JPS58180579A - 蓄熱材料 - Google Patents

蓄熱材料

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JPS58180579A
JPS58180579A JP6240782A JP6240782A JPS58180579A JP S58180579 A JPS58180579 A JP S58180579A JP 6240782 A JP6240782 A JP 6240782A JP 6240782 A JP6240782 A JP 6240782A JP S58180579 A JPS58180579 A JP S58180579A
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JP
Japan
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heat storage
storage material
water
strontium
tetrachloride
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Pending
Application number
JP6240782A
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English (en)
Inventor
Keiichi Koike
小池 敬一
Michio Yanatori
梁取 美智雄
Seigo Miyamoto
宮本 誠吾
Hideaki Kanbara
秀明 蒲原
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 杢屹明は一16〜28iCの範囲に融点を有する蓄熱材
料に関するものである。
匠米、着熱蓄熱材料として理化カルシウム6水4 ( 
CaC4 + 6)(z O +融点2 9. 2 t
:’ )が知られている。このム化カルシウム#熱材料
は従来暖房用熱源あるいはヒートポンプ用熱源として便
用さルている。しかし昼間太陽熱を4熱し、夜間に放熱
させて室内の温度低ドを防ぐ、潰業用あるいは栽培用温
室では10〜20rの一度範囲で融解−凝固し、吸−放
熱を行う蓄熱材料が必要である。
また消費電力の平準化のために深夜電力を利用して冷凍
機を運転して蓄熱材料を凝固させておき、これによって
冷房を行わせる冷房用蓄熱オ科としては一点5〜10C
の範囲の材料が望ましい。また物品の冷却用あるいは冷
蔵、用に咬用する蓄熱材としては融点−10U以Fの材
料が望ましい。塩化力ルンウム6水4に主成分とする蓄
熱材料では水分′言有着のM刃口あるいは添DO物によ
って融点が1戊Fすることが知らaている。しかし水分
含有量を壇/JOした48vよある温度範囲で融解ある
いは凝固し、−足のj一点め・コいは、、4 lJ!I
I点を示さなくなる。
このため狭い温度範囲で熱変換をする必要のある成層用
あるいは冷埼用の4熱J科としてl史用することはでさ
ない。他の1類を麻/Jllして融点あるいは、j固点
を変化させる方法としては層化カルシウム(Ca(、!
4 ・6H2Q)に播化第2鉄(FeCts +6市O
)、【塩化ナトリウム(NaCt)、4化カリウム(K
Ct)、塩化アンモニウム(NH4Cl )塩化第2コ
バルト(Cocta・6H* O) 、塩化第2A4 
(CuC1z・2Hz o )および1化マグネシウム
(MgCtz・6H鵞0)を加える方法が知られている
これらの方法の中では塩化第2鉄(F e Cts・6
HzO)を種化カルシウA (CaC1z ・6H意0
 )と51:41のat比に混合することによって融点
10Cの共融混合物が得らnることが知られている。し
かしこのA=混合吻は腐食性が大きく、銅。
アルミニウムー鉄などの金橋を者しく腐食し、1史用す
ることが困難でめった。またこの蓄熱材は谷、・滲寺り
金礪その他の材料を縞賞することによって一本の組成変
化を生じ、融点の変化を王するなど艮IiA+…安定し
て温州することはできなかった。また晶化マグネシウム
<MgC1*・6H20)  をCaC2z j 6H
zOに15〜25モル%添/JD LfC,混8−物で
は20C以ドの融点(蓄熱温度)は得られなかった。
本蓄熱材料は塩化カルシウム6水塩(Ca Ctz・6
H20)に1化岨鉛無水#(ZnC1z )と水゛を:
110し返混合吻で、実質的に塩化亜鉛水和物すなわち
0.5水jX (ZnC45+ 0.5HzO) 、1
水塩(7,nC1z ・HzO)、1.5水4 (zn
cz、 1.5H20)2水4 (ZrIC1鵞・2H
zO)、2.5水塩(ZnCtz−2,5Hz O)を
添カロした(昆合瓜である。またこの【昆合瓜に塩化マ
グネシウム(HgCts・6H鵞0 )、塩化アルミニ
ウム(AtC1s・6HxO)、塩化マンガン(MnC
1z ・4H*0 )、塩化カリウム(KCt)4化ア
ンモニウム(NH4Cl )の中のIf!Jまたは24
以上を添〃口し、これにより−16C〜28Cの間の一
定温度で融−一凝固し、長期間安定して蓄熱−放熱がo
T吐な着熱蓄熱材料を得ること金目的としている。
第1図は1化カルシウム6水雇(CaCtx・6H20
)と・温化亜鉛金主成分とする4熱材料について、水分
の奈′JIJitを変えてm固点を調べた結果である。
Ca C12・6H20に無水1化亜e (ZnCtz
)を2〜39.4束−%の範囲に奈カロすることにより
、28C〜−7Cに1縦固を有する混合物が得らlしる
次に添カロした塩化叱鉛を水和物(0,5〜z5水塩)
とするのに必要な水分をdn /JOすると、その水分
−に×1応して凝固点が低下し、CaC6*・6Hx0
61.6部、ZnCtz 38.4部、水1z67部の
混合+lA (ZnCtz ・2.5HzOに相当)で
は−16Uの凝固点が得られる。
42dU4化カルシウA (Ca CL2・6H20)
 ;80部、無水温化亜鉛20部、水3.96部の混合
+11j(ZnC41・1.5HxOに相当)に塩化マ
グネシウム(M g Ct!・6HxO) 、塩化アル
ミニウム(AlCl2 ・6H*O) 、 4化マンガ
ン(MnC42・4H20)、塩化カリウム(KCt)
、塩化ナトリウム(NaC1)、4化ア7モニウム(N
H4C6)の添/70菫を徨々変えた場合の凝固点の変
化を示している。MgCtz e 6 Hz O、kL
cls ・6 fix O及びMnC4z ・4H20
,KCt、NaC1,NHaClの添加による凝固点の
変化はCaC1Z−6市o+z n c t。
の混合物に水をZnCtz 0.5HzOからZ n 
Ct z2.5H20に相当する水和物を形成させるま
で添加した混合物については同等である。これらのMg
C1z ・6HzO、AtCLs ・6出帆MnCt鵞
・本発明の蓄熱材料は適冷を生ずることが比較的に少な
いが、蓄熱及び放熱を効果的に行うには過冷を全く生じ
ないことが必要になる。このため適冷を防止する方法を
咲討した結果、発核剤として酸化ストロンチウム、水酸
化ストロンチウム、りん酸ストロンチウム、りん酸水素
ストロンチウム。
Ig化ストロンカウム、臭化ストロンチウム、沃化スト
ロンチウム、硝酸ストロンチウムなどの化合物およびそ
の水和物、炭酸ストロンチウムPよび4木酸ストロンア
ウムが有効でのることを艶出した。またカルシウムおよ
びバリウムの同体の壜も兄核1μ用を・甘し適冷はIC
以丁に抑えられることを見出した。
+珀明の蓄熱材料は5PJ1図から明らかなように28
〜−16Cの融点を有し、この融点は蓄熱材料の組成に
よって任ビに変化させることができる。
これらの混合物は比較的低温の熱源から熱を吸収する4
熱材料として適し、待に融点10C〜20Cの1昆台物
は温室内の温度降下を防ぐ目的、あるをへ いは工業排僑なとを低温の諷1虱1.温水を熱源として
4熱し、夜間などの暖房に開用する目的に適している。
また融点−16C〜10Cの混合物は冷房用あるいは物
品の冷蔵用の蓄熱材料として有効Cある。この帷囲の蓄
熱材料の用途として融点5〜IOC’の混廿勿は冷房用
の4熱材料として深夜電力などを利用して冷凍機を運転
して蓄熱材料を戎M宸固させて2き、祇力需斐の大きい
日中の気温上昇1守に蓄熱材料の周囲に水あるいは空気
を送って冷水あるいは(’jtKを取出し室内の冷房を
行う一目寸に通してい心。また−16C〜5Cの軸回に
損蛾を有する;昆廿、1グは物品の冷却めるいは冷斌用
の否祐1オ科として迩し、Vすえば食品の沫存あるいは
一送の際の冷却材料として永めるいは同座炭酸カスに代
る味返し開用町目になQ41材料である。
CaCl2 ・6thOKZnC,12・とZnclz
・U、5H20、ZnCtz ・u2o、ZnCtz 
・1.5H20、ZnC1z ・2H20、ZnC4!
・2.5H20に相当する量の水を添加した混合物に結
晶性の塩化物(MgC1z・6H鵞0.klcL3 ’
6H*0、MnC6z ・4thO。
KCt、 NaC1,NH4Cl )を添加すると非晶
質fヒが防止されるとともに適冷が防止され組成によっ
て足まる融点(凝固点)で蓄fIA(放熱)を行う。
以上説明したように本発明によれば40〜44cal/
 g (比重2.4〜1.65)の大きい蓄熱綾を有し
、−16C〜28Cの1山の任意の温度で蓄熱−放熱す
る蓄熱材料が得られ、太陽熱や工栗排熱を4u用した暖
房用(農4温室、一般暖房、融点10〜28C)、冷房
用(融点5〜10C)、食品寺の冷凍、冷蔵用(5〜−
16C)などに広蛇囲に1史用でさ6. 4.18而の間車な説明 第1図は1化カルシウム(CaCLx・6Hz(J)と
ji化叱鉛(’1nctz 、ZnC1z ・0.5H
z O、ZnC4z・H2O、ZnCtz + 1.5
H20,Znclz ・2H2U、Zn C12・2.
5H20)とからなる蓄、$lfオ科の組成と融点(凝
固点)の関係を示す図、第2図は1化カルシウム(Ca
 Ct2・6HzO) 80部、無水・爺化亜鉛20部
、水3.86都のl昆合物に塩化マグネシウム(へ4g
C4z・6HzO)、4化アルミニウム(AtC15・
6H20) 、4化マンガフ(MnC42・4l−hO
) 、4化カリウム(KCl)、4化ナトリウム(Na
C4)、塩化アンモニラ”(NH4C1)を単独に添カ
ロした混合、物の融点(凝固点)と添加量の関係を示す
図である。
fJr  口 Cttdl−1sHzOZysc/!z (を量% )
       l * CI Z″fJzt¥] 添刃口t (tt、%う

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.4化カルシウム、4化亜鉛および水の混合物からな
    ることを特徴とする蓄熱材料。 2、特許請求の範囲第1項の蓄熱材料において、理化カ
    ル/ラム6水 または塩化亜鉛水+1]物(0.5水塩,1水塩。 1、5水雀,2水ム,2.5水塩)に相当する−の順化
    亜鉛と水とを添加してなることを喘徴とする蓄熱材料。 3、特許請求の範囲第1項筐たは第2項の蓄熱材料にお
    いて、発核剤として水酸化ストロンチウム、臭化ストロ
    ンチウム、ヨウ化ストロンチウム、りん酸ストロンチウ
    ム、りん散水系ストロンチウム、硝1波ストロンチウム
    、炭酸ストロンチウム、堰素酸ストロンチウムおよびこ
    れらの→勿質の永和吻を添加してなることを特徴とする
    蓄熱材料。 4、1化カルシウム( CaC1z ・2Hz O )
     ;61、6 〜95部,4化亜鉛( ZnCl2 )
     、 38.4〜5部,水.0.33 〜12.7部(
    ZnC4zO. 5 H2 0〜ZnCt= 2.5 
    HIO  の水分菫に相当)の(昆台物に4化マグネシ
    ウム(MgC1.・6H!0)磁化アルミニウム( A
    tC1*・6Hz O)、 4化マンガン( Mn C
    1z ・4Hz O )の中の1櫨または2個以上を1
    〜30直瀘%添加してなることを特徴とする蓄熱材料。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5085790A (en) * 1989-06-06 1992-02-04 Hoermansdoerfer Gerd Phase change materials and use thereof
US5261241A (en) * 1991-02-08 1993-11-16 Japan Pionics Co., Ltd. Refrigerant
WO2005017064A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-24 Thermal Energy Accumulator Products Ltd Reversible liquid/solid phase change composition
CN111918948A (zh) * 2018-02-16 2020-11-10 矢崎能源系统公司 潜热蓄热体

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