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有機相転移材料 UPDATE コモンズ

国内特許コード P160012973
整理番号 N15083 
掲載日 2016年5月11日
出願番号 特願2016-036994
公開番号 特開2017-043755
出願日 平成28年2月29日(2016.2.29)
公開日 平成29年3月2日(2017.3.2)
優先権データ
  • 特願2015-166398 (2015.8.26) JP
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 有機相転移材料 UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】 相転移温度を挟んで加熱-冷却したときに非流動性を保持することができる潜熱蓄熱材を提供する。
【解決手段】 本発明に係る潜熱蓄熱材は、炭化水素系の油からなる相転移材料を用いた潜熱蓄熱材であって、水素結合性部位と炭化水素系部位とを備えるゲル化剤によりゲルネットワークが構築されてゲル化されていることを特徴とする。
前記ゲルネットワークは、ゲル化剤の水素結合性部位が集まって形成された針状の会合体が互いに交錯して形成された3次元構造体として構築され、前記3次元構造体の空隙に油が保持されてゲル化されていることを特徴とする。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要


潜熱蓄熱材は物質の相変化に伴う潜熱を利用して蓄熱する有機相転移材料である。潜熱蓄熱材は、いわゆる顕熱を利用する蓄熱材と比較して大きな熱エネルギーを蓄えることができるという特徴がある。また、相変化が一定の温度で起きることを利用して、定温での保冷材、保温材として利用されている。
一般に、物質は相変化により固相(非流動状態)と液相(流動状態)との間を転移する。本発明者は、相変化しても非流動状態を保持することができるもの、または、相変化しても流動状態を保持することができるもの、すなわち固-液相転移に依存しない相状態を保持することができる潜熱蓄熱材について研究してきた。



潜熱蓄熱材が全温度域で非流動性を保持することができれば、例えばブロックや壁材などに潜熱蓄熱材を塗布したり混合したりすることによって利用することができる。また、潜熱蓄熱材が全温度域で流動性を保持することができれば、相変化に関わらずに配管などを通して潜熱蓄熱材を輸送するといったことが可能となり、潜熱蓄熱材の用途を拡げることが可能となる。



潜熱蓄熱材を全温度域において非流動性を保持するようにする場合に問題となるのが、相転移を繰り返したときに潜熱材が漏出して非流動性が損なわれてしまうという問題である。相転移により潜熱材が漏出することを防止する方法として、袋に収納する、多孔質体に浸み込ませる、マイクロカプセルを使用するといった方法がある。



相転移温度を挟んで冷却-加熱操作を繰り返しても安定的な非流動性状態を保持する蓄熱材組成物として、ノルマルパラフィンに脂肪酸金属塩からなる固定化剤と固定化促進剤を用いるものが提案されている(特許文献1)。また、有機潜熱蓄熱材を用いるものとして、ポリイソシアネートと特定のポリオールとを反応させた熱硬化性ポリウレタン樹脂を含有するもの(特許文献2)、有機処理された層状粘度鉱物を含むもの(特許文献3)がある。

産業上の利用分野


本発明は相転移温度以上の温度域においても非流動性を保持し、相転移温度を挟んで冷却-加熱操作を繰り返しても安定的に非流動性を保持することができる有機相転移材料に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
水素結合性部位と炭化水素系部位とを備えるゲル化剤によりゲルネットワークが構築されてゲル化されていることを特徴とする有機相転移材料。

【請求項2】
前記ゲルネットワークは、前記ゲル化剤の水素結合性部位が集まって形成された針状の会合体が互いに交錯した形態となる3次元構造体として構築され、
前記3次元構造体の空隙に油が保持されてゲル化されていることを特徴とする請求項1記載の有機相転移材料。

【請求項3】
有機相転移材料が、パラフィン系または脂肪酸エステル系の油であることを特徴とする請求項1または2記載の有機相転移材料。

【請求項4】
前記ゲル化剤が、LGBAまたはEGBAであることを特徴とする請求項3記載の潜熱蓄熱材。

【請求項5】
親水性部位と疎水性部位とを備える添加剤がさらに添加されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載の有機相転移材料。

【請求項6】
疎水性部位からなる添加剤がさらに添加されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載の有機相転移材料。








国際特許分類(IPC)
画像

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