JPH0151517B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0151517B2 JPH0151517B2 JP57107196A JP10719682A JPH0151517B2 JP H0151517 B2 JPH0151517 B2 JP H0151517B2 JP 57107196 A JP57107196 A JP 57107196A JP 10719682 A JP10719682 A JP 10719682A JP H0151517 B2 JPH0151517 B2 JP H0151517B2
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- Japan
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- heat storage
- storage material
- temperature
- hydrogen phosphate
- latent heat
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- Expired
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Description
本発明は、蓄熱材に関する。更に詳しくは、凝
固時の過冷却の程度を軽減した潜熱型の蓄熱材に
関する。 蓄熱材としては、従来から水や砕石が用いられ
てきたが、これらは蓄熱密度が小さいため
（1cal／ｇ・deg以下）、実用に際してはかなり大
きな蓄熱器を必要とする。また放熱に伴つて、蓄
熱器内の温度は徐々に低下するので、安定な熱エ
ネルギーを得ることは、技術的にかなり困難であ
る。 これに対し、近年物質の融解、凝固の際の潜熱
を蓄熱に応用する研究、開発が盛んになつてきて
いる。このような潜熱型の蓄熱材の特徴は、材料
の融解温度に一致した一定温度の熱エネルギー
を、数10cal／ｇという高い蓄熱密度で安定に吸
収および放出できる点にある。 ところで、最近太陽熱利用技術や排熱回収技術
の進展に伴ない、給湯用および暖房用の熱源とし
て30〜50℃といつた比較的低い温度での蓄熱が注
目されている。このような低い温度で蓄熱を行な
う際の潜熱型蓄熱材としては、パラフインなどの
有機物や無機水和物などが注目されている。 潜熱型蓄熱材としての有機物は、融解、凝固時
における安定性は良好であるものの、材料自身の
熱伝導が悪いため、熱の吸収および放出を行なう
上で問題がある。また、比重が小さいため、蓄熱
器も比較的大きなものとなつてくる。 一方、無機水和物は、有機物蓄熱材と比較して
熱伝導率は約２倍程よく、比重も1.5〜2.0程度と
大きいため、蓄熱器も小さくすることができる。
しかるに、無機水和物は、一般に凝固開始温度が
融解温度よりも低くなるという、いわゆる過冷却
現象を示す。かかる現象は、無機水和物を蓄熱材
として用いた場合、一定温度の熱エネルギーを安
定して吸収および放出するという潜熱型蓄熱材の
特徴を著しく損わせるものである。 リン酸水素二ナトリウム（Na2HPO4・
12H2O）は、融解温度が35℃であり、潜熱量が
49cal／ｇ（示差走査熱量計による）と高いため、
給湯用や暖房用の潜熱型蓄熱材として非常に有望
であるが、この無機水和物の場合にも過冷却現象
がみれらる。即ち、一旦融解させたリン酸水素二
ナトリウムは、約25℃前後の室温に放置しても固
化しないのである。これは、リン酸水素二ナトリ
ウムの凝固開始温度が21℃であり、結局14℃の温
度差に相当する過冷却を生ずるためである。従つ
て、この無機水和物の潜熱量を有効に取り出すた
めには、10数℃という冷水を用いなければなら
ず、実際上蓄熱材としては使用できなかつたので
ある。 本発明者は、リン酸水素二ナトリウムの過冷却
の程度を軽減させ得る発核剤を求めて種々検討の
結果、四ホウ酸ナトリウム（Na2B4O7）および
ホウ砂（Na2B4O7・10H2O）が非常に有効であ
ることを見出した。 従つて、本発明は過冷却の程度を軽減させた潜
熱型の蓄熱材に係り、この蓄熱材は、リン酸二ナ
トリウムに四ホウ酸ナトリウムおよびホウ砂の１
種または２種を添加してなる。 過冷却軽減の程度は、用いられる発核剤の添加
割合によつて異なるが、あまり多くの割合の発核
剤を添加しても期待される程の効果は得られない
ので、一般にリン酸水素二ナトリウムに対して約
0.5〜10重量％、好ましくは約１〜５重量％の割
合で用いられる。 過冷却軽減の程度は、蓄熱材の融解温度と凝固
開始温度との差△Tscによつて示されるが、リン
酸水素二ナトリウムに前記割合の発核剤を添加す
ることにより、△Tscの値を無添加の場合の約1/
２程度迄低下させることができる。また、それに
伴つて、融解温度への復帰時間も短かくなり（グ
ラフ参照）、より効果的な蓄熱作用を営なむこと
ができる。 次に、実施例について本発明の効果を説明す
る。 実施例 リン酸水素二ナトリウムに対し、それぞれ所定
割合の四ホウ酸ナトリウムまたはホウ砂を添加
し、それらの△Tscの値を次の方法に従つて測定
した。 リン酸水素二ナトリウム10gを容量20mlのガラ
ス容器にとり、それに発核剤の所定量を添加し、
密栓する。これを、70℃の恒温槽内に約１時間放
置し、完全に融解させる。次に、融解した試料混
合物を入れたガラス容器を10℃の水中に放置し、
磁気撹拌機で撹拌しながら冷却する。試料混合物
は、ある温度迄過冷却して、固化するに至る。こ
の降温時における温度変化を熱電対で測定し、過
冷却の程度△Tscを調べた。得られた結果は、次
の表１に示される。
固時の過冷却の程度を軽減した潜熱型の蓄熱材に
関する。 蓄熱材としては、従来から水や砕石が用いられ
てきたが、これらは蓄熱密度が小さいため
（1cal／ｇ・deg以下）、実用に際してはかなり大
きな蓄熱器を必要とする。また放熱に伴つて、蓄
熱器内の温度は徐々に低下するので、安定な熱エ
ネルギーを得ることは、技術的にかなり困難であ
る。 これに対し、近年物質の融解、凝固の際の潜熱
を蓄熱に応用する研究、開発が盛んになつてきて
いる。このような潜熱型の蓄熱材の特徴は、材料
の融解温度に一致した一定温度の熱エネルギー
を、数10cal／ｇという高い蓄熱密度で安定に吸
収および放出できる点にある。 ところで、最近太陽熱利用技術や排熱回収技術
の進展に伴ない、給湯用および暖房用の熱源とし
て30〜50℃といつた比較的低い温度での蓄熱が注
目されている。このような低い温度で蓄熱を行な
う際の潜熱型蓄熱材としては、パラフインなどの
有機物や無機水和物などが注目されている。 潜熱型蓄熱材としての有機物は、融解、凝固時
における安定性は良好であるものの、材料自身の
熱伝導が悪いため、熱の吸収および放出を行なう
上で問題がある。また、比重が小さいため、蓄熱
器も比較的大きなものとなつてくる。 一方、無機水和物は、有機物蓄熱材と比較して
熱伝導率は約２倍程よく、比重も1.5〜2.0程度と
大きいため、蓄熱器も小さくすることができる。
しかるに、無機水和物は、一般に凝固開始温度が
融解温度よりも低くなるという、いわゆる過冷却
現象を示す。かかる現象は、無機水和物を蓄熱材
として用いた場合、一定温度の熱エネルギーを安
定して吸収および放出するという潜熱型蓄熱材の
特徴を著しく損わせるものである。 リン酸水素二ナトリウム（Na2HPO4・
12H2O）は、融解温度が35℃であり、潜熱量が
49cal／ｇ（示差走査熱量計による）と高いため、
給湯用や暖房用の潜熱型蓄熱材として非常に有望
であるが、この無機水和物の場合にも過冷却現象
がみれらる。即ち、一旦融解させたリン酸水素二
ナトリウムは、約25℃前後の室温に放置しても固
化しないのである。これは、リン酸水素二ナトリ
ウムの凝固開始温度が21℃であり、結局14℃の温
度差に相当する過冷却を生ずるためである。従つ
て、この無機水和物の潜熱量を有効に取り出すた
めには、10数℃という冷水を用いなければなら
ず、実際上蓄熱材としては使用できなかつたので
ある。 本発明者は、リン酸水素二ナトリウムの過冷却
の程度を軽減させ得る発核剤を求めて種々検討の
結果、四ホウ酸ナトリウム（Na2B4O7）および
ホウ砂（Na2B4O7・10H2O）が非常に有効であ
ることを見出した。 従つて、本発明は過冷却の程度を軽減させた潜
熱型の蓄熱材に係り、この蓄熱材は、リン酸二ナ
トリウムに四ホウ酸ナトリウムおよびホウ砂の１
種または２種を添加してなる。 過冷却軽減の程度は、用いられる発核剤の添加
割合によつて異なるが、あまり多くの割合の発核
剤を添加しても期待される程の効果は得られない
ので、一般にリン酸水素二ナトリウムに対して約
0.5〜10重量％、好ましくは約１〜５重量％の割
合で用いられる。 過冷却軽減の程度は、蓄熱材の融解温度と凝固
開始温度との差△Tscによつて示されるが、リン
酸水素二ナトリウムに前記割合の発核剤を添加す
ることにより、△Tscの値を無添加の場合の約1/
２程度迄低下させることができる。また、それに
伴つて、融解温度への復帰時間も短かくなり（グ
ラフ参照）、より効果的な蓄熱作用を営なむこと
ができる。 次に、実施例について本発明の効果を説明す
る。 実施例 リン酸水素二ナトリウムに対し、それぞれ所定
割合の四ホウ酸ナトリウムまたはホウ砂を添加
し、それらの△Tscの値を次の方法に従つて測定
した。 リン酸水素二ナトリウム10gを容量20mlのガラ
ス容器にとり、それに発核剤の所定量を添加し、
密栓する。これを、70℃の恒温槽内に約１時間放
置し、完全に融解させる。次に、融解した試料混
合物を入れたガラス容器を10℃の水中に放置し、
磁気撹拌機で撹拌しながら冷却する。試料混合物
は、ある温度迄過冷却して、固化するに至る。こ
の降温時における温度変化を熱電対で測定し、過
冷却の程度△Tscを調べた。得られた結果は、次
の表１に示される。
【表】
なお、No.１およびNo.３の場合の冷却過程におけ
る経時的な温度変化をグラフに示した。 比較例 リン酸水素二ナトリウムに、それに対して１重
量％の他の種々の発核剤を添加し、それの過冷却
の程度△Tscを測定した。得られた結果は、次の
表２に示される。
る経時的な温度変化をグラフに示した。 比較例 リン酸水素二ナトリウムに、それに対して１重
量％の他の種々の発核剤を添加し、それの過冷却
の程度△Tscを測定した。得られた結果は、次の
表２に示される。
図面は、実施例のNo.１およびNo.３の場合の冷却
過程における経時的な温度変化を示すグラフであ
る。
過程における経時的な温度変化を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リン酸水素二ナトリウム（Na2HPO4・
12H2O）に四ホウ酸ナトリウム（Na2B4O7）お
よびホウ砂（Na2B4O7・10H2O）の１種または
２種を添加してなる潜熱型の蓄熱材。 ２ 四ホウ酸ナトリウムおよび／またはホウ砂が
リン酸水素二ナトリウムに対し約0.5〜10重量％
の割合で添加された特許請求の範囲第１項記載の
潜熱型の蓄熱材。 ３ 加熱目的に用いられる特許請求の範囲第１項
記載の潜熱型の蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57107196A JPS58225181A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57107196A JPS58225181A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | 蓄熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58225181A JPS58225181A (ja) | 1983-12-27 |
| JPH0151517B2 true JPH0151517B2 (ja) | 1989-11-02 |
Family
ID=14452908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57107196A Granted JPS58225181A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58225181A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69513895T2 (de) * | 1994-07-20 | 2000-06-15 | Sumitomo Chemical Co | Verfahren zur Verhinderung der Unterkühlung einer Latentwärmespeicherzusammensetzung und Vorrichtung zur ihrer Verwendung |
| US6784356B1 (en) * | 1999-04-09 | 2004-08-31 | Modine Manufacturing Company | Phase change material with inhibitor and a method of making the same |
| WO2015076095A1 (ja) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | シャープ株式会社 | 蓄熱材及びそれを備えた冷蔵庫 |
-
1982
- 1982-06-22 JP JP57107196A patent/JPS58225181A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58225181A (ja) | 1983-12-27 |
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