JPH11264681A - 包接水和物を用いた蓄冷方法、蓄冷システム、および蓄冷剤 - Google Patents
包接水和物を用いた蓄冷方法、蓄冷システム、および蓄冷剤Info
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- JPH11264681A JPH11264681A JP10068901A JP6890198A JPH11264681A JP H11264681 A JPH11264681 A JP H11264681A JP 10068901 A JP10068901 A JP 10068901A JP 6890198 A JP6890198 A JP 6890198A JP H11264681 A JPH11264681 A JP H11264681A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】蓄熱密度（潜熱量）が大きく、安定した熱特性
を有し、更に経済性、安全性に優れ、取り扱いが容易で
ある包接水和物を用いた蓄冷方法を提供する。 【解決手段】包接水和物生成物質を含み、その濃度が調
和融点を与える濃度に設定された水溶液を用意する工程
と、この水溶液を冷却して包接水和物を生成する工程と
を具備したことを特徴とする包接水和物の蓄冷方法。
を有し、更に経済性、安全性に優れ、取り扱いが容易で
ある包接水和物を用いた蓄冷方法を提供する。 【解決手段】包接水和物生成物質を含み、その濃度が調
和融点を与える濃度に設定された水溶液を用意する工程
と、この水溶液を冷却して包接水和物を生成する工程と
を具備したことを特徴とする包接水和物の蓄冷方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷房などの空調設
備や、食品等の冷却装置などに用いられる冷熱体の蓄冷
方法、蓄冷システム、蓄冷剤に関する。
備や、食品等の冷却装置などに用いられる冷熱体の蓄冷
方法、蓄冷システム、蓄冷剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の用途に使用される従来公知の蓄
冷方法として以下のものがある。 （１）冷水の温度差による蓄冷 空調では、冷房用の冷水温度は５〜７℃であり、負荷の
小さい時間に冷凍機により冷水を貯蔵タンク（蓄熱槽）
に貯蔵する。冷水の比熱は１ｋｃａｌ／ｋｇＫであるた
め、利用温度差を７℃とすると、１ｋｇ冷水あたり７ｋ
ｃａｌ／ｋｇと単位重量当りの蓄冷量が少ないという欠
点がある。
冷方法として以下のものがある。 （１）冷水の温度差による蓄冷 空調では、冷房用の冷水温度は５〜７℃であり、負荷の
小さい時間に冷凍機により冷水を貯蔵タンク（蓄熱槽）
に貯蔵する。冷水の比熱は１ｋｃａｌ／ｋｇＫであるた
め、利用温度差を７℃とすると、１ｋｇ冷水あたり７ｋ
ｃａｌ／ｋｇと単位重量当りの蓄冷量が少ないという欠
点がある。
【０００３】（２）氷などの凝固・融解潜熱を用いた蓄
冷 氷の融解潜熱は、約８０ｋｃａｌ／ｋｇであるため、氷
水の一部を氷にして蓄冷することで、蓄熱密度は冷水よ
り高くできる。例えば、冷水中の氷の体積割合を２０％
とすると、氷の潜熱及び冷水の顕熱（温度差１２℃の場
合）を含めた蓄熱密度は、約２８ｋｃａｌ／ｋｇとな
る。
冷 氷の融解潜熱は、約８０ｋｃａｌ／ｋｇであるため、氷
水の一部を氷にして蓄冷することで、蓄熱密度は冷水よ
り高くできる。例えば、冷水中の氷の体積割合を２０％
とすると、氷の潜熱及び冷水の顕熱（温度差１２℃の場
合）を含めた蓄熱密度は、約２８ｋｃａｌ／ｋｇとな
る。
【０００４】しかし、氷を生成させるためには、冷水を
０℃以下に冷却しなければならず、冷水を５℃に冷却す
るよりも冷凍機の動力は大きくなるのが欠点である。 （３）氷以外の固液相変化物質を用いた蓄冷 水や氷以外の冷熱蓄熱材として利用可能な物質として、
ＬｉＣｌＯ2 ・３Ｈ2ＯやＮａ2 ＳＯ4 ・１０Ｈ2 Ｏ＋
ＮＨ4 Ｃｌなどの無機水和塩類や気体水和物が知られて
いる（文献１．川崎、秋谷「基体水和物の冷熱蓄熱材へ
の応用」：ケミカルエンジニアリングvol.27,No.8,603-
608,1982、文献２．日本伝熱学会編「環境と省エネルギ
ーのためのエネルギー新技術体系」ｐ．８０２、参照）
しかし、ＬｉＣｌＯ2 ・３Ｈ2 ＯやＮａ2 ＳＯ4 ・１０
Ｈ2 Ｏ＋ＮＨ4 Ｃｌなどの無機水和塩類は、比較的潜熱
量は大きいものの、調和融点（後述）を持たず、無水塩
の濃度によって水和物が変化する。このため、冷却・加
熱過程で相分離をおこし、所定の蓄熱量が得られなくな
る問題が生ずる。
０℃以下に冷却しなければならず、冷水を５℃に冷却す
るよりも冷凍機の動力は大きくなるのが欠点である。 （３）氷以外の固液相変化物質を用いた蓄冷 水や氷以外の冷熱蓄熱材として利用可能な物質として、
ＬｉＣｌＯ2 ・３Ｈ2ＯやＮａ2 ＳＯ4 ・１０Ｈ2 Ｏ＋
ＮＨ4 Ｃｌなどの無機水和塩類や気体水和物が知られて
いる（文献１．川崎、秋谷「基体水和物の冷熱蓄熱材へ
の応用」：ケミカルエンジニアリングvol.27,No.8,603-
608,1982、文献２．日本伝熱学会編「環境と省エネルギ
ーのためのエネルギー新技術体系」ｐ．８０２、参照）
しかし、ＬｉＣｌＯ2 ・３Ｈ2 ＯやＮａ2 ＳＯ4 ・１０
Ｈ2 Ｏ＋ＮＨ4 Ｃｌなどの無機水和塩類は、比較的潜熱
量は大きいものの、調和融点（後述）を持たず、無水塩
の濃度によって水和物が変化する。このため、冷却・加
熱過程で相分離をおこし、所定の蓄熱量が得られなくな
る問題が生ずる。
【０００５】また、文献１に記載されている気体水和物
は、Ｒ１１やＲ１２などのオゾン破壊係数の大きい物質
であったり、また、大気圧下では気体であるため、加圧
された密閉容器や配管を用いる必要があり、蓄冷装置が
高価なものとなる。
は、Ｒ１１やＲ１２などのオゾン破壊係数の大きい物質
であったり、また、大気圧下では気体であるため、加圧
された密閉容器や配管を用いる必要があり、蓄冷装置が
高価なものとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、今まで
に実用化あるいは提案されてきた蓄冷方法には、それぞ
れ問題点があった。本発明は、これらの課題を解決すべ
くなされたもので、蓄冷材に求められる蓄熱密度（潜熱
量）が大きく、安定した熱特性を有し、経済性、安全性
があり取り扱いが容易である包接水和物を用いた蓄冷方
法、蓄冷システムおよび蓄熱剤を提供することを目的と
する。
に実用化あるいは提案されてきた蓄冷方法には、それぞ
れ問題点があった。本発明は、これらの課題を解決すべ
くなされたもので、蓄冷材に求められる蓄熱密度（潜熱
量）が大きく、安定した熱特性を有し、経済性、安全性
があり取り扱いが容易である包接水和物を用いた蓄冷方
法、蓄冷システムおよび蓄熱剤を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、 ( １) 包接水和物生成物質を含み、その濃度が調和融
点を与える濃度に設定された水溶液を用意する工程と、
この水溶液を冷却して包接水和物を生成する工程とを具
備したことを特徴とする包接水和物の蓄冷方法。
点を与える濃度に設定された水溶液を用意する工程と、
この水溶液を冷却して包接水和物を生成する工程とを具
備したことを特徴とする包接水和物の蓄冷方法。
【０００８】( ２) 包接水和物生成物質を含み、その
濃度が調和融点を与える水溶液濃度より低い濃度に設定
された水溶液を用意する工程と、この水溶液を冷却して
包接水和物を生成する工程を具備したことを特徴とする
包接水和物の蓄冷方法。
濃度が調和融点を与える水溶液濃度より低い濃度に設定
された水溶液を用意する工程と、この水溶液を冷却して
包接水和物を生成する工程を具備したことを特徴とする
包接水和物の蓄冷方法。
【０００９】( ３) 融点降下剤と包接水和物生成物質
とを含む水溶液を用意する工程と、この水溶液を冷却し
て包接水和物を生成する工程とを具備したことを特徴と
する( １) 又は( ２) に記載の包接水和物の蓄冷方法。
とを含む水溶液を用意する工程と、この水溶液を冷却し
て包接水和物を生成する工程とを具備したことを特徴と
する( １) 又は( ２) に記載の包接水和物の蓄冷方法。
【００１０】( ４) 包接水和物生成物質は、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ｎ−ブチルフォスフォニウム塩、及び
トリｉｓｏ−アミルサルフォニウム塩の群から選択され
た一種又は二種以上であることを特徴とする( １) 〜(
３) のいずれかに記載の包接水和物の蓄冷方法。
−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ｎ−ブチルフォスフォニウム塩、及び
トリｉｓｏ−アミルサルフォニウム塩の群から選択され
た一種又は二種以上であることを特徴とする( １) 〜(
３) のいずれかに記載の包接水和物の蓄冷方法。
【００１１】( ５) 包接水和物生成物質は臭化テトラ
ｎ−ブチルアンモニウムで、設定される水溶液濃度は４
０％以下、４％以上であることを特徴とする( １) 〜(
３) のいずれかに記載の包接水和物の蓄冷方法。
ｎ−ブチルアンモニウムで、設定される水溶液濃度は４
０％以下、４％以上であることを特徴とする( １) 〜(
３) のいずれかに記載の包接水和物の蓄冷方法。
【００１２】( ６) 調和融点を与える濃度又はこの濃
度未満に設定された包接水和物生成物質の水溶液を収容
する手段と、この収容手段に収容された水溶液を冷却し
て、包接水和物を生成しスラリー状とする手段とを備え
たことを特徴とする包接水和物の蓄冷システム。
度未満に設定された包接水和物生成物質の水溶液を収容
する手段と、この収容手段に収容された水溶液を冷却し
て、包接水和物を生成しスラリー状とする手段とを備え
たことを特徴とする包接水和物の蓄冷システム。
【００１３】( ７) 包接水和物生成物質を含む水溶液
からなる蓄冷剤。 ( ８) 包接水和物生成物質を含む水溶液は、調和融点
を与える水溶液濃度に設定されている( ７) に記載の蓄
冷剤。
からなる蓄冷剤。 ( ８) 包接水和物生成物質を含む水溶液は、調和融点
を与える水溶液濃度に設定されている( ７) に記載の蓄
冷剤。
【００１４】( ９) 包接水和物生成物質を含む水溶液
は、調和融点を与える水溶液濃度よりも低い濃度に設定
されている( ７) に記載の蓄冷剤。 ( １０) 包接水和物生成物質を含む水溶液は、融点降
下剤を混入してなる（７) 〜( ９) のいずれかに記載の
蓄冷剤。
は、調和融点を与える水溶液濃度よりも低い濃度に設定
されている( ７) に記載の蓄冷剤。 ( １０) 包接水和物生成物質を含む水溶液は、融点降
下剤を混入してなる（７) 〜( ９) のいずれかに記載の
蓄冷剤。
【００１５】( １１) 包接水和物生成物質は臭化テト
ラｎ−ブチルアンモニウムで、設定される水溶液濃度は
４０％以下、４％以上であることを特徴とする( ７) 〜
(９) のいずれか記載の蓄冷剤である。
ラｎ−ブチルアンモニウムで、設定される水溶液濃度は
４０％以下、４％以上であることを特徴とする( ７) 〜
(９) のいずれか記載の蓄冷剤である。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に係る包接水和物とは、水
分子（ホスト分子）で構成された籠状の包接格子内に以
下の様なゲスト分子が包み込まれて結晶化する化合物を
いう。ゲスト分子として、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ｎ
−フォスフォニウム塩、トリｉｓｏ−アミルサルフォニ
ウム塩の例として、テトラｎ−ブチルアンモニウム塩と
してフッ化テトラｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｃ4 Ｈ
9 ）4 ＮＦ），塩化テトラｎ−ブチルアンモニウム
（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ＮＣｌ），臭化テトラｎ−ブチル
アンモニウム（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ＮＢｒ）などがあ
る。
分子（ホスト分子）で構成された籠状の包接格子内に以
下の様なゲスト分子が包み込まれて結晶化する化合物を
いう。ゲスト分子として、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ｎ
−フォスフォニウム塩、トリｉｓｏ−アミルサルフォニ
ウム塩の例として、テトラｎ−ブチルアンモニウム塩と
してフッ化テトラｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｃ4 Ｈ
9 ）4 ＮＦ），塩化テトラｎ−ブチルアンモニウム
（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ＮＣｌ），臭化テトラｎ−ブチル
アンモニウム（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ＮＢｒ）などがあ
る。
【００１７】これらＦ，Ｃｌ，Ｂｒの代わりに酢酸（Ｃ
Ｈ3 ＣＯ2 ），重炭酸（ＨＣＯ2 ），クロム酸（ＣｒＯ
4 ），タングステン酸（ＷＯ4 ），シュウ酸（Ｃ2 Ｏ
4 ），リン酸（ＨＰＯ4 ）でもよい。その他の上記塩も
同様である。
Ｈ3 ＣＯ2 ），重炭酸（ＨＣＯ2 ），クロム酸（ＣｒＯ
4 ），タングステン酸（ＷＯ4 ），シュウ酸（Ｃ2 Ｏ
4 ），リン酸（ＨＰＯ4 ）でもよい。その他の上記塩も
同様である。
【００１８】以下、臭化テトラｎ−ブチルアンモニウム
（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ＮＢｒ）を例にとり、本発明の蓄
冷システムを説明する。水溶液濃度と融点の関係を図１
に示す。また、包接水和物が生成、分解するときの反応
式を式（１）に示す。
（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ＮＢｒ）を例にとり、本発明の蓄
冷システムを説明する。水溶液濃度と融点の関係を図１
に示す。また、包接水和物が生成、分解するときの反応
式を式（１）に示す。
【００１９】 (n-C4 H 9 ) 4 NBr ＋n ・H 2 O ←→ (n-C4 H 9 ) 4 NBr ・n ・H 2 O …式（１） ここで、ｎは水和数で、その値はおよそ２６で常に一定
である。
である。
【００２０】図１に示されるように、この包接水和物生
成物質を含む水溶液は、水溶液濃度約４０ｗｔ％で融点
が極大値、１１．８℃である。この水溶液濃度の融点は
調和融点と呼ばれ、ここでは水溶液中の濃度と包接水和
物中の塩分濃度が等しい。
成物質を含む水溶液は、水溶液濃度約４０ｗｔ％で融点
が極大値、１１．８℃である。この水溶液濃度の融点は
調和融点と呼ばれ、ここでは水溶液中の濃度と包接水和
物中の塩分濃度が等しい。
【００２１】従って、調和融点を与える水溶液濃度（こ
の例では常温における塩濃度が４０ｗｔ％）に設定した
水溶液を用いてこれを冷却すると、調和融点（１１．８
℃）で包接水和物が生成しはじめ、水溶液が全て包接水
和物になるまでこの融点で一定になる。分解（融解）時
も同様にこの融点一定で冷熱を放出する。なお、潜熱量
は約４６ｋｃａｌ／ｋｇであり、利用上限温度を１２℃
とすると、水和物の体積割合が５６％で蓄熱密度は２６
ｋｃａｌ／ｋｇとなる。
の例では常温における塩濃度が４０ｗｔ％）に設定した
水溶液を用いてこれを冷却すると、調和融点（１１．８
℃）で包接水和物が生成しはじめ、水溶液が全て包接水
和物になるまでこの融点で一定になる。分解（融解）時
も同様にこの融点一定で冷熱を放出する。なお、潜熱量
は約４６ｋｃａｌ／ｋｇであり、利用上限温度を１２℃
とすると、水和物の体積割合が５６％で蓄熱密度は２６
ｋｃａｌ／ｋｇとなる。
【００２２】このようにこの蓄冷剤は、蓄熱密度が大き
く、安定した熱特性を有する。また、従来は触媒として
用いられているので容易に入手可能であり、経済的かつ
安全である。
く、安定した熱特性を有する。また、従来は触媒として
用いられているので容易に入手可能であり、経済的かつ
安全である。
【００２３】また、調和融点を与える上記水溶液濃度よ
り低い濃度に設定した水溶液（例えば常温で２７．２ｗ
ｔ％の水溶液）を用いて冷却すると、約９．４℃で水和
物が生成しはじめ、次第に水溶液中の塩分濃度が低下し
ていき、それにつれて水和物の生成温度も低下してい
く。すなわち、図１の曲線に沿って包接水和物の生成温
度も下がる。空調に適する１５℃程度の水・空気を作る
ために水溶液を５℃まで冷却すると、水溶液中の塩分濃
度は約１７ｗｔ％になる。このとき、水溶液の４３％が
水和物になる。また蓄熱量は、およそ２６ｋｃａｌ／ｋ
ｇとなる（水和物の比熱を０．５３ｋｃａｌ／ｋｇＫ，
水溶液の比熱を０．９６ｋｃａｌ／ｋｇＫとした）。ま
た、包接水和物の潜熱を利用する場合には常温で濃度４
％以上の濃度にする必要がある。
り低い濃度に設定した水溶液（例えば常温で２７．２ｗ
ｔ％の水溶液）を用いて冷却すると、約９．４℃で水和
物が生成しはじめ、次第に水溶液中の塩分濃度が低下し
ていき、それにつれて水和物の生成温度も低下してい
く。すなわち、図１の曲線に沿って包接水和物の生成温
度も下がる。空調に適する１５℃程度の水・空気を作る
ために水溶液を５℃まで冷却すると、水溶液中の塩分濃
度は約１７ｗｔ％になる。このとき、水溶液の４３％が
水和物になる。また蓄熱量は、およそ２６ｋｃａｌ／ｋ
ｇとなる（水和物の比熱を０．５３ｋｃａｌ／ｋｇＫ，
水溶液の比熱を０．９６ｋｃａｌ／ｋｇＫとした）。ま
た、包接水和物の潜熱を利用する場合には常温で濃度４
％以上の濃度にする必要がある。
【００２４】このように、調和融点を与える上記水溶液
濃度より低い濃度に設定した水溶液を用いると、更に以
下の利点を備える。 （１）融点（生成温度）が低温側に変化するため、低い
温度の冷熱を蓄冷でき、その結果、所望の低い温度で取
出することができる。
濃度より低い濃度に設定した水溶液を用いると、更に以
下の利点を備える。 （１）融点（生成温度）が低温側に変化するため、低い
温度の冷熱を蓄冷でき、その結果、所望の低い温度で取
出することができる。
【００２５】（２）融点（生成温度）が低温側に変化し
ていくため、水和物と水又は空気と熱交換させる場合、
その温度差がほぼ一定でしかも大きい。このため熱交換
効率が高く、熱交換器をコンパクトとすることができ
る。即ち、熱交換器で２０℃の水または空気を冷却して
１５℃とするに際し、図２のａに示す調和融点濃度の場
合、水又は空気の出側（蓄冷剤の入り側）の蓄冷剤の温
度が１１．８℃であり、その温度差が３．８℃しかない
が、図２のｂに示す調和融点濃度より低い場合、例えば
水又は空気の出側（蓄冷剤の入り側）の蓄冷剤の温度が
５℃であり、その温度差を１０℃とすることができる。
ていくため、水和物と水又は空気と熱交換させる場合、
その温度差がほぼ一定でしかも大きい。このため熱交換
効率が高く、熱交換器をコンパクトとすることができ
る。即ち、熱交換器で２０℃の水または空気を冷却して
１５℃とするに際し、図２のａに示す調和融点濃度の場
合、水又は空気の出側（蓄冷剤の入り側）の蓄冷剤の温
度が１１．８℃であり、その温度差が３．８℃しかない
が、図２のｂに示す調和融点濃度より低い場合、例えば
水又は空気の出側（蓄冷剤の入り側）の蓄冷剤の温度が
５℃であり、その温度差を１０℃とすることができる。
【００２６】（３）ほぼ同じ利用上限温度で蓄熱密度が
同じ場合、水溶液中の塩分濃度を低くできるため、その
分低コストになる。 （４）ほぼ同じ利用上限温度で蓄熱密度が同じ場合、水
和物の体積割合は小さくてすむため、水和物スラリの輸
送や貯蔵のハンドリングが容易となる。顕熱分が大きく
なる。即ち、蓄熱量は「潜熱」＋「顕熱」で示される
が、蓄熱量を同じとした場合、調和融点より低い濃度の
方が顕熱分が大きいため、水和物の体積割合が小さくて
すむ。この試算を表１に示す。
同じ場合、水溶液中の塩分濃度を低くできるため、その
分低コストになる。 （４）ほぼ同じ利用上限温度で蓄熱密度が同じ場合、水
和物の体積割合は小さくてすむため、水和物スラリの輸
送や貯蔵のハンドリングが容易となる。顕熱分が大きく
なる。即ち、蓄熱量は「潜熱」＋「顕熱」で示される
が、蓄熱量を同じとした場合、調和融点より低い濃度の
方が顕熱分が大きいため、水和物の体積割合が小さくて
すむ。この試算を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】次に本発明では、水溶液に水よりも凝固点
の小さい物質を混入させて、包接水和物の生成温度（融
点）を低下させることができる。臭化テトラｎ−ブチル
アンモニウム（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ＮＢｒ）を例に取る
と、その調和融点は、１１．８℃であり、水溶液濃度と
融点の関係は上述したように図１のようになる。
の小さい物質を混入させて、包接水和物の生成温度（融
点）を低下させることができる。臭化テトラｎ−ブチル
アンモニウム（（ｎ−Ｃ4 Ｈ9 ）4 ＮＢｒ）を例に取る
と、その調和融点は、１１．８℃であり、水溶液濃度と
融点の関係は上述したように図１のようになる。
【００２９】この水溶液に、エチレングリコール、プロ
ピレングリコールなど融点降下剤（水よりも融点の低い
物質）を混入させると、水溶液の融点は、この物質の混
入量によって低下する。そこで、用途により利用温度幅
を下げる必要がある場合、これら物質を適量混入させる
ことにより、任意の融点を持つ蓄冷剤を作ることができ
る。
ピレングリコールなど融点降下剤（水よりも融点の低い
物質）を混入させると、水溶液の融点は、この物質の混
入量によって低下する。そこで、用途により利用温度幅
を下げる必要がある場合、これら物質を適量混入させる
ことにより、任意の融点を持つ蓄冷剤を作ることができ
る。
【００３０】
【発明の効果】このように、本発明に係る蓄冷剤を用い
れば、蓄熱密度が大きく、安定した熱特性を有する。ま
た、従来は触媒として用いられており、容易に入手可能
であり、経済的かつ安全である。特に、調和融点を与え
る上記水溶液濃度より低い濃度に設定した水溶液を用い
ると、所望の低い温度範囲で冷熱を蓄冷でき、その結
果、低い温度で取出せる。そして、熱交換効率が高いの
で、熱交換器をコンパクトにでき、さらに、コストも安
く、水和物スラリの輸送や貯蔵のハンドリングが容易と
なる。
れば、蓄熱密度が大きく、安定した熱特性を有する。ま
た、従来は触媒として用いられており、容易に入手可能
であり、経済的かつ安全である。特に、調和融点を与え
る上記水溶液濃度より低い濃度に設定した水溶液を用い
ると、所望の低い温度範囲で冷熱を蓄冷でき、その結
果、低い温度で取出せる。そして、熱交換効率が高いの
で、熱交換器をコンパクトにでき、さらに、コストも安
く、水和物スラリの輸送や貯蔵のハンドリングが容易と
なる。
【００３１】さらに、水より融点の低い物質を混入させ
ることによって、同じ塩を用いた水溶液で任意の融点を
持つ蓄冷剤を作ることができるため、汎用性が高く、コ
スト安にもなる。
ることによって、同じ塩を用いた水溶液で任意の融点を
持つ蓄冷剤を作ることができるため、汎用性が高く、コ
スト安にもなる。
【図１】包接水和物生成物質を含む水溶液濃度と融点と
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図２】包接水和物生成物質を含む水溶液を蓄冷剤とし
て用いた場合の熱交換器内の温度変化を示す説明図で、
ａは調和融点濃度の包接水和物生成物質を含む水溶液を
蓄冷剤として用いた場合、ｂは調和融点濃度より低い包
接水和物を含む水溶液を蓄冷剤として用いた場合をそれ
ぞれ示す。
て用いた場合の熱交換器内の温度変化を示す説明図で、
ａは調和融点濃度の包接水和物生成物質を含む水溶液を
蓄冷剤として用いた場合、ｂは調和融点濃度より低い包
接水和物を含む水溶液を蓄冷剤として用いた場合をそれ
ぞれ示す。
Claims (11)
- 【請求項１】 包接水和物生成物質を含み、その濃度が
調和融点を与える濃度に設定された水溶液を用意する工
程と、この水溶液を冷却して包接水和物を生成する工程
とを具備したことを特徴とする包接水和物の蓄冷方法。 - 【請求項２】 包接水和物生成物質を含み、その濃度が
調和融点を与える水溶液濃度より低い濃度に設定された
水溶液を用意する工程と、この水溶液を冷却して包接水
和物を生成する工程を具備したことを特徴とする包接水
和物の蓄冷方法。 - 【請求項３】 融点降下剤と包接水和物生成物質とを含
む水溶液を用意する工程と、この水溶液を冷却して包接
水和物を生成する工程とを具備したことを特徴とする請
求項１又は２に記載の包接水和物の蓄冷方法。 - 【請求項４】 包接水和物生成物質は、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ｎ−ブチルフォスフォニウム塩、及びトリｉ
ｓｏ−アミルサルフォニウム塩の群から選択された一種
又は二種以上であることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載の包接水和物の蓄冷方法。 - 【請求項５】 包接水和物生成物質は臭化テトラｎ−ブ
チルアンモニウムで、設定される水溶液濃度は４０％以
下、４％以上であることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載の包接水和物の蓄冷方法。 - 【請求項６】 調和融点を与える濃度又はこの濃度未満
に設定された包接水和物生成物質の水溶液を収容する手
段と、この収容手段に収容された水溶液を冷却して、包
接水和物を生成しスラリー状とする手段とを備えたこと
を特徴とする包接水和物の蓄冷システム。 - 【請求項７】 包接水和物生成物質を含む水溶液からな
る蓄冷剤。 - 【請求項８】 包接水和物生成物質を含む水溶液は、調
和融点を与える水溶液濃度に設定されている請求項７に
記載の蓄冷剤。 - 【請求項９】 包接水和物生成物質を含む水溶液は、調
和融点を与える水溶液濃度よりも低い濃度に設定されて
いる請求項７に記載の蓄冷剤。 - 【請求項１０】 包接水和物生成物質を含む水溶液は、
融点降下剤を混入してなる請求項７〜９のいずれかに記
載の蓄冷剤。 - 【請求項１１】 包接水和物生成物質は臭化テトラｎ−
ブチルアンモニウムで、設定される水溶液濃度は４０％
以下、４％以上であることを特徴とする請求項７〜９の
いずれかに記載の蓄冷剤。
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