(57)【要約】【課題】蓄熱材が液体状態にて高温で保持された後に過冷却状態で電圧印加した場合でも、結晶化が開始され、確実に熱に取り出すことができる蓄熱装置を提供する。【解決手段】酢酸ナトリウム三水和物を主成分とする蓄熱材と、銀または銀合金を含む銀電極を少なくとも一方に有する一対の電極１３と、を備えた蓄熱装置において、電極１３は、表面１６の少なくとも一部に銀を含む酸化皮膜１７を有し、電極１３は少なくとも酸化皮膜１７を介して蓄熱材と接する。酸化皮膜１７は、電極表面に向かってくぼんだ孔部１８を有し、孔部１８には酢酸ナトリウム無水物１９が存在する。【選択図】図２
2019074246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酢酸ナトリウム三水和物を含有する蓄熱材と、
前記蓄熱材に接し、且つ、銀または銀合金を含む銀電極を少なくとも一方に有する一対の電極と、
を備えた蓄熱装置であって、
前記銀電極は、
表面の少なくとも一部に銀および臭素を含む酸化皮膜を有し、且つ、
少なくとも前記酸化皮膜を介して前記蓄熱材と接し、
前記酸化皮膜は、
前記表面に向かってくぼんだ形状を有する孔部を有し、
前記孔部には、
酢酸ナトリウム無水物が付着している、
蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は蓄熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱エネルギーを産業用又は家庭用に用いる場合、熱エネルギーの発生量又は発生時期に対して、用いる量あるいは時期が異なることが多く、発生した熱すべてを有効に利用するために、一時的に熱エネルギーを貯蔵する媒体、いわゆる蓄熱材を用いることが提案されている。
【０００３】
蓄熱材は、大きく分けて、顕熱蓄熱材と潜熱蓄熱材とがある。潜熱蓄熱材は、物質の相変化を利用する蓄熱材である。潜熱蓄熱材は、顕熱蓄熱材に比べて、蓄熱密度が高く、相変化時の温度が一定であるため、熱の取り出し温度が安定であるという利点を有する。潜熱蓄熱材を用いて蓄熱を行う場合、蓄熱時には潜熱蓄熱材を加熱して液体状態とする。その後、液体状態が維持されるように、液体状態を保温した状態で保持する。保持された潜熱蓄熱に蓄えられた熱は、必要なときに、潜熱蓄熱材を結晶化させることによって、取り出すことができる。
【０００４】
潜熱蓄熱材のなかでも、酢酸ナトリウム三水和物は、比較的大きい融解潜熱量を有するため、少ない容量で効率的に熱を蓄えることができる物質として知られている。また、酢酸ナトリウム三水和物は、毒性を示さず、安全な物質であるため、様々な適用が考えられている。例えば、特許文献１には、酢酸ナトリウム三水和物を蓄熱材として用いたシステムが開示されている。
【０００５】
酢酸ナトリウム三水和物は、融解時には、融点で融解するものの、凝固時には融点を下回っても凝固しない、いわゆる過冷却状態となることが知られている。そこで、酢酸ナトリウム三水和物を含む蓄熱材を加熱して液体状態にした後、蓄熱材を過冷却状態に保って蓄熱することが検討されている。放熱時には、酢酸ナトリウム三水和物を含む蓄熱材の過冷却状態を解除することによって、蓄熱材に蓄えられた熱を取り出すことができる。
【０００６】
過冷却状態の解除手段としては、過冷却状態の蓄熱材に電圧を印加する銀を主成分とする電極が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
また、特許文献３には、密封容器と、この密封容器内に封入した過冷却現象を起こす潜熱蓄熱材と、この潜熱蓄熱材を過熱する発熱体と、前記密封容器に設けられ、電圧の印加により前記潜熱蓄熱材に刺激を与える電極とを具備した蓄熱装置が開示されている。この構成の蓄熱装置においては、発熱体に通電して、潜熱蓄熱材を加熱し融解することにより熱を蓄え、過冷却現象を起こさせ、任意の時点において潜熱蓄熱材に電圧を印加して刺激を与え、この刺激で潜熱蓄熱材の過冷却を解除して潜熱を放出させる。これにより、必要に応じた時点に熱を取り出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２０１７７号公報
【特許文献２】特開昭６１−２０４２９３号公報
【特許文献３】実開昭６２−１３５３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら従来の構成では、蓄熱過程において酢酸ナトリウム三水和物を含む蓄熱材が加熱されて液体状態になったのちも、蓄熱材が融点以上の温度で一定時間保持された場合、その後、過冷却状態で、銀を主成分とする電極（以下、銀電極と称する）を用いて電圧を印加しても蓄熱材の結晶化が開始されず、蓄えた熱を取り出すことができないという課題があった。
【００１０】
本開示は、上記従来の課題を解決するもので、酢酸ナトリウム三水和物を含む蓄熱材が液体状態にて融点以上の温度で保持された場合においても、その後の過冷却状態での電圧印加により、結晶化が開始され、蓄えた熱を確実に取り出すことができる蓄熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来の課題を解決するために、本開示の蓄熱装置は、酢酸ナトリウム三水和物を含有する蓄熱材と、前記蓄熱材に接し、且つ、銀または銀合金を含む銀電極を少なくとも一方に有する一対の電極と、を備えた蓄熱装置であって、前記電極は、表面の少なくとも一部に銀および臭素を含む酸化皮膜を有し、且つ、少なくとも前記酸化皮膜を介して前記蓄熱材と接し、前記酸化皮膜は、前記表面に向かってくぼんだ形状を有する孔部を有し、前記孔部には酢酸ナトリウム無水物が付着しているものである。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の技術によれば、酢酸ナトリウム三水和物を含む蓄熱材が加熱により液体状態になったのちに融点以上の温度で保持された場合においても、その後の過冷却状態において、電圧を印加することにより蓄熱材の結晶化を開始させ、蓄えた熱を確実に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の実施の形態における蓄熱装置の概略図
【図２】本開示の実施の形態における蓄熱装置の電極表面の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜本発明者らの検討に基づく知見＞
上述のように、特許文献１に示す、酢酸ナトリウム三水和物を蓄熱材として用いた蓄熱装置は、蓄熱材を加熱して液体状態にした後、蓄熱材を過冷却状態に保って蓄熱し、放熱時にはこの蓄熱材の過冷却状態を解除することによって、蓄熱材に蓄えられた熱を取り出すことができることが知られている。そして、過冷却状態の蓄熱材に対し、過冷却状態を解除する手段の一つとして銀電極を用いて電圧を印加すれば、確実に発核が認められる、すなわち過冷却が解除されるということが特許文献２に開示されている。しかし、この構成では、蓄熱過程において蓄熱材が加熱されて液体状態になったのちに、高温、すなわち融点以上の温度で一定時間保持された場合、その後、蓄熱材が過冷却状態のときに一般的な銀電極を用いて電圧を印加しても、過冷却が解除されない、すなわち熱を取り出すことができないという課題があることを、本発明者らは発見した。これに関して本発明者らは分析を重ね、酢酸ナトリウム三水和物を主成分とする蓄熱材が過冷却状態のときに電圧を印加した際、結晶化が開始される場合には、電圧印加直前の蓄熱材に、酢酸ナトリウム水和塩由来のナノサイズの微粒子すなわちクラスタが存在することに着目した。そして、銀電極を用いて電圧を印加しても結晶化が起きない場合、電圧印加直前の蓄熱材にはこのクラスタが存在していないことを見出した。このことから、クラスタが、結晶化の起点、すなわち結晶核として機能していることが十分に予想されうる。したがって、過冷却状態になる前にこのクラスタが消滅してしまう状況にさらされた場合、過冷却状態のときに、たとえ銀電極を用いて電圧を印加しても、結晶核が存在しないため結晶化は発生しない。こ
のクラスタは酢酸ナトリウム水和塩由来であるため、酢酸ナトリウム水和塩の融点以上の温度で保持された場合、その保持時間が長ければ、クラスタは融解して消滅してしまうと考えられる。酢酸ナトリウム三水和物の融点は５８℃であるが、発明者らの実験によれば、液体状態でクラスタの存在が確認されている蓄熱材を、例えば９０℃で１時間保持した場合、クラスタの存在を確認することができず、その後の過冷却状態で銀電極を用いて電圧を印加しても結晶化が生じなかったことから、この条件ではクラスタが完全に消滅することが確認されている。
【００１５】
これに対し、本発明者らは、高温でクラスタが消滅する条件にさらされても、蓄熱材中にこのクラスタの代わりに結晶核として機能する構成が存在すれば、電圧印加により結晶化を発生させることができることを見出した。そして、そのような構成として、クラスタが消滅する温度すなわち酢酸ナトリウム水和塩の融点よりも、十分に高い温度を融点に有する固体物質が、蓄熱材の発核に寄与しうる状態で蓄熱材中に存在するような構成が望ましいことを見出した。すなわち、蓄熱材が、クラスタが消滅するような高温にさらされたとしても、少なくともこの固体物質の融点未満であればこの物質が固体で存在しうるため、結晶核として機能することが十分に期待できる。
【００１６】
以上を踏まえ、本発明者らは、酢酸ナトリウム三水和物を主成分とする蓄熱材が液体状態にて融点以上の高温で保持され、クラスタが融解して消滅した場合でも、過冷却状態で電圧印加による結晶化を発生させて、蓄えた熱を取り出すことができる蓄熱装置を検討した。
【００１７】
本開示の一態様は、酢酸ナトリウム三水和物を含有する蓄熱材と、前記蓄熱材に接し、且つ、銀または銀合金を含む銀電極を少なくとも一方に有する一対の電極と、を備えた蓄熱装置であって、前記銀電極は、表面の少なくとも一部に銀および臭素を含む酸化皮膜を有し、且つ、少なくとも前記酸化皮膜を介して前記蓄熱材と接し、前記酸化皮膜は、前記表面に向かってくぼんだ形状を有する孔部を有し、前記孔部には酢酸ナトリウム無水物が付着しているものである。
【００１８】
本開示によれば、液体状態の蓄熱材が、酢酸ナトリウム水和塩のクラスタが消滅する条件で保持された場合においても、蓄熱材の結晶化が開始され、蓄えた熱を確実に取り出すことができる。このことから、酢酸ナトリウム水和塩よりも融点の高い固体物質である酢酸ナトリウム無水物が銀電極表面の酸化皮膜の孔部に付着して存在することで、電圧を印加した場合にこの構成が結晶核として機能すると考えられる。
【００１９】
＜実施の形態＞
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本開示の実施の形態における蓄熱装置の概略図を示すものである。
【００２１】
図１において、蓄熱装置１０は、蓄熱材１２で満たされた蓄熱槽１１と、一対の電極１３と、直流電源１４と、スイッチ１５とを備える。
【００２２】
蓄熱槽１１は、断熱材により保温されている。断熱材の例は、グラスウールである。蓄熱槽１１は、内部に蓄熱材１２を格納している。本実施の形態においては、蓄熱材１２は、酢酸ナトリウム三水和物（融点：５８℃）を主成分として含有する。一例として、蓄熱材１２は、酢酸ナトリウム三水和物を６５〜１００重量％含有する。
【００２３】
蓄熱材１２は、添加物を含み得る。添加剤としては、例えば、過冷却解除助剤、粘度調
整剤、整泡剤、酸化防止剤、脱泡剤、砥粒、充填剤、顔料、染料、着色剤、増粘剤、界面活性剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、耐熱安定剤、粘着付与剤、硬化触媒、安定剤、シランカップリング剤、ワックス等の公知のものが使用できる。これらの添加剤は、本開示の目的を阻害しない限り、特にその種類及び使用量を限定するものではない。
【００２４】
図１に示すように、一対の電極１３は、配線およびスイッチ１５を介して直流電源１４に電気的に接続されている。
【００２５】
一対の電極１３は、蓄熱材１２に接触するように配置され、蓄熱材１２に接触している部分同士の距離は、特に制限されない。当該距離は、例えば、１ｍｍ〜３０ｍｍである。
【００２６】
一対の電極１３のうち少なくとも一方が銀合金を含む場合、一対の電極１３の表面１６のうち少なくとも蓄熱材１２と接触する部分に銀合金が存在している。ここで、銀合金は、例えば、銀パラジウム合金または銀銅合金である。なお、一対の電極１３は、その全部が銀または銀合金で形成されているものであってもよく、また、ステンレス、銅などの他の金属で構成された本体部と、本体部の上に形成された銀または銀合金とを備えたものであってもよい。また、一対の電極１３の形状は特に制限されないが、例えば、板材状または線材状である。
【００２７】
図２は、電極１３の表面の一部分を示す概略図である。図２に示すように、一対の電極１３のうち銀合金を含む電極の表面１６の一部には、銀および臭素を含む酸化皮膜１７が形成されている。この酸化皮膜１７の厚さＬは、おおよそ数十ミクロンである。この酸化皮膜１７は孔部１８を有し、孔部１８には酢酸ナトリウム無水物１９が存在する。この孔部１８のサイズＤは、代表的に最も大きな開口部分でおおよそ数ミクロン程度である。酢酸ナトリウム無水物１９（融点：３２４℃）は酢酸ナトリウム三水和物（融点：５８℃）よりも融点が十分に高い。このため、液体状態の蓄熱材が、酢酸ナトリウム三水和物の融点以上の高温で保持された場合に、酢酸ナトリウム水和塩のクラスタは融解して消滅しても、酢酸ナトリウム無水物の融点未満であれば、酢酸ナトリウム無水物１９は融解せずに電極１３の表面１６に存在する。その結果、蓄熱材１２が、酢酸ナトリウム水和塩のクラスタが消滅する条件で保持された場合においても、酢酸ナトリウム無水物１９が、電圧を印加することにより結晶核として機能するため、蓄熱材１２の結晶化が開始し、蓄えた熱を取り出すことができる。
【００２８】
ここで、少なくとも一方に銀合金を含む一対の電極１３の表面１６の一部に銀および臭素を含む酸化皮膜１７を形成する方法について説明する。
【００２９】
臭化カリウムを含む水溶液を準備し、この水溶液に接触した一対の電極１３に電圧を印加することにより、電極１３の表面１６の一部に銀および臭素を含む酸化皮膜１７が形成される。臭化カリウム水溶液中に存在する臭化物イオンが、形成された酸化皮膜１７の表面にアタックすることで孔食が進行し、孔部１８が形成される。
【００３０】
次に、銀および臭素を含む酸化皮膜１７の孔部１８に酢酸ナトリウム無水物１９を導入する方法について説明する。
【００３１】
孔部１８を有する酸化皮膜１７が形成された電極１３を、孔部１８が漬かるように酢酸ナトリウム水溶液に浸漬し、所定温度で一定時間静置する。これにより、酸化皮膜１７の孔部１８に酢酸ナトリウム水溶液が含浸される。その後、酢酸ナトリウム水溶液を冷却することにより、酢酸ナトリウム無水物１９が析出する。この操作により、酸化皮膜１７の孔部１８に酢酸ナトリウム無水物１９を導入することができる。
【００３２】
なお、孔部１８への酢酸ナトリウム無水物１９の導入工程では、酢酸ナトリウム三水和物を孔部１８に擦り込むなどの方法により保持させた後、加熱により孔部１８の酢酸ナトリウム三水和物を脱水して、酢酸ナトリウム無水物１９を孔部１８に導入してもよい。また、酸化皮膜１７の孔部１８に酢酸ナトリウム無水物１９を直接擦り込んでもよい。
【００３３】
本実施の形態による蓄熱装置１０は、複数の蓄熱槽１１を備えてもよい。各蓄熱槽１１は、各蓄熱材１２に接する一対の電極１３を備え、複数の蓄熱槽１１は、直流電源１４に並列に電気的に接続され得る。
【００３４】
また、蓄熱装置１０における電源は直流電源１４に限るものではなく、一対の電極１３のそれぞれは、配線によって交流電源に電気的に接続されていてもよい。
【００３５】
次に、蓄熱装置１０の使用方法について説明する。
【００３６】
まず、液体状態の蓄熱材１２を冷却し、過冷却状態とする。このようにして、潜熱が酢酸ナトリウム三水和物に蓄えられる。
【００３７】
その後、一対の電極１３に電圧を印加し、過冷却状態の蓄熱材１２を結晶化させる。その結果、蓄熱材１２は熱を放出する。すなわち、潜熱が取り出される。
【００３８】
上記のように、蓄熱材１２が熱を放出した後、蓄熱装置１０を、繰り返し利用のため、融点以上の温度で加熱する。このようにして、結晶化された酢酸ナトリウム三水和物は融解する。融解されて液体状態となった蓄熱材１２を、９０℃以上の温度で蓄熱材１２を加熱した場合であっても、電極１３の表面１６に酢酸ナトリウム無水物１９を保持しているため、電圧を印加した際に、酢酸ナトリウム無水物１９が結晶核として機能し、蓄熱材１２の結晶化が再度開始される。
【００３９】
なお、本明細書においては、蓄熱材が、液体状態で、クラスタが消滅するほどの高温（酢酸ナトリウム水和塩の融点以上の温度）で保持されたとしても、過冷却状態で結晶化可能としている。一方、酢酸ナトリウム三水和物を主成分とする蓄熱材は、酢酸ナトリウムと水との混合物であるため、所定温度（一例として例えば１２３℃）以上に加熱すると蒸発して液体状態を維持できなくなり、蓄熱材として機能しなくなる。したがって、酢酸ナトリウム三水和物を主成分とする蓄熱材は、一般的な使用方法として、蓄熱材に蓄熱する際に、酢酸ナトリウム無水物の融点以上の雰囲気に放置したり、酢酸ナトリウム無水物の融点以上の熱エネルギーを加えたりして使用することはない。このため、本明細書における、クラスタが消滅するほどの高温で保持するとした条件には、実質的に、酢酸ナトリウム水和塩の融点よりも十分に高い温度である酢酸ナトリウム無水物の融点よりも低い温度であることも含まれているものとする。
【実施例】
【００４０】
次に、実施例を挙げて実施の形態をさらに具体的に説明する。なお、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
【００４１】
＜実施例１＞
直径１．５ｍｍ、長さ６５ｍｍの線材状の一対の銀電極（純度９９．９％）に対して、室温の臭化カリウム１ｗｔ％水溶液中で＋１Ｖの直流電圧で２時間通電した。この後、さらに、−１Ｖの直流電圧で２時間通電した。これにより、一対の銀電極は２本とも表面に酸化皮膜が形成された。酸化皮膜の微細構造の観察および元素分析を、走査型電子顕微鏡（Ｓ−４８００、日立ハイテクノロジー社製）を用いて実施したところ、酸化皮膜の表面には孔部が存在することを確認した。また、酸化皮膜表面からは、銀および臭素が検出さ
れた。通電処理により生成した酸化皮膜表面に臭化物イオンがアタックすることにより孔食が進行し、孔部が形成されたと考えられる。
【００４２】
上記のように作製した酸化皮膜が形成された一対の銀電極を、酢酸ナトリウム６５ｗｔ％水溶液に浸漬し、７０℃の雰囲気で２時間静置した。これにより、酸化皮膜の孔部に酢酸ナトリウム水溶液を含浸することができる。その後、酢酸ナトリウム水溶液を冷却することにより、孔部に酢酸ナトリウム無水物を析出させた。
【００４３】
次に、蓄熱槽として６０ｃｃのガラス製のサンプル瓶を用意し、このサンプル瓶に、蓄熱材として、酢酸ナトリウム２８．８ｇと水２３．３ｇとを入れて混合し、さらに、上記で作製した酢酸ナトリウム無水物を保持する一対の銀電極を蓄熱材に約５ｍｍ浸漬させ、サンプル瓶に蓋をし、実施例１に係る蓄熱装置を作製した。
【００４４】
上記サンプル瓶中の蓄熱材を７０℃の雰囲気において蓄熱材を完全に融解させ液体状態とした後、９０℃の雰囲気で１時間放置した。
【００４５】
その後、室温まで放冷して過冷却状態とし、２Ｖの直流電圧を２分間印加した際に、蓄熱材が結晶化するかどうかを目視で観察した。なお、評価には、同じ方法により作製したサンプルを５つ準備した。
【００４６】
表１に結果を示す。表１に含まれる分数の分子は、蓄熱材が結晶化したサンプルの数である。また、表１に含まれる分数の分母は、サンプルの全数（すなわち、５つ）である。
【００４７】
表１に示すように、９０℃で１時間放置した場合においても、電圧を印加することにより、５つのサンプル全てが結晶化することを確認した。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
＜比較例１＞
銀電極表面への酸化皮膜形成工程および酢酸ナトリウム無水物の導入工程を省略したことを除き、実施例１と同じ方法によって、比較例１に係る蓄熱装置を作製した。
【００５０】
上記サンプル瓶中の蓄熱材を７０℃の雰囲気において蓄熱材を完全に融解させ液体状態とした後、９０℃の雰囲気で１時間放置した。
【００５１】
その後、室温まで放冷して過冷却状態とし、実施例１と同様に電圧印加による結晶化実
験を実施した。結果を表１に示す。
【００５２】
表１に示すように、５つのサンプル全てが結晶化しなかった。このように、酸化皮膜に孔部を形成せず、さらに、酢酸ナトリウム無水物の導入工程を省略すると、効果が得られないことがわかる。
【００５３】
＜比較例２＞
銀電極表面への酸化皮膜形成工程を省略したことを除き、実施例１と同じ方法によって、比較例２に係る蓄熱装置を作製した。この場合、銀電極表面には、孔部は存在しない。
【００５４】
上記サンプル瓶中の蓄熱材を７０℃の雰囲気において蓄熱材を完全に融解させ液体状態とした後、９０℃の雰囲気で１時間放置した。
【００５５】
その後、室温まで放冷して過冷却状態とし、実施例１と同様に電圧印加による結晶化実験を実施した。結果を表１に示す。
【００５６】
表１に示すように、５つのサンプル全てが結晶化しなかった。このように、酸化皮膜を形成しない場合は、酢酸ナトリウム無水物の導入工程を実施しても、効果が得られないことがわかる。
【００５７】
＜比較例３＞
酢酸ナトリウム無水物の導入工程を省略したことを除き、実施例１と同じ方法によって、比較例３に係る蓄熱装置を作製した。
【００５８】
上記サンプル瓶中の蓄熱材を７０℃の雰囲気において蓄熱材を完全に融解させ液体状態とした後、９０℃の雰囲気で１時間放置した。
【００５９】
その後、室温まで放冷して過冷却状態とし、実施例１と同様に電圧印加による結晶化実験を実施した。結果を表１に示す。
【００６０】
表１に示すように、５つのサンプル全てが結晶化しなかった。このように、酸化皮膜に孔部を形成しても、酢酸ナトリウム無水物の導入工程を省略すると、効果が得られないことがわかる。
【００６１】
＜比較例４＞
直径１．５ｍｍ、長さ６５ｍｍの線材状の一対の銀電極（純度９９．９％）に対して、室温の臭化カリウム１ｗｔ％水溶液中で＋０．６Ｖの直流電圧で０．５時間通電した。この後、さらに、−０．６Ｖの直流電圧で０．５時間通電した。これにより、銀電極は２本とも表面に酸化皮膜が形成された。実施例１と同じ方法により、酸化皮膜の微細構造の観察および元素分析を実施したところ、酸化皮膜の表面には孔部の存在が確認されなかった。また、酸化皮膜から銀は検出されたが、臭素は検出されなかった。印加電圧の値が低く、印加時間が短いため、実施例１に比べて、臭化物イオンによる孔食が進行せず、酸化皮膜に孔部が形成されなかったと考えられる。
【００６２】
上記の条件で作製した酸化皮膜が形成された一対の銀電極を用いたことを除き、実施例１と同じ方法によって、比較例４に係る蓄熱装置を作製した。
【００６３】
上記サンプル瓶中の蓄熱材を７０℃の雰囲気において蓄熱材を完全に融解させ液体状態とした後、９０℃の雰囲気で１時間放置した。
【００６４】
その後、室温まで放冷して過冷却状態とし、実施例１と同様に電圧印加による結晶化実験を実施した。結果を表１に示す。
【００６５】
表１に示すように、電圧を印加することにより結晶化したのは、１つのみであった。このように、酸化皮膜を形成しても、酸化皮膜表面に孔部を形成しない場合は、酢酸ナトリウム無水物の導入工程を実施しても、結晶化率が低く、効果がほとんど得られないことがわかる。
【００６６】
＜比較例５＞
蓄熱槽として６０ｃｃのガラス製のサンプル瓶を用意し、このサンプル瓶に、蓄熱材として、酢酸ナトリウム３４．０ｇ、水１８．３ｇとを入れて混合したことを除き、比較例１と同じ方法によって、比較例５に係る蓄熱装置を作製した。酢酸ナトリウムと水とをこの割合で調製した蓄熱材においては、過冷却状態で酢酸ナトリウム無水物が蓄熱材中に分散した状態となる。
【００６７】
上記サンプル瓶中の蓄熱材を７０℃の雰囲気において蓄熱材を完全に融解させ液体状態とした後、９０℃の雰囲気で１時間放置した。
【００６８】
その後、室温まで放冷して過冷却状態とし、実施例１と同様に電圧印加による結晶化実験を実施した。結果を表１に示す。
【００６９】
表１に示すように、５つのサンプル全てが結晶化しなかった。このように、蓄熱材に酢酸ナトリウム無水物を分散させても、酸化皮膜を形成せず、さらに、酢酸ナトリウム無水物の導入工程を省略すると、効果が得られないことがわかる。
【００７０】
＜比較例６＞
蓄熱槽として６０ｃｃのガラス製のサンプル瓶を用意し、このサンプル瓶に、蓄熱材として、酢酸ナトリウム３４．０ｇと水１８．３ｇとを入れて混合したことを除き、比較例３と同じ方法によって、比較例６に係る蓄熱装置を作製した。比較例５と同様に、酢酸ナトリウムと水とをこの割合で調製した蓄熱材においては、過冷却状態で酢酸ナトリウム無水物が蓄熱材中に分散した状態となる。
【００７１】
上記サンプル瓶中の蓄熱材を７０℃の雰囲気において蓄熱材を完全に融解させ液体状態とした後、９０℃の雰囲気で１時間放置した。
【００７２】
その後、室温まで放冷して過冷却状態とし、実施例１と同様に電圧印加による結晶化実験を実施した。結果を表１に示す。
【００７３】
表１に示すように、５つのサンプル全てが結晶化しなかった。このように、酸化皮膜に孔部を形成し、蓄熱材に酢酸ナトリウム無水物を分散させても、酢酸ナトリウム無水物の導入工程を省略すると、効果が得られないことがわかる。
【００７４】
以上の結果から、銀電極の表面に、孔部を有する銀および臭素を含む酸化皮膜を形成し、孔部に酢酸ナトリウム無水物を導入することにより、蓄熱材が液体状態において、酢酸ナトリウム水和塩のクラスタが消滅する条件（例えば９０℃で１時間）で放置した場合においても、電圧を印加することにより、蓄熱材の結晶化が開始され、熱を取り出すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本開示にかかる蓄熱装置によれば、蓄熱材が液体状態において高温で保
持された場合においても、その後の過冷却状態で電圧印加により蓄熱材の結晶化を開始することができ、確実に熱を取り出すことが可能になる。
【００７６】
一例として、本開示による蓄熱装置は、車輪を駆動させるエンジンを備える車両に取り付けられる。蓄熱材から放出された熱は、車両に備えられたエンジンのような内燃機関の暖機運転のために用いられる。また、一例として、本開示による蓄熱装置は、ボイラー、空調機または給湯器にも取り付けられうる。
【符号の説明】
【００７７】
１０  蓄熱装置
１１  蓄熱槽
１２  蓄熱材
１３  電極
１４  直流電源
１５  スイッチ
１６  表面
１７  酸化皮膜
１８  孔部
１９  酢酸ナトリウム無水物
【図１】
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【図２】
2019074246.tif 000005