JPS6270480A - 潜熱エネルギ−貯蔵体 - Google Patents
潜熱エネルギ−貯蔵体Info
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- JPS6270480A JPS6270480A JP61171495A JP17149586A JPS6270480A JP S6270480 A JPS6270480 A JP S6270480A JP 61171495 A JP61171495 A JP 61171495A JP 17149586 A JP17149586 A JP 17149586A JP S6270480 A JPS6270480 A JP S6270480A
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- water
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- heat energy
- crystallization
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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、貯蔵物質の融解相と結晶相との間に転移が行
なわれる際、吸熱したり放熱したりすることができる潜
熱エネルギー貯蔵体に関する。貯蔵体は、過冷却状態で
保持される。
なわれる際、吸熱したり放熱したりすることができる潜
熱エネルギー貯蔵体に関する。貯蔵体は、過冷却状態で
保持される。
また、本発明は、物質の結晶相および液相の間における
転移の際、吸熱か放熱がなされる潜熱の形で、低温範囲
におけるエネルギーを貯蔵するための貯蔵物質に関し、
かつ、ある特定物質をベースにした過冷却しうる潜熱貯
蔵体に関するものである。
転移の際、吸熱か放熱がなされる潜熱の形で、低温範囲
におけるエネルギーを貯蔵するための貯蔵物質に関し、
かつ、ある特定物質をベースにした過冷却しうる潜熱貯
蔵体に関するものである。
(従来の技術)
従来の熱貯蔵体の働きについて、添付の第1図および第
2図を参照して詳細に説明する。
2図を参照して詳細に説明する。
第1図および第2図における縦座標は、任意のスケール
による温度を示す。横座標は、等間隔に分割され、熱エ
ネルギーを示す目盛になっている。
による温度を示す。横座標は、等間隔に分割され、熱エ
ネルギーを示す目盛になっている。
第1図は、通常のテストによる潜熱貯蔵体に関する温度
を示す。T□は、使用していない貯蔵体の保存温度であ
り、かつ、その物質は、結晶状態になっている。この温
度は、貯蔵体の使用状態によって左右される。例えば、
室温であるとが、地下室の温度である。
を示す。T□は、使用していない貯蔵体の保存温度であ
り、かつ、その物質は、結晶状態になっている。この温
度は、貯蔵体の使用状態によって左右される。例えば、
室温であるとが、地下室の温度である。
もし、熱が結晶温度に加えられると、その温度は、TP
即ち相変化の温度(段階2)へ上昇する。
即ち相変化の温度(段階2)へ上昇する。
更に、熱が加わると、結晶は溶は出し、それにより、温
度は、貯蔵物質が完全に溶けるまで(段階3)、一定状
態になっている。
度は、貯蔵物質が完全に溶けるまで(段階3)、一定状
態になっている。
貯蔵体は、「M熱状態」である。更に、熱が加わると、
「過蓄熱状態」(段階4)に達する。この状態は、最大
の過蓄熱温度T2が、温度T。、即ち、貯載物質が化学
的に分解してしまう温度以下になっている限り安全であ
る。
「過蓄熱状態」(段階4)に達する。この状態は、最大
の過蓄熱温度T2が、温度T。、即ち、貯載物質が化学
的に分解してしまう温度以下になっている限り安全であ
る。
もし、この段階で、それ以上の熱が加えられなければ、
貯蔵物質は、温度が下がり、通常Tp(段階5)までし
か、特に、塩の水和物の場合、破線で示すように、これ
より若干下がる。
貯蔵物質は、温度が下がり、通常Tp(段階5)までし
か、特に、塩の水和物の場合、破線で示すように、これ
より若干下がる。
液体状態の物質において、TP以下に下がることを過冷
却という。溶融した過蓄熱物が、温度TP以下に冷却さ
れ続けると、段階8が、(学会での通説によると)直ち
に起こらざるを得なくなる。
却という。溶融した過蓄熱物が、温度TP以下に冷却さ
れ続けると、段階8が、(学会での通説によると)直ち
に起こらざるを得なくなる。
つまり、溶解物は、はぼ一定温度TPで結晶化し、それ
から、結晶化熱の形で、再び貯蔵エネルギーを放熱する
。
から、結晶化熱の形で、再び貯蔵エネルギーを放熱する
。
一度、溶解物が、完全に結晶化してしまうと、その温度
は下がって行き(段階9)、そこで、それにより解放さ
れる熱は、ある場合においてまだ利用される。引き続い
て起こる段階1は、最初の段階1に対応する。つまり、
サイクルが完了する。
は下がって行き(段階9)、そこで、それにより解放さ
れる熱は、ある場合においてまだ利用される。引き続い
て起こる段階1は、最初の段階1に対応する。つまり、
サイクルが完了する。
第2図は、温度変化の途中における段階6および7のと
ころが、第1図と異なっている。温度に関するこの部分
の影響とその制御が、本発明の重要な特徴である。
ころが、第1図と異なっている。温度に関するこの部分
の影響とその制御が、本発明の重要な特徴である。
本発明の目的は、温度が”r3<’rpの場合が、−一
般にはそうであるが、本質的なことではない一周囲温度
のT1(段階]−)、若しくはもっと低い(第2図には
示してない。)温度の場合でさえ、無制限時間溶解物を
一定に保つことを可能にすることである。この無制限時
間は、第2図において破線で示されている。
般にはそうであるが、本質的なことではない一周囲温度
のT1(段階]−)、若しくはもっと低い(第2図には
示してない。)温度の場合でさえ、無制限時間溶解物を
一定に保つことを可能にすることである。この無制限時
間は、第2図において破線で示されている。
(発明の目的)
本発明の目的は、転移温度(エンタルピ一点)以ドで、
できるだけ広い温度範囲に亘って、過冷却効果を利用す
ることである。もし、この範囲を、熱貯蔵体の作業上の
周囲温度以下になるよう、うまく拡張できれば、貯蔵物
質の液相における潜熱を、絶縁されるべき貯蔵物を必要
とせず、任意の時間、周囲温度への冷却とは別にロスを
つくることなく貯蔵でき、かつ、接種によっていつまで
も回復させることができる。
できるだけ広い温度範囲に亘って、過冷却効果を利用す
ることである。もし、この範囲を、熱貯蔵体の作業上の
周囲温度以下になるよう、うまく拡張できれば、貯蔵物
質の液相における潜熱を、絶縁されるべき貯蔵物を必要
とせず、任意の時間、周囲温度への冷却とは別にロスを
つくることなく貯蔵でき、かつ、接種によっていつまで
も回復させることができる。
これを達成するため、融解物に対し、結晶の固有構造に
対応させる必要があるだけの、つまり、等晶形である必
要のない結晶が加えられる。また、同形結晶とか、エピ
タキシャル結晶を使うこともできる。
対応させる必要があるだけの、つまり、等晶形である必
要のない結晶が加えられる。また、同形結晶とか、エピ
タキシャル結晶を使うこともできる。
結晶化熱貯蔵物質として、原則的に、すべての無機化合
物および有機化合物を使用できる。
物および有機化合物を使用できる。
これらは、貯蔵体の適用領域に対応する温度で溶け、か
つ材料のコストに関連して高い潜熱(採算性要因)を有
し、また、化学的に安定的であること、つまり化学変化
をせず第2図で説明した作用周期を経験しうる一方、貯
蔵体の機能部(容器壁、熱交換器、他のチューブ、バル
ブ、および他の取付部品)に使用される材料による影響
を受けないこと、つまり、これらの部分の腐食、分解を
引き起こさせないことである。
つ材料のコストに関連して高い潜熱(採算性要因)を有
し、また、化学的に安定的であること、つまり化学変化
をせず第2図で説明した作用周期を経験しうる一方、貯
蔵体の機能部(容器壁、熱交換器、他のチューブ、バル
ブ、および他の取付部品)に使用される材料による影響
を受けないこと、つまり、これらの部分の腐食、分解を
引き起こさせないことである。
また、貯蔵物質の選択にとって重要なことは、結晶およ
び溶解相の間における密度にできるだけ差のないことで
ある。
び溶解相の間における密度にできるだけ差のないことで
ある。
(問題点を解決するための手段)
本発明によれば、溶解の際、熱を吸収し、がっ結晶化の
際、再び熱を解放しうる結晶化熱貯蔵物質を備える、潜
熱による熱エネルギー貯蔵体であって、前記貯蔵物質が
更に、溶解状態において、断熱させず、しかも、融点以
下の温度、即ち前記熱貯蔵物質の転移温度において、エ
ネルギー・ロスを%えることなく、当該貯蔵物質を安定
化しうる性質を有する結晶化抑制剤を含み、それにより
、前記融点、即ち転移温渡以下である際、前記融解熱貯
蔵物質が、予め決められた温度および時間において結晶
化しうるようになっているものが提供される。
際、再び熱を解放しうる結晶化熱貯蔵物質を備える、潜
熱による熱エネルギー貯蔵体であって、前記貯蔵物質が
更に、溶解状態において、断熱させず、しかも、融点以
下の温度、即ち前記熱貯蔵物質の転移温度において、エ
ネルギー・ロスを%えることなく、当該貯蔵物質を安定
化しうる性質を有する結晶化抑制剤を含み、それにより
、前記融点、即ち転移温渡以下である際、前記融解熱貯
蔵物質が、予め決められた温度および時間において結晶
化しうるようになっているものが提供される。
本発明による好適な貯蔵物質は、無機水和物若しくは有
機水和物と、それらを−っ以」−含む混合物である。貯
蔵物質は、lI20複合化合物、若しくは、一つ以上の
1前記水和物および11,0複合化合物の混合物でもよ
い。
機水和物と、それらを−っ以」−含む混合物である。貯
蔵物質は、lI20複合化合物、若しくは、一つ以上の
1前記水和物および11,0複合化合物の混合物でもよ
い。
他の好適な貯蔵物質は、無機若しくは有機の金属塩、お
よび特に周期律表の第1■族に属する元素の塩である。
よび特に周期律表の第1■族に属する元素の塩である。
特に好適な塩は、酢酸ナトリウム−水(1/3)、チオ
硫酸ナトリウム−水(115)である。
硫酸ナトリウム−水(115)である。
IJ −
結晶化抑制剤は、水の比誘電率の少なくとも1/10の
大きさの比誘電率を有するものが好ましい。
大きさの比誘電率を有するものが好ましい。
結晶化抑制剤は、水若しくは無機又は有機化合物、若く
はそれらの混合物であり、かつそれぞれ、水溶液中で解
離し、H+イオン又はOトドイオンを生成しうるもので
ある。
はそれらの混合物であり、かつそれぞれ、水溶液中で解
離し、H+イオン又はOトドイオンを生成しうるもので
ある。
結晶化抑制剤の濃度は広い範囲で変えてもよいが、結晶
化が生じた時に、結晶化の速度と熱の供給が、熱の必要
性に合致するように決定される。
化が生じた時に、結晶化の速度と熱の供給が、熱の必要
性に合致するように決定される。
本発明の範囲を限定するものではないが、結晶化抑制剤
は、溶液から、貯蔵物質の結晶化を抑制するための触媒
として作用する。結晶化抑制剤の中で、イオンの活性化
エネルギーは、これらのイオンの、潜熱エネルギー貯蔵
物質又は水のイオンに体する飽和力以下である。
は、溶液から、貯蔵物質の結晶化を抑制するための触媒
として作用する。結晶化抑制剤の中で、イオンの活性化
エネルギーは、これらのイオンの、潜熱エネルギー貯蔵
物質又は水のイオンに体する飽和力以下である。
結晶化抑制剤の例としては、−価若しくは多価の第一、
第二、第三アルコール又はカルボキシル基含有有機化合
物がある。あるいはギ酸又はニトロベンゼンのようなニ
トロ基含有化合物でもよい。
第二、第三アルコール又はカルボキシル基含有有機化合
物がある。あるいはギ酸又はニトロベンゼンのようなニ
トロ基含有化合物でもよい。
本発明による発熱抑制貯蔵物の利点は、衝撃に12一
対する反応が鈍いので、貨車や汽車、コンテナ等での輸
送が可能であるとともに、従来のポンプやパイプ装置を
使って、吸入しうろことである。
送が可能であるとともに、従来のポンプやパイプ装置を
使って、吸入しうろことである。
結晶化を抑制したり、促進したりする作用のメカニズム
は、酢酸ナトリウム−水(1/3) (CHJCOON
a ・3H□0)を例として、以下に説明するが、この
例に述べる安定かつ再生可能な冷却作用は、チオ硫酸ナ
トリウム−水(115)にも同様に適用しうるものであ
る。
は、酢酸ナトリウム−水(1/3) (CHJCOON
a ・3H□0)を例として、以下に説明するが、この
例に述べる安定かつ再生可能な冷却作用は、チオ硫酸ナ
トリウム−水(115)にも同様に適用しうるものであ
る。
酢酸ナトリウム−水は、約58℃の融点、即ち転移温度
を持つ。この温度は、過冷却に対する融解の固有の性質
を示す点である。即ち、特定の条件下では、58℃以下
で液体のままでいる。過冷却温度は、いろいろな偶発的
要因に基づいている。
を持つ。この温度は、過冷却に対する融解の固有の性質
を示す点である。即ち、特定の条件下では、58℃以下
で液体のままでいる。過冷却温度は、いろいろな偶発的
要因に基づいている。
好適な結晶化抑制剤は、カラシとばら油である。
カラシは、複数の化合物の混合物であるが、スイス国で
市販されているカラシは、本発明における結晶化抑制剤
として好適である。
市販されているカラシは、本発明における結晶化抑制剤
として好適である。
カラシの実際の組成については、ロンブス化学辞典(R
ompp’s Chemical Diction
ary)のような普通の辞書に詳細に記載されている。
ompp’s Chemical Diction
ary)のような普通の辞書に詳細に記載されている。
合成及び天然のばら油の実際の成分についても、文献に
詳述されている。ロンプス化学辞典の第4版には、カラ
シは、例えば、16乃至18%の乾燥遊離塩、0.94
乃至1.85%のアリルカラシ油、7乃至12%の原料
繊維及び10%以下の澱粉を含むものであると記載され
ている。このカラシは、普通モストリッヒ(Mostr
jch)型のカラシと呼ばれている。
詳述されている。ロンプス化学辞典の第4版には、カラ
シは、例えば、16乃至18%の乾燥遊離塩、0.94
乃至1.85%のアリルカラシ油、7乃至12%の原料
繊維及び10%以下の澱粉を含むものであると記載され
ている。このカラシは、普通モストリッヒ(Mostr
jch)型のカラシと呼ばれている。
貯熱物質が酢酸ナトリウム−水(1/3)であり、結晶
化抑制剤がばら油である場合、ばら油は、1体積%の水
溶液として使用される。10体積%以下の水溶液を使用
してもよい。
化抑制剤がばら油である場合、ばら油は、1体積%の水
溶液として使用される。10体積%以下の水溶液を使用
してもよい。
千オ硫酸ナトリウムー水(115)である場合、より少
量のばら湯1例えば1体積%の水溶液中に約1体積%位
の量が必要である。カラシの水溶液の場合にも、同様で
ある。好適な範囲のいくつかは特許請求の範囲に示され
ている。
量のばら湯1例えば1体積%の水溶液中に約1体積%位
の量が必要である。カラシの水溶液の場合にも、同様で
ある。好適な範囲のいくつかは特許請求の範囲に示され
ている。
結晶化抑制剤を安定にする第1の方法は、最初の物質に
水を添加することである。今日、考えられる貯蔵物質は
、結晶化のための水を含んでおり、そこで結晶化を効果
的に防止するには十分でない。
水を添加することである。今日、考えられる貯蔵物質は
、結晶化のための水を含んでおり、そこで結晶化を効果
的に防止するには十分でない。
結晶化の水の中で、酢酸ナトワウ11−水(1/3)が
解離する時、N+イオンとCI+3−COD−イオンを
生成する。
解離する時、N+イオンとCI+3−COD−イオンを
生成する。
物質と同一の結晶を作るための接種の最もf[?f−1
な例について、次に述べる。この結晶は、静電気的に中
性である。即ち、その表面に水和が起らない。しかし、
非常に小さな結晶の表面は、結晶内の格子構造と異なる
静電電位を持っている。
な例について、次に述べる。この結晶は、静電気的に中
性である。即ち、その表面に水和が起らない。しかし、
非常に小さな結晶の表面は、結晶内の格子構造と異なる
静電電位を持っている。
接種結晶により引き起こされた結晶化は、衝撃結晶につ
いて前述の場合と異なり、接種結晶から始まる。
いて前述の場合と異なり、接種結晶から始まる。
接種結晶はもどのものと完全に同一である必要はない。
この結晶化は、本発明の方法により影響を受けた速度で
広がる。物質への水の添加が多くなればなる程、結晶化
は、より緩慢になる。一方、融解の種々の点での、同時
に生じる回復作用は、結晶化の時間を短かくする。
広がる。物質への水の添加が多くなればなる程、結晶化
は、より緩慢になる。一方、融解の種々の点での、同時
に生じる回復作用は、結晶化の時間を短かくする。
西独国特許第2448739号明細書には、58℃の融
点を持つ酢酸ナトリウム−水(]/3) (NaC2H
30,H3H20)が、約−10°Cの臨界過冷温度で
過冷され、また、この状態では、振動を与えたり、不純
物を投入しても、結晶化が自発的に始まらないことが記
載されている。上記の融点は、水和塩中の水含有度の変
化に応じて、2,3℃の範囲で変化する。
点を持つ酢酸ナトリウム−水(]/3) (NaC2H
30,H3H20)が、約−10°Cの臨界過冷温度で
過冷され、また、この状態では、振動を与えたり、不純
物を投入しても、結晶化が自発的に始まらないことが記
載されている。上記の融点は、水和塩中の水含有度の変
化に応じて、2,3℃の範囲で変化する。
本発明の目的は、臨界過冷温度の近くにおいて、酢酸ナ
トリウム−水(115)又はチオ硫酸ナトリウム−水(
1,15)を安定状態で過冷するための結晶化抑制剤と
しての作用する添加剤であって、貯蔵物質の性質を、劣
化させることがないとともに、製造費の安いものとを提
供することにある。
トリウム−水(115)又はチオ硫酸ナトリウム−水(
1,15)を安定状態で過冷するための結晶化抑制剤と
しての作用する添加剤であって、貯蔵物質の性質を、劣
化させることがないとともに、製造費の安いものとを提
供することにある。
液相から固相への相転移が生じる場合、これは2段階よ
りなるものである。
りなるものである。
第1段階では、安定な結晶種が生じ、第2段階では、結
晶が増殖し、融解物は完全に結晶化する。
晶が増殖し、融解物は完全に結晶化する。
第2段階よりも第1段階の方が、より多くのエネルギー
を必要とし、また適冷現象は、このエネルギーのしきい
値により引き起こされることが知られている。
を必要とし、また適冷現象は、このエネルギーのしきい
値により引き起こされることが知られている。
本発明による制御剤は、このしきい値のエネルギーを上
昇させることが出来る。
昇させることが出来る。
(実施例)
以下、実施例に基づき、本発明の詳細な説明する。
実施例1
室温で、蒸留水IQに、天然又は合成のばら油1+++
Qを添加した。このエマルジョン0.1dQを、液体チ
オ硫酸ナトリウム−水(1/3) I Qに添加した。
Qを添加した。このエマルジョン0.1dQを、液体チ
オ硫酸ナトリウム−水(1/3) I Qに添加した。
経費」二の問題から、エマルジョン中のばら油の濃度を
、1%に調整した。それよりも、濃度は高くてもよい。
、1%に調整した。それよりも、濃度は高くてもよい。
しかし、低濃度であると、過冷却が安定になる最小しき
い温度を上昇させる。即ち、適冷段階の幅を狭くする。
い温度を上昇させる。即ち、適冷段階の幅を狭くする。
力@#n2−
市販のカラシ50gを、500gの水に添加し、80℃
以上の温度になる迄、加熱しながら、激しく攪拌した。
以上の温度になる迄、加熱しながら、激しく攪拌した。
このエマルジョンを、暖めながら濾過した。溶かしたチ
オ硫酸ナトリウム−水(115) 1 flに、暖かな
エマルジョン0,1准を添加した。
オ硫酸ナトリウム−水(115) 1 flに、暖かな
エマルジョン0,1准を添加した。
実施例3
るつぼの中で、ショ糖又はビート糖を、茶色になる迄、
溶かした。しかし、この色はこげ茶色ではなかった。
溶かした。しかし、この色はこげ茶色ではなかった。
水100mQに、カラメル状の融解物100mQを添加
し、均一な溶液が生成する迄、攪伴した。この溶液0.
1dQを、液体チオ硫酸ナトリウム−水(115)に添
加した。
し、均一な溶液が生成する迄、攪伴した。この溶液0.
1dQを、液体チオ硫酸ナトリウム−水(115)に添
加した。
叉凰■凍
室温で、天然若しくは合成のばら油1. m Qを、蒸
留水IQとともに混合した。このエマルジョン1准を、
液体酢酸ナトリウム−水(1/3)に添加した。
留水IQとともに混合した。このエマルジョン1准を、
液体酢酸ナトリウム−水(1/3)に添加した。
経費上の理由から、エマルジョン中のばら油の濃度を1
%に定めた。これよりも高い濃度でもよい。しかし、低
濃度であると、最低しきい温度を上昇させる。その温度
以下であると、過冷却は生じない。即ち、過冷却の幅と
狭くする。
%に定めた。これよりも高い濃度でもよい。しかし、低
濃度であると、最低しきい温度を上昇させる。その温度
以下であると、過冷却は生じない。即ち、過冷却の幅と
狭くする。
実施例5
市販のカラシ50gを、水500 gに添加し、80℃
以上に加熱しながら、激しく攪伴した。生成した、暖か
なエマルジョン1aを、液体酢酸ナトリウム−水(1/
3) I Qに添加しながら、エマルジョンを濾過した
。
以上に加熱しながら、激しく攪伴した。生成した、暖か
なエマルジョン1aを、液体酢酸ナトリウム−水(1/
3) I Qに添加しながら、エマルジョンを濾過した
。
水中のカラシの濃度に臨界値はない。100%以下であ
ればよい。カラシは、本質的に水を含んでいる。室温以
上に、カラシを加熱し、次に1:10の比率で、液体酢
酸ナトリウム−水(1/3)と混合した。
ればよい。カラシは、本質的に水を含んでいる。室温以
上に、カラシを加熱し、次に1:10の比率で、液体酢
酸ナトリウム−水(1/3)と混合した。
しかし、保存された物質は、転移温渡以下では、液体に
残らず、粘性状態に変化する。その状態から、保存され
た潜熱の遊離による接種に続き、結晶状態に変化する。
残らず、粘性状態に変化する。その状態から、保存され
た潜熱の遊離による接種に続き、結晶状態に変化する。
実施例6
シヨ糖若しくはビート糖を、るつぼの中で、茶色になる
迄、融解した。しかし、こげ茶色にはならなかった。
迄、融解した。しかし、こげ茶色にはならなかった。
水100m Qに、カラメル状の融解物を添加し、均一
な溶液が生成する迄、攪伴した。液体、酢酸ナトリウム
−水(1,/3) I Q、に、この溶液1 dllを
添加した。
な溶液が生成する迄、攪伴した。液体、酢酸ナトリウム
−水(1,/3) I Q、に、この溶液1 dllを
添加した。
19一
実施例に遂げた割合は、好適な値であり、エマルジョン
又は溶液の割合である10%又は1%を、例えば、40
%若しくは20%まで、増大させてもよい。しかし、よ
く知られているように、塩類の水和物中の水の高濃度は
、後者の転移温度を低下させ、その潜熱エネルギーを失
わせる。
又は溶液の割合である10%又は1%を、例えば、40
%若しくは20%まで、増大させてもよい。しかし、よ
く知られているように、塩類の水和物中の水の高濃度は
、後者の転移温度を低下させ、その潜熱エネルギーを失
わせる。
必要に応じて、酢酸ナトリウム−水(1/3)が貯熱物
質である貯蔵体に、結晶性雲母を添加してもよい。
質である貯蔵体に、結晶性雲母を添加してもよい。
実施例における比率は、好適な値であり、エマルジョン
若しくは溶液の比率を、大幅に増加させてもよい。塩類
の水和物中において、水の比率が高い場合、その転移温
度は、よく知られているように、降下する。
若しくは溶液の比率を、大幅に増加させてもよい。塩類
の水和物中において、水の比率が高い場合、その転移温
度は、よく知られているように、降下する。
必要に応じて、西独国特許公開第3203306号公報
に記載されているように、貯蔵物に結晶性雲母を添加し
てもよい。
に記載されているように、貯蔵物に結晶性雲母を添加し
てもよい。
第3図には、貯蔵した後の冷却の間の非断熱性潜熱の貯
熱の態様が示されている。
熱の態様が示されている。
この貯熱は、転移温度(Tu )以−ヒの温度(TA)
になるまでなされ、その時、全内容物は液化する。
になるまでなされ、その時、全内容物は液化する。
充填が早期に妨害されると、結晶種は既に存在する融解
物に残る。そこで、即座に、温度(T U )における
連続的な冷却を引き起こし、貯蓄された潜熱は解放され
る。
物に残る。そこで、即座に、温度(T U )における
連続的な冷却を引き起こし、貯蓄された潜熱は解放され
る。
貯蔵物質は、範囲(I)に示されているように、過冷却
温度である室温(Ts)に降下する。そこで、差T=T
A−TUにより、内容物の比熱を下げる。
温度である室温(Ts)に降下する。そこで、差T=T
A−TUにより、内容物の比熱を下げる。
しかし、潜熱は、温度(’r u )の範囲(II)の
間、エネルギー損失なしに、融解物に残る。
間、エネルギー損失なしに、融解物に残る。
貯蔵物質の熱量が呼び戻され、潜熱が解放されると、最
初に、温度は転移温度(Tt)に上昇する。
初に、温度は転移温度(Tt)に上昇する。
これは範囲(m)として示される。
もう1度、貯蔵物質は、冷却段階で解放された比熱を、
有効な潜熱から吸収する。温度(TT)において、熱交
換器のような手段によって、放熱を一定にし、溶液を同
相に転移させる。これは、範囲(IV)として示される
。
有効な潜熱から吸収する。温度(TT)において、熱交
換器のような手段によって、放熱を一定にし、溶液を同
相に転移させる。これは、範囲(IV)として示される
。
次に、貯蔵物質を再度、冷却しつつ、比熱を放出すると
、その部分の熱は、過冷却段階の温度(”ru)により
、利用可能であり、範囲(V)のように排出される。こ
のサイクルは、新たな再貯熱の間にも繰り返される。
、その部分の熱は、過冷却段階の温度(”ru)により
、利用可能であり、範囲(V)のように排出される。こ
のサイクルは、新たな再貯熱の間にも繰り返される。
このようにして製造された貯蔵体は、技術上で純粋な物
質で、十分に利用可能である点が、特に重要である。即
ち、化学的に純粋な形状、又は高純度の、高価な物質で
ある必要はない。
質で、十分に利用可能である点が、特に重要である。即
ち、化学的に純粋な形状、又は高純度の、高価な物質で
ある必要はない。
有効な触媒は、H+イオンとOH−イオンを容易に生成
する有機物質である。
する有機物質である。
ばら油は、種々のアルコールを含んでいる。ばら油のた
めのH+イオン及びOH−イオンの供与体として、ゲラ
ニオール又はシトロネロールを使用するとよい。
めのH+イオン及びOH−イオンの供与体として、ゲラ
ニオール又はシトロネロールを使用するとよい。
ゲラニオールの場合、開いたベンゼン環が存在する。2
個から6個の結合は不要である。1の位置にC原子を有
するCH20Hのグループはトランス位置にあり、かつ
、この結合が相当にゆるんでいる結果、曲げられる。両
方の物質は、非環式テルペンである。
個から6個の結合は不要である。1の位置にC原子を有
するCH20Hのグループはトランス位置にあり、かつ
、この結合が相当にゆるんでいる結果、曲げられる。両
方の物質は、非環式テルペンである。
原糖は、それ自身で解離するとともに、結晶抑制剤とし
て効果的でなく、部分的なカラメル化により、砕片に分
解する。このことについては、1984年には、すべて
解明されていない。しかし、有効なイオンを吸収する時
、砕片が生じることはわかっている。
て効果的でなく、部分的なカラメル化により、砕片に分
解する。このことについては、1984年には、すべて
解明されていない。しかし、有効なイオンを吸収する時
、砕片が生じることはわかっている。
澱粉及びグルコースのようなカラシの場合、直接的に有
効な要因はわかっていないが、加熱の際に、同様な現象
が起きる。このように、原因の知られていない理由は、
カラシの正確な化学組成が、他の研究によっても知るこ
とが出来ないためである。
効な要因はわかっていないが、加熱の際に、同様な現象
が起きる。このように、原因の知られていない理由は、
カラシの正確な化学組成が、他の研究によっても知るこ
とが出来ないためである。
第1図及び第2図は、横座標に熱エネルギー、縦座標に
温度をとって、従来の熱貯蔵体の働きを示した図、 第3図は、横座標に時間、縦座標に温度をとって、貯蔵
した後の冷却の間の非断熱性潜熱の貯熱の態様を示した
図である。 手続補正書(方式) 昭和61年10月居日 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 1、事件の表示 昭和61年特許願第1.71.495号22)発明の名
称 潜熱エネルギー貯蔵体3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ヴ工−エステー ヴエルメシュパイヒエルテヒノロギー ソシエテ アノニム 4、代理人
温度をとって、従来の熱貯蔵体の働きを示した図、 第3図は、横座標に時間、縦座標に温度をとって、貯蔵
した後の冷却の間の非断熱性潜熱の貯熱の態様を示した
図である。 手続補正書(方式) 昭和61年10月居日 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 1、事件の表示 昭和61年特許願第1.71.495号22)発明の名
称 潜熱エネルギー貯蔵体3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ヴ工−エステー ヴエルメシュパイヒエルテヒノロギー ソシエテ アノニム 4、代理人
Claims (24)
- (1)結晶化貯熱物質を含み、溶解熱を吸収出来、結晶
化の際には熱を解放しうる潜熱エネルギー貯蔵体であっ
て、 前記貯熱物質が結晶抑制材を含み、この結晶化抑制剤が
、前記貯熱物質の融点即ち転移温度で、断熱とエネルギ
ー損失を生じさせることなく、融解状態での前記貯熱物
質を安定にし、それにより、融解した前記貯熱物質が、
前記融点即ち転移温渡以下にある時に、予め決めた温度
と時間で結晶化されることを特徴とする潜熱エネルギー
貯蔵体。 - (2)結晶化貯熱物質が、無機水和物、有機水和物、そ
れらの1つ以上の混合物、H_2O複合化合物又は水和
物とH_2O複合化合物との化合物であることを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項に記載の潜熱エネルギー
貯蔵体。 - (3)貯熱物質が、無機金属塩、有機金属塩、又は周期
律表第III族の元素の塩であることを特徴とする特許請
求の範囲第(1)項若しくは第(2)項に記載の潜熱エ
ネルギー貯蔵体。 - (4)貯熱物質が、酢酸ナトリウム−水(1/3)又は
チオ硫酸ナトリウム−水(1/5)であることを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項乃至第(3)項のいずれ
かに記載の潜熱エネルギー貯蔵体。 - (5)結晶化抑制剤が、水の比誘電率の少くとも1/1
0の相対比誘電率を有することを特徴とする特許請求の
範囲第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載の潜熱
エネルギー貯蔵体。 - (6)結晶化抑制剤が、水成エマルジョン又は水成懸濁
液中の、天然又は合成有機物質であることを特徴とする
特許請求の範囲第(1)項乃至第(5)項のいずれかに
記載の潜熱エネルギー貯蔵体。 - (7)結晶化抑制剤が、野菜油の水成エマルジョン、カ
ラメル糖水溶液、ばら油又はカラシであることを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項乃至第(6)項のいずれ
かに記載の潜熱エネルギー貯蔵体。 - (8)貯熱物質が、酢酸ナトリウム−水(1/3)であ
り、結晶化抑制剤か、ばら油の1体積%の構成エマルジ
ョンを約10体積%含むことを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項乃至第(7)項のいずれか記載の潜熱エネ
ルギー貯蔵体。 - (9)貯熱物質が酢酸ナトリウム−水(1/3)であり
、また結晶化抑制剤が、カラシの1体積%の水成エマル
ジョンを約10体積%含むことを特徴とする特徴とする
特許請求の範囲第(1)項乃至第(8)項のいずれかに
記載の潜熱エネルギー貯蔵体。 - (10)貯熱物質が、酢酸ナトリウム−水(1/3)で
あり、かつ貯蔵体、50%のカルメル糖水溶液を約10
体積%含むことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
乃至第(9)項のいずれかに記載の潜熱エネルギー貯蔵
体。 - (11)貯熱物質が酢酸ナトリウム−水(1/3)であ
り、また、結晶化抑制剤として、10体積%以下のカラ
シが含まれていることを特徴とする特許請求の範囲第(
1)項乃至第(10)項のいずれかに記載の潜熱エネル
ギー貯蔵体。 - (12)貯熱物質が、チオ硫酸ナトリウム−水(1/5
)であり、水成エマルジョン又は水溶液が、前記貯熱物
質の10乃至40%を構成することを特徴とする特許請
求の範囲第(1)項乃至第(11)項のいずれかに記載
の潜熱エネルギー貯蔵体。 - (13)貯熱物質がチオ硫酸ナトリウム−水(1/5)
であり、結晶化抑制剤が、ばら油の1体積%の水成エマ
ルジョンを、約1体積%含むことを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項乃至第(12)項のいずれかに記載の
潜熱エネルギー貯蔵体。 - (14)貯熱物質が、チオ硫酸ナトリウム−水(1/5
)であり、結晶化抑制剤が、カラシの10体積%水成エ
マルジョンを約1体積%含むことを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項乃至第(13)項のいずれかに記載の
潜熱エネルギー貯蔵体。 - (15)貯熱物質が、チオ硫酸ナトリウム−水(1/5
)であり、結晶化抑制剤が、カルメル糖の50%水溶液
を約1体積%含むことを特徴とする特許請求の範囲第(
1)項乃至第(14)項のいずれかに記載の潜熱エネル
ギー貯蔵体。 - (16)貯熱物質が、チオ硫酸ナトリウム−水(1/5
)であり、水成エマルジョン又は水溶液が、前記貯熱物
質の1乃至20%を構成することを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項乃至第(15)項のいずれかに記載の
潜熱エネルギー貯蔵体。 - (17)結晶化抑制剤が、水、無機化合物、有機化合物
又はそれらの混合物であり、水溶液中で、解離させてH
^+イオン又はOH^−イオンを生成することを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項乃至第(16)項のいず
れかに記載の潜熱エネルギー貯蔵体。 - (18)結晶化が生じた時に、結晶化の速度と熱の供給
が、熱の必要性と合うように調節されるべく、結晶化抑
制剤の濃度が決められることを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項乃至第(17)項のいずれかに記載の潜熱
エネルギー貯蔵体。 - (19)結晶化抑制剤の中で、イオンの活性化エネルギ
ーが、貯熱物質若しくは水のイオンのために、その親和
力以下であることを特徴とする特徴とする特許請求の範
囲第(1)項乃至第(18)項のいずれかに記載の潜熱
エネルギー貯蔵体。 - (20)結晶化抑制剤が、一価又は多価の第一、第二、
第三アルコール、カルボキシル基を含む有機化合物、ギ
酸又はニトロベンゼンのようなニトロ化合物であること
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項乃至第(19)
項のいずれかに記載の潜熱エネルギー貯蔵体。 - (21)結晶化抑制剤が、特許請求の範囲第(1)項乃
至第(20)項のいずれかに定義されたことを特徴とす
る、特許請求の範囲第(1)項乃至第(20)項のいず
れかに記載される潜熱エネルギー貯蔵体に使用される結
晶化抑制剤。 - (22)特許請求の範囲第(1)項乃至第(20)項の
いずれかに定義された潜熱エネルギー貯蔵体における、
特許請求の範囲第(1)項乃至第(21)項のいずれか
に記載された結晶化抑制剤の使用方法。 - (23)酢酸ナトリウム−水(1/3)を含む過冷潜熱
貯蔵物質であって、 前記貯蔵物質の融点と最低しきい温度と間の過冷状態で
、液相中の貯蔵物質を安定状態にするために、構成エマ
ルジョン又は水溶液状態の、天然又は合成の有機物質が
添加されることを特徴とする過冷潜熱貯蔵物質。 - (24)チオ硫酸ナトリウム−水(1/5)を含む過冷
潜熱貯蔵物質であって、 前記貯蔵物質の融点と最低しきい温度との間の過冷状態
で、液相中の貯蔵物質を安定状態にするために、水成エ
マルジョン又は水溶液状態の、天然又は合成の有機物質
が添加されることを特徴とする過冷潜熱貯蔵物質。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH3180/85-6 | 1985-07-20 | ||
CH318085 | 1985-07-20 | ||
CH3181/85-8 | 1985-07-20 | ||
CH4032/85-7 | 1985-09-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6270480A true JPS6270480A (ja) | 1987-03-31 |
Family
ID=4250355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61171495A Pending JPS6270480A (ja) | 1985-07-20 | 1986-07-21 | 潜熱エネルギ−貯蔵体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6270480A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7758276B2 (en) | 2006-09-11 | 2010-07-20 | Nec Infrontia Corporation | Adjoining expansion structure |
EP3127986A1 (en) | 2015-08-06 | 2017-02-08 | Panasonic Corporation | Latent heat storage material |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61171495A patent/JPS6270480A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7758276B2 (en) | 2006-09-11 | 2010-07-20 | Nec Infrontia Corporation | Adjoining expansion structure |
EP3127986A1 (en) | 2015-08-06 | 2017-02-08 | Panasonic Corporation | Latent heat storage material |
US9650554B2 (en) | 2015-08-06 | 2017-05-16 | Panasonic Corporation | Latent heat storage material |
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