JPH0655946B2 - 蓄熱材組成物 - Google Patents
蓄熱材組成物Info
- Publication number
- JPH0655946B2 JPH0655946B2 JP7867986A JP7867986A JPH0655946B2 JP H0655946 B2 JPH0655946 B2 JP H0655946B2 JP 7867986 A JP7867986 A JP 7867986A JP 7867986 A JP7867986 A JP 7867986A JP H0655946 B2 JPH0655946 B2 JP H0655946B2
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- Japan
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- heat storage
- storage material
- supercooling
- material composition
- hpo
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏを主成分とする蓄熱材
組成物において過冷却防止用として適量の核剤を添加し
てなる蓄熱材組成物に関するものである。
組成物において過冷却防止用として適量の核剤を添加し
てなる蓄熱材組成物に関するものである。
［従来の技術］ 低温排熱の蓄熱・空調（冷房），ケミカルヒートポン
プ，温室暖房等に使用される蓄熱材組成物としては、従
来、凝固点が３０℃近傍にあるＣａＣｌ２・６Ｈ２Ｏや
Ｎａ２ＳＯ４・６Ｈ２Ｏ（芒硝）を主成分とし、これに
凝固点調整剤を添加して相変化点を例えば室温付近に調
整したものが使用されている。
プ，温室暖房等に使用される蓄熱材組成物としては、従
来、凝固点が３０℃近傍にあるＣａＣｌ２・６Ｈ２Ｏや
Ｎａ２ＳＯ４・６Ｈ２Ｏ（芒硝）を主成分とし、これに
凝固点調整剤を添加して相変化点を例えば室温付近に調
整したものが使用されている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかるに上記蓄熱材組成物は複雑な混合系となりＣａＣ
ｌ２・６Ｈ２Ｏや芒硝が本来持っている潜熱を著しく損
ない、単位重量当たりに利用し得る潜熱量は小さなもの
となっている。又上記蓄熱材組成物は凝固・融解を繰返
す間に変性して凝固点のずれを生ずることが多く、長期
に亘る繰返し使用に耐えないという欠点がある。
ｌ２・６Ｈ２Ｏや芒硝が本来持っている潜熱を著しく損
ない、単位重量当たりに利用し得る潜熱量は小さなもの
となっている。又上記蓄熱材組成物は凝固・融解を繰返
す間に変性して凝固点のずれを生ずることが多く、長期
に亘る繰返し使用に耐えないという欠点がある。
そこで本発明者等は、単成分あるいは組成物であって所
定の相変化温度における潜熱量が大きく、しかも繰返し
使用しても性能の低下をきたすことがない様な蓄熱材組
成物を提供しようと種々研究を重ねてきた。その結果第
１表に示す様に潜熱量の大きいＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏ
に着目するに至った。
定の相変化温度における潜熱量が大きく、しかも繰返し
使用しても性能の低下をきたすことがない様な蓄熱材組
成物を提供しようと種々研究を重ねてきた。その結果第
１表に示す様に潜熱量の大きいＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏ
に着目するに至った。
即ちＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏは１４℃に相変化点を有
し、温度上昇時には、１４℃で固体の融解が始まり、同
時に環境から吸熱して液体状態となる。一方温度降下時
には液体が結晶化しつつ発熱し固体状態になる。
し、温度上昇時には、１４℃で固体の融解が始まり、同
時に環境から吸熱して液体状態となる。一方温度降下時
には液体が結晶化しつつ発熱し固体状態になる。
しかるにＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２ＯはＣａＣｌ２・６Ｈ２
Ｏに比べ結晶化し難いという特性があり、蓄熱材として
用いたときには顕著な過冷却現象を生じ実用化には色々
問題があった。
Ｏに比べ結晶化し難いという特性があり、蓄熱材として
用いたときには顕著な過冷却現象を生じ実用化には色々
問題があった。
即ちこの過冷却現象とは、液相物質が冷却されていく過
程において凝固点を過ぎても液相から固相への変化が起
こらず、凝固点をかなり下回ってからはじめて凝固を開
始するという現象であるから、凝固潜熱を発生すべき温
度、即ち凝固点が不特定となり、特定温度領域を保持せ
しめる為の蓄熱材としては致命的な欠陥となる。
程において凝固点を過ぎても液相から固相への変化が起
こらず、凝固点をかなり下回ってからはじめて凝固を開
始するという現象であるから、凝固潜熱を発生すべき温
度、即ち凝固点が不特定となり、特定温度領域を保持せ
しめる為の蓄熱材としては致命的な欠陥となる。
本発明はこうした事情に着目してなされたものであっ
て、その目的はＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの高潜熱特性を
生かしつつ、実用面における上記問題点を解決しようと
するものである。
て、その目的はＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの高潜熱特性を
生かしつつ、実用面における上記問題点を解決しようと
するものである。
［問題点を解決するための手段］ しかして上記目的を達成した本発明蓄熱材組成物は、Ｋ
２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏを主成分とし、過冷却防止用の核
剤としてＣａＣｌ２，ＣａＳ，ＣａＳｉＯ３からなる群
から選択される一種以上を含有させるか若しくは上記核
剤とＣａ２Ｐ２Ｏ７，Ｃａ３（ＰＯ４）・２Ｈ２Ｏ，Ｃ
ａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ，Ｚｎ３（ＰＯ４）２・４Ｈ２Ｏ
からなる群から選択される一種以上を組合せて含有させ
る点に要旨を有するものである。
２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏを主成分とし、過冷却防止用の核
剤としてＣａＣｌ２，ＣａＳ，ＣａＳｉＯ３からなる群
から選択される一種以上を含有させるか若しくは上記核
剤とＣａ２Ｐ２Ｏ７，Ｃａ３（ＰＯ４）・２Ｈ２Ｏ，Ｃ
ａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ，Ｚｎ３（ＰＯ４）２・４Ｈ２Ｏ
からなる群から選択される一種以上を組合せて含有させ
る点に要旨を有するものである。
［作用］ 実質的にＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏのみからなる蓄熱材組
成物を溶融状態から降温していくとその凝固点である約
１４℃を通りすぎても凝固せず、第１図に破線で示す如
く例えば約１０℃に達したときに凝固が急激に始まる。
そして凝固がさらに進行した時点で振動を加えると一部
が再融解を起こし一旦温度上昇した後再び凝固する。こ
のように過冷却からの凝固進行状態が不安定であり、ま
た過冷却の程度は降温々度や融解液の撹乱状況等によっ
て著しく変化するので潜熱発生温度を特定することがで
きず、利用温度に応じた温度制御は不正確とならざるを
得ない。
成物を溶融状態から降温していくとその凝固点である約
１４℃を通りすぎても凝固せず、第１図に破線で示す如
く例えば約１０℃に達したときに凝固が急激に始まる。
そして凝固がさらに進行した時点で振動を加えると一部
が再融解を起こし一旦温度上昇した後再び凝固する。こ
のように過冷却からの凝固進行状態が不安定であり、ま
た過冷却の程度は降温々度や融解液の撹乱状況等によっ
て著しく変化するので潜熱発生温度を特定することがで
きず、利用温度に応じた温度制御は不正確とならざるを
得ない。
そこで本発明ではＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの融液が過冷
却状態となるのを防止する為に、結晶化を促進する核剤
を添加することとした。即ち過冷却防止用の核剤として
Ｋ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏに対し例えばＣａＳを２重量％
程度含有させると第１図に実線で示す如く過冷却現象が
大幅に緩和され0.5 ℃程度に抑えることができた。
却状態となるのを防止する為に、結晶化を促進する核剤
を添加することとした。即ち過冷却防止用の核剤として
Ｋ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏに対し例えばＣａＳを２重量％
程度含有させると第１図に実線で示す如く過冷却現象が
大幅に緩和され0.5 ℃程度に抑えることができた。
上記機能を発揮する過冷却防止用核剤としては、ＣａＳ
の他ＣａＣｌ２，ＣａＳｉＯ３さらにはＣａ２Ｐ
２Ｏ７，Ｃａ３（ＰＯ４）・２Ｈ２Ｏ，ＣａＨＰＯ４・
２Ｈ２Ｏ，Ｚｎ３（ＰＯ４）２・４Ｈ２Ｏがあり、これ
らの核剤のうち前者の群の中の一種以上若しくは前者の
群の一種以上と後者の群の１種以上を組合せて添加する
ことにより、Ｋ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの過冷却を防止す
ることができる。尚上記核剤の添加量については特に制
限はないが、添加効果をより確実に発揮させる為には１
〜２０％の範囲で添加すればよい。その理由は、１％未
満では後述の実施例にも示す様に過冷却防止効果が不十
分であり、一方２０％を超えて添加してもそれ以上の効
果は期待することができないからである。
の他ＣａＣｌ２，ＣａＳｉＯ３さらにはＣａ２Ｐ
２Ｏ７，Ｃａ３（ＰＯ４）・２Ｈ２Ｏ，ＣａＨＰＯ４・
２Ｈ２Ｏ，Ｚｎ３（ＰＯ４）２・４Ｈ２Ｏがあり、これ
らの核剤のうち前者の群の中の一種以上若しくは前者の
群の一種以上と後者の群の１種以上を組合せて添加する
ことにより、Ｋ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの過冷却を防止す
ることができる。尚上記核剤の添加量については特に制
限はないが、添加効果をより確実に発揮させる為には１
〜２０％の範囲で添加すればよい。その理由は、１％未
満では後述の実施例にも示す様に過冷却防止効果が不十
分であり、一方２０％を超えて添加してもそれ以上の効
果は期待することができないからである。
［実施例］ Ｋ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏに核剤として、ＣａＣｌ２，Ｃ
ａＳ，ＣａＳｉＯ３を第２〜４表に示す様に夫々単独若
しくはこれらの中から選択される２種以上を組合せて含
有させた場合の過冷却抑制効果を第２〜４図に示す。尚
実験結果は各蓄熱材組成物を用いて融解−凝固を繰り返
したときの過冷却度によって示した。
ａＳ，ＣａＳｉＯ３を第２〜４表に示す様に夫々単独若
しくはこれらの中から選択される２種以上を組合せて含
有させた場合の過冷却抑制効果を第２〜４図に示す。尚
実験結果は各蓄熱材組成物を用いて融解−凝固を繰り返
したときの過冷却度によって示した。
第２図に示される様に、核剤としてＣａＣｌ２を単独で
配合する場合、添加量が0.5 ％のとき（No.１）には過
冷却抑制効果が認められるものの効果にばらつきがあ
り、また全体として添加効果が不十分である。これに対
し添加量が10 ％以上であるNo.２，３では十分な過冷却
抑制効果を得ることができ、繰返し回数が増加しても同
等の効果を安定して得ることができた。
配合する場合、添加量が0.5 ％のとき（No.１）には過
冷却抑制効果が認められるものの効果にばらつきがあ
り、また全体として添加効果が不十分である。これに対
し添加量が10 ％以上であるNo.２，３では十分な過冷却
抑制効果を得ることができ、繰返し回数が増加しても同
等の効果を安定して得ることができた。
第３図に示される様に、核剤がＣａＳ，ＣａＳｉＯ
３（単独）である場合も夫々ＣａＣｌ２と同様の過冷却
抑制効果を得ることができた。さらに上記核剤を２種組
合せて使用した場合の過冷却抑制効果は第４図の通りで
あり、前記と同様過冷却抑制効果を安定して得ることが
できた。
３（単独）である場合も夫々ＣａＣｌ２と同様の過冷却
抑制効果を得ることができた。さらに上記核剤を２種組
合せて使用した場合の過冷却抑制効果は第４図の通りで
あり、前記と同様過冷却抑制効果を安定して得ることが
できた。
次にＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏ（主成分）に核剤としてＣ
ａＣｌ２，ＣａＳ，ＣａＳｉＯ３からなる群から選択さ
れる１種以上とＣａ２Ｐ２Ｏ７，Ｃａ２Ｐ２Ｏ７，Ｃａ
３（ＰＯ４）・２Ｈ２Ｏ，ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ，Ｚ
ｎ３（ＰＯ４）２・４Ｈ２Ｏからなる群から選択される
１種以上を第５表に示す様に組合せて含有された場合の
過冷却抑制効果を第５図に示す。
ａＣｌ２，ＣａＳ，ＣａＳｉＯ３からなる群から選択さ
れる１種以上とＣａ２Ｐ２Ｏ７，Ｃａ２Ｐ２Ｏ７，Ｃａ
３（ＰＯ４）・２Ｈ２Ｏ，ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ，Ｚ
ｎ３（ＰＯ４）２・４Ｈ２Ｏからなる群から選択される
１種以上を第５表に示す様に組合せて含有された場合の
過冷却抑制効果を第５図に示す。
第５図に示される様に、核剤を上記の如く組合せた場合
にも前記の同様の過冷却抑制効果を得ることができた。
にも前記の同様の過冷却抑制効果を得ることができた。
上記実施例に示される様に核剤を適量添加することによ
り主成分であるＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの欠点であった
過冷却現象の発生を防止することができ、単位重量当た
りの潜熱量が大きいＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの特長を有
効に生かすことが可能となった。即ち利用温度における
発生熱量（あるいは吸熱量）が大きく、融解・凝固を繰
り返しても性能変化の少ない蓄熱材組成物を提供するこ
とが可能になった。
り主成分であるＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの欠点であった
過冷却現象の発生を防止することができ、単位重量当た
りの潜熱量が大きいＫ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの特長を有
効に生かすことが可能となった。即ち利用温度における
発生熱量（あるいは吸熱量）が大きく、融解・凝固を繰
り返しても性能変化の少ない蓄熱材組成物を提供するこ
とが可能になった。
尚本発明に係る蓄熱材組成物は上記の通りであるが、蓄
熱材として実用化するに当たっては必要により適量の増
粘剤や凝固点調整剤を併用するのが通例であり、本発明
においてもこれら副成分を適宜添加することは勿論許さ
れる。そしてこれら副成分を添加した場合にも本発明蓄
熱材組成物は潜熱量の低下や大幅な過冷却現象を起こす
ことがない。
熱材として実用化するに当たっては必要により適量の増
粘剤や凝固点調整剤を併用するのが通例であり、本発明
においてもこれら副成分を適宜添加することは勿論許さ
れる。そしてこれら副成分を添加した場合にも本発明蓄
熱材組成物は潜熱量の低下や大幅な過冷却現象を起こす
ことがない。
以下これら副成分を含む代表的な本発明蓄熱材組成物の
組成及び凝固点並びに過冷却度（１０回繰り返した場合
の平均値）を併記しておく。
組成及び凝固点並びに過冷却度（１０回繰り返した場合
の平均値）を併記しておく。
(A) 主成分（Ｋ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏ）：残部 凝固点調整剤（Ｋ２ＨＰＯ４）： １０％ 核剤（ＣａＣｌ２，Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）：１％ 増粘剤（超微粉末シリカ）： ２ ％ 凝固点： ５℃、過冷却度： 0.7 ℃ ［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、主成分であるＫ２
ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏに前記核剤を添加することにより、
Ｋ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの欠点であった過冷却現象を解
消することにより成功し、単位重量当たりの潜熱量が大
きいという特長を行かすことができる。かくして当初蓄
熱材としては実用化が困難であると考えられたＫ２ＨＰ
Ｏ４・６Ｈ２Ｏ含有組成物を蓄熱性能の優れた組成物と
することができた。
ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏに前記核剤を添加することにより、
Ｋ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏの欠点であった過冷却現象を解
消することにより成功し、単位重量当たりの潜熱量が大
きいという特長を行かすことができる。かくして当初蓄
熱材としては実用化が困難であると考えられたＫ２ＨＰ
Ｏ４・６Ｈ２Ｏ含有組成物を蓄熱性能の優れた組成物と
することができた。
第１図は基礎実験データを示すグラフであり、第２〜５
図は本発明に係る蓄熱材組成物の過冷却度を示すグラフ
である。
図は本発明に係る蓄熱材組成物の過冷却度を示すグラフ
である。
Claims (2)
- 【請求項１】Ｋ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏを主成分とし、過
冷却防止用の核剤としてＣａＣｌ２，ＣａＳ，ＣａＳｉ
Ｏ３からなる群から選択される一種以上を含有させてな
ることを特徴とする蓄熱材組成物。 - 【請求項２】Ｋ２ＨＰＯ４・６Ｈ２Ｏを主成分とし、過
冷却防止用の核剤としてＣａＣｌ２，ＣａＳ，ＣａＳｉ
Ｏ３からなる群から選択される一種以上とＣａ２Ｐ２Ｏ
７，Ｃａ３（ＰＯ４）２・２Ｈ２Ｏ，ＣａＨＰＯ４・２
Ｈ２Ｏ，Ｚｎ３（ＰＯ４）２・４Ｈ２Ｏからなる群から
選択される一種以上を組合せて含有させてなることを特
徴とする蓄熱材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7867986A JPH0655946B2 (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 蓄熱材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7867986A JPH0655946B2 (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 蓄熱材組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62235387A JPS62235387A (ja) | 1987-10-15 |
| JPH0655946B2 true JPH0655946B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=13668559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7867986A Expired - Lifetime JPH0655946B2 (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 蓄熱材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655946B2 (ja) |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP7867986A patent/JPH0655946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62235387A (ja) | 1987-10-15 |
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