JPH0292986A - 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、酢酸ナトリウム３永和物を主材とする蓄熱剤
組成物に関し、特に融点調節剤としてエチレングリコー
ルを配合し、融点即ち相変化温度を調整することによっ
て任意の潜熱利用温度が得られる様にした蓄熱材組成物
に関するものである。

［従来の技術］ たとえば塩化カルシウム６水和物、硫酸ナトリウム１０
水和物、チオ硫酸ナトリウム５永和物、酢酸ナトリウム
３水和物等の無機質水和物は水和物特有の大きな凝固−
融解潜熱を有しているところから、蓄熱材としての利用
が種々検討され、施設園芸や栽培用の温室、住宅暖房あ
るいはケミカルヒートポンプ、更にはソーラ用蓄熱タン
ク、工業用排熱回収設備等に幅広く活用されている。

ところでこれらの無機質水和物は夫々独自の凝固点（及
び融点）を有しており、潜熱発生温度は当該凝固点に特
定されるため、利用温度に応じた最適の潜熱発生温度が
得られる訳ではなく、応用分野は当該潜熱発生温度によ
って狭い範囲に限定される。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らは上記の様な事情に着目してなされたもので
あって、その目的は、無機質水和物のうち特に酢酸ナト
リウム３水和物を主材とする蓄熱材に着目し、その潜熱
発生温度を任意に調整し、潜熱利用分野を拡大すること
のできる蓄熱材組成物を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を達成することのできた本発明に係る蓄熱材
組成物は、酢酸ナトリウム３水和物を主材とし、これに
融点調節剤としてエチレングリコールを含有させると共
に、相分離防止用の安定化剤として吸水性高分子物質を
添加し潜熱発生温度を調節してなるところに要旨を有す
るものである。

［作用］ 本発明では、蓄熱の為の主材として酢酸ナトリウム３水
和物を使用するが、酢酸ナトリウム３永和物は融解温度
が約５８℃、凝固温度が５６℃であり、この水和物を単
独で使用する限り潜熱利用温度は約５６〜５８℃という
非常に狭い範囲に特定されるため、用途は著しく制限さ
れる。

そこで本発明では融点調節剤としてエチレングリコール
を使用し、その添加量によって融点を調整することによ
り潜熱利用分野の拡大を図っている。

ところで一般に結晶性無機質化合物の融点が融点降下剤
の添加によって降下することは古くから知られている。

しかしながら融点降下剤の添加による融点の降下量は比
較的少なく、又融点降下剤を多量配合すると組成物全体
の安定性が低下して相分離を起こし易く、蓄熱材として
実用性が失われる。そのため、こうした融点降下現象を
潜熱発生温度の調整に積極的に活用しようとする研究は
殆んど成功していない。

ところが本発明者らが酢酸ナトリウム３水和物を主材と
する蓄熱材組成物を対象として色々研究を進めたところ
、 ■融点調整剤としてエチレングリコールを使用すると、
その添加量に応じて融点を広い範囲で任意に調節するこ
とができる、 ■また融点調整剤としてエチレングリコールを添加する
と、蓄熱材全体の分離安定性が悪化し実用化し難くなる
ことは従来例の場合と同様であるが、これに第三成分と
して吸水性高分子物質をを含有させると分離安定性は著
しく改善され、繰り返し使用にも十分耐える優れた分離
安定性が得られる、 という事実を確認し、こうした事実を基にして本発明を
完成した。

即ち本発明においては、主材として酢酸ナトリウム３水
和物を選択し、これに融点調節剤として適量のエチレン
グリコールを配合することにより、用途・目的に応じた
潜熱発生温度を確保すると共に、組成物全体としての相
分離を防止し繰り返し使用後も安定した潜熱発生温度を
維持し得る様に、安定剤として吸水性高分子物質を配合
するものである。

酢酸ナトリウム３水和物に対するエチレングリコールの
配合量と融解温度の間には、後記第１図にも示す如く１
次関数的な関係があり、エチレングリコールの含有量を
調整することによって融解温度をたとえば約５５℃から
３０〜３５℃の間で自由にコントロールすることができ
、用途・目的に応じた最適の潜熱発生温度をもった蓄熱
材組成物を得ることができるのである。また分離安定剤
として使用される吸水性高分子物質は、酢酸ナトリウム
３永和物及びエチレングリコールの双方に対して優れた
親和性を有し、吸水による膨潤・増粘作用とも相まって
上記混合物の分離を防止し、安定性な蓄熱材組成物を与
えるために不可欠の成分であり、たとえばポリビニルア
ルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルア
ミド、カルボキシメチルセルロース等の合成高分子物質
やでんぷん、アルギン酸ソーダ等の天然高分子物質が使
用される。尚これら吸水性高分子物質の配合、量は特に
限定されないが、好ましいのは酢酸ナトリウム３永和物
とエチレングリコールの総和に対して０．５〜１０重量
％、より好ましくは２〜６瓜量％であり、上記下限値未
満では分離安定性改善効果が十分有効に発揮されず、一
方多過ぎる場合は主材の絶対量が不足気味となって蓄熱
容量が少なくなるので好ましくない。

本発明に係る蓄熱材組成物の必須成分は上述の如く酢酸
ナトリウム３水和物、エチレングリコール及び吸水性高
分子物質の３ｆ！であるが、更に必要によっては、過冷
却現象を防止するための結晶核生成剤として珪藻土、珪
砂、ゼオライト、アルミナ、活性炭、グラファイト、シ
リカゲル、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシ
ウム、硫酸アンモニウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウ
ム、カリ明ばん、くえん酸カリウム等を微量加えること
も有効である。

［実施例］ 主材として酢酸ナトリウム３水和物、融点調節剤として
エチレングリコール、分離安定剤としてポリアクリル酸
塩（アライドコロイド社商品名：アルコソーブＡ３３Ｆ
）及び結晶核生成剤としてりん酸水素二カリウムを使用
し、第１表に示す配合組成の蓄熱材組成物を得た。

該蓄熱材組成物の融解温度、凝固温度及び融解熱を第１
表に一括して示す、また第１表より、エチレングリコー
ルの含有率と融解温度の関係を抜粋して第１図に示す。

第１表及び第１図からも明らかである様に、酢酸ナトリ
ウム３水和物を主材とする蓄熱材組成物においては、エ
チレングリコールの含有量と融解温度の間には１次関数
的な関係があり、エチレングリコールの含有量を変える
ことによって蓄熱材組成物の融解温度を広い範囲で自由
に調整し得ることが分かる。また得られた蓄熱材組成物
の分離安定性はいずれも極めて良好であり２００回の融
解・凝固を繰り返した後も相分離は全く認められなかっ
た。またこれらの蓄熱材組成物にはいずれも適量の結晶
核生成剤が配合されているため、過冷却現象は見られな
かった。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、酢酸ナトリウム３
水和物を主材とし、用途・目的に応じた任意の潜熱発生
温度を有し安定で多数回の繰り返し使用に耐える蓄熱材
組成物を提供し得ることになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エチレングリコールの含有量と融解温度の関
係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酢酸ナトリウム３水和物を主材とし、これに融点
   調節剤としてエチレングリコールを含有させると共に、
   相分離防止用の安定化剤として吸水性高分子物質を添加
   してなることを特徴とする潜熱発生温度の調節された蓄
   熱材組成物。