JP4740388B1 - 熱媒体、熱交換システム、及び蓄熱体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱源からの熱を伝搬する熱媒体であって、鉱物油を主たる成分とし、カーボンナノチューブを添加したことを特徴とし、カーボンナノチューブは、カーボンナノチューブ懸濁液として添加され、カーボンナノチューブの熱媒体中の濃度は、0.3重量%以上に設定される。
【選択図】図2
Description
この給湯システム1は、例えば、システムの外部から供給された水等の液体(熱交換対象)を加熱して、公衆浴場や温水プール等の給湯対象2に温水を供給する。
本給湯システム1においては、上述したようにオイルバス11と熱交換器12とを互いにパイプで接続して、熱媒体をオイルバス11−熱交換器12間で循環させるように構成される。このように構成することで、熱媒体の加熱と熱交換による熱の伝搬が交互に行われ、熱媒体を長期間使用することができるようになる。
この熱媒体は、発明者の鋭意検討により、従来に比して、高性能な熱媒体(添加剤の添加量が少なく、長期の形態安定性が高く、粘性が低く、さらに高温条件下での高い安定性を保持することができる熱媒体)が得られることが見出されたものである。
図2は、熱媒体の顕微鏡写真であり、(a)はカーボンナノチューブを添加した熱媒体の顕微鏡写真、(b)はカーボンファイバー(Carbon Fiber、略称CF)を添加した熱媒体の顕微鏡写真である。この写真によれば、添加剤を添加した熱媒体における熱伝導性フィラーの凝集具合が判明する。また、この写真では、図2(a)に示すカーボンナノチューブを添加した熱媒体との比較のためにカーボンファイバーを添加した熱媒体を図2(b)に示した。
熱媒体の粘度の測定は、熱媒体の落下の時間から測定することにより行った。具体的には、所定の温度帯になったときに、熱媒体を採取し、粘度計(アネスト岩田製の商品名:イワタカップNK2)により行った。本試験においては、熱媒体の温度が10〔℃〕上昇する度に粘度測定を行った。なお、本試験では、試験中の熱媒体の温度分布の差異を少なくするため、熱媒体の攪拌を随時行った。
熱媒体としては、サーモゾール68を用い、カーボンナノチューブを予め混合し、攪拌したものを用いた。ホットプレートは、表面温度200〔℃〕(詳細には、プレート表面の温度分布200±1〔℃〕以下)に設定したものを用いた。温度データは、試験容器内に設置したセンサから入手した温度データをデータロガーに記録した。
なお、図3(a)に示す本試験結果は、標準化の観点から、イワタカップNK2により測定した値をフォード式粘度方式(フォードカップNo.4)の値に換算したものを示した。また、図中において、「樹脂」とは、無添加の熱媒体を示し、「CF2重量%」とは、カーボンファイバーの懸濁液を、2〔重量%〕の割合になるように調製した熱媒体を示し、「CNT2重量%」とは、カーボンナノチューブの懸濁液を、2〔重量%〕の割合になるように調製した熱媒体を示す。
また、本実施形態におけるカーボナノチューブを添加した熱媒体は、例えば、熱源としての熱伝導率の向上を目的として、給湯用又は熱交換器用熱媒体、繊維工業の溶融紡糸、撚り機等の温調、合成樹脂工業のゴム、ペイント、タール加工等の温調、石油精製時のプラントの温調、化学工業等において蒸留・濃縮・乾燥等を行うための化学反応装置の温調やアスファルトプラントのアスファルトの間接加熱に応用することができる。
Claims (3)
- 熱源からの熱を伝搬し、水との間の熱交換に供する熱媒体であって、
鉱物油を主たる成分とし、
鉱物油にカーボンナノチューブを分散させたカーボンナノチューブ懸濁液の添加により、前記カーボンナノチューブが、0.36±0.02重量%添加された
ことを特徴とする熱媒体。 - 熱交換に供する熱を伝搬する熱媒体により熱交換対象を加熱し又は冷却する熱交換システムであって、
請求項1に記載の熱媒体を用いる
ことを特徴とする熱交換システム。 - 熱源からの熱を蓄え、水との間の熱交換に供する液状の蓄熱体であって、
鉱物油を主たる成分とし、
鉱物油にカーボンナノチューブを分散させたカーボンナノチューブ懸濁液の添加により、前記カーボンナノチューブが、0.36±0.02重量%添加された
ことを特徴とする蓄熱体。
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