多段型相変化蓄熱熱交換システム向け蓄熱材の熱物性

摘要

近年，我が国における季節間や昼夜間のエネルギー需要差は拡大の一途を辿っており，エネルギーの有効利用に関する技術開発は昨今の環境問題と相まって喫緊の課題となっている．熱エネルギー貯蔵技術には，物質の相変化を利用した潜熱蓄熱がある．本研究では，作動流体として常温域において相変化特性を有する脂肪酸とその混合物に着目した．これらの単体は，過冷却の影響が少なくて扱い易く，人体に影響が少ない相変化蓄熱物質である．ここでは，産業用や家庭用廃熱などの低位エネルギーを有効利用する新たな多段型潜熱蓄熱型熱交換システムの確立へ向けて，相変化蓄熱物質としてのカプリン酸（Ca），ラウリン酸（La），ミリスチン酸（My）及びそれらの混合物に関する熱物性値（比重，密度，粘度，融点，凝固点，過冷却度）の同定を試みた．その結果，新たな熱物性値を提示するとともに，脂肪酸の単体時には起こりえない過冷却現象が脂肪酸混合物では誘発されることを明らかにした．また，脂肪酸の配合次第で熱物性や過冷却の程度には著しい差があることも提示した．