JPS6335683A

JPS6335683A - 潜熱蓄熱剤組成物

Info

Publication number: JPS6335683A
Application number: JP17842586A
Authority: JP
Inventors: Kunio Sugiyama; 杉山　邦夫; Shinzo Nakamura; 中村　新造
Original assignee: Asahi Denka Kogyo KK
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1988-02-16
Also published as: JPH0571073B2

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】〔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Ｍ防剤組成物は、融解、凝固の繰り返しによる
潜熱蓄熱量の低下が少なく、／ｖＩ熱蓄熱剤として極め
てを用なものである。

〔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
は、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
による冷暖房用の存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っても凝固し
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水塩を電力Ｕすることで解決されるこ
とが米国特許第２．６６７．６６４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ｌＯ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・赦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ｌＯ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５４−１６
３８７号公ｆｌり　、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ｆ！り
シリカゲル、アタパルガイド型粘土（米国特許第３，９
８６．９６９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
酸すｌ〜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（、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存してい
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。

従って、本発明の目的は、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Ｍ熱量の低
下がより少ないｗｌ熱蓄熱剤組成物を提供することにあ
る。

ｃ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ｌＯ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」二を含
存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Ｍ防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
モニウム、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
明なン＆状であり、適度の粘度を有し、と記の硫酸ナト
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
■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アルカリ金属塩は、硫酸ナト
リウムの１０水塩若しくはその共融物１００重Ｈｙ１部
に対して、０．１重量部以上添加するのが好ましく、多
滑に使用しても長期間使用時の蓄熱星低下印制効果に変
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１部添加するのが好ましい。

本発明のＷＩ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、煙霧状ンリカ等
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
かのシゴソ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ｌＯ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、１
０℃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層低下抑制効果のあ
ることが判る。

表　　１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重量部キサンタンガム　　　　　
　　　　２６５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蓄熱量の
変化は下記表２の通りであった。

表２上記表２に示す結果から明らかなように、イソステアリ
ン酸すトリウムの添加１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重慴部では初ＸＪＩ　’を傅熱を
低下させるだけであり、これ以上の添加は実用−ヒ必要
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■の変化は下記表３の通りであった。

表３上記表３に示す結果から明らかなように、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（り
返し、蓄熱量の変化を測定した。くり返しの前後におけ
る蓄熱量の変化は上記表４の通りであった。

表４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
ウム及びラウリン酸ナトリウムを上記表５に示す雇用い
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。（り返しの前後における蓄熱量の変化は上記表５の
通りであった。

表　　５上記表５に示す結果から明らかなように、オレイン酸ナ
トリウム又はラウリン酸ナトリウムを添加したものも蓄
熱低下抑制効果を示すが、蓄熱量の安定性において、イ
ソステアリン酸ナトリウムを添加ｑだ本発明の潜熱蓄熱
剤組成物の方が作動であった。

以上の実施例及び比較例から明らかなごとく、硫酸すト
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、有機及び無機濃化剤を用いる場
合にかがわらず、イソステアリン酸ナトリウム、イソス
テアリン酸カリウム、イソステアリン酸リチウム等のイ
ソステアリン酸のアルカリ金属塩の少なくとも一つを好
ましくは０、１重世部以上添加することにより、熱サイ
クルのくり返しによる蓄熱量の低下が抑制されることが
判る。

〔発明の効果〕

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ｌｏ水塩若しくはその共融物の蓄熱量
の低下が少なく、潜熱Ｍ防剤として極めて有用なもので
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

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。