JPS62109885A - 流動性蓄熱材組成物 - 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】 産業上の利用分野 本発明は流動性蓄熱材組成物に関するものである。さら
に詳しくいえば、本発明は、従来の蓄熱材が適応できな
かった変形にも十分に適応しうる硫酸す）　リウム１０
水塩（以下ボウ硝と呼ぶ）を主成分とした、放熱状態に
おいて流動性を示す蓄熱材組成物に関するものである。

従来の技術 従来、ボウ硝は融解潜熱が６　Ｑ　Ｋｃａｌ　ｌＫ９と
大きく、かつその融点も３２℃である上に、塩化ナトリ
ウムのような塩と共融物を形成し、その融点を容易に低
下しうろことから、蓄熱材料として注目され、これを主
体とした蓄熱材が多数提案されている（特開昭５３−３
４６８７号公報、同５７−１５９８７１号公報、同５７
−２００４８２号公報、同５８−１８５９１７号公報）
。

そして、これらの公知の蓄熱材は、いずれもそれを融点
以下に冷却すると、無水ボウ硝と水とが反応してボウ硝
の結晶粒子が形成し、その結晶粒子が成長するとともに
潜熱が放出されるという機構を利用−ｒるものである。

しかしながら、これらの蓄熱材は、放熱の完了時におい
て、成長１〜た結晶粒子が粘土やシリカゲルなどの相分
離防止剤や核形成剤などと結合して硬い凝固物を形成す
るため、急激ＫＩＮ、動性を消失する。

このように、放熱時に凝固物となる蓄熱材は、たわみ性
や変形性などが要求される用途（例えば人体などの加温
及び冷却）には供することができず、また密閉容器内で
凝固した蓄熱材を局部的に加熱すると、その部分のみ蓄
熱材が融解し、融液は容器の加熱面と凝固蓄熱材との間
に閉じ込められ、融解時の体積膨張力により容器が変形
又は破損したり、あるいは凝固した蓄熱材が入った容器
を落下させた場合、容器が破損するなどの欠点を有して
いる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、このような欠点を克服し、放熱状態に
おいても硬く凝固することなく容易に変形又は流動しつ
る蓄熱材組成物を提供することにある。

問題点を解決するだめの手段 本発明者らは前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結
果、ボウ硝及び核形成剤を含有して成る蓄熱材組成物に
おいて、ボウ硝に対して所定量の水及び界面活性剤を配
合させることにより、その目的を達成［７うることを見
出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、ボウ硝及び核形成剤を含有して成
る蓄熱材組成物において、ボウ硝１００重量部に対して
、水５〜５０重量部及び界面活性剤０．１〜５重量部を
配合したことを特徴とする放熱状態において流動性を示
す蓄熱材組成物を提供するものである。

本発明の蓄熱材の主体をなすポウ硝と核形成剤とは、従
来用いられているものを、そのまま用いることができる
。核形成剤としては例えばＮａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２０
が用いられる。

本発明においては、水と界面活性剤とを組み合わせて用
いることが必要である。例えば界面活性剤を用いずに、
水の添加量を増加するのみでは、蓄熱材組成物を融点以
下で放熱させた場合、水溶液と大きな凝固体の２相に分
離し、該組成物は流動性を示すことができない。−万、
水を添加せず界面活性剤のみを添加した場合、放熱が進
むと、該組成物はそのまま大きな凝固体となって流動性
を示さない。これに対し、水と界面活性剤とを組み合わ
せてそれぞれ所定量用いることにより、放熱状態におい
ても流動性を有したものが得られる。

これは、無水ボウ硝と水との割合が１０水塩の組成にな
るように調合した蓄熱材組成物を冷却しても、すべてボ
ウ硝の結晶とならず、一部無水ボウ硝が残りその結晶が
成長するが、水を増電添加することにより、無水ボウ硝
の生成が防止され、また無水ボウ硝が生成したとしても
その結晶が犬きく成長するのが防止されるし、しかも放
熱時の相変化に関与しない水はボウ硝の結晶粒子及び核
形成剤などの固体粒子間に残存して蓄熱（オ組成慟に流
動性を付与する役割を果している。一方、界面活性剤の
添加により、放熱時にボウ硝の結晶が大きく成長するの
が防止され、流動性が助長される。

本発明組成物において用いられるＩＮ口活性剤は水溶液
中で界面活性を示すものであることが必要であり、この
ようなものとしては、例えばラウリン酸ナトリウム、ミ
リスチン駿ナトリウム、パルミチン酸ナトリウムオレイ
ン酸ナトリウム、ベヘニン酸すトリウムなどがある。こ
れらの界面活性剤はそれぞれ雫独で用いてもよいし、２
種以上組み合わせて用いてもよく、またこれらの中で、
特にラウリン酸ナトリウム、ミリスチン醒ナトリウム及
びパルミチン酸ナトリウムが好適である。

その他に、水に可溶であり、かつ晶癖変調効果のある界
面活性剤、例えばヘキサメタリン酸ナトリウムなどの使
用も可能である。

本発明組成物における水の添加量については、ボウ硝１
００重量部に対して、放熱状態で結晶などの固体間に水
を残存させ流動性を生みだすために、水は５重量部以上
を添加する必要があり、また単位重量当りの蓄熱量の低
下と融点の変ｆヒを最小限にするだめに、５０重量部以
下で使用する必要がある。好ましい添加量は、ボウ硝１
００重量部に対して１０〜２０重計部の範囲で選ばれる
。

一方、界面活性剤の添加量については、ボウ硝１００重
量部に対して、ボウ硝の結晶を小さくして流動性を高め
るために０．１重量部以上の添加が必要であり、また単
位重量当りの蓄熱量の低下と経済性の面から５重量部以
下で使用することが必要である。好ましい添加量は、ボ
ウ硝１００重量部に対して０．２〜１重量部の範囲であ
る。

本発明の蓄熱材組成物には、所望に応じて塩化カリウム
、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、硝酸カリウムな
どの融点を降下させるだめの融点調整剤、相分離防止剤
を添加することができる。

発明の効果 本発明の流動性蓄熱材組成物は、ボウ硝を主成分と；−
１かつ水と界面活性剤を所定量含有させたものであって
、放熱状態においても流動性を肩しており、従来の蓄熱
材で適応できなかった変形に対しても十分に適応するこ
とができるのでこのような変形を必要とする用途にも好
適に用いられ、しかも実用面において容器を変形又は破
損させることがなく潜熱をより効果的に利用することが
できるという利点がある。さらに、本発明の蓄熱材組成
物を使用することによシ、太陽熱、電力、廃熱などの有
効利用ができ、その工業的意義は大きい。

実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例、比鮫例 ボウ硝１００Ｍ量部に対してＮａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２
０３重量部及び水と界面活性剤とを次表に示すような割
合で添加し、１７種類の蓄熱材組成物を調製した。

この１７種類の試料をそれぞれ５０２計量して、内径３
０ｆｉｌ、高さ２００關のプラスチック製円筒容品１７
個にそれぞれ充てんし、熱電対を挿入して密封した。そ
の後、これら１７個の容器を５０℃に保ち完全に蓄熱さ
せたのち、２０℃の恒温水槽に入れて放熱を行い、試料
中にボウ硝の結晶が形成しはじめる温度（結晶温度）を
測定した。また１７種類の試料について、差動熱量計を
用い潜熱量を測定した。

一万、放熱状態における蓄熱材組成物の流動性を測定す
るために、１７種類の試料をそれぞれ５０２計量して、
幅１００萬−長さ１５０１１１１の透明合成樹脂ラミネ
ートフィルムの袋に充てんシールして、前記条件と同じ
条件で蓄熱及び放熱を行った。その後、袋の中心部を３
Ｋｙ／ｃｒＡの圧力で押し付けて、蓄熱材組成物の流動
性と状態を観察した。

こ瓦ら３項目の測定結果を別表に示す。

この表から分るように、添加する水の量を単に増加した
り、界面活性剤を単に添加するのみでは、流動性を示す
蓄熱材組成物は得られないが（試料番号ａ、ｃ、ｄ）、
水と界面活性剤とを併用することにより、流動性を示す
ものとなる（試料番号１〜１３）。しかしながら、この
場合でも水の添加ががボウ硝１００重量部に対］−で５
重量部より少ないと、流動性蓄熱材組成物は得られない
（試料番号ｂ）。

また、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸すトリウム
、パルミチン酸ナトリウムオレイン酸すｌ−’Ｊウノ１
、ベヘニン酸ナトリウムの界面活性剤は０．１重量部の
添加で流動性を示す蓄熱材組成物を与える（試料番号１
．４．６．８．１０）。

したがって、水と界面活性剤とを組み合わせて添加する
ことにより、流動性を示す蓄熱材となることが分かる。

また、本発明の蓄熱材組成物は潜熱をより効果的に維持
し、融点を大幅に低下することがないことも明らかであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　硫酸ナトリウム１０水塩及び核形成剤を含有して成
   る蓄熱材組成物において、該硫酸ナトリウム１０水塩１
   ００重量部に対して、水５〜５０重量部及び界面活性剤
   ０．１〜５重量部を配合したことを特徴とする放熱状態
   において流動性を示す蓄熱材組成物。 ２　界面活性剤がラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸
   ナトリウム、パルミチン酸ナトリウムオレイン酸ナトリ
   ウム及びベヘニン酸ナトリウムの中から選ばれた少なく
   とも１種である特許請求の範囲第１項記載の組成物。