JPS58185680A

JPS58185680A - 蓄熱材

Info

Publication number: JPS58185680A
Application number: JP6833182A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takeda; 竹田　武司; Ikuhiko Machida; 町田　育彦; Yasuo Kudo; 康夫工藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-04-22
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1983-10-29
Also published as: JPS6251991B2

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】本発明は硫酸ナトリウム１０の水塩もしくはその共融物
の相変態に伴う潜熱を利用した蓄熱材に関するものであ
る。

太陽熱あるいは排熱等のオニ」用による冷暖房、および
電力ピーク緩和を目的とした冷房機の負荷低減の観点か
ら、蓄熱の必要性が増大している。物質の潜熱を利用す
る蓄熱方法は、比較的蓄熱密度が高く、又小さな温度差
で多量の熱の出し入れが口ｆ能である利点を有している
。一方蓄熱材料には安価で大量入手が可能であり、無毒
、不燃および非腐蝕性であることが求められる。

これらの目的に合致した材料として硫酸ナトリウム１０
水塩及びその共融物が挙げられる。硫酸ナトリウム１０
水塩は３２゛Ｃに融点を有し、６゜Ｃａｌ＃　の潜熱を
有する。又硫酸ナトリウム１゜水塩は共融物を作ること
ＶＣよりその融点を変えることが可能であり、例えば硫
酸ナトリウム１ｏ水塩１モルに塩化カリウム１モルを混
合した共融物では約４゛Ｃ１で融点を低下せしめること
ができる。

一般に水和物を蓄熱材として使用する場合には二つの問
題点がある。その一つは冷却時に凝固点以下になっても
凝固しないいわゆる過冷却現象である。硫酸ナトリウム
１０水塩及びその共融物の場合においては、核生成物質
として四ホウ酸ナトリウム１０水塩（硼砂）を添加する
ことにより解決されることが米国特許２６６７６６４号
明細書に開示されている。他の問題は硫酸ナトリウム１
０水塩およびその共融物は非調和融解を示すことである
。すなわち融点で融解した時に硫酸ナトリウム無水物の
溶解度が低いため、結晶水に完全しく浴附せす、一部が
浴数中しこ残存し、その神ｉ朋が態で冷却凝固させると
、溶解している硫酸ナトリウムまたはその共融物は１０
水塩を形成して融解前の状態に戻るが沈澱した無水硫酸
す）　ＩＪウムはその表面のみが１０水塩となり、一部
は無水硫酸す）　ＩＪウムの１ま残留してし壕う。従っ
てこの様な系を融解・凝固の蓄熱・放熱のサイクルをく
り返すと、残留した無水硫酸ナトリウムは相変態に関与
しないため、蓄熱量が減少してしまう。この問題の解決
策として無水硫酸ナトリウムの沈澱を防止して、溶液中
に均一に分散して保持する方法が提案されている。具体
的方法としては溶液をおがくず、木材バルブ、メチルセ
ルロース、澱粉。

有機アルギン酸塩、ポリアクリル酸の多価金属イオンに
よるイオン結合架橋物（特開昭６４−１６３８７号公報
）などの有機高分子化合物、およびシリカゲル、ケイ礫
土、微粉末シリカ、アタパルガイド型粘土（米国特許３
９８６９６９号明細書）などの無機物の濃化剤により、
溶液を増粘していわゆるゲル状態とすることが試みられ
ている。

しかしながらこの様な方法で無水硫酸ナトリウムの沈澱
を防止した場合においても、融解・凝固のサイクルのく
り返しにより、無水硫酸ナトリウムの結晶粒子が成長し
、凝固時に粒子表面のみが水和物を形成し、粒子中心部
が無水物の１ま残留する様になる。この結果ゲル化によ
る無水物の沈澱を防止した糸においても蓄熱量がサイク
ルによって減少することとなる。

本発明者らは先に硫酸ナトリウム１０水塩及びその共融
物を用いた蓄熱材において、オレイン酸ナトリウム、オ
レイン酸カリウム、オレイン酸リチウムの少くとも一種
の添加により、融解、凝固のサイクルのくり返しによる
蓄熱特性の劣化が改善されることをすでに提案した。本
発明は上記の蓄熱材をさらに改良し、融解・凝固のぐり
返しによる蓄熱特性の劣化を低減することを目的として
なさ′７′１．たものであり、硫酸ナトリウム１０水塩
及びその共融物を主成分とし、濃化剤として活性な炭素
間二重結合を有するオレフィン系カルボン酸と多価アル
コールのポリアルケニルポリエーテルとの共重合体を濃
化剤として用いた蓄熱材においてに、オレイン酸リチウ
ム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム等の添
７Ｊ１１による特性改善の効果が特に著しく、煙霧状ン
リカ、カルボキシメチルセルローズ等の濃化剤を用いた
蓄熱材に添力１した場合と比較して、低濃度の添加で特
性改善が可能であることを見出したものである。

本発明にかかる蓄熱材特′性改善効果は硫酸ナトリウム
１０水塩を主成分とした蓄熱材に於てもその効果は確認
されたが、以下硫酸す）　ＩＪウム１０水塩の共融物の
場合を例として実施例によりその効果を述べる。

〈実施例〉Ｎａ２ＳＯ４３３重量部Ｈ２ｏ　　　　　　　　　　４２ＮａＣｅ　　　　　　　　　６．８ＮＨ４Ｃ６６，２硼砂　　　　　　３ハイビスワコ−１０４（商品名）　　２ＮａＯＨ０，８原料をＦ記の割合で調合したものに、オレイン酸ナトリ
ウムをそれぞれ、０．０．０１．０．０６゜Ｏ，ＳＯ，
０，１重量係添加した試料を作成した。

ここで濃化剤として使用したノ・イビスワコ−１０４は
和元純薬工業製でアクリル酸と、ポリアルキレングリコ
ールを多価アルコールとするポリアルケニルポリエーテ
ルとの共重合体である。これらの試料を４０’Ｃと一３
０″Ｃで加熱・冷却サイクルをくり返し、蓄熱特性を測
定した。サイクル前後での各試料の蓄熱量の変化は次表
の通りであった。

オレイン酸ナトリウムを添加していない試料では初期蓄
熱量４２　、３　ｃａｌ／ｆ／　のものが６０サイクル
後では３９　、７　ｃａｌ／　？　となり蓄熱量が６チ
減少してしまうのに対し、例えばオレイン酸ナトリウム
を０．０１重重量部加した試料に於ては、６０サイクル
後でも蓄熱量の減少は１．８％にとどまっている。一方
オレイン酸ナトリウム量を０．１重量係とした試料にお
いては、初期蓄熱量も小さくなり、６ｏサイクル後蓄熱
量も無添加のものに比べて小さくなってしまう。従って
添加量は０．０１重量係以上０．０８重量係の範囲一が
好ましい添加量である。

また同様の実験をオレイン酸ナトリウムの代りにオレイ
ン酸カリウム、オレイン酸リチウムを用いた場合も同様
の結果を得た。又濃化剤の多価アルコールとしてオリゴ
糖類の一つである蔗糖を原料としたポリアルケニルポリ
エーテルを用いている米国グツドリッチ社製「カーボポ
ール」を使用した場合にもノ・イビスワコーを用いた場
合と同じ良好な結果を得た。すなわち本発明の蓄熱材の
濃化剤としては活性な炭素間二重結合を有するオレフィ
ン系カルボン酸と多価アルコールのポリケニルポリエー
テルとの共重合体であれば良い。

また両力１するオレイン酸としては、オレイン酸リチウ
ム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウムの少な
くとも１種を０．０１重量係以上含む事が望ましい。

以」二のごとく、硫酸ナトリウム１ｏ水塩もしくはその
共融物を主成分とし、濃化剤として活性な炭素間二重結
合を有するオレフィン系カルボン酸と多価アルコールの
ポリアルケニルポリエーテルの共重合体を含む蓄熱材に
オレイン酸リチウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン
酸カリウムの少くとも一つ０．０１重量係以上、好まし
くは０．０１重量係以上０．０８重量係以下の範囲で添
加することにより蓄熱特性の劣化改善に著しい効果があ
る。

Claims

【特許請求の範囲】（１）硫酸ナトリウム１０水塩もしくはその共融物を主
成分とし、濃化剤として活性な炭素間二重結合ヲ有する
オレフィン系カルボン酸と多価アルコ−／ＬのポＩＪ　
フルケニルポリエーテルとの共重合体を含み、さらにオ
レイン酸リチウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸
カリウムの少くとも１つを含む事を特徴ととする蓄熱材
。（２）　　オレイン酸リチウム、オレイン酸ナトリウム
。オレイン酸カリウムの少くとも１つを０．０１重量係以
上０．０８重量係以下の範囲で含む事を特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の蓄熱材。（３）濃化剤としてアクリル酸と多価アルコールのポリ
アルケルポリエーテルとの共重合体であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の蓄熱材。（４）多価アルコールがオリゴ糖類であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の蓄熱材。（６）多価アルコールが庶糖であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の蓄熱材。（６）ｌｉアルコールがポリアルキレングリコールであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の蓄熱材。