JPS59543B2 - 蓄熱材 - Google Patents

蓄熱材

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JPS59543B2
JPS59543B2 JP8878178A JP8878178A JPS59543B2 JP S59543 B2 JPS59543 B2 JP S59543B2 JP 8878178 A JP8878178 A JP 8878178A JP 8878178 A JP8878178 A JP 8878178A JP S59543 B2 JPS59543 B2 JP S59543B2
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JP
Japan
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heat
heat storage
nach
nach3coo
storage material
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JP8878178A
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JPS5516035A (en
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寛 木村
潤二郎 甲斐
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は暖房用に供される蓄熱材に関するものである。
従来、ヒートポンプを用いた暖房用、あるいは太陽熱や
その他熱源による暖房用蓄熱材としては融点が50〜7
0℃の範囲にあり、かつ、融解熱の大きな物質が望まれ
、その要求に近いものとしてパラフィン・ワックス類や
塩水化物類などがあつた。
パラフィン・ワックス類は融点範囲を任意に選択するこ
とができ、過冷却しにくく順調な相変化を期待できるが
、その反面融解熱が単位体積当り30−程度と余り大き
くない上、可燃性をもつという欠点があつた。一方、塩
水化物類は単位体積当りの融解熱が大きく70〜80−
もあり、不燃性であるが、その反面過冷却しやすく順調
な融解、固化のヒートサイクルを継続して行なわせるこ
とが非常に困難であつた。たとえば、ハイポ( Na2
S203・ 5H2O)(融点48℃)や酢酸ナトリウ
ム3水塩(NaCH3COO・ 3H2O)(融点58
℃)は適当な過冷却防止材を用いない限り、o℃附近ま
では過冷却しやすく容易に固化し得ないので顕熱利用し
かできなく融解熱を利用する蓄熱材にとつて致命的な欠
点があつた。また、順調な相変化を保証する過冷却防止
材として公知のものはNa2SO4・10H20に対す
るNa2B407・10H2Oが唯一例であつた。この
例では結晶系および格子定数のよい一致がみられ、この
ことから蓄熱材に対する適切な過冷却防止材を探索する
一般則としては結晶系および格子定数のよい一致を示す
物質という枠組が推定される。しかしながら、塩水化物
類に対してはこのような一般則に基いて見い出される過
冷却防止材は皆無であるのが実情である。たとえば、ハ
イポに対する氷晶石、NaCH3COO・ 3H2Oに
対するNa2B4o7・10H2OやNa2CO3・
10H2Oは下表に示すように、それぞれ単斜結晶系で
一致しており、また、氷晶石はb軸にて、Na2B4O
7・10H20やNa2CO3・10H2Oはc軸にて
格子定数一致面を有するもので適切な過冷却防止材とな
りうる条件を備えていると考えられるが、現実には過冷
却防止材として全く有効でない。以上の説明から明らか
なように、結晶系および格子定数の一致をその主骨子と
する上記の一般則の有効性はきわめて狭い対象に限定さ
れたものであるといえる。尚、表中、格子定数一致面と
は、ハイポあるいはNaCH3COO・3H20が氷晶
石あるいは残りの10水塩と比較的格子定数がよく一致
し、エピタキシヤル成長が起きる可能性の高い面のこと
である。したがつて、蓄熱材として用いられる塩水化物
類に対する過冷却防止材としては、Na2sO4・10
H20に対するNa2B4O7・10H20が唯一例で
あつて、他の塩水化物類に対する適切な過冷却防止材は
見い出されていなかつた。
本発明は上記のような点に鑑み、塩水化物類特に、Na
CH3COO・3H20あるいはNaCH3COO・3
H20とハイポとのモル比1:1の混合物あるいはNa
CH3COO・3H20にNaHCOO・3H20を添
加した混合物あるいはNaCH3COOを40重量?以
上含む水溶液の過冷却を防止すると共に、順調な相変化
を保証する過冷却防止材を用いることにより実用性にす
ぐれた暖房用蓄熱材を提供することを目的としている。
本発明はこれまで何ら過冷却防止材が見い出されていな
いNaCH3COO・3H20に対して、次の三つの物
質が過冷却防止効果をもつことを見い出した。その物質
とは、コハク酸2ナトリウム・6水塩((NaCH2C
OO)2・6H20)、コハク酸1水素1ナトリウム(
HOOCCH2・CH2COONa)および酢酸ストロ
ンチウム百水塩(Sr(CH3COO)2・−2H20
)である。たとえば、NaCH3COO58重量%の水
溶液に1〜2m77!の粒状のコハク酸2ナトリウム6
水塩を過冷却材として0.1重量?加えると比重差のた
め過冷却防止材は通常、水溶液の底部に沈む。上記水溶
液を60℃以上に昇温し、完全にNaCH3COO・3
H20結晶を溶解させたのぢ冷却すると、必らず過冷却
防止材の表面からNaCH3COO・3H20結晶が2
5℃以上で成長するのが見られると共に、上記結晶が成
長している間、水溶液の温度(放熱温度)は55℃以上
に保たれ、くり返しヒートサイクルも可能となる。また
、NaCH3COOを50重量%含有する水溶液(融点
50℃、融解熱45誠/9以上)1k9に39のコハク
酸1水素1ナトリウムを加えた組成物は、固化の開始温
度は25℃以上であり25℃〜60℃のヒートサイクル
試験において、順調に相変化をくり返し、コハク酸1水
素1ナトリウムも同等の過冷却防止効果を示し、NaC
H3COOを40重量%含有する水溶液(融点40℃、
融解熱30ca1,/9)に酢酸ストロンチウム1/2
水塩を0.2重量%加えた組成物は、25チC〜50℃
間のヒートサイクル試験において、順調な相変化をくり
返し、酢酸ストロンチウム一水塩も同様実用に耐え得る
過冷却防止効果を示し、これらの混合物で添加しても同
様である。尚、実用的な添加量としては0.01〜0.
1重量%程度が好ましい。これら過冷却防止材の用い方
としては、直接蓄熱材に添加するほか、プラスチツク類
や硫黄などの適当な結合材を用いて蓄熱材中に浮遊でき
るようにみかけ比重を調整したり、あるいは長期的寿命
の保証や機械的強度の向上等を行なつた上用いることも
可能である。さらに、上記過冷却防止材を用いる蓄熱材
としてはNaCH3COO4O重量%以上を含む水溶液
のほか、NaCH3COO・3H201k9にコハク酸
2ナトリウム6水塩29を加え、65℃以下で融解した
のち、冷却したものは室温(25℃)に冷却されると固
化を開始して、蓄熱材の温度は58℃に上昇するととも
に凝固潜熱として60cat/9を放出し、融解一凝固
サイクル(65℃〜25゜C)をくり返しても順調な相
変化がみられた。
また、この組成物にコハタ酸2ナトリウム6水塩のかわ
りに同濃度の酢酸ストロンチウム1/2水塩を加えたも
のは65℃〜25℃のヒートサイクル試験において、順
調な相変化をくり返した。さらに、NaCH3COO・
3H20(5Na2S203・5H20(ハイポ)とを
モル比で1:1に混合した組成物、すなわち前者136
.089、後者248.189の混合物は、融点約40
℃融解熱約50C(1t/9を有するが、混合物に0.
2重量?のコハク酸1水素1ナトリウムを加えた組成物
は50℃で融解し、室温に冷却すると、固化を開始して
、蓄熱材の温度は40℃まで上昇し、凝固潜熱約50(
i/9がえられ、5『C〜25℃間のヒートサイクル試
験において順調な相変化がみられた。
また、NaCH3COO・3H208509にNaHC
OO・3H201509を加えた組成物は融点約50℃
、融解熱約50淀/9を有し、この組成物に、酢酸スト
ロンチウム1/2水塩を0.1重量?、すなわち19を
加え、60℃で融解したのち、25℃まで冷却すると固
化を開始し、蓄熱材の温度は51℃まで上昇し、凝固潜
熱として50ca1./9を放出した。
つづく、600C〜25℃のヒートサイクル試験におい
ても、順調な相変化を1000回以上くり返した。この
組成物に酢酸ストロンチウム1/2水塩のかわりに同濃
度のコハク酸2ナトリウム6水塩を加えた組成物は、上
記と同等の性能を保持し、6『C〜25℃のヒートサイ
クル試験において、順調な相変化をくり返した。さらに
この組成物にコハク酸2ナトリウム6水塩のかわりに同
濃度のコハク酸1水素1ナトリウムを加えた組成物は、
上記と同等の性能を有し、60をC〜25℃のヒートサ
イクル試験において、順調な相変化をくり返した。以上
のように、本発明によれば酢酸ナトリウム3水塩(Na
CH3COO・3H20)あるいは酢酸ナトリウム3水
塩(NaCH3COO・3H20)とハイポ(Na2S
2O3・5H20)とのモル比1:1の混合物あるいは
酢酸ナトリウム3水塩(NaCH3COO・3H20)
にギ酸ナトリウム3水塩(NaHCOO・3H20)を
添加した混合物、あるいは酢酸ナトリウム(NaCH3
COO)を40重量%以上含む水溶液に、コハク酸2ナ
トリウム6水塩((NaCH2COO)2・6H20)
あるいはコハク酸1水素1ナトリウム(HOOCCH2
CH2COONa)あるいはコハク酸ストロンチウム百
水塩(Sr(CH3COO)2・−2H20)のうち一
種あるいはそれらのうちの任意の数類を添加することに
よつて、過冷却を容易に防止でき、くり返しヒートサイ
クルが可能であり、実用性にすぐれた蓄熱材を得ること
ができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 酢酸ナトリウム3水塩(NaCH_3COO・3H
    _2O)あるいは酢酸ナトリウム3水塩(NaCH_3
    COO・3H_2O)とハイポ(Na_2S_2O_3
    ・5H_2O)とのモル比1:1の混合物あるいは酢酸
    ナトリウム3水塩(NaCH_3COO・3H_2O)
    にギ酸ナトリウム3水塩(NaHCOO・3H_2O)
    を添加した混合物、あるいは酢酸ナトリウム(NaCH
    _3COO)を40重量%以上含む水溶液に、コハク酸
    2ナトリウム6水塩((NaCH_2COO)_2・6
    H_2O)、あるいはコハク酸1水塩1ナトリウム(H
    OOCCH_2・CH_2COONa)、あるいは酢酸
    ストロンチウム1/2水塩(Sr(CH_3COO)_
    2・1/2H_2O)のうちの一種、あるいはそれらの
    うちの任意の数種を添加したことを特徴とする蓄熱材。
JP8878178A 1978-07-20 1978-07-20 蓄熱材 Expired JPS59543B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007314741A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Michiko Yamaguchi 潜熱蓄熱材組成物

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KR20190100167A (ko) * 2016-12-22 2019-08-28 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 축열재

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