JPS5879080A - 蓄熱材料 - Google Patents
蓄熱材料Info
- 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
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- Japan
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- acetate
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- acetic acid
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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】
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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)
。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56177222A JPS5879080A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 蓄熱材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56177222A JPS5879080A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 蓄熱材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5879080A true JPS5879080A (ja) | 1983-05-12 |
Family
ID=16027287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56177222A Pending JPS5879080A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 蓄熱材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5879080A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149380A (en) * | 1981-03-13 | 1982-09-14 | Hitachi Ltd | Heat-accumulating material |
-
1981
- 1981-11-06 JP JP56177222A patent/JPS5879080A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| 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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