JP2000336350A - 蓄熱材 - Google Patents

蓄熱材

Info

Publication number
JP2000336350A
JP2000336350A JP11153242A JP15324299A JP2000336350A JP 2000336350 A JP2000336350 A JP 2000336350A JP 11153242 A JP11153242 A JP 11153242A JP 15324299 A JP15324299 A JP 15324299A JP 2000336350 A JP2000336350 A JP 2000336350A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat storage
saturated hydrocarbon
weight
heat
parts
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.)
Pending
Application number
JP11153242A
Other languages
English (en)
Inventor
Nozomi Fujita
望 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Cable Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority to JP11153242A priority Critical patent/JP2000336350A/ja
Publication of JP2000336350A publication Critical patent/JP2000336350A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】過冷却の問題がなく、蓄熱効率の高い飽和炭化
水素を用いたエマルジョンからなる蓄熱材を提供するこ
と。 【解決手段】相変化を伴う飽和炭化水素、水、界面活性
剤、及び核発生剤として上記飽和炭化水素の相変化温度
よりも1℃〜30℃高い相変化温度を有する飽和炭化水
素を用いたエマルジョンからなる蓄熱材で、この蓄熱材
は相変化を伴う飽和炭化水素100重量部に対して、水
10〜200重量部、界面活性剤0.1〜20重量部、
核発生剤1〜30重量部の比率で混合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相変化に伴って発
生する融解潜熱を利用して蓄熱を行う潜熱蓄熱方式に用
いられる蓄熱材に関する。 さらに詳しくは、過冷却が
防止されたエマルジョン化した飽和炭化水素系蓄熱材の
蓄熱材に関する。
【0002】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】オフィ
スビル、家庭用冷暖房の需要が益々増加している近年で
は、夏季の電力需要ピークに備え、夜間電力を利用して
冷房用の冷熱を蓄積する蓄熱材の開発が盛んになってき
ている。かかる蓄熱材料として、飽和炭化水素などの炭
化水素系化合物の相変化(融解、凝固)に伴う吸熱、発
熱現象を利用した蓄熱材が、現在多方面で広く用いられ
ている。蓄熱方式は大別して、 1)流動性のない蓄熱成分を蓄熱槽内に固定して貯め置
きした蓄熱方式 2)蓄熱成分に流動性を持たせ、蓄熱槽から熱交換器に
熱搬送することで熱伝導させる熱搬送方式 があるが、熱効率や制御性の点で熱搬送方式の方が優れ
ているため、近年特に注目を浴びて来つつある。流動性
を有する蓄熱成分としては、パラフィン、水、および界
面活性剤よりなるエマルジョンからなる蓄熱材が知られ
ている(特開昭57−40582)。
【0003】ところで、一般的に、飽和炭化水素からな
る蓄熱材は過冷却現象が見られないとされているが、エ
マルジョン化した飽和炭化水素系蓄熱材では、過冷却現
象が生じる。このため、特開平9-31451に記載された発
明では相変化を伴う有機化合物と、その有機化合物のア
ミン誘導体、カルボン酸誘導体、アルコール誘導体から
選択される1種以上の核発生剤とを混合して蓄熱材を構
成し、過冷却現象を回避する方法が考案されている。
【0004】しかしながら、この方法では核発生剤とし
て挙げられている材料自体が極性を有するために、この
蓄熱材を熱搬送方式に用いた場合には、該蓄熱材が熱交
換器の金属配管内を流動するため金属腐食の問題が発生
する場合がある。このため、アミン誘導体等を核発生剤
として用いる場合には、実用上はエマルジョンとして使
用するのではなく、相変化を伴う有機化合物と有機アミ
ン誘導体等とをマイクロカプセル化してスラリー状とし
て用いられている。この場合、マイクロカプセルを構成
する材料としては熱抵抗の大きなメタクリル酸メチル重
合体などの有機化合物が用いられるために良好なる熱伝
導が行われない問題が生じる。本発明はこれらの問題点
を解決するために発明されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は、相変化を伴
う飽和炭化水素、水、界面活性剤、及び核発生剤として
上記飽和炭化水素の相変化温度よりも1℃〜30℃高い
相変化温度を有する飽和炭化水素を用いたエマルジョン
からなる蓄熱材によって解決される。特に、相変化を伴
う飽和炭化水素100重量部に対して、水10〜200
重量部、界面活性剤0.1〜20重量部、核発生剤1〜
30重量部の比率で混合されてなる蓄熱材、好ましく
は、相変化を伴う飽和炭化水素はヘキサデカン、核発生
剤は、オクタデカンを用いた蓄熱材によって解決され
る。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明する。
本発明で用いる相変化を伴う飽和炭化水素として代表
的なものを挙げると、ノルマルパラフィン、イソパラフ
ィン、シクロパラフィンがある。具体的には、ノルマル
ペンタデカン、ノルマルテトラデカン、ノルマルオクタ
デカン、ノルマルヘキサデカン、ノルマルエイコサン、
ノルマルドコサン、ノルマルヘプタデカン、ノルマルオ
クタデカン、ノルマルトリデカン、特に好ましくは、ノ
ルマルヘキサデカンである。なお、これら飽和炭化水素
は、単独で用いてもよいが、2種以上併用してもよい。
【0007】また、界面活性剤としては、公知のものを
用いることができるが、好ましくは乳化安定性の点から
非イオン系界面活性剤である。具体的には、エーテル
系、アルキルフェノール系、エステル系、ソルビタンエ
ステル系、ソルビタンエステルエーテル系などがある。
水は、工業用水でも問題ないが、好ましくは、蓄熱成分
に影響を与えにくいことからイオン交換水或いは蒸留水
である。
【0008】本発明の最も重要な特徴としては、核発生
剤として上記相変化を伴う飽和炭化水素の相変化温度よ
りも1℃〜30℃高い相変化温度を有する飽和炭化水素
を用いていることである。具体的には、ノルマルパラフ
ィン、特に、ノルマルペンタデカン、ノルマルテトラデ
カン、ノルマルオクタデカン、ノルマルヘキサデカン、
ノルマルヘプタデカン、ノルマルノナデカン、1−ヘプ
タデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、エイコ
サン、ドコサンなどの飽和炭化水素を適宜選択すればよ
い。核発生剤の相変化温度が相変化を伴う飽和炭化水素
の相変化温度よりも1℃未満であると、核発生剤として
の機能が低下し、30℃を超えても核発生剤としての機
能が低下する。
【0009】なお、本発明の各材料の配合比率は、相変
化を伴う飽和炭化水素100重量部に対して、水10〜
200重量部、界面活性剤0.1〜20重量部、核発生
剤1〜30重量部の比率で混合されることが好ましい。
相変化を伴う飽和炭化水素100重量部に対して、水
が10重量部未満であると、蓄熱材の流動性が低下し、
200重量部を超えると蓄熱効率が劣る傾向がある。ま
た、界面活性剤0.1重量部未満であると、安定したエ
マルジョンが形成できなくなる傾向にあり、20重量部
を超えると、蓄熱効率が劣ると共に、蓄熱材に泡が発生
し易くなる傾向がある。また、核発生剤が1重量部未満
であると、核発生剤としての機能が低下し、30重量部
を超えると蓄熱効率が劣る傾向がある。したがって、好
ましい核発生剤の添加量は、相変化を伴う飽和炭化水素
100重量部に対して、1〜30重量部、より好ましく
は2〜25重量部、界面活性剤は1〜10重量部、より
好ましくは2〜5重量部である。
【0010】本発明は、飽和炭化水素エマルジョンを蓄
熱主成分としているので流動性を有し、熱搬送システム
に用いられる蓄熱材に最適である。本発明の蓄熱材は界
面活性剤を用いているので、熱搬送システムに適用した
場合に泡が発生しやすくなるため、蓄熱材に消泡剤を添
加することが好ましい。 消泡剤としては、公知の材料
を用いることができる。 消泡剤の添加量は、蓄熱材1
00重量部あたり、0.1〜20重量部である。
【0011】以下に、本発明の具体的な配合組成につい
て説明する。 相変化を伴う飽和炭化水素をノルマルヘ
キサデカン(融点18℃)を用いる場合には、核発生剤と
して、ノルマルオクタデカン、エイコサンを用いればよ
い。また、界面活性剤としては、ポリオキシエチレンセ
チルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテ
ル、を用いればよく、特に、エマルジョン安定性の点か
ら、ポリオキシエチレンステアリルエーテルを用いるこ
とが好ましい。配合比率としては、相変化を伴う飽和炭
化水素100重量部に対して、水50〜100重量部、
界面活性剤0.5〜5重量部、核発生剤1〜5重量部の
比率で混合されることが好ましい。
【0012】相変化を伴う飽和炭化水素をノルマルペン
タデカン(融点9.9℃)を用いる場合には、核発生剤と
して、ノルマルヘキサデカン、ノルマルオクタデカンを
用いればよい。また、界面活性剤としては、ポリオキシ
エチレンソルビタンモノオレアート、 ポリオキシエチ
レンソルビタンモノステアレートを用いればよく、特
に、エマルジョン安定性の点から、ポリオキシエチレン
ソルビタンモノオレアートを用いることが好ましい。
【0013】以下、実施例を用いて本発明について説明
する。 [実施例1]相変化を伴う飽和炭化水素としてノルマル
ヘキサデカン、核発生剤としてノルマルオクタデカン、
界面活性剤としてポリオキシエチレンステアリルエーテ
ル、分散媒として水を用いた場合の融点と凝固点との差
を示差走査熱量計(DSC)によって測定した。具体的に
は、ノルマルヘキサデカン94g、ノルマルオクタデカ
ン6g、界面活性剤としてポリオキシエチレンステアリ
ルエーテル4gの混合物に、水100gを加えミキサー
にて8000rpmで5分間攪拌することで、蓄熱エマ
ルジョンを得た。 [実施例2]ノルマルオクタデカン94g、ノルマルエ
イコサン6g、界面活性剤としてポリオキシエチレンス
テアリルエーテル4gの混合物に、水100gを加えミ
キサーにて8000rpmで5分間攪拌することで、蓄
熱エマルジョンを得た。 [実施例3]ノルマルペンタデカン94g、ノルマルヘ
キサデカン6g、界面活性剤としてポリオキシエチレン
ソルビタンモノオレアート4gの混合物に、水100g
を加えミキサーにて8000rpmで5分間攪拌するこ
とで、蓄熱エマルジョンを得た。
【0014】[比較例1]ノルマルヘキサデカン100
g、界面活性剤としてポリオキシエチレンステアリルエ
ーテル4gの混合物に、水100gを加えミキサーにて
8000rpmで5分間攪拌することで、蓄熱エマルジ
ョンを得た。 [比較例2]ノルマルオクタデカン100g、界面活性
剤としてポリオキシエチレンステアリルエーテル4gの
混合物に、水100gを加えミキサーにて8000rp
mで5分間攪拌することで、蓄熱エマルジョンを得た。 [比較例3]ノルマルペンタデカン100g、界面活性
剤としてポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート
4gの混合物に、水100gを加えミキサーにて800
0rpmで5分間攪拌することで、蓄熱エマルジョンを
得た。
【0015】上記方法により得られた蓄熱エマルジョン
の融点、凝固点を示差走査熱量計(DSC)にて測定し
た。測定結果を表1に示した。
【0016】
【表1】
【0017】[示差走査熱量計(DSC)の測定データの
見方について]DSCによる融点のピーク(Tm')と凝固点
(Tm)の差(過冷却度:ΔT)は過冷却を起こさない物
質では理論上ゼロとなる。したがって、この値が小さい
程過冷却現象は少ないとされる。また、凝固開始による
発熱現象の出現開始温度(Tms)から、発熱ピークを迎
える温度(Tm)の差(dT)も過冷却現象を確認するの
に有用なデータとなる。すなわち、過冷却現象が見られ
る物質ではある瞬間から急峻に凝固開始するために、発
熱現象の出現温度とピーク温度に差が見られない、逆に
過冷却の見られないものでは、発熱出現温度(凝固開始
点Tms)から融点ピーク(Tm')までには数℃の幅を持っ
ている。例えば、比較例1では過冷却度が4.5℃あ
り、かつ、発熱現象が急峻に起こっている(dT=0.
3)のに対し、オクタデカンを微量添加した実施例1で
は過冷却度が2.7℃と小さくdT値も1.5℃と緩や
かで過冷却現象が解消されている。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、過冷却の問題がなく、
蓄熱効率の高い飽和炭化水素を用いたエマルジョンから
なる蓄熱材を提供することができる。特に熱搬送システ
ムに用いられう蓄熱材に最適である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相変化を伴う飽和炭化水素、水、界面活
    性剤、及び核発生剤として上記飽和炭化水素の相変化温
    度よりも1℃〜30℃高い相変化温度を有する飽和炭化
    水素を用いたエマルジョンからなる蓄熱材。
  2. 【請求項2】 相変化を伴う飽和炭化水素100重量部
    に対して、水10〜200重量部、界面活性剤0.1〜
    20重量部、核発生剤1〜30重量部の比率で混合され
    てなる請求項1記載の蓄熱材。
  3. 【請求項3】 相変化を伴う飽和炭化水素はヘキサデカ
    ン、核発生剤は、オクタデカンである請求項1または請
    求項2記載の蓄熱材。
  4. 【請求項4】 熱搬送システムに用いられる請求項1〜
    請求項3記載の蓄熱材。
JP11153242A 1999-06-01 1999-06-01 蓄熱材 Pending JP2000336350A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11153242A JP2000336350A (ja) 1999-06-01 1999-06-01 蓄熱材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11153242A JP2000336350A (ja) 1999-06-01 1999-06-01 蓄熱材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000336350A true JP2000336350A (ja) 2000-12-05

Family

ID=15558176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11153242A Pending JP2000336350A (ja) 1999-06-01 1999-06-01 蓄熱材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000336350A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003091356A1 (fr) * 2002-04-26 2003-11-06 Nippon Shokubai Co., Ltd. Milieu de stockage de la chaleur, procede de production d'un milieu de stockage de la chaleur et systeme de stockage de la chaleur comprenant un milieu de stockage de la chaleur.
JP2006045391A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Toho Chem Ind Co Ltd 潜熱蓄熱材用エマルション組成物
DE102008025954A1 (de) * 2008-05-30 2009-12-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Paraffin/Wasser-Emulsion als Kälteträger und Speichermedium sowie Verfahren zu deren Herstellung
WO2015190063A1 (ja) * 2014-06-11 2015-12-17 株式会社デンソー 熱輸送システム
JPWO2014025070A1 (ja) * 2012-08-10 2016-07-25 Jsr株式会社 蓄熱材用組成物

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003091356A1 (fr) * 2002-04-26 2003-11-06 Nippon Shokubai Co., Ltd. Milieu de stockage de la chaleur, procede de production d'un milieu de stockage de la chaleur et systeme de stockage de la chaleur comprenant un milieu de stockage de la chaleur.
JP2006045391A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Toho Chem Ind Co Ltd 潜熱蓄熱材用エマルション組成物
JP4653438B2 (ja) * 2004-08-05 2011-03-16 東邦化学工業株式会社 潜熱蓄熱材用エマルション組成物
DE102008025954A1 (de) * 2008-05-30 2009-12-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Paraffin/Wasser-Emulsion als Kälteträger und Speichermedium sowie Verfahren zu deren Herstellung
JPWO2014025070A1 (ja) * 2012-08-10 2016-07-25 Jsr株式会社 蓄熱材用組成物
WO2015190063A1 (ja) * 2014-06-11 2015-12-17 株式会社デンソー 熱輸送システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sarbu et al. Review on heat transfer analysis in thermal energy storage using latent heat storage systems and phase change materials
US7875749B2 (en) Clathrate hydrate containing quaternary ammonium salt as guest compound
Ghadim et al. Binary mixtures of fatty alcohols and fatty acid esters as novel solid‐liquid phase change materials
JPH05237368A (ja) 蓄熱材用マイクロカプセル
JP2015000944A (ja) パラフィン系潜熱蓄熱材組成物およびパラフィン系組成物の潜熱蓄熱材としての使用
CN106047302B (zh) 一种无机相变储能材料及其制备方法
US20150108395A1 (en) Paraffin-based latent heat storing material composition and use thereof
US5755988A (en) Dibasic acid based phase change material compositions
JPH09291272A (ja) 蓄熱材
JP2014532802A (ja) 熱エネルギーの貯蔵のための混合物及びその混合物を用いて熱を貯蔵し放熱するための装置
CN107841291A (zh) 一种作为冷却工质的相变微乳液及其应用
CN107446553A (zh) 一种复合相变储能材料及其制备方法
JP2000336350A (ja) 蓄熱材
CN113462364B (zh) 一种二维材料MXene稳定的水基相变乳液及其制备方法
JP5584395B2 (ja) パラフィン系蓄熱材組成物
JP6054813B2 (ja) パラフィン系潜熱蓄熱材組成物およびパラフィン系組成物の潜熱蓄熱材としての使用
JP3739114B2 (ja) 蓄熱材及び蓄熱材分散液
JP2004143229A (ja) 潜熱蓄熱剤組成物
JPH0292988A (ja) 蓄熱材組成物
JPH07188648A (ja) 蓄熱材組成物
CN108865073A (zh) 一种复合相变储能材料及其制备方法
Nejat et al. Phase change material (PCM) as the smart heat-storing concept: a brief review
JPH08259932A (ja) 蓄熱材用マイクロカプセル
JPH11152466A (ja) 蓄熱材マイクロカプセル
JP2004067986A (ja) 潜熱蓄熱材及びその製造方法