JPS617376A - 結晶核形成材の活性化方法 - Google Patents
結晶核形成材の活性化方法Info
- Publication number
- JPS617376A JPS617376A JP59126905A JP12690584A JPS617376A JP S617376 A JPS617376 A JP S617376A JP 59126905 A JP59126905 A JP 59126905A JP 12690584 A JP12690584 A JP 12690584A JP S617376 A JPS617376 A JP S617376A
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- JP
- Japan
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- hydrate
- storage material
- crystal nucleation
- heat storage
- energy storage
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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】
産業上の利用分野
本発明は蓄熱材水和物番ζ含有させた結晶核形成材の活
性化方法に関する。
性化方法に関する。
従来例の構成とその問題点
従来より各種蓄熱機器においては、蓄熱材として種々の
水和物、例えば酢醗すｌ’Ｊウム３水和物（Ｎ＆０Ｈｓ
ＯＯｘ＊ ３ Ｈ＊Ｏ）、塩化カルシウム６水和物（ｏ
ａｏｌｊａ ６ ）１ｇｏ ）等が使用されている。か
かる水和物を蓄熱材として用いた場合、熱の蓄積および
放散効率を一定にするためには、蓄熱材水和物がその融
解・凝固サイクルを安定的に繰返す必要がある。このた
め蓄熱材水和物が過冷却することなく一定の温度で凝固
するようにするため通常結晶核形成材を加えている。
水和物、例えば酢醗すｌ’Ｊウム３水和物（Ｎ＆０Ｈｓ
ＯＯｘ＊ ３ Ｈ＊Ｏ）、塩化カルシウム６水和物（ｏ
ａｏｌｊａ ６ ）１ｇｏ ）等が使用されている。か
かる水和物を蓄熱材として用いた場合、熱の蓄積および
放散効率を一定にするためには、蓄熱材水和物がその融
解・凝固サイクルを安定的に繰返す必要がある。このた
め蓄熱材水和物が過冷却することなく一定の温度で凝固
するようにするため通常結晶核形成材を加えている。
しかしながら蓄熱材水和物に単に結晶核形成材を加えた
だけでは、結晶核形成材はその種としての機能を果さず
過冷却現象を生ずることが多い。またたとえ加熱・冷却
サイクルの始めの部分では蓄熱材水和物の凝固に結晶核
形成材がその機能を充分に果して作用しても、経時的に
蓄熱材水和物の融解・凝固サイクルが繰返される中Ｇこ
結晶核形成材の機能が劣化し、その作用を充分化果さな
くなることがある。
だけでは、結晶核形成材はその種としての機能を果さず
過冷却現象を生ずることが多い。またたとえ加熱・冷却
サイクルの始めの部分では蓄熱材水和物の凝固に結晶核
形成材がその機能を充分に果して作用しても、経時的に
蓄熱材水和物の融解・凝固サイクルが繰返される中Ｇこ
結晶核形成材の機能が劣化し、その作用を充分化果さな
くなることがある。
結晶核形成材および蓄熱材水和物が開閉可能な容器に収
納されている場合には、過冷却現象が生じた時強制的に
凝固させる方法として、種結晶を新たに加えることもで
き、またクラッキング（容器の内壁を強く擦ることによ
り結晶化させる）等によって凝固を促進させることもで
きる。しかしながらかかる解決手段はその時、その時に
随時蓄熱材水和物の状態を監視する必要がある。一方密
閉容器中に結晶核形成材および蓄熱材水和物が収納され
ている場合番こは、たとえ室温付近まで冷却して強制振
動を加えても凝固しない場合か多い。この場合密閉容器
であるため核接種したり、クラッキング等を行なったり
することがでｌきない。また容器破壊を行なうことは内
容物の損失や、新たな容器を必要とするようになり好ま
しくない。また密閉容器１こよっては、蓄熱材水和物の
過冷却が生じてもそれを知ることができないこともある
。このため蓄熱材水和物の融解・凝固サイクルが確実に
行なわれるように結晶核形成材の活性化が望まれている
。
納されている場合には、過冷却現象が生じた時強制的に
凝固させる方法として、種結晶を新たに加えることもで
き、またクラッキング（容器の内壁を強く擦ることによ
り結晶化させる）等によって凝固を促進させることもで
きる。しかしながらかかる解決手段はその時、その時に
随時蓄熱材水和物の状態を監視する必要がある。一方密
閉容器中に結晶核形成材および蓄熱材水和物が収納され
ている場合番こは、たとえ室温付近まで冷却して強制振
動を加えても凝固しない場合か多い。この場合密閉容器
であるため核接種したり、クラッキング等を行なったり
することがでｌきない。また容器破壊を行なうことは内
容物の損失や、新たな容器を必要とするようになり好ま
しくない。また密閉容器１こよっては、蓄熱材水和物の
過冷却が生じてもそれを知ることができないこともある
。このため蓄熱材水和物の融解・凝固サイクルが確実に
行なわれるように結晶核形成材の活性化が望まれている
。
発明の目的
本発明は水和物を蓄熱材として用いた場合の蓄熱材水和
物の融解・凝固サイクルを安定に繰返すことができるよ
うにするため、その中に含有させた結晶核形成材を活性
化させ、その機能を充分に果せるようにすることにある
。
物の融解・凝固サイクルを安定に繰返すことができるよ
うにするため、その中に含有させた結晶核形成材を活性
化させ、その機能を充分に果せるようにすることにある
。
発明の構成
本発明は結晶核形成材を含有する蓄熱材水和物を、上記
蓄熱材水和物の融点以上に加熱してその全てを融解させ
、次いで５℃以下まで強制的に冷却することにより蓄熱
材水和物を凝固させることにより蓄熱材水和物の結晶核
形成材を活性化する方法にある。
蓄熱材水和物の融点以上に加熱してその全てを融解させ
、次いで５℃以下まで強制的に冷却することにより蓄熱
材水和物を凝固させることにより蓄熱材水和物の結晶核
形成材を活性化する方法にある。
本発明で使用できる蓄熱材水和物および結晶核形成材と
は、それぞれ周知の組合せのものが使用できる。例えば
蓄熱材水和物としては酢酸ナトリウム３水和物（Ｎａ０
ＨｓＯＯｘ・３ Ｈ！Ｏ）があり、この場合には結晶核
形成材としてピロリン酸ナトリウム１０水和物（ＮＩＬ
ａＰｎＯｒ” １０ ＨＩＯ）またはリン酸水素＝ナト
リウム（ＮａｘＨＰＯ４）またはフッ化ナトリウム（Ｎ
ａ？ ）または７ツ化リチウム（ＬｌｌＦ）等が使用で
きる。また蓄熱材水和物として塩化カルシウム６水和物
（０ａ０１ｊ・６Ｈ！Ｏ）を用いた場合にはメタチオチ
タン酸バリウム（ＢａＴｉ５ａ）またはメタチオバナジ
ウム酸バリウム（ＢａＶＳｇ）を使用できる。
は、それぞれ周知の組合せのものが使用できる。例えば
蓄熱材水和物としては酢酸ナトリウム３水和物（Ｎａ０
ＨｓＯＯｘ・３ Ｈ！Ｏ）があり、この場合には結晶核
形成材としてピロリン酸ナトリウム１０水和物（ＮＩＬ
ａＰｎＯｒ” １０ ＨＩＯ）またはリン酸水素＝ナト
リウム（ＮａｘＨＰＯ４）またはフッ化ナトリウム（Ｎ
ａ？ ）または７ツ化リチウム（ＬｌｌＦ）等が使用で
きる。また蓄熱材水和物として塩化カルシウム６水和物
（０ａ０１ｊ・６Ｈ！Ｏ）を用いた場合にはメタチオチ
タン酸バリウム（ＢａＴｉ５ａ）またはメタチオバナジ
ウム酸バリウム（ＢａＶＳｇ）を使用できる。
本発明者等は上述した如き結晶核形成材を含有する蓄熱
材水和物番こおいて、上記蓄熱材水和物をその融点以上
に一度加熱してその全部を融解させ、その後強制的に５
℃以下に冷却することによって上記結晶核形成材を活性
化させることができること、即ち蓄熱材水和物の加熱・
冷却サイクルを繰返しても結晶核形成材が結晶核種とし
て充分に作用して蓄熱材水和物を安定した状態で融解ｅ
凝固させることができることを見出した。
材水和物番こおいて、上記蓄熱材水和物をその融点以上
に一度加熱してその全部を融解させ、その後強制的に５
℃以下に冷却することによって上記結晶核形成材を活性
化させることができること、即ち蓄熱材水和物の加熱・
冷却サイクルを繰返しても結晶核形成材が結晶核種とし
て充分に作用して蓄熱材水和物を安定した状態で融解ｅ
凝固させることができることを見出した。
本発明による結晶核形成材の活性化方法は、新たに蓄熱
材を形成したときに実施してもよく、また経時的に劣化
して凝固が安定した状態で充へ 分に生じなくなった蓄熱材の場合番こも結晶核形成材の
再生処理、即ち再活性処理として実施することもできる
。
材を形成したときに実施してもよく、また経時的に劣化
して凝固が安定した状態で充へ 分に生じなくなった蓄熱材の場合番こも結晶核形成材の
再生処理、即ち再活性処理として実施することもできる
。
強制冷却は適当な冷媒を用いて実施することができる。
なお上記冷却は後述する実施例にも示す如く、少なくと
も５℃以下に冷却する。冷却温度が低ければ低い程結晶
核形成材の活性化処理時間が短縮できる。これに対し冷
却を自然冷却、即ち室温：こて放冷したのでは蓄熱材の
凝固を発現させることができず、結晶核形成材の活性化
は達成できない。なお冷却温度が相対的Ｉこ高いと凝固
を発現させるのに要する時間が長くなりすぎ好ましくな
いので５℃より高い温度では実際的でないことが判った
。
も５℃以下に冷却する。冷却温度が低ければ低い程結晶
核形成材の活性化処理時間が短縮できる。これに対し冷
却を自然冷却、即ち室温：こて放冷したのでは蓄熱材の
凝固を発現させることができず、結晶核形成材の活性化
は達成できない。なお冷却温度が相対的Ｉこ高いと凝固
を発現させるのに要する時間が長くなりすぎ好ましくな
いので５℃より高い温度では実際的でないことが判った
。
実施例の説明
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例 ｌ
Ｎａ０ＨｓＯＯｘ＠３ ＨｓＯ８Ｐ 詔よび後述する結
晶核形成材０．１６ Ｐ （水和物に対し２重量％）を
高さ４５票、内径８ｍのガラス管に入れて密封して試料
を作った。これを恒温槽中で７０℃まで加熱してＮａ０
ＨｓＯＯｘ・３Ｈ３０の全部を融解した。同じ結晶核形
成材を入れた試料１０個を１組とし、４Ｍ（合計４０個
）の試料群を作った。１組は室温まで自然放冷した（参
考例）。残りの３組はそれぞ７強制的に５℃、−２０℃
および一５０℃まで冷却した。
晶核形成材０．１６ Ｐ （水和物に対し２重量％）を
高さ４５票、内径８ｍのガラス管に入れて密封して試料
を作った。これを恒温槽中で７０℃まで加熱してＮａ０
ＨｓＯＯｘ・３Ｈ３０の全部を融解した。同じ結晶核形
成材を入れた試料１０個を１組とし、４Ｍ（合計４０個
）の試料群を作った。１組は室温まで自然放冷した（参
考例）。残りの３組はそれぞ７強制的に５℃、−２０℃
および一５０℃まで冷却した。
結晶核形成材としてＮａ４Ｐ＊Ｏｒ・Ｉ Ｑ １（、ｏ
を使用した場合と、ＢＴＩＬ！ＨＰＯ４を用いた場合と
について試験を行なった。それぞれの場合に勿ける凝固
率、即ち１０個の試料中の凝固した試料の割合、および
試料１０個が全部凝固し終る時間を下記第１表に示す。
を使用した場合と、ＢＴＩＬ！ＨＰＯ４を用いた場合と
について試験を行なった。それぞれの場合に勿ける凝固
率、即ち１０個の試料中の凝固した試料の割合、および
試料１０個が全部凝固し終る時間を下記第１表に示す。
来参考例
畔試料１０個全部が凝固するのに要した時間９Ｊ１表の
データより明らかな如く室温まで放冷したのでは凝固を
達成することができない。
データより明らかな如く室温まで放冷したのでは凝固を
達成することができない。
これに対し、５℃以下に冷却すると蓄熱材Ｎａ０ＨａＯ
Ｏｘ・３Ｈ１０を全て凝固させることができること、即
ち結晶核形成材を活性化することができる。試料１０個
が凝固し終る時間は冷却温度によって異なり、温度が低
い程時間を短縮できることが判る。
Ｏｘ・３Ｈ１０を全て凝固させることができること、即
ち結晶核形成材を活性化することができる。試料１０個
が凝固し終る時間は冷却温度によって異なり、温度が低
い程時間を短縮できることが判る。
次に上記試料中、それぞれの温度で冷却した試料を１個
宛選択し、そ−れぞ−れの熱電対を付け、恒温槽中で＋
０℃と７０℃の間で加熱冷却を連続して１００回繰返し
た。結晶核形成材としてＮａａＰ意Ｏｒ・１０ Ｈ２Ｏ
を用い、活性化した試料（上記の何れの温度で活性化し
たものの全て）の１００回の加熱ｅ冷却サイクル後の過
冷却度、即ち凝固温度と過冷却の破れる温度の差の変化
を第１図に示す。第１図において横軸は加熱・冷却繰返
し数を対数目盛で示したものであり、縦軸は過冷却度を
示す。第１図より、本発明により結晶核形成材の活性化
を行なった試料は何れも同様に過冷却度３〜４℃の範囲
で安定化していることが判る。
宛選択し、そ−れぞ−れの熱電対を付け、恒温槽中で＋
０℃と７０℃の間で加熱冷却を連続して１００回繰返し
た。結晶核形成材としてＮａａＰ意Ｏｒ・１０ Ｈ２Ｏ
を用い、活性化した試料（上記の何れの温度で活性化し
たものの全て）の１００回の加熱ｅ冷却サイクル後の過
冷却度、即ち凝固温度と過冷却の破れる温度の差の変化
を第１図に示す。第１図において横軸は加熱・冷却繰返
し数を対数目盛で示したものであり、縦軸は過冷却度を
示す。第１図より、本発明により結晶核形成材の活性化
を行なった試料は何れも同様に過冷却度３〜４℃の範囲
で安定化していることが判る。
第２図に結晶核形成材として１ＫＩＨＰＯ４を用い、１
００回加熱・冷却を繰返したときのそれぞれの活性化処
理した場合の過冷却度を示したもので、何れの温度で活
性化したものも同じ結果を示した。活性化した結晶核形
成材を使用した場合何れも過冷却度は３〜４℃の範囲で
安定しており、結晶核形成材としての機能が定着してい
ることが判る。
００回加熱・冷却を繰返したときのそれぞれの活性化処
理した場合の過冷却度を示したもので、何れの温度で活
性化したものも同じ結果を示した。活性化した結晶核形
成材を使用した場合何れも過冷却度は３〜４℃の範囲で
安定しており、結晶核形成材としての機能が定着してい
ることが判る。
これに対しＮａ４Ｐ１０７中１０ Ｈ２ＯおよびＮａ１
ＨＰＯａを結晶核形成材として用いても、室温に放冷し
て凝固せず活性化しなかった試料は加熱・冷却を１００
回繰返したとき、一度も結晶化しなかった。
ＨＰＯａを結晶核形成材として用いても、室温に放冷し
て凝固せず活性化しなかった試料は加熱・冷却を１００
回繰返したとき、一度も結晶化しなかった。
実施例 ２
０ａＯ］４・６ＨｘＯ８７および後述する結晶核形成材
０．１６ ｐを用いて実施例１と同様にして、１゜個ず
つ４０個のガラス管試料を作り、これらを恒温槽中で３
５℃まで加熱してＱａｏｌ Ｊ・６Ｈ２０を全て融解し
た。これらの中１０個１組を１５℃まで放冷して参考例
とした。残りの１０個１組とした３組をそれぞれ５℃、
−２０℃および一５０℃に冷却した。結晶核形成材とし
てＢ ａＶ’Ｓ Ｈを用いた場合と、Ｂ＆Ｔｉ５１を用
いた場合とについて、実施例１と同様にそれぞれの凝固
率と、各組の試料が凝固し終るまでの時間を第２表に示
す。
０．１６ ｐを用いて実施例１と同様にして、１゜個ず
つ４０個のガラス管試料を作り、これらを恒温槽中で３
５℃まで加熱してＱａｏｌ Ｊ・６Ｈ２０を全て融解し
た。これらの中１０個１組を１５℃まで放冷して参考例
とした。残りの１０個１組とした３組をそれぞれ５℃、
−２０℃および一５０℃に冷却した。結晶核形成材とし
てＢ ａＶ’Ｓ Ｈを用いた場合と、Ｂ＆Ｔｉ５１を用
いた場合とについて、実施例１と同様にそれぞれの凝固
率と、各組の試料が凝固し終るまでの時間を第２表に示
す。
第２表
来参考例
未来試料１０個全部が凝固するのに要した時間第２表よ
、り明らかな如く、１５℃まで放冷したのでは凝固−を
達成することができない、これに対し５℃以下に冷却す
ると０１ＬＯＩ！・６ Ｈ宸０を全て凝固させること、
即ち結晶核形成材を活性化することができる。試料１０
個が凝固し終る時間は冷却温度によって異なり、温度が
低い程時間を短縮できることが判る。
、り明らかな如く、１５℃まで放冷したのでは凝固−を
達成することができない、これに対し５℃以下に冷却す
ると０１ＬＯＩ！・６ Ｈ宸０を全て凝固させること、
即ち結晶核形成材を活性化することができる。試料１０
個が凝固し終る時間は冷却温度によって異なり、温度が
低い程時間を短縮できることが判る。
次に上記試料中、それぞれの温度で冷却した試料を１個
宛選択し、それぞれに熱電対を付け、恒温槽中で１０℃
と３５℃の間で加熱・冷却を連続して１００回繰返した
ときの過冷却度の変化の様子を、結晶核形成材としてＢ
ａ７８ｍを用いた場合について第３図に示す。第３図よ
り本発明により活性化した結晶核形成材ＢａＶ８ Ｂを
用いたものは１００回の加熱・冷却繰返し後でも、過冷
却度３〜５℃の範囲で安定してあり、結晶核形成材とし
て定着していることが判る。
宛選択し、それぞれに熱電対を付け、恒温槽中で１０℃
と３５℃の間で加熱・冷却を連続して１００回繰返した
ときの過冷却度の変化の様子を、結晶核形成材としてＢ
ａ７８ｍを用いた場合について第３図に示す。第３図よ
り本発明により活性化した結晶核形成材ＢａＶ８ Ｂを
用いたものは１００回の加熱・冷却繰返し後でも、過冷
却度３〜５℃の範囲で安定してあり、結晶核形成材とし
て定着していることが判る。
第４図に結晶核形成材としてＢａＴ１８ｇを用いた場合
の第３図と同様の過冷却度を示す。この場合にも１００
回の加熱・冷却繰返し後でも３〜５℃の範囲で安定して
おり、結晶核形成材としての機能が定着しているのが判
る。
の第３図と同様の過冷却度を示す。この場合にも１００
回の加熱・冷却繰返し後でも３〜５℃の範囲で安定して
おり、結晶核形成材としての機能が定着しているのが判
る。
これに対し、１５℃まで放冷して凝固せず活性化できな
かった参考例のものは加熱・冷却を１００回繰返しても
１度も結晶化しなかった。
かった参考例のものは加熱・冷却を１００回繰返しても
１度も結晶化しなかった。
発明の効果
上記実施例からも明らかな如く、結晶核形成材を、蓄熱
材水和物を融解させ、強制冷却して凝固させることによ
って活性化させることにより、安定して蓄熱材を結晶化
させることができる。また密封容器内に封入された蓄熱
材を用いた場合には、一度結晶核形成材の機能が劣化し
た場合でも本発明方法によって結晶核形成材の機能を簡
単に復活させることができる効果を有する。
材水和物を融解させ、強制冷却して凝固させることによ
って活性化させることにより、安定して蓄熱材を結晶化
させることができる。また密封容器内に封入された蓄熱
材を用いた場合には、一度結晶核形成材の機能が劣化し
た場合でも本発明方法によって結晶核形成材の機能を簡
単に復活させることができる効果を有する。
第１図〜第４図は実施例１および２における本発明によ
り活性化した結晶核形成材を用いた蓄熱材水和物の１０
０回加熱・冷却を繰返したときの過冷却度の変化を示す
ダラフである。 第１図 第２図 繰り返し回＠ （回） 第３図 繰り延し回ｓ２（回） 第４図 繰り返し巨■友 （回）
り活性化した結晶核形成材を用いた蓄熱材水和物の１０
０回加熱・冷却を繰返したときの過冷却度の変化を示す
ダラフである。 第１図 第２図 繰り返し回＠ （回） 第３図 繰り延し回ｓ２（回） 第４図 繰り返し巨■友 （回）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、結晶核形成材を含有する蓄熱材水和物を、上記蓄熱
材水和物の融点以上に加熱して融解せしめ、次いで５℃
以下まで強制的に冷却することにより蓄熱材水和物を凝
固させることを特徴とする蓄熱材水和物の結晶核形成材
を活性化する方法。 ２、冷却を−２０℃以下まで行なう特許請求の範囲第１
項記載の結晶核形成材を活性化する方法。 ３、結晶核形成材を含有する蓄熱材水和物が密閉容器内
に収納されている特許請求の範囲第１項または第２項記
載の結晶核形成材を活性化する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59126905A JPS617376A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 結晶核形成材の活性化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59126905A JPS617376A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 結晶核形成材の活性化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS617376A true JPS617376A (ja) | 1986-01-14 |
Family
ID=14946792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59126905A Pending JPS617376A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 結晶核形成材の活性化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS617376A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63317579A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-26 | Nok Corp | 蓄熱材の前処理方法 |
| WO2001038811A1 (en) * | 1999-11-26 | 2001-05-31 | Nkk Corporation | Thermal storage material using hydrate and thermal storage device therefor, and production method of the thermal storage material |
| EP1563033A2 (de) * | 2001-07-27 | 2005-08-17 | MERCK PATENT GmbH | Mittel zur speicherung von wärme |
| US7541009B2 (en) | 2002-05-31 | 2009-06-02 | Jfe Engineering Corporation | Apparatus for producing hydrate slurry |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP59126905A patent/JPS617376A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63317579A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-26 | Nok Corp | 蓄熱材の前処理方法 |
| WO2001038811A1 (en) * | 1999-11-26 | 2001-05-31 | Nkk Corporation | Thermal storage material using hydrate and thermal storage device therefor, and production method of the thermal storage material |
| US7246506B2 (en) | 1999-11-26 | 2007-07-24 | Jfe Engineering Corporation | Thermal storage medium using a hydrate and apparatus thereof, and method for producing the thermal storage medium |
| EP1563033A2 (de) * | 2001-07-27 | 2005-08-17 | MERCK PATENT GmbH | Mittel zur speicherung von wärme |
| US7541009B2 (en) | 2002-05-31 | 2009-06-02 | Jfe Engineering Corporation | Apparatus for producing hydrate slurry |
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