JPS58219399A - 蓄熱材料 - Google Patents
蓄熱材料Info
- Publication number
- JPS58219399A JPS58219399A JP10137282A JP10137282A JPS58219399A JP S58219399 A JPS58219399 A JP S58219399A JP 10137282 A JP10137282 A JP 10137282A JP 10137282 A JP10137282 A JP 10137282A JP S58219399 A JPS58219399 A JP S58219399A
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- Japan
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- heat storage
- calcium silicate
- storage material
- xonotrite
- heat accumulating
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
- C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
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- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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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】
本発明は蓄熱材料、特に太陽エネルギーを効率的に蓄熱
し、これを熱源として効率よく吐き出し、再び効率よく
エネルギーを蓄熱し得る材料に係るものである。
し、これを熱源として効率よく吐き出し、再び効率よく
エネルギーを蓄熱し得る材料に係るものである。
太陽エネルギーは、最近のエネルギー事情を反映してこ
れを積極的に利用する為の具現化した提案が各方面でな
されている。
れを積極的に利用する為の具現化した提案が各方面でな
されている。
太陽熱は供給の不安定な熱源であり、いつでも必要に応
じ所望ｔ３−のエネルギーを得る為には蓄熱してお・く
ことが必要どなる。
じ所望ｔ３−のエネルギーを得る為には蓄熱してお・く
ことが必要どなる。
従来、太陽熱利用の為の蓄熱材としては、水や岩石類等
の顕熱を利用するものが主であった。
の顕熱を利用するものが主であった。
この様な材料は、安価で取り扱いが容易である反面、蓄
熱容量が小さい欠点を有し、ている。
熱容量が小さい欠点を有し、ている。
更に、他の蓄熱材料としては、パラフィン類、ＣａＣｌ
２−６Ｔ（２０やＮａ２ＳＯ４・１０Ｈ２Ｏ％の水和塩
、ＫＣ！１− ＫＮＯａ等の共晶塩等の潜熱型蓄熱材も
提案されている。
２−６Ｔ（２０やＮａ２ＳＯ４・１０Ｈ２Ｏ％の水和塩
、ＫＣ！１− ＫＮＯａ等の共晶塩等の潜熱型蓄熱材も
提案されている。
これら蓄熱制は物質の相変化に伴々う熱の出入りを利用
するものであり、一般に体積当りの蓄熱容量が大きく、
又一定温度の蓄熱が出来る等かなりの利点を崩している
が、冷却時に融点より著しく低い温度迄冷やさないと結
晶化が起らないと云う所謂過冷却現象や、融解時に無水
或は含水量の少ない塩と水又は濃度の薄い溶液とに分離
する所謂相分離が生じ、反復使用に剛えない欠点がある
。
するものであり、一般に体積当りの蓄熱容量が大きく、
又一定温度の蓄熱が出来る等かなりの利点を崩している
が、冷却時に融点より著しく低い温度迄冷やさないと結
晶化が起らないと云う所謂過冷却現象や、融解時に無水
或は含水量の少ない塩と水又は濃度の薄い溶液とに分離
する所謂相分離が生じ、反復使用に剛えない欠点がある
。
これら欠点のうち、過冷却現象に対しては、例えばＮａ
ｚＳＯ４・１０Ｈ２０に対して硼砂等の核生成剤を数チ
加えることによりこれを抑制防止する手段は種々知られ
ている。
ｚＳＯ４・１０Ｈ２０に対して硼砂等の核生成剤を数チ
加えることによりこれを抑制防止する手段は種々知られ
ている。
他方、相分離の抑制防止法としては、例えば潜熱型蓄熱
材を小カプセルに入れるととにより、大幅な相分離を起
させない手段や、槽内において攪拌して分離を防ぐ方法
、粘土等の無機のケル化剤を加えて粘性を増大ゼしめ、
固体の沈降を防止する手段等が提案されている。
材を小カプセルに入れるととにより、大幅な相分離を起
させない手段や、槽内において攪拌して分離を防ぐ方法
、粘土等の無機のケル化剤を加えて粘性を増大ゼしめ、
固体の沈降を防止する手段等が提案されている。
しかしながら、これらのうち小カプセルに入れる方法は
、容器の大きさに限界があり、大量の容器を要し、し〃
・も相分離を完全に防ぐことは困難であり、攪拌による
方法は、その動力等に費用がかかり、省エネルギーの為
に太陽エネルギーを用いると云う本来的な主旨に逆行す
るものである。又、坤機のゲル化剤を用いる方法は、こ
れらのうちでは比較的好捷しい方法であり、通常粘土や
微粉状のシリカを用いることが提案されているが、これ
らはそれ自体比重が犬きく、静置すれば長期には沈降か
生じ、相分離防止作用が失われてし捷う等、従来法にお
いては夫々欠点があった。
、容器の大きさに限界があり、大量の容器を要し、し〃
・も相分離を完全に防ぐことは困難であり、攪拌による
方法は、その動力等に費用がかかり、省エネルギーの為
に太陽エネルギーを用いると云う本来的な主旨に逆行す
るものである。又、坤機のゲル化剤を用いる方法は、こ
れらのうちでは比較的好捷しい方法であり、通常粘土や
微粉状のシリカを用いることが提案されているが、これ
らはそれ自体比重が犬きく、静置すれば長期には沈降か
生じ、相分離防止作用が失われてし捷う等、従来法にお
いては夫々欠点があった。
本発明者はかかる点に鑑み、潜熱型蓄熱材の相分離現象
を実質的に防止せしめる手段を見出すことを目的として
珈々研究、挾討した結果、成る特定性状を有する珪酸カ
ルシウムを用いることにより前記目的を達成し得ること
を見出した。
を実質的に防止せしめる手段を見出すことを目的として
珈々研究、挾討した結果、成る特定性状を有する珪酸カ
ルシウムを用いることにより前記目的を達成し得ること
を見出した。
かくして本発明は、相分離を起す無機化合物から成る潜
熱型蓄熱材にゾノトライト系及び／又はｌ・バモンイト
糸珪飽′カルシウムを混入せしめて成る蓄熱材料を提供
するにある。
熱型蓄熱材にゾノトライト系及び／又はｌ・バモンイト
糸珪飽′カルシウムを混入せしめて成る蓄熱材料を提供
するにある。
本発明にお・いて用いられる潜熱型蓄熱材としては、例
えば硫酸ソーダ１０水塩、チオ硫酸ソーダ５水塩、塩化
カルシウム６水塩、炭酸ソーダ１０水塩、燐酸ソータ１
２水塩、硝酸カルシウム４水塩、炭酸カルシウム１０水
塩、硼酸ソーダ１０水塩、硝酸アルミニウム９水塩、水
酸化バリウム８水塩、水酸化ストロンチウム８水塩、硝
酸マグネシウム６水塩、アンモニウム明ばん】２水塩、
塩化亜鉛３水塩、燐酸カリウム６水塩、苛性ソーダ３．
５水塩、硫酸アルミニウム１２水塩等の単一の無機化合
物含水塩やｃａｏ’ｌ ・ＭｇＣｌ２１２Ｈ２０、Ｍｇ
（Ｎ０３）２６Ｈ２０・Ａ、１（ＮＯ３）、 ９Ｈ２
０，ＣａＣｌ２・Ｃａ（ＮＯｇ）２１０Ｈ２０，０ａ（
ＮＯｓ）２４Ｈ２０・Ｚｎ （ＮＯ３）２６Ｈ２０、Ｏ
ａ （ＮＯｇ）２４Ｈ２０−Ｍｇ （ＮＯ３）、 ６Ｈ
２０。
えば硫酸ソーダ１０水塩、チオ硫酸ソーダ５水塩、塩化
カルシウム６水塩、炭酸ソーダ１０水塩、燐酸ソータ１
２水塩、硝酸カルシウム４水塩、炭酸カルシウム１０水
塩、硼酸ソーダ１０水塩、硝酸アルミニウム９水塩、水
酸化バリウム８水塩、水酸化ストロンチウム８水塩、硝
酸マグネシウム６水塩、アンモニウム明ばん】２水塩、
塩化亜鉛３水塩、燐酸カリウム６水塩、苛性ソーダ３．
５水塩、硫酸アルミニウム１２水塩等の単一の無機化合
物含水塩やｃａｏ’ｌ ・ＭｇＣｌ２１２Ｈ２０、Ｍｇ
（Ｎ０３）２６Ｈ２０・Ａ、１（ＮＯ３）、 ９Ｈ２
０，ＣａＣｌ２・Ｃａ（ＮＯｇ）２１０Ｈ２０，０ａ（
ＮＯｓ）２４Ｈ２０・Ｚｎ （ＮＯ３）２６Ｈ２０、Ｏ
ａ （ＮＯｇ）２４Ｈ２０−Ｍｇ （ＮＯ３）、 ６Ｈ
２０。
０８４ＮＯ３）、、 ４Ｈ２０−Ａ、１．（Ｎｏ３）、
９Ｈ２０，Ｍｇ（ＮＯａ）、、 ６Ｈ２０−Ｚｎ （
ＮＯｓ ）２６Ｈ２０等の無機複合化合物含水塩等が挙
げられ、これらは得ようとする熱エネルギー４１１″や
温度によって適宜使い分けられる。
９Ｈ２０，Ｍｇ（ＮＯａ）、、 ６Ｈ２０−Ｚｎ （
ＮＯｓ ）２６Ｈ２０等の無機複合化合物含水塩等が挙
げられ、これらは得ようとする熱エネルギー４１１″や
温度によって適宜使い分けられる。
次に、本発明に用いられる珪酸カルシウムはゾノトライ
ト糸やトバモライト糸である必要がある。これらの珪酸
カルシウムは、顕微鏡的に見ると、珪酸カルシウムの外
殻を廟する中空体乃至中実体であり、丁度まりも状に見
え、かかる外殻表面は、多数の極く細かい繊毛様を呈す
る珪酸カルシウムで覆われている。そして中空部分は完
全に空にすることが難かしく、普通これの合成時に用い
られる媒体である水が犬なり小なり含まれ、この水量は
外殻を通していく分かの水の出入りが可能な性質を有し
ている。そして、ゾノトライト系の方が中空状且まりも
状であるので、本発明に用いる珪酸カルシウムとして特
に好ましい。
ト糸やトバモライト糸である必要がある。これらの珪酸
カルシウムは、顕微鏡的に見ると、珪酸カルシウムの外
殻を廟する中空体乃至中実体であり、丁度まりも状に見
え、かかる外殻表面は、多数の極く細かい繊毛様を呈す
る珪酸カルシウムで覆われている。そして中空部分は完
全に空にすることが難かしく、普通これの合成時に用い
られる媒体である水が犬なり小なり含まれ、この水量は
外殻を通していく分かの水の出入りが可能な性質を有し
ている。そして、ゾノトライト系の方が中空状且まりも
状であるので、本発明に用いる珪酸カルシウムとして特
に好ましい。
本発明において潜熱型蓄熱材として用いられる相分離を
起す無機化合物は、含水塩であり、熱の出し入れの際、
一度かかる塩が融解したとき、それより低位の含水塩を
形成して水相と沈降物とに分離する現象を呈するもので
あり、かかる現象が生じると蓄熱容量等が著しく減退し
、殆んど蓄熱材として利用出来なくなる場合も生じる。
起す無機化合物は、含水塩であり、熱の出し入れの際、
一度かかる塩が融解したとき、それより低位の含水塩を
形成して水相と沈降物とに分離する現象を呈するもので
あり、かかる現象が生じると蓄熱容量等が著しく減退し
、殆んど蓄熱材として利用出来なくなる場合も生じる。
本発明においては、この様な含水塩に対して前述のゾノ
トライト系やトバモライト系珪酸カルシウム（以下珪酸
カルシウムと呼ぶ）を混入すると、含水塩が融解しても
それの沈降物は見掛は上全く生成しない。
トライト系やトバモライト系珪酸カルシウム（以下珪酸
カルシウムと呼ぶ）を混入すると、含水塩が融解しても
それの沈降物は見掛は上全く生成しない。
その理由は必ずしも明確ではないが、珪酸カルシウム外
殻が有する多数の繊毛間に沈降物が捕捉されたり、又何
らかの作用によって低位の含水塩の生成自体も抑制され
、これらの結果、相分離現象か認められないものと思わ
れる。
殻が有する多数の繊毛間に沈降物が捕捉されたり、又何
らかの作用によって低位の含水塩の生成自体も抑制され
、これらの結果、相分離現象か認められないものと思わ
れる。
本発明に用いられる珪酸カルシウムは既に提案されてい
る種々の公知の方法で得ることが出来る。用いられる該
珪酸カルシウムとしては、平均粒径が２０〜１００μ程
度を採用するのが好ましい。平均粒径が前記範囲に満た
ないと、含水塩の相分離現象を十分効果的に抑制出来ず
、逆に前記範囲を超える場合には、これ自体の沈降か生
じたり、含水塩の有する蓄熱効率を低下はせる虞れがあ
るので好捷しくない。
る種々の公知の方法で得ることが出来る。用いられる該
珪酸カルシウムとしては、平均粒径が２０〜１００μ程
度を採用するのが好ましい。平均粒径が前記範囲に満た
ないと、含水塩の相分離現象を十分効果的に抑制出来ず
、逆に前記範囲を超える場合には、これ自体の沈降か生
じたり、含水塩の有する蓄熱効率を低下はせる虞れがあ
るので好捷しくない。
又、見掛は上の嵩比重も前記とほぼ同様な理由ニヨリ０
．０７〜０１５程度を採用するのが適当である。
．０７〜０１５程度を採用するのが適当である。
更に、かかる珪酸カルシウムの使用量は、融解した含水
塩の全容積に対し、０８〜１．２倍量程度、好ましくは
１．０倍程度を採用するのが適当である。
塩の全容積に対し、０８〜１．２倍量程度、好ましくは
１．０倍程度を採用するのが適当である。
使用量が前記範囲に満たない場合には、含水増の相分離
を効果的に抑制出来ず、逆に前記範囲を超える場合には
、液全体の粘性が高くなり、含水塩の融解時でも流動性
が低下し、熱効率が低下したり、取り扱いが不便となる
虞れがヤ〕るので好捷しくない。
を効果的に抑制出来ず、逆に前記範囲を超える場合には
、液全体の粘性が高くなり、含水塩の融解時でも流動性
が低下し、熱効率が低下したり、取り扱いが不便となる
虞れがヤ〕るので好捷しくない。
次に本発明を実施例により説明する。
実施例】。
硫酸ソーダ】０水塩結晶Ｉ Ｋ９を攪拌槽に入れ、核種
を５０℃の温湯に浸して該結晶を完全に融解せしめた。
を５０℃の温湯に浸して該結晶を完全に融解せしめた。
次いで核種に平均粒径５ｏμ、嵩比重Ｏ】を有するゾノ
トライト系珪酸カルシウム粉末０．１ Ｋ９を導入１．
／ 、十分攪拌してスラリー状物を得た。
トライト系珪酸カルシウム粉末０．１ Ｋ９を導入１．
／ 、十分攪拌してスラリー状物を得た。
次にこのスラリー状物を観察を容易にする為、透明なプ
ラスチック容器に封入し、該容器を１０℃の水を５を入
れた容器に浸して熱交換を行なわせだ処、容器中の水温
は２０°Ｃ迄上昇し、透明容器中に封入されたスラリー
状物は一つの塊状固体を呈し、遊離水や微粉等の存在は
認められず、これから相分離現象が生じていないこと認
められた。
ラスチック容器に封入し、該容器を１０℃の水を５を入
れた容器に浸して熱交換を行なわせだ処、容器中の水温
は２０°Ｃ迄上昇し、透明容器中に封入されたスラリー
状物は一つの塊状固体を呈し、遊離水や微粉等の存在は
認められず、これから相分離現象が生じていないこと認
められた。
次にこの塊状固体を呈１〜でいるプラスチック容器を太
陽光に曝し、該固体をスラリー状にした後、前記と同様
に冷水に浸漬した処、該冷水は前記とほぼ同様の温度上
昇をし、透明容器中のスラリー状物は前記と同様に一つ
の塊状固体を呈した。
陽光に曝し、該固体をスラリー状にした後、前記と同様
に冷水に浸漬した処、該冷水は前記とほぼ同様の温度上
昇をし、透明容器中のスラリー状物は前記と同様に一つ
の塊状固体を呈した。
実施例２゜
チオ硫酸ソーダ５水塩結晶Ｉ Ｋ９を攪拌槽に入れ、核
種を７０℃の温湯に浸して該結晶を完全に融解せしめた
。
種を７０℃の温湯に浸して該結晶を完全に融解せしめた
。
次いで核種に平均粒径５０μ、嵩比重０１を有するゾノ
トライト系珪酸カルシウム粉末０１Ｋｇを導入し、十分
攪拌してスラリー状物を得た。
トライト系珪酸カルシウム粉末０１Ｋｇを導入し、十分
攪拌してスラリー状物を得た。
次にこのスラリー状物を透明プラスチック容器に刺入１
−１該容器を１０°Ｃの水５ｔを入れた容器に浸して熱
交換を行々わせだ処、容器中の水温は２０℃迄上昇し、
透明容器中に封入されたスラリー状物は一つの塊状固体
を呈し、遊離水や微粉等の存在は認められず、これから
相分離現象が生じていないことが認められた。
−１該容器を１０°Ｃの水５ｔを入れた容器に浸して熱
交換を行々わせだ処、容器中の水温は２０℃迄上昇し、
透明容器中に封入されたスラリー状物は一つの塊状固体
を呈し、遊離水や微粉等の存在は認められず、これから
相分離現象が生じていないことが認められた。
実施例３゜
水酸化バリウム８水塩結晶Ｉ Ｋ７を攪拌槽に入れ、核
種を９０°Ｃの温湯に浸して該結晶を完全に融解せしめ
た。
種を９０°Ｃの温湯に浸して該結晶を完全に融解せしめ
た。
次いで核種に平均粒径５０μ、嵩比重Ｏ１を有するゾノ
トライト系珪酸カルシウム粉末０１Ｋｇを導入し、十分
攪拌してスラリー状物を得た。
トライト系珪酸カルシウム粉末０１Ｋｇを導入し、十分
攪拌してスラリー状物を得た。
次にこのスラリー状物を透明プラスチック容器に刺入し
、該容器を１０℃の水５ｔを入れた容器に浸して熱交換
を行なわせた処、透明容器中に刺入されたスラリー状物
は一つの塊状固体を呈し、相分離は全く認められなかっ
た。
、該容器を１０℃の水５ｔを入れた容器に浸して熱交換
を行なわせた処、透明容器中に刺入されたスラリー状物
は一つの塊状固体を呈し、相分離は全く認められなかっ
た。
尚、水酸化バリウム８水ｊ含に代えて炭酸ソーダ】０水
塩、（ｉｌｌ１１酸ソーダ１０水塩についても夫々同様
な実験を行なったが何れも良好な結果が得られた。
塩、（ｉｌｌ１１酸ソーダ１０水塩についても夫々同様
な実験を行なったが何れも良好な結果が得られた。
実施例４゜
Ｍｇ（ＮＯａ）２６Ｈ２０・Ａ］、（ＮＯ３）、 ９Ｈ
２０結晶Ｉ Ｋ９を攪拌槽に入れ、核種を５０℃の温湯
に浸して該結晶を完全に溶解せしめた。
２０結晶Ｉ Ｋ９を攪拌槽に入れ、核種を５０℃の温湯
に浸して該結晶を完全に溶解せしめた。
次いで核種に平均粒径５０μ、嵩比重０】を有するゾノ
トライト系珪酸カルシウム粉末０１Ｋｇを導入し、十分
攪拌してスラリー状物を得た。
トライト系珪酸カルシウム粉末０１Ｋｇを導入し、十分
攪拌してスラリー状物を得た。
次にこのスラリー状物を透明プラスチック容器に封入し
、該容器を１０℃の水５ｔを入れた容器に浸して熱交換
を行カわせだ処、透明容器中に封入されたスラリー状物
は一つの塊状固体を呈し、相分離は全く認められなかっ
た。
、該容器を１０℃の水５ｔを入れた容器に浸して熱交換
を行カわせだ処、透明容器中に封入されたスラリー状物
は一つの塊状固体を呈し、相分離は全く認められなかっ
た。
４７０−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 融解時に相分＊ｇＩｔ起す無機化合物から成
る潜熱型蓄熱材にゾノトライト系及び／又はトバモライ
ト系珪酸カルシウムを混入せしめて成る蓄熱材料。 （２）潜熱型蓄熱材は、単一の無機化合物言水塩、無機
複合化合物含水塩である請求の範囲（１）の蓄熱材料。 （８） ゾノトライト系珪酸カルシウムは、平均粒径
２０μ〜１００μである請求の範囲（１）の蓄熱材料。 （４） ゾノトライト系珪酸カルシウムの見掛は上の
嵩比重は０．０７〜０．１５である請求の範囲（１）の
蓄熱材料。 （５） 潜熱型蓄熱材とゾノトライト系珪酸カルシウ
ムとの混入比率は、後者が前者に対し、容積比で０８〜
１２、特許請求の範囲（１）の蓄熱材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137282A JPS58219399A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 蓄熱材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137282A JPS58219399A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 蓄熱材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219399A true JPS58219399A (ja) | 1983-12-20 |
Family
ID=14298977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10137282A Pending JPS58219399A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 蓄熱材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219399A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002114553A (ja) * | 2000-10-05 | 2002-04-16 | Asahi Kasei Corp | 潜熱蓄熱セメント系建材 |
| JP2011213750A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Niigata Univ | 潜熱蓄熱物質を含有する被覆された多孔性無機粒子及びそれを含む蓄熱材 |
| WO2012104060A1 (de) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Promat Gmbh | Latentwärmespeicher |
-
1982
- 1982-06-15 JP JP10137282A patent/JPS58219399A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002114553A (ja) * | 2000-10-05 | 2002-04-16 | Asahi Kasei Corp | 潜熱蓄熱セメント系建材 |
| JP4632507B2 (ja) * | 2000-10-05 | 2011-02-16 | 旭化成建材株式会社 | 潜熱蓄熱セメント系建材 |
| JP2011213750A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Niigata Univ | 潜熱蓄熱物質を含有する被覆された多孔性無機粒子及びそれを含む蓄熱材 |
| WO2012104060A1 (de) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Promat Gmbh | Latentwärmespeicher |
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