(57)【要約】【課題】５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上である蓄熱材組成物及び建築物の冷暖房用の蓄熱システムを提供する。【解決手段】蓄熱材組成物は、塩化カルシウム６水和物、臭化アンモニウム、及び臭化ナトリウムからなる主剤を含み、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上である。主剤１００質量％中に、塩化カルシウム６水和物が７６．７〜９１．３質量％、臭化アンモニウムが５．３〜１４．６質量％、及び臭化ナトリウムが２．４〜１４質量％含まれることが好ましい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化カルシウム６水和物、臭化アンモニウム、及び臭化ナトリウムからなる主剤を含み、
５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上であることを特徴とする蓄熱材組成物。
【請求項２】
前記主剤１００質量％中に、
前記塩化カルシウム６水和物が７６．７〜９１．３質量％、
前記臭化アンモニウムが５．３〜１４．６質量％、及び
前記臭化ナトリウムが２．４〜１４質量％を含まれ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】
前記主剤１００質量％中の、前記塩化カルシウム６水和物の含有量をＸ質量％、前記臭化アンモニウムの含有量をＹ質量％、前記臭化ナトリウムの含有量をＺ質量％と規定したとき、Ｘ、Ｙ、及びＺが下記式（１）〜（６）を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱材組成物。
［数１］
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００                        （１）
［数２］
＋０．０８５Ｘ−Ｙ−１．５５≦０          （２）
［数３］
−１．０３７Ｘ−Ｙ＋１００．８８≧０      （３）
［数４］
−０．３４１Ｘ−Ｙ＋４１．１３≧０        （４）
［数５］
＋４．６０Ｘ−Ｙ−３４２．８２≦０        （５）
［数６］
−１．１７Ｘ−Ｙ＋１００．１２≦０        （６）
【請求項４】
有機不飽和カルボン酸、有機不飽和スルホン酸、有機不飽和リン酸、有機不飽和アミド、有機不飽和アルコール、有機不飽和カルボン酸塩、有機不飽和スルホン酸塩、及び有機不飽和リン酸塩からなる群より選択される少なくとも１種の単量体と、
多官能性単量体とを重合させて得られる第１の相分離抑制剤をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄熱材組成物。
【請求項５】
塩化ナトリウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、臭化ナトリウム、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、及び尿素からなる群より選択される少なくとも１種の融点降下剤をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄熱材組成物。
【請求項６】
水酸化ストロンチウム八水和物、水酸化ストロンチウム、塩化ストロンチウム、塩化ストロンチウム六水和物、オクタデカン、デカン酸、ビスコースレーヨン、ブロモオクタデカン、リン酸モノドデシルナトリウム、アルミナ、プロパノール、２−プロパノール、１−プロパノール、リン酸ドデシルＮａ、ホウ砂Ｎａ２Ｂ４Ｏ５（ＯＨ）４・８Ｈ２Ｏ、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム、黒鉛、アルミニウム、二酸化チタン、ヘクトライト、スメクタイトクレイ、ベントナイト、ラポナイト、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、エチレンジアミン四酢酸、アルキル硫酸ナトリウム、アルキルリン酸ナトリウム、アルキル硫酸カリウム、及びアルキルリン酸カリウムからなる群より選択される少なくとも１種の過冷却抑制剤をさらに含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄熱材組成物。
【請求項７】
ケイ酸ナトリウム、水ガラス、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸エステル、アクリルアミド・アクリル酸・ＤＭＡＥＡ−ＭｅＣｌの共重合物、ポリアクリル酸エステル系、ポリアクリルアミド、ポリ塩化アルミニム、硫酸アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、ポリカルボキシレートポリエーテルポリマー、アクリル酸・マイレン酸共重合体ナトリウム、アクリル酸・スルホン酸系モノマー共重合体ナトリウム、アクリルアミド・ジメチルアミノエチルメタクリラートジメチル硫酸塩共重合物、アクリルアミド・アクリル酸ソーダ共重合物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、高吸水樹脂（ＳＡＰ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ＣＭＣの誘導体、カラギーナン、カラギーナンの誘導体、キサンタンガム、キサンタンガムの誘導体、ペクチン、ペクチンの誘導体、デンプン、デンプンの誘導体、コンニャク、寒天、層状ケイ酸塩、及びこれらの物質の複合物質からなる群より選択される少なくとも１種の第２の相分離抑制剤をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄熱材組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の蓄熱材組成物を用いた蓄熱材モジュールを具備することを特徴とする建築物の冷暖房用の蓄熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱材組成物及び建築物の冷暖房用の蓄熱システムに関し、詳しくは、建造物の冷暖房の蓄熱システムに好適な蓄熱材組成物及びこれを含む建築物の冷暖房用の蓄熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体から固体への相変化時や固体から液体への相変化時に発生又は吸収する潜熱を利用した潜熱蓄熱材組成物が知られている。潜熱蓄熱材組成物は、例えば、建造物の冷暖房の蓄熱システムに用いられる。
【０００３】
潜熱蓄熱材組成物には、一般的に、蓄熱量が大きいこと、所定の温度範囲で融解・凝固すること、長期間安定であること、安価であること、毒性がないこと、腐触性がないこと等の特性が要求される。
【０００４】
建造物の冷暖房用の蓄熱システム用の潜熱蓄熱材組成物には、単位重量当たりにどれだけ多くの熱を貯められるかを意味する全体融解潜熱ＨＴに加えて、狭い温度範囲で熱を吸放熱することが求められる。全体融解潜熱ＨＴが大きいと、少ない量で充分な蓄熱が達成できるため好ましい。狭い範囲で熱を吸放熱できると、無駄な吸放熱を起こすことなく、材料の持つ潜熱をシステムの目的とする温度範囲にて利用できるため好ましい。
【０００５】
「狭い温度範囲で熱を吸放熱できる特性」を表す指標として例えば５℃幅融解潜熱Ｈ５が用いられる。５℃幅融解潜熱Ｈ５とは「５℃の温度幅での融解潜熱の総量」を意味し、ある温度ＴからＴ＋５℃の温度範囲における融解潜熱の総量Ｑ５について、Ｔを変化させた際のＱ５の最大値として定義される。
【０００６】
上記全体融解潜熱ＨＴは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定されるヒートフローを時間で積分した場合のピーク面積から算出される。これに対し、５℃幅融解潜熱Ｈ５は、同様に示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定されるヒートフローをある瞬間（時間ｔ１，温度Ｔ１）から温度Ｔ１＋５℃となった瞬間（時間ｔ１，温度Ｔ１＋５）まで時間積分し、その最大値として導出される。
【０００７】
図１は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適な潜熱蓄熱材組成物ＭＡにおける融解潜熱を発現する温度と蓄熱量との関係の一例を示すグラフである。図１中の曲線は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適な潜熱蓄熱材組成物ＭＡの示す曲線である。また、図２は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適でない潜熱蓄熱材組成物ＭＢにおける融解潜熱を発現する温度と蓄熱量との関係の一例を示すグラフである。図２中の曲線は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適でない潜熱蓄熱材組成物ＭＢの示す曲線である。
【０００８】
図１及び図２に示す例では、加熱時に潜熱蓄熱材組成物が融解を開始する温度（融解下限温度Ｔｓ）は、１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、適切である。なお、潜熱蓄熱材組成物が建造物の冷暖房の蓄熱システムに用いられる場合、潜熱蓄熱材組成物の融解下限温度が低すぎると蓄熱材を凝固させて、冷熱を貯めることが困難となる。また、潜熱蓄熱材組成物の融解下限温度が高すぎると、外気との熱の交換効率が悪くなる。したがって、潜熱蓄熱材組成物が建造物の冷暖房の蓄熱システムに用いられる場合、図１及び図２に示すように、蓄熱材が融解を開始する温度は１３℃以上２０℃の範囲にあることが好ましい。
【０００９】
具体的には、図１に示すように、潜熱蓄熱材組成物ＭＡでは、融解下限温度Ｔｓと、加熱時に融解を終了する温度（融解上限温度Ｔｆ）との差が小さく、融解上限温度Ｔｆが２６℃未満にある。このような場合、外部の雰囲気温度が融解上限温度Ｔｆをわずかに上回る温度（例えば２６℃）となった場合でも、図１中に斜線領域Ａ１として表される蓄熱量、すなわち蓄熱材組成物が本来有する蓄熱量の全て、を冷熱として用いることができる。このように潜熱蓄熱材組成物ＭＡは、本来有する蓄熱量の全てを冷熱として発揮できるため、冷房用の蓄熱システム用の蓄熱材組成物として好適である。
【００１０】
一方、図２に示すように潜熱蓄熱材組成物ＭＢでは、融解下限温度Ｔｓと融解上限温度Ｔｆとの差異が大きく、融解上限温度Ｔｆが２６℃を超える。この場合、上述と同様に外部の雰囲気温度が２６℃となったとき、２６℃から融解上限温度Ｔｆまでの温度範囲での蓄熱量は、冷房に寄与しないこととなる。すなわち、潜熱蓄熱材組成物ＭBでは、外部温度が２６℃を超える場合、図２に斜線領域Ａ２として示される蓄熱量、すなわち蓄熱材組成物が本来有する蓄熱量の一部のみ、しか冷熱として用いることができない。このように潜熱蓄熱材組成物ＭＢは、冷房用の蓄熱システム用の蓄熱材組成物として好ましくない。
【００１１】
このように冷房用の蓄熱システム用の蓄熱材組成物は、１３℃以上２０℃の範囲にて融解し、かつ狭い温度範囲で多量の熱を吸熱する特性が求められる。ここで、「狭い温度範囲で多量の熱を吸熱する特性」を表す指標としての５℃幅融解潜熱Ｈ５について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適な潜熱蓄熱材組成物の５℃幅融解潜熱Ｈ５を説明する図である。図３中の曲線は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適な潜熱蓄熱材組成物ＭＡの示す曲線である。図４は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適でない潜熱蓄熱材組成物の５℃幅融解潜熱Ｈ５を説明する図である。図４中の曲線は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適でない潜熱蓄熱材組成物ＭＢの示す曲線である。
【００１２】
５℃幅融解潜熱Ｈ５とは前述の通り、「５℃の温度幅での融解潜熱の総量」を意味し、ある温度ＴからＴ＋５℃の温度範囲における融解潜熱の総量Ｑ５についてＴを変化させた際のＱ５の最大値として定義される。ここで、その際の温度の下限値を５℃幅下限温度Ｔ５Ｌ、上限値を５℃幅上限温度Ｔ５Ｈと定義する。
【００１３】
潜熱蓄熱材組成物ＭＡでは図３中の斜線領域Ａ１の総和が５℃幅融解潜熱Ｈ５となる。潜熱蓄熱材組成物ＭＡでは狭い温度範囲において鋭い蓄熱量のピークが存在することから、結果として５℃幅融解潜熱Ｈ５は大きな値を示す。同様に潜熱蓄熱材組成物ＭＢにおいても図４中の斜線領域Ａ２の総和が５℃幅融解潜熱Ｈ５となる。しかし、潜熱蓄熱材組成物ＭＢではピークの形状が緩やかであるため、５℃幅融解潜熱Ｈ５は小さな値を示す。
【００１４】
このように狭い温度範囲で多量の熱を吸熱する蓄熱材ほど、５℃幅融解潜熱Ｈ５は大きな値を示すことから、５℃幅融解潜熱Ｈ５を「狭い温度範囲で多量の熱を吸熱する」特性の指標として用いることができる。
【００１５】
また、前述のように、蓄熱材が融解を開始する温度は１３℃以上２０℃の範囲にあることが好ましいが、図５に示すように融解下限温度Ｔｓと５℃幅下限温度Ｔ５Ｌとが大きく異なる場合がある。蓄熱材が図５に示す特性を有するの場合、蓄熱材が融解を開始する温度は融解下限温度Ｔｓとなるが、蓄熱材の大部分が融解する下限温度は５℃幅下限温度Ｔ５Ｌである。したがって、蓄熱材が図５に示す特性を有する場合は、蓄熱材の融解を開始する温度として融解下限温度Ｔｓよりも５℃幅下限温度Ｔ５Ｌを用いることが適切である。
【００１６】
これに対し、従来の潜熱蓄熱材組成物として、例えば、特許文献１に、塩化カルシウム６水和物に、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、及び硝酸アンモニウムの１種以上を加えた蓄熱材組成物が開示されている。
【００１７】
また、特許文献２に、塩化カルシウム６水和物を主成分とし、臭化カリウム、臭化ナトリウム、及び臭化アンモニウムの１種以上を加えた蓄熱材組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開昭５９−１０９５７８号公報
【特許文献２】特開昭６１−０８５４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、特許文献１及び２の蓄熱材組成物で主成分として用いられる塩化カルシウム６水和物は、融点が２９．４℃程度と高く、塩化カルシウム６水和物以外の添加物の添加量が少ないと、融点が十分に低くならないという問題があった。また、特許文献１及び２の蓄熱材組成物において、塩化カルシウム６水和物以外の添加物の配合量が多いと、融点が低くなるものの、全体融解潜熱及び５℃幅融解潜熱が小さくなるという問題があった。このように、特許文献１及び２の蓄熱材組成物において、融点が十分に低く、かつ５℃幅融解潜熱が大きい配合は見出されていなかった。
【００２０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。本発明は、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上である蓄熱材組成物及び建築物の冷暖房用の蓄熱システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の第１の態様に係る蓄熱材組成物は、塩化カルシウム６水和物、臭化アンモニウム、及び臭化ナトリウムからなる主剤を含み、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上である。
【００２２】
本発明の第２の態様に係る蓄熱材組成物は、第１の態様に係る蓄熱材組成物において、前記主剤１００質量％中に、前記塩化カルシウム６水和物が７６．７〜９１．３質量％、前記臭化アンモニウムが５．３〜１４．６質量％、及び前記臭化ナトリウムが２．４〜１４．０質量％含まれる。
【００２３】
本発明の第３の態様に係る蓄熱材組成物は、第１又は第２の態様に係る蓄熱材組成物において、前記主剤１００質量％中の、前記塩化カルシウム６水和物の含有量をＸ質量％、前記臭化アンモニウムの含有量をＹ質量％、前記臭化ナトリウムの含有量をＺ質量％と規定したとき、Ｘ、Ｙ、及びＺが下記式（１）〜（６）を満たす。  
［数１］
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００                        （１）
［数２］
＋０．０８５Ｘ−Ｙ−１．５５≦０          （２）
［数３］
−１．０３７Ｘ−Ｙ＋１００．８８≧０      （３）
［数４］
−０．３４１Ｘ−Ｙ＋４１．１３≧０        （４）
［数５］
＋４．６０Ｘ−Ｙ−３４２．８２≦０        （５）
［数６］
−１．１７Ｘ−Ｙ＋１００．１２≦０        （６）
【００２４】
本発明の第５の態様に係る蓄熱材組成物は、第１〜第４のいずれかの態様に係る蓄熱材組成物において、有機不飽和カルボン酸、有機不飽和スルホン酸、有機不飽和リン酸、有機不飽和アミド、有機不飽和アルコール、有機不飽和カルボン酸塩、有機不飽和スルホン酸塩、及び有機不飽和リン酸塩からなる群より選択される少なくとも１種の単量体と、多官能性単量体を重合させて得られる第１の相分離抑制剤をさらに含む。
【００２５】
本発明の第６の態様に係る蓄熱材組成物は、第１〜第５のいずれかの態様に係る蓄熱材組成物において、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、臭化ナトリウム、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、及び尿素からなる群より選択される少なくとも１種の融点降下剤をさらに含む。
【００２６】
本発明の第７の態様に係る蓄熱材組成物は、第１〜第６のいずれかの態様に係る蓄熱材組成物において、水酸化ストロンチウム八水和物、水酸化ストロンチウム、塩化ストロンチウム、塩化ストロンチウム六水和物、オクタデカン、デカン酸、ビスコースレーヨン（繊維）、ブロモオクタデカン、リン酸モノドデシルナトリウム、アルミナ、プロパノール、２−プロパノール、１−プロパノール、リン酸ドデシルＮａ、ホウ砂Ｎａ２Ｂ４Ｏ５（ＯＨ）４・８Ｈ２Ｏ、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム、黒鉛、アルミニウム、二酸化チタン、ヘクトライト、スメクタイトクレイ、ベントナイト、ラポナイト、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、エチレンジアミン四酢酸、アルキル硫酸ナトリウム、アルキルリン酸ナトリウム、アルキル硫酸カリウム、及びアルキルリン酸カリウムからなる群より選択される少なくとも１種以上の過冷却抑制剤をさらに含む。
【００２７】
本発明の第８の態様に係る蓄熱材組成物は、第１〜第７のいずれかの態様に係る蓄熱材組成物において、ケイ酸ナトリウム、水ガラス、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸エステル、アクリルアミド・アクリル酸・ＤＭＡＥＡ−ＭｅＣｌの共重合物、ポリアクリル酸エステル系、ポリアクリルアミド、ポリ塩化アルミニム、硫酸アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、ポリカルボキシレートポリエーテルポリマー、アクリル酸・マイレン酸共重合体ナトリウム、アクリル酸・スルホン酸系モノマー共重合体ナトリウム、アクリルアミド・ジメチルアミノエチルメタクリラートジメチル硫酸塩共重合物、アクリルアミド・アクリル酸ソーダ共重合物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、高吸水樹脂（ＳＡＰ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ＣＭＣの誘導体、カラギーナン、カラギーナンの誘導体、キサンタンガム、キサンタンガムの誘導体、ペクチン、ペクチンの誘導体、デンプン、デンプンの誘導体、コンニャク、寒天、層状ケイ酸塩、及びこれらの物質の複合物質からなる群より選択される少なくとも１種の第２の相分離抑制剤をさらに含む。
【００２８】
本発明の第９の態様に係る建築物の冷暖房用の蓄熱システムは、第１〜第８のいずれかの態様に係る蓄熱材組成物を用いた蓄熱材モジュールを具備する。
【発明の効果】
【００２９】
本実施形態に係る蓄熱材組成物によれば、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上である蓄熱材組成物及び建築物の冷暖房用の蓄熱システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適な潜熱蓄熱材組成物ＭＡにおける融解潜熱を発現する温度と蓄熱量との関係の一例を示すグラフである。
【図２】建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適でない潜熱蓄熱材組成物ＭＢにおける融解潜熱を発現する温度と蓄熱量との関係の一例を示すグラフである。
【図３】建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適な潜熱蓄熱材組成物の５℃幅融解潜熱Ｈ５を説明する図である。
【図４】建造物の冷暖房用の蓄熱システムに好適でない潜熱蓄熱材組成物の５℃幅融解潜熱Ｈ５を説明する図である。
【図５】潜熱蓄熱材組成物の融解下限温度Ｔｓと５℃幅下限温度Ｔ５Ｌを説明する図である。
【図６】主剤における、塩化カルシウム６水和物、臭化アンモニウム、及び臭化ナトリウムの含有量の好適な範囲を示す三元系状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態に係る蓄熱材組成物、及び蓄熱システムについて詳細に説明する。
【００３２】
［蓄熱材組成物］
本実施形態に係る蓄熱材組成物は、塩化カルシウム６水和物、臭化アンモニウム、及び臭化ナトリウムからなる主剤を含む。
【００３３】
＜塩化カルシウム６水和物＞
塩化カルシウム６水和物（ＣａＣｌ２・６Ｈ２Ｏ）としては、公知のものを用いることができる。
【００３４】
本実施形態に係る蓄熱材組成物では、主剤１００質量％中に、塩化カルシウム６水和物が、通常７６．７〜９１．３質量％含まれる。ここで、主剤１００質量％とは、塩化カルシウム６水和物、臭化アンモニウム、及び臭化ナトリウムの合計量が１００質量％であることを意味する。塩化カルシウム６水和物の含有量が上記範囲内にあると、蓄熱材組成物の５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上になる。
【００３５】
ここで、５℃幅融解潜熱Ｈ５とは、前述の通り「温度幅５℃の範囲での融解潜熱」を意味し、ある温度ＴからＴ＋５℃の温度範囲における融解潜熱の総量Ｈ５Ａについて、Ｔを変化させた際のＨ５Ａの最大値として定義される。具体的には、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定されるヒートフローをある瞬間（時間ｔ１，温度Ｔ１）から温度Ｔ１＋５℃となった瞬間（時間ｔ１，温度Ｔ１＋５）まで時間積分し、その最大値として導出される。
【００３６】
また、全体融解潜熱ＨＴとは、蓄熱材組成物全てが固体から液体へと相変化する際には制した潜熱の総和を意味する。具体的には、全体融解潜熱ＨＴは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定されるヒートフローを時間で積分した場合のピーク面積から算出される。
【００３７】
本実施形態に係る蓄熱材組成物では、主剤１００質量％中に、塩化カルシウム６水和物が、好ましくは７６．７〜９１．３質量％含まれる。この場合、蓄熱材組成物の蓄熱量（５℃幅融解潜熱量）がより大きくなり、蓄熱材組成物の５℃幅下限温度Ｔ５Ｌがより低くなる。
【００３８】
＜臭化アンモニウム＞
臭化アンモニウム（ＮＨ４Ｂｒ）としては、公知のものを用いることができる。
【００３９】
本実施形態に係る蓄熱材組成物では、主剤１００質量％中に、臭化アンモニウムが、通常５．３〜１４．６質量％含まれる。臭化アンモニウムの含有量が上記範囲内にあると、蓄熱材組成物の５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上になる。
【００４０】
本実施形態に係る蓄熱材組成物では、主剤１００質量％中に、臭化アンモニウムが、好ましくは６．２〜９．３質量％含まれる。この場合、蓄熱材組成物の蓄熱量（５℃幅融解潜熱量Ｈ５）がより大きくなり、蓄熱材組成物の５℃幅下限温度Ｔ５Ｌがより低くなる。
【００４１】
＜臭化ナトリウム＞
臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）としては、公知のものを用いることができる。
【００４２】
本実施形態に係る蓄熱材組成物では、主剤１００質量％中に、臭化ナトリウムが、通常２．４〜１４質量％含まれる。臭化ナトリウムの含有量が上記範囲内にあると、蓄熱材組成物の５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上になる。
【００４３】
本実施形態に係る蓄熱材組成物では、主剤１００質量％中に、臭化ナトリウムが、好ましくは２．５〜１０．８質量％含まれる。この場合、蓄熱材組成物の蓄熱量（５℃幅融解潜熱量Ｈ５）がより大きくなる。また、本実施形態に係る蓄熱材組成物では、主剤１００質量％中に、臭化ナトリウムが、好ましくは２．５〜１０．８質量％含まれると、蓄熱材組成物の５℃幅下限温度Ｔ５Ｌがより低くなる。
【００４４】
蓄熱材組成物は、好ましくは、主剤１００質量％中に、塩化カルシウム６水和物が７６．７〜９１．３質量％、臭化アンモニウムが５．３〜１４．６質量％及び臭化ナトリウムが２．４〜１４質量％含まれる。塩化カルシウム６水和物等の各物質の含有量が上記範囲内にあると、蓄熱材組成物の５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上になる。
【００４５】
＜蓄熱材組成物の組成＞
蓄熱材組成物では、主剤におけるＸ、Ｙ、及びＺが下記式（１）〜（６）を満たすことが好ましい。ここで、Ｘ、Ｙ、及びＺは、主剤中の塩化カルシウム６水和物の含有量をＸ質量％、臭化アンモニウムの含有量をＹ質量％、及び前記臭化ナトリウムの含有量をＺ質量％と規定したものである。
【００４６】
［数７］
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００                        （１）
［数８］
＋０．０８５Ｘ−Ｙ−１．５５≦０          （２）
［数９］
−１．０３７Ｘ−Ｙ＋１００．８８≧０      （３）
［数１０］
−０．３４１Ｘ−Ｙ＋４１．１３≧０        （４）
［数１１］
＋４．６０Ｘ−Ｙ−３４２．８２≦０        （５）
［数１２］
−１．１７Ｘ−Ｙ＋１００．１２≦０        （６）
【００４７】
図６は、主剤における、塩化カルシウム６水和物、臭化アンモニウム、及び臭化ナトリウムの含有量の好適な範囲を示す三元系状態図である。図６に示す五角形Ｒ及びその内部は、上記式（１）〜（６）を満たす範囲である。
【００４８】
本実施形態に係る蓄熱材組成物において、上記Ｘ、Ｙ、及びＺが下記式（１）〜（６）を満たすと、蓄熱材組成物の５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上になる。
【００４９】
（第１の相分離抑制剤）
本実施形態に係る蓄熱材組成物は、特定の第１の相分離抑制剤をさらに含むと、主剤が保湿下で保存されるため好ましい。特定の第１の相分離抑制剤は、特定の単量体と、多官能性単量体を重合させて得られる。
【００５０】
＜単量体＞
特定の単量体としては、有機不飽和カルボン酸、有機不飽和スルホン酸、有機不飽和リン酸、有機不飽和アミド、有機不飽和アルコール、有機不飽和カルボン酸塩、有機不飽和スルホン酸塩、及び有機不飽和リン酸塩からなる群より選択される少なくとも１種の単量体が用いられる。
【００５１】
有機不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸及びイタコン酸からなる群より選択される１種以上の不飽和カルボン酸が用いられ、好ましくはアクリル酸が用いられる。
【００５２】
有機不飽和スルホン酸としては、例えば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ｐ−スチレンスルホン酸、スルホエチルメタクリレート、アリルスルホン酸及びメタアリルスルホン酸からなる群より選択される１種以上の有機不飽和スルホン酸が用いられる。
【００５３】
有機不飽和カルボン酸塩としては、例えば上記不飽和カルボン酸のアルカリ金属塩やアンモニウム塩が用いられる。上記不飽和カルボン酸のアルカリ金属塩としては、例えば、上記不飽和カルボン酸のナトリウム塩が用いられる。上記不飽和カルボン酸のナトリウム塩としては、好ましくは、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウムが用いられる。
【００５４】
有機不飽和スルホン酸塩としては、例えば、上記有機不飽和スルホン酸のアルカリ金属塩やアンモニウム塩が用いられる。上記有機不飽和スルホン酸のアルカリ金属塩としては、例えば、上記有機不飽和スルホン酸のナトリウム塩が用いられる。
【００５５】
上記特定の単量体は、そのまま重合すると特定の単量体が重合した重合体を形成する。
【００５６】
＜多官能性単量体＞
多官能性単量体は、特定の単量体が重合した重合体を架橋させるものである。多官能性単量体としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチレンビスメタクリルアミドが用いられ、好ましくはＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド又はＮ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミドが用いられる。
【００５７】
（融点降下剤）
本実施形態に係る蓄熱材組成物は、特定の融点降下剤をさらに含むと、主剤の融点が降下するため好ましい。融点降下剤としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、臭化ナトリウム、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、及び尿素からなる群より選択される少なくとも１種の融点降下剤が用いられる。
【００５８】
（過冷却抑制剤）
本実施形態に係る蓄熱材組成物は、特定の過冷却抑制剤をさらに含むと、主剤の過冷却が抑制されるため好ましい。過冷却抑制剤としては、例えば、水酸化ストロンチウム八水和物、水酸化ストロンチウム、塩化ストロンチウム、塩化ストロンチウム六水和物、オクタデカン、デカン酸、ビスコースレーヨン、ブロモオクタデカン、リン酸モノドデシルナトリウム、アルミナ、プロパノール、２−プロパノール、１−プロパノール、リン酸ドデシルＮａ、ホウ砂Ｎａ２Ｂ４Ｏ５（ＯＨ）４・８Ｈ２Ｏ、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム、黒鉛、アルミニウム、二酸化チタン、ヘクトライト、スメクタイトクレイ、ベントナイト、ラポナイト、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、エチレンジアミン四酢酸、アルキル硫酸ナトリウム、アルキルリン酸ナトリウム、アルキル硫酸カリウム、及びアルキルリン酸カリウムからなる群より選択される少なくとも１種以上の過冷却抑制剤が用いられる。
【００５９】
（第２の相分離抑制剤）
本実施形態に係る蓄熱材組成物は、特定の第２の相分離抑制剤をさらに含むと、主剤の相分離が抑制されるため好ましい。第２の相分離抑制剤としては、例えば、ケイ酸ナトリウム、水ガラス、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸エステル、アクリルアミド・アクリル酸・ＤＭＡＥＡ−ＭｅＣｌの共重合物、ポリアクリル酸エステル系、ポリアクリルアミド、ポリ塩化アルミニム、硫酸アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、ポリカルボキシレートポリエーテルポリマー、アクリル酸・マイレン酸共重合体ナトリウム、アクリル酸・スルホン酸系モノマー共重合体ナトリウム、アクリルアミド・ジメチルアミノエチルメタクリラートジメチル硫酸塩共重合物、アクリルアミド・アクリル酸ソーダ共重合物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、高吸水樹脂（ＳＡＰ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ＣＭＣの誘導体、カラギーナン、カラギーナンの誘導体、キサンタンガム、キサンタンガムの誘導体、ペクチン、ペクチンの誘導体、デンプン、デンプンの誘導体、コンニャク、寒天、層状ケイ酸塩、及び上記物質の複合物質からなる群より選択される少なくとも１種の第２の相分離抑制剤が用いられる。
【００６０】
（特性）
本実施形態に係る蓄熱材組成物は、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、建造物の冷暖房用の蓄熱システムの潜熱蓄熱材組成物として好適な温度範囲で蓄熱性能を発現する。このため、本実施形態に係る蓄熱材組成物は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムの潜熱蓄熱材組成物として好適である。
【００６１】
本実施形態に係る蓄熱材組成物は、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが、２０℃未満、好ましくは１３℃以上２０℃未満、より好ましくは１６℃以上２０℃未満にある。また、本実施形態に係る蓄熱材組成物は、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが、特に好ましくは１３℃以上２０℃未満、より特に好ましくは１６℃以上２０℃未満にある。本実施形態に係る蓄熱材組成物は、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが上記数値範囲内にあるため、建造物の冷暖房用の蓄熱システムの潜熱蓄熱材組成物として好適な温度範囲で蓄熱性能を発現する。このため、本実施形態に係る蓄熱材組成物は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムの潜熱蓄熱材組成物として好適である。
【００６２】
本実施形態に係る蓄熱材組成物は、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上、好ましくは１４０Ｊ／ｇ以上、より好ましくは１５０Ｊ／ｇ以上である。本実施形態に係る蓄熱材組成物は、５℃幅融解潜熱Ｈ５が上記数値範囲内にあるため、建造物の冷暖房用の蓄熱システムの潜熱蓄熱材組成物として好適である。
【００６３】
本実施形態に係る蓄熱材組成物は、全体融解潜熱ＨＴが、１３０Ｊ／ｇ以上、好ましくは１４０Ｊ／ｇ以上、より好ましくは１５０Ｊ／ｇ以上である。本実施形態に係る蓄熱材組成物は、全体融解潜熱ＨＴが上記数値範囲内にあるため、建造物の冷暖房用の蓄熱システムの潜熱蓄熱材組成物として好適である。
【００６４】
本実施形態に係る蓄熱材組成物は、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが、好ましくは１３℃以上２０℃以下、より好ましくは１６℃以上２０℃以下にある。本実施形態に係る蓄熱材組成物は、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが上記数値範囲内にあるため、建造物の冷暖房用の蓄熱システムの潜熱蓄熱材組成物として好適な温度範囲で蓄熱性能を発現する。このため、本実施形態に係る蓄熱材組成物は、建造物の冷暖房用の蓄熱システムの潜熱蓄熱材組成物として好適である。
【００６５】
（発明の効果）
本実施形態に係る蓄熱材組成物によれば、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上である蓄熱材組成物が得られる。
【００６６】
［建築物の冷暖房用の蓄熱システム］
本実施形態に係る建築物の冷暖房用の蓄熱システムは、上記本実施形態に係る蓄熱材組成物を用いた蓄熱材モジュールを具備する。
【００６７】
（蓄熱材モジュール）
蓄熱材モジュールとしては、例えば、前記蓄熱材組成物を十分な密封性を有する容器に充填させた蓄熱材パックからなり、この蓄熱材パックを単数ないしは複数積層させるとともに、適切な流路を設け、モジュール化したものが用いられる。蓄熱材パックに用いる容器としては、例えば、アルミシートに樹脂製シートを積層して形成されたアルミパックシートを熱溶着することで形成されたアルミパック等が挙げられる。蓄熱材モジュールは、建造物中の空間を区切る床面、壁面、天井面の少なくとも一部に設置される。
【００６８】
このように設置された蓄熱材モジュールは、モジュール表面とこのモジュール表面を通気した雰囲気との熱交換、日射による日射熱、夜間電力を利用した空調システム等によって蓄熱（蓄冷）される。例えば、昼間においては、蓄熱材モジュール中の蓄熱材組成物は、建造物中の空間から得た熱によって融解し、その分のエンタルピーを蓄熱材組成物の内部に保留する。その後、夜間に外気温度が下がってくると、融解していた蓄熱材組成物は凝固し、建造物中の空間へ熱を放出する。このように、蓄熱材モジュールを建物内に設置すると、蓄熱材組成物の融解・凝固の作用により、冷暖房のためのエネルギー負荷を低減することができる。
【００６９】
（発明の効果）
本実施形態に係る蓄熱材システムによれば、モジュール表面とこのモジュール表面を通気した雰囲気との熱交換、日射による日射熱、夜間電力を利用した空調システム等によって蓄熱（蓄冷）されるため、冷暖房のためのエネルギー負荷を低減することができる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００７１】
［実施例１］
（蓄熱材組成物の作製）
塩化カルシウム（キシダ化学株式会社製、特級）と、臭化アンモニウム（キシダ化学株式会社製、特級）と、臭化ナトリウム（キシダ化学株式会社製、特級）とを用意した。
２０ｍｌのガラス製サンプル瓶に、塩化カルシウムと、臭化アンモニウムと、臭化カリウムを、合計約５ｇになるように所定量混合した。塩化カルシウム、臭化アンモニウム、臭化カリウム及び純水の量は、得られる蓄熱材組成物の組成が表１に示す組成になるような量で配合した。この際の純水の量は塩化カルシウムが全て塩化カルシウム６水和物になるように所定量秤量し、混合した。この際の純水の添加量は塩化カルシウム添加量から算出される公称添加量に対して、±１％以下の差異であった。
得られた混合物を５０℃以上で湯煎したところ、蓄熱材組成物が得られた（試料Ｎｏ．Ａ１２）。
また、蓄熱材組成物の調製時の沈殿の生成の有無を調べた。蓄熱材組成物の調製時に沈殿が生成することは、凝固・融解を繰り返したときの蓄熱材組成物の特性安定性が低いことを示す指標である。試料Ｎｏ．Ａ１２の蓄熱材組成物では、沈殿は生成しなかった。結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】
2020196819.tif 000003
【００７３】
（全体融解潜熱ＨＴ、５℃幅融解潜熱Ｈ５、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌの測定）
蓄熱材組成物から約１０ｍｇ試料を採取し、ＤＳＣ（示差走査熱量計）による蓄熱材組成物の全体融解潜熱ＨＴ、５℃幅融解潜熱Ｈ５、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌの測定を実施した。全体融解潜熱ＨＴは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定されるヒートフローを時間で積分した場合のピーク面積から算出した。５℃幅融解潜熱Ｈ５は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定されるヒートフローをある瞬間（時間ｔ１，温度Ｔ１）から温度Ｔ１＋５℃となった瞬間（時間ｔ１，温度Ｔ１＋５）まで時間積分し、その最大値として導出した。また５℃幅下限温度Ｔ５Ｌについては、その際の下限温度として導出した。これらの結果を表１に示す。
【００７４】
［実施例２〜１３、比較例１〜１１］
得られる蓄熱材組成物が表１又は表２に示す組成になるように、塩化カルシウム、臭化アンモニウム、臭化ナトリウム、及び純水の配合量を変えた以外は、実施例１と同様にして、蓄熱材組成物を得た（試料Ｎｏ．Ａ１〜Ａ１１、Ａ１３〜Ａ２４）。
試料Ｎｏ．Ａ１〜Ａ１１はそれぞれ比較例１〜１１の蓄熱材組成物、試料Ｎｏ．Ａ１３〜Ａ２４はそれぞれ実施例２〜１３の蓄熱材組成物である。
【００７５】
【表２】
2020196819.tif 000004
【００７６】
試料Ｎｏ．Ａ１〜Ａ１１及びＡ１３〜Ａ２４につき、実施例１と同様にして、蓄熱材組成物の沈殿の生成の有無を調べた。また、試料Ｎｏ．Ａ１〜Ａ１１及びＡ１３〜Ａ２４につき、実施例１と同様にして、全体融解潜熱ＨＴ、５℃幅融解潜熱Ｈ５、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌを算出した。結果を表１及び表２に示す。
【００７７】
（三元系組成図）
図６は、主剤における、塩化カルシウム６水和物、臭化アンモニウム、及び臭化ナトリウムの含有量の好適な範囲を示す三元系組成図である。
【００７８】
試料Ｎｏ．Ａ１〜Ａ２４の蓄熱材組成物の組成を図６にプロットした。
試料Ｎｏ. Ａ１２〜Ａ１８（実施例１〜７）の蓄熱材組成物は、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ以上であった。図６に、試料Ｎｏ．Ａ１２〜Ａ１８の蓄熱材組成物のプロットを記号○で示す。
試料Ｎｏ．Ａ１９〜Ａ２４（実施例８〜１３）の蓄熱材組成物は、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１５０Ｊ／ｇ以上であった。図６に、試料Ｎｏ．Ａ１９〜Ａ２４の蓄熱材組成物のプロットを記号◇で示す。
記号◇で示す試料Ｎｏ．Ａ１９〜Ａ２４の蓄熱材組成物は、記号○で示す試料Ｎｏ．Ａ１２〜Ａ１８の蓄熱材組成物よりも、５℃幅融解潜熱Ｈ５が高いため、より好適である。
試料Ｎｏ．Ａ１〜Ａ５（比較例１〜５）の蓄熱材組成物は、調製時に沈殿が生成した。
試料Ｎｏ．Ａ６及びＡ８（比較例６及び８）の蓄熱材組成物は、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌ℃が２１℃以上であった。
試料Ｎｏ．Ａ１〜Ａ５、Ａ７〜Ａ１１（比較例１〜５、７〜１１）の蓄熱材組成物は、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１３０Ｊ／ｇ未満であった。
図６に、試料Ｎｏ．Ａ１〜Ａ１１の蓄熱材組成物のプロットを記号×で示す。
記号◇、○及び×は、前者ほど好ましいことを示す。
【００７９】
図６において、五角形の領域Ｒは、プロット記号◇の試料Ｎｏ．Ａ１９〜Ａ２４（実施例８〜１３）が存在する領域である。
図６において、五角形の領域Ｒは、Ｘ、Ｙ及びＺが下記式（１）〜（６）を満たす領域である。なお、式（１）〜（６）において、主剤１００質量％中の、塩化カルシウム６水和物の含有量をＸ質量％、臭化アンモニウムの含有量をＹ質量％、及び臭化ナトリウムの含有量をＺ質量％と規定した。
【００８０】
［数１３］
Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００                        （１）
［数１４］
＋０．０８５Ｘ−Ｙ−１．５５≦０          （２）
［数１５］
−１．０３７Ｘ−Ｙ＋１００．８８≧０      （３）
［数１６］
−０．３４１Ｘ−Ｙ＋４１．１３≧０        （４）
［数１７］
＋４．６０Ｘ−Ｙ−３４２．８２≦０        （５）
［数１８］
−１．１７Ｘ−Ｙ＋１００．１２≦０        （６）
【００８１】
図６に示す五角形の領域Ｒは、プロット記号◇の試料Ｎｏ．Ａ１９〜Ａ２４（実施例８〜１３）が存在する領域である。すなわち、領域Ｒは、５℃幅下限温度Ｔ５Ｌが１３℃以上２０℃未満の範囲内にあり、５℃幅融解潜熱Ｈ５が１５０Ｊ／ｇ以上である蓄熱材組成物が存在する領域である。このため、Ｘ、Ｙ及びＺが上記式（１）〜（６）を満たす領域Ｒは、非常に好適な蓄熱材組成物が得られる領域を示すものである。
【００８２】
以上、本発明を実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
Ｔｓ  融解下限温度
Ｔｆ  融解上限温度
Ｔ５Ｌ  ５℃幅下限温度
Ｔ５Ｈ  ５℃幅上限温度
ＨＴ  全体融解潜熱
Ｈ５  ５℃幅融解潜熱
【図１】
2020196819.tif 000005
【図２】
2020196819.tif 000006
【図３】
2020196819.tif 000007
【図４】
2020196819.tif 000008
【図５】
2020196819.tif 000009
【図６】
2020196819.tif 000010