JPH0571073B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0571073B2 JPH0571073B2 JP17842586A JP17842586A JPH0571073B2 JP H0571073 B2 JPH0571073 B2 JP H0571073B2 JP 17842586 A JP17842586 A JP 17842586A JP 17842586 A JP17842586 A JP 17842586A JP H0571073 B2 JPH0571073 B2 JP H0571073B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- sodium sulfate
- latent heat
- eutectic
- alkali metal
- Prior art date
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、硫酸ナトリウム10水塩若しくはその
共融物を主成分とする潜熱蓄熱剤組成物に関する
もので、本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、融解、凝
固の繰り返しによる潜熱蓄熱量の低下が少なく、
潜熱蓄熱剤として極めて有用なものである。 〔従来の技術〕 従来から、硫酸ナトリウム10水塩若しくはその
共融物、融解潜熱が大きいこと、融点が30℃前後
であること等から、太陽熱利用、排熱利用或いは
深夜電力の利用による冷暖房用の有用な潜熱蓄熱
剤として知られている。 しかしながら、硫酸ナトリウム10水塩若しくは
その共融物を蓄熱剤として使用する場合には二つ
の問題点がある。その一つは、冷却時に凝固点以
下となつても凝固しない、所謂過冷却現象を起こ
すことである。この過冷却現象は放熱を行う場
合、設定された温度では融解潜熱を放出せず、液
体のまま温度が低下するため通常の暖房用の蓄熱
剤としては致命的な欠点となる。 過冷却防止手段としては、所謂核形成物質、例
えば四硼酸ナトリウム10水塩を添加することで解
決されることが米国特許第2667664号明細書に記
載されており、その後も種々の物質が同様の役割
を果たすものとして知られている。 もう一つの問題点は、硫酸ナトリウム10水塩若
しくはその共融物が非調和融解を起こすことであ
る。即ち、硫酸ナトリウム10水塩は融解時に硫酸
ナトリウムの飽和水溶液と硫酸ナトリウムの固体
との２相に分離し、硫酸ナトリウムの固体は飽和
水溶液に比べて密度が大きいために容器の底に沈
澱し、２相に分離してしまい、この分離系を冷却
すると沈澱した硫酸ナトリウムの固体の上に硫酸
ナトリウム10水塩の結晶が形成されて障壁を形成
するため硫酸ナトリウムの固体が水と結合して硫
酸ナトリウム10水塩となることを妨害する。その
ため、融解−凝固、即ち蓄熱−放熱の繰り返しに
より硫酸ナトリウムの固体が析出し、蓄熱に関与
しなくなるので、蓄熱量が減少する。 この問題を解決するため、相分離抑制剤として
木材パルプ、メチルセルロース、澱粉、アルギン
酸塩、ポリアクリル酸の多価金属イオン結合架橋
物（特開昭54−16387号公報）、カルボキシメチル
セルロース（特開昭60−11575号公報）、グアーガ
ム、ローカストビーンガム、カラギーナン等の天
然ゲル化剤と多価アルコールの併用（特開昭58−
117273号公報）シリカゲル、アタパルガイト型粘
土（米国特許第3986969号明細書）等の各種濃化
剤を添加して粘度を高くし、所謂ゲル化状態とす
ることが試みられている。 また、別の方法として、ラウリン酸のアルカリ
金属塩（特開昭60−79088号公報）或いはオレイ
ン酸のアルカリ金属塩（特開昭57−200482号公
報）を添加することが提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述の各種濃化剤を添加する方法は、初期にお
いては硫酸ナトリウムの沈澱を防止できるが、融
解−凝固の繰り返しにより硫酸ナトリウムの結晶
が次第に成長することを防止する能力はなく、結
晶成長により、蓄熱量はやはり低下してしまう。 また、上述のラウリン酸のアルカリ金属塩或い
はオレイン酸のアルカリ金属塩を添加する方法
は、ある程度硫酸ナトリウム粒子を分散し、結晶
成長を防止する効果を持つことが認められるが、
ラウリン酸のアルカリ金属塩は分散力が弱く、ま
た融点が高いためにそれ自体の相溶性が悪いとい
う欠点があり、一方、オレイン酸のアルカリ金属
塩は分散粒子が粗大化する傾向があるという欠点
があり、かつオレイン酸は分子内に不飽和結合を
有しているので、長期使用すると熱劣化がおこる
という欠点もあり、何れも満足できるものではな
い。 従つて、本発明の目的は、融解−凝固を繰り返
して硫酸ナトリウム10水塩若しくはその共融物の
蓄熱量の低下がより少ない潜熱蓄熱剤組成物を提
供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、前記目的を、硫酸ナトリウム10水塩
若しくはその共融震を主成分とする潜熱蓄熱剤組
成物において、イソステアリン酸のアルカリ金属
塩の一種以上を含有させてなることを特徴とする
潜熱蓄熱剤組成物により達成したものである。 以下に本発明の潜熱蓄熱剤組成物について詳述
する。 本発明に使用される硫酸ナトリウム10水塩若し
くはその共融物としては、硫酸ナトリウム10水塩
或いはこれに公知の融点調節剤、例えば塩化ナト
リウム、塩化アンミニウム、塩化カリウム等を添
加した共融物が挙げられる。 本発明に使用される塩を構成するイソステアリ
ン酸は、常温で液状であり、適度の粘度
（1650cps／20℃）で熱的に安定な性質を有してい
る。 上記イソステアリン酸と塩を構成する好適なア
ルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、リ
チウムが挙げられる。 上記のイソステアリン酸のアルカリ金属塩は、
常温で透明な液状であり、適度の粘度を有し、上
記の硫酸ナトリウム10水塩若しくはその共融物に
対して相容性、分散力とも優れている。 また、上記のイソステアリン酸のアルカリ金属
塩は、硫酸ナトリウム10水塩もしくはその共融物
に対して、オレイン酸及びラウリン酸のアルカリ
金属塩に比べて発泡量が少なく、この点において
も優れている。 上記のイソステアリン酸のルカリ金属塩は、硫
酸ナトリウムの10水塩若しくはその共融物100重
量部に対して、0.1重量部以上添加するのが好ま
しく、多量に使用しても長期間使用時の蓄熱量低
下抑制効果に変化がないので、大凡５重量部迄の
添加で十分で、特に0.5〜２重量部添加するのが
好ましい。 本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、必須の成分であ
る硫酸ナトリウム10水塩若しくはその共融物とイ
ソステアリン酸のアルカリ金属塩の他に、濃化
剤、例えば、キサンタンガム、ローカストビーン
ガム、グアガム、カラギーナン、アルギン酸塩等
の天然ガム剤、カルボキシメチルセルロース、ポ
リアクリル酸塩、ポリビニルアルコール、アルキ
ルセルロース等の合成ガム剤、煙霧状シリカ等の
無機系濃化剤等、或いは前述の従来公知の各種濃
化剤を使用するとより効果が高められる。 また、本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、前述の如
き従来公知の核形成物質（核形成剤）を含有させ
て、過冷却を防止しても良いし、また核形成剤を
含有させないで、何らかのシヨツクを与える迄過
冷却を保つようにしても良い。 〔実施例〕 以下に本発明の実施例及び比較例を示すが、本
発明はこれらに限定されるものではない。 実施例 １ 硫酸ナトリウム10水塩 94.0重量部 硼砂（核形成剤） 3.5重量部 キサンタンガム（濃化剤） 2.5重量部 イソステアリン酸ナトリウム 1.0重量部 上記配合組成により、本発明の潜熱蓄熱剤組成
物（本発明品）を得た。また、比較のため、上記
配合組成でイソステアリン酸ナトリウムを添加し
ない従来の組成の潜熱蓄熱剤組成物（従来品）を
得た。 これらの潜熱蓄熱剤組成物を、50℃に１時間加
熱、10℃の水浴に30分間冷却を１サイクルとして
300回くり返した後の各潜熱蓄熱剤組成物の蓄熱
量の変化は下記表１の通りで、イソステアリン酸
ナトリウムを添加した本発明の潜熱蓄熱剤組成物
に蓄熱量低下抑制効果のあることが判る。
共融物を主成分とする潜熱蓄熱剤組成物に関する
もので、本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、融解、凝
固の繰り返しによる潜熱蓄熱量の低下が少なく、
潜熱蓄熱剤として極めて有用なものである。 〔従来の技術〕 従来から、硫酸ナトリウム10水塩若しくはその
共融物、融解潜熱が大きいこと、融点が30℃前後
であること等から、太陽熱利用、排熱利用或いは
深夜電力の利用による冷暖房用の有用な潜熱蓄熱
剤として知られている。 しかしながら、硫酸ナトリウム10水塩若しくは
その共融物を蓄熱剤として使用する場合には二つ
の問題点がある。その一つは、冷却時に凝固点以
下となつても凝固しない、所謂過冷却現象を起こ
すことである。この過冷却現象は放熱を行う場
合、設定された温度では融解潜熱を放出せず、液
体のまま温度が低下するため通常の暖房用の蓄熱
剤としては致命的な欠点となる。 過冷却防止手段としては、所謂核形成物質、例
えば四硼酸ナトリウム10水塩を添加することで解
決されることが米国特許第2667664号明細書に記
載されており、その後も種々の物質が同様の役割
を果たすものとして知られている。 もう一つの問題点は、硫酸ナトリウム10水塩若
しくはその共融物が非調和融解を起こすことであ
る。即ち、硫酸ナトリウム10水塩は融解時に硫酸
ナトリウムの飽和水溶液と硫酸ナトリウムの固体
との２相に分離し、硫酸ナトリウムの固体は飽和
水溶液に比べて密度が大きいために容器の底に沈
澱し、２相に分離してしまい、この分離系を冷却
すると沈澱した硫酸ナトリウムの固体の上に硫酸
ナトリウム10水塩の結晶が形成されて障壁を形成
するため硫酸ナトリウムの固体が水と結合して硫
酸ナトリウム10水塩となることを妨害する。その
ため、融解−凝固、即ち蓄熱−放熱の繰り返しに
より硫酸ナトリウムの固体が析出し、蓄熱に関与
しなくなるので、蓄熱量が減少する。 この問題を解決するため、相分離抑制剤として
木材パルプ、メチルセルロース、澱粉、アルギン
酸塩、ポリアクリル酸の多価金属イオン結合架橋
物（特開昭54−16387号公報）、カルボキシメチル
セルロース（特開昭60−11575号公報）、グアーガ
ム、ローカストビーンガム、カラギーナン等の天
然ゲル化剤と多価アルコールの併用（特開昭58−
117273号公報）シリカゲル、アタパルガイト型粘
土（米国特許第3986969号明細書）等の各種濃化
剤を添加して粘度を高くし、所謂ゲル化状態とす
ることが試みられている。 また、別の方法として、ラウリン酸のアルカリ
金属塩（特開昭60−79088号公報）或いはオレイ
ン酸のアルカリ金属塩（特開昭57−200482号公
報）を添加することが提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述の各種濃化剤を添加する方法は、初期にお
いては硫酸ナトリウムの沈澱を防止できるが、融
解−凝固の繰り返しにより硫酸ナトリウムの結晶
が次第に成長することを防止する能力はなく、結
晶成長により、蓄熱量はやはり低下してしまう。 また、上述のラウリン酸のアルカリ金属塩或い
はオレイン酸のアルカリ金属塩を添加する方法
は、ある程度硫酸ナトリウム粒子を分散し、結晶
成長を防止する効果を持つことが認められるが、
ラウリン酸のアルカリ金属塩は分散力が弱く、ま
た融点が高いためにそれ自体の相溶性が悪いとい
う欠点があり、一方、オレイン酸のアルカリ金属
塩は分散粒子が粗大化する傾向があるという欠点
があり、かつオレイン酸は分子内に不飽和結合を
有しているので、長期使用すると熱劣化がおこる
という欠点もあり、何れも満足できるものではな
い。 従つて、本発明の目的は、融解−凝固を繰り返
して硫酸ナトリウム10水塩若しくはその共融物の
蓄熱量の低下がより少ない潜熱蓄熱剤組成物を提
供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、前記目的を、硫酸ナトリウム10水塩
若しくはその共融震を主成分とする潜熱蓄熱剤組
成物において、イソステアリン酸のアルカリ金属
塩の一種以上を含有させてなることを特徴とする
潜熱蓄熱剤組成物により達成したものである。 以下に本発明の潜熱蓄熱剤組成物について詳述
する。 本発明に使用される硫酸ナトリウム10水塩若し
くはその共融物としては、硫酸ナトリウム10水塩
或いはこれに公知の融点調節剤、例えば塩化ナト
リウム、塩化アンミニウム、塩化カリウム等を添
加した共融物が挙げられる。 本発明に使用される塩を構成するイソステアリ
ン酸は、常温で液状であり、適度の粘度
（1650cps／20℃）で熱的に安定な性質を有してい
る。 上記イソステアリン酸と塩を構成する好適なア
ルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、リ
チウムが挙げられる。 上記のイソステアリン酸のアルカリ金属塩は、
常温で透明な液状であり、適度の粘度を有し、上
記の硫酸ナトリウム10水塩若しくはその共融物に
対して相容性、分散力とも優れている。 また、上記のイソステアリン酸のアルカリ金属
塩は、硫酸ナトリウム10水塩もしくはその共融物
に対して、オレイン酸及びラウリン酸のアルカリ
金属塩に比べて発泡量が少なく、この点において
も優れている。 上記のイソステアリン酸のルカリ金属塩は、硫
酸ナトリウムの10水塩若しくはその共融物100重
量部に対して、0.1重量部以上添加するのが好ま
しく、多量に使用しても長期間使用時の蓄熱量低
下抑制効果に変化がないので、大凡５重量部迄の
添加で十分で、特に0.5〜２重量部添加するのが
好ましい。 本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、必須の成分であ
る硫酸ナトリウム10水塩若しくはその共融物とイ
ソステアリン酸のアルカリ金属塩の他に、濃化
剤、例えば、キサンタンガム、ローカストビーン
ガム、グアガム、カラギーナン、アルギン酸塩等
の天然ガム剤、カルボキシメチルセルロース、ポ
リアクリル酸塩、ポリビニルアルコール、アルキ
ルセルロース等の合成ガム剤、煙霧状シリカ等の
無機系濃化剤等、或いは前述の従来公知の各種濃
化剤を使用するとより効果が高められる。 また、本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、前述の如
き従来公知の核形成物質（核形成剤）を含有させ
て、過冷却を防止しても良いし、また核形成剤を
含有させないで、何らかのシヨツクを与える迄過
冷却を保つようにしても良い。 〔実施例〕 以下に本発明の実施例及び比較例を示すが、本
発明はこれらに限定されるものではない。 実施例 １ 硫酸ナトリウム10水塩 94.0重量部 硼砂（核形成剤） 3.5重量部 キサンタンガム（濃化剤） 2.5重量部 イソステアリン酸ナトリウム 1.0重量部 上記配合組成により、本発明の潜熱蓄熱剤組成
物（本発明品）を得た。また、比較のため、上記
配合組成でイソステアリン酸ナトリウムを添加し
ない従来の組成の潜熱蓄熱剤組成物（従来品）を
得た。 これらの潜熱蓄熱剤組成物を、50℃に１時間加
熱、10℃の水浴に30分間冷却を１サイクルとして
300回くり返した後の各潜熱蓄熱剤組成物の蓄熱
量の変化は下記表１の通りで、イソステアリン酸
ナトリウムを添加した本発明の潜熱蓄熱剤組成物
に蓄熱量低下抑制効果のあることが判る。
【表】
実施例 ２
硫酸ナトリウム10水塩 84.0重量部
塩化ナトリウム 10.0重量部
硼 砂 3.5重量部
キサンタガム 2.5重量部
イソステアリン酸ナトリウム（下記表２）
上記配合組成により、本発明及び従来品をそれ
ぞれ得た。これらの本発明品及び従来品につい
て、実施例１の場合と同条件で加熱、冷却をくり
返し、蓄熱量の変化を測定した。くり返しの前後
における蓄熱量の変化は下記表２の通りであつ
た。
ぞれ得た。これらの本発明品及び従来品につい
て、実施例１の場合と同条件で加熱、冷却をくり
返し、蓄熱量の変化を測定した。くり返しの前後
における蓄熱量の変化は下記表２の通りであつ
た。
【表】
【表】
上記表２に示す結果から明らかなように、イソ
ステアリン酸ナトリウムの添加量が0.1重量部以
上で蓄熱量の低下抑制効果がある。より好ましく
は0.5重量部以上で抑制効果が高く、５重量部で
は初期潜熱を低下させるだけであり、これ以上の
添加は実用上必要ないと考えられる。 実施例 ３ イソステアリン酸ナトリウムに代えてイソステ
アリン酸カリウム及びイソステアリン酸リチウム
を下記表３に示す量用いた以外は実施例２と同じ
配合組成により、本発明品及び従来品をそれぞれ
得た。これらの本発明及び従来品について、実施
例１の場合と同条件で加熱、冷却をくり返し、蓄
熱量の変化を測定した。くり返しの前後における
蓄熱量の変化は下記表３の通りであつた。
ステアリン酸ナトリウムの添加量が0.1重量部以
上で蓄熱量の低下抑制効果がある。より好ましく
は0.5重量部以上で抑制効果が高く、５重量部で
は初期潜熱を低下させるだけであり、これ以上の
添加は実用上必要ないと考えられる。 実施例 ３ イソステアリン酸ナトリウムに代えてイソステ
アリン酸カリウム及びイソステアリン酸リチウム
を下記表３に示す量用いた以外は実施例２と同じ
配合組成により、本発明品及び従来品をそれぞれ
得た。これらの本発明及び従来品について、実施
例１の場合と同条件で加熱、冷却をくり返し、蓄
熱量の変化を測定した。くり返しの前後における
蓄熱量の変化は下記表３の通りであつた。
【表】
上記表３に示す結果から明らかなように、イソ
スチアリン酸カリウム及びイソステアリン酸リチ
ウムにおいても、イソステアリン酸ナトリウムと
同様にくり返しによる蓄熱量低下抑制効果を有す
ることが判る。 実施例 ４ 濃化剤としてキサンタンガムに代えて煙霧状シ
リカを用いた以外は実施例２と同じ配合組成によ
り、本発明品及び従来品をそれぞれ得た。これら
の本発明品及び従来品について、実施例１の場合
と同条件で加熱、冷却をくり返し、蓄熱量の変化
を測定した。くり返しの前後における地熱量の変
化は下記表４の通りであつた。
スチアリン酸カリウム及びイソステアリン酸リチ
ウムにおいても、イソステアリン酸ナトリウムと
同様にくり返しによる蓄熱量低下抑制効果を有す
ることが判る。 実施例 ４ 濃化剤としてキサンタンガムに代えて煙霧状シ
リカを用いた以外は実施例２と同じ配合組成によ
り、本発明品及び従来品をそれぞれ得た。これら
の本発明品及び従来品について、実施例１の場合
と同条件で加熱、冷却をくり返し、蓄熱量の変化
を測定した。くり返しの前後における地熱量の変
化は下記表４の通りであつた。
【表】
上記表４に示す結果から明らかなように、濃化
剤を無機物系に代えても本発明の潜熱蓄熱剤組成
物は同様に蓄熱量低下抑制効果を示した。 比較例 イソステアリン酸ナトリウムに代えてオレイン
酸ナトリウム及ラウリン酸ナトリウムを下記表５
に示す量用いた以外は実施例２と同じ配合組成に
より、従来品をそれぞれ得た。これらの従来品に
ついて、実施例１の場合と同条件で加熱、冷却を
くり返し、蓄熱量の変化を測定した。くり返しの
前後における蓄熱量の変化は下記表５の通りであ
つた。
剤を無機物系に代えても本発明の潜熱蓄熱剤組成
物は同様に蓄熱量低下抑制効果を示した。 比較例 イソステアリン酸ナトリウムに代えてオレイン
酸ナトリウム及ラウリン酸ナトリウムを下記表５
に示す量用いた以外は実施例２と同じ配合組成に
より、従来品をそれぞれ得た。これらの従来品に
ついて、実施例１の場合と同条件で加熱、冷却を
くり返し、蓄熱量の変化を測定した。くり返しの
前後における蓄熱量の変化は下記表５の通りであ
つた。
【表】
本発明の潜熱蓄熱剤組成物は、融解−凝固を繰
り返しても硫酸ナトリウム10水塩若しくはその共
融物の蓄熱量の低下が少なく、潜熱蓄熱剤として
極めて有用なものである。
り返しても硫酸ナトリウム10水塩若しくはその共
融物の蓄熱量の低下が少なく、潜熱蓄熱剤として
極めて有用なものである。
Claims (1)
- １ 硫酸ナトリウム10水塩若しくはその共融物を
主成分とする潜熱蓄熱剤組成物において、イソス
テアリン酸のアルカリ金属塩の一種以上を含有さ
せてなることを特徴とする潜熱蓄熱剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17842586A JPS6335683A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 潜熱蓄熱剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17842586A JPS6335683A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 潜熱蓄熱剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6335683A JPS6335683A (ja) | 1988-02-16 |
| JPH0571073B2 true JPH0571073B2 (ja) | 1993-10-06 |
Family
ID=16048279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17842586A Granted JPS6335683A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 潜熱蓄熱剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6335683A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5453213A (en) * | 1993-04-12 | 1995-09-26 | Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. | Latent heat storage material containing Na2 SO4.10H2 O, NH4 Cl, NaCl and (NH4)2 SO4 |
-
1986
- 1986-07-29 JP JP17842586A patent/JPS6335683A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6335683A (ja) | 1988-02-16 |
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