JPS58195796A - 暖房用蓄熱材 - Google Patents

暖房用蓄熱材

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Publication number
JPS58195796A
JPS58195796A JP7750482A JP7750482A JPS58195796A JP S58195796 A JPS58195796 A JP S58195796A JP 7750482 A JP7750482 A JP 7750482A JP 7750482 A JP7750482 A JP 7750482A JP S58195796 A JPS58195796 A JP S58195796A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sodium acetate
heat
heat storage
acetate trihydrate
storage material
Prior art date
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Pending
Application number
JP7750482A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasunori Kihara
泰周 木原
Akitoshi Kumagai
熊谷 明敏
Jiro Kano
加納 二朗
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7750482A priority Critical patent/JPS58195796A/ja
Publication of JPS58195796A publication Critical patent/JPS58195796A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

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】 〔発明のa術分野〕 本発倒は、IIk−潜熱墓が大きく暖房勢の用途に適し
た番熱駒に関する。
〔発明の技術的背景とその間1点」 太険尤、工場の!l排水などが包蔵する比較的低位のエ
ネルギーを吸収して相変化(例えば固相→液相)を起し
、逆の相変化の場合には該エネルギーを面熱として放出
し自らは一定温度を維持する化合物は、暖房用蓄熱Iと
して広く利用されている。
このような化合物として、従来から、酢酸ナトリウム三
水塩が知られている。i!rl=酸ナトリウム三水塙は
、水塩晶系の結晶で、その融点が58.5℃、$6に+
#熱飯も60d/f  又は87m/m と非常に大き
いので暖房用蓄熱材として有用である。
こO酢酸ナトリウム三水塩の蓄熱材としての使用は次の
ようにして行なわれる。すなわち、まず、酢酸ナトリウ
ム三水塩の結晶(固体ンに外部から熱量を加えて融解さ
せる。融解1.−7(酢酸す) IJつム三水地は、加
えた熱kを潜熱として包戚している。この融液を、暖房
すべき部屋などの寒〜窒關に放電すると、徐々に昂却し
ていき#etI!d点(’I’+)で結晶化する。この
とき、一度1ま1′1より若干上昇してTlとなり、包
成する市熱を放出しながら自らはTiなる一定温度を維
持する。柵熱蓋の放出が進み包蔵する潜熱蓋が小さくな
ると、全体の11よ)降して最仮には元のtI¥酸す)
lラム三水塩の結晶(固体)に伽元する。ここで、Tt
とTlとのiM度差が生ずる椀象を通常i1A?fi却
玩象と呼ぶ。T2  Tlの小さいことが好ましいこと
である4、 しかしながら、rト除ナトリウム三水#Aは、■その融
点が同時に包晶点でもあるため、外部から熱電をカムえ
ることによりその温度か58,5℃に達【7て融解を開
始しても該融解とともに融点も上昇し) ていき、融解を完了させるためには100℃以上:、1
.:、l。
の温度にしなければならな:、仏という間軸があるー。
また、■開放した系で酢酸ナトリウム三水塩を融解する
と、結晶中の水和水が失なわれていき、無水物の融点(
110℃)K到遜しても全体の融解が完了せず同相が残
存するという問題を生ずる。
艷には、■融液の冷却時に1−L4fシい過冷却現象が
起り、0℃以下1こ冷却しても容易にはMt7!I4を
開始しないという欠点もある。
このような不都合な挙藝fL解消するために、酢酸ナト
リウム三水塩に少に’b A<を6加して用いることが
知られている(%1m1185(1−90584号明細
書、%開昭51−126!、179号明軸懐)この場合
、上舵した融解VC伴う間軸は解消するものの、過冷却
現象の生起という−」緬曇よほとんど解決されない1゜ この過冷却現象の生起という欠点を解消するため罠、酢
酸ナトリウム三水塩に、該1!II−酸ナトリウム三水
壌と同じ単科晶系結晶で士の栢子矩数とβ角が該酢酸ナ
ト”リウム三水塩のそれらと近似し1、:。
かつ、融点及び“分解点は該耐酸ノドIJウム三水地の
融点よシ光羨に^<、シかも1ト酸ナトリウムの1:・
1・。
1111I厚水S敵に紐解しない結晶を、該酢酸ナトリ
ウム三水境の結晶核生成材とし−で齢力1するという手
段が錦じられている。
この−合、酢酸す) l)ラムのaIIJjII水溶液
である融液中に添加された結晶核生成材は、酢酸ナトリ
ウム三水塩のいわけ結晶種の5llI訃を果す。したか
つて、融液を冷却していって温度Taに極めて近い温度
Tlに到った時点で、該結晶核生成材が樵となって、#
¥鈑ナトリウム三水堝の結晶が析出するので全体の過冷
却現象が抑制されることとなる。
従来から知られているこの工つな結晶核生成材としては
、四ホウ酸ナトリウム士水thskest〜トリウム士
水地、炭酸ナトリウム士水堝、チオ硫酸ナトリウム五水
塩、六フッ化アルミニウム三ナトリウム、コハク酸二ナ
トリウム六水塩、二trpelkストロンチウムー水塩
、コハク敵水木ナトリウムなどをあげることができる。
しかしながら、これらの結晶核生成材は、酢酸ナトリウ
ム三水境を蓄熱材として用いたときの制配した間軸点(
■、■、■)の全てを同時に解決し得るものではない。
〔発明の目的〕
本発明は、酢酸ナトリウム三水堝を土材と[−1綾向潜
熱量が大で、かつ過冷却現象が小さい暖房用蓄熱材の提
供を目的とする。
(IJhfJ#の概要〕 本発gA:Iらは、蓄熱材として酢酸ナトリウム三水塙
O緩厚水t#液を用いたとき、その過冷却現象を小さく
する該酢酸ナトリウム三水塩の結晶核生成材として有効
な化合物に関し、抛々探累を重ねた結果、第1表に示す
ように、gllll−酸ナトリウム三水塩と同じ単斜晶
糸の結晶#I造を有する) ’) / I)リン瞭二水
素鉄(mal)−水塩及び六ホウ峡マグネシウム七水塩
は、その格子定数及びβ角が酢酸ナトリウム三水塩のそ
れらと比較的近似しており、しかも、融点、分解点がい
ずれも^く酢酸ナトリウム三水塩の濃厚水溶液には溶解
しないという参夾を見出した。
第  1  表 第1表から明らかなよう4C%)リポリリン酸二水素鉄
(Ill)二水塩及び六ホウ酸マグネシウム七水塩は、
&sbもしくはC軸長又−β角のうち、少なくともいず
れかが酢酸ナトリウム三水地のそれらに非常に近似した
値である。このことは、トリ4リリン酸二水素鉄(門)
−水塩及び六ホウ酸マグネシウム七水塩が、rnanト
ナ・ラム三水地のIIIJI水滴液中に一体として存在
する場合、該酢酸ナトリウム三水塩の有効な結晶核生成
材となり得ることを水質するものである。
以上の知見に基づき、#酸ナトリウム三水堝を主材とす
る蓄熱材に−し種々の検討を加えたところ、酢酸ナトリ
ウム三水塩の1ilIF!#水浴液に、トリ4リリン酸
二水素鉄(It)−水塩又は六ホウ酸マグネシウム七水
塩を所定量添加したものは、過冷却機象が小さくなる事
実を見出し本発明の暖房用蓄熱材を開発するに到った。
即ち、本発明の暖房用蓄熱材は、酢酸ナトリウム三水塩
のa厚木1lIl液に、トリポリリン酸二水素鉄(門)
−水塩又は六ホウ酸マグネシウム七水塩を添加して成る
ことを4I徴とする 本発明の蓄熱材において、*l−&す) IJウム三水
塩の纜厚水浴液とはlI+)8@ナトリウム三水壌(固
体)VC所定童の水を添加し、この糸に外部から熱tを
加えて融解させた融液の状輻をいう。
本発明の蓄熱材の主材は酢酸ナトリウム三水塩であるが
蓄熱材全体に対する組tlx、!蓋比(111%)は、
添加する水、−、晶核生成材の1菫比(TL倉%)′1 によって規制されるシ 本発明の蓄熱材にあっては、口“1鈑す) IJウム三
水塩の1IIIJIL水溶液を形成するに適した水の鎗
eま、2.0〜12.0m11[IK設定される。水の
添加kが2.01[蓋−未満の場合には、tIF、酸ナ
トリウム三水#Aを均一に融解することが困難であり、
また、12.01jiチを超えると、蓄熱材の単位l量
当りの潜熱量が小さくなるので経済的に不利となる。
結晶核生成材としてのトvzvvン酸二水索妖(川)−
水塩及び六ホウ酸マグネシウム七水地の機能は、蓄熱材
全体における含水皺によって影Vを受ける。すなわち、
會水蓋が大きすぎると、上組塩は杉解してしまい結晶核
生成材としての機能を喪失する。
本発朗の蓄熱材においては、削配した水の添加蓋の範F
MVCあるとき、上記の結晶核生成材は、蓄熱材全体の
lklに対し、0.2〜5.01[1チKWi足される
。0.2111(1チ未満の一合に祉、融解時、酢酸ナ
トリウム三水塩の*犀水嬉液に俗解していわば結晶種と
して作用しなくなる。また、5.0重蓋−を超えると、
不要な結晶核生成材を彼らに添加することとなシ、経済
的に不利である。
以上のことから、本発明蓄熱材の主材である酢酸す)1
7ウム三水塩の組成重蓋比は、結晶核生成材として、ト
リポリリン酸二水累鉄(1)−水塩又祉六ホウ酸マグネ
シウム七水t4ヲ添加した場合、83.0〜97.81
1%に設定される。
このような組成の本発明蓄熱材にあっては、その過冷却
現象の度合い(Tz  Ts )及び凝固潜熱蓋が、結
晶核生成材として、トリポリリン酸二水素鉄(厘)−水
塩を添加した一合、1.5〜2.3℃、44〜58j/
f  の範囲にあり、六ホウ酸マダネ7ウム七水壌を添
加した場合、1.2〜2.0℃、44〜58dlt  
の範囲にある。従って、いずれの場合においても、過冷
却現象が小さく、かつ、凝固潜熱量が大きいため、本発
明蓄熱材は稜房用として好iである。
〔発明の実施例〕
実施例1 酢酸ナトリウム三水塩93.0[fi%、水5.9重t
S、トリ4リリン酸二水素鉄(lit) −水* 2.
0 重量−とから成る蓄熱材を密封蓄熱輸に収納し、全
体t65℃に加熱して酢酸ナトリウム三水塩を融解L7
た。その後、ここ[15℃の空気を送入し、20℃に暖
めてから$6出した。
この蓄熱材は、温度が55,8℃(T1)まで低下した
ところで凝固し始め、ついで速やかに57.7℃(T露
)K昇温して&IFM飯の90−が放出されるまで57
.7℃を維持した。Tm  Ts : 1.9℃。その
後、T1度は徐々に降下したが、総柵熱量の95優が放
出された時点でもその温度は55.1℃を維持していた
。なお、その後、融解−Jl!向のサイクルを反復して
も過冷却視象の程度が変化することはなかった。
なお、この蓄熱材の凝向柵熱Jklh53y/r  で
あった。
比較例1 酢酸ナトリウム三水塩93.01jl16、水5.01
1iチ、二酢酸ストロンチウムー水塩2.0重普−から
成る蓄熱材を密封蓄熱槽に収納し、全体を651::円
   − ℃まで加熱して酢酸ナトリウムニ水塩を融解した1、そ
の彼、ここに15℃の空気を送入し、20℃に暖めてか
ら取9出した。
この蓄熱材の一度が42.4℃まで低下したところで#
同し始め、ついで速やかに57.6℃にまで昇温した。
Ts−Tt : 15.2℃。この温度に維持さ−れる
時間は極めて蝮く、総浩熱蓋の30tIbが放出された
時点には降温し始め、総潜熱普の95チが放出された時
点では34℃eこまで降温した。この傾向は、融解−I
Il固サイクルを反復するにつれて、−階促進された。
なお、この蓄熱材の縦向暑熱蓋は52d/タ であった
実1llA例2〜6 酢酸ナトリウム三水塩、トリポリリン酸二水嵩鉄(履)
−水塩、六ホウ酸マグネシウム七水塩又は水を1第2%
K・示したように配合して成る蓄熱材について実施例・
lと同様に処理し% T、とT1との温度差、#固a−
;量等を測定し、それらを第2表に一括して紀し呵。□
” 比較例2〜6″″′・ 酢酸ナトリウム三水塩、コノ為り酸二ナトリウム六水塩
、四ホウ酸ナトリウム十水塩、二酢酸ストロンチウムー
水塩又は水を、第2表ttC示したように配合して成る
蓄熱材について実施例lと−」様1c処理し、−とT1
との温度差、凝lj!LI潜熱蓋等を絢足し、それらを
第2表に併記した。
第2表中、各成分O配合を示す数値の単位は重量憾であ
って、また、※aは、温度T雪から降温する時迄に放出
した潜熱量のttha熱量に対する比(16)を表わす
尚、実施例2〜6について、融解−凝固サイクルを反復
しても過冷却現象の程度は変化しなかった。しかし、比
較f12〜6については、融解−凝固サイタルを反復す
るにつれて、過冷却現象が増大した。
C*aO効果〕 以上OIm嘴から―らかなように、本発明の蓄熱材によ
れば、過冷却現象が小さく、かつ、凝固潜熱量が大きい
という利点が生じ、暖房用として好適である。従って、
そ0工業的fjJJ1i[は極めて大き匹。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1(酢酸ナトリウム三水塩の濃厚水浴液に、トリlリ
    ジン酸二水素鉄(jl)−水塩を添加して成る暖房用蓄
    熱材。 (2)該酢酸ナトリウム三水塩83.0〜97.8重量
    %、トリーリリン酸二水素鉄(Ml)−水塩0.2〜5
    .0重Jits及び該水2.0〜12.0 m1ll優
    から成る特許請求の範囲第1項記載の叡房用蓄熱材。 (3)酢酸ナトリウム三水塩の濃厚水浴液に、六ホウ酸
    マグネシウム七水塩を添加して成る暖房用蓄熱材。 (4)骸酢酸ナトリウム三水塩83.0〜97.8重漏
    :II、六ホウ酸マグネシウム七水塩0.2〜5.0重
    量%及び該水2.0〜12.011!蓋チから成る特許
    請求の範囲第3項記載の暖房用蓄熱材。
JP7750482A 1982-05-11 1982-05-11 暖房用蓄熱材 Pending JPS58195796A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110268209A (zh) * 2017-02-06 2019-09-20 夏普株式会社 保冷器具、物流捆包容器、物流系统以及物流方法
CN112500839A (zh) * 2020-12-09 2021-03-16 泰兴瑞深新材科技有限公司 一种自发热的快递保温材料的制备方法

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CN110268209B (zh) * 2017-02-06 2020-12-15 夏普株式会社 物流系统以及物流方法
CN112500839A (zh) * 2020-12-09 2021-03-16 泰兴瑞深新材科技有限公司 一种自发热的快递保温材料的制备方法
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