JPH0417995B2 - - Google Patents
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- JPH0417995B2 JPH0417995B2 JP17942983A JP17942983A JPH0417995B2 JP H0417995 B2 JPH0417995 B2 JP H0417995B2 JP 17942983 A JP17942983 A JP 17942983A JP 17942983 A JP17942983 A JP 17942983A JP H0417995 B2 JPH0417995 B2 JP H0417995B2
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Description
この発明は、硫酸ナトリウム10水塩
（Na2SO4・10H2O）を主成分とする潜熱蓄熱材
組成物において、融解−凝固の繰返しによる潜熱
蓄熱量の低下防止技術に関するものである。 従来からNa2SO4・10H2Oは融解潜熱が
60kcal／Kgと大きく、その融点を容易に低下でき
るため、例えばヒートポンプ、ソーラーコレクタ
ー等と組合わせた極めて好適な蓄熱材として注目
されている。 しかし、Na2SO4・10H2Oを蓄熱材として使用
する場合には二つの問題がある。その一つは融液
を冷却した際に融点よりも著しく低い温度まで過
冷却する事である。この過冷却現象は放熱を行う
場合、相変化時の融解潜熱を放出せずに液として
温度が低下するため蓄熱材としては致命的な欠点
となる、この過冷却現象を防止する手段として
は、核生成物質として四ホウ酸ナトリウム10水塩
（Na2B4O7・10H2O）を添加することで解決され
る事が米国特許2667664号明細書に開示されてお
り、本発明の組成物でもこの過冷却防止に、
Na2B4O7・10H2O等を使用する事は前提として
いる。 他一つの問題はNa2SO4・10H2Oの融解特性が
非調和を示す事である。すなわちNa2SO4・
10H2Oは融解時にNa2SO4飽和溶液とNa2SO4の
固体の２相に分離し、Na2SO4の固体は溶液に比
べて密度が大きいために容器の底に沈澱する。 この２相に分離した系を冷却するとまず沈澱し
たNa2SO4の上部にNa2SO4の結晶が形成され障
壁となつて残りのNa2SO4がH2Oと結合して
Na2SO4・10H2Oの結晶になる事を妨げる。この
ため残留したNa2SO4は相変化に寄与しなくなり
潜熱蓄熱量が大幅に低下する問題がある。 実用に際して最も重要な上記の相分離の問題を
解決するために、融解時の液をゲル化し、固体の
Na2SO4の沈澱を防ぎ、均一に分散懸濁させる方
法が提案されている。 具体的には相分離防止材に、おがくず、パルプ
メチルセルロール、シリカゲル、各種粘土等を用
いる方法があり、その中でもアタパルジヤイト粘
土が好適である事が特開昭53−34687号公報に記
載されている。しかしながら上記アタパルジヤイ
ト粘土を含む組成物の蓄熱材は融解−凝固の繰返
しによる蓄熱量の劣下は避け難く、例えば、300
回の融解−凝固の繰返しサイクルですでに蓄熱量
が約30kcal／Kgに低下してしまう等の問題があ
る。又、アタパルジイト粘土は輸入品であること
から入手が困難という問題もある。上述したよう
に、Na2SO4・10H2Oの相分離現象に対する防止
策には問題点が多く、実用化のためには入手が容
易でしかも蓄熱量の劣化の低減した蓄熱材組成物
が要望されている。 本発明はこのような現状に鑑みてなされたもの
で、その目的は、入手が容易なゲル化材で相分離
を防止し、融解潜熱をより有効に利用できしかも
融解−凝固の繰返しに対して十分な能力を保持す
る蓄熱材を提供する事にある。 上記目的は、Na2SO4・10H2Oを主成分とする
潜熱蓄熱材組成物において、Na2SO4・10H2O、
100重量部に対して、水和ケイ酸アルミニウム１
〜20重量部を含有している組成物を利用する事に
よつて容易に達成される。 本発明の主要部は相分離防止材として、水和ケ
イ酸アルミニウムを用いる事にある。 Na2SO4・10H2Oに水和ケイ酸アルミニウムを
少量添加すると、著しく水和して安定なゲルを生
成し、Na2SO4・10H2Oの粒子の沈降を防止し、
相分離防止効果の役割をするもので１部以上必要
である。 添加量はNa2SO4・10H2O、100重量部に対し
て、20重量部を越えて多い場合には重量当りの潜
熱量が低下し、しかも溶液粘度が高く撹拌調合が
難かしくなる。 従つて本発明でいう蓄熱材組成では水和ケイ酸
アルミニウムを１〜20重量部含有することが必要
で相分離防止効果及び単位重量当りの蓄熱量の点
から効果的には４〜10重量部を選ぶ事が望まし
い。 水和ケイ酸アルミニウムとは一般的に化学式で
は、Al2Si4O10（OH）2・nH2Oで表わされ、代表的
には例えば商品名オスモスＮの呼称で、白石工業
(株)から市阪されており容易に入手できる材料であ
る。 本発明の蓄熱材組成物には公知の融点調整材、
例えば、塩化カリウム、塩化アルミニウム、塩化
ナトリウム、硝酸カリウム等の共融物においても
相分離防止材として使用可能である。更に晶癖変
調材、例えば、ヘキサメタリン酸ソーダ、オレイ
ン酸ソーダ、ラウリン酸ソーダ等を添加して使用
することも可能であり特に効果的には、ラウリン
酸ソーダとの組合せが好ましい。 以下、実施例、比較例によつてその内容を明ら
かにする。 実施例、比較例１ Na2SO4・10H2O、100重量部に対して、
Na2B4O7・10H2Oを３重量部と水和ケイ酸アル
ミニウムを各々１、７、20重量部を加え３種類の
試料を調整し順次と付した。 別に比較試料として、上記の水和ケイ酸アルミ
ニウムのないものと、水和ケイ酸アルミニウムの
代りにアタパルジヤイト粘土を７重量部加えたも
のを順次試料番号を、と付した。 これら５種類の試料に付き、初期潜熱値の測定
と融解−凝固を100、200、300サイクル繰返した
後の潜熱蓄熱量とを測定しその値を表−１に示し
た。 尚、熱量測定は差動熱量計を用いて測定した。 上記融解−凝固の１サイクルは60℃（完全融
解）から、０℃（完全凝固）の状態を１サイクル
として、１サイクルに６時間を要して行うように
して評価した。
（Na2SO4・10H2O）を主成分とする潜熱蓄熱材
組成物において、融解−凝固の繰返しによる潜熱
蓄熱量の低下防止技術に関するものである。 従来からNa2SO4・10H2Oは融解潜熱が
60kcal／Kgと大きく、その融点を容易に低下でき
るため、例えばヒートポンプ、ソーラーコレクタ
ー等と組合わせた極めて好適な蓄熱材として注目
されている。 しかし、Na2SO4・10H2Oを蓄熱材として使用
する場合には二つの問題がある。その一つは融液
を冷却した際に融点よりも著しく低い温度まで過
冷却する事である。この過冷却現象は放熱を行う
場合、相変化時の融解潜熱を放出せずに液として
温度が低下するため蓄熱材としては致命的な欠点
となる、この過冷却現象を防止する手段として
は、核生成物質として四ホウ酸ナトリウム10水塩
（Na2B4O7・10H2O）を添加することで解決され
る事が米国特許2667664号明細書に開示されてお
り、本発明の組成物でもこの過冷却防止に、
Na2B4O7・10H2O等を使用する事は前提として
いる。 他一つの問題はNa2SO4・10H2Oの融解特性が
非調和を示す事である。すなわちNa2SO4・
10H2Oは融解時にNa2SO4飽和溶液とNa2SO4の
固体の２相に分離し、Na2SO4の固体は溶液に比
べて密度が大きいために容器の底に沈澱する。 この２相に分離した系を冷却するとまず沈澱し
たNa2SO4の上部にNa2SO4の結晶が形成され障
壁となつて残りのNa2SO4がH2Oと結合して
Na2SO4・10H2Oの結晶になる事を妨げる。この
ため残留したNa2SO4は相変化に寄与しなくなり
潜熱蓄熱量が大幅に低下する問題がある。 実用に際して最も重要な上記の相分離の問題を
解決するために、融解時の液をゲル化し、固体の
Na2SO4の沈澱を防ぎ、均一に分散懸濁させる方
法が提案されている。 具体的には相分離防止材に、おがくず、パルプ
メチルセルロール、シリカゲル、各種粘土等を用
いる方法があり、その中でもアタパルジヤイト粘
土が好適である事が特開昭53−34687号公報に記
載されている。しかしながら上記アタパルジヤイ
ト粘土を含む組成物の蓄熱材は融解−凝固の繰返
しによる蓄熱量の劣下は避け難く、例えば、300
回の融解−凝固の繰返しサイクルですでに蓄熱量
が約30kcal／Kgに低下してしまう等の問題があ
る。又、アタパルジイト粘土は輸入品であること
から入手が困難という問題もある。上述したよう
に、Na2SO4・10H2Oの相分離現象に対する防止
策には問題点が多く、実用化のためには入手が容
易でしかも蓄熱量の劣化の低減した蓄熱材組成物
が要望されている。 本発明はこのような現状に鑑みてなされたもの
で、その目的は、入手が容易なゲル化材で相分離
を防止し、融解潜熱をより有効に利用できしかも
融解−凝固の繰返しに対して十分な能力を保持す
る蓄熱材を提供する事にある。 上記目的は、Na2SO4・10H2Oを主成分とする
潜熱蓄熱材組成物において、Na2SO4・10H2O、
100重量部に対して、水和ケイ酸アルミニウム１
〜20重量部を含有している組成物を利用する事に
よつて容易に達成される。 本発明の主要部は相分離防止材として、水和ケ
イ酸アルミニウムを用いる事にある。 Na2SO4・10H2Oに水和ケイ酸アルミニウムを
少量添加すると、著しく水和して安定なゲルを生
成し、Na2SO4・10H2Oの粒子の沈降を防止し、
相分離防止効果の役割をするもので１部以上必要
である。 添加量はNa2SO4・10H2O、100重量部に対し
て、20重量部を越えて多い場合には重量当りの潜
熱量が低下し、しかも溶液粘度が高く撹拌調合が
難かしくなる。 従つて本発明でいう蓄熱材組成では水和ケイ酸
アルミニウムを１〜20重量部含有することが必要
で相分離防止効果及び単位重量当りの蓄熱量の点
から効果的には４〜10重量部を選ぶ事が望まし
い。 水和ケイ酸アルミニウムとは一般的に化学式で
は、Al2Si4O10（OH）2・nH2Oで表わされ、代表的
には例えば商品名オスモスＮの呼称で、白石工業
(株)から市阪されており容易に入手できる材料であ
る。 本発明の蓄熱材組成物には公知の融点調整材、
例えば、塩化カリウム、塩化アルミニウム、塩化
ナトリウム、硝酸カリウム等の共融物においても
相分離防止材として使用可能である。更に晶癖変
調材、例えば、ヘキサメタリン酸ソーダ、オレイ
ン酸ソーダ、ラウリン酸ソーダ等を添加して使用
することも可能であり特に効果的には、ラウリン
酸ソーダとの組合せが好ましい。 以下、実施例、比較例によつてその内容を明ら
かにする。 実施例、比較例１ Na2SO4・10H2O、100重量部に対して、
Na2B4O7・10H2Oを３重量部と水和ケイ酸アル
ミニウムを各々１、７、20重量部を加え３種類の
試料を調整し順次と付した。 別に比較試料として、上記の水和ケイ酸アルミ
ニウムのないものと、水和ケイ酸アルミニウムの
代りにアタパルジヤイト粘土を７重量部加えたも
のを順次試料番号を、と付した。 これら５種類の試料に付き、初期潜熱値の測定
と融解−凝固を100、200、300サイクル繰返した
後の潜熱蓄熱量とを測定しその値を表−１に示し
た。 尚、熱量測定は差動熱量計を用いて測定した。 上記融解−凝固の１サイクルは60℃（完全融
解）から、０℃（完全凝固）の状態を１サイクル
として、１サイクルに６時間を要して行うように
して評価した。
【表】
表−１から次の事が明らかである。
初期値から300サイクルまでの潜熱の低下は試
料番号が７、が３、が２、が45、が
11kcal／Kgとなつており、水和ケイ酸アルミニウ
ムがアタパルジヤイト粘土より相分離防止効果が
大きいことがわかる。 又、試料番号との対比より、添加量がアタ
パルジヤイト粘土が７重量部と水和ケイ酸アルミ
ニウムが20重量部のときの初期潜熱量がほぼ同じ
で、添加量を増大させることで繰返し安定性が向
上する利点の生じることが示されている。 本発明は上述の構成を持つ事により、融解潜熱
をより有効に利用でき、入手容易な相分離防止材
を用いて、しかも繰返し安定性の優れた蓄熱材組
成物を提供することができる。 又、本発明の蓄熱材組成物を使用する事により
今後一段と重要視される熱エネルギーの有効利用
に貢献するものである。
料番号が７、が３、が２、が45、が
11kcal／Kgとなつており、水和ケイ酸アルミニウ
ムがアタパルジヤイト粘土より相分離防止効果が
大きいことがわかる。 又、試料番号との対比より、添加量がアタ
パルジヤイト粘土が７重量部と水和ケイ酸アルミ
ニウムが20重量部のときの初期潜熱量がほぼ同じ
で、添加量を増大させることで繰返し安定性が向
上する利点の生じることが示されている。 本発明は上述の構成を持つ事により、融解潜熱
をより有効に利用でき、入手容易な相分離防止材
を用いて、しかも繰返し安定性の優れた蓄熱材組
成物を提供することができる。 又、本発明の蓄熱材組成物を使用する事により
今後一段と重要視される熱エネルギーの有効利用
に貢献するものである。
Claims (1)
- １ 硫酸ナトリウム10水塩を主成分とする潜熱蓄
熱材組成において硫酸ナトリウム10水塩100重量
部に対して、水和ケイ酸アルミニウムを１〜20重
量部含有していることを特徴とする潜熱蓄熱材組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17942983A JPS6071681A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 蓄熱材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17942983A JPS6071681A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 蓄熱材組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071681A JPS6071681A (ja) | 1985-04-23 |
| JPH0417995B2 true JPH0417995B2 (ja) | 1992-03-26 |
Family
ID=16065699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17942983A Granted JPS6071681A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 蓄熱材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6071681A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5062729B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2012-10-31 | 昭和Ｋｄｅ株式会社 | 潜熱蓄熱材組成物およびその製法 |
-
1983
- 1983-09-29 JP JP17942983A patent/JPS6071681A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6071681A (ja) | 1985-04-23 |
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