JP3111219B1 - ポリビニルアルコールを利用した冷熱輸送方法及び装置 - Google Patents
ポリビニルアルコールを利用した冷熱輸送方法及び装置Info
- Publication number
- JP3111219B1 JP3111219B1 JP11145710A JP14571099A JP3111219B1 JP 3111219 B1 JP3111219 B1 JP 3111219B1 JP 11145710 A JP11145710 A JP 11145710A JP 14571099 A JP14571099 A JP 14571099A JP 3111219 B1 JP3111219 B1 JP 3111219B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyvinyl alcohol
- ice
- cold heat
- cold
- added
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
- C09K5/066—Cooling mixtures; De-icing compositions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
- F25D17/02—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine
Abstract
【要約】
【課題】 再結晶が抑制された氷スラリーによる冷熱輸
送などの低コスト化を図ると共に、安全性、信頼性の向
上した冷熱輸送、貯蔵を行なう。 【解決手段】 ポリビニルアルコールを添加した液体を
冷却して氷スラリーを生成し、氷スラリーを配管および
ポンプにより輸送する。ポリビニルアルコールは、毒
性、腐食性及び水への可溶性が良いので、安全性、信頼
性の高い冷熱の輸送、貯蔵方法及び装置が得られるもの
となる。
送などの低コスト化を図ると共に、安全性、信頼性の向
上した冷熱輸送、貯蔵を行なう。 【解決手段】 ポリビニルアルコールを添加した液体を
冷却して氷スラリーを生成し、氷スラリーを配管および
ポンプにより輸送する。ポリビニルアルコールは、毒
性、腐食性及び水への可溶性が良いので、安全性、信頼
性の高い冷熱の輸送、貯蔵方法及び装置が得られるもの
となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スラリー状の氷を
配管を通して送ることにより、冷熱を輸送する方法及び
装置に関する。
配管を通して送ることにより、冷熱を輸送する方法及び
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スラリー状の氷を用いる冷熱輸送、貯蔵
方法として、従来、アンチフリーズ蛋白質を添加した液
体を冷却して氷スラリーを生成し、この氷スラリーを貯
蔵したり、あるいは配管およびポンプにより輸送するこ
とが知られている（以下、従来例と称する）。
方法として、従来、アンチフリーズ蛋白質を添加した液
体を冷却して氷スラリーを生成し、この氷スラリーを貯
蔵したり、あるいは配管およびポンプにより輸送するこ
とが知られている（以下、従来例と称する）。
【０００３】単に液体を冷却する方法では、液体の顕熱
のみを利用するので、輸送、貯蔵する冷熱量が比較的小
さい。又、単に固体の氷を用いる冷熱輸送、貯蔵方法で
は、配管やポンプによる輸送が困難である。
のみを利用するので、輸送、貯蔵する冷熱量が比較的小
さい。又、単に固体の氷を用いる冷熱輸送、貯蔵方法で
は、配管やポンプによる輸送が困難である。
【０００４】しかるに、上記従来例にあっては、液体か
ら氷を生成し、液体から氷へ相変化するときの潜熱分を
蓄えるので、輸送する冷熱量を大きく確保でき、採冷熱
時の応答性も良く、氷スラリーの良好な流動性から、配
管及びポンプによる冷熱の輸送、貯蔵が可能となる。
ら氷を生成し、液体から氷へ相変化するときの潜熱分を
蓄えるので、輸送する冷熱量を大きく確保でき、採冷熱
時の応答性も良く、氷スラリーの良好な流動性から、配
管及びポンプによる冷熱の輸送、貯蔵が可能となる。
【０００５】ところが、氷が容易に再結晶（二次成長）
してしまうようであると、氷スラリーを融解させて冷熱
を採取するときの応答性が低下し、配管も閉鎖しやすく
なり、長時間蓄熱や長距離輸送に適さない。これに対し
て、前記従来例にあっては、アンチフリーズ蛋白質を液
体に添加することにより、氷の再結晶を抑制できるの
で、長時間蓄熱や長距離輸送にも適するものとなる。ア
ンチフリーズ蛋白質は、北極や南極の近くに棲む魚類か
ら採れる蛋白質である。北極や南極の近くに棲む魚類
は、このアンチフリーズ蛋白質の作用により、血液が凍
ることがない。
してしまうようであると、氷スラリーを融解させて冷熱
を採取するときの応答性が低下し、配管も閉鎖しやすく
なり、長時間蓄熱や長距離輸送に適さない。これに対し
て、前記従来例にあっては、アンチフリーズ蛋白質を液
体に添加することにより、氷の再結晶を抑制できるの
で、長時間蓄熱や長距離輸送にも適するものとなる。ア
ンチフリーズ蛋白質は、北極や南極の近くに棲む魚類か
ら採れる蛋白質である。北極や南極の近くに棲む魚類
は、このアンチフリーズ蛋白質の作用により、血液が凍
ることがない。
【０００６】しかしながら、このアンチフリーズ蛋白質
は、非常に高価なものである。そのため、再結晶が抑制
された氷スラリーによる冷熱輸送にかかる費用が高いも
のについている。
は、非常に高価なものである。そのため、再結晶が抑制
された氷スラリーによる冷熱輸送にかかる費用が高いも
のについている。
【０００７】一方、アンチフリーズ蛋白質に替えて、シ
ランカップリング剤、アルカンチオール、脂肪酸などの
人工高分子を用いるようにした冷熱輸送方法及び装置も
本発明者らによって既に提案されている。
ランカップリング剤、アルカンチオール、脂肪酸などの
人工高分子を用いるようにした冷熱輸送方法及び装置も
本発明者らによって既に提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記既提案
のシランカップリング剤、アルカンチオール、脂肪酸な
どの人工高分子を用いた冷熱輸送方法及び装置において
も、なお価格、毒性、腐食性或いは水への可溶性の面で
難点や不十分な点があり、実用化の点で十分なものとい
うことができなかった。即ち、シランカップリングは、
未だ価格面で十分低コストとは言えない上、毒性や水へ
の可溶性においても未だ不十分である。又、脂肪酸は、
腐食性において難点が有り、毒性及び水への可溶性にお
いて不十分なものである。更に、アルカンチオールは、
水への可溶性で難点があり、毒性や腐食性においても疑
問点がある。そこで、本発明の目的は、再結晶が抑制さ
れた氷スラリーによる冷熱輸送、貯蔵などの一層の低コ
スト化を図ると共に、毒性、腐食性及び水への可溶性の
良い材料を得ることにある。
のシランカップリング剤、アルカンチオール、脂肪酸な
どの人工高分子を用いた冷熱輸送方法及び装置において
も、なお価格、毒性、腐食性或いは水への可溶性の面で
難点や不十分な点があり、実用化の点で十分なものとい
うことができなかった。即ち、シランカップリングは、
未だ価格面で十分低コストとは言えない上、毒性や水へ
の可溶性においても未だ不十分である。又、脂肪酸は、
腐食性において難点が有り、毒性及び水への可溶性にお
いて不十分なものである。更に、アルカンチオールは、
水への可溶性で難点があり、毒性や腐食性においても疑
問点がある。そこで、本発明の目的は、再結晶が抑制さ
れた氷スラリーによる冷熱輸送、貯蔵などの一層の低コ
スト化を図ると共に、毒性、腐食性及び水への可溶性の
良い材料を得ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明では、従来公知のアンチフリーズ蛋白質やシ
ランカップリング剤、アルカンチオール、脂肪酸などの
人工高分子に代えてポリビニルアルコールを用いるよう
にしたものである。
め、本発明では、従来公知のアンチフリーズ蛋白質やシ
ランカップリング剤、アルカンチオール、脂肪酸などの
人工高分子に代えてポリビニルアルコールを用いるよう
にしたものである。
【００１０】ポリビニルアルコールは、氷スラリーの再
結晶抑制効果を有しており、アンチフリーズ蛋白質の価
格に比べて約１／２００００と、大幅に安価である。
又、ポリビニルアルコールは、毒性、腐食性及び水への
可溶性に優れた材料である。そのため、再結晶が抑制さ
れた氷スラリーによる冷熱輸送、貯蔵の低コスト化が得
られ、安全性や高い信頼性が得られるものである。
結晶抑制効果を有しており、アンチフリーズ蛋白質の価
格に比べて約１／２００００と、大幅に安価である。
又、ポリビニルアルコールは、毒性、腐食性及び水への
可溶性に優れた材料である。そのため、再結晶が抑制さ
れた氷スラリーによる冷熱輸送、貯蔵の低コスト化が得
られ、安全性や高い信頼性が得られるものである。
【００１１】ポリビニルアルコールは、その一般式が図
１に示すように、（ＣＨ２Ｃ（ＯＨ）Ｈ）nで表され
る。−ＯＨ基は親水性の極性基（以下、親水基と称す
る）であり、−ＣＨ−は疎水基である。ポリビニルアル
コール分子の親水基−ＯＨは、図１に示すように、氷の
表面と水素結合する。一方、−ＣＨ２−基は疎水性であ
るので、氷の二次的な成長が抑制され、氷同士の結合が
抑制される。
１に示すように、（ＣＨ２Ｃ（ＯＨ）Ｈ）nで表され
る。−ＯＨ基は親水性の極性基（以下、親水基と称す
る）であり、−ＣＨ−は疎水基である。ポリビニルアル
コール分子の親水基−ＯＨは、図１に示すように、氷の
表面と水素結合する。一方、−ＣＨ２−基は疎水性であ
るので、氷の二次的な成長が抑制され、氷同士の結合が
抑制される。
【００１２】このように、ポリビニルアルコールを使用
すると、氷の再結晶が抑制されるものとなる。これによ
って、再結晶化の抑制された氷スラリーが得られ、氷ス
ラリーの長時間貯蔵や、管路を通した長距離輸送が可能
となるものである。なお、氷をつくる水分子Ｈ２Ｏは、
Ｈ原子の端が正に帯電し、Ｏ原子の反対側が負に帯電す
る。この水分子のＨ原子が、上述のように、ポリビニル
アルコール分子の−ＯＨ基と水素結合する。
すると、氷の再結晶が抑制されるものとなる。これによ
って、再結晶化の抑制された氷スラリーが得られ、氷ス
ラリーの長時間貯蔵や、管路を通した長距離輸送が可能
となるものである。なお、氷をつくる水分子Ｈ２Ｏは、
Ｈ原子の端が正に帯電し、Ｏ原子の反対側が負に帯電す
る。この水分子のＨ原子が、上述のように、ポリビニル
アルコール分子の−ＯＨ基と水素結合する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図２および図３を参照して説明する。 （第一実施形態）図２に、本発明の第一実施形態に係る
冷熱輸送装置が示されている。この冷熱輸送装置は、配
管１と、この配管１に設置されたポンプ２と、冷熱付与
手段３と、冷熱放出手段４とを備えている。ここで、配
管１は、ポリビニルアルコールを添加した例えば水のよ
うな液体（以下、ポリビニルアルコール水溶液と称す
る）が封入されている。前述の様に、ポリビニルアルコ
ールは、水を冷却したとき、氷の再結晶を抑制する作用
を有する。冷熱付与手段３は、冷凍機などからなってお
り、ポリビニルアルコール水溶液を冷却することによ
り、氷スラリーを生成するために設けられている。ポン
プ２は、配管１を通して、ポリビニルアルコール水溶液
および氷スラリーを強制循環させるためのものである。
図２および図３を参照して説明する。 （第一実施形態）図２に、本発明の第一実施形態に係る
冷熱輸送装置が示されている。この冷熱輸送装置は、配
管１と、この配管１に設置されたポンプ２と、冷熱付与
手段３と、冷熱放出手段４とを備えている。ここで、配
管１は、ポリビニルアルコールを添加した例えば水のよ
うな液体（以下、ポリビニルアルコール水溶液と称す
る）が封入されている。前述の様に、ポリビニルアルコ
ールは、水を冷却したとき、氷の再結晶を抑制する作用
を有する。冷熱付与手段３は、冷凍機などからなってお
り、ポリビニルアルコール水溶液を冷却することによ
り、氷スラリーを生成するために設けられている。ポン
プ２は、配管１を通して、ポリビニルアルコール水溶液
および氷スラリーを強制循環させるためのものである。
【００１４】この冷熱輸送装置にあっては、次のように
冷熱を輸送する。配管１の中のポリビニルアルコール水
溶液は、ポンプ２の作用により冷熱付与手段３に送ら
れ、この冷熱付与手段３で冷却されて氷スラリーにされ
る。この氷スラリーは、冷熱放出手段４で冷熱を放出す
る。冷熱放出手段４で、氷スラリーは冷熱を放出し、ポ
リビニルアルコール水溶液に戻る。このポリビニルアル
コール水溶液は、冷熱付与手段３に戻り、再び氷スラリ
ーとされる。この冷却・放熱プロセスを繰り返しなが
ら、冷熱輸送する。このように、ポリビニルアルコール
が水に添加されることにより、氷スラリーの氷の再結晶
が抑制されるので、配管１の閉鎖が防止され、もって長
期間にわたる冷熱輸送が可能となるものである。
冷熱を輸送する。配管１の中のポリビニルアルコール水
溶液は、ポンプ２の作用により冷熱付与手段３に送ら
れ、この冷熱付与手段３で冷却されて氷スラリーにされ
る。この氷スラリーは、冷熱放出手段４で冷熱を放出す
る。冷熱放出手段４で、氷スラリーは冷熱を放出し、ポ
リビニルアルコール水溶液に戻る。このポリビニルアル
コール水溶液は、冷熱付与手段３に戻り、再び氷スラリ
ーとされる。この冷却・放熱プロセスを繰り返しなが
ら、冷熱輸送する。このように、ポリビニルアルコール
が水に添加されることにより、氷スラリーの氷の再結晶
が抑制されるので、配管１の閉鎖が防止され、もって長
期間にわたる冷熱輸送が可能となるものである。
【００１５】（第二実施形態）図３に、本発明の第二の
実施形態に係る冷熱輸送装置が示されている。この冷熱
輸送装置は、タンク１１を有する冷熱付与手段３と、ポ
リビニルアルコール水溶液が封入された配管１と、第一
のポンプ２Ａと、タンク１２を有する冷熱保存手段５
と、第二のポンプ２Ｂと、冷熱放出手段４とを備えてい
る。冷熱保存手段５は、氷スラリーを溜めておき（冷熱
保存作用）、必要に応じて冷熱放出手段４に供給するも
のである。
実施形態に係る冷熱輸送装置が示されている。この冷熱
輸送装置は、タンク１１を有する冷熱付与手段３と、ポ
リビニルアルコール水溶液が封入された配管１と、第一
のポンプ２Ａと、タンク１２を有する冷熱保存手段５
と、第二のポンプ２Ｂと、冷熱放出手段４とを備えてい
る。冷熱保存手段５は、氷スラリーを溜めておき（冷熱
保存作用）、必要に応じて冷熱放出手段４に供給するも
のである。
【００１６】この図３の冷熱輸送装置にあっては、次の
ように冷熱を輸送、保存する。冷熱付与手段３のタンク
１１内のポリビニルアルコール水溶液は、冷却されて氷
スラリーにされる。このタンク１１内の氷スラリーは、
第一のポンプ２Ａにより冷熱保存手段５に送られ、冷熱
保存手段５のタンク１２内に溜められる。この冷熱保存
手段５で冷熱が保存される。冷熱保存手段５内の氷スラ
リーは、必要に応じて、第二のポンプ２Ｂにより、冷熱
放出手段４に供給され、冷却に使用される。このよう
に、ポリビニルアルコールが水に添加されているので、
氷スラリーの氷の再結晶が抑制され、もって氷スラリー
が冷熱保存手段５に長期保存される。
ように冷熱を輸送、保存する。冷熱付与手段３のタンク
１１内のポリビニルアルコール水溶液は、冷却されて氷
スラリーにされる。このタンク１１内の氷スラリーは、
第一のポンプ２Ａにより冷熱保存手段５に送られ、冷熱
保存手段５のタンク１２内に溜められる。この冷熱保存
手段５で冷熱が保存される。冷熱保存手段５内の氷スラ
リーは、必要に応じて、第二のポンプ２Ｂにより、冷熱
放出手段４に供給され、冷却に使用される。このよう
に、ポリビニルアルコールが水に添加されているので、
氷スラリーの氷の再結晶が抑制され、もって氷スラリー
が冷熱保存手段５に長期保存される。
【００１７】なお、上述した実施形態では水に対してポ
リビニルアルコールのみに加えたが、本発明はこれに限
らず、ポリビニルアルコールに加えて氷核細菌をも添加
すれば、氷の生成が促進される。尚、氷核細菌について
は、人工雪の製造装置などにおいて既に使用されてお
り、公知のものであるから、その説明を省略する。
リビニルアルコールのみに加えたが、本発明はこれに限
らず、ポリビニルアルコールに加えて氷核細菌をも添加
すれば、氷の生成が促進される。尚、氷核細菌について
は、人工雪の製造装置などにおいて既に使用されてお
り、公知のものであるから、その説明を省略する。
【００１８】（実験例１）氷再結晶化の観察の実験 本実験の目的は、ポリビニルアルコールが氷の再結晶化
に及ぼす影響を調べることにある。本実験では、ポリビ
ニルアルコール水溶液から生成した細かい粒状氷結晶の
再結晶化を観察した。ポリビニルアルコールとしては、
平均分子量５００、平均分子量２０００、平均分
子量３１０００〜５００００、平均分子量８５０００
〜１４６０００、平均分子量１２４０００〜１８６０
００の５種類を用いた。また、比較のため、純水、エチ
レングリコールの水溶液、アンチフリーズ蛋白質の水溶
液から生成した氷結晶の再結晶化を併せて観察した。
に及ぼす影響を調べることにある。本実験では、ポリビ
ニルアルコール水溶液から生成した細かい粒状氷結晶の
再結晶化を観察した。ポリビニルアルコールとしては、
平均分子量５００、平均分子量２０００、平均分
子量３１０００〜５００００、平均分子量８５０００
〜１４６０００、平均分子量１２４０００〜１８６０
００の５種類を用いた。また、比較のため、純水、エチ
レングリコールの水溶液、アンチフリーズ蛋白質の水溶
液から生成した氷結晶の再結晶化を併せて観察した。
【００１９】実験方法としては、−１００°Ｃ以下に冷
却したガラス板に約２ｍの高さからポリビニルアルコー
ル水溶液の液滴を落下させ、ガラス板上に細かい粒状結
晶からなる氷の薄膜を形成し、この氷薄膜を−７°Ｃの
環境下に１４時間放置することによって氷結晶の再結晶
化を観察した。
却したガラス板に約２ｍの高さからポリビニルアルコー
ル水溶液の液滴を落下させ、ガラス板上に細かい粒状結
晶からなる氷の薄膜を形成し、この氷薄膜を−７°Ｃの
環境下に１４時間放置することによって氷結晶の再結晶
化を観察した。
【００２０】その観察結果は次の通りとなった。 ポリビニルアルコール（平均分子量５００） 再結晶化した数百μｍ程度の大きさの氷結晶が観察され
た。 ポリビニルアルコール（平均分子量２０００） 再結晶化した数百μｍ程度の大きさの氷結晶が観察され
た。 ポリビニルアルコール（平均分子量３１０００〜５
００００） 細かい粒状氷結晶は再結晶化せず、５０μｍ以下の大き
さの氷結晶が観察された。 ポリビニルアルコール（平均分子量８５０００〜１
４６０００） 細かい粒状氷結晶は再結晶化せず、５０μｍ以下の大き
さの氷結晶が観察された。 ポリビニルアルコール（平均分子量１２４０００〜
１８６０００） 細かい粒状氷結晶は再結晶化せず、５０μｍ以下の大き
さの氷結晶が観察された。 一方、比較例として純水では、再結晶化した数百μｍ程
度の大きさの氷結晶が観察された。エチレングリコール
水溶液では、再結晶化した数百μｍ程度の大きさの氷結
晶が観察された。アンチフリーズ蛋白質では、細かい粒
状氷結晶は再結晶化せず、５０μｍ以下の大きさの氷結
晶が観察された。
た。 ポリビニルアルコール（平均分子量２０００） 再結晶化した数百μｍ程度の大きさの氷結晶が観察され
た。 ポリビニルアルコール（平均分子量３１０００〜５
００００） 細かい粒状氷結晶は再結晶化せず、５０μｍ以下の大き
さの氷結晶が観察された。 ポリビニルアルコール（平均分子量８５０００〜１
４６０００） 細かい粒状氷結晶は再結晶化せず、５０μｍ以下の大き
さの氷結晶が観察された。 ポリビニルアルコール（平均分子量１２４０００〜
１８６０００） 細かい粒状氷結晶は再結晶化せず、５０μｍ以下の大き
さの氷結晶が観察された。 一方、比較例として純水では、再結晶化した数百μｍ程
度の大きさの氷結晶が観察された。エチレングリコール
水溶液では、再結晶化した数百μｍ程度の大きさの氷結
晶が観察された。アンチフリーズ蛋白質では、細かい粒
状氷結晶は再結晶化せず、５０μｍ以下の大きさの氷結
晶が観察された。
【００２１】この観察結果により、次のようなことが判
った。再結晶化の抑制効果が観察されたポリビニルアル
コールは、いずれも平均分子量が３１０００以上のもの
である。これに対して、再結晶化の抑制効果が観察され
なかったポリビニルアルコールは、平均分子量が２００
０以下のものである。このことから、氷の再結晶を抑制
するには、平均分子量が少なくとも２０００以上のポリ
ビニルアルコールを用いる必要があることが判った。
った。再結晶化の抑制効果が観察されたポリビニルアル
コールは、いずれも平均分子量が３１０００以上のもの
である。これに対して、再結晶化の抑制効果が観察され
なかったポリビニルアルコールは、平均分子量が２００
０以下のものである。このことから、氷の再結晶を抑制
するには、平均分子量が少なくとも２０００以上のポリ
ビニルアルコールを用いる必要があることが判った。
【００２２】（実験例２）氷表面の観察の実験 本実験の目的は、ポリビニルアルコールが氷表面に吸着
するメカニズムを解明することにある。本実験では、純
水の氷表面と、平均分子量８９０００〜９８０００のポ
リビニルアルコールが吸着した氷表面とを、ＳＴＭ（走
査トンネル顕微鏡）を用いて観察した。
するメカニズムを解明することにある。本実験では、純
水の氷表面と、平均分子量８９０００〜９８０００のポ
リビニルアルコールが吸着した氷表面とを、ＳＴＭ（走
査トンネル顕微鏡）を用いて観察した。
【００２３】その観察結果は、次の通りとなった。純水
の氷表面では、全体として平坦状であった。一方、ポリ
ビニルアルコールが吸着した氷表面では、溝が観察され
た。
の氷表面では、全体として平坦状であった。一方、ポリ
ビニルアルコールが吸着した氷表面では、溝が観察され
た。
【００２４】この観察結果と（実験例１）の結果によ
り、次のような考察が得られた。平均分子量が少なくと
も２０００以上のポリビニルルコールは、分子中の親水
基を介して水素結合によって氷表面に吸着し、分子中の
疎水基によって氷の結晶成長を抑制していると考えられ
る。一方、平均分子量が２０００以下のポリビニルアル
コールは、水素結合によって氷表面に吸着するのに十分
な親水基の数を有していないために、氷の結晶成長を抑
制することができず、再結晶化の抑制に効果がないと考
えられる。
り、次のような考察が得られた。平均分子量が少なくと
も２０００以上のポリビニルルコールは、分子中の親水
基を介して水素結合によって氷表面に吸着し、分子中の
疎水基によって氷の結晶成長を抑制していると考えられ
る。一方、平均分子量が２０００以下のポリビニルアル
コールは、水素結合によって氷表面に吸着するのに十分
な親水基の数を有していないために、氷の結晶成長を抑
制することができず、再結晶化の抑制に効果がないと考
えられる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
次のような効果を奏する。本発明では、ポリビニルアル
コールを添加した水を冷却して氷スラリーを生成するも
のである。したがって、従来のようなアンチフリーズ蛋
白質やシランカップリング剤等を添加する場合に比べ
て、氷スラリーの再結晶が抑制され、氷スラリーによる
冷熱輸送方法及び装置の大幅な低コスト化が実現でき
る。
次のような効果を奏する。本発明では、ポリビニルアル
コールを添加した水を冷却して氷スラリーを生成するも
のである。したがって、従来のようなアンチフリーズ蛋
白質やシランカップリング剤等を添加する場合に比べ
て、氷スラリーの再結晶が抑制され、氷スラリーによる
冷熱輸送方法及び装置の大幅な低コスト化が実現でき
る。
【００２６】ポリビニルアルコールを添加した水に、さ
らに氷核細菌を添加すると、氷スラリー生成を促進でき
る。
らに氷核細菌を添加すると、氷スラリー生成を促進でき
る。
【００２７】ポリビニルアルコールは、毒性、腐食性及
び水への可溶性が良いので、安全性、信頼性の高い冷熱
の輸送方法及び装置が得られるものである。
び水への可溶性が良いので、安全性、信頼性の高い冷熱
の輸送方法及び装置が得られるものである。
【図１】本発明におけるポリビニルアルコールと氷表面
との反応を示す説明図である。
との反応を示す説明図である。
【図２】本発明の冷熱輸送装置の第一実施形態を示す概
略系統図である。
略系統図である。
【図３】本発明の冷熱輸送装置の第二実施形態を示す概
略系統図である。
略系統図である。
１ 配管 ２ ２Ａ、２Ｂ ポンプ ３ 冷熱付与手段 ４ 冷熱放出手段 ５ 冷熱保存手段
フロントページの続き (72)発明者 呂 樹申 茨城県つくば市並木１丁目２番地 工業 技術院機械技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−187756（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−74497（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−75328（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−28912（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−137619（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−124571（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25C 1/00 B65G 53/30 F24F 5/00
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリビニルアルコールを添加した水を冷
却して氷スラリーを生成し、該氷スラリーを配管および
ポンプにより輸送することを特徴とするポリビニルアル
コールを利用した冷熱輸送方法。 - 【請求項２】 ポリビニルアルコールを添加した水に氷
核細菌を添加したことを特徴とする請求項１記載のポリ
ビニルアルコールを利用した冷熱輸送方法。 - 【請求項３】 ポリビニルアルコールを添加した水と、
該ポリビニルアルコールを添加した液体を輸送する配管
と、該配管に設置されたポンプと、ポリビニルアルコー
ルを添加した液体を冷却して氷スラリーを生成する冷熱
付与手段とを備えたことを特徴とするポリビニルアルコ
ールを利用した冷熱輸送装置。 - 【請求項４】 ポリビニルアルコールを添加した水に氷
核細菌を添加したことを特徴とするポリビニルアルコー
ルを使用した請求項３に記載のポリビニルアルコールを
利用した冷熱輸送装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145710A JP3111219B1 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | ポリビニルアルコールを利用した冷熱輸送方法及び装置 |
| US09/537,407 US6430957B1 (en) | 1999-05-25 | 2000-03-29 | Method and apparatus for thermal transportation using polyvinyl alcohol |
| EP00302711A EP1055719B1 (en) | 1999-05-25 | 2000-03-30 | Method and apparatus for thermal transportation using polyvinyl alcohol |
| DE60010572T DE60010572T2 (de) | 1999-05-25 | 2000-03-30 | Verfahren und Vorrichtung zum thermischen Transport mittels Polyvinylalkohol |
| CA002303496A CA2303496C (en) | 1999-05-25 | 2000-03-30 | Method and apparatus for thermal transportation using polyvinyl alcohol |
| AU25170/00A AU764175B2 (en) | 1999-05-25 | 2000-03-31 | Method and apparatus for thermal transporation using polyvinyl alcohol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145710A JP3111219B1 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | ポリビニルアルコールを利用した冷熱輸送方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3111219B1 true JP3111219B1 (ja) | 2000-11-20 |
| JP2000337742A JP2000337742A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15391343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11145710A Expired - Lifetime JP3111219B1 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | ポリビニルアルコールを利用した冷熱輸送方法及び装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6430957B1 (ja) |
| EP (1) | EP1055719B1 (ja) |
| JP (1) | JP3111219B1 (ja) |
| AU (1) | AU764175B2 (ja) |
| CA (1) | CA2303496C (ja) |
| DE (1) | DE60010572T2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005126533A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Nippon Shokubai Co Ltd | 氷結晶成長抑制剤、氷結晶成長開始温度低下剤、及び水の凝固コントロール剤 |
| JP4868767B2 (ja) * | 2005-04-21 | 2012-02-01 | 株式会社日本触媒 | 氷結晶成長抑制剤及びその用途 |
| DE102006001335B4 (de) * | 2006-01-09 | 2016-08-04 | Rogers Germany Gmbh | Verwendung eines wärmetransportierenden Mediums |
| KR101146708B1 (ko) * | 2011-12-30 | 2012-05-17 | 주식회사 에스엔 | 요소수 동결방지용 용액 및 그 제조 방법 |
| US11504322B2 (en) | 2014-08-28 | 2022-11-22 | The General Hospital Corporation | Injectable slurries and methods of manufacturing the same |
| US11471401B2 (en) | 2014-08-28 | 2022-10-18 | The General Hospital Corporation | Injectable slurries and methods of manufacturing the same |
| JP6858698B2 (ja) * | 2014-08-28 | 2021-04-21 | ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション | 注射可能なスラリーならびにその製造方法および使用方法 |
| JP2017110205A (ja) * | 2015-12-11 | 2017-06-22 | 日本合成化学工業株式会社 | 結晶成長抑制剤 |
| BR112018068126B1 (pt) | 2016-02-26 | 2023-12-26 | The General Hospital Corporation | Sistemas e métodos para a produção e liberação de pasta fluida gelada medicinal |
| DE102016217423B4 (de) | 2016-09-13 | 2022-12-01 | Siemens Healthcare Gmbh | Anode |
| AU2017355364A1 (en) | 2016-11-02 | 2019-05-23 | Miraki Innovation Think Tank Llc | Devices and methods for slurry generation |
| US11324673B2 (en) | 2016-11-18 | 2022-05-10 | Miraki Innovation Think Tank Llc | Cosmetic appearance of skin |
| CN110868968A (zh) | 2017-04-05 | 2020-03-06 | 米拉基创新智库有限责任公司 | 递送点冷浆料生成 |
| SG11201909305PA (en) | 2017-04-05 | 2019-11-28 | Miraki Innovation Think Tank Llc | Cold slurry containment |
| US10500342B2 (en) | 2017-08-21 | 2019-12-10 | Miraki Innovation Think Tank Llc | Cold slurry syringe |
| FR3097552B1 (fr) | 2019-06-19 | 2021-06-18 | Yann Kaplan | Fluide frigoporteur diphasique à température négative |
| CN110645748B (zh) * | 2019-09-25 | 2021-08-17 | 安徽苏立新能源科技研究院有限公司 | 一种含冰率高的泥状冰浆及其制备方法 |
| US11241330B1 (en) | 2021-04-02 | 2022-02-08 | Brixton Biosciences, Inc. | Apparatus for creation of injectable slurry |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4334412A (en) * | 1979-11-15 | 1982-06-15 | Robert Wildfeuer | Cooling system |
| US4480445A (en) * | 1983-01-21 | 1984-11-06 | Vladimir Goldstein | Thermal storage heat exchanger systems of heat pumps |
| US4554797A (en) * | 1983-01-21 | 1985-11-26 | Vladimir Goldstein | Thermal storage heat exchanger systems of heat pumps |
| US4750333A (en) * | 1983-10-03 | 1988-06-14 | Chicago Bridge & Iron Company | Integrated mine cooling and water conditioning system |
| US4509344A (en) * | 1983-12-08 | 1985-04-09 | Chicago Bridge & Iron Company | Apparatus and method of cooling using stored ice slurry |
| US4584843A (en) * | 1984-11-05 | 1986-04-29 | Chicago Bridge & Iron Company | Method and apparatus of storing ice slurry and its use for cooling purposes |
| JPH03115303A (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-16 | Tosoh Corp | 冷却方法 |
| US5139549A (en) * | 1991-04-05 | 1992-08-18 | Chicago Bridge & Iron Technical Services Company | Apparatus and method for cooling using aqueous ice slurry |
| GB9212444D0 (en) * | 1992-06-11 | 1992-07-22 | Electricity Ass Tech | Cold storage apparatus |
| JPH0674497A (ja) | 1992-08-28 | 1994-03-15 | Hideo Kameyama | 氷蓄熱装置 |
| JPH06137619A (ja) | 1992-10-26 | 1994-05-20 | Shin Nippon Kucho Kk | エネルギー供給センターにおける冷熱蓄熱並びに冷熱輸送方法及びその装置 |
| KR0142138B1 (ko) | 1993-01-22 | 1998-06-15 | 와따루 이찌세 | 얼음-저장 시스템용 냉열매 |
| JPH0828912A (ja) | 1994-07-20 | 1996-02-02 | Shin Nippon Kucho Kk | 氷蓄熱装置用冷熱媒 |
| JP2666884B2 (ja) | 1994-09-01 | 1997-10-22 | 工業技術院長 | アンチフリーズ蛋白質を使用した冷熱輸送方法及び装置 |
| JPH11124571A (ja) | 1997-10-24 | 1999-05-11 | Polytec Design:Kk | 蓄冷材および蓄冷具 |
| JP3520315B2 (ja) | 1998-09-18 | 2004-04-19 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | シランカップリング剤を利用した冷熱輸送方法、冷熱保存方法、氷スラリー生成方法及び装置 |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP11145710A patent/JP3111219B1/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-03-29 US US09/537,407 patent/US6430957B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-03-30 DE DE60010572T patent/DE60010572T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-30 CA CA002303496A patent/CA2303496C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-03-30 EP EP00302711A patent/EP1055719B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-31 AU AU25170/00A patent/AU764175B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60010572D1 (de) | 2004-06-17 |
| CA2303496C (en) | 2006-06-13 |
| EP1055719A1 (en) | 2000-11-29 |
| US6430957B1 (en) | 2002-08-13 |
| AU2517000A (en) | 2000-11-30 |
| DE60010572T2 (de) | 2005-05-19 |
| CA2303496A1 (en) | 2000-11-25 |
| JP2000337742A (ja) | 2000-12-08 |
| AU764175B2 (en) | 2003-08-14 |
| EP1055719B1 (en) | 2004-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3111219B1 (ja) | ポリビニルアルコールを利用した冷熱輸送方法及び装置 | |
| JP2007186667A (ja) | 蓄熱性物質、蓄熱剤、蓄熱材、熱輸送媒体、蓄熱剤用融点調整剤、蓄熱剤用過冷却防止剤及び蓄熱剤または熱輸送媒体の主剤の製造方法 | |
| JPH09291272A (ja) | 蓄熱材 | |
| JPH0539988A (ja) | 潛熱蓄熱装置及び該装置に用いる潛熱蓄熱材 | |
| NO318201B1 (no) | Frostresistent varme/kjolefluid | |
| CN111006433B (zh) | 一种海捕船载超低温冷冻液及其制备方法 | |
| JP2003531272A (ja) | ギ酸塩を含有する二次冷却システム用伝熱流体 | |
| JPH08504872A (ja) | 新規なクラスレート生成媒体及び熱エネルギー貯蔵装置内でのその利用並びに熱エネルギーの貯蔵及び転移の方法 | |
| JP2001172617A (ja) | 臭化テトラｎ−ブチルアンモニウム水和物系蓄熱材 | |
| JPH0726252A (ja) | 蓄冷材 | |
| WO1996039472A1 (en) | A method for performing heat exchange by using a heat transfer medium, a heat transfer medium and a heat exchange apparatus | |
| EP0244536B1 (en) | Thermal energy storage media | |
| JP3520315B2 (ja) | シランカップリング剤を利用した冷熱輸送方法、冷熱保存方法、氷スラリー生成方法及び装置 | |
| NL2019249B1 (nl) | Thermische accu | |
| JP2000146379A (ja) | 包接水和物スラリーの製造装置 | |
| JPH0318869Y2 (ja) | ||
| JP3670353B2 (ja) | 凍結型蓄冷剤及び省エネルギー型クーラー | |
| JP2006299108A (ja) | 氷結晶成長抑制剤及びその用途 | |
| JP2001131538A (ja) | 高密度冷熱蓄熱輸送用組成物 | |
| JP2883168B2 (ja) | 蓄熱装置 | |
| JPH02146437A (ja) | 氷蓄熱装置 | |
| JP2005009752A (ja) | ヒートパイプ | |
| JP2002265936A (ja) | 蓄冷剤 | |
| JP3394352B2 (ja) | 吸収式冷凍機 | |
| JPH05223291A (ja) | 氷蓄熱装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |