JPH02286777A - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
- Publication number
- JPH02286777A JPH02286777A JP11093289A JP11093289A JPH02286777A JP H02286777 A JPH02286777 A JP H02286777A JP 11093289 A JP11093289 A JP 11093289A JP 11093289 A JP11093289 A JP 11093289A JP H02286777 A JPH02286777 A JP H02286777A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- supercooling
- storage material
- water
- nucleating agent
- 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
Links
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000011232 storage material Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- -1 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 abstract description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 10
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 10
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 9
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100083507 Caenorhabditis elegans acl-2 gene Proteins 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 description 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Inorganic materials [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
Landscapes
- Building Environments (AREA)
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］
本発明は水を主材とする潜熱蓄熱材に関し、詳細には過
冷却現象を確実に防止し、蓄冷効率を高めると共に、蓄
熱利用温度の精度を高めた蓄熱材に関するものである。
冷却現象を確実に防止し、蓄冷効率を高めると共に、蓄
熱利用温度の精度を高めた蓄熱材に関するものである。
［従来の技術］
たとえば工業用冷凍設備に使用される蓄熱材あるいは業
務用や家庭用クーラーボックスに装入される蓄熱材とし
て水を主成分とする蓄熱材が利用されており、たとえば
硝酸カリウム、塩化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機
塩を利用した無機塩水溶液タイプの蓄熱材が知られてい
る。これらの蓄熱材は０℃以下の凝固点を有しており、
且つ水の有する大きな凝固潜熱を蓄冷に有効に活用し得
るところから、高性能で且つ安価な蓄熱材として広く活
用されている。
務用や家庭用クーラーボックスに装入される蓄熱材とし
て水を主成分とする蓄熱材が利用されており、たとえば
硝酸カリウム、塩化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機
塩を利用した無機塩水溶液タイプの蓄熱材が知られてい
る。これらの蓄熱材は０℃以下の凝固点を有しており、
且つ水の有する大きな凝固潜熱を蓄冷に有効に活用し得
るところから、高性能で且つ安価な蓄熱材として広く活
用されている。
ところで蓄熱材においては過冷却の防止が共通のｉ！題
となっており、殊に水を主材とする無機塩水溶液タイプ
の潜熱蓄熱材においては顕著な過冷却現象を生じるとこ
ろから、大きな問題となっている。即ち過冷却現象とは
、当該物質の凝固点（無機塩水溶液タイプの蓄熱材にお
いては当該無機塩と水の共晶点）に到達しても凝固が起
こらず、それよりもかなり低い温度になりてからはじめ
て凝固を開始する現象であり、この様な物質を蓄熱材と
して使用する場合は、凝固時の吸熱を利用した温度制御
の精度が著しく低下してくる。しかも蓄冷時にはその凝
固点をかなり下回る温度まで冷却しなければ蓄冷を遂行
することができないので蓄冷効率が悪く、且つ必要以上
に冷却能力の高い冷凍装置を使用しなければならない。
となっており、殊に水を主材とする無機塩水溶液タイプ
の潜熱蓄熱材においては顕著な過冷却現象を生じるとこ
ろから、大きな問題となっている。即ち過冷却現象とは
、当該物質の凝固点（無機塩水溶液タイプの蓄熱材にお
いては当該無機塩と水の共晶点）に到達しても凝固が起
こらず、それよりもかなり低い温度になりてからはじめ
て凝固を開始する現象であり、この様な物質を蓄熱材と
して使用する場合は、凝固時の吸熱を利用した温度制御
の精度が著しく低下してくる。しかも蓄冷時にはその凝
固点をかなり下回る温度まで冷却しなければ蓄冷を遂行
することができないので蓄冷効率が悪く、且つ必要以上
に冷却能力の高い冷凍装置を使用しなければならない。
［発明が解決しようとする課題］
従来より水以外を主材とする蓄熱材組成物（たとえばＣ
ａＣｌ２を主材とする凝固点が３０℃付近のもの等）に
ついては、過冷却現象を防止するため様々の核剤を添加
する方法が検討され、ある程度の成果が得られている。
ａＣｌ２を主材とする凝固点が３０℃付近のもの等）に
ついては、過冷却現象を防止するため様々の核剤を添加
する方法が検討され、ある程度の成果が得られている。
ところが水を主材とする蓄熱材については、現在のとこ
ろ過冷却防止手段に関する研究が十分になされていると
は言い難い。
ろ過冷却防止手段に関する研究が十分になされていると
は言い難い。
本発明はこの様な状況に鑑みてなされたものであって、
その目的は、水を主材とする潜熱蓄熱材を対象とし、そ
の過冷却現象を可及的に抑制することにより、凝固開始
温度の変動を抑制し、且つ蓄冷効率を高めることのでき
る蓄熱材を提供しようとするものである。
その目的は、水を主材とする潜熱蓄熱材を対象とし、そ
の過冷却現象を可及的に抑制することにより、凝固開始
温度の変動を抑制し、且つ蓄冷効率を高めることのでき
る蓄熱材を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成することのできた本発明に係る蓄熱材
は、水を主材とする潜熱蓄熱材において、粒子径１００
μｍ以下の疎水性微粉末を過冷却防止用核剤として０．
００５〜１０重量％含有させてなることを要旨とするも
のである。
は、水を主材とする潜熱蓄熱材において、粒子径１００
μｍ以下の疎水性微粉末を過冷却防止用核剤として０．
００５〜１０重量％含有させてなることを要旨とするも
のである。
［作用コ
水を主材とする溶液を降温していくと、理論的には凝固
点に到達した時点で凝固が開始するはずであるが、実際
には前述の様な過冷却現象が起こり、当該凝固点を過ぎ
ても凝固が起こらず、それよりも５〜８℃程度低い温度
に達したあたりから急激に凝固しはじめる。従って過冷
却現象が起こると、溶融状態から凝固へ進む状況が不安
定であり、また過冷却の程度は降温速度や融解液の撹乱
状態等によっても著しく変化するので潜熱発生温度を特
定することができず、利用温度に応じた温度制御は不正
確とならざるを得ない。しかも完全に凝固させて蓄冷す
るには、前にも述べた様に過冷却の程度に応じた低温域
まで（通常は凝固点よりも１０℃程度低温域まで）冷却
しなけれはならないので、それに見合った冷却能力の冷
凍装置か必要となる。
点に到達した時点で凝固が開始するはずであるが、実際
には前述の様な過冷却現象が起こり、当該凝固点を過ぎ
ても凝固が起こらず、それよりも５〜８℃程度低い温度
に達したあたりから急激に凝固しはじめる。従って過冷
却現象が起こると、溶融状態から凝固へ進む状況が不安
定であり、また過冷却の程度は降温速度や融解液の撹乱
状態等によっても著しく変化するので潜熱発生温度を特
定することができず、利用温度に応じた温度制御は不正
確とならざるを得ない。しかも完全に凝固させて蓄冷す
るには、前にも述べた様に過冷却の程度に応じた低温域
まで（通常は凝固点よりも１０℃程度低温域まで）冷却
しなけれはならないので、それに見合った冷却能力の冷
凍装置か必要となる。
そこで本発明者らは、水を主材とする蓄熱材が過冷却状
態となるのを防止するため、凝固を促進する核剤（過冷
却防止用核剤）を活用するという方向で、様々の物質に
ついて過冷却防止効果を調べた。
態となるのを防止するため、凝固を促進する核剤（過冷
却防止用核剤）を活用するという方向で、様々の物質に
ついて過冷却防止効果を調べた。
そして核剤として疎水性の微粒子を添加すれば、過冷却
現象が大幅に緩和されることを見い出した。
現象が大幅に緩和されることを見い出した。
これら核剤の添加量は、その種類あるいは適用される蓄
熱材との組合せによっても異なるので一律に規定するこ
とは適切でないが、標準的な添加量として示すならば０
．００５〜１０％（重量％の意味、以下同じ）の範囲、
より好ましくは０．０１〜１．０％の範囲である。その
理由は、核剤の添加量が不足する場合は過冷却防止効果
が十分に発揮され難く、また上限については１０％程度
で過冷却防止効果が飽和し、それを超えて添加してもそ
れ以上の効果を期待することができないからである。
熱材との組合せによっても異なるので一律に規定するこ
とは適切でないが、標準的な添加量として示すならば０
．００５〜１０％（重量％の意味、以下同じ）の範囲、
より好ましくは０．０１〜１．０％の範囲である。その
理由は、核剤の添加量が不足する場合は過冷却防止効果
が十分に発揮され難く、また上限については１０％程度
で過冷却防止効果が飽和し、それを超えて添加してもそ
れ以上の効果を期待することができないからである。
また該核剤の粒子径は１００μｍ以下とする必要があり
、これを超えるものであると凝固核剤として作用せず、
逆に凝固をさまたげる可能性のあることが分かった。
、これを超えるものであると凝固核剤として作用せず、
逆に凝固をさまたげる可能性のあることが分かった。
尚本発明で使用される核剤の具体例としては、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等の有機質微粉
末やグラファイト、活性炭、フライアッシュ等の無機質
微粉末が挙げられるが、特に好ましいのはポリエチレン
、ポリテトラフルオロエチレン、ポリぶつ化ビニリデン
、ポリエヂレンテトラフルオロエチレン等の有機質微粉
末である。
ピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等の有機質微粉
末やグラファイト、活性炭、フライアッシュ等の無機質
微粉末が挙げられるが、特に好ましいのはポリエチレン
、ポリテトラフルオロエチレン、ポリぶつ化ビニリデン
、ポリエヂレンテトラフルオロエチレン等の有機質微粉
末である。
尚本発明における蓄熱材の主材は水であり、これはイオ
ン交換水や蒸留水あるいは通常の工業用水や海水等が使
用されるほか、凝固点調整の目的で少量の無機塩素を積
極的に溶解させた水溶液を用いることも可能である。
ン交換水や蒸留水あるいは通常の工業用水や海水等が使
用されるほか、凝固点調整の目的で少量の無機塩素を積
極的に溶解させた水溶液を用いることも可能である。
［実施例コ
イオン交換水に次に示す種々の疎水性微粉末を混合し、
−１０℃の空気恒温槽中て冷却・凝固させ、各々につい
て過冷却温度を測定した結果を第１表に示す。尚該水だ
けを冷却・凝固したときの過冷却温度は−６〜−７℃と
なった。
−１０℃の空気恒温槽中て冷却・凝固させ、各々につい
て過冷却温度を測定した結果を第１表に示す。尚該水だ
けを冷却・凝固したときの過冷却温度は−６〜−７℃と
なった。
この結果、核剤の種類によって過冷却温度に若干のばら
つきが見られるものの、ＪＡ却湿温度大幅に改善される
ことが分かった。
つきが見られるものの、ＪＡ却湿温度大幅に改善される
ことが分かった。
また上記サンプルＮ０９３を９０℃雰囲気中に３ケ月以
上放置した後、上記と同じ条件で冷却・凝固して過冷却
温度を測定したが、該過冷却温度に変化は見られなかっ
た。
上放置した後、上記と同じ条件で冷却・凝固して過冷却
温度を測定したが、該過冷却温度に変化は見られなかっ
た。
［発明の効果］
本発明は以上の様に構成されており、水を主成分とする
蓄熱材の過冷却を抑制すると共に、温度制御精度を高め
ることができる様になった。また核剤は安価で耐熱性の
優れたものが使用できる様になった。
蓄熱材の過冷却を抑制すると共に、温度制御精度を高め
ることができる様になった。また核剤は安価で耐熱性の
優れたものが使用できる様になった。
Claims (1)
- 水を主材とする潜熱蓄熱材において、粒子径１００μｍ
以下の疎水性微粉末を過冷却防止用核剤として０．００
５〜１０重量％含有させてなることを特徴とする蓄熱材
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11093289A JPH0660308B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11093289A JPH0660308B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 蓄熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02286777A true JPH02286777A (ja) | 1990-11-26 |
| JPH0660308B2 JPH0660308B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=14548256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11093289A Expired - Lifetime JPH0660308B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660308B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5044539B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2012-10-10 | 株式会社ヤノ技研 | 蓄熱材組成物 |
| JP2021516621A (ja) * | 2018-03-29 | 2021-07-08 | ▲馬▼鞍山▲鋼▼▲鉄▼股▲分▼有限公司 | 連続鋳造過程における鋳片の凝固組織構造を制御する方法およびその制御装置 |
| JP2021101025A (ja) * | 2015-05-28 | 2021-07-08 | デュポン ニュートリション バイオサイエンシーズ エーピーエス | 相変化材料 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP11093289A patent/JPH0660308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5044539B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2012-10-10 | 株式会社ヤノ技研 | 蓄熱材組成物 |
| JP2021101025A (ja) * | 2015-05-28 | 2021-07-08 | デュポン ニュートリション バイオサイエンシーズ エーピーエス | 相変化材料 |
| JP2021516621A (ja) * | 2018-03-29 | 2021-07-08 | ▲馬▼鞍山▲鋼▼▲鉄▼股▲分▼有限公司 | 連続鋳造過程における鋳片の凝固組織構造を制御する方法およびその制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0660308B2 (ja) | 1994-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4451383A (en) | Recyclable hot pad | |
| JPH0225947B2 (ja) | ||
| JPH02286777A (ja) | 蓄熱材 | |
| JP2003034785A (ja) | 蓄熱材組成物の製造方法 | |
| JP5573193B2 (ja) | 蓄熱材組成物 | |
| JPH0860141A (ja) | 蓄熱材組成物 | |
| JPH0292987A (ja) | 蓄冷材組成物 | |
| JPH11349936A (ja) | 蓄冷材 | |
| US1968195A (en) | Congealing solution | |
| JPS59109578A (ja) | 蓄熱材 | |
| EP0092199B1 (en) | Heat storage material | |
| JP2793224B2 (ja) | 潜熱蓄熱剤組成物 | |
| JPH0788503B2 (ja) | 蓄熱材組成物 | |
| JPH0680958A (ja) | 蓄熱材組成物 | |
| JPS63137982A (ja) | 蓄熱材組成物 | |
| JPS6147189B2 (ja) | ||
| JPS58136684A (ja) | 蓄熱材料 | |
| JP4100590B2 (ja) | 潜熱蓄熱材組成物及び蓄熱方法 | |
| JPS6151079A (ja) | 蓄熱材 | |
| JPS6236486A (ja) | 蓄熱材 | |
| JPH0450358B2 (ja) | ||
| JPS6121579B2 (ja) | ||
| JPS58195796A (ja) | 暖房用蓄熱材 | |
| JPS61185583A (ja) | 蓄熱材組成物 | |
| JP4698995B2 (ja) | 蓄冷剤の過冷却解消方法 |