JPS58180580A - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
- Publication number
- JPS58180580A JPS58180580A JP6494782A JP6494782A JPS58180580A JP S58180580 A JPS58180580 A JP S58180580A JP 6494782 A JP6494782 A JP 6494782A JP 6494782 A JP6494782 A JP 6494782A JP S58180580 A JPS58180580 A JP S58180580A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- storage material
- latent heat
- activated carbon
- supercooling
- 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.)
- Granted
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、蓄熱材に関する。更に詳しくは、凝固時の過
冷却を防止した潜熱型の蓄熱材に関する。
冷却を防止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てい
る。これらは、物質の比熱を利用した顕熱型の蓄熱作用
を示し、これを蓄熱密度からみるとｌ ｔｕｔ／ｄ ｅ
ｇ以下となり、小さいものである。このため、これら
の蓄熱材を用いる限り、蓄熱器はかなり大きくする必要
があり、また放熱に伴って、蓄熱した湿度レベルは徐々
に低下するので、安定した熱エネルギーを得ることは困
難である。
る。これらは、物質の比熱を利用した顕熱型の蓄熱作用
を示し、これを蓄熱密度からみるとｌ ｔｕｔ／ｄ ｅ
ｇ以下となり、小さいものである。このため、これら
の蓄熱材を用いる限り、蓄熱器はかなり大きくする必要
があり、また放熱に伴って、蓄熱した湿度レベルは徐々
に低下するので、安定した熱エネルギーを得ることは困
難である。
これに対し、近年物質の融解、凝固を応用した潜熱型の
蓄熱の研究が、盛んに行われるようになってきている。
蓄熱の研究が、盛んに行われるようになってきている。
潜熱型の蓄熱は、材料の相変化、特に融解、凝固におけ
る熱の吸収、放出を利用したもので、蓄熱密度が数１０
ｃｍ／ｄθｇと高く、シかも一定湿度の熱エネルギーが
得られ、また蓄熱器をよりコンパクトにできるという利
点がある。
る熱の吸収、放出を利用したもので、蓄熱密度が数１０
ｃｍ／ｄθｇと高く、シかも一定湿度の熱エネルギーが
得られ、また蓄熱器をよりコンパクトにできるという利
点がある。
蓄熱材料としては、種々様々のものが用いられているが
、暖房、給湯などの加熱目的の場合には、その種類がか
なり限られる。特に、温度レベルが５０〜６０℃を対象
とした場合には、現在考えられる蓄熱材料としては、有
機物および無機水和塩に限定される。
、暖房、給湯などの加熱目的の場合には、その種類がか
なり限られる。特に、温度レベルが５０〜６０℃を対象
とした場合には、現在考えられる蓄熱材料としては、有
機物および無機水和塩に限定される。
有機物の潜熱型蓄熱材料としては、代表的にはパラフィ
ンが挙げられる。このような有機物は、）＾食性や毒性
が殆んどなく、材料の安全性も保証されている。また、
融解、凝固のサイクルにも１１通性がある。しかるに、
潜熱量は、１０〜３Ｑａｔｌ／ｄｅｇと比較的小さく、
更に材料自体の熱伝導率も小さいため、蓄熱材料として
用いる上では問題がある。
ンが挙げられる。このような有機物は、）＾食性や毒性
が殆んどなく、材料の安全性も保証されている。また、
融解、凝固のサイクルにも１１通性がある。しかるに、
潜熱量は、１０〜３Ｑａｔｌ／ｄｅｇと比較的小さく、
更に材料自体の熱伝導率も小さいため、蓄熱材料として
用いる上では問題がある。
一方、無機水和塩は、一般に自熱量も３０〜６０ｍ／ｄ
ｅｇと比較的大きく、熱伝導率も有機物に比べて大きな
ものであり、従って蓄熱材料として有望視されている。
ｅｇと比較的大きく、熱伝導率も有機物に比べて大きな
ものであり、従って蓄熱材料として有望視されている。
しかるに、無機水和塩は、凝固時の過冷却が大きく、目
的とする温度レベルの熱エネルギーが有効に得られない
という欠点があり、これは潜熱型蓄熱材の利点を本質的
に損わせるものであるので、是非共避けなければならな
い問題となる。
的とする温度レベルの熱エネルギーが有効に得られない
という欠点があり、これは潜熱型蓄熱材の利点を本質的
に損わせるものであるので、是非共避けなければならな
い問題となる。
こうした蓄熱材料の過冷却を防止するために、蓄熱材料
に発核剤を核材料として添加することが検討されている
（例えば、特開昭５５−１２０，６８６号公報、同５１
−１２６，９８０号公報、同５１−７０．１９３号公報
およびＪ、 ａｐｐｌ、 Ｏｈｅｍ、 Ｂｉｏｔｅｃｈ
％ｎｏ１．第２８巻第７６１〜７６４頁、 １９７８な
ど）。そして、蓄熱材料と発核剤との関係については、
結晶構造が互いに類似しているものが有効であるとか、
あるいは互いに格子間距離が類似しているものが有効で
あるとか、その原因については檀々の説があるが、一般
的には両者間の構造的な関係については不明である。従
って、それらの有効な組合せを見出すためには、多くの
試行が必要となってくる。
に発核剤を核材料として添加することが検討されている
（例えば、特開昭５５−１２０，６８６号公報、同５１
−１２６，９８０号公報、同５１−７０．１９３号公報
およびＪ、 ａｐｐｌ、 Ｏｈｅｍ、 Ｂｉｏｔｅｃｈ
％ｎｏ１．第２８巻第７６１〜７６４頁、 １９７８な
ど）。そして、蓄熱材料と発核剤との関係については、
結晶構造が互いに類似しているものが有効であるとか、
あるいは互いに格子間距離が類似しているものが有効で
あるとか、その原因については檀々の説があるが、一般
的には両者間の構造的な関係については不明である。従
って、それらの有効な組合せを見出すためには、多くの
試行が必要となってくる。
杢発明者は、５０〜６０℃での暖房、給湯などの加熱を
目的とした蓄熱材料として、融解湿度が約５４℃でしか
も自熱量が３１ ｃａｌ／ ａ ｅ ｇであるという好
ましい特性を有する反面、過冷却の程度（ΔＴｓｃ ：
１６ ｄｅｇ ）が大きいという欠点のある硝ｍニッケ
ル・ｂ水和物Ｎ１（Ｎｏ、）２・６Ｈ２０について、そ
れの過冷却ＩＬＶ９１止させる発核剤を求めて檎々検討
の結果、ここに４棹類の化合物またはそれらの混合物が
かかる目的に対して有効であることを見出した。
目的とした蓄熱材料として、融解湿度が約５４℃でしか
も自熱量が３１ ｃａｌ／ ａ ｅ ｇであるという好
ましい特性を有する反面、過冷却の程度（ΔＴｓｃ ：
１６ ｄｅｇ ）が大きいという欠点のある硝ｍニッケ
ル・ｂ水和物Ｎ１（Ｎｏ、）２・６Ｈ２０について、そ
れの過冷却ＩＬＶ９１止させる発核剤を求めて檎々検討
の結果、ここに４棹類の化合物またはそれらの混合物が
かかる目的に対して有効であることを見出した。
従って、本発明は潜熱型の蓄熱材に係り、この蓄熱材は
、硝酸ニッケル・６水和物に発核剤として活性層、ホウ
嶋ナトリウム、氷晶石および水酸化ストロンチウム・８
水和物の１種または２櫨以−１を添加してなる。
、硝酸ニッケル・６水和物に発核剤として活性層、ホウ
嶋ナトリウム、氷晶石および水酸化ストロンチウム・８
水和物の１種または２櫨以−１を添加してなる。
過冷却の程度は、降温時の経過時間に対する材料の温度
変化を示すグラフに表わされるように、（１料の融解温
度Ａと凝固開始湿度Ｂとの差△Ｔｓｃによって示される
が、硝酸ニッケル・６水和吻ニ対し、これらの発核剤を
添加すること心こより、ΔＴａｃのｆ１ムを無添加の場
合の約シｉ ” ｋｉ程度に迄減少させることができる
。
変化を示すグラフに表わされるように、（１料の融解温
度Ａと凝固開始湿度Ｂとの差△Ｔｓｃによって示される
が、硝酸ニッケル・６水和吻ニ対し、これらの発核剤を
添加すること心こより、ΔＴａｃのｆ１ムを無添加の場
合の約シｉ ” ｋｉ程度に迄減少させることができる
。
発國剤として用いられる活往炭、ホウ嘔ナト１」ラムＮ
ａ２ Ｅ ａ Ｏ７、水晶石Ｎａ、ＡｆＦ６または水
隙化ストロンチウム・８水和ｖＩＪＳｒ（ＯＨ）２・８
Ｈ２０のうち、水晶石については、これがｈ肖酸リチウ
ムなどのアルカリ金属硝酸塩水和物またはこれを主成分
とする蓄熱材の過冷却防止剤として有効なことが特開昭
５１−１２８．０５１号公報に記載されているが、同公
開公報には、同時に水酸化ストロンチウム・８水４＝＜
＋４ａは全くｄ冷却防止効果を発揮しないことも記載さ
れている。
ａ２ Ｅ ａ Ｏ７、水晶石Ｎａ、ＡｆＦ６または水
隙化ストロンチウム・８水和ｖＩＪＳｒ（ＯＨ）２・８
Ｈ２０のうち、水晶石については、これがｈ肖酸リチウ
ムなどのアルカリ金属硝酸塩水和物またはこれを主成分
とする蓄熱材の過冷却防止剤として有効なことが特開昭
５１−１２８．０５１号公報に記載されているが、同公
開公報には、同時に水酸化ストロンチウム・８水４＝＜
＋４ａは全くｄ冷却防止効果を発揮しないことも記載さ
れている。
本発明で用いられる硝酸ニラ・ゲル・６水和物と同公開
公報記軟の硝酸リチウム・３水和物と（、ｔｌそれぞれ
４Ｌ−Ｊ性を全く異にするものであり、潜熱型の蓄熱材
の用途はその物性によって決まるものである。事実、本
発明に係る蓄熱材は加熱目的に、またアルカリ金属硝酸
塩水和物蓄熱材は冷却目的に（特開昭５１−１２６，９
８０号公報診照）それぞれ」史用されており、これら蓄
熱材料に対応して当然珀俵剤の効果も異なってくるので
ある。
公報記軟の硝酸リチウム・３水和物と（、ｔｌそれぞれ
４Ｌ−Ｊ性を全く異にするものであり、潜熱型の蓄熱材
の用途はその物性によって決まるものである。事実、本
発明に係る蓄熱材は加熱目的に、またアルカリ金属硝酸
塩水和物蓄熱材は冷却目的に（特開昭５１−１２６，９
８０号公報診照）それぞれ」史用されており、これら蓄
熱材料に対応して当然珀俵剤の効果も異なってくるので
ある。
次に、実施例について本発明の詳細な説明する。
実施例１
硝酸ニッケル・６水和物に対し、それぞれ１東、１％の
発核剤を添加し、それらのΔＴｓｃの値を次の方法に従
って測定した。
発核剤を添加し、それらのΔＴｓｃの値を次の方法に従
って測定した。
ｔＩ１１盾二ンケル・６水和物１０ ｇを容ｊｔ ２０
１ｎｌの容１４内に仕込み、それに粉末状発核剤０．１
ｇを渉加し、密栓する。これを、９０℃の恒温槽内に
釣１時間放置し、完全に融解させる。次に、融解した試
料混合物を入れた容器を１０℃の水中に放置し、Ｊ Ａ
攪拌機で攪拌しながら、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。
１ｎｌの容１４内に仕込み、それに粉末状発核剤０．１
ｇを渉加し、密栓する。これを、９０℃の恒温槽内に
釣１時間放置し、完全に融解させる。次に、融解した試
料混合物を入れた容器を１０℃の水中に放置し、Ｊ Ａ
攪拌機で攪拌しながら、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ΔＴｓｃを調べた。得られた結果は、■の表１に
示される。
の程度ΔＴｓｃを調べた。得られた結果は、■の表１に
示される。
表１
なし １６
活性炭 ８
ホウ酸ナトリウム ８氷晶石
９ 水削化ストロンチウム・８水和物 ５実施例
２ 硝酸ニッケル・６水和吻に対し、種々の割合の活性炭を
絵１１ｒｌ Ｌ、実施例１記載の方法に往って、それら
の過冷却の程度△Ｔｓｃを調べた。得らｉｂだ結果は、
次の表２に示される。
９ 水削化ストロンチウム・８水和物 ５実施例
２ 硝酸ニッケル・６水和吻に対し、種々の割合の活性炭を
絵１１ｒｌ Ｌ、実施例１記載の方法に往って、それら
の過冷却の程度△Ｔｓｃを調べた。得らｉｂだ結果は、
次の表２に示される。
表２
１６
Ｑ、ｌ １１
３１０
１．０８
５．０７
００６
発１ん削として、ホウ酸ナトリウム、氷晶６または水酸
化ストロンチウム・８水和物を用いた場合にも、これと
同様の傾向がみられた。
化ストロンチウム・８水和物を用いた場合にも、これと
同様の傾向がみられた。
これらの結果から、過冷却の防止効果が詔められる組合
せでは、発核剤の添加割合が多ければ多いだけその効果
が顕著となることが分る。しかしながら、過剰量の発核
剤の添加は、蓄熱材の潜熱−の低下をもたらすため無意
味となる。例えば、活性炭を１０重量第添加した蓄熱材
の潜熱量は、示差走査熱量計（ＤＳＯ）の測定結果から
２８ ｍ／ａｅｇの値しか得られない。従って、潜熱量
に関しては、発核剤の添加量が少ない方が好ましいこと
になる。
せでは、発核剤の添加割合が多ければ多いだけその効果
が顕著となることが分る。しかしながら、過剰量の発核
剤の添加は、蓄熱材の潜熱−の低下をもたらすため無意
味となる。例えば、活性炭を１０重量第添加した蓄熱材
の潜熱量は、示差走査熱量計（ＤＳＯ）の測定結果から
２８ ｍ／ａｅｇの値しか得られない。従って、潜熱量
に関しては、発核剤の添加量が少ない方が好ましいこと
になる。
このように、発核剤の過冷却防止効果とそれを隨加した
蓄熱材の潜熱量とは、発核剤の添加量の増加に対して相
反する効果をもたらすため、蓄熱材を使用する態様によ
り、その添加量が限定されてくる。例えば、上記活性炭
を添加した蓄熱剤にあっては、潜熱量が３０ ａＪｔ／
ａ８ｇ以上でかつΔＴａｃかＩＱ ｄｅｇ以下であるこ
とが求められる使用態様にあっては、活性炭の添加量は
約０．３〜５重量％の範囲が好ましいことになる。
蓄熱材の潜熱量とは、発核剤の添加量の増加に対して相
反する効果をもたらすため、蓄熱材を使用する態様によ
り、その添加量が限定されてくる。例えば、上記活性炭
を添加した蓄熱剤にあっては、潜熱量が３０ ａＪｔ／
ａ８ｇ以上でかつΔＴａｃかＩＱ ｄｅｇ以下であるこ
とが求められる使用態様にあっては、活性炭の添加量は
約０．３〜５重量％の範囲が好ましいことになる。
図面は、降温時の経過時間に対する蓄熱材の一般的な温
度変化を示すグラフである。 ここで、ΔＴｓｃは材料の融解温度Ａと凝固開始温度Ｂ
との差を示している。 代理人 弁理士 吉 １）優 夫 手 続 補 正 ａ （自発）ｌ参件の表示 昭和５７年特許願第６４９４７号 ２発明の名称 蓄 熱 材 ３補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （４３８） 日本オイルシール工業株式会社
４代 理 人 住 所 東京都港区芝大門１−２−７ 阿藤ビル５０
１号明細書の発明の詳細な説明の− ６油止の内容 ＋１）第１負第１７行の「１″／ を１１ ′／ｇ、
ｄｅｇ Ｊに訂正する。 ｓｇＪ
度変化を示すグラフである。 ここで、ΔＴｓｃは材料の融解温度Ａと凝固開始温度Ｂ
との差を示している。 代理人 弁理士 吉 １）優 夫 手 続 補 正 ａ （自発）ｌ参件の表示 昭和５７年特許願第６４９４７号 ２発明の名称 蓄 熱 材 ３補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （４３８） 日本オイルシール工業株式会社
４代 理 人 住 所 東京都港区芝大門１−２−７ 阿藤ビル５０
１号明細書の発明の詳細な説明の− ６油止の内容 ＋１）第１負第１７行の「１″／ を１１ ′／ｇ、
ｄｅｇ Ｊに訂正する。 ｓｇＪ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １硝酸ニツナル・６水和物に、発核剤として活性炭、ホ
ウ酸ナトリウム、氷晶石および水酸化ストロンチウム・
８永和物の１種または２１１以上を添加してなる潜熱型
の蓄熱材。 ２、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 |
|---|---|---|---|
| JP6494782A JPS58180580A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6494782A JPS58180580A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 蓄熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58180580A true JPS58180580A (ja) | 1983-10-22 |
| JPH0151516B2 JPH0151516B2 (ja) | 1989-11-02 |
Family
ID=13272736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6494782A Granted JPS58180580A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58180580A (ja) |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6494782A patent/JPS58180580A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0151516B2 (ja) | 1989-11-02 |
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