JPH04124593A - 蓄熱材 - Google Patents
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- JPH04124593A JPH04124593A JP2242315A JP24231590A JPH04124593A JP H04124593 A JPH04124593 A JP H04124593A JP 2242315 A JP2242315 A JP 2242315A JP 24231590 A JP24231590 A JP 24231590A JP H04124593 A JPH04124593 A JP H04124593A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
し産業上の利用分野］
本発明は冷房用蓄熱装置に適用される蓄熱材に関する。
［従来の技術］
近年、省エネルギーの観点から蓄冷、蓄熱法の研究が広
く行われている。蓄冷法の一つとしてガスクラスレート
を利用するものがある。ここで、ガスクラスレートとは
、原子または分子が結合してできた三次元構造の内部に
適当な大きさの空孔かあって、その中に他の原子または
分子が一定の組成比で入り込んでいる特定の結晶構造を
形成する物質とされている。この三次元構造の骨組みを
形成する物質をホスト、空孔内に入り込む物質をゲスト
と称している。この中でも特に通常気体で存在する物質
をガスクラスレートと称している。
く行われている。蓄冷法の一つとしてガスクラスレート
を利用するものがある。ここで、ガスクラスレートとは
、原子または分子が結合してできた三次元構造の内部に
適当な大きさの空孔かあって、その中に他の原子または
分子が一定の組成比で入り込んでいる特定の結晶構造を
形成する物質とされている。この三次元構造の骨組みを
形成する物質をホスト、空孔内に入り込む物質をゲスト
と称している。この中でも特に通常気体で存在する物質
をガスクラスレートと称している。
その特徴としては、■その融点が一般に冷房用蓄熱材と
して必要な０〜１０℃である事、■融解潜熱が大きい事
、■状態がシャーベット状であるため伝熱管による熱交
換によい事等が挙げられる。
して必要な０〜１０℃である事、■融解潜熱が大きい事
、■状態がシャーベット状であるため伝熱管による熱交
換によい事等が挙げられる。
また、媒体としてはＲ１１（ＣＣ１３Ｆ ＋ トリクロ
ロフルオロメタン）を実際使用している。
ロフルオロメタン）を実際使用している。
［発明が解決しようとする課題］
近年、Ｒ１１の使用が地球環境汚染の問題となり、今世
紀束までに生産と使用を全廃する動きがあり、早急に代
替媒体を捜す必要が生じた。ところで、代替媒体として
必要な条件は、Ｒ１１なみの性能を示すことであり、そ
の融点および融解潜熱がＲ１１クラスレートの値（８，
５℃、８９．９ｋｃａｌ／Ｋ ｇ）に近いことである。
紀束までに生産と使用を全廃する動きがあり、早急に代
替媒体を捜す必要が生じた。ところで、代替媒体として
必要な条件は、Ｒ１１なみの性能を示すことであり、そ
の融点および融解潜熱がＲ１１クラスレートの値（８，
５℃、８９．９ｋｃａｌ／Ｋ ｇ）に近いことである。
また、Ｒ１１クラスレートの融点は８５℃であリ、より
低い冷熱か必要な場合エチレングリコールを添加し融点
を下げている。
低い冷熱か必要な場合エチレングリコールを添加し融点
を下げている。
本発明は上記事情を鑑みてなされたもので、Ｒ１１を用
いたクラスレートなみの融点及び融解潜熱を有し、より
低い冷熱が必要な場合にはエチレングリコールを添加し
て融点を下げることか可本発明は、１．１−ジクロロ−
１−フルオロエタン（１４１ｂ、ＣＣＩＩ ＦＣＨ３）
を１３容積％以上を含む水溶液からなることを特徴とす
る蓄熱材である。
いたクラスレートなみの融点及び融解潜熱を有し、より
低い冷熱が必要な場合にはエチレングリコールを添加し
て融点を下げることか可本発明は、１．１−ジクロロ−
１−フルオロエタン（１４１ｂ、ＣＣＩＩ ＦＣＨ３）
を１３容積％以上を含む水溶液からなることを特徴とす
る蓄熱材である。
本発明において、上記１４１ｂは代替フロンとして開発
された物質であり、その物性値は下記第１表に示す通り
である。
された物質であり、その物性値は下記第１表に示す通り
である。
第
表
本発明において、水に対するＲ１４１ｂの比とクラスレ
ート生成率の関係は第１図に示す通りである。同図より
、仕込んだ水と反応してすべてクラスレートになるため
に必要なＲ１４１ｂｆｆｉと実際に仕込んだＲ１４１ｂ
量との比が約５０％までは、実際に仕込んだ媒体が水と
反応してすべてクラスレートになるとした場合のクラス
レート濃度と実際に作成したクラスレート濃度とがほぼ
等しいことが確認できる。
ート生成率の関係は第１図に示す通りである。同図より
、仕込んだ水と反応してすべてクラスレートになるため
に必要なＲ１４１ｂｆｆｉと実際に仕込んだＲ１４１ｂ
量との比が約５０％までは、実際に仕込んだ媒体が水と
反応してすべてクラスレートになるとした場合のクラス
レート濃度と実際に作成したクラスレート濃度とがほぼ
等しいことが確認できる。
しかし、仕込んだ水と反応してすべてがクラスレートに
なるために必要なＲ１４１ｂ量と実際に仕込んだＲ１４
１ｂ量との比を５０％以上に増加させても作成したクラ
スレート濃度は増加せず、一定となり、実際に仕込んだ
媒体が水と反応してすべてクラスレートになるとした場
合のクラスレート濃度と実際に作成したクラスレート濃
度との差が大きくなる。
なるために必要なＲ１４１ｂ量と実際に仕込んだＲ１４
１ｂ量との比を５０％以上に増加させても作成したクラ
スレート濃度は増加せず、一定となり、実際に仕込んだ
媒体が水と反応してすべてクラスレートになるとした場
合のクラスレート濃度と実際に作成したクラスレート濃
度との差が大きくなる。
以上の原因は作成したクラスレート濃度が高くなるに従
い、水とＲ１４１ｂとが有効に接触しなくなり、反応が
進行しなくなり、クラスレート濃度は増加せず、一定と
なるものであり、容器の構造、攪拌、冷熱の授受方式な
どに左右されるものであると考えられる。
い、水とＲ１４１ｂとが有効に接触しなくなり、反応が
進行しなくなり、クラスレート濃度は増加せず、一定と
なるものであり、容器の構造、攪拌、冷熱の授受方式な
どに左右されるものであると考えられる。
第３図において水に対するＲ１４１ｂの比の上限は実際
に試験した装置における上限を示すものであり、技術の
改善により、水に対するＲ１４１ｂの比を増加させるこ
とによりクラスレート濃度を増加させることができるも
のと期待されます。従って、水に対するＲ１４１ｂの比
の上限はまだ上にゆくものと考えられる。
に試験した装置における上限を示すものであり、技術の
改善により、水に対するＲ１４１ｂの比を増加させるこ
とによりクラスレート濃度を増加させることができるも
のと期待されます。従って、水に対するＲ１４１ｂの比
の上限はまだ上にゆくものと考えられる。
上記第１図において、仕込媒体量／（仕込んだ水を完全
にクラスレートにするために必要な媒体量）は下記のよ
うに求めた。
にクラスレートにするために必要な媒体量）は下記のよ
うに求めた。
■使用量Ｒ１４ｌ ｂ Ｈ： ａ ｋｇ＝（Ｘ Ｘρ）
但し ｘ：ｇ ■便用水ｉｌｂは使用Ｒ１４１ｂ量がすべてクラスレー
トを発生するために必要な水ｊｌ ｃ ｊｌより多いと
する。（ｂ〜２０ｇ） 計算 ■使用Ｒ１４１ｂｆｉがすべてクラスレートになるとす
ると、 生成りラスレート量ｄｋｇは ■使用Ｒ１４１ｂ量ａがすべてクラスレートを生成する
ために必要な水Ｊｔｃは ユニでｂ ＞ ｃ ＝ ２．［ｉ２ａ ■使用Ｒ１４１ｂ量かすべてクラスレートになった場合
のクラスレート生成率ｅ ９６は但しρ−Ｒ１４１ｂの
比重を１．２３として算出した。
但し ｘ：ｇ ■便用水ｉｌｂは使用Ｒ１４１ｂ量がすべてクラスレー
トを発生するために必要な水ｊｌ ｃ ｊｌより多いと
する。（ｂ〜２０ｇ） 計算 ■使用Ｒ１４１ｂｆｉがすべてクラスレートになるとす
ると、 生成りラスレート量ｄｋｇは ■使用Ｒ１４１ｂ量ａがすべてクラスレートを生成する
ために必要な水Ｊｔｃは ユニでｂ ＞ ｃ ＝ ２．［ｉ２ａ ■使用Ｒ１４１ｂ量かすべてクラスレートになった場合
のクラスレート生成率ｅ ９６は但しρ−Ｒ１４１ｂの
比重を１．２３として算出した。
図中
又、（仕込媒体量）／（仕込んだ水を完全にクラスレー
トにするために必要な媒体量）−ＸｌとＲ１４１ｂ体積
比Ｘ２との関係は次式から求めた。
トにするために必要な媒体量）−ＸｌとＲ１４１ｂ体積
比Ｘ２との関係は次式から求めた。
ρ−１，２３
本発明において、蓄冷剤に更にエチレングリコールを添
加することによりＲ１４１クラスレ一ト融解温度を加え
ることにより可能である。ここで、ａ −ｂ ／ ｃ 但し ａ：添加率［−］ ｂ・エチレングリコール重１７ｋ ［ｋｇ］Ｃ：水垂ｆ
ｆｌ ［ｋｇ］ 従って、図４の横軸の表示を上に示した表示に訂正する
。
加することによりＲ１４１クラスレ一ト融解温度を加え
ることにより可能である。ここで、ａ −ｂ ／ ｃ 但し ａ：添加率［−］ ｂ・エチレングリコール重１７ｋ ［ｋｇ］Ｃ：水垂ｆ
ｆｌ ［ｋｇ］ 従って、図４の横軸の表示を上に示した表示に訂正する
。
［実施例１］
まず、蓄冷槽内に水を所定量（２ＯＬ）充填した後、塩
化カリウム（ＫＣＩ））を２０ｇ添加する。
化カリウム（ＫＣＩ））を２０ｇ添加する。
つづいて、蓄冷槽内の不純ガス（空気）を吸引・除去し
、界面活性剤を所定ｊｌ （０，０５％）添加する。
、界面活性剤を所定ｊｌ （０，０５％）添加する。
更に、媒体（ｃＣｇ２ ＦＣＣＨ３）を所定量充填し、
攪拌機を起動する。この後、所定量（２００Ｌ／Ｈ）
、温度（２℃）の冷水を槽内伝熱管に通水し、槽内を冷
却する。
攪拌機を起動する。この後、所定量（２００Ｌ／Ｈ）
、温度（２℃）の冷水を槽内伝熱管に通水し、槽内を冷
却する。
上記操作を実施することにより、クラスレートが生成し
、Ｒ１１クラスレートの場合と同様、槽内温度が８．５
℃に上昇した。クラスレート生成確認後、槽内液の一部
をサンプリングし塩素イオン濃度測定することによりク
ラスレート生成率を知る。所定のクラスレート濃度（約
５０％）達した後、所定流量（２０ＯＬ／Ｈ） 、温度
（１０℃）の温水を槽内伝熱管に通水し、クラスレート
を分解する。その生成率と経過時間との関係を第２図に
示す。
、Ｒ１１クラスレートの場合と同様、槽内温度が８．５
℃に上昇した。クラスレート生成確認後、槽内液の一部
をサンプリングし塩素イオン濃度測定することによりク
ラスレート生成率を知る。所定のクラスレート濃度（約
５０％）達した後、所定流量（２０ＯＬ／Ｈ） 、温度
（１０℃）の温水を槽内伝熱管に通水し、クラスレート
を分解する。その生成率と経過時間との関係を第２図に
示す。
なお、図において曲線（イ）はＲ１，４１ｂの場合を、
曲線（ロ）はＲ１１の場合を示す。
曲線（ロ）はＲ１１の場合を示す。
同図より、Ｒ１４１ｂクラスレ一ト生成速度、およびク
ラスレート生成率はＲ１１のそれと同等以上であること
がわかる。また融解熱量から計算したＲ１４１ｂクラス
レート融解熱は６７ ｋｃａｌ／眩であり、Ｒ１１クラ
スレートの値（６９，９ｋｃａｌ／ｋｇ）にほぼ等しか
った。
ラスレート生成率はＲ１１のそれと同等以上であること
がわかる。また融解熱量から計算したＲ１４１ｂクラス
レート融解熱は６７ ｋｃａｌ／眩であり、Ｒ１１クラ
スレートの値（６９，９ｋｃａｌ／ｋｇ）にほぼ等しか
った。
［実施例２］
Ｒ１４１ｂと水との比をかえて実施例１と同様に実施し
た。その結果をＲ１４１ｂと水との比と一定時間経過後
のクラスレート生成率との関係で整理し、第３図に示す
。この結果がら、同し蓄冷容量を必要とする場合にはク
ラスレート生成率かぷい程、短時間で済むため、蓄冷材
として１４１ｂは容積比１３％以上必要であることがわ
かる。
た。その結果をＲ１４１ｂと水との比と一定時間経過後
のクラスレート生成率との関係で整理し、第３図に示す
。この結果がら、同し蓄冷容量を必要とする場合にはク
ラスレート生成率かぷい程、短時間で済むため、蓄冷材
として１４１ｂは容積比１３％以上必要であることがわ
かる。
［実施例３コ
水にＲ１，４ｌ ｂおよびエチレングリコールを加え、
よく攪拌しながら冷却するとＲ１４１ｂクラスレートか
生成する。その場合のエチレングリコール濃度（添加率
）との関係を第４図に示す。この結果からＲ１，４ｌ
ｂクラスレート融解温度をエチレングリコールを加える
ことにより下げる可能であることを確認した。
よく攪拌しながら冷却するとＲ１４１ｂクラスレートか
生成する。その場合のエチレングリコール濃度（添加率
）との関係を第４図に示す。この結果からＲ１，４ｌ
ｂクラスレート融解温度をエチレングリコールを加える
ことにより下げる可能であることを確認した。
［発明の効果］
以上詳述した如く本発明に係る蓄熱材によれば、近年全
廃の可能性かあるＲ１１を用いたクラスレートなみの融
点および融解潜熱を示すクラスレートを生成するＲ１４
１ｂを見いだすことができ、またより低い冷熱か必要な
場合にはエチレングリコールを添加し融点を下げること
が可能である。
廃の可能性かあるＲ１１を用いたクラスレートなみの融
点および融解潜熱を示すクラスレートを生成するＲ１４
１ｂを見いだすことができ、またより低い冷熱か必要な
場合にはエチレングリコールを添加し融点を下げること
が可能である。
第１図は水に対するクラスレート生成率とＲ１４１，ｂ
の比との関係を示す図、第２図は本発明の実施例１に係
わるクラスレート生成率と経過時間との関係を示す図、
第３図は本発明の実施例２に係わるクラスレート生成率
とＲ１４１ｂ混＆割合との関係を示す図、第４図は本発
明の実施例３に係わるクラスレート融角ｑ温度とエチレ
ングリコール濃度との関係を示す図である。
の比との関係を示す図、第２図は本発明の実施例１に係
わるクラスレート生成率と経過時間との関係を示す図、
第３図は本発明の実施例２に係わるクラスレート生成率
とＲ１４１ｂ混＆割合との関係を示す図、第４図は本発
明の実施例３に係わるクラスレート融角ｑ温度とエチレ
ングリコール濃度との関係を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、１−ジクロロ−１−フルオロエタンを１３容積％以
上含む水溶液からなることを特徴とする蓄熱材。 ２、一部にエチレングリコールが添加された請求項１記
載の蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2242315A JP2505635B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2242315A JP2505635B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 蓄熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04124593A true JPH04124593A (ja) | 1992-04-24 |
| JP2505635B2 JP2505635B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=17087388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2242315A Expired - Fee Related JP2505635B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505635B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993004139A1 (en) * | 1991-08-27 | 1993-03-04 | Allied-Signal Inc. | Improved thermal energy storage system and process for thermal energy storage and transfer |
| JP2010085365A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Espec Corp | 環境試験装置及び蓄冷器 |
| CN110132670A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-16 | 中国海洋大学 | R11在常压制备可燃冰中的应用及制备方法和可燃冰 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP2242315A patent/JP2505635B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993004139A1 (en) * | 1991-08-27 | 1993-03-04 | Allied-Signal Inc. | Improved thermal energy storage system and process for thermal energy storage and transfer |
| JP2010085365A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Espec Corp | 環境試験装置及び蓄冷器 |
| CN110132670A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-16 | 中国海洋大学 | R11在常压制备可燃冰中的应用及制备方法和可燃冰 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2505635B2 (ja) | 1996-06-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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