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JPH0135278B2 - - Google Patents
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JPH0135278B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0135278B2
JPH0135278B2 JP5303382A JP5303382A JPH0135278B2 JP H0135278 B2 JPH0135278 B2 JP H0135278B2 JP 5303382 A JP5303382 A JP 5303382A JP 5303382 A JP5303382 A JP 5303382A JP H0135278 B2 JPH0135278 B2 JP H0135278B2
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JP
Japan
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heat storage
heat
electrode
hydrophobic polymer
electrodes
Prior art date
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Expired
Application number
JP5303382A
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English (en)
Other versions
JPS58168892A (ja
Inventor
Tokio Hashimoto
Yasuo Kotani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd filed Critical Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPH0135278B2 publication Critical patent/JPH0135278B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は太陽熱を利用する冷暖房器に使用され
る蓄熱装置の改良に関するものである。 従来、冷暖房等の比較的低い温度領域で蓄熱す
る場合、水等の顕熱を利用することが行われて来
たが、最近無機塩又は有機塩特にその水和塩の融
解熱を利用する方法が試みられている。 しかし、無機塩又は有機塩を蓄熱材料とする場
合は蓄熱密度が大であると共に所定の温度で放熱
出来るという利点を有するものの、上記蓄熱材料
は一般に過冷却が著しく、融解蓄熱後、適当な温
度で凝固せず放熱が効率良く出来ない難点があ
る。 かかる過冷却防止の対策として核生成助剤を添
加したり、機械的シヨツクを与える付属装置を蓄
熱装置に備え付けることが行われているが、その
効果は必ずしも充分でない。 そこで本発明者は無機塩又は有機塩を主剤とす
る蓄熱材料の過冷却を小さく抑え蓄熱―放熱サイ
クルを効率良く行ない得る手段を見出すべく鋭意
研究を行つたところ、任意の形状の容器に無機塩
又は有機塩を収納し、且つ少くとも一対の電極を
具備してなる蓄熱装置を用いる場合かかる目的を
容易に達成し得ることを見出し先に特許出願を行
つた。 該装置においては電極間に電圧が印加出来る様
に設計されそれによつて、蓄熱材料の過冷却が防
止出来、望ましい温度で溶融液の結晶化即ち凝固
が始まり、効率の良い放熱を発現させ得るのであ
る。 しかし本発明者が更に検討を重ねたところ、長
期にわたつて電圧の印加をくり返すと蓄熱材料の
性能劣化あるいは電極の消耗により発熱効率の低
下が起こりがちで更に改良の余地があることが判
明した。 しかるに本発明者はかかる原因が電圧印加時に
電極表面で蓄熱材料の一部が電気分解等の副次的
な反応を受けるためではないかと考え、何等かの
方法で電極表面を保護して上記問題を解決しよう
と研究をつづけたところ、電極の表面を疎水性高
分子で被覆しておく場合、過冷却の防止に何等の
支障をおこすことなく蓄熱材料の劣化、電極の消
耗を極力抑えることが出来るという顕蓄な効果を
見出し本発明を完成するに到つた。 即ち、本発明は任意の形状の容器に無機塩又は
有機塩を収納し、且つ表面が疎水性高分子で被覆
された少くとも一対の電極を具備している蓄熱装
置であり、以下具体的に説明する。 まず本発明における容器はその材質あるいは形
状に限定はなく、任意のものであつて良く、要は
無機塩又は有機塩を収納出来さえすれば良い。材
質はプラスチツク、金属、炭素材、ガラス、コン
クリート、レンガ等が例示される。形状としては
第1〜6図に示される様に立方体型、長方体型、
球型、バイプ状型、ソーセージ型、パネル型等任
意の型が挙げられる。但し本発明はこれらの形状
のみに限定されない。 装置には少くとも一対の電極が付設され、その
間に電圧が印加来る様に設計されることが不可欠
である。該装置を組み入れることによつて、蓄熱
材料の過冷却が防止出来、望ましい温度で溶融液
の結晶化即ち凝固が始まり、効率の良い放熱を発
現させ得るのである。 電極は少くとも一対付設されておれば良い。容
器のどの位置でも良く、容器自体が一方又は両方
の電極を形成していても差支えない。但し、いず
れの場合であつても蓄熱材料と該電極とは必らず
接触させておかなければならない。 電極の材質は特定されないが水素過電圧の大き
いものが好ましい。無定形炭素、人造黒鉛、珪化
銅、鉛、鉛アンチモン合金、鉛銀合金、鉄、鉄珪
素合金、熔融マグネタイト、白金、銀、アルミニ
ウム、銅、亜鉛、アンチモン、スズ、水銀、各種
アマルガム、クロム、カドミウム等が例示され
る。特に銅アマルガム、銅合金(例え銅と鉄、亜
鉛、スズ、ニツケル、マンガン、クロム、アル
ミ、モリブデン、アンチモン、等の少くとも1種
の合金)アマルガムが有効に用いられる。 一対の電極においてその形状は同一であつても
異形であつても良い。又電極材料は異種電極の組
合せであつても差支えない。 該電極の表面は疎水性高分子で被覆されていな
ければならない。被覆の手段は特に限定されず疎
水性高分子溶液中に電極を浸漬後、乾燥必要であ
れば適宜熱処理等を施して電極表面に被覆層を形
成させる方法、疎水性高分子溶液を電極表面に噴
霧する方法、疎水性高分子のフイルム状物、繊維
状物を電極表面に密着させる方法、等任意の方法
が実施出来る。該疎水性高分子の膜厚によつて効
果に多少の影響が表われるので通常は1000μ以
下、好ましくは1μ〜100μ特に好ましくは10μ〜
30μの膜厚が有利である。又疎水性高分子はゲル
状あるいは発泡状等の任意の状態で被覆層を形成
していて差支えない。 本発明で使用する疎水性高分子としてはポリエ
チレン、ポリプロピレン等のオレフイン重合体又
は共重合体、スチレン系重合体又は共重合体、酢
酸ビニル系重合体又は共重合体、アクリル酸エス
テル系重合体又は共重合体、メタクリル酸エステ
ル系重合体又は共重合体、塩化ビニル系重合体又
は共重合体、塩化ビニリデン系重合体又は共重合
体、アクリロニトリル系重合体又は共重合体、メ
タクリロニトリル系重合体又は共重合体、ビニル
エーテル系重合体又は共重合体、その他、ポリ―
P―キシリレン、フツ素系プラスチツク、ポリカ
ーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ジエン
系プラスチツク、ウレタン系プラスチツク、尿素
樹脂、メラミン樹脂、フエノール樹脂、フラン樹
脂、アルキツド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
エポキシ樹脂、等が例示される。 該疎水性高分子は架橋剤、ゲル化剤、増粘剤、
可塑剤、造膜助剤等の任意の化合物で後処理した
り、混合されたりしても可等差支えない。 過冷却の防止のために電圧をかけるが、その電
圧は1μV〜10V好ましくは0.2〜3Vが適当である。
電圧の印加時間は1n秒〜100秒程度である。電源
の種類は直流、交流(低周波、高周波)、パルス
のいずれであつても差支えない。電圧の印加時期
は過冷却状態が認められる時が最も有効である。 次に蓄熱材料として容器に収納される無機塩又
は有機塩としては、その目的とする温度範囲によ
つて多少差はあるが、例えば30〜60℃用の蓄熱材
料としては塩化カルシウム6水塩、硫酸ナトリウ
ム10水塩、炭酸ナトリウム10水塩、リン酸水素2
ナトリウム12水塩、硝酸カルシウム4水塩、チオ
硫酸ナトリウム5水塩、酢酸ナトリウム3水塩等
が、80〜120℃用の蓄熱材料としは、硝酸マグネ
シウム6水塩、カリ明バン(12水塩)、アンモニ
ウム明バン(12水塩)、塩化マグネシウム6水塩、
硝酸カリウム/硝酸リチウム、硝酸カリウム/硝
酸リチウム/硝酸ナトリウム等がそれぞれ挙げら
れる。 上記した蓄熱装置は1個あるいは普通は複数個
を直列および/又は並列に組み合せて蓄熱槽とし
て用いられる。 第7図は最も簡単なモデル蓄熱器の1例を示し
たもので、(勿論本発明がかかる例のみに限定さ
れるものではない)1は本発明の蓄熱装置で内部
に無機塩又は有機塩が充填収納されている。2は
電極、3は電源、4は電源開閉器、5は銅製のパ
イプをコイル状にした熱交換器、Pはポンプ、6
は水槽で水が充填されておりポンプにより熱交換
器と水槽及び放熱器7を循環するようになつてい
る。又、8は循環水切替えのコツクである。 まず昼間、太陽熱によつて加熱された6中の水
はパイプを通じて1中に送られる。熱交換器5に
より1中の蓄熱材料が溶融され蓄熱される。熱交
換した水は6に循環され、加熱後再び1中に導入
される。夜間、コツク8を切り替えて循環水が放
熱器に流れる様にする。1中の蓄熱材料が放熱を
始め、熱交換器5により循環水が加温され、これ
が放熱器に入り暖房用に使用される。放熱が進み
過冷却が認められ凝固熱の発生がない時点で4の
開閉器を閉じて電極2の間に電圧をかける。する
と数秒後には過冷却が破壊されて凝固が始まり、
凝固熱の発生により、引きつづき循環水の加塩が
行われる。 上記の如き蓄熱装置には、蓄熱材料の温度を確
認するための温度検知装置、電圧を調節するため
の加電圧制御装置等、任意の付属装置を併設する
ことによつて、より実用的なものに出来る。 以下、実例を挙げて本発明を更に詳しく説明す
る。 実例 1 銅アマルガム電極(直径2mm、長さ10cmの棒状
体)をメタクリル酸メチル/メタクリル酸n―ブ
チル共重合体(組成比6/4)の10%トルエン溶
液に浸漬しその表面に該共重合体を付着せしめ乾
燥して膜厚6.4μの疎水性高分子被覆電極を得た。 内径5cmの大型試験管に酢酸ナトリウム3水塩
を充填し、更に水分蒸発防止剤として少量の流動
パラフインを添加した。この充填物に接触する様
に試験管の上部より一対の上記銅アマルガム電極
を挿入した。 80℃に加熱して酢酸ナトリウム3水塩を溶融し
たのち放冷し、内温が50℃まで下降した時電極に
電圧(2.4V、60ヘルツの交流)を印加したとこ
ろ、7秒後に酢酸ナトリウム3水塩の結晶が析出
して凝固が始まり内温が58℃に上昇した。 その後45℃−80℃のヒートサイクルを300回以
上くり返したが酢酸ナトリウム3水塩の品質劣化
(着色、発熱量の低下)及びアマルガム電極の劣
化はいずれも認められなかつた。 尚、疎水性高分子で被覆しない電極を用いて上
記と同じ実験をくり返すと、酢酸ナトリウム3水
塩がやや茶色に着色し始めた。 実例 2〜9 第1表に示す如き電極を用いて実例1に準じて
実験を行つた。その結果を第1表に示す。
【表】 実例 10 銅アマルガム電極(直径2mm、長さ10cmの棒状
体)をメタクリル酸メチル/メタクリル酸n―ブ
チル共重合体(組成比6/4)の10%トリエン溶
液に浸漬しその表面に該共重合体を付着せしめ乾
燥して膜厚10μの疎水性高分子被覆電極を得た。 内径5cmの大型試験管に塩化カルシウム6水塩
を充填し、更に水分蒸発防止剤として少量の流動
パラフインを添加した。この充填物に接触する様
に試験管の上部より一対の上記銅アマルガム電極
を挿入した。 加熱して塩化カルシウム6水塩を溶融したのち
放冷し、内温が23℃まで下降した時電極に電圧
(1.1V、100ヘルツの交流)を印加したところ、
21秒後に塩化カルシウム6水塩の結晶が析出して
凝固が始まり内温が29℃に上昇した。 その後20℃−50℃のヒートサイクルを300回以
上くり返したが塩化カルシウム6水塩の品質劣化
(着色、発熱量の低下)及びアマルガム電極の劣
化はいずれも認められなかつた。 尚、疎水性高分子で被覆しない電極を用いて上
記と同じ実験をくり返すと、塩化カルシウム6水
塩がやや青色に着色し始めた。 実例 11〜18 第2表に示す如き電極を用いて実例10に準じて
実験を行つた。その結果を第2表に示す。
【表】 【図面の簡単な説明】
第1〜6図は本発明の蓄熱装置の1例を示すも
のである。各容器の上下の突起は一対の電極であ
る。第7図は本発明の蓄熱装置を用いて冷暖房を
行なう場合の説明用略線図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 任意の形状の容器に無機塩又は有機塩を収納
    し、且つ表面が疎水性高分子で被覆された少くと
    も一対の電極を具備してなる蓄熱装置。 2 有機塩が酢酸ナトリウム3水塩である特許請
    求の範囲第1項記載の蓄熱装置。 3 疎水性高分子の膜厚が1000μ以下である特許
    請求の範囲第1項記載の蓄熱装置。
JP5303382A 1982-03-30 1982-03-30 蓄熱装置 Granted JPS58168892A (ja)

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JP5303382A JPS58168892A (ja) 1982-03-30 1982-03-30 蓄熱装置

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JP5303382A JPS58168892A (ja) 1982-03-30 1982-03-30 蓄熱装置

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JPS58168892A JPS58168892A (ja) 1983-10-05
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JP2943609B2 (ja) * 1994-06-21 1999-08-30 トヨタ自動車株式会社 蓄熱装置

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JPS58168892A (ja) 1983-10-05

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