JPS60163989A - 相転移熱蓄熱体 - Google Patents

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、ベンタエ！Ｊ）！Ｊ）−７＋／の相転移に伴
なう熱の吸収・放出を利用した潜熱利用型の蓄熱体に関
する。

「蓄熱」は太陽熱や工場廃熱など、その発生量と発生時
間が不安定な熱エネルギーを一時的に貯蔵することによ
って、任意の時間に任意の量の熱エネルギーを消費でき
るようにするだめの技術でおり、近年のエネルギー事情
を背景としてますます重要視されている。現在までに知
られている蓄熱の原理は次のように大別される。

（１）物質の顕熱を利用する方法 （２）物質の相変化潜熱を利用する方法（１） （３）物質の化学反応熱を利用する方法このような蓄熱
の目的に利用できる物質が、所謂蓄熱材料であシ、例え
ば（１）では水や岩石のように単位体積当りの熱容量が
大きな物質が、また（８）では水酸化カルシウムのよう
に容易に温度によシ下記のような可逆反応を起しかつ反
応熱の大なる物質がそれぞれ蓄熱材料として検討されて
きた。

Ｏａ　（ＯＨ）　２□Ｃａ　Ｏ＋Ｈ２Ｏ一方、（２）の
相変化潜熱を利用するタイプの蓄熱体としテハ、芒硝（
Ｎａ２８０４　・１０　Ｈ２Ｏ）やハイポ（Ｎａ２５２
０ｓ　・５　［２０）　（７）　、１：うに溶融／凝固
の際の溶融潜熱を利用した所謂溶融潜熱利用型の蓄熱体
が検討されてきた。

しかし、芒硝やハイポなどの無機水利化合物はその大部
分が過冷却や相分離現象を起すため、蓄熱体として長期
間安定な動作を行わせることが困難である。

そこで、本発明者等はこれ等の欠点のない潜熱利用型の
蓄熱材料について種々検討の結果、上述の固体−液体の
相変化利用の蓄熱体に対して、べｒ　９　） ン　タ　エ　リ　ト　リ　ト　−ル　（０（ＣＨ２０Ｈ
）４　）　が　１８８　℃で固体一固体の相変化を起し
、氷の融解熱と同程度の８２２　Ｊ／ｇの極めて大きい
相転移熱の吸収・放出を行い、過冷却を起しに＜＜、相
分離現象を起さず、しかも安価であることから、最適の
蓄熱材料になり得るとの結論に至った。

しかし、ペンタエリトリトールを熱媒体（空気などの流
体）との間で熱交換を行わせて蓄熱の目的に使用する場
合、蓄熱と放熱を繰シ返して行くうちに劣化が起こり、
蓄熱量が短時間に減少して行き、最後には熱を蓄えるこ
とができなくなるということが明らかに々つた。

本発明は、上記事情に鑑み、前述の潜熱型蓄熱体として
優れた性質を有するペンタエリトリトールに長期間の繰
り返し使用における耐久性を付与することによシ、信頼
性のある、経済性の高い蓄熱体を提供することを目的と
するものであシ、その要旨は所定形状のペンタエリトリ
）−７＋／あるいはそれを流体に混ぜたものにフェノー
ル化合物あるいはアミンを加えて劣化を防止するように
した（３） 蓄熱体である。

即ち、以上のように構成することにより、ベンタエ！Ｉ
＋−！Ｊ）−ルは長期間、蓄熱−放熱の繰シ返し使用を
行っても蓄熱能力の低下がほとんどみられなくなり、所
期の目的を達成することができたのである。

本発明ではペンタエリトリトールを球状、棒状体、板状
体、粒状など、所定の形状に成形したものを使用するが
また、ハイザーム、ザームエス、カロリア、シリコンオ
イルなど各種の流体と混ぜてスラリー状としても使用す
る。

本発明に用いられるフェノール化合物あるいはアミンと
しては、フェノール、クレゾール、ヒドロキノン、カテ
コール、アニソール、キシレノール、Ｎ−ニトロソアニ
リン、Ｎ−ニトロソアミン、フェニレンジアミン、エチ
レンジアミン及ヒソレらの物質の誘導体などが挙げられ
る。これらの物質は単独で用いてもよいし、２種以上混
合して用いてもよい。

使用にあたっては、ベンタエ！Ｊ　）　！Ｊ　）−＃に
こ（４） れらの物質を加えた後、成形しても良いし、成形したペ
ンタエリトリトールにこれらの物質を塗布、吹き付けあ
るいは含浸させても良い。また、流体と混ぜてスラリー
状となったペンタエリトリトールに添加しても良い。

フェノール化合物あるいはアミンのペンタエリトリトー
ルに対する添加量は通常数乗量％で良いが、蓄熱体の使
用期間により、それが長い場合は添加量を増やすなど、
適宜増減することができる。

こうして得られた蓄熱体は、安価で蓄熱密度が大きく、
過冷却や相分離などの欠点がなく、長期間の使用に際し
ても蓄熱能力が低下しないので、安定な蓄熱動作が可能
であり、太陽エネルギーや工場廃熱などの熱エネルギー
の回収・利用に好適なものである。

以下、この発明の実施例を示す。

実施例１ 粉状のペンタエリトリトー）ｖ　５　ｇに２．６ジーｔ
−ブチルクレゾールを５重量％（２５０■）加えて混合
した後、試験管中で３０℃から６時間かけ（５） て２００℃まで上げ、その温度に８時間保持し、その後
、５時間かけて３０℃まで冷却し、８０℃に５時間保持
するという１日１回の３０℃−２００℃の加熱冷却サイ
クルを２力月間、繰シ返した。

こうして空気存在下で２力月間の蓄熱−放熱実験を行っ
た試料を示差走査熱量計で融解熱量を測定した結果、は
とんど熱量の低下が見られなかった。

実施例２ 直径３Ｄの球状のベンタエ！Ｊ）’Ｊ）−ル５ｇに２．
２′−メチレン−ビス（４−メチ）Ｖ−（ｉ−ｔ−ブチ
ルフェノ−／１／）を１０重量％（５００■）加粉状の
ペンタエリトリトー／Ｌ１５ｇにＮ−フエニ）Ｖ　Ｎ　
／−シクロヘキシル−Ｐ−フェニレンジアミンを５重量
％（２５０■）加えて混合した後、試験管中で実施例１
と同様の２力月間の蓄熱−放熱実験を行った。その結果
、はとんど熱量の低下が（６） 見られなかった。

比較例 ペンタエリトリトールのみを５ｇ、試験管に封入し、実
施例１と同様の２力月間の蓄熱−放熱実験を行った後、
示差走査熱量計で融解熱量を測定したところ、劣化によ
り融解熱量はほとんど０どなっており、蓄熱能力がなく
なっていた。

（７）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定形状のベンタエ！Ｊ）！Ｊ）　−Ａｚあるいはそれ
   を流体に混ぜたものにフェノール化合物あるいはアミン
   を加えて成ることを特徴とする蓄熱体。