JP2001304794A - 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法 - Google Patents
水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法Info
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- JP2001304794A JP2001304794A JP2000152118A JP2000152118A JP2001304794A JP 2001304794 A JP2001304794 A JP 2001304794A JP 2000152118 A JP2000152118 A JP 2000152118A JP 2000152118 A JP2000152118 A JP 2000152118A JP 2001304794 A JP2001304794 A JP 2001304794A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブライン及び有機化合物水溶液からなる水系
熱搬送媒体において、温度が特に−１０℃〜１００℃の
範囲で流量増加やポンプ動力を低減させる事が出来る配
管内摩擦抵抗低減効果に優れた界面活性剤を開発する。 【解決手段】 特定の両性、アニオン、カチオンおよび
非イオン界面活性剤の１種類又は２種類以上の組合せを
配合した混合物、あるいは両性界面活性剤の１種類又は
２種類以上の組合せ５〜９５部と特定のアニオン、カチ
オン、非イオン界面活性剤の１種類又は２種類以上の組
合せを９５〜５部の割合で配合した混合物を、水系熱搬
送媒体に特に０．０５〜５．０重量％添加する事により
ミセルを形成し、優れた配管内摩擦抵抗低減効果を示す
事を見出した。
熱搬送媒体において、温度が特に−１０℃〜１００℃の
範囲で流量増加やポンプ動力を低減させる事が出来る配
管内摩擦抵抗低減効果に優れた界面活性剤を開発する。 【解決手段】 特定の両性、アニオン、カチオンおよび
非イオン界面活性剤の１種類又は２種類以上の組合せを
配合した混合物、あるいは両性界面活性剤の１種類又は
２種類以上の組合せ５〜９５部と特定のアニオン、カチ
オン、非イオン界面活性剤の１種類又は２種類以上の組
合せを９５〜５部の割合で配合した混合物を、水系熱搬
送媒体に特に０．０５〜５．０重量％添加する事により
ミセルを形成し、優れた配管内摩擦抵抗低減効果を示す
事を見出した。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、（１）発電所、下
水処理場、ゴミ処理場、工場等の排熱発生地域と都市間
のエネルギーネットワークシステム、（２）工場、病
院、デパート、スーパー、ホテルなどのビルの冷暖房、
（３）ショウケースや食品の保管庫などの温度調節設
備、（４）工場の冷却水・温水循環システム等における
省エネルギー熱輸送の確立に資するものである。（１）
から（４）におけるブライン及び有機化合物からなる水
系熱搬送媒体を使用した高密度熱輸送システムにおい
て、配管内の摩擦抵抗を低減し、搬送動力の低減、熱損
失の低減、熱搬送媒体の増加（搬送エネルギーの増
加）、配管径の縮小等、省エネルギー水系熱搬送技術に
貢献する高密度熱輸送用界面活性剤に関するものであ
る。
水処理場、ゴミ処理場、工場等の排熱発生地域と都市間
のエネルギーネットワークシステム、（２）工場、病
院、デパート、スーパー、ホテルなどのビルの冷暖房、
（３）ショウケースや食品の保管庫などの温度調節設
備、（４）工場の冷却水・温水循環システム等における
省エネルギー熱輸送の確立に資するものである。（１）
から（４）におけるブライン及び有機化合物からなる水
系熱搬送媒体を使用した高密度熱輸送システムにおい
て、配管内の摩擦抵抗を低減し、搬送動力の低減、熱損
失の低減、熱搬送媒体の増加（搬送エネルギーの増
加）、配管径の縮小等、省エネルギー水系熱搬送技術に
貢献する高密度熱輸送用界面活性剤に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】熱エネルギーの効率的な管内輸送手段と
して、乱流域にある温冷水の搬送において、ある種の鎖
状高分子を添加すると配管内摩擦抵抗が著しく減少する
現象（トムズ効果）が５０年前に発見されている。トム
ズ効果は数ｐｐｍ〜数千ｐｐｍ程度の鎖状高分子を水に
添加する事により配管内摩擦抵抗低減効果を意味し、管
内輸送において摩擦損失の減少による流量増加やポンプ
動力の減少が期待出来る。このトムズ効果のメカニズム
は、添加した鎖状高分子が糸巻き状（ランダムコイル
状）となって流体中に混合し、そのランダムコイルが乱
流渦の発生や発達を抑止することとされている。しか
し、高分子はポンプの剪断力により壊され、配管内摩擦
抵抗低減機能が失われるため循環系配管には不向きであ
る。一方、約１０年前にカチオン系界面活性剤であるセ
チルトリメチルアンモニウムブロマイド（ＣＴＡＢ）等
の第四級アンモニウム塩は、その添加量を増大すると棒
状のミセル構造を形成し、鎖状高分子のランダムコイル
と同様に配管内摩擦抵抗低減効果がありポンプの剪断力
を受けてもその機能を回復する事が発見され、その適用
研究等が国内外で行われている。しかし、カチオン系界
面活性剤単独では強い殺菌作用があることから廃棄に際
して環境に対する負荷が大きく、又化合物中の塩素・臭
素等のハロゲン元素は毒性及び腐食性が強く配管による
熱輸送用界面活性剤として使用するのには問題があり、
その実用化の阻害因子となっている。又、特許出願公開
昭６０−９９１９９記載の化合物は、化１５において示
されるアミンオキシド化合物を加えることを特徴とす
る、流動する水性媒体の摩擦抵抗の減少方法である。し
かし、これらのアミンオキシドの水溶液から形成したミ
セルは、サイズが小さい等適切な形状でないため配管内
摩擦抵抗低減効果は弱い。 Ｒ１が特定の炭素数を持ったアルキルアリール又はアリ
ールアルキル、又はエチレンオキシド（ＥＯ）を０〜５
モル付加した特定の炭素数を持ったアルキル又はアルケ
ニルであり、Ｒ２及びＲ３が炭素数１〜４のアルキル又
は炭素数１〜４のヒドロキシアルキルであるアミンオキ
シド化合物、（２）Ｒ１が特定の炭素数を持ったアルキ
ル又はアルケニルであり、Ｒ２及びＲ３がメチル又はヒ
ドロキシエチルである。また、従来技術には、グリコー
ル水溶液、低級アルコール水溶液、無機塩水溶液などの
ブライン成分の１種類又は２種類以上を混合した水系熱
搬送媒体、および有機化合物水溶液又は有機化合物水溶
液と前記ブライン水溶液を混合した水系熱搬送媒体の配
管内摩擦抵抗を低減する効果的な方法はない。
して、乱流域にある温冷水の搬送において、ある種の鎖
状高分子を添加すると配管内摩擦抵抗が著しく減少する
現象（トムズ効果）が５０年前に発見されている。トム
ズ効果は数ｐｐｍ〜数千ｐｐｍ程度の鎖状高分子を水に
添加する事により配管内摩擦抵抗低減効果を意味し、管
内輸送において摩擦損失の減少による流量増加やポンプ
動力の減少が期待出来る。このトムズ効果のメカニズム
は、添加した鎖状高分子が糸巻き状（ランダムコイル
状）となって流体中に混合し、そのランダムコイルが乱
流渦の発生や発達を抑止することとされている。しか
し、高分子はポンプの剪断力により壊され、配管内摩擦
抵抗低減機能が失われるため循環系配管には不向きであ
る。一方、約１０年前にカチオン系界面活性剤であるセ
チルトリメチルアンモニウムブロマイド（ＣＴＡＢ）等
の第四級アンモニウム塩は、その添加量を増大すると棒
状のミセル構造を形成し、鎖状高分子のランダムコイル
と同様に配管内摩擦抵抗低減効果がありポンプの剪断力
を受けてもその機能を回復する事が発見され、その適用
研究等が国内外で行われている。しかし、カチオン系界
面活性剤単独では強い殺菌作用があることから廃棄に際
して環境に対する負荷が大きく、又化合物中の塩素・臭
素等のハロゲン元素は毒性及び腐食性が強く配管による
熱輸送用界面活性剤として使用するのには問題があり、
その実用化の阻害因子となっている。又、特許出願公開
昭６０−９９１９９記載の化合物は、化１５において示
されるアミンオキシド化合物を加えることを特徴とす
る、流動する水性媒体の摩擦抵抗の減少方法である。し
かし、これらのアミンオキシドの水溶液から形成したミ
セルは、サイズが小さい等適切な形状でないため配管内
摩擦抵抗低減効果は弱い。 Ｒ１が特定の炭素数を持ったアルキルアリール又はアリ
ールアルキル、又はエチレンオキシド（ＥＯ）を０〜５
モル付加した特定の炭素数を持ったアルキル又はアルケ
ニルであり、Ｒ２及びＲ３が炭素数１〜４のアルキル又
は炭素数１〜４のヒドロキシアルキルであるアミンオキ
シド化合物、（２）Ｒ１が特定の炭素数を持ったアルキ
ル又はアルケニルであり、Ｒ２及びＲ３がメチル又はヒ
ドロキシエチルである。また、従来技術には、グリコー
ル水溶液、低級アルコール水溶液、無機塩水溶液などの
ブライン成分の１種類又は２種類以上を混合した水系熱
搬送媒体、および有機化合物水溶液又は有機化合物水溶
液と前記ブライン水溶液を混合した水系熱搬送媒体の配
管内摩擦抵抗を低減する効果的な方法はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って望ましい界面活
性剤としては、ブライン及び有機化合物からなる水系熱
搬送媒体の配管内摩擦抵抗低減に効果があり、鎖状高分
子化合物のようにポンプの剪断力により壊されて配管内
摩擦抵抗低減機能が失われる事のない界面活性剤の開発
が必要である。 また開発する界面活性剤は、その水溶
液から形成したミセルは適切な形状である事から、優れ
た配管内摩擦抵抗低減効果を示し、搬送動力の低減、熱
損失の低減、搬送水量の増加、配管径の縮小等、省エネ
ルギー搬送技術に貢献する高密度熱輸送用界面活性剤で
ある。
性剤としては、ブライン及び有機化合物からなる水系熱
搬送媒体の配管内摩擦抵抗低減に効果があり、鎖状高分
子化合物のようにポンプの剪断力により壊されて配管内
摩擦抵抗低減機能が失われる事のない界面活性剤の開発
が必要である。 また開発する界面活性剤は、その水溶
液から形成したミセルは適切な形状である事から、優れ
た配管内摩擦抵抗低減効果を示し、搬送動力の低減、熱
損失の低減、搬送水量の増加、配管径の縮小等、省エネ
ルギー搬送技術に貢献する高密度熱輸送用界面活性剤で
ある。
【０００４】
【問題を解決するための手段】発明者らは研究の結果、
乱流域にあるブライン及び有機化合物からなる水系熱搬
送媒体の配管内摩擦抵抗を低減させる方法として、ブラ
イン及び有機化合物からなる水系熱搬送媒体に界面活性
剤として化１６〜２０で表される両性界面活性剤単独ま
たは２種以上の組合せを配合した混合物を、界面活性剤
として化２１〜２９で表される特定のアニオン界面活性
剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤の単独ま
たは２種以上の組合せを配合した混合物を、また両性界
面活性剤単独または２種以上の組合せ５〜９５部に、請
求項２記載の特定のアニオン界面活性剤、カチオン界面
活性剤、非イオン界面活性剤の単独または２種以上の組
合せを９５〜５部の割合で配合した混合物は熱輸送用界
面活性剤として適切なミセルの形状が形成され、優れた
摩擦抵抗低減効果が得られる事を見出した。これらの開
発した界面活性剤は０．００５〜２０重量％の濃度で水
系熱搬送媒体に添加し、温度範囲は、−２０℃〜１５０
℃で適用する。また、これらの界面活性剤を含有する水
系熱搬送媒体に防錆剤、スケール防止剤、スライム処理
薬剤、分散剤、防腐剤、消泡剤等の添加剤を必要に応じ
て所定量添加しても良い。
乱流域にあるブライン及び有機化合物からなる水系熱搬
送媒体の配管内摩擦抵抗を低減させる方法として、ブラ
イン及び有機化合物からなる水系熱搬送媒体に界面活性
剤として化１６〜２０で表される両性界面活性剤単独ま
たは２種以上の組合せを配合した混合物を、界面活性剤
として化２１〜２９で表される特定のアニオン界面活性
剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤の単独ま
たは２種以上の組合せを配合した混合物を、また両性界
面活性剤単独または２種以上の組合せ５〜９５部に、請
求項２記載の特定のアニオン界面活性剤、カチオン界面
活性剤、非イオン界面活性剤の単独または２種以上の組
合せを９５〜５部の割合で配合した混合物は熱輸送用界
面活性剤として適切なミセルの形状が形成され、優れた
摩擦抵抗低減効果が得られる事を見出した。これらの開
発した界面活性剤は０．００５〜２０重量％の濃度で水
系熱搬送媒体に添加し、温度範囲は、−２０℃〜１５０
℃で適用する。また、これらの界面活性剤を含有する水
系熱搬送媒体に防錆剤、スケール防止剤、スライム処理
薬剤、分散剤、防腐剤、消泡剤等の添加剤を必要に応じ
て所定量添加しても良い。
【０００５】
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【０００９】 両性界面活性剤としては、化１６〜化２０に示される両
性界面活性剤である。
性界面活性剤である。
【００１０】特定のアニオン性界面活性剤、カチオン界
面活性剤及び非イオン界面活性剤は下記に示すような物
がある。
面活性剤及び非イオン界面活性剤は下記に示すような物
がある。
【００１１】Ｒ−ＣＯＯＭ 化２１
【００１２】特定のアニオン界面活性剤が化２１で示さ
れるカルボン酸塩型アニオン界面活性剤の例えば脂肪酸
塩、ロジンを含む樹脂酸塩、エーテルカルボン酸塩、ア
ルケニルコハク酸塩、Ｎ−アシルサルコシン塩、Ｎ−ア
シルグルタミン酸塩、ナフテン酸塩、アミノ酸塩等の各
種カルボン酸塩のいずれかを示し、脂肪酸、アルキル及
びアルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不
飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示し、
ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アル
カノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。
れるカルボン酸塩型アニオン界面活性剤の例えば脂肪酸
塩、ロジンを含む樹脂酸塩、エーテルカルボン酸塩、ア
ルケニルコハク酸塩、Ｎ−アシルサルコシン塩、Ｎ−ア
シルグルタミン酸塩、ナフテン酸塩、アミノ酸塩等の各
種カルボン酸塩のいずれかを示し、脂肪酸、アルキル及
びアルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不
飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示し、
ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アル
カノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。
【００１３】Ｒ−ＯＳＯ３Ｍ 化２２
【００１４】特定のアニオン界面活性剤が化２２で示さ
れる硫酸エステル型アニオン界面活性剤の例えば硫酸第
二アルキル又はアルケニル塩、硫酸アルキル又はアルケ
ニルポリオキシアルキレン塩、硫酸アルキル又はアルケ
ニルフェニルポリオキシアルキレン塩、硫酸モノアシル
グリセリン塩、アシルアミノ硫酸エステル塩、硫酸化
油、硫酸化脂肪酸アルキル又はアルケニルエステル、ポ
リオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫
酸塩、スルホコハク酸塩、タウリン誘導体、ポリオキシ
アルキレン脂肪酸アミド硫酸塩等の硫酸エステル型のい
ずれかを示し、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜
３６であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化
水素基のいずれかを示し、ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金
属、ＮＨ４、アミン、アルカノールアミン等の無機又は
有機のアルカリ塩を示す。
れる硫酸エステル型アニオン界面活性剤の例えば硫酸第
二アルキル又はアルケニル塩、硫酸アルキル又はアルケ
ニルポリオキシアルキレン塩、硫酸アルキル又はアルケ
ニルフェニルポリオキシアルキレン塩、硫酸モノアシル
グリセリン塩、アシルアミノ硫酸エステル塩、硫酸化
油、硫酸化脂肪酸アルキル又はアルケニルエステル、ポ
リオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫
酸塩、スルホコハク酸塩、タウリン誘導体、ポリオキシ
アルキレン脂肪酸アミド硫酸塩等の硫酸エステル型のい
ずれかを示し、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜
３６であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化
水素基のいずれかを示し、ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金
属、ＮＨ４、アミン、アルカノールアミン等の無機又は
有機のアルカリ塩を示す。
【００１５】Ｒ−ＳＯ３Ｍ 化２３
【００１６】特定のアニオン界面活性剤が化２３で示さ
れるスルホン酸型アニオン界面活性剤例えばα−オレフ
ィンスルホン酸塩、第二アルカンスルホン酸塩、α−ス
ルホ脂肪酸塩、アシルイセチオン酸塩、Ｎ−アシル−Ｎ
−メチルタウリン酸塩、ジアルキル又はアルケニルスル
ホコハク酸塩、アルキル又はアルケニルナフタレンスル
ホン酸塩、アルキル又はアルケニルジフェニルエーテル
ジスルホン酸塩、石油スルホン酸塩、リグニンスルホン
酸塩等のスルホン酸型のいずれかを示し、アルキル及び
アルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不飽
和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示し、Ｍ
はＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アルカ
ノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。
れるスルホン酸型アニオン界面活性剤例えばα−オレフ
ィンスルホン酸塩、第二アルカンスルホン酸塩、α−ス
ルホ脂肪酸塩、アシルイセチオン酸塩、Ｎ−アシル−Ｎ
−メチルタウリン酸塩、ジアルキル又はアルケニルスル
ホコハク酸塩、アルキル又はアルケニルナフタレンスル
ホン酸塩、アルキル又はアルケニルジフェニルエーテル
ジスルホン酸塩、石油スルホン酸塩、リグニンスルホン
酸塩等のスルホン酸型のいずれかを示し、アルキル及び
アルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不飽
和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示し、Ｍ
はＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アルカ
ノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。
【００１７】 あるいは
【００１８】特定のアニオン界面活性剤が化２４あるい
は化２５で示されるリン酸エステル型アニオン界面活性
剤例えばリン酸アルキル又はアルケニル塩、リン酸アル
キル又はアルケニルポリオキシアルキレン塩、リン酸ア
ルキル又はアルケニルフェニルポリオキシアルキレン塩
等のリン酸エステル型のいずれかを示し、アルキル及び
アルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不飽
和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示し、Ｍ
はＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アルカ
ノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。
は化２５で示されるリン酸エステル型アニオン界面活性
剤例えばリン酸アルキル又はアルケニル塩、リン酸アル
キル又はアルケニルポリオキシアルキレン塩、リン酸ア
ルキル又はアルケニルフェニルポリオキシアルキレン塩
等のリン酸エステル型のいずれかを示し、アルキル及び
アルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不飽
和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示し、Ｍ
はＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アルカ
ノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。
【００１９】特定のカチオン界面活性剤がアルキル又は
アルケニルアミン塩カチオン界面活性剤、アシルアミン
塩カチオン界面活性剤のいずれかであり、アルキル及び
アルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不飽
和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示し、酸
は塩酸、臭化水素酸、酢酸、ギ酸、シュウ酸、乳酸等の
無機酸又は有機酸の塩を示す。
アルケニルアミン塩カチオン界面活性剤、アシルアミン
塩カチオン界面活性剤のいずれかであり、アルキル及び
アルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不飽
和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示し、酸
は塩酸、臭化水素酸、酢酸、ギ酸、シュウ酸、乳酸等の
無機酸又は有機酸の塩を示す。
【００２０】又は、特定のカチオン界面活性剤が第四級
アンモニウム塩カチオン界面活性剤、アミド結合を含む
アンモニウム塩カチオン界面活性剤のいずれかであり、
アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽
和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれ
かを示し、酸は塩酸、臭化水素酸、酢酸、ギ酸、シュウ
酸、サリチル酸、乳酸等の無機酸又は有機酸の塩を示
す。
アンモニウム塩カチオン界面活性剤、アミド結合を含む
アンモニウム塩カチオン界面活性剤のいずれかであり、
アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽
和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれ
かを示し、酸は塩酸、臭化水素酸、酢酸、ギ酸、シュウ
酸、サリチル酸、乳酸等の無機酸又は有機酸の塩を示
す。
【００２１】又は、特定のカチオン界面活性剤がエステ
ル結合、エーテル結合を有するアンモニウム塩アミド結
合を含むアンモニウム塩カチオン界面活性剤のいずれか
であり、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６で
あり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基
のいずれかを示し、酸は塩酸、臭化水素酸、酢酸、ギ
酸、シュウ酸、サリチル酸、乳酸等の無機酸又は有機酸
の塩を示す。
ル結合、エーテル結合を有するアンモニウム塩アミド結
合を含むアンモニウム塩カチオン界面活性剤のいずれか
であり、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６で
あり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基
のいずれかを示し、酸は塩酸、臭化水素酸、酢酸、ギ
酸、シュウ酸、サリチル酸、乳酸等の無機酸又は有機酸
の塩を示す。
【００２２】又は、特定のカチオン界面活性剤がイミダ
ゾリン、イミダゾリウム塩カチオン界面活性剤のいずれ
かであり、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６
であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素
基のいずれかを示し、酸は塩酸、臭化水素酸、酢酸、ギ
酸、シュウ酸、乳酸等の無機酸又は有機酸の塩を示す。
ゾリン、イミダゾリウム塩カチオン界面活性剤のいずれ
かであり、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６
であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素
基のいずれかを示し、酸は塩酸、臭化水素酸、酢酸、ギ
酸、シュウ酸、乳酸等の無機酸又は有機酸の塩を示す。
【００２３】又は、特定のカチオン界面活性剤がアルキ
ル又はアルケニルポリオキシアルキレンアミン、Ｎ−ア
ルキル又はアルケニルアミノプロピルアミン、Ｎ−アル
キル又はアルケニルポリアルキレンポリアミン、Ｎ−ア
シルポリアルキレンポリアミン、脂肪酸トリエタノール
アミンエステル、カチオン化セルロースのいずれかであ
り、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６であ
り、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基の
いずれかを示す。
ル又はアルケニルポリオキシアルキレンアミン、Ｎ−ア
ルキル又はアルケニルアミノプロピルアミン、Ｎ−アル
キル又はアルケニルポリアルキレンポリアミン、Ｎ−ア
シルポリアルキレンポリアミン、脂肪酸トリエタノール
アミンエステル、カチオン化セルロースのいずれかであ
り、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６であ
り、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基の
いずれかを示す。
【００２４】
【００２５】又は、特定のカチオン界面活性剤が化２６
で示されるトリ（ポリオキシアルキレン）アルキルまた
はアルケニルアンモニウム塩型カチオン界面活性剤のい
ずれかであり、Ｒ１は炭素数１〜３６のアルキル基又は
アルケニル基であり、飽和または不飽和、直鎖または分
岐鎖炭化水素基のいずれかを、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６
はオキシアルキレン基のアルキレンを、ｍ、ｎ、ｑは１
〜１００の正数を、Ｘは塩素、臭素等のハロゲンをそれ
ぞれ示す。
で示されるトリ（ポリオキシアルキレン）アルキルまた
はアルケニルアンモニウム塩型カチオン界面活性剤のい
ずれかであり、Ｒ１は炭素数１〜３６のアルキル基又は
アルケニル基であり、飽和または不飽和、直鎖または分
岐鎖炭化水素基のいずれかを、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６
はオキシアルキレン基のアルキレンを、ｍ、ｎ、ｑは１
〜１００の正数を、Ｘは塩素、臭素等のハロゲンをそれ
ぞれ示す。
【００２６】又は、特定の非イオン界面活性剤がアルキ
ル又はアルケニルポリオキシアルキレンエーテル、ポリ
オキシアルキレンアルキル又はアルケニルフェニルエー
テル型、脂肪酸ポリオキシアルキレンエステル、アルキ
ロールアマイド型、脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビ
タンエステル、脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビトー
ルエステル、ポリオキシアルキレンひまし油、アルキル
又はアルケニルポリオキシアルキレンアミン、アルキル
又はアルケニルポリオキシアルキレンアミド、又は脂肪
酸ソルビタンエステル、脂肪酸ポリグリセリンエステ
ル、脂肪酸ショ糖エステル等の多価アルコール型及びア
ルキロールアミド型、ポリエーテル変性シリコーン型界
面活性剤、ポリオキシアルキレングリコール型、アルキ
レングリコール脂肪酸エステル型、ポリアルキレングリ
コール脂肪酸エステル型、ポリオキシアルキレンソルビ
ット脂肪酸エステル型、グリセリン脂肪酸エステル型又
はモノグリセリド有機酸エステル、ポリグリセリンエス
テル等の誘導体、ポリオキシアルキレングリセリン脂肪
酸エステル型、ショ糖脂肪酸エステル型又はその誘導
体、ポリオキシアルキレンショ糖脂肪酸エステル型、ア
ミノ酸型、ステロイド型のいずれかであり、アルキル及
びアルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不
飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示す。
ル又はアルケニルポリオキシアルキレンエーテル、ポリ
オキシアルキレンアルキル又はアルケニルフェニルエー
テル型、脂肪酸ポリオキシアルキレンエステル、アルキ
ロールアマイド型、脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビ
タンエステル、脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビトー
ルエステル、ポリオキシアルキレンひまし油、アルキル
又はアルケニルポリオキシアルキレンアミン、アルキル
又はアルケニルポリオキシアルキレンアミド、又は脂肪
酸ソルビタンエステル、脂肪酸ポリグリセリンエステ
ル、脂肪酸ショ糖エステル等の多価アルコール型及びア
ルキロールアミド型、ポリエーテル変性シリコーン型界
面活性剤、ポリオキシアルキレングリコール型、アルキ
レングリコール脂肪酸エステル型、ポリアルキレングリ
コール脂肪酸エステル型、ポリオキシアルキレンソルビ
ット脂肪酸エステル型、グリセリン脂肪酸エステル型又
はモノグリセリド有機酸エステル、ポリグリセリンエス
テル等の誘導体、ポリオキシアルキレングリセリン脂肪
酸エステル型、ショ糖脂肪酸エステル型又はその誘導
体、ポリオキシアルキレンショ糖脂肪酸エステル型、ア
ミノ酸型、ステロイド型のいずれかであり、アルキル及
びアルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不
飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示す。
【００２７】
【００２８】以上の中で望ましい界面活性剤は、化２７
で示されるＮ−アシル−Ｎ−メチルタウリン酸塩型アニ
オン界面活性剤であり、Ｒは炭素数１〜３６のアルキル
基又はアルケニル基であり、飽和または不飽和、直鎖ま
たは分岐鎖炭化水素基のいずれかを示す。ＭはＮａ、
Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アルカノールア
ミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。
で示されるＮ−アシル−Ｎ−メチルタウリン酸塩型アニ
オン界面活性剤であり、Ｒは炭素数１〜３６のアルキル
基又はアルケニル基であり、飽和または不飽和、直鎖ま
たは分岐鎖炭化水素基のいずれかを示す。ＭはＮａ、
Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アルカノールア
ミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。
【００２９】
【００３０】又は、化２８で示されるＮ−サルコシン酸
塩型アニオン界面活性剤であり、Ｒは炭素数１〜３６の
アルキル基又はアルケニル基であり、飽和または不飽
和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示す。Ｍ
はＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アルカ
ノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。
塩型アニオン界面活性剤であり、Ｒは炭素数１〜３６の
アルキル基又はアルケニル基であり、飽和または不飽
和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示す。Ｍ
はＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アルカ
ノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。
【００３１】
【００３２】又は、化２９で示されるアマイドエーテル
サルフェート型アニオン界面活性剤でありＲは炭素数１
〜３６のアルキル基又はアルケニル基であり、飽和また
は不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示
す。ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、
アルカノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示
す。
サルフェート型アニオン界面活性剤でありＲは炭素数１
〜３６のアルキル基又はアルケニル基であり、飽和また
は不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示
す。ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、
アルカノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示
す。
【００３３】上記記載のオキシアルキレン基におけるア
ルキレンはエチレン、プロピレン、ブチレンを意味し、
ポリオキシアルキレンはアルキレンの１種類が１モル以
上付加反応して生成したブロック、又はアルキレンの２
種類以上が２モル以上付加反応して生成したブロック、
又はミックス、又はブロック／ミックスの混合を意味す
る。
ルキレンはエチレン、プロピレン、ブチレンを意味し、
ポリオキシアルキレンはアルキレンの１種類が１モル以
上付加反応して生成したブロック、又はアルキレンの２
種類以上が２モル以上付加反応して生成したブロック、
又はミックス、又はブロック／ミックスの混合を意味す
る。
【００３４】温度範囲は、冷房時の低温域から暖房時の
−２０〜１５０℃位、特に−１０℃〜１００℃で適用す
るのが好ましい。
−２０〜１５０℃位、特に−１０℃〜１００℃で適用す
るのが好ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】次の方法によりラウリルジメチル
アミノ酢酸ベタインの合成を行う。市販のラウリルジメ
チルアミン１．１２ｋｇに対してクロロ酢酸ナトリウム
を０．６６ｋｇ加え８０〜８５℃にて反応させた後、４
８％水酸化ナトリウムを添加し中和し固形分３０％のラ
ウリルジメチルアミノ酢酸ベタインを得た。又、その他
の両性界面活性剤および前述したような特定のアニオン
界面活性剤、カチオン界面活性剤及び非イオン界面活性
剤は各々公知の方法で合成した。上記両性界面活性剤と
上記特定のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤及
び非イオン界面活性剤の単体および混合体は、水系熱搬
送媒体の配管内の摩擦抵抗を低減させる為に０．０００
５〜２０重量％、特に０．０５〜５．０重量％の濃度で
水に添加する。温度範囲は冷房時の低温域から暖房時の
−２０℃〜１５０℃位、特に−１０℃〜１００℃で適用
する。
アミノ酢酸ベタインの合成を行う。市販のラウリルジメ
チルアミン１．１２ｋｇに対してクロロ酢酸ナトリウム
を０．６６ｋｇ加え８０〜８５℃にて反応させた後、４
８％水酸化ナトリウムを添加し中和し固形分３０％のラ
ウリルジメチルアミノ酢酸ベタインを得た。又、その他
の両性界面活性剤および前述したような特定のアニオン
界面活性剤、カチオン界面活性剤及び非イオン界面活性
剤は各々公知の方法で合成した。上記両性界面活性剤と
上記特定のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤及
び非イオン界面活性剤の単体および混合体は、水系熱搬
送媒体の配管内の摩擦抵抗を低減させる為に０．０００
５〜２０重量％、特に０．０５〜５．０重量％の濃度で
水に添加する。温度範囲は冷房時の低温域から暖房時の
−２０℃〜１５０℃位、特に−１０℃〜１００℃で適用
する。
【００３６】上記両性界面活性剤の摩擦抵抗低減効果の
評価試験は、直径Ｄ（ｍ）を有する配管を搬送する際の
配管の長さＬ（ｍ）における圧力損失△Ｐをいろいろな
流速υ（ｍ／ｓ）について測定する事によって行う。こ
れらの値から摩擦損失Ｆ及びレイノルズ数Ｒｅを計算す
る。 △Ｐ＝ρ × Ｆ（ｋｇｗ／ｍ２） ｇ：重力加速度＝９．８（ｍ／ｓ２） ρ：流体の密度（ｋｇ／ｍ３） Ｒｅ＝Ｄυρ／η η：動粘度（ｋｇ／ｍ・ｓ） υ：平均流速（ｍ／ｓ） Ｆ ＝２ｆυ２Ｌ／ｇＤ（ｋｇｗ・ｍ／ｋｇ） ｆ：粗管の摩擦係数 また、これらの値を用いて薬剤の添加効果を次式から算
出する。 ＤＲ（Ｄｒａｇ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）効果：ブライン
水だけの摩擦抵抗を１００％とした場合、界面活性剤
（ＤＲ剤）添加時の摩擦抵抗の低減割合 ＤＲ効果（％）＝〔（ブライン水Ｆ−ＤＲ剤添加溶液
Ｆ）／ブライン水Ｆ〕×１００
評価試験は、直径Ｄ（ｍ）を有する配管を搬送する際の
配管の長さＬ（ｍ）における圧力損失△Ｐをいろいろな
流速υ（ｍ／ｓ）について測定する事によって行う。こ
れらの値から摩擦損失Ｆ及びレイノルズ数Ｒｅを計算す
る。 △Ｐ＝ρ × Ｆ（ｋｇｗ／ｍ２） ｇ：重力加速度＝９．８（ｍ／ｓ２） ρ：流体の密度（ｋｇ／ｍ３） Ｒｅ＝Ｄυρ／η η：動粘度（ｋｇ／ｍ・ｓ） υ：平均流速（ｍ／ｓ） Ｆ ＝２ｆυ２Ｌ／ｇＤ（ｋｇｗ・ｍ／ｋｇ） ｆ：粗管の摩擦係数 また、これらの値を用いて薬剤の添加効果を次式から算
出する。 ＤＲ（Ｄｒａｇ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）効果：ブライン
水だけの摩擦抵抗を１００％とした場合、界面活性剤
（ＤＲ剤）添加時の摩擦抵抗の低減割合 ＤＲ効果（％）＝〔（ブライン水Ｆ−ＤＲ剤添加溶液
Ｆ）／ブライン水Ｆ〕×１００
【００３７】
【実施例】実施例１ 〈エチレングリコール１５％水溶液の場合〉Ａ地点を出
た液がＢ地点で冷暖房に使用されて温度が変化し、また
Ａ地点に戻る事を想定して実験を行なった。図１に本実
施例で実験に用いたプロセスのフローを示した。温度調
節装置で一定温度にコントロールされた液をポンプ
で流量計を通して流し、Ａ点の圧力計とＢ点の圧力
計の数値を記録する。戻った液は膨張タンクのつい
た配管内でまた温度コントロールされて循環する。 （１）条件 試験部の管長（Ｌ） ２ｍ 管径（Ｄ） １６ｍｍ Ａ点からＢ点（往）の温度（Ｔ１） −５℃ Ｂ点からＡ点（復）の温度（Ｔ２） ０℃ 平均流速（υ） ２．０ｍ／ｓ Ｒｅ：レイノルズ数、ΔＰ：圧力損失、Ｆ：摩擦損失
（直円管内）、Ｖ：体積流量（ｍ３／ｓ）
た液がＢ地点で冷暖房に使用されて温度が変化し、また
Ａ地点に戻る事を想定して実験を行なった。図１に本実
施例で実験に用いたプロセスのフローを示した。温度調
節装置で一定温度にコントロールされた液をポンプ
で流量計を通して流し、Ａ点の圧力計とＢ点の圧力
計の数値を記録する。戻った液は膨張タンクのつい
た配管内でまた温度コントロールされて循環する。 （１）条件 試験部の管長（Ｌ） ２ｍ 管径（Ｄ） １６ｍｍ Ａ点からＢ点（往）の温度（Ｔ１） −５℃ Ｂ点からＡ点（復）の温度（Ｔ２） ０℃ 平均流速（υ） ２．０ｍ／ｓ Ｒｅ：レイノルズ数、ΔＰ：圧力損失、Ｆ：摩擦損失
（直円管内）、Ｖ：体積流量（ｍ３／ｓ）
【００３８】（２）結果 ２−オレイル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキ
シエチルイミダゾリニウムベタイン（２０００ｐｐｍ）
とヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム（１０００ｐ
ｐｍ）の混合水溶液
シエチルイミダゾリニウムベタイン（２０００ｐｐｍ）
とヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム（１０００ｐ
ｐｍ）の混合水溶液
【表１】
【００３９】２−オレイル−Ｎ−カルボキシメチル−
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（１０
００ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム
（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（１０
００ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム
（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
【００４０】
【表２】
【００４１】ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン
（６００ｐｐｍ）とオレイルトリメチルアンモニウムク
ロライド（６００ｐｐｍ）の混合水溶液
（６００ｐｐｍ）とオレイルトリメチルアンモニウムク
ロライド（６００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表３】
【００４２】２−オレイル−Ｎ−カルボキシメチル−
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（６０
０ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド（６００
ｐｐｍ）の混合水溶液
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（６０
０ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド（６００
ｐｐｍ）の混合水溶液
【表４】
【００４３】２−オレイル−Ｎ−カルボキシメチル−
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（６０
０ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸サルコシンナトリウム（１０
００ｐｐｍ）の混合水溶液
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（６０
０ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸サルコシンナトリウム（１０
００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表５】
【００４４】１−アミノ−４−グアニドバレリックア
シドナトリウム（アルギニン）（１０００ｐｐｍ）とオ
レイルリン酸（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
シドナトリウム（アルギニン）（１０００ｐｐｍ）とオ
レイルリン酸（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表６】
【００４５】ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン
（１０００ｐｐｍ）とポリオキシエチレン（２モル）オ
レイン酸モノエタノールアミド硫酸ナトリウム（１００
０ｐｐｍ）の混合水溶液
（１０００ｐｐｍ）とポリオキシエチレン（２モル）オ
レイン酸モノエタノールアミド硫酸ナトリウム（１００
０ｐｐｍ）の混合水溶液
【表７】
【００４６】ポリオクチルポリアミノエチルグリシン
（１０００ｐｐｍ）とスルホコハク酸オレイル二ナトリ
ウム（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
（１０００ｐｐｍ）とスルホコハク酸オレイル二ナトリ
ウム（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表８】
【００４７】オレイルジメチルアミンオキシド（１５
００ｐｐｍ）とラウリン酸ジエチルアミノエチルアミド
（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
００ｐｐｍ）とラウリン酸ジエチルアミノエチルアミド
（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表９】
【００４８】実施例２ 〈プロピレングリコール２０％水溶液の場合〉 （１）条件 試験部の管長（Ｌ） ２ｍ 管径（Ｄ） １６ｍｍ Ａ点からＢ点（往）の温度（Ｔ１） −５℃ Ｂ点からＡ点（復）の温度（Ｔ２） ０℃ 平均流速（υ） ２．０ｍ／ｓ ２−オレイル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキ
シエチルイミダゾリニウムベタイン（２０００ｐｐｍ）
とヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム（１０００ｐ
ｐｍ）の混合水溶液
シエチルイミダゾリニウムベタイン（２０００ｐｐｍ）
とヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム（１０００ｐ
ｐｍ）の混合水溶液
【表１０】
【００４９】２−オレイル−Ｎ−カルボキシメチル−
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（１０
００ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム
（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（１０
００ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム
（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表１１】
【００５０】ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン
（６００ｐｐｍ）とオレイルトリメチルアンモニウムク
ロライド（６００ｐｐｍ）の混合水溶液
（６００ｐｐｍ）とオレイルトリメチルアンモニウムク
ロライド（６００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表１２】
【００５１】２−オレイル−Ｎ−カルボキシメチル−
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（６０
０ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド（６００
ｐｐｍ）の混合水溶液
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（６０
０ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド（６００
ｐｐｍ）の混合水溶液
【表１３】
【００５２】２−オレイル−Ｎ−カルボキシメチル−
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（６０
０ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸サルコシンナトリウム（１０
００ｐｐｍ）の混合水溶液
Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（６０
０ｐｐｍ）とヤシ油脂肪酸サルコシンナトリウム（１０
００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表１４】
【００５３】１−アミノ−４−グアニドバレリックア
シドナトリウム（アルギニン）（１０００ｐｐｍ）とオ
レイルリン酸（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
シドナトリウム（アルギニン）（１０００ｐｐｍ）とオ
レイルリン酸（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表１５】
【００５４】ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン
（１０００ｐｐｍ）とポリオキシエチレン（２モル）オ
レイン酸モノエタノールアミド硫酸ナトリウム（１００
０ｐｐｍ）の混合水溶液
（１０００ｐｐｍ）とポリオキシエチレン（２モル）オ
レイン酸モノエタノールアミド硫酸ナトリウム（１００
０ｐｐｍ）の混合水溶液
【表１６】
【００５５】ポリオクチルポリアミノエチルグリシン
（１０００ｐｐｍ）とスルホコハク酸オレイル二ナトリ
ウム（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
（１０００ｐｐｍ）とスルホコハク酸オレイル二ナトリ
ウム（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表１７】
【００５６】オレイルジメチルアミンオキシド（１５
００ｐｐｍ）とラウリン酸ジエチルアミノエチルアミド
（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
００ｐｐｍ）とラウリン酸ジエチルアミノエチルアミド
（５００ｐｐｍ）の混合水溶液
【表１８】
【００５７】
【発明の効果】本発明は、ブライン及び有機化合物から
なる水系熱搬送媒体を使用した高密度熱輸送システムに
おいて、配管内の摩擦抵抗を低減し、搬送動力の低減、
熱損失の低減、熱搬送媒体の増加（搬送エネルギーの増
加）、配管径の縮小等、省エネルギー水系熱搬送技術に
貢献する高密度熱輸送用界面活性剤に関するものであ
る。これは、従来技術にはなかった新しい技術であり、
（１）発電所、下水処理場、ゴミ処理場、工場等の排熱
発生地域と都市間のエネルギーネットワークシステム、
（２）工場、病院、デパート、スーパー、ホテルなどの
ビルの冷暖房、（３）ショウケースや食品の保管庫など
の温度調節設備、（４）工場の冷却水・温水循環システ
ム等における省エネルギー熱輸送の確立に資するもので
ある。
なる水系熱搬送媒体を使用した高密度熱輸送システムに
おいて、配管内の摩擦抵抗を低減し、搬送動力の低減、
熱損失の低減、熱搬送媒体の増加（搬送エネルギーの増
加）、配管径の縮小等、省エネルギー水系熱搬送技術に
貢献する高密度熱輸送用界面活性剤に関するものであ
る。これは、従来技術にはなかった新しい技術であり、
（１）発電所、下水処理場、ゴミ処理場、工場等の排熱
発生地域と都市間のエネルギーネットワークシステム、
（２）工場、病院、デパート、スーパー、ホテルなどの
ビルの冷暖房、（３）ショウケースや食品の保管庫など
の温度調節設備、（４）工場の冷却水・温水循環システ
ム等における省エネルギー熱輸送の確立に資するもので
ある。
【図１】本発明の実施例に係わる実験装置のフロー図で
ある。
ある。
【符号の説明】 温度調節装置 ポンプ 流量計 圧力計 圧力計 膨張タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２５Ｄ 17/02 ３０５ Ｆ２８Ｆ 19/00 ５１１Ａ Ｆ２８Ｆ 19/01 Ｃ０９Ｋ 5/00 Ｅ 19/00 ５１１ Ｆ２８Ｆ 19/00 ５０１Ａ (72)発明者 佐藤 健次 神奈川県横須賀市浦郷町５丁目2931番 東 邦化学工業株式会社追浜研究所内 Ｆターム(参考） 3L054 BF20 3L070 BC00 BC02
Claims (27)
- 【請求項１】 グリコール水溶液、低級アルコール水溶
液、無機塩水溶液などのブライン水溶液の１種類又は２
種類以上を混合した水系熱搬送媒体、又は有機化合物水
溶液又は有機化合物水溶液と前記ブライン水溶液を混合
した水系熱搬送媒体に特定の界面活性剤を添加すること
を特徴とする、ブライン及び有機化合物水溶液からなる
水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の界面活性剤が、両性界面
活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤およ
び非イオン界面活性剤の１種類又は２種類以上の組合せ
を配合した混合物であることを特徴とする、ブライン及
び有機化合物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩
擦抵抗の低減方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の界面活性剤が、両性界面
活性剤の１種類又は２種類以上の組合せ５〜９５部と特
定のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオ
ン界面活性剤の１種類又は２種類以上の組合せを９５〜
５部の割合で配合した混合物であることを特徴とする、
ブライン及び有機化合物水溶液からなる水系熱搬送媒体
の配管内摩擦抵抗の低減方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の界面活性剤を０．００５
〜２０重量％の濃度でブライン、有機化合物水溶液又は
ブラインと有機化合物の混合水溶液に添加し、温度範囲
は−２０℃〜１５０℃で適用するブライン及び有機化合
物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低
減方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の界面活性剤を含有する水
系熱搬送媒体に防錆剤、スケール防止剤、スライム処理
薬剤、分散剤、防腐剤、消泡剤等の添加剤を必要に応じ
て所定量添加する事を特徴とする、ブライン及び有機化
合物からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方
法。 - 【請求項６】 請求項２および３記載の両性界面活性剤
が化１で表される事を特徴とする、ブライン及び有機化
合物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の
低減方法。 化１中Ｒ１は炭素原子が１〜３６のアルキル、又は炭素
原子が２〜３６のアルケニル、又は二重結合を２個以上
有する炭素原子が３〜３６のジオレフィン系炭化水素
（アレン系炭化水素、共役ジエン系炭化水素、孤立ジエ
ン系炭化水素）、ポリオレフィン系炭化水素（クムレン
系炭化水素、共役ポリオレフィン系炭化水素、孤立ポリ
オレフィン系炭化水素）、又は炭素原子が２〜３６のア
セチレン系炭化水素（アセチレン炭化水素、共役ポリア
セチレン系炭化水素、孤立ジアセチレン系炭化水素、エ
ンイン系炭化水素）を意味する。又、式中Ｒ２及びＲ３
は、炭素原子が１〜３６のアルキル、又は炭素原子が２
〜３６のアルケニル、二重結合を２個以上有する炭素原
子が３〜３６のジオレフィン系炭化水素、ポリオレフィ
ン系炭化水素、又は炭素原子が２〜３６のアセチレン系
炭化水素、又は Ｈ−（ＯＣ２Ｈ４）ｍ−（ＯＣｎＨ
２ｎ）ｑ− 、又はＨ−（−ＯＣｓＨ２ｓ−）ｍ−で表
されるアルキルエーテルである。 これら二式において
ｎは３か４又はそのミックスを意味する。ｓは２〜４で
あり、その２つ以上のミックス、又は各々が２モル以上
付加反応した生成物としてのブロックが２つ以上ランダ
ムにつながっている。ｍ及びｑはおのおの１〜１００，
０００の数である。Ｘは有機酸又は有機酸陰イオン又は
有機酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属塩を示す。 - 【請求項７】 請求項２および３記載の両性界面活性剤
が化２で表される事を特徴とする、ブライン及び有機化
合物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の
低減方法。 化２中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＸは請求項４の化１で表さ
れる基、ＹはＯ、または、ＣＯＮＨまたはＣＯＯで表さ
れる基を示す。 - 【請求項８】 請求項２および３記載の両性界面活性剤
が化３で表される事を特徴とする、ブライン及び有機化
合物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の
低減方法。 化３中Ｒ１、Ｘは請求項４の化１で表される基を示す。 - 【請求項９】 請求項２および３記載の両性界面活性剤
が化４で表される事を特徴とする、ブライン及び有機化
合物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の
低減方法。 化４中Ｒ１、Ｘは請求項４の化１で表される基を示す。 - 【請求項１０】 請求項２および３記載の両性界面活性
剤が化５で表される事を特徴とする、ブライン及び有機
化合物からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減
方法。 化５中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は請求項４の化１で表される基
を示す。 - 【請求項１１】 請求項２および３記載の両性界面活性
剤が化１〜５で表される両性界面活性剤の２種以上を組
合せて加える事を特徴とする、ブライン及び有機化合物
からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法。 - 【請求項１２】 請求項２および３記載の両性界面活性
剤が化１〜５で表される化合物、または化１〜５で表さ
れる化合物の２種以上の組合せに対して有機酸塩を０．
１〜５倍モル量混合することを特徴とする、ブライン及
び有機化合物からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗
の低減方法。有機酸塩としては、有機カルボン酸塩、有
機スルホン酸塩などの一種又は二種以上の混合物があげ
られる。有機カルボン酸塩、有機スルホン酸塩は、アル
キル、アルケニル又は、芳香族等の酸のアルカリ金属塩
又はアルカリ土類金属塩等である。 - 【請求項１３】 請求項２および３記載の特定のアニオ
ン界面活性剤が化６で示されるカルボン酸塩型アニオン
界面活性剤で表される事を特徴とする、ブライン及び有
機化合物からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低
減方法。 Ｒ−ＣＯＯＭ 化６ 但し、化６は脂肪酸塩、ロジンを含む樹脂酸塩、エーテ
ルカルボン酸塩、アルケニルコハク酸塩、Ｎ−アシルサ
ルコシン塩、Ｎ−アシルグルタミン酸塩、ナフテン酸
塩、アミノ酸塩等の各種カルボン酸塩のいずれかを示
し、脂肪酸、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３
６であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水
素基のいずれかを示し、ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金
属、ＮＨ４、アミン、アルカノールアミン等の無機又は
有機のアルカリ塩を示す。 - 【請求項１４】 請求項２および３記載の特定のアニオ
ン界面活性剤が化７で示される硫酸エステル型アニオン
界面活性剤で表される事を特徴とする、ブライン及び有
機化合物からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低
減方法。 Ｒ−ＯＳＯ３Ｍ 化７ 但し、化７は硫酸第二アルキル又はアルケニル塩、硫酸
アルキル又はアルケニルポリオキシアルキレン塩、硫酸
アルキル又はアルケニルフェニルポリオキシアルキレン
塩、硫酸モノアシルグリセリン塩、アシルアミノ硫酸エ
ステル塩、硫酸化油、硫酸化脂肪酸アルキル又はアルケ
ニルエステル、ポリオキシアルキレンアルキル又はアル
ケニルエーテル硫酸塩、スルホコハク酸塩、タウリン誘
導体、ポリオキシアルキレン脂肪酸アミド硫酸塩等の硫
酸エステル型のいずれかを示し、アルキル及びアルケニ
ルの炭素数は１〜３６であり、飽和または不飽和、直鎖
または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示し、ＭはＮａ、
Ｋ、Ｃａ等の金属、ＮＨ４、アミン、アルカノールアミ
ン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。 - 【請求項１５】 請求項２および３記載の特定のアニオ
ン界面活性剤が化８で表される事を特徴とする、ブライ
ン及び有機化合物からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦
抵抗の低減方法。 Ｒ−ＳＯ３Ｍ 化８ 但し、化８はα−オレフィンスルホン酸塩、第二アルカ
ンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸塩、アシルイセチオ
ン酸塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルタウリン酸塩、ジアル
キル又はアルケニルスルホコハク酸塩、アルキル又はア
ルケニルナフタレンスルホン酸塩、アルキル又はアルケ
ニルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、石油スルホン
酸塩、リグニンスルホン酸塩等のスルホン酸型のいずれ
かを示し、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６
であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素
基のいずれかを示し、ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、
ＮＨ４、アミン、アルカノールアミン等の無機又は有機
のアルカリ塩を示す。 - 【請求項１６】 請求項２および３記載の特定のアニオ
ン界面活性剤が化９あるいは化１０で示されるリン酸エ
ステル型アニオン界面活性剤で表される事を特徴とす
る、ブライン及び有機化合物からなる水系熱搬送媒体の
配管内摩擦抵抗の低減方法。 あるいは 但し、化９、１０はリン酸アルキル又はアルケニル塩、
リン酸アルキル又はアルケニルポリオキシアルキレン
塩、リン酸アルキル又はアルケニルフェニルポリオキシ
アルキレン塩等のリン酸エステル型のいずれかを示し、
アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽
和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれ
かを示し、ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、ア
ミン、アルカノールアミン等の無機又は有機のアルカリ
塩を示す。 - 【請求項１７】 請求項２および３記載の特定のカチオ
ン界面活性剤がアルキル又はアルケニルアミン塩カチオ
ン界面活性剤、アシルアミン塩カチオン界面活性剤であ
る事を特徴とする、ブライン及び有機化合物水溶液から
なる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法。但
し、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６であ
り、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基の
いずれかを示し、酸は塩酸、臭化水素酸、酢酸、ギ酸、
シュウ酸、乳酸等の無機酸又は有機酸の塩を示す。 - 【請求項１８】 請求項２および３記載の特定のカチオ
ン界面活性剤が第四級アンモニウム塩カチオン界面活性
剤、アミド結合を含むアンモニウム塩カチオン界面活性
剤である事を特徴とする、ブライン及び有機化合物水溶
液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方
法。但し、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３６
であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素
基のいずれかを示し、酸は塩酸、臭化水素酸、酢酸、ギ
酸、シュウ酸、乳酸等の無機酸又は有機酸の塩を示す。 - 【請求項１９】 請求項２および３記載の特定のカチオ
ン界面活性剤が、エステル結合、エーテル結合を有する
アンモニウム塩アミド結合を含むアンモニウム塩カチオ
ン界面活性剤である事を特徴とする、ブライン及び有機
化合物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗
の低減方法。但し、アルキル及びアルケニルの炭素数は
１〜３６であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖
炭化水素基のいずれかを示し、酸は塩酸、臭化水素酸、
酢酸、ギ酸、シュウ酸、乳酸等の無機酸又は有機酸の塩
を示す。 - 【請求項２０】 請求項２および３記載の特定のカチオ
ン界面活性剤がイミダゾリン、イミダゾリウム塩カチオ
ン界面活性剤である事を特徴とする、ブライン及び有機
化合物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗
の低減方法。但し、アルキル及びアルケニルの炭素数は
１〜３６であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖
炭化水素基のいずれかを示し、酸は塩酸、臭化水素酸、
酢酸、ギ酸、シュウ酸、乳酸等の無機酸又は有機酸の塩
を示す。 - 【請求項２１】 請求項２および３記載の特定のカチオ
ン界面活性剤がアルキル又はアルケニルポリオキシアル
キレンアミン、Ｎ−アルキル又はアルケニルアミノプロ
ピルアミン、Ｎ−アルキル又はアルケニルポリアルキレ
ンポリアミン、Ｎ−アシルポリアルキレンポリアミン、
脂肪酸トリエタノールアミンエステル、カチオン化セル
ロースである事を特徴とする、ブライン及び有機化合物
水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減
方法。但し、アルキル及びアルケニルの炭素数は１〜３
６であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水
素基のいずれかを示す。 - 【請求項２２】 請求項２および３記載の特定のカチオ
ン界面活性剤が化１１で示されるトリ（ポリオキシアル
キレン）アルキルまたはアルケニルアンモニウム塩型カ
チオン界面活性剤である事を特徴とする、ブライン及び
有機化合物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩擦
抵抗の低減方法。 但し、化１１のＲ１は炭素数１〜３６のアルキル基又は
アルケニル基であり、飽和または不飽和、直鎖または分
岐鎖炭化水素基のいずれかを、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６
はオキシアルキレン基のアルキレンを、ｍ、ｎ、ｑは１
〜１００の正数を、Ｘは塩素、臭素等のハロゲンをそれ
ぞれ示す。 - 【請求項２３】 請求項２および３記載の特定の非イオ
ン界面活性剤がアルキル又はアルケニルポリオキシアル
キレンエーテル、ポリオキシアルキレンアルキル又はア
ルケニルフェニルエーテル型、脂肪酸ポリオキシアルキ
レンエステル、アルキロールアマイド型、脂肪酸ポリオ
キシアルキレンソルビタンエステル、脂肪酸ポリオキシ
アルキレンソルビトールエステル、ポリオキシアルキレ
ンひまし油、アルキル又はアルケニルポリオキシアルキ
レンアミン、アルキル又はアルケニルポリオキシアルキ
レンアミド、又は脂肪酸ソルビタンエステル、脂肪酸ポ
リグリセリンエステル、脂肪酸ショ糖エステル等の多価
アルコール型及びアルキロールアミド型、ポリエーテル
変性シリコーン型界面活性剤、ポリオキシアルキレング
リコール型、アルキレングリコール脂肪酸エステル型、
ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル型、ポリオキ
シアルキレンソルビット脂肪酸エステル型、グリセリン
脂肪酸エステル型又はモノグリセリド有機酸エステル、
ポリグリセリンエステル等の誘導体、ポリオキシアルキ
レングリセリン脂肪酸エステル型、ショ糖脂肪酸エステ
ル型又はその誘導体、ポリオキシアルキレンショ糖脂肪
酸エステル型、アミノ酸型、ステロイド型である事を特
徴とする、ブライン及び有機化合物水溶液からなる水系
熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法。但し、アルキ
ル及びアルケニルの炭素数は１〜３６であり、飽和また
は不飽和、直鎖または分岐鎖炭化水素基のいずれかを示
す。 - 【請求項２４】 請求項２および３記載の特定のアニオ
ン界面活性剤が化１２で示されるＮ−アシル−Ｎ−メチ
ルタウリン酸塩型アニオン界面活性剤である事を特徴と
する、ブライン及び有機化合物水溶液からなる水系熱搬
送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法。 但し、化１２のＲは炭素数１〜３６のアルキル基又はア
ルケニル基であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐
鎖炭化水素基のいずれかを示す。ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａな
どの金属、ＮＨ４、アミン、アルカノールアミン等の無
機又は有機のアルカリ塩を示す。 - 【請求項２５】 請求項２および３記載の特定のアニオ
ン界面活性剤が化１３で示されるＮ−サルコシン酸塩型
アニオン界面活性剤である事を特徴とする、ブライン及
び有機化合物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩
擦抵抗の低減方法。 但し、化１３のＲは炭素数１〜３６のアルキル基又はア
ルケニル基であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐
鎖炭化水素基のいずれかを示す。ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａな
どの金属、ＮＨ４、アミン、アルカノールアミン等の無
機又は有機のアルカリ塩を示す。 - 【請求項２６】 請求項２および３記載の特定のアニオ
ン界面活性剤が化１４で示されるアマイドエーテルサル
フェート型アニオン界面活性剤である事を特徴とする、
ブライン及び有機化合物水溶液からなる水系熱搬送媒体
の配管内摩擦抵抗の低減方法。 但し、化１４のＲは炭素数１〜３６のアルキル基又はア
ルケニル基であり、飽和または不飽和、直鎖または分岐
鎖炭化水素基のいずれかを示す。ｎは０〜１０であり、
ＭはＮａ、Ｋ、Ｃａなどの金属、ＮＨ４、アミン、アル
カノールアミン等の無機又は有機のアルカリ塩を示す。 - 【請求項２７】 前記請求項に記載されているオキシア
ルキレン基におけるアルキレンはエチレン、プロピレ
ン、ブチレンを意味し、ポリオキシアルキレンはアルキ
レンの１種類が１モル以上付加反応して生成したブロッ
ク、又はアルキレンの２種類以上が２モル以上付加反応
して生成したブロック、又はミックス、又はブロック／
ミックスの混合を意味する事を特徴とする、ブライン及
び有機化合物水溶液からなる水系熱搬送媒体の配管内摩
擦抵抗の低減方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000152118A JP2001304794A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2001354943A (ja) * | 2000-06-14 | 2001-12-25 | Osaka Gas Co Ltd | 水性媒体の流れ促進剤を含む水性媒体の水性生物に対する毒性を低減させるための薬剤及び方法 |
| JP2005263961A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Osaka Gas Co Ltd | 熱搬送媒体及びこれを用いた熱搬送システム |
| JP2012201713A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Osaka Gas Co Ltd | 熱搬送媒体及びこれを用いた熱搬送システム |
-
2000
- 2000-04-17 JP JP2000152118A patent/JP2001304794A/ja active Pending
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| JP4679694B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2011-04-27 | 大阪瓦斯株式会社 | 水性媒体の流れ促進剤を含む水性媒体の水性生物に対する毒性を低減させるための薬剤及び方法 |
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