JPS6079088A - 蓄熱材組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、硫酸ナトリウム１０水塩（　Ｎａ２ＳＯ４
・１　０　）１２０　＞を主成分とする潜熱蓄熱椙組成
物において、融解−凝固の繰返しによる潜熱蓄熱量の低
下防止技術に関するものである。

従来から、Ｎａ２ＳＯ４・ｉ　Ｑ　Ｈ２Ｏは融解潜熱が
６　０　Ｋｃａｌ／ｋ１７と大きく、その融点も３２℃
であり、又Ｍａｉｌ等の各種の塩と共融？ｌＺ作り易（
その融点を容易に低下できるため、例えばヒートポンプ
、ンーラーコレクター等と組合せた極めて好〕凶な蓄熱
材として注目されている。

しかし、Ｎａ２ＳＯ４　Ｈ　ｉ　Ｏ　Ｈ２Ｏ　Ｙ　Ｗ熱
Ｉとして使用１−る場合には二つの問題がち７）。七〇
）一つは融成を冷却した際に融点より著しく低い温度ま
で過冷却する事である。この過冷却現象は放熱を行う場
合、相変化時の融解潜熱を放出せずに級として温度が低
下するため蓄熱量としては致命的な欠点となる。この過
冷却現象を防止１−る手段としては、核生成物質として
四ホウ酸ナトリウム１０水堵１（　Ｎａ２Ｂ４０７１　
０　Ｈ２Ｏ　）　Ｙ添加することで解決される事が米国
特許２６６７６６４号明細〒１に開示されており、本発
明組成物でもこの過冷却防止にＮａ２Ｂ４Ｏ７・Ｉ　Ｄ
　ｎ２ｏを使用する事は前Ｊにとしている。

他一つの問題はＮａ２ＳＯ４’１　０　）（２０の融解
時＋１かり１′調和性乞示ｊ事である。すなわちＮ　ａ
　２　Ｓ　（］　４・１１Ｈ２０は融解時にＮａ２ＳＯ
４の飽和溶１代とＮ　ａ　２Ｓ０　４の固体との２相に
分離し、Ｎａ２ＳＯ４の固体を１−浴液に比べて密度が
大き〜・ために容器の底に沈澱１−る。こσ）２相に分
離した系ン冷却ｊｂと、まず沈澱したＮａ　２　ＳＯ４
の上部にＮａ２ＳＯ４１Ｄ　Ｂ２０の結晶か形成され障
壁となって残りのＮａ　２　Ｓ　Ｏ４が■（２０と結合
してＮａ２ＳＯ４・１’［Ｉ　Ｂ２０の結晶になる４１
を妨げる。このため残留したＮａ２ＳＯ４は相変化に寄
力しなくなり潜熱蓄熱量が大幅に低下する問題である。

実用に際して最も重要な上記の相分離の問題乞解決する
ために、融解時の液をゲル化し固体のＮａ　２　Ｓ　Ｏ
４の沈澱を防ぎ均一に分散懸濁させろ方法が提案されて
いる。具体的には相分離防止拐に、おが（ス、パルプ、
メチルセルロース、シリカダル、各種粘土等夕月いて溶
液乞デル化１−ることが特開昭５３−３４６８７号公報
に記載されている。

しかしながらこのような方法は有用ではあるが、問題に
対して部分的な解決しか提供していない８すなわち、相
分離防止材でＮ　ａ　２　Ｓ　Ｏ４・１０　Ｂ２０及び
Ｎａ　２　Ｓ　Ｏ４の沈澱を防止した場合においても、
融解−凝固のサイクルをくり返−ｉ−、＋ｎによりＮ　
ａ　２　Ｓ　Ｏ４・１０Ｈ２０及びＮａ　２　Ｓ　Ｏ４
の結晶粒子か成長し、凝固時にＮａ　２　Ｓｏ　４結晶
粒子表面のみにＮａ２５ｏ、−１Ｑ　Ｂ２０の結晶が形
成され障壁となって中心部のＮａ２ＳＯ４が１２０と結
合してＮａ　２，８０４　・１（Ｊ　ｌＩ２０の結晶に
なる事を妨げる。このため相分離防止拐でＮａ２５ｔｊ
４θ）沈＃ン防止した系においてもｍ熱蓄熱畑がサイク
ルによって低下１−ろこととなる。

」二連したように、Ｎａ２ＳＯ４・Ｉ　Ｕ）（２０の相
分躊沙。

象に対する防止策には問題点があり、現在でも４＋Ｊ１
９１、段１竹である。実用化のためには更にｆＫｆ熱畜
欽麟Ｑの劣化が防げる蓄熱相組成物が苅望され゛〔いる
。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたもので、本発
明の組成物でもＮ　ａ　？、Ｓ　Ｏ４σ）　Ｕ：、　煎
防止に相分離防止材を使用１゛る事は前提としており、
その目的は融解−凝固の（り返しに対して／ｈ熱蓄熱Ｉ
汁の劣化乞防止１−た蓄熱月ン提惧１−る」４にある。

・　上記目的は、Ｎ　ａ　２　Ｓ　０４・１Ｑ　Ｂ２０
を主）成分とし一杉生成拐、相分離防止拐ゲ含有１−る
ｌ沿熱蓄熱拐泊１成物においてＮａ２５ＩＪ４・１０　
Ｂ２０　１００　市、：ＭＴｉｌ（に対して、ラウリン
酸ソーダ、ラウリン「賢カリウム、ラウリン酸リチウム
の少なくともＩ　Ｊｌ宛（Ｊ−０１’、ｊｌ　ｉ＋１部
以上含有している組成物を利用−う°ることによって容
易に達成される。

本発明の主要部は上記Ｎ　ａ　２　Ｓ　Ｏ４・１０　Ｂ
２０　Ｙ主成分とする潜熱蓄熱拐組成物のくり返しの使
用、即ちＭ１解−凝固のくり返し時に生じる潜熱蓄熱量
の劣化防止にラウリン酸ソーダ、ラウリン酸カリウム、
ラウリン酸リチウムの少な（とも１つを用いる事にある
。その理由は、ラウリン酸ソーダ、ラウリン酸カリウム
、ラウリン酸リチウムの添加によ°す６、凝固時のＮａ
２ＳＯ４・１ＵＨ２０の結晶か大きな粒子に成長するの
ｌ防止し、融解−凝固の（り返しサイクルによる潜熱蓄
熱量の劣化を防止１−るからである。

本発明の添加剤の添加量はそれほど重要ではなく、コス
トの点および単位重量当りの蓄熱量の点から本発明の効
果を達成するのに必要な歌を使用すればよい。一般に添
力Ｉｆ’量はｎａ２ｓｏ、・ｉ　［３Ｈ２Ｏ１００沖Ｉ
ｌｔ部に対して０．０１車蕪部以上１止％一部未満の少
量で使用する事が望ましい。

本発明の蓄熱量組成物には公知の融点調整料、例えは、
塩化カリウム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、硝
酸カリウム等の共融物においても融解−凝固、サイクル
の蓄熱量劣化防止拐と１．て１史）目町會しである。

以下の実施例、比較例では核生成月、相分角１１防止旧
との組合せで用いた場合を例にしてぞの内科を明らかに
する。

実施例・比較例−１ Ｎａ２ＳＯ４・ＩＤＨ２Ｏ１ＬＪ　Ｏ車Ｊｆト部Ｎａ２
Ｂ４Ｏ７・且ｌＨ２ＯΔ核生成材）　３−Ｉ１４．　ｊ
ｉｔ部蓄熱量劣化防止拐　ＸＢ１．　’、Ｆｉｊ、’　
ｔＸ１ｊ上記の原料組成において蓄熱量劣化防止拐に、
ラウリン酸ソーダ乞用いてＸ−［］、［１，０１、［＋
、１．１．０．　５．０の割合にした５種類の試料χＰ
Ｊｔ！　！ｍ：　ｌ−その各りに順次試料番号（Ｉ３）
、（ｐ、（６）、（４ハ（ら）と刺した。父上記の原料
組成に１６いて、ラウリン酸ソーダの代わりにラウリン
酸カリウムケ用いてＸ−０、（Ｊ　１．０．１．１．０
の割合にしまたものとラウリン酸リチウムをハ１いてｘ
＝ｏ、Ｕｌ、０．１．１．１１θ）割合で計６種類の試
料火ｐ１間整し、その各々ＩｔＣｊｕ仄試料番号■、■
、■、■、［相］、０と付した。

上記１１桶類の試料に付き、初期潜熱値の測定と融解−
凝固を１００．２００，３００サイクルくり返した後の
潜熱蓄熱量とを測定しその値を第１表に示した。尚、熱
量測定は差動熱ｔｔ計を用いて測定した。

上記融解−凝固の１サイクルは６　Ｄ　０Ｃ（完全融解
）−００Ｇ（完全凝固）の状態を１サイクルとして、１
サイクルに６時間を要して行なうようにして評価した。

　Ｊ人］：、１．０ 第１表から次の事が明らかである。

１、　ラウリン酸ソーダ、ラウリン酸カリウム、ラウリ
ン酸リチウムの蓄熱量劣化防市拐の添加匍は１．ｏ、ｏ
　ｉ　ｘ置部の少量で有効である。（試料番号■と■、
■、■の対比） ２、融解−凝固サイクルにおける蓄熱量の劣化は、無添
加の試料（試料番号■）が１０　Ｋｃａｌ／ｋｇに比べ
て、２．Ｋｃａｌ／ｋｇ（試料番号４　）　〜６Ｋｃａ
ｙｋｙ（試料番号Ｃ１、”■、■）であり蓄熱量の劣化
防止に著しい効果がある。

実施例・比較例−２ 相分離防止剤乞水和グイ酸アルミニウムの５車量部に変
更する事以外は、実施例、比較例−１と同じ条件の確認
を（り返した。その結果を第２表に示す。２Ｊ′１．２
表より次の４１が明らかである。

１、　蓄熱量劣化防止拐の添加斌は、ｏ、ｏｉ爪量置部
少量で有効である。（試料番号■と■、■、■の対比） ２、融解−凝固サイクルにおける蓄熱量の劣化は、無添
加の試料（試料番号■）が８Ｋｃａｌ／ｋｇに比べて、
２ＫＣａｌ　／に９　（試料番号■、■、■、（７）、
■）　〜５　Ｋｃａ１／ｋｙ　（試料番号■）でありＮ
ｊｖＩ遣の劣化防止に著しい効果かル）４）１、　ｊノ
、１−７：、〔。

以上のごとく、Ｎ　ａ　２　ＥＩ　Ｏ４・１［Ｊ　Ｈ２
（＋を主成分とし核生成月、相分離防止劇を含有り−る
１ｈ熱畜熱拐糺成物において、有機物の相分離防止相を
使用−ツ″る場合、又は無機物の相分購防止拐乞使用す
る騙（−１にかかわらず、ラウリン酸ソータ、ラウリン
酸カリウム、ラウリン酸カリウムの少なくとも１つゲＵ
、０１垂珊部以上添加１−ることにより融珀−凝固の（
９返しに対して７ｈ熱蓄熱邦の劣化を著しく防止できる
車がわかる。

本発明は上述の構成ケ持つ隼により、１課１’ｌ’＋！
−ん１・固のくり返しに対して潜熱蓄熱量の劣化ケ防市
した蓄熱量を提供する事ができ４）。又、本発明の抽熱
材組成物を使用する４１により今後−Ｆ′ＶとｉＪｉ安
祝される熱工不ルヤーの有効４り用にｓ＋Ｌ献−４−ろ
べ、σノである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｆｔ酸す）　ＩＪウム１０水ｍＹ主成分とし核生成材、
   相分離防止材を含有する浩熱蓄熱椙組成物において（ｌ
   ｉＩｔ岐ナトジナトリウム１０水塩１００物