JPH11500760A - 熱伝達濃縮物、その製造方法とその利用、及び該濃縮物を利用した潜熱蓄熱器 - Google Patents
熱伝達濃縮物、その製造方法とその利用、及び該濃縮物を利用した潜熱蓄熱器Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、熱伝達媒体と、少なくとも一つの微細粒子状及び/又は多孔性固形物上に吸着されたガリウムとの貯蔵安定性ディスパージョンによって特徴付けられる熱伝達濃縮物に関する。本発明は、更に、前記濃縮物の製造方法と、本発明によって提案される濃縮物と別の熱伝達媒体とから成る熱伝達混合物、及び、熱交換器を備えた反応器中において熱を貯蔵し伝達するための前記熱伝達混合物の利用方法、更に、そのヒートポンプに於ける熱化学エネルギー貯蔵媒体としての利用方法とに関する。本発明は、更に、容器(1)と、一次加熱回路(2)と、蓄熱媒体(4)中に貯蔵された潜熱を取り出すように構成された二次加熱回路(3)とから成る潜熱蓄熱器に関し、前記蓄熱器は、前記蓄熱媒体(4)が、本発明によって提案される熱伝達濃縮物と別の熱伝達媒体とを有する本発明によって提案される熱伝達混合物から構成されていることを特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
熱伝達濃縮物、その製造方法とその利用、及び該濃縮物を利用した潜熱蓄熱器
本発明は、熱伝達濃縮物、その調合の方法、その化学的ヒートポンプを作り出
すため又は、化学的熱変換のための熱化学的エネルギーの貯蔵のための利用方法
、更に、潜熱蓄熱装置、とに関する。
たとえば太陽集熱器による熱の回収等の太陽エネルギーの直接利用に於いては
、貯蔵時間の増加に伴って熱損失が増加するため、顕熱又は潜熱が貯蔵される蓄
熱装置での熱(及びその他のエネルギー)の経済的な貯蔵が中心的問題となる。
従って、顕熱の貯蔵のためには、水がもっとも単純な貯蔵媒体ではあるが、これ
は長期貯蔵装置のためには不経済である。その他の貯蔵媒体として、融解熱、気
化熱、結晶化熱等の相転移中に於いて採取され放出される潜熱を利用する潜熱蓄
熱装置がある。
潜熱蓄熱装置は公知であって、これらは、水と、ボウ硝(グラウバー石)と、
天然石、人造石、又は、石粉等の焼成アルミナとを、その蓄熱媒体として有して
いる。4.18kJ/kg・K(ケルヴィン温度xキログラム当たりのキロジュール)の比
熱を有する水は、すべての要素中に於いてもっとも高い比熱を有してはいるが、
82℃以上の貯
蔵温度に於いては問題がある。なぜならば、その温度においては水中に溶解して
いる鉱物が沈殿していわゆるボイラ・スケールとして沈積するからである。標準
圧力下に於いて100℃で沸騰し、その結果、蒸気圧が増加するため、温度の上
昇に伴い圧力の問題が発生する。
ボウ硝の場合には、その蓄熱に於いて、固体から液体、又はその逆、液体から
固体への集合体の(aggregate)状態変化における融解又は凝固温度を考慮しなけ
ればならない。しかしながら、ボウ硝は、限られた回数の集合体の状態変化しか
許容しない。その後、それは、液体状態にとどまる。
玄武岩等の天然石鉱物、又は人造石、あるいは、石粉等の焼成アルミナの場合
、その比熱が低いことにより、蓄熱装置としての利用は、高温に限られる。金属
ダストを添加した熱伝達流体(HTF)が知られているが、これらは、化学産業に於
いて熱交換器を備えた化学反応器では使用することができない。なぜならば、管
が破裂した場合、微細な金属粒子、特に、その高い毒性のため土壌に到達しては
ならない鉛や水銀等の微細金属粒子による爆発の高いリスクが存在するからであ
る。
従って、本発明の目標は、熱を低コストで貯蔵することができて、しかも、安
定的で、無毒で、かつ、爆発性
の無い、熱の貯蔵又は伝達用の熱伝達媒体用の熱伝達濃縮物を作り出し、更に、
その調合、利用方法を示すとともに、高容量潜熱蓄熱装置を作り出すことにあっ
た。
従って、本発明の課題は、熱伝達媒体と、ガリウムが吸着された少なくとも一
つの微細粒子状及び/又は高多孔性固形物との貯蔵安定性ディスパージョンによ
って特徴付けられる蓄熱濃縮物である。
本発明の別の課題は、少なくとも一つの微細粒子状及び/又は高多孔性固形物
を有する熱伝達媒体が、好ましくは液状のガリウムと混合され、前記ガリウムが
混合と、たとえば高速ホモジナイザーを使用した高混合エネルギーとの効果によ
って、前記微細粒子状及び/又は高多孔性固形物に均質に吸着され、ガリウムを
坦持した前記固形物粒子が均一に分散されることを特徴とする、この熱伝達濃縮
物の調合方法である。
本発明の更に別の課題は、本発明によって調合された前記熱伝達濃縮物と熱伝
達媒体とから調合される熱伝達混合物である。
本発明の更に別の課題は、熱交換器を備えた反応器における熱の貯蔵及び伝達
、ヒートポンプにおける利用、そして熱化学的エネルギー貯蔵のための媒体とし
ての熱伝達混合物における本発明の熱伝達濃縮物の利用である。
本発明の更に別の課題は、貯蔵容器1と、一次加熱回路2と、蓄熱媒体4中に
潜熱として貯蔵された熱を取り出すための二次加熱回路3とを有する潜熱蓄熱装
置であって、前記蓄熱媒体4が、本発明の前記熱伝達濃縮物と熱伝達媒体とから
成る本発明の熱伝達混合物から構成されることを特徴とするものである。
原則的には、微細粒子状及び/又は高多孔性固形物の存在下に於いて、その中
にガリウムを適度に高い程度に分散させることが可能な限りに於いて、当業者に
於いて公知のすべての熱伝達媒体を使用することが可能である。特に、公知の液
状、結晶質又はペースト状のグリコール、低粘度シリコーン油、及び合成油を熱
伝達媒体として使用することができる。
本発明に於いて、ガリウムを、微細粒子状及び/又は高多孔性固形物の存在下
に於いて、熱伝達媒体中に分散させて、安定したディスパージョンを形成するこ
とができるということがわかった。
固形物としては、ゼオライト、特に、粒径が1-3μm、特に1.5-2.1μmで、それ
における孔径が0.2-0.6nm、特に0.3-0.5nm範囲のものが好ましい。又、親水性又
は疎水性の二酸化ケイ素又はその混合物の使用も好ましい。極めて微細な粒子状
の親水性又は疎水性の二酸化ケイ素
としては、球状の粒子から成る市販されているAEROSILが使用される。このAEROS
ILは、水性ディパージョン又は乾燥粉体として使用可能である。
微細粒子状及び/又は高多孔性固形物としては、好ましくは微細に粉砕された
珪酸塩、アルミン酸塩、及び粉砕プラスチックも使用可能である。
潜熱蓄熱装置用の熱伝達媒体として、たとえば、結晶質ポリエチレングリコー
ルを使用する場合、前記熱伝達濃縮物は、まず、結晶質ポリエチレングリコール
をその融点以上に加熱し、次に、本発明の方法によって、高速ホモジナイザーを
18,000rpmで使用してガリウムを前記液体グリコール相中に分散させることによ
って作られる。たとえば、潜熱蓄熱装置での利用の場合、この蓄熱濃縮物に、更
に、前記熱伝達濃縮物の調合用に使用される前記結晶質グリコールよりも高い融
点を有することが可能な他の結晶質グリコールを混合することができる。もしも
、軟質又はペースト状の熱伝達濃縮物が必要な場合には、低粘度グリコール、す
なわち、液体、のみを使用することができ、その後、これを結晶質グリコールと
混合する。前記グリコールの分子量に応じて、液体状、軟質、ペースト状、又は
、硬質ワックス状の製品を選択することが可能である。液状グリコールは、190-
630g/モルの
分子量を有する。軟質ないし硬質ワックス状グリコールは、950-35,000g/モル
の分子量を有する。種々の分子量を有するグリコールの混合物を使用することが
でき、その分子量は以下の式によって計算することができる。
分子量 = (56,110×2)/HN
ここで、HNはヒドロキシ数である。
潜熱蓄熱装置に於いて前記熱伝達媒体として複数種のグリコールを使用するこ
とによって、たとえば、結晶質ポリエチレングリコールと水との比較が示すよう
に、貯蔵される熱の総量が水よりもはるかに高くなる。
有毒でも揮発性でもない結晶質ポリエチレングリコール(PEG)は、2.1-2.5kJ/k
g・Kの範囲の比熱を有する。技術的な問題が発生することなく(及び)その集合
体がその状態を変える能力を失うことなく、1,000kgのPEGを何度でも180℃にま
で加熱し、冷却することができる。このようにして、最大400MJ(20℃の開始温
度で)の熱を、貯蔵することができる。貯蔵された熱、及び、PEGから成る1000k
gの蓄熱媒体での前記液体から固体への相転移中に於いて放出される167-212kJ/k
gの溶解又は凝固熱が取り出されたと考えると、612MJ=170kWhの総貯蔵熱を回収
できる。これに対して、同じ1000kgの量の水の場合は、充填温度を12℃、最終温
度を82℃とすると、
293MJ=81.454 kWhしか貯蔵することができない。
後に同種の前記熱伝達媒体と混合される本発明の前記熱伝達濃縮物中に分散さ
れたガリウムの存在によって、水(0.57W/mK)との比較に於いて熱伝導性が低い(0
.22W/mK)というグリコールの欠点が除去されるだけでなく、前記熱伝達媒体の熱
伝導性を、ガリウムの添加量を変えることによって、水よりも高いレベル(>1
W/mK)に調節することが可能となる。本発明の前記熱伝達混合物の調合に於
いて、前記熱伝達媒体に添加される本発明の熱伝達濃縮物の量をできるだけ最小
限にとどめるために、本発明の熱伝達濃縮物は、できるだけ高い比率のガリウム
を含有している必要がある。これは、前記熱伝達濃縮物の調合のための本発明の
方法において、微細粒子状及び/又は高多孔性固形物の存在下に於いて、前記熱
伝達媒体中に、ガリウムをその飽和点まで分散させることができるということを
意味している。
たとえば、液体グリコールを使用した熱伝達濃縮物の調合に於いて、分散を、
分散補助剤の存在下で行うことが可能である。分散補助剤の選択は、本発明の前
記熱伝達濃縮物が後に混合される前記熱伝達媒体に応じて決定される。もしもた
とえば、潜熱蓄熱装置に、液体グリコールを使用する場合、たとえば、ジエチレ
ングリコール
又はトリエチレングリコール等の低粘度グリコールや、エチレングリコールモノ
ブチエーテル等のグリコールエーテルが分散補助剤として適当である。もしも、
前記潜熱蓄熱装置での使用のための熱伝達媒体としてシリコーン油又は合成油が
選択される場合、たとえば、バイエル社(Bayer AG)のBaysilon M5又はM50等の低
粘度シリコーン油が分散補助剤として適当であり、あるいは、合成油を使用する
場合は、BP社のTransal 593やHuels社(Huels AG)のMarlotherm、あるいはMonsan
to社のSantotherm等の熱伝達油が適当であり、その後、これらを、それぞれより
粘度の高いシリコーン油又は合成油と適当に混合することができる。
本発明の前記熱伝達濃縮物と熱伝達媒体とから熱伝達混合物を調合するに当た
って、この熱伝達混合物中のガリウムの総量は決定的なものではなく、原則的に
は、本発明の熱伝達濃縮物と熱伝達媒体とのいかなる所望の混合物も調節可能で
はあるが、この熱伝達混合物を、1リットルの熱伝達媒体が、約50wt%又はそれ
以上のガリウムを含有するような、本発明の前記熱伝達濃縮物を2-8g含有するよ
うに調合した場合に、有利な結果が得られる。
29.6℃の低融点のガリウム金属を、高速ホモジナイザーを使用して、微細粒子
状及び/又は高多孔性固形物の
存在下で、好ましくは、グリコールと、低粘度シリコーン油と、合成油である前
記熱伝達媒体中で貯蔵安定ディスパージョンに加工することが可能であるという
驚くべき事実が判明した。
均質なディスパージョンを得るためには、前記高速ホモジナイザーの粉砕刃の
速度は、約18,000rpmである。
前記ホモジナイザー中に於ける分散時間は、好ましくは5分間である。
本発明の前記熱伝達濃縮物は、たとえば熱伝達流体としての原料状態に於いて
、攪拌状態で分解する格子構造を有するが熱伝達流体の粘度は影響されない、陰
イオン性及び/又は陽イオン性の表面活性剤、ポリアクリル酸、及びゲルの添加
によって更に安定化させることができる。
本発明の熱伝達濃縮物の前記ディスパージョンを更に安定化させるためのゼオ
ライトを使用することに於いて、Rhodopol(65℃でエチレングリコール中で溶解
する陰イオン性ポリマー)、グアールミール(guar meal),及び/又はイナゴマメ
ミール(carob meal)を使用すること、特に、Rhodopolとイナゴマメミール(carob
meal)とを60:40の重量比で使用することが有利であるが、極度に微細な粒子状
の親水性及び/又は疎水性二酸化ケイ素を使用する場合には、追加の安定剤を使
用しなくても、前記ガリ
ウムディスパージョンの非常に良好な貯蔵安定性を得ることができるため、別の
安定剤の添加は不要である。
顕微鏡によって調べたところ、ゼオライトの存在下で前記熱伝達流体中にガリ
ウムを分散させると、ガリウムは、ゼオライトの孔を通して押し込まれ、ゼオラ
イトの粒子が、極めて薄い壁厚でガリウム粒子によって包囲される結果、ゼオラ
イト粒子の大きさはかろうじて測定可能な程度に増加するだけである。
本発明の別実施例に於いて、≦5μmの粒子サイズのグラファイト粉体も、そ
の調合中に熱伝達濃縮物中に分散させて、その熱伝導性を改善することができる
。前記グラファイト粉体は、前記ホモジナイザーに添加して、本発明の前記熱伝
達濃縮物の調合時に、約18,000rpmで分散させることができる。結晶質グリコー
ルを使用する場合には、これらは、前記グラファイトの分散の前に、融解される
。
特に結晶質グリコール(PEG)の使用によって、100℃以上の温度が可能となるた
め、前記グリコールの酸化を防止するために酸化安定剤を添加することができる
。これらは、トリメチルジヒドロキノリン、ジフェニルアミン誘導体、フェノチ
アジン、及びフェニル−α−ナフチルアミンから選択することができる。
本発明の更に別の有利な実施例に於いて、前記熱伝達濃縮物に、更に、ガリウ
ム合金を含ませることが出来、特に、適当なガリウム合金の選択によってその融
点が、たとえば前記熱伝達媒体として使用される前記結晶質グリコールの融点と
一致するように、あるいは、集熱器の前記熱伝達媒体の平均作動温度範囲内、又
はそれ以上となって、前記潜熱蓄熱装置からエネルギーを取り出した時に、前記
ガリウム合金の凝固熱が、前記結晶質グリコールの凝固熱と共に回収できるよう
に、融点を調節することができる。
本発明の前記熱伝達濃縮物の調合に於いて、前記熱伝達流体中のゼオライトの
存在下でのガリウムの均質化の最初の5分間中に於いては、一次関数的に温度が
上昇がするのに対して、約5.5分以後には、温度がほとんど指数関数的に上昇
することが観察される。この現象は、ゼオライトに対するガリウムの吸着中に於
いて吸着熱が発生することに帰することができ、又、極めて微細な粒子状の親水
性及び/又は疎水性二酸化ケイ素又はその他の微粒子状固形物に於いても予想さ
れる。この点に関して、吸着熱が現れる時点は、攪拌エネルギー(毎分当たりの
回転数)と、ゼオライトの質量と、ガリウムの質量と、前記熱伝達流体の粘度と
によって決まる。
ガリウムは熱交換器への加熱中にゼオライトから脱着されるので(この現象は
、その他の微粒子状及び/又は高多孔性固形物に於いても予想される)、本発明
の前記蓄熱媒体は、熱化学的エネルギーの貯蔵にも好適に使用することが可能で
ある。
29.6℃という低い融点によって融解熱(凝固熱)から追加のエネルギーを得る
ことができるため、本発明の蓄熱媒体は、ヒートポンプに於ける使用が期待され
る。
本発明の前記蓄熱媒体は、熱交換器を備えた反応器での熱の貯蔵と伝達、及び
ヒートポンプに使用することができる。
本発明に依る潜熱蓄熱装置が図1に示されている。これは、貯蔵容器1と、一
次加熱回路2と、蓄熱媒体4中に貯蔵された潜熱を取り出すように構成された二
次加熱回路3とから成り、前記蓄熱媒体4は、好ましくは液体、結晶質、又はペ
ースト状のグリコール、低粘度シリコーン油、又は合成油から選択される熱伝達
媒体と混合された本発明の前記熱伝達濃縮物から構成される本発明の熱伝達混合
物からなる。
次に、下記の例に基づいて、本発明をより詳細に記載する。例1
グリコールベースの蓄熱媒体用の熱伝達濃縮物の調合
もしも蓄熱媒体がグリコールベースである場合には、エチレングリコールモノ
ブチルエーテルを、たとえば、以下の量で、分散液(熱伝達流体)としてのジエ
チレングリコール及び/又はトリエチレングリコールと共に、1リットルの容量
のホモジナイザー中に満たす。
トリエチレングリコール 200 ミリリットル
エチレングリコールモノブチルエーテル 50ミリリットル
<4μmの粒子寸法と、約0.4nmの孔寸法とを有するゼ
オライト(Degussa社のWessalith NP) 20g
シリカ(たとえば、Degussa社のAEROSIL) 2g
ガリウム 200g
均質なディスパージョンを得るために、前記高速ホモジナイザーの粉砕刃の速
度を、約18,000rpmに設定する。ホモジナイザー中での分散時間は好ましくは5
分間である。
次に、この熱伝達濃縮物を、グリコールベースの所与の蓄熱媒体に対して1リ
ットル当たり2,4,又は8g、又
はそれ以上の量、所望の濃縮度に応じて、添加する。このような蓄熱媒体は、た
とえば、BASF社のGlythermin P44,Glythermin NF,又はGlythermin 200とする
ことができる。本発明の前記熱伝達濃縮物を、蓄熱媒体中に混合することによっ
て、たとえば、潜熱蓄熱装置に使用することが可能な本発明の熱伝達混合物が得
られる。
前記即席使用可能で低粘度の蓄熱媒体中における前記ガリウム粒子の貯蔵安定
性を高めるために、たとえば、Rhodopolキサン等の陰イオン性ポリマーを、蓄熱
媒体1リットルに付き0.5gの量添加することができる。本発明の前記熱伝達濃縮
物と蓄熱媒体との混合は、従来式の攪拌装置を使用して行うことができる。すな
わち、高速ホモジナイザー内で、前記熱伝達混合物中において前記濃縮物を均質
化させる必要はない。
もしも、ペースト状又は結晶質のグリコール、たとえば、ポリエチレングリコ
ール(PEG)を、熱エネルギーの貯蔵のために、潜熱蓄熱装置の蓄熱媒体として使
用する場合、前記ガリウムの分散は、上述したようにして行われる。ジエチレン
グリコールや、トリエチレングリコール等の低粘度グリコールは、前記PEGの分
子量をわずかに変化させるだけであるので、前記相転移中に於けるグリコールの
167-207kJ/kgの溶解又は凝固熱の結果として
のPEGの高い蓄熱性という利点は、大体に於いて維持され、利用されることが可
能である。蓄熱媒体1リットル当たり本発明の前記熱伝達濃縮物(約50%以上重
量比のガリウムを有する)を2-8g使用することによって、たとえば、結晶質グリ
コールの熱伝導性を適当に増加させることができることを示したが、当業者は、
ここに記載した以外の範囲を選択することも可能である。更に、<5μmの粒子
寸法のグラファイトも、本発明の前記熱伝達濃縮物又は本発明の前記熱伝達混合
物に添加することができる。例2
シリコーン油ベースの熱伝達濃縮物
シリコーン油(Baysilon M5) 200ミリリットル
<4μmの粒子寸法と、約0.4nmの孔寸法とを有するゼ
オライト(Degussa社のWessalith NP) 20g
シリカ(たとえば、Degussa 社のAEROSIL) 2g
ガリウム 200g
例1と同様の高速ホモジナイザー中での処理後に得られたこの濃縮物を、次に
、更に加工して、他の市販の従
来のシリコーン油とともに本発明の蓄熱媒体を作り出すことができる。例3
熱伝達オイル(合成油)ベースの濃縮物
例1と同様に行われるが、ここでは、前記分散液として熱伝達油を使用し、こ
の中にガリウムを分散させて本発明の熱伝達濃縮物を作る。分散液としては、BP
社のTransal 593、Huels 社(Huels AG)のMarlotherm、又はMonsanto社のSantoth
erm等の熱伝達油が適当である。例4
安定分散ガリウム含有熱伝達流体の調合
本発明の蓄熱混合物は、本発明の熱伝達濃縮物と蓄熱媒体との混合によって調
合するほうが単純ではあるが、蓄熱媒体とガリウムとの安定ディスパージョンは
、本発明の熱伝達濃縮物を予め準備することなく、直接に調合することも可能で
ある(少量が必要である場合に適している)。
この目的のために、4gのゼオライトと5滴のガリウム
とを、室内実験に於いてピペットを使用して、200ミリリットルの熱伝達流体(グリコ
ール)に添加する。ガリウムの重量は約1gである。次に、5分間の分散後に前記
熱伝達流体が均一な無煙炭黒色となるまで、前記混合物を高速ホモジナイザーで
18,000rpmで分散する。約2000平方mのガリウム粒子の表面分布が得られる。
別の実験室内実験に於いて、0.8gの極めて細かく粉砕された疎水性二酸化ケイ
素(AEROSIL)と5滴のガリウムを、ピペットを使用して、200ミリリットルの熱伝達流体
(低粘度シリコーン油)に添加する。前記ガリウムの重量は約1gである。次に、
5分間の分散後に前記熱伝達流体が均一な無煙炭黒色となるまで、前記混合物を
高速ホモジナイザーで18,000rpmで分散する。安定したガリウムデイスパージョ
ンが得られる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U
G),AL,AM,AT,AU,BB,BG,BR,B
Y,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES
,FI,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG,
KP,KR,KZ,LK,LR,LS,LT,LU,L
V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ
,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,
SK,TJ,TM,TT,UA,UG,US,UZ,V
N
(72)発明者 ダウメ,ヨッヘン
ドイツ連邦共和国 デー−42659 ゾーリ
ンゲン アルゴンナー・ヴェーク 29
(72)発明者 バウアー,ハインリッヒ
ドイツ連邦共和国 デー−67661 カイザ
ースラウテルン コールコップフシュトラ
ーセ 14
(72)発明者 グリム,アルノルト
ドイツ連邦共和国 デー−36124 アイヒ
ェンツェル クラウトガルテン 12
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 蓄熱媒体と、ガリウムが吸着された少なくとも一つの微細粒子状及び/又 は高多孔性固形物との貯蔵安定性ディスパージョンによって特徴づけられる熱伝 達濃縮物。 2. 前記蓄熱媒体は、液体、結晶質、又はペースト状のグリコール、低粘度シ リコーン油、及び合成油から選択されることを特徴とする請求項1に記載の熱伝 達濃縮物。 3. 固形物としてゼオライトを含有していることを特徴とする請求項1又は2 に記載の熱伝達濃縮物。 4. 前記ゼオライトは、粒径が1-3μm、特に1.5-2.1μmであることを特徴とす る請求項3に記載の熱伝達濃縮物。 5. 前記ゼオライトは、孔径が0.2-0.6nm、特に0.3-0.5nmであることを特徴と する請求項3又は4に記載の熱伝達濃縮物。 6. 固形物として、親水性又は疎水性の二酸化ケイ素又はその混合物を含有し ていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の熱伝達濃縮物。 7. 固形物としてケイ酸塩を含有していることを特徴とする請求項1〜6のい ずれかに記載の熱伝達濃縮物。 8. 固形物としてアルミン酸塩を含有していることを特徴とする請求項1〜7 のいずれかに記載の熱伝達濃縮物。 9. 固形物として粉砕プラスチックを含有していることを特徴とする請求項1 〜8のいずれかに記載の熱伝達濃縮物。 10.更に、安定剤及び/又は分散補助剤を含有していることを特徴とする請求 項1〜9のいずれかに記載の熱伝達濃縮物。 11.前記安定剤は、陰イオン性及び/又は陽イオン性の表面活性剤、ポリアク リル酸、及びゲルから選択され、かつ、前記分散補助剤は、低粘度グリコール、 グリコールエーテル、又は、低粘度シリコーン油であることを特徴とする請求項 10に記載の熱伝達濃縮物。 12.前記安定剤は、Rhodopol(陰イオン性ポリマー)、グアールミール(guar meal),及び/又はイナゴマメミール(carob meal)であり、かつ、前記分散補助剤 は、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、又は、 Baysilon M5又はM50であることを特徴とする請求項10又は11に記載の熱伝達 濃縮物。 13.Rhodopolとイナゴマメミール(carob meal)との重 量比が60:40であることを特徴とする請求項12に記載の熱伝達濃縮物。 14.更に、グラファイト粒子が含有されていることを特徴とする請求項1〜1 3のいずれかに記載の熱伝達濃縮物。 15.前記グラファイト粒子は、<5μmの粒子寸法を有することを特徴とする 請求項14に記載の熱伝達濃縮物。 16.酸化安定剤が含有されていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか に記載の熱伝達濃縮物。 17.前記酸化安定剤が、トリメチルジヒドロキノリン、ジフェニルアミン誘導 体、フェノチアジン、及びフェニル−α−ナフチルアミンから選択されることを 特徴とする請求項16に記載の熱伝達濃縮物。 18.ガリウム合金が含有されていることを特徴とする請求項1〜17のいずれ かに記載の熱伝達濃縮物。 19.前記ガリウム合金の融点は、前記蓄熱媒体として使用される前記結晶質グ リコールの融点と一致するか、もしくは、集熱器の前記蓄熱媒体の平均作動温度 範囲内、又はそれ以上であることを特徴とする請求項18に記載の熱伝達濃縮物 。 20.前記結晶質グリコールは、ポリエチレングリコー ル(PEG)であることを特徴とする請求項1〜19のいずれかに記載の熱伝達濃縮 物。 21.請求項1〜20のいずれか、特に請求項1に記載の熱伝達濃縮物を調合す る方法であって、蓄熱媒体が、微細粒子状及び/又は高多孔性固形物と、好まし くは液状のガリウムと混合され、前記ガリウムが、高速ホモジナイザーでの混合 中の高混合エネルギーの使用によって前記微細粒子状及び/又は高多孔性固形物 に均質に吸着され、ガリウムを坦持した前記微細粒子状及び/又は高多孔性固形 物粒子が均一に分散されることを特徴とする方法。 22.前記蓄熱媒体として、液体、結晶質、又はペースト状のグリコール、低粘 度シリコーン油、及び合成油が使用されることを特徴とする請求項21に記載の 方法。 23.固形物としてゼオライトが使用されることを特徴とする請求項21又は2 2に記載の方法。 24.粒径が1-3μm、特に1.5-2.1μmである前記ゼオライトが使用されることを 特徴とする請求項23に記載の方法。 25.孔径が0.2-0.6nm、特に0.3-0.5nmである前記ゼオライトが使用されること を特徴とする請求項23又は 24に記載の方法。 26.固形物として、親水性又は疎水性の二酸化ケイ素又はその混合物が使用さ れることを特徴とする請求項21〜25のいずれかに記載の方法。 27.固形物としてケイ酸塩が使用されることを特徴とする請求項21〜26の いずれかに記載の方法。 28.固形物としてアルミン酸塩が使用されることを特徴とする請求項21〜2 7のいずれかに記載の方法。 29.固形物として粉砕プラスチックが使用されることを特徴とする請求項21 〜28のいずれかに記載の方法。 30.ガリウムを坦持した前記微細粒子状支持剤粒子は、前記蓄熱媒体中に於い て、飽和点まで分散されていることを特徴とする請求項21〜29のいずれかに 記載の方法。 31.蓄熱媒体として結晶質グリコールを使用するに当たって、これらを、その 融点以上に加熱して、分散の前に、液体グリコール相を形成することを特徴とす る請求項21〜30のいずれかに記載の方法。 32.前記液体グリコール相に二酸化ケイ素を混合することを特徴とする請求項 31に記載の方法。 33.ガリウム合金が使用されることを特徴とする請求 項21〜32のいずれかに記載の方法。 34.前記蓄熱媒体として使用される前記結晶質グリコールの融点は、集熱器の 前記蓄熱媒体の平均温度範囲内、又はそれ以上に調節されることを特徴とする請 求項33に記載の方法。 35.前記結晶質グリコールは、ポリエチレングリコールであることを特徴とす る請求項34に記載の方法。 36.グラファイトが添加されていることを特徴とする請求項21〜35のいず れかに記載の方法。 37.前記グラファイトは、≦5μmの粒子寸法を有することを特徴とする請求 項36に記載の方法。 38.1.9μmの粒径と、0.4nm(4A)の孔径とを有するWessal1th NPをゼオライト として使用することを特徴とする請求項23に記載の方法。 39.前記高速ホモジナイザーの粉砕刃の速度は、約18,000rpmであることを特 徴とする請求項21〜38のいずれかに記載の方法。 40.更に、安定剤及び/又は分散補助剤が使用されることを特徴とする請求項 21のいずれかに記載の方法。 41.前記安定剤は、陰イオン性及び/又は陽イオン性の表面活性剤、ポリアク リル酸、及びゲルから選択され、かつ、前記分散補助剤は、低粘度グリコール、 グ リコールエーテル、又は、低粘度シリコーン油から選択されることを特徴とする 請求項21〜40のいずれかに記載の方法。 42.Rhodopol(陰イオン性ポリマー)、グアールミール(guar meal),及び/又 はイナゴマメミール(carob meal)が安定剤として使用され、かつ、トリエチレ ングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、又は、Baysilon M5又 はM50が分散補助剤として使用されることを特徴とする請求項40又は41に記 載の方法。 43.60:40の重量比のRhodopolとイナゴマメミール(carob meal)が使用される ことを特徴とする請求項42に記載の方法。 44.5分間の分散時間が選択されることを特徴とする請求項21〜43のいず れかに記載の方法。 45.請求項1〜20のいずれか、特に請求項1に記載の熱伝達濃縮物と、蓄熱 媒体とを含有する熱伝達混合物。 46.前記蓄熱媒体は、液体、結晶質、又はペースト状のグリコール、低粘度シ リコーン油、及び合成油から選択されることを特徴とする請求項45に記載の熱 伝達混合物。 47.2〜8gの熱伝達濃縮物が、1リットルの蓄熱媒体中に含まれていることを 特徴とする請求項45又は46に記載の熱伝達混合物。 48.請求項45〜47のいずれかに記載の熱伝達混合物の、熱交換器を備えた 反応器中での熱の貯蔵と伝達のための使用。 49.請求項45〜47のいずれかに記載の熱伝達混合物の、ヒートポンプのた めへの使用。 50.請求項45〜47のいずれかに記載の熱伝達混合物の、熱化学エネルギー 貯蔵用の媒体としての使用。 51.貯蔵容器(1)と、一次加熱回路(2)と、蓄熱媒体(4)中に貯蔵された潜熱を 取り出すように構成された二次加熱回路(3)とを有する潜熱蓄熱装置であって、 前記蓄熱媒体(4)が、請求項45〜47のいずれかに記載の熱伝達混合物から構 成されていることを特徴とする潜熱蓄熱装置。
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