(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一水和物または該第一水和物よりも水和数が大きく熱密度が大きい第二水和物を生成するゲスト化合物の水溶液を冷却して水和物スラリを製造する方法において、前記第二水和物を含む水和物スラリを貯蔵するタンクをスラリ製造熱交換器と負荷側熱交換器に接続し、前記タンクに貯蔵される水和物スラリの一部および前記負荷側熱交換器から輸送される水溶液を前記スラリ製造熱交換器へ輸送して冷却し、前記タンクに貯蔵される水和物スラリの一部を前記負荷側熱交換器へ輸送して冷熱を利用することを特徴とする水和物スラリの製造方法。
【請求項２】
前記タンクに貯蔵される水和物スラリの一部を前記負荷側熱交換器へ輸送する負荷ポンプの流量をＱｆ、前記タンクに貯蔵されている水和物スラリの一部および前記負荷側熱交換器から戻る前記水溶液を前記スラリ製造熱交換器へ輸送する製造ポンプの流量をＱｍとして、Ｑｍ＞Ｑｆとなるように制御することを特徴とする請求項１記載の水和物スラリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水和物スラリの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゲスト化合物（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などの各種塩類）を含む水溶液を冷却すると、水和物（液系包接水和物）が生成される。この水和物は０℃以上の温度で生成でき、しかも潜熱が大きく冷水に比較して数倍の熱量の冷熱を貯蔵することができる。また、この水和物は微細な粒子となって水溶液中に浮遊して比較的流動性の高い水和物スラリを形成する。このため、このような水和物スラリは、空調設備などの蓄冷材または冷熱輸送媒体として好ましい特性を有している。
【０００３】
従来、このような水和物スラリの製造および負荷側の空調設備などでの利用は以下のようにして行われている。すなわち、水和物スラリタンクに例えばテトラｎ−ブチルアンモニウムブロマイド（ＴＢＡＢ）を含む水溶液を供給してスラリ製造運転（蓄熱運転）が開始される。水和物スラリタンク内の水溶液は製造ポンプによりスラリ製造熱交換器（例えば冷凍機の蒸発器）へ送られて熱交換により冷却され、水和物スラリが製造される。この水和物スラリは水和物スラリタンクに貯蔵される。また、負荷運転時には、水和物スラリタンク内の水和物スラリは負荷ポンプにより負荷側熱交換器に送られてその冷熱が利用されて水溶液となり、水溶液は水和物スラリタンクへ戻される。
【０００４】
ところで、テトラｎ−ブチルアンモニウムブロマイド（ＴＢＡＢ）は、低濃度領域で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を生成し得る（高濃度領域では第一水和物のみが生成される）ことが知られている。２種の水和物のうちでは第二水和物の方が熱密度が大きく大きな冷熱量を有するため、空調負荷運転には第二水和物を含む水和物スラリを用いることが望ましい。
【０００５】
しかし、従来の方法に従ってスラリ製造熱交換器において連続的に冷却を行うと、大きな過冷却が生じた後に過冷却が解除されることがあり、そのような場合に急激に水和物が生成して粘性が増加して流動抵抗が大きくなってポンプ動力が増加するうえ、最悪の場合には熱交換器が閉塞することもあった。また、スラリ製造運転時に最初に第一水和物が生成した後、第二水和物が生成し得る約８．０℃以下になっても第一水和物が第二水和物に変化せず、より低い温度まで過冷却されてから第二水和物に変化することがしばしば起こり、ポンプ動力の変動を招いていた。
【０００６】
このため、水和物スラリの製造時に安定に運転するためには、できるだけ速やかに第二水和物を生成させることが重要になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、水和物生成時に第二水和物を速やかに生成させることができ、水和物スラリを安定的に製造できる方法を提供することにある。
【０００８】
（１）本発明に係る水和物スラリの製造方法は、第一水和物または該第一水和物よりも水和数が大きく熱密度が大きい第二水和物を生成するゲスト化合物の水溶液を冷却して水和物スラリを製造する方法において、前記第二水和物を含む水和物スラリを貯蔵するタンクをスラリ製造熱交換器と負荷側熱交換器に接続し、前記タンクに貯蔵される水和物スラリの一部および前記負荷側熱交換器から輸送される水溶液を前記スラリ製造熱交換器へ輸送して冷却し、前記タンクに貯蔵される水和物スラリの一部を前記負荷側熱交換器へ輸送して冷熱を利用することを特徴とするものである。
【００１１】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記タンクに貯蔵される水和物スラリの一部を前記負荷側熱交換器へ輸送する負荷ポンプの流量をＱｆ、前記タンクに貯蔵されている水和物スラリの一部および前記負荷側熱交換器から戻る前記水溶液を前記スラリ製造熱交換器へ輸送する製造ポンプの流量をＱｍとして、Ｑｍ＞Ｑｆとなるように制御することを特徴とするものである。
なお、本発明において、ゲスト化合物としては、テトラｎ−ブチルアンモニウム塩、テトラｉｓｏ−アミルアンモニウム塩、テトラｉｓｏ−ブチルホスホニウム塩およびトリｉｓｏ−アミルスルホニウム塩からなる群より選択される少なくとも１種が用いられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の方法を実施するために用いられるスラリ製造・空調システムの構成図である。図１に示すように、第二水和物を含む水和物スラリを貯蔵するバッファタンク１が、スラリ製造熱交換器１１と負荷側熱交換器２１に接続するように設けられている。より具体的には、バッファタンク１とスラリ製造熱交換器１１との間には製造ポンプ２を介装した送り配管３が設けられ、スラリ製造熱交換器１１からの戻り配管４はバッファタンク１に接続されている。バッファタンク１と負荷側熱交換器２１との間には負荷ポンプ５を介装した送り配管６が設けられ、負荷側熱交換器２１からの戻り配管７はバッファタンク１からスラリ製造熱交換器１１への送り配管３に接続されている。
【００１３】
スラリ製造熱交換器１１には冷凍機１２で冷却された冷水が冷水ポンプ１３により輸送されてスラリ製造に用いられる。
【００１４】
また、製造ポンプ２の流量Ｑｍと負荷ポンプ５の流量Ｑｆはそれぞれ流量計（図示せず）により計測され、これらの流量は制御器３１により制御される。
【００１５】
このスラリ製造・空調システムの運転は以下のようにして行われる。まず、バッファタンク１にゲスト化合物として例えばテトラｎ−ブチルアンモニウムブロマイド（ＴＢＡＢ）を含む水溶液を入れ、予め蓄熱運転を行ってバッファタンク１に第二水和物を含む水和物スラリを貯蔵しておく。そして、負荷運転を行い、負荷ポンプ５によりバッファタンク１の第二水和物スラリの一部を負荷側熱交換器２１へ輸送して冷熱を利用しながら、製造ポンプ２によりバッファタンク１の第二水和物スラリの一部および負荷側熱交換器２１から戻る水溶液をスラリ製造熱交換器１１へ輸送して冷却する。このような負荷運転は、制御器３１により製造ポンプ２の流量Ｑｍと負荷ポンプ５の流量Ｑｆを、Ｑｍ＞Ｑｆとなるように制御することにより可能になる。
【００１６】
このような運転を行うと、スラリ製造熱交換器１１に第二水和物スラリと水溶液とが混合されて輸送されるため、スラリ製造熱交換器１１内では第一水和物の生成を経ずに第二水和物スラリが安定して製造される。また、スラリ製造熱交換器１１から戻る水和物スラリは、いったんバッファタンク１を経由した後、バッファタンク１から負荷側熱交換器２１へ輸送される。このため、かりにスラリ製造熱交換器１１の出口で第一水和物が生成したとしても、バッファタンク１内の第二水和物スラリと混合される結果、第一水和物は第二水和物に変化する。
【００１７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、スラリ製造熱交換器へバッファタンクの第二水和物を含む水和物スラリの一部および負荷側熱交換器から戻る水溶液を輸送することにより、スラリ製造熱交換器で過冷却が起こらず第一水和物の生成を経ずに第二水和物を含む水和物スラリを安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するために用いられるスラリ製造・空調システムの構成図。
【符号の説明】
１…バッファタンク
２…製造ポンプ
３…送り配管
４…戻り配管
５…負荷ポンプ
６…送り配管
７…戻り配管
１１…スラリ製造熱交換器
１２…冷凍機
１３…冷水ポンプ
２１…負荷側熱交換器
【図１】
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