JPS58127095A - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
- Publication number
- JPS58127095A JPS58127095A JP57008505A JP850582A JPS58127095A JP S58127095 A JPS58127095 A JP S58127095A JP 57008505 A JP57008505 A JP 57008505A JP 850582 A JP850582 A JP 850582A JP S58127095 A JPS58127095 A JP S58127095A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- sample
- hydrate salt
- inorganic
- heat storage
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
- C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (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】
本発明は無機水和塩の潜熱を利用した蓄熱材に関するも
のである。
のである。
従来、比熱が大きく安価でしかも取扱いが容易な水によ
る蓄熱方法が種々の分野において広く利用されているが
、水による場合には単位体積当りの蓄熱密度をそれ程高
くすることができない。ところが移転や融解に伴なう潜
熱を利用すれば蓄熱密度は飛躍的に向上するごとから。
る蓄熱方法が種々の分野において広く利用されているが
、水による場合には単位体積当りの蓄熱密度をそれ程高
くすることができない。ところが移転や融解に伴なう潜
熱を利用すれば蓄熱密度は飛躍的に向上するごとから。
蓄熱材として無機水利塩が汎用されるに至っている。こ
の無機水利塩の場合における昇温時の融解現象は、単純
には氷と類似し、水分子を含む水利塩が無水塩と水に分
解し、更に無水塩が水に溶解するという２段階に分けて
考えることができる。
の無機水利塩の場合における昇温時の融解現象は、単純
には氷と類似し、水分子を含む水利塩が無水塩と水に分
解し、更に無水塩が水に溶解するという２段階に分けて
考えることができる。
しかしながら無水塩が水ＶＣ溶解された状態は水溶液状
であり、またこの無水塩を溶解した水溶液を約２℃で再
結晶させた場合、結晶部分（固相）と水溶液部分（液相
）の２相を構成する。そして更に再結晶ｍ度を下げると
液相部分も完全に結晶する。しかしここで問題になるの
は融解時に水溶液状となって水に近い状態を呈すること
と、再結晶させた場合その再結晶温度が水が完全に結晶
する温度まで低下しない程度の低幅域において固相部分
と液相部分とが存在する２相分離状態Ｋｌ）ることであ
る。
であり、またこの無水塩を溶解した水溶液を約２℃で再
結晶させた場合、結晶部分（固相）と水溶液部分（液相
）の２相を構成する。そして更に再結晶ｍ度を下げると
液相部分も完全に結晶する。しかしここで問題になるの
は融解時に水溶液状となって水に近い状態を呈すること
と、再結晶させた場合その再結晶温度が水が完全に結晶
する温度まで低下しない程度の低幅域において固相部分
と液相部分とが存在する２相分離状態Ｋｌ）ることであ
る。
このように従来の無機水和塩による蓄熱材は。
ある温度域、特に太陽熱の蓄熱利用分野の使用温度域１
７９において同相と液相が共存するため、実用規模の蓄
熱器を製作する場合、上記した２相分離を最少限に留め
るため不埒なカプセル化等の方法がとられている。また
、従来の無機水利塩による蓄熱材は２例えば４０℃の環
境下に放置した場合比較的早く飽和温度に到達し、飽和
高度ＶＣ達する時間が水に比べて可成シ多く要するが、
なお満足すべきものではなく、シたがって環境温度が低
下した場合、長時間の放熱作用が期待できない。
７９において同相と液相が共存するため、実用規模の蓄
熱器を製作する場合、上記した２相分離を最少限に留め
るため不埒なカプセル化等の方法がとられている。また
、従来の無機水利塩による蓄熱材は２例えば４０℃の環
境下に放置した場合比較的早く飽和温度に到達し、飽和
高度ＶＣ達する時間が水に比べて可成シ多く要するが、
なお満足すべきものではなく、シたがって環境温度が低
下した場合、長時間の放熱作用が期待できない。
本発明は上記した無機水和塩の２層分離が防止されかつ
蓄熱容量の大きい蓄熱材を提供するものであって、無機
水和塩に少量の高吸水性ポリマーを混入Ｉ〜、融解時に
無機水利塩が放出した結晶水を吸収するとともに水和塩
の融解、結晶化速度を緩やかに反応きせること（ｒ％徴
としているものである。
蓄熱容量の大きい蓄熱材を提供するものであって、無機
水和塩に少量の高吸水性ポリマーを混入Ｉ〜、融解時に
無機水利塩が放出した結晶水を吸収するとともに水和塩
の融解、結晶化速度を緩やかに反応きせること（ｒ％徴
としているものである。
実施例１
所定分量に調製した蓄熱材（Ｎａ２Ｓｏ４＋水）に１〜
１５ｙの高吸水性ポリマー（ポリアクリル酸塩系または
ビニールアルコール・アクリル酸塩共重合体）１℃混合
してポリ袋中に封入し、２℃のｔ／ｉ湛水槽中で十分結
晶化させたのち、 ４４．５℃の恒温水槽中に投入して
蓄熱材の温度変化を記録した。その結果は表１−８に示
す通りであった。なお第１図は融解速度を比較するため
の測定域を符号で表わし、第２図は第１図中の試料／Ｉ
ＪＩ−４および瓜ｌｌの融解速度をグラフ表示したもの
である。
１５ｙの高吸水性ポリマー（ポリアクリル酸塩系または
ビニールアルコール・アクリル酸塩共重合体）１℃混合
してポリ袋中に封入し、２℃のｔ／ｉ湛水槽中で十分結
晶化させたのち、 ４４．５℃の恒温水槽中に投入して
蓄熱材の温度変化を記録した。その結果は表１−８に示
す通りであった。なお第１図は融解速度を比較するため
の測定域を符号で表わし、第２図は第１図中の試料／Ｉ
ＪＩ−４および瓜ｌｌの融解速度をグラフ表示したもの
である。
表−１
表−２
表−８
注１）再結晶化熱測定方法
各試料をポリ袋中に封入し、４Ｂ℃中の恒温水槽中で十
分吸熱はせたのち、５℃に調整した水の中に投入し、結
晶化発熱ｉｔを算出した（ｔｌ −ｔｏ ）（Ｗ＋Ｘ
）−（Ｔｌ−ｔｌ ）（Ｙ＋Ｚ）発熱量（ａ−／ｆ
）−□ □■ ｔＮ水温調整水が試料投入により上昇したときの水温 ｔＯ：水濡調整水の水温℃ Ｔ】：試料の蓄熱Ｂ度℃ Ｗ：水濡調整水の蓋ｉｙ Ｘ；測定容器の重量１×比熱 Ｙ：試料の重量り×比熱 ２：ポリ袋の重量り×比熱 Ｖ：試料の重量１ 注２）融解速度の測定方法 所定分量に調整した蓄熱材（Ｎａ２Ｓ０４＋水十高吸水
性ポリマー）の所定量目（試験では７８ｙ）を熱量測定
用ビンに入れて密封し、２℃の恒温水槽中で十分結晶化
きせる。一方、 ４４．５℃の恒温水槽を準備し、その
中へ上記結晶させた熱量測定用ビン入りサンプルに熱電
対を装着して密封し、 ４４．５℃の恒温水槽中に投入
して電気的に上記サンプルの温度変化を記録した。融解
速度の測定結果の比較検討方法としては第１図に示した
通りでらる。
分吸熱はせたのち、５℃に調整した水の中に投入し、結
晶化発熱ｉｔを算出した（ｔｌ −ｔｏ ）（Ｗ＋Ｘ
）−（Ｔｌ−ｔｌ ）（Ｙ＋Ｚ）発熱量（ａ−／ｆ
）−□ □■ ｔＮ水温調整水が試料投入により上昇したときの水温 ｔＯ：水濡調整水の水温℃ Ｔ】：試料の蓄熱Ｂ度℃ Ｗ：水濡調整水の蓋ｉｙ Ｘ；測定容器の重量１×比熱 Ｙ：試料の重量り×比熱 ２：ポリ袋の重量り×比熱 Ｖ：試料の重量１ 注２）融解速度の測定方法 所定分量に調整した蓄熱材（Ｎａ２Ｓ０４＋水十高吸水
性ポリマー）の所定量目（試験では７８ｙ）を熱量測定
用ビンに入れて密封し、２℃の恒温水槽中で十分結晶化
きせる。一方、 ４４．５℃の恒温水槽を準備し、その
中へ上記結晶させた熱量測定用ビン入りサンプルに熱電
対を装着して密封し、 ４４．５℃の恒温水槽中に投入
して電気的に上記サンプルの温度変化を記録した。融解
速度の測定結果の比較検討方法としては第１図に示した
通りでらる。
記号Ａ：試料４１０ ｆ４４．１ｓ℃の恒温水中へ投入
し。
し。
２９℃まで温度上昇するに要した時間
（分）−ｍ−初期立上り時間
記号Ｂ：試料Ｉ１．１〜０の初期立上り時間記号Ｃ：試
料／１１１ｉ、１０が２９℃から８８，６℃に達するま
でに要した時間Ｃ分）−一融解時間記号り：試料爲１〜
９の融解時間 記号Ｅ；試料ＩＺ、 ｌ Ｏが８６．５℃から４８℃に
達するまでに要した時間（分） 記号Ｆ：試刺爲１〜９が８８．５℃から４８℃に達する
までの時間（分） 記号Ｇ：上記Ａ、Ｏ，Ｅの合計時間 性８）相形状 各試料の４８℃における融解状態 各試料の１５℃における結晶化状態 名試料の５℃における結晶化状態 なお結晶化熱測定用の蓄熱材（試料＆１〜９）は所定量
の使用薬品および高吸水性ポリマーをバケツ中に投入し
て攪拌し、その中へ所定分蓋の水を添加して再び攪拌し
て調整した。
料／１１１ｉ、１０が２９℃から８８，６℃に達するま
でに要した時間Ｃ分）−一融解時間記号り：試料爲１〜
９の融解時間 記号Ｅ；試料ＩＺ、 ｌ Ｏが８６．５℃から４８℃に
達するまでに要した時間（分） 記号Ｆ：試刺爲１〜９が８８．５℃から４８℃に達する
までの時間（分） 記号Ｇ：上記Ａ、Ｏ，Ｅの合計時間 性８）相形状 各試料の４８℃における融解状態 各試料の１５℃における結晶化状態 名試料の５℃における結晶化状態 なお結晶化熱測定用の蓄熱材（試料＆１〜９）は所定量
の使用薬品および高吸水性ポリマーをバケツ中に投入し
て攪拌し、その中へ所定分蓋の水を添加して再び攪拌し
て調整した。
実施例２
Ｎａ３ＳＯ４： ２６４０ ｊ’ 水：１３５００Ｐ
：カーボン６１および高吸水性ポリマー＋ ２００ Ｆ
を混合調整した蓄熱材を５０ｏ＋Ｘ８０／７７＋のポリ
袋に封入し。
：カーボン６１および高吸水性ポリマー＋ ２００ Ｆ
を混合調整した蓄熱材を５０ｏ＋Ｘ８０／７７＋のポリ
袋に封入し。
そのポリ袋４個を下記規模のビニールハウスに投首した
。
。
底面積 ２ｍＸ２．５ｍ、高さ ２惜
塩ビシート 厚さ０．１ｊＬ１１ ２重被覆そして比較
のため同形のビニールハウスを互に日陰とならないよう
に並設し１両ビニールハウス内の気温変化を測定した。
のため同形のビニールハウスを互に日陰とならないよう
に並設し１両ビニールハウス内の気温変化を測定した。
その結果は次表の通りであった。
註）調査期間２０日間（１０月１０日〜１０月２９日）
実施例８ 実施例１における試料惠２．厖８およびＩｌ、 ｌ Ｏ
の蓄熱材（それぞれ７８ｙ）を０．５℃に昇高したのち
５℃の悟篇水槽中に浸漬して各試料の放熱降温速度変化
を測定した。その放熱降飄速腋曲線は第８図のようＫな
り１本発明による蓄熱材の優位性が確認された。
実施例８ 実施例１における試料惠２．厖８およびＩｌ、 ｌ Ｏ
の蓄熱材（それぞれ７８ｙ）を０．５℃に昇高したのち
５℃の悟篇水槽中に浸漬して各試料の放熱降温速度変化
を測定した。その放熱降飄速腋曲線は第８図のようＫな
り１本発明による蓄熱材の優位性が確認された。
なお混合する高吸水性ポリマーの１が１０％を超えると
結晶化のための水分不足のためか反応熱が小さくなり、
試料爲１０の曲線に近似する傾向となり、また経済的な
点からも高吸水性ポリマーは全体の１０チ以下に留める
べきである。
結晶化のための水分不足のためか反応熱が小さくなり、
試料爲１０の曲線に近似する傾向となり、また経済的な
点からも高吸水性ポリマーは全体の１０チ以下に留める
べきである。
第１図は蓄熱材の昇温にともなう融解速度の説明図、第
２図は試料厖しｉ゛および泥１１の蓄熱材の昇温にとも
なう融解速度の比較説明図、そして第８図は、試料厖２
．ム８およびＩｆｆ；、 ｌ Ｏの放熱ｉ降温速度の比
較説明図である、。 特許出願人 大和紡績株式会社 循直誌−ｐ
２図は試料厖しｉ゛および泥１１の蓄熱材の昇温にとも
なう融解速度の比較説明図、そして第８図は、試料厖２
．ム８およびＩｆｆ；、 ｌ Ｏの放熱ｉ降温速度の比
較説明図である、。 特許出願人 大和紡績株式会社 循直誌−ｐ
Claims (1)
- 無機水和塩に０．５〜１０％（重量％）の高吸水性ポリ
マーを混入してなる蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57008505A JPS58127095A (ja) | 1982-01-21 | 1982-01-21 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57008505A JPS58127095A (ja) | 1982-01-21 | 1982-01-21 | 蓄熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58127095A true JPS58127095A (ja) | 1983-07-28 |
Family
ID=11694973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57008505A Pending JPS58127095A (ja) | 1982-01-21 | 1982-01-21 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58127095A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0133803A2 (en) * | 1983-08-12 | 1985-03-06 | Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited | Thermal energy storage compositions |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56143283A (en) * | 1980-04-11 | 1981-11-07 | Takabishi Kagaku Kk | Composition containing water of crystallization with excellent heat stability |
-
1982
- 1982-01-21 JP JP57008505A patent/JPS58127095A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56143283A (en) * | 1980-04-11 | 1981-11-07 | Takabishi Kagaku Kk | Composition containing water of crystallization with excellent heat stability |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0133803A2 (en) * | 1983-08-12 | 1985-03-06 | Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited | Thermal energy storage compositions |
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