(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄熱量が大きく、３０〜６０℃の範囲などの比較的低温度域においても蓄熱でき、しかもより高い蓄熱密度を有するマイクロカプセルタイプの蓄熱材並びに当該蓄熱材を用いた蓄熱装置を提供。【解決手段】温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質がマイクロカプセル中に封入されたマイクロカプセル蓄熱材であって、相変化物質がテトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミド及びテトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−４−メチルチオブチル）イミドから選ばれた少なくとも1種のイミド化合物と水からなるマイクロカプセル蓄熱材及びこれを用いた蓄熱装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質がマイクロカプセル中に封入されたマイクロカプセル蓄熱材であって、相変化物質がテトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミド及びテトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−４−メチルチオブチル）イミドから選ばれた少なくとも1種のイミド化合物と水からなるマイクロカプセル蓄熱材。
【請求項２】
水の配合割合が、前記イミド化合物の体積に対し、１０〜２００体積％である請求項１に記載のマイクロカプセル蓄熱材。
【請求項３】
マイクロカプセル蓄熱材のマイクロカプセルの大きさが、体積平均粒子径で１μｍ〜８００μｍである請求項１又は２のいずれかに記載のマイクロカプセル蓄熱材。
【請求項４】
蓄熱体が、蓄熱槽中に配置されている蓄熱槽を有する蓄熱装置であって、前記蓄熱体が請求項１〜３のいずれかに記載のマイクロカプセル蓄熱材が、基体面に接着されている蓄熱体からなることを特徴とする蓄熱装置。
【請求項５】
前記蓄熱装置が、熱源機、蓄熱槽、熱輸送媒体、蓄熱モードで熱輸送媒体が流れる配管および放熱モードで熱輸送媒体が流れる配管を有する蓄熱および放熱が可能な請求項４に記載の蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質をマイクロカプセル中に封入したマイクロカプセルタイプの蓄熱材及びそれを用いた蓄熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調用または日用品用の蓄熱材として、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質をマイクロカプセル中に封入した蓄熱材が実用化されており、それらの相変化物質としては、主にパラフィン等の有機物が用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３１４５１号公報
【特許文献２】特開平９−２２１６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような技術によれば、相変化物質として使用されるパラフィンの潜熱量が１５０ｋＪ／ｋｇ程度であり、蓄熱量が少ないため、十分な熱保有能力が得られず、使用用途が限定されている。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、蓄熱量の大きいマイクロカプセルタイプの蓄熱材及びそれを用いた蓄熱装置、更には、本発明は、３０〜６０℃の範囲などの比較的低温度域においても蓄熱でき、しかもより高い蓄熱密度を有するマイクロカプセルタイプの蓄熱材並びに当該蓄熱材を用いた蓄熱装置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】
【０００６】
（１）課題を解決するため、本発明のマイクロカプセル蓄熱材は、温度変化に応じて潜熱の吸収および放出を生じる相変化物質がマイクロカプセル中に封入されたマイクロカプセル蓄熱材であって、相変化物質がテトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミド及びテトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−４−メチルチオブチル）イミドから選ばれた少なくとも1種のイミド化合物と水からなることを特徴とする。
【０００７】
（２）前記（１）項記載のマイクロカプセル蓄熱材においては、水の配合割合が、前記イミド化合物の体積に対し、１０〜２００体積％であることが好ましい。
【０００８】
（３）前記（１）項又は（２）項のいずれかに記載のマイクロカプセル蓄熱材においては、マイクロカプセル蓄熱材のマイクロカプセルの大きさが、体積平均粒子径で１μｍ〜８００μｍであることが好ましい。
【０００９】
（４）また、本発明の蓄熱装置は、蓄熱体が、蓄熱槽中に配置されている蓄熱槽を有する蓄熱装置であって、前記蓄熱体が前記（１）項〜（３）項のいずれかに記載のマイクロカプセル蓄熱材が、基体面に接着されている蓄熱体からなることを特徴とする。
【００１０】
（５）前記（４）項記載のマイクロカプセル蓄熱装置においては、前記蓄熱装置が、熱源機、蓄熱槽、熱輸送媒体、蓄熱モードで熱輸送媒体が流れる配管および放熱モードで熱輸送媒体が流れる配管を有する蓄熱および放熱が可能な蓄熱装置であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蓄熱材として用いられる相変化物質の潜熱量が大きいため、蓄熱量の大きいマイクロカプセルタイプの蓄熱材並びに当該蓄熱材を用いた蓄熱装置を提供することができる。更には、３０〜６０℃の範囲などの比較的低温の熱も回収可能で、しかも大きな蓄熱量を与えるマイクロカプセルタイプの蓄熱材並びに当該蓄熱材を用いた蓄熱装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の蓄熱装置と、更に熱交換器、熱利用手段（熱負荷）部分までを含めた一態様を説明するための構成概念図。
【図２】本発明で用いる蓄熱体の別の一例の態様を示す斜視図。
【図３】本発明で用いる蓄熱体の更に別の一例の態様を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に使用されるマイクロカプセルに内包され、相変化を伴う物質としては、テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミド及びテトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−４−メチルチオブチル）イミドから選ばれた少なくとも1種のイミド化合物であり、これと水を含有させたものである。
【００１４】
これらのイミド化合物は単独で使用しても、組み合わせて使用してもよい。
【００１５】
これらのイミド化合物は、所定の温度以下では、水と結合して水和物を形成する（１水和物）。その際、発熱する。また、所定の温度以上では、前記イミド化合物の水和物の水は脱離して、前記イミド化合物と水に分かれる。その際、吸熱する。これらの所定温度を介した前記イミド化合物と水との結合／解離過程で生じる発熱／吸熱の潜熱を蓄熱に用いるものである。
【００１６】
前記所定の温度は、上述のように、水和物を形成する最高温度ないしは水和物の水の脱離が生じる最低温度であり、化合物により若干異なるが、３０〜６０℃の範囲内である。
【００１７】
例えば、テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミドでは、３０℃以下であると水と結合して水和物を形成し、３０℃以上であると水と解離する。また、テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−４−メチルチオブチル）イミドでは、４５℃を境に水と結合／解離が起こる。
【００１８】
これらのイミド化合物は、特に限定するものではないが、例えば、次のような方法で合成できる。
【００１９】
テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミドにおいては、メチオニン（２−アミノ−４−（メチルスルファニル）ブタン酸）にアルコール系溶媒を加え、冷却しながら、塩化チオニルを滴下して混合させる。１０数時間時間攪拌した後、溶媒を除き、メチオニンメチルエステル塩酸塩（１）を得る。
【００２０】
次に、（１）にトリエチルアミンを加え、冷却しながら、トリフルオロメタンスルホン酸無水物を含む塩化メチレン溶液を滴下する。１５時間攪拌すると、Ｎ−トリフルオロメタンスルフォニルメチオニンメチルエステル（２）を得る。（２）を水酸化ナトリウムで加水分解を行い、Ｎ−トリフルオロメタンスルホニルメチオニン（３）を得る。
【００２１】
蒸留水に（３）とヒドロキシテトラブチルホスフォニウムを加え、攪拌し、溶媒を除去することで、テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミドが得られる。
【００２２】
テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−４−メチルチオブチル）イミドにおいては、前述のメチオニン（２−アミノ−４−（メチルスルファニル）ブタン酸）の代わりに、２−アミノ−５−（メチルスルファニル）ペンタン酸を用いて同様にして合成できる。
【００２３】
参考までに、テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミドの分子式を下記に示した。
【００２４】
【化１】
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【００２５】
本発明の蓄熱材における水の含有量は、前記イミド化合物に対して、通常１０〜２００体積％、好ましくは２０〜１５０体積％、更に好ましくは３０〜１２０体積％である。水の含有量が２００体積％より多いと、蓄熱材中のイミド化合物の含有量が減少して蓄熱量が小さくなっていく傾向になり、一方、１０体積％より少ないと、前記イミド化合物と水との結合が少なくなり、その結果蓄熱量が小さくなっていく傾向になるので水の含有量は、上述の範囲が好ましい。
【００２６】
本発明で用いる蓄熱材用コア物質（マイクロカプセルに内包されるコア物質に相当するもの）を調整する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、前記イミド化合物を５〜２０℃に保ち、同じ程度の温度である５℃〜２０℃の所定量の水と混合するなどの方法により調合することができる。すなわち前記イミド化合物が、水和物を形成できる範囲の温度範囲で水を添加して調整することが好ましい。
【００２７】
また、本発明で用いる蓄熱材用コア物質においては、必要に応じて、相分離防止剤、蒸気圧調整剤、伝熱促進剤、腐食防止剤、過冷却防止剤などの添加剤を添加して使用することもできる。
【００２８】
必要に応じて添加される添加剤のうち、相分離防止剤としては、例えば、シリカ、キサンタンガム、イソステアリン酸塩、イソステアリルアルコール、アタパルジャイト粘土、スターチ類、アセトンなどが挙げられる。また、蒸気圧調整剤としては、例えば、エチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。伝熱促進剤としては、例えば、膨張化グラファイトなどが挙げられる。腐食防止剤としては、例えば、フェノール類、アミン類、ヒドロキシアミン類などが挙げられる。過冷却防止剤としては、例えば、硫酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸銀、硫酸銀、塩化銀、ヨウ化銀などの無機塩、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、パルミチン酸カルシウム、などの長鎖脂肪酸の有機塩などが挙げられる。
【００２９】
本発明において用いられる相変化を伴う化合物（コア物質）をマイクロカプセル化する手法は、コアセルベーション法、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ法、酵母菌を用いた手法等既存技術を用いることが可能であり、いずれの手法においても本発明の効果は達成させ得る。
【００３０】
前記マイクロカプセルを構成するカプセル材料としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、ナイロン等の縮合系ポリマーやポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系ポリマーが使用される。マイクロカプセルを形成するには、これら樹脂のモノマーやオリゴマー、初期縮合物などを用いて重合させてマイクロカプセルを形成する。
【００３１】
マイクロカプセルの粒径のコントロールはカプセル化する際の乳化剤や分散剤の種類と濃度、乳化又は分散時の温度および時間、乳化又は分散方法等の因子により変動するため実験により最適な条件が設定される。
【００３２】
マイクロカプセルの粒径は特に限定するものではないが、体積平均粒子径で通常、１μｍ〜８００μｍ、好ましくは５μｍ〜３００μｍであり、特に、粒径の大きいものと小さいものを混在して用いることも好ましい。
【００３３】
マイクロカプセル化は、上述した各種の既存技術を用いることが可能であり、その手法によって異なるが、例えば、一例を挙げて説明するなら、まず、マイクロカプセルの殻（シェル）となる上述のような樹脂のモノマーやオリゴマーあるいは樹脂初期縮合物の水溶液をあらかじめ製造しておく。次に別途、相変化蓄熱化合物である前述のイミド化合物に水を所定量添加し水溶液を調整する。この水溶液を乳化剤ないし分散剤水溶液に激しく撹拌しながら加え、前述のイミド化合物と水を含有する相変化蓄熱化合物の乳化液ないしは分散液とし、上記乳化液ないしは分散液に、先に調整しておいた樹脂のモノマーやオリゴマー、初期縮合物の種類に応じて撹拌しながらこれらを重合（例えばｐＨを必要な範囲に調整する、加熱する、重合開始剤が必要なものではそれを添加する、または、これらの組み合わせなどで重合）させることによりマイクロカプセル化し、得られた乳化液ないしは分散液を薄く拡げたり、空気中に霧状に噴射したりして乾燥させることにより目的のマイクロカプセルを得ることができる。
【００３４】
次に、本発明の蓄熱装置について説明する。
【００３５】
本発明の蓄熱装置には、上記で得られたマイクロカプセル蓄熱材を基体面に接着して蓄熱体とし、この蓄熱体を蓄熱槽中に配置して用いる。
【００３６】
蓄熱槽中に収容配置されている蓄熱体においてその基体面に接着しているマイクロカプセル蓄熱材が、前述した本発明のマイクロカプセル蓄熱材であることを特徴とする蓄熱装置であれば、各種の公知の蓄熱装置の態様が採用でき、本発明の目的が達成できない場合を除いて特に制限はない。
【００３７】
また、本発明の蓄熱装置は、より詳細には、熱源機、蓄熱槽、熱輸送媒体、蓄熱モードで熱輸送媒体が流れる配管および放熱モードで熱輸送媒体が流れる配管を有する蓄熱および放熱が可能な蓄熱装置において、蓄熱槽中に配置されている蓄熱体の基体面に接着しているマイクロカプセル蓄熱材が、前述した本発明のマイクロカプセル蓄熱材からなる。
【００３８】
以下に、本発明の蓄熱装置の一例を、図を用いて説明する。図１は本発明の蓄熱装置と、更に熱交換器、熱利用手段（熱負荷）部分までを含めた一態様を説明するための構成概念図である。
【００３９】
本発明の蓄熱槽１には、熱輸送媒体が通過し得る（蓄熱体は通過し得ない）支持板９の間に、本発明のマイクロカプセル蓄熱材１２が板状の基体面（基体が符号１３）に接着されている蓄熱体２（以下これを単に蓄熱体と称することあり）が配置されており、蓄熱体位置固定具２３は各蓄熱体２同士を保持している。位置固定具２３は必ずしも必要とするものではなく、蓄熱体の形状に応じて、蓄熱体の表面の大部分に蓄熱媒体が接触して流通できる場合には、位置固定具２３は必要としない。蓄熱モードで熱輸送媒体が流れる配管６（６ａ、６ｂ）は、蓄熱槽１から熱源機３を介して蓄熱槽１に戻るよう配置されている。蓄熱槽１から熱源機３に熱輸送媒体が流れる配管が６ａ、熱輸送媒体が熱源機３から蓄熱槽１に戻るよう流れる配管が６ｂである。
【００４０】
一方、放熱モードで熱輸送媒体が流れる配管８（８ａ、８ｂ）は、蓄熱槽１から熱交換器４を介して蓄熱槽１に戻るよう配置されている。蓄熱槽１から熱交換器４に熱輸送媒体が流れる配管が８ａ、熱交換器４で放熱された熱輸送媒体が蓄熱槽１に戻るよう配置されている配管が８ｂであり、７ａと７ｂは、蓄熱モードで熱輸送媒体を蓄熱槽１から熱源機３を介して蓄熱槽１に戻るように蓄熱モードで熱輸送媒体を流す場合と、放熱モードで蓄熱槽１から熱交換器４を介して蓄熱槽１に戻るように、蓄熱モードの場合とは熱輸送媒体が蓄熱槽１を逆方向に流す場合とを切り替えるための三方コックである。
【００４１】
蓄熱モードの場合、熱源機３で熱輸送媒体に蓄熱し、蓄熱された熱輸送媒体は、配管６ｂを通り、蓄熱槽１に入り、蓄熱槽１に充填されている蓄熱体２に接着されている本発明の蓄熱材１２に放熱することにより蓄熱材１２中の前記イミド化合物の水和物の水が脱離し、吸熱することにより蓄熱する。かくして、放熱された熱輸送媒体は、配管６aから熱源機３に戻り、蓄熱槽１中の蓄熱材１２が必要な程度に蓄熱されるまで同じ経路を循環する。蓄熱槽１中の蓄熱材１２が必要な程度に蓄熱された場合、三方コック７ａと７ｂを切り替えて放熱モードにする。放熱モードでは、配管８ｂから蓄熱槽１に流れた放熱されて温度が低下した熱輸送媒体（蓄熱材１２中の前記イミド化合物が水和物を形成する境界温度以下に放熱されている熱輸送媒体）が蓄熱モードで蓄熱された蓄熱槽１中の蓄熱体２の基体１３に接着しているマイクロカプセル蓄熱材１２からの熱移動により加熱され、配管８ａを通り本発明の蓄熱装置外部の熱交換器４で熱移動され暖房や、給湯、その他の熱負荷（熱利用手段５）に利用される。１１aと１１ｂは、熱交換器４から熱利用手段５への熱媒体を循環するための配管である。尚、蓄熱槽１において１０は蓄熱体２の配置されていない部分である。この部分は必要に応じて設ければよく、支持板９なしにして、この部分まで蓄熱体が充填されている態様としてもよい。また、熱輸送媒体の流通や、熱交換器４から熱利用手段５への熱媒体の循環に必要なポンプは、図示していないが、これらの媒体の必要な流れを達成できればよく、ポンプを設ける必要がある場合には、配管の適宜の位置に設置すればよい。
【００４２】
なお、図示していないが、図１において、熱交換器４を設けずに、放熱モードで熱輸送媒体が流れる配管８（８ａ、８ｂ）を、直接、熱利用手段５に接続した態様、あるいは、例えば特開２００６−２９２２０６号公報に示される如く、放熱モードの熱輸送媒体を直接給湯などとして利用する態様としてもよいことはもちろんである。
【００４３】
また、配管については、図１に示した蓄熱装置については、三方コック７ａと７ｂと蓄熱槽１をつなぐ部分の配管を蓄熱モードでも放熱モードでも配管を共通にし、蓄熱モードや放熱モードに応じて三方コック７ａと７ｂを、切り替える態様の装置を図示しているが、熱輸送媒体が流れる配管を蓄熱モード専用の配管と放熱モード専用の配管をそれぞれ蓄熱槽１に別々に接続するような、別々の配管としてもよい。この場合には、二方コックを、それぞれの配管の蓄熱槽１との接続近傍、すなわち図１の蓄熱槽１の上下方向を基準に説明すると、蓄熱モード専用の配管や放熱モード専用の配管の蓄熱槽１との上側の接続近傍と下側の接続近傍それぞれに設ければよい。すなわち、蓄熱モード専用の配管の蓄熱槽１の上側に接続する配管に１つ、下側に接続する配管に１つ、放熱モード専用の配管の蓄熱槽１の上側に接続する配管に１つ、下側に接続する配管に１つの少なくとも計４つのコックを設けて、蓄熱モードでの運転の際は、放熱モード専用の配管に設けられた上記２つの二方コックを閉じて、蓄熱モード専用の配管に設けられた上記２つの二方コックを開き、また、放熱モードでの運転の際は蓄熱モード専用の配管に設けられた上記２つの二方コックを閉じ、放熱モード専用の配管に設けられた上記２つの二方コックを開くことになる。
【００４４】
本発明の蓄熱装置については、配管は、上述したような機能を達成する蓄熱モードで熱輸送媒体が流れる配管および放熱モードで熱輸送媒体が流れる配管を有していれば、本発明の目的を達成できる限り、必要に応じて、特開２００６−２９２２０６号に示されるような、バイパス管や、熱源側補助タンク、熱負荷（熱利用手段）側補助タンクなどを設けてもよい。
【００４５】
蓄熱体を構成する基体の形状としては、上述した板状物のほか、本発明のマイクロカプセル蓄熱材を接着させることができる基体であれば、特に制限はなく、例えば、シート状物、フィルム状物、繊維状物、球形、楕円球形、直方体、立方体、角柱形、円柱形、多面体、円筒、多角断面の筒などの形状の基体を用いることができ、特に限定するものではないが、板状物、繊維状物、角柱形、円柱形、円筒、多角断面の筒などの場合は蓄熱槽内に収まるものであれば長さが比較的長いものでもよく、また、熱輸送媒体の流通が困難にならない限り短いものでもよい、蓄熱槽内に収められるものであれば板状物、フィルム状物、シート状物など比較的大きい面積のものでもよく、また、熱輸送媒体の流通が困難にならない限り比較的小さい面積のものでもよい。マイクロカプセル蓄熱材が付着できる比表面積が大きい形状の基体を用いると、通常、より多くのマイクロカプセル蓄熱材を基体表面上に固定できる可能性がでてくる。
【００４６】
少数の例として、図２に一方方向に縦の折れ目が入ったフィルム状物からなる基体１８を用いた蓄熱体の一例の斜視図（符号１２はマイクロカプセル蓄熱材）を示した。図３に繊維状物からなる基体１９を用いた蓄熱体の一例の概念図（符号１２はマイクロカプセル蓄熱材）を示した。
【００４７】
蓄熱材を接着する基体の素材も、使用環境下で熱輸送媒体に溶解して消失したりせず、使用環境温度に耐え得る程度の耐熱性を有する素材など、使用温度範囲で接着した蓄熱材を保持できる材質であれば特に制限はなく、通常、金属やプラスチックが用いられ、金属としては、ステンレススチール、銅、鉄、アルミニウムなど、プラスチックとしては、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、フェノール樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４８】
マイクロカプセル蓄熱材を基体に接着する場合の接着剤としては、接着剤の溶剤などによってマイクロカプセル殻を破壊せず、使用温度範囲や使用する熱輸送媒体で接着が剥がれたりせず、基体の種類に応じて基体に接着可能な接着剤であれば、特に制限はなく、少数の代表例を挙げれば、例えば、酢酸ビニル樹脂系、エステル樹脂系、アクリル樹脂系などが挙げられる。
【００４９】
以上、図示した態様以外に、本発明の蓄熱装置は、蓄熱槽中に収納されている蓄熱体においてその基体に接着されているマイクロカプセル蓄熱材が前記本発明のマイクロカプセル蓄熱材からなる蓄熱体であり、これが配置収容されている蓄熱槽を有する蓄熱装置であれば、上記具体的に示した態様に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限り、各種の別態様としてもよい。
【００５０】
なお、熱源機に供給される熱の熱源としては、特に限定するものではないが、家庭用コージェネレーションシステム（“エコウィル”、“エネファーム”、それらで使用される燃料電池など）の排熱、ヒートポンプからの排熱、その他の比較的低い温度のものを熱源とすることが可能である。支障がない限り、より高温の熱源を使用してもよい。
【００５１】
蓄熱材組成物が水と結合して水和物を形成するときに発せられる熱の利用手段としては、即ち温熱負荷としては、特に限定されるものではないが、暖房、給湯その他各種の熱を利用する装置などに適用できる。
【００５２】
熱輸送媒体としては、蓄熱装置に使用される熱輸送媒体であれば特に限定されるものではないが、代表例としては、水、エチレングリコール水溶液あるいはプロピレングリコール水溶液などの不凍液などが挙げられる。尚、必要に応じて、支障をきたさない範囲で、蓄熱モードで使用される熱輸送媒体と放熱モードで使用される熱輸送媒体を異なる種類のものとすることも可能である。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミドの合成：
メチオニン（２−アミノ−４−（メチルスルファニル）ブタン酸）２０．１ｇにメタノール２００ｇを加え、氷浴で１℃に冷却しながら、塩化チオニル１９．４ｇを滴下して混合させた。１℃に保持しながら１５時間攪拌した後、ロータリーエバポレーターで溶媒であるメタノールを除き、メチオニンメチルエステル塩酸塩（１）を得た。
【００５５】
次に、（１）２５．２ｇにトリエチルアミン２５．６ｇを加え、ドライアイス浴（−７８℃）で冷却しながら、トリフルオロメタンスルホン酸無水物４３．０ｇを含む塩化メチレン溶液３１０ｇを少しずつ滴下した。その後、室温で１５時間攪拌し、Ｎ−トリフルオロメタンスルフォニルメチオニンメチルエステル（２）を得た。（２）を１規定水酸化ナトリウムで加水分解を行い、Ｎ−トリフルオロメタンスルホニルメチオニン（３）を得た。
【００５６】
蒸留水に（３）とヒドロキシテトラブチルホスフォニウム（東京化成株式会社製）を加え、室温で１３時間攪拌した。ロータリーエバポレーターで溶媒である水を除去することで、テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミドを得た。
【００５７】
カプセル蓄熱材の製造：
メラミン粉末５ｇに３７重量％ホルムアルデヒド水溶液６．５ｇと水１０ｇを加え、ｐＨを８に調整した後、約７０℃まで加熱しメラミン−ホルムアルデヒド初期縮合物水溶液を得た。ｐＨを４．５に調整したスチレン無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩水溶液（分散剤）１００ｇ中に、相変化を伴う化合物としてテトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミドと水との混合物（体積比２：１）６０ｇを溶解した混合液を１０℃に温度調整した上で上記水溶液に激しく攪拌しながら添加し、粒径が２．６μｍになるまで乳化を行なった。上記乳化液に上記メラミンーホルムアルデヒド初期縮合水溶液全量を添加し、７０℃で２時間攪拌を行なった後、ｐＨを９に調整してカプセル化を行なった。このカプセルの乳化液をバットに広げ、６０℃の恒温室で乾燥させることにより目的物であるマイクロカプセルを得た。
【００５８】
（比較例１）
メラミン粉末５ｇに３７重量％ホルムアルデヒド水溶液６．５ｇと水１０ｇを加え、ｐＨを８に調整した後、約７０℃まで加熱しメラミン−ホルムアルデヒド初期縮合物水溶液を得た。ｐＨを４．５に調整したスチレン無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩水溶液１００ｇ中に、相変化を伴う化合物としてパラフィン（ｎ−エイコサン）６０ｇを溶解した混合液を上記水溶液に激しく攪拌しながら添加し、粒径が２．６μｍになるまで乳化を行なった。上記乳化液に上記メラミンーホルムアルデヒド初期縮合水溶液全量を添加し、７０℃で２時間攪拌を行なった後、ｐＨを９に調整してカプセル化を行なった。このカプセルの乳化液をバットに広げ、６０℃の恒温室で乾燥させることにより目的物であるマイクロカプセルを得た。
【００５９】
実施例１により調製された蓄熱マイクロカプセルを示差走査熱量計（ティー・エイ・インスツルメント社製、Ｑ２０００）で計測したところ、蓄熱温度３１℃、蓄熱量１５０ｋＪ／ｋｇであった。
【００６０】
一方、比較例１で調製された蓄熱マイクロカプセルを同様に示差走査熱量計で計測したところ、蓄熱温度３５℃、蓄熱量１０３ｋＪ／ｋｇであった。
【００６１】
これより、実施例１の蓄熱マイクロカプセルは、比較例１の蓄熱マイクロカプセルと比較して、蓄熱量が多く、より高密度に熱を保有できる。
【００６２】
（実施例２）
前述の実施例１におけるメチオニン（２−アミノ−４−（メチルスルファニル）ブタン酸）の代わりに、２−アミノ−５−（メチルスルファニル）ペンタン酸を用い、同様にしてテトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−４−メチルチオブチル）イミドを得た。
【００６３】
実施例１において、テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−３−メチルチオプロピル）イミドの代わりにテトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−４−メチルチオブチル）イミドを用いた他は同じ条件で、テトラブチルホスホニウムＮ−（トリフルオロメチルスルホニル）−Ｎ−（１−カルボキシル−４−メチルチオブチル）イミドを包含した蓄熱マイクロカプセルを得た。調製された蓄熱マイクロカプセルを示差走査熱量計（ティー・エイ・インスツルメント社製、Ｑ２０００）で計測したところ、蓄熱温度４５℃、蓄熱量１８０ｋＪ／ｋｇであった。
【００６４】
以上のように本発明のマイクロカプセル蓄熱材は、従来よりも蓄熱性能が向上することが明らかである。しかも、本発明によれば、比較的低温の熱も回収可能で且つ蓄熱量の大きい温熱用蓄熱マイクロカプセルが提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明のマイクロカプセル蓄熱材は、蓄熱量の大きい蓄熱材として有効に用いられる。更に、本発明のマイクロカプセル蓄熱材は蓄熱装置に用いられる。本発明の蓄熱装置は、家庭用コージェネレーションシステムの排熱、ヒートポンプからの排熱、その他の比較的低い温度のものを熱源とすることも可能であり、暖房、給湯その他各種の熱を利用する装置などに適用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１  蓄熱槽
２  蓄熱体
３  熱源機
４  熱交換器
５  熱利用手段
６（６ａ、６ｂ）  蓄熱モードで熱輸送媒体が流れる配管
７（７ａ、７ｂ）  三方コック
８（８ａ、８ｂ）  放熱モードで熱輸送媒体が流れる配管
９  熱輸送媒体が通過し得る支持板
１０  蓄熱槽１において１０は蓄熱体の充填されていない部分
１１（１１ａ、１１ｂ）  熱交換器４から熱利用手段５への熱媒体を循環するための配管
１２  マイクロカプセル蓄熱材
１３  基体
１８  一方方向に縦の折れ目が入ったフィルム状物からなる基体を用いた蓄熱体
１９  繊維状物からなる基体を用いた蓄熱体
２３  蓄熱体位置固定具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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