JPH0114269B2 - - Google Patents
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- JPH0114269B2 JPH0114269B2 JP57216751A JP21675182A JPH0114269B2 JP H0114269 B2 JPH0114269 B2 JP H0114269B2 JP 57216751 A JP57216751 A JP 57216751A JP 21675182 A JP21675182 A JP 21675182A JP H0114269 B2 JPH0114269 B2 JP H0114269B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nucleating agent
- heat storage
- storage material
- weight
- srf
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- 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)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は塩化カルシウム・六水和物および核剤
からなる蓄熱材料に関するものでる。 塩化カルシウム・六水和物は、熱容量が大きく
かつ融点（約29℃）が有利であるため、例えばヒ
ートポンプ、ソーラーコレクタおよび遠隔加熱・
熱回収装置を組合わせた加熱系の極めて好適な蓄
熱材料である。 しかし、この蓄熱材料は冷却した際に融点より
著しく低い温度（すなわち、融点より約20℃低い
温度）まで過冷却される特性を有する。このよう
に過冷却が起こる場合は潜熱を融点において取出
すことは不可能である。 塩化カルシウム・六水和物の過冷却は活性酸化
アルミニウム、モレキユラシーブ、シリカゲル粉
末、カオリンおよび／またはケイソウ土を添加す
ることにより防止できることは既知である（C.
A.84（1976）108449b）。これらの核剤は、核形
成作用が確実でなく、数分ないし数時間にわたる
ことのある時間が経過するまでは核形成が起こら
ず、過冷却温度が数℃の範囲で変動するという欠
点がある。 更に、塩化カルシウム・六水和物、臭化カルシ
ウム・六水和物又はこれらの混合物の過冷却を回
避するために、核剤として水酸化バリウム、水酸
化ストロンチウムまたはこれらの水和物を結晶形
態で添加できることが既知である（ドイツ連邦共
和国特許公開公報第2550106号、C.A.85（1976）
145699z）。 しかし、これらの水酸化物の溶解度は大きく、
水に対する溶解度（20℃）はBa（OH）2＝3.9重量
％、Sr（OH）2＝0.9重量％であるので、上述の公
開公報に示されている下限濃度0.0003重量％に対
し、少なくとも４重量％のBa（OH）2または少な
くとも１重量％のSr（OH）2を核剤として添加す
る必要があり、その上限値は上述の公開公報に示
されている上限値10重量％と一致する。 バリウム塩およびストロンチウム塩は塩化カル
シウムと比較すると、高温で相対的に重く、また
可溶性バリウム塩およびストロンチウム塩は有毒
であるので、かかる多量の核剤を添加することは
極めて不利である。 本発明の目的は、塩化カルシウム・六水和物と
一層有効な核剤とからなる蓄熱材料を提供するに
ある。 本発明においては、蓄熱材料に核剤として弗化
ストロンチウムを含有させることによりかかる目
的を達成する。 従つて可溶性水酸化物の代わりにSrF2の結晶
を使用するのが本発明の目的である。SrF2の結
晶は上述の水酸化物と同様な核形成特性を有する
が、溶解度は次に示すように著しく小さい： 水に対する溶解度（20℃）：SrF21.2×10-2重量
％。 弗化ストロンチウムは、他のハロゲン化ストロ
ンチウムとは異なり六水塩を形成しない点、およ
び水に対する溶解度が他のハロゲン化ストロンチ
ウムおよびその六水塩より著しく小さい点（第１
表参照）において極めて特異である。
からなる蓄熱材料に関するものでる。 塩化カルシウム・六水和物は、熱容量が大きく
かつ融点（約29℃）が有利であるため、例えばヒ
ートポンプ、ソーラーコレクタおよび遠隔加熱・
熱回収装置を組合わせた加熱系の極めて好適な蓄
熱材料である。 しかし、この蓄熱材料は冷却した際に融点より
著しく低い温度（すなわち、融点より約20℃低い
温度）まで過冷却される特性を有する。このよう
に過冷却が起こる場合は潜熱を融点において取出
すことは不可能である。 塩化カルシウム・六水和物の過冷却は活性酸化
アルミニウム、モレキユラシーブ、シリカゲル粉
末、カオリンおよび／またはケイソウ土を添加す
ることにより防止できることは既知である（C.
A.84（1976）108449b）。これらの核剤は、核形
成作用が確実でなく、数分ないし数時間にわたる
ことのある時間が経過するまでは核形成が起こら
ず、過冷却温度が数℃の範囲で変動するという欠
点がある。 更に、塩化カルシウム・六水和物、臭化カルシ
ウム・六水和物又はこれらの混合物の過冷却を回
避するために、核剤として水酸化バリウム、水酸
化ストロンチウムまたはこれらの水和物を結晶形
態で添加できることが既知である（ドイツ連邦共
和国特許公開公報第2550106号、C.A.85（1976）
145699z）。 しかし、これらの水酸化物の溶解度は大きく、
水に対する溶解度（20℃）はBa（OH）2＝3.9重量
％、Sr（OH）2＝0.9重量％であるので、上述の公
開公報に示されている下限濃度0.0003重量％に対
し、少なくとも４重量％のBa（OH）2または少な
くとも１重量％のSr（OH）2を核剤として添加す
る必要があり、その上限値は上述の公開公報に示
されている上限値10重量％と一致する。 バリウム塩およびストロンチウム塩は塩化カル
シウムと比較すると、高温で相対的に重く、また
可溶性バリウム塩およびストロンチウム塩は有毒
であるので、かかる多量の核剤を添加することは
極めて不利である。 本発明の目的は、塩化カルシウム・六水和物と
一層有効な核剤とからなる蓄熱材料を提供するに
ある。 本発明においては、蓄熱材料に核剤として弗化
ストロンチウムを含有させることによりかかる目
的を達成する。 従つて可溶性水酸化物の代わりにSrF2の結晶
を使用するのが本発明の目的である。SrF2の結
晶は上述の水酸化物と同様な核形成特性を有する
が、溶解度は次に示すように著しく小さい： 水に対する溶解度（20℃）：SrF21.2×10-2重量
％。 弗化ストロンチウムは、他のハロゲン化ストロ
ンチウムとは異なり六水塩を形成しない点、およ
び水に対する溶解度が他のハロゲン化ストロンチ
ウムおよびその六水塩より著しく小さい点（第１
表参照）において極めて特異である。
【表】
従つて、核剤SrF2は水100ｇに対し0.5重量％以
下の分量で添加すれば十分である。この理由は、
0.5重量％より多量に用いても効果が増大せず、
得られる蓄熱材料が一層価格の高いものになり、
しかも容積基準における蓄熱材料としての効果が
低下する、即ち貯蔵容積の一部が潜熱貯蔵材料と
して効果のない物質によつて占められるからであ
る。溶解度が上述の値であるので、核剤SrF2量
の下限値は1.2×10-2重量％である。この理由は、
核剤SrF2の濃度が1.2×10-2重量％より小さい場
合には核剤SrF2はすべて20℃の水に溶解するか
らである。本発明においては核剤SrF2を0.2〜0.5
重量％の分量で使用するのが好ましい。 次に本発明を図面を参照して例について説明す
る。 第１図はCaCl2・6H2Oの熱容量、即ち融解熱
および比熱（固態、液態）と温度との関係を示す
グラフである。 第２図は冷却曲線、即ち冷却作用と時間との関
係を示すグラフである。 第１図および第２図において、ａはCaCl2・
6H2O単独で、核剤を含有しないもので、ｂは
CaCl2・6H2Oと核剤SrF2とを含有するものであ
る。なお、核剤の使用量は0.2〜0.5重量％の範囲
内にあり、この範囲内では各蓄熱材料の冷却作用
と時間との関係に全く差がないことを確かめた。 第１図から、CaCl2・6H2Oは約29℃で融解す
る（上向き矢印）が、凝固の際には程度の差はあ
るにせよ過冷却が起る（下向き矢印）ことが分か
る。 第２図では、明瞭にするため系ａおよびｂの曲
線を時間に対して互いに移動させた。第２図にお
いても、第１図におけると同様に、各剤を含有し
ない系ａおよび本発明の各剤を含有する系ｂの過
冷却作用が明瞭である。
下の分量で添加すれば十分である。この理由は、
0.5重量％より多量に用いても効果が増大せず、
得られる蓄熱材料が一層価格の高いものになり、
しかも容積基準における蓄熱材料としての効果が
低下する、即ち貯蔵容積の一部が潜熱貯蔵材料と
して効果のない物質によつて占められるからであ
る。溶解度が上述の値であるので、核剤SrF2量
の下限値は1.2×10-2重量％である。この理由は、
核剤SrF2の濃度が1.2×10-2重量％より小さい場
合には核剤SrF2はすべて20℃の水に溶解するか
らである。本発明においては核剤SrF2を0.2〜0.5
重量％の分量で使用するのが好ましい。 次に本発明を図面を参照して例について説明す
る。 第１図はCaCl2・6H2Oの熱容量、即ち融解熱
および比熱（固態、液態）と温度との関係を示す
グラフである。 第２図は冷却曲線、即ち冷却作用と時間との関
係を示すグラフである。 第１図および第２図において、ａはCaCl2・
6H2O単独で、核剤を含有しないもので、ｂは
CaCl2・6H2Oと核剤SrF2とを含有するものであ
る。なお、核剤の使用量は0.2〜0.5重量％の範囲
内にあり、この範囲内では各蓄熱材料の冷却作用
と時間との関係に全く差がないことを確かめた。 第１図から、CaCl2・6H2Oは約29℃で融解す
る（上向き矢印）が、凝固の際には程度の差はあ
るにせよ過冷却が起る（下向き矢印）ことが分か
る。 第２図では、明瞭にするため系ａおよびｂの曲
線を時間に対して互いに移動させた。第２図にお
いても、第１図におけると同様に、各剤を含有し
ない系ａおよび本発明の各剤を含有する系ｂの過
冷却作用が明瞭である。
第１図および第２図はそれぞれ本発明の蓄熱材
料および従来の蓄熱材料の過冷却作用を示すグラ
フである。 ａ……CaCl2・6H2O、ｂ……CaCl2・6H2O＋
SrF2。
料および従来の蓄熱材料の過冷却作用を示すグラ
フである。 ａ……CaCl2・6H2O、ｂ……CaCl2・6H2O＋
SrF2。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 塩化カルシウム・六水和物および核剤からな
る畜熱材料において、核剤として弗化ストロンチ
ウムを含有することを特徴とする蓄熱材料。 ２ 核剤として水100ｇに対し1.2×10-2〜0.5重量
％の弗化ストロンチウムを含有する特許請求の範
囲第１項記載の蓄熱材料。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE27315726 | 1977-07-13 | ||
| DE2731572A DE2731572C3 (de) | 1977-07-13 | 1977-07-13 | Wärmespeichermittel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58136997A JPS58136997A (ja) | 1983-08-15 |
| JPH0114269B2 true JPH0114269B2 (ja) | 1989-03-10 |
Family
ID=6013790
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53083903A Expired JPS5827830B2 (ja) | 1977-07-13 | 1978-07-10 | 蓄熱材料 |
| JP57216751A Granted JPS58136997A (ja) | 1977-07-13 | 1982-12-10 | 蓄熱材料 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53083903A Expired JPS5827830B2 (ja) | 1977-07-13 | 1978-07-10 | 蓄熱材料 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4189394A (ja) |
| JP (2) | JPS5827830B2 (ja) |
| DE (1) | DE2731572C3 (ja) |
| FR (1) | FR2397447A1 (ja) |
| GB (1) | GB2001096B (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0011357A1 (en) * | 1978-09-29 | 1980-05-28 | National Research Development Corporation | The use of a collocation containing hydrates to store heat at a steady temperature, and a heat storage device containing this collocation |
| US4283427A (en) * | 1978-12-19 | 1981-08-11 | The Pillsbury Company | Microwave heating package, method and susceptor composition |
| US4272390A (en) * | 1979-01-12 | 1981-06-09 | The Dow Chemical Company | Hydrated CaCl2 reversible phase change compositions with nucleating additives |
| US4271029A (en) | 1979-11-02 | 1981-06-02 | The Dow Chemical Company | Hydrated Mg(NO3)2 reversible phase change compositions |
| NZ195306A (en) * | 1979-11-02 | 1982-12-07 | Dow Chemical Co | Reversible liquid/solid phase change compositions based on hydrated magnesium nitrate |
| US4272392A (en) | 1979-11-02 | 1981-06-09 | The Dow Chemical Company | Hydrated Mg(NO3)2 /MgCl2 reversible phase change compositions |
| US4273666A (en) | 1979-11-02 | 1981-06-16 | The Dow Chemical Company | Hydrated Mg(NO3)2 reversible phase change compositions |
| US4272391A (en) | 1979-11-02 | 1981-06-09 | The Dow Chemical Company | Hydrated Mg(NO3)2 reversible phase change compositions |
| US4283298A (en) | 1979-11-02 | 1981-08-11 | The Dow Chemical Company | Hydrated Mg(NO3)2 /NH4 NO3 reversible phase change compositions |
| US4338208A (en) * | 1980-12-22 | 1982-07-06 | The Dow Chemical Company | Hydrated MgCl2 reversible phase change compositions |
| JPS57170977A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-21 | Dow Chemical Co | Reversible phase transfer composition of calcium chloride hexahydrate and potassium chloride |
| JPS57185377A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | Heat-accumulating material |
| JPS5816194A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱材 |
| US4585573A (en) * | 1981-12-09 | 1986-04-29 | Hitachi, Ltd. | Heat storage material and process for producing the same |
| JPS5899695A (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-14 | Hitachi Ltd | 蓄熱材料 |
| US4412931A (en) * | 1982-09-13 | 1983-11-01 | The Dow Chemical Company | Reversible phase change compositions of calcium chloride hexahydrate with a potassium salt |
| DE3240855A1 (de) * | 1982-11-05 | 1984-05-10 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Waermespeichermittel |
| US4637888A (en) * | 1983-06-15 | 1987-01-20 | The Dow Chemical Company | Reversible phase change composition for storing energy |
| US4595516A (en) * | 1983-12-05 | 1986-06-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Heat storage material |
| US5525250A (en) * | 1994-11-18 | 1996-06-11 | Store Heat And Produce Energy, Inc. | Thermal energy storage composition to provide heating and cooling capabilities |
| US5525251A (en) * | 1994-11-18 | 1996-06-11 | Store Heat And Produce Energy, Inc. | Thermal energy storage compositions to provide heating and cooling capabilities |
| JP6046524B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2016-12-14 | 大阪瓦斯株式会社 | 蓄熱材 |
| AU2017236985A1 (en) * | 2016-03-23 | 2018-09-27 | Armstrong World Industries, Inc. | Building panel system |
| JP6733615B2 (ja) * | 2017-06-29 | 2020-08-05 | パナソニック株式会社 | 蓄熱装置 |
| US11560504B2 (en) | 2020-06-03 | 2023-01-24 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Salt hydrate-based phase change thermal energy storage and encapsulation thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5154080A (ja) * | 1974-11-08 | 1976-05-12 | Hitachi Ltd | Chikunetsuzairyo |
| JPS5170554A (ja) * | 1974-12-16 | 1976-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Chikunetsuso |
| JPS5176183A (ja) * | 1974-12-27 | 1976-07-01 | Mitsubishi Electric Corp | Chikunetsuzai |
| SU568669A1 (ru) * | 1975-11-03 | 1977-08-15 | Краснодарский политехнический институт | Теплоаккумулирующий состав на основе кристаллогидрата хлорида кальци |
| JPS5319183A (en) * | 1976-08-06 | 1978-02-22 | Sekisui Chem Co Ltd | Composition for heat regenerating agent |
-
1977
- 1977-07-13 DE DE2731572A patent/DE2731572C3/de not_active Expired
-
1978
- 1978-07-10 JP JP53083903A patent/JPS5827830B2/ja not_active Expired
- 1978-07-10 US US05/922,824 patent/US4189394A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-07-10 GB GB7829270A patent/GB2001096B/en not_active Expired
- 1978-07-11 FR FR7820679A patent/FR2397447A1/fr active Granted
-
1982
- 1982-12-10 JP JP57216751A patent/JPS58136997A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4189394A (en) | 1980-02-19 |
| JPS58136997A (ja) | 1983-08-15 |
| GB2001096A (en) | 1979-01-24 |
| DE2731572C3 (de) | 1980-09-18 |
| GB2001096B (en) | 1982-02-10 |
| DE2731572B2 (de) | 1980-01-31 |
| JPS5440290A (en) | 1979-03-29 |
| JPS5827830B2 (ja) | 1983-06-11 |
| DE2731572A1 (de) | 1979-01-25 |
| FR2397447A1 (fr) | 1979-02-09 |
| FR2397447B1 (ja) | 1983-02-25 |
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