JPS604580A - 蓄熱材 - 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】 この発明は２０℃附近において融解潜熱を利用する蓄熱
材に関するものであり、太−エネルギーを利用した農業
用ビニルハウスなどの暖房用に好適なものである。

２０℃附近において融解潜熱を放出する蓄？（〜材に対
する要求は、省資源、るエネルギー化の動きにともなっ
て、最近ますます項大してきた。

この温度域の蓄熱材は特に冬期のａ業用ビニルハクスな
どの暖房用に好都合である。ところが、Ｃａ０ｌｓ・６
Ｈ１０は融点２９，８℃であり、このような目的には融
点が少し高すぎるため、この１まで実用化できない。そ
こでなんらかの添加物を加えて、Ｃａ０Ｚｔ・６Ｈ，Ｏ
の融点を２０℃附近まで低下させなければならない。こ
のような組成物の実例としては、我々の先行発明になる
ｃａａｚ２・ｌｉＨ，Ｏ−Ｃａ　Ｂｒ２・６Ｈ２０混台
系（特開昭５１−ｔｇｓｃｉｂｇ号公報）などがある。

たとえば農業用ビニルハウスにおける使′用例について
説明すると、適当な容器に封入された蓄熱材は昼間の太
１場熱によってカＵ熱され、融解することによシ太陽エ
ネルギー（！ｌ−融解熱として貯える。−万、夜間にな
って気温が低下してくると蓄熱材は同化を開始し、同化
熱として昼間ｏ　太１場−ｒ−ネルギーを放出するので
、ビニルハウス内の諷度は一定に保たれる。このように
蓄熱材の作用ｒま順調に融解−固化のｔ目ｙ化をくり返
し行なうことによシ、吸熱−放熱のサイクルを生じるこ
とになる。このような使用例において、１イ熱材に要求
されるオ一番目の性能は融解熱の大きさよシもむしろヒ
ートサイクル安定性である。すなわち、いくら大きな融
解熱をもっていたとしても、数十回のヒートザイクルで
望ましくない異相物質（例えばＣａＯ／２・４Ｈ２０，
４相の融点４５　’Ｃ）を晶出し、蓄熱材としての性能
を失なうような組成物は実用的な蓄熱材とはいえない。

その次に要求されるのは蓄熱材のコストであり、たとえ
相愛化安定性にすぐれていたとしても、篩コストな組成
物は農業用に用いることができない。先に上げた組成物
は少しコストが鍋ずきて実用的とはいいがたい。

低コストな組成物Ｖ（は我々の別の光行発（７）（特願
昭５７−２２２２７２号１」細骨、特願昭５７−２２２
２７３　最明細骨など）があシ、これらの１円成物は相
愛化安定性にすぐれるだけでなく、低コストであり、す
ぐれたＸ用的組ＩＪｙ、、吻であるが、いくらか組成不
均一の生じやすい欠点があった。

この発明は上記のような従来のものの欠点全除去するた
めになされたもので、（イｌ　＃１ｔｌｉ水麩化吻、（
ロ）無水硝酸塩、並びに（ハ）塩化物、見化吻および硝
酸塩の内の少なくとも一種の水化物を含有するＣａＯ１
２・６Ｈ３０を用いることにより、組成不、ｔｌ　−の
発生塾および過冷却傾向が防止きれると共に、同化特性
および相愛化安定性の改善された蓄熱材を得ることを目
的とするものである。

すなわち、この発明の主対象となる組成物は先に述べた
我々の先行発明によるものであり、ＮＨ４Ｎｏ　３−　
ＮＨ４ＢｒあるいはＫＮＯ３−ＫＢｒの二種無水物を各
々５重量％以下含有するＣａＯ１２・６Ｈ，ｒ−ある。

５重量％以上の場合、１１（（水臭化物は飽和溶解度を
越え、無水硝酸塩は反応によりｍｌ化しない成分として
水が増加し融解熱が低下する。このような組成物に、更
に例えばＣａ（ＮＯ３１２・４Ｈｓ　ＯＣａＢｒ２・ｂ
’ｕ２ｏ、　ＭＰ（Ｎｏ３１２・０Ｈ２０，ＭＰＯ／、
−６Ｈ，ＯおよびＭ２Ｒｒｊ＠６Ｈ２０の内の少なくと
も一種をｌＯ＠量％以下添加すると液中の垂直方向（重
力方向）の組成不均一が大きく改善され、望１しくない
ＣａＯ１２・４Ｈ２０を晶出することのない蓄熱材を得
ることができることを見出した。上記水化物の添加量は
コスト面から決めれば良く、合計量としてｌＯ里重％以
下、好ましくけ５申！籠％以下で、実用目的を達する組
合せを選ぶことができる・ これらのオ四添加物を含有しない組成物の緒特性につい
ては先の特許出願明細書に詳しく述べたので省略する。

なお、ＮＨ４Ｎ　Ｏ、；　ＮＨ４Ｂｒを各２凧量％含有
する０ａｃｔ２・６Ｈ２０組成物をモル％であられすと
、ＣａＯ／、・ｔｌＨｓｏ　９０．２モル％、　ＮＨ，
Ｎｏ３５．４モル％、ＮＨ４Ｂｒ４．４モル％であり、
ＮＨ，Ｎｏ３とＮＨ，Ｂｒの添加量は約ｌθ　モル％に
も達するｒ震度でめる。ＫＮＯ３゜ＫＢｒを谷２重迫％
含む組成物でＱよＣａＣ，１２−８ｋｈ　Ｏ９２モル％
、　ＫＮＯ３４，８モル％、　ｋＬＢｒ　８．７モル比
　である。

以下実施例によシこの発明２祝（７）する刀）これによ
シこの発Ｌ３＃Ｊを限定しない。

実施例　１ ＣａＯ／ｚ’６．　ｌ　Ｈ２０（Ｎａ　Ｃ１を０．２車
量％以上溶解したもの］にＮＨ４ＮＯ３，ＮＨ４Ｂｒ　
ｋ　谷２里量％〃［］え、吏ｉＣＣａ（ＮＯＢ）２・４
Ｈ２Ｏｆ　１　重ｉ％〃［１えて融解し、均一溶液とす
る。核生成材として１３ａｚｒ　０３をｏ、ｌ−１量％
加えたものに、８０−１２℃のヒートサイクル試験を行
なった。ヒートサイクル試験は内径２０ｔｎｍψの垂直
ガラス管中に試料を入れ（液高さ約９００ｍ）、５本の
ＭＩｆｔ対Ｃ１Ｃ１５ｏ間隔）を用いて各所の温度変化
を記録するのである。

その結果、１２００回以上、安定した相変化全くり返し
、ＣａＯ／２・４Ｈ，Ｏの相分離もみちれなかった。

同化時の特性は表に示したとおりであった。

実施例　２ 実施例１の組１戊物のＣａ（ＮＯ３Ｊ２　’　４＆　Ｏ
のかわりにＭｙ（ＮＯ３）２・６Ｈ２０を同濃度添加し
た組成物は、実施例と同様の試験においてｘｚｏ’ｏ回
以上安定であり、Ｃａ　Ｃ１２・４Ｈ２０を晶出しなか
った。

１！１化時の特性は表に示したきおシである。

実施例　８ ＯａＯｈ　・６．０　Ｈｓ　Ｏ（ＣＫＮＯｓ、　ＫＢｒ
を各２爪量％〃１ｊえ、史にＣａ　［ＮＯ３１２・４Ｈ
２０を１爪量％加えて融解し、均一溶液とする。

核生成材としてＢａ　ＴＩ・０３をｏ、　ｉ重量％加え
たものは実施例１と同様のヒートサイクル試験において
１２００回以上、安定に相変化をくシ返した。

固化時の特性は表に示したとおりであった。

実施例　４ 夾厄例８の媚↓成物のＣａ（ＮＯ３１２・４Ｈ２０のか
わりにＭＰ　（Ｎｏ３）　２・６Ｈ２０を同濃度加えた
ものは実施例と同様のヒートサイクル試験において、表
に示した１Ｉ８ｉ１１ヒ特性をもち、１２００以上安だ
に（目ｙ化をくシ返し、ＣａＣ１ｖ・４Ｈ２０を晶出し
なかった。

実施例　５ 実施例１の組成物のＣａ　（Ｎ０ｘ）２　・４Ｈ２０の
かわ９に０ａＥｒ２・６Ｈ２０を２止量％加えたものは
、実施例１と同様の試験において、１２００以上、安定
に相変化全くシ返した。凝固点は２０°Ｃであった。

実施例　６ 実施例８の組成物のＣａ［Ｎ０ｓ）２・４Ｈ２０のかわ
りにＭＩＢｒ２・６Ｈ，Ｏを２重量％加えたものＬｆｉ
天施例１と同様の試験において１２００回以上、安定に
相賀化全くシ返した。凝固点はｇｏｏＣであった。

実施例　７ 実施例１の組成物のＣａ（Ｎ０３）２　・４ｆ（２０の
かわシにＭＰ　Ｏ／２・６Ｈ２０を１重量％加えたもの
は（晴一点２１℃であり、実施例１と同様の試験におい
て１２００以上、安定にｌＦ３．ｔｆ−化をく９返した
。

衣に、比較例１．２として、オ四１ｈ加物を含有しない
無水物のみを含有する光行発明の組成物、および上記タ
モ施例１−４の代表的組成物の固化時の温度変化を示す
。表中、鏝初、最後とは、前記ヒートサイクル試験にお
いて、それぞれ、最初、最後に１ｍｌ化する部分の温度
である。なお、最初、最後とも、前の値が固化を開始し
た温度（過冷却が破れた温度）、後の値が同化時の発熱
温度（＃！同点）である。

水化物を加えない両比較例にみられる最初と最後の凝固
点の差３．５°Ｃあるいは３．７℃は、両試料とも均一
によく混合した直後にけみられ六１目変化のくシ返しく
でともなって生じてくることことから、これは液中にお
いてなんらかの垂直方向の組成不均一が生じたためであ
ると考えるのが最も妥当なように思われる。事実、この
最のような意味である。ところが、このような組成４勿
にＣａ（Ｎ０３）２　・４Ｈ＊　ＯあるいはＭＰ＋Ｎｏ
、３２・ＯＨ，Ｏを１患遺％加えると、表に示したよう
に、凝固点は最初と最後でｌ’ｃ以内に一致するように
なると同時に、最後の同化開始温度も数℃上昇し、すな
わち、過冷却傾向が改善されて、−化じやすくなること
がわかる。これはおそら（、ＣａＣ！１２・ａｌ（ｓ　
Ｏ−無水物系では、主１ｍ１２．分であるＣａ０１！・
６Ｈ２０と添加物である無水物との間の相互作用がいく
らかしつくりしないような性格をもっているのに対して
、そこに加えられた少鼠の水化物は両者の同をとシもつ
ような役割をするためではないかと考えられる。すなわ
ち、組成不均一を生じにくくするだけでなく、同化時性
まで改善するのが、これらオ四小加物でるる水化物の効
果であるということができる。

表　同化時の温度変化 なお、これら水化物を少量加えた場合、融解熱の低下は
ほと入とな（，２０ｏｔ／ｙ以下である。

特にハロゲン化物水化物を〃目えた場合には理想溶液近
似に従い、融解熱はほぼ各成分の含有量にそのｌ？１！
ｌｔ解熱を来したものを加えればえられる。

又、実施ｖＩｌとして、上記水化物を単独に加えた揚台
について述べたが、これらを二、三種組合わせて加える
と、特に硝酸温水化物とハロゲン化物水化物の組合せの
場合、１１．１１１４ｆの相采作用によシ更にすぐれた
効果が得られる。

以上絖例したと９９、この発明は（イ）無水臭化物、（
ロ）無水硝酸坂、並びに（ハ）塩化物、臭化物および銅
酸塩の円の少なくとも一連の水化物を含何するＣａ０６
・６Ｈ２０を用いることによジ、組成不均一の発生およ
び過冷却傾向が防止されると共に、固化特性および相変
化安定性の改善された蓄熱材を得ることができる。なお
、更にこｎら水化物の添加によシ、蓄熱材のｒ評点を数
℃の範囲内で制御することができ、使用目的にかなった
ｌＡ成物とすることができる。

代理人　大　岩　増　雄 １１許庁長′１ハｊ股 １・１τイ′１の表示　ｊ；’１１ｐ、（ｉｌ１４４５
　Ｂ−１１８０６５号５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の第８頁第１行、第６行、および第１７行
の１１２００以上」をそれぞれ１１２００回以上」に訂
正する。

（２）同第１０頁第５行の１−シつくりしな０」を１し
っくりしない」に訂正する。

（３）同第１１頁第６行の「２ＣＯ１／／ｇ」を「２ｃ
ａｌ／ｇＪに訂正する。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１（イ）無水臭化物、（ロ）無水硝酸塩、並びに１
   号塩化物、臭化物および硝酸塩の内の少なくとも一種の
   水化物を含有するＣａＣ／ｌ・６ＨｔＯから成る蓄熱材
   。 （２）　無水臭化物がＮＨ，ＢｒおよびＫＢｒのいずれ
   か一種である特許請求の範囲第１項記載の蓄熱材０ （３）　無水硝酸塩がＮＵ、Ｎｏ、およびＫＮＯ，のい
   ずれか一種である特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の蓄熱材。 （４）塩化物水化物がＭｆｏｌｘ・ＯＨ，Ｏである特許
   請求の範囲第１項ないし第８項の何れかに記載の蓄熱材
   。 （５）臭化物水化物がＣａＢｒｔ　’　６ＨｓＯおよび
   ＭｙＢｒｌ−６Ｈ＠０の内の少なくとも一種である特許
   請求の範囲第１項ないしオ壱項の何れかに記載の蓄熱材
   。 （６）硝酸塩水化物がＣａ（ＮＯｘ）２　・４Ｈ１０お
   よびＭｙ（ＮＯ３）２・６Ｈ３０の内の少なくとも一種
   である特許請求の範囲第１項ないし第５項の何れかに記
   載の蓄熱材。