JP2932774B2 - 潜熱蓄熱材 - Google Patents
潜熱蓄熱材Info
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Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、潜熱蓄熱材に関する。
更に詳しくは、凝固時の過冷却の程度を軽減し、長期の
熱サイクルに対し安定した性能を発揮する潜熱型の蓄熱
材に関する。
更に詳しくは、凝固時の過冷却の程度を軽減し、長期の
熱サイクルに対し安定した性能を発揮する潜熱型の蓄熱
材に関する。
【０００２】
【従来の技術】蓄熱材としては、従来から水や砕石が用
いられてきたが、これらは蓄熱密度が小さいため(1cal/
g・deg以下)、実用に際してはかなり大きな蓄熱器を必
要とする。また、放熱に伴って、蓄熱器内の温度は徐々
に低下するので、安定な熱エネルギーを得ることは、技
術的にかなり困難である。
いられてきたが、これらは蓄熱密度が小さいため(1cal/
g・deg以下)、実用に際してはかなり大きな蓄熱器を必
要とする。また、放熱に伴って、蓄熱器内の温度は徐々
に低下するので、安定な熱エネルギーを得ることは、技
術的にかなり困難である。
【０００３】これに対し、近年物質の融解、凝固の際の
潜熱を蓄熱に応用する研究、開発が盛んになってきてい
る。このような潜熱型の蓄熱材の特徴は、材料の融解温
度に一致した一定温度の熱エネルギーを、数10cal/gと
いう高い蓄熱密度で安定に吸収および放出できる点にあ
る。
潜熱を蓄熱に応用する研究、開発が盛んになってきてい
る。このような潜熱型の蓄熱材の特徴は、材料の融解温
度に一致した一定温度の熱エネルギーを、数10cal/gと
いう高い蓄熱密度で安定に吸収および放出できる点にあ
る。
【０００４】ところで、最近太陽熱利用技術や排熱回収
技術の進展に伴ない、80℃前後といった比較的高い温度
での蓄熱が注目されている。このような高い温度で蓄熱
を行なう際の潜熱型蓄熱材としては、無機水和物が注目
されている。
技術の進展に伴ない、80℃前後といった比較的高い温度
での蓄熱が注目されている。このような高い温度で蓄熱
を行なう際の潜熱型蓄熱材としては、無機水和物が注目
されている。
【０００５】しかるに、無機水和物は、一般に凝固開始
温度が融解温度よりも低くなるという、いわゆる過冷却
現象を示す。かかる現象は、無機水和物を蓄熱材として
用いた場合、一定温度の熱エネルギーを安定して吸収お
よび放出するという蓄熱材の特徴を著しく損わせるもの
である。
温度が融解温度よりも低くなるという、いわゆる過冷却
現象を示す。かかる現象は、無機水和物を蓄熱材として
用いた場合、一定温度の熱エネルギーを安定して吸収お
よび放出するという蓄熱材の特徴を著しく損わせるもの
である。
【０００６】水酸化バリウム8水和物Ba(OH)2・8H2Oは、
融解温度が78℃であり、潜熱量が64cal/g(示差走査熱量
計による)と高いため、潜熱型蓄熱材として非常に有望
であるが、この無機水和物の場合にも過冷却現象がみら
れる。即ち、一旦融解させた水酸化バリウム8水和物
は、その凝固開始温度が約50℃であり、結局約30℃近い
温度差に相当する過冷却を生ずるためである。従って、
78℃における熱の吸収・放出が全く円滑に行われないの
で、これ単独では蓄熱材として使用することができな
い。
融解温度が78℃であり、潜熱量が64cal/g(示差走査熱量
計による)と高いため、潜熱型蓄熱材として非常に有望
であるが、この無機水和物の場合にも過冷却現象がみら
れる。即ち、一旦融解させた水酸化バリウム8水和物
は、その凝固開始温度が約50℃であり、結局約30℃近い
温度差に相当する過冷却を生ずるためである。従って、
78℃における熱の吸収・放出が全く円滑に行われないの
で、これ単独では蓄熱材として使用することができな
い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、過冷
却の程度を軽減させた水酸化バリウム8水和物系の潜熱
型の蓄熱材を提供することにある。
却の程度を軽減させた水酸化バリウム8水和物系の潜熱
型の蓄熱材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成せしめ
る本発明の潜熱蓄熱材は、水酸化バリウム8水和物に発
核剤として炭酸ストロンチウムSrCO3または炭酸カルシ
ウムCaCO3を添加してなる。
る本発明の潜熱蓄熱材は、水酸化バリウム8水和物に発
核剤として炭酸ストロンチウムSrCO3または炭酸カルシ
ウムCaCO3を添加してなる。
【０００９】過冷却軽減の程度は、発核剤の添加割合に
よっても異なるが、あまり多くの発核剤を添加しても期
待される程の効果が得られないばかりではなく、材料の
変質をも招くため、一般には水酸化バリウム8水和物に
対し、約0.05〜20重量%、好ましくは約0.1〜10重量%の
割合で用いられる。
よっても異なるが、あまり多くの発核剤を添加しても期
待される程の効果が得られないばかりではなく、材料の
変質をも招くため、一般には水酸化バリウム8水和物に
対し、約0.05〜20重量%、好ましくは約0.1〜10重量%の
割合で用いられる。
【００１０】
【発明の効果】このような発核作用によって示される過
冷却軽減の程度は、蓄熱材の融解温度(Tm)と凝固開始温
度(Tsc)との差ΔTscによって示されるが、水酸化バリウ
ム8水和物に前記割合の発核剤を加えることにより、ΔT
scの値を顕著に低下せしめることができ、また相分離の
防止を行うことができる。
冷却軽減の程度は、蓄熱材の融解温度(Tm)と凝固開始温
度(Tsc)との差ΔTscによって示されるが、水酸化バリウ
ム8水和物に前記割合の発核剤を加えることにより、ΔT
scの値を顕著に低下せしめることができ、また相分離の
防止を行うことができる。
【００１１】また、それに伴って、融解温度への復帰時
間も短かくなり、熱サイクル試験で長期にわたって安定
した性能を発揮することとも合まって、より効率的な蓄
熱作用を営むことができる。
間も短かくなり、熱サイクル試験で長期にわたって安定
した性能を発揮することとも合まって、より効率的な蓄
熱作用を営むことができる。
【００１２】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００１３】実施例１ Ba(OH)2・8H20 10gにSrCO3 0.3gを添加した混合物を容量
20mlのポリエチレン製容器に封入し、これを88℃で加熱
したところ、78℃で融解した。融解した試料を1℃/分の
冷却速度で冷却したところ、66℃で凝固を開始し、凝固
が終了するとその温度は低下した。
20mlのポリエチレン製容器に封入し、これを88℃で加熱
したところ、78℃で融解した。融解した試料を1℃/分の
冷却速度で冷却したところ、66℃で凝固を開始し、凝固
が終了するとその温度は低下した。
【００１４】このような状態は、図１のグラフに実線で
示されている。一方、SrCO3を添加しないものは、グラ
フに点線で示されており、57℃付近で顕著な相分離が起
こり、大きな発熱がみられた後、50℃付近でBa(OH)2・8H
2Oの凝固が開始された。
示されている。一方、SrCO3を添加しないものは、グラ
フに点線で示されており、57℃付近で顕著な相分離が起
こり、大きな発熱がみられた後、50℃付近でBa(OH)2・8H
2Oの凝固が開始された。
【００１５】この凝固開始温度は、融解-凝固を20回く
り返しても、±3℃の範囲内であった。従って、この発
核剤を添加することで、融解温度(Tm)と凝固開始温度(T
sc)との差(ΔTsc)は、発核剤を添加しないときの約30℃
から約12℃となり、過冷却を大幅に軽減することがで
き、また相分離を防止することもできた。
り返しても、±3℃の範囲内であった。従って、この発
核剤を添加することで、融解温度(Tm)と凝固開始温度(T
sc)との差(ΔTsc)は、発核剤を添加しないときの約30℃
から約12℃となり、過冷却を大幅に軽減することがで
き、また相分離を防止することもできた。
【００１６】なお、SrCO3を0.05〜20重量%の範囲内で添
加したときのΔTscも、ほぼ9〜16℃の間に分布した。
加したときのΔTscも、ほぼ9〜16℃の間に分布した。
【００１７】実施例２ 実施例１において、SrCO3 0.3gの代りに、CaCO3 0.8gを
用いると、そのときの凝固開始温度は68℃であり、融解
-凝固を20回くり返したときも、±5℃の範囲内であっ
た。従って、この発核剤を添加することで、ΔTscは約3
0℃から約10℃となり、過冷却を大幅に軽減することが
できた。また、この場合にも、顕著な相分離を起すこと
はなかった。
用いると、そのときの凝固開始温度は68℃であり、融解
-凝固を20回くり返したときも、±5℃の範囲内であっ
た。従って、この発核剤を添加することで、ΔTscは約3
0℃から約10℃となり、過冷却を大幅に軽減することが
できた。また、この場合にも、顕著な相分離を起すこと
はなかった。
【００１８】なお、CaCO3を0.05〜20重量%の範囲内で添
加したときのΔTscも、ほぼ5〜17℃の間に分布した。
加したときのΔTscも、ほぼ5〜17℃の間に分布した。
【図１】実施例１において、SrCO3発核剤を用いたとき
(実線)と用いないとき(点線)の冷却過程における試料の
温度変化を示すグラフである。
(実線)と用いないとき(点線)の冷却過程における試料の
温度変化を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 水酸化バリウム8水和物に、発核剤とし
て炭酸ストロンチウムまたは炭酸カルシウムを添加して
なる潜熱蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208463A JP2932774B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 潜熱蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208463A JP2932774B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 潜熱蓄熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0525470A JPH0525470A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2932774B2 true JP2932774B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=16556604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208463A Expired - Fee Related JP2932774B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 潜熱蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932774B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP3208463A patent/JP2932774B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0525470A (ja) | 1993-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |