JPS6153385A - 蓄熱材 - Google Patents
蓄熱材Info
- Publication number
- JPS6153385A JPS6153385A JP17375384A JP17375384A JPS6153385A JP S6153385 A JPS6153385 A JP S6153385A JP 17375384 A JP17375384 A JP 17375384A JP 17375384 A JP17375384 A JP 17375384A JP S6153385 A JPS6153385 A JP S6153385A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- supercooling
- heat
- heat storage
- weight
- sodium carbonate
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、ＣＨ３ＣＯＯＮａ＠３Ｈ２Ｏを主成分とする
蓄熱材に関するものである。
蓄熱材に関するものである。
一般的に蓄熱材には、物質の顕熱を利用したものと、潜
熱を利用したものが知られている。
熱を利用したものが知られている。
潜熱を利用した蓄熱材は、顕熱を利用した蓄熱材に比べ
て、単位重量肖り、あるいは単位体積当りの蓄熱量が大
きく、かつ相変化点において一定温度の熱を取り出せる
特徴を有する。従つて潜熱蓄熱材を使用することにより
、小型で、効率良く熱エネルギーを利用できる蓄熱シス
テムが可能となる。
て、単位重量肖り、あるいは単位体積当りの蓄熱量が大
きく、かつ相変化点において一定温度の熱を取り出せる
特徴を有する。従つて潜熱蓄熱材を使用することにより
、小型で、効率良く熱エネルギーを利用できる蓄熱シス
テムが可能となる。
潜熱蓄熱材として、有機物系、無機物系の数多（の物質
が検討されている。なかでも水和塩は、その結晶中の水
分子の関与により、相変化。
が検討されている。なかでも水和塩は、その結晶中の水
分子の関与により、相変化。
特に融解・凝固の際の潜熱が大きく、蓄熱材として有望
視されている。
視されている。
ところが一般的に、水和塩は過冷却現象を示し、かつそ
の度合が太きいために、所望の温度での相変化を長期間
にわたって確実に行なわせることが非常に困難であった
。
の度合が太きいために、所望の温度での相変化を長期間
にわたって確実に行なわせることが非常に困難であった
。
本発明の蓄熱材の主成分であるＣＨａ ＣＯＯＮ ａ・
３Ｈ２Ｏも、水和塩の蓄熱材の主成分であるＣＨ３ＣＯ
ＯＮａ・３Ｈ２Ｏも、水和塩型の浦熱蓄熱材として優れ
ているものであるが、蓄熱材として実用化する際には上
述の過冷却を防止することが必要である。
３Ｈ２Ｏも、水和塩の蓄熱材の主成分であるＣＨ３ＣＯ
ＯＮａ・３Ｈ２Ｏも、水和塩型の浦熱蓄熱材として優れ
ているものであるが、蓄熱材として実用化する際には上
述の過冷却を防止することが必要である。
すなわち、ＣＨｓ Ｃ００Ｎ ａ ９３ Ｈ２Ｏは融解
−ｅＮ固の相変化温度が５８°Ｃであり、その際の暦熱
が約３４０ Ｊ／ａｒ？＋ と大きいため、暖房用ある
いは給湯用などの蓄熱システムで使用する蓄熱材として
適している。
−ｅＮ固の相変化温度が５８°Ｃであり、その際の暦熱
が約３４０ Ｊ／ａｒ？＋ と大きいため、暖房用ある
いは給湯用などの蓄熱システムで使用する蓄熱材として
適している。
しかしＣＨ３ＣＯＯＮａ ・３Ｈ２Ｏは過冷却の度合が
大きく、加熱により完全に融解した後に冷却した場合、
０℃付近まで容易に過冷却して凝固しない性質を有する
。この過冷却現象は、仮に一旦ＣＨ３ＣＯＯＮａ ＠３
Ｈ２Ｏに蓄熱しても、所定の温度の熱を取り出せないと
いう不都合を生じさせる。従ってＣＨｓ Ｃ００Ｎ ａ
・３Ｈ２Ｏを蓄熱材として使用する場合には、この過冷
却を防止することが実用化に際して重要な課題となる。
大きく、加熱により完全に融解した後に冷却した場合、
０℃付近まで容易に過冷却して凝固しない性質を有する
。この過冷却現象は、仮に一旦ＣＨ３ＣＯＯＮａ ＠３
Ｈ２Ｏに蓄熱しても、所定の温度の熱を取り出せないと
いう不都合を生じさせる。従ってＣＨｓ Ｃ００Ｎ ａ
・３Ｈ２Ｏを蓄熱材として使用する場合には、この過冷
却を防止することが実用化に際して重要な課題となる。
本発明は水和塩であるＣＨｓＣＯＯＮａ ・３Ｈ２Ｏの
過冷却を防止し、実用性に優れた蓄熱材を提供すること
を目的としている。
過冷却を防止し、実用性に優れた蓄熱材を提供すること
を目的としている。
本発明の特徴はＣＨｓ ＣＯＯＮａ ” ３Ｈ２Ｏを蓄
熱材の主成分とし、過冷却の防止のために炭酸ナトリウ
ムを添加する炭酸ナトリウムとしては無水塩（Ｎａ２Ｃ
０３）又は１水塩（ＮａｚＣＯ３’Ｈ２Ｏ）又は１０水
塩（Ｎａ２ＣＯｓ ＠ １０Ｈ２Ｏ） のいずれでも
良い。
熱材の主成分とし、過冷却の防止のために炭酸ナトリウ
ムを添加する炭酸ナトリウムとしては無水塩（Ｎａ２Ｃ
０３）又は１水塩（ＮａｚＣＯ３’Ｈ２Ｏ）又は１０水
塩（Ｎａ２ＣＯｓ ＠ １０Ｈ２Ｏ） のいずれでも
良い。
ＣＨｓ Ｃ００Ｎ ａ ・３ Ｈ２ＯにＮａ２ＣＯｓ又
はＮａ２ＣＯｓ”Ｈ２Ｏを加えてなる混合物を３０℃以
上に昇温するとＣＨｓＣＯＯＮａ−３Ｈ２Ｏは５８℃で
融解するが、Ｎ１２ＣＯｓやＮａ２ＣＯ３”Ｈ２Ｏは融
解せずに固体として残り、底部に沈殿する。完全にＣＨ
３ＣＯ０Ｎ ａ・３Ｈ２Ｏが融解した後、この混合物を
冷却すると約５７℃まで冷却されると同時に、底部に沈
殿している粒子表面からＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの
結晶が成長し始め、この結晶が成長している間、混合物
の温度は約５８℃に保たれる。またＮａｚＣＯｓ ＠
１０Ｈ２Ｏは、３５℃以上の温度では９分子の水がとれ
、Ｎａ２ＣＯ３・Ｈ２Ｏに変化するため、Ｎａ２ＣＯ３
−１０Ｈ２Ｏを添加した場合と同様な過冷却防止効果を
得ることができる。
はＮａ２ＣＯｓ”Ｈ２Ｏを加えてなる混合物を３０℃以
上に昇温するとＣＨｓＣＯＯＮａ−３Ｈ２Ｏは５８℃で
融解するが、Ｎ１２ＣＯｓやＮａ２ＣＯ３”Ｈ２Ｏは融
解せずに固体として残り、底部に沈殿する。完全にＣＨ
３ＣＯ０Ｎ ａ・３Ｈ２Ｏが融解した後、この混合物を
冷却すると約５７℃まで冷却されると同時に、底部に沈
殿している粒子表面からＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの
結晶が成長し始め、この結晶が成長している間、混合物
の温度は約５８℃に保たれる。またＮａｚＣＯｓ ＠
１０Ｈ２Ｏは、３５℃以上の温度では９分子の水がとれ
、Ｎａ２ＣＯ３・Ｈ２Ｏに変化するため、Ｎａ２ＣＯ３
−１０Ｈ２Ｏを添加した場合と同様な過冷却防止効果を
得ることができる。
Ｎａ２ＣＯｓ” はＣＨｓＣＯＯＮａ−３Ｈ２Ｏの融
液には、はとんど溶解しないため、ＣＨｓＣＯＯＮａ・
３Ｈ２Ｏ１００重量部に対し［Ｎａ２ＣＯ３を０．００
１重量部以上添加することにより、確実な過冷却防止効
果を得ることができる。またＮａ２ＣＯａ・Ｈ２ＯはＣ
Ｈ３ＣＯＯＮａ＠３Ｈ２Ｏの融液に若干溶解するため、
確実な過冷却防止効果を祷るためにはＣＨ３ＣＯＯＮａ
・３Ｈｚ０１００重量部に対してα０５重量部以上添加
する必要がある。さらにまたＮａｚＣＯｓ ＃ １０Ｈ
２Ｏは、先に述べた様にＮａｇＣＯｓ・Ｈ２Ｏに変化し
た後、過冷却防止機能を発揮するもので、ＮａｚＣＯｓ
”Ｈ２Ｏを添加する場合の約２倍、すなわちＣＨｓＣ
ＯＯＮａ・５Ｈ２Ｏ１００重量部に対してＮａ２ＣＯ３
４１０Ｈ２Ｏを０．１重量部以上添加する必要がある。
液には、はとんど溶解しないため、ＣＨｓＣＯＯＮａ・
３Ｈ２Ｏ１００重量部に対し［Ｎａ２ＣＯ３を０．００
１重量部以上添加することにより、確実な過冷却防止効
果を得ることができる。またＮａ２ＣＯａ・Ｈ２ＯはＣ
Ｈ３ＣＯＯＮａ＠３Ｈ２Ｏの融液に若干溶解するため、
確実な過冷却防止効果を祷るためにはＣＨ３ＣＯＯＮａ
・３Ｈｚ０１００重量部に対してα０５重量部以上添加
する必要がある。さらにまたＮａｚＣＯｓ ＃ １０Ｈ
２Ｏは、先に述べた様にＮａｇＣＯｓ・Ｈ２Ｏに変化し
た後、過冷却防止機能を発揮するもので、ＮａｚＣＯｓ
”Ｈ２Ｏを添加する場合の約２倍、すなわちＣＨｓＣ
ＯＯＮａ・５Ｈ２Ｏ１００重量部に対してＮａ２ＣＯ３
４１０Ｈ２Ｏを０．１重量部以上添加する必要がある。
これらの炭酸ナトリウムを上記の最低添加量に対して、
大過剰な量を加えても、もちろん過冷却防止効果を有す
るものであるが、あまり多量に加えることは、単位体積
白りのＣＨｓ ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの比率が低下する
ため、蓄熱材全体として見た場合の蓄熱量の減少をまね
くので、あまり好ましくはない。従りて実用的な見地か
らは、ＣＨ３ＣＯＯＮａ’３Ｈ２Ｏ１００重量部に対し
”Ｃ３０重量部以下の添加が望ましい。
大過剰な量を加えても、もちろん過冷却防止効果を有す
るものであるが、あまり多量に加えることは、単位体積
白りのＣＨｓ ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの比率が低下する
ため、蓄熱材全体として見た場合の蓄熱量の減少をまね
くので、あまり好ましくはない。従りて実用的な見地か
らは、ＣＨ３ＣＯＯＮａ’３Ｈ２Ｏ１００重量部に対し
”Ｃ３０重量部以下の添加が望ましい。
ＣＨｓＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏの過冷却防止材として炭酸
ナトリウムを用いるにあたっては、他のＣＨｓＣＯＯＮ
ａ・３Ｈ２Ｏの過冷却防止材と併用しても良い。
ナトリウムを用いるにあたっては、他のＣＨｓＣＯＯＮ
ａ・３Ｈ２Ｏの過冷却防止材と併用しても良い。
またＮａ２ＣＯ３をＣＨｓＣＯＯＮｍ・５Ｈ２Ｏの融液
中に均一に分散させるために、カルボキシメチルセルロ
ースなどのゲル化材をさらに添加したり、あるいは凝固
発＃Ｓ温度調節材などの他の添加物と併用しても、確実
な過冷却防止効果が認められる。
中に均一に分散させるために、カルボキシメチルセルロ
ースなどのゲル化材をさらに添加したり、あるいは凝固
発＃Ｓ温度調節材などの他の添加物と併用しても、確実
な過冷却防止効果が認められる。
ところでＣＨ３ＣＯＯＮａ＠３Ｈ２Ｏを３０℃以上に昇
温した際に生ずる融液の組成はＣＨｓＣＯＯＮａの３０
．３５重量％の水溶液と同一のものである。
温した際に生ずる融液の組成はＣＨｓＣＯＯＮａの３０
．３５重量％の水溶液と同一のものである。
従ってＣＨ３Ｃ００Ｎ ａを６α３５ｍ１１部とＨ２Ｏ
を３９．６５重量部の割合で混合し、３０℃以上に昇温
して得らｎる水溶液にＮａｘＣＯｓを添加した混合物を
冷却しても、これまで述べてきたようなＣＨｓ ＣＯＯ
Ｎａ ・３Ｈｚ ＯとＮａ２ＣＯｓの混合物を３０℃以
上に昇温して得らｎた融液を冷却した場合と全（同じ凝
固発熱の挙動が認められることは言うまでもない。
を３９．６５重量部の割合で混合し、３０℃以上に昇温
して得らｎる水溶液にＮａｘＣＯｓを添加した混合物を
冷却しても、これまで述べてきたようなＣＨｓ ＣＯＯ
Ｎａ ・３Ｈｚ ＯとＮａ２ＣＯｓの混合物を３０℃以
上に昇温して得らｎた融液を冷却した場合と全（同じ凝
固発熱の挙動が認められることは言うまでもない。
実施例１゜
ＣＨｓＣＯＯＮａ’３Ｈｚ０２Ｏ ｇとＮａ２ＣＯ３α
［１２ｇを内径１８ｒｎｒＤ長さ１８０ｒｎｒＤの試験
管に入れ、その中央部に熱電対（Ｃ，Ｃ）を挿入し、上
端をゴム栓で密封した。そしてこの試験管を７０℃の恒
温槽に入れ、ＣＨａ Ｃ００Ｎ ａ・５Ｈ２Ｏが完全に
融解してその温度が７０℃になるまで十分に加熱した。
［１２ｇを内径１８ｒｎｒＤ長さ１８０ｒｎｒＤの試験
管に入れ、その中央部に熱電対（Ｃ，Ｃ）を挿入し、上
端をゴム栓で密封した。そしてこの試験管を７０℃の恒
温槽に入れ、ＣＨａ Ｃ００Ｎ ａ・５Ｈ２Ｏが完全に
融解してその温度が７０℃になるまで十分に加熱した。
次にこの試験管を２Ｏ℃の恒温槽に移して冷却し、その
際の試験管内の温度変化を測定した。その結果を第１図
に示す。ＣＨｓＣＯＯＮａφ３Ｈ２ＯとＮａ２ＣＯｓの
混合物を入れた試験管の中央部の温度が５７℃まで低下
した時点で、試験管の低部よりＣＨｓＣＯＯＮａ・３Ｈ
２Ｏの結晶が成長し始め、それとともに試験管中央部の
温度は５８℃まで上昇した。さらにその後の約３０分間
にわたり、試験管中央部の温度は５８℃を保った。次に
上記の加熱と冷却の熱サイクルを連続して１０００回行
った。この１０００回にわたる熱サイクルの繰り返しの
間に見られる試験管中央部での冷却時の温度変化は第１
図に示したものとほぼ同じであり、ＣＨｓＣＯＯＮａ・
３Ｈ２Ｏの過冷却は５６〜ｉ７℃以上の温度で確実に破
れ、５８℃で凝固発熱を繰り返すことができた。
際の試験管内の温度変化を測定した。その結果を第１図
に示す。ＣＨｓＣＯＯＮａφ３Ｈ２ＯとＮａ２ＣＯｓの
混合物を入れた試験管の中央部の温度が５７℃まで低下
した時点で、試験管の低部よりＣＨｓＣＯＯＮａ・３Ｈ
２Ｏの結晶が成長し始め、それとともに試験管中央部の
温度は５８℃まで上昇した。さらにその後の約３０分間
にわたり、試験管中央部の温度は５８℃を保った。次に
上記の加熱と冷却の熱サイクルを連続して１０００回行
った。この１０００回にわたる熱サイクルの繰り返しの
間に見られる試験管中央部での冷却時の温度変化は第１
図に示したものとほぼ同じであり、ＣＨｓＣＯＯＮａ・
３Ｈ２Ｏの過冷却は５６〜ｉ７℃以上の温度で確実に破
れ、５８℃で凝固発熱を繰り返すことができた。
実施例２゜
ＣＨｓＣＯＯＮａ・５Ｈｚ０２Ｏ ｇとＮａｚＣＯｓ
’Ｈ２Ｏα２ｇを入ｎた試験管を、実施例１に記した条
件で１０００サイクルの加熱と冷却を繰り返した。
’Ｈ２Ｏα２ｇを入ｎた試験管を、実施例１に記した条
件で１０００サイクルの加熱と冷却を繰り返した。
この試験管中央部の温度変化のパターンは実施例１の場
合と全く同じであり、ＣＨｓＣＯＯＮａ・５Ｈ２Ｏの過
冷却は５６〜５７℃以上の温度で確実に破れ、１０００
サイクルの熱サイクルにわたり５８℃での凝固発熱を繰
り返すことができた。
合と全く同じであり、ＣＨｓＣＯＯＮａ・５Ｈ２Ｏの過
冷却は５６〜５７℃以上の温度で確実に破れ、１０００
サイクルの熱サイクルにわたり５８℃での凝固発熱を繰
り返すことができた。
実施例＆
ＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏ２ＯｇとＮａ２ＣＯｓｅ１
０）ｉ２Ｏα２ｇを入れた試験管を実施例１と同じ条件
で１０００サイクルの加熱と冷却を繰り返した結果、実
施例１の場合と同様に５８℃での凝固発熱を繰り返すこ
とができた。
０）ｉ２Ｏα２ｇを入れた試験管を実施例１と同じ条件
で１０００サイクルの加熱と冷却を繰り返した結果、実
施例１の場合と同様に５８℃での凝固発熱を繰り返すこ
とができた。
実施例４゜
ＣＨｓＣＯＯＮａ ｉ ２．１ ｇとＨ２Ｏ７，９ｇと
Ｎａ２ＣＯ２Ｏ１２ｇを実施例１で用いた試験管に入れ
、試験管中央部の温度が７０℃になるまで加熱した後、
試験管内の混合物を十分に攪拌した。
Ｎａ２ＣＯ２Ｏ１２ｇを実施例１で用いた試験管に入れ
、試験管中央部の温度が７０℃になるまで加熱した後、
試験管内の混合物を十分に攪拌した。
その後実施例１の場合と同じ条件で１０００回サイクル
の加熱と冷却を繰り返した。その結果、実施列１での結
果と全く同様な冷却時における確実な凝固発熱が１００
０回の加熱と冷却の熱サイクルにわたり認められた。
の加熱と冷却を繰り返した。その結果、実施列１での結
果と全く同様な冷却時における確実な凝固発熱が１００
０回の加熱と冷却の熱サイクルにわたり認められた。
実施例で示したように、過冷却の度合の大きいＣＨｘＣ
ＯＯＮａ＠３Ｈ２Ｏに、過冷却防止材として炭酸ナトリ
ウムを添加することにより、５６〜５７℃以上の温度で
確実に過冷却を破ることができ、５８℃での安定した放
熱Ｉ＃性を有する実用性にＩｎだ潜熱利用蓄熱材を提供
することが可能となった。
ＯＯＮａ＠３Ｈ２Ｏに、過冷却防止材として炭酸ナトリ
ウムを添加することにより、５６〜５７℃以上の温度で
確実に過冷却を破ることができ、５８℃での安定した放
熱Ｉ＃性を有する実用性にＩｎだ潜熱利用蓄熱材を提供
することが可能となった。
第１図は実施例１で述べたＣＨａＣＯＯＮａφ３Ｈ２Ｏ
にＮａｘＣＯｓを添加した混合物を入れた試験管の冷却
時における試験管中央部の温度変化を示す図である。
にＮａｘＣＯｓを添加した混合物を入れた試験管の冷却
時における試験管中央部の温度変化を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酢酸ナトリウム３水塩（ＣＨ＿３ＣＯＯＮａ・３Ｈ
＿２Ｏ）あるいは酢酸ナトリウム３水塩を４０重量％以
上含む組成物に、炭酸ナトリウムを加えてなる混合物で
あることを特徴とする蓄熱材。 ２、炭酸ナトリウムが無水塩（Ｎａ＿２ＣＯ＿３）、１
水塩（Ｎａ＿２ＣＯ＿３・Ｈ＿２Ｏ）、１０水塩（Ｎａ
＿２ＣＯ＿３・１０Ｈ＿２Ｏ）のうちの一種、あるいは
それらのうちの任意の混合物であることを特徴とする特
許請求範囲第１項記載の蓄熱材。 ３、酢酸ナトリウム３水塩１００重量部に対して炭酸ナ
トリウムを、無水塩の場合は０．００１〜３０重量部、
１水塩の場合は０．０５〜３０重量部、１０水塩の場合
は０．１〜３０重量部の範囲で混合することを特徴とす
る特許請求範囲第１項記載の蓄熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17375384A JPS6153385A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | 蓄熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17375384A JPS6153385A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | 蓄熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6153385A true JPS6153385A (ja) | 1986-03-17 |
Family
ID=15966492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17375384A Pending JPS6153385A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | 蓄熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6153385A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH058928A (ja) * | 1991-07-03 | 1993-01-19 | Nitto Denko Corp | 粘着テープのセパレータ剥離装置 |
| US5393822A (en) * | 1991-12-16 | 1995-02-28 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Chopped carbon fiber strands coated with resin and molding obtained therefrom |
-
1984
- 1984-08-21 JP JP17375384A patent/JPS6153385A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH058928A (ja) * | 1991-07-03 | 1993-01-19 | Nitto Denko Corp | 粘着テープのセパレータ剥離装置 |
| US5393822A (en) * | 1991-12-16 | 1995-02-28 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Chopped carbon fiber strands coated with resin and molding obtained therefrom |
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