JPH1143668A - 蓄熱材組成物 - Google Patents
蓄熱材組成物Info
- Publication number
- JPH1143668A JPH1143668A JP9201194A JP20119497A JPH1143668A JP H1143668 A JPH1143668 A JP H1143668A JP 9201194 A JP9201194 A JP 9201194A JP 20119497 A JP20119497 A JP 20119497A JP H1143668 A JPH1143668 A JP H1143668A
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- alkali metal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 −５℃付近に融点を有し、濃度変化に安定な
蓄熱材組成物の提供。 【解決手段】 コハク酸アルカリ金属塩１１〜２９重量
％及び水８９〜７１重量％からなることを特徴とする蓄
熱材組成物。
蓄熱材組成物の提供。 【解決手段】 コハク酸アルカリ金属塩１１〜２９重量
％及び水８９〜７１重量％からなることを特徴とする蓄
熱材組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱材組成物に関
する。詳しくは、コハク酸アルカリ金属塩及び水からな
る、融解潜熱を利用する低温用蓄熱材組成物に関する。
する。詳しくは、コハク酸アルカリ金属塩及び水からな
る、融解潜熱を利用する低温用蓄熱材組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】潜熱蓄熱材は、顕熱型蓄熱材に比べて蓄
熱密度が高く、相変化温度が一定であるため、熱の取り
出し温度が安定であるという利点を活かして実用化され
ている。潜熱蓄熱材として、氷、硫酸ナトリウム十水
塩、塩化カルシウム六水塩及び酢酸ナトリウム三水塩等
が知られている。中でも、深夜電力を利用した氷蓄熱シ
ステムが冷房用途に広く実用化されている。また、特開
平１−２４５０８２号公報には、果物や食品の冷却保存
等の分野に利用するために、無機塩を配合して０℃以下
に融点を有する無機塩と水の共晶組成物を利用した蓄熱
材組成物が提案されている。
熱密度が高く、相変化温度が一定であるため、熱の取り
出し温度が安定であるという利点を活かして実用化され
ている。潜熱蓄熱材として、氷、硫酸ナトリウム十水
塩、塩化カルシウム六水塩及び酢酸ナトリウム三水塩等
が知られている。中でも、深夜電力を利用した氷蓄熱シ
ステムが冷房用途に広く実用化されている。また、特開
平１−２４５０８２号公報には、果物や食品の冷却保存
等の分野に利用するために、無機塩を配合して０℃以下
に融点を有する無機塩と水の共晶組成物を利用した蓄熱
材組成物が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、０℃前後の
冷水を取り出すための融点−３〜−５℃の無機塩を配合
した水系蓄熱材組成物については、融点を無機塩の配合
量により調整するが、その融点は濃度変化に敏感であ
り、その調整が難しいという問題がある。加えて、無機
塩を配合した水系蓄熱材組成物は金属に対する腐食性が
あり、アイスオンコイル型やシェルアンドチューブ型に
は使用できないという問題もある。本発明の目的は、−
５℃付近に融点を有し、濃度変化に安定な蓄熱材組成物
を提供することにある。
冷水を取り出すための融点−３〜−５℃の無機塩を配合
した水系蓄熱材組成物については、融点を無機塩の配合
量により調整するが、その融点は濃度変化に敏感であ
り、その調整が難しいという問題がある。加えて、無機
塩を配合した水系蓄熱材組成物は金属に対する腐食性が
あり、アイスオンコイル型やシェルアンドチューブ型に
は使用できないという問題もある。本発明の目的は、−
５℃付近に融点を有し、濃度変化に安定な蓄熱材組成物
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
に鑑み鋭意検討した結果、コハク酸アルカリ金属塩及び
水を特定の割合で配合してなる組成物は、融点が−５℃
で安定することを見出し、本発明に到達した。即ち、本
発明の要旨は、コハク酸アルカリ金属塩１１〜２９重量
％及び水８９〜７１重量％からなることを特徴とする蓄
熱材組成物、にある。
に鑑み鋭意検討した結果、コハク酸アルカリ金属塩及び
水を特定の割合で配合してなる組成物は、融点が−５℃
で安定することを見出し、本発明に到達した。即ち、本
発明の要旨は、コハク酸アルカリ金属塩１１〜２９重量
％及び水８９〜７１重量％からなることを特徴とする蓄
熱材組成物、にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるコハク酸アル
カリ金属塩とは、コハク酸のモノアルカリ金属塩又はジ
アルカリ金属塩を意味する。アルカリ金属としては、リ
チウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム
等が挙げられるが、この中、ナトリウム又はカリウムが
好ましく、ナトリウムがより好ましい。コハク酸アルカ
リ金属塩の具体例としては、例えばコハク酸二ナトリウ
ム塩、コハク酸一ナトリウム塩、コハク酸二カリウム
塩、コハク酸一カリウム塩、等が挙げられる。この中、
コハク酸二ナトリウム塩又はコハク酸一ナトリウム塩が
好ましい。
カリ金属塩とは、コハク酸のモノアルカリ金属塩又はジ
アルカリ金属塩を意味する。アルカリ金属としては、リ
チウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム
等が挙げられるが、この中、ナトリウム又はカリウムが
好ましく、ナトリウムがより好ましい。コハク酸アルカ
リ金属塩の具体例としては、例えばコハク酸二ナトリウ
ム塩、コハク酸一ナトリウム塩、コハク酸二カリウム
塩、コハク酸一カリウム塩、等が挙げられる。この中、
コハク酸二ナトリウム塩又はコハク酸一ナトリウム塩が
好ましい。
【０００６】コハク酸アルカリ金属塩の含有量は、１１
〜２９重量％、好ましくは１３〜２５重量％である。コ
ハク酸アルカリ金属塩の含有量が１１重量％より少ない
と、−５℃付近と−２℃付近に融点を持ち、潜熱蓄熱材
として一定の温度で融解したいため使用が困難である。
コハク酸アルカリ金属塩の含有量が２９重量％より多い
と、溶解度の関係からコハク酸アルカリ金属塩が晶析し
組成が均一とならないことに加えて、蓄熱量が小さくな
るという問題がある。なお、コハク酸アルカリ金属塩と
して水和塩を用いる場合には、その結晶水は蓄熱材組成
物の水分として計算する。
〜２９重量％、好ましくは１３〜２５重量％である。コ
ハク酸アルカリ金属塩の含有量が１１重量％より少ない
と、−５℃付近と−２℃付近に融点を持ち、潜熱蓄熱材
として一定の温度で融解したいため使用が困難である。
コハク酸アルカリ金属塩の含有量が２９重量％より多い
と、溶解度の関係からコハク酸アルカリ金属塩が晶析し
組成が均一とならないことに加えて、蓄熱量が小さくな
るという問題がある。なお、コハク酸アルカリ金属塩と
して水和塩を用いる場合には、その結晶水は蓄熱材組成
物の水分として計算する。
【０００７】本発明の蓄熱材組成物は必要に応じて、融
点以下まで冷却されても結晶化しない、いわゆる過冷却
現象を防止するために過冷却防止剤としてヨウ化銀、硫
化銅、臭素酸カリウム、リン酸三カリウム、リン酸カル
シウム、氷核生成菌やコレステロールを配合してもよ
く、ヨウ化銀、臭素酸カリウム及びリン酸三カリウムが
好ましい。これら、過冷却防止剤の配合量はコハク酸ナ
トリウムと水からなる蓄熱材組成物１００重量部に対し
て０．０１〜３重量部が好ましい。
点以下まで冷却されても結晶化しない、いわゆる過冷却
現象を防止するために過冷却防止剤としてヨウ化銀、硫
化銅、臭素酸カリウム、リン酸三カリウム、リン酸カル
シウム、氷核生成菌やコレステロールを配合してもよ
く、ヨウ化銀、臭素酸カリウム及びリン酸三カリウムが
好ましい。これら、過冷却防止剤の配合量はコハク酸ナ
トリウムと水からなる蓄熱材組成物１００重量部に対し
て０．０１〜３重量部が好ましい。
【０００８】本発明の蓄熱材組成物は必要に応じて、水
不溶性吸水性樹脂及び／又はカルボキシメチルセルロー
ス等を増粘剤として配合しても良い。これら増粘剤の配
合量はコハク酸アルカリ金属塩と水からなる蓄熱材組成
物１００重量部に対して０．１〜５重量部が好ましい。
また、フェノール類、アミン類、ヒドロキシアミン類等
の酸化防止剤、クロム酸塩、ポリリン酸塩、亜硝酸ナト
リウム等の金属腐食防止剤、安息香酸ナトリウムや２，
６−ジ−ｔ−ブチルヒドロキシトルエン等の防腐剤を含
有してもよい。
不溶性吸水性樹脂及び／又はカルボキシメチルセルロー
ス等を増粘剤として配合しても良い。これら増粘剤の配
合量はコハク酸アルカリ金属塩と水からなる蓄熱材組成
物１００重量部に対して０．１〜５重量部が好ましい。
また、フェノール類、アミン類、ヒドロキシアミン類等
の酸化防止剤、クロム酸塩、ポリリン酸塩、亜硝酸ナト
リウム等の金属腐食防止剤、安息香酸ナトリウムや２，
６−ジ−ｔ−ブチルヒドロキシトルエン等の防腐剤を含
有してもよい。
【０００９】本発明の蓄熱材組成物の調合方法は、特に
限定されないが、コハク酸アルカリ金属塩と水、必要に
応じて添加剤を混合して均一に分散させればよい。より
均一に分散させるためには、蓄熱材組成物を４０〜７０
℃まで加熱し、撹拌混合する方法が挙げられる。
限定されないが、コハク酸アルカリ金属塩と水、必要に
応じて添加剤を混合して均一に分散させればよい。より
均一に分散させるためには、蓄熱材組成物を４０〜７０
℃まで加熱し、撹拌混合する方法が挙げられる。
【００１０】本発明の蓄熱材組成物の使用方法として
は、例えば、蓄熱容器に蓄熱材組成物を充填するカプセ
ル型、蓄熱容器を必要としないシェルアンドチューブ
型、クラッシュアイス型等が挙げられる。カプセル型
は、蓄熱材組成物をカプセル等の蓄熱容器に注入し、蓄
熱容器を密封することにより得られる。カプセルの材質
は、鉄、アルミニウム等の金属、高密度ポリエチレンや
ポリプロピレン及びポリカーボネート等のプラスチック
等が挙げられ、高密度ポリエチレンが好ましい。カプセ
ルの形状は、特に限定されず、例えば、球状、板状、パ
イプ状、くびれ筒状、双子球状、波板状等が挙げられ、
用途に応じて適宜選択される。シェルアンドチューブ型
は、シェル側に本発明蓄熱材組成物を充填し、チューブ
側をブライン等の不凍液を流し、チューブの周りに蓄熱
材を凍結させる方法である。クラッシュアイス方式はシ
ャーベット方式とも呼ばれ、シャーベット状の氷を作
り、これを循環するものである。
は、例えば、蓄熱容器に蓄熱材組成物を充填するカプセ
ル型、蓄熱容器を必要としないシェルアンドチューブ
型、クラッシュアイス型等が挙げられる。カプセル型
は、蓄熱材組成物をカプセル等の蓄熱容器に注入し、蓄
熱容器を密封することにより得られる。カプセルの材質
は、鉄、アルミニウム等の金属、高密度ポリエチレンや
ポリプロピレン及びポリカーボネート等のプラスチック
等が挙げられ、高密度ポリエチレンが好ましい。カプセ
ルの形状は、特に限定されず、例えば、球状、板状、パ
イプ状、くびれ筒状、双子球状、波板状等が挙げられ、
用途に応じて適宜選択される。シェルアンドチューブ型
は、シェル側に本発明蓄熱材組成物を充填し、チューブ
側をブライン等の不凍液を流し、チューブの周りに蓄熱
材を凍結させる方法である。クラッシュアイス方式はシ
ャーベット方式とも呼ばれ、シャーベット状の氷を作
り、これを循環するものである。
【００１１】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。
【００１２】実施例１及び２ コハク酸ナトリウム水溶液はコハク酸二ナトリウム六水
塩として販売されているキシダ化学社製試薬１級と純水
を用いて表−１に示す重量％になるよう配合し、５０℃
で撹拌しながら完全に融解させた。得られた蓄熱材組成
物５０ｇを５０ｃｃのガラスねじ口瓶（日電理化硝子株
式会社製ＳＶ−５０）に入れ、ねじ口瓶の底から１ｃｍ
の高さの温度を熱電対を用いて測定した。蓄熱材組成物
が充填されたガラスねじ口瓶を温度制御された水槽に入
れ、蓄熱材の融解温度を測定した。水槽の温度を−９℃
に保持し、実施例１及び２の蓄熱材組成物を完全に凝固
させた後、７．５℃／時の昇温速度で６℃まで加熱し、
６℃で保持し蓄熱材組成物の融解温度を測定した。水槽
の水温の温度変化を図−１（５）に示す。実施例１（図
−１（１））は６０分から１４０分にかけて、実施例２
（図−１（２））は６０分から１３０分にかけて、蓄熱
材組成物の温度が−５℃で変化せず、−５℃で融解して
いることが分かる。
塩として販売されているキシダ化学社製試薬１級と純水
を用いて表−１に示す重量％になるよう配合し、５０℃
で撹拌しながら完全に融解させた。得られた蓄熱材組成
物５０ｇを５０ｃｃのガラスねじ口瓶（日電理化硝子株
式会社製ＳＶ−５０）に入れ、ねじ口瓶の底から１ｃｍ
の高さの温度を熱電対を用いて測定した。蓄熱材組成物
が充填されたガラスねじ口瓶を温度制御された水槽に入
れ、蓄熱材の融解温度を測定した。水槽の温度を−９℃
に保持し、実施例１及び２の蓄熱材組成物を完全に凝固
させた後、７．５℃／時の昇温速度で６℃まで加熱し、
６℃で保持し蓄熱材組成物の融解温度を測定した。水槽
の水温の温度変化を図−１（５）に示す。実施例１（図
−１（１））は６０分から１４０分にかけて、実施例２
（図−１（２））は６０分から１３０分にかけて、蓄熱
材組成物の温度が−５℃で変化せず、−５℃で融解して
いることが分かる。
【００１３】比較例１及び２ 表−１に示す重量％に配合した以外は実施例１と同様に
評価した。比較例１（図−１（３））は−５℃付近と−
２℃から０℃にかけて融解温度が二カ所存在している。
比較例２（図−１（４））は、−９℃まで冷却しても凝
固しなかった。また、２３℃においても一部コハク酸二
ナトリウムが溶解せず沈殿しているので、蓄熱材組成物
としては不適である。
評価した。比較例１（図−１（３））は−５℃付近と−
２℃から０℃にかけて融解温度が二カ所存在している。
比較例２（図−１（４））は、−９℃まで冷却しても凝
固しなかった。また、２３℃においても一部コハク酸二
ナトリウムが溶解せず沈殿しているので、蓄熱材組成物
としては不適である。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明の蓄熱材組成物は−５℃付近に融
点を有し、且つ濃度変化に安定であるので、果物や食品
の冷却保存用等に有用である。
点を有し、且つ濃度変化に安定であるので、果物や食品
の冷却保存用等に有用である。
【図１】本発明の実施例及び比較例に用いられた蓄熱材
組成物の凝固融解温度曲線及び水槽中の水温の変化を示
す。
組成物の凝固融解温度曲線及び水槽中の水温の変化を示
す。
（１） 実施例１ （２） 実施例２ （３） 比較例１ （４） 比較例２ （５） 水温の変化
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千原 彰一 茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目３番１号 三菱化学株式会社筑波研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 コハク酸アルカリ金属塩１１〜２９重量
％及び水８９〜７１重量％からなることを特徴とする蓄
熱材組成物。 - 【請求項２】 ヨウ化銀、臭素酸カリウム及びリン酸三
カリウムから選ばれる少なくとも一種を該蓄熱材組成物
１００重量部に対して０．０１〜３重量部配合すること
を特徴とする請求項１に記載の蓄熱材組成物。 - 【請求項３】 水不溶性吸水性樹脂及び／又はカルボキ
シメチルセルロースを該蓄熱材組成物１００重量部に対
して０．１〜５重量部配合することを特徴とする請求項
１に記載の蓄熱材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9201194A JPH1143668A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 蓄熱材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9201194A JPH1143668A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 蓄熱材組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143668A true JPH1143668A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16436912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9201194A Pending JPH1143668A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 蓄熱材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1143668A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018117159A1 (ja) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 日産化学工業株式会社 | 蓄熱材 |
-
1997
- 1997-07-28 JP JP9201194A patent/JPH1143668A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018117159A1 (ja) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 日産化学工業株式会社 | 蓄熱材 |
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