JPH02132181A - 潜熱蓄熱材 - Google Patents
潜熱蓄熱材Info
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- JPH02132181A JPH02132181A JP26723888A JP26723888A JPH02132181A JP H02132181 A JPH02132181 A JP H02132181A JP 26723888 A JP26723888 A JP 26723888A JP 26723888 A JP26723888 A JP 26723888A JP H02132181 A JPH02132181 A JP H02132181A
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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、潜熱蓄熱材に関する。更に詳しくは、凝固時
の過冷却の程度を軽減し、長期の熱サイクルに対し安定
した性能を発揮する潜熱蓄熱材に関する。
の過冷却の程度を軽減し、長期の熱サイクルに対し安定
した性能を発揮する潜熱蓄熱材に関する。
潜熱蓄熱材としては、従来から水や砕石が用いられてき
たが、これらは蓄熱密度が小さいため（ｌｃａｌ／ｇ’
ｃｌｅｇ以下）、実用に際してはかなり大きな蓄熱器を
必要とする。また、放熱に伴って、蓄熱器内の温度は徐
々に低下するので、安定な熱エネルギーを得ることは、
技術的にかなり困難である。
たが、これらは蓄熱密度が小さいため（ｌｃａｌ／ｇ’
ｃｌｅｇ以下）、実用に際してはかなり大きな蓄熱器を
必要とする。また、放熱に伴って、蓄熱器内の温度は徐
々に低下するので、安定な熱エネルギーを得ることは、
技術的にかなり困難である。
これに対し、近年物質の融解、凝固の際の潜熱を蓄熱に
応用する研究、開発が盛んになってきている。このよう
な潜熱型の蓄熱材の特徴は、材料の融解温度に一致した
一定温度の熱エネルギーを、数１０ｃａｌ／ｇという高
い蓄熱密度で安定に吸収および放出できる点にある。
応用する研究、開発が盛んになってきている。このよう
な潜熱型の蓄熱材の特徴は、材料の融解温度に一致した
一定温度の熱エネルギーを、数１０ｃａｌ／ｇという高
い蓄熱密度で安定に吸収および放出できる点にある。
かかる潜熱菩熱材としては、パラフィンワックスや高級
脂肪酸などの有機物や無機水和物などが注目されている
。
脂肪酸などの有機物や無機水和物などが注目されている
。
潜熱蓄熱材としての有機物は、融解、凝固時における安
定性は良好であるものの、材料自身の熱伝導が悪いため
、熱の吸収および放出を行なう上で問題がある。また、
比重が小さいため，蓄熱器も比較的大きなものとなって
くる。
定性は良好であるものの、材料自身の熱伝導が悪いため
、熱の吸収および放出を行なう上で問題がある。また、
比重が小さいため，蓄熱器も比較的大きなものとなって
くる。
一方、無機水和物は，有機物蓄熱材と比較して熱伝導率
は約２倍程よく、比重も１．５〜２．０程度と大きいた
め、蓄熱器も小さくすることができる。
は約２倍程よく、比重も１．５〜２．０程度と大きいた
め、蓄熱器も小さくすることができる。
しかるに、無機水和物は、一般に凝固開始温度が融解温
度よりも低くなるという、いわゆる過冷却現象を示す。
度よりも低くなるという、いわゆる過冷却現象を示す。
かかる現象は、無機水和物を蓄熱材として用いた場合、
一定温度の熱エネルギーを安定して吸収および放出する
という潜熱蓄熱材の特徴を著しく損わせるものである５ リン酸水素２ナトリウム弓２水和物Ｎａ２ｔｌＰｏ４・
１２Ｈ２０は、融解温度が３６℃であり５潜熱員が５４
ｃａｌ／ｇ（示差走査熱量計による）の潜熱蓄熱材であ
るが、この無機水和物の場合にも過冷却現象がみられる
。
一定温度の熱エネルギーを安定して吸収および放出する
という潜熱蓄熱材の特徴を著しく損わせるものである５ リン酸水素２ナトリウム弓２水和物Ｎａ２ｔｌＰｏ４・
１２Ｈ２０は、融解温度が３６℃であり５潜熱員が５４
ｃａｌ／ｇ（示差走査熱量計による）の潜熱蓄熱材であ
るが、この無機水和物の場合にも過冷却現象がみられる
。
即ち、一旦融解させたリン酸水素２ナトリウム・ｌ２水
和物は、約２０℃前後の室温に放置しても固化しないの
である，これは、リン酸水素２ナトリウム・１２水和物
の凝固開始温度が約１０℃であり、結局約２５℃近い温
度差に相当する過冷却を生ずるためである。従って，３
６℃における熱の吸収・放出が全く円滑に行われないの
で、これ単独では潜熱蓄熱材どして使用することができ
ない。
和物は、約２０℃前後の室温に放置しても固化しないの
である，これは、リン酸水素２ナトリウム・１２水和物
の凝固開始温度が約１０℃であり、結局約２５℃近い温
度差に相当する過冷却を生ずるためである。従って，３
６℃における熱の吸収・放出が全く円滑に行われないの
で、これ単独では潜熱蓄熱材どして使用することができ
ない。
本発明は、リン酸水素２ナトリウム・１２水和物などの
リン酸水素２ナトリウムー水系蓄熱材の過冷却の程度を
軽減させた潜熱蓄熱材を提供することを？的とする。
リン酸水素２ナトリウムー水系蓄熱材の過冷却の程度を
軽減させた潜熱蓄熱材を提供することを？的とする。
〔課題を解決するための手段〕および〔作用〕かかる目
的を達成させる本発明の潜熱蓄熱材は、水が５７〜７６
重ｆｉ％ｋ占めるリン酸水素２ナトリウムー水系蓄熱材
に発核剤として無機酸カルシウム塩を添加してなる。
的を達成させる本発明の潜熱蓄熱材は、水が５７〜７６
重ｆｉ％ｋ占めるリン酸水素２ナトリウムー水系蓄熱材
に発核剤として無機酸カルシウム塩を添加してなる。
リン酸水素２ナトリウムー水系蓄熱材を潜熱蓄熱材とし
て利用する場合、それに必要な潜熱吐を満足させる組成
は、リン酸水素２ナトリウム４３〜２４重量２に対し水
が５７〜７６重ｉ％を占める範囲であり、この範囲をは
ずれると潜熱址が３０ｃａｌ／ｇ以下となり、蓄熱材と
しての使用に支障をきたすことになる。かかる組成のリ
ン酸水素２ナトリウムー水系蓄熱材は、無水リン酸水素
２ナトリウムと水との混合物であり得るばかりではな＜
、Ｎ ａ ２ ＋Ｉ Ｐ Ｏ ４・１２１１■０（１
１■０ ： ６０．３！［ｔ％）である水和物自体を用
いることもできる。
て利用する場合、それに必要な潜熱吐を満足させる組成
は、リン酸水素２ナトリウム４３〜２４重量２に対し水
が５７〜７６重ｉ％を占める範囲であり、この範囲をは
ずれると潜熱址が３０ｃａｌ／ｇ以下となり、蓄熱材と
しての使用に支障をきたすことになる。かかる組成のリ
ン酸水素２ナトリウムー水系蓄熱材は、無水リン酸水素
２ナトリウムと水との混合物であり得るばかりではな＜
、Ｎ ａ ２ ＋Ｉ Ｐ Ｏ ４・１２１１■０（１
１■０ ： ６０．３！［ｔ％）である水和物自体を用
いることもできる。
これに添加される発核剤としての無機酸カルシウム塩と
しては、Ｃａｌ−Ｏｉ、ＣａＣＯ， ・２Ｈ７０、Ｃａ
Ｓ（Ｌ＋ −ＣａＳＯ， ・２Ｈ． ＯまたはＣａＳ０
４・０．５１１２０などが用いられる。
しては、Ｃａｌ−Ｏｉ、ＣａＣＯ， ・２Ｈ７０、Ｃａ
Ｓ（Ｌ＋ −ＣａＳＯ， ・２Ｈ． ＯまたはＣａＳ０
４・０．５１１２０などが用いられる。
添加された発核剤による過冷却軽減の程度は、発核剤の
種類およびその添加割合によっても異なるが、必要量以
上の発核剤を添加すると、リン酸水素２ナトリウムー水
系蓄熱材本来の潜熱址が著しく低下し、蓄熱材としての
機能が失わイしるばかりではなく，材料の変質をも招く
ため、一般にＮａ２１１ＰＯ４−水系蓄熱材に対して，
約０， Ｉ− ２０重量嶋好ましくは約０．５〜１０重
量２の割合で用いられる。
種類およびその添加割合によっても異なるが、必要量以
上の発核剤を添加すると、リン酸水素２ナトリウムー水
系蓄熱材本来の潜熱址が著しく低下し、蓄熱材としての
機能が失わイしるばかりではなく，材料の変質をも招く
ため、一般にＮａ２１１ＰＯ４−水系蓄熱材に対して，
約０， Ｉ− ２０重量嶋好ましくは約０．５〜１０重
量２の割合で用いられる。
リン酸水素２ナトリウム・ｌ２水和物を含むリン酸水素
２ナトリウム−水系蓄熱材に無機酸カルシウム塩を発核
剤として添加することにより、過冷却度を著しく軽減す
ることができる。また、それに伴って、融解温度への復
帰時間も短かくなり、そ九をくり返し加熱融解させた場
合にも、その効果が失われることがなく、長期にわたる
使用においても安定した効果が発揮される。
２ナトリウム−水系蓄熱材に無機酸カルシウム塩を発核
剤として添加することにより、過冷却度を著しく軽減す
ることができる。また、それに伴って、融解温度への復
帰時間も短かくなり、そ九をくり返し加熱融解させた場
合にも、その効果が失われることがなく、長期にわたる
使用においても安定した効果が発揮される。
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例１
Ｎａ２ｆｌＰｏ４・１２１イ２０１０ｇを容Ｍ２０ｍｆ
ｆのガラス製容器にとり、これにＣａＣ０３０．２ｇを
添加し、″ＩＰ！栓する。
ｆのガラス製容器にとり、これにＣａＣ０３０．２ｇを
添加し、″ＩＰ！栓する。
これを恒温槽内に入れ、加熱したところ３６℃で融解し
た。次いで、これを冷却すると２９℃で凝固が開始され
、試料温度は３６゜Ｃに上昇して凝固が進行し、凝固が
終了するとその温度は低下した。このような状態は、第
１図のグラフに実線で示されている。一方、ＣａＣ０３
を添加しないものは、グラフに．Ｘ＋： ｋｆＡで示さ
れており、２ ０ ”Ｃの環境温度では凝固しなかった
。
た。次いで、これを冷却すると２９℃で凝固が開始され
、試料温度は３６゜Ｃに上昇して凝固が進行し、凝固が
終了するとその温度は低下した。このような状態は、第
１図のグラフに実線で示されている。一方、ＣａＣ０３
を添加しないものは、グラフに．Ｘ＋： ｋｆＡで示さ
れており、２ ０ ”Ｃの環境温度では凝固しなかった
。
また、発核剤を添加したものの凝固開始温度は、＠解一
疑固を２０回くり返し７でも±２℃の差の範囲内に収っ
た。従って、ＣａＣＯ．を発核剤として用いることで，
融解温度（Ｔｍ）と凝固開始温度（Ｔｎ＋ ’ ）との
差（ΔＴｓｃ）は、発核剤を用いないとぎの２６“゜Ｃ
がら約７℃に迄その値を低下させることができた。
疑固を２０回くり返し７でも±２℃の差の範囲内に収っ
た。従って、ＣａＣＯ．を発核剤として用いることで，
融解温度（Ｔｍ）と凝固開始温度（Ｔｎ＋ ’ ）との
差（ΔＴｓｃ）は、発核剤を用いないとぎの２６“゜Ｃ
がら約７℃に迄その値を低下させることができた。
実施例２
実施例１におイテ、Ｎａ２ＨＰ０．４２Ｈ７０ １０ｇ
（７１代りに、無水Ｎａ２ｔｌＰ０４４ｇと水６ｇとを
用いると、その凝固特性は実施例１と全く同様であった
。
（７１代りに、無水Ｎａ２ｔｌＰ０４４ｇと水６ｇとを
用いると、その凝固特性は実施例１と全く同様であった
。
実施例３
無水Ｎａ２ＨＰ０４３．９ｇ，水６．１ｇおよびＣａＣ
Ｏ３・２！Ｉ，， ００．１ｇを用いて、実施例２と同
様の実験を行ったところ、２９℃で凝固が開始され、Δ
Ｔｓｃは７℃となった。また、融解一凝固を２０回くり
返したときの凝固開始温度は，±２℃の範囲内に収った
。
Ｏ３・２！Ｉ，， ００．１ｇを用いて、実施例２と同
様の実験を行ったところ、２９℃で凝固が開始され、Δ
Ｔｓｃは７℃となった。また、融解一凝固を２０回くり
返したときの凝固開始温度は，±２℃の範囲内に収った
。
実施例４
無水Ｎａ，ＨＰ０． ３．０ｇ．水７．０ｇおよびＣａ
ＳＯ４０．６ｇを用いて、実施例２と同様の実験を行っ
たところ．２８℃で凝固が開始された。また、融解一凝
固を２０回くり返したときの凝固開始温度は、±２℃の
範囲内に収った。
ＳＯ４０．６ｇを用いて、実施例２と同様の実験を行っ
たところ．２８℃で凝固が開始された。また、融解一凝
固を２０回くり返したときの凝固開始温度は、±２℃の
範囲内に収った。
実施例５
無水Ｎａ，ＨＰ０． ３．８ｇ、水６．２ｇおよびＣａ
ＳＯ４・２Ｈ２００．２ｇを用いて，実施例２と同様の
実験を行ったところ、３０℃で凝固が開始された。また
，融解一凝固を２０回くり返したときの凝固開始温度は
、±１℃の範囲内に収った。
ＳＯ４・２Ｈ２００．２ｇを用いて，実施例２と同様の
実験を行ったところ、３０℃で凝固が開始された。また
，融解一凝固を２０回くり返したときの凝固開始温度は
、±１℃の範囲内に収った。
第１図は、融解潜熱蓄熱材の凝固時の挙動を示すグラフ
である。
である。
Claims (1)
- １、水が５７〜７６重量％を占めるリン酸水素２ナトリ
ウム−水系蓄熱材に発核剤として無機酸カルシウム塩を
添加してなる潜熱蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26723888A JPH02132181A (ja) | 1988-07-08 | 1988-10-25 | 潜熱蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16868988 | 1988-07-08 | ||
| JP63-168689 | 1988-07-08 | ||
| JP26723888A JPH02132181A (ja) | 1988-07-08 | 1988-10-25 | 潜熱蓄熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02132181A true JPH02132181A (ja) | 1990-05-21 |
Family
ID=26492296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26723888A Pending JPH02132181A (ja) | 1988-07-08 | 1988-10-25 | 潜熱蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02132181A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0834975A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-06 | Japan Pionics Co Ltd | 冷熱剤 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822897A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 蓄熱材 |
| JPS58136684A (ja) * | 1982-02-10 | 1983-08-13 | Hitachi Ltd | 蓄熱材料 |
| JPS59213788A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-03 | Hitachi Ltd | 蓄熱材 |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP26723888A patent/JPH02132181A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822897A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 蓄熱材 |
| JPS58136684A (ja) * | 1982-02-10 | 1983-08-13 | Hitachi Ltd | 蓄熱材料 |
| JPS59213788A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-03 | Hitachi Ltd | 蓄熱材 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0834975A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-06 | Japan Pionics Co Ltd | 冷熱剤 |
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