JPS588712B2 - 蓄熱剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、チオ硫酸ナトリウム５水塩 （Ｎａ２Ｓ２０３Ｅ５Ｈ２０）を主体とする蓄鍼リ組成
物に関するものである。

一般的に、蓄熱を行なう方法には、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の代表的な例は水である。

水は比熱が大きく、取扱いが容易なうえ、なによりも極
めて安価である。

水以外には、砂利や砕石、レンガなどが使用されている
。

ところが、顕熱を利用して蓄熱しようとすると、蓄熱装
置の容量や重量が相当大きくなってしまう。

また、熱の放出に比例して蓄熱剤自身の温度が低下して
しまう欠点もある。

これに対し、潜熱を利用する方法には、無機水和塩や有
機の結晶性物質を用いるものが例として挙げられる。

この方法は、原理的には一定温度でおこる融解等の相変
化現象を１屈するもので、熱放出に伴う蓄熱剤の温度低
下は小さく、また融解等の相変化潜熱は一般的に大きい
のでコンパクトに蓄熱することができる。

本発明は、この無機水和塩の融解潜熱を利用して蓄熱す
る技術、特にチオ硫酸ナトリウム５水塩を用い、これを
蓄熱剤として用いるのに適するように改質する技術に関
するものである。

元来、チオ硫酸ナトリウム５水塩は、安価な蓄熱物質と
して知られているが、過冷却現象を顕著に示すという難
点がある。

チオ硫酸ナトリウム５水塩を、溶融状態から次第に降温
させた時、本来の相変化温度（４８℃）を過ぎても固化
（結晶化）せず放熱しないという過冷却現象は、仮に一
旦チオ硫酸ナトリウム５水塩に蓄熱しても所定の温度で
熱を取り出すことができないという実用上の不都合を生
じさせる。

従ってチオ硫酸ナトリウム５水塩を蓄熱剤として用いる
ためには、この過冷却現象を抑えることが肝要である。

本発明は、上述したチオ硫酸ナトリウム５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、蓄熱密
度の高い蓄熱剤組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、かかるチオ硫酸ナトリウム５水塩の過冷
却現象を抑制すべく、チオ硫酸ナトリウム５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
の研究を鋭意行った結果、チオ硫酸ナトリウム５水塩に
対して有効な核形成剤を発見し、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、チオ硫酸ナトリウ
ム５水塩に水酸化マグネシウム又は硫酸ストロンチウム
及び増粘剤が添加されてなる蓄熱剤組成物に存在する。

本発明においては、水酸化マクネシウム又は硫酸ストロ
ンチウムがチオ硫酸ナトリウム５水塩と接触して核形成
剤として有効に作用するのである５本発明に用いられる
水酸化マグネシウム又は硫酸ストロンチウムの添加量は
、いずれもチオ硫酸ナトリウム５水塩１００重量部に対
して０．０１重量部〜１５重量部の範囲が好ましく、更
に好ましくは０．１重量部〜５重量部の範囲が効果的に
用いられる。

尚、水酸化マグネシウムと備酸ストロンチウムとを併用
してもよいし、また他の核形成剤と併用してもよい。

本発明は、上述のように、チオ硫酸ナトリウム５水塩に
水酸化マグネシウム又は硫酸ストロンチウムを加えて、
過冷却現象を呈さない蓄熱剤を提供するものであるけれ
ども、蓄熱剤がさらされる温度にも依るが、加熱溶融時
における水酸化マグネシウム又は硫酸ストロンチウムの
沈降・凝集を防ぐ為に、更に、カルボキシメチルセルロ
ーズ、シリカ微粉末等の増粘剤を添加する。

又、固化放熱温度調節剤等の添加剤を適宜加えてもよい
。

而して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、凝固温度においては、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、固化（結晶化）の潜熱として、長時間に亘
って放熱し、完全に固相に変化すると、更に蓄熱剤自身
の温度を低下しつつ顕熱として熱を放出するのである。

上述のように、本発明の蓄熱剤組成物は、チオ硫酸ナト
リウム５水塩に水酸化マグネシウム又は硫酸ストロンチ
ウム及び増粘剤が添加されてなるから、安価で過冷却を
起すことのない安定した吸放熱性能を有し、且つ蓄熱密
度の高いものとなつている。

本発明の蓄熱剤組成物は室温より高い融点（約３５℃〜
４３℃）を有しているため、太陽エネルギーあるいは他
の熱源と組合せることによって、例えば床暖房や壁暖房
といった住宅用機器や、その他種々の蓄熱用途に使用し
得るのである。

以下本発明を実施例によって具体的に説明する。

実施例 １ チオ硫酸ナトリウム５水塩１００重量部に対して微粉末
シリカ（アエロジル＃３８０；日本アエロジル■製）３
重量部を添加し、攪拌混合して原試料を調製した。

この原試料３０７に水酸化マグネシウム０．６７を添加
し、攪拌混合したものを、内径１８ｍｍ、長さ１８０ｍ
ｍの試験管に入れ、その中央部に熱電対（ＩＣ）を挿入
し、上端をゴム栓で密封した。

そして、この試験管を６３℃の恒温水槽に浸漬して、内
部が溶融して６３℃になるまで充分加熱した。

次に、この試験管を２５℃の恒温水槽に浸漬して放熱冷
却させ、試験管内の蓄熱剤組成物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、この蓄熱剤組成物が過冷却を起こすことなく、
約４１℃で長時間固化放熱を行なつていることが確認さ
れた。

実施例 ２ 実施例１で調製した原試料３０グに硫酸ストロンチウム
０．１５Ｐを添加し、攪拌混合した蓄熱剤組成物を、実
施例１と同様にして、その放熱冷却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２のよう
になり、との蓄熱剤組成物が過冷却を起こすことなく、
約４２℃で長時間固化放熱を行なっていることが確認さ
れた。

上交例 実施例１で調製した核形成剤の添加されていない原試料
３０７の放熱冷却挙動を、実施例１と同様にして測定し
た。

この原試料の放熱冷却曲線は、第１図の３０ようになり
、この原試料が過冷却を起こし、ほとんど固化放熱する
ことな《雰囲気温度まで冷却されていることが確認され
た。

【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
いない従来の蓄熱剤組成物の放熱冷却挙動を示すグラフ
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チオ硫酸ナトリウム５水塩に水酸化マグネシウム又
   は硫酸ストロンチウム及び増粘剤が添加されてなる蓄熱
   剤組成物。 ２ チオ硫酸ナトＪウム５水塩１００重量部に対して、
   水酸化マグネシウム又は硫酸ストロンチウムが０．０１
   重量部〜１５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。