JPS6351479B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6351479B2
JPS6351479B2 JP58011527A JP1152783A JPS6351479B2 JP S6351479 B2 JPS6351479 B2 JP S6351479B2 JP 58011527 A JP58011527 A JP 58011527A JP 1152783 A JP1152783 A JP 1152783A JP S6351479 B2 JPS6351479 B2 JP S6351479B2
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JP
Japan
Prior art keywords
heat storage
storage material
heat
nucleating agent
calcium
Prior art date
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Expired
Application number
JP58011527A
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English (en)
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JPS59138288A (ja
Inventor
Michio Yanatori
Seigo Myamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1152783A priority Critical patent/JPS59138288A/ja
Publication of JPS59138288A publication Critical patent/JPS59138288A/ja
Publication of JPS6351479B2 publication Critical patent/JPS6351479B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は塩化カルシウム6水塩を主体とする蓄
熱材料に関する。
〔従来技術〕
塩化カルシウム6水塩(CaCl2・6H2O、融点
30℃)は、安価で潜熱が大きいので、温室やヒー
トポンプ式空調機用の潜熱蓄熱材料として有望な
物質である。しかし放熱時過冷却現象を著しく起
し、凝固点より20℃以上温度低下しても潜熱を放
出しない。したがつて、この蓄熱材料として好ま
しくない過冷却現象を解決しない限り、蓄熱材料
として用いることはできない。
ところで、米国特許4189394には過冷却現象を
解決するために発核剤として炭酸バリウム、炭酸
ストロンチウム、フツ化バリウム、フツ化バリウ
ム・フツ化水素およびフツ化ストロンチウムから
なる群から選定した一種以上の化合物を含有する
蓄熱材が示されている。
また、特公昭53−9596号公報には、発核剤とし
て、無水水酸化バリウム、水酸化バリウム8水
塩、無水水酸化ストロンチウムおよび水酸化スト
ロンチウム8水塩からなる群から選ばれたものが
知られている。
さらに、特公昭56−9959号公報には、ハロゲン
化ストロンチウムを発核剤として用いるものが示
されている。
しかし、これら既知の発核剤では、過冷却温度
が3℃もしくはそれ以上になつてしまうこと、あ
るいは蓄熱材中にてヒートサイクル中溶けて消失
して再現性に乏しく、また蓄熱材本来の融点を変
えてしまう。
蓄熱槽の熱設計において、蓄熱材より熱を取り
出す際、蓄熱材の融点と熱媒体との温度差は、冷
凍サイクルと熱交換器の設計上3℃以下にて設計
しなければならない事が多々ある(塩化カルシウ
ムの融点は30℃であるから熱媒体の温度は27℃で
設計)つまり、蓄熱カプセル内の潜熱蓄熱材と蓄
熱カプセル(ポリエチレン、アクリル等)の外を
流れる熱媒体(例えば水)との温度差が3℃しか
与えられないわけであるが、蓄熱カプセルの肉厚
部の熱抵抗、熱媒体とカプセルとの熱抵抗の存在
を考え合わせると、これらの部分で約1℃以上の
温度差が生じてしまい、塩化カルシウムは28℃し
かなり得ない。発核剤と塩化カルシウムの組合せ
によつて過冷却度ΔTSが3℃以上あるものは、塩
化カルシウムの融点30℃より3℃下げられた27℃
に達しないと凝固による潜熱は放出しないが、上
記28℃の温度では過冷却状態のまま永久に液体状
態に保持され潜熱蓄熱材として有効なる潜熱は取
り出せない。このため、過冷却度ΔTSを2℃以下
に押えるための発核剤を見い出す事は極めて重要
となる。ところで、発核理論としては、現在界面
エネルギー説が支持されている。つまり発核剤と
生成した結晶との界面エネルギーが小さい程結晶
核が生成し易い。すなわち発核剤と結晶との接触
角が小さい程核が生成し易い。
この界面エネルギー又は接触角の大小により発
核効果があるか否かは実際に蓄熱材中に発核剤を
入れて実験する以外に現在は、有効な手段がな
い。
〔発明の目的〕
本発明は、塩化カルシウム6水塩の過冷却現象
を小さい温度範囲、具体的には2℃以内に抑制
し、蓄熱材料として利用し易い物質に改質するこ
とを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、塩化カルシウム6水塩の核生
成を容易にする発核剤として、酸化ストロンチウ
ム(SrO)および水酸化カルシウム(Ca
(OH)2)、硫酸カルシウム(CaSO4)、硫酸カル
シウム2水塩(CaSO4・2H2O)を用いることを
特徴とする。
発核剤の添加量としては、塩化カルシウム6水
塩100重量部に対して0.01重量部以下では効果が
ない。また発核剤の添加量が、10重量部以上にな
ると蓄熱容量が減少するので10重量部以下にする
のが良い。
本蓄熱材において、発核剤は過冷却度を0℃に
抑える効果があり蓄熱材に溶けて蓄熱材本来の融
点を引下げてしまうことなく、極めて都合が良
い。また酸化ストロンチウム(SrO)、水酸化カ
ルシウム(Ca(OH)2)、硫酸カルシウム
(CaSO4)は粉状であり、蓄熱材(CaCl2
6H2O)中に投入する際、その中に浮遊している
微量の残滓粒を吸収して固めてしまう作用があ
る。残滓粒が蓄熱材中に浮遊し、発核剤の表面を
囲つてしまうと、発核剤を入れたとしても発核作
用が無くなるし、また残滓粒は蓄熱材中において
一種のゲルとして作用し粘度を高め、蓄放熱の際
に熱伝達を阻害することがある。このため粉状の
各発核剤を、蓄熱材中に投入する時、粉状の発核
剤自身が合体し粒状化するので、残滓を吸収して
内部に固め、残滓粒の好ましくない作用を抑制す
るので極めて都合が良い。
なお本蓄熱材において発核剤は、塩化カルシウ
ム本来の融点(包晶点)30℃における成分割合よ
り、水の配合量を多くした塩化カルシウムにおい
ても、消失することなく極めて有効である。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例について説明する。
実施例 1 塩化カルシウム6水塩100gに、酸化ストロン
チウム(SrO)0.1g、水酸化カルシウム(Ca
(OH)2)0.1g、硫酸カルシウム(CaSO4)0.1g
を複合添加した混合物を、ポリエチレン製容器の
中に入れ、この容器を温水槽の中に入れて約50℃
に加熱し、その後これを0℃の冷水槽の中に入れ
て放冷を行うというヒートサイクル試験を行つ
た。温度の測定はC−C熱電対を用い、分解能
0.1℃の打点式記録計で測定した。ヒートサイク
ル1000回を行つた所、過冷却度は0℃で、著しく
高性能であることがわかつた。その結果は第1図
の曲線3として示す通りである。第1図の曲線1
は発核剤を何も添加しない場合、曲線2は塩化カ
ルシウム6水塩100gに、発核剤として酸化スト
ロンチウム(SrO)のみを0.1g添加した場合を
示している。曲線2は約1℃過冷却する。差動熱
量計で本蓄熱材(曲線3)の潜熱を測定した結
果、43kcal/Kgであつた。なお硫酸カルシウム
(CaSO4)0.1gを硫酸カルシウム2水塩
(CaSO4・2H2O)0.1gに変えて同一の実験を行
つた所、やはり過冷却度は0℃であつた。
実施例 2 塩化カルシウム6水塩100gに、酸化ストロン
チウム(SrO)0.01g、水酸化カルシウム(Ca
(OH)2)0.01g、硫酸カルシウム(CaSO4)0.01
gを複合添加した混合物を、ポリエチレン製容器
の中に入れ、この容器を温水槽の中に入れて約50
℃に加熱し、その後これを0℃の冷水槽の中に入
れて放冷を行うというヒートサイクル試験を行つ
た。温度の測定はC−C熱電対を用い、分解能
0.1℃の打点式記録計で測定した。ヒートサイク
ル1000回を行つた所、過冷却度は実施例1と同じ
く0℃で、著しく高性能であることがわかつた。
その結果は第1図の曲線3と同様である。差動熱
量計で本蓄熱材の潜熱を測定した結果、43kcal/
Kgであつた。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば塩化カル
シウム6水塩に発核剤として酸化ストロンチウ
ム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウムを複合添
加することにより過冷却が全く生じない蓄熱材が
得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の蓄熱材料の一実施例におけ
る凝固特性を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 塩化カルシウム6水塩に、発核剤として酸化
    ストロンチウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシ
    ウムを複合添加してなることを特徴とする蓄熱材
    料。 2 硫酸カルシウムが硫酸カルシウム2水塩であ
    ることを特徴とする特許請求範囲第1項記載の蓄
    熱材料。 3 塩化カルシウム6水塩100重量部に対し、各
    発核剤を0.01〜10重量部の範囲で添加してなるこ
    とを特徴とする特許請求範囲第1項あるいは第2
    項記載の蓄熱材料。
JP1152783A 1983-01-28 1983-01-28 蓄熱材料 Granted JPS59138288A (ja)

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JP1152783A JPS59138288A (ja) 1983-01-28 1983-01-28 蓄熱材料

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JP1152783A JPS59138288A (ja) 1983-01-28 1983-01-28 蓄熱材料

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JPS59138288A JPS59138288A (ja) 1984-08-08
JPS6351479B2 true JPS6351479B2 (ja) 1988-10-14

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5154080A (ja) * 1974-11-08 1976-05-12 Hitachi Ltd Chikunetsuzairyo
JPS5796079A (en) * 1980-12-05 1982-06-15 Mitsubishi Electric Corp Heat accumulating material
JPS57128770A (en) * 1980-12-22 1982-08-10 Dow Chemical Co Magnesium chloride or magnesium nitrate/magnesium chloride hydration reversible phase changing composition

Patent Citations (3)

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JPS5154080A (ja) * 1974-11-08 1976-05-12 Hitachi Ltd Chikunetsuzairyo
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JPS57128770A (en) * 1980-12-22 1982-08-10 Dow Chemical Co Magnesium chloride or magnesium nitrate/magnesium chloride hydration reversible phase changing composition

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JPS59138288A (ja) 1984-08-08

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