JPS58174486A - 吸熱用液体 - Google Patents
吸熱用液体Info
- Publication number
- JPS58174486A JPS58174486A JP57056629A JP5662982A JPS58174486A JP S58174486 A JPS58174486 A JP S58174486A JP 57056629 A JP57056629 A JP 57056629A JP 5662982 A JP5662982 A JP 5662982A JP S58174486 A JPS58174486 A JP S58174486A
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- JP
- Japan
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- parts
- liquid
- caramel
- activated carbon
- heat
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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】
本発明は太陽熱によろ温水器及び集熱器の吸熱体として
有用な液状組成物ＫＷ／ａするものであって、その目的
とするところは吸熱性にすぐれ、且つ長期間にわたって
安定して使用することができる太陽熱吸熱用液体を提供
するととＫある。
有用な液状組成物ＫＷ／ａするものであって、その目的
とするところは吸熱性にすぐれ、且つ長期間にわたって
安定して使用することができる太陽熱吸熱用液体を提供
するととＫある。
従来、黒色の液体を太陽光１９にあて、太陽熱を吸収さ
せ、次いで熱交換により通常の水道水を昇温させ、家庭
用や工業的用途に使用するととは公知である。このよう
な液状の吸熱体としては、黒色の染料を水に溶解したも
の、黒色の顔料等を水中に分散させたもの等が使用され
ているが、染料を使用したものは長時間の光に対する安
定性に劣り実用的ではない。一方力−ボンプラック等の
黒色顔料を使用したものは、光に対する安定性はすぐれ
ているが、長期間の使用の場合、例えばカーボンブラッ
クを分散剤により水中に分散〒せたものを温水器及び集
熱器のバシプ中に流し、太陽熱を吸熱させ、次いで熱交
換器により水道水を昇温させる場合は、分散しているカ
ーボンブラックがパイプ内面に析出沈着し熱吸収率等が
低下し、また長期間の繰返しの温度変化や太陽光の影響
により分散安定性が低下するためカーボンブラックが沈
澱し、吸熱体としての性能が失われるという欠点がある
。
せ、次いで熱交換により通常の水道水を昇温させ、家庭
用や工業的用途に使用するととは公知である。このよう
な液状の吸熱体としては、黒色の染料を水に溶解したも
の、黒色の顔料等を水中に分散させたもの等が使用され
ているが、染料を使用したものは長時間の光に対する安
定性に劣り実用的ではない。一方力−ボンプラック等の
黒色顔料を使用したものは、光に対する安定性はすぐれ
ているが、長期間の使用の場合、例えばカーボンブラッ
クを分散剤により水中に分散〒せたものを温水器及び集
熱器のバシプ中に流し、太陽熱を吸熱させ、次いで熱交
換器により水道水を昇温させる場合は、分散しているカ
ーボンブラックがパイプ内面に析出沈着し熱吸収率等が
低下し、また長期間の繰返しの温度変化や太陽光の影響
により分散安定性が低下するためカーボンブラックが沈
澱し、吸熱体としての性能が失われるという欠点がある
。
本発明者等は、上述の如き従来の吸熱用液体の欠点を解
決すべ（鋭意研究の結果、吸熱用黒色材料として特定の
材料を選択し、且つ特定の分散剤と分散媒体とを組合せ
て使用することＫより、上述の従来技術の欠点が解決さ
れた吸熱用液体が得られることを知見して本発明を完成
した。
決すべ（鋭意研究の結果、吸熱用黒色材料として特定の
材料を選択し、且つ特定の分散剤と分散媒体とを組合せ
て使用することＫより、上述の従来技術の欠点が解決さ
れた吸熱用液体が得られることを知見して本発明を完成
した。
すなわち、本発明は、分散用媒体、分散剤および黒色材
料からなる太陽熱吸熱用液体において、分散媒体がプロ
ピレングリコール、または水とプロピレングリコールと
の混合物であり、分散剤がカラメルまたはカラメルとポ
リビニルピロリドンとの混合物であり、且つ黒色材料が
粉末状活性炭であることを特徴とする太陽熱吸熱用液体
である。
料からなる太陽熱吸熱用液体において、分散媒体がプロ
ピレングリコール、または水とプロピレングリコールと
の混合物であり、分散剤がカラメルまたはカラメルとポ
リビニルピロリドンとの混合物であり、且つ黒色材料が
粉末状活性炭であることを特徴とする太陽熱吸熱用液体
である。
次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明の液状組成
物を構成する成分の使用割合は、液状組成物１００重量
部中、粉末状活性炭は約０．００１〜１０重量部割合、
好ましくは約０ρ１〜２重景部割合であり、この範囲の
下限１：μ下の量になると太陽熱の吸収が不十分となり
、一方、その上限を越えると太陽光線が液の内部に届か
ず、熱吸収が不十分となる。分散剤は約０Ｊ）０１〜３
０重量部割合、好ましくは約０．５〜１０重景部の割合
であり、この範囲の下限以下の量になると活性炭粉末の
分散安定性が低下する。一方、その上限を越えると粘度
が高くなりすぎ、熱交換の効率が低下するととＫなる。
物を構成する成分の使用割合は、液状組成物１００重量
部中、粉末状活性炭は約０．００１〜１０重量部割合、
好ましくは約０ρ１〜２重景部割合であり、この範囲の
下限１：μ下の量になると太陽熱の吸収が不十分となり
、一方、その上限を越えると太陽光線が液の内部に届か
ず、熱吸収が不十分となる。分散剤は約０Ｊ）０１〜３
０重量部割合、好ましくは約０．５〜１０重景部の割合
であり、この範囲の下限以下の量になると活性炭粉末の
分散安定性が低下する。一方、その上限を越えると粘度
が高くなりすぎ、熱交換の効率が低下するととＫなる。
分散媒体は主として粉末状活性炭と分散剤の残りの重量
部であり、約７０重量部割合以上、好ましくは約９３重
量部割合以上で使用する。この範囲の下限以下では得ら
れる吸熱用液体の粘度や濃度が高くなりすぎ、すでに述
べたように熱交換の効率が低下したり熱吸収率が不十分
となる。
部であり、約７０重量部割合以上、好ましくは約９３重
量部割合以上で使用する。この範囲の下限以下では得ら
れる吸熱用液体の粘度や濃度が高くなりすぎ、すでに述
べたように熱交換の効率が低下したり熱吸収率が不十分
となる。
本発明で使用する活性炭は、有機物質を炭化して得られ
るもので、従来は脱色、脱臭、吸着、触媒等として使用
され【いるものであり、着色剤や充填剤として使用され
ている各種のカーボンブラックとは、その粒子構造が異
なるものである。このようなｍｌ性炭は、塩化亜鉛法、
水蒸気法等、いずれの製造方法によるものでもよいが、
その粒径は約１０μ以下、好ましくは約５μ以下である
必要がある。このような粉末状活性炭は、市販の粒状活
性炭や粉末活性炭を通常の粉砕機により粉砕するか、あ
るいはその分散処理時に分散と同時に磨砕し、その粒径
を調整することにより、容易に得ることができる。
るもので、従来は脱色、脱臭、吸着、触媒等として使用
され【いるものであり、着色剤や充填剤として使用され
ている各種のカーボンブラックとは、その粒子構造が異
なるものである。このようなｍｌ性炭は、塩化亜鉛法、
水蒸気法等、いずれの製造方法によるものでもよいが、
その粒径は約１０μ以下、好ましくは約５μ以下である
必要がある。このような粉末状活性炭は、市販の粒状活
性炭や粉末活性炭を通常の粉砕機により粉砕するか、あ
るいはその分散処理時に分散と同時に磨砕し、その粒径
を調整することにより、容易に得ることができる。
本発明で使用する分散剤はカラメルであり、カラメルと
は、ブドウ糖や砂糖などの糖類を熱処理して得られる物
質であって焦糖とも呼ばれ、従来は天然着色料として広
く使用されているものである。例えば、ブドウ糖製液状
カラメル、砂糖製液状カラメル、粉末カラメル、特殊液
状カラメル、固形カラメル等があり、これらのカラメル
は細波糖化工業等により広く市販されている。本発明者
は粉末活性炭を前記の如き特定の媒体中に均一安定に分
散させる分散剤について床机な研究の結果、このような
カラメルが最適であることを知見したものである。本発
明では、このようなカラメルとともにポリビニルピロリ
ドンも分散剤として併用し得ることを見い出した。ポリ
ビニルピロリドンは、例えばその平均分子量が約５ａｏ
ｏ程度から約５０（１０００程度の種々のものが知られ
ており、これらの公知のポリビニルピロリドンはいずれ
も本発明において使用することができる。このようなポ
リビニルピロリドンは従来から顔料等の分散剤（保饅コ
ロイド）として良く知られたものであるが、活性炭粉末
をプロピレングリコール、または水−プロピレングリコ
ール中に安定に分散させる分散剤としては知られていな
い。これらのポリビニルピロリドンはカラメル１００重
量部あたり約１０〜２００重量部の割合で使用するのが
好ましい。
は、ブドウ糖や砂糖などの糖類を熱処理して得られる物
質であって焦糖とも呼ばれ、従来は天然着色料として広
く使用されているものである。例えば、ブドウ糖製液状
カラメル、砂糖製液状カラメル、粉末カラメル、特殊液
状カラメル、固形カラメル等があり、これらのカラメル
は細波糖化工業等により広く市販されている。本発明者
は粉末活性炭を前記の如き特定の媒体中に均一安定に分
散させる分散剤について床机な研究の結果、このような
カラメルが最適であることを知見したものである。本発
明では、このようなカラメルとともにポリビニルピロリ
ドンも分散剤として併用し得ることを見い出した。ポリ
ビニルピロリドンは、例えばその平均分子量が約５ａｏ
ｏ程度から約５０（１０００程度の種々のものが知られ
ており、これらの公知のポリビニルピロリドンはいずれ
も本発明において使用することができる。このようなポ
リビニルピロリドンは従来から顔料等の分散剤（保饅コ
ロイド）として良く知られたものであるが、活性炭粉末
をプロピレングリコール、または水−プロピレングリコ
ール中に安定に分散させる分散剤としては知られていな
い。これらのポリビニルピロリドンはカラメル１００重
量部あたり約１０〜２００重量部の割合で使用するのが
好ましい。
本発明で使用する分散媒体は、前述の通り、プロピレン
グリコール、または水とプロピレングリコ−、ルとの混
合物であり、このような分散媒体において初めて活性炭
粉末が前記の分散剤により良好且つ安定に分散し得るこ
とを知見しタモのである。プロピレングリコールは分散
媒体であるとともに分散助剤および冬期使用時の凍結防
止剤としても機能するものであり、水との混合物である
場合は、少なくとも約１５９１のプロピレングリコール
が存在するべきである。
グリコール、または水とプロピレングリコ−、ルとの混
合物であり、このような分散媒体において初めて活性炭
粉末が前記の分散剤により良好且つ安定に分散し得るこ
とを知見しタモのである。プロピレングリコールは分散
媒体であるとともに分散助剤および冬期使用時の凍結防
止剤としても機能するものであり、水との混合物である
場合は、少なくとも約１５９１のプロピレングリコール
が存在するべきである。
本発明の吸熱用液体の必須成分は上述の通りであるが、
その他各種の水溶性高分子物の乳化剤、安定剤、防腐剤
、防錆剤等の各種の添加剤を必要に応じて添加すること
ができる。
その他各種の水溶性高分子物の乳化剤、安定剤、防腐剤
、防錆剤等の各種の添加剤を必要に応じて添加すること
ができる。
本発明の吸熱用液体は、上述の成分を配合し、これを通
常の分散機、例えばボールミル、ホモミキサー、アトラ
イター、サンドミル、コロイドミル、ロール等の分散機
により分散処理することにより容易に調製することがで
きる。このよ５Ｋして得られた本発明の吸熱用液体は、
均一な黒色の液体であり、太陽熱温水器及び集熱器の吸
熱用液体として有用なものである。すなわち、このよう
な用途においては長期間にわたって無数回の昇温、降温
を繰返すものであり、また太陽光線に常時（昼間）さら
されるものであるが、このような過酷な条件下で長期間
良好：：□１： な分散安定性を保持することができる。更に、従来のカ
ーボンブラックを使用した場合は、そのカーボンブラッ
クが温水器及び集熱器のパイプ醇の循環機器の内面に析
出沈着し、熱吸収性や熱交換性を著しく減少する傾向が
あるのに対し、本発明の吸熱用液体はこのような一傾向
を殆んど示すことがない。このような性能は活性炭の本
来の物性からして全熱予期し得ないものであった。更に
本発明の吸熱用液体はイオン性の成分を含有しないため
、温水器及び集熱器の金属部分を腐蝕することもない。
常の分散機、例えばボールミル、ホモミキサー、アトラ
イター、サンドミル、コロイドミル、ロール等の分散機
により分散処理することにより容易に調製することがで
きる。このよ５Ｋして得られた本発明の吸熱用液体は、
均一な黒色の液体であり、太陽熱温水器及び集熱器の吸
熱用液体として有用なものである。すなわち、このよう
な用途においては長期間にわたって無数回の昇温、降温
を繰返すものであり、また太陽光線に常時（昼間）さら
されるものであるが、このような過酷な条件下で長期間
良好：：□１： な分散安定性を保持することができる。更に、従来のカ
ーボンブラックを使用した場合は、そのカーボンブラッ
クが温水器及び集熱器のパイプ醇の循環機器の内面に析
出沈着し、熱吸収性や熱交換性を著しく減少する傾向が
あるのに対し、本発明の吸熱用液体はこのような一傾向
を殆んど示すことがない。このような性能は活性炭の本
来の物性からして全熱予期し得ないものであった。更に
本発明の吸熱用液体はイオン性の成分を含有しないため
、温水器及び集熱器の金属部分を腐蝕することもない。
次に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する。な
お、文中、部または嗟とあるのは重量基準である。
お、文中、部または嗟とあるのは重量基準である。
実施例１
活性炭（二相化学工業、太閤Ｙ）５部、カラメル（細波
糖化工業５−Ｗ）５部、プロピレングリコール５０部お
よび水４０部を配合し、サンドミルにより分散処理し活
性炭の粒径が５μ以下の分散体を作成とだ・ この分散体１部、水６０部、プロピレングリコール３５
部、および上記カラメル４部を均一に混合攪拌し、凍結
点−１５℃の吸熱用液体を得た。
糖化工業５−Ｗ）５部、プロピレングリコール５０部お
よび水４０部を配合し、サンドミルにより分散処理し活
性炭の粒径が５μ以下の分散体を作成とだ・ この分散体１部、水６０部、プロピレングリコール３５
部、および上記カラメル４部を均一に混合攪拌し、凍結
点−１５℃の吸熱用液体を得た。
この液体を８０℃で６ケ月連続加熱処理した後、顕微鏡
により活性炭の分散性を調べたところ加熱前と同様に良
好であった。
により活性炭の分散性を調べたところ加熱前と同様に良
好であった。
実施例２
活性炭（二相化学工業太閤Ｋ）５部、カラメル（細波糖
化工業ＫＳ−Ｗ）５部、プロピレングリコール５０部、
および水４０部を混合し、サンドミルで活性炭の粒径が
５μ以下になるまで分散処理し、分散体を作成した。
化工業ＫＳ−Ｗ）５部、プロピレングリコール５０部、
および水４０部を混合し、サンドミルで活性炭の粒径が
５μ以下になるまで分散処理し、分散体を作成した。
この分散体１部、プロピレングリコール３５部、上記カ
ラメル２部および水６２部を混合攪拌し、吸熱用液体を
得た。この液体を６０℃で６力月間ガラス管中を強制循
環させた後、活性炭の分散性を確認するため、水で２５
倍に希釈し、分光光度計で透過率を測定したところ、強
制循環前の液体（２５倍希釈）の透過率曲線と一致し、
強制循環しても、分散安定性は良好であった。また、ガ
ラス管の内壁に活性炭の析出沈着は全く認められなかっ
た。
ラメル２部および水６２部を混合攪拌し、吸熱用液体を
得た。この液体を６０℃で６力月間ガラス管中を強制循
環させた後、活性炭の分散性を確認するため、水で２５
倍に希釈し、分光光度計で透過率を測定したところ、強
制循環前の液体（２５倍希釈）の透過率曲線と一致し、
強制循環しても、分散安定性は良好であった。また、ガ
ラス管の内壁に活性炭の析出沈着は全く認められなかっ
た。
実施例３
活性炭（二相化学工業、太閤Ｗ）５部、カラメル（細波
糖化工業Ｍ−Ｗ）５部、ポリビニルピロリドン（ＢＡＳ
Ｆコリトン３０）５部、プロピレングリコール２０部お
よび水６５部を混合し、ボールミルで、活性炭の粒径が
５μ以下の分散体を得た。
糖化工業Ｍ−Ｗ）５部、ポリビニルピロリドン（ＢＡＳ
Ｆコリトン３０）５部、プロピレングリコール２０部お
よび水６５部を混合し、ボールミルで、活性炭の粒径が
５μ以下の分散体を得た。
この分散体１部、上記カラメル２部、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦコリトン９０）１部、プロピレングリコ
ール４０部および水５６部を均一に混合し、吸熱用液体
を得た。
ドン（ＢＡＳＦコリトン９０）１部、プロピレングリコ
ール４０部および水５６部を均一に混合し、吸熱用液体
を得た。
この液体を内径５ｍの蛇管に入れその両端をゴム橙にて
密栓し、温度６３℃のフェードメーター中で１０００時
間照射し活性炭の分散性を顕微鏡にて調ぺたところ、照
射前の分散性と変わらず良好であり、ガラス管内壁への
活性炭の析出沈着も全く生じなかった。
密栓し、温度６３℃のフェードメーター中で１０００時
間照射し活性炭の分散性を顕微鏡にて調ぺたところ、照
射前の分散性と変わらず良好であり、ガラス管内壁への
活性炭の析出沈着も全く生じなかった。
実施例４
実施例１〜３の吸熱用液体を太陽熱温水器に入れ、強制
循環させながら６力月間の暴露試験を実施した後、この
吸熱用液体を水で２５倍に希釈し分光光度計で透過率を
測定したところ暴露前の液体（２５倍希釈）の透過率曲
線と一致し、暴露後も変化は認められなかった。
循環させながら６力月間の暴露試験を実施した後、この
吸熱用液体を水で２５倍に希釈し分光光度計で透過率を
測定したところ暴露前の液体（２５倍希釈）の透過率曲
線と一致し、暴露後も変化は認められなかった。
出願人 大日精化工業株式会社
出願人 株式会社 小松製作所
代理人 弁理士 米 原 正 章
弁理士 浜 本 忠
Claims (1)
- 分散用媒体、分散剤および黒色材料からなる太陽熱吸熱
用液体において、分散用媒体がプロピレングリコール、
または水とプロピレングリコールとの混合物であり、分
散剤がカラメルまたはカラメルとポリビニルピロリドン
トノ混合物であり、且つ黒色材料が粉末状活性炭である
ことを特徴とする太陽熱吸熱用液体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57056629A JPS58174486A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 吸熱用液体 |
| US06/397,983 US4482467A (en) | 1981-07-14 | 1982-07-14 | Liquid for absorption of solar heat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57056629A JPS58174486A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 吸熱用液体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58174486A true JPS58174486A (ja) | 1983-10-13 |
| JPH0212269B2 JPH0212269B2 (ja) | 1990-03-19 |
Family
ID=13032592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57056629A Granted JPS58174486A (ja) | 1981-07-14 | 1982-04-07 | 吸熱用液体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58174486A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01501506A (ja) * | 1986-11-28 | 1989-05-25 | イーストマン・コダック・カンパニー | 単一電源による多重電圧パルス式コロナ荷電 |
| WO2010101239A1 (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | 国立大学法人 琉球大学 | 太陽光（熱）吸収材およびこれを利用した吸熱・蓄熱材並びに太陽光（熱）吸収・調光資材 |
-
1982
- 1982-04-07 JP JP57056629A patent/JPS58174486A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01501506A (ja) * | 1986-11-28 | 1989-05-25 | イーストマン・コダック・カンパニー | 単一電源による多重電圧パルス式コロナ荷電 |
| WO2010101239A1 (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | 国立大学法人 琉球大学 | 太陽光（熱）吸収材およびこれを利用した吸熱・蓄熱材並びに太陽光（熱）吸収・調光資材 |
| EP2404973A1 (en) * | 2009-03-06 | 2012-01-11 | University of The Ryukyus | Solar light (heat) absorbing material, and heat absorber/storage material and solar light (heat) absorber/control material each comprising the solar light (heat) absorbing material |
| JP5199454B2 (ja) * | 2009-03-06 | 2013-05-15 | 国立大学法人 琉球大学 | 太陽光（熱）吸収材およびこれを利用した吸熱・蓄熱材並びに太陽光（熱）吸収・調光資材 |
| EP2404973A4 (en) * | 2009-03-06 | 2014-07-16 | Univ Ryukyus | SUNLIGHT (HEAT) ABSORBENT MATERIAL AND HEAT ABSORBER / STORAGE MATERIAL AND SUNLIGHT. HEAT ABSORBER / STEERING MATERIAL WITH SUNLIGHT (HEAT) ABSORBENT MATERIAL |
| US10018377B2 (en) | 2009-03-06 | 2018-07-10 | University Of The Ryukyus | Solar light (heat) absorption material and heat absorption/accumulation material and solar light (heat) absorption/control building component using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0212269B2 (ja) | 1990-03-19 |
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