JPH03143984A - 蓄熱剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、酢酸ナトリウム３水塩（ＣＴｏＣＯＯＮａ・
３Ｈ２０）を主体とする蓄熱剤組成物に関するものであ
る。

従来の技術 一般的に、蓄熱を行う方法には、物質の顕熱を利用する
方法と潜熱を利用する方法がある。

顕熱を利用する方法には、例えば水、煉瓦等比熱が大き
い材料が用いられるが、容量や重量が大となり、また、
熱の放出に比例して蓄熱機自体の温度が経時と共に低下
する欠点がある。

これに対し、潜熱を利用する方法には、無機水和物や有
機の結晶性物質が例として挙げられる。

この方法は、原理的に一定温度で起こる融解等の相変化
現象を利用するもので、熱の放出に伴う蓄熱剤の温度低
下は少なく、また融解等の相変化潜熱は大きいので容量
１重量が小さくおさえられる。

発明が解決しようとする課題 無機水和物は、融解熱、比熱、熱伝導が、有機の結晶性
物質に勝るので、４０℃〜６０℃程度の所用温度とする
暖房用蓄熱機として期待されるが、この材料は過冷却現
象を示すのと、蓄熱時に相変化温度で均一な融解が起こ
らず、相分離を起こすのが難点である。

この過冷却現象は、放熱を行ないながら液相から固体に
変わるときの凝固潜熱を放出せずに過冷却液体の状態で
温度が低下してしまい、蓄熱の効果がない現象である。

一方の相分離は、融点付近における、飽和水ｌ客演と無
水塩との成分の密度の違いから偏析が起こり融解（蓄熱
）と凝固（放熱）の繰返しとともに相分離が進行し、蓄
熱量が減少する結果となる。

本発明は、酢酸ナトリウム３水塩の過冷却現象を防止し
、安価で、性能の安定した、且つ毒性公害を考慮した蓄
熱剤組成物を改質する技術を提供するものである。

上述の如く、酢酸ナトリウム３水塩を、溶融状態から降
温させた時、相変化濃度（５８℃）を過ぎても固化（結
晶化）せず、所定の温度で熱を取り出すことができない
不都合を生じる。この過冷却現象を抑えることが必須で
ある。

本発明は、酢酸ナトリウム３水塩の過冷却現象を防止し
、安価で、吸放熱性能の安定した、且つ毒性公害のない
蓄熱剤組成物を提供することを目的としたものである。

課題を解決するための手段 このような酢酸ナトリウム３水塩の過冷却現象を抑制す
べく酢酸ナトリウム３水塩の放熱結晶化過程における結
晶核の生成を促進させる核形成、剤を発見し、本発明を
完成するに至ったのである。

即ち、本発明の要旨は、酢酸ナトリウム３水塩に塩化ナ
トリウムを加えてなる蓄熱剤組成にある。本発明に用い
る塩化ナトリウムとしては、酢酸ナトリウム３水塩と接
触して核形成剤として有効に作用するものである。本発
明に用いられる塩化ナトリウムの添加量は、酢酸ナトリ
ウム３水塩１００重量部に対して、０．０５重量部〜１
０重量部の範囲が好ましく、更に好ましく０．１重量部
〜５重量部の範囲が効果的に用いられる。

しかしながら酢酸ナトリウム３水塩と塩化ナトリウムと
からなる蓄熱剤組成物は、第１回目の冷却の際に過冷却
が破れず、質温まで冷却されてしまうことがあり、この
問題を解決するためには、この過冷却状態にある酢酸ナ
トリウム３水塩と塩化ナトリウムの混合物に、微量の酢
酸ナトリウム３水塩の結晶を投入するなど、−度何らか
の古注で凝固してやらなければならず、面倒な処理工程
を必要とした、又、上述の酢酸ナトリウム３水塩に対す
る塩化ナトリウムの結晶核形成効果は、この蓄熱剤組成
物の加熱温度が７０℃程度であれば安定であるが、７５
℃以上になると不安定になり、過冷却現象が生じ、加熱
を制御しなければならなかった。

本発明はこれを解決すべく、結晶核形成”ｉｌｌ＋であ
る塩化ナトリウムを酢酸ナトリウム３水塩を主剤とする
蓄熱剤に初期混入せず、主剤となる酢酸ナトリウム３水
塩を一度８０℃程度に加熱融解後放熱して５０℃以下の
過冷却状態にした後、結晶核形成剤である塩化ナトリウ
ムを添加して凝固を一度経験させると発核作用を発揮す
るようになり、その後の加熱温度が８０℃程度でも長期
間の熱サイクルに対しても安定した過冷却防止効果を示
すようになる。

更に、蓄熱剤組成物の加温温度にも依るが、溶解時にお
ける添加された核形成剤の沈降、凝集を防ぐ為、カルボ
キシメチルセルローズ、ポリビニルアルコール等のゲル
化剤、その他の増粘剤、或いは融・解温度の調節剤等の
他の添加剤を適宜加えてもよい。

作用 このような本発明蓄熱剤組成物は、通常に加熱していく
と、先ず、固相状態で顕熱として熱を蓄積し、次に固相
から液相に変わる時に融解の潜熱として多量の熱を蓄積
し、完全に液相に変化すると更に顕熱として熱を蓄積す
るのである。

熱を放出する場合は、高温の液相状態から凝固温度まで
は通常に顕熱を放出し、凝固温度に於いては、過冷却現
象をおこすことなく、該温度で先に融解の潜熱として蓄
積した熱を凝固の潜熱として長時間に亘り放出し、完全
に固相に変化すると更に蓄熱剤自体の温度を低下しつつ
顕熱として熱を放出するのである。

この時、酢酸ナトリウム３水塩単摸の場合は、過冷却現
象が起り、高温の液相状態から放熱が行なわれ凝固温度
に達しても結晶化が始まらず、そのまま引続き室温が室
温まで低下し、多量に蓄積された潜熱を放出し得すに終
る状況となる。

実施例 次に本発明の実施例について詳細に説明する。

（実施例） 酢酸ナトリウム３水塩５０ｇを７０　ｍｍ　Ｘ　９０　
ｗａ×１０帥の塩化ビニールの容器に入れ密封し、これ
を８０℃の水槽に浸漬して、内部が溶融して８０℃まで
充分加熱し、放熱して５０℃以下の過冷却状態にした後
、結晶核形成剤である塩化ナトリウム０．５ｇを一気に
投入して凝固させる。このようにして調製した試料を再
度７５℃になるまで加熱融解した。

次にこの容器を５℃の空気恒温槽内で放熱冷却させ、試
料の温度変化を測定した。

この蓄熱剤組成物の放熱冷却曲線は、第１図の（１）の
ようになり、約５６℃で長時間固化放熱を行っているこ
とが確認された。

（比較例） 酢酸ナトリウム３水温５０ｇ単独を試料として実施例１
と同じ条件で、加熱放冷の試験を行った。この試料の放
熱冷却曲線は、第１図の（２）のようになり過冷却現象
が起り、短時間に放熱が進み結晶化せず、？夜状状態の
まま雰囲気温度まで冷却されていることが確認された。

発明の効果 本発明の蓄熱剤組成物は、酢酸ナトリウム３水塩に塩化
ナトリウムが添加されてなるから、安価で過冷却を起こ
すことのない安定した吸放熱特性を有し、且つ蓄熱密度
の高いものとなっている。

本発明の蓄熱剤組成物は、室温より高い融点を有してい
るため、他の熱源と組合せ、室内の暖房などの複合的装
置の蓄熱用途や熱源と組合せ、蓄熱部の分離単独使用な
ど種々の蓄熱用途に使用し得ることがで′きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明蓄熱剤組成物及び核形成剤の添加されて
いない蓄熱剤組成物の放熱冷却温度の挙動図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酢酸ナトリウム３水塩に塩化ナトリウムを加えて
   なる蓄熱剤組成物。
2. （２）酢酸ナトリウム３水塩１００重量部に対して、塩
   化ナトリウムが０．０５重量部〜１０重量部の範囲で添
   加されてなる特許請求の範囲第１項記載の蓄熱剤組成物
   。