JPS6151079A - 蓄熱材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は潜熱盤蓄熱装置等に用いられる蓄熱材に関する
ものである。

従来の技術 排熱や太陽熱の有効利用の一つに蓄熱技術があり、水、
岩石等による顕熱方式や、含水塩、パラフィン等による
潜熱方式がある。

情熱方式で用いる含水塩のうち硝酸マグネシウム含水塩
は６水塩で融点約８９℃の蓄熱物質として知られている
が、顕著な過冷却現象のため実用化されるに至っていな
い。

、すなわち、硝酸マグネシウム６水塩を溶融状態から次
第に降温させたとき、相変化温度（８９℃）を過ぎても
結晶化せず放熱しないという過冷却現象は、もし硝酸マ
グネシウム６水塩に蓄熱されても所定温匹で熱がと９出
せないことを意味し、硝酸マグネシウム６水塩を蓄熱材
として用いるためＫはこの過冷却現象を抑えることが必
須となる。

従来、この過冷却現象を防止するための発核剤としては
、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシ
ウム等のマグネシウム塩を用いるもの、酸化カルシウム
、炭酸カルシウム、硫酸力ルシウム等のカルシウム塩や
水酸化ストロンチウム、炭酸ストロンチウム等のストロ
ンチウム塩を用いるもの等種々の提案がなされているが
、連続使用した場合その効果の持続性に問題がある。

発明が解決しようとする問題点 本発明は硝酸マグ不シクム含水塩を主剤とした蓄熱材に
おいて、過冷却現象を長期的に防止し得る発核剤を提供
することを目的とするものである。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、硝酸マグネシウム含水塩を主剤とする蓄熱材
において、発核剤としてアルミニウム（水）酸化物、鉄
粉、鉛粉、鉛化合物、酸化ビスマス２よびリン酸化アル
ミニウムのいずれか二種以上を添加してなる蓄熱材であ
る。

硝酸マグネシウム６水塩は無色単科晶形の結晶で比重１
．６４、融点８９℃を示し、その融解熱は約３８　ｃａ
ｌ／ｐで、単位体積らた９の融解熱は約６２　ｃａ１／
ｌｎ１であプ、蓄熱材として好適な化合物である。

不発明で用いられる硝酸マグネシウム含水塩は６水塩組
成を指すものであるが、厳密に≧水塩である必要はなく
、６水塩に近い組成でちればよい。また、結晶だけでな
く、６水塩組成に近い水溶液、スラリー状態のものなど
すべて適用できるものである。

本発明で用いる発核剤のうちアルミニウム（水）酸化物
とは、酸化アルミニウム、水酵化アルミニウム単独、あ
るいはこれらの混合物を指すものでりる。また、鉛化合
物としては、塩化鉛、硫酸鉛、リン酸鉛、硝酸鉛、二酸
化鉛、−酸化鉛、塩基性区化鉛、酢酸鉛等が挙げられる
。

不発明で用いるこれらの発核剤の龜加債は過冷却防止効
果をあげるためには硝酸マグネシウム含水塩に対して少
くとも０．０１ｍ　ｆｔ　％以上が好しいが、５ｍｉ％
以上加えても務加盆に見合う効果の向上はなく経済的に
得栄ではない。

以下、実施例によυ本発明をより詳細に説明する。

実施例１１比較例１ 硝酸マグネシウム６水塩４５０７　′ｔ−８ＵＳ月６製
′８器中に密封したものＡ（比較例りと、同じ硝酸マグ
ネシウム６水塩４５０　Ｆに酸化アルミニウム１３．５
７　（対硝駿マグネシウム６水塩３重ｉ％）を添加し充
分混合して密封した試料Ｂ（実施例１）を用意した（両
試料共熱電対を挿入した）。

両試料をまず９５℃の恒温槽に浸漬し内部温度が９５℃
になるまで加熱した後、恒温槽温度を８５℃にして内部
温度を測定した。このような加熱〜冷却サイクルをくシ
返して凝固開始温度、過冷却温度測定した結果を第１表
に示したが、発核剤を含まないＡでは過冷却の結果凝固
が起らず、蓄熱材として全く不適であシ、発核剤を含む
Ｂでは過冷却は僅かで凝固している。また゛第１図には
第１表のＢの凝固開始温度（す、過冷却温度（２）を折
れ線グラフで示した。これらの結果から明らかなように
、本発明による発核剤を添加することによシ過冷却は僅
かとなシ、くシ返し使用してもその特性は殆んど変化な
く蓄熱材として実用可能である。

第１表 また、ＷＪｚ図に試料を９５℃に加熱溶解後、−８５℃
に冷却した場合の時間経過にともなう内部温度の変化を
示す。この図におけるＡ、Ｂ両回線の違いは、発核剤を
含まネいＡでは顕熱のみの利用しかできないのに対し、
本発明の発核剤を含有するＢでは、７ラツト部において
凝固する間に潜熱を放出するものである。潜熱は顕熱よ
り著しく多量なので装置の小型化に有利でおるし、一定
温度で潜熱の放出が行なわれるので装置の運転面で有利
である。

実施例２〜１２、比較例２〜４ 実施例１と同様操作で発核剤として水酸°化アルミニウ
ム、鉄粉、鉛粉、塩基性酸化鉛、硝酸や、エラ化や、硫
よ、゛ご“−′“；、“）″″′□７薩盲−゛よび比較
例として銅粉、酸化鉄、水酸化ストロンチウムをそれぞ
れ１３．５Ｆ（対硝酸マグネシウム６水塩３重量％）添
加して凝固開始温度と過冷却温度全測定した。

その結果を第２辰に示すが、実施例２〜１２のものはい
ずれも過冷却は僅かであシ、凝固温度も殆んど変化なく
、長期くり返し使用に耐え得るものであった。これに対
して比較例２〜４のものはいずれも凝固せず、潜熱の回
収はで、きなかった。

発明の効果 本発明の蓄熱材は、硝酸マグネシウム含水塩の放熱結晶
化における結晶核の発生を促進させる有効な発核剤の作
用により、長期にわたシ過冷却現象を防止することがで
き、また、発核剤の添加量も少量で十分なため硝酸マグ
ネシウム含水塩の本質的物性を損うことなく、蓄熱材と
して極めて有効に使用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は硝酸マグネシウム６水塩に発核剤を加えた試料
を加熱融解させた後冷却する操作をくシ返した場合の過
冷却の状態を示すグラフ（凝固開始温度、過冷却温度と
操作回数との関係）であシ、第２図は同様の試料および
発核剤を加えない試料について温度降下の状態を示すグ
ラフ（温度と時間の関係）である。 第１図 回数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硝酸マグネシウム含水塩に発核剤としてアルミニウム（
   水）酸化物、鉄粉、鉛粉、鉛化合物、酸化ビスマスおよ
   びリン酸二アンモニウムからなる群より選ばれる少くと
   も一種を配合してなる蓄熱材。