JP2553364Y2

JP2553364Y2 - 過冷却液体の発核装置

Info

Publication number: JP2553364Y2
Application number: JP1992031034U
Authority: JP
Inventors: 清村正博
Original assignee: Nok Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nok Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-08-01
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2007-05-12
Also published as: JPH0596769U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は過冷却状態にある液体
を電圧を印加することにより、発核・固化させる過冷却
液体の発核装置に関し、特に、蓄熱材等に有効な過冷却
液体の発核装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】一般に、潜熱放出型蓄熱
材のうち、特に、無機塩類を主成分とするものは過冷却
状態が大きいため、本来の固化温度では固化せず、融点
以下でも過冷却液体のままで存在するものが多く、例え
ば、酢酸ナトリウム・三水和物にあっては、融点が約５
８゜Ｃにもかかわらず、−３０゜Ｃ程度までは過冷却状
態の液体のままで存在するようになっている。

【０００３】このため、前記無機塩類の水和物をその融
点以上に加熱して液体化した後、融点以下に冷えた状態
の過冷却液体を発核・固化させて、その際に発生する潜
熱を取り出すためには、前記無機塩類の水和物の過冷却
状態を破る手段が必要となってくる。

【０００４】この過冷却液体の過冷却状態を破る手段と
しては、特公昭５９−４５９１７号公報や特開昭６１−
２０４２９３号公報に記載されたもの等が既に知られて
おり、前記前者は、過冷却状態にある液体内に、銅アマ
ルガムで形成した陽極と陰極とを所定の間隔をおいて配
設し、両極間に直流２．５Ｖ程度の電圧を印加すること
により、過冷却状態にある液体を発核・固化させて潜熱
を取り出すように構成したものであり、前記後者は、過
冷却状態にある液体内に、銀または鉛またはこれらを主
成分とする合金から形成した陽極と陰極とを所定の間隔
をおいて配設し、両極間に直流１．５〜２．５Ｖ程度の
電圧を印加することにより、過冷却状態にある液体を発
核・固化させて潜熱を取り出すように構成したものであ
る。

【０００５】このような過冷却状態にある液体の発核メ
カニズムについては、我々の研究によれば、電圧を印加
することにより、陽極２の表面上の核形成部材８（酢酸
ナトリウム・三水和物結晶の胚種）が凝集反応を起こし
て発核し、その核９を中心としてその周りの過冷却状態
にある液体１３が結晶化することが判明し（図１および
図２参照）、また、発核機能消失のメカニズムについて
は、過冷却状態の液体１３を電圧を印加することにより
発核させると、発核が起こる陽極２表面上では過冷却液
体１３中のＯＨ- （水酸化物イオン）による電気化学反
応によって酸化皮膜が生成され、この酸化皮膜が発核を
繰り返すことにより陽極２表面上に幾重にも積層されて
しまい、核形成部材８（酢酸ナトリウム・三水和物結晶
の胚種）が陽極２表面上に残存しなくなるため、発核機
能が消失することが判明した。

【０００６】したがって、前記前者および前記後者にあ
っては、共に特に工夫を施していない陽極を用いている
ため、電圧を印加して発核を繰り返すことによって陽極
が容易に酸化されてしまい、数十回〜数百回のレベルの
繰り返しで発核機能が完全に消失してしまい、発核耐久
性に劣るものである。そのため、メンテナンスフリーの
状態では数千回、数万回の発核回数を持続させることが
できない。また、メンテナンスを徹底的に行うとして
も、発核耐久性に乏しいため、その作業が煩雑となって
しまうという問題点があった。

【０００７】この考案は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、メンテナンスフリーの
状態で長期的に安定した発核作用を得ることのできる発
核耐久性に優れる過冷却液体の発核装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの考案は、過冷却状態にある液体を発核させ
るために用いる過冷却液体の発核装置であって、前記過
冷却状態にある液体内に所定の間隔をおいて配設される
金属製の陽極と金属又は炭素等の導電体からなる陰極
と、前記陽極表面との間に適度な間隙を形成する少なく
とも１個以上の補助部材と、その間隙の陽極表面上に設
けられる核形成部材とを具え、前記陽極と陰極との間に
電圧を印加した際、前記核形成部材が凝集反応を起こし
て発核し、この核を中心に前記過冷却状態にある液体が
結晶化する手段を採用したものである。

【０００９】また、前記核形成部材は、陽極組立時に予
め陽極表面又は補助部材又は両方に酢酸ナトリウム・三
水和物の結晶をまぶしておくことにより、または陽極組
立後に陽極陰極を入れた溶融状態にある液体を−４０°
Ｃまで強制冷却等して結晶化させることにより、または
陽極組立後に液体の過冷却温度まで冷えた陽極陰極を溶
融状態にある液体に入れることにより、陽極表面と補助
部材で形成される間隙の陽極表面上に具えさせた手段を
採用したものである。

【００１０】さらに、過冷却状態にある液体を発核させ
るために用いる過冷却液体の発核装置であって、前記過
冷却状態にある液体内に所定の間隔をおいて配設される
金属製の少なくとも二本の陽極と、一本の金属又は炭素
等の導電体からなる陽極と、前記各陽極表面との間に適
度な間隙を形成するように取り付けられる少なくとも１
個以上の補助部材と、各補助部材と各陽極との間隙の陽
極表面上に設けられる核形成部材と、前記少なくとも二
本の陽極の内の一本の陽極と前記陰極との間にのみ電圧
が印加されるように、回路を切り替える切替えスイッチ
とを具え、前記切替えスイッチの作動により、前記少な
くとも二本の陽極の内の一本の陽極と前記陰極との間に
電圧を印加することにより、この陽極上における核形成
部材が凝集反応を起こして発核して、前記過冷却状態に
ある液体が結晶化するとともに、この陽極上における発
核作用が消失した際、前記切替えスイッチの作動により
回路を切り替えて、前記少なくとも二本の陽極の内の他
の陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより、
他の陽極上における核形成部材が凝集反応を起こして発
核して、前記過冷却状態にある液体が結晶化するように
構成した手段を採用したものである。

【００１１】

【作用】この考案は前記のような手段を採用したことに
より、例えば酢酸ナトリウム・三水和物の結晶をまぶし
たナットとネジからなる緊締部材を補助部材として陽極
に締め付けると、陽極表面との間に適度な間隙が形成さ
れ、その間隙内に核形成部材が残存することになる。こ
の場合、補助部材で表面がカバーされているので、電圧
の印加時のＯＨ- イオン（水酸化物イオン）による陽極
表面の酸化反応が抑えられ、その結果、核形成部材が残
存している間隙の陽極の表面上は酸化劣化を受けにくく
なる。したがって、間隙内に核形成部材が常に残存する
ことになるので、電圧印加発核耐久性が高まることにな
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面に示すこの考案の実施例について
説明する。図３および図４には、この考案による過冷却
液体の発核装置の第１の実施例が示されていて、図３は
電圧を印加する前の状態を示す概略図、図４は電圧を印
加した後の状態を示す概略図である。

【００１３】すなわち、この過冷却液体の発核装置１
は、酢酸ナトリウム・三水和物等の過冷却液体１３が充
填されている容器１２内に設けられ、前記過冷却液体１
３に電圧を印加することにより前記過冷却液体１３を発
核・固化させるように構成したものであり、前記過冷却
液体１３内に、所定の間隔をおいて対向して配設される
銀等から形成される平板状の陽極２と陰極３と、両極間
にリード線１０を介して電圧を印加する直流電圧１１
と、陽極２側に取り付けられる補助部材である緊締部材
５とから構成されている。

【００１４】前記陽極２の下端部には図５に示すよう
に、前記緊締部材５を取り付けるための孔４が穿設され
ている。

【００１５】前記緊締部材５５、図６および図７に示す
ように、前記陽極２に穿設された孔４内に挿着されるネ
ジ６と、このネジ６に螺合されるナット７とから構成さ
れ、ナット７の前記陽極２との接触面には、図８に示す
ように、酢酸ナトリウム・三水和物の結晶がまぶしてあ
り、このように結晶をまぶしたナット７を前記ネジ６に
螺合させることによって、図９に拡大図で示すように、
陽極２と緊締部材５のナット７との間隙の陽極２の表面
上に、核形成部材８（酢酸ナトリウム・三水和物結晶の
胚種）が残存することになる。

【００１６】そして、上記のように構成した過冷却液体
の発核装置１の陽極２と陰極３との間に、前記リード線
１０を介して前記直流電源１１により直流２Ｖ程度の電
圧を印加すると、図１０に拡大図で示すように、陽極２
と緊締部材５のナット７との間隙の陽極２表面上に存在
している核形成部材８が凝集反応を起こして発核し、こ
の核９を中心として容器１２内に充填されている過冷却
液体１３が結晶化することになる。

【００１７】この場合、陽極２と陰極３との間に電圧を
印加することにより、発核が起こる陽極２側では、前記
従来と同様にＯＨ- イオン（水酸化物イオン）による酸
化反応を受けるが、補助部材５のナット７で適度な間隙
を与えて、ＯＨ- イオン（水酸化物イオン）による酸化
反応を抑えように表面をカバーする構成としたので、核
形成部材８が残存している間隙の陽極２の表面上は酸化
されにくくなり、この場合、緊締部材５のナット７と陽
極２の間隙の陽極２表面上には核形成部材８が常に存在
しているので、たとえ他の部分の陽極２の表面が酸化劣
化したとしても、発核作用に直接影響を及ぼすことはな
いものである。

【００１８】したがって、他の部分の陽極２の表面の酸
化劣化の状態の大きさにかかわらず、常に安定した発核
作用を得ることができることになり、これにより発核耐
久性を向上させることができて、発核回数を大幅に増大
させることができることになる。

【００１９】なお、前記の説明では緊締部材５のナット
７と陽極２との間隙の陽極２表面上に核形成部材８を介
在させたが、緊締部材５のネジ６と陽極２との間に介在
させてもよいものであり、ナット７と陽極２との間、お
よびネジ６と陽極２との間の両方に核形成部材８を介在
させてもよいものである。

【００２０】図１１および図１２には、この考案による
過冷却液体の発核装置の第２の実施例が示されていて、
この実施例に示す過冷却液体の発核装置は、陽極２に穿
設した孔４に、緊締部材としてリベット５を用い、この
リベット５をかしめることにより、陽極２との間に核形
成部材８を介在させたものであって、その他の構成は前
記第１の実施例に示すものと同様の構成を有しているの
で、その詳細な説明は省略するものとする。

【００２１】そして、この実施例に示すものにあって
も、前記第１の実施例に示すものと同様の作用・効果を
示すことになり、他の部分の陽極２の表面が電気分解に
より酸化劣化したとしても、リベット５と陽極２との間
隙に核形成部材８が常に介在しているので、発核作用に
直接影響を及ぼすことはなく、常に安定した発核作用を
得ることができることになり、これにより発核耐久性を
向上させることができて、発核回数を大幅に増大させる
ことができることになる。

【００２２】図１３には、この考案による過冷却液体の
発核装置の第３の実施例が示されていて、この実施例に
示す過冷却液体の発核装置は、陽極２の両面にそれぞれ
酢酸ナトリウム・三水和物の結晶をまぶした銀製のワッ
シャ１５（図１４参照）を接触させて、緊締部材５によ
りかしめ取りつけたものであって、その他の構成は前記
第１実施例に示すものと同様の構成を有しているので、
その詳細な説明は省略するものとする。

【００２３】そして、この実施例に示すものにあって
も、前記第１の実施例に示すものと同様の作用・効果を
示すことになり、他の部分の陽極２の表面が電気分解に
より酸化劣化したとしても、ワッシャ１５と陽極２との
間隙に核形成部材８が常に介在しているので、発核作用
に直接影響を及ぼすことはなく、常に安定した発核作用
を得ることができることになり、これにより発核耐久性
を向上させることができて、発核回数を大幅に増大させ
ることができることになる。

【００２４】また、この実施例に示すものは、陽極２の
両面に結晶をまぶしたワッシャ１５を設けたので、核形
成部材８を広範囲に保持することができることになり、
したがって、発核耐久性をより向上させることができる
ものである。

【００２５】図１５には、この考案による過冷却液体の
発核装置の第４の実施例が示されていて、この実施例に
示す過冷却液体の発核装置は、陽極２の両面にそれぞれ
発核部材である結晶をまぶした銀製のワッシャ１５（図
１４参照）を接触させて、ナット７とネジ６からなる緊
締部材５によりかしめ取り付けたものであって、その他
の構成は前記第１の実施例に示すものと同様の構成を有
しているので、その詳細な説明は省略するものとする。

【００２６】そして、この実施例に示すものにあって
も、前記第１の実施例に示すものと同様の作用・効果を
示すことになり、他の部分の陽極２の表面が電気分解に
より酸化劣化したとしても、ワッシャ１５と陽極２との
間に核形成部材８が常に介在しているので、発核作用に
直接影響を及ぼすことなく、常に安定した発核作用を得
ることができることになり、これにより発核耐久性を向
上させることができて、発核回数を大幅に増大させるこ
とができることになる。

【００２７】また、この実施例に示すものは、陽極２に
両面に結晶をまぶしたワッシャ１５を設けたので、核形
成部材８を広範囲に保持することができることになり、
したがって、発核耐久性をより向上させることができる
ものである。

【００２８】図１６には、この考案による過冷却液体の
発核装置の第５の実施例が示されていて、この実施例に
示す過冷却液体の発核装置陽極２の両面にそれぞれ結晶
をまぶした銀製のワッシャ１５（図１４参照）を３枚ず
つ設けて、ナット７とネジ６からなる緊締部材５により
かしめ取りつけたものであって、その他の構成は前記第
１の実施例に示すものと同様の構成を有しているので、
その詳細な説明は省略するものとする。

【００２９】そして、この実施例に示すものにあって
も、前記第１の実施例に示すものと同様の作用・効果を
示すことになり、他の部分の陽極２の表面が電気分解に
より酸化劣化したとしても、ワッシャ１５と陽極２との
間隙、およびワッシャ１５とワッシャ１５との間隙に核
形成部材８が常に介在しているので、発核作用に直接影
響を及ぼすことはなく、常に安定した発核作用を得るこ
とができることになり、これにより発核耐久性を向上さ
せることができて、発核回数を大幅に増大させることが
できることになる。

【００３０】また、この実施例に示すものは、陽極２の
両面に結晶をまぶしたワッシャ１５を３枚ずつ設けたの
で、核形成部材８をより広範囲に保持することができる
ことになり、したがって、発核耐久性をさらに向上させ
ることができるものである。

【００３１】図１７には、この考案による過冷却液体の
発核装置の第６の実施例が示されていて、この実施例に
示す過冷却液体の発核装置は、陽極２の表面を予めヤス
リがけしておくとともに、予め表面をヤスリがけしてお
いた銀製のワッシャ１５（図１４参照）の表面に結晶を
まぶし、このようなワッシャ１５を前記陽極２の両面に
３枚づつ設けて、ナット７とネジ６からなる緊締部材５
によりかしめ取り付けたものであって、その他の構成は
前記第１の実施例に示すものと同様の構成を有している
ので、その詳細な説明は省略するものとする。

【００３２】そして、この実施例に示すものにあって
も、前記第１の実施例に示すものと同様の効果を示すこ
とになり、他の部分の陽極２の表面が電気分解により酸
化劣化したとしても、ワッシャ１５と陽極２との間隙、
およびワッシャ１５とワッシャ１５との間隙に核形成部
材８が常に介在しているので、発核作用に直接影響を及
ぼすことはなく、常に安定した発核作用を得ることがで
きることになり、これにより発核耐久性を向上させるこ
とができて、発核回数を大幅に増大させることができる
ことになる。

【００３３】また、この実施例に示すものは、陽極２の
両面に、予め表面をヤスリがけした上で結晶をまぶした
ワッシャ１５を３枚ずつ設けたので、核形成部材８をよ
り広範囲に保持することができることになり、したがっ
て、発核耐久性をさらに向上させることができるもので
ある。

【００３４】そして、この実施例に示す過冷却液体の発
核装置を用いて発核耐久試験を行った結果、１００００
回の発核回数を得ることができた。

【００３５】なお、このときの試験条件は、図１８に示
すようなガラス製の容器１２を用いて、８０°Ｃの恒温
水槽内に１２分間浸潰して容器１２内の酢酸ナトリウム
三水和物を溶解した後、２０°Ｃの水道水内に８分間浸
漬してＤＣ２Ｖの電圧を印加し、容器１２の開口部はシ
リコン栓１７で閉塞した。

【００３６】図１９および図２０には、この考案による
過冷却液体の発核装置の第７の実施例が示されていて、
この実施例に示す過冷却液体の発核装置は、陽極２の長
手方向に所定の間隔ごとに９個のネジ６とナット７とか
らなる補助部材である緊締部材５を設けて、各緊締部材
５のナット７と陽極２との間隙の陽極２表面上に核形成
部材８を具えさせたものであって、その他の構成は前記
第１の実施例に示すものと同様の構成を有しているの
で、前記第１の実施例に示すものと同一の部分には同一
の番号を付してその構成の詳細な説明は省略するものと
する。

【００３７】そして、この実施例に示すものにあっても
前記第１の実施例に示すものと同様の作用・効果を示す
ことになり、他の部分の陽極２の表面が電気分解により
酸化劣化したとしても、緊締部材５のナット７と陽極２
との間隙に核形成部材８が常に介在しているので、発核
作用に直接影響を及ぼすことはなく、常に安定した発核
作用を得ることができることになり、これにより発核耐
久性を向上させることができて、発核回数を大幅に増大
させることができることになる。

【００３８】また、この実施例に示すものは、緊締部材
５を陽極２の長手方向の９箇所に設けてあるので、それ
ぞれの緊締部材５の位置から発核作用が進化することに
なり、したがって、緊締部材５を１箇所のみに設けた前
記第１の実施例に示すものよりも応答性が優れることに
なる。

【００３９】なお、この実施例においては、緊締部材５
をネジ６とナット７で構成したが、前記第２の実施例に
示すようにリベットで構成して、リベットの陽極２との
接触面に結晶をまぶしてもよいものであり、前記第３の
実施例に示すもののように、結晶をまぶしたワッシャ１
５を陽極２に接触させて、緊締部材５でかしめ取り付け
てもよいものであり、前記第４の実施例に示すように、
結晶をまぶしたワッシャ１５を陽極２の両面に接触させ
て、ナット７とネジ６からなる緊締部材５によりかしめ
取り付けてもよいものであり、前記第５の実施例に示す
ように、結晶をまぶしたワッシャ１５を陽極２の両面に
複数枚づつ設けて、ナット７とネジ６からなる緊締部材
５によりかしめ取り付けてもよいものであり、前記第６
の実施例に示すように、陽極２の表面を予めヤスリがけ
しておくとともに、表面をヤスリがけして結晶をまぶし
ておいたワッシャ１５を、陽極２の両面に複数枚づつ設
けて、ナット７とネジ６とからなる緊締部材５によりか
しめ取り付けて構成してもよいものである。

【００４０】また、この実施例においては、緊締部材５
を９箇所に設けたが、これに限定することなく、複数箇
所に設ければよいものである。

【００４１】図２１には、この考案による過冷却液体の
発核装置の第８の実施例が示されていて、この実施例に
示す過冷却液体の発核装置は、過冷却液体１３が充填さ
れている容器１２内に、２本の陽極２、２を所定の間隔
をおいて設けるとともに、前記陽極２、２間に一本の陰
極３を設け、さらに、容器１２外に、前記陽極２と陰極
３との間に電圧を印加する電源２１と、電源２１と陰極
３との間、および二本の陽極２、２との間を接続する回
路２２と、二本の陽極２、２の内の一本の陽極２との間
にのみ電圧が印加されるように、前記回路２２を切り替
える切替えスイッチ２０を設けて構成したものであっ
て、その他の構成は前記第１の実施例に示すものと同様
の構成を有しているので、前記第１の実施例に示すもの
と同一の部分には同一の番号を付してその構成の詳細な
説明は省略するものとする。

【００４２】この場合、前記陽極２の長手方向には、前
記第７の実施例に示すものと同様に、複数のネジ６とナ
ット７とからなる緊締部材５が所定の間隔ごとに設けら
れていて、各緊締部材５のナット７の陽極２との接触面
には結晶がまぶしてあるが、前記第２の実施例に示すよ
うにリベットで緊締部材５を構成して、リベットの陽極
２との接触面に結晶をまぶしてよいものであり、前記第
３の実施例に示すもののように、結晶をまぶしたワッシ
ャ１５を陽極２に接触させて、緊締部材５でかしめ取り
付けてもよいものであり、前記第４の実施例に示すよう
に、結晶をまぶしたワッシャ１５を陽極２の両面に接触
させて、ナット７とネジ６からなる緊締部材５によりか
しめ取り付けてもよいものであり、前記第５の実施例に
示すように、結晶をまぶしたワッシャ１５を陽極２の両
面に複数枚ずつ設けて、ナット７とネジ６からなる緊締
部材５によりかしめ取り付けてもよいものであり、前記
第６の実施例に示すよに、陽極２の表面に予めヤスリが
けしておくとともに、表面を予めヤスリがけして結晶を
まぶしておいたワッシャ１５を、陽極２の両面に複数枚
づつ設けて、ナット７とネジ６からなる緊締部材５によ
りかしめ取り付けて構成してもよいものである。

【００４３】なお、２４は、前記電源２１の出力を制御
する制御部材である。

【００４４】そして、この実施例に示すものにあって
も、前記第１の実施例に示すものと同様の作用・効果を
示すことになり、他の部分の陽極２の表面が電気分解に
より酸化劣化したとしても、緊締部材５と陽極２との間
隙の陽極２表面上に核形成部材８が常に存在しているの
で、発核作用に直接影響を及ぼすことはなく、常に安定
した発核作用を得ることができることになり、これによ
り発核耐久性を向上させることができて、発核回数を大
幅に増大させることができることになる。

【００４５】また、この実施例に示すものにあっては、
過冷却液体１３が充填されている容器１２内に二本の陽
極２、２を設けてあるとともに、容器１２外に、二本の
陽極２、２の内の一本の陽極２との間にのみ電圧が印加
されるように、電源２１と二本の陽極２、２との間を接
続する回路２２を切り替える切替えスイッチ２０を設け
てあるので、最初に使用した陽極２に発核作用が消失し
た場合に、前記切替えスイッチ２０によって次の未使用
の陽極２に切り替えることで、連続して使用することが
できることになり、したがって、長期的使用が可能とな
って発核耐久性が著しく向上することになる。

【００４６】なお、この実施例に示す過冷却液体の発核
装置で発核耐久試験を行った結果、１本目の陽極２で発
核回数が１００００回に達し、二本目の陽極２で発核回
数が２００００回に達した。

【００４７】図２２には、この考案による過冷却液体の
発核装置の第９の実施例が示されていて、この実施例に
示す過冷却液体の発核装置は、過冷却液体１３が充填さ
れている容器１２内に、８本の陽極２を同心円上に等配
に設けるとともに、これらの陽極２の中心部に一本の陰
極３を設けたものであって、その他の構成は前記第８の
実施例に示すものと同様の構成を有しているので、前記
第８の実施例に示すものと同一の部分には同一の番号を
付してその構成の詳細な説明は省略するものとする。

【００４８】そして、この実施例に示すものにあって
も、前記第８の実施例に示すものと同様の作用・効果を
示すことになり、他の部分の陽極２の表面が電気分解に
より酸化劣化したとしても、緊締部材５と陽極２との間
隙の陽極２表面上に核形成部材８が常に存在しているの
で、発核作用に直接影響を及ぼすことはなく、常に安定
した発核作用を得ることができることになり、これによ
り発核耐久性を向上させることができて、発核回数を大
幅に増大させることができることになる。

【００４９】また、この実施例に示すものにあっては、
過冷却液体１３が充填されている図示しない前記第８の
実施例に示すものと同様の構成を有する容器１２内に八
本の陽極２を設けてあるとともに、容器１２外に、八本
の陽極２の内の一本の陽極２との間にのみ電圧が印加さ
れるように、前記第８の実施例に示すものと同様に、電
源２１と八本の陽極２との間を接続する回路２２を切り
替える切替えスイッチ２０が設けてあるので、最初に使
用した陽極２の発核作用が消失した場合に、前記切替え
スイッチ２０によって二本目の陽極２に切り替えること
ができるとともに、二本目の陽極２の発核作用が消失し
た場合に、前記切替えスイッチ２０によって三本目の陽
極２に切り替えることができることになり、このよう
に、八本の陽極２を順次使用することができることにな
るので、前記第８の実施例に示すものよりもさらに長期
的な使用が可能となる。

【００５０】また、製造上の問題や不慮の事故等によっ
て八本の陽極２の中に全く発核しない不良品が含まれて
いたとしても、切替えスイッチ２０により、他の陽極２
に切り替えることで何ら問題なく使用が可能となるの
で、信頼性が著しく向上することになる。

【００５１】なお、この実施例に示す過冷却液体の発核
装置で発核耐久試験を行った結果、一本目の陽極２で発
核回数が１００００回程度に達し、二本目の陽極２で発
核回数が２００００回程度に達し、このようにして順次
試験した結果、最終的に７５０００回程度の発核回数を
得ることができた。

【００５２】なお、この実施例においては陽極２を八本
で構成したが、これに限定することなく、複数本で構成
すればよいものである。

【００５３】なお、前記各実施例においては、緊締部材
５としてリベット、ネジとナット等を用いたが、これら
に限定されることなく、陽極２との間隙に核形成部材８
を存在させることができる形状であればよいものであ
る。

【００５４】図２３には、この考案による過冷却液体の
発核装置の第１０の実施例が示されていて、この実施例
に示す過冷却液体の発核装置は、陽極２に穿設した孔４
に、１０〜１００μｍのステンレス製のリング状のスペ
ーサ２５を緊締部材であるネジ７、ナット６で締めつけ
た補助部材５で陽極２表面との間に間隙を形成させた後
に、陽極２及び陰極３を溶融状態にある液体に入れ、−
４０°Ｃまで強制冷却して液体を結晶化させて、１０〜
１００μｍの間隙の陽極２表面上に各形成部材８を具え
させたもの、または、過冷却液体１３の酢酸ナトリウム
・三水和物の過冷却温度の２０°Ｃまで冷却した陽極２
と陰極３を溶融状態にある液体に入れることによって間
隙の陽極２表面上に核形成部材８を具えさせたものであ
る。

【００５５】そして、この実施例に示すものにあっても
前記第１の実施例に示すものと同様の作用・効果を示す
ことになり、他の部分の陽極２の表面が電気分解により
酸化劣化したとしても、間隙の陽極表面上に核形成部材
８が常に存在しているので、発核作用に直接影響を及ぼ
すことはなく、常に安定した発核作用を得ることができ
ることになり、これにより発核耐久性を向上させること
ができて、発核回数を大幅に増大させることができるこ
とになる。

【００５６】図２４には、この考案による過冷却液体の
発核装置の第１０の実施例が示されていて、この実施例
に示す過冷却液体の発核装置は、図のようにガラス容器
に取り付けた突起と陽極の間に間隙を形成させた後に、
陽極２および陰極３を溶融状態にある液体に入れ、−４
０°Ｃまで強制冷却して液体を結晶化させて１０〜５０
μｍの間隙の陽極２表面上に核形成部材８を具えさせた
もの、または、過冷却液体１３の酢酸ナトリウム・三水
和物の過冷却温度の２０°Ｃまで冷却した陽極２と陰極
３を溶融状態にある液体に入れることによって、間隙の
陽極２表面上に核形成部材８を吸着残存させたものであ
る。

【００５７】そして、この実施例に示すものにあっても
前記第１の実施例に示すものと同様の作用・効果を示す
ことになり、他の部分の陽極２の表面が電気分解により
酸化劣化したとしても、間隙の陽極表面上に核形成部材
８が常に存在しているので、発核作用に直接影響を及ぼ
すことはなく、常に安定した発核作用を得ることができ
ることになり、これより発核耐久性を向上させることが
できて、発核回数を大幅に増大させることができること
になる。

【００５８】

【考案の効果】この考案は前記のように構成して、過冷
却液体内に陽極と陰極とを設けるとともに、陽極に取り
付けた補助部材と陽極との間隙の陽極表面上に核形成部
材を存在させて、陽極と陰極との間に電圧を印加した際
に、陽極と補助部材との間に位置している核形成部材に
凝集反応を起こさせて発核させて、過冷却液体を結晶化
させるようにしたことにより、他の部分の陽極の表面が
電気分解により酸化劣化したとしても、核形成部材が存
在する間隙の陽極表面上は酸化しにくく、したがって、
長期的に安定した発核作用が得られることになり、発核
回数を大幅に増大させることができ、発核耐久性を著し
く向上させることができることになる。

【００５９】また、過冷却液体に少なくとも二本の陽極
を設けて、切替えスイッチにより所望の陽極を使用する
ことができるようにしたことにより、一本目の陽極の発
核作用が消失したとしても、切替えスイッチの切り替え
によって二本目の陽極を連続して使用することができ、
このように、切替えスイッチの切り替えによって順次未
使用の陽極を使用することができるので、発核耐久性が
著しく向上することになる。

【００６０】さらに、少なくとも二本の内の何れかの陽
極が不良品であったとしても、切替えスイッチの作動に
よって他の陽極に切り替えて使用することができるの
で、信頼性が著しく向上することになる等の優れた効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の発核装置の一例の全体を示した概略図で
ある。

【図２】電圧印加発核のメカニズムを示した説明図であ
る。

【図３】この考案による発核装置の第１の実施例の全体
を示した概略図であり、電圧を印加する前の状態を示し
た図である。

【図４】この考案による発核装置の第１の実施例の全体
を示した概略図であり、電圧を印加する後の状態を示し
た図である。

【図５】図３および図４に示すものの部分説明図であ
る。

【図６】図３および図４に示すものの部分説明図であ
る。

【図７】図６の側面図である。

【図８】図６および図７に示すものの部分拡大説明図で
ある。

【図９】図３に示すものの部分拡大説明図である。

【図１０】図４に示すものの部分拡大説明図である。

【図１１】この考案による発核装置の第２の実施例を示
した部分説明図である。

【図１２】図１１の側面図である。

【図１３】この考案による発核装置の第３の実施例を示
した部分説明図である。

【図１４】図１３の部分説明図である。

【図１５】この考案による発核装置の第４の実施例を示
した部分説明図である。

【図１６】この考案による発核装置の第５の実施例を示
した部分説明図である。

【図１７】この考案による発核装置の第６の実施例を示
した部分説明図である。

【図１８】図１７に示すものを容器内に取り付けた状態
を示す説明図である。

【図１９】この考案による発核装置の第７の実施例を示
した平面図である。

【図２０】図１９に示すものの下面図である。

【図２１】この考案による発核装置の第８の実施例を示
した説明図である。

【図２２】この考案による発核装置の第９の実施例を示
した説明図である。

【図２３】この考案による発核装置の第１０の実施例を
示した説明図である。

【図２４】この考案による発核装置の第１１の実施例を
示した説明図である。

【符号の説明】

１……過冷却液体の発核装置２……陽極３……陰極４……孔５……補助部材（緊締部材）６……ネジ７……ナット８……核形成部材（酢酸ナトリウム・三水和物の胚種）９……核１０……リード線１１……直流電源１２……容器１３……過冷却液体１５……ワッシャ１７……シリコン栓２０……切替えスイッチ２１……電源２２……回路２４……制御部材２５……スペーサ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】過冷却状態にある液体（１３）を発核さ
せるために用いる過冷却液体の発核装置であって、前記
過冷却状態にある液体（１３）内に所定の間隔をおいて
配設される金属製の陽極（２）と金属又は炭素等の導電
体からなる陰極（３）と、前記陽極（２）表面との間に
適度な間隙を形成する少なくとも１個以上の補助部材
（５）と、その間隙の陽極（２）表面上に設けられる核
形成部材（８）とを具え、前記陽極（２）と陰極（３）
との間に電圧を印加した際、前記核形成部材（８）が凝
集反応を起こして発核し、この核（９）を中心に前記過
冷却状態にある液体（１３）が結晶化することを特徴と
する過冷却液体の発核装置。
【請求項２】前記核形成部材（８）は、陽極（２）組
立時に予め陽極（２）表面又は補助部材（５）又は両方
に酢酸ナトリウム・三水和物の結晶をまぶしておくこと
により、または陽極（２）組立後に陽極（２）陰極
（３）を入れた溶融状態にある液体を−４０°Ｃまで強
制冷却等して結晶化させることにより、または陽極
（２）組立後に液体の過冷却温度まで冷えた陽極（２）
陰極（３）を溶融状態にある液体に入れることにより、
陽極（２）表面と補助部材（５）で形成される間隙の陽
極（２）表面上に具えさせた請求項１記載の過冷却液体
の発核装置。
【請求項３】過冷却状態にある液体（１３）を発核さ
せるために用いる過冷却液体の発核装置であって、前記
過冷却状態にある液体（１３）内に所定の間隔をおいて
配設される金属製の少なくとも二本の陽極（２）と、一
本の金属又は炭素等の導電体からなる陽極（３）と、前
記各陽極（２）表面との間に適度な間隙を形成するよう
に取り付けられる少なくとも１個以上の補助部材（５）
と、各補助部材（５）と各陽極（２）との間隙の陽極
（２）表面上に設けられる核形成部材（８）と、前記少
なくとも二本の陽極（２）の内の一本の陽極（２）と前
記陰極（３）との間にのみ電圧が印加されるように、回
路を切り替える切替えスイッチ（２０）とを具え、前記
切替えスイッチ（２０）の作動により、前記少なくとも
二本の陽極（２）の内の一本の陽極（２）と前記陰極
（３）との間に電圧を印加することにより、この陽極
（２）上における核形成部材（８）が凝集反応を起こし
て発核して、前記過冷却状態にある液体（１３）が結晶
化するとともに、この陽極（２）上における発核作用が
消失した際、前記切替えスイッチ（２０）の作動により
回路を切り替えて、前記少なくとも二本の陽極（２）の
内の他の陽極（２）と前記陰極（３）との間に電圧を印
加することにより、他の陽極（２）上における核形成部
材（８）が凝集反応を起こして発核して、前記過冷却状
態にある液体（１３）が結晶化するように構成したこと
を特徴とする過冷却液体の発核装置。