JPH0623399B2 - 多価アルコ−ル系蓄熱用組成物 - Google Patents
多価アルコ−ル系蓄熱用組成物Info
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- JPH0623399B2 JPH0623399B2 JP60269982A JP26998285A JPH0623399B2 JP H0623399 B2 JPH0623399 B2 JP H0623399B2 JP 60269982 A JP60269982 A JP 60269982A JP 26998285 A JP26998285 A JP 26998285A JP H0623399 B2 JPH0623399 B2 JP H0623399B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多価アルコール系蓄熱用組成物に関し、さら
に詳しくは多価アルコールと金属および／またはグラフ
ァイト、または多価アルコールと金属および／またはグ
ラファイトと熱媒体からなる多価アルコール系蓄熱用組
成物に関する。
に詳しくは多価アルコールと金属および／またはグラフ
ァイト、または多価アルコールと金属および／またはグ
ラファイトと熱媒体からなる多価アルコール系蓄熱用組
成物に関する。
（従来技術） 潜熱蓄熱は顕熱蓄熱より大きな蓄熱エネルギー量が見込
まれ、しかも蓄熱及び放熱過程の温度が相変化温度に固
定されて一定であるという特徴がある。この様な潜熱蓄
熱材料としては無機水和塩、無機塩、共融混合物及び有
機物等がある。このうち有機物については腐食性がない
ことから近年盛んに研究が進められており、融解熱を利
用するポリエチレンについては現在実用化段階にある。
しかし、転移熱を利用する多価アルコールについては、
その取り扱い易さにもかかわらず、有機物に特有の小さ
な熱伝導率の為、いまだ実用化には至っていない。
まれ、しかも蓄熱及び放熱過程の温度が相変化温度に固
定されて一定であるという特徴がある。この様な潜熱蓄
熱材料としては無機水和塩、無機塩、共融混合物及び有
機物等がある。このうち有機物については腐食性がない
ことから近年盛んに研究が進められており、融解熱を利
用するポリエチレンについては現在実用化段階にある。
しかし、転移熱を利用する多価アルコールについては、
その取り扱い易さにもかかわらず、有機物に特有の小さ
な熱伝導率の為、いまだ実用化には至っていない。
（本発明が解決しようとする問題点） 潜熱蓄熱材料として多価アルコールを使用する場合、熱
伝導率を改良する必要がある。この問題に関して、本発
明者らは既に多価アルコールの１つであるペンタエリス
リトールを粉末のまま熱媒体と共存させ撹拌することに
より、伝熱コイルからの熱伝達率を改良し、効率良く蓄
熱・放熱が行なえることを知った。しかし、撹拌を止め
ると放熱後にペンタエリスリトール粒子同志の融着固化
が起こり効率の良い蓄熱・放熱が行なえなくなることか
ら絶えずペンタエリスリトールスラリーを撹拌しておか
ねばならない。この様なことから、ペンタエリスリトー
ル等の多価アルコールを蓄熱材料として用いる場合、固
定床として利用する技術が望まれる。しかし、固定床で
利用する場合多価アルコールも他の有機物同様熱伝導率
が小さいため蓄熱・放熱の効率が悪いという問題点があ
る。
伝導率を改良する必要がある。この問題に関して、本発
明者らは既に多価アルコールの１つであるペンタエリス
リトールを粉末のまま熱媒体と共存させ撹拌することに
より、伝熱コイルからの熱伝達率を改良し、効率良く蓄
熱・放熱が行なえることを知った。しかし、撹拌を止め
ると放熱後にペンタエリスリトール粒子同志の融着固化
が起こり効率の良い蓄熱・放熱が行なえなくなることか
ら絶えずペンタエリスリトールスラリーを撹拌しておか
ねばならない。この様なことから、ペンタエリスリトー
ル等の多価アルコールを蓄熱材料として用いる場合、固
定床として利用する技術が望まれる。しかし、固定床で
利用する場合多価アルコールも他の有機物同様熱伝導率
が小さいため蓄熱・放熱の効率が悪いという問題点があ
る。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意検討した結
果、多価アルコールに金属および／またはグラファイ
ト、または多価アルコールに金属および／またはグラフ
ァイトと熱媒体を添加混合することにより、熱伝導率を
大きくし、かつ、多価アルコールの熱安定性を損わない
蓄熱用組成物を見い出した。
果、多価アルコールに金属および／またはグラファイ
ト、または多価アルコールに金属および／またはグラフ
ァイトと熱媒体を添加混合することにより、熱伝導率を
大きくし、かつ、多価アルコールの熱安定性を損わない
蓄熱用組成物を見い出した。
即ち、多価アルコール中に金属および／またはグラファ
イトを均一に分散するか、または、これらに、さらに熱
媒体を添加することにより蓄熱用組成物のみかけ熱伝導
率を改良できることを見い出した。
イトを均一に分散するか、または、これらに、さらに熱
媒体を添加することにより蓄熱用組成物のみかけ熱伝導
率を改良できることを見い出した。
多価アルコールとしては、ペンタエリスリトール、トリ
メチロールエタン、ネオペンチルグリコール等の転移熱
を有する多価アルコールまたはこれら多価アルコールの
２つ以上の混合物が挙げられる。
メチロールエタン、ネオペンチルグリコール等の転移熱
を有する多価アルコールまたはこれら多価アルコールの
２つ以上の混合物が挙げられる。
金属としては、熱伝導率が大きく、多価アルコールの熱
安定性を損なわないものが好ましく、鉄、銅、アルミニ
ウム、鉄合金、銅合金またはアルミニウム合金、例えば
黄銅、炭素鋼、ステンレス鋼、耐熱鋼等が挙げられる。
これらの金属については、多価アルコールの熱安定性の
点からその表面に金属酸化物の少ないものが好ましい。
熱伝導率の大きな金属としては、この他にも銀、亜鉛、
スズ、ニッケル、鉛等があるが、経済性、毒性、危険
性、有害性、取り扱い易さ等の観点から好ましくない。
安定性を損なわないものが好ましく、鉄、銅、アルミニ
ウム、鉄合金、銅合金またはアルミニウム合金、例えば
黄銅、炭素鋼、ステンレス鋼、耐熱鋼等が挙げられる。
これらの金属については、多価アルコールの熱安定性の
点からその表面に金属酸化物の少ないものが好ましい。
熱伝導率の大きな金属としては、この他にも銀、亜鉛、
スズ、ニッケル、鉛等があるが、経済性、毒性、危険
性、有害性、取り扱い易さ等の観点から好ましくない。
グラファイトとしては天然黒鉛及び人造黒鉛があり、人
造黒鉛のうち黒鉛質ソフトカーボン及び熱分解炭素が好
ましい。
造黒鉛のうち黒鉛質ソフトカーボン及び熱分解炭素が好
ましい。
金属およびグラファイトの形状は粉末状、針状、繊維状
または網状が好ましい。
または網状が好ましい。
熱媒体としては、多価アルコールの熱安定性に悪影響を
及ぼさない炭化水素系またはシリコーン系が好ましい。
例えば、炭化水素系の熱媒体には、カロリアＨＴ−４３
（Exxon Corp製)等のパラフィン系、ハイサームＰＳ−
５（日本石油製）等のアルキルジフェニールエタン系が
あり、シリコーン系の熱媒体には、ＫＦ−９６（信越化
学製）等のメチル系が挙げられる。多価アルコールへの
金属および／またはグラファイトの添加量、または金属
および／またはグラファイトと熱媒体との合計添加量
は、多い程、みかけ熱伝導率は上がるが、逆に多価アル
コール含有量の減少に伴ない蓄熱量が低下するため、好
ましくは１０〜５０％（重量％、以下同じ）である。か
かる添加量が１０％以下の場合は熱伝導の効果は小さ
い。
及ぼさない炭化水素系またはシリコーン系が好ましい。
例えば、炭化水素系の熱媒体には、カロリアＨＴ−４３
（Exxon Corp製)等のパラフィン系、ハイサームＰＳ−
５（日本石油製）等のアルキルジフェニールエタン系が
あり、シリコーン系の熱媒体には、ＫＦ−９６（信越化
学製）等のメチル系が挙げられる。多価アルコールへの
金属および／またはグラファイトの添加量、または金属
および／またはグラファイトと熱媒体との合計添加量
は、多い程、みかけ熱伝導率は上がるが、逆に多価アル
コール含有量の減少に伴ない蓄熱量が低下するため、好
ましくは１０〜５０％（重量％、以下同じ）である。か
かる添加量が１０％以下の場合は熱伝導の効果は小さ
い。
従って５０〜９０％が多価アルコール（１）であり、残
部が金属および／またはグラファイト（２）、またはこ
の（２）と熱媒体（３）の合計である当該組成物が好ま
しい。
部が金属および／またはグラファイト（２）、またはこ
の（２）と熱媒体（３）の合計である当該組成物が好ま
しい。
使用に際しては、本発明の蓄熱用組成物を金属またはグ
ラファイトの細い円筒容器内に充填することにより、さ
らに伝熱速度を上げることができる。
ラファイトの細い円筒容器内に充填することにより、さ
らに伝熱速度を上げることができる。
容器の内径は細い程好ましいが、経済性及び伝熱性から
１０mm以上７０mm以下が好ましい。また、フィン付容器
を用いることにより、蓄熱材料当りの伝熱面積を増や
し、さらに伝熱距離を短かくし、伝熱速度を上げること
もできる。
１０mm以上７０mm以下が好ましい。また、フィン付容器
を用いることにより、蓄熱材料当りの伝熱面積を増や
し、さらに伝熱距離を短かくし、伝熱速度を上げること
もできる。
熱媒体を併用せずに、多価アルコール粉末を溶融して容
器内に充填し、冷却固化した場合蓄熱材料内にガスの微
小空隙が生じたり、蓄熱・放熱を繰返しているうちに蓄
熱材料内にクラックが生じ熱伝導を悪くしたりするが、
熱媒体を併用した場合には熱媒体が前記の微小空隙部分
及びクラック部分に含浸するため、蓄熱材料のみかけ熱
伝導率を改良できる。
器内に充填し、冷却固化した場合蓄熱材料内にガスの微
小空隙が生じたり、蓄熱・放熱を繰返しているうちに蓄
熱材料内にクラックが生じ熱伝導を悪くしたりするが、
熱媒体を併用した場合には熱媒体が前記の微小空隙部分
及びクラック部分に含浸するため、蓄熱材料のみかけ熱
伝導率を改良できる。
（発明の効果） 以上の様なことから蓄熱材料の熱伝導率を改良し、次の
効果を得た。
効果を得た。
第１に熱伝導性が良くなり熱応答が迅速に行なわれるた
め、蓄熱・放熱時の熱ロスが少なくなり、熱を有効に利
用できるようになった。第２に、放熱時には多価アルコ
ールの一定した転移温度で多量の熱が取り出せた。第３
に金属および／またはグラファイトの添加量、または金
属および／またはグラファイトと熱媒体との合計添加量
を調節することにより蓄熱・放熱速度を制御できた。第
４に過冷却現象がほとんど生じなかった。即ち、ペンタ
エリスリトール、トリメチロールエタン、またはネオペ
ンチルグリコール、または前記の各々の多価アルコール
の混合物そのものでは過冷却が生じたが、本発明の蓄熱
材料によれば過冷却がほとんどなく、放熱時でも蓄熱時
とほぼ同じ転移温度で熱が取り出せるようになった。
め、蓄熱・放熱時の熱ロスが少なくなり、熱を有効に利
用できるようになった。第２に、放熱時には多価アルコ
ールの一定した転移温度で多量の熱が取り出せた。第３
に金属および／またはグラファイトの添加量、または金
属および／またはグラファイトと熱媒体との合計添加量
を調節することにより蓄熱・放熱速度を制御できた。第
４に過冷却現象がほとんど生じなかった。即ち、ペンタ
エリスリトール、トリメチロールエタン、またはネオペ
ンチルグリコール、または前記の各々の多価アルコール
の混合物そのものでは過冷却が生じたが、本発明の蓄熱
材料によれば過冷却がほとんどなく、放熱時でも蓄熱時
とほぼ同じ転移温度で熱が取り出せるようになった。
（実施例） 以下実施例により本発明を説明する。
実施例１ ペンタエリスリトール粉末を窒素雰囲気下に溶融し、グ
ラファイト粉末（熱分解炭素）を３０重量％になるよう
に添加し、均一に分散させた後、冷却固化し、縦２０c
m、横２０cm、厚み２．０cmの平板状サンプルを作製し
た。そのサンプルについて平板比較法により平均温度１
５０℃での熱伝導率を測定した。この時のみかけ熱伝導
率は０．５Kcal/m・h・℃であった。
ラファイト粉末（熱分解炭素）を３０重量％になるよう
に添加し、均一に分散させた後、冷却固化し、縦２０c
m、横２０cm、厚み２．０cmの平板状サンプルを作製し
た。そのサンプルについて平板比較法により平均温度１
５０℃での熱伝導率を測定した。この時のみかけ熱伝導
率は０．５Kcal/m・h・℃であった。
比較の為に、ペンタエリスリトールのみを用いた場合
は、みかけ熱伝導率の０．２Kcal／m・h・℃であり、上記
添加による効果は明らかである。
は、みかけ熱伝導率の０．２Kcal／m・h・℃であり、上記
添加による効果は明らかである。
実施例２〜７ 実施例１と同様にして、グラファイト粉末の代りに種々
の添加物を特定の重量％で添加した場合について、同様
に熱伝導率を測定した。
の添加物を特定の重量％で添加した場合について、同様
に熱伝導率を測定した。
結果を第１表に示す。
第１表から還元鉄粉、炭素繊維、銅金網、鉄金網、及び
ハイサームＰＳ−５（熱媒体）とグラファイト粉末との
併用の添加効果は明らかである。
ハイサームＰＳ−５（熱媒体）とグラファイト粉末との
併用の添加効果は明らかである。
Claims (5)
- 【請求項１】多価アルコール系蓄熱用組成物において、
５０〜９０重量％が多価アルコール（１）であり、残部
が下記（２）成分、またはこの（２）成分および下記
（３）成分であることを特徴とする多価アルコール系蓄
熱用組成物。 （２）成分：金属および／またはグラファイト （３）成分：熱媒体 - 【請求項２】多価アルコールがペンタエリスリトール、
トリメチロールエタンおよび／またはネオペンチルグリ
コールである特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 - 【請求項３】金属およびグラファイトが粉末状、針状、
繊維状または網状である特許請求の範囲第１項に記載の
組成物。 - 【請求項４】金属が鉄、銅、アルミニウム、鉄合金、銅
合金またはアルミニウム合金である特許請求の範囲第１
項に記載の組成物。 - 【請求項５】熱媒体が炭化水素系またはシリコーン系で
ある特許請求の範囲第１項に記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269982A JPH0623399B2 (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 多価アルコ−ル系蓄熱用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269982A JPH0623399B2 (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 多価アルコ−ル系蓄熱用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62129378A JPS62129378A (ja) | 1987-06-11 |
| JPH0623399B2 true JPH0623399B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17479922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269982A Expired - Lifetime JPH0623399B2 (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 多価アルコ−ル系蓄熱用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623399B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1113065A1 (en) * | 1999-03-03 | 2001-07-04 | Mitsubishi Chemical Corporation | Heat-storage material composition |
| ATE282679T1 (de) * | 2000-06-19 | 2004-12-15 | Texaco Development Corp | Wärmeübertragungsflüssigkeit enthaltend nanopartikel und carboxylate |
| JP2004244485A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 熱媒体 |
| JP2004244484A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 熱媒体 |
| JP2007262298A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Fujitsu General Ltd | 潤滑油、冷媒回路装置および過冷却度の改善方法 |
| JP2007262302A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Denso Corp | 微粒子分散熱輸送媒体 |
| JP2011052855A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Showa Denko Kk | 蓄冷熱交換器およびその製造方法 |
| JP2022174942A (ja) * | 2021-05-12 | 2022-11-25 | 株式会社前川製作所 | 蓄熱材用の加圧成型品、及び該加圧成型品の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176684A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 潜熱蓄熱素子およびそれによる蓄熱器 |
| JPS61218682A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Agency Of Ind Science & Technol | 相転移熱蓄熱材 |
-
1985
- 1985-11-29 JP JP60269982A patent/JPH0623399B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62129378A (ja) | 1987-06-11 |
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