JPH0548799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ヒートバツテリー等に用いられる過
冷却性質をもつ蓄熱剤の過冷却解除方法に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、熱を保存し、再び取り出す蓄熱剤として
相転移の潜熱を利用するものが知られている。こ
の種の蓄熱剤は潜熱蓄熱量が大きく、利用温度領
域が適当な通常、酢酸ナトリウム三水和物、硫酸
ナトリウム10水和物等の含水塩と、この含水塩の
担持体例えば、キサンタンガム、グアルガム、い
なご豆ガム等の親水性多糖類又は、澱粉、ポリア
クリル酸等の濃化剤よりなるものが知られてお
り、断熱容器内に収容した蓄熱剤の融点（転移温
度）以上に加熱することにより熱吸収させた後、
融点以下の温度まで冷却して、顕熱を放出させた
液相状態のまま保持することにより蓄熱する。

そして、必要な時、適度な刺激を与えると、順
次、過冷却解除の種を生成させる融点まで上昇
し、固相が発生し始め、固相生成するときの潜熱
として放出させるものである。

このような、融点以下に冷却された過冷却蓄熱
剤を核形成させて、吸収している熱エネルギを放
出させる過冷却解除方法としては、例えば、特開
昭60−144380号公報に開示されているように、核
形成方法として塩の種結晶あるいは尖鋭物等の核
形成源導入方法もしくは、局部的溶融法、又はゲ
ルにせん断応力を加える方法により達成すること
ができる。

一方、スナツプアクシヨンを利用して蓄冷物質
を部分的に圧縮することによつても種結晶を生成
させることができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、容器内に外部から種結晶又は尖
鋭物を投入する方法は、密封性容器を必ず一度開
封したり、蓄熱剤に異物を接触させなければなら
ず、このとき蓄熱剤は外気及び接触を持つので、
組成が変わつたり、粉塵、細菌、胞子等の大気中
の浮游物の侵入により変質する原因となり、蓄熱
剤の寿命を縮める。

一方、せん断応力等の力学的操作により、種結
晶を生成させる方法は、圧縮装置が大型で高価に
なる欠点を有する。

本発明は上記欠点に鑑みてなされており、その
技術課題は、蓄熱剤入りの密封性容器を開封する
ことなく、容易な操作で過冷解除できる蓄熱剤の
過冷却解除方法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、容器内に封入された過冷却性
質をもつ蓄熱剤を加熱手段により融点以上に加熱
して実質的に液体状態とし、続いて融点以下に冷
却して顕熱を放出させた後該過冷却液体状態の蓄
熱剤に活性化のための刺激を投入して、この蓄熱
剤の種結晶を晶出することによりこの蓄熱剤を結
晶化して潜熱を放出させる過冷却性質をもつ蓄熱
剤の過冷却解除方法において、上記容器の外に、
冷却端と発熱端とを有するペルチエ素子と、この
容器内の蓄熱剤から上記冷却端に熱伝導を行う熱
伝導部材とを設け、上記蓄熱剤のうちこの熱伝導
部材近辺の一部を、上記熱伝導部材を介して、上
記ペルチエ素子によつてこの過冷却温度以下に冷
却して上記蓄熱剤に潜熱を放出させることを特徴
とする過冷却性質をもつ蓄熱剤の過冷却解除方法
が得られる。

即ち、本発明は、過冷却状態の蓄熱剤の過冷却
解除の誘発方法として、この蓄熱剤が自発的に固
相を生成する温度にて、蓄熱剤の一部に種結晶を
生成せしむることにより、残りの蓄熱剤の固相生
成を生成せしむるものである。ここで、本発明に
おいて、蓄熱剤は酢酸ナトリウム三水和物を主体
とし、多糖類を含有するものが使用できるが、こ
れらに限定されるものではない。

［作用］ 本発明の作用について説明する。

容器内に封入された蓄熱剤を、融点以上に加熱
して、蓄熱させる。

続いて、徐々に融点以下の温度まで降下されて
顕熱を放出させる。このような状態で保持したの
ち、容器外壁部に設けられたペルチエ効果を有す
る素子の低温側を、熱伝導性部材を介して容器壁
に接触させることにより接触部付近の温度を過冷
却解除の温度まで局部冷却し種結晶を生成させ
る。

容器内の蓄熱剤は一旦上昇して、融点（転移温
度）に達して固相を形成し、容器外の温度と等し
くなる迄、潜熱を放出し続ける。

以上のような、制御された蓄熱及び放熱のくり
返し可能である。

［実施例］ 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明を実施するための装置の構成の
一例を示す図である。この図において、蓄熱剤１
は軟質ビニールよりなる容器２内に、電気ヒータ
３とともに封入されている。容器２の外方にペル
チエ素子４が設けられており、このペルチエ素子
４の一端面は、熱伝導性の良好なアルミニウムよ
りなるペルチエ素子の発熱端の放熱を促進させる
放熱フイン５、他端面は吸熱する冷却端で先端部
に微小面積を有するアルミニウムよりなる熱伝導
部材６を介して容器２に連絡する。

ペルチエ素子４及び熱伝導部材６は、周囲から
の吸熱を防止する目的で断熱材１０に覆われて、
外気からの温度の影響を防いでいる。蓄熱剤１は
融点58℃の過冷却する性質を有する多糖類を含む
酢酸ナトリウム三水和物よりなる。

尚、端子７，７′には直流電源、ヒータ３には
ペルチエ素子４の放熱フイン５及び熱伝導部材６
との接合部の接触面は熱伝導性を有するシリコン
グリスが塗布されている。

次に、装置の動作について説明する。

容器２内に封入された蓄熱剤をヒータ８を通電
して融点58℃以上の温度まで加熱して蓄熱剤を液
体状とする。次にヒータ電源をOFFして、加熱
を中止すると、蓄熱剤は徐々に冷却し、融点を以
下の周囲温度まで液体状態のままで過冷却する。

この過冷却状態の蓄熱剤より潜熱を取り出すに
は、ペルチエ素子に端子７，７′より直流を通電
すると、ペルチエ素子の放熱フイン５側が発熱
し、熱伝導部材側が吸熱し、熱伝導部材の先端微
小面積部分に接触部分から容器内蓄熱剤が更に冷
却されて、−10℃〜−12℃より降下すると、この
部分で凝結し、この部分近辺より角激に昇温する
と術次過冷却解除凝結し、58℃まで上昇し、58℃
で潜熱を放出し続ける。本実施例で使用した蓄熱
剤の冷却による過冷却解除の温度は通常は−10゜
〜−12℃で、−15℃以下の温度とすると100％過冷
却が解除される。

そして、本発明は、深夜電力を利用し、蓄熱し
て必要時に熱を供給する住宅暖房器、ヒートポン
プユニツトの立上り能力増加、カーヒーターの即
暖房用に有効に利用できる。

［発明の効果］ 以上述べた通り、本発明の過冷却解除方法によ
れば、ペルチエ素子を使用しているために、電流
制御が可能である。又、蓄熱剤の加熱には電気ヒ
ータを設ければ蓄熱及び放熱は全て電気により自
動化等の制御対応ができる。

本発明の過冷却解除方法によれば、密閉性容器
内の蓄熱剤に外気の接触を持たせないので、蓄熱
剤の変質等を防止でき蓄熱剤が半永久的に使用で
きる。

更に、本発明の過冷却性質をもつ蓄熱剤の過冷
却解除方法によれば確実に過冷却解除ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する為の装置の構成の一
例を示す図である。 図中１は蓄熱剤、２は容器、３はヒータ、４は
ペルチエ素子、５は放熱フイン、６は熱伝導部
材、７及び７′は電源端子、８は電源、１０は断
熱材である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器内に封入された過冷却性質をもつ蓄熱剤
   を、加熱手段により融点以上に加熱して実質的に
   液体状態とし、続いて融点以下に冷却して顕熱を
   放出させた後、該過冷却液体状態の蓄熱剤に活性
   化のための刺激を投入して、該蓄熱剤の種結晶を
   晶出することにより該蓄熱剤を結晶化させて潜熱
   を放出させる過冷却性質をもつ蓄熱剤の過冷却解
   除方法において、上記容器の外に、冷却端と発熱
   端とを有するペルチエ素子と、該容器内の蓄熱剤
   から上記冷却端に熱伝導を行う熱伝導部材とを設
   け、上記蓄熱剤のうち上記ペルチエ素子により上
   記蓄熱材の上記熱伝導部材近辺の一部を該過冷却
   温度以下に冷却して、上記蓄熱剤に潜熱を放出さ
   せることを特徴とする過冷却性質をもつ蓄熱剤の
   過冷却解除方法。