JPS585386A - 潜熱蓄熱材組成物 - Google Patents
潜熱蓄熱材組成物Info
- Publication number
- JPS585386A JPS585386A JP10421081A JP10421081A JPS585386A JP S585386 A JPS585386 A JP S585386A JP 10421081 A JP10421081 A JP 10421081A JP 10421081 A JP10421081 A JP 10421081A JP S585386 A JPS585386 A JP S585386A
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- JP
- Japan
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- emulsion
- heat storage
- phase separation
- heat
- sodium sulfate
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- Granted
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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。
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水塩を主体とする蓄熱材組
成物に関するもので凝固・放熱時に際しての相分離現象
を防止し、長期に亘って寿命を保持するなど、蓄熱性能
を改善したものである。
成物に関するもので凝固・放熱時に際しての相分離現象
を防止し、長期に亘って寿命を保持するなど、蓄熱性能
を改善したものである。
従来−１太陽熱冷暖房や給湯用に使用されている蓄熱に
は主として水の顕熱を利用した方法が用いられているが
、この方法では、蓄熱装置の大型化が必要であり、また
熱の放出と共に蓄熱材自体の温度が低下してしまう欠点
がある。これに対し潜熱を利用する方法には、有機の結
晶性物質や無機水利塩を用いるものが例として挙げられ
ている。
は主として水の顕熱を利用した方法が用いられているが
、この方法では、蓄熱装置の大型化が必要であり、また
熱の放出と共に蓄熱材自体の温度が低下してしまう欠点
がある。これに対し潜熱を利用する方法には、有機の結
晶性物質や無機水利塩を用いるものが例として挙げられ
ている。
この方法は原理的には、物質の固・液相間の相変化現象
を利用するため、その物質に固有の一定温度で熱の放出
が可能でこれに伴う蓄熱材の温度変化が程んど無く、ま
た顕熱に比して体積（重量）当りの熱量が大きいので蓄
熱装置の小型化が可能である等の利点がある。
を利用するため、その物質に固有の一定温度で熱の放出
が可能でこれに伴う蓄熱材の温度変化が程んど無く、ま
た顕熱に比して体積（重量）当りの熱量が大きいので蓄
熱装置の小型化が可能である等の利点がある。
本発明は、無機水利塩物質の融解潜熱を利用して蓄熱す
る技術、特に安価で融解温度域が太陽熱空調システムや
給湯用に適しており、蓄熱量も約６０ Ｃａ Ｉ／ｇ
’と大きい硫酸ナトリウム１０水塩を蓄熱材として長期
間使用可能のように改質する技術に関するものである。
る技術、特に安価で融解温度域が太陽熱空調システムや
給湯用に適しており、蓄熱量も約６０ Ｃａ Ｉ／ｇ
’と大きい硫酸ナトリウム１０水塩を蓄熱材として長期
間使用可能のように改質する技術に関するものである。
硫酸ナトリウム１０水塩（以下、Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ
２０と記す）は、石油脱硫時の副産物として大量かつ安
価に得られ、保有蓄熱量も相対的に大きいが、その融点
は包晶点であり、蓄放熱のくり返しと共に次第に２相に
分離し、未融解結晶が器 ７底に沈降する相分離現象を
起すため潜熱蓄熱材としての機能を果し得ない欠点があ
る。
２０と記す）は、石油脱硫時の副産物として大量かつ安
価に得られ、保有蓄熱量も相対的に大きいが、その融点
は包晶点であり、蓄放熱のくり返しと共に次第に２相に
分離し、未融解結晶が器 ７底に沈降する相分離現象を
起すため潜熱蓄熱材としての機能を果し得ない欠点があ
る。
本発明は、相分離防止剤として酸性白土とＯ／Ｗ型エマ
ルジョンラテックスの混合物を用いることにより、従来
の粘度類物質を使用したものよりも更に相分離防止効果
を向上させたもので以下に本発明の詳細を記す。
ルジョンラテックスの混合物を用いることにより、従来
の粘度類物質を使用したものよりも更に相分離防止効果
を向上させたもので以下に本発明の詳細を記す。
一般に相分離現象は、包晶点系物質に特有な現象で、こ
のため潜熱型蓄熱材への応用が著るしく制約されて来た
。その代表的なＮａ ２８０ ａ・１０Ｈ２０は、吸熱
融解時に全体の約３０％弱がＮａ２５Ｏａ（無水物結晶
）となり、残りのＮａ２５Ｏ，ａを含む水溶液と２相に
分離する。放熱・凝固時では分離した２相間で反応させ
て、Ｎａ２ＳＯ４・ＩＤＨ２Ｏを生成せねばならないが
、この逆反応は水利反応のため極めて遅く、更に凝固時
の過冷却現象のため一層遅延してしまう。このため凝固
時の放熱量は大巾に減少して蓄熱材としての機能は全く
失われてしまう。これまで相分離現象を防止するために
、チキントロピックな物質を混ぜて全体を均一に保持す
るなどの方法が採られて来た。
のため潜熱型蓄熱材への応用が著るしく制約されて来た
。その代表的なＮａ ２８０ ａ・１０Ｈ２０は、吸熱
融解時に全体の約３０％弱がＮａ２５Ｏａ（無水物結晶
）となり、残りのＮａ２５Ｏ，ａを含む水溶液と２相に
分離する。放熱・凝固時では分離した２相間で反応させ
て、Ｎａ２ＳＯ４・ＩＤＨ２Ｏを生成せねばならないが
、この逆反応は水利反応のため極めて遅く、更に凝固時
の過冷却現象のため一層遅延してしまう。このため凝固
時の放熱量は大巾に減少して蓄熱材としての機能は全く
失われてしまう。これまで相分離現象を防止するために
、チキントロピックな物質を混ぜて全体を均一に保持す
るなどの方法が採られて来た。
例として、白土類の一種であるアタパルジャイトを添加
する方法がある。この物質は吸水性が極めて太き（Ｎａ
イオンに配位した水分子を吸着してＮａ２ＳＯ４φ１０
Ｈ２０を包み込み相分離の防止に寄与しているものと思
われる。しかしアタパルジャイトは、同時に脱水現象も
起すので蓄放熱サイクルの繰返しと共に吸着した水分子
を次第に離脱する。このため条件にもよるが、一般は数
１０回のサイクル繰“返し後に相分離による沈澱物が生
成して放熱量が低下する。即ちアタパル・ジャイトの相
分離防止能力は短期間に限られたものと見做すことが出
来る。太陽熱空調システムや給湯用に用いられる蓄熱材
は少くとも１０年以上の使用に耐えるものが要求され、
途中で交換するにしても数年の寿命が必要でありアクパ
ルジャイトによる相分離防止策はこの要求に答えられな
い。
する方法がある。この物質は吸水性が極めて太き（Ｎａ
イオンに配位した水分子を吸着してＮａ２ＳＯ４φ１０
Ｈ２０を包み込み相分離の防止に寄与しているものと思
われる。しかしアタパルジャイトは、同時に脱水現象も
起すので蓄放熱サイクルの繰返しと共に吸着した水分子
を次第に離脱する。このため条件にもよるが、一般は数
１０回のサイクル繰“返し後に相分離による沈澱物が生
成して放熱量が低下する。即ちアタパル・ジャイトの相
分離防止能力は短期間に限られたものと見做すことが出
来る。太陽熱空調システムや給湯用に用いられる蓄熱材
は少くとも１０年以上の使用に耐えるものが要求され、
途中で交換するにしても数年の寿命が必要でありアクパ
ルジャイトによる相分離防止策はこの要求に答えられな
い。
本発明者らは、長期に亘る蓄放熱のくり返しでも相分離
現象を発生せず、従って寿命の長い相分離防止剤の検索
を行って来たが、安価で人手容易の酸性白土と乳化重合
した合成樹脂エマルジョンラテックスの混合物が極めて
有効であることを見出した。
現象を発生せず、従って寿命の長い相分離防止剤の検索
を行って来たが、安価で人手容易の酸性白土と乳化重合
した合成樹脂エマルジョンラテックスの混合物が極めて
有効であることを見出した。
酸性白土は３層構造を有するモンモリロナイト系粘度を
主成分とする吸着性の極めて強い多孔性の微粉末物質で
Ｎａ２ＳＯ４分子周辺に配位した水分子と層間のＨ＋イ
オンが強固に結合・吸着する。また、Ｏ／Ｗ型合型構成
樹脂エマルジョン分子を吸着結合した酸性白土粒子とそ
の親水性基部分で結合して酸性白土粒子間の結合剤とし
て働き、全体として弱いゲル構造を構成する。このこと
は酸性白土がエマルジョンラテックスの増粘作用を有す
ることからもうなずける。使用するエマルジョンラテッ
クスの乳化剤はノニオン系またはアニオン系のもの何れ
でもよいが酸性白土ではアニオン系のものが好ましい。
主成分とする吸着性の極めて強い多孔性の微粉末物質で
Ｎａ２ＳＯ４分子周辺に配位した水分子と層間のＨ＋イ
オンが強固に結合・吸着する。また、Ｏ／Ｗ型合型構成
樹脂エマルジョン分子を吸着結合した酸性白土粒子とそ
の親水性基部分で結合して酸性白土粒子間の結合剤とし
て働き、全体として弱いゲル構造を構成する。このこと
は酸性白土がエマルジョンラテックスの増粘作用を有す
ることからもうなずける。使用するエマルジョンラテッ
クスの乳化剤はノニオン系またはアニオン系のもの何れ
でもよいが酸性白土ではアニオン系のものが好ましい。
また合成樹脂は種類は問わないがエマルジョン粒子径は
数ミ５クロン以下のものがよい。つまり、酸性白土とエ
マルジョンラテックスＧＸ、Ｎａ２５Ｏａ・１ΩＨ２０
の相分離、沈降現象を弱いゲル構造を構成することによ
り２重に防止する作用を有する。
数ミ５クロン以下のものがよい。つまり、酸性白土とエ
マルジョンラテックスＧＸ、Ｎａ２５Ｏａ・１ΩＨ２０
の相分離、沈降現象を弱いゲル構造を構成することによ
り２重に防止する作用を有する。
次に本発明の実施例を記す。
〈実施例〉
Ｎａ２ＳＯ４φ１０Ｈ２０４５ｇｒに硼砂１．５ｇｒ、
酸性白土（２００メツシュ通過８５％以上のもの）６ｇ
「、スチレンナクリル共重合エマルジョン（昭和高分子
■製ポリゾールＣＡ−Ｆ、アニオン系濃度４５％）４ｇ
ｒを加え本試料を調整した。別に比較試料として、囚Ｎ
ａ２５Ｏａ・１０ Ｈ２０５０ｇ ｒに硼砂２ｇｒを加
えたもの。
酸性白土（２００メツシュ通過８５％以上のもの）６ｇ
「、スチレンナクリル共重合エマルジョン（昭和高分子
■製ポリゾールＣＡ−Ｆ、アニオン系濃度４５％）４ｇ
ｒを加え本試料を調整した。別に比較試料として、囚Ｎ
ａ２５Ｏａ・１０ Ｈ２０５０ｇ ｒに硼砂２ｇｒを加
えたもの。
（Ｂｌ（Ａｌ試料に更にアタパルジャイ）５ｇｒを加え
たもの２種を調整した゛。これらをＣＣ熱電対を挿入し
たガラス製試験管に入れて密栓し、５０℃の湯浴中に浸
漬して一様に融解−吸熱させた後、１．０００ｍ１の水
を入れたジェワーびん中に浸漬して放熱させ、蓄熱材と
水温変化を記録・測定し放熱量を求めた。この蓄・放熱
サイクルをくり返して放熱量の低下率、凝固開始温度お
よび目視による相分離現象の進行度を測定追跡した。
たもの２種を調整した゛。これらをＣＣ熱電対を挿入し
たガラス製試験管に入れて密栓し、５０℃の湯浴中に浸
漬して一様に融解−吸熱させた後、１．０００ｍ１の水
を入れたジェワーびん中に浸漬して放熱させ、蓄熱材と
水温変化を記録・測定し放熱量を求めた。この蓄・放熱
サイクルをくり返して放熱量の低下率、凝固開始温度お
よび目視による相分離現象の進行度を測定追跡した。
結果を表−１に示す。本試料は蓄熱材含有率が小さいの
で初回の放熱量は少ないが６０サイクルでも９０％を維
持しているが比較試料は共に初回放熱量は大きいがサイ
クル数の増加共に低下率が大となり、また、相分離現象
の発生が見られた。
で初回の放熱量は少ないが６０サイクルでも９０％を維
持しているが比較試料は共に初回放熱量は大きいがサイ
クル数の増加共に低下率が大となり、また、相分離現象
の発生が見られた。
また、４０サイクル時の凝固開始温度（発核温度）は、
（ＡＩ）Ｎａ ２８０４ ・１０Ｈ２０の約３０℃に対
して他試料共大差ない。この事は使用した相分離防止剤
は、過冷却現象に大きく関与しないことを示している。
（ＡＩ）Ｎａ ２８０４ ・１０Ｈ２０の約３０℃に対
して他試料共大差ない。この事は使用した相分離防止剤
は、過冷却現象に大きく関与しないことを示している。
２） 沈澱発生
特許出願人
昭和５６年８月２．ｈ
特許庁長官 島、春樹 殿
■、事件の表示
昭和５６年特許願第 １０４２１０ 号２、 発
明の名称 潜熱蓄熱材組成物 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 明細書の発明の詳細な説明の欄
明の名称 潜熱蓄熱材組成物 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 明細書の発明の詳細な説明の欄
Claims (1)
- 硫酸ナトリウム１ｏ水塩からなる潜熱蓄熱材において該
硫酸ナトリウム１０水塩１０ｏ重量部に対して酸性白土
と水中油滴型合成樹脂エマルジョン（０／Ｗ型）を夫々
１０〜２０重量部、５〜１５重量部添、加したことを特
徴とする潜熱蓄熱材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10421081A JPS585386A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 潜熱蓄熱材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10421081A JPS585386A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 潜熱蓄熱材組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS585386A true JPS585386A (ja) | 1983-01-12 |
| JPS6367513B2 JPS6367513B2 (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=14374596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10421081A Granted JPS585386A (ja) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | 潜熱蓄熱材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS585386A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4673520A (en) * | 1982-02-23 | 1987-06-16 | Allied Colloids Ltd. | Thermal energy storage compositions |
| US4740325A (en) * | 1982-02-23 | 1988-04-26 | Allied Colloids Limited | Thermal energy storage compositions |
| WO1992020755A1 (en) * | 1991-05-24 | 1992-11-26 | Hughes Thomas E | Heat exchange medium and articles for use thereof |
| 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 |
-
1981
- 1981-07-02 JP JP10421081A patent/JPS585386A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4673520A (en) * | 1982-02-23 | 1987-06-16 | Allied Colloids Ltd. | Thermal energy storage compositions |
| US4740325A (en) * | 1982-02-23 | 1988-04-26 | Allied Colloids Limited | Thermal energy storage compositions |
| WO1992020755A1 (en) * | 1991-05-24 | 1992-11-26 | Hughes Thomas E | Heat exchange medium and articles for use thereof |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6367513B2 (ja) | 1988-12-26 |
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