(57)【要約】【課題】構造が簡単で分離能力の高い液体分離装置及びこれを有する蓄熱装置を提供することを課題とする。【解決手段】第一液Ｌ１とこれよりも比重が小さく第一液に接触している第二液Ｌ２とを受ける分離槽１１を有し、分離槽は、接触している第一液と第二液とを受ける受液口１３が槽上部に設けられていると共に、第一液を排出する第一液排出口１４が槽下部にそして第二液を排出する第二液排出口１７が高さ方向で上記受液口１３と第一液排出口１４との間の中間位置に設けられ、高さ方向で上記第二液排出口１７より下方の所定位置に第一液検出手段２０が設けられており、さらに第一液排出口１４に第一液排出手段が接続され第二液排出口１７に第二液排出手段が接続されていて、第一液検出手段２０が第一液を検出した時に上記第一液排出手段が第一液を第一液排出口から排出するとともに第二液排出手段が第二液の排出を停止するように設定されている。【選択図】図１
2014050782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比重の異なる第一液と第二液を分離する液体分離装置において、第一液とこれよりも比重が小さく第一液に接触している第二液とを受ける分離槽を有し、該分離槽は、接触している第一液と第二液とを受ける受液口が槽上部に設けられていると共に、第一液を排出する第一液排出口が槽下部にそして第二液を排出する第二液排出口が高さ方向で上記受液口と第一液排出口との間の中間位置に設けられ、高さ方向で上記第二液排出口より下方の所定位置に第一液検出手段が設けられており、さらに第一液排出口に第一液排出手段が接続され第二液排出口に第二液排出手段が接続されていて、上記第一液検出手段が第一液を検出した時に上記第一液排出手段が第一液を第一液排出口から排出するとともに第二液排出手段が第二液の排出を停止するように設定されていることを特徴とする液体分離装置。
【請求項２】
温度変化に起因して一部が蓄熱性物質に変化する原料液体及び該原料液体より比重が小さい熱媒液体を互いに接触させて上記原料液体から上記蓄熱性物質を生成し生成した蓄熱性物質と原料液体を熱媒液体から分離する蓄熱性物質製造分離装置と、蓄熱性物質と原料液体を貯留する貯留槽を有する蓄熱装置において、蓄熱装置は、請求項１の液体分離装置をさらに有し、該液体分離装置の受液口で貯留槽から第一液としての原料液体と第二液としての熱媒液体を受け、分離後の原料液体を貯留槽へ、そして熱媒液体を蓄熱性物質製造分離装置へ熱媒液体を供給する熱媒液体槽へ返送するようになっていることを特徴とする蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体分離装置及びこれを有する蓄熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二種の液体の間での熱交換を効果的に行うために、この二種の液体を直接接触させることが知られている。例えば、温度変化に起因して一部が蓄熱性物質に変化する原料液体から蓄熱性物質を製造してこの蓄熱性物質により蓄熱を行う蓄熱装置では、熱媒液体と原料液体との二種の液体を直接接触させて熱交換させる直接接触製造方式が、熱交換性能が良いため検討されている。かかる蓄熱装置では、蓄熱性物質製造分離装置で原料液体とそれよりも比重の小さい低温の熱媒液体を用いて、両者を直接接触させて原料液体を冷却し蓄熱性物質を生成し、生成した蓄熱性物質と熱媒液体を比重分離する。蓄熱性物質貯留槽にて蓄熱性物質を貯蔵し、該蓄熱性物質が負荷装置での冷熱供給ための熱交換に供される。比重分離された熱媒液体は冷凍機に戻されて冷却された後、負荷装置での熱交換により昇温して蓄熱性物質から変化した原料液体と再び直接接触して、該原料液体から蓄熱性物質が製造される。直接接触し熱交換された後の熱媒液体は、蓄熱性物質と原料液体よりも比重が小さいので比重分離され、上記蓄熱性物質貯留槽には蓄熱性物質と原料液体のみが送られて熱媒液体が存在しない筈であるが、実際には蓄熱性物質と原料液体に熱媒液体が若干量混入することが多い。蓄熱装置の運転を長時間実行すると、蓄熱性物質貯留槽の蓄熱性物質と原料液体への混入熱媒液体が次第に増加して、熱媒液体が分離・滞留し、蓄熱性物質製造分離装置に供給する熱媒液体量が減少してしまう。そのため、蓄熱性物質貯留槽内で分離・滞留している熱媒液体を抜きだし回収する必要があるが、この抜きだした熱媒液体には原料液体が混入しているため、比重の差を利用して分離する必要がある。
【０００３】
このような比重の差を利用して二種の液体の比重分離をより確実に行うためには、例えば特許文献１にフロート装置を用いた油水分離システムが提案されている。
【０００４】
この特許文献１では、油水混合液が収容されている貯留タンク内に、固定配置され有底で上方に開口された筒状の容器本体と、該容器本体に対して上下に浮動可能に嵌合配置された浮動筒体を備えた捕集容器を有している。浮動筒体は、液面に位置し上方に開口する短筒状のトレー部と、該トレー部より小径で該トレー部から垂下する嵌合筒部とを有し、該嵌合筒部が定位置にある容器本体の内周面に対し嵌合状態で上下に浮動可能となっている。したがって、貯留タンクの液面レベルが変動しても、上記浮動筒体はそのトレー部が液面レベルに位置するように対応して浮動し、かつ容器本体との嵌合状態が維持される。上記容器本体には配管が接続されており、該配管は貯留タンク外に延出し吸引ポンプが設けられている。
【０００５】
かくして、液面レベルが変動しても、上記トレー部の上端周縁が液面に位置し、上記吸引ポンプを作動させることで、液面で膜層をなす油が上記トレー部の上端周縁を越えて該トレー部内に流入し容器本体を経て貯留タンク外へ抽出され水から分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５４２０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、油水の分離能力そして構造上で改善すべき点がある。
【０００８】
先ず、分離能力であるが、トレー部の上端周縁が常に液面レベル位置にあるために、この上端周縁を越えてトレー部内に流入できる油の量は少なく、液面上の油膜程度には対応できるが、例えば、タンク内で上層液として熱媒液体が上下方向の中間位置にまで及んで下層液としての原料液体上に多量に存在している場合、例えば、熱媒液体と蓄熱性物質に変化する原料液体が直接接触して熱交換し、熱交換後にこれら二液を分離する場合には、多量の分離能力が求められ、不向きである。
【０００９】
次に、構造については、浮動筒体が容器本体に対して円滑に浮動（可動）するように、両者の嵌合を定めねばならない。嵌合がきつかったり、両者が相対的に傾いた場合には、浮動に不具合が生じ油の吸引ができない。また、浮動を円滑にするために、嵌合をゆるくすると、その隙間から吸引された油が漏出して再び液面に戻ってしまうということになる。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑み、比重の異なる二種の液体について分離能力が高く可動部を有していない構造の液体分離装置及びこれを有する蓄熱装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、上述の課題は、液体分離装置そしてこれを有する蓄熱装置に関し、次のように構成されることで解決される。
【００１２】
＜液体分離装置＞
本発明に係る液体分離装置は、比重の異なる第一液と第二液を分離する。
【００１３】
かかる液体分離装置において、本発明では、第一液とこれよりも比重が小さく第一液に接触している第二液とを受ける分離槽を有し、該分離槽は、接触している第一液と第二液とを受ける受液口が槽上部に設けられていると共に、第一液を排出する第一液排出口が槽下部にそして第二液を排出する第二液排出口が高さ方向で上記受液口と第一液排出口との間の中間位置に設けられ、高さ方向で上記第二液排出口より下方の所定位置に第一液検出手段が設けられており、さらに第一液排出口に第一液排出手段が接続され第二液排出口に第二液排出手段が接続されていて、上記第一液検出手段が第一液を検出した時に上記第一液排出手段が第一液を第一液排出口から排出するとともに第二液排出手段が第二液の排出を停止するように設定されていることを特徴としている。
【００１４】
このような構成の本発明の液体分離装置によると、比重の異なる第一液と第二液が混合状態で受液口から分離槽に供給されると、時間の経過に伴い、比重の差から比重の小さい第二液が第一液の上方に分離して位置し両者間に界面が生ずる。本発明では、高さ方向で第二液排出口より下方の所定位置に第一液検出手段が設けられており、第一液検出手段が第一液を検出した時に第一液排出手段が第一液を第一液排出口から排出するとともに第二液排出手段が第二液の排出を停止するように設定されている。第一液と第二液の界面が第一液検出手段の位置より下方にある時、すなわち、第一液検出手段が第一液を検出していない時には、界面より上方に位置する第二液が第二液排出口から排出され第一液は分離槽下部に蓄えられる。分離槽下部の第一液量が増加し界面が上昇し第一液検出手段の位置になった時、すなわち、第一液検出手段が第一液を検出した時に、第一液排出手段が第一液を第一液排出口から排出して界面を下降させるとともに第二液排出手段が第二液の排出を停止する。そのため、第二液排出口から排出する第二液に第一液が混入することを防止できる。このように、第一液検出手段を用いて第一液と第二液の排出を制御することで、界面を高さ方向で第二液排出口より下方に位置するように維持されるので、第二液排出口からは第二液のみが排出される。
【００１５】
＜蓄熱装置＞
本発明に係る蓄熱装置は、温度変化に起因して一部が蓄熱性物質に変化する原料液体及び該原料液体より比重が小さい熱媒液体を互いに接触させて上記原料液体から上記蓄熱性物質を生成し生成した蓄熱性物質と原料液体を熱媒液体から分離する蓄熱性物質製造分離装置と、蓄熱性物質と原料液体を貯留する貯留槽を有する。
【００１６】
本発明では、かかる蓄熱装置に、既述の本発明の液体分離装置を用いて構成することができ、該液体分離装置の受液口で貯留槽から第一液としての原料液体と第二液としての熱媒液体を受け、分離後の原料液体を貯留槽へ、そして熱媒液体を蓄熱性物質製造分離装置へ熱媒液体を供給する熱媒液体槽へ返送するようになっていることを特徴としている。
【００１７】
このような構成の本発明の蓄熱装置では、冷房装置等の負荷装置における負荷装置用熱媒体へ冷熱を供給するための上記蓄熱性物質は、蓄熱性物質製造分離装置で原料液体が熱媒液体との直接接触により冷却されることで生成され、熱媒液体と分離され貯留槽へもたらされる。実際には、貯留槽へもたらされる蓄熱性物質には、熱媒液体が若干混入してしまい、蓄熱装置の運転を長時間実行すると、貯留槽の蓄熱性物質への混入熱媒液体が次第に増加して、貯留槽内で蓄熱性物質又は原料液体の上層に熱媒液体が分離・滞留する。この滞留している熱媒液体は蓄熱性物質の製造に用いられていないため、回収して熱媒液体槽へ戻す必要がある。この貯留槽内で滞留している熱媒液体を抜き出した熱媒液体には原料液体が混入しているため、原料液体を分離して純度の高い熱媒液体を回収することが求められている。
【００１８】
本発明では、貯留槽に液体分離装置が接続されており、貯留槽内の熱媒液体が該液体分離装置に送られて、混入している原料液体が分離され、純粋な熱媒液体が上記熱媒液体槽へ帰還する。かくして、貯留槽内で滞留していた熱媒液体は蓄熱性物質の製造に用いられ、蓄熱装置で使用する熱媒液体量を必要最小限にすることができる。
【００１９】
ここで、本明細書において使用される用語の意味又は解釈は、以下の通りである。
【００２０】
（１）「蓄熱性物質」とは、熱エネルギーを蓄積する性質を有する物質をいい、氷、包接化合物（包接水和物を含む）、パラフィンなどがその典型例である。本発明において好ましい蓄熱性物質は、熱媒液体と互いに化学反応を全く又は実質的に生じず、且つ、熱媒液体と互いに全く又は実質的に溶解し合わないものである。
【００２１】
（２）「温度変化に起因してその一部が蓄熱性物質に変化する原料液体」とは、温度の低下や上昇が引き金になって蓄熱性物質を生成する性質を有する液体であって、その性質を有するがゆえに、蓄熱性物質の生成又は製造に着眼したとき、当該蓄熱性物質の原料物質に相当すると認められるものをいう。好ましい原料液体は、熱媒液体と互いに化学反応を全く又は実質的に生じず、且つ、熱媒液体と互いに全く又は実質的に溶解し合わないものである。
【００２２】
「温度変化に起因してその一部が蓄熱性物質に変化する原料液体」の典型例は、冷却されて氷を生成する水、冷却されて包接水和物（包接格子が不完全な準包接水和物を含む）を生成する包接水和物生成薬剤の水溶液である。温度変化に伴い相変化を起こし蓄熱性物質に変わる相変化物質であって当該温度変化前は液体状態にあるものについては、その液体状態にある相変化物質がこれに該当する。
【００２３】
温度変化に起因してその一部が生成した蓄熱性物質を含む原料液体がスラリ状を呈する場合、これを「蓄熱性物質のスラリ」又は、文脈上明確な場合には、単に「スラリ」というときがある。蓄熱性物質のスラリが、引き続く温度変化に起因して蓄熱性物質を生成する場合には、これも「温度変化に起因してその一部が蓄熱性物質に変化する原料液体」から除外されない。
【００２４】
また、第四級アンモニウム塩の水溶液は、冷却されて当該第四級アンモニウム塩をゲスト分子とする包接水和物を含む水溶液となり、当該第四級アンモニウム塩の濃度次第でスラリ状を呈するので、このスラリ状を呈する水溶液を、当該包接水和物のスラリ（又は水和物スラリ）或いは、包接水和物による蓄熱に関する文脈上誤解が生じない限り、単にスラリというときがある。包接水和物のスラリは、引き続く冷却により液相において当該包接水和物を生成するのであれば、「温度変化に起因してその一部が蓄熱性物質に変化する原料液体」から除外されない。
【００２５】
「温度変化に起因してその一部が蓄熱性物質に変化する原料液体」は、蓄熱性物質を生成する性質を有する原料物質のバルクとしての液体である必要はない。例えば、蓄熱性物質を生成する性質を有する原料物質が細かな粒子状を呈している場合、又はマイクロカプセルに収容されて液体の中に分散、懸濁又は混合している場合、当該液体は、本発明の効果の発現を阻害するものでない限り、「温度変化に起因してその一部が蓄熱性物質に変化する原料液体」から除外されない。
【００２６】
その他、ゲル状を呈するもの、ゾル状を呈するもの、半液体と言われるものも、本発明の効果の発現を阻害するものでない限り、「温度変化に起因してその一部が蓄熱性物質に変化する原料液体」から除外されない。
【００２７】
「温度変化に起因してその一部が蓄熱性物質に変化する原料液体」は、文脈上誤解が生じない限り、単に「原料液体」という場合がある。
【００２８】
（３）「熱媒液体」とは、原料液体と化学反応を生じず、当該原料液体に実質的に溶解せず、当該原料液体と熱交換が可能な液体のうち当該熱交換の前後で液体であるものをいう。原料液体が水又は水溶液である場合において、熱媒液体の典型例は、水に対する親和性が低い、即ち水に溶解し難い又は水に混ざりにくい、いわゆる疎水性物質である（この場合の疎水性物質を油性液体という場合もある）。
【００２９】
疎水性物質の一例は、石油精製品であり、パラフィン油、ガソリン、ナフサ、灯油、ジェット燃料油、軽油、潤滑油ベースオイル、重油などが含まれる。
【００３０】
本発明に用いる原料液体としては、アルキルアンモニウム塩に代表される第四級アンモニウム塩、アルキルホスホニウム塩、アルキルスルホニウム塩など（以下、まとめて「水和物生成物質」という場合がある）を溶質とする水溶液又はそれらの水和物生成物質のうち複数を溶質とする水溶液を挙げることが出来る。  水和物生成物質である第四級アンモニウム塩の典型例は、臭化テトラブチルアンモニウムである。
【００３１】
この水溶液を冷却すると、溶質である水和物生成物質をゲスト分子とし水分子をホストとする包接水和物が生成する。この包接水和物は生成時に潜熱を蓄熱する。従って、当該包接水和物は蓄熱性物質に該当し、温度変化により当該包接水和物を生成する当該水溶液は原料液体に該当する。
【００３２】
原料溶液から生成した包接水和物が当該原料液体に分散又は懸濁すると、当該原料液体はスラリ状を呈する。この状態の原料液体が蓄熱性物質のスラリに該当する。
【００３３】
次に、本発明に用いる熱媒液体は、原料液体より比重が小さいとともに、原料液体に溶解せず又は溶解度が低く、且つ、原料液体と化学反応を生じないか又は生じにくい物質である。この熱媒液体は、原料液体よりも比重が小さく原料液体との比重差が大きいものほど好ましい。また、熱媒液体は原料液体との熱交換の前後で液体であるものであり、熱媒液体を冷凍機で冷却する場合には、熱媒液体の凝固点（または融点）は０℃以下であるものが好ましい。
【００３４】
第四級アンモニウム塩の水溶液が原料液体である場合、原料液体より比重が小さい熱媒液体の一例は、ドデカン、ウンデカン、トリデカンなどの炭化水素化合物である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の液体分離装置は、以上のように、分離槽において、高さ方向で第二液排出口より下方の所定位置に第一液検出手段が設けられており、第一液検出手段が第一液を検出した時に第一液排出手段が第一液を第一液排出口から排出するとともに第二液排出手段が第二液の排出を停止するように設定されている。第一液と第二液の界面が第一液検出手段の位置より下方にある時、すなわち、第一液検出手段が第一液を検出していない時には、界面より上方に位置する第二液が第二液排出口から排出され第一液は分離槽下部に蓄えられる。分離槽下部の第一液量が増加し界面が上昇し第一液検出手段の位置になった時、すなわち、第一液検出手段が第一液を検出した時に第一液排出手段が第一液を第一液排出口から排出して界面を下降させるとともに第二液排出手段が第二液の排出を停止する。そのため、第二液排出口から排出する第二液に第一液が混入することを防止できる。このように、第一液検出手段を用いて第一液と第二液の排出を制御することで、界面を高さ方向で第二液排出口より下方に位置するように維持されるので、第二液排出口からは第二液のみが排出される。
【００３６】
また、このような液体分離装置を用いた蓄熱装置では、貯留槽に液体分離装置が接続されており、貯留槽内の熱媒液体が該液体分離装置に送られて、混入している原料液体が分離され、純粋な熱媒液体が上記熱媒液体槽へ帰還する。かくして、貯留槽内で滞留していた熱媒液体は蓄熱性物質の製造に用いられ、蓄熱装置で使用する熱媒液体量を必要最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態としての液体分離装置の概要構成図である。
【図２】図１の液体分離装置を用いた本発明の一実施形態としての蓄熱装置の概要構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付図面にもとづき、一実施形態としての液体分離装置そしてこれを有する蓄熱装置について説明する。
【００３９】
＜液体分離装置＞
液体分離装置１０は、図１のごとく、第一液Ｌ１と第二液Ｌ２とを受ける分離槽１１と、これに接続される第二液貯留槽１２とを有している。第一液Ｌ１と第二液Ｌ２は比重が異なり、この例では、第二液Ｌ２の方が比重が小さい。
【００４０】
分離槽１１は槽上部に受液口１３がそして槽下部に第一液排出口１４が設けられており、本実施形態では、後述の蓄熱装置の貯留槽３１の上部に上記受液口１３が配管１５を介して接続され、貯留槽３１の下部に第一液排出口１４が配管１６を介して接続されている。貯留槽３１には、第一液Ｌ１としての原料液体と蓄熱性物質が貯留されるが、実際には第二液Ｌ２としての熱媒液体が混入していて上層をなしている。配管１５には、開閉弁１５Ａが設けられ、そして配管１６には分離槽１１内の下層をなす第一液Ｌ１を上記貯留槽３１へ向け圧送するポンプ１６Ａが設けられている。配管１６とポンプ１６Ａとが第一液排出手段を構成する。分離槽１１には、高さ方向で、受液口１３と第一液排出口１４との間の中間位置に第二液排出口１７が設けられていて、該第二液排出口１７は配管１８により第二液貯留槽１２に接続されている。該配管１８には開閉弁１８Ａが設けられている。配管１８と開閉弁１８Ａとが第二液排出手段を構成する。また、上記分離槽１１は、高さ方向で上記第二液排出口１７より下方で第二液排出口１７に近い位置に第一液検出手段２０が設けられている。
【００４１】
さらに、上記分離槽１１と第二液貯留槽１２には、それらの上部に、液面のレベルを検出する液面計２１，２２がそれぞれ設けられている。該第二液貯留槽１２の下部にはポンプ２３が設けられた第二液送出管２４が接続されている。
【００４２】
このような本実施形態の液体分離装置１０では、第一液そして第二液は次の要領で分離される。
【００４３】
（１）分離槽１１は、開閉弁１５Ａが開状態となっている配管１５を経て、貯留槽３１内で上層をなす第二液Ｌ２としての熱媒液体を受けている。該貯留槽３１内は、本来、第一液Ｌ１としての原料液体と蓄熱性物質のみが存在している筈であるが、蓄熱装置では、第一液Ｌ１と第二液Ｌ２が直接接触する関係上、上記貯留槽３１には、第二液Ｌ２も若干量混入して流入してきており、上記蓄熱装置の運転の進行に伴い、上記貯留槽３１内の第二液Ｌ２は増量し第一液Ｌ１に対して上層を形成するようになる。かかる第二液Ｌ２が上記配管１５を経て上記分離槽１１へ抜き出される。しかし、抜き出された第二液Ｌ２には該第二液Ｌ２と直接接触していた第一液Ｌ１も混入しており、上記分離槽１１への流入後、時間の経過に伴い、第二液Ｌ２が上層そして第一液Ｌ１が下層をなし、両者間に界面が生ずるようになる。分離槽１１には、液面計２１が設けられており、液面が所定位置以上になると、上記開閉弁１５Ａが閉じられて、配管１５からの第二液Ｌ２の供給は停止する。
【００４４】
（２）高さ方向で上記第二液排出口１７より下方で第二液排出口１７に近い位置に第一液検出手段２０が設けられており、第一液検出手段２０が第一液Ｌ１を検出した時に第一液排出手段が第一液Ｌ１を第一液排出口１４から排出するとともに第二液排出手段が第二液Ｌ２の排出を停止するように設定されている。第一液Ｌ１と第二液Ｌ２の界面が第一液検出手段２０の位置より下方にある時、すなわち、第一液検出手段２０が第一液Ｌ１を検出していない時には、界面より上方に位置する第二液Ｌ２が第二液排出口１７から排出され、ポンプ１６Ａは停止しており第一液Ｌ１は排出されず分離槽１１の下部に蓄えられる。開閉弁１８Ａが開状態としている配管１８から第二液Ｌ２が排出され第二液貯留槽１２へ送られる。かくして、上層の第二液Ｌ２に第一液Ｌ１が混入していないので、第二液排出口１７からは第二液Ｌ２のみが排出される。第二液排出口１７からの第二液Ｌ２の排出は、第二液貯留槽１２の液面計２２により第二液Ｌ２のレベルが許容最上位に達したことが検知されるまで続けられる。第二液貯留槽１２内の第二液Ｌ２には、第一液Ｌ１は混入しておらず、適宜所定部位へポンプ２３が設けられた第二液送出管２４を介して移送される。
【００４５】
（３）貯留槽３１から分離槽１１への第二液Ｌ２の供給と、分離槽１１での第二液Ｌ２と第一液Ｌ１との分離、第二液Ｌ２の排出が行われるにつれて、分離槽１１の下部の第一液Ｌ１量が増加し第一液Ｌ１と第二液Ｌ２の界面が上昇し第一液検出手段２０の位置になった時、すなわち、第一液検出手段２０が第一液Ｌ１を検出した時に、第一液排出手段が第一液Ｌ１を第一液排出口１４から排出して界面を下降させるとともに、第二液排出手段の開閉弁１８Ａが閉状態となり第二液Ｌ２の排出を停止する。第一液Ｌ１がポンプ１６Ａの作動により第一液排出口１４から排出され配管１６を経て貯留槽３１の下部に送入され、該貯留槽３１内で下層を形成している第一液Ｌ１に流入する。分離槽１１の液面計２１により第二液Ｌ２のレベルが許容最下位に達したことが検知されるまで第一液Ｌ１が排出される。第一液Ｌ１の排出を停止した後は、（２）の操作を行い、以後（２）と（３）の操作を繰り返す。
【００４６】
＜蓄熱装置＞
図２に示される実施形態の蓄熱装置３０は、直接接触により蓄熱性物質のスラリを製造し蓄熱して空調機に冷熱を供給する蓄熱式空調設備に用いるものであり、貯留槽３１に既述の液体分離装置１０が接続されている。
【００４７】
蓄熱装置３０は、第一液としての原料液体と第二液としての熱媒液体とを受けて両液を予混合する混合槽３２と、該混合槽３２からの原料液体と熱媒液体の予混合液を受けここで両液を直接接触させて原料液体を冷却し蓄熱性物質を生成し蓄熱性物質が原料液体に分散又は懸濁したスラリを生成し、このスラリと熱媒液体とを分離する蓄熱性物質製造分離装置３３と、原料液体と蓄熱性物質を貯留する貯留槽３１とを有している。混合槽３２から予混合液は蓄熱性物質製造分離装置３３へ送られる。
【００４８】
蓄熱性物質製造分離装置３３は、原料液体と熱媒液体との直接接触により蓄熱性物質を生成し蓄熱性物質のスラリを生成し、このスラリと熱媒液体とを分離する直接接触製造分離装置３４、直接接触製造分離装置３４から分離された蓄熱性物質スラリを受けて一次貯留するスラリ槽３５、直接接触製造分離装置３４から分離された熱媒液体を受けて一次貯留する熱媒液体槽３６とを有している。直接接触製造分離装置３４は、混合槽３２からの予混合液を導入するための導入管３４Ａを備え、導入された予混合液の原料液体と熱媒液体を直接接触させて原料液体を冷却し蓄熱性物質を生成し蓄熱性物質スラリを生成し、このスラリと熱媒液体とを遠心分離して、比重の大きいスラリを外周部で、そしてこれに対して比重の小さい熱媒液体を中央部で捕集し、スラリと熱媒液体をそれぞれ排出するようになっている。直接接触製造分離装置３４から排出された熱媒液体は熱媒液体槽３６へ送られる。直接接触製造分離装置３４から排出されたスラリはスラリ槽３５へ送られる。このスラリにも熱媒液体が若干混入していることがあるので、スラリ槽３５で一次貯留し、熱媒液体が上層そしてスラリが下層をなすように分離して、スラリが槽下部からポンプ３７によって貯留槽３１へ送られ、熱媒液体がポンプ３８によって熱媒液体槽３６へ送られる。
【００４９】
熱媒液体槽３６へは、図１に示す第二液貯留槽１２からの第二液たる熱媒液体が送入されるようになっている（図中※印参照）。スラリ槽３５から熱媒液体槽３６へ送られた熱媒液体にスラリが混入していることもあり、熱媒液体槽３６でも一次貯留し、熱媒液体が上層そしてスラリが下層をなすように分離して、熱媒液体をポンプ３９により混合槽３２へ戻し、スラリをポンプ４０によりスラリ槽３５へ送るようになっている。
【００５０】
蓄熱装置３０は、冷凍機４１により冷却された冷熱媒体をポンプ４２により熱交換器４３へ送り出し、そして再び冷凍機４１へ戻る冷熱回路を有しており、既述した熱媒液体槽３６からの熱媒液体が上記熱交換器４３で冷熱媒体との熱交換で冷却されるようになっており、冷却後の熱媒液体が上記混合槽３２へ送られる。
【００５１】
一方、上記蓄熱装置３０の貯留槽３１は、既述の液体分離装置１０が接続されているとともに、蓄熱性物質のスラリが負荷側熱交換器４４を経て貯留槽３１へ帰還するようにポンプ４５を備えた冷熱供給回路を有している。スラリは、この負荷側熱交換器４４で負荷側となる空調機の熱媒体を熱交換により冷却し冷熱を供給する。スラリはこの空調機の熱媒体との熱交換により自らは昇温して原料液体に戻り、貯留槽３１へ帰還し、原料液体がポンプ４６により混合槽３２へ送られる。
【００５２】
このように構成される本実施形態の蓄熱装置は、次のように作動する。
【００５３】
（ｉ）蓄熱運転では、貯留槽３１からの原料液体と、熱媒液体槽３６から熱交換器４３を経由して冷却された熱媒液体が混合槽３２へ送られ予混合され、原料液体と熱媒液体の予混合液が蓄熱性物質製造分離装置３３へ送られる。蓄熱性物質製造分離装置３３で、原料液体と熱媒液体の両液を直接接触させて原料液体を冷却し蓄熱性物質を生成し蓄熱性物質スラリを生成し、このスラリと熱媒液体とを分離する。
【００５４】
（ii）スラリと熱媒液体は、導入管３４Ａから直接接触製造分離装置３４内に送られ、原料液体と熱媒液体の両液が直接接触され蓄熱性物質スラリが生成される。例えば直接接触製造分離装置３４が遠心分離式である場合には、その遠心力により、比重の大きいスラリと比重の小さい熱媒液体に分離される。スラリはスラリ槽３５へそして熱媒液体は熱媒液体槽３６へ送られる。
【００５５】
（iii）スラリ槽３５へ送られたスラリには若干の熱媒液体が混入しており、両者は比重分離されて、スラリは槽下部から貯留槽３１へ送られ、熱媒液体はポンプ３８により槽上部から熱媒液体槽３６へ送られる。該熱媒液体槽３６には、後述の液体分離装置１０の第二液貯留槽１２からの第二液としての熱媒液体も流入してくる。
【００５６】
（iv）熱媒液体槽３６に流入した熱媒液体は、若干のスラリが混入していることがあり、熱媒液体とスラリは熱媒液体槽３６内で比重分離されて、ポンプ３９によって熱交換器４３に送られ、ここで冷熱媒体との熱交換で冷却された後、再び混合槽３２へ送られる。上記熱媒液体槽３６の底部から排出されたスラリは、スラリ槽３５へ送られる。スラリ槽３５からスラリが貯留槽３１へ送られ貯留され、該貯留槽３１内のスラリが所定量に達するまで蓄熱運転が継続される。
【００５７】
（ｖ）冷房運転では、貯留槽３１には、スラリ槽３５そして熱媒液体槽３６から受けたスラリが貯留されており、スラリはポンプ４５により負荷側熱交換器４４に送られ、スラリは、この負荷側熱交換器４４で負荷側となる空調機の熱媒体を熱交換により冷却し冷熱を供給する。スラリはこの空調機の熱媒体との熱交換により自らは昇温して原料液体に戻り、貯留槽３１へ帰還される。
【００５８】
（vi）貯留槽３１には、蓄熱運転では蓄熱性物質スラリが貯留され、冷房運転では原料液体が貯留されている。貯留槽３１には、液体分離装置１０が接続されており、該貯留槽３１内に送入されたスラリ又は原料液体中に混入していて貯留槽３１内の上層に分離している熱媒液体を液体分離装置１０に抜き出し、熱媒液体に混入している原料液体と熱媒液体とを分離する。これは、既述の液体分離装置１０の作動の説明で述べた通りで、スラリ又は原料液体が第一液そして熱媒液体が第二液として分離される。したがって、液体分離装置１０から排出される熱媒液体は、原料液体を殆んど含まない高純度な状態となっており、蓄熱性物質製造分離装置へ熱媒液体を供給する熱媒液体槽へ返送される。かくして、貯留槽３１内で滞留していた熱媒液体は蓄熱性物質の製造に用いられ、蓄熱装置で使用する熱媒液体量を必要最小限にすることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  液体分離装置
１１  分離槽
１３  受液口
１４  第一液排出口
１６  第一液排出手段
１７  第二液排出口
１８  第二液排出手段
２０  第一液検出手段
３０  蓄熱装置
３１  貯留槽
３２  混合槽
３３  蓄熱性物質製造分離装置
３４  直接接触製造分離装置
３５  スラリ槽
３６  熱媒液体槽
Ｌ１  第一液
Ｌ２  第二液
【図１】
2014050782.tif 000003
【図２】
2014050782.tif 000004