KR830002107B1 - 수화된 Mg(NO₃)₂/MgCl₂ 가역 상변화 조성물 - Google Patents

수화된 Mg(NO₃)₂/MgCl₂ 가역 상변화 조성물 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

수화된 Mg(NO3)2/MgCl2가역 상변화 조성물
본 발명은 액체/고체의 상이 가역적으로 변화하는 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 Mg(NO3)2/MgCl2액상의 과냉각 성질을 개량하기 위하여 햇생성 첨가제를 함유하는 수화된 Mg(NO3)2/MgCl2상변화에 관한 것이다.
공융 Mg(NO3)2·6H2O/MgCl2·6H2O는 상당량의 융해잠열을 흡수하거나 방출하면서 약 59℃(약 138°F)에서 상변화가 일어난다. 이와 같이, 상기 물질은 공간에 대한 태양에너지 장치 또는 물가열 장치에 사용되는 캡슐형 열저장 매개물로서 사용하는데 유리한 특성을 갖고 있다. Yoneda와 Takanashi가 지은 "EUTECTIC MIXTURES FOR SOLAR HEAT STORAGE", 태양에너지 21권 61-63페이지에서 상기 생성물을 특히, 많이 이용하고 있다. 그러나, 이러한 응용부문에 이용하기 위한 물질을 개량하기 위해서 수화된 Mg(NO3)2/MgCl2조성물의 과냉각 성질을 개량하기 위한 일련의 첨가제나 첨가제들을 개발할 필요가 있으며 가장 유리하기로는 매유 소량으로도 효율이 매우 높은 첨가제이다.
수화된 Mg(NO3)2/MgCl2는 가역적인 액체/고체 상변화 조성물을 의미하는 데 이 조성물은 어떠한 첨가제나 불순물을 배제하고 약 25-45중량%의 Mg(NO3)2로부터, 약 10-25중량%의 MgCl2로부터 그리고 약 40-50중량%의 물(100중량%까지)을 혼합물 형태로 함유하고 있다. 가장 바람직한 것은 약 59℃(138°F)의 융해/동결온도를 갖는 공융 혼합물이며 이것은 약 47중량%의 물에 약 34중량%의 Mg(NO3)2와 약19중량%의 MgCl2를 혼합하여 제조된다. 본 발명의 조성물에서 현저한 결정질 형태는 헥사하이드 레이트이다.
"과냉각"이라는 것은, 주어진 수화 Mg(NO3)2/MgCl2조성물이 정도 조건하에서 가열 및 냉각될때 융해온도와 동결이 개시되는 온도 사이의 불합리함을 나타낸다.
"첨가제"라는 것은, 여기서 특정한 핵생성 첨가제뿐만 아니라 본 발명의 목적에 손상이 없는 핵생성 첨가제의 선구물질을 포함한다.
본 발명에서는 수화된 (Mg(NO3)2/MgCl2조성물에 대하여 고도로 활성이 큰 새로운 종류의 핵생성 첨가제를 발견했다. 본 발명의 조성물은 특히 핵생성 첨가제로서 다음 화합물중 한두개를 포함하는 수화된 Mg(NO3)2/MgCl2로 구성된 조성물이다 :
MgO, Mg(OH)2, CoSO4, CuSO4, NiSO4, CaK(SO4)2, NaBO2
상기 화합물의 유효량을 수화된 Mg(NO3)2/MgCl2액상의 과냉각을 막기 위해서 첨가하는데 상변화조성물중 약 5.0중량%를 초과하지 않은 양이 바람직하다. 충분한 양의 첨가제가, 약 5℃ 이하(2℃ 이하가 바람직함)로 과냉각 되는 것을 방지하기 위하여 양호한 실시에서 존재하며, 반복 싸이클에서 표준기제에서 취해진다.
본 발명의 조성물은 수화된 Mg(NO3)2/MgCl2와 핵생성 첨가제로서 한두개의 다음 화합물을 함유하는 가역 액체/고체 상변화 조성물로 구성되어 있다 :
MgO, Mg(OH)2, CoSO4, CuSO4, NiSO4, CaK2(SO4)2, NaBO2
상기 핵생성 첨가조는 약 5℃ 이하로 Mg(NO3)2/MgCl2액상의 평균 과냉각을 억제하기 위해서 조성물에 첨가된다.
또한 본 발명에서는, Mg(NO3)2/MgCl2액상의 과냉각을 약 5℃ 이하로 억제하기 위해서, MgO, Mg(OH)2, CoSO4, CuSO4, NiSO4, CaK2(SO4)2와 NaBO2중 한두개를 Mg(NO3)2/MgCl2조성물에 균일하게 혼합함으로서 과냉각을 억제시키는 수화된 Mg(NO3)2조성물을 제조하는 방법을 제공하고 있다.
첨가제의 유효량은 반복적인 상변화 싸이클에 대해 주어진 조성물을 시험함으로서 결정된다. 주어진 핵생성 첨가제가 불충분한 양으로 존재한다면 일시적인 효과만을 나타낸다. 이러한 작용은 주어진 첨가제보다 약간 더많은 양을 첨가함으로서 극복된다.
조성물들은 태양 열장치로 사용하기 위하여 각각의 캡슐형으로 이상적으로 포함된다. 여기서 설명하는 열저장 조성물에 대해 적당하고 알려진 캡슐형의 예로는 플라스틱/금속적층의 물에 대한 불침투성 박막이다. 미국특허 제4,003,426호에서 기술하고 있는 바와 같이, 열저장 조성물이 거품구조의 세포내에 포장될 수 있는 폐쇄된 세포플라스틱 거품을 제안하고 있다. 다른 유용한 캡슐형 시단은, 값싼 에어로졸 깡통과 같은 플라스틱 용금 도는 금속 ; 압출된 폴리에틸렌 파이프 같은 플라스틱 파이프 또는 금속 등이있다. 버지니아, 스프링필드의 National Technical Information Service에서 보고한 보고서 번호 ORO/5217-8과 NSF RAN RANN SEC 906 RF 76 1에서 이러한 캡슐형 수단에 관해서 상세히 기록하고 있다.
[실시예]
하기 표의 데이타는 지시된 비율에 따라 수화된 Mg(NO3)2/MgCl2시료를 제조함으로서 만들어지며 여기서, 각 특정비율로 혼합된 시료는 균일분산 또는 혼합을 달성하기 위해서 교반하에 약 70℃로 가열되는 2온스짜리 유리병에 넣는다. 유리로 포장된 열전대를 각 유리병의마개에 삽입하여 동결전, 후 및 동결시 온도 변화를 측정한다. 냉각온도는 조절되고 약 20-25℃(실온)로 유지된다. 하기 실험번호 1은 탈이온화된 물로 수화시킨 Mg(NO3)2/MgCl2를 분석한 조절시료이다.
[표]
Figure kpo00001
Figure kpo00002
또한 상기 데이타에서는 여기서 사용된 극소량의 첨가제로 현저한 장점(약 5℃ 이하의 평균 과냉각)을 나타내는 반면, 이러한 첨가제는 다량과 혼합될 수 있으나 상변화 조성물중 약 5.0중량%를 초과하지 않아야 한다. 일반적으로, 첨가제양은 약 상변화 조성물중 0.02 내지 2.0%이며 가장 바람직하기로는 약 0.05 내지 0.5중량%이다.

Claims (1)

  1. 수화된 Mg(NO3)2/MgCl2및 핵형성용 첨가물로서의 MgO, Mg(OH)2, CoSO4, CuSO4, NiSO4, CaK2(SO4)2나 NaBO2로 구성되고 상기 핵 형성용첨가물이 상변화성 조성물 중량의 약 5중량% 이하로 첨가됨을 특징으로 하는 액-고상가역변화성 조성물.
KR1019800004197A 1979-11-02 1980-11-01 수화된 Mg(NO₃)₂/MgCl₂ 가역 상변화 조성물 KR830002107B1 (ko)

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