JP2002030279A - 潜熱蓄冷材 - Google Patents
潜熱蓄冷材Info
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- JP2002030279A JP2002030279A JP2000215947A JP2000215947A JP2002030279A JP 2002030279 A JP2002030279 A JP 2002030279A JP 2000215947 A JP2000215947 A JP 2000215947A JP 2000215947 A JP2000215947 A JP 2000215947A JP 2002030279 A JP2002030279 A JP 2002030279A
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- supercooling
- refrigerant
- aqueous solution
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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】
【課題】 −３〜−１２℃に融解温度をもつ潜熱蓄冷材
において過冷却が十分に抑制され、凝固融解サイクルで
の無駄な凝固エネルギーの消費を軽減する。 【解決手段】 蓄冷媒体に炭酸ナトリウム水溶液を用
い、これに過冷却防止剤としてリン酸二水素アンモニウ
ムを溶解させる。また、蓄冷媒体に硝酸カリウム水溶液
を用い、これに過冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０
水和物を溶解させる。
において過冷却が十分に抑制され、凝固融解サイクルで
の無駄な凝固エネルギーの消費を軽減する。 【解決手段】 蓄冷媒体に炭酸ナトリウム水溶液を用
い、これに過冷却防止剤としてリン酸二水素アンモニウ
ムを溶解させる。また、蓄冷媒体に硝酸カリウム水溶液
を用い、これに過冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０
水和物を溶解させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無機化合物の水溶液
（以下、無機水溶液とも略称する）であって、−３℃〜
−１２℃の融解温度をもつものを蓄冷媒体（主剤）とす
る潜熱蓄冷材に関するものである。
（以下、無機水溶液とも略称する）であって、−３℃〜
−１２℃の融解温度をもつものを蓄冷媒体（主剤）とす
る潜熱蓄冷材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、余剰電力の利用を目的として蓄冷
材の開発が進められている。蓄冷材としては、例えば、
蓄冷媒体となる物質の融解や凝固等の相転移に伴う吸収
熱を利用した潜熱蓄冷材がある。この潜熱蓄冷材のう
ち、蓄冷媒体として無機塩や無機水和塩等の無機化合物
の水溶液を用いたものは、有機材料を用いたものに比べ
て、熱伝導率及び潜熱量が大きい、不燃性である、等の
利点を有している。
材の開発が進められている。蓄冷材としては、例えば、
蓄冷媒体となる物質の融解や凝固等の相転移に伴う吸収
熱を利用した潜熱蓄冷材がある。この潜熱蓄冷材のう
ち、蓄冷媒体として無機塩や無機水和塩等の無機化合物
の水溶液を用いたものは、有機材料を用いたものに比べ
て、熱伝導率及び潜熱量が大きい、不燃性である、等の
利点を有している。
【０００３】しかしながら、上記無機化合物の水溶液を
蓄冷媒体とする潜熱蓄冷材は過冷却を起こす問題があ
る。この過冷却とは、物質を冷却する際に液体から固体
への相転移温度を過ぎても転移の現象が現れない（即
ち、凝固しない）ことをいう。例えば、塩化ナトリウム
水溶液を蓄冷媒体に使用したものが知られているが、２
３．３重量％の塩化ナトリウム水溶液は相転移温度が−
２１℃であるにもかかわらず、実際には−３０℃付近ま
で冷却しなければ凝固が起こらないことがある。すなわ
ち、過冷却を起こすということは、蓄冷材を実際利用し
ようとする温度（蓄冷媒体の凝固点）よりさらに低温ま
で冷やすことのできる冷凍機設備が必要になり、冷凍機
設備の費用がかかり、また、低温運転による運転効率の
低下（１℃下がる毎に３％低下）によるランニングコス
トの増大等、余分のエネルギーを必要とするという問題
が生じる。このため、過冷却を緩和するために、凝固時
に蓄冷媒体の核となる物質（過冷却防止剤）を添加する
ことが行われている。例えば、特開平５−３３２４５７
号公報には、ＮＨ４Ｃｌ、ＮａＣｌなどの無機水溶液
（蓄熱媒体）にＤＢＰ吸油量が１００以上のカーボンブ
ラックを添加することが開示されている。しかしなが
ら、過冷却防止剤としてどのような物質が有効であるか
については、蓄冷媒体と同じような結晶構造・格子定数
を持つものがよいとする説がある一方で、蓄冷媒体と異
質なものでも過冷却防止効果の高いものもあり、特定の
蓄冷媒体に対していかなる過冷却防止剤が適しているか
は試行錯誤しているのが現状である。
蓄冷媒体とする潜熱蓄冷材は過冷却を起こす問題があ
る。この過冷却とは、物質を冷却する際に液体から固体
への相転移温度を過ぎても転移の現象が現れない（即
ち、凝固しない）ことをいう。例えば、塩化ナトリウム
水溶液を蓄冷媒体に使用したものが知られているが、２
３．３重量％の塩化ナトリウム水溶液は相転移温度が−
２１℃であるにもかかわらず、実際には−３０℃付近ま
で冷却しなければ凝固が起こらないことがある。すなわ
ち、過冷却を起こすということは、蓄冷材を実際利用し
ようとする温度（蓄冷媒体の凝固点）よりさらに低温ま
で冷やすことのできる冷凍機設備が必要になり、冷凍機
設備の費用がかかり、また、低温運転による運転効率の
低下（１℃下がる毎に３％低下）によるランニングコス
トの増大等、余分のエネルギーを必要とするという問題
が生じる。このため、過冷却を緩和するために、凝固時
に蓄冷媒体の核となる物質（過冷却防止剤）を添加する
ことが行われている。例えば、特開平５−３３２４５７
号公報には、ＮＨ４Ｃｌ、ＮａＣｌなどの無機水溶液
（蓄熱媒体）にＤＢＰ吸油量が１００以上のカーボンブ
ラックを添加することが開示されている。しかしなが
ら、過冷却防止剤としてどのような物質が有効であるか
については、蓄冷媒体と同じような結晶構造・格子定数
を持つものがよいとする説がある一方で、蓄冷媒体と異
質なものでも過冷却防止効果の高いものもあり、特定の
蓄冷媒体に対していかなる過冷却防止剤が適しているか
は試行錯誤しているのが現状である。
【０００４】ところで、無機水溶液を蓄冷媒体とする潜
熱蓄冷材において、家庭用冷凍冷蔵庫で容易に凝固でき
る−３℃〜−１２℃に融解温度をもつ蓄冷材、すなわ
ち、蓄冷媒体に−３℃〜−１２℃に融解温度を示す無機
水溶液を用いたものが市販されている。これは、一般
に、蓄冷式冷凍庫や蓄冷式ショーケースに搭載して、鮮
魚、精肉、牛乳、飲料、惣菜、乳製品、日配品、野菜、
果物等を適温に保つ保冷用途に使用され、上記の蓄冷式
冷凍庫や蓄冷式ショーケース等の機器に使われている冷
却能力（冷却手段）によって簡単に再凝固できる。この
−３℃〜−１２℃に融解温度をもつ潜熱蓄冷材において
も、前記の過冷却の問題は生じるが、過冷却防止剤を添
加する対策は行われていない。これは、かかる−３℃〜
−１２℃に融解温度をもつ潜熱蓄冷材では、過冷却が生
じても、コンプレッサー（機器側からの対応）で対処で
きること、また、かかる−３℃〜−１２℃に融解温度を
もつ潜熱蓄冷材は通常炭酸ナトリウム水溶液、硝酸カリ
ウム水溶液、炭酸水素カリウム水溶液または炭酸水素ア
ンモニウム水溶液を蓄冷媒体として使用しているが、こ
れらの無機水溶液に適した優れた過冷却防止効果を示す
過冷却防止剤を検討できていなかったことが理由であ
る。しかし、大型の蓄冷式冷凍庫や蓄冷式ショーケース
においてはその分蓄冷材の量も増えるため、コンプレッ
サーの容量を高めなければならず、コンプレッサーが高
価になるという問題点があり、システム全体の省エネ
化、低コスト化の点からは、融解温度が−３℃〜−１２
℃の蓄冷材においても過冷却防止剤を使用するのが望ま
しい。
熱蓄冷材において、家庭用冷凍冷蔵庫で容易に凝固でき
る−３℃〜−１２℃に融解温度をもつ蓄冷材、すなわ
ち、蓄冷媒体に−３℃〜−１２℃に融解温度を示す無機
水溶液を用いたものが市販されている。これは、一般
に、蓄冷式冷凍庫や蓄冷式ショーケースに搭載して、鮮
魚、精肉、牛乳、飲料、惣菜、乳製品、日配品、野菜、
果物等を適温に保つ保冷用途に使用され、上記の蓄冷式
冷凍庫や蓄冷式ショーケース等の機器に使われている冷
却能力（冷却手段）によって簡単に再凝固できる。この
−３℃〜−１２℃に融解温度をもつ潜熱蓄冷材において
も、前記の過冷却の問題は生じるが、過冷却防止剤を添
加する対策は行われていない。これは、かかる−３℃〜
−１２℃に融解温度をもつ潜熱蓄冷材では、過冷却が生
じても、コンプレッサー（機器側からの対応）で対処で
きること、また、かかる−３℃〜−１２℃に融解温度を
もつ潜熱蓄冷材は通常炭酸ナトリウム水溶液、硝酸カリ
ウム水溶液、炭酸水素カリウム水溶液または炭酸水素ア
ンモニウム水溶液を蓄冷媒体として使用しているが、こ
れらの無機水溶液に適した優れた過冷却防止効果を示す
過冷却防止剤を検討できていなかったことが理由であ
る。しかし、大型の蓄冷式冷凍庫や蓄冷式ショーケース
においてはその分蓄冷材の量も増えるため、コンプレッ
サーの容量を高めなければならず、コンプレッサーが高
価になるという問題点があり、システム全体の省エネ
化、低コスト化の点からは、融解温度が−３℃〜−１２
℃の蓄冷材においても過冷却防止剤を使用するのが望ま
しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み、−３℃〜−１２℃に融解温度をもつ潜熱蓄冷材に
おいて過冷却が十分に抑制され、凝固融解サイクルでの
無駄な凝固エネルギーの消費を大きく軽減できる潜熱蓄
冷材を提供することを目的としている。
鑑み、−３℃〜−１２℃に融解温度をもつ潜熱蓄冷材に
おいて過冷却が十分に抑制され、凝固融解サイクルでの
無駄な凝固エネルギーの消費を大きく軽減できる潜熱蓄
冷材を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、鋭意研究した結果、−３℃〜−１２℃に
融解温度をもつ炭酸ナトリウム水溶液を蓄冷媒体とする
潜熱蓄冷材においては、リン酸ニ水素アンモニウムが優
れた過冷却防止効果を示すこと、また、−３℃〜−１２
℃に融解温度をもつ硝酸カリウム水溶液を蓄冷媒体とす
る潜熱蓄冷材においては、硫酸ナトリウム１０水和物が
優れた過冷却防止効果を示すことを見出し、本発明を完
成させた。すなわち、本発明は以下の特徴を有してい
る。
を達成すべく、鋭意研究した結果、−３℃〜−１２℃に
融解温度をもつ炭酸ナトリウム水溶液を蓄冷媒体とする
潜熱蓄冷材においては、リン酸ニ水素アンモニウムが優
れた過冷却防止効果を示すこと、また、−３℃〜−１２
℃に融解温度をもつ硝酸カリウム水溶液を蓄冷媒体とす
る潜熱蓄冷材においては、硫酸ナトリウム１０水和物が
優れた過冷却防止効果を示すことを見出し、本発明を完
成させた。すなわち、本発明は以下の特徴を有してい
る。
【０００７】（１）炭酸ナトリウム水溶液からなる蓄冷
媒体に過冷却防止剤としてリン酸ニ水素アンモニウムを
溶解してなる潜熱蓄冷材。 （２）硝酸カリウム水溶液からなる蓄冷媒体に過冷却防
止剤として硫酸ナトリウム１０水和物を溶解してなる潜
熱蓄冷材。 （３）過冷却防止剤の量が蓄冷媒体（炭酸ナトリウム水
溶液または硝酸カリウム水溶液）１００重量部に対して
０．５〜７重量部である上記（１）または（２）記載の
潜熱蓄冷材。 （４）蓄冷媒体が包装材で包装されている上記（１）〜
（３）のいずれかに記載の潜熱蓄冷材。
媒体に過冷却防止剤としてリン酸ニ水素アンモニウムを
溶解してなる潜熱蓄冷材。 （２）硝酸カリウム水溶液からなる蓄冷媒体に過冷却防
止剤として硫酸ナトリウム１０水和物を溶解してなる潜
熱蓄冷材。 （３）過冷却防止剤の量が蓄冷媒体（炭酸ナトリウム水
溶液または硝酸カリウム水溶液）１００重量部に対して
０．５〜７重量部である上記（１）または（２）記載の
潜熱蓄冷材。 （４）蓄冷媒体が包装材で包装されている上記（１）〜
（３）のいずれかに記載の潜熱蓄冷材。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の潜熱蓄冷材は、−３℃
〜−１２℃の融解温度をもつ蓄冷媒体に炭酸ナトリウム
水溶液を用い、これに過冷却防止剤としてリン酸ニ水素
アンモニウムを溶解させたもの、または、−３℃〜−
１２℃の融解温度をもつ蓄冷媒体に硝酸カリウム水溶液
を用い、これに過冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０
水和物を溶解させたものである。
〜−１２℃の融解温度をもつ蓄冷媒体に炭酸ナトリウム
水溶液を用い、これに過冷却防止剤としてリン酸ニ水素
アンモニウムを溶解させたもの、または、−３℃〜−
１２℃の融解温度をもつ蓄冷媒体に硝酸カリウム水溶液
を用い、これに過冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０
水和物を溶解させたものである。
【０００９】蓄冷媒体を炭酸ナトリウム水溶液とする
の態様の場合、炭酸ナトリウム水溶液中の炭酸ナトリウ
ムの濃度は２〜１０重量％が好ましく、特に好ましくは
３〜８重量％、とりわけ好ましくは４〜７重量％であ
る。また、蓄冷媒体を硝酸カリウム水溶液とするの態
様の場合、硝酸カリウム水溶液中の硝酸カリウムの濃度
は３〜１５重量％が好ましく、特に好ましくは８〜１２
重量％、とりわけ好ましくは９〜１１重量％である。
の態様の場合、炭酸ナトリウム水溶液中の炭酸ナトリウ
ムの濃度は２〜１０重量％が好ましく、特に好ましくは
３〜８重量％、とりわけ好ましくは４〜７重量％であ
る。また、蓄冷媒体を硝酸カリウム水溶液とするの態
様の場合、硝酸カリウム水溶液中の硝酸カリウムの濃度
は３〜１５重量％が好ましく、特に好ましくは８〜１２
重量％、とりわけ好ましくは９〜１１重量％である。
【００１０】の態様におけるリン酸ニ水素アンモニウ
ム、および、の態様における硫酸ナトリウム１０水和
物の使用量（溶解量）は、それぞれ、蓄冷媒体１００重
量部に対して通常０．５〜７重量部、好ましくは１〜５
重量部である。使用量がこの範囲より少ないと、十分な
過冷却防止効果が得難くなり、また、無機水溶液（蓄冷
媒体）の凝固温度（融点）が−３℃〜−１２℃よりも上
昇する傾向を示す。一方、使用量（溶解量）がこの範囲
より多いと、無機水溶液（蓄冷媒体）中から析出しやす
くなり、蓄冷材の均一性が損なわれる傾向を示す。な
お、リン酸ニ水素アンモニウムおよび硫酸ナトリウム１
０水和物の純度は特に限定されないが、通常９５％以上
のものが使用される。
ム、および、の態様における硫酸ナトリウム１０水和
物の使用量（溶解量）は、それぞれ、蓄冷媒体１００重
量部に対して通常０．５〜７重量部、好ましくは１〜５
重量部である。使用量がこの範囲より少ないと、十分な
過冷却防止効果が得難くなり、また、無機水溶液（蓄冷
媒体）の凝固温度（融点）が−３℃〜−１２℃よりも上
昇する傾向を示す。一方、使用量（溶解量）がこの範囲
より多いと、無機水溶液（蓄冷媒体）中から析出しやす
くなり、蓄冷材の均一性が損なわれる傾向を示す。な
お、リン酸ニ水素アンモニウムおよび硫酸ナトリウム１
０水和物の純度は特に限定されないが、通常９５％以上
のものが使用される。
【００１１】、の態様において、蓄冷媒体を構成す
る水溶液における無機化合物（炭酸ナトリウム、硝酸カ
リウム）の濃度が上記規定の好ましい範囲にあることに
より、凝固及び融解時の温度差が小さくなり、蓄冷・放
冷温度が一定に近くなり、蓄冷媒体（蓄冷材）として好
ましいものとなる。蓄冷媒体を構成する無機水溶液にお
ける無機化合物の純度は特に限定されないが、通常、９
５％以上のものが使用される。なお、の態様における
蓄冷媒体（硝酸カリウム水溶液）の濃度と過冷却防止剤
（硫酸ナトリウム１０水和物）の使用量（溶解量）のと
りわけ良好な組み合わせの例として、硝酸カリウムの濃
度が７〜１２重量％の硝酸カリウム水溶液１００重量部
当たり１〜５重量部の硫酸ナトリウム１０水和物を溶解
させた例が挙げられる。かかる構成にすれば、特に、２
サイクル目以降の凝固温度と融解温度の差が小さくなる
という好ましい結果を得ることができる。
る水溶液における無機化合物（炭酸ナトリウム、硝酸カ
リウム）の濃度が上記規定の好ましい範囲にあることに
より、凝固及び融解時の温度差が小さくなり、蓄冷・放
冷温度が一定に近くなり、蓄冷媒体（蓄冷材）として好
ましいものとなる。蓄冷媒体を構成する無機水溶液にお
ける無機化合物の純度は特に限定されないが、通常、９
５％以上のものが使用される。なお、の態様における
蓄冷媒体（硝酸カリウム水溶液）の濃度と過冷却防止剤
（硫酸ナトリウム１０水和物）の使用量（溶解量）のと
りわけ良好な組み合わせの例として、硝酸カリウムの濃
度が７〜１２重量％の硝酸カリウム水溶液１００重量部
当たり１〜５重量部の硫酸ナトリウム１０水和物を溶解
させた例が挙げられる。かかる構成にすれば、特に、２
サイクル目以降の凝固温度と融解温度の差が小さくなる
という好ましい結果を得ることができる。
【００１２】の態様では過冷却防止剤としてリン酸ニ
水素アンモニウムを溶解させ、また、の態様では過冷
却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物を溶解させて
いるが、のいずれの態様においても、これら以外の
他の公知の冷却防止剤と併用してもよい。かかる他の公
知の過冷却防止剤とは、−３℃〜−１２℃の融解温度を
もつ蓄冷媒体以外の他の融解温度をもつ蓄冷媒体の過冷
却防止剤として知られている公知の化合物である。
水素アンモニウムを溶解させ、また、の態様では過冷
却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物を溶解させて
いるが、のいずれの態様においても、これら以外の
他の公知の冷却防止剤と併用してもよい。かかる他の公
知の過冷却防止剤とは、−３℃〜−１２℃の融解温度を
もつ蓄冷媒体以外の他の融解温度をもつ蓄冷媒体の過冷
却防止剤として知られている公知の化合物である。
【００１３】本発明では、蓄冷媒体（の態様の炭酸ナ
トリウム水溶液、の態様の硝酸カリウム水溶液）中に
上記の水溶性無機塩（の態様のリン酸ニ水素アンモニ
ウム、の態様の硫酸ナトリウム１０水和物）以外に本
発明の目的を損なわない範囲で、他の物質を添加しても
よい。例えば、吸水性樹脂（例えば、澱粉系、アクリル
酸塩系、ポバール系、カルボキシメチルセルロース系
等）、アタパルジャイ粘土、ゼラチン、寒天、シリカゲ
ル、キサンタンガム、アラビアガム、グアガム、カラギ
ーナン、セルロース、蒟蒻等の各種ゲル化剤（増粘剤）
が挙げられる。
トリウム水溶液、の態様の硝酸カリウム水溶液）中に
上記の水溶性無機塩（の態様のリン酸ニ水素アンモニ
ウム、の態様の硫酸ナトリウム１０水和物）以外に本
発明の目的を損なわない範囲で、他の物質を添加しても
よい。例えば、吸水性樹脂（例えば、澱粉系、アクリル
酸塩系、ポバール系、カルボキシメチルセルロース系
等）、アタパルジャイ粘土、ゼラチン、寒天、シリカゲ
ル、キサンタンガム、アラビアガム、グアガム、カラギ
ーナン、セルロース、蒟蒻等の各種ゲル化剤（増粘剤）
が挙げられる。
【００１４】本発明の蓄冷材の製造方法は特に制限され
ないが、例えば、容器に入れた純水またはイオン交換水
に、所定の蓄冷媒体用の無機化合物（の態様の炭酸ナ
トリウム、の態様の硝酸カリウム）を徐々に撹拌しな
がら所定量まで投入した後、過冷却防止剤である水溶性
無機塩（の態様の硫酸ナトリウム１０水和物、の態
様のリン酸ニ水素アンモニウム）を徐々に撹拌しながら
所定量まで投入し、十分混合し、他の添加剤もこれと同
時またはこの後に添加し、撹拌、混合する方法や、蓄冷
媒体用の無機化合物と過冷却防止剤（水溶性無機塩）と
を混合した後、該混合物を純水またはイオン交換水に投
入し、撹拌してもよい。なお、蓄冷媒体用の無機化合
物、過冷却防止剤（水溶性無機塩）またはその他の添加
剤の溶解を促進させるために、水を５０℃程度まで加熱
してもよい。
ないが、例えば、容器に入れた純水またはイオン交換水
に、所定の蓄冷媒体用の無機化合物（の態様の炭酸ナ
トリウム、の態様の硝酸カリウム）を徐々に撹拌しな
がら所定量まで投入した後、過冷却防止剤である水溶性
無機塩（の態様の硫酸ナトリウム１０水和物、の態
様のリン酸ニ水素アンモニウム）を徐々に撹拌しながら
所定量まで投入し、十分混合し、他の添加剤もこれと同
時またはこの後に添加し、撹拌、混合する方法や、蓄冷
媒体用の無機化合物と過冷却防止剤（水溶性無機塩）と
を混合した後、該混合物を純水またはイオン交換水に投
入し、撹拌してもよい。なお、蓄冷媒体用の無機化合
物、過冷却防止剤（水溶性無機塩）またはその他の添加
剤の溶解を促進させるために、水を５０℃程度まで加熱
してもよい。
【００１５】本発明の潜熱蓄冷材は種々の形態にして使
用でき、その形態は特に限定されないが、通常、過冷却
防止剤（水溶性無機塩）が溶解した蓄冷媒体を耐蝕性の
ある金属や無機材料、または、プラスチック等の有機材
料からなる包装材で包装（包装材に収容）した形態をと
る。このとき、包装物の形状は、塊状、板状、シート状
等の蓄冷材の用途やその配置部の形状等に応じて適宜の
形状とすればよい。包装材（容器）は気密性、遮光性を
有するものが蓄冷材の特性を維持する上で好ましく、そ
のための材質、形態が選択される。また、包装材は包装
後の包装物の変形を許容する形態（例えば袋状）にして
も、包装物の変形を実質的に許容しない形態（例えば、
剛体からなる箱状）にしてもよい。具体的にはアルミニ
ウム、銅、ステンレス等の容器（箱体）やこれの内部に
さらに腐食防止用のコーティングを施したものなどが好
適である。また、包装材をフィルムで構成する場合は、
少なくとも１層にアルミ等の金属フィルムを用いた複合
フィルムにするのが好ましい。
用でき、その形態は特に限定されないが、通常、過冷却
防止剤（水溶性無機塩）が溶解した蓄冷媒体を耐蝕性の
ある金属や無機材料、または、プラスチック等の有機材
料からなる包装材で包装（包装材に収容）した形態をと
る。このとき、包装物の形状は、塊状、板状、シート状
等の蓄冷材の用途やその配置部の形状等に応じて適宜の
形状とすればよい。包装材（容器）は気密性、遮光性を
有するものが蓄冷材の特性を維持する上で好ましく、そ
のための材質、形態が選択される。また、包装材は包装
後の包装物の変形を許容する形態（例えば袋状）にして
も、包装物の変形を実質的に許容しない形態（例えば、
剛体からなる箱状）にしてもよい。具体的にはアルミニ
ウム、銅、ステンレス等の容器（箱体）やこれの内部に
さらに腐食防止用のコーティングを施したものなどが好
適である。また、包装材をフィルムで構成する場合は、
少なくとも１層にアルミ等の金属フィルムを用いた複合
フィルムにするのが好ましい。
【００１６】
【実施例】以下、実施例と比較例によって本発明をより
具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限
定されるものではない。
具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限
定されるものではない。
【００１７】（実施例１）蓄冷媒体としての５．９％Ｎ
ａ2ＣＯ3水溶液１００重量部に過冷却防止剤としてＮＨ
4Ｈ2ＰＯ4を３重量部溶解させて潜熱蓄冷材を調製し
た。 （比較例１）蓄冷媒体としての５．９％Ｎａ2ＣＯ3水溶
液１００重量部に過冷却防止剤としてＮａ2ＳＯ4・１０
Ｈ2Ｏを３重量部溶解させて潜熱蓄冷材を調製した。 （実施例２）蓄冷媒体としての９．７％ＫＮＯ3水溶液
１００重量部に過冷却防止剤としてＮａ2ＳＯ4・１０Ｈ
2Ｏを３重量部溶解させて潜熱蓄冷材を調製した。 （比較例２）蓄冷媒体としての９．７％ＫＮＯ3水溶液
１００重量部に過冷却防止剤としてＮＨ4Ｈ2ＰＯ4を３
重量部溶解させて潜熱蓄冷材を調製した。 （比較例３）蓄冷媒体としての１６．５％ＫＨＣＯ3水
溶液１００重量部に過冷却防止剤としてＮａ2ＳＯ4・１
０Ｈ2Ｏを３重量部溶解させて潜熱蓄冷材を調製した。
ａ2ＣＯ3水溶液１００重量部に過冷却防止剤としてＮＨ
4Ｈ2ＰＯ4を３重量部溶解させて潜熱蓄冷材を調製し
た。 （比較例１）蓄冷媒体としての５．９％Ｎａ2ＣＯ3水溶
液１００重量部に過冷却防止剤としてＮａ2ＳＯ4・１０
Ｈ2Ｏを３重量部溶解させて潜熱蓄冷材を調製した。 （実施例２）蓄冷媒体としての９．７％ＫＮＯ3水溶液
１００重量部に過冷却防止剤としてＮａ2ＳＯ4・１０Ｈ
2Ｏを３重量部溶解させて潜熱蓄冷材を調製した。 （比較例２）蓄冷媒体としての９．７％ＫＮＯ3水溶液
１００重量部に過冷却防止剤としてＮＨ4Ｈ2ＰＯ4を３
重量部溶解させて潜熱蓄冷材を調製した。 （比較例３）蓄冷媒体としての１６．５％ＫＨＣＯ3水
溶液１００重量部に過冷却防止剤としてＮａ2ＳＯ4・１
０Ｈ2Ｏを３重量部溶解させて潜熱蓄冷材を調製した。
【００１８】以上の実施例および比較例の潜熱蓄冷材の
それぞれについて以下の方法で凝固温度と融解温度を測
定した。また、参考例１〜３として、過冷却防止剤を溶
解させていない蓄冷媒体（５．９％Ｎａ2ＣＯ3水溶液、
９．７％ＫＮＯ3水溶液、１６．５％ＫＨＣＯ3水溶液）
の凝固温度と融解温度を測定した。
それぞれについて以下の方法で凝固温度と融解温度を測
定した。また、参考例１〜３として、過冷却防止剤を溶
解させていない蓄冷媒体（５．９％Ｎａ2ＣＯ3水溶液、
９．７％ＫＮＯ3水溶液、１６．５％ＫＨＣＯ3水溶液）
の凝固温度と融解温度を測定した。
【００１９】［凝固温度及び融解温度の測定］ＤＳＣ
（示差走査熱量計）で、１０℃から降温速度２℃／分で
−３０℃まで冷却して３分保持した後、昇温速度２℃／
分で−３℃まで昇温して５分保持した後、再び降温速度
２℃／分で−２０℃まで冷却し３分保持した後、昇温速
度２℃／分で昇温させ１０℃にする。２回凝固融解させ
るのは過冷却度を調べるためである。蓄冷材の凝固温度
及び融解温度は発熱または吸収ピークのベースラインと
ピークの接線の交点から導き出した。
（示差走査熱量計）で、１０℃から降温速度２℃／分で
−３０℃まで冷却して３分保持した後、昇温速度２℃／
分で−３℃まで昇温して５分保持した後、再び降温速度
２℃／分で−２０℃まで冷却し３分保持した後、昇温速
度２℃／分で昇温させ１０℃にする。２回凝固融解させ
るのは過冷却度を調べるためである。蓄冷材の凝固温度
及び融解温度は発熱または吸収ピークのベースラインと
ピークの接線の交点から導き出した。
【００２０】
【表１】
【００２１】上記表中の１サイクル目の判定は、過冷却
防止剤を溶解させていない参考例ととの凝固温度を比較
した結果である。すなわち、参考例の凝固温度よりも凝
固温度が上昇したものを合格（○）と判定し、参考例の
凝固温度よりも凝固温度が低下したものを不合格（×）
と判定した。２サイクル目の判定は、１サイクル目の凝
固温度との比較結果であり、２サイクル目の凝固温度が
１サイクル目の凝固温度よりも上昇したものを合格
（○）と判定し、２サイクル目の凝固温度が１サイクル
目の凝固温度と同等またはそれよりも低下したものを不
合格（×）と判定した。
防止剤を溶解させていない参考例ととの凝固温度を比較
した結果である。すなわち、参考例の凝固温度よりも凝
固温度が上昇したものを合格（○）と判定し、参考例の
凝固温度よりも凝固温度が低下したものを不合格（×）
と判定した。２サイクル目の判定は、１サイクル目の凝
固温度との比較結果であり、２サイクル目の凝固温度が
１サイクル目の凝固温度よりも上昇したものを合格
（○）と判定し、２サイクル目の凝固温度が１サイクル
目の凝固温度と同等またはそれよりも低下したものを不
合格（×）と判定した。
【００２２】表１から、−３℃〜−１２℃の融解温度を
有する潜熱蓄冷材において、蓄冷媒体がＮａ2ＣＯ3水溶
液である場合に過冷却防止剤としてリン酸二水素アンモ
ニウムを用いることで、過冷却が十分に抑制され、ま
た、蓄冷媒体が９．７％ＫＮＯ 3水溶液である場合に過
冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物を用いるこ
とで過冷却が十分に抑制されることが分かる。
有する潜熱蓄冷材において、蓄冷媒体がＮａ2ＣＯ3水溶
液である場合に過冷却防止剤としてリン酸二水素アンモ
ニウムを用いることで、過冷却が十分に抑制され、ま
た、蓄冷媒体が９．７％ＫＮＯ 3水溶液である場合に過
冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物を用いるこ
とで過冷却が十分に抑制されることが分かる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によれば、−３℃〜−１２℃に融解温度をもつ潜熱蓄
冷材において、十分に過冷却が抑制される潜熱蓄冷材を
得ることができる。よって、凝固融解サイクルで無駄な
凝固エネルギーを消費することがなくなり、低コストの
蓄冷システムを実現できる。
明によれば、−３℃〜−１２℃に融解温度をもつ潜熱蓄
冷材において、十分に過冷却が抑制される潜熱蓄冷材を
得ることができる。よって、凝固融解サイクルで無駄な
凝固エネルギーを消費することがなくなり、低コストの
蓄冷システムを実現できる。
Claims (4)
- 【請求項１】 炭酸ナトリウム水溶液からなる蓄冷媒体
に過冷却防止剤としてリン酸ニ水素アンモニウムを溶解
してなる潜熱蓄冷材。 - 【請求項２】 硝酸カリウム水溶液からなる蓄冷媒体に
過冷却防止剤として硫酸ナトリウム１０水和物を溶解し
てなる潜熱蓄冷材。 - 【請求項３】 過冷却防止剤の量が蓄冷媒体（炭酸ナト
リウム水溶液または硝酸カリウム水溶液）１００重量部
に対して０．５〜７重量部である請求項１または２記載
の潜熱蓄冷材。 - 【請求項４】 蓄冷媒体が包装材で包装されている請求
項１〜３のいずれかに記載の潜熱蓄冷材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000215947A JP2002030279A (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 潜熱蓄冷材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000215947A JP2002030279A (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 潜熱蓄冷材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002030279A true JP2002030279A (ja) | 2002-01-31 |
Family
ID=18711294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000215947A Pending JP2002030279A (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 潜熱蓄冷材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002030279A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015063637A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | トッパン・フォームズ株式会社 | 保冷具 |
| WO2017047648A1 (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | トッパン・フォームズ株式会社 | 保冷具 |
-
2000
- 2000-07-17 JP JP2000215947A patent/JP2002030279A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015063637A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | トッパン・フォームズ株式会社 | 保冷具 |
| WO2017047648A1 (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | トッパン・フォームズ株式会社 | 保冷具 |
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