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蓄熱材 新技術説明会

国内特許コード P10P006870
整理番号 22346
掲載日 2010年8月6日
出願番号 特願2009-005644
公開番号 特開2010-163510
登録番号 特許第5688725号
出願日 平成21年1月14日(2009.1.14)
公開日 平成22年7月29日(2010.7.29)
登録日 平成27年2月6日(2015.2.6)
発明者
  • 新▲高▼ 誠司
  • ▲高▼木 英典
  • 宮野 雅司
出願人
  • 国立研究開発法人理化学研究所
発明の名称 蓄熱材 新技術説明会
発明の概要 【課題】蓄熱材にとって必要な要件を満たす新しいタイプの蓄熱材を提供する。
【解決手段】本発明の蓄熱材は、電子相転移する物質からなる蓄熱材であって、前記電子相転移は、電子のもつ内部自由度である、電荷・スピン・軌道の自由度のうち、軌道の自由度またはそれら3つの自由度のうち少なくとも2つ以上を含む複自由度の相転移であり、前記電子相転移の転移エンタルピーはHOの固体-液体相転移の転移エンタルピーの5%以上であることを特徴とする。
【選択図】図7
従来技術、競合技術の概要


蓄熱とは、物質に熱を蓄えることを意味しており、当該物質は蓄熱材と呼ばれる。当該蓄熱によって、蓄熱材自身や、蓄熱材が置かれた空間内などの温度を略一定に保つことができる。例えば、蓄熱(技術)を利用すれば、太陽エネルギーや排熱を熱として物質に蓄え、その熱を暖房に利用したり、消費電力の少ない夜に氷を作り、昼に当該氷(及び当該氷の融解熱)を冷房に利用したりできる。このように、蓄熱によって様々な形態のエネルギーを熱に変えて蓄え、再利用できることから、蓄熱技術は現在声高に叫ばれている省エネルギー化の一翼を担っている。そのため、蓄熱技術は、今後ますます発展していかなければならない急務の技術である。



蓄熱の機構は顕熱蓄熱と潜熱蓄熱に大別される。顕熱蓄熱は、物質の大きな比熱を利用したものである。例えば、湯たんぽなどは水の大きな比熱を利用したものである。潜熱蓄熱は、相転移時の転移エンタルピーを利用したものである。例えば、氷水で飲み物を冷やすことは、氷の融解熱(融解エンタルピー)を利用したものである。



潜熱蓄熱では、相転移時の転移エンタルピーを利用しているため、温度を略一定に保つことや、略一定の温度で熱の出し入れができる(顕熱蓄熱では、外界の温度に対する温度変化は小さいが、徐々に温度が変化してしまう)。そのため、現在では、潜熱蓄熱の技術の開発が中心に行われている。



これまでに開発されてきた潜熱蓄熱の材料としては、無機塩水和物、有機物、融解塩などがあり、それらはいずれも固体-液体相転移の大きな転移エンタルピーを利用する蓄熱材である。



確かに、固体-液体相転移による大きなエンタルピー変化は、蓄熱材料にとって重要であるが、それ以外にも蓄熱材に要求される特性がある。例えば、蓄熱材はその表面の温度を長時間略一定に保てることが重要であるため、蓄熱材の熱伝導率が高いことが要求される。熱伝導率の低い物質では、内部の温度と表面の温度とに温度差が生じてしまい、表面の温度を略一定に保つことができない(有機物であるパラフィンなどは熱伝導率が低い)。また、相転移による体積変化(膨張・収縮)の大きい物質の固体-液体相転移を利用する場合、液体の漏れなどが生じる虞がある。そのため、当該体積変化が小さいことが要求される(当該体積変化が大きい場合、蓄熱材の容器として当該体積変化に耐えられる容器を選択しなければならない)。また、相転移時に相分離や分解が生じると、蓄熱効果が低減してしまう(最悪の場合、蓄熱材として利用できなくなる)。そのため、相転移時に相分離や分解が生じないことが要求される。

産業上の利用分野


本発明は蓄熱材に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
(1-X)(0<X≦0.0650)、V(1-X)Ta(0<X≦0.117)、V(1-X)Nb(0<X≦0.115)、V(1-X)Ru(0<X≦0.150)、V(1-X)Mo(0<X≦0.161)、V(1-X)Re(0<X≦0.0964)、LiMn、LiVS、LiVOLiRh、V、V、V11、Ti、SmBaFeEuBaFe、GdBaFe、TbBaFe、DyBaFeHoBaFe、YBaFe、PrBaCo5.5、DyBaCo.54、HoBaCo5.48、YBaCo5.49のいずれかからなる
ことを特徴とする蓄熱材。


【請求項2】
前記Xの値は、目的とする電子相転移の温度に応じて選択される
ことを特徴とする請求項に記載の蓄熱材。
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 登録
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