JPS59138287A - アルカリ金属水酸化物系蓄熱材料の脱水方法 - Google Patents
アルカリ金属水酸化物系蓄熱材料の脱水方法Info
- Publication number
- JPS59138287A JPS59138287A JP1175483A JP1175483A JPS59138287A JP S59138287 A JPS59138287 A JP S59138287A JP 1175483 A JP1175483 A JP 1175483A JP 1175483 A JP1175483 A JP 1175483A JP S59138287 A JPS59138287 A JP S59138287A
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- JP
- Japan
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- alkali metal
- heat
- metal hydroxide
- material composed
- dehydration
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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】
この発明は、アルカリ金属水酸化物系蓄熱材料の脱水方
法に関するものである。
法に関するものである。
熱エネルギーは、わが国のエネルギーの最終使用の６８
％を占め、とくに２００℃前後より６００℃附近の温度
での熱エネルギーの利用は多くみられる。一方、太陽エ
ネルギーや各種工業工程の廃熱は、この温度範囲で有効
に活用できる。
％を占め、とくに２００℃前後より６００℃附近の温度
での熱エネルギーの利用は多くみられる。一方、太陽エ
ネルギーや各種工業工程の廃熱は、この温度範囲で有効
に活用できる。
しかし、このためには、太陽熱や廃熱の発生とその利用
の時間的なずれを調整するため、有効な熱エネルギーの
貯蔵手段を必要とする。潜熱蓄熱は、高密度に熱エネル
ギーを貯蔵でき、放出される熱エネルギーは一定温度の
、したがって、良質な熱エネルギーである。
の時間的なずれを調整するため、有効な熱エネルギーの
貯蔵手段を必要とする。潜熱蓄熱は、高密度に熱エネル
ギーを貯蔵でき、放出される熱エネルギーは一定温度の
、したがって、良質な熱エネルギーである。
しかし、潜熱蓄熱を利用する場合、その材料は上記温度
領域で、大きな潜熱の吸収を伴って転移もしくは融解を
行い、且つ安価であるという条件を満たさなければなら
ない。
領域で、大きな潜熱の吸収を伴って転移もしくは融解を
行い、且つ安価であるという条件を満たさなければなら
ない。
発明者は、以上の観点から網羅的且つ系統的な探索を行
った結果、下記第１表に例示されるようなアルカリ金属
水酸化物系材料が潜熱蓄熱材料として極めて有効である
ととを見出したものである。
った結果、下記第１表に例示されるようなアルカリ金属
水酸化物系材料が潜熱蓄熱材料として極めて有効である
ととを見出したものである。
第１表 アルカリ金属水酸化物を主成
分とする潜熱蓄熱材料
しかし、以上の材料は吸湿性が大きくて水分の存在によ
り、上記第１表に示された転移融解が示されなくなり、
同時に低温域において別の吸熱を示して潜熱も減少する
。また水分の存在によシ腐食性も犬きくなる。
り、上記第１表に示された転移融解が示されなくなり、
同時に低温域において別の吸熱を示して潜熱も減少する
。また水分の存在によシ腐食性も犬きくなる。
水分の存在の影響と脱水による転移融解の変化の実例を
示すと、第１図は市販の試薬の水酸化カリウムの示差熱
分析と熱重量測定の同時測定結果である。窒素気流中で
曲線αよりｅまで５回の繰り返し加熱を行うと、８０℃
から９０℃にみられた吸熱が減少しく上の曲線）、２０
０℃附近で重量が減少しく下の曲線）、水酸化カリウム
の２４９℃の転移がみられるようになる。同様に、水酸
化ナトリウムも第２図にみられるように、２回目の加熱
では８０℃附近の吸熱が減少し、水酸化ナトリウムの２
９５℃の転移が大きくなる（上の曲線）。
示すと、第１図は市販の試薬の水酸化カリウムの示差熱
分析と熱重量測定の同時測定結果である。窒素気流中で
曲線αよりｅまで５回の繰り返し加熱を行うと、８０℃
から９０℃にみられた吸熱が減少しく上の曲線）、２０
０℃附近で重量が減少しく下の曲線）、水酸化カリウム
の２４９℃の転移がみられるようになる。同様に、水酸
化ナトリウムも第２図にみられるように、２回目の加熱
では８０℃附近の吸熱が減少し、水酸化ナトリウムの２
９５℃の転移が大きくなる（上の曲線）。
混合物でも同じように、市販の試薬をその壕Ｘ混合した
ものでは、８０℃ないし９０℃附近の吸熱が大きいが、
真空中で５００℃附近で数時間十分乾燥させ、水分量を
０．１％以下にすれば、この吸熱が観測されなくなシ、
第１表に示したような融解（あるいは転移）がみられる
ようになる。
ものでは、８０℃ないし９０℃附近の吸熱が大きいが、
真空中で５００℃附近で数時間十分乾燥させ、水分量を
０．１％以下にすれば、この吸熱が観測されなくなシ、
第１表に示したような融解（あるいは転移）がみられる
ようになる。
第５図は、水酸化リチウムと水酸化カリウムの共融混合
物（５０モル％−７０モル％）の場合であり、市販の試
薬を混合したま＼示差走査熱量測定により測定した結果
である。第４図は、第６図の混合物を上記の条件で十分
乾燥させたものでおる。両図の比較で明らかなように、
十分な脱水乾燥によって初めて所望の温度域に大きな潜
熱の吸収がみられる。
物（５０モル％−７０モル％）の場合であり、市販の試
薬を混合したま＼示差走査熱量測定により測定した結果
である。第４図は、第６図の混合物を上記の条件で十分
乾燥させたものでおる。両図の比較で明らかなように、
十分な脱水乾燥によって初めて所望の温度域に大きな潜
熱の吸収がみられる。
以上の結果より明らかなように、アルカリ金属水酸化物
或いはその組成物は、吸湿性が大きく、十分な脱水乾燥
によって初めて潜熱蓄熱材料として使用可能になる。し
たがって、脱水は必須であるが、上記のように単に加熱
或いは真空処理による脱水乾燥では、少量の測定実験用
試料の調整には適していても、数百Ｋｇもしくは数ｔに
およぶ多量の潜熱蓄熱材料を使う実用的な潜熱蓄熱装置
の製作においては、生産性、作業性が悪く、実際的でな
い。すなわち、実際の場合は径１０ｃｒ＋＋ないし２０
ｃｒｎ１長さ数ｍの金属製カプセルに充てん密封するか
、径および深さ共に数ｍの金属製蓄熱槽に充てん密閉す
る。
或いはその組成物は、吸湿性が大きく、十分な脱水乾燥
によって初めて潜熱蓄熱材料として使用可能になる。し
たがって、脱水は必須であるが、上記のように単に加熱
或いは真空処理による脱水乾燥では、少量の測定実験用
試料の調整には適していても、数百Ｋｇもしくは数ｔに
およぶ多量の潜熱蓄熱材料を使う実用的な潜熱蓄熱装置
の製作においては、生産性、作業性が悪く、実際的でな
い。すなわち、実際の場合は径１０ｃｒ＋＋ないし２０
ｃｒｎ１長さ数ｍの金属製カプセルに充てん密封するか
、径および深さ共に数ｍの金属製蓄熱槽に充てん密閉す
る。
この場合、加熱或いは真空処理による脱水乾燥では多量
の材料処理は不可能であシ、また充てん過程での吸温を
防ぐことができない。
の材料処理は不可能であシ、また充てん過程での吸温を
防ぐことができない。
この発明は、かかる問題点を解決すべく、鋭意研究の結
果、完成したものであって、その要旨とするところはア
ルカリ金属水酸化物を主成分とする蓄熱材料に、アルカ
リ金属、アルカリ金属の合金、酸化物、過酸化物、アル
コラードの１種又は２種以上を加えて上記アルカリ金属
水酸化物系蓄熱材料の脱水を行うものである。
果、完成したものであって、その要旨とするところはア
ルカリ金属水酸化物を主成分とする蓄熱材料に、アルカ
リ金属、アルカリ金属の合金、酸化物、過酸化物、アル
コラードの１種又は２種以上を加えて上記アルカリ金属
水酸化物系蓄熱材料の脱水を行うものである。
この発明においてアルカリ金属水酸化物を主成分とする
蓄熱材料としては上記第１表に例示しであるが、勿論こ
こに例示されているアルカリ金属水酸化物及びその共融
混合物に限定されるものではなく、共融混合物に近いも
の、或いは組成比率の異なる混合物も十分に実用的であ
る。
蓄熱材料としては上記第１表に例示しであるが、勿論こ
こに例示されているアルカリ金属水酸化物及びその共融
混合物に限定されるものではなく、共融混合物に近いも
の、或いは組成比率の異なる混合物も十分に実用的であ
る。
また、この発明において脱水剤として使用するアルカリ
金属は価格面よシ金属リチウム、ナトリウム、カリウム
等が好ましく、特に金属ナトリウムが望ましい。
金属は価格面よシ金属リチウム、ナトリウム、カリウム
等が好ましく、特に金属ナトリウムが望ましい。
更にアルカリ金属合金としては、例えばナトリウムカリ
ウム合金であυ、またアルカリ金属の酸化物、過酸化物
、アルコラードは金属リチウム、ナトリウム、カリウム
の酸化物、過酸化物、アルコラードを挙げることができ
、そのなかでナトリウムが最も望ましい。
ウム合金であυ、またアルカリ金属の酸化物、過酸化物
、アルコラードは金属リチウム、ナトリウム、カリウム
の酸化物、過酸化物、アルコラードを挙げることができ
、そのなかでナトリウムが最も望ましい。
そして、以上の脱水剤は蓄熱材料中に含まれる水分量を
測定し、これに相当する量よりや＼過剰の量をカプセル
或いは蓄熱槽に混入させればよい。
測定し、これに相当する量よりや＼過剰の量をカプセル
或いは蓄熱槽に混入させればよい。
なお、金属ナトリウム、酸化ナトリウム、過酸化ナトリ
ウム、ナトリウムアルコラードを脱水剤とした場合の脱
水反応の一例を示すと、次のようである。
ウム、ナトリウムアルコラードを脱水剤とした場合の脱
水反応の一例を示すと、次のようである。
Ｎα＋Ｈｔ Ｏ耐ＮａＯＨ＋ ２ ＨｔＮ伽ｏ ＋ Ｈ
ｚ Ｏ→２ＮＣＬＯＨ Ｎａｅ Ｏｔ ＋ Ｈｔ Ｏ→２Ｎ（ＬＯＨ＋ ２０ａ
ＮａＯＲ＋ Ｌ Ｏ→ＮａＯＨ＋ ＲＯＨ但し、ＲはＣ
Ｈａ 、Ｃ２Ｈ５−などである。
ｚ Ｏ→２ＮＣＬＯＨ Ｎａｅ Ｏｔ ＋ Ｈｔ Ｏ→２Ｎ（ＬＯＨ＋ ２０ａ
ＮａＯＲ＋ Ｌ Ｏ→ＮａＯＨ＋ ＲＯＨ但し、ＲはＣ
Ｈａ 、Ｃ２Ｈ５−などである。
以上のような脱水反応で示されるように、脱水剤を加え
ることにより、蓄熱材料中よシ水が有効に除去され、し
かも水酸化す） ＩＪウム等の生成物は少量であるから
蓄熱機能は阻害されない。
ることにより、蓄熱材料中よシ水が有効に除去され、し
かも水酸化す） ＩＪウム等の生成物は少量であるから
蓄熱機能は阻害されない。
なお脱水剤としてナトリウムとその化合物を使用した場
合について述べたが、他のアルカリ金属、またその化合
物を脱水剤とした場合についても同様である。
合について述べたが、他のアルカリ金属、またその化合
物を脱水剤とした場合についても同様である。
以下、この発明の実施例を示す。
水酸化リチウムと水酸化ナトリウムの共融混合物（５０
モル％−７Ｄモル％） １ｏｏ〜と金属ナトリウム６
．５ｗｌ！をｆｉ ｉ内に収納して脱水した後、脱水効
果を示差走査熱量測定曲線を用いて示したのが第５図で
ある。
モル％−７Ｄモル％） １ｏｏ〜と金属ナトリウム６
．５ｗｌ！をｆｉ ｉ内に収納して脱水した後、脱水効
果を示差走査熱量測定曲線を用いて示したのが第５図で
ある。
また水酸化ナトリウムと水酸化カリウムの共融混合物（
５０モルＬ％−５０モル％）５０■を脱水剤として金属
ナトリウムを６■をＮ’ ｋ内に収納して脱水した後、
脱水効果を示差走査熱量測定曲線を用いて示したのが第
６図である。
５０モルＬ％−５０モル％）５０■を脱水剤として金属
ナトリウムを６■をＮ’ ｋ内に収納して脱水した後、
脱水効果を示差走査熱量測定曲線を用いて示したのが第
６図である。
第５．第６図において明らかなように、この発明に係る
脱水剤を加えることによシ、低温域での吸熱が全く見ら
れず、完全に脱水が行われたことが明らかであり、また
優れた蓄熱効果を有することが明らかとなった。
脱水剤を加えることによシ、低温域での吸熱が全く見ら
れず、完全に脱水が行われたことが明らかであり、また
優れた蓄熱効果を有することが明らかとなった。
一方、アルカリ金属水酸化物の混合物に防食剤を加えた
混合融解塩浴が、金属の熱処理に使われているが、その
材料もそのま＼では大きな潜熱を示さない。
混合融解塩浴が、金属の熱処理に使われているが、その
材料もそのま＼では大きな潜熱を示さない。
しかし、この発明に係る脱水剤を加えると、有用な潜熱
蓄熱材料となる。
蓄熱材料となる。
第７図は、防食剤を加えた金属熱加工材（水酸化ナトリ
ウムと水酸化カリウムの等重量混合物；西独デグツサ社
製、商品名Ｇ５−２５０）の脱水前の示差走査熱量測定
曲線であるが、第８図は、この金属熱加工材５０■に脱
水剤として金属ナトリウムを４岬を加えて脱水した後の
示差走査熱量測定曲線である。
ウムと水酸化カリウムの等重量混合物；西独デグツサ社
製、商品名Ｇ５−２５０）の脱水前の示差走査熱量測定
曲線であるが、第８図は、この金属熱加工材５０■に脱
水剤として金属ナトリウムを４岬を加えて脱水した後の
示差走査熱量測定曲線である。
これより明らかなように、上記金属熱加工材は脱水によ
シ大きな潜熱を有するに至り、これによシ優れた潜熱蓄
熱材料となることが明らかである。
シ大きな潜熱を有するに至り、これによシ優れた潜熱蓄
熱材料となることが明らかである。
第１図は市販の試薬の水酸化カリウムの示差熱分析と熱
重量測定の結果を示す図であり、曲線αよりｅまで、１
回目より５回目までの繰返し加熱の効果を示している。 各組の曲線の上は示差熱分析曲線、下は熱重量測定によ
り求めた重量変化である。第２図は、同じく、市販の試
薬の水酸化ナトリウムの示差熱分析と熱重量測定の結果
であυ、上の２本１組の曲線は第１回の加熱、下の２本
１組の曲線は第２回の加熱の結果であり、それぞれ、上
が示差熱分析曲線、下が重量変化曲線である。 第６図と第４図は、いずれも水酸化リチウムと水酸化カ
リウムの共融混合物（３０モルチー７０モルチ）の示差
走査熱量測定曲線であるが、第６図は混合したま＼での
測定結果であり、第４図は脱水乾燥後の測定結果である
。 第５図は、水酸化リチウムと水酸化ナトリウムの共融混
合物（５０モルチー７０モル％）を、この発明により脱
水した後の示差走査熱量測定曲線、第６図は水酸化ナト
リウムと水酸化カリウムの共融混合物（５０モル％−５
０モル％）を、この発明により脱水した後の示差走査熱
量測定曲線である。 第７図と第８図は、いずれも防食剤を加えた金属熱加工
材（水酸化ナトリウムと水酸化カリウムの等重量混合物
）の示差走査熱量測定曲線であるが、第７図は脱水前の
測定結果、第８図はこの発明による脱水後の測定結果を
示す。 指定代理人 工業技術院 第１頁の続き 惺発 明 者 小火丈夫 茨城県新治郡桜村梅園１丁目１ 番４号工業技術院電子技術総合 研究所内
重量測定の結果を示す図であり、曲線αよりｅまで、１
回目より５回目までの繰返し加熱の効果を示している。 各組の曲線の上は示差熱分析曲線、下は熱重量測定によ
り求めた重量変化である。第２図は、同じく、市販の試
薬の水酸化ナトリウムの示差熱分析と熱重量測定の結果
であυ、上の２本１組の曲線は第１回の加熱、下の２本
１組の曲線は第２回の加熱の結果であり、それぞれ、上
が示差熱分析曲線、下が重量変化曲線である。 第６図と第４図は、いずれも水酸化リチウムと水酸化カ
リウムの共融混合物（３０モルチー７０モルチ）の示差
走査熱量測定曲線であるが、第６図は混合したま＼での
測定結果であり、第４図は脱水乾燥後の測定結果である
。 第５図は、水酸化リチウムと水酸化ナトリウムの共融混
合物（５０モルチー７０モル％）を、この発明により脱
水した後の示差走査熱量測定曲線、第６図は水酸化ナト
リウムと水酸化カリウムの共融混合物（５０モル％−５
０モル％）を、この発明により脱水した後の示差走査熱
量測定曲線である。 第７図と第８図は、いずれも防食剤を加えた金属熱加工
材（水酸化ナトリウムと水酸化カリウムの等重量混合物
）の示差走査熱量測定曲線であるが、第７図は脱水前の
測定結果、第８図はこの発明による脱水後の測定結果を
示す。 指定代理人 工業技術院 第１頁の続き 惺発 明 者 小火丈夫 茨城県新治郡桜村梅園１丁目１ 番４号工業技術院電子技術総合 研究所内
Claims (1)
- アルカリ金属水酸化物を主成分とする蓄熱材料に、アル
カリ金属、アルカリ金属の合金、酸化物、過酸化物、ア
ルコラードの１種又は２種以上を加えることを特徴とす
るアルカリ金属水酸化物系蓄熱材料の脱水方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1175483A JPS59138287A (ja) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | アルカリ金属水酸化物系蓄熱材料の脱水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1175483A JPS59138287A (ja) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | アルカリ金属水酸化物系蓄熱材料の脱水方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138287A true JPS59138287A (ja) | 1984-08-08 |
| JPH0214391B2 JPH0214391B2 (ja) | 1990-04-06 |
Family
ID=11786780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1175483A Granted JPS59138287A (ja) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | アルカリ金属水酸化物系蓄熱材料の脱水方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59138287A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5085790A (en) * | 1989-06-06 | 1992-02-04 | Hoermansdoerfer Gerd | Phase change materials and use thereof |
-
1983
- 1983-01-27 JP JP1175483A patent/JPS59138287A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5085790A (en) * | 1989-06-06 | 1992-02-04 | Hoermansdoerfer Gerd | Phase change materials and use thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0214391B2 (ja) | 1990-04-06 |
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