JPH08218063A - 潜熱蓄熱材組成物 - Google Patents
潜熱蓄熱材組成物Info
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- JPH08218063A JPH08218063A JP7045009A JP4500995A JPH08218063A JP H08218063 A JPH08218063 A JP H08218063A JP 7045009 A JP7045009 A JP 7045009A JP 4500995 A JP4500995 A JP 4500995A JP H08218063 A JPH08218063 A JP H08218063A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Abstract
(57)【要約】
【構成】 主剤である硫酸ナトリウム１０水和物１００
重量部に対し、凝固点降下剤としてアンモニウム塩およ
び／または尿素１０〜３５重量部と、相変化温度調整剤
として多価アルコール０．３〜５重量部と、必要に応じ
て相分離防止剤として固体酸５〜３０重量部とを含有す
る潜熱蓄熱材組成物である。 【効果】 蓄熱量の低下をきたすことなく、相変化温度
をより明確化し、かつ凝固温度と融解温度の差を小さく
することができる。また、相分離防止剤の添加により熱
履歴安定性にも優れた効果を奏する。
重量部に対し、凝固点降下剤としてアンモニウム塩およ
び／または尿素１０〜３５重量部と、相変化温度調整剤
として多価アルコール０．３〜５重量部と、必要に応じ
て相分離防止剤として固体酸５〜３０重量部とを含有す
る潜熱蓄熱材組成物である。 【効果】 蓄熱量の低下をきたすことなく、相変化温度
をより明確化し、かつ凝固温度と融解温度の差を小さく
することができる。また、相分離防止剤の添加により熱
履歴安定性にも優れた効果を奏する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、潜熱蓄熱材組成物に関
し、詳しくは、住宅やビル等の空調用冷暖房システムに
適した低温（５〜１０℃）域での蓄熱に有用な空調用冷
房システム用潜熱蓄熱材組成物に関する。
し、詳しくは、住宅やビル等の空調用冷暖房システムに
適した低温（５〜１０℃）域での蓄熱に有用な空調用冷
房システム用潜熱蓄熱材組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】空調用冷暖房システムに適した冷房用蓄
熱材としては、０℃〜１０℃の温度範囲の融解潜熱を利
用するものが実用上有用である。かかる蓄熱材の主剤と
しては、テトラデカン（融点５℃）やペンタデカン（融
点９．９℃）等のパラフィン系化合物が知られている
が、消防法の立場から考えるとこれらは可燃性物質であ
り、あまり使用されていないのが現状である。
熱材としては、０℃〜１０℃の温度範囲の融解潜熱を利
用するものが実用上有用である。かかる蓄熱材の主剤と
しては、テトラデカン（融点５℃）やペンタデカン（融
点９．９℃）等のパラフィン系化合物が知られている
が、消防法の立場から考えるとこれらは可燃性物質であ
り、あまり使用されていないのが現状である。
【０００３】一方、無機系化合物を蓄熱材の主剤とする
ものも知られているが、例えば、リン酸水素二ナトリウ
ム１２水和物とリン酸水素二カリウム６水和物との二元
系組成物（融解点５℃）は過冷却が完全に解決されてい
ないため、実用上大きな問題を有している。また、硝酸
リチウム３水和物を主成分とする硝酸リチウム３水和物
と塩化マグネシウム６水和物との二元系組成物（融解点
８〜１２℃）や硝酸リチウム３水和物−塩化マグネシウ
ム６水和物−臭化マグネシウム６水和物の三元系組成物
（融解点５．８〜９．７℃）などは消防法による危険物
第１類に該当しており、貯蔵方法、貯蔵量等の問題を残
し、実用化されるに至っていない。
ものも知られているが、例えば、リン酸水素二ナトリウ
ム１２水和物とリン酸水素二カリウム６水和物との二元
系組成物（融解点５℃）は過冷却が完全に解決されてい
ないため、実用上大きな問題を有している。また、硝酸
リチウム３水和物を主成分とする硝酸リチウム３水和物
と塩化マグネシウム６水和物との二元系組成物（融解点
８〜１２℃）や硝酸リチウム３水和物−塩化マグネシウ
ム６水和物−臭化マグネシウム６水和物の三元系組成物
（融解点５．８〜９．７℃）などは消防法による危険物
第１類に該当しており、貯蔵方法、貯蔵量等の問題を残
し、実用化されるに至っていない。
【０００４】ところが、硫酸ナトリウム１０水和物若し
くはその共融物は、融解潜熱が大きいこと、融点が３０
℃前後であること及び資源性に優れていること等から、
太陽熱利用、排熱利用或いは深夜電力の利用による冷暖
房の有用な潜熱蓄熱材として従来から知られており、古
くから研究されている。
くはその共融物は、融解潜熱が大きいこと、融点が３０
℃前後であること及び資源性に優れていること等から、
太陽熱利用、排熱利用或いは深夜電力の利用による冷暖
房の有用な潜熱蓄熱材として従来から知られており、古
くから研究されている。
【０００５】空調用冷暖房システムに適した冷房用蓄熱
材としては、０℃〜１０℃の温度範囲の融解潜熱を利用
するために、他の塩による共晶物の形成若しくは凝固点
降下剤の添加による方法が提案されている。凝固点降下
剤は公知なものとして、例えば、塩化ナトリウム、塩化
アンモニウム、臭化アンモニウム、塩化カリウム等が挙
げられる。また、特開平２−９２９８８号公報では、硫
酸ナトリウム１０水和物に対し各種無機塩を添加し、そ
れらの熱挙動を調べたところ、塩化アンモニウムの添加
が最も有効であると述べられている。
材としては、０℃〜１０℃の温度範囲の融解潜熱を利用
するために、他の塩による共晶物の形成若しくは凝固点
降下剤の添加による方法が提案されている。凝固点降下
剤は公知なものとして、例えば、塩化ナトリウム、塩化
アンモニウム、臭化アンモニウム、塩化カリウム等が挙
げられる。また、特開平２−９２９８８号公報では、硫
酸ナトリウム１０水和物に対し各種無機塩を添加し、そ
れらの熱挙動を調べたところ、塩化アンモニウムの添加
が最も有効であると述べられている。
【０００６】一方、硫酸ナトリウム１０水和物の欠点の
一つとして、硫酸ナトリウム１０水和物及びその共晶物
は非調和融解を示すことが知られている。すなわち、硫
酸ナトリウム１０水和物は融解時に硫酸ナトリウムの飽
和水溶液と硫酸ナトリウムの固体との２相に分離し、硫
酸ナトリウムの固体は飽和水溶液に比べて密度が大きい
ために容器の底に沈殿してしまう。この分離系を冷却す
ると沈殿した硫酸ナトリウムの固体の上に硫酸ナトリウ
ム１０水和物の結晶が形成され、これが障壁となって残
りの硫酸ナトリウムの固体が水と結合して硫酸ナトリウ
ム１０水和物となるのを妨害する。そのため、凝固−融
解の繰り返しにより、無水の硫酸ナトリウムが析出し相
変化に寄与しなくなり、蓄熱量が低下する問題である。
加えて、上記分離の際に過冷却防止剤の分離が同時に発
生し、過冷却を生じ易くするという問題も惹起する。
一つとして、硫酸ナトリウム１０水和物及びその共晶物
は非調和融解を示すことが知られている。すなわち、硫
酸ナトリウム１０水和物は融解時に硫酸ナトリウムの飽
和水溶液と硫酸ナトリウムの固体との２相に分離し、硫
酸ナトリウムの固体は飽和水溶液に比べて密度が大きい
ために容器の底に沈殿してしまう。この分離系を冷却す
ると沈殿した硫酸ナトリウムの固体の上に硫酸ナトリウ
ム１０水和物の結晶が形成され、これが障壁となって残
りの硫酸ナトリウムの固体が水と結合して硫酸ナトリウ
ム１０水和物となるのを妨害する。そのため、凝固−融
解の繰り返しにより、無水の硫酸ナトリウムが析出し相
変化に寄与しなくなり、蓄熱量が低下する問題である。
加えて、上記分離の際に過冷却防止剤の分離が同時に発
生し、過冷却を生じ易くするという問題も惹起する。
【０００７】この相分離の問題を解決するため、相分離
防止剤として、一般的には木材パルプ、メチルセルロー
ス、澱粉、アルギン酸塩、ポリアクリル酸の多価金属イ
オン結合架橋物（特開昭５４−１６３８７号公報）、カ
ルボキシメチルセルロース（特開昭６０−１１５７５号
公報）、シリカゲル、アタパルジャイト型粘土（米国特
許第３９８６９６９号明細書）等を添加して粘度を高く
し、所謂ゲル化状態とすることが試みられている。
防止剤として、一般的には木材パルプ、メチルセルロー
ス、澱粉、アルギン酸塩、ポリアクリル酸の多価金属イ
オン結合架橋物（特開昭５４−１６３８７号公報）、カ
ルボキシメチルセルロース（特開昭６０−１１５７５号
公報）、シリカゲル、アタパルジャイト型粘土（米国特
許第３９８６９６９号明細書）等を添加して粘度を高く
し、所謂ゲル化状態とすることが試みられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
硫酸ナトリウム１０水和物系の蓄熱材組成物にあって
は、明確な相変化温度をもつものの、凝固温度と融解温
度の差が４〜５℃と大きく、蓄熱組成物を凝固させるた
めにより低い温度まで冷却しなければならなかった。こ
のため、これを空調用冷房システムに適用すると、冷却
機にかかる負荷が増大するという欠点があった。この欠
点は、ハード面での改善は進んでいたが、蓄熱材そのも
のの改良は未だ行われていなかった。
硫酸ナトリウム１０水和物系の蓄熱材組成物にあって
は、明確な相変化温度をもつものの、凝固温度と融解温
度の差が４〜５℃と大きく、蓄熱組成物を凝固させるた
めにより低い温度まで冷却しなければならなかった。こ
のため、これを空調用冷房システムに適用すると、冷却
機にかかる負荷が増大するという欠点があった。この欠
点は、ハード面での改善は進んでいたが、蓄熱材そのも
のの改良は未だ行われていなかった。
【０００９】また、硫酸ナトリウム１０水和物系の蓄熱
材組成物の相分離問題の解決を図るために、その水分散
液がアルカリ性又は中性を示すところの従来の相分離防
止剤を添加しても、硫酸ナトリウムとアンモニウム塩の
共融物中のアンモニウム塩が凝固−融解の繰り返しによ
り分解し、長期安定性の点で満足の行くものでないのが
現状である。
材組成物の相分離問題の解決を図るために、その水分散
液がアルカリ性又は中性を示すところの従来の相分離防
止剤を添加しても、硫酸ナトリウムとアンモニウム塩の
共融物中のアンモニウム塩が凝固−融解の繰り返しによ
り分解し、長期安定性の点で満足の行くものでないのが
現状である。
【００１０】そこで本発明の第一の目的は、明確な相変
化温度をもち、凝固温度と融解温度の差が小さい、低温
域での蓄熱に有用な蓄熱材組成物を提供することにあ
る。
化温度をもち、凝固温度と融解温度の差が小さい、低温
域での蓄熱に有用な蓄熱材組成物を提供することにあ
る。
【００１１】また、本発明の第二の目的は、上記目的を
達成し得ると同時に、長期安定性に優れた蓄熱材組成物
を提供することにある。
達成し得ると同時に、長期安定性に優れた蓄熱材組成物
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく種々検討した結果、硫酸ナトリウム１０水和
物を主成分とし、従来報告されている凝固点降下剤のア
ンモニウム塩あるいは尿素を含む潜熱蓄熱材組成物に対
し、多価アルコールを少量添加することにより、より明
確な相変化温度をもち、かつ凝固温度と融解温度の差の
小さい空調用冷房システム用潜熱蓄熱材組成物が得られ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
解決すべく種々検討した結果、硫酸ナトリウム１０水和
物を主成分とし、従来報告されている凝固点降下剤のア
ンモニウム塩あるいは尿素を含む潜熱蓄熱材組成物に対
し、多価アルコールを少量添加することにより、より明
確な相変化温度をもち、かつ凝固温度と融解温度の差の
小さい空調用冷房システム用潜熱蓄熱材組成物が得られ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】また、この潜熱蓄熱材組成物において、相
分離防止剤を５〜３０重量部添加することにより、さら
に熱履歴安定性にも優れた効果を奏することを見出し
た。以下、本発明を（１）〜（５）に列挙する。
分離防止剤を５〜３０重量部添加することにより、さら
に熱履歴安定性にも優れた効果を奏することを見出し
た。以下、本発明を（１）〜（５）に列挙する。
【００１４】（１）主剤である硫酸ナトリウム１０水和
物１００重量部に対し、凝固点降下剤としてアンモニウ
ム塩および／または尿素１０〜３５重量部と、相変化温
度調整剤として多価アルコール０．３〜５重量部とを含
有する潜熱蓄熱材組成物である。
物１００重量部に対し、凝固点降下剤としてアンモニウ
ム塩および／または尿素１０〜３５重量部と、相変化温
度調整剤として多価アルコール０．３〜５重量部とを含
有する潜熱蓄熱材組成物である。
【００１５】（２）上記（１）の潜熱蓄熱材組成物にお
いて、主剤である硫酸ナトリウム１０水和物１００重量
部に対し、相分離化防止剤として固体酸５〜３０重量部
を含有する潜熱蓄熱材組成物である。
いて、主剤である硫酸ナトリウム１０水和物１００重量
部に対し、相分離化防止剤として固体酸５〜３０重量部
を含有する潜熱蓄熱材組成物である。
【００１６】（３）上記（２）の潜熱蓄熱材組成物にお
いて、固体酸が、ｐＨ７以下であるフィロ珪酸塩鉱物お
よび／またはｐＨ７以下である含水無晶形二酸化珪素で
ある潜熱蓄熱材組成物である。
いて、固体酸が、ｐＨ７以下であるフィロ珪酸塩鉱物お
よび／またはｐＨ７以下である含水無晶形二酸化珪素で
ある潜熱蓄熱材組成物である。
【００１７】（４）上記（１）〜（３）のうちいずれか
一つの潜熱蓄熱材組成物において、アンモニウム塩が、
塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、硫酸アンモニウ
ム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、炭酸水素
アンモニウムおよび塩化亜鉛アンモニウムからなる群か
ら選ばれる１種または２種以上の化合物である潜熱蓄熱
材組成物である。
一つの潜熱蓄熱材組成物において、アンモニウム塩が、
塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、硫酸アンモニウ
ム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、炭酸水素
アンモニウムおよび塩化亜鉛アンモニウムからなる群か
ら選ばれる１種または２種以上の化合物である潜熱蓄熱
材組成物である。
【００１８】（５）上記（１）〜（４）のうちいずれか
一つの潜熱蓄熱材組成物において、多価アルコールが、
エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−
プロパンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオー
ル、グリセリン、ジエチレングリコール、ジプロピレン
グリコールおよびポリエチレングリコールからなる群か
ら選ばれる１種または２種以上の化合物である潜熱蓄熱
材組成物である。
一つの潜熱蓄熱材組成物において、多価アルコールが、
エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−
プロパンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオー
ル、グリセリン、ジエチレングリコール、ジプロピレン
グリコールおよびポリエチレングリコールからなる群か
ら選ばれる１種または２種以上の化合物である潜熱蓄熱
材組成物である。
【００１９】以下、本発明をより具体的に説明する。本
発明の潜熱蓄熱材組成物において主剤として用いる硫酸
ナトリウム１０水和物とは、Ｎａ2ＳＯ4・１０Ｈ2Ｏな
る化学式で表わさる化合物であって、通常実験的、工業
的に用いられているものである。
発明の潜熱蓄熱材組成物において主剤として用いる硫酸
ナトリウム１０水和物とは、Ｎａ2ＳＯ4・１０Ｈ2Ｏな
る化学式で表わさる化合物であって、通常実験的、工業
的に用いられているものである。
【００２０】本発明において凝固点降下剤として用いる
アンモニウム塩とは、有機酸あるいは無機酸とアンモニ
アの塩であり、カチオン成分としてＮＨ4 +を有する塩の
ことである。なかでも、塩化アンモニウム、臭化アンモ
ニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸
アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、塩化亜鉛アンモ
ニウム等が好ましい。
アンモニウム塩とは、有機酸あるいは無機酸とアンモニ
アの塩であり、カチオン成分としてＮＨ4 +を有する塩の
ことである。なかでも、塩化アンモニウム、臭化アンモ
ニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸
アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、塩化亜鉛アンモ
ニウム等が好ましい。
【００２１】また、凝固点降下剤として用いる尿素と
は、（ＮＨ2 )2ＣＯなる化学式で表される化合物であっ
て、通常実験的、工業的に用いられているものである。
は、（ＮＨ2 )2ＣＯなる化学式で表される化合物であっ
て、通常実験的、工業的に用いられているものである。
【００２２】かかる凝固点降下剤は、主剤である硫酸ナ
トリウム１０水和物１００重量部に対して１０〜３５重
量部、好ましくは１５〜２５重量部用いられる。この配
合量が１０重量部未満であると凝固点降下が不十分であ
り、一方３５重量部を超えると蓄熱量が低下し、好まし
くない。
トリウム１０水和物１００重量部に対して１０〜３５重
量部、好ましくは１５〜２５重量部用いられる。この配
合量が１０重量部未満であると凝固点降下が不十分であ
り、一方３５重量部を超えると蓄熱量が低下し、好まし
くない。
【００２３】本発明の潜熱蓄熱材組成物において相変化
温度調整剤として用いる多価アルコールとは、アルコー
ル性水酸基を１分子中に２個以上有する有機化合物のこ
とであり、ジオール、トリオール、テトラオール、ペン
タオール、ヘキサオール、これらのアルキレンオキサイ
ド付加物、ポリアルキレンオキサイド等を挙げることが
できる。なかでも、エチレングリコール、プロピレング
コール、１、３−プロパンジオール、ブタンジオール、
ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセリン、ジ
エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエ
チレングリコール等が好ましく用いられる。
温度調整剤として用いる多価アルコールとは、アルコー
ル性水酸基を１分子中に２個以上有する有機化合物のこ
とであり、ジオール、トリオール、テトラオール、ペン
タオール、ヘキサオール、これらのアルキレンオキサイ
ド付加物、ポリアルキレンオキサイド等を挙げることが
できる。なかでも、エチレングリコール、プロピレング
コール、１、３−プロパンジオール、ブタンジオール、
ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセリン、ジ
エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエ
チレングリコール等が好ましく用いられる。
【００２４】かかる多価アルコールは、潜熱蓄熱材組成
物の融解温度と凝固温度の差（ΔＴ）を小さくする作用
を有する。このΔＴは、小さいほど相変化が明確であ
り、潜熱蓄熱材組成物を凝固させるために冷却する際、
凝固点以下に冷却する必要がなく、冷却機にかかる負担
を軽減することができる。
物の融解温度と凝固温度の差（ΔＴ）を小さくする作用
を有する。このΔＴは、小さいほど相変化が明確であ
り、潜熱蓄熱材組成物を凝固させるために冷却する際、
凝固点以下に冷却する必要がなく、冷却機にかかる負担
を軽減することができる。
【００２５】多価アルコールは、主剤である硫酸ナトリ
ウム１０水和物１００重量部に対して０．３〜５重量
部、好ましくは１．５〜３重量部用いられる。この配合
量が０．３重量部未満であると十分なΔＴの縮小ができ
ず、一方５重量部を超えると、蓄熱量の低下と熱履歴安
定性の低下をもたらす。
ウム１０水和物１００重量部に対して０．３〜５重量
部、好ましくは１．５〜３重量部用いられる。この配合
量が０．３重量部未満であると十分なΔＴの縮小ができ
ず、一方５重量部を超えると、蓄熱量の低下と熱履歴安
定性の低下をもたらす。
【００２６】次に、相分離防止剤が配合された本発明の
潜熱蓄熱材組成物において、当該相分離防止剤として用
いられるものは固体酸と称されるもので、プロトン供与
体または電子受容体として固体であればよく、例えば、
硫化鉱物、酸化鉱物またはフィロ珪酸塩鉱物に属する鉱
物粘土、酸性白土、酸化アルミニウム、酸化バナジウ
ム、二酸化珪素などの無機化合物、シリカとアルミナを
混合したシリカアルミナといった酸性酸化物、陽イオン
交換樹脂等の単独あるいはこれらの混合物とすることが
できる。なかでも、フィロ珪酸塩鉱物の中に分類される
カオリナイト、ハロイサイト、ディッカイト、ベントナ
イト等のｐＨ７以下であるカオリン鉱物粘土や、ｐＨ７
以下である含水無晶形二酸化珪素であって、６０メッシ
ュ（ＪＩＳ規格）のタイラー標準篩を通過する程度の粒
径である粉末が好ましい。これらは相分離防止剤のなか
でも特に水分散性が良く、熱的に安定な性質を有してい
る。
潜熱蓄熱材組成物において、当該相分離防止剤として用
いられるものは固体酸と称されるもので、プロトン供与
体または電子受容体として固体であればよく、例えば、
硫化鉱物、酸化鉱物またはフィロ珪酸塩鉱物に属する鉱
物粘土、酸性白土、酸化アルミニウム、酸化バナジウ
ム、二酸化珪素などの無機化合物、シリカとアルミナを
混合したシリカアルミナといった酸性酸化物、陽イオン
交換樹脂等の単独あるいはこれらの混合物とすることが
できる。なかでも、フィロ珪酸塩鉱物の中に分類される
カオリナイト、ハロイサイト、ディッカイト、ベントナ
イト等のｐＨ７以下であるカオリン鉱物粘土や、ｐＨ７
以下である含水無晶形二酸化珪素であって、６０メッシ
ュ（ＪＩＳ規格）のタイラー標準篩を通過する程度の粒
径である粉末が好ましい。これらは相分離防止剤のなか
でも特に水分散性が良く、熱的に安定な性質を有してい
る。
【００２７】これら相分離防止剤は、主剤である硫酸ナ
トリウム１０水和物１００重量部に対して５〜３０重量
部、好ましくは８〜２０重量部用いられる。この配合量
が５重量部未満であると十分な熱履歴安定性が得られ
ず、一方３０重量部を超えると蓄熱量が低くなり、潜熱
蓄熱材としての効率が低下する。
トリウム１０水和物１００重量部に対して５〜３０重量
部、好ましくは８〜２０重量部用いられる。この配合量
が５重量部未満であると十分な熱履歴安定性が得られ
ず、一方３０重量部を超えると蓄熱量が低くなり、潜熱
蓄熱材としての効率が低下する。
【００２８】かかる相分離防止剤が添加された本発明の
潜熱蓄熱材組成物は、相の粘度を上げ、その水分散液が
酸性サイドで安定し、アンモニウム塩の分解を防ぐこと
ができる。よって、この潜熱蓄熱材組成物は従来用いら
れていた相分離防止剤が添加された潜熱蓄熱材組成物に
比べ、熱履歴が安定し、繰り返しの使用に十分耐え得る
ものである。
潜熱蓄熱材組成物は、相の粘度を上げ、その水分散液が
酸性サイドで安定し、アンモニウム塩の分解を防ぐこと
ができる。よって、この潜熱蓄熱材組成物は従来用いら
れていた相分離防止剤が添加された潜熱蓄熱材組成物に
比べ、熱履歴が安定し、繰り返しの使用に十分耐え得る
ものである。
【００２９】また、本発明に使用する相分離防止剤は、
潜熱蓄熱材組成物を充填する容器の形状や過冷却防止剤
の添加量に応じて適宜増減することができる。
潜熱蓄熱材組成物を充填する容器の形状や過冷却防止剤
の添加量に応じて適宜増減することができる。
【００３０】本発明の潜熱蓄熱材組成物においては、過
冷却を防止するため、四ホウ酸ナトリウム１０水和物
（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7・１０Ｈ2Ｏ）を添加することもできる。
この場合、添加量は主剤である硫酸ナトリウム１０水和
物１００重量部に対して、３〜５重量部であることが好
ましい。
冷却を防止するため、四ホウ酸ナトリウム１０水和物
（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7・１０Ｈ2Ｏ）を添加することもできる。
この場合、添加量は主剤である硫酸ナトリウム１０水和
物１００重量部に対して、３〜５重量部であることが好
ましい。
【００３１】加えて、本発明の潜熱蓄熱材組成物には、
硫酸ナトリウム１０水和物の相分離防止剤への濡れ性を
向上させる目的で、β−ナフタレンスルホン酸ナトリウ
ム縮合体、クレオソート油スルホン酸ナトリウム縮合
体、メラミン樹脂スルホン酸ナトリウム、リグニンスル
ホン酸ナトリウム、ノニルフェノールポリオキシエチレ
ンエーテル、グルコン酸ナトリウムの如き界面活性剤を
潜熱蓄熱特性に影響のない程度、例えば０．０５〜０．
５重量％添加して、その系内粘度を減ずることも可能で
ある。
硫酸ナトリウム１０水和物の相分離防止剤への濡れ性を
向上させる目的で、β−ナフタレンスルホン酸ナトリウ
ム縮合体、クレオソート油スルホン酸ナトリウム縮合
体、メラミン樹脂スルホン酸ナトリウム、リグニンスル
ホン酸ナトリウム、ノニルフェノールポリオキシエチレ
ンエーテル、グルコン酸ナトリウムの如き界面活性剤を
潜熱蓄熱特性に影響のない程度、例えば０．０５〜０．
５重量％添加して、その系内粘度を減ずることも可能で
ある。
【００３２】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づき説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。な
お、融点および蓄熱量の測定にはJIS K ７１２２転移熱
測定方法を用い、示差走査型熱量計（セイコー電子工業
株製）により測定した。本発明の組成物の配合例および
それらの試験値を表１に、比較サンプル組成物の配合例
およびそれらの試験値を表２に夫々示す。以下の表で示
す配合処方の単位はすべて重量部である。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。な
お、融点および蓄熱量の測定にはJIS K ７１２２転移熱
測定方法を用い、示差走査型熱量計（セイコー電子工業
株製）により測定した。本発明の組成物の配合例および
それらの試験値を表１に、比較サンプル組成物の配合例
およびそれらの試験値を表２に夫々示す。以下の表で示
す配合処方の単位はすべて重量部である。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】次に、潜熱蓄熱材組成物の熱履歴安定性を
向上させるべく、各種相分離防止剤の配合を試みた。試
験には、以下に示す試料を相分離防止剤として用いた。 試料１ カオリナイト（タイラー標準篩 200メッシュパス） ｐＨ 5.9 試料２ カオリナイト（タイラー標準篩 60メッシュパス） ｐＨ 5.9 試料３ カオリナイト（タイラー標準篩 200メッシュパス） ｐＨ 6.5 試料４ ハロイサイト（タイラー標準篩 60メッシュパス） ｐＨ 5.9 試料５ 無晶形二酸化珪素（タイラー標準篩60メッシュパス） ｐＨ 6.0 試料６ 無晶形二酸化珪素（タイラー標準篩60メッシュパス） ｐＨ 7.5 試料７ ＤＥＡＥ−セルロース（タイラー標準篩60メッシュパス）ｐＨ 7.5 試料８ 無晶形二酸化珪素（タイラー標準篩60メッシュパス） ｐＨ10.5 試料９ アタパルジャイト（タイラー標準篩60メッシュパス） ｐＨ 7.5 試料10 ０．１Ｎ塩酸 ｐＨ 1.0
向上させるべく、各種相分離防止剤の配合を試みた。試
験には、以下に示す試料を相分離防止剤として用いた。 試料１ カオリナイト（タイラー標準篩 200メッシュパス） ｐＨ 5.9 試料２ カオリナイト（タイラー標準篩 60メッシュパス） ｐＨ 5.9 試料３ カオリナイト（タイラー標準篩 200メッシュパス） ｐＨ 6.5 試料４ ハロイサイト（タイラー標準篩 60メッシュパス） ｐＨ 5.9 試料５ 無晶形二酸化珪素（タイラー標準篩60メッシュパス） ｐＨ 6.0 試料６ 無晶形二酸化珪素（タイラー標準篩60メッシュパス） ｐＨ 7.5 試料７ ＤＥＡＥ−セルロース（タイラー標準篩60メッシュパス）ｐＨ 7.5 試料８ 無晶形二酸化珪素（タイラー標準篩60メッシュパス） ｐＨ10.5 試料９ アタパルジャイト（タイラー標準篩60メッシュパス） ｐＨ 7.5 試料10 ０．１Ｎ塩酸 ｐＨ 1.0
【００３６】但し、ここでいうｐＨは、試料２．５ｇを
ガラス共栓三角フラスコに入れ、水５０ｍｌを加え加熱
し、沸騰したら直ちに室温に冷却した試料水溶液のｐＨ
を測定したものである。
ガラス共栓三角フラスコに入れ、水５０ｍｌを加え加熱
し、沸騰したら直ちに室温に冷却した試料水溶液のｐＨ
を測定したものである。
【００３７】以上の試料１〜１０を、本発明の組成物で
ある前記配合例４，８，１０のいずれかに配合した各種
潜熱蓄熱材組成物について、１５℃で５時間、０℃で４
時間のサイクル試験を行い、３００回繰り返した後の各
潜熱蓄熱材組成物の蓄熱量の変化を測定した。試料１〜
５を用いた組成物の配合例とそれらの試験値を表３に、
試料１を過少および過大に用いた組成物の配合例および
試料６〜１０を用いた組成物の配合例とそれらの試験値
を表４に夫々示す。
ある前記配合例４，８，１０のいずれかに配合した各種
潜熱蓄熱材組成物について、１５℃で５時間、０℃で４
時間のサイクル試験を行い、３００回繰り返した後の各
潜熱蓄熱材組成物の蓄熱量の変化を測定した。試料１〜
５を用いた組成物の配合例とそれらの試験値を表３に、
試料１を過少および過大に用いた組成物の配合例および
試料６〜１０を用いた組成物の配合例とそれらの試験値
を表４に夫々示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】以上説明してきたように本発明の潜熱蓄熱
材組成物においては、硫酸ナトリウム１０水和物を主成
分とし、凝固点降下剤のアンモニウム塩あるいは尿素を
所定量含む潜熱蓄熱材組成物に対し、多価アルコールを
所定の少量添加したことにより、蓄熱量の低下をきたす
ことなく、相変化温度をより明確化し、かつ凝固温度と
融解温度の差を小さくすることができた。
材組成物においては、硫酸ナトリウム１０水和物を主成
分とし、凝固点降下剤のアンモニウム塩あるいは尿素を
所定量含む潜熱蓄熱材組成物に対し、多価アルコールを
所定の少量添加したことにより、蓄熱量の低下をきたす
ことなく、相変化温度をより明確化し、かつ凝固温度と
融解温度の差を小さくすることができた。
【００４１】また、この潜熱蓄熱材組成物に相分離防止
剤を５〜３０重量部添加した潜熱蓄熱材組成物において
は、凝固、融解の繰り返しによる潜熱蓄熱量の低下が少
なく、熱履歴安定性にも優れた効果を発揮し得た。
剤を５〜３０重量部添加した潜熱蓄熱材組成物において
は、凝固、融解の繰り返しによる潜熱蓄熱量の低下が少
なく、熱履歴安定性にも優れた効果を発揮し得た。
【００４２】従って、本発明の潜熱蓄熱材組成物は、住
宅やビル等の空調用冷暖房システムに適した低温（５〜
１０℃）の空調温度域で蓄熱できることから、既設の蓄
熱槽にも簡単に適用でき、このため設備等を削減するこ
とができる。また、深夜電力を利用して蓄熱できること
から、昼間の電力需要のピークを平準化することもで
き、省エネルギー性の高い潜熱蓄熱材組成物である。
宅やビル等の空調用冷暖房システムに適した低温（５〜
１０℃）の空調温度域で蓄熱できることから、既設の蓄
熱槽にも簡単に適用でき、このため設備等を削減するこ
とができる。また、深夜電力を利用して蓄熱できること
から、昼間の電力需要のピークを平準化することもで
き、省エネルギー性の高い潜熱蓄熱材組成物である。
フロントページの続き (72)発明者 増茂 光男 東京都荒川区東尾久七丁目２番35号 旭電 化工業株式会社内 (72)発明者 篠田 功 東京都荒川区東尾久七丁目２番35号 旭電 化工業株式会社内 (72)発明者 千葉 麻理子 東京都荒川区東尾久七丁目２番35号 旭電 化工業株式会社内 (72)発明者 楠間 誠 神奈川県横浜市鶴見区江ケ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 大竹 将申 神奈川県横浜市鶴見区江ケ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 佐野 誠 東京都江東区牡丹２丁目12番１号 株式会 社前川製作所内 (72)発明者 佐久間 誠一 東京都江東区牡丹２丁目12番１号 株式会 社前川製作所内 (72)発明者 岡 弘之 東京都江東区牡丹２丁目12番１号 株式会 社前川製作所内 (72)発明者 川崎 成武 神奈川県伊勢原市八幡台１−12−６
Claims (5)
- 【請求項１】 主剤である硫酸ナトリウム１０水和物１
００重量部に対し、凝固点降下剤としてアンモニウム塩
および／または尿素１０〜３５重量部と、相変化温度調
整剤として多価アルコール０．３〜５重量部とを含有す
る潜熱蓄熱材組成物。 - 【請求項２】 請求項１記載の潜熱蓄熱材組成物におい
て、主剤である硫酸ナトリウム１０水和物１００重量部
に対し、相分離防止剤として固体酸５〜３０重量部を含
有する潜熱蓄熱材組成物。 - 【請求項３】 請求項２記載の潜熱蓄熱材組成物におい
て、固体酸が、ｐＨ７以下であるフィロ珪酸塩鉱物およ
び／またはｐＨ７以下である含水無晶形二酸化珪素であ
る潜熱蓄熱材組成物。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のうちいずれか一項記
載の潜熱蓄熱材組成物において、アンモニウム塩が、塩
化アンモニウム、臭化アンモニウム、硫酸アンモニウ
ム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、炭酸水素
アンモニウムおよび塩化亜鉛アンモニウムからなる群か
ら選ばれる１種または２種以上の化合物である潜熱蓄熱
材組成物。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のうちいずれか一項記
載の潜熱蓄熱材組成物において、多価アルコールが、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プ
ロパンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオー
ル、グリセリン、ジエチレングリコール、ジプロピレン
グリコールおよびポリエチレングリコールからなる群か
ら選ばれる１種または２種以上の化合物である潜熱蓄熱
材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04500995A JP3471469B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 潜熱蓄熱材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04500995A JP3471469B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 潜熱蓄熱材組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218063A true JPH08218063A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3471469B2 JP3471469B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=12707375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04500995A Expired - Fee Related JP3471469B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 潜熱蓄熱材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3471469B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004052251A1 (ja) * | 2002-12-06 | 2004-06-24 | Tamai Kasei Co. Ltd. | 保冷袋 |
| JP2007112865A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | New Industry Research Organization | 潜熱輸送用スラリー |
| 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 |
| JP2013087276A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-13 | Yoshinobu Yamaguchi | 潜熱蓄熱体の形態 |
| JP2016522120A (ja) * | 2013-06-20 | 2016-07-28 | ヴァレオ システム テルミク | 自動車両の空気を冷却するための要素 |
| CN112480871A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-12 | 深圳国信储能技术有限公司 | 一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法 |
| US11149179B2 (en) * | 2017-02-08 | 2021-10-19 | Toho Gas Co., Ltd. | Latent heat storage material composition |
| CN115368621A (zh) * | 2021-05-18 | 2022-11-22 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 芳纶/聚多巴胺气凝胶薄膜、相变复合薄膜、制法及应用 |
-
1995
- 1995-02-10 JP JP04500995A patent/JP3471469B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004052251A1 (ja) * | 2002-12-06 | 2004-06-24 | Tamai Kasei Co. Ltd. | 保冷袋 |
| JP2007112865A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | New Industry Research Organization | 潜熱輸送用スラリー |
| 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 |
| JP2008184589A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Showa Kde Co Ltd | 潜熱蓄熱材組成物およびその製法 |
| JP2013087276A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-13 | Yoshinobu Yamaguchi | 潜熱蓄熱体の形態 |
| JP2016522120A (ja) * | 2013-06-20 | 2016-07-28 | ヴァレオ システム テルミク | 自動車両の空気を冷却するための要素 |
| US11149179B2 (en) * | 2017-02-08 | 2021-10-19 | Toho Gas Co., Ltd. | Latent heat storage material composition |
| CN112480871A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-12 | 深圳国信储能技术有限公司 | 一种相变温度为5℃的无机相变材料及其制备方法 |
| CN115368621A (zh) * | 2021-05-18 | 2022-11-22 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 芳纶/聚多巴胺气凝胶薄膜、相变复合薄膜、制法及应用 |
| CN115368621B (zh) * | 2021-05-18 | 2024-03-15 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 芳纶/聚多巴胺气凝胶薄膜、相变复合薄膜、制法及应用 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3471469B2 (ja) | 2003-12-02 |
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