潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造方法であって、
4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させながら又は発生させた気体を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却することにより前記潜熱蓄熱性能を高める工程を有することを特徴とする包接水和物の製造方法。
A method for producing clathrate hydrate having latent heat storage performance,
The method includes the step of enhancing the latent heat storage performance by generating a gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent or by mixing the generated gas with the aqueous solution and then cooling the aqueous solution. Production method of clathrate hydrate.
潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造方法であって、
4級アンモニウム化合物と、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む水溶液から二酸化炭素を発生させながら又は発生させた二酸化炭素を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却することにより前記潜熱蓄熱性能を高める工程を有することを特徴とする包接水和物の製造方法。
A method for producing clathrate hydrate having latent heat storage performance,
A step of enhancing the latent heat storage performance by cooling the aqueous solution after carbon dioxide is generated from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a carbonate or bicarbonate, or mixed with the generated carbon dioxide. A method for producing clathrate hydrate, comprising:
請求項8又は9に記載の製造方法により製造された包接水和物を組成物として含むことを特徴とする潜熱蓄熱媒体。 A latent heat storage medium comprising a clathrate hydrate produced by the production method according to claim 8 or 9, as a composition. 4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法であって、
前記4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させながら又は発生させた気体を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却する工程を有することを特徴とする包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法。
A method for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate using a quaternary ammonium compound as a guest,
The latent heat of clathrate hydrate comprising the step of cooling the aqueous solution while generating the gas from the aqueous solution containing the quaternary ammonium compound and the gas generating agent or mixing the generated gas with the aqueous solution. How to increase the amount of heat storage.
4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法であって、
前記4級アンモニウム化合物と、炭酸塩又は炭酸水素塩を含む水溶液から二酸化炭素を発生させながら又は発生させた二酸化炭素を前記水溶液に混合した後、水溶液を冷却する工程を有することを特徴とする包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法。
A method for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate using a quaternary ammonium compound as a guest,
A package comprising the step of cooling the aqueous solution after the carbon dioxide is generated from the aqueous solution containing the quaternary ammonium compound and carbonate or hydrogen carbonate or mixed with the generated carbon dioxide. Method of increasing the amount of latent heat storage of wetted hydrate.
潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造装置であって、
4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させる気体発生器と、発生させた気体を前記水溶液に混合する混合器と、前記気体が混合された前記水溶液を冷却して前記蓄熱性能が高められた包接水和物を生成する生成器と、を備えることを特徴とする包接水和物の製造装置。
An apparatus for producing clathrate hydrate having latent heat storage performance,
A gas generator for generating a gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent; a mixer for mixing the generated gas with the aqueous solution; and the heat storage performance by cooling the aqueous solution mixed with the gas. A clathrate hydrate manufacturing apparatus, comprising:
潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造装置であって、
4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させ、発生させた気体を前記水溶液に混合する気体発生混合器と、前記気体が混合された前記水溶液を冷却して前記蓄熱性能が高められた包接水和物を生成する生成器と、を備えることを特徴とする包接水和物の製造装置。
An apparatus for producing clathrate hydrate having latent heat storage performance,
A gas generating mixer for generating a gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent, and mixing the generated gas with the aqueous solution; and cooling the aqueous solution mixed with the gas to enhance the heat storage performance. And a generator for producing the clathrate hydrate.
潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造装置であって、
4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させながら前記水溶液を冷却して前記蓄熱性能が高められた包接水和物を生成する生成器を備えることを特徴とする包接水和物の製造装置。
An apparatus for producing clathrate hydrate having latent heat storage performance,
A clathrate water comprising a generator that cools the aqueous solution while generating a gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent to produce the clathrate hydrate with enhanced heat storage performance. Japanese manufacturing equipment.
潜熱蓄熱性能を有する包接水和物の製造装置であって、
4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させる気体発生手段と、前記水溶液を冷却する冷却手段とを備え、該冷却手段による冷却の過程で前記気体発生手段により前記水溶液から前記気体を発生させることにより前記蓄熱性能が高められた包接水和物を製造することを特徴とする包接水和物の製造装置。
An apparatus for producing clathrate hydrate having latent heat storage performance,
A gas generating means for generating a gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent; and a cooling means for cooling the aqueous solution, wherein the gas is generated from the aqueous solution by the gas generating means in the course of cooling by the cooling means. The clathrate hydrate manufacturing apparatus is characterized in that the clathrate hydrate is produced by generating the heat storage performance.
前記気体発生剤が炭酸塩又は炭酸水素塩であり、前記気体が二酸化炭素であることを特徴とする請求項13乃至16のいずれかに記載の包接水和物の製造装置。 The clathrate hydrate manufacturing apparatus according to any one of claims 13 to 16, wherein the gas generating agent is carbonate or hydrogen carbonate, and the gas is carbon dioxide. 4級アンモニウム化合物をゲストとする包接水和物の潜熱蓄熱量を増加させる処理装置であって、
4級アンモニウム化合物と気体発生剤を含む水溶液から気体を発生させる気体発生手段と、前記水溶液を冷却する冷却手段とを備え、該冷却手段による冷却の過程で前記気体発生手段により前記水溶液から前記気体を発生させることを特徴とする処理装置。
A treatment apparatus for increasing the latent heat storage amount of clathrate hydrate containing a quaternary ammonium compound as a guest,
A gas generating means for generating a gas from an aqueous solution containing a quaternary ammonium compound and a gas generating agent; and a cooling means for cooling the aqueous solution, wherein the gas is generated from the aqueous solution by the gas generating means in the course of cooling by the cooling means. A processing apparatus characterized by generating
前記気体発生剤が炭酸塩又は炭酸水素塩であり、前記気体が二酸化炭素であることを特徴とする請求項18に記載の処理装置。
The processing apparatus according to claim 18, wherein the gas generating agent is carbonate or bicarbonate, and the gas is carbon dioxide.
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