JPS5816194A

JPS5816194A - 蓄熱材

Info

Publication number: JPS5816194A
Application number: JP56114811A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Wada; 隆博和田; Ryoichi Yamamoto; 山本　凉市
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1981-07-21
Filing date: 1981-07-21
Publication date: 1983-01-29
Also published as: DE3262664D1; AU537754B2; US4431558A; EP0070729A1; CA1183342A; AU8603782A; JPS6251314B2; EP0070729B1

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、特にＣａＣ１２、Ｃｏ（ＮＨ２）　２
ならびにＨ２Ｏの三成分からなるｆｌＩ′１成ｊた幻、
それを主成分とする潜熱蓄熱材に関するものである。

一般に、蓄熱材には、物質の顕熱を第１」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、顕熱をオリ用した蓄熱量に比較して、単位
重量尚り、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量でよく、そのため蓄熱
装置の小型化が可能であるという利点を有する。また、
ｌｈ熱を利用した蓄熱材は、顕熱を利用した蓄熱量の」
：うに、放熱とともに温度が低下してし１：わずに、転
移点において一定温度の熱を放熱するというｌＩケ長を
有する。特に、無機水化物の階１；解１各熱を利用した
蓄熱材は、単位質量当シおよび単位体（１゛を当りの蓄
熱量の大きなことが知られている。

ところで、従来より、ＣａＣ１２−６Ｈ２０（融点２９
．５℃）は蓄熱量が大きく、たとえば空調用蓄熱材とし
て有望視さ扛ていた。しかしＣａＣｌ２・６Ｈ２０の融
点は２９．６℃に限られており、そのため当然その温度
に蓄熱及び放熱温度が限定され、３　ｏ　、。

広く応用する場合の問題点となっていた。

本発明は、ＣａＣ１２、Ｃｏ（ＮＨ２）　２およびＨ２
Ｏよシなる台成分、丑たはそ扛らを主成分とする組成に
おいて、その組成比率を変化させることによって蓄熱温
度および放熱温度をコントロールすることができ、吸放
熱性能の安定した、蓄熱量の大きな蓄熱材を安価に提供
することを目的とするものである。本発明にかかる蓄熱
材の特徴は、ＣａＣｌ２’。

Ｃｏ　（ＮＨ２）　２およびＨ２Ｏよりなる三成分系ま
たはそれを主成分とする点にあシ、好ましくは重量百分
率でＣａＣｌ２が４０〜５７．５％、Ｇｏ（ＮＨ２）　
２　　が３０％（ただし０％を除く）、Ｈ２Ｏが３０〜
５２．６％の範囲（ただし前記三成分の合計量は１００
％）にあるのがよく、さらに望ましいのは、ＣａＣｌ２
・６Ｈ２０とＣａＣ１２・４ＣＯ（ＮＨ２）　２−２Ｈ
２０を両端成分とする組成をイイし、Ｃｏ（ＮＨ２）２
がＣａＣｌ２　　。

Ｃｏ（ＮＨ２）　２ならびにＨ２Ｏの合計量の２５重量
％（ただし０％を除く）の範囲で含有している組成であ
る。

゛以下、本発明について、その実施例にもとづい、　　
て詳細に説明する。

市販の試薬特級のＣａＣ１２、ＣａＣ１２−６Ｈ２０。

Ｇｏ（ＮＩ−（２）　２と、蒸留した後イオン９ｆ喚し
てｆ＋’ｆ製したＨ２Ｏを用いて、第１表お３１：び第
２人に示す」：うに所定量配合し、それを４６℃可で力
１１熱して、できるだけ固形物を溶解ざぜて試料として
用いた。

これらの試料を示差走査熱（ｉ（計（Ｄ、Ｓ、Ｃ）を用
いて、転移温度と潜熱の測定を行なった。第３人、第４
表にそれらの測定結果を示す。ところで、第１表で示し
た各試料は、ＣａＣｌ２・６Ｈ２０とＣａＣ１２−４Ｃ
Ｏ（Ｎ’Ｈ２）　２　・２Ｈ２Ｑ　ｆ両端成分とする組
成を有する試料であり、第２表で示し／ヒ各試料は、Ｃ
ａＣ１２−６Ｈ２０とＣａＣ１，２＋　４ＣＯ（ＮＨ２
）　２−２　Ｈ２Ｏを両端成分とする組成の周辺領域で
ある。

第３人および第４衣において、試ネ・１が二つの温度で
転移をするものは、それらの温度をそれぞれ記し、潜熱
はそれらの転移に」：るものを介ｈ１゛シた値を記した
。

、　ところで、当然のことであるが０℃以下の転移は１
、この場合不必要と考えられるので、対象にし６７．− なかった。第３表および第４表の評価は、潜熱が２５　
ａａβ／ノ以上の試料には○印とし、潜熱が１５ａａ７
／ノ以上、２５　ａａｌＪｙヤ未満の試料をΔ印を付し
ｆ？ｃｏそれ以外の試料については×印を付した。Ｏ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がそれほど大きくないけれ
ども、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、十分に実用化が可能であると考えられるもので
ある。

以下余白６　ベーラ゛第１衣７　く　、第２表第　３　　衣９　、。

第４表第３表のデータを解析してみると、　ＣａＣｌ２・６Ｈ
２０とＣａＣ１２：　４ＣＯ（ＮＨ２）　２−２Ｈ２０
ｆ両Ｚ１１１成分とする組成を有し、Ｇｏ（ＮＨ２）　
２を０．２重ｌｔ％含イ１する試料１では、転移点は２
９．３℃寸で下がり、その潜熱は４３　ａａｌｌ／ｆ；
／−であり、ＣａＣ１２・６Ｈ２０とほぼ同等の値とな
っている。それでＣｏ（ＮＨ２）　２の含有量を増加さ
せていくと、転移点が少しづつ低下し、それにともなっ
て潜熱も若１２であるが減少”ｊる。Ｃｏ（ＮＨ２）　
２　ノ含有？Ｈが、３．２重１ｉｊ％以」二テあるとき
、従来の２６℃刊近の転移点とは別に、１６℃付近にも
転移点があられれ、さらにＣｏ（ＮＨ２）　２の含有量
が増７Ｊｎ″′Ｊ−るにつれて、１５℃付近の低温側の
転移点は少しづつ高温ｆｌｌ１１に移動し、それととも
に２６℃付近の転移点は低温側へ移動する０Ｃｏ（ＮＨ２）　２を１２．４重計％含イｆしている試
料１２では、低温側と高温側の転移は重なって観測され
る。それで、試料１２，１３．１４のように、ｃｏ（Ｎ
Ｈｚ）２′！ｆ−、１２，４〜１５．５１１Ｃ１，ｉ％
程度含イｆするＣａＣ１２−６，Ｈ２ＯとＣａＣ１２−
４ＣＯ（ＮＨ２）２−２Ｈ２０１１　、。

を両端成分とする組成物は、１６〜１８℃に転移点を持
ち、潜熱も約３５　ｏａｌ／ｆと太きい、優秀な蓄熱材
となっている。

つぎに、Ｃｏ（ＮＨ２）　２を１７．１重量％以上含有
する試料では、さらに低温側の１℃仕近に転移があられ
れ、る。Ｃｏ（ＮＨ２）　２の含有量の増加とともに、
１５℃伺近の転移は低温側に移動し、１℃付近の転移は
若干高温側に移動しつつ、潜熱が小さくなっていく。

結局ＣａＣ１２−６Ｈ２ＯとＣａＣｌ２−４ＣＯ（ＮＨ
２）２−２Ｈ２０を両端成分とし、Ｃ０（ＮＨ２）　２
を２５重量％以下（ただし０％を除く）範囲で含有する
ＣａＣｌ２゜Ｃｏ（ＮＨ２）　２　、　Ｈ２Ｏの三成分
系蓄熱材は、その組成比率を変化させることによって、
蓄熱および放熱温度をコントロールすることができ、し
かも潜熱も２５　ａａｌ／ノ以上を有するため、従来に
ないきわめて優秀な蓄熱月となっている。

つぎに、第４表で示した、ＣａＣ１２−６Ｈ２ＯとＣａ
Ｃｌ２−４ＣＯ（ＮＨ２）２−２Ｈ２０ｆ両端成分トス
ルる。試料２２〜試米１２７は、第２人から明らかなよ
うにＣｏ（ＮＨ２）２の含有１ｊ１：を６重１１：１％
一定とし、ＣａＣｌ２とＨ２Ｏとの含有比率を変化させ
たものである。ところで、試料２２　、２３　、２４ｉ
Ｊ、　ＣａＣｌ２−６Ｈ２０とＣａＣ１２−４Ｃ０（Ｎ
Ｈ２）　２　・２１１２０　ｆ、３）両端成分とする組
成のＨ２０過剰１１１１つ丑りＣａＣｌ２　　不足（Ｉ
ｌｌの組成を有する試料であり、試泊１．２５，２６゜
２７は逆にＣａＣｌ２・ｅ　Ｈ２ＯとＣａＣｌ２・４　
Ｇｏ（ＮＨ２）２・２　Ｈ２Ｏを両端成分とする組成の
ｈｉ２０不足側つまりＣａＣｌ２過剰側の組成を有する
試料である。　したがって、Ｈ２０過剰側の試料２２の
１組成からＣｏ（ＮＨ２）　２の含有量ｔＫ化ざぜずＩ
／Ｃ，ＣａＣｌ２　　を増加させていくと、つ１り試料
２３．試刺２４と変化するにつれて潜熱は増力口し、転
移温度も上昇する。

ＣａＣ１２−６Ｈ２０とＣａＣ１２−４，Ｃｏ（ＮＨ２
）　２−２　Ｈ２Ｏを両端成分とする組成にもつとも近
い組成を有する試料２５で潜熱は最大値をとり、さらに
ＣａＣｌ２を増加させても、潜熱の増力１は見られず逆
に減少Ｘる。転移温度は、ＣａＣｌ２の増力ｌに伴い、
途中で極大値を有することなく上昇する。このような関
係ハ、試料２　ｓ　〜３４ｔＤヨウ’＆ＣＯ（ＮＨ２）
２１１゜重量％含有する試料の間でも認められ、ＣａＣ
ｌ２・６Ｈ２０とＣａＣ１２−４Ｃｏ（ＮＨ２）　２−
２　Ｈ２Ｏを両端成分とする組成にもつとも近接した組
成を有する試料２９がもつとも太き′ｆＸ、潜熱を有し
、転移点は、ＣａＣｌ２の含有量の増加とともに上昇し
ているのがみられる。

つまり、ＣａＣ１２・６　Ｈ２ＯとＣａＣ１２−４Ｃｏ
（ＮＨ２）　２・２Ｈ２０を両端成分とする組成と比較
して、Ｃｏ（ＮＨ２）　２含有比率が同じであればＨ２
０過剰側、つまりＣａＣｌ２不足側では転移温度は低下
し、逆に、Ｈ２０不足側つまりＣａＣｌ２　　過剰側で
は転移温度は若干上昇する。そして潜熱は、ＣａＣｌ２
・ｅ　Ｈ２ＯとＣａＣｌ２−４ＣＯ（ＮＨ２）２−２Ｈ
２０ｆ両端成分とする組成からＨ２０過剰側、つまりＣ
ａＣｌ２不足側、およびＨ２０不足側つまりＣａＣｌ２
　　過剰１１ｔｌのいずれの方向に移動しても減少する
。

以上の結果を１とめると、第３衣、第４表の評価の所に
△印およびＯ印をつけた試料の組成領域、１４　　、つ’ｆ、　ｔ）　ＣａＣ１２、Ｃｏ（ＮＨ２）　２　、
　Ｈ２Ｏの三成分系において、重量百分率でＣａＣｌ２
が４０〜５７．６％の範囲ニアリ、Ｃｏ（ＮＨ２）　２
が３０％以下（ただし０％を除く）の範囲にあり、Ｈ２
Ｏが３０〜６２．５％の範囲にあるのが蓄熱材として望
捷しく、さらに、ＣａＣ１２・６　Ｈ２ＯとＣａＣｌ２
−４ＣＯ（Ｎｌ−１２）２−２Ｈ２０を両端成分とする
組成をＭし、かつＣＯ（ＮＨ２）２をＣａＣｌ２とＣｏ
（ＮＨ２）　２とＨ２Ｏの合計１１１：に対して２５％
以下（ただし０％を除く）の範囲で含有するのがもつと
も望ましい。

つぎに、重量百分率でＣａＣ１ｚ全４６．７％、Ｃｏ（
ＮＨ２）２　ｆ　１４．０％、Ｈ２Ｏを４．０．３Ｘの
割合の試料１３と同一組成の混合物８００１−に過冷却
防止材として、ＢａＶＳ５粉末を１０ツカ［１え、内径
１００關、高さ１００關の円筒形容器に収納し、熱電対
挿入前付の栓で密封した。その容器を１０′Ｃと２５℃
の間で加熱、冷却を繰返したところ、はとんど過冷却を
示さず、安定して融ｗｒ１凝固を繰り返し、連続使用に
おいてもなんら問題ｉｌＪ：存在せず、安定１、た吸放
熱性態を有することが（ｆｌ認されたｒ１１５　　、、
。

本発明の蓄熱材は、上述のようＩｃ　Ｃａ　ＣＩ　２、
Ｃ０（ＮＨ２）　２ならびにＨ２Ｏの三成分、！ｆ、た
はこれを主成分とするものであり、三成分の組成比率を
変化させることによって、蓄熱および放熱温度をコント
ロールすることができ、吸放熱性能の安定した蓄熱量の
大きなものである。また、本発明において、他の融点降
下剤全併用したり、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止するための増粘剤を用いた
り、あるいは、その他部カロ剤等を適宜側えたりしても
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
ゆる方面に応用可能なものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　ＣａＣｌ２．　Ｃｏ（ＮＨ２）２　、ならび
にＨ２Ｏよ！ｌｌなる組成またはそれを主成分とする組
成であるこ゛　とを特徴とする蓄熱材。
（２）　　ＣａＣｌ２．　Ｃｏ（ＮＨ２）２ならびにＨ
２Ｏの組成比率がＣａ１１２４０〜５７．５重量％、Ｃ
ｏ（ＮＨ２）　２３ｏ重量％以下（ただし０％を除く）
、Ｈ２Ｏが３０〜５２．５重量％であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の蓄熱材。
（３）　　ＣａＣｌ２．　Ｃｏ（ＮＨ２）２ならびにＨ
２Ｏの組成比率がＣａＣ１２−６Ｈ２ＯとＣａＣ１２・
４　Ｃｏ（ＮＨ２）　２−２Ｈ２０とを両端成分とし、
Ｃ０（ＮＨ２）　２　　は２５重量％以下（ただし０％
を除く）であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の蓄熱材。