JPH0141672B2 - - Google Patents
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- JPH0141672B2 JPH0141672B2 JP56024941A JP2494181A JPH0141672B2 JP H0141672 B2 JPH0141672 B2 JP H0141672B2 JP 56024941 A JP56024941 A JP 56024941A JP 2494181 A JP2494181 A JP 2494181A JP H0141672 B2 JPH0141672 B2 JP H0141672B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アルカリ金属またはアルカリ土類金
属の無機塩水和物を主体とする蓄熱剤組成物に関
するものである。
属の無機塩水和物を主体とする蓄熱剤組成物に関
するものである。
一般的に蓄熱を行う方法には物質の顕熱を利用
する方法と潜熱を利用する方法とがある。顕熱を
利用する方法の代表的な例としては水や砕石を用
いるものがあるが、この方法は蓄熱装置の容量や
重量が相当大きくなり、また熱の放出に伴い蓄熱
剤自身の温度が低下してしまう欠点がある。これ
に対し潜熱を利用する方法には無機塩水和物や有
機の結晶性物質を用いるものが挙げられる。この
方法は一定温度でおこる融解等の相変化現象を利
用するもので、放熱に伴う蓄熱剤の温度低下は小
さく、また融解等の相変化潜熱は一般的に大きい
ので、蓄熱装置をコンパクト化できる利点があ
る。
する方法と潜熱を利用する方法とがある。顕熱を
利用する方法の代表的な例としては水や砕石を用
いるものがあるが、この方法は蓄熱装置の容量や
重量が相当大きくなり、また熱の放出に伴い蓄熱
剤自身の温度が低下してしまう欠点がある。これ
に対し潜熱を利用する方法には無機塩水和物や有
機の結晶性物質を用いるものが挙げられる。この
方法は一定温度でおこる融解等の相変化現象を利
用するもので、放熱に伴う蓄熱剤の温度低下は小
さく、また融解等の相変化潜熱は一般的に大きい
ので、蓄熱装置をコンパクト化できる利点があ
る。
本発明は、この融解潜熱を利用して蓄熱する技
術とくにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の
無機塩水和物を蓄熱剤として用いるのに適するよ
うに改質する技術に関するものである。
術とくにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の
無機塩水和物を蓄熱剤として用いるのに適するよ
うに改質する技術に関するものである。
元来無機塩水和物を蓄熱剤として用いる場合、
溶融状態から次第に降温させた時に本来の相変化
温度を過ぎても固化（結晶化）せず放熱しないと
いう過冷却現象が生じる。同時に不溶性物質の晶
出が融解時におこり、融解一固化のヒートサイク
ルをくり返すことにより不溶性物質が増加しつづ
け相分離現象を呈すなどの問題も生じる。このた
め蓄熱しても長時間にわたり所定の温度で安定し
て熱を取り出すことができないという実用上の不
都合を生じさせている。
溶融状態から次第に降温させた時に本来の相変化
温度を過ぎても固化（結晶化）せず放熱しないと
いう過冷却現象が生じる。同時に不溶性物質の晶
出が融解時におこり、融解一固化のヒートサイク
ルをくり返すことにより不溶性物質が増加しつづ
け相分離現象を呈すなどの問題も生じる。このた
め蓄熱しても長時間にわたり所定の温度で安定し
て熱を取り出すことができないという実用上の不
都合を生じさせている。
本発明者らは研究の結果、アルカリ金属または
アルカリ土類金属の無機塩水和物にオルトホウ酸
（H3BO3：以下単にホウ酸と略称する）を適量添
加することにより、蓄熱しても過冷却現象および
相分離現象を伴わずにあるいはこれらの現象を軽
減せしめて、長時間にわたり所定の温度で安定し
て熱を取り出せることを発見し、本発明を完成す
る至つた。
アルカリ土類金属の無機塩水和物にオルトホウ酸
（H3BO3：以下単にホウ酸と略称する）を適量添
加することにより、蓄熱しても過冷却現象および
相分離現象を伴わずにあるいはこれらの現象を軽
減せしめて、長時間にわたり所定の温度で安定し
て熱を取り出せることを発見し、本発明を完成す
る至つた。
即ち本発明の蓄熱剤は、アルカリ金属またはア
ルカリ土類金属の無機塩水和物にホウ酸を添加し
たもので構成される。
ルカリ土類金属の無機塩水和物にホウ酸を添加し
たもので構成される。
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機塩
水和物としては、硫酸リチウム３水和物
（LiNo3・3H2O）、クロム酸ナトリウム10水和物
（Na2CrO4・10H2O）、硫酸ナトウム10水和物
（Na2SO4・10H2O）、炭酸ナトリウム10水和物
（Na2CO3・10H2O）、リン酸水素ナトリウム12水
和物（Na2HPO4・12H2O）、チオ硫酸ナトリウ
ム５水和物（Na2S2O3・5H2O）硝酸マグネシウ
ム６水和物（Mg（NO3）2・6H2O）、塩化マグネシ
ウム６水和物（MgCl2・6H2O）、塩化カルシウム
６水和物（Cacl2・6H2O）等がある。
水和物としては、硫酸リチウム３水和物
（LiNo3・3H2O）、クロム酸ナトリウム10水和物
（Na2CrO4・10H2O）、硫酸ナトウム10水和物
（Na2SO4・10H2O）、炭酸ナトリウム10水和物
（Na2CO3・10H2O）、リン酸水素ナトリウム12水
和物（Na2HPO4・12H2O）、チオ硫酸ナトリウ
ム５水和物（Na2S2O3・5H2O）硝酸マグネシウ
ム６水和物（Mg（NO3）2・6H2O）、塩化マグネシ
ウム６水和物（MgCl2・6H2O）、塩化カルシウム
６水和物（Cacl2・6H2O）等がある。
ホウ酸の添加量は、水和物の種類によつても若
干異なるが組成物中0.1重量％以上、好ましくは
0.5重量％以上の範囲が好ましい。添加量の上限
はとくに作用効果上限定する必要はないが、多量
の添加はそれだけ蓄熱密度を減少させるので20重
量％以下、好ましくは10重量％くらいまでが実用
的である。
干異なるが組成物中0.1重量％以上、好ましくは
0.5重量％以上の範囲が好ましい。添加量の上限
はとくに作用効果上限定する必要はないが、多量
の添加はそれだけ蓄熱密度を減少させるので20重
量％以下、好ましくは10重量％くらいまでが実用
的である。
本発明は、上述のようにアルカリ金属またはア
ルカリ土類金属の無機塩水和物にホウ酸を添加し
て過冷却現象を伴わずに長時間にわたり所定の温
度で安定して熱を取り出せる蓄熱剤を提供するも
のであるが、アルカリ金属およびアルカリ土類金
属の無機塩水和物からなる群の少なくとも２種以
上の混合物にホウ酸を添加しても過冷却現象およ
び相分離現象を伴わないのはもちろんである。ま
た所望に応じてこれらの蓄熱剤に他の添加剤が配
合されてもよい。
ルカリ土類金属の無機塩水和物にホウ酸を添加し
て過冷却現象を伴わずに長時間にわたり所定の温
度で安定して熱を取り出せる蓄熱剤を提供するも
のであるが、アルカリ金属およびアルカリ土類金
属の無機塩水和物からなる群の少なくとも２種以
上の混合物にホウ酸を添加しても過冷却現象およ
び相分離現象を伴わないのはもちろんである。ま
た所望に応じてこれらの蓄熱剤に他の添加剤が配
合されてもよい。
本発明の蓄熱剤組成物の用途は、例えば室温よ
り若干高めの融点を有している塩化カルシウム６
水和物、硫酸ナトリウム10水和物、炭酸ナトリウ
ム10水和物等は、太陽熱あるいは他の熱源と組み
合わせることにより農業用ビニールハウスの暖房
といつた農芸用機器たその他種々の蓄熱用途に使
用できる。
り若干高めの融点を有している塩化カルシウム６
水和物、硫酸ナトリウム10水和物、炭酸ナトリウ
ム10水和物等は、太陽熱あるいは他の熱源と組み
合わせることにより農業用ビニールハウスの暖房
といつた農芸用機器たその他種々の蓄熱用途に使
用できる。
以下に本発明の実施例を示す。
実施例 １
塩化カルシウム６水和物に対してホウ酸を１重
量％添加し撹拌混合したものを300c.c.のポリエチ
レン製円筒びんに封入し、50℃の高温度槽内で５
時間放置したのち断熱箱に入れ、この断熱箱中に
１／secの風量で０℃の空気を通過させ、通過
前後の空気温度を測定して、第１図のａ（出口温
度曲線）およびｃ（入口温度曲線）の温度曲線を
得た。本温度曲線図は、ａ，ｃの差の積分面積が
蓄熱剤の放熱量に比例した量を示すことになる
が、本実施例は後述する比較例に比べ斜線部分だ
け放熱量が多い。
量％添加し撹拌混合したものを300c.c.のポリエチ
レン製円筒びんに封入し、50℃の高温度槽内で５
時間放置したのち断熱箱に入れ、この断熱箱中に
１／secの風量で０℃の空気を通過させ、通過
前後の空気温度を測定して、第１図のａ（出口温
度曲線）およびｃ（入口温度曲線）の温度曲線を
得た。本温度曲線図は、ａ，ｃの差の積分面積が
蓄熱剤の放熱量に比例した量を示すことになる
が、本実施例は後述する比較例に比べ斜線部分だ
け放熱量が多い。
なおＡの現象は固化（結晶化）が急激に進行し
て潜熱を一時に多量発生した現象と推定される。
て潜熱を一時に多量発生した現象と推定される。
比較例 １
塩化カルシウム６水和物を実施例１と全く同様
にして測定した。温度曲線は第１図ｂ，ｃのよう
になつた。
にして測定した。温度曲線は第１図ｂ，ｃのよう
になつた。
実施例 ２
塩化カルシウム６水和物にホウ酸を無添加の試
料、０、５、１、２、４重量％添加した試料をつ
くり、これをそれぞれ内径16mm、長さ80mmの試験
管に封入し、50℃の高温度槽と５℃の低温度槽に
５時間ずつ交互に放置する工程を５回くり返した
ところ、ホウ酸を添加した試料は全て均一に融
解・固化をくり返したが、ホウ酸添加の試料は相
分離がおこつた。
料、０、５、１、２、４重量％添加した試料をつ
くり、これをそれぞれ内径16mm、長さ80mmの試験
管に封入し、50℃の高温度槽と５℃の低温度槽に
５時間ずつ交互に放置する工程を５回くり返した
ところ、ホウ酸を添加した試料は全て均一に融
解・固化をくり返したが、ホウ酸添加の試料は相
分離がおこつた。
実施例 ３
炭酸ナトリウム10水和物にホウ酸を無添加の試
料、４、６、８重量％添加した試料をつくり、実
施例２と同様の操作を行つたところ、ホウ酸を添
加した試料は全て均一に融解・固化をくり返した
が、ホウ酸無添加の試料は相分離がおこつた。
料、４、６、８重量％添加した試料をつくり、実
施例２と同様の操作を行つたところ、ホウ酸を添
加した試料は全て均一に融解・固化をくり返した
が、ホウ酸無添加の試料は相分離がおこつた。
実施例 ４
硫酸ナトリウム10水和物にホウ酸を無添加の試
料、４、６、８重量％添加した試料をつくり、実
施例２と同様の操作を行つたところ、ホウ酸を添
加した試料は全て均一に融解・固化をくり返した
が、ホウ酸無添加の試料は相分離がおこつた。
料、４、６、８重量％添加した試料をつくり、実
施例２と同様の操作を行つたところ、ホウ酸を添
加した試料は全て均一に融解・固化をくり返した
が、ホウ酸無添加の試料は相分離がおこつた。
実施例 ５
塩化マグネシウム６水和物50モル％と硝酸マグ
ネシウム６水和物50モル％の混合物にホウ酸を無
添加の試料、１、２、４重量％添加した試料をつ
くり、これをそれぞれ内径16mm、長さ80mmの試験
管に封入し、70℃の高温度槽内と室温に５時間ず
つ交互に放置する工程を５回くり返したところ、
ホウ酸を添加した試料は全て均一に融解・固化を
くり返したが、ホウ酸無添加の試料は相分離がお
こつた。
ネシウム６水和物50モル％の混合物にホウ酸を無
添加の試料、１、２、４重量％添加した試料をつ
くり、これをそれぞれ内径16mm、長さ80mmの試験
管に封入し、70℃の高温度槽内と室温に５時間ず
つ交互に放置する工程を５回くり返したところ、
ホウ酸を添加した試料は全て均一に融解・固化を
くり返したが、ホウ酸無添加の試料は相分離がお
こつた。
実施例 ６
塩化カルシウム６水和物と塩化マグネシウム６
水和物及び塩化ストロンチウム６水和物の混合物
（混合重量比79：19：２）に対してホウ酸を２重
量％添加したもの（10ｇ）を、ガラス製円筒びん
に封入し40℃に加温したのち、５℃に調整した冷
水100c.c.が入つている断熱箱中に入れ、30分後の
水温を測定した。また水10ｇを入れた円筒びん
（40℃）を同じ５℃の冷水の入つている断熱箱中
に入れて30分後の水温を測定して（ブランク試
験）、両者の水温差より蓄熱剤の蓄熱密度に比例
した値αを求めた。
水和物及び塩化ストロンチウム６水和物の混合物
（混合重量比79：19：２）に対してホウ酸を２重
量％添加したもの（10ｇ）を、ガラス製円筒びん
に封入し40℃に加温したのち、５℃に調整した冷
水100c.c.が入つている断熱箱中に入れ、30分後の
水温を測定した。また水10ｇを入れた円筒びん
（40℃）を同じ５℃の冷水の入つている断熱箱中
に入れて30分後の水温を測定して（ブランク試
験）、両者の水温差より蓄熱剤の蓄熱密度に比例
した値αを求めた。
α（T2−T1）×100／10 （cal／ｇ）
T1：ブランクの水温 T2：蓄熱剤入断熱箱の
水温αは30cal／ｇであつた。
水温αは30cal／ｇであつた。
比較例 ２
ホウ酸を添加しないほかは実施例６と同様に行
つた。αは25cal／ｇであつた。
つた。αは25cal／ｇであつた。
第１図は、塩化カルシウム６水和物を用いた本
発明蓄熱剤組成物及びホウ酸の添加されていない
従来の蓄熱剤組成物の放熱挙動を示す温度曲線図
である。
発明蓄熱剤組成物及びホウ酸の添加されていない
従来の蓄熱剤組成物の放熱挙動を示す温度曲線図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機
塩水和物にオルトホウ酸を添加してなる蓄熱剤組
成物。 ２ アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機
塩水和物に対して、オルトホウ酸が0.5ないし10
重量％の範囲で添加されてなる特許請求の範囲第
１項記載の蓄熱剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56024941A JPS57139170A (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Heat-accumulating agent composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56024941A JPS57139170A (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Heat-accumulating agent composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57139170A JPS57139170A (en) | 1982-08-27 |
| JPH0141672B2 true JPH0141672B2 (ja) | 1989-09-06 |
Family
ID=12152060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56024941A Granted JPS57139170A (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Heat-accumulating agent composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57139170A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2640991A1 (en) * | 1988-12-28 | 1990-06-29 | Enerscop | Material for storing heat energy using phase change |
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1981
- 1981-02-24 JP JP56024941A patent/JPS57139170A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57139170A (en) | 1982-08-27 |
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