JP2005298534A - Heat storage material and heat storage system using heat storage material - Google Patents

Heat storage material and heat storage system using heat storage material Download PDF

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Yasuhiro Matsuda
安弘 松田
Tomomi Ieuji
智美 家氏
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat storage material excellent in stability as a dispersion and stable even after repeated solidification and melting, and a heat storage apparatus or a heat storage system suitably employable for the purposes of power saving and efficiency increase of air conditioning energy, protection of the environment, or the like. <P>SOLUTION: The heat storage material comprises as essential ingredients an oily substance exhibiting heat storage properties by phase changes, an aqueous medium and a dispersant, where the heat storage material contains metal elements belonging to the third and/or fourth period. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、蓄熱体及び蓄熱装置又は蓄熱システムに関する。より詳しくは、相変化により蓄熱性を有する油性物質を必須とする水分散体を含んでなる蓄熱体及び該蓄熱体をオフィスビルや工場等の大型建造物等や家庭用等の冷暖房装置における熱貯蔵システムに用いる蓄熱装置又は蓄熱システムに関する。 The present invention relates to a heat storage body and a heat storage device or a heat storage system. More specifically, a heat storage body comprising an aqueous dispersion that essentially requires an oily substance having heat storage properties due to phase change, and the heat storage body for heat in a large-scale building such as an office building or factory, or a home-use air conditioner. The present invention relates to a heat storage device or a heat storage system used in a storage system.

潜熱を利用した油性蓄熱物質として、脂肪族炭化水素、脂肪酸、脂肪酸エステルが知られている。このような油性蓄熱物質は、固体から液体への相変化時に放熱し、液体から固体への相変化時に吸熱するという特性があり、これを熱貯蔵システムに利用して冷暖房エネルギーの省力化や効率化、環境保護等の目的のために活かそうとする技術が注目されている。例えば、油性蓄熱物質を含む蓄熱体を用いた蓄熱装置としては、蓄熱体を蓄熱槽と冷凍機との間で循環させることにより蓄熱体を冷却固化し、その融解時の吸熱効果を冷房に活かそうとするものが利用されている。 Aliphatic hydrocarbons, fatty acids, and fatty acid esters are known as oil-based heat storage materials using latent heat. These oil-based heat storage materials have the property of releasing heat during the phase change from solid to liquid and absorbing heat during the phase change from liquid to solid. This can be used in heat storage systems to save energy and improve efficiency of heating and cooling energy. Attention has been focused on technologies that are intended to be utilized for the purpose of environmental protection and environmental protection. For example, as a heat storage device using a heat storage body containing an oil-based heat storage material, the heat storage body is cooled and solidified by circulating the heat storage body between the heat storage tank and the refrigerator, and the heat absorption effect at the time of melting is utilized for cooling. What you are trying to do is being used.

従来の油性蓄熱物質を有効に利用する方法としては、界面活性剤を用いて水中油滴型エマルションとする方法、親油性重合体粒子の内部に油性蓄熱物質を保持させる方法、マイクロカプセルに油性蓄熱物質を内包する方法が挙げられる。また、界面活性剤を用いて水中油滴型エマルションとした後、蓄熱体の相変化による凝固/融解の繰り返しにより、エマルションが崩壊(水と油性蓄熱物質が分離)することを防止する目的で親油性重合体粒子の内部に油性蓄熱物質を保持させたり、マイクロカプセルに油性蓄熱物質を内包させたりする手段が用いられることもある。 As a method of effectively using a conventional oil-based heat storage material, an oil-in-water emulsion using a surfactant, a method of retaining an oil-based heat storage material inside a lipophilic polymer particle, an oil-based heat storage in a microcapsule The method of enclosing a substance is mentioned. In addition, after making into an oil-in-water emulsion using a surfactant, the emulsion is prevented from collapsing (separation of water and oil-based heat storage material) due to repeated solidification / melting due to phase change of the heat storage body. Means may be used in which the oil-based heat storage material is held inside the oil-based polymer particles, or the oil-based heat storage material is included in the microcapsules.

ところで、蓄熱性能を発揮するものとして、パラフィン、水及び界面活性剤よりなるエマルジョンからなる蓄熱材料が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。このような蓄熱材料において、安定して蓄熱性能を発揮することができれば、凝固/融解の繰り返しを行うことになる熱貯蔵システムに有効に利用することが可能となり、冷暖房エネルギーの省力化や効率化、環境保護等の目的のために有用なものとなる。しかしながら、蓄熱材料の構成成分について、蓄熱材料を構成するエマルションの安定性を向上するための検討がなされていないことから、この点について工夫の余地があった。
また炭化水素、界面活性剤、及び、水よりなる空調用蓄熱剤が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。この空調用蓄熱剤を利用する空調システム例が説明されている。しかしながら、このような蓄熱剤においても、蓄熱剤の安定性を向上するために、蓄熱剤の構成成分について工夫の余地があった。蓄熱剤の安定性が低下すると、凝固/融解の繰り返しを行ううちに油性蓄熱物質が分離することになり、熱貯蔵システムに有効に利用することができなくなることから、このような材料において、安定性を向上することが求められている。
By the way, as what exhibits heat storage performance, the heat storage material which consists of an emulsion which consists of paraffin, water, and surfactant is disclosed (for example, refer patent document 1). If such a heat storage material can stably exhibit heat storage performance, it can be effectively used in a heat storage system that repeats solidification / melting, saving energy and increasing efficiency of air conditioning energy. This is useful for environmental protection and other purposes. However, since there has been no study for improving the stability of the emulsion that constitutes the heat storage material, the component of the heat storage material has room for improvement.
Moreover, the thermal storage agent for an air conditioning which consists of hydrocarbon, surfactant, and water is disclosed (for example, refer patent document 2). An example of an air conditioning system using this heat storage agent for air conditioning is described. However, even in such a heat storage agent, in order to improve the stability of the heat storage agent, there is room for contrivance regarding the components of the heat storage agent. If the stability of the heat storage agent is reduced, the oil-based heat storage material will be separated during repeated solidification / melting and cannot be used effectively in the heat storage system. There is a need to improve performance.

特開昭57−40582号公報(第1−2頁)JP 57-40582 A (page 1-2) 特開平9−255944号公報(第1−3頁)JP-A-9-255944 (page 1-3)

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、分散体としての安定性に優れ、凝固/融解の繰り返し使用によっても安定な蓄熱体、及び、冷暖房エネルギーの省力化や効率化、環境保護等の目的のために好適に用いることができる蓄熱装置又は蓄熱システムを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned present situation, and is excellent in stability as a dispersion and stable even by repeated use of solidification / melting, and energy saving and efficiency improvement of air conditioning energy, environmental protection It is an object of the present invention to provide a heat storage device or a heat storage system that can be suitably used for such purposes.

本発明者等は、相変化により蓄熱性を有する蓄熱体について種々検討したところ、油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする蓄熱体を金属元素存在下で使用すると安定であり、第3周期及び/又は第4周期の金属元素の存在下において安定性が向上することを見いだした。つまり油性物質を水性媒体に分散させた分散体中に金属が存在した状態で油性物質の分散体に相変化による凝固/融解の繰り返しを実施した場合、安定であることを見いだした。通常では、水性媒体中に分散させてなる分散体においては、金属元素が存在すると、分散体が不安定になると考えられていたが、本発明の蓄熱体の形態においては、金属元素存在下においても安定化されることを見いだしたものである。蓄熱体を蓄熱システムで使用した場合、種々の配管中に分散体が流れる状態で使用されることとなるが、配管に金属が使用される場合、分散体中に金属が流出してくる状態となる。本発明の蓄熱体は、分散体中に金属が含まれることにより安定なものであって、凝固/融解の繰り返しを行う熱貯蔵システム等に有効に利用することができるものである。また、このような蓄熱体を用いてなる蓄熱装置又は蓄熱システムが、冷暖房エネルギーの省力化や効率化、環境保護等の目的のために好適に用いることができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 The inventors of the present invention have made various studies on a heat storage body having heat storage properties by phase change, and it is stable when the heat storage body including an oily substance, an aqueous medium, and a dispersant is used in the presence of a metal element, and the third period. And / or it has been found that the stability is improved in the presence of the metal element of the fourth period. In other words, it was found that when the oily substance dispersion was repeatedly solidified / melted by phase change in a state where the metal was present in the dispersion in which the oily substance was dispersed in an aqueous medium, the oily substance was stable. Normally, in a dispersion dispersed in an aqueous medium, it was thought that the dispersion would become unstable if a metal element was present. However, in the form of the heat storage body of the present invention, in the presence of the metal element. Is also found to be stabilized. When a heat storage body is used in a heat storage system, it will be used in a state where the dispersion flows in various pipes, but when metal is used in the pipes, the metal flows out into the dispersion. Become. The heat storage body of the present invention is stable because a metal is contained in the dispersion, and can be effectively used for a heat storage system that repeats solidification / melting. Moreover, it has been found that a heat storage device or a heat storage system using such a heat storage body can be suitably used for the purpose of labor saving and efficiency improvement of air conditioning energy, environmental protection, etc. The present inventors have arrived at the present invention.

すなわち本発明は、相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする蓄熱体であって、該蓄熱体は、第3周期及び/又は第4周期の金属元素を含む蓄熱体である。
本発明はまた、上記蓄熱体を用いてなる蓄熱装置又は蓄熱システムでもある。
以下に本発明を詳述する。
That is, the present invention is a heat storage body that essentially includes an oily substance having heat storage properties due to phase change, an aqueous medium, and a dispersant, and the heat storage body includes a heat storage material containing a metal element in the third period and / or the fourth period. Is the body.
The present invention is also a heat storage device or a heat storage system using the heat storage body.
The present invention is described in detail below.

本発明の蓄熱体は、油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とし、該蓄熱体中に第3周期及び/又は第4周期の金属元素が含まれているものである。すなわち蓄熱体に含まれる構成成分としては、油性物質、水性媒体及び分散剤に加えて、特定の金属元素も必須とすることになる。これにより、蓄熱体の相変化による凝固/融解の繰り返しにより水と油性蓄熱物質が分離すること等を防止し、第3周期及び/又は第4周期の金属元素を含ませるという手法により蓄熱体の安定性が向上され、熱貯蔵システム等に有用な蓄熱体を簡便な手法により提供することが可能となる。 The heat storage body of the present invention essentially comprises an oily substance, an aqueous medium and a dispersant, and the heat storage body contains a metal element of the third period and / or the fourth period. That is, as a constituent component contained in the heat storage body, a specific metal element is essential in addition to the oily substance, the aqueous medium, and the dispersant. This prevents water and oil-based heat storage materials from being separated by repetition of solidification / melting due to the phase change of the heat storage body, and includes the metal element of the third period and / or the fourth period. Stability is improved and a heat storage body useful for a heat storage system or the like can be provided by a simple method.

上記第3周期及び/又は第4周期の金属元素とは、長周期型周期表における第3周期及び/又は第4周期に含まれる金属元素であり、このような第3周期又は第4周期の金属元素は、Na、Mg、Al、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Geである。これらの中でも、8族、1B族、2B族、3B族の金属が好ましく、更には、Al、Fe、Cu、Znが好ましい。本発明の蓄熱体は、これらの金属元素を1種含んでもいてもよく、2種以上含んでいてもよい。 The metal element of the third period and / or the fourth period is a metal element included in the third period and / or the fourth period in the long-period periodic table, and the third period or the fourth period The metal elements are Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, and Ge. Among these, metals of Group 8, 1B, 2B, 3B are preferable, and Al, Fe, Cu, and Zn are more preferable. The heat storage body of the present invention may contain one or more of these metal elements.

本発明の蓄熱体において、金属元素は、予め蓄熱体に加えられてもよく、蓄熱体が金属製の配管を有する蓄熱装置又は蓄熱システムに使用されることにより、配管から金属が溶出して蓄熱体に徐々に加えられることになってもよい。また、予め金属元素が加えられた蓄熱体が金属製の配管を有する蓄熱装置又は蓄熱システムに使用される、すなわち金属接触下で使用されることとなってもよい。蓄熱システムには、蓄熱体が貯留される蓄熱装置と熱交換器そして熱交換器の間を循環する為の配管が備え付けられており、配管から金属が溶出して蓄熱体に徐々に加えられる場合には、蓄熱体が接触する配管や熱交換器を、鉄、銅、ステンレス、亜鉛、アルミニウム等の金属部品で構成し、それら金属と接触して使用することにより、蓄熱体に金属が含まれる形態とすることが好ましい。金属元素を予め加える場合、金属元素は酸化物等の化合物の形態で加えられてもよく、溶液状態、すなわちイオンの形態で加えられてもよい。
上記蓄熱体に含まれる金属元素の含有量は、1ppm以上、5000ppm以下であることが好ましい。より好ましくは、50ppm以上、1000ppm以下、更に好ましくは、100ppm以上、500ppm以下である。
In the heat storage body of the present invention, the metal element may be added to the heat storage body in advance, and when the heat storage body is used in a heat storage device or a heat storage system having a metal pipe, the metal is eluted from the pipe to store heat. It may be gradually added to the body. Moreover, the heat storage body to which a metal element has been added in advance may be used in a heat storage device or a heat storage system having a metal pipe, that is, used under metal contact. The heat storage system is equipped with a heat storage device in which the heat storage body is stored, a heat exchanger, and a pipe for circulating between the heat exchangers, and metal is eluted from the pipe and gradually added to the heat storage body Is composed of metal parts such as iron, copper, stainless steel, zinc, aluminum, etc., and the heat storage body contains metal by using it in contact with the metal. The form is preferred. When the metal element is added in advance, the metal element may be added in the form of a compound such as an oxide, or may be added in a solution state, that is, in the form of ions.
It is preferable that content of the metal element contained in the said heat storage body is 1 ppm or more and 5000 ppm or less. More preferably, they are 50 ppm or more and 1000 ppm or less, More preferably, they are 100 ppm or more and 500 ppm or less.

また本発明の相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする蓄熱体を蓄熱システムに用いた場合、蓄熱システムに用いられている金属部品との接触下で、該蓄熱体の該油性物質に凝固/融解の相変化を実施した後、該分散体における該油性物質の含有量を50質量%としたときの該分散体の粘度が、温度4℃で5〜2000mPa・sであることが好ましい。これにより、油性物質の分散性が高められて流動性が向上し、伝熱性能をより向上することが可能となる。 In addition, when a heat storage body that requires an oily substance having heat storage properties, an aqueous medium and a dispersant due to the phase change of the present invention is used in the heat storage system, the heat storage system is in contact with metal parts used in the heat storage system. After subjecting the oily substance of the body to solidification / melting phase change, when the content of the oily substance in the dispersion is 50% by mass, the viscosity of the dispersion is 5 to 2000 mPa · s at a temperature of 4 ° C. It is preferable that it is s. Thereby, the dispersibility of the oily substance is enhanced, the fluidity is improved, and the heat transfer performance can be further improved.

本発明の蓄熱体が必須とする油性物質は、相変化により蓄熱性を有するものである。すなわち相変化又は相転移の際の潜熱を利用する潜熱蓄熱を蓄熱性として有し、蓄熱密度が高く、一定温度付近での蓄熱や放熱が可能なものである。これにより、例えば、顕熱蓄熱、潜熱蓄熱、化学反応蓄熱等の熱エネルギーを貯蔵し、放出することが可能となる。 The oily substance essential for the heat storage body of the present invention has heat storage properties due to phase change. That is, it has latent heat storage using latent heat at the time of phase change or phase transition as a heat storage property, has a high heat storage density, and can store and dissipate heat at a constant temperature. Thereby, for example, it becomes possible to store and release thermal energy such as sensible heat storage, latent heat storage, and chemical reaction heat storage.

上記油性物質を構成する成分としては、パラフィンやα−オレフィン等の炭化水素化合物;高級脂肪酸類;高級脂肪酸エステル類;高級アルコール類等の化合物が好適であり、具体的には、C14パラフィン、C15パラフィン、C16パラフィン等の常温で液体である中級パラフィン;C17パラフィン、C18パラフィン、C19パラフィン、C20パラフィン、C21パラフィン、C22パラフィン、C23パラフィン、C24パラフィン、C25パラフィン等の常温付近で固体である高級パラフィン;1−デカノール等の高級アルコールが好適である。これらの中でも、取り扱いが便宜であることから、ビル空調用の蓄熱体の場合、常温(25℃)及び常圧(約101.3kPa)において液体であるものを、相変化により蓄熱性を有する油性物質を構成する成分として用いることが好ましい。また、容易に入手でき、また、広い温度範囲に用いることができる蓄熱体を簡便にかつ安定的に製造することができることから、パラフィンが好ましく、ビル空調の冷熱用途等の場合、パラフィンの中でもペンタデカンを含むことが好ましい。 Examples of components constituting the oily substance, hydrocarbon compounds such as paraffin or α- olefins; higher fatty acids; higher fatty acid esters; a suitable compound such as higher alcohols, specifically, C 14 paraffins, C 15 paraffins, intermediate paraffin which is liquid at normal temperature C 16 paraffin; C 17 paraffins, C 18 paraffins, C 19 paraffins, C 20 paraffins, C 21 paraffins, C 22 paraffins, C 23 paraffins, C 24 paraffins, C Higher paraffins that are solid around room temperature such as 25 paraffin; higher alcohols such as 1-decanol are preferred. Among these, since it is convenient to handle, in the case of a heat storage body for building air conditioning, an oil-based one that is liquid at room temperature (25 ° C.) and normal pressure (about 101.3 kPa) has heat storage properties due to phase change. It is preferable to use it as a component constituting the substance. In addition, paraffin is preferable because it can be easily obtained and a heat storage body that can be used in a wide temperature range can be easily and stably produced. It is preferable to contain.

上記油性物質としては、単独成分のものを使用しても良いが、相変化により蓄熱性を有する油性物質の種類と配合比率を任意に調整することで、使用する蓄熱温度に融点を合わせることができる。冷房用途として使用する場合、約5〜20℃に融点を持つ相変化により蓄熱性を有する油性物質を選択すればよい。また暖房用途として使用する場合には、約40〜60℃に融点を持つ相変化により蓄熱性を有する油性物質を選択すればよい。 As the oily substance, a single component may be used, but the melting point can be adjusted to the heat storage temperature to be used by arbitrarily adjusting the type and blending ratio of the oily substance having heat storage property by phase change. it can. When used as a cooling application, an oily substance having heat storage properties may be selected by a phase change having a melting point of about 5 to 20 ° C. Moreover, what is necessary is just to select the oil-based substance which has heat storage property by the phase change which has a melting point in about 40-60 degreeC, when using it for a heating use.

本発明の蓄熱体を構成する油性物質は、(1)3つ以上の成分からなり、各成分の質量分率の分散が0.3以上0.5以下であるか、又は、(2)2成分以上により構成されてなり、各成分の質量分率の分散が0.9以上1.0未満であるものであることが好ましい。各成分の質量分率の分散は、(1)の場合、好ましくは、0.35以上であり、また、0.45以下であり、(2)の場合、好ましくは、0.920以上であり、また、0.998以下である。 The oily substance constituting the heat storage body of the present invention is (1) composed of three or more components, and the dispersion of the mass fraction of each component is 0.3 or more and 0.5 or less, or (2) 2 It is preferably composed of components or more, and the dispersion of the mass fraction of each component is 0.9 or more and less than 1.0. In the case of (1), the dispersion of the mass fraction of each component is preferably 0.35 or more and 0.45 or less, and in the case of (2), preferably 0.920 or more. Moreover, it is 0.998 or less.

上記各成分の質量分率の分散(V)は、下記式により求められる値である。 The dispersion (V) of the mass fraction of each of the above components is a value determined by the following formula.

Figure 2005298534
Figure 2005298534

式中、nは、油性物質を構成する成分の数を表す。xは、油性物質の全質量を1とした場合の各成分の質量分率を表す。
上記式により求められる分散(V)が0であると、油性物質を構成する全ての成分が同量であることを意味し、分散(V)が1.0であると、油性物質を構成する成分が単成分である(1つの成分が油性物質の100%を構成する)ことを意味する。
なお、引数を母集団の標本であるとみなして、母集団に対する分散を求める関数(VAR)においては、下記式により分散を計算することになる。
In the formula, n represents the number of components constituting the oily substance. x represents the mass fraction of each component when the total mass of the oily substance is 1.
When the dispersion (V) obtained by the above formula is 0, it means that all components constituting the oily substance are the same amount, and when the dispersion (V) is 1.0, the oily substance is constituted. It means that the component is a single component (one component constitutes 100% of the oily substance).
Note that the function (VAR) for calculating the variance for the population, assuming that the argument is a sample of the population, calculates the variance using the following equation.

Figure 2005298534
Figure 2005298534

式中、n及びxは、上記と同じである。
本発明においては、油性物質を構成する成分数に関係なく分散がない場合(1つの成分が油性物質の100%を構成する場合)を1.0、最大分散の場合(油性物質を構成する全ての成分が同量である場合)を0とするため、VAR関数の計算式に成分数nをかけて、0〜1.0となるようにしている。よって、各成分の質量分率の分散(V)の計算式は、VAR関数の計算式に成分数nをかけた式となる。
In the formula, n and x are the same as described above.
In the present invention, when there is no dispersion regardless of the number of components constituting the oily substance (when one component constitutes 100% of the oily substance), 1.0 is the maximum dispersion (all of which constitute the oily substance) In this case, the number of components is multiplied by the formula for the VAR function so as to be 0 to 1.0. Therefore, the calculation formula of the dispersion (V) of the mass fraction of each component is an expression obtained by multiplying the calculation formula of the VAR function by the number of components n.

(1)の形態においては、上記油性物質を構成する成分の3つ以上を、(2)の形態においては、これらの成分の2つ以上を組み合わせて用いることになる。なお、本発明においては、1つの化合物が1つの成分を構成することになり、例えば、炭素数が同じパラフィンで、直鎖パラフィンや分岐パラフィン等の異性体が含まれるときには、それぞれを1成分とする。 In the form of (1), three or more of the components constituting the oily substance are used, and in the form of (2), two or more of these components are used in combination. In the present invention, one compound constitutes one component. For example, when paraffins having the same carbon number and isomers such as linear paraffin and branched paraffin are included, each of them is regarded as one component. To do.

上記(1)の形態における油性物質としては、安価で入手し易く、相変化温度を調整するのが容易であることから、3成分以上であって、それぞれ炭化水素化合物の同族体が好ましい。例えば、冷熱用途の場合であれば、C14パラフィン、C15パラフィン及びC16パラフィン以上の炭素数のパラフィンの混合物;C14パラフィン、C16パラフィン及びC18パラフィンの混合物等が好適である。また、これらの質量分率としては、C14パラフィン、C15パラフィン及びC16パラフィン以上の炭素数のパラフィンの混合物では、C14パラフィン:C15パラフィン:C16パラフィン以上の炭素数のパラフィン=0.2〜30:50〜80:2〜20が好適であり、C14パラフィン、C16パラフィン及びC18パラフィンの混合物では、C14パラフィン:C16パラフィン:C18パラフィン=0.2〜40:50〜60:2〜10が好適であり、このような成分から構成される油性物質は、本発明における好ましい実施形態の1つである。 The oily substance in the form (1) is inexpensive and easily available, and it is easy to adjust the phase change temperature. Therefore, the oily substance is preferably a three-component or more homologue of a hydrocarbon compound. For example, in the case of cold applications, C 14 paraffins, mixtures of C 15 paraffin and C 16 paraffins or paraffin carbon number; C 14 paraffins, mixtures of C 16 paraffin and C 18 paraffins are preferred. Moreover, as these mass fraction, C 14 paraffins, in a mixture of C 15 paraffin and C 16 paraffins or paraffin carbon number, C 14 paraffins: C 15 paraffins: C 16 paraffin or more carbon atoms paraffin = 0 .2~30: 50-80: 2-20 is suitable, in C 14 paraffins, mixtures of C 16 paraffin and C 18 paraffins, C 14 paraffins: C 16 paraffins: C 18 paraffins = 0.2 to 40: 50-60: 2-10 are suitable, and the oily substance comprised from such a component is one of the preferable embodiments in the present invention.

上記(2)の形態における油性物質としては、炭素数が14、15、17及び19からなる群より選択される少なくとも一種の炭化水素化合物を主成分とするものであることが好ましい。より好ましくは、炭素数が14及び/又は15の炭化水素化合物を主成分とするものである。また、炭化水素化合物がパラフィンであることが好ましい。なお、「主成分」とは、油性物質を構成する全ての成分を100質量%とすると、50質量%以上を構成することになる成分を意味し、主成分が1つの成分によって構成されていてもよく、2つ以上の成分によって構成されていてもよい。主成分が2つ以上の成分によって構成される場合には、主成分を構成する各成分の合計が50質量%以上となればよい。 The oily substance in the above form (2) is preferably one containing as a main component at least one hydrocarbon compound selected from the group consisting of 14, 15, 17 and 19 carbon atoms. More preferably, the main component is a hydrocarbon compound having 14 and / or 15 carbon atoms. The hydrocarbon compound is preferably paraffin. The “main component” means a component that constitutes 50% by mass or more, assuming that all components constituting the oily substance are 100% by mass, and the main component is composed of one component. It may also be constituted by two or more components. When the main component is composed of two or more components, the total of the components constituting the main component may be 50% by mass or more.

上記油性物質の使用量としては、相変化により蓄熱性を有する油性物質の種類や蓄熱体の使用形態、要求される蓄熱効率に応じて適宜設定すればよいが、蓄熱体100質量%中10質量%以上とすることが好ましく、また、100質量%未満とすることが好ましい。10質量%未満であると、蓄熱効率や蓄熱性能が低下するおそれがある。より好ましくは、20質量%以上であり、また、75質量%以下である。 The amount of the oily substance used may be appropriately set according to the type of oily substance having heat storage properties due to phase change, the usage form of the heat storage body, and the required heat storage efficiency, but 10 mass% in 100 mass% of the heat storage body. % Or more, and preferably less than 100% by mass. If it is less than 10% by mass, the heat storage efficiency and the heat storage performance may be reduced. More preferably, it is 20 mass% or more, and is 75 mass% or less.

上記油性物質には、結晶核剤を添加することが好ましい。この結晶核剤としては、蓄熱体を凝固させる際に結晶核となり得る物質であればよいが、相変化により蓄熱性を有する油性物質と結晶構造の似た物質であることが好ましく、また、油性物質よりも融点が高く、早い段階から凝固が起こる物質であることが好ましい。更に、油性物質の融点よりも10〜100℃高い相変化温度を有する物質であることがより好ましい。結晶核剤の融点が油性物質の融点よりも10℃未満であっても100℃を超えても、結晶核剤としての機能が低下し、凝固/融解温度の乖離(過冷却現象)を充分には防止できない。 It is preferable to add a crystal nucleating agent to the oily substance. The crystal nucleating agent may be any substance that can become a crystal nucleus when solidifying the heat storage body, but is preferably a substance having a crystal structure similar to that of an oily substance having heat storage properties due to phase change. It is preferable that the substance has a melting point higher than that of the substance and that solidifies from an early stage. Furthermore, a substance having a phase change temperature higher by 10 to 100 ° C. than the melting point of the oily substance is more preferable. Even if the melting point of the crystal nucleating agent is less than 10 ° C. or more than 100 ° C. than the melting point of the oily substance, the function as the crystal nucleating agent is reduced and the solidification / melting temperature divergence (supercooling phenomenon) is sufficient. Cannot be prevented.

上記結晶核剤としては、相変化により蓄熱性を有する油性物質としてノルマルペンタデカンを用いた場合には、ノルマルヘプタデカン、ノルマルオクタデカン、ノルマルノナデカン、ノルマルエイコサン、ノルマルドコサン、ノルマルトリコサン、ノルマルテトラコサン、ノルマルペンタコサン等の飽和炭化水素、1−オクタデセン等の不飽和炭化水素、ステアリン酸等の高級脂肪酸、オクタデカノール等の高級アルコール、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタンエステル、ショ糖ステアリン酸エステル等のショ糖脂肪酸エステル、トリステアリン等のグリセリン脂肪酸エステル、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド等が挙げられる。これらの中でもショ糖脂肪酸エステル、飽和炭化水素が好ましい。これらの結晶核剤は、必要により2種類以上組み合わせて使用してもよい。 As the above-mentioned crystal nucleating agent, when normal pentadecane is used as an oily substance having heat storage property by phase change, normal heptadecane, normal octadecane, normal nonadecane, normal eicosane, normal docosane, normal tricosane, normal Saturated hydrocarbons such as tetracosane and normal pentacosane, unsaturated hydrocarbons such as 1-octadecene, higher fatty acids such as stearic acid, higher alcohols such as octadecanol, sorbitan fatty acid esters such as sorbitan tristearate, polyoxyethylene Polyoxyethylene sorbitan esters such as sorbitan tristearate, sucrose fatty acid esters such as sucrose stearate, glycerin fatty acid esters such as tristearin, fatty acid amides such as stearamide, etc. . Of these, sucrose fatty acid esters and saturated hydrocarbons are preferred. These crystal nucleating agents may be used in combination of two or more if necessary.

上記結晶核剤の添加量としては、油性物質100質量%に対して、0.5質量%以上であることが好ましく、また20質量%以下であることが好ましい。0.5質量%未満であると、過冷却を充分には防止できなく、20質量%以上を超えると、蓄熱体に占める蓄熱性を有する油性物質の含有量が低下するので、蓄熱効率を充分には向上できない。より好ましくは、1質量%以上であり、また10質量%以下である。 The amount of the crystal nucleating agent added is preferably 0.5% by mass or more and preferably 20% by mass or less with respect to 100% by mass of the oily substance. If it is less than 0.5% by mass, it is not possible to sufficiently prevent supercooling. If it exceeds 20% by mass, the content of the oily substance having heat storage in the heat storage body is reduced, so that the heat storage efficiency is sufficient. It cannot be improved. More preferably, it is 1% by mass or more and 10% by mass or less.

本発明の蓄熱体において、水性媒体とは水を必須成分とするものであるが、水と水に溶解する溶媒との混合物を用いることができ、例えば、水とメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、エチレングリコール、ジエチレングリコール等との混合溶媒が好適である。水性媒体中の水の割合は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは80質量%以上である。更に好ましくは、水のみを用いることである。
上記水性媒体の使用量としては、相変化により蓄熱性を有する油性物質100質量%に対して、5.0質量%以上とすることが好ましく、また、900質量%以下とすることが好ましい。
In the heat storage body of the present invention, the aqueous medium contains water as an essential component, but a mixture of water and a solvent that dissolves in water can be used. For example, water and methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone A mixed solvent with acetonitrile, ethylene glycol, diethylene glycol or the like is preferable. The proportion of water in the aqueous medium is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more. More preferably, only water is used.
The amount of the aqueous medium used is preferably 5.0% by mass or more and preferably 900% by mass or less with respect to 100% by mass of the oily substance having heat storage properties due to phase change.

本発明における分散剤としては、エチレンオキサイド付加モル数が5以上の構造を有するものであることが好ましく、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン−アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、ポリマー分散剤が挙げられる。これらの分散剤は単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの中でも、ノニオン系界面活性剤を必須とするものであることが好ましい。エマルション分散剤がノニオン系界面活性剤を必須成分としてなる場合、蓄熱体を構成する水性媒体及び分散剤により分散剤水溶液を形成するが、分散剤の曇点が蓄熱温度よりも高いことが好ましい。曇点とは、ノニオン系界面活性剤の水溶液の温度を上げていくとき、透明な水溶液が濁り始める温度を意味する。ノニオン系界面活性剤を乳化剤として使用するときは、蓄熱温度域が曇点以下であることが重要である。これにより、蓄熱体が用いられる蓄熱温度域において、分散剤が分離してエマルションの安定性が低下することが抑制されて蓄熱体の流動性が向上することとなり、蓄熱体の伝熱性能が向上したり、蓄熱体を送液する循環ポンプの負荷をより低下させたりすることが可能となる。この場合、分散剤水溶液の曇点が蓄熱温度よりも5℃以上高いことが好ましい。更に好ましくは、10℃以上である。 The dispersant in the present invention preferably has a structure having an ethylene oxide addition mole number of 5 or more, and includes a nonionic surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a nonionic-anionic interface. Activators, amphoteric surfactants, and polymer dispersants can be mentioned. These dispersants may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable that a nonionic surfactant is essential. When the emulsion dispersant contains a nonionic surfactant as an essential component, an aqueous dispersant solution is formed by the aqueous medium and the dispersant constituting the heat storage body, but the cloud point of the dispersant is preferably higher than the heat storage temperature. The cloud point means a temperature at which a transparent aqueous solution starts to become cloudy when the temperature of the aqueous solution of the nonionic surfactant is increased. When using a nonionic surfactant as an emulsifier, it is important that the heat storage temperature range is below the cloud point. As a result, in the heat storage temperature range in which the heat storage body is used, the dispersion of the dispersant is suppressed and the stability of the emulsion is suppressed, and the fluidity of the heat storage body is improved and the heat transfer performance of the heat storage body is improved. Or the load on the circulation pump that feeds the heat storage body can be further reduced. In this case, it is preferable that the cloud point of the aqueous dispersant solution is higher by 5 ° C. or more than the heat storage temperature. More preferably, it is 10 degreeC or more.

上記ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンソルビタンアルキルエステル、ソルビタンアルキルエステル等のソルビタンエステル系化合物;ショ糖脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル;ポリオキシエチレンアルキルエステル;ポリグリセリンアルキルエステル;脂肪酸エステル;脂肪酸石鹸;アルキルアミンエチレンオキサイド付加体;コレステロール等のステロール類が好適である。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the nonionic surfactant include sorbitan ester compounds such as polyoxyalkylene sorbitan alkyl ester and sorbitan alkyl ester; sucrose fatty acid ester; polyoxyethylene alkyl ether; polyoxyethylene alkylphenol ether; polyoxyethylene alkyl ester; Suitable are glycerin alkyl esters; fatty acid esters; fatty acid soaps; alkylamine ethylene oxide adducts; and sterols such as cholesterol. These may be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、エチレンオキサイド付加モル数が5以上の構造を有するものが好ましい。このような構造を有するものの中でも、エチレンオキサイドの付加モル数は5以上で、好ましくは100以下、より好ましくは50以下である。また総炭素数は15以上で、好ましくは40以下、より好ましくは30以下である。
この中でより好ましくは、エチレンオキサイド付加モル数が20以上であるポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンベヘニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンステアレートである。
Among these, what has a structure whose ethylene oxide addition mole number is 5 or more is preferable. Among those having such a structure, the number of added moles of ethylene oxide is 5 or more, preferably 100 or less, more preferably 50 or less. The total carbon number is 15 or more, preferably 40 or less, more preferably 30 or less.
Of these, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene behenyl ether, and polyoxyethylene sorbitan stearate having an ethylene oxide addition mole number of 20 or more are more preferable.

上記分散剤としてはまた、両性界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン−アニオン系界面活性剤及びカチオン系界面活性剤を適宜使用してもよい。それら界面活性剤として、アルキルスルホン酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩;アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸及びその塩;ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム等のアルキル(フェニル)エーテル硫酸エステル塩;テトラデセンスルホン酸ナトリウム等のα−オレフィンスルホン酸塩;スルホコハク酸塩;エーテルスルホン酸塩;エーテルカルボン酸及びその塩;ラウリン酸アミドプロピルベタイン等のベタイン類;ジアルキルアンモニウムクロライド等の第4級アンモニウムが好ましい。 As the dispersant, amphoteric surfactants, anionic surfactants, nonionic-anionic surfactants and cationic surfactants may be used as appropriate. As these surfactants, alkyl sulfate salts such as sodium alkyl sulfonate; alkyl benzene sulfonic acids and salts thereof such as sodium alkyl benzene sulfonate; alkyl (phenyl) ether sulfate salts such as sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate; tetradecene Preferred are α-olefin sulfonates such as sodium sulfonate; sulfosuccinates; ether sulfonates; ether carboxylic acids and salts thereof; betaines such as amidopropyl betaine laurate; and quaternary ammoniums such as dialkylammonium chloride.

上記分散剤としては、後述のポリマー分散剤を上記界面活性剤と併用することが好ましい。
これらの分散剤は、混合したときに、上述した分散体の体積平均粒子径変化量が上記規定の好ましい範囲を外れない限り適宜使用できる。
本発明において、また、上記分散剤は、界面活性剤からなるものであり、上記界面活性剤は、親水親油バランスの指標が12未満のものと親水親油バランスの指標が12以上のものとを必須とするものであることが好ましい。より好ましくは、9未満のものと12以上のものとを必須とすることである。更に好ましくは、3未満のものと12以上のものとを必須とすることである。この場合には、親水親油バランスの指標が低いものと高いものとが組み合わされることによる相乗効果により、単独の界面活性剤を用いた場合より効果的に過冷却が防止されることになり、より凝固しやすくなって蓄熱効率が向上することになる。
As the dispersant, a polymer dispersant described later is preferably used in combination with the surfactant.
These dispersants can be appropriately used as long as the volume average particle size variation of the dispersion described above does not deviate from the above-defined preferred range when mixed.
In the present invention, the dispersant is composed of a surfactant, and the surfactant has a hydrophilic / lipophilic balance index of less than 12 and a hydrophilic / lipophilic balance index of 12 or more. Is essential. More preferably, it is essential to have less than 9 and 12 or more. More preferably, it is essential to have less than 3 and 12 or more. In this case, due to the synergistic effect by combining the low and high hydrophilic lipophilic balance index, supercooling is more effectively prevented than when a single surfactant is used, It becomes easier to solidify and heat storage efficiency is improved.

上記親水親油バランスの指標とは、界面活性剤の親水性部分と親油性部分のバランスを表すものであり、通常ではHLB(hydrophile−lipophile balance)と称されるものである。この指標の数値の大きな界面活性剤ほど、親水性が高いものである。
分子構造の明らかな界面活性剤のHLBは、GriffinやDaviesの計算式によって求められる。また、分子構造が明確でない界面活性剤においても、HLBが既知の油性物質と界面活性剤を用いて乳化実験を行うことでHLBを実験的に求めることができる。
The hydrophilic / lipophilic balance index represents the balance between the hydrophilic part and the lipophilic part of the surfactant, and is usually referred to as HLB (hydrophile-lipophile balance). A surfactant having a larger numerical value of this index has higher hydrophilicity.
The HLB of a surfactant with a clear molecular structure can be determined by the calculation formulas of Griffin and Davies. In addition, even for a surfactant whose molecular structure is not clear, the HLB can be experimentally determined by conducting an emulsification experiment using an oily substance and a surfactant having a known HLB.

本発明における界面活性剤は、少なくとも1種類の親水親油バランスの指標が12未満の界面活性剤と少なくとも1種類の親水親油バランスの指標が12以上の界面活性剤とを含有していることになり、本発明における界面活性剤を構成する各界面活性剤の質量分率から求められる界面活性剤全体の親水親油バランスの指標が、5以上15以下であることが好ましい。5未満であると、乳化物の安定性が低下するおそれがあり、15を超えると、過冷却が防止できないおそれがある。より好ましくは、5以上であり、また、12以下であり、更に好ましくは、11以下である。 The surfactant in the present invention contains at least one surfactant having a hydrophilic / lipophilic balance index of less than 12 and at least one surfactant having a hydrophilic / lipophilic balance index of 12 or more. Thus, it is preferable that the hydrophilic / lipophilic balance index of the whole surfactant obtained from the mass fraction of each surfactant constituting the surfactant in the present invention is 5 or more and 15 or less. If it is less than 5, the stability of the emulsion may be lowered, and if it exceeds 15, overcooling may not be prevented. More preferably, it is 5 or more, and is 12 or less, More preferably, it is 11 or less.

上記界面活性剤全体の親水親油バランスの指標としては、下記式;
Σ(Xi×HXi)+Σ(Yj×HYj):iは1〜niまで、jは1〜njまでについて積算する
から求められる。この式においては、界面活性剤を構成する各界面活性剤の質量分率と親水親油バランスの指標とを掛け合わせた値の和から、界面活性剤全体の親水親油バランスの指標が求められることになる。
As an index of the hydrophilic / lipophilic balance of the whole surfactant, the following formula:
Σ (Xi × HXi) + Σ (Yj × HYj): i is obtained from 1 to ni, and j is obtained from 1 to nj. In this formula, the index of the hydrophilic / lipophilic balance of the entire surfactant is obtained from the sum of the values obtained by multiplying the mass fraction of each surfactant constituting the surfactant by the index of the hydrophilic / lipophilic balance. It will be.

上記式中、Xiは、界面活性剤全体の質量を1としたときの、親水親油バランスの指標が12未満の界面活性剤iの質量分率であり、Yjは、界面活性剤全体の質量を1としたときの、親水親油バランスの指標が12以上の界面活性剤jの質量分率であり、HXiは、親水親油バランスの指標が12未満の界面活性剤iの親水親油バランスの指標であり、HYjは、親水親油バランスの指標が12以上の界面活性剤jの親水親油バランスの指標である。なお、上記式において、i及びjは、本発明に用いられる界面活性剤に付した番号であり、界面活性剤の種類によって番号が異なることになる。また、i=1,2,3…n、j=1,2,3…nであり、nは、親水親油バランスの指標が12未満の界面活性剤の種類の総数を表し、nは、親水親油バランスの指標が12以上の界面活性剤の種類の総数を表す。 In the above formula, Xi is the mass fraction of the surfactant i having a hydrophilic / lipophilic balance index of less than 12 when the mass of the entire surfactant is 1, and Yj is the mass of the entire surfactant. Is the mass fraction of surfactant j having a hydrophilic / lipophilic balance index of 12 or more, where HXi is the hydrophilic / lipophilic balance of surfactant i having a hydrophilic / lipophilic balance index of less than 12. HYj is an index of hydrophilic / lipophilic balance of surfactant j having a hydrophilic / lipophilic balance index of 12 or more. In the above formula, i and j are numbers assigned to the surfactant used in the present invention, and the numbers differ depending on the type of the surfactant. In addition, i = 1, 2, 3,... N 1 , j = 1 , 2 , 3,... N 2 , and n 1 represents the total number of types of surfactants having a hydrophilic / lipophilic balance index of less than 12. n 2 is the index of the hydrophile-lipophile balance represents the total number of types of 12 or more surfactants.

本発明の蓄熱体において用いる界面活性剤としては、上述したように、ノニオン系界面活性剤を用いることが好ましく、上述のノニオン系界面活性剤の中でも、HLBが12未満であるものとしては、ソルビタンアルキルエステル及び/又はショ糖脂肪酸エステルが好ましい。また、12以上のものとしては、ポリオキシアルキレンソルビタンアルキルエステル及び/又はポリオキシエチレンアルキルエーテルが好ましい。これらの中でもポリオキシエチレン(エチレンオキサイド付加モル数20以上)ソルビタンアルキル(総炭素数15以上)エステル及び/又はポリオキシエチレン(エチレンオキサイド付加モル数20以上)アルキル(総炭素数15以上)エーテルがより好ましい。 As described above, a nonionic surfactant is preferably used as the surfactant used in the heat storage body of the present invention. Among the above nonionic surfactants, those having an HLB of less than 12 are sorbitan. Alkyl esters and / or sucrose fatty acid esters are preferred. Moreover, as 12 or more, polyoxyalkylene sorbitan alkyl ester and / or polyoxyethylene alkyl ether are preferable. Among these, polyoxyethylene (ethylene oxide addition mole number 20 or more) sorbitan alkyl (total carbon number 15 or more) ester and / or polyoxyethylene (ethylene oxide addition mole number 20 or more) alkyl (total carbon number 15 or more) ether. More preferred.

上記界面活性剤の使用量としては、上述したような体積平均粒子径変化量を好ましい範囲内とすることが可能となるように適宜設定することになるが、油性物質100質量%に対して、0.1質量%以上とすることが好ましく、また、30質量%以下とすることが好ましい。より好ましくは、1.0質量%以上であり、また、20質量%以下である。 The amount of the surfactant used is appropriately set so that the volume average particle size change amount as described above can be within a preferable range, but with respect to 100% by mass of the oily substance, It is preferable to set it as 0.1 mass% or more, and it is preferable to set it as 30 mass% or less. More preferably, it is 1.0 mass% or more, and is 20 mass% or less.

上記親水親油バランスの指標が12未満の界面活性剤の使用量としては、界面活性剤100質量%に対して、5.0質量%以上とすることが好ましく、また、95質量%以下とすることが好ましい。より好ましくは、10質量%以上であり、また、50質量%以下である。上記親水親油バランスの指標が12以上の界面活性剤の使用量としては、界面活性剤100質量%に対して、5.0質量%以上とすることが好ましく、また、95質量%以下とすることが好ましい。より好ましくは、50質量%以上であり、また、90質量%以下である。 The amount of the surfactant having a hydrophilic / lipophilic balance index of less than 12 is preferably 5.0% by mass or more and 95% by mass or less with respect to 100% by mass of the surfactant. It is preferable. More preferably, it is 10 mass% or more and 50 mass% or less. The amount of the surfactant having a hydrophilic / lipophilic balance index of 12 or more is preferably 5.0% by mass or more and 95% by mass or less with respect to 100% by mass of the surfactant. It is preferable. More preferably, it is 50 mass% or more and 90 mass% or less.

本発明の蓄熱体は、また、相変化により蓄熱性を有する油性物質を界面活性剤とともにポリマー分散剤を必須として用いることにより水性媒体中に分散させてなる分散体を含んでなるものが好ましい。このように、分散剤として界面活性剤とポリマー分散剤とを併用することで、これらの相乗効果によりエマルションの安定性を充分に向上することが可能となる。
なお、本発明においては、蓄熱体を構成することになるこれらの製造原料は、それぞれ1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The heat storage body of the present invention preferably comprises a dispersion obtained by dispersing an oily substance having heat storage properties by a phase change in a water-based medium by using a polymer dispersant together with a surfactant. Thus, by using a surfactant and a polymer dispersant in combination as a dispersant, it is possible to sufficiently improve the stability of the emulsion due to a synergistic effect thereof.
In addition, in this invention, 1 type may be used for these manufacturing raw materials which comprise a thermal storage body, respectively, and 2 or more types may be used together.

本発明におけるポリマー分散剤としては、水に濡れやすいあるいは水に溶解しやすい高分子物質であれば特に限定しない。例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸(メタ)アクリル酸エステル共重合体、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、可溶性でんぷん、デキストリン、アラビアゴム、キトサン、寒天、ゼラチン、大豆カゼイン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸ナトリウムマレイン酸ナトリウム共重合体、ポリマレイン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、ポリエチレンイミン、ポリジアリルアミン、ポリアリルアミン、ポリN−ビニルホルムアルデヒド、ポリビニルアミン、ポリアミジン等が好適である。水に溶解しやすいポリマー分散剤においては、25℃の水に溶解した場合、80質量%以上が溶解することが好ましい。
これらの中でも、ノニオン系のポリマー分散剤としては、重量平均分子量が5千〜30万であるものが好ましく、より好ましくは5万〜20万のもので、このような重量平均分子量を有するノニオン系のポリマー分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が好ましい。イオン系のポリマー分散剤としては、重量平均分子量が5千〜300万であるものが好ましく、好ましくは5万〜300万で、更により好ましくは10万〜200万で、このような重量平均分子量を有するイオン系のポリマー分散剤としては、ポリアクリル酸ナトリウム等が好ましい。
The polymer dispersant in the present invention is not particularly limited as long as it is a high-molecular substance that easily gets wet or dissolves in water. For example, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, polyvinyl methyl ether, polyethylene oxide, polypropylene oxide, (meth) acrylic acid ester copolymer, (meth) acrylic acid (meth) acrylic acid ester copolymer, methylcellulose, methylhydroxy Propylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, soluble starch, dextrin, gum arabic, chitosan, agar, gelatin, soy casein, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, acrylic acid acrylate copolymer, acrylic Sodium acid sodium maleate copolymer, polymaleic acid, polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid sodium Beam, sodium carboxymethyl cellulose, polyethyleneimine, polydiallylamine, polyallylamine, poly N- vinylformamide, polyvinylamine, polyamidine the like. In the polymer dispersant which is easily dissolved in water, when dissolved in water at 25 ° C., it is preferable that 80% by mass or more is dissolved.
Among these, as the nonionic polymer dispersant, those having a weight average molecular weight of 5,000 to 300,000 are preferable, more preferably 50,000 to 200,000, and a nonionic polymer having such a weight average molecular weight. As the polymer dispersant, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxypropylmethyl cellulose and the like are preferable. The ionic polymer dispersant preferably has a weight average molecular weight of 5,000 to 3,000,000, preferably 50,000 to 3,000,000, and more preferably 100,000 to 2,000,000. As the ionic polymer dispersant having the above, sodium polyacrylate or the like is preferable.

上記ポリマー分散剤の使用量としては、相変化により蓄熱性を有する油性物質100質量%に対して、0.001質量%以上であることが好ましく、また、5質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、0.01質量%以上であり、また、3質量%以下である。 The amount of the polymer dispersant used is preferably 0.001% by mass or more and more preferably 5% by mass or less with respect to 100% by mass of the oily substance having heat storage properties due to phase change. More preferably, it is 0.01% by mass or more and 3% by mass or less.

本発明において、分散剤としてノニオン系界面活性剤を必須成分として用いる場合、ノニオン系界面活性剤を単独で使用してもよいが、上述したように、ノニオン系界面活性剤と他の分散剤を併用してもよい。具体的な併用例としては、ノニオン系界面活性剤とアニオン系界面活性剤の併用、ノニオン系界面活性剤とカチオン系界面活性剤の併用、ノニオン系界面活性剤とノニオン−アニオン系界面活性剤の併用、ノニオン系界面活性剤と両性界面活性剤の併用、ノニオン系界面活性剤とポリマー分散剤の併用、ノニオン系界面活性剤とアニオン系界面活性剤とポリマー分散剤の併用、ノニオン系界面活性剤とカチオン系界面活性剤とポリマー分散剤の併用等が挙げられる。 In the present invention, when a nonionic surfactant is used as an essential component as a dispersant, a nonionic surfactant may be used alone, but as described above, a nonionic surfactant and another dispersant may be used. You may use together. Specific examples of combined use include a combination of a nonionic surfactant and an anionic surfactant, a combination of a nonionic surfactant and a cationic surfactant, and a combination of a nonionic surfactant and a nonionic-anionic surfactant. Combination, Nonionic surfactant and amphoteric surfactant, Nonionic surfactant and polymer dispersant, Nonionic surfactant, anionic surfactant and polymer dispersant, Nonionic surfactant And a combination of a cationic surfactant and a polymer dispersant.

本発明の蓄熱体には、更に、以下に記載する機能を有する添加剤を含有させることもできる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(1)伝熱向上用:金属粉;金属繊維;金属酸化物;カーボン;カーボンファイバー等。
(2)比重調整用:砂;粘土;石;鉛等の金属粉等。
The heat storage body of the present invention may further contain an additive having the functions described below. These may be used alone or in combination of two or more.
(1) For heat transfer improvement: metal powder; metal fiber; metal oxide; carbon;
(2) Specific gravity adjustment: sand; clay; stone; metal powder such as lead.

(3)難燃性付与用:水;水ゲル;金属粉;炭酸カルシウム等の無機化合物;臭素系、塩素系、リン系等の難燃剤等。なお、難燃性には、燃焼性の低減、延焼防止、水蒸気による引火点の消滅、燃焼熱量低減効果等を含む。
(4)過冷却防止用:金属粉、高分子パラフィン(ワックス)等。
(5)凝固点調整用:ワックス類等。
(6)酸化防止や経時的な劣化防止用:フェノール系、チオ系、リン系等の酸化防止剤等。
(7)その他:着色剤、顔料、帯電防止剤、防菌剤等。
なお、上記(1)〜(4)において、金属粉、金属遷移、金属酸化物等を用いる場合、これらにより蓄熱体に第3周期又は第4周期の金属元素が含まれることになってもよい。
(3) For imparting flame retardancy: water; water gel; metal powder; inorganic compounds such as calcium carbonate; brominated, chlorinated, phosphorous and other flame retardants. In addition, the flame retardancy includes reduction of combustibility, prevention of fire spread, extinction of flash point by water vapor, reduction of combustion heat, and the like.
(4) For supercooling prevention: metal powder, polymer paraffin (wax), etc.
(5) For freezing point adjustment: waxes and the like.
(6) Antioxidation and prevention of deterioration over time: Antioxidants such as phenol, thio, and phosphorus.
(7) Other: Coloring agent, pigment, antistatic agent, antibacterial agent and the like.
In addition, in said (1)-(4), when using a metal powder, a metal transition, a metal oxide, etc., the metal element of a 3rd period or a 4th period may be contained by these in a heat storage body. .

上記添加剤の使用量としては、例えば、燃焼性を低減させるために、炭酸カルシウムを用いる場合には、相変化により蓄熱性を有する油性物質に対して、10〜40質量%とすることが好ましい。 The amount of the additive used is, for example, preferably 10 to 40% by mass with respect to the oily substance having heat storage properties due to phase change when calcium carbonate is used in order to reduce combustibility. .

上記油性物質には、潜熱性を調整するための包接化合物を添加してもよい。
上記包接化合物としては、C48・O・17H2O、(CH33N・10.25H2O、(C494NCHO2・32H2O、(C494NCH3CO2・32H2Oが好適である。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
An inclusion compound for adjusting the latent heat property may be added to the oily substance.
Examples of the inclusion compound include C 4 H 8 · O · 17H 2 O, (CH 3 ) 3 N · 10.25H 2 O, (C 4 H 9 ) 4 NCHO 2 · 32H 2 O, and (C 4 H 9 4 NCH 3 CO 2 .32H 2 O is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明の蓄熱体としては、相変化による凝固/融解の繰り返しを50回実施し、分散体の体積平均粒子径変化が、凝固/融解繰り返し実施前の体積平均粒子径と比べ、その変化量が±50%以内であることが好ましい形態である。このような形態とすることにより、冷暖房エネルギーの省力化や効率化、環境保護等の目的のために好適に用いることができる蓄熱体とすることができることになる。
上記凝固/融解の繰り返しとは、相変化により蓄熱性を有する油性物質に、潜熱として熱を蓄え、蓄えた熱を放熱する作業の繰り返しを行うことをいう。
As the heat storage body of the present invention, 50 times of repetition of solidification / melting due to phase change is performed, and the volume average particle diameter change of the dispersion is smaller than the volume average particle diameter before the repetition of solidification / melting. The preferred form is within ± 50%. By setting it as such a form, it can be set as the thermal storage body which can be used suitably for the objectives, such as labor saving and efficiency improvement of air-conditioning energy, and environmental protection.
The repetition of the above solidification / melting means that the operation of storing heat as latent heat in an oily substance having heat storage properties by phase change and releasing the stored heat is performed.

上記蓄熱性を有する油性物質の相変化による凝固/融解の繰り返しにおいては、100回以上において体積平均粒子径変化が上記範囲内にあるものがより好ましく、更に好ましくは、200回以上のものである。油性物質の凝固/融解の繰り返しにおいて、分散体の体積平均粒子径の変化が小さくなるほど、分散体中の油性物質の破壊が抑えられ、長期的に安定に使用できることになる。 In the repetition of solidification / melting due to the phase change of the oily substance having the heat storage property, it is more preferable that the volume average particle size change is within the above range at 100 times or more, more preferably 200 times or more. . In the repetition of solidification / melting of the oily substance, the smaller the change in the volume average particle diameter of the dispersion, the less the destruction of the oily substance in the dispersion, and the longer the stable use.

上記油性物質の相変化による凝固/融解の繰り返し試験としては、蓄熱体をサンプル瓶に入れ、相変化による凝固/融解の繰り返しが行える温度において、サイクル試験を実施することが好適である。例えば、油性物質として融点10℃のペンタデカンを用いた場合、相変化による凝固を行う場合には、蓄熱体を5〜7℃に調整することで実施できる。次に融解を行う場合には、蓄熱体を12〜15℃調整することで実施できる。 As a repeated test of solidification / melting due to the phase change of the oily substance, it is preferable to put a heat storage body in a sample bottle and perform a cycle test at a temperature at which the solidification / melting can be repeated due to phase change. For example, when pentadecane having a melting point of 10 ° C. is used as the oily substance, it can be carried out by adjusting the heat storage body to 5 to 7 ° C. when solidifying by phase change. Next, when melting, it can be carried out by adjusting the heat storage body at 12 to 15 ° C.

上記体積平均粒子径の変化量(%)は、次のようにして算出する。
体積平均粒子径の変化量(%)=(凝固/融解繰り返し50回実施後の体積平均粒子径−凝固/融解繰り返し実施前の体積平均粒子径)÷(凝固/融解繰り返し実施前の体積平均粒子径)×100
また体積平均粒子径としては、島津製作所社製のレーザー回折式粒度分布計測定装置SALD−3000を用いて測定を行う。また、測定用媒体としては、イオン交換水を使用する。
The amount of change (%) in the volume average particle diameter is calculated as follows.
Volume average particle diameter change (%) = (volume average particle diameter after 50 solidification / melting repetitions−volume average particle diameter before solidification / melting repetition) ÷ (volume average particle before solidification / melting repetition) Diameter) x 100
The volume average particle diameter is measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer SALD-3000 manufactured by Shimadzu Corporation. Moreover, ion-exchange water is used as a measurement medium.

本発明の蓄熱体は、水性媒体及び分散剤よりなる分散剤水溶液の蓄熱温度下での分散剤濃度が、分散剤の飽和温度に対して0.01〜4倍である形態が好ましい。
このような好ましい形態における本発明の蓄熱体は、相変化により蓄熱性を有する油性物質を分散剤により水性媒体に分散させたものであり、分散剤の使用量が特定されたものである。
The heat storage body of the present invention preferably has a form in which the dispersant concentration at a heat storage temperature of an aqueous dispersant solution composed of an aqueous medium and a dispersant is 0.01 to 4 times the saturation temperature of the dispersant.
The heat storage body of the present invention in such a preferred form is obtained by dispersing an oily substance having heat storage properties by phase change in an aqueous medium with a dispersant, and the amount of the dispersant used is specified.

本発明においては、分散剤の使用量を特定するために、蓄熱体を構成する水性媒体及び分散剤により分散剤水溶液を形成した場合、分散剤水溶液の蓄熱温度下での飽和溶液の分散剤濃度を基準として分散剤濃度を計算することとなる。例えば、蓄熱温度下での分散剤の飽和濃度が30質量%である分散剤を用いた場合、分散剤の使用量が3質量%であるものは、分散剤濃度が飽和濃度に対して0.1倍となる。
このように、分散剤水溶液の蓄熱温度下での飽和溶液の分散剤濃度を基準とした場合に、蓄熱温度下での分散剤水溶液の分散剤濃度が0.01〜4倍となるように、分散剤の使用量を設定することとなる。
なお、飽和溶液とは、水性媒体に溶解しうる最大の量の分散剤を溶解した溶液を意味し、飽和濃度とは、飽和溶液である分散剤水溶液中の分散剤含有量を質量%で表したものである。また、本発明において分散剤を水性媒体に溶解した場合、飽和に達する前にゲル化(流動性を失った場合)を生じない最大の量を溶解した溶液も飽和溶液に含むものである。
In the present invention, in order to specify the amount of the dispersant used, when the aqueous dispersant solution is formed from the aqueous medium constituting the heat storage body and the dispersant, the dispersant concentration of the saturated solution at the heat storage temperature of the aqueous dispersant solution Based on the above, the dispersant concentration is calculated. For example, when a dispersant having a saturation concentration of 30% by mass at a heat storage temperature is used, the dispersant concentration is 0. 0% with respect to the saturation concentration. It becomes 1 time.
Thus, when based on the dispersant concentration of the saturated solution at the heat storage temperature of the dispersant aqueous solution, the dispersant concentration of the dispersant aqueous solution at the heat storage temperature is 0.01 to 4 times, The amount of dispersant used will be set.
The saturated solution means a solution in which the maximum amount of the dispersant that can be dissolved in an aqueous medium is dissolved, and the saturated concentration means the content of the dispersant in the aqueous dispersant solution, which is a saturated solution, in mass%. It is a thing. In the present invention, when the dispersant is dissolved in an aqueous medium, the saturated solution includes a solution in which the maximum amount that does not cause gelation (when fluidity is lost) is reached before saturation is reached.

上記蓄熱温度とは、相変化により蓄熱性を有する油性物質に熱を蓄えるために使用する温度から熱を放出するために使用する温度までの蓄熱体の温度幅をいう。本発明の蓄熱体においては、使用する蓄熱体の温度幅全域において、分散剤濃度を、分散剤の飽和濃度に対して0.01〜4倍範囲になるように使用することとなる。
上記分散剤濃度において、飽和濃度に対して0.01倍未満であると、相変化により蓄熱性を有する油性物質を充分に分散できず、4倍を超えると、分散剤が析出し、油滴形成に関与しなくなり、エマルションの安定性が低下するおそれがある。
The said heat storage temperature means the temperature range of the heat storage body from the temperature used in order to store heat to the oily substance which has heat storage property by a phase change to the temperature used in order to discharge | release heat. In the heat storage body of the present invention, the dispersant concentration is used in a range of 0.01 to 4 times the saturation concentration of the dispersant over the entire temperature range of the heat storage body to be used.
If the dispersant concentration is less than 0.01 times the saturation concentration, the oily substance having heat storage properties cannot be sufficiently dispersed due to the phase change, and if it exceeds 4 times, the dispersant precipitates and oil drops There is a risk that the stability of the emulsion may be reduced due to the loss of formation.

本発明の好ましい形態としては、飽和濃度に対して0.01〜1倍である。これにより、蓄熱温度域での流動性が低下して伝熱性能が低下したり、エマルションを送液する循環ポンプの負荷が増大したりすることを抑制して、本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。より好ましくは、飽和濃度に対して0.05倍以上であり、また、1倍以下である。更に好ましくは、0.1倍以上であり、また、0.5倍以下である。
分散剤の水性媒体への溶解度が存在する分散剤を使用する場合、分散剤を飽和濃度より大過剰に添加して、エマルションを作製すると、蓄熱温度域での流動性が低下するため、伝熱性能が低下したり、エマルションを送液する循環ポンプの負荷が増大したりする等の不具合が生じる。また、エマルション作製時点で、飽和濃度以下でも蓄熱温度域で飽和濃度を大幅に超えるようであれば、油滴形成している分散剤が外れて水側へ移行すると、析出して油滴形成に関与しなくなり、エマルションの安定性を低下することとなる。本発明の蓄熱体は、分散剤を所定の濃度範囲に溶解させて使用することで、上記の不具合が解消され、耐久性のあるエマルションを得ることができる。
The preferred form of the present invention is 0.01 to 1 times the saturation concentration. As a result, the fluidity in the heat storage temperature range is lowered, the heat transfer performance is lowered, and the load of the circulation pump that feeds the emulsion is suppressed from increasing. It becomes possible to demonstrate to. More preferably, it is 0.05 times or more and 1 time or less with respect to the saturated concentration. More preferably, it is 0.1 times or more and 0.5 times or less.
When using a dispersant that has solubility in an aqueous medium, if the dispersant is added in excess of the saturation concentration to produce an emulsion, the fluidity in the heat storage temperature range decreases, so heat transfer Inconveniences such as a decrease in performance and an increase in the load of the circulation pump for feeding the emulsion occur. Also, at the time of emulsion preparation, if the saturation concentration significantly exceeds the saturation temperature range even below the saturation concentration, when the dispersant forming the oil droplets comes off and moves to the water side, it precipitates and forms oil droplets. It will not be involved and will reduce the stability of the emulsion. When the heat storage body of the present invention is used by dissolving the dispersant in a predetermined concentration range, the above-mentioned problems can be solved and a durable emulsion can be obtained.

本発明の蓄熱体は、上記相変化により蓄熱性を有する油性物質、上記水性媒体及び上記分散剤を必須とする蓄熱用水中油滴型分散体を含んでなるものであり、分散体中における油性物質の含有量を50質量%としたときの分散体の粘度が、温度4℃で5〜2000mPa・sであることが好ましい。
本発明においては、分散体中における油性物質の含有量が50質量%としたときの分散体の粘度が、温度4℃で5〜2000mPa・sであるものが好ましい形態であるが、より好ましい形態としては、分散体の粘度が5〜1000mPa・sであり、更に好ましくは、粘度が5〜500mPa・sである。粘度が2000mPa・sを超えた場合、流動性が低下し、蓄熱体を送液するポンプに負荷が生じる場合がある。また粘度が高くなることで伝熱性も低下するおそれがある。また粘度を5mPa・s未満にする場合、分散体に含まれる油性物質の含有量を50質量%未満に調整する必要がある。油性物質の量が減少することで蓄熱量が低下することとなり、蓄熱体のとしての性能が低下することとなり、これもまた蓄熱体として好ましくない形態となる。
本発明における粘度の測定は、B8L型(トキメック社製)の粘度計を用いて4℃にて行う。
The heat storage body of the present invention comprises an oil-in-water dispersion for heat storage containing the oily substance having heat storage properties due to the phase change, the aqueous medium, and the dispersant, and the oily substance in the dispersion. When the content of is 50% by mass, the dispersion preferably has a viscosity of 5 to 2000 mPa · s at a temperature of 4 ° C.
In the present invention, the dispersion having a viscosity of 5 to 2000 mPa · s at a temperature of 4 ° C. when the content of the oily substance in the dispersion is 50% by mass is a preferred form, but a more preferred form. As for, the viscosity of a dispersion is 5-1000 mPa * s, More preferably, a viscosity is 5-500 mPa * s. When the viscosity exceeds 2000 mPa · s, the fluidity is lowered, and a load may be generated on the pump for feeding the heat storage body. Moreover, there exists a possibility that heat conductivity may fall because a viscosity becomes high. Moreover, when making a viscosity less than 5 mPa * s, it is necessary to adjust content of the oil-based substance contained in a dispersion to less than 50 mass%. When the amount of the oily substance is reduced, the heat storage amount is lowered, and the performance as the heat storage body is lowered. This also becomes an unfavorable form as the heat storage body.
The viscosity in the present invention is measured at 4 ° C. using a B8L type (manufactured by Tokimec) viscometer.

本発明の蓄熱体は、上記相変化により蓄熱性を有する油性物質、上記水性媒体及び上記分散剤を必須とする蓄熱用水中油滴型分散体を含んでなるものであり、相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする蓄熱用水中油型分散体において、分散体の油性物質に凝固/融解の相変化を実施した後、分散体における油性物質の含有量を50質量%としたときの分散体の粘度が、温度4℃で5〜2000mPa・sであることが好ましい。油性物質に凝固/融解の相変化を実施した場合でも、粘度が5〜2000mPa・sである場合、油性物質の分散性が高められて流動性が向上し、伝熱性能を向上することができる。 The heat storage body of the present invention comprises an oil-in-water dispersion for heat storage that essentially comprises an oily substance having heat storage properties due to the phase change, the aqueous medium, and the dispersant, and has heat storage properties due to the phase change. In an oil-in-water dispersion for heat storage that essentially includes an oily substance, an aqueous medium, and a dispersant, the oily substance of the dispersion is subjected to solidification / melting phase change, and then the content of the oily substance in the dispersion is 50% by mass The dispersion preferably has a viscosity of 5 to 2000 mPa · s at a temperature of 4 ° C. Even when the solidification / melting phase change is performed on the oily substance, when the viscosity is 5 to 2000 mPa · s, the dispersibility of the oily substance is improved, the fluidity is improved, and the heat transfer performance can be improved. .

上記形態による本発明の蓄熱体は、相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする蓄熱用水中油型分散体であって、油性物質に凝固/融解の相変化を実施した後の粘度を特定したものである。凝固/融解の相変化とは、相変化により蓄熱性を有する油性物質に潜熱として熱を蓄え、蓄えた熱を放熱する作業を行うことをいい、本発明においては、凝固/融解を1回のみ行う場合も含むものである。 The heat storage body of the present invention according to the above form is an oil-in-water dispersion for heat storage that essentially comprises an oily substance having heat storage properties by phase change, an aqueous medium and a dispersant, and performs solidification / melting phase change on the oily substance. The viscosity after performing is specified. Solidification / melting phase change refers to storing heat as latent heat in an oily substance having heat storage properties by the phase change and dissipating the stored heat. In the present invention, solidification / melting is performed only once. This includes the case where it is performed.

上記油性物質の凝固/融解の相変化は、上記凝固/融解の繰り返し試験について記載した方法と同様の方法を用いて実施することができる。また、蓄熱装置又は蓄熱システムに備え付けられている蓄熱体を貯蔵する蓄熱水槽内や蓄熱体を送る配管内、熱交換器等でも行なうことができる。
また上記油性物質の凝固/融解の相変化は、繰り返し実施してもよい。蓄熱性を有する油性物質の凝固/融解による相変化の繰り返し回数は、好ましくは50回以上であり、より好ましくは100回以上である。油性物質の相変化繰り返しにおいて、蓄熱体の劣化による粘度変化が少ないほど、長期的に安定に使用できることとなる。
The phase change of the solidification / melting of the oily substance can be carried out using a method similar to the method described for the repeated test of solidification / melting. Moreover, it can carry out also in the heat storage water tank which stores the thermal storage body with which the thermal storage apparatus or the thermal storage system is equipped, the piping which sends a thermal storage body, a heat exchanger, etc.
In addition, the phase change of solidification / melting of the oily substance may be repeated. The number of repetitions of the phase change due to solidification / melting of the oily substance having heat storage property is preferably 50 times or more, more preferably 100 times or more. In the repeated phase change of the oily substance, the smaller the change in viscosity due to deterioration of the heat storage body, the more stable it can be used in the long term.

本発明の蓄熱体において、油性物質を水性媒体に分散させる方法としては、マイクロカプセルに油性物質を内包する方法、分散剤により水中油滴型エマルションとする方法等が挙げられる。 Examples of the method of dispersing the oily substance in the aqueous medium in the heat storage body of the present invention include a method of encapsulating the oily substance in microcapsules and a method of forming an oil-in-water emulsion with a dispersant.

上記分散方法において、マイクロカプセルに油性物質を内包する方法としては、複合エマルジョン法によるカプセル化法、蓄熱材粒子の表面に熱可塑性樹脂を噴霧する方法、蓄熱材粒子の表面に液中で熱可塑性樹脂を形成する方法、蓄熱材粒子の表面でモノマーを重合させ被覆する方法、界面重縮合反応によるポリアミド皮膜マイクロカプセルの製法等の方法が好適である。分散剤により水中油滴型エマルションとする方法としては、本発明における分散剤が必須とするノニオン系界面活性剤を含む分散剤により水中油滴型エマルションとする方法が好適である。
本発明における油性物質を水性媒体に分散させる方法としては、上記2つの方法の中でも分散剤により水中油滴型エマルションとする方法が好ましい。
In the above dispersion method, the method of encapsulating the oily substance in the microcapsule includes an encapsulation method by a composite emulsion method, a method of spraying a thermoplastic resin on the surface of the heat storage material particles, and a thermoplastic in liquid on the surface of the heat storage material particles. A method such as a method of forming a resin, a method of polymerizing and coating a monomer on the surface of the heat storage material particles, and a method of producing a polyamide-coated microcapsule by an interfacial polycondensation reaction are suitable. As a method of making an oil-in-water emulsion with a dispersant, a method of making an oil-in-water emulsion with a dispersant containing a nonionic surfactant essential for the dispersant in the present invention is suitable.
As a method of dispersing the oily substance in the aqueous medium in the present invention, among the above two methods, a method of forming an oil-in-water emulsion with a dispersant is preferable.

本発明の蓄熱体としては、例えば、分散剤を水性媒体に溶解させた水溶液に、相変化により蓄熱性を有する油性物質を添加し、攪拌等により乳化する方法、又は、ポリマー分散剤を水性媒体に溶解させた水溶液に、界面活性剤を溶解させた相変化により蓄熱性を有する油性物質を添加し、攪拌等により乳化する方法等により製造することが好適である。このような製造方法は、本発明の好ましい実施形態の一つである。 As the heat storage body of the present invention, for example, a method of adding an oily substance having heat storage properties by phase change to an aqueous solution in which a dispersant is dissolved in an aqueous medium, and emulsifying by stirring or the like, or a polymer dispersant in an aqueous medium It is preferable to produce the solution by adding an oily substance having heat storage properties by a phase change in which the surfactant is dissolved in the aqueous solution dissolved in the emulsion, and emulsifying by stirring or the like. Such a manufacturing method is one of the preferred embodiments of the present invention.

本発明の蓄熱体としてはまた、結晶核剤、相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする混合物を水中油滴型に分散することにより得られた蓄熱体を相変化させた後、再度分散する方法により製造することが好適であり、このような製造方法もまた、本発明の好ましい実施形態の一つである。 The heat storage body of the present invention also includes a crystal nucleating agent, an oily substance having heat storage properties due to phase change, an aqueous medium, and a heat storage body obtained by dispersing a mixture essentially containing a dispersant in an oil-in-water type. It is preferable to manufacture by a method of dispersing again after changing, and such a manufacturing method is also one of the preferred embodiments of the present invention.

本発明の蓄熱体の製造方法は、相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする混合物を水中油滴型に分散することにより蓄熱体を製造する方法であって、上記蓄熱体の製造方法は、ラインミキサーを用いることで相変化により蓄熱性を有する油性物質を分散する工程を含んでなるものである。 The method for producing a heat storage body of the present invention is a method for producing a heat storage body by dispersing an oily substance having heat storage properties by a phase change, an aqueous medium and a mixture essential to a dispersant in an oil-in-water type, The manufacturing method of the said heat storage body comprises the process of disperse | distributing the oil-based substance which has heat storage property by a phase change by using a line mixer.

本発明の蓄熱体の製造方法においては、結晶核剤、相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする製造原料を水中油滴型に分散させることにより得られた蓄熱体を、蓄熱装置等で用いることにより相変化による凝固/融解の繰り返しを行った後に、該蓄熱体を再度分散させる工程を含んでなるが、このような再度分散する工程においては、すでに油性物質が分散状態にある蓄熱体を攪拌することにより、油性物質の分散状態を維持する形態や、油性物質が分離している蓄熱体を再分散することにより、油性物質が充分に分散された状態とする形態が挙げられ、これらのいずれか又はこれら組み合わせた形態に対して本発明の製造方法が適用されることになる。 In the method for producing a heat storage body of the present invention, a heat storage obtained by dispersing a crystal nucleating agent, an oily substance having heat storage properties due to phase change, an aqueous medium, and a production raw material essential for a dispersant into an oil-in-water type. After the solid body is repeatedly solidified / melted by phase change by using it in a heat storage device or the like, the heat storage body is dispersed again. Is a state in which the oily substance is sufficiently dispersed by stirring the heat storage body in a dispersed state to maintain the dispersion state of the oily substance, or by redispersing the heat storage body from which the oily substance is separated. The production method of the present invention is applied to any of these or a combination thereof.

本発明の蓄熱体の製造方法においては、(1)製造原料から油性物質の分散体を製造する形態、(2)油性物質の分散体における分散状態を維持する形態、(3)油性物質の分散体が崩壊し、油層と水層とに分離した場合に、崩壊した分散体を再分散する形態等が挙げられ、これらのいずれか又はこれらを組み合わせた形態に対して適用されることになる。 In the method for producing a heat storage body of the present invention, (1) a form for producing a dispersion of an oily substance from production raw materials, (2) a form for maintaining a dispersion state in the dispersion of the oily substance, (3) dispersion of the oily substance In the case where the body disintegrates and separates into an oil layer and an aqueous layer, the dispersible dispersion may be redispersed, and applied to any of these or a combination thereof.

本発明においては、ラインミキサーを用いて相変化により蓄熱性を有する油性物質を分散する工程において上記の形態が実施されることになる。すなわち、油性物質を分散する工程においては、製造原料からラインミキサーを用いて攪拌することで油性物質の分散体を得る工程を意味するだけでなく、すでに油性物質が分散状態にある蓄熱体をラインミキサーで攪拌することにより、油性物質の分散状態を維持したり、油性物質が分離している蓄熱体を再分散することにより、油性物質が充分に分散された状態としたりする工程も含むものである。すでに油性物質が充分な分散状態にある蓄熱体や、油性物質が分離している蓄熱体としては、本発明の製造方法により得られた蓄熱体でもよいし、本発明以外の製造方法により得られた蓄熱体でもよい。なお、これらのいずれの形態においても、通常では蓄熱体を槽中に貯蔵することになる。 In this invention, said form is implemented in the process of disperse | distributing the oil-based substance which has heat storage property by a phase change using a line mixer. That is, in the step of dispersing the oily substance, not only the process of obtaining a dispersion of the oily substance by stirring from the production raw material using a line mixer, but also the heat storage body in which the oily substance is already dispersed is lined up. It also includes a step of maintaining the dispersed state of the oily substance by stirring with a mixer, or a state in which the oily substance is sufficiently dispersed by redispersing the heat storage body from which the oily substance is separated. The heat storage body in which the oily substance is already sufficiently dispersed or the heat storage body from which the oily substance is separated may be a heat storage body obtained by the production method of the present invention, or obtained by a production method other than the present invention. A heat storage body may be used. In any of these forms, the heat storage body is normally stored in the tank.

本発明におけるラインミキサーは、槽中の製造原料等を直接攪拌するものではなく、槽中の製造原料等が通過する配管の途中に設置される邪魔板、突起物、機械的攪拌によって分散を行う分散装置を意味する。
上記ラインミキサーとしては、ミキサー自体に相変化により蓄熱性を有する油性物質を分散できるモーター等の攪拌駆動部を有するタイプや、ミキサー自体に攪拌駆動部を有しないタイプがある。なお、攪拌駆動部を有しないミキサーを用いる場合には、製造原料等を送液するための循環ポンプが必要となる。
The line mixer in the present invention does not directly stir the manufacturing raw materials in the tank, but disperses them by baffle plates, protrusions, and mechanical stirring installed in the middle of the piping through which the manufacturing raw materials in the tank pass. Means a distributed device.
Examples of the line mixer include a type having a stirring drive unit such as a motor that can disperse an oily substance having heat storage properties by phase change in the mixer itself, and a type having no stirring drive unit in the mixer itself. In addition, when using the mixer which does not have a stirring drive part, the circulation pump for sending a manufacturing raw material etc. is needed.

上記攪拌駆動部を有するタイプのラインミキサーとしては、ミキサーとしてだけでなく、ポンプとしての能力も有するものが好適である。この場合、配管にポンプを設置する必要がなく、製造設備の簡略化の点で好適であるが、ポンプとしての能力が不足する場合には、追加的にポンプを設置してもよい。このようなラインミキサーとしては、高速で回転するローターを備えたインラインミキサー450LS型(シルバーソン社製)、T.K.パイプラインホモミキサーPL−2S型(特殊機化工業社製)等が挙げられる。このようなラインミキサーは、例えば、ローターが高速で回転することによる強力な吸引力、遠心力及びせん断力により、製造原料等を攪拌及び分散することとなる。 As the type of line mixer having the agitation driving unit, one having not only a mixer but also a pump capability is suitable. In this case, there is no need to install a pump in the piping, which is preferable in terms of simplifying the manufacturing equipment. However, if the capacity as a pump is insufficient, an additional pump may be installed. As such a line mixer, an in-line mixer 450LS type (manufactured by Silverson) having a rotor that rotates at high speed, T.C. K. Pipeline homomixer PL-2S type (made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) and the like can be mentioned. Such a line mixer, for example, stirs and disperses production raw materials and the like by a strong suction force, centrifugal force, and shearing force due to the rotor rotating at high speed.

上記攪拌駆動部を有しないタイプのラインミキサーとしては、ポンプ等により生じる流体の流れを利用して攪拌するものが好適である。このようなラインミキサーとしては、スタティック型ミキサーであるOHR(Original Hydrodynamic Reaction)ラインミキサーMX−8型(西華産業社製)、スタティックミキサー(ノリタケカンパニーリミテド社製)、分散君(フジキン社製)、ラインミキサーSMX型、SMV型(コークグリッジ社製)等が挙げられる。このようなラインミキサーは、例えば、長方形の板を180°ねじった形をしたエレメントや、きのこ状の衝突体をラインミキサー内に有し、これらのエレメントや衝突体の作用により、製造原料等を攪拌及び分散することとなる。 As the type of line mixer that does not have the agitation drive unit, an agitator that utilizes the flow of fluid generated by a pump or the like is suitable. As such a line mixer, an OHR (Original Hydrodynamic Reaction) line mixer MX-8 type (manufactured by Seika Sangyo Co., Ltd.), a static mixer (manufactured by Noritake Company Limited), and Mr. Disperse (manufactured by Fujikin Co., Ltd.) , Line mixer SMX type, SMV type (manufactured by Coke Gridge Inc.) and the like. Such a line mixer has, for example, an element obtained by twisting a rectangular plate by 180 ° or a mushroom-like collision body in the line mixer, and the production raw materials and the like are obtained by the action of these elements and the collision body. Stir and disperse.

本発明における製造形態としては、ラインミキサーを用いて攪拌することとなる形態であればよく、例えば、製造原料等を投入する槽に配管が接続されており、その配管の途中にラインミキサーが設置される形態が好ましい。ラインミキサーの設置において、設置数や設置位置としては、製造規模、製造原料の特性、配管を通過する製造原料等の速度や単位時間あたりの流量等によって適宜設定すればよいが、槽の近辺にラインミキサーが設置されることが好ましい。また、製造原料等をラインミキサーに供給する形態としては、槽中の混合物や分散体を、配管によりラインミキサーに供給してもよく、それぞれの製造原料を供給する配管をラインミキサーに接続することにより製造原料を供給してもよい。 The production form in the present invention may be any form that will be stirred using a line mixer. For example, a pipe is connected to a tank into which production raw materials and the like are charged, and a line mixer is installed in the middle of the pipe. The form is preferred. In the installation of the line mixer, the number and position of installation may be set as appropriate depending on the production scale, the characteristics of the production raw material, the speed of the production raw material passing through the piping, the flow rate per unit time, etc. A line mixer is preferably installed. Moreover, as a form which supplies manufacturing raw materials etc. to a line mixer, the mixture and dispersion in a tank may be supplied to a line mixer by piping, and piping which supplies each manufacturing raw material is connected to a line mixer. Production raw materials may be supplied by the above.

本発明における製造形態において、ラインミキサーを配管の途中に設置する場合、ラインミキサーが設置された配管に混合物や分散体を1回だけ通過させることにより分散してもよく、2回以上通過させることにより分散してもよい。また、槽中の混合物や分散体をラインミキサーが設置された配管を用いて循環させることにより分散してもよい。 In the production mode of the present invention, when the line mixer is installed in the middle of the pipe, it may be dispersed by passing the mixture or dispersion only once through the pipe in which the line mixer is installed, and the line mixer may be passed twice or more. May be dispersed. Moreover, you may disperse | distribute the mixture and dispersion in a tank by circulating using the piping in which the line mixer was installed.

本発明においては、槽中の混合物や分散体をラインミキサーが設置された配管を用いて循環させることが好ましく、これにより、油性物質の分散体の製造や、分散体における分散状態の維持、崩壊した分散体の再分散等のいずれの形態においても、簡便にかつ廉価に油性物質を分散する工程を行うことができることとなる。 In the present invention, it is preferable to circulate the mixture or dispersion in the tank using a pipe in which a line mixer is installed, thereby producing a dispersion of an oily substance and maintaining or disintegrating the dispersion in the dispersion. In any form such as redispersion of the dispersion, the step of dispersing the oily substance can be performed easily and inexpensively.

本発明における製造形態としては、ラインミキサーを用いて攪拌することとなる形態であればよく、例えば、製造原料等を投入する槽に配管が接続されており、その配管の途中にラインミキサーが設置される形態が好ましい。ラインミキサーの設置において、設置数や設置位置としては、製造規模、蓄熱体等の特性、配管を通過する蓄熱体等の速度や単位時間あたりの流量等によって適宜設定すればよいが、槽の近辺にラインミキサーが設置されることが好ましい。また、蓄熱体等をラインミキサーに供給する形態としては、槽中の蓄熱体等を、配管によりラインミキサーに供給してもよく、複数の配管をラインミキサーに接続することにより蓄熱体等を供給してもよい。 The production form in the present invention may be any form that will be stirred using a line mixer. For example, a pipe is connected to a tank into which production raw materials and the like are charged, and a line mixer is installed in the middle of the pipe. The form is preferred. In the installation of the line mixer, the number and position of installation may be set as appropriate depending on the production scale, characteristics of the heat storage body, the speed of the heat storage body passing through the piping, the flow rate per unit time, etc. It is preferable to install a line mixer. Moreover, as a form which supplies a thermal storage body etc. to a line mixer, the thermal storage body etc. in a tank may be supplied to a line mixer by piping, and a thermal storage body etc. are supplied by connecting several piping to a line mixer. May be.

以下に本発明の製造形態について、図を用いて更に詳しく説明する。
図1は、本発明の製造方法における製造装置1を用いた実施の一形態を示した模式図である。この製造装置1は、製造原料や蓄熱体を供給する槽2と、それ自体にポンプ能力を有するラインミキサー3と、ラインミキサー3を介して接続されている配管4及び5と、得られた分散体の抜き出し配管6とにより構成されている。配管4は、槽2の底部に接続されており、ラインミキサー3に繋がっている。配管5は、ラインミキサー3に接続されており、槽2に繋がっている。このような製造装置1で製造原料から蓄熱体を製造する場合においては、まず、槽2に製造原料が投入され、混合液として配管4を通ってラインミキサー3に送液される。この混合液は、ラインミキサー3で攪拌により分散され、分散体として配管5を通って槽2に戻る。槽2に戻った分散体は、槽2内で対流により攪拌され、再び配管4を通ってラインミキサー3に送液されることとなる。このような製造方法においては、分散体を循環させる時間等により、又は、すでに油性物質が分散状態にある蓄熱体を槽2に投入することにより、分散体を製造するだけでなく、分散体の分散状態を維持することができることになる。また、油性物質が分離した場合においても、分散体の再分散及び維持が可能となる。
Hereinafter, the production mode of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment using a manufacturing apparatus 1 in the manufacturing method of the present invention. The manufacturing apparatus 1 includes a tank 2 for supplying manufacturing raw materials and a heat storage body, a line mixer 3 having a pumping capacity to itself, pipes 4 and 5 connected via the line mixer 3, and obtained dispersion It is comprised by the extraction piping 6 of a body. The pipe 4 is connected to the bottom of the tank 2 and is connected to the line mixer 3. The pipe 5 is connected to the line mixer 3 and connected to the tank 2. When manufacturing a heat storage body from a manufacturing raw material with such a manufacturing apparatus 1, first, a manufacturing raw material is thrown into the tank 2, and is sent to the line mixer 3 through the piping 4 as a liquid mixture. This mixed liquid is dispersed by stirring in the line mixer 3 and returns to the tank 2 through the pipe 5 as a dispersion. The dispersion returned to the tank 2 is stirred by convection in the tank 2 and again sent to the line mixer 3 through the pipe 4. In such a production method, not only the dispersion is produced by introducing the heat storage body in which the oily substance is already dispersed into the tank 2 depending on the time for circulating the dispersion, etc. A distributed state can be maintained. Further, even when the oily substance is separated, the dispersion can be redispersed and maintained.

図2は、本発明の製造方法における製造装置11を用いた実施の一形態を示した模式図である。この製造装置11は、蓄熱体を供給する槽12と、それ自体にポンプ能力を有するラインミキサー13と、ラインミキサー13を介して接続されている配管14及び15と、得られた分散体の抜き出し配管16とにより構成されている。配管14は、槽12の底部に接続されており、ラインミキサー13に繋がっている。配管15は、ラインミキサー13に接続されており、槽12に繋がっている。このような製造装置11で蓄熱体を再度分散する場合においては、槽12内の蓄熱体を相変化させた後、配管14を通ってラインミキサー13に送液される。この蓄熱体は、ラインミキサー13で攪拌により分散され、分散体として配管15を通って槽12に戻る。槽12に戻った分散体は、再び配管14を通ってラインミキサー13に送液されることとなる。このような製造方法においては、すでに油性物質が分散状態にある蓄熱体を槽12に投入することにより、分散体の分散状態を維持することができることになる。また、油性物質が分離した場合においても、分散体の再分散及び維持が可能となる。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment using the manufacturing apparatus 11 in the manufacturing method of the present invention. This production apparatus 11 includes a tank 12 for supplying a heat storage body, a line mixer 13 having a pumping capacity to itself, pipes 14 and 15 connected via the line mixer 13, and extraction of the obtained dispersion. It is comprised by the piping 16. The pipe 14 is connected to the bottom of the tank 12 and is connected to the line mixer 13. The pipe 15 is connected to the line mixer 13 and connected to the tank 12. In the case where the heat storage body is dispersed again by such a manufacturing apparatus 11, the phase of the heat storage body in the tank 12 is changed, and then the liquid is sent to the line mixer 13 through the pipe 14. This heat storage body is dispersed by stirring in the line mixer 13, and returns to the tank 12 through the pipe 15 as a dispersion. The dispersion returned to the tank 12 is again sent to the line mixer 13 through the pipe 14. In such a manufacturing method, the dispersion state of the dispersion can be maintained by charging the tank 12 with the heat storage body in which the oily substance is already dispersed. Further, even when the oily substance is separated, the dispersion can be redispersed and maintained.

本発明の製造方法においては、必要により更にラインミキサー以外のその他の分散手段を用いてもよいが、相変化により蓄熱性を有する油性物質を水性媒体に分散する工程を簡便に行い、かつ設備投資を抑えるという点から、分散手段としてはラインミキサーのみを用いることが好ましい。その他の分散手段を用いる場合には、一般的な機械を使用することができる。例えば、プロペラ攪拌機、高速回転攪拌機、ホモミキサー、高圧ホモジナイザー、コロイドミル、ロールミル、ローラーミル、サンドミル、ボールミル、超音波乳化機、真空式練合機、真空式乳化機、解放式乳化機等が挙げられる。 In the production method of the present invention, other dispersing means other than the line mixer may be used if necessary, but the step of dispersing the oily substance having heat storage properties in the aqueous medium by the phase change is simply performed, and capital investment is made. From the viewpoint of suppressing the above, it is preferable to use only a line mixer as the dispersing means. When other dispersing means are used, a general machine can be used. For example, propeller stirrer, high-speed rotary stirrer, homomixer, high-pressure homogenizer, colloid mill, roll mill, roller mill, sand mill, ball mill, ultrasonic emulsifier, vacuum kneader, vacuum emulsifier, release emulsifier, etc. It is done.

上記蓄熱体の製造においては、結晶核剤、相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする混合物を水中油滴型に分散した蓄熱体を得る為に使用した同じ水槽や分散槽で蓄熱体を相変化させた後、再度分散を行ってもよい。また水中油滴型に分散した蓄熱体を得る為に使用した水槽や分散槽から蓄熱体を抜き出した後、蓄熱システム等に使用する別の水槽や分散槽へ投入して、蓄熱体を相変化させた後、再度分散を行ってもよい。さらに水中油滴型に分散した蓄熱体を相変化させた後、同じ水槽や分散槽で再度分散を行ってもよく、水槽や分散槽から蓄熱体を抜き出した後、別の水槽や分散槽へ投入して、再度分散を行ってもよい。 In the production of the heat storage body, the same water tank used to obtain a heat storage body in which a mixture containing a crystal nucleating agent, an oily substance having heat storage properties due to phase change, an aqueous medium and a dispersant is dispersed in an oil-in-water form. Alternatively, the phase may be changed again in the dispersion tank and then dispersed again. In addition, after extracting the heat storage body from the water tank or dispersion tank used to obtain the heat storage body dispersed in the oil-in-water type, it is put into another water tank or dispersion tank used for the heat storage system and the phase change of the heat storage body Then, dispersion may be performed again. Further, after changing the phase of the heat storage body dispersed in the oil-in-water type, it may be dispersed again in the same water tank or dispersion tank, and after extracting the heat storage body from the water tank or dispersion tank, to another water tank or dispersion tank You may throw in and disperse again.

本発明はまた、相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする混合物を水中油滴型に分散することにより得られた蓄熱体を相変化させた後、スタティック型ミキサーを用いて再度分散する蓄熱体の製造方法でもある。 The present invention also provides a static mixer after changing the phase of a heat storage body obtained by dispersing a mixture containing an oily substance having heat storage properties, an aqueous medium and a dispersant in an oil-in-water type by phase change. It is also a manufacturing method of the heat storage body disperse | distributed again using.

上記相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする混合物を水中油滴型に分散することにより得られた蓄熱体としては、本発明の製造方法により得られたものであることが好ましいが、特に限定されるものではない。上記製造方法においては、このような蓄熱体を蓄熱装置等で用いることで相変化させた後、スタティック型ミキサーを用いて再度分散することとなる。 The heat storage body obtained by dispersing the oily substance having heat storage properties due to the phase change, the aqueous medium and the mixture essential to the dispersant in an oil-in-water type is obtained by the production method of the present invention. Although it is preferable, there is no particular limitation. In the said manufacturing method, after changing a phase by using such a thermal storage body with a thermal storage apparatus etc., it will disperse | distribute again using a static mixer.

本発明はまた、相変化により蓄熱性を有する油性物質を分散剤の存在下、水性媒体中に分散させてなる分散体を含んでなる蓄熱体を製造する方法であって、上記蓄熱体の製造方法は、水性媒体及び分散剤を混合して得られる分散剤水溶液を蓄熱温度下での分散剤飽和濃度をもとに、分散剤の使用量を調整する工程を含んでなり、上記分散剤濃度は、分散剤水溶液の飽和濃度に対して0.01〜4倍である蓄熱体の製造方法でもあることが好ましい。このような製造方法は、本発明の蓄熱体の好ましい製造方法である。 The present invention is also a method for producing a heat storage body comprising a dispersion obtained by dispersing an oily substance having heat storage properties by phase change in an aqueous medium in the presence of a dispersant, and the production of the heat storage body The method comprises a step of adjusting the amount of dispersant used based on the dispersant saturation concentration at the heat storage temperature of a dispersant aqueous solution obtained by mixing an aqueous medium and a dispersant. Is preferably a method for producing a heat storage body that is 0.01 to 4 times the saturation concentration of the aqueous dispersant solution. Such a manufacturing method is a preferable manufacturing method of the heat storage body of this invention.

上記蓄熱体の製造方法において、相変化により蓄熱性を有する油性物質を水分散体とする方法としては、例えば、分散剤を水に溶解させた水溶液に、相変化により蓄熱性を有する油性物質を添加し、攪拌等により乳化する方法が好適である。この場合、上記分散剤水溶液の蓄熱温度下での分散剤濃度を調整する工程は、分散剤を水等の水性媒体に溶解させるに際し、分散剤の使用量を上述したように特定することにより行われることとなる。 In the above method for producing a heat storage body, as a method for making an oily substance having heat storage properties by phase change into an aqueous dispersion, for example, an oily material having heat storage properties by phase change is added to an aqueous solution in which a dispersant is dissolved in water. A method of adding and emulsifying by stirring or the like is preferable. In this case, the step of adjusting the concentration of the dispersant under the heat storage temperature of the aqueous dispersant is performed by specifying the amount of the dispersant used as described above when dissolving the dispersant in an aqueous medium such as water. Will be.

本発明の蓄熱体の使用形態としては、乳化物状の水分散体の形態とすることが好ましく、また、包装材に充填された形態の蓄熱体として用いてもよい。このような蓄熱体は、蓄熱温度域で用いられることとなる。このような蓄熱体が蓄熱装置を構成する蓄熱槽に貯留されて用いられることが好ましい。
本発明において、分散剤水溶液の蓄熱温度下での分散剤濃度が上記の範囲に設定された蓄熱体を蓄熱温度域で使用する方法は、本発明の好ましい実施形態の一つである。蓄熱温度域としては、例えば、冷房用途として用いる場合には0〜20℃、暖房用途として用いる場合には40〜60℃で、使用条件により好ましい温度で設定すればよい。
As a usage form of the heat storage body of the present invention, it is preferable to use a form of an emulsion-like water dispersion, and it may be used as a heat storage body in a form filled in a packaging material. Such a heat storage body will be used in the heat storage temperature range. It is preferable that such a heat storage body is stored and used in a heat storage tank constituting the heat storage device.
In the present invention, a method of using a heat storage body in which the dispersant concentration under the heat storage temperature of the dispersant aqueous solution is set in the above range in the heat storage temperature range is one of the preferred embodiments of the present invention. As the heat storage temperature range, for example, 0 to 20 ° C. when used as a cooling application, and 40 to 60 ° C. when used as a heating application, the temperature may be set according to the use conditions.

本発明の蓄熱体は、このような乳化物状や包装状態等の形態で各種の蓄熱装置に用いられるものであるが、このような蓄熱装置としては、(1)蓄熱体が熱搬送媒体となって熱交換を行うものや、(2)蓄熱体が貯留される蓄熱槽を備えてなり、熱媒体の熱交換を行うことができるもの等が挙げられる。 The heat storage body of the present invention is used for various heat storage devices in the form of such an emulsion or packaging state. As such a heat storage device, (1) the heat storage body is a heat transfer medium and And heat exchange, and (2) a heat storage tank in which the heat storage body is stored so that heat exchange of the heat medium can be performed.

上記(1)の蓄熱装置としては、水分散した蓄熱体を用いた蓄熱装置が好ましく、蓄熱体が蓄熱槽と熱交換器との間を循環することにより、又は、蓄熱槽の外部を循環することにより熱交換する蓄熱装置等が挙げられ、このような蓄熱装置により地域冷暖房システム用や、ビル空調システム用の熱搬送媒体システムである蓄熱システムが形成されることになる。 As the heat storage device of (1) above, a heat storage device using a water-dispersed heat storage body is preferable, and the heat storage body circulates between the heat storage tank and the heat exchanger, or circulates outside the heat storage tank. The heat storage device etc. which heat-exchange by this are mentioned, The heat storage system which is a heat transfer medium system for district cooling and heating systems or a building air-conditioning system is formed by such a heat storage device.

上記(2)の蓄熱装置は、蓄熱体が貯留される蓄熱槽を備えてなり、熱媒体の熱交換を行うことができるものであるが、蓄熱体を貯留してなる蓄熱装置が好ましく、このような蓄熱装置によっても蓄熱システムが形成されることになる。
上記蓄熱体を貯留してなる蓄熱装置としては、蓄熱槽に熱交換手段を備えることで蓄熱装置の外部で循環する熱媒体に対して熱エネルギーを授受できるようにしたものが好適であり、例えば、蓄熱体が貯留する蓄熱槽中に熱媒体の熱交換を行う熱交換器を備えたものや、蓄熱槽中に乳化物状の水分散体が貯留したまま熱媒体のみが蓄熱槽を通過するようにしたもの等が挙げられる。
このような本発明の蓄熱体を用いてなる蓄熱装置又は蓄熱システムもまた、本発明の一つである。
The heat storage device of the above (2) includes a heat storage tank in which the heat storage body is stored, and can perform heat exchange of the heat medium, but a heat storage device in which the heat storage body is stored is preferable. A heat storage system is also formed by such a heat storage device.
As the heat storage device configured to store the heat storage body, a heat storage device provided with heat exchange means is preferably adapted to transfer heat energy to a heat medium circulating outside the heat storage device, for example, The heat storage tank that stores the heat storage body has a heat exchanger that performs heat exchange of the heat medium, or only the heat medium passes through the heat storage tank while the emulsion-like water dispersion is stored in the heat storage tank. And so on.
Such a heat storage device or heat storage system using the heat storage body of the present invention is also one aspect of the present invention.

本発明の蓄熱体を用いた蓄熱装置又は蓄熱システムの好ましい形態としては、乳化物状の水分散体の形態である蓄熱体を用い、ラインミキサーが備えられている蓄熱装置又は蓄熱システム、すなわち本発明の製造方法を適用した蓄熱装置又は蓄熱システムである。このような形態とすることにより、蓄熱体の分散状態が維持され、冷暖房エネルギーの省力化や効率化、環境保護等の目的のために好適に用いることができる蓄熱装置又は蓄熱システムとすることができることになる。また、蓄熱槽内の油性物質の分散体が相変化の繰り返しにより崩壊した場合でも、蓄熱装置に取り付けられたラインミキサーを用いることで、再分散させることができる。 As a preferable form of the heat storage device or heat storage system using the heat storage body of the present invention, the heat storage body or heat storage system provided with a line mixer is used, that is, the heat storage body in the form of an emulsion-like water dispersion, that is, the present invention. It is the thermal storage apparatus or thermal storage system to which the manufacturing method of invention is applied. By setting it as such a form, it is set as the thermal storage apparatus or thermal storage system which can maintain the dispersion | distribution state of a thermal storage body, and can be used suitably for the objectives, such as labor saving and efficiency improvement of air-conditioning energy, and environmental protection. It will be possible. Moreover, even when the dispersion of the oily substance in the heat storage tank collapses due to repeated phase change, it can be redispersed by using a line mixer attached to the heat storage device.

本発明はまた、相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする蓄熱体を用いてなる蓄熱装置を含む蓄熱システムであって、上記蓄熱装置は、ラインミキサーが取り付けられたものである蓄熱システムでもある。上記蓄熱システムに用いられる蓄熱体としては特に限定されないが、本発明の製造方法により製造されてなるものであることが好ましい。このような形態とすることにより、上述の蓄熱システムと同様の効果を充分に発揮できることとなる。 The present invention is also a heat storage system including a heat storage device using a heat storage body that essentially includes an oily substance having heat storage properties due to a phase change, an aqueous medium, and a dispersant, and the heat storage device is attached with a line mixer. It is also a heat storage system. Although it does not specifically limit as a heat storage body used for the said heat storage system, It is preferable that it is manufactured by the manufacturing method of this invention. By setting it as such a form, the effect similar to the above-mentioned heat storage system can fully be exhibited.

本発明の蓄熱体は、蓄熱温度での流動性が高く、安定性や耐久性を有するものであり、凝固点を調整しやすくて蓄熱効率が向上するか、又は、凝固温度と融解温度が近づくため、蓄熱時に凝固し易く放熱時の温度を低くすることを可能とし、かつ潜熱量が高められて蓄熱性能が向上するものであるので、オフィスビルや工場等の大型建造物用や家庭用等の冷暖房エネルギーの省力化や効率化、環境保護の目的のための蓄熱装置や蓄熱システムを構成する材料として優れたものである。 The heat storage body of the present invention has high fluidity at the heat storage temperature and has stability and durability, and it is easy to adjust the freezing point to improve the heat storage efficiency, or the solidification temperature and the melting temperature are close to each other. Because it is easy to solidify during heat storage, it is possible to lower the temperature during heat dissipation, and the amount of latent heat is increased to improve the heat storage performance, so that it can be used for large buildings such as office buildings and factories and for home use. It is excellent as a material constituting a heat storage device and a heat storage system for the purpose of labor saving and efficiency improvement of air conditioning energy and environmental protection.

本発明の蓄熱体は、上述のような構成よりなり、金属存在下で使用すると安定であり、第3周期及び/又は第4周期の金属元素の存在下において安定性が向上するものであり、凝固/融解の繰り返しを行う熱貯蔵システム等に有効に利用することができるものである。
このような蓄熱体を用いてなる蓄熱装置又は蓄熱システムは、冷暖房エネルギーの省力化や効率化、環境保護等の目的のために好適に用いることができ、また、分散剤水溶液における分散剤濃度を使用目的に合わせて調整することで、蓄熱体として利用しやすくなり耐久性が向上されるものである。また、蓄熱時の流動性が良くなることでシステムの運転が容易にできるので、オフィスビルや工場等の大型建造物用や家庭用等の冷暖房エネルギーの省力化や効率化、環境保護の目的のための蓄熱装置や蓄熱システムを構成する材料として優れたものである。
The heat storage body of the present invention has the above-described configuration, is stable when used in the presence of a metal, and has improved stability in the presence of a metal element in the third period and / or the fourth period, It can be effectively used in a heat storage system that repeats solidification / melting.
A heat storage device or a heat storage system using such a heat storage body can be suitably used for the purpose of labor saving and efficiency of air-conditioning energy, environmental protection, and the like. By adjusting according to the purpose of use, it becomes easy to use as a heat storage body, and durability is improved. In addition, because the fluidity at the time of heat storage is improved, the system can be operated easily, so that the purpose of labor saving and efficiency of air conditioning energy for large buildings such as office buildings and factories and households, and for the purpose of environmental protection Therefore, it is excellent as a material constituting a heat storage device or a heat storage system.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”.

実施例1
容器にノニオン系界面活性剤としてポリオキシエチレン(エチレンオキサイド付加モル数20)ステアリルエーテル(日本油脂社製:ノニオンS−220)1.5部をイオン交換水48.0部に添加し溶解した水溶液と油性物質である灯油より蒸留したパラフィン(テトラデカン19.4質量%、ペンタデカン73.5質量%、ヘキサデカン6.9質量%、ヘプタデカン0.2質量%)50.0部にショ糖脂肪酸エステル(第一工業製薬社製:シュガーワックスA−10E)0.5部を溶解した液を投入した。撹拌機(特殊機化社製:TKホモミキサー)を用いて乳化し、パラフィンが分散した水分散体1を得た。
水分散体1の体積平均粒子径は、2.8μmであった。得られた水分散体にイオン交換水を加え油性物質の含有量を10質量%に調整した。そして酸化鉄(III)を1質量%添加し、これにより本発明にかかる蓄熱体1を得た。
得られた蓄熱体1について、4℃で油性物質の凝固を行い、12℃で融解を行う凝固/融解の繰り返しを250回行ったところ、油性物質の分離が見られず安定であり、流動性も良好であった。
Example 1
An aqueous solution in which 1.5 parts of polyoxyethylene (ethylene oxide addition mole number 20) stearyl ether (manufactured by NOF Corporation: Nonion S-220) as nonionic surfactant is added to 48.0 parts of ion-exchanged water and dissolved in a container. And 50.0 parts of paraffin (tetradecane 19.4 mass%, pentadecane 73.5 mass%, hexadecane 6.9 mass%, heptadecane 0.2 mass%) distilled from kerosene which is an oily substance, A solution in which 0.5 part of Iwao Pharmaceutical Co., Ltd .: Sugar Wax A-10E) was dissolved was added. The mixture was emulsified using a stirrer (manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd .: TK homomixer) to obtain an aqueous dispersion 1 in which paraffin was dispersed.
The volume average particle diameter of the aqueous dispersion 1 was 2.8 μm. Ion exchange water was added to the obtained aqueous dispersion to adjust the content of the oily substance to 10% by mass. And 1 mass% of iron oxide (III) was added, and the heat storage body 1 concerning this invention was obtained by this.
The obtained heat accumulator 1 was solidified at 4 ° C. and solidified / melted repeatedly at 12 ° C. for 250 times. As a result, separation of the oily material was not observed and the fluid was stable. Was also good.

実施例2
実施例1で得た水分散体1に水道水を加えて油性物質の含有量を10質量%に調整し、分散体へ鉄テストピースを浸漬し、これにより本発明にかかる蓄熱体2を得た。
得られた蓄熱体2について、4℃で油性物質の凝固を行い、12℃で融解を行う凝固/融解の繰り返しを700回行った。鉄錆により蓄熱体が茶色に変色しているものの油性物質の分離が見られず安定であり、流動性も良好であった。
テスト後、蓄熱体2に存在する鉄含有量をプラズマ発光分析(ICP分析、Inductively Coupled Plasma:堀場製作所社製、機種名 ULTIMA)により測定したところ157ppmであった。
Example 2
Tap water is added to the water dispersion 1 obtained in Example 1 to adjust the content of the oily substance to 10% by mass, and an iron test piece is immersed in the dispersion, thereby obtaining the heat storage body 2 according to the present invention. It was.
About the obtained heat storage body 2, the solidification of the oily substance was performed at 4 ° C., and the solidification / melting was repeated 700 times for melting at 12 ° C. Although the heat storage body turned brown due to iron rust, the oily substance was not separated and stable, and the fluidity was also good.
After the test, the iron content present in the heat storage element 2 was measured by plasma emission analysis (ICP analysis, Inductively Coupled Plasma: manufactured by HORIBA, Ltd., model name: ULTIMA), and found to be 157 ppm.

実施例3
実施例1で得た水分散体1に鉄テストピースを浸漬した。これにより本発明にかかる蓄熱体3を得た。
得られた蓄熱体3について、4℃で油性物質の凝固を行い、12℃で融解を行う凝固/融解の繰り返しを550回行った。鉄錆により蓄熱体が茶色に変色しているものの油性物質の分離が見られず安定であり、流動性も良好であった。
テスト後、蓄熱体3に存在する鉄含有量をプラズマ発光分析(ICP分析、Inductively Coupled Plasma:堀場製作所社製、機種名 ULTIMA)により測定したところ176ppmであった。
Example 3
An iron test piece was immersed in the aqueous dispersion 1 obtained in Example 1. This obtained the heat storage body 3 concerning this invention.
The obtained heat accumulator 3 was subjected to solidification of the oily substance at 4 ° C. and repeated 550 times of solidification / melting in which melting was performed at 12 ° C. Although the heat storage body turned brown due to iron rust, the oily substance was not separated and stable, and the fluidity was also good.
After the test, the iron content present in the heat accumulator 3 was measured by plasma emission analysis (ICP analysis, Inductively Coupled Plasma: manufactured by Horiba, Ltd., model name: ULTIMA), and found to be 176 ppm.

比較例1
実施例1で得た水分散体1にイオン交換水を加え油性物質の含有量を10質量%に調整した。これにより本発明にかかる比較蓄熱体1を得た。
得られた比較蓄熱体1について、4℃で油性物質の凝固を行い、12℃で融解を行う凝固/融解の繰り返しを行ったところ、100回目で油性物質の分離が見られた。
Comparative Example 1
Ion exchange water was added to the aqueous dispersion 1 obtained in Example 1, and the content of the oily substance was adjusted to 10% by mass. Thereby, the comparative heat storage body 1 concerning this invention was obtained.
About the obtained comparative heat storage body 1, when the oily substance was solidified at 4 ° C. and the solidification / melting was repeated at 12 ° C., the oily substance was separated at the 100th time.

比較例2
実施例1で得た水分散体1に鉄テストピースを浸漬しないで、4℃で油性物質の凝固を行い、12℃で融解を行う凝固/融解の繰り返しを行ったところ、380回目で油性物質の分離が見られた。
Comparative Example 2
Without dipping the iron test piece in the aqueous dispersion 1 obtained in Example 1, the oily substance was solidified at 4 ° C., and the solidification / melting was repeated at 12 ° C. The oily substance was obtained at the 380th time. Separation was observed.

本発明の製造方法における製造装置1を用いた実施の一形態を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed one Embodiment using the manufacturing apparatus 1 in the manufacturing method of this invention. 本発明の製造方法における製造装置11を用いた実施の一形態を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed one Embodiment using the manufacturing apparatus 11 in the manufacturing method of this invention. 従来の蓄熱材を製造する混合槽を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mixing tank which manufactures the conventional heat storage material.

符号の説明Explanation of symbols

1 製造装置
2 槽
3 ラインミキサー
4、5、6 配管
11 製造装置
12 槽
13 ラインミキサー
14、15、16 配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Manufacturing apparatus 2 Tank 3 Line mixer 4, 5, 6 Piping 11 Manufacturing apparatus 12 Tank 13 Line mixer 14, 15, 16 Piping

Claims (3)

相変化により蓄熱性を有する油性物質、水性媒体及び分散剤を必須とする蓄熱体であって、該蓄熱体は、第3周期及び/又は第4周期の金属元素を含むものである
ことを特徴とする蓄熱体。
A heat storage body essentially including an oily substance having heat storage properties due to a phase change, an aqueous medium, and a dispersant, wherein the heat storage body includes a metal element of the third period and / or the fourth period. Thermal storage body.
前記分散剤は、エチレンオキサイド付加モル数が5以上の構造を有するものである
ことを特徴とする請求項1記載の蓄熱体。
The heat storage body according to claim 1, wherein the dispersant has a structure having an ethylene oxide addition mole number of 5 or more.
請求項1又は2記載の蓄熱体を用いてなることを特徴とする蓄熱装置又は蓄熱システム。 A heat storage device or a heat storage system using the heat storage body according to claim 1 or 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010127505A (en) * 2008-11-26 2010-06-10 Keio Gijuku Method of forming hydrate, heat storage material and heat storage device
WO2012176708A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 シャープ株式会社 Heat storage member and heat storage container

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