JP2020020497A - Latent heat storage material composition - Google Patents

Latent heat storage material composition Download PDF

Info

Publication number
JP2020020497A
JP2020020497A JP2018142668A JP2018142668A JP2020020497A JP 2020020497 A JP2020020497 A JP 2020020497A JP 2018142668 A JP2018142668 A JP 2018142668A JP 2018142668 A JP2018142668 A JP 2018142668A JP 2020020497 A JP2020020497 A JP 2020020497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat storage
latent heat
storage material
material composition
additive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018142668A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6596549B1 (en
Inventor
洸平 中村
Kohei Nakamura
洸平 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toho Gas Co Ltd
Original Assignee
Toho Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toho Gas Co Ltd filed Critical Toho Gas Co Ltd
Priority to JP2018142668A priority Critical patent/JP6596549B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6596549B1 publication Critical patent/JP6596549B1/en
Publication of JP2020020497A publication Critical patent/JP2020020497A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

To provide a latent heat storage material composition capable of reliably suppressing revelation of supercooling phenomenon and radiating stored latent heat with respect to a latent heat storage material essentially consisting of alum hydrate.SOLUTION: A latent heat storage material composition 1 is made by compounding an additive 20 for adjusting properties of a first latent heat storage material 11 to a latent heat storage material 10 (first latent heat storage material 11) which performs heat storage or heat radiation thereof as a main component. Therein, the first latent heat storage material 11 is ammonium alum 12 hydrate, the additive 20 is a super-cooling prevention agent 21 which facilitates induction of crystallization for the ammonium alum 12 hydrate in a molten liquid state as a first additive, and the super-cooling prevention agent 21 is calcium sulfate (CaSO).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材に、この潜熱蓄熱材の過冷却現象を抑える添加剤を配合した潜熱蓄熱材組成物に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a latent heat storage material composition in which a latent heat storage material that stores or releases heat by utilizing the inflow and outflow of latent heat due to a phase change is blended with an additive that suppresses the supercooling phenomenon of the latent heat storage material.

潜熱蓄熱材(PCM:Phase Change Material)は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う物性を有しており、本来廃棄される排熱を蓄熱し、蓄えた熱を必要に応じて取り出すことで、エネルギが無駄なく有効に活用できる。潜熱蓄熱材となる物質は、数多く存在するが、その中でも、例えば、アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)(以下、「アンモニウムミョウバン」と称す。)等のミョウバン系の潜熱蓄熱材は、蓄熱性能に優れていることから、広く使用されている。アンモニウムミョウバンの物性は、融点93.5℃で、常温では白色の固体であり、融点以上の温度になると、無色透明の液体になる。 Latent heat storage material (PCM: Phase Change Material) has the property of storing or radiating heat by utilizing the ingress and egress of latent heat associated with a phase change. It stores waste heat that is originally discarded and needs the stored heat. By taking out according to the above, energy can be effectively used without waste. There are many substances serving as latent heat storage materials, and among them, for example, ammonium alum dodecahydrate (AlNH 4 (SO 4 ) 2 .12H 2 O) (hereinafter referred to as “ammonium alum”). Alum-based latent heat storage materials are widely used because of their excellent heat storage performance. Ammonium alum has a melting point of 93.5 ° C., is a white solid at room temperature, and becomes a colorless and transparent liquid at temperatures above the melting point.

他方、潜熱蓄熱材には、融液状態から凝固点以下に冷却しても結晶化しない過冷却現象が生じてしまうことがある。過冷却現象が発現すると、一度融解したアンモニウムミョウバンは、融液状態のまま凝固せず、潜熱を放熱できなくなり、融液に衝撃を与える等の過冷却防止機構を設けない限り、アンモニウムミョウバンに蓄えた潜熱の時間差利用が不可能になってしまう。このような過冷却現象を防ぐため、一般的には、特許文献1に例示されているように、過冷却防止剤が、潜熱蓄熱材と共に配合される。過冷却防止剤は、融液状態にある潜熱蓄熱材の結晶化の誘起を促す添加剤である。   On the other hand, in the latent heat storage material, a supercooling phenomenon that does not crystallize even when cooled from a molten state to a temperature below a freezing point may occur. When the supercooling phenomenon occurs, the ammonium alum once melted does not solidify in the molten state, cannot radiate the latent heat, and is stored in the ammonium alum unless a supercooling prevention mechanism such as impacting the melt is provided. This makes it impossible to use the latent heat at different times. In order to prevent such a supercooling phenomenon, a supercooling inhibitor is generally compounded together with a latent heat storage material, as exemplified in Patent Document 1. The supercooling inhibitor is an additive that promotes crystallization of the latent heat storage material in a molten state.

特許文献1は、主成分とするアンモニウムミョウバン(融点94〜95℃)に、その過冷却防止剤として、弗化カルシウム(CaF)結晶と硫黄(S)結晶との混合物を加えた蓄熱材である。特許文献1は、弗化カルシウム結晶と硫黄結晶との混合物を、かごの中に収容して、アンモニウムミョウバン溶液の中に吊り下げる手段や、または弗化カルシウム結晶と硫黄結晶を、直にアンモニウムミョウバンの溶液中に投入する手段を採っている。特許文献1では、何れの手段でも、アンモニウムミョウバンの溶液の過冷却現象を解除するにあたり、アンモニウムミョウバンの溶液中で、弗化カルシウム結晶と硫黄結晶とを、互いに接触または近接させておくことが、核生成を行う上で必要になっている。 Patent Document 1 discloses a heat storage material obtained by adding a mixture of calcium fluoride (CaF 2 ) crystals and sulfur (S) crystals as a supercooling inhibitor to ammonium alum (melting point 94 to 95 ° C.) as a main component. is there. Patent Document 1 discloses a method in which a mixture of calcium fluoride crystals and sulfur crystals is housed in a basket and suspended in an ammonium alum solution, or a method in which calcium fluoride crystals and sulfur crystals are directly converted into ammonium alum. Means to be introduced into the solution. In Patent Literature 1, in any means, in canceling the supercooling phenomenon of the solution of ammonium alum, in the solution of ammonium alum, calcium fluoride crystals and sulfur crystals may be in contact with or close to each other, It is necessary for nucleation.

特公昭57−349号公報JP-B-57-349

しかしながら、特許文献1では、過冷却防止剤は、弗化カルシウム結晶と硫黄結晶との混合物であるため、各々の結晶を混ぜ合わせる調整が適切な状態で行われていないと、過冷却現象を解除するのに必要な核が、アンモニウムミョウバンの融液中で生成し難くなってしまう虞がある。加えて、過冷却防止剤は、弗化カルシウム結晶と硫黄結晶との混合物であり、互いに接触または近接させておくことが、核生成を行う上で必要になっているため、特許文献1の蓄熱材を、例えば、自動車への車載、給食や弁当等の保温輸送等の用途で使用する場合、移動時に、弗化カルシウム結晶と硫黄結晶とが、大きく互いに離間してしまい、過冷却防止剤として機能しなくなる虞もある。それ故に、弗化カルシウム結晶と硫黄結晶との混合物を過冷却防止剤とした特許文献1の蓄熱材は、使い勝手の良くない技術である。   However, in Patent Document 1, since the supercooling inhibitor is a mixture of calcium fluoride crystals and sulfur crystals, the supercooling phenomenon is canceled if the adjustment for mixing the respective crystals is not performed in an appropriate state. There is a possibility that nuclei necessary for the formation may not be easily generated in the melt of ammonium alum. In addition, the supercooling inhibitor is a mixture of calcium fluoride crystals and sulfur crystals, and it is necessary to keep them in contact with or close to each other in order to perform nucleation. When the material is used, for example, for in-vehicle use in automobiles, for food-keeping, lunch-box, etc., during transportation, calcium fluoride crystals and sulfur crystals are largely separated from each other during transportation, and as a supercooling inhibitor There is a possibility that it will not function. Therefore, the heat storage material of Patent Literature 1 using a mixture of calcium fluoride crystals and sulfur crystals as a supercooling inhibitor is an inconvenient technology.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ミョウバン水和物を主成分とする潜熱蓄熱材に対し、過冷却現象の発現を、より確実に抑制して、蓄えていた潜熱を放熱することができる潜熱蓄熱材組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above problems, and the latent heat storage material containing alum hydrate as a main component, the occurrence of the supercooling phenomenon was more reliably suppressed and stored. An object of the present invention is to provide a latent heat storage material composition capable of releasing latent heat.

上記目的を達成するために、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物は、以下の構成を有する。
(1)相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材を主成分に、該潜熱蓄熱材の物性を調整する添加剤を配合してなる潜熱蓄熱材組成物において、前記潜熱蓄熱材は、ミョウバン水和物であり、前記添加剤は、第1の添加剤として、融液状態にある前記ミョウバン水和物に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤であること、前記過冷却防止剤は、硫酸カルシウム(CaSO)であること、を特徴とする。
(2)(1)に記載する潜熱蓄熱材組成物において、当該潜熱蓄熱材組成物全体の重量に占める前記硫酸カルシウムの配合比率は、0wt%より大きく、10wt%以下の範囲内であること、を特徴とする。
(3)(1)または(2)に記載する潜熱蓄熱材組成物において、前記添加剤として、前記第1の添加剤とは別の第2の添加剤が配合されており、前記第2の添加剤は、前記ミョウバン水和物の融点を、必要に応じて任意の温度に調整する融点調整剤であること、を特徴とする。
(4)(3)に記載する潜熱蓄熱材組成物において、前記融点調整剤は、糖アルコール類に属する物質を少なくとも含んでいること、を特徴とする。
(5)(4)に記載する潜熱蓄熱材組成物において、前記糖アルコール類に属する物質は、エリスリトール(C10)、キシリトール(C12)、またはマンニトール(C14)のうち、少なくともいずれか一つを含むものであること、を特徴とする。
(6)(1)乃至(5)のいずれか1つに記載する潜熱蓄熱材組成物において、前記ミョウバン水和物は、アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)、または、カリウムミョウバン十二水和物(AlK(SO・12HO)の少なくともいずれか一方を含むものであること、を特徴とする。
In order to achieve the above object, a latent heat storage material composition according to the present invention has the following configuration.
(1) A latent heat storage material composition comprising, as a main component, a latent heat storage material that performs heat storage or heat release by utilizing the entrance and exit of latent heat accompanying a phase change, and an additive that adjusts the physical properties of the latent heat storage material. In the above, the latent heat storage material is alum hydrate, and the additive is, as a first additive, a supercooling inhibitor that promotes crystallization of the alum hydrate in a molten state. Wherein the supercooling inhibitor is calcium sulfate (CaSO 4 ).
(2) In the latent heat storage material composition described in (1), the blending ratio of the calcium sulfate in the total weight of the latent heat storage material composition is greater than 0 wt% and within a range of 10 wt% or less; It is characterized by.
(3) In the latent heat storage material composition according to (1) or (2), a second additive different from the first additive is blended as the additive, and The additive is a melting point adjusting agent that adjusts the melting point of the alum hydrate to an arbitrary temperature as needed.
(4) The latent heat storage material composition described in (3), wherein the melting point adjuster contains at least a substance belonging to sugar alcohols.
(5) In the latent heat storage material composition described in (4), the substance belonging to the sugar alcohols is erythritol (C 4 H 10 O 4 ), xylitol (C 5 H 12 O 5 ), or mannitol (C 6 ). H 14 O 6 ).
(6) (1) through the latent heat storage material composition according to any one of (5), the alum hydrate, ammonium alum twelve dihydrate (AlNH 4 (SO 4) 2 · 12H 2 O) or potassium alum dodecahydrate (AlK (SO 4 ) 2 .12H 2 O).

上記構成を有する本発明の潜熱蓄熱材組成物の作用・効果について説明する。
(1)相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材を主成分に、該潜熱蓄熱材の物性を調整する添加剤を配合してなる潜熱蓄熱材組成物において、潜熱蓄熱材は、ミョウバン水和物であり、添加剤は、第1の添加剤として、融液状態にあるミョウバン水和物に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤であること、過冷却防止剤は、硫酸カルシウム(CaSO)であること、を特徴とする。この特徴により、固体状の硫酸カルシウム(過冷却防止剤)を配合した本発明の潜熱蓄熱材組成物を、固体状態からその融点より高い温度に加熱した場合でも、過冷却防止剤は固体状のまま、本発明の潜熱蓄熱材組成物の融液に存在することから、この融液を、融点以下の温度に冷却する過程において、固体状の過冷却防止剤表面に、ミョウバン水和物の構成成分を吸着させることができる。これにより、ミョウバン水和物の過冷却現象を解除するのに必要な核として、ミョウバン水和物(潜熱蓄熱材)の結晶核が生成されるようになる。そのため、潜熱蓄熱材の結晶化が、過冷却防止剤に基づくミョウバン水和物の結晶核の生成によって誘起され、本発明の潜熱蓄熱材組成物は、融液状態からの冷却過程において、潜熱蓄熱材の融点と凝固点の乖離を抑制しつつ、蓄えていた潜熱を放熱することができる。
The operation and effect of the latent heat storage material composition of the present invention having the above configuration will be described.
(1) A latent heat storage material composition comprising, as a main component, a latent heat storage material that performs heat storage or heat release by utilizing the entrance and exit of latent heat accompanying a phase change, and an additive that adjusts the physical properties of the latent heat storage material. Wherein the latent heat storage material is an alum hydrate and the additive is a supercooling inhibitor that promotes crystallization of the alum hydrate in a molten state as a first additive The supercooling inhibitor is calcium sulfate (CaSO 4 ). Due to this feature, even when the latent heat storage material composition of the present invention containing solid calcium sulfate (supercooling inhibitor) is heated from a solid state to a temperature higher than its melting point, the supercooling inhibitor is solid. As it is, since it is present in the melt of the latent heat storage material composition of the present invention, in the process of cooling this melt to a temperature lower than the melting point, on the surface of the solid supercooling inhibitor, the composition of alum hydrate is formed. Components can be adsorbed. As a result, crystal nuclei of alum hydrate (latent heat storage material) are generated as nuclei necessary for canceling the supercooling phenomenon of the alum hydrate. Therefore, the crystallization of the latent heat storage material is induced by the generation of crystal nuclei of alum hydrate based on the supercooling inhibitor, and the latent heat storage material composition of the present invention has a latent heat storage material in a cooling process from a molten state. The stored latent heat can be dissipated while suppressing the difference between the melting point and the freezing point of the material.

従って、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物によれば、ミョウバン水和物を主成分とする潜熱蓄熱材に対し、過冷却現象の発現をより確実に抑制して、蓄熱していた潜熱を放熱することができている、という優れた効果を奏する。   Therefore, according to the latent heat storage material composition of the present invention, the latent heat storage material containing alum hydrate as a main component is more reliably suppressed from exhibiting the supercooling phenomenon, and the stored latent heat is radiated. It has an excellent effect that it can be done.

(2)に記載する潜熱蓄熱材組成物において、当該潜熱蓄熱材組成物全体の重量に占める硫酸カルシウムの配合比率は、0wt%より大きく、10wt%以下の範囲内であること、を特徴とする。この特徴により、本発明の潜熱蓄熱材組成物を、融液状態から冷却する過程において、潜熱蓄熱材の融点と凝固点の乖離を抑制して、蓄えていた潜熱を放熱することができると共に、体積当たりの潜熱の蓄熱量に対し、本発明の潜熱蓄熱材組成物の蓄熱量が、潜熱蓄熱材単体での蓄熱量に比べ、大幅に低下することがない。 In the latent heat storage material composition described in (2), the blending ratio of calcium sulfate in the total weight of the latent heat storage material composition is greater than 0 wt% and is in the range of 10 wt% or less. . Due to this feature, in the process of cooling the latent heat storage material composition of the present invention from the molten state, the difference between the melting point and the freezing point of the latent heat storage material can be suppressed, and the stored latent heat can be radiated, and the volume can be radiated. The heat storage amount of the latent heat storage material composition of the present invention does not significantly decrease compared to the heat storage amount of the latent heat storage material alone with respect to the heat storage amount of the latent heat per unit.

(3)に記載する潜熱蓄熱材組成物において、添加剤として、第1の添加剤とは別の第2の添加剤が配合されており、第2の添加剤は、ミョウバン水和物の融点を、必要に応じて任意の温度に調整する融点調整剤であること、を特徴とする。この特徴により、本発明の潜熱蓄熱材組成物に潜熱を蓄える温度や、蓄熱されたその潜熱を放つ温度についてのバリエーションが、融点調整剤によって拡大できる。 In the latent heat storage material composition described in (3), a second additive different from the first additive is blended as an additive, and the second additive has a melting point of alum hydrate. Is a melting point adjuster that adjusts the temperature to an arbitrary temperature as needed. Due to this feature, the variation in the temperature at which latent heat is stored in the latent heat storage material composition of the present invention and the temperature at which the stored latent heat is released can be expanded by the melting point modifier.

(4),(5)に記載する潜熱蓄熱材組成物において、融点調整剤は、例えば、エリスリトール(C10)、キシリトール(C12)、またはマンニトール(C14)のうち、少なくともいずれか一つを含む物質等、糖アルコール類に属する物質を少なくとも含んでいること、を特徴とする。この特徴により、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物の融解温度を調整できると共に、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物の粘度が増大し、潜熱蓄熱材と過冷却防止剤との密度差に起因した潜熱蓄熱材と過冷却防止剤との分離や、潜熱蓄熱材自体の構成成分同士の分離等、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分同士の分離を防止することができる。そのため、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分間の不均一化が発生しないため、本発明の潜熱蓄熱材組成物は、化学的に安定した蓄熱材となり得る。しかも、融点調整剤が潜熱蓄熱材に加わることで、潜熱蓄熱材の融点を大幅に調整できると共に、融点調整剤自体も蓄熱性能を具備しているため、融点調整剤が配合されても、本発明の潜熱蓄熱材組成物は、例えば、約350kJ/Lという、大きな蓄熱量を有した物性となる。 In the latent heat storage material compositions described in (4) and (5), the melting point modifier is, for example, erythritol (C 4 H 10 O 4 ), xylitol (C 5 H 12 O 5 ), or mannitol (C 6 H). 14 O 6 ), which contains at least a substance belonging to sugar alcohols, such as a substance containing at least one of them. With this feature, the melting temperature of the latent heat storage material composition according to the present invention can be adjusted, and the viscosity of the latent heat storage material composition according to the present invention increases, resulting from the difference in density between the latent heat storage material and the supercooling inhibitor. Separation of the constituent components of the latent heat storage material composition according to the present invention, such as separation of the latent heat storage material from the supercooling inhibitor and separation of the constituent components of the latent heat storage material itself, can be prevented. Therefore, the latent heat storage material composition of the present invention can be a chemically stable heat storage material because non-uniformity between the components of the latent heat storage material composition according to the present invention does not occur. Moreover, by adding the melting point modifier to the latent heat storage material, the melting point of the latent heat storage material can be significantly adjusted, and the melting point modifier itself has heat storage performance. The latent heat storage material composition of the present invention has physical properties of a large amount of heat storage, for example, about 350 kJ / L.

(6)に記載する潜熱蓄熱材組成物において、ミョウバン水和物は、アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)、または、カリウムミョウバン十二水和物(AlK(SO・12HO)の少なくともいずれか一方を含むものであること、を特徴とする。この特徴により、アンモニウムミョウバン十二水和物やカリウムミョウバン十二水和物は、市場で幅広く流通して入手し易く、安価である。 In the latent heat storage material composition described in (6), the alum hydrate is ammonium alum dodecahydrate (AlNH 4 (SO 4 ) 2 .12H 2 O) or potassium alum dodecahydrate ( AlK (SO 4 ) 2 .12H 2 O). Due to this feature, ammonium alum decahydrate and potassium alum decahydrate are widely distributed in the market, easily available, and inexpensive.

実施形態の実施例1に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the component of the latent-heat-storage material composition which concerns on Example 1 of embodiment. 実施形態の実施例2に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the component of the latent-heat-storage material composition which concerns on Example 2 of embodiment. 実施形態の実施例3に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the component of the latent-heat-storage material composition which concerns on Example 3 of embodiment. 実施例1,2に係る潜熱蓄熱材組成物の放熱試験結果を示すグラフである。4 is a graph showing a heat release test result of the latent heat storage material compositions according to Examples 1 and 2. 実施例3に係る潜熱蓄熱材組成物の放熱試験結果を示すグラフである。9 is a graph showing a heat release test result of the latent heat storage material composition according to Example 3. 比較例に係る潜熱蓄熱材の放熱試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the heat dissipation test result of the latent heat storage material concerning a comparative example.

(実施形態)
以下、本発明に係る潜熱蓄熱材組成物について、実施形態(実施例1〜3)を図面に基づいて詳細に説明する。潜熱蓄熱材組成物は、熱供給源から提供された熱を潜熱蓄熱材に一時的に蓄えた後、熱需要先で、潜熱蓄熱材に蓄えた潜熱の熱エネルギを、その時間差をもって活用する目的で用いられる。このような潜熱蓄熱材組成物は、所定の収容手段の空間内に収容された充填容器(図示省略)に、漏れのない態様で、液密かつ気密に充填され、充填された充填容器の内外で、潜熱の出入りを利用して、蓄えた熱を必要に応じて取り出すことができ、蓄熱とその放熱のサイクルを複数回繰り返して使用される。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments (Examples 1 to 3) of the latent heat storage material composition according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The purpose of the latent heat storage material composition is to temporarily store the heat provided by the heat supply source in the latent heat storage material, and then use the latent heat stored in the latent heat storage material at the heat demand destination with a time difference. Used in Such a latent heat storage material composition is filled in a liquid-tight and air-tight manner into a filling container (not shown) accommodated in a space of a predetermined accommodating means in a leak-free manner. Thus, the stored heat can be taken out as needed by utilizing the incoming and outgoing of the latent heat, and the cycle of the heat storage and the heat radiation is used plural times.

潜熱蓄熱材組成物は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材を主成分に、この潜熱蓄熱材の物性を調整する1種以上の添加剤を配合してなる。潜熱蓄熱材は、ミョウバン水和物である。添加剤は、第1の添加剤として、融液状態にあるミョウバン水和物に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤であり、この過冷却防止剤は、硫酸カルシウム(CaSO)である。硫酸カルシウムは、分子量[g/mol]136.14、融点1460℃、融点より低い温度では、結晶または粉末による無色の固体で、水に僅かに溶解する物性である。潜熱蓄熱材組成物全体の重量に占める硫酸カルシウムの配合比率は、0wt%より大きく、10wt%以下の範囲内である。 The latent heat storage material composition contains, as a main component, a latent heat storage material that performs heat storage or heat release by utilizing the entrance and exit of latent heat due to a phase change, and one or more additives that adjust the physical properties of the latent heat storage material. Do it. The latent heat storage material is alum hydrate. The additive is, as a first additive, a supercooling inhibitor that promotes the induction of crystallization of the alum hydrate in a molten state. The supercooling inhibitor is calcium sulfate (CaSO 4 ). is there. Calcium sulfate has a molecular weight of [g / mol] 136.14, a melting point of 1460 ° C., and at a temperature lower than the melting point, it is a colorless solid formed of crystals or powder and has a property of being slightly soluble in water. The blending ratio of calcium sulfate in the total weight of the latent heat storage material composition is greater than 0 wt% and within a range of 10 wt% or less.

潜熱蓄熱材組成物の構成について、実施例1〜3を挙げて、具体的に説明する。   The configuration of the latent heat storage material composition will be specifically described with reference to Examples 1 to 3.

(実施例1)
図1は、実施形態の実施例1に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分を模式的に示す図である。図1に示すように、実施例1に係る潜熱蓄熱材組成物1は、潜熱蓄熱材10を1種と、添加剤20を1種配合した蓄熱材である。潜熱蓄熱材10は、本実施例1では、アンモニウムミョウバン十二水和物(硫酸アンモニウムアルミニウム・12水:AlNH(SO・12HO)(以下、「アンモニウムミョウバン」と称する場合もある。)の単種(第1潜熱蓄熱材11)である。アンモニウムミョウバンは、水和数12、分子量[g/mol]453.34、融点93.5℃、常温では固体で、水に可溶な物性を有する。そのため、アンモニウムミョウバンが単体で、融点未満の温度で加熱されたとしても、ほとんど溶融することなく、潜熱を蓄えることもできない。添加剤20は、前述した硫酸カルシウムとする過冷却防止剤21である。
(Example 1)
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating components of a latent heat storage material composition according to Example 1 of the embodiment. As shown in FIG. 1, the latent heat storage material composition 1 according to Example 1 is a heat storage material in which one kind of the latent heat storage material 10 and one kind of the additive 20 are blended. In the first embodiment, the latent heat storage material 10 may be referred to as ammonium alum dodecahydrate (ammonium aluminum sulfate · 12 water: AlNH 4 (SO 4 ) 2 · 12H 2 O) (hereinafter, also referred to as “ammonium alum”). .) (First latent heat storage material 11). Ammonium alum has a hydration number of 12, a molecular weight of [g / mol] 453.34, a melting point of 93.5 ° C, is solid at room temperature, and has water-soluble properties. Therefore, even if ammonium alum alone is heated at a temperature lower than the melting point, it hardly melts and cannot store latent heat. The additive 20 is the supercooling inhibitor 21 which is the above-mentioned calcium sulfate.

(実施例2)
次に、実施例2に係る潜熱蓄熱材組成物の構成について、図2を用いて説明する。図2は、実施形態の実施例2に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分を模式的に示す図である。図2に示すように、実施例2に係る潜熱蓄熱材組成物2は、潜熱蓄熱材10を2種と、添加剤20を1種配合した蓄熱材である。添加剤20は、前述した硫酸カルシウムとする過冷却防止剤21である。
(Example 2)
Next, the configuration of the latent heat storage material composition according to Example 2 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating components of a latent heat storage material composition according to Example 2 of the embodiment. As shown in FIG. 2, the latent heat storage material composition 2 according to Example 2 is a heat storage material in which two types of the latent heat storage material 10 and one type of the additive 20 are blended. The additive 20 is the supercooling inhibitor 21 which is the above-mentioned calcium sulfate.

潜熱蓄熱材10は、本実施例2では、第1潜熱蓄熱材11と第2潜熱蓄熱材12とを混合した蓄熱材である。第1潜熱蓄熱材11は、アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)であり、第2潜熱蓄熱材12は、カリウムミョウバン十二水和物(硫酸カリウムアルミニウム・12水:AlK(SO・12HO)(以下、「カリミョウバン」と称する場合もある。)である。カリミョウバンは、水和数12、分子量[g/mol]474.388、融点92.5℃、常温では固体で、水に可溶な物性を有する。そのため、カリミョウバンが単体で、融点未満の温度で加熱されたとしても、ほとんど溶融することなく、潜熱を蓄えることもできない。 In the second embodiment, the latent heat storage material 10 is a heat storage material in which a first latent heat storage material 11 and a second latent heat storage material 12 are mixed. The first latent heat storage material 11 is ammonium alum decahydrate (AlNH 4 (SO 4 ) 2 .12H 2 O), and the second latent heat storage material 12 is potassium alum decahydrate (potassium aluminum sulfate). 12 water: AlK (SO 4 ) 2 .12H 2 O) (hereinafter sometimes referred to as “calilum”). Kali alum has a hydration number of 12, a molecular weight [g / mol] of 474.388, a melting point of 92.5 ° C, is solid at room temperature, and has water-soluble properties. Therefore, even if the alum is heated alone at a temperature lower than the melting point, it is hardly melted and the latent heat cannot be stored.

なお、潜熱蓄熱材10の構成成分は、アンモニウムミョウバンやカリミョウバン以外にも、例えば、クロムミョウバン(CrK(SO・12HO)、鉄ミョウバン(FeNH(SO・12HO)等、1価の陽イオンの硫酸塩M (SO)と、3価の陽イオンの硫酸塩MIII (SOとの複硫酸塩である「ミョウバン」に、水和物を有した「ミョウバン水和物」であっても良い。また、この「ミョウバン」に含まれる3価の金属イオンは、アルミニウムイオン、クロムイオン、鉄イオン以外に、例えば、コバルトイオン、マンガンイオン等の金属イオンでも良い。さらに、潜熱蓄熱材10は、このような「ミョウバン水和物」に属する物質を、少なくとも二種以上含む混合物、または混晶を主成分とした蓄熱材であっても良い。 Incidentally, constituents of the latent heat storage material 10, in addition to ammonium alum and potassium alum, for example, chrome alum (CrK (SO 4) 2 · 12H 2 O), iron alum (FeNH 4 (SO 4) 2 · 12H 2 O), etc., to a monovalent sulfate cations M I 2 (SO 4), a trivalent sulfate cation M III 2 (SO 4) 3 and double sulfate "alum", water It may be “alum hydrate” having a hydrate. Further, the trivalent metal ions contained in the “alum” may be, for example, metal ions such as cobalt ions and manganese ions in addition to aluminum ions, chromium ions, and iron ions. Further, the latent heat storage material 10 may be a mixture containing at least two or more of such substances belonging to “alum hydrate”, or a heat storage material mainly containing a mixed crystal.

(実施例3)
図3は、実施形態の実施例3に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分を模式的に示す図である。図3に示すように、実施例3に係る潜熱蓄熱材組成物3は、潜熱蓄熱材10を1種と、添加剤20を2種配合した蓄熱材である。潜熱蓄熱材10は、本実施例3では、アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)の単種(第1潜熱蓄熱材11)である。
(Example 3)
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating components of a latent heat storage material composition according to Example 3 of the embodiment. As shown in FIG. 3, the latent heat storage material composition 3 according to Example 3 is a heat storage material in which one type of the latent heat storage material 10 and two types of the additives 20 are blended. In the third embodiment, the latent heat storage material 10 is a single type (first latent heat storage material 11) of ammonium alum dodecahydrate (AlNH 4 (SO 4 ) 2 .12H 2 O).

添加剤20について、説明する。2種の添加剤20のうち、第1の添加剤である過冷却防止剤21は、前述した硫酸カルシウムである。また、潜熱蓄熱材組成物3には、過冷却防止剤21とは別に、添加剤20として、第2の添加剤が配合されており、第2の添加剤は、アンモニウムミョウバンの融点を、必要に応じて任意の温度に調整する融点調整剤22である。   The additive 20 will be described. Of the two additives 20, the first additive, the supercooling inhibitor 21, is the above-described calcium sulfate. In addition, the latent heat storage material composition 3 contains a second additive as an additive 20 separately from the supercooling inhibitor 21. The second additive requires the melting point of ammonium alum. Is a melting point adjuster 22 that adjusts to an arbitrary temperature according to the temperature.

融点調整剤22は、本実施例3では、主として食品添加物に用いられている糖アルコール類に属する物質を少なくとも含み、ミョウバン水和物(潜熱蓄熱材)との溶解により、負の溶解熱を発生する物性を有する物質である。糖アルコール類は、アルドースやケトースのカルボニル基を還元して生成する糖の一種であり、水と溶解する。融点調整剤22は、このような糖アルコール類に属するエリスリトール(C10)、キシリトール(C12)、またはマンニトール(C14)のうち、少なくともいずれか一つを含むものである。具体的には、融点調整剤22は、本実施例3では、マンニトールである。マンニトールは、水和数12、分子量[g/mol]182.17、融点166〜168℃、水に可溶な物性を有する。 In the third embodiment, the melting point modifier 22 contains at least a substance belonging to sugar alcohols mainly used in food additives, and dissolves with alum hydrate (latent heat storage material) to reduce the heat of dissolution. It is a substance having physical properties to be generated. Sugar alcohols are a type of sugar generated by reducing the carbonyl group of aldose or ketose, and dissolve in water. The melting point regulator 22 is at least one of erythritol (C 4 H 10 O 4 ), xylitol (C 5 H 12 O 5 ), and mannitol (C 6 H 14 O 6 ) belonging to such sugar alcohols. Including one. Specifically, in the third embodiment, the melting point modifier 22 is mannitol. Mannitol has a hydration number of 12, a molecular weight of [g / mol] 182.17, a melting point of 166 to 168 ° C, and water-soluble properties.

マンニトールは、当該潜熱蓄熱材組成物3の融解温度を調整できると共に、当該潜熱蓄熱材組成物3の粘度をより高める増粘性を有しているため、潜熱蓄熱材10と過冷却防止剤21との密度差に起因した潜熱蓄熱材10と過冷却防止剤21との分離や、主成分である潜熱蓄熱材10の構成成分同士の分離を、防止することができる。そのため、潜熱蓄熱材組成物3の構成成分間の不均一化が発生しないため、潜熱蓄熱材組成物3は、化学的に安定した蓄熱材となり得る。しかも、融点調整剤22が潜熱蓄熱材10に加わることで、潜熱蓄熱材10の融点を大幅に調整できると共に、融点調整剤22自体も蓄熱性能を具備しているため、融点調整剤22が配合されても、潜熱蓄熱材組成物3は、蓄熱量約350kJ/Lという、大容量の潜熱を蓄えることができる。   Since mannitol can adjust the melting temperature of the latent heat storage material composition 3 and has a viscosity increasing the viscosity of the latent heat storage material composition 3, the latent heat storage material 10 and the supercooling inhibitor 21 Can be prevented from separating from the latent heat storage material 10 and the supercooling preventive agent 21 due to the density difference between the components and the components of the latent heat storage material 10 that is the main component. Therefore, since the nonuniformity between the components of the latent heat storage material composition 3 does not occur, the latent heat storage material composition 3 can be a chemically stable heat storage material. In addition, the melting point modifier 22 is added to the latent heat storage material 10, so that the melting point of the latent heat storage material 10 can be greatly adjusted. In addition, the melting point regulator 22 itself has heat storage performance. Even so, the latent heat storage material composition 3 can store a large amount of latent heat having a heat storage amount of about 350 kJ / L.

潜熱蓄熱材組成物3全体の重量に占めるマンニトールの配合比率は、20wt%以下の範囲内である。マンニトールが、このような範囲内で潜熱蓄熱材組成物3に含有されていると、潜熱蓄熱材組成物3の融点が、マンニトールにより、弊害なく約90℃に調整することができる。なお、マンニトールの配合量が、この範囲を超えて潜熱蓄熱材組成物3に添加されていると、潜熱蓄熱材組成物3に混合したマンニトールの融点が、マンニトール単体の融点を上限に、高温側へシフトしてしまい、ミョウバン水和物とマンニトールの相変化が同時に起こらなくなってしまい、加熱操作の上限を90〜100℃とした場合では、潜熱蓄熱材組成物3の蓄熱量は、蓄熱量約350kJ/Lより低下してしまう。   The mixing ratio of mannitol to the total weight of the latent heat storage material composition 3 is within a range of 20 wt% or less. When mannitol is contained in the latent heat storage material composition 3 within such a range, the melting point of the latent heat storage material composition 3 can be adjusted to about 90 ° C. by mannitol without any adverse effect. If the blending amount of mannitol exceeds this range and is added to the latent heat storage material composition 3, the melting point of mannitol mixed with the latent heat storage material composition 3 becomes higher than the melting point of mannitol alone, And the phase change between alum hydrate and mannitol does not occur at the same time, and when the upper limit of the heating operation is set to 90 to 100 ° C., the heat storage amount of the latent heat storage material composition 3 is approximately equal to the heat storage amount. It will drop below 350 kJ / L.

ここで、前述した「負の溶解熱を発生する物性を有する物質」の定義について、説明する。前述したように、潜熱蓄熱材組成物3は、アンモニウムミョウバン(潜熱蓄熱材10)を主成分に、過冷却防止剤21と融点調整剤22とを配合してなる。融点調整剤22が潜熱蓄熱材10に溶解するとき、この融点調整剤22において、外部から熱を吸収して吸熱反応が生じるものを、本実施形態に係る潜熱蓄熱材組成物3では、「負の溶解熱を発生する物性を有する物質」と定義している。   Here, the definition of the “substance having physical properties that generate negative heat of dissolution” will be described. As described above, the latent heat storage material composition 3 is composed of ammonium alum (latent heat storage material 10) as a main component, and a supercooling inhibitor 21 and a melting point regulator 22. When the melting point adjusting agent 22 is dissolved in the latent heat storage material 10, the melting point adjusting agent 22 that absorbs heat from the outside and causes an endothermic reaction is referred to as “negative” in the latent heat storage material composition 3 according to the present embodiment. Substance having the property of generating heat of dissolution of

「負の溶解熱を発生する物性を有する物質」には、先に例示したエリスリトールやキシリトール、マンニトールのほかに、例えば、ソルビトール(C14)、ラクチトール(C122411)等の「糖アルコール類に属する物質」がある。また、「糖アルコール類に属する物質」以外にも、塩化カルシウム六水和物(CaCl・6HO)、塩化マグネシウム六水和物(MgCl・6HO)、塩化カリウム(KCl)、塩化ナトリウム(NaCl)等の「塩化物に属する物質」がある。加えて、硫酸アンモニウム((NHSO)等の「硫酸塩に属する物質」がある。また、上述の「糖アルコール類に属する物質」に該当する物質のうち、少なくとも一種以上を含む場合のほか、上述の「塩化物に属する物質」に該当する物質のうち、少なくとも一種以上含む場合や、上述の「硫酸塩に属する物質」に該当する物質のうち、少なくとも一種以上含む場合も該当する。 Examples of the “substance having physical properties that generate negative heat of solution” include, in addition to erythritol, xylitol, and mannitol exemplified above, for example, sorbitol (C 6 H 14 O 6 ), lactitol (C 12 H 24 O 11 ) And the like, “substances belonging to sugar alcohols”. In addition to “substances belonging to sugar alcohols”, calcium chloride hexahydrate (CaCl 2 .6H 2 O), magnesium chloride hexahydrate (MgCl 2 .6H 2 O), potassium chloride (KCl), There is a "substance belonging to chloride" such as sodium chloride (NaCl). In addition, there are “substances belonging to sulfates” such as ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ). In addition, in addition to the case of including at least one or more of the substances corresponding to the above-mentioned “substances belonging to sugar alcohols”, the case of including at least one or more of the substances corresponding to the above-described “substances belonging to chloride”, This also applies to a case in which at least one or more of the above-mentioned “substances belonging to sulfates” are contained.

加えて、上述の「糖アルコール類に属する物質」に該当する物質のいずれかと、上述の「塩化物に属する物質」に該当する物質のいずれかとの混合物もある。また、上述の「糖アルコール類に属する物質」に該当する物質のいずれかと、上述の「硫酸塩に属する物質」に該当する物質のいずれかとの混合物もある。さらに、上述の「糖アルコール類に属する物質」に該当する物質のいずれかと、上述の「塩化物に属する物質」に該当する物質のいずれかと、上述の「硫酸塩に属する物質」に該当する物質のいずれかとの混合物(塩化物と硫酸塩との混晶をなす場合も含む)もある。   In addition, there is a mixture of any of the above-mentioned substances belonging to “sugar alcohols” and any of the above-mentioned substances belonging to “chloride”. There is also a mixture of any of the above-mentioned substances belonging to “sugar alcohols” and any of the above-mentioned substances belonging to “sulfate”. Furthermore, any of the above-mentioned substances belonging to the "sugar alcohols", any one of the above-mentioned "substances belonging to the chloride", and the above-mentioned "substances belonging to the sulfate" (Including a mixed crystal of chloride and sulfate).

その他、取扱いに注意が必要となり、本実施形態において、潜熱蓄熱材組成物としての使用は好ましくないが、例えば、硝酸アンモニウムや塩素酸カリウム等についても、水に溶解した際に吸熱反応を呈するため、「負の溶解熱を発生する物性を有する物質」には該当する。   In addition, care must be taken in handling, and in this embodiment, the use as a latent heat storage material composition is not preferred.For example, ammonium nitrate and potassium chlorate also exhibit an endothermic reaction when dissolved in water, The substance falls under "substances having physical properties that generate negative heat of solution".

<検証実験の実施>
次に、潜熱蓄熱材10における過冷却現象の解除にあたり、過冷却防止剤21の効果を検証する目的で、実験1〜4を行った。実験1は、前述した実施例1に係る潜熱蓄熱材組成物1を100g、アルミラミネート袋に封入したサンプル1で行った実験である。実験2は、前述した実施例2に係る潜熱蓄熱材組成物2を100g、アルミラミネート袋に封入したサンプル2で行った実験である。実験3は、前述した実施例3に係る潜熱蓄熱材組成物3を100g、アルミラミネート袋に封入したサンプル3で行った実験である。実験4は、実施例1〜3の比較例として行った実験で、過冷却防止剤21を含有しない潜熱蓄熱材10(第1潜熱蓄熱材11)だけを100g、アルミラミネート袋に封入したサンプル4で行った実験である。
<Implementation of verification experiment>
Next, experiments 1 to 4 were performed for the purpose of verifying the effect of the supercooling preventive agent 21 in releasing the supercooling phenomenon in the latent heat storage material 10. Experiment 1 is an experiment performed on Sample 1 in which 100 g of the latent heat storage material composition 1 according to Example 1 described above was sealed in an aluminum laminate bag. Experiment 2 is an experiment performed on Sample 2 in which 100 g of the latent heat storage material composition 2 according to Example 2 described above was sealed in an aluminum laminate bag. Experiment 3 is an experiment performed on Sample 3 in which 100 g of the latent heat storage material composition 3 according to Example 3 was sealed in an aluminum laminate bag. Experiment 4 is an experiment performed as a comparative example of Examples 1 to 3, in which 100 g of only the latent heat storage material 10 (first latent heat storage material 11) containing no supercooling inhibitor 21 was sealed in an aluminum laminate bag. This is the experiment performed in

<実験方法>
実験1〜4では、実験毎に、恒温槽内で、はじめにサンプル内の潜熱蓄熱材組成物1〜3(または潜熱蓄熱材10)を、恒温槽内のヒータで95℃以上に加熱して、潜熱蓄熱材組成物1等が完全に融解した融液状態になったことを事前に確認した後、ヒータの作動をオフにした。そして、恒温槽の扉を閉めたまま、槽内で8時間以上に亘り、潜熱蓄熱材組成物1等の状態温度を測定しながら、融液状態にある潜熱蓄熱材組成物1等を、空冷により完全な固体状態になるまで冷却した。全実験とも、ヒータの作動をオフに切り替えると同時に、潜熱蓄熱材組成物1等の状態温度の測定を開始し、潜熱蓄熱材組成物1等に温度変化がほとんどなくなるまで、そのまま継続的に温度測定を行った。併せて、恒温槽内の雰囲気温度の測定も行った。
<Experiment method>
In Experiments 1 to 4, in each experiment, the latent heat storage material compositions 1 to 3 (or the latent heat storage material 10) in the sample were first heated in a thermostat to 95 ° C. or higher with a heater in the thermostat. After confirming in advance that the latent heat storage material composition 1 and the like had completely melted, the operation of the heater was turned off. Then, the temperature of the latent heat storage material composition 1 and the like in the molten state is air-cooled while measuring the state temperature of the latent heat storage material composition 1 and the like for 8 hours or more in the bath with the door of the thermostatic bath closed. To complete solid state. In all the experiments, the operation of the heater was turned off, and at the same time, the measurement of the state temperature of the latent heat storage material composition 1 and the like was started, and the temperature was continuously maintained until the temperature of the latent heat storage material composition 1 and the like hardly changed. A measurement was made. At the same time, the ambient temperature in the thermostat was also measured.

<実験1〜3の共通条件>
・過冷却防止剤21;硫酸カルシウム(CaSO
<実験4の条件>
・過冷却防止剤21;配合せず
<Common conditions of Experiments 1 to 3>
· Supercooling inhibitor 21; calcium sulfate (CaSO 4)
<Conditions of Experiment 4>
Supercooling inhibitor 21; not blended

<実験1の条件>
・サンプル1;潜熱蓄熱材組成物1(潜熱蓄熱材10を1種、添加剤20を1種配合した蓄熱材)を使用、下記第1水準〜第3水準に分けて各々作製
・潜熱蓄熱材10;アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)(第1潜熱蓄熱材11)
・添加剤20;過冷却防止剤21のみ
・第1潜熱蓄熱材11と過冷却防止剤21との配合割合(wt%)
99:1(第1水準)、95:5(第2水準)、90:10(第3水準)
・実験繰り返し数
第1水準〜第3水準とも各1回
<Conditions of Experiment 1>
-Sample 1: using latent heat storage material composition 1 (a heat storage material in which one kind of latent heat storage material 10 and one kind of additive 20 are blended), each of which is prepared in the following first to third levels.-Latent heat storage material 10; ammonium alum dodecahydrate (AlNH 4 (SO 4 ) 2 .12H 2 O) (first latent heat storage material 11)
-Additive 20; only supercooling preventive agent 21-Compounding ratio (wt%) of first latent heat storage material 11 and supercooling preventive agent 21
99: 1 (first level), 95: 5 (second level), 90:10 (third level)
・ Repeated number of experiments: 1 each for 1st to 3rd level

<実験2の条件>
・サンプル2;潜熱蓄熱材組成物2(潜熱蓄熱材10を2種と、添加剤20を1種配合した蓄熱材)、下記第1水準〜第3水準に分けて各々作製
・潜熱蓄熱材10;アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)(第1潜熱蓄熱材11)とカリウムミョウバン十二水和物(硫酸カリウムアルミニウム・12水:AlK(SO・12HO)(第2潜熱蓄熱材12)との混合物
・添加剤20;過冷却防止剤21のみ
・第1潜熱蓄熱材11と第2潜熱蓄熱材12と過冷却防止剤21との配合割合(wt%)
49.5:49.5:1.0(第1水準)、47.5:47.5:5.0(第2水準)、45:45:10(第3水準)
・実験繰り返し数
第1水準〜第3水準とも各1回
<Conditions of Experiment 2>
Sample 2: latent heat storage material composition 2 (a heat storage material in which two types of latent heat storage materials 10 and one type of additive 20 are blended), each of which is prepared in the following first to third levels. Latent heat storage material 10 ; ammonium alum twelve dihydrate (AlNH 4 (SO 4) 2 · 12H 2 O) ( first phase change material 11) and potassium alum twelve dihydrate (potassium aluminum sulfate, 12 water: AlK (SO 4) Mixture with ( 2 · 12H 2 O) (second latent heat storage material 12) / additive 20; only supercooling inhibitor 21 / first superheat prevention material 11, second latent heat storage material 12, and supercooling prevention agent 21 Mixing ratio (wt%)
49.5: 49.5: 1.0 (first level), 47.5: 47.5: 5.0 (second level), 45:45:10 (third level)
・ Repeated number of experiments: 1 each for 1st to 3rd level

<実験3の条件>
・サンプル3;潜熱蓄熱材組成物3(潜熱蓄熱材10を1種と、添加剤20を2種配合した蓄熱材)、下記第1水準〜第3水準に分けて各々作製
・潜熱蓄熱材10;アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)(第1潜熱蓄熱材11)
・添加剤20;マンニトール(C14)(融点調整剤22)と硫酸カルシウム(CaSO)(過冷却防止剤21)
・第1潜熱蓄熱材11と融点調整剤22と過冷却防止剤21との配合割合(wt%)
91.08:7.92:1.00(第1水準)、87.4:7.6:5.0(第2水準)、82.8:7.2:10.0(第3水準)
・実験繰り返し数
第1水準と第2水準は各1回、第3水準は2回
<Conditions of Experiment 3>
Sample 3; latent heat storage material composition 3 (a heat storage material in which one kind of latent heat storage material 10 and two kinds of additives 20 are blended), each of which is prepared in the following first to third levels. Ammonium alum dodecahydrate (AlNH 4 (SO 4 ) 2 .12H 2 O) (first latent heat storage material 11)
Additive 20: mannitol (C 6 H 14 O 6 ) (melting point regulator 22) and calcium sulfate (CaSO 4 ) (supercooling inhibitor 21)
-Compounding ratio (wt%) of the first latent heat storage material 11, the melting point regulator 22, and the supercooling inhibitor 21
91.08: 7.92: 1.00 (first level), 87.4: 7.6: 5.0 (second level), 82.8: 7.2: 10.0 (third level)
・ Number of repetitions The first level and the second level are each once, and the third level is twice.

<実験4の条件>
・サンプル4;潜熱蓄熱材10、第1水準のみ作製
・潜熱蓄熱材10;アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)(第1潜熱蓄熱材11)
・添加剤20;配合せず
・第1潜熱蓄熱材11と過冷却防止剤21との配合割合(wt%)
100:0(第1水準)
<Conditions of Experiment 4>
Sample 4; latent heat storage material 10; first level only; latent heat storage material 10; ammonium alum dodecahydrate (AlNH 4 (SO 4 ) 2 .12H 2 O) (first latent heat storage material 11)
Additive 20; not blended ・ Blending ratio (wt%) of first latent heat storage material 11 and supercooling inhibitor 21
100: 0 (first level)

図3は、実施例3に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分を模式的に示す図である。図4は、実施例1,2に係る潜熱蓄熱材組成物の放熱試験結果を示すグラフである。図5は、実施例3に係る潜熱蓄熱材組成物の放熱試験結果を示すグラフである。図6は、比較例に係る潜熱蓄熱材の放熱試験結果を示すグラフである。なお、図4〜図6に記載された注釈欄で、英文字と記号からなる表記は、潜熱蓄熱材組成物の構成成分の内容と、潜熱蓄熱材の構成成分の内容を示すものであり、その詳細は、次の通りである。
<図4>
・「Al*Alum」;アンモニウムミョウバン(第1潜熱蓄熱材11)
・「K*Alum」;カリミョウバン(第2潜熱蓄熱材12)
・「Ca」;硫酸カルシウム(過冷却防止剤21)
<図5>
・「Al*Alum」;アンモニウムミョウバン(第1潜熱蓄熱材11)
・「Ma」;マンニトール(C14)(融点調整剤22)
・「Ca」;硫酸カルシウム(過冷却防止剤21)
<図6>
・「Al*Alum」;アンモニウムミョウバン(第1潜熱蓄熱材11)
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating components of a latent heat storage material composition according to Example 3. FIG. 4 is a graph showing the results of a heat release test of the latent heat storage material compositions according to Examples 1 and 2. FIG. 5 is a graph showing a heat release test result of the latent heat storage material composition according to Example 3. FIG. 6 is a graph showing a heat release test result of the latent heat storage material according to the comparative example. In the annotation columns described in FIGS. 4 to 6, the notation consisting of English characters and symbols indicates the contents of the components of the latent heat storage material composition and the contents of the components of the latent heat storage material, The details are as follows.
<Fig. 4>
"Al * Alum"; ammonium alum (first latent heat storage material 11)
-"K * Alum"; Kali alum (second latent heat storage material 12)
"Ca": calcium sulfate (supercooling inhibitor 21)
<Fig. 5>
"Al * Alum"; ammonium alum (first latent heat storage material 11)
· "Ma"; mannitol (C 6 H 14 O 6) ( mp modifier 22)
"Ca": calcium sulfate (supercooling inhibitor 21)
<Fig. 6>
"Al * Alum"; ammonium alum (first latent heat storage material 11)

<実験結果>
実験1,2の結果では、図4に示すように、温度測定開始後、恒温槽内の雰囲気温度は、時間の経過と共に下がり続けた。他方で、恒温槽内の雰囲気温度が76℃付近(=T1a)となった時刻t1aになるまで、実施例1に係るサンプル1の潜熱蓄熱材組成物1の温度と、実施例2に係るサンプル2の潜熱蓄熱材組成物2の温度は、サンプルの水準に関係なく、時間の経過と共に下がり続けた。しかしながら、時刻t1a以降には、サンプル1の潜熱蓄熱材組成物1の温度と、サンプル2の潜熱蓄熱材組成物2の温度は、サンプルの水準に関係なく、一旦上昇した後、緩やかな温度変化を遂げながら、ゆっくりとした降温速度で再び下がりはじめた。そして、時刻t1bに到達すると、サンプル1の潜熱蓄熱材組成物1の温度と、サンプル2の潜熱蓄熱材組成物2の温度は、恒温槽内の雰囲気温度が34℃付近(=T1b)で、ほぼ一致するようになった。時刻t1aから時刻t1bまでの間、実施例1に係るサンプル1の潜熱蓄熱材組成物1と、実施例2に係るサンプル2の潜熱蓄熱材組成物2において、潜熱蓄熱材組成物1,2に蓄えていた潜熱放熱の挙動が確認された。
<Experimental results>
In the results of Experiments 1 and 2, as shown in FIG. 4, after the start of the temperature measurement, the ambient temperature in the thermostat continued to decrease with the passage of time. On the other hand, the temperature of the latent heat storage material composition 1 of the sample 1 according to the example 1 and the temperature of the sample according to the example 2 until the time t1a when the ambient temperature in the constant temperature bath became around 76 ° C. (= T1a). The temperature of the latent heat storage material composition 2 of Example 2 continued to decrease over time, regardless of the level of the sample. However, after the time t1a, the temperature of the latent heat storage material composition 1 of the sample 1 and the temperature of the latent heat storage material composition 2 of the sample 2 rise once, regardless of the level of the sample, and then gradually change. And began to fall again at a slow cooling rate. Then, when reaching the time t1b, the temperature of the latent heat storage material composition 1 of the sample 1 and the temperature of the latent heat storage material composition 2 of the sample 2 are around 34 ° C. (= T1b) in the constant temperature bath. I almost came to match. Between the time t1a and the time t1b, the latent heat storage material composition 1 of the sample 1 according to the example 1 and the latent heat storage material composition 2 of the sample 2 according to the example 2 The behavior of the stored latent heat radiation was confirmed.

実験3の結果では、図5に示すように、温度測定開始後、恒温槽内の雰囲気温度は、時間の経過と共に下がり続けた。他方で、恒温槽内の雰囲気温度が67℃付近(=T2a)となった時刻t2aになるまで、実施例3に係るサンプル3の潜熱蓄熱材組成物3の温度は、サンプルの水準に関係なく、時間の経過と共に下がり続けた。しかしながら、時刻t2a以降には、サンプル3の潜熱蓄熱材組成物3の温度は、サンプルの水準に関係なく、一旦上昇した後、緩やかな温度変化を遂げながら、ゆっくりとした降温速度で再び下がりはじめた。そして、時刻t2bに到達すると、サンプル3の潜熱蓄熱材組成物3の温度は、恒温槽内の雰囲気温度が26℃付近(=T2b)になったところで、ほぼ一致するようになった。時刻t2aから時刻t2bまでの間、実施例3に係るサンプル3の潜熱蓄熱材組成物3において、潜熱蓄熱材組成物3に蓄えていた潜熱放熱の挙動が確認された。   In the result of Experiment 3, as shown in FIG. 5, after the start of the temperature measurement, the ambient temperature in the thermostat continued to decrease with the passage of time. On the other hand, the temperature of the latent heat storage material composition 3 of the sample 3 according to the example 3 was not changed until the time t2a when the ambient temperature in the thermostat became around 67 ° C. (= T2a), regardless of the sample level. , Continued to fall over time. However, after time t2a, the temperature of the latent heat storage material composition 3 of the sample 3 once rises regardless of the level of the sample, and then starts to decrease again at a slow temperature decreasing rate while performing a gradual temperature change. Was. When reaching the time t2b, the temperature of the latent heat storage material composition 3 of the sample 3 became almost the same when the ambient temperature in the thermostat was around 26 ° C. (= T2b). From time t2a to time t2b, in the latent heat storage material composition 3 of the sample 3 according to Example 3, the behavior of the latent heat release stored in the latent heat storage material composition 3 was confirmed.

実験4の結果では、図6に示すように、温度測定開始後、恒温槽内の雰囲気温度は、時間の経過と共に下がり続けたが、雰囲気温度と同じように、比較例に係るサンプル4の潜熱蓄熱材10の温度も、時間の経過と共に下がり続けた。すなわち、実験1〜3の結果のように、冷却過程下の潜熱蓄熱材組成物1〜3で、その状態温度が、一旦上昇した後、緩やかな温度変化を遂げながら、ゆっくりとした降温速度で再び下がりという現象は、実験4では観察されなかった。比較例に係るサンプル4の潜熱蓄熱材10において、時刻20000秒を過ぎたところで、温度低下が僅かに鈍くなる現象が確認された以外、融液状態から固体状態への相変化による潜熱放熱の挙動は、確認されなかった。   In the result of Experiment 4, as shown in FIG. 6, after the temperature measurement was started, the ambient temperature in the thermostat continued to decrease with the passage of time, but the latent heat of Sample 4 according to the comparative example was the same as the ambient temperature. The temperature of the heat storage material 10 also continued to decrease over time. That is, as shown in the results of Experiments 1 to 3, in the latent heat storage material compositions 1 to 3 under the cooling process, the temperature of the state once increased, and after a gradual temperature change, at a slow cooling rate. The phenomenon of falling again was not observed in Experiment 4. In the latent heat storage material 10 of the sample 4 according to the comparative example, the behavior of the latent heat release due to the phase change from the melt state to the solid state was confirmed except that the temperature drop became slightly slow after 20,000 seconds. Was not confirmed.

<考察>
潜熱蓄熱材は、その融点以上の加熱により、固体状態から融液状態への相変化時に、潜熱を蓄えて蓄熱を行い、融点以下の温度で冷却する過程において、融液状態から固体状態への相変化時に、蓄えている潜熱を外部に放熱する。比較例では、サンプル4の潜熱蓄熱材10は、アンモニウムミョウバン(第1潜熱蓄熱材11)の単種だけである。そのため、サンプル4において、第1潜熱蓄熱材11の融液の温度が、融点93.5℃より低い温度まで冷却されていると、理論上、元々95℃以上の融液状態にあったアンモニウムミョウバンは本来、固体状態への相変化により、蓄えている潜熱を外部に放熱し、この放熱に伴って、第1潜熱蓄熱材11の状態温度は、一時的に上昇するはずである。
<Discussion>
The latent heat storage material, by heating above its melting point, during the phase change from the solid state to the melt state, stores the latent heat and performs heat storage, and in the process of cooling at a temperature below the melting point, from the melt state to the solid state During the phase change, the stored latent heat is radiated to the outside. In the comparative example, the latent heat storage material 10 of the sample 4 is only a single kind of ammonium alum (the first latent heat storage material 11). Therefore, in Sample 4, if the temperature of the melt of the first latent heat storage material 11 is cooled to a temperature lower than the melting point of 93.5 ° C., the ammonium alum which was originally in a melt state of 95 ° C. or more is theoretically obtained. Originally, the stored latent heat is radiated to the outside by the phase change to the solid state, and the state temperature of the first latent heat storage material 11 should temporarily rise with this heat release.

しかしながら、実験4の結果より、第1潜熱蓄熱材11からの潜熱放熱の挙動が存在しないことから、第1潜熱蓄熱材11で、融点93.5℃より低い温度になっても、固体状態への相変化を起こさない過冷却現象が発現していることが判る。比較例のサンプル4では、このような過冷却現象を解除するのに必要な核が、アンモニウムミョウバン(第1潜熱蓄熱材11)の融液に存在せず、サンプル4にも、過冷却防止剤が配合されていないことから、第1潜熱蓄熱材11に過冷却現象が発現したものと考えられる。   However, from the result of Experiment 4, since the behavior of the latent heat radiation from the first latent heat storage material 11 does not exist, even if the temperature of the first latent heat storage material 11 becomes lower than the melting point of 93.5 ° C., the solid state is obtained. It can be seen that a supercooling phenomenon that does not cause a phase change occurs. In sample 4 of the comparative example, the nucleus necessary for canceling such a supercooling phenomenon was not present in the melt of ammonium alum (first latent heat storage material 11), and sample 4 also had a supercooling inhibitor. It is considered that the supercooling phenomenon has occurred in the first latent heat storage material 11 because no is contained.

これに対し、実施例1〜3に係るサンプル1〜3では、何れも、空冷で潜熱蓄熱材組成物1〜3を冷却し続ける中で、潜熱蓄熱材組成物1〜3の状態温度が、その融点を下回りながらも、融点と比較的近い温度になった時点で、一時的に上昇し、それまでほぼ同じような温度傾向にあった雰囲気温度に対し、最も大きい場合で20℃近くの温度差で、高温状態を維持できている。このような挙動は、潜熱蓄熱材10で、過冷却現象の発現を回避した上で、融液状態から固体状態への相変化に伴う潜熱放熱により、潜熱蓄熱材組成物1〜3自体が加熱されたためだと考えられる。   On the other hand, in Samples 1 to 3 according to Examples 1 to 3, while cooling the latent heat storage material compositions 1 to 3 by air cooling, the state temperature of the latent heat storage material compositions 1 to 3 is: When the temperature falls below the melting point, but reaches a temperature relatively close to the melting point, the temperature temporarily rises, and the temperature in the largest case is close to 20 ° C. with respect to the ambient temperature which had tended to be almost the same. By the difference, the high temperature state can be maintained. Such behavior is caused by the latent heat storage material 10 avoiding the occurrence of the supercooling phenomenon, and the latent heat storage material compositions 1 to 3 themselves are heated by the latent heat radiation accompanying the phase change from the melt state to the solid state. It is thought that it was done.

換言すれば、潜熱蓄熱材組成物1〜3では、何れも共通して、潜熱蓄熱材10以外に、硫酸カルシウムからなる過冷却防止剤21が配合されており、この過冷却防止剤21により、過冷却現象を解除するのに必要な核が、アンモニウムミョウバン等の潜熱蓄熱材10の融液に存在している。そのため、アンモニウムミョウバン等の潜熱蓄熱材10で、過冷却現象の発現が解消されているものと考えられる。   In other words, in the latent heat storage material compositions 1 to 3, in addition to the latent heat storage material 10, a supercooling preventive agent 21 made of calcium sulfate is compounded. The nucleus necessary to cancel the supercooling phenomenon exists in the melt of the latent heat storage material 10 such as ammonium alum. Therefore, it is considered that the latent heat storage material 10 such as ammonium alum eliminates the occurrence of the supercooling phenomenon.

次に、本実施形態の潜熱蓄熱材組成物1〜3の作用・効果について説明する。本実施形態の潜熱蓄熱材組成物1〜3は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材10を主成分に、該潜熱蓄熱材10の物性を調整する添加剤20を配合してなる潜熱蓄熱材組成物において、潜熱蓄熱材10は、ミョウバン水和物であり、添加剤20は、第1の添加剤として、融液状態にあるミョウバン水和物に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤21であること、過冷却防止剤21は、硫酸カルシウム(CaSO)であること、を特徴とする。 Next, the operation and effect of the latent heat storage material compositions 1 to 3 of the present embodiment will be described. The latent heat storage material compositions 1 to 3 of the present embodiment are mainly composed of the latent heat storage material 10 that performs heat storage or heat release by utilizing the entrance and exit of the latent heat accompanying the phase change, and adjust the physical properties of the latent heat storage material 10. Latent heat storage material in the latent heat storage material composition containing the additive 20 to be added, the additive 20 is an alum hydrate in a molten state as a first additive. On the other hand, the supercooling inhibitor 21 that promotes the induction of crystallization is characterized in that the supercooling inhibitor 21 is calcium sulfate (CaSO 4 ).

この特徴により、固体状の硫酸カルシウム(過冷却防止剤21)を配合した潜熱蓄熱材組成物1〜3を、固体状態からその融点より高い温度に加熱した場合でも、過冷却防止剤21は固体状のまま、潜熱蓄熱材組成物1〜3の融液に存在することから、この融液を、融点以下の温度に冷却する過程において、固体状の過冷却防止剤21表面に、ミョウバン水和物の構成成分を吸着させることができる。これにより、ミョウバン水和物の過冷却現象を解除するのに必要な核として、ミョウバン水和物(潜熱蓄熱材10)の結晶核が生成されるようになる。そのため、潜熱蓄熱材10の結晶化が、過冷却防止剤21に基づくミョウバン水和物の結晶核の生成によって、誘起され、潜熱蓄熱材組成物1〜3は、融液状態からの冷却過程において、潜熱蓄熱材10の融点と凝固点の乖離を抑制しつつ、蓄えていた潜熱を放熱することができる。   Due to this feature, even when the latent heat storage material compositions 1 to 3 containing solid calcium sulfate (supercooling inhibitor 21) are heated from the solid state to a temperature higher than the melting point, the supercooling inhibitor 21 is solid. In the process of cooling the melt to a temperature equal to or lower than the melting point, the alum hydration is applied to the surface of the solid supercooling preventive agent 21 because the melt exists in the melt of the latent heat storage material compositions 1 to 3 as it is. The constituents of the product can be adsorbed. As a result, crystal nuclei of alum hydrate (latent heat storage material 10) are generated as nuclei necessary for canceling the supercooling phenomenon of the alum hydrate. Therefore, the crystallization of the latent heat storage material 10 is induced by the generation of the crystal nucleus of the alum hydrate based on the supercooling inhibitor 21, and the latent heat storage material compositions 1 to 3 are cooled in the process of cooling from the melt state. The stored latent heat can be radiated while suppressing the difference between the melting point and the freezing point of the latent heat storage material 10.

ここで、硫酸カルシウム(過冷却防止剤21)をミョウバン水和物の構成成分に吸着できる理由について、説明する。ミョウバン水和物は、1分子あたり、水和水を12含んでいるため、加熱により融解したミョウバン水和物の融液は、水溶液である。他方、硫酸カルシウムは、水に対する溶解度が極めて小さい物質で、融点1460℃の物性である。このような硫酸カルシウムをミョウバン水和物に添加した潜熱蓄熱材組成物では、ミョウバン水和物が加熱されて融解しても、硫酸カルシウムは、それ自体融解することなく、かつミョウバン水和物の水和水に対してもほとんど溶解しないため、ミョウバン水和物の融液に、固体のまま残存する。そのため、過冷却防止剤21は固体状で、潜熱蓄熱材組成物1〜3の融液に存在することから、固体状の過冷却防止剤21表面に、ミョウバン水和物の構成成分を吸着させることができるものと考えられる。   Here, the reason why calcium sulfate (supercooling inhibitor 21) can be adsorbed to the constituents of alum hydrate will be described. Since alum hydrate contains 12 hydration waters per molecule, the melt of alum hydrate melted by heating is an aqueous solution. On the other hand, calcium sulfate is a substance having extremely low solubility in water, and has a melting point of 1460 ° C. In such a latent heat storage material composition in which calcium sulfate is added to alum hydrate, even if the alum hydrate is heated and melted, the calcium sulfate does not melt itself, and the alum hydrate is dissolved. Since it hardly dissolves in hydration water, it remains as a solid in the alum hydrate melt. Therefore, since the supercooling inhibitor 21 is solid and exists in the melt of the latent heat storage material compositions 1 to 3, the components of the alum hydrate are adsorbed on the surface of the solid supercooling inhibitor 21. It is thought that we can do it.

従って、本実施形態の潜熱蓄熱材組成物1〜3によれば、ミョウバン水和物を主成分とする潜熱蓄熱材10に対し、過冷却現象の発現をより確実に抑制して、蓄熱していた潜熱を放熱することができている、という優れた効果を奏する。   Therefore, according to the latent heat storage material compositions 1 to 3 of the present embodiment, the latent heat storage material 10 containing alum hydrate as a main component more reliably suppresses the occurrence of a supercooling phenomenon and stores heat. An excellent effect that the latent heat can be dissipated.

また、本実施形態の潜熱蓄熱材組成物1〜3では、当該潜熱蓄熱材組成物1〜3全体の重量に占める硫酸カルシウムの配合比率は、0wt%より大きく、10wt%以下の範囲内であること、を特徴とする。この特徴により、潜熱蓄熱材組成物1〜3を、融液状態から冷却する過程において、潜熱蓄熱材10の融点と凝固点の乖離を抑制すると共に、体積当たりの潜熱の蓄熱量について、潜熱蓄熱材単体での蓄熱量に比べ、大幅に低下することがなく、実用上、十分な熱量の潜熱を放熱することができる。その理由として、硫酸カルシウム自体、使用する潜熱蓄熱材組成物1〜3の温度帯域(例えば、約100℃以下の帯域)で、蓄熱性能を具備していない。そのため、このような配合比率を超えて過冷却防止剤21が配合されていると、体積当たりの潜熱の蓄熱量について、潜熱蓄熱材組成物1〜3の蓄熱量が、潜熱蓄熱材10単体での蓄熱量に比べ、大幅に低下してしまうが、硫酸カルシウムの配合割合が、上述の範囲内であれば、潜熱蓄熱材組成物1〜3の蓄熱量は、大幅に低下することもない。   In addition, in the latent heat storage material compositions 1 to 3 of the present embodiment, the mixing ratio of calcium sulfate in the total weight of the latent heat storage material compositions 1 to 3 is greater than 0 wt% and is in the range of 10 wt% or less. It is characterized by the following. Due to this feature, in the process of cooling the latent heat storage material compositions 1 to 3 from the molten state, the difference between the melting point and the freezing point of the latent heat storage material 10 is suppressed, and the amount of latent heat storage per volume is determined by the latent heat storage material. Compared to the amount of heat stored by itself, the amount of latent heat can be sufficiently released for practical use without being significantly reduced. As a reason, calcium sulfate itself does not have a heat storage performance in the temperature band of the latent heat storage material compositions 1 to 3 to be used (for example, a band of about 100 ° C. or less). Therefore, when the supercooling preventing agent 21 is blended beyond such a blending ratio, the amount of latent heat storage material compositions 1 to 3 in terms of the amount of latent heat storage per unit volume of the latent heat storage material 10 alone However, when the blending ratio of calcium sulfate is within the above range, the heat storage amounts of the latent heat storage material compositions 1 to 3 do not significantly decrease.

また、本実施形態の潜熱蓄熱材組成物1〜3では、添加剤20として、第1の添加剤(過冷却防止剤21)とは別の第2の添加剤が配合されており、第2の添加剤は、ミョウバン水和物(潜熱蓄熱材10)の融点を、必要に応じて任意の温度に調整する融点調整剤22であること、を特徴とする。この特徴により、潜熱蓄熱材組成物1〜3に潜熱を蓄える温度や、その蓄熱された潜熱を放つ温度についてのバリエーションが、融点調整剤22によって拡大できる。そのため、潜熱蓄熱材組成物1〜3の潜熱放熱が、例えば、80〜90℃の温度帯域の熱を必要とする給湯設備や、冷暖房を行う空気調和設備等の熱提供先の設備に向けて、供給できるようになる。その他にも、潜熱蓄熱材組成物1〜3の潜熱放熱は、自動車技術への用途として、車両で生じた排熱の熱エネルギを、車両内の活用先で使用する蓄熱システムへの応用、血液や細胞等の生体物や、医薬品等の医療用物品を、一定温度に保温して輸送する用途、日常の食生活において、食時するまでの間、給食や弁当、料理、食材を保温する用途等、様々な分野で幅広い用途に利用できる。   Further, in the latent heat storage material compositions 1 to 3 of the present embodiment, a second additive different from the first additive (the supercooling preventing agent 21) is blended as the additive 20. Is characterized in that it is a melting point regulator 22 that adjusts the melting point of alum hydrate (latent heat storage material 10) to an arbitrary temperature as needed. With this feature, the variation in the temperature at which latent heat is stored in the latent heat storage material compositions 1 to 3 and the temperature at which the stored latent heat is released can be expanded by the melting point regulator 22. Therefore, the latent heat radiation of the latent heat storage material compositions 1 to 3 is directed, for example, to a hot water supply facility that requires heat in a temperature range of 80 to 90 ° C., or a heat supply facility such as an air conditioning facility that performs cooling and heating. , Will be able to supply. In addition, the latent heat radiation of the latent heat storage material compositions 1 to 3 is applied to a heat storage system that uses heat energy of exhaust heat generated in a vehicle at a utilization destination in the vehicle as an application to an automobile technology, For transporting biological materials such as cells and cells, and medical articles such as pharmaceuticals at a constant temperature, and for keeping food in the daily diet until meals, lunches, lunch boxes, dishes, and ingredients. It can be used for various applications in various fields.

また、本実施形態の潜熱蓄熱材組成物3では、融点調整剤22は、例えば、エリスリトール(C10)、キシリトール(C12)、またはマンニトール(C14)のうち、少なくともいずれか一つを含む物質等、糖アルコール類に属する物質を少なくとも含んでいること、を特徴とする。この特徴により、潜熱蓄熱材組成物3の融解温度を調整できると共に、潜熱蓄熱材組成物3の粘度が増大し、潜熱蓄熱材10と過冷却防止剤21との密度差に起因した潜熱蓄熱材10と過冷却防止剤21との分離や、潜熱蓄熱材10自体の構成成分同士の分離等、潜熱蓄熱材組成物3の構成成分同士の分離を防止することができる。そのため、潜熱蓄熱材組成物3の構成成分間の不均一化が発生しないため、潜熱蓄熱材組成物3は、化学的に安定した蓄熱材となり得る。しかも、融点調整剤22が潜熱蓄熱材10に加わることで、潜熱蓄熱材10の融点を大幅に調整できると共に、融点調整剤22自体も蓄熱性能を具備しているため、融点調整剤22が配合されても、潜熱蓄熱材組成物3は、例えば、約350kJ/Lという、大きな蓄熱量を有した物性になる。 In the latent heat storage material composition 3 of the present embodiment, the melting point modifier 22 is, for example, erythritol (C 4 H 10 O 4 ), xylitol (C 5 H 12 O 5 ), or mannitol (C 6 H 14 O). 6 ) It is characterized in that it contains at least a substance belonging to sugar alcohols, such as a substance containing at least one of them. With this feature, the melting temperature of the latent heat storage material composition 3 can be adjusted, the viscosity of the latent heat storage material composition 3 increases, and the latent heat storage material caused by the density difference between the latent heat storage material 10 and the supercooling inhibitor 21. It is possible to prevent the components of the latent heat storage material composition 3 from being separated from each other, such as the separation between the supercooling inhibitor 10 and the components of the latent heat storage material 10 itself. Therefore, since the nonuniformity between the components of the latent heat storage material composition 3 does not occur, the latent heat storage material composition 3 can be a chemically stable heat storage material. In addition, the melting point modifier 22 is added to the latent heat storage material 10, so that the melting point of the latent heat storage material 10 can be greatly adjusted. In addition, the melting point regulator 22 itself has heat storage performance. Even so, the latent heat storage material composition 3 has physical properties having a large heat storage amount of, for example, about 350 kJ / L.

また、本実施形態の潜熱蓄熱材組成物1〜3では、ミョウバン水和物は、アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)、または、カリウムミョウバン十二水和物(AlK(SO・12HO)の少なくともいずれか一方を含むものであること、を特徴とする。この特徴により、アンモニウムミョウバン十二水和物やカリウムミョウバン十二水和物は、市場で幅広く流通して入手し易く、安価である。 In the latent heat storage material compositions 1 to 3 of the present embodiment, the alum hydrate is ammonium alum dodecahydrate (AlNH 4 (SO 4 ) 2 .12H 2 O) or potassium alum dodecahydrate. Characterized by containing at least one of a hydrate (AlK (SO 4 ) 2 .12H 2 O). Due to this feature, ammonium alum decahydrate and potassium alum decahydrate are widely distributed in the market, easily available, and inexpensive.

以上において、本発明を実施形態の実施例1〜3に即して説明したが、本発明は上記実施形態の実施例1〜3に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。   In the above, the present invention has been described with reference to Examples 1 to 3 of the embodiment. However, the present invention is not limited to Examples 1 to 3 of the above embodiment, and does not depart from the gist of the present invention. It can be changed as appropriate and applied.

例えば、実施形態では、潜熱蓄熱材組成物1〜3の構成成分の割合について、実験1では、第1潜熱蓄熱材11と過冷却防止剤21との配合割合(wt%)を、99:1(第1水準)、95:5(第2水準)、90:10(第3水準)とする潜熱蓄熱材組成物1を例示した。また、実験2では、第1潜熱蓄熱材11と第2潜熱蓄熱材12と過冷却防止剤21との配合割合(wt%)を、49.5:49.5:1.0(第1水準)、47.5:47.5:5.0(第2水準)、45:45:10(第3水準)とする潜熱蓄熱材組成物2を例示した。また、実験3では、第1潜熱蓄熱材11と融点調整剤22と過冷却防止剤21との配合割合(wt%)を、91.08:7.92:1.00(第1水準)、87.4:7.6:5.0(第2水準)、82.8:7.2:10.0(第3水準)とする潜熱蓄熱材組成物3を例示した。   For example, in the embodiment, regarding the ratio of the constituent components of the latent heat storage material compositions 1 to 3, in Experiment 1, the mixing ratio (wt%) of the first latent heat storage material 11 and the supercooling inhibitor 21 is 99: 1. (1st level), 95: 5 (2nd level), and 90:10 (3rd level) were exemplified. In Experiment 2, the blending ratio (wt%) of the first latent heat storage material 11, the second latent heat storage material 12, and the supercooling inhibitor 21 was set to 49.5: 49.5: 1.0 (first level). ), 47.5: 47.5: 5.0 (second level), and 45:45:10 (third level). In Experiment 3, the mixing ratio (wt%) of the first latent heat storage material 11, the melting point regulator 22, and the supercooling inhibitor 21 was 91.08: 7.92: 1.00 (first level), The latent heat storage material composition 3 having 87.4: 7.6: 5.0 (second level) and 82.8: 7.2: 10.0 (third level) is exemplified.

しかしながら、潜熱蓄熱材組成物において、潜熱蓄熱材と添加剤との配合割合は、あくまでも例示に過ぎず、実施形態に限定されるものではなく、潜熱蓄熱材組成物の使用上、支障が生じなければ、潜熱蓄熱材組成物に対し、潜熱蓄熱材と添加剤との配合比率は、適宜変更可能である。   However, in the latent heat storage material composition, the mixing ratio of the latent heat storage material and the additive is merely an example, and is not limited to the embodiment, and there is no problem in using the latent heat storage material composition. For example, the mixing ratio of the latent heat storage material and the additive to the latent heat storage material composition can be appropriately changed.

また、実施形態では、潜熱蓄熱材10を、アンモニウムミョウバン十二水和物(第1潜熱蓄熱材11)単体、またはアンモニウムミョウバン十二水和物(第1潜熱蓄熱材11)とカリウムミョウバン十二水和物(第2潜熱蓄熱材12)との混合物としたが、潜熱蓄熱材は、本実施形態に限定されるものではなく、ミョウバン水和物であれば何でも良い。   In the embodiment, the latent heat storage material 10 is composed of ammonium alum dodecahydrate (first latent heat storage material 11) alone, or ammonium alum dodecahydrate (first latent heat storage material 11) and potassium alum 12 Although the mixture with the hydrate (the second latent heat storage material 12) was used, the latent heat storage material is not limited to this embodiment, and may be any alum hydrate.

1,2 潜熱蓄熱材組成物
10 潜熱蓄熱材
11 第1潜熱蓄熱材(潜熱蓄熱材)
12 第2潜熱蓄熱材(潜熱蓄熱材)
20 添加剤
21 過冷却防止剤(添加剤、第1の添加剤)
22 融点調整剤(第2の添加剤)
1, 2 latent heat storage material composition 10 latent heat storage material 11 1st latent heat storage material (latent heat storage material)
12 Second latent heat storage material (latent heat storage material)
Reference Signs 20 additives 21 supercooling inhibitor (additive, first additive)
22 Melting point modifier (second additive)

Claims (6)

相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う潜熱蓄熱材を主成分に、該潜熱蓄熱材の物性を調整する添加剤を配合してなる潜熱蓄熱材組成物において、
前記潜熱蓄熱材は、ミョウバン水和物であり、前記添加剤は、第1の添加剤として、融液状態にある前記ミョウバン水和物に対し、結晶化の誘起を促す過冷却防止剤であること、
前記過冷却防止剤は、硫酸カルシウム(CaSO)であること、
を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
A latent heat storage material composition comprising a latent heat storage material that performs heat storage or heat radiation by utilizing the inflow and outflow of latent heat due to a phase change, and an additive that adjusts the physical properties of the latent heat storage material.
The latent heat storage material is alum hydrate, and the additive is, as a first additive, a supercooling inhibitor that promotes crystallization of the alum hydrate in a molten state. thing,
The supercooling inhibitor is calcium sulfate (CaSO 4 );
A latent heat storage material composition comprising:
請求項1に記載する潜熱蓄熱材組成物において、
当該潜熱蓄熱材組成物全体の重量に占める前記硫酸カルシウムの配合比率は、0wt%より大きく、10wt%以下の範囲内であること、
を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
The latent heat storage material composition according to claim 1,
A mixing ratio of the calcium sulfate to the total weight of the latent heat storage material composition is greater than 0 wt% and within a range of 10 wt% or less;
A latent heat storage material composition comprising:
請求項1または請求項2に記載する潜熱蓄熱材組成物において、
前記添加剤として、前記第1の添加剤とは別の第2の添加剤が配合されており、前記第2の添加剤は、前記ミョウバン水和物の融点を、必要に応じて任意の温度に調整する融点調整剤であること、
を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
The latent heat storage material composition according to claim 1 or 2,
As the additive, a second additive different from the first additive is blended, and the second additive may adjust the melting point of the alum hydrate to an arbitrary temperature if necessary. Melting point adjusting agent to be adjusted to
A latent heat storage material composition comprising:
請求項3に記載する潜熱蓄熱材組成物において、
前記融点調整剤は、糖アルコール類に属する物質を少なくとも含んでいること、
を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
The latent heat storage material composition according to claim 3,
The melting point adjuster contains at least a substance belonging to sugar alcohols,
A latent heat storage material composition comprising:
請求項4に記載する潜熱蓄熱材組成物において、
前記糖アルコール類に属する物質は、エリスリトール(C10)、キシリトール(C12)、またはマンニトール(C14)のうち、少なくともいずれか一つを含むものであること、
を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
The latent heat storage material composition according to claim 4,
The substance belonging to the sugar alcohols includes at least one of erythritol (C 4 H 10 O 4 ), xylitol (C 5 H 12 O 5 ), and mannitol (C 6 H 14 O 6 ). thing,
A latent heat storage material composition comprising:
請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載する潜熱蓄熱材組成物において、
前記ミョウバン水和物は、アンモニウムミョウバン十二水和物(AlNH(SO・12HO)、または、カリウムミョウバン十二水和物(AlK(SO・12HO)の少なくともいずれか一方を含むものであること、
を特徴とする潜熱蓄熱材組成物。
The latent heat storage material composition according to any one of claims 1 to 5,
The alum hydrate is ammonium alum dodecahydrate (AlNH 4 (SO 4 ) 2 .12H 2 O) or potassium alum dodecahydrate (AlK (SO 4 ) 2 .12H 2 O). Including at least one of them,
A latent heat storage material composition comprising:
JP2018142668A 2018-07-30 2018-07-30 Latent heat storage material composition Active JP6596549B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018142668A JP6596549B1 (en) 2018-07-30 2018-07-30 Latent heat storage material composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018142668A JP6596549B1 (en) 2018-07-30 2018-07-30 Latent heat storage material composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6596549B1 JP6596549B1 (en) 2019-10-23
JP2020020497A true JP2020020497A (en) 2020-02-06

Family

ID=68314198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018142668A Active JP6596549B1 (en) 2018-07-30 2018-07-30 Latent heat storage material composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6596549B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022026917A (en) * 2020-07-31 2022-02-10 東邦瓦斯株式会社 Latent heat storage material composition

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112815756B (en) * 2021-01-04 2022-06-17 浙江大学 Heat storage phase change heat exchanger and method for promoting crystallization of sugar alcohol phase change material and reducing supercooling degree

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015218212A (en) * 2014-05-15 2015-12-07 株式会社ネギシ New latent heat storage material composition
JP2017052866A (en) * 2015-09-09 2017-03-16 東邦瓦斯株式会社 Latent heat storage material composition and latent heat storage tank
JP6279784B1 (en) * 2017-03-13 2018-02-14 東邦瓦斯株式会社 Latent heat storage material composition and latent heat storage tank

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015218212A (en) * 2014-05-15 2015-12-07 株式会社ネギシ New latent heat storage material composition
JP2017052866A (en) * 2015-09-09 2017-03-16 東邦瓦斯株式会社 Latent heat storage material composition and latent heat storage tank
JP6279784B1 (en) * 2017-03-13 2018-02-14 東邦瓦斯株式会社 Latent heat storage material composition and latent heat storage tank

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022026917A (en) * 2020-07-31 2022-02-10 東邦瓦斯株式会社 Latent heat storage material composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP6596549B1 (en) 2019-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6371744B2 (en) Latent heat storage material composition and latent heat storage tank
WO2018168340A1 (en) Latent-heat storage material composition and latent-heat storage tank
JP2020020497A (en) Latent heat storage material composition
WO2018147199A1 (en) Latent heat storage material composition
JP7448158B2 (en) Metal nitrate-based compositions for use as phase change materials
JP6134273B2 (en) Latent heat storage material and latent heat storage tank
JP6279778B1 (en) Latent heat storage material composition
JP6439059B1 (en) Latent heat storage material composition
CN106221675A (en) A kind of phase-change and energy-storage medium
JP6500152B1 (en) Latent heat storage material composition
JP2006131856A (en) Latent heat cold storage material composition
JP7121673B2 (en) Latent heat storage material composition
JPH0860141A (en) Thermal storage medium
JP6588492B2 (en) Method for preventing overcooling of latent heat storage material and latent heat storage tank
JP2015183973A (en) Supercooling-type latent heat storage material composition and heat storage system
JP6778840B1 (en) Latent heat storage material composition
JP7137654B1 (en) Latent heat storage material composition
JP7079149B2 (en) Latent heat storage material composition
JP2023146368A (en) Latent heat storage material composition
JPS59109578A (en) Heat storage material
JPS6367837B2 (en)
JPS6151079A (en) Thermal energy storage material
JP4100590B2 (en) Latent heat storage material composition and heat storage method
JP2020070312A (en) Latent heat storage material composition
JPH021194B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181226

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20181226

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190426

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190618

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190701

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190930

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6596549

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250