【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潜熱蓄熱材に関す
る。更に詳しくは、凝固時の過冷却の程度を軽減し、長
期の熱サイクルに対し安定した性能を発揮する潜熱蓄熱
材に関する。
【０００２】
【従来の技術】リン酸水素２ナトリウム・12水和物 Na2H
PO4・12 H2Oは、融解温度が36℃であり、潜熱量が54cal
/g(示差走査熱量計による)の潜熱蓄熱材であるが、この
無機水和物の場合にも過冷却現象がみられる。即ち、一
旦融解させたリン酸水素２ナトリウム・12水和物は、約
20℃前後の室温に放置しても固化しないのである。これ
は、リン酸水素２ナトリウム・12水和物の凝固開始温度
が約10℃であり、結局約25℃近い温度差に相当する過冷
却を生ずるためである。従って、36℃における熱の吸収
・放出が全く円滑に行われないので、これ単独では潜熱
蓄熱材として使用することができない。
【０００３】本発明者らは先に、リン酸水素２ナトリウ
ム・12水和物などのリン酸水素２ナトリウム-水系蓄熱
材の過冷却の程度を軽減させることを目的として、水が
57〜76重量%を占めるリン酸水素２ナトリウム-水系蓄熱
材に発核剤として無機酸カルシウム塩を添加した潜熱蓄
熱材を提案している(特開平2-132,181号公報)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、かかる
潜熱蓄熱材系内にヒドロキシアパタイトが生成し、それ
が極く少量でも過冷却の軽減に有効に働くことを見い出
した。
【０００５】従って、本発明の目的とするところは、水
が57〜76重量%を占めるリン酸水素２ナトリウム-水系蓄
熱材の過冷却の程度を軽減せしめるのに有効な発核剤を
新たに提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
発核剤としてヒドロキシアパタイトCa10(PO4)6(OH)2を
用いることによって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】リン酸水素２ナトリウム-水系蓄
熱材を潜熱蓄熱材として利用する場合、それに必要な潜
熱量を満足させる組成は、リン酸水素２ナトリウム43〜
24重量%に対し水が57〜76重量%を占める範囲であり、こ
の範囲をはずれると潜熱量が30cal/g以下となり、蓄熱
材としての使用に支障をきたすことになる。かかる組成
のリン酸水素２ナトリウム-水系蓄熱材は、無水リン酸
水素２ナトリウムと水との混合物であり得るばかりでは
なく、Na2HPO4・12H2O(H2O：60.3重量%)である水和物自
体を用いることもできる。
【０００８】これに添加される発核剤としてのヒドロキ
シアパタイトは、骨格や歯の無機質を構成する主要成分
であり、細かく分割された結晶性の非化学量論的物質で
あって、その表面には各種のイオン(炭酸塩、マグネシ
ウム、クエン酸塩)を多く存在させている。この物質の
添加による過冷却軽減の程度は、発核剤の添加割合によ
っても異なるが、必要量以上の発核剤を添加すると、リ
ン酸水素２ナトリウム-水系蓄熱材本来の潜熱量が著し
く低下し、蓄熱材としての機能が失われるばかりではな
く、材料の変質をも招くため、一般にNa2HPO4-水系蓄熱
材に対して、約0.005〜10重量%、好ましくは約0.01〜5
重量%の割合で用いられる。
【０００９】
【発明の効果】リン酸水素２ナトリウム・12水和物を含
むリン酸水素２ナトリウム-水系蓄熱材に無機酸カルシ
ウム塩より少量のヒドロキシアパタイトを発核剤として
添加することにより、過冷却度を著しく軽減することが
できる。また、それに伴って、融解温度への復帰時間も
短かくなり、それをくり返し加熱融解させた場合にも、
その効果が失われることがなく、長期にわたる使用にお
いても安定した効果が発揮される。
【００１０】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００１１】実施例
Na2HPO4・12H2O 10gを容量20mlのガラス製容器にとり、
これにヒドロキシアパタイト0.05gを添加し、密栓す
る。これを恒温槽内に入れ、加熱したところ36℃で融解
した。次いで、これを冷却すると30℃で凝固が開始さ
れ、試料温度は36℃に上昇して凝固が進行し、凝固が終
了するとその温度は低下した。このような状態は、図１
のグラフに実線で示されている。一方、ヒドロキシアパ
タイトを添加しないものは、グラフに点線で示されてお
り、20℃の環境温度では凝固しなかった。
【００１２】また、発核剤を添加したものの凝固開始温
度は、融解-凝固を20回くり返しても±2℃の差の範囲内
に収った。従って、ヒドロキシアパタイトを発核剤とし
て用いることで、融解温度(Tm)と凝固開始温度(Tm´)と
の差(ΔTsc)は、発核剤を用いないときの26℃から約7℃
に迄その値を低下させることができた。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a latent heat storage material. More specifically, the present invention relates to a latent heat storage material that reduces the degree of supercooling during solidification and exhibits stable performance over a long-term heat cycle. [0002] Disodium hydrogen phosphate dodecahydrate Na 2 H
PO 4 · 12 H 2 O is a melting temperature 36 ° C., quantity of latent heat is 54cal
/ g (differential scanning calorimeter) is a latent heat storage material. In the case of this inorganic hydrate, a supercooling phenomenon is also observed. That is, once melted disodium hydrogen phosphate dodecahydrate is about
It does not solidify when left at room temperature around 20 ° C. This is because the solidification starting temperature of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate is about 10 ° C., which eventually results in supercooling corresponding to a temperature difference of about 25 ° C. Therefore, heat absorption and release at 36 ° C. are not performed at all smoothly, so that it cannot be used alone as a latent heat storage material. [0003] The inventors of the present invention have proposed water for the purpose of reducing the degree of supercooling of disodium hydrogen phosphate-water heat storage material such as disodium hydrogen phosphate decahydrate.
A latent heat storage material has been proposed in which an inorganic acid calcium salt is added as a nucleating agent to a disodium hydrogen phosphate-water storage material occupying 57 to 76% by weight (JP-A-2-132,181). [0004] The present inventors have found that hydroxyapatite is formed in such a latent heat storage material system, and that even a very small amount effectively acts to reduce supercooling. Accordingly, an object of the present invention is to newly provide a nucleating agent effective for reducing the degree of supercooling of a disodium hydrogen phosphate-water heat storage material containing 57 to 76% by weight of water. To provide. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is as follows.
This is achieved by using hydroxyapatite Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 as a nucleating agent. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION When a disodium hydrogen phosphate-water heat storage material is used as a latent heat storage material, the composition satisfying the necessary amount of latent heat is 43-sodium hydrogen phosphate.
Water occupies 57-76% by weight with respect to 24% by weight, and if it is out of this range, the latent heat becomes 30 cal / g or less, which hinders use as a heat storage material. The disodium hydrogen phosphate-water heat storage material of such composition can be not only a mixture of anhydrous disodium hydrogen phosphate and water, but also Na 2 HPO 4 .12H 2 O (H 2 O: 60.3% by weight). Certain hydrates themselves can also be used. [0008] Hydroxyapatite as a nucleating agent added thereto is a main component constituting inorganic matter of the skeleton and teeth, is a finely divided crystalline non-stoichiometric substance, and Has many ions (carbonate, magnesium, citrate). The degree of supercooling reduction by the addition of this substance also depends on the proportion of the nucleating agent added, but if the nucleating agent is added in excess of the required amount, the inherent latent heat of disodium hydrogen phosphate-water-based heat storage material is significantly reduced. and not only functions as a heat storage material is lost, because it causes also a deterioration of the material, generally Na 2 HPO 4 - against water heat storage material, about 0.005 to 10 wt%, preferably about 0.01 to 5
Used in percentages by weight. According to the present invention, by adding a small amount of hydroxyapatite as a nucleating agent to a disodium hydrogen phosphate-water heat storage material containing disodium hydrogen phosphate decahydrate as an inorganic acid calcium salt, The degree of cooling can be significantly reduced. Also, along with that, the return time to the melting temperature also became shorter, and when it was repeatedly heated and melted,
The effect is not lost, and a stable effect is exhibited even in long-term use. Next, the present invention will be described by way of examples. EXAMPLE 10 g of Na 2 HPO 4 .12H 2 O was placed in a glass container having a capacity of 20 ml,
To this, add 0.05 g of hydroxyapatite and seal it tightly. This was put in a thermostat and heated to melt at 36 ° C. Then, when this was cooled, solidification started at 30 ° C., the sample temperature rose to 36 ° C. and solidification proceeded, and when solidification was completed, the temperature decreased. Such a situation is illustrated in FIG.
Is indicated by a solid line. On the other hand, those without addition of hydroxyapatite are indicated by dotted lines in the graph, and did not solidify at an environmental temperature of 20 ° C. Further, the solidification starting temperature of the sample to which the nucleating agent was added was within the range of ± 2 ° C. even if the melt-solidification was repeated 20 times. Therefore, by using hydroxyapatite as a nucleating agent, the difference (ΔTsc) between the melting temperature (Tm) and the solidification starting temperature (Tm ′) is from 26 ° C. when the nucleating agent is not used to about 7 ° C.
The value could be reduced to.
【図面の簡単な説明】
【図１】融解潜熱蓄熱材の凝固時の挙動を示すグラフで
ある。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph showing the behavior of a latent heat storage material during solidification.
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(56)参考文献 特開 昭57−174376（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−238300（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−292090（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−132181（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09K 5/06 Continuation of the front page (56) References JP-A-57-174376 (JP, A) JP-A-62-238300 (JP, A) JP-A-1-292090 (JP, A) JP-A-2-132181 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C09K 5/06