特許 6754275 蓄熱装置の製造方法

(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】6754275

(24)【登録日】2020年8月25日

(45)【発行日】2020年9月9日

(54)【発明の名称】蓄熱装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F28D 20/02 20060101AFI20200831BHJP

   C09K 5/06 20060101ALI20200831BHJP

   F28F 23/02 20060101ALI20200831BHJP

【ＦＩ】

   F28D20/02 D

   F28D20/02 F

   C09K5/06

   C09K5/06 E

   F28F23/02 B

【請求項の数】14

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-221036(P2016-221036)

(22)【出願日】2016年11月11日

(65)【公開番号】特開2018-77035(P2018-77035A)

(43)【公開日】2018年5月17日

【審査請求日】2017年7月31日

【審判番号】不服2019-14035(P2019-14035/J1)

【審判請求日】2019年10月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000221834

【氏名又は名称】東邦瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 洸平

(72)【発明者】

【氏名】伊奈 孝

【合議体】

【審判長】 松下 聡

【審判官】 川上 佳

【審判官】 平城 俊雅

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１３３８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５１４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−１０３２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２５３７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２７８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０６９４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F28D20/02,F28F23/02,C09K5/06

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄熱または放熱を行う蓄熱材を封入した容器が、蓄熱槽内に収容された蓄熱装置の製造方法において、
前記蓄熱材は、無機塩水和物からなること、
前記容器は、側面を有した袋状に形成され、
前記無機塩水和物に含む水和水を脱離した無機塩無水物と、加えた水とを、前記容器内で水和反応させることにより、前記無機塩水和物を生成し、前記容器内に封入すること、
前記水は、前記無機塩無水物に対し水和物を生成するのに必要な加水量と同量、または前記加水量を超える量であること、
前記蓄熱材の物性を調整する水溶性の添加剤が配合されていること、
前記添加剤を予め前記水に溶解させた後、前記無機塩無水物と前記水との水和反応が当該容器内で終了するまで、前記無機塩無水物と前記水とが前記容器内で混合した状態にある混合物を、前記容器内で水平に静置したまま凝固させることにより、前記蓄熱材を前記容器内に封入させること、
前記蓄熱材を封入した前記容器は、その長手方向にある前記側面を水平方向に沿う態様に配置して、当該蓄熱槽内に収容されること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記無機塩無水物を前記容器内に充填した後、前記添加剤が溶解した前記水を、前記容器内に充填すること、を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項3】

請求項１に記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記無機塩無水物は粉末状であり、前記無機塩無水物と、前記添加剤が溶解した前記水とを、少なくとも含んでスラリー状態に混合したスラリー状混合物を調製すること、
前記スラリー状混合物の調製後、前記スラリー状混合物を前記容器内に充填すること、を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記容器は、柔軟性を有した袋状に形成されていること、
前記容器内に、前記無機塩無水物と、前記添加剤が溶解した前記水とを充填して前記容器を閉塞後、または、前記スラリー状混合物を充填して前記容器を閉塞後、
前記容器内を吸引しながら、前記容器の開口が封止されること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項5】

請求項４に記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記無機塩水和物は、前記容器として、第１の前記容器内で生成され、
前記第１の容器とは別に、前記第１の容器より大きく、柔軟性を有した袋状に形成された第２の容器を用い、
生成される前記無機塩水和物を内包する前記第１の容器は、
単数の前記第２の容器による単層の状態で、または、
複数の前記第２の容器により、入れ子のように、多重に重ね合わせた複層の状態で、前記第２の容器によって覆い包まれ、前記第２の容器の封止により、前記第２の容器内に封入されていること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項6】

請求項５に記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記第１の容器内に、前記無機塩無水物と前記水とを充填して前記第１の容器を閉塞後、または、前記スラリー状混合物を充填して前記第１の容器を閉塞後、
この状態で前記第１の容器を前記第２の容器内に収容し、少なくとも最も外側の前記第２の容器内を吸引しながら、この外側の前記第２の容器の開口を封止すること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記添加剤は、前記蓄熱材の融点を、必要に応じて設定した温度に調整する融点調整剤、液相状態にある前記蓄熱材の融液の粘度を高める増粘剤、または、前記蓄熱材の過冷却現象を防ぐのに、融液状態にある前記蓄熱材の結晶化の誘起を促す過冷却防止剤の少なくとも何れかであること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項8】

請求項７に記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記添加剤として配合する前記融点調整剤は、無水硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）であること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項9】

請求項８に記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記蓄熱材に前記添加剤を配合した蓄熱材組成物では、
前記蓄熱材組成物全体の重量に占める前記無水硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）の配合比率は、１０ｗｔ％以下の範囲内であること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項10】

請求項７乃至請求項９のいずれか１つに記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記添加剤として配合する前記増粘剤は、糖アルコールに属する物質であること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項11】

請求項１０に記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記増粘剤は、マンニトール（Ｃ_６Ｈ_１４Ｏ_６）であること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項12】

請求項１０または請求項１１に記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記蓄熱材に前記添加剤を配合した蓄熱材組成物では、
前記蓄熱材組成物全体の重量に占める前記増粘剤の配合比率は、２０ｗｔ％以下の範囲内であること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項13】

請求項１乃至請求項１２のいずれか１つに記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記無機塩水和物は、ミョウバン水和物であること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【請求項14】

請求項１３に記載する蓄熱装置の製造方法において、
前記ミョウバン水和物は、アンモニウムミョウバン１２水和物（ＡｌＮＨ_４（ＳＯ４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）、または、カリウムミョウバン１２水和物（ＡｌＫ（ＳＯ４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）であること、
を特徴とする蓄熱装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄熱または放熱を行う蓄熱材や、この蓄熱材に添加剤を配合した蓄熱材組成物を、容器に封入するための蓄熱材の容器内封入方法に関する。

【背景技術】

【0002】

潜熱蓄熱材（PCM：Phase Change Material）は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う物性を有しており、本来廃棄される排熱を蓄熱し、蓄えた熱を必要に応じて取り出すことで、エネルギが無駄なく有効に活用できる。潜熱蓄熱材は、水等の熱媒体を溜めた蓄熱槽内に、容器内に封入した状態で収容され、容器を介して潜熱蓄熱材と熱媒体との間で熱が移動することにより、潜熱蓄熱材への蓄熱や、潜熱蓄熱材から熱媒体への放熱が行われる。このような潜熱蓄熱材を添加剤と混ぜ合わせた蓄熱材組成物を容器内に充填するにあたり、例えば、調整された潜熱蓄熱材組成物を溶解し液化した状態で容器内に充填することが、特許文献１に開示されている。

【0003】

潜熱蓄熱材が、例えば、アンモニウムミョウバン１２水和物（ＡｌＮＨ_４（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）［物性：融点９３．５℃、常温で固体］等の無機塩水和物である場合、潜熱蓄熱材に添加剤を配合して混ぜ合せた蓄熱材組成物を容器内に封入するには、２通りの充填方法がある。第１の充填方法は、潜熱蓄熱材と添加剤とをそれぞれ粉砕し、潜熱蓄熱材の粉末と添加剤の粉末とを混ぜ合わせた粉末状の混合物を、蓄熱材組成物の融点を超える温度まで加熱して液相状態に相変化させ、特許文献１と同様、液化した蓄熱材組成物を容器に注入して封入する方法である。第２の充填方法は、潜熱蓄熱材の粉末と添加剤の粉末とを混ぜ合わせた混合物を、粉末状態のまま直接容器に充填して封入する方法である。封入された粉末状の混合物は、蓄熱槽内の熱媒体からの熱伝導により、容器を介して、蓄熱材組成物の融点を超える温度まで加熱されると、容器内で液相状態に相変化して蓄熱材組成物になる。

【0004】

一般的に、潜熱蓄熱材等を封入した容器は複数、蓄熱槽内に収容されるため、作業者は、第１の充填方法では蓄熱材組成物を、第２の充填方法では粉末状の混合物を、何れも全容器分まとめて調合しておき、容器毎に小分けにして容器内に充填し、この容器を封止する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−５８６８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１を含む第１の充填方法は、潜熱蓄熱材の粉末と添加剤の粉末とが溶解した液相状態の蓄熱材組成物を、小分けして各容器に充填するため、容器内に収められた蓄熱材組成物では、潜熱蓄熱材と添加剤との混合比率は、各容器とも均一化する。この点で、第１の充填方法は、品質管理上、利点となる。しかしながら、第１の充填方法は、完全な液相状態の蓄熱材組成物を生成するのに、潜熱蓄熱材の粉末と添加剤の粉末とを混ぜ合わせた粉末状の混合物を、蓄熱材組成物の融点温度を超えた温度（例えば、約１００℃）まで加熱しなければならず、その加熱を行う加熱設備が、蓄熱材組成物を容器に充填するためだけに必要となる。加えて、粉末状の混合物を約１００℃に加熱して融解すると、加熱時に多大な熱エネルギが必要になるほか、作業者への安全策も必要となり、加熱に伴った作業時間も余分に掛かってしまうため、蓄熱材組成物を容器に効率良く封入することができない問題があった。

【0007】

他方、第２の充填方法では、細かく粉砕された粉末状の潜熱蓄熱材を万遍に撹拌しても、あるいは、潜熱蓄熱材の粉末と添加剤の粉末とが、万遍に混ぜ合わされた粉末状の混合物であっても、隣接する粉末同士の間に、物理的な隙間（間隙）が必然的に生じてしまう。間隙が容器内に存在すると、潜熱蓄熱材と熱媒体との間で熱伝導する熱は、容器以外に、間隙を介して伝導するため、熱伝導に要する時間がより長くなる。特に、給湯設備、空気調和設備等の熱源（エネルギ源）に、潜熱蓄熱材による蓄熱と放熱を利用した場合、給湯設備等の使い勝手に影響が生じる。

【0008】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、蓄熱材を、または蓄熱材に添加剤を混合した蓄熱材組成物を、容器内に封入した状態にするのにあたり、蓄熱材等を容器内に封入するまでの工程を効率良く行うと共に、蓄熱材等を用いた蓄熱槽で、槽内の熱媒体と蓄熱材等との間で熱伝導を効率良く行うことができる蓄熱材の容器内封入方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明に係る蓄熱材の容器内封入方法は、以下の構成を有する。
（１）蓄熱または放熱を行う蓄熱材を、容器内に封入する蓄熱材の容器内封入方法において、前記蓄熱材は、無機塩水和物からなること、前記無機塩水和物に含む水和水を脱離した無水和物と、加えた水とを、前記容器内で水和反応させることにより、前記無機塩水和物を生成し、前記容器内に封入すること、を特徴とする。
（２）（１）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記無水和物を前記容器内に充填した後、前記無水和物に対し水和物を生成するのに必要な加水量と同量、または前記加水量を超える量の前記水を、前記容器内に充填すること、を特徴とする。
（３）（１）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記無水和物は粉末状であり、前記無水和物と、前記無水和物に対し水和物を生成するのに必要な加水量と同量、または前記加水量を超える量の前記水とを、少なくとも含んでスラリー状態に混合したスラリー状混合物を調製すること、前記スラリー状混合物の調製後、前記スラリー状混合物を前記容器内に充填すること、を特徴とする蓄熱材の容器内封入方法。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記容器は、柔軟性を有した袋状に形成されていること、前記容器内に、前記無水和物と前記水とを充填して前記容器を閉塞後、または、前記スラリー状混合物を充填して前記容器を閉塞後、前記容器内を吸引しながら、前記容器の開口が封止されること、を特徴とする。
（５）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記無機塩水和物は、前記容器として、第１の前記容器内で生成され、前記第１の容器とは別に、前記第１の容器より大きく、柔軟性を有した袋状に形成された第２の容器を用い、生成される前記無機塩水和物を内包する前記第１の容器は、単数の前記第２の容器による単層の状態で、または、複数の前記第２の容器により、入れ子のように、多重に重ね合わせた複層の状態で、前記第２の容器によって覆い包まれ、前記第２の容器の封止により、前記第２の容器内に封入されていること、を特徴とする。
（６）（５）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記第１の容器内に、前記無水和物と前記水とを充填して前記第１の容器を閉塞後、または、前記スラリー状混合物を充填して前記第１の容器を閉塞後、この状態で前記第１の容器を前記第２の容器内に収容し、少なくとも最も外側の前記第２の容器内を吸引しながら、この外側の前記第２の容器の開口を封止すること、を特徴とする。
（７）（２）乃至（６）のいずれか１つに記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記蓄熱材の物性を調整する水溶性の添加剤が配合され、前記添加剤は、前記蓄熱材の融点を、必要に応じて設定した温度に調整する融点調整剤、液相状態にある前記蓄熱材の融液の粘度を高める増粘剤、または、前記蓄熱材の過冷却現象を防ぐのに、融液状態にある前記蓄熱材の結晶化の誘起を促す過冷却防止剤の少なくとも何れかであること、を特徴とする。
（８）（７）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記水に前記添加剤が溶解した添加剤水溶液を調製した後、前記水に代えて前記添加剤水溶液が、前記容器内に充填されること、または、前記スラリー状混合物を生成するのに、前記無水和物と混合されること、を特徴とする。
（９）（７）または（８）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記添加剤として配合する前記融点調整剤は、無水硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）であること、を特徴とする。
（１０）（９）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記蓄熱材に前記添加剤を配合した蓄熱材組成物では、前記蓄熱材組成物全体の重量に占める前記無水硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）の配合比率は、１０ｗｔ％以下の範囲内であること、を特徴とする。
（１１）（７）乃至（１０）のいずれか１つに記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記添加剤として配合する前記増粘剤は、糖アルコールに属する物質であること、を特徴とする。
（１２）（１１）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記増粘剤は、マンニトール（Ｃ_６Ｈ_１４Ｏ_６）であること、を特徴とする。
（１３）（１１）または（１２）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記蓄熱材に前記添加剤を配合した蓄熱材組成物では、前記蓄熱材組成物全体の重量に占める前記増粘剤の配合比率は、２０ｗｔ％以下の範囲内であること、を特徴とする。
（１４）（１）乃至（１３）のいずれか１つに記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記無機塩水和物は、ミョウバン水和物であること、を特徴とする。
（１５）（１４）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、前記ミョウバン水和物は、アンモニウムミョウバン１２水和物（ＡｌＮＨ_４（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）、または、カリウムミョウバン１２水和物（ＡｌＫ（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）であること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

上記構成を有する本発明の蓄熱材の容器内封入方法の作用・効果について説明する。
（１）蓄熱または放熱を行う蓄熱材を、容器内に封入する蓄熱材の容器内封入方法において、蓄熱材は、無機塩水和物からなること、無機塩水和物に含む水和水を脱離した無水和物と、加えた水とを、容器内で水和反応させることにより、無機塩水和物を生成し、容器に封入すること、を特徴とする。この特徴により、無水和物の容器への充填前、隣接する粉末同士の間にあった間隙は水和反応時に、容器に加えた水で満たされるため、容器の内容積に対し、蓄熱材が占める体積充填率は、粉末状の無機塩水和物を容器内に直に充填した従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法に比べて、大幅に向上する。また、間隙の発生を抑えているため、従来比で、蓄熱材と蓄熱槽内の熱媒体との間の熱伝導に要する時間も短くなるため、このような伝熱性能は高くなる。また、蓄熱材や、これに添加剤を配合した蓄熱材組成物を生成するのに、加熱設備を一切必要とせず、このような蓄熱材組成物等を、容器内で常温のまま簡単に生成することができる。しかも、融点が、例えば、約９０℃のような比較的高い蓄熱材組成物等でも、液相状態の蓄熱材組成物等を直接取り扱うことがなく、蓄熱材組成物等の充填・封入作業は、従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法に比して、安全である。

【0011】

従って、本発明に係る蓄熱材の容器内封入方法によれば、蓄熱材を、または蓄熱材に添加剤を混合した蓄熱材組成物を、容器内に封入した状態にするのにあたり、蓄熱材等を容器内に封入するまでの工程を効率良く行うと共に、蓄熱材等を用いた蓄熱槽で、槽内の熱媒体と蓄熱材等との間で熱伝導を効率良く行うことができる、という優れた効果を奏する。

【0012】

（２）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、無水和物を容器内に充填した後、無水和物に対し水和物を生成するのに必要な加水量と同量、または加水量を超える量の水を、容器内に充填すること、を特徴とする。また、（３）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、無水和物は粉末状であり、無水和物と、無水和物に対し水和物を生成するのに必要な加水量と同量、または加水量を超える量の水とを、少なくとも含んでスラリー状態に混合したスラリー状混合物を調製すること、スラリー状混合物の調製後、スラリー状混合物を容器内に充填すること、を特徴とする。

【0013】

（２）の特徴や（３）の特徴により、蓄熱材に、例えば、添加剤を添加した蓄熱材組成物を容器内で生成して充填した状態の蓄熱材封入物を作製し、この蓄熱材封入物を別の容器に収容した蓄熱材封入パック等では、蓄熱材封入パック内の空隙部の大きさを、従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法に比べ、少なくとも３０％以上低減することができる。

【0014】

（４）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、容器は、柔軟性を有した袋状に形成されていること、容器内に、無水和物と水とを充填して容器を閉塞後、または、スラリー状混合物を充填して容器を閉塞後、容器内を吸引しながら、容器の開口が封止されること、を特徴とする。無水和物と水とを充填して容器を閉塞した場合、または、スラリー状混合物を充填して容器を閉塞した場合、粉末同士の間にあった間隙は水によって満たされ、内部に空隙を持たない固体状の無機塩水和物を容器内に生成することができるが、容器を閉塞する際に外部から空気が浸入する。それ故に、無機塩水和物である蓄熱材等と容器の間に、空隙部が必然的に生じる。しかしながら、上述の特徴により、容器内を吸引しながら、容器の開口を封止することで、容器内に侵入した空気を除外し、容器内に生成される蓄熱材や蓄熱材組成物を、容器と密着した状態で容器内に封入することができる。そのため、蓄熱材等と容器との間に生じる空隙部に起因した熱伝導への悪影響を、より確実に抑制することができる。

【0015】

（５）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、無機塩水和物は、容器として、第１の容器内で生成され、第１の容器とは別に、第１の容器より大きく、柔軟性を有した袋状に形成された第２の容器を用い、生成される無機塩水和物を内包する第１の容器は、単数の第２の容器による単層の状態で、または、複数の第２の容器により、入れ子のように、多重に重ね合わせた複層の状態で、第２の容器によって覆い包まれ、第２の容器の封止により、第２の容器内に封入されていること、を特徴とする。この特徴により、無水和物と水、またはスラリー状混合物を第２の容器内に封入するにあたり、第１の容器が無水和物と水、またはスラリー状混合物の漏洩・飛散を防止し、例えば、融着等で第２の容器を封止する開口部分に、無水和物、スラリー状混合物等による異物が付着するのを抑止することができる。ひいては、第２の容器は、このような異物による阻害を受けることなく、しっかりと封止でき、第１の容器内で生成された蓄熱材組成物は、第２の容器の外部に漏れ出ることなく、より確実に第２の容器内に収容できている。

【0016】

（６）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、第１の容器内に、無水和物と水とを充填して第１の容器を閉塞後、または、スラリー状混合物を充填して第１の容器を閉塞後、この状態で第１の容器を第２の容器内に収容し、少なくとも最も外側の第２の容器内を吸引しながら、この外側の第２の容器の開口を封止すること、を特徴とする。無水和物と水とを充填して第１の容器を閉塞した場合、または、スラリー状混合物を充填して第１の容器を閉塞した場合、粉末同士の間にあった間隙は水によって満たされ、内部に空隙を持たない固体状の無機塩水和物を容器内に生成することができるが、第１の容器を閉塞する際に外部から空気が浸入する。それ故に、無機塩水和物である蓄熱材等と第１の容器の間に、空隙部が必然的に生じる。しかしながら、上述の特徴により、少なくとも最も外側の第２の容器内を吸引しながら、第２の容器の開口を封止することで、第１の容器内に侵入した空気を除外し、第１の容器内に生成される蓄熱材や蓄熱材組成物を、第１の容器を介して第２の容器に密着した状態で、第１の容器及び第２の容器内に封入することができる。そのため、蓄熱材等と第１の容器との間に生じる空隙部に起因した熱伝導への悪影響を、より確実に抑制することができる。なお、生成される無機塩水和物を内包する第１の容器を、複数の第２の容器により複層の状態で覆い包む場合には、第２の容器毎にそれぞれ、容器内を吸引しながら、容器の開口を封止すると、空隙部に起因した熱伝導への悪影響が、より効果的に抑制できる。

【0017】

（７）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、蓄熱材の物性を調整する水溶性の添加剤が配合され、添加剤は、蓄熱材の融点を、必要に応じて設定した温度に調整する融点調整剤、液相状態にある蓄熱材の融液の粘度を高める増粘剤、または、蓄熱材の過冷却現象を防ぐのに、融液状態にある蓄熱材の結晶化の誘起を促す過冷却防止剤の少なくとも何れかであること、を特徴とする。また、（９）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、添加剤として配合する融点調整剤は、無水硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）であること、を特徴とする。この特徴により、無水硫酸ナトリウムは、融点８８４℃の物性で、常温では固体の物質であるものの、蓄熱材組成物全体の重量に対し、例えば、５ｗｔ％の配合比率で、蓄熱材であるアンモニウムミョウバン（融点９３．５℃）等に添加されれば、所望とする融点約９０℃の蓄熱材組成物等、融点を所望の温度に調整した蓄熱材組成物を生成することができる。

【0018】

（８）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、水に添加剤が溶解した添加剤水溶液を調製した後、水に代えて添加剤水溶液が、容器内に充填されること、または、スラリー状混合物を生成するのに、無水和物と混合されること、を特徴とする。この特徴により、例えば、蓄熱材が、アンモニウムミョウバン１２水和物による潜熱蓄熱材等であるとき、スラリー状混合物を容器に充填した上記蓄熱材封入物では、粉末状のアンモニウムミョウバン１２水和物と、粉末状の添加剤とを混ぜ合わせた粉末状の混合物（生成後に蓄熱材組成物）を容器に充填する場合に比べ、蓄熱材封入物内で生成した蓄熱材組成物は、その構成成分の濃度や分布を均一化した状態で、調製することができる。特に、生成した蓄熱材組成物を複数の容器に小分けする場合、容器に充填された蓄熱材組成物の組成が、全容器とも均一に保たれるため、蓄熱材組成物を容器に充填した蓄熱材封入パックを複数作製する場合に、品質の高い蓄熱材封入パックが提供できる。

【0019】

（１０）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、蓄熱材に添加剤を配合した蓄熱材組成物では、蓄熱材組成物全体の重量に占める無水硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）の配合比率は、１０ｗｔ％以下の範囲内であること、を特徴とする。この特徴により、蓄熱材が、例示したアンモニウムミョウバンである場合、例えば、融点が８０〜９０℃の温度帯域になるよう、調整された蓄熱材組成物が生成でき、この蓄熱材組成物により８０〜９０℃等の温度帯域で蓄熱やその放熱を行うことができる。そのため、給湯設備や、冷暖房を行う空気調和設備の熱源（エネルギ源）等に蓄熱材組成物の放熱を利用する場合に、約９０℃の熱源は、このような給湯設備等にとって、使い勝手が良く、産業界において幅広い分野で多様的に活用することができる。

【0020】

（１１）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、添加剤として配合する増粘剤は、糖アルコールに属する物質であること、を特徴とする。この特徴により、無機塩水和物が、例えば、アンモニウムミョウバン１２水和物等のミョウバン水和物である場合に、増粘剤は、無機塩水和物の構成成分である水に溶解し易く、組成した蓄熱材組成物は、化学的に安定している。

【0021】

（１２）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、増粘剤は、マンニトール（Ｃ_６Ｈ_１４Ｏ_６）であること、を特徴とする。この特徴により、マンニトールは、液相状態にある蓄熱材の融液の粘度を高めると共に、蓄熱材組成物を構成する成分同士の相分離現象や、この蓄熱材組成物を構成する成分で、密度が互いに異なる成分同士に対し、密度差による成分同士の不均一化を防止することができる。また、マンニトールは、無毒で非危険物であるため、取扱いが容易である上に、安価でもある。

【0022】

（１３）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、蓄熱材に添加剤を配合した蓄熱材組成物では、蓄熱材組成物全体の重量に占める増粘剤の配合比率は、２０ｗｔ％以下の範囲内であること、を特徴とする。この特徴により、蓄熱材組成物に、例えば、融点調整剤や過冷却防止剤等の添加剤が配合されている場合に、蓄熱材の成分と融点調整剤等の成分とが、不均一化せずバランス良く拡散した状態を、増粘剤により、安定的に維持することができる。

【0023】

（１４）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、無機塩水和物は、ミョウバン水和物であること、を特徴とする。この特徴により、様々な種類の無機塩水和物の中でも、例えば、アンモニウムミョウバン１２水和物等のようなミョウバン水和物を用いた潜熱蓄熱材は、相変化に伴う潜熱が比較的大きい物性を有する。そのため、このような物性の潜熱蓄熱材では、蓄熱できる蓄熱量も比較的大きい。また、ミョウバン水和物である潜熱蓄熱材を含む蓄熱材組成物は、大容量の熱を蓄熱し、それを放熱する蓄放熱性能を具備できている点で、優れている。

【0024】

（１５）に記載する蓄熱材の容器内封入方法において、ミョウバン水和物は、アンモニウムミョウバン１２水和物（ＡｌＮＨ_４（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）、または、カリウムミョウバン１２水和物（ＡｌＫ（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）であること、を特徴とする。この特徴により、アンモニウムミョウバン１２水和物やカリウムミョウバン１２水和物は、市場で幅広く流通して入手し易く、安価である。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施形態の実施例１に係る蓄熱材の容器内封入方法の工程を示すフロー図である。

【図2】実施形態の実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法の工程を示すフロー図である。

【図3】実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法で作製した蓄熱材封入物を、封入袋に封入する工程を示すフロー図である。

【図4】本実施形態に係る蓄熱槽を例示した模式図である。

【図5】本実施形態に係る蓄熱材を模式的に示す説明図である。

【図6】本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法の有意性を確認した調査実験の結果を示す表である。

【図7】空隙部を含む蓄熱材封入パックの断面を示す模式図である。

【図8】本実施形態に係る蓄熱材組成物に含有するマンニトールについて、その有意性を示すグラフである。

【図9】従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法の工程を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

（実施形態）
以下、本発明に係る蓄熱材の容器内封入方法について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係る蓄熱材は、無機塩水和物からなり、本実施形態では、相変化に伴う潜熱の移動により蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材である場合を挙げて説明する。また、潜熱蓄熱材は、添加剤と混合した蓄熱材組成物の態様で容器（第１の容器）内に充填され、さらにこの第１の容器を二重の第２の容器（容器）に封入された状態で、蓄熱槽内に収容されている。

【0027】

はじめに、蓄熱槽について、図４を用いて簡単に説明する。図４は、本実施形態に係る蓄熱槽を例示した模式図である。蓄熱槽６０では、例えば、病院やビル等の非常用電源に設置されているコジェネレーション（CogenerationまたはCombined Heat and Power）のガスエンジンシステムの排熱や、工場や事業所、家庭等から生じる排熱を利用して、槽内に貯めた水等の熱媒体６１が約９０℃に加熱され、熱媒体６１を介して、潜熱蓄熱材１０が８０〜９０℃の温度帯域で蓄熱する。潜熱蓄熱材１０に蓄熱した熱は、この温度帯域で放熱され、図示しない給湯設備や、冷暖房を行う空気調和設備等の熱源（エネルギ源）に活用される。潜熱蓄熱材１０は、後述する蓄熱材封入パック１内に収容され、図４に示すように、複数の蓄熱材封入パック１が、蓄熱槽６０に収容されている。

【0028】

次に、潜熱蓄熱材１０について、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態に係る蓄熱材を示す模式図である。潜熱蓄熱材１０は、ミョウバン水和物であり、本実施形態では、アンモニウムミョウバン１２水和物（硫酸アンモニウムアルミニウム・１２水：ＡｌＮＨ_４（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）である。図１に示すように、主成分である潜熱蓄熱材１０は、配合した２種の添加剤２０と共に、蓄熱材組成物３をなしている。アンモニウムミョウバン１２水和物は、融点９３．５℃の物性で、常温では固体の物質である。そのため、アンモニウムミョウバン１２水和物が、単体で融点未満の９０℃程度に加熱されたとしても、アンモニウムミョウバン１２水和物は、ほとんど溶融することなく、潜熱を蓄熱することもできない。

【0029】

添加剤２０は２種とも、潜熱蓄熱材１０の物性を調整する役割を担う水溶性の添加剤である。第１の添加剤２０は、潜熱蓄熱材１０の融点を、必要に応じて任意の温度に調整する融点調整剤２１である。融点調整剤２１は、本実施形態では、無水硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）であり、無水硫酸ナトリウムは、融点８８４℃の物性で、常温では固体の物質である。蓄熱材組成物３全体の重量に占める無水硫酸ナトリウムの配合比率は、１０ｗｔ％以下の範囲内であり、融点調整剤２１が、例えば、２〜５ｗｔ％の配合比率で、潜熱蓄熱材１０（アンモニウムミョウバン）に添加されていると、蓄熱材組成物３の融点は、約９０℃になる。

【0030】

第２の添加剤２０は、液相状態にある潜熱蓄熱材１０の融液の粘度を高める増粘剤２２である。増粘剤２２は、糖アルコールに属する物質であり、本実施形態では、増粘剤２２は、マンニトール（Ｃ_６Ｈ_１４Ｏ_６）である。蓄熱材組成物３全体の重量に占めるマンニトールの配合比率は、２０ｗｔ％以下の範囲内である。

【0031】

なお、本実施形態では、主成分である潜熱蓄熱材１０を、アンモニウムミョウバン１２水和物（硫酸アンモニウムアルミニウム・１２水：ＡｌＮＨ_４（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）とした。しかしながら、潜熱蓄熱材の主成分で、アンモニウムミョウバン１２水和物に含まれる金属イオンは、アルミニウムイオン以外にも、例えば、クロムイオン、鉄イオン、コバルトイオン、マンガンイオン等、３価の金属イオンであっても良く、アンモニウムミョウバン１２水和物は、このような３価の金属イオンを含む複硫酸塩となっていれば良い。また、潜熱蓄熱材１０は、アンモニウムミョウバン１２水和物に限らず、カリウムミョウバン１２水和物（ＡｌＫ（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）等のほか、ミョウバン水和物であれば、特に限定されるものではない。

【0032】

また、本実施形態では、増粘剤２２にマンニトールを用いたが、増粘剤は、マンニトールのほか、例えば、エリトリトールや、加熱しても褐色化やキャラメル化を起こさず、酸に強い物性等を有する糖アルコールに属する物質であれば、特に限定されるものではない。また、増粘剤は、糖アルコールに属する物質の他、例えば、ジェランガム（gellan gum）（別名：ゲラン、ポリサッカライドS-60〔略称：PS-60〕等）のように、繰り返し単位を持ったポリマーの一種で、複合多糖類（ヘテロ多糖）に分類される多糖類（ポリサッカライド）に属する物質であっても良い。その理由として、例えば、ジェランガムが増粘剤とした場合、ジェランガム自身は、蓄熱特性を具備していないが、アンモニウムミョウバン１２水和物にジェランガムを少量添加するだけで、ジェランガムのゲル化が促進され、蓄熱材組成物における構成成分の分離を、より効果的に抑制することができるからである。

【0033】

また、本実施形態では、添加剤に、融点調整剤２１と増粘剤２２とを配合した蓄熱材組成物３を挙げたが、蓄熱材組成物に配合する増粘剤は、融点調整剤や増粘剤に限らず、蓄熱材組成物に配合する増粘剤は、融点調整剤、増粘剤、または融液状態にある蓄熱材の結晶化の誘起を促す過冷却防止剤のうち、少なくとも何れかであれば良い。

【0034】

次に、蓄熱材組成物３を漏洩防止用内袋４０（本発明の第１の容器に対応）に充填し、蓄熱材封入物２を構成するまでの工程について、実施例１，２を挙げて説明する。図１は、実施形態の実施例１に係る蓄熱材の容器内封入方法の工程を説明したフロー図である。図２は、実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法の工程を説明したフロー図である。

【0035】

前述したように、蓄熱槽６０内には、蓄熱材封入パック１が収容されている。図１及び図２に示すように、蓄熱材封入物２として、蓄熱材組成物３は、漏洩防止用内袋４０内に充填されている。蓄熱材封入物２は、２枚重ね合わせた封入袋５０（第１封入袋５０Ａ、第２封入袋５０Ｂ）（本発明の第２の容器に対応）のうち、内側の第１封入袋５０Ａ内に、蓄熱材封入プレパック１Ａとして収容されている。そして、さらにこの蓄熱材封入プレパック１Ａは、蓄熱槽６０内に蓄熱材封入パック１を収容する態様として、外側の第１封入袋５０Ｂ内に収容されている。漏洩防止用内袋４０は、本実施形態では、例えば、縦２３ｃｍ×横１２ｃｍの長方形で、厚さ０．０２ｍｍ程度の薄いポリエチレン（PE：polyethylene）製の包装用袋等である。

【0036】

蓄熱材封入物２は、本発明に係る蓄熱材の容器内封入方法により構成される。本発明に係る蓄熱材の容器内封入方法は、無機塩水和物に含む水和水を脱離した無水和物と、加えた水とを、第１の容器（漏洩防止用内袋４０）内で水和反応させることにより、無機塩水和物を生成し、容器を封入する方法である。

【0037】

無機塩水和物は、本実施形態では、アンモニウムミョウバン１２水和物（硫酸アンモニウムアルミニウム・１２水：ＡｌＮＨ_４（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）であり、その無水和物は、アンモニウムミョウバン１２水和物に含む水和水（１２Ｈ_２Ｏ）を脱離した焼アンモニウムミョウバン（ＡｌＮＨ_４（ＳＯ_４）_２）である。水は、例えば、純水、イオン交換水、水道水等である。

【0038】

（実施例１）
本実施形態の実施例１に係る蓄熱材の容器内封入方法は、生成しようとする蓄熱材組成物３に対し、９０ｗｔ％の配合比率となる量の焼アンモニウムミョウバン１１を、平均１ｍｍ程度の大きさに粒子を粉砕して粉末状態（図１中、（ａ））にした後、開口４１を通じて漏洩防止用内袋４０内に充填する（図１中、（ｂ））。なお、焼アンモニウムミョウバン１１の粒子の大きさが、平均１ｍｍ程度よりも細かくなると、粒子間の間隙がより少なくなるため、好ましい。

【0039】

他方で、融点調整剤２１と増粘剤２２を、常温の水１２と共に、ポリプロピレン (PP：polypropylene)製の第１瓶７１に投入して、常温のまま撹拌することにより、融点調整剤２１と増粘剤２２とが水１２に溶解した添加剤水溶液３０を調製する（図１中、（ｃ））。このとき、融点調整剤２１の投入量は、生成しようとする蓄熱材組成物３に対し２ｗｔ％であり、増粘剤２２の投入量は、同じく８ｗｔ％である。融点調整剤２１と増粘剤２２は何れも、平均数百μｍ程度の大きさに粒子を粉砕した粉末状である。水１２の投入量は、無水和物である焼アンモニウムミョウバン１１に対し、その水和物であるアンモニウムミョウバン水和物１０（潜熱蓄熱材１０）を生成するのに必要な加水量と同量、または加水量を超える量の水である。この加水量は、すなわちアンモニウムミョウバン水和物１０に含む水和水（１２Ｈ_２Ｏ）に相当する量である。

【0040】

次に、焼アンモニウムミョウバン１１を漏洩防止用内袋４０内に充填後、開口４１を通じて添加剤水溶液３０を漏洩防止用内袋４０内に注ぎ（図１中、（ｄ））、漏洩防止用内袋４０内で焼アンモニウムミョウバン１１と水１２との水和反応が終了するまで、この漏洩防止用内袋４０を水平に静置する。これにより、漏洩防止用内袋４０には、配合比率９０ｗｔ％の焼アンモニウムミョウバン１１と、水和水（１２Ｈ_２Ｏ）に相当する加水量の水１２と、配合比率２ｗｔ％の融点調整剤２１と、配合比率８ｗｔ％の増粘剤２２とが、互いに混ざり合う。常温下にある焼アンモニウムミョウバン１１と添加剤水溶液３０との混合物は、図１中、（ｅ）に示すように、スラリー状混合物１５を経て、次第に凝固する。これにより、焼アンモニウムミョウバン１１と水１２により生成されたアンモニウムミョウバン水和物１０に、融点調整剤２１と増粘剤２２とを配合した蓄熱材組成物３が、漏洩防止用内袋４０内で生成される。

【0041】

次に、漏洩防止用内袋４０の開口４１側の折返し部４２を折り返して、漏洩防止用内袋４０を閉塞する。折返し部４２で折り返した漏洩防止用内袋４０は、本実施形態では、例えば、縦１８ｃｍ×横１２ｃｍの長方形である。かくして、蓄熱材組成物３を漏洩防止用内袋４０内に収容した蓄熱材封入物２を作製する（図１中、（ｆ））。

【0042】

（実施例２）
本実施形態の実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法は、生成しようとする蓄熱材組成物３に対し、９０ｗｔ％の配合比率となる量の焼アンモニウムミョウバン１１を、平均１ｍｍ程度の大きさに粒子を粉砕した粉末状態にしておく（図２中、（ａ））。他方で、何れも、粒子が平均数百μｍ程度の大きさに粉砕された粉末状の融点調整剤２１と増粘剤２２とを、常温の水１２と共に、ポリプロピレン製の第１瓶７１に投入して、常温のまま撹拌することにより、融点調整剤２１と増粘剤２２とが水１２に溶解した添加剤水溶液３０を調製する（図２中、（ｂ））。

【0043】

次に、粉末状の焼アンモニウムミョウバン１１を投入した第２瓶７２に、添加剤水溶液３０を注ぎ、第２瓶７２内で、焼アンモニウムミョウバン１１と添加剤水溶液３０とを混合し、常温のまま撹拌する（図２中、（ｃ））。これにより、焼アンモニウムミョウバン１１と添加剤水溶液３０とがスラリー状に混合した状態のスラリー状混合物１５が、生成される（図２中、（ｄ））。

【0044】

次に、このスラリー状混合物１５を、開口４１を通じて漏洩防止用内袋４０内に注ぎ、（図２中、（ｅ））、漏洩防止用内袋４０内で焼アンモニウムミョウバン１１と水１２との水和反応が終了するまで、この漏洩防止用内袋４０を水平に静置する。漏洩防止用内袋４０内のスラリー状混合物１５は、経時的に凝固する。これにより、焼アンモニウムミョウバン１１と水１２により生成されたアンモニウムミョウバン水和物１０に、融点調整剤２１と増粘剤２２とを配合した蓄熱材組成物３が、漏洩防止用内袋４０内で生成される。

【0045】

そして、実施例１と同様、漏洩防止用内袋４０の開口４１側の折返し部４２を折り返して、漏洩防止用内袋４０を閉塞する。かくして、蓄熱材組成物３を漏洩防止用内袋４０内に収容した蓄熱材封入物２を作製する（図２中、（ｆ））。

【0046】

次に、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法のうち、蓄熱材封入物２を封入袋５０内に収容する工程について、図３を用いて説明する。図３は、実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法で形成した蓄熱材封入物を、封入袋に封入する工程を説明したフロー図である。

【0047】

封入袋５０は、開口５１から蓄熱材封入物２を収容可能な大きさに形成され、柔軟性を有した袋である。具体的には、封入袋５０は、本実施形態では、例えば、ポリエチレン（PE：polyethylene）、ポリプロピレン (PP：polypropylene)、ポリエチレンテレフタラート（PET：polyethylene terephthalate）等のフィルム状の樹脂の外側に、アルミ箔を蒸着した二層以上の構造を持つラミネート袋であり、厚さ約０．０５〜０．１５ｍｍで長方形に形成された包装用袋等である。この封入袋５０は、大きさの異なる袋を２枚１組として、入れ子のように、二重（第１封入袋５０Ａ、第２封入袋５０Ｂ）に包み込んだ二重袋構造で用いられる。内側となる第１封入袋５０Ａは、縦さ２１．５ｃｍ×横１４．８ｃｍの長方形の袋であり、外側の第２封入袋５０Ｂは、縦さ２５．０ｃｍ×横１７．３ｃｍの長方形の袋である。

【0048】

図３中、（ａ）に示すように、実施例１，２に係る蓄熱材の容器内封入方法で構成された蓄熱材封入物２は、開口５１を通じて第１封入袋５０Ａ（封入袋５０）内に収容される（図３中、（ｂ））。その後、図３中、（ｃ）に示すように、周知の真空脱気シーラにより、第１封入袋５０Ａ内を吸引しながら脱気すると同時に、第１封入袋５０Ａの開口５１を融着した封止部５２で、第１封入袋５０Ａを完全に封止する（図３中、（ｄ））。このとき、蓄熱材封入物２の漏洩防止用内袋４０が、収縮した第１封入袋５０Ａに密着した状態になるまで、吸引を行って第１封入袋５０Ａの開口５１を封止する。これにより、蓄熱材封入物２を第１封入袋５０Ａに内包した蓄熱材封入プレパック１Ａが作製される。

【0049】

次に、作製した蓄熱材封入プレパック１Ａは、開口５１を通じて、第１封入袋５０Ａとは別の第２封入袋５０Ｂ（封入袋５０）内に収容される。この後、図３中、（ｅ）に示すように、再び真空脱気シーラにより、第２封入袋５０Ｂ内を吸引しながら脱気すると同時に、第２封入袋５０Ｂの開口５１（図３中、（ｂ）参照）を融着した封止部５２で、第２封入袋５０Ｂを完全に封止する（図３中、（ｆ））。このとき、蓄熱材封入プレパック１Ａが、収縮した第２封入袋５０Ｂに密着した状態になるまで、吸引を行って第２封入袋５０Ｂの開口５１を封止する。かくして、蓄熱槽６０内に収容する態様として、蓄熱材封入物２を内包した漏洩防止用内袋４０を、二重袋構造の封入袋５０（第１封入袋５０Ａ、第２封入袋５０Ｂ）で覆った蓄熱材封入パック１が、作製される。

【0050】

なお、実施形態では、蓄熱材封入物２を内包した漏洩防止用内袋４０を、二重袋構造の封入袋５０で包み込んだが、漏洩防止用内袋４０を包む封入袋５０は、二重袋構造以外にも、１枚だけの封入袋５０による一重袋構造のほか、三重袋構造、それ以上に封入袋５０を多重に重ね合わせても良い。すなわち、蓄熱材や蓄熱材組成物を内包した第１の容器を、さらに包み込む第２の容器は、単数の第２の容器による単層の状態、または、複数の第２の容器により、入れ子のように、多重に重ね合わせた複層の状態になっていれば良い。

【0051】

次に、本実施形態に係る容器内封入方法の有意性を確認する目的で、本実施形態の実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法と、従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法とを対比した調査実験を行った。図９は、従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法の工程を説明したフロー図である。

【0052】

はじめに、従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法の概要について、図９を用いて簡単に説明する。説明は、実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法により封入した蓄熱材組成物３と同じ組成の蓄熱材組成物を、従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法で封入する場合を挙げて行う。なお、その説明の中で、本実施形態の実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法の内容と重複する部分は、省略または簡潔化する。

【0053】

アンモニウムミョウバン水和物１０は、粒子を平均１ｍｍ程度の大きさに粉砕した粉末状である。融点調整剤２１と増粘剤２２とは何れも、粒子を平均数百μｍ程度の大きさに粉砕した粉末状である（図９中、（ａ））。生成しようとする蓄熱材組成物３に対し、アンモニウムミョウバン水和物１０の配合比率は９０ｗｔ％、融点調整剤２１の配合比率は２ｗｔ％、増粘剤２２の配合比率は８ｗｔ％である。従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、これらのアンモニウムミョウバン水和物１０と、融点調整剤２１と、増粘剤２２とが、万遍に撹拌され、これらの混合物が、複数の漏洩防止用内袋４０内にそれぞれ、開口４１を通じて投入され、小分けされていた（図９中、（ｂ））。これにより、蓄熱材組成物３が各漏洩防止用内袋４０内で生成されていた。そして、漏洩防止用内袋４０の開口４１は、開口４１側の折返し部４２を折り畳むことにより閉塞され、この状態の漏洩防止用内袋４０を、封入袋５０内に収容し、封入袋５０の開口を融着することにより、封入袋５０が封止されていた。

【0054】

次に、調査実験について、説明する。
＜実験方法＞
・調査実験では、１００ｇの蓄熱材組成物３を、Ａ５サイズの漏洩防止用内袋４０内に封入した蓄熱材封入物２を作製するのに、実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法で作製した実験１を、その比較例として、従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法で作製した実験２を、それぞれ実施。
・実験１，２とも、前述したように、作製した蓄熱材封入物２を、まず第１封入袋５０Ａに収容し、この第１封入袋５０Ａ内を吸引しながら開口を融着し、第１封入袋５０Ａ内を封止して蓄熱材封入プレパック１Ａ（実験１）（実験２では、蓄熱材封入プレパック１Ａに相当する蓄熱材封入プレパック）を５つ作製。さらに、実験１ではこの蓄熱材封入プレパック１Ａ（実験２では、蓄熱材封入プレパック）を個々に第２封入袋５０Ｂに収容し、この第２封入袋５０Ｂ内を吸引しながら開口を融着し、第２封入袋５０Ｂ内を封止した蓄熱材封入パック１（蓄熱材封入プレパック）を、それぞれ５パックずつ作製。
・実験１，２ともそれぞれ、５パック全ての蓄熱材封入パック１（蓄熱材封入プレパック）を水槽内の水に浸し、上昇した水位分の水の体積を求めた上で、１パック当たりの蓄熱材封入パック１（蓄熱材封入プレパック）の平均体積を測定。

【0055】

＜実験１と実験２との共通条件＞
・生成しようとする蓄熱材組成物３の量：１００ｇ
・蓄熱材組成物３の融点：約９０℃
・融点調整剤２１：粉末状の無水硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）を２ｇ
・増粘剤２２：粉末状のマンニトール（Ｃ_６Ｈ_１４Ｏ_６）を８ｇ
・蓄熱材封入物２の風袋：漏洩防止用内袋４０
・蓄熱材封入物２の封止：漏洩防止用内袋４０の折返し部４２で折り返し
・蓄熱材封入パック１（蓄熱材封入プレパック）の風袋：二重化した封入袋５０
・蓄熱材封入パック１（蓄熱材封入プレパック）の封止：真空脱気シーラによる融着（封止部５２）

【0056】

＜実験１の条件＞
・無水和物１１：粉末状の焼アンモニウムミョウバン（ＡｌＮＨ_４（ＳＯ_４）_２）を４７．１２ｇ （分子量２３７．１６２に対し、その０．１９８ｍｏｌ分相当）
・水１２：純水を４２．８８ｇ（アンモニウムミョウバン１２水和物１０の水和水（１２Ｈ_２Ｏ）に相当する量）
・融点調整剤２１と増粘剤２２と水１２の混合：常温で撹拌して添加剤水溶液３０を調製
・蓄熱材組成物３を漏洩防止用内袋４０内に封入する方法：前述した実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法

【0057】

＜実験２の条件＞
・無機塩水和物１０：粉末状のアンモニウムミョウバン１２水和物（硫酸アンモニウムアルミニウム・１２水：ＡｌＮＨ４（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ）を９０ｇ （分子量４５３．３５４に対し、その０．１９８ｍｏｌ分相当）
・無機塩水和物１０と融点調整剤２１と増粘剤２２との混合：常温のまま鉢内で撹拌して混合
・蓄熱材組成物３を漏洩防止用内袋４０内に封入する方法：前述した従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法。但し、蓄熱材組成物３が漏洩防止用内袋４０内に生成された後、実施例２と同様、漏洩防止用内袋４０の開口４１側の折返し部４２を折り返すことで、漏洩防止用内袋４０を閉塞し、この漏洩防止用内袋４０を封入袋５０内に収容しているが、封入袋５０は二重袋構造とした。

【0058】

＜実験結果＞
図６は、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法の有意性を確認した調査実験の結果を示す表である。図６に示すように、蓄熱材封入パック１（蓄熱材封入プレパック）の平均体積について、実験２では、体積が１３２．０ｃｍ^３であったのに対し、実験１では、体積が１０３．２ｃｍ^３であった。実験１で得られた体積は、実験２で得られた体積に比べ、２１．８％減少している。生成された蓄熱材組成物３の量は、実験１，２とも同じ１００ｇであるため、その体積は、実験１，２とも同じ６１．２ｃｍ^３（算出値）である。

【0059】

ここで、漏洩防止用内袋４０と封入袋５０の体積は、その他に比べて極めて小さい上、蓄熱材封入パック１等では、漏洩防止用内袋４０と封入袋５０とが密着しているため、蓄熱材封入パック１（蓄熱材封入プレパック）の平均体積と蓄熱材組成物３の体積との差が、漏洩防止用内袋４０内の間隙部の体積と近似できる。従って、漏洩防止用内袋４０内の間隙部の体積について、実験２では、体積が７０．８ｃｍ^３であるのに対し、実験１では、体積が４２．０ｃｍ^３であると推定することができる。

【0060】

＜考察＞
蓄熱材組成物３をなす組成は、実験１，２とも実質的に同じである。しかしながら、実験２の場合、潜熱蓄熱材１０として、計量した９０ｇの無機塩水和物１０（粉末状のアンモニウムミョウバン１２水和物１０）が、そのままの状態で、融点調整剤２１と増粘剤２２と共に、鉢の中で撹拌して混合されている。粉末状の無機塩水和物１０と、粉末状の融点調整剤２１と、粉末状の増粘剤２２とが、鉢の中で万遍なく混合されていても、隣接する粉末同士の間には、物理的な隙間（間隙）が必然的に生じてしまう。

【0061】

実験２の場合には、無機塩水和物１０において、このような間隙が存在することに起因して、蓄熱材封入パックで生成された蓄熱材組成物３の平均体積が、１３２．０ｃｍ^３にも及んでいるものと考えられる。

【0062】

これに対し、実験１の場合、潜熱蓄熱材１０の主成分である粉末状の焼アンモニウムミョウバン（ＡｌＮＨ_４（ＳＯ_４）_２）（無水和物１１）と、融点調整剤２１と、増粘剤２２とが水１２に溶解した添加剤水溶液３０を、予めポリプロピレン製の第１瓶７１内で混合し、スラリー状混合物１５とした上で、漏洩防止用内袋４０内に注いでいる。そのため、漏洩防止用内袋４０に投入前に、無水和物１１の粉末同士の間に存在していた間隙は、添加剤水溶液３０で満たされた状態となり、蓄熱材組成物３が漏洩防止用内袋４０内で生成される。生成された蓄熱材組成物３は、充填密度の高い一体的な構造で形成されている。そのため、実験１の場合には、無水和物１１の粉末同士の間に存在していた間隙による影響を受けず、蓄熱材封入パック１で生成された蓄熱材組成物３の平均体積は、実験２の場合の体積１３２．０ｃｍ^３よりも、２１．８％も縮小した１０３．２ｃｍ^３に収まっているものと考えられる。つまり、実験１の場合に対し、蓄熱材組成物３の体積充填率は、実験２の場合に比して、１３２．０／１０３．２≒１．３（倍）に向上している。

【0063】

次に、蓄熱材封入パック１に包含する間隙の影響について、熱伝導の観点で考察する。図７は、空隙部を含む蓄熱材封入パックの断面を示す模式図である。ここで、蓄熱材封入パック１は元々、蓄熱材組成物３を漏洩防止用内袋４０に収容した蓄熱材封入物２を、封入袋５０に封入されたものであるが、漏洩防止用内袋４０は、厚さ０．０２ｍｍ程度と非常に薄くなっている。また、二重化した封入袋５０では、双方とも吸引しながら融着を行っているため、第１封入袋５０Ａと第２封入袋５０Ｂとの間の隙間に起因した影響はかなり小さく、漏洩防止用内袋４０や封入袋５０による影響は無視することができる。そのため、ここでは、図７に示すように、蓄熱材組成物３を直に封入袋５０内に封入したモデルの蓄熱材封入パック１を用いて、熱伝導の観点による考察を行う。

【0064】

蓄熱槽６０内に、図７に示すように、蓄熱材封入パック１を横置きで蓄熱槽６０内に配置した場合、蓄熱材封入パック１内の蓄熱材組成物３が、蓄熱槽６０内の熱媒体６１により、融点９０℃を超える熱で温められると、蓄熱材組成物３は液相状態になる。このとき、液相状態の蓄熱材組成物３は、自重により封入袋５０内の下方部に移動し、その上方部に、厚みｄ（０≦ｄ）の空隙部４が生じると想定される。

【0065】

このような空隙部４が蓄熱材封入パック１内にあると、蓄熱材組成物３が蓄熱または放熱を行う上で、封入袋５０内の蓄熱材組成物３の下面と、熱媒体６１との間で行われる熱の伝導に比べ、封入袋５０内の蓄熱材組成物３の上面と、熱媒体６１との間で行われる熱の伝導が、空隙部４によって阻害されていると考えられる。そこで、空隙部４の熱抵抗による悪影響について、具体的に検討する。

【0066】

空隙部４における熱抵抗は、式（１）により算出できる。
Ｒ＝ｄ／λＡ …式（１）
Ｒ：熱抵抗［Ｋ／Ｗ］、ｄ：空隙部の厚み［ｍ］、λ：空隙部の熱伝導率［Ｗ／ｍ・Ｋ］、Ａ：空隙部の表面積（空隙部４と漏洩防止用内袋４０の接触面積）［ｍ^２］
但し、二重化した封入袋５０の厚み分について、熱伝導への影響がほとんど無視できると仮定している。

【0067】

本実施形態で使用する二重袋構造の封入袋５０のうち、内側の第１封入袋５０Ａは、縦さ２１．５ｃｍ×横１４．８ｃｍの長方形であり、その四辺に１ｃｍのシール部を含んでいるため、この第１封入袋５０Ａ（封入袋５０）と空隙部４との接触面積Ａは、
（０．２１５−０．０２）×（０．１４８−０．０２）≒０．０２５（ｍ^２） …解（２）

【0068】

封入袋５０内の空隙部４の体積は、図６に示すように、実験１の場合に４２．０ｃｍ^３、実験２の場合に７０．８ｃｍ^３と近似でき、接触面積Ａは解（２）で得られていることから、空隙部４の厚みｄは、
実験１の場合で、
４２．０×１０^３／０．０２５×１０^６＝１．６８ ∴ｄ≒１．７（ｍｍ） …解（３）
実験２の場合で、
７０．８×１０^３／０．０２５×１０^６＝２．８３ ∴ｄ≒２．８（ｍｍ） …解（４）

【0069】

解（３），（４）により、１．７／２．８≒０．６１ …解（５）
すなわち、実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法（実験１）で作製した蓄熱材封入パック１の空隙部４の厚みｄは、従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法（実験２）に比べ、約６１％にまで抑制されている。そのため、空隙部４を挟み、蓄熱材組成物３の上面（図７中、上側の面）と、封入袋５０に密着した漏洩防止用内袋４０の内面（図７中、蓄熱材封入パック１の上辺の内側の面）との間における伝熱速度ｖは、実験１と実験２の対比で
１／０．６１＝１．６４ ∴ｖ≒１．６ …解（６）
解（６）より、実験１の場合は、実験２の場合の約１．６倍になると推察される。

【0070】

ところで、前述したように、本実施形態では、増粘剤２２にマンニトール（Ｃ_６Ｈ_１４Ｏ_６）が蓄熱材組成物３に配合されている。マンニトールは、潜熱蓄熱材１０をなす焼アンモニウムミョウバンの成分と、融点調整剤２１として配合した無水硫酸ナトリウムの成分とのバインダーとして作用するほかに、当該マンニトール自体に、蓄熱または放熱を可能とする蓄熱特性を兼ね備えている。図８は、本実施形態に係る蓄熱材組成物に含有するマンニトールについて、その有意性を示すグラフである。

【0071】

図８に示すように、潜熱蓄熱材（図８では、「ＰＣＭ」と表示）以外に、何ら添加剤が配合されていないＰＣＭ単体の場合、単位体積当たりに蓄熱できる蓄熱量はＰである。ＰＣＭ単体に添加剤（例えば、無水硫酸ナトリウム等の融点調整剤）を加えた蓄熱材組成物では、蓄熱特性を持たない添加剤の配合により、単位体積当たりに蓄熱できる蓄熱量は、ＰよりＰ１（Ｐ１＜Ｐ）だけ低減したＰ０（Ｐ１＜Ｐ０＜Ｐ）となる。この蓄熱量Ｐ０は、蓄熱材組成物に含まれるＰＣＭ単体に対応した熱量である。

【0072】

ところが、蓄熱材組成物に含まれる潜熱蓄熱材と同様、増粘剤として用いるマンニトールにも、蓄熱できる蓄熱量Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ）を有しているため、ＰＣＭ蓄熱分として、潜熱蓄熱材に対応した蓄熱量Ｐ０と、マンニトール蓄熱分とする蓄熱量Ｐ２との和が、蓄熱材組成物における単位体積当たりに蓄熱できる蓄熱量となる。そのため、マンニトールのこのような蓄熱特性があることによって、蓄熱材組成物３では、例えば、３００〜４００ｋＪ／Ｌという、非常に大きな蓄熱量が、得られるものと考えられる。

【0073】

次に、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法の作用・効果について説明する。本実施形態の蓄熱材の容器内封入方法では、蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材１０を、漏洩防止用内袋４０に封入する蓄熱材の容器内封入方法において、潜熱蓄熱材１０は、無機塩水和物からなること、無機塩水和物に含む水和水を脱離した無水和物１１と、加えた水１２とを、漏洩防止用内袋４０内で水和反応させることにより、無機塩水和物１０（潜熱蓄熱材１０）を生成し、漏洩防止用内袋４０に封入すること、を特徴とする。この特徴により、無水和物１１の漏洩防止用内袋４０への充填前、隣接する粉末同士の間にあった間隙は水和反応時に、漏洩防止用内袋４０に加えた水１２で満たされるため、漏洩防止用内袋４０の内容積に対し、潜熱蓄熱材１０が実質的に占める体積充填率は、粉末状の無機塩水和物１０（アンモニウムミョウバン１２水和物）を漏洩防止用内袋４０内に直に充填した従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法に比べて、大幅に向上する。また、間隙の発生を抑えているため、従来比で、潜熱蓄熱材１０と蓄熱槽６０内の熱媒体６１との間の熱伝導に要する時間も短くなるため、このような伝熱性能は高くなる。また、アンモニウムミョウバン１２水和物１０と融点調整剤２１と増粘剤２２との混合物である蓄熱材組成物３を生成するのに、加熱設備を一切必要とせず、この蓄熱材組成物３を、漏洩防止用内袋４０内で常温のまま簡単に生成することができる。そのため、蓄熱材組成物３を生成し、蓄熱材封入物２を作製する作業を、効率良く行うことができる。さらに、蓄熱材組成物３のように、融点（融点約９０℃）が比較的高くても、液相状態の蓄熱材組成物３を直接取り扱うことがなく、蓄熱材封入物２の作製作業は、従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法に比して、安全である。

【0074】

すなわち、従来、完全な液相状態の蓄熱材組成物３を生成するのに、粉末状のアンモニウムミョウバン１２水和物１０と、粉末状の融点調整剤２１と、粉末状の増粘剤２２とを混ぜ合わせた粉末状の混合物を、蓄熱材組成物３の融点約９０℃を超えた温度（例えば、約１００℃）まで加熱して融解しなければならなかった。その加熱を行う加熱設備が、蓄熱材組成物３を漏洩防止用内袋４０内に充填するためだけに必要となっていた。加えて、上記粉末状の混合物を約１００℃に加熱して融解すると、加熱時に多大な熱エネルギが必要になるほか、作業者への安全策も必要となり、加熱に伴った作業時間も余分に掛かってしまうため、蓄熱材組成物３を漏洩防止用内袋４０に効率良く封入できなかった。これに対し、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、この加熱設備が不要であり、しかも漏洩防止用内袋４０内では、蓄熱材組成物３を生成するのに必要な反応が、自発的に起き、蓄熱材組成物３の生成に掛かる作業も効率良く、安全に行うことができる。

【0075】

従って、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法によれば、潜熱蓄熱材１０に添加剤２０を混合した蓄熱材組成物３を、漏洩防止用内袋４０内に封入した状態にするのにあたり、蓄熱材組成物３を漏洩防止用内袋４０内に封入するまでの工程を効率良く行うと共に、蓄熱材組成物３を用いた蓄熱槽６０で、槽内の熱媒体６１と蓄熱材組成物３との間で熱伝導を効率良く行うことができる、という優れた効果を奏する。

【0076】

また、本実施形態の実施例１に係る蓄熱材の容器内封入方法では、無水和物１１（焼アンモニウムミョウバン１１）を漏洩防止用内袋４０内に充填した後、無水和物１１に対し水和物を生成するのに必要な加水量と同量、または加水量を超える量の水１２を、漏洩防止用内袋４０内に充填すること、を特徴とする。また、本実施形態の実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法では、無水和物１１は粉末状であり、無水和物１１と、無水和物１１に対し水和物を生成するのに必要な加水量と同量、または加水量を超える量の水１２と、融点調整剤２１と、増粘剤２２とを含んでスラリー状態に混合したスラリー状混合物１５を調製すること、スラリー状混合物１５の調製後、スラリー状混合物１５を漏洩防止用内袋４０内に充填すること、を特徴とする。

【0077】

このような特徴により、潜熱蓄熱材１０に融点調整剤２１と増粘剤２２を添加した蓄熱材組成物３を、漏洩防止用内袋４０内で生成して充填した状態の蓄熱材封入物２を作製し、この蓄熱材封入物２を封入袋５０に収容した蓄熱材封入パック１では、蓄熱材封入パック１内の空隙部（図７中、空隙部４を参照）が、従来の実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法に比べ、図６に示すように、４２．０／７０．８×１００≒６１（％）にまで抑制できている。そのため、蓄熱材封入パック１では、空隙部の発生を抑えているため、従来比で、蓄熱材組成物３と蓄熱槽６０内の熱媒体６１との間の熱伝導に要する時間も短くなる。換言すれば、蓄熱材封入パック１における蓄熱時や放熱時に、伝熱がより早くできるようになるため、提供先からの排熱を蓄熱材封入パック１に蓄熱する応答性や、蓄熱材封入パック１から放熱した熱を供給先に供給する応答性が、従来比で向上する。

【0078】

また、スラリー状混合物１５を漏洩防止用内袋４０に充填した蓄熱材封入物２では、粉末状のアンモニウムミョウバン１２水和物１０と、粉末状の融点調整剤２１と、粉末状の増粘剤２２とを混ぜ合わせた粉末状の混合物を漏洩防止用内袋４０に充填する場合に比べ、蓄熱材封入物２内で生成した蓄熱材組成物３は、その構成成分の濃度や分布を均一化した状態で、調製することができる。また、水１２が、規定の加水量を超えて加えられても、その超えた分の水１２は、蓄熱材封入パック１内で蓄熱材組成物３と共存するが、この共存する水１２も、融点調整剤２１と同様、蓄熱材組成物３の温度を下げることに寄与するものと考えられ、蓄熱材組成物３に悪影響を及ばさないようであれば、蓄熱材封入パック１内に残存していても良い。

【0079】

また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、無機塩水和物１０は、漏洩防止用内袋４０内で生成され、漏洩防止用内袋４０とは別に、漏洩防止用内袋４０より大きく、柔軟性を有した袋状に形成された封入袋５０を用い、生成される無機塩水和物１０を内包する漏洩防止用内袋４０は、２枚の封入袋５０（第１封入袋５０Ａ、第２封入袋５０Ｂ）により、入れ子のように、二重に重ね合わせた２層の状態で、封入袋５０によって覆い包まれ、封入袋５０の封止により、封入袋５０内に封入されていること、を特徴とする。この特徴により、無水和物１１と水１２、またはスラリー状混合物１５を封入袋５０内に封入するにあたり、漏洩防止用内袋４０が無水和物１１と水１２、またはスラリー状混合物１５の漏洩・飛散を防止し、例えば、融着等で封入袋５０を封止する封止部５２に、無水和物１１、スラリー状混合物１５等による異物が付着するのを抑止することができる。ひいては、二重袋構造の封入袋５０は、このような異物による阻害を受けることなく、しっかりと封止でき、漏洩防止用内袋４０内で生成された蓄熱材組成物３は、封入袋５０の外部に漏れ出ることなく、より確実に封入袋５０内に収容できている。

【0080】

すなわち、焼アンモニウムミョウバン１１（無水和物１１）や添加剤水溶液３０を封入袋５０内に充填するときや、スラリー状混合物１５を封入袋５０内に注ぐとき、無水和物１１等の粉末やスラリー状混合物１５を、誤って封入袋５０の開口５１付近にこぼれてしまうこともあり、無水和物１１等の粉末やスラリー状混合物１５が封入袋５０に付着する。これらの付着物が開口５１付近にあったまま、この部分を融着等でシールすると、封入袋５０が十分に封止できなく、蓄熱材組成物３が封入袋５０からこぼれ出てしまうため、折返し部４２で閉塞した状態の漏洩防止用内袋４０を、封入袋５０内に収容し、封入袋５０の開口５１を封止することにより、蓄熱材組成物３の漏れがより確実に抑止できる。

【0081】

また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、漏洩防止用内袋４０内に、無水和物１１と水１２とを充填して漏洩防止用内袋４０を閉塞後、または、スラリー状混合物１５を充填して漏洩防止用内袋４０を閉塞後、この状態で漏洩防止用内袋４０を二重の封入袋５０（第１封入袋５０Ａ、第２封入袋５０Ｂ）内に収容し、第１封入袋５０Ａと第２封入袋５０Ｂとも、封入袋５０内を吸引しながら、これらの封入袋５０の開口５１を封止すること、を特徴とする。上述の特徴により、漏洩防止用内袋４０内に生成される蓄熱材組成物３を、漏洩防止用内袋４０を介して封入袋５０に密着した状態で、漏洩防止用内袋４０及び封入袋５０に封入することができる。すなわち、漏洩防止用内袋４０内に、無水和物１１と水１２とを充填してこの漏洩防止用内袋４０を閉塞した場合、または、スラリー状混合物１５を充填してこの漏洩防止用内袋４０を閉塞した場合、無水和物１１の粉末同士の間にあった間隙は水１２によって満たされ、内部に空隙を持たない固体状の無機塩水和物１０を漏洩防止用内袋４０内に生成することができるが、漏洩防止用内袋４０を閉塞する際に外部から空気が浸入する。それ故に、無機塩水和物１０である潜熱蓄熱材１０等と漏洩防止用内袋４０の間に、空隙部４が必然的に生じる。しかしながら、上述の特徴により、二重袋構造の第１封入袋５０Ａ、第２封入袋５０Ｂ（封入袋５０）内をそれぞれ吸引しながら、各封入袋５０の開口５１を封止することで、漏洩防止用内袋４０内に侵入した空気を除外し、漏洩防止用内袋４０内に生成される蓄熱材組成物３を、漏洩防止用内袋４０を介して封入袋５０に密着した状態で、漏洩防止用内袋４０及び封入袋５０内に封入することができる。そのため、このような空隙部に起因した熱伝導への悪影響を、より効果的かつ確実に抑制することができる。

【0082】

また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、水１２に添加剤２０（融点調整剤２１、増粘剤２２）が溶解した添加剤水溶液３０を調製した後、水１２に代えて添加剤水溶液３０が、漏洩防止用内袋４０内に充填されること、または、スラリー状混合物１５を生成するのに、無水和物１１と混合されること、を特徴とする。この特徴により、漏洩防止用内袋４０内で生成した蓄熱材組成物３は、その構成成分の濃度や分布を均一化した状態で、調製することができる。特に、まとめて生成した蓄熱材組成物３を、複数の漏洩防止用内袋４０に小分けして複数の蓄熱材封入パック１を作製する場合、各漏洩防止用内袋４０内で生成された蓄熱材組成物３の組成が、全漏洩防止用内袋４０とも均一に保たれる。

【0083】

すなわち、従来、潜熱蓄熱材の粉末と添加剤の粉末とを混ぜ合わせた粉状の混合物を、固相状態でそのまま直接、各々の容器に充填していたため、各容器の間で、潜熱蓄熱材と添加剤との混合比率に誤差が生じてしまい、蓄熱時または放熱時に熱を移動できる蓄熱性能に悪影響が生じる虞があった。しかしながら、本実施形態の実施例２に係る蓄熱材の容器内封入方法では、蓄熱材組成物３の構成成分は、均一化した濃度や分布になるため、蓄熱材封入物２を収容した蓄熱材封入パック１が複数作製されても、各蓄熱材封入パック１において、各蓄熱材封入パック１の蓄熱性能に、バラツキがほとんどなく、品質の高い蓄熱材封入パック１が提供できる。

【0084】

また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、潜熱蓄熱材１０の物性を調整する水溶性の添加剤２０が配合され、添加剤２０は、潜熱蓄熱材１０の融点を、必要に応じて設定した温度に調整する融点調整剤２１、液相状態にある潜熱蓄熱材１０の融液の粘度を高める増粘剤２２であること、を特徴とする。また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、添加剤２０として配合する融点調整剤２１は、無水硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）であること、を特徴とする。また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、潜熱蓄熱材１０に添加剤２０を配合した蓄熱材組成物３では、当該蓄熱材組成物３全体の重量に占める無水硫酸ナトリウム（融点調整剤２１）の配合比率は、１０ｗｔ％以下の範囲内であること、を特徴とする。

【0085】

この特徴により、無水硫酸ナトリウムは、融点８８４℃の物性で、常温では固体の物質であるものの、蓄熱材組成物３全体の重量に対し、例えば、５ｗｔ％の配合比率で、潜熱蓄熱材１０であるアンモニウムミョウバン（融点９３．５℃）等に添加されれば、融点を所望とする約９０℃に調整した蓄熱材組成物３を生成することができる。

【0086】

特に、ガスエンジンシステムの排熱や、工場や事業所、家庭等から生じた１００℃近くの排熱を、熱媒体６１を介して蓄熱材組成物３（潜熱蓄熱材１０）に蓄熱し、この潜熱蓄熱材１０からの放熱が、主に給湯設備や空気調和設備等の熱源に供給される場合、熱源に供給される熱は、取扱い上、８０〜９０℃の温度帯域であることが望ましい。潜熱蓄熱材１０として用いているアンモニウムミョウバン１２水和物は、融点９３．５℃の物性であり、潜熱蓄熱材１０の融点は、融点調整剤２１により約９０℃に調整される。また、蓄熱材組成物３の融点が約９０℃であると、例えば、９０℃以上の熱源で蓄熱し、８０〜９０℃の温度帯域で放熱することにより、給湯設備や、冷暖房を行う空気調和設備の熱源（エネルギ源）等として、約９０℃の熱源は、このような給湯設備等にとって、使い勝手が良い。そのため、産業界において幅広い分野で多様的に活用することができる。

【0087】

また、融点調整剤２１は、配合比率１０ｗｔ％以下の範囲内であることが好ましい理由として、融点調整剤２１は、増粘剤２２であるマンニトールと異なり、融点調整剤２１自体に蓄熱できる特性がないため、融点調整剤２１の配合比率が多くなり過ぎてしまうと、蓄熱材組成物３全体で蓄熱できる特性が低下してしまう。そのため、蓄熱材組成物３全体の蓄熱特性の極端な低下を抑制しつつ、蓄熱材組成物３の融点を所望の約９０℃に設定する条件が、配合比率１０ｗｔ％以下の範囲内である。また、蓄熱材組成物３に占める無水硫酸ナトリウムがこのような配合比率１０ｗｔ％以下の範囲内であれば、１００℃近くの排熱に基づいて、８０℃以上の温度を熱源として必要とする環境下で、潜熱蓄熱材１０に蓄熱した熱を長時間、８０℃以上の高温で、放熱させることができる。

【0088】

また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、添加剤２０として配合する増粘剤２２は、糖アルコールに属する物質であること、を特徴とする。この特徴により、無機塩水和物１０が、アンモニウムミョウバン１２水和物等のミョウバン水和物であるため、増粘剤２２は無機塩水和物１０の構成成分である水に溶解し易く、組成した蓄熱材組成物３は、化学的に安定している。また、潜熱蓄熱材１０の成分と融点調整剤２１の成分とを均一な状態に保持することができるほか、潜熱蓄熱材１０と同様、増粘剤２２にも、潜熱の蓄熱または放熱を可能とする蓄熱性能を具備することができる。融点調整剤２１が、蓄熱材組成物３の融点を約９０℃に調整できる一方で、増粘剤２２により、この融点調整剤２１の成分と潜熱蓄熱材１０の成分との不均一化が経時的に発生するのを抑止できている。

【0089】

また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、増粘剤２２は、マンニトール（Ｃ_６Ｈ_１４Ｏ_６）であること、を特徴とする。この特徴により、マンニトールは、液相状態にある潜熱蓄熱材１０の融液の粘度を高めると共に、蓄熱材組成物３を構成する成分同士の相分離現象や、この蓄熱材組成物３を構成する成分で、密度が互いに異なる成分同士に対し、密度差による成分同士の不均一化を防止することができる。また、マンニトールは、無毒で非危険物であるため、取扱いが容易である上に、安価でもある。

【0090】

ところで、蓄熱性能を備えていない従来の添加剤が、潜熱蓄熱材に配合されていると、この潜熱蓄熱材とこの従来の添加剤との組成物である従来の潜熱蓄熱材組成物では、従来の添加剤が配合されているために、従来の潜熱蓄熱材組成物の蓄熱量は、それと同体積で比べても、潜熱蓄熱材だけの蓄熱量より大幅に低下する。これに対し、本実施形態の蓄熱材組成物３では、マンニトールは、増粘性のほか、当該蓄熱材組成物３に含有する主の潜熱蓄熱材１０と共に、潜熱の蓄熱または放熱を可能とする蓄熱性能を具備している。そのため、添加剤２０としてマンニトールが添加されていても、蓄熱性能を備えていない従来の添加剤と異なり、蓄熱材組成物３の畜熱量は、同体積で比べても、潜熱蓄熱材だけの蓄熱量より大幅に低下するのを抑制できている。

【0091】

また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、潜熱蓄熱材１０に添加剤２０を配合した蓄熱材組成物３では、当該蓄熱材組成物３全体の重量に占める増粘剤２２の配合比率は、２０ｗｔ％以下の範囲内であること、を特徴とする。この特徴により、蓄熱材組成物３に融点調整剤２１が配合されている場合に、融点調整剤２１により、蓄熱材組成物３の融点を弊害なく約９０℃に調整することができると共に、潜熱蓄熱材１０の成分と融点調整剤２１の成分とが、不均一化せずバランス良く拡散した状態を、増粘剤２２により、安定的に維持することができる。

【0092】

好ましくは、増粘剤２２が、配合比率５〜１０ｗｔ％の範囲内で配合されていると、増粘剤２２であるマンニトールは、潜熱蓄熱材１０と相対的に小さいものの、マンニトール自体に蓄熱できる特性を有している。しかしながら、マンニトールの配合比率が多くなり過ぎてしまうと、マンニトールと潜熱蓄熱材１０との配合比率の関係を見たときに、蓄熱材組成物３全体で蓄熱可能な蓄熱量は、その最大値から外れてしまい、小さくなってしまう。そのため、蓄熱材組成物３内で潜熱蓄熱材１０の成分と融点調整剤２１の成分との保持を、適切な状態で維持しつつ、蓄熱材組成物３による蓄熱量を、より大きく保つことができる条件が、配合比率５〜１０ｗｔ％の範囲内である。

【0093】

また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、無機塩水和物１０は、ミョウバン水和物であること、を特徴とする。この特徴により、様々な種類の無機塩水和物の中でも、例えば、アンモニウムミョウバン１２水和物等のようなミョウバン水和物を用いた潜熱蓄熱材１０は、相変化に伴う潜熱が比較的大きい物性を有する。そのため、このような物性の潜熱蓄熱材１０では、蓄熱できる蓄熱量も比較的大きい。また、ミョウバン水和物である潜熱蓄熱材１０を含む蓄熱材組成物３は、大容量の熱を蓄熱し、それを放熱する蓄放熱性能を具備できている点で、優れている。

【0094】

また、本実施形態に係る蓄熱材の容器内封入方法では、ミョウバン水和物１０は、アンモニウムミョウバン１２水和物、または、カリウムミョウバン１２水和物であること、を特徴とする。

【0095】

この特徴により、アンモニウムミョウバン１２水和物やカリウムミョウバン１２水和物は、市場で幅広く流通して入手し易く、安価である。

【0096】

以上において、本発明を実施形態、実施例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施形態、実施例１，２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。

【0097】

（１）例えば、実施形態では、蓄熱材組成物３を漏洩防止用内袋４０内に収容して蓄熱材封入物２を作製した後、この蓄熱材封入物２を第１封入袋５０Ａに封入して蓄熱材封入プレパック１Ａを作製し、さらに蓄熱材封入プレパック１Ａを第２封入袋５０Ｂに封入して蓄熱材封入パック１を作製した。つまり、漏洩防止用内袋４０と第１封入袋５０Ａと第２封入袋５０Ｂとの三重袋構造の容器内に蓄熱材組成物３を封入して、蓄熱槽６０内に収容する態様の蓄熱材封入パック１を構成した。しかしながら、漏洩防止用内袋４０を用いず、柔軟性を有した袋状の封入袋５０内に直接、無水和物１１と水１２とを充填して封入袋５０を閉塞後、または、スラリー状混合物１５を充填して封入袋５０を閉塞後、この封入袋５０内を吸引しながら、封入袋５０の開口５１を封止することにより、蓄熱槽６０内に収容する態様の蓄熱材封入パックが、構成されていても良い。これにより、封入袋５０内に生成される潜熱蓄熱材１０や蓄熱材組成物３を、封入袋５０と密着した状態で封入袋５０内に封入することができるため、蓄熱材組成物３と封入袋５０との間に生じる空隙部に起因した熱伝導への悪影響を、より確実に抑制することができる。但し、この場合、封入袋５０を封止する上で充填時に、無水和物１１やスラリー状混合物１５等が、こぼれ出るのを防止できており、異物として封入袋５０の開口５１付近に付着しないことが重要である。

【0098】

（２）また、実施形態では、アンモニウムミョウバン１２水和物１０（潜熱蓄熱材１０）に、添加剤２０として、融点調整剤２１と増粘剤２２とを配合した蓄熱材組成物３を挙げたが、蓄熱材組成物に配合する添加剤は、融点調整剤や増粘剤のほかにも、融液状態にある蓄熱材の結晶化の誘起を促す過冷却防止剤を含むものであっても良い。
（３）また、実施形態では、第１の容器の構成は、例示した漏洩防止用内袋４０の構成に限定されず、種々変更可能である。同様に、第２の容器の構成は、例示した封入袋５０の構成に限定されず、種々変更可能である。

【0099】

（４）また、実施形態では、蓄熱材組成物３を利用した蓄熱槽６０を、図４に例示したが、本発明に係る蓄熱材の容器内封入方法で封入された蓄熱材や蓄熱材組成物を利用した蓄熱槽について、当該蓄熱槽内で蓄熱材組成物等と熱媒体とを区画し、蓄熱材組成物等と熱媒体との間で、熱が伝導できる構造であれば、蓄熱槽の構成・形状・仕様は、何でも良い。
（５）また、実施形態では、融点調整剤２１の配合により、蓄熱材組成物３の融点を約９０℃に調整したが、融点調整剤により調整される蓄熱材組成物の融点温度は、約９０℃に限定されるものではなく、蓄熱材組成物から放熱される熱を利用する熱供給先で、必要する熱源の温度に対応した温度に調整されたものであれば良い。
（６）また、実施形態では、蓄熱材を、相変化に伴う潜熱の移動により蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材としたが、蓄熱材は、水との化学反応に伴う反応熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う化学蓄熱材にも適用できるものと考えられる。

【符号の説明】

【0100】

３ 蓄熱材組成物
１０ 潜熱蓄熱材，アンモニウムミョウバン１２水和物（蓄熱材，無機塩水和物，ミョウバン水和物）
１１ 焼アンモニウムミョウバン（無水和物）
１２ 水
１５ スラリー状混合物
２０ 添加剤
２１ 融点調整剤（添加剤）
２２ 増粘剤（添加剤）
３０ 添加剤水溶液
４０ 漏洩防止用内袋（第１の容器）
５０ 封入袋（第２の容器）
５１ 開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】