JPH02208429A - Cold heat accumulation system - Google Patents
Cold heat accumulation systemInfo
- Publication number
- JPH02208429A JPH02208429A JP1024481A JP2448189A JPH02208429A JP H02208429 A JPH02208429 A JP H02208429A JP 1024481 A JP1024481 A JP 1024481A JP 2448189 A JP2448189 A JP 2448189A JP H02208429 A JPH02208429 A JP H02208429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas clathrate
- gas
- cold storage
- cold
- clathrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、蓄冷熱システム、詳しくはホスト剤とゲスト
剤の反応により生成されるガスクラスレートを蓄冷熱剤
として用いる蓄冷熱システムに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cold heat storage system, and more particularly to a cold heat storage system that uses gas clathrate produced by the reaction of a host agent and a guest agent as a cold heat storage agent.
最近、ヒートポンプ式の冷房装置が普及し、オフィスば
かりでなく、家庭や電車にまで浸透している。真夏には
、電力需要に極端なピークが起こることもある。そこで
、このような観点からも冷源を蓄えておき使用したい時
に使用する蓄冷熱システムが要求されている。Recently, heat pump type cooling devices have become popular, and are now being used not only in offices but also in homes and trains. Extreme peaks in electricity demand can occur in midsummer. Therefore, from this point of view, there is a need for a cold storage heat system that stores a cold source and uses it when it is desired to use it.
蓄冷装置として潜熱を利用した氷蓄冷熱システムもある
が、氷よりも高い温度で相変化し蓄冷容量の大きいガス
クラスレートを利用する蓄冷熱システムが注目を浴びて
いる。このガスクラスレートは、水等のホスト剤の原子
または分子が結合して出来た三次元構造の骨組の内部に
形成された空隙内に、メタン、エタン、プロパン等の炭
化水素やR11,R12,R21等のフロン系冷媒のガ
ス状ゲスト剤を取り込んで構成される特定の結晶構造で
ある。Although there are ice cold storage thermal systems that use latent heat as a cold storage device, cold storage thermal systems that use gas clathrates, which undergo a phase change at a higher temperature than ice and have a large cold storage capacity, are attracting attention. This gas clathrate contains hydrocarbons such as methane, ethane, propane, R11, R12, It has a specific crystal structure formed by incorporating a gaseous guest agent of a fluorocarbon refrigerant such as R21.
ガスクラスレートを利用した蓄冷熱システムとして、例
えば、特開昭61−125550号公報に示すものが知
られている(第2図図示)。As a cold storage heat system using gas clathrate, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 125550/1983 is known (as shown in FIG. 2).
図において、21は圧縮機、22は凝縮器、23は膨張
弁、24は蓄冷槽、25は整流器で、これらを記述した
順番に配管で連結することによって蓄冷サイクル系26
が構成されている。In the figure, 21 is a compressor, 22 is a condenser, 23 is an expansion valve, 24 is a cold storage tank, and 25 is a rectifier.By connecting these with piping in the order described, the cold storage cycle system 26
is configured.
27は循環ポンプ、28は利用側熱交換器、29は絞り
弁等の絞り装置、30は蓄冷槽24内のガス域に配設さ
れた噴霧ノズル、31は蓄冷槽24内の液体中に浸漬さ
れたフィルタで、これらを記述した順番に配管で連結す
ることによって放冷サイクル系32が構成されている。27 is a circulation pump, 28 is a heat exchanger on the user side, 29 is a throttle device such as a throttle valve, 30 is a spray nozzle disposed in the gas region in the cold storage tank 24, and 31 is immersed in the liquid in the cold storage tank 24. A cooling cycle system 32 is constructed by connecting these filters with piping in the described order.
蓄冷槽24は、耐減圧力構造で、その内部には、ホスト
剤としての水と、ゲスト剤としてのフロンとが収容され
ている。The cold storage tank 24 has a structure resistant to reduced pressure, and contains water as a host agent and fluorocarbon as a guest agent.
蓄冷熱運転時には、循環ポンプ27を停止することによ
って放冷サイクル系32の運転を停止し、圧縮機21を
起動することによって蓄冷サイクル系26を運転する。During cold storage heat operation, the circulation pump 27 is stopped to stop the operation of the cold release cycle system 32, and the compressor 21 is started to operate the cold storage cycle system 26.
この運転状態において、蓄冷槽24のガス域から整流器
25を介してフロンガスが取り出され、圧縮機21で圧
縮される。圧縮されたフロンガスは凝縮器22内に入り
、ここで凝縮してフロン液となって膨張弁23に入り、
ここで断熱膨張して蓄冷槽24に入る。そして、蓄冷槽
24内で、フロン(ゲスト剤)を蒸発させることにより
この蒸発したフロンと水(ホスト剤)とが反応してガス
クラスレートが生成される。In this operating state, fluorocarbon gas is taken out from the gas region of the cold storage tank 24 via the rectifier 25 and compressed by the compressor 21. The compressed fluorocarbon gas enters the condenser 22, where it condenses to become a fluorocarbon liquid and enters the expansion valve 23.
Here, it expands adiabatically and enters the cold storage tank 24. Then, in the cold storage tank 24, the fluorocarbon (guest agent) is evaporated, and the evaporated fluorocarbon reacts with water (host agent) to generate gas clathrate.
放冷熱運転時には、圧縮機21を停止して蓄冷サイクル
系26の運転を停止し、循環ポンプ27を起動して放冷
サイクル32を運転する。循環ポンプ27により蓄冷槽
24内の冷却されたフロン液をフィルタ31を介して取
り出して利用側熱交換器28に送り、ここで放冷させる
。放冷した後のフロン液を絞り装置29を経て噴霧ノズ
ル30から蓄冷槽24内に噴出させる。蓄冷槽24内で
は、ガスクラスレートは循環するフロン液の熱を吸収し
て分解し、このフロン液を冷却する。During cooling heat radiation operation, the compressor 21 is stopped to stop the operation of the cold storage cycle system 26, and the circulation pump 27 is started to operate the cooling cycle 32. The cooled fluorocarbon liquid in the cold storage tank 24 is taken out by the circulation pump 27 via the filter 31 and sent to the user-side heat exchanger 28, where it is left to cool. The cooled fluorocarbon liquid is ejected from the spray nozzle 30 into the cold storage tank 24 through the expansion device 29. In the cool storage tank 24, the gas clathrate absorbs the heat of the circulating fluorocarbon liquid, decomposes it, and cools the fluorocarbon liquid.
従来の蓄冷熱システムにあっては、蓄冷槽24内には、
ホスト剤としての水と、ゲスト剤としてのフロンとが収
容されている。In the conventional cold storage heat system, inside the cold storage tank 24,
It contains water as a host agent and fluorocarbon as a guest agent.
ここで、ゲスト剤として種々のものがあるが、例えばフ
ロン系冷媒R11()リクロロフルオロメタン)は、難
水溶性、蒸発圧力が低い(10°Cで約0.62kg/
C11l abs)という性質を有するため、ホスト
剤としての水と約8°COガスクラスレート(氷状物質
)を作り、蓄冷剤として適当である。このR11をゲス
ト剤として採用した場合、蓄冷槽24内で液体状態のR
11を蒸発させることによりホスト剤の水と反応させて
ガスクラスレートを生成させるためには、蓄冷槽24内
での液体状態のR11にかかる圧力を低(し、このR1
1を蒸発させ易くする必要がある。Here, there are various guest agents, but for example, the fluorocarbon-based refrigerant R11 (lichlorofluoromethane) is poorly water-soluble and has a low evaporation pressure (approximately 0.62 kg/kg at 10°C).
Since it has the property of C11l abs), it forms an approximately 8° CO gas clathrate (ice-like substance) with water as a host agent, making it suitable as a cold storage agent. When this R11 is used as a guest agent, R11 is in a liquid state in the cold storage tank 24.
In order to react with the host agent water by evaporating R11 to generate gas clathrate, the pressure applied to R11 in a liquid state in the cold storage tank 24 must be reduced (and this R1
It is necessary to make it easier to evaporate 1.
ところが、蓄冷槽24内では、液体のR11の比重(1
0°Cで1.51 g / cuff)が水の比重より
大きいため、R11が最下層に溜まり、その上の層にガ
スクラスレートが溜まり、さらに、このガスクラスレー
トの上の最上層に水が溜まった状態となっている。However, in the cold storage tank 24, the specific gravity of liquid R11 (1
Since R11 (1.51 g/cuff at 0°C) is larger than the specific gravity of water, R11 accumulates in the bottom layer, gas clathrate accumulates in the layer above it, and water also accumulates in the top layer above this gas clathrate. has accumulated.
従って、蓄冷槽24内の最下層のR11には、最上層に
溜まっている水の水圧が掛り、この状態でのR11にか
かる圧力が高くなるので、R11が蒸発し難くなり、ガ
スクラスレートの生成効率が落ち、ひいては蓄冷効率が
悪くなるという問題がある。Therefore, the water pressure of the water accumulated in the uppermost layer is applied to R11 in the lowermost layer in the cold storage tank 24, and the pressure applied to R11 in this state increases, making it difficult for R11 to evaporate and reducing the gas clathrate. There is a problem in that the generation efficiency decreases and, as a result, the cold storage efficiency deteriorates.
なお、蓄冷槽24の深さを低くして、ホスト剤として収
容されている水の水深を浅(すれば、R11にかかる水
の圧力も低くなり、R11が蒸発し易くなり、ガスクラ
スレートの生成効率を良くすることができるが、蓄冷槽
24内に収容されるホスト剤としての水の量が少ないの
で、ガスクラスレートの生成量が少な(、小容量の蓄冷
しか出来ない。大容量の蓄冷を得ようとすれば、蓄冷槽
24の床面積を広くしなければならず、いたずらにスペ
ースを取り好ましくない。Note that by reducing the depth of the cold storage tank 24 and making the water stored as a host agent shallower, the pressure of the water applied to R11 will also be lower, R11 will be more likely to evaporate, and the gas clathrate will be reduced. Although the generation efficiency can be improved, since the amount of water as a host agent stored in the cold storage tank 24 is small, the amount of gas clathrate generated is small (only a small volume of cold can be stored. In order to store cold, the floor area of the cold storage tank 24 must be increased, which is undesirable and takes up unnecessary space.
また、従来の蓄冷熱システムでは、蓄冷槽24の構造は
、耐減圧力構造となっているが、これにより、ガスクラ
スレートの生成時に、蓄冷槽24内への外気の浸入を防
止し、蓄冷槽24内のR1工の圧力を低い状態に保持す
ることができるが、蓄冷槽24を大容量にすると、大規
模の耐減圧力構造を施すことが余儀なくされ、高価にな
る。In addition, in conventional cold storage heat systems, the structure of the cold storage tank 24 is resistant to reduced pressure, but this prevents outside air from entering into the cold storage tank 24 when gas clathrate is generated. Although the pressure in the R1 tank in the tank 24 can be maintained at a low level, if the capacity of the cold storage tank 24 is increased, a large-scale pressure reduction resistant structure is required, which becomes expensive.
そして、上述のように、フロン系冷媒として低蒸発圧力
のR11を利用した場合について説明したが、フロン系
冷媒として大気圧よりも蒸発圧力の高いものを利用する
場合には、蓄冷槽24からフロン系冷媒が漏洩しないよ
うに蓄冷槽24の構造を、耐圧力構造とする必要がある
が、蓄冷槽24を大容量にすると、大規模の耐圧力構造
を施すことが余儀なくされ、高価になる。As mentioned above, the case where R11 with a low evaporation pressure is used as the fluorocarbon refrigerant has been described. However, when using a fluorocarbon refrigerant with an evaporation pressure higher than atmospheric pressure, the fluorocarbon is removed from the cold storage tank 24. The structure of the cold storage tank 24 needs to be pressure-resistant so that the system refrigerant does not leak, but if the capacity of the cold storage tank 24 is increased, a large-scale pressure-resistant structure is required, which becomes expensive.
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
で、その目的は、蓄冷槽の床面積が小さくても、ガスク
ラスレートの生成効率を良くするとともに、大容量の蓄
冷が可能で、しかも、大容量の蓄冷槽に対して、大規模
の耐圧力構造または耐減圧力構造を施なくて済む蓄冷熱
システムを提供することである。The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to improve gas clathrate generation efficiency and to enable large-capacity cold storage even if the floor area of the cold storage tank is small. Moreover, it is an object of the present invention to provide a cold storage heat system that does not require a large-scale pressure-resistant structure or depressurization-resistant structure for a large-capacity cold storage tank.
上記目的を達成するために、本発明は、蓄冷槽。 In order to achieve the above object, the present invention provides a cold storage tank.
圧縮機、凝縮器、膨張弁を有する蓄冷サイクル系と、こ
の蓄冷サイクル系にその蓄冷槽を介して接続する放冷サ
イクル系とから構成され、蓄冷槽内に、ホスト剤及びこ
のホスト剤に溶け難いゲスト剤を収容し、蓄冷槽内のゲ
スト剤を蓄冷サイクル系に循環させ、蓄冷槽内でゲスト
剤を蒸発させることによりこの蒸発したゲスト剤とホス
ト剤とが反応してガスクラスレートを生成し、このガス
クラスレートを放冷サイクル系の蓄冷熱剤として用いる
蓄冷熱システムにおいて、前記蓄冷槽は、ガスクラスレ
ートを生成するガスクラスレート生成部と、ガスクラス
レートを溜めるとともに内部のガス域を大気圧近辺に制
御する圧力調整管が設けられた貯蔵部とを備え、ガスク
ラスレート生成部を蓄冷サイクル系の途中に配するとと
もに、貯蔵部を放冷サイクル系の途中に配し、ガスクラ
スレート生成部と貯蔵部とをガスクラスレート移送管を
介して連結し、ガスクラスレート移送管の途中に、シー
ルバルブまたは容積型ポンプを介装したものである。It consists of a cold storage cycle system that has a compressor, a condenser, and an expansion valve, and a cold release cycle system that is connected to this cold storage cycle system via the cold storage tank. The guest agent in the cold storage tank is circulated through the cold storage cycle system, and by evaporating the guest agent in the cold storage tank, the evaporated guest agent and host agent react to generate gas clathrate. In a cold storage heat system that uses this gas clathrate as a cold storage heat agent in a cooling cycle system, the cold storage tank includes a gas clathrate generation section that generates the gas clathrate, and an internal gas area that stores the gas clathrate. The gas clathrate generating section is placed in the middle of the cold storage cycle system, and the storage part is placed in the middle of the cold release cycle system. The clathrate generating section and the storage section are connected through a gas clathrate transfer pipe, and a seal valve or a positive displacement pump is interposed in the middle of the gas clathrate transfer pipe.
本発明において、蓄冷熱運転時、蓄冷サイクル系の液体
状態のゲスト剤が蓄冷槽のガスクラスレート生成部に入
る。ガスクラスレート生成部内でゲスト剤が蒸発し、こ
の蒸発熱により蓄冷槽内のホスト剤及びゲスト剤が冷却
され、蒸発したゲスト剤とホスト剤とが反応してガスク
ラスレートが生成される。このガスクラスレート生成時
、シールバルブを閉じるか或いは容積型ポンプを停止さ
せることにより、ガスクラスレート生成部のガス域と貯
蔵部のガス域を遮断する。この時、ガスクラスレート生
成部のガス域は所定の圧力となっている。一方、貯蔵部
のガス域は、圧力調整管によって窒素等の適当な気体を
供給され、或いは、ガスを抜かれて大気圧に近い圧力に
保持されている。In the present invention, during the cold storage heat operation, the guest agent in the liquid state of the cold storage cycle system enters the gas clathrate generating section of the cold storage tank. The guest agent evaporates within the gas clathrate generating section, the host agent and guest agent in the cold storage tank are cooled by the heat of evaporation, and the evaporated guest agent and host agent react to generate gas clathrate. When this gas clathrate is generated, the gas area of the gas clathrate generating section and the gas area of the storage section are shut off by closing the seal valve or stopping the positive displacement pump. At this time, the gas region of the gas clathrate generating section is at a predetermined pressure. On the other hand, the gas region of the storage section is maintained at a pressure close to atmospheric pressure by being supplied with a suitable gas such as nitrogen through a pressure regulating pipe, or by removing the gas.
そして、ガスクラスレート生成部にガスクラスレートが
溜まると、シールバルブを開くか或いは容積型ポンプを
作動させることにより、ガスクラスレート生成部から、
ガスクラスレートが、ガスクラスレート移送管を介して
貯蔵部に送られる。When gas clathrate accumulates in the gas clathrate generation section, by opening the seal valve or operating the positive displacement pump, the gas clathrate is removed from the gas clathrate generation section.
Gas clathrate is delivered to storage via a gas clathrate transfer tube.
一方、放冷熱運転時、シールバルブを開くか或いは容積
型ポンプを作動させ、これにより、放冷サイクル系にゲ
スト剤が循環する準備が整う。On the other hand, during the heat radiation operation, the seal valve is opened or the positive displacement pump is operated, thereby preparing the guest agent to circulate in the cooling cycle system.
そして、蓄冷槽の貯蔵部で、蓄冷剤としてのガスクラス
レートと、放冷サイクル系を循環するゲスト剤とが熱交
換され、ガスクラスレートが分解し、ゲスト剤が冷却さ
れる。この冷却されたゲスト剤が放冷サイクル系を循環
し、負荷が冷却される。Then, in the storage section of the cold storage tank, the gas clathrate as a cold storage agent and the guest agent circulating in the cooling cycle system undergo heat exchange, the gas clathrate is decomposed, and the guest agent is cooled. This cooled guest agent circulates through the cooling cycle system to cool the load.
以下、図面により本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の実施例に係る蓄冷熱システムを示す。FIG. 1 shows a cold storage heat system according to an embodiment of the present invention.
図において、1は蓄冷サイクル系で、その途中には、圧
縮機2.凝縮器3.膨張弁4.蓄冷槽5を構成するガス
クラスレート生成部6が順番に配されている。蓄冷槽5
のガスクラスレート生成部6は、床面積が小さく、その
内部には、ホスト剤としての水と、ゲスト剤としてのフ
ロン系冷媒R11()IJクロロフルオロメタン)とが
収容すしている。また、タラスレート生成部6内には、
撹拌器7が設けられている。In the figure, 1 is a cold storage cycle system, and a compressor 2. Condenser 3. Expansion valve 4. Gas clathrate generating units 6 constituting the cold storage tank 5 are arranged in order. Cold storage tank 5
The gas clathrate generating section 6 has a small floor area, and contains water as a host agent and a fluorocarbon refrigerant R11 ( ) IJ chlorofluoromethane as a guest agent. In addition, in the Taraslate generation section 6,
A stirrer 7 is provided.
8は放冷サイクル系で、その途中には、循環ポンプ9.
開閉バルブ10.負荷と熱交換される熱交換器11.開
閉バルブ12.蓄冷槽5のガスクラスレート生成部6.
蓄冷槽5を構成する貯蔵部13が順番に配されている。8 is a cooling cycle system, in the middle of which is a circulation pump 9.
Open/close valve 10. Heat exchanger 11 that exchanges heat with the load. Open/close valve 12. Gas clathrate generation section 6 of cold storage tank 5.
Storage units 13 forming the cold storage tank 5 are arranged in order.
貯蔵部13内にはフィルタ13Aが配設されており、こ
のフィルタ13Aから循環ポンプ9にR11が流れるよ
うになっている。また、貯蔵部13には、パージガス供
給管13Bが設けられている。ガスクラスレート生成部
6と貯蔵部13はガスクラスレート移送管14で連結さ
れ、ガスクラスレート移送管14の一端側はタラスレー
ト生成部6内に所定の高さで開口している。ガスクラス
レート移送管14の途中には、ロータリバルブの如きシ
ールバルブ14Bが介装されている。A filter 13A is disposed within the storage section 13, and R11 flows from the filter 13A to the circulation pump 9. Further, the storage section 13 is provided with a purge gas supply pipe 13B. The gas clathrate generating section 6 and the storage section 13 are connected by a gas clathrate transfer pipe 14, and one end side of the gas clathrate transfer pipe 14 opens into the thallus slate generating section 6 at a predetermined height. A seal valve 14B, such as a rotary valve, is interposed in the middle of the gas clathrate transfer pipe 14.
そして、放冷サイクル系8の開閉バルブ10の上流側と
開閉バルブ12の下流側とに、バイパス通路15が接続
し、このバイパス通路15の途中には切換えバルブ15
Aが介装されている。A bypass passage 15 is connected to the upstream side of the on-off valve 10 and the downstream side of the on-off valve 12 of the cooling cycle system 8, and a switching valve 15 is connected in the middle of this bypass passage 15.
A is interposed.
また、貯蔵部13の上部側と、放冷サイクル系8の循環
ポンプ9と開閉バルブ10の途中とに、配管16が接続
されている。Further, a pipe 16 is connected to the upper side of the storage section 13 and to the middle of the circulation pump 9 and the on-off valve 10 of the cooling cycle system 8 .
なお、図中、17はガスクラスレート生成部6内の液面
を検出する液面スイッチである。In addition, in the figure, 17 is a liquid level switch that detects the liquid level in the gas clathrate generating section 6.
次に、本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
蓄冷熱運転時には、開閉バルブ10.12を閉状態にす
るとともに切換えバルブ15Aを開状態にして循環ポン
プ9を起動させ、実線矢印で示すように熱交換器11を
作用させないように放冷サイクル系8を部分的に用いる
とともに、圧縮機2を起動することによって蓄冷サイク
ル系1を運転する。この運転状態において、蓄冷槽5の
ガスクラスレート生成部6のガス域から気体のR11が
取り出され、圧縮機2で圧縮される。圧縮されたR11
は凝縮器3内に入り、ここで凝縮してフロン液となって
膨張弁4に入り、ここで断熱膨張してガスクラスレート
生成部6に入る。During cold storage heat operation, the on-off valves 10 and 12 are closed, the switching valve 15A is opened, the circulation pump 9 is started, and the cooling cycle system is activated so that the heat exchanger 11 is not activated, as shown by the solid arrow. The cold storage cycle system 1 is operated by partially using the compressor 8 and starting the compressor 2. In this operating state, gas R11 is taken out from the gas region of the gas clathrate generating section 6 of the cold storage tank 5 and compressed by the compressor 2. Compressed R11
enters the condenser 3, where it condenses and becomes a fluorocarbon liquid, enters the expansion valve 4, where it undergoes adiabatic expansion and enters the gas clathrate generation section 6.
ガスクラスレート生成時、ガスクラスレートの生成量が
少ない時には、ガスクラスレート生成部6の液面6Aが
下がった位置にあり、この液面6Aの位置を液面スイッ
チ17で検出してシールバルブ14Bが閉じており、ガ
スクラスレート生成部6のガス域と貯蔵部13のガス域
を遮断する。When gas clathrate is generated, when the amount of gas clathrate generated is small, the liquid level 6A of the gas clathrate generating section 6 is at a lowered position, and the position of this liquid level 6A is detected by the liquid level switch 17 and the seal valve is activated. 14B is closed, cutting off the gas area of the gas clathrate generating section 6 and the gas area of the storage section 13.
この時、ガスクラスレート生成部6のガス域は低い圧力
となっている。一方、貯蔵部13のガス域は、パージガ
ス供給管13Bから窒素ガスを供給することにより大気
圧に近い圧力に保持されている。At this time, the pressure in the gas region of the gas clathrate generating section 6 is low. On the other hand, the gas region of the storage section 13 is maintained at a pressure close to atmospheric pressure by supplying nitrogen gas from the purge gas supply pipe 13B.
そして、ガスクラスレート生成部6内で、R11を蒸発
させ、この蒸発熱によりクラスレート生成部6内の水及
びR11が冷却されるとともに、蒸発したR11とホス
ト剤としての水が反応してガスクラスレートが生成され
る。撹拌器7でガスクラスレート生成部6の内部を撹拌
することにより、水とR11との接触面積が大きくなり
、ガスクラスレートの生成効率が高くなっている。Then, R11 is evaporated in the gas clathrate generation unit 6, and the water and R11 in the clathrate generation unit 6 are cooled by the heat of evaporation, and the evaporated R11 and water as a host agent react to form a gas. A class rate is generated. By stirring the inside of the gas clathrate generating section 6 with the stirrer 7, the contact area between water and R11 is increased, and the gas clathrate generation efficiency is increased.
そして、蓄冷槽5のガスクラスレート生成部6で生成さ
れたガスクラスレートは、液体状態のR11、水ととも
にガスクラスレート移送管14の頂部14Aからオーバ
ーフローしてガスクラスレート移送管14の中に零れ落
ち、貯蔵部13に運ばれる。The gas clathrate generated in the gas clathrate generation unit 6 of the cold storage tank 5 overflows from the top 14A of the gas clathrate transfer pipe 14 together with R11 in a liquid state and water into the gas clathrate transfer pipe 14. It spills and is carried to the storage section 13.
貯蔵槽13内では、その最下層Aに最も比重の大きい液
体状態のR11が溜まり、このR11の上の層Bにシャ
ーベット状のガスクラスレートが溜まり、さらにこのガ
スクラスレートの上の層Cに水が溜まっている。貯蔵部
13からは、最下層Aに位置する液体状態のR11がフ
ィルタ13Aを介して、又、最上層Cに位置する水がフ
ィルタ13Cを介して循環ポンプ9に運ばれ、この液体
状態のR11及び水がガスクラスレート生成部6に運ば
れ、ガスクラスレートが生成される。このように、貯蔵
部13では、液体のR11及び水がガスクラスレートか
ら分離されるので、液体状態のR11及び水の量が少な
くなり、ガスクラスレートの貯蔵量が大きくなっている
。In the storage tank 13, R11 in a liquid state with the highest specific gravity accumulates in the lowest layer A, sherbet-like gas clathrate accumulates in a layer B above this R11, and further in a layer C above this gas clathrate. Water has accumulated. From the storage section 13, R11 in a liquid state located in the lowest layer A is conveyed to the circulation pump 9 via a filter 13A, and water located in the uppermost layer C is conveyed to the circulation pump 9 through a filter 13C. and water are transported to the gas clathrate generation section 6, where gas clathrate is generated. In this way, in the storage section 13, the liquid R11 and water are separated from the gas clathrate, so the amount of liquid R11 and water decreases, and the amount of gas clathrate stored increases.
ガスクラスレート生成部6でガスクラスレートが生成さ
れ、ガスクラスレート生成部6の液面6Aが上がり、ガ
スクラスレートの生成量が所定の量より多くなると、こ
の液面6Aの位置を液面スイッチ17で検出してシール
バルブ14Bが開く。When gas clathrate is generated in the gas clathrate generation unit 6, the liquid level 6A of the gas clathrate generation unit 6 rises, and the amount of gas clathrate generated exceeds a predetermined amount, the position of this liquid level 6A is changed to the liquid level. The switch 17 detects this and the seal valve 14B opens.
これにより、ガスクラスレート生成部6から、ガスクラ
スレートが、ガスクラスレート移送管14を介して貯蔵
部13に送られる。As a result, the gas clathrate is sent from the gas clathrate generation section 6 to the storage section 13 via the gas clathrate transfer pipe 14.
一方、放冷熱運転時には、シールバルブ14Bを開き、
これにより、放冷サイクル系8にR11が循環する準備
が整う。圧縮機2を停止して蓄冷サイクル系1の運転を
停止し、開閉パルプ10゜12を開状態にするとともに
切換えパルプ15Aを閉状態にして循環ポンプ9を起動
して点線矢印で示すように放冷サイクル8を運転する。On the other hand, during cooling heat radiation operation, the seal valve 14B is opened,
Thereby, preparations are made for R11 to circulate through the cooling cycle system 8. The compressor 2 is stopped, the operation of the regenerator cycle system 1 is stopped, the opening/closing pulp 10° 12 is opened, the switching pulp 15A is closed, the circulation pump 9 is started, and the valve is released as shown by the dotted arrow. The cold cycle 8 is operated.
Wi環ポンプ9により貯蔵部13内の冷却された液体状
態のR11をフィルタ13Aを介して取り出して熱交換
器11に送り、ここで放冷させ、負荷と熱交換される。The cooled liquid R11 in the storage section 13 is taken out by the Wi-ring pump 9 via the filter 13A and sent to the heat exchanger 11, where it is allowed to cool and undergo heat exchange with the load.
放冷した後の液体状態のR11はガスクラスレート生成
部6に戻り、さらに貯蔵部13に流れる。R11 in a liquid state after being left to cool returns to the gas clathrate generation section 6 and further flows to the storage section 13.
貯蔵部13では、蓄冷剤としてのガスクラスレートと、
放冷サイクル系を循環する液体状態のR11とが熱交換
され、ガスクラスレートが分解し、液体状態のR11が
冷却される。In the storage section 13, gas clathrate as a cold storage agent,
Heat is exchanged with R11 in a liquid state circulating through the cooling cycle system, the gas clathrate is decomposed, and R11 in a liquid state is cooled.
以上の如き構成によれば、ガスクラスレート生成部6に
、その最下層に比重の大きいゲスト剤としてのR11が
、このR11の上層に浅い水深でホスト剤としての水が
溜まるので、R11に作用する水の圧力が小さく、従っ
て、R11が蒸発し易くなり、ガスクラスレートの生成
効率を良くし、蓄冷効率を向上させることができる。According to the above configuration, in the gas clathrate generating section 6, R11 as a guest agent with a high specific gravity is in the lowermost layer, and water as a host agent accumulates in the upper layer of this R11 at a shallow depth, so that it acts on R11. The pressure of the water is small, so R11 evaporates easily, improving the gas clathrate production efficiency and improving the cold storage efficiency.
また、ガスクラスレート生成部6で生成されたガスクラ
スレートは、貯蔵部13に運ばれるので、ガスクラスレ
ート生成部6では、常にガスクラスレートを生成するス
ペースがあり、ガスクラスレート生成部6の床面積が小
さくても、ガスクラスレートの生成の制限を受けず、貯
蔵部13に大量のガスクラスレートを貯蔵することがで
き、従って、蓄冷容量を大きくすることができる。Furthermore, since the gas clathrate generated in the gas clathrate generation section 6 is transported to the storage section 13, the gas clathrate generation section 6 always has a space for generating gas clathrate, and the gas clathrate generation section 6 Even if the floor area of the storage unit 13 is small, a large amount of gas clathrate can be stored in the storage section 13 without being limited by the generation of gas clathrate, and therefore the cold storage capacity can be increased.
要するに、ガスクラスレート生成部60床面積が小さく
ても、ガスクラスレートの生成効率を良くするとともに
、大容量の蓄冷を可能にすることができる。In short, even if the floor area of the gas clathrate generation unit 60 is small, it is possible to improve gas clathrate generation efficiency and to enable large-capacity cold storage.
さらに、ガスクラスレート生成時、シールバルブ14B
を閉じ、シールバルブ14Bにより、ガスクラスレート
生成部6のガス域と貯蔵部13のガス域を遮断すること
により、ガスクラスレート生成部6内のガス域を、低い
圧力に保持することができ、一方、パージガス供給管1
3Bから窒素ガスを貯蔵部I3の内部のガス域に供給す
ることにより、貯蔵部13内のガス域の圧力を大気圧近
くの圧力に保持することができ、従って、貯蔵部13の
構造を、耐減圧力構造とする必要がなくなる効果を奏す
る。Furthermore, when gas clathrate is generated, the seal valve 14B
By closing the gas area of the gas clathrate generation unit 6 and the gas area of the storage unit 13 using the seal valve 14B, the gas area within the gas clathrate generation unit 6 can be maintained at a low pressure. , while purge gas supply pipe 1
By supplying nitrogen gas from 3B to the gas region inside the storage section I3, the pressure of the gas region inside the storage section 13 can be maintained at a pressure near atmospheric pressure, and therefore the structure of the storage section 13 can be changed to This has the effect of eliminating the need for a reduced pressure resistant structure.
なお、本実施例においては、フロン系冷媒として、R1
1を挙げて説明したが、R11に限定されることはない
。例えば、フロン系冷媒R11とR114(1,2ジク
ロロ−1,1,2,2テトラフルオロエタン)を混ぜた
ものやフロン系冷媒R21(ジクロロモノフルオロメタ
ン)を使用することもできる。ここで、R114の蒸発
圧力は10°Cでし3kg/ c+fi absXR2
1の蒸発圧力は10℃で1.08kg/CIaabsで
ある。また、フロン系冷媒として、R11とR12(ジ
クロロジフルオロメタン)を混ぜたものでも良い。In this example, R1 is used as the fluorocarbon refrigerant.
Although the explanation has been given using R11, it is not limited to R11. For example, a mixture of fluorocarbon refrigerants R11 and R114 (1,2 dichloro-1,1,2,2 tetrafluoroethane) or a fluorocarbon refrigerant R21 (dichloromonofluoromethane) can also be used. Here, the evaporation pressure of R114 is 10°C and is 3kg/c+fi absXR2
The evaporation pressure of No. 1 is 1.08 kg/CIaabs at 10°C. Furthermore, a mixture of R11 and R12 (dichlorodifluoromethane) may be used as the fluorocarbon refrigerant.
また、本実施例においては、貯蔵部13には、パージガ
ス供給部13Bが接続しているが、フロン系冷媒として
高圧のものを利用する場合には、このパージガス供給管
13Bに代えて、ガス抜き管を接続し、このガス抜き管
により貯蔵部13内のガス域空間を減圧し、大気圧近辺
の値にすることもできる。Furthermore, in this embodiment, the purge gas supply section 13B is connected to the storage section 13, but if a high-pressure fluorocarbon refrigerant is used, the purge gas supply section 13B may be replaced with a gas venting section 13B. It is also possible to connect a pipe and use this degassing pipe to reduce the pressure in the gas region space in the reservoir 13 to a value near atmospheric pressure.
さらに、本実施例においては、ガスクラスレート移送管
14の途中には、シールバルブ14Bが介装されている
が、シールバルブ14Bに代えて容積型のポンプを用い
ることもできる。Furthermore, in this embodiment, a seal valve 14B is interposed in the middle of the gas clathrate transfer pipe 14, but a positive displacement pump may be used instead of the seal valve 14B.
そして、本実施例においては、パージガスとして窒素ガ
スが使用されているが、これに限定されることはない。In this embodiment, nitrogen gas is used as the purge gas, but the purge gas is not limited to this.
以上述べたように、本発明に係る蓄冷熱システムによれ
ば、ガスクラスレート生成部に、その最下層に比重の大
きいゲスト剤が、このゲスト剤の上層に浅い水深でホス
ト剤が溜まるので、ゲスト剤に作用するホスト剤の液圧
が小さく、従って、ゲスト剤が蒸発し易くなり、ガスク
ラスレートの生成効率を良くし、蓄冷効率を同上させる
ことができる。As described above, according to the cold storage heat system according to the present invention, in the gas clathrate generation section, a guest agent with a high specific gravity is accumulated in the lowest layer, and a host agent is accumulated in the upper layer of this guest agent at a shallow water depth. The liquid pressure of the host agent acting on the guest agent is small, so the guest agent evaporates easily, improving the gas clathrate production efficiency and improving the cold storage efficiency.
また、ガスクラスレート生成部で生成されたガスクラス
レートは、貯蔵部に運ばれるので、ガスクラスレート生
成部では、常にガスクラスレートを生成するスペースが
あり、ガスクラスレート生成部の床面積が小さくても、
ガスクラスレートの生成の制限を受けず、貯蔵部に大量
のガスクラスレートを貯蔵することができ、従って、蓄
冷容量を大きくすることができる。In addition, the gas clathrate generated in the gas clathrate generation section is transported to the storage section, so there is always space to generate gas clathrate in the gas clathrate generation section, and the floor area of the gas clathrate generation section is reduced. Even if it's small,
A large amount of gas clathrate can be stored in the storage section without being limited by the generation of gas clathrate, and therefore the cold storage capacity can be increased.
要するに、ガスクラスレート生成部の床面積が小さくて
も、ガスクラスレートの生成効率を良くとともに、大容
量の蓄冷を可能にすることができる効果を奏する。In short, even if the floor area of the gas clathrate generation section is small, the gas clathrate generation efficiency can be improved and a large capacity of cold storage can be achieved.
さらに、ガスクラスレート生成時、シールバルブを閉じ
るか或いは容積型ポンプを停止させ、シールバルブまた
は容積型ポンプにより、ガスクラスレート生成部のガス
域と貯蔵部のガス域を遮断することにより、ガスクラス
レート生成部内のガス域を、所定の圧力に保持すること
ができ、一方、貯蔵部内のガス域に、圧力調整管を介し
てパージガスを供給するかガスを抜くことにより、貯蔵
部内のガス域の圧力を大気圧近くの圧力に保持すること
ができ、従って、貯蔵部の構造を、耐圧力或いは耐減圧
力構造とする必要がなくなる効果を奏する。Furthermore, when gas clathrate is generated, the seal valve is closed or the positive displacement pump is stopped, and the gas area of the gas clathrate generating part and the gas area of the storage part are cut off by the seal valve or the positive displacement pump. The gas region in the clathrate generating section can be maintained at a predetermined pressure, while the gas region in the reservoir can be supplied with purge gas through a pressure regulating pipe or degassed. can be maintained at a pressure close to atmospheric pressure, and therefore, there is an effect that the structure of the storage section does not need to be a pressure-resistant structure or a reduced-pressure resistant structure.
8 ・ ・ 13 ・ 3B I 4 ・ 4B 放冷サイクル系 ・貯蔵部。8・・・ 13・ 3B I 4 ・ 4B Cooling cycle system ・Storage section.
・・パージガス供給管 ・ガスクラスレート移送管 ・・シールバルブ。・Purge gas supply pipe ・Gas clathrate transfer pipe ・Seal valve.
第1図は本発明の実施例に係る蓄冷熱システムの構成図
である。
第2図は従来における蓄冷熱システムの構成図である。
〔主要な部分の符号の説明〕
1・・・蓄冷サイクル系
2・・・圧縮機
3・・・凝縮器
4・・・膨張弁
5・・・蓄冷槽
6・・・ガスクラスレート生成部
箪
図
?03(才り/?@刀に東ジ
第
図
qFIG. 1 is a configuration diagram of a cold storage heat system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional cold storage heat system. [Explanation of symbols of main parts] 1... Cold storage cycle system 2... Compressor 3... Condenser 4... Expansion valve 5... Cold storage tank 6... Gas clathrate generation section figure? 03 (Sairi/? @ Katana Toji Diagram q
Claims (1)
イクル系と、この蓄冷サイクル系にその蓄冷槽を介して
接続する放冷サイクル系とから構成され、蓄冷槽内に、
ホスト剤及びこのホスト剤に溶け難いゲスト剤を収容し
、蓄冷槽内のゲスト剤を蓄冷サイクル系に循環させ、蓄
冷槽内でゲスト剤を蒸発させることによりこの蒸発した
ゲスト剤とホスト剤とが反応してガスクラスレートを生
成し、このガスクラスレートを放冷サイクル系の蓄冷熱
剤として用いる蓄冷熱システムにおいて、前記蓄冷槽は
、ガスクラスレートを生成するガスクラスレート生成部
と、ガスクラスレートを溜めるとともに内部のガス域を
大気圧近辺に制御する圧力調整管が設けられた貯蔵部と
を備え、ガスクラスレート生成部を蓄冷サイクル系の途
中に配するとともに、貯蔵部を放冷サイクル系の途中に
配し、ガスクラスレート生成部と貯蔵部とをガスクラス
レート移送管を介して連結し、ガスクラスレート移送管
の途中に、シールバルブまたは容積型ポンプを介装した
ことを特徴とする蓄冷熱システム。(1) Consists of a cold storage cycle system having a cold storage tank, a compressor, a condenser, and an expansion valve, and a cold release cycle system connected to this cold storage cycle system via the cold storage tank.
A host agent and a guest agent that is difficult to dissolve in the host agent are stored, the guest agent in the cold storage tank is circulated through the cold storage cycle system, and the evaporated guest agent and host agent are evaporated in the cold storage tank. In a cold storage heat system that reacts to generate gas clathrate and uses this gas clathrate as a cold heat storage agent in a cooling cycle system, the cold storage tank includes a gas clathrate generation section that generates gas clathrate, and a gas clathrate generating section that generates gas clathrate; The gas clathrate generating section is placed in the middle of the cold storage cycle system, and the storage section is equipped with a pressure regulating pipe that stores the gas clathrate and controls the internal gas area to near atmospheric pressure. A gas clathrate generating section and a storage section are placed in the middle of the system, and the gas clathrate generating part and the storage part are connected through a gas clathrate transfer pipe, and a seal valve or a positive displacement pump is interposed in the middle of the gas clathrate transfer pipe. A cold storage heat system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024481A JPH0796942B2 (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Cold storage system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024481A JPH0796942B2 (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Cold storage system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02208429A true JPH02208429A (en) | 1990-08-20 |
| JPH0796942B2 JPH0796942B2 (en) | 1995-10-18 |
Family
ID=12139376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1024481A Expired - Lifetime JPH0796942B2 (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Cold storage system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0796942B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104344485A (en) * | 2014-10-17 | 2015-02-11 | 中山市蓝水能源科技发展有限公司 | Novel wet curtain refrigerating device in chilled water storage |
| CN104406249A (en) * | 2014-10-17 | 2015-03-11 | 中山市蓝水能源科技发展有限公司 | A dehumidification type wet curtain refrigeration device in water cold storage |
-
1989
- 1989-02-02 JP JP1024481A patent/JPH0796942B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104344485A (en) * | 2014-10-17 | 2015-02-11 | 中山市蓝水能源科技发展有限公司 | Novel wet curtain refrigerating device in chilled water storage |
| CN104406249A (en) * | 2014-10-17 | 2015-03-11 | 中山市蓝水能源科技发展有限公司 | A dehumidification type wet curtain refrigeration device in water cold storage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0796942B2 (en) | 1995-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4439994A (en) | Three phase absorption systems and methods for refrigeration and heat pump cycles | |
| TWI254073B (en) | Non-azeotropic refrigerant mixture, refrigerating cycle device and refrigerating device | |
| JPWO2006051617A1 (en) | Heat pump using CO2 as a refrigerant and operating method thereof | |
| JP2003279202A (en) | Refrigerant gas recovering method for lower stage refrigerating cycle and its apparatus | |
| KR100596157B1 (en) | Refrigeration apparatus using carbon dioxide mixed refrigerant | |
| EP0138041B1 (en) | Chemically assisted mechanical refrigeration process | |
| JP2015087051A (en) | Refrigerant system with direct contact heat exchanger | |
| JPH0796942B2 (en) | Cold storage system | |
| JP6393372B2 (en) | Refrigerant system with direct contact heat exchanger | |
| JP3295748B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JPH02203138A (en) | Cold heat accumulating system | |
| JP2000337785A (en) | Air conditioning refrigeration equipment | |
| JPS62218773A (en) | Cold and heat accumulator | |
| JP2007218466A (en) | Secondary refrigerant type refrigerating device | |
| JP3407659B2 (en) | Air conditioning equipment | |
| JP2001208436A (en) | Compression freezing device for common use in subcritical operation and supercritical operation | |
| JP2013002737A (en) | Refrigeration cycle device | |
| JPH10306952A (en) | Secondary refrigerant system type refrigeration system | |
| JPH01114639A (en) | Heat pipe type heat storage water tank device | |
| CN104180548A (en) | Cascade refrigerating system | |
| JP3466018B2 (en) | Liquid phase separation type absorption refrigeration system | |
| JPH0275842A (en) | Regenerative heat pump device | |
| JP3521011B2 (en) | Heat transfer device | |
| JPH11351774A (en) | Air conditioning refrigeration equipment | |
| JPH0355738B2 (en) |