特許 6670868 潜熱蓄熱体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6670868

(24)【登録日】2020年3月4日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】潜熱蓄熱体

(51)【国際特許分類】

   C09K 5/06 20060101AFI20200316BHJP

   F28D 20/02 20060101ALI20200316BHJP

   C09K 3/00 20060101ALI20200316BHJP

【ＦＩ】

   C09K5/06 Z

   F28D20/02 D

   C09K3/00 E

【請求項の数】14

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2018-25784(P2018-25784)

(22)【出願日】2018年2月16日

(65)【公開番号】特開2019-142991(P2019-142991A)

(43)【公開日】2019年8月29日

【審査請求日】2019年4月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】501418498

【氏名又は名称】矢崎エナジーシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】中村 拓樹

【審査官】 中野 孝一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２３２９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１４２５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１８３９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−０４５８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１５０８４２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ５／００−５／２０、

Ｃ０９Ｋ３／００、

Ｆ２８Ｄ２０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

潜熱蓄熱材料と、特定温度以上と前記特定温度未満とで異なる作用を発揮する感温性材料とを備えた潜熱蓄熱体であって、
前記潜熱蓄熱材料と前記感温性材料とに加えて、水と、次数が異なる複数の水和度をとる水和塩により構成され水分量の増加に応じて相変化温度を低下させる凝固点降下剤とを有し、
前記感温性材料は、前記潜熱蓄熱材料と同一容器に収納されて前記特定温度としての上限臨界溶液温度未満で疎水性を発揮すると共に、前記上限臨界溶液温度以上で親水性を発揮する高分子であって、前記潜熱蓄熱材料の温度が前記上限臨界溶液温度未満となったときに疎水性を発揮して相変化温度を低温設定とし、前記潜熱蓄熱材料の温度が前記上限臨界溶液温度以上となったときに親水性を発揮して相変化温度を前記低温設定よりも高い温度の高温設定とする
ことを特徴とする潜熱蓄熱体。

【請求項2】

潜熱蓄熱材料と、特定温度以上と前記特定温度未満とで異なる作用を発揮する感温性材料とを備えた潜熱蓄熱体であって、
前記潜熱蓄熱材料と前記感温性材料とに加えて、水と、モル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させる凝固点降下剤と、を有し、
前記感温性材料は、前記潜熱蓄熱材料と同一容器に収納されて前記特定温度としての下限臨界溶液温度未満で親水性を発揮すると共に、前記下限臨界溶液温度以上で疎水性を発揮する高分子であって、前記潜熱蓄熱材料の温度が前記下限臨界溶液温度未満となったときに親水性を発揮して相変化温度を低温設定とし、前記潜熱蓄熱材料の温度が前記下限臨界溶液温度以上となったときに疎水性を発揮して相変化温度を前記低温設定よりも高い温度の高温設定とする
ことを特徴とする潜熱蓄熱体。

【請求項3】

潜熱蓄熱材料と、特定温度以上と前記特定温度未満とで異なる作用を発揮する感温性材料とを備えた潜熱蓄熱体であって、
前記潜熱蓄熱材料と前記感温性材料とに加えて、水と、モル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させると共に疎水基をもつ凝固点降下剤と、を有し、
前記感温性材料は、前記潜熱蓄熱材料と同一容器に収納されて前記特定温度としての下限臨界溶液温度以上で疎水化して疎水基をもつ前記凝固点降下剤を吸着し、前記下限臨界溶液温度未満で親水化して疎水基をもつ前記凝固点降下剤を放出する高分子であって、前記潜熱蓄熱材料の温度が前記下限臨界溶液温度未満となったときに親水化して疎水基をもつ前記凝固点降下剤を放出して相変化温度を低温設定とし、前記潜熱蓄熱材料の温度が前記下限臨界溶液温度以上となったときに疎水化して疎水基をもつ前記凝固点降下剤を吸着して相変化温度を前記低温設定よりも高い温度の高温設定とする
ことを特徴とする潜熱蓄熱体。

【請求項4】

潜熱蓄熱材料と、特定温度以上と前記特定温度未満とで異なる作用を発揮する感温性材料とを備えた潜熱蓄熱体であって、
前記潜熱蓄熱材料と前記感温性材料とに加えて、水と、モル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させる凝固点降下剤と、を有し、
前記凝固点降下剤は、塩で構成され、
前記感温性材料は、前記潜熱蓄熱材料と同一容器に収納されて前記特定温度としての上限臨界溶液温度を有する高分子とイオン交換樹脂とを共重合したゲルであって、前記潜熱蓄熱材料の温度が前記上限臨界溶液温度未満となったときにイオン吸着性を発揮せず相変化温度を低温設定とし、前記潜熱蓄熱材料の温度が前記上限臨界溶液温度以上となったときにイオン吸着性を発揮して前記凝固点降下剤のイオンを吸着することにより相変化温度を前記低温設定よりも高い温度の高温設定とする
ことを特徴とする潜熱蓄熱体。

【請求項5】

潜熱蓄熱材料と、特定温度以上と前記特定温度未満とで異なる作用を発揮する感温性材料とを備えた潜熱蓄熱体であって、
前記感温性材料は、前記潜熱蓄熱材料と同一容器に収納されて前記特定温度としての下限臨界溶液温度未満で親水化して前記潜熱蓄熱材料内で分散して凝固点降下剤として機能し、前記下限臨界溶液温度以上で前記潜熱蓄熱材料と分離して別の層を形成するイオン液体であって、前記潜熱蓄熱材料の温度が前記下限臨界溶液温度未満となったときに前記潜熱蓄熱材料内で分散して相変化温度を低温設定とし、前記潜熱蓄熱材料の温度が前記下限臨界溶液温度以上となったときに前記潜熱蓄熱材料と分離して別の層を形成して相変化温度を前記低温設定よりも高い温度の高温設定とする
ことを特徴とする潜熱蓄熱体。

【請求項6】

潜熱蓄熱材料と、特定温度以上と前記特定温度未満とで異なる作用を発揮する感温性材料とを備えた潜熱蓄熱体であって、
前記潜熱蓄熱材料は、２つの成分が混合された共晶点を持つものであり、
前記感温性材料は、前記潜熱蓄熱材料と同一容器に収納されて前記特定温度以上又は前記特定温度未満でイオン吸着性を発揮して、前記潜熱蓄熱材料の第１成分又は第２成分のイオンを他方の成分のイオンよりも吸着させることで、前記潜熱蓄熱材料の成分比率を変化させて相変化温度を変化させる
ことを特徴とする潜熱蓄熱体。

【請求項7】

前記感温性材料は、前記特定温度としての上限臨界溶液温度を有する高分子とイオン交換樹脂とを共重合したゲルであって、前記上限臨界溶液温度以上でイオン吸着性を発揮して、第１成分のイオンよりも第２成分のイオンを吸着させる
ことを特徴とする請求項６に記載の潜熱蓄熱体。

【請求項8】

前記感温性材料は、前記特定温度としての下限臨界溶液温度を有する高分子とイオン交換樹脂とを共重合したゲルであって、前記下限臨界溶液温度未満でイオン吸着性を発揮して、第１成分のイオンよりも第２成分のイオンを吸着させる
ことを特徴とする請求項６に記載の潜熱蓄熱体。

【請求項9】

潜熱蓄熱材料と、特定温度以上と前記特定温度未満とで異なる作用を発揮する前記潜熱蓄熱材料と同一容器に収納された感温性材料とを備えた潜熱蓄熱体であって、
前記潜熱蓄熱材料と前記感温性材料とに加えて、特定イオンと他のイオンとの透過速度を異ならせるイオン交換膜、イオンと溶媒との透過速度を異ならせる半透膜、及び、小サイズ側の分子を大サイズ側の分子よりも優先的に透過させる分子ふるい膜のいずれか１つの膜部材と、を有し、
前記容器は、前記膜部材によって仕切られた空間を有し、
前記感温性材料は、前記特定温度以上である場合と前記特定温度未満である場合とで、前記膜部材によって仕切られた空間の容積を変化させることで、相変化温度を変化させる
ことを特徴とする潜熱蓄熱体。

【請求項10】

前記感温性材料は、前記膜部材によって仕切られた空間の内外を接続するスリーブと、前記スリーブ内において前記膜部材によって仕切られた空間の内外を隔てるピストンと、前記潜熱蓄熱材料の温度に応じて前記ピストンを前記スリーブ内で移動させることにより前記膜部材によって仕切られた空間の容積を変化させる感温素材と、を備える
ことを特徴とする請求項９に記載の潜熱蓄熱体。

【請求項11】

潜熱蓄熱材料と、特定温度以上と前記特定温度未満とで異なる作用を発揮する感温性材料とを備えた潜熱蓄熱体であって、
前記潜熱蓄熱材料と前記感温性材料とに加えて、モル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させる凝固点降下剤と、を有し、
前記凝固点降下剤は、磁性を有して分散する成分を有し、
前記感温性材料は、磁性素材を有し当該成分を吸着する状態と、当該成分を吸着させず前記潜熱蓄熱材料内で分散させる状態とで変移するものであって、当該成分を吸着する状態と分散させる状態とで変移することで、相変化温度を変化させる
ことを特徴とする潜熱蓄熱体。

【請求項12】

前記感温性材料は、前記潜熱蓄熱材料が収納される空間と特定空間とを隔てるための隔壁と、前記隔壁によって隔てられた前記特定空間内に設けられる前記磁性素材としての永久磁石と、前記隔壁によって隔てられた前記特定空間内に設けられ前記潜熱蓄熱材料の温度に応じて前記永久磁石を前記隔壁に近づけたり離したりする感温素材と、を備える
ことを特徴とする請求項１１に記載の潜熱蓄熱体。

【請求項13】

前記感温性材料は、前記磁性素材としての永久磁石と、前記潜熱蓄熱材料の温度に応じて前記永久磁石が前記潜熱蓄熱材料に磁力を及ぼす状態と磁力を略及ぼさなくなる状態とで変移する感温性軟磁性体と、を備える
ことを特徴とする請求項１１に記載の潜熱蓄熱体。

【請求項14】

前記潜熱蓄熱材料は、容器内に収納されると共に
前記感温性材料は、前記特定温度未満で弛緩状態となり前記特定温度以上で緊張状態となる形状記憶合金バネと、前記形状記憶合金バネに連結されると共に前記磁性素材に接続されたコードとを備え、前記特定温度以上であるか否かに応じて前記コードを通じて前記磁性素材を前記容器内の前記潜熱蓄熱材料に近づけた状態と離間させた状態とで動作させる
ことを特徴とする請求項１１に記載の潜熱蓄熱体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、相変化温度を自己調整することができる潜熱蓄熱体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建物の天井裏、床材、壁材、及び室内調度類に潜熱蓄熱材を備え、室内空気の温度調整に供する技術は多く提案されている。中緯度地域では、夏季には冷房が必要となり、冬季には暖房が必要となる。室内空間の温度調整の目標となる温度レベルは暖房においても冷房においてもほぼ一定で、１８℃〜２６℃程度、より好ましくは２０℃〜２４℃程度である。蓄熱材からの放熱・吸熱によりこのような温度帯に室内空気を調整するには室内空気と蓄熱材の間にある程度の温度差が必要であり、冷房に使用する場合の理想的な蓄熱温度は２０℃〜２４℃より低く、暖房に使用する蓄熱温度は２０℃〜２４℃より高いことが理想的である。

【0003】

しかし、このような温度帯に相変化温度を有する潜熱蓄熱材を用いた場合、空調対象となる室内空気の温度が快適域にある程度近づくと急激に効きが悪くなる課題を抱えている。そこで、暖房用途を意図して２６℃程度かそれ以上の相変化温度を持つ潜熱蓄熱材と、冷房用途を意図して１８℃程度かそれ以下の相変化温度を持つ潜熱蓄熱材とを備え、これらを季節に応じて空調利用する冷暖房装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−１７４６５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に記載の冷暖房装置においては、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備えるため、総重量や体積が大きくなり過ぎてしまう。

【0006】

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる潜熱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】

【0007】

本発明に係る潜熱蓄熱体は、潜熱蓄熱材料と感温性材料とを備えている。感温性材料は、特定温度以上と特定温度未満とで異なる作用を発揮するものである。この潜熱蓄熱体は、周囲温度に応じた感温性材料の作用を利用して相変化温度を変化させる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、特定温度以上と特定温度未満とで異なる作用を発揮する感温性材料を備え、周囲温度に応じた感温性材料の作用を利用して相変化温度を変化させるため、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る潜熱蓄熱体を示す概略構成図である。

【図2】第８実施形態に係る潜熱蓄熱体を示す概略構成図である。

【図3】図２に示した感温性機構及び膜部材の詳細を示す拡大図である。

【図4】特定温度以上の場合における感温性機構の状態を示す拡大図である。

【図5】第９実施形態に係る潜熱蓄熱体を示す概略構成図である。

【図6】図５に示した感温性機構の詳細を示す拡大図である。

【図7】特定温度以上の場合における感温性機構の状態を示す拡大図である。

【図8】第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体を示す概略構成図である。

【図9】図８に示した感温性機構の詳細を示す分解透視斜視図である。

【図10】第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体の作用を説明する状態図であり、（ａ）はキュリー温度未満の状態を示し、（ｂ）はキュリー温度以上の状態を示している。

【図11】第１１実施形態に係る感温性機構を示す分解透視斜視図である。

【図12】第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体の作用を説明する状態図であり、（ａ）はキュリー温度未満の状態を示し、（ｂ）はキュリー温度以上第２キュリー温度未満の状態を示し、（ｃ）は第２キュリー温度以上の状態を示している。

【図13】第１２実施形態に係る潜熱蓄熱体を示す構成図であり、（ａ）は全体構成図であり、（ｂ）は一部構成図である。

【図14】第１２実施形態に係る潜熱蓄熱体の作用を説明する状態図であり、（ａ）は特定温度未満の状態を示し、（ｂ）は特定温度以上の状態を示している。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

【0011】

図１は、第１実施形態に係る潜熱蓄熱体を示す概略構成図である。図１に示すように、第１実施形態に係る潜熱蓄熱体１は、容器Ｃ内に成分材ＣＭを封入したものである。成分材ＣＭは、容器Ｃに設けられた封止可能な封入口Ｅから容器Ｃ内に投入される。

【0012】

成分材ＣＭは、潜熱蓄熱材料と、感温性材料と、水とから構成されている。潜熱蓄熱材料は、例えば無機塩水和物（Ｎａ_２ＳＯ_４１０Ｈ_２ＯやＣａＣｌ_２６Ｈ_２Ｏ）によって構成され、特定温度範囲（例えば２１℃付近）に相変化温度（融点及び凝固点）を有するものである。この潜熱蓄熱材料は、溶液濃度に応じて相変化温度が変化するものである。

【0013】

感温性材料は、特定温度以上と特定温度未満とで異なる作用を発揮するものであり、第１実施形態においては上限臨界溶液温度（特定温度）以上で親水性を発揮すると共に、上限臨界溶液温度未満で疎水性を発揮する高分子である。

【0014】

上限臨界溶液温度を持つ高分子としては、側鎖にイミダゾリウム塩を有するビニルエーテル系高分子やウレイド高分子等が挙げられ、好適にはスルホベタインゲルが挙げられる。スルホベタインゲルは、上限臨界溶液温度が室温近辺であり、且つ、上限臨界溶液温度を調整する技術が知られていることから、適切な上限臨界溶液温度を設定し易いからである。

【0015】

次に、第１実施形態に係る潜熱蓄熱体１の作用を説明する。まず、潜熱蓄熱材料の温度（感温性材料の周囲温度）が上限臨界溶液温度以上であるとする。この場合、感温性材料は、親水性を発揮する。このため、感温性材料が周囲の水を保持する。よって、成分材ＣＭは、あたかも水分量が減少したかのように振舞い、潜熱蓄熱材料の溶液濃度が高まったような状態となる。これにより、相変化温度は上昇する。

【0016】

一方、潜熱蓄熱材料の温度が上限臨界溶液温度未満になったとする。この場合、感温性材料は、疎水性を発揮する。このため、感温性材料は保持した水を放出する。よって、成分材ＣＭは、あたかも水分量が増加したかのように振舞い、潜熱蓄熱材料の溶液濃度が低まったような状態となる。これにより、相変化温度は低下する。

【0017】

このように、第１実施形態に係る潜熱蓄熱体１は、周囲温度に応じた感温性材料の作用を利用して相変化温度を変化させており、周囲温度が上限臨界溶液温度未満となったときの感温性材料の作用により相変化温度を低くして低温設定（例えば１８℃）とし、周囲温度が上限臨界溶液温度以上となったときの感温性材料の作用により相変化温度を高くして高温設定（例えば２６℃）とすることができる。この際、潜熱蓄熱体１の容器Ｃに手を触れる必要はなく、電気信号や動力等も必要ない。

【0018】

なお、第１実施形態においては、意図した低温設定及び高温設定における相変化温度の近傍では必ず液相があるため液相に分散した高分子は常に水を吸着保持または放出することができる状態にある。また、高温設定での潜熱蓄熱材料は凝固点以下では概ね析出しているが、一部は液相に溶解し平衡状態にある。ここで高分子から水が放出されると平衡状態が崩れて潜熱蓄熱材料が再度溶解して低温設定とされることになる。

【0019】

このようにして、第１実施形態に係る潜熱蓄熱体１によれば、特定温度以上と特定温度未満とで異なる作用を発揮する感温性材料を備え、周囲温度に応じた感温性材料の作用を利用して相変化温度を変化させるため、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。

【0020】

また、周囲温度に応じて相変化温度を低温設定としたり高温設定としたりするため、例えば夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。

【0021】

また、潜熱蓄熱材料を含む成分材ＣＭを備え、潜熱蓄熱材料の温度に応じた感温性材料の作用によって、成分材ＣＭの特定の成分（潜熱蓄熱材料）を濃度的に偏在させることで、相変化温度を自己調整することができる。

【0022】

また、感温性材料は、上限臨界溶液温度以上で親水性を発揮すると共に上限臨界溶液温度未満で疎水性を発揮する高分子であるため、上限臨界溶液温度以上で親水性を発揮したときには周囲の水と結びついて潜熱蓄熱材料の溶液濃度が高まったような状態にして相変化温度を高くすることができる。一方、上限臨界溶液温度未満で疎水性を発揮したときには周囲の水と離れて潜熱蓄熱材料の溶液濃度が低まったような状態にして相変化温度を低くすることができる。このように、見かけ上の溶液濃度の調整によって相変化温度を変化させることができる。

【0023】

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る潜熱蓄熱体１は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

【0024】

第２実施形態に係る潜熱蓄熱体１の成分材ＣＭは、潜熱蓄熱材料と、感温性材料と、水と、逆性の凝固点降下剤とを備えている。逆性の凝固点降下剤は、例えば次数が異なる複数の水和度をとる水和塩（例えばＺｎＣｌ_２）により構成され水分量の増加に応じて相変化温度を低下させることが知られている。具体的には特開昭５６−１８０５７９号公報の図１に示すＺｎＣｌ_２は異なる水和度（ＺｎＣｌ_２・０．５Ｈ_２ＯやＺｎＣｌ_２・Ｈ_２ＯやＺｎＣｌ_２・１．５Ｈ_２Ｏ等）をとり、次数が高くなるほど凝固点（相変化温度）を低下させるものである。このような、水和塩は、凝固点降下剤と称呼されることもあれば共晶材料と称呼されることもあり、一般の凝固点降下剤が水分量の増加により相変化温度が低下し難くなることから、本実施形態においては逆性の凝固点降下剤と称する。

【0025】

また、第２実施形態において感温性材料は、上限臨界溶液温度（特定温度）以上で親水性を発揮すると共に、上限臨界溶液温度未満で疎水性を発揮する高分子である。

【0026】

このような第２実施形態に係る潜熱蓄熱体１では、まず、潜熱蓄熱材料の温度（感温性材料の周囲温度）が上限臨界溶液温度以上であるとする。この場合、感温性材料は、親水性を発揮する。このため、感温性材料が周囲の水を保持する。よって、成分材ＣＭは、あたかも水分量が減少したかのように振舞い、水分量の増加に応じて相変化温度を低下させる逆性の凝固点降下剤の機能を弱めることとなる。これにより、相変化温度は上昇する。

【0027】

一方、潜熱蓄熱材料の温度が上限臨界溶液温度未満になったとする。この場合、感温性材料は、疎水性を発揮する。このため、感温性材料は保持した水を放出する。よって、成分材ＣＭは、あたかも水分量が増加したかのように振舞い、水分量の増加に応じて相変化温度を低下させる逆性の凝固点降下剤の機能を強めることとなる。これにより、相変化温度は低下する。

【0028】

このようにして、第２実施形態に係る潜熱蓄熱体１によれば、第１実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。

【0029】

加えて、第２実施形態によれば、感温性材料が、特定温度としての上限臨界溶液温度以上で親水性を発揮すると共に上限臨界溶液温度未満で疎水性を発揮する高分子であるため、上限臨界溶液温度以上で親水性を発揮したときには周囲の水と結びついて潜熱蓄熱材料に対する水分量を減少させて相変化温度を高くすることができる。一方、上限臨界溶液温度未満で疎水性を発揮したときには周囲の水と離れて潜熱蓄熱材料に対する水分量を増加させて相変化温度を低くすることができる。このように、潜熱蓄熱材料に対する水分量の調整によって相変化温度を変化させることができる。

【0030】

次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る潜熱蓄熱体１は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

【0031】

第３実施形態に係る潜熱蓄熱体１の成分材ＣＭは、潜熱蓄熱材料と、感温性材料と、水と、凝固点降下剤とを備えている。凝固点降下剤は、モル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させるものである。

【0032】

また、第３実施形態において感温性材料は、下限臨界溶液温度（特定温度）以上で疎水性を発揮すると共に、下限臨界溶液温度未満で親水性を発揮する高分子である。

【0033】

このような第３実施形態に係る潜熱蓄熱体１では、まず、潜熱蓄熱材料の温度（感温性材料の周囲温度）が下限臨界溶液温度以上であるとする。この場合、感温性材料は、疎水性を発揮する。このため、感温性材料が周囲の水を保持せず放出する。よって、成分材ＣＭは、あたかも水分量が増加したかのように振舞い、凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度は低下することとなる。これにより、相変化温度は上昇する。

【0034】

一方、潜熱蓄熱材料の温度が下限臨界溶液温度未満になったとする。この場合、感温性材料は、親水性を発揮する。このため、感温性材料は周囲の水を保持する。よって、成分材ＣＭは、あたかも水分量が低下したかのように振舞い、凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度は上昇することとなる。これにより、相変化温度は低下する。

【0035】

また、第３実施形態においては、意図した低温設定及び高温設定における相変化温度の近傍では必ず液相があるよう水分量に注意する必要がある。

【0036】

このようにして、第３実施形態に係る潜熱蓄熱体１によれば、第１実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。

【0037】

さらに、第３実施形態によれば、感温性材料が、特定温度としての下限臨界溶液温度以上で疎水性を発揮すると共に、下限臨界溶液温度未満で親水性を発揮する高分子であるため、下限臨界溶液温度以上で疎水性を発揮したときには周囲の水と離れて凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度を低めて相変化温度を高くすることができる。一方、下限臨界溶液温度未満で親水性を発揮したときには周囲の水と結びついて凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度を高めて相変化温度を低くすることができる。このように、凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度の調整によって相変化温度を変化させることができる。

【0038】

次に、本発明の第４実施形態を説明する。第４実施形態に係る潜熱蓄熱体１は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

【0039】

第４実施形態に係る潜熱蓄熱体１の成分材ＣＭは、潜熱蓄熱材料と、感温性材料と、凝固点降下剤とを備えている。凝固点降下剤は、モル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させるものであって疎水基を持つものである。

【0040】

また、第４実施形態において感温性材料は、下限臨界溶液温度（特定温度）以上で疎水化して疎水基をもつ凝固点降下剤を吸着し、下限臨界溶液温度未満で親水化して疎水基をもつ凝固点降下剤を放出する高分子（例えばpoly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAAm)）である。

【0041】

このような第４実施形態に係る潜熱蓄熱体１では、まず、潜熱蓄熱材料の温度（感温性材料の周囲温度）が下限臨界溶液温度以上であるとする。この場合、感温性材料は、疎水性を発揮する。このため、感温性材料が周囲の凝固点降下剤を保持する。よって、成分材ＣＭは、あたかも凝固点降下剤が減少したかのように振舞い、凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度は低下することとなる。これにより、相変化温度は上昇する。

【0042】

一方、潜熱蓄熱材料の温度が下限臨界溶液温度未満になったとする。この場合、感温性材料は、親水性を発揮する。このため、感温性材料は保持した凝固点降下剤を放出する。よって、成分材ＣＭは、あたかも凝固点降下剤が増加したかのように振舞い、凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度は上昇することとなる。これにより、相変化温度は低下する。

【0043】

このようにして、第４実施形態に係る潜熱蓄熱体１によれば、第１実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。

【0044】

さらに、第４実施形態によれば、モル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させると共に疎水基をもつ凝固点降下剤を有し、感温性材料が、特定温度としての下限臨界溶液温度以上で疎水化して疎水基をもつ凝固点降下剤を吸着し、下限臨界溶液温度未満で親水化して疎水基をもつ凝固点降下剤を放出するため、下限臨界溶液温度以上で疎水化して疎水基をもつ凝固点降下剤を吸着したときには凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度を低めて相変化温度を高くすることができる。一方、下限臨界溶液温度未満で親水化して疎水基をもつ凝固点降下剤を放出したときには凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度を高めて相変化温度を低くすることができる。このように、凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度の調整によって相変化温度を変化させることができる。

【0045】

次に、本発明の第５実施形態を説明する。第５実施形態に係る潜熱蓄熱体１は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

【0046】

第５実施形態に係る潜熱蓄熱体１の成分材ＣＭは、潜熱蓄熱材料と、感温性材料と、凝固点降下剤とを備えている。凝固点降下剤は、モル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させるものであって疎水基を持つ塩である。

【0047】

また、第５実施形態において感温性材料は、上限臨界溶液温度（特定温度）を有する高分子とイオン交換樹脂とを共重合したゲルであって、上限臨界溶液温度以上でイオン吸着性（陰イオン又は陽イオンに対する吸着性）を発揮するものである。イオン交換樹脂は、まずはイオン半径の小さなもの、中でも核電荷の大きなものを優先的に吸着する性質があるので、そのような陰イオンを電離する塩を凝固点降下剤として配合すれば、温度条件成立時に感温性材料に吸着させることができる。潜熱蓄熱材料よりイオン半径が小さいか又は価数の高い陽イオンを電離する塩を凝固点降下剤として配合した場合も同様である。

【0048】

このような第５実施形態に係る潜熱蓄熱体１では、まず、潜熱蓄熱材料の温度（感温性材料の周囲温度）が上限臨界溶液温度未満であるとする。この場合、感温性材料は、イオン吸着性を発揮せず、凝固点降下剤は潜熱蓄熱材料内で分散している。このため、凝固点降下剤が適切に機能して相変化温度は低下する。

【0049】

一方、潜熱蓄熱材料の温度が上限臨界溶液温度以上になったとする。この場合、感温性材料は、イオン吸着性を発揮する。このため、感温性材料は凝固点降下剤のイオンを吸着し、凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度が低下することとなる。これにより、相変化温度は上昇する。

【0050】

このようにして、第５実施形態に係る潜熱蓄熱体１によれば、第１実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。

【0051】

さらに、第５実施形態によれば、感温性材料が、特定温度としての上限臨界溶液温度を有する高分子とイオン交換樹脂とを共重合したゲルであって、上限臨界溶液温度以上でイオン吸着性を発揮する場合、上限臨界溶液温度以上では凝固点降下剤のイオンが吸着されて凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度を下げて相変化温度を高くすることができる。一方、上限臨界溶液温度未満では凝固点降下剤のイオンが吸着されず凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度を上げて相変化温度を低くすることができる。従って、凝固点降下剤の見かけ上のモル濃度の調整によって相変化温度を変化させることができる。

【0052】

次に、本発明の第６実施形態を説明する。第６実施形態に係る潜熱蓄熱体１は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

【0053】

第６実施形態に係る潜熱蓄熱体１の成分材ＣＭは、潜熱蓄熱材料と、感温性材料とを備えている。第６実施形態において感温性材料は、下限臨界溶液温度（特定温度）以上で潜熱蓄熱材料と分離して別の層を形成すると共に、下限臨界溶液温度未満で親水化して潜熱蓄熱材料内で分散して凝固点降下剤として機能するイオン液体である。

【0054】

イオン液体は、例えばＬＣＳＴ型の相転移を示すものとしてテトラブチルフォスフォニウムトリフルオロアセテート（［Ｐ４４４４］ＣＦ３ＣＯＯ）等が知られている。これは［］内に示したカチオンの直鎖部の長さや［］外に示したアニオンの親水度等によって相転移温度が異なることが知られており、また他の塩の濃度の影響も受けることから、目的とする潜熱蓄熱材の種類や濃度に応じて適当なものを選ぶことができる。

【0055】

このような第６実施形態に係る潜熱蓄熱体１では、まず、潜熱蓄熱材料の温度（感温性材料の周囲温度）が下限臨界溶液温度以上であるとする。この場合、感温性材料は、潜熱蓄熱材料と分離して別の層を形成するため潜熱蓄熱材料内で分散しない。このため、凝固点降下剤が機能せず相変化温度は上昇する。

【0056】

一方、潜熱蓄熱材料の温度が下限臨界溶液温度未満になったとする。この場合、感温性材料は、親水化して潜熱蓄熱材料内で分散して凝固点降下剤として機能する。このため、凝固点降下剤が適切に機能して相変化温度は低下する。

【0057】

このようにして、第６実施形態に係る潜熱蓄熱体１によれば、第１実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。

【0058】

さらに、第６実施形態によれば、感温性材料が、特定温度としての下限臨界溶液温度以上で潜熱蓄熱材料と分離して別の層を形成すると共に、下限臨界溶液温度未満で親水化して潜熱蓄熱材料内で分散して凝固点降下剤として機能するイオン液体であるため、下限臨界溶液温度以上では層分離により凝固点降下剤として機能せず相変化温度を高くすることができる。一方、下限臨界溶液温度未満では親水化して潜熱蓄熱材料内で分散して凝固点降下剤として機能し相変化温度を低くすることができる。従って、イオン液体によって相変化温度を変化させることができる。

【0059】

次に、本発明の第７実施形態を説明する。第７実施形態に係る潜熱蓄熱体１は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

【0060】

第７実施形態に係る潜熱蓄熱体１の成分材ＣＭは、潜熱蓄熱材料と、感温性材料とを備えている。第７実施形態において潜熱蓄熱材料は、２つの成分が混合された極小共晶点を持つものである。２つの成分は、例えばＣａＣｌ_２−６Ｈ_２ＯとＡｌＣｌ_３−６Ｈ_２Ｏである。なお、潜熱蓄熱材料は第３以上の成分を含んでいてもよい。

【0061】

感温性材料は、特定温度以上又は特定温度未満でイオン吸着性を発揮して、潜熱蓄熱材料の第１成分又は第２成分のイオンを他方の成分のイオンよりも吸着させるものである。第７実施形態において感温性材料は、上限臨界溶液温度（特定温度）を有する高分子とイオン交換樹脂とを共重合したゲルであって、上限臨界溶液温度以上でイオン吸着性を発揮して、第１成分のイオンよりも第２成分のイオンを吸着させる。

【0062】

このような第７実施形態に係る潜熱蓄熱体１において、潜熱蓄熱材料の温度（感温性材料の周囲温度）が上限臨界溶液温度未満であるとする。この場合、感温性材料は、イオン吸着性を発揮せず、相変化温度は２つの成分の混合比に基づくものとなる。

【0063】

これに対して、潜熱蓄熱材料の温度が上限臨界溶液温度以上になったとすると、感温性材料は、イオン吸着性を発揮して、第１成分のイオンよりも第２成分のイオンを吸着させる。このとき、例えば陽イオン吸着性の高分子を使うことで、２価のＣａ^２＋より３価のＡｌ^３＋を吸着させることができる。これにより、潜熱蓄熱材料の成分比率が崩れることとなり、成分比が極小共晶点をとるときの比から離れるようにすることで、相変化温度を上昇させることができる。

【0064】

なお、感温性材料は、下限臨界溶液温度（特定温度）を有する高分子とイオン交換樹脂とを共重合したゲルであって、下限臨界溶液温度未満でイオン吸着性を発揮して、第１成分のイオンよりも第２成分のイオンを吸着させるものであってもよい。この場合、潜熱蓄熱材料の温度が下限臨界溶液温度以上であるときに相変化温度は２つの成分の混合比に基づくものとなる。一方、潜熱蓄熱材料の温度が下限臨界溶液温度未満であるときには、成分比が極小共晶点をとるときの比に近づくようにすることで、相変化温度を低下させることができる。

【0065】

このようにして、第７実施形態に係る潜熱蓄熱体１によれば、第１実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。

【0066】

さらに、第７実施形態によれば、特定温度（上限臨界溶液温度）以上又は特定温度（下限臨界溶液温度）未満でイオン吸着性を発揮して、潜熱蓄熱材料の第１成分又は第２成分のイオンを他方の成分のイオンよりも吸着させるため、２つの成分の混合比を変化させて相変化温度を変化させることができる。

【0067】

次に、本発明の第８実施形態を説明する。第８実施形態に係る潜熱蓄熱体１は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0068】

図２は、第８実施形態に係る潜熱蓄熱体２を示す概略構成図である。図２に示すように、第８実施形態に係る潜熱蓄熱体２は、第１実施形態と同様に、容器Ｃ内に成分材ＣＭを封入したものである。

【0069】

成分材ＣＭは、潜熱蓄熱材料と、場合によって水や凝固点降下剤とを備えている。凝固点降下剤は、モル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させるものである。

【0070】

さらに、潜熱蓄熱体２は、膜部材Ｓと、感温性機構（感温性材料）１０とを備えている。膜部材Ｓは、イオン交換膜、半透膜、及び分子ふるい膜のいずれか１つから構成されている。

【0071】

イオン交換膜は、特定イオンと他のイオンとの透過速度を異ならせるものであって、例えばプラスに帯電した陰イオン交換膜、マイナスに帯電した陽イオン交換膜、マイナス電荷を保持させた陰イオン交換膜、及び、プラス電荷を保持させた陽イオン交換膜等である。プラスに帯電した陰イオン交換膜は、水酸化物イオンに加えて陰イオン、中でも多価の陰イオンを優先的に透過させることで、他のイオンと透過速度を異ならせる。また、マイナスに帯電した陽イオン交換膜は、水素イオンに加えて陽イオン、中でも多価の陽イオンを優先的に透過させることで、他のイオンと透過速度を異ならせる。表面に多少のマイナス電荷を保持させた陰イオン交換膜は多価の陰イオンをはじいて一価の陰イオンを優先的に透過させることで、他のイオンと透過速度を異ならせる。表面に多少のプラス電荷を保持させた陽イオン交換膜は多価の陽イオンをはじいて一価の陽イオンを優先的に透過させることで、他のイオンと透過速度を異ならせる。

【0072】

半透膜は、イオンと溶媒（例えば水）との透過速度を異ならせるものである。分子ふるい膜は、小サイズ側の分子を大サイズ側の分子よりも優先的に透過させるものである。この分子ふるい膜は、分子ふるいとも呼ばれるナノレベルの細孔を持つ膜であって、より小サイズの分子から優先的に透過させるものである。

【0073】

さらに、第８実施形態において膜部材Ｓは、内部空間を有する袋状に構成されている。加えて、感温性機構１０は、特定温度以上と特定温度未満とで膜部材Ｓの内部空間の容積を変化（増減）させるものである。第８実施形態では、感温性機構１０により膜部材Ｓの内部空間の容積を変化させることで、膜部材Ｓの外部における成分材ＣＭの成分比を変化させて相変化温度を変化させることとなる。

【0074】

図３は、図２に示した感温性機構１０及び膜部材Ｓの詳細を示す拡大図である。図３に示すように、感温性機構１０は、第１スリーブ（スリーブ）１１と、第２スリーブ１２と、連結ピストン（ピストン）１３と、浮動ピストン１４と、圧縮バネ１５と、形状記憶合金バネ（感温素材）１６とを備えている。

【0075】

第１スリーブ１１は、両端側に開口１１ａ，１１ｂを有すると共に一端側の開口１１ａが膜部材Ｓの内部空間に接続され他端側の開口１１ｂが膜部材Ｓの内部空間外に接続された筒型部材である。この第１スリーブ１１は、両端側に開口１１ａ，１１ｂを有することで内部空間の内外を接続している。このような第１スリーブ１１は、一端に２つの開口１１ａを有している。また、第１スリーブ１１は、他端に１つの開口１１ｂ及び他端近傍の側壁に２つの開口１１ｂを有している。

【0076】

第２スリーブ１２は、一端側が閉塞され他端側に開口１２ａを有すると共に、他端側の開口１２ａが膜部材Ｓの内部空間に接続された筒型部材であって、第１スリーブ１１の一端側に第１スリーブ１１と対向配置されたものである。

【0077】

連結ピストン１３は、第１スリーブ１１と第２スリーブ１２との両者に跨って配置されるピストン部材である。この連結ピストン１３は、第１板材１３ａと、第２板材１３ｂと、連結棒１３ｃとを備えている。

【0078】

第１板材１３ａは、第１スリーブ１１内に密着状態で筒長手方向に摺動可能に設けられた板材であって、第１スリーブ内を一端側と他端側とで隔てるものである。ここで、第１スリーブ１１の一端側は内部空間に接続され他端側は内部空間外に接続されている。このため、第１板材１３ａは、第１スリーブ１１内において内部空間内と内部空間外とを隔てる部材として機能することとなる。

【0079】

第２板材１３ｂは、第２スリーブ１２内に密着状態で筒長手方向に摺動可能に設けられた板材である。この第２板材１３ｂには、第２板材１３ｂを貫通する貫通孔１３ｂ１が形成されている。なお、第２板材１３ｂは、貫通孔１３ｂ１を備えることなく、第２スリーブ１２の内壁と若干の隙間を有する大きさの板材とされていてもよい。

【0080】

連結棒１３ｃは第１板材１３ａ及び第２板材１３ｂを連結する棒状部材である。この連結棒１３ｃは、第１板材１３ａの一端側面と第２板材１３ｂの他端側面とを接続している。

【0081】

浮動ピストン１４は、第２スリーブ１２内に密着状態で筒長手方向に摺動可能に設けられた板材であって、連結棒１３ｃが遊挿される中心開口を有したものである。浮動ピストン１４は、連結棒１３ｃが遊挿されることで、連結棒１３ｃに沿って一端側や他端側に移動可能とされたものである。なお、浮動ピストン１４の厚みＴは、第１スリーブ１１と第２スリーブ１２との間の隙間ＳＰよりも大きくされているため、第２スリーブ１２内から抜け出ないようになっている。このため、第２スリーブ１２内は浮動ピストン１４によって閉じられた空間となって、液封又は気封された状態となっている。

【0082】

圧縮バネ１５は、第１スリーブ１１内に配置されて第１板材１３ａの他端面を押圧して第１板材１３ａを一端側に付勢するものである。

【0083】

形状記憶合金バネ１６は、第２スリーブ１２内に配置されて特定温度未満で第２板材１３ｂを他端側に付勢せず、特定温度以上で第２板材１３ｂを圧縮バネ１５の付勢力に抗して他端側に付勢するものである。

【0084】

なお、感温性機構１０には、温度によって形状を変化させる形状記憶合金バネ１６に代えて、特定温度以上で気体となり特定温度未満で液体となる気液相変化材料が封入された袋体を用いてもよい。この場合、袋体の内部には、例えば、二酸化窒素（沸点２１℃）、アセトアルデヒド（沸点２０℃）、３−メチル−１−ブテン（イソペンテン）（沸点２０℃）等と、イソペンタン（沸点２８℃）、１−ペンテン（沸点３０℃）等とを組み合わせたものを使用するとよい。このとき、２種の気液相変化材料各々に袋体を用意してもよいが配置構造が複雑になるため、混合しても反応せず共沸等しない組み合わせを選び同じ袋体に入れることが好ましい。

【0085】

図４は、特定温度以上の場合における感温性機構１０の状態を示す拡大図である。上述の図３からも明らかなように、形状記憶合金バネ１６の周囲温度（潜熱蓄熱材料の温度）が特定温度未満では形状記憶合金バネ１６が圧縮状態となる。このため、第１板材１３ａは、圧縮バネ１５によって付勢されて第１スリーブ１１内の一端側まで移動する。一方、形状記憶合金バネ１６の周囲温度が特定温度以上となると、図４に示すように形状記憶合金バネ１６が伸長状態となる。このため、第２板材１３ｂは第２スリーブ１２内の他端側まで移動し、連結棒１３ｃを通じて第１板材１３ａを第１スリーブ１１内の中間付近まで移動させる。この結果、膜部材Ｓの内部空間の容積（膜部材Ｓの内側の成分材ＣＭの量）は変化（増加）することとなる。

【0086】

ここで、形状記憶合金バネ１６は温度ヒステリシスを有するものであることが好ましい。具体的に形状記憶合金バネ１６は、同心円状に配置される２つの形状記憶合金バネ１６ａ，１６ｂによって構成されている。第１形状記憶合金バネ１６ａは、例えば２２℃（第１特定温度）未満で圧縮状態となり２２℃（第１特定温度）以上で伸長状態に移行しようとするものである。第２形状記憶合金バネ１６ｂは、例えば２６℃（第２特定温度）未満で圧縮状態となり２６℃（第２特定温度）以上で伸長状態に移行しようとするものである。

【0087】

ここで、圧縮バネ１５と、２つの形状記憶合金バネ１６ａ，１６ｂのうちの１本ずつの圧縮力が釣り合うようになっている。ただし各々の形状記憶合金バネ１６ａ，１６ｂは各々の設定温度（第１特定温度、第２特定温度）以下では柔らかく圧縮力を発揮しない。これにより、例えば２２℃未満では図３に示すように連結ピストン１３が一端側に移動し、２６℃以上では図４に示すように連結ピストン１３が他端側に移動する。２２℃以上２６℃未満の間では、連結ピストン１３の位置によって若干の力の不均衡があるが、第１板材１３ａ及び第２板材１３ｂとスリーブ１１，１２との摩擦抵抗（第２板材１３ｂが第２スリーブ１２の内壁と若干の隙間を有する場合には、第１板材１３ａと第１スリーブ１１との摩擦抵抗）があるため動かない。

【0088】

このように構成することで、感温性機構１０は、少なくとも連結ピストン１３の第１板材１３ａと第１スリーブ１１との摩擦力によって、周囲温度が上昇傾向にあるときの特定温度（第２特定温度）と、周囲温度が下降傾向にあるときの特定温度（第１特定温度）が異なった温度ヒステリシスを有したものとすることができる。

【0089】

なお、上記では設定温度が異なる２つの形状記憶合金バネ１６ａ，１６ｂを用いる例を説明したが、実際に形状記憶合金バネ１６はある程度の温度幅を経て徐々に硬さが変わるものである。また、形状記憶合金バネ１６は温度上昇により圧縮ひずみを開放した後の温度下降時には上昇時より大きな圧縮力を維持するヒステリシスを発現する。このため、適切に設計すれば１つの形状記憶合金バネ１６で同様の機能を発揮させることもできる。

【0090】

次に、図３及び図４を参照して第８実施形態に係る潜熱蓄熱体２の作用を説明する。なお、以下において潜熱蓄熱材料がＮａ_２ＳＯ_４−１０Ｈ_２Ｏであり、ＮａＣｌが凝固点降下剤として添加されており、膜部材Ｓとして１価イオン選択透過性陰イオン交換膜であるものとして説明する。

【0091】

まず、初夏において、潜熱蓄熱体２の潜熱蓄熱材料には凝固点降下剤が全量混ぜられて融点が２０℃であり凝固点が１８℃に調製されているとする。この場合において、潜熱蓄熱材料は、春季の冷熱や補助エアコン等により１８℃以下に下げられて全量凝固している。この際、形状記憶合金バネ１６は低温であるため柔らかくほとんど圧縮力を発揮していない。よって、連結ピストン１３は圧縮バネ１５によって一端側に付勢されて図３に示す状態となっている。

【0092】

夏季の使用中に、潜熱蓄熱材料の外周部は徐々に融解していき、深夜電力等による床下冷房を併用している場合は夜間に再凝固するが、潜熱蓄熱材料の中心部（感温性機構１０の周囲）は凝固したままで例えば２０℃程度に保たれている。

【0093】

夏季の終わり頃に潜熱蓄熱材料は全量が溶解し、中心部も２０℃より上がり始め、２２℃になると第１形状記憶合金バネ１６ａは圧縮力を出し始めるが摩擦抵抗との関係から圧縮バネ１５に打ち勝てず、連結ピストン１３は動かない。

【0094】

秋季の温熱や補助エアコン等の暖房により潜熱蓄熱材料の中心部が２６℃になると、第２形状記憶合金バネ１６ｂも圧縮力を出し始める。この際、双方の形状記憶合金バネ１６ａ，１６ｂが圧縮バネ１５に打ち勝ち、図４に示すように連結ピストン１３が他端側に移動する。

【0095】

この際、膜部材Ｓの内部空間の容積が増加することとなる。よって、１価イオン選択透過性陰イオン交換膜である膜部材Ｓを通してＣｌ⁻と水分とが第１スリーブ１１内に引き込まれる。これにより、膜部材Ｓの外側において潜熱蓄熱材料に対する凝固点降下剤の濃度が下がり、相変化温度が上昇し、例えば融点が２６℃に且つ凝固点が２４℃に調整される。

【0096】

ここで、Ｃｌ⁻と水分との第１スリーブ１１内への引き込みが終わるとき（すなわち連結ピストン１３が最大限に他端側に移動したとき）には連結ピストン１３が浮動ピストン１４を他端側に押し動かして、第１スリーブ１１の一端側の開口１１ａを塞ぐ。このように、膜部材Ｓの内部空間の一部成分を第１スリーブ１１内という特定空間に閉じ込めて、閉じ込めた成分が拡散の影響を受けることを防止している。すなわち、膜部材Ｓであるイオン交換膜は特定イオンと他のイオンとの透過速度が異なるに留まるものであるため、長時間経過すると拡散の影響により膜部材Ｓの内外で成分比率は均一化されてしまう。しかし、第１スリーブ１１内に特定イオンを閉じ込めることで、拡散の影響を受けることなく、上昇した相変化温度を維持し易くすることができる。

【0097】

その後、潜熱蓄熱材料の温度が２６℃を下回り始めると第２形状記憶合金バネ１６ｂは圧縮力を失うが、第１形状記憶合金バネ１６ａが摩擦抵抗を利用して圧縮バネ１５と釣り合っているため連結ピストン１３は動かない。

【0098】

冬季の使用中に、潜熱蓄熱材料の外周部は徐々に凝固していき、深夜電力等による床下暖房を併用している場合は夜間には再溶解するが、潜熱蓄熱材料の中心部は溶解したままで例えば２４℃程度に保たれている。

【0099】

冬季の終わり頃に潜熱蓄熱材料は全量が凝固し、中心部も２４℃より下がり始める。第１スリーブ１１内は凝固点降下剤が多くなっており、又は液相が残るように溶媒量が設定される等している。

【0100】

その後、潜熱蓄熱材料の中心部が２２℃に達すると、第１形状記憶合金バネ１６ａも圧縮力を失い、図３に示すように圧縮バネ１５の圧縮力により連結ピストン１３を一端側に移動させる。この際、周囲のシャーベットとなっている潜熱蓄熱材料は、第１スリーブ１１の他端側の開口１１ｂから第１スリーブ１１内に引き込まれる。

【0101】

また、連結ピストン１３が一端側に移動する際には、第１スリーブ１１内に閉じ込められていた流体が浮動ピストン１４を他端側に押し動かす。これにより、第１スリーブ１１内に閉じ込められていたＣｌ⁻や水分が第１スリーブ１１の開口１１ａから流出する。Ｃｌ⁻や水分は、膜部材Ｓを透過して周囲の潜熱蓄熱材料を徐々に溶解しながら潜熱蓄熱材料の融点を２０℃に且つ凝固点を１８℃に調整する。なお、この反応は吸熱反応になるため、この温度帯にある程度の時間とどまるか、必要に応じて補助エアコン等で温度を保ちながら調整を完成させる。その際、２６℃を上回らなければピストン１３，１４が逆に動いてしまうことはない。

【0102】

その後、潜熱蓄熱材料は、さらに例えば１８℃まで冷えて再度凝固していく。

【0103】

なお、上記では陰イオンの透過だけを説明したが、等価となるカウンターイオンの透過も同時に必要で、この場合Ｎａ^＋イオンを透過できる陽イオン交換膜も使用される。図示された膜部材Ｓはその半分が１価イオン選択透過性陰イオン交換膜、残り半分は陽イオン交換膜となる。

【0104】

また、膜部材Ｓはイオン交換膜に限らず、半透膜や分子ふるい膜であっても、成分材ＣＭを半透膜用や分子ふるい膜に構成することで、上記と同様に動作させることができる。

【0105】

このようにして、第８実施形態に係る潜熱蓄熱体２によれば、第１実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。

【0106】

さらに、第８実施形態によれば、感温性機構１０は、特定温度以上である場合と特定温度未満である場合とで、膜部材Ｓの内部空間の容積を変化させるため、膜部材Ｓを介して内部空間に進入するイオン等の量を変化させることができ、膜部材Ｓ外部の潜熱蓄熱材料の成分等を調整して、相変化温度を変化させることができる。

【0107】

また、第２スリーブ１２内に配置されて特定温度未満で第２板材１３ｂを他端側に付勢せず特定温度以上で第２板材１３ｂを圧縮バネ１５の付勢力に抗して他端側に付勢する形状記憶合金バネ１６等を有する。このため、特定温度以上では第２板材１３ｂを有する連結ピストン１３が他端側に付勢され、第１板材１３ａが第１スリーブ１１の他端側へ移動させられる。これにより、第１スリーブ１１の一端側の開口１１ｂから膜部材Ｓを介して成分等を導入することができ、膜部材Ｓの内部空間の容積を増加させることとなる。一方、特定温度未満では、第２板材１３ｂを有する連結ピストン１３が他端側に付勢されず圧縮バネ１５によって第１板材１３ａが第１スリーブ１１の一端側へ移動させられる。これにより、第１スリーブ１１の他端側から第１スリーブ１１内に潜熱蓄熱材料が導入されて、膜部材Ｓの内部空間の容積を減少させることとなる。以上により、膜部材Ｓの外部の潜熱蓄熱材料の成分等を調整して、相変化温度を変化させることができる。

【0108】

さらに、感温性機構１０は、周囲温度が上昇傾向にあるときの特定温度（第２特定温度）と、周囲温度が下降傾向にあるときの特定温度（第１特定温度）とが異なった温度ヒステリシスを有したものであるため、中間的な温度から或る程度高く又は低くならないと、低温設定と高温設定とが切り替わらず、不用意な切替がない潜熱蓄熱体２を提供することができる。

【0109】

なお、第８実施形態に係る潜熱蓄熱体２は、第１スリーブ１１及び第２スリーブ１２を有した構造を示しているが、これに限らず、例えば箱型の骨組みの各面に膜部材Ｓを貼り付け、この内部に気液相変化材料が封入された袋体を備えていてもよい。これによっても、膜部材Ｓの内部における潜熱蓄熱材料等の量を増減させることができるからである。加えて、膜部材Ｓは内部空間を有する袋状に構成される場合に限らない。例えば膜部材Ｓは容器Ｃの外壁と共に閉じられた空間を形成して、容器Ｃの内部を仕切るものであってもよい。さらには、容器Ｃが傾いて使用されることがないものであれば、膜部材Ｓは各空間の上方が開放状態で容器Ｃ内を２つの空間に仕切るもの等であってもよい。

【0110】

次に、本発明の第９実施形態を説明する。第９実施形態に係る潜熱蓄熱体１は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

【0111】

図５は、第９実施形態に係る潜熱蓄熱体３を示す概略構成図である。図５に示すように、第９実施形態に係る潜熱蓄熱体３は、第１実施形態と同様に、容器Ｃ内に成分材ＣＭを封入したものである。

【0112】

成分材ＣＭは、潜熱蓄熱材料と、凝固点降下剤とを備えている。凝固点降下剤は、モル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させるものであって、磁性を有して分散する成分を備えている。このような凝固点降下剤は、例えば特開２００７−１３１６０８号公報等に記載の、アニオンとしてテトラクロロジスプロサートを持つ水溶性の磁性イオン液体、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロジスプロサートが挙げられる。このような水溶性のイオン液体は水中では電離したイオンとして分散しながらもアニオン（ＤｙＣｌ_４⁻）、カチオン（ＢＭＩＭ^＋）が互いに近傍にある状態を保つと考えられるが、便宜上、以下では磁性を持つＤｙＣｌ_４⁻について記述する。

【0113】

さらに、潜熱蓄熱体３は、感温性機構（感温性材料）２０を備えている。図６は、図５に示した感温性機構２０の詳細を示す拡大図である。図６に示すように感温性機構２０は、磁石（磁性素材、永久磁石）２１と、台座２２と、形状記憶合金バネ（感温素材）２３と、圧縮バネ２４と、ケース（隔壁）２５とを備えている。

【0114】

磁石２１は、台座２２に搭載されるネオジム磁石等の永久磁石である。台座２２は、筒部２２ａと底壁２２ｂとを有して有底筒状とされた基部２２ｃと、筒部２２ａのうち底壁２２ｂが設けられていない開放側端部から筒径方向に広がるフランジ部２２ｄとから構成されている。磁石２１は、底壁２２ｂに固着状態で搭載されている。

【0115】

形状記憶合金バネ２３は、特定温度未満で圧縮力を発揮せず、特定温度以上で圧縮力を発揮して台座２２を特定方向に押圧する部材である。より詳細に形状記憶合金バネ２３は、筒部２２ａに内包されるように配置され、特定温度以上となった場合に圧縮を発揮して基部２２ｃの底壁２２ｂを基部２２ｃの開放側から閉塞側に向かって（すなわち特定方向に）押圧する構成となっている。

【0116】

圧縮バネ２４は、形状記憶合金バネ２３と対抗して設けられて形状記憶合金バネ２３と逆方向への圧縮力を発揮して台座２２を押圧するものである。より詳細に圧縮バネ２４は、筒部２２ａを内包するように筒部２２ａの外側に配置され、台座２２のフランジ部２２ｄを基部２２ｃの閉塞側から開放側に向かって（すなわち特定方向と逆方向に）押圧する構成となっている。

【0117】

ケース２５は、磁石２１、台座２２、形状記憶合金バネ２３、及び圧縮バネ２４を密閉収納する箱型部材であって、潜熱蓄熱材料が収納される空間と内部空間（特定空間）とを隔てる隔壁として機能するものである。上記した形状記憶合金バネ２３は、ケース２５の下壁２５ａと台座２２の底壁２２ｂとの間で圧縮力を発揮可能であり、圧縮バネ２４は、ケース２５の上壁２５ｂと台座２２のフランジ部２２ｄとの間で圧縮力を発揮可能となっている。

【0118】

なお、第９実施形態においても形状記憶合金バネ２３に代えて、特定温度以上で気体となり特定温度未満で液体となる気液相変化材料が封入された袋体が用いられてもよい。

【0119】

図７は、特定温度以上の場合における感温性機構２０の状態を示す拡大図である。上述の図６からも明らかなように、形状記憶合金バネ２３（感温性機構２０）の周囲温度（潜熱蓄熱材料の温度）が特定温度未満では形状記憶合金バネ２３が圧縮状態となる。このため、フランジ部２２ｄがケース２５の下壁２５ａに接触状態となり、台座２２の底壁２２ｂに搭載される磁石２１はケース２５の中央付近（ケース２５外の成分材ＣＭから少なくとも所定距離以上離間した箇所）に位置する。一方、形状記憶合金バネ２３の周囲温度が特定温度以上となると、図７に示すように形状記憶合金バネ２３が伸長状態となる。このため、磁石２１はケース２５の外壁近傍（上壁２５ｂに接触又は近接）に位置することとなる。

【0120】

ここで、第９実施形態においても第８実施形態と同様に形状記憶合金バネ２３は温度ヒステリシスを有するものであることが好ましく、同心円状に配置される２つの形状記憶合金バネ２３ａ，２３ｂによって構成されている。第１形状記憶合金バネ２３ａは、例えば２２℃（第１特定温度）未満で圧縮状態となり２２℃（第１特定温度）以上で伸長状態に移行しようとするものであり、第２形状記憶合金バネ２３ｂは、例えば２６℃（第２特定温度）未満で圧縮状態となり２６℃（第２特定温度）以上で伸長状態に移行しようとするものである。２つの形状記憶合金バネ２３ａ，２３ｂそれぞれの圧縮力は、圧縮バネ２４が発揮する圧縮力よりも僅かに弱く設定されている。なお、適切に設計すれば1つの形状記憶合金バネ２３で同様の機能を発揮させることもできる点は第８実施形態と同様である。

【0121】

次に、図６及び図７を参照して第９実施形態に係る潜熱蓄熱体３の作用を説明する。

【0122】

まず、初夏において、潜熱蓄熱材料は春季の冷熱や補助エアコン等により例えば１８℃以下に下げられて全量凝固している。この際、形状記憶合金バネ２３は低温であるため柔らかくほとんど圧縮力を発揮していない。よって、台座２２は圧縮バネ２４によって特定方向反対側に付勢されて図６に示す状態となっている。

【0123】

夏季の使用中に、潜熱蓄熱材料の外周部は徐々に融解していき、深夜電力等による床下冷房を併用している場合は夜間には再凝固するが、潜熱蓄熱材料の中心部（感温性機構２０の周囲）は凝固したままで例えば２０℃程度に保たれている。

【0124】

夏季の終わり頃に潜熱蓄熱材料は全量が溶解し、中心部も２０℃より上がり始める。２２℃になると第１形状記憶合金バネ２３ａは圧縮力を出し始めるが、第１形状記憶合金バネ２３ａの圧縮力は圧縮バネ２４の圧縮力よりも僅かに小さく、台座２２は動かない。

【0125】

秋季の温熱や補助エアコン等の暖房により潜熱蓄熱材料の中心部が２６℃になると、第２形状記憶合金バネ２３ｂも圧縮力を出し始める。この際、双方の形状記憶合金バネ２３ａ，２３ｂが圧縮バネ２４に打ち勝ち、図７に示すように台座２２が特定方向に移動する。

【0126】

台座２２が特定方向に移動すると、磁石２１がケース２５の外壁近傍に位置することとなる。このため、磁石２１の磁力が潜熱蓄熱材料内の磁性を有した成分である四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）に作用する。これにより、四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）は磁石２１側に吸着された状態となり、潜熱蓄熱材料における磁石２１の近傍を除く部分において凝固点降下剤の濃度が低下する。この結果、潜熱蓄熱材料の相変化温度が上昇し、例えば融点が２６℃に且つ凝固点が２４℃に調整される。

【0127】

その後、潜熱蓄熱材料の温度が２６℃を下回り始めると第２形状記憶合金バネ２３ｂは圧縮力を失う。しかし、第１形状記憶合金バネ２３ａが圧縮力を発揮していると共に、磁石２１と四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）とが吸い付いた状態を維持する力も作用することから、台座２２は動かない。

【0128】

冬季の使用中に、潜熱蓄熱材料の外周部は徐々に凝固していき、深夜電力等による床下暖房を併用している場合は夜間には再溶解するが、潜熱蓄熱材料の中心部は溶解したままで例えば２４℃程度に保たれている。

【0129】

冬季の終わり頃に潜熱蓄熱材料は全量が凝固し、中心部も２４℃より下がり始め、その後、潜熱蓄熱材料の中心部が２２℃に達すると、第１形状記憶合金バネ２３ａも圧縮力を失い、図６に示すように、圧縮バネ２４はその圧縮力により台座２２を特定方向反対側に移動させる。これにより、磁石２１はケース２５の中央付近に位置して、磁石２１の磁力が四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）に作用し難くなる。よって、四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）は潜熱蓄熱材料内において分散状態となり凝固点降下剤が潜熱蓄熱材料に対して適切に作用する。この結果、潜熱蓄熱材料の相変化温度が低下し、例えば融点が２０℃に且つ凝固点が１８℃に調整される。

【0130】

その後、潜熱蓄熱材料は、さらに例えば１８℃まで冷えて再度凝固していく。

【0131】

このようにして、第９実施形態に係る潜熱蓄熱体３によれば、第１実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。

【0132】

さらに、第９実施形態によれば、磁石２１を有し磁性を有する成分を吸着する状態と、当該成分を吸着させず潜熱蓄熱材料内で分散させる状態とで変移するため、吸着時と分散時とで感温性機構２０の周辺を除く領域での凝固点降下剤の濃度を変化させて、相変化温度を変化させることができる。

【0133】

また、特定温度以上において磁石２１がケース２５の外壁近傍に位置するため、磁石２１の磁力が及び易くなり凝固点降下剤の磁性を有した成分をケース２５の外壁に吸着させることができる。一方、特定温度未満においては磁石２１をケース２５の中央付近に位置させるため、磁石２１の磁力が及び難くなり凝固点降下剤の磁性を有した成分をケース２５の外壁に吸着させず分散させることができる。これにより、ケース２５の外壁の周辺を除く領域での凝固点降下剤の濃度を変化させて、相変化温度を変化させることができる。

【0134】

また、磁石２１が磁性を有した成分を吸着したときに両者が磁力によって吸い付いた状態を維持する力を利用して、周囲温度が上昇傾向にあるときの特定温度（第２特定温度）と、周囲温度が下降傾向にあるときの特定温度（第１特定温度）とが異なった温度ヒステリシスを有するため、中間的な温度より或る程度高く又は低くならないと、低温設定と高温設定とが切り替わらず、不用意な切替がない冷暖房により適した潜熱蓄熱体３を提供することができる。

【0135】

次に、本発明の第１０実施形態を説明する。第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体４は第９実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第９実施形態との相違点を説明する。

【0136】

図８は、第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体４を示す概略構成図である。図８に示すように、第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体４は、第９実施形態と同様に、容器Ｃ内に成分材ＣＭを封入したものである。成分材ＣＭは、第９実施形態と同様に潜熱蓄熱材料と、磁性を有して分散する成分を有した凝固点降下剤とを備えている。以下では磁性を持つ成分をＤｙＣｌ_４⁻として説明する。

【0137】

さらに、潜熱蓄熱体４は、感温性機構（感温性材料）３０を備えている。図９は、図８に示した感温性機構３０の詳細を示す分解透視斜視図である。図９に示すように感温性機構３０は、磁石（磁性素材、永久磁石）３１と、感温性軟磁性体スリーブ（感温性軟磁性体）３２と、２つの軟鉄板３３と、中空容器３４とを備えている。

【0138】

磁石３１は、ネオジム磁石等の円柱形の永久磁石である。感温性軟磁性体スリーブ３２は、キュリー温度（特定温度（例えば２４℃））以上で非磁性体となりキュリー温度未満で磁性体となる筒状の感温性軟磁性体である。磁石３１は、筒状の感温性軟磁性体スリーブ３２内に包囲されるように配置される。なお、感温性軟磁性体としては、ＮＥＣトーキン社製のＭｎ−Ｚｎ系フェライトやサーモライト（登録商標）が挙げられる。また、感温性軟磁性体スリーブ３２の飽和磁束は磁石３１の磁束以上に設定されている。

【0139】

２つの軟鉄板３３は、例えば軟鉄によって構成された磁性板材であって、感温性軟磁性体スリーブ３２の両端を閉塞するように配置されるものである。これらの軟鉄板３３は、感温性軟磁性体スリーブ３２の内壁よりも大径とされ、感温性軟磁性体スリーブ３２の筒外側から筒両端を閉塞するように配置される。

【0140】

中空容器３４は、樹脂やオーステナイト系ステンレス等の非磁性体によって構成された中空円柱容器であって、内部に磁石３１、感温性軟磁性体スリーブ３２、及び２つの軟鉄板３３が収納されてこれらを覆う構成となっている。

【0141】

次に、図１０を参照して第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体４の作用を説明する。図１０は、第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体４の作用を説明する状態図であり、（ａ）はキュリー温度未満の状態を示し、（ｂ）はキュリー温度以上の状態を示している。

【0142】

まず、初夏において、潜熱蓄熱材料は春季の冷熱や補助エアコン等により例えば１８℃以下に下げられて全量凝固しており、感温性軟磁性体スリーブ３２は低温であるため磁性体として働く。この場合、磁石３１は磁性体となった感温性軟磁性体スリーブ３２と軟鉄板３３とによって囲まれることとなり、磁力は中空容器３４外に作用し難くなる。よって、図１０（ａ）に示すように、中空容器３４には四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）が吸着せず、凝固点降下剤が潜熱蓄熱材料内に分散して、潜熱蓄熱材料の相変化温度が低下した状態となる。この結果、潜熱蓄熱材料は、例えば融点が２０℃に且つ凝固点が１８℃にされる。

【0143】

夏季の使用中に、潜熱蓄熱材料の外周部は徐々に融解していき、深夜電力等による床下冷房を併用している場合は夜間には再凝固するが、潜熱蓄熱材料の中心部（感温性機構３０の周囲）は凝固したままで例えば２０℃程度に保たれている。

【0144】

夏季の終わり頃に潜熱蓄熱材料は全量が溶解し、中心部も２０℃より上がり始める。その後、秋季の温熱や補助エアコン等の暖房により潜熱蓄熱材料の中心部が２４℃以上になると、感温性軟磁性体スリーブ３２は非磁性体として働く。このため、磁石３１は磁性体によって囲まれることなく、軟鉄板３３を通じて磁力が中空容器３４外に作用する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）は中空容器３４側に吸着された状態となり、潜熱蓄熱材料における中空容器３４の近傍を除く部分において凝固点降下剤の濃度が低下する。この結果、潜熱蓄熱材料の相変化温度が上昇し、例えば融点が２６℃に且つ凝固点が２４℃に調整される。

【0145】

その後、冬季の使用中に、潜熱蓄熱材料の外周部は徐々に凝固していき、深夜電力等による床下暖房を併用している場合は夜間には再溶解するが、潜熱蓄熱材料の中心部は溶解したままで例えば２６℃程度に保たれている。

【0146】

冬季の終わり頃に潜熱蓄熱材料は全量が凝固し、中心部も２４℃より下がり始め、感温性軟磁性体スリーブ３２は磁性体として働き始める。これにより、磁石３１は磁性体となった感温性軟磁性体スリーブ３２と軟鉄板３３とによって囲まれることとなり、図１０（ａ）に示すように中空容器３４に四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）が吸着せず、凝固点降下剤が潜熱蓄熱材料内に分散して、潜熱蓄熱材料の相変化温度が低下した状態となる。この結果、潜熱蓄熱材料は、例えば融点が２０℃に且つ凝固点が１８℃に調整される。

【0147】

その後、潜熱蓄熱材料は、さらに例えば１８℃まで冷えて再度凝固していく。

【0148】

このようにして、第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体４によれば、第９実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。また、磁石３１を有し磁性を有する成分を吸着する状態と、当該成分を吸着させず潜熱蓄熱材料内で分散させる状態とで変移するため、吸着時と分散時とで感温性機構３０の周辺を除く領域での凝固点降下剤の濃度を変化させて、相変化温度を変化させることができる。

【0149】

さらに、第１０実施形態によれば、磁石３１を包囲すると共にキュリー温度以上で非磁性体となりキュリー温度未満で磁性体となる筒状の感温性軟磁性体である感温性軟磁性体スリーブ３２と、感温性軟磁性体スリーブ３２の両端を閉塞すると共に感温性軟磁性体スリーブ３２の内壁よりも大径な２枚の軟鉄板３３を有する。このため、キュリー温度未満では磁石３１が磁性体によって囲まれることから磁力が外に出ずに、凝固点降下剤の磁性を有した成分を中空容器３４に吸着させない。一方、キュリー温度以上では磁石３１が磁性体によって囲まれることなく磁力が２枚の軟鉄板３３を介して中空容器３４の外に出ることとなり、凝固点降下剤の磁性を有した成分を中空容器３４に吸着させることとなる。これにより、中空容器３４の周辺を除く領域での凝固点降下剤の濃度を変化させて、相変化温度を変化させることができる。

【0150】

次に、本発明の第１１実施形態を説明する。第１１実施形態に係る潜熱蓄熱体４は第１０実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１０実施形態との相違点を説明する。

【0151】

図１１は、第１１実施形態に係る感温性機構３０を示す分解透視斜視図である。図１１に示すように、第１１実施形態に係る感温性機構３０は、第１０実施形態に示した構成に加えて、第２感温性軟磁性体スリーブ（感温性軟磁性体）３５を備え、温度ヒステリシスを有する構造となっている。

【0152】

第２感温性軟磁性体スリーブ３５は、感温性軟磁性体スリーブ３２を包囲すると共に、キュリー温度（特定温度：例えば２２℃）よりも高い第２キュリー温度（第２特定温度：例えば２６℃）以上で非磁性体となり第２キュリー温度未満で磁性体となる筒状の感温性軟磁性体である。感温性軟磁性体スリーブ３２及び第２感温性軟磁性体スリーブ３５のそれぞれは、飽和磁束が磁石３１の半分程度に設定されている。

【0153】

次に、図１２を参照して第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体４の作用を説明する。図１２は、第１０実施形態に係る潜熱蓄熱体４の作用を説明する状態図であり、（ａ）はキュリー温度未満の状態を示し、（ｂ）はキュリー温度以上第２キュリー温度未満の状態を示し、（ｃ）は第２キュリー温度以上の状態を示している。

【0154】

まず、初夏において、潜熱蓄熱材料は春季の冷熱や補助エアコン等により例えば１８℃以下に下げられて全量凝固しており、感温性軟磁性体スリーブ３２及び第２感温性軟磁性体スリーブ３５は共に磁性体として働く。この際、磁石３１は磁性体となった感温性軟磁性体スリーブ３２及び第２感温性軟磁性体スリーブ３５と軟鉄板３３とによって囲まれることとなり、磁力は中空容器３４外に作用し難くなる。よって、図１２（ａ）に示すように、中空容器３４に四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）が吸着せず、凝固点降下剤が潜熱蓄熱材料内に分散して、潜熱蓄熱材料の相変化温度が低下した状態となる。この結果、潜熱蓄熱材料は、例えば融点が２０℃に且つ凝固点が１８℃にされる。

【0155】

夏季の使用中に、潜熱蓄熱材料の外周部は徐々に融解していき、深夜電力等による床下冷房を併用している場合は夜間には再凝固するが、潜熱蓄熱材料の中心部（感温性機構２０の周囲）は凝固したままで例えば２０℃程度に保たれている。

【0156】

夏季の終わり頃に潜熱蓄熱材料は全量が溶解し、中心部も２０℃より上がり始める。２２℃になると感温性軟磁性体スリーブ３２は非磁性体として働く。ここで、第２感温性軟磁性体スリーブ３５の飽和磁束が磁石３１の半分程度に設定されていることから、図１２（ｂ）に示すように磁石３１の半分程度の磁束が中空容器３４外に作用する。しかし、この際の磁力は周囲から新たに四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）を吸着させるほど大きいものではなく、四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）は潜熱蓄熱材料内に分散した状態にある。

【0157】

秋季の温熱や補助エアコン等の暖房により潜熱蓄熱材料の中心部が２６℃になると、第２感温性軟磁性体スリーブ３５も非磁性体として働く。これにより、磁石３１は磁性体によって囲まれることなく、軟鉄板３３を通じて磁力が中空容器３４外に作用する。これにより、図１２（ｃ）に示すように、四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）は中空容器３４側に吸着された状態となり、潜熱蓄熱材料における中空容器３４の近傍を除く部分において凝固点降下剤の濃度が低下する。この結果、潜熱蓄熱材料の相変化温度が上昇し、例えば融点が２６℃に且つ凝固点が２４℃に調整される。

【0158】

その後、潜熱蓄熱材料の温度が２６℃を下回り始めると第２感温性軟磁性体スリーブ３５が磁性体として働く。このため、図１２（ｂ）に示すように磁石３１の半分程度の磁束が中空容器３４外に作用する。この磁力は周囲から新たに四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）を吸着させるほど大きいものではないが、すでに吸着済みの四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）の位置を維持するには充分である。このため、四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）は潜熱蓄熱材料内に分散せず、潜熱蓄熱材料の相変化温度は高いままである。

【0159】

冬季の使用中に、潜熱蓄熱材料の外周部は徐々に凝固していき、深夜電力等による床下暖房を併用している場合は夜間には再溶解するが、潜熱蓄熱材料の中心部は溶解したままで例えば２４℃程度に保たれている。

【0160】

冬季の終わり頃に潜熱蓄熱材料は全量が凝固し、中心部も２４℃より下がり始め、その後、潜熱蓄熱材料の中心部が２２℃に達すると、感温性軟磁性体スリーブ３２が磁性体として働き始める。これにより、磁石３１は磁性体となった感温性軟磁性体スリーブ３２及び第２感温性軟磁性体スリーブ３５と軟鉄板３３とによって囲まれることとなり、図１２（ａ）に示すように中空容器３４に四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）が吸着せず、凝固点降下剤が潜熱蓄熱材料内に分散して、潜熱蓄熱材料の相変化温度が低下した状態となる。この結果、潜熱蓄熱材料は、例えば融点が２０℃に且つ凝固点が１８℃に調整される。

【0161】

その後、潜熱蓄熱材料は、さらに例えば１８℃まで冷えて再度凝固していく。

【0162】

このようにして、第１１実施形態に係る潜熱蓄熱体４によれば、第１０実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。また、磁石３１を有し磁性を有する成分を吸着する状態と、当該成分を吸着させず潜熱蓄熱材料内で分散させる状態とで変移するため、吸着時と分散時とで感温性機構３０（中空容器３４）の周辺を除く領域での凝固点降下剤の濃度を変化させて、相変化温度を変化させることができる。

【0163】

さらに、第１１実施形態によれば、キュリー温度（特定温度）未満において感温性軟磁性体スリーブ３２及び第２感温性軟磁性体スリーブ３５の双方が磁性体となって磁性を有した成分を吸着せず、第２キュリー温度（第２特定温度）以上において双方が非磁性体となって磁性を有した成分を吸着させ、キュリー温度（特定温度）以上第２キュリー温度（第２特定温度）未満においては周囲に分散された磁性を有した成分を吸着できないが既に吸着済みの磁性を有した成分については吸着を維持する。このため、周囲温度が上昇傾向にあるときには、第２キュリー温度（第２特定温度）に達すると磁性を有した成分を吸着させ、周囲温度が下降傾向にあるときには、キュリー温度（特定温度）に達すると磁性を有した成分を吸着させず潜熱蓄熱材料内で分散させる。よって、キュリー温度（特定温度）と第２キュリー温度（第２特定温度）とで温度ヒステリシスを有したものとでき、中間的な温度より或る程度高く又は低くならないと低温設定と高温設定とが切り替わらず、不用意な切替がない潜熱蓄熱体４を提供することができる。

【0164】

次に、本発明の第１２実施形態を説明する。第１２実施形態に係る潜熱蓄熱体５は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

【0165】

図１３は、第１２実施形態に係る潜熱蓄熱体５を示す構成図であり、（ａ）は全体構成図であり、（ｂ）は一部構成図である。図１３（ａ）に示すように、第１２実施形態に係る潜熱蓄熱体５は、複数の容器Ｃ内に成分材ＣＭが封入されている。成分材ＣＭは、潜熱蓄熱材料と凝固点降下剤とを備えて構成されている。凝固点降下剤は、第９及び第１０実施形態に示したものと同様にモル濃度が増加するに従って相変化温度を低下させるものであって、磁性を有して分散する成分を有したものである。なお、容器Ｃ及び成分材ＣＭは透明性材料によって構成されている。

【0166】

さらに、潜熱蓄熱体５は、２枚の板材４０と、周端部材５０と、感温性機構６０（図１３（ｂ）参照）とを備えている。２枚の板材４０は、互いに略平行配置される透明性の板材である。これらの板材４０は例えばガラス材によって構成されている。周端部材５０は、２枚の板材４０の周端部において２枚の板材４０の間に介在するものである。２枚の板材４０の周端部に周端部材５０が設けられることによって、２枚の板材４０と周端部材５０とによって閉じられた内部空間が形成される。複数の容器Ｃはその内部空間に上下方向に配列されている。

【0167】

以上のような構成により、第１２実施形態に係る潜熱蓄熱体５は窓として利用可能となっている。なお、第１２実施形態では窓（開閉の可否を問わない）として適用可能な潜熱蓄熱体５を例に説明するが、潜熱蓄熱体５は窓に適用されるものに限らず、窓として機能しない外壁材等であってもよいし、天井や床下等に用いられてもよい。また、以下では第１板材４０ａが室内側であり第２板材４０ｂが室外側であるとする。

【0168】

感温性機構６０は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、上プーリ６１ａと、下プーリ６１ｂと、ラダーコード（コード）６２と、形状記憶合金バネ６３と、グリスケース６４と、伝熱グリスＧと、磁石筒６５と、磁石（磁性素材）６６とを備えている。

【0169】

上プーリ６１ａは潜熱蓄熱体５の上部側に設けられた滑車部材であり、下プーリ６１ｂは潜熱蓄熱体５の下部側に設けられた滑車部材である。ラダーコード６２は、上プーリ６１ａ及び下プーリ６１ｂに対して掛け回された無端状の紐部材である。

【0170】

形状記憶合金バネ６３は、周囲温度（一方の板材４０ａの温度）に応じて伸縮可能な部材である。この形状記憶合金バネ６３は、下端側がラダーコード６２に接続されており、グリスケース６４内に収納されている。なお、形状記憶合金バネ６３の上端側は、例えば周端部材５０等の他部材に接続されている。また、グリスケース６４の内部は伝熱グリスＧが充填されている。グリスケース６４は一方の板材４０ａに接触して設けられている。

【0171】

磁石筒６５は、内壁に磁石６６が取り付けられた筒体である。この磁石筒６５は、その両側（第１板材４０ａ側及び第２板材４０ｂ側の双方）がラダーコード６２に接続されており、磁石６６は磁石筒６５を介してラダーコード６２に連結された状態となっている。また、磁石筒６５は、図１３（ａ）に示すように、容器Ｃ内の上部側に配置されている。さらに、容器Ｃは、その上部が気相となっている。このため、潜熱蓄熱材料が液相状態である場合に、磁石筒６５の下半分は潜熱蓄熱材料に漬かっており上半分は潜熱蓄熱材料に漬かっていない状態となっている。

【0172】

次に、図１３及び図１４を参照して第１２実施形態に係る潜熱蓄熱体５の作用を説明する。図１４は、第１２実施形態に係る潜熱蓄熱体５の作用を説明する状態図であり、（ａ）は特定温度未満の状態を示し、（ｂ）は特定温度以上の状態を示している。なお、以下では周囲温度が特定温度以上であるときに高温設定となり周囲温度が特定温度未満であるときに低温設定となる潜熱蓄熱体５を床下に備える場合を例に説明する。なお、本実施形態はこれに限らず、磁石筒６５に対する磁石６６の位置を図１４に示す例と反対にすることにより、周囲温度が特定温度以上であるときに低温設定となり周囲温度が特定温度未満であるときに高温設定となる潜熱蓄熱体５とすることもできる。

【0173】

まず、室温が特定温度未満であると、形状記憶合金バネ６３は弛緩状態（伸びた状態）となる。すなわち、低めの室温が第１板材４０ａ、グリスケース６４、及び伝熱グリスＧを介して形状記憶合金バネ６３に伝わることにより、形状記憶合金バネ６３は弛緩状態となる。形状記憶合金バネ６３が弛緩状態となると、例えば図１４（ａ）に示すように、磁石筒６５の磁石６６が潜熱蓄熱材料の液面ＬＳよりも下方に位置する。この場合、磁石６６は潜熱蓄熱材料に近接して、その磁力が潜熱蓄熱材料内の磁性を有した成分である四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）に作用する。このため、四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）は磁石６６側に吸着した状態となり、潜熱蓄熱材料における磁石６６の近傍を除く部分において凝固点降下剤の濃度が低下する。この結果、潜熱蓄熱材料の相変化温度を例えば２６℃程度の高めにすることができる。

【0174】

一方、室温が特定温度以上になるとすると、形状記憶合金バネ６３は緊張状態（縮んだ状態）となる。すなわち、高めの室温が第１板材４０ａ、グリスケース６４、及び伝熱グリスＧを介して形状記憶合金バネ６３に伝わることにより、形状記憶合金バネ６３は緊張状態となる。形状記憶合金バネ６３が緊張状態となると、形状記憶合金バネ６３がラダーコード６２を引っ張ることとなる。この結果、例えば図１４（ｂ）に示すように、磁石筒６５の磁石６６が潜熱蓄熱材料の液面ＬＳよりも上方に位置する。この場合、磁石６６は潜熱蓄熱材料から離間して、その磁力が潜熱蓄熱材料内の磁性を有した成分である四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）に作用し難くなる。このため、四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）は磁石６６側に偏在することなく潜熱蓄熱材料内で分散した状態となる。これにより、潜熱蓄熱材料において凝固点降下剤が適切に作用して、潜熱蓄熱材料の相変化温度を例えば１８℃程度の低めにすることができる。

【0175】

このようにして、第１２実施形態に係る潜熱蓄熱体５によれば、第１実施形態と同様に、低温用の潜熱蓄熱材と高温用の潜熱蓄熱材とを備える必要がなく、相変化温度を自己調整することができる。また、夏季の夜間等に冷気を利用して相変化温度を低温設定にして低温用の潜熱蓄熱材料にし、冬季の深夜電力等を利用して温めることで相変化温度を高温設定にして高温用の潜熱蓄熱材料にすることができる。さらに、例えば冬季になり周囲温度が特定温度未満となったときに高温用の潜熱蓄熱材料にし、夏季になり周囲温度が特定温度以上となったときに低温用の潜熱蓄熱材料にすることもできる。また、磁石６６を有し磁性を有する成分を吸着する状態と、当該成分を吸着させず潜熱蓄熱材料内で分散させる状態とで変移するため、吸着時と分散時とで磁石筒６５の周辺を除く領域での凝固点降下剤の濃度を変化させて、相変化温度を変化させることができる。

【0176】

さらに、第１２実施形態によれば、特定温度未満で弛緩状態となり特定温度以上で緊張状態となる形状記憶合金バネ６３を有し、特定温度以上であるか否かに応じてラダーコード６２を通じて磁石６６を容器Ｃ内の潜熱蓄熱材料に近づけた状態と離間させた状態とで動作させるため、近づけた状態においては凝固点降下剤の磁性を有した成分を磁石６６に吸着させ、離間させた状態においては凝固点降下剤の磁性を有した成分を磁石６６に吸着させずに潜熱蓄熱材料内で分散させる。これにより、潜熱蓄熱材料内で凝固点降下剤を偏在させて、相変化温度を変化させることができる。

【0177】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で適宜異なる実施形態同士の技術を組み合わせてもよい。さらに、可能な範囲で公知又は周知の技術を組み合わせてもよい。

【0178】

例えば、上記実施形態では磁性を有した成分の一例として凝固点降下剤の四塩化ジスプロシウムイオン（ＤｙＣｌ_４⁻）を示しているが、特に凝固点降下剤に限らず、可能であれば潜熱蓄熱材料を構成する成分が磁性を有するものであってもよい。磁性を有した成分は、潜熱を発生する成分や、融点・凝固点調整剤だけではなく、例えば分散剤や核形成剤等であってもよい。

【0179】

さらに、上記の種々の実施形態において成分材ＣＭ内の水とは、潜熱蓄熱材料が水和物であるときの潜熱蓄熱材料の一部としての水和水であってもよいし、潜熱蓄熱材料とは別に存在する水であってもよく、上記の実施形態に示した作用を奏するのであれば、潜熱蓄熱材料の一部であるか否かを問うものではない。

【符号の説明】

【0180】

１〜５ ：潜熱蓄熱体
１０ ：感温性機構（感温性材料）
１１ ：第１スリーブ（スリーブ）
１１ａ，１１ｂ ：開口
１２ ：第２スリーブ
１３ ：連結ピストン（ピストン）
１３ａ ：第１板材
１３ｂ ：第２板材
１３ｃ ：連結棒
１５ ：圧縮バネ（バネ）
１６ ：形状記憶合金バネ（感温素材）
２０ ：感温性機構（感温性材料）
２１ ：磁石（磁性素材、永久磁石）
２２ ：台座
２３ ：形状記憶合金バネ（感温素材）
２４ ：圧縮バネ
２５ ：ケース（隔壁）
３０ ：感温性機構（感温性材料）
３１ ：磁石（磁性素材、永久磁石）
３２ ：感温性軟磁性体スリーブ（感温性軟磁性体）
３３ ：軟鉄板
３４ ：中空容器
３５ ：第２感温性軟磁性体スリーブ（感温性軟磁性体）
６０ ：感温性機構（感温性材料）
６２ ：ラダーコード（コード）
６３ ：形状記憶合金バネ
６６ ：磁石（磁性素材）
Ｃ ：容器
ＣＭ ：成分材
Ｓ ：膜部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】