(57)【要約】【課題】蓄熱量が大きく、寿命が十分に長い蓄熱装置。【解決手段】少なくとも、容器本体と、該容器本体内に設置された蓄熱材と、を有し、水を含有する熱交換媒体と、前記蓄熱材と、の間で熱交換を行う蓄熱装置であって、前記蓄熱材が、（Ａ）パラフィン、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸エステル、脂肪族ケトン、脂環族ケトン、脂肪族アルコールおよびポリエーテルよりなる群から選択される少なくとも１種、ならびに（Ｂ）少なくとも、ビニル結合含量が３０モル％未満の共役ジエン（共）重合体ブロックと、ビニル結合含量が３０〜９５モル％の共役ジエン（共）重合体ブロックと、を有するブロック共重合体の水素添加物を含有するものであることを特徴とする、前記蓄熱装置。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、容器本体と、該容器本体内に設置された蓄熱材と、を有し、
水を含有する熱交換媒体と、前記蓄熱材と、の間で熱交換を行う蓄熱装置であって、前記蓄熱材が、
（Ａ）パラフィン、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸エステル、脂肪族ケトン、脂環族ケトン、脂肪族アルコールおよびポリエーテルよりなる群から選択される少なくとも１種、ならびに
（Ｂ）少なくとも、ビニル結合含量が３０モル％未満の共役ジエン（共）重合体ブロックと、ビニル結合含量が３０〜９５モル％の共役ジエン（共）重合体ブロックと、を有するブロック共重合体の水素添加物
を含有するものであることを特徴とする、前記蓄熱装置。
【請求項２】
上記熱交換媒体が、上記容器本体内を流通して上記蓄熱材との熱交換を行うものである、請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項３】
上記熱交換媒体が、
上記容器本体内に配置され上記蓄熱材に対して相対的に移動しない第一の熱交換媒体と、
上記容器本体内に設置された流路を通して流通して前記第一の熱交換媒体を介して上記蓄熱材との熱交換を行う第二の熱交換媒体と
からなるものである、請求項１に記載の蓄熱装置。
【請求項４】
上記蓄熱材が包装材料に封入されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄熱装置。
【請求項５】
上記包装材料が、一対のフィルムの周端部を融着してなるものである、請求項４に記載の蓄熱装置。
【請求項６】
前記融着部分のシール強度が１０Ｎ／ｍｍ以上である、請求項５に記載の蓄熱装置。
【請求項７】
上記包装材料に封入された蓄熱材が、上記融着部を介して前記容器本体に保持されている、請求項５または６に記載の蓄熱装置。
【請求項８】
上記包装材料がブロー容器である、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】
本発明は蓄熱装置に関する。詳しくは、水を含有する熱交換媒体と蓄熱材との間で熱交換を行う蓄熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱材とは、物質の単一相における温度変化に伴うエネルギー（熱容量ないし顕熱）、物質の相変化に伴うエネルギー（潜熱）または物質の化学変化に伴うエネルギーの大きい物質（蓄熱媒）を含有する材料であり、該蓄熱媒に蓄えたエネルギーを熱として随時取り出すことができる材料を意味する。蓄熱材の用途として、例えばビルディング、家屋等の建造物の調温用途；生鮮食品、医療分野等に使用される恒温容器の保冷室の調温用途等を挙げることができる。このうち、建造物の調温用途には、例えば夜間、空調のオフピーク時等に蓄熱材に蓄熱しておき、昼間の運転時に蓄熱材から熱を取り出して利用するタイプの空調システムが知られている。例えば特許文献１には蓄熱材として氷を用い、その融解潜熱を利用する蓄熱装置が記載されている。特許文献２には、熱交換媒体として水を用い、蓄熱材として所定の包摂化合物を用いる蓄熱装置が記載されている。
特許文献１に記載された蓄熱装置は大きな蓄熱量を有するものの、蓄熱材として氷を使用しているため、相変化温度が０℃に限定されており、従ってこの温度付近における使用のみが可能である。特許文献２の蓄熱装置は、蓄熱量が不十分であり、使用中に蓄熱材が沈降することを防ぐ手当てが必要になるほか、装置部品を腐食する問題がある。
さらに、公知の蓄熱装置で使用されている蓄熱材は、装置設計の自由度が小さいとの問題を有する。つまり、蓄熱装置を任意の使用温度およびデザインに設計しようとする場合、使用する蓄熱材について、そのエネルギー吸収・放出温度、形状、比重、熱伝導性等を装置設計にアジャストすることが必要になる。しかしながら、従来知られている蓄熱材は、そのようなアジャスト性に欠けているのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３３１６９号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５６５６号公報
【特許文献３】特許第３１３４５０４号明細書
【特許文献４】特許第３３６０４１１号明細書
【特許文献５】国際公開第２０１２／１６１２７８号パンフレット
【特許文献６】特開２０１１−１６８０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のような現状を打開しようとしてなされたものであり、その目的は、蓄熱量が大きく、寿命が十分に長く、設計の自由度が大きい蓄熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の上記目的および利点は、
少なくとも、容器本体と、該容器本体内に設置された蓄熱材と、を有し、
水を含有する熱交換媒体と、前記蓄熱材と、の間で熱交換を行う蓄熱装置であって、前記蓄熱材が、
（Ａ）パラフィン、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸エステル、脂肪族ケトン、脂環族ケトン、脂肪族アルコールおよびポリエーテルよりなる群から選択される少なくとも１種、ならびに
（Ｂ）少なくとも、ビニル結合含量が３０モル％未満の共役ジエン（共）重合体ブロックと、ビニル結合含量が３０〜９５モル％の共役ジエン（共）重合体ブロックと、を有するブロック共重合体の水素添加物
を含有するものであることを特徴とする、前記蓄熱装置によって達成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の蓄熱装置は、蓄熱容量が大きいから、熱交換を極めて効率よく行うことができるとともに、一度の蓄熱によって長時間の温度調整が可能である。本発明の蓄熱装置は寿命が十分に長いものであるから、保全・修理・更新の手間およびコストを可及的に抑制することができる。さらに、本発明の蓄熱装置で使用される蓄熱材は、エネルギー吸収・放出温度、形状、比重、熱伝導性等を任意にコントロールすることができるから、前記蓄熱装置は、設計の自由度が大きいものとなる。
従って、本発明の蓄熱装置は、建造物の調温用途、自動車内の調温用途、生鮮食品の保存用途、医療サンプルの保存用途等に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の蓄熱装置は、上記のとおり、少なくとも容器本体と、蓄熱材と、を有する。
以下、本発明の蓄熱装置を構成する各要素について、順に説明する。
【０００８】
＜容器本体＞
本発明の蓄熱装置は、容器本体の内部に構成される。
容器本体の形状は任意の形状であることができるが、内部が空洞の筐体であることが好ましい。容器本体の大きさは、その目的に応じて適宜に設定することができる。容器本体としては、その内部空洞が一辺５ｃｍ〜５ｍ程度の略円柱体、略立方体または略直方体であることが好ましい。
この容器本体を構成する材料としては、例えばコンクリート、モルタル、セメント、アスファルト、金属、プラスチック、セラミックス等を使用することができる。これらのうち、加工の容易性および取扱いの容易性の観点からは、金属またはプラスチックを使用することが好ましい。
容器本体は、上記の材料のうちの１種からなっていてもよく、これらのうちの２種以上からなる例えば積層体からなっていてもよい。この場合、積層の中間に空隙を設け、該空隙に断熱材を充填してもよい。この断熱材としては、例えばグラスウールマット、多孔質板、合成樹脂発泡体等のほか、真空断熱材を使用することができる。容器本体はさらに、その外面および内面のうちの少なくとも片方に、表装材（例えば防汚フィルム等）、断熱材等が貼付されていてもよい。容器本体に貼付される断熱材としては、積層体の空隙に充填される断熱材として上記に例示した材料を使用することができる。
【０００９】
＜蓄熱材＞
本発明の蓄熱装置における蓄熱材は、
（Ａ）パラフィン、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸エステル、脂肪族ケトン、脂環族ケトン、脂肪族アルコールおよびポリエーテルよりなる群から選択される少なくとも１種、ならびに
（Ｂ）少なくとも、ビニル結合含量が３０モル％未満の共役ジエン（共）重合体ブロックと、ビニル結合含量が３０〜９５モル％の共役ジエン（共）重合体ブロックと、を有するブロック共重合体の水素添加物
を含有する。
上記パラフィンは、例えば直鎖状および分岐状のアルカンのいずれであってもよいが、蓄熱材の潜熱量をより大きくするとの観点から、直鎖のパラフィンであることが好ましい。パラフィンのうちの大部分が直鎖のパラフィンであれば、少量のイソパラフィンを含有していてもよい。
【００１０】
パラフィンの炭素数は、好ましくは７〜２４であり、より好ましくは１１〜２０である。この炭素数の値は、上記の範囲から、本発明の蓄熱装置が使用される温度に応じて適宜に選択される。パラフィンは、本発明が適用される環境温度領域における熱を有効利用するとの観点から、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定した場合に−２０〜５０℃程度に融解ピーク温度（融点）を有するものを選択して使用することが好ましい。好ましいパラフィン化合物をその融点とともに例示すると、以下のとおりである；
ｎ−ヘプタン（−９１℃）、ｎ−ノナン（−５１℃）、ｎ−オクタン（−５７℃）、ｎ−デカン（−３０℃）、ｎ−ウンデカン（−２１℃）、ｎ−ドデカン（−１２℃）、ｎ−トリデカン（−５℃）、ｎ−テトラデカン（６℃）、ｎ−ペンタデカン（９℃）、ｎ−ヘキサデカン（１８℃）、ｎ−ヘプタデカン（２１℃）、ｎ−オクタデカン（２８℃）、ｎ−ノナデカン（３２℃）、ｎ−イコサン（３７℃）、ｎ−ヘンイコサン（４１℃）およびｎ−ドコサン（４６℃）。
これらのパラフィンは１種単独で使用してもよく、あるいは２種類以上を混合して用いてもよい。
【００１１】
上記脂肪酸としては、直鎖飽和脂肪酸、直鎖不飽和脂肪酸、分岐飽和脂肪酸または分岐不飽和脂肪酸を好ましく使用することができ、特に直鎖飽和脂肪酸が好適である。その具体例として、例えばオクタン酸、ノナン酸、デカン酸（カプリン酸）、ドデカン酸（ラウリン酸）、テトラデカン酸（ミリスチン酸）、ヘキサデカン酸（パルミチン酸）、オクタデカン酸（ステアリン酸）、エイコサン酸、ドコサン酸、テトラコサン酸、ヘキサコサン酸、オクタコサン酸、トリアコンタン酸等を挙げることができる。
上記脂肪酸塩としては、例えば上記脂肪酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等を；
上記脂肪酸エステルとしては、例えば乳酸ブチル、乳酸エチル、オレイン酸メチル、コハク酸ジエチル、デカン酸エチル、デカン酸メチル、ドデカン酸ブチル、ステアリン酸ビニル、セバシン酸ジメチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸プロピル等を、それぞれ挙げることができる。
【００１２】
上記脂肪族ケトンとしては、例えば２−オクタノン、３−オクタノン、２−ノナノン、３−ノナノン、トリデカナール、２−ペンタデカノン、３−ヘキサデカノン、８−ペンタデカノン、シクロヘプタノン、４，４−ビシクロヘキサノン等を挙げることができる。
上記脂肪族アルコールとしては、例えば２−ドデカノール、１−テトラデカノール、７−テトラデカノール、１−オクタデカノール、１−エイコサノール、１，１０−デカンジオール等を使用することが好ましく、大きな潜熱量を得るとの観点から第１級アルコールを使用することが特に好ましい。
上記脂肪族エーテルとしては、例えばヘプチルエーテル、オクチルエーテル、テトラデシルエーテル、ヘキサデシルエーテル等を挙げることができ、大きな潜熱量を得られることおよび合成の容易さの観点から、酸素数が１の対称エーテルが特に好ましい。
本発明における蓄熱材に含有される（Ａ）成分は、上記のうちのパラフィンを含有するものであることが好ましく、
直鎖のパラフィンと、
イソパラフィン、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸エステル、脂肪族ケトン、脂肪族アルコールおよび脂肪族エーテルよりなる群から選択される少なくとも１種と
を含有するものであることがより好ましい。上記イソパラフィンとして具体的には、例えば２，２，４，４，６，８，８−ヘプタメチルノナン等を挙げることができる。（Ａ）成分における直鎖のパラフィンの含有割合は、８０質量％以上とすることが好ましく、８５質量％以上とすることがより好ましく、９０質量％以上とすることがさらに好ましい。
【００１３】
本発明における蓄熱材に含有される（Ｂ）成分は、
少なくとも、ビニル結合含量が３０モル％以上の共役ジエン（共）重合体ブロックと、ビニル結合含量が３０モル％未満の共役ジエン（共）重合体ブロックと、を有するブロック共重合体の水素添加物であるから、適度なゴム弾性を有し、（Ａ）成分を好ましく包摂するバインダー成分として機能する。このような（Ｂ）成分を含有する蓄熱材は、その取扱いが容易であり、使用に際して所望の形状に成型することが容易である点で好ましい。また、この（Ｂ）成分は、（Ａ）成分の融点を超える温度領域においてもゴム弾性を維持することができるから、蓄熱材を製造する際の加工性、得られた蓄熱材を容器等に充填する際の加工性に優れるととともに、これを蓄熱材として使用する際に、使用するすべての温度領域において形状保持性に優れることとなるため、好ましい。
さらに、蓄熱材が（Ａ）成分および（Ｂ）成分のほかに、後述のその他の成分を含有するものである場合、該蓄熱材が相変化を繰り返してもその他の成分が遍在することはなく、ましてや漏出することもない点でも有利である。
本発明における（Ｂ）成分は、少なくともビニル結合含量が３０モル％以上の共役ジエン（共）重合体ブロック（以下、「重合体ブロック（１）」ともいう。）と、ビニル結合含量が３０モル％未満の共役ジエン（共）重合体ブロック（以下、「重合体ブロック（２）」ともいう。）と、を有する。
【００１４】
上記重合体ブロック（１）は、共役ジエン（共）重合ブロックの水素添加物であることが好ましい。そして、水添前の共役ジエン（共）重合ブロックにおけるビニル結合含量は、得られる蓄熱材の常温（１０〜４０℃）における形状保持性を維持するとの観点から、３０モル％以上であり、３０〜９５モル％であることが好ましく、５０〜７５モル％であることがより好ましく、５５〜６５モル％であることがさらに好ましい。ここで、ビニル結合含量とは、水添前の共役ジエン（共）重合ブロック中に、１，２−結合、３，４−結合および１，４−結合の結合様式で組み込まれている共役ジエンのうち、１，２−結合および３，４−結合の様式で組み込まれている共役ジエンの割合（百分率）をいう（以下同じ）。
上記重合体ブロック（１）の原料である共役ジエンとしては、例えば１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、４，５−ジエチル−１，３−オクタジエン、クロロプレン等を挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することが好ましい。これらのうち、工業的入手性が高く、物性の優れた蓄熱材を得ることができることから、１，３−ブタジエン、イソプレンおよび１，３−ペンタジエンよりなる群から選択される１種以上を使用することが好ましい。重合体ブロック（１）の原料である共役ジエンは、１，３−ブタジエンを９５質量％以上含むものであることが好ましく、１，３−ブタジエンのみを使用することが特に好ましい。
重合体ブロック（１）の水素添加率は、得られる蓄熱材の形状保持性等の観点から、９０％以上とすることが好ましく、９５％以上とすることがより好ましい。
このような重合体ブロック（１）は、水添ブロック（共）重合体にゴム性を付与するソフトセグメントブロックとして機能することができる。
【００１５】
上記重合体ブロック（２）は、ビニル結合含量が３０モル％未満の共役ジエン（共）重合体ブロックである。この重合体ブロック（２）は、共役ジエンのビニル結合含量が３０モル％未満の共役ジエン（共）重合体からなるブロックの水素添加物であることが好ましい。上記ビニル結合含量は、得られる蓄熱材におけるパラフィン化合物のブリードを有効に防止するとの観点から、２０モル％以下であることがより好ましく、１８モル％以下であることがさらに好ましい。このビニル結合含量は０モル％であってもよい。
この重合体ブロック（２）の原料である共役ジエンとしては、重合体ブロック（１）の原料である共役ジエンとして上記に例示したものと同じものを挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することが好ましい。重合体ブロック（２）の原料である共役ジエンは、１，３−ブタジエンおよびイソプレンから選択される１種以上を９５質量％以上含むものであることが好ましく、１，３−ブタジエンおよびイソプレンから選択される１種以上のみを使用することが特に好ましい。
【００１６】
重合体ブロック（２）においては、共役ジエンとともにアルケニル芳香族化合物が共重合されていてもよい。このアルケニル芳香族化合物としては、例えばスチレン、ｔ−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−アミノスチレン、ビニルピリジン等を挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することができる。
重合体ブロック（２）において、共役ジエンとともにアルケニル芳香族化合物が共重合されている場合、このブロック中で該アルケニル芳香族化合物は、ランダム共重合されていてもよく、少数のアルケニル芳香族化合物が連続したショートブロックを構成していてもよく、あるいはアルケニル芳香族化合物の存在割合がブロック中で徐々に変化するテーパーブロックであってもよい。
重合体ブロック（２）におけるアルケニル芳香族化合物の共重合割合は、得られる蓄熱材を成型加工する際の流動性を確保するとの観点から、５０質量％以下とすることが好ましく、３０質量％以下とすることがより好ましく、特に２０質量％以下とすることが好ましい。
重合体ブロック（２）の水素添加率は、得られる蓄熱材の形状保持性等の観点から、９０％以上とすることが好ましく、９５％以上とすることがより好ましい。この水素添加率は、共役ジエンに由来する二重結合を基準とした計算値であり、重合体ブロック（２）がアルケニル芳香族化合物の共重合体の水素添加物である場合であっても、芳香族の不飽和結合はこの水素添加率の計算には反映されない。
このような重合体ブロック（２）は、水添ブロック（共）重合体（およびこれを含有する蓄熱材）に形状維持性を付与するハードセグメントブロックとして機能する。
【００１７】
（Ｂ）成分における重合体ブロック（１）の質量Ｍ１と重合体ブロック（２）の質量Ｍ２との比（Ｍ１／Ｍ２）は、得られる蓄熱材の形状保持性を確保し、且つ蓄熱材における（Ａ）成分のブリードを効果的に防止する観点から、好ましくは９５／５〜５０／５０であり、より好ましくは９０／１０〜６０／４０である。
（Ｂ）成分のブロック構成としては、重合体ブロック（１）を「Ｓ」で、重合体ブロック（２）を「Ｈ」でそれぞれ表したとき、下記の構造式を挙げることができる。
（Ｓ−Ｈ）ｎ１
（Ｓ−Ｈ）ｎ２−Ｓ
（Ｈ−Ｓ）ｎ３−Ｈ
上記において、ｎ１〜ｎ３は、それぞれ、１以上の整数であり、好ましくは1〜３の整数である。上記の構造式において重合体ブロック（１）および重合体ブロック（２）のうちの少なくとも一方が複数存在するとき、これらはそれぞれ同一であってもよく、相違していてもよい。
（Ｂ）成分は、これを構成する各ブロックが直線状に結合した直鎖の（共）重合体であってもよく、各ブロックが分岐状に結合したグラフト（共）重合体型であってもよく、あるいは各ブロックが星型に結合したスターポリマー型であってもよい。
【００１８】
上記のような（Ｂ）成分につき、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、２０万〜７０万であることが好ましく、２０万〜６０万であることがより好ましく、２５万〜５０万であることが特に好ましい。所要の力学的性質を得て、さらに蓄熱材の相分離およびパラフィン化合物のブリードを防ぐために、Ｍｗは２０万以上であることが好ましく、蓄熱材を成形加工するための流動性を確保するために、Ｍｗは７０万以下であることが好ましい。
（Ｂ）成分は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定される融点が７０〜１４０℃の範囲にあることが好ましく、８０〜１２０℃の範囲にあることがより好ましい。ここで、（Ｂ）成分の融点とは、ＪＩＳ  Ｋ−７１２１に準拠して測定した際の補外融解開始温度（Ｔｉｍ）を意味する。
（Ｂ）成分のメルトフローレート（以下「ＭＦＲ」ともいう。）の値は特に限定されるものではないが、０．０１〜１００ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。ここで、（Ｂ）成分のＭＦＲは、ＪＩＳ  Ｋ−７２１０に準拠して、２３０℃、１０ｋｇの荷重で測定した値である。  このような（Ｂ）成分は、例えば特許文献３（特許第３１３４５０４号明細書）、特許文献４（特許第３３６０４１１号明細書）等に記載の方法により製造することができる。
本発明における（Ｂ）成分として特に好ましくは、オレフィン結晶−エチレン／ブチレン−オレフィン結晶ブロック（共）重合体（ＣＥＢＣ）等のオレフィン結晶系ブロック（共）重合体等である。
本発明における（Ｂ）成分の使用割合は、蓄熱材の全量に対して、好ましくは２〜７０質量％であり、より好ましくは３〜２５質量％であり、さらに好ましくは４．５〜２０質量％であり、特に５〜１５質量％であることが好ましい。
【００１９】
本発明における蓄熱材は、上記のように、（Ａ）成分および（Ｂ）成分を必須の成分として含有するが、本発明の効果を減殺しない範囲において、その他の成分を含有していてもよい。
このようなその他の成分としては、例えば結晶性ポリオレフィン、着色剤、金属粉末、無機繊維、有機繊維、伝熱性付与剤、ガラス、無機ウィスカー、充填剤、酸化防止剤、帯電防止剤、耐候剤、紫外線吸収剤、ブロッキング防止剤、結晶核剤、難燃化剤、加硫剤、加硫助剤、防菌剤、防カビ剤、分散剤、着色防止剤、発泡剤、防錆材等を挙げることができる。
本発明における蓄熱材は、（Ａ）成分および（Ｂ）成分のほかに、結晶性ポリオレフィン、伝熱性付与剤、充填剤、防菌剤、防カビ剤および防錆材よりなる群から選択される1種以上を含有することが好ましい。
【００２０】
蓄熱材が結晶性ポリオレフィンを含有することにより、その形状維持性をより向上することができるほか、蓄熱材に含有される成分のうちの１つ以上が漏出することを抑制することができる。このような結晶性ポリオレフィンとしては、例えば特許文献５（国際公開第２０１２／１６１２７８号パンフレット）に記載されたものを好適に使用することができる。
蓄熱材が伝熱性付与剤を含有することにより、蓄熱材と後述の熱交換媒体との間の熱交換がより容易となり、本発明の蓄熱装置の温度維持性能がより向上することとなる。伝熱性付与剤としては、例えば窒化アルミニウム、窒化ホウ素、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、カーボン（例えばカーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、膨張黒鉛等）、金属（例えば金属繊維）等を挙げることができる。
蓄熱材に充填剤を添加することにより、該蓄熱材の比重を容易にコントロールすることが可能となる。充填剤としては、例えばタルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、カオリン、珪藻土等の、公知の充填剤を使用することができる。
さらに、蓄熱材に防菌剤、防カビ剤および防錆剤から選択される１種以上を添加することにより、本発明の蓄熱装置の耐久性を向上することができる。
これらその他の成分の使用割合としては、蓄熱材の全量に対して、３０質量％以下とすることが好ましく、１０質量％以下とすることがより好ましい。
【００２１】
本発明における蓄熱材は、工業的利用価値の高い蓄熱装置とするために、その潜熱量が、１４０ｋＪ／ｋｇ以上であることが好ましく、１７０ｋＪ／ｋｇ以上であることが好ましく、特に２００ｋＪ／ｋｇ以上であることが好ましい。潜熱量の上限に制限はないが、適正なコストを維持するとの観点から、５００ｋＪ／ｋｇ以下とすることが好ましく、３００ｋＪ／ｋｇ以下とすることがより好ましい。
【００２２】
本発明における蓄熱材は、上記のような各成分を含有し、上記のような潜熱量を有するものである限り、どのような方法によって製造されたものであってもよい。例えば（Ａ）成分および（Ｂ）成分ならびに任意的に使用されるその他の成分を、適宜の手段を用いて混合することによって製造することができる。ここで採用される混合手段としては、例えば２本ロール、押出機、２軸混錬押出機、撹拌式混合機等を挙げることができる。混合温度は（Ｂ）成分の可塑化温度領域とすることが好ましく、例えば８０〜２００℃において混合することができる。混合後の蓄熱材を冷却すると固化するので、適宜の手段によって任意の形状に成形することが可能であり；あるいは
蓄熱材を後述の包装容器に封入して使用してもよい。
蓄熱材を成形する際の形状としては、例えばブロック状、板状、シート状、棒状、パイプ状、ペレット状、粒状等を挙げることができる。蓄熱材をペレット状に成型する場合、例えば略球状、略円柱状、略直方体状および略立方体状なら美にこれらの組み合わせからなる形状等を挙げることができる。
成型方法を例示すると、例えば以下のような方法を挙げることができる。
・可塑温度領域の混合物を型枠へ流し込む方法、
・可塑温度領域の混合物を延伸加工する方法、
・可塑温度領域の混合物を押出加工する方法、
・上記の方法による成形物を切断する方法、等
蓄熱材を成形して使用する場合、ペレット状とすることが好ましい。蓄熱材のペレットの大きさは、長径として、例えば０．１〜５０ｍｍとすることができ、３〜３０ｍｍとすることが好ましく、特に１０〜３０ｍｍとすることが好ましい。
【００２３】
＜包装材料＞
本発明の蓄熱装置において、上記のような蓄熱材は包装材料中に封入して使用してもよい。ここで使用される包装材料としては、例えばポリオレフィンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、エチレン・ビニルアルコール共重合体製フィルム等；
これらのフィルムに金属層をラミネートまたは蒸着により設けたもの；
これらのフィルムの複数からなる多層フィルム
等を用いて製造された包装材料を挙げることができるほか；
合成樹脂をブロー成形して得たブロー容器（ブローボトル）；
金属容器
等を挙げることができる。上記包装材料が多層フィルムを用いて製造されたものである場合、該多層フィルムは上記に例示したフィルムからなる層のほかに、接着剤層、金属層を有していてもよい。この金属層は、熱伝導性の向上に寄与するものであり、好ましくは多層フィルムの最内側に形成される。金属層は、例えばラミネート、蒸着等の方法によって形成することができる。
【００２４】
本発明における好ましい包装材料は、
（１）熱融着性を有するフィルム（熱融着性層）のみからなる包装材料、
（２）熱融着性層を最内層とし、これに他のフィルムを積層してなる多層フィルムを用いて製造された包装材料、または
（３）ブロー容器
であることが好ましい。
上記（１）および（２）の場合において、熱融着性層はヒートシール層として働く。従って、本発明における蓄熱材を上記（１）または（２）の包装材料中に封入するには、例えば一端を開口して袋状に成形した上記の好ましい包装材料中に、公知の適宜の充填装置によって蓄熱材を充填した後、開口部をヒートシールすることによって密封する方法（ヒートシール法）を採用することが、生産性の面から好ましい。
【００２５】
上記熱融着性層であるフィルムとしては、例えばポリオレフィンフィルムを使用することが好ましい。具体的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等からなるフィルムを挙げることができる。
本発明における包装材料が多層フィルムを用いて製造されたものである場合、上記熱融着性を有するフィルム以外の層としては、例えば（Ａ）成分の揮発を防止するためのバリア層、本発明における蓄熱材の耐熱性を補うための耐熱層等を挙げることができる。
上記バリア層としては、例えばポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム等を使用することができる。
上記耐熱層としては、例えばポリエステルフィルムを使用することができ、その具体例としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるフィルムを挙げることができる。
本発明における包装材料がフィルムから製造されたものである場合、該包装材料としては、最内層、最外層およびこれらの中間に位置する少なくとも１層の中間層を有し、
最内層が熱融着性を有するフィルムからなる層であり、
最外層が耐熱層であり、そして、
中間層のうちの少なくとも１層がバリア層である包装材料が最も好ましい。この場合の包装材料は、中間層としてのバリア層を２層以上有していてもよく、
熱融着性層、耐熱層およびバリア層以外の機能を有するフィルムからなる層を有していてもよく、層間に接着剤層を有していてもよい。
【００２６】
上記のような包装材料は、例えば、上記のような積層フィルムの２枚を重ね、その周囲の３辺を融着（ヒートシール）するか；あるいは積層フィルムの１枚折り返して重ね、折り返した辺以外の２辺を融着することにより、袋状に成形し、開いている一辺から（Ｂ）成分のガラス転移点以上の温度に加熱したまたは加熱しない蓄熱材を挿入し、挿入口を融着して封入する方法等により、使用される。このとき、融着部分のシール強度を、１０Ｎ／１５ｍｍ以上とすることが好ましく、１５〜１２０Ｎ／１５ｍｍとすることがより好ましく、さらに２０〜１００Ｎ／１５ｍｍとすることが好ましい。融着部分のシール強度をこのような値に設定することにより、融着部分の破壊（破袋）および封入物の劣化を防止することができるから、本発明の蓄熱装置の長期安定使用に資する。
本発明における蓄熱材は、その好ましい態様において、約８０℃程度で軟化する。従って、本発明の蓄熱装置は、８０℃未満の温度、好ましくは７０℃以下の温度で使用されることが予定されている。本発明者らの加速試験を含む検討により、本発明の蓄熱装置を７０℃の温度で連続運転した場合、融着部分のシール強度を１０Ｎ／１５ｍｍ以上とすることにより、連続運転時間が少なくとも１年を超えるまでは、包装材料の融着部分の剥離が見られないことが明らかとなっている。従って、包装材料の融着部分のシール強度を１０Ｎ／１５ｍｍ以上とすることにより、本発明の蓄熱装置の長寿命が担保されることとなるから、好ましい。
一方で、上記のシール強度を過度に向上しても蓄熱装置の寿命が無制限に伸びるものでもないから、工業的生産性にも鑑みて、融着部分のシール強度は１２０Ｎ／１５ｍｍ以下にとどめることが好ましい。
包装材料がフィルムから製造されたものである場合、該フィルムの厚さとしては、蓄熱装置の連続運転に耐える強度を確保しつつ、実用に支障のない熱伝導性を得るとの観点から、好ましくは５〜１００μｍであり、より好ましくは１０〜５０μｍである。
【００２７】
上記ブロー容器を構成する材料としては、蓄熱材に含有される（Ａ）成分の揮発を防止するとの観点から、少なくとも、ポリオレフィンからなる層と、エチレン／ビニルアルコール共重合体からなるバリア層と、両者間に配置され両者を結合する接着層と、を有する多層ブロー容器を使用することが好ましい。ここで使用されるポリオレフィンとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。
多層ブロー容器の層構成としては、３種３層構成（ポリオレフィンからなる外層／接着層／バリア層からなる内層）または３種５層構成（ポリオレフィンからなる外層／接着層／バリア層／接着層／ポリオレフィンからなる内層）等を挙げることができる。
容器の形状は、容器本体の内部空洞の形状に応じて、適宜の形状とすることができる。
このような多層ブロー容器は、例えば特許文献６（特開２０１１−１６８０７２号公報）に記載の方法を参考として製造することができる。
包装材料がブロー容器である場合、該容器の壁部の厚さとしては、蓄熱装置の連続運転に耐える強度を確保するとの観点から、好ましくは５〜１００μｍであり、より好ましくは１０〜５０μｍである。
本発明における包装材料として上記のようなブロー容器を用いることにより、本発明の蓄熱装置の長寿命が担保されることとなり、好ましい。
【００２８】
＜熱交換媒体＞
本発明の蓄熱装置において用いられる熱交換媒体は、水を含有する。
熱交換媒体としては、水のみを用いてもよく、水と水溶性有機溶媒との混合物を用いてもよい。上記水溶性有機溶媒としては、例えばアルコール、エーテル、ケトン等を挙げることができる。これらの具体例としては、上記アルコールとして、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等を；
上記エーテルとして、例えばテトラヒドロフラン、ジオキサン等を；
上記ケトンとして、例えばアセトン、２−ブタノン等を、それぞれ挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することができる。
本発明における熱交換媒体として、水と水溶性有機溶媒との混合物を使用する場合、該熱交換媒体における水溶性有機溶媒の含有割合は、蓄熱装置の使用目的に応じて、適宜に設定することができる。
【００２９】
＜蓄熱装置の構成＞
本発明の蓄熱装置は、容器本体と、該容器本体内（好ましくは容器本体の内部空洞内）に設置された蓄熱材と、を有し、水を含有する熱交換媒体と、前記蓄熱材と、の間で熱交換を行うものである。熱交換媒体は、外部から容器本体に供給され、容器本体内において、予め蓄熱材に蓄えられた熱を授受し、所望の熱量を持って容器本体から送り出され、熱源として使用される。
上記のような熱交換媒体は、容器本体の空洞部内に、蓄熱材を収納した包装材料の表面積１ｍ２あたり、好ましくは０．１〜１０ｋｇ／分、より好ましくは１〜５ｋｇ／分の流速で流通される。
【００３０】
本発明の蓄熱装置が有するより具体的な構成は、例えば以下のとおりである；
（１）第一の構成
本発明の蓄熱装置の第一の具体的構成は、上記熱交換媒体が、上記容器本体内を流通して上記蓄熱材との熱交換を行うものである。
この場合、蓄熱材は、熱交換媒体が容器本体内を流通可能となるような位置および態様で、容器本体内に設置される。そして、熱交換媒体は、容器本体内において蓄熱材が占有する以外の領域を流通することとなる。
（２）第二の構成
本発明の蓄熱装置の第二の具体的構成は、上記熱交換媒体が、
上記容器本体内に配置され上記蓄熱材に対して相対的に移動しない第一の熱交換媒体と、
上記容器本体内に設置された流路を通して流通して前記第一の熱交換媒体を介して上記蓄熱材との熱交換を行う第二の熱交換媒体と
からなるものである。
この場合、容器本体内に蓄熱材および第一の熱交換媒体は、第二の熱交換媒体が容器本体内を流通可能となるような位置および態様で設置される。最も好ましくは容器本体内に蓄熱材と、第二の熱交換媒体がそこを通って流通するための流路（例えばパイプ等）とを設置した残余の空間が、第一の熱交換媒体で充填された構造である。
上記第一の熱交換媒体および第二の熱交換媒体は、同じであっても異なっていてもよい。第一の熱交換媒体は、上記に説明した、水を含有する熱交換媒体から選択される。第二の熱交換媒体は、基体であっても液体であってもよいが、上記に説明した、水を含有する熱交換媒体から選択されることが好ましい。
【００３１】
上記いずれの場合であっても、蓄熱材が成形体である場合には、該成形体である蓄熱材は、本体内に固定された状態で設置されていてもよく、本体内に固定されずに比重に応じて、熱交換媒体上に浮く、熱交換媒体中を漂う、あるいは熱交換媒体中に沈降した状態であってもよい。
蓄熱材が一対のフィルムの周端部を融着してなる包装材料に封入されたものである場合には、該包装材料は該融着部を介して容器本体に保持されることが好ましい。このような構成とすることにより、蓄熱材が、包装材料を介して熱交換媒体と接触する面積を可及的に大きくすることができるから、熱交換の効率を高くする観点から好ましい。
蓄熱材がブロー容器である包装材料に封入されたものである場合には、該包装材料は任意の位置で容器本体に保持されることができる。
容器本体の空洞部のうち、熱交換媒体が流通するための空間が占める領域の体積割合は、好ましくは１０〜９０体積％であり、より好ましくは５０〜８５体積％である。蓄熱材は、熱交換媒体に接触する表面積が、できるだけ大きくなるような形状および構成で、容器本体に保持されることが好ましい。このような構成とすることにより、本発明の蓄熱装置の熱交換効率を、可及的に高くすることができ、好ましい。
蓄熱材に熱を供給する手段としては、熱交換媒体を用いてもよいし、外部熱源を蓄熱材に接続して使用してもよい。
【００３２】
本発明の蓄熱装置は、上記のような構成を有する。
本発明の蓄熱装置は、熱交換温度が−２０〜５０℃程度の範囲で使用されることが好ましい。
上記のような本発明の蓄熱装置は、蓄熱容量が大きく、且つ寿命が十分に長いものである。
本発明の蓄熱装置において、蓄熱材は、同じ組成のものだけを使用してもよいが、
特に、（Ａ）成分の種類が異なる２種類の蓄熱材を併用することにより、２つの熱交換温度を有する蓄熱装置とすることができる。例えば５℃付近で熱交換する第一の蓄熱材と、２０℃付近で熱交換する第二の蓄熱材とを併用することにより、本発明の蓄熱装置を、夏および冬の両方の季節に使用可能な空調熱源として使用することができる。