JP2018100326A - Heat transport medium containing latent heat storage substance and mixed liquid for heat transport and heat transport method - Google Patents

Heat transport medium containing latent heat storage substance and mixed liquid for heat transport and heat transport method Download PDF

Info

Publication number
JP2018100326A
JP2018100326A JP2016245898A JP2016245898A JP2018100326A JP 2018100326 A JP2018100326 A JP 2018100326A JP 2016245898 A JP2016245898 A JP 2016245898A JP 2016245898 A JP2016245898 A JP 2016245898A JP 2018100326 A JP2018100326 A JP 2018100326A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat storage
fatty acid
heat transport
storage material
porous body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016245898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
直高 西尾
Naotaka Nishio
直高 西尾
真男 岩谷
Masao Iwatani
真男 岩谷
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.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Corp filed Critical Daicel Corp
Priority to JP2016245898A priority Critical patent/JP2018100326A/en
Publication of JP2018100326A publication Critical patent/JP2018100326A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Building Environments (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat transport medium having a high impregnation efficiency of a latent heat storage substance to a porous body and capable of efficiently utilizing a latent heat of the latent heat storage substance, a mixed liquid for heat transport using the medium and a heat transport method.SOLUTION: A heat transport medium transported by a liquid fluid in a temperature region used includes a porous body and a latent heat storage substance impregnated into a pore portion of the porous body, in which a latent heat storage substance (such as paraffines) having a melting point in the temperature region used and higher fatty acid or derivative thereof insoluble to the fluid are impregnated in the pore part of the porous body. The higher fatty acid or the derivative thereof may be saturated or unsaturated fatty acids having 8 to 30 carbons, poly alcoholic esters of the saturated or unsaturated fatty acid, or higher alcohols corresponding to the fatty acids, or may have a hydroxyl group and/or a carboxyl group. A weight ratio of the latent heat storage substance and the higher fatty acid or the derivative thereof may be the former/the latter=99.5/0.5 to 50/50, the ratio of the latent heat storage substance may be about 100 to 5000 parts by weight relative to 100 parts by weight of the porous body.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、パイプラインによる熱輸送(オンライン熱輸送)などに有効に利用できる潜熱蓄熱物質を含む熱輸送媒体(蓄熱体)並びにこの媒体を用いた熱輸送用混合液及び熱輸送方法に関する。   The present invention relates to a heat transport medium (heat storage body) containing a latent heat storage material that can be effectively used for heat transport (online heat transport) through a pipeline, a heat transport mixture using this medium, and a heat transport method.

空調設備やサーマルグリッドシステムの冷却やガスタービン装置の吸気冷却では、蓄熱可能な熱輸送媒体をパイプライン(配管)に流通させることにより熱輸送される。熱輸送媒体としては、顕熱を利用するための水やブラインが知られており、安価で安全な点から、水が汎用されている。しかし、水などの熱輸送媒体による顕熱輸送では、熱輸送媒体の熱容量が小さく、大量の熱輸送媒体を搬送するために、大きな搬送動力(巨大なポンプ)が必要となる。そのため、広域のサーマルグリッドでは、顕熱輸送の利用はエネルギー効率が低く課題があった。そこで、熱輸送媒体として、潜熱蓄熱物質を用いて相変化による潜熱を利用する方法も検討されている。潜熱蓄熱物質による潜熱輸送では、潜熱蓄熱物質の熱容量が大きく、長距離の輸送でも温度が低下せず、搬送動力も削減できる。しかし、相変化により潜熱蓄熱物質が固化して配管が閉塞するため、潜熱蓄熱物質をそのまま利用できない。そこで、潜熱蓄熱物質をマイクロカプセル化して利用する方法が提案されている。この方法では、潜熱蓄熱物質を充填したマイクロカプセルを含む流体を流通させることにより、潜熱蓄熱物質の潜熱と、流体の顕熱とを利用した熱輸送(熱交換)が行われる。   In the cooling of air conditioning equipment and a thermal grid system and the intake air cooling of a gas turbine device, heat transport is performed by circulating a heat transport medium capable of storing heat through a pipeline (pipe). As heat transport media, water and brine for utilizing sensible heat are known, and water is widely used from the viewpoint of being inexpensive and safe. However, in sensible heat transport using a heat transport medium such as water, the heat capacity of the heat transport medium is small, and large transport power (a huge pump) is required to transport a large amount of heat transport medium. For this reason, in a wide-area thermal grid, the use of sensible heat transport has a problem of low energy efficiency. Therefore, a method of using latent heat due to phase change using a latent heat storage material as a heat transport medium is also being studied. In the latent heat transport using the latent heat storage material, the heat capacity of the latent heat storage material is large, the temperature does not decrease even during long distance transport, and the conveyance power can be reduced. However, since the latent heat storage material is solidified by the phase change and the pipe is blocked, the latent heat storage material cannot be used as it is. Therefore, a method of using the latent heat storage material in a microcapsule has been proposed. In this method, by transporting a fluid containing microcapsules filled with a latent heat storage material, heat transport (heat exchange) using latent heat of the latent heat storage material and sensible heat of the fluid is performed.

WO 2013/077379号パンフレット(特許文献1)には、パラフィン化合物、脂肪酸、脂肪酸エステルなどの蓄熱物質とエラストマーとを含有する芯物質が、被膜で被覆された蓄熱マイクロカプセルが記載されている。   WO 2013/077379 (Patent Document 1) describes a heat storage microcapsule in which a core material containing a heat storage material such as a paraffin compound, a fatty acid, and a fatty acid ester and an elastomer is coated with a coating.

特開平5−215369号公報(特許文献2)には、冷却又は加熱装置と熱交換器との間で閉回路を構成し、前記冷却又は加熱装置によって冷却又は熱された熱媒をこの閉回路内で循環させて熱交換器を冷却又は加熱させることにより、目的物を冷却又は加熱させる冷却又は加熱方法において、前記熱媒を、パラフィンなどの蓄熱剤を封入した多数の微小樹脂カプセルと水又はブラインとの混合物とする冷却又は加熱方法が開示されている。   In Japanese Patent Laid-Open No. 5-215369 (Patent Document 2), a closed circuit is formed between a cooling or heating device and a heat exchanger, and a heat medium cooled or heated by the cooling or heating device is provided in the closed circuit. In the cooling or heating method of cooling or heating the target object by circulating or cooling the heat exchanger, the heat medium is a large number of fine resin capsules encapsulating a heat storage agent such as paraffin and water or A cooling or heating method is disclosed which is a mixture with brine.

WO 2015/025529号パンフレット(特許文献3)には、高温の廃熱を回収し、熱が必要とされる場所へ輸送する熱輸送装置の熱媒として、温度変化に応じて潜熱の吸収及び放出を生じる相変化物質が内包された無孔中空シリ力粒子から成る硬殻マイクロカプセル化潜熱輸送物質が開示されている。   WO 2015/025529 pamphlet (Patent Document 3) describes the absorption and release of latent heat according to temperature change as a heat transfer medium for a heat transport device that recovers high-temperature waste heat and transports it to a place where heat is required. There is disclosed a hard shell microencapsulated latent heat transport material composed of non-porous hollow silica force particles encapsulating a phase-change material that causes

特開2000−161082号公報(特許文献4)には、ガスタービン装置への吸気の冷却装置として、吸入口からガスタービン装置に至る吸気経路に、外周が固体の多数の蓄熱カプセルを通気の隙間を設けて配置した氷蓄熱槽が連結され、吸気の少なくとも一部が前記氷蓄熱槽を通過して、蓄熱カプセルの外周と直接接触して冷却されるガスタービン装置の吸気冷却装置が開示されている。この文献には、蓄熱カプセルとして、内部に0〜20℃の範囲で固−液変化が行われる蓄熱体を封入したカプセルを使用することが記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-161082 (Patent Document 4) discloses, as a cooling device for intake air to a gas turbine device, a large number of heat storage capsules having a solid outer periphery in an intake path from the intake port to the gas turbine device. An ice cooling device for a gas turbine device is disclosed in which an ice heat storage tank arranged in a row is connected and at least a part of the intake air passes through the ice heat storage tank and is cooled in direct contact with the outer periphery of the heat storage capsule. Yes. This document describes the use of a capsule encapsulating a heat storage body in which a solid-liquid change is performed in the range of 0 to 20 ° C. as a heat storage capsule.

しかし、これらの潜熱蓄熱物質をマイクロカプセル化した熱輸送媒体では、長期間の使用や、外部からの応力(ポンプ輸送における剪断力などの機械的応力など)により、マイクロカプセルが破砕して潜熱蓄熱物質が凝集し、冷却装置内の配管で凝固し配管が閉塞する。さらに、マイクロカプセルでは、破砕を避けるために、カプセル壁を強固にしたり、厚くすると、熱交換効率が低下し、熱変換効率と安定性とは二律背反の関係にあった。   However, in the heat transport medium in which these latent heat storage materials are encapsulated, the microcapsules are crushed due to long-term use or external stress (such as mechanical stress such as shearing force in pump transport). The substance aggregates and solidifies in the piping in the cooling device, and the piping is blocked. Further, in the case of microcapsules, if the capsule wall is strengthened or thickened in order to avoid crushing, the heat exchange efficiency is lowered, and the heat conversion efficiency and stability are in a trade-off relationship.

特開平4−222894号公報(特許文献5)には、少なくとも使用時において液状の連続相に平均粒径0.2〜50μmであって前記連続相より高融点の蓄熱材のみからなる分散相が併存する熱搬送システム用媒体が開示されている。この文献には、分散相が固化したサスペンジョン状態でも、分散相の平均粒径が0.2〜50μmであるため、良好な流動性を保持して搬送され、さらに連続相がポリエチレングリコール及び/又はポリプロピレングリコールである場合、その増粘作用により分散相同士の凝集が抑制されると記載されている。   In JP-A-4-222894 (Patent Document 5), there is a dispersed phase consisting only of a heat storage material having an average particle size of 0.2 to 50 μm and a melting point higher than that of the continuous phase at least in use. A coexisting medium for a heat transfer system is disclosed. In this document, even in a suspended state in which the dispersed phase is solidified, the average particle size of the dispersed phase is 0.2 to 50 μm, so that it is conveyed with good fluidity, and the continuous phase is polyethylene glycol and / or In the case of polypropylene glycol, it is described that aggregation of dispersed phases is suppressed by its thickening action.

特許第3641362号公報(特許文献6)には、冷房などの空調設備や、食品等の冷却装置などに用いられる冷熱体の蓄冷剤として、包接水和物の調和融点を与える濃度未満の包接水和物生成物質を含む水溶液であって、冷却すると包接水和物を生成しスラリー状となる蓄冷剤が開示されている。   Japanese Patent No. 3641362 (Patent Document 6) discloses a package having a concentration lower than a concentration that gives a harmonic melting point of clathrate hydrate as a regenerator for a cooling body used in air conditioning equipment such as cooling or a cooling device for foods. A cold storage agent is disclosed that is an aqueous solution containing a clathrate-forming substance and that forms a clathrate hydrate upon cooling to form a slurry.

しかし、このようなエマルジョンやサスペンジョン、スラリーでは、分散相が流体中で露出して存在するため、凝集する虞がある。さらに、スラリーでは、溶解している潜熱蓄熱物質は本質的に活用されず、熱変換効率も低い。さらには、増粘させると分散相の分散性は向上するものの、循環動力が大きくなり、エネルギー的に不利である。   However, in such emulsions, suspensions, and slurries, there is a risk of aggregation because the dispersed phase is exposed in the fluid. Furthermore, in the slurry, the dissolved latent heat storage material is essentially not utilized and the heat conversion efficiency is low. Furthermore, when the viscosity is increased, the dispersibility of the dispersed phase is improved, but the circulation power is increased, which is disadvantageous in terms of energy.

一方、特公平5−41678号公報(特許文献7)には、相変化材料と、この相変化材料が組み込まれたポリオレフィン系重合物のキャリアー材料を含む組成物であって、前記相変化材料が、前記キャリアー材料中に分散し、その系外に実質的に滲み出さないような適合性を有する物質であり、結晶性直鎖アルキルハイドロカーボン、結晶性脂肪酸、結晶性脂肪酸エステル、結晶性脂環式ハイドロカーボン、結晶性芳香族ハイドロカーボンからなる群より選ばれた少なくとも1種の物質である蓄熱組成物が開示されている。この文献には、キャリアー材料のポリオレフィン系重合物は、架橋ポリオレフィンが好ましいと記載されている。また、前記組成物は、石膏、コンクリートなどに組み込まれて建築材料として利用されることが記載されている。   On the other hand, Japanese Patent Publication No. 5-41678 (Patent Document 7) discloses a composition containing a phase change material and a carrier material of a polyolefin polymer in which the phase change material is incorporated, A substance which is dispersed in the carrier material and has compatibility so as not to substantially exude outside of the system, and includes crystalline linear alkyl hydrocarbon, crystalline fatty acid, crystalline fatty acid ester, crystalline alicyclic ring A heat storage composition is disclosed which is at least one substance selected from the group consisting of a formula hydrocarbon and a crystalline aromatic hydrocarbon. This document describes that the polyolefin polymer as the carrier material is preferably a crosslinked polyolefin. In addition, it is described that the composition is incorporated in gypsum, concrete and the like and used as a building material.

特表2002−523719号公報(特許文献8)には、パラフィン基材の潜熱蓄積材料を吸収した収納空間を備えた保持材料を有する潜熱体において、保持材料の内部に潜熱蓄積材料のための毛細管の収納空間が形成され、保持材料が開放された毛細管の多孔組織を含む無機材料である潜熱体が開示されている。この文献には、前記潜熱体が、建築材料(蓄熱壁、屋根、床蓄熱暖房など)、米飯の保温板、電気式床暖房で裸の床及びカバーの間に配置された放熱体、輸送期間中に内部に収納した物品を一定の温度に保持するための輸送容器などに利用できると記載されている。さらに、収納空間を備えた保持材料として、石膏材料、粘土材、石灰砂岩、珪土、木材繊維、厚紙などが記載されている。   JP-T-2002-523719 (Patent Document 8) discloses a capillary tube for a latent heat storage material in a latent heat body having a holding material provided with a storage space that absorbs the latent heat storage material of a paraffin substrate. There is disclosed a latent heat body that is an inorganic material including a porous structure of a capillary in which a storage space is formed and a holding material is opened. In this document, the latent heat body includes a building material (heat storage wall, roof, floor heat storage heating, etc.), a heat insulating plate for cooked rice, a radiator disposed between a bare floor and a cover in electric floor heating, a transportation period It is described that it can be used as a transportation container for keeping an article housed therein at a constant temperature. Furthermore, gypsum materials, clay materials, lime sandstone, silica clay, wood fibers, cardboard, and the like are described as holding materials having a storage space.

しかし、特許文献7及び8には、流体中での潜熱蓄熱物質の使用(熱輸送)は記載されていない。なお、これらの組成物や潜熱体は形状復元能力を有していない。そのため、仮にこれらの組成物や潜熱体を、熱輸送媒体に適用しても、外部からの応力が負荷され、潰れた際に潜熱蓄熱物質が滲み出ると、保持材料の形状復元により再吸収されることが無く、滲み出た潜熱蓄熱物質が徐々に凝集し、配管を固化閉塞に至る。   However, Patent Documents 7 and 8 do not describe the use (heat transport) of a latent heat storage material in a fluid. In addition, these compositions and latent heat bodies do not have a shape restoration capability. Therefore, even if these compositions and latent heat bodies are applied to a heat transport medium, if the external stress is applied and the latent heat storage material oozes when crushed, it is reabsorbed by the shape recovery of the holding material. The latent heat storage material that has oozed out gradually aggregates and solidifies and closes the piping.

特開2008−144054号公報(特許文献9)には、多孔質微粒子体(A)の細孔内に、潜熱蓄熱物質と溶解溶媒とからなる含浸液(B)を注入する工程1と、皮膜形成物質と極性溶媒とからなる皮膜形成溶液(C)を用いて、潜熱蓄熱物質が細孔内に注入された多孔質微粒子体を皮膜形成物質で被覆する工程2と、前記含浸液(B)の溶媒および前記皮膜形成溶液(C)の極性溶媒を除去する工程3とを経て、多孔質微粒子体の細孔内に潜熱蓄熱物質が保持され、皮膜形成物質で被覆された粒子状蓄熱材を製造する方法が記載されている。この文献の実施例には、多孔質シリカ微粒子(A1)と、ノルマルノナデカン(融点32℃)とメチルエチルケトン(MEK)との含浸液(B1)とを撹拌して減圧した後、ビスフェノールA(エポキシ当量180〜190グラム当量)とポリアミドアミン系硬化剤とを含む皮膜形成溶液(C1)を投入し、減圧して、加熱撹拌しながらMEKを完全に留去し、粒子状蓄熱材(S1)を得たことが記載されている。   In JP 2008-144054 A (Patent Document 9), a step 1 of injecting an impregnating liquid (B) composed of a latent heat storage material and a dissolving solvent into the pores of a porous fine particle (A), and a film A step 2 of coating a porous fine particle in which a latent heat storage material is injected into the pores with a film-forming substance using a film-forming solution (C) comprising a forming substance and a polar solvent; and the impregnating liquid (B) And the step 3 of removing the polar solvent of the film-forming solution (C), the particulate heat storage material in which the latent heat storage material is held in the pores of the porous fine particle body and is coated with the film-forming material is obtained. A method of manufacturing is described. In the examples of this document, porous silica fine particles (A1), an impregnating liquid (B1) of normal nonadecane (melting point 32 ° C.) and methyl ethyl ketone (MEK) were stirred and depressurized, and then bisphenol A (epoxy Equivalent 180-190 gram equivalent) and a polyamidoamine-based curing agent (C1) are added, decompressed, MEK is completely distilled off while stirring with heating, and the particulate heat storage material (S1) is removed. It is described that it was obtained.

しかし、多孔質微粒子体(A)の細孔内に、潜熱蓄熱物質を含浸しようとしても、含浸効率が低く、潜熱蓄熱物質の潜熱を有効に利用できない。特に、疎水化処理された多孔質微粒子体では、潜熱蓄熱物質を有効に含浸できない。さらには、粒子状蓄熱材の分散安定性が低く、凝集して固化する虞がある。なお、上記文献9の方法では、有機溶媒を用いるため、粒子状蓄熱材の製造が煩雑化する。   However, even if an attempt is made to impregnate the pores of the porous fine particle body (A) with the latent heat storage material, the impregnation efficiency is low and the latent heat of the latent heat storage material cannot be used effectively. In particular, the porous fine particles subjected to the hydrophobic treatment cannot be effectively impregnated with the latent heat storage material. Furthermore, the dispersion stability of the particulate heat storage material is low, and there is a risk of aggregation and solidification. In addition, in the method of the said literature 9, since an organic solvent is used, manufacture of a particulate heat storage material becomes complicated.

WO 2013/077379号パンフレット(請求の範囲)WO 2013/077379 Pamphlet (Claims) 特開平5−215369号公報(特許請求の範囲)JP-A-5-215369 (Claims) WO 2015/025529号パンフレット(請求の範囲、段落[0047])WO 2015/025529 pamphlet (claims, paragraph [0047]) 特開2000−161082号公報(請求項1、段落[0001][0037])JP 2000-161082 A (Claim 1, paragraphs [0001] [0037]) 特開平4−222894号公報(請求項1、第2欄13〜32行)JP-A-4-222894 (Claim 1, second column, lines 13 to 32) 特許第3641362号公報(請求項1、段落[0001])Japanese Patent No. 3641362 (Claim 1, paragraph [0001]) 特公平5−41678号公報(請求項1、第8欄4〜6行、第22欄5〜14行、実施例)Japanese Examined Patent Publication No. 5-41678 (Claim 1, column 8, lines 4-6, column 22, lines 5-14, Example) 特表2002−523719号公報(特許請求の範囲、段落[0012]〜[0015])JP-T-2002-523719 (claims, paragraphs [0012] to [0015]) 特開2008−144054号公報(特許請求の範囲、実施例)JP 2008-144054 A (Claims, Examples)

従って、本発明の目的は、多孔体への潜熱蓄熱物質の含浸効率が高く、潜熱蓄熱物質の潜熱を有効に利用できる熱輸送媒体並びにこの媒体を用いた熱輸送用混合液及び熱輸送方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat transport medium that has a high impregnation efficiency of the latent heat storage material into the porous body and can effectively use the latent heat of the latent heat storage material, and a heat transport mixture and heat transport method using the medium. It is to provide.

本発明の他の目的は、分散安定性が高く、凝集しても容易に再分散可能な熱輸送媒体並びにこの媒体を用いた熱輸送用混合液及び熱輸送方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a heat transport medium that has high dispersion stability and can be easily redispersed even when agglomerated, and a heat transport mixture and heat transport method using the medium.

本発明のさらに他の目的は、使用温度領域で液状の流体中に混入させて、長期間に亘りパイプラインを循環させても、高い熱変換効率で安定して熱輸送できる熱輸送媒体並びにこの媒体を用いた熱輸送用混合液及び熱輸送方法を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a heat transport medium capable of stably transporting heat with high heat conversion efficiency even when mixed in a liquid fluid in the operating temperature range and circulated through a pipeline for a long period of time. An object of the present invention is to provide a mixed liquid for heat transport using a medium and a heat transport method.

本発明の別の目的は、遠隔地を結ぶパイプラインであっても、小さい搬送動力で、効率良く熱輸送(熱変換)できる熱輸送媒体並びにこの媒体を用いた熱輸送用混合液及び熱輸送方法を提供することにある。   Another object of the present invention is a heat transport medium capable of efficiently transporting heat (heat conversion) with a small transport power even in a pipeline connecting remote places, and a heat transport mixture and heat transport using the medium. It is to provide a method.

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討の結果、高級脂肪酸又はその誘導体を併用すると、高級脂肪酸又はその誘導体が分散剤又は浸透促進剤として機能するためか、多孔体に対して潜熱蓄熱物質が効率よく浸透し、潜熱蓄熱物質の潜熱を熱輸送に有効に利用できることを見いだし、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have considered that if a higher fatty acid or a derivative thereof is used in combination, the higher fatty acid or a derivative thereof functions as a dispersant or a penetration enhancer, The present inventors have found that the heat storage material penetrates efficiently and can effectively use the latent heat of the latent heat storage material for heat transport, thus completing the present invention.

すなわち、本発明の熱輸送媒体(蓄熱材)は、多孔体と、この多孔体の孔部に浸透した潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)とを含み、かつ使用温度領域で液状の流体によって輸送される。この熱輸送媒体において、潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)は、前記使用温度領域内に融点を有しており、潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)と、前記流体に対して不溶な高級脂肪酸又はその誘導体とが、前記多孔体の孔部に浸透している(又は共存して浸透又は含浸している)。すなわち、前記多孔体は、潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)と高級脂肪酸又はその誘導体とを含有している。   That is, the heat transport medium (heat storage material) of the present invention includes a porous body and a latent heat storage material (heat storage material) that has penetrated into the pores of the porous body, and is transported by a liquid fluid in the operating temperature range. . In this heat transport medium, the latent heat storage material (heat storage material) has a melting point within the use temperature range, and the latent heat storage material (heat storage material) and a higher fatty acid or derivative thereof insoluble in the fluid. Is permeating into the pores of the porous body (or coexisting or impregnating together). That is, the porous body contains a latent heat storage material (heat storage material) and a higher fatty acid or a derivative thereof.

潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)は、脂肪族炭化水素を含んでいてもよく、炭素数10〜30のパラフィン類を含んでいてもよい。高級脂肪酸又はその誘導体は、飽和又は不飽和脂肪酸又はその誘導体であってもよく、この脂肪酸の誘導体は、前記飽和又は不飽和脂肪酸の塩、前記飽和又は不飽和脂肪酸のアルキルエステル、前記飽和又は不飽和脂肪酸の多価アルコールエステル、前記飽和又は不飽和脂肪酸の酸アミド、及び前記脂肪酸に対応する高級アルコールから選択された少なくとも一種を含んでいてもよい。高級脂肪酸又はその誘導体は、炭素数8〜30の飽和又は不飽和脂肪酸(例えば、炭素数10〜26の飽和又は不飽和脂肪酸)、この飽和又は不飽和脂肪酸の多価アルコールエステル(例えば、炭素数10〜26の飽和又は不飽和脂肪酸のグリセライド)、及び前記脂肪酸に対応する高級アルコール(例えば、炭素数10〜26の高級アルコール)から選択された少なくとも一種であって、ヒドロキシル基及び/又はカルボキシル基を有していてもよい。例えば、高級脂肪酸又はその誘導体は、炭素数10〜26の飽和又は不飽和脂肪酸、ヒドロキシル基を有する炭素数10〜26の飽和又は不飽和脂肪酸、ヒドロキシル基を有する炭素数10〜26の飽和又は不飽和脂肪酸のグリセライド、及び前記脂肪酸に対応する炭素数10〜26の高級アルコールから選択された少なくとも一種を含んでいてもよい。なお、高級脂肪酸及びその誘導体は潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)としても機能する場合がある。   The latent heat storage material (heat storage material) may contain aliphatic hydrocarbons and may contain paraffins having 10 to 30 carbon atoms. The higher fatty acid or derivative thereof may be a saturated or unsaturated fatty acid or derivative thereof, and the derivative of the fatty acid may be a salt of the saturated or unsaturated fatty acid, an alkyl ester of the saturated or unsaturated fatty acid, the saturated or unsaturated fatty acid. It may contain at least one selected from a polyhydric alcohol ester of a saturated fatty acid, an acid amide of the saturated or unsaturated fatty acid, and a higher alcohol corresponding to the fatty acid. A higher fatty acid or a derivative thereof is a saturated or unsaturated fatty acid having 8 to 30 carbon atoms (for example, a saturated or unsaturated fatty acid having 10 to 26 carbon atoms), a polyhydric alcohol ester of the saturated or unsaturated fatty acid (for example, having a carbon number) 10 to 26 saturated or unsaturated fatty acid glycerides) and higher alcohols corresponding to the fatty acids (for example, higher alcohols having 10 to 26 carbon atoms), which are hydroxyl groups and / or carboxyl groups You may have. For example, a higher fatty acid or a derivative thereof is a saturated or unsaturated fatty acid having 10 to 26 carbon atoms, a saturated or unsaturated fatty acid having 10 to 26 carbon atoms having a hydroxyl group, and a saturated or unsaturated fatty acid having 10 to 26 carbon atoms having a hydroxyl group. It may contain at least one selected from glycerides of saturated fatty acids and higher alcohols having 10 to 26 carbon atoms corresponding to the fatty acids. In addition, higher fatty acids and derivatives thereof may function as latent heat storage materials (heat storage materials).

さらに、潜熱蓄熱物質の融点は、例えば、0〜100℃程度であってもよく、高級脂肪酸又はその誘導体の融点は、−30℃〜120℃程度であってもよい。また、潜熱蓄熱物質と高級脂肪酸又はその誘導体との重量割合は、前者/後者=99.5/0.5〜50/50程度であってもよい。さらに、前記潜熱蓄熱物質の割合は、多孔体100重量部に対して、100〜5000重量部程度であってもよい。   Further, the melting point of the latent heat storage material may be, for example, about 0 to 100 ° C., and the melting point of the higher fatty acid or derivative thereof may be about −30 ° C. to 120 ° C. The weight ratio between the latent heat storage material and the higher fatty acid or derivative thereof may be about the former / the latter = 99.5 / 0.5 to 50/50. Furthermore, the ratio of the latent heat storage material may be about 100 to 5000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the porous body.

前記多孔体は、連続気泡構造を有していてもよく、疎水性又は撥水性多孔体(例えば、吸湿率が2重量%以下の多孔体)であってもよい。また、多孔体の吸油量は、100ml/100g以上(例えば、200ml/100g以上)であってもよい。多孔体の空隙率は、例えば、30%以上であってもよい。   The porous body may have an open-cell structure, and may be a hydrophobic or water-repellent porous body (for example, a porous body having a moisture absorption rate of 2% by weight or less). Further, the oil absorption amount of the porous body may be 100 ml / 100 g or more (for example, 200 ml / 100 g or more). The porosity of the porous body may be, for example, 30% or more.

このような多孔体を有する熱輸送媒体において、前記流体は水であってもよい。   In the heat transport medium having such a porous body, the fluid may be water.

本発明には、前記熱輸送媒体と、使用温度領域で液状であり、かつ潜熱蓄熱物質と非相溶であるとともに、高級脂肪酸又はその誘導体を溶出(又は浸食)しない流体とを含む熱輸送用混合液も含まれる。前記熱輸送媒体の割合は、前記流体100重量部に対して1〜50重量部程度である。   The present invention is for heat transport including the heat transport medium and a fluid that is liquid in the operating temperature range and is incompatible with the latent heat storage material and does not elute (or erode) higher fatty acids or derivatives thereof. Mixtures are also included. The ratio of the heat transport medium is about 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fluid.

本発明には、前記熱輸送媒体を、使用温度領域で液状であり、かつ潜熱蓄熱物質と非相溶であるとともに、高級脂肪酸又はその誘導体を溶出(又は浸食)しない流体中に混入させて、パイプラインを循環させる熱輸送方法も含まれる。   In the present invention, the heat transport medium is mixed in a fluid that is liquid in the operating temperature range and incompatible with the latent heat storage material and that does not elute (or erode) higher fatty acids or derivatives thereof, Also included is a heat transport method that circulates the pipeline.

本発明では、所定の高級脂肪酸又はその誘導体を併用するため、多孔体への潜熱蓄熱物質の含浸効率を向上でき、熱輸送媒体(蓄熱材)に浸透した潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)の潜熱を有効に利用して熱輸送できる。また、熱輸送媒体は、分散安定性が高く、凝集しても容易に再分散可能である。そのため、使用温度領域で液状の流体中に混入させて、長期間に亘りパイプラインを循環させても、高い熱変換効率で安定して熱輸送できる。さらに、遠隔地を結ぶパイプラインであっても、小さい搬送動力で、効率良く熱輸送(熱変換)できる。   In the present invention, since a predetermined higher fatty acid or a derivative thereof is used in combination, the efficiency of impregnation of the latent heat storage material into the porous body can be improved, and the latent heat of the latent heat storage material (heat storage material) penetrating into the heat transport medium (heat storage material) can be reduced. It can be used effectively for heat transport. In addition, the heat transport medium has high dispersion stability and can be easily redispersed even when aggregated. Therefore, even if it is mixed in a liquid fluid in the operating temperature range and circulated through the pipeline for a long period of time, it can be stably transported with high heat conversion efficiency. Furthermore, even pipelines connecting remote locations can be efficiently transported (heat converted) with small transport power.

図1は、比較例2及び実施例1〜5で得られた水分散液の分散状態を示す参考図(写真)である。FIG. 1 is a reference diagram (photograph) showing the dispersion state of the aqueous dispersions obtained in Comparative Example 2 and Examples 1-5. 図2は、実施例5で得られた蓄熱材粒子の熱分析結果を示すチャートである。FIG. 2 is a chart showing the thermal analysis results of the heat storage material particles obtained in Example 5. 図3は、実施例17で得られた多孔体の走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 3 is a scanning electron micrograph of the porous material obtained in Example 17.

[多孔体]
本発明の熱輸送媒体は多孔体を含む。本発明では、この多孔体に潜熱蓄熱物質及び高級脂肪酸又はその誘導体が浸透し(又は含有され)ている。多孔体は、流体に対して不溶であり、無機又は有機多孔体(多孔質体)であってもよい。
[Porous material]
The heat transport medium of the present invention includes a porous body. In the present invention, the latent heat storage material and higher fatty acid or derivative thereof are permeated (or contained) into the porous body. The porous body is insoluble in the fluid and may be an inorganic or organic porous body (porous body).

無機多孔体
無機多孔体としては、例えば、金属酸化物(例えば、酸化ケイ素(二酸化ケイ素(シリカゲルなど)、含水二酸化ケイ素、シリカなど)、アルミナなど)、ケイ酸(例えば、軽質無水ケイ酸など)、ケイ酸塩(例えば、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムアルミニウム、ケイ酸アルミン酸マグネシウム、メタケイ酸アルミン酸マグネシウムなど)]、リン酸塩(リン酸カルシウム、リン酸マグネシウムなど)、窒化ホウ素などの金属窒化物などが例示できる。これらの無機多孔体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましい無機多孔体は、二酸化ケイ素及びケイ酸カルシウム、特に、二酸化ケイ素(コロイダルシリカ又はシリカゲル)である。
Inorganic porous material Examples of the inorganic porous material include metal oxides (for example, silicon oxide (such as silicon dioxide (silica gel), hydrous silicon dioxide, silica), alumina), silicic acid (for example, light anhydrous silicic acid). , Silicates (eg, calcium silicate, magnesium silicate, aluminum silicate, magnesium aluminum silicate, magnesium aluminate silicate, magnesium magnesium metasilicate, etc.)], phosphates (eg calcium phosphate, magnesium phosphate) Examples thereof include metal nitrides such as boron nitride. These inorganic porous materials can be used alone or in combination of two or more. Preferred inorganic porous materials are silicon dioxide and calcium silicate, especially silicon dioxide (colloidal silica or silica gel).

このような無機多孔体(コロイダルシリカ(又はシリカゲル)など)は、平均粒子径がナノメータサイズ(例えば、2〜30nm、好ましくは5〜25nm)の一次粒子が集合して多孔質細孔構造を形成していてもよい。また、一次粒子は、数珠状に連なった形態でランダムに絡み合って三次元構造を形成していてもよい。   Such an inorganic porous body (such as colloidal silica (or silica gel)) forms a porous pore structure by aggregating primary particles having an average particle diameter of nanometer size (for example, 2 to 30 nm, preferably 5 to 25 nm). You may do it. Moreover, the primary particles may be intertwined randomly in the form of a daisy chain and form a three-dimensional structure.

これらの無機多孔体は、流体に対して撥液性(又は非浸食性)を示し、不溶であり、かつ潜熱蓄熱物質に対して親和性を示す限り特に限定されず、シラノール基などの親水性基を有していてもよく、有機ケイ素化合物(シランカップリング剤など)、アルミニウムカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤などのカップリング剤(特にシランカップリング剤など)により疎水化又は撥水化処理された親油性多孔体(疎水又は撥水性多孔体)であってもよい。好ましい無機多孔体は、親油性多孔体(疎水又は撥水性多孔体)である。   These inorganic porous materials are not particularly limited as long as they exhibit liquid repellency (or non-erodibility) to fluids, are insoluble, and have an affinity for latent heat storage materials. Hydrophilic properties such as silanol groups It may have a group, and is hydrophobized by a coupling agent (particularly a silane coupling agent) such as an organosilicon compound (such as a silane coupling agent), an aluminum coupling agent, a titanium coupling agent, or a zirconium coupling agent. Alternatively, it may be a lipophilic porous material (hydrophobic or water-repellent porous material) that has been subjected to water repellency treatment. A preferred inorganic porous body is a lipophilic porous body (hydrophobic or water-repellent porous body).

親油性(疎水性又は撥水性)多孔体は、吸湿量が小さく、前記と同様の測定方法において、吸湿率(重量減少率)は、2重量%以下(例えば、0〜1.7重量%)、好ましくは1.5重量%以下(例えば、0.3〜1.2重量%)、さらに好ましくは1重量%以下(例えば、0.5〜0.8重量%)であってもよい。   The lipophilic (hydrophobic or water repellent) porous body has a small moisture absorption amount, and in the same measurement method as described above, the moisture absorption rate (weight reduction rate) is 2% by weight or less (for example, 0 to 1.7% by weight). It may be 1.5% by weight or less (eg, 0.3 to 1.2% by weight), more preferably 1% by weight or less (eg, 0.5 to 0.8% by weight).

無機多孔体は、粒子状の形態である場合が多く、無定形状、針状又は棒状、板状、多角体状、球状又は楕円体状多面体状、角柱状などの形状であってもよい。無機多孔体の平均粒子径(体積平均粒子径)は特に限定されず、例えば、0.1〜1000μm(例えば、1〜100μm)程度であってもよく、通常、1〜50μm(例えば、2〜30μm)、好ましくは3〜25μm(例えば、3〜10μm)程度であってもよい。なお、無機多孔体は、必要により、造粒して二次凝集体(又は細粒又は顆粒)として使用してもよい。   The inorganic porous body is often in the form of particles, and may be indefinite shape, needle shape or rod shape, plate shape, polygonal shape, spherical or ellipsoidal polyhedral shape, prismatic shape, or the like. The average particle diameter (volume average particle diameter) of the inorganic porous material is not particularly limited, and may be, for example, about 0.1 to 1000 μm (for example, 1 to 100 μm), and is usually 1 to 50 μm (for example, 2 to 2). 30 μm), preferably about 3 to 25 μm (for example, 3 to 10 μm). The inorganic porous material may be granulated and used as a secondary aggregate (or fine particles or granules) if necessary.

無機多孔体の平均細孔径は、例えば、1〜40nm(例えば、2〜35nm)、好ましくは5〜30nm(例えば、10〜25nm)程度であってもよく、1〜10nm(例えば、2〜8nm)程度であってもよい。   The average pore diameter of the inorganic porous material may be, for example, about 1 to 40 nm (for example, 2 to 35 nm), preferably about 5 to 30 nm (for example, 10 to 25 nm), or 1 to 10 nm (for example, 2 to 8 nm). ) Degree.

BET法による無機多孔体の比表面積(単位:m/g)は、例えば、100以上(例えば、150〜1500)、好ましくは200〜1200(例えば、250〜1000)、さらに好ましくは300〜900(例えば、350〜800)、特に350〜750(例えば、400〜700)程度であってもよい。 The specific surface area (unit: m 2 / g) of the inorganic porous material by the BET method is, for example, 100 or more (for example, 150 to 1500), preferably 200 to 1200 (for example, 250 to 1000), more preferably 300 to 900. (For example, 350 to 800), in particular, about 350 to 750 (for example, 400 to 700) may be sufficient.

また、無機多孔体の吸油量(JIS K5101に規定するあまに油を用いる方法で測定、単位:ml/100g)は、例えば、75〜500(例えば、100〜450)、好ましくは120〜400(例えば、150〜380)程度であってもよく、通常、100以上(例えば、120〜350)、好ましくは150以上(例えば、150〜320)、さらに好ましくは200以上(例えば、200〜300)程度である。   Further, the oil absorption amount of the inorganic porous material (measured by the method using linseed oil defined in JIS K5101, unit: ml / 100 g) is, for example, 75 to 500 (for example, 100 to 450), preferably 120 to 400 ( For example, it may be about 150 to 380), usually about 100 or more (for example, 120 to 350), preferably about 150 or more (for example, 150 to 320), and more preferably about 200 or more (for example, 200 to 300). It is.

無機多孔体の細孔容積(単位:ml/g)は、例えば、0.5〜5(好ましくは0.7〜3、さらに好ましくは0.8〜2.5、特に1〜2程度であってもよい。   The pore volume (unit: ml / g) of the inorganic porous material is, for example, 0.5 to 5 (preferably 0.7 to 3, more preferably 0.8 to 2.5, particularly about 1 to 2). May be.

このような無機多孔体は、内部にナノメータ単位(前記平均細孔径)の微細孔を無数に有している。なお、有機多孔体は独立気泡(独立孔)構造を有していてもよいが、潜熱蓄熱物質の収容量を向上できるとともに、有機多孔体の空隙に空気よりも比重の大きな潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)などを充填して充填後の熱輸送媒体(蓄熱材)の比重を制御するためには、連続気泡(連続貫通孔又は連通孔)構造を有するのが好ましい。多孔体の孔部のうち、連続気泡率の割合は50%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上(例えば90〜100%)であってもよく、連続気泡構造のみで形成されていてもよい。   Such an inorganic porous body has innumerable fine pores in the nanometer unit (the average pore diameter) inside. Although the organic porous body may have a closed cell (independent pore) structure, it can improve the capacity of the latent heat storage material, and the latent heat storage material (heat storage) having a larger specific gravity than air in the voids of the organic porous body. In order to control the specific gravity of the heat transport medium (heat storage material) after filling with a substance), it is preferable to have an open cell (continuous through hole or communication hole) structure. Among the pores of the porous body, the ratio of the open cell ratio may be 50% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more (for example, 90 to 100%), and it is formed only by the open cell structure. It may be.

また、無機多孔体の空隙率は、粒子体積の30%以上(例えば、30〜90%)程度であってもよく、40%以上(例えば、40〜85%)、好ましくは50%以上(例えば、50〜85%)程度であってもよく、55〜80%(例えば、60〜80%)程度であってもよい。無機多孔体の空隙率は、30%以上(例えば、30〜70%)、好ましくは35〜50%程度である場合が多い。   The porosity of the inorganic porous material may be about 30% or more (for example, 30 to 90%) of the particle volume, 40% or more (for example, 40 to 85%), preferably 50% or more (for example, , 50 to 85%) or 55 to 80% (for example, 60 to 80%). The porosity of the inorganic porous material is often 30% or more (for example, 30 to 70%), preferably about 35 to 50%.

なお、無機多孔体の平均粒子径は、慣用の方法、レーザー回折散乱法、電子顕微鏡の画像に基づいて測定でき、平均細孔径、細孔容積及び空隙率は、慣用の方法、例えば、ガス吸着法、水銀圧入法などに基づいて測定できる。   The average particle diameter of the inorganic porous material can be measured based on a conventional method, a laser diffraction scattering method, an electron microscope image, and the average pore diameter, pore volume, and porosity can be measured by a conventional method such as gas adsorption. Can be measured based on the method of mercury and mercury intrusion.

有機多孔体
有機多孔体は、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などのオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、ビニルホルマール系樹脂、セルロース系樹脂などの熱可塑性樹脂、シリコーン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂などで形成された多孔体が例示でき、セルロース、セルロース誘導体などで多孔体を形成してもよい。有機多孔体は、硬質又は軟質であってもよい。
Organic porous materials Organic porous materials include, for example, olefin resins such as polyethylene resins and polypropylene resins, acrylic resins, vinyl alcohol resins, vinyl formal resins, thermoplastic resins such as cellulose resins, silicone resins, A porous body formed of a thermosetting resin such as a polyurethane resin, a phenol resin, a urea resin, or an epoxy resin can be exemplified, and the porous body may be formed of cellulose, a cellulose derivative, or the like. The organic porous body may be hard or soft.

柔軟性を有する有機多孔体は、外部の応力が作用しても、応力が変形によって吸収され、破損が抑制されるとともに、潜熱蓄熱物質との親和性が高いため、変形によって滲み出た潜熱蓄熱物質も形状の復元と共に多孔体内に容易に再吸収される。さらに、高い剪断力などにより、多孔体が破損された場合でも、破損後の各多孔体細片が、破損前の多孔体と同等の機能を保持している。さらに、潜熱蓄熱物質が多孔体に収容された熱輸送媒体は、マイクロカプセルのように被膜で被覆してもよいが、熱輸送媒体を、潜熱蓄熱物質と非相溶な流体中に混入させることにより、マイクロカプセルと異なり、多孔体の孔部及び表面に付着(又は充填)された潜熱蓄熱物質が、被覆されずに流体と接触できるため、熱変換効率も高い。そのため、柔軟性を有する有機多孔体は、使用温度領域で液状の流体中に熱輸送媒体を混入させて、長期間に亘りパイプラインを循環させても、高い熱変換効率で安定して熱輸送できる。   A flexible organic porous body absorbs stress by deformation even when external stress is applied, prevents damage, and has high affinity with the latent heat storage material. Substances are also easily reabsorbed into the porous body as the shape is restored. Furthermore, even when the porous body is damaged by a high shearing force or the like, each piece of porous body after the damage retains the same function as the porous body before the damage. Furthermore, the heat transport medium in which the latent heat storage material is accommodated in the porous body may be coated with a coating like a microcapsule, but the heat transport medium is mixed in a fluid incompatible with the latent heat storage material. Therefore, unlike the microcapsule, the latent heat storage material adhered (or filled) to the pores and the surface of the porous body can be in contact with the fluid without being coated, and thus the heat conversion efficiency is high. Therefore, a flexible organic porous material stably transports heat with high heat conversion efficiency even when a heat transport medium is mixed in a liquid fluid in the operating temperature range and the pipeline is circulated for a long period of time. it can.

このように、有機多孔体は、柔軟性に優れているのが好ましく、スポンジ硬度が50以下であり、例えば0.01〜50、好ましくは0.1〜48、さらに好ましくは0.3〜45(特に0.5〜40)程度であり、長期間に亘る熱輸送の安定性に優れる点から、例えば0.1〜10、好ましくは0.3〜5、さらに好ましくは0.5〜3程度であってもよい。スポンジ硬度が高すぎると、多孔体の柔軟性が低下し、安定した熱輸送が困難となる。スポンジ硬度が低すぎると、機械的強度が弱くなりすぎ、ポンプの剪断等で千切れ易くなる為、安定した熱輸送が困難となる虞がある。なお、本発明では、スポンジ硬度は、JIS K6253に基づいて、スポンジ用硬度計(アスカーE型)を用いて測定できる。   Thus, the organic porous body preferably has excellent flexibility, and has a sponge hardness of 50 or less, for example, 0.01 to 50, preferably 0.1 to 48, and more preferably 0.3 to 45. (Especially 0.5 to 40), and from the viewpoint of excellent heat transport stability over a long period of time, for example, 0.1 to 10, preferably 0.3 to 5, and more preferably about 0.5 to 3 It may be. When the sponge hardness is too high, the flexibility of the porous body is lowered, and stable heat transport becomes difficult. If the sponge hardness is too low, the mechanical strength becomes too weak, and it becomes easy to break by pump shearing or the like, so that stable heat transport may be difficult. In the present invention, the sponge hardness can be measured using a sponge hardness meter (Asker E type) based on JIS K6253.

有機多孔体は、前記無機多孔体と同じく、独立気泡(独立穴)構造を有していてもよいが、柔軟性及び潜熱蓄熱物質の収容量を向上できるだけでなく、有機多孔体の空隙に空気よりも比重の大きな潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)などを充填して充填後の熱輸送媒体(蓄熱材)の比重を制御するためには、連続気泡(連続貫通孔又は連通孔)構造を有するのが好ましい。多孔体の孔部のうち、連続気泡率の割合は50%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上(例えば90〜100%)であってもよく、連続気泡構造のみで形成されていてもよい。   Like the inorganic porous body, the organic porous body may have a closed cell (independent hole) structure, but not only can the flexibility and the capacity of the latent heat storage material be improved but also the air in the voids of the organic porous body. In order to control the specific gravity of the heat transport medium (heat storage material) after filling with a latent heat storage material (heat storage material) having a larger specific gravity than that, it has an open cell (continuous through hole or communication hole) structure. Is preferred. Among the pores of the porous body, the ratio of the open cell ratio may be 50% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more (for example, 90 to 100%), and it is formed only by the open cell structure. It may be.

有機多孔体は、柔軟性及び潜熱蓄熱物質の収容性に優れる点から、空隙率は30%以上(例えば、50%以上)であってもよく、例えば、50〜99%、好ましくは65〜98%(例えば70〜95%)、さらに好ましくは75〜90%(特に80〜85%)程度であってもよい。空隙率が小さすぎると、柔軟性が低下するとともに、潜熱蓄熱物質の収容量が低下する虞があり、逆に大きすぎると、多孔体の強度が低下する虞がある。本発明では、空隙率は、JCI試験案(同:JCI−SPO2−1)容積法に準拠して測定でき、詳細には、後述する実施例に記載の方法で測定できる。   The organic porous body may have a porosity of 30% or more (for example, 50% or more), for example, 50 to 99%, preferably 65 to 98, because the organic porous body is excellent in flexibility and accommodation of the latent heat storage material. % (For example, 70 to 95%), more preferably about 75 to 90% (particularly 80 to 85%). If the porosity is too small, the flexibility is lowered and the amount of the latent heat storage material may be reduced. Conversely, if the porosity is too large, the strength of the porous body may be reduced. In the present invention, the porosity can be measured in accordance with the JCI test plan (same as JCI-SPO2-1) volumetric method, and in detail, it can be measured by the method described in Examples described later.

有機多孔体の透気度は、例えば0〜100秒/100ml、好ましくは0〜50秒/100ml、さらに好ましくは0〜20秒/100ml(特に0〜10秒/100ml)程度である。多孔体がこのような透気度を有する場合、柔軟性及び潜熱蓄熱物質の収容性に優れた連続気泡構造を形成している。透気度が小さすぎると、潜熱蓄熱物質の収容量が低下する虞があり、逆に大きすぎると、多孔体の強度が低下する虞がある。本発明では、透気度は、JIS P8117:2009「紙及び板紙−透気度及び透気抵抗度試験方法(中間領域)ガーレー法」に準拠して、平均膜厚1mmの試験体を用いて測定できる。   The air permeability of the organic porous material is, for example, about 0 to 100 seconds / 100 ml, preferably 0 to 50 seconds / 100 ml, more preferably 0 to 20 seconds / 100 ml (particularly 0 to 10 seconds / 100 ml). When the porous body has such an air permeability, an open cell structure having excellent flexibility and latent heat storage material accommodation is formed. If the air permeability is too small, the amount of the latent heat storage material may be reduced. Conversely, if the air permeability is too large, the strength of the porous body may be reduced. In the present invention, the air permeability is based on JIS P8117: 2009 “Paper and paperboard—Air permeability and air resistance test method (intermediate region) Gurley method” using a test specimen having an average film thickness of 1 mm. It can be measured.

有機多孔体の見掛け密度は、例えば0.05〜0.5g/cm、好ましくは0.08〜0.4g/cm(例えば0.1〜0.3g/cm)、さらに好ましくは0.12〜0.25g/cm(特に0.15〜0.2g/cm)程度である。見掛け密度が大きすぎると、柔軟性及び潜熱蓄熱物質の収容量が低下する虞があり、逆に小さすぎると、多孔体の強度が低下する虞がある。本発明では、見掛け密度は、JIS Z8807:2012「固体の密度及び比重」に準拠して測定でき、詳細には、後述する実施例に記載の方法で測定できる。 The apparent density of the organic porous material is, for example, 0.05 to 0.5 g / cm 3 , preferably 0.08 to 0.4 g / cm 3 (for example, 0.1 to 0.3 g / cm 3 ), and more preferably 0. .About.12 to 0.25 g / cm 3 (particularly 0.15 to 0.2 g / cm 3 ). If the apparent density is too high, the flexibility and the amount of the latent heat storage material may be reduced. Conversely, if the apparent density is too low, the strength of the porous body may be reduced. In the present invention, the apparent density can be measured according to JIS Z8807: 2012 “Solid Density and Specific Gravity”, and in detail, it can be measured by the method described in Examples described later.

有機多孔体は、IUPACに規定されるマクロ孔(50nm以上の細孔径)を有するのが好ましく、前記のマクロ孔の平均孔径は、例えば0.5〜200μm、好ましくは1〜150μm(例えば3〜100μm)、さらに好ましくは5〜80μm(特に10〜50μm)程度である。マクロの孔の平均孔径が小さすぎると、柔軟性及び潜熱蓄熱物質の収容量が低下する虞があり、逆に大きすぎると、多孔体の強度が低下する虞がある。   The organic porous body preferably has macropores (pore diameter of 50 nm or more) defined in IUPAC, and the average pore diameter of the macropores is, for example, 0.5 to 200 μm, preferably 1 to 150 μm (for example, 3 to 3). 100 μm), more preferably about 5 to 80 μm (particularly 10 to 50 μm). If the average pore size of the macro pores is too small, the flexibility and the capacity of the latent heat storage material may be reduced. Conversely, if it is too large, the strength of the porous body may be reduced.

多孔体を形成する骨格(又は粒子)の平均径(隔壁の平均厚み)は、例えば0.1〜100μm、好ましくは0.5〜50μm(例えば1〜30μm)、さらに好ましくは1.5〜10μm(特に2〜5μm)程度である。隔壁の平均厚みが大きすぎると、柔軟性及び潜熱蓄熱物質の収容量が低下する虞があり、逆に小さすぎると、多孔体の強度が低下する虞がある。   The average diameter (average thickness of the partition walls) of the skeleton (or particles) forming the porous body is, for example, 0.1 to 100 μm, preferably 0.5 to 50 μm (for example, 1 to 30 μm), and more preferably 1.5 to 10 μm. It is about (especially 2-5 micrometers). If the average thickness of the partition walls is too large, the flexibility and the amount of the latent heat storage material may be reduced. Conversely, if the partition wall thickness is too small, the strength of the porous body may be reduced.

有機多孔体の構造は、前記特性を有する多孔質構造を有していればよいが、骨格の構造は、粒子(特に略真球粒子)が二次元状及び三次元状に連続して繋がって隔壁を形成した構造であってもよい。隔壁を構成する各粒子の平均粒径は、例えば0.5〜30μm、好ましくは1〜20μm(例えば2〜15μm)、さらに好ましくは3〜10μm(特に4〜8μm)程度である。   The structure of the organic porous body only needs to have a porous structure having the above-mentioned characteristics, but the structure of the skeleton is such that particles (particularly substantially spherical particles) are continuously connected in a two-dimensional shape and a three-dimensional shape. A structure in which a partition wall is formed may be used. The average particle diameter of each particle constituting the partition wall is, for example, about 0.5 to 30 μm, preferably about 1 to 20 μm (for example, 2 to 15 μm), and more preferably about 3 to 10 μm (particularly 4 to 8 μm).

本発明では、有機多孔体のマクロ孔の平均孔径、隔壁の平均厚み、隔壁を構成する各粒子は、電子顕微鏡の画像に基づいて測定でき、詳しくは、後述する実施例に記載の方法で測定できる。   In the present invention, the average pore diameter of the macroporous material of the organic porous material, the average thickness of the partition walls, and each particle constituting the partition wall can be measured based on an electron microscope image, and in detail, measured by the method described in the examples described later. it can.

有機多孔体の形状(全体形状)は、特に限定されず、例えば、等方形状(真球状又は略真球状、略正方体状など)、異方形状(板状、楕円体状、略長方体状、不定形状、繊維状など)のいずれであってもよいが、通常、粒状(粒状体)であり、熱変換効率に優れる点から、等方形状(特に球状、例えば、真球状又は略真球状)が好ましい。   The shape (overall shape) of the organic porous material is not particularly limited. For example, isotropic shape (true spherical shape, substantially spherical shape, substantially rectangular shape, etc.), anisotropic shape (plate shape, ellipsoid shape, substantially rectangular shape) However, it is usually granular (granular) and has an isotropic shape (particularly spherical, for example, true spherical or substantially true). Spherical) is preferred.

有機多孔体の平均粒径(又は平均径)は、例えば0.1〜50mm、好ましくは0.2〜30mm、さらに好ましくは0.5〜20mm(特に1〜15mm)程度である。平均粒径が小さすぎると、潜熱蓄熱物質の収容量が低下するため、熱変換効率が低下する虞があり、逆に大きすぎると、搬送動力が大きくなる虞がある。   The average particle diameter (or average diameter) of the organic porous material is, for example, about 0.1 to 50 mm, preferably about 0.2 to 30 mm, and more preferably about 0.5 to 20 mm (particularly 1 to 15 mm). If the average particle size is too small, the amount of the latent heat storage material is reduced, so that the heat conversion efficiency may be reduced. On the other hand, if the average particle size is too large, the conveyance power may be increased.

有機多孔体の材質は、流体に対して撥液性(又は非浸食性)を示し、不溶であり、かつ潜熱蓄熱物質に対して親和性を示せば特に限定されないが、柔軟性に優れる点から、通常、樹脂成分を含んでおり、親油性樹脂(疎水又は撥水親油性樹脂など)であるのが好ましい。   The material of the organic porous material is not particularly limited as long as it exhibits liquid repellency (or non-erodibility) to the fluid, is insoluble, and exhibits affinity for the latent heat storage material, but it has excellent flexibility. Usually, it contains a resin component and is preferably a lipophilic resin (such as a hydrophobic or water-repellent lipophilic resin).

親油性樹脂(疎水又は撥水親油性樹脂など)を含む多孔体は、含浸させる潜熱蓄熱物質(例えば、テトラデカン)に対しては速やかに浸透するため、実質的に潜熱蓄熱物質に対する接触角の測定が困難であり、実質的に接触角を有さない。   A porous body containing a lipophilic resin (such as a hydrophobic or water-repellent lipophilic resin) quickly penetrates into a latent heat storage material to be impregnated (eg, tetradecane), so that the contact angle with respect to the latent heat storage material is substantially measured. Is difficult and has substantially no contact angle.

このような表面濡れ性及び柔軟性を有する親油性樹脂(疎水又は撥水親油性樹脂など)としては、ケイ素含有樹脂を利用でき、例えば、官能性基を有する樹脂(例えば、親水性樹脂(撥油親水性樹脂など)としてのポリビニルアセタール系樹脂、セルロースなど)をシランカップリング剤で処理してケイ素原子を導入した樹脂や、ポリオルガノシロキサン骨格を有する樹脂などが挙げられる。   As the lipophilic resin (hydrophobic or water-repellent lipophilic resin, etc.) having such surface wettability and flexibility, a silicon-containing resin can be used. For example, a resin having a functional group (for example, a hydrophilic resin (repellent resin) Examples thereof include a resin having a silicon atom introduced by treating a polyvinyl acetal resin as an oil-hydrophilic resin or the like with a silane coupling agent and a resin having a polyorganosiloxane skeleton.

本発明では、接触角は、市販の接触角計を用いて、多孔体表面に形成した1〜10μLの液滴の接線と多孔体との角度として測定でき、詳しくは、後述する実施例に記載の方法で測定できる。   In the present invention, the contact angle can be measured as the angle between the tangent of a 1 to 10 μL droplet formed on the surface of the porous body and the porous body using a commercially available contact angle meter, and details will be described in the examples described later. It can be measured by this method.

また、親油性樹脂(疎水又は疎水又は撥水親油性樹脂など)の多孔体も、吸湿量が小さく、前記疎水化又は撥水化処理された無機多孔体と同様に、例えば、2重量%以下(例えば、0〜1.7重量%)、好ましくは1.5重量%以下(例えば、0.3〜1.2重量%)、さらに好ましくは1重量%以下(例えば、0.5〜0.8重量%)の吸湿率(重量減少率)を有していてもよい。   Further, a porous body of a lipophilic resin (such as a hydrophobic or hydrophobic or water-repellent lipophilic resin) also has a small moisture absorption amount, and, for example, 2% by weight or less, like the hydrophobic or water-repellent treated inorganic porous body. (For example, 0 to 1.7% by weight), preferably 1.5% by weight or less (for example, 0.3 to 1.2% by weight), more preferably 1% by weight or less (for example, 0.5 to 0.7% by weight). It may have a moisture absorption rate (weight reduction rate) of 8% by weight.

これらのうち、潜熱蓄熱物質に対する親和性が高く、かつ流体に対して撥液性が高い多孔体を設計し易い点から、親油性樹脂(疎水又は撥水親油性樹脂など)が好ましく、ポリオルガノシロキサン骨格を有する樹脂(シリコーン樹脂)が特に好ましい。   Of these, oleophilic resins (hydrophobic or water-repellent oleophilic resins, etc.) are preferred from the standpoint of easy design of porous bodies having high affinity for latent heat storage materials and high liquid repellency to fluids. A resin having a siloxane skeleton (silicone resin) is particularly preferable.

シリコーン樹脂において、ポリオルガノシロキサン(シリコーン)骨格は、単官能性のM単位(一般的にRSiO1/2で表される単位)、二官能性のD単位(一般的にRSiO2/2で表される単位)、三官能性のT単位(一般的にRSiO3/2で表される単位)、四官能性のQ単位(一般的にSiO4/2で表される単位)、五官能以上の多官能性単位(例えば、前記単位を連結した2以上のケイ素原子を含む単位)からなる群より選択された少なくとも1種の単位を含む骨格であってもよい。 In the silicone resin, the polyorganosiloxane (silicone) skeleton has a monofunctional M unit (a unit generally represented by R 3 SiO 1/2 ) and a bifunctional D unit (generally a R 2 SiO 2). / 2 unit), trifunctional T unit (generally expressed as RSiO 3/2 ), tetrafunctional Q unit (generally expressed as SiO 4/2 ) Further, it may be a skeleton containing at least one unit selected from the group consisting of pentafunctional or higher functional units (for example, units containing two or more silicon atoms connecting the units).

前記M単位、D単位及びT単位の式における基Rは置換基である。この置換基としては、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、ビニル基、メルカプトアルキル基などが挙げられる。アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、デシルなどのC1−12アルキル基などが挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル、メチルフェニル(トリル)、ジメチルフェニル(キシリル)、ナフチルなどのC6−20アリール基などが挙げられる。シクロアルキル基としては、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシルなどのC5−14シクロアルキル基などが挙げられる。メルカプトアルキル基としては、例えば、メルカプトプロピル基などのメルカプトC1−4アルキル基などが挙げられる。これらの置換基は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの置換基のうち、メチル基などのC1−3アルキル基、フェニル基などのC6−12アリール基が好ましく、撥水親油性や潜熱蓄熱物質の調達容易性などの点から、メチル基などのC1−2アルキル基が特に好ましい。 The group R in the formula of the M unit, D unit and T unit is a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, a vinyl group, and a mercaptoalkyl group. Examples of the alkyl group include C 1-12 alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, octyl and decyl. Examples of the aryl group include C 6-20 aryl groups such as phenyl, methylphenyl (tolyl), dimethylphenyl (xylyl), and naphthyl. Examples of the cycloalkyl group include C 5-14 cycloalkyl groups such as cyclopentyl, cyclohexyl, and methylcyclohexyl. Examples of mercaptoalkyl groups include mercapto C 1-4 alkyl groups such as mercaptopropyl groups. These substituents can be used alone or in combination of two or more. Among these substituents, a C 1-3 alkyl group such as a methyl group and a C 6-12 aryl group such as a phenyl group are preferable. From the viewpoint of water repellency / lipophilicity and easy procurement of a latent heat storage material, a methyl group Particularly preferred are C 1-2 alkyl groups such as

シリコーン樹脂は、三次元的にネットワーク(網目)構造を有する樹脂が好ましく、ポリオルガノシロキサン骨格を構成する単位のうち、少なくともD単位及び三官能以上の多官能性単位(例えば、T単位など)を含むのが好ましく、柔軟な多孔体を形成し易い点から、D単位とT単位との組み合わせが特に好ましい。D単位と三官能以上の多官能性単位(特にT単位)とのモル比は、前者/後者=1/10〜5/1、好ましくは1/5〜2/1(例えば1/3〜1/1)、さらに好ましくは1/5〜1.5/1(特に1/4〜1.2/1)程度である。D単位の割合が多すぎると、ネットワーク構造を形成するのが困難となる虞があり、逆に少なすぎると、多孔体の強度が低下する虞がある。   The silicone resin is preferably a resin having a three-dimensional network (network) structure, and among the units constituting the polyorganosiloxane skeleton, at least a D unit and a trifunctional or higher polyfunctional unit (for example, a T unit). The combination of the D unit and the T unit is particularly preferable from the viewpoint that a flexible porous body can be easily formed. The molar ratio of the D unit to the trifunctional or higher polyfunctional unit (particularly the T unit) is the former / the latter = 1/10 to 5/1, preferably 1/5 to 2/1 (for example, 1 to 3 to 1). / 1), more preferably about 1/5 to 1.5 / 1 (particularly 1/4 to 1.2 / 1). If the proportion of D units is too large, it may be difficult to form a network structure. Conversely, if the proportion is too small, the strength of the porous body may be reduced.

ポリオルガノシロキサン骨格を有する樹脂で形成された多孔体(シリコーンスポンジ)は、慣用の相分離工程を伴うゾル−ゲル反応によって製造でき、少なくともD単位及び三官能以上の多官能性単位を含むシリコーンスポンジ(特にD単位とT単位とを組み合わせたシリコーンスポンジ)は、相分離制御剤としての界面活性剤(例えば、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリドなどのカチオン性界面活性剤)の存在下、重縮合制御剤としての酸触媒(例えば、酢酸など)及び塩基性触媒(例えば、尿素など)を用いて酸塩基2段階反応させることにより製造できる。詳細には、シリコーンスポンジの製造方法としては、例えば、特開2014−61457号公報、特開2015−48417号公報に記載の製造方法などを利用できる。   A porous body (silicone sponge) formed of a resin having a polyorganosiloxane skeleton can be produced by a sol-gel reaction accompanied by a conventional phase separation step, and includes at least a D unit and a trifunctional or higher polyfunctional unit. (Especially silicone sponges combining D units and T units) are used as polycondensation control agents in the presence of surfactants as phase separation control agents (for example, cationic surfactants such as hexadecyltrimethylammonium chloride). It can be produced by an acid-base two-step reaction using an acid catalyst (for example, acetic acid) and a basic catalyst (for example, urea). In detail, as a manufacturing method of silicone sponge, the manufacturing method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-61457, Unexamined-Japanese-Patent No. 2015-48417 etc. can be utilized, for example.

有機多孔体は、前記樹脂成分(親油性樹脂(疎水又は撥水親油性樹脂など))を含んでいればよく、樹脂成分の割合は、多孔体全体に対して50重量%以上、好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上であり、多孔体が樹脂成分のみで形成されていてもよい。   The organic porous body only needs to contain the resin component (lipophilic resin (hydrophobic or water-repellent lipophilic resin or the like)), and the ratio of the resin component is 50% by weight or more, preferably 80% with respect to the whole porous body. The porous body may be formed of only the resin component, more preferably 90% by weight or more.

[潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)]
本発明の熱輸送媒体(蓄熱材)は、さらに潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)を含む。潜熱蓄熱物質は、使用温度領域内に融点を有し、かつ前記多孔体に対して親和性を有し、流体と非相溶の物質(不溶性物質又は不活性物質)であれば、特に限定されず、多孔体及び流体の種類に応じて選択できる。
[Latent heat storage material (thermal storage material)]
The heat transport medium (heat storage material) of the present invention further includes a latent heat storage material (heat storage material). The latent heat storage material is not particularly limited as long as it has a melting point in the operating temperature range and has an affinity for the porous body and is incompatible with the fluid (insoluble material or inert material). First, it can be selected according to the type of the porous body and fluid.

潜熱蓄熱物質としては、例えば、脂肪族炭化水素(デカン、ドデカン、テトラデカン、オクタデカン、ヘプタメチルノナン、テトラメチルペンタデカンなどの炭素数10〜60の飽和又は不飽和脂肪族炭化水素、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、ワックスなど)、油脂(トリグリセライドなどの天然油や鉱物油など)、脂環族炭化水素(シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタンなどのC3−10シクロアルカンや、シクロペンテン、メチルシクロペンテンなどのC4−10シクロアルケンなど)、芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレンなど)などが挙げられる。これらの潜熱蓄熱物質は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the latent heat storage material include aliphatic hydrocarbons (saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbons having 10 to 60 carbon atoms such as decane, dodecane, tetradecane, octadecane, heptamethylnonane, tetramethylpentadecane, normal paraffin, isoparaffin, Wax, etc.), fats and oils (natural oils and mineral oils such as triglycerides), alicyclic hydrocarbons (C 3-10 cycloalkanes such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, and C 4-10 such as cyclopentene and methylcyclopentene) Cycloalkene, etc.) and aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, etc.). These latent heat storage materials can be used alone or in combination of two or more.

潜熱蓄熱物質の融点は、使用温度領域に応じて選択でき、例えば、0〜100℃(例えば、1〜99℃)、好ましくは2〜98℃(例えば、3〜95℃)、さらに好ましくは4〜80℃(例えば、4〜70℃)程度であってもよく、0〜80℃(例えば、4〜50℃)程度であってもよい。   The melting point of the latent heat storage material can be selected according to the operating temperature range, and is, for example, 0 to 100 ° C. (for example, 1 to 99 ° C.), preferably 2 to 98 ° C. (for example, 3 to 95 ° C.), and more preferably 4 About 80-80 degreeC (for example, 4-70 degreeC) may be sufficient, and about 0-80 degreeC (for example, 4-50 degreeC) may be sufficient.

特に、熱輸送媒体がサーマルグリッドシステムの冷却やガスタービン装置の吸気冷却などに利用され、流体として水を使用する場合、潜熱蓄熱物質の融点は0℃を超えるのが好ましく、例えば1〜50℃、好ましくは2〜30℃、さらに好ましくは3〜20℃(特に4〜10℃)程度であってもよい。より具体的には、熱輸送媒体は、親油性が高く、鎖長に応じて、目的の温度に対して設計し易い点から、n−ドデカン、n−トリデカン、n−テトラデカン、n−ペンタデカン、n−ヘキサデカン、n−ヘプタデカン、n−オクタデカン、n−ノナデカン、n−イコサンなどのC10−30アルカンなどの脂肪族炭化水素(パラフィン類)が好ましい。これらのパラフィン類は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)としては、C12−20アルカン、好ましくはC12−18、特にC12−16アルカン(例えば、テトラデカン(n−テトラデカン)などのC13−16アルカン)を用いる場合が多く、融点が0℃以上の脂肪族炭化水素(パラフィン類)、例えば、C14−20アルカンを用いてもよい。 In particular, when the heat transport medium is used for cooling the thermal grid system or cooling the intake air of the gas turbine device and using water as the fluid, the melting point of the latent heat storage material preferably exceeds 0 ° C., for example, 1 to 50 ° C. The temperature may be preferably 2 to 30 ° C, more preferably 3 to 20 ° C (particularly 4 to 10 ° C). More specifically, the heat transport medium is highly lipophilic and can be easily designed for a target temperature depending on the chain length, so that n-dodecane, n-tridecane, n-tetradecane, n-pentadecane, Aliphatic hydrocarbons (paraffins) such as C 10-30 alkanes such as n-hexadecane, n-heptadecane, n-octadecane, n-nonadecane and n-icosane are preferred. These paraffins can be used alone or in combination of two or more. As the latent heat storage material (heat storage material), a C 12-20 alkane, preferably a C 12-18 , particularly a C 12-16 alkane (for example, a C 13-16 alkane such as tetradecane (n-tetradecane)) may be used. Many aliphatic hydrocarbons (paraffins) having a melting point of 0 ° C. or higher, for example, C 14-20 alkane may be used.

上記潜熱蓄熱物質の潜熱量は、高いのが好ましく、例えば、75J/g以上(例えば、80〜300J/g)、好ましくは100J/g以上(例えば、110〜250J/g)であってもよく、120J/g以上(例えば、150〜250J/g)であってもよい。   The latent heat amount of the latent heat storage material is preferably high, and may be, for example, 75 J / g or more (for example, 80 to 300 J / g), preferably 100 J / g or more (for example, 110 to 250 J / g). 120 J / g or more (for example, 150 to 250 J / g).

潜熱蓄熱物質の割合は、前記多孔体100重量部に対して、例えば、100〜5000重量部、好ましくは120〜4000重量部(例えば、150〜4000重量部)、さらに好ましくは200〜3500重量部(例えば、250〜3000重量部)程度であってもよい。なお、無機多孔体100重量部に対する潜熱蓄熱物質の割合は、100〜500重量部(例えば、120〜400重量部)、好ましくは150〜300重量部(例えば、150〜250重量部)程度であってもよい。潜熱蓄熱物質の割合が少なすぎると、熱輸送効率が低下する虞があり、逆に多すぎると、多孔体に収容できず、潜熱蓄熱物質が流体中で凝集する虞がある。   The ratio of the latent heat storage material is, for example, 100 to 5000 parts by weight, preferably 120 to 4000 parts by weight (for example, 150 to 4000 parts by weight), and more preferably 200 to 3500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the porous body. It may be about (for example, 250 to 3000 parts by weight). The ratio of the latent heat storage material to 100 parts by weight of the inorganic porous body is about 100 to 500 parts by weight (for example, 120 to 400 parts by weight), preferably about 150 to 300 parts by weight (for example, 150 to 250 parts by weight). May be. If the ratio of the latent heat storage material is too small, the heat transport efficiency may be reduced. Conversely, if the amount is too large, the latent heat storage material may not be accommodated in the porous body and the latent heat storage material may aggregate in the fluid.

なお、前記多孔体に対する潜熱蓄熱物質の含有量(浸透又は含浸量)は、前記多孔体の空隙率を指標として、例えば、前記多孔体の空隙率の50〜105%、好ましくは60〜100%、さらに好ましくは70〜98%程度であってもよい。前記多孔体に所定の割合で潜熱蓄熱物質を含有させると、熱輸送媒体(蓄熱材)が流体中で凝集せず、集合体(又は凝集体)を形成しても、緩やかな撹拌(剪断力)で容易に再分散する。なお、前記高級脂肪酸及びその誘導体を用いると、潜熱蓄熱物質の浸透又は含浸を促進するため、上記潜熱蓄熱物質の含有量に容易に調整できる。   The content (penetration or impregnation amount) of the latent heat storage material with respect to the porous body is, for example, 50 to 105%, preferably 60 to 100% of the porosity of the porous body, using the porosity of the porous body as an index. More preferably, it may be about 70 to 98%. When the porous material contains a latent heat storage material at a predetermined ratio, even if the heat transport medium (heat storage material) does not aggregate in the fluid and forms an aggregate (or aggregate), gentle stirring (shearing force) ) To re-disperse easily. In addition, when the said higher fatty acid and its derivative (s) are used, since penetration or impregnation of a latent heat storage material is accelerated | stimulated, it can adjust easily to content of the said latent heat storage material.

[高級脂肪酸及びその誘導体]
高級脂肪酸又はその誘導体を使用すると、高級脂肪酸又はその誘導体が潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)の分散剤又は浸透促進剤として機能するためか、多孔体に対する潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)の浸透又は含浸効率を大きく向上できる。例えば、親油性多孔体に対して潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)を浸透又は含浸させようとしても、潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)の含有量を増加できない。そのため、例えば、比重の大きな疎水性多孔体と比重の小さな疎水性潜熱蓄熱物質との組合せにおいて、比重約1となるはずの割合で両者を混合して、疎水性多孔体に疎水性潜熱蓄熱物質を含浸させても、得られた蓄熱材は水中に分散せずに水面に浮上してしまい、均一に分散できなくなる。しかし、高級脂肪酸又はその誘導体と併用すると、潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)を多孔体に円滑かつ効率よく浸透又は含浸させることができるだけでなく、熱輸送媒体(蓄熱材)を水中に安定して分散でき、仮に集合又は凝集したとしても、弱い剪断力で再度均一に分散できる。
[Higher fatty acids and their derivatives]
If higher fatty acids or their derivatives are used, the higher fatty acids or their derivatives function as dispersants or penetration enhancers for latent heat storage materials (heat storage materials), or the penetration or impregnation efficiency of latent heat storage materials (heat storage materials) into porous materials Can be greatly improved. For example, even if an attempt is made to permeate or impregnate a latent heat storage material (heat storage material) into a lipophilic porous body, the content of the latent heat storage material (heat storage material) cannot be increased. Therefore, for example, in a combination of a hydrophobic porous body having a large specific gravity and a hydrophobic latent heat storage material having a small specific gravity, both are mixed at a ratio that should have a specific gravity of about 1, and the hydrophobic latent heat storage material is mixed with the hydrophobic porous body. Even if it is impregnated, the obtained heat storage material does not disperse in water but floats on the surface of the water and cannot be dispersed uniformly. However, when used in combination with higher fatty acids or their derivatives, not only can the latent heat storage material (heat storage material) smoothly and efficiently permeate or impregnate the porous material, but also the heat transport medium (heat storage material) can be stably dispersed in water. Even if they are aggregated or aggregated, they can be uniformly dispersed again with a weak shearing force.

高級脂肪酸としては、C8−30脂肪酸、例えば、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸(又はアラキン酸)、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸などの直鎖又は分岐鎖飽和C8−30脂肪酸;ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、ガトレン酸、アラキドン酸、エルカ酸などの直鎖又は分岐鎖不飽和C8−24脂肪酸;ヒドロキシデセン酸(10−ヒドロキシ−2−デセン酸など)、サビニン酸、ジュニペリン酸、ラノパルミチン酸、リシノール酸(又はリシノレイン酸)、ヒドロキシステリン酸(12−ヒドロキシステアリン酸など)、ジオキシステアリン酸、ラノセリン酸などのヒドロキシル基含有C10−30脂肪酸;ヒドノカルビン酸、ショウルムーグリン酸、ゴルリン酸などの環状C12−20脂肪酸;タプシア酸、日本酸などのC14−24高級ジカルボン酸(二塩基酸)などが例示できる。これらの脂肪酸は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの高級脂肪酸のうち、炭素数8〜30(例えば、10〜26)の飽和又は不飽和モノカルボン酸が好ましい。さらに、高級脂肪酸の炭素数は、例えば、12〜24(例えば、14〜22)、好ましくは16〜20程度であってもよく、通常、炭素数18の高級脂肪酸(例えば、不飽和高級脂肪酸)を用いる場合が多い。 As higher fatty acids, C 8-30 fatty acids such as caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, arachidic acid (or arachidic acid), behenic acid, lignoceric acid Linear or branched saturated C 8-30 fatty acids such as cerotic acid and montanic acid; myristoleic acid, palmitoleic acid, petrothelic acid, oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, linolenic acid, eleostearic acid, gatrenic acid, Linear or branched unsaturated C 8-24 fatty acids such as arachidonic acid and erucic acid; hydroxydecenoic acid (such as 10-hydroxy-2-decenoic acid), sabinic acid, juniperic acid, lanopalmitic acid, ricinoleic acid (or ricinolein) Acid), hydroxysteric acid (such as 12-hydroxystearic acid). ), Dioxy stearic acid, hydroxyl group-containing C 10-30 fatty acids such as Ranoserin acid; Hidonokarubin acid, Sho Lum over Glynn acid, cyclic C 12-20 fatty acids such as Gorurin acid; Tapushia acids, such as Japanese acid C 14- Examples include 24 higher dicarboxylic acids (dibasic acids). These fatty acids can be used alone or in combination of two or more. Of these higher fatty acids, saturated or unsaturated monocarboxylic acids having 8 to 30 carbon atoms (for example, 10 to 26) are preferred. Furthermore, the carbon number of the higher fatty acid may be, for example, about 12 to 24 (for example, 14 to 22), preferably about 16 to 20, and is usually a higher fatty acid having 18 carbon atoms (for example, an unsaturated higher fatty acid). Is often used.

なお、飽和又は不飽和高級脂肪酸は、前記リシノール酸、ヒドロキシステリン酸などのように、ヒドロキシル基を有していてもよい。このような少なくともカルボキシル基を有する飽和又は不飽和高級脂肪酸(例えば、炭素数8〜30(特に炭素数10〜26)の飽和又は不飽和脂肪酸)、特にヒドロキシル基及びカルボキシル基を有する飽和又は不飽和高級脂肪酸(ヒドロキシル基を有する炭素数8〜30(特に炭素数10〜26)の飽和又は不飽和脂肪酸)は、潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)を多孔体の細孔に効率よく浸透又は含浸させるのに有利である。   The saturated or unsaturated higher fatty acid may have a hydroxyl group, such as the ricinoleic acid and hydroxysteric acid. Such saturated or unsaturated higher fatty acids having at least a carboxyl group (for example, saturated or unsaturated fatty acids having 8 to 30 carbon atoms (especially 10 to 26 carbon atoms)), particularly saturated or unsaturated having hydroxyl groups and carboxyl groups Higher fatty acids (saturated or unsaturated fatty acids having 8 to 30 carbon atoms (particularly 10 to 26 carbon atoms) having a hydroxyl group) efficiently infiltrate or impregnate the latent heat storage material (heat storage material) into the pores of the porous body. Is advantageous.

飽和又は不飽和脂肪酸の誘導体としては、前記脂肪酸の塩(例えば、カルシウム塩、マグネシウム塩などの多価金属塩)、前記脂肪酸のアルキルエステル(メチルエステル、エチルエスチルなどの直鎖状又は分岐鎖状C1−10アルキルエステルなど)、前記脂肪酸の多価アルコールエステル、前記脂肪酸の酸アミド(C8−30高級脂肪酸アミドなど)、前記脂肪酸に対応する高級アルコール、前記脂肪酸に対応するエーテル類、ケトン類、ニトリル類などが例示できる。これらの誘導体も単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの誘導体のうち、前記脂肪酸の塩、前記脂肪酸のアルキルエステル、前記脂肪酸の多価アルコールエステル、前記脂肪酸の酸アミド、前記脂肪酸に対応する高級アルコールから選択された少なくとも一種、特に前記脂肪酸の多価アルコールエステル、高級アルコールが好ましい。 Examples of derivatives of saturated or unsaturated fatty acids include salts of the fatty acids (for example, polyvalent metal salts such as calcium salts and magnesium salts), alkyl esters of the fatty acids (linear or branched C such as methyl ester and ethyl estyl). 1-10 alkyl ester), polyhydric alcohol ester of the fatty acid, acid amide of the fatty acid (C 8-30 higher fatty acid amide, etc.), higher alcohol corresponding to the fatty acid, ethers corresponding to the fatty acid, ketones And nitriles. These derivatives can also be used alone or in combination of two or more. Among these derivatives, at least one selected from the salts of the fatty acids, the alkyl esters of the fatty acids, the polyhydric alcohol esters of the fatty acids, the acid amides of the fatty acids, and the higher alcohols corresponding to the fatty acids. Preferred are monohydric alcohol esters and higher alcohols.

脂肪酸の多価アルコールエステルにおいて、多価アルコールとしては、例えば、ジオール(エチレングリコール、プロピレングリコールなどのC2−12アルカンジオール、ジエチレングリコールなどのジ(又はポリ)C2−6アルキレングリコールなど)、トリオール(グリセリンなど)、テトラオール(ペンタエリスリトール、ソルビタンなど)、ペンタオール、ヘキサオール(ショ糖など)などの1分子中に2〜10程度のヒドロキシル基を有する化合物などが例示できる。好ましい多価アルコールは、1分子中に2〜6程度(例えば、2〜4)のヒドロキシル基を有する場合が多い。 In the polyhydric alcohol ester of fatty acid, examples of the polyhydric alcohol include diols (C 2-12 alkanediols such as ethylene glycol and propylene glycol, di (or poly) C 2-6 alkylene glycols such as diethylene glycol), and triols. Examples thereof include compounds having about 2 to 10 hydroxyl groups in one molecule such as glycerol (such as glycerin), tetraol (such as pentaerythritol and sorbitan), pentaol, and hexaol (such as sucrose). The preferred polyhydric alcohol often has about 2 to 6 (for example, 2 to 4) hydroxyl groups in one molecule.

前記脂肪酸の多価アルコールエステルとしては、例えば、前記飽和又は不飽和脂肪酸のC2−4アルカンジオールモノ又はジエステル;オリーブ油、ツバキ油、ヒマシ油、綿実油、トウモロコシ油、ゴマ油、菜種油、亜麻仁油、ヒマワリ油、大豆油、パーム油、パーム核油、ヤシ油、魚油などのトリグリセライド、前記飽和又は不飽和脂肪酸のジグリセライド、飽和又は不飽和脂肪酸のモノグリセライドなどのグリセライド;ショ糖の前記飽和又は不飽和脂肪酸エステルなどが例示できる。グリセライド(特に、トリグリセライド)は、単一の飽和又は不飽和脂肪酸エステルである単酸基グリセライド、種類の異なる複数の飽和又は不飽和脂肪酸エステルである混酸基グリセライドであってもよい。これらの脂肪酸多価アルコールエステルも単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。脂肪酸多価アルコールエステルとしては、炭素数8〜30(特に炭素数10〜26)の飽和又は不飽和脂肪酸の多価アルコールエステル(グリセライドなど)、ヒドロキシル基を有する炭素数8〜30(特に炭素数10〜26)の飽和又は不飽和脂肪酸のグリセライドが好ましい。特に、ヒドロキシル基を有する飽和又は不飽和高級脂肪酸の多価アルコールエステルは、潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)を多孔体の細孔に効率よく浸透又は含浸させるのに有利である。 Examples of the polyhydric alcohol ester of the fatty acid include C 2-4 alkanediol mono- or diester of the saturated or unsaturated fatty acid; olive oil, camellia oil, castor oil, cottonseed oil, corn oil, sesame oil, rapeseed oil, linseed oil, sunflower Oil, soybean oil, palm oil, palm kernel oil, palm oil, fish oil and other triglycerides, diglycerides of the saturated or unsaturated fatty acids, glycerides such as saturated or unsaturated fatty acid monoglycerides; the saturated or unsaturated fatty acid esters of sucrose Etc. can be exemplified. The glyceride (particularly, triglyceride) may be a single acid group glyceride that is a single saturated or unsaturated fatty acid ester, or a mixed acid group glyceride that is a plurality of different saturated or unsaturated fatty acid esters. These fatty acid polyhydric alcohol esters can also be used alone or in combination of two or more. As fatty acid polyhydric alcohol ester, C8-C30 (especially C10-C26) saturated or unsaturated fatty acid polyhydric alcohol ester (such as glyceride), C8-C30 having hydroxyl group (particularly carbon number) 10-26) glycerides of saturated or unsaturated fatty acids are preferred. Particularly, a polyhydric alcohol ester of a saturated or unsaturated higher fatty acid having a hydroxyl group is advantageous for efficiently penetrating or impregnating a latent heat storage material (heat storage material) into pores of a porous body.

高級アルコールとしては、脂肪酸に対応する高級アルコール、例えば、ラウリルアルコール、テトラデシルアルコール、セチルアルコール、オクタデシルアルコール(ステアリルアルコール)、アラキルアルコールなどのC8−30飽和アルコール(例えば、C10−26飽和アルコール)、オレイルアルコールなどのC8−30不飽和アルコール(例えば、C10−26不飽和アルコール)などが例示できる。これらの高級アルコールも単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。高級アルコールとしては、C8−30高級アルコール(例えば、C12−24高級アルコール)、好ましくはC14−22高級アルコール(例えば、C16−20高級アルコール)を用いる場合が多い。高級アルコールもヒドロキシル基を有しているためか、潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)を多孔体の細孔に効率よく浸透又は含浸させるのに有利である。 As higher alcohols, higher alcohols corresponding to fatty acids, for example, C 8-30 saturated alcohols (eg, C 10-26 saturated) such as lauryl alcohol, tetradecyl alcohol, cetyl alcohol, octadecyl alcohol (stearyl alcohol), aralkyl alcohol, etc. Alcohol), C 8-30 unsaturated alcohols such as oleyl alcohol (for example, C 10-26 unsaturated alcohols), and the like. These higher alcohols can also be used alone or in combination of two or more. As the higher alcohol, C 8-30 higher alcohol (for example, C 12-24 higher alcohol), preferably C 14-22 higher alcohol (for example, C 16-20 higher alcohol) is often used. The higher alcohol also has a hydroxyl group, which is advantageous for efficiently infiltrating or impregnating the latent heat storage material (heat storage material) into the pores of the porous body.

このような高級脂肪酸又はその誘導体において、ヒドロキシル基及び/又はカルボキシル基は、多孔体の細孔への潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)の浸透又は含浸を促進するようである。そのため、高級脂肪酸又はその誘導体は、ヒドロキシル基及び/又はカルボキシル基(特に少なくともヒドロキシル基)を有するのが好ましい。   In such higher fatty acids or derivatives thereof, the hydroxyl group and / or carboxyl group seems to promote the penetration or impregnation of the latent heat storage material (heat storage material) into the pores of the porous body. Therefore, the higher fatty acid or derivative thereof preferably has a hydroxyl group and / or a carboxyl group (particularly at least a hydroxyl group).

高級脂肪酸又はその誘導体は、融点を示さなくてもよく、融点を示してもよい。融点を示す高級脂肪酸又はその誘導体において、その融点は、特に制限されず、例えば、−30℃〜120℃(例えば、−25℃〜100℃)程度の範囲から選択でき、−25℃〜80℃(例えば、−10℃〜60℃)、好ましくは0℃〜55℃(例えば、2〜50℃)程度であってもよい。なお、高級脂肪酸及びその誘導体は潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)としても機能する場合がある。そのため、高級脂肪酸又はその誘導体と組み合わせても、前記潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)の蓄熱量が低減することがなく、高級脂肪酸又はその誘導体の種類によっては蓄熱量を増大できる場合がある。   The higher fatty acid or derivative thereof does not have to show a melting point, and may show a melting point. In the higher fatty acid or derivative thereof showing the melting point, the melting point is not particularly limited, and can be selected from the range of, for example, about −30 ° C. to 120 ° C. (for example, −25 ° C. to 100 ° C.), and −25 ° C. to 80 ° C. (For example, −10 ° C. to 60 ° C.), preferably about 0 ° C. to 55 ° C. (for example, 2 to 50 ° C.). In addition, higher fatty acids and derivatives thereof may function as latent heat storage materials (heat storage materials). Therefore, even when combined with a higher fatty acid or a derivative thereof, the amount of stored heat of the latent heat storage substance (heat storage substance) is not reduced, and the amount of stored heat may be increased depending on the type of the higher fatty acid or derivative thereof.

また、高級脂肪酸又はその誘導体の溶解度パラメータ(単位:cal/cm)1/2は、例えば、6.5〜16.5(例えば、7〜15)、好ましくは7.5〜12(例えば、8〜11)程度であってもよい。 The solubility parameter (unit: cal / cm) 1/2 of the higher fatty acid or derivative thereof is, for example, 6.5 to 16.5 (for example, 7 to 15), preferably 7.5 to 12 (for example, 8 ~ 11) degree may be sufficient.

潜熱蓄熱物質と高級脂肪酸又はその誘導体との重量割合は、多孔体に対する潜熱蓄熱物質の浸透又は含浸を促進する限り特に制限されず、例えば、前者/後者=99.5/0.5〜50/50(例えば、99/1〜60/40)、好ましくは98/2〜70/30(例えば、97.5/2.5〜75/25)、さらに好ましくは97/3〜80/20(例えば、97/3〜85/15)程度であってもよく、通常、98.5/1.5〜90/10(例えば、97/3〜90/10)程度であってもよい。高級脂肪酸又はその誘導体の割合が多くなると、多孔体への含浸成分の潜熱量が低下する場合がある。   The weight ratio between the latent heat storage material and the higher fatty acid or derivative thereof is not particularly limited as long as the penetration or impregnation of the latent heat storage material into the porous body is promoted. For example, the former / the latter = 99.5 / 0.5 to 50 / 50 (for example, 99/1 to 60/40), preferably 98/2 to 70/30 (for example, 97.5 / 2.5 to 75/25), more preferably 97/3 to 80/20 (for example, 97/3 to 85/15), or about 98.5 / 1.5 to 90/10 (for example, 97/3 to 90/10). When the proportion of the higher fatty acid or its derivative increases, the latent heat amount of the impregnating component into the porous body may decrease.

前記熱輸送媒体は、必要により種々の添加剤、例えば、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤など)、防腐剤、可塑剤、着色剤(顔料、染料)、充填剤又は比重調整剤などを含有していてもよい。   The heat transport medium contains various additives as necessary, for example, stabilizers (antioxidants, ultraviolet absorbers, etc.), preservatives, plasticizers, colorants (pigments, dyes), fillers or specific gravity adjusters. You may contain.

[熱輸送媒体の製造方法]
前記熱輸送媒体は、多孔体に、潜熱蓄熱物質及び高級脂肪酸又はその誘導体を含有(浸透又は含浸)させることにより調製できる。潜熱蓄熱物質及び高級脂肪酸又はその誘導体は、溶媒に溶解し、生成した溶液を多孔体に浸透又は含浸させ、乾燥して溶媒を除去することにより、多孔体に含有させてもよい。溶媒は、潜熱蓄熱物質及び高級脂肪酸又はその誘導体を可溶な溶媒であってもよく、例えば、炭化水素類、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類などの種々の溶媒が使用でき、これらの混合溶媒であってもよい。
[Method of manufacturing heat transport medium]
The heat transport medium can be prepared by containing (infiltrating or impregnating) a latent heat storage material and a higher fatty acid or a derivative thereof into a porous body. The latent heat storage substance and the higher fatty acid or derivative thereof may be contained in the porous body by dissolving in a solvent, penetrating or impregnating the resulting solution into the porous body, and drying to remove the solvent. The solvent may be a solvent that can dissolve the latent heat storage material and the higher fatty acid or derivative thereof. For example, various solvents such as hydrocarbons, alcohols, esters, ethers, and ketones can be used. The mixed solvent may be used.

また、溶媒を用いることなく、潜熱蓄熱物質と高級脂肪酸又はその誘導体とを混合することにより、熱輸送媒体を調製してもよい。本発明では、高級脂肪酸又はその誘導体が多孔体に対する潜熱蓄熱物質の浸透を促進するためか、多孔体に対して所定量の潜熱を単に混合するだけで、所定の割合で潜熱蓄熱物質を含有する熱輸送媒体を調製できる。   Further, the heat transport medium may be prepared by mixing the latent heat storage material and the higher fatty acid or derivative thereof without using a solvent. In the present invention, the higher fatty acid or derivative thereof contains the latent heat storage material at a predetermined ratio simply by promoting the penetration of the latent heat storage material into the porous body or simply by mixing a predetermined amount of latent heat into the porous body. A heat transport medium can be prepared.

[被覆された熱輸送媒体]
さらに、必要に応じて、熱輸送媒体は、被膜で被覆し、潜熱蓄熱物質の漏出(ブリードアウト)を抑制してもよく、マイクロカプセルの形態で内部に内包されていてもよい。被膜は、種々の被膜形成剤、例えば、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系化合物(又は樹脂)、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂などの熱硬化性樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱可塑性ウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂などの熱可塑性樹脂で形成してもよい。
[Coated heat transport medium]
Furthermore, if necessary, the heat transport medium may be coated with a film to suppress leakage (bleed out) of the latent heat storage material, or may be encapsulated in the form of a microcapsule. The film is made of various film forming agents, for example, thermosetting resins such as melamine resins, urea resins, epoxy compounds (or resins), urethane resins, silicone resins, acrylic resins, styrene resins, polyesters. You may form with thermoplastic resins, such as a series resin, a thermoplastic urethane type resin, and a polyamide-type resin.

皮膜形成物質の割合は、全体に対して、1〜25重量%(例えば、2〜20重量%)、好ましくは3〜15重量%(例えば、5〜12重量%)程度であってもよい。   The ratio of the film-forming substance may be about 1 to 25% by weight (for example, 2 to 20% by weight), preferably about 3 to 15% by weight (for example, 5 to 12% by weight) with respect to the whole.

被膜で被覆された熱輸送媒体は、慣用の方法、例えば、スプレードライ法、噴霧コーティング法、コアセルべーション法、界面重合法、オリフィス法、In Situ法などで調製できる。このような方法において、前記熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂に対応する単量体と、熱輸送媒体との混合系(必要により、さらに溶媒を含む混合系)に、必要により触媒又は重合開始剤を添加して重合し、被膜を形成してもよい。このような重合は、界面活性剤の存在下で行ってもよい。   The heat transport medium coated with a film can be prepared by a conventional method, for example, spray drying method, spray coating method, coacervation method, interfacial polymerization method, orifice method, In Situ method and the like. In such a method, a catalyst or a polymerization initiator is optionally added to a mixed system (a mixed system containing a solvent if necessary) of a monomer corresponding to the thermosetting resin or thermoplastic resin and a heat transport medium. May be added and polymerized to form a film. Such polymerization may be performed in the presence of a surfactant.

[熱輸送用混合液及び熱輸送方法]
本発明の熱輸送用混合液は、前記熱輸送媒体と流体とを含む。すなわち、本発明の熱輸送方法では、前記熱輸送媒体(蓄熱材)を、使用温度領域で液状であり、かつ潜熱蓄熱物質と非相溶(又は不溶)である流体中に混入させて、パイプラインを循環させる。熱輸送媒体は、使用温度領域で液状の形態を保持する流体と組み合わせることにより、パイプライン(配管)中を流通させることができるとともに、潜熱蓄熱物質の潜熱に加えて、流体の顕熱によっても熱輸送(熱交換)できる。
[Mixed liquid for heat transport and heat transport method]
The mixed liquid for heat transport of the present invention includes the heat transport medium and a fluid. That is, in the heat transport method of the present invention, the heat transport medium (heat storage material) is mixed in a fluid that is liquid in the operating temperature range and incompatible (or insoluble) with the latent heat storage material. Cycle the line. The heat transport medium can be circulated in the pipeline (pipe) by combining with a fluid that maintains a liquid form in the operating temperature range, and also by the sensible heat of the fluid in addition to the latent heat of the latent heat storage material. Heat transport (heat exchange) is possible.

流体は、使用温度領域で液状であり、前記多孔体に対して撥液性(又は非溶解性)を示し、かつ潜熱蓄熱物質(蓄熱物質)と非相溶(又は不溶)であるとともに、高級脂肪酸又はその誘導体を溶出(又は溶解)しなければよく、慣用の熱媒や冷媒として利用される溶媒を利用できる。   The fluid is liquid in the operating temperature range, exhibits liquid repellency (or insolubility) to the porous body, and is incompatible (or insoluble) with the latent heat storage material (heat storage material). The fatty acid or its derivative need not be eluted (or dissolved), and a solvent used as a conventional heat medium or refrigerant can be used.

無機又は有機多孔体(親油性多孔体)において、流体としては、親水性溶媒を利用できる。親水性溶媒としては、例えば、水、低級アルコール(メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのC1−4アルコールなど)、多価アルコール(エチレングリコール、プロピレングリコールなどのC2−3アルカンジオール、ジエチレングリコールなどのポリオキシC2−3アルキレングリコールなど)、ケトン(アセトンなど)、環状エーテル(ジオキサン、テトラヒドロフランなど)、アミド(ジメチルアセトアミドなど)などが挙げられる。これらの親水性溶媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。本発明では、これらの溶媒から、使用温度領域よりも低い融点を有する溶媒を選択できる。これらのうち、取り扱い性に優れる点から、水が好ましい。 In the inorganic or organic porous body (lipophilic porous body), a hydrophilic solvent can be used as the fluid. The hydrophilic solvents, for example, water, lower alcohols (methanol, ethanol, C 1-4 alcohols such as isopropanol), polyhydric alcohols (ethylene glycol, C 2-3 alkane diols, such as propylene glycol, polyoxy of diethylene glycol C 2-3 alkylene glycol etc.), ketone (acetone etc.), cyclic ether (dioxane, tetrahydrofuran etc.), amide (dimethylacetamide etc.) and the like. These hydrophilic solvents can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, a solvent having a melting point lower than the use temperature range can be selected from these solvents. Of these, water is preferable from the viewpoint of excellent handleability.

熱輸送媒体(蓄熱材)の割合は、流体100重量部に対して、例えば1〜50重量部、好ましくは2〜45重量部(例えば2〜40重量部)、さらに好ましくは3〜40重量部(特に5〜35重量部)程度である。熱輸送媒体の割合が少なすぎると、熱変換効率が低下する虞があり、熱輸送媒体が多すぎると、搬送動力が大きくなる虞がある。   The ratio of the heat transport medium (heat storage material) is, for example, 1 to 50 parts by weight, preferably 2 to 45 parts by weight (eg 2 to 40 parts by weight), more preferably 3 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fluid. (Especially 5 to 35 parts by weight). If the ratio of the heat transport medium is too small, the heat conversion efficiency may be reduced, and if the heat transport medium is too large, the conveyance power may be increased.

熱輸送媒体は、前記多孔体及び潜熱蓄熱物質に加えて、慣用の種々の添加剤、例えば、防錆剤、界面活性剤、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤など)、充填剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、滑剤、防腐剤、粘度調整剤、増粘剤、レベリング剤、消泡剤などを含んでいてもよい。添加剤は、多孔体の隔壁中に含まれていてもよい。添加剤の割合は、特に限定されないが、多孔体全体に対して10重量%以下(例えば0.1〜10重量%)程度である。   In addition to the porous material and the latent heat storage material, the heat transport medium may be various conventional additives such as rust preventives, surfactants, stabilizers (antioxidants, ultraviolet absorbers, etc.), fillers, colorings. Agents, antistatic agents, flame retardants, lubricants, preservatives, viscosity modifiers, thickeners, leveling agents, antifoaming agents, and the like. The additive may be contained in the partition walls of the porous body. The ratio of the additive is not particularly limited, but is about 10% by weight or less (for example, 0.1 to 10% by weight) with respect to the entire porous body.

本発明の熱輸送用混合液は、冷暖房などの空調設備、床暖房、食品などの冷却装置、サーマルグリッドシステム、各種内燃機関装置の吸気冷却などに利用される。熱輸送方法としては、配管を流通させて熱輸送する方法であればよく、例えば、コージェネレーションでは、遠隔地までパイプライン(配管)を通じて循環させて熱輸送する方法であってもよい。   The mixed liquid for heat transport of the present invention is used for air-conditioning equipment such as air-conditioning and heating, floor heating, a cooling device for foods, a thermal grid system, and intake air cooling of various internal combustion engine devices. Any heat transfer method may be used as long as it is a method of circulating heat through a pipe. For example, in cogeneration, a method of circulating heat through a pipeline (pipe) to a remote place may be used.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で評価した特性の測定方法を以下に示す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the measuring method of the characteristic evaluated by the Example and the comparative example is shown below.

比較例1
疎水化処理されたコロイダルシリカ(富士シリシア(株)製、「サイロホービック200」、比表面積240m/g、吸油量230ml/100g、空隙率41%)0.1gと、テトラデカン0.19gとを、室温(20℃)で脱泡しながら混練してコロイダルシリカにテトラデカンを吸収させて蓄熱材粒子を調製した後、水1.8gを添加して撹拌し、水分散液を調製した。この水分散液を試験管に注入し、蓄熱材粒子の分散状態を観察した。
Comparative Example 1
0.1 g of hydrophobized colloidal silica (manufactured by Fuji Silysia Co., Ltd., “Silo Hovic 200”, specific surface area 240 m 2 / g, oil absorption 230 ml / 100 g, porosity 41%), tetradecane 0.19 g The mixture was kneaded while defoaming at room temperature (20 ° C.) to absorb tetradecane in colloidal silica to prepare heat storage material particles, and then 1.8 g of water was added and stirred to prepare an aqueous dispersion. This aqueous dispersion was poured into a test tube, and the dispersion state of the heat storage material particles was observed.

なお、上記コロイダルシリカは、試験管の水に添加しても、沈降することなく、水面に浮かんだ。また、コロイダルシリカとテトラデカンとの量的割合は、水よりも大きな比重1.5となる割合である。   The colloidal silica floated on the water surface without settling even when added to water in a test tube. Moreover, the quantitative ratio of colloidal silica and tetradecane is a ratio that makes the specific gravity 1.5 larger than that of water.

しかし、得られた水分散液を観察したところ、沈降することが予想されるにも拘わらず、蓄熱材粒子が上部(全体の高さの上部1/5)に層状に浮遊しており、均一な分散液が得られなかった。このことは、テトラデカンがコロイダルシリカの細孔内に有効に浸透していないことを示唆する。   However, when the obtained aqueous dispersion was observed, the heat storage material particles floated in a layered manner on the upper part (upper 1/5 of the entire height) despite the fact that it was expected to settle, and it was uniform. No dispersion was obtained. This suggests that tetradecane has not effectively penetrated into the pores of colloidal silica.

また、比較例1の分散液を撹拌子(マグネチックスターラ)で撹拌しても、蓄熱材粒子が下降することがなく、上部に浮遊していた。   Moreover, even if the dispersion liquid of Comparative Example 1 was stirred with a stirrer (magnetic stirrer), the heat storage material particles did not descend and floated on the top.

比較例2及び実施例1〜5
テトラデカンに代えて、テトラデカンとリシノール酸との割合が、前者/後者=100/0(比較例2)、50/50(実施例1)、75/25(実施例2)、80/20(実施例3)、90/10(実施例4)、95/5(実施例5)である混合物を用いる以外、比較例1と同様にして、水分散液を調製した。
Comparative Example 2 and Examples 1-5
Instead of tetradecane, the ratio of tetradecane to ricinoleic acid is the former / the latter = 100/0 (Comparative Example 2), 50/50 (Example 1), 75/25 (Example 2), 80/20 (Implementation) An aqueous dispersion was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the mixture of Examples 3), 90/10 (Example 4), and 95/5 (Example 5) was used.

得られた水分散液を観察したところ、図1(参考図)に示す結果を得た。   When the obtained aqueous dispersion was observed, the results shown in FIG. 1 (reference drawing) were obtained.

比較例2では、蓄熱材粒子が上部(全体の高さの上部1/5)に層状に浮遊して分離しており、均一な分散液が得られなかった。また、比較例2の分散液を撹拌子(マグネチックスターラ)で撹拌しても、蓄熱材粒子が下降することがなく、上部に浮遊していた。   In Comparative Example 2, the heat storage material particles floated and separated in a layered manner on the upper part (upper 1/5 of the entire height), and a uniform dispersion could not be obtained. Moreover, even if the dispersion liquid of Comparative Example 2 was stirred with a stirrer (magnetic stirrer), the heat storage material particles did not descend and floated on the top.

実施例5の水分散液では、下部近くの透明部を除き、全体の高さの上部約2/3に蓄熱材粒子が浮遊していた。実施例4では、蓄熱材粒子が下部近くの白濁部を除き、全体の高さの上部約2/3に浮遊していた。実施例3では、蓄熱材粒子が下部近傍の白濁部を除き、ほぼ全体に亘り浮遊していた。実施例2では、蓄熱材粒子が全体に亘り均一に分散していた。実施例1で得られた蓄熱材粒子は、若干上部の濃度が低いものの、全体に亘り均一に分散していた。   In the aqueous dispersion of Example 5, the heat storage material particles were suspended in the upper part of about 2/3 of the entire height except for the transparent part near the lower part. In Example 4, the heat storage material particles were suspended at about 2/3 of the entire height except for the cloudy part near the lower part. In Example 3, the heat storage material particles floated substantially over the whole except for the cloudy part near the lower part. In Example 2, the heat storage material particles were uniformly dispersed throughout. Although the heat storage material particles obtained in Example 1 had a slightly lower concentration at the upper part, they were uniformly dispersed throughout.

なお、実施例1〜5の水分散液は、試験管を緩やかに軽く動かすだけで均一に分散し、撹拌子(マグネチックスターラ)で撹拌すると、迅速に均一に分散した。また、実施例1〜5の水分散液をテトラデカンの融点以下の温度0℃に冷却したところ、蓄熱材粒子が均一に分散した。一方、比較例2の分散液では、テトラデカンの融点以下の温度0℃に冷却しても蓄熱材粒子が分散することはなく、上部に浮遊していた。   In addition, the aqueous dispersions of Examples 1 to 5 were uniformly dispersed only by moving the test tube gently and lightly, and were rapidly and uniformly dispersed when stirred with a stirrer (magnetic stirrer). Moreover, when the water dispersion liquid of Examples 1-5 was cooled to 0 degreeC below the melting point of tetradecane, the heat storage material particle disperse | distributed uniformly. On the other hand, in the dispersion liquid of Comparative Example 2, the heat storage material particles did not disperse even when cooled to 0 ° C. below the melting point of tetradecane, and floated on the top.

テトラデカンとリシノール酸との割合が95/5(実施例5)である混合物について、示差走査熱量計(DSC)で潜熱量を測定したところ、210mJ/mgであった。結果を図2に示す。   About the mixture whose ratio of tetradecane and ricinoleic acid is 95/5 (Example 5), the amount of latent heat was measured with the differential scanning calorimeter (DSC), and it was 210 mJ / mg. The results are shown in FIG.

実施例6、7及び参考例
テトラデカンとリシノール酸との混合物(前者/後者(重量比)=95/5)0.2gに対して、実施例1の疎水化処理されたコロイダルシリカを0.2g(実施例6)、0.15g(実施例7)又は0.05g(参考例)の割合で添加するとともに、水1.8gを添加して撹拌し、試験管に注入したところ、下部近くの透明部を除き、全体の高さの上部約2/3に蓄熱材粒子が浮遊した水分散液が得られた。なお、参考例では、団子状の塊の形態で、試験管の底部に沈降した。
Examples 6 and 7 and Reference Example 0.2 g of colloidal silica hydrophobized in Example 1 against 0.2 g of a mixture of tetradecane and ricinoleic acid (the former / the latter (weight ratio) = 95/5) (Example 6), 0.15 g (Example 7) or 0.05 g (Reference Example) was added at a rate, and 1.8 g of water was added and stirred, and poured into a test tube. Except for the transparent part, an aqueous dispersion in which the heat storage material particles floated in about 2/3 of the entire height was obtained. In the reference example, it settled at the bottom of the test tube in the form of a dumpling lump.

実施例8
実施例1のコロイダルシリカに代えて、疎水化処理されたコロイダルシリカ(富士シリシア(株)製、「サイロホービック4004」、比表面積280m/g、吸油量165ml/100g、空隙率33%)0.15gを用い、テトラデカンに代えて、テトラデカンとリシノール酸との割合が前者/後者=95/5である混合物0.2gを用いる以外、比較例1と同様にして、水分散液を調製した。この分散液も、実施例1と同様の分散形態及び分散挙動を有していた。
Example 8
Instead of the colloidal silica of Example 1, hydrophobized colloidal silica (manufactured by Fuji Silysia Co., Ltd., “Silo Hovic 4004”, specific surface area 280 m 2 / g, oil absorption 165 ml / 100 g, porosity 33%) An aqueous dispersion was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 0.15 g was used, and 0.2 g of a mixture in which the ratio of tetradecane and ricinoleic acid was the former / the latter = 95/5 was used instead of tetradecane. . This dispersion also had the same dispersion form and dispersion behavior as in Example 1.

比較例3及び実施例9〜15
スクリュー管(容量20ml)に、テトラデカン単独0.925g(比較例3)、又はテトラデカンと表1に示す高級脂肪酸又はその誘導体との割合が前者/後者=95/5(重量比)である混合物0.925g(実施例9〜15)、実施例1で用いた疎水化処理されたコロイダルシリカ0.5gの順次に入れ、次いで水9gを入れた後、撹拌子(長さ約1cmのラグビーボール)を入れ、撹拌機(AS ONE社製High Power Stirer HPS-100B)を用いて、500rpm、600rpm、800rpm、1000rpm、1200rpm、1400rpm又は1750rpmで回転させ、どの回転速度で分散し、均一な水分散液が得られるのかを調べた。そのため、回転速度が小さいほど、分散性が高いことを示す。
Comparative Example 3 and Examples 9-15
In a screw tube (capacity 20 ml), tetradecane alone 0.925 g (Comparative Example 3), or a mixture in which the ratio of tetradecane and higher fatty acid or derivative thereof shown in Table 1 is the former / the latter = 95/5 (weight ratio) 0 925 g (Examples 9 to 15) and 0.5 g of the hydrophobized colloidal silica used in Example 1 were sequentially added, and then 9 g of water was added, and then a stir bar (rugby ball having a length of about 1 cm) And using a stirrer (AS ONE High Power Stirer HPS-100B), rotate at 500 rpm, 600 rpm, 800 rpm, 1000 rpm, 1200 rpm, 1400 rpm or 1750 rpm, and disperse at any rotational speed to obtain a uniform aqueous dispersion Was investigated. Therefore, it shows that dispersibility is so high that a rotational speed is small.

なお、実施例13(12−ヒドロキシステアリン酸)、実施例14(10−ヒドロキシ−2−デセン酸:別名Royal Jerry Acid)及び実施例15(ひまし油)では、70℃に加温して撹拌した。また、回転速度は、均一に分散するまで、低速度から高速度に順次に切り換えた。   In Example 13 (12-hydroxystearic acid), Example 14 (10-hydroxy-2-decenoic acid: alias Royal Jerry Acid) and Example 15 (castor oil), the mixture was heated to 70 ° C. and stirred. Further, the rotation speed was sequentially switched from a low speed to a high speed until it was uniformly dispersed.

結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

実施例16
疎水化処理されたコロイダルシリカ(富士シリシア(株)製、「サイロホービック200」)0.1gと、テトラデカン0.19gと、カルボン酸混合物0.01gとを室温(20℃)で撹拌し、テトラデカンとカルボン酸混合物とを用いる以外、比較例1と同様にして水分散液を得た。なお、テトラデカンとカルボン酸混合物との割合は、75/25(重量比)であり、上記カルボン酸混合物は、カプリル酸とラウリン酸とリシノール酸とを70/30/20(重量比)の割合で含んでいる。
Example 16
0.1 g of hydrophobized colloidal silica (Fuji Silysia Co., Ltd., “Silo Hovic 200”), 0.19 g of tetradecane, and 0.01 g of a carboxylic acid mixture were stirred at room temperature (20 ° C.). An aqueous dispersion was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that tetradecane and a carboxylic acid mixture were used. In addition, the ratio of tetradecane and a carboxylic acid mixture is 75/25 (weight ratio), and the said carboxylic acid mixture is a ratio of 70/30/20 (weight ratio) of caprylic acid, lauric acid, and ricinoleic acid. Contains.

得られた水分散液は、実施例1と同様の分散形態及び分散挙動を有していた。   The obtained aqueous dispersion had the same dispersion form and dispersion behavior as Example 1.

実施例17
(多孔体の合成例)
ガラス製ビーカーに、イオン交換水と酢酸(和光純薬工業(株)製)とで調製した5mM酢酸水溶液100mLと、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド(和光純薬工業(株)製)4g(0.10モル)と、尿素(和光純薬工業(株)製)30g(0.06モル)とを仕込み、マグネチックスターラーで室温攪拌した。15分後、トリメトキシ(メチル)シラン(東京化成工業(株)製)28.8g(0.22モル)とジメチルジメトキシシラン(東京化成工業(株)製)19.2g(0.16モル)を加え、30分、室温で攪拌後、80℃のオイルバスで5分間加熱攪拌した。その後、攪拌を停止し、80℃で10時間、反応させ、白色スポンジ状ゲルを得た。得られたゲルはメタノール(和光純薬工業(株)製)400mLで3回、次いで2−プロパノール(和光純薬工業(株)製)400mLで3回洗浄し、60時間ドラフト中で風乾したのち、50℃オーブンで16時間乾燥し、27.47gの多孔体を得た。
Example 17
(Synthesis example of porous material)
In a glass beaker, 100 mL of 5 mM acetic acid aqueous solution prepared with ion-exchanged water and acetic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 4 g of hexadecyltrimethylammonium chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (0.10) Mol) and 30 g (0.06 mol) of urea (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged and stirred at room temperature with a magnetic stirrer. After 15 minutes, 28.8 g (0.22 mol) of trimethoxy (methyl) silane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 19.2 g (0.16 mol) of dimethyldimethoxysilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were added. In addition, after stirring at room temperature for 30 minutes, the mixture was heated and stirred in an oil bath at 80 ° C. for 5 minutes. Then, stirring was stopped and it was made to react at 80 degreeC for 10 hours, and white sponge-like gel was obtained. The obtained gel was washed with 400 mL of methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) three times and then with 400 mL of 2-propanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and air-dried in a draft for 60 hours. And dried in an oven at 50 ° C. for 16 hours to obtain 27.47 g of a porous body.

得られた多孔体の特性を以下のようにして測定した。   The characteristics of the obtained porous body were measured as follows.

[スポンジ硬度]
多孔体を、厚み幅と奥行き15mm、厚み10mmのブロック状に切り出し、JIS K6253に準拠して、スポンジ用硬度計(アスカーE型)(西東京精密(株)製「WR−207E」)を用いて測定した。
[Sponge hardness]
The porous body is cut into a block shape having a thickness width of 15 mm and a depth of 10 mm, and a hardness meter for sponge (Asker E type) (“WR-207E” manufactured by Nishitokyo Seimitsu Co., Ltd.) is used according to JIS K6253. Measured.

[多孔体の見掛け密度]
JIS Z8807:2012「固体の密度及び比重」の測定方法に準拠し、デジタルノギスを用いて、幾何学的測定による見掛け密度及び比重を測定した。
[Apparent density of porous material]
In accordance with the measuring method of JIS Z8807: 2012 “Solid Density and Specific Gravity”, the apparent density and specific gravity by geometric measurement were measured using a digital caliper.

[多孔体の空隙率]
JCI試験案(同:JCI−SPO2−1)容積法に準拠し、空隙率を求める溶媒としては水ではなく、テトラデカン(0.7645g/ml)を用いて測定した。
[Porosity of porous material]
Based on the JCI test plan (same: JCI-SPO2-1) volume method, the solvent for obtaining the porosity was measured using tetradecane (0.7645 g / ml) instead of water.

[多孔体のマクロ孔の平均孔径、隔壁の平均径及び隔壁を形成する粒子の平均径]
多孔体を観察用試料台に供し、白金蒸着させ、電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジーズ製「Miniscope3000」)を用いて得られた画像から任意の10箇所におけるマクロ孔の孔径及び骨格の厚みを測定し、平均値を求めた。さらに、画像処理・計測ソフト((株)テックジャム製「Win ROOF」)を用いて、隔壁を構成する球状粒子の平均径を測定した。
[Average pore diameter of macropores, average diameter of partition walls, and average diameter of particles forming partition walls]
The porous body is subjected to an observation sample stage, platinum is vapor-deposited, and the pore diameter of the macropores and the thickness of the skeleton at any 10 locations are obtained from an image obtained using an electron microscope ("Miniscope 3000" manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The average value was obtained by measurement. Furthermore, the average diameter of the spherical particles constituting the partition walls was measured using image processing / measurement software (“Win ROOF” manufactured by Tech Jam Co., Ltd.).

[接触角]
接触角計(協和界面科学(株)製「DropMaster700」)を用いて1cm角の立方体状多孔体の上に、5μLの水の液滴を形成させた。得られた液滴の画像データから、定法の2θ法より多孔体表面と水に液滴のなす接触角を計算し、N=3のデータの平均から、水の接触角を測定した。
[Contact angle]
Using a contact angle meter (“DropMaster700” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), 5 μL of water droplets were formed on a 1 cm square cubic porous body. From the image data of the obtained droplets, the contact angle formed by the droplets on the surface of the porous body and water was calculated by the usual 2θ method, and the contact angle of water was measured from the average of N = 3 data.

[多孔体の特性]
得られた多孔体のスポンジ硬度は5点計測を行い、それぞれ1.5、0.8、1.9、2.0、0.8であり、5点の平均値は1.4であり、見掛け密度は0.172g/cmであり、空隙率は83%であり、マクロ孔は2〜100μmに分布し、その平均孔径は20μmであり、隔壁の厚みは3〜150μmに分布し、その平均厚みは10μmであった。さらに、水に対する接触角は127°であり、テトラデカンは速やかに吸収され、接触角を有さなかった。
[Characteristics of porous material]
The sponge hardness of the obtained porous body was measured at 5 points, and was 1.5, 0.8, 1.9, 2.0, and 0.8, respectively, and the average value of 5 points was 1.4. The apparent density is 0.172 g / cm 3 , the porosity is 83%, the macropores are distributed in 2 to 100 μm, the average pore diameter is 20 μm, and the partition wall thickness is distributed in 3 to 150 μm. The average thickness was 10 μm. Furthermore, the contact angle with respect to water was 127 °, and tetradecane was absorbed rapidly and had no contact angle.

さらに、得られた多孔体の走査型電子顕微鏡写真を図3に示す。図3から明らかなように、多孔体は、平均粒径6μm程度の略真球粒子が二次元状及び三次元状に連続して繋がった構造を有していた。   Furthermore, the scanning electron micrograph of the obtained porous body is shown in FIG. As apparent from FIG. 3, the porous body had a structure in which substantially spherical particles having an average particle diameter of about 6 μm were continuously connected in a two-dimensional shape and a three-dimensional shape.

(熱輸送媒体としての評価)
得られた多孔体を1cm角の立方体状(7.52g)に切り出し、テトラデカン19g及びリシノール酸1gの混合物を吸収させ、テトラデカンを吸収した多孔体(蓄熱材)を調製した。さらに、180gのイオン交換水を入れたビーカーに、蓄熱材を浮かべ、マグネチックスターラーでおよそ300rpmの速度で回転させた。その後、蓄熱材を浮かべた水を、氷浴で冷却しながら3時間攪拌した。この時、蓄熱材に含浸させたテトラデカンは完全に凝固していた。その後、氷浴をはずし、室温で3時間攪拌した。この時、蓄熱材に含浸させたテトラデカンは完全に融解していた。このサイクルを1サイクルとし、計4サイクル実施した。4サイクル実施後のゲルを金網で漉した後、水層を目視で確認したところ、油分が浮いていないことを確認した。即ち、テトラデカンはこのサイクル中、多孔体に保持され続けた。
(Evaluation as a heat transport medium)
The obtained porous body was cut into a 1 cm square cube (7.52 g), and a mixture of 19 g of tetradecane and 1 g of ricinoleic acid was absorbed to prepare a porous body (heat storage material) that absorbed tetradecane. Further, a heat storage material was floated in a beaker containing 180 g of ion-exchanged water, and was rotated at a speed of about 300 rpm with a magnetic stirrer. Thereafter, the water floating the heat storage material was stirred for 3 hours while being cooled in an ice bath. At this time, the tetradecane impregnated in the heat storage material was completely solidified. Thereafter, the ice bath was removed and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. At this time, the tetradecane impregnated in the heat storage material was completely melted. This cycle was defined as 1 cycle, and a total of 4 cycles were performed. After the gel after 4 cycles was crushed with a wire mesh, the water layer was visually confirmed to confirm that no oil was floating. That is, tetradecane continued to be retained in the porous body during this cycle.

実施例18
実施例17の合成例で得られた多孔体を立方体状(0.83g)に切り出し、テトラデカン2.24g及びリシノール酸0.12gの混合物を吸収させ、テトラデカンを吸収した多孔体(蓄熱材)を調製した。シャーレに注入した水200gに蓄熱材を浮かべた。このテトラデカンを吸収させた蓄熱材を指で押し込むことが出来なくなるまで、指でシャーレの底に押し潰した。この間、吸収させたテトラデカンは多孔体から滲み出たが、多孔体にまとわりつき、多孔体から遊離して水中に分離することは無かった。その後、指を離したところ、多孔体は破損することなく速やかに元の形状に戻り、滲み出ていたテトラデカンも即座に多孔体内に再吸収され、最初にテトラデカンを吸収させた多孔体を水に浮かべた状態に復旧した。
Example 18
The porous body obtained in the synthesis example of Example 17 was cut into a cubic shape (0.83 g), a mixture of tetradecane 2.24 g and ricinoleic acid 0.12 g was absorbed, and the porous body (heat storage material) that absorbed tetradecane was obtained. Prepared. A heat storage material was floated on 200 g of water injected into the petri dish. The heat storage material having absorbed tetradecane was crushed to the bottom of the petri dish with a finger until it could not be pushed with the finger. During this time, the absorbed tetradecane exudes from the porous body, but clings to the porous body and is not released from the porous body and separated into water. After that, when the finger was released, the porous body quickly returned to its original shape without breaking, and the exuded tetradecane was immediately reabsorbed into the porous body, and the porous body that had first absorbed tetradecane into water. Recovered to a floating state.

本発明の熱輸送媒体は、冷暖房などの空調設備、床暖房、食品などの冷却装置、サーマルグリッドシステム、各種内燃機関の吸気冷却など、熱輸送媒体を含む流体をパイプライン(配管)に流通させることにより熱輸送する用途に利用できる。特に、小さい搬送動力であっても、高い熱変換効率で熱輸送できるため、廃熱を利用する地域冷暖房やコージェネレーション(高温の廃熱を回収し、熱が必要とされる遠隔の場所へ輸送する熱輸送装置)にも有効に利用できる。   The heat transport medium of the present invention distributes a fluid containing a heat transport medium to a pipeline (pipe) such as air conditioning equipment such as air conditioning, floor heating, a cooling device for food, a thermal grid system, intake air cooling of various internal combustion engines, and the like. Therefore, it can be used for heat transport. In particular, even small transport power can be transported with high heat conversion efficiency, so district heating / cooling and cogeneration using waste heat (collecting high-temperature waste heat and transporting it to remote locations where heat is needed) It can also be used effectively for heat transport equipment).

Claims (14)

多孔体と、この多孔体の孔部に浸透した潜熱蓄熱物質とを含み、かつ使用温度領域で液状の流体によって輸送される熱輸送媒体であって、
前記使用温度領域内に融点を有する潜熱蓄熱物質と、前記流体に対して不溶な高級脂肪酸又はその誘導体とが、前記多孔体の孔部に浸透している、熱輸送媒体。
A heat transport medium that includes a porous body and a latent heat storage material that has penetrated into the pores of the porous body, and is transported by a liquid fluid in a use temperature range,
A heat transport medium in which a latent heat storage material having a melting point in the use temperature region and a higher fatty acid or derivative thereof insoluble in the fluid permeate the pores of the porous body.
潜熱蓄熱物質が、脂肪族炭化水素を含み、
高級脂肪酸又はその誘導体が、飽和又は不飽和脂肪酸又はその誘導体であり、この誘導体が、前記飽和又は不飽和脂肪酸の塩、前記飽和又は不飽和脂肪酸のアルキルエステル、前記飽和又は不飽和脂肪酸の多価アルコールエステル、前記飽和又は不飽和脂肪酸の酸アミド、及び前記飽和又は不飽和脂肪酸に対応する高級アルコールから選択された少なくとも一種を含む請求項1記載の熱輸送媒体。
The latent heat storage material contains aliphatic hydrocarbons,
The higher fatty acid or derivative thereof is a saturated or unsaturated fatty acid or derivative thereof, and the derivative is a salt of the saturated or unsaturated fatty acid, an alkyl ester of the saturated or unsaturated fatty acid, a polyvalent amount of the saturated or unsaturated fatty acid. The heat transport medium according to claim 1, comprising at least one selected from an alcohol ester, an acid amide of the saturated or unsaturated fatty acid, and a higher alcohol corresponding to the saturated or unsaturated fatty acid.
潜熱蓄熱物質が、炭素数10〜30のパラフィン類を含み、
高級脂肪酸又はその誘導体が、炭素数8〜30の飽和又は不飽和脂肪酸、この飽和又は不飽和脂肪酸の多価アルコールエステル、及び前記脂肪酸に対応する高級アルコールから選択された少なくとも一種であって、ヒドロキシル基及び/又はカルボキシル基を有する請求項1又は2記載の熱輸送媒体。
The latent heat storage material includes paraffins having 10 to 30 carbon atoms,
The higher fatty acid or derivative thereof is at least one selected from saturated or unsaturated fatty acids having 8 to 30 carbon atoms, polyhydric alcohol esters of the saturated or unsaturated fatty acids, and higher alcohols corresponding to the fatty acids, The heat transport medium according to claim 1 or 2, which has a group and / or a carboxyl group.
高級脂肪酸又はその誘導体が、炭素数10〜26の飽和又は不飽和脂肪酸、ヒドロキシル基を有する炭素数10〜26の飽和又は不飽和脂肪酸、ヒドロキシル基を有する炭素数10〜26の飽和又は不飽和脂肪酸のグリセライド、及び前記脂肪酸に対応する炭素数10〜26の高級アルコールから選択された少なくとも一種を含む請求項1〜3のいずれかに記載の熱輸送媒体。   A higher fatty acid or a derivative thereof is a saturated or unsaturated fatty acid having 10 to 26 carbon atoms, a saturated or unsaturated fatty acid having 10 to 26 carbon atoms having a hydroxyl group, and a saturated or unsaturated fatty acid having 10 to 26 carbon atoms having a hydroxyl group The heat transport medium according to any one of claims 1 to 3, comprising at least one selected from the group consisting of glyceride and a higher alcohol having 10 to 26 carbon atoms corresponding to the fatty acid. 潜熱蓄熱物質の融点が0〜100℃であり、高級脂肪酸又はその誘導体の融点が−30℃〜120℃である請求項1〜4のいずれかに記載の熱輸送媒体。   The heat transport medium according to any one of claims 1 to 4, wherein the latent heat storage material has a melting point of 0 to 100 ° C, and the higher fatty acid or derivative thereof has a melting point of -30 to 120 ° C. 潜熱蓄熱物質と高級脂肪酸又はその誘導体との重量割合が、前者/後者=99.5/0.5〜50/50である請求項1〜5のいずれかに記載の熱輸送媒体。   The heat transport medium according to any one of claims 1 to 5, wherein a weight ratio of the latent heat storage material and the higher fatty acid or a derivative thereof is the former / the latter = 99.5 / 0.5 to 50/50. 潜熱蓄熱物質の割合が、多孔体100重量部に対して、100〜5000重量部である請求項1〜6のいずれかに記載の熱輸送媒体。   The heat transport medium according to any one of claims 1 to 6, wherein the ratio of the latent heat storage material is 100 to 5000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the porous body. 多孔体が、連続気泡構造を有する疎水性又は撥水性多孔体である請求項1〜6のいずれかに記載の熱輸送媒体。   The heat transport medium according to claim 1, wherein the porous body is a hydrophobic or water-repellent porous body having an open cell structure. 多孔体の吸油量が100ml/100g以上である請求項1〜8のいずれかに記載の熱輸送媒体。   The heat transport medium according to any one of claims 1 to 8, wherein the porous body has an oil absorption of 100 ml / 100 g or more. 多孔体の空隙率が30%以上である請求項1〜9のいずれかに記載の熱輸送媒体。   The heat transport medium according to any one of claims 1 to 9, wherein the porosity of the porous body is 30% or more. 流体が水である請求項1〜10のいずれかに記載の熱輸送媒体。   The heat transport medium according to claim 1, wherein the fluid is water. 請求項1〜11のいずれかに記載の熱輸送媒体と、使用温度領域で液状であり、かつ潜熱蓄熱物質と非相溶であるとともに、高級脂肪酸又はその誘導体を溶出しない流体とを含む熱輸送用混合液。   A heat transport comprising the heat transport medium according to any one of claims 1 to 11 and a fluid that is liquid in a use temperature range and incompatible with a latent heat storage material and that does not elute a higher fatty acid or a derivative thereof. Liquid mixture. 熱輸送媒体の割合が、流体100重量部に対して1〜50重量部である請求項12記載の熱輸送用混合液。   The liquid mixture for heat transport according to claim 12, wherein the ratio of the heat transport medium is 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fluid. 請求項1〜11のいずれかに記載の熱輸送媒体を、使用温度領域で液状であり、かつ潜熱蓄熱物質と非相溶であるとともに、高級脂肪酸又はその誘導体を溶出しない流体中に混入させて、パイプラインを循環させる熱輸送方法。   The heat transport medium according to any one of claims 1 to 11 is mixed in a fluid that is liquid in a use temperature range and incompatible with a latent heat storage material, and that does not elute higher fatty acids or derivatives thereof. , A heat transport method for circulating pipelines.
JP2016245898A 2016-12-19 2016-12-19 Heat transport medium containing latent heat storage substance and mixed liquid for heat transport and heat transport method Pending JP2018100326A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016245898A JP2018100326A (en) 2016-12-19 2016-12-19 Heat transport medium containing latent heat storage substance and mixed liquid for heat transport and heat transport method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016245898A JP2018100326A (en) 2016-12-19 2016-12-19 Heat transport medium containing latent heat storage substance and mixed liquid for heat transport and heat transport method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018100326A true JP2018100326A (en) 2018-06-28

Family

ID=62715046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016245898A Pending JP2018100326A (en) 2016-12-19 2016-12-19 Heat transport medium containing latent heat storage substance and mixed liquid for heat transport and heat transport method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018100326A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102014499B1 (en) * 2019-05-16 2019-08-26 주식회사 비알인포텍 Cooling method of cctv in high temperature
JP2020094202A (en) * 2018-11-30 2020-06-18 三菱ケミカルインフラテック株式会社 Heat storage member and method for producing the same
JP7286435B2 (en) 2019-06-25 2023-06-05 株式会社カネカ Heat storage material composition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08246227A (en) * 1995-03-14 1996-09-24 Kuraray Co Ltd Heat-accumulating and heat-insulating fiber
JP2006523744A (en) * 2003-04-17 2006-10-19 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト Use of microcapsule aqueous dispersion as heat transfer liquid
JP2007269940A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Hasec:Kk Heat storage material and its manufacturing process
JP2008144054A (en) * 2006-12-11 2008-06-26 Enex Co Ltd Particulate heat storage material and method for producing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08246227A (en) * 1995-03-14 1996-09-24 Kuraray Co Ltd Heat-accumulating and heat-insulating fiber
JP2006523744A (en) * 2003-04-17 2006-10-19 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト Use of microcapsule aqueous dispersion as heat transfer liquid
JP2007269940A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Hasec:Kk Heat storage material and its manufacturing process
JP2008144054A (en) * 2006-12-11 2008-06-26 Enex Co Ltd Particulate heat storage material and method for producing the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020094202A (en) * 2018-11-30 2020-06-18 三菱ケミカルインフラテック株式会社 Heat storage member and method for producing the same
JP7380143B2 (en) 2018-11-30 2023-11-15 三菱ケミカルインフラテック株式会社 Heat storage member and its manufacturing method
KR102014499B1 (en) * 2019-05-16 2019-08-26 주식회사 비알인포텍 Cooling method of cctv in high temperature
JP7286435B2 (en) 2019-06-25 2023-06-05 株式会社カネカ Heat storage material composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dixit et al. Salt hydrate phase change materials: Current state of art and the road ahead
Qureshi et al. Recent advances on thermal conductivity enhancement of phase change materials for energy storage system: a review
Jebasingh et al. A comprehensive review on latent heat and thermal conductivity of nanoparticle dispersed phase change material for low-temperature applications
Sun et al. Innovative design of superhydrophobic thermal energy-storage materials by microencapsulation of n-docosane with nanostructured ZnO/SiO2 shell
Zhao et al. Review of preparation technologies of organic composite phase change materials in energy storage
Li et al. Effect of different dimensional carbon materials on the properties and application of phase change materials: A review
Jebasingh et al. A detailed review on heat transfer rate, supercooling, thermal stability and reliability of nanoparticle dispersed organic phase change material for low-temperature applications
Şahan et al. Determining influences of SiO2 encapsulation on thermal energy storage properties of different phase change materials
Drissi et al. Thermal efficiency and durability performances of paraffinic phase change materials with enhanced thermal conductivity–a review
Mishra et al. A review on carbon-based phase change materials for thermal energy storage
Dheep et al. Influence of nanomaterials on properties of latent heat solar thermal energy storage materials–A review
Jeong et al. Energy efficient thermal storage montmorillonite with phase change material containing exfoliated graphite nanoplatelets
CN105518100B (en) Hard shell microencapsulation latent heat transmission material and preparation method thereof
Li et al. Incorporation technology of bio-based phase change materials for building envelope: A review
Punniakodi et al. Recent developments in nano-enhanced phase change materials for solar thermal storage
JP2018100326A (en) Heat transport medium containing latent heat storage substance and mixed liquid for heat transport and heat transport method
CN113195675A (en) Thermal storage using phase change materials coated with nanoparticles
Tebaldi et al. Polymers with nano-encapsulated functional polymers: encapsulated phase change materials
Noël et al. Freeze-cast form-stable phase change materials for thermal energy storage
Nagar et al. Modern solar systems driven by nanoparticles-based fatty acids and paraffin wax phase change materials
WO2016204108A1 (en) Heat-transport medium including latent-heat storage material, mixture for heat transport, and heat transport method
Sun et al. Design and synthesis of microencapsulated phase-change materials with a poly (divinylbenzene)/dioxide titanium hybrid shell for energy storage and formaldehyde photodegradation
US20200190382A1 (en) Phase-change material and method for producing same
JP2004197021A (en) Heat accumulation medium
Samani et al. Shape-stable phenolic/polyethylene glycol phase change material: kinetics study and improvements in thermal properties of nanocomposites

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191003

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200609

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20201208