(57)【要約】【課題】水和物スラリの利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の水溶液を簡便に調整するとともに過冷却解除処置も簡便に実施できる方法を提供する。【解決手段】水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈して所定の濃度とすることを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈して所定の濃度とすることを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項２】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈するとともに過冷却解除剤として微粒子を混入することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項３】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を水道上水または工業用水を用いて希釈することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項４】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物の調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または水和物の調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項５】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物の調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または水和物の調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液に対して濃度調整を施し所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を作製し、これを利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項６】
水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一方を混入することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項７】
前記濃縮水溶液に、過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを予め添加しておくことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項８】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、前記濃縮水溶液を希釈することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項９】
前記濃縮水溶液を水で希釈した後、水の追加量に見合った量の過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加することを特徴とする請求項７に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１０】
利用サイトにおいて前記調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または前記調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一方を混入することを特徴とする請求項４に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１１】
前記調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または前記調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液に、過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを予め添加しておくことを特徴とする請求項４に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１２】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、利用サイトにおいて前記調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または前記調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする請求項４に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１３】
利用サイトにおいて前記所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一方を混入することを特徴とする請求項５に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１４】
前記所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液に、過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを予め添加しておくことを特徴とする請求項５に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１５】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、利用サイトにおいて前記所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする請求項５に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１６】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物のスラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該粉末を水に溶解して所定の濃度の水溶液とすることを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１７】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物のスラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリを生成する薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を水に溶解するとともに過冷却解除剤として微粒子を混入することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１８】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物のスラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリを生成する薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液から水を蒸発させて作製した水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を水道上水または工業用水を用いて溶解することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１９】
利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一つを混入することを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項２０】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、利用サイトにおいて前記水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解することを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用サイトへ水和物（クラスレート化合物）のスラリを生成する薬剤を供給する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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−ブチルホスホニウム塩、トリｉｓｏ−アミルスルホニウム塩のようなゲスト化合物（水和物スラリ生成薬剤）を含んだ水溶液を冷却すると水和物が生成し、この水和物は微細な粒子となって水溶液中に浮遊して流動性の高い水和物スラリとなることが知られている。このような水和物および水和物スラリは、空調設備などの蓄冷材または冷熱の搬送媒体として好ましい特性を有しており、その利用技術の開発に対するニーズが高まっている。
【０００３】
しかし、水和物スラリを生成する水溶液を使用した空調設備などは未だ普及していないため、水和物スラリ生成薬剤の供給者からユーザーである水和物スラリの利用サイトへどのような状態で水和物スラリ生成薬剤を輸送し、利用サイトにおいてどのような調整を行うのかについて定まった方法が確立していない。このため、設備設計者の設計に応じた特性を有する水和物スラリ生成薬剤の水溶液を得ることが困難であった。この点に関連して、従来例えば蓄熱剤の分野において、蓄熱剤の供給者が蓄熱剤を封入したカプセルを製造してユーザーの利用サイトまで運搬し、ユーザーの蓄熱槽に充填するという販売形態が確立されているのとは異なる。
【０００４】
また、上記のような水和物スラリ生成薬剤の水和物には、水和数が小さく生成温度の低い第一水和物と、水和数が大きく生成温度の高い第二水和物があり、第二水和物の方が大きな熱密度を有し搬送動力を小さくできるため、蓄冷材または冷熱の搬送媒体として用いるには有利である。ただし、上記のような水和物スラリ生成薬剤を含有する水溶液を冷却していくと、過冷却状態の水溶液から第一水和物が生成する過程や過冷却状態の第一水和物から第二水和物が生成する過程を経ることが知られている。このため、大きな過冷却が生じた後に過冷却が解除されると、急激に粘性が増加し、最悪の場合にはシステム中の熱交換器などの機器が閉塞することもある。しかし、上述したように、利用サイトにおける水和物スラリ生成薬剤の水溶液の調整方法が確立していない状況下では、簡便な過冷却解除処置方法も確立されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、水和物スラリの利用サイトにおいて設計条件に応じて水和物スラリ生成薬剤の水溶液を簡便に調整するとともに過冷却解除処置も簡便に実施できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の水和物スラリ生成薬剤の供給方法は、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈して所定の濃度とすることを特徴とする。
【０００７】
ここで、所定の濃度は利用サイトで必要とされる蓄熱剤あるいは冷熱輸送媒体としての熱密度や輸送熱量や輸送動力効率に対応するものである。なお、本発明において水和物スラリ生成薬剤とは、厳密には水和物生成薬剤であるが、結果として水和物スラリを生成する薬剤であれば足りる。また、本発明における濃縮水溶液とは、溶質が溶媒に対して相対的に高い濃度で存在する水溶液を意味し、溶質量を増やすことで、溶媒に対する溶質の相対量を増やすことで実現される水溶液、溶媒量を減らすことで、溶媒に対する溶質の相対量を増やすことで実現される水溶液、当初の水溶液に溶質を追加することで実現される水溶液、当初の水溶液から溶媒を除去することで実現される水溶液の何れをも含む。
【０００８】
本発明において、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈するとともに過冷却解除剤として微粒子を混入することが好ましい。
【０００９】
本発明において、過冷却解除剤として作用する十分な量の微粒子（例えばカオリン）を含有する水道水を用いて濃縮水溶液を希釈するのが最も簡便である。なお、過冷却解除剤となる適切な微粒子を別途添加してもよいことはもちろんである。
【００１０】
本発明において、屈折率計または電気伝導度計を用いて水溶液中の水和物スラリ生成薬剤の濃度を計測しながら、濃縮水溶液を希釈することが好ましい。
【００１１】
本発明においては、利用温度域（例えば５〜１２℃）において蓄熱密度の高い第二水和物を生成させるために、水溶液中の水和物スラリ生成薬剤の濃度が１８％以下となるように濃縮水溶液を希釈することが好ましい。このことにより第一水和物よりも高い保有熱量または蓄熱密度をもつ第二水和物を生成させることができる。なお、本発明における％とは、重量％の意味である。
【００１２】
本発明においては、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈する際に界面活性剤を混入して、水溶液の搬送動力を低減できるようにすることが好ましい。
【００１３】
本発明においては、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈する際に防食剤を混入して、システム中の機器の腐食を抑制することが好ましい。
【００１４】
なお、濃縮水溶液に過冷却解除剤ならびに必要に応じて界面活性剤および／または防食剤を予め添加しておいてもよいし、過冷却解除剤ならびに必要に応じて界面活性剤および／または防食剤を添加した水を用いて濃縮水溶液を希釈してもよい。これらの方法により、過冷却解除剤、界面活性剤、防食剤の濃度を所望の値に調整できる場合には、さらに微調整を行う必要はない。
【００１５】
また、濃縮水溶液を水で希釈した後、水の追加量に見合った量の過冷却解除剤ならびに必要に応じて界面活性剤および／または防食剤を添加して、これらの濃度が所望の値になるように微調整してもよい。
【００１６】
また、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液の濃度はたとえば３０％に調整される。水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液の濃度は４０％に調整してもよい。水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液の濃度は４０％以上に調整してもよい。
【００１７】
本発明に係る他の水和物スラリ生成薬剤の供給方法は、水和物スラリの利用サイトへ水和物スラリを生成する薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液から水を蒸発させて作製した水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を水に溶解して所定の濃度の水溶液とすることを特徴とする。
【００１８】
また、所定の濃度の水溶液とするとともに過冷却解除剤として微粒子を混入することが好ましい。
【００１９】
この方法でも、過冷却解除剤として作用する微粒子を含有する水道水を用いて前記水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解するのが最も簡便である。
【００２０】
また、屈折率計または電気伝導度計を用いて水溶液中の水和物スラリ生成薬剤の濃度を計測しながら、前記水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解することが好ましい。
【００２１】
また、水溶液中の水和物スラリ生成薬剤の濃度が１８％以下になるように、前記水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解することが好ましい。
【００２２】
また、水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一つを混入することが好ましい。
【００２３】
また、過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、前記水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解してもよい。
【００２４】
本発明に係るさらに他の水和物スラリ生成薬剤の供給方法は、水和物スラリの利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物の調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または水和物の調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係るさらに他の水和物スラリ生成薬剤の供給方法は、水和物スラリの利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物の調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または水和物の調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液に対して濃度調整を施し所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を作製し、これを利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、水和物スラリの利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の水溶液を簡便に調整するとともに過冷却解除処置も簡便に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明においては、上述したように、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ運搬し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈するとともに過冷却解除剤として微粒子を混入する。
【００２８】
水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を作製する方法について説明する。  
工業的に製造された水和物スラリ生成薬剤の粉末を水に溶解しただけで濃縮水溶液を作製したり、工業的に製造された高濃縮水溶液に水を加えて濃度調製して濃縮水溶液を作製して水和物スラリ生成薬剤を供給すると、水和物スラリ生成薬剤の粉末や高濃縮水溶液の製造過程などで水和物スラリ生成薬剤以外の不純物が含まれることがあり、濃縮水溶液を希釈して空調設備の蓄冷剤や冷熱搬送媒体として使用した際に変色や臭いなどが発生するなどの問題が生じる懸念がある。また水和物スラリ生成薬剤の純度が低い粉末を用いる場合にも同様の問題が生じる。そのため水和物スラリ生成薬剤の粉末に含まれる水和物スラリ生成薬剤以外の不純物を除去する処理を行うことが好ましい。
【００２９】
水和物スラリ生成薬剤の濃度が３０％、４０％および４０％以上のうちいずれかの濃度の濃縮水溶液を作製する方法を水和物スラリ生成薬剤（ゲスト化合物）としてテトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロマイド（ＴＢＡＢ）を用いる場合について説明する。
【００３０】
（１）濃度３０％の濃縮水溶液を作製する方法
水和物スラリ生成薬剤の粉末を水に溶解した濃度が１８％または１８％以下の原水溶液を冷却装置および加熱装置を有する濃縮用容器に装入し、その原水溶液を冷却して水和物の結晶を生成する。この濃度のとき、第二水和物が生成する。濃縮用容器から低濃度の残水溶液を排出し、固形物として残った水和物を加熱して水和物を融解し、濃縮された濃縮水溶液を得る。水和物スラリ生成薬剤の粉末に含まれる不純物は残水溶液に残るので濃縮水溶液から除去される。
【００３１】
この濃縮水溶液の濃度は第二水和物を構成する水和剤と水分子の比率から計算すると、約３３％であるが、実際には約３０％の濃度となる。これは、水和物の結晶の塊の周りに水が少量付着して残っているためと考えられる。また第二水和物を選択的に生成する温度または冷却速度で冷却することが好ましい。
【００３２】
また上記の操作にかわって水和物スラリ生成薬剤の粉末を水に溶解した原水溶液を容器に入れ、容器内に冷却管を入れ８℃以下の温度で冷却し、冷却管外面に水和物が付着したら、水和物の付着した冷却管を別の空の容器に入れ、冷却管内に温水を流し、付着した水和物を溶かして、不純物を含まない濃縮水溶液を作製する操作を行ってもよい。この操作によっても第二水和物が生成し濃度３０％の濃縮水溶液を作製することができる。
【００３３】
（２）濃度４０％の濃縮水溶液を作製する方法
水和物スラリ生成薬剤の粉末を水に溶解した濃度が１８％以上の原水溶液または工業的に製造された水和物スラリ生成薬剤の高濃縮水溶液を冷却装置および加熱装置を有する濃縮用容器に装入し、その原水溶液または高濃縮水溶液を冷却して水和物の結晶を生成する。この濃度のとき、第一水和物が生成する。濃縮用容器から低濃度の残水溶液を排出し、固形物として残った水和物を加熱して水和物を融解し、濃縮水溶液を得る。水和物スラリ生成薬剤の粉末に含まれる不純物は残水溶液に残るので濃縮水溶液から除去される。
【００３４】
この濃縮水溶液の濃度は第一水和物を構成する水和剤と水分子の比率から計算すると、約４１％であるが、実際には約４０％の濃度となる。これは、水和物の結晶の塊の周りに水が少量付着して残っているためと考えられる。また第一水和物を選択的に生成する温度である８℃以上または冷却速度で冷却することが好ましい。また（１）の方法で作製した濃度３０％の濃縮水溶液を用いて上記の操作により濃度４０％の濃縮水溶液を作製してもよい。
【００３５】
また上記の操作にかわって水和物スラリ生成薬剤の粉末を水に溶解した原水溶液を容器に入れ、容器内に冷却管を入れ８℃以上の温度で冷却し、冷却管外面に水和物が付着したら、水和物の付着した冷却管を別の空の容器に入れ、冷却管内に温水を流し、付着した水和物を溶かして、不純物を含まない濃縮水溶液を作製する操作を行ってもよい。この操作によっても第一水和物が生成し濃度４０％の濃縮水溶液を作製することができる。
【００３６】
なお水和物スラリ生成薬剤としてＴＢＡＢを用いた場合の濃度４０％の濃縮水溶液を作製する方法において引用した“約４１％”というＴＢＡＢの物性値は、より正確には４０．６重量％である。水和物スラリ生成薬剤について広く定義すると、この濃度は「水和物スラリ生成薬剤を水に溶かしたとき調和融点を与える濃度」（調和融点濃度という）の意味である。調和融点濃度では水和物中の水和物生成薬剤の濃度と水溶液中の水和物生成薬剤の濃度が等しくなっている。ＴＢＡＢの濃度４０％の濃縮水溶液を作製するために具体的に記載した工程は、ＴＢＡＢに固有な内容を、それに対応する各水和物スラリ生成薬剤に固有な内容に読み替えれば、水和物スラリ生成薬剤を水に溶かしたとき調和融点を与える濃度の水溶液を作製するために広く適用できる。ＴＢＡＢの濃度４０％の濃縮水溶液を作製するために具体的に記載した工程では、調和融点濃度の理論値通りの約４１％（約４０．６％）を正確に実現できるとは限らないが、本発明では、水和物スラリ生成薬剤の調和融点濃度の理論値に近接した濃度、または、その理論的な調和融点濃度の値を目指すものの、結果として、不可避的にその理論的な調和融点濃度の値から外れてしまうことにより実現される、理論的な調和融点濃度の値からはずれた濃度も「水和物スラリ生成薬剤を水に溶かしたとき調和融点を与える濃度」（調和融点濃度）と呼ぶことにしている。
【００３７】
上記のように製造される、水和物スラリ生成薬剤を水に溶かしたとき調和融点を与える濃度の水溶液は、まさに、その水和物スラリ生成薬剤に固有の調和融点を与える濃度であるので、例えばＴＢＡＢの場合ならば約４０％という具合に、一定の濃度値となる。このことは、その水溶液を濃縮水溶液としてそのまま利用サイトに搬出又は供給し、その利用サイトで希釈する際、目標濃度値に設定する作業が容易になることを意味している。濃縮水溶液を取り出せば、その濃度は既に既知だからである。また、濃縮水溶液を利用サイトに搬出又は供給する前に、予め濃縮水溶液の濃度を調整しておく必要がある場合も、濃縮水溶液の一定量に対して、所望の量の水和物スラリ生成薬剤を追加したり、所望の量の水を追加したりすることにより、目標濃度値に設定する作業が容易になることを意味している。濃縮水溶液を取り出せば、その濃度は既に既知だからである。それ故、水和物スラリ生成薬剤を水に溶かしたとき調和融点を与える濃度の水溶液を濃縮水溶液として、又はその濃縮水溶液を基準に更に濃度調整を行い、所望の濃度値に設定したものを、利用サイトに搬出又は供給し、利用に供することは、水和物スラリ生成薬剤の供給方法として、格別の技術的特徴と長所があるといえる。
【００３８】
（３）濃度４０％以上の濃縮水溶液を作製する方法
（１）の方法で作製した濃度３０％の濃縮水溶液または（２）の方法で作製した濃度４０％の濃縮水溶液を加熱装置を有する濃縮用容器に装入し、その濃縮水溶液を加熱して水溶液中の水分を蒸発させ濃縮し、濃度４０％以上の濃縮水溶液を得る。水和物スラリ生成薬剤の粉末に含まれる不純物は（１）または（２）の操作により除去されている。
【００３９】
また、（１）（２）（３）の方法のように水和物を一度生成した水溶液を濃縮水溶液として利用サイトでの調製用に使用することにより水和物が生成しやすくなる効果ももたらす。
【００４０】
水和物スラリ生成薬剤の濃度が３０％、４０％および４０％以上のうちいずれかの濃度の濃縮水溶液が供給者からユーザーの利用サイトへ供給され、ユーザーは利用サイトにおいて設計条件に応じて例えば１８％以下の最適な濃度になるように濃縮水溶液を希釈することにより所望の特性を有する水溶液を簡便に調整することができる。
【００４１】
また、本発明において用いられる過冷却解除剤は、水和物粒子の生成核となり過冷却を解除（防止）する作用を有する微粒子であり、水溶液中に分散して浮遊するように粒径が１０μｍ以下であることが好ましい。水溶液中における粒径が１０μｍ以下である微粒子の濃度は０．１ｍｇ／Ｌ以上であれば、水和物を効率よく生成することができ過冷却防止に有効である。
【００４２】
ここで、水道上水または工業用水の基準の１つとして濁度が用いられ、濁度１度はカオリン濃度で１ｍｇ／Ｌと定義される。カオリンは水道上水または工業用水中において微粒子の形態で浮遊しており、過冷却解除剤として作用する。濁度は一般的な水道上水では約１度（カオリン１ｍｇ／Ｌ）、工業用水では約２０度（カオリン２０ｍｇ／Ｌ）である。したがって、ゲスト化合物を含む水溶液を希釈する水として水道上水または工業用水を用いるだけで、過冷却解除剤を添加したことになる。なお、水溶液中における粒径が１０μｍ以下の微粒子からなる過冷却解除剤の濃度の上限は約１００ｍｇ／Ｌである。上限濃度以上に多量に微粒子が分散浮遊していると、システム中の熱交換器の伝熱性能が低下するなどの悪影響が生じる。
【００４３】
以下、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。図１は本発明に係る水和物スラリ生成薬剤の供給方法の一例を説明するフローチャートである。この例では、水和物スラリ生成薬剤（ゲスト化合物）としてテトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロマイド（ＴＢＡＢ）を用いる場合について説明する。
【００４４】
供給者はＴＢＡＢ濃度が３０％、４０％、４０％以上のうちいずれかの濃度の濃縮水溶液をタンクローリーまたは容器に入れてユーザーの利用サイトまで運搬し（Ｓ１）、ユーザーは利用サイトにおける濃縮水溶液の処置を開始する（Ｓ２）。
【００４５】
濃縮水溶液には予め過冷却解除剤が添加されている場合と添加されていない場合があるので、それに応じて処理を変更する（Ｓ３）。濃縮水溶液に過冷却解除剤が添加されていない場合には、微粒子を混入して過冷却を解除できるようにする（Ｓ４）。濃縮水溶液に予め過冷却解除剤が添加されている場合には、そのまま濃縮水溶液を水道水で希釈して、ＴＢＡＢ濃度１８％以下の水溶液を得る。この間、例えば屈折率計を用いて水溶液中のＴＢＡＢ濃度をモニターする。ＴＢＡＢ濃度１８％以下の水溶液を用いれば、水和物スラリを生成する際に高い熱密度の第二水和物が得られ、搬送動力を小さくできる（Ｓ５）。なお、水道水中に過冷却を解除するのに十分な量の微粒子（カオリンなど）が含まれている場合には微粒子を混入する処置（Ｓ４）を別途に行う必要はない。
【００４６】
次に、必要に応じて水溶液に界面活性剤を混入する。界面活性剤が混入されていると、温水溶液として用いる場合に搬送動力を低減することができる（Ｓ６）。さらに、必要に応じて水溶液に防食剤を混入する。防食剤が混入されていると、システムを構成する熱交換器などの機器の腐食を低減することができる（Ｓ７）。こうしてＴＢＡＢ水溶液の調製を完了する（Ｓ８）。
【００４７】
なお、微粒子混入（Ｓ４）、水溶液濃度調整（Ｓ５）、界面活性剤（Ｓ６）、防食剤添加（Ｓ７）の各工程の順序は特に限定されない。また、濃縮水溶液には、過冷却解除剤、界面活性剤および防食剤のうち少なくともいずれか１種を予め添加しておいてもよい。この場合、予め添加された過冷却解除剤、界面活性剤、防食剤の量と、利用サイトにおける追加の水量に応じて、これらの添加量を微調整するようにしてもよい。
【００４８】
また、ＴＢＡＢ濃度５０％以上、例えば５２〜５３％の濃縮水溶液を希釈するようにしてもよい。
【００４９】
以上のような方法を用いることにより、利用サイトにおいて設備設計者の設計に応じた水溶液を得ることができ、濃縮水溶液を購入するだけでシステムを容易に稼動できるようになる。
【００５０】
また、水和物スラリの利用サイトへ水和物スラリを生成する薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液から水を蒸発させて作製した水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を水に溶解するとともに過冷却解除剤として微粒子を混入するようにしてもよい。さらに濃縮水溶液と同様の処置を行ってもよい。
【００５１】
さらに水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液から水を蒸発させて作製した水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、濃縮水溶液を調製した後、濃縮水溶液を作製する際に行ったように冷却して水和物を作製し加熱して融解させる操作を行うと、水溶液から水和物を生成しやすくなる。
【００５２】
上記した水和物スラリ生成薬剤の濃度が３０％、４０％および４０％以上のうちいずれかの濃度の濃縮水溶液から水を蒸発させて作製した水和物スラリ生成薬剤の粉末は水和物スラリ生成薬剤以外の不純物を含まないので、空調設備の蓄冷剤や冷熱搬送媒体として使用した際に変色や臭いなどが発生するなどの問題が生じることがなく、貯蔵中に変色や変質することがなく安定して貯蔵することができる。また利用サイトに運搬することも簡便であり、運搬費用を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る水和物スラリ生成薬剤の供給方法を示すフローチャート図。
【図１】
2008238169.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液であって、利用サイトにおいて冷却されて水和物スラリを生成するものの濃度を調整する方法であって、水道上水または工業用水を用いて前記水溶液の濃度を調整する工程を有することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液の濃度調整方法。
【請求項２】
過冷却を解除するための微粒子を追加的に混入する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液の濃度調整方法。
【請求項３】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈して所定の濃度とすることを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項４】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈するとともに過冷却解除剤として微粒子を混入することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項５】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を水道上水または工業用水を用いて希釈することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項６】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物の調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または水和物の調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項７】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物の調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または水和物の調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液に対して濃度調整を施し所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を作製し、これを利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項８】
水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一方を混入することを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項９】
前記濃縮水溶液に、過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを予め添加しておくことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１０】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、前記濃縮水溶液を希釈することを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１１】
前記濃縮水溶液を水で希釈した後、水の追加量に見合った量の過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加することを特徴とする請求項９に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１２】
利用サイトにおいて前記調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または前記調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一方を混入することを特徴とする請求項６に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１３】
前記調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または前記調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液に、過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを予め添加しておくことを特徴とする請求項６に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１４】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、利用サイトにおいて前記調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または前記調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする請求項６に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１５】
利用サイトにおいて前記所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一方を混入することを特徴とする請求項７に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１６】
前記所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液に、過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを予め添加しておくことを特徴とする請求項７に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１７】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、利用サイトにおいて前記所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする請求項７に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１８】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物のスラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該粉末を水に溶解して所定の濃度の水溶液とすることを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１９】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物のスラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリを生成する薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を水に溶解するとともに過冷却解除剤として微粒子を混入することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項２０】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物のスラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリを生成する薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液から水を蒸発させて作製した水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を水道上水または工業用水を用いて溶解することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項２１】
利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一つを混入することを特徴とする請求項１８ないし２０のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項２２】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、利用サイトにおいて前記水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解することを特徴とする請求項１８ないし２０のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液であって、利用サイトにおいて冷却されて水和物スラリを生成するものの濃度を調整する方法及び利用サイトへ水和物（クラスレート化合物）のスラリを生成する薬剤を供給する方法に関する。
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月12日(2008.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液であって、利用サイトにおいて冷却されて水和物スラリを生成するものの濃度を調整する方法であって、水道上水または工業用水を用いて前記水溶液の濃度を調整する工程を有することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液の濃度調整方法。
【請求項２】
過冷却を解除するための微粒子を追加的に混入する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液の濃度調整方法。
【請求項３】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈して所定の濃度とすることを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項４】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈するとともに過冷却解除剤として微粒子を混入することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項５】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を水道上水または工業用水を用いて希釈することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項６】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物の調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または水和物の調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項７】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物スラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物の調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または水和物の調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液に対して濃度調整を施し所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を作製し、これを利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項８】
水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液を希釈する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一方を混入することを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項９】
前記濃縮水溶液に、過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを予め添加しておくことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１０】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、前記濃縮水溶液を希釈することを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１１】
前記濃縮水溶液は、水和物を一度生成した水溶液であることを特徴とする請求項３に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１２】
前記濃縮水溶液を水で希釈した後、水の追加量に見合った量の過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加することを特徴とする請求項９に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１３】
利用サイトにおいて前記調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または前記調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一方を混入することを特徴とする請求項６に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１４】
前記調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または前記調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液に、過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを予め添加しておくことを特徴とする請求項６に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１５】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、利用サイトにおいて前記調和融点を与える濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液または前記調和融点を与える濃度以上の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする請求項６に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１６】
利用サイトにおいて前記所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一方を混入することを特徴とする請求項７に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１７】
前記所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液に、過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを予め添加しておくことを特徴とする請求項７に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１８】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、利用サイトにおいて前記所望の濃度の水和物スラリ生成薬剤の水溶液を希釈することを特徴とする請求項７に記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項１９】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物のスラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリ生成薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて当該粉末を水に溶解して所定の濃度の水溶液とすることを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項２０】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物のスラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリを生成する薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を水に溶解するとともに過冷却解除剤として微粒子を混入することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項２１】
水和物スラリ生成薬剤を含む水溶液を冷却し水和物のスラリを生成して利用する利用サイトへ水和物スラリを生成する薬剤を供給するにあたり、水和物スラリ生成薬剤の濃縮水溶液から水を蒸発させて作製した水和物スラリ生成薬剤の粉末を利用サイトへ供給し、利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を水道上水または工業用水を用いて溶解することを特徴とする水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項２２】
利用サイトにおいて水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解する際に、界面活性剤と防食剤のうち少なくとも一つを混入することを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。
【請求項２３】
過冷却解除剤と界面活性剤および防食剤のうち少なくとも一つを添加した水を用いて、利用サイトにおいて前記水和物スラリ生成薬剤の粉末を溶解することを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれかに記載の水和物スラリ生成薬剤の供給方法。