JPS5879080A - 蓄熱材料 - Google Patents

蓄熱材料

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Publication number
JPS5879080A
JPS5879080A JP56177222A JP17722281A JPS5879080A JP S5879080 A JPS5879080 A JP S5879080A JP 56177222 A JP56177222 A JP 56177222A JP 17722281 A JP17722281 A JP 17722281A JP S5879080 A JPS5879080 A JP S5879080A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acetate
melting point
acetic acid
heat storage
added
Prior art date
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Pending
Application number
JP56177222A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Koike
小池 敬一
Michio Yanatori
梁取 美智雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Plant Construction Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Plant Construction Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Plant Engineering and Construction Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Plant Construction Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Plant Engineering and Construction Co Ltd filed Critical Hitachi Plant Construction Co Ltd
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Publication of JPS5879080A publication Critical patent/JPS5879080A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷房装置用蓄熱材に関するものである。
従来冷房装置用の蓄熱材としては水または水、氷の二相
混合物が用いられてきた0水を蓄熱材に用いた冷房装置
では水の顕熱(比熱×温反変化〕を利用するため蓄熱量
はl am/JFm”Oと小さく蓄熱槽が大きくなる欠
点がめる〇一方氷を蓄熱材料として用いた場合には融解
潜熱を利用できるので蓄熱槽は大きくなるが、蓄冷槽内
の熱交換器の冷媒蒸発温度が氷の凝固温度である零度以
下に低下し冷凍能力が着しく低下する0 すなわち蓄冷式冷房装置に用いられる冷凍様の効率は0
°0以下になると大幅に低下するので、効率よく運転す
るために#′i5〜20゛0の温度領域で作動させて蓄
冷することが望ましい。この領域で作動する蓄冷材とし
て水以外にベンゼン(融点6゛0)、ギ酸(融点10.
8’0)、酢酸(融点16.7°0〕などが知られてい
る。
これらの物質は化学的不安定、腐食性、可燃性などの理
由で実用化されなかった。本発明は望ましい温度領域(
5°0〜20°0)で作動し、化学的に安定で腐食性が
少なく離燃性であり、蓄熱能力が大きい祈念な蓄熱材料
を提供することを目的とLM度98S以上(D酢酸(C
HsCOOH) K酢酸カリウム(CHsCOOk) 
、酢酸カルシウム((CHsCOO)* CJI ) 
、酢酸ナトリウA (CHm Coo NM)−酢酸ア
ンモニウム(CHsCOONH4)のうちのいずれか1
種以上を添加するものである。
純酢酸は16.7°0の融点を有するが、これに酢酸ナ
トリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム。
酢酸アンモニウムなどを単独及び複合添加すると混合物
の融点は低下し、その融点は添加量により自由に調節し
得ることを見出した。第1図は酢酸ナトリウムと酢酸カ
リウム、第2図は酢酸アンモニウムと酢酸カリウム、第
3図は酢酸カルシウムと酢酸カリウムを単執及び複合添
加し友場合の融点の変化を三元状態図上に示した本ので
ある。
これにより例えば第1図は酢酸ナトリウム17.5−添
加または酢酸カリウム8−の添加によって混合物の融点
が10゛0となり、混合添加の場合は例えば酢酸ナトリ
ウム5チ、酢酸カリウム5慢の添加によって融点は10
°Oとなり、第1図の曲線A−B、C−D、直41B−
C、D−Aによって囲まれ九範囲で融点8〜10°0と
なることを示している。また第2図は酢酸アンモニウム
123−の添加で融点lO゛0が得られ、酢酸カリウム
との複合添加の場合は図中のA−B−C−D−Aの範囲
で融点8〜10°0かの蓄熱材得られることを示してい
る。第3図は酢酸カルシュウと酢酸カリウムの例で前記
と同様に説明される。これら第1図〜第3図を用いて酢
酸との混合物の融点が所定の温度になるように添加量を
調節することができる0酢酸の融点は純度によって変化
し、例えば純度99%の工業用酢酸(氷酢酸)では融点
が15 ’0に低下しているが、このような酢酸を使用
した場合も酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸アンモ
ニウム、酢酸カルシウムの添加による融点の低下の割合
は純酢酸の場合とほとんど同等であるので、使用する酢
酸の融点を測定しておけば第1図〜第3図から求めた融
点の降下度を用いて混合物の融点を求めることができる
。例えば第1図で酢酸ナトリウム9sの添加で純酢酸の
融点16.7°0から、混合物の融点11°0に低下し
、この時の低下度は16.7°0−11°O−5,7’
0であり、融点15°0の酢酸を使用した場合には15
 ’O−5,7O−9,3°0となる。このように純度
の低い酢酸(氷酸酸を九は工業用酢酸など)t−使用し
ても希望する温度で凝固−融解する蓄熱材を得ることが
できる。
このように酢酸−酢酸塩混合物を用いると容易に一定温
度で凝固−融解する蓄熱材が得られる。
この蓄熱材は適冷や2相分離などのない安定した物質で
あるが添加する酢酸塩の種類によってその性質は変化す
る。添加塩毎にその特徴を拳げると次の通りである。酢
酸カリウムは融点降下の作用が最も大きい(単独添加で
5°0及び10°0の融点を得る丸めの添加量はそれぞ
れ95%及び8嘩でめる)。酢酸カルシウムは酢酸カリ
ウムについで融点降下の効果が大きい(単独添加で5°
0及び10°0の融点を得る九めの添加量はそれぞれ1
5.5−及び10g6である)。酢酸アンモニウムは融
点降下作用は酢酸カルシウムより少ないが、他の酢酸塩
と共存するとき結晶析出を促進し、適冷を防止する効果
がある(単独添加で5°0及び10°Ot得るための添
加量はそれぞれ17.5−及び12.2−であるン。酢
酸ナトリウムの融点降下作用は最も小さく純酢酸(融点
16.7°0)の融点をlO”0及び8゛0まで降下す
るにti17.5−及び259&の添加紮必要とし、5
°0の融点をもつ混合物は単独添加では得られず、他の
酢酸塩との複合添加を必要とする。しかし酢酸ナトリウ
ムは凝固融解を一定温度で行わせる効果が特に大きくま
た凝固した混合物は密度が大きく、単位体積轟りの蓄熱
量が大きくなる効果がある。
融点降下作用が大きい塩類を少量添加した場合には混合
物の性質は純酢酸に近いが、添加物の増加によって難燃
性となり腐食性が減少するなどの効果が現われる。酢酸
に添加する塩類は使用目的に従って選定することが望ま
しい。すなわち低い融解−凝固点金得るには融点降下作
用の大きい塩類(例えば酢酸カリウム)を主体とする塩
類を添加すればよく、一定温度で凝固融解を行わせ、あ
るいFi難燃性、化学的非反応性(腐食性が少ない)な
どが必要な場合は酢酸ナトリウムを主体とする塩類を添
加すればよい。勿論この際他の酢酸塩を複合添加するこ
とは可能であり、これにより混合物の製造が容易になり
安定性が増すなどの効果がある。複合添加を考えると添
加量(単独の)は少なくなるが激量の添加でも添加量に
応じた融点変化が現われるが、効果が明瞭に認められる
限界値としてO,SSをとった。(0,051の添加に
より融点は0.05〜0.1°0低下する)。また添加
量の上@は酢酸中への溶解度と融点降下度により定まる
が調整した蓄熱材混合物の融点が3°0になる場合の酢
酸塩添加量をとっている、(但し酢酸ナトリウムのみは
27−が飽和溶解度であるのでこの値をとっている)。
蓄熱材の融点3°0は冷凍機による蓄冷が実用的に行わ
れる限界温度と考えたものである。
酢酸の融解熱は46.2at/lで、密度は1.05で
ある。酢酸に酢酸塩を添加するとその添加量によって融
解熱と密度が変化するが、例えば酢酸ナトリウム10−
を添加した場合、融解熱50.1−/f、密度1.15
となる。上記のso、xac/f?l!/−の単位に換
算すると57.65g/−となり、蓄熱材として水を使
用し5°0から15°0の間で吸−放熱を行わせ九場合
の蓄熱量10−/−に比べて本発明の蓄熱材を用い九場
合大きな蓄熱量が得られることは明らかである。
第4図は蓄熱材のモデル実験装置を示し喪もので、1は
内部に蓄熱材が充填され九蓄熱啼、2は熱交換用の水槽
、3は攪拌装置、4は温度センサ、5は断熱材である0 第5図は第4図の装置で蓄熱槽と熱交換用水槽の容積比
が1:5である場合の熱交換水理の温度変化を経時的に
示したものである。このモデル実験では蓄熱槽内の工業
用酢酸と酢酸す) IJウム(15%)の混合物を予め
5°0に保持して凝固さ    ゛せておき、熱交換水
理の温度t−20’0として攪拌しつつ温度の経時変化
を測定し友〇 曲線1a及び1bはそれぞれ本発明の蓄熱材及び水を蓄
熱材とした場合の蓄熱槽の温度変化を、曲線2m及び2
bは熱交換水槽の温度変化から求めた吸熱速度をそれぞ
れ本発明の蓄熱材及び水の場合については示したもので
ある。本発明による場合は曲線2mから明らかなように
潜熱放出により大きな吸熱速度が得らf’L、 5 ’
O〜20°0の範囲で熱交換を行わせる場合、本発明の
蓄熱材は効果が大きいことが闘められる。
以下本発明の実施例につき説明する。
工業用酢酸(融点15°C)に酢酸ナトリウム(無水C
HsCOONm) 、酢酸カリウム(CHsCOOK)
酢酸アンモニウム(CHICOONH4)−酢酸カルシ
ウム〔無水(CHsCOO)意Ca ) を添加した混
合物を調製し、その融点を測定した結果、第1表の数値
が得られ、この融点の値は凝固−融解を繰返しても変化
しなかった。
以上説明し友ように本発明の蓄熱材によれば、添加物の
量の調節により任意の融点の蓄熱材を得ることが容易で
o、s’oの融点の調節本可能でろり、ま九一定温度範
囲で凝固−融解し、冷房用蓄熱材(5〜lO°0で動作
)としては単位重量当りの蓄熱量が大きく、さらに化学
的に安定で、難燃性であり、金属材料の腐食が少なりと
いう効果が得られる。
第2図は酢酸アンモニウムと酢酸カリウム、第3図は酢
酸カルシウムを単独及び複合添加した場合の融点の三元
状態図、第4図は蓄熱材のモデル実験装置、第5図は第
4図の装置で蓄熱槽と熱交換用水槽の容積比が195で
ある場合の熱交換水槽の温度変化を経時的に示す図であ
る。
1・・・蓄熱槽、2・・・熱交換用の水槽%3・・・攪
拌装置、4・・・温度上ンサ、5・・・断熱材 、ffl 囚 C,H3COOH(/l)、1°C) 才 2凹 一25工                   −4
@c牙3 目 オ+目

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、酢酸に酢酸カリウム10.05〜151%酢練アン
    モニウム10.05〜18%、酢酸ナトリウム書0.0
    5〜27%、酢酸カルシウム10.05〜179Gの範
    囲においていすnかlfaまたは2種以上を添加するこ
    と1特徴とする蓄熱材料。
JP56177222A 1981-11-06 1981-11-06 蓄熱材料 Pending JPS5879080A (ja)

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JP56177222A JPS5879080A (ja) 1981-11-06 1981-11-06 蓄熱材料

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57149380A (en) * 1981-03-13 1982-09-14 Hitachi Ltd Heat-accumulating material

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57149380A (en) * 1981-03-13 1982-09-14 Hitachi Ltd Heat-accumulating material

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