(57)【要約】【課題】熱移動しやすく、熱伝送性に優れる蓄熱体を提供すること。【解決手段】本発明の蓄熱体１０は、火山噴出物発泡粒子１の表面に蓄熱材３が被覆されてなることを特徴とする。また、本発明の不燃性蓄熱体２０は、この蓄熱体１０の表面が珪酸ゲル５で被覆され、上記蓄熱体１０同士を上記珪酸ゲル５を介して結合させた第１の集塊物であることを特徴とし、不燃性蓄熱体３０は、この第１の集塊物２０の表面が珪酸ゲルで被覆され、上記第１の集塊物と火山噴出物発泡粒子１とを上記珪酸ゲル５を介して結合させた第２の集塊物であることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
火山噴出物発泡粒子の表面に蓄熱材が被覆されてなることを特徴とする、蓄熱体。
【請求項２】
請求項１記載の蓄熱体の表面が珪酸ゲルで被覆され、前記蓄熱体同士を前記珪酸ゲルを介して結合させた第１の集塊物であることを特徴とする、不燃性蓄熱体。
【請求項３】
請求項２記載の第１の集塊物の表面が珪酸ゲルで被覆され、前記第１の集塊物と火山噴出物発泡粒子とを前記珪酸ゲルを介して結合させた第２の集塊物であることを特徴とする、不燃性蓄熱体。
【請求項４】
前記蓄熱材がパラフィン類及びグリコール類から選択される少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄熱体。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の不燃性蓄熱体の少なくとも１種と、結合剤と、水溶性高分子とを含有することを特徴とする、蓄熱組成物。
【請求項６】
接着剤組成物を更に含有することを特徴とする、請求項５記載の蓄熱組成物。
【請求項７】
前記水溶性高分子がポリビニルアルコールであることを特徴とする、請求項５又は６記載の蓄熱組成物。
【請求項８】
前記結合剤がセメントであることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の蓄熱組成物。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか一項に記載の蓄熱組成物を硬化してなることを特徴とする、蓄熱製品。
【請求項１０】
建築材料であることを特徴とする、請求項９記載の蓄熱製品。
【請求項１１】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の不燃性蓄熱体の少なくとも１種及び結合剤を含む混合物と、
水溶性高分子を含む溶液と
を備えることを特徴とする、蓄熱製品製造用キット。
【請求項１２】
火山噴出物発泡粒子と、蓄熱材とを混練して蓄熱体を得る第１の工程と、
前記蓄熱体と、珪酸アルカリ水溶液とを混練して第１の混練物を得る第２の工程と、
前記第１の混練物と、炭酸ガスとを接触させて第１の集塊物を得る第３の工程と
を備えることを特徴とする、不燃性蓄熱体の製造方法。
【請求項１３】
前記第３の工程後において、前記第１の集塊物と、珪酸カリウム水溶液とを混練して第２の混練物を得る第４の工程と、
前記第２の混練物と、火山噴出物発泡粒子とを混練して第３の混練物を得る第５の工程と、
前記第３の混練物と、炭酸ガスとを接触させて第２の集塊物を得る第６の工程と
を備えることを特徴とする、不燃性蓄熱体の製造方法。
【請求項１４】
前記珪酸アルカリ水溶液として珪酸カリウム水溶液を用いることを特徴とする、請求項１２又は１３記載の製造方法。
【請求項１５】
前記蓄熱材としてパラフィン類及びグリコール類から選択される少なくとも１種を用いることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱移動しやすく、熱伝導性に優れる蓄熱体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽熱、地熱などの自然エネルギーや、冷暖房装置からの余熱などのエネルギーを有効利用する技術として、蓄熱技術が注目されている。この蓄熱技術では蓄熱材を使用するが、蓄熱材として物質の相変化による潜熱を利用した潜熱蓄熱材が採用されることが多い。この潜熱蓄熱材においては、固体から液体に相変化させる際に熱（融解熱）を吸収し、液体から固体に相変化する際に熱（凝固熱）を放出するという蓄熱蓄冷作用を発現する。
【０００３】
このような蓄熱体として、例えば、潜熱蓄熱材を樹脂製の膜材で内包させたマイクロカプセルの表面に、カチオン性で自己架橋性を有する樹脂を配置させた蓄熱体など、マイクロカプセルの形態の蓄熱体が数多く提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−１７６７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記蓄熱体は、マイクロカプセルの膜材が樹脂で構成されていることに起因して次のような問題がある。すなわち、燃焼しやすく火災になる虞があるために使用量や用途が限定され、また水分を吸放湿しないために蓄熱材へ熱移動し難く熱伝導性が阻害される結果、外気温度の変動に対して十分な蓄熱性能を発揮し難くなる。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みなされたものであり、その解決しようとする課題は熱移動しやすく、熱伝送性に優れる蓄熱体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決するために、火山噴出物が有する特性に着目し鋭意研究を重ねた結果、火山噴出物を発泡させた粒子の表面を蓄熱材で被覆した蓄熱材被覆物が熱移動しやすく、熱伝送性が良好で優れた蓄熱性能を発現することを見出した。本発明者らは更に詳細に検討を行なったところ、上記蓄熱材被覆物の表面を特定材料で更に被覆し、これらを相互に結合させた集塊物とすることで、上記蓄熱性能を損なうことなく不燃化でき、しかも強度が高められることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は以下の特徴を有する。
（１）火山噴出物発泡粒子の表面に蓄熱材が被覆されてなることを特徴とする、蓄熱体。
（２）上記（１）記載の蓄熱体の表面が珪酸ゲルで被覆され、上記蓄熱体同士を上記珪酸ゲルを介して結合させた第１の集塊物であることを特徴とする、不燃性蓄熱体。
（３）上記（２）記載の不燃性蓄熱体の表面が珪酸ゲルで被覆され、上記第１の集塊物と火山噴出物発泡粒子とを上記珪酸ゲルを介して結合させた第２の集塊物であることを特徴とする、不燃性蓄熱体。
（４）上記蓄熱材がパラフィン類及びグリコール類から選択される少なくとも１種であることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の蓄熱体。
（５）上記（２）〜（４）のいずれかに記載の不燃性蓄熱体の少なくとも１種と、結合剤と、水溶性高分子とを含有することを特徴とする、蓄熱組成物。
（６）接着剤組成物を更に含有することを特徴とする、上記（５）記載の蓄熱組成物。
（７）上記水溶性高分子がポリビニルアルコールであることを特徴とする、上記（５）又は（６）記載の蓄熱組成物。
（８）上記結合剤がセメントであることを特徴とする、上記（５）〜（７）のいずれかに記載の蓄熱組成物。
（９）上記（５）〜（８）のいずれかに記載の蓄熱組成物を硬化してなることを特徴とする、蓄熱製品。
（１０）建築材料であることを特徴とする、上記（９）記載の蓄熱製品。
（１１）上記（２）〜（４）のいずれかに記載の不燃性蓄熱体の少なくとも１種及び結合剤を含む混合物と、水溶性高分子を含む溶液とを備えることを特徴とする、蓄熱製品製造用キット。
（１２）火山噴出物発泡粒子と、蓄熱材とを混練して蓄熱体を得る第１の工程と、上記蓄熱体と、珪酸アルカリ水溶液とを混練して第１の混練物を得る第２の工程と、上記第１の混練物と、炭酸ガスとを接触させて第１の集塊物を得る第３の工程とを備えることを特徴とする、不燃性蓄熱体の製造方法。
（１３）上記第３の工程後において、上記第１の集塊物と、珪酸カリウム水溶液とを混練して第２の混練物を得る第４の工程と、上記第２の混練物と、火山噴出物発泡粒子とを混練して第３の混練物を得る第５の工程と、上記第３の混練物と、炭酸ガスとを接触させて第２の集塊物を得る第６の工程とを備えることを特徴とする、不燃性蓄熱体の製造方法。
（１４）上記珪酸アルカリ水溶液として珪酸カリウム水溶液を用いることを特徴とする、上記（１２）又は（１３）記載の製造方法。
（１５）上記蓄熱材としてパラフィン類及びグリコール類から選択される少なくとも１種を用いることを特徴とする、上記（１２）〜（１４）のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の蓄熱体は、火山噴出物発泡粒子をコアとし、蓄熱材をシェルとするコア−シェル構造を採用し、コアが無機材料で構成されることから、樹脂製の蓄熱体に比べて、軽量で機械的強度の強い蓄熱体とすることができる。また、火山噴出物発泡粒子は吸放湿が可能であることから、蓄熱材への熱移動が容易で熱伝導性に優れるようになるため、外気温度の変動に対して十分な蓄熱性能を発揮することができる。
また、本発明の蓄熱体は蓄熱作用により火山噴出物発泡粒子が励起され、その結果火山噴出物発泡粒子から遠赤外線が放射される。これにより、本発明の蓄熱体は遠赤外線を利用した冷暖輻射が可能になり、対流による熱移動が抑制される。
更に、本発明の蓄熱体を、珪酸ゲルを介して相互に結合させた第１の集塊物である不燃性蓄熱体においては、不燃化のみならず、より一層高度の機械的強度が実現され、しかも上記特性も備えている。このような効果は、第１の集塊物と火山噴出物発泡粒子とを、珪酸ゲルを介して結合させた第２の集塊物である不燃性蓄熱体により確実に奏される。
したがって、本発明の蓄熱体及び不燃性蓄熱体を建築材料等の蓄熱製品に使用すれば、熱伝導、対流、放射（輻射）という熱の３原則を兼備する新たな蓄熱製品を提供することができる。また、本発明によれば、かかる蓄熱製品を簡便に製造し得る蓄熱組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００１０】
（蓄熱体）
図１は、本発明の蓄熱体の一実施形態を示す模式断面図である。本実施形態に係る蓄熱体１０は、図１（ａ）に示すように、略球状の火山噴出物発泡粒子１の表面が蓄熱材３で被覆されてなるものである。このように、蓄熱体１０は、火山噴出物発泡粒子１をコアとし、蓄熱材３をシェルとするコア−シェル構造を採用することを特徴とする。
【００１１】
火山噴出物発泡粒子としては、火山噴出物の細粒を、７００℃〜１１００℃（好ましくは８００〜１１００℃）で加熱し発泡させたものが挙げられる。火山噴出物としては、ＳｉＯ２を主成分とし、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ等を含有する複合化合物であって、内部に細孔を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、シラス、軽石、ボラ、パーライト等が例示される。これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。なお、火山噴出物発泡粒子は単孔性でも、多孔性であってもよい。また、火山噴出物の発泡時において、過発泡により一部が欠損したものや、未発泡のものが一部に含まれていてもよい。更に、本発明においては、火山噴出物発泡粒子の表面が蓄熱材で被覆されていれば、火山噴出物発泡粒子の細孔内に蓄熱材が充填されていてもよく、また火山噴出物の発泡時に形成された孔に蓄熱材が充填されていてもよい。例えば、図１（ｂ）に示す蓄熱体１０は、火山噴出物の過発泡により一部が欠損した火山噴出物発泡粒子１の表面が蓄熱材３で被覆され、かつ発泡時に形成された孔の一部に蓄熱材が充填されてなるものである。また、図１（ｃ）に示す蓄熱体１０は、未発泡の火山噴出物１ａの表面が蓄熱材３で被覆されてなるものである。
また、火山噴出物発泡粒子は、嵩比重が好ましくは１．０以下（より好ましくは０．１〜０．５）であり、かつ平均粒径が好ましくは１０〜５００μｍ（より好ましくは１０〜２００μｍ）のものである。本発明においては、嵩比重が０．１５と非常に小さく、熱伝導率が０．０６と非常に優れることから、シラスの発泡粒子が好適に使用される。
【００１２】
蓄熱材は、相転移に伴う潜熱を利用して蓄熱する目的で使用するものである。したがって、蓄熱材としては、融点又は凝固点を有する化合物であれば特に限定されることなく使用することができ、例えば、無機潜熱蓄熱材、有機潜熱蓄熱材が例示される。
無機潜熱蓄熱材としては、例えば、硫酸ナトリウム１０水和物、炭酸ナトリウム１０水和物、リン酸水素ナトリウム１２水和物、チオ硫酸ナトリウム５水和物、塩化カルシウム６水和物等の水和塩が例示され、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
有機潜熱蓄熱材としては、例えば、パラフィン類、グリコール類、長鎖アルコール、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸エステル、脂肪酸トリグリセリドが例示され、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００１３】
パラフィン類としては、例えば、炭素数８〜３０の脂肪族炭化水素が例示される。具体的には、ｎ−デカン（融点−３０℃）、ｎ−ウンデカン（融点−２５℃）、ｎ−ドデカン（融点−８℃）、ｎ−トリデカン（融点−５℃）、ｎ−テトラデカン（融点８℃）、ｎ−ペンタデカン（融点１０℃）、ｎ−ヘキサデカン（融点１７℃）、ｎ−ヘプタデカン（融点２２℃）、ｎ−オクタデカン（融点２８℃）、ｎ−ノナデカン（融点３２℃）、イコサン（融点３６℃）、ドコサン（融点４４℃）、これらの混合物で構成されるｎ−パラフィン（ノルマルパラフィン、例えば、融点２５℃）、パラフィンワックス（融点４８℃）等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００１４】
グリコール類としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールジアクリレート、エチルエチレングリコールが例示され、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。中でも、ポリエチレングリコールが好適であり、平均分子量が２００〜２０，０００程度のものが好適に使用される。なお、平均分子量が３００のものは凝固点が−１５〜−８℃であり、平均分子量が４００のものは凝固点が４〜８℃であり、平均分子量が１５４０のものは凝固点が４３〜４６℃である。
【００１５】
長鎖アルコールとしては、例えば、炭素数８〜３６の長鎖アルコールが例示される。具体的には、カプリルアルコール（融点７℃）、ラウリルアルコール（融点２４℃）、ミリスチルアルコール（融点３８℃）、ステアリルアルコール（融点５８℃）等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
長鎖脂肪酸としては、例えば、炭素数８〜３６の長鎖脂肪酸が例示される。具体的には、オクタン酸（融点１７℃）、デカン酸（融点３２℃）、ドデカン酸（融点４４℃）、テトラデカン酸（融点５０℃）、オクタデカン酸（融点７０℃）、ヘキサデカン酸（融点６３℃）等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
長鎖脂肪酸エステルとしては、例えば、炭素数８〜３６の長鎖脂肪酸エステルが例示される。具体的には、ラウリン酸メチル（融点５℃）、ミリスチン酸メチル（融点１９℃）、パルミチン酸メチル（融点３０℃）、ステアリン酸メチル（融点３８℃）、ステアリン酸ブチル（融点２５℃）、アラキジン酸メチル（融点４５℃）等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
脂肪酸トリグリセリドとしては、例えば、ヤシ油、パーム核油等の植物油や、中鎖脂肪酸トリグリセリド、長鎖脂肪酸トリグリセリドが例示され、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００１６】
本発明においては、以下の理由から有機潜熱蓄熱材が好適に使用される。すなわち、有機潜熱蓄熱材は、沸点が高く揮発し難いために、体積変化が少なく、また長期に亘って蓄熱性能を持続させることができる。また、有機潜熱蓄熱材は、用途に応じた相変化温度の設定が容易であり、例えば、相変化温度（融点又は凝固点）の異なる２種以上の有機潜熱蓄熱材を混合することで、所望の相変化温度を簡便に設定することができる。かかる観点から、パラフィン類及びグリコール類から選択される少なくとも１種が特に好適に使用される。
また、本発明においては、蓄熱材に、必要に応じて、相溶化剤、比重調節材、劣化防止剤、防カビ剤、銀イオン、銅イオン等を添加してもよい。
【００１７】
このように、本発明の蓄熱体は、火山噴出物発泡粒子という無機材料を蓄熱材で被覆されたものであることから、樹脂製の蓄熱体に比べて、軽量で機械的強度の高い蓄熱体とすることができる。また、火山噴出物発泡粒子は吸放湿が可能であるため、蓄熱材への熱移動が容易になり熱伝導率の変化が起こりやすくなる。したがって、外気温度の変動に対して十分な蓄熱性能を発揮することができ、また温度記憶素子として機能することが可能である。
また、本発明の蓄熱体は蓄熱作用により火山噴出物発泡粒子が励起され、その結果火山噴出物発泡粒子から遠赤外線が放射される。これにより、本発明の蓄熱体は遠赤外線を利用した冷暖輻射が可能になり、対流による熱移動を抑制することができる。
【００１８】
（不燃性蓄熱体）
図２は、本発明の不燃性蓄熱体の一実施形態を示す模式断面図である。本実施形態に係る不燃性蓄熱体２０は、図２（ａ）に示すように、蓄熱体１０と同様に、蓄熱材３で表面が被覆された火山噴出物発泡粒子１により構成されるものであるが、火山噴出物発泡粒子１が蓄熱材３で被覆された状態で、それが相互に珪酸ゲル５を介して結合させた第１の集塊物である点で、蓄熱体１０と構成が相違する。また、他の実施形態に係る不燃性蓄熱体３０は、図２（ｂ）に示すように、第１の集塊物２０と、蓄熱材で被覆されていない火山噴出物発泡粒子１とを珪酸ゲル５を介して結合させた第２の集塊物である。また、不燃性蓄熱体３０は、図２（ｃ）示すように、第１の集塊物２０同士が珪酸ゲル５を介して結合し集塊物を構成しており、かつその集塊物と、蓄熱材で被覆されていない火山噴出物発泡粒子１とを珪酸ゲル５を介して結合させた第２の集塊物であってもよい。不燃性蓄熱体の平均粒径は使用する火山噴出物発泡粒子の種類や使用目的などにより一様ではないが、不燃性蓄熱体２０の平均粒径は、例えば、使用する火山噴出物発泡粒子１の平均粒径に対して、好ましくは２〜８倍、より好ましくは２〜６倍である。また、不燃性蓄熱体３０の平均粒径は、例えば、使用する火山噴出物発泡粒子１の平均粒径に対して、好ましくは４〜２０倍、より好ましくは４〜１８倍である。
【００１９】
珪酸ゲルは、例えば、火山噴出物発泡粒子同士を結合するバインダーとしての役割だけなく、蓄熱体の機械的強度の向上及び不燃化に寄与する。珪酸ゲルは、組成式がＳｉＯ２で表される、安定な３次元の空間構造をもつ高分子であるが、例えば、珪酸アルカリ水溶液と炭酸ガスとの接触により生成したものである。
例えば、シラスの発泡粒子の組成は珪酸が７５重量％以上であり、水ガラスや珪酸カリウム等から得られる珪酸ゲルで表面処理することにより不燃性蓄熱体はガラスの連結体になる。したがって、シラスの発泡粒子と、珪酸ゲルとは略同一成分で構成されるために、火山噴出物発泡粒子の吸放湿を阻害することなく、蓄熱体の能力を十分に発揮させることが可能である。火山噴出物発泡粒子の珪酸ゲルによる表面処理については、後掲の製造方法において詳述する。
【００２０】
このように、本実施形態に係る不燃性蓄熱体は、外表面が不燃性の珪酸ゲルで覆われている。これにより、蓄熱材として有機潜熱蓄熱材を使用した場合であっても、蓄熱材が外表面に露出することがないため、樹脂製の蓄熱体のように燃焼する虞がない。このような不燃性は、図２（ｂ）及び（ｃ）に示す不燃性蓄熱体により、確実に実現される。したがって、使用量が限定されることなく、広範な用途に適用することができる。また、外表面には珪酸ゲルからなる被覆層が形成されているので、より一層機械的強度が高められるとともに、上記した蓄熱体の特性を兼備することができる。
【００２１】
（蓄熱材の製造方法）
本発明の蓄熱体の製造方法は、火山噴出物発泡粒子と、蓄熱材とを混練して、火山噴出物発泡粒子の表面を蓄熱材で被覆することを特徴とするものである。
火山噴出物発泡粒子として、上記した火山噴出物の発泡物を使用することができるが、中でもシラスの発泡粒子が好適に使用される。また、蓄熱材として、上記した蓄熱材を使用することができるが、中でもパラフィン類及びグリコール類から選択される少なくとも１種が好適に使用される。
火山噴出物発泡粒子と、蓄熱材とを混練する際には、火山噴出物発泡粒子を蓄熱材の融点以上の温度に加熱し、これに融点以上の温度に加熱した蓄熱材を投入することが好ましい。これにより、火山噴出物発泡粒子の表面を蓄熱材で効率よく被覆することができる。また、混練手段として公知の撹拌装置を使用することができるが、加熱機能を備えるものが好適に使用される。
蓄熱材の使用量は、火山噴出物発泡粒子１００重量部に対して、好ましくは３〜１００重量部、より好ましくは３０〜６０重量部である。３重量部未満であると、火山噴出物発泡粒子の表面を蓄熱材で十分被覆し難くなる傾向にあり、他方、１００重量部を超えると経済的に不利になる。
このようにして、本発明の蓄熱体を効率よく簡便に製造することができる。
【００２２】
（不燃性蓄熱材の製造方法）
本発明の不燃性蓄熱体の製造方法は、第１の工程と、第２の工程と、第３の工程を備えることを特徴としており、第１の工程は上記した蓄熱体の製造方法において説明したとおりである。
第２の工程は、第１の工程で得た第１の混練物と、珪酸アルカリ水溶液とを混練して第２の混練物を得る工程であるが、第１の混練物に珪酸アルカリ水溶液を投入することが望ましい。混練手段としては公知の撹拌装置を使用することができるが、第１の工程と同様の撹拌装置を使用してもよい。
【００２３】
珪酸アルカリとしては、例えば、珪酸カリウム、珪酸ソーダが例示され、中でも珪酸カリウムが好適に使用される。なお、本発明においては、珪酸カリウムと珪酸ソーダの両方を含む珪酸アルカリ水溶液を用いてもよい。
珪酸カリウムの場合、例えば、ＳｉＯ２濃度が２５．５〜２７．５重量％、Ｋ２Ｏ濃度が１２．５〜１４．５重量％の珪酸カリウム水溶液や、ＳｉＯ２濃度が２７〜２９重量％、Ｋ２Ｏ濃度が２１〜２３重量％の珪酸カリウム水溶液が好適に使用される。
他方、珪酸ソーダの場合、濃度が２８〜４８重量％（好ましくは３６〜３８重量％）のアルカリ珪酸塩の濃厚水溶液が使用され、市販されているＮＯ．１号〜ＮＯ．４号の水ガラスを使用してもよい。水ガラスの主成分は、一般式Ｎａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２（ｎ＝２〜４）で表される。なお、ＮＯ．１号の水ガラスは、比重が３８〜５９ボーメであり、組成がＳｉＯ２分２１〜３８重量％、Ｎａ２Ｏ分１０〜１８重量％である。ＮＯ．２号の水ガラスは、比重が４２〜４９ボーメであり、組成がＳｉＯ２分２６．５〜３２重量％、Ｎａ２Ｏ分１０．５〜１２．７重量％である。ＮＯ．３号の水ガラスは、比重が４０ボーメ以上であり、組成がＳｉＯ２分２８〜３０重量％、Ｎａ２Ｏ分９〜１０重量％である。ＮＯ．４号の水ガラスは、比重が３０ボーメ以上であり、組成がＳｉＯ２分２３〜２５重量％、Ｎａ２Ｏ分６〜７重量％である。
【００２４】
珪酸アルカリ水溶液の使用量は、第１の混練物１００重量部に対して、好ましくは１０〜１５０重量部、より好ましくは５０〜１００重量部である。１０重量部未満であると、火山噴出物発泡粒子の表面を珪酸アルカリで十分被覆し難くなる傾向にあり、他方、１５０重量部を超えると経済的に不利になり、また火山噴出物発泡粒子の吸放湿が阻害されることがある。
【００２５】
第３の工程は、第２の混練物と、炭酸ガスとを接触させて第１の集塊物である、不燃性蓄熱体を得る工程である。第２の混練物と炭酸ガスとの接触により、珪酸ゲルと炭酸アルカリが生成し、生成した珪酸ゲルにより蓄熱体の表面が被覆されるとともに、蓄熱体同士が結合して固化し、第１の集塊物が形成される。このようにして、不燃性蓄熱体を得ることができる。
炭酸ガスとの接触は、第１の混練物中の蓄熱体が互いに結合し固化して第１の集塊物をなすように行うのが好ましい。好ましい態様としては、外径が１〜３ｍｍ程度の棒材を第１の混練物内部の中心まで達するように刺し込み、それによって出来た孔に細管を挿入し、該細管から第１の混練物の内部に炭酸ガスを供給する態様が挙げられる。このとき、細管の管壁に多数の孔を設けておけば、炭酸ガスが更に均一に第１の混練物と接触するのでより好ましい態様となる。また、棒材の代わりに細管を直接第２の混練物に刺し込んで炭酸ガスを供給するようにしてもよい。炭酸ガスの供給圧力は２〜５ｋｇ／ｃｍ2程度とするのが好ましい。なお、炭酸ガスの供給は必ずしも珪酸アルカリ水溶液との反応を完結させる必要はなく、空気中の炭酸ガスとの反応で完結させてもよい。また、炭酸ガスを使用せずに空気中の炭酸ガスとの反応を起こさせて製造することも可能である。これにより、地球温暖化防止に大いに寄与できる。
【００２６】
第１の混練物の表面が炭酸ガスと接触させる前に空気に触れると、空気中の炭酸ガスによって表面が固化し、棒材又は細管による刺し込みが行えなくなる場合がある。そのため、第１の混練物の表面には樹脂又は金属のフィルムを貼付するか、塗膜を設けるなどしておき、これらの上から棒材や細管を刺し込むようにするのが好ましい。
また、本発明においては、第３の工程後において、第１の集塊物と、珪酸カリウム水溶液とを混練して第２の混練物を得る第４の工程と、第２の混練物と、火山噴出物発泡粒子とを混練して第３の混練物を得る第５の工程と、第３の混練物と、炭酸ガスとを接触させて第２の集塊物を得る第６の工程とを備えていてもよい。なお、第４の工程は、第２の工程と同様の方法で行なうことができる。また、第５の工程は、第２の混練物に火山噴出物発泡粒子を投入することが望ましい。この場合、火山噴出物発泡粒子として、第１の工程で使用したものとは異種のものを使用してもよい。混練手段としては公知の撹拌装置を使用することができるが、上記工程と同様の撹拌装置を使用してもよい。更に、第６の工程は、第３の工程と同様の方法により行なうことができる。更にまた、本発明においては、第１の集塊物及び火山噴出物発泡粒子の混合物を調製した後、これに珪酸アルカリ水溶液を混練して混練物を得る工程と、この混練物と、炭酸ガスとを接触させて第２の集塊物を得る工程とを備えていてもよい。これにより、機械的強度及び不燃性のより一層高い不燃性蓄熱体を得ることができる。
なお、第１の集塊物と火山噴出物発泡粒子との混合物を調製する場合、火山噴出物発泡粒子の使用量は、第１の集塊物１００重量部に対して、好ましくは３０〜１５０重量部、より好ましくは５０〜１００重量部である。また、珪酸アルカリ水溶液及び炭酸ガスの供給量は、それぞれ第２及び第３の工程と同量とすることができる。
このようにして、本発明の不燃性蓄熱体を効率よく簡便に製造することができる。
【００２７】
本発明の蓄熱体及び不燃性蓄熱体（以下、「蓄熱体等」ともいう）は、そのままパウダー（粉体）の形態で使用することができ、また他の物質との混合などにより、スラリー（例えば、蓄熱体等の水系分散液）、ペレット（例えば、蓄熱体等と樹脂との混合物）、パテ（例えば、蓄熱体等と粘土との混合物）、シート（例えば、蓄熱体等を担持させたシート）、パック（例えば、プラスチック製の袋に蓄熱体等を充填したもの）、クッション（例えば、蓄熱体等を充填したクッション）などの形態で使用することができる。また、本発明の蓄熱体等は、例えば、後掲の蓄熱組成物として好適に使用することができる。
【００２８】
（蓄熱組成物、蓄熱製品製造用キット）
本発明の蓄熱組成物は、上記した不燃性蓄熱体の少なくとも１種と、結合剤と、水溶性高分子とを含有することを特徴とするものである。
結合材としては不燃化に有利な無機系結合材が好適に使用され、例えば、セメント、石膏が例示される。
セメントとしては、例えば、ポルトランドセメント（例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント）、混合セメント（例えば、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント）、特殊セメント（例えば、白色ポルトランドセメント、膨張セメント、アルミナセメント）が例示され、これらを単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。セメントは使用目的に応じて適宜選択することができるが、良好な外観を与えることの可能な白色ポルトランドセメントが好適に使用される。
石膏としては、例えば、天然無水石膏、天然２水石膏等が例示される。
【００２９】
水溶性高分子は、混和材として機能する。これにより、結合材の配合量を低減させて軽量化に寄与するとともに、適度な粘性を付与して作業性を高めることができる。
水溶性高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース系（例えば、メチルセルロース、エチルセルロース）、グリコール系（例えば、ポリエチレングリコール）が例示され、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。中でも、ポリビニルアルコールが好適に使用される。
水溶性高分子は水溶液の形態で含有してもよく、その濃度は好ましくは１〜３０重量％、より好ましくは３〜１５重量％である。
【００３０】
本発明においては、接着剤組成物を更に含有してもよい。かかる接着剤組成物は混和材として機能し、水溶性高分子による上記効果が奏されるとともに、機械的強度をより一層向上させることができる。このため、より高度な強度が求められる建築材料（例えば、屋根材、壁材）として使用する場合には有用である。また、接着性能もより一層向上するために、施工面の材質（例えば、プラスチック製、トタンなどの金属製、ベニアなどの木製）を問わず使用することが可能になる。
接着剤組成物としては、エマルションの形態の有機樹脂系組成物が好適に使用される。具体的には、酢酸ビニル樹脂系組成物、デンプン系組成物が例示され、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。中でも、酢酸ビニル樹脂系組成物が好適である。
【００３１】
本発明の蓄熱組成物は、不燃性蓄熱体の少なくとも１種及び結合剤を含有する混合物と、水溶性高分子とを混練して製造される。その混練方法は特に限定されないが、不燃性蓄熱体及び結合剤を含む混合物に、水溶性高分子を投入して混練するのが好ましい。また、接着剤組成物を含有する場合には、水溶性高分子と混合して混合物とするのが望ましい。
不燃性蓄熱体、結合剤、水溶性高分子、及び接着剤組成物の各配合割合は下記のとおりである。
結合材の配合量は、不燃性蓄熱体１００重量部に対して、好ましくは１０〜２００重量部、より好ましくは５０〜１００重量部である。１０重量部未満であると、機械的強度が不十分となる傾向にあり、他方、２００重量部を超えると、軽量化を図り難くなる傾向にある。
水溶性高分子の配合量は、不燃性蓄熱体及び結合剤の合計１００重量部に対して、好ましくは１〜１５重量部、より好ましくは３〜１０重量部である。１重量部未満であると、上記した効果が得難くなり、他方、１５重量部を超えると、粘度が高くなり使用し難くなる傾向にある。
接着剤組成物の配合量は、水溶性高分子１００重量部に対して、好ましくは２〜３０重量部、より好ましくは５〜１５重量部である。２重量部未満であると、上記した効果が得難くなり、他方、３０重量部を超えると、増粘しやすくなり取り扱い性が悪化する傾向にある。
【００３２】
本発明においては、本発明の目的を阻害しない範囲内において上記以外の各種添加剤を配合することができる。具体的には、顔料、骨材、粘性調整剤、可塑剤、造膜助剤、緩衝剤、分散剤、架橋剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防黴剤、抗菌剤、防藻剤、湿潤剤、消泡剤、発泡剤、レベリング剤、顔料分散剤、沈降防止剤、たれ防止剤、凍結防止剤、滑剤、脱水剤、艶消し剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、繊維類、香料、化学物質吸着剤、光触媒、吸放湿性粉粒体が例示され、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。また、各種添加剤の配合量は、使用目的に応じて、本発明の目的を阻害しない範囲内において適宜設定することが可能である。
【００３３】
また、本発明においては、上記した蓄熱組成物をキットの形態としてもよい。その具体的態様として、不燃性蓄熱体の少なくとも１種及び結合剤を含む混合物と、水溶性高分子を含む溶液と、必要に応じて接着剤組成物とを個別の容器に収容したキットが例示される。このようなキットにより、蓄熱製品を製造すべき蓄熱組成物を調製する際に、それらを互いに混合することで蓄熱組成物を簡便に調製することが可能になる。また、他の実施態様としては、複数に区分けされた１つの容器内に、不燃性蓄熱体の少なくとも１種及び結合剤を含む混合物を収容する第１の区分と、水溶性高分子を含む溶液を収容する第２の区分と、必要に応じて接着剤組成物を収容する第３の区分を備える蓄熱製品製造用キットが例示される。さらに、本発明の蓄熱製品製造用キットは、前述した本発明の蓄熱製品及びその製造方法に関する説明を記載した書類を更に備えていてもよい。
【００３４】
（蓄熱製品）
本発明の蓄熱製品は上記した蓄熱体又は不燃性蓄熱体をそのまま使用してもよいが、上記した蓄熱組成物の硬化物として使用するのが好ましい。具体的には、住宅等の建築物の壁材、天井材、床材等の内装材、屋根材（例えば、瓦）、ビルの屋上材などの外装材として好適に使用することができる。また、保冷剤、鮮度保持剤、道路・構造物の融雪、凍結防止剤、ガラス・カーブミラーの結露防止剤、空調用蓄冷装置やエアコンディショナの熱交換素子、床暖房システム、浴槽・浴室、保温便座、機械・機器等の工業製品、熱電変換システム、熱搬送媒体、電気製品やＯＡ機器の吸熱材（放熱材）の他、寝具、衣料品、日用雑貨等に使用される材料としても適用可能である。なお、本発明の蓄熱製品は、用途に応じて、蓄熱材が適宜選択される。
【００３５】
例えば、建築物の内装材（例えば、壁材、天井材、床材）等として使用する場合には、蓄熱材の融点が好ましくは５〜３２℃、より好ましくは１６〜２５℃のものを使用する。これにより、室内温度が上がり難い、あるいは下がり難い環境を作ることができるため、外部温度の変化に対して室内を最適な温度に保つことができ、省エネルギー化を図ることができる。この場合、断熱体と積層することで、効果をより一層高めることができる。更に、石膏ボードなどの下地材と、断熱材とを順次積層することで、高水準の蓄熱断熱効果が確実に奏される。断熱体としては、例えば、ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体、アクリル樹脂発泡体、フェノール樹脂発泡体、ポリエチレン樹脂発泡体、発泡ゴム、グラスウール、ロックウール、発泡セラミック、あるいはこれらの複合体等が例示される。また、本発明の蓄熱組成物は、ホルマリン等の有害物質を含有しないために、シックハウス症候群等を発症する虞がない。
【００３６】
また、例えば、保冷剤、鮮度保持剤、道路・構造物の融雪、凍結防止剤、ガラス・カーブミラーの結露防止剤として使用する場合には、蓄熱材の融点が好ましくは１０℃以下、より好ましくは４℃以下のものを使用する。この場合、熱伝導体と積層してもよい。熱伝導体としては、例えば、ガラス板、アクリル樹脂、ビニル樹脂等の樹脂ボード又は樹脂シート；銅、アルミニウム、鉄、真鍮、亜鉛、マグネシウム、ニッケル等の金属板；金属材料を含む樹脂ボード又は樹脂シート；スレート板；石膏ボード；ＡＬＣ板；木毛セメント板；合板等が例示される。
このような熱伝導体は、結露することがあるが、本発明の蓄熱製品と積層することで、熱伝導体の温度変化を緩和し、結露を防止することができる。
【００３７】
更に、空調用蓄冷装置やエアコンディショナの熱交換素子として使用する場合には、蓄熱材の融点が好ましくは４〜１６℃、より好ましくは６〜１０℃のものを使用する。この場合、蓄熱体を水系分散液とまぜた「スラリー」は流動性があるため液循環系で熱搬送体として用いることができ、水と比較して融点が高い為、熱効率が良く省エネルギー効果がある。
また更に、床暖房システム、浴槽・浴室（例えば、床材）、保温便座、ビルの屋上材として使用する場合には、蓄熱材の融点が好ましくは２５℃以上、より好ましくは３０℃以上のものを使用する。この場合、発熱体、面状発熱体又は床材と積層してもよく、厚みを抑えることが可能で、しかも優れた暖房効果と省エネルギー効果を発揮することができる。
【００３８】
本発明の蓄熱製品の形状は特に限定されず、使用目的に応じて、板状、棒状、球状、角状等の所望の形状に加工することが可能である。その加工方法としては特に限定されず、押出し形成、型枠形成等、吹き付け、ローラー塗装、刷毛塗り、コテ塗り、流し込み等の公知の方法を使用することができる。例えば、建築材料として使用する場合には、コンクリート、セメントボード、石膏ボード等の形態に加工してもよい。
【００３９】
また、内装材として使用する場合には、コテ塗り又は吹き付けにより施工することが可能であるが、従来の材料では、コテ塗りの場合、一回の塗りで３〜５ｍｍ程度の厚みしか塗膜を形成できず、２回以上重ね塗りする必要があった。そのため、垂れなどを生じて作業効率が低下していた。これに対し、本発明においては、一回の塗りで１０ｍｍ程度の厚みの塗膜を形成することが可能であることから重ね塗りする必要がない。そのため、作業効率が格段に改善され、経済的にも有効である。また、吹き付けによる施工においても、一回の吹き付けで従来よりも厚い５ｍｍ程度の塗膜を形成することが可能である。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、本実施例で使用する材料は以下のとおりである。
シラスバルーンＡ（製品名：ＦＴＢ、平均粒径１２μｍ、嵩比重０．１８、豊和直（株）製）、
シラスバルーンＢ（製品名：ＳＹＢ−１０００Ｈ、平均粒径３０μｍ、嵩比重０．２０、豊和直（株）製）、
シラスバルーンＣ（製品名：ＳＹＢ−５０００、平均粒径７０μｍ、嵩比重０．１４、豊和直（株）製）、
シラスバルーンＤ（製品名：ＳＳＢ−４０００、平均粒径９０μｍ、嵩比重０．２８、豊和直（株）製）、
珪酸カリウム水溶液（製品名：１Ｋ珪酸カリ、ＳｉＯ２濃度２７〜２９重量％、Ｋ２Ｏ濃度２１〜２３重量％、日本化学工業（株）製）、
ｎ−パラフィン（製品名：ＴＳパラフィン、融点２５℃、（株）ジャパンエナジー製）、
ポリエチレングリコール（製品名：ＰＥＧ１５４０、凝固点４３〜４６℃、第一工業製薬（株）製）、
セメント：白色ポルトランドセメント（製品名；ホワイトセメント、太平洋セメント（株）製）、
水溶性高分子：ポリビニルアルコール（製品名；ＰＶＡ−１１７、クラレ（株）製）、
接着剤組成物：酢酸ビニル樹脂系組成物（製品名；木工ボンドＣＨ１８、コニシ株式会社製）。
【００４１】
（実施例１）
平均粒径７０μｍのシラスバルーンＣ２Ｋｇを、寸胴型容器に入れ約３０℃に温めた後、約６０℃で溶解したｎ−パラフィン１Ｋｇを投入し均一攪拌して蓄熱体を得た。
得られた蓄熱体に対して、珪酸カリウム水溶液２Ｋｇを投入し均一攪拌した後、これに炭酸ガスを注入（圧力５Ｋｇｆ／ｃｍ２、６０秒間）して平均粒径３００μｍの不燃性蓄熱体を得た。
【００４２】
（実施例２）
平均粒径１２μｍのシラスバルーンＡ２Ｋｇを、寸胴型容器に入れ約３０℃に温めた後、約６０℃で溶解したｎ−パラフィン１Ｋｇを投入し均一攪拌して蓄熱体を得た。
得られた蓄熱体に対して、珪酸カリウム水溶液２Ｋｇを投入し均一攪拌した後、これに炭酸ガスを注入（圧力５Ｋｇｆ／ｃｍ２、７０秒間）して平均粒径５０μｍの不燃性蓄熱体を得た。
【００４３】
（実施例３）
平均粒径３０μｍのシラスバルーンＢ２Ｋｇを、寸胴型容器に入れ約３０℃に温めた後、約６０℃で溶解したｎ−パラフィン１Ｋｇを投入し均一攪拌して蓄熱体を得た。
得られた蓄熱体に対して、珪酸カリウム水溶液２Ｋｇを投入し均一攪拌した後、これに炭酸ガスを注入（圧力５Ｋｇｆ／ｃｍ２、６０秒間）して平均粒径１２０μｍの不燃性蓄熱体を得た。
【００４４】
（実施例４）
平均粒径９０μｍのシラスバルーンＤ２Ｋｇを、寸胴型容器に入れ約３０℃に温めた後、約６０℃で溶解したポリエチレングリコール０．７Ｋｇを投入し均一攪拌して蓄熱体を得た。
得られた蓄熱体に対して、珪酸カリウム水溶液２Ｋｇを投入し均一攪拌した後、これに炭酸ガスを注入（圧力５Ｋｇｆ／ｃｍ２、６０秒間）して平均粒径３６０μｍの不燃性蓄熱体を得た。
【００４５】
（実施例５）
平均粒径１２μｍのシラスバルーンＡ２Ｋｇを、寸胴型容器に入れ約３０℃に温めた後、約６０℃で溶解したｎ−パラフィン０．９Ｋｇを投入し均一攪拌して蓄熱体を得た。
得られた蓄熱体に対して、珪酸カリウム水溶液２Ｋｇを投入し均一攪拌した後、炭酸ガスを注入（圧力５Ｋｇｆ／ｃｍ２、６０秒間）して得た平均粒径５０μｍの第１の集塊物（不燃性蓄熱体）を得た。
得られた第１の集塊物に対して、珪酸カリウム水溶液２Ｋｇを投入し均一攪拌した後、平均粒径３０μｍのシラスバルーンＢ２Ｋｇを混合し攪拌した。そして、この混練物を空気中の炭酸ガスで２４時間反応させ平均粒径２００μｍの不燃性蓄熱体を得た。
【００４６】
（実施例６）
実施例１で得られた不燃性蓄熱体２Ｋｇをモルタル攪拌機内に投入し、次いでセメント２Ｋｇを投入し攪拌して混練物を得た。
水５Ｌにポリビニルアルコール５００ｇを投入し８０〜９０℃に加熱して均一に溶解させ、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
そして、混練物とポリビニルアルコール水溶液とを混合し均一攪拌して蓄熱組成物を得た。
【００４７】
（実施例７）
実施例２で得られた不燃性蓄熱体２Ｋｇをモルタル攪拌機内に投入し、次いでセメント４Ｋｇを投入し攪拌して混練物を得た。
水５Ｌにポリビニルアルコール０．１５Ｋｇを投入し８０〜９０℃に加熱して均一に溶解させ、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
そして、混練物とポリビニルアルコール水溶液とを混合し均一攪拌して蓄熱組成物を得た。
【００４８】
（実施例８）
実施例１で得られた不燃性蓄熱体１Ｋｇと、実施例２で得られた不燃性蓄熱体１Ｋｇとをモルタル攪拌機内に投入し、次いでセメント２Ｋｇを投入し攪拌して混練物を得た。
水５Ｌにポリビニルアルコール０．４Ｋｇを投入し８０〜９０℃に加熱して均一に溶解させ、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
そして、混練物とポリビニルアルコール水溶液とを混合し均一攪拌して蓄熱組成物を得た。
【００４９】
（実施例９）
実施例２で得られた不燃性蓄熱体１Ｋｇと、実施例３で得られた不燃性蓄熱体１Ｋｇとをモルタル攪拌機内に投入し、次いでセメント０．８Ｋｇを投入し攪拌して混練物を得た。
水５Ｌにポリビニルアルコール０．５Ｋｇを投入し８０〜９０℃に加熱して均一に溶解させ、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
そして、混練物とポリビニルアルコール水溶液とを混合し均一攪拌して蓄熱組成物を得た。
【００５０】
（実施例１０）
実施例２で得られた不燃性蓄熱体１Ｋｇと、実施例３で得られた不燃性蓄熱体１Ｋｇとをモルタル攪拌機内に投入し、次いでセメント１．５Ｋｇを投入し攪拌して混練物を得た。
次いで、水５Ｌにポリビニルアルコール０．３Ｋｇを投入し８０〜９０℃に加熱して均一に溶解させ、ポリビニルアルコール水溶液に接着剤組成物０．５Ｋｇを添加した水溶液を得た。
そして、混練物と接着剤組成物含有ポリビニルアルコール水溶液とを混合し均一攪拌して蓄熱組成物を得た。
【００５１】
（実施例１１）
実施例４で得られた不燃性蓄熱体１Ｋｇをモルタル攪拌機内に投入し、次いでセメント２Ｋｇを投入し攪拌して混練物を得た。
水５Ｌにポリビニルアルコール０．２Ｋｇを投入し８０〜９０℃に加熱して均一に溶解させ、ポリビニルアルコール水溶液に接着剤組成物０．５Ｋｇを添加した水溶液を得た。
そして、混練物と接着剤組成物含有ポリビニルアルコール水溶液とを混合し均一攪拌して蓄熱組成物を得た。
【００５２】
（実施例１２）
実施例５で得られた不燃性蓄熱体１Ｋｇをモルタル攪拌機内に投入し、次いでセメント２Ｋｇを投入し攪拌して混練物を得た。
水５Ｌにポリビニルアルコール０．２５Ｋｇを投入し８０〜９０℃に加熱して均一に溶解させ、ポリビニルアルコール水溶液に接着剤組成物０．５Ｋｇを添加した水溶液を得た。
そして、混練物と接着剤組成物含有ポリビニルアルコール水溶液とを混合し均一攪拌して蓄熱組成物を得た。
【００５３】
（評価試験）
（１）温度推移
実施例１で得た不燃性蓄熱体（試験体Ｘ）と、市販の保冷材（試験体Ｙ、商品名：アイスノン、白元社製）とを用いて、下記の方法で温度推移を試験した。すなわち、冷凍庫（−５℃）で冷却を２時間行い、常温２０℃の室内にＸとＹの試験体を放置し、試験体の温度推移を６時間測定した。その結果を図３に示す。なお、図３中、Ｘは試験体Ｘの結果であり、Ｙは試験体Ｙの結果である。
試験体Ｘは融点にて一定の時間（４時間程）温度を保持するが、試験体Ｙは短時間で温度上昇することがわかった。よって、蓄熱体の温度保持効果が省エネルギーに有効であることが立証された。
【００５４】
（２）温度緩衝性
実施例１で得た不燃性蓄熱体（蓄熱材の融点２５℃）と、高分子ゲル（商品名：ハイドロゲル、積水化成品工業製）とを用いて、下記の方法で温度緩衝性を試験した。すなわち、不燃性蓄熱体と、高分子ゲルとを２５℃に設定された室内に設置し、室温を３４℃に昇温させ３０分経過した後、室温を１８℃まで冷却し９０分間放置した。室内に設置後から試験終了までの、不燃性蓄熱体と高分子ゲルとの表面温度を測定した。その結果を図４に示す。
室温を３４℃に昇温させると高分子ゲルは３３℃まで上昇したのに対し、不燃性蓄熱体は２８℃まで上昇した。両者の温度差は５℃であった。一方、室温を１８℃に冷却すると高分子ゲルは１９℃まで下降したのに対し、不燃性蓄熱体は２３℃まで下降した。両者の温度差は４℃であった。このことから、不燃性蓄熱体の温度緩衝性は約４．４℃であり、高分子ゲルの温度緩衝性は約１３．８℃であった。この結果から、本実施例の不燃性蓄熱体は、温度緩衝性に優れることが確認された。
【００５５】
（３）難燃性試験
実施例１〜５で得た不燃性蓄熱体、及び実施例６〜１２で得た蓄熱組成物の硬化物の表面に、ガスバーナーの直火を１分間当てた際の着火の有無を評価した。その結果、いずれも着火は見られなかった。
【００５６】
（４）機械的強度
３０×３０×６ｃｍの型枠（鉄製）にシラスバルーンＣと、実施例５の不燃化蓄熱体とを各々５Ｌ入れ、１００トンプレス（カンザキ製）でプレスし、５秒間静止した。各々取り出し、水浮揚テストを行った。その結果、シラスバルーンＣは８００ｃｃ浮いたのに対し、不燃性蓄熱体は３Ｌ浮いた。故に、不燃性蓄熱体は、珪酸アルカリ水溶液で処理することで不燃化だけではなく、強度が上がることが確認された。
【００５７】
（５）蓄熱性能
実施例１２で得た蓄熱組成物を用いて蓄熱性能について下記の試験を行なった。すなわち、実施例１２の蓄熱組成物を硬化させて得たボード１０１（大きさ２９７ｍｍ×２９７ｍｍ、厚さ３ｍｍ）と、石膏ボード１０２（大きさ２９７ｍｍ×２９７ｍｍ、厚さ７ｍｍ）とを積層したパネル１０３を６枚作製し、蓄熱組成物から得たボード１０１が内側になるように、６枚のパネル１０３を組み合わせて、外寸２９７ｍｍ×２９７ｍｍ×２９７ｍｍの簡易ボックス１００を作製した。次いで、図５に示すように、夏場の冷房運転を想定し温度２２℃に保持された室内に、簡易ボックス１００を設置し、その鉛直上方２ｍに発熱量５００℃の赤外線放射ランプ１０４（東芝製）を取り付け、赤外線放射ランプ１０４に対向する上面パネルの両面（外部表面、内部表面）及び簡易ボックス１００内の中心に温度センサ１０５（オムロン社製）を配置した。そして、簡易ボックス１００の上面パネルを開放した状態で３時間放置し上面パネルを密閉した後、赤外線放射ランプ１０４で簡易ボックス１００を照射して、パネルの外部表面温度Ｄ、パネルの内部表面温度Ｅ、及び、簡易ボックス内の中心温度Ｆの各経時変化を測定した。パネルの外部表面温度Ｄは６５℃まで上昇したのに対し、パネルの内部表面温度Ｅは３２℃であり、簡易ボックス内の中心温度Ｆは２８℃までしか上昇しなかった。その結果を図６に示す。
【００５８】
（６）蓄熱断熱性能
実施例１２で得た蓄熱組成物を用いて蓄熱断熱性能について下記の試験を行なった。すなわち、実施例１２の蓄熱組成物を硬化させて得たボード１０１（大きさ３００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ３ｍｍ）と、石膏ボード１０２（大きさ３００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ７ｍｍ）と、遮熱断熱材２０１（熱伝導率０．０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、大きさ３００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ３ｍｍ、豊和直（株）製）とを順次を積層したパネル２０３を６枚作製し、蓄熱組成物から得たボード２０１が内側になるように、６枚のパネル２０３を組み合わせて、外寸３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍの簡易ボックス２００を作製した。次いで、図７に示すように、温度２２℃に保持された室内に、簡易ボックス２００を設置し、その鉛直上方２ｍに発熱量５００℃の赤外線放射ランプ１０４（東芝製）を取り付け、赤外線放射ランプ１０４に対向する上面パネルの両面及び簡易ボックス２００内の中心に温度センサ１０５（オムロン社製）を配置した。そして、簡易ボックス２００の上面パネルを開放した状態で３時間放置し上面パネルを密閉した後、赤外線放射ランプ１０４で簡易ボックス２００を照射して、パネルの外部表面温度Ａ、パネルの内部表面温度Ｂ、及び、簡易ボックス内の中心温度Ｃの各経時変化を測定した。パネルの外部表面温度Ａは４１℃まで上昇したのに対し、パネルの内部表面温度Ｂは２８℃であり、簡易ボックス内の中心温度Ｆは２４．５℃までしか上昇しなかった。その結果を図８に示す。
【００５９】
図６及び８の結果から明らかなように、本実施例の蓄熱体（蓄熱組成物）は外気温度の影響を受け難く、外気が高温になっても室内温度の上昇が抑制されていることから、蓄熱性及び断熱性に優れることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の蓄熱体の一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明の不燃性蓄熱体の一実施形態を示す模式断面図である。
【図３】本発明の不燃性蓄熱体と、保冷材の温度推移の一例を示す図である。
【図４】本発明の不燃性蓄熱体の温度緩衝性の一例を示す図である。
【図５】本発明の不燃性蓄熱体の蓄熱性能の試験方法についての説明図である。
【図６】本発明の不燃性蓄熱体の蓄熱性能の一例を示す図である。
【図７】本発明の不燃性蓄熱体の蓄熱断熱性能の試験方法についての説明図である。
【図８】本発明の不燃性蓄熱体の蓄熱断熱性能の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…火山噴出物発泡粒子、１ａ…火山噴出物、３…蓄熱材、５…珪酸ゲル、１０…蓄熱体、２０、３０…不燃性蓄熱体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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