JPS5960197A - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
- Publication number
- JPS5960197A JPS5960197A JP17163782A JP17163782A JPS5960197A JP S5960197 A JPS5960197 A JP S5960197A JP 17163782 A JP17163782 A JP 17163782A JP 17163782 A JP17163782 A JP 17163782A JP S5960197 A JPS5960197 A JP S5960197A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chloride
- nitrate
- melting point
- heat storage
- ammonium
- Prior art date
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- 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
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は、パノシブソーラノ・ウスの暖房等に用いられ
る蓄熱材に関するものである。
る蓄熱材に関するものである。
従来例の構成とその問題点
冬期に、昼間の太陽熱を貯蔵し、これを夜間の暖房に利
用する、いわゆるパッシブソーラ暖房システムに利用さ
れる潜熱蓄熱材としては、硫酸ナトリウム１０水塩や、
塩化カルシウム６水塩がＪ：く知られている。前者は３
２℃、後者は２９℃に融点ヲもち、パッシブソーラ暖房
システムに使用できるとは云うものの、より汎用性をも
たせるには、融点を２５乃至２６℃以下に低下させるこ
とが望凍れできた。たとえば、最近施設温室（ビニルハ
ウス）に前記の如き潜熱蓄熱材を適用して昼間の太陽熱
を貯え、夜間の暖房に供し、従来暖房に使用れれていた
石油の量を削減しようとする研究が行なわれっ＼ある。
用する、いわゆるパッシブソーラ暖房システムに利用さ
れる潜熱蓄熱材としては、硫酸ナトリウム１０水塩や、
塩化カルシウム６水塩がＪ：く知られている。前者は３
２℃、後者は２９℃に融点ヲもち、パッシブソーラ暖房
システムに使用できるとは云うものの、より汎用性をも
たせるには、融点を２５乃至２６℃以下に低下させるこ
とが望凍れできた。たとえば、最近施設温室（ビニルハ
ウス）に前記の如き潜熱蓄熱材を適用して昼間の太陽熱
を貯え、夜間の暖房に供し、従来暖房に使用れれていた
石油の量を削減しようとする研究が行なわれっ＼ある。
（に、昼間の温室内気温は作物への影響を考慮して約３
０℃程度以」−にならない様に適時換気を行なうことに
よって制御されている。従って、温室内気温が３０℃程
度に達する昼間の数時間の間に、室内空気と熱交換して
潜熱蓄熱材を融解して蓄熱するには、熱源である空気温
度と潜熱蓄熱材の融点の差は４乃至６ｔ程度以上あるこ
とが望まれる。一方、夜間の温室内気温は最低でも６乃
至７℃に保持する必要があるため、施設温室へ適用可能
な潜熱蓄熱材の融点の上限は２５乃至２６℃、下限は１
４乃至１５℃であると考えられる。
０℃程度以」−にならない様に適時換気を行なうことに
よって制御されている。従って、温室内気温が３０℃程
度に達する昼間の数時間の間に、室内空気と熱交換して
潜熱蓄熱材を融解して蓄熱するには、熱源である空気温
度と潜熱蓄熱材の融点の差は４乃至６ｔ程度以上あるこ
とが望まれる。一方、夜間の温室内気温は最低でも６乃
至７℃に保持する必要があるため、施設温室へ適用可能
な潜熱蓄熱材の融点の上限は２５乃至２６℃、下限は１
４乃至１５℃であると考えられる。
発明の目的
本発明は上記の事情を鑑みて、２５乃至２６℃と１４乃
至１６℃の間に融点をもつ蓄熱材を提供することを目的
とするものである。
至１６℃の間に融点をもつ蓄熱材を提供することを目的
とするものである。
発明の構成
本発明による潜熱蓄熱材は、硫酸ナトリウム１゜水塩（
Ｎａ２ＳＯ４＃１ＱＨ２０）に、硫酸アンモニウム（（
ＮＨ４）２Ｓ○４）を混合し、さらに、塩化アンモニウ
ム（ＮＨ４Ｃ１） 、塩化プ用・リウム（ＮａＣｌ ）
。
Ｎａ２ＳＯ４＃１ＱＨ２０）に、硫酸アンモニウム（（
ＮＨ４）２Ｓ○４）を混合し、さらに、塩化アンモニウ
ム（ＮＨ４Ｃ１） 、塩化プ用・リウム（ＮａＣｌ ）
。
塩化ノノリウム（ＫＣＩ）で代表される１価陽イオンの
塩化物の群、および硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）
。
塩化物の群、および硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）
。
硝酸ナトリウム（Ｎ ａ ＮＯ３）で代表される１価陽
イオンの硝酸塩の群から選ばれた少なくとも１種を混合
することによって得られる。Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２０
以外の物質は、Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２ｏの融点（−３
２℃）を低下ぜしめる目的で加えられたものであり、こ
れら以夕ｉに、過冷却防止剤や、相分離防止のだめの増
粘剤などを添加することは、本発明の基本的構成を変え
るものではなく、本発明の主旨を逸脱するものではない
。
イオンの硝酸塩の群から選ばれた少なくとも１種を混合
することによって得られる。Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２０
以外の物質は、Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２ｏの融点（−３
２℃）を低下ぜしめる目的で加えられたものであり、こ
れら以夕ｉに、過冷却防止剤や、相分離防止のだめの増
粘剤などを添加することは、本発明の基本的構成を変え
るものではなく、本発明の主旨を逸脱するものではない
。
実施例の説明
〈実施例１〉
Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２ｏ１モルに対し、（ＮＨ４）２
ＳＯ４を８モル、 ＮＨ２Ｏ１ｆ、Ｈｅモルの割合で混
合して試ｆ−１を作成した。試料には、過冷却防止剤と
して３重量係の硼砂、相分離防止剤として２重量係の架
橋型アクリル酸重合体を添加した。試料約３０７９’全
密閉型ポリエチレン容器に入れ、試料温度測定の間でく
り返し変化させ、融解と凝固の温度プロフィルを測定し
た。結果を表に示す。
ＳＯ４を８モル、 ＮＨ２Ｏ１ｆ、Ｈｅモルの割合で混
合して試ｆ−１を作成した。試料には、過冷却防止剤と
して３重量係の硼砂、相分離防止剤として２重量係の架
橋型アクリル酸重合体を添加した。試料約３０７９’全
密閉型ポリエチレン容器に入れ、試料温度測定の間でく
り返し変化させ、融解と凝固の温度プロフィルを測定し
た。結果を表に示す。
牢 融解潜熱２０ ｃａｌ／ｐ以下
（ＮＨ４）２ＳＯ４，ＮＨ４Ｃｌの混合量と共に融点は
低下するが、それぞれを単独で混合した試別（ａ−〇、
丑たはｂ−ｏ）は本発明の目的に合致しなかった。すな
わちｂ＝ｏの試料（イ１１ 、 ｌ１４．１ｉ−８゜１
ｔ １３ 、 ＃１７ ）では融点が２７℃以下のもの
が得られず、ａ−０の試料（１１３，＃ ７ 、１１１
２ ）では、試料４１１２が〜２５℃の融点を示しだが
、融Ｍｌ熱が２０ｃａｌ／ｙ以下と小さくなり実用にＣ
１適さなかった。この試料は１０℃の水中では完全に凝
固しておらず、水温′ｆｆ：５℃壕で下げることで凝固
が完了した。完全凝固した試別１ｔ１２の融解曲線は表
の〜２５℃以外に〜１３℃にもかなり大きな平坦部を示
し、両方の融解潜熱を加えると４０ｃａｌ／ｙ以上の値
が得られた。表には示されていないがａ−〇、ｂ二１の
試別は、融点〜１１℃、凝固点〜７℃をもつ単一の相（
共融混合物）から成り、ｂの増加と共にこの相が次第に
犬きく観測され、本発明の目的とする２０℃前後での蓄
放熱量が減少するものと思われ、実用的にｂ）０．３に
なることは好ましくない。（ＮＨ４）２Ｓ○４とＮＨ４
Ｃ１が共存するその他の試％ｌ（ａ ’ｓｏ 、および
ｂへ０）は、表中１１５以下のａ−１−ｂ≧０．３の場
合に２６℃以下の融点を示し、ＪＬ６．＃１４．＃１８
にみられる様に、ａ、ｂの下限ｉｄｏ、０５ であった
。一方ａ十すの増加と共に融解潜熱が低下する傾向を示
し、〜３０ｃａｌ／ｐ以上の値を得るにはａ −１−ｂ
＜ ０．６が必要であり、融点、融４Ｍａ熱の両面か
ら評価すると、実用的には、ａ≧０．０６ 、０．０６
≦ｂ＜０．３かつ０．３≦ａ −＋−ｂ ＜０ 、６
の範囲に４．ｂの値がある事が望捷しい。
低下するが、それぞれを単独で混合した試別（ａ−〇、
丑たはｂ−ｏ）は本発明の目的に合致しなかった。すな
わちｂ＝ｏの試料（イ１１ 、 ｌ１４．１ｉ−８゜１
ｔ １３ 、 ＃１７ ）では融点が２７℃以下のもの
が得られず、ａ−０の試料（１１３，＃ ７ 、１１１
２ ）では、試料４１１２が〜２５℃の融点を示しだが
、融Ｍｌ熱が２０ｃａｌ／ｙ以下と小さくなり実用にＣ
１適さなかった。この試料は１０℃の水中では完全に凝
固しておらず、水温′ｆｆ：５℃壕で下げることで凝固
が完了した。完全凝固した試別１ｔ１２の融解曲線は表
の〜２５℃以外に〜１３℃にもかなり大きな平坦部を示
し、両方の融解潜熱を加えると４０ｃａｌ／ｙ以上の値
が得られた。表には示されていないがａ−〇、ｂ二１の
試別は、融点〜１１℃、凝固点〜７℃をもつ単一の相（
共融混合物）から成り、ｂの増加と共にこの相が次第に
犬きく観測され、本発明の目的とする２０℃前後での蓄
放熱量が減少するものと思われ、実用的にｂ）０．３に
なることは好ましくない。（ＮＨ４）２Ｓ○４とＮＨ４
Ｃ１が共存するその他の試％ｌ（ａ ’ｓｏ 、および
ｂへ０）は、表中１１５以下のａ−１−ｂ≧０．３の場
合に２６℃以下の融点を示し、ＪＬ６．＃１４．＃１８
にみられる様に、ａ、ｂの下限ｉｄｏ、０５ であった
。一方ａ十すの増加と共に融解潜熱が低下する傾向を示
し、〜３０ｃａｌ／ｐ以上の値を得るにはａ −１−ｂ
＜ ０．６が必要であり、融点、融４Ｍａ熱の両面か
ら評価すると、実用的には、ａ≧０．０６ 、０．０６
≦ｂ＜０．３かつ０．３≦ａ −＋−ｂ ＜０ 、６
の範囲に４．ｂの値がある事が望捷しい。
〈実施例２〉
実施例１において、塩化物としてＮＨ４Ｃｌのかわりに
Ｎ ａ Ｃｌを用いたａ ＝ ０．３ 、 ｂ ＝ ０
．２の試料（１ｒ２０ ：ｌと、塩化物としてＫＣＩ
を用いたａ二ｏ、３．ｂ二〇、２の試料（＋２１）を
作成した。試’）＃ＩＩｔ ２０は融点〜２４℃、凝固
点〜２１℃、試料１１２１は融点〜２４℃、凝固点〜２
０℃を示し、いずれも本発明の目的に合致した蓄熱層の
特性を示した。
Ｎ ａ Ｃｌを用いたａ ＝ ０．３ 、 ｂ ＝ ０
．２の試料（１ｒ２０ ：ｌと、塩化物としてＫＣＩ
を用いたａ二ｏ、３．ｂ二〇、２の試料（＋２１）を
作成した。試’）＃ＩＩｔ ２０は融点〜２４℃、凝固
点〜２１℃、試料１１２１は融点〜２４℃、凝固点〜２
０℃を示し、いずれも本発明の目的に合致した蓄熱層の
特性を示した。
〈実施例３〉
実施例１において、塩化物としてＮＨ４ＣｌとＫＣＩの
両方をそれぞれ０．０５モルずつ混合し、ａ＝ ０．３
、 ｂ ＝ ０．１ （０，０６−１−０，０６）の
試＄４（＋２２ ）を作成した。融点〜２４℃、凝固点
〜２０℃の本発明の目的に合致した蓄熱イＪが得られた
。
両方をそれぞれ０．０５モルずつ混合し、ａ＝ ０．３
、 ｂ ＝ ０．１ （０，０６−１−０，０６）の
試＄４（＋２２ ）を作成した。融点〜２４℃、凝固点
〜２０℃の本発明の目的に合致した蓄熱イＪが得られた
。
〈実施例４〉
実施例１において、塩化物のかわりに硝酸塩としてＮＨ
４Ｎ０３を用いたａ ＝０．３ 、 ｂ−０，１（ｔｒ
２３）＋ａ ＝０．３ 、ｂ−＝０．２（＋２４）、硝
酸塩としてＮａＮｏ３を用いたａ ＝ ０．３ 、 ｂ
＝ ０．２（１ｔ２６ ）の試料を作成した。試料ｔ
ｒ２３．４ｔ２４．４ｔ２Ｆｙの融点はそれぞれ〜２６
℃、〜２５℃、〜２６℃、凝固点はそれぞれ〜２２℃、
〜２０℃、〜２１℃であり、本発明の目的に合致した蓄
熱層が得られた。
４Ｎ０３を用いたａ ＝０．３ 、 ｂ−０，１（ｔｒ
２３）＋ａ ＝０．３ 、ｂ−＝０．２（＋２４）、硝
酸塩としてＮａＮｏ３を用いたａ ＝ ０．３ 、 ｂ
＝ ０．２（１ｔ２６ ）の試料を作成した。試料ｔ
ｒ２３．４ｔ２４．４ｔ２Ｆｙの融点はそれぞれ〜２６
℃、〜２５℃、〜２６℃、凝固点はそれぞれ〜２２℃、
〜２０℃、〜２１℃であり、本発明の目的に合致した蓄
熱層が得られた。
〈実施例５〉
実施例１において、塩化物（ＮＨ４Ｃ１）を０．１モル
混合し、これ以外に硝酸塩（Ｎ ａ Ｎｏ３）を０．１
モル混合したａ ＝ ０．２ 、 ｂ ＝ ０．２（０
，１＋０．１ ）の試料（ｆ） ２６ ）を作成した。
混合し、これ以外に硝酸塩（Ｎ ａ Ｎｏ３）を０．１
モル混合したａ ＝ ０．２ 、 ｂ ＝ ０．２（０
，１＋０．１ ）の試料（ｆ） ２６ ）を作成した。
融点〜２６℃、凝固点〜２１℃の本発明の目的に合致し
た蓄熱層が得られた。
た蓄熱層が得られた。
以上の実施例に示した様に、本発明による蓄熱イＡ’ｌ
ｄ’、Ｎａ ２Ｓｏ４−１０Ｈ２０と（ＮＨ４）２ＳＯ
４とを必０ず含み、これにさらＫ Ｎ’ Ｈ４Ｃｌ 、
Ｎ’ ａ Ｃｌ 、Ｋ Ｃｌ 。
ｄ’、Ｎａ ２Ｓｏ４−１０Ｈ２０と（ＮＨ４）２ＳＯ
４とを必０ず含み、これにさらＫ Ｎ’ Ｈ４Ｃｌ 、
Ｎ’ ａ Ｃｌ 、Ｋ Ｃｌ 。
ＮＨＮｏ ＮａＮｏ３の少なくとも１種を混合する４
３１ ことに」二ッて得られ、Ｎａ２ＳＯ４・１ＱＨ２０１モ
ルに対する（ＮＨ４）２Ｓ０４の混合モル数ｉａモル。
３１ ことに」二ッて得られ、Ｎａ２ＳＯ４・１ＱＨ２０１モ
ルに対する（ＮＨ４）２Ｓ０４の混合モル数ｉａモル。
ＮＨ４Ｃｌ 、ＮａＣ１、ＫＣＩ 、ＮＨ４Ｎｏ３．Ｎ
ａＮｏ３の１独身−１−の混合モル数もしくはモル数の
和をｂモルとした時、ａ 、 ｂ ｉｆ ａ ２０．０
５ 、０．０６ ＜ ｂ ＜０．３かつ、０ 、３ ＜
ａ ＋ ｂ≦０．６の範囲にある事が望ましい。上記実
施例では、融点低下の目的で（Ｎ）（４）２ＳＣに加え
て、Ｎ Ｈ４Ｃｌ ＋ Ｎ ａ Ｃｌ ＋ Ｋ、ＣＩ
＋ ＮＨ４Ｃｌ ＋ ＮａＮＯ３を用いた例を示したが
、その他の１価陽イオンの塩化物、１価陽イオンの硝酸
塩も同様に効果を示すことか明らかである０ 発明の効果 本発明による蓄熱層は、Ｎａ２ＳＯ４・１０ Ｈ２０を
主体とし／ζものであり、（ＮＨ４）２Ｓ０４と共にＮ
Ｈ４Ｃｌ 、 Ｎ ａ Ｃｌ 、 Ｋ Ｃｌなど１価陽
イオンの塩化物ＮＨ４ＮＯ３，ＮａＮＯ３など１価陽イ
オンの硝酸塩の群から選ばれた少なくとも１種ｆｆ：Ｎ
ａ２ＳＯ４・１０Ｈ２０に混合することにより、融点を
２５乃至２６℃以下に設定せしめられたものであり、パ
ッシブソーラ暖房システムに有用々蓄熱層である。融点
低「の目的で使用される上記物質は、けれも肥才・Ｉ矛
どに使用されるもので、価格も安く、毒性もなく、また
、大量に入手でき、本発明による蓄熱４′）Ｊに、実用
的な材料である。
ａＮｏ３の１独身−１−の混合モル数もしくはモル数の
和をｂモルとした時、ａ 、 ｂ ｉｆ ａ ２０．０
５ 、０．０６ ＜ ｂ ＜０．３かつ、０ 、３ ＜
ａ ＋ ｂ≦０．６の範囲にある事が望ましい。上記実
施例では、融点低下の目的で（Ｎ）（４）２ＳＣに加え
て、Ｎ Ｈ４Ｃｌ ＋ Ｎ ａ Ｃｌ ＋ Ｋ、ＣＩ
＋ ＮＨ４Ｃｌ ＋ ＮａＮＯ３を用いた例を示したが
、その他の１価陽イオンの塩化物、１価陽イオンの硝酸
塩も同様に効果を示すことか明らかである０ 発明の効果 本発明による蓄熱層は、Ｎａ２ＳＯ４・１０ Ｈ２０を
主体とし／ζものであり、（ＮＨ４）２Ｓ０４と共にＮ
Ｈ４Ｃｌ 、 Ｎ ａ Ｃｌ 、 Ｋ Ｃｌなど１価陽
イオンの塩化物ＮＨ４ＮＯ３，ＮａＮＯ３など１価陽イ
オンの硝酸塩の群から選ばれた少なくとも１種ｆｆ：Ｎ
ａ２ＳＯ４・１０Ｈ２０に混合することにより、融点を
２５乃至２６℃以下に設定せしめられたものであり、パ
ッシブソーラ暖房システムに有用々蓄熱層である。融点
低「の目的で使用される上記物質は、けれも肥才・Ｉ矛
どに使用されるもので、価格も安く、毒性もなく、また
、大量に入手でき、本発明による蓄熱４′）Ｊに、実用
的な材料である。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名に
Claims (4)
- （１）硫酸す）・リウム１ｏ水塩と、硫酸アンモニウム
を含み、かつ、１価陽イオンの塩化物、あるいｄ、１価
陽イオンの硝酸塩の少なくとも１種以上を含むことを特
徴とする蓄熱材。 - （２）硫酸すトリウム１０水塩１モルに対する硫酸アン
モニウムの混合量を８モル、塩化物、硝酸塩の少なくと
も１種以上の混合量もしくは混合量の和をｂモルで表わ
した時、ａ、ｂがａ≧０．０５゜０．０６≦ｂ＜０．３
、かつ０ 、３＜ａ ＋ ｂ＜ｏ 、 ６ ノ範囲にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蓄熱材
。 - （３）塩化物が、塩化アンモニウム、塩化すトリウムも
しくは塩化カリウムであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項寸たけ第２項記載の蓄熱材。 - （４）硝酸塩が硝酸アンモニウムまたは硝酸ナトリウム
であることを特徴とする特Ｗｒ請求の範囲第１項または
第２項記載の蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17163782A JPS5960197A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17163782A JPS5960197A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 蓄熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960197A true JPS5960197A (ja) | 1984-04-06 |
Family
ID=15926884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17163782A Pending JPS5960197A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960197A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH073252A (ja) * | 1993-02-12 | 1995-01-06 | Sumitomo Chem Co Ltd | 蓄熱材組成物およびその製造方法 |
| US5453213A (en) * | 1993-04-12 | 1995-09-26 | Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. | Latent heat storage material containing Na2 SO4.10H2 O, NH4 Cl, NaCl and (NH4)2 SO4 |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP17163782A patent/JPS5960197A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH073252A (ja) * | 1993-02-12 | 1995-01-06 | Sumitomo Chem Co Ltd | 蓄熱材組成物およびその製造方法 |
| US5453213A (en) * | 1993-04-12 | 1995-09-26 | Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. | Latent heat storage material containing Na2 SO4.10H2 O, NH4 Cl, NaCl and (NH4)2 SO4 |
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