JPS61197668A - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
- Publication number
- JPS61197668A JPS61197668A JP3753685A JP3753685A JPS61197668A JP S61197668 A JPS61197668 A JP S61197668A JP 3753685 A JP3753685 A JP 3753685A JP 3753685 A JP3753685 A JP 3753685A JP S61197668 A JPS61197668 A JP S61197668A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage material
- heat storage
- nucleating agent
- acetate trihydrate
- sodium acetate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、蓄熱材に関する。更に詳しくは、凝固時の過
冷却の程度を軽減し、長期の熱サイクルに対し安定した
性能を発揮する蓄熱材にに関する。
冷却の程度を軽減し、長期の熱サイクルに対し安定した
性能を発揮する蓄熱材にに関する。
蓄熱材としては、従来から水や砕石が用いられてきたが
、これらは蓄熱密度が小さいため（１ｃａｌ／ｇ−ｄｅ
ｇ以下）、実用に際してはかなり大きな蓄熱器を必要と
する。また、放熱に伴って、蓄熱器内の温度は徐々に低
下するので、安定な熱エネルギーを得ることは、技術的
にかなり困難である。
、これらは蓄熱密度が小さいため（１ｃａｌ／ｇ−ｄｅ
ｇ以下）、実用に際してはかなり大きな蓄熱器を必要と
する。また、放熱に伴って、蓄熱器内の温度は徐々に低
下するので、安定な熱エネルギーを得ることは、技術的
にかなり困難である。
これに対し、近年物質の融解、凝固の際の潜熱を蓄熱に
応用する研究、開発が盛んになってきている。このよう
な潜熱型の蓄熱材の特徴は、材料の融解温度に一致した
一定温度の熱エネルギーを。
応用する研究、開発が盛んになってきている。このよう
な潜熱型の蓄熱材の特徴は、材料の融解温度に一致した
一定温度の熱エネルギーを。
数１０ｃａｌ／ｇという高い蓄熱密度で安定に吸収およ
び放出できる点にある。
び放出できる点にある。
ところで、最近太陽熱利用技術や排熱回収技術の進展に
伴ない、給湯用および暖房用の熱源として５０〜６０℃
といった比較的低い温度での蓄熱が注目されている。こ
のような低い温度で蓄熱を行なう際の潜熱型蓄熱材とし
ては、パラフィンワックスや高級脂肪酸などの有機物や
無機水和物などが注目されている。
伴ない、給湯用および暖房用の熱源として５０〜６０℃
といった比較的低い温度での蓄熱が注目されている。こ
のような低い温度で蓄熱を行なう際の潜熱型蓄熱材とし
ては、パラフィンワックスや高級脂肪酸などの有機物や
無機水和物などが注目されている。
潜熱型蓄熱材としての有機物は、融解、凝固時における
安定性は良好であるものの、材料自身の熱伝導が悪いた
め、熱の吸収および放出を行なう上で問題がある。また
、比重が小さいため、蓄熱器も比較的大きなものとなっ
てくる。
安定性は良好であるものの、材料自身の熱伝導が悪いた
め、熱の吸収および放出を行なう上で問題がある。また
、比重が小さいため、蓄熱器も比較的大きなものとなっ
てくる。
一方、無機水和物は、有機物蓄熱材と比較して熱伝導率
は約２倍程よく、比重も１．５〜２．０程度と大きいた
め、蓄熱器も小さくすることができる。しかるに、無機
水和物は、一般に凝固開始温度が融解温度よりも低くな
るという、いわゆる過冷却現象を示す。かかる現象は、
無機水和物を蓄熱材として用いた場合、一定温度の熱エ
ネルギーを安定して吸収および放出するという潜熱型蓄
熱材の特徴を著しく損わせるものである。
は約２倍程よく、比重も１．５〜２．０程度と大きいた
め、蓄熱器も小さくすることができる。しかるに、無機
水和物は、一般に凝固開始温度が融解温度よりも低くな
るという、いわゆる過冷却現象を示す。かかる現象は、
無機水和物を蓄熱材として用いた場合、一定温度の熱エ
ネルギーを安定して吸収および放出するという潜熱型蓄
熱材の特徴を著しく損わせるものである。
酢酸ナトリウム・３水和物Ｃｔｌ、 ＣＯＯＮａ ・３
Ｈ２０は、融解温度が５８℃であり、潜熱量が６２ｃａ
ｌ／ｇ（示差走査熱量計による）と高いため、給湯用や
暖房用、更には恒温としての空調用などの潜熱型蓄熱材
として非常に有望であるが、この無機水和物の場合にも
過冷却現象がみられる。即ち、一旦融解させた酢酸ナト
リウム・３水和物は、約１５℃前後の室温に放置しても
固化しないのである。これは、酢酸ナトリウム・３水和
物の凝固開始温度が約−２１℃であり、結局約８０℃近
い温度差に相当する過冷却を生ずるためである。従って
、５８℃における熱の吸収・放出が全く円滑に行われな
いので、これ単独では蓄熱材として使用することができ
ない。
Ｈ２０は、融解温度が５８℃であり、潜熱量が６２ｃａ
ｌ／ｇ（示差走査熱量計による）と高いため、給湯用や
暖房用、更には恒温としての空調用などの潜熱型蓄熱材
として非常に有望であるが、この無機水和物の場合にも
過冷却現象がみられる。即ち、一旦融解させた酢酸ナト
リウム・３水和物は、約１５℃前後の室温に放置しても
固化しないのである。これは、酢酸ナトリウム・３水和
物の凝固開始温度が約−２１℃であり、結局約８０℃近
い温度差に相当する過冷却を生ずるためである。従って
、５８℃における熱の吸収・放出が全く円滑に行われな
いので、これ単独では蓄熱材として使用することができ
ない。
本発明者は、酢酸ナトリウム・３水和物の過冷却の程度
を軽減させ得る発核剤を求めて種々検討の結果、特定の
亜リン酸またはリン酸のナトリウム塩が非常に有効であ
ることを見出した。
を軽減させ得る発核剤を求めて種々検討の結果、特定の
亜リン酸またはリン酸のナトリウム塩が非常に有効であ
ることを見出した。
〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕従って
、本発明は過冷却の程度を軽減させた潜熱型の蓄熱材に
係り、この蓄熱材は、酢酸ナトリウム・３水和物に発核
剤として亜リン酸二ナトリウム、トリポリリン酸ナトリ
ウムまたはメタリン酸ナトリウムを添加してなる。なお
、発核剤は、無水物または水和物のいづれであってもよ
い。
、本発明は過冷却の程度を軽減させた潜熱型の蓄熱材に
係り、この蓄熱材は、酢酸ナトリウム・３水和物に発核
剤として亜リン酸二ナトリウム、トリポリリン酸ナトリ
ウムまたはメタリン酸ナトリウムを添加してなる。なお
、発核剤は、無水物または水和物のいづれであってもよ
い。
過冷却軽減の程度は、用いられる発核剤の種類およびそ
の添加割合によっても異なるが、あまり多くの発核剤を
添加しても期待される程の効果が得られないばかりでは
なく、材料の変質をも招くため、一般には酢酸ナトリウ
ム・３水和物に対し、約０．１〜２０重量％、好ましく
は約０．５〜１０重量％の割合で用いられる。添加割合
が、約２０重量％以上になると、酢酸ナトリウム・３水
和物本来の融解温度（Ｔｍ）よりも、蓄熱材としての融
解温度が著しく低下し、５０〜６０℃の必要温度範囲を
満足させない結果となる。
の添加割合によっても異なるが、あまり多くの発核剤を
添加しても期待される程の効果が得られないばかりでは
なく、材料の変質をも招くため、一般には酢酸ナトリウ
ム・３水和物に対し、約０．１〜２０重量％、好ましく
は約０．５〜１０重量％の割合で用いられる。添加割合
が、約２０重量％以上になると、酢酸ナトリウム・３水
和物本来の融解温度（Ｔｍ）よりも、蓄熱材としての融
解温度が著しく低下し、５０〜６０℃の必要温度範囲を
満足させない結果となる。
これらの発核剤による発核作用は、発核剤を添加した酢
酸ナトリウム・３水和物に何らかの処理をすることによ
って始めて発揮するようになる。
酸ナトリウム・３水和物に何らかの処理をすることによ
って始めて発揮するようになる。
即ち、発核剤化合物を酢酸ナトリウム・３水和物に単に
添加しただけでは発核作用を示さず、室温においても固
化しないが、過冷却融解液を酢酸ナトリウム・３水和物
が固化する一２０℃程度迄冷却して固化させたり、ある
いはこれに酢酸ナトリウム・３水和物を添加して固化さ
せるなど、一度固化を経験させると発核作用を発揮する
ようになり、長期間の熱サイクルに対しても安定した過
冷却防止効果を示すようになる。この原因は明らかでは
ないが、一旦酢酸ナトリウム・３水和物の同化を経験し
た発核剤は、融解液中においても、分子のレベルで固化
の結晶配列を記憶しており、冷却の際に周囲に存在する
酢酸ナトリウム・３水和物分子の配列を容易にする、い
わば触媒的な働きをするようになるためと考えられる。
添加しただけでは発核作用を示さず、室温においても固
化しないが、過冷却融解液を酢酸ナトリウム・３水和物
が固化する一２０℃程度迄冷却して固化させたり、ある
いはこれに酢酸ナトリウム・３水和物を添加して固化さ
せるなど、一度固化を経験させると発核作用を発揮する
ようになり、長期間の熱サイクルに対しても安定した過
冷却防止効果を示すようになる。この原因は明らかでは
ないが、一旦酢酸ナトリウム・３水和物の同化を経験し
た発核剤は、融解液中においても、分子のレベルで固化
の結晶配列を記憶しており、冷却の際に周囲に存在する
酢酸ナトリウム・３水和物分子の配列を容易にする、い
わば触媒的な働きをするようになるためと考えられる。
このような発核作用によって示される過冷却軽減の程度
は、蓄熱材の融解温度Ｔｍと凝固開始温度Ｔｍ′との差
ΔＴｓｃによって示されるが、酢酸ナトリウム・３水和
物に前記割合の発核剤を加えることにより、ΔＴｓｃの
値を顕著に低下せしめることができる。また、それに伴
って、融解温度への復帰時間も短かくなり、熱サイクル
試験で長期にわたって安定した性能を発揮することとも
合まって、より効率的な蓄熱作用を営むことができる。
は、蓄熱材の融解温度Ｔｍと凝固開始温度Ｔｍ′との差
ΔＴｓｃによって示されるが、酢酸ナトリウム・３水和
物に前記割合の発核剤を加えることにより、ΔＴｓｃの
値を顕著に低下せしめることができる。また、それに伴
って、融解温度への復帰時間も短かくなり、熱サイクル
試験で長期にわたって安定した性能を発揮することとも
合まって、より効率的な蓄熱作用を営むことができる。
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例１〜５
酢酸ナトリウム・３水和物に対し、それぞれ所定割合の
発核剤化合物を添加し、それらの△Ｔｓｃの値を次の方
法に従って測定した。
発核剤化合物を添加し、それらの△Ｔｓｃの値を次の方
法に従って測定した。
即ち、酢酸ナトリウム・３水和物Ｌｏｇを容量２０ｍ１
のガラス容器にとり、それに下記表に示す量の発核剤化
合物を添加し、密栓する。これを恒温槽内に入れ、上限
温度８０℃、下限温度２０℃の範囲内で、加熱時間およ
び冷却時ｒ５をそれぞれ２時間として、熱サイクル試験
を５０回くり返し行ない、その際の温度変化を熱電対で
測定し。
のガラス容器にとり、それに下記表に示す量の発核剤化
合物を添加し、密栓する。これを恒温槽内に入れ、上限
温度８０℃、下限温度２０℃の範囲内で、加熱時間およ
び冷却時ｒ５をそれぞれ２時間として、熱サイクル試験
を５０回くり返し行ない、その際の温度変化を熱電対で
測定し。
過冷却の程度ΔＴｓｃ（Ｔｍ−Ｔｍ’）を調べた。
（以下余白）
亜すン酸二ナトリ トリポリリン メタリン酸来旅忽
ラム・５水和物（ｇ） 酸ナトリウｌｓｃｇ＞ナ
トリウム（ｇ）１ ０．２ ２ ０゜２３
０．
１４ ０．２ ０．１５
０．２
０．１過冷却防止の効果は、長期のくり返しにおいて
安定して発揮されなければならないが、上記各実施例に
おいては、各サイクル共△Ｔｓｃ＝５°Ｃ以内で固化す
ることが確認された。第１図のグラフは、実施例１の２
０サイクルロの熱サイクル試験における試料の経時的な
温度変化を示している。
ラム・５水和物（ｇ） 酸ナトリウｌｓｃｇ＞ナ
トリウム（ｇ）１ ０．２ ２ ０゜２３
０．
１４ ０．２ ０．１５
０．２
０．１過冷却防止の効果は、長期のくり返しにおいて
安定して発揮されなければならないが、上記各実施例に
おいては、各サイクル共△Ｔｓｃ＝５°Ｃ以内で固化す
ることが確認された。第１図のグラフは、実施例１の２
０サイクルロの熱サイクル試験における試料の経時的な
温度変化を示している。
なお、亜すン酸ニナトリウムの場合には、無水物を用い
ても同様の結果が得られた。
ても同様の結果が得られた。
第１図は、実施例１の２０サイクル目の熱サイクル試験
における試料の経時的な温度変化を示すグラフである。
における試料の経時的な温度変化を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酢酸ナトリウム・３水和物に、発核剤として亜リン
酸二ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウムまたはメタ
リン酸ナトリウムを添加してなる蓄熱材。 ２、酢酸ナトリウム・３水和物に対し、発核剤化合物が
約０．１〜２０重量％の割合で添加された特許請求の範
囲第１項記載の蓄熱材。 ３、発核剤化合物が無水物または水和物である特許請求
の範囲第１項記載の蓄熱材。 ４、加熱目的に用いられる特許請求の範囲第１項記載の
蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3753685A JPS61197668A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3753685A JPS61197668A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 蓄熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61197668A true JPS61197668A (ja) | 1986-09-01 |
Family
ID=12500243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3753685A Pending JPS61197668A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61197668A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5266045A (en) * | 1991-10-28 | 1993-11-30 | Yazaki Corporation | Waterproof connector |
| US5573429A (en) * | 1993-09-20 | 1996-11-12 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Wire holder for a water-proof connector having a u-shaped holder member and rubber plug |
| JP2019206631A (ja) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | 東邦瓦斯株式会社 | 潜熱蓄熱材組成物 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57187381A (en) * | 1981-05-13 | 1982-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat accumulating material |
| JPS5922986A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Pentel Kk | 蓄熱材 |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP3753685A patent/JPS61197668A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57187381A (en) * | 1981-05-13 | 1982-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat accumulating material |
| JPS5922986A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Pentel Kk | 蓄熱材 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5266045A (en) * | 1991-10-28 | 1993-11-30 | Yazaki Corporation | Waterproof connector |
| US5573429A (en) * | 1993-09-20 | 1996-11-12 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Wire holder for a water-proof connector having a u-shaped holder member and rubber plug |
| JP2019206631A (ja) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | 東邦瓦斯株式会社 | 潜熱蓄熱材組成物 |
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