特許 6715723 潜熱蓄熱材

(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】6715723

(24)【登録日】2020年6月11日

(45)【発行日】2020年7月1日

(54)【発明の名称】潜熱蓄熱材

(51)【国際特許分類】

   C09K 5/06 20060101AFI20200622BHJP

   F28D 20/02 20060101ALI20200622BHJP

【ＦＩ】

   C09K5/06 D

   F28D20/02 D

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-149844(P2016-149844)

(22)【出願日】2016年7月29日

(65)【公開番号】特開2017-36438(P2017-36438A)

(43)【公開日】2017年2月16日

【審査請求日】2019年4月1日

(31)【優先権主張番号】特願2015-156356(P2015-156356)

(32)【優先日】2015年8月6日

(33)【優先権主張国】JP

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２７年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107641

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 耕一

(72)【発明者】

【氏名】水藤 雄章

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 基啓

(72)【発明者】

【氏名】町田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】竹口 伸介

(72)【発明者】

【氏名】椎 健太郎

【審査官】 井上 恵理

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２０５１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２５６６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−０９３７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−００５２７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ ５／００− ５／２０

Ｆ２８Ｄ２０／０２

Ｆ２８Ｆ２３／０２

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

酢酸ナトリウム、水、および過冷却安定化剤を含有する潜熱蓄熱材であって、
前記過冷却安定化剤は、第１１族元素の化合物を含み、かつ
前記第１１族元素の化合物が酸化銀（Ｉ）または酸化銅（ＩＩ）であり、
前記第１１族元素の化合物が酸化銀（Ｉ）である場合、
前記潜熱蓄熱材に含有される銀元素の濃度は、４０ｐｐｍ以上１．０×１０⁵ｐｐｍ以下であり、
前記第１１族元素の化合物が酸化銅（ＩＩ）である場合、
前記潜熱蓄熱材中の銅元素の濃度が５．０×１０^-2ｐｐｍ以上６．０×１０⁴ｐｐｍ以下である、
潜熱蓄熱材。

【請求項2】

前記化合物が酸化銀（Ｉ）であり、
前記第１１族元素が銀であり、かつ
前記潜熱蓄熱材中の銀元素の濃度が４０ｐｐｍ以上１．０×１０⁵ｐｐｍ以下である、
請求項１に記載の潜熱蓄熱材。

【請求項3】

前記化合物が酸化銅（ＩＩ）であり、
前記第１１族元素が銅であり、かつ
前記潜熱蓄熱材中の銅元素の濃度が５．０×１０^-2ｐｐｍ以上６．０×１０⁴ｐｐｍ以下である、
請求項１に記載の潜熱蓄熱材。

【請求項4】

酢酸ナトリウムの濃度が４０〜５８ｗｔ％である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の潜熱蓄熱材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、潜熱蓄熱材に関するものである。

【背景技術】

【0002】

熱エネルギー有効利用の方法の一つとして、蓄熱材の利用が考えられている。蓄熱材の中でも潜熱蓄熱材は、物質の相変化を利用したものであり、蓄熱密度が高く、相変化温度で一定の温度を保持できるというメリットがある。その中でも酢酸ナトリウム三水和物は、比較的大きな融解潜熱量を有することに加え、毒性を示さないことから、様々な適応が考えられている。例えば特許文献１には、酢酸ナトリウム三水和物を蓄熱材として用いたシステムが開示されている。上記特許文献１では、融点付近での相変化による吸放熱を利用しているが、一方で、融点よりも低い温度帯での利用方法も考えられている。具体的には、排熱等により溶解した酢酸ナトリウム水溶液が、融点以下に温度が下がっても液体状態を保つ、いわゆる過冷却状態により蓄熱状態を維持し、必要なときに蓄熱材にトリガーを与えることで結晶化が開始し、発熱するという方法である。

【0003】

上記のような、過冷却状態を利用した蓄熱方法に適用するため、過冷却状態の安定性を高めることが可能な蓄熱材組成物が提案されている。例えば、特許文献２は、酢酸ナトリウム三水和物にカラメル糖水溶液等を結晶化抑制剤として添加することで、過冷却状態の蓄熱材組成物を安定して保持できることが記載されている。また、特許文献３は、酢酸ナトリウム三水和物に１０〜３０ｗｔ％の純水を添加することで、−１３℃以下の低温環境下において、蓄熱材組成物の過冷却状態を安定化できることが記載されている。さらに、特許文献４は、酢酸ナトリウム三水和物に塩化カルシウム、臭化カルシウム又は塩化第２銅を配合する蓄熱材組成物が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−００７７９６号公報

【特許文献2】特開昭６２−７０４８０号公報

【特許文献3】特開平４−３２４０９２号公報

【特許文献4】特開昭５８−０９３７７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

蓄熱材組成物を使用するシステムの用途や環境によっては、室温よりも低い温度環境下（低温環境下）においても過冷却状態で安定して保持できる蓄熱材組成物が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、酢酸ナトリウム、水、および過冷却安定化剤を含有し、前記過冷却安定化剤が第１１族元素の化合物を含み、かつ前記潜熱蓄熱材に含有される第１１族元素の濃度は２．０×１０⁵ｐｐｍ以下である、潜熱蓄熱材を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の潜熱蓄熱材によれば、室温よりも低い温度環境下（低温環境下）においても過冷却状態で安定して保持できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示に係る潜熱蓄熱材における、−２０℃過冷却維持確率（％）と潜熱蓄熱材に含まれる合計の銀濃度（ｐｐｍ）の関係を示す図である。

【図2】図２は、本開示に係る潜熱蓄熱材における、−２０℃過冷却維持確率（％）と潜熱蓄熱材に含まれる合計の銀濃度（ｐｐｍ）の関係を示す図である。

【図3】図３は、本開示に係る潜熱蓄熱材における、−２０℃過冷却維持確率（％）と潜熱蓄熱材に含まれる合計の銅濃度（ｐｐｍ）の関係を示す図である。

【図4】図４は、本開示に係る潜熱蓄熱材における、−２０℃過冷却維持確率（％）と潜熱蓄熱材に含まれる合計の銅濃度（ｐｐｍ）の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示は、前記従来の課題を解決するもので、低温環境下においても過冷却状態を安定的に保持し得る新規な潜熱蓄熱材を提供することを目的とする。

【0010】

また、従来の技術では、低温下での過冷却安定性の向上には過冷却安定化剤を１ｗｔ％より多く添加する必要があるため、蓄熱密度が低下する場合もあった。

【0011】

本開示の他の目的は、過冷却安定化剤を１ｗｔ％以下としても潜熱蓄熱材として機能し、蓄熱密度の低下を抑制することもできる潜熱蓄熱材を提供することである。

【0012】

本開示の第１態様の潜熱蓄熱材は、酢酸ナトリウム、水、および過冷却安定化剤を含有し、
前記過冷却安定化剤は第１１族元素の化合物を含み、かつ
前記潜熱蓄熱材に含有される第１１族元素の濃度は２．０×１０⁵ｐｐｍ以下である、潜熱蓄熱材を提供する。

【0013】

第１態様の潜熱蓄熱材によれば、潜熱蓄熱材に含まれる所定量の第１１族元素が潜熱蓄熱材中の十分な量の水分子と水和可能となり、核（結晶核）が発生する確率が大幅に低下し、高い確率で結晶化が抑制され、低温環境下（例えば−２０℃）においても過冷却状態を安定的に保持することができる。言い換えれば、第１態様の潜熱蓄熱材によれば、酢酸ナトリウムと水のみからなる潜熱蓄熱材に比べて−２０℃下での過冷却維持確率を向上させることができる。また、第１態様の潜熱蓄熱材によれば、高い蓄熱密度を維持したまま低温環境下（例えば−２０℃）においても過冷却状態を安定的に保持することができる。

【0014】

本開示の第２態様は、例えば、第１態様に加えて、第１１族元素が銀または銅である、潜熱蓄熱材を提供する。第２態様によれば、銀元素または銅元素自体の凝集による結晶核が発生する確率が大幅に低下し、高い確率で結晶化が抑制されるため、低温環境下（例えば−２０℃）においても過冷却状態を安定的に保持することができる。

【0015】

本開示の第３態様は、例えば、第２態様に加えて、前記第１１族元素が銀であり、かつ潜熱蓄熱材中の銀元素の濃度が１．０×１０⁵ｐｐｍ以下である、潜熱蓄熱材を提供する。

【0016】

本開示の第３態様によれば、銀元素自体の凝集による結晶核が発生する確率が大幅に低下し、高い確率で結晶化が抑制されるため、−２０℃における過冷却維持確率を向上させることができる。

【0017】

本開示の第４態様は、例えば、第２態様に加えて、前記化合物が硝酸銀（Ｉ）であり、前記第１１族元素が銀であり、かつ潜熱蓄熱材中の銀元素の濃度が５．０×１０^-3ｐｐｍ以上２．０×１０³ｐｐｍ以下である、潜熱蓄熱材を提供する。第４態様によれば、銀元素が潜熱蓄熱材中の十分な量の水分子と水和可能となり、銀元素自体の凝集による結晶核が発生する確率が大幅に低下し、より高い確率で結晶化が抑制されるため、−２０℃における過冷却維持確率を向上させることができる。

【0018】

本開示の第５態様は、例えば、第２態様に加えて、前記化合物が酸化銀（Ｉ）であり、前記第１１族元素が銀であり、かつ潜熱蓄熱材中の銀元素の濃度が４０ｐｐｍ以上１．０×１０⁵ｐｐｍ以下である、潜熱蓄熱材を提供する。第５態様によれば、銀元素が潜熱蓄熱材中の十分な量の水分子と水和可能となり、銀元素自体の凝集による結晶核が発生する確率が大幅に低下し、より高い確率で結晶化が抑制されるため、−２０℃における過冷却維持確率を向上させることができる。

【0019】

本開示の第６態様は、例えば、第２態様に加えて、前記第１１族元素が銅であり、かつ潜熱蓄熱材中の銅元素の濃度が２．０×１０⁵ｐｐｍ以下である、潜熱蓄熱材を提供する。

【0020】

本開示の第６態様によれば、銅元素自体の凝集による結晶核が発生する確率が大幅に低下し、高い確率で結晶化が抑制されるため、−２０℃における過冷却維持確率を向上させることができる。また、銅元素濃度を前記範囲で用いる第６態様の潜熱蓄熱材では、水和数６の銅が水和数２の銀よりも多くの水分子と水和し、より強い結晶化抑制作用が働くため、銀よりも低濃度でも、酢酸ナトリウムと水のみからなる潜熱蓄熱材に比べて、−２０℃下における過冷却維持確率が向上する。

【0021】

本開示の第７態様は、例えば、第２態様に加えて、前記化合物が塩化銅（ＩＩ）であり、前記第１１族元素が銅であり、かつ潜熱蓄熱材中の銅元素の濃度が１．０×１０^-5ｐｐｍ以上２．０×１０⁵ｐｐｍ以下である、潜熱蓄熱材を提供する。第７態様によれば、銅元素が潜熱蓄熱材中の十分な量の水分子と水和可能となり、銀元素自体の凝集による結晶核が発生する確率が大幅に低下し、より高い確率で結晶化が抑制されるため、−２０℃における過冷却維持確率を向上させることができる。

【0022】

本開示の第８態様は、例えば、第２態様に加えて、前記含有化合物が酸化銅（ＩＩ）であり、前記第１１族元素が銅であり、かつ潜熱蓄熱材中の銅元素の濃度が５．０×１０^-2ｐｐｍ以上６．０×１０⁴ｐｐｍ以下である、潜熱蓄熱材を提供する。第８態様によれば、銅元素が潜熱蓄熱材中の十分な量の水分子と水和可能となり、銀元素自体の凝集による結晶核が発生する確率が大幅に低下し、より高い確率で結晶化が抑制されるため、−２０℃における過冷却維持確率を向上させることができる。

【0023】

本開示の第９態様は、例えば、第１〜８態様のいずれか１つの態様に加えて、酢酸ナトリウムの濃度が４０〜５８ｗｔ％である、潜熱蓄熱材を提供する。第９態様によれば、低温環境下（例えば−２０℃）においても過冷却状態を安定的に保持することができる。

【0024】

以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本開示の一例に関するものであり、本開示はこれらによって限定されるものではない。

【0025】

本実施形態の潜熱蓄熱材は、酢酸ナトリウム、水、および過冷却安定化剤を含有し、過冷却安定化剤が第１１族元素含有化合物を含み、第１１族元素の濃度（重量濃度）が２．０×１０⁵ｐｐｍ以下である。

【0026】

酢酸ナトリウムと前記水との重量比率Ｒ（酢酸ナトリウム／水）は５７／４３以下であり、５６／４４以下が望ましい。

【0027】

第１１族元素の化合物に含まれる第１１族元素としては、過冷却状態の安定化作用に優れる点から、銀または銅が望ましい。第１１族元素の化合物を用いることによって、第１１族元素自体の凝集による結晶核が発生する確率が大幅に低下し、高い確率で結晶化が抑制されるため、上記濃度範囲では−２０℃における過冷却維持確率を向上させることができる。

【0028】

過冷却安定化剤としては、第１１族元素の化合物以外の過冷却安定化剤成分を含んでいてもよい。第１１族元素の化合物以外の過冷却安定化剤は、１種類を単独で含有していてもよいし、２種類以上を含有していてもよい。

【0029】

本実施形態の潜熱蓄熱材としては、過冷却安定化剤が第１１族元素の化合物のみからなるものであってもよい。

【0030】

本実施形態の潜熱蓄熱材において、第１１族元素が銀である場合、すなわち、第１１族元素の化合物が銀含有化合物である場合、銀含有化合物としては、酸化銀（Ｉ）（Ａｇ₂Ｏ）、酸化銀（ＩＩ）（ＡｇＯ）、硝酸銀（Ｉ）（ＡｇＮＯ₃）、亜硝酸銀、硫酸銀、亜硫酸銀、炭酸銀（Ａｇ₂ＣＯ₃）、硫化銀、ホウ酸銀、シアン化銀、臭化銀、フッ化銀、過マンガン酸銀（Ａｇ₂ＭｎＯ₄）等の無機銀化合物；シュウ酸銀、シアン酸化銀、乳酸銀、トリフルオロ酢酸銀、酢酸銀、酪酸銀、クエン酸銀、安息香酸銀、酪酸銀、けい皮酸銀、ピクリン酸銀、サリチル酸銀、酒石酸銀、フタロシアニン銀等の有機銀化合物が挙げられる。

【0031】

本実施形態の潜熱蓄熱材において、第１１族元素が銀である場合、潜熱蓄熱材中の銀元素の濃度は１．０×１０⁵ｐｐｍ以下であることが望ましい。

【0032】

銀含有化合物が、硝酸銀（Ｉ）である場合、潜熱蓄熱材中の銀元素の濃度は５．０×１０^-3ｐｐｍ以上２．０×１０³ｐｐｍ以下であることがより望ましく、８．０×１０^-2ｐｐｍ以上１．０×１０²ｐｐｍ以下であることがさらに望ましく、５．０×１０^-1ｐｐｍ以上４０ｐｐｍ以下であることが特に望ましい。

【0033】

銀含有化合物が、酸化銀（Ｉ）である場合、潜熱蓄熱材中の銀元素の濃度は４０ｐｐｍ以上１．０×１０⁵ｐｐｍ以下であることがより望ましく、５５ｐｐｍ以上５．０×１０⁴ｐｐｍ以下であることがさらに望ましく、７５ｐｐｍ以上４．６×１０⁴ｐｐｍ以下であることが特に望ましい。

【0034】

本開示の潜熱蓄熱材において、第１１族元素が銅である場合、すなわち、第１１族元素の化合物が銅含有化合物である場合、銅含有化合物としては、塩化銅（ＩＩ）（ＣｕＣｌ₂）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ₂Ｏ）、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、硝酸銅、硫酸銅、硫化銅等の無機銅化合物；炭酸銅、酢酸銅、フタロシアニン銅等の有機銅化合物が挙げられる。

【0035】

本実施形態の潜熱蓄熱材において、第１１族元素が銅である場合、潜熱蓄熱材中の銅元素の濃度は２．０×１０⁵ｐｐｍ以下であることが望ましい。

【0036】

銅含有化合物が、塩化銅（ＩＩ）である場合、潜熱蓄熱材中の銅元素の濃度は１．０×１０^-5ｐｐｍ以上２．０×１０⁵ｐｐｍ以下であることがより望ましく、４．０×１０^-3ｐｐｍ以上８．０×１０⁴ｐｐｍ以下であることがさらに望ましく、４．０×１０^-2ｐｐｍ以上４．７×１０⁴ｐｐｍ以下であることが特に望ましい。

【0037】

銅含有化合物が、酸化銅（ＩＩ）である場合、潜熱蓄熱材中の銅元素の濃度は５．０×１０^-2ｐｐｍ以上６．０×１０⁴ｐｐｍ以下であることがより望ましく、５．０×１０^-2ｐｐｍ以上５．０×１０⁴ｐｐｍ以下であることがさらに望ましく、５．０×１０^-2ｐｐｍ以上４．０×１０⁴ｐｐｍ以下であることが特に望ましい。

【0038】

本実施形態の潜熱蓄熱材における第１１族元素の濃度は、調製時の第１１族元素の化合物の添加量によって調整でき、さらに酢酸ナトリウム水溶液を用いて調整できる。また、潜熱蓄熱材における第１１族元素の量は、濃度範囲に応じて、第１１族元素の化合物の添加量から算出（比較的高濃度の場合）する、若しくは潜熱蓄熱材の元素分析(ＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析計）)等により算出（比較的低濃度の場合）することで特定できる。

【0039】

本実施形態の潜熱蓄熱材は、酢酸ナトリウム、水、および過冷却安定化剤以外の成分として公知の各種添加剤を含んでいてもよい。前記添加剤としては、例えば、粘度調整剤、整泡剤、酸化防止剤、脱泡剤、砥粒、充填剤、顔料、染料、着色剤、増粘剤、界面活性剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、耐熱安定剤、粘着付与剤、硬化触媒、安定剤、シランカップリング剤、ワックス等の公知のものが使用できる。これらの添加剤は、本開示の目的を阻害しない限り、特にその種類及び使用量を限定するものではない。また、本開示の潜熱蓄熱材は、酢酸ナトリウム、水、および過冷却安定化剤のみを含有していてもよい。

【0040】

本実施形態の潜熱蓄熱材は、必要に応じて、不溶成分を除去するために、所望のフィルターを用いてろ過等を行ってもよい。この際使用するフィルターの孔径は、特に限定されないが、核の発生を抑制する点から、１．０μｍ未満であってもよく、０．５０μｍ未満であってもよい。フィルターは特に限定されず、例えば、ジーエルサイエンス株式会社製のイオンクロマトグラフィー用フィルター（型式：２５ＡＩ、孔径：０．４５μｍ、商品番号：５０４０−２８５２２）等を使用できる。

【0041】

本実施形態の潜熱蓄熱材は、酢酸ナトリウム、水、および過冷却安定化剤を混合することによって調製できる。

【実施例】

【0042】

次に、実施例を挙げて本開示の潜熱蓄熱材をさらに具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。

【0043】

［−２０℃における過冷却安定性の評価方法］
実施例または比較例に係る潜熱蓄熱材（組成物）を、恒温器（装置名：小型超低音恒温器 ミニサブゼロ、形式：MC-812、エスペック株式会社製）に入れ、７５℃で４時間保持した後、４５℃／ｈの速度で３０℃まで降温した。その後、３０℃で１時間保持した後５０℃／ｈの速度で−２０℃まで降温し、−２０℃で１２時間保持した。各組成につき６回前記の操作を行い、−２０℃下で１２時間保持した後に過冷却状態を維持していた回数を全測定回数（６回）で除し１００を掛けた値を−２０℃での過冷却維持確率と定義する。過冷却状態の維持は、−２０℃下で１２時間保持した後に、結晶核が発生したか否かを、結晶化に伴う凝固熱をサンプル容器側面に貼り付けた熱電対で検知することで判断し、核が発生していない場合（回数）を、過冷却状態を維持したと評価した。

【0044】

［比較例Ａ１］
酢酸ナトリウムと水からなる酢酸ナトリウム水溶液の過冷却安定性を検討した。
ガラス製サンプル瓶に、酢酸ナトリウムの濃度が５５ｗｔ％となるように、和光純薬工業株式会社製の酢酸ナトリウム三水和物（特級）および純水からなる組成物を調製した。前記組成物では、酢酸ナトリウムと水との合計重量を６．６ｇとした。得られた組成物について、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表１に示す。

【0045】

［比較例Ａ２］
比較例Ａ１と同様の方法で酢酸ナトリウム三水和物および純水からなる組成物を調製した。前記組成物では、酢酸ナトリウムと水との合計重量を６．６ｇとし、これに酸化チタン（ＴｉＯ₂）を１．１×１０^-1ｗｔ％添加し、７５℃で加熱し潜熱蓄熱材（潜熱蓄熱材中のチタン元素の濃度：１．０×１０²ｐｐｍ）とした。前記した過冷却安定性の評価方法で、評価したすべての回数において、結晶化が起こり、過冷却安定性を評価できなかった。

【0046】

［比較例Ａ３］
比較例Ａ１と同様の方法で酢酸ナトリウム三水和物および純水からなる組成物を調製した。前記組成物では、酢酸ナトリウムと水との合計重量を６．６ｇとし、これに酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）を４．８ｗｔ％添加し、７５℃で加熱し、潜熱蓄熱材とした（潜熱蓄熱材中のアルミニウム元素の濃度：３．５×１０³ｐｐｍ）。前記した過冷却安定性の評価方法で、評価したすべての回数において、結晶化が起こり、過冷却安定性を評価できなかった。

【0047】

［比較例Ａ４］
比較例Ａ１と同様の方法で酢酸ナトリウム三水和物および純水からなる組成物を調製した。前記組成物では、酢酸ナトリウムと水との合計重量を６．６ｇとし、これに酸化鉄（ＩＩ）（Ｆｅ₂Ｏ₃）を６．５×１０^-3ｗｔ％添加し、７５℃で加熱し、潜熱蓄熱材とした（潜熱蓄熱材中の鉄元素の濃度：６．０ｐｐｍ）。前記した過冷却安定性の評価方法で、評価したすべての回数において、結晶化が起こり、過冷却安定性を評価できなかった。

【0048】

［比較例Ａ５］
比較例Ａ１と同様の方法で酢酸ナトリウム三水和物および純水からなる組成物を調製した。前記組成物では、酢酸ナトリウムと水との合計重量を６．６ｇとし、これに二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を４．５×１０^-2ｗｔ％添加し、７５℃で加熱し、潜熱蓄熱材とした（潜熱蓄熱材中のＳｉ元素の濃度：３．０×１０ｐｐｍ）。前記した過冷却安定性の評価方法で、評価したすべての回数において、結晶化が起こり、過冷却安定性を評価できなかった。

【0049】

以下、実施例として過冷却安定化剤の種類や組成比の異なる潜熱蓄熱材を作製し、銀元素または銅元素、水および酢酸ナトリウムの組成（重量パーセント濃度）と、潜熱蓄熱材の過冷却安定性との関係を検討した。

【0050】

［実施例Ｂ１］
酢酸ナトリウムを主成分とする酢酸ナトリウム溶液に、硝酸銀（Ｉ）を添加することによる過冷却安定性への影響を検討した。具体的には、下記のとおりに行った。
ガラス製サンプル瓶に、酢酸ナトリウムの濃度が５５ｗｔ％となるように、和光純薬工業株式会社製の酢酸ナトリウム三水和物（特級）および純水からなる組成物を調製した。前記組成物では、酢酸ナトリウムと水との合計重量を６．６ｇとし、これに硝酸銀を１ｗｔ％添加し、７５℃で加熱した後、孔径０.４５μｍのフィルター（型式：２５ＡＩ、商品番号：５０４０−２８５２２、ジーエルサイエンス株式会社製）を用いて、不溶成分を除去し、得られた組成物をさらに、酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で３倍に希釈し、潜熱蓄熱材とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表１に示す。

【0051】

［実施例Ｂ２］
実施例Ｂ１の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で１０倍に希釈し、潜熱蓄熱材とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表１に示す。

【0052】

［実施例Ｂ３］
実施例Ｂ２の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で１０倍に希釈し、潜熱蓄熱材とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表１に示す。

【0053】

［実施例Ｂ４］
実施例Ｂ３の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で１０倍に希釈し、蓄熱材組成物とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表１に示す。

【0054】

［実施例Ｂ５］
実施例Ｂ４の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で１００倍に希釈し、蓄熱材組成物とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表１に示す。

【0055】

【表1】

【0056】

表１の結果をグラフにしたものを図１に示す。

【0057】

［比較例Ｃ１］
次に、酢酸ナトリウムを主成分とする酢酸ナトリウム溶液に、酸化銀（Ｉ）を添加することによる過冷却安定性への影響を検討した。具体的には、下記のとおりに行った。
ガラス製サンプル瓶に、酢酸ナトリウムの濃度が５５ｗｔ％となるように、和光純薬工業株式会社製の酢酸ナトリウム三水和物（特級）および純水からなる組成物を調製した。前記組成物では、酢酸ナトリウムと水との合計重量を６．６ｇとし、これに酸化銀（Ｉ）を３０ｗｔ％添加し、７５℃で加熱することで潜熱蓄熱材を得た。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表２に示す。

【0058】

［実施例Ｃ２］
酸化銀（Ｉ）の添加量を１０ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｃ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表２に示す。

【0059】

［実施例Ｃ３］
酸化銀（Ｉ）の添加量を５ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｃ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表２に示す。

【0060】

［実施例Ｃ４］
酸化銀（Ｉ）の添加量を１ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｃ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表２に示す。

【0061】

［実施例Ｃ５］
酸化銀（Ｉ）の添加量を０．７ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｃ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表２に示す。

【0062】

［実施例Ｃ６］
酸化銀（Ｉ）の添加量を０．３ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｃ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表２に示す。

【0063】

［実施例Ｃ７］
実施例Ｃ４と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製を行い、その後、孔径０.４５μｍのフィルター（型式：２５ＡＩ、商品番号：５０４０−２８５２２、ジーエルサイエンス株式会社製）を用いて、不溶成分を除去したものを本実施例の潜熱蓄熱材とした。得られた潜熱蓄熱材について、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表２に示す。

【0064】

［実施例Ｃ８］
実施例Ｃ７の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で４倍に希釈し、潜熱蓄熱材とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表２に示す。

【0065】

［実施例Ｃ９］
実施例Ｃ７の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で７倍に希釈し、潜熱蓄熱材とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表２に示す。

【0066】

このほか、酢酸ナトリウム濃度を５３ｗｔ％、および５７ｗｔ％として同様の実験を行った結果でも、酢酸ナトリウムと水のみからなる潜熱蓄熱材と比べて有意に過冷却維持確率が向上した。

【0067】

【表2】

【0068】

表２の結果をグラフにしたものを図２に示す。

【0069】

［実施例Ｄ１］
次に、酢酸ナトリウムを主成分とする酢酸ナトリウム溶液に、塩化銅（ＩＩ）を添加することによる過冷却安定性への影響を検討した。具体的には、下記のとおりに行った。
ガラス製サンプル瓶に、酢酸ナトリウムの濃度が５５ｗｔ％となるように、和光純薬工業株式会社製の酢酸ナトリウム三水和物（特級）および純水からなる組成物を調製した。前記組成物では、酢酸ナトリウムと水との合計重量を６．６ｇとし、これに塩化銅（ＩＩ）を３０ｗｔ％添加し、７５℃で加熱することで潜熱蓄熱材を得た。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表３に示す。

【0070】

［実施例Ｄ２］
塩化銅（ＩＩ）の添加量を１０ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｄ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表３に示す。

【0071】

［実施例Ｄ３］
塩化銅（ＩＩ）の添加量を５ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｄ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表３に示す。

【0072】

［実施例Ｄ４］
塩化銅（ＩＩ）の添加量を３．５ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｄ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表３に示す。

【0073】

［実施例Ｄ５］
塩化銅（ＩＩ）の添加量を２ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｄ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表３に示す。

【0074】

［実施例Ｄ６］
塩化銅（ＩＩ）の添加量を１ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｄ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表３に示す。

【0075】

［実施例Ｄ７］
塩化銅（ＩＩ）の添加量を０．７ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｄ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表３に示す。

【0076】

［実施例Ｄ８］
実施例Ｄ６と同様の方法で、蓄熱材組成物の作製および加熱を行い、その後、孔径０．４５μｍのフィルター（型式：２５ＡＩ、商品番号：５０４０−２８５２２、ジーエルサイエンス株式会社製）を用いて、不溶成分を除去し、潜熱蓄熱材とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表３に示す。

【0077】

［実施例Ｄ９］
実施例Ｄ８の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で３３倍に希釈し、潜熱蓄熱材とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表３に示す。

【0078】

［実施例Ｄ１０］
実施例Ｄ９の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で１００倍に希釈し潜熱蓄熱材とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表３に示す。

【0079】

［実施例Ｄ１１］
実施例Ｄ１０の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で１００倍に希釈し、蓄熱材組成物とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表３に示す。

【0080】

【表3】

【0081】

表３の結果をグラフにしたものを図３に示す。

【0082】

［比較例Ｅ１］
次に、酢酸ナトリウムを主成分とする酢酸ナトリウム溶液に、酸化銅（ＩＩ）を添加することによる過冷却安定性への影響を検討した。具体的には、下記のとおりに行った。
ガラス製サンプル瓶に、酢酸ナトリウムの濃度が５５ｗｔ％となるように、和光純薬工業株式会社製の酢酸ナトリウム三水和物（特級）および純水からなる組成物を調製した。前記組成物では、酢酸ナトリウムと水との合計重量を６．６ｇとし、これに酸化銅（ＩＩ）を３０ｗｔ％添加し、７５℃で加熱することで潜熱蓄熱材を得た。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表４に示す。

【0083】

［実施例Ｅ２］
酸化銅（ＩＩ）の添加量を５ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｅ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表４に示す。

【0084】

［実施例Ｅ３］
酸化銅（ＩＩ）の添加量を１ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｅ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表４に示す。

【0085】

［実施例Ｅ４］
酸化銅（ＩＩ）の添加量を０．７ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｅ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表４に示す。

【0086】

［実施例Ｅ５］
酸化銅（ＩＩ）の添加量を０．３ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｅ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表４に示す。

【0087】

［実施例Ｅ６］
酸化銅（ＩＩ）の添加量を８．０×１０^-2ｗｔ％とした点以外は、実施例Ｅ１と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製および過冷却安定性の評価を行った。結果を表４に示す。

【0088】

［実施例Ｅ７］
実施例Ｅ４と同様の方法で、潜熱蓄熱材の作製を行い、その後、孔径０.４５μｍのフィルター（型式：２５ＡＩ、商品番号：５０４０−２８５２２、ジーエルサイエンス株式会社製）を用いて、不溶成分を除去し、潜熱蓄熱材とした。得られた潜熱蓄熱材について、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表４に示す。

【0089】

［実施例Ｅ８］
実施例Ｅ７の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で４倍に希釈し、潜熱蓄熱材とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表４に示す。

【0090】

［実施例Ｅ９］
実施例Ｅ７の潜熱蓄熱材を酢酸ナトリウム５５ｗｔ％溶液で７倍に希釈し、潜熱蓄熱材とした。このサンプルについて、前記した過冷却安定性の評価方法に従って評価を行った。結果を表４に示す。

【0091】

【表4】

【0092】

表４の結果をグラフにしたものを図４に示す。

【0093】

このほか、酢酸ナトリウム濃度を５３ｗｔ％、および５７ｗｔ％として同様の実験を行った結果でも、酢酸ナトリウムと水のみからなる潜熱蓄熱材と比べて有意に過冷却維持確率が向上した。

【産業上の利用可能性】

【0094】

本開示に係る潜熱蓄熱材は、種々の蓄熱装置またはシステムに使用され得る。特に、寒冷地等の−２０℃以下（例えば、−４０℃〜−２０℃）の低温環境下においても、過冷却状態の蓄熱材組成物を安定して保持できることから、例えば、自動車の内燃機関またはボイラーの廃熱等を熱源とする蓄熱装置に好適に利用される。また、本開示に係る潜熱蓄熱材は、過冷却安定化剤の添加量が微量でも機能するため、蓄熱密度を低下させることなく、−２０℃以下（例えば、−４０℃〜−２０℃）の低温環境下において過冷却状態を安定的に保持し得る点からも、自動車の内燃機関またはボイラーの廃熱等を熱源とする蓄熱装置に好適である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】