JPH0562158B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は、融解潜熱を利用する事によつて蓄
熱する蓄熱材に関するもので、更に詳しくは酢酸
ナトリウム３水塩を主成分とする蓄熱組成物に関
するものである。 ［従来の技術］ 従来から酢酸ナトリウム３水塩（融点58℃）は
無機水和塩の中でも融解潜熱が45kcal／Kgと大き
いために例えばヒートポンプ・ソーラーコレクタ
ー等と組合わせた加熱系の極めて好適な蓄熱材と
して注目されている。 しかし、酢酸ナトリウム３水塩は融液を冷却し
た際に融点よりも著しく低い温度になつても結晶
しないという過冷却現象を起こしやすい。この過
冷却現象は放熱を行なう場合、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
材として利用する時は、致命的な欠点となる。過
冷却現象を解決する手段としては、過冷却融液に
同一結晶固体の種晶を投入すれば過冷却を解決で
きる事はよく知られた事実である。しかし、この
ような種晶では再度加熱されると融解してしまう
ので実用性がない。この過冷却現象を防止する他
の手段としてはコハク酸３ナトリウム６水塩（特
開昭55−16035号公報に提案）、硫酸カルシウム２
水塩（特開昭55−142078号公報に提案）、硼砂
（特開昭57−147580号公報に提案）、酢酸マグネシ
ウム４水塩（特開昭57−200481号公報に提案）、
ピロリン酸ナトリウム（特開昭57−59981、特開
昭57−153079号公報等に提案）等を添加する方法
が知られているが、未だ効果が十分でなかつた
り、方法が複雑であつたりして実用化に至つてい
ない。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、このような現状に鑑みてなされたも
ので、その目的は過冷却防止材を添加するだけで
過冷却現象を防止し、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組成物を提供
する事にある。 ［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明によれば、酢酸ナトリウム３水塩100重
量部に対してリン酸２アンモニウムを0.001重量
部乃至10重量部を添加したことを特徴とする蓄熱
組成物が提供される。 本発明の過冷却防止剤は極めて少量の添加、例
えば酢酸ナトリウム３水塩100重量部に対して
0.001重量部を添加するのみでその防止効果を発
揮し、逆に10重量部を越えて多い場合には単位重
量当りの潜熱が低下してしまい、0.05〜５重量部
の添加がより好ましい。 このように調製された本発明の蓄熱組成物は酢
酸ナトリウム３水塩の融解潜熱をその一定融点に
おいてより効果的に維持し、利用する事を可能に
するばかりでなく、第１回目の凝固及びその後の
繰返し融解−凝固に対しても過冷却防止効果は安
定で衰えないという利点がある。 本発明の過冷却防止材は酢酸ナトリウム３水塩
単独のみならず、酢酸ナトリウム３水塩と例え
ば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、酢酸等の融
点調整剤との共融物、又は水を過剰に加えて酢酸
ナトリウム濃度を40〜58重量部％にしたものにも
使用可能である。更に、融解時における過冷却防
止剤の沈降を防ぐためにカルボキシメチルセルロ
ース、シリカ微粉末、各種粘土等の増粘剤と併用
して使用する事もできる。 ［実施例］ 次に実施例を挙げて本発明を説明する。 実施例・比較例１ 酢酸ナトリウム３水塩 100重量部 過冷却防止剤 Ｘ重量部 上記の原料組成において過冷却防止剤に、リン
酸２アンモニウムを用いてＸ＝0.001、0.05、5.0、
10.0の割合にした試料を調製し順次試料番号１、
２、３、４と付番した。又、比較のために過冷却
防止剤として、硼砂を用いてＸ＝０、5.0、30.0
の割合にした３種類の試料を調製しその各々に順
次試料番号Ａ、Ｂ、Ｃと付した。又、硼砂の代わ
りにピロリン酸ナトリウム10水塩を用いてＸ＝
0.001、5.0、30.0の割合にしたものを調製し順次
試料番号Ｄ、Ｅ、Ｆと付した。 上記の10種類の試料をそれぞれ50ｇ計量して、
内径20mm、高さ200mmの円筒プラスチツク容器の
10個に各々を入れ、熱電対を相して密封した。そ
の後、これら10個の容器を80℃に保ち完全に融解
させた後、30℃の恒温水槽に入れて放熱を行な
い、試料の温度を記録した。その時の各々の試料
に対する過冷却温度と凝固温度の測定値を下記の
表−１に示す。ここで言う。過冷却温度とは、第
１図に示すように液として最低温度になつた点
（◎印）であり、凝固温度とは凝固時の最高温度
になつた点（△印）である。

【表】 表−１から次の事が明らかである。すなわち酢
酸ナトリウム３水塩のみの場合、30℃に温度降下
させても凝固しないのに対して、本発明による蓄
熱組成物の過冷却によ温度降下は約３℃以内であ
る。従つて、酢酸ナトリウム３水塩100重量部に
対してリン酸２アンモニウム0.001〜10重量部を
添加する事により良好な過冷却防止効果がある事
がわかる。又、本発明の過冷却防止剤は、硼砂、
ピロリン酸ナトリウム10水塩に比べて少量添加に
て過冷却を防止でき、過冷却による温度降下も小
さい事がわかる。従つて、本発明の蓄熱組成物は
酢酸ナトリウム３水塩の融解潜熱をより効果的に
維持し利用する事を可能にする。 実施例・比較例２ １；酢酸ナトリウム３水塩100重量部に対してリ
ン酸２アンモニウム1.0重量部添加したもの ２；酢酸ナトリウム３水塩100重量部に対して亜
硫酸ナトリウム７水塩を0.5重量部とリン酸２
アンモニウムを0.5重量部添加したもの ３；酢酸ナトリウム３水塩100重量部に対してリ
ン酸２アンモニウムを0.5重量部と水酸化スト
ロチウム８水塩を0.5重量部添加したもの ４；酢酸ナトリウム３水塩100重量部に対して亜
硫酸ナトリウム、リン酸２アンモニウム、水酸
化ストロチウムを各々0.3重量部添加したもの Ａ；酢酸ナトリウム３水塩100重量部に対してピ
ロリン酸ナトリウム10水塩を1.0重量部添加し
たもの の上記５種類の蓄熱組成物について各々100回の
凝固−融解サイクルを繰返し、20、60、100回目
の冷却時における組成物の過冷却温度と凝固温度
の測定値を表−２に示す。

【表】 表−２から次の事がわかる。すなわち、ピロリ
ン酸ナトリウム10水塩を添加した組成物（資料番
号Ａ）は繰り返し融解−凝固サイクルにおいて過
冷却による温度降下は約６℃であり、しかも凝固
しない場合（60回目）もあつたのに対して、本発
明の過冷却防止剤を単独で添加した組成物（資料
番号１）は過冷却による温度降下は２℃以内であ
り、しかも安定した過冷却防止効果を発揮する。
又、二種以上を併用して添加した組成物（資料番
号２、３、４）も同様な効果がある事がわかる。 ［発明の効果］ 本発明の蓄熱組成物にあつては、上記のよう
に、酢酸ナトリウム３水塩に対し、特定の過冷却
防止剤を配合したために、従来の場合よりも少量
添加で過冷却を有効に防止することができ、かく
して、酢酸ナトリウム３水塩の融解潜熱をより効
果的に維持し利用することができ、しかも、繰り
返し融解−凝固サイクルにおいて信頼性、安定性
に優れた蓄熱、放熱挙動を示す。また、本発明の
蓄熱組成物は経済的観点からも好ましい。更に、
本発明の蓄熱組成物を使用することにより太陽
熱・電力等の有効利用ができ、本発明の工業的意
義は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は蓄熱組成物の凝固過程における温度曲
線を示す。第１図において、曲線ａは実際の凝固
温度曲線、曲線ｂは理想的凝固温度曲線である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酢酸ナトリウム３水塩100重量部に対してリ
   ン酸２アンモニウムを0.001重量部乃至10重量部
   を添加したことを特徴とする蓄熱組成物。