JPS60243189A - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
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- JPS60243189A JPS60243189A JP9956384A JP9956384A JPS60243189A JP S60243189 A JPS60243189 A JP S60243189A JP 9956384 A JP9956384 A JP 9956384A JP 9956384 A JP9956384 A JP 9956384A JP S60243189 A JPS60243189 A JP S60243189A
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- Japan
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- sodium
- storage material
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- nucleating agent
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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（１ｍ／ｇ−ａｅｇ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（１ｍ／ｇ−ａｅｇ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、数１０ｍ／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１０ｍ／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℃
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鉱、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。
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。
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
。
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ＯＨｓ ＯＯＯＮ ａ ・３
Ｈ２０は、融解温度が５８℃であり、潜熱量が５１ａｔ
／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。
Ｈ２０は、融解温度が５８℃であり、潜熱量が５１ａｔ
／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、酢酸す） ＩＪ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。
１５℃前後の室温に放置しても固化しないのである。こ
れは、酢酸す） ＩＪ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、これ単独でれ蓄熱材として使用すること
ができない。
われないので、これ単独でれ蓄熱材として使用すること
ができない。
もつとも、融点５８℃の酢酸ナトリウム・３水和物を６
０℃に加熱して融解させた場合には、室温に迄冷却する
と固化することがある。その原因は明らかではないが、
本発明者の見解によれは、融点近くで融解した酢酸す）
ＩＪウム・３水和物は見かけ上は融解しているものの
、依然融液中にはそれの微細な結晶核（クラスター）が
存在しており、このクラスターは温度が高くなるに従っ
て不安定となり、６０℃以上ではこの状態で存在し得す
、このため冷却されても発核せず、１融液は過冷却状態
になるものと考えられる。
０℃に加熱して融解させた場合には、室温に迄冷却する
と固化することがある。その原因は明らかではないが、
本発明者の見解によれは、融点近くで融解した酢酸す）
ＩＪウム・３水和物は見かけ上は融解しているものの
、依然融液中にはそれの微細な結晶核（クラスター）が
存在しており、このクラスターは温度が高くなるに従っ
て不安定となり、６０℃以上ではこの状態で存在し得す
、このため冷却されても発核せず、１融液は過冷却状態
になるものと考えられる。
従って、酢酸ナトリウム・３水和物にある種の物質を発
核剤として添加すると、クラスターは比較的高温でも安
定に存在することができるようになり、融液を固化処理
したときの過冷却の程度を結果的に軽減することができ
る。ここで、固化処理とは、発核剤を添加した酢酸す）
１３ウム・３水和物の融液を、それ単独でも固化する
一２０℃以下に冷却して固化させたり、あるいはそこに
酢酸ナトリウムの３水和物または無水物の粉末を微鼠添
加することなどにより、一度固化を経験させる処理をい
う。
核剤として添加すると、クラスターは比較的高温でも安
定に存在することができるようになり、融液を固化処理
したときの過冷却の程度を結果的に軽減することができ
る。ここで、固化処理とは、発核剤を添加した酢酸す）
１３ウム・３水和物の融液を、それ単独でも固化する
一２０℃以下に冷却して固化させたり、あるいはそこに
酢酸ナトリウムの３水和物または無水物の粉末を微鼠添
加することなどにより、一度固化を経験させる処理をい
う。
こうしたことから、前記クラスターを高温においてもい
かに安定に存在させ得るかというのが、換言すれば過冷
却の程度をどの程度迄軽減させ得るかというのが、発核
剤の性能を判断する一つの評価方法といえる。
かに安定に存在させ得るかというのが、換言すれば過冷
却の程度をどの程度迄軽減させ得るかというのが、発核
剤の性能を判断する一つの評価方法といえる。
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めて種々検討の結果、リン酸の
ナトリウム塩またれ炭酸ナトリウムが非常に有効である
ことを先に見出した（特願昭５８−１２４５８号および
同５８−２６０８３号）。
を軽減させ得る発核剤をめて種々検討の結果、リン酸の
ナトリウム塩またれ炭酸ナトリウムが非常に有効である
ことを先に見出した（特願昭５８−１２４５８号および
同５８−２６０８３号）。
そこで、本発明者Ｌ１これらの発核剤が非金属系の酸素
酸ナトリウム塩であることに注目し、周期律表第６族Ｂ
類の酸素酸ナトリウム塩について発核剤としての性能試
験を行った結果、これらの中モリブデン酸ナトリウムお
よびタングステン酸ナトリウムのみが先に提案されたナ
トリウム塩と同等以上の発核作用を示すことを新だに見
出した。
酸ナトリウム塩であることに注目し、周期律表第６族Ｂ
類の酸素酸ナトリウム塩について発核剤としての性能試
験を行った結果、これらの中モリブデン酸ナトリウムお
よびタングステン酸ナトリウムのみが先に提案されたナ
トリウム塩と同等以上の発核作用を示すことを新だに見
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モリブデン酸ナトリウムＨ
ａ２Ｍｏｂ４およびタングステン酸ナトリウムＮａ、Ｗ
Ｏ４の少くとも一種を添加してなる。これらの発核剤線
、無水物または２水和物の形で用いられる。
、本発明は蓄熱材に係り、この蓄熱材は、酢酸ナトリウ
ム・３水和物に発核剤としてモリブデン酸ナトリウムＨ
ａ２Ｍｏｂ４およびタングステン酸ナトリウムＮａ、Ｗ
Ｏ４の少くとも一種を添加してなる。これらの発核剤線
、無水物または２水和物の形で用いられる。
過冷却軽減の程度は、用いられる発核剤の添加割合によ
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、一般に酢酸ナトリウム・３水和物に対
しｏ、ｏｉ〜２ｏ重量％、好ましくは０．０５〜１０ｆ
ｆｉｊｉ％の割合で用いらする。
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、一般に酢酸ナトリウム・３水和物に対
しｏ、ｏｉ〜２ｏ重量％、好ましくは０．０５〜１０ｆ
ｆｉｊｉ％の割合で用いらする。
本発明に係る蓄熱材は、モリブデン酸ナトリウム、タン
グステン酸ナトリウムの無水物または２水和物の少くと
も一種を発核剤として用い、これを酢酸ナトリウム・３
水和物に添加することにより、蓄熱材の融解温度Ｔ！１
１と凝固開始温度Ｔｍ’との差として示される△Ｔｓｃ
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
。
グステン酸ナトリウムの無水物または２水和物の少くと
も一種を発核剤として用い、これを酢酸ナトリウム・３
水和物に添加することにより、蓄熱材の融解温度Ｔ！１
１と凝固開始温度Ｔｍ’との差として示される△Ｔｓｃ
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
。
〔実施例１〕
酢酸す） ＩＪウム・３水和物に対し、それぞれ所定割
合のモリブデン酸ナトリウムを発核剤として添加し、そ
れらのΔＴｓｃの値を次の方法に従って測定した。
合のモリブデン酸ナトリウムを発核剤として添加し、そ
れらのΔＴｓｃの値を次の方法に従って測定した。
酢酸ナトリウム・３水和物１０９を容重２０ｔｎｔのガ
ラス容器にとり、それに発核剤の所定層を添加し、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、まず昇温速度１℃／分にて加温し
、それが融解する温度（Ｔｍ）以上に混合物の温度を高
めた後、今度は降温速度１℃／分にて冷却し、ある温度
（Ｔｍ’）迄過冷却して固化するに至る熱サイクル試験
をくり返して行ない、その際の温度変化を熱電対で測定
し、過冷却の程度ΔＴｓｏ （Ｔｍ Ｔｍ’）を調べた
。得られた結果は、次の表１に示される。
ラス容器にとり、それに発核剤の所定層を添加し、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、まず昇温速度１℃／分にて加温し
、それが融解する温度（Ｔｍ）以上に混合物の温度を高
めた後、今度は降温速度１℃／分にて冷却し、ある温度
（Ｔｍ’）迄過冷却して固化するに至る熱サイクル試験
をくり返して行ない、その際の温度変化を熱電対で測定
し、過冷却の程度ΔＴｓｏ （Ｔｍ Ｔｍ’）を調べた
。得られた結果は、次の表１に示される。
表１
應 添加量（重量％） ΔＴｓｃ（ｄｏｇ） Ｔｍ （
℃）１ ０ ７８ ５８ ２ ０．０１ １１ ３ ０．０５ ６ ４ ０．１ ４ ５ ０．５ ３ ６ １ 〃 Ｉ ５５７ ８ １０ ４ ５６ ９ ．２０ ７ ．５２ 過冷却防止の効果は、長期のくり返しにおいて、安定に
発揮されなければならない。上記表１の結果は、２０サ
イクル目の値であるが、初回からその効果は変らず、５
０サイクル後においても安定している。添加割合が２０
重量％以上になると、酢酸す） ＩＪ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
が低下し、材料の変質が予想されるので、その添加割合
の上限は約２０重量％である。こうした一連の傾向は、
モリブデン酸す） ＩＪウムの２水和物を用いた場合に
も、同様である。
℃）１ ０ ７８ ５８ ２ ０．０１ １１ ３ ０．０５ ６ ４ ０．１ ４ ５ ０．５ ３ ６ １ 〃 Ｉ ５５７ ８ １０ ４ ５６ ９ ．２０ ７ ．５２ 過冷却防止の効果は、長期のくり返しにおいて、安定に
発揮されなければならない。上記表１の結果は、２０サ
イクル目の値であるが、初回からその効果は変らず、５
０サイクル後においても安定している。添加割合が２０
重量％以上になると、酢酸す） ＩＪ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
が低下し、材料の変質が予想されるので、その添加割合
の上限は約２０重量％である。こうした一連の傾向は、
モリブデン酸す） ＩＪウムの２水和物を用いた場合に
も、同様である。
なお、Ａ５の場合における熱サイクル試験（２０回目）
の経時的な温度変化が、第１図のグラフに示されている
。
の経時的な温度変化が、第１図のグラフに示されている
。
〔実施例２〕
実施例１において、モリブデン酸ナトリウムの代りにタ
ングステン酸ナトリウムが用いられた。
ングステン酸ナトリウムが用いられた。
２０サイクル目の過冷却の程度は、次の表２に示される
。
。
表２
ノ（憂泗員（重斂幻 ΔＴｓｃ（ｄｅｇ） 工りΩ１１
０ ７８ ５８ ２ ０．０１ １２ ＃ ３ ０．０５ ６ ＃ ４ ０．１ ４ ＩＩ ５ ０．５ ３ ｙ ６ １ 〃 〃 ７ ５ 〃 １ ８ １０ ４ ５７ ９ ２０ ８ ５４ こうした一連の傾向は、タングステン酸ナトリウムの２
水和物を用いた場合にも１、同様である。
０ ７８ ５８ ２ ０．０１ １２ ＃ ３ ０．０５ ６ ＃ ４ ０．１ ４ ＩＩ ５ ０．５ ３ ｙ ６ １ 〃 〃 ７ ５ 〃 １ ８ １０ ４ ５７ ９ ２０ ８ ５４ こうした一連の傾向は、タングステン酸ナトリウムの２
水和物を用いた場合にも１、同様である。
実施例１〜２において、発核剤としてやはり周期律表第
６族Ｂ類に属するクロムの酸素酸す） ＩＪウム塩が用
いられ、ただし恒温槽の下限温度ａ −３０℃に設定さ
れた。２ｏサイクル目の過冷却の程度は、次の表３に示
される。
６族Ｂ類に属するクロムの酸素酸す） ＩＪウム塩が用
いられ、ただし恒温槽の下限温度ａ −３０℃に設定さ
れた。２ｏサイクル目の過冷却の程度は、次の表３に示
される。
表３
１ なし ０ ７８ ５８
２ クロム酸ナトリウム ０．１ ７５ ／／３ １
７０ ４ １０ ＃ ５７ ５ 重クロム酸ナトリウム ０．１ ７８ ５８６゛１ ７ １０ ７５ ５７ 以上の結果は、クロムの酸素酸ナトリウム塩は過冷却の
改善効果を何ら有していないことを示している。
７０ ４ １０ ＃ ５７ ５ 重クロム酸ナトリウム ０．１ ７８ ５８６゛１ ７ １０ ７５ ５７ 以上の結果は、クロムの酸素酸ナトリウム塩は過冷却の
改善効果を何ら有していないことを示している。
第１図は、実施例１のＡ５の場合における熱サイクル試
験（２０回目）の経時的な温度変化を示すグラフである
。 代理人 弁理士 吉 １）俊 夫 第１図 手続補正書（０劃 昭和５９年６歳−８・ 日 特許庁長官 若杉 和夫殿 １１件の表示 昭和５９年特許願第９９号６３号 ２ 発明の名称 蓄熱材 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （４３８）日本オイルシール工業株式会社４ 代
理人 （〒１０５） 住所 東京都港区芝大門１丁目２番７号阿藤ビル５０１
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）第４頁第１９行〜第５頁第３行の「−従っ（、・
・・・軽減することができる。Ｊを次のように訂正する
。 「これに対し、酢酸ナトリウム・３水和物に発核剤とし
である種の物質を添加し、この発核剤を添加した蓄熱材
を同化処理すると、クラスターは比較的高温でも安定に
存在することができるようになる。このため、蓄熱材が
高温環境下におかれた場合でも、融液中に安定に存在す
るクラスターにより、冷却時には発核が再現され、結果
的に過冷却を軽減することができる。」 （２）第５頁第１２〜１３行の「過冷却の程度をどの程
度迄軽減させ得るか」を「どの程度の高温環境下迄冷却
時の発核の再現性を維持し得るか」に訂正する。
験（２０回目）の経時的な温度変化を示すグラフである
。 代理人 弁理士 吉 １）俊 夫 第１図 手続補正書（０劃 昭和５９年６歳−８・ 日 特許庁長官 若杉 和夫殿 １１件の表示 昭和５９年特許願第９９号６３号 ２ 発明の名称 蓄熱材 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （４３８）日本オイルシール工業株式会社４ 代
理人 （〒１０５） 住所 東京都港区芝大門１丁目２番７号阿藤ビル５０１
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）第４頁第１９行〜第５頁第３行の「−従っ（、・
・・・軽減することができる。Ｊを次のように訂正する
。 「これに対し、酢酸ナトリウム・３水和物に発核剤とし
である種の物質を添加し、この発核剤を添加した蓄熱材
を同化処理すると、クラスターは比較的高温でも安定に
存在することができるようになる。このため、蓄熱材が
高温環境下におかれた場合でも、融液中に安定に存在す
るクラスターにより、冷却時には発核が再現され、結果
的に過冷却を軽減することができる。」 （２）第５頁第１２〜１３行の「過冷却の程度をどの程
度迄軽減させ得るか」を「どの程度の高温環境下迄冷却
時の発核の再現性を維持し得るか」に訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酢酸す） ＩＪウム・３水和物に発核剤としてモリ
ブデン酸ナトリウムおよびタングステン酸ナトリウムの
少くとも一種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、０．０１〜２０重
量％の割合の発核剤が添加された特許請求の範囲第１項
記載の蓄熱材。 ３、発核剤が無水物である特許請求の範囲第１項または
第２項記載の蓄熱材。 ４、発核剤が２水和物である特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9956384A JPS60243189A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9956384A JPS60243189A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 蓄熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60243189A true JPS60243189A (ja) | 1985-12-03 |
| JPH0450955B2 JPH0450955B2 (ja) | 1992-08-17 |
Family
ID=14250606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9956384A Granted JPS60243189A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60243189A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60260677A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱材 |
| JPS60260676A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱材 |
| CN102134473A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-07-27 | 益田润石（北京）化工有限公司 | 一种六水氯化钙相变蓄能材料组合物 |
| CN105038713A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-11-11 | 贵州华益能环保科技有限公司 | 一种三水合氯化钙相变储能材料的制备方法 |
| WO2019003523A1 (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | パナソニック株式会社 | 蓄熱装置 |
-
1984
- 1984-05-17 JP JP9956384A patent/JPS60243189A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60260677A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱材 |
| JPS60260676A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱材 |
| CN102134473A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-07-27 | 益田润石（北京）化工有限公司 | 一种六水氯化钙相变蓄能材料组合物 |
| CN105038713A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-11-11 | 贵州华益能环保科技有限公司 | 一种三水合氯化钙相变储能材料的制备方法 |
| WO2019003523A1 (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | パナソニック株式会社 | 蓄熱装置 |
| JP2019011874A (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | パナソニック株式会社 | 蓄熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0450955B2 (ja) | 1992-08-17 |
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