JPS59157171A - 蓄熱材 - Google Patents

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水塩系の蓄熱材に関し、更
に詳細には繰り返し使用による蓄熱層の低下を極力防止
した蓄熱材に関するものである。

従来より、硫酸ナトリウム１０水塩系の蓄熱材は、硫酸
ナトリウム１０水塩の蓄熱層が他の無機水利塩に比較し
て高く、シかもコストも安く、安全性も良好で、暖房用
の蓄熱層として検討されてきた。しかしながら硫酸ナト
リウム１０水塩は■融点以下まで冷却しても固化せず熱
を取り出せない、所謂過冷却現象を発生する。

■凝固反応が包晶反応を伴う為、融解−凝固の繰り返し
で、無水物や低次水和物などが析出。

成長し、蓄熱層が低下してくるといった問題を有してい
た。

これに対し硫酸ナトリウム１０水塩系の蓄熱材に対して
有効な核形成剤として硼砂が見い出され過冷却現象に対
する問題はほぼ解消された。

しかしこれらの核形成剤を添加した蓄熱材は融解時無水
物が析出、沈降し、相分離するといった。問題があった
。

これに対し、該系にアタパルジ、ヤイト粘土。

シリカ微粉末、カルボキシメチルセルロニスなどの増貼
剤を添加しておくことにより、無水物を系に分散させて
おく方法や、蓄熱容器に機械的攪拌を加え相分離を防ぐ
方法などによりほぼ相分離の問題も解決されている。し
かしながら稼動時に、融解・凝固を繰り返すに従って１
分散された無水物が成長し、残存溶液濃度が次第に低下
する為、蓄熱量が低下するという問題は未解決のままで
あった。

そこで本発明者は、上記間一点を解決すべく鋭意研究を
重ねた結果、硫酸ナトリウム１ｏ水塩系の基材に核形成
剤と、増粘剤とを添加し・た系にメタリン酸カリウムを
添加することにより。

繰り返し使用による蓄熱量の低下を防止しうることを見
い出し本発明を完成したものである。

即ち本発明は硫酸ナトリウム１ｏ水塩及び／又は硫酸ナ
トリウム１ｏ水塩共融物よりなる基材と、核形成剤と、
増粘剤と、メタリン酸カリウムとから少なくともなる蓄
熱材を要旨とするものである。

次に本発明の各成分について説明する。

本発明の蓄ＡＩ！１栂の基材は硫酸ナトリウム１゜水塩
及び／又は硫酸ナトリウム１ｏ水塩共融物であり、共融
物を形成する物質としては塩化ナトリウム、塩化アンモ
ニウム、水などがあげられる。

核形成剤としては硫酸ナトリウム、１ｏ水塩系の暴利に
適したものであれば良いが特に硼砂が好適であり、その
使用量は基材１００重蹴部に対して０．５〜５重量部が
好適な範囲である。

増粘剤は無水物などの沈降防止のために使用するもので
、その具体例をあげるとシリカ微粉末、アタパルジャイ
ト粘土、クイソウ土、雲母微粉末、アスベスト粉などの
無機増粘剤、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリ
ル酸ナトリウムなどの有機増粘剤がある。その使用量は
無機増粘剤の場合は基材１００重量部に対して５〜２０
重看部、有機増粘剤の場合は基材１００重を部に対して
５〜８重量部が好ましい範囲である。

メタリン酸カリウムは分散した無水物の成長を防止する
ために使用するもので１本発明において重要な物質であ
り、その使用量は基材１００重量部に対して０１〜１０
重１部が好適な範囲である。０１重量部より少ないと効
果がなく。

１０重量部より多いと最早それ以上の効果はない。

上記成分以外に必要に応じて融点調節剤などの他の添加
剤を加えても良い。

次に本発明の蓄熱材の製造方法であるが、上記各成分を
混合することにより容易に得られる。

次に本発明の蓄熱材の作用について説明する。

□本発明の蓄熱材を加熱して行くと、固相の比熱に応じ
た顕熱を蓄熱して行き、その融点に達すると、融解しつ
つ融解潜熱を蓄熱する。更に加熱すると１液相の比熱に
応じた顕熱を蓄熱して行く。放熱の際は、先ず液相の顕
熱を放出し凝固点まで＠度が下がると、核形成剤の表面
から硫酸ナトリウム１０水塩及び／又は硫酸ナトリウム
１０水塩共融物の結晶が成長し、固化しつつ凝固潜熱を
放出する。更に冷却されると。

同相の顕熱を放出して行く。尚、融解、凝固それぞれの
過渡的状態（固液共存状態）では、固相と液相との間に
密度差が生じるが、増粘剤の存在により、液相の粘度が
高いため、同相の沈降による容器上下の硫酸ナトリウム
濃度の不均一は生じないし、硫酸ナトリウム１ｏ水塩及
び／又は硫酸ナトリウム１０水塩共融物溶液中に必然的
に析出する硫酸ナトリウム無水塩の結晶も５．粘度の効
果により分散状態を保ち、相分離には至らない、又、繰
り返し使用による１分散した硫酸ナトリウム無水塩の成
長もほとんどみられないが、これはメタリン酸カリウム
の存在が太きく起因しているものと思われる。

次に本発明を実施例により詳細に説明するが。

Ｉ４１施例中「部」とあるのは「重量部」を示す。

実施例１ 嘆酸ナトリウム１０水塩　　　　　１００部硼砂（核形
成剤）　　　　　　　　　　３部カルボキンメチルセル
ロース（増 粘剤）　　　　　　　　　　　　　　４部メタリン酸カ
リウム　　　　　　　　　　１部上記成分を混合し、融
解、攪拌することにより蓄熱材を得だ。

実施例２ 硫酸ナトリウム１０水塩　　　　　１００部塩化ナトリ
ウム　　　　　　　　　　　　８部硼砂（核形成剤）　
　　　　　　　　　６部カルボキシメチルセルロース（
増 粘剤）　　　　　　　　　　　　　　　４部メタリン酸
カリウム　　　　　　　　　１部上６′ｅ、成分を実施
例１と同様にして蓄熱材を得た。

実施例３ 硫酸ナトリウム１０水塩　　　　　ｉｏｏ部帽砂（核形
成剤）　　　　　　　　　　６部アタパルジャイト粘土
（増粘剤Ｊ　　　１０部メタリン酸カリウム　　　　　
　　　　　１部上記成分を実施例１と同様にして蓄熱材
を得た。

実施例４ 硫酸ナトリウム１０水塩　　　　　ｉｏ’ｏ部硼砂（核
形成剤）　　　　　　　　　　６部微粉状／リカ（増粘
剤）　　　　　　　１０．１メタリン酸カリウム　　　
　　　　　　　１部上記成分を実施例１と同様にして蓄
熱材を　　　−得た。

比較例１ 硫酸ナトリウム１０水塩　　　　　１００部硼砂（核形
成剤）　　　　　　　　　　３部カルボキシメチルセル
ロース（増 粘剤）　　　　　　　　　　　　　　４部上記成分を実
施例１と同様にして蓄熱材を得た。

比較例２ 硫酸ナトリウム１０水塩　　　　　ｉｏＯ部塩化ナトリ
ウム　　　　　　　　　　　　８部硼砂（核形成剤）　
　　　　　　　　　３部カルボキシメチルセルロース（
増 粘剤）　　　　　　　　　　　　　　４部上記成分を実
施例１と同様にして蓄熱材を得た。

以上、実施例１〜４．比較例１．２で侵られた蓄熱材各
々１００ｇを円筒谷゛器に充填し、中央に熱電対を付し
た（全で密封し１　これを６０゛Ｃと０°Ｃの１僅温槽
中に交互に浸漬し１円筒容器中の蓄熱材の融解・凝固を
繰り返した。１回の融解・凝固過程を１サイクルとし、
’１．’１０゜５０．１００サイクルにおける蓄熱曖を
１１１１１定した結果を表−１に示す。又、１サイクル
１最程の各蓄熱材の温度変化を示す＠度曲線を第１図に
１００サイクル過程の温度変化を示す温度曲線を第２図
に示す。尚、＠１図及び第２図に於いて５区間ａは６０
”Ｃ＠温槽中での融解過程であり９区間すは充分に融解
する゛ための６０°Ｃ保持時間を示し３区間Ｃは０°Ｃ
＠温槽中での凝固過程であり、ｌは融解時の吸熱による
温度一定区間、１１は凝固時の放熱による凝固温度維持
時間である。第１図の１サイクルに於ける凝固温度維持
時間１１と、第２図の１００サイクルに於ける凝固温度
維持時間１１を比較すると、実施例１゜６．４の蓄熱材
は、比較例１の蓄熱材に比べ、又。

実施例２の蓄熱材は比較例２の蓄熱材に比べて凝固温度
維持時間の減少が少なく、従って蓄熱肴の低下が少ない
ことがわかる。又１表−１においても、　　１　、　１
”’０．　５”０．　１００サイクル時点での各蓄装置
を比較すると、実施例の蓄熱材が比較例の蓄熱材に比べ
て蓄熱厳の低下が少な表−１ 以上に示すように本発明の蓄熱材は繰り返し開用による
蓄熱量の低下を極力防上した優れたものであり、暖房用
、特に・クツシブ暖房用蓄熱材のような長期間に渡って
使用する蓄熱量として有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１ザイクル僅程の各蓄熱材の温１Ｗ変化を示す
温度曲線であり、＠２図は１００サイクル過程の各蓄熱
材の温度変化を示す温度曲線である。縦軸は温度（°Ｃ
）を横軸は時間（分）を表わす。 ■・・・実砲例１，３，４．比較例１の蓄熱材の温度曲
線 ■・・・実施例２．比較例２の蓄熱材の温度曲線■・・
実施例１，３．４の蓄熱材の温度曲線■・・・比較例１
の蓄熱材の温度曲線 ■・・・実施例２の蓄熱材の温度曲線 （６）・・・比較例２の蓄熱材の温度曲線特許出願人　
ぺんてる株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１）・硫酸ナトＩＪウム１０水塩及び／又は硫酸ナト
   リウム１０水塩共融物よりなる基材と、核形成剤と、増
   貼剤と、メタリン酸カリウムとから少なくともなる蓄熱
   材。 （２）基材１００重量部に対して、メタリン酸カリウム
   の量が０１〜１０重量部である特許請求の範囲第１項記
   載の蓄熱材。