JPH0413394B2 - - Google Patents
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- JPH0413394B2 JPH0413394B2 JP57097649A JP9764982A JPH0413394B2 JP H0413394 B2 JPH0413394 B2 JP H0413394B2 JP 57097649 A JP57097649 A JP 57097649A JP 9764982 A JP9764982 A JP 9764982A JP H0413394 B2 JPH0413394 B2 JP H0413394B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽熱利用あるいは排熱利用などの省
エネルギーに効果のある45℃〜90℃の範囲に融点
を有する蓄熱材料に関するものである。
エネルギーに効果のある45℃〜90℃の範囲に融点
を有する蓄熱材料に関するものである。
太陽熱、工業排熱を利用する際、そのエネルギ
ーを物質の融解の際の潜熱として蓄熱し、凝固の
際に放出させるいわゆる潜熱蓄熱材料はエネルギ
ーの貯蔵密度が大きくエネルギー利用上効果が大
きい。この蓄熱材料は太陽熱、排熱などを融解の
際の潜熱として蓄熱し、これを用いて多量の温風
あるいは温水を得る目的に適している。
ーを物質の融解の際の潜熱として蓄熱し、凝固の
際に放出させるいわゆる潜熱蓄熱材料はエネルギ
ーの貯蔵密度が大きくエネルギー利用上効果が大
きい。この蓄熱材料は太陽熱、排熱などを融解の
際の潜熱として蓄熱し、これを用いて多量の温風
あるいは温水を得る目的に適している。
現在潜熱蓄熱材料として塩化カルシウム６水塩
（CaCl2・6H2O、融点29.2℃）が最もよく知られ
ている。この塩化カルシウム蓄熱材は従来暖房用
熱源あるいはヒートポンプ用熱源として使用され
ている。しかし多量の温風を得る装置（暖房ある
いは乾燥用）または40〜65℃の温湯を供給する装
置（給湯装置）に使用する目的に対しては45〜90
℃の範囲に融点を有する蓄熱材料が必要である。
（CaCl2・6H2O、融点29.2℃）が最もよく知られ
ている。この塩化カルシウム蓄熱材は従来暖房用
熱源あるいはヒートポンプ用熱源として使用され
ている。しかし多量の温風を得る装置（暖房ある
いは乾燥用）または40〜65℃の温湯を供給する装
置（給湯装置）に使用する目的に対しては45〜90
℃の範囲に融点を有する蓄熱材料が必要である。
このような温度範囲に融点を有する蓄熱材料と
しては例えばチオ硫酸ナトリウム５水塩
（Na2S2O3・5H2O）に発核材を添加した融点48.5
℃の蓄熱材がある。この蓄熱材は48.5℃附近で融
解−凝固し蓄熱−放熱が安定して行われるが、
48.5℃以外の温度で蓄熱−放熱を行う目的に対し
ては適当でない欠点がある。
しては例えばチオ硫酸ナトリウム５水塩
（Na2S2O3・5H2O）に発核材を添加した融点48.5
℃の蓄熱材がある。この蓄熱材は48.5℃附近で融
解−凝固し蓄熱−放熱が安定して行われるが、
48.5℃以外の温度で蓄熱−放熱を行う目的に対し
ては適当でない欠点がある。
本発明は硫酸アルミニウムアンモニウム12水塩
に融点降下剤として硫酸アルミニウムカリウム12
水塩を５重量％以上添加し、融点を90℃以下で60
℃以上の範囲に調整してなる蓄熱材得ること、さ
らに融点60℃の蓄熱材に硫酸亜鉛（ZnSO4・
7H2O）または硫酸マグネシウム（MgSO4・
7H2O）を添加することにより融点45〜60℃の蓄
熱材を得ることを目的としている。
に融点降下剤として硫酸アルミニウムカリウム12
水塩を５重量％以上添加し、融点を90℃以下で60
℃以上の範囲に調整してなる蓄熱材得ること、さ
らに融点60℃の蓄熱材に硫酸亜鉛（ZnSO4・
7H2O）または硫酸マグネシウム（MgSO4・
7H2O）を添加することにより融点45〜60℃の蓄
熱材を得ることを目的としている。
硫酸アルミニウムアンモニウム〔（NH4）Al
（SO4）2・12H2O、融点93.5℃〕と硫酸アルミニウ
ムカリウム〔KAl（SO4）212H2O、融点91℃〕を
混合すると第１図に示すように融点が変化し、
（NH4）Al（SO4）212H2OとKAl（SO4）2・12H2O
をモル比１：１に配合した混合物〔NH4Al
（SO4）2・12H2O48.8％、KAl（SO4）2・12H2O51.1
％〕は融点60℃を有し、融解−凝固を繰返しても
融点が変化しないことを見出した。
（SO4）2・12H2O、融点93.5℃〕と硫酸アルミニウ
ムカリウム〔KAl（SO4）212H2O、融点91℃〕を
混合すると第１図に示すように融点が変化し、
（NH4）Al（SO4）212H2OとKAl（SO4）2・12H2O
をモル比１：１に配合した混合物〔NH4Al
（SO4）2・12H2O48.8％、KAl（SO4）2・12H2O51.1
％〕は融点60℃を有し、融解−凝固を繰返しても
融点が変化しないことを見出した。
またアンモニウム明ばんとカリウム明ばんのモ
ル比１：１附近の組成物に硫酸マグネシウム
（MgSO4・7H2O）、硫酸亜鉛（ZnSO4・7H2O）
を単独または複合して添加すると凝固点が低下
し、45〜60℃の間に凝固点を有する蓄熱材が得ら
れる。
ル比１：１附近の組成物に硫酸マグネシウム
（MgSO4・7H2O）、硫酸亜鉛（ZnSO4・7H2O）
を単独または複合して添加すると凝固点が低下
し、45〜60℃の間に凝固点を有する蓄熱材が得ら
れる。
アンモニウム明ばんとカリウム明ばんのモル比
１：１の共融点組成の混合物（アンモニウム明ば
ん48.86％、カリウム明ばん51.14％）に硫酸マグ
ネシウム（MgSO4・7H2O）及び硫酸亜鉛
（ZnSO4・7H2O）をそれぞれ単独に添加した場合
の凝固点の降下を第２図に示す。また硫酸マグネ
シウムと硫酸亜鉛を複合して添加する場合には単
独添加の際の値を加算した凝固点降下を示すこと
をたしかめた。
１：１の共融点組成の混合物（アンモニウム明ば
ん48.86％、カリウム明ばん51.14％）に硫酸マグ
ネシウム（MgSO4・7H2O）及び硫酸亜鉛
（ZnSO4・7H2O）をそれぞれ単独に添加した場合
の凝固点の降下を第２図に示す。また硫酸マグネ
シウムと硫酸亜鉛を複合して添加する場合には単
独添加の際の値を加算した凝固点降下を示すこと
をたしかめた。
硫酸マグネシウム（MgSO4・7H2O）と硫酸亜
鉛（ZnSO4・7H2O）の添加はアンモニウム明ば
んとカリウム明ばんの配合比によつて制約を受け
ることはない。
鉛（ZnSO4・7H2O）の添加はアンモニウム明ば
んとカリウム明ばんの配合比によつて制約を受け
ることはない。
60℃以下の凝固点を得る目的にはアンモニウム
明ばんとカリウム明ばんのモル比を0.5〜2.0の間
の組成物を用いることが実用上有効である。この
ような組成を選定すると凝固点と融点の温度差が
少なくなり一定の狭い温度範囲で融解−凝固する
蓄熱材が得られ、蓄熱槽、熱交換器などの伝熱設
計が容易になる利点がある。
明ばんとカリウム明ばんのモル比を0.5〜2.0の間
の組成物を用いることが実用上有効である。この
ような組成を選定すると凝固点と融点の温度差が
少なくなり一定の狭い温度範囲で融解−凝固する
蓄熱材が得られ、蓄熱槽、熱交換器などの伝熱設
計が容易になる利点がある。
本発明の蓄熱材料は過冷を生ずることは少ない
が発核材を添加して、過冷を確実に防止し、一定
の狭い温度範囲で蓄熱及び放熱を行わせることが
できる。
が発核材を添加して、過冷を確実に防止し、一定
の狭い温度範囲で蓄熱及び放熱を行わせることが
できる。
このような発核材として結晶性の無機化合物で
ある無水フタル酸、安息香酸およびその誘導体、
フマル酸、サリチル酸、メラミンが有効である。
これらの発核材を0.01〜２％の範囲で添加した結
果、これらの物質はいずれも良好な発核作用を示
し、蓄熱材の過冷を確実に防止する効果があるこ
とを確認した。
ある無水フタル酸、安息香酸およびその誘導体、
フマル酸、サリチル酸、メラミンが有効である。
これらの発核材を0.01〜２％の範囲で添加した結
果、これらの物質はいずれも良好な発核作用を示
し、蓄熱材の過冷を確実に防止する効果があるこ
とを確認した。
本発明の蓄熱材は第１図から明らかなように硫
酸アルミニウムアンモニウム12水塩〔（NH4）Al
（SO4）2・12H2O〕に、融点降下剤として硫酸ア
ルミニウムカリウム12水塩〔KAl（SO4）2・
12H2O〕を５重量％以上添加することにより、
その添加量に基づいて60〜90℃の間の各種融点を
持つことができる。この範囲の組成物は太陽熱や
工業排熱から熱を吸収して蓄熱し、給湯用の熱源
とする場合の蓄熱材として適し、例えば55℃以上
の温湯を供給することができる。またNH4Al
（SO4）2・12H2O；30〜62部、KAl（SO4）2・
12H2O；38〜70部からなる組成物に硫酸亜鉛
（ZnSO4・7H2O）及び硫酸マグネシウム
（MgSO4・7H2O）を単独あるいは複合して添加
することにより融点が60℃以下に低下する。また
図は（NH4）Al（SO4）212H2O；48.8％KAl
（SO4）2・12H2O；51.1％の組成物にMgSO4・
7H2O及びZnSO4・7H2Oを０〜40％の範囲で添加
した場合の融点変化を示し、ZnSO4・7H2O；40
％の添加により45.5℃、MgSO4・7H2O；40％の
添加により43℃の融点が得られることを示してい
る。この範囲の蓄熱材は太陽熱や工業排熱を蓄熱
し、暖房用の熱源とする場合の蓄熱材として適
し、例えば40℃以上の温湯を取出し、床、壁面な
どに組込んだ導管中に流して暖房を行なうことが
できる。
酸アルミニウムアンモニウム12水塩〔（NH4）Al
（SO4）2・12H2O〕に、融点降下剤として硫酸ア
ルミニウムカリウム12水塩〔KAl（SO4）2・
12H2O〕を５重量％以上添加することにより、
その添加量に基づいて60〜90℃の間の各種融点を
持つことができる。この範囲の組成物は太陽熱や
工業排熱から熱を吸収して蓄熱し、給湯用の熱源
とする場合の蓄熱材として適し、例えば55℃以上
の温湯を供給することができる。またNH4Al
（SO4）2・12H2O；30〜62部、KAl（SO4）2・
12H2O；38〜70部からなる組成物に硫酸亜鉛
（ZnSO4・7H2O）及び硫酸マグネシウム
（MgSO4・7H2O）を単独あるいは複合して添加
することにより融点が60℃以下に低下する。また
図は（NH4）Al（SO4）212H2O；48.8％KAl
（SO4）2・12H2O；51.1％の組成物にMgSO4・
7H2O及びZnSO4・7H2Oを０〜40％の範囲で添加
した場合の融点変化を示し、ZnSO4・7H2O；40
％の添加により45.5℃、MgSO4・7H2O；40％の
添加により43℃の融点が得られることを示してい
る。この範囲の蓄熱材は太陽熱や工業排熱を蓄熱
し、暖房用の熱源とする場合の蓄熱材として適
し、例えば40℃以上の温湯を取出し、床、壁面な
どに組込んだ導管中に流して暖房を行なうことが
できる。
本発明に用いた硫酸アルミニウムアンモニウム
（NH4）Al（SO4）2・12H2Oは59.9cal／ｇ
（97.8cal／cm3）の蓄熱量を有し、また硫酸アルミ
ニウムカリウム（KAl（SO4）2・12H2O）は
55.5cal／ｇ（97.1cal／cm3）の蓄熱量を有する、
この両者を混合した組成物の蓄熱量は単体の蓄熱
量の相加荷重平均値に極めて近い値を有する。
（NH4）Al（SO4）2・12H2Oは59.9cal／ｇ
（97.8cal／cm3）の蓄熱量を有し、また硫酸アルミ
ニウムカリウム（KAl（SO4）2・12H2O）は
55.5cal／ｇ（97.1cal／cm3）の蓄熱量を有する、
この両者を混合した組成物の蓄熱量は単体の蓄熱
量の相加荷重平均値に極めて近い値を有する。
以上説明したように、本発明の蓄熱材を、硫酸
アルミニウムアンモニウム12水塩に融点降下剤と
しての硫酸アルミニウムカリウム12水塩の添加し
たものとしたので、その添加量を変えることによ
り、融点、凝固点を60〜90℃の間の任意の温度に
調整できる。さらに本発明の蓄熱材に加えて硫酸
亜鉛及び硫酸マグネシウムを添加することによ
り、融点、凝固点を43℃まで低下させることがで
きるので、本発明の蓄熱材と硫酸亜鉛及び又は硫
酸マグネシウムの組成によつて融点、凝固点を43
〜90℃の間の任意の温度に調整することができる
ため伝熱設計が容易であり、給湯用あるいは暖房
用として活性範囲が広い。
アルミニウムアンモニウム12水塩に融点降下剤と
しての硫酸アルミニウムカリウム12水塩の添加し
たものとしたので、その添加量を変えることによ
り、融点、凝固点を60〜90℃の間の任意の温度に
調整できる。さらに本発明の蓄熱材に加えて硫酸
亜鉛及び硫酸マグネシウムを添加することによ
り、融点、凝固点を43℃まで低下させることがで
きるので、本発明の蓄熱材と硫酸亜鉛及び又は硫
酸マグネシウムの組成によつて融点、凝固点を43
〜90℃の間の任意の温度に調整することができる
ため伝熱設計が容易であり、給湯用あるいは暖房
用として活性範囲が広い。
またこの蓄熱材は化学的に安定で、繰返し使用
しても変質せず、金属やプラスチイツク容器を腐
食せず、不燃性で公害発生のおそれがなく価格も
低廉で、エネルギーの有効利用に極めて有効であ
る。
しても変質せず、金属やプラスチイツク容器を腐
食せず、不燃性で公害発生のおそれがなく価格も
低廉で、エネルギーの有効利用に極めて有効であ
る。
第１図は硫酸アルミニウムアンモニウム
〔（NH4）Al（SO4）2・12H2O〕と硫酸アルミニウ
ムカリウム〔KAl（SO4）2・12H2O〕からなる蓄
熱材の組成と融点（凝固点）の関係を示す図、第
２図は第１図の（NH4）2Al（SO4）2・12H2O48.8
％、KAl（SO4）2・12H2O51.1％の組成物に
MgSO4・7H2OおよびZnSO4・7H2Oをそれぞれ
単独に添加した場合の融点（凝固点）の変化を示
す図である。
〔（NH4）Al（SO4）2・12H2O〕と硫酸アルミニウ
ムカリウム〔KAl（SO4）2・12H2O〕からなる蓄
熱材の組成と融点（凝固点）の関係を示す図、第
２図は第１図の（NH4）2Al（SO4）2・12H2O48.8
％、KAl（SO4）2・12H2O51.1％の組成物に
MgSO4・7H2OおよびZnSO4・7H2Oをそれぞれ
単独に添加した場合の融点（凝固点）の変化を示
す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硫酸アルミニウムアンモニウム12水塩
（NH4）Al（SO4）2・12H2Oに、融点降下剤として
硫酸アルミニウムカリウム12水塩KAl（SO4）2・
12H2Oを５重量％以上添加し、融点を90℃以下
で60℃以上の範囲に調整したことを特徴とする蓄
熱材料。 ２ 硫酸アルミニウムアンモニウム12水塩；30〜
62部に対し、融点降下剤としての硫酸アルミニウ
ムカリウム12水塩；38〜70部の範囲で添加された
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蓄
熱材料。 ３ 硫酸亜鉛、硫酸マグネシウムを単独または複
合して添加することを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項記載の蓄熱材料。 ４ 硫酸亜鉛（ZnSO4・7H2O）または硫酸マグ
ネシウム（MgSO4・7H2O）を単独または複合し
て１〜40％の範囲で添加することを特徴とする特
許請求の範囲第３項記載の蓄熱材料。 ５ 発核材として結晶性の有機化合物である無水
フタル酸、安息香酸およびその誘導体、フマル
酸、サリチル酸、メラミンの群の中から選ばれた
１種以上の物質を添加してなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項〜第４項いずれか記載の蓄
熱材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9764982A JPS58215481A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 蓄熱材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9764982A JPS58215481A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 蓄熱材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215481A JPS58215481A (ja) | 1983-12-14 |
| JPH0413394B2 true JPH0413394B2 (ja) | 1992-03-09 |
Family
ID=14197939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9764982A Granted JPS58215481A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 蓄熱材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58215481A (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JP6088877B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2017-03-01 | トッパン・フォームズ株式会社 | 保冷具 |
| JP6226488B2 (ja) * | 2013-11-26 | 2017-11-08 | シャープ株式会社 | 蓄熱材、及びそれを用いた蓄熱部材、保管容器、輸送・保管容器、建材、建築物 |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
1982
- 1982-06-09 JP JP9764982A patent/JPS58215481A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5545730A (en) * | 1978-09-26 | 1980-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | Heat storage material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58215481A (ja) | 1983-12-14 |
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