JPH03174485A - 蓄冷剤 - Google Patents

蓄冷剤

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JPH03174485A
JPH03174485A JP1313422A JP31342289A JPH03174485A JP H03174485 A JPH03174485 A JP H03174485A JP 1313422 A JP1313422 A JP 1313422A JP 31342289 A JP31342289 A JP 31342289A JP H03174485 A JPH03174485 A JP H03174485A
Authority
JP
Japan
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cold storage
ethanol
storage component
storage agent
dispersant
Prior art date
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Pending
Application number
JP1313422A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Koizumi
小泉 恵敬
Masahiro Oka
岡 正博
Ryoichi Hashimoto
橋本 涼一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Engineering Corp
Tokyo Gas Co Ltd
Japan Ethanol Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
Japan Ethanol Co Ltd
Mitsubishi Petrochemicals Engineering Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to EP19900123212 priority patent/EP0431555B1/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/066—Cooling mixtures; De-icing compositions

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は蓄冷剤に関する。更に詳しくは、低温エネルギ
ーを蓄えて、効率的に且つ安定に利用するための蓄冷剤
に関する。
〈従来の技術〉 液化天然ガス(以下LNGということがある)はクリー
ンで無公害なエネルギー源であり、天然ガスに戻されて
都市ガスや工業用燃料に使用されている。
ところで、LNGは一156℃の常圧低温液体であるた
め、LNGを天然ガスに戻す際の冷廃熱の有効利用が期
待されているが、LNGの利用量は月間および日間で変
動するため、この冷廃熱を効率的に且つ安定に確保して
利用することが困難となっており、現在ではこの冷廃熱
を大量の海水中に廃棄しているのが実情である。
〈発明が解決しようとする問題点〉 それ故、本発明の目的は、上記の如き冷廃熱の有効利用
も可能とする、冷熱を貯蔵するための蓄冷剤を提供する
ことにある。
本発明の他の目的は、冷熱を必要な時に必要な量だけ使
用することを可能とする信頼性の高い蓄冷剤を提供する
ことにある。
本発明のさらに他の目的は、冷熱を必要な時に必要な場
所に供給することを可能とする、運搬や移送に便利な蓄
冷剤を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、液体窒素の代替も可能とす
る極低温の冷熱を与えることのできる蓄冷剤を提供する
ことにある。
本発明のさらに他の目的は、冷熱を貯蔵することによっ
て凝固ないしは結晶化して固化し、しかしながら、冷熱
を貯蔵する過程において一体化したブロック状固体を生
成しないか、生威し難く、シャーベット状の流動性のあ
る固体を生成しうる蓄冷剤を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、冷熱を貯蔵および放出する
いずれの過程においても、熱移動の容易な蓄冷剤を提供
することにある。
本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明
らかとなろう。
く問題点を解決するための手段及び作用〉本発明によれ
ば、本発明の上記目的及び利点は、(a)蓄冷成分とし
てエタノール又はエタノールを少くとも80重量%含有
するエタノールと水との混合物および場合により (b)凝固した蓄冷成分の分散剤 を含有してなる蓄冷剤によって遠戚される。
本発明で蓄冷成分すなわち固化して冷熱を貯蔵する蓄冷
成分としては、エタノール又はエタノールを少くとも8
0重量%含有するエタノールと水との混合物が用いられ
る。
これらの蓄冷成分は、−80”O以下に凝固点を有する
ため、例えばLNGに由来する一156°Cの冷熱を貯
蔵するのに有利であり、しかも低分子化合物であるため
単位重量当りの蓄冷量すなわち、凝固物の融解熱量が大
きい点でも有利である。また、これらの蓄冷成分は、安
定な物質であり、常温で液体で取り扱い易く、しかも生
体に対する安定性が高い点でも望ましい。
エタノールと水の混合物は、エタノールを少くとも80
重量%含有する。エタノールの含量がこれより少くなる
とすなわち水の含量がこれより多くなると、理論的には
単位重量当りの蓄冷量は増加するが、凝固温度が高くな
り、例えば−80℃を超えるようになるため望ましくな
い。
本発明の蓄冷剤は、蓄冷成分の他に、さらに、蓄冷成分
が凝固した際、凝固した蓄冷成分の分散剤となる成分を
含有することができる。かかる分散剤を含有することに
よって、本発明の蓄冷剤は冷熱を貯蔵および放出するい
ずれの過程においても熱移動の容易な、シャーベット状
の流動性のある固体を生成する性能が向上する。
分散剤としては、例えば液体エタノールに可溶性であり
そしてエタノールの凝固点において凝固しないか又は凝
固し難い化合物あるいは界面活性剤が有利に使用される
。
上記凝固しないか又は凝固し難い化合物としては、例え
ばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチ
レングリコール、セロソルブ類、グリセリン、N−メチ
ルピロリドン、テトラヒドロ7ランおよびジオキサンを
好ましいものとして挙げることができる。
また、上記界面活性剤としては、例えば非イオン性、カ
チオン性又はアニオン性のポリシロキサン(例えばジメ
チルシロキサンのアルコール変性体(例えばOH%1.
8)アミン変性体(例えばアミン当量2500.アミ7
%0.5)又はカルボキシル変性体(例えばカルボキシ
当量3.5001力ルボキシ%1.2)等);非イオン
性、カチオン性、アニオン性又は両性のパーフルオロア
ルキル化合物:非イオン性のポリオキシエチレン−ポリ
オキシプロピレンブロック共重合体;非イオン性のアセ
チレンアルコールのエチレンオキサイド付加物:非イオ
ン性、カチオン性、アニオン性又は両性のアルキル化合
物(例えばアルキルエチレンオキサイド付加物、エチレ
ンオキサイドエステル、多糖エステル、アルキルアミン
、アルキル硫酸エステル、脂肪酸塩、アルキルベタイン
等);非イオン性のアルキルフェノールのエチレンオキ
サイド付加物およびアニオン性のアルキルアリール化合
物を好ましいものとして挙げることができる。界面活性
剤としては、非イオン性の界面活性剤例えばンルビタン
モノアルキレート、ポリオキシエチレン−ポリオキシプ
ロピレンブロック共重合体、ジメチルポリシロキサンポ
リオキシエチレン共重合体、ジメチルポリシロキサンポ
リオキシプロピレン共重合体、ノニルフェノールのエチ
レンオキサイド付加物およびパーフルオロアルキルポリ
オキシエチレン共重合体が好ましく用いられる。
分散剤は、蓄冷成分(a)100重量部当り好ましくは
0.1〜5重量部、より好ましくは0.2〜3重量部の
割合で用いられる。
分散剤を含有する本発明の蓄冷剤は、蓄冷成分の凝固結
晶が小さく、低粘度で流動性を示すので望ましい。
本発明の蓄冷剤は、−80℃以下の蓄冷温度に冷却する
のに有利であり、特に−100℃以下の蓄冷温度に冷却
するのに使用できる点で有利である。
本発明の蓄冷剤は、適当な大きさのパッケージに封入し
て、パーケージのまま、冷却を必要とする場所で適宜使
用することができる。使用して高められた温度になった
蓄冷剤は再度低温度に蓄冷されて使用される。
本発明の蓄冷剤は、種々の分野で使用することができる
。例えば運搬、運送中の血液の冷却あるは不慮の停電時
における冷却、冷凍温度の維持等に使用することができ
る。
以下、実施例により本発明の蓄冷剤を詳述する。
実施例1〜24 (1)添付図面の第1図に示した実験装置を用いて実験
を行った。
500mQのセパラブルフラスコに、撹拌機、温度計(
熱電対)および乾燥剤(塩化カルシウム)を図示の如く
セットした。撹拌機にはトルクメーター(0= l 0
kg5 cm)をセットした。セパラブル7ラスコの下
部フラスコの外側をフィルム(断熱材)で被覆して、フ
ラスコ内容物と外部冷却媒体(液体窒素)との間の伝熱
が急激に起るのを防止した。セパラブルフラスコの下部
が冷却媒体浴に簡単に浸漬されそして簡単に浸漬を外す
ことができるように、冷却媒体浴を伸縮架台の上にセッ
トした。また、冷却媒体の消費量を連続して行えるよう
に、冷却媒体浴を伸縮架台の上にセットした自動天秤の
上にセットした。
(2)全ての実験において、蓄冷成分を250g使用し
た。蓄冷成分250gをセパラブルフラスコに投入し、
下部フラスコを液体窒素を含有する冷却媒体浴中に浸漬
した。液体窒素は、実験中、セパラブルフラスコのセパ
ラブル部から液体窒素の液面が約loamの距離となる
位置でほぼ一定の重量を示すよう連続的に補充した。撹
拌機を300 rpmで回転させ、トルクメーターでト
ルクの測定が可能となる時点から撹拌機の回転が不可能
(停止)となるまでに消費した液体窒素の量を測定し、
蓄冷量の指標とした。また、固化物の結晶粒の大きさを
覗察し、蓄冷剤の流動性の指標とした。
各実験における蓄冷成分の種類と組成、並びに分散剤の
種類および使用量とともに結果を第1表に示した。
第1表註) 8 7)、 ン3749)、 また、添付図面の第2図には、実施例11の実験におけ
る、経過時間(横軸、分)に対するトルク(kg−cm
)の変動、温度(”O)の変化および液体窒素の消費量
(g)の関係を示した。19分経過してトルクが出始め
、トルクが約5.5のほぼ一定となった57分後までの
液体窒素の消費量は650gであることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例で用いた実験装置の概略図であ
る。 第2図は本発明の実施例11の経過を示すものである。 平成2午2月19日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)蓄冷成分としてエタノール又はエタノールを
    少くとも80重量%含有するエタノールと水との混合物
    および場合により (b)凝固した蓄冷成分の分散剤 を含有してなる蓄冷剤。 2、蓄冷成分(a)がエタノールである請求項1項の蓄
    冷剤。 3、蓄冷成分(a)がエタールを少くとも80重量%で
    含有するエタノールと水との混合物である請求項1項の
    蓄冷剤。 4、凝固した蓄冷成分の分散剤(b)が液体エタノール
    に可溶性でありそしてエタノールの凝固点において凝固
    しないか又はし難い化合物である請求項1項の蓄冷剤。 5、上記分散剤(b)がエチレングリコール、プロピレ
    ングリコール、ジエチレングリコール、セロソルブ類、
    グリセリン、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラ
    ン又はジオキサンである請求項4項の蓄冷剤。 6、凝固した蓄冷成分の分散剤(b)が界面活性剤であ
    る請求項1項の蓄冷剤。 7、上記分散剤(b)が非イオン性、カチオン性又はア
    ニオン性のポリシロキサン;非イオン性、カチオン性、
    アニオン性又は両性のパーフルオロアルキル化合物;非
    イオン性のポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン
    ブロック共重合体;非イオン性のアセチレンアルコール
    のエチレンオキサイド付加物;非イオン性、カチオン性
    、アニオン性又は両性のアルキル化合物;非イオン性の
    アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物又はア
    ニオン性のアルキルアリール化合物である請求項6項の
    蓄冷剤。 8、蓄冷成分(a)100重量部当り凝固した蓄冷成分
    の分散剤0.1〜5重量部含有する請求項1項の蓄冷剤
    。 9、上記蓄冷剤が−80℃以下の蓄冷用である請求項1
    項の蓄冷剤。 10、上記蓄冷剤が−100℃以下の蓄冷用である請求
    項1項の蓄冷剤。
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DE1990607945 DE69007945T2 (de) 1989-12-04 1990-12-04 Bei Tieftemperaturen anwendbares Phasenveränderungsmaterial.

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EP0431555B1 (en) 1994-04-06
DE69007945T2 (de) 1994-08-11
EP0431555A1 (en) 1991-06-12
DE69007945D1 (de) 1994-05-11

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