蓄冷剂制造技术

技术编号:23901516 阅读:285 留言:0更新日期:2020-04-22 11:10
本发明专利技术提供适合用于冰箱、满足以下2个条件(I)和(II)的蓄冷剂。条件(I):蓄冷剂的熔点为3℃以上并且10℃以下;条件(II):蓄冷剂具有小过冷却度ΔT。本发明专利技术的蓄冷剂含有四正丁基铵离子、银离子、选自氟离子、氯离子和溴离子中的至少1种卤素离子、水和化学式R‑COO

Cryogen

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄冷剂
本专利技术涉及蓄冷剂。
技术介绍
专利文献1中公开了蓄热装置和蓄热方法。更具体地说,专利文献1公开的蓄热装置中,经冷却形成笼型水合物的蓄热材料的过冷却可以用更少的能量解除。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2017-003182号公报非专利文献非专利文献1:SeungminLeeet.al.,“PhaseEquilibriaofSemiclathrateHydrateforNitrogeninthePresenceofTetra-n-butylammoniumBromideandFluoride”,JournalofChemical&EnginerringData,Vol.55,No.12,2010,pp5883-5886非专利文献2:KaiSato,HirokiTokutomi,RyoOhmura,“Phaseequilibriumofionicsemiclathratehydratesformedwithtetrabutylammoniumbromideandtetrabutylammoniumchloride”,FluidPhaseEquilibria337(2013)115-118
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供满足以下2个条件(I)和(II)的蓄冷剂。条件(I):为了能够很好地用于冰箱,蓄冷剂的熔点为3℃以上并且10℃以下。条件(II):蓄冷剂具有小的过冷却度ΔT。解决课题的手段本专利技术的蓄冷剂含有四正丁基铵离子、银离子、选自氟离子、氯离子和溴离子中的至少1种卤素离子、水、和以下化学式(I)所表示的至少1种羧酸根离子,R-COO-(I)其中,R表示烃基。专利技术效果本专利技术提供满足以下2个条件(I)和(II)的蓄冷剂。条件(I):蓄冷剂的熔点为3℃以上并且10℃以下。条件(II):蓄冷剂具有小过冷却度ΔT。本专利技术的蓄冷剂适合用于冰箱。附图说明图1是显示冷却时蓄冷剂的特性的图。图2是加温时蓄冷剂的特性的图。具体实施方式下文中,参照附图来对本专利技术的实施方式予以说明。图1是显示冷却时蓄冷剂的特性的图。图1中横轴和纵轴分别表示时间和温度。将本实施方式的蓄冷剂冷却。参照图1含有的区间A。与通常液体的情况不同,如在蓄冷剂的
被大家熟知的那样,即使蓄冷剂通过冷却而温度达到其熔点,也不会固化,而是成为过冷却状态。请参照图1含有的区间B。在过冷却状态下蓄冷剂是液体。接下来,蓄冷剂开始自发结晶化。随着结晶化,蓄冷剂释放出与潜热基本相等的结晶化热。结果、蓄冷剂的温度开始上升。请参照图1含有的区间C。本说明书中将蓄冷剂开始自发结晶化的温度称作“结晶化温度”。ΔT表示蓄冷剂的熔点和结晶化温度之差。ΔT也可以被称作“过冷却度”。通过过冷却状态下蓄冷剂的结晶化,蓄冷剂变为半笼型水合物(semiclathratehydrate,参照例如专利文献1)。这里,笼型水合物是指水分子通过氢键形成笼状的结晶,在其中包入水以外的物质而形成的结晶。此外,半笼型水合物是指客体分子参与形成水分子的氢键网络而形成的结晶。将水分子和客体分子没有过量、也没有不足地、形成水合物时的浓度称作调和浓度。通常水合物在调和浓度附近被利用的情况多。在与结晶化的结束一起、蓄冷剂的结晶化热的释放结束以后,蓄冷剂的温度慢慢降低到与周围温度同样的温度。参照图1含有的区间D。结晶化温度比蓄冷剂的熔点低。蓄冷剂的熔点,如在蓄冷剂的
中被熟知的那样,可以使用差示扫描热量计(有时也称作“DSC”)来测定。图2是显示加温时蓄冷剂的特性的图。图2中横轴和纵轴分别表示时间和温度。在区间E的时候,蓄冷剂的温度保持在结晶化温度以下的温度。例如,为了在冰箱门关闭着的时候使配置在冰箱内的蓄冷剂的温度保持在结晶化温度以下,将冰箱内部的温度设定在结晶化温度以下。接下来,蓄冷剂被慢慢加温。参照图2含有的区间F。例如,如果在区间E结束(即、区间F开始)时打开冰箱门(或者在打开门放入食材时),冰箱内部的温度会慢慢变高。如果蓄冷剂的温度达到该蓄冷剂的熔点,则蓄冷剂的温度被保持在蓄冷剂的熔点附近。参照图2含有的区间G。在一旦蓄冷剂没有了的情况,冰箱内部的温度如图2含有的区间Z所示那样,连续地上升。另一方面,在有蓄冷剂的情况,在区间G的一定期间的时候,冰箱内部的温度被保持在蓄冷剂的熔点附近。通过这样,蓄冷剂发挥蓄冷效果。在区间G结束时,蓄冷剂的结晶熔解而消失。结果、蓄冷剂液化。然后,液化了的蓄冷剂的温度上升到与周围温度相等。参照图2含有的区间H。蓄冷剂可以被冷却、再利用。例如,在冰箱门关闭后,如图1含有的区间A所示那样,蓄冷剂再次被冷却、被再利用。要成为适合用于冰箱的蓄冷剂,必须要满足以下2个条件(I)和(II)。条件(I):蓄冷剂的熔点为3℃以上并且10℃以下。作为一个例子,蓄冷剂的熔点为3℃以上并且7℃以下。条件(II):蓄冷剂具有小的过冷却度ΔT。条件(I)的理由是由于,冰箱内部的温度应该维持在约3℃以上并且10℃以下。换而言之,如果冷却器内部的温度保持在低于0℃,则这样的冷却器不是“冰箱”而是“冰柜”。另一方面,从食品保存的观点,如果是将冷却器内部的温度保持在高于10℃,则这样的冷却器几乎没有作为冰箱的实际使用意义。条件(II)的理由,说明如下。随着过冷却度ΔT的增加,结晶化温度变低。因此、为了使过冷却状态下的蓄冷剂结晶化,需要过度冷却。作为一个例子,作为蓄冷剂使用的冰(即、纯水)的结晶化温度为约负12℃。即、作为蓄冷剂使用的冰的熔点为0℃,并且其过冷却度ΔT等于12开尔文。因此,在作为蓄冷剂使用冰的情况,冷却器需要具有将其内部冷却到负12℃以下(例如负18℃)的能力。这会使得冷却器消耗的电力变大。当然希望消耗电力小。因此、追求蓄冷剂的过冷却度ΔT小。为了防止混淆,本说明书中过冷却度ΔT使用“开尔文”。例如,本专利技术人表述为“过冷却度ΔT为n开尔文以下”。当然,n是实数。“过冷却度ΔT≤5开尔文”的说法,表示蓄冷剂的结晶化温度和熔点之差为5开尔文以下。另一方面,本说明书中温度使用“℃”。例如,本专利技术人表述为“结晶化温度为5℃”(即、5℃)”。本实施方式的蓄冷剂,通过含有选自(i)四正丁基铵离子、(ii)银离子、(iii)选自氟离子、氯离子和溴离子中的至少1种卤素离子、(iv)水和(v)以下化学式(I)所表示的至少1种羧酸根离子,从而满足上述2个条件(I)和(II)。R-COO-(I)这里,R表示烃基。(四正丁基铵离子)四正丁基铵离子,以化学式((CH3(CH2)3)4N+)表示。如蓄冷剂的
所熟知的那样,四正丁基铵离子被作为蓄冷剂的主成分、即蓄冷主成分使用。四正丁基铵离本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种蓄冷剂,含有/n四正丁基铵离子、/n银离子、/n选自氟离子、氯离子和溴离子中的至少1种卤素离子、/n水、和/n以下化学式(I)所表示的至少1种羧酸根离子,/nR-COO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180129 JP 2018-012125;20180308 JP 2018-041475;201.一种蓄冷剂,含有
四正丁基铵离子、
银离子、
选自氟离子、氯离子和溴离子中的至少1种卤素离子、
水、和
以下化学式(I)所表示的至少1种羧酸根离子,
R-COO-(I)
其中,R表示烃基。


2.如权利要求1所述的蓄冷剂,所述至少1种羧酸根离子含有2种以上的羧酸根离子。


3.如权利要求1所述的蓄冷剂,所述至少1种羧酸根离子的碳原子数为1以上且10以下。


4.如权利要求3所述的蓄冷剂,所述至少1种羧酸根离子的碳原子数为1以上且7以下。


5.如权利要求4所述的蓄冷剂,所述至少1种卤素离子相对于所述银离子的摩尔比为5以上且20以下。


6.如权利要求5所述的蓄冷剂,所述至少1种卤素离子相对于所述银离子的摩尔比为7.5以上且15以下...

【专利技术属性】
技术研发人员:町田博宣铃木基启
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1