DE3918941C2 - Verwendung von 1,12-Diaminododekan als Speichermittel für Kraftfahrzeug-Latentwärmespeicher - Google Patents
Verwendung von 1,12-Diaminododekan als Speichermittel für Kraftfahrzeug-LatentwärmespeicherInfo
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Description
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Abfallwärme
der Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen in
Wärmespeichern zu speichern, damit beim Kaltstart
Wärmeenergie zur Entfrostung, zur Kabinen- und/oder
Motorheizung zur Verfügung steht und dadurch der
Fahrkomfort und die Lebensdauer des Motors verbes
sert und der Brennstoffverbrauch und die Schadstoff
emissionen reduziert werden können.
Beim Einsatz in Personenkraftfahrzeugen muß be
sonders der Raum bedarf und das Gewicht berücksich
tigt werden. Wegen der hohen Speicherkapazität bei
relativ geringem Raumbedarf ist die Verwendung von
Latentwärmespeichern als günstig für den Einsatz bei
Kraftfahrzeugen erkannt worden.
Bei der Auswahl des Speichermediums muß beachtet
werden, daß seine Umwandlungstemperatur in dem er
forderlichen Bereich liegt und daß es ohne Schaden der
maximalen Betriebstemperatur des wärmeabgebenden
Mediums, hier also des Kühlwassers, ausgesetzt werden
kann. Außerdem muß es eine ausreichende Energiedich
te bezogen auf Volumen und Masse aufweisen. Unge
eignet sind Stoffe, welche in bezug auf die Baumateria
lien des Speichers eine aggressive Wirkung ausüben.
Für den Einsatz bei Kraftfahrzeugen hat man bisher
mit zufriedenstellendem Ergebnis anorganische Salze,
z. B. Natriumhydroxyd, verwendet, wobei für das Wär
metauschergehäuse ein gegenüber dem Speichermedi
um beständiges Material, etwa Edelstahl, einzusetzen
ist. Das aus Gewichtsgründen besonders vorteilhafte
Aluminium kann als Gehäusematerial nicht benutzt
werden, weil es von den Speichermedien angegriffen
wird.
Wenn für die Ladung des Wärmespeichers das Mo
torkühlwasser dient, kann die Gefahr nicht mit absolu
ter Sicherheit ausgeschlossen werden, daß durch Lecka
gen Speichermedium in den Kühlwasserkreislauf ge
langt. Selbst die indirekte Ladung des Wärmespeichers
über einen durch einen Wärmetauscher beheizten Se
kundärkreislauf kann diese Gefahr nicht völlig beseiti
gen, ganz abgesehen ,davon, daß der Raumbedarf, das
Gewicht und die Kosten des Sekundärkreislaufes nach
teilig sind.
Aufgrund der zunehmenden Verwendung von Leicht
metallen im modernen Motorenbau muß ausgeschlos
sen werden, daß aggressive Materialien, insbesondere in
bezug auf Aluminium, Silizium und deren Legierungen
korrosiv wirkende Materialien, in den Kühlwasserkreis
lauf gelangen.
Es stellt sich somit die Aufgabe, für Kraftfahrzeug-Latentwär
mespeicher, die einen Strömungsweg für das Motorkühlwasser
aufweisen, ein Speichermittel
auszuwählen, das eine ausreichende Energiedichte, eine
geeignete Umwandlungstemperatur, einen relativ nied
rigen Dampfdruck und akzeptable Kosten aufweist und
das insbesondere gegenüber den im Motorenbau einge
setzten, vom Kühlwasserkreislauf beaufschlagten Mate
rialien, vor allem aber gegenüber Aluminium, Silizium
und deren Legierungen, nicht korrosiv wirkt. Um eine
einfache Handhabung zu ermöglichen, sollte das Spei
chermedium physiologisch relativ unbedenklich sein,
außerdem sollte es im Interesse des Umweltschutzes
keine Entsorgungsprobleme verursachen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in der Verwendung von 1,12-Diaminododekan
als Speichermittel.
Die grundsätzliche Eignung von aliphatischen Diaminen der
Strukturformel H2N-(OH2)n-NH2, wobei n eine ganze Zahl zwischen
4 und 14 ist, als Speichermittel für Latentwärmespeicher ist
zwar aus dem europäischen Patent Nr. 00 94 366 bekannt. Jedoch
reagieren aliphatische Amine als Basen und ihnen wird deshalb
ganz allgemein eine korrosive Wirkung gegenüber metallischen
Konstruktionswerkstoffen zugesprochen. Die in der EP 00 94 366
angegebenen, oben durch ihre allgemeine Strukturformel darge
stellten aliphatischen Diamine scheinen daher von vornherein
als Speichermittel auszuscheiden, wenn für das Wärmeaustau
schergehäuse beispielweise die schon angesprochenen Legierungen
auf Aluminium- und/oder Siliziumbasis verwandt werden sollen.
Die Erfindung beruht nun auf der überraschenden Erkenntnis, daß
aus der genannten Gruppe von Diaminen speziell das 1,12-Diaminododekan
H2N-(CH2)12-NH2 die nachteilige Korrosionswirkung
nicht zeigt und sich dadurch vorteilhaft von den anderen Diami
nen der Gruppe unterscheidet. Es besitzt insbesondere keine
korrosive Wirkung gegenüber Aluminium, Silizium und deren
Legierungen, vielmehr weist es eine korrosionshemmende Wirkung
auf. Zudem besitzt 1,12-Diaminododekan eine akzeptable Energie
dichte bezogen auf das Volumen, eine sehr gute Energiedichte
bezogen auf die Masse und eine im erforderlichen Bereich lie
gende Umwandlungstemperatur.
Auch die Kosten sind für den beabsichtigten Ver
wendungszweck akzeptabel. Durch die Verwendung
von 1,12-Diaminododecan als Speichermedium kann
das Motorkühlwasser ohne Gefahr zur unmittelbaren
Ladung des Wärmespeichers eingesetzt werden und es
bestehen keine Bedenken gegen die Verwendung von
gewichtssparendem Aluminium bzw. Aluminiumlegie
rungen, wie auch Siliziumlegierungen, in den mit dem
Kühlwasser und in den mit dem Speichermedium in
Kontakt kommenden Bereichen.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der relativen phy
siologischen Unbedenklichkeit des Speichermediums,
wodurch dessen Handhabung bei der Herstellung der
Wärmespeicher erleichtert und Risiken bei Unfällen re
duziert werden.
Das Speichermedium ist kaum in Wasser löslich. Die
Löslichkeit liegt unter 0,10/0. Es kann aus Wasser mecha
nisch entfernt werden und verursacht bei sachgemäßer
Verwendung nach bisheriger Erfahrung keine Störun
gen bei der Abwasserreinigung.
Claims (1)
- Verwendung von 1,12-Diaminododekan als Speichermittel in Kraftfahrzeug-Latentwärmespeichern, die einen Strömungsweg für das Motorkühlwasser auf weisen.
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