JP2019151751A - Heat storage composition and heat storage body - Google Patents

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隆一 尾崎
Ryuichi Ozaki
隆一 尾崎
健太郎 椎
Kentaro Shii
健太郎 椎
達也 仲村
Tatsuya Nakamura
達也 仲村
奥山 浩二郎
Kojiro Okuyama
浩二郎 奥山
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Abstract

To provide a heat storage composition useful for reducing energy consumption for preventing overcooling while containing disodium hydrogen phosphate dodecahydrate as a heat storage material.SOLUTION: A heat storage composition contains a heat storage material which is disodium hydrogen phosphate dodecahydrate, and fatty acid salt. The action of the fatty acid salt makes it possible to prevent overcooling of the heat storage material which is disodium hydrogen phosphate dodecahydrate without keeping part of the heat storage composition constantly at 35°C or less.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、蓄熱組成物及び蓄熱体に関する。   The present disclosure relates to a heat storage composition and a heat storage body.

従来、産業又は家庭において熱エネルギーを有効に利用する観点から、固相と液相との間で相変化する塩水和物を蓄熱材として利用する提案がなされている。特に、リン酸水素二ナトリウム十二水和物は、35℃の融点及び約265kJ/kgの蓄熱密度を有し、蓄熱材の望ましい選択肢として注目されている。一方、液相の蓄熱材を固相に変化させるために蓄熱材を融点以下の温度に冷却しても、蓄熱材が凝固しない過冷却が発生することがあり、このような過冷却を抑制する技術も提案されている。   Conventionally, from the viewpoint of effectively using thermal energy in industry or home, proposals have been made to use a salt hydrate that changes phase between a solid phase and a liquid phase as a heat storage material. In particular, disodium hydrogen phosphate dodecahydrate has a melting point of 35 ° C. and a heat storage density of about 265 kJ / kg, and is attracting attention as a desirable option for a heat storage material. On the other hand, even if the heat storage material is cooled to a temperature equal to or lower than the melting point in order to change the liquid heat storage material to a solid phase, supercooling that does not solidify the heat storage material may occur. Technology has also been proposed.

例えば、特許文献1には、リン酸水素二ナトリウム12水塩を主材とする潜熱蓄熱材組成物の過冷却防止方法が記載されている。この方法において、潜熱蓄熱材組成物の一部が常に35℃以下に保たれている。これにより、リン酸水素二ナトリウム12水塩の種晶が保存される。   For example, Patent Document 1 describes a method for preventing overcooling of a latent heat storage material composition containing disodium hydrogen phosphate 12 hydrate as a main material. In this method, a part of the latent heat storage material composition is always kept at 35 ° C. or lower. Thereby, the seed crystal of disodium hydrogenphosphate 12 hydrate is preserved.

特開平8−85785号公報JP-A-8-85785

特許文献1に記載の方法によれば、潜熱蓄熱材組成物の一部を常に35℃以下に保つためにエネルギーが消費される。そこで、本開示は、リン酸水素二ナトリウム十二水和物を蓄熱材として含有しつつ、過冷却を抑制するためのエネルギー消費量を低減するのに有利な蓄熱組成物を提供する。   According to the method described in Patent Document 1, energy is consumed in order to always keep a part of the latent heat storage material composition at 35 ° C. or lower. Therefore, the present disclosure provides a heat storage composition that is advantageous for reducing energy consumption for suppressing supercooling while containing disodium hydrogen phosphate dodecahydrate as a heat storage material.

本開示は、
リン酸水素二ナトリウム十二水和物である蓄熱材と、
脂肪酸塩と、を含有している、
蓄熱組成物を提供する。
This disclosure
A heat storage material that is disodium hydrogen phosphate dodecahydrate,
Fatty acid salt,
A heat storage composition is provided.

本開示の蓄熱組成物は、リン酸水素二ナトリウム十二水和物を含有しつつ、過冷却を抑制するためのエネルギー消費量を低減するのに有利である。   The heat storage composition of the present disclosure is advantageous for reducing energy consumption for suppressing supercooling while containing disodium hydrogen phosphate dodecahydrate.

図1は、本開示の蓄熱体の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a heat storage body of the present disclosure. 図2は、図2の蓄熱体のII-II線に沿った断面を矢印の方向から見たときの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the heat storage body of FIG. 2 taken along the line II-II when viewed from the direction of the arrow. 図3は、限界過冷却度と、リン酸水素二ナトリウム十二水和物の重量(Wp)に対するステアリン酸ナトリウムの重量(Ws)の比(Ws/Wp)との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the limit degree of supercooling and the ratio (Ws / Wp) of the weight (Ws) of sodium stearate to the weight (Wp) of disodium hydrogenphosphate dodecahydrate.

(本開示の基礎となった知見)
過冷却を示す塩水和物を蓄熱材として使用する場合、蓄熱材を固相に変化させるために融点よりも低い温度に蓄熱材を冷却する必要がある。このため、蓄熱材の冷却に必要なエネルギー消費量が多くなってしまう。このことが、過冷却を示す塩水和物を蓄熱材として使用することの大きな課題になっていた。この課題を解決するために、蓄熱材の結晶構造とマッチングする結晶構造を有する添加剤を蓄熱材と共存させることが考えられる。例えば、32℃の融点を有する硫酸ナトリウム十水和物である蓄熱材の過冷却防止剤として、68℃の融点を有する四ホウ酸ナトリウム十水和物が有効であることが知られている。しかし、リン酸水素二ナトリウム十二水和物である蓄熱材の過冷却を抑制するのに望ましい添加剤については十分に検討されているとは言い難い。そこで、本発明者らは、リン酸水素二ナトリウム十二水和物である蓄熱材の過冷却を抑制するのに望ましい添加剤を見出すために多くの試行錯誤を重ねた。その結果、本発明者らは、蓄熱組成物が脂肪酸塩を含有していると、蓄熱材の過冷却を有利に抑制できることを新たに見出した。
(Knowledge that became the basis of this disclosure)
When using salt hydrate which shows supercooling as a heat storage material, in order to change a heat storage material into a solid phase, it is necessary to cool a heat storage material to temperature lower than melting | fusing point. For this reason, the energy consumption required for cooling of a thermal storage material will increase. This has been a major problem in using a salt hydrate exhibiting supercooling as a heat storage material. In order to solve this problem, it is conceivable that an additive having a crystal structure that matches the crystal structure of the heat storage material coexists with the heat storage material. For example, sodium tetraborate decahydrate having a melting point of 68 ° C. is known to be effective as a supercooling preventive agent for a heat storage material that is sodium sulfate decahydrate having a melting point of 32 ° C. However, it is difficult to say that the additive desirable for suppressing the supercooling of the heat storage material, which is disodium hydrogen phosphate dodecahydrate, has been sufficiently studied. Accordingly, the present inventors have made many trials and errors in order to find an additive that is desirable for suppressing the supercooling of the heat storage material that is disodium hydrogen phosphate dodecahydrate. As a result, the present inventors have newly found that when the heat storage composition contains a fatty acid salt, the supercooling of the heat storage material can be advantageously suppressed.

(本開示に係る態様の概要)
本開示の第1態様に係る蓄熱組成物は、
リン酸水素二ナトリウム十二水和物である蓄熱材と、
脂肪酸塩と、を含有している。
(Outline of aspects according to the present disclosure)
The heat storage composition according to the first aspect of the present disclosure is:
A heat storage material that is disodium hydrogen phosphate dodecahydrate,
Fatty acid salts.

第1態様によれば、脂肪酸塩の働きにより、蓄熱組成物の一部を常に35℃以下に保たなくても、リン酸水素二ナトリウム十二水和物である蓄熱材の過冷却を抑制できる。   According to the first aspect, the action of the fatty acid salt suppresses overcooling of the heat storage material that is disodium hydrogenphosphate dodecahydrate without always maintaining a part of the heat storage composition at 35 ° C. or lower. it can.

本開示の第2態様において、例えば、第1態様に係る蓄熱組成物は、前記リン酸水素二ナトリウム十二水和物の融点において当該蓄熱組成物が液相であるときに、前記融点における溶解度以上の濃度の前記脂肪酸塩を含有している。第2態様によれば、液相である蓄熱組成物に溶解していない脂肪酸塩の働きにより、より確実に蓄熱材の過冷却を抑制できる。   In the second aspect of the present disclosure, for example, the heat storage composition according to the first aspect has a solubility at the melting point when the heat storage composition is in a liquid phase at the melting point of the disodium hydrogen phosphate dodecahydrate. It contains the fatty acid salt at the above concentration. According to the second aspect, the supercooling of the heat storage material can be more reliably suppressed by the action of the fatty acid salt that is not dissolved in the heat storage composition that is in the liquid phase.

本開示の第3態様において、例えば、第1態様又は第2態様に係る蓄熱組成物では、前記脂肪酸塩は、4〜22の炭素数を有する。第3態様によれば、より確実に、蓄熱材の過冷却を抑制できる。   In the third aspect of the present disclosure, for example, in the heat storage composition according to the first aspect or the second aspect, the fatty acid salt has 4 to 22 carbon atoms. According to the 3rd aspect, the overcooling of a thermal storage material can be suppressed more reliably.

本開示の第4態様において、例えば、第1態様〜第3態様のいずれか1つの態様に係る蓄熱組成物では、前記脂肪酸塩は、ステアリン酸塩、酪酸塩、カプロン酸塩、オクタン酸塩、カプリン酸塩、ミリスチン酸塩、ドデカン酸塩、パルミチン酸塩、アラキジン酸塩、及びベヘン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1つの脂肪酸塩を含む。第4態様によれば、より確実に、蓄熱材の過冷却を抑制できる。   In the fourth aspect of the present disclosure, for example, in the heat storage composition according to any one of the first to third aspects, the fatty acid salt is stearate, butyrate, caproate, octanoate, At least one fatty acid salt selected from the group consisting of caprate, myristate, dodecanoate, palmitate, arachidate, and behenate. According to the 4th aspect, the overcooling of a thermal storage material can be suppressed more reliably.

本開示の第5態様において、例えば、第1態様〜第4態様のいずれか1つの態様に係る蓄熱組成物では、前記脂肪酸塩におけるカチオンは、ナトリウムイオンである。第5態様によれば、より確実に、蓄熱材の過冷却を抑制できる。   In the fifth aspect of the present disclosure, for example, in the heat storage composition according to any one of the first to fourth aspects, the cation in the fatty acid salt is a sodium ion. According to the fifth aspect, it is possible to more reliably suppress overcooling of the heat storage material.

本開示の第6態様に係る蓄熱体は、
第1態様〜第5態様のいずれか1つの態様に係る蓄熱組成物と、
前記蓄熱組成物を封入するパッケージと、を備える。
The heat storage body according to the sixth aspect of the present disclosure is:
A heat storage composition according to any one of the first to fifth aspects;
And a package enclosing the heat storage composition.

第6態様によれば、リン酸水素二ナトリウム十二水和物を蓄熱材として含有しつつ、過冷却を抑制するためのエネルギー消費量を低減するのに有利な蓄熱組成物の取り扱いが容易になる。   According to the sixth aspect, it is easy to handle a heat storage composition advantageous for reducing energy consumption for suppressing supercooling while containing disodium hydrogenphosphate dodecahydrate as a heat storage material. Become.

(実施形態)
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は例示に過ぎず、本開示の蓄熱組成物及び蓄熱体は以下の実施形態に限定されない。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is only an illustration and the thermal storage composition and thermal storage body of this indication are not limited to the following embodiment.

図1及び図2に示す通り、蓄熱体1は、蓄熱組成物2と、パッケージ4とを備えている。蓄熱組成物2は、リン酸水素二ナトリウム十二水和物である蓄熱材と、脂肪酸塩と、を含有している。蓄熱体1において、蓄熱組成物2はパッケージ4に封入されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the heat storage body 1 includes a heat storage composition 2 and a package 4. The heat storage composition 2 contains a heat storage material that is disodium hydrogen phosphate dodecahydrate and a fatty acid salt. In the heat storage body 1, the heat storage composition 2 is enclosed in a package 4.

蓄熱組成物2は、典型的には、蓄熱材を主成分として含有している。本明細書において「主成分」とは、質量基準で最も多く含有される成分を意味する。   The heat storage composition 2 typically contains a heat storage material as a main component. In the present specification, the “main component” means a component that is contained most on a mass basis.

本実施形態において、蓄熱組成物2は、リン酸水素二ナトリウム十二水和物の融点(35℃)において蓄熱組成物2が液相であるときに、その融点における溶解度以上の濃度の脂肪酸塩を含有している。蓄熱組成物2が、リン酸水素二ナトリウム十二水和物の融点における溶解度以上の濃度の脂肪酸塩を含有していることは、例えば、その融点における液相の蓄熱組成物2に白濁が生じていることによって確認できる。   In this embodiment, when the heat storage composition 2 is in a liquid phase at the melting point (35 ° C.) of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate, the heat storage composition 2 is a fatty acid salt having a concentration equal to or higher than the solubility at the melting point. Contains. The fact that the heat storage composition 2 contains a fatty acid salt having a concentration equal to or higher than the solubility at the melting point of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate results in white turbidity in the liquid phase heat storage composition 2 at that melting point, for example. Can be confirmed.

液相の蓄熱組成物2において溶解できない脂肪酸塩は、ミセルを形成すると考えられる。蓄熱組成物2において、このミセルは、リン酸水素二ナトリウム十二水和物に対する疑似的な結晶核として機能すると考えられる。これにより、蓄熱組成物2の一部を常に35℃以下に保たなくても、リン酸水素二ナトリウム十二水和物である蓄熱材の過冷却を抑制できると考えられる。   Fatty acid salts that cannot be dissolved in the liquid phase heat storage composition 2 are considered to form micelles. In the heat storage composition 2, this micelle is considered to function as a pseudo crystal nucleus for disodium hydrogen phosphate dodecahydrate. Thereby, even if it does not always maintain a part of heat storage composition 2 at 35 degrees C or less, it is thought that the supercooling of the heat storage material which is a disodium hydrogenphosphate dodecahydrate can be suppressed.

蓄熱組成物2に含有される脂肪酸塩は、4〜22の炭素数を有していてもよい。この場合、脂肪酸塩が適切な長さの炭素鎖を有し、より確実に、蓄熱材の過冷却を抑制できる。   The fatty acid salt contained in the heat storage composition 2 may have 4 to 22 carbon atoms. In this case, the fatty acid salt has a carbon chain of an appropriate length, and the overcooling of the heat storage material can be more reliably suppressed.

蓄熱組成物2に含有される脂肪酸塩は、例えば、ステアリン酸塩、酪酸塩、カプロン酸塩、オクタン酸塩、カプリン酸塩、ミリスチン酸塩、ドデカン酸塩、パルミチン酸塩、アラキジン酸塩、及びベヘン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1つの脂肪酸塩を含む。   The fatty acid salt contained in the heat storage composition 2 is, for example, stearate, butyrate, caproate, octanoate, caprate, myristate, dodecanoate, palmitate, arachidate, and At least one fatty acid salt selected from the group consisting of behenates.

蓄熱組成物2に含有される脂肪酸塩におけるカチオンは、ナトリウムイオンでありうる。この場合、脂肪酸塩が蓄熱材に含まれるカチオンと同一種類のカチオンを含むので、蓄熱材と脂肪酸塩との相性が良い。これにより、より確実に、蓄熱材の過冷却を抑制できる。   The cation in the fatty acid salt contained in the heat storage composition 2 may be sodium ion. In this case, since the fatty acid salt contains the same type of cation as the cation contained in the heat storage material, the compatibility between the heat storage material and the fatty acid salt is good. Thereby, the supercooling of the heat storage material can be suppressed more reliably.

蓄熱組成物2は、必要に応じて、蓄熱材及び脂肪酸塩以外の成分を含有していてもよい。例えば、蓄熱組成物2は粘度調整剤を含有していてもよい。蓄熱組成物2は、蓄熱材及び脂肪酸塩のみを含有していてもよい。さらに、蓄熱組成物2は相分離抑制剤を含有していてもよい。また、蓄熱組成物2は、リン酸水素二ナトリウムの十二水和物を形成する分量以上の水を含有していてもよい。   The heat storage composition 2 may contain components other than the heat storage material and the fatty acid salt as necessary. For example, the heat storage composition 2 may contain a viscosity modifier. The heat storage composition 2 may contain only a heat storage material and a fatty acid salt. Furthermore, the heat storage composition 2 may contain a phase separation inhibitor. Moreover, the heat storage composition 2 may contain water in an amount equal to or more than that which forms dodecahydrate of disodium hydrogen phosphate.

パッケージ4は、蓄熱組成物2を封入できる限り特に制限されない。図3に示す通り、パッケージ4は、シール部3を有する。シール部3によって、パッケージ4の内部が封止されている。パッケージ4は、例えば、水蒸気バリア性を有するフィルムでできている。これにより、蓄熱組成物2に含まれる水の含有量の変動を抑制できる。パッケージ4は、例えば、アルミニウム箔の両面にポリエチレン等の樹脂の層が積層されたラミネートフィルムによって構成されている。例えば、シール部3は、ラミネートフィルムの内面同士がヒートシールされることによって形成されている。   The package 4 is not particularly limited as long as the heat storage composition 2 can be enclosed. As shown in FIG. 3, the package 4 has a seal portion 3. The inside of the package 4 is sealed by the seal portion 3. The package 4 is made of a film having a water vapor barrier property, for example. Thereby, the fluctuation | variation of content of the water contained in the thermal storage composition 2 can be suppressed. The package 4 is made of, for example, a laminate film in which layers of a resin such as polyethylene are laminated on both surfaces of an aluminum foil. For example, the seal portion 3 is formed by heat sealing the inner surfaces of the laminate film.

蓄熱体1は、特定の形状に限定されない。蓄熱組成物2を効率的に加熱又は冷却する観点から、蓄熱体1は、例えば、シート状又は棒状の形状を有する。   The heat storage body 1 is not limited to a specific shape. From the viewpoint of efficiently heating or cooling the heat storage composition 2, the heat storage body 1 has, for example, a sheet shape or a rod shape.

実施例を用いて、本開示の蓄熱組成物をより詳細に説明する。なお、本開示の蓄熱組成物は、実施例に限定されない。   The thermal storage composition of this indication is demonstrated in detail using an Example. In addition, the thermal storage composition of this indication is not limited to an Example.

<実施例1−A〜実施例1−X>
9ccのガラス製のサンプル瓶に、5.0gのリン酸水素二ナトリウム十二水和物を入れ、サンプル瓶の内容物を55℃の湯煎で加熱して、リン酸水素二ナトリウム十二水和物を融解させ、透明な溶液を得た。この溶液に表1に示す脂肪酸塩を、表1に示す量で加えた。次に、マグネチックスターラーを用いてサンプル瓶の中の液体を十分に攪拌し、実施例1−A〜実施例1−Xに係るサンプルを得た。なお、表1に示す通り、実施例1−A〜実施例1−Xにおいて、脂肪酸塩の種類及び脂肪酸塩の添加量の点で同一である2つのサンプルを調製した。実施例1−A〜実施例1−Hに係るサンプルにおいて、35℃では、溶解しなかった脂肪酸塩がミセル化してサンプル中に浮遊していた。実施例1−I〜実施例1−Xに係るサンプルにおいて、35℃では、溶解しなかった脂肪酸塩がサンプル中でミセル化し、サンプル全体が白濁していた。表1において、Ws/Wpは、各サンプルにおける、リン酸水素二ナトリウム十二水和物の重量Wpに対する脂肪酸塩の重量Wsの比を意味する。
<Example 1-A to Example 1-X>
In a 9 cc glass sample bottle, 5.0 g of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate is placed, and the contents of the sample bottle are heated in a hot water bath at 55 ° C. to disodium disodium hydrogen phosphate dodecahydrate. The material was melted to obtain a clear solution. The fatty acid salt shown in Table 1 was added to this solution in the amount shown in Table 1. Next, the liquid in the sample bottle was sufficiently stirred using a magnetic stirrer to obtain samples according to Example 1-A to Example 1-X. In addition, as shown in Table 1, in Example 1-A to Example 1-X, two samples that were the same in terms of the type of fatty acid salt and the amount of fatty acid salt added were prepared. In the samples according to Example 1-A to Example 1-H, at 35 ° C., the fatty acid salt that did not dissolve was micellized and suspended in the sample. In the samples according to Example 1-I to Example 1-X, at 35 ° C., the fatty acid salt that did not dissolve was micellized in the sample, and the entire sample was clouded. In Table 1, Ws / Wp means the ratio of the weight Ws of fatty acid salt to the weight Wp of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate in each sample.

<比較例1及び2>
9ccのガラス製のサンプル瓶に、5.0gのリン酸水素二ナトリウム十二水和物を入れ、サンプル瓶の内容物を55℃の湯煎で加熱して、リン酸水素二ナトリウム十二水和物を融解させた。これにより、透明な溶液である、比較例1及び2に係るサンプルを得た。
<Comparative Examples 1 and 2>
In a 9 cc glass sample bottle, 5.0 g of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate is placed, and the contents of the sample bottle are heated in a hot water bath at 55 ° C. to disodium disodium hydrogen phosphate dodecahydrate. Thawed. This obtained the sample which concerns on the comparative examples 1 and 2 which is a transparent solution.

<結晶化開始温度の測定>
サンプル瓶に入った各実施例又は各比較例に係るサンプルに対して以下のように結晶化開始温度の測定を行った。ペルチェ素子を備えた温調プレートの上にサンプル瓶を静置した。温調プレートの温度は15℃に調節した。これにより、サンプル瓶を冷やして、サンプル瓶の中のサンプルを結晶化させた。サンプルの結晶化時に発生する凝固熱の放熱が完了した後、温調プレートの温度を25℃に調節した。これにより、サンプル瓶の温度が25℃で一定になった後、サンプル瓶を50℃に設定した恒温槽に入れ、サンプルを融解させた。その後、サンプル瓶を恒温槽から取り出し、40℃の温度に調節した温調プレートの上にサンプル瓶を10分間静置した。サンプル瓶に熱電対を取り付けてサンプル瓶の温度を測定し、サンプルの結晶化の開始に伴う凝固熱の発生による温度上昇を確認できた時に、その時点の温調プレートの設定温度をサンプルの結晶化開始温度と決定した。サンプルの結晶化の開始が見られなかった場合は、温調プレートの温度を1℃下げて10分間その温度を保ち、サンプルの結晶化の開始の有無について判断することを繰り返した。このようにして、最終的にサンプルの結晶化が開始した時の温調プレートの設定温度を記録した。サンプルの結晶化開始温度のばらつきを考慮して、各サンプルに対し、3回の測定を行った。このようにして測定されたサンプルの結晶化開始温度をリン酸水素二ナトリウム十二水和物の融点である35℃から差し引いて、各測定における限界過冷却度ΔTを決定した。結果を表1に示す。
<Measurement of crystallization start temperature>
The crystallization start temperature was measured for the samples according to each Example or each Comparative Example contained in the sample bottle as follows. The sample bottle was allowed to stand on a temperature control plate equipped with a Peltier element. The temperature of the temperature control plate was adjusted to 15 ° C. Thereby, the sample bottle was cooled and the sample in the sample bottle was crystallized. After the release of the solidification heat generated during crystallization of the sample was completed, the temperature of the temperature control plate was adjusted to 25 ° C. Thereby, after the temperature of a sample bottle became constant at 25 degreeC, the sample bottle was put into the thermostat set to 50 degreeC, and the sample was melt | dissolved. Then, the sample bottle was taken out from the thermostat, and the sample bottle was allowed to stand for 10 minutes on a temperature control plate adjusted to a temperature of 40 ° C. Attach a thermocouple to the sample bottle, measure the temperature of the sample bottle, and confirm the temperature rise due to the generation of solidification heat at the start of crystallization of the sample. The onset temperature was determined. When the start of crystallization of the sample was not observed, the temperature of the temperature control plate was lowered by 1 ° C. and kept at that temperature for 10 minutes, and the determination of whether or not the crystallization of the sample was started was repeated. Thus, the set temperature of the temperature control plate when the crystallization of the sample finally started was recorded. In consideration of the variation in the crystallization start temperature of the samples, three measurements were performed for each sample. The crystallization start temperature of the sample thus measured was subtracted from 35 ° C., which is the melting point of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate, to determine the limit supercooling degree ΔT in each measurement. The results are shown in Table 1.

表1に示す通り、実施例1−A〜実施例1−Xに係るサンプルの限界過冷却度は、比較例1及び2に係るサンプルの限界過冷却度より低かった。これは、液相のサンプルにおいて溶解しなかった脂肪酸塩がミセル化し、リン酸水素二ナトリウム十二水和物の疑似的な結晶核として機能したためと考えられる。   As shown in Table 1, the limit supercooling degree of the samples according to Example 1-A to Example 1-X was lower than the limit supercooling degree of the samples according to Comparative Examples 1 and 2. This is presumably because the fatty acid salt that did not dissolve in the liquid phase sample was micellized and functioned as a pseudo crystal nucleus of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate.

<サンプル2−A〜サンプル2−J>
9ccのガラス製の10本のサンプル瓶のそれぞれに、5.0gのリン酸水素二ナトリウム十二水和物を入れた。サンプル瓶の内容物を55℃の湯煎で加熱して、リン酸水素二ナトリウム十二水和物を融解させ、透明な溶液を得た。8本のサンプル瓶の中の溶液に表2に示す量のステアリン酸ナトリウムを加えた。次に、ステアリン酸ナトリウムを加えたサンプル瓶に対し、マグネチックスターラーを用いてサンプル瓶の中の液体を十分に攪拌した。ステアリン酸ナトリウムを加えなかった2本のサンプル瓶に対してはマグネチックスターラーを用いた液体の撹拌を行わなかった。このようにして、サンプル2−A〜サンプル2−Jを得た。サンプル2−C〜サンプル2−Jにおいて、35℃では、溶解しなかったステアリン酸ナトリウムが溶液中でミセル化し、サンプル全体が白濁していた。表2において、Ws/Wpは、各サンプルにおける、リン酸水素二ナトリウム十二水和物の重量Wpに対するステアリン酸ナトリウムの重量Wsの比を意味する。
<Sample 2-A to Sample 2-J>
5.0 g of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate was placed in each of 10 sample bottles made of 9 cc glass. The contents of the sample bottle were heated in a hot water bath at 55 ° C. to melt the disodium hydrogen phosphate dodecahydrate to obtain a transparent solution. The amount of sodium stearate shown in Table 2 was added to the solution in the eight sample bottles. Next, the liquid in the sample bottle was sufficiently stirred using a magnetic stirrer with respect to the sample bottle to which sodium stearate was added. The liquid stirring using a magnetic stirrer was not performed on the two sample bottles to which sodium stearate was not added. Thus, Sample 2-A to Sample 2-J were obtained. In Sample 2-C to Sample 2-J, at 35 ° C., sodium stearate that did not dissolve was micellized in the solution, and the entire sample was cloudy. In Table 2, Ws / Wp means the ratio of the weight Ws of sodium stearate to the weight Wp of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate in each sample.

サンプル2−C〜サンプル2−Jに対し、上記の通り、結晶化開始温度の測定を行った。結果を表2及び図3に示す。図3に示す通り、ステアリン酸ナトリウムの添加量の増加とともに限界過冷却度が減少し、Ws/Wpが4重量%になると、限界過冷却度が5〜7Kで飽和した。このため、ステアリン酸ナトリウムの添加量は、リン酸水素二ナトリウム十二水和物に対して2〜4重量%であってもよいことが示唆された。   With respect to Sample 2-C to Sample 2-J, the crystallization start temperature was measured as described above. The results are shown in Table 2 and FIG. As shown in FIG. 3, when the amount of sodium stearate added was increased, the limit degree of supercooling decreased, and when Ws / Wp was 4% by weight, the limit degree of supercooling was saturated at 5 to 7K. For this reason, it was suggested that the addition amount of sodium stearate may be 2 to 4% by weight with respect to disodium hydrogen phosphate dodecahydrate.

Figure 2019151751
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Figure 2019151751
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本開示の蓄熱組成物及び蓄熱体は、リチウムイオン電池の吸熱又は温調及び床暖房等に適した温度帯において蓄熱材の過冷却を抑制でき、電気自動車(EV)用の電池冷却システム及び住宅の床暖房システムなどにおいて効果的に使用できる。   The heat storage composition and the heat storage body of the present disclosure can suppress overcooling of the heat storage material in a temperature range suitable for heat absorption or temperature control of a lithium ion battery and floor heating, and a battery cooling system for an electric vehicle (EV) and a house It can be used effectively in floor heating systems and the like.

1 蓄熱体
2 蓄熱組成物
3 シール部
4 パッケージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal storage body 2 Thermal storage composition 3 Seal part 4 Package

Claims (6)

リン酸水素二ナトリウム十二水和物である蓄熱材と、
脂肪酸塩と、を含有している、
蓄熱組成物。
A heat storage material that is disodium hydrogen phosphate dodecahydrate,
Fatty acid salt,
Thermal storage composition.
前記リン酸水素二ナトリウム十二水和物の融点において当該蓄熱組成物が液相であるときに、前記融点における溶解度以上の濃度の前記脂肪酸塩を含有している、請求項1に記載の蓄熱組成物。   The heat storage according to claim 1, comprising the fatty acid salt having a concentration equal to or higher than the solubility at the melting point when the heat storage composition is in a liquid phase at the melting point of the disodium hydrogen phosphate dodecahydrate. Composition. 前記脂肪酸塩は、4〜22の炭素数を有する、請求項1又は2に記載の蓄熱組成物。   The heat storage composition according to claim 1 or 2, wherein the fatty acid salt has 4 to 22 carbon atoms. 前記脂肪酸塩は、ステアリン酸塩、酪酸塩、カプロン酸塩、オクタン酸塩、カプリン酸塩、ミリスチン酸塩、ドデカン酸塩、パルミチン酸塩、アラキジン酸塩、及びベヘン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1つの脂肪酸塩を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄熱組成物。   The fatty acid salt is selected from the group consisting of stearate, butyrate, caproate, octanoate, caprate, myristate, dodecanoate, palmitate, arachidate, and behenate. The heat storage composition according to any one of claims 1 to 3, comprising at least one fatty acid salt. 前記脂肪酸塩におけるカチオンは、ナトリウムイオンである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄熱組成物。   The heat storage composition according to any one of claims 1 to 4, wherein a cation in the fatty acid salt is a sodium ion. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄熱組成物と、
前記蓄熱組成物を封入するパッケージと、を備えた、
蓄熱体。
The heat storage composition according to any one of claims 1 to 5,
A package enclosing the heat storage composition,
Thermal storage body.
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