JP2011148949A - Heat storage material composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat storage material composition meltable at 85°C and promptly coagulating at 25°C, which consists mainly of threitol. <P>SOLUTION: There are provided the heat storage material composition consisting mainly of threitol with added water in an amount of 2.5-4.0 wt.%, and the heat storage material composition consisting mainly of threitol with added water-soluble sugar alcohol other than threitol or saturated solutions of a sugar compound in an amount of 3.0-4.0 wt.%, instead of water. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は自動車のエンジンの放熱やエンジン排気ガス熱を熱源とする比較的低温(約85〜100℃)の熱を蓄えるのに適した潜熱蓄熱材組成物を提供する。   The present invention provides a latent heat storage material composition suitable for storing heat at a relatively low temperature (about 85 to 100 ° C.) using heat radiation from an automobile engine or heat from engine exhaust gas as a heat source.

熱エネルギーを有効利用することを目的として、熱エネルギーを一時的に貯蔵することができる蓄熱材が開発されている。スレイトール、エリスリトール等の糖アルコールは人体や環境への安全性が高いことから潜熱蓄熱式の蓄熱材として注目されている(特許文献1〜6)。   In order to effectively use thermal energy, a heat storage material capable of temporarily storing thermal energy has been developed. Sugar alcohols such as threitol and erythritol are attracting attention as latent heat storage type heat storage materials because of their high safety to the human body and the environment (Patent Documents 1 to 6).

特許文献3には、糖アルコール類と水溶性の塩を溶解した水溶液とからなる蓄熱材組成物が開示されている。特許文献3の発明は、糖アルコール類の融点を低下させるために添加される水により、糖アルコール類が溶解して潜熱量が低下するという従来技術の問題点を、水のかわりに塩化ナトリウム等の水溶性塩類の水溶液を用いることにより解決しようとする発明である。特許文献3では、水溶性の塩を溶解した水溶液の配合量として、蓄熱材組成物全量に対して3〜50質量%が記載されており、5〜60質量%程度が好ましい旨記載されている。   Patent Document 3 discloses a heat storage material composition comprising a sugar alcohol and an aqueous solution in which a water-soluble salt is dissolved. The invention of Patent Document 3 describes the problem of the prior art that sugar alcohols are dissolved by water added to lower the melting point of sugar alcohols and the amount of latent heat is reduced. This is an invention to be solved by using an aqueous solution of a water-soluble salt. In patent document 3, 3-50 mass% is described with respect to the thermal storage material composition whole quantity as a compounding quantity of the aqueous solution which melt | dissolved water-soluble salt, and it describes that about 5-60 mass% is preferable. .

特許文献4には、糖アルコールまたは無機水和塩と、水と、非水溶性の微小繊維とから構成されることを特徴とする蓄熱材組成物が記載されている。特許文献4の発明は採熱後の蓄熱材が凝固し流動化してしまうという従来技術の課題を解決する技術として提供されている。また、水を添加することにより潜熱蓄熱材全体の流動性を向上させるとともに、潜熱蓄熱材の融点を容易に調整することができる旨記載されている。特許文献4によればエリスリトールの融点を60〜90℃に設定するために、組成物全体重量に対して45〜25重量%の水を配合することが記載されている。   Patent Document 4 describes a heat storage material composition comprising sugar alcohol or an inorganic hydrated salt, water, and water-insoluble microfibers. The invention of Patent Document 4 is provided as a technique for solving the problem of the prior art that the heat storage material after heat collection is solidified and fluidized. Further, it is described that by adding water, the fluidity of the entire latent heat storage material can be improved, and the melting point of the latent heat storage material can be easily adjusted. According to Patent Document 4, in order to set the melting point of erythritol to 60 to 90 ° C., it is described that 45 to 25% by weight of water is blended with respect to the total weight of the composition.

特許文献5には、エリスリトール6〜25重量%及び水75〜94重量%からなる、−5℃以上0℃未満に融点を有することを特徴とする蓄熱材組成物が記載されている。   Patent Document 5 describes a heat storage material composition having a melting point of −5 ° C. or more and less than 0 ° C., comprising 6 to 25% by weight of erythritol and 75 to 94% by weight of water.

特許文献6には、スレイトールとmeso-エリスリトールとを含有する蓄熱材組成物が記載されている。特許文献6の発明では、スレイトールの融点を調整することを目的としてmeso-エリスリトールが添加される。特許文献6の実施例によれば、meso-エリスリトールとスレイトールとを10対90の重量比で配合した組成物の融点は85.1℃であり、スレイトール単独の融点(D体92.1℃、L体92.4℃)よりも低い。にもかかわらず融解潜熱は高く保持される。   Patent Document 6 describes a heat storage material composition containing thritol and meso-erythritol. In the invention of Patent Document 6, meso-erythritol is added for the purpose of adjusting the melting point of threitol. According to the example of Patent Document 6, the melting point of a composition in which meso-erythritol and threitol were blended at a weight ratio of 10:90 was 85.1 ° C., and the melting point of sole thoritol alone (D-form 92.1 ° C., Lower than L-form 92.4 ° C). Nevertheless, the latent heat of fusion is kept high.

特表昭63−500946号公報JP-T 63-500946 特開平5−32963号公報JP-A-5-32963 特開2008−95042号公報JP 2008-95042 A 特開2007−321029号公報JP 2007-321029 A 特開平10−279931号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-279931 特開2000−87020号公報JP 2000-87020 A

自動車のエンジンの放熱やエンジン排気ガス熱を熱源とする冷却水等の比較的低温(約85〜100℃)の熱を蓄えるためには、85℃付近において融解可能な蓄熱材組成物が求められる。そして25℃付近において速やかに凝固して熱を放出することが可能な蓄熱材組成物である必要がある。   In order to store heat at a relatively low temperature (about 85 to 100 ° C.) such as cooling water using heat from the engine of an automobile or heat from engine exhaust gas as a heat source, a heat storage material composition that can be melted at about 85 ° C. is required. . And it is necessary to be a heat storage material composition that can quickly solidify and release heat at around 25 ° C.

スレイトールは92℃付近に融点があるため上記用途のためには融点を低下させる必要がある。スレイトールは25℃付近において凝固するものの凝固速度が遅いという問題がある。   Since threitol has a melting point in the vicinity of 92 ° C., it is necessary to lower the melting point for the above use. Threitol solidifies near 25 ° C., but has a problem that the solidification rate is slow.

特許文献3には糖アルコール蓄熱材組成物に5〜60質量%程度の水を添加するが好ましい旨記載されており、特許文献4には糖アルコール蓄熱材組成物に45〜25重量%の水を添加することが記載されている。これらの文献では、糖アルコールの融点を低下させるために水が添加される。しかしながら特許文献3及び4には潜熱蓄熱材料としてエリスリトールを用いた組成物の放熱特性(凝固特性)のみが記載されており、糖アルコールとしてスレイトールを用いた場合に水の添加量が与える影響については一切検討されていない。エリスリトールの融点は123℃である。エリスリトールよりも低融点のスレイトールの放熱特性については一切確認されていない。   Patent Document 3 describes that about 5 to 60% by mass of water is preferably added to the sugar alcohol heat storage material composition, and Patent Document 4 describes that 45 to 25% by weight of water is added to the sugar alcohol heat storage material composition. Is described. In these documents, water is added to lower the melting point of the sugar alcohol. However, Patent Documents 3 and 4 only describe the heat release characteristics (coagulation characteristics) of the composition using erythritol as the latent heat storage material. Regarding the effect of the amount of water added when using threitol as the sugar alcohol, It has not been studied at all. The melting point of erythritol is 123 ° C. The heat dissipation characteristics of sleyitol, which has a lower melting point than erythritol, have not been confirmed.

本発明者らが本願明細書に記載の実験により確認したところ、スレイトールに5wt%以上の水を添加すると25℃条件における凝固速度が著しく遅くなるという問題がある。更に、水添加量が15wt%を超えるとスレイトールは相変化ができなくなり潜熱を利用した蓄熱ができなくなるという問題がある。   When the present inventors confirmed by the experiment described in this specification, there is a problem that when 5 wt% or more of water is added to threitol, the solidification rate at 25 ° C. is remarkably slowed. Furthermore, when the amount of water added exceeds 15 wt%, there is a problem that thritol cannot phase change and cannot store heat using latent heat.

特許文献3のように水中に塩のように腐食性のある物質を添加した蓄熱材組成物を収容する構造物は腐食対策を施す必要がある。特許文献4の蓄熱材組成物は、凝固と融解を繰り返す過程で非水溶性の微小繊維が分離する可能性がある。   A structure containing a heat storage material composition in which a corrosive substance such as salt is added to water as in Patent Document 3 needs to be subjected to corrosion countermeasures. In the heat storage material composition of Patent Document 4, water-insoluble fine fibers may be separated in the process of repeating solidification and melting.

特許文献6の発明によれば、エリスリトールを添加することにより融解潜熱を保持しつつスレイトールの融点(92℃付近)を85℃付近に低下させることができる。また融解潜熱は保持される。しかしながら、この技術によってはスレイトールの凝固速度が遅いという問題点は解決されない。   According to the invention of Patent Document 6, by adding erythritol, the melting point (near 92 ° C.) of threitol can be lowered to around 85 ° C. while maintaining the latent heat of fusion. In addition, the latent heat of fusion is maintained. However, this technique does not solve the problem that the solidification rate of thritol is slow.

そこで本発明は、85℃において融解することができ、且つ25℃において速やかに凝固することが可能である、スレイトールを主成分とする蓄熱材組成物を提供することを解決すべき課題とする。   Then, this invention makes it the problem which should be solved to provide the thermal storage material composition which has a threitol as a main component which can melt | dissolve at 85 degreeC and can solidify rapidly at 25 degreeC.

本発明者らは、水を2.5〜4.0wt%となる量添加したスレイトールを主成分とする蓄熱材組成物は85℃での融解と25℃での凝固が可能であること、そして凝固時間が短いことを見出した。本発明者らはまた、水に代えて、他の糖アルコール又は糖化合物の飽和水溶液を3.0〜4.0wt%となる量添加したスレイトールを主成分とする蓄熱材組成物が、水の添加による有利な効果に加えて、融解潜熱の減少が抑制されるという効果を有することを見出した。   The inventors of the present invention are that a heat storage material composition mainly composed of thritol to which water is added in an amount of 2.5 to 4.0 wt% can be melted at 85 ° C. and solidified at 25 ° C., and It was found that the coagulation time was short. The inventors of the present invention also provide a heat storage material composition containing, as a main component, threitol added with a saturated aqueous solution of another sugar alcohol or sugar compound in an amount of 3.0 to 4.0 wt% instead of water. In addition to the advantageous effect of addition, it has been found that it has the effect of suppressing the decrease in latent heat of fusion.

本発明は以下の発明を包含する。
(1)スレイトールと水とを含み、
水の含有量が、スレイトールと水の含有量の和に対して2.5〜4.0wt%である
蓄熱材組成物。
The present invention includes the following inventions.
(1) including sreitor and water,
The heat storage material composition whose water content is 2.5 to 4.0 wt% with respect to the sum of the content of thritol and water.

(2)スレイトールと、スレイトール以外の水溶性の糖アルコール又は糖化合物と、水とを含み、前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和が、スレイトールと前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和に対して3.0〜4.0wt%であり、前記糖アルコール又は糖化合物の含有量が、25〜30℃の範囲の温度において水の全量と前記糖アルコール又は糖化合物の飽和水溶液を形成することができる量である蓄熱材組成物。 (2) It contains thritol, a water-soluble sugar alcohol or saccharide compound other than thritol, and water, and the sum of the contents of the saccharide alcohol or saccharide compound and water is thritol, saccharide alcohol or saccharide compound and water. The content of the sugar alcohol or sugar compound is 3.0 to 4.0 wt% with respect to the sum of the contents, and the total amount of water and saturation of the sugar alcohol or sugar compound at a temperature in the range of 25 to 30 ° C. A heat storage material composition in an amount capable of forming an aqueous solution.

(3)スレイトールと、スレイトール以外の水溶性の糖アルコール又は糖化合物と、水とを含み、前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和が、スレイトールと前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和に対して3.0〜4.0wt%であり、前記糖アルコール又は糖化合物の含有量が、前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和に対して35〜50wt%である蓄熱材組成物。 (3) Threitol, a water-soluble sugar alcohol or sugar compound other than threitol, and water, and the sum of the contents of the sugar alcohol or sugar compound and water is thritol, the sugar alcohol or sugar compound and water. The content of the sugar alcohol or sugar compound is 35 to 50 wt% with respect to the sum of the content of the sugar alcohol or sugar compound and water. A heat storage material composition.

(4)前記糖アルコール又は糖化合物がエリスリトールである、(2)又は(3)の蓄熱材組成物。 (4) The heat storage material composition according to (2) or (3), wherein the sugar alcohol or sugar compound is erythritol.

スレイトールを主成分とする本発明の蓄熱材組成物は、85℃において融解することができ、且つ25℃において速やかに凝固することが可能である。   The heat storage material composition of the present invention comprising thritol as a main component can be melted at 85 ° C. and can be rapidly solidified at 25 ° C.

図1はD−スレイトール組成物中の水の含有率と凝固時間の関係を示す。FIG. 1 shows the relationship between the water content in the D-threitol composition and the coagulation time. 図2はD−スレイトール組成物中の水の含有率と潜熱減少率との関係を示すFIG. 2 shows the relationship between the water content in the D-threitol composition and the latent heat reduction rate. 図3はD−スレイトール組成物中のD−エリスリトール飽和水溶液の含有率と凝固時間の関係を示す。FIG. 3 shows the relationship between the content of the D-erythritol saturated aqueous solution in the D-threitol composition and the coagulation time. 図4はD−スレイトール組成物中のD−エリスリトール飽和水溶液の含有率と潜熱減少率との関係を示す。FIG. 4 shows the relationship between the content of the saturated D-erythritol aqueous solution in the D-threitol composition and the latent heat reduction rate.

本発明の第一の蓄熱材組成物は、スレイトールと水とを含み、水の含有量が、スレイトールと水の含有量の和に対して2.5〜4.0wt%である蓄熱材組成物である。   The first heat storage material composition of the present invention includes slateol and water, and the water content is 2.5 to 4.0 wt% with respect to the sum of the slateol and water content. It is.

スレイトールとしてはD−スレイトール、L−スレイトール、DL−スレイトールのいずれを用いてもよい。   As the threitol, any of D-threitol, L-threitol, and DL-threitol may be used.

水の含有量は、スレイトールと水の含有量の和に対して2.5〜4.0wt%である。水の含有量が2.5wt%よりも低い場合には、85℃にて融解せず、且つ、25℃における凝固時間が長いため好ましくない。水の含有量が4.0wt%よりも高い場合、25℃における凝固時間が長いため好ましくない。本発明の第一の蓄熱材組成物は水の含有量がごく少量であるため、当該組成物を収容する蓄熱槽に特別な耐圧構造は不要であるという点でも好ましい。   The water content is 2.5 to 4.0 wt% with respect to the sum of the content of thritol and water. When the water content is lower than 2.5 wt%, it is not preferable because it does not melt at 85 ° C. and the coagulation time at 25 ° C. is long. When the water content is higher than 4.0 wt%, it is not preferable because the solidification time at 25 ° C. is long. Since the 1st heat storage material composition of this invention has very little content of water, it is preferable also in the point that a special pressure | voltage resistant structure is unnecessary for the heat storage tank which accommodates the said composition.

本発明の第一の蓄熱材組成物の製造方法は特に限定されない。例えば、スレイトールが溶融する条件においてスレイトールと水とを混合することにより製造することができる。   The manufacturing method of the 1st heat storage material composition of this invention is not specifically limited. For example, it can be produced by mixing thritol and water under conditions where thritol melts.

本発明の第一の蓄熱材組成物は、蓄熱材組成物としての本発明の効果を阻害しない範囲で他の成分を含んでいてもよい。上記の割合で配合されるスレイトールと水との合計量は、蓄熱材組成物の全重量の70wt%以上であることが好ましく、80wt%以上であることが好ましく、90wt%以上であることが好ましく、95wt%以上であることが特に好ましく、100wt%であることが最も好ましい。すなわち、本発明の第一の蓄熱材組成物は所定の配合のスレイトールと水を主成分とする組成物であり、特に好ましくは、所定の配合のスレイトールと水とから実質的になる組成物である。他の成分が含まれない、所定の配合のスレイトールと水とからなる組成物が特に好ましい。蓄熱材組成物は特許文献3で用いられているようなアルカリ金属の塩類やアルカリ土類金属の塩類などの、水溶性の塩類を含まないことが好ましい。このような塩類が含まれている場合、蓄熱材を収容する構造体を腐食耐性のものにする必要があるからである。更に、蓄熱材組成物は特許文献4で用いられているような非水溶性の繊維を含まないことが好ましい。非水溶性の繊維はスレイトールや水と分離する可能性があるからである。   The 1st heat storage material composition of this invention may contain the other component in the range which does not inhibit the effect of this invention as a heat storage material composition. The total amount of threitol and water blended in the above proportion is preferably 70 wt% or more, preferably 80 wt% or more, and preferably 90 wt% or more of the total weight of the heat storage material composition. 95 wt% or more is particularly preferable, and 100 wt% is most preferable. That is, the first heat storage material composition of the present invention is a composition mainly composed of seleitol having a predetermined composition and water, and particularly preferably a composition substantially comprising sreitol and water having a predetermined composition. is there. Particularly preferred is a composition composed of thritol and water having a predetermined composition and containing no other components. The heat storage material composition preferably does not contain water-soluble salts such as alkali metal salts and alkaline earth metal salts used in Patent Document 3. This is because when such a salt is contained, the structure for housing the heat storage material needs to be resistant to corrosion. Furthermore, it is preferable that the heat storage material composition does not contain water-insoluble fibers as used in Patent Document 4. This is because water-insoluble fibers may be separated from thritol and water.

本発明の第二の蓄熱材組成物は、スレイトールと、スレイトール以外の水溶性の糖アルコール又は糖化合物と、水とを含み、前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和が、スレイトールと前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和に対して3.0〜4.0wt%であり、前記糖アルコール又は糖化合物の含有量が、25〜30℃の範囲の温度において水の全量と前記糖アルコール又は糖化合物の飽和水溶液を形成することができる量である蓄熱材組成物である。   The second heat storage material composition of the present invention comprises threitol, a water-soluble sugar alcohol or sugar compound other than threitol, and water, and the sum of the contents of the sugar alcohol or sugar compound and water is The total amount of water at a temperature of 3.0 to 4.0 wt% with respect to the sum of the sugar alcohol or sugar compound and water content, and the sugar alcohol or sugar compound content is in the range of 25 to 30 ° C. And a heat storage material composition in an amount capable of forming a saturated aqueous solution of the sugar alcohol or sugar compound.

用いることのできるスレイトールは第一の蓄熱材組成物について上述の通りである。   Threitol that can be used is as described above for the first heat storage material composition.

スレイトール以外の水溶性の糖アルコール又は糖化合物としては、エリスリトール、マンニトール、パラチノース、ラクトースが挙げられる。なお、糖化合物には単糖類、二糖類、三糖類などの糖類や、それらの誘導体が包含される。糖アルコールが特に好ましく、なかでもエリスリトールは、スレイトールの異性体であり融解と凝固を繰り返してもスレイトールと分離しないため好ましい。エリスリトールとしては、D−エリスリトール、L−エリスリトール、DL−エリスリトール、meso−エリスリトールが使用できる。二種以上の水溶性の糖アルコール又は糖化合物を組み合わせて「スレイトール以外の水溶性の糖アルコール又は糖化合物」として用いることもできる。   Examples of water-soluble sugar alcohols or sugar compounds other than threitol include erythritol, mannitol, palatinose, and lactose. The sugar compound includes saccharides such as monosaccharides, disaccharides, and trisaccharides, and derivatives thereof. Sugar alcohol is particularly preferable, and erythritol is particularly preferable because erythritol is an isomer of threitol and does not separate from threitol even after repeated melting and coagulation. As erythritol, D-erythritol, L-erythritol, DL-erythritol, meso-erythritol can be used. Two or more water-soluble sugar alcohols or sugar compounds can be used in combination as a “water-soluble sugar alcohol or sugar compound other than threitol”.

本発明では、前記糖アルコール又は糖化合物の含有量は、25〜30℃の範囲のいずれかの温度において組成物に含まれる水の全量と前記糖アルコール又は糖化合物の飽和水溶液を形成することができる量である。この量と同等の効果を奏することを可能にする前記糖アルコール又は糖化合物の含有量としては、前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和に対して35〜50wt%が挙げられる。前記糖アルコールとしてエリスリトールを用いた場合にこの含有量の範囲であることが特に好ましい。糖アルコール又は糖化合物の含有量をこの範囲とすることにより、潜熱の減少が抑制される。この効果は、スレイトールの水への溶解に起因する熱量の減少が抑制されることに起因すると考えられる。   In the present invention, the content of the sugar alcohol or the sugar compound may form a saturated aqueous solution of the sugar alcohol or the sugar compound with the total amount of water contained in the composition at any temperature in the range of 25 to 30 ° C. It is the amount that can be. Examples of the content of the sugar alcohol or sugar compound that makes it possible to achieve an effect equivalent to this amount include 35 to 50 wt% with respect to the sum of the contents of the sugar alcohol or sugar compound and water. This content is particularly preferable when erythritol is used as the sugar alcohol. By setting the content of the sugar alcohol or sugar compound within this range, a decrease in latent heat is suppressed. This effect is considered to be due to the suppression of the decrease in the amount of heat caused by the dissolution of thritol in water.

前記糖アルコール又は糖化合物と水との含有量の和は、スレイトールと前記糖アルコール又は糖化合物と水との合計に対して3.0〜4.0wt%である。前記糖アルコール又は糖化合物と水との含有量の和が3.0wt%よりも低い場合には、85℃にて融解せず、且つ、25℃における凝固時間が長くなるため好ましくない。前記糖アルコール又は糖化合物と水との含有量の和が4.0wt%よりも高い場合、25℃における凝固時間が長いため好ましくない。本発明の第二の蓄熱材組成物もまた水の含有量がごく少量であるため、当該組成物を収容する蓄熱槽に特別な耐圧構造は不要であるという点で好ましい。   The sum of the content of the sugar alcohol or sugar compound and water is 3.0 to 4.0 wt% with respect to the sum of thritol, the sugar alcohol or sugar compound and water. When the sum of the content of the sugar alcohol or sugar compound and water is lower than 3.0 wt%, it is not preferable because it does not melt at 85 ° C. and the coagulation time at 25 ° C. becomes longer. When the sum of the content of the sugar alcohol or sugar compound and water is higher than 4.0 wt%, it is not preferable because the coagulation time at 25 ° C. is long. The second heat storage material composition of the present invention is also preferable in that a special pressure-resistant structure is not required for the heat storage tank containing the composition because the water content is very small.

本発明の第二の蓄熱材組成物の製造方法は特に限定されない。実施例においては、スレイトール以外の水溶性の糖アルコール又は糖化合物(エリスリトール)の飽和水溶液(37wt%)を予め調製し、それをスレイトールに添加し、スレイトールが溶融する条件において混合することにより第二の蓄熱材組成物を製造した。しかしこれには限定されず、例えば、所定の配合のスレイトールと、スレイトール以外の水溶性の糖アルコール又は糖化合物と、水とを任意の順序で混合した混合物を、スレイトールが溶融する条件において混合することにより第二の蓄熱材組成物を製造することができる。   The manufacturing method of the 2nd heat storage material composition of this invention is not specifically limited. In the examples, a water-soluble sugar alcohol other than threitol or a saturated aqueous solution (37 wt%) of a sugar compound (erythritol) is prepared in advance, added to threitol, and mixed under conditions where threitol melts. The heat storage material composition was manufactured. However, the present invention is not limited to this. For example, a mixture in which thritol of a predetermined composition, a water-soluble sugar alcohol or sugar compound other than thritol, and water are mixed in an arbitrary order is mixed under a condition in which thritol melts. Thus, the second heat storage material composition can be manufactured.

本発明の第二の蓄熱材組成物もまた、蓄熱材組成物としての本発明の効果を阻害しない範囲で他の成分を含んでいてもよい。上記の割合で配合されるスレイトールと前記糖アルコール又は糖化合物と水との合計量は、蓄熱材組成物の全重量の70wt%以上であることが好ましく、80wt%以上であることが好ましく、90wt%以上であることが好ましく、95wt%以上であることが特に好ましく、100wt%であることが最も好ましい。すなわち、本発明の第二の蓄熱材組成物は所定の配合のスレイトールと前記糖アルコール又は糖化合物と水を主成分とする組成物であり、特に好ましくは、所定の配合のスレイトールと前記糖アルコール又は糖化合物と水とから実質的になる組成物である。他の成分が含まれない、所定の配合のスレイトールと前記糖アルコール又は糖化合物と水とからなる組成物が特に好ましい。第二の蓄熱材組成物もまた、第一の蓄熱材組成物と同様に、水溶性の塩類や、非水溶性の繊維を含まないことが好ましい。   The 2nd heat storage material composition of this invention may also contain another component in the range which does not inhibit the effect of this invention as a heat storage material composition. The total amount of threitol and the sugar alcohol or sugar compound and water blended in the above proportion is preferably 70 wt% or more, preferably 80 wt% or more of the total weight of the heat storage material composition, 90 wt% % Or more, preferably 95 wt% or more, and most preferably 100 wt%. That is, the second heat storage material composition of the present invention is a composition comprising thritol of a predetermined composition and the sugar alcohol or sugar compound and water as main components, and particularly preferably, the thritol of the predetermined composition and the sugar alcohol. Or it is a composition which consists of a sugar compound and water substantially. Particularly preferred is a composition comprising thritol of a predetermined formulation and the sugar alcohol or sugar compound and water, which does not contain other components. Similarly to the first heat storage material composition, the second heat storage material composition also preferably does not contain water-soluble salts or water-insoluble fibers.

実施例1.水添加による融点低下効果
1.手順
組成物全量に対する水の含有率(Wt%)が表1に示す値である、D−スレイトールと水とからなる組成物を作成した。各組成物は、大気中で、D−スレイトールと水との混合物を融点よりも高い温度に加温して溶解させ、次いで冷却して凝固させることにより、水をD−スレイトール中に封入させたものである。各組成物の固体のサンプル3gを円筒形のサンプル瓶に収容して密閉した。サンプル瓶中のサンプル温度を測定するために、サンプル瓶の底面中部にK型熱電対を貼付した。
Example 1. Melting point lowering effect by adding water
1. The composition which consists of D-threitol and water whose water content rate (Wt%) with respect to the procedure composition whole quantity is the value shown in Table 1 was created. Each composition was encapsulated in D-threitol by heating and dissolving a mixture of D-threitol and water at a temperature higher than the melting point in the air, and then solidifying by cooling. Is. A 3 g solid sample of each composition was placed in a cylindrical sample bottle and sealed. In order to measure the sample temperature in the sample bottle, a K-type thermocouple was attached to the center of the bottom surface of the sample bottle.

(1)サンプル瓶を85℃の恒温槽内に設置し、24時間保持し、目視にて融解可否を判断した。
(2)(1)において融解したサンプルを室温にて40℃まで冷却した。
(3)サンプル温度40℃で25℃の冷却水に浸漬させ、核生成から相変化終了までの凝固時間(秒)を測定した。
(4)各組成物の潜熱量を発熱量測定により測定した(使用機器:RIGAKU Thermo plus DSC(8230)、測定法:DSC測定)。潜熱減少率(%)を以下の式により算出した:
(1) The sample bottle was placed in a constant temperature bath at 85 ° C., held for 24 hours, and visually checked for melting.
(2) The sample melted in (1) was cooled to 40 ° C. at room temperature.
(3) The sample was immersed in cooling water at 25 ° C. at a sample temperature of 40 ° C., and the solidification time (seconds) from nucleation to the end of phase change was measured.
(4) The amount of latent heat of each composition was measured by calorific value measurement (device used: RIGAKU Thermo plus DSC (8230), measurement method: DSC measurement). The latent heat reduction rate (%) was calculated by the following formula:

潜熱減少率(%)=100×[{(水分含有なしのスレイトールの潜熱量)−(水分含有スレイトールの潜熱量)}/(水分含有なしのスレイトールの潜熱量)] Latent heat reduction rate (%) = 100 × [{(latent heat amount of hydrate without hydrate) − (latent heat amount of hydrate with hydrate)} / (latent amount of latent heat of hydrate without hydrate)]

2.融解、凝固評価
表1に各組成物の水含有率(Wt%)、85℃融解の可否、及び25℃凝固の可否を示す。
2. Melting and solidification evaluation Table 1 shows the water content (Wt%) of each composition, whether it can be melted at 85 ° C, and whether it can be solidified at 25 ° C.

Figure 2011148949
Figure 2011148949

水含有率が2.5Wt%以上の組成物は85℃で融解することが認められた。ただし、水含有率が10Wt%以上の組成物は25℃での凝固が認められなかった。   Compositions having a water content of 2.5 Wt% or more were found to melt at 85 ° C. However, coagulation at 25 ° C. was not observed in the composition having a water content of 10 Wt% or more.

3.凝固速度評価
図1に、(3)において測定された、D−スレイトール組成物中の水含有率と凝固時間の関係を示す。水含有率2.5〜4.0Wt%の範囲で凝固時間が最も短くなることが確認された。
3. Evaluation of solidification rate FIG. 1 shows the relationship between the water content in the D-threitol composition and the solidification time measured in (3). It was confirmed that the coagulation time was the shortest in the range of water content of 2.5 to 4.0 Wt%.

4.潜熱量評価
図2に、(4)において測定された、D−スレイトール組成物中の水含有率と潜熱減少率との関係を示す。
水含有率の増加に従って潜熱量は減少することが確認された。
4). The latent heat evaluation Figure 2 shows the relationship between the measured, D- threitol water content in the composition and the latent heat loss rate in (4).
It was confirmed that the amount of latent heat decreased as the water content increased.

実施例2.D−エリスリトール飽和水溶液の添加効果
1.手順
D−スレイトールに、実施例1における水の代わりにD−エリスリトール飽和水溶液(25℃における飽和水溶液、D−エリスリトール37Wt%水溶液)を添加した場合の効果を確認した。組成物全量に対するD−エリスリトール飽和水溶液の含有率(Wt%)が表2に示す値である、D−スレイトールとD−エリスリトール飽和水溶液とからなる組成物を作成した。各組成物は、大気中で、D−スレイトールとD−エリスリトール飽和水溶液との混合物を融点よりも高い温度に加温して溶解させ、次いで冷却して凝固させることにより、D−エリスリトール飽和水溶液をD−スレイトール中に封入させたものである。各組成物の固体のサンプル3gを円筒形のサンプル瓶に収容して密閉した。
Example 2 Effect of adding D-erythritol saturated aqueous solution
1. Procedure The effect when a D-erythritol saturated aqueous solution (saturated aqueous solution at 25 ° C., D-erythritol 37 Wt% aqueous solution) was added to D-threitol instead of water in Example 1 was confirmed. A composition comprising D-threitol and a saturated aqueous solution of D-erythritol having a content (Wt%) of the saturated aqueous solution of D-erythritol based on the total amount of the composition shown in Table 2 was prepared. Each composition is prepared by heating and dissolving a mixture of D-threitol and a saturated aqueous solution of D-erythritol at a temperature higher than the melting point in the air, and then cooling and solidifying the mixture to form a saturated aqueous solution of D-erythritol. Encapsulated in D-threitol. A 3 g solid sample of each composition was placed in a cylindrical sample bottle and sealed.

実施例1と同様の手順により85℃融解の可否、25℃凝固の可否、25℃における凝固時間、及び潜熱減少率を測定した。   According to the same procedure as in Example 1, 85 ° C. melting possibility, 25 ° C. solidification possibility, 25 ° C. solidification time, and latent heat reduction rate were measured.

2.融解、凝固評価
表2に各組成物の水含有率(Wt%)、85℃融解の可否、及び25℃凝固の可否を示す。
2. Melting and solidification evaluation Table 2 shows the water content (Wt%) of each composition, whether it can be melted at 85 ° C, and whether it can be solidified at 25 ° C.

Figure 2011148949
Figure 2011148949

D−エリスリトール飽和水溶液含有率が3.0Wt%以上の組成物は85℃で融解することが認められた。ただし、D−エリスリトール飽和水溶液含有率が10Wt%以上の組成物は25℃での凝固が認められなかった。   It was confirmed that a composition having a saturated D-erythritol aqueous solution content of 3.0 Wt% or more melts at 85 ° C. However, the composition having a D-erythritol saturated aqueous solution content of 10 Wt% or more was not solidified at 25 ° C.

3.凝固速度評価
図3に、D−スレイトール組成物中のD−エリスリトール飽和水溶液含有率と凝固時間の関係を示す。D−エリスリトール飽和水溶液含有率が2.5〜4.0Wt%の範囲で凝固時間が最も短くなることが確認された。ただし、D−エリスリトール飽和水溶液含有率が2.5Wt%の場合は上記2の通り85℃で融解することができない。
3. Evaluation of Coagulation Rate FIG. 3 shows the relationship between the content of a saturated aqueous D-erythritol solution in the D-threitol composition and the coagulation time. It was confirmed that the coagulation time was the shortest when the content of the saturated aqueous D-erythritol solution was 2.5 to 4.0 Wt%. However, when the D-erythritol saturated aqueous solution content is 2.5 Wt%, it cannot be melted at 85 ° C. as described above.

4.潜熱量評価
図4に、D−スレイトール組成物中のD−エリスリトール飽和水溶液含有率と潜熱減少率との関係を示す。比較のために、図4では、実施例1で得られた、水含有率と潜熱減少率との関係も重ねて示す。
4). Evaluation of latent heat amount FIG. 4 shows the relationship between the content of a saturated aqueous D-erythritol solution in the D-threitol composition and the rate of decrease in latent heat. For comparison, FIG. 4 also shows the relationship between the water content and the latent heat reduction rate obtained in Example 1 in an overlapping manner.

水含有率と同様の範囲の含有率において潜熱量の減少を抑制できることが確認された。特に、D−エリスリトール飽和水溶液含有率が3.0〜4.0Wt%の範囲は潜熱量の抑制効果が大きいことが確認された。   It was confirmed that the decrease in latent heat amount can be suppressed at a content rate in the same range as the water content rate. In particular, it was confirmed that the D-erythritol saturated aqueous solution content is in the range of 3.0 to 4.0 Wt%, and the latent heat suppression effect is large.

実施例3.D−スレイトール−水組成物の熱伝導率
水含有率2.5Wt%のD−スレイトール−水組成物の固体の熱伝導率をレーザーフラッシュ法にて測定した。
結果を表3に示す。
Example 3 Thermal conductivity of D-threitol-water composition The solid thermal conductivity of the D-threitol-water composition having a water content of 2.5 Wt% was measured by a laser flash method.
The results are shown in Table 3.

Figure 2011148949
Figure 2011148949

水を添加することでD−スレイトール固体の熱伝導率が向上することが確認された。このことから、水含有量2.5Wt%のD−スレイトール−水組成物の凝固時間が短い(凝固速度が速い)ことは、材料の熱伝導率が向上することに起因すると推定された。   It was confirmed that the thermal conductivity of the D-threitol solid was improved by adding water. From this, it was estimated that the short solidification time (high solidification rate) of the D-threitol-water composition having a water content of 2.5 Wt% is due to the improvement of the thermal conductivity of the material.

Claims (4)

スレイトールと水とを含み、
水の含有量が、スレイトールと水の含有量の和に対して2.5〜4.0wt%である
蓄熱材組成物。
Including Threitol and water,
The heat storage material composition whose water content is 2.5 to 4.0 wt% with respect to the sum of the content of thritol and water.
スレイトールと、スレイトール以外の水溶性の糖アルコール又は糖化合物と、水とを含み、
前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和が、スレイトールと前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和に対して3.0〜4.0wt%であり、
前記糖アルコール又は糖化合物の含有量が、25〜30℃の範囲の温度において水の全量と前記糖アルコール又は糖化合物の飽和水溶液を形成することができる量である
蓄熱材組成物。
Including threitol, a water-soluble sugar alcohol or sugar compound other than threitol, and water,
The sum of the contents of the sugar alcohol or sugar compound and water is 3.0 to 4.0 wt% with respect to the sum of the contents of thritol, the sugar alcohol or sugar compound and water,
The heat storage material composition wherein the content of the sugar alcohol or sugar compound is an amount capable of forming a saturated aqueous solution of the sugar alcohol or sugar compound with the total amount of water at a temperature in the range of 25 to 30 ° C.
スレイトールと、スレイトール以外の水溶性の糖アルコール又は糖化合物と、水とを含み、
前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和が、スレイトールと前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和に対して3.0〜4.0wt%であり、
前記糖アルコール又は糖化合物の含有量が、前記糖アルコール又は糖化合物と水の含有量の和に対して35〜50wt%である
蓄熱材組成物。
Including threitol, a water-soluble sugar alcohol or sugar compound other than threitol, and water,
The sum of the contents of the sugar alcohol or sugar compound and water is 3.0 to 4.0 wt% with respect to the sum of the contents of thritol, the sugar alcohol or sugar compound and water,
The heat storage material composition in which the content of the sugar alcohol or sugar compound is 35 to 50 wt% with respect to the sum of the contents of the sugar alcohol or sugar compound and water.
前記糖アルコール又は糖化合物がエリスリトールである、請求項2又は3の蓄熱材組成物。   The heat storage material composition according to claim 2 or 3, wherein the sugar alcohol or sugar compound is erythritol.
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