WO2009107240A1 - 潜熱蓄熱性能を有する包接水和物、その製造方法及び製造装置、潜熱蓄熱媒体ならびに、包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法及び包接水和物の潜熱蓄熱量を増加させる処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)4級アンモニウム化合物の水溶液に気体を吹き込みながら冷却して生成、又は4級アンモニウム化合物の水溶液に気体を吹き込んだ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)気体を吹き込ま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という新たな知見を得た。
(イ)当該適当な気体が当該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適当な気体をゲストとする包接水和物の混合物
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。
実験1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、包接水和物スラリーの生成過程において、気体を吹き込まない場合と、気体を吹き込んだ場合との二つの場合の実験を行い、生成された包接水和物スラリーの蓄熱量と融点を比較した。
次に、実験2では、TBAB水溶液の濃度を変えて実験1の手順と同様の手順で実験を行い生成された包接水和物スラリーの蓄熱量と融点を計測した。
テトラ-iso-ペンチルアンモニウム塩として臭化テトラ-iso-ペンチルアンモニウム(TiPAB)を用いて、気体を吹き込むことによる蓄熱量の増加を測定した。10wt%濃度のTiPAB水溶液を用いて、実験1の手順と同様の手順で実験を行い生成された包接水和物スラリーの蓄熱量と融点を計測した。計測結果を表4に示す。蓄熱量は、27℃~30℃の温度範囲にて測定した。
トリ-n-ブチル-n-ペンチルアンモニウム塩として臭化トリ-n-ブチル-n-ペンチルアンモニウム(TBPAB)を用いて、気体を吹き込むことによる蓄熱量の増加を測定した。17wt%濃度のTBPAB水溶液を用いて、実験1の手順と同様の手順で実験を行い生成された包接水和物スラリーの蓄熱量と融点を計測した。計測結果を表5に示す。蓄熱量は、5℃~8℃の温度範囲にて測定した。
4級アンモニウム化合物の水溶液に炭酸塩もしくは炭酸水素塩を添加しておき、炭酸塩もしく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、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。
図1は本実施の形態1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1に係る包接水和物の製造装置を説明する。
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3によって汲み出されて混合器5に供給される。
混合器5は、4級アンモニウム化合物を含む水溶液に気体を供給して混合する。混合器5によって4級アンモニウム化合物を含む水溶液に気体が混合された後、混合流体はポンプ7によって生成器9に送られる。
生成器9は冷却機能を備えており、混合器5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9には攪拌機構を設けるのが好ましい。
分離器11は、生成器9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。
図2は本発明の実施の形態2に係る冷房空調設備の説明図である。
図3は本発明の実施の形態3に係る冷房空調設備の説明図である。
Claims (15)
- 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、外部から供給され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。
- 4級アンモニウム化合物を含む水溶液に外部から気体を供給しながら前記水溶液を冷却することにより、又は4級アンモニウム化合物を含む水溶液に外部から供給した気体を混合した後、前記水溶液を冷却することにより生成される前記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。
- 請求項1または2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。
- 4級アンモニウム化合物を含む水溶液に外部から気体を供給しながら前記水溶液を冷却することにより、又は4級アンモニウム化合物を含む水溶液に外部から供給した気体を混合した後、前記水溶液を冷却することにより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。
- 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を含む水溶液に外部から気体を供給しながら前記水溶液を冷却することにより、又は4級アンモニウム化合物を含む水溶液に外部から供給した気体を混合した後、前記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。 - 前記外部から供給する気体は、前記水溶液の脱酸素用の気体であることを特徴とする請求項5に記載の包接水和物の製造方法。
- 前記外部から供給する気体の温度は、前記包接水和物の融点より低い温度であることを特徴とする請求項5に記載の包接水和物の製造方法。
- 前記外部から供給する気体は、氷蓄熱槽に供給されることで冷却された気体であり、その温度は前記包接水和物の融点よりも低い温度であることを特徴とする請求項5に記載の包接水和物の製造方法。
- 請求項5乃至8のいずれか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。
- 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を含む水溶液に外部から気体を供給しながら前記水溶液を冷却する工程、又は前記4級アンモニウム化合物を含む水溶液に外部から供給された気体を混合した後、前記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。 - 前記気体は、前記水溶液の脱酸素用の気体であることを特徴とする請求項10に記載の包接水和物の潜熱蓄熱量の増加方法。
- 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を含む水溶液に気体を供給して混合する混合器と、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。 - 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を含む水溶液に気体を供給する気体供給手段と、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水溶液に前記気体供給手段により前記気体を供給す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。 - 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を含む水溶液に気体を供給して混合する混合器と、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処理装置。
- 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を含む水溶液に気体を供給する気体供給手段と、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水溶液に前記気体供給手段により前記気体を供給することを特徴とする処理装置。
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