JPS6063270A - 蓄熱材組成物 - Google Patents

蓄熱材組成物

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JPS6063270A
JPS6063270A JP16935083A JP16935083A JPS6063270A JP S6063270 A JPS6063270 A JP S6063270A JP 16935083 A JP16935083 A JP 16935083A JP 16935083 A JP16935083 A JP 16935083A JP S6063270 A JPS6063270 A JP S6063270A
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JP
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heat storage
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boric acid
sodium
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Toshiro Kido
木戸 敏郎
Yutaka Iwamura
岩村 豊
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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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】 この発明は、硫酸ナトリウム1o水塩(Na2SO4・
10H20)を主成分とする潜熱蓄熱材組成物において
、融ブイー凝固の繰返しに上る潜熱蓄熱量の低下防止技
術に閣1゛るものである。
従来からNa2 SO4・10 H2Oは、融解潜熱が
60Kcal/Ky と大きく、その融点も32℃であ
り又Na CL管の各種の塩と共融物を作シ、その融点
を容易に低下できるため、例えばヒートポンプ、ソーラ
ーコレクター等と組合せた極めて好適な蓄熱材として、
注目されている。
しかし、NazSOa・10H20を蓄熱量としてイ史
用する場合には、二つの問題がある。その一つは融液を
冷却した際に融点よりも著しく低い温度まで過冷却する
事である。この過冷却現象は放熱を行う場合、相変化時
のdす;解浦熱を放出せずに液として温度が低下するた
め蓄Nk ’Aとしては致命的な欠点となる。この過冷
却現象を防止する手段としては、核生成物質として四ホ
ウ酸ナトリウム10水塩(Na2B40y・10H20
)を添加することで解決される事が米国特許26676
64号明i?lll @に開示されており、本発明の組
成物でもこの過冷却防止Na2B4O7・10BI20
等を使用する事は前提としている。他一つの間匣はNa
2804 ・10H20の融九了%性が非hl′1和を
示す事である、ずなわちNa2SO4・10thOはE
j!111・1イ時にNa2SO4の飽和溶液とN’9
..2304の固体2相に分離し、Na280m の固
体は溶液に比べて’:jff度が太きいために容器の底
に沈注する。仁の2相に分離した系を冷却すると、まず
沈i殴したNa2SO4の上部にNa2SO4・10H
20の結晶が形成され障壁となって残9のNa2SO4
がH2Oと結合して)Ja2SO+・toI−I20の
結晶になる事を妨げる。このため残留したNa2SO4
は相変化に寄与しなくなり、潜熱蓄熱」λが大幅に低下
する問題である。
夾用に際して最も重要な上記の相分N+iMの問題を解
決するために、融ブト百時の液をゲル化し、固体のNa
25Oa の沈澱を防ぎ均一に分散忍洞さぜる方法が提
案されている。
具体的には、相分離防止材に、おがくず、パルプ、メチ
ルセルロース、シリカゲル、各種粘土等を用いる方法が
あり、その中でもアタパルジャイト粘土が好適である事
が、特開昭53−34687号公報に記載されている。
しかしながら、上記アクパルジャイト粘土1使用して作
成された蓄熱材においては、良好な安定性を保証すると
いわれる。例えば、添加量がNa2804・10H20
100重量部に対して7〜10重量部の場合でも、 0300回の融フリ¥、−凝固のくり返しサイクルです
でに蓄熱量が約30 Kca/L/%に低下してしまう
■単位重量当りのイ刀期副11葺潜r、′シがおよそ4
0Kcat/に9と低い。
■7〜10111ili゛f41Sと多セ4°に添加す
るため、経済性に乏しい。
等の問題点がある。
上述したように、Na25Q4・101H,20の相分
離現象に対する防止策には問題点が多く、′IJl。在
でも研究段階である。実用化のためには、更に単位J(
(量当シの蓄熱量が犬きく、シかもその劣化が防げる蓄
熱利組成物が要望されている。
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Na2SO4・10 Hz Oと同等なコストで
相分離を防し、融5Q〒潜熱をより有効に利用でき、し
かも融解−存シ固の#’4r返しに対して十分な能力を
保持する蓄熱材を提供する事にある。
上記目的は、Na2SO4・1oHzOを主成分とする
潜熱蓄熱材組成物においてNazSOn ・10H20
100重量部に対してホウ酸を0.1重量部以上お・よ
びアルギン酸ソーダを0.IM量基部上5重量部未満が
含有している組成物を利用することによって容易に達成
される。
本発明の主佼部は相分離防止材としてホウ酸とアルギン
酸ソーダを組合せ′て用いる事にある。
その理由は、ゲル化材として少量で効果的なアルギン酸
ソーダもこれを単独で用いた場合、Na2804 ・1
0H2QNa2B407 ・1OH20の塩により塩析
が発生し、増粘性が大幅に低下し、ゲル化作用を失い相
分離防止効果を生みだすことができないからである。す
なわち、ホウ酸を添加する事によりアルギン酸ソーダの
塩析が防止でき、少tl添加で増粘性を示し相分離防止
が生じるのである。
ホウ酸の添加量はNa2SO4・10H20100i 
基部に対して0.1 亜14部以上にする事が塩析4防
止する上で必要である。アルギン酸ソーダはホウ酸全添
加する事により、0.1重量部以上5亘量部未満の少i
1で相分離防止効果を発揮する利点を生むのである。
本発明でいうホウ酸とは、オルトホウ酸、メタホウば、
テトラホウ酸、無水ポウ酸等の総称で特に効果的には、
オルトホウ酸、テトラホウ酸を用いることが好71ニジ
い0ホウIvの泳加量がNa25On10H20100
:xl!、量部に刻して21tL ’f、:、tH部を
越えて多い場合は溶ブ・+1′紋の関係から効果が変ら
ない。従って単位点)1当りの潜熱量を尚くしたい経済
上の7・見点からはその添加量を2 jJj、、’ ′
U、j一部以下に止め/こ方が良い。一方、アルギン酸
ソーダ斤加=風はホウi+HQを添加する事により、0
.1 J、i1貫部という、極めて少量の添加で相分1
’iif、防止効果を発揮し、逆に5−1.lI−、i
If部を越えて多い場合には°−且i、 i!1轟りの
潜熱量が低下するし泊淑粘度が向くなって攪拌調合でき
ii!i(+ くなる問題点がある。
捉って本発す」でいう蓄熱44組成では、ホウ酸を0 
+ 11t(=部具上(効果的には塩析防止、jN j
管IA:の点から0.5〜2 M 、t;4部)とアル
ギン酸ソーダを0.1〜5重量部(効果的には、相分’
PJil防止、;94合性の点から0.5〜2力j: 
J!1.f:部)を選ぶ事が望捷しい。
又、本発明の蓄熱量を製造する場合温合の順序としてま
ずアルギン酸ソーダを水とホウ酸でゲル化さぜ、次にN
a2 SO4及びNa2])、+07 ・10H20を
混合して形成させることを要する1、すなわち、蓄熱材
を製造するに必要な方法は、水、ホウ酸とアルギン酸ソ
ーダを混合し、 Na2SO4・10H20の融点以上
の温度で、上記混合物に必要量のNa2SO4及びNa
2 B 407・1 o’LI20を混合し、しかる後
に冷却して蓄熱材を形成させねばならない1、 その理由は上記のように調整させた蓄熱材組成物はNa
2BO4・ton、、0 の融PITF潜熱をより効果
的に維持し、利用する事を可能にするばかりでなく、繰
返し融解−凝固に対しても相分離防止効果も衰えないと
いう効果を生むが、混合方法を違えると、この効果は発
揮できないというおどろくべき現象があるからである、
本発明は、かかる現象の究明とその克服とがあってよう
やく完成されている。
本発明の蓄熱材組成物には、公知の融点調整材例えば、
塩化カリウム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、硝
酸カリウム等の共融物においても相分離防市剤として使
用可能である。更に晶癖変RI4 @1例えばヘギザメ
タリン酸ソーダ、オレインる事も可能であり、・“11
1に効果的にはラウリンf’;’+’2ソーダの組合ぜ
が好ましい。
以下、実力1′11例、比11・/1(iJ (てよっ
てその内容を明らかにする。
笑施例、比較例 Na2BO4會10I(20100−7:5 j’:、
8sisNa2B<07−10t(203重(IF 7
1Xホ ウ r役 X 、’jTj、、’ :Hj部ア
ルギン「俊ソーダ y、71(二:11部上記のノ(投
石組成においてホウ酸にオルトホウ酸を用いてx=1 
y=Q、l、 1.5の割合にした34・11類の試料
を本文記載の方法でjlM Jiにしその各々に順次試
オ゛1番号■、■、■と伺し7(−o又上記の/j5!
、料組成において、y=1でオルトホウ1獄な用いx=
Q、l。
2、オルトホウ酸の代わりにメタホウ隙を用い)(=0
.1. l、 2 のv111自で計5紳類の試料をI
”’fl 1llj¥し、その谷々に順次試料番号にV
、■、■、■、■ と伺した。比較のために上べ己の原
A″目11成においてホウ酸を添加せず、アルギン酸ソ
ーダを1 j、4iJ、:f部(X==O。
y=1)をa′有した試料とアルギンt・啄ソーダの代
わりにアクパルジャイト粘土をy==l、7 の割合で
試料を調整し、その3種類の試料に唄次試オ」番号■、
■、◎と伺した。
上記11種類の試別に伺き、初期潜熱(+(iの測定と
融角了−α81遍を100 、 200 、 300ザ
イクルくり返した後の潜熱蓄熱量とを測定しその値を第
1表に示した。尚、熱i1を測定は差動熱量計を用いて
測定した。 11 上記融1’+ンー凝固の1 ”)イクルは60℃(完全
融 。
て1サイクルに6時間をV14して行なうようにして評
価した。
以下頒白 ば 第1表から次の事が明らかである。ず々わちアルギン酸
ソーダのみの場合、初期の潜熱蓄熱量は高くても100
サイクル程度までに大幅な低下があるのに対して、本発
明による蓄熱材組成物はわずかな低下しかない。従って
、アルギン酸ソーダとホウ酸を組合せて添加する事によ
υ夕景添加でよシ良好な相分離防止効果がある事がわか
る。(試料番号■と■を対比アタパルジャイト粘土の場
合、本発明と同等な相分離防止効果を持つためには5N
量部を越えて添加する必要があり、初期値から単位重量
当りの潜熱蓄熱量の低い値にとどまっている事がわかる
。(試料番号■、■、■と■、◎を対比) 本発明は上述の構成を持つ事によりNa2SO4・10
H20とほぼ同等のコストで融59C潜熱をよシ冶効に
利用でき、しかもくり返し安定性の優れた蓄熱材組成物
を提供する事ができる。又、本発明の蓄熱材組成物を使
用する事により今後一段と重要視される熱エネルギーの
有効利用に貢献するものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 硫酸す) IJウム1o水塩を主成分とする潜熱蓄熱材
    組成物にかいて、硫酸ナトリウム1o水塩100重−j
    1;部に対してホウ1′1りを0.1虫か1部以上およ
    びアルギン酸ソーダをo、i重量部以上5几没部未満が
    含イjしていることを特徴とする潜熱蓄熱材組成物
JP16935083A 1983-09-16 1983-09-16 蓄熱材組成物 Granted JPS6063270A (ja)

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JP16935083A JPS6063270A (ja) 1983-09-16 1983-09-16 蓄熱材組成物

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JPH0443949B2 JPH0443949B2 (ja) 1992-07-20

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008093876A1 (ja) * 2007-01-31 2008-08-07 Showa Kde Co., Ltd. 潜熱蓄熱材組成物およびその製法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008093876A1 (ja) * 2007-01-31 2008-08-07 Showa Kde Co., Ltd. 潜熱蓄熱材組成物およびその製法
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