JP7191803B2 - Heat storage material composition - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、モータ、二次電池のバッテリ、燃料電池等の発熱源を冷却するための冷却回路中の冷媒の温度制御に利用できる蓄熱材組成物に関するもので、特に、その冷媒の昇温抑制に好適な蓄熱材組成物に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat storage material composition that can be used to control the temperature of a refrigerant in a cooling circuit for cooling a heat source such as a motor, a battery of a secondary battery, or a fuel cell. The present invention relates to a heat storage material composition suitable for temperature control.

自動車等の車両に搭載されるモータやバッテリ等の電装部品、自動車部品では、その出力の向上に伴い発熱量が増大している。このため、発熱量の増大に対応した冷却性能の向上が重要な課題となっている。特に、モータ、二次電池のバッテリ、燃料電池等では、その発熱量が大きくなり過ぎると、破損や劣化が生じて性能が低下するため、放熱対策が急務となっている。 2. Description of the Related Art Electrical components such as motors and batteries mounted in vehicles such as automobiles and automotive components generate more heat as their output increases. For this reason, it is an important issue to improve the cooling performance corresponding to the increase in the amount of heat generated. In particular, motors, batteries of secondary cells, fuel cells, and the like, if the amount of heat generated becomes too large, damage or deterioration may occur, resulting in reduced performance.

即ち、発熱源であるモータ、二次電池のバッテリ、燃料電池等では、その周囲に冷却回路が形成され(例えば、二次電池や燃料電池等であればその筐体内、即ち、パック内やスタック内に形成され)、その冷却回路に冷媒を通流する冷媒方式で冷却がなされているところ、モータ、二次電池、燃料電池等の発熱量が大きくなると、特に高負荷時、急速充電時等に高温状態となるから、冷媒の急激な昇温により冷却が間に合わなくなり、モータ、二次電池、燃料電池等のオーバーヒートによる性能低下、動作不良が生じる恐れがある。殊に、温度が高い夏場では、短時間の負荷でも直ぐに温度が上昇し、損傷、焼損の恐れも生じる。このため、温度をより高度に制御できる冷却技術が求められている。 That is, a cooling circuit is formed around a motor, a secondary battery, a fuel cell, etc., which are heat sources (for example, in the case of a secondary battery, a fuel cell, etc., in the case, that is, in the pack or stack). is formed inside the cooling circuit), and cooling is performed by a refrigerant system in which a refrigerant flows through the cooling circuit. Since the temperature rises rapidly, cooling cannot be done in time due to the rapid temperature rise of the coolant, and there is a risk that the performance of the motor, the secondary battery, the fuel cell, etc., will be overheated, resulting in reduced performance or malfunction. Especially in summer when the temperature is high, the temperature rises immediately even with a short-time load, and there is a risk of damage or burnout. Therefore, there is a demand for a cooling technique capable of controlling the temperature to a higher degree.

これに対し、高負荷時、急速充電時の一時的な高発熱に合わせて冷媒方式による冷却システムを高い冷却能に設計することで、例えば、冷却回路の増大や加圧冷媒の使用により、或いは、冷却ファン、ペルチェ素子、ヒートパイプ、ヒートシンク等の熱交換器等の複数の組み合わせ等により、冷却能を向上させることも可能であるが、そのような高性能な冷却回路の設計では、熱負荷の少ない通常状態のときでも、過剰に冷却してしまう過剰品質となり、コスト増を招くばかりか、冷却システムの肥大化、大型化、複雑化により、近年の自動車部品の小型化の要求、トレンドに対応できないものとなる。また、それらは電力消費の増大を招くことにもなる。 On the other hand, by designing a cooling system with a high cooling capacity in accordance with the temporary high heat generation during high load and rapid charging, for example, by increasing the number of cooling circuits and using pressurized refrigerant, , cooling fans, Peltier elements, heat pipes, heat sinks, and other heat exchangers can be combined to improve the cooling performance. Even in normal conditions with little air content, excessive cooling results in excessive quality, which not only increases costs, but also increases the size, size, and complexity of the cooling system. It becomes unsupportable. They also lead to increased power consumption.

そこで、本発明者らは、既存の冷却システムを肥大化等させることなく、高負荷時や急速充電時等の高発熱時でも効果的な冷却を可能とする冷却システムを追求しているところ、モータ、バッテリ、燃料電池等の発熱源から冷却回路中の冷媒に伝わった熱エネルギを蓄熱材に吸熱、蓄熱させることを発想した。
ここで、蓄熱材としては、化学蓄熱材、顕熱蓄熱材、潜熱蓄熱材等が存在するが、中でも、蓄熱性(蓄熱密度等)、安定性、安全性、コスト、耐久性等の観点から、材料の相が特定温度で変化するときの潜熱を有する潜熱型(相変化型)の蓄熱材料が多く採用されている。
Therefore, the present inventors are pursuing a cooling system that enables effective cooling even during high heat generation such as during high load or rapid charging without enlarging the existing cooling system. The idea was to absorb and store heat energy transmitted from a heat source such as a motor, battery, or fuel cell to a coolant in a cooling circuit in a heat storage material.
Here, as heat storage materials, there are chemical heat storage materials, sensible heat storage materials, latent heat storage materials, and the like. A latent heat type (phase change type) heat storage material, which has latent heat when the phase of the material changes at a specific temperature, is often used.

ところが、このような潜熱蓄熱材料では、出力温度(相転移温度)が一定で蓄熱温度域が狭域であるから、単一材料の選択では、選択した潜熱蓄熱材料の固有の融点(相転移点)付近における蓄熱に限定される。
したがって、単一材料の選択のみでは、その固有の融点付近よりも低温環境下では吸熱、蓄熱のメリットが生じない。更に、発熱源の種類、その周囲構造等に応じて最適な冷却温度が相違する各種冷却システムへの対応性に乏しく、幅広に対応できない。即ち、比較的高い融点の潜熱蓄熱材料を選択した際には、その潜熱蓄熱材料が相変化するまでに冷媒の昇温が高くなるから、冷却回路や、発熱源及びその周囲に対する熱負荷が高いものとなる。比較的低い融点の潜熱蓄熱材料を選択した際には、冷媒の急激な温度上昇では蓄熱容量がすぐに限界を超えて、効果的に冷媒の昇温を抑制的できない可能性がある。
However, with such a latent heat storage material, the output temperature (phase transition temperature) is constant and the heat storage temperature range is narrow. ) is limited to heat storage in the vicinity of
Therefore, the selection of a single material does not bring about the merits of heat absorption and heat storage in an environment with a temperature lower than the inherent melting point of the material. Furthermore, it is poor in adaptability to various cooling systems in which the optimum cooling temperature differs according to the type of heat source, the surrounding structure, etc., and cannot be widely applied. That is, when a latent heat storage material with a relatively high melting point is selected, the temperature rise of the refrigerant becomes high before the latent heat storage material undergoes a phase change, so the heat load on the cooling circuit, the heat source and its surroundings is high. become a thing. When a latent heat storage material with a relatively low melting point is selected, there is a possibility that the heat storage capacity will soon exceed the limit due to a rapid temperature rise of the refrigerant, and the temperature rise of the refrigerant cannot be effectively suppressed.

一方で、従来、融点が異なる複数種の潜熱蓄熱材料を混合すると、蓄熱量が著しく減少する問題があった。このときの示差走査熱量計の測定によるDSC曲線を見ると、吸熱ピークが広がって相変化の温度範囲が広くなっていることから、複数種の潜熱蓄熱材料を併用した場合には、蓄熱分散または蓄熱損失が生じ、或いは、材料同士の化学反応等により蓄熱機能が低下、失活し、それ故に蓄熱量が大きく低下しているものと予測できる。 On the other hand, conventionally, when a plurality of types of latent heat storage materials with different melting points are mixed, there has been a problem that the heat storage amount is significantly reduced. Looking at the DSC curve measured by the differential scanning calorimeter at this time, the endothermic peak is broadened and the temperature range of the phase change is widened. It can be predicted that a heat storage loss occurs, or the heat storage function is lowered or deactivated due to a chemical reaction between materials, and therefore the heat storage amount is greatly reduced.

ここで、複数種の潜熱蓄熱材料を混合した技術として、特許文献1において、融点が異なる複数種の有機系相転移材料からなり疎水性の材料により表面が被覆された複数種のゲルボールを分散媒中に分散させたことにより、複数の相移転温度を備えるエマルション型蓄熱を開示している。この特許文献1の技術においては、相転移材料を粒状のゲルボール化し、かつ、そのゲルボール表面を疎水材料で被覆することにより、エマルジョン型の蓄熱材として、複数の相転移温度を備えるものとしている。 Here, as a technique for mixing multiple types of latent heat storage materials, Patent Document 1 discloses multiple types of gel balls made of multiple types of organic phase transition materials with different melting points and whose surfaces are coated with a hydrophobic material as a dispersion medium. Disclosed is an emulsion-type heat storage with multiple phase transition temperatures due to dispersion therein. In the technique of Patent Document 1, the phase change material is turned into granular gel balls, and the surfaces of the gel balls are coated with a hydrophobic material, so that the emulsion type heat storage material has a plurality of phase transition temperatures.

しかしながら、特許文献1の技術では、相転移材料のゲルボール化及び表面処理を要することで、製造に手間を要し、また、高コストとなる。更に、ゲルボール化及び表面処理により全体的な蓄熱量は低くなることが予測される。
同様に、相変化材料をマイクロカプセル化することでも、複数の相変化材料を組み合わせたときの蓄熱機能の低下、失活を回避できる可能性も皆無ではないが、やはり、カプセル殻の存在により、また、カプセル内で相変化材が充填されない空隙部分により、全体的な蓄熱量は低くなることが予測される。また、マイクロカプセル化には、カプセルや架橋剤等を必要とし製造工程も複雑化するから、コスト高になる。
However, the technique of Patent Literature 1 requires gel ball formation of the phase transition material and surface treatment, which requires time and effort in manufacturing and increases the cost. In addition, gel balling and surface treatments are expected to lower overall heat storage.
Similarly, by microencapsulating the phase change material, it is possible to avoid the deterioration and deactivation of the heat storage function when combining a plurality of phase change materials. In addition, the overall heat storage is expected to be low due to voids in the capsule that are not filled with the phase change material. In addition, microencapsulation requires capsules, a cross-linking agent, and the like, which complicates the manufacturing process, resulting in high costs.

更に、蓄熱材に関し、所望の相変化温度に制御可能な技術として、特許文献2及び特許文献3がある。
特許文献2は、パラフィンワックスに対し、炭素数10以上の脂肪酸または(及び)高級アルコールが10~70重量%、これらパラフィンワックス、脂肪酸または(及び)高級アルコール全体に対して炭素数10以上のアルキル置換脂肪酸エステルを5~50重量%とした蓄熱材組成物を開示するものである。
また、特許文献3は、炭素数14の高級アルコールおよびパラフィンワックスの混合物を主成分とし、該混合物中の炭素数14の高級アルコールの重量比率が75~95重量%であり、且つ、示差走査型熱量計(DSC)により測定されたDSC曲線において、実質的に単一の融解ピークを有している蓄熱材用組成物を開示するものである。
Furthermore, regarding the heat storage material, there are patent document 2 and patent document 3 as techniques capable of controlling the phase change temperature to a desired value.
Patent Document 2 discloses that 10 to 70% by weight of fatty acid or (and) higher alcohol having 10 or more carbon atoms is added to paraffin wax, and alkyl having 10 or more carbon atoms is added to the entire paraffin wax, fatty acid or (and) higher alcohol A heat storage material composition containing 5 to 50% by weight of a substituted fatty acid ester is disclosed.
Further, Patent Document 3 discloses that a mixture of a higher alcohol having 14 carbon atoms and paraffin wax is the main component, the weight ratio of the higher alcohol having 14 carbon atoms in the mixture is 75 to 95% by weight, and a differential scanning type Disclosed is a composition for a heat storage material that has substantially a single melting peak in a DSC curve measured by a calorimeter (DSC).

特開2019-038975号公報JP 2019-038975 A 特開平5-39479号公報JP-A-5-39479 特開2016-14088号公報JP 2016-14088 A

これら特許文献2及び特許文献3の技術は、何れもパラフィンワックスに所定の高級アルコールを混合することで所望温度での蓄熱設計を可能とするものであるが、何れも、示差走査熱量計の測定によるDSC曲線において、融解ピーク数が1本で、連続した単一の温度域に融解ピークを有し、特定の単一の温度帯の蓄熱である。このため、急激な昇温条件では、蓄熱容量がすぐに限界を超えて、効果的に冷媒の昇温を抑制的できない可能性がある。また、発熱源の種類、その周囲構造等に応じた温度設計とされる各種冷却システムへの汎用性に劣る。 Both of the techniques of Patent Document 2 and Patent Document 3 enable heat storage design at a desired temperature by mixing a predetermined higher alcohol with paraffin wax. In the DSC curve by , the number of melting peaks is one, the melting peak is in a single continuous temperature range, and the heat is stored in a specific single temperature range. Therefore, under conditions of rapid temperature rise, the heat storage capacity may soon exceed the limit, and the temperature rise of the refrigerant may not be effectively suppressed. In addition, it is inferior in versatility to various cooling systems whose temperature is designed according to the type of heat source, its surrounding structure, and the like.

そこで、本発明は、複数の相変化材料を粒子化することなく混合しても、高い蓄熱効果が得られて冷媒の温度上昇を効果的に抑制できる蓄熱材組成物の提供を課題とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a heat storage material composition that can obtain a high heat storage effect even when a plurality of phase change materials are mixed without being granulated, and can effectively suppress the temperature rise of the refrigerant. is.

請求項1の発明の蓄熱材組成物は、融点差が20℃以上、40℃以下、好ましくは、22℃以上、35℃以下、より好ましくは、24℃以上、30℃以下の範囲内であるパラフィンワックスと高級アルコールの混合物からなるものである。 The heat storage material composition of claim 1 has a melting point difference of 20° C. or higher and 40° C. or lower, preferably 22° C. or higher and 35° C. or lower, more preferably 24° C. or higher and 30° C. or lower. It consists of a mixture of paraffin wax and higher alcohols.

上記パラフィンワックスは、好ましくは、常温で固体(固形)のパラフィン化合物である。ここで、上記パラフィン化合物とは、一般式Cn2n+2(nは限定されない)で表される脂肪族飽和炭化水素の総称であり、アルカン、メタン系炭化水素とも呼称されるものである。例えば、石油、潤滑油等に含まれ分留、精製によって取り出されるものであり、分留、精製の程度を問わずにノルマルパラフィン系及びイソパラフィン系を含む広義に捉えられるものであるが、ここには、同じ石油から分留され炭化水素を含みカーボン等を含有する黒褐色の重油、アスファルトは含まれない。潜熱量からすると、好ましくは、分子内の全ての炭素原子が直鎖構造の飽和炭化水素であり炭素骨格が枝分かれした側鎖を有さないノルマルパラフィン(n-パラフィン)である。より好ましくは、炭素数が偶数の2n(nは自然数から選択される1つの数)のノルマルパラフィンである。 The paraffin wax is preferably a paraffin compound that is solid (solid) at room temperature. Here, the paraffin compound is a general term for aliphatic saturated hydrocarbons represented by the general formula C n H 2n+2 (where n is not limited), and is also called alkanes and methane hydrocarbons. . For example, it is contained in petroleum, lubricating oil, etc. and is taken out by fractionation or refining, and is broadly understood to include normal paraffinic and isoparaffinic, regardless of the degree of fractionation or refining. is a blackish-brown heavy oil containing hydrocarbons and carbon, which is fractionated from the same petroleum, and does not include asphalt. Considering the amount of latent heat, normal paraffins (n-paraffins) in which all carbon atoms in the molecule are linear saturated hydrocarbons and the carbon skeleton does not have branched side chains are preferable. More preferably, normal paraffin having an even number of carbon atoms, 2n (where n is a number selected from natural numbers).

上記高級アルコールは、好ましくは、常温で固体(固形)状の高級飽和脂肪族アルコールであり、その融点(相転移点)が、前記パラフィンワックスの融点よりも20℃~40℃、より好ましくは、22℃~35℃、更に好ましくは、24℃~30℃の範囲内で低いものまたは高いものであればよい。換言すると、前記パラフィンワックスは、その融点が高級アルコールの融点よりも20℃~40℃、より好ましくは、22℃~35℃、更に好ましくは、24℃~30℃の範囲内で高いまたは低いものである。
そして、これらパラフィン及び高級アルコールは、固相から液相へと相変化(融解)する際の潜熱により蓄熱する潜熱蓄熱材(固液相転移型相変化材)として機能するものである。
The higher alcohol is preferably a higher saturated fatty alcohol that is solid (solid) at room temperature, and has a melting point (phase transition point) that is 20° C. to 40° C. higher than the melting point of the paraffin wax. 22°C to 35°C, more preferably 24°C to 30°C, as long as it is low or high. In other words, the paraffin wax has a melting point higher or lower than that of the higher alcohol by 20°C to 40°C, preferably 22°C to 35°C, and still more preferably 24°C to 30°C. is.
These paraffins and higher alcohols function as a latent heat storage material (solid-liquid phase change type phase change material) that stores heat by the latent heat when the phase changes (melts) from the solid phase to the liquid phase.

請求項の発明の蓄熱材組成物の前記パラフィンワックスは、その融点(相転移点)が65℃以上、85℃以下、より好ましくは、70℃以上、80℃以下の範囲内であり、前記高級アルコールの融点よりも高いものである。 The paraffin wax of the heat storage material composition of claim 1 has a melting point (phase transition point) of 65° C. or higher and 85° C. or lower, more preferably 70° C. or higher and 80° C. or lower. It is higher than the melting point of higher alcohols.

請求項の発明の蓄熱材組成物の前記パラフィンワックスは、n-ヘキサトリアコンタン(n-C3674)が主成分であるものであり、好ましくは、純度80%以上の高純度精製のものである。 The paraffin wax of the heat storage material composition of the invention of claim 2 is mainly composed of n-hexatriacontane (nC 36 H 74 ), and is preferably highly purified with a purity of 80% or more. It is.

請求項の発明の蓄熱材組成物の前記高級アルコールは、その炭素数が13以上、18以下、より好ましくは、14以上、18以下の高級脂肪族アルコールである。好ましくは、末端炭素に1つのヒドロキシ基を有する高級飽和脂肪族アルコールで、CH3(CH2mOHで表される脂肪族アルコールのうち、mが13以上、17以下のものである。更に好ましくは、融点が35℃以上、60℃以下の範囲内のものであり、例えば、ミリスチルアルコール、1-ヘキサデカノール、ステアリルアルコールを使用できる。 The higher alcohol of the heat storage material composition of the third aspect of the invention is a higher aliphatic alcohol having 13 or more and 18 or less carbon atoms, more preferably 14 or more and 18 or less carbon atoms. Preferred are higher saturated aliphatic alcohols having one hydroxy group at the terminal carbon, and aliphatic alcohols represented by CH 3 (CH 2 ) m OH where m is 13 or more and 17 or less. More preferably, the melting point is in the range of 35° C. or higher and 60° C. or lower. For example, myristyl alcohol, 1-hexadecanol, and stearyl alcohol can be used.

請求項の発明の蓄熱材組成物の前記高級アルコールは、1-ヘキサデカノール(セタノール、セチルアルコール、パルミチルアルコールとも称される)であるものである。 The higher alcohol of the heat storage material composition of the invention of claim 4 is 1-hexadecanol (also called cetanol, cetyl alcohol, palmityl alcohol).

請求項の発明の蓄熱材組成物は、前記パラフィンワックス及び前記高級アルコールのうちの高融点側の蓄熱材(前記パラフィンワックスまたは前記高級アルコール)100質量部に対し、低融点側の蓄熱材(前記高級アルコールまたは前記パラフィンワックス)が、好ましくは、80質量部以上、550質量部以下、より好ましくは、100質量部以上、500質量部以下、更に好ましくは、300質量部以上、500質量部以下の範囲内の配合であるものである。なお、当該配合は、パラフィンワックス及び高級アルコールの固体(固形)量での配合である。 The heat storage material composition of the invention of claim 5 is a heat storage material with a low melting point ( The higher alcohol or the paraffin wax) is preferably 80 parts by mass or more and 550 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 500 parts by mass or less, and still more preferably 300 parts by mass or more and 500 parts by mass or less. It is a compound within the range of. In addition, the said compounding is compounding by the solid (solid) amount of a paraffin wax and a higher alcohol.

請求項の発明の蓄熱材組成物は、前記パラフィンワックスと前記高級アルコールの合計量を100質量部に対し、前記パラフィンワックス及び前記高級アルコールのうちの高融点側の蓄熱材(前記パラフィンワックスまたは前記高級アルコール)が、好ましくは、10質量部以上、60質量部、より好ましくは、10質量部以上、55質量部以下、更に好ましくは、10質量部以上、30質量部以下の範囲内であり、前記低融点側の蓄熱材(前記高級アルコールまたは前記パラフィンワックス)が、好ましくは、40質量部以上、90質量部以下、より好ましくは、45質量部以上、90質量部以下、更に好ましくは、70質量部以上、90質量部以下の範囲内である。なお、当該配合は、高融点パラフィンワックス及び高級アルコールの固体(固形)量での配合である。 In the heat storage material composition of the invention of claim 6 , the total amount of the paraffin wax and the higher alcohol is 100 parts by mass, and the heat storage material having the higher melting point among the paraffin wax and the higher alcohol (the paraffin wax or the higher alcohol) is preferably 10 parts by mass or more and 60 parts by mass, more preferably 10 parts by mass or more and 55 parts by mass or less, and still more preferably 10 parts by mass or more and 30 parts by mass or less. , The heat storage material on the low melting point side (the higher alcohol or the paraffin wax) is preferably 40 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, more preferably 45 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, still more preferably It is within the range of 70 parts by mass or more and 90 parts by mass or less. The blending is based on the solid (solid) amount of the high-melting paraffin wax and the higher alcohol.

請求項の発明の蓄熱材組成物は、更に、固-固相転移型相変化材を含有するものである。
上記固-固相転移型相変化材(固相相転移型相変化材)としては、例えば、柔粘性結晶を有し低温側結晶から高温側結晶へと相転移する、即ち、固相から固相への一次相転移すするトリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール等の多価アルコールや、バナジウム、バリウム等の金属酸化物(酸化バナジウム、酸化チタン、酸化バリウム系等)や、硫化バナジウム等が使用できる。
The heat storage material composition of the invention of claim 7 further contains a solid-solid phase transition type phase change material.
As the solid-solid phase change type phase change material (solid phase change type phase change material), for example, it has soft-viscous crystals and phase changes from the low temperature side crystals to the high temperature side crystals, that is, from the solid phase to the solid phase. Polyhydric alcohols such as trimethylolethane, pentaerythritol, and neopentyl glycol that undergo first-order phase transition to phases, metal oxides such as vanadium and barium (vanadium oxide, titanium oxide, barium oxide, etc.), vanadium sulfide, etc. can be used.

請求項の発明の蓄熱材組成物の前記固-固相転移型相変化材は、トリメチロールエタン(C5123)であるものである。 The solid-solid phase transition type phase change material of the heat storage material composition of claim 8 is trimethylolethane (C 5 H 12 O 3 ).

請求項の発明の蓄熱材組成物の前記固-固相転移型相変化材は、前記高融点パラフィンワックスと前記高級アルコールの合計量を100質量部に対し、好ましくは、5質量部以上、95質量部以下、より好ましくは、10質量部以上、90質量部以下、更に好ましくは、30質量部以上、85質量部以下の範囲内で配合されるものである。 The solid-solid phase transition type phase change material of the heat storage material composition of claim 9 is preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of the high-melting paraffin wax and the higher alcohol, 95 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, and still more preferably 30 parts by mass or more and 85 parts by mass or less.

請求項10の発明の蓄熱材組成物は、更に、前記パラフィンワックス及び前記高級アルコールよりも融点が低い低融点パラフィンワックスを含有するものである。
上記低融点パラフィンワックスは、好ましくは、常温で固体(固形)のパラフィン化合物であり、より好ましくは、融点(相転移点)が35℃以上、55℃以下、更に好ましくは、40℃以上、50℃以下の範囲内であり、炭素数が偶数の2n(nは自然数から選択される1つの数)のノルマルパラフィン化合物である。この低融点パラフィンワックスの配合量は、前記高融点パラフィンワックス、前記高級アルコール及び前記低融点パラフィンワックスの合計量100質量部に対し、好ましくは、3質量部以上、50質量部以下の範囲内で配合されるものである。
A heat storage material composition according to a tenth aspect of the invention further contains a low-melting-point paraffin wax having a melting point lower than that of the paraffin wax and the higher alcohol.
The low-melting-point paraffin wax is preferably a paraffin compound that is solid (solid) at room temperature, and more preferably has a melting point (phase transition point) of 35°C or higher and 55°C or lower, still more preferably 40°C or higher and 50°C or higher. ° C. or less, and the normal paraffin compound having an even number of carbon atoms, 2n (n is one number selected from natural numbers). The amount of the low melting point paraffin wax to be blended is preferably in the range of 3 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the high melting point paraffin wax, the higher alcohol and the low melting point paraffin wax. It is compounded.

請求項1の発明に係る蓄熱材組成物によれば、融点差が20℃以上、40℃以下の範囲内であるパラフィンワックス及び高級アルコールを含有する。
融点差が20℃以上、40℃以下の範囲内であるパラフィンワックス及び高級アルコールの組み合わせであれば、マイクロカプセル化等として粒子化することなく混合しても、パラフィンワックスと高級アルコールの蓄熱機能が失活することなく、パラフィンワックス及び高級アルコールの各潜熱量が維持される。即ち、示差走査熱量測定法(DSC法)による測定したDSC曲線を見ると、吸熱ピークが重複した広がりとならずに、複数のピークを有し、パラフィンワックスと高級アルコールの各々が連続しない異なる温度域で相変化することで、複数の温度域で蓄熱効果を発揮する。特に、このような融点差があるパラフィンワックスと高級アルコールとの混合では、パラフィンワックスと高級アルコールの各々が連続しない異なる温度域で相変化するために、昇温に伴いパラフィンワックスと高級アルコールの固液の2相が共存することになるから、高融点側の蓄熱材への熱移動も良好にできる。よって、全体として高い蓄熱効果を発揮できて、発熱源やその周囲を冷却するための冷媒の熱エネルギの吸熱、蓄熱効果が高く、冷媒の温度上昇を効果的に抑制できる。
According to the heat storage material composition according to the invention of claim 1, the paraffin wax and the higher alcohol having a difference in melting point within the range of 20° C. or more and 40° C. or less are contained.
If the combination of paraffin wax and higher alcohol has a melting point difference of 20°C or more and 40°C or less, the heat storage function of the paraffin wax and the higher alcohol can be maintained even if they are mixed without being granulated by microencapsulation or the like. Each latent heat content of paraffin wax and higher alcohol is maintained without deactivation. That is, looking at the DSC curve measured by the differential scanning calorimetry method (DSC method), the endothermic peaks do not overlap and have a plurality of peaks, and the paraffin wax and the higher alcohol have different temperatures that are not continuous. The heat storage effect is demonstrated in multiple temperature ranges by changing the phase in each region. In particular, in the mixing of paraffin wax and higher alcohol, which have such a difference in melting point, the paraffin wax and the higher alcohol undergo phase changes in discontinuous different temperature ranges, so that the paraffin wax and the higher alcohol solidify as the temperature rises. Since the two phases of the liquid coexist, the heat transfer to the heat storage material on the high melting point side can also be favorably performed. Therefore, a high heat storage effect can be exhibited as a whole, the heat absorption and heat storage effect of the heat energy of the refrigerant for cooling the heat source and its surroundings are high, and the temperature rise of the refrigerant can be effectively suppressed.

請求項の発明の蓄熱材組成物によれば、前記パラフィンワックスは、その融点(相転移点)が65℃以上、85℃以下の範囲内であり、前記高級アルコールの融点よりも高いものであるから、例えば、100℃前後を上限温度に設定される冷媒の昇温抑制に好適でそのような冷媒に対し高い昇温抑制効果を発揮できる。 According to the heat storage material composition of the invention of claim 1 , the melting point (phase transition point) of the paraffin wax is in the range of 65° C. or higher and 85° C. or lower, and is higher than the melting point of the higher alcohol. Therefore , for example , it is suitable for suppressing the temperature rise of a refrigerant whose upper limit temperature is set to around 100° C., and a high temperature rise suppressing effect can be exhibited for such a refrigerant.

請求項の発明に係る蓄熱材組成物によれば、前記パラフィンワックスは、n-ヘキサトリアコンタン(n-C3674)が主成分であるから、高級アルコールと混合しても、固相状態及び液相状態で共に化学的に安定で高い潜熱量を有し、高い蓄熱効果を発揮する。よって、請求項1に記載の効果に加えて、例えば、100℃前後を上限温度と設定される冷媒の昇温抑制に好適で、そのような冷媒に対し高い昇温抑制効果が安定して得られる。 According to the heat storage material composition according to the invention of claim 2 , since the main component of the paraffin wax is n-hexatriacontane (n-C 36 H 74 ), even if it is mixed with a higher alcohol, the solid phase It is chemically stable in both state and liquid phase, has a high latent heat capacity, and exhibits a high heat storage effect. Therefore, in addition to the effect described in claim 1 , for example, it is suitable for suppressing the temperature rise of a refrigerant whose upper limit temperature is set to around 100° C., and a high temperature rise suppressing effect can be stably obtained for such a refrigerant. be done.

請求項の発明に係る蓄熱材組成物によれば、前記高級アルコールは炭素数が13以上、18以下の脂肪族アルコールであるから、低コストで、純度が高いものが得られる。よって、請求項1または請求項2に記載の効果に加えて、安定した高い蓄熱効果により、冷媒の高い昇温抑制効果を安定して得られる。より好ましくは、融点が35℃以上、60℃以下のものであれば、熱負荷のない通常状態では相変化が生じ難いことで、繰り返しの相変化による劣化、即ち、潜熱量の低下が生じ難いから、長期間の安定した冷媒の昇温抑制効果が得られる。 According to the heat storage material composition according to the third aspect of the invention, since the higher alcohol is an aliphatic alcohol having 13 or more and 18 or less carbon atoms, it can be obtained at low cost and with high purity. Therefore, in addition to the effect described in claim 1 or claim 2 , a high temperature rise suppressing effect of the refrigerant can be stably obtained due to a stable high heat storage effect. More preferably, if the melting point is 35° C. or more and 60° C. or less, the phase change is unlikely to occur in a normal state without a heat load, and deterioration due to repeated phase changes, that is, a decrease in the latent heat amount, is unlikely to occur. Therefore, a long-term, stable effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant can be obtained.

請求項の発明に係る蓄熱材組成物によれば、前記高級アルコールは1-ヘキサデカノールであるから、前記パラフィンワックスと混合しても、固相状態及び液相状態で共に化学的に安定で、高い潜熱量を有し、高い蓄熱効果を発揮する。よって、請求項1乃至請求項の何れか1つに記載の効果に加えて、冷媒の高い昇温抑制効果がより安定して得られる。また、熱負荷の少ない状態では相変化が生じ難いことで、繰り返しの相変化による劣化、即ち、潜熱量の低下が生じ難いから、より長期間安定した冷媒の昇温抑制効果が得られる。 According to the heat storage material composition according to the invention of claim 4 , since the higher alcohol is 1-hexadecanol, even when mixed with the paraffin wax, it is chemically stable in both the solid phase state and the liquid phase state. It has a high latent heat capacity and exhibits a high heat storage effect. Therefore, in addition to the effect described in any one of claims 1 to 3 , a high refrigerant temperature rise suppressing effect can be obtained more stably. In addition, since the phase change is less likely to occur in a state where the heat load is small, deterioration due to repeated phase changes, that is, the latent heat amount is less likely to decrease, the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant can be obtained stably for a longer period of time.

請求項の発明に係る蓄熱材組成物によれば、前記高融点パラフィンワックスと前記高級アルコールの配合量は、前記高融点パラフィンワックスと前記高級アルコールのうち高融点側の蓄熱材を100質量部に対し、低融点側の蓄熱材が、好ましくは、80~550質量部の範囲内である。当該範囲内であれば、昇温に伴う低融点側蓄熱材の液相と高融点側の蓄熱材の固相の共存バランスによる高融点側蓄熱材への効果的な熱移動を可能とし、請求項1乃至請求項の何れか1つに記載の効果に加えて、冷媒の昇温の抑制、緩和の高い効果を得ることができる。
特に、高融点側の蓄熱材100質量部に対し、低融点側の蓄熱材が、より好ましくは、100~500質量部以下の範囲内、更に好ましくは、300~500質量部以下の範囲内であれば、パラフィンワックスまたは高級アルコールを単独のときよりも冷媒の昇温抑制効果の向上を可能とする。
According to the heat storage material composition according to the fifth aspect of the invention, the amount of the high-melting paraffin wax and the higher alcohol blended is 100 parts by mass of the high-melting-point heat storage material of the high-melting paraffin wax and the higher alcohol. On the other hand, the heat storage material on the low melting point side is preferably in the range of 80 to 550 parts by mass. Within this range, the coexistence balance of the liquid phase of the low-melting-point heat storage material and the solid phase of the high-melting-point heat-storage material accompanying temperature rise enables effective heat transfer to the high-melting-point heat storage material. In addition to the effect described in any one of claims 1 to 4 , it is possible to obtain a high effect of suppressing and mitigating the temperature rise of the refrigerant.
In particular, with respect to 100 parts by mass of the high melting point heat storage material, the low melting point side heat storage material is more preferably in the range of 100 to 500 parts by mass or less, still more preferably in the range of 300 to 500 parts by mass or less. If there is, it is possible to improve the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant more than when paraffin wax or higher alcohol is used alone.

請求項の発明に係る蓄熱材組成物によれば、前記高融点パラフィンワックスと前記高級アルコールの合計量を100質量部に対し、前記高融点パラフィンワックスと前記高級アルコールのうち高融点側の蓄熱材が、好ましくは、10~60質量部の範囲内、低融点側の蓄熱材が、好ましくは、40~90質量部の範囲内である。当該範囲内であれば、昇温に伴う低融点側蓄熱材の液相と高融点側の蓄熱材の固相の共存バランスによる高融点側蓄熱材への効果的な熱移動を可能とし、請求項1乃至請求項の何れか1つに記載の効果に加えて、冷媒の昇温の抑制、緩和のより高い効果を得ることができる。
特に、前記高融点パラフィンワックスと前記高級アルコールの合計量を100質量部に対し、高融点側の蓄熱材が、より好ましくは、10~55質量部の範囲内、更に好ましくは、10~30質量部の範囲内、低融点側の蓄熱材が、より好ましくは、45~90質量部の範囲内、更に好ましくは、70~90質量部の範囲内あれば、パラフィンワックスまたは高級アルコールを単独のときよりも冷媒の昇温抑制効果の向上を可能とする。
According to the heat storage material composition according to the sixth aspect of the invention, when the total amount of the high melting point paraffin wax and the higher alcohol is 100 parts by mass, the higher melting point side of the high melting point paraffin wax and the higher alcohol can store heat. The material is preferably in the range of 10 to 60 parts by mass, and the heat storage material on the low melting point side is preferably in the range of 40 to 90 parts by mass. Within this range, the coexistence balance of the liquid phase of the low-melting-point heat storage material and the solid phase of the high-melting-point heat-storage material accompanying temperature rise enables effective heat transfer to the high-melting-point heat storage material. In addition to the effect described in any one of claims 1 to 5 , it is possible to obtain a higher effect of suppressing and mitigating the temperature rise of the refrigerant.
In particular, the heat storage material on the high melting point side is more preferably in the range of 10 to 55 parts by mass, still more preferably 10 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of the high melting point paraffin wax and the higher alcohol. part, the heat storage material on the low melting point side is more preferably in the range of 45 to 90 parts by mass, more preferably in the range of 70 to 90 parts by mass, when paraffin wax or higher alcohol is used alone It is possible to improve the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant.

請求項の発明に係る蓄熱材組成物によれば、更に、固-固相転移型相変化材を含有するものであるから、請求項1乃至請求項の何れか1つに記載の効果に加えて、相変化による体積変化の増大を相対的に低減可能とする。 According to the heat storage material composition according to the invention of claim 7 , since it further contains a solid-solid phase transition type phase change material, the effect of any one of claims 1 to 6 In addition, the increase in volume change due to phase change can be relatively reduced.

請求項の発明の蓄熱材組成物によれば、前記固-固相転移型相変化材は、トリメチロールエタン(C5123)であるから、高級アルコール及びパラフィンワックスと混合しても、化学的に安定であり、繰り返しの使用による劣化、即ち、潜熱量の低下も生じ難い。よって、請求項に記載の効果に加えて、固-固相転移型相変化材による安定した蓄熱効果を発揮できる。また、トリメチロールエタン(C5123)の固相転移点からして、100℃前後を上限温度と設定される冷媒の昇温抑制に好適で、そのような冷媒に対する昇温抑制効果の向上も可能とする。 According to the heat storage material composition of the eighth aspect of the invention, the solid-solid phase transition type phase change material is trimethylolethane (C 5 H 12 O 3 ), so it is mixed with a higher alcohol and paraffin wax. Also, it is chemically stable, and deterioration due to repeated use, that is, a decrease in the amount of latent heat, does not readily occur. Therefore, in addition to the effect described in claim 7 , a stable heat storage effect can be exhibited by the solid-solid phase transition type phase change material. In addition, considering the solid phase transition point of trimethylolethane (C 5 H 12 O 3 ), it is suitable for suppressing the temperature rise of a refrigerant whose upper limit temperature is set to around 100 ° C., and the effect of suppressing the temperature rise for such a refrigerant can also be improved.

請求項の発明の蓄熱材組成物によれば、前記固-固相転移型相変化材は、前記パラフィンワックスと前記高級アルコールの合計量を100質量部に対し、好ましくは、5~95質量部の範囲内で配合されるから、請求項7または請求項8に記載の効果に加えて、冷媒の昇温抑制効果の向上を可能とする。 According to the heat storage material composition of the ninth aspect of the invention, the solid-solid phase transition type phase change material is preferably 5 to 95 mass parts per 100 mass parts of the total amount of the paraffin wax and the higher alcohol. In addition to the effect described in claim 7 or claim 8 , it is possible to improve the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant.

請求項10の発明の蓄熱材組成物によれば、更に、前記パラフィンワックス及び前記高級アルコールよりも融点が低い低融点パラフィンワックスを含有するものであるから、請求項1乃至請求項の何れか1つに記載の効果に加えて、より低温側から蓄熱効果が得られる。 According to the heat storage material composition of the invention of claim 10, since it further contains a low-melting paraffin wax having a melting point lower than that of the paraffin wax and the higher alcohol, any one of claims 1 to 9 . In addition to the effect described in one, a heat storage effect is obtained from the lower temperature side.

図1は本実施の形態の蓄熱材組成物による冷媒の昇温抑制効果を評価するための評価用試験装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an evaluation test apparatus for evaluating the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant by the heat storage material composition of the present embodiment. 図2は本実施の形態の実施例1に係る蓄熱材組成物について示差走査熱量測定法(DSC法)で測定したDSC曲線のグラフである。FIG. 2 is a graph of a DSC curve measured by differential scanning calorimetry (DSC method) for the heat storage material composition according to Example 1 of the present embodiment. 図3は本実施の形態の実施例2に係る蓄熱材組成物について示差走査熱量測定法(DSC法)で測定したDSC曲線のグラフである。FIG. 3 is a graph of a DSC curve measured by differential scanning calorimetry (DSC method) for the heat storage material composition according to Example 2 of the present embodiment. 図4は本実施の形態の実施例3に係る蓄熱材組成物について示差走査熱量測定法(DSC法)で測定したDSC曲線のグラフである。FIG. 4 is a graph of a DSC curve measured by differential scanning calorimetry (DSC method) for the heat storage material composition according to Example 3 of the present embodiment. 図5は本実施の形態の実施例4に係る蓄熱材組成物について示差走査熱量測定法(DSC法)で測定したDSC曲線のグラフである。FIG. 5 is a graph of a DSC curve measured by differential scanning calorimetry (DSC method) for the heat storage material composition according to Example 4 of the present embodiment. 図6は本実施の形態の実施例5に係る蓄熱材組成物について示差走査熱量測定法(DSC法)で測定したDSC曲線のグラフである。FIG. 6 is a graph of a DSC curve measured by differential scanning calorimetry (DSC method) for the heat storage material composition according to Example 5 of the present embodiment. 図7は本実施の形態の実施例6に係る蓄熱材組成物について示差走査熱量測定法(DSC法)で測定したDSC曲線のグラフである。FIG. 7 is a graph of a DSC curve measured by differential scanning calorimetry (DSC method) for the heat storage material composition according to Example 6 of the present embodiment. 図8は参考例1の相変化材について示差走査熱量測定法(DSC法)で測定したDSC曲線のグラフである。8 is a graph of a DSC curve measured by differential scanning calorimetry (DSC method) for the phase change material of Reference Example 1. FIG. 図9は参考例2の相変化材について示差走査熱量測定法(DSC法)で測定したDSC曲線のグラフである。9 is a graph of a DSC curve measured by differential scanning calorimetry (DSC method) for the phase change material of Reference Example 2. FIG. 図10は参考例3の相変化材について示差走査熱量測定法(DSC法)で測定したDSC曲線のグラフである。10 is a graph of a DSC curve measured by differential scanning calorimetry (DSC method) for the phase change material of Reference Example 3. FIG. 図11は参考例4の相変化材について示差走査熱量測定法(DSC法)で測定したDSC曲線のグラフである。11 is a graph of a DSC curve measured by differential scanning calorimetry (DSC method) for the phase change material of Reference Example 4. FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、実施の形態において、表1の同一欄に記載の数値は、数量の大きさを示すものであり、基本的に材料に違いはないので、ここでは重複する説明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the embodiment, the numerical values shown in the same column of Table 1 indicate the magnitude of the quantity, and since there is basically no difference in the materials, redundant description will be omitted here.

本発明者らは、モータ、燃料電池、バッテリ等の発熱源を冷却するための冷却システムを肥大化させることなく、高負荷時、急速充電時等の一時的な高発熱時でも効果的な冷却を可能とするために、発熱源を冷却する冷却システムに用いられる冷媒の熱を蓄熱材に吸熱、蓄熱させることを発想し、冷媒の熱を蓄熱材に吸熱、蓄熱させる技術について鋭意実験研究を行ったところ、融点差を20℃以上、40℃以下としたパラフィンワックスと高級アルコールの混合物によれば、それに冷媒の熱を吸熱、蓄熱させて発熱源が高発熱したときでも冷媒の急激な昇温を抑制、緩和できることを見出した。 The inventors of the present invention have found that the cooling system for cooling heat sources such as motors, fuel cells, batteries, etc., can be effectively cooled even during temporary high heat generation such as during high load and rapid charging without enlarging the cooling system. In order to make this possible, we came up with the idea of absorbing and storing the heat of the refrigerant used in the cooling system that cools the heat source in a heat storage material. As a result, it was found that a mixture of paraffin wax and higher alcohol with a melting point difference of 20°C or more and 40°C or less was able to absorb and store the heat of the refrigerant, resulting in a rapid rise of the refrigerant even when the heat source generated a large amount of heat. It was found that the temperature can be suppressed and alleviated.

即ち、融点が20℃以上、40℃以下で相違するパラフィンワックス及び高級アルコールの組み合わせでは、パラフィンワックスや高級アルコールをマイクロカプセルに密封する等の粒子化しなくとも、それらの素材を混合するだけで、高い吸熱、蓄熱効果が得られ、冷媒の高い昇温抑制効果が得られた。 That is, in the combination of paraffin wax and higher alcohol, which have different melting points of 20° C. or higher and 40° C. or lower, the paraffin wax or higher alcohol need not be granulated by sealing the paraffin wax or higher alcohol in microcapsules, but simply mixing these materials. A high heat absorption and heat storage effect was obtained, and a high refrigerant temperature rise suppression effect was obtained.

この理由については必ずしも明らかではないが、融点差を20℃以上、40℃以下としたパラフィンワックスと高級アルコールの組み合わせでは、パラフィンワックスと高級アルコールの蓄熱性能が失活することなく、また、パラフィンワックスと高級アルコールを混合しても蓄熱分散、損失等が生じることなくパラフィンワックス及び高級アルコールの各固有の高い潜熱量が維持されたものと推測できる。即ち、所定の融点差のあるパラフィンワックスと高級アルコールの混合物について、その示差走査熱量測定法(DSC法)により得られたDSC曲線を見ると、ブロードな単一の吸熱(融解)ピーク(ピークが重複してブロードどなった曲線)とならずに、吸熱ピークが複数(ダブルピーク)のDSC曲線となることから、蓄熱分散、損失等が生じ難く、パラフィンワックスと高級アルコールの本来有する高い蓄熱量が十分に生かされて高い蓄熱効果を発揮できたものと推測される。更に、融点差を20℃以上、40℃以下としたパラフィンワックスと高級アルコールの組み合わせでは、昇温で高融点側の蓄熱材の固相(固体、粉末)及び低融点側の蓄熱材の液相(液体)の複数相の共存状態が生じ、そのような複数相の共存バランスで、蓄熱材への熱の伝わりが良く、また、蓄熱損失等も生じ難くて、冷媒の昇温抑制効果が高くなるとも推測できる。 The reason for this is not necessarily clear, but in a combination of paraffin wax and higher alcohol with a melting point difference of 20° C. or higher and 40° C. or lower, the heat storage performance of paraffin wax and higher alcohol is not deactivated, and the paraffin wax does not lose its heat storage performance. It can be inferred that the high latent heat inherent to each of the paraffin wax and the higher alcohol was maintained without heat storage dispersion, loss, etc., even when mixed with the higher alcohol. That is, when looking at the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC method) for a mixture of paraffin wax and higher alcohol having a predetermined melting point difference, a broad single endothermic (melting) peak (peak is Since the DSC curve has multiple endothermic peaks (double peaks) instead of overlapping and broad curves), heat storage dispersion, loss, etc. are difficult to occur, and the high heat storage capacity inherent in paraffin wax and higher alcohol. It is presumed that the high heat storage effect was able to be exhibited by making full use of Furthermore, in the combination of paraffin wax and higher alcohol with a melting point difference of 20° C. or more and 40° C. or less, when the temperature is raised, the solid phase (solid, powder) of the heat storage material on the high melting point side and the liquid phase of the heat storage material on the low melting point side A state of coexistence of multiple (liquid) phases occurs, and with such a balance of multiple phases, heat is well transferred to the heat storage material, heat storage loss is less likely to occur, and the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant is high. It can be guessed.

そして、このように融点差を20℃以上、40℃以下としたパラフィンワックスと高級アルコールの組み合わせでは、パラフィンワックスと高級アルコールの各固有の融点付近での相変化に対応した2点の相転移点(相転移温度)を有し、複数の異なる温度域で融解ピーク(ダブルピーク)を有するDSC曲線となり、パラフィンワックスと高級アルコールのそれぞれが互いに離れた(不連続な)異なる温度域で相変化して蓄熱、吸熱するものである。即ち、単一の温度域での融解ピークを有するものと比べ、吸熱、蓄熱の効果が特定の温度域に限定されずに、複数の温度域で蓄熱効果を発揮する。したがって、低融点側の蓄熱材によって低い温度帯での昇温でも蓄熱効果が得られることで、冷媒を低温に維持できるから、発熱源やその周囲の熱負荷を少なくできる。更に、発熱源の急激な昇温による熱エネルギの急激な増大に対しても、低温側から高温側にかけての段階的な蓄熱特性により、蓄熱容量が直ぐに限界を超えることはなく、冷媒の昇温抑制に効果的である。 In the combination of paraffin wax and higher alcohol with a melting point difference of 20° C. or higher and 40° C. or lower, two phase transition points corresponding to the phase changes near the respective inherent melting points of paraffin wax and higher alcohol are obtained. (phase transition temperature), the DSC curve has melting peaks (double peaks) in a plurality of different temperature ranges, and the paraffin wax and the higher alcohol undergo phase changes in different (discontinuous) temperature ranges separated from each other. It stores and absorbs heat. That is, compared to a material having a melting peak in a single temperature range, the heat absorption and heat storage effects are not limited to a specific temperature range, and the heat storage effect is exhibited in a plurality of temperature ranges. Therefore, the heat storage material having a low melting point provides a heat storage effect even when the temperature rises in a low temperature zone, so that the refrigerant can be maintained at a low temperature, so that the heat load on the heat source and its surroundings can be reduced. Furthermore, even with a sudden increase in heat energy due to a sudden temperature rise of the heat source, the stepwise heat storage characteristic from the low temperature side to the high temperature side prevents the heat storage capacity from immediately exceeding the limit and the temperature of the refrigerant rises. effective in suppression.

こうして、本発明の実施の形態に係る蓄熱材組成物は、パラフィンワックスと高級アルコールを必須成分として含有し、それらの融点差が20℃以上、40℃以下、好ましくは、22℃以上、35℃以下、より好ましくは、24℃以上、30℃以下であるものである。 Thus, the heat storage material composition according to the embodiment of the present invention contains paraffin wax and higher alcohol as essential components, and the melting point difference between them is 20°C or more and 40°C or less, preferably 22°C or more and 35°C. Below, more preferably, the temperature is 24° C. or higher and 30° C. or lower.

特に好ましくは、融点が65℃以上、85℃以下のパラフィンワックスと、炭素数が13以上、18以下の高級アルコールの組み合わせである。当該組み合わせであれば、低コストで、かつ、所望温度域での高い蓄熱特性を安定して得られる。即ち、融点が65℃以上、85℃以下のパラフィンワックスと、炭素数が13以上、18以下の高級アルコールは、何れも低コストで純度が高いものが得られるため、融解挙動のばらつきが少ないものとなり、安定した相転移温度及び高い潜熱量が得られることで、安定して高い昇温抑制効果が得られる。 Particularly preferred is a combination of paraffin wax having a melting point of 65° C. or higher and 85° C. or lower and higher alcohol having 13 or more and 18 or less carbon atoms. With this combination, it is possible to stably obtain high heat storage properties in the desired temperature range at low cost. That is, both paraffin waxes with a melting point of 65° C. or higher and 85° C. or lower and higher alcohols with a carbon number of 13 or higher and 18 or lower can be obtained at low cost and with high purity, so that there is little variation in melting behavior. As a result, a stable phase transition temperature and a high latent heat amount can be obtained, and a high temperature rise suppressing effect can be stably obtained.

融点が65℃以上、85℃以下のパラフィンワックスとしては、例えば、トリアコンタン(C3062)、ヘントリアコンタン(C3164)、ドトリアコンタン(C3266)、トリトリアコンタン(C3368)、テトラトリアコンタン(C3470)、ペンタトリアコンタン(C3572)、ヘキサトリアコンタン(C3674)、ヘプタトリアコンタン(C3776)、オクタトリアコンタン(C3878)、ノナトリアコンタン(C3980)、テトラコンタン(C4082)、ヘンテトラコンタン(C4184)等のパラフィンが含まれる。 Examples of paraffin waxes having a melting point of 65° C. or higher and 85° C. or lower include triacontane (C 30 H 62 ), hentriacontane (C 31 H 64 ), dotriacontane (C 32 H 66 ), tritriacontane ( C 33 H 68 ), tetratriacontane (C 34 H 70 ), pentatriacontane (C 35 H 72 ), hexatriacontane (C 36 H 74 ), heptatriacontane (C 37 H 76 ), octatriacontane ( C 38 H 78 ), nonatriacontane (C 39 H 80 ), tetracontane (C 40 H 82 ), hentetracontane (C 41 H 84 ) and the like.

また、炭素数が13以上、18以下の高級アルコールとしては、価格や入手の容易さ等を考慮すると、一価アルコールであって、直鎖型の1級アルコールが一般的であるが、分岐アルコールであってもよい。例えば、トリデシルアルコール(トリデカノール)、ミリスチルアルコール(1-テトラデカノール)、ペンタデシルアルコール(1-ペンタデカノール)、セタノール(1-ヘキサデカノール)、1-ヘプタデカノール、ステアリルアルコール(1-オクタデカノール)、イソステアリルアルコール等の飽和高級アルコールを使用できる。 In addition, as the higher alcohol having 13 or more and 18 or less carbon atoms, considering the price and availability, etc., it is a monohydric alcohol and is generally a straight-chain primary alcohol. may be For example, tridecyl alcohol (tridecanol), myristyl alcohol (1-tetradecanol), pentadecyl alcohol (1-pentadecanol), cetanol (1-hexadecanol), 1-heptadecanol, stearyl alcohol (1- octadecanol), isostearyl alcohol and other saturated higher alcohols can be used.

ここで、モータ、燃料電池、バッテリ等の発熱源の冷却システム(空冷式、油冷式、水冷式等)においては、例えば、100℃前後の制御を限界として冷却システムの設計がなされている実情からして、余裕をみて、例えば、90℃~95℃を冷媒の昇温限界温度と想定したときに、その冷媒の昇温抑制に効果的な蓄熱材組成物の温度設計として、好ましくは、融点が65℃以上、85℃以下、より好ましくは、70℃以上、80℃以下のパラフィンワックスと、好ましくは、炭素数が13以上、18以下、より好ましくは、炭素数が14以上、17以下で、好ましくは、融点が35℃以上、60℃以下、より好ましくは、融点が40℃以上、55℃以下の高級アルコールの組み合わせである。より好適には、融点が約75℃~79℃の範囲内となるヘキサトリアコンタン(C3674)を主成分とするパラフィンワックスと、融点が約49℃~52℃の範囲内となる炭素数16の1級アルコールで高級飽和脂肪族アルコールである1-ヘキサデカノール(セタノール、セチルアルコール、パミチルアルコールとも称される)の組み合わせである。 Here, in the cooling system (air-cooled, oil-cooled, water-cooled, etc.) of heat sources such as motors, fuel cells, batteries, etc., the cooling system is designed with the limit of control at around 100 ° C. Therefore, with a margin, for example, when 90 ° C. to 95 ° C. is assumed to be the temperature rise limit temperature of the refrigerant, the temperature design of the heat storage material composition that is effective in suppressing the temperature rise of the refrigerant is preferably: A paraffin wax having a melting point of 65° C. or higher and 85° C. or lower, more preferably 70° C. or higher and 80° C. or lower, and a carbon number of preferably 13 or higher and 18 or lower, more preferably 14 or higher and 17 or lower. Preferably, it is a combination of higher alcohols having a melting point of 35° C. or higher and 60° C. or lower, more preferably 40° C. or higher and 55° C. or lower. More preferably, a paraffin wax based on hexatriacontane (C 36 H 74 ) with a melting point in the range of about 75°C to 79°C and a carbon wax with a melting point in the range of about 49°C to 52°C. It is a combination of 1-hexadecanol (also called cetanol, cetyl alcohol, and pamityl alcohol), which is a primary alcohol of number 16 and a higher saturated fatty alcohol.

それらの組み合わせでは、互いの混合によっても、各蓄熱性能が失活、低下することなく、各固有の高い潜熱量が維持され、更に、昇温に伴う固相(固体、粉末)及び液相(液体)の複数相の好適な共存バランスによる蓄熱材への熱の伝わりやすさにより、冷媒が90℃~95℃に達するまでの昇温速度の緩和効果を高くできる。また、繰り返しの使用によっても冷媒の昇温抑制効果が低下することなく、長期間、冷媒の高い昇温抑制効果が安定して得られる。 In their combination, even when mixed with each other, the heat storage performance of each is not deactivated or deteriorated, and each inherent high latent heat is maintained, and furthermore, the solid phase (solid, powder) and liquid phase ( Due to the ease of heat transfer to the heat storage material due to the favorable coexistence balance of multiple phases (liquid), it is possible to increase the effect of alleviating the temperature rise rate until the refrigerant reaches 90°C to 95°C. In addition, even after repeated use, the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant does not deteriorate, and a high effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant can be stably obtained for a long period of time.

これら所定の融点差のパラフィンワックス及び高級アルコールの配合割合は、特に限定されないが、好ましくは、パラフィンワックス及び高級アルコールのうちの高融点側蓄熱材の配合を100質量部としたとき、パラフィンワックス及び高級アルコールのうちの低融点側の蓄熱材の配合を80質量部以上、500質量部以下、より好ましくは、100質量部以上、500質量部以下、更に好ましくは、300質量部以上、500質量部以下の範囲内とされる。
また、パラフィンワックス及び高級アルコールの合計量100質量部に対しては、それらのうちの高融点側の蓄熱材の配合が、好ましくは、10質量部以上、60質量部以下、より好ましくは、10質量部以上、55質量部以下、更に好ましくは、10質量部以上、30質量部以下の範囲内、低融点側の蓄熱材の配合が、好ましくは、40質量部以上、90質量部以下、より好ましくは、45質量部以上、90質量部以下、更に好ましくは、70質量部以上、90質量部以下の範囲内である。
当該配合により、昇温に伴う低融点側蓄熱材の液相と高融点側蓄熱材の固相との共存バランスによる蓄熱材への効果的な熱移動を可能とし、冷媒の昇温の抑制、緩和の高い効果を得ることができる。
The mixing ratio of the paraffin wax and the higher alcohol having a predetermined melting point difference is not particularly limited, but preferably, when the high melting point side heat storage material of the paraffin wax and the higher alcohol is 100 parts by mass, the paraffin wax and the higher alcohol are mixed. 80 parts by mass or more and 500 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 500 parts by mass or less, still more preferably 300 parts by mass or more and 500 parts by mass of the heat storage material on the low melting point side of the higher alcohol It is considered to be within the following range.
In addition, for a total amount of 100 parts by mass of paraffin wax and higher alcohol, the amount of the heat storage material on the high melting point side is preferably 10 parts by mass or more and 60 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass. In the range of 10 parts by mass or more and 55 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 30 parts by mass or less. It is preferably in the range of 45 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, and more preferably in the range of 70 parts by mass or more and 90 parts by mass or less.
This combination enables effective heat transfer to the heat storage material due to the coexistence balance between the liquid phase of the heat storage material on the low melting point side and the solid phase of the heat storage material on the high melting point side as the temperature rises, suppressing the temperature rise of the refrigerant, A high relaxation effect can be obtained.

更に、本実施の形態に係る蓄熱材組成物においては、融点差を20℃以上、40℃以下としたパラフィンワックス及び高級アルコールに加え、他の潜熱蓄熱材(相変化材料、相転移材料)を混合することも可能であり、好ましくは、パラフィンワックスの固有の融点及び高級アルコールの固有の融点よりも高い温度または低い温度で相変化する潜熱蓄熱材の使用である。 Furthermore, in the heat storage material composition according to the present embodiment, in addition to paraffin wax and higher alcohol having a melting point difference of 20° C. or more and 40° C. or less, other latent heat storage materials (phase change materials, phase change materials) are added. Mixtures are also possible, preferably the use of latent heat storage materials that change phase above or below the intrinsic melting point of the paraffin wax and the intrinsic melting point of the higher alcohol.

より好ましくは、パラフィンワックス及び高級アルコールの各固有の融点よりも高い温度の相変化点(相変化温度)を有する潜熱蓄熱材を混合する場合には、高融点側のパラフィンワックスまたは高級アルコールとは異種の潜熱蓄熱材を混合する。また、パラフィンワックス及び高級アルコールの各固有の融点よりも低い温度の相変化点(相変化温度)を有する潜熱蓄熱材を混合する場合には、低融点側のパラフィンワックスまたは高級アルコールとは異種の潜熱蓄熱材を混合する。これにより、他の潜熱蓄熱材を混合したときでも、その潜熱蓄熱材が、相変化点差が20℃以上、40℃以下のパラフィンワックス及び高級アルコールと相溶し難く、各成分の蓄熱量の低下が抑制される。加えて、より幅広い温度域での蓄熱により、冷媒への適用範囲も広くなる。更には、複数の相(固相、液相)の共存バランスによる蓄熱材への熱移動の向上を可能として冷媒の昇温抑制、緩和効果の向上も可能とする。 More preferably, when a latent heat storage material having a phase change point (phase change temperature) higher than the intrinsic melting points of paraffin wax and higher alcohol is mixed, the paraffin wax or higher alcohol having the higher melting point is Different types of latent heat storage materials are mixed. In addition, when mixing a latent heat storage material having a phase change point (phase change temperature) lower than the intrinsic melting point of each of paraffin wax and higher alcohol, it is necessary to mix a latent heat storage material different from the low melting point paraffin wax or higher alcohol. Mix the latent heat storage material. As a result, even when other latent heat storage materials are mixed, the latent heat storage materials are less likely to be compatible with paraffin waxes and higher alcohols having a phase change point difference of 20° C. or more and 40° C. or less, and the heat storage amount of each component is reduced. is suppressed. In addition, heat storage over a wider temperature range will broaden the range of applications for refrigerants. Furthermore, it is possible to improve the heat transfer to the heat storage material by the coexistence balance of a plurality of phases (solid phase, liquid phase), thereby suppressing the temperature rise of the refrigerant and improving the mitigation effect.

融点差を20℃以上、40℃以下としたパラフィンワックス及び高級アルコールとは別の潜熱蓄熱材(相変化材料、相転移材料)の一例としては、固-固相転移型相変化材(以下、単に、固-固相転移材とする)を使用できる。固-固相転移材による蓄熱は、固相間の相転移に基づく蓄熱、即ち、固相から固相へと変化する際の潜熱による蓄熱であり、一次相転移であるから体積変化が殆ど生じない。このため、パラフィンワックスや高級アルコールの配合量を減らして固-固相転移材を配合し、それにも蓄熱させることで、パラフィンワックスや高級アルコールが固相から液相へ相変化するときの漏れ出しや染み出し等の懸念を軽減できる。 As an example of a latent heat storage material (phase change material, phase change material) different from paraffin wax and higher alcohol having a melting point difference of 20° C. or more and 40° C. or less, solid-solid phase change type phase change material (hereinafter referred to as simply a solid-to-solid phase transition material) can be used. Heat storage by the solid-solid phase transition material is heat storage based on the phase transition between solid phases, that is, heat storage due to latent heat when changing from the solid phase to the solid phase, and since it is a first-order phase transition, almost no volume change occurs. No. For this reason, by reducing the amount of paraffin wax and higher alcohol compounded and adding a solid-solid phase transition material, and also storing heat in it, the paraffin wax and higher alcohol will leak out when the phase changes from the solid phase to the liquid phase. It can reduce concerns such as bleeding and seepage.

本実施の形態に係る蓄熱材組成物で用いる固-固相転移材としては、例えば、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール等の多価アルコールや、バナジウム、バリウム等の金属酸化物(酸化バナジウム、酸化チタン、酸化バリウム系等)や、硫化バナジウム等が使用できるが、パラフィンワックス及び高級アルコールとの相性、非相溶性や、熱履歴による蓄熱効果の安定性や、取扱性等からすると、好ましくは、トリメチロールエタン(CH3C(CH2OH)3)である。特に、トリメチロールエタンであれば、所定のパラフィンワックス及び高級アルコールとの混合で、例えば、90℃~95℃に到達するまでの冷媒の昇温抑制に効果的な蓄熱、吸熱特性が発揮され、冷媒の昇温抑制、緩和効果の向上を可能とする。即ち、昇温によって所定のパラフィンワックス及び高級アルコールが相転移するから、固体状のトリメチロールエタンへの熱の伝わりが良く、トリメチロールの固固相転移による蓄熱が効果的に発揮され、冷媒の昇温抑制、緩和効果の向上を可能とする。 Examples of the solid-solid phase transition material used in the heat storage material composition according to the present embodiment include polyhydric alcohols such as trimethylolethane, pentaerythritol, and neopentyl glycol, and metal oxides such as vanadium and barium (oxidized Vanadium, titanium oxide, barium oxide, etc.) and vanadium sulfide can be used. Preferred is trimethylolethane (CH 3 C(CH 2 OH) 3 ). In particular, when trimethylolethane is mixed with a predetermined paraffin wax and a higher alcohol, for example, it exhibits heat storage and heat absorption characteristics that are effective in suppressing the temperature rise of the refrigerant until it reaches 90 ° C. to 95 ° C. It is possible to suppress the temperature rise of the refrigerant and improve the mitigation effect. That is, since the prescribed paraffin wax and the higher alcohol undergo a phase transition due to the temperature rise, heat is well transferred to the solid trimethylolethane, and heat storage due to the solid-solid phase transition of the trimethylol is effectively exhibited, and the refrigerant is cooled. It enables suppression of temperature rise and improvement of mitigation effect.

このような固-固相転移材は、高級アルコール及び高融点パラフィンワックスの合計量100質量部に対し、好ましくは、5質量部以上、95質量部以下、より好ましくは、10質量部以上、90質量部以下、更に好ましくは、30質量部以上、85質量部以下の範囲内で配合される。蓄熱材の合計量、即ち、固-固相転移材と高級アルコールとパラフィンワックス(高融点パラフィンワックス及び後述の低融点パラフィンワックスを配合する場合にはそれを含む)との合計量を100質量部に対しては、固-固相転移材は、好ましくは、3質量部以上、50質量部以下、より好ましくは、4質量部以上、48質量部以下、更に好ましくは、5質量部以上、45質量部以下の範囲内の配合である。
当該配合により、昇温に伴う液相と固相との共存バランスによる蓄熱材への効果的な熱移動を可能とし、冷媒の昇温の抑制、緩和効果の向上を可能とする。
Such a solid-solid phase transition material is preferably 5 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 90 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of the higher alcohol and the high-melting paraffin wax. It is blended in the range of not more than 30 parts by mass and not more than 85 parts by mass, more preferably not less than 30 parts by mass. The total amount of the heat storage material, that is, the total amount of the solid-solid phase transition material, the higher alcohol, and the paraffin wax (including the high melting point paraffin wax and the low melting point paraffin wax described below when blended) is 100 parts by mass. For, the solid-solid phase transition material is preferably 3 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or more and 48 parts by mass or less, still more preferably 5 parts by mass or more and 45 It is a blend within the range of parts by mass or less.
This combination enables effective heat transfer to the heat storage material due to the coexistence balance of the liquid phase and the solid phase accompanying the temperature rise, and makes it possible to suppress the temperature rise of the refrigerant and improve the mitigation effect.

更に他の潜熱蓄熱材(相変化材料、相転移材料)として、融点差を20℃以上、40℃以下としたパラフィンワックス及び高級アルコールとは別の、固液相転移型のパラフィン、高級アルコール、高級脂肪酸(脂肪酸エステル)等を混合することもできる。
融点差を20℃以上、40℃以下としたパラフィンワックス及び高級アルコールの組み合わせとして、例えば、融点が65℃以上、85℃以下の高融点パラフィンワックスと、炭素数が13以上、18以下の高級アルコールを使用した場合、更に、それらのパラフィンワックス及び高級アルコールよりも融点が低い低融点パラフィンワックスを配合することで、より低温側からの蓄熱、吸熱を可能とする。なお、低融点パラフィンワックスとの比較で、それと区別するため、低融点パラフィンワックスの融点よりも高い融点のパラフィンワックスは、便宜上、高融点パラフィンワックスと記載する場合もある。
Further, as other latent heat storage materials (phase change materials, phase transition materials), solid-liquid phase transition type paraffins, higher alcohols, which are different from paraffin waxes and higher alcohols having a melting point difference of 20° C. or more and 40° C. or less, A higher fatty acid (fatty acid ester) or the like can also be mixed.
As a combination of paraffin wax and higher alcohol having a melting point difference of 20° C. or more and 40° C. or less, for example, a high melting point paraffin wax having a melting point of 65° C. or more and 85° C. or less and a higher alcohol having 13 or more and 18 or less carbon atoms. is further blended with a low-melting-point paraffin wax having a lower melting point than those paraffin waxes and higher alcohols, thereby enabling heat storage and heat absorption from a lower temperature side. In order to distinguish from low-melting paraffin wax in comparison, paraffin wax having a melting point higher than that of low-melting paraffin wax may be referred to as high-melting paraffin wax for convenience.

このときの低融点パラフィンワックスとしては、高融点パラフィンワックスよりも融点が20℃以上低いものとなり、そのような低融点パラフィンワックスでは、高融点パラフィンワックスの吸熱ピーク(融解ピーク)に重複しないから、高融点パラフィンワックスの潜熱量を低下させることもない。特に、より低温側で相転移が開始することにより高融点成分側への熱の伝わりが良くなり、それらの吸熱、蓄熱が効果的に機能することで冷媒の昇温抑制、緩和効果の向上も可能となる。更に、そのような低融点パラフィンワックスは、比較的安価に入手できるから、低コスト化も可能である。そして、低融点パラフィンの配合によって低コスト化しても、冷媒の昇温抑制、緩和効果を高くできる The low melting point paraffin wax at this time has a melting point lower than that of the high melting point paraffin wax by 20° C. or more, and such a low melting point paraffin wax does not overlap the endothermic peak (melting peak) of the high melting point paraffin wax. It also does not lower the latent heat of the high-melting paraffin wax. In particular, when the phase transition starts on the lower temperature side, the heat transfer to the high melting point component side improves, and the heat absorption and heat storage function effectively, suppressing the temperature rise of the refrigerant and improving the mitigation effect. It becomes possible. Furthermore, since such low-melting paraffin waxes are available at relatively low prices, cost reduction is also possible. And even if the cost is reduced by blending low-melting paraffin, the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant and mitigating it can be enhanced.

このような低融点パラフィンワックスとしては、例えば、n-ヘキサデカン(C1634)、n-ヘプタデカン(C1736)、n-オクタデカン(C1838)、n-ノナデカン(C1940)、n-イコサン(C2042)、n-ヘニコサン(C2144)、n-ドコサン(C2246)、n-トリコサン(C2348)、n-テトラコサン(C2450)等が使用できるが、高潜熱量及び低コストの観点から、偶数の炭素数のノルマルパラフィンを主成分とするものが好ましく、常温での取扱い安さから、n-イコサン(C2042)、n-ドコサン(C2246)、n-テトラコサン(C2450)が好適である。 Examples of such low-melting paraffin wax include n-hexadecane (C 16 H 34 ), n-heptadecane (C 17 H 36 ), n-octadecane (C 18 H 38 ), n-nonadecane (C 19 H 40 ), n-icosane (C 20 H 42 ), n-henicosane (C 21 H 44 ), n-docosane (C 22 H 46 ), n-tricosane (C 23 H 48 ), n-tetracosane (C 24 H 50 ) can be used, but from the viewpoint of high latent heat and low cost, those containing normal paraffin with an even number of carbon atoms as the main component are preferred. Preferred are n-docosane (C 22 H 46 ) and n-tetracosane (C 24 H 50 ).

低融点パラフィンワックスの配合量は、高級アルコール及び高融点パラフィンワックスの合計量100質量部に対し、好ましくは、5質量部以上、95質量部以下、より好ましくは、5質量部以上、90質量部以下、更に好ましくは、7質量部以上、85質量部の範囲内で配合される。
潜熱蓄熱材の合計量を100質量部に対しては、好ましくは、3質量部以上、50質量部以下、より好ましくは、4質量部以上、45質量部以下、更に好ましくは、5質量部以上、40質量部以下の範囲内である。即ち、使用する潜熱蓄熱材が高融点パラフィンワックス、高級アルコール及び低融点パラフィンワックスのみである場合には、高融点パラフィンワックス、高級アルコール及び低融点パラフィンワックスの合計量を100質量部に対し、好ましくは、3~50質量部、より好ましくは、4~45質量部、更に好ましくは、5~40質量部の範囲内である。使用する潜熱蓄熱材が高融点パラフィンワックス、高級アルコール、固-固相転移材及び低融点パラフィンワックスである場合には、高融点パラフィンワックス、高級アルコール固-固相転移材及び低融点パラフィンワックスの合計量を100質量部に対し、好ましくは、3~55質量部、より好ましくは、4~50質量部、更に好ましくは、5~45質量部の範囲内である。
当該配合により、昇温に伴う液相と固相との共存バランスによる蓄熱材への効果的な熱移動を可能とし、冷媒の昇温の抑制、緩和効果の向上を可能とする。
The amount of the low melting point paraffin wax is preferably 5 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or more and 90 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the higher alcohol and the high melting point paraffin wax. More preferably, it is blended in the range of 7 parts by mass or more to 85 parts by mass.
The total amount of the latent heat storage material is preferably 3 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or more and 45 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or more. , 40 parts by mass or less. That is, when the latent heat storage material to be used is only high-melting paraffin wax, higher alcohol and low-melting paraffin wax, the total amount of high-melting paraffin wax, higher alcohol and low-melting paraffin wax is preferably is in the range of 3 to 50 parts by mass, more preferably 4 to 45 parts by mass, still more preferably 5 to 40 parts by mass. When the latent heat storage material to be used is high-melting paraffin wax, higher alcohol, solid-solid phase transition material and low-melting paraffin wax, high-melting paraffin wax, higher alcohol solid-solid phase transition material and low-melting paraffin wax The total amount is preferably 3 to 55 parts by mass, more preferably 4 to 50 parts by mass, and still more preferably 5 to 45 parts by mass, relative to 100 parts by mass.
This combination enables effective heat transfer to the heat storage material due to the coexistence balance of the liquid phase and the solid phase accompanying the temperature rise, and makes it possible to suppress the temperature rise of the refrigerant and improve the mitigation effect.

こうした本発明の実施の形態に係る蓄熱材組成物は、融点差が20℃~40℃の範囲内である高級アルコールとパラフィンワックスを必須成分として含有するものであり、そのような所定の高級アルコールとパラフィンワックスの組み合わせでは、示差走査熱量測定法(DSC法)によるDSC曲線を見ると、吸熱ピーク(融解ピーク)が広い単一の吸熱ピークとならずに、パラフィンワックスの固有の融点近傍と高級アルコールの固有の融点近傍との複数の吸熱ピーク(ダブルピーク)を有する。
即ち、マイクロカプセル化等の粒子化することなく高級アルコールとパラフィンワックスを混合しても、アルコール及びパラフィンワックスの蓄熱機能が失活することなく、パラフィンワックスと高級アルコールが本来有する潜熱量が維持され、全体として高い蓄熱量が得られる。
The heat storage material composition according to the embodiment of the present invention contains, as essential components, a higher alcohol having a melting point difference of 20° C. to 40° C. and paraffin wax. In combination with paraffin wax, when looking at the DSC curve by differential scanning calorimetry (DSC method), the endothermic peak (melting peak) does not become a single wide endothermic peak, It has multiple endothermic peaks (double peaks) near the melting point inherent to alcohol.
That is, even if the higher alcohol and the paraffin wax are mixed without being granulated by microencapsulation or the like, the heat storage function of the alcohol and the paraffin wax is not deactivated, and the amount of latent heat originally possessed by the paraffin wax and the higher alcohol is maintained. , a high heat storage capacity is obtained as a whole.

つまり、昇温に伴う相転移がパラフィンワックスと高級アルコールとで別々の異なる温度帯で生じて、パラフィンワックスのみまたは高級アルコールのみの単独で測定される潜熱量と比較しても、全体の蓄熱量が大きく低下することなくパラフィンワックスと高級アルコールが有する高い潜熱量が維持される。更に、高級アルコール及びパラフィンワックスの各々の相転移に対応した複数の温度域での段階的な吸熱、蓄熱であり、昇温に伴い、高級アルコールの液相及びパラフィンワックスの固相、或いは、パラフィンワックスの液相及び高級アルコールの固相といった、アルコール及びパラフィンワックスの2成分で異なる複数相が共存する状態が生じる。このため、高融点側の蓄熱材への熱の伝わりを良くでき蓄熱損失も生じ難く、冷媒の昇温抑制、緩和効果を高くできる。 In other words, the phase transition accompanying the temperature rise occurs in separate and different temperature zones for paraffin wax and higher alcohol, and even when compared with the latent heat measured for only paraffin wax or only higher alcohol, the total heat storage amount The high latent heat of the paraffin wax and the higher alcohol is maintained without a significant decrease in the . Furthermore, it is a stepwise heat absorption and heat storage in a plurality of temperature ranges corresponding to the phase transition of each of the higher alcohol and the paraffin wax. A state in which a plurality of different phases, such as a liquid phase of wax and a solid phase of higher alcohol, coexist with the two components of alcohol and paraffin wax occurs. For this reason, heat can be conducted well to the heat storage material on the high melting point side, heat storage loss is less likely to occur, and the effect of suppressing and mitigating the temperature rise of the refrigerant can be enhanced.

なお、吸熱ピーク(融解ピーク)が重複して広い単一の吸熱ピークとなるものでは、相変化の前後で大きな温度差があることで蓄熱損失、蓄熱分散が生じやすくなるに対し、融点差が20℃~40℃の範囲内である高級アルコールとパラフィンワックスの組み合わせでは、成分同士の化学反応等により蓄熱性能が失活することもなく、連続しない異なる温度領域でパラフィンワックスと高級アルコールとが各々相転移するものであり、狭域の吸熱ピークが分散するから、蓄熱損失、蓄熱分散等も少なく、パラフィンワックスと高級アルコールの固有の潜熱量が維持されるものと考えられる。 In the case where the endothermic peak (melting peak) overlaps and becomes a single wide endothermic peak, the large temperature difference before and after the phase change makes it easy for heat storage loss and heat storage dispersion to occur, but the melting point difference is large. In the combination of higher alcohol and paraffin wax within the range of 20°C to 40°C, the heat storage performance is not deactivated due to a chemical reaction between the components, and the paraffin wax and the higher alcohol are separated in discontinuous different temperature ranges. Since the phase transition occurs and the endothermic peak in a narrow range is dispersed, heat storage loss, heat storage dispersion, etc. are small, and it is thought that the inherent latent heat of the paraffin wax and the higher alcohol is maintained.

こうして、本実施の形態の蓄熱材組成物によれば、複数の潜熱蓄熱材料の組みあわせであっても、パラフィンワックスの固有の融点の近傍と高級アルコールの固有の融点近傍との複数の相転移点を有して異なる温度域での複数段階で蓄熱し、マイクロカプセル化等の粒子化しなくとも蓄熱機能が失活することなく、高い蓄熱効果が得られるものである。 Thus, according to the heat storage material composition of the present embodiment, even when a plurality of latent heat storage materials are combined, a plurality of phase transitions between the vicinity of the intrinsic melting point of paraffin wax and the vicinity of the intrinsic melting point of higher alcohol can be achieved. It has points and stores heat in a plurality of steps in different temperature ranges, and a high heat storage effect can be obtained without deactivating the heat storage function even without granulation such as microencapsulation.

したがって、例えば、金属や合成樹脂(例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート)等からなる容器、袋等に本実施の形態の蓄熱材組成物を封入し、それを、モータ、二次電池のバッテリ、燃料電池等の発熱源を冷却するための冷却回路中の冷媒に接触するように設けると、発熱源から冷媒に加わった熱エネルギを本実施の形態の蓄熱材組成物に多く吸熱、蓄熱でき、冷媒の温度上昇を効果的に抑制して高い温度制御を可能とする。 Therefore, for example, the heat storage material composition of the present embodiment is enclosed in a container, bag, or the like made of metal or synthetic resin (eg, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, nylon, polyester, polyethylene terephthalate). , is provided in contact with the coolant in the cooling circuit for cooling the heat source such as the motor, the battery of the secondary battery, the fuel cell, etc., the heat energy added to the coolant from the heat source is A large amount of heat can be absorbed and stored in the heat storage material composition, and the temperature rise of the refrigerant can be effectively suppressed to enable high temperature control.

なお、本実施の形態の蓄熱材組成物を柔軟な容器や袋に充填する際には、所定のパラフィンワックス及び高級アルコールが常温で固体状のものでは、予め、固形状のパラフィンワックス及び高級アルコールを加熱により溶融してから混合し、または、混合した状態で融解し、自然冷却して固形状とした混合物を充填するのが好ましいが、各固形材料をそのまま容器や袋に充填してもよいし、各固形材料を均一に混合してから容器や袋に充填してもよい。なお、固-固相変化材を配合する場合には、それは溶融することなくパラフィンワックス及び高級アルコールに混合される。 When the heat storage material composition of the present embodiment is filled into a flexible container or bag, if the prescribed paraffin wax and higher alcohol are solid at room temperature, solid paraffin wax and higher alcohol are prepared in advance. Is preferably melted by heating and then mixed, or melted in a mixed state and naturally cooled to fill the solid mixture, but each solid material may be directly filled into a container or bag. Alternatively, each solid material may be uniformly mixed and then filled into a container or a bag. When a solid-solid phase change material is blended, it is mixed with paraffin wax and higher alcohol without being melted.

そして、本実施の形態の蓄熱材組成物によれば、融点差が20℃~40℃の範囲内である高級アルコールとパラフィンワックスの混合、組みあわせであり、そのDSC曲線では、パラフィンワックスの固有の融点の近傍と高級アルコールの固有の融点近傍との複数の吸熱ピーク(融解ピーク)を有し複数の異なる温度帯で相変化が生じて吸熱、蓄熱するものであるから、1種の潜熱蓄熱材のみの使用のときと比べ、また、単一の吸熱ピークを有するものと比べ、発熱源を冷却する冷却回路の広範囲の温度設計に対応できる汎用性が高く、使用時において高温まで昇温されない状態でも、所定の蓄熱効果が発揮され、発熱源やその周囲の熱負荷を低減できる。 According to the heat storage material composition of the present embodiment, the higher alcohol and paraffin wax having a melting point difference in the range of 20° C. to 40° C. are mixed or combined. It has multiple endothermic peaks (melting peaks) near the melting point of higher alcohols and near the melting point inherent to higher alcohols, and phase changes occur in multiple different temperature zones to absorb and store heat. Compared to using only the material or having a single endothermic peak, it has high versatility that can handle a wide range of temperature design of the cooling circuit that cools the heat source, and does not rise to high temperatures during use. Even in this state, a predetermined heat storage effect is exhibited, and the heat load on the heat source and its surroundings can be reduced.

即ち、単一の潜熱蓄熱材のみの使用では、その固有の融点付近に蓄熱の効果が限定されるところ、本実施の形態の蓄熱材組成物によれば、DSC曲線において、高級アルコール固有の融点付近とパラフィンワックス固有の融点付近との吸熱ピーク間で20~40℃程度の温度差がある複数の温度域で蓄熱できるから、広範囲の温度帯で蓄熱効果が得られる。よって、蓄熱材組成物の吸熱を使用する冷媒の設計温度に対応した所望の温度域での蓄熱を可能とし、つまり、所望の蓄熱温度の制御を容易とし、冷媒の設計温度に対応した蓄熱による昇温抑制が可能である。故に、発熱源の種類、その周囲構造等に応じて相違する温度に設計される各種冷媒の昇温抑制に効果的な蓄熱特性に設定でき、広範囲の蓄熱用途として利用できる。 That is, when only a single latent heat storage material is used, the effect of heat storage is limited to the vicinity of its inherent melting point. Since heat can be stored in a plurality of temperature ranges with a temperature difference of about 20 to 40° C. between endothermic peaks near and near the melting point of paraffin wax, the heat storage effect can be obtained in a wide range of temperature ranges. Therefore, it is possible to store heat in a desired temperature range corresponding to the design temperature of the refrigerant using the heat absorption of the heat storage material composition, that is, to facilitate control of the desired heat storage temperature. Temperature rise can be suppressed. Therefore, the heat storage characteristic can be set to be effective in suppressing the temperature rise of various refrigerants designed to have different temperatures according to the type of heat source, the surrounding structure, etc., and can be used for a wide range of heat storage applications.

特に、比較的融点が低い1種の潜熱蓄熱材のみを使用した場合には、発熱源の急激な温度上昇が生じると、冷媒に急激に多くの熱エネルギ量が加わることで、蓄熱容量がすぐに限界を超え、蓄熱容量を超えると再び冷媒が急激な速度で昇温することになるため、冷媒の効果的な昇温抑制効果が得られない恐れがある。一方、比較的融点が高い1種の潜熱蓄熱材のみを使用した場合には、蓄熱までに冷媒が高温に昇温することになるから、発熱源やその周囲の熱負荷が高くなる。
これに対し、所定の融点差のある高級アルコール及びパラフィンワックスを組み合わせた本実施の形態の蓄熱材組成物では、高級アルコールとパラフィンワックスとの融解温度差があり、低温側から高温側にかけて段階的に蓄熱できることで、発熱源の急激な高発熱により冷媒に加わる熱エネルギが急激に増大したときでも、冷媒の昇温速度を緩やかにできて、冷媒の急激な昇温を抑制できる。よって、冷媒の冷却効果の持続性を高くでき、冷媒の限界温度に達するまでの時間を長くできる。そして、低温でも蓄熱効果が得られるから、負荷が少ないときでも冷却温度を低温に維持できることで、発熱源やその周囲の熱負荷を少なくできる。
In particular, when only one type of latent heat storage material with a relatively low melting point is used, when the temperature of the heat source suddenly rises, a large amount of heat energy is suddenly added to the refrigerant, and the heat storage capacity is quickly increased. When the limit is exceeded and the heat storage capacity is exceeded, the temperature of the refrigerant rises again at a rapid rate, so there is a fear that the effective temperature rise suppression effect of the refrigerant cannot be obtained. On the other hand, if only one type of latent heat storage material with a relatively high melting point is used, the temperature of the refrigerant rises to a high temperature before heat is stored, increasing the heat load on the heat source and its surroundings.
On the other hand, in the heat storage material composition of the present embodiment, in which the higher alcohol and the paraffin wax having a predetermined melting point difference are combined, there is a difference in melting temperature between the higher alcohol and the paraffin wax. Since the heat can be stored in a large space, even when the heat energy applied to the refrigerant increases rapidly due to the sudden high heat generation of the heat source, the temperature rise rate of the refrigerant can be moderated, and the rapid temperature rise of the refrigerant can be suppressed. As a result, the cooling effect of the coolant can be enhanced, and the time required for the coolant to reach the limit temperature can be extended. Moreover, since the heat storage effect can be obtained even at low temperatures, the cooling temperature can be maintained at a low temperature even when the load is small, thereby reducing the heat load on the heat source and its surroundings.

また、これらパラフィンワックス及び高級アルコールは、蓄熱材の中でも、比較的大きな潜熱量(融解熱量)を有して単位体積当たりの蓄熱量も大きく、融解と凝固の相変化を繰り返しても、吸熱、放熱の繰り返し特性に優れて劣化し難く長期間安定した蓄熱量、蓄熱効果を得ることができる。
特に、パラフィンワックス及び高級アルコールは相溶性が低いから、繰り返しの使用によっても成分同士の反応や相溶による蓄熱量の低下、相転移点のずれ等が生じることもなく、長期間の安定した蓄熱効果による冷媒の昇温抑制効果を得ることができる。
加えて、入手が容易で安価であるから、更に、マイクロカプセル化等の粒子化しなくても高い蓄熱性能が得られるから、低コストで済む。加えて、腐食し難いから、金属や合成樹脂等からなる容器に封入しそれを冷媒に接触するように設けても、変質が生じることはない。そして、蓄熱密度が高いから、特に、上述したように、パラフィンワックス及び高級アルコールの組み合わせでは、全体的に高い潜熱量が得られるから、小型化も可能である。
Paraffin waxes and higher alcohols have a relatively large amount of latent heat (amount of heat of fusion) among heat storage materials, and a large amount of heat storage per unit volume. It is excellent in heat dissipation repeatability, is hard to be deteriorated, and can obtain a stable heat storage amount and heat storage effect for a long period of time.
In particular, since paraffin waxes and higher alcohols have low compatibility, heat storage is stable for a long period of time without causing a decrease in the amount of heat storage due to reactions or mutual dissolution of the components even after repeated use, or a shift in the phase transition point. As a result, it is possible to obtain the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant.
In addition, since it is readily available and inexpensive, and high heat storage performance can be obtained without granulation such as microencapsulation, the cost can be reduced. In addition, since it is hard to corrode, even if it is enclosed in a container made of metal, synthetic resin, or the like and placed in contact with the refrigerant, it will not deteriorate. Further, since the heat storage density is high, particularly, as described above, the combination of paraffin wax and higher alcohol can provide a high latent heat amount as a whole, so miniaturization is also possible.

ここで、モータ、バッテリ、燃料電池等の発熱源では、それを冷却するための冷媒の限界設定温度が、例えば、100℃前後に設定され、余裕をみて、例えば、90℃~95℃に設定されることを想定すると、本実施の形態の蓄熱材組成物は、好ましくは、融点が65℃以上、85℃以下の高融点パラフィンワックスと、それよりも融点が20℃~40℃低く炭素数が13以上、18以下の高級アルコールとを含有するものとする。より好ましくは、更に、固-固相転移型相変化材及び/または所定の融点差のパラフィンワックス及び高級アルコールよりも融点が低い低融点パラフィンワックスを含有するものとする。 Here, for heat sources such as motors, batteries, and fuel cells, the limit set temperature of the coolant for cooling them is set to, for example, around 100°C. Assuming that the heat storage material composition of the present embodiment is used, preferably, the heat storage material composition of the present embodiment is composed of a high-melting paraffin wax having a melting point of 65° C. or higher and 85° C. or lower and a carbon number is 13 or more and 18 or less higher alcohol. More preferably, it further contains a solid-solid phase change material and/or a paraffin wax having a predetermined melting point difference and a low melting point paraffin wax having a melting point lower than that of a higher alcohol.

このように融点が65℃以上、85℃以下の高融点パラフィンワックスと、それよりも融点が20℃~40℃低く炭素数が13以上、18以下の高級アルコールとの組み合わせであれば、例えば、90℃~95℃を昇温限界温度とする冷媒に対して、低温側から高温側にかけて段階的に吸熱、蓄熱効果を発揮するものであるから、発熱源の急激な高発熱により冷媒に加わる熱エネルギが急激に増大したときでも、冷媒の昇温速度を緩やかにできて、冷媒の急激な昇温を効果的に抑制し冷却効率の低下を抑制できる。また、所定の高温に達しない低温段階でも、即ち、負荷が少ない時でも、吸熱、蓄熱効果を有するから、発熱源やその周囲の熱負荷を低減できる。 Thus, if a combination of a high-melting paraffin wax having a melting point of 65° C. or higher and 85° C. or lower and a higher alcohol having a carbon number of 13 or higher and 18 or lower having a lower melting point of 20° C. to 40° C. or lower, for example, For refrigerants with a temperature rise limit temperature of 90°C to 95°C, the heat absorption and heat storage effects are exhibited in stages from the low temperature side to the high temperature side, so heat is added to the refrigerant due to the sudden high heat generation of the heat source. Even when the energy increases rapidly, the temperature rise rate of the refrigerant can be slowed down, and the rapid temperature rise of the refrigerant can be effectively suppressed, thereby suppressing the decrease in cooling efficiency. Moreover, even when the temperature does not reach a predetermined high temperature, that is, even when the load is small, the heat absorption and heat storage effects can be obtained, so the heat load on the heat source and its surroundings can be reduced.

更に、固-固相変化材を配合すると、相対的に、相変化による体積変化を少なくでき、また、固-液相転移型相変化材であるパラフィンワックスや高級アルコールの溶融時の染み出し等を少なくできる。故に、容器や袋の容量の低減化や簡素化により省スペース化を可能とし、より設置の自由度を高めることが可能となる。加えて、固-固相変化材は、パラフィンワックス及び高級アルコールの固液相変化による蓄熱とは相違する固相間の相変化時に蓄熱、吸熱を行うものであり、液相と固相の共存バランスによる蓄熱成分への効果的な熱移動によって、冷媒の昇温抑制効果を高めることが可能となる。 Furthermore, when a solid-solid phase change material is blended, the volume change due to phase change can be relatively reduced, and the solid-liquid phase change material such as paraffin wax or higher alcohol exudes when melted. can be reduced. Therefore, it is possible to save space by reducing and simplifying the capacity of the container or bag, and to increase the degree of freedom in installation. In addition, the solid-solid phase change material stores and absorbs heat during a phase change between solid phases, which is different from the heat storage due to the solid-liquid phase change of paraffin wax and higher alcohol, and the coexistence of the liquid phase and the solid phase. Effective heat transfer to the heat storage component due to the balance makes it possible to enhance the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant.

加えて、所定の融点差のある高級アルコール及びパラフィンワックスよりも融点が低い低融点パラフィンワックスの配合によって、低コスト化が可能である。更に、より低温側で相変化が開始することで、高級アルコール及びパラフィンワックスの馴染を良くし、また、液相と固相の共存のバランスが向上し、蓄熱成分への効果的な熱移動を可能として、冷媒の昇温抑制効果を高めることが可能となる。 In addition, the cost can be reduced by blending a higher alcohol having a predetermined melting point difference and a low-melting paraffin wax having a lower melting point than the paraffin wax. Furthermore, by starting the phase change at a lower temperature side, the compatibility of the higher alcohol and paraffin wax is improved, the balance between the liquid phase and the solid phase is improved, and effective heat transfer to the heat storage component is achieved. As a result, it becomes possible to enhance the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant.

こうして、本実施の形態の蓄熱材組成物を冷媒に対して使用することで、モータ、バッテリ、燃料電池等の高負荷時、急速充電時等に発熱源が高温となり、冷媒に熱エネルギ量が多く加わったときでも、その熱エネルギを蓄熱材組成物に吸熱、蓄熱させることにより冷媒の昇温を抑制、緩和できる。よって、発熱源が高発熱したときでも、発熱源を冷却する冷媒の冷却効果の低下を抑制でき、高い冷却効果の維持を可能とする。 In this way, by using the heat storage material composition of the present embodiment for the refrigerant, the heat source becomes high temperature at the time of high load such as motor, battery, fuel cell, etc., at the time of rapid charging, etc., and the amount of heat energy in the refrigerant becomes Even when a large amount of heat is applied, the temperature rise of the refrigerant can be suppressed and mitigated by absorbing and storing the heat energy in the heat storage material composition. Therefore, even when the heat source generates a large amount of heat, it is possible to suppress a decrease in the cooling effect of the coolant that cools the heat source, and it is possible to maintain a high cooling effect.

特に、冷媒に加わった熱エネルギを蓄熱材組成物に吸熱、蓄熱することで冷媒の温度上昇を抑制、緩和するものであり、高性能な冷却設計によって負荷が少ない通常時においても冷媒の冷却温度を低温に設定するものでもないから、冷却システムを肥大化させることなく、また、電力省消費量を増大させることなく、冷却効果の維持が可能であり、低コストで済む。加えて、このような蓄熱材組成物であれば、それを封入した容器等を、発熱源を冷却するための冷却回路の内部空間に通流する冷媒に接触するように設ける省スペースの配設により、冷却システムを大型化、改変することなくそのまま利用して、冷却の持続性、冷却効果を高めることが可能である。 In particular, the heat energy added to the refrigerant is absorbed and stored in the heat storage material composition, which suppresses and mitigates the temperature rise of the refrigerant. is not set at a low temperature, the cooling effect can be maintained without enlarging the cooling system and without increasing power consumption, and the cost can be reduced. In addition, in the case of such a heat storage material composition, a space-saving arrangement is provided in which a container or the like enclosing the heat storage material composition is provided so as to be in contact with the refrigerant flowing in the internal space of the cooling circuit for cooling the heat source. Therefore, it is possible to use the cooling system as it is without enlarging or modifying it, and to enhance the cooling sustainability and cooling effect.

次に、本発明の実施の形態に係る蓄熱材組成物の実施例を具体的に説明する。
本実施の形態に係る蓄熱材組成物の実施例として、表1に示した配合内容で実施例1乃至実施例6に係る蓄熱材組成物を作製した。
Next, examples of the heat storage material composition according to the embodiment of the present invention will be specifically described.
As examples of the heat storage material composition according to the present embodiment, heat storage material compositions according to Examples 1 to 6 were produced with the formulation shown in Table 1.

Figure 0007191803000001
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本実施例1~6においては、高融点パラフィンワックスとして、日本精鑞株式会社製のパラフィンワックス「HNP-51」(融点:77℃、主成分:ヘキサトリアコンタン(n-(C3674))を使用し、また、高級アルコールとして、東京化成工業株式会社製の「1-ヘキサデカノール」(融点:49.0℃~51.5℃)を使用した。更に、実施例4~実施例6では、低融点パラフィンワックスとして、サソールケミカルズジャパン株式会社製の「Parafol(登録商標)22-95」(融点:42℃、主成分:ドコサン(n-(C2246))を使用し、また、固-固相転移型相変化材として、東京化成工業株式会社製の「トリメチロールエタン」(固相転移点:89℃)を使用した。 In Examples 1 to 6, paraffin wax “HNP-51” manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd. (melting point: 77° C., main component: hexatriacontane (n-(C 36 H 74 ) ) was used, and as a higher alcohol, "1-hexadecanol" (melting point: 49.0 ° C. to 51.5 ° C.) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. was used.Further, Example 4 to Example In 6, "Parafol (registered trademark) 22-95" manufactured by Sasol Chemicals Japan Co., Ltd. (melting point: 42°C, main component: docosane (n-(C 22 H 46 ))) is used as the low-melting paraffin wax. As a solid-solid phase change material, "Trimethylolethane" (solid phase transition point: 89° C.) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. was used.

実施例1乃至実施例3では、まず、主成分がヘキサトリアコンタンである常温で固体状の高融点パラフィンワックスと、常温で固体状の高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールをそれぞれ所定の容器に入れ95℃の湯浴または油浴中で融解させた。
そして、融解した高融点パラフィンワックス及び融解した1-ヘキサデカノールを容器中で所定の重量比率で配合し、95℃の湯浴または油浴中で攪拌して混合し、常温(室温)まで自然冷却することにより、実施例1乃至実施例3に係る各蓄熱材組成物を調製した。
In Examples 1 to 3, first, a high melting point paraffin wax whose main component is hexatriacontane and which is solid at room temperature and 1-hexadecanol as a higher alcohol which is solid at room temperature are placed in predetermined containers. and melted in a water bath or oil bath at 95°C.
Then, the molten high-melting paraffin wax and the molten 1-hexadecanol are blended in a container at a predetermined weight ratio, stirred and mixed in a water bath or oil bath at 95 ° C., and naturally cooled to normal temperature (room temperature). Each heat storage material composition according to Examples 1 to 3 was prepared by cooling.

ここで、表1に示したように、実施例1では、固体分の重量比率で、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックスを17質量部、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールを83質量部の配合とした。この実施例1の配合では、高融点パラフィンワックスを100質量部に対しては、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールが488質量部である。
実施例2では、実施例1のときよりも高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールを減らし、その分、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックスを増やし、固体分の重量比率で、高融点パラフィンワックスを33質量部、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールを67質量部の配合とした。この実施例2の配合では、高融点パラフィンワックスを100質量部に対しては、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールが203質量部である。
実施例3では、実施例2のときよりも高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールを更に減らし、その分、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックスを更に増やし、固体分の重量比率で、高融点パラフィンワックスを50質量部、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールを50質量部の配合とした。この実施例3の配合では、高融点パラフィンワックスを100質量部に対しては、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールが100質量部である。
Here, as shown in Table 1, in Example 1, 17 parts by mass of high-melting paraffin wax containing hexatriacontane as the main component and 1-hexadecanol as a higher alcohol were used in terms of the weight ratio of the solid content. The composition was 83 parts by mass. In the formulation of Example 1, 1-hexadecanol as a higher alcohol is 488 parts by mass for 100 parts by mass of high-melting paraffin wax.
In Example 2, 1-hexadecanol as a higher alcohol is reduced than in Example 1, and the high-melting paraffin wax whose main component is hexatriacontane is increased by that amount, and the weight ratio of solids is high. 33 parts by mass of melting point paraffin wax and 67 parts by mass of 1-hexadecanol as a higher alcohol were blended. In the composition of Example 2, 1-hexadecanol as a higher alcohol is 203 parts by mass for 100 parts by mass of high-melting paraffin wax.
In Example 3, 1-hexadecanol as a higher alcohol was further reduced than in Example 2, and the high melting point paraffin wax whose main component was hexatriacontane was further increased by that amount, and the weight ratio of the solid content was , 50 parts by mass of high-melting paraffin wax, and 50 parts by mass of 1-hexadecanol as a higher alcohol. In the formulation of Example 3, 1-hexadecanol as a higher alcohol is 100 parts by mass for 100 parts by mass of high-melting paraffin wax.

更に、実施例4乃至実施例6では、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックス(融点:77℃)と高級アルコールとしての1-ヘキサデカノール(融点:49.0℃~51.5℃)に加え、主成分がドコサンである低融点パラフィンワックス(融点:42℃)と、固固相転移型相変化材としてのトリメチロールエタン(固相転移点:89℃)を配合して実施例4乃至実施例6に係る各蓄熱材組成物を得た。
具体的には、実施例4乃至実施例6においては、まず、主成分がヘキサトリアコンタンである常温で固体状の高融点パラフィンワックスと、常温で固体状の高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールと、主成分がドコサンである常温で固体状の低融点パラフィンワックスとをそれぞれ容器に入れ95℃の湯浴または油浴中で融解させた。
そして、融解した高融点パラフィンワックス、融解した1-ヘキサデカノール、及び融解した低融点パラフィンワックスと、常温で固体状のトリメチロールエタンとを容器中で所定の重量比率で配合し、95℃の湯浴または油浴中で攪拌して混合し、常温(室温)まで自然冷却することにより、実施例4乃至実施例6に係る各蓄熱材組成物を調製した。
Furthermore, in Examples 4 to 6, high-melting paraffin wax (melting point: 77°C) whose main component is hexatriacontane and 1-hexadecanol (melting point: 49.0°C to 51.5°C) as a higher alcohol ° C), a low-melting paraffin wax (melting point: 42 ° C) whose main component is docosane, and trimethylolethane (solid phase transition point: 89 ° C) as a solid-solid phase change material are blended. Each heat storage material composition according to Examples 4 to 6 was obtained.
Specifically, in Examples 4 to 6, first, a high-melting paraffin wax whose main component is hexatriacontane, which is solid at room temperature, and 1-hexadecanol as a higher alcohol, which is solid at room temperature and a low-melting-point paraffin wax whose main component is docosane, which is solid at room temperature, were placed in a container and melted in a water bath or an oil bath at 95°C.
Then, the melted high-melting paraffin wax, the melted 1-hexadecanol, the melted low-melting paraffin wax, and trimethylolethane, which is solid at room temperature, were mixed in a predetermined weight ratio in a container, and heated to 95°C. Each heat storage material composition according to Examples 4 to 6 was prepared by stirring and mixing in a hot water bath or an oil bath and naturally cooling to normal temperature (room temperature).

ここで、表1に示したように、実施例4では、固体分の重量比率で、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックスを25質量部、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールを45質量部、主成分がドコサンである低融点パラフィンワックスを5質量部、固固相転移型相変化材としてのトリメチロールエタンを25質量部の配合とした。この実施例4の配合では、高融点パラフィンワックスを100質量部に対しては、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールが180質量部である。また、高融点パラフィンワックス及び高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールの合計量を100質量部に対し、低融点パラフィンが、7.1質量部、固固相転移型相変化材としてのトリメチロールエタンが35.7質量部である。 Here, as shown in Table 1, in Example 4, 25 parts by mass of high-melting paraffin wax containing hexatriacontane as the main component and 1-hexadecanol as a higher alcohol were used in terms of the weight ratio of the solid content. 45 parts by mass, 5 parts by mass of low-melting paraffin wax whose main component is docosane, and 25 parts by mass of trimethylolethane as a solid-solid phase change material. In the formulation of Example 4, 1-hexadecanol as a higher alcohol is 180 parts by mass for 100 parts by mass of high-melting paraffin wax. Further, the total amount of high-melting paraffin wax and 1-hexadecanol as a higher alcohol is 100 parts by mass, low-melting paraffin is 7.1 parts by mass, and trimethylolethane is used as a solid-solid phase change material. is 35.7 parts by mass.

実施例5では、固体分の重量比率で、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックスを6質量部、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールを31質量部、主成分がドコサンである低融点パラフィンワックスを31質量部、固固相転移型相変化材としてのトリメチロールエタンを31質量部の配合とした。この実施例5の配合では、高融点パラフィンワックスを100質量部に対しては、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールが517質量部である。また、高融点パラフィンワックス及び高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールの合計量を100質量部に対し、低融点パラフィンが、83.8質量部、固固相転移型相変化材としてのトリメチロールエタンが83.8質量部である。 In Example 5, in terms of the weight ratio of the solid content, 6 parts by mass of high-melting paraffin wax whose main component is hexatriacontane, 31 parts by mass of 1-hexadecanol as a higher alcohol, and low wax whose main component is docosane. 31 parts by mass of melting point paraffin wax and 31 parts by mass of trimethylolethane as a solid-solid phase change material were blended. In the formulation of Example 5, 1-hexadecanol as a higher alcohol is 517 parts by mass for 100 parts by mass of high-melting paraffin wax. Further, the total amount of high-melting paraffin wax and 1-hexadecanol as a higher alcohol is 100 parts by mass, 83.8 parts by mass of low-melting paraffin, and trimethylolethane as a solid-solid phase change material is 83.8 parts by mass.

実施例6では、固体分の重量比率で、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックスを25質量部、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールを25質量部、主成分がドコサンである低融点パラフィンワックスを45質量部、固固相転移型相変化材としてのトリメチロールエタンを5質量部の配合とした。この実施例6の配合では、高融点パラフィンワックスを100質量部に対しては、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールが100質量部である。また、高融点パラフィンワックス及び高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールの合計量を100質量部に対し、低融点パラフィンが90質量部、固固相転移型相変化材としてのトリメチロールエタンが10質量部である。 In Example 6, in terms of the weight ratio of the solid content, 25 parts by mass of high-melting paraffin wax whose main component is hexatriacontane, 25 parts by mass of 1-hexadecanol as a higher alcohol, and 25 parts by mass of 1-hexadecanol as its main component. 45 parts by mass of melting point paraffin wax and 5 parts by mass of trimethylolethane as a solid-solid phase transition type phase change material were blended. In the formulation of Example 6, 1-hexadecanol as a higher alcohol is 100 parts by mass for 100 parts by mass of high-melting paraffin wax. Further, the total amount of high-melting paraffin wax and 1-hexadecanol as a higher alcohol is 100 parts by mass, 90 parts by mass of low-melting paraffin, and 10 parts by mass of trimethylolethane as a solid-solid phase change material. Department.

また、参考例1として、主成分がヘキサトリアコンタンである常温で固体状の高融点パラフィンワックスを容器に入れ95℃の湯浴または油浴中で融解し、常温(室温)まで自然冷却することにより、表1に示す参考例1に係る高融点パラフィンワックスを調製した。
参考例2として、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールを容器に入れ95℃の湯浴または油浴中で融解し、常温(室温)まで自然冷却することにより、表1に示す参考例2に係る高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールを調製した。
参考例3として、主成分がドコサンである低融点パラフィンワックスを容器に入れ95℃の湯浴または油浴中で融解し、常温(室温)まで自然冷却することにより、表1に示す参考例3に係る低融点パラフィンワックスを調製した。
参考例4では、固固相転移型相変化材としてのトリメチロールエタンのみを使用した。
なお、参考例1~4で使用した材料は、実施例1~6で使用した材料と同一である。
Further, as Reference Example 1, a high melting point paraffin wax whose main component is hexatriacontane and is solid at room temperature is placed in a container, melted in a water bath or oil bath at 95 ° C., and naturally cooled to room temperature (room temperature). Thus, a high-melting paraffin wax according to Reference Example 1 shown in Table 1 was prepared.
As Reference Example 2, 1-hexadecanol as a higher alcohol was placed in a container and melted in a hot water bath or oil bath at 95 ° C., and naturally cooled to normal temperature (room temperature). 1-hexadecanol was prepared as such a higher alcohol.
As Reference Example 3, a low-melting paraffin wax whose main component is docosane was placed in a container and melted in a hot water bath or an oil bath at 95° C., followed by natural cooling to normal temperature (room temperature). A low-melting paraffin wax was prepared according to
In Reference Example 4, only trimethylolethane was used as the solid-solid phase transition type phase change material.
The materials used in Reference Examples 1-4 are the same as the materials used in Examples 1-6.

ここで、上記実施例1乃至実施例6に係る蓄熱材組成物の示差走査熱量の測定を行った。その測定結果のDSC曲線のグラフを図2乃至図7に示す。図2乃至図7のDSC曲線に示すように、実施例1乃至実施例6に係る蓄熱材組成物によれば、高融点パラフィンワックスの相変化に基づく吸熱(融解)ピーク(約70℃~90℃の範囲内)と、高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールの相変化に基づく吸熱ピーク(約40℃~50℃の範囲内)とを有し、それらの吸熱ピークは互いに重複することなく(多重ピークとならずに)独立して存在している。即ち、複数の異なる相転移点(相転移温度)を有して重複することなく独立した吸熱(融解)ピーク数が2本以上存在し、50℃以下の低温側と70℃以上の高温側との複数の温度帯で吸熱、蓄熱が生じることが分かる。
また、低融点パラフィン及び固固相転移型相変化材としてのトリメチロールエタンを更に配合した実施例4乃至実施例6の蓄熱材組成物では、図5乃至図7に示すDSC曲線のグラフにおいて、低融点パラフィンの相変化に基づく吸熱ピークやトリメチロールエタンの相変化に基づく吸熱ピークが、高融点パラフィンワックスの吸熱ピークまたは1-ヘキサデカノールの吸熱ピークと重複し或いは重複せずに単一のピークとして存在している。
これに対し、単一の蓄熱材(相変化材)のみである参考例1乃至参考例4について示差走査熱量測定を行った結果を示した図8乃至図11のDSC曲線では、吸熱(融解)ピーク数は、1本の単一である。
Here, the differential scanning calorimetry of the heat storage material compositions according to Examples 1 to 6 was measured. Graphs of DSC curves of the measurement results are shown in FIGS. As shown in the DSC curves of FIGS. 2 to 7, according to the heat storage material compositions of Examples 1 to 6, the endothermic (melting) peak (about 70° C. to 90° C.) based on the phase change of the high-melting paraffin wax ° C.) and an endothermic peak (within a range of about 40° C. to 50° C.) based on the phase change of 1-hexadecanol as a higher alcohol, and these endothermic peaks do not overlap each other ( exist independently without multiple peaks). That is, there are two or more independent endothermic (melting) peaks that have a plurality of different phase transition points (phase transition temperatures) without overlapping, and the low temperature side of 50 ° C. or lower and the high temperature side of 70 ° C. or higher are present. It can be seen that heat absorption and heat storage occur in multiple temperature zones.
In addition, in the heat storage material compositions of Examples 4 to 6, in which the low-melting paraffin and trimethylolethane as a solid-solid phase change material were further blended, the DSC curve graphs shown in FIGS. The endothermic peak due to the phase change of low-melting paraffin or the endothermic peak due to the phase change of trimethylolethane overlaps with the endothermic peak of high-melting paraffin wax or the endothermic peak of 1-hexadecanol or is single without overlapping. exists as a peak.
On the other hand, in the DSC curves of FIGS. The number of peaks is one single.

なお、ここでの示差走査熱量測定(DSC法)による熱物性測定に際しては、JIS K 7122の転移熱測定方法に準拠し、まず、約5mgの試料を封入したアルミニウムパンを、窒素雰囲気下において、(1)10℃/分で昇温し110℃で5分間保持して完全に融解させたのち、次に、(2)5℃/分で30℃まで降温し30℃で5分間保持して再結晶化させ、再度(1)及び(2)を繰り返して温度-吸熱特性を示す融解曲線(示差熱曲線)を得た。そして、2回目以降の昇温時の示差熱を測定した結果から、結晶融解に伴う吸熱特性の吸熱(融解)ピークを判断した。 In addition, when measuring thermophysical properties by differential scanning calorimetry (DSC method) here, in accordance with JIS K 7122 transition heat measurement method, first, an aluminum pan containing about 5 mg of a sample is placed in a nitrogen atmosphere, (1) After the temperature was raised at 10°C/min and held at 110°C for 5 minutes to completely melt, (2) the temperature was lowered at 5°C/min to 30°C and held at 30°C for 5 minutes. After recrystallization, (1) and (2) were repeated to obtain a melting curve (differential thermal curve) showing temperature-endothermic characteristics. Then, the endothermic (melting) peak of the endothermic property accompanying crystal melting was determined from the results of measuring the differential heat during the second and subsequent temperature rises.

次に、これら実施例1乃至実施例6に係る蓄熱材組成物及び参考例1乃至参考例4に係る蓄熱材(相変化材)による冷媒の昇温抑制効果について、評価試験を行った。
モータ、バッテリ、燃料電池等の発熱源の冷却システムでは、例えば、100℃前後に冷却の上限温度が採用されているところ、本評価試験では、余裕をみて、冷媒が90℃に達するまでの時間を評価した。
Next, an evaluation test was conducted on the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant by the heat storage material compositions according to Examples 1 to 6 and the heat storage materials (phase change materials) according to Reference Examples 1 to 4.
In cooling systems for heat sources such as motors, batteries, and fuel cells, the upper limit temperature for cooling is, for example, around 100°C. evaluated.

ここで、冷媒の昇温抑制効果を評価するために、図1に示す評価装置を構築した。
具体的には、図1に示すように、モータ、バッテリ、燃料電池等の発熱源を冷却するための冷媒に相当する所定の媒体(水)22を大容器21(ガラスビーカー)内に8g入れ、更に、その媒体22中に、固形状の蓄熱材組成物1(参考例においては各相変化材)を3g封入した小容器11(ガラスビーカー)を入れた。そして、蓄熱材組成物1(参考例においては各相変化材)を封入した小容器11と媒体22が入った大容器21ごと、95℃のオイルバス23に浸漬し、媒体22の温度が40℃から90℃に到達するまでの時間(所要時間)を媒体22中に浸漬した温度計24で測定した。なお、オイルバス23の温度は95℃の一定温度で維持した。
実施例1乃至実施例6の各蓄熱材組成物1及び参考例1乃至参考例4の各相変化材を用いて行った評価試験における結果は表1の下欄に示した通りである。なお、表1のコントールは、媒体22のみを入れた大容器21をオイルバス23に浸漬して同様に測定したときの結果である。
Here, an evaluation apparatus shown in FIG. 1 was constructed in order to evaluate the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant.
Specifically, as shown in FIG. 1, 8 g of a predetermined medium (water) 22 corresponding to a coolant for cooling heat sources such as motors, batteries, and fuel cells is placed in a large container 21 (glass beaker). Further, a small container 11 (glass beaker) containing 3 g of solid heat storage material composition 1 (each phase change material in the reference example) was placed in the medium 22 . Then, the small container 11 enclosing the heat storage material composition 1 (each phase change material in the reference example) and the large container 21 containing the medium 22 are immersed in an oil bath 23 at 95°C, and the temperature of the medium 22 is 40. C. to reach 90.degree. C. (required time) was measured with a thermometer 24 immersed in the medium 22. The temperature of the oil bath 23 was maintained at a constant temperature of 95°C.
The results of evaluation tests conducted using the heat storage material compositions 1 of Examples 1 to 6 and the phase change materials of Reference Examples 1 to 4 are shown in the lower column of Table 1. The control in Table 1 is the result when the large container 21 containing only the medium 22 is immersed in the oil bath 23 and measured in the same manner.

表1に示したように、実施例1乃至実施例6に係る蓄熱材組成物では、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックスと高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールの含有により、媒体22の温度が40℃から90℃に達するまでの時間が、それらを単独で配合した参考例1及び参考例2と同等またはそれらよりも長時間となった。
つまり、実施例1乃至実施例6に係る蓄熱材組成物によれば、高融点パラフィンワックスと高級アルコールを組み合わせても、高融点パラフィンワックスまたは1-ヘキサデカノールを単独で配合した参考例1及び参考例2と比較して、そのときと同等またはそれら以上の高い昇温抑制効果が示された。
As shown in Table 1, in the heat storage material compositions according to Examples 1 to 6, the high-melting-point paraffin wax containing hexatriacontane as the main component and 1-hexadecanol as a higher alcohol contained in the medium The time required for the temperature of No. 22 to reach 90° C. from 40° C. was equal to or longer than those of Reference Examples 1 and 2 in which they were blended alone.
In other words, according to the heat storage material compositions according to Examples 1 to 6, even if the high melting point paraffin wax and the higher alcohol are combined, the high melting point paraffin wax or 1-hexadecanol was blended alone. Compared with Reference Example 2, a high temperature rise suppressing effect equal to or greater than that time was shown.

このように実施例1乃至実施例6に係る蓄熱材組成物においては、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックスと高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールの混合により、互いに重複しない(連続していない)異なる複数の温度域での吸熱、蓄熱を可能とし、しかも、マイクロカプセルに封入する等の粒子化を行わずに混合しても蓄熱性能が失活することもなく、図2乃至図11に示した示差走査熱量測定からも分かるように、高融点パラフィンワックスや1-ヘキサデカノールを単独で用いた比較例1及び比較例2と比較してみても、高融点パラフィンワックスや1-ヘキサデカノールが本来有する潜熱量が維持され、媒体22の昇温抑制、緩和効果が高いものとなっている。 As described above, in the heat storage material compositions according to Examples 1 to 6, the high melting point paraffin wax containing hexatriacontane as the main component and 1-hexadecanol as the higher alcohol are mixed so that they do not overlap each other (continuous It is possible to absorb heat and store heat in a plurality of different temperature ranges, and even if it is mixed without granulation such as encapsulation in microcapsules, the heat storage performance will not be deactivated. As can be seen from the differential scanning calorimetry shown in FIG. 11, even when compared with Comparative Examples 1 and 2 in which high melting point paraffin wax and 1-hexadecanol were used alone, high melting point paraffin wax and 1 -Hexadecanol maintains the inherent latent heat, and has a high effect of suppressing the temperature rise of the medium 22 and mitigating it.

特に、本発明者らの実験研究によれば、実施例1で示したように、潜熱蓄熱材が、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックスと高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールのみである場合、それらのうちの高融点側の蓄熱材である高融点パラフィンワックス100質量部に対し、低融点側の蓄熱材である1-ヘキサデカノールを、より好ましくは250~500質量部、更に好ましくは、300~500質量部の範囲内とすることで、また、高融点パラフィンワックスと1-ヘキサデカノールの合計量を100質量部に対し、高融点パラフィンワックスをより好ましくは10~55質量部、更に好ましくは、15~30質量部の範囲内、1-ヘキサデカノールをより好ましくは45~90質量部、更に好ましくは、70~90質量部の範囲内とすることで、それらを単独で用いた比較例1及び比較例2のときよりも90℃に達するまでの所要時間が長くなり、冷媒(媒体22)の昇温抑制、緩和効果を向上させることが可能である。これは、所定の配合により、昇温に伴う1-ヘキサデカノールの液相と高融点パラフィンワックスの固相の共存状態における固液比率のバランスが好適となって高融点パラフィンワックスへの熱の伝わりが向上するためと推測できる。 In particular, according to the experimental research of the present inventors, as shown in Example 1, the latent heat storage material consists only of high-melting paraffin wax whose main component is hexatriacontane and 1-hexadecanol as a higher alcohol. , more preferably 250 to 500 parts by mass of 1-hexadecanol, which is a heat storage material on the low melting point side, with respect to 100 parts by mass of the high melting point paraffin wax, which is the heat storage material on the high melting point side, More preferably, it is within the range of 300 to 500 parts by mass, and the total amount of high melting point paraffin wax and 1-hexadecanol is more preferably 10 to 55 parts by mass per 100 parts by mass. Parts by mass, more preferably in the range of 15 to 30 parts by mass, 1-hexadecanol more preferably in the range of 45 to 90 parts by mass, still more preferably in the range of 70 to 90 parts by mass, The time required to reach 90° C. is longer than in Comparative Examples 1 and 2, which are used alone, and it is possible to improve the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant (medium 22) and alleviating it. This is because, with a predetermined composition, the liquid phase of 1-hexadecanol and the solid phase of the high melting point paraffin wax coexist with a temperature rise, and the balance of the solid-liquid ratio in the coexistence state becomes favorable, and heat is transferred to the high melting point paraffin wax. It can be inferred that this is because transmission is improved.

更に、実施例4乃至実施例6では、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックス及び高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールよりも融点が低く、主成分がドコサンである低融点パラフィンワックスの配合により、低コストで良好な蓄熱効果を得ることができる。また、より低温側からの蓄熱を可能とするから、発熱源やその周囲の熱負荷を軽減できる。更に、主成分がヘキサトリアコンタンである高融点パラフィンワックス及び高級アルコールとしての1-ヘキサデカノールの融点よりも相変化温度が高いトリメチロールエタンの配合により、相変化による体積変化を相対的に少なくでき、また、より高温での蓄熱も可能とする。 Furthermore, in Examples 4 to 6, a high melting point paraffin wax whose main component is hexatriacontane and a low melting point paraffin wax whose main component is docosane, which has a lower melting point than 1-hexadecanol as a higher alcohol. By blending, it is possible to obtain a good heat storage effect at low cost. In addition, since heat can be stored from the lower temperature side, the heat load on the heat source and its surroundings can be reduced. Furthermore, by blending high-melting paraffin wax whose main component is hexatriacontane and trimethylolethane whose phase change temperature is higher than the melting point of 1-hexadecanol as a higher alcohol, the volume change due to phase change is relatively small. It can also store heat at higher temperatures.

特に、コントロール及び参考例4を見ると、トリメチロールエタン単独では、冷媒(媒体22)の昇温抑制効果が得られないものの、高融点パラフィンワックスと高級アルコールの組み合わせにトリメチロールエタンを所定量配合することで、より高温側でのトリメチロールエタンの固相間の相変化による蓄熱効果の発揮により、昇温抑制効果を高めることができる。このトリメチロールエタンの蓄熱効果の発揮は、昇温に伴う1-ヘキサデカノール及び高融点パラフィンワックスの液相とトリメチロールエタンの固相の共存状態における固液比率のバランスが好適で、トリメチロールエタンへの熱の伝わりが向上するためと推測できる。更に、主成分がドコサンである低融点パラフィンワックスの配合によっても、より低温側で蓄熱が開始することで冷媒の急激な昇温が抑制されるため、また、より低温側で蓄熱が開始することにより高融点成分側への熱の伝わりが良くなってそれらの蓄熱、吸熱が効果的に発揮されるため、冷媒の昇温抑制、緩和効果の向上を可能となる。
これより、参考例1~4よりも、更には、実施例1乃至実施例3よりも、冷媒(媒体22)の昇温抑制、緩和効果を向上でき、90℃に達するまでの所要時間を長くできる。
In particular, when looking at Control and Reference Example 4, trimethylolethane alone does not have the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant (medium 22), but a predetermined amount of trimethylolethane is added to the combination of high-melting paraffin wax and higher alcohol. By doing so, the effect of suppressing temperature rise can be enhanced by exhibiting the heat storage effect due to the phase change between the solid phases of trimethylolethane on the higher temperature side. The heat storage effect of trimethylolethane is exhibited by the balance of the solid-liquid ratio in the coexistence of the liquid phase of 1-hexadecanol and high-melting paraffin wax and the solid phase of trimethylolethane as the temperature rises. It can be assumed that this is because the heat transfer to ethane is improved. Furthermore, by blending low-melting paraffin wax whose main component is docosane, heat storage starts at a lower temperature side, suppressing a rapid temperature rise of the refrigerant, and heat storage starts at a lower temperature side. Therefore, the heat transfer to the high-melting-point component side is improved, and their heat storage and heat absorption are effectively exhibited, so that it is possible to suppress the temperature rise of the refrigerant and improve the mitigation effect.
From this, it is possible to improve the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant (medium 22) and mitigating the temperature rise more than Reference Examples 1 to 4, and more than Examples 1 to 3, and the time required to reach 90 ° C. is lengthened. can.

そして、本発明者らの実験研究によれば、実施例4及び実施例5で示すように、高融点パラフィンワックス100質量部に対し、1-ヘキサデカノールが250質量部未満であっても、高融点パラフィンワックス及び1-ヘキサデカノールの合計量100質量部に対し、好ましくは、30質量部~85質量部の範囲内でトリメチロールエタンを配合し、また、好ましくは、5質量部~40質量部の範囲内で主成分がドコサンである低融点パラフィンワックスを配合する。高融点パラフィンワックス、低融点パラフィンワックス、1-ヘキサデカノール及びトリメチロールエタンの合計量100質量部に対しては、好ましくは、20~40質量部の範囲内でトリメチロールエタンを配合し、好ましくは、5~35質量部の範囲内で主成分がドコサンである低融点パラフィンワックスを配合する。
このような配合により、各潜熱蓄熱材を単独で用いたときよりも、更には、潜熱蓄熱材が高融点パラフィンワックス及び高級アルコールのみのときよりも、90℃に達するまでの所要時間を長くできて、冷媒(媒体22)の昇温抑制、緩和効果の向上が可能である。
According to the experimental research of the present inventors, as shown in Examples 4 and 5, even if 1-hexadecanol is less than 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass of high-melting paraffin wax, With respect to 100 parts by mass of the total amount of high-melting paraffin wax and 1-hexadecanol, trimethylolethane is preferably blended in the range of 30 parts by mass to 85 parts by mass, and preferably 5 parts by mass to 40 parts by mass. A low-melting paraffin wax containing docosane as the main component is blended within the range of parts by mass. With respect to 100 parts by mass of the total amount of high-melting paraffin wax, low-melting paraffin wax, 1-hexadecanol and trimethylolethane, trimethylolethane is preferably blended in the range of 20 to 40 parts by mass, preferably contains 5 to 35 parts by mass of a low-melting paraffin wax containing docosane as the main component.
With such a blending, the time required to reach 90° C. can be made longer than when each latent heat storage material is used alone, or when the latent heat storage material is only a high-melting paraffin wax and a higher alcohol. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the refrigerant (medium 22) and improve the mitigation effect.

以上説明してきたように、本実施の形態に係る蓄熱材組成物は、パラフィンワックスと高級アルコールとを含有する蓄熱材組成物であって、パラフィンワックスと高級アルコールの融点差が20℃以上、40℃以下であるものである。 As described above, the heat storage material composition according to the present embodiment is a heat storage material composition containing paraffin wax and higher alcohol, wherein the melting point difference between the paraffin wax and the higher alcohol is 20°C or more and 40°C. °C or less.

したがって、本実施の形態に係る蓄熱材組成物によれば、このような融点差が20℃以上、40℃以下であるパラフィンワックスと高級アルコールの混合により、示差走査熱量測定法(DSC法)による測定で得られたDSC曲線では、それらの吸熱ピークが重複することなく、パラフィンワックスと高級アルコールの固液の複数相が共存することになる複数のピーク(ダブルピーク)を有し、パラフィンワックス及び高級アルコールの各々が有する潜熱量が維持され、全体として高い蓄熱効果を発揮できる。即ち、高融点パラフィンワックス固有の融点近傍と高級アルコール固有の融点近傍との複数の異なる温度帯でパラフィンワックスと高級アルコールのそれぞれが相変化するときの潜熱による蓄熱を可能とし、複数の相移転点を有して複数の温度域で蓄熱効果を発揮できる。しかも、パラフィンワックス及び高級アルコールをマイクロカプセル化等の粒子化することなく混合してもパラフィンワックスと高級アルコールの蓄熱機能が失活することがなく、また、蓄熱損失や蓄熱分散が生じ難く、パラフィンワックス及び高級アルコールの各々が有する潜熱量が維持される。更には、パラフィンワックスと高級アルコールの固液の複数相が共存することで熱移動も良くなる。 Therefore, according to the heat storage material composition according to the present embodiment, by mixing paraffin wax and higher alcohol having a melting point difference of 20° C. or more and 40° C. or less, In the DSC curve obtained by the measurement, the endothermic peaks do not overlap, and there are multiple peaks (double peaks) in which multiple solid-liquid phases of paraffin wax and higher alcohol coexist, and paraffin wax and The amount of latent heat possessed by each of the higher alcohols is maintained, and a high heat storage effect can be exhibited as a whole. That is, it is possible to store heat by latent heat when each of the paraffin wax and the higher alcohol undergoes a phase change in a plurality of different temperature zones between the vicinity of the melting point of the high-melting paraffin wax and the vicinity of the melting point of the higher alcohol. It has a heat storage effect in multiple temperature ranges. In addition, even if the paraffin wax and the higher alcohol are mixed without forming particles such as microencapsulation, the heat storage function of the paraffin wax and the higher alcohol is not deactivated, and heat storage loss and heat storage dispersion are unlikely to occur, and the paraffin wax and the higher alcohol are mixed. The latent heat content of each of the waxes and higher alcohols is maintained. Furthermore, coexistence of a plurality of solid-liquid phases of paraffin wax and higher alcohol improves heat transfer.

よって、この蓄熱材組成物を容器等に封入し、それを、モータ、二次電池のバッテリ、燃料電池等の発熱源を冷却するための冷却回路中の冷媒に接触するように設けると、冷媒の昇温を効果的に抑制、緩和できる。特に、このように低温側から高温側にかけて段階的に蓄熱効果を発揮させるものであるから、モータ、バッテリ、燃料電池等の発熱源の急激な高発熱や高温の環境条件により、冷媒に加わる熱エネルギが急激に増大したときでも、冷媒の急激な昇温を効果的に抑え昇温速度を緩やかにでき、冷却効率の低下を抑制できる。そして、低温側から高温側にかけて段階的に蓄熱効果を発揮させるものであることで、低温でも蓄熱効果が発揮されることで、発熱源やその周囲の熱負荷を少なくできる。
更に、複数の異なる温度帯で相変化の潜熱による蓄熱が可能であることで冷却回路の広範囲の温度設計に対応でき、冷却回路の広範囲の温度設計に対応できる汎用性が高いものである。
Therefore, if the heat storage material composition is enclosed in a container or the like and provided in contact with the refrigerant in a cooling circuit for cooling a heat source such as a motor, a battery of a secondary battery, or a fuel cell, the refrigerant temperature rise can be effectively suppressed and mitigated. In particular, since the heat storage effect is exhibited stepwise from the low temperature side to the high temperature side in this way, the heat applied to the refrigerant due to sudden high heat generation of heat sources such as motors, batteries, fuel cells, etc. and high temperature environmental conditions. Even when the energy increases rapidly, the rapid temperature rise of the refrigerant can be effectively suppressed, the temperature rise rate can be moderated, and the decrease in cooling efficiency can be suppressed. By exhibiting the heat storage effect in stages from the low temperature side to the high temperature side, the heat storage effect is exhibited even at low temperatures, so that the heat load on the heat source and its surroundings can be reduced.
Furthermore, since heat can be stored by latent heat of phase change in a plurality of different temperature zones, it is possible to cope with a wide range of temperature design of the cooling circuit, and it has high versatility that can correspond to a wide range of temperature design of the cooling circuit.

特に、好ましくは、融点が65℃以上、85℃以下の範囲内である高融点パラフィンワックス、例えば、主成分がヘキサトリアコンタンの高融点パラフィンと、高融点パラフィンワックスよりも融点が20℃~40℃低く炭素数が13以上、18以下の高級アルコール、例えば、1-ヘキサデカノールとの混合であれば、例えば、モータ、バッテリ、燃料電池等の発熱源においてそれらを冷却するための冷却回路の冷媒では、その上限温度を100℃前後に設定されることから、そのような冷媒の昇温抑制に好適に使用できる。 Particularly preferably, a high melting point paraffin wax having a melting point in the range of 65° C. or higher and 85° C. or lower, for example, a high melting point paraffin containing hexatriacontane as a main component and a high melting point paraffin wax having a melting point of 20° C. to 40° C. higher than that of the high melting point paraffin wax are preferably used. ℃ low and having a carbon number of 13 or more and 18 or less higher alcohol, such as 1-hexadecanol, for example, a cooling circuit for cooling them in heat sources such as motors, batteries, and fuel cells Since the upper limit temperature of the refrigerant is set to around 100° C., it can be suitably used for suppressing the temperature rise of such a refrigerant.

即ち、パラフィンワックスは、融点(相転移点)が65℃以上、85℃以下の範囲内であり、高級アルコールの融点よりも高いものであると、昇温に伴い高級アルコールの液相とパラフィンワックスの固相との複数相の共存バランスでパラフィンワックスへの熱移動を良くできてパラフィンの蓄熱損失等が生じることなくパラフィンの蓄熱性能が十分に発揮される。そして、例えば、100℃前後を上限温度と設定される冷媒の昇温抑制に好適でそのような冷媒に対し高い昇温抑制効果を発揮でき、冷媒がその上限温度に達するまでの時間を効果的に長くできる。 That is, the paraffin wax has a melting point (phase transition point) in the range of 65° C. or more and 85° C. or less, and if the melting point is higher than the melting point of the higher alcohol, the liquid phase of the higher alcohol and the paraffin wax will separate as the temperature rises. The coexistence balance of a plurality of phases with the solid phase enables good heat transfer to the paraffin wax, and the heat storage performance of paraffin is fully exhibited without heat storage loss of paraffin. For example, it is suitable for suppressing the temperature rise of a refrigerant whose upper limit temperature is set to around 100 ° C., and it can exhibit a high temperature rise suppressing effect for such a refrigerant, and the time until the refrigerant reaches the upper limit temperature is effective. can last as long as

また、高級アルコールは炭素数が13以上、18以下で、好ましくは、融点が35℃以上、60℃以下の脂肪族アルコールであると、低コストで純度が高いものが得られるから、安定した蓄熱性能を発揮できる。また、熱負荷の少ない通常状態では相変化が生じ難いことで、繰り返しの相変化による劣化、即ち、潜熱量の低下が生じ難い。よって、より長期間安定した冷媒の昇温抑制効果が得られる。 In addition, when the higher alcohol is an aliphatic alcohol having a carbon number of 13 or more and 18 or less and preferably a melting point of 35° C. or more and 60° C. or less, a high-purity alcohol can be obtained at low cost, so that stable heat storage can be achieved. performance can be demonstrated. In addition, since the phase change is difficult to occur in a normal state with a small heat load, deterioration due to repeated phase changes, that is, a decrease in the amount of latent heat, is unlikely to occur. Therefore, it is possible to obtain the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant that is stable for a longer period of time.

特に、本実施例1~6では、主成分がヘキサトリアコンタンの高融点パラフィンを用い、また、高級アルコールとして、1-ヘキサデカノールを用いているから、それらを互いに混合しても、固相状態及び液相状態で共に化学的に安定で、高い潜熱量を有し、また、固液比率のバランスが好適で高融点パラフィンワックスへの熱の伝わりがよく、高い蓄熱効果を発揮する。そして、熱負荷のない通常状態では相変化が生じ難く、相変化の過剰な繰り返しが生じることでその熱履歴により早期に劣化や変質が生じて潜熱量が低下する恐れもない。故に、長期間の安定した冷媒の昇温抑制効果が得られる。 In particular, in Examples 1 to 6, high-melting paraffin containing hexatriacontane as the main component is used, and 1-hexadecanol is used as the higher alcohol. It is chemically stable both in the state and the liquid phase state, has a high latent heat capacity, has a suitable solid-liquid ratio balance, and exhibits good heat transfer to the high melting point paraffin wax, exhibiting a high heat storage effect. In a normal state with no heat load, the phase change is unlikely to occur, and there is no fear that excessive repetition of the phase change will cause early deterioration or alteration due to the heat history, resulting in a decrease in the latent heat amount. Therefore, it is possible to obtain a long-term, stable effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant.

即ち、これら高融点パラフィン及び高級アルコールは、マイクロカプセル化等として粒子化しなくとも混合(ドライブレンド)するだけで、互いに反応して蓄熱機能が失活することもなく各素材の本来の蓄熱性能を発揮でき、固相状態及び液相状態で共に化学的に安定でそれぞれの固有の融点近傍で相変化することで全体として高い蓄熱量を有し、また、パラフィンワックスと高級アルコールの固液の複数相が共存することで熱移動も良くなる。よって、所定の冷媒の昇温抑制効果が高いものである。 That is, these high-melting-point paraffins and higher alcohols are mixed (dry blended) without being granulated by microencapsulation or the like, and the original heat storage performance of each material can be achieved without reacting with each other and deactivating the heat storage function. It is chemically stable in both solid and liquid phases, and has a high heat storage capacity as a whole by undergoing a phase change near its own melting point. The coexistence of the phases also improves heat transfer. Therefore, the effect of suppressing the temperature rise of the predetermined refrigerant is high.

本実施の形態に係る蓄熱材組成物によれば、更に、固-固相転移型相変化材を配合することで、相変化による体積変化の増大を相対的に抑制できることになるから、発熱源を冷却するための冷却回路中の冷媒の昇温を抑制するのに適用する際に、蓄熱材組成物を収容する容器や袋の小型化、簡素化を可能とする。また、固-液相転移型相変化材である高級アルコール及びパラフィンワックスの相対量が減るから、漏れ出しや染み出しが生じ難く、漏れ出しや染み出しを防止する容器の選択自由度を高めることができる。
そして、高級アルコール及び高融点パラフィンワックスとの混合で、固液2相の共存バランスの向上による熱移動の向上により、冷媒の昇温抑制効果の向上も可能とする。
According to the heat storage material composition according to the present embodiment, by further blending the solid-solid phase change type phase change material, it is possible to relatively suppress the increase in volume change due to phase change, so that the heat source It is possible to reduce the size and simplification of a container or bag containing a heat storage material composition when applied to suppress the temperature rise of a refrigerant in a cooling circuit for cooling a heat storage material composition. In addition, since the relative amounts of higher alcohol and paraffin wax, which are solid-liquid phase change materials, are reduced, leakage and seepage are less likely to occur, increasing the degree of freedom in choosing a container that prevents leakage and seepage. can be done.
By mixing higher alcohol and high-melting-point paraffin wax, it is possible to improve the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant by improving the heat transfer due to the improvement of the coexistence balance of the solid-liquid two phases.

特に、実施例4~実施例6で示したように、固-固相転移型相変化材として、安価に入手できるトリメチロールエタン(C5123)を用いると、低コスト化が可能である。特に、トリメチロールエタン(C5123)は、高級アルコール及びパラフィンワックスと混合しても、化学的に安定であり、繰り返しの使用による蓄熱性能の喪失も生じ難く、100℃前後を上限温度に設定する冷媒に適用しても、昇華等することなく、高温で高い蓄熱機能を発揮することで、冷媒の昇温抑制効果の向上も可能とする。 In particular, as shown in Examples 4 to 6, the cost can be reduced by using inexpensively available trimethylolethane (C 5 H 12 O 3 ) as the solid-solid phase transition type phase change material. is. In particular, trimethylolethane (C 5 H 12 O 3 ) is chemically stable even when mixed with higher alcohols and paraffin wax, and does not easily lose heat storage performance due to repeated use. Even if it is applied to a refrigerant whose temperature is set, it does not undergo sublimation or the like, and by exhibiting a high heat storage function at a high temperature, it is possible to improve the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant.

本実施の形態に係る蓄熱材組成物によれば、更に、融点差が20~40℃のパラフィンワックス及び高級アルコールよりも融点が低い低融点パラフィンワックスの配合により、低コスト化を可能とし、また、より低温側で相変化が開始されることで、冷媒を低温に維持できて発熱源やその周囲の熱負荷を軽減でき、更に、固液2相の共存バランスの向上による熱移動の向上により、冷媒の昇温抑制効果の向上も可能とする。 According to the heat storage material composition according to the present embodiment, the cost can be reduced by blending the paraffin wax having a melting point difference of 20 to 40° C. and the low melting point paraffin wax having a lower melting point than the higher alcohol. , By starting the phase change at a lower temperature side, the refrigerant can be kept at a low temperature and the heat load on the heat source and its surroundings can be reduced. , it is possible to improve the effect of suppressing the temperature rise of the refrigerant.

そして、実施例1~6で用いた1-ヘキサデカノール、ヘキサトリアコンタンを主成分とした高融点パラフィンワックス、トリメチロールエタン、ドコサンを主成分とする低融点パラフィンワックスであれば、臭気が少なく、また、毒性や腐敗性もないから、取り扱いやすくて作業環境性もよい。更に、熱的安定性もよく、また、酸化劣化もし難いから、長期間安定した高い蓄熱特性を発揮できる。そして、マイクロフィルムカプセル化等の粒子化しないから、カプセルや架橋剤等を使用しないことで、低コストで高蓄熱効率が得られる。 Further, the high-melting paraffin waxes containing 1-hexadecanol and hexatriacontane as main components and the low-melting-point paraffin waxes containing trimethylolethane and docosane as main components used in Examples 1 to 6 have little odor. Also, since it is neither toxic nor perishable, it is easy to handle and has good working environment. Furthermore, it has good thermal stability and is resistant to oxidative deterioration, so it can exhibit stable and high heat storage properties for a long period of time. Further, since no particles such as microfilm encapsulation are used, high heat storage efficiency can be obtained at low cost by not using capsules or cross-linking agents.

このような本実施の形態に係る蓄熱材組成物は、融点差が20~40℃のパラフィンワックス及び高級アルコールの組み合わせにより、複数の温度域で蓄熱効果を発揮できるため、モータ、二次電池バッテリ、燃料電池等の冷却に使用される冷媒の昇温抑制に好適である他、各種の部品、例えば、電子材料、磁性材料、触媒材料、構造体材料、光学材料、医療材料、自動車材料、建築材料等の部品の昇温抑制にも適用可能であり、幅広く蓄熱用途として適用できる。 Such a heat storage material composition according to the present embodiment can exhibit a heat storage effect in a plurality of temperature ranges by combining paraffin wax and higher alcohol having a melting point difference of 20 to 40 ° C. In addition to being suitable for suppressing temperature rise of refrigerants used for cooling fuel cells, etc., various parts such as electronic materials, magnetic materials, catalyst materials, structural materials, optical materials, medical materials, automobile materials, construction It can also be applied to suppress the temperature rise of parts such as materials, and can be widely used for heat storage.

また、本実施の形態に係る蓄熱材組成物によれば、パラフィンワックス、高級アルコールを含むことで、発熱源の発熱による温度上昇に伴い、固体から液体に相変化することによって吸熱する一方で、発熱源の作動停止等による温度低下に伴い、液体から固体に相変化することによって放熱する。特に、パラフィンワックスや高級アルコールの固液相転移型の潜熱蓄熱材では、状態変化がゆっくりであり、熱量が外部から供給されない場合には、蓄熱した潜熱を徐々に外部に放熱するという性質を有している。このため、そのような凝固に伴う放熱による保温効果も有する。当該保温効果により、例えば、バッテリ等のユニットに本実施の形態に係る蓄熱材組成物を配した際には、最適な使用温度を維持することも可能となる。特に、冬場の低温環境下では、保温によって、低温化による起電力の低下を防止して、起動時や充電時の電池性能の良好な保持が可能である。 In addition, according to the heat storage material composition according to the present embodiment, by containing paraffin wax and higher alcohol, the heat is absorbed by changing the phase from solid to liquid as the temperature rises due to heat generation of the heat source. Heat is dissipated through a phase change from liquid to solid as the temperature drops due to the stoppage of operation of the heat source. In particular, the solid-liquid phase transition type latent heat storage material such as paraffin wax or higher alcohol has the property that the state change is slow and the stored latent heat is gradually released to the outside when the amount of heat is not supplied from the outside. doing. For this reason, it also has a heat retaining effect due to the heat radiation associated with such solidification. Due to the heat insulating effect, for example, when the heat storage material composition according to the present embodiment is placed in a unit such as a battery, it is possible to maintain the optimum operating temperature. In particular, in a low-temperature environment in winter, it is possible to prevent a decrease in electromotive force due to low temperature by heat insulation, and to maintain good battery performance during startup and charging.

ところで、上述の説明は、冷媒を用いて発熱源を冷却する冷却システムであって、内部空間に通流する冷媒により発熱源を冷却するための冷却回路と、冷却回路の冷媒に接触して設けられる蓄熱材とを具備し、蓄熱材は、融点差が20℃以上、40℃以下であるパラフィンワックスと高級アルコールとを混合した蓄熱材組成物を容器に封入してなることを特徴とする冷却システムの発明と捉えることもできる。 By the way, the above description relates to a cooling system that cools a heat source using a refrigerant, and includes a cooling circuit for cooling the heat source with a refrigerant that flows through an internal space, and a cooling circuit provided in contact with the refrigerant in the cooling circuit. and a heat storage material comprising a heat storage material having a melting point difference of 20° C. or more and 40° C. or less, and a heat storage material composition in which a paraffin wax and a higher alcohol are mixed is enclosed in a container. It can also be regarded as the invention of the system.

上記実施の形態の冷却システムによれば、融点差が20℃以上、40℃以下であるパラフィンワックスと高級アルコールとの混合物からなる蓄熱材組成物によって、高融点パラフィンワックス及び高級アルコールをマイクロカプセル化等として粒子化することなく混合しても、高融点パラフィンワックスと高級アルコールの蓄熱機能が失活することなく、高融点パラフィンワックスと高級アルコールの本来の有する潜熱量が維持され、全体として高融点パラフィンワックス及び高級アルコールの蓄熱量が大きく低下することなく、更に固液2相が共存することで熱移動もよく、高い蓄熱効果を発揮する。そして、このような蓄熱材組成物が容器に封入されてなる蓄熱材が冷媒に接触して設けられるから、冷媒に加わった熱エネルギを蓄熱材に吸熱、蓄熱させることで、冷媒の昇温の抑制を可能とし、高い冷却効果を維持できる。 According to the cooling system of the above embodiment, the high melting point paraffin wax and the higher alcohol are microencapsulated by the heat storage material composition comprising a mixture of the paraffin wax and the higher alcohol having a melting point difference of 20° C. or more and 40° C. or less. Even when mixed without granulating, the heat storage function of the high-melting paraffin wax and the higher alcohol is not deactivated, and the inherent latent heat of the high-melting paraffin wax and the higher alcohol is maintained, resulting in a high melting point as a whole. The heat storage capacity of the paraffin wax and the higher alcohol does not decrease significantly, and the coexistence of the solid-liquid two phases allows good heat transfer and exhibits a high heat storage effect. Since the heat storage material in which such a heat storage material composition is enclosed in a container is provided in contact with the refrigerant, the heat energy added to the refrigerant is absorbed and stored in the heat storage material, thereby increasing the temperature of the refrigerant. Suppression is possible, and a high cooling effect can be maintained.

特に、かかる蓄熱材によれば、高融点パラフィンワックス固有の融点の近傍と高級アルコール固有の融点近傍との複数の異なる温度帯で相変化の潜熱による蓄熱を可能とするから、発熱源の高負荷により冷媒に加わる熱エネルギが急激に増大したときでも、冷媒の急激な昇温を効果的に抑え昇温速度を緩やかにでき、冷却効率の低下を抑制できる。また、低温でも蓄熱効果が発揮されることで、発熱源やその周囲の熱負荷を少なくできる。更に、冷却回路の広範囲の温度設計に対応でき、冷媒の昇温を抑制するのに適用できる範囲が広いものである。 In particular, according to such a heat storage material, it is possible to store heat by phase change latent heat in a plurality of different temperature zones near the melting point of high-melting paraffin wax and near the melting point of higher alcohol, so that the load of the heat source is high. Therefore, even when the heat energy applied to the refrigerant increases abruptly, the rapid temperature rise of the refrigerant can be effectively suppressed, the temperature rise rate can be moderated, and the decrease in cooling efficiency can be suppressed. In addition, since the heat storage effect is exhibited even at low temperatures, the heat load on the heat source and its surroundings can be reduced. Furthermore, it can be applied to a wide range of temperature design of the cooling circuit, and has a wide range of application for suppressing the temperature rise of the refrigerant.

したがって、冷却システムを肥大化させることなく、また、電力省消費量を増大させることなく、低コストで冷却効果を高めること可能である。特に、蓄熱材組成物を封入した容器等を冷却回路の内部空間に通流する冷媒に接触するように設ける省スペースの配設により、冷却システムを大型化、改変することなくそのまま利用して、冷却効果を高めることが可能である。 Therefore, it is possible to enhance the cooling effect at low cost without enlarging the cooling system and without increasing the amount of power consumption. In particular, a space-saving arrangement in which a container containing the heat storage material composition is in contact with the refrigerant flowing in the internal space of the cooling circuit allows the cooling system to be used as it is without being enlarged or modified. It is possible to enhance the cooling effect.

ここで、上記発熱源としては、例えば、モータや、二次電池のバッテリ、燃料電池等である。
上記冷媒とは、例えば、空気、水、オイル、二酸化炭素、プロパン、ブタンやイソブタン等の炭化水素、アンモニア、フルオロカーボン系、フロン系の冷媒等が使用される。
上記冷却回路は、発熱源を冷却するために内部空間に冷媒を通流し、例えば、電池等であれば、そのバッテリパックまたはモジュールのバッテリセル間等に組み込まれる。
また、上記容器は、蓄熱材組成物が相変化して液相状態になっても、漏れや染み出しを防止できるものであればよく、例えば、金属や樹脂(例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート)からなる容器、袋が使用できる。樹脂にアルミが蒸着またはラミネートされているものであってもよい。
Here, the heat source is, for example, a motor, a secondary battery, a fuel cell, or the like.
Examples of the refrigerant include air, water, oil, carbon dioxide, propane, hydrocarbons such as butane and isobutane, ammonia, fluorocarbon-based refrigerants, freon-based refrigerants, and the like.
The cooling circuit allows a coolant to flow through the internal space to cool the heat source, and is incorporated, for example, between battery cells of a battery pack or module in the case of a battery or the like.
In addition, the container may be any container as long as it can prevent leakage and seepage even when the heat storage material composition undergoes a phase change and becomes a liquid phase. Polypropylene, polystyrene, polyamide, nylon, polyester, polyethylene terephthalate) can be used. Aluminum may be vapor-deposited or laminated on resin.

なお、本発明を実施するに際しては、蓄熱材組成物及びそれを用いた冷却システムのその他の部分の構成、成分、配合、製造方法等についても、上記実施例に限定されるものではない。必要に応じて、添加剤を加えることも可能である。
また、本発明の実施の形態及び実施例で挙げている数値は、その全てが臨界値を示すものではなく、ある数値は製造コスト、製造が容易な形態等から決定した値であり、実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を許容値内で若干変更してもその実施を否定するものではない。
In carrying out the present invention, the configuration, components, blending, manufacturing method, etc. of other parts of the heat storage material composition and the cooling system using the same are not limited to the above examples. Additives can be added as required.
Further, all of the numerical values given in the embodiments and examples of the present invention do not indicate critical values, and certain numerical values are values determined from manufacturing costs, forms that are easy to manufacture, etc. Since these are preferred values, even if the above numerical values are slightly changed within the permissible values, the implementation thereof is not denied.

Claims (10)

パラフィンワックスと高級アルコールとを含有し、常温で固体状の蓄熱材組成物であって、
前記パラフィンワックスは、融点が65℃以上、85℃以下であり、
前記高級アルコールは、前記パラフィンワックスの融点よりも低く、前記パラフィンワックスとの融点差が20℃以上、40℃以下であることを特徴とする蓄熱材組成物。
A heat storage material composition that contains paraffin wax and a higher alcohol and is solid at room temperature ,
The paraffin wax has a melting point of 65° C. or higher and 85° C. or lower,
The heat storage material composition , wherein the higher alcohol has a melting point lower than that of the paraffin wax, and a melting point difference between the higher alcohol and the paraffin wax of 20°C or more and 40°C or less .
前記パラフィンワックスは、ヘキサトリアコンタンが主成分であるものとしたことを特徴とする請求項に記載の蓄熱材組成物。 2. The heat storage material composition according to claim 1 , wherein the paraffin wax contains hexatriacontane as a main component. 前記高級アルコールは、炭素数が13以上、18以下の脂肪族アルコールとしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蓄熱材組成物。 3. The heat storage material composition according to claim 1, wherein the higher alcohol is an aliphatic alcohol having 13 or more and 18 or less carbon atoms. 前記高級アルコールは、1-ヘキサデカノールとしたことを特徴とする請求項1乃至請請求項3の何れか1つに記載の蓄熱材組成物。 4. The heat storage material composition according to claim 1, wherein the higher alcohol is 1-hexadecanol. 前記パラフィンワックスと前記高級アルコールの配合量は、前記パラフィンワックス及び前記高級アルコールのうちの高融点側の蓄熱材である前記パラフィンワックスを100質量部に対し、低融点側の蓄熱材である前記高級アルコールを80~550質量部の範囲内としたことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1つに記載の蓄熱材組成物。 The amount of the paraffin wax and the higher alcohol compounded is such that, of the paraffin wax and the higher alcohol, 100 parts by mass of the paraffin wax, which is a heat storage material with a high melting point, is added to 100 parts by mass of the high-grade heat storage material, which is a heat storage material with a low melting point. 5. The heat storage material composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the alcohol is in the range of 80 to 550 parts by mass. 前記高融点パラフィンワックスと前記高級アルコールの配合量は、前記高融点パラフィンワックスと前記高級アルコールの合計量を100質量部に対し、前記パラフィンワックス及び前記高級アルコールのうちの高融点側の蓄熱材である前記パラフィンワックスを10~60質量部の範囲内であり、低融点側の蓄熱材である前記高級アルコールを40~90質量部の範囲内としたことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1つに記載の蓄熱材組成物。 The amount of the high-melting paraffin wax and the higher alcohol is such that the total amount of the high-melting paraffin wax and the higher alcohol is 100 parts by mass, and the heat storage material having the higher melting point among the paraffin wax and the higher alcohol is Claims 1 to 5 , wherein the paraffin wax is in the range of 10 to 60 parts by mass, and the higher alcohol as the heat storage material on the low melting point side is in the range of 40 to 90 parts by mass. The heat storage material composition according to any one of . 更に、固-固相転移型相変化材を含有することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1つに記載の蓄熱材組成物。 7. The heat storage material composition according to claim 1, further comprising a solid-solid phase transition type phase change material. 前記固-固相転移型相変化材は、トリメチロールエタンとしたことを特徴とする請求項に記載の蓄熱材組成物。 8. The heat storage material composition according to claim 7 , wherein the solid-solid phase change type phase change material is trimethylolethane. 前記固-固相転移型相変化材の配合量は、前記高融点パラフィンワックスと前記高級アルコールの合計量を100質量部に対し、5~95質量部の範囲内としたことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の蓄熱材組成物。 The content of the solid-solid phase transition type phase change material is in the range of 5 to 95 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the high-melting paraffin wax and the higher alcohol. The heat storage material composition according to claim 7 or 8 . 更に、前記パラフィンワックス及び前記高級アルコールよりも融点が低い低融点パラフィンワックスを含有することを特徴とする請求項1乃至請求項の何れか1つに記載の蓄熱材組成物。 10. The heat storage material composition according to claim 1 , further comprising a low melting point paraffin wax having a lower melting point than the paraffin wax and the higher alcohol.
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