JPS6153386A - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
- Publication number
- JPS6153386A JPS6153386A JP17375484A JP17375484A JPS6153386A JP S6153386 A JPS6153386 A JP S6153386A JP 17375484 A JP17375484 A JP 17375484A JP 17375484 A JP17375484 A JP 17375484A JP S6153386 A JPS6153386 A JP S6153386A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- test tube
- heat storage
- supercooling
- ch3coona
- Prior art date
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- 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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明はＣＨ３ＣＯＯＮａ・３ＨｚＯを主成分とする蓄
熱材に関するものである。
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べて単位型′Ｍ籍り、あ
るいは単位体積当りの蓄熱量が大きく、かっ相変化点に
おいて一定温度の熱を取り出せる特徴を有する。従って
潜熱蓄熱材を使用することにより、小型で効率良く熱エ
ネルギーを利用できる蓄熱システムが可能となる。
を利用したものが知られている。潜熱を利用した蓄熱材
は、顕熱を利用した蓄熱材に比べて単位型′Ｍ籍り、あ
るいは単位体積当りの蓄熱量が大きく、かっ相変化点に
おいて一定温度の熱を取り出せる特徴を有する。従って
潜熱蓄熱材を使用することにより、小型で効率良く熱エ
ネルギーを利用できる蓄熱システムが可能となる。
潜熱蓄熱材として有機物系や無機物系の赦多くの物質が
検討さｎてている。なかでも水和塩は、そめ結晶中の水
分子の関与により、相変化、特に融解・凝固の際の潜熱
が大きく、蓄熱材として有望視されている。
検討さｎてている。なかでも水和塩は、そめ結晶中の水
分子の関与により、相変化、特に融解・凝固の際の潜熱
が大きく、蓄熱材として有望視されている。
ところが一般的に水和塩は著しい過冷却現象を示すため
、所望の温度での相変化を長時間にわたりて確実に行な
わせることが非常に困難であった。
、所望の温度での相変化を長時間にわたりて確実に行な
わせることが非常に困難であった。
本発明の蓄熱材の主成分であるＣＨｓＣＯＯＮｍ・３Ｈ
２Ｏζ水相塩ｍのｍ熱釜熱材として優れてぃ ゛
るものであるが、蓄熱材として実用化する際には上述の
過冷却を防止することが心安である。
２Ｏζ水相塩ｍのｍ熱釜熱材として優れてぃ ゛
るものであるが、蓄熱材として実用化する際には上述の
過冷却を防止することが心安である。
すなわちＣＨ３ＣＯＯＮａ 書３ＨｚＯは融解・凝固の
相変化温度が５８″Ｃであり、その際の潜熱が約３４０
Ｊ／−と太さいため、暖房用あるいは給湯用などの蓄熱
システムで使用する蓄熱材として適している。
相変化温度が５８″Ｃであり、その際の潜熱が約３４０
Ｊ／−と太さいため、暖房用あるいは給湯用などの蓄熱
システムで使用する蓄熱材として適している。
しかしＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏは過冷却の度合が大
きく、加熱により完全に融解した後に冷却した場合、０
℃付近まで容易に過冷却して凝固しない性質を有する。
きく、加熱により完全に融解した後に冷却した場合、０
℃付近まで容易に過冷却して凝固しない性質を有する。
この過冷却現象は、仮に一旦ＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２
Ｏに蓄熱しても、所望の温度で熱エネルギーを取り出せ
ないという不都合を生じさせる。従ってＣＨ３ＣＯＯＮ
ａ１１５ＨｚＯを］＃ｌとして使用する場合には、この
過冷却を防止することが実用化に際してＶ、要な課題と
なる。
Ｏに蓄熱しても、所望の温度で熱エネルギーを取り出せ
ないという不都合を生じさせる。従ってＣＨ３ＣＯＯＮ
ａ１１５ＨｚＯを］＃ｌとして使用する場合には、この
過冷却を防止することが実用化に際してＶ、要な課題と
なる。
本発明は水和塩であるＣＨａＣＯＯＮａ・６Ｈ２Ｏの過
冷却を防止し、実用性に優ｎた蓄熱材を提供することを
目的としている・ 本発明の特徴は、ＣＨ３ＣＯＯＮａ−３ＨｚＯを蓄熱材
の主成分とし、過冷却の防止のためにＩＱ（２ＰＯｎま
たはＫｚＨＰＯ４を添加する点にある。
冷却を防止し、実用性に優ｎた蓄熱材を提供することを
目的としている・ 本発明の特徴は、ＣＨ３ＣＯＯＮａ−３ＨｚＯを蓄熱材
の主成分とし、過冷却の防止のためにＩＱ（２ＰＯｎま
たはＫｚＨＰＯ４を添加する点にある。
ＣＨ３ＣＯＯＮａ・５ＨｚＯにＩＱ（２ＰＯ４またはに
２ＨＰＯ４を加えてなる混合物を６０℃以上昇温すると
ＣＨｓ ＣＯＯＮａ ＠５Ｈｚ Ｏは５８℃で融解する
が、ＫＨ２ＰＯ４やＫｚＨＰＯ４は融解せずに固体とし
て残り、底部に沈殿する。
２ＨＰＯ４を加えてなる混合物を６０℃以上昇温すると
ＣＨｓ ＣＯＯＮａ ＠５Ｈｚ Ｏは５８℃で融解する
が、ＫＨ２ＰＯ４やＫｚＨＰＯ４は融解せずに固体とし
て残り、底部に沈殿する。
完全にＣＨ３ＣＯＯＮａ ・５ＨｚＯが融解した後、こ
の混合物を冷却すると約５６℃まで冷却されると同時に
底部に沈殿し工いるＫＨｚ ＰＯ４あるいはＫｚＨＰＯ
４の粒子表面からＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの結晶が
成長し始め、この結晶が成長している間、混合物の温度
は約５８℃に保たれる。
の混合物を冷却すると約５６℃まで冷却されると同時に
底部に沈殿し工いるＫＨｚ ＰＯ４あるいはＫｚＨＰＯ
４の粒子表面からＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの結晶が
成長し始め、この結晶が成長している間、混合物の温度
は約５８℃に保たれる。
これらの化合物の添加割合は、ＣＨｓ ＣＯＯＮａ −
３Ｈｚ０１００重量部に対してＫＨ２ＰＯａの場合はＱ
、０１〜３０重量部の範囲内が、またに２ＨＰＯ４の場
合は０．１〜３０重量部の範囲内が好ましい。
３Ｈｚ０１００重量部に対してＫＨ２ＰＯａの場合はＱ
、０１〜３０重量部の範囲内が、またに２ＨＰＯ４の場
合は０．１〜３０重量部の範囲内が好ましい。
ＫＨ２ＰＯ４あるいはＫｚＨＰＯ４の添加割合が上記の
範囲以下の場合は、過冷却防止効果があまり顕著に認め
られない。逆に大過剰な量を加えた場合には確実な過冷
却防止効果が認められるが、あまり多量に加えることは
蓄熱材単位体積白りのＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの割
合が少な（なるため蓄熱量の減少をまねき、あまり好ま
しいものではない。従って冥用的な添加量としてはＣＨ
ｓ Ｃｏ。
範囲以下の場合は、過冷却防止効果があまり顕著に認め
られない。逆に大過剰な量を加えた場合には確実な過冷
却防止効果が認められるが、あまり多量に加えることは
蓄熱材単位体積白りのＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの割
合が少な（なるため蓄熱量の減少をまねき、あまり好ま
しいものではない。従って冥用的な添加量としてはＣＨ
ｓ Ｃｏ。
Ｎａ・３Ｈ２Ｏ１Ｄ ０重量部に対して３０重量部以下
の添加が好ましい。
の添加が好ましい。
ＣＨ３ＣＯＯＮａ１１３Ｈ＊Ｏの過冷却防止材としてＫ
Ｈ。
Ｈ。
ＰＯ４あるいはに２ＨＰＯ４を用いるにあたっては、他
のＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの過冷却防止材と併用し
ても良い。またこれらの過冷却防止材をＣＨ３ＣＯＯＮ
ａ・３Ｈ２Ｏの融液中に均一に分散させるために、カル
ボキシメチルセルロースなどのゲル化材をさらに添加し
たり、あるいは凝固発熱温度調節材などの他の添加物と
併用しても確実な過冷却防止効果が認められる。
のＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの過冷却防止材と併用し
ても良い。またこれらの過冷却防止材をＣＨ３ＣＯＯＮ
ａ・３Ｈ２Ｏの融液中に均一に分散させるために、カル
ボキシメチルセルロースなどのゲル化材をさらに添加し
たり、あるいは凝固発熱温度調節材などの他の添加物と
併用しても確実な過冷却防止効果が認められる。
ところでＣ１（＋ＣＯＯＮａ １１３ＨｚＯを６０℃以
上に昇温した際に生ずる融液の組成は、ＣＨａ Ｃ００
Ｎ ａの６ＣＬ３５重景％の水溶液と同一のものである
。
上に昇温した際に生ずる融液の組成は、ＣＨａ Ｃ００
Ｎ ａの６ＣＬ３５重景％の水溶液と同一のものである
。
従ってＣＨ３ＣＯＯＮａを６Ｑ、３５重量部とＨ２Ｏを
３５！６５重量部の割合で混合し、さらにＫＨ２ＰＯ４
あるいはに２ＨＰＯ４を添加した混合物を６０℃以上に
昇温した後冷却した場合にも、こｎまで述べてきたよう
なＣＨ３ＣＯＯＮａ ｅ！ｌＨ２ＯにＫＨ２ＰＯａある
いはに２ＨＰＯｔを添加した混合物を６０℃以上に昇温
した後冷却した場合と全く同じ凝固発熱の挙動が認めら
れることは言うまでもない。
３５！６５重量部の割合で混合し、さらにＫＨ２ＰＯ４
あるいはに２ＨＰＯ４を添加した混合物を６０℃以上に
昇温した後冷却した場合にも、こｎまで述べてきたよう
なＣＨ３ＣＯＯＮａ ｅ！ｌＨ２ＯにＫＨ２ＰＯａある
いはに２ＨＰＯｔを添加した混合物を６０℃以上に昇温
した後冷却した場合と全く同じ凝固発熱の挙動が認めら
れることは言うまでもない。
実施例１゜
ＣＨ３ＣＯＯＮａ”３Ｈｚ０２Ｏ ｇとＫＨｔ ＰＯ４
Ｑ２ｇを内径ＩＢｍｔｏ長さ１８０１１１ｆｆｌの試験
管に入れ、その中央部に熱電対（Ｃ，Ｃ）を挿入し、上
端をゴム栓で密封した。また比較のためにＣＨｓ Ｃ０
０Ｎ ａ・３Ｈｚ０２Ｏ ｇのみを上記の試験管に入れ
同様に密封した。そしてこれらの試験管を７０℃の恒温
槽に入れ、ＣＨ３ＣＯＯＮａ ＠３ Ｈｚ Ｏが完全に
融解するまで十分に加熱した。次にこれらの試験管を２
Ｏ℃の恒温槽に入れて冷却し、その際の試験管内の温度
変化を中央部に挿入した熱電対によって測定した。その
結果を第１図に示す。
Ｑ２ｇを内径ＩＢｍｔｏ長さ１８０１１１ｆｆｌの試験
管に入れ、その中央部に熱電対（Ｃ，Ｃ）を挿入し、上
端をゴム栓で密封した。また比較のためにＣＨｓ Ｃ０
０Ｎ ａ・３Ｈｚ０２Ｏ ｇのみを上記の試験管に入れ
同様に密封した。そしてこれらの試験管を７０℃の恒温
槽に入れ、ＣＨ３ＣＯＯＮａ ＠３ Ｈｚ Ｏが完全に
融解するまで十分に加熱した。次にこれらの試験管を２
Ｏ℃の恒温槽に入れて冷却し、その際の試験管内の温度
変化を中央部に挿入した熱電対によって測定した。その
結果を第１図に示す。
ＫＨ２ＰＯ４を添加しなかつた試験管（第１図のＢ）で
は、ＣＨｓ ＣＯＯＮａ ・３Ｈ２Ｏは過冷却現象を生
じ、凝固発熱することなく、試験管中央部の温度は２Ｏ
℃まで低下した。一方Ｋ）Ｉ ２ Ｐｏ ４を添加した
試験管（第１図のＡ）では、５６℃まで過冷却した時、
試験管底部に沈殿しているＫＨ２Ｐｏ ４粒子からＣＨ
３ＣＯＯＮａ・６Ｈ２Ｏの結晶が成長し始め、それとと
もに試験管中央部の温度は５８℃まで上昇した。さらに
その後の約３０分間にわたり、試験管中央部の温度は５
８℃のままであった。
は、ＣＨｓ ＣＯＯＮａ ・３Ｈ２Ｏは過冷却現象を生
じ、凝固発熱することなく、試験管中央部の温度は２Ｏ
℃まで低下した。一方Ｋ）Ｉ ２ Ｐｏ ４を添加した
試験管（第１図のＡ）では、５６℃まで過冷却した時、
試験管底部に沈殿しているＫＨ２Ｐｏ ４粒子からＣＨ
３ＣＯＯＮａ・６Ｈ２Ｏの結晶が成長し始め、それとと
もに試験管中央部の温度は５８℃まで上昇した。さらに
その後の約３０分間にわたり、試験管中央部の温度は５
８℃のままであった。
次に上記の加熱と冷却の熱サイクルを連続して１０００
回行った。第２図はその際の、ＫＨ２ＰＯ４を添加した
試験管における過冷却の破れる温度（第２図のＣ）と、
その後約３０分間にわたって続＜ ＣＨ３ＣＯＯＮａ・
３Ｈ２Ｏの凝固発熱時の試験管中央部の温度（輌２図の
Ｄ）を示したものである。第２図より、ＣＨ３ＣＯＯＮ
ａ１１３ＨｚＯにＫＨ２ＰＯ４を添加すｎば、加熱・冷
却の熱サイクルを１０００回繰り返しても、ＣＨ３ＣＯ
ＯＮａ・３ＨｚＯの過冷却は５６〜５７℃で確実に破れ
、５８℃での凝固発熱を繰り返せることがわかる。一方
、 ＫＨ２ＰＯ４を添加しなかった試験管ではこの１０
００回の熱サイクルの間に一度もＣＨ３ＣＯＯＮａ・３
Ｈ２Ｏの凝固発熱は認められなかった。
回行った。第２図はその際の、ＫＨ２ＰＯ４を添加した
試験管における過冷却の破れる温度（第２図のＣ）と、
その後約３０分間にわたって続＜ ＣＨ３ＣＯＯＮａ・
３Ｈ２Ｏの凝固発熱時の試験管中央部の温度（輌２図の
Ｄ）を示したものである。第２図より、ＣＨ３ＣＯＯＮ
ａ１１３ＨｚＯにＫＨ２ＰＯ４を添加すｎば、加熱・冷
却の熱サイクルを１０００回繰り返しても、ＣＨ３ＣＯ
ＯＮａ・３ＨｚＯの過冷却は５６〜５７℃で確実に破れ
、５８℃での凝固発熱を繰り返せることがわかる。一方
、 ＫＨ２ＰＯ４を添加しなかった試験管ではこの１０
００回の熱サイクルの間に一度もＣＨ３ＣＯＯＮａ・３
Ｈ２Ｏの凝固発熱は認められなかった。
実施例２゜
ＣＨ３ＣＯＯＮａ・５Ｈｚ０２Ｏ ｇとＫｚＨＰ０４α
２９ｇを入れた試験管を実施例１に記した条件で１００
０サイクルの加熱と冷却を繰り返した。その際の試験管
中央部の温度変化のパターンは実施例１におけるＣＨｓ
Ｃ００Ｎ ａ ・３ Ｈ２ＯとＫＨ２Ｐｏ ４の混合
物を入れた試験管の中央部の温度変化（第１図のＡ及び
第２図のＣ，Ｄ ）と同じパターンを示し、ＣＨ３ＣＯ
ＯＮａ 脅５ＨｚＯ過冷却は５６〜５７℃で確実に破ｎ
１５８℃での凝固発熱を確実に繰り返すことができた。
２９ｇを入れた試験管を実施例１に記した条件で１００
０サイクルの加熱と冷却を繰り返した。その際の試験管
中央部の温度変化のパターンは実施例１におけるＣＨｓ
Ｃ００Ｎ ａ ・３ Ｈ２ＯとＫＨ２Ｐｏ ４の混合
物を入れた試験管の中央部の温度変化（第１図のＡ及び
第２図のＣ，Ｄ ）と同じパターンを示し、ＣＨ３ＣＯ
ＯＮａ 脅５ＨｚＯ過冷却は５６〜５７℃で確実に破ｎ
１５８℃での凝固発熱を確実に繰り返すことができた。
実施例＆
ＣＨ３ＣＯＯＮａ １２．１ ｇとＨ２Ｏ７，９ｇとＫ
Ｈｘ ＰＯ４（Ｌ２ｇを実施例１で用いた試験管に入れ
、試験管中央部の温度が７０℃になるまで恒温槽内で加
熱した後、試験管内を十分に攪拌混合した。
Ｈｘ ＰＯ４（Ｌ２ｇを実施例１で用いた試験管に入れ
、試験管中央部の温度が７０℃になるまで恒温槽内で加
熱した後、試験管内を十分に攪拌混合した。
その後実施例１の場合と同じ条件で１０００サイクルの
加熱と冷却を繰り返した。その結果、実施例１における
ＣＨ３ＣＯＯＮａ・３ＨｚＯとＫＨ２Ｐｏ ４の混合物
を入れた試験管での結果と同様な冷却時における確実な
凝固発熱が１０００回の加熱と冷却の熱サイクルにわた
り認められた。
加熱と冷却を繰り返した。その結果、実施例１における
ＣＨ３ＣＯＯＮａ・３ＨｚＯとＫＨ２Ｐｏ ４の混合物
を入れた試験管での結果と同様な冷却時における確実な
凝固発熱が１０００回の加熱と冷却の熱サイクルにわた
り認められた。
実施例で示したように、過冷却の度合の大きいＣＨ３Ｃ
００Ｎ ａ ・３ Ｈ２Ｏに、過冷却防止材としてＫＨ
２ＰＯ４あるいはＫ ２ ＨＰＯａを添加することによ
り、５６〜５７℃で確実に過冷却を破ることができ、５
８℃での安定した放熱特性を有する実用性に優れた潜熱
利用蓄熱材を提供することが可能となった。
００Ｎ ａ ・３ Ｈ２Ｏに、過冷却防止材としてＫＨ
２ＰＯ４あるいはＫ ２ ＨＰＯａを添加することによ
り、５６〜５７℃で確実に過冷却を破ることができ、５
８℃での安定した放熱特性を有する実用性に優れた潜熱
利用蓄熱材を提供することが可能となった。
第１図は実施例１で述べたＣＨ３ＣＯＯＮａ・３ＨｚＯ
にＫＨ２ＰＯ４を添加した混合物を入れた試験管内及び
ＣＨ３ＣＯ０ＮＩｌ・５Ｈ２Ｏだげを入れた試験管の）
における冷却時の試験管中央部の温度変化を示す図であ
り、第２図は上記試験管内を連続して１０００回繰り返
し加熱と冷却を行った際の過冷却の破れる温度（０とそ
の後の凝固発熱温度（２）を示す図である。
にＫＨ２ＰＯ４を添加した混合物を入れた試験管内及び
ＣＨ３ＣＯ０ＮＩｌ・５Ｈ２Ｏだげを入れた試験管の）
における冷却時の試験管中央部の温度変化を示す図であ
り、第２図は上記試験管内を連続して１０００回繰り返
し加熱と冷却を行った際の過冷却の破れる温度（０とそ
の後の凝固発熱温度（２）を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酢酸ナトリウム３水塩（ＣＨ＿３ＣＯＯＮａ・３Ｈ
＿２Ｏ）あるいは酢酸ナトリウム３水塩を４０重量％以
上含む組成物にリン酸２水素カリウム（ＫＨ＿２ＰＯ＿
４）またはリン酸水素２カリウム（Ｋ＿２ＨＰＯ＿４）
を加えてなる混合物であることを特徴とする蓄熱材。 ２、酢酸ナトリウム３水塩１００重量部に対してリン酸
２水素カリウムの場合は０．０１〜３０重量部、リン酸
水素２カリウムの場合は０．１〜３０重量部の範囲で混
合することを特徴とする特許請求範囲第１項記載の蓄熱
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17375484A JPS6153386A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17375484A JPS6153386A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | 蓄熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6153386A true JPS6153386A (ja) | 1986-03-17 |
Family
ID=15966513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17375484A Pending JPS6153386A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6153386A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994004630A1 (en) * | 1992-08-21 | 1994-03-03 | The Australian National University | Phase change material formulations for low temperature heat storage applications |
| WO2003012002A3 (de) * | 2001-07-27 | 2005-05-06 | Merck Patent Gmbh | Mittel zur speicherung von wärme |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5883083A (ja) * | 1981-11-12 | 1983-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 蓄熱材 |
| JPS5899696A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱材 |
| JPS5922986A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Pentel Kk | 蓄熱材 |
-
1984
- 1984-08-21 JP JP17375484A patent/JPS6153386A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5883083A (ja) * | 1981-11-12 | 1983-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 蓄熱材 |
| JPS5899696A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱材 |
| JPS5922986A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Pentel Kk | 蓄熱材 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994004630A1 (en) * | 1992-08-21 | 1994-03-03 | The Australian National University | Phase change material formulations for low temperature heat storage applications |
| WO2003012002A3 (de) * | 2001-07-27 | 2005-05-06 | Merck Patent Gmbh | Mittel zur speicherung von wärme |
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