JP2001192650A - 蓄冷材 - Google Patents
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- JP2001192650A JP2001192650A JP2000001914A JP2000001914A JP2001192650A JP 2001192650 A JP2001192650 A JP 2001192650A JP 2000001914 A JP2000001914 A JP 2000001914A JP 2000001914 A JP2000001914 A JP 2000001914A JP 2001192650 A JP2001192650 A JP 2001192650A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Abstract
(57)【要約】
【課題】 塩化カリウム水溶液を蓄冷媒体とし、過冷却
現象を抑制して凝固点を塩化カリウム水溶液の相転移温
度にできる限り近づけて、凝固に要する時間をより短縮
することのできる過冷却防止剤を含有する蓄冷材を提供
する。 【解決手段】 蓄冷媒体として塩化カリウム水溶液を含
有し、過冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物、
四ホウ酸ナトリウム１０水和物、炭酸水素カリウム、亜
硫酸ナトリウム、リン酸二水素アンモニウムから選ばれ
る少なくとも１種の水溶性無機塩を含有することを特徴
とする蓄冷材。
現象を抑制して凝固点を塩化カリウム水溶液の相転移温
度にできる限り近づけて、凝固に要する時間をより短縮
することのできる過冷却防止剤を含有する蓄冷材を提供
する。 【解決手段】 蓄冷媒体として塩化カリウム水溶液を含
有し、過冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物、
四ホウ酸ナトリウム１０水和物、炭酸水素カリウム、亜
硫酸ナトリウム、リン酸二水素アンモニウムから選ばれ
る少なくとも１種の水溶性無機塩を含有することを特徴
とする蓄冷材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩化カリウム水溶
液を蓄冷媒体（主剤）とする蓄冷材に関し、より詳しく
は蓄冷媒体として塩化カリウム水溶液を含有しかつ過冷
却防止剤として特定の水溶性無機塩を含有する蓄冷材に
関する。
液を蓄冷媒体（主剤）とする蓄冷材に関し、より詳しく
は蓄冷媒体として塩化カリウム水溶液を含有しかつ過冷
却防止剤として特定の水溶性無機塩を含有する蓄冷材に
関する。
【０００２】
【従来の技術】塩化カリウム、塩化ナトリウム等の金属
塩は、水と共晶して共水晶を形成することができる。こ
の共水晶は一般に低共融点を有し、この共水晶の融解時
の潜熱が従来より蓄冷材の主剤となる蓄冷媒体として利
用されている。
塩は、水と共晶して共水晶を形成することができる。こ
の共水晶は一般に低共融点を有し、この共水晶の融解時
の潜熱が従来より蓄冷材の主剤となる蓄冷媒体として利
用されている。
【０００３】しかしながら金属塩水溶液を蓄冷媒体とし
て用いた蓄冷材は、過冷却現象を起こすという問題があ
る。過冷却とは、物質を冷却する際に液体から固体への
相転移の温度を過ぎても転移の現象が現れないことをい
う。たとえば、１９．３重量％の塩化カリウム水溶液は
相転移温度が−１１℃であるにもかかわらず、実際には
−３０℃付近まで温度を下げないと相転移が起こらない
ことがある。
て用いた蓄冷材は、過冷却現象を起こすという問題があ
る。過冷却とは、物質を冷却する際に液体から固体への
相転移の温度を過ぎても転移の現象が現れないことをい
う。たとえば、１９．３重量％の塩化カリウム水溶液は
相転移温度が−１１℃であるにもかかわらず、実際には
−３０℃付近まで温度を下げないと相転移が起こらない
ことがある。
【０００４】このように過冷却現象を起こす蓄冷材を使
用するためには、実際利用しようとする温度（蓄冷材の
凝固点）よりさらに低温まで冷やすことのできる冷凍機
を準備しなければならず、冷凍機設備の費用がかかり、
また冷凍機の低温運転による運転効率の低下によるラン
ニングコストの増大など、余分のエネルギーを必要とす
る。また蓄冷材を凝固させるのに時間がかかるという問
題もあった。
用するためには、実際利用しようとする温度（蓄冷材の
凝固点）よりさらに低温まで冷やすことのできる冷凍機
を準備しなければならず、冷凍機設備の費用がかかり、
また冷凍機の低温運転による運転効率の低下によるラン
ニングコストの増大など、余分のエネルギーを必要とす
る。また蓄冷材を凝固させるのに時間がかかるという問
題もあった。
【０００５】この過冷却を緩和するために、凝固時に蓄
冷媒体の核となるような物質を過冷却防止剤として蓄冷
媒体に添加する。しかしどのような過冷却防止剤を使用
するかという点に関しては、蓄冷媒体として用いる金属
塩と同じような結晶構造・格子定数をもつものが良いと
いう説もあり、逆に蓄冷媒体と異質なものでも過冷却防
止効果が高いものもあり、特定の蓄冷媒体に対しどんな
過冷却防止剤が適しているかは試行錯誤されているのが
現状である。
冷媒体の核となるような物質を過冷却防止剤として蓄冷
媒体に添加する。しかしどのような過冷却防止剤を使用
するかという点に関しては、蓄冷媒体として用いる金属
塩と同じような結晶構造・格子定数をもつものが良いと
いう説もあり、逆に蓄冷媒体と異質なものでも過冷却防
止効果が高いものもあり、特定の蓄冷媒体に対しどんな
過冷却防止剤が適しているかは試行錯誤されているのが
現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決しようとするものであり、その目的は、塩化カ
リウム水溶液を蓄冷媒体とし、過冷却現象を抑制して凝
固点を塩化カリウム水溶液の相転移温度にできる限り近
づけて、凝固に要する時間をより短縮することのできる
過冷却防止剤を含有する蓄冷材を提供することである。
点を解決しようとするものであり、その目的は、塩化カ
リウム水溶液を蓄冷媒体とし、過冷却現象を抑制して凝
固点を塩化カリウム水溶液の相転移温度にできる限り近
づけて、凝固に要する時間をより短縮することのできる
過冷却防止剤を含有する蓄冷材を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意研究を行った結果、硫酸ナトリウム１
０水和物、四ホウ酸ナトリウム１０水和物、炭酸水素カ
リウム、亜硫酸ナトリウム、リン酸二水素アンモニウム
のうちの少なくともいずれかの水溶性無機塩を塩化カリ
ウム水溶液の過冷却防止剤として使用した場合、特に過
冷却を抑制する有効な効果があることを見出し、本発明
を完成するに至った。
解決するため鋭意研究を行った結果、硫酸ナトリウム１
０水和物、四ホウ酸ナトリウム１０水和物、炭酸水素カ
リウム、亜硫酸ナトリウム、リン酸二水素アンモニウム
のうちの少なくともいずれかの水溶性無機塩を塩化カリ
ウム水溶液の過冷却防止剤として使用した場合、特に過
冷却を抑制する有効な効果があることを見出し、本発明
を完成するに至った。
【０００８】即ち、本発明は以下のとおりである。 （１）蓄冷媒体として塩化カリウム水溶液を含有し、過
冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物、四ホウ酸
ナトリウム１０水和物、炭酸水素カリウム、亜硫酸ナト
リウム、リン酸二水素アンモニウムから選ばれる少なく
とも１種の水溶性無機塩を含有することを特徴とする蓄
冷材。好適な実施態様は、次の通りである。 （２）少なくとも１度予め凝固された後、０℃よりも低
い温度で融解され保持されることを特徴とする上記
（１）記載の蓄冷材。
冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物、四ホウ酸
ナトリウム１０水和物、炭酸水素カリウム、亜硫酸ナト
リウム、リン酸二水素アンモニウムから選ばれる少なく
とも１種の水溶性無機塩を含有することを特徴とする蓄
冷材。好適な実施態様は、次の通りである。 （２）少なくとも１度予め凝固された後、０℃よりも低
い温度で融解され保持されることを特徴とする上記
（１）記載の蓄冷材。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の蓄冷材は、蓄冷媒体として塩化カリウム水溶液
を含有する。塩化カリウムなどのアルカリ金属塩化物
は、水との共晶の融解潜熱を利用することによってより
すぐれた蓄冷能を発揮する。塩化カリウムの濃度は水溶
液を形成する限り特に限定されないが、水と共晶を形成
する水溶液濃度またはその近傍の濃度で使用することが
好ましい。このような塩化カリウムの濃度としては、５
〜２６重量％が好ましく、より好ましくは１０〜２２重
量％、特に１９．３重量％が好ましい。塩化カリウムの
純度は特に限定されないが、通常９５％以上が好ましく
用いられる。
本発明の蓄冷材は、蓄冷媒体として塩化カリウム水溶液
を含有する。塩化カリウムなどのアルカリ金属塩化物
は、水との共晶の融解潜熱を利用することによってより
すぐれた蓄冷能を発揮する。塩化カリウムの濃度は水溶
液を形成する限り特に限定されないが、水と共晶を形成
する水溶液濃度またはその近傍の濃度で使用することが
好ましい。このような塩化カリウムの濃度としては、５
〜２６重量％が好ましく、より好ましくは１０〜２２重
量％、特に１９．３重量％が好ましい。塩化カリウムの
純度は特に限定されないが、通常９５％以上が好ましく
用いられる。
【００１０】本発明においては、共水晶を形成し得る化
合物は塩化カリウムの単独使用であってもよく、あるい
は共水晶を形成し得るならば塩化カリウム以外の化合物
を併用してもよい。かかる化合物としては、塩化アンモ
ニウム、硝酸カリウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリ
ウム、硫酸カリウム、臭化カリウム、塩化カルシウムが
挙げられる。
合物は塩化カリウムの単独使用であってもよく、あるい
は共水晶を形成し得るならば塩化カリウム以外の化合物
を併用してもよい。かかる化合物としては、塩化アンモ
ニウム、硝酸カリウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリ
ウム、硫酸カリウム、臭化カリウム、塩化カルシウムが
挙げられる。
【００１１】本発明の蓄冷材に含有される過冷却防止剤
としては、硫酸ナトリウム１０水和物、四ホウ酸ナトリ
ウム１０水和物、炭酸水素カリウム、亜硫酸ナトリウ
ム、リン酸二水素アンモニウムのうちから選ばれる少な
くとも１種の水溶性無機塩が挙げられる。過冷却防止剤
の使用量は、塩化カリウム水溶液に対して０．１〜１０
重量部、好ましくは１〜５重量部であり、特に３重量部
が好ましい。上記使用量が０．１重量部未満であると、
期待する過冷却防止効果が得られず、また上記使用量が
１０重量部を超えると、潜熱量が低下し、かつ溶液の残
渣が認められ、均一性が損なわれる場合がある。
としては、硫酸ナトリウム１０水和物、四ホウ酸ナトリ
ウム１０水和物、炭酸水素カリウム、亜硫酸ナトリウ
ム、リン酸二水素アンモニウムのうちから選ばれる少な
くとも１種の水溶性無機塩が挙げられる。過冷却防止剤
の使用量は、塩化カリウム水溶液に対して０．１〜１０
重量部、好ましくは１〜５重量部であり、特に３重量部
が好ましい。上記使用量が０．１重量部未満であると、
期待する過冷却防止効果が得られず、また上記使用量が
１０重量部を超えると、潜熱量が低下し、かつ溶液の残
渣が認められ、均一性が損なわれる場合がある。
【００１２】本発明の蓄冷材は、少なくとも１度予め凝
固された後、０℃よりも低い温度で融解され保持され
る。このような本発明の蓄冷材は、蓄冷媒体を凝固させ
るときにすぐれた過冷却防止効果を発現し、凝固に要す
る時間をより短縮することができる。図１は、本発明の
過冷却防止効果を模式的に示すグラフである。図１は、
０℃以上の温度で保持していた本発明の蓄冷材の試料を
一度凝固させた後に０℃より低い温度で融解させ（１サ
イクル目の凝固・融解）、再び凝固させた後に０℃以上
の温度で融解させ（２サイクル目の凝固・融解）た場合
をＤＳＣ（示差走査熱量計）を用いて測定した示差熱量
曲線１および温度変化曲線２を表す。図１において左側
の縦軸は電気エネルギー量（ｍＷ）であり、右側の縦軸
は温度（℃）であり、横軸は時間（分）である。示差熱
量曲線１は、前記試料と同じ処理を行う参照物質と、試
料との間の上述の温度変化に伴う相変化によって生まれ
る温度差をゼロに保つのに必要な電気エネルギーの変化
を示す曲線である。温度変化曲線２は、上述の２サイク
ルの凝固・融解に伴う温度の変化を示す曲線である。ま
た横軸における領域３は１サイクル目の凝固・融解に要
する時間であり、領域４は２サイクル目の凝固・融解に
要する時間である。
固された後、０℃よりも低い温度で融解され保持され
る。このような本発明の蓄冷材は、蓄冷媒体を凝固させ
るときにすぐれた過冷却防止効果を発現し、凝固に要す
る時間をより短縮することができる。図１は、本発明の
過冷却防止効果を模式的に示すグラフである。図１は、
０℃以上の温度で保持していた本発明の蓄冷材の試料を
一度凝固させた後に０℃より低い温度で融解させ（１サ
イクル目の凝固・融解）、再び凝固させた後に０℃以上
の温度で融解させ（２サイクル目の凝固・融解）た場合
をＤＳＣ（示差走査熱量計）を用いて測定した示差熱量
曲線１および温度変化曲線２を表す。図１において左側
の縦軸は電気エネルギー量（ｍＷ）であり、右側の縦軸
は温度（℃）であり、横軸は時間（分）である。示差熱
量曲線１は、前記試料と同じ処理を行う参照物質と、試
料との間の上述の温度変化に伴う相変化によって生まれ
る温度差をゼロに保つのに必要な電気エネルギーの変化
を示す曲線である。温度変化曲線２は、上述の２サイク
ルの凝固・融解に伴う温度の変化を示す曲線である。ま
た横軸における領域３は１サイクル目の凝固・融解に要
する時間であり、領域４は２サイクル目の凝固・融解に
要する時間である。
【００１３】ここで、示差熱量曲線１のピーク５は１サ
イクル目の凝固に対応し、ピーク６は１サイクル目の融
解に対応し、ピーク７は２サイクル目の凝固に対応し、
ピーク８は２サイクル目の融解に対応する。図１におい
て、１サイクル目の凝固は本発明の過冷却防止効果が見
られない場合であり、２サイクル目の凝固は本発明の過
冷却防止効果が見られる場合である。示差熱量曲線１に
おいて、１サイクル目の凝固に対応するピーク５は、ピ
ーク５ａとピーク５ｂとの２本のピークからなり、１サ
イクル目における凝固が２段階で起こることを示してい
る。これに対し、２サイクル目の凝固に対応するピーク
７は１本のピークからなり、２サイクル目における凝固
が１段階で起こることを示している。
イクル目の凝固に対応し、ピーク６は１サイクル目の融
解に対応し、ピーク７は２サイクル目の凝固に対応し、
ピーク８は２サイクル目の融解に対応する。図１におい
て、１サイクル目の凝固は本発明の過冷却防止効果が見
られない場合であり、２サイクル目の凝固は本発明の過
冷却防止効果が見られる場合である。示差熱量曲線１に
おいて、１サイクル目の凝固に対応するピーク５は、ピ
ーク５ａとピーク５ｂとの２本のピークからなり、１サ
イクル目における凝固が２段階で起こることを示してい
る。これに対し、２サイクル目の凝固に対応するピーク
７は１本のピークからなり、２サイクル目における凝固
が１段階で起こることを示している。
【００１４】上記のように本発明の蓄冷材は、少なくと
も１度予め凝固された後、０℃よりも低い温度で融解さ
れ保持されることによって、すぐれた過冷却防止効果を
発現し、１段階で凝固する。また０℃よりも低い温度で
融解して保持することに留意して蓄冷材の凝固・融解の
サイクルを繰り返し行うと、各サイクルの凝固の度に本
発明の過冷却防止効果を発現させることができる。これ
は蓄冷材の作製時に蓄冷媒体に溶解していた過冷却防止
剤が、蓄冷材を上記の温度での融解時に蓄冷媒体から析
出することに起因する。すなわち過冷却防止剤は、融解
時に蓄冷媒体から析出することによって、次のサイクル
の蓄冷材の凝固においてすぐれた過冷却防止効果を発現
する。もともと完全に蓄冷媒体に溶解していた過冷却防
止剤が、一度凝固させることによって蓄冷媒体に再溶解
しなくなるのは、凝固によって過冷却防止剤の水和構造
が変化して、自由水が減るためであると考えられる。こ
のように過冷却防止効果が発現される蓄冷材は、過冷却
防止効果が発現されない蓄冷材と比較して、凝固点を塩
化カリウム水溶液の相転移温度に近づけることができ、
凝固に要する時間をより短縮することができる。
も１度予め凝固された後、０℃よりも低い温度で融解さ
れ保持されることによって、すぐれた過冷却防止効果を
発現し、１段階で凝固する。また０℃よりも低い温度で
融解して保持することに留意して蓄冷材の凝固・融解の
サイクルを繰り返し行うと、各サイクルの凝固の度に本
発明の過冷却防止効果を発現させることができる。これ
は蓄冷材の作製時に蓄冷媒体に溶解していた過冷却防止
剤が、蓄冷材を上記の温度での融解時に蓄冷媒体から析
出することに起因する。すなわち過冷却防止剤は、融解
時に蓄冷媒体から析出することによって、次のサイクル
の蓄冷材の凝固においてすぐれた過冷却防止効果を発現
する。もともと完全に蓄冷媒体に溶解していた過冷却防
止剤が、一度凝固させることによって蓄冷媒体に再溶解
しなくなるのは、凝固によって過冷却防止剤の水和構造
が変化して、自由水が減るためであると考えられる。こ
のように過冷却防止効果が発現される蓄冷材は、過冷却
防止効果が発現されない蓄冷材と比較して、凝固点を塩
化カリウム水溶液の相転移温度に近づけることができ、
凝固に要する時間をより短縮することができる。
【００１５】これに対し、蓄冷材の保持温度が０℃以上
であると、蓄冷材は過冷却防止効果を発現せず、２段階
で凝固する。これは、０℃以上の温度で蓄冷材を保持す
ると、凝固によって一旦蓄冷媒体から析出した過冷却防
止剤が、融解を経て蓄冷媒体に再溶解し、蓄冷材が完全
な水溶液になることに起因すると考えられる。
であると、蓄冷材は過冷却防止効果を発現せず、２段階
で凝固する。これは、０℃以上の温度で蓄冷材を保持す
ると、凝固によって一旦蓄冷媒体から析出した過冷却防
止剤が、融解を経て蓄冷媒体に再溶解し、蓄冷材が完全
な水溶液になることに起因すると考えられる。
【００１６】また本発明の蓄冷材は、必要に応じて、サ
ンフレッシュＳＴ−５５０（三洋化成工業（株）製）な
どの相分離防止剤、オルトフェニルフェノール、エルソ
ルビン酸ナトリウム、アミノ金属石鹸などの防腐剤、食
用赤色３号、食用黄色４号、食用緑色３号、食用青色１
号などの着色剤などの添加剤を含有していてもよい。
ンフレッシュＳＴ−５５０（三洋化成工業（株）製）な
どの相分離防止剤、オルトフェニルフェノール、エルソ
ルビン酸ナトリウム、アミノ金属石鹸などの防腐剤、食
用赤色３号、食用黄色４号、食用緑色３号、食用青色１
号などの着色剤などの添加剤を含有していてもよい。
【００１７】本発明の蓄冷材は、好ましくは−１６〜−
１１℃、さらに好ましくは−１４〜−１１℃の温度範囲
で相転移現象の生じるものがよい。
１１℃、さらに好ましくは−１４〜−１１℃の温度範囲
で相転移現象の生じるものがよい。
【００１８】蓄冷材の製造方法は特に限定されないが、
たとえば容器に入れた水道水、工業用水、純水またはイ
オン交換水に、塩化カリウムを徐々に撹拌しながら所定
量まで投入し充分溶解して塩化カリウム水溶液を作製し
た後、過冷却防止剤である特定の水溶性無機塩を徐々に
撹拌しながら所定量まで投入して充分溶解し、他の添加
剤もこれと同時またはこの後で添加し、撹拌・溶解する
方法が挙げられる。なお、塩化カリウム、過冷却防止剤
および他の添加剤の投入順序は任意であり、かつ溶解を
促進するために８０℃程度まで加熱することも可能であ
る。また、塩化カリウムと過冷却防止剤などを混合した
後、該混合物を水道水、工業用水、純水またはイオン交
換水に投入してもよい。
たとえば容器に入れた水道水、工業用水、純水またはイ
オン交換水に、塩化カリウムを徐々に撹拌しながら所定
量まで投入し充分溶解して塩化カリウム水溶液を作製し
た後、過冷却防止剤である特定の水溶性無機塩を徐々に
撹拌しながら所定量まで投入して充分溶解し、他の添加
剤もこれと同時またはこの後で添加し、撹拌・溶解する
方法が挙げられる。なお、塩化カリウム、過冷却防止剤
および他の添加剤の投入順序は任意であり、かつ溶解を
促進するために８０℃程度まで加熱することも可能であ
る。また、塩化カリウムと過冷却防止剤などを混合した
後、該混合物を水道水、工業用水、純水またはイオン交
換水に投入してもよい。
【００１９】蓄冷材の形態も特に限定されないが、通常
は、上記した蓄冷材を耐蝕性のある金属、無機材料およ
び／またはポリエチレンをはじめとするプラスチックな
どの有機材料によって包装する形態となる。また形状と
しては、塊状、板状、シート状などがある。このような
蓄冷材が配置される場所としては、蓄冷室にそのまま置
く、あるいは蓄冷室の熱交換部に置く、などが考えられ
る。本発明の蓄冷材の用途に特に制限はなく、たとえ
ば、夜間電力を用いて夜間に蓄冷材を凝固させ、昼間に
夜間蓄えた冷熱を利用する蓄冷システム用蓄冷材として
特に好適に用いることができる。
は、上記した蓄冷材を耐蝕性のある金属、無機材料およ
び／またはポリエチレンをはじめとするプラスチックな
どの有機材料によって包装する形態となる。また形状と
しては、塊状、板状、シート状などがある。このような
蓄冷材が配置される場所としては、蓄冷室にそのまま置
く、あるいは蓄冷室の熱交換部に置く、などが考えられ
る。本発明の蓄冷材の用途に特に制限はなく、たとえ
ば、夜間電力を用いて夜間に蓄冷材を凝固させ、昼間に
夜間蓄えた冷熱を利用する蓄冷システム用蓄冷材として
特に好適に用いることができる。
【００２０】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明するが、これらは単なる例示であり、本発明は、こ
れらにより何ら限定されるものではない。 実施例１ １９．３重量％塩化カリウム水溶液（水：塩化カリウム
＝８０．７：１９．３）に、該水溶液１００重量部に対
して、過冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物を
３重量部添加して溶解させ、さらに相分離防止剤（三洋
化成工業製、サンフレッシュＳＴ−５５０）を４重量部
添加して撹拌し、ゲル化させて蓄冷材を作製した。ＤＳ
Ｃ（示差走査熱量計）で、１０℃→降温速度−２℃／分
→−４０℃で３分保持→昇温速度２℃／分→−５℃で５
分保持→降温速度−２℃／分→−３０℃で３分保持→昇
温速度２℃／分→１０℃と、凝固・融解を２サイクル行
い、２サイクル目（−５℃→−３０℃→１０℃）の凝固
・融解における凝固開始温度および融解開始温度を測定
した。このようにして測定された凝固開始温度と融解開
始温度との差を、過冷却度として算出した。
説明するが、これらは単なる例示であり、本発明は、こ
れらにより何ら限定されるものではない。 実施例１ １９．３重量％塩化カリウム水溶液（水：塩化カリウム
＝８０．７：１９．３）に、該水溶液１００重量部に対
して、過冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物を
３重量部添加して溶解させ、さらに相分離防止剤（三洋
化成工業製、サンフレッシュＳＴ−５５０）を４重量部
添加して撹拌し、ゲル化させて蓄冷材を作製した。ＤＳ
Ｃ（示差走査熱量計）で、１０℃→降温速度−２℃／分
→−４０℃で３分保持→昇温速度２℃／分→−５℃で５
分保持→降温速度−２℃／分→−３０℃で３分保持→昇
温速度２℃／分→１０℃と、凝固・融解を２サイクル行
い、２サイクル目（−５℃→−３０℃→１０℃）の凝固
・融解における凝固開始温度および融解開始温度を測定
した。このようにして測定された凝固開始温度と融解開
始温度との差を、過冷却度として算出した。
【００２１】実施例２ 過冷却防止剤として四ホウ酸ナトリウム１０水和物を用
いた以外は実施例１と同様にして凝固開始温度および融
解開始温度を測定し、過冷却度を算出した。
いた以外は実施例１と同様にして凝固開始温度および融
解開始温度を測定し、過冷却度を算出した。
【００２２】実施例３ 過冷却防止剤として炭酸水素カリウムを用いた以外は実
施例１と同様にして凝固開始温度および融解開始温度を
測定し、過冷却度を算出した。
施例１と同様にして凝固開始温度および融解開始温度を
測定し、過冷却度を算出した。
【００２３】実施例４ 過冷却防止剤として亜硫酸ナトリウムを用いた以外は実
施例１と同様にして凝固開始温度および融解開始温度を
測定し、過冷却度を算出した。
施例１と同様にして凝固開始温度および融解開始温度を
測定し、過冷却度を算出した。
【００２４】実施例５ 過冷却防止剤としてリン酸二水素アンモニウムを用いた
以外は実施例１と同様にして凝固開始温度および融解開
始温度を測定し、過冷却度を算出した。
以外は実施例１と同様にして凝固開始温度および融解開
始温度を測定し、過冷却度を算出した。
【００２５】比較例１ 過冷却防止剤として硝酸カリウムを用いた以外は実施例
１と同様にして凝固開始温度および融解開始温度を測定
し、過冷却度を算出した。
１と同様にして凝固開始温度および融解開始温度を測定
し、過冷却度を算出した。
【００２６】比較例２ 過冷却防止剤としてメタホウ酸ナトリウムを用いた以外
は実施例１と同様にして凝固開始温度および融解開始温
度を測定し、過冷却度を算出した。
は実施例１と同様にして凝固開始温度および融解開始温
度を測定し、過冷却度を算出した。
【００２７】比較例３ 過冷却防止剤として炭酸水素アンモニウムを用いた以外
は実施例１と同様にして凝固開始温度を測定した。
は実施例１と同様にして凝固開始温度を測定した。
【００２８】比較例４ 過冷却防止剤として炭酸水素ナトリウムを用いた以外は
実施例１と同様にして凝固開始温度を測定した。
実施例１と同様にして凝固開始温度を測定した。
【００２９】比較例５ 過冷却防止剤として炭酸ナトリウムを用いた以外は実施
例１と同様にして凝固開始温度および融解開始温度を測
定し、過冷却度を算出した。
例１と同様にして凝固開始温度および融解開始温度を測
定し、過冷却度を算出した。
【００３０】比較例６ 過冷却防止剤を添加しないこと以外は実施例１と同様に
して凝固開始温度を測定した。結果を表１に示す。
して凝固開始温度を測定した。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】以上の実施例および比較例の結果から、本
発明の蓄冷材は過冷却防止剤を使用しないものに比べて
１０℃以上の過冷却防止効果が得られることが分かっ
た。
発明の蓄冷材は過冷却防止剤を使用しないものに比べて
１０℃以上の過冷却防止効果が得られることが分かっ
た。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、塩化カリウム水溶液を蓄冷媒体とし、過冷却現
象を抑制して凝固点を塩化カリウム水溶液の相転移温度
にできる限り近づけて、凝固に要する時間をより短縮す
ることのできる過冷却防止剤を含有する蓄冷材を提供す
ることができる。このような蓄冷材は、特に夜間電力を
用いて夜間に蓄冷材を凝固させ、昼間に夜間蓄えた冷熱
を利用する蓄冷システム用蓄冷材として効果がある。
よれば、塩化カリウム水溶液を蓄冷媒体とし、過冷却現
象を抑制して凝固点を塩化カリウム水溶液の相転移温度
にできる限り近づけて、凝固に要する時間をより短縮す
ることのできる過冷却防止剤を含有する蓄冷材を提供す
ることができる。このような蓄冷材は、特に夜間電力を
用いて夜間に蓄冷材を凝固させ、昼間に夜間蓄えた冷熱
を利用する蓄冷システム用蓄冷材として効果がある。
【図１】本発明の過冷却防止効果を模式的に示すグラフ
である。
である。
１ 示差熱量曲線 ２ 温度変化曲線
Claims (2)
- 【請求項１】 蓄冷媒体として塩化カリウム水溶液を含
有し、過冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物、
四ホウ酸ナトリウム１０水和物、炭酸水素カリウム、亜
硫酸ナトリウム、リン酸二水素アンモニウムから選ばれ
る少なくとも１種の水溶性無機塩を含有することを特徴
とする蓄冷材 - 【請求項２】 少なくとも１度予め凝固された後、０℃
よりも低い温度で融解され保持されることを特徴とする
請求項１記載の蓄冷材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000001914A JP2001192650A (ja) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | 蓄冷材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000001914A JP2001192650A (ja) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | 蓄冷材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001192650A true JP2001192650A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=18531090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000001914A Pending JP2001192650A (ja) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | 蓄冷材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001192650A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2500709C1 (ru) * | 2012-04-26 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Холодоаккумулирующий материал |
| JP2015063637A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | トッパン・フォームズ株式会社 | 保冷具 |
| 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 |
| WO2017047648A1 (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | トッパン・フォームズ株式会社 | 保冷具 |
-
2000
- 2000-01-07 JP JP2000001914A patent/JP2001192650A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2500709C1 (ru) * | 2012-04-26 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Холодоаккумулирующий материал |
| JP2015063637A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | トッパン・フォームズ株式会社 | 保冷具 |
| 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 |
| JPWO2015076095A1 (ja) * | 2013-11-25 | 2017-03-16 | シャープ株式会社 | 蓄熱材及びそれを備えた冷蔵庫 |
| WO2017047648A1 (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | トッパン・フォームズ株式会社 | 保冷具 |
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