JPS58141280A

JPS58141280A - 蓄熱材

Info

Publication number: JPS58141280A
Application number: JP57024720A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Wada; 隆博和田; Ryoichi Yamamoto; 山本　涼市
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-02-17
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1983-08-22

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】本発明は蓄熱材に関するものである。

一般に、蓄熱材には、物質の顕熱を利用したものと、潜
熱を利用したものとが知られている。潜熱を利用した蓄
熱材は、顕熱を利用した蓄熱材に比較して、単位重量当
り、また単位体積当りの蓄熱量が大きく、必要量の熱を
蓄熱しておくのに少量の蓄熱材でよく、そのため蓄熱装
置の小型化が可能となるものである。そして、これを利
用した蓄熱材は、顕熱を利用した蓄熱材のように、放熱
とともに温度が低下してしまわずに、転移点において一
定温度の熱を放熱するという特徴を有する。

特に無機水化物の融解潜熱を利用した蓄熱材が単位体積
当りの蓄熱量の大きな物質であることが知られている。

ところで、従来よりＮａＣＨ３Ｃｏ０・３Ｈ２０（融点
６８．２℃）は、無機水化物の中でも特に融解潜熱の大
きな物質であることが知られている。しかし、ＮａＣＨ
３ＣＯ０１１３Ｈ２０は、融点が５８．２℃と高いため
、太陽熱を利用する蓄熱装置等への幅広い応用が困難な
ものであった。そのため、Ｎ　ａ　ＣＨｓ　ＣＯｏ・３
Ｈ２０に各種酢酸塩やその他の無機塩類を添加して融点
を低下させる方法等が提案さｊているが、それらの方法
によると、融点の低下に伴って、必要以上に融解潜熱が
低下してしまい、実用化は困難であった。

本発明は、ＮａＣＨ３ＣＯＯ，ＣＨ３ＣＯＮＨ２，およ
びＨｐよりなる系の組成を変化させることによっで、蓄
熱温度や放熱湯度をコントロールでき、安価で吸放熱性
能の安定した蓄熱量の大きな蓄熱材を提供することを目
的とするものである。さらに詳細に述べるならば、その
もつとも特徴とするところは、ＮａＣＨＣＯｏ、ＣＨ３
ＣＯＮＨ２，およびＨ２Ｏの３成分系である点にあり、
より好ましくは、Ｎ　ａ　ＣＨｓ　Ｃ００の重量比率は
これらの合計量に対して１０〜７０　ｗｔ　％Ｉ：）範
囲にあり、ＣＨＣＯＮＨ２のそれは０〜８５ｗｔ％（た
だしＯｗｔチを除く）の範囲にありＨ２Ｏのそれは６〜
５０ｗｔ％の範囲にある。さらに望ましいのは、Ｎ　ａ
　ＣＨａ　ＣＯｏ・３ＨＯどＣＨ３ＣＯＮＨ２を両端成
分とする組成を有し、それらの合計量に対してＣＨ３Ｃ
ＯＮＨ２を０〜７５ｗｔ％（ただしＯｗｔ％を除く）の
範囲で含有している組成である。

市販の試薬特級Ｎ　ａ　ＣＨａ　Ｃ００ｒ　Ｎ　ａ　Ｃ
Ｈｓ　ＣＯＯ−３ＨＯ，ＣＨＣＯＮＨ２と、蒸留り、ｆ
ｃ後イオン交換２　　　　　　３して精製したＨ２Ｏを用いて、第１表および第２表に示
すように所定量配合し、それを６０℃まで加熱してでき
るだけ固形物を溶解して試料として用いた。これらの試
料について、潜熱の大きさと転移温度の測定を行なった
。潜熱の大きさについては、ＤＳＣ曲線の吸熱部分の面
積から、転移温度については、ＤＳＣ曲線の吸熱ビーク
湯度からそれぞれ求めた。それらの測定結果を第３表お
よび第４表に示す。

ところで、第１表に示したのは、Ｎ　ａ　ＣＨａ　ＣＯ
ｏ・３Ｈ２０とＣＨ３ＣＯＮＨ２を両端成分とする組成
を有する試料であり、第２表に示したのは、ＮａＣＨ３
ＣＯＯ・３Ｈ２０とＣＨ３ＣＯＮＨ２を両端成分とする
組成の周辺領域の試料である。

第３表、第４表において、試料が二つの温度で転移を行
うものについては、それらの温度をそれぞれ記した。潜
熱については、それらの転移によるものを合計した値を
記した。ところで当然のことであるが、０℃以下の転移
は、この場合不必要と考えられるので、対象にしなかっ
た。

第３表および第４表の評価は、潜熱が３０ｃａｌ／ｙ以
上の試料には○印を付し、潜熱が１５　ｃａｌ／ｙ以上
、３０　ｃａｌ　／　５１未満の試料にはΔ印を、また
それが１５ｃａｌ／Ｐ未満の試料についてはＸ印をそれ
ぞｎ付した。○印を付した試料は蓄熱量が大きく実用化
可能なものであり、Δ印を付した試料は、蓄熱量はそれ
ほど大きくないが、転移温度が従来の潜熱蓄熱材にない
温度範囲にあるため、十分実用化が可能であると考えら
れるものである。

以下余白第　　１　　表第　　２　表第　　４　表第３表の結果から明らかなように、ＮａＣＨｓＣＯｏ・
３Ｈ２０とＣＨ３ＣＯＮＨ２を両端成分とする組成を有
するＮａＣＨ３Ｃｏｏ、ＣＨ３ＣＯＮＨ２，およびＨ２
Ｏの３成分系において、ＣＨ３ＣＯＮＨ２を０．２５ｗ
ｔチ含有する試料１では、転移点は６７．９℃まで下が
るが、潜熱は６３ｃａｌ／ｆとＮ　ａ　ＣＨａＣＯＯ・
３ＨＯと変わらない値となっている。ＣＨ３Ｃ０ＭＭ。

の含有量を増加させていくと、転移点は少しづつ低下し
、それにともなって潜熱も若干であるが減少する。ＣＨ
３ＣＯＮＨ２の含有量が５ｗｔ％以上の試料では、２２
℃付近に従来の吸熱とは別の吸熱が観測される。ＣＨ３
ＣＯＮＨ２の含有量が増加するにつれて、高温側の転移
温度は低下し、低温側の転移温度は、はぼ２２℃で一定
のままである。

ＣＨ３ＣＯＮＨ２を５６ｗｔ％以上含有する試料では、
低温側の転移と高温側の転移は重って観測される。

又、ＣＨ３ＣＯＮＨ２の含有量の増加にともない、高温
側の潜熱は小さくなり、低温側の潜熱は大きくなる。

ところで、試料１４，１５．１６のようにＣＨＣＱＮＨ
２を５５〜６５ｗｔ％含有する３ＮａＣＨ３ＣＯＯ，５Ｈ２０とＣＨ３ＣＯＮＨ２を両端
成分とする組成物は、２２℃付近に転移点を持ち、潜熱
も４０ｃａｌ／ｙ以上と、きわめて優秀な蓄熱材となっ
ているのがわかる。それ以上多くのＣＨＣＯＮＨ２を含
有する試料では、潜熱が大きく減少する。

結局、ＮａＣＨ３ＣＯＯ，ＣＨ２０とＣＨ３ＣＯＮＨ２
を両端成分とし、ＣＨ３ＣＯＮＨ２を０ｗｔ％より大き
く、７５ｗｔ４以下の範囲で含有するＮａＣＨａＣ００
。

ＣＨ３ＣＯＮＨ２，Ｈ２Ｏよりなる３成分系組成物は、
それらの組成を変化させることによって蓄熱、放熱温度
をコントロールすることができ、しかも潜熱が３０’ｃ
ａｌ／ｆ以上と大きく、従来にないきわめて優秀な蓄熱
材となっている。

つぎに、第４表に示したＮａＣＨ３ＣＯＯ，５Ｈ２０と
ＣＨ３ＣＯＮＨ２を両端成分とする組成の周辺領域にあ
る試料の特性について述べる。試料２２から試料３１ま
では、ＣＨ３ＣＯＮＨ２の含有量を１５ｗｔチと一定に
して、Ｎ　ａ　ＣＨ３ＣＯＯとＨ２Ｏの含有量を変化さ
せたものである。そして、その中で、試料２２から試料
２６は、ＮａＣＨ３ＣＯＯ−ＣＨ２０とＣＨ３ＣＯＮＨ
２を両端成分とする組成のＨ２０過剰側つ壕りＮ　ａ　
ＣＨａ　ＣＯＯ不足側の組成を有する試料であり、試料
２７から試料３１は、逆にＮａＣＨａＣＯｏ・３Ｈ２０
とＣＨ３ＣＯＮＨ２を両端成分とする組成のＨ２０不足
側、つまりＮ　ａ　ＣＨｓ　ＣＯＯ過剰側の組成を有す
る試料である。これかられかるように、Ｈ２０過剰側の
試料２２からＣＨ３ＣＯＮＨ２の含有量を変化させるこ
となく、ＮａＣＨ３Ｃｏ０の含有量を増加させていくと
、つまり試料２３．試料２６と変化するにつれて、潜熱
は増加し、転移温度も上昇する。そして、Ｎ　ａ　ＣＨ
３ＣＯＯＯ３Ｈ２０とＣＨ３ＣＧ馬を両端成分とする組
成に近い試料２７で潜熱は最大となり、さらにＮ　ａ　
ＣＨｓ　ＣＯＯの含有量を増加させても、潜熱は減少す
る。転移温度は、Ｎａ　ヘＣＯＯの増加に伴い、途中で
極大を有することなく上昇する。このような関係は、試
別３２から試料３９のようなＣＨ３ＣＯＮＨ２を６０ｗ
ｔ係含有する試料０間でも認められ、この場合には、Ｎ
　ａ　ＣＨｓ　Ｃ００ｏ３Ｈ２０とＣＨ３ＣＯＮＨ２を
両端とする組成に近い試料３６で潜熱がもつとも大きく
なる。

また、転移点は、Ｎ　ａ　ＣＨ３ＣＯＯの含有量の増加
とともに、上昇している。つまり、Ｎ　ａ　ＣＨｓ　Ｃ
Ｏｏ・３Ｈ２０とＣＨ３ＣＯＮＨ２を両端成分とする組
成に比較して、Ｈ２ｏ過剰側では転移温度が上昇する。

そして、潜熱は、ＮａＣＨ３ＣＯＯ０３Ｈ２ｏとＣＨ３
ＣＯＮＨ２を両端成分とする組成から、Ｈ２０過剰側と
Ｈ２０不足側のいずれの方向にずれても、減少する。

以上の結果をまとめると、第３表、第４表の評価で、Δ
印と○印をつけた試料の組成領域、つまり、ＮａＣＨａ
ＣＯＯ，ＣＨ３ＣＯＮＨ２，Ｈ２Ｏの３成分系において
、Ｎ　ａ　ＣＨ３ＣＯＯが１０−７０ｗｔ％の範囲にあ
り、ＣＨ３ＣＯＮＨ２がＯ〜８５　ｗｔ％（ただしＯｗ
ｔ　％を除く）の範囲にあり、Ｈ２Ｏが５〜ｓｏｗｔ％
の範囲にあるのが蓄熱材として望ましく、さらに、Ｎ　
ａ　ＣＨ３ＣＯＯ・３　Ｈ２０とＣＨ３ＣＯＮＨ２を両
端成分とする組成を有し、かつＣＨ３ＣＯＮＨ２を０〜
７５ｗｔ％（ただしＯｗｔ％を除く）で含有するのが蓄
熱材としてもつとも望ましい。

つぎに、Ｎ　ａ　ＣＨａ　ＣＯＯを２７．１３ｗｔ％。

ＣＨ３ＣＯＮＨ２を５５ｗｔ％、およびＨ２Ｏを１７．
８７ｗｔ％の割合で含有する混合物８００２に、過冷却
防止材としてＮａ４Ｐ２０□・１０Ｈ２０を２Ｏｆを加
え、内径１００ｍｍ、高さ１００　ｍｎの円筒形容器に
収納し、熱電対挿入管性の栓で密封した。その容器を１
０″Ｃと３０’Ｃの間で加熱、冷却を繰り返したところ
、はとんど過冷却を示さず、安定して融解と凝固を繰り
返し、本発明の蓄熱材が連続使用に耐え、かつ安定した
吸放熱性能を示すものであることが確認できた。

本発明は、上述のように、Ｎ　ａ　ＣＨ３ＣＯＯ。

ＣＨ３ＣＯＮＨ２，およびＨ２Ｏの３成分からなり、そ
れらの組成を変化させることによって蓄熱温度や放熱温
度をコントロールすることができ、安価で吸放熱性能の
安定した潜熱量の大きな蓄熱材を提供することができる
ものである。また、本発明において他の融点降下剤を併
用したり、過冷却防止材を用いたり、その過冷却防止材
の沈降や凝集を防Ｉト、するためＶＣ増粘剤を用いたり
、その他添加剤等を適宜加えたりしてもよいのは当然で
ある。この蓄熱材は、冷房や暖房を目的とした空調用蓄
熱装置だけでなく、蓄熱を利用するあらゆる方面に応用
することができるものである。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名手続
補正書ｌ事件の表示昭和６７年特許願第２４７２０　　号２発明の名称蓄熱材３補正をする者事（Ｑとの関係　　　　　　特　　　許　　　出　　　
願　　人住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地
名　称　（５８２）松下電器産業株式会社代表者　　　
　山　　下　　俊　　彦４代理人　〒５７１住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内６、補正の内容（１）　　明細書第４頁第１８行の「第４表において、
」と「試料が」との間［ｒ転移温度としてＤＳＣ曲線の
ピーク温度を記し、また、」を挿入します。

（２）同薔第８貞および第９頁の記載をそれぞれ別紙の
とおりに補正します。

第３表

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　Ｎ　ａ　ＣＨａ　Ｃｏｏ　（酢酸ナトリウＡ
　）　、　ＣＨ３Ｃα■２（アセトアミド）およびＨ２
Ｏ（水）よりなることを特徴とする蓄熱材。
（２）ＮａＣＨ３Ｃｏｏ　１ＣＨ３ＣＯＮＨ２およびＨ
２Ｏの合計量に対して、Ｎ　ａ　ＣＨａ　ＣＯＯが１０
〜７０　ｗｔ　％、ＣＨＣＯＮＨ２がＯ〜８５　ｗｔ　
％　（ただしＯｗｔ　％を除＜）、Ｈ２Ｏが６〜６０ｗ
ｔ％の組成範囲にあることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の蓄熱材。（ｓ）　　ＮａＣＨ３Ｃｏｏ　−ａＨ２０とＣＨ３ＣＯ
ＮＨ２を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蓄熱材
。