JPH021195B2 - - Google Patents
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- JPH021195B2 JPH021195B2 JP57062406A JP6240682A JPH021195B2 JP H021195 B2 JPH021195 B2 JP H021195B2 JP 57062406 A JP57062406 A JP 57062406A JP 6240682 A JP6240682 A JP 6240682A JP H021195 B2 JPH021195 B2 JP H021195B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は冷房用の蓄熱材料に関するもので、酢
酸（CH3COOH）あるいは酢酸に酢酸塩を添加
した組成物の凝固を促進させ凝固時の過冷を防止
するために発核剤を添加したものである。
酸（CH3COOH）あるいは酢酸に酢酸塩を添加
した組成物の凝固を促進させ凝固時の過冷を防止
するために発核剤を添加したものである。
酢酸は純粋な場合16.7℃、工業用など不純物を
含有する酢酸は、14.5℃以上の一定温度で凝固―
融解をし、この際潜熱の放出―吸収が起るため蓄
熱材料として使用されることが知られている。し
かし酢酸を密閉容器に封入すると６〜10℃の過冷
を生じて蓄熱―放熱が所定の温度で行なわれない
と云う欠点があつた。この原因は明確ではないが
開放された容器に酢酸を入れた場合は、表面から
酢酸の蒸発が起り、その際気化熱が奪われること
によつて酢酸の結晶が析出し、これが核になつて
凝固が進行するためと考えられる。
含有する酢酸は、14.5℃以上の一定温度で凝固―
融解をし、この際潜熱の放出―吸収が起るため蓄
熱材料として使用されることが知られている。し
かし酢酸を密閉容器に封入すると６〜10℃の過冷
を生じて蓄熱―放熱が所定の温度で行なわれない
と云う欠点があつた。この原因は明確ではないが
開放された容器に酢酸を入れた場合は、表面から
酢酸の蒸発が起り、その際気化熱が奪われること
によつて酢酸の結晶が析出し、これが核になつて
凝固が進行するためと考えられる。
酢酸に酢酸塩を溶解した組成物においても開放
された状態では過冷を生じないが密閉された状態
では酢酸の場合と同様に６〜10℃の過冷を生じ、
蓄熱―放熱が所定の温度で行なわれ難い。
された状態では過冷を生じないが密閉された状態
では酢酸の場合と同様に６〜10℃の過冷を生じ、
蓄熱―放熱が所定の温度で行なわれ難い。
本発明の目的は酢酸あるいは酢酸に酢酸塩を添
加した組成物の過冷却を防止し、その物質の組成
によつて定まる一定温度で蓄熱―放熱が円滑に行
なわれる特に冷房用として好適な蓄熱材料を提供
することにある。
加した組成物の過冷却を防止し、その物質の組成
によつて定まる一定温度で蓄熱―放熱が円滑に行
なわれる特に冷房用として好適な蓄熱材料を提供
することにある。
一般に液体から固体への相変化は結晶核の発生
段階と核を中心とした結晶の成長段階に分けて考
えることができる。核発生には大きなエネルギー
を必要とし過冷現象はこのエネルギー障壁のため
に生ずることが知られている。このため核物質を
添加して過冷を防止する方法が行なわれている。
段階と核を中心とした結晶の成長段階に分けて考
えることができる。核発生には大きなエネルギー
を必要とし過冷現象はこのエネルギー障壁のため
に生ずることが知られている。このため核物質を
添加して過冷を防止する方法が行なわれている。
この場合核物質は液相中に溶解せずに存在し、
界面上に新たに生成する結晶との界面エネルギー
が小さいこと、核がある臨界半径以上の大きさを
持つことが必要であることも知られている（臨界
半径は１〜100μm）。また結晶の成長は低分子密
度の結晶面（立方晶では100、110および111面）
で起り易いことが知られている。
界面上に新たに生成する結晶との界面エネルギー
が小さいこと、核がある臨界半径以上の大きさを
持つことが必要であることも知られている（臨界
半径は１〜100μm）。また結晶の成長は低分子密
度の結晶面（立方晶では100、110および111面）
で起り易いことが知られている。
このような発核剤の例として塩化カルシウム６
水塩に対する水酸化バリウム、水酸化ストロンチ
ウムの効果が認められている。しかし水酸化バリ
ウム、水酸化ストロンチウムは酢酸中では酢酸バ
リウムおよび酢酸ストロンチウムを生成して酢酸
中に溶解するためこのような塩基性無機物質は発
核剤になり得ない。また酢酸は大部分の有機化合
物と反応するため有機化合物の多くは発核剤とな
り得ない。このため酸化、中性の無機物質につい
て発核効果を調べた結果、塩化カルシウム無水物
が著しい発核効果を示すことを見出した。
水塩に対する水酸化バリウム、水酸化ストロンチ
ウムの効果が認められている。しかし水酸化バリ
ウム、水酸化ストロンチウムは酢酸中では酢酸バ
リウムおよび酢酸ストロンチウムを生成して酢酸
中に溶解するためこのような塩基性無機物質は発
核剤になり得ない。また酢酸は大部分の有機化合
物と反応するため有機化合物の多くは発核剤とな
り得ない。このため酸化、中性の無機物質につい
て発核効果を調べた結果、塩化カルシウム無水物
が著しい発核効果を示すことを見出した。
塩化カルシウム（CaCl2）と酢酸は高温では
CaCl24CH3COO4（融点73℃）を生成し酢酸中に
溶解するが酢酸の凝固点附近ではCaCl2の溶解度
が減少してCaCl2の結晶が析出し、このCaCl2が
核になつて酢酸、または塩類を溶解した酢酸の結
晶が析出する。このような発核作用はまたCa、
Sr、Baのハロゲン化物（無水物）に共通して認
められることを見出した。
CaCl24CH3COO4（融点73℃）を生成し酢酸中に
溶解するが酢酸の凝固点附近ではCaCl2の溶解度
が減少してCaCl2の結晶が析出し、このCaCl2が
核になつて酢酸、または塩類を溶解した酢酸の結
晶が析出する。このような発核作用はまたCa、
Sr、Baのハロゲン化物（無水物）に共通して認
められることを見出した。
本発明の蓄熱材料は酢酸あるいは酢酸に酢酸塩
を添加した組成物に発核剤として無水塩化カルシ
ウム、無水臭化カルシウム、無水沃化カルシウ
ム、無水塩化ストロンチウム、無水臭化ストロン
チウム、無水沃化ストロンチウム、無水塩化バリ
ウム、無水臭化バリウム、無水沃化バリウムの群
（Ca、Ba、Srの無水ハロゲン化物）の中から選
ばれた１種あるいは２種以上の物質を添加したも
のである。
を添加した組成物に発核剤として無水塩化カルシ
ウム、無水臭化カルシウム、無水沃化カルシウ
ム、無水塩化ストロンチウム、無水臭化ストロン
チウム、無水沃化ストロンチウム、無水塩化バリ
ウム、無水臭化バリウム、無水沃化バリウムの群
（Ca、Ba、Srの無水ハロゲン化物）の中から選
ばれた１種あるいは２種以上の物質を添加したも
のである。
これらのCa、Sr、Baのハロゲン化物の中では
塩化カルシウム（無水物）の発核作用が最も大き
い。このため以下塩化カルシウム無水物を発核剤
として添加した場合について説明する。
塩化カルシウム（無水物）の発核作用が最も大き
い。このため以下塩化カルシウム無水物を発核剤
として添加した場合について説明する。
第１図は純酢酸（99.5％）の冷却曲線で曲線ａ
は発核剤を添加しない場合、曲線ｂは発核剤とし
て塩化カルシウム無水物を0.1重量％添加した場
合である。曲線ａは凝固開始前に８℃の過冷があ
り、7.5℃で凝固が開始し、これに伴つて温度が
上昇し15.5℃に達して凝固完了までこの温度に保
たれている。これに対して曲線ｂは凝固開始前の
過冷は0.5℃で曲線ａに比べて極めて少ない。こ
の場合も凝固開始に伴つて温度が上昇して曲線ａ
と同様に凝固完了まで15.5℃に保たれている。
は発核剤を添加しない場合、曲線ｂは発核剤とし
て塩化カルシウム無水物を0.1重量％添加した場
合である。曲線ａは凝固開始前に８℃の過冷があ
り、7.5℃で凝固が開始し、これに伴つて温度が
上昇し15.5℃に達して凝固完了までこの温度に保
たれている。これに対して曲線ｂは凝固開始前の
過冷は0.5℃で曲線ａに比べて極めて少ない。こ
の場合も凝固開始に伴つて温度が上昇して曲線ａ
と同様に凝固完了まで15.5℃に保たれている。
第２図は酢酸に酢酸ナトリウム
（CH3COONa）５重量％、酢酸カリウム
（CH3COOK）５重量％を添加溶解した組成物の
冷却曲線で曲線ａは発核剤を添加しない場合、曲
線ｂは発核剤として塩化カルシウム無水物を0.1
重量％添加した場合である。曲線ａは凝固開始前
に６℃の過冷があり、1.5℃で凝固を開始し、こ
れに伴つて温度が上昇し7.5℃に達して凝固完了
までこの温度に保たれている。
（CH3COONa）５重量％、酢酸カリウム
（CH3COOK）５重量％を添加溶解した組成物の
冷却曲線で曲線ａは発核剤を添加しない場合、曲
線ｂは発核剤として塩化カルシウム無水物を0.1
重量％添加した場合である。曲線ａは凝固開始前
に６℃の過冷があり、1.5℃で凝固を開始し、こ
れに伴つて温度が上昇し7.5℃に達して凝固完了
までこの温度に保たれている。
これに対して曲線ｂは凝固開始前の過冷が0.3
℃で曲線ａに比べて極めて少ない。この場合も凝
固開始に伴つて温度が上昇し曲線ａと同様に凝固
完了まで7.5℃に保たれている。
℃で曲線ａに比べて極めて少ない。この場合も凝
固開始に伴つて温度が上昇し曲線ａと同様に凝固
完了まで7.5℃に保たれている。
一般的な蓄熱材料の利用方法として蓄熱材料を
融解させておき、蓄熱槽の周囲に低温の水あるい
は空気などの熱媒体を送つて蓄熱材料の凝固の際
に放出される熱によつて加熱し、この熱を利用す
ることが行なわれている。もしこの際蓄熱材料が
熱媒体の温度以下に過冷すれば凝固潜熱を有効に
取出すことはできない。一般に暖・冷房に蓄熱材
料を利用する場合には蓄熱材料の凝固―融解温度
と熱交換前の熱媒体の温度との差を２〜４℃にと
ると効率がよい。
融解させておき、蓄熱槽の周囲に低温の水あるい
は空気などの熱媒体を送つて蓄熱材料の凝固の際
に放出される熱によつて加熱し、この熱を利用す
ることが行なわれている。もしこの際蓄熱材料が
熱媒体の温度以下に過冷すれば凝固潜熱を有効に
取出すことはできない。一般に暖・冷房に蓄熱材
料を利用する場合には蓄熱材料の凝固―融解温度
と熱交換前の熱媒体の温度との差を２〜４℃にと
ると効率がよい。
このためわずかな過冷の存在が熱の利用効率に
大きく影響する。
大きく影響する。
以下本発明の実施例について説明する。
(1) 工業用酢酸（融点15.0℃）に発核剤として塩
化カルシウム無水物0.01重量％を添加した蓄熱
材料を40℃に加熱してから０℃まで冷却するサ
イクルを20回繰返し、蓄熱材料の温度―時間曲
線を記録させた。
化カルシウム無水物0.01重量％を添加した蓄熱
材料を40℃に加熱してから０℃まで冷却するサ
イクルを20回繰返し、蓄熱材料の温度―時間曲
線を記録させた。
この場合の各回の過冷は0.5℃以下で、20回
の繰返しによつて凝固温度と過冷却度は全く変
化しなかつた。なお同時に行なつた発核材料な
しの酢酸の加熱冷却実験では毎回８〜10℃の過
冷を生じた。
の繰返しによつて凝固温度と過冷却度は全く変
化しなかつた。なお同時に行なつた発核材料な
しの酢酸の加熱冷却実験では毎回８〜10℃の過
冷を生じた。
(2) 工業用酢酸に酢酸ナトリウム５重量％、酢酸
カリウム３重量％を添加した組成物（凝固点８
℃）に発核剤として塩化カルシウム無水物0.01
重量％を添加した蓄熱材料を25℃に加熱してか
ら−５℃まで冷却するサイクルを20回繰返し蓄
熱材料の温度−時間曲線を記録させた。この場
合の各回の過冷は0.4℃以下で20回の繰返しに
よつて凝固温度と過冷却度は全く変化しなかつ
た。なお同時に行なつた発核剤なしの同組成の
酢酸―酢酸塩組成物の加熱冷却実験では毎回
5.5〜６℃の過冷を生じた。
カリウム３重量％を添加した組成物（凝固点８
℃）に発核剤として塩化カルシウム無水物0.01
重量％を添加した蓄熱材料を25℃に加熱してか
ら−５℃まで冷却するサイクルを20回繰返し蓄
熱材料の温度−時間曲線を記録させた。この場
合の各回の過冷は0.4℃以下で20回の繰返しに
よつて凝固温度と過冷却度は全く変化しなかつ
た。なお同時に行なつた発核剤なしの同組成の
酢酸―酢酸塩組成物の加熱冷却実験では毎回
5.5〜６℃の過冷を生じた。
以上説明したように、本発明によれば、酢酸、
あるいは酢酸に酢酸塩を添加した組成物の過冷却
を防止でき、その物質の組成によつて定まる一定
温度で蓄熱―放熱が円滑に行なわれる特に冷房用
として好適な蓄熱材料が得られる。また蓄熱材料
の凝固温度と熱交換すべき熱媒体（水、空気な
ど）の温度の差を少くすることが可能になり熱設
計が容易になるという効果が得られる。
あるいは酢酸に酢酸塩を添加した組成物の過冷却
を防止でき、その物質の組成によつて定まる一定
温度で蓄熱―放熱が円滑に行なわれる特に冷房用
として好適な蓄熱材料が得られる。また蓄熱材料
の凝固温度と熱交換すべき熱媒体（水、空気な
ど）の温度の差を少くすることが可能になり熱設
計が容易になるという効果が得られる。
第１図は純酢酸の冷却の際の温度―時間曲線で
曲線ａは発核剤なし、曲線ｂは発核剤として塩化
カルシウム無水物を0.1重量％添加した場合の図、
第２図は酢酸（CH3COOH）に酢酸ナトリウム
（CH3COONa）５重量％、酢酸カリウム
（CH3COOK）５重量％を添加した組成物の冷却
の際の温度―時間曲線で曲線ａは発核剤なし、曲
線ｂは発核剤として塩化カルシウム無水物0.1重
量％を添加した場合の図である。
曲線ａは発核剤なし、曲線ｂは発核剤として塩化
カルシウム無水物を0.1重量％添加した場合の図、
第２図は酢酸（CH3COOH）に酢酸ナトリウム
（CH3COONa）５重量％、酢酸カリウム
（CH3COOK）５重量％を添加した組成物の冷却
の際の温度―時間曲線で曲線ａは発核剤なし、曲
線ｂは発核剤として塩化カルシウム無水物0.1重
量％を添加した場合の図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酢酸（CH3COOH）または酢酸に酢酸塩を
添加した組成物に、カルシウム（Ca）、ストロン
チウム（Sr）、バリウム（Ba）の無水ハロゲン化
物の群の中から選ばれた１種または２種以上の物
質を添加してなることを特徴とする蓄熱材料。 ２ 酢酸（CH3COOH）または酢酸に酢酸塩を
添加した組成物に、無水塩化カルシウム
（CaCl2）を添加してなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の蓄熱材料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57062406A JPS58180578A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 蓄熱材料 |
| US06/484,271 US4518514A (en) | 1982-04-16 | 1983-04-12 | Heat storage material |
| DE8383103671T DE3361331D1 (en) | 1982-04-16 | 1983-04-15 | Heat storage material |
| EP83103671A EP0092199B1 (en) | 1982-04-16 | 1983-04-15 | Heat storage material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57062406A JPS58180578A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 蓄熱材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58180578A JPS58180578A (ja) | 1983-10-22 |
| JPH021195B2 true JPH021195B2 (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=13199222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57062406A Granted JPS58180578A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 蓄熱材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58180578A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893779A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The | 蓄熱材組成物 |
-
1982
- 1982-04-16 JP JP57062406A patent/JPS58180578A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893779A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The | 蓄熱材組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58180578A (ja) | 1983-10-22 |
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