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化学蓄熱材及び化学蓄熱材の製造方法 新技術説明会

国内特許コード P180015744
整理番号 P17-053
掲載日 2018年12月26日
出願番号 特願2018-025539
公開番号 特開2019-142988
出願日 平成30年2月16日(2018.2.16)
公開日 令和元年8月29日(2019.8.29)
発明者
  • 劉 醇一
  • 花岡 友希
出願人
  • 国立大学法人千葉大学
発明の名称 化学蓄熱材及び化学蓄熱材の製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】化学蓄熱材において、熱出力操作の迅速化や低温化が求められている。
【解決手段】上記課題を解決するために、化学蓄熱材を、アルカリ金属とアルカリ土類金属からなる群より選択される少なくとも1種の金属のハロゲン化物及び/又は水酸化物をリチウムシリケートに添加したものとした。
さらに、前記アルカリ金属とアルカリ土類からなる群より選択される少なくとも1種の金属の量は、前記リチウムシリケートに対して0.1モル%以上50モル%以下であるものとすると望ましい。
さらに、前記金属が、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム又はストロンチウムであると望ましい。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

近年、二酸化炭素排出規制によって化石燃料の使用削減が求められており、各プロセスの省エネルギー化に加え、排熱の利用を進める必要がある、排熱の利用の手段としては、水を利用した100℃以下の温水蓄熱が知られている。しかし、温水蓄熱には、(1)放熱損失があるため長時間の蓄熱が不可能である、(2)顕熱量が小さいため大量の水が必要であり、蓄熱設備のコンパクト化が困難である、(3)出力温度が利用料に応じて非定常で、次第に降下する、等の課題がある。
効率の高い蓄熱技術として化学蓄熱材が挙げられる。化学蓄熱法は、物質の吸着、水和等の化学変化を伴うため、材料自体(水、溶融塩等)の潜熱や顕熱による蓄熱法に比べて単位質量当たりの蓄熱量が高くなる。化学蓄熱法としては、固体材料(化学蓄熱材)と水蒸気や二酸化炭素との気固反応法、金属塩へのアンモニア吸収(アンミン錯体生成反応)、アルコール等の有機物の吸脱着による反応等が提案されている。環境への負荷や装置の簡便性を考慮すると、気固反応法が最も有利である。気固反応法に用いられる化学蓄熱材として、水蒸気との気固反応系ではアルカリ土類金属酸化物である酸化カルシウムや酸化マグネシウム、二酸化炭素との気固反応系では酸化カルシウムやリチウムシリケート等が知られている。特許文献1には、リチウムシリケート系化合物を含む化学蓄熱材が記載されている。

製鉄業等から発生する高温排熱(600℃以上)を有効利用する手段として、合金系潜熱蓄熱技術や、二酸化炭素を反応媒体として用いる化学蓄熱技術について検討が進められている。化学蓄熱技術は潜熱蓄熱技術に比べて蓄熱密度が大きいという利点がある。

産業上の利用分野

本発明は、化学蓄熱材及び化学蓄熱材の製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
アルカリ金属とアルカリ土類金属からなる群より選択される少なくとも1種の金属のハロゲン化物及び/又は水酸化物をリチウムシリケートに添加した化学蓄熱材。

【請求項2】
前記アルカリ金属とアルカリ土類からなる群より選択される少なくとも1種の金属の量は、前記リチウムシリケートに対して0.1モル%以上50モル%以下であることを特徴とする請求項1記載の化学蓄熱材。

【請求項3】
前記金属が、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム又はストロンチウムであることを特徴とする請求項1記載の化学蓄熱材。

【請求項4】
LiCl又は/及びNaClを添加したリチウムシリケートを含有する化学蓄熱材。

【請求項5】
Li4SiO4に、物理混合によってLiCl又は/及びNaClを添加する工程を有する化学蓄熱材の製造方法。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2018025539thum.jpg
出願権利状態 公開
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