JP2000104050A - 蓄熱材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄熱式空調システム用等の熱媒体として使用
するのに適した新規な蓄熱材を提供する。 【解決手段】 １，４−ブタンジオールに対し、水を約
０．５〜約５重量％（内割）混合して蓄熱材とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷熱・暖熱を蓄える
蓄熱材に関し、特にビル等の建物の冷暖房における蓄熱
式空調システム用等の熱媒体として使用するのに適した
蓄熱材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、ビル等の建物内部の総合的空調シ
ステムとして、電力の安い夜間の電力を利用して蓄熱槽
に蓄熱する蓄熱式空調システムがある。このシステムを
採用すると昼間のピーク時における電力消費量の緩和に
役立つと共に昼間必要負荷分を夜の間に蓄熱するので環
境保全や地球資源の節減及び経費の節減等として有効で
ある。

【０００３】ところで、従来は前記蓄熱式空調システム
の蓄熱材として一般に水を採用している。即ち、例えば
夏期等の冷房期間においては蓄熱槽内の水を夜の間に−
０℃以下の温度に冷却し、製氷して蓄冷し、この槽内を
水又は空気を通過させて熱交換（冷却）させながら搬送
ポンプでパイプライン中を搬送して循環し、ビル等の建
物内部を冷房している。また、建物内部を暖房等、適宜
の温度に保持する際には前記槽内の水を加熱して使用し
ている。

【０００４】しかし、水はその有する潜熱が大きいの
で、前記槽内の水を製氷し、或いは目的とする温度に加
熱するのに多大な動力を要すると共に長時間を要する問
題を有している。また、前記蓄熱材を冷房用として利用
する場合には、５℃〜８℃程度の温度に冷却すれば、そ
の目的を充分達成することができるが、従来は前記槽内
の蓄熱材として水を採用しているため、この水を凍結す
るためには−０℃以下の温度に冷却する必要があり、し
たがって、その分だけ動力をムダ遣いする問題を有して
いる。

【０００５】

【発明が解決しょうとする課題】本発明は前記のような
実情に鑑みてなされたもので、蓄熱式空調システム用に
適した新規な蓄熱材を提供することを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決するため研究実験を重ねた結果、その目的を達成した
ので、ここにその発明を提供する。

【０００７】即ち、本発明は１，４−ブタンジオールに
水を含有することを特徴とする蓄熱材にする。本発明の
蓄熱材は１，４−ブタンジオールに極少量の水を配合す
ることによって調製される。前記ブタンジオールに対す
る水の配合比率は蓄熱材の全重量に対し、約０．５〜約
５重量％の範囲に設定される。

【０００８】前記１，４−ブタンジオールは比重１．０
１〜１．０２（２５／４℃）、沸点２２８℃、融点２
０．１℃の無色透明な液体で水に対し無限大に溶解する
性質を有し、経口マウス毒性試験の結果、毒性は少なく
比較的安全であることが判明している。

【０００９】前記水としては水道水や地下水等の水を使
用できる。この水は本発明の蓄熱材の凝固点を低下する
ことを目的として添加混合するものである。

【００１０】一般に市販されている１．４−ブタンジオ
ールの融点（凝固点）は前記したとおり２０．１℃であ
り、これ以下の温度になると固化するが、水を添加する
ことにより凝固点を低下することができる。この凝固点
の変化の度合いは水の添加量、即ち、１，４−ブタンジ
オールに対する水の配合比率によって調整することがで
きる。

【００１１】本発明においては１，４−ブタンジオール
に対し、水を約０．５〜約５重量％（内割）添加し、蓄
熱材の凝固点を＋５℃に調整してある。この場合、水の
配合比率を前記範囲より大にすると凝固点の温度が低下
し、逆に小にすると凝固点の温度が高くなる。

【００１２】本発明の蓄熱材を使用する蓄熱式空調シス
テムとしては、例えばパイプライン中に蓄熱槽及び搬送
用ポンプ等を介装して設け、前記槽内で熱交換して冷却
又は加熱した熱媒体（液体又は空気）を前記ポンプで搬
送してパイプラインを循環させるシステム装置等が挙げ
られる。そして、本発明の蓄熱材は前記槽内に入れて冷
却又は加熱、冷熱又は暖熱を蓄熱し、熱交換用の蓄熱媒
体として、或いは前記パイプラインを搬送して循環させ
る熱媒体等として使用するものである。なお、本発明の
蓄熱材の用途は上記に限定するものではないこと勿論で
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明の蓄熱材は１，４−ブタンジオールに対し
水を約０．５〜約５重量％（内割）添加することにより
調製される。前記１，４−ブタンジオールは三菱化学株
式会社製（商品名１４ＢＧ）その他の市販のものを任意
に選択して採用できる。また、水としては水道水や地下
水等の水を採用できる。

【００１４】前記により得られた蓄熱材は水の含有量
（配合比率）が極めて少ないため、水の有する大きな潜
熱によって及ぼされる作用は極めて少ない。したがっ
て、この蓄熱材は冷却するまでの時間、及び目的とする
温度に加熱するまでの時間が早い。また、前記蓄熱材は
＋５℃以上の温度では液体であるが、＋５℃で融解して
凝固（固化）し、大きな融解潜熱を保有する。

【００１５】次に前記により得られた蓄熱材の使用例の
１例につき、蓄熱式空調システムを例に挙げて説明す
る。図１は蓄熱式空調システムの概要を示す説明図で、
１はパイプライン２中に介装して設けた蓄熱槽で、この
槽１は図示しない冷凍機又は／及び加熱器を備えてい
る。３は槽１内に設けた熱交換器で、熱交換器３の入口
端４及び出口端５はパイプライン２とそれぞれ連結さ
れ、搬送ポンプ６により水（又は空気）を搬送してパイ
プライン２を循環させるように構成してある。

【００１６】前記槽内には前記により得られた蓄熱材７
が密閉して収容（充満）されている。そこで、例えば夜
間の電力を利用し、冷凍機により＋５℃の温度で槽１内
の蓄熱材７を夜の間に冷却して凝固させて置く。そし
て、昼間の所要時にポンプ６を稼働することにより、パ
イプラインの水等は槽１内を通過する際に冷やされて冷
水（又は冷気）となって搬送され、パイプライン２を循
環し、この循環する冷水（又は冷気）をビル等の建物内
部の冷房用として利用するものである。なお、パイプラ
イン２の水（又は空気）に代え、前記蓄熱材を使用して
循環させることもできる。但し、この場合にはパイプラ
イン２の蓄熱材の温度が＋５℃ないしそれ以下にならな
いように留意する。

【００１７】

【実施例】次に本発明を実施例及び比較例により具体的
に説明する。なお、下記の実施例はその一部を例示した
ものであって、本発明を限定するものではないこと勿論
のことである。

【００１８】以下に示す実施例及び比較例はブタンジオ
ールとして三菱化学株式会社製の１，４−ブタンジオー
ル（商品名１４ＢＧ）を、また水として水道水を使用し
た。

【００１９】（実施例１）１，４−ブタンジオール９８
ｇ及び水２ｇを混合して蓄熱材を得た。

【００２０】（実施例２）１，４−ブタンジオール９７
ｇ及び水３ｇを混合して蓄熱材を得た。

【００２１】（実施例３）１，４−ブタンジオール９５
ｇ及び水５ｇを混合して蓄熱材を得た。

【００２２】（比較例１）１，４−ブタンジオール９０
ｇ及び水１０ｇを混合して蓄熱材を得た。

【００２３】実施例１〜３で得られた各蓄熱材Ａ，Ｂ，
Ｃ（Ａは実施例１，Ｂは同２，Ｃは同３）及び比較例１
で得られた蓄熱材Ｄの性状を示すと次表（表１）のとお
りである。この表１は前記各蓄熱材Ａ〜Ｄを冷凍庫に入
れて冷却（庫内設定温度＋５℃）し、時間の経過と前記
各蓄熱材の凝固（固化）する状態を対比して示す実験デ
ータである。なお、表中「〇」は凝固（固化）、「×」
は凝固しない、「％」は凝固の割合を示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】前記各蓄熱材Ａ〜Ｄは無色透明の液体であ
る。そして、上記表１から明らかなとおり、蓄熱材は組
成物に対する水の配合比率が多くなるのに比例して凝固
するまでの時間が遅くなるが、実施例１〜３のいずれの
蓄熱材Ａ〜Ｃにあっても＋５℃の温度下に置くことによ
り、時間の経過（Ａは約４時間、Ｂ及びＣは約５時間）
によって凝固（固化）することが理解される。また、比
較例１の蓄熱材は同一温度下で５時間経過しても凝固せ
ず、液体を保持していることが判明した。前記実施例１
〜３の蓄熱材Ａ〜Ｃは特に蓄熱式空調システム用の熱媒
体として使用するのに適している。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば蓄熱式空調システム用等
に適した蓄熱材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蓄熱材を用いた蓄熱式空調システ
ムの概要の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１ 蓄熱槽 ２ パイプライン ３ 熱交換器 ６ 搬送ポンプ ７ 蓄熱材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １，４−ブタンジオールに対し水を約
   ０．５〜約５重量％（内割）含有することを特徴とする
   蓄熱材。