JP2505635B2 - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
- Publication number
- JP2505635B2 JP2505635B2 JP2242315A JP24231590A JP2505635B2 JP 2505635 B2 JP2505635 B2 JP 2505635B2 JP 2242315 A JP2242315 A JP 2242315A JP 24231590 A JP24231590 A JP 24231590A JP 2505635 B2 JP2505635 B2 JP 2505635B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clathrate
- water
- amount
- storage material
- heat storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は冷房用蓄熱装置に適用される蓄熱材に関す
る。
る。
［従来の技術］ 近年、省エネルギーの観点から蓄冷、蓄熱法の研究が
広く行われている。蓄冷法の一つとしてガスクラスレー
トを利用するものがある。ここで、ガスクラスレートと
は、原子または分子が結合してできた三次元構造の内部
に適当な大きさの空孔があって、その中に他の原子また
は分子が一定の組成比で入り込んでいる特定の結晶構造
を形成する物質とされている。この三次元構造の骨組み
を形成する物質をホスト、空孔内に入り込む物質をゲス
トと称している。この中でも特に通常気体で存在する物
質をガスクラスレートと称している。
広く行われている。蓄冷法の一つとしてガスクラスレー
トを利用するものがある。ここで、ガスクラスレートと
は、原子または分子が結合してできた三次元構造の内部
に適当な大きさの空孔があって、その中に他の原子また
は分子が一定の組成比で入り込んでいる特定の結晶構造
を形成する物質とされている。この三次元構造の骨組み
を形成する物質をホスト、空孔内に入り込む物質をゲス
トと称している。この中でも特に通常気体で存在する物
質をガスクラスレートと称している。
その特徴としては、その融点が一般に冷房用蓄熱材
として必要な０〜10℃である事、融解潜熱が大きい
事、状態がシャーベット状であるため伝熱管による熱
交換によい事等が挙げられる。また、媒体としてはR11
（CC13F:トリクロロフルオロメタン）を実際使用してい
る。
として必要な０〜10℃である事、融解潜熱が大きい
事、状態がシャーベット状であるため伝熱管による熱
交換によい事等が挙げられる。また、媒体としてはR11
（CC13F:トリクロロフルオロメタン）を実際使用してい
る。
［発明が解決しようとする課題］ 近年、R11の使用が地球環境汚染の問題となり、今世
紀までに生産と使用を全廃する動きがあり、早急に代替
媒体を捜す必要が生じた。ところで、代替媒体として必
要な条件は、R11なみの性能を示すことであり、その融
点および融解潜熱がR11クラスレートの値（8.5℃、69.9
kcal/Kg）に近いことである。
紀までに生産と使用を全廃する動きがあり、早急に代替
媒体を捜す必要が生じた。ところで、代替媒体として必
要な条件は、R11なみの性能を示すことであり、その融
点および融解潜熱がR11クラスレートの値（8.5℃、69.9
kcal/Kg）に近いことである。
また、R11クラスレートの融点は8.5℃であり、より低
い冷熱が必要な場合エチレングリコールを添加し融点を
下げている。
い冷熱が必要な場合エチレングリコールを添加し融点を
下げている。
本発明は上記事情を鑑みてなされたもので、R11を用
いたクラスレートなみの融点及び融解潜熱を有し、より
低い冷熱が必要な場合にはエチレングリコールを添加し
て融点を下げることが可能な蓄熱材を提供することを目
的とする。
いたクラスレートなみの融点及び融解潜熱を有し、より
低い冷熱が必要な場合にはエチレングリコールを添加し
て融点を下げることが可能な蓄熱材を提供することを目
的とする。
［課題を解決するための手段と作用］ 本発明は、1.1−ジクロロ−１−フルオロエタン（141
b,CClFCH3）を13容積％以上を含む水溶液からなること
を特徴とする蓄熱材である。
b,CClFCH3）を13容積％以上を含む水溶液からなること
を特徴とする蓄熱材である。
本発明において、上記141bは代替フロンとして開発さ
れた物質であり、その物性値は下記第１表に示す通りで
ある。
れた物質であり、その物性値は下記第１表に示す通りで
ある。
本発明において、水に対するR141bの比とクラスレー
ト生成率の関係は第１図に示す通りである。同図より、
仕込んだ水と反応してすべてクラスレートになるために
必要なR141b量と実際に仕込んだR141b量との比が約50％
までは、実際に仕込んだ媒体が水と反応してすべてクラ
スレートになるとした場合のクラスレート濃度と実際に
作成したクラスレート濃度とがほぼ等しいことが確認で
きる。
ト生成率の関係は第１図に示す通りである。同図より、
仕込んだ水と反応してすべてクラスレートになるために
必要なR141b量と実際に仕込んだR141b量との比が約50％
までは、実際に仕込んだ媒体が水と反応してすべてクラ
スレートになるとした場合のクラスレート濃度と実際に
作成したクラスレート濃度とがほぼ等しいことが確認で
きる。
しかし、仕込んだ水と反応してすべてがクラスレート
になるために必要なR141b量と実際に仕込んだR141b量と
の比を50％以上に増加させても作成したクラスレート濃
度は増加せず、一定となり、実際に仕込んだ媒体が水と
反応してすべてクラスレートになるとした場合のクラス
レート濃度と実際に作成したクラスレート濃度との差が
大きくなる。
になるために必要なR141b量と実際に仕込んだR141b量と
の比を50％以上に増加させても作成したクラスレート濃
度は増加せず、一定となり、実際に仕込んだ媒体が水と
反応してすべてクラスレートになるとした場合のクラス
レート濃度と実際に作成したクラスレート濃度との差が
大きくなる。
以上の原因は作成したクラスレート濃度が高くなるに
従い、水とR141bとが有効に接触しなくなり、反応が進
行しなくなり、クラスレート濃度は増加せず、一定とな
るものであり、容器の構造、攪拌、冷熱の授受方式など
に左右されるものであると考えられる。
従い、水とR141bとが有効に接触しなくなり、反応が進
行しなくなり、クラスレート濃度は増加せず、一定とな
るものであり、容器の構造、攪拌、冷熱の授受方式など
に左右されるものであると考えられる。
第３図において水に対するR141bの比の上限は実際に
試験した装置における上限を示すものであり、技術の改
善により、水に対するR141bの比を増加させることによ
りクラスレート濃度を増加させることができるものと期
待されます。従って、水に対するR141bの比の上限はま
だ上にゆくものと考えられる。
試験した装置における上限を示すものであり、技術の改
善により、水に対するR141bの比を増加させることによ
りクラスレート濃度を増加させることができるものと期
待されます。従って、水に対するR141bの比の上限はま
だ上にゆくものと考えられる。
上記第１図において、仕込媒体量／（仕込んだ水を完
全にクラスレートにするために必要な媒体量）は下記の
ように求めた。
全にクラスレートにするために必要な媒体量）は下記の
ように求めた。
使用量R141b量:akg ＝（ｘ×ρ） 但し x:l 使用水量ｂは使用R141b量がすべてクラスレートを発
生するために必要な水量ｃ量より多いとする。（ｂ＝20
l） 計算 使用R141b量がすべてクラスレートになるとすると、
生成クラスレート量dkgは 使用R141b量ａがすべてクラスレートを生成するため
に必要な水量ｃは ここでｂ＞ｃ＝2.62a 使用R141b量がすべてクラスレートになった場合のク
ラスレート生成率ｅ％は 但しρ＝R141bの比重を1.23として算出した。
生するために必要な水量ｃ量より多いとする。（ｂ＝20
l） 計算 使用R141b量がすべてクラスレートになるとすると、
生成クラスレート量dkgは 使用R141b量ａがすべてクラスレートを生成するため
に必要な水量ｃは ここでｂ＞ｃ＝2.62a 使用R141b量がすべてクラスレートになった場合のク
ラスレート生成率ｅ％は 但しρ＝R141bの比重を1.23として算出した。
図中 又、（仕込媒体量）／（仕込んだ水を完全にクラスレ
ートにするために必要な媒体量）＝X1とR141b体積比X2
との関係は次式から求めた。
ートにするために必要な媒体量）＝X1とR141b体積比X2
との関係は次式から求めた。
本発明において、蓄冷剤に更にエチレングリコールを
添加することによりR141クラスレート融解温度を加える
ことにより可能である。ここで、 ａ＝b/c 但し a:添加率［−］ b:エチレングリコール重量［kg］ c:水重量［kg］ 従って、図４の横軸の表示を上に示した表示に訂正す
る。
添加することによりR141クラスレート融解温度を加える
ことにより可能である。ここで、 ａ＝b/c 但し a:添加率［−］ b:エチレングリコール重量［kg］ c:水重量［kg］ 従って、図４の横軸の表示を上に示した表示に訂正す
る。
［実施例１］ まず、蓄冷槽内に水を所定量（20L）充填した後、塩
化カリウム（KCl）を20g添加する。つづいて、蓄冷槽内
の不純ガス（空気）を吸引・除去し、界面活性剤を所定
量（0.05％）添加する。更に、媒体（CCl2FFCH3）を所
定量充填し、攪拌機を起動する。この後、所定量（200L
/H）、温度（２℃）の冷水を槽内伝熱管に通水し、槽内
を冷却する。
化カリウム（KCl）を20g添加する。つづいて、蓄冷槽内
の不純ガス（空気）を吸引・除去し、界面活性剤を所定
量（0.05％）添加する。更に、媒体（CCl2FFCH3）を所
定量充填し、攪拌機を起動する。この後、所定量（200L
/H）、温度（２℃）の冷水を槽内伝熱管に通水し、槽内
を冷却する。
上記操作を実施することにより、クラスレートが生成
し、R11クラスレートの場合と同様、槽内温度が8.5℃に
上昇した。クラスレート生成確認後、槽内液の一部をサ
ンプリングし塩素イオン濃度測定することによりクラス
レート生成率を知る。所定のクラスレート濃度（約50
％）達した後、所定流量（200L/H）、温度（10℃）の温
水を槽内伝熱管に通水し、クラスレートを分解する。そ
の生成率と経過時間との関係を第２図に示す。
し、R11クラスレートの場合と同様、槽内温度が8.5℃に
上昇した。クラスレート生成確認後、槽内液の一部をサ
ンプリングし塩素イオン濃度測定することによりクラス
レート生成率を知る。所定のクラスレート濃度（約50
％）達した後、所定流量（200L/H）、温度（10℃）の温
水を槽内伝熱管に通水し、クラスレートを分解する。そ
の生成率と経過時間との関係を第２図に示す。
なお、図において曲線（イ）はR141bの場合を、曲線
（ロ）はR11の場合を示す。
（ロ）はR11の場合を示す。
同図より、R141bクラスレート生成速度、およびクラ
スレート生成率はR11のそれと同等以上であることがわ
かる。また融解熱量から計算したR141bクラスレート融
解熱は67kcal/kgであり、R11クラスレートの値（69.9kc
al/kg）にほぼ等しかった。
スレート生成率はR11のそれと同等以上であることがわ
かる。また融解熱量から計算したR141bクラスレート融
解熱は67kcal/kgであり、R11クラスレートの値（69.9kc
al/kg）にほぼ等しかった。
［実施例２］ R141bと水との比をかえて実施例１と同様に実施し
た。その結果をR141bと水との比と一定時間経過後のク
ラスレート生成率との関係で整理し、第３図に示す。こ
の結果から、同じ蓄冷容量を必要とする場合にはクラス
レート生成率が高い程、短時間で済むため、蓄冷材とし
て141bは容積比13％以上必要であることがわかる。
た。その結果をR141bと水との比と一定時間経過後のク
ラスレート生成率との関係で整理し、第３図に示す。こ
の結果から、同じ蓄冷容量を必要とする場合にはクラス
レート生成率が高い程、短時間で済むため、蓄冷材とし
て141bは容積比13％以上必要であることがわかる。
［実施例３］ 水にR141bおよびエチレングリコールを加え、よく攪
拌しながら冷却するとR141bクラスレートが生成する。
その場合のエチレングリコール濃度（添加率）との関係
を第４図に示す。この結果からR141bクラスレート融解
温度をエチレングリコールを加えることにより下げる可
能であることを確認した。
拌しながら冷却するとR141bクラスレートが生成する。
その場合のエチレングリコール濃度（添加率）との関係
を第４図に示す。この結果からR141bクラスレート融解
温度をエチレングリコールを加えることにより下げる可
能であることを確認した。
［発明の効果］ 以上詳述した如く本発明に係る蓄熱材によれば、近年
全廃の可能性があるR11を用いたクラスレートなみの融
点および融解潜熱を示すクラスレートを生成するR141b
を見いだすことができ、またより低い冷熱が必要な場合
にはエチレングリコールを添加し融点を下げることが可
能である。
全廃の可能性があるR11を用いたクラスレートなみの融
点および融解潜熱を示すクラスレートを生成するR141b
を見いだすことができ、またより低い冷熱が必要な場合
にはエチレングリコールを添加し融点を下げることが可
能である。
第１図は水に対するクラスレート生成率とR141bの比と
の関係を示す図、第２図は本発明の実施例１に係わるク
ラスレート生成率と経過時間との関係を示す図、第３図
は本発明の実施例２に係わるクラスレート生成率とR141
b混合割合との関係を示す図、第４図は本発明の実施例
３に係わるクラスレート融解温度とエチレングリコール
濃度との関係を示す図である。
の関係を示す図、第２図は本発明の実施例１に係わるク
ラスレート生成率と経過時間との関係を示す図、第３図
は本発明の実施例２に係わるクラスレート生成率とR141
b混合割合との関係を示す図、第４図は本発明の実施例
３に係わるクラスレート融解温度とエチレングリコール
濃度との関係を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 宝角 隆義 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 安藤 喜昌 東京都千代田区丸の内２丁目５番１号 三菱重工業株式会社内 (72)発明者 中沢 邦泰 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】１−ジクロロ−１−フルオロエタンを13容
積％以上含む水溶液からなることを特徴とする蓄熱材。 - 【請求項２】一部にエチレングリコールが添加された請
求項１記載の蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2242315A JP2505635B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2242315A JP2505635B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 蓄熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04124593A JPH04124593A (ja) | 1992-04-24 |
| JP2505635B2 true JP2505635B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=17087388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2242315A Expired - Fee Related JP2505635B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505635B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993004139A1 (en) * | 1991-08-27 | 1993-03-04 | Allied-Signal Inc. | Improved thermal energy storage system and process for thermal energy storage and transfer |
| JP2010085365A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Espec Corp | 環境試験装置及び蓄冷器 |
| CN110132670A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-16 | 中国海洋大学 | R11在常压制备可燃冰中的应用及制备方法和可燃冰 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP2242315A patent/JP2505635B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04124593A (ja) | 1992-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9359540B2 (en) | Ternary heat-transfer fluids comprising difluoromethane, pentafluoroethane and tetrafluoropropene | |
| Rathod et al. | Thermal stability of phase change materials used in latent heat energy storage systems: A review | |
| Delahaye et al. | Effect of THF on equilibrium pressure and dissociation enthalpy of CO2 hydrates applied to secondary refrigeration | |
| CN101018931B (zh) | 采用兰金循环系统对来自燃料电池的废热进行热能转换所用的工作流体 | |
| US10150901B2 (en) | Compositions containing 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene and 3,3,4,4,4-petrafluorobut-1-ene | |
| Delise et al. | Thermophysical, environmental, and compatibility properties of nitrate and nitrite containing molten salts for medium temperature CSP applications: A critical review | |
| Isobe et al. | Formation of gas hydrate or ice by direct-contact evaporation of CFC alternatives | |
| Luo et al. | Thermodynamic properties and corrosivity of a new absorption heat pump working pair: Lithium nitrate+ 1-butyl-3-methylimidazolium bromide+ water | |
| Ushak et al. | Characterization of calcium chloride tetrahydrate as a phase change material and thermodynamic analysis of the results | |
| JP2505635B2 (ja) | 蓄熱材 | |
| Jia et al. | Solubility determination and mixing thermodynamic properties of R1243zf in two 1-butyl-3-methyl-imidazolium based ionic liquids | |
| US5778685A (en) | Clathrate forming medium and its use in thermal energy storage systems and processes for thermal energy storage and transfer | |
| Ma et al. | Preparation and properties of stearic acid–acetanilide eutectic mixture/expanded graphite composite phase‐change material for thermal energy storage | |
| Hoseinynezhad et al. | The effect of sodium halide salts on the kinetics of tetrahydrofuran hydrate formation by using a differential scanning calorimetry method | |
| Roosta et al. | Experimental study of CO2 hydrate formation kinetics with and without kinetic and thermodynamic promoters | |
| Jia et al. | Solubility behavior of 3, 3, 3-trifluoropropene in 1-hexyl-3-methyl-imidazolium hexafluorophosphate and 1-octyl-3-methyl-imidazolium hexafluorophosphate | |
| Song et al. | Can surfactant promote cyclopentene hydrate formation for cool storage? | |
| Maeda et al. | Concentration of sodium chloride in aqueous solution by chlorodifluoromethane gas hydrate | |
| JP6765198B2 (ja) | 潜熱蓄熱材及びそれを用いる蓄熱システム | |
| Tanii et al. | Study on a cool storage system using HCFC (Hydro‐Chloro‐Fluoro‐Carbon)‐141B (CCI2 FCH3)(1, 1‐dichloro‐1‐fluoro‐ethane) clathrate | |
| Xu et al. | Vapor–liquid equilibria of HFC‐161+ HFC‐32+ DMF ternary mixture for low‐grade heat driven absorption refrigeration system | |
| CN105647483B (zh) | 一种负载型半笼形水合物相变蓄热材料及其制法与应用 | |
| Zhou et al. | Efficient absorption of low pressure NH3 by non-ionic phenol-based deep eutectic solvents with multiple acidic sites | |
| Fujioka et al. | Measurements of effective thermal conductivity of CaCl2 reactor beds used for driving chemical heat pumps | |
| Xu et al. | Enhancing hydrate formation for cold storage by isotridecanyl polyoxyethylene ether series surfactants in quiescent conditions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |