JPS5828993A - 蓄熱材 - Google Patents

蓄熱材

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Publication number
JPS5828993A
JPS5828993A JP12763281A JP12763281A JPS5828993A JP S5828993 A JPS5828993 A JP S5828993A JP 12763281 A JP12763281 A JP 12763281A JP 12763281 A JP12763281 A JP 12763281A JP S5828993 A JPS5828993 A JP S5828993A
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JP
Japan
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heat
chcooh
heat storage
composition
weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP12763281A
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English (en)
Inventor
Takahiro Wada
隆博 和田
Kouichi Yamamoto
山本 「こう」市
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to US06/395,707 priority patent/US4426307A/en
Priority to EP82303567A priority patent/EP0070648B1/en
Priority to AU85700/82A priority patent/AU540264B2/en
Priority to DE8282303567T priority patent/DE3267154D1/de
Priority to CA000406862A priority patent/CA1178429A/en
Publication of JPS5828993A publication Critical patent/JPS5828993A/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)

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】 本発明ハ、少fx < 、!: モNaCH3COO、
CH5(NH2)2   。
CHCOOH、およびH2Oの3成分よりなる蓄熱材に
関するものである。
一般的に蓄熱材には、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。潜熱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
用した蓄熱材は、単位体積当りの蓄熱量の大きなことが
知られている。
とコロテ、従来よりNaCH3COO−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、NaCH3
COO・3H20は、融点が68.2℃と高いため、太
陽熱を利用する蓄熱装置などへの幅広い応用が困難なも
のであった。そのため、NaCHs31−m−・ COO・3H20に各種酢酸塩やとの他の無機塩類を添
加して融点を低下させる方法などが提案されているが、
それら方法によると、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、少なくともNaCHsCoo 、CH5(N
H2) CHCOOHオ!: (J H20ヨりなる系
の組成を変化させることによって蓄熱温度と放熱温度を
制御でき、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。本発明
の蓄熱材の特徴は、少なくともNaCHsCOO、CH
5(NH2)CHCOOHおよびH2Oの3成分系であ
る点にある。より好ましい蓄熱材は、NaCH3CO0
IICついては36〜70重量%(7)範囲にあり、C
Hs (NH2) CHCOOHについては36重量−
以下(ただし0%を除く)の範囲にあり、H2Oについ
ては20〜66重量%の範囲にある組成比率のものであ
る。さらに望ましいのは、N a CH3COO・sH
20とCHg(NH2)CHCOOHを両端成分とする
組成を有し、CH3(NH2) CHCOOHいる組成
である。
以下、本発明の実施例について説明する。
市販の試薬特級のNaCH3COO,NaCHsCOo
・3 H20,CH3(NH2) CHCOOHト蒸留
シタ後イオン交換して精製したH2Oとを用いて、第1
表および第2表に示すように所定量配合し、それを65
℃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。これらの試料を示差走査熱量計(D−3−C)
を用いて潜熱の大きさと転移温度の測定を行った。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NaCHsαX)−3H20とCH3
(NH2)CHCOOH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、NaCHs■0−3
H20とCH3(NH2)CHCooHを両端pとする
組成の周辺組成である◇第3表および第4表において、
二つの温度で転移を行う試料については、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6ベ
ー:゛ 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表での評価は、潜熱が30cal/g
以上の試料には○印を付し、潜熱が20cal/g以上
30cal/g未満の試料にはΔ印を、それ以外にはX
印を付した。ところで当然のことであるが、○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) Tベージ 第   2   表 第   3   表 9・・−1 第   4   表 1゜ 第3表のデータを解析すると、NaCHsCOo・3H
20,!:CH5(NH2)CHCOOHを両端成分と
fる組成ヲ有スル、NaCHsCOO,CH3(NH2
)CHCOOH。
H2O(7)3成分系におイテ、CH3(NH2)CH
COOHをo、26重量%含有する試料1では、転移点
が↓ 68.0まで下がるが、潜熱は63cal/gとN a
 CH5Coo・3H20と変わらない値となってい別
ノ転移カ観測すレル。CHs (NH2) CHCOO
H(7)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、はぼ一定の温度を保つ
。CH3(NH2)CHCOOHを1o重量%以上含有
する試料では、低温側の転移と高温側の転移はほぼ重っ
て観測される0それで、試料6、試料7、試料8のよう
に、CH3(NH2)CHCOOHを1o〜2o重量%
含有するNa・CHsCOO−3H20とCH3(NH
2)CHCOOHを両端成分とする組成物は、63℃付
近に転移点を有し、潜熱も40cal/g以上を11ベ
ー;゛ 有する優秀な蓄熱材となっているのがわかる。そして、
CH5(NH2)CHCOOHを20重量−以上含有す
る試料では、転移点は、はとんど変化せずに潜熱が減少
する。
結′局、NaCHsCoo ・3H20とCHs (N
H’2 )CHCOOHを両端成分とし、CHs(NH
2)CHCOOHを25重量%以下(ただし0%を除く
)の範囲で含有す7. NaCHg Coo 、 CH
s (NH2)CHCOOH。
H2Oの3成分系組成物は、それらの組成を変化させる
ことによって蓄熱温度および放熱温度を制御することが
でき、しかも潜熱は、30cal/g以上を有し、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・3H20とC
Hs(NH2)CHCOOH,を両端成分とする組成の
周辺領域にある試料の特性を解析する。試料13から試
料21はCHs(NH2)CHCOOH(D 含有量を
5重量%一定として、N a CHs CooとH2O
の含有量を変化させたものである。ところで、試料13
から試料17はNaCHsCOo・3H20とCH5(
NH2)CHCOOHを両端成分とする組成のH20過
剰側っま9 N a CHs Coo不足側の組成を有
する試料であり、試料18から試料21は逆にNaCH
sCOO・3H20とCH3(NH2)CHCOOHを
両端成分とする組成のH20不足側つまりNaCH3C
oo過剰側の組成を有する試料である。したがって、H
20過剰側の試料13からCHs(NH2)CHCOO
H(D含有量を6重量%と変化させずに、NaCH3C
OOを含有量を増加させていくと、つまシ、試料14、
試料16、試料16、試料17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、NaCHs
COO−sH20とCHs(NH2)CHCOOHを両
端成分とする第3表の試料4で潜熱は最大値をとり、さ
らに、N a CHs Cooの含有量を増加させても
、潜熱の増加は見られず逆に減少する。転移温度は、N
aCH3Cooの増加に伴い途中で極大を有することな
く上昇する。ところで、H20過剰側の試料13〜試料
17では、二つの転移は観測されず、一つの転移のみ観
測される。
このような関係は、第3表に示した試料7と第13 l
ニー。
4表に示した試料22〜試料30 ノCH5(NH2)
CHCOOHを15重量%含有する試料の間でも認めら
れ、N a CH3Coo ・3H20とCHs (N
H2) −CHCoOHを両端成分とする第3表に示し
た試料7がそれらの試料の中でもっとも大きな潜熱を有
する。また転移温度はNaCH5COOの含有量の増加
とともに上昇する。
っまりN a CH3Coo −3H20とCH3(N
H2)CHCOOHを両端成分とする組成と比較して、
H20過剰側、つまりNaCHgCOO不足側では、転
移温度は低下し、逆にH20不足側つまりN a CH
3Co。
過剰側では、転移温度は若干上昇する。そして潜熱は、
NaCH3COO−3H20とCH5(NH2)CHC
OO)(を両端成分とする組成から、H20過剰側、H
20不足側、つまりNaCH3Coo不足側、Na C
Hs co。
過剰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NaCHsCO
O、CH3(NH2)CI(COOH、およびH2Oの
3成分系において、N a CHs Cooが36〜7
0重量−の範囲にあり、CHs (NH2)CHCOO
Hが36重量%以下(ただし0%を除く)の範囲にあり
、H2Oが20〜66重量−の範囲にあるのが望1しぐ
、さらにNaCH3COO−3H20とCH5(NH2
)CHCOOHを両端成分とする組成を有し、かつCH
3(NH2)CHCOOHを26重量−以下(ただし0
%を除く)の範囲で含有するのがもっとも望ましい。
つぎにN a CHs Cooを54.25重量嘱、C
Hs(NH2) CHCooHを10重量%、H2Oを
35.76重量%の割合で含有した試料6と四−組成の
混合物BOOqに過冷却防止材として、Na4P2O7
・10H20を20q加え、内径100mm、高さ1o
O叫の円筒形容器に収納し、熱電対挿入管付の栓で密封
した。その容器を40℃と66℃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、凝固を繰シ返し、連続使用においても本発明の蓄熱
材にはなんら問題は存在せず、安定した吸放熱性能を有
することが確認できたO 15   ・ 本発明は、上述のように、少なくとも NaCHsCOO、CHs (NH2)CHCOOH、
およびができ、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ができるものである。
また、本発明において、Co (NH2)2やNH2C
H2COOHなどの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
防止するために増粘剤を加えたり、その他ある。
以上の説明から明らかなように、本発明の蓄熱材は、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。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくともNaCHgCOO,CH5(NH2)
    CHCOOHおよびH2Oよりなることを特徴とする蓄
    熱材。
  2. (2)NaCH5COOとCH3(NH2)CHCOO
    H,H2Oの合計量に対してNaCHgCOOが35〜
    70重量%の範囲にあシ、CH5(NH2) CHCO
    OHが35重量%以下(ただし0%を除ぐ)の範囲にあ
    り、H2Oが20〜55重量%の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。
  3. (3)  NaCH3COO−3H20とCHs (N
    H2)CHCOOHを両端成分とする組成を有し、CH
    5(NH2)CHCOOHを合計量に対して26重量−
    以下(ただし0%を除く)の範囲で含有していることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の蓄熱材0
JP12763281A 1981-07-17 1981-08-13 蓄熱材 Pending JPS5828993A (ja)

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