JPS6187774A - 蓄熱材組成物 - Google Patents
蓄熱材組成物Info
- Publication number
- JPS6187774A JPS6187774A JP21020284A JP21020284A JPS6187774A JP S6187774 A JPS6187774 A JP S6187774A JP 21020284 A JP21020284 A JP 21020284A JP 21020284 A JP21020284 A JP 21020284A JP S6187774 A JPS6187774 A JP S6187774A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- freezing point
- storage material
- material composition
- heat storage
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は塩化カルシウム６水塩を主成分とする蓄熱材組
成物に関し、特に凝固点を広い範囲に亘って任意に調整
し得ると共に凝固時の過冷却を防止し、蓄熱材としての
性能を高める技術に関するものである。
成物に関し、特に凝固点を広い範囲に亘って任意に調整
し得ると共に凝固時の過冷却を防止し、蓄熱材としての
性能を高める技術に関するものである。
塩化カルシウム６水塩は水和物特有の大きな凝固−融解
を有しておシ、且つ凝固点が常温付近（約３０℃）であ
るところから、施設園芸、栽培用温室や住宅暖房或はケ
ミカルヒートポンプ、更にはソー２用蓄熱タンク、工業
用排熱回収設備等に広く実用化されはじめている。但し
塩化カルシウム６水塩単独では潜熱発生温度がその凝固
点（及び融点）である約３０℃の１点に特定されるので
、利用環境に応じて潜熱発生温度を調整し得る様な改良
研究も進められている。この種の技術としては、塩化カ
ルシウム６水塩中に適量の凝固点調節剤（例えば臭化カ
ルシウム６水塩、塩化第２鉄６水塩、塩化コバルト６水
塩、塩化第２銅２水塩、塩化マグネシウム６水塩等）を
加えて任意の凝固点となる様にする方法がある。
を有しておシ、且つ凝固点が常温付近（約３０℃）であ
るところから、施設園芸、栽培用温室や住宅暖房或はケ
ミカルヒートポンプ、更にはソー２用蓄熱タンク、工業
用排熱回収設備等に広く実用化されはじめている。但し
塩化カルシウム６水塩単独では潜熱発生温度がその凝固
点（及び融点）である約３０℃の１点に特定されるので
、利用環境に応じて潜熱発生温度を調整し得る様な改良
研究も進められている。この種の技術としては、塩化カ
ルシウム６水塩中に適量の凝固点調節剤（例えば臭化カ
ルシウム６水塩、塩化第２鉄６水塩、塩化コバルト６水
塩、塩化第２銅２水塩、塩化マグネシウム６水塩等）を
加えて任意の凝固点となる様にする方法がある。
一方塩化カルシウム６水塩を凝固点よりも低温側から昇
温しで行くと、凝固点で融解潜熱を奪いながら液状にな
る。この相変化はほぼ理論通シに進行するので問題はな
いが、逆の相変化については次の様な問題がある。即ち
凝固点よシも高温側から温度を下げて行くと、理論的に
は凝固点温度で相変化し固体になっていくはずであるが
、実際には過冷却現象が起と）凝固点よ）もかなシ低い
２０〜１０℃程度まで冷えても液体状態を継続すること
がある為、凝固潜熱を利用する場合の大きな障害となっ
てｂた。こうした過冷却を防止する方法として、塩化カ
ルシウム６水塩中に凝固核生成促進剤を配合する方法が
知られておシ、例えば５ｒＣ１，−６Ｈ，０、Ｓｒ（Ｏ
Ｈ）２・８Ｈ，０、Ｂａ（ＯＲ）２８Ｈ２０等の核生成
促進剤が使用され一定の成果を得ている。
温しで行くと、凝固点で融解潜熱を奪いながら液状にな
る。この相変化はほぼ理論通シに進行するので問題はな
いが、逆の相変化については次の様な問題がある。即ち
凝固点よシも高温側から温度を下げて行くと、理論的に
は凝固点温度で相変化し固体になっていくはずであるが
、実際には過冷却現象が起と）凝固点よ）もかなシ低い
２０〜１０℃程度まで冷えても液体状態を継続すること
がある為、凝固潜熱を利用する場合の大きな障害となっ
てｂた。こうした過冷却を防止する方法として、塩化カ
ルシウム６水塩中に凝固核生成促進剤を配合する方法が
知られておシ、例えば５ｒＣ１，−６Ｈ，０、Ｓｒ（Ｏ
Ｈ）２・８Ｈ，０、Ｂａ（ＯＲ）２８Ｈ２０等の核生成
促進剤が使用され一定の成果を得ている。
しかしながら従来から知られている凝固点調節剤は、「
凝固点を少々い添加量で広い範囲に亘り調整可能とし、
且つ潜熱量を低減させない」といった要求特性を十分に
満足するものとは言えず、また核生成促進剤にしても従
来のものは高価であシ、この種の蓄熱材組成物の用途を
拡大して行くうえで大きな障害となっている。本発明は
こうした状況のもとで、要求特性を備えた新たな凝固点
調節剤及び核生成促進剤を検索し、性能及び経済性の優
れた蓄熱材組成物を提供しようとするものである。
凝固点を少々い添加量で広い範囲に亘り調整可能とし、
且つ潜熱量を低減させない」といった要求特性を十分に
満足するものとは言えず、また核生成促進剤にしても従
来のものは高価であシ、この種の蓄熱材組成物の用途を
拡大して行くうえで大きな障害となっている。本発明は
こうした状況のもとで、要求特性を備えた新たな凝固点
調節剤及び核生成促進剤を検索し、性能及び経済性の優
れた蓄熱材組成物を提供しようとするものである。
本発明紘、塩化カルシウム６水塩を主成分とする蓄熱材
組成物において、全組成物中に４０チ（重量％：以下同
じ）以下の塩化亜鉛を凝固点調節剤として含有させる他
、核生成促進剤として燐酸１水素カルシウム及び硫化バ
リウムを含有させてなるところに要旨を有するものであ
る。
組成物において、全組成物中に４０チ（重量％：以下同
じ）以下の塩化亜鉛を凝固点調節剤として含有させる他
、核生成促進剤として燐酸１水素カルシウム及び硫化バ
リウムを含有させてなるところに要旨を有するものであ
る。
本発明における第１の特徴は、塩化カルシウム６水塩の
凝固点調節剤として塩化亜鉛を選択した点にあシ、それ
によって比較的少ない凝固点調節剤の配合量で凝固点を
任意に調整することができる。即ち第１図は、塩化カル
シウム６水塩を主成分とする蓄熱材組成物に対し、凝固
点調節剤として塩化亜鉛を配合した場合における塩化亜
鉛の含有率〔組成物全量中の重量％（以下同じ）〕と凝
固点の関係を示した実験結果のグラフであシ、公知の代
表的な凝固点降下剤である塩化第２鉄６水塩及び臭化カ
ルシウム６水塩を用いた場合の実験結果も併記している
。この図からも明らかな様に、塩化第２鉄６水塩では含
有率の増大に伴う凝固点の降下勾配が小さく、潜熱発生
温度を低下させるには相当多量含有させなければならな
い。しかもこの２成分系組成物では、該組成物中に約６
０チの塩化第２鉄６水塩を配合させることによってはじ
めて最低の凝固点（１０℃）を示す。こうした傾向は塩
化第２銅２水塩、塩化マグネシウム６水塩、塩化コバル
ト６水塩等についても殆んど同様でちる。これに対し臭
化カルシウム６水塩は含有率の増大による凝固点の降下
勾配が大きく、比較的少ない含有率でも凝固点を低温側
へ移行させることができる。そして含有率が５０％のと
きに最低の凝固点を示すが、その温度はせいぜい１５〜
１６℃までであシ、潜熱発生温度を１５℃未満の低温に
設定するととはできない。これらに対し塩化亜鉛を配合
した場合の含有率増大による凝固点の降下勾配は相当大
きく、又約３５〜４０％の含有率のときに得られる最低
の凝固点は約１０℃まで降下している。即ち塩化亜鉛の
含有率を４０％以下の範囲で調整してやれば、潜熱利用
温度を約３０℃から約１０℃という広い範囲の任意の温
度に設定することができる。
凝固点調節剤として塩化亜鉛を選択した点にあシ、それ
によって比較的少ない凝固点調節剤の配合量で凝固点を
任意に調整することができる。即ち第１図は、塩化カル
シウム６水塩を主成分とする蓄熱材組成物に対し、凝固
点調節剤として塩化亜鉛を配合した場合における塩化亜
鉛の含有率〔組成物全量中の重量％（以下同じ）〕と凝
固点の関係を示した実験結果のグラフであシ、公知の代
表的な凝固点降下剤である塩化第２鉄６水塩及び臭化カ
ルシウム６水塩を用いた場合の実験結果も併記している
。この図からも明らかな様に、塩化第２鉄６水塩では含
有率の増大に伴う凝固点の降下勾配が小さく、潜熱発生
温度を低下させるには相当多量含有させなければならな
い。しかもこの２成分系組成物では、該組成物中に約６
０チの塩化第２鉄６水塩を配合させることによってはじ
めて最低の凝固点（１０℃）を示す。こうした傾向は塩
化第２銅２水塩、塩化マグネシウム６水塩、塩化コバル
ト６水塩等についても殆んど同様でちる。これに対し臭
化カルシウム６水塩は含有率の増大による凝固点の降下
勾配が大きく、比較的少ない含有率でも凝固点を低温側
へ移行させることができる。そして含有率が５０％のと
きに最低の凝固点を示すが、その温度はせいぜい１５〜
１６℃までであシ、潜熱発生温度を１５℃未満の低温に
設定するととはできない。これらに対し塩化亜鉛を配合
した場合の含有率増大による凝固点の降下勾配は相当大
きく、又約３５〜４０％の含有率のときに得られる最低
の凝固点は約１０℃まで降下している。即ち塩化亜鉛の
含有率を４０％以下の範囲で調整してやれば、潜熱利用
温度を約３０℃から約１０℃という広い範囲の任意の温
度に設定することができる。
この様に塩化カルシウム６水塩に適量の塩化亜鉛を含有
させることによって凝固点を任意に調整することができ
る。しかし降温時の過冷却現象については未解決である
。過冷却防止の為の核生成促進剤としては前述の如＜５
ｒＣ１ｔ・６Ｈ２０や５ｒ（ＯＨ）ｚ・８Ｈ２０等が知
られておシ、これらは塩化カルシウム６水塩−塩化亜鉛
系の蓄熱材組成物についても同様の過冷却防止効果を発
揮するが、前述の如く高価であるという難点がある。そ
こで上記２成分系の蓄熱材組成物を対象として、過冷却
を効果的に防止することのできる安価な核生成促進剤を
求めて研究を進めた結果、後記実施例でも明らかにする
様に燐酸１水素カルシウム２水塩と硫化バリウムを併用
すれば、５ｒＣ１２・６Ｈ２０等の核生成促進剤に比べ
て何ら遜色のない過冷却防止効果を発揮することが確認
された。そしてこうした効果を有効に発揮させる為の好
ましい含有率〔同じく組成物全量中の含有率っけ、燐酸
１水素カルシウム２水塩（Ｃａ ＨＰ ０４ ・２ Ｈ
ｚＯ）が０．００５〜１０チ（よ）好ましくは０．５〜
５チ）、硫化バリウム（ＢａＳ）が０．００５〜１０％
（よシ好みしくけ０．０１〜ｌＯチ）であシ、この範囲
で両者を併用することによシ過冷却を２℃程度以下に抑
えることができる。尚含有率が上記範囲未満では過冷却
防止効果が十分に発揮されず、一方上記範囲を超えると
、塩化カルシウム６水塩の絶対量が少なくなる為蓄熱量
が不足気味となる。
させることによって凝固点を任意に調整することができ
る。しかし降温時の過冷却現象については未解決である
。過冷却防止の為の核生成促進剤としては前述の如＜５
ｒＣ１ｔ・６Ｈ２０や５ｒ（ＯＨ）ｚ・８Ｈ２０等が知
られておシ、これらは塩化カルシウム６水塩−塩化亜鉛
系の蓄熱材組成物についても同様の過冷却防止効果を発
揮するが、前述の如く高価であるという難点がある。そ
こで上記２成分系の蓄熱材組成物を対象として、過冷却
を効果的に防止することのできる安価な核生成促進剤を
求めて研究を進めた結果、後記実施例でも明らかにする
様に燐酸１水素カルシウム２水塩と硫化バリウムを併用
すれば、５ｒＣ１２・６Ｈ２０等の核生成促進剤に比べ
て何ら遜色のない過冷却防止効果を発揮することが確認
された。そしてこうした効果を有効に発揮させる為の好
ましい含有率〔同じく組成物全量中の含有率っけ、燐酸
１水素カルシウム２水塩（Ｃａ ＨＰ ０４ ・２ Ｈ
ｚＯ）が０．００５〜１０チ（よ）好ましくは０．５〜
５チ）、硫化バリウム（ＢａＳ）が０．００５〜１０％
（よシ好みしくけ０．０１〜ｌＯチ）であシ、この範囲
で両者を併用することによシ過冷却を２℃程度以下に抑
えることができる。尚含有率が上記範囲未満では過冷却
防止効果が十分に発揮されず、一方上記範囲を超えると
、塩化カルシウム６水塩の絶対量が少なくなる為蓄熱量
が不足気味となる。
本発明の蓄熱材組成物は、前述の如く塩化カルシウム６
水塩を主成分とし、これに凝固点調節剤として塩化亜鉛
を、又過冷却防止用の核生成促進剤として燐酸１水素カ
ルシウム及び硫化バリウムを必須成分として含むもので
あるが、この他必要によシ適量の増粘剤を配合すること
もできる。即ち増粘剤は、液状の蓄熱材組成物中で核生
成促進剤等を安定な分散状態に保持すると共に、固体−
液体の比重差によって生ずる相分離を防止する作用があ
）、代表的な増粘剤はグリセリンである。
水塩を主成分とし、これに凝固点調節剤として塩化亜鉛
を、又過冷却防止用の核生成促進剤として燐酸１水素カ
ルシウム及び硫化バリウムを必須成分として含むもので
あるが、この他必要によシ適量の増粘剤を配合すること
もできる。即ち増粘剤は、液状の蓄熱材組成物中で核生
成促進剤等を安定な分散状態に保持すると共に、固体−
液体の比重差によって生ずる相分離を防止する作用があ
）、代表的な増粘剤はグリセリンである。
また前述の核生成促進剤と共に燐酸２水素ナトリウムや
燐酸水素２ナトリウム等を併用することも可能である。
燐酸水素２ナトリウム等を併用することも可能である。
以下、本発明に係る蓄熱材組成物の実際の配合例とその
特性を示す。
特性を示す。
（１）凝固点が約２０℃の蓄熱材組成物第１表に示す蓄
熱材組成物のうち代表的なものについての放熱曲線を第
２図に示す。尚第２図には参考の為核生成促進剤未添加
のものの放熱曲線も併記している。
熱材組成物のうち代表的なものについての放熱曲線を第
２図に示す。尚第２図には参考の為核生成促進剤未添加
のものの放熱曲線も併記している。
第２図からも明らかな様に、核生成促進剤未添加では著
しい過冷却現象が観察されるのに対し、本発明の蓄熱材
組成物では過冷却現象は殆んど見られない。
しい過冷却現象が観察されるのに対し、本発明の蓄熱材
組成物では過冷却現象は殆んど見られない。
（２）第２表に示した本発明例の基本配合において、Ｂ
ａＳ配合率を種々変更した場合における繰返し使用時の
過冷却温度（’Ｃ）及び蓄熱性能を調べたところ第３表
の結果が得られた。
ａＳ配合率を種々変更した場合における繰返し使用時の
過冷却温度（’Ｃ）及び蓄熱性能を調べたところ第３表
の結果が得られた。
第２表
第３表の結果から導かれるＢａＳの好適配合率ｆｌｏ、
０１〜１０％である。
０１〜１０％である。
（３）第４表は本発明に係る他の蓄熱材組成物を例示す
るものであシ、夫々の放熱曲線は第３図に示した通）で
ある。
るものであシ、夫々の放熱曲線は第３図に示した通）で
ある。
この実験結果からも明らかな様に本発明で゛は、Ｃａ
ＨＰ ０４ ” ２ＨｔＯ及びＢａＳと共にＮａ２ＨＰ
Ｏ４・１２Ｈ２０やＮａＨ２ＰＯ４・２Ｈ，Ｏｔ−併用
することも可能である。
ＨＰ ０４ ” ２ＨｔＯ及びＢａＳと共にＮａ２ＨＰ
Ｏ４・１２Ｈ２０やＮａＨ２ＰＯ４・２Ｈ，Ｏｔ−併用
することも可能である。
本発明は以上の様に構成されておシ、潜熱発生温度を広
い範囲の任意の点に調整し得ると共に過冷却現象を著し
く抑制することができ、繰返し安定性の優れた蓄熱材組
成物を提供し得ることになった。しかも使用する凝固点
降下剤や核生成促進剤は従来剤に比べて安価に入手する
ことができ、優れた性能の蓄熱材組成物を安価に提供す
ることができる。
い範囲の任意の点に調整し得ると共に過冷却現象を著し
く抑制することができ、繰返し安定性の優れた蓄熱材組
成物を提供し得ることになった。しかも使用する凝固点
降下剤や核生成促進剤は従来剤に比べて安価に入手する
ことができ、優れた性能の蓄熱材組成物を安価に提供す
ることができる。
第１図は凝固点調節剤の配合率と凝固点の関係を示すグ
２７、第２．３図は蓄熱材組成物の放熱曲線を示すグラ
フである。
２７、第２．３図は蓄熱材組成物の放熱曲線を示すグラ
フである。
Claims (1)
- 塩化カルシウム６水塩を主成分とする蓄熱材組成物にお
いて、全組成物中に４０％（重量％：以下同じ）以下の
塩化亜鉛を凝固点調節剤として含有させる他、核生成促
進剤として燐酸１水素カルシウム及び硫化バリウムを含
有させてなることを特徴とする蓄熱材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21020284A JPS6187774A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 蓄熱材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21020284A JPS6187774A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 蓄熱材組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6187774A true JPS6187774A (ja) | 1986-05-06 |
| JPH0134553B2 JPH0134553B2 (ja) | 1989-07-19 |
Family
ID=16585478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21020284A Granted JPS6187774A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 蓄熱材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6187774A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58185679A (ja) * | 1982-04-23 | 1983-10-29 | Hitachi Ltd | 蓄熱材料 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP21020284A patent/JPS6187774A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58185679A (ja) * | 1982-04-23 | 1983-10-29 | Hitachi Ltd | 蓄熱材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0134553B2 (ja) | 1989-07-19 |
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