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熱エネルギー貯蔵材料および熱エネルギー貯蔵材料の製造方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P130010179
整理番号 N13009
掲載日 2013年12月25日
出願番号 特願2013-169920
公開番号 特開2015-038176
登録番号 特許第6176780号
出願日 平成25年8月19日(2013.8.19)
公開日 平成27年2月26日(2015.2.26)
登録日 平成29年7月21日(2017.7.21)
発明者
  • 酒井 俊郎
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 熱エネルギー貯蔵材料および熱エネルギー貯蔵材料の製造方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】パラフィン滴が水中に分散されたエマルションの過冷却を著しく抑制した熱エネルギー貯蔵材料および熱エネルギー貯蔵材料の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る熱エネルギー貯蔵材料は、パラフィンと、水と、油ゲル化剤とを含有し、パラフィンが前記油ゲル化剤によってゲル化され、ゲル化されたパラフィン滴が水中に分散されたエマルションであることを特徴とする。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



化石燃料に代わる新規エネルギー源の開発は危急の課題である。また、同時に、太陽エネルギー、排熱、ピークオフ電力を有効利用するための技術の開発が求められている。その中で、近年、蓄熱材、蓄熱技術の開発が注目されている。空調システムを例にとると、電気エネルギーを熱エネルギーに変換、あるいは化石燃料(石油、石炭など)を燃やして熱エネルギーを得て温調している。この従来の方法では、化石燃料の枯掲は免れない。そのため、太陽エネルギーや工場や家庭から排出される熱を貯蔵して温調可能、繰り返し使用可能な熱エネルギー貯蔵材料の開発が必要不可欠である。





優れた乳化分散性、乳化安定性を示し、低粘度で且つ相変化に伴う吸熱、発熱量の大きい蓄熱材用エマルション組成物が特許文献1および特許文献2に開示されている。n-パラフィンの分離が少なく、冷却時の粘度上昇が少ないパラフィンエマルションが特許文献3に開示されている。乳化剤を用いて相変化物質を水中に分散させ、温度変化に対する安定性を向上させたエマルション型蓄熱材が特許文献4に開示されている。界面活性剤を用いて相変化物質を水中に乳化分散させ、蓄熱材としての形態を安定化させ、耐加工性を向上させた包接型蓄熱材が特許文献5に開示されている。

産業上の利用分野



本発明は、熱エネルギー貯蔵材料および熱エネルギー貯蔵材料の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
パラフィンと、水と、油ゲル化剤と、親水性高分子であるポリビニルピロリドンとを含有し、界面活性剤を含有せず、前記パラフィンが前記油ゲル化剤によってゲル化され、該ゲル化されたパラフィン滴が水中に分散されたエマルションであることを特徴とする熱エネルギー貯蔵材料。

【請求項2】
さらに、油ゲル化防止剤を含有することを特徴とする請求項1に記載の熱エネルギー貯蔵材料。

【請求項3】
前記油ゲル化防止剤が、極性有機溶媒であることを特徴とする請求項に記載の熱エネルギー貯蔵材料。

【請求項4】
前記パラフィンの含有量が、前記エマルションの体積に対して、1.0~50vol%であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の熱エネルギー貯蔵材料。

【請求項5】
前記油ゲル化剤の含有量が、前記パラフィンの重量に対して、0.1~10wt%であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の熱エネルギー貯蔵材料。

【請求項6】
前記パラフィン滴の平均液滴径が、0.1~10μmであることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の熱エネルギー貯蔵材料。

【請求項7】
前記パラフィンが、ヘキサデカンであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の熱エネルギー貯蔵材料。

【請求項8】
前記油ゲル化剤が、N‐ラウロイル‐L‐グルタミン酸‐α,γ‐ジ‐n‐ブチルアミドであることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の熱エネルギー貯蔵材料。

【請求項9】
パラフィンと、油ゲル化剤と、油ゲル化防止剤とを含有し、界面活性剤を含有しない混合液体を製造する工程と、
前記混合液体と、水とを混合して、前記混合液体中の前記油ゲル化防止剤を前記水に溶解させ、前記混合液体中の前記パラフィンをゲル化させて、パラフィン滴を水中に分散させたエマルションとする工程とを含むことを特徴とする熱エネルギー貯蔵材料の製造方法。

【請求項10】
前記混合液体と混合する前記水に、あらかじめ、親水性高分子であるポリビニルピロリドンを溶解させた水を用いることを特徴とする請求項9に記載の熱エネルギー貯蔵材料の製造方法。
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 登録
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