JP2000178545A - 潜熱蓄熱材組成物 - Google Patents

潜熱蓄熱材組成物

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JP2000178545A
JP2000178545A JP10355688A JP35568898A JP2000178545A JP 2000178545 A JP2000178545 A JP 2000178545A JP 10355688 A JP10355688 A JP 10355688A JP 35568898 A JP35568898 A JP 35568898A JP 2000178545 A JP2000178545 A JP 2000178545A
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sodium thiosulfate
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storage material
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JP10355688A
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English (en)
Inventor
Hisashi Murase
久 村瀬
Isao Shinoda
功 篠田
Yasuhiro Kishimoto
靖弘 岸本
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Adeka Corp
Original Assignee
Asahi Denka Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 毒性の強い核形成剤を使用する必要がなく、
蓄熱温度、蓄熱量、過冷却防止の点で良好な潜熱蓄熱材
組成物を提供する。 【解決手段】 チオ硫酸ナトリウム5水塩、酢酸ナトリ
ウム3水塩及びチオ硫酸ナトリウム2水塩を含有し、こ
れらのモル数の総和を基準として、チオ硫酸ナトリウム
5水塩が0.5〜53モル%、酢酸ナトリウム3水塩が
27.5〜96モル%、チオ硫酸ナトリウム2水塩が
3.5〜50モル%の割合で含まれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は床暖房やヒートポン
プ式空調の暖房に好適な新規の潜熱蓄熱材組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】チオ硫酸ナトリウム5水塩と酢酸ナトリ
ウム3水塩を主成分とする組成物は過冷却が大きいとい
う特徴があることで知られる。特開昭54−88871
号公報及び特開昭63−137982号公報ではチオ硫
酸ナトリウム5水塩と酢酸ナトリウム3水塩を主成分と
する組成物の過冷却の大きい性質を利用して、蓄熱の完
了した組成物に刺激を与え、任意のときに放熱させる技
術が提供されている。
【0003】これに対して過冷却を最低限に抑え、蓄熱
を完了したのちに直ちに放熱させる潜熱蓄熱材組成物に
関する従来技術として、次のような方法が挙げられる。
【0004】即ち、チオ硫酸ナトリウム5水塩と酢酸ナ
トリウム3水塩とを主成分とする組成物において核形成
効果を与える方法であり、この方法では水、ホウ砂、フ
ッ化物等を配合することが知られている。特許として挙
げられる技術には、例えば、特開昭52−11181号
公報及び特開昭58−183784号公報にそれぞれ
水、ホウ砂を配合して過冷却を防止する方法が記載され
ている。
【0005】また、特開昭64−6083号公報には、
核形成物質が容器内に残るように工夫する潜熱蓄熱材と
しての組成物が記載されているが、この公報には核形成
物質がどのような物質であるかは記載されていない。
【0006】さらに、特開平01−268784号公報
には、フッ化物を核形成剤として混入してなる潜熱蓄熱
材が記載されている。かかる核形成剤として、フッ化ナ
トリウム、フッ化水素ナトリウム、フッ化ストロンチウ
ム、フッ化チタンカリウム、フッ化マンガン及びフッ化
コバルトが挙げられており、特にフッ化リチウムが例示
されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭52−11181号公報、特開昭58−1837
84号公報開示の方法では、未だ十分な核形成効果が得
られておらず、また、特開平01−268784号公報
開示の方法では数回の熱履歴に耐える核形成効果は得ら
れるものの、長期の熱履歴に対する信頼性が十分とはい
えず、またフッ化物自体毒性が強いという問題点もあっ
た。
【0008】このような問題点を有しているためか、チ
オ硫酸ナトリウム5水塩単独よりも単位体積当たりの蓄
熱量に優れるところのチオ硫酸ナトリウム5水塩と酢酸
ナトリウム3水塩とを主成分とする潜熱蓄熱材組成物は
実用化に至っていないのが現状である。
【0009】そこで本発明の目的は、以上のような問題
点のない、即ち、毒性の強い核形成剤を使用する必要が
なく、蓄熱温度、蓄熱量、過冷却防止の点で良好な潜熱
蓄熱材組成物を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、チオ硫酸ナト
リウム5水塩、酢酸ナトリウム3水塩及びチオ硫酸ナト
リウム2水塩を特定の組成割合で配合することによっ
て、組成物自体の過冷却性が低く、毒性の強い核形成剤
を使用しない場合でも長期にわたる熱履歴を経た後も過
冷却を防止でき、33℃から55℃の温度範囲内に共融
温度をもち、さらに実用上有用な凝固潜熱量(蓄熱量)
である30cal/g以上を確保できる、潜熱蓄熱材組
成物として優れた組成物が得られ、前述の課題を解決す
ることのできることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【0011】即ち、本発明の潜熱蓄熱材組成物は、チオ
硫酸ナトリウム5水塩、酢酸ナトリウム3水塩及びチオ
硫酸ナトリウム2水塩を含有し、これらのモル数の総和
を基準として、チオ硫酸ナトリウム5水塩が0.5〜5
3モル%、好ましくは2.0〜40モル%、酢酸ナトリ
ウム3水塩が27.5〜96モル%、チオ硫酸ナトリウ
ム2水塩が3.5〜50モル%の割合であることを特徴
とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明においては、チオ硫酸ナト
リウム5水塩、酢酸ナトリウム3水塩及びチオ硫酸ナト
リウム2水塩がそれぞれ上記範囲内の割合であることを
要する。チオ硫酸ナトリウム5水塩が上記割合より多い
と、過冷却状態となりやすく十分な熱量が取り出せなく
なり、逆に少なすぎると、この3成分系とした本発明の
効果が得られない。また、酢酸ナトリウム3水塩が上記
割合より多いと、組成物の相変化温度が高くなりすぎて
実用性に欠け、逆に少なすぎると蓄熱量が低過ぎること
となる。さらに、チオ硫酸ナトリウム2水塩が上記割合
より多いと、蓄熱量が低過ぎることとなり、逆に少なす
ぎると過冷却状態となりやすく十分な熱量が取り出せな
くなる。
【0013】又、本発明の潜熱蓄熱材組成物において
は、酢酸ナトリウム3水塩とチオ硫酸ナトリウム2水塩
のモル比が1:1〜6:1の範囲にあるのが好ましい。
この範囲内であると、組成物の安定性が極めて良好であ
る。
【0014】このほかに、本発明の潜熱蓄熱材組成物に
は、本発明の目的を阻害しない範囲内で所望により、チ
オ硫酸ナトリウムの抗酸化剤として知られているヨウ化
水銀、アミルアルコール、クロロホルム、ホウ砂、安息
香酸ナトリウム等を適宜添加して酸化を防止することも
可能である。
【0015】また、同様に、公知の核形成剤、相分離防
止剤、界面活性剤等の熱量安定化剤、蓄熱温度調整剤等
を加えて配合することも可能である。
【0016】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。な
お、以下の各表で示す配合処方の単位はすべてモル%で
ある。また、本実施例に用いた諸試料は、以下に示す試
料1〜3を用いて各表に示す配合処方にて各試験用の潜
熱蓄熱材組成物を調製した。
【0017】試料1:チオ硫酸ナトリウム5水塩 試料2:酢酸ナトリウム3水塩 試料3:チオ硫酸ナトリウム2水塩
【0018】[潜熱蓄熱材組成物の蓄熱温度測定試験]
蓄熱温度の測定にはJIS K 0065化学製品の凝
固温度測定法を用い、潜熱蓄熱材(2サンプル)の表面
より1.5cmの深さの蓄熱材組成物内部温度を測定し
た。
【0019】[潜熱蓄熱材組成物の蓄熱量測定試験]潜
熱蓄熱材の潜熱蓄熱量は以下のように定義し、測定し
た。基本的には物理実験などで比熱の測定に用いる「混
合法」を使用することにした。原理的には、容器に封入
された潜熱蓄熱材組成物を一定の温度に融解・蓄熱す
る。その後、そのサンプルを室温付近の温度に調整され
た水を入れた断熱水槽に入れ、水に十分に凝固放熱させ
る。水に十分に伝熱させると水槽内部の水温は上昇する
ので、その上昇温度量と水の比熱と水の重量の積を蓄熱
材組成物が放熱した潜熱蓄熱量と定義するものである。
【0020】具体的には、以下のとおりである。ナイロ
ン−ポリエチレンフィルム(厚さ30μm)を120m
m×90mmの大きさとなるように裁断し、袋を作成し
た。その中に蓄熱材組成物を80g入れ、重量を測定し
た。これを53±0.5℃の恒温水槽中に2時間置き、
蓄熱させた。
【0021】冷水1500g(4±1℃)を秤取った3
リットル容量のジュワー瓶に上記試料を投入し、ジュワ
ー瓶内部の冷水の温度変化を1/100℃精度の温度計
にて測定記録し、20分間以上同一温度が続いた時点を
測定の終点とした。潜熱蓄熱量を求める計算式は以下の
とおりとした。 Q:潜熱蓄熱量(cal/g) S:蓄熱材組成物重量(g) W:ジュワー瓶内部の水重量(g) W’:水当量 Cpl:蓄熱材組成物の液体比熱(cal/g・℃) Cps:蓄熱材組成物の固体比熱(cal/g・℃) T0:蓄熱材組成物の初期温度(53±0.5℃) T1:ジュワー瓶内部の初期水温(4±1℃) T2:ジュワー瓶内部の最終水温(℃) T3:蓄熱材組成物の蓄熱温度(℃)
【0022】[潜熱蓄熱材組成物の熱履歴試験]蓄熱量
測定試験のところで用いたナイロン−ポリエチレンフィ
ルム製袋に封入された潜熱蓄熱材組成物を10個用意し
た。65℃4時間その後、20℃4時間の放熱を1サイ
クルとするプログラム運転が可能なチャンバー型恒温槽
に上記各10サンプルを入れ、30サイクルを潜熱蓄熱
材に付与した。1サイクル目後及び30サイクル目後に
何個のサンプルが放熱凝固しているか目視にて観察し
た。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明におい
ては、チオ硫酸ナトリウム5水塩と酢酸ナトリウム3水
塩を主成分とする潜熱蓄熱材組成物に対して、チオ硫酸
ナトリウム2水塩を添加し、特定の組成割合を選択する
ことによって、その過冷却を大幅に減じ、実用上有用な
潜熱蓄熱材組成物を得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チオ硫酸ナトリウム5水塩、酢酸ナトリ
    ウム3水塩及びチオ硫酸ナトリウム2水塩を含有し、こ
    れらのモル数の総和を基準として、チオ硫酸ナトリウム
    5水塩が0.5〜53モル%、酢酸ナトリウム3水塩が
    27.5〜96モル%、チオ硫酸ナトリウム2水塩が
    3.5〜50モル%の割合であることを特徴とする潜熱
    蓄熱材組成物。
JP10355688A 1998-12-15 1998-12-15 潜熱蓄熱材組成物 Pending JP2000178545A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015076095A1 (ja) * 2013-11-25 2017-03-16 シャープ株式会社 蓄熱材及びそれを備えた冷蔵庫

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2015076095A1 (ja) * 2013-11-25 2017-03-16 シャープ株式会社 蓄熱材及びそれを備えた冷蔵庫

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