JPS63256683A - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
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- JPS63256683A JPS63256683A JP9175187A JP9175187A JPS63256683A JP S63256683 A JPS63256683 A JP S63256683A JP 9175187 A JP9175187 A JP 9175187A JP 9175187 A JP9175187 A JP 9175187A JP S63256683 A JPS63256683 A JP S63256683A
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- acetate trihydrate
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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−da
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−da
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、近年物質の融廓、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、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。
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。
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”
Cといった比較的低い温度での蓄熱が注目されている。
伴ない、給湯用および暖房用の熱源として50〜60”
C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。
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CH,CO’ONa ・3H
,Oは、融解温度が58℃であり、潜熱量が62cal
/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。
,Oは、融解温度が58℃であり、潜熱量が62cal
/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。
本発明者らは、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した結果、特
定のリン酸三金属塩が非常に有効であることを見出した
。
度を軽減させ得る発核剤を求めて種々検討した結果、特
定のリン酸三金属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
としてリン酸三アンモニウム、リン酸三カリウムまたは
リン酸三銀を添加してなる。なお、発核剤は、無水物ま
たは水和物のいずれかであってもよい。
、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
としてリン酸三アンモニウム、リン酸三カリウムまたは
リン酸三銀を添加してなる。なお、発核剤は、無水物ま
たは水和物のいずれかであってもよい。
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(T m )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(T m )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、−変面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水和物の固化を経験し
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、−変面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水和物の固化を経験し
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
含まって、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
含まって、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1〜6
酢設ナトリウム・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ΔTsc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ΔTsc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
び冷却時間をそれぞれ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
。
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
び冷却時間をそれぞれ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)
去】1延 島鳥ユ迂り力α ξμ楓hσ ム迂り山α1
0.50 2 0.503
0.504
1.005 0.25
0.256 0.25
0.25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ΔTsc = 5℃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してい
る。なお、リン酸三アンモニウムの場合には、3水和物
を用いても同様の結果が得られた。
0.50 2 0.503
0.504
1.005 0.25
0.256 0.25
0.25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ΔTsc = 5℃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してい
る。なお、リン酸三アンモニウムの場合には、3水和物
を用い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。 第1図 !L愚時M(1目狂1詩間) 手続補正書(自制 昭和62年7月17日
における試料の経時的な温度変化を示すグラフである。 第1図 !L愚時M(1目狂1詩間) 手続補正書(自制 昭和62年7月17日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、酢酸ナトリウム・3水和物に、発核剤としてリン酸
三アンモニウム、リン酸三カリウムまたはリン酸三銀を
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 |
---|---|---|---|
JP9175187A JPS63256683A (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9175187A JPS63256683A (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | 蓄熱材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63256683A true JPS63256683A (ja) | 1988-10-24 |
Family
ID=14035240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9175187A Pending JPS63256683A (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63256683A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9650554B2 (en) | 2015-08-06 | 2017-05-16 | Panasonic Corporation | Latent heat storage material |
-
1987
- 1987-04-14 JP JP9175187A patent/JPS63256683A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9650554B2 (en) | 2015-08-06 | 2017-05-16 | Panasonic Corporation | Latent heat storage material |
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