JPH1036823A - 蓄熱材組成物 - Google Patents
蓄熱材組成物Info
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- JPH1036823A JPH1036823A JP8196625A JP19662596A JPH1036823A JP H1036823 A JPH1036823 A JP H1036823A JP 8196625 A JP8196625 A JP 8196625A JP 19662596 A JP19662596 A JP 19662596A JP H1036823 A JPH1036823 A JP H1036823A
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- temperature
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- Y—GENERAL 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
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- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
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- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 融解温度が５〜２５℃、長期の繰り返し安定
性を有する、凝固温度と融解温度の温度差が小さい、な
どの条件を満たす実用的な蓄熱材組成物を提供する。 【解決手段】 繊維径が０．００１〜１００μｍである
繊維状セルロースを含有することを特徴とする硫酸ナト
リウム１０水塩を主成分とする蓄熱材組成物。
性を有する、凝固温度と融解温度の温度差が小さい、な
どの条件を満たす実用的な蓄熱材組成物を提供する。 【解決手段】 繊維径が０．００１〜１００μｍである
繊維状セルロースを含有することを特徴とする硫酸ナト
リウム１０水塩を主成分とする蓄熱材組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蓄熱材組成物に関す
る。さらに詳しくは、長期間繰り返し使用しても蓄熱量
の低下が少なく、かつ凝固温度と融解温度の温度差が小
さく、冷房空調用およびパッシブソーラーハウス建材用
に適した蓄熱材組成物に関する。
る。さらに詳しくは、長期間繰り返し使用しても蓄熱量
の低下が少なく、かつ凝固温度と融解温度の温度差が小
さく、冷房空調用およびパッシブソーラーハウス建材用
に適した蓄熱材組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】硫酸ナトリウム１０水塩の融点は３２．
５℃、融解潜熱量は６０cal/gである。硫酸ナトリウム
１０水塩は高い蓄熱量を有し、安全かつ安価な物質であ
ることから、これまで蓄熱材組成物として利用するため
の研究開発が数多く行われてきた。 硫酸ナトリウム１
０水塩を蓄熱材として利用するための技術のポイントは
大きく分けて３つある。まず１つ目は融点を任意の温度
に調整することである。融点は硫酸ナトリウム１０水塩
に融点調整剤と呼ばれる無機塩を一種以上添加すること
で５〜３２℃の範囲で調整が可能である。融点調整剤と
しては、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウムなどが知られ、これらを組み合わせることでいくつ
かの融点を有する組成物が報告されている。本発明者ら
はＵＳＰ５４５３２１３号において硫酸ナトリウム１０
水塩／塩化アンモニウム／塩化ナトリウム／硫酸アンモ
ニウムからなる蓄熱材組成物が８〜１２℃の範囲に融解
温度を有することを既に報告し、特開平７−１８８６４
８号において硫酸ナトリウム１０水塩／塩化アンモニウ
ム／臭化ナトリウム／硫酸アンモニウムからなる組成物
が５〜１０℃の範囲に融解温度を有することを報告し
た。
５℃、融解潜熱量は６０cal/gである。硫酸ナトリウム
１０水塩は高い蓄熱量を有し、安全かつ安価な物質であ
ることから、これまで蓄熱材組成物として利用するため
の研究開発が数多く行われてきた。 硫酸ナトリウム１
０水塩を蓄熱材として利用するための技術のポイントは
大きく分けて３つある。まず１つ目は融点を任意の温度
に調整することである。融点は硫酸ナトリウム１０水塩
に融点調整剤と呼ばれる無機塩を一種以上添加すること
で５〜３２℃の範囲で調整が可能である。融点調整剤と
しては、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウムなどが知られ、これらを組み合わせることでいくつ
かの融点を有する組成物が報告されている。本発明者ら
はＵＳＰ５４５３２１３号において硫酸ナトリウム１０
水塩／塩化アンモニウム／塩化ナトリウム／硫酸アンモ
ニウムからなる蓄熱材組成物が８〜１２℃の範囲に融解
温度を有することを既に報告し、特開平７−１８８６４
８号において硫酸ナトリウム１０水塩／塩化アンモニウ
ム／臭化ナトリウム／硫酸アンモニウムからなる組成物
が５〜１０℃の範囲に融解温度を有することを報告し
た。
【０００３】２つ目は硫酸ナトリウム１０水塩の過冷却
の防止である。四ホウ酸ナトリウム１０水塩が硫酸ナト
リウム１０水塩の過冷却防止剤として効果があることが
Ｍ．ＴＥＬＫＥＳ（１９５５）によって報告されてい
る。（Ind. and Eng. Chem.,Vol44, No.6, 1952）３つ
目は硫酸ナトリウム１０水塩が凝固融解を繰り返すと蓄
熱量が大きく減少する相分離と呼ばれる現象の防止であ
る。これは硫酸ナトリウム１０水塩が融解すると一部溶
解しない無水硫酸ナトリウムが沈殿することにより生じ
る。これを回避するために相分離防止剤と呼ばれる増粘
剤が数多く検討されてきた。例えば、米国特許第３，９
８６，９６９号にアタパルジャイ粘土を用いることが、
特開昭５８−０５２９９６号にはカルボキシメチルセル
ロースを用いることが報告されている。しかしながら、
これらは、繰り返し使用した場合の蓄熱量の劣化が大き
く、蓄熱材組成物としては不十分なものである。
の防止である。四ホウ酸ナトリウム１０水塩が硫酸ナト
リウム１０水塩の過冷却防止剤として効果があることが
Ｍ．ＴＥＬＫＥＳ（１９５５）によって報告されてい
る。（Ind. and Eng. Chem.,Vol44, No.6, 1952）３つ
目は硫酸ナトリウム１０水塩が凝固融解を繰り返すと蓄
熱量が大きく減少する相分離と呼ばれる現象の防止であ
る。これは硫酸ナトリウム１０水塩が融解すると一部溶
解しない無水硫酸ナトリウムが沈殿することにより生じ
る。これを回避するために相分離防止剤と呼ばれる増粘
剤が数多く検討されてきた。例えば、米国特許第３，９
８６，９６９号にアタパルジャイ粘土を用いることが、
特開昭５８−０５２９９６号にはカルボキシメチルセル
ロースを用いることが報告されている。しかしながら、
これらは、繰り返し使用した場合の蓄熱量の劣化が大き
く、蓄熱材組成物としては不十分なものである。
【０００４】硫酸ナトリウム１０水塩の長期繰り返し性
能を安定化させる方法として、特開昭５７−０８２６９
６号には、水不溶吸水性樹脂を用いることが報告されて
いる。水不溶性吸水性樹脂を使用すると長期間繰り返し
使用しても蓄熱量の減少が小さく、相分離防止剤として
は非常に効果的であが、凝固温度と融解温度との温度差
が大きく、蓄熱材を凝固させる時の蓄熱温度と蓄熱材を
融解させて取り出す放熱温度に差が生じて、蓄熱システ
ムのシステム効率が悪くなる。よって、従来技術では本
発明の目的とする長期間繰り返し使用しても蓄熱量の低
下がなく、かつ凝固温度と融解温度の温度差が小さい蓄
熱材組成物は得られていない。
能を安定化させる方法として、特開昭５７−０８２６９
６号には、水不溶吸水性樹脂を用いることが報告されて
いる。水不溶性吸水性樹脂を使用すると長期間繰り返し
使用しても蓄熱量の減少が小さく、相分離防止剤として
は非常に効果的であが、凝固温度と融解温度との温度差
が大きく、蓄熱材を凝固させる時の蓄熱温度と蓄熱材を
融解させて取り出す放熱温度に差が生じて、蓄熱システ
ムのシステム効率が悪くなる。よって、従来技術では本
発明の目的とする長期間繰り返し使用しても蓄熱量の低
下がなく、かつ凝固温度と融解温度の温度差が小さい蓄
熱材組成物は得られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、硫酸
ナトリウム１０水塩を主成分とする蓄熱材において、 １）融解温度が５〜２５℃、 ２）長期の繰り返し安定性を有する、 ３）凝固温度と融解温度の温度差（以下、「ΔＴ」とい
う）が小さいなどの条件を満たす蓄熱材組成物を提供す
るものである。
ナトリウム１０水塩を主成分とする蓄熱材において、 １）融解温度が５〜２５℃、 ２）長期の繰り返し安定性を有する、 ３）凝固温度と融解温度の温度差（以下、「ΔＴ」とい
う）が小さいなどの条件を満たす蓄熱材組成物を提供す
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的のために鋭意検
討した結果、硫酸ナトリウム１０水塩を主成分とする蓄
熱材に特定の繊維状セルロースを含有させることによ
り、上記目的を達成できることを見出し、本発明に到達
した。即ち、本発明の要旨は、繊維径が０．００１〜１
００μｍである繊維状セルロースを含有することを特徴
とする硫酸ナトリウム１０水塩を主成分とする蓄熱材組
成物に存する。
討した結果、硫酸ナトリウム１０水塩を主成分とする蓄
熱材に特定の繊維状セルロースを含有させることによ
り、上記目的を達成できることを見出し、本発明に到達
した。即ち、本発明の要旨は、繊維径が０．００１〜１
００μｍである繊維状セルロースを含有することを特徴
とする硫酸ナトリウム１０水塩を主成分とする蓄熱材組
成物に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の蓄熱材組成物の主成分は硫酸ナトリウム１０水
塩である。硫酸ナトリウム１０水塩の融点は３２．５℃
であるので、融解温度を５〜２５℃に調整するために
は、融点調整剤を添加するのが好ましい。融点調整剤と
しては、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、臭化ア
ンモニウムなどのアンモニウム塩、塩化ナトリウム、臭
化ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの
ナトリウム塩、塩化カリウムなどのカリウム塩などが挙
げられ、好ましくは塩化アンモニウム、塩化ナトリウ
ム、臭化ナトリウムが用いられる。融点調整剤の配合量
は、硫酸ナトリウム１０水塩及び融点調整剤の合計量に
対して、通常５〜４０重量％である。融点調整剤の配合
量が５重量％より少ないと融点が５〜２５℃まで低下せ
ず、４０重量％以上では硫酸ナトリウム１０水塩の配合
量が減少し、蓄熱量が小さくなるので好ましくない。
本発明の蓄熱材組成物の主成分は硫酸ナトリウム１０水
塩である。硫酸ナトリウム１０水塩の融点は３２．５℃
であるので、融解温度を５〜２５℃に調整するために
は、融点調整剤を添加するのが好ましい。融点調整剤と
しては、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、臭化ア
ンモニウムなどのアンモニウム塩、塩化ナトリウム、臭
化ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの
ナトリウム塩、塩化カリウムなどのカリウム塩などが挙
げられ、好ましくは塩化アンモニウム、塩化ナトリウ
ム、臭化ナトリウムが用いられる。融点調整剤の配合量
は、硫酸ナトリウム１０水塩及び融点調整剤の合計量に
対して、通常５〜４０重量％である。融点調整剤の配合
量が５重量％より少ないと融点が５〜２５℃まで低下せ
ず、４０重量％以上では硫酸ナトリウム１０水塩の配合
量が減少し、蓄熱量が小さくなるので好ましくない。
【０００８】本発明の蓄熱材組成物には、過冷却を防止
するために過冷却防止剤を添加してもよい。過冷却防止
剤としては、四ホウ酸ナトリウム１０水塩、氷晶石など
が挙げられ、好ましくは四ホウ酸ナトリウム１０水塩が
用いられる。過冷却防止剤の配合量は硫酸ナトリウム１
０水塩及び融点調整剤の合計量１００重量部に対して、
通常０．１〜１０重量部である。
するために過冷却防止剤を添加してもよい。過冷却防止
剤としては、四ホウ酸ナトリウム１０水塩、氷晶石など
が挙げられ、好ましくは四ホウ酸ナトリウム１０水塩が
用いられる。過冷却防止剤の配合量は硫酸ナトリウム１
０水塩及び融点調整剤の合計量１００重量部に対して、
通常０．１〜１０重量部である。
【０００９】本発明の特徴は、硫酸ナトリウム１０水塩
を主成分とする蓄熱材組成物に繊維径が０．００１〜１
００μｍである繊維状セルロースを配合することにあ
る。繊維状セルロースの繊維径が１００μｍを超えると
微細な網目構造が形成できなくなる。繊維状セルロース
の繊維径は、好ましくは３０μｍ以下である。特定の繊
維径を有する繊維状セルロースを用いると、長期間使用
しても蓄熱量の低下が少なくなる理由は、特定の繊維径
を有する繊維状セルロースは、蓄熱材組成物中に均一に
分散されると３次元網目構造を形成し、融解時に無水芒
硝などの水不溶成分の沈降に対する物理的抵抗となるた
めと推測される。
を主成分とする蓄熱材組成物に繊維径が０．００１〜１
００μｍである繊維状セルロースを配合することにあ
る。繊維状セルロースの繊維径が１００μｍを超えると
微細な網目構造が形成できなくなる。繊維状セルロース
の繊維径は、好ましくは３０μｍ以下である。特定の繊
維径を有する繊維状セルロースを用いると、長期間使用
しても蓄熱量の低下が少なくなる理由は、特定の繊維径
を有する繊維状セルロースは、蓄熱材組成物中に均一に
分散されると３次元網目構造を形成し、融解時に無水芒
硝などの水不溶成分の沈降に対する物理的抵抗となるた
めと推測される。
【００１０】繊維状セルロースの繊維長は、繊維径より
長ければよく、通常１０００μｍ以下、好ましくは５０
０μｍ以下である。繊維状セルロースとしては、綿、
麻、木などの植物繊維、レーヨンなどの再生繊維などの
セルロースからなる繊維、アセテート、トリアセテート
などのセルロース誘導体からなる繊維が挙げられる。通
常、植物繊維などは、所望の繊維径となるように処理し
てから用いられる。
長ければよく、通常１０００μｍ以下、好ましくは５０
０μｍ以下である。繊維状セルロースとしては、綿、
麻、木などの植物繊維、レーヨンなどの再生繊維などの
セルロースからなる繊維、アセテート、トリアセテート
などのセルロース誘導体からなる繊維が挙げられる。通
常、植物繊維などは、所望の繊維径となるように処理し
てから用いられる。
【００１１】繊維状セルロースの配合量は、硫酸ナトリ
ウム、過冷却防止剤及び融点調整剤の合計量１００重量
部に対して、通常０．０１〜３０重量部、好ましくは
０．１〜１０重量部である。配合量が０．０１重量部よ
り少ないと３次元網目構造を形成するに足らず、３０重
量部以上であると主成分の配合量が少なくなり、蓄熱量
が減少するので好ましくない。
ウム、過冷却防止剤及び融点調整剤の合計量１００重量
部に対して、通常０．０１〜３０重量部、好ましくは
０．１〜１０重量部である。配合量が０．０１重量部よ
り少ないと３次元網目構造を形成するに足らず、３０重
量部以上であると主成分の配合量が少なくなり、蓄熱量
が減少するので好ましくない。
【００１２】本発明の蓄熱材組成物には、更に、親水基
を有する増粘剤を加えてもよい。親水基を有する増粘剤
により、ΔＴを小さくし、長期間繰り返し使用しても蓄
熱量の低下を防止することができる。親水基を有する増
粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、水不溶性
吸水性樹脂、ゼラチン、寒天、アルギン酸ナトリウム、
ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミドなどが
挙げられ、好ましくは、カルボキシメチルセルロース、
水不溶性吸水性樹脂、特に好ましくはカルボキシメチル
セルロースが用いられる。水不溶性吸水性樹脂として
は、澱粉のグラフト重合物、架橋ポリアクリル酸塩、酢
酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体の部分ケン化
物、セルロースのグラフト重合物等が挙げられる。
を有する増粘剤を加えてもよい。親水基を有する増粘剤
により、ΔＴを小さくし、長期間繰り返し使用しても蓄
熱量の低下を防止することができる。親水基を有する増
粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、水不溶性
吸水性樹脂、ゼラチン、寒天、アルギン酸ナトリウム、
ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミドなどが
挙げられ、好ましくは、カルボキシメチルセルロース、
水不溶性吸水性樹脂、特に好ましくはカルボキシメチル
セルロースが用いられる。水不溶性吸水性樹脂として
は、澱粉のグラフト重合物、架橋ポリアクリル酸塩、酢
酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体の部分ケン化
物、セルロースのグラフト重合物等が挙げられる。
【００１３】親水基を有する増粘剤の配合量は、硫酸ナ
トリウム１０水塩、融点調整剤および過冷却防止剤の合
計量１００重量部に対して、通常０．０１〜３０重量
部、好ましくは０．１〜１０重量部である。配合量が
０．０１重量部より少ないと増粘効果が小さく蓄熱量の
低下の防止効果が少なく、３０重量部を超えると主成分
の配合量が少なくなり蓄熱量が減少する。また、水不溶
性吸水性樹脂を配合する場合は、その配合量は硫酸ナト
リウム１０水塩、融点調整剤および過冷却防止剤の合計
量１００重量部に対して、通常０．０１〜０．３重量
部、好ましくは０．１〜０．２重量部である。水不溶性
吸水性樹脂の配合量が０．３重量部より大きくなると、
ΔＴが大きくなる傾向が見られる。
トリウム１０水塩、融点調整剤および過冷却防止剤の合
計量１００重量部に対して、通常０．０１〜３０重量
部、好ましくは０．１〜１０重量部である。配合量が
０．０１重量部より少ないと増粘効果が小さく蓄熱量の
低下の防止効果が少なく、３０重量部を超えると主成分
の配合量が少なくなり蓄熱量が減少する。また、水不溶
性吸水性樹脂を配合する場合は、その配合量は硫酸ナト
リウム１０水塩、融点調整剤および過冷却防止剤の合計
量１００重量部に対して、通常０．０１〜０．３重量
部、好ましくは０．１〜０．２重量部である。水不溶性
吸水性樹脂の配合量が０．３重量部より大きくなると、
ΔＴが大きくなる傾向が見られる。
【００１４】本発明の蓄熱材組成物は、ΔＴが０〜４℃
であることが好ましい。ΔＴが４℃を超えると、融解温
度と凝固温度の差が大きくなりすぎ、実用的ではなくな
る。また、長期安定性能の指標である、凝固融解を５０
０回繰り返した後の蓄熱量が３０cal/ml以上であること
が好ましい。
であることが好ましい。ΔＴが４℃を超えると、融解温
度と凝固温度の差が大きくなりすぎ、実用的ではなくな
る。また、長期安定性能の指標である、凝固融解を５０
０回繰り返した後の蓄熱量が３０cal/ml以上であること
が好ましい。
【００１５】
＜実施例１＞表−１に示す割合で各成分を配合して、ミ
キサーで繊維状セルロースが均一に分散するまで撹拌混
合し、得られた試料約１８０ｇを直径６７ｍｍの樹脂製
球状カプセルに充填し、カプセルの中心温度の変化を測
定するために熱電対を挿入した。
キサーで繊維状セルロースが均一に分散するまで撹拌混
合し、得られた試料約１８０ｇを直径６７ｍｍの樹脂製
球状カプセルに充填し、カプセルの中心温度の変化を測
定するために熱電対を挿入した。
【００１６】次に、１３℃の冷媒が満たされている水槽
内にカプセルを入れ、カプセル内が１３℃になったら、
水槽内の冷媒を１３℃から４℃／Ｈｒの速度で５℃まで
冷却し、５℃で８時間保持した。カプセル内の蓄熱材組
成物の過冷却が破れ結晶化を開始したときの温度（結晶
化温度）と凝固温度とを測定した。次いで、冷媒を５℃
から４℃／Ｈｒの速度で１３℃まで加温し、１３℃で８
時間保持した。融解開始温度と融解終了温度とを測定し
た。なお、本発明においては、融解開始温度と融解終了
温度の平均値を融点とする。このときの温度変化（凝固
融解温度曲線）を図１に示す。ΔＴを次式に従って算出
した。結果を表−２に示す。
内にカプセルを入れ、カプセル内が１３℃になったら、
水槽内の冷媒を１３℃から４℃／Ｈｒの速度で５℃まで
冷却し、５℃で８時間保持した。カプセル内の蓄熱材組
成物の過冷却が破れ結晶化を開始したときの温度（結晶
化温度）と凝固温度とを測定した。次いで、冷媒を５℃
から４℃／Ｈｒの速度で１３℃まで加温し、１３℃で８
時間保持した。融解開始温度と融解終了温度とを測定し
た。なお、本発明においては、融解開始温度と融解終了
温度の平均値を融点とする。このときの温度変化（凝固
融解温度曲線）を図１に示す。ΔＴを次式に従って算出
した。結果を表−２に示す。
【００１７】ΔＴ＝（融解温度の最高値）（℃）−（結
晶化温度）（℃） ΔＴは実用性を示す指標として用いられ、ΔＴが小さい
ことは、凝固融解しやく、実用的であることを示す。次
に、蓄熱材組成物の長期安定性能の評価を行った。表−
１に示す割合で各成分を配合して、ミキサーで繊維状セ
ルロースが均一に分散するまで撹拌混合して得られた試
料を、示差走査熱量計（セイコー電子工業社製ＤＳＣ２
１０）を用いて融解潜熱量を測定した。この時の融解潜
熱量を初期蓄熱量として表−１に示す。
晶化温度）（℃） ΔＴは実用性を示す指標として用いられ、ΔＴが小さい
ことは、凝固融解しやく、実用的であることを示す。次
に、蓄熱材組成物の長期安定性能の評価を行った。表−
１に示す割合で各成分を配合して、ミキサーで繊維状セ
ルロースが均一に分散するまで撹拌混合して得られた試
料を、示差走査熱量計（セイコー電子工業社製ＤＳＣ２
１０）を用いて融解潜熱量を測定した。この時の融解潜
熱量を初期蓄熱量として表−１に示す。
【００１８】次いで、実施例１の蓄熱材組成物約８０ｇ
を５０ｍｌの硬質ガラスねじ口瓶に充填し、このサンプ
ルを５本作製した。このサンプルを冷媒で満たされた水
槽に入れ、−５℃と２５℃の間で冷媒の温度を急激に昇
降させ、凝固、融解を繰り返した。なお、１サイクルは
約３時間で行った。凝固、融解を１００回、２００回、
３００回、４００回および５００回繰り返したサンプル
を水槽から取り出し、示差走査熱量計で融解潜熱量を測
定した。結果を図４に示す。図４より、凝固融解を２０
０回繰り返した時点での融解潜熱量は約３０ｃａｌ／ｍ
ｌであり、以後５００回まで変化無く安定していること
が分かる。この結果より、長期間繰り返し使用しても約
３０ｃａｌ／ｍｌの融解潜熱量が利用できることが分か
る。
を５０ｍｌの硬質ガラスねじ口瓶に充填し、このサンプ
ルを５本作製した。このサンプルを冷媒で満たされた水
槽に入れ、−５℃と２５℃の間で冷媒の温度を急激に昇
降させ、凝固、融解を繰り返した。なお、１サイクルは
約３時間で行った。凝固、融解を１００回、２００回、
３００回、４００回および５００回繰り返したサンプル
を水槽から取り出し、示差走査熱量計で融解潜熱量を測
定した。結果を図４に示す。図４より、凝固融解を２０
０回繰り返した時点での融解潜熱量は約３０ｃａｌ／ｍ
ｌであり、以後５００回まで変化無く安定していること
が分かる。この結果より、長期間繰り返し使用しても約
３０ｃａｌ／ｍｌの融解潜熱量が利用できることが分か
る。
【００１９】＜比較例１＞表−１に示す割合で各成分を
配合して、蓄熱材組成物を得た。実施例１と同様に各種
の測定を行った。測定結果を表−２に示す。また、凝固
融解温度曲線を図２に、長期安定性能の結果を図４に示
す。図４より、蓄熱量は１００回凝固融解を繰り返した
時点で２５ｃａｌ／ｍｌまで低下し、以後５００回まで
約２０ｃａｌ／ｍｌで安定していることが分かる。この
結果から、相分離防止剤にカルボキシメチルセルロース
のみを使用した場合、長期間繰り返し使用した場合に利
用できる融解潜熱量は２０ｃａｌ／ｍｌ程度と非常に小
さくなることが分かる。５００回経過時に実施例１は３
０ｃａｌ／ｍｌ、比較例１は２０ｃａｌ／ｍｌであり、
繊維状セルロースを添加することによって蓄熱量が１．
５倍高められていることが分かる。
配合して、蓄熱材組成物を得た。実施例１と同様に各種
の測定を行った。測定結果を表−２に示す。また、凝固
融解温度曲線を図２に、長期安定性能の結果を図４に示
す。図４より、蓄熱量は１００回凝固融解を繰り返した
時点で２５ｃａｌ／ｍｌまで低下し、以後５００回まで
約２０ｃａｌ／ｍｌで安定していることが分かる。この
結果から、相分離防止剤にカルボキシメチルセルロース
のみを使用した場合、長期間繰り返し使用した場合に利
用できる融解潜熱量は２０ｃａｌ／ｍｌ程度と非常に小
さくなることが分かる。５００回経過時に実施例１は３
０ｃａｌ／ｍｌ、比較例１は２０ｃａｌ／ｍｌであり、
繊維状セルロースを添加することによって蓄熱量が１．
５倍高められていることが分かる。
【００２０】＜比較例２＞表−１に示す割合で各成分を
配合して、蓄熱材組成物を得た。実施例１と同様に各種
の測定を行った。測定結果を表−２に、凝固融解温度曲
線を図３に、長期安定性能の結果を図４に示す。図３よ
り、比較例２は冷却開始から試料の温度が冷媒の温度と
等しくなるまで、９時間要しており、実施例１の６時間
と比較して３時間も凝固しにくいことが分かる。また、
融解温度も９．８〜１１．０℃と高く、実施例１に比べ
約１℃ほど全体に高温側にシフトしていることが分か
る。また、比較例２のΔＴは４．８℃であり、実施例１
よりも２．６℃も大きく、相分離防止剤に水不溶性吸水
性樹脂のみを使用した場合は凝固融解しにくく、この蓄
熱材組成物を蓄熱システムに用いた場合、凝固しにくい
ので蓄熱時間が非常に長くなり、深夜電力の１０時間以
内での蓄熱が不可能となり実用化が困難である。
配合して、蓄熱材組成物を得た。実施例１と同様に各種
の測定を行った。測定結果を表−２に、凝固融解温度曲
線を図３に、長期安定性能の結果を図４に示す。図３よ
り、比較例２は冷却開始から試料の温度が冷媒の温度と
等しくなるまで、９時間要しており、実施例１の６時間
と比較して３時間も凝固しにくいことが分かる。また、
融解温度も９．８〜１１．０℃と高く、実施例１に比べ
約１℃ほど全体に高温側にシフトしていることが分か
る。また、比較例２のΔＴは４．８℃であり、実施例１
よりも２．６℃も大きく、相分離防止剤に水不溶性吸水
性樹脂のみを使用した場合は凝固融解しにくく、この蓄
熱材組成物を蓄熱システムに用いた場合、凝固しにくい
ので蓄熱時間が非常に長くなり、深夜電力の１０時間以
内での蓄熱が不可能となり実用化が困難である。
【００２１】＜実施例２〜４＞表−１に示す割合で各成
分を配合したほかは実施例１と同様にして蓄熱材組成物
を得て、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表
−２に示す。
分を配合したほかは実施例１と同様にして蓄熱材組成物
を得て、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表
−２に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表中、 繊維状セルロース ＊１ 商品名：セリッシュ ＰＣ−３１０Ｓ、ダイセル
化学株式会社製、直径：０．０１〜１０μｍ ＊２ 商品名：セリッシュ ＫＹ−１００Ｇ、ダイセル
化学株式会社製、直径：０．０１〜１μｍ ＊３ 商品名：セリッシュ ＦＤ−１００Ｆ、ダイセル
化学株式会社製、直径：０．０１〜３０μｍ カルボキシメチルセルロース ＊１ 商品名：サンローズ Ｆ３０ＭＧ、日本製紙株式
会社製、〈エーテル化度０．６８〉 ＊２ 商品名：サンローズ Ｆ２５０ＳＨ、日本製紙株
式会社製、〈エーテル化度１．２０〉 ＊３ 商品名：サンローズ Ｆ３０ＭＣ、日本製紙株式
会社製、〈エーテル化度０．７１〉 ＊４ キシダ化学株式会社製 試薬
化学株式会社製、直径：０．０１〜１０μｍ ＊２ 商品名：セリッシュ ＫＹ−１００Ｇ、ダイセル
化学株式会社製、直径：０．０１〜１μｍ ＊３ 商品名：セリッシュ ＦＤ−１００Ｆ、ダイセル
化学株式会社製、直径：０．０１〜３０μｍ カルボキシメチルセルロース ＊１ 商品名：サンローズ Ｆ３０ＭＧ、日本製紙株式
会社製、〈エーテル化度０．６８〉 ＊２ 商品名：サンローズ Ｆ２５０ＳＨ、日本製紙株
式会社製、〈エーテル化度１．２０〉 ＊３ 商品名：サンローズ Ｆ３０ＭＣ、日本製紙株式
会社製、〈エーテル化度０．７１〉 ＊４ キシダ化学株式会社製 試薬
【００２４】水不溶性吸水性樹脂 商品名：サンウエット ＩＭ−１０００、三洋化成株式
会社製 を示す。繊維状セルロースの重量部は乾燥重量で示して
ある。成分中、Ｈ2Ｏは、繊維状セルロースに含有され
ている水分であり、この水分の１／１０モルの無水硫酸
ナトリウムを加えて、硫酸ナトリウム１０水塩として存
在するように調整した。
会社製 を示す。繊維状セルロースの重量部は乾燥重量で示して
ある。成分中、Ｈ2Ｏは、繊維状セルロースに含有され
ている水分であり、この水分の１／１０モルの無水硫酸
ナトリウムを加えて、硫酸ナトリウム１０水塩として存
在するように調整した。
【００２５】
【表２】
【００２６】
【発明の効果】本発明の蓄熱材組成物は、凝固温度と融
解温度の温度差が小さいため、相変化温度近傍で蓄熱シ
ステムの運転が可能となり、蓄熱システムのシステム効
率が向上する。また、冷房空調用蓄熱システムに９℃付
近に相変化温度を有する本発明の蓄熱材組成物を使用し
た場合、凝固し易いため、汎用の冷水冷凍機でシステム
設計が可能となり、コスト上大きなメリットがある。さ
らに、住宅壁材や床材に本発明の蓄熱材組成物を使用す
ると、融解温度直下で凝固するためパッシブソーラーハ
ウスの設計が可能になる。
解温度の温度差が小さいため、相変化温度近傍で蓄熱シ
ステムの運転が可能となり、蓄熱システムのシステム効
率が向上する。また、冷房空調用蓄熱システムに９℃付
近に相変化温度を有する本発明の蓄熱材組成物を使用し
た場合、凝固し易いため、汎用の冷水冷凍機でシステム
設計が可能となり、コスト上大きなメリットがある。さ
らに、住宅壁材や床材に本発明の蓄熱材組成物を使用す
ると、融解温度直下で凝固するためパッシブソーラーハ
ウスの設計が可能になる。
【図１】 実施例１の凝固融解温度曲線を示す。
【図２】 比較例１の凝固融解温度曲線を示す。
【図３】 比較例２の凝固融解温度曲線を示す。
【図４】 実施例１、比較例１及び２の長期安定性能の
評価結果を示す。
評価結果を示す。
１：結晶化温度 ２：凝固温度 ３：融解開始温度 ４：融解終了温度 ◆：実施例１ ●：比較例１ ■：比較例２
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 正博 三重県四日市市大字塩浜191番地１ 三菱 化学エンジニアリング株式会社中部支社エ ンジセンター内 (72)発明者 窪川 清一 三重県四日市市大字塩浜191番地１ 三菱 化学エンジニアリング株式会社中部支社エ ンジセンター内
Claims (6)
- 【請求項１】 繊維径が０．００１〜１００μｍである
繊維状セルロースを含有することを特徴とする硫酸ナト
リウム１０水塩を主成分とする蓄熱材組成物。 - 【請求項２】 過冷却防止剤および／または融点調整剤
を含有することを特徴とする請求項１に記載の蓄熱材組
成物。 - 【請求項３】 繊維状セルロースの含有量が、硫酸ナト
リウム１０水塩、過冷却防止剤および融点調整剤の合計
量１００重量部に対して、０．０１〜３０重量部である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蓄熱材組成
物。 - 【請求項４】 繊維状セルロースが天然繊維からなるも
のであることを特徴とする請求項１または３に記載の蓄
熱材組成物。 - 【請求項５】 親水基を有する増粘剤を含有することを
特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載の蓄熱
材組成物。 - 【請求項６】 融点が５〜２５℃であることを特徴とす
る請求項１ないし５いずれか１項に記載の蓄熱材組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8196625A JPH1036823A (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 蓄熱材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8196625A JPH1036823A (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 蓄熱材組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1036823A true JPH1036823A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16360880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8196625A Pending JPH1036823A (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 蓄熱材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1036823A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005097543A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-04-14 | Sk Kaken Co Ltd | 蓄熱体 |
| US10442969B2 (en) | 2016-03-23 | 2019-10-15 | Kaneka Corporation | Heat storage material composition and use thereof |
-
1996
- 1996-07-25 JP JP8196625A patent/JPH1036823A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005097543A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-04-14 | Sk Kaken Co Ltd | 蓄熱体 |
| JP4617106B2 (ja) * | 2003-09-05 | 2011-01-19 | エスケー化研株式会社 | 蓄熱体 |
| US10442969B2 (en) | 2016-03-23 | 2019-10-15 | Kaneka Corporation | Heat storage material composition and use thereof |
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