JPH04124593A - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
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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
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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